CN103860228A - 包括多个手柄组件的手术系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了包括多个手柄组件的手术系统，尤其是一种包括手术器械、第一手柄组件和第二手柄组件的手术系统。所述手术器械包括：限定了纵轴线的轴组件；布置为与所述轴组件的远侧部邻近的末端执行器；以及布置为至少部分地在所述轴组件内的并且布置为与所述末端执行器机械地配合的控制杆。所述控制杆的致动实现所述末端执行器的功能。所述第一手柄组件被配置为用于与所述控制杆选择性地机械接合。所述第二手柄组件被配置为用于与所述控制杆选择性地机械接合。所述第二手柄组件是能够手动操作的并且与动力源无关联。

Description

包括多个手柄组件的手术系统
技术领域
本公开涉及用于执行手术操作的手术装置、设备和/或系统及其使用方法。更具体地，本公开涉及被配置为用于与可选择性拆卸的手柄组件一起使用的手持式手术装置、设备和/或系统，以及用于与其一起使用的手柄组件。
背景技术
许多手术设备制造商已经开发出具有用于操作和/或操纵机电手术设备的专用驱动系统的生产线。在许多情况下，机电手术设备包括可重复使用的动力手柄组件，以及一次性的或单次使用的装载单元。在使用之前装载单元选择性地连接至手柄组件，并随后在使用之后与手柄组件分离以便处置或者在一些情况下被消毒以便再次使用。
制造、购买和/或操作这些机电手术设备中的多数是相对昂贵的。制造商和终端用户总是期望开发出制造、购买和/或操作相对廉价的机电手术设备。
此外，在手术操作期间机电手术设备的动力手柄组件变得不能操作或者失效的情况下，存在能够手动完成或逆转手术步骤的期望。
发明内容
本公开涉及一种包括手术器械、第一手柄组件以及第二手柄组件的手术系统。手术器械包括：限定了纵轴线的轴组件；布置为与所述轴组件的远侧部邻近的末端执行器以及布置为至少部分地在所述轴组件内的并且布置为与所述末端执行器机械地配合的控制杆。所述控制杆的致动实现所述末端执行器的功能。所述第一手柄组件被配置为用于与所述控制杆选择性地机械接合。所述第一手柄组件包括与其关联的动力源。所述第二手柄组件被配置为用于与所述控制杆选择性地机械接合。所述第二手柄组件是能够手动操作的并且与动力源无关联。
在公开的实施例中，所述手术器械进一步包括手动关节式运动控制器，所述手动关节式运动控制器被配置为将所述末端执行器相对于所述纵轴线成一角度移动。
在公开的实施例中，所述手术系统进一步包括被配置为与所述控制杆选择性地机械接合的第三手柄组件。所述第三手柄组件是能够手动操作的并且与动力源无关联。
在公开的实施例中，所述第二手柄组件包括开关组件和杆。所述杆能够与所述手术器械的所述控制杆机械接合。所述开关组件被配置为控制所述杆的旋转方向。这里公开了，所述杆在第一方向上的旋转实现所述末端执行器的第一功能，并且所述杆在第二方向上的旋转实现所述末端执行器的第二功能。进一步地公开了，所述第二手柄组件包括第一齿轮组以及第二齿轮组。当接合时，所述第一齿轮组的旋转引起所述杆在所述第一方向上的旋转，并且当接合时，所述第二齿轮组的旋转引起所述杆在所述第二方向上的旋转。所述开关组件允许使用者选择性地接合齿轮组中的一个。
本公开还涉及包括手术器械和第一手柄组件的手术系统。所述手术器械包括：限定了纵轴线的轴组件；布置为与所述轴组件的远侧部邻近的末端执行器；控制杆；以及控制组件。所述控制杆至少部分地穿过所述轴组件延伸并且被布置为与所述末端执行器机械地配合。所述控制杆的纵向平移实现所述末端执行器的功能。所述控制组件被布置为与所述末端执行器机械地配合并且所述控制组件包括包含有可手动旋转的构件的至少一个关节式运动控制器。所述构件的旋转引起所述末端执行器从所述末端执行器大体上平行于所述纵轴线的第一位置移动到所述末端执行器被布置为相对于所述纵轴线成一角度的第二位置。所述第一手柄组件被配置为用于与所述手术器械的所述控制杆选择性地机械接合。所述第一手柄组件包括动力源和驱动构件。所述动力源能够被致动以使得所述驱动构件绕着所述纵轴线旋转。
在公开的实施例中，所述第一手柄组件进一步包括被布置为与所述驱动构件机械地配合的杆。所述驱动构件的旋转引起所述杆的相应旋转。这里，公开了所述杆的旋转引起所述控制杆的纵向平移。
在公开的实施例中，所述控制组件包括第二关节式运动控制器，所述第二关节式运动控制器包括第二可手动旋转的构件。所述第二可手动旋转的构件的旋转引起所述末端执行器从所述末端执行器大体上平行于所述纵轴线的第一位置移动到所述末端执行器被布置为相对于所述纵轴成一角度并且相对于所述第二位置成一角度的第三位置。所述第二可手动旋转的构件能够与所述第一关节式运动控制器的所述可手动旋转的构件独立地操作。
在公开的实施例中，所述手术系统进一步包括第二手柄组件，所述第二手柄组件被配置为用于与所述手术器械的所述控制杆选择性地机械接合。所述第二手柄组件包括能够相对于手柄壳体枢转的活动手柄。这里，公开了所述第二手柄组件包括杆，所述杆能够与所述手术器械的所述控制杆选择性地接合。所述活动手柄的致动引起所述杆绕着所述纵轴线旋转。进一步地公开了，当所述第二手柄组件与所述手术器械接合时，所述第二手柄组件的所述杆绕着所述纵轴线的旋转引起所述控制杆的纵向平移。
