JP2019518531A - Robotic surgical assembly and instrument drive unit therefor - Google Patents
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Abstract
器具駆動ユニットは、外科用ロボットアームに結合されるように構成されたハウジングと、モータアセンブリと、フレックススプールアセンブリとを含む。モータアセンブリは、ハウジング内に回転可能に配置される。フレックススプールアセンブリは、ハウジングに取り付けられた第１のプリント回路基板と、モータアセンブリに回転不能に結合され且つ電気的に接続されるように構成された第２のプリント回路基板と、第１のフレックス回路とを含む。第１のフレックス回路は、ハウジングに対するモータアセンブリの回転が環状経路に沿った第１のフレックス回路の第２の端部の動きをもたらすように、第１のプリント回路基板に接続された第１の端部と、第２のプリント回路基板に接続された第２の端部と、第２のプリント回路基板の周りに巻回された中間部とを有する。The instrument drive unit includes a housing configured to be coupled to a surgical robotic arm, a motor assembly, and a flex spool assembly. A motor assembly is rotatably disposed within the housing. The flex spool assembly includes a first printed circuit board mounted to the housing, a second printed circuit board rotatably coupled to and electrically connected to the motor assembly, and the first flex. And circuit. The first flex circuit is coupled to the first printed circuit board such that rotation of the motor assembly relative to the housing results in movement of the second end of the first flex circuit along the annular path. An end portion, a second end portion connected to the second printed circuit board, and an intermediate portion wound around the second printed circuit board.
Description
関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年６月３日に出願された米国仮出願第６２／３４５，０４１号の優先権の利益を主張し、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
This application claims the benefit of priority of US Provisional Application No. 62 / 345,041, filed Jun. 3, 2016, the entire content of which is incorporated herein by reference. .
（背景技術）
ロボット外科用システムは、低侵襲医療処置において使用されてきた。いくつかのロボット外科用システムは、ロボットアームに取り付けられた少なくとも１つのエンドエフェクタ（例えば、鉗子または把持具）を有する外科用ロボットアームおよび外科用器具を支持するコンソールを含む。ロボットアームは、その動作および移動のために外科用器具に機械的な力を提供する。
(Background art)
Robotic surgical systems have been used in minimally invasive medical procedures. Some robotic surgical systems include a surgical robotic arm having at least one end effector (e.g., forceps or graspers) attached to the robotic arm and a console supporting a surgical instrument. The robotic arm provides mechanical force to the surgical instrument for its movement and movement.
手動で操作される外科用器具は、大抵の場合、外科用器具の機能を作動させるためのハンドルアセンブリを含んでいた。しかしながら、ロボット外科用システムを使用する場合、エンドエフェクタの機能を作動させるためにハンドルアセンブリは通常存在しない。したがって、ロボット外科用システムとともに各固有の外科用器具を使用するために、器具駆動ユニットが使用されて、選択された外科用器具と接続して外科用器具の動作を駆動する。 Manually operated surgical instruments often included a handle assembly for activating the function of the surgical instrument. However, when using a robotic surgical system, there is usually no handle assembly to activate the end effector function. Thus, to use each unique surgical instrument with the robotic surgical system, an instrument drive unit is used to connect with the selected surgical instrument to drive the operation of the surgical instrument.
いくつかのシステムでは、器具駆動ユニットの内部モータパックは、取り付けられた外科用器具の対応する回転をもたらすように回転するように構成されていた。しかしながら、モータパックの回転、ひいては取り付けられた外科用器具の回転は、器具駆動ユニットの内部回路または物理的制約によって制限されていた。さらに、モータパックの回転は、所定の有限の閾値を超えて、器具駆動ユニットの内部回路を損傷させる可能性があった。 In some systems, the internal motor pack of the instrument drive unit has been configured to rotate to provide a corresponding rotation of the attached surgical instrument. However, the rotation of the motor pack and thus the rotation of the attached surgical instrument has been limited by the internal circuitry or physical constraints of the instrument drive unit. In addition, the rotation of the motor pack could damage the internal circuitry of the instrument drive unit beyond a predetermined finite threshold.
したがって、モータパックの内部回路からの回転に対するいかなる抵抗も低減しながら、内部回路に損傷を与えることなくモータパックの回転角度を増加させることができる器具駆動ユニットが必要とされている。さらに、器具駆動ユニットの状態に関する手術室のスタッフへのフィードバックを改善する必要がある。 Accordingly, there is a need for an instrument drive unit that can increase the rotational angle of the motor pack without damaging the internal circuitry while reducing any resistance to rotation from the internal circuitry of the motor pack. Furthermore, there is a need to improve feedback to operating room staff regarding the condition of the instrument drive unit.
本開示の態様によれば、器具駆動ユニットが提供される。器具駆動ユニットは、外科用ロボットアーム、モータアセンブリ、およびフレックススプールアセンブリに結合されるように構成されたハウジングを含む。モータアセンブリは、ハウジング内に回転可能に配置され、外科用器具の機能を達成するように構成されている。フレックススプールアセンブリは、ハウジングに取り付けられた第１のプリント回路基板と、モータアセンブリに回転不能に結合されて電気的に接続されるように構成された第２のプリント回路基板と、第１のフレックス回路とを含む。第１のフレックス回路は、第１のプリント回路基板に接続された第１の端部と、第２のプリント回路基板に接続された第２の端部と、中間部とを有する。中間部は、ハウジングに対するモータアセンブリの回転が環状経路に沿った第１のフレックス回路の第２の端部の動きに影響を与えるように、第２のプリント回路基板の周りに巻回される。 According to aspects of the present disclosure, an instrument drive unit is provided. The instrument drive unit includes a surgical robotic arm, a motor assembly, and a housing configured to be coupled to the flex spool assembly. A motor assembly is rotatably disposed within the housing and configured to perform the function of the surgical instrument. The flex spool assembly includes a first printed circuit board mounted to the housing, a second printed circuit board configured to be non-rotatably coupled and electrically connected to the motor assembly, and a first flex. And circuit. The first flex circuit has a first end connected to the first printed circuit board, a second end connected to the second printed circuit board, and an intermediate portion. The middle portion is wound around the second printed circuit board such that rotation of the motor assembly relative to the housing affects movement of the second end of the first flex circuit along the annular path.
いくつかの実施形態では、フレックススプールアセンブリは、第１のプリント回路基板と連通する第２のフレックス回路を含むことができる。第２のフレックス回路は、第１のフレックス回路の中間部の周りに配置され、環状アレイ内に配置された少なくとも１つの視覚的インジケータを有することができる。少なくとも１つの視覚的インジケータは、ハウジングに対するモータアセンブリの回転位置を示すように構成されることができる。 In some embodiments, the flex spool assembly can include a second flex circuit in communication with the first printed circuit board. The second flex circuit may be disposed around the middle of the first flex circuit and may have at least one visual indicator disposed in the annular array. The at least one visual indicator can be configured to indicate a rotational position of the motor assembly relative to the housing.
ハウジングは、少なくとも１つの視覚的インジケータから放射された光が透光部を通過するように、第２のフレックス回路の周りに配置された透光部を含むことができる。 The housing can include a light transmissive portion disposed about the second flex circuit such that light emitted from the at least one visual indicator passes through the light transmissive portion.
少なくとも１つの視覚的インジケータは、器具、ＩＤＵ、システム、および／または補助装置の状態を示すように構成されることができる。少なくとも１つの視覚的インジケータはまた、システムと対話している外科医、患者、および手術室のスタッフを含むユーザの状態を示すことができる。 The at least one visual indicator can be configured to indicate the status of the instrument, the IDU, the system, and / or the auxiliary device. The at least one visual indicator can also indicate the status of the user, including the surgeon, the patient, and operating room staff interacting with the system.
器具駆動ユニットは、さらに、モータアセンブリが回転不能に配置されるキャビティを協働して画定する複数の細長いプリント回路基板を含むことができることが想定される。細長いプリント回路基板は、モータアセンブリと電気的に連通していてもよい。第１のプリント回路基板は、電力およびデータを受信するためのコネクタを有してもよく、第２のプリント回路基板は、細長いプリント回路基板の第１のコネクタに接続するように構成されたコネクタを有してもよい。第２のプリント回路基板のコネクタは、第１のプリント回路基板から細長いプリント回路基板に電力を伝送することができる。フレックススプールアセンブリは、さらに、第１のフレックス回路の第２の端部に接続された第３のプリント回路基板を含むことができる。第３のプリント回路基板は、第２のプリント回路基板に隣接して配置され、細長いプリント回路基板の第２のコネクタに接続するように構成されたコネクタを有することができる。第３のプリント回路基板のコネクタは、第１のプリント回路基板から細長いプリント回路基板にデータを伝送することができる。 It is envisioned that the instrument drive unit may further include a plurality of elongated printed circuit boards that cooperatively define a cavity in which the motor assembly is non-rotatably disposed. The elongated printed circuit board may be in electrical communication with the motor assembly. The first printed circuit board may have a connector for receiving power and data, and the second printed circuit board is configured to connect to the first connector of the elongated printed circuit board May be included. The connector of the second printed circuit board can transfer power from the first printed circuit board to the elongated printed circuit board. The flex spool assembly may further include a third printed circuit board connected to the second end of the first flex circuit. The third printed circuit board may have a connector disposed adjacent to the second printed circuit board and configured to connect to a second connector of the elongated printed circuit board. A connector of the third printed circuit board can transmit data from the first printed circuit board to the elongated printed circuit board.
