Хирургическое сшивающее и режущее устройство

Хирургическое сшивающее и режущее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая заявка является частично продолжающей заявкой, которая испрашивает преимущества заявки на Патент США 11/277,323, которая называется: «Способы и устройства для управления движением», поданной 23 марта 2006 года.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение прямо относится к способам и устройствам для управления движением рабочим концом хирургического инструмента.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Эндоскопические хирургические инструменты часто предпочитают инструментам для открытых хирургических операций, поскольку использование естественного отверстия сокращает время послеоперационного восстановления и снижает риск послеоперационных осложнений. Следовательно, эндоскопические хирургические инструменты существенно развиваются, поскольку они подходят для точного расположения рабочего конца инструмента в необходимом месте хирургического вмешательства через естественное отверстие. Эти инструменты могут использоваться для захвата и/или лечения тканей множеством способов для достижения диагностического или терапевтического эффекта.

Эндоскопическая хирургия требует, чтобы ствол инструмента был гибким, но при этом позволял все же управлять рабочим концом так, чтобы рабочий конец можно было направлять под углом по отношению к тканям, а в некоторых случаях инициировать резание/сшивание или иные движения рабочего конца. Встраивание элементов управления для манипулирования и приведения в действие рабочего конца эндоскопического инструмента затрудняется использованием гибкого ствола и ограничениями размеров эндоскопических инструментов. Как правило, все управляющие движения передаются через ствол в виде продольного перемещения, чему может препятствовать гибкость ствола. Также существует желание снизить усилие, которое необходимо приложить для управления и/или активации рабочего конца, до уровня, который может устроить всех или большинство хирургов. Одним известным решением снижения усилия для резания/сшивания является применение электродвигателей. Впрочем, хирурги предпочитают получать обратную связь от рабочего конца, чтобы быть уверенными в правильной ориентации концевого исполнительного устройства. Пользовательская обратная связь недостаточно хорошо распознаваема в существующих устройствах с электроприводом.

Таким образом, существует потребность в улучшенных способах и устройствах для управления движениями рабочего конца эндоскопического хирургического инструмента.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Принцип настоящего изобретения станет более понятным на примере следующего подробного описания в сочетании с сопроводительными иллюстрациями.

На Фиг. 1A представлен перспективный вид одного из вариантов осуществления хирургического сшивающего и режущего устройства, где рабочий конец устройства изображен в исходном положении;

На Фиг. 1B представлен перспективный вид хирургического сшивающего и режущего устройства из Фиг. 1А, где рабочий конец устройства находится в перемещенном положении;

На Фиг. 2 представлен перспективный вид участка гибкой шейки устройства, показанного на Фиг. 1В;

На Фиг. 3A представлен перспективный вид дистального участка устройства, показанного на Фиг. 1А и 1В, где изображено концевое исполнительное устройство, соединенное с гибкой шейкой из Фиг. 2;

На Фиг. 3B представлено поперечное сечение концевого исполнительного устройства, показанного на Фиг. 3А, вдоль оси 3B-3B;

На Фиг. 4A представлен перспективный вид проксимального участка устройства, показанного на Фиг. 1А и 1В, где изображена рукоятка, подвижно прикрепленная к проксимальному концу вала устройства;

На Фиг. 4B представлено покомпонентное изображение деталей проксимального участка устройства, показанного на Фиг. 4А;

На Фиг. 5 представлена соединительная деталь, установленная между гибкой шейкой и удлиненным стволом прибора, показанного на Фиг. 1А и 1В, где показан оптический вид сборки устройства;

На Фиг. 6 представлен перспективный вид рукоятки устройства, показанного на Фиг. 1А и 1В, показывающий экран вывода изображения;

На Фиг. 7 представлен перспективный вид вспомогательного желоба для использования с эндоскопом;

На Фиг. 8A представлен перспективный вид гибкой шейки устройства, показанного на Фиг. 7;

На Фиг. 8B представлен перспективный вид гибкой шейки, показанной на Фиг. 8А, изображающий шейку, повернутую в первом направлении;

На Фиг. 8C представлен перспективный вид гибкой шейки, показанной на Фиг. 8А, изображающий шейку, повернутую во втором направлении;

На Фиг. 9A представлен перспективный вид другого варианта осуществления гибкой шейки для использования с вспомогательным желобом;