进一步公开了所述第二手柄组件包括开关组件，所述开关组件被配置为控制所述杆的旋转方向。还公开了，所述杆在第一方向上的旋转实现所述末端执行器的第一功能，并且所述杆在第二方向上的旋转实现所述末端执行器的第二功能。另外，公开了所述第二手柄组件包括第一齿轮组以及第二齿轮组。当接合时，所述第一齿轮组的旋转引起所述杆在所述第一方向上的旋转，并且当接合时，所述第二齿轮组的旋转引起所述杆在所述第二方向上的旋转。所述开关组件允许使用者选择性地接合齿轮组中的一个。
本公开还涉及执行手术操作的方法。所述方法包括提供包含有手术器械、第一手柄组件以及第二手柄组件的手术系统。所述手术器械包括末端执行器和轴。所述第一手柄组件包括在其中的动力源。所述第二手柄组件包括可手动移动的手柄。所述方法还包括：将所述第一手柄组件与所述手术器械机械地连接，将所述末端执行器定位为与目标组织邻近，通过致动所述第一手柄组件而开始所述末端执行器对所述目标组织的手术操作，断开所述第一手柄组件与所述手术器械的机械接合，将所述第二手柄组件与所述手术器械机械地连接，以及完成对目标组织的所述手术操作以及逆转所述末端执行器的运动中的至少一项。
在所公开的方法的实施例中，在所述第一手柄组件与所述手术器械断开机械接合期间所述末端执行器保持与所述目标组织邻近。这里，公开了在所述第二手柄组件与所述手术器械之间机械地连接期间所述末端执行器保持与所述目标组织邻近。
进一步公开了所述方法的实施例，所述第二手柄组件包括开关组件、第一齿轮组、第二齿轮组以及杆。所述杆能够与所述手术器械的控制杆机械地接合。所述开关组件被配置为控制所述杆的旋转方向。当接合时，所述第一齿轮组的旋转引起所述杆在第一方向上的旋转，并且当接合时，所述第二齿轮组的旋转引起所述杆在第二方向上的旋转。所述开关组件允许使用者选择性地接合齿轮组中的一个。
附图说明
参考附图，在此描述了本公开的实施例，其中：
图1是根据本公开实施例的手术器械的立体图；
图2和图3是用于与本公开的手术器械一起使用的省略了部件的第一手柄组件的侧视图；
图4是示出为省略了一些部件并且部分拆装的图2和图3中的第一手柄组件的立体图；
图5是手术器械的驱动组件的部分的立体图；
图6是拆卸了手柄组件的手术器械的一部分的立体图；
图7是沿图6中的线7-7截取的手术器械的控制组件的纵向剖视图；
图8是图7的控制组件的部件分离的立体装配图；
图9是与控制组件接合的第二手柄组件的立体图；
图10是与控制组件接合的第二手柄组件的纵向剖视图；
图11示出了在图10中指示的细节区域；
图12是观察第二手柄组件的立体图；
图13是第二手柄组件的套筒的立体图；
图14是第二手柄组件的安全组件的立体图；
图15至图17是用于与手术器械一起使用的第三手柄组件的立体图；
图18是第三手柄组件的侧视图；
图19是第三手柄组件的俯视图；
图20是沿图19的线20-20截取的第三手柄组件的纵向剖视图；
图21是沿图20的线21-21截取的第三手柄组件的纵向剖视图；
图22是沿图20的线22-22截取的第三手柄组件的部分的剖开的立体图；
图23是沿图18的线23-23截取的第三手柄组件的部分的剖视图；
图24是第三手柄组件的部分的部件分离的立体装配图；
图25是与手术器械和手柄壳体接合的第三手柄组件的立体图；
图26示出了在图25中指示的细节区域；
图27和图28是图示为与控制组件和手柄壳体接合的、拆卸了一些部件的第三手柄组件的立体图；
图29是与控制组件和手柄壳体接合的、增加了超驰（override）手柄的拆卸了一些部件的第三手柄组件的侧视图；
图30是用于与本公开的手术器械连接的备选（bailout）工具的立体图；
图31是示出两组推动器的钉仓组件的下部的立体图；
图32是图31的钉仓组件的下部的立体图并且包含了推动器盖；
图33是图32的钉仓组件以及砧座组件的剖视图；
图34是用于与本公开的钉仓组件一起使用的致动滑块的立体图；
图35是根据本公开实施例的内部吻合钉推动器的立体图；
图36是图31和图32的钉仓组件的上部的立体图；
图37是根据本公开实施例的夹紧构件、图34的致动滑块、多个吻合钉推动器以及吻合钉的立体图；以及
图38是示出了穿过钉仓组件纵向延伸的导螺杆的图31和图32的钉仓组件的部分的剖视图。
具体实施方式
参考附图详细描述了本公开的手术系统、装置和/或设备的实施例，在附图中同样的附图标记表示在若干视图的每一个中的同样或相应的元件。如在此使用的术语“远侧的”是指该系统、装置和/或设备中的较远离使用者的部分，而术语“近侧的”是指该系统、装置和/或设备中的较靠近使用者的部分。
初始地参考图1，示出了手持式、动力手术器械并且通常用附图标记10来表示该手术器械。器械10包括第一手柄组件100、控制组件200、限定了纵轴线A-A的轴组件400以及末端执行器500。末端执行器500被配置为由第一手柄组件100和控制组件200致动以及操纵。
现在参考图1至图8，示出了器械10的更进一步的细节。第一手柄组件100是动力手柄组件，第一手柄组件100包括用于提供动力的至少一个电池110。第一手柄组件100还包括扳机120（例如，按钮或开关），扳机120被布置为与电池110电连通。第一手柄组件100还包括驱动构件130（例如，驱动电动机）。可以与本公开的器械10一起使用的驱动电动机的示例包括诸如那些可由Faulhaber集团（德国）商业上提供的带有微行星齿轮头的无刷直流（DC）微型电动机，并且包括诸如那些可由Maxon Motors（德国）商业上提供的DC电动机和行星齿轮头。
