CN105188572A - 手术器械驱动元件，以及相关的设备、系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种手术器械，其包括轴、末端执行器，和推/拉驱动元件。推/拉驱动元件可包括头部，其垂直于推/拉元件的推/拉方向延伸。推/拉驱动元件的头部可具有末端部分，每个末端部分的横截面不同于末端部分之间的头部的主要部分的横截面。推/拉驱动元件可包括与末端执行器接触的接合部分以驱动末端执行器。接合部分可具有第一宽度且末端部分可具有第二宽度，其中第二宽度大于第一宽度。本发明还提供一种手术器械，其可包括连接至少一个导管的电连接器，所述导管提供电能到末端执行器。末端执行器可与连接器的一部分滑动接触。

Description

手术器械驱动元件，以及相关的设备、系统和方法

本申请要求2013年3月18日提交的美国临时申请NO.61/803,046的权益，所述申请以参考的方式全部并入此处。

技术领域

本公开的方面涉及用于遥控式(机器人的)手术系统的手术器械。进一步的方面涉及用于手术器械的驱动元件和用于手术器械的电连接。

背景技术

一些微创手术技术通过使用遥控式(机器人控制的)手术器械(也可称为工具)远程执行。在遥控式手术系统中，外科医生在医生控制台上操纵输入设备，且这些输入传递到患者侧推车，其与一个或多个遥控式手术器械相连接。基于医生控制台处外科医生的输入，一个或多个遥控式手术器械在患者侧推车上被驱动以对患者动手术，从而在医生控制台和患者侧推车处的一个或多个手术器械之间创建主-从控制关系。

遥控式手术系统可具有可以与手术器械耦合的多个臂。手术器械包括用于执行手术程序的末端执行器。末端执行器可通过驱动元件驱动。进一步，当末端执行器通电时，诸如用于烧灼程序，手术器械包括电连接以提供电能到末端执行器。期望的是提供驱动元件和有增强的耐久性的电连接，同时也在手术器械的小空间内执行它们的各自功能。

发明内容

本公开的示例性实施例可解决一个或多个上述问题和/或可展示一个或多个上述可取的特征。其它特征和/或优点可从下面的描述中变得显而易见。

根据至少一个示例性实施例，手术器械包括轴、连接到轴的末端执行器，和推/拉驱动元件。推/拉驱动元件包括垂直于推/拉元件的推/拉方向延伸的头部。推/拉驱动元件的头部可具有末端部分，且每个末端部分的横截面不同于末端部分之间的头部的主要部分的横截面。

根据至少一个示例性实施例，手术器械可包括轴、连接到轴的末端执行器，和推/拉驱动元件。推/拉驱动元件可包括接合部分和连接到接合部分末端的末端部分。接合部分可与末端执行器接触以驱动末端执行器。接合部分可具有第一宽度且末端部分可具有第二宽度，其中第二宽度大于第一宽度。

根据至少一个示例性实施例，手术器械可包括轴、连接到轴的末端执行器、提供能量到末端执行器的至少一个导管，以及连接器。连接器可电连接所述至少一个导管到末端执行器。末端执行器可与一部分连接器滑动接触。

额外的目的、特征，和/或优点将在下面的描述中部分陈述，且部分从描述中显而易见，或可通过本公开和/或权利要求的实践习得。通过所附的权利要求中特别指出的元件和组合可实现并获得这些目的和优点中的至少一些。

应该理解，前述的一般描述和下面的详细描述仅为示例性和解释性的且不限于权利要求；而是权利要求应该有权享有全广度的范围，包括等效物。

附图说明

可单独从下面的具体实施方式中理解，或结合附图一起理解本公开。附图被包括在内以提供对本公开的进一步理解，且被并入并构成本说明书的一部分。附图示出一个或多个本教导的示例性实施例且与描述一起用于说明某些原理和操作。

图1是手术器械的示例性实施例的顶视图，所述手术器械包括力传递机构。

图2是具有末端执行器的手术器械的示例性实施例的部分透视图。

图3是图2的手术器械的分解视图。

图4是图2的末端执行器沿图2的线4-4的侧视图，所述末端执行器处在闭合的位置中。

图5是图4的末端执行器在打开位置中的视图。

图6是根据本公开的手术器械的U形夹的示例性实施例的剖视图。

图7是沿图4的线7-7的横截面视图，但也示出U形夹的示例性实施例的横截面。

图8是沿图5的线8-8的横截面视图，但也示出U形夹的示例性实施例的横截面。

图9是U形夹和位于U形夹的凹槽内的驱动元件的突出物的末端的示例性实施例的剖视图。

图10是推/拉驱动元件的示例性实施例的部分透视图。

图11是图10的推/拉驱动元件的分解视图。

图12是图10的推/拉驱动元件的端视图。

图13是推/拉驱动元件的又一示例性实施例的端视图。

图14是手术器械U形夹和推/拉驱动元件的示例性实施例的部分剖视图。

图15是U形夹和推/拉驱动元件的突出物的末端的示例性实施例的部分剖视图。

图16是非通电的手术器械的示例性实施例的部分剖视图。

图17是手术器械U形夹和推/拉驱动元件的示例性实施例的剖视图。

图18是手术器械的示例性实施例的部分侧剖视图。

图19是图18的手术器械的部分侧剖视图，所述手术器械的夹爪被移除。

图20是连接器装配的示例性实施例的透视图。

图21是图20的连接器装配的分解视图。

图22是连接器装配的连接部分的示例性实施例的透视图。

具体实施方式

这里所讨论的示例性实施例涉及用于遥控式手术系统的手术器械。手术器械可相对简单且便宜地制造，同时提供强健的配置，从而产生相对耐用的器械，其能够执行相对紧凑设计内的多个功能。