器具駆動ユニットは、さらに、モータアセンブリに回転不能に結合された環状部材を含むことができることが想定される。環状部材は、その周りに巻回された第１のフレックス回路の中間部を有することができる。環状部材は、環状部材の回転が環状経路に沿った第１のフレックス回路の第２の端部の動きを行うように、第１のフレックス回路の第２の端部に固定されてもよい。器具駆動ユニットは、第１のフレックス回路の第２の端部に固定された一対の弾性捕捉部材を含むことができる。捕捉部材は、それぞれ、溝を画定することができる。環状部材は、環状部材の反時計回りまたは時計回りの回転が第１のフレックス回路の第２の端部の対応する動きをもたらすように、捕捉部材の各溝内に受けられるように構成された第１および第２の端部を有してもよい。 It is envisioned that the instrument drive unit may further include an annular member non-rotatably coupled to the motor assembly. The annular member may have an intermediate portion of the first flex circuit wound therearound. The annular member may be fixed to the second end of the first flex circuit such that rotation of the annular member effects movement of the second end of the first flex circuit along the annular path. The instrument drive unit can include a pair of resilient capture members secured to the second end of the first flex circuit. The capture members can each define a groove. The annular member is configured to be received in each groove of the capture member such that counterclockwise or clockwise rotation of the annular member causes corresponding movement of the second end of the first flex circuit It may have first and second ends.
いくつかの実施形態では、器具駆動ユニットは、フレックススプールアセンブリに隣接してハウジング内に配置されたファンを含むことができる。 In some embodiments, the instrument drive unit can include a fan disposed in the housing adjacent to the flex spool assembly.
ハウジングに対するモータアセンブリの第１の方向への回転は、第１のフレックス回路の中間部の直径を減少させることができることが想定される。ハウジングに対するモータアセンブリの第２の方向への回転は、中間部の直径を増加させることができる。 It is envisioned that rotation of the motor assembly in a first direction relative to the housing can reduce the diameter of the middle portion of the first flex circuit. Rotation of the motor assembly in a second direction relative to the housing can increase the diameter of the intermediate portion.
本開示の別の態様によれば、外科用ロボットアームとともに使用するための外科用アセンブリが提供される。外科用アセンブリは、器具駆動ユニットと、キャリッジとを含む。器具駆動ユニットは、外科用ロボットアーム、モータアセンブリ、およびフレックススプールアセンブリに結合されるように構成されたハウジングを含む。モータアセンブリは、ハウジング内に回転可能に配置され、外科用器具の機能を達成するように構成されている。フレックススプールアセンブリは、ハウジングに取り付けられた第１のプリント回路基板と、モータアセンブリに回転不能に結合されて電気的に接続されるように構成された第２のプリント回路基板と、第１のフレックス回路とを含む。第１のフレックス回路は、第１のプリント回路基板に接続された第１の端部と、第２のプリント回路基板に接続された第２の端部と、中間部とを有する。中間部は、ハウジングに対するモータアセンブリの回転が環状経路に沿った第１のフレックス回路の第２の端部の動きに影響を与えるように、第２のプリント回路基板の周りに巻回される。 According to another aspect of the present disclosure, a surgical assembly for use with a surgical robotic arm is provided. The surgical assembly includes an instrument drive unit and a carriage. The instrument drive unit includes a surgical robotic arm, a motor assembly, and a housing configured to be coupled to the flex spool assembly. A motor assembly is rotatably disposed within the housing and configured to perform the function of the surgical instrument. The flex spool assembly includes a first printed circuit board mounted to the housing, a second printed circuit board configured to be non-rotatably coupled and electrically connected to the motor assembly, and a first flex. And circuit. The first flex circuit has a first end connected to the first printed circuit board, a second end connected to the second printed circuit board, and an intermediate portion. The middle portion is wound around the second printed circuit board such that rotation of the motor assembly relative to the housing affects movement of the second end of the first flex circuit along the annular path.
キャリッジは、外科用ロボットアームと移動可能に係合するために構成された第１の面と、器具駆動ユニットのハウジングを回転不能に支持するために構成された第２の面とを含む。キャリッジは、第１のプリント回路基板と電気的に連通し且つモータアセンブリの回転を行うように構成されたモータを含む。 The carriage includes a first surface configured to movably engage the surgical robotic arm and a second surface configured to non-rotatably support the housing of the instrument drive unit. The carriage includes a motor in electrical communication with the first printed circuit board and configured to rotate the motor assembly.
いくつかの実施形態では、キャリッジのモータの作動は、モータアセンブリをハウジングに対して回転させることができる。 In some embodiments, actuation of the carriage motor can rotate the motor assembly relative to the housing.
本開示の例示的な実施形態のさらなる詳細および態様は、添付の図面を参照して以下により詳細に記載される。 Further details and aspects of exemplary embodiments of the present disclosure are described in more detail below with reference to the accompanying drawings.
本明細書で使用する場合、平行および垂直という用語は、真の平行および真の垂直から約＋または−１０度まで略平行なおよび略垂直な相対的構成を含むと理解される。 As used herein, the terms parallel and perpendicular are understood to include approximately parallel and approximately perpendicular relative configurations from true parallel and true perpendicular to about + or −10 degrees.
本開示の実施形態は、添付の図面を参照して本明細書で説明される。
ＩＤＵホルダ、器具駆動ユニット、及び外科用器具を含む本明細書に開示されたロボット外科用アセンブリ、ならびにそのような外科用アセンブリを製造および使用する方法の実施形態が図面を参照して詳細に説明され、同様の参照符号は、いくつかのビューのそれぞれにおいて同一または対応する要素を指定する。本明細書で使用する場合、用語「先端」は、ＩＤＵホルダ、器具駆動ユニット、および／または外科用器具の患者に近い部分を指し、用語「基端」は、ＩＤＵホルダ、器具駆動ユニット、および／または外科用器具の患者から遠い部分を指す。 Embodiments of the robotic surgical assembly disclosed herein, including an IDU holder, an instrument drive unit, and a surgical instrument, and methods of making and using such a surgical assembly are described in detail with reference to the drawings. Similar reference symbols designate the same or corresponding elements in each of several views. As used herein, the term "tip" refers to the IDU holder, the instrument drive unit, and / or the portion of the surgical instrument close to the patient, and the term "proximal" refers to the IDU holder, the instrument drive unit, and And / or point away from the patient of the surgical instrument.
以下で詳細に説明するように、取り付けられた外科用器具の様々な動作を駆動する器具駆動ユニットが提供される。器具駆動ユニットは、電力及び通信（例えば、電気信号の形態で）を器具駆動ユニットの様々な構成要素および取り付けられた外科用器具に伝送するフレックススプールプリント回路基板アセンブリ（本明細書では「フレックススプールアセンブリ」と呼ばれることがある）を含む。フレックススプールアセンブリは、特に、（例えば、通信および電力信号に対する）比較的低い摩擦損失を有する器具駆動ユニットのハウジングに対して器具駆動ユニットのモータアセンブリの回転の度合いを高めるとともに、長期使用後であっても（例えば、器具駆動ユニットの内部構成要素に対する）損傷を制限することができる。 As described in detail below, an instrument drive unit is provided which drives various operations of the attached surgical instrument. The instrument drive unit transmits power and communications (eg, in the form of electrical signals) to the various components of the instrument drive unit and the attached surgical instrument, a flex spool printed circuit board assembly (herein "flex spool" (Sometimes called “assembly”). The flex spool assembly increases the degree of rotation of the instrument drive unit's motor assembly relative to the instrument drive unit's housing, particularly with relatively low friction losses (eg, for communication and power signals), and after extended use Even damage (for example to internal components of the instrument drive unit) can be limited.
最初に図１を参照すると、例えばロボット外科用システム１などの外科用システムは、外科用ロボットアーム２、３の摺動レール４０に取り外し可能に結合された器具駆動ユニット（以下、「ＩＤＵ」）１１０を一般に含むロボット外科用アセンブリ１００、およびＩＤＵ１１０に動作可能に結合された電気機械式外科用器具３００を有する複数の外科用ロボットアーム２、３と、制御装置４と、制御装置４に結合された操作コンソール５とを一般に含む。 Referring initially to FIG. 1, a surgical system, such as, for example, a robotic surgical system 1, includes an instrument drive unit (hereinafter "IDU") removably coupled to the sliding rails 40 of the surgical robotic arms 2,3. Coupled to a robotic surgical assembly 100 generally comprising 110 and a plurality of surgical robotic arms 2, 3 having an electro-mechanical surgical instrument 300 operatively coupled to an IDU 110, a controller 4 and a controller 4 And the operation console 5 generally.
操作コンソール５は、当業者にとって原理的に公知のように、特に３次元画像を表示するように設定された表示装置６と、例えば外科医などの人間（図示せず）がロボットアーム２、３を第１の動作モードで遠隔操作することができる手動入力装置７、８とを含む。各ロボットアーム２、３は、ジョイントを介して接続された複数の部材から構成されていてもよい。ロボットアーム２、３は、制御装置４に接続された電気駆動装置（図示せず）によって駆動されることができる。制御装置４（例えば、コンピュータ）は、ロボットアーム２、３、取り付けられたロボット外科用アセンブリ１００、ひいては電気機械式外科用器具３００（電気機械式エンドエフェクタ（図示せず）を含む）が手動入力装置７、８によって定義される動作に応じて所望の動作を実行するように、特にコンピュータプログラムによって駆動部を作動させるように設定されることができる。制御装置４はまた、ロボットアーム２、３の動きを調整するように設定されることもできる。 The operating console 5 is in principle known in principle to the person skilled in the art, in particular a display device 6 configured to display a three-dimensional image and a human (not shown) such as a surgeon for example And a manual input device 7, 8 which can be remotely controlled in the first operation mode. Each robot arm 2 and 3 may be composed of a plurality of members connected via joints. The robot arms 2 and 3 can be driven by an electric drive (not shown) connected to the controller 4. The controller 4 (e.g. a computer) is manually input by the robot arms 2, 3 and the attached robot surgical assembly 100 and thus the electro-mechanical surgical instrument 300 (including an electro-mechanical end effector (not shown)) In particular, the drive can be set up to be operated by the computer program to perform the desired operation in response to the operation defined by the devices 7, 8. The controller 4 can also be set to coordinate the movement of the robot arms 2,3.