驱动构件130布置为与扳机120电连通并且能够在手柄壳体150内旋转。器械10的控制杆140布置为与驱动构件130机械地连通，并且纵向地延伸穿过控制组件200、穿过轴组件400，并且控制杆140的远侧部分布置为与末端执行器500机械地连通。通常，扳机120的致动使得由电池110供应的能量引起驱动构件130绕着纵轴线A-A旋转。驱动构件130的旋转引起控制杆140的纵向平移，这实现了末端执行器500的功能（例如，它的钳夹接近以夹住组织、紧固件从其中射出，和/或切断布置在它的钳夹构件之间的组织）。在2012年4月12日递交的序列号为13/444,228的美国专利申请中公开了末端执行器500的特征和功能的更多细节，该申请的全部内容通过引用合并于此。
特别是参考图8，示出了控制组件200的分解图。控制组件200包括关节式运动组件300和旋转组件302。关节式运动组件300允许末端执行器500选择性地做关节式运动以利于对组织的操纵和抓取。更特别地是，两个控制器310和320分别包括与控制组件壳体210相邻定位的可选择性旋转的轮、转盘或旋钮311和321。每个旋钮（例如旋钮311）能够相对于另一个旋钮（例如321）独立地移动，并且允许使用者使得末端执行器500在给定的关节式运动平面上相对于纵轴线A-A选择性地做关节式运动。例如，旋钮311的旋转通过在操纵线缆（steering cable）313和315中引入差别张力和相应的运动而使得末端执行器500沿箭头“R”和“L”做关节式运动（图1；左右关节式运动）。类似地，旋钮321的旋转通过在操纵线缆323和325中引入差别张力和相应的运动而使得末端执行器500沿箭头“U”和“D”做关节式运动（图1；上下关节式运动）。在2012年7月9日递交的序列号为13/543,931的美国专利申请中公开了关节式运动组件的更多细节，该申请的全部内容通过引用合并于此。
如上所述，控制组件200还包括旋转组件302。旋转组件302包括能够绕着纵轴线A-A旋转的控制组件壳体210。进一步预见了控制组件壳体210能够绕着控制杆140旋转。控制组件壳体210的远侧部机械地联接至轴组件400的近侧部，使得控制组件壳体210的旋转引起轴组件400绕着纵轴线A-A旋转相应量。此外，由于末端执行器500机械地联接至轴组件400的远侧部，所以轴组件400的旋转引起末端执行器500绕着纵轴线A-A的旋转。此外，可以预见的是，与控制组件壳体210的近侧部邻近的接合结构304机械地接合与第一手柄组件100的远侧部邻近的接合结构102（图2），以利于它们之间的旋转关系。因此，在公开的实施例中，器械10包括可手动操纵的动力直接驱动系统。
参考图9至图14，示出了第二手柄组件1000。第二手柄组件1000被配置为快速地允许使用者将第二手柄组件1000与手术器械10（例如控制组件200）分离。第二手柄组件1000是动力手柄组件并且包括用于提供动力的至少一个电池（未清楚地在附图中示出；可以预见，至少一个电池类似于第一手柄组件100的至少一个电池110）。第二手柄组件1000还包括扳机1120（例如，按钮或开关），其被布置为与电池电连通。第二手柄组件1000的驱动构件1130被布置为与扳机1120电连通并且能够在手柄壳体1150内旋转。当第二手柄组件1000与控制组件200和轴组件400接合时，驱动构件1130被布置为与手术器械10的控制杆140机械地配合。这里，扳机1120的致动使得由电池供应的能量引起驱动构件1130绕着纵轴线A-A旋转。驱动构件1130的旋转引起控制杆140的纵向平移，这实现了末端执行器500的功能。
具体地参考图10、图11和图14，第二手柄组件1000还包括便于使其附接至手术器械10（例如，控制组件200）以及使其从手术器械10分离的弹簧装载的锁定/释放机构1200。特别是参考图11和图14，弹簧装载的锁定/释放机构1200包括能够由使用者致动的开关1210、多个指状件1220、板1230、偏置构件1240以及壳体1250。指状件1220从开关1210悬接并且延伸穿过在板1230中的孔1232。指状件1220之间的间距允许在指状件1220之间的接近或偏斜，并且有利于开关1210和板1230之间的装配。能够理解的是，在指状件1220上的凸缘1222有助于将指状件1220和开关1210稳固至板1230。壳体1250被稳固至板1230并且被配置为收容偏置构件1240的至少一部分。
当第二手柄组件1000与手术器械10（特别是控制组件200）接合时，偏置构件1240朝向控制组件200向远侧推挤壳体1250和板1230。这种向远侧偏置引起板1230的远侧部分1234在控制组件200的套筒1300的凸缘1310之内延伸。在图13中示出了套筒1300的立体图，套筒1300从控制组件200向近侧延伸。另外，第二手柄组件1000的远侧面1260被配置为与套筒1300机械接合（例如，径向地在凸缘1310之内），从而有助于进一步稳固第二手柄组件1000与控制组件200之间的接合。板1230和控制组件200（例如控制组件200的套筒1300）之间的机械接合，以及远侧面1260和手术器械10（例如套筒1300）之间的机械接合有助于保持第二手柄组件1000和手术器械10的控制组件200之间的接合。