На Фиг. 9B представлен перспективный вид гибкой шейки, показанной на Фиг. 9А, изображающий шейку, повернутую в первом направлении;

На Фиг. 9C представлен перспективный вид гибкой шейки, показанной на Фиг. 9А, изображающий шейку, повернутую во втором направлении;

На Фиг. 10 представлен перспективный вид множества кабельных приводных механизмов для использования с устройством, изображенным на Фиг. 7;

На Фиг. 11 показано поперечное сечение ствола вспомогательного желоба, изображенного на Фиг. 7;

На Фиг. 12 представлен перспективный вид одного из вариантов осуществления торцевой крышки для использования с вспомогательным желобом, изображенным на Фиг. 7;

На Фиг. 13A представлено покомпонентное изображение деталей рукоятки и проксимального участка удлиненного ствола прибора, показанного на Фиг. 7;

На Фиг. 13B представлено поперечное сечение рукоятки и проксимального участка удлиненного ствола из Фиг. 13А в собранном состоянии;

На Фиг. 14A представлено перспективное изображение другого варианта осуществления вспомогательного желоба;

На Фиг. 14B представлено поперечное сечение вспомогательного желоба, изображенного на Фиг. 14А;

На Фиг. 15A представлен вид сбоку сборки рукоятки устройства, изображенного на Фиг. 14А и 14В;

На Фиг. 15B представлено покомпонентное изображение деталей сборки рукоятки, показанной на Фиг. 15А;

На Фиг. 17A представлен перспективный вид варианта осуществления замыкающего механизма; и

На Фиг. 17B представлен перспективный вид замыкающего механизма, показанного на Фиг. 17А, прикрепленного к хирургическому сшивающему и режущему устройству, показанному на Фиг. 1А и 1В.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для общего понимания конструкции, принципов работы, производства и использования устройств и способов, описанных в настоящем документе, ниже приведено описание отдельных примеров осуществления настоящего изобретения. Один или более примеров таких вариантов осуществления представлены на сопроводительных чертежах. Специалисту, обладающему обычными познаниями в данной области, будет очевидно, что устройства и способы, характерно описанные в настоящей заявке, а также проиллюстрированные на сопроводительных чертежах, не ограничиваются иллюстративными вариантами осуществления, и что объем настоящего изобретения ограничивается только лишь формулой изобретения. Особенности, проиллюстрированные или описанные применительно к одному примеру осуществления, могут сочетаться с особенностями других вариантов осуществления. Предполагается, что объем настоящего изобретения охватывает все такие модификации и изменения.

Настоящее изобретение предоставляет способ и устройство для управления рабочим концом эндоскопического хирургического устройства. В общем, эндоскопическое хирургическое устройство состоит из удлиненного ствола, имеющего дистальный рабочий конец с гибкой шейкой, и проксимальный конец с рукояткой для управления движением гибкой шейки на дистальном рабочем конце. В некоторых примерных вариантах осуществления это может быть достигнуто с использованием, например, одного или нескольких тросов, которые проходят между рукояткой и гибкой шейкой так, что перемещение рукоятки прикладывает усилие к одному или нескольким тросам, что вызывает изгибание гибкой части и, таким образом, перемещает рабочий конец устройства. Предусмотрены и другие свойства для облегчения использования устройства. Специалисту в данной области техники будет понятно, что конкретное управляемое устройство и конкретная конфигурация рабочего конца могут быть различны, и что различные методы управления, описанные в данной заявке, могут быть применены практически к любым хирургическим устройствам, в которых требуется управлять движением рабочего конца.

