由电机49来激活“冻结模式”(将手掌接口 40和所附接的工具锁定在特定位置中)，所述电机49使制动环移向半球形零件44。当控制单元10检测到足够制动力被施加在半球形零件44上时，自动停用电机49以便停止手掌接口的枢转调动。
[0148]因此，此类“冻结模式”使得使用者能够将手掌接口40和所附接的工具锁定在特定定向上。
[0149]另一个特定的点击序列/持续时间可以激活被动模式。此类模式使得使用者能够移动手掌接口而不移动所附接的工具。
[0150]“被动接头”模式使得使用者能够在具有优选关节定向的情况下工作，同时自由选择在手掌接口 40上的舒适手部定向。
[0151]另一个特定的点击序列/持续时间可以激活“直关节”模式，所述模式致动电机以便将关节带到直定向且接着将手术工具的关节轴冻结在直定向上，同时允许手掌接口 40自由移动。
[0152]“直关节”模式对使工具前进穿过套管针有用；另外，当呈直配置时，工具可以模仿传统腹腔镜工具。
[0153]在以上模式中的任一者中，手指接口60通常不受影响，即使用者可以使用这个接口(例如)以打开/闭合和旋转抓钳的钳口；但是，本文也设想激活也锁定手指接口 60的情形。举例来说，当外科医生想要对钳口施加恒力或将钳口固定成彼此呈优选角度时，他可以通过以特定的点击序列/持续时间操作手指控制杆来激活这些模式。
[0154]如本文所使用，术语“约”是指±10 %。
[0155]在检查以下示例后，本发明的额外目标、优点和新颖特征即刻将变得为本领域的普通技术人员所显而易见，所述示例并不意欲为限制性的。
[0156]示例
[0157]现参考以下示例，所述示例与以上描述一起以非限制性方式来说明本发明。
[0158]当与若干种类型的腹腔镜工具一起工作时，本发明人认识到，工具接口是其致命要害。为了固持住并操作自立式腹腔镜工具，需要以有限的控制程度和可操作性来执行非自然移动。在经由单个多用途接口(例如，普通的剪刀式把手，其用来定位腹腔镜并致动组织操控端)来实现腹腔镜定位和工具操控的情况下尤为如此。为了克服现有技术接口的这些不足，本发明人打算设计一种接口，这种接口将腹腔镜的功能分到离散接口元件中并且仍使得能够经由单手来彻底地且同时地控制此类接口。
[0159]在将本发明付诸实施的过程中，本发明人使用实施以上接口设计理念的若干种原型来做实验。以上问题的解决方案证明是一种接口，所述接口直观地将外科医生的移动与腹腔镜的移动联系起来并利用手部的三个不同部分来操作三个不同接口元件。
[0160]图19说明了附接到腹腔镜轴的原型控制单元。图20说明了控制单元的驱动单元部分。
[0161]这个原型包含连接到工具索轮的电机组。电机组包含致动4个自由度的小型电机和传动装置。电机组的大小和重量足够小以便由外科医生携带。接口在轴心线的同一方向上被连接到电机组的上侧。电机组与接口之间的接头允许外科医生改变接口与轴的长轴线之间的关系。电机组包含允许安装控制软件的可编程控制电路。当测试工具时，电机组使用电池或手机变压器。
[0162]对使用所附接的腹腔镜幻像和标准腹腔镜控制测试件的一群新手测试本控制单元和接口的可操作性。使用者完成数个任务，例如抓住小物件并将其移入小杯子中或在数分钟内穿过棒上的细小的橡胶圈。使用者还能够在数分钟内在正确定向上抓住手术针。测试所述接口的外科医生证实，在对接口进行简短的初步介绍之后，第一次完成缝合花了 10分钟。
[0163]应了解，还可在单个实施例中组合地提供本发明的某些特征，这些特征出于清晰性描述于单个实施例的上下文中。相反地，也可单独地或以任何合适的子组合来提供本发明的各种特征，这些特征出于简洁性描述于单个实施例的上下文中。
[0164]虽然本发明已结合其特定实施例进行了描述，但显然，许多替代例、修改和变化将为本领域的技术人员所显而易见。因此，意欲涵盖在随附权利要求的精神和广泛范围内的所有此类替代例、修改和变化。本文中将这个说明书中提到的所有公开、专利和专利申请以全文引用的方式并入到这份说明书中，所并入的程度就好像是每个个别公开、专利或专利申请被具体地和个别地指示为以引用的方式并入一般。另外，本申请中对任何参考的引用或认同不应解释为允许此类参考在本发明之前可用。