如以上论述的，当第二手柄组件1000与手术器械10的控制组件200机械接合时，驱动构件1130调准并且布置为与手术器械10的控制杆140机械地配合。这里，扳机1120的致动使得由电池110供应的能量引起驱动构件130绕着纵轴线A-A旋转，这引起了控制杆140的向远侧平移。如图12所示，驱动构件1130的远端包括销1132。销1132包括大致为圆形的横截面，该横截面包括平坦表面1134。当第二手柄组件1000与手术器械10的控制组件200机械接合时，销1132与控制杆140的空腔142接合（参见图10）。空腔142的横截面与销1132的横截面具有互补或者类似的形状，使得销1132的平坦表面1134与空腔142的相应平坦表面接合从而限制或防止它们之间的旋转。
如果期望，使用者能够从手术器械10拆卸或者断开第二手柄组件1000（例如，在手术操作之前，在手术操作期间，或者在手术操作之后）。为了从手术器械10的控制组件200拆卸第二手柄组件1000，使用者使得弹簧装载的锁定/释放机构1200的开关1210克服偏置构件1240的偏置而向近侧移动。开关1210的预定量的近侧移动引起板1230的远侧部分1234脱离与套筒1300的凸缘1310的接合。一旦板1230与套筒1300分离，使用者就能够从手术器械10的控制组件200中拆卸或者断开第二手柄组件1000，例如，通过倾斜第二手柄组件1000并且使得第二手柄组件1000相对于手术器械10的控制组件200向近侧移动。
现在参考图15至图29，示出了第三手柄组件2000。第三手柄组件2000是可手动操作的手柄组件（即，不包括动力源的手动驱动系统），并且同样能够与手术器械10的控制组件200机械接合。可以预见，使用者（例如，外科医生）能够在任何时候，包括在手术操作期间（例如，由于电池故障、电池破裂、电气的或机械的故障）用第三手柄组件2000替代第二手柄组件1000。可以预见，第三手柄组件2000能够独立地与手术器械10一起使用，或者利用附加的壳体组件或外壳2010（在图25至图29中示出了壳体组件2010的一部分）与手术器械10一同使用。
通常，第三手柄组件2000包括致动组件2100、壳体组件2200、可旋转杆2300、开关组件2400、第一齿轮组件2500，以及第二齿轮组件2600。致动组件2100的活动手柄或杆2100的致动引起第一齿轮组件2500或第二齿轮组件2600的旋转，第一齿轮组件2500或第二齿轮组件2600的旋转分别引起可旋转杆2300在第一方向上或第二方向上的旋转。与上面所论述的一样，当接合于或接合至手术器械10的控制组件200时，可旋转杆2300的旋转实现了末端执行器500的功能。可以预见，可旋转杆2300在第一方向上的旋转实现了末端执行器500的第一功能（例如，夹紧构件向远侧平移以使得钳夹接近），并且可旋转杆2300在第二方向上的旋转实现了末端执行器500的第二功能（例如，夹紧构件向近侧地平移以打开钳夹）。
尤其是，并且具体参考图24，致动组件2100包括活动手柄或杆2110、波形弹簧2120、间隔件2130、第一齿轮2140以及第二齿轮2150。壳体组件2200包括收容块2210、轮轴2220以及管状构件2230。开关组件2400包括手开关2410以及开关棒（switch bar）2450。第一齿轮组件2500包括第一近侧齿轮2510以及第一远侧齿轮2520。第二齿轮组件2600包括第二近侧齿轮2610以及第二远侧齿轮2620。
参考图23和图24，致动组件2100的第一齿轮2140包括从其侧面延伸出的非圆形突起2142，非圆形突起2142支撑间隔件2130和波形弹簧2120。如图所示，间隔件2130包括延伸贯通其中的非圆形孔2132，非圆形孔2132与第一齿轮2140的突起2142具有相同或互补的形状（示出为方形，但是可以预料到其他非圆形的形状）。可以理解，孔2132和突起2142的非圆形形状限制了或防止了间隔件2130与第一齿轮2140之间的旋转（例如，间隔件2130与第一齿轮2140互锁）。此外，并且特别参考图23，间隔件2130包括在其上的一组齿2134，一组齿2134被配置为并且定尺寸为与第一齿轮2140的一组齿2146相啮合。可以预见，间隔件2130的齿2134和第一齿轮2140的齿2146形成单向离合器（one-way clutch）以帮助确保扳机的反复运动。
此外，活动手柄或杆2110包括：壳体或头部2112，其被配置为收容波形弹簧2120和间隔件2130的至少一部分，并且定尺寸为与与第一齿轮2140搭扣配合接合。波形弹簧2120有助于确保间隔件2130的一组齿2134与第一齿轮2140的一组齿2146之间适当的且一致的接合。另外，活动手柄或杆2110的壳体或头部2112包括非圆形孔2114，非圆形孔2114被配置为并且定尺寸为由第一齿轮2140的突起2144支撑且锁住，从而限制了或防止了它们之间的旋转。因此，活动手柄或杆2110的旋转引起了第一齿轮2140的相应旋转，如在下面进一步详细论述的，第一齿轮2140的旋转引起了第二齿轮2150的相应旋转。