На Фиг. 1A и 1B показан один вариант осуществления метода управления движением концевого исполнительного устройства, а в частности метода воспроизведения движений рукоятки и одновременного движения вместе с ней. В этом варианте осуществления устройство выполнено в виде линейного сшивающего и режущего устройства 10 для наложения множественного линейного ряда скобок на ткань и для разрезания сшитых тканей. Как показано, устройство 10, как правило, включает удлиненный ствол 12, имеющий проксимальный конец 12а с присоединенной с нему рукояткой 14 и дистальный, рабочий конец 12а, имеющий концевое исполнительное устройство 16, присоединенное к нему или сформированное на нем, как это будет обсуждаться более подробно ниже. На практике, концевое исполнительное устройство 16 настроено на повторение движений рукоятки 14. Повторение движений рукоятки 14 концевым исполнительным устройством 16 обычно достигается применением приводного механизма (не показан на фигуре), который располагается между рукояткой 14 и концевым исполнительным устройством 16, способного передавать усилия от рукоятки 14 к концевому исполнительному устройству 16. В примерном варианте осуществления приводной механизм представлен несколькими тросами, которые располагаются на периферии удлиненного ствола 12 и проходят вдоль удлиненного ствола 12. Перемещение рукоятки 14 относительно проксимального конца 12а ствола 12 будет прилагать усилие к одному или нескольким тросам, что приведет к тому, что тросы будут прилагать усилие к концевому исполнительному устройству 16, таким образом, заставляя концевое исполнительное устройство 16 имитировать движение рукоятки 14. Имитирующие движения могут включать в себя относительное движение, при этом концевое исполнительное устройство 16 перемещается в том же направлении и ориентации, что и рукоятка 14, или зеркальные движения, при этом концевое исполнительное устройство 16 перемещается в противоположном движению рукоятки 14 направлении и ориентации. Имитирующее движение также может быть пропорционально движению рукоятки.

Удлиненный ствол 12 устройства 10 может иметь множество конфигураций. Например, он может быть сплошным или полым, а также может состоять из одной детали или из множества сегментов. Как показано на Фиг. 2, удлиненный ствол 12 - полый и состоит из множества соединенных сегментов, что позволяет удлиненному стволу 12 изгибаться. Гибкость удлиненного ствола 12, равно как и относительно малый диаметр, позволяет использовать ствол 12 в ходе эндоскопических процедур, в которых устройство вводится транслюминально через естественное отверстие. Ствол также может быть различной длины, что зависит от назначения применения.

Фиг. 2 далее иллюстрирует один вариант осуществления приводного механизма 22, выполненного в виде нескольких тросов 34а, 34b, 34c, 34d, которые распределены на периферии удлиненного ствола 12 и расположены вдоль удлиненного ствола 12. Количество тросов и их расположение могут быть различными. Например, три троса могут располагаться приблизительно под углом 120° друг к другу на периферии ствола 12. В варианте осуществления, показанном на Фиг. 2 использованы 4 троса 34a, 34b, 34c, 34d, распределенные под углом 90° друг к другу по окружности ствола 12. Каждый трос 34a-d может проходить через канал, выполненный на, в или вокруг удлиненного ствола 12. На Фиг. 2 показаны все тросы 34a-d, которые проведены через канавку, выполненную на внешней поверхности каждого сегмента ствола 12. Таким образом, каждый сегмент имеет 4 канавки, равноудаленно расположенные на окружности ствола 12 для поддержания тросов 34a-d на равном расстоянии друг от друга. Канавки предпочтительно имеют размер, который позволяет удерживать тросы 34a-d внутри них и при этом позволяет тросам 34a-d свободно скользить относительно ствола 12.

Дистальный конец тросов 34a-d может быть присоединен к концевому исполнительному устройству 16 для управления движением концевого исполнительного устройства 16. При том, что концевое исполнительное устройство 16 может иметь множество конфигураций и что могут использоваться различные известные в данной области концевые исполнительные устройства, на Фиг. 3А показан один вариант осуществления концевого исполнительного устройства 16, который, как правило, содержит противолежащие первую и вторую бранши 18, 20, которые выполнены с возможностью размещения ткани между ними. Первая бранша 18 приспособлена для того, чтобы включать картридж, содержащий множество шовных скобок, и выполнена таким образом, чтобы входить в ткани, а вторая бранша 20 имеет форму упорного элемента для деформации скобок. Характерная конфигурация и основное действие концевого исполнительного устройства 16 может быть различным, кроме того, могут применяться различные концевые исполнительные устройства, известные в данной области. В качестве неограничивающего примера, патент США № 6978921 под названием «Хирургический сшивающий аппарат, включающий электронно-лучевой режуще-сшивающий механизм», который включен в настоящее описание во всей своей полноте, раскрывает один вариант осуществления концевого исполнительного устройства, которое может быть использовано с настоящим изобретением.