示出示例性实施例的本描述和附图不应该被当作限制性的。在不离开如所要求的本发明和该描述的范围(包括等价物)的情况下，可做出各种机械的、组成的、结构的、电气的，和操作的变化。在某些情况下，为了使本公开清楚明了，没有示出或详细描述熟知的结构和技术。在两幅或多幅图中相同编号表示相同或相似的元件。此外，只要切实可行，参考一个实施例详细描述的元件和它们相关联的特征可被包括在其它实施例中，在所述其它实施例中，这些元件和特征没有被明确地示出或描述。例如，如果参考一个实施例详细描述元件且参考第二实施例没有描述该元件，虽然如此，元件可要求包括在第二实施例中。

出于本说明书和附属权利要求的目的，除非另有说明，否则表示数量、百分比，或比例的所有数字以及在本说明书和权利要求中使用的其它数值应理解为在所有情况下可用术语“大约”修改到它们还没有被如此修改过的程度。因此，除非说明有相反的情况，否则在下面的说明书和附属权利要求中陈述的数值参数为近似值，其可根据试图得到的期望属性改变。至少，且不企图限制将等价物的教理的应用到权利要求的范围，至少应该鉴于数个所报告的有效数位且通过应用普通舍入技术来解释每个数字参数。

注意，如本说明书和附属权利要求使用，单数形式“一个”、“一种”和“该”以及任何词的任何单数使用包括复数指示对象，除非清楚且明确地限制为一个指示对象。如这里所用的术语“包括”以及其语法变体旨在为非限制性的，以至于列表中条目的详述不排除可替代或添加到所列条目的其它相似的条目。

本描述的术语不旨在限制本公开或权利要求。例如，空间相对的术语—诸如“在…下方”、“在…下面”、“较低的”、“在…上面”、“较高的”、“邻近的”、“远侧的”等等，可用于描述一个元件或特征与图中所示的又一元件或特征的关系。这些空间相对的术语旨在包含除图中所示的方位和方向之外的处于使用或操作中的设备的不同的方位(即位置)和方向(即转动安置)。例如，如果将图中的设备翻过来，那么描述为在其它元件或特征“下面”或“下方”的元件将在其它元件或特征“上面”或“上方”。因此，示例性术语“在…下面”可包含上面和下面的两个方位和方向。设备可被另外地定向(转动90度或在其它方向)且这里所用的空间相对描述符被相应地解读。

遥控式外科手术通常包括操纵器的使用，所述操纵器具有多个操纵器臂。一个或多个操纵器臂常常支撑手术器械。一个或多个操纵器臂可用于支撑手术影像捕获设备，诸如内窥镜(其可以是各种结构中的任何一种，诸如腹腔镜、关节内窥镜、子宫镜，或等等)，或，可选择地，一些其它显像模式(诸如超声、荧光镜检查、磁共振成像，或等等)。通常，操纵器臂将支撑至少两个手术工具和一个影像捕获设备，所述至少两个手术工具相当于外科医生的两只手。在2013年10月1日发布且名称为“弯形套管手术系统(CurvedCannulaSurgicalSystem)”的美国专利No.8,545,515中描述了这种遥控式手术系统，所述专利以参考的方式全部并入此处。

参照图1，其示出用于遥控式手术系统的手术器械100的示例性实施例的侧视图。手术器械100可包括力传递机构110、在其近端123处连接到力传递机构110的轴122，以及连接到轴122的远端124的末端执行器。轴122可以是柔性的。根据示例性实施例，轴122可具有从约3mm到约15mm的范围内的直径。根据又一示例性实施例，轴122的直径，例如，可在约5mm到约8mm的范围内。手术器械100可包括一个或多个构件以便在力传递机构110和末端执行器120之间转移力。例如，一个或多个驱动元件126可以诸如通过延伸经过轴122的内部以连接力传递机构110到末端执行器120以提供致动力到末端执行器120。通过利用一个或多个驱动元件126，力传递机构110可驱动末端执行器120以例如控制器械100的腕部机构(图1中未示出)和/或控制末端执行器120的夹爪(或其它可移动的部分)。进一步，因为末端执行器120可被固定到轴122，从力转换机构110转移到末端执行器120的力可反过来转移到轴122，诸如当力转换机构110以滚转运动驱动末端执行器120时。如美国专利No.8,545,515所述，诸如当力传递机构110为拉动-拉动机构时，一个或多个驱动元件126可为拉力元件的形式，或诸如当力传递机构110为推动-拉动机构时，一个或多个驱动元件126可为一个或多个驱动元件杆或推动杆。