继续参考图23和图24，致动组件2100可枢转地安装至收容块2210。具体地，第一齿轮2140的孔2144定位在收容块2210的轮轴2220上，并且第二齿轮2150的孔2152也定位在轮轴2220上。此外，第一齿轮2140和第二齿轮2150由轮轴2220非可旋转地支撑，例如，通过销或键槽支撑在轮轴2220上。即，第一齿轮2140和第二齿轮2150不能相对于轮轴2220旋转。反过来，轮轴2220被收容块2210可旋转地支撑，这使得轮轴2220和收容块2210之间能够旋转，并因此允许第一齿轮2140和第二齿轮2150之间相对于收容块2210旋转。另外，第一齿轮2140的旋转引起轮轴2220的旋转，这引起了第二齿轮2150的旋转。
参考图21和图24，第二齿轮2150的旋转引起远侧伞齿轮2430和近侧伞齿轮2440两者均旋转。另外，第二齿轮2150的旋转引起了第二齿轮2150的齿2154与远侧伞齿轮2430的齿2432接合，并且还引起了第二齿轮2150的齿2154与近侧伞齿轮2440的齿2442接合。如图所示，第二齿轮2150可绕着由轮轴2220限定的轴线B-B旋转（图21和图23），轴线B-B与轴线A-A偏离90°，远侧伞齿轮2430和近侧伞齿轮2440可绕着轴线A-A旋转。远侧伞齿轮2430可旋转地固定（例如，通过销固定）至第一齿轮组件2500的第一近侧齿轮2510，使得远侧伞齿轮2430的旋转引起第一近侧齿轮2510的相应旋转。类似地，近侧伞齿轮2440可旋转地固定（例如，通过销或键槽固定）至第二齿轮组件2600的第二远侧齿轮2620，使得近侧伞齿轮2440的旋转引起第二远侧齿轮2620的相应旋转。因此，活动手柄或杆2110在大致为箭头“A”方向上（图15）的致动引起了第一齿轮2140在大致为箭头“B”方向上（图15）的旋转，以及第二齿轮2150在大致为箭头“C”方向上（图15和图24；如图所示，箭头“A”、“B”和“C”在相同的常规逆时针方向上）的旋转。此外，第二齿轮2150的旋转引起远侧伞齿轮2430在大致为箭头“D”方向上（图24）的旋转并且引起近侧伞齿轮2440在大致为箭头“E”方向上（图24）的旋转。如图所示，箭头“D”和箭头“E”彼此在相反方向上。另外，远侧伞齿轮2430在大致为箭头“D”方向上的旋转引起第一近侧齿轮2510在大致为箭头“F”方向（与箭头“D”相同的常规方向）上的相应旋转。类似地，近侧伞齿轮2440在大致为箭头“E”方向上的旋转引起第二远侧齿轮2620在大致为箭头“G”方向（与箭头“E”相同的常规方向）上的相应旋转。
当第一近侧齿轮2510与第一远侧齿轮2520机械接合时（如以下论述的），第一近侧齿轮2510在大致为箭头“F”方向上的旋转引起第一远侧齿轮2520在大致为箭头“H”方向上（图24；如图所示，箭头“D”和“F”彼此在相同的常规方向上；当从第三手柄组件2000的近端向远侧看去时，箭头“D”和“F”的方向大体为顺时针的）的旋转。当第二远侧齿轮2620与第二近侧齿轮2610机械接合时（如以下论述的），第二远侧齿轮2620在大致为箭头“G”方向上的旋转引起第二近侧齿轮2610在大致为箭头“I”方向上（图24）的旋转。
第一远侧齿轮2520与第二近侧齿轮2610两者都相对于可旋转杆2300旋转地并且纵向地固定。如图22和图23所示，可旋转杆2300具有包括平坦表面2302的径向横截面，平坦表面2302与管状构件2230的平坦表面2232接合以限制或防止可旋转杆2300与管状构件2230之间的旋转。因此，第一远侧齿轮2520在大致为箭头“H”方向上的旋转引起可旋转杆2300在大致为箭头“J”方向上（图23中所示的顺时针方向）的相应旋转。第二近侧齿轮2610在大致为箭头“I”方向上的旋转引起可旋转杆2300在大致为箭头“K”方向上（图23中所示的逆时针方向）的相应旋转。可以预见，远侧伞齿轮2430、近侧伞齿轮2440、第一近侧齿轮2510、第一远侧齿轮2520、第二近侧齿轮2610以及第二远侧齿轮2620中的每一个均还包括了相应的平坦表面以限制或防止相对于可旋转杆2300的旋转。
另外，可旋转杆2300的远侧部分2334被配置为用于与手术器械的控制杆140的空腔142机械接合。可以理解到，可旋转杆2300的旋转引起了控制杆140的相应旋转。因此，当可旋转杆2330在第一方向上旋转时，控制杆140在第一方向上旋转，并且当可旋转杆2330在第二方向上旋转时，控制杆140在第二方向上旋转。此外，如上所述，可以预见，控制杆140在第一方向上的旋转实现了末端执行器500的第一功能（例如，使钳夹构件接近），并且控制杆140在第二方向上的旋转实现了末端执行器500的第二功能（例如，打开钳夹构件）。
现在参考图15、图16和图24，示出了包括手开关2410以及开关棒或开关架2450的开关组件2400。开关组件2400允许使用者使第一远侧齿轮2520与第一近侧齿轮2510选择性地接合，或者使第二近侧齿轮2610与第二远侧齿轮2620选择性地接合。可以从在上文的公开中理解到，在第一远侧齿轮2520与第一近侧齿轮2510互相接合期间活动手柄或杆2110的致动引起了可旋转杆2330在大致为箭头“J”方向（即，顺时针方向）上的旋转，而在第二近侧齿轮2610与第二远侧齿轮2620互相接合期间活动手柄或杆2110的致动引起了可旋转杆2330在大致为箭头“K”方向（即，逆时针方向）上的旋转。