Чтобы концевое исполнительное устройство 16 могло перемещаться относительно удлиненного ствола 12, концевое исполнительное устройство 16 может быть подвижно прикреплено к дистальному концу 12b удлиненного ствола 12. Например, концевое исполнительное устройство 16 может быть шарнирно прикреплено к дистальному концу 12b удлиненного ствола 12 посредством шарнирного или вращающегося соединения. Или же концевое исполнительное устройство 16 может содержать гибкую шейку 26, сформированную на нем, как показано на фигуре, чтобы концевое исполнительное устройство 16 могло перемещаться относительно удлиненного ствола 12. Гибкая шейка 26 может быть встроенной в дистальный конец 12b ствола 12 и/или в проксимальный конец браншей 18, 20, либо же может быть отдельным звеном, расположенным между валом 12 и браншами 18, 20. Как показано на Фиг. 3А, гибкая шейка 26 содержит первое сцепное устройство 28 для присоединения гибкой шейки 26 к проксимальному концу противоположно направленных браншей 18, 20 и второе сцепное устройство 30 для присоединения гибкой шейки 26 к дистальному концу удлиненного ствола 12. Сцепные устройства 28, 30 могут съемными или зафиксированными на гибкой шейке 26 и/или на браншах 18, 20 и вале 12. Сцепные устройства 28, 30 также служат для размещения определенных компонентов концевого исполнительного устройства 16. Например, первое сцепное устройство 28 может служить для крепления внутри него тросов, как будет описано далее, а также он может использоваться для размещения сборочного узла редуктора и привода, используемого для приведения браншей 18, 20 в действие (например, для сшивания и резания).

Для облегчения изгиба гибкой шейки 26 гибкая шейка 26 может содержать одну или несколько прорезей 32, выполненных в ней. Количество, расположение и размер прорезей 32 может быть различным для обеспечения необходимой гибкости. В примере осуществления, показанном на Фиг. 3А, гибкая шейка 26 включает множественные ряды прорезей 32, каждый ряд располагается радиально вокруг гибкой шейки 26, и каждый ряд аксиально распределен по длине гибкой шейки 26. Каждый ряд прорезей содержит две прорези, расположенные на периферии шейки 26, каждый ряд прорезей 32 аксиально удалены друг от друга. В результате получается, что гибкая шейка 26 содержит чередующиеся прорези 32. Специалисту в данной отрасли, очевидно, что специфическая картина прорезей 32 может быть различной, и что Фиг. 3А изображает только лишь одну картину для формирования прорезей 32, которая обеспечивает изгибание гибкой шейки 26. Другая иллюстративная конфигурация прорезей будет более подробно рассмотрена ниже.

Как указано выше, тросы 34a-d могут быть прикреплены к концевому исполнительному устройству 16 для того, чтобы концевое исполнительное устройство 16 могло двигаться согласованно с рукояткой 14. Расположение соединения тросов 34a-d с концевым исполнительным устройством 16 может быть различным в зависимости от требуемого движения. В представленном варианте осуществления дистальный конец тросов 34a-d прикреплен к дистальному концу гибкой шейки 26, а в частности они распространяются до первого сцепного устройства 28 и прикреплены к нему. На Фиг. 3В показано поперечное сечение первого сцепного устройства 28, где изображены 4 канала 28a, 28b, 28c, 28d, по которым проходят 4 тросы 34a, 34b, 34c, 34d, соответственно. Практически любая методика, известная в данной области, может быть применена для крепления тросов 34a-d к сцепному устройству 28, включая, например, механические способы сочленения, такие как клеевое соединение, посадка с натягом, шаровое шарнирное соединение, резьбовое соединение и т.д. На практике крепление тросов 34a-d к дистальному концу гибкой шейки 26 позволит тросам 34a-d передавать натяжение к гибкой шейке 26, когда к тросам 34a-d посредством рукоятки 14 прикладывается аксиальное усилие. Такое натяжение будет вызывать изгибание шейки 26 в направлении, которое определяется степенью усилия натяжения, приложенного к каждому тросу 34a-d, как будет описано более подробно далее.