【主权项】
1.一种用于医学装置的控制单元，所述控制单元包括使用者接口，所述使用者接口包含: (a)第一接口，其安装在附接到所述控制单元的外壳的枢轴支撑件上，所述第一接口可与手的掌部啮合； (b)束件，其枢转地附接到所述第一接口并具有能够弹性变形以在所述手掌与所述第一接口啮合时将约束力施加到所述手的背部的元件；以及 (C)第二接口，其枢转地附接到所述第一接口并可与所述手的一或多个手指啮合。2.根据权利要求1所述的控制单元，其中所述枢轴支撑件是有万向接头的。3.根据权利要求1所述的控制单元，其中所述控制单元进一步包括外壳，所述外科包含驱动单元。4.根据权利要求1所述的控制单元，其中所述第二接口包含控制杆，所述控制杆可经由所述手的拇指和食指来同时操作。5.根据权利要求1所述的控制单元，其中所述第一接口可以相对于所述枢轴支撑件而倾斜。6.根据权利要求5所述的控制单元，其中所述第一接口的倾斜使所述医学装置的可操纵部分偏转。7.根据权利要求4所述的控制单元，其中所述控制杆操作所述医学装置的执行器端部。8.根据权利要求1所述的控制单元，其中所述第二接口可以相对于所述第一接口而倾斜。9.根据权利要求5所述的控制单元，其中所述第二接口的倾斜使所述医学装置的执行器端部偏转。10.根据权利要求3所述的控制单元，其中所述驱动单元包含用于操作所述医学装置的至少一个电机和控制线。11.一种用于微创手术工具的控制单元，所述控制单元包括使用者接口，所述使用者接口包含: (a)第一接口控制件，其可与使用者的手的背部啮合且用于控制所述微创手术工具相对于组织进入部位的角度和高度； (b)第二接口控制件，其可与所述使用者的手的掌部啮合且用于控制所述微创手术工具的可操纵部分的偏转；以及 (C)第三接口控制件，其可与所述使用者的一或多个手指啮合且用于控制所述微创手术工具的组织操控端。12.根据权利要求11所述的控制单元，其中所述控制单元进一步包括外壳，所述外科包含驱动单元。13.根据权利要求11所述的控制单元，其中所述第二接口控制件是有万向接头的。14.根据权利要求11所述的控制单元，其中所述第一接口控制件包含臂，所述臂用铰链连接到手背垫。15.根据权利要求12所述的控制单元，其进一步包括用于使所述外壳相对于所述第一、第二和第三接口控制件旋转的手柄。16.根据权利要求11所述的控制单元，其中所述第三接口控制件包含可经由拇指和食指操作的一对手指固持件。17.根据权利要求11所述的控制单元，其中所述第三接口控制件包含可绕至少两条垂直轴线旋转的球状物。18.根据权利要求11所述的控制单元，其中使用者可以经由单手同时操作所述第一、第二和第三接口控制件。19.根据权利要求12所述的控制单元，其中所述驱动单元包含至少一个电机，以用于操作所述微创腹腔镜工具。20.根据权利要求11所述的控制单元，其进一步包括用于将所述使用者的所述手固定到所述第一接口控制件的带条或夹具。21.根据权利要求11所述的控制单元，其中所述第二或第三接口与所述微创手术工具之间的功能性连杆可以通过使用者松开。22.根据权利要求21所述的控制单元，其进一步包括用户可啮合开关，用于激活/停用所述功能性连杆。23.根据权利要求21所述的控制单元，其中所述功能性连杆的停用使所述微创手术工具冻结在预设位置。24.根据权利要求23所述的控制单元，其中当所述微创手术工具冻结在适当位置时，所述第二接口或所述第三接口可以由使用者来操控。
【专利摘要】本发明提供一种用于医学装置的控制单元。所述控制单元包含：手掌接口，其可由手的掌部接合；束件，其能够弹性变形以将约束力施加到手的背部；以及手指接口，其可由所述手的一或多个手指接合。
【IPC分类】A61B17/00
【公开号】CN105592801
【申请号】CN201480053589
【发明人】莫尔德艾·绍尔夫
【申请人】人类延伸有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年9月1日
【公告号】CA2920822A1, EP3038542A1, US20160184040, WO2015029041A1