开关组件2400的手开关2410包括筒状部2412，筒状部2412包括至少部分地延伸贯通其中的孔2414、从筒状部2412悬接的杆2420，以及从筒状部2412悬接的一对叉2430。开关棒2450包括：远侧筒状部2460，其被配置为与第一远侧齿轮2520的远侧部2522机械接合；近侧筒状部2470，其被配置为与第二近侧齿轮2610的近侧部2612机械接合；细长构件2480，其将远侧筒状部2460与近侧筒状部2470相互连接；以及一对销2490，其从远侧筒状部2460延伸出。
当手开关2410的筒状部2412被定位在壳体组件2010内时（参见图25至图29），手开关2410的筒状部2412被定位成与壳体组件2010成可枢转关系（例如，壳体组件2010的销至少部分地穿过筒状部2412延伸），并且每个叉2430与每个销2490机械接合。在所示出的实施例中，手开关2410的杆2420处于对应于第一远侧齿轮2520被机械接合于第一近侧齿轮2510的第一、远侧位置上。使用者能够在大致为箭头“L”的方向上（图27）致动手开关2410的杆2420，这导致叉2430向远侧枢转。叉2430向远侧的移动引起销2490、远侧筒状部2460、细长构件2480以及近侧筒状部2470向远侧移动。远侧筒状部2460的向远侧的移动引起了第一远侧齿轮2520向远侧移动，这引起了第一远侧齿轮2520与第一近侧齿轮2510分离。另外，近侧筒状部2470的向远侧移动引起了第二近侧齿轮2610向远侧移动至与第二远侧齿轮2620机械地接合。因此，可以理解到，使用者能够拨动手开关2410的杆2420来选择活动手柄或杆2110的致动引起可旋转杆2330的顺时针方向的旋转还是引起可旋转杆2330的逆时针方向的旋转，从而选择控制杆140的旋转方向。另外可以预见，杆2420被包含在单向棘轮上使得当在第一方向上致动杆2420（例如，引起可旋转杆2330的顺时针旋转）时，防止了杆2420在相反方向上移动（这防止了可旋转杆2330的逆时针旋转）直到初始的冲程在第一方向上终止。
具体参考图25至图28，示出了与第三手柄组件2000接合的手术器械10的控制组件200，但是图示出了可替换的致动组件2900，致动组件2900包括可替换的活动手柄或杆2910以及手柄齿轮2920。可以预见，无论第三手柄组件2000是包括致动组件2100还是包括可替换的致动组件2900，第三手柄组件2000能够同样地运行。此外，图29图示出了包括致动组件2100和可替换的致动组件2900这两者的第三手柄组件2000。这里，可以预见，活动手柄或杆2100和可替换的活动手柄或杆2910中的一个可以用作超驰手柄。
此外，可以预见，壳体组件2010类似于以上描述的第二手柄组件1000的壳体组件，其中壳体组件2010可以被配置为允许使用者从手术器械10的控制组件200分离或断开第三手柄组件2000。例如，可以预见，第二手柄组件1000的弹簧装载的锁定/释放机构1200同样存在于第三手柄组件2000上。
现在参考图30，示出了本公开的第四手柄组件或备选工具3000。备选工具3000被配置为给使用者一个附加选择以对控制杆140提供旋转（例如，在拆卸或断开第二手柄组件1000或第三手柄组件2000之后）。
备选工具3000包括：旋钮3100；从旋钮3100延伸出的第一筒状部3200；以及从第一筒状部3200延伸出的第二筒状部3300。第二筒状部3300被配置为与手术器械10的控制杆140的空腔142机械接合。空腔142的横截面与第二筒状部3300的横截面具有类似的或互补的形状，使得第二筒状部3300的平坦表面3310与空腔142的相应平坦表面接合从而限制或防止它们之间的旋转。因此，使用者可以将第二筒状部3300调准并插入到控制杆140的空腔142中，并且以顺时针方向或逆时针方向中旋转旋钮3100以给予控制杆140相应的旋转运动，从而实现末端执行器500的期望功能。
因此，本公开包括手术系统，手术系统包括：手术器械10、控制组件200以及用于与手术器械10一起使用的多个手柄组件（例如，第一手柄组件100、第二手柄组件1000、第三手柄组件2000以及第四手柄组件3000）。如上所述，第一手柄组件100和第二手柄组件1000被供给动力（例如，通过电池），而第三手柄组件2000和第四手柄组件3000是手动的（即，不被供给动力）。因此，所公开的系统提供给使用者用于进行手术操作的多种选择。此外，所公开的系统允许使用者从手术器械10中拆卸手柄组件（例如，第二手柄组件1000）（例如，在手术器械10的一部分保持在患者体内的同时），并且将另一个手柄组件（例如，第三手柄组件2000或第四手柄组件3000）与手术器械10接合，以例如完成该手术操作。
对于示例性的机电、手持式、动力手术器械的构造和操作的详细描述，可以另外参考在2008年9月22日递交的申请号为PCT/US2008/077249的（国际公布号为WO2009/039506）的国际申请，以及在2009年11月20日递交的序列号为12/622,827（美国公布号为2011-021049）的美国专利申请，这些申请的每一个的全部内容均通过引用合并于此。
本公开还涉及使用上述系统的方法。此外，本公开包括一种方法：提供在此公开的手术系统或其部件，从手术器械10拆卸手柄组件（例如，诸如第二手柄组件1000的动力手柄组件），以及将另一个手柄组件（例如，诸如第三手柄组件2000和/或第四手柄组件3000的手动手柄组件）与手术器械机械接合。所述方法还包括：用动力手柄组件执行第一手术操作（或至少尝试手术操作），以及用手动手柄组件执行第二手术操作。