Рукоятка 14 устройства 10 может использоваться для управления движением концевого исполнительного устройства 16 и, таким образом, направлять его под углом относительно продольной оси A удлиненного ствола 12. При том, что рукоятка 14 может быть выполнена во множестве конфигураций, в одном возможном варианте осуществления рукоятка 14 подвижно прикреплена к проксимальному концу 12а удлиненного ствола 12 таким образом, что движения рукоятки 14 могут быть повторены концевым исполнительным устройством 16. При том, что для присоединения рукоятки 14 к валу 12 могут использоваться различные методики, в варианте осуществления, приведенном на Фиг. 4A-4C, между рукояткой 14 и проксимальным концом 12а удлиненного ствола 12 сформировано шаровое шарнирное соединение. Как наилучшим образом изображено на Фиг. 4В, проксимальный конец 12а удлиненного ствола 12 содержит гильзу 24, сформированную в нем, а рукоятка 14 содержит полусферический шарик 13а, сформированный на ее дистальном конце и выполненный таким образом, что вращательно размещается внутри гильзы 24. Гильза 24 может быть встроенной в проксимальный конец 12а удлиненного ствола 12, либо она может быть выполнена сочленением полого корпуса 12с, как показано на фигуре, с проксимальным концом 12а удлиненного ствола 12. Полусферический шарик 13а также может быть встроенным в рукоятку, либо может представлять собой отдельный элемент, присоединенный к рукоятке 14. Для того чтобы подвижно прикрепить рукоятку 14 к валу 12, полусферический шарик 13а на рукоятке 14 может удерживаться внутри гильзы 24 с помощью тросов 34a-d, которые крепятся к рукоятке 14, как будет описано далее. Впрочем, чтобы подвижно присоединить рукоятку 14 к валу 12 могут применяться и другие методики. Например, шарик 13а может быть сферическим и он может удерживаться внутри сферической гильзы, выполненной в проксимальном конце 12а удлиненного ствола 12, либо сочленяющий элемент, такой как штифт, может проходить сквозь шарик 13а, чтобы удерживать шарик 13а внутри гильзы 24. В то время как на Фиг. 4В изображен шарик 13а, выполненный на рукоятке 14, и гильза 24, выполненная в валу 12, шаровое шарнирное соединение может быть обратным, то есть шарик может располагаться на валу 12, а гильза - в рукоятке 14. Более того, специалисту в этой отрасли будет понятно, что для крепления рукоятки 14 к проксимальному концу 12а удлиненного ствола 12 может применяться множество других методов.

На практике, рукоятка 14 может направляться или шарнирно двигаться относительно ствола 12, что приводит к повторению концевым исполнительным устройством 16 движений рукоятки 14. Это может достигаться присоединением проксимального конца тросов 34a-d к рукоятке 14. Расположение соединения тросов 34a-d с рукояткой 14 может быть различным в зависимости от требуемого движения. В приведенном варианте осуществления тросы (только 3 троса 34a, 34b и 34c показаны на Фиг. 4A) проходят от удлиненного ствола 12 через полый корпус 12с и выходят через щели или отверстия, выполненные в проксимальном конце полого корпуса 12с. Тросы 34a-d затем проходят вокруг шарика 13а на рукоятке 14 и прикрепляются к дистально обращенной поверхности рукоятки 14, которая окружает шарик 13а. Практически любая методика, известная в данной области, может быть применена для крепления тросов 34a-d к рукоятке 14, включая, например, механические способы сочленения, такие как клеевое соединение, посадка с натягом, резьбовое соединение и т.д. Как показано на Фиг. 4А, рукоятка 14 содержит отверстия, выполненные в ней, а проксимальные концы (не показаны на фигуре) тросов могут иметь шарик или другой элемент, сформированный на них и выполненный таким образом, чтобы удерживаться внутри отверстий. Как к тому же показано на Фиг. 4А, тросы (только три троса 34a, 34b и 34c показаны на фигуре) могут сохранять дистанционное расположение на периферии рукоятки 14. Это позволит концевому исполнительному устройству 16 зеркально повторять движения рукоятки 14, как будет более подробно описано ниже. Или же тросы 34a-d могут быть перекрещены до присоединения к рукоятке 14, что позволит концевому исполнительному устройству 16 выполнять движения в том же направлении, в котором двигается рукоятка 14. Например, противоположные тросы 34a и 34c могут быть перекрещены друг с другом и прикреплены к противоположным сторонам рукоятки 14, а противоположные тросы 34b и 34d могут быть подобным образом перекрещены друг с другом и прикреплены к противоположным сторонам рукоятки 14. Тросы 34a-d могут перекрещиваться в любом месте, к примеру, внутри полого корпуса 12с на проксимальном конце 12а ствола 12.

