专利名称：电外科工具罩的制作方法
电外科工具罩
相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年7月9日提交的美国临时申请号61/362，916的权益，其通过引用以其整体并入本文。技术领域
本教导一般涉及电外科器械或工具。更具体而言，本教导的方面涉及肘节式 (wristed)电外科器械工具罩,其可阻止或防止电流从带电(electrically live)肘节式工具传导至患者或外科部位附近的其他非期望位置。
背景技术：
通常使用高频交流电的各种电外科治疗器械，使用电能产生的热同时切割、剪切、 抓住或接触组织治疗生物体例如人患者的组织。这种器械被人工实施或经机器人外科系统用于在微创过程中进行各种治疗，比如例如切口、凝结、切除等。已经描述了用于开放性手术、人工实施的内窥镜手术和机器人控制器械的电外科治疗和切割器械。但是，经微创(例如，内窥镜)手术实施的电外科治疗可比传统开放性过程更危险。
例如，单极电外科手术从活性电极到靶组织至返回电极并回到发生器产生完整的电路。示例性单极外科器械描述在于2002年4月18提交的美国专利号6，994，708中，其全部内容通过参考并入本文。在一些情况下，外科医生完成切口并操作这种电外科器械通过套管。但是，这种进路可能难以试图防止由器械产生的电在期望路径以外前进并灼烧在非期望位置例如远离末端执行器处的组织。
机器人外科系统,例如Intuitive Surgical, Inc.出售的DA VINCI 系统也可使用电外科器械(例如，包括单极烧灼末端执行器)以机器人地进行微创电外科过程。这些系统中的电外科器械也可用于通过施加电流至热传导末端执行器干燥组织，其中热传导末端执行器用于例如过程以经密封或凝结阻止从小脉管出血，或经切除穿过软组织以进行微创手术。例如，如美国专利申请公开号US2006/0079884A1(2006年4月13日提交；题目为“Robotic Tool with Wristed Monopolar electrosurgical End Effectors (具有月寸节式单极电外科末端执行器的机器人工具)”)中所描述，通过引用以其整体并入本文，电外科器械包括细长轴，其具有近端和远端。进一步，带电肘节元件或肘节组件的组合放置在轴的远端部分，并且电烧灼末端执行器安装至肘节元件。界面位于轴的近端。电导体从该界面延伸至末端执行器以输送电能和相关的热至末端执行器接合的组织。
电烧灼末端执行器可包括由导电材料，比如例如金属(例如，不锈钢等)组成的各种元件。例如，末端执行器可包括一对协作的组织剪切刀片，其中一个刀片与导体电连接从而输送电能至末端执行器(单极烧灼器)接合的组织。在各种其他示例性实施方式中，末端执行器可包括解剖刀、刀片、钩、药刀、探针、针尖、解剖器、抓紧器、活动钳(例如，夹钳)、 和配置用于操作和/或烧灼组织等的任何其他类型的外科末端执行器设备。
由多种合适的可导电的材料——包括金属(例如，不锈钢等)材料——制造的机械肘节结构在潮湿环境下操作，并如上述，与电烧灼末端执行器连接，以增强末端执行器的可操作性和定位。
由于电气元件的使用和电通过电外科器械的各部分的传导，将绝缘材料放置在肘节元件上，从而阻止电流从带电肘节元件传导至患者，因此防止在远离电烧灼末端执行器的位置，尤其是肘节元件周围区域处的有害电相关患者灼烧。
在一些电外科应用中，为电烧灼设备提供绝缘材料作为罩，其放置在带电肘节和部分末端执行器上，并且罩的外径基本上与电外科器械轴的外径相同。期望罩是永久性的或可拆卸的以及潜在地可重复使用的(例如，灭菌之后)。肘节元件可具有比器械外径紧凑的或更小的外径，其可使得罩具有相对大的壁厚度，同时在器械的远端处仍保持整体的外径，例如其使得器械能够被输送经过套管或其他窄的通道。
除了提供避免非期望电传导的电外科器械罩构造之外，在微创和/或机器人控制的电外科应用的背景下出现许多其他设计考虑因素。在微创和/或机器人控制的电外科手术应用中存在的挑战性设计考虑因素的一些例子包括器械在其中前进和操作的窄通道 (例如，套管、体孔、体组织几何形状)、期望的肘节角运动的相对宽的和变化的范围、必须在其中操作器械的潮湿环境(例如，血液、盐水等)、器械操作的高电能和温度范围、肘节和末端执行器进行的重复(例如，循环)运动和/或在操作期间可施加到器械上的磨损和/ 或相对高的冲击力，例如，由于与其他器械、骨骼和/或各种物体的锋锐边缘(比如当取回器械时套管的末端)碰撞。许多这些设计考虑因素彼此对抗从而发现解决一个问题的最佳解决方案可能不利地影响另一个问题的方案，该事实使情况甚至进一步复杂化。
尽管目前绝缘的电外科器械工具罩可防止来自带电肘节元件的大部分电流传导至患者，仍需要进一步改进以解决上述挑战，以及其他挑战。总体而言，期望提供电外科工具罩，其在保持安全和适当的配合在器械工具上、抗冲击性、抗刮擦性、抗扯强度和耐久性， 同时基本上保持肘节铰接(articulation)运动的足够范围(例如，提供足够的灵活性)、绝缘强度或绝缘性质和高温性能方面改善罩的性能，这些方面是在机器人和/或微创手术过程中优选使用的。发明内容
本教导可解决一个或多个上述问题和/或可表明一个或多个上述期望的特征。其他特征和/或优点可从下列描述中变得清楚。
按照本教导的各种示例性实施方式，本教导考虑用于具有肘节结构和末端执行器的电外科器械的罩。该罩包括中空细长的结构。该中空细长的结构包括顶端罩部分和底部罩部分。顶端罩部分具有远端，其具有穿过其中的孔，大小为适于接收电外科器械的末端执行器，并且所述远端由第一电绝缘材料组成，所述第一电绝缘材料具有当末端执行器接收在孔中时足以允许操作末端执行器的柔性。底部罩部分与顶端罩部分一体连接，并由比第一材料具有更高抗撕裂强度的第二材料组成。顶端罩部分和底部罩部分在重叠区域重叠， 所述重叠区域配置为当末端执行器接收在孔中时接收电外科器械的肘节结构。
按照至少一种示例性实施方式，本教导考虑用于具有肘节结构和末端执行器的电外科器械的罩。该罩包括具有末端的中空细长的复合材料结构，所述末端具有穿过其中的孔，大小为适于接收电外科器械的末端执行器。中空结构包括第一远端区域、第二近端区域和过渡区域，在该过渡区域中第一材料围绕第二材料。第一远端区域包括具有孔的末端并由第一电绝缘材料组成，所述第一电绝缘材料具有当末端执行器接收在孔中时足以允许操作电外科器械的末端执行器的柔性。第二近端区域由比第一材料具有更高抗撕裂强度的第二材料组成。过渡区域布置在第一远端区域和第二近端区域之间。
按照至少一种示例性实施方式，本教导考虑用于具有肘节结构和末端执行器的电外科器械的罩。该罩包括具有末端的中空细长的复合材料结构，所述末端具有穿过其中的孔，大小为适于接收电外科器械的末端执行器。中空结构包括第一远端区域、第二近端区域和过渡区域，在该过渡区域中第一材料围绕第二材料。第一远端区域包括具有孔的末端并由第一电绝缘材料组成，所述第一电绝缘材料具有当末端执行器接收在孔中时足以允许操作电外科器械的末端执行器的柔性。第二近端区域由比第一材料具有更高抗拉强度的第二材料组成。过渡区域布置在第一远端区域和第二近端区域之间。
另外的方面和优点将在下面的描述中部分部分阐释，并部分地从描述中显而易见，或可通过本教导的实施而得知。通过在所附的权利要求和其等价物中具体指出的要素和组合，可了解和获得目的和优点。
应当理解前面的一般性描述和下列详细描述都仅仅是示例性和说明性的，并不限制权利要求。
附图简述
可单独从下列详细的描述或结合附图理解本教导。包括附图以提供本教导的进一步理解，并被并入和构成本说明书的一部分。附解本教导的一个或多个实施方式并与说明书一起用于解释某些原理和操作。在附图中，
图IA和IB分别显示按照本教导的示例性实施方式的电外科工具罩的侧视图和透视图2A和2B分别显示图IA和IB的示例性电外科工具罩的后视图和正视图，其从图解在图3A中的实施方式的透视图选取；
图3A和3B分别显示按照本教导的示例性实施方式的示例性电外科工具罩的主要组成部分的分解侧视图和透视图4A和4B分别显示在图3A中显示的电外科工具底部罩部分的远端部分和近端部分的横截面视图5A和5B显示图3A的电外科工具顶端罩部分的横截面和透视横截面视图6A和6B显不从根据至少一种实施方式的图2A的6_6视线取的电外科工具罩的横截面和透视横截面的内部视图7A和7B是根据另一示例性实施方式的电外科工具罩的横截面和透视横截面的内部视图8A至SC是根据至少一种实施方式显示包括顶端罩部分和重叠区域的图4的电外科器械工具罩部分的局部横截面视图9A是图3A的底部罩部分的局部横截面图9B是图9A的底部罩部分的详细视