力传递机构110可包括一个和多个组件以与遥控式手术系统的患者侧推车接合，从而转移患者侧推车提供给手术器械100的力。根据示例性实施例，如美国专利No.8,545,515中所述，力传递机构110可包括一个或多个接口磁盘112和114，其与患者侧推车的操纵器接合。因此，接口磁盘112和114利用来自操纵器的致动力驱动器械100。比如，第一磁盘112可经配置以提供滚转运动到轴122并为末端执行器120提供滚转DOF，而第二磁盘114可操作末端执行器120的夹爪机构以打开并关闭。如本领域普通技术人员所熟悉的那样，力传递机构可包括驱动具有各种其它功能的手术器械的其它接口磁盘。

参照图2，其示出用于遥控式手术系统的手术器械200的示例性实施例，所述手术器械200包括轴202、U形夹204和末端执行器206。根据示例性实施例，手术器械200可包括耦合U形夹204到轴202的腕部，或手术器械200可为非腕式器械。如果手术器械200缺少腕部，末端执行器206可直接连接到U形夹204，且U形夹204可直接连接到轴202。图3是图2的示例性实施例的分解视图，如图3所示，末端执行器206可包括第一夹爪220和第二夹爪230。第一夹爪220可包括夹持部分222、连接孔径224和致动孔径226。类似地，第二夹爪230可包括夹持部分232、连接孔径234和致动孔径236。

根据示例性实施例，连接孔径224和234可用于连接夹爪220和230到U形夹304，U形夹进而被连接到轴202。比如，如图2和图3的示例性实施例所示，铆钉或销钉208可被插入通过连接孔径224和234以及通过U形夹204内的孔径205以连接夹爪220和230到U形夹204。当末端执行器206经驱动以打开和关闭夹爪220和230时，销钉208还可用作夹爪220和230围绕其转动的转动轴，该特征将在下面描述。

手术器械200可包括驱动末端执行器206以便，诸如打开和关闭夹爪220和230的机构。如图3的示例性实施例所示，手术器械可包括连接到末端执行器206的驱动元件210。驱动元件210的近端(未示出)可连接到遥控式手术系统的操纵器(未示出)，操纵器给驱动元件210提供起动力。例如，驱动元件210可为推/拉驱动元件杆，其通过由操纵器提供的起动力沿图3中的方向213推动或拉动以驱动末端执行器206。

驱动元件210的远端215可连接到末端执行器206以将起动力从操纵器转移到夹爪220和230。根据示例性实施例，驱动元件210的远端215可包括连接到夹爪220的第一突出物212和连接到夹爪230的第二突出物214。比如，夹爪220可包括可以插入第一突出物212的致动孔径226，且夹爪230可包括可以插入第二突出物214的致动孔径236。致动孔径226和236可采用的形式有，例如长槽，诸如可以插入突出物212和214的矩形或椭圆形槽。因此，当沿图3中的方向213推动或拉动驱动元件210时，突出物212和214可在致动孔径226和236内滑动，从而引起夹爪220和230围绕销钉208枢转。

参照图4，其示出沿图2中的线4-4的末端执行器206的侧视图，但没有示出U形夹204和销钉208。在图4的示例性实施例中，末端执行器206的夹爪220和230处于闭合状态。虽然图4未示出驱动元件210，但其示出夹爪230的致动槽236内的第二突出物214。当在图4的方向217上推动驱动元件210时，第二突出物214被迫向上。结果，夹爪220和230在图5中的方向219内围绕位于连接孔径234内的销钉(未示出)转动和枢转，从而引起夹爪220和230分离并打开。

手术器械200可包括一个或多个特征以在末端执行器206致动过程(诸如分别在图4和图5的示例性实施例中示出的闭合和打开状态之间)中协助驱动元件210移动。根据示例性实施例，U形夹204可包括一个和多个特征以协助驱动元件210的移动。参照图6，其提供了U形夹204的示例性实施例的剖视图。U形夹204包括侧壁246，其形成U形夹204的外表面，且在图6中一部分侧壁246已被移除以示出U形夹204的内部特征。如关于图3的示例性实施例的以上所述，U形夹204可包括管腔244，其用作通过U形夹204的驱动元件210的通道，和用于销钉208以连接末端执行器206的夹爪220和230的孔径205。根据示例性实施例，U形夹204可包括其它的管腔以用于其它组件，诸如，例如给末端执行器206提供能量的导管(例如电线)和/或额外的致动组件(例如，用于手术器械或组件(诸如刀)的额外自由度的致动元件)。

为了协助驱动元件210的移动，U形夹204可包括一个或多个特征以与驱动元件210的突出物212和214相互作用。比如，如图6的示例性实施例所示，U形夹204可包括侧壁246内的凹槽240。根据示例性实施例，如图6所示，凹槽240可具有有限的深度和底部表面245。然而，凹槽240的配置不限于这种几何结构且凹槽240可代替地被提供为完全穿过U形夹204的侧壁246的槽(未示出)。驱动元件210的一个或多个突出物212和214可经配置以延伸到凹槽240中，以至于当移动驱动元件210以驱动末端执行器206时，凹槽240支撑突出物212和214。换句话说，驱动元件210的一个或多个突出物212和214可具有足够延伸通过夹爪220和230(诸如通过致动孔径226和236)且进入到侧壁246内的凹槽240内的长度。

