CN108472055B - 用于执行微创手术的医疗器械 - Google Patents

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Abstract

用于执行微创手术的设备，所述设备包括：工具，所述工具包括：具有远端和近端的轴；被附接到所述轴的所述近端的手柄；以及被附接到所述轴的所述远端的末端执行器；其中，所述轴包括从轴的近端向远侧延伸的柔性部分、以及从轴的远端向近侧延伸的铰接部分，并且其中，铰接部分包括柔性脊部；其中，多个铰接线缆从手柄延伸通过所述轴到达柔性脊部，以致当张力被施加到所述多个铰接线缆中的至少一个时，柔性脊部弯曲；其中，可旋转元件从手柄延伸通过所述轴到达末端执行器，以致当可旋转元件被旋转时末端执行器旋转；并且其中，致动元件从手柄延伸通过所述轴到达末端执行器，以致当致动元件运动时末端执行器被致动。

Description

用于执行微创手术的医疗器械
申请人
卢门迪公司。
发明人
J. 奥基菲
J. 塞里尔
A. 克鲁斯
D. 雷扎奇。
对在审的在先专利申请的引用
本专利申请要求如下文献的权益：
(i) 由卢门迪公司和J. 奥基菲等针对MEDICAL INSTRUMENTS FOR PERFORMINGMINIMALLY-INVASIVE PROCEDURES （代理人案号LUMENDI- 5 PROV）于2015年10月20日提交的在审在先美国临时专利申请序列号62/244,026；以及
(ii) 由卢门迪公司和J. 奥基菲等针对MEDICAL INSTRUMENTS FOR PERFORMINGMINIMALLY-INVASIVE PROCEDURES （代理人案号LUMENDI-1114 PROV）于2016年09月28日提交的在审在先美国临时专利申请序列号62/400,759。
这两(2)个上述专利申请在此通过引用并入本文。
技术领域
本发明总体上涉及医疗器械，并且更具体地涉及用于执行微创手术的医疗器械。
背景技术
微创医疗手术已经变得司空见惯。在典型微创手术中，通过一个或更多个小入口（例如，自然的身体孔口、皮肤中的小切口等等）实现至内部部位的通路。窥镜（例如，结肠窥镜、关节镜、内窥镜等等）被插入通过入口以便提供对内部部位的视觉观察，并且随后一个或更多个医疗器械被插入通过同一入口（例如，经由窥镜中的内部通道）或者被插入通过另一入口，以便能够在由窥镜提供视觉观察下使用医疗器械来在内部部位实施手术。
在许多情况下，由于解剖学约束、设备限制等等，可能会难以到达内部部位。例如但不限于，在许多情形中，可能希望医疗器械通过窥镜的内部通道前进到内部部位，或者希望医疗器械沿窥镜旁边前进到内部部位并随后弯曲（例如，沿着短半径）以便进入窥镜的视野，以致在由窥镜提供的视觉观察下实施所需手术。并且在许多情况下，医疗器械需要前进沿其前进的路径可能是蜿蜒的（例如在结肠腔内）。在这种情形中，医疗器械必须是非常灵活的，能够在一定范围的不同运动中铰接（articulate），并且被构造成用于精确控制，同时仅从医疗器械的手柄端（即，近端）操作（例如，沿着蜿蜒路径）。在实践中，这极其难以实现。
本发明意图提供能够实现这种功能的新颖医疗器械。
发明内容
本发明包括用于执行微创手术的新颖医疗器械。新颖的医疗器械是非常柔性的，能够以一定范围的不同运动铰接，并且被构造成用于精确控制，同时仅从该医疗器械的手柄端操作（例如沿着蜿蜒路径）。
新颖医疗器械大体上包括手柄和从手柄向远侧延伸的轴。轴大体上包括细长柔性近侧部分和被安装到柔性近侧部分的远端的远侧铰接部分。末端执行器被安装到远侧铰接部分的远端。末端执行器可以采取许多不同形式（例如抓握器、注射针、剪刀、热勒除器、单极探针、止血夹、两极钳、吸引管、诸如缝合钉和定位器（tacker）的单发或多发闭合装置、解剖镊、取出篮（retrieval basket）、单极剪刀等等）。为了图释的简明，在附图中末端执行器被示为抓握器。手柄可以采取许多不同形式（例如，手枪式握把、轴式握把等等）中的任意一种。为了图释简明，在附图中手柄被示为手枪式握把。
根据本发明，轴的柔性近侧部分被构造成是非常柔性的元件，其能够沿着蜿蜒路径延伸显著长度（例如，95 cm-140 cm），轴的远侧铰接部分被构造成能够相对于轴的柔性近侧部分的远端万向铰接，并且末端执行器被构造成相对于远侧铰接部分的远端选择性地旋转并且可以被选择性地致动，且所有功能均能够由用户的单手经由手柄实施。在本发明的一种优选形式中，医疗器械的基本整个轴是柔性的，且轴的在过渡点近侧的部分（即，柔性近侧部分）是被动柔性的（例如，能够遵循蜿蜒路径），并且轴在过渡点远侧的部分（即，远侧铰接部分）是主动柔性的（例如，能够被万向铰接成所需构造）。