图10是在器械上安装罩期间电外科工具罩的透视横截面图和电外科器械的局部透视图11是安装在图10的电外科器械上的电外科工具罩的横截面图12是按照本教导的电外科工具罩的另一示例性实施方式的侧视图13是显示其主要部件的图12的电外科工具罩的分解侧视图14A和14B显示图13的电外科工具底部罩部分的侧视图和横截面视图15显示图13的底部罩部分，更尤其是底部罩部分近端部件的局部横截面侧视图16A和16B显示图13的底部罩部分远端部件的侧视图和横截面视图17A和17B显示图13的顶端罩部分的正视图和横截面视图18A是图12的电外科工具罩的正视图，和图18B是沿着图12的电外科工具罩的线18B-18B取的侧横截面图18C是与图18B类似的图12的电外科工具罩近端的可选实施方式的视图19A和19B分别是图18B的重叠区域的远端部分和图18B的重叠区域的近端部分的局部横截面视图20A和20B显示按照本教导的示例性实施方式在电外科器械上安装期间电外科工具罩的横截面侧视图和透视图2IA和2IB显示按照本教导的示例性实施方式在电外科器械上安装之后图20A 和20B的电外科工具罩的透视图22是按照本教导的示例性实施方式的电外科工具罩的安装工具的示例性实施方式的透视图23A和23B是围绕电外科工具罩并用于将电外科工具罩安装在电外科器械上的电外科工具罩安装工具的侧视图和横截面视图24是图解按照本教导的至少一种示例性实施方式的电外科工具罩制造方法的流程图；和
图25A是用于按照本教导的至少一种示例性实施方式制造电外科工具罩的方法中的二次成型(overmold)工具和二次成型工具组件的透视图，和图25B是二次成型工具组件的侧视图。
发明详述
本说明书和附解示例性实施方式并且不应认为是限制性的，权利要求限定本教导的范围。在不背离本说明书和要求保护的发明——包括等价物——的范围的情况下， 可作出各种机械的、组成的、结构的、电学的和操作的改变。在一些情况下，熟知的结构和技术未显示或详细描述以不使本公开不清楚。两个或多个图中相同的数字表示相同的或类似的元件。此外，参考一种实施方式详细描述的元件和其相关的方面当实施时可包括在其未具体显示或描述的其他实施方式中。例如，如果一个元件参考一种实施方式进行了详细描述并且未参考第二实施方式进行描述，该元件可仍然要求包括在第二实施方式中。而且，本文的描述仅仅为了说明性的目的并且没有必要反映电外科器械的真实形状、大小或尺寸。
除非另外指出，为了本说明书和所附权利要求的目的，表达数量、百分数或比例的所有数字或在说明书和权利要求中使用的其他数值应当理解为在所有情况下被术语“约” 修饰。因此，除非相反指出，在下列说明书和所附权利要求中阐释的数值参数是近似值，其可根据本发明寻求获得的期望性质而改变。至少，并且不试图限制权利要求范围的等同原则的应用，每个数值参数应当至少按照报告的有效数字的数字并使用常用的舍入技术解释。
尽管阐释本发明宽范围的数值范围和参数是近似值，但是在具体例子中阐释的数值尽可能精确地报告。但是，任何数值固有包含必然源于在其各自试验测量中出现的标准方差的某些误差。而且，本文公开的所有范围应当理解为包括其中含有的任何和所有的子范围。
应当注意，如在本说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一个(“a”、 “an”)”和“所述”以及任何词的任何单数使用，包括复数指示物，除非明确地和毫不含糊地限于一个指示物。如本文所使用，术语“包括”和其语法变体意欲是非限制性的，从而在列表中项目的叙述不排除可被取代或添加到所列项目中的其他类似项目。
术语“近端”和“远端”是相对的术语，其中术语“远端”指最远离器械的操作人员并最靠近外科部位的物体部分，比如工具罩的孔或器械的末端执行器。术语“近端”指相对靠近外科器械的操作人员并指最接近操作人员并最远离外科部位的物体部分。为进一步图解这些术语，按照本教导各种示例性实施方式的工具罩的“近端”和“远端”方向图解在图 1A、3A 和 12 中。
如上所提及，当进行机器人控制的和/或微创的过程时，肘节式电外科器械的期望操作和在其中操作它们的相关环境为这种器械的当前工具罩提出各种挑战。为在电外科过程期间有效保护电外科器械和患者，按照本教导的电外科器械工具罩配置为符合许多对抗性和挑战性的设计考虑因素，包括上面描述的和下面进一步描述的那些，例如，提供有效和牢靠的工具罩，其解决电外科应用中存在的诸多问题。
在许多电外科应用中，比如例如，当使用电烧灼器械时，烧灼能量水平通常非常高，并且当工具罩不能提供足够的电绝缘时可出现问题，因而产生灼烧和/或传导电至患者或传导电至非期望的位置(例如，经直接接触或电弧放电(arcing))的风险。例如，在单极烧灼应用中，电压范围可从至少约1000伏特至约9000伏特。而且，这些应用中相关的高温在从电烧灼末端执行器出来的电弧处可超过1000 °F，周围环境中液体(例如，血液、盐水等)的温度达到沸腾水平(例如，从约212 T至约220 T )。与这些应用相关的高温可使暴露于其的各种材料熔化、变形或燃烧。另外，虽然一些材料可提供足够的绝缘性质并足够承受高温，那些相同材料的一些仍易于受到“电弧径迹(arc tracking) ”,其是电流灼烧绝缘材料的顶层并使得电流迁移穿过绝缘体(例如，沿着器械轴部分的长度)的现象。因此，虽然材料可以是良好的绝缘体，但材料可允许或促进电弧径迹，其在外科环境中是有问题的。
另外，电外科应用的潮湿环境(包括例如，包括血液、盐水等的环境)提出各种挑战。例如，当放置在这种环境中时各种材料是足够亲水的，从而材料“浸湿”，造成液体沿着材料表面聚集。液体的这种聚集可形成电能自器械的导电路径，例如沿着工具罩的外表面。 因此，该“浸湿”可促进通过流体路径的电弧径迹。而且，取决于使用的材料，潮湿环境可降低工具罩的性能。例如，当在高温环境下湿气吸入材料时，许多材料由于高温和吸的收液体结合而分解。另外，由于潮气吸收，工具罩可能在器械上松弛并变成松散的，或开始电弧径迹。
在机器人控制的和/或微创的外科应用背景下的另一挑战性设计限制包括电外科器械的操作，其可能包括多种运动范围(ROM)、这种ROM的循环和/或相对大程度的ROM。因此，当电外科器械在绝缘工具罩中尤其在肘节元件处操作时，目前的工具罩可能易于分解、裂化、撕裂、变形和/或以其他方式被损坏。尤其，当电外科器械的肘节或肘节组件被倾斜或偏转以操作器械时，肘节运动向工具罩施加应力，并且当使用该器械时，也可造成罩在肘节部分中夹紧或在向着罩移动的肘节部分处拉紧。另外，当肘节移动时，如果罩未在适当的方位折叠，肘节可夹紧罩，导致撕裂或运动范围的限制。但是，如果罩不具有足够水平的柔性，则肘节的运动范围将受限。
而且，因为可能期望工具罩延伸覆盖一部分电外科器械的末端执行器，如果罩不是足够柔性的，则当末端执行器在充分倾斜或充分偏转位置时，罩可能不保持适当覆盖在末端执行器上。另外，在操作至充分倾斜或充分偏转位置之后，当末端执行器关闭时，例如， 罩的一些部分可能不恢复(reform)，而是可能变成永久伸展的或以其他方式变形的。这种伸展或永久性变形增加撕裂和/或以其他方式损坏工具罩的风险，其最终可导致无效的电绝缘。
由于通常与机器人控制的和/或微创的电外科应用相关的窄的通道和空间也提出挑战。例如，当结合用于插入和去除的套管使用时，在一些情况下持有电外科器械的末端执行器的肘节可能在将器械通过套管缩回之前不是直的。在这种情况下，工具罩可能与套管的部分碰撞，并且冲击可造成罩撕裂或扯裂。而且，由于套管通常小的和固定的尺寸， 从中插入的电外科器械的总体外部大小必须小于套管的内部大小(例如，允许约O. 05至O.50mm的空隙)，结果是对绝缘工具罩的可允许的厚度造成约束。在微创电外科应用中使用的各种套管的内部大小(直径)范围为从约2_至约13_。这种约束可不利地影响罩的总体耐久性(例如，抗扯强度)和/或绝缘性质。进一步，考虑在使用期间或老化之后分成的可能性，使用多个层形成工具罩可能是挑战。例如，如果层开始分层，可能在套管上发生罩的堵塞。如果层分开，所述层之一可能移动进入患者。进一步，甚至当仅仅使用一种材料时，罩可能不适于维持保持力，并且罩可能在手术期间脱离电外科器械并移动进入患者。
除了潜在的与套管撞击，在手术期间，电外科器械可与在过程期间同时使用的其他器械接触和撞击或可能碰撞患者的骨骼、器官等。这种非期望的接触和/或撞击造成工具罩穿孔、撕裂等的风险。可发生骨骼、其他器械等对罩外部的磨损以及电外科器械运动对罩内侧的磨损，尤其在肘节区域对罩的磨损。
由于在电外科过程期间工具罩受到的周期性的和/或相对大自由度的运动，可出现的另一问题是工具罩的松弛(蠕变)。这种松弛造成工具罩脱离或不适当地安装在电外科器械上的风险，因而增加患者的总体风险。
至少一种实施方式的方面一般涉及外科器械或工具，更尤其涉及电外科工具罩和将罩安装至电外科器械的方法。按照本教导的各种示例性实施方式的电外科工具罩结合各种独特的设计特征和组合，其使得它们能够满足在机器人控制的和/或微创的电外科应用中遇到的许多、通常对抗性的设计约束。例如，当保持器械肘节铰接目前的运动范围时，按照各种示例性实施方式的电外科器械工具罩可促进患者安全。按照本教导的各种示例性实施方式的电外科工具罩提供牢靠的设计，其非常适合安全和有效地进行微创电外科过程。