参照图7，其示出沿图4的线7-7的横截面视图，而且还提供了U形夹204。图8描绘了沿图5的线8-8的横截面视图，而且还提供了U形夹。如图7中的示例性实施例所示，U形夹204可包括两个凹槽240，每个用于驱动元件210的各自的突出物212和214。此外，如图7所示，凹槽240可彼此相对。因为驱动元件210的突出物212和214被放置在凹槽240内，所以当驱动元件210被移动以驱动末端执行器206(例如，通过将驱动元件210移进且移出图7所在页面)时，凹槽240支撑和/或引导突出物212和214的移动且因此支撑和/或引导驱动元件210的移动。比如，当移动驱动元件210且突出物212和214在凹槽240内来回滑动时，凹槽240的侧壁241和243中的至少一个可接触突出物212和214。根据示例性实施例，凹槽240的底部表面245可与突出物212和214接触以支撑突出物212和214，或者可替换地或还与一个或多个侧壁241和243接触。参考图9，其示出U形夹204的示例性实施例的剖视图，其类似于图6的视图，除了突出物212的末端被示出在凹槽240内。如图9的示例性实施例所示，突出物212可接触凹槽240的侧壁241和243(诸如在接触部分248处)以便突出物212由凹槽240支撑。因为突出物212和214具有大致圆形的横截面，甚至是在凹槽240内配合的突出物212和214的末端处，所以接触部分248的特征为圆和平面之间的接触。比如，接触部分248可为突出物212和214与凹槽240的侧壁241和243之间基本相切接触部分。换句话说，接触部分248可具有线或点的形状。因此，在突出物212和214与侧壁241和243之间传递的所有应力都被集中到相对小的面积。

当移动驱动元件210以驱动末端执行器206打开和关闭夹爪220和230时，夹爪220和230的部分可彼此移动分开。这也在图7和图8中被演示。在图7中，如图4的示例性实施例所示，夹爪220和230处于闭合位置。在图8中，如图5的示例性实施例所示，由于驱动元件210的移动，夹爪220和230已经被移动到打开的位置。具体地，如图5的示例性实施例所示，当夹爪220，230移动到打开位置时，夹爪220和230的近端可在不同方向内移动。这也在图8中被演示，图8示出夹爪220的末端已经在相对于图7的方向250内移动且夹爪230的末端已经在相对于图7的方向252内移动。

由于夹爪220和230在各自的方向250和252上运动，在图8的示例性实施例中示出的方向254上，将扭矩施加在驱动元件210上。方向254内的扭矩引起驱动元件210扭转，从而导致突出物212向一个凹槽240的侧壁243施加力且突出物214向另一个凹槽240的侧壁241施加力。进一步，由于突出物212、214与凹槽240的侧壁241、243之间的接触部分248的几何结构(诸如线或点接触)，在突出物212、214与侧壁241、243之间施加的力被限制到小的面积。结果，当突出物212、214在凹槽240内来回滑动且按压侧壁241、243时，凹槽240可永久变形和/或磨损。根据示例性实施例，当夹爪220、230被驱动到闭合位置时，其可在与图8的示例性实施例所示的方向250和252相反的方向上移动，从而在与图8的方向254相反的方向上可导致扭矩和扭转运动。

根据示例性实施例，U形夹204可由非金属材料制成。比如，U形夹204可由塑料制成，诸如，例如聚醚醚酮(PEEK)，其包括玻璃填充的PEEK。当U形夹204由非金属材料制成时，例如塑料材料，永久变形和/或磨损可出现在凹槽240的表面上，诸如侧壁241和243。此外，当驱动元件210在方向254上扭转时，尤其当侧壁241、243已经出现磨损时，突出物212、214与侧壁241、243之间的力足以使突出物从凹槽240弹出。

鉴于这些考虑，提供耐用性增强的手术器械是可取的。具体地，提供带有一个或多个特征的手术器械以支撑和/或引导用于末端执行器的驱动元件的移动的是可取的，所述手术器械具有增强的耐用性，诸如，通过增强手术器械的驱动元件和另一组件之间的力的分配。

参照图10，其示出推/拉驱动元件300的示例性实施例的透视图。推/拉驱动元件300可为，例如推动杆、线、电缆，或本领域普通技术人员所熟知的用作推/拉驱动元件的其它结构。比如，推/拉驱动元件可以为这样的元件，其具有足够的柱状压缩性以传递被应用到推/拉驱动元件的轴向推动力。根据上述驱动元件210相同的功能，推/拉驱动元件300可用于图2至图9的示例性实施例。如图10所示，推/拉驱动元件300可包括连接到头部304的轴302。例如，如图11所示，头部304可包括横轴309和末端部分306。横轴309也可称为，例如，头部304的主要部分。头部304可由独立的零件形成，诸如图10和图11的示例性实施例所示的横轴309和末端部分306，或通过将横轴309和末端部分306提供为单一零件可将头部304提供为具有单一零件结构。根据示例性实施例，推/拉驱动元件300的部分，诸如轴302和横轴309以及末端部分306，可由金属制成。例如，推/拉驱动元件300的部分可由耐磨不锈钢合金制成，诸如