Как далее показано на Фиг. 4А и 4В, рукоятка 14 может также включать другие функции для облегчения пользования устройством. Например, рукоятка 14 может содержать элемент преобразования движения 38, который способен смыкать бранши 18, 20 на концевом исполнительном устройстве 16, и элемент вращения 40, который способен избирательно вращать и приводить в действие концевое исполнительное устройство 16. Элементы преобразования движения и вращения 38, 40 более подробно описаны в заявке под названием и «Хирургический сшиватель и кусачки с приводным механизмом с одним тросом», авторами которой являются Марк Ортиз и соавторы, поданной в тот же день, что и настоящая заявка, а также включенная в качестве справочной информации в настоящую заявку во всей своей полноте. В других вариантах осуществления рукоятка 14 может содержать пусковые устройства, регуляторы и др., используемые для вращения и/или приведения в действие концевого исполнительного устройства 16.

Возвращаясь к Фиг. 1В, на практике рукоятка 14 может быть поворотно или под углом ориентирована относительно проксимального конца 12а удлиненного ствола 12 для того, чтобы оказывать воздействие на имитирующие движения концевого исполнительного устройства 16. В частности, поворот рукоятки 14 относительно удлиненного ствола 12 в первом направлении приведет к приложению усилия к одному или более из тросов 34a-d, в результате чего трос(ы) будет(ут) натянут(ы) в осевом направлении. В результате, задействованные тросы будут передавать натяжение гибкой шейке 26, что вызовет изгиб гибкой шейки. Чтобы предотвратить изгиб удлиненного ствола 12 в ответ на усилие натяжение, приложенное к тросам 34a-d посредством рукоятки 14, гибкая шейка 26 может обладать большей степенью гибкости, нежели удлиненный ствол 12. Это может быть достигнуто, например, применением чередующихся прорезей 32, как описано ранее, либо же в других вариантах осуществления могут использоваться различные материалы, или же удлиненный ствол может содержать стабилизирующий элемент, такой как стержень, проходящий сквозь него, чтобы сделать ствол более жестким, чем гибкая шейка.

Направление движения рукоятки 14 будет повторено концевым исполнительным устройством 16 либо в том же направлении (т.е. относительное движение), либо в противоположном направлении (т.е. зеркальное движение), чтобы позволить пользователю таким образом точно контролировать положение концевого исполнительного устройства 16. В возможном варианте осуществления определенная величина перемещения концевого исполнительного устройства 16 может быть пропорциональна величине перемещения рукоятки 14. То есть, величина перемещения концевого исполнительного устройства 16 может быть эквивалентна величине перемещения рукоятки 14 или может быть пропорционально увеличена или уменьшена относительно величины перемещения рукоятки 14. В определенных вариантах осуществления может потребоваться получить величину перемещения концевого исполнительного устройства 16, увеличенную по сравнению с величиной перемещения рукоятки 14. В результате, незначительное движение рукоятки будет необходимо для выполнения значительных движений концевым исполнительным устройством 16. При том, что для пропорционального увеличения или уменьшения величины перемещения концевого исполнительного устройства 16 может использоваться множество методик, одним вариантом осуществления усиливающего механизма является эксцентриковый кулачок, присоединенный к тросам и увеличивающий передаточное отношение, усилие либо перемещение, тросов 34a-d, когда к тросам 34a-d прилагается натяжение посредством рукоятки 14.

Специалисту в данной отрасли знаний будет понятно, что в то время как в теории движение между рукояткой и рабочим концом устройства может быть пропорциональным, на практике, скорее всего, будет иметь место некоторая потеря усилия, так как усилие передается через удлиненный ствол. Таким образом, термин «пропорциональное движение» используется в настоящей заявке для определения применений, в которых рукоятка и рабочий конец выполнены таким образом, чтобы выполнять пропорциональные движения, но в которых может происходить некоторая потеря усилия во время фактической работы устройства.

Различные устройства, описанные в настоящей заявке, могут включать разнообразие других функций для облегчения их применения. Например, устройство 10, изображенное на Фиг. 1А может содержать аппарат получения оптического изображения, расположенный на дистальном конце удлиненного ствола 12 и выполненный таким образом, чтобы получать изображения во время эндоскопических процедур. При том, что расположение аппарата может быть различным, в одном варианте осуществления аппарат получения оптического изображения может быть расположен на втором сцепном устройстве 30. В частности, на Фиг. 5 показан корпус 42, имеющий уклон, который выпирает из сцепного устройства 30 и содержит в себе аппарат получения оптического изображения. Смотровое окошко 44, образованное на дистально ориентированной поверхности корпуса 42, позволяет аппарату получать изображения концевого исполнительного устройства 16 и окружающего места хирургической операции. Изображения, полученные с помощью аппарата получения оптического изображения, могут передаваться на внешний монитор отображения изображений, расположенный на проксимальном участке устройства или прикрепленный к нему. На Фиг. 6 изображен один вариант осуществления монитора отображения изображений 46, который выступает наружу из рукоятки 14.