在至少一种示例性实施方式中，提供用于电外科器械，更具体地覆盖带电肘节元件和电烧灼末端执行器的部分的电外科工具罩。该罩阻止电流朝向患者非期望位置处的组织传导。
各种示例性实施方式中的电外科工具罩具有高的绝缘强度、高伸展性、高抗电弧径迹性和高耐温性。
在各种不例性实施方式中，电外科工具罩包括具有不同性质的多层材料。其中一层增强电外科工具，围绕外科器械的肘节元件提供更高程度的抗冲击性和抗扯强度，而另一层提供更高的电绝缘性、柔性和耐温性。层可模铸在一起形成罩，其可配置为覆盖电外科器械的肘节元件同时允许肘节元件保持相对大的和变化的运动范围，其是各种微创和/或机器人控制的外科过程期望的。
根据仍其他不例性实施方式,与一些现有工具罩相比，具有多个材料层的电外科工具罩可提供高耐久性和抗电弧径迹性性质，而不显著增加电外科罩工具壁厚度，更尤其是不显著增加外科器械的肘节元件周围位置处的壁厚度。电外科工具罩的壁厚度增加可导致通过套管或其他窄的通道到达外科部位的难度增加。各种示例性实施方式保持相对小的器械总体外径(即，工具罩组装至器械)，同时包括数层可符合其他期望的设计特征的不同材料。例如，外径保持足够小以在套管或其他窄的通道中穿行，可增加耐久性。
在各种示例性实施方式中，考虑提供围绕电外科器械的肘节元件的高度的抗冲击性和抗扯强度和围绕电外科器械的末端执行器的耐高温性的电外科工具罩。例如，按照示例性实施方式的各种电外科工具罩可包括顶端罩部分和底部罩部分，其中顶端罩部分由比底部罩部分具有更高耐温性的材料制成。底部罩部分可由不同于顶端罩部分的材料制成， 并具有比顶端罩部分更高的硬度性质。顶端罩部分和底部罩部分布置为共同(mutually) 提供围绕肘节的更坚韧结构和围绕外科器械的末端执行器的更耐温的结构。
在各种示例性实施方式中，电外科工具罩结构足够柔性以维持肘节和末端执行器的足够的运动范围，并且是足够耐用的以经受套管、骨骼和/或其他器械的冲击强度。例如，在各种示例性实施方式中，末端执行器的钳(jaw)可打开至约40度。而且在各种示例性实施方式中，肘节可在绕各自的中心轴±65度的倾斜和偏转方向上移动。
按照各种示例性实施方式的电外科工具罩也可在潮湿、充液环境中操作，其中罩可包括防止在其上例如经盐水或血液形成液体路径的表面(例如，疏水表面)。该疏水性质也可防止由于这种传导路径形成引起的电弧径迹。疏水材料的使用也可帮助阻止潮气吸收和随后由于在使用期间的这种吸收造成的降解(例如，松弛在器械上并变得松散、电弧径迹和/或以其他方式劣化)。进一步，通过提供保持其在电外科器械上的完整性和保持力的罩，该罩可保持对电外科器械的密封，以防止液体沿着电外科器械进入非期望的区域，该进入可造成非期望的电传导和器械的其他损坏或污染。
按照各种示例性实施方式，提供安装工具用于将电外科工具罩组装至电外科器械。安装工具可持住电外科罩工具以避免在组装过程期间的污染和/或撞击。例如，通过能够更好地抓紧在工具罩上，安装工具同时帮助电外科罩工具与电外科器械的安装过程。
仍在各种其他示例性实施方式中，本教导考虑将安装在自动操纵器上的电外科器械连接至发生器单元，电能(高电压电流)通过发生器单元输送至接合组织的末端执行器和肘节元件。肘节元件可在潮湿环境中操作。如上所述，通过各种电隔离组件，可抑制电流从电外科器械的肘节元件或轴传导至患者或传导至外科器械的后面部分。
电外科器械可进一步包括位于器械轴的远端附近的肘节元件。该肘节元件可支撑和控制末端执行器相对于轴以至少一个自由度运动。在一些不例性实施方式中，电外科工具罩包括下述特征，其提供锁定和密封机构，有助于将罩保持在相对于电外科器械的组装位置同时避免罩的有害运动和/或有害的流体/液体到达器械的部件。
现转向附图，图IA至图3A图解电外科工具罩I的示例性实施方式。罩I配置为放置在电外科器械的远端上(见，例如图10和11)，其是最靠近外科部位的部分，以便覆盖和电隔离电外科器械的电元件，比如例如，带电肘节元件和电烧灼末端执行器的至少一部分。 通过提供包括多层材料的复合结构增强电外科工具罩1，所述材料提供可承受高温、阻止电弧径迹和具有高绝缘强度的绝缘性质。下面提供该结构和组件的更完整和详细的阐释。
电外科工具罩I包括增强的多层绝缘罩，其包括顶端罩部分2和底部罩部分3，其集成在一起形成单个复合结构。图IA和图IB显示中空底部罩部分3的侧视图和透视图， 所述中空底部罩部分3—体连接(例如，经两次成型)至具有大体锥形外表面轮廓(例如， 旋转的锥形曲面)的中空顶端罩部分2 ;限定的近端和远端边界不需要是平行的、平面的或连续的。如在图3A中所显示的，顶端罩部分2的外表面也可稍微弯曲从而其稍微凸起， 尤其是朝向远端部分。顶端罩部分2具有朝向工具罩I的远端减少(逐渐变细)的外径。 例如，在一种不例性实施方式中，在顶端罩部分的远端最末端处的外径的范围可从约O. 150 英寸至约O. 350英寸,例如,O. 200英寸。
顶端罩部分2具有远端，其具有穿过其中的孔6 (见，例如图2A和6)，大小为适合接收电外科器械的末端执行器(未显不在图1A-3A中)。在例性实施方式中，可选择孔6 的直径以当其放置在电外科器械的远端上时，防止或阻止对工具罩I的顶端罩部分2预加应力，同时也允许在孔6中足够的末端执行器的运动范围(例如，与钳元件，比如每个剪切刀片的每片的运动相关的一定程度的自由)。在示例性实施方式中，孔6的直径范围可从约I. 5mm至约5. Omm,例如,约3. 0_。顶端罩部分2由第一电绝缘材料组成,其具有当末端执行器接收在孔6中时足以允许操作末端执行器的柔性。顶端罩部分2中的末端执行器能够在多个方向上被操作并移动，例如，其取决于电外科器械的肘节的运动或末端执行器的打开/关闭。顶端罩部分2配置为当安装在其上时部分覆盖电外科器械的末端执行器(例如，见图11)。
在一种示例性实施方式中，组成顶端罩部分2的电绝缘材料可以是，例如硅氧烷， 例如，Dow Silicone Q7-4780。所选择的材料，比如硅氧烷，符合为电外科器械提供电外科工具罩涉及的许多设计约束。例如，形成顶端罩部分2的材料，比如硅氧烷，可保持柔性和弹力、耐高温、并展示卓越的电性质，其最小化和/或避免电弧径迹并提供相对高的电绝缘，比如，例如425伏特/mil。
尤其，顶端罩部分2用作电外科器械的带电末端执行器的绝缘体，并且材料比如硅氧烷除了能够隔离与例如使用电外科器械进行烧灼(例如，包括单极烧灼)过程相关的高温之外，还可提供高绝缘强度。硅氧烷可有益地用作第一材料，因为硅氧烷可承受非常高的温度，比如在烧灼操作中使用的和上面提到的那些温度，并且硅氧烷克服了其他类型的材料在高温环境下出现的问题。具体而言，硅氧烷抗熔化、变形和/或以其他方式在潮湿环境比如在血液、盐水或其他充液环境中分解，并允许持续的高温使用而材料不变形。
而且，硅氧烷是疏水的并且其表面张力使液体在表面上成珠，从而避免液体的吸附和在其外表面上形成非期望的传导路径。硅氧烷的该疏水性质可防止工具罩I——包括其外表面——导电。另外，硅氧烷提供高的电弧径迹抗性，所以顶端罩部分2在使用期间不用作导体。可由于在工具罩I的表面上形成传导的液体路径或由于造成通过工具罩的电传导和电弧径迹的材料本身的材料分解引起电弧径迹。
除了上述性质，形成顶端罩部分2的材料，比如硅氧烷，可足够柔性以允许电外科应用的期望运动范围和可操作性。如在图11中所显示，例如，工具罩I的顶端罩部分2配置为接收电外科器械的末端执行器51。电外科器械5也可包括肘节结构54。末端执行器 51通常在倾斜和偏转方向上通过肘节结构54操作，并且，例如当末端执行器51是剪刀或抓紧器时，末端执行器也可打开或关闭。在工具罩I的末端处，即为顶端罩部分2使用材料比如硅氧烷，提供足够的柔性以例如使末端执行器51能够实现期望的运动范围和总体操作， 而不永久性变形和/或以其他方式撕裂或损伤工具罩I。在各种示例性实施方式中，第一材料的硬度计的范围可从约30Shore A至约90Shore A。顶端罩部分2也是足够柔性的以当末端执行器51移动时，保持适当覆盖在末端执行器51上(例如，覆盖其至少一部分)。另外，材料比如例如硅氧烷，当末端执行器打开时能够弯曲并在末端执行器关闭之后能够恢复。这可防止顶端罩部分2的非期望的伸展和/或永久性变形，该非期望的伸展和/或永久性变形可导致工具罩I不适当地安装在器械上和/或工具罩I脱离器械。