如下文将更具体描述的，新颖医疗器械能够执行至少下述运动：
运动1-通过手柄的纵向运动实现的末端执行器的纵向运动（在下文中有时被称为"纵向运动功能"）；
运动2-通过手柄的旋转运动实现的末端执行器的旋转运动（在下文中有时被称为"扭转运动功能"）；
运动3-通过相对于轴的柔性近侧部分的远端来铰接轴的远侧铰接部分而实现的末端执行器相对于手柄的铰接运动（在下文中有时被称为"万向铰接功能"）；
运动4-通过相对于轴来旋转末端执行器实现的末端执行器相对于轴的远侧铰接部分的远端的旋转运动（在下文中有时被称为"转动（roticulation）功能"）；以及
运动5-末端执行器的致动，例如，使得末端执行器的元件相对于彼此选择性地运动以便实施医疗手术，例如，打开和闭合抓握器型末端执行器的钳爪（在下文中有时被称为"钳爪打开/闭合功能"）。
在本发明的一种优选形式中，提供了用于执行微创手术的设备，所述设备包括：
工具，所述工具包括：
具有远端和近端的轴；
被附接到所述轴的所述近端的手柄；以及
被附接到所述轴的所述远端的末端执行器；
其中,所述轴包括从所述轴的所述近端向远侧延伸的柔性部分、以及从所述轴的所述远端向近侧延伸的铰接部分，并且其中，所述铰接部分包括柔性脊部；
其中,多个铰接线缆从所述手柄延伸通过所述轴到达所述柔性脊部，所述多个铰接线缆中的每个具有围绕所述铰接线缆布置的铰接线缆外壳，以致当张力被施加到所述多个铰接线缆中的至少一个时，所述柔性脊部弯曲且所述铰接线缆外壳向所述柔性脊部提供反作用力；
其中,可旋转元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述可旋转元件被旋转时，所述末端执行器旋转；并且
其中,致动元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述致动元件运动时所述末端执行器被致动。
在本发明的另一优选形式中，提供了用于执行微创手术的方法，所述方法包括：获得用于执行微创手术的设备，所述设备包括：
工具，所述工具包括：
具有远端和近端的轴；
被附接到所述轴的所述近端的手柄；以及
被附接到所述轴的所述远端的末端执行器；
其中，所述轴包括从所述轴的所述近端向远侧延伸的柔性部分、以及从所述轴的所述远端向近侧延伸的铰接部分，并且其中，所述铰接部分包括柔性脊部；
其中，多个铰接线缆从所述手柄延伸通过所述轴到达所述柔性脊部，所述多个铰接线缆中的每个具有围绕所述铰接线缆布置的铰接线缆外壳，以致当张力被施加到所述多个铰接线缆中的至少一个时，所述柔性脊部弯曲,且所述铰接线缆外壳向所述柔性脊部提供反作用力；
其中，可旋转元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述可旋转元件被旋转时，所述末端执行器旋转；并且
其中，致动元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述致动元件运动时所述末端执行器被致动；并且
使用所述设备来执行微创手术。
在本发明的另一优选形式中，提供了用于执行微创手术的设备，所述设备包括：
工具，所述工具包括：
具有远端和近端的轴；
被附接到所述轴的所述近端的手柄；以及
被附接到所述轴的所述远端的末端执行器；
其中，所述轴包括从所述轴的所述近端向远侧延伸的柔性部分、以及从所述轴的所述远端向近侧延伸的铰接部分，并且其中，所述铰接部分包括柔性脊部；
其中，多个铰接线缆从所述手柄延伸通过所述轴到达所述柔性脊部，以致当张力被施加到所述多个铰接线缆中的至少一个时，所述柔性脊部弯曲；
其中，可旋转元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述可旋转元件被旋转时，所述末端执行器旋转，其中，所述可旋转元件包括从所述手柄向远侧延伸的中空管状结构，所述中空管状结构由缠绕并模锻到一起的多根细丝形成，并且进一步地其中，所述可旋转元件进一步包括激光切割的海波管，所述激光切割的海波管被紧固到所述中空管状结构，以致当所述中空管状结构旋转时，所述激光切割的海波管也旋转；并且
其中，致动元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述致动元件运动时，所述末端执行器被致动。
在本发明的另一优选形式中，提供了用于执行微创手术的方法，所述方法包括：
获得用于执行微创手术的设备，所述设备包括：
工具，所述工具包括：
具有远端和近端的轴；
被附接到所述轴的所述近端的手柄；以及