ロボット外科用システム１は、外科用器具、例えば電気機械式外科用器具３００によって最小侵襲的に処置されるように外科用テーブル「ＳＴ」上に横たわる患者「Ｐ」上で使用するように構成されている。実施形態では、ロボットアーム２、３は、外科用テーブル「ＳＴ」ではなく、ロボットアームカート（図示せず）に結合されてもよい。ロボット外科用システム１はまた、３つ以上のロボットアーム２、３を含んでもよく、同様に、追加のロボットアームが制御装置４に接続され、操作コンソール５によって遠隔操作可能である。外科用器具、例えば電気機械式外科用器具３００（電気機械式エンドエフェクタを含む）もまた、追加のロボットアームに取り付けられてもよい。 The robotic surgical system 1 is configured for use on a patient "P" lying on a surgical table "ST" to be minimally invasively treated by a surgical instrument, eg, an electro-mechanical surgical instrument 300 ing. In an embodiment, the robotic arms 2, 3 may be coupled to a robotic arm cart (not shown) rather than the surgical table "ST". The robotic surgical system 1 may also include three or more robotic arms 2, 3, as well as additional robotic arms are connected to the controller 4 and can be remotely controlled by the operating console 5. Surgical instruments, such as an electro-mechanical surgical instrument 300 (including an electro-mechanical end effector) may also be attached to the additional robotic arm.
制御装置４は、複数のモータ、例えばモータ（モータ１）を制御することができる。各モータは、ロボットアーム２，３の複数の方向への移動を駆動するように構成されている。さらに、制御装置４は、外科用器具３００の様々な動作を駆動するロボット外科用アセンブリ１００のＩＤＵ１１０のモータアセンブリ１１４（図３および図５Ｂ）を制御することができる。さらに、制御装置４は、例えば、以下で詳細に説明するように、ＩＤＵ１１０のモータアセンブリ１１４（図３および図５Ｂ）およびひいては電気機械式外科用器具３００の相対的回転を駆動するように構成された外科用アセンブリ１００の器具駆動ユニット（「ＩＤＵ」）ホルダ１０２のキャニスタモータ「Ｍ」（図３）などの回転モータの動作を制御することができる。実施形態では、ＩＤＵ１１０の各モータ「Ｍ１−Ｍ４」は、電気機械式外科用器具３００の動作および／または動きを行うために、駆動ロッド／ケーブルまたはレバーアームを作動させるように構成されることができる。 The control device 4 can control a plurality of motors, for example, a motor (motor 1). Each motor is configured to drive movement of the robot arms 2 and 3 in a plurality of directions. Additionally, controller 4 can control motor assembly 114 (FIGS. 3 and 5B) of IDU 110 of robotic surgical assembly 100 that drives various operations of surgical instrument 300. Furthermore, the controller 4 is configured to drive, for example, relative rotation of the motor assembly 114 (FIGS. 3 and 5B) of the IDU 110 and hence the electro-mechanical surgical instrument 300, as described in detail below. The operation of a rotary motor, such as the canister motor "M" (FIG. 3) of the instrument drive unit ("IDU") holder 102 of the surgical assembly 100 can be controlled. In an embodiment, each motor "M1-M4" of the IDU 110 may be configured to actuate the drive rod / cable or lever arm to perform the operation and / or movement of the electro-mechanical surgical instrument 300. it can.
ロボット外科用システムの構成および動作の詳細な説明については、２０１１年１１月３日に出願された「医療ワークステーション」という名称の米国特許第８，８２８，０２３号明細書を参照することができ、その全体の内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。 For a detailed description of the configuration and operation of a robotic surgical system, reference may be made to U.S. Pat. No. 8,828,023 entitled "Medical Workstation" filed Nov. 3, 2011. , The entire content of which is incorporated herein by reference.
図１〜図３を参照すると、ロボットアーム２または３に結合されるように構成された外科用システム１の外科用アセンブリ１００は、一般に、ＩＤＵホルダ１０２、ＩＤＵ１１０、および電気機械式外科用器具３００を含む。上記で簡単に述べたように、ＩＤＵ１１０は、そのモータから電気機械式外科用器具３００の被駆動部材（図示せず）に電力および作動力を伝送し、電気機械式外科用器具３００のエンドエフェクタの構成要素の動き、例えば、ナイフブレード（図示せず）の動きおよび／またはエンドエフェクタのジョー部材の閉鎖および開放、ステープラの作動または発射、および／または電気外科用エネルギベースの器具の起動または発射などを最終的に駆動する。ＩＤＵ１１０のモータアセンブリ１１４（図３および図５Ｂ）は、ＩＤＵホルダ１０２に支持されたモータ「Ｍ」によって回転され、その回転運動を電気機械式外科用器具３００に伝達する。 With reference to FIGS. 1-3, the surgical assembly 100 of the surgical system 1 configured to be coupled to the robotic arm 2 or 3 generally includes an IDU holder 102, an IDU 110, and an electro-mechanical surgical instrument 300. including. As briefly mentioned above, the IDU 110 transmits power and actuation force from its motor to the driven member (not shown) of the electro-mechanical surgical instrument 300 and the end effector of the electro-mechanical surgical instrument 300 Motions of components of, for example, movement of a knife blade (not shown) and / or closing and opening of the end effector's jaw members, actuation or firing of a stapler, and / or activation or firing of an electrosurgical energy-based instrument And finally drive. Motor assembly 114 (FIGS. 3 and 5B) of IDU 110 is rotated by motor “M” supported by IDU holder 102 to transmit its rotational motion to electromechanical surgical instrument 300.
図２および図３を参照すると、外科用アセンブリ１００のＩＤＵホルダ１０２は、ＩＤＵ１１０のモータアセンブリ１１４（図３および図５Ｂ）の回転を作動させるとともに、ロボットアーム２のレール４０に沿ってＩＤＵ１１０を軸方向に並進させるように機能する。ＩＤＵホルダ１０２は、背面部材またはキャリッジ１０４と、キャリッジ１０４の先端１０７から横方向に（例えば、垂直に）延在する外側部材または外側ハウジング１０６とを含む。いくつかの実施形態では、ハウジング１０６は、キャリッジ１０４に対して様々な角度で且つキャリッジ１０４の様々な部分から延びていてもよい。キャリッジ１０４は、第１の面１０８ａと、第１の面１０８ａに対向する第２の面１０８ｂとを有する。キャリッジ１０４の第１の面１０８ａは、ロボットアーム２のレール４０（図１）に取り外し可能に接続可能であり、ＩＤＵホルダ１０２がロボットアーム２のレール４０に沿って摺動または並進することを可能にする。キャリッジ１０４の第２の面１０８ｂは、ＩＤＵ１１０のハウジング１１２などを支持するように構成されている。 Referring to FIGS. 2 and 3, the IDU holder 102 of the surgical assembly 100 actuates the rotation of the motor assembly 114 (FIGS. 3 and 5B) of the IDU 110 and axisizes the IDU 110 along the rail 40 of the robot arm 2. Act to translate in a direction. The IDU holder 102 includes a back member or carriage 104 and an outer member or outer housing 106 extending laterally (eg, vertically) from the tip 107 of the carriage 104. In some embodiments, housing 106 may extend from various portions of carriage 104 at various angles with respect to carriage 104. The carriage 104 has a first surface 108 a and a second surface 108 b opposite to the first surface 108 a. The first surface 108 a of the carriage 104 is removably connectable to the rail 40 (FIG. 1) of the robot arm 2 so that the IDU holder 102 can slide or translate along the rail 40 of the robot arm 2. Make it The second surface 108 b of the carriage 104 is configured to support the housing 112 or the like of the IDU 110.
ＩＤＵホルダ１０２のキャリッジ１０４は、例えばキャニスタモータ「Ｍ」などのモータを支持または収容する。モータ「Ｍ」は、制御装置４（図１）からの制御および電力を受信し、ＩＤＵ１１０の内部モータアセンブリ１１４を最終的に回転させる。キャリッジ１０４は、キャリッジ１０４のモータ「Ｍ」の動作を制御するために、キャリッジ１０４のモータ「Ｍ」と電気的に通信するプリント回路基板１０９を含む。キャリッジ１０４は、さらに、モータ「Ｍ」から先端方向に延在するベルトまたは歯車駆動機構１１１を含む。駆動機構１１１は、ＩＤＵ１１０のモータアセンブリ１１４と動作可能にインターフェース接続して、キャリッジ１０４のモータ「Ｍ」の作動時にモータアセンブリ１１４を回転させるように構成されている。 The carriage 104 of the IDU holder 102 supports or houses a motor, such as, for example, a canister motor "M". Motor “M” receives control and power from controller 4 (FIG. 1) and ultimately rotates internal motor assembly 114 of IDU 110. Carriage 104 includes a printed circuit board 109 in electrical communication with motor “M” of carriage 104 to control the operation of motor “M” of carriage 104. Carriage 104 further includes a belt or gear drive mechanism 111 extending distally from motor "M". Drive mechanism 111 is configured to operably interface with motor assembly 114 of IDU 110 to rotate motor assembly 114 upon actuation of motor “M” of carriage 104.