尽管在该实施方式中形成顶端罩部分I的材料，比如硅氧烷，期望实现上述各种设计约束，但是本发明人发现提供顶端罩部分的与第一材料成层的另外材料使得工具罩能够符合各种其他设计约束并提高总体性能。因此，在工具罩的各种示例性实施方式中，具有更高例如比硅氧烷更高的抗撕裂强度、更高程度的韧性、更高抗拉强度和/或更大耐压裂性的第二材料用于避免和/或最小化如下风险穿孔、撕裂和/或以其他方式损坏工具罩， 例如，经碰撞、后驱动肘节(尤其未首先矫直肘节)以从套管中收回器械，和破碎的具有小纤维的电缆束一一其可挤过或磨损顶端罩的内部。因此，按照各种示例性实施方式，底部罩部分3由具有比形成顶端罩部分2的第一材料更高抗撕裂强度、更高抗拉强度和更大承受压裂能力的第二材料组成。在各种示例性实施方式中，第一材料的抗撕裂强度范围可从约 32kN/m至约60kN/m，例如，约41. 7kN/m,并且第二材料的抗撕裂强度范围可从约60kN/m至约160kN/m，例如，约100kN/m。在各种示例性实施方式中，第一材料的抗拉强度范围从约 800psi至约1800psi,例如，约Illlpsi,并且第二材料的抗拉强度范围从约5000psi至约 7000psi，例如，约5850psi。在各种示例性实施方式中，第二材料的抗拉强度与第一材料的抗拉强度的比为至少2:1。在各种示例性实施方式中，底部罩部分3可由硬度计指示的硬度范围约50Shore A至约IlOShore A,例如约90Shore A的材料组成,而顶端罩部分材料可由硬度计范围约30Shore A至约90Shore A,例如约80Shore A的材料组成。
当讨论第一和第二材料的上面各种材料性质时，注意，这些性质是材料在加工前状态，即在将材料形成复合工具罩结构或其顶端罩和底部罩部分的任何处理发生之前的性质。
在各种示例性实施方式中，底部罩部分3由聚氨酯组成，其可以是热塑性聚氨酯， 比如卩6丨]61丨131忙_ ，例如，Lubrizol Pellethane2363_90A。除了提供高电弧径迹抗性的娃氧烷之外，热塑性聚氨酯，比如例如Pellethane ，也可提供高电弧径迹抗性。如下面所描述的，第一和第二材料的组合(例如，硅氧烷和热塑性聚氨酯)提供柔性、电绝缘性质和增加的抗撕裂强度和抗拉强度的益处，其在材料重叠区域中提供增加的韧性。
如上所述的，电外科工具罩I是复合结构，其包括顶端罩部分2和底部罩部分3，其中顶端罩部分2用第一材料(例如，硅氧烷)制造并且底部罩部分3用第二材料(例如，热塑性聚氨酯比如Pellethane )制造。第二材料性质不同于第一材料性质，以便增强电外科工具罩I的总体结构。
图3A和3B显示复合电外科工具罩I的分解侧视图和透视图，并且图2A和2B显不后视图(即，从在图3A中工具罩I的近端看)和正视图(即，从在图3A中工具罩的远端看)。如所显示的，工具罩I包括具有大体锥形中空体的顶端罩部分2，和包括大体锥形的底部罩部分远端部件31和底部罩部分近端部件32的底部罩部分3。尽管其他构造可想到并可取决于工具罩期望接合的电外科器械的构造，但在一种示例性实施方式中，底部罩部分近端部件32可为大体圆柱形。底部罩部分远端部件31和底部罩部分近端部件32可以是由上面提到的相同的第二材料制造的单个连续结构。在各种示例性实施方式中，底部罩部分近端部件32可形成为柔性的袜子样结构，其可位于电外科器械5上以保持工具罩I在电外科器械5上。
底部罩部分近端部件32的内表面在底部近端部分3232(见图6A)处逐渐减小以接收电外科器械5的轴。底部罩部分远端部件31的外表面逐渐减小以接收顶端罩部分2。 如下面进一步描述的，顶端罩部分2近端的内表面可以被逐渐减小以结合底部罩部分3。
如在图4A中所显示的，底部罩部分远端部件31包括中空大体锥形的结构，其包括锥形的顶端部分310、中间主体部分311和底部端部分312。底部端部分312具有大体圆柱形的形状并与底部罩部分近端部件32形成连续的单件结构(例如，其可经成型制造)。中间主体部分311位于底部端部分312和顶端部分310之间。顶端部分310具有大体锥形的形状，其直径(外和内径)从中间主体部分311的直径在远离中间主体部分311的方向上降低，并因此沿着顶端部分310的直径小于中间主体部分311和底部端部分312的直径。
图4B显示底部罩部分近端部件32，其包括顶部分321、中间主体部分322和底部端部分323。底部罩部分近端部件32从底部罩部分远端部件31延伸，底部罩部分近端部件 32的顶部分321与底部罩部分远端部件31的底部端部分312连接。底部罩部分近端部件 32的壁厚度、内径和外径沿着中间主体部分322基本上与顶部分321相同，直到达到底部端部分323。在底部端部分323，底部端部分323的外径减小而底部端部分323的内径保持相同。底部端部分323的外径的变化导致壁厚度变化(减少)，并且外表面在底部端部分323 逐渐减小。
例如，如在图6A中所显示的，底部罩部分近端部件32的底部端部分323包括锥形部分3231和底部近端3232，其中底部端部分323的外径减小为锥形部分3231，所述锥形部分3231从底部罩部分近端部件32的中间主体部分322延伸至底部近端3232。通过提供锥形部分3231，不存在在器械去除期间绊住套管的边缘。在一种示例性实施方式中，在底部罩部分近端部件32的底部端部分323处的外径范围可从约7. 6_至约13_，而中间主体部分 322的外径范围也可从约7. 6mm至约13mm。
如在图2A和6A中图解的，底部罩部分近端部件32的中间主体部分322的内表面限定径向突出4，其位于刚好接近底部罩部分3开始朝向顶端罩部分2逐渐减小的位置。下面描述关于突出4的进一步细节。
如在图5A和5B中所显示的，基本上围绕并一体结合底部罩部分远端部件31的顶端罩部分2 (见图6A)具有大体锥形的形状，其具有顶端罩部分远端部件22、顶端罩部分主体21和顶端罩部分近端部件23。图5A和5B显示顶端罩部分2，其进一步包括凹进壁架 210，位于顶端罩部分2的内壁厚度从顶端罩部分远端部件22至顶端罩部分的主体21减小的位置。该厚度变化导致沿着顶端罩部分主体21和顶端罩部分近端部件23增加顶端罩部分2的内径，从而底部罩部分远端部件31能够连接顶端罩部分主体21和顶端罩部分近端部件23。在锥形的底部罩部分远端部件31结合顶端罩部分主体21和顶端罩部分近端部件23的位置形成重叠区域17，如在图6A中所显示，其中该复合、多层结构结合电外科顶端罩2的第一材料与底部罩部分3的第二材料的性质。该结合的结果是增强的复合结构，其中性质比如电弧径迹抗性和高绝缘强度，与由单一材料比如硅氧烷制造的工具罩相比，为至少保持，并增加耐久性而不损害电外科工具罩I的运动范围。
现参看图6A至7B，图解电外科工具罩I的进一步横截面侧视图和透视图并显示一体连接一起形成单个复合结构的顶端罩部分2和底部罩部分3。在各种示例性实施方式中， 这两部分的一体连接通过两次成型实现，其中每个由不同材料制成的顶端罩部分2的层和底部罩部分3的层的组合产生复合结构。下面进一步描述按照各种示例性实施方式经两次成型制造电外科工具罩的示例性技术的额外细节。但是，本领域技术人员将认识到可使用用于一体连接顶端罩部分2和底部罩部分3的其他技术。
如在图6A-7B中所描述的，顶端罩部分远端22具有穿过其限定的孔6，顶端罩部分主体21在重叠区域17处与底部罩部分远端部件31重叠，并且底部罩部分近端部件32的中间主体部分322延伸离开底部罩部分远端部件31。如下面进一步讨论和在图6B中最佳显示的，底部罩部分远端部件31的顶端部分310在顶端罩部分远端部件22和顶端罩部分主体21之间的结合处连接顶端罩部分2。
如上所提及的，重叠区域17是由不同的第一和第二材料彼此层叠在一起形成的区域，包括围绕第二材料的具有提高的绝缘强度(电绝缘)性质的第一更柔性的材料，比如硅氧烷，所述第二材料具有比第一材料更高的抗撕裂强度但也显示相对高的绝缘强度(相对高的电绝缘)，比如例如，热塑性聚氨酯，比如Pellethane 。如上所提及的，重叠区域17 的复合结构包括由第一材料比如硅氧烷制造的顶端罩部分2的内表面，其围绕并一体连接至由可以为热塑性聚氨酯比如Pellethane 的第二材料制造的底部罩部分3的外表面。该多层复合构造提供材料提高的抗冲击性和韧性以及在电外科器械肘节元件附近相对高的抗撕裂强度，下面更详细描述，并且也在放置在末端执行器的顶端罩部分2处提供材料卓越电性质和弹性柔性。
例如，如在图11中所显示，当电外科器械5插入工具罩I (例如，有些与穿袜子类似)时，电外科器械5的肘节结构54位于重叠区域17中，并因此被顶端罩部分2的第一材料和底部罩部分3的第二材料罩住。层的组合为电外科器械5的运动范围，尤其为肘节铰接提供合适的灵活性，同时提高电外科工具罩I的冲击强度和耐久性。
如上所提及的，期望第二材料展示电绝缘性质以及与顶端罩部分2使用的第一材料相比更高的抗冲击和抗扯强度性质，以便在靠近肘节结构54的部分处增加电外科工具罩I的耐久性。配置为围绕电外科器械5的肘节结构54的工具罩I的区域可尤其容易出现问题。由于肘节结构54或肘节结构组件组合的铰接，工具罩I材料可沿着肘节元件54 伸展，尤其当肘节结构54在倾斜或偏转方向上旋转时。从具有高耐磨损和抗扯强度，尤其是高弯曲寿命和耐热性的材料比如聚氨酯(例如，Pellethane )材料选择第二材料。该第二材料也具有高冲击强度。如上所提及，在各种示例性实施方式中，第二材料的硬度计范围从约50Shore A至约IlOShore A,例如约90Shore A,而顶端罩部分2的第一材料的硬度计范围可从约30Shore A至约90Shore A,例如约80Shore A。因此，顶端罩部分2的第一材料和底部罩部分3的第二材料的组合性质在靠近和拉伸工具罩I时保护工具罩I在肘节结构54处不从多个和变化的运动周期范围裂开或断裂。