Как отмечено ранее, разнообразные методики для управления движением рабочего конца эндоскопического хирургического устройства, описанные в данной заявке, могут использоваться в сочетании с разнообразными медицинскими устройствами. На Фиг. 7 изображен другой вариант осуществления медицинского устройства, которое содержит приводной механизм для управления движением рабочего конца медицинского устройства. В данном варианте осуществления медицинское устройство выполнено в форме вспомогательного желоба 100, предназначенного для использования с эндоскопом. Вспомогательный желоб 100 является внешним устройством, которое может соединяться и скользить вдоль эндоскопа, позволяя вводить сквозь него и располагать в непосредственной близости от окулярного конца эндоскопа другие инструменты, такие как зажим, кусачки и др. В то время как вспомогательный желоб 100 может иметь любую конфигурацию, форму и размер, в варианте, показанном на Фиг. 7 вспомогательный желоб 100 содержит удлиненную трубку или вал 102, имеющий внутреннюю полость, проходящую между его проксимальным и дистальным концами 102а, 102b, используемую для введения инструмента через нее. Вспомогательный желоб 100 может также содержать элемент крепления, выполненный на нем, для сочленения вспомогательного желоба 100 непосредственно с эндоскопом или муфтой или другим устройством, расположенным вокруг эндоскопа. Хотя может быть использован практически любой метод сочленения, в показанном варианте элемент крепления на вспомогательном желобе 100 имеет форму направляющей 104, которая проходит вдоль длины удлиненного ствола 102. Направляющая 104 выполнена с возможностью входа в стыкующуюся дорожку, выполненную в эндоскопе или устройстве, расположенном вокруг эндоскопа, таком, как муфта. Специалисту в данной области будет понятно, что могут применяться различные другие методы для непосредственного или косвенного сопряжения вспомогательного желоба с эндоскопом.

Для того чтобы управлять движением рабочего конца вспомогательного желоба 100, устройство 100 может включать функции, аналогичные ранее описанным. В частности, устройство 100 может иметь гибкую шейку 108, выполненную на или соединенную с дистальным концом 102b удлиненного ствола 102, рукоятку 106, выполненную на или соединенную с проксимальным концом 102а удлиненного ствола 102, и приводной механизм, проходящее между рукояткой 106 и гибкой шейкой 108. В настоящем варианте осуществления приводной механизм сконфигурировано для передачи усилий от рукоятки 106 на гибкую шейку 108 таким образом, что движение рукоятки 106 повторяется гибкой шейкой 108, тем самым позволяя располагать инструмент, проходящей через вспомогательный желоб 100, под нужным углом.

Гибкая шейка 108 может иметь различные конфигурации, а также может быть отдельным элементом, который соединен с удлиненным стволом 102, или же она может быть встроена в удлиненный ствол 102, как показано на Фиг. 7. Шейка 108 может быть изготовлена гибкой благодаря использованию различных методов. Например, шейка 108 может быть изготовлена из одного или нескольких сегментов, которые перемещаются относительно друг друга, и/или она может быть выполнена из гибкого материала. В примерном варианте осуществления, показанном на Фиг. 8A, шейка 108 содержит несколько прорезей 112, сформированных в ней и сконфигурированных для обеспечения максимальной гибкости шейки 108. Хотя размер, количество и ориентация прорезей 112 может изменяться для получения желаемых результатов, в проиллюстрированном варианте осуществления гибкая шейка 108 имеет четыре столбца прорезей (только три столбца прорезей, обозначенных стрелками 112а, 112b, 112с, показаны на фигуре). Каждый столбец располагается в осевом направлении вдоль длины гибкой шейки 108, и каждый столбец содержит четыре ряда прорезей, расположенных радиально вокруг периферии шейки 108. Каждый столбец прорезей 112 также аксиально смещен относительно друг друга, что позволяет прорезям 112 накладываться друг на друга. При использовании, когда натяжение передается на приводной механизм, прорези 112 позволяют шейке 108 гнуться или принимать изогнутую конфигурацию таким образом, что шейка 108 перемещается относительно остальной части удлиненного ствола 102, как показано на Фиг. 8В и 8С.