引き続き図２および図３を参照すると、ＩＤＵ１１０のハウジング１１２は、ＩＤＵ１１０およびキャリッジ１０４の内部構成要素を覆い、被覆し、および保護するように、ＩＤＵホルダ１０２のキャリッジ１０４の第２の面１０８ｂに係合している。ＩＤＵ１１０のハウジング１１２は、一般に円筒形の構成を有することができるが、いくつかの実施形態では、ハウジング１１２は、例えば、四角形、三角形、細長形、湾曲形、半円筒形などの様々な構成をとることができる。上述したように、ハウジング１１２は、ＩＤＵ１１０の構成要素に電力およびデータを伝送するために、モータアセンブリ１１４およびフレックススプールアセンブリ２００を含むＩＤＵ１１０の様々な構成要素を保護または遮蔽する。ハウジング１１２はまた、ＩＤＵ１１０の内部構成要素が取り付けられるプラットフォーム１１６を提供する。 With continued reference to FIGS. 2 and 3, the housing 112 of the IDU 110 engages with the second surface 108b of the carriage 104 of the IDU holder 102 so as to cover, cover, and protect the internal components of the IDU 110 and carriage 104. It is correct. The housing 112 of the IDU 110 can have a generally cylindrical configuration, but in some embodiments the housing 112 can have various configurations, such as, for example, square, triangular, elongated, curved, semi-cylindrical, etc. It can be taken. As mentioned above, the housing 112 protects or shields various components of the IDU 110, including the motor assembly 114 and the flex spool assembly 200, to transmit power and data to the components of the IDU 110. Housing 112 also provides platform 116 to which the internal components of IDU 110 are attached.
ＩＤＵ１１０は、その上部に配置されたファン１５０を含み、フレックススプールアセンブリ２００の上方に配置される。ファン１５０は、調整可能な電力をファン１５０に供給するために、コネクタ（明示せず）を介してフレックススプールアセンブリ２００に接続される。ハウジング１１２の頂部１１２ａは、空気がＩＤＵ１１０から伝達することを可能にするために複数の通気孔またはスリット１５２を画定することができる。ファン１５０は、フレックススプールアセンブリ２００を介して且つスリット１５２を介してハウジング１１２の頂部１１２ａから空気を引き出して、その動作中に電子機器を冷却し、ＩＤＵ１１０を介して負圧を維持するように構成されている。フレックススプールアセンブリ２００は、ＩＤＵ１１０内の温度に基づいてファン１５０に供給される電力量を調整するように構成されている。ファン１５０の速度を制御して冷却速度を調整するために、フレックススプールアセンブリ２００および／または集積回路１２０に関連する速度コントローラ（図示せず）が設けられることができる。例えば、速度制御装置は、ファン１５０に供給される電流を調整してその速度を調整することができる。 The IDU 110 includes a fan 150 located at the top thereof and is located above the flex spool assembly 200. The fan 150 is connected to the flex spool assembly 200 via a connector (not explicitly shown) to supply adjustable power to the fan 150. The top 112 a of the housing 112 can define a plurality of vents or slits 152 to allow air to be transmitted from the IDU 110. The fan 150 is configured to draw air from the top 112a of the housing 112 through the flex spool assembly 200 and through the slit 152 to cool the electronics during its operation and maintain negative pressure through the IDU 110. It is done. Flex spool assembly 200 is configured to adjust the amount of power supplied to fan 150 based on the temperature in IDU 110. A speed controller (not shown) associated with the flex spool assembly 200 and / or integrated circuit 120 can be provided to control the speed of the fan 150 to adjust the cooling rate. For example, the speed controller may adjust the current supplied to the fan 150 to adjust its speed.
図２〜図６を参照すると、ＩＤＵ１１０は、それぞれ内部に回転可能に配置された集積回路１２０およびモータアセンブリ１１４を含む。いくつかの実施形態では、ＩＤＵ１１０は、ＩＤＵ１１０によって画定された長手軸に対して垂直または横方向のモータアセンブリ１１４および／または集積回路１２０に向けられた負荷を補償するように構成されたブラケットおよび／またはストップを含むことができる。集積回路１２０は、上部剛性プリント回路基板またはネクサス１２２と、上部プリント回路基板１２２から垂直に延在する４つの細長い剛性プリント回路基板１２４ａ、１２４ｂ、１２６ａ、１２６ｂとを含む。上部プリント回路基板１２２は、フレックススプールアセンブリ２００の第１および第２の雌電気コネクタ２１４ａ、２１６ａに結合するための第１および第２の雄電気コネクタ１２８、１３０を有する。 Referring to FIGS. 2-6, IDU 110 includes an integrated circuit 120 and a motor assembly 114 rotatably disposed therein. In some embodiments, the IDU 110 is configured to compensate for loads directed to the motor assembly 114 and / or the integrated circuit 120 perpendicular or transverse to the longitudinal axis defined by the IDU 110. Or can include a stop. Integrated circuit 120 includes an upper rigid printed circuit board or nexus 122, and four elongated rigid printed circuit boards 124a, 124b, 126a, 126b extending perpendicularly from the upper printed circuit board 122. The upper printed circuit board 122 has first and second male electrical connectors 128, 130 for coupling to the first and second female electrical connectors 214 a, 216 a of the flex spool assembly 200.
細長いプリント回路基板１２４ａ、１２４ｂ、１２６ａ、１２６ｂは、互いに平行であり、ＩＤＵ１１０の長手軸に沿って配置されている。細長いプリント回路基板１２４ａ、１２４ｂ、１２６ａ、１２６ｂは、互いに対向する第１の対の細長いプリント回路基板１２４ａ、１２４ｂと、互いに対向する第２の対の細長いプリント回路基板１２６ａ、１２６ｂとを含む。細長いプリント回路基板１２４ａ、１２４ｂ、１２６ａ、１２６ｂは、協働して矩形構成を形成し、その中にモータアセンブリ１１４の摺動可能な受け入れ用に構成されたキャビティ１３２を画定する。集積回路３００の回路基板１２４ａ、１２４ｂ、１２６ａ、１２６ｂおよびネクサス１２２は、例えば、並んで結合された第１、第２、第３および第４の回路基板１２４ａ、１２４ｂ、１２６ａ、１２６ｂなどの任意数の構造的組み合わせで構成されてもよく、第１、第２、第３または第４の回路基板１２４ａ、１２４ｂ、１２６ａ、１２６ｂのうちの１つは、さらに、ネクサス１２２の第１、第２、第３または第４の面の一方側に結合されることが理解されるべきである。いくつかの実施形態では、集積回路３００は、細長いプリント回路基板１２４ａ、１２４ｂ、１２６ａ、１２６ｂを相互におよび／またはネクサス１２２に相互接続するために使用される様々なコネクタ、フレックスケーブル、またはワイヤを有することができる。 The elongated printed circuit boards 124 a, 124 b, 126 a, 126 b are parallel to one another and disposed along the longitudinal axis of the IDU 110. The elongated printed circuit boards 124a, 124b, 126a, 126b include a first pair of elongated printed circuit boards 124a, 124b facing each other and a second pair of elongated printed circuit boards 126a, 126b facing each other. The elongated printed circuit boards 124a, 124b, 126a, 126b cooperate to form a rectangular configuration and define therein a cavity 132 configured for slidable reception of the motor assembly 114. The circuit boards 124a, 124b, 126a, 126b and the nexus 122 of the integrated circuit 300 are, for example, any number of first, second, third and fourth circuit boards 124a, 124b, 126a, 126b, etc. coupled side by side. And one of the first, second, third or fourth circuit boards 124a, 124b, 126a, 126b further comprises a first, a second, a second, or the like of the nexus 122. It should be understood that it is coupled to one side of the third or fourth surface. In some embodiments, the integrated circuit 300 includes various connectors, flex cables, or wires used to interconnect the elongated printed circuit boards 124a, 124b, 126a, 126b to each other and / or to the nexus 122. It can have.
第１の対の細長いプリント回路基板１２４ａ、１２４ｂは、以下に詳細に説明するように、ネクサス１２２と電気的に連通する第１の端部と、モータアセンブリ１１４と電気的に連通してプリント回路アセンブリ２００からモータアセンブリ１１４へ電力を伝達する第２の端部とを有する。第２の対の細長いプリント回路基板１２６ａ、１２６ｂは、ネクサス１２２と電気的に連通する第１の端部と、ＩＤＵ１１０および／または外科用器具３００の様々な電気的構成要素と電気的に連通して通信信号および／または電力をＩＤＵ１１０および外科用器具３００の様々な電気的構成要素に伝送する先端とを有する。 The first pair of elongated printed circuit boards 124a, 124b are in printed circuit communication with the first end in electrical communication with the nexus 122 and with the motor assembly 114, as will be described in detail below. And a second end for transferring power from the assembly 200 to the motor assembly 114. The second pair of elongated printed circuit boards 126a, 126b are in electrical communication with the first end in electrical communication with the nexus 122 and with the various electrical components of the IDU 110 and / or the surgical instrument 300. And a tip for transmitting communication signals and / or power to the IDU 110 and the various electrical components of the surgical instrument 300.
ＩＤＵ１１０の電気的構成要素は、これらに限定されるものではないが、トランスデューサ、エンコーダ、ジャイロスコープ、磁力計、遠位限界センサ、圧力センサ、ねじりセンサ、ロードセル、光学センサ、位置センサ、熱センサ、照明素子、カメラ、スピーカ、可聴放射コンポーネント、モータコントローラ、ＬＥＤコンポーネント、マイクロプロセッサ、感知抵抗器、加速度計、位置限界を監視、制限および制御するためのスイッチなどを含むことができる。いくつかの実施形態では、これらの電気的構成要素のそれぞれは、ＩＤＵ１１０のフレックススプールアセンブリ２００（図７〜図１０）に一体化されてもよい。 The electrical components of the IDU 110 include, but are not limited to, transducers, encoders, gyroscopes, magnetometers, distal limit sensors, pressure sensors, torsion sensors, load cells, optical sensors, position sensors, thermal sensors, Lighting elements, cameras, speakers, audible radiation components, motor controllers, LED components, microprocessors, sensing resistors, accelerometers, switches for monitoring, limiting and controlling position limits, etc. can be included. In some embodiments, each of these electrical components may be integrated into the flex spool assembly 200 (FIGS. 7-10) of the IDU 110.