组合的材料性质也可避免来自与工具罩I接触和/或撞击的其他物体的冲击，比如例如，其他工具、骨骼等。当电外科器械5接收在工具罩I中时，肘节结构54位于其中的重叠区域17因此通过第二材料提供增加的抗撕裂强度——尤其由于其更靠近肘节结构 54，并提供第一材料的柔性、耐温性和绝缘性质。而且，如果外部较少抗扯强度的形成顶端罩部分2的第一材料在肘节元件54处撕裂，例如，由于与该区域相关的相对高冲击和伸展力，那么将底部罩部分3的更坚韧第二材料放置在工具罩I的内部上并因此靠近电外科器械，提供一定水平的电绝缘保护。通过至少依靠底部罩部分的第二材料性质保持工具罩I 的完整性，在肘节元件处电弧径迹和/或其他电传导经过工具罩的风险显著降低，但是由于顶端罩部分2的更柔性的上覆第一材料的存在保持了大的运动范围和可操作性。
另外，第一材料和第二材料在重叠区域17中的组合可克服在外科使用期间出现的一些其他问题。尤其，随着被铰接和操作，工具罩I可能被肘节结构54夹住。因此，因为第二材料，比如热塑性聚氨酯例如Pellethane ，具有比第一材料更高的抗撕裂强度，所以第二材料可能能够最小化和/或防止由于这种夹住造成的形成穿过工具罩I的孔。进一步， 由于对着工具罩I伸展和弯曲肘节结构54，肘节结构54可向工具罩的内表面施加磨损力。 另外，也可存在施加在工具罩I的外表面上的磨损力，例如，这是由于在使用期间工具罩I 与组织、骨骼、器官、其他工具的接触，或在插入或取出时与套管的接触。在重叠区域17处材料的组合，尤其是使用靠近电外科器械布置的更强和更多抗扯性第二材料可保护免于可能从与其他物体的磨损或撞击发生的撕裂、扯裂或穿过工具罩I的孔。尤其地，因为其高抗撕裂强度，第二材料可防止或最小化由于肘节结构54或电外科器械之外的结构(例如，其他器械、骨骼、套管等)引起的磨损造成的工具罩I的撕裂。进一步，第二材料的更高抗撕裂强度和更高抗拉强度使得工具罩I承受疲劳，尤其在肘节结构54处。
包括工具罩I的重叠区域17以便当工具罩与电外科器械组装时围绕肘节结构54， 也使得工具罩I随着肘节结构54运动(例如，铰接)弹性地变形，并在该运动之后随后恢复。尤其，用于形成重叠区域17的材料使得当操作肘节结构54时，工具罩I以期望的方位折叠，例如，以避免它被铰接时肘节结构54的堵塞。娃氧烧和Pellethane ，例如，展示足够的工具罩I的弹性变形和恢复性质。
如在图6A中所显示的，例如，在顶端罩部分远端部件22处的顶端罩部分2不与底部罩部分3重叠，并因此仅由第一更柔性的材料，比如例如硅氧烷形成。因此，在暴露的末端执行器51处的仅有材料是高电绝缘的、高耐温的和更柔性的第一材料，例如硅氧烷。顶端罩部分远端部件22可比在顶端罩部分主体21和顶端罩部分近端部件23处的材料具有相对更大的壁厚度，这是因为顶端罩部分远端部件22靠近暴露的末端执行器51的高温。因此，不与底部罩部分3重叠的顶端罩部分远端部件22的壁厚度比重叠区域17中的顶端罩部分主体21和顶端罩部分近端部件23的壁厚度更大，这是因为工具罩I的外径必须能够在相对小的通道比如例如套管中工作。在各种示例性实施方式中在顶端罩部分远端部件22处第一材料的壁厚度范围可从约O. 5mm至约I. 5mm,例如厚度可为约I. 0mm。另外,在顶端罩部分远端部件22处的壁厚度比在重叠区域17处的第一和第二材料的组合壁厚度大。在各种示例性实施方式中，重叠区域17中的第一和第二材料的组合的壁厚度范围可从约O. 5mm 至约I. 5_，例如重叠区域中组合的壁厚度可为约O. 5_。在各种示例性实施方式中，重叠区域17中工具罩I的外径可为约7. 5mm。
如上所提及的，并且现参看图6A至7B，在各种示例性实施方式中，底部罩部分3的内壁可设置有一个或多个径向突出(例如，图6A和6B的示例性实施方式中的4，和图7A和 7B的示例性实施方式中的41、42)。在一种示例性实施方式中，一个或多个突出4、41、42可用作锁定机构并同时作为密封件，下面更详细阐释。
图8A至SC显示包括重叠区域17的电外科工具罩部分的细节，在重叠区域17中顶端罩部分2和底部罩部分3结合以提供复合结构。更具体地，图描绘了重叠区域17每侧上的顶端罩部分2和底部罩部分3之间的过渡。图8A显示重叠区域17的多层结构的局部横截面的详细视图，其中顶端罩部分2围绕底部罩部分3，更具体地顶端罩部分的主体21围绕底部罩部分远端部件31，如上所阐述的。如在图8A中所显示的，该结构提供两个过渡位置，其中结构从多层部分变化至单层部分。最佳显示在图8B中的第一过渡位置位于顶端罩部分2的凹进壁架210开始处，靠近顶端罩部分远端部件22。最佳显示在图SC中的第二过渡位置位于顶端罩部分近端部件23处，在其末端，工具罩过渡至底部罩部分3的单一第二材料。
图SB的详细视解顶端罩部分2和底部罩部分远端部件31的顶端部分310 之间的过渡。底部罩部分远端部件31的顶端部分310成形为在过渡位置处具有光滑的表面，比如曲面，而不是尖锐的角面，以避免在顶端罩部分2和底部罩部分3之间连接点处的损坏。曲面为底部罩部分远端部件31的顶端部分310和顶端罩部分远端部件22之间的接触区域提供光滑的表面。该大的接触区域使得在该连接点处的应力能够分布在比例如对接 (butt)提供的更大的面积上。因为顶端罩部分2的第一材料与底部罩部分3的顶端部分 310的第二材料结合沿着的长度增加，所以结合面积较大，因此可降低在底部罩部分远端部件31的顶端部分310和顶端罩部分远端部件22之间紧密接触区域处破裂或断开的风险， 这尤其在罩在该区域中的电外科器械肘节结构54的连续运动或铰接之后。尤其地，当第一材料二次成型在第二材料上时，存在比例如材料之间对接提供的更大的结合强度，从而降低材料在该结合处彼此分开的风险。另外，对接接头可造成应力集中，并因此具有逐渐锥形减小构造的过渡位置在该结合区域处提供较少的应力集中。
第二过渡位置位于底部罩部分远端部件31的底部端部分312和顶端罩部分近端部件23处，靠近底部罩部分近端部件32的顶部分321。图SC显示第二过渡位置的详细视图，其中顶端罩部分近端部件23接收在底部罩部分远端部件31的底部端312的内弯曲 (curved-in)结构3121和底部罩部分近端部件32的顶部分321中。底部端312相对于外壁表面的角度可小于90度，以通过在该过渡位置将材料互锁在一起增加第一和第二材料之间的结合强度。带角度的底部端312可在顶端罩部分近端部件23的材料和底部罩部分近端部件32的材料之间过渡点处提供比例如两个材料之间的对接更大的结合面积。
顶端罩部分近端部件23的材料在底部罩部分近端部件32的顶部分321处结束， 其限定重叠区域17的末端。底部罩部分近端部件32仅由第二材料组成。材料不在从第二过渡位置近侧延伸的工具罩I的部分中重叠。在各种示例性实施方式中，底部罩部分近端部件32可具有范围从约O. 5mm至约I. 5mm的第二材料的壁厚度。在各种示例性实施方式中，底部罩部分近端部件32可具有内径，其范围从约5. Omm至约7. 6_，例如约7_。工具罩I在底部罩部分近端部件32的外径范围可从约5. Omm至约7. 6mm,例如约7. 52mm,以便装配到现有的内径大于工具罩I外径的套管内。
顶端罩部分近端部件23相对于底部罩部分近端部件32的顶部分321的弯曲结构也在第一和第二材料之间第二过渡位置处提供比例如对接可能提供的更大的结合力，并且帮助将电外科顶端罩部分2保持在适当的位置，以避免与底部罩部分3断开。
如在图9A中横截面图所显示的突出4、41、42——其中单个突出构造在横截面详细视9B中示例，可位于底部罩部分3的内壁上并向内朝向底部罩部分3的中心突出， 以在一个或多个突出4、41、42的位置处减小电外科底部罩部分3的内径。如上所提及的， 突出4、41、42配置为压向电外科器械5的外表面以形成液封，其防止液体沿着电外科器械5 进入非期望的区域，这种进入可潜在地造成非期望的电传导至器械5的后端。在电外科底部罩部分3中使用的第二材料比如Pellethane ，可允许经例如成型(包括两次成型)有效形成突出4、41、42。
也可通过使用一个或多个径向凹陷(如下面参考图11所显示和讨论的)代替突出4、41、42实现密封。这种凹陷可配置为接收一个或多个设置在电外科器械外表面上的密封肋和/或其他密封结构(例如，密封圈等)。当使用突出时，突出4、41、42配置为具有平坦部分55和锥形部分57(在图9B中最佳显示)，其中突出4的锥形部分57朝向底部罩部分3内壁逐渐减小。该构造可便于安装电外科工具罩I。突出4的锥形部分57有助于使得突出4、41、42升高并超过电外科器械上的配合零件。垂直于底部罩部分3的内壁延伸的平坦部分55防止电外科工具罩I无意地脱离器械5。下面阐释安装在电外科器械上的电外科工具罩I的更详细描述。