根据示例性实施例，推/拉驱动元件300可包括绝缘材料308，诸如，如下面所述，当推/拉驱动元件300用于通电的手术器械中时。绝缘材料308可为使电弧作用和导电性最小的材料，诸如，例如塑料材料。如图10的示例性实施例所示，在至少一部分横轴309和轴302上可提供绝缘材料308。比如，通过注塑绝缘材料308可在横轴309和轴302的至少一个上提供绝缘材料308。

根据示例性实施例，横轴309包括接合部分310，当移动推/拉驱动元件300以驱动末端执行器时，所述接合部分310与末端执行器的部分接合。比如，如图2至图5的示例性实施例在上文所述，接合部分310可经配置以接合末端执行器206的夹爪220、230的致动孔径226和236，从而当移动推/拉驱动元件300时驱动末端执行器206。根据示例性实施例，接合部分310可具有圆形的横截面，像图2至图8的示例性实施例的突出物212和214。进一步，横轴309的接合部分310可具有与突出物212和214的直径247(见图9)基本相同的直径311(见图11)。然而，接合部分310的直径311无须与突出物212和214的直径247基本相同，而是可以不同。比如，根据示例性实施例，接合部分310的直径311可小于突出物212和214的直径247。

根据示例性实施例，接合部分310可具有非圆形的横截面。比如，接合部分310的横截面形状可包括一个或多个平整的表面部分(未示出)。一个或多个平整的表面部分经提供以增加接合部分310与夹爪220、230的致动孔径226、236之间的接触面积，诸如增加接合部分310与夹爪220、230之间施加的力的分布。根据示例性实施例，夹爪220和230的致动孔径226和236的形状可不同于图2和图3的示例性实施例中所示的形状。比如，致动孔径226和236可以是弯曲的，而不是如图2和图3所示的笔直的。例如，致动孔径226和236可以是弯曲的以至于致动孔径226和236相对于图3的示例性实施例中的连接孔径224和234为凸面或凹面形状。

推/拉驱动元件300的末端部分306可经配置以增强末端部分306和手术器械的其它组件(诸如U形夹)之间的力的分配。如图10和图11的示例性实施例所示，末端部分306可大于横轴309的接合部分310。比如，接合部分310可具有直径或宽度311，而末端部分306可具有大于接合部分310的宽度311的宽度313或315。根据示例性实施例，如果末端部分306的尺寸313和315不是相等或基本相等的，则末端部分306的宽度可大于尺寸313和315。比如，当末端部分306的尺寸315大于尺寸313时，尺寸315为末端部分的宽度且也大于接合部分310的宽度311。根据示例性实施例，尺寸315与直径311的比率大于1。例如，尺寸315与直径311的比率范围，例如在约1.1至约1.3之间。根据示例性实施例，尺寸315可具有，例如约0.075英寸的长度而直径311为，例如约0.061英寸。

推/拉驱动元件300的末端部分306可具有各种形状的横截面。如图10和图11的示例性实施例所示，末端部分306可具有矩形形状。如图12的示例性实施例所示，末端部分306可具有正方形形状。根据又一示例性实施例，如图13所示，末端部分320可具有椭圆形状。如图13的示例性实施例所示，椭圆形状可包括平整的表面322和324以及圆形末端323。然而，推/拉驱动元件的末端部分的横截面形状不限于图10至图13的示例性实施例且其它形状可被利用。

根据示例性实施例，推/拉驱动元件的末端部分的横截面形状包括一个或多个平整的表面部分。如图11和图12的示例性实施例所示，末端部分306可包括平整的表面部分317和319。进一步，如图13的示例性实施例所示，具有椭圆形状或其它非矩形或非正方形形状的末端部分320可具有平整的表面部分322和324。根据示例性实施例，平整的表面部分可彼此相对且如图11至图13的示例性实施例所示，其基本在平行于U形夹的凹槽240的延长方向的平面内。

通过提供横截面相对于横轴309的横截面扩大的末端部分306，通过提供具有上述形状的末端部分306，和/或通过提供在平行于U形夹的凹槽240的延长方向的平面内具有至少一个平整的表面部分的末端部分306，末端部分306和手术器械的U形夹之间的接触面积可被增加。这反过来可增强末端部分306和U形夹之间的力的分布。