ＩＤＵ１１０のモータアセンブリ１１４は、集積回路１２０のキャビティ１３２内に回転不能に配置される。モータアセンブリ１１４は、それぞれが非円形横断プロファイル（例えば、略Ｄ字形など）を有する駆動軸１３８、１４０（モータ「Ｍ１−Ｍ４」のうちの２つのモータの駆動軸のみが示されている）を有する例えばキャニスタモータなどの４つのモータ「Ｍ１−Ｍ４」を含むことができる。４つのモータ「Ｍ１−Ｍ４」は、各駆動軸１３８、１４０が全て互いに平行であり且つ全てが共通の方向に延在するように矩形の形態に配置されている。モータアセンブリ１１４のモータ「Ｍ１−Ｍ４」が作動されると、モータ「Ｍ１−Ｍ４」の各駆動軸１３８、１４０の回転は、外科用器具３００の様々な機能を作動させるために各駆動伝達軸を介して外科用器具３００の駆動アセンブリのギヤまたはカプラに伝達される。 The motor assembly 114 of the IDU 110 is non-rotatably disposed within the cavity 132 of the integrated circuit 120. Motor assembly 114 includes drive shafts 138, 140 (only two drive shafts of motors "M1-M4" are shown) each having a non-circular cross profile (e.g., generally D-shaped, etc.) For example, it can include four motors "M1-M4" such as a canister motor. The four motors "M1-M4" are arranged in a rectangular configuration such that the drive shafts 138, 140 are all parallel to one another and all extend in a common direction. When motor "M1-M4" of motor assembly 114 is actuated, rotation of each drive shaft 138, 140 of motor "M1-M4" causes each drive transmission shaft to operate various functions of surgical instrument 300. Through the gear or coupler of the drive assembly of the surgical instrument 300.
図２〜図１０を参照すると、特に図６〜図１０を参照すると、ＩＤＵ１１０のフレックススプールアセンブリ２００は、制御装置４（図１）からＩＤＵ１１０の集積回路１２０へ電力および情報（例えば、ＩＤＵ１１０および外科用器具３００の特定の機能の作動を指示する信号）を伝送するように構成されている。フレックススプールアセンブリ２００は、一般に、第１のフレックス回路２１０および第２のフレックス回路２２０を含む。第１のフレックス回路２１０は、制御装置４と、ＩＤＵ１１０および／または外科用器具３００の複数の電気的構成要素（例えば、モータ、様々なセンサ、トランスデューサなど）とを電気的に相互接続するように構成されている。 Referring to FIGS. 2-10, and particularly with reference to FIGS. 6-10, flex spool assembly 200 of IDU 110 transfers power and information (e.g., IDU 110 and surgery) from controller 4 (FIG. 1) to integrated circuit 120 of IDU 110. Signal that indicates the operation of a particular function of the fixture 300 is configured to be transmitted. Flex spool assembly 200 generally includes a first flex circuit 210 and a second flex circuit 220. The first flex circuit 210 electrically interconnects the controller 4 with the IDU 110 and / or multiple electrical components of the surgical instrument 300 (e.g., motors, various sensors, transducers, etc.) It is configured.
フレックススプールアセンブリ２００の第１のフレックス回路２１０は、ＩＤＵ１１０のハウジング１１２のプラットフォーム１１６上に配置され、第１の端部２１０ａと、第２の端部２１０ｂと、第１および第２の端部２１０ａ、２１０ｂを相互接続する中間部またはコイル部２１０ｃとを有する。中間部２１０ｃは、それ自体の周りに巻回されて複数の同心層を形成する。第１のフレックス回路２１０の中間部２１０ｃの同心層は、それらの間に間隙を画定するように互いに半径方向に離間されている。第１のフレックス回路２１０の中間部２１０ｃの同心層間の間隙は、中間部２１０ｃがその中心に向かって収縮し、次いでその元の拡張位置に再び膨張することを可能にする。第１のフレックス回路２１０は、第１のフレックス回路２１０がＩＤＵ１１０によって画定される長手軸に沿って僅かに移動することを可能にするのに十分なクリアランスを備えることが想定される。 The first flex circuit 210 of the flex spool assembly 200 is disposed on the platform 116 of the housing 112 of the IDU 110 and has a first end 210a, a second end 210b, and first and second ends 210a. , 210b, and an intermediate portion or coil portion 210c. The middle portion 210c is wound around itself to form a plurality of concentric layers. The concentric layers of the middle portion 210c of the first flex circuit 210 are radially spaced from one another so as to define a gap therebetween. The gap between the concentric layers of the middle portion 210c of the first flex circuit 210 allows the middle portion 210c to contract towards its center and then expand again to its original expanded position. It is envisioned that the first flex circuit 210 has sufficient clearance to allow the first flex circuit 210 to move slightly along the longitudinal axis defined by the IDU 110.
第１のフレックス回路２１０の第１の端部２１０ａは、中間部２１０ｃから接線方向に延在し、中間部２１０ｃの外側に配置される。第１のフレックス回路２１０の第２の端部２１０ｂは、中間部２１０ｃの最内層２１１（図８を参照）から半径方向内側に延在している。以下で詳細に説明するように、ＩＤＵ１１０のハウジング１１２に対するＩＤＵ１１０のモータアセンブリ１１４の回転は、環状経路「Ｐ」（図８）に沿った第１のフレックス回路２１０の第２の端部２１０ｂの動きをもたらし、それによって第１のフレックス回路２１０の中間部２１０ｃを収縮または拡張する。 The first end 210a of the first flex circuit 210 extends tangentially from the middle portion 210c and is disposed outside the middle portion 210c. The second end 210b of the first flex circuit 210 extends radially inward from the innermost layer 211 (see FIG. 8) of the middle portion 210c. Rotation of motor assembly 114 of IDU 110 relative to housing 112 of IDU 110 causes movement of second end 210b of first flex circuit 210 along annular path "P" (FIG. 8), as described in detail below. To contract or expand the middle portion 210 c of the first flex circuit 210.
第１のフレックス回路２１０は、中間部２１０ｃの収縮および／または膨張に対して低い抵抗を示し、極めて低いねじり抵抗を有し、高い熱抵抗（例えば、約２８０℃よりも大きい）、ＵＬ Ｖ−０フレームレートを有し、および／または有害物質の制限（ＲＯＨＳ）に準拠した材料または材料のハイブリッドから製造される。第１のフレックス回路２１０は、高延性銅クラッドラミネート、ポリアミド、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン、および／またはポリイミドフィルムＫａｐｔｏｎ（商標）から製造されることができる。第１のフレックス回路２１０は、１つ以上の層、例えば、約６層から形成されることができる。いくつかの実施形態では、第１のフレックス回路２１０の下端は、経時的および使用による摩耗を考慮または低減するために、潤滑性コーティング、例えば、本明細書に開示された潤滑性コーティングのいずれかを有することができる。追加的または代替的に、プラットフォーム１１６は、フレックススプールアセンブリ２００の摩耗を低減するための潤滑性コーティングを有してもよい。いくつかの実施形態では、第１のフレックス回路２１０は、巻回構造として予め形成されてもよい。第１のフレックス回路２１０は、純粋なフレックス回路またはリジッドフレックス回路であってもよい。 The first flex circuit 210 exhibits low resistance to contraction and / or expansion of the middle portion 210c, has very low torsional resistance, high thermal resistance (eg, greater than about 280 ° C.), UL V − Manufactured from materials or material hybrids that have zero frame rates and / or are compliant with Hazardous Substances Restriction (ROHS). The first flex circuit 210 can be manufactured from a high ductility copper clad laminate, polyamide, polyester, polytetrafluoroethylene, and / or polyimide film KaptonTM. The first flex circuit 210 can be formed of one or more layers, for example, about six layers. In some embodiments, the lower end of the first flex circuit 210 is a lubricious coating, such as any of the lubricious coatings disclosed herein, to allow for or reduce wear over time and by use. You can have Additionally or alternatively, platform 116 may have a lubricious coating to reduce wear on flex spool assembly 200. In some embodiments, the first flex circuit 210 may be pre-formed as a wound structure. The first flex circuit 210 may be a pure flex circuit or a rigid flex circuit.
第１のフレックス回路２１０は、例えば、エラストマ、エポキシまたはプラスチックなどの任意の適切な材料から製造された１つ以上の機械的突起またはストップ（明示せず）を組み込むか、またはその上に配置されることができる。いくつかの実施形態では、第１のフレックス回路２１０の内面および／または外面は、第１のフレックス回路２１０の摩耗を低減するために、高硬度または低摩擦コーティングまたは材料を有してもよい。第１のフレックス回路２１０の様々な部分は、第１のフレックス回路２１０の冷却のための空気の通過を容易にするために孔または開口を画定することができる。フレックススプールアセンブリ２００は、診断ポート、様々なセンサ、アクチュエータ、外部装置への接続用のコネクタ、マイクロコントローラ、イーサネット（登録商標）接続などを組み込むことができることが想定される。 The first flex circuit 210 incorporates or is disposed on or above one or more mechanical protrusions or stops (not explicitly shown) made of any suitable material such as, for example, an elastomer, epoxy or plastic Can be In some embodiments, the inner surface and / or the outer surface of the first flex circuit 210 may have a high hardness or low friction coating or material to reduce wear of the first flex circuit 210. Various portions of the first flex circuit 210 can define holes or openings to facilitate the passage of air for cooling of the first flex circuit 210. It is envisioned that the flex spool assembly 200 can incorporate diagnostic ports, various sensors, actuators, connectors for connection to external devices, microcontrollers, Ethernet connections, etc.