图10显示包括细长轴53的示例性电外科器械5，其具有器械近端(未显示)、器械远端531和器械主体532,在不例性实施方式中其可在其外表面上包括至少一个突出或密封肋52 (尽管在图10中描绘两个密封肋)。当提供这种密封肋时，它们可配置为接合一个或多个设置在工具罩内壁上的相应凹陷(上面和下面所描述的)，以提供密封和固定功能。肘节结构54(在图11中更清楚地可见)位于轴53的远端531。电烧灼末端执行器51 安装至肘节结构54。界面(未显示)位于轴53的近端。电导体从界面延伸至末端执行器 51，从而输送电能通过电外科器械I并至末端执行器51接合的组织。
如在图10和11中所显示的，底部罩部分3有助于通过滑动移动到工具罩I上—— 类似于滑动袜子到假肢上，在电外科器械5上安装电外科工具罩I。更具体地，使底部罩部分近端部件32的底部端部分323停靠在外科器械5的轴法兰5321上。底部罩部分3在其内壁上包括凹陷411，其接收电外科器械5的肋52。凹陷411和肋52配置为作为外科器械的液封机构，如上所阐述的。径向凹陷411分别在数个点配合肋52，以便电外科工具罩I足够保持在器械5上并且不在手术起期间无意地脱离。可选地，底部罩部分3可使用互锁卡合零件或其他固定机构保持在器械上。在另一实施方式中，例如，工具罩I的内表面不包括凹陷411,并且工具罩I的环箍强度(hoop strength)和电外科器械5上肋52相对于顶端罩I的光滑内表面的摩擦力将工具罩I保持在电外科器械5上。
如在图11中所显示的，部分安装电外科工具罩I在末端执行器51上、在肘节结构 54上和在细长轴53的远端上，从而阻止电流沿着电外科器械5从电外科器械传导至在非期望的/非有意位置处的患者组织，以防止患者在使用期间受伤。更确切地，设计电外科工具罩1，以便当其安装在适当的位置时，电流可仅通过暴露的末端执行器传导至组织，以例如在使用(例如，切割、剪切等)、切除和/或其他基于烧灼的过程期间促进血液凝结，而不传导至患者身体的其他部位。
图12至图21B显示根据另一示例性实施方式的电外科工具罩。该示例性实施方式的下列描述将主要集中在图12-21B的工具罩10的实施方式中出现的一些不同的特征。 与电外科工具罩I的第一实施方式类似，电外科工具罩10的示例性实施方式通过提供包括多层材料的复合结构被增强，所述材料具有承受与烧灼过程相关的高温和电弧径迹并展示高绝缘强度的性质。与电外科工具罩I 一样，电外科工具罩10包括复合增强的绝缘罩，其包括由第一材料制造的顶端罩部分8和由第二材料制造的底部罩部分9，第一材料具有承受高温和提供高电绝缘性质的能力，第二材料具有高韧性、更高抗撕裂强度、更高抗拉强度并因此更高的承受冲击和承受压裂的能力，以及足够的高电绝缘性质，其中复合结构是柔性的。图12显示工具罩10的侧视图，其显示一体连接至顶端罩部分8的中空底部罩部分 9。
在第一实施方式和在第二实施方式中用于形成工具罩的材料可以是相同的。因此，在各种示例性实施方式中，第一材料的抗撕裂强度范围可从约32kN/m至约60kN/m， 例如，第一材料的抗撕裂强度可为约41. 7kN/m，并且第二材料的抗撕裂强度范围可从约 60kN/m至约160kN/m，例如，第二材料的抗撕裂强度可为约100kN/m。在各种示例性实施方式中，第一材料的抗拉强度范围可从约800psi至约1800psi，例如，约llllpsi，并且第二材料的抗拉强度范围可从约5000psi至约7000psi，例如，约5850psi。在各种示例性实施方式中，第二材料的抗拉强度与第一材料的抗拉强度的比应当为至少2:1。在各种示例性实施方式中，底部罩部分3可由硬度计指示的硬度范围约50Shore A至约IlOShore A，例如约 90Shore A的材料组成,而顶端罩部分材料可由硬度计范围约30Shore A至约90Shore A, 例如约80Shore A的材料组成。
如上，上面第一和第二材料的各种材料性质对应于材料的加工前状态，即在将材料形成复合工具罩结构或其顶端罩和底部罩部分的任何处理发生之前的性质。
图13是电外科工具罩10的分解视图，其显示由第一材料(比如，例如，硅氧烷) 制造的电外科顶端罩部分8，如参考工具罩I的描述所描述的，并包括顶端罩部分近端部件 82，其朝向具有大体锥形的中空体的顶端罩部分远端部件81延伸。如在图13中进一步显示的，底部罩部分9包括由第二材料(比如，例如，聚氨酯，例如，Pellethane )形成的大体锥形的底部罩部分远端部件91和底部罩部分近端部件92，如上面参考工具罩I所述的。
如在图14A至14B中所显示的，底部罩部分近端部件92从底部罩部分远端部件91 延伸。底部罩部分远端部件91的壁厚度与底部罩部分近端部件92的壁厚度相比减少，如在图14B中所显示的。在各种示例性实施方式中，底部罩部分近端部件92的壁厚度范围可从约5. Omm至约7. 6mm,并且底部罩部分远端部件91的壁厚度范围可从约5. Omm至约7. 6mm。
图15显示底部罩部分近端部件92，其包括顶部分921、中间主体部分920和底部端部分922。底部罩部分近端部件92的厚度、内径和外径从顶部分921至中间主体部分920基本上相同，直达达到底部端部分922。在底部端部分922，底部端部分922的外径减小而底部端部分922的内径保持相同。直径的改变导致底部端部分922的壁厚度的改变。底部端部分922包括锥形部分，其中底部端部分922的外径减少为锥形部分。该构造与上面参考工具罩I所描述的相类似，并且锥形部分防止套管绊住工具罩10的边缘。
图16A和16B涉及底部罩部分远端部件91。底部罩部分远端部件91包括中空大体锥形的结构，其包括锥形的顶端部分910、中间主体部分911和底部端部分912。底部端部分912具有大体圆柱形形状并与底部罩部分近端部件92形成连续的单件结构(例如，其可经成型制造)。中间主体部分911位于底部端部分912和顶端部分910之间。顶端部分 910具有大体锥形形状，其直径(外径和内径)从中间主体部分911沿着远离中间主体部分 911的方向减小，并因此沿着顶端部分910的直径小于中间主体部分911和底部端部分912 的直径。底部端部分912在其中心区域稍微向内弯曲。底部罩部分远端部件91直径的减小在底部端部分912和底部罩部分近端部件92之间产生法兰9121。位于底部端部分912 和顶端部分910之间的中间细长的主体部分911具有比底部端部分912更大的外径。
如在图17A和17B中所显示的，所提到的顶端罩部分8包括顶端罩部分近端部件 82和顶端罩部分远端部件81。顶端罩部分近端部件82分成第一节821、第二节822和第三节823。第一节821连接至顶端罩部分远端部件81。顶端罩部分近端部件82的外径保持相同，直到达到第三节823，其中实现直径减小。位于顶端罩部分8的内壁处的凹陷812(见图19A)从顶端罩部分远端部件81朝向第三节823延伸，更具体地经过顶端罩部分的第一节821朝向顶端罩部分的第三节823。在主要是与末端执行器51接触的部分的顶端罩部分远端部件81处的材料的厚度相对于在顶端罩部分8的第一、第二和第三节821-823的材料厚度明显增加，如在图17B中所显示的，以便承受更高的温度。
图18A提供在图12中图解的电外科工具罩10的正视图，和图18B图解沿着图18A 的线18B-18B取的电外科工具罩10的横截面图，其中顶端罩部分8和底部罩部分9结合在一起。这些两部分的结合可通过，例如，但不限于两次成型形成，其中由不同材料制造的电外科顶端罩部分8的层和电外科底部罩部分9的层在重叠区域170 (与重叠区域17类似， 差异在下面进一步讨论)中重叠，这产生一体连接的多层复合结构。顶端罩部分远端部件 81不与底部罩部分9重叠。因此，接收电外科器械5的末端执行器51的顶端罩部分远端部件81仅由可以是例如硅氧烷的第一材料形成。第一材料具有承受极高温度，比如例如与来自烧灼末端执行器的电弧相关(例如，大于1000 0F )到与液体比如血液和/或盐水的沸腾温度相关的温度(例如，约212T至约220 T )的能力，并具有比第二材料更大的绝缘性，并因此通过在顶端罩部分远端部件81处仅提供第一材料，最靠近高温并需要具有更大柔性和耐温性的材料的区域被顶端罩部分8的第一材料保护。另外，如在图18B中所显示的，例如，重叠区域170的壁厚度大于底部罩部分近端部件92的壁厚度。在各种示例性实施方式中，重叠区域170的壁厚度范围从约O. 5mm至约I. 5mm,例如约O. 5mm,和在重叠区域 170处工具罩10的外径可为，例如约7. 5_。在各种示例性实施方式中，底部罩部分近端部件92的壁厚度范围可从约O. 5mm至约I. 5mm,例如厚度可为约O. 5mm。
图18C是沿着图12电外科工具罩的线18B-18B取的侧横截面图，其图解一体连接的工具顶端罩部分和工具底部罩部分，其中底部罩部分的末端是直的。尽管在图6A和18B 中显示的实施方式显示工具罩在底部罩部分具有锥形末端，但本领域技术人员将意识到底部罩部分的末端可设置为相对直的非锥形的边缘，如在图18C中。锥形末端可使得工具罩更容易从工具罩和器械放置的套管中移出。可选地，直的末端可有助于制造工具罩至精确尺寸，例如，通过切割工具罩至期望的长度。