参照图14，其提供U形夹330的剖视图以示出U形夹330的内部特征，所述内部特征包括在U形夹330的侧壁336中形成的凹槽340。U形夹330可进一步包括用于销钉(未示出)的孔径335以连接末端执行器的夹爪，且凹槽340可包括侧壁341和343。如图14的示例性实施例所示，推/拉驱动元件300的末端部分306可被放置在凹槽340内以至于当推/拉驱动元件300来回移动以驱动末端执行器时，凹槽340支撑和/或引导末端部分306。具体地，末端部分306的一个或多个表面部分可与凹槽340的一个或多个表面接触。参照图15，其为U形夹304和推/拉驱动元件300的侧视图，且所述推/拉驱动元件300的末端部分306位于凹槽340内，末端部分306的表面部分317、319可通过接触部分350接合凹槽340的侧壁314、343中的一个或两个。根据示例性实施例，表面部分317和319可为平整的。因为末端部分306具有一个或多个表面部分317和319，所以，如上面图9的示例性实施例所述，末端部分306与凹槽340的侧壁341、343之间的接触部分350不限于点接触或近似切向接触，而是提供了相对较大的接触面积，在该接触面积上可以分布被施加在末端部分306和凹槽340之间的力。结果，可导致永久的变形和/或磨损率增加的力没集中到小的面积。进一步，如上面的图7和图8的示例性实施例所述，当推/拉驱动元件300驱动末端执行器且受到扭转时，推/拉驱动元件300的末端部分306对施加的力具有增强的耐受性。

如上面的图10至图14的示例性实施例所述，推/拉驱动元件300可包括绝缘材料308，尤其当推/拉驱动元件300用在通电的手术器械中时。然而，这里所述的示例性实施例不限于通电的手术器械，且推/拉驱动元件可用在非通电的手术器械中。参照图16，其示出非通电的手术器械400的剖视图。手术器械400可包括轴402、U形夹404、末端执行器406，和推/拉驱动元件410。末端执行器406可包括夹爪420和430，其可由通过孔径405插入的销钉408连接到U形夹404。推/拉驱动元件410可根据图10至图15的示例性实施例配置，除了推/拉驱动元件410不包括绝缘材料308，这是因为手术器械400不通电。图17示出U形夹404的剖视图，如图17所示，推/拉驱动元件410可包括轴412、一个或多个接合部分414(诸如，例如，如上文关于图11的所述，由横轴提供的接合部分414)，以及一个或多个末端部分416。如上文关于图10至图15的示例性实施例所述，末端部分416可被插入U形夹404的凹槽440内，以至于当推/拉驱动元件410来回移动以驱动末端执行器406时引导和/或支撑末端部分416。

由于如图10至图17的示例性实施例中所述的推/拉驱动元件的末端部分的形状和大小，末端部分和U形夹凹槽之间的接触面积量显著增加。因此，末端部分可有利地改进被施加在末端部分和U形夹的凹槽之间的力的分布。结果，在末端执行器致动过程中，推/拉驱动元件的末端部分可抵消应用到推/拉驱动元件的扭矩和扭转运动，否则该扭矩和扭转运动可导致U形夹凹槽的变形或磨损，或导致推/拉驱动元件从U形夹凹槽弹出。具体地，推/拉驱动元件的末端部分可最小化或减小U形夹凹槽的永久变形或磨损，所述U形夹的凹槽由非金属材料制成，诸如塑料。

当手术器械通电时，电连接被提供在手术器械的末端执行器和一个或多个导管之间，所述导管提供电能到末端执行器。然而，由于末端执行器的移动，在一个或多个导管与末端执行器之间提供并维持连接可能是困难的。进一步，由于手术器械的小尺寸以及手术器械内受限的空间，提供功能性且耐用的连接的难度水平相对较高。比如，手术器械的外直径可为，例如，约5mm。

参照图18，其示出手术器械500的示例性实施例，所述手术器械500包括通过销钉508连接的夹爪502和504、U形夹506，以及推/拉驱动元件510。推/拉驱动元件510可根据图10至图17的示例性实施例配置。根据示例性实施例，手术器械500可进一步包括连接器装配件530以连接一个或多个导管520、522到夹爪502、504。导管520、522可提供能量(诸如，例如电能)到夹爪502、504，以使夹爪502、504通电。图19示出夹爪504被移除的手术器械500以至于可更容易观察手术器械500的组件，诸如连接器装配件530。手术器械500可进一步包括被连接到U形夹506且覆盖导管520和522的轴(未示出)。

当驱动夹爪502和504时，夹爪502和504相对于手术器械500的其它组件移动。比如，如图18和19的示例性实施例所示，夹爪502和504可相对于销钉508在方向540上枢转。由于夹爪502、504的移动，在导管520和522与夹爪502和504之间提供连接可能具有挑战性。比如，如果导管520和522被直接连接到夹爪502和504，当夹爪502和504移动时至少一部分导管520和524可移动，从而可导致在夹爪502和504与导管之间提供耐用的连接的挑战性。