図５Ａ〜図９を参照すると、ＩＤＵ１１０は、さらに、モータアセンブリ１１４から第１のフレックス回路２１０に回転運動を伝達するためのスピンドルアセンブリ２３０を含む。スピンドルアセンブリ２３０は、外側環状部材２３２と、内側環状部材またはリング部材２３４とを含む。外側環状部材２３２は、留め具２３６を介してモータアセンブリ１１４の基端部に固定される。内側環状部材２３４は、留め具２３８を介して外側環状部材２３２に固定され、外側環状部材２３４がプラットフォーム１１６に対して回転するように、プラットフォーム１１６に対して回転可能である。実施形態では、スピンドルアセンブリ２３０の外側および内側環状部材２３２、２３４は、単一の一体構造であってもよい。摩擦が制限されたプラットフォームに対してスピンドルアセンブリ２３０が回転するように、潤滑性コーティングがスピンドルアセンブリ２３０に接触するプラットフォーム１１６またはプラットフォーム１１６の表面に接触するスピンドルアセンブリ２３０の表面に塗布されることができる。したがって、潤滑性コーティングは、例えば、超高分子量ポリエチレン、ナイロン、アセタール、またはポリテトラフルオロエチレンなどの任意の適切な材料を含むことができる。 Referring to FIGS. 5A-9, IDU 110 further includes a spindle assembly 230 for transmitting rotational motion from motor assembly 114 to first flex circuit 210. Spindle assembly 230 includes an outer annular member 232 and an inner annular member or ring member 234. Outer annular member 232 is secured to the proximal end of motor assembly 114 via fasteners 236. The inner annular member 234 is secured to the outer annular member 232 via fasteners 238 and is rotatable relative to the platform 116 such that the outer annular member 234 rotates relative to the platform 116. In embodiments, the outer and inner annular members 232, 234 of the spindle assembly 230 may be a single integral structure. A lubricious coating can be applied to the surface of the platform 116 contacting the spindle assembly 230 or the surface of the spindle assembly 230 contacting the surface of the platform 116 such that the spindle assembly 230 rotates relative to the friction limited platform. . Thus, the lubricious coating can comprise any suitable material, such as, for example, ultra high molecular weight polyethylene, nylon, acetal, or polytetrafluoroethylene.
スピンドルアセンブリ２３０の内側環状部材２３４は、第１のフレックス回路２１０の中間部２１０ｃ内に同心に配置される。内側環状部材２３４は、第１の端部２３４ａおよび第２の端部２３４ｂを有するＣ型クランプの形態である。内側環状部材２３４の第１および第２の端部２３４ａ、２３４ｂは、互いに向かい合っており、それぞれ、嵌合部、例えば雄嵌合部または突起２４０ａ、２４０ｂを有する。突起２４０ａ、２４０ｂは、第１のフレックス回路２１０の各捕捉部材２１８ａ、２１８ｂに固定されるように構成されている。 The inner annular member 234 of the spindle assembly 230 is concentrically disposed within the middle portion 210 c of the first flex circuit 210. The inner annular member 234 is in the form of a C-shaped clamp having a first end 234a and a second end 234b. The first and second ends 234a, 234b of the inner annular member 234 face each other and each have a fitting, for example a male fitting or protrusion 240a, 240b. The protrusions 240 a, 240 b are configured to be secured to respective capture members 218 a, 218 b of the first flex circuit 210.
特に、第１のフレックス回路２１０は、第１のフレックス回路２１０の第２の端部２１０ｂの対向する側面に固定された一対の弾性捕捉部材２１８ａ、２１８ｂを有する。捕捉部材２１８ａ、２１８ｂは、それぞれ、その中に各雌嵌合部または溝２２４ａ、２２４ｂを画定するようにＣ字状である。捕捉部材２１８ａ、２１８ｂの溝２２４ａ、２２４ｂは、内側環状部材２３４の回転（例えば、反時計回りまたは時計回りの回転）が環状経路「Ｐ」に沿った第１のフレックス回路２１０の第２の端部２１０ｂの対応する動きをもたらすように、内側環状部材２３４の各突起２４０ａ、２４０ｂを受け入れる。 In particular, the first flex circuit 210 has a pair of resilient capture members 218a, 218b secured to opposite sides of the second end 210b of the first flex circuit 210. The capture members 218a, 218b are each C-shaped to define respective female mating portions or grooves 224a, 224b therein. The grooves 224a, 224b of the capture members 218a, 218b are the second end of the first flex circuit 210 along which the rotation (eg, counterclockwise or clockwise rotation) of the inner annular member 234 is along the annular path "P". Each projection 240a, 240b of the inner annular member 234 is received to effect a corresponding movement of the part 210b.
引き続き図２〜図１０を参照すると、特に図７〜図１０を参照すると、フレックススプールアセンブリ２００は、第１のプリント回路基板２１２と、第２のプリント回路基板２１４と、第３のプリント回路基板２１６とを含む。第１、第２、および第３のプリント回路基板２１２、２１４、２１６は、フレックス回路ではなく剛性回路基板である。いくつかの実施形態では、第１、第２および第３のプリント回路基板２１２、２１４、２１６は、フレックス回路であってもよく、および／または第１のフレックス回路２１０とモノリシックに形成されてもよい。第１のプリント回路基板２１２は、第１のプリント回路基板２１２がＩＤＵ１１０に対して固定されるように、ＩＤＵホルダ１０２のプリント回路基板１０９に接続される。第１のプリント回路基板２１２は、第１のフレックス回路２１０の第１の端部２１０ａに接続され、電力およびデータを第１のフレックス回路２１０に伝送する。第１のプリント回路基板２１２は、ＩＤＵホルダ１０２のプリント回路基板１０９の対応する雄電気コネクタ（明示せず）に結合されるように構成された電気コネクタ、例えば雌コネクタ２１２ａを有する。いくつかの実施形態では、雌コネクタ２１２ａの代わりにワイヤが使用されてもよい。開示された電気コネクタのいずれも、ゼロ挿入力（「ＺＩＦ」）コネクタであってもよいことが想定される。 With continued reference to FIGS. 2-10, and particularly with reference to FIGS. 7-10, the flex spool assembly 200 includes a first printed circuit board 212, a second printed circuit board 214, and a third printed circuit board. And 216. The first, second and third printed circuit boards 212, 214, 216 are rigid circuit boards rather than flex circuits. In some embodiments, the first, second and third printed circuit boards 212, 214, 216 may be flex circuits and / or may be monolithically formed with the first flex circuit 210. Good. The first printed circuit board 212 is connected to the printed circuit board 109 of the IDU holder 102 such that the first printed circuit board 212 is fixed relative to the IDU 110. The first printed circuit board 212 is connected to the first end 210 a of the first flex circuit 210 and transmits power and data to the first flex circuit 210. The first printed circuit board 212 has an electrical connector, eg, a female connector 212 a, configured to be coupled to a corresponding male electrical connector (not explicitly shown) of the printed circuit board 109 of the IDU holder 102. In some embodiments, a wire may be used instead of the female connector 212a. It is envisioned that any of the disclosed electrical connectors may be zero insertion force ("ZIF") connectors.
フレックススプールアセンブリ２００の第２および第３のプリント回路基板２１４、２１６は、第１のフレックス回路２１０の中間部２１０ｃ内にそれぞれ配置され、第１のフレックス回路２１０の第２の端部２１０ｂにそれぞれ接続される。第２のプリント回路基板２１４は、第１のプリント回路基板２１２からＩＤＵ１１０のモータアセンブリ１１４に電力を伝送するように構成されている。第２のプリント回路基板２１４は、集積回路１２０の第１の雄電気コネクタ１２８に結合されるように構成された電気コネクタ、例えば雌コネクタ２１４ａを有する。第３のプリント回路基板２１６は、第２のプリント回路基板２１４に隣接して配置され、第１のプリント回路基板２１２からＩＤＵ１１０および／または外科用器具３００の様々な構成要素にデータを伝送するように構成されている。第３のプリント回路基板２１６は、集積回路１２０の第２の雄電気コネクタ１３０に結合されるように構成された電気コネクタ、例えば雌コネクタ２１６ａを有する。雌および雄コネクタ２１４ａ、２１６ａは、例えば４０ピンコネクタなどのピン／位置コネクタであってもよい。 The second and third printed circuit boards 214, 216 of the flex spool assembly 200 are each disposed within the middle portion 210 c of the first flex circuit 210 and are each disposed at the second end 210 b of the first flex circuit 210. Connected The second printed circuit board 214 is configured to transfer power from the first printed circuit board 212 to the motor assembly 114 of the IDU 110. The second printed circuit board 214 has an electrical connector, eg, a female connector 214 a, configured to be coupled to the first male electrical connector 128 of the integrated circuit 120. A third printed circuit board 216 is disposed adjacent to the second printed circuit board 214 to transmit data from the first printed circuit board 212 to the various components of the IDU 110 and / or the surgical instrument 300. Is configured. The third printed circuit board 216 includes an electrical connector, eg, a female connector 216 a, configured to be coupled to the second male electrical connector 130 of the integrated circuit 120. The female and male connectors 214a, 216a may be pin / position connectors such as, for example, 40-pin connectors.