参考图19A和图19B更详细公开在顶端罩部分8和底部罩部分9之间的连接或过渡位置A、B。顶端罩部分近端部件82围绕底部罩部分远端部件91,如上面电外科工具罩I 所阐释的。
参考图19A和图19B，该结构提供两个过渡位置A、B，其中结构从多层部分变化至单层部分。第一过渡位置A位于凹陷812处，接近顶端罩部分近端部件82。图19A的详细视解电外科顶端罩部分8和底部罩部分远端部件91之间的过渡。如在图19A中所显示的，第一材料的厚度和第二材料的厚度沿着重叠区域170长度的部分变化。第一材料的厚度沿着至少部分重叠区域170在远离顶端罩部分远端部件81的方向上减小。进一步，第二材料的厚度沿着至少部分重叠区域170在远离顶端罩部分远端部件81的方向上增加。顶端罩部分远端部件81与底部罩部分远端部件91的顶端部分910相遇处的第二材料与第一材料在重叠区域170远端的界面，相对于工具罩10结构的纵轴以非直角放置。在示例性实施方式中，第二材料和第一材料的界面相对于工具罩10的中空细长结构的纵轴形成角Θ， 其范围从约20度至约75度，例如约60度。例如，显示在图8A中的，在重叠区域17的远端处的第二材料与第一材料的界面也可以以相对于工具罩I结构的纵轴非直角放置。例如， 如在图19A的实施方式中，界面也可形成范围从约20度至约75度的角Θ。
底部罩部分远端部件91的顶端部分910成形为具有光滑的表面，比如曲面，而不是尖锐边缘的角面，以避免损坏部件之间的连接点。如上所讨论的，通过将应力分布在比例如对接接头提供的更大的面积上，曲面降低了由于电外科器械5连续运动或铰接造成的在底部罩部分9的顶端部分910和顶端罩部分远端部件81之间结合区域处的破裂或断开。重叠的更大面积也增加第一和第二材料之间的结合强度。形成重叠区域170的部分的底部罩部分远端部件91具有沿着底部罩部分远端部件91的至少一些长度的锥形构造。
图19B是第二过渡位置B的详细视图，顶端罩部分8和底部罩部分9之间的重叠区域170在其中结束，并且结构过渡至仅第二材料的底部罩部分9。在该实施方式中，顶端罩部分近端部件82在底部罩部分近端部件92的顶部分921处接触法兰9121。在位置B，通过提供限定最接近底部罩部分近端部件92的重叠区域170处的有角度步阶(angled step) 的锥形部分8231和平坦部分8232，第三节823设置具有减小的外径。锥形部分8231从顶端罩部分近端部件82的第二节822延伸至第三节823的平坦部分8232。锥形部分8231可有助于在收回电外科器械期间将电外科器械返回套管，例如，用于从患者中移出或以其他方式调整器械的定位。锥形部分8231可以以相对于工具罩10沿着平坦部分8232的顶面的角α呈锥形。在示例性实施方式中，α范围可从约110-170度，例如，α可为约150度。 第三节823的平坦部分8232包括弯曲的末端824，其接触电外科底部罩部分9以避免底部罩部分9和顶端罩部分8不希望的断开。通过在末端824即顶端罩部分8和底部罩部分9 之间连接位置处提供曲面，材料结合在一起的长度可提供比例如对接接头提供的材料彼此直接的平对接更强的结合。尽管末端824显示在图19Β中稍微有些角度，但在末端824处的曲面可为更大角度的角，例如，小于90度，如在图SC中，以通过在连接处互锁两种材料提供增加的结合强度。
图解的电外科工具罩10不包括在其内壁上的突出或凹陷，但是，本领域技术人员将意识到如参考电外科工具罩I所描述的，可设置突出或凹陷。代替或除了提供用于密封的突出或凹陷，为了提供电外科罩10的保持力和密封，罩依靠电外科底部罩部分9的内径， 以适应器械5轴上的突出或肋。尤其地，环箍强度(即，随着工具罩的内径在设置在电外科器械上的肋上膨胀，工具罩相对于电外科器械增加的力)和工具罩相对于电外科器械的摩擦配合提供工具罩和电外科器械之间的紧密保持力。
图20A和20B显示安装在工具末端执行器和肘节结构上的电外科工具罩10的横截面视图。图21A至21B涉及已经安装的电外科工具罩10的透视图。如所提到的，工具罩 10期望与器械5紧密连接——与袜子装在假肢上类似，以避免在外科过程期间罩位移并提供工具罩和器械之间的密封。
现参看图22至23B，图解安装工具7的示例性实施方式，其配置为帮助安装电外科工具罩，比如例如，工具罩I和10。安装工具7包括圆柱形中空端开口主体，其具有切口部分或缝隙X。缝隙X提供在整个细长安装工具主体上的空隙并避免安装工具7上圆柱形内壁71和圆柱形外壁72的连续连接。当定位电外科工具罩I、10在安装工具7内部时，缝隙 X使得安装工具内壁71直径膨胀，以容易将安装工具7安装在电外科工具罩1、10上。安装工具7的材料选自具有柔性和弹力性质的材料，比如硅氧烷，期望其覆盖和保持电外科工具罩I、10，同时提供足够的摩擦力(例如，抓住工具罩I、10)，以帮助电外科工具罩I、10 的滑动运动，直到工具罩I、10的底部罩部分3、9，更具体地是底部罩部分近端部件32、92的底部端部分323、922——其是刚性的，用外科器械5的轴法兰5321停止。安装工具7的内壁71直径与底部罩部分3、9的外壁直径基本上类似。图23B显示使用安装工具7的安装过程，其中安装工具7在该过程期间围绕电外科工具罩1、10，并最终从电外科工具罩1、10 外表面移出，例如，在突出4、41、42接合在各自的径向凹陷411之后或在工具罩1、10以其他方式相对于电外科器械适当地安装之后进行。缝隙X有助于从电外科工具罩1、10中移出安装工具7。
尤其包括第二材料的复合结构因此当工具罩I、10安装在器械5上时提供可接受的安装力。例如，第二材料与第一材料相比可提供较小的滑动摩擦力，以有助于在安装期间沿着电外科器械远端并在其上滑动工具罩1、10。进一步，工具罩1、10的底部罩部分3、 9可配置为当工具罩1、10插在电外科器械5上时提供足够的环箍强度，以帮助提供将工具罩1、10固定安装至电外科器械轴。另外，形成工具罩1、10的复合结构的材料可展示相对于安装工具7的滑动摩擦性质，其在安装过程期间防止或阻止安装工具7相对于工具罩I、 10滑动。
在各种示例性实施方式中，形成工具罩1、10的底部罩部分的第二材料可允许用油墨粘附或激光刻蚀加工工具罩以在其上提供标签。另外，在各种示例性实施方式中，第二材料不是透明的，以便能够贴标签，从而使用者能够阅读贴标签的材料。进一步，一些电外科器械在外科使用期间被工具罩1、10覆盖的器械上包括标志，比如例如彩色(例如，橙色或其他颜色)标志。因此，因为第二材料不是透明的，所以第二材料能够有效地覆盖器械标志，其帮助使用者确保在电外科器械上适当地布置工具罩。另外，当第二材料是不透明的时候，如果撕裂或孔的确形成，则撕裂或孔可比如果材料是透明的对使用者更可见。在各种示例性实施方式中，工具罩可由与在其上期望安装工具罩的电外科器械的轴具有不同颜色的材料制造，这可有助于区分和识别工具罩作为可拆卸的(潜在地一次性和/或可重复使用) 组件。仅作为非限制性实例，电外科器械的轴可为黑色的并且工具罩可为灰色的。
按照本教导的工具罩的各种示例性实施方式也可包括外表面部分，其配置为在远离底部罩部分并朝向顶端罩部分的方向上，换句话说，在朝向工具罩远端并远离安装罩的电外科器械近端处操作者的方向上，显著反射从工具罩的近端发射的光。在各种示例性实施方式中，工具罩的外表面部分可被高度抛光以实现朝向远端反射光。
而且，在各种示例性实施方式中，制造复合工具罩结构的材料是无菌的、生物相容的并能够以合理的成本提供制造工具罩。
如上所提及的，在各种示例性实施方式中，通过将第一和第二材料(例如，顶端罩部分和底部罩部分)两次成型在一起制造按照本教导的电外科工具罩。图24是图解制造工具罩，比如例如工具罩1、10的示例性方法的流程图。在示例性实施方式中，为彼此结合第一和第二材料(例如，硅氧烷和Pellethane )，在步骤700，第一成型工具，比如注射成型工具，可用于形成由第二材料(例如Pellethane )制造的结构，所述第二材料形成工具罩的底部部分。当第一材料是硅氧烷时，第一材料可以是例如Dow Silicone Q7-4780。当第二材料是Pellethane' 时，第二材料可以是例如Lubrizol Pellethane2363-90Ao之后， 例如通过激光或其他切割设备在步骤710，将由第二材料制造的形成结构切割成期望的长度。由第二材料形成的结构外表面可接着在步骤720用等离子体在真空室中蚀刻，以防止随后施加的底层漆(primer)迁移。
该结构可接着从真空室中移出，并且由第二材料形成的结构接着在步骤730施加底层漆。底层漆可首先用溶剂比如石脑油稀释，接着通过例如喷雾以薄层施加在步骤700 中形成的结构的外表面上。具有施加的底层漆的插入物可接着在步骤740中在控制湿度的室中湿固化。在各种示例性实施方式中，在湿度范围从约30%至约70%下，底层漆可固化的时间段范围从约I小时至约12小时。