В других вариантах осуществления прорези могут располагаться таким образом, чтобы позволять шейке сгибаться в нескольких местах или точках изгиба или иным образом позволять шейке сгибаться в заданное положение. В качестве неограничивающего примера, на Фиг. 9А показан другой вариант осуществления гибкой шейки 108, имеющей две области прорезей 112, сформированных в ней. В частности, гибкая шейка 108 включает дистальную область прорезей 112а' и проксимальную область прорезей 112b'. Каждая область 112а', 112b' может содержать любое количество прорезей, расположенных в любом месте для обеспечения желаемой степени гибкости в одном или нескольких желаемых направлениях. Как показано на Фиг. 9А, каждый из проксимальной и дистальной области прорезей 112а', 112b' включает два ряда прорезей, выполненных на противоположных сторонах и проходящих вдоль длины гибкой шейки 108'. При таком использовании, когда натяжение передается на гибкую шейку 108', как будет обсуждаться более подробно ниже, горловина 108' будет изгибаться как в проксимальной, так и в дистальной области 112а', 112b' и, таким образом перемещаться относительно остальных частей удлиненного ствола 102'. Как показано на Фиг. 9B, изгиб может сначала происходить на дистальном участке 112a' шейки 108'. Далее натяжение, воздействующее на шейку 108 ' может привести к изгибу проксимального участка 112b', как показано на Фиг. 9С. В других вариантах осуществления расположение прорезей и/или размер прорезей могут быть сконфигурированы для того, чтобы вызывать изгиб в проксимальной области 112b' прежде, чем это происходит в дистальной области 112a', или же прорези могут быть сконфигурированы так, чтобы вызывать одновременный изгиб в проксимальной и дистальной областях 112b', 112a'. Специалисту в данной области будет понятно, что количество, положение, размер и форма прорезей можно регулировать для получения желаемого результата. Специфическая конфигурация надреза, используемого для образования каждой прорези, также может быть различной. Например, ширина и длина прорези может оставаться постоянной от внешней поверхности удлиненного ствола к внутренней поверхности удлиненного ствола, или же ширина и длина могут увеличиваться или уменьшаться таким образом, что прорезь сужается или иным образом изменяется. В качестве неограничивающего примера, конусоидальная конфигурация может быть сформирована путем формирования прорези, имеющей треугольную форму, причем длина и ширина прорези будут уменьшаться от наружной поверхности к внутренней поверхности удлиненного ствола.

Как указано выше, приводной механизм выполнен с возможностью передачи натяжения на гибкую шейку 108, чтобы вызвать движение шейки 108. приводной механизм может иметь различные конфигурации, но в одном примерном варианте осуществления приводной механизм аналогичен вышеупомянутому приводному механизму и содержит один или несколько тросов, проходящих между рукояткой 106 и дистальным концом гибкой шейки 108 таким образом, что рукоятка 106 и гибкая шейка 108 функционально связаны. Каждый трос может быть выполнен с возможностью передачи натяжения на гибкую шейку 108, чтобы вызывать движение шейки 108 в плоскости движения. Таким образом, когда устройство 100 содержит только один трос, гибкая шейка 108 может передвигаться только в одной плоскости движения. Каждый дополнительный трос может позволить шейке 108 передвигаться в другой плоскости движения. Когда устройство имеет множество тросов, шейка 108 может передвигаться во множестве плоскостей движения. Более того, тросы могут натягиваться одновременно, потенциально позволять движению гибкой шейки 108 на 360°.

Хотя количество тросов может различаться, и устройство 100 может содержать только один трос, в варианте осуществления, показанном на Фиг. 7 устройство 100 содержит четыре кабеля (только три кабеля 110a, 110b, 110c показаны на фигуре). Участок тросов 10a, 110b, 110c, 110d более подробно изображен на Фиг. 10. Как отмечалось выше, тросы 110a-d проходят вдоль длины удлиненного ствола 102 между рукояткой 106 и гибкой шейкой 108. Конкретное расположение тросов 110a-d может варьироваться, но в примерном варианте осуществления тросы 110a-d расположены радиально на периферии удлиненного ствола 102, и они проходят между дистальным