引き続き図７〜図１０を参照すると、フレックススプールアセンブリ２００の第２のフレックス回路２２０は、第１のフレックス回路２１０を取り囲むＵ字状の中間部２２０ｃを画定するように、第１のプリント回路基板２１２の第１の端部に接続された第１の端部２２０ａと、第１のプリント回路基板２１２の第２の端部に隣接して配置された第２の端部２２０ｂとを有する。第２のフレックス回路２２０の第１および第２の端部２２０ａ、２２０ｂは、ＩＤＵ１１０のプラットフォーム１１６に固定される。 With continued reference to FIGS. 7-10, the second flex circuit 220 of the flex spool assembly 200 defines a first printed circuit board so as to define a U-shaped middle portion 220c surrounding the first flex circuit 210. A first end 220 a connected to the first end of 212 and a second end 220 b disposed adjacent to the second end of the first printed circuit board 212. The first and second ends 220 a, 220 b of the second flex circuit 220 are secured to the platform 116 of the IDU 110.
第２のフレックス回路２２０は、例えば、ＬＥＤ、ＬＣＤなどの１つ以上の視覚的インジケータ２２２を有する。視覚的インジケータ２２２は、Ｕ字状の中間部２２０ｃの外面上に環状アレイで配置されている。いくつかの実施形態では、視覚的インジケータ２２２は、線形アレイまたは任意の他の適切なパターンで配置されることができる。視覚的インジケータ２２２は、同一平面上にあるか、またはＩＤＵ１１０のハウジングカバーの透光部１１７（図２）と位置合わせされている。このようにして、視覚的インジケータ２２２から放射された光は、ＩＤＵ１１０の外部から視認することができる。いくつかの実施形態では、透光部１１７は、完全に透明であってもよい。 The second flex circuit 220 has one or more visual indicators 222, such as LEDs, LCDs, etc. Visual indicators 222 are arranged in an annular array on the outer surface of the U-shaped middle portion 220c. In some embodiments, visual indicators 222 can be arranged in a linear array or any other suitable pattern. The visual indicator 222 is coplanar or aligned with the light transmitting portion 117 (FIG. 2) of the housing cover of the IDU 110. In this way, light emitted from visual indicator 222 can be viewed from outside of IDU 110. In some embodiments, the light transmitting portion 117 may be completely transparent.
第２のフレックス回路２２０は、ＩＤＵ１１０の状態または複数の状態に関連する情報を第１のプリント回路基板２１２から受信する。ＩＤＵ１１０の１つの状態は、ＩＤＵ１１０に対して、モータアセンブリ１１４の回転位置、したがって取り付けられた外科用器具３００の回転位置とすることができる。そのため、第２のフレックス回路２２０の視覚的インジケータ２２２は、外科用器具３００の回転位置の視覚的表示を提供するために、ＩＤＵ１１０および／または制御装置４（図１）の集積回路１２０によって作動または照射されることができる。第２のフレックス回路２２０の視覚的インジケータ２２２は、モータアセンブリ１１４のある程度の回転に釣り合った順番で作動させることができる。例えば、ＩＤＵ１１０に対するモータアセンブリ１１４の回転の各閾値について、視覚的インジケータ２２２の別の光を作動させることができる。モータアセンブリ１１４の完全な回転は、視覚的インジケータ２２２の全てが作動されることによって示されることができる。 The second flex circuit 220 receives information from the first printed circuit board 212 associated with the state or states of the IDU 110. One state of the IDU 110 may be with respect to the IDU 110 the rotational position of the motor assembly 114 and thus the rotational position of the attached surgical instrument 300. As such, the visual indicator 222 of the second flex circuit 220 is actuated or by the integrated circuit 120 of the IDU 110 and / or the controller 4 (FIG. 1) to provide a visual indication of the rotational position of the surgical instrument 300. It can be irradiated. The visual indicators 222 of the second flex circuit 220 can be actuated in an order commensurate with some degree of rotation of the motor assembly 114. For example, for each threshold of rotation of motor assembly 114 relative to IDU 110, another light of visual indicator 222 may be activated. Full rotation of the motor assembly 114 can be indicated by all of the visual indicators 222 being actuated.
いくつかの実施形態では、視覚的インジケータ２２２は、ＩＤＵ１１０および／または外科用器具３００の様々な状態を示すために色および／または強度を変化させてもよい。いくつかの実施形態では、視覚的インジケータ２２２は、外科用システム１の任意の構成要素の状態を示すように構成されてもよい。 In some embodiments, visual indicator 222 may change color and / or intensity to indicate various states of IDU 110 and / or surgical instrument 300. In some embodiments, visual indicator 222 may be configured to indicate the status of any component of surgical system 1.
動作中、内部に配置されたモータアセンブリ１１４を有するＩＤＵ１１０の集積回路１２０は、ＩＤＵ１１０のフレックススプールアセンブリ２００に電気機械的に結合される。特に、集積回路１２０の第１および第２の雄電気コネクタ１２８、１３０は、フレックススプールアセンブリ２００の第１のフレックス回路２１０の各第１および第２の雌電気コネクタ２１４ａ、２１６ａと嵌合する。集積回路１２０をフレックススプールアセンブリ２００と電気機械的に結合すると、電力およびデータは、フレックススプールアセンブリ２００を介して制御装置４から集積回路１２０およびモータアセンブリ１１４に伝送されることができる。 In operation, integrated circuit 120 of IDU 110 having motor assembly 114 disposed therein is electro-mechanically coupled to flex spool assembly 200 of IDU 110. In particular, the first and second male electrical connectors 128, 130 of the integrated circuit 120 mate with the respective first and second female electrical connectors 214 a, 216 a of the first flex circuit 210 of the flex spool assembly 200. When the integrated circuit 120 is electromechanically coupled to the flex spool assembly 200, power and data can be transmitted from the controller 4 to the integrated circuit 120 and the motor assembly 114 via the flex spool assembly 200.
集積回路１２０をフレックススプールアセンブリ２００に電気機械的に結合した後、外科用システム１の外科医操作手動入力装置７、８は、ＩＤＵホルダ１０２のモータ「Ｍ」を作動させて、外科部位内の特定の位置において外科用器具３００を配向するように外科用器具３００の回転を最終的にもたらすことができる。特に、外科用システム１の手動入力装置７、８の作動は、外科用システム１の制御装置４から、キャリッジ１０４のプリント回路基板１０９に信号を送信するフレックススプールアセンブリ２００の第１のプリント回路基板２１２に信号を送信する。キャリッジ１０４のプリント回路基板１０９は、ＩＤＵホルダ１０２のモータ「Ｍ」に信号を送信してモータ「Ｍ」を作動させる。ＩＤＵホルダ１０２のモータ「Ｍ」の作動は、ＩＤＵホルダ１０２の駆動機構１１１とのモータアセンブリ１１４の動作可能な接続に起因して、ＩＤＵ１１０のハウジング１１２に対するＩＤＵ１１０のモータアセンブリ１１４の回転を駆動する。外科用器具３００の基端３０２がＩＤＵ１１０のモータアセンブリ１１４に回転不能に連結されると、ＩＤＵ１１０のモータアセンブリ１１４の回転は、その長手軸周りの外科用器具３００の回転をもたらす。 After electromechanically coupling the integrated circuit 120 to the flex spool assembly 200, the surgeon-operated manual input device 7, 8 of the surgical system 1 actuates the motor "M" of the IDU holder 102 to identify it within the surgical site Finally, rotation of the surgical instrument 300 can be effected to orient the surgical instrument 300 in the position of. In particular, actuation of the manual input devices 7, 8 of the surgical system 1 sends a signal from the controller 4 of the surgical system 1 to the printed circuit board 109 of the carriage 104 the first printed circuit board of the flex spool assembly 200 Send a signal to 212. The printed circuit board 109 of the carriage 104 sends a signal to the motor "M" of the IDU holder 102 to operate the motor "M". Actuation of motor "M" of IDU holder 102 drives rotation of motor assembly 114 of IDU 110 relative to housing 112 of IDU 110 due to the operative connection of motor assembly 114 with drive mechanism 111 of IDU holder 102. When the proximal end 302 of the surgical instrument 300 is non-rotatably coupled to the motor assembly 114 of the IDU 110, rotation of the motor assembly 114 of the IDU 110 causes rotation of the surgical instrument 300 about its longitudinal axis.
外科用器具３００の回転を引き起こすモータアセンブリ１１４の回転に加えて、モータアセンブリ１１４の回転は、スピンドルアセンブリ２３０の外側環状部材２３２がモータアセンブリ１１４の基端部１１４ａに固定されるのに起因してＩＤＵ１１０のスピンドルアセンブリ２３０の外側環状部材２３２を回転させる。フレックススプールアセンブリ２００の第１のフレックス回路２１０の第２の端部２１０ｂに固定されたスピンドルアセンブリ２３０の内側環状部材２３４に起因して、第１のフレックス回路２１０の第２の端部２１０ｂは、スピンドルアセンブリ２３０の回転に応答してＩＤＵ１１０によって画定される中心長手軸の周りにおいて環状経路「Ｐ」（図８）に沿って移動する。 In addition to the rotation of the motor assembly 114 causing the rotation of the surgical instrument 300, the rotation of the motor assembly 114 is due to the outer annular member 232 of the spindle assembly 230 being fixed to the proximal end 114a of the motor assembly 114. The outer annular member 232 of the spindle assembly 230 of the IDU 110 is rotated. Due to the inner annular member 234 of the spindle assembly 230 fixed to the second end 210b of the first flex circuit 210 of the flex spool assembly 200, the second end 210b of the first flex circuit 210 In response to the rotation of spindle assembly 230, it moves along an annular path "P" (FIG. 8) about a central longitudinal axis defined by IDU 110.