参照图20，其示出连接器装配件530的示例性实施例，所述连接器装配件530包括主体531。连接器装配件530可在一个或多个导管520、522与末端执行器(诸如夹爪502和504)之间提供连接，以至于能量(例如电能)可从一个或多个导管520、522提供到末端执行器。因此，根据示例性实施例，连接器装配件530可在一个或多个导管520、522与末端执行器之间提供电连接。根据示例性实施例，主体531可由绝缘材料制成，诸如电绝缘材料。例如，主体531可由塑料制成，诸如，例如聚邻苯二甲酰胺(PPA)(例如，苏威高性能塑料有限责任公司出售的)。主体531可用于，比如为一个或多个导管520、522与夹爪502、504之间的连接提供结构支撑，同时将使手术器械500的组件与一个或多个导管520、522与夹爪502、504之间连接的能量基本隔离。如图20的示例性实施例所示，主体531可以为近似U型且包括第一支腿532和第二支腿534。进一步，如图20的示例性实施例所示，支腿532和534可通过间隙536分开。如图19的示例性实施例所示，间隙536可以，例如为推/拉驱动元件510在主体531内的移动提供空间，诸如当移动推/拉驱动元件510以驱动夹爪502、504时。如图18和图19的示例性实施例所示，主体531可进一步包括可通过其插入销钉508的管腔538。

根据示例性实施例，主体的支腿532和534可包括结构以接收导管520和522。比如，如图20的示例性实施例所示，支腿534可包括空腔533以接收导管520。如图20的示例性实施例所示，空腔533可打开，或空腔533可被至少部分覆盖。例如，通过将导管520插入通过支腿534内的孔径535，导管520可以在空腔533内被接受。可根据为支腿534论述的任一上述示例性实施例配置支腿532。

图21是图20的连接器装配件530的示例性实施例的分解视图，如图21所示，连接器装配件530可进一步包括一个或多个连接器部分550。根据示例性实施例，连接器装配件530可包括用于每个导管的连接器部分550。比如，如图21所示，连接器装配530可包括用于每个导管520和522的连接器部分550。连接器部分550可附接到主体531。如图21的示例性实施例所示，连接器部分550可被配合在凸起537上。连接器部分550可具有与凸起537的形状对应的形状。进一步，根据示例性实施例，连接器部分550可压配合凸起537。根据示例性实施例，凸起537可连接到U形夹506以附接连接器装配件530和U形夹506。

连接器部分550可包括一个或多个结构以附接导管。图22描述附接到连接器部分550的导管520的示例性实施例，参照图22，连接器部分550可包括第一附件552以连接连接器部分550到导管520。如21和图22的示例性实施例所示，连接器550可进一步包括第二附件553。比如，如图22的示例性实施例所示，当导管520包括不止一个组件(诸如外绝缘盖523和导体521)时，第一附件522可连接到绝缘盖523，而第二附件553连接到导管521的外露部分。因此，第一附件552可经提供，例如以协助维持导体520相对于连接器部分550的位置，而第二附件553经提供以在连接器部分550和导管520(尤其是导体521)之间形成电导电接触。附件552和553可通过机械连接附接到导管520，诸如，例如通过诸如焊料(例如，焊接附件553到导管521)的结合剂将附件552和553压接到导管520，或本领域一个普通技术人员熟知的其它连接方法。根据示例性实施例，导管522可以相同方式连接到连接器部分550。

连接器部分550可进一步包括一个或多个结构以接触末端执行器的一部分。比如，连接器部分550可包括接触部分554以接触夹爪502和504中的至少一个。根据示例性实施例，接触部分554可通过滑动接触而接触夹爪502和504中的至少一个。比如，如图18的示例性实施例所示，夹爪504可包括孔径505致使夹爪504可被配合在接触部分554上。进一步，孔径505可经构造以具有与接触部分554对应的形状和尺寸以至于形成孔径505的夹爪504的部分与接触部分554接触。比如，如图19、图21和图22的示例性实施例所示，接触部分554可具有开口环形状。因此，当夹爪504移动时，诸如通过在8方向540内相对于销钉50绕轴旋转，夹爪504与接触部分554保持接触。夹爪502可根据夹爪504的示例性实施例配置，从而与连接器装配件530的接触部分554一起形成滑动接触。通过配置连接器530的接触部分554以通过滑动接触而接触夹爪502和504，连接，诸如电连接，可被提供在导管520、522与夹爪502、504之间，所述连接有利地是耐用的，同时准许夹爪502、504的移动并从导管502、504向夹爪502、504提供能量。

根据示例性实施例，连接器530可经配置使得夹爪502和504独立于接触部分554而移动。比如，如图18和图19的示例性实施例所示，当夹爪502和504移动时，诸如当驱动夹爪502和504以围绕销钉508在方向540上枢转时，随着夹爪504在接触部分554上滑动，接触部分554保持基本静止。结果，连接到连接器530的导管520和522也可如夹爪502和504一样保持基本静止，从而可有利地最小化或减少导管520和522以及导管520和522与连接器530之间的连接的磨损或变形。进一步，因为连接器530在导管520和522与夹爪502和504之间形成连接，所以导管520和522不直接连接到夹爪502和504。

根据示例性实施例，如图22的示例性实施例所示，接触部分554可通过桥接器556连接到连接器部分550的一个或多个附件552和553。根据示例性实施例，连接器部分550可具有单一零件结构。比如，虽然这里所述的连接器部分550的示例性实施例不限于单一零件结构，但一个或多个附件552和553、接触部分554，和桥接器556可由单一零件形成。