参考图31至图38，图示出了钉仓组件5000及其部件。钉仓组件5000被配置为用于与手术器械一起使用，例如，在此公开的至少一个手术器械。具体地，钉仓组件5000被配置为与手术器械的细长部分的远端接合，使得手术器械的控制杆（例如，控制杆140）的远端与钉仓组件5000的导螺杆5100机械接合（参见图38）。通常，控制杆的旋转引起导螺杆5100的相应旋转，这引起了夹紧构件5200的纵向平移、致动滑块5300的纵向平移、推动器5400的移动以及紧固件5500的射出。如进一步在下面描述的，钉仓组件5000及其多个部件被配置为允许控制杆的远端与导螺杆5100纵向对齐，并且因此提供在这两个部件之间的直接的旋转传递（例如，不使用角传动）。需要对传统的钉仓组件进行若干修改以适应这种定位。
在这里使用的术语“传统的”是为了使本公开的特征区别于那些不属于本公开的部分的特征。使用“传统的”并不是默认这些特征是现有技术。此外，当若干幅图包含了除“传统的”特征之外的本公开的特征时，出于图示的目的示出了“传统的”特征；本公开的真实的实施例不包含“传统的”特征，并且在适当的情形下包含了两组所公开的特征。
首先参考图31和图33，示出了除在同一个钉仓组件5000上的传统的推动器5400x之外的改进的推动器5400。图33还示出了紧邻钉仓组件5000的砧座组件5001。特别地，推动器5400包括双推动器组5410和单推动器组5420，而传统的推动器5400x包括三推动器组。每个双推动器5410包括与外紧固件5500o对准的外推动器5412，以及与中央紧固件5500c对准的中央推动器5414。每个单推动器5420与内紧固件5500i对准。如图31和图33所示，双推动器5410的外推动器5412和中央推动器5414结合，并因此不能相对于彼此自由移动；单推动器5420不与双推动器5410连接，并因此相对于相邻的双推动器5410自由移动，并且能够相对于双推动器5410独立地移动。此外，如图33所示，单推动器5420的基座5425（即，距内紧固件5500i最远的部分）在相对于双推动器5410的基座5415的更高的平面上。由图33可以理解到，单推动器5420的基座5425的提升的高度使得螺杆组5100的整个周边能够纵向地穿过钉仓组件5000（与在图33中的右侧示出的传统的推动器5400x相比较）。进一步可以预见，紧固件5500i的高度小于紧固件5500o和紧固件5500c的高度。
现在参考图32，示出了推动器盖5600。在图32中，本公开的推动器盖5600显示在钉仓组件5000的顶部上，而传统的推动器盖5600x显示在下部上。推动器盖5600与钉仓组件5000的基座5010（见图31）机械接合并且推动器盖5600被配置为防止双推动器5410经由钉仓组件5000的底部5002掉落。如图所示，由于单推动器5420的基座5425被提升，因为导螺杆5100会干扰推动器盖5600的向内延伸（见图33），并且由于单推动器5420会干扰致动滑块5300的纵向移动，因此单推动器5420不被推动器盖5600保护。因此，必须以其他方式将单推动器5420保持在钉仓组件5000之内。
图35和图36用于图示出单推动器5420如何保持在钉仓组件5000内。图35图示了单推动器5420，单推动器5420具有从其延伸出的小块或肋件5426。图36图示了钉仓组件5000，钉仓组件5000包括用于接受紧固件5500的槽5510。如图所示，每一内部槽5510i都包括被配置为容纳单推动器5420的小块或肋件5426的切口或通道5526。通过将肋件5426与通道5526结合，推动器5400的安装帮助将单推动器5420保持在钉仓组件5000之内。单推动器5420在最初被插入到钉仓组件5000中，使得钉仓支腿能够弯曲而不妨碍肋件5426。接下来，双推动器5410被插入并且部分地填充在钉仓支腿后面的空间，这抑制了钉仓支腿的弯曲。现在有效地防止了单推动器5420掉出钉仓组件5000的底部5002。
参考图34、图37和图38，图示出了致动滑块5300。如图所示，致动滑块5300至少部分地穿过钉仓组件5000纵向地平移，致动滑块5300包括用于接触推动器5400的凸轮面5310，并且包括弓形部5320以容纳导螺杆5100贯穿弓形部5320。如图37所示，夹紧构件5200在箭头“D”方向上向远侧的平移引起致动滑块5300向远侧平移至推动器5410和推动器5420中，并且使得紧固件5500从钉仓组件5000被射出。
应当理解的是，可以对在此公开的实施例进行多种修改。因此，以上描述不应被解释为限制性的，而仅仅作为对所公开的实施例的示例。本领域技术人员能够预见在此所附的权利要求书的范围和精神内的其他修改。

Claims (20)

1.一种手术系统，包括：
手术器械，其包括：限定了纵轴线的轴组件；布置为与所述轴组件的远侧部邻近的末端执行器；以及布置为至少部分地在所述轴组件内的并且布置为与所述末端执行器机械地配合的控制杆，其中所述控制杆的致动实现所述末端执行器的功能；
第一手柄组件，其被配置为与所述控制杆选择性地机械接合，所述第一手柄组件包括与其关联的动力源；以及
第二手柄组件，其被配置为与所述控制杆选择性地机械接合，所述第二手柄组件是能够手动操作的并且与动力源无关联。