湿固化过程之后，将第二材料结构从控制湿度的室中移出并且插在第二成型工具上，比如例如，销(pin)或心轴。其后，在步骤750，将第一材料——例如硅氧烧——二次成型在支撑在第二成型工具支架上的底部部分结构的适当部分上，以产生包括底部罩部分和顶端罩部分的一体复合工具罩结构。
现参看图25A和25B，图解可用于实施图24的步骤750的成型系统600的示例性实施方式。成型系统600是传递成型系统并包括中心销602和模块(mold block) 606o如上所述参考图24所述的，在示例性实施方式中，施加底层漆的、湿固化的由第二材料形成的结构(在图25A中标记为500)插在中心销602上。在各种示例性实施方式中，如本文参考工具罩I、10所描述的，第二材料结构500的尺寸在其上二次成型第一材料(例如，硅氧烷)的远端部分502中更小。为了帮助防止在成型期间由于结构500的无意运动引起的变形，在中心销602上拉伸结构500可能是期望的，以在结构500和中心销602之间形成紧密配合，基本上如例如在25B图中所显示的。在其上具有结构500的中心销602可保持在室温或低于室温下，例如范围从约60华氏度至约90华氏度的温度。
在其上安装结构500的中心销602放置在模块606中限定的二次成型工具腔604 中。尽管未显示在图中，第二模块放置在置于腔604中的中心销602上，如本领域普通技术人员所熟悉的。模块606可被加热至范围从约190华氏度至约235华氏度的温度，以避免熔化结构500的第二材料。其后，第一材料，例如硅氧烷，被引入模块中的腔内并二次成型在插入物500的部分502上，如当使用传递成型工艺时本领域普通技术人员所熟悉的。二次成型块606被保持在一起足够的时间段，以将第一材料固化至第二材料，例如，从约3分钟至约6分钟，从而形成总的复合工具罩结构。该一体复合工具罩结构接着从成型系统移出，包括从中心销602中移出。
尽管已经描述了在复合结构中使用的各种材料的多个具体性质范围，但如上所讨论的，所叙述的范围是在加工前状态——在将材料加工以制造复合工具罩结构之前——的材料。
尽管本文显示和描述的各种示例性实施方式涉及用于微创和/或机器人控制的外科过程的外科设备，但是本领域技术人员将理解所描述的结构和方法可宽范围的应用于多种应用中有用的机器人和非机器人的外科设备。本领域技术人员将理解如何修改本文描述的示例性实施方式以提供可用于多种类型的外科过程，尤其用于电外科过程的柔性的、 耐久的、电绝缘结构。
尽管一定程度详细地描述了某些示例性实施方式和方法，但是为了理解清楚并作为实例，从前面的公开本领域技术人员清楚，在不背离本教导和权利要求的情况下，可对这些实施方式、结构和方法作出变化、修改、改变和调整。例如，应当意识到本领域技术人员能够采用多个相应的可选的和/或等价的结构细节，包括部件的大小、性质和/或排列。因此， 上面的说明书不应认为限制本发明的范围，本发明的范围由所附的权利要求限定。
权利要求
1.具有肘节结构和末端执行器的电外科器械的罩，所述罩包括 中空细长的结构，其包括 具有远端的顶端罩部分，所述远端具有穿过其中的孔，孔大小为适于接收所述电外科器械的所述末端执行器，所述顶端罩部分由第一电绝缘材料组成，所述第一电绝缘材料具有当所述末端执行器接收在所述孔中时足以允许操作所述末端执行器的柔性；和 与所述顶端罩部分一体连接的底部罩部分，所述底部罩部分由第二材料组成，所述第二材料具有比所述第一材料更高的抗撕裂强度， 其中所述顶端罩部分和所述底部罩部分在重叠区域重叠，所述重叠区域配置为当所述末端执行器接收在所述孔中时接收所述电外科器械的所述肘节结构。
2.根据权利要求I所述的罩，其中所述第二材料具有比所述第一材料更高的抗拉强度。
3.根据权利要求I所述的罩，其中所述底部罩部分具有与所述顶端罩部分重叠以形成所述重叠区域的第一部件和从所述第一部件在远离所述顶端罩部分的方向上延伸的第二部件。
4.根据权利要求3所述的罩，其中所述顶端罩部分和所述底部罩部分在所述底部罩部分的所述第二部件处不重叠。
5.根据权利要求3所述的罩，其中所述底部罩部分的所述第二部件沿着所述第二部件的大部分长度具有圆柱形构造。
6.根据权利要求3所述的罩，其中所述底部罩部分的所述第一部件沿着所述第一部件的至少一些长度是锥形的。
7.根据权利要求I所述的罩，其中所述第一材料的厚度和所述第二材料的厚度沿着所述重叠区域的至少部分长度变化。
8.根据权利要求7所述的罩，其中所述第一材料的厚度沿着所述重叠区域的至少部分在远离所述顶端罩部分的远端的方向上减小。
9.根据权利要求7所述的罩，其中所述第二材料的厚度沿着所述重叠区域的至少部分在远离所述顶端罩部分的远端的方向上增加。
10.根据权利要求I所述的罩，其中所述第一材料和所述第二材料在所述重叠区域的远端部分处的界面相对于所述中空细长结构的纵轴以非直角放置。
11.根据权利要求10所述的罩，其中所述界面相对于所述中空细长结构的所述纵轴以范围从约20度至约75度的角度放置。
12.根据权利要求3所述的罩，其中所述中空细长结构的外表面在接近所述底部罩部分的第二部件的所述重叠区域的位置处限定有角度步阶。
13.根据权利要求I所述的罩，其中包括所述远端的所述顶端罩部分的部分不与所述底部罩部分重叠。
14.根据权利要求13所述的罩，其中不与所述底部罩部分重叠的所述顶端罩部分的部分的壁厚度大于所述重叠区域的壁厚度。
15.根据权利要求3所述的罩，其中所述重叠区域的壁厚度大于所述底部罩部分的第二部件的壁厚度。
16.根据权利要求I所述的罩，其中所述第一材料是娃氧烧。
17.根据权利要求16所述的罩，其中所述第二材料是热塑性聚氨酯。
18.根据权利要求I所述的罩，其中所述第二材料是聚氨酯。
19.根据权利要求18所述的罩，其中所述第二材料是热塑性聚氨酯。
20.根据权利要求I所述的罩，其中所述第二材料是不透明的。
21.根据权利要求I所述的罩，其中所述第一材料与所述第二材料在所述重叠区域中两次成型。
22.根据权利要求21所述的罩，其中所述第一材料是硅氧烷并且所述第二材料是热塑性聚氨酯。
23.根据权利要求I所述的罩，其中所述底部罩部分包括从所述底部罩部分的内壁向内延伸的至少一个突出。
24.根据权利要求23所述的罩，其中所述至少一个突出配置为接合所述电外科器械，以将所述罩保持在所述电外科器械上。
25.根据权利要求I所述的罩，其中所述中空细长结构的外表面在远离所述底部罩部分并朝向所述顶端罩部分的方向上反射从所述罩的近端发射的光。
26.根据权利要求I所述的罩，其中所述中空细长结构具有抛光的外表面。
27.具有肘节结构和末端执行器的电外科器械的罩，所述罩包括 具有末端的中空细长复合材料结构，所述末端具有穿过其中的孔，孔大小为适于接收所述电外科器械的所述末端执行器，所述中空结构包括 包括具有孔的末端的第一远端区域，所述第一远端区域由第一电绝缘材料组成，所述第一电绝缘材料具有当所述末端执行器接收在所述孔中时足以允许操作所述电外科器械的所述末端执行器的柔性， 由第二材料组成的第二近端区域，所述第二材料具有比所述第一材料更高的抗撕裂强度，和 过渡区域，其中所述第一材料围绕所述第二材料，所述过渡区域位于所述第一远端区域和所述第二近端区域之间。
28.根据权利要求27所述的罩，其中所述第二材料具有比所述第一材料更高的抗拉强度。
29.具有肘节结构和末端执行器的电外科器械的罩，所述罩包括 中空细长结构，其包括 具有远端的顶端罩部分，所述远端具有穿过其中的孔，孔大小为适于接收所述电外科器械的所述末端执行器，所述顶端罩部分由第一电绝缘材料组成，所述第一材料具有当所述末端执行器接收在所述孔中时足以允许操作所述末端执行器的柔性；和 与顶端罩部分一体连接的底部罩部分，所述底部罩部分由第二材料组成，所述第二材料具有比所述第一材料更高的抗拉强度， 其中所述顶端罩部分和所述底部罩部分在重叠区域重叠，所述重叠区域配置为当所述末端执行器接收在所述孔中时接收所述电外科器械的所述肘节结构。
30.根据权利要求29所述的罩，其中所述第二材料的抗拉强度与所述第一材料的抗拉强度的比为至少2:1。
全文摘要
提供具有肘节结构和末端执行器的电外科器械的罩。该罩包括中空细长结构，其包括顶端罩部分和与顶端罩部分一体连接的底部罩部分。顶端罩部分具有远端，所述远端具有穿过其中的孔，孔大小为适于接收电外科器械的末端执行器，并且所述顶端罩部分由第一电绝缘材料组成，第一电绝缘材料具有当末端执行器接收在孔中时足以允许操作末端执行器的柔性。底部罩部分由比第一材料具有更高的抗撕裂强度的第二材料组成。顶端罩部分和底部罩部分在重叠区域重叠，所述重叠区域配置为当末端执行器接收在孔中时接收电外科器械的肘节结构。
文档编号A61B18/14GK102985024SQ201180034080
公开日2013年3月20日 申请日期2011年6月24日 优先权日2010年7月9日
发明者J·克鲁姆, K·L·龚, R·D·格雷沙姆, S·E·曼邹, J·P·奥尔班三世 申请人:直观外科手术操作公司