根据示例性实施例，连接器部分550可由传导材料制成，诸如导电材料，以至于由导管520和522提供的能量可通过连接器部分550提供到夹爪502和504。例如，连接器部分550可由金属制成，诸如，例如不锈钢。

根据这里所述的示例性实施例，通过提供具有推/拉驱动元件的手术器械，可在推/拉驱动元件和具有增强的耐用性的手术器械的组件之间有利地提供连接，同时准许推/拉驱动元件移动并驱动手术器械的末端执行器。进一步，通过提供准许在末端执行器和连接器之间滑动接触和/或独立移动的连接器，可在一个或多个导管和耐用的末端执行器之间有利地提供连接，同时准许末端执行器移动且从一个或多个导管向末端执行器提供能量。

基于这里的本公开，进一步修改和替换的实施例将对本领域普通技术人员显而易见。例如，系统和方法可包括为了使操作清晰，将其从视图和描述中省略的额外的组件或步骤。因此，该描述仅被理解为说明性的且是为了教导本领域技术人员实施本教导的一般方式。应该理解，这里示出和描述的各种实施例应被当作示例性的。元件和材料以及这些元件和材料的安置可替换这里所示和所述的那些，部件和过程可以是相反的，且本教导的某些特征可独立利用，所有这些将对于得益于本说明书的本领域的一个技术人员来说是显而易见的。在不背离本教导和上述权利要求的精神和范围的情况下可改变这里所描述的元件。

应该理解，这里陈述的特定实例和实施例是非限制性的，且在不背离本公开和权利要求的精神和范围(包括等价物)的情况下可做出对结构、规格、材料和方法论的修改。

从本说明书的考虑和本公开以及权利要求的实践中，根据本公开的其它实施例将对本领域技术人员显而易见。目的是，本说明书和实例仅应视为示例性的，且权利要求包含其全部的范围和广度，包括等效物。

Claims (20)

1.一种手术器械，包括：

轴；

连接到所述轴的末端执行器；以及

推/拉驱动元件，其包括垂直于所述推/拉驱动元件的推/拉方向延伸的头部；

其中所述推/拉驱动元件的头部具有末端部分，每个所述末端部分的横截面不同于所述末端部分之间的头部的主要部分的横截面。

2.根据权利要求1所述的手术器械，进一步包括U形夹，其包括相对的凹槽，其中所述推/拉驱动元件的末端部分被可滑动地接收在所述凹槽内。

3.根据权利要求2所述的手术器械，其中所述末端部分包括至少一个平整的表面部分，其接合所述凹槽的侧壁。

4.根据权利要求1所述的手术器械，其中所述末端部分具有非圆形的横截面。

5.根据权利要求4所述的手术器械，其中所述末端部分具有正方形的横截面。

6.根据权利要求4所述的手术器械，其中所述末端部分具有矩形的横截面。

7.根据权利要求1所述的手术器械，其中所述末端部分包括两个彼此相对设置的平整的表面部分。

8.根据权利要求7所述的手术器械，其中所述末端部分是椭圆的且包括圆形的末端。

9.一种手术器械，包括：

轴；

末端执行器，其连接到所述轴；以及

推/拉驱动元件，其包括接合部分和连接到所述接合部分的末端的末端部分；

其中所述接合部分与所述末端执行器接触以驱动所述末端执行器；

其中所述接合部分具有第一宽度且所述末端部分具有第二宽度，其中所述第二宽度大于所述第一宽度。

10.根据权利要求9所述的手术器械，其中所述末端部分具有非圆形的横截面。

11.根据权利要求9所述的手术器械，进一步包括U形夹，该U形夹包括至少一个凹槽，其中所述推/拉驱动元件的末端部分位于所述凹槽内，且其中所述U形夹由塑料制成。

12.根据权利要求9所述的手术器械，其中所述末端部分包括至少一个平整的表面。

13.根据权利要求9所述的手术器械，其中所述推/拉驱动元件进一步包括绝缘材料。

14.一种手术器械，其包括：

轴；

末端执行器，其连接到所述轴；

至少一个导管，其提供能量到所述末端执行器；以及

连接器，其将所述至少一个导管电连接到所述末端执行器，其中所述末端执行器与部分所述连接器滑动接触。

15.根据权利要求14所述的手术器械，其中所述连接器包括绝缘主体。

16.根据权利要求14所述的手术器械，进一步包括推/拉驱动元件，其包括接合部分和连接到所述接合部分的末端的末端部分；且

其中所述推/拉驱动元件的接合部分与所述末端执行器接触以驱动末端执行器。

17.根据权利要求14所述的手术器械，其中所述连接器经配置以当所述末端执行器移动时保持基本静止。

18.根据权利要求14所述的手术器械，其中所述连接器包括与所述末端执行器滑动接触的接触部分，其中所述接触部分为开口环。

19.根据权利要求14所述的手术器械，其中所述连接器包括接触部分，其与所述末端执行器滑动接触；

其中所述末端执行器包括孔径；且

其中所述接触部分位于所述孔径内侧且与所述末端执行器形成所述孔径的部分滑动接触。

20.根据权利要求14所述的手术器械，其中所述连接器包括至少一个附件结构以连接所述连接器到所述至少一个导管。