第１のフレックス回路２１０の第２の端部２１０ｂが環状経路「Ｐ」に沿って移動すると、第１のフレックス回路２１０の中間部２１０ｃは、それ自体の周りに収縮し、それによって中間部２１０ｃの外径を減少させ、第１のフレックス回路２１０の中間部２１０ｃの個々のコイル間の間隔を減少させる。モータアセンブリ１１４の回転は、例えば約２７０度まで、または第１のフレックス回路２１０の中間部２１０ｃがそれ以上安全に収縮されることができなくなるまで継続される。いくつかの実施形態では、モータアセンブリ１１４は、２７０度以上、例えば約３６０度以上回転させることができる。回転の程度は、第１のフレックス回路の長さ、より具体的には、第１のフレックス回路２１０の中間部２１０ｃのコイルの数に依存する。 As the second end 210b of the first flex circuit 210 moves along the annular path "P", the middle portion 210c of the first flex circuit 210 contracts about itself, thereby causing the middle portion 210c to To reduce the spacing between the individual coils of the middle portion 210 c of the first flex circuit 210. Rotation of the motor assembly 114 is continued, for example, until about 270 degrees or until the middle portion 210c of the first flex circuit 210 can no longer be safely retracted. In some embodiments, the motor assembly 114 can be rotated 270 degrees or more, such as about 360 degrees or more. The degree of rotation depends on the length of the first flex circuit, more specifically, the number of coils in the middle 210 c of the first flex circuit 210.
プラットフォーム１１６は、さらに、そこから下方に突出するハードストップ１２１を含み、ＩＤＵ１１０は、さらに、プラットフォーム１１６とＩＤＵ１１０の外側環状部材２３２との間に配置されたリング１２３を含む。リング１２３は、Ｈ字状の横断面形状を有し、その上下位置に配置されたストップ１２１（図５Ｂ）を有する。プラットフォーム１１６のハードストップ１２１は、モータアセンブリ１１４が閾値回転量を達成すると、モータアセンブリ１１４の回転を止めるように構成されている。特に、モータアセンブリ１１４がプラットフォーム１１６に対して回転すると、モータアセンブリ１１４の外側環状部材２３２から上方に延在する突起またはハードストップ１２１は、リング１２３の下部に配置されたハードストップ（図示せず）と係合してリング１２３を回転させる。モータアセンブリ１１４の継続的な回転は、モータアセンブリ１１４がそれ以上回転するのを防止するように、リング１２３の上部に配置されたハードストップ１２１をプラットフォーム１１６のハードストップ１２１に係合させる。 The platform 116 further includes a hard stop 121 projecting downwardly therefrom, and the IDU 110 further includes a ring 123 disposed between the platform 116 and the outer annular member 232 of the IDU 110. The ring 123 has an H-shaped cross-sectional shape and has stops 121 (FIG. 5B) arranged at the upper and lower positions thereof. Hard stop 121 of platform 116 is configured to stop rotation of motor assembly 114 when motor assembly 114 achieves a threshold amount of rotation. In particular, as motor assembly 114 rotates relative to platform 116, a protrusion or hard stop 121 extending upwardly from outer annular member 232 of motor assembly 114 is a hard stop (not shown) located at the bottom of ring 123. And rotate the ring 123. The continuous rotation of the motor assembly 114 engages the hard stop 121 located on the top of the ring 123 with the hard stop 121 of the platform 116 to prevent the motor assembly 114 from further rotation.
モータアセンブリ１１４が約２７０度回転した後、ＩＤＵホルダ１０２の駆動機構１１１は、モータアセンブリ１１４の回転方向を反転させて、モータアセンブリ１１４をその開始位置に戻すように作動することができる。モータアセンブリ１１４がその開始位置に向かって逆方向に回転されると、第１のフレックス回路２１０の中間部２１０ｃは、モータアセンブリ１１４の回転に対する抵抗を提供することなく中間部２１０ｃの外径を拡張するように巻き戻す。 After the motor assembly 114 has rotated approximately 270 degrees, the drive mechanism 111 of the IDU holder 102 can be operated to reverse the direction of rotation of the motor assembly 114 to return the motor assembly 114 to its starting position. When motor assembly 114 is reversely rotated toward its starting position, middle portion 210c of first flex circuit 210 expands the outer diameter of middle portion 210c without providing resistance to rotation of motor assembly 114. Rewind as you like.
ＩＤＵ１１０のハウジング１１２に対するＩＤＵ１１０のモータアセンブリ１１４の回転中、モータアセンブリ１１４の回転量または回転角度に関する情報は、フレックススプールアセンブリ２００の第２のフレックス回路２２０に伝送されることができる。第２のフレックス回路２２０上に配置された視覚的インジケータ２２２の環状アレイは、モータアセンブリ１１４が回転する量に基づいて順次照明することができる。例えば、モータアセンブリ１１４がその開始位置に対して９０度の回転を達成する場合、視覚的インジケータ２２２の最も外側の光のみが照明されてもよいのに対して、モータアセンブリ１１４がその開始位置に対して２７０度の回転を達成する場合、全ての視覚的インジケータ２２２が照明されてもよい。そのため、視覚的インジケータ２２２は、モータアセンブリ１１４およびひいては外科用器具３００がどれだけ回転したかの指示を外科医に与える。 During rotation of motor assembly 114 of IDU 110 relative to housing 112 of IDU 110, information regarding the amount or angle of rotation of motor assembly 114 can be transmitted to second flex circuit 220 of flex spool assembly 200. The annular array of visual indicators 222 disposed on the second flex circuit 220 can be sequentially illuminated based on the amount by which the motor assembly 114 rotates. For example, if the motor assembly 114 achieves a 90 degree rotation relative to its starting position, only the outermost light of the visual indicator 222 may be illuminated while the motor assembly 114 is at its starting position. All visual indicators 222 may be illuminated when achieving a 270 degree rotation relative to it. As such, the visual indicator 222 provides the surgeon with an indication of how much the motor assembly 114 and thus the surgical instrument 300 has rotated.
本明細書で開示された実施形態に様々な変更がされてもよいことが理解される。したがって、上記の説明は、限定として解釈されるべきではなく、単に様々な実施形態の例示として解釈されるべきである。当業者は、本明細書に添付される特許請求の範囲の範囲及び趣旨内で他の変更を想定する。 It will be understood that various modifications may be made to the embodiments disclosed herein. Accordingly, the above description should not be construed as limiting, but merely as an exemplification of the various embodiments. Those skilled in the art will envision other modifications within the scope and spirit of the claims appended hereto.
Claims (22)
外科用ロボットアームに結合されるように構成されたハウジングと、
前記ハウジング内に回転可能に支持され、外科用器具の機能を達成するように構成されたモータアセンブリと、
フレックススプールアセンブリであって、
前記ハウジングに取り付けられた第１のプリント回路基板と、
前記モータアセンブリに回転不能に結合され且つ電気的に接続されるように構成された第２のプリント回路基板と、
前記第１のプリント回路基板に接続された第１の端部と、前記第２のプリント回路基板に接続された第２の端部と、前記ハウジングに対する前記モータアセンブリの回転が環状経路に沿った第１のフレックス回路の前記第２の端部の動きをもたらすように前記第２のプリント回路基板の周りに巻回された中間部とを有する第１のフレックス回路と、を含むフレックススプールアセンブリとを備える器具駆動ユニット。 An instrument drive unit for use with a robotic surgical system;
A housing configured to be coupled to a surgical robotic arm;
A motor assembly rotatably supported within the housing and configured to perform the function of a surgical instrument;
A flex spool assembly, wherein
A first printed circuit board attached to the housing;
A second printed circuit board configured to be non-rotatably coupled to and electrically connected to the motor assembly;
Rotation of the motor assembly with respect to the housing along an annular path along a first end connected to the first printed circuit board, a second end connected to the second printed circuit board, and the housing A first flex circuit having an intermediate portion wound around the second printed circuit board to effect movement of the second end of the first flex circuit. An instrument drive unit comprising:
器具駆動ユニットであって、
前記外科用ロボットアームに結合されたハウジングと、
前記ハウジング内に回転可能に支持され、外科用器具の機能を達成するように構成されたモータアセンブリと、
フレックススプールアセンブリであって、
前記ハウジングに取り付けられた第１のプリント回路基板と、
前記モータアセンブリに回転不能に結合され且つ電気的に接続されるように構成された第２のプリント回路基板と、
前記第１のプリント回路基板に接続された第１の端部と、前記第２のプリント回路基板に接続された第２の端部と、前記ハウジングに対する前記モータアセンブリの回転が環状経路に沿った第１のフレックス回路の前記第２の端部の動きをもたらすように前記第２のプリント回路基板の周りに巻回された中間部とを有する第１のフレックス回路と、を含むフレックススプールアセンブリと、
前記外科用ロボットアームと移動可能に係合するために構成された第１の面と、前記器具駆動ユニットの前記ハウジングを回転不能に支持するために構成された第２の面とを含み、前記第１のプリント回路基板と電気的に連通し且つ前記モータアセンブリの回転をもたらすように構成されたモータを含むキャリッジと、を備える外科用アセンブリ。 A surgical assembly for use with a surgical robotic arm, the surgical assembly comprising:
An instrument drive unit,
A housing coupled to the surgical robotic arm;
A motor assembly rotatably supported within the housing and configured to perform the function of a surgical instrument;
A flex spool assembly, wherein
A first printed circuit board attached to the housing;
A second printed circuit board configured to be non-rotatably coupled to and electrically connected to the motor assembly;
Rotation of the motor assembly with respect to the housing along an annular path along a first end connected to the first printed circuit board, a second end connected to the second printed circuit board, and the housing A first flex circuit having an intermediate portion wound around the second printed circuit board to effect movement of the second end of the first flex circuit. ,
A first surface configured to movably engage the surgical robotic arm and a second surface configured to non-rotatably support the housing of the instrument drive unit; A carriage including a motor in electrical communication with the first printed circuit board and configured to effect rotation of the motor assembly.
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