2.如权利要求1所述的手术系统，其中所述手术器械进一步包括手动关节式运动控制器，所述手动关节式运动控制器被配置为使所述末端执行器相对于所述纵轴线成一角度运动。
3.如权利要求1所述的手术系统，进一步包括被配置为与所述控制杆选择性地机械接合的第三手柄组件，所述第三手柄组件是能够手动操作的并且与动力源无关联。
4.如权利要求1所述的手术系统，其中所述第二手柄组件包括开关组件和杆，所述杆能够与所述手术器械的所述控制杆机械接合，所述开关组件被配置为控制所述杆的旋转方向。
5.如权利要求4所述的手术系统，其中所述杆在第一方向上的旋转实现所述末端执行器的第一功能，并且所述杆在第二方向上的旋转实现所述末端执行器的第二功能。
6.如权利要求5所述的手术系统，其中所述第二手柄组件包括第一齿轮组以及第二齿轮组，其中当接合时，所述第一齿轮组的旋转引起所述杆在所述第一方向上的旋转，其中当接合时，所述第二齿轮组的旋转引起所述杆在所述第二方向上的旋转，并且其中所述开关组件允许使用者选择性地接合齿轮组中的一个。
7.一种手术系统，包括：
手术器械，包括：
限定了纵轴线的轴组件；
布置为与所述轴组件的远侧部邻近的末端执行器；
至少部分地穿过所述轴组件延伸并且布置为与所述末端执行器机械地配合的控制杆，其中所述控制杆的纵向平移实现所述末端执行器的功能；以及
布置为与所述末端执行器机械地配合的控制组件，所述控制组件包括包含有可手动旋转的构件的至少一个关节式运动控制器，其中所述构件的旋转引起所述末端执行器从所述末端执行器大体上平行于所述纵轴线的第一位置移动到所述末端执行器被布置为相对于所述纵轴线成一角度的第二位置；以及
第一手柄组件，其被配置为与所述手术器械的所述控制杆选择性地机械接合，所述第一手柄组件包括动力源和驱动构件，所述动力源能够被致动以使得所述驱动构件绕着所述纵轴线旋转。
8.如权利要求7的系统，其中所述第一手柄组件进一步包括被布置为与所述驱动构件机械地配合的杆，其中所述驱动构件的旋转引起所述杆的相应旋转。
9.如权利要求8的系统，其中所述杆的旋转引起所述控制杆的纵向平移。
10.如权利要求7的系统，其中所述控制组件包括第二关节式运动控制器，所述第二关节式运动控制器包括第二可手动旋转的构件，其中所述第二可手动旋转的构件的旋转引起所述末端执行器从所述末端执行器大体上平行于所述纵轴线的所述第一位置移动到所述末端执行器被布置为相对于所述纵轴线成一角度并且相对于所述第二位置成一角度的第三位置，并且其中所述第二可手动旋转的构件能够与所述第一关节式运动控制器的所述可手动旋转的构件独立地操作。
11.如权利要求7的系统，进一步包括第二手柄组件，所述第二手柄组件被配置为与所述手术器械的所述控制杆选择性地机械接合，所述第二手柄组件包括能够相对于手柄壳体枢转的活动手柄。
12.如权利要求11的系统，其中所述第二手柄组件包括杆，所述杆能够与所述手术器械的所述控制杆选择性地接合，其中所述活动手柄的致动引起所述杆绕着所述纵轴线旋转。
13.如权利要求12的系统，其中当所述第二手柄组件与所述手术器械接合时，所述第二手柄组件的所述杆绕着所述纵轴线的旋转引起所述控制杆的纵向平移。
14.如权利要求13的系统，其中所述第二手柄组件包括开关组件，所述开关组件被配置为控制所述杆的旋转方向。
15.如权利要求14的手术系统，其中所述杆在第一方向上的旋转实现所述末端执行器的第一功能，并且所述杆在第二方向上的旋转实现所述末端执行器的第二功能。
16.如权利要求15的手术系统，其中所述第二手柄组件包括第一齿轮组以及第二齿轮组，其中当接合时，所述第一齿轮组的旋转引起所述杆在所述第一方向上的旋转，其中当接合时，所述第二齿轮组的旋转引起所述杆在所述第二方向上的旋转，并且其中所述开关组件允许使用者选择性地接合齿轮组中的一个。
17.一种执行手术操作的方法，所述方法包括：
提供包含有手术器械、第一手柄组件以及第二手柄组件的手术系统，其中所述手术器械包括末端执行器和轴，其中所述第一手柄组件包括在其中的动力源，并且其中所述第二手柄组件包括可手动移动的手柄；
将所述第一手柄组件与所述手术器械机械地连接；
将所述末端执行器定位成与目标组织邻近；
通过致动所述第一手柄组件而开始所述末端执行器对所述目标组织的手术操作；
断开所述第一手柄组件与所述手术器械的机械接合；
将所述第二手柄组件与所述手术器械机械地连接；以及
完成对所述目标组织的所述手术操作以及逆转所述末端执行器的运动中的至少一项。
18.如权利要求17的方法，其中在所述第一手柄组件与所述手术器械断开机械接合期间所述末端执行器保持与所述目标组织邻近。
19.如权利要求18的方法，其中在所述第二手柄组件与所述手术器械之间机械地连接期间所述末端执行器保持与所述目标组织邻近。
20.如权利要求19的方法，其中所述第二手柄组件包括开关组件、第一齿轮组、第二齿轮组以及杆，所述杆能够与所述手术器械的控制杆机械地接合，所述开关组件被配置为控制所述杆的旋转方向，其中当接合时，所述第一齿轮组的旋转引起所述杆在第一方向上的旋转，其中当接合时，所述第二齿轮组的旋转引起所述杆在第二方向上的旋转，并且其中所述开关组件允许使用者选择性地接合齿轮组中的一个。
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