被附接到所述轴的所述远端的末端执行器；
其中，所述轴包括从所述轴的所述近端向远侧延伸的柔性部分、以及从所述轴的所述远端向近侧延伸的铰接部分，并且其中，所述铰接部分包括柔性脊部；
其中，多个铰接线缆从所述手柄延伸通过所述轴到达所述柔性脊部，以致当张力被施加到所述多个铰接线缆中的至少一个时，所述柔性脊部弯曲；
其中，可旋转元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述可旋转元件被旋转时，所述末端执行器旋转，其中，所述可旋转元件包括从所述手柄向远侧延伸的中空管状结构，所述中空管状结构由缠绕并模锻到一起的多根细丝形成，并且进一步地其中，所述可旋转元件进一步包括激光切割的海波管，所述激光切割的海波管被紧固到所述中空管状结构，以致当所述中空管状结构旋转时所述激光切割的海波管也旋转；并且
其中，致动元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述致动元件运动时，所述末端执行器被致动；并且
使用所述设备来执行微创手术。
在本发明的另一优选形式中，提供了用于执行微创手术的设备，所述设备包括：
工具，所述工具包括：
具有远端和近端的轴；
被附接到所述轴的所述近端的手柄；以及
被附接到所述轴的所述远端的末端执行器；
其中，所述轴包括从所述轴的所述近端向远侧延伸的柔性部分、以及从所述轴的所述远端向近侧延伸的铰接部分，并且其中，所述铰接部分包括柔性脊部；
其中，多个铰接线缆从所述手柄延伸通过所述轴到达所述柔性脊部，以致当张力被施加到所述多个铰接线缆中的至少一个时，所述柔性脊部弯曲；
其中，可旋转元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述可旋转元件被旋转时,所述末端执行器旋转；
其中，致动元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述致动元件运动时，所述末端执行器被致动；并且
其中，所述轴的所述柔性部分包括被紧固到所述柔性脊部的外线圈（coil）、被构造成相对于所述手柄旋转的刚性管、以及被紧固到所述刚性管和所述柔性脊部的外部覆盖物，以致所述刚性管的旋转导致所述外部覆盖物的旋转，所述外部覆盖物的旋转导致所述柔性脊部的旋转。
在本发明的另一优选形式中，提供了用于执行微创手术的方法，所述方法包括：
获得用于执行微创手术的设备，所述设备包括：
工具，所述工具包括：
具有远端和近端的轴；
被附接到所述轴的所述近端的手柄；以及
被附接到所述轴的所述远端的末端执行器；
其中，所述轴包括从所述轴的所述近端向远侧延伸的柔性部分、以及从所述轴的所述远端向近侧延伸的铰接部分，并且其中，所述铰接部分包括柔性脊部；
其中，多个铰接线缆从所述手柄延伸通过所述轴到达所述柔性脊部，以致当张力被施加到所述多个铰接线缆中的至少一个时，所述柔性脊部弯曲；
其中，可旋转元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述可旋转元件被旋转时，所述末端执行器旋转；
其中，致动元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述致动元件运动时，所述末端执行器被致动；并且
其中，所述轴的所述柔性部分包括被紧固到所述柔性脊部的外线圈、被构造成相对于所述手柄旋转的刚性管、以及被紧固到所述刚性管和所述柔性脊部的外部覆盖物，以致所述刚性管的旋转导致所述外部覆盖物的旋转，所述外部覆盖物的旋转导致所述柔性脊部的旋转；并且
使用所述设备来执行微创手术。
在本发明的另一优选形式中，提供了用于执行微创手术的设备，所述设备包括：
工具，所述工具包括：
具有远端和近端的轴；
被附接到所述轴的所述近端的手柄；以及
被附接到所述轴的所述远端的末端执行器；
其中，所述轴包括从所述轴的所述近端向远侧延伸的柔性部分、以及从所述轴的所述远端向近侧延伸的铰接部分，并且其中，所述铰接部分包括柔性脊部；
其中，多个铰接线缆从所述手柄延伸通过所述轴到达所述柔性脊部，以致当张力被施加到所述多个铰接线缆中的至少一个时，所述柔性脊部弯曲；
其中，可旋转元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述可旋转元件被旋转时，所述末端执行器旋转；
其中，致动元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述致动元件运动时，所述末端执行器被致动；并且
其中，所述轴的所述近端进一步包括刚性部分，并且其中，所述设备进一步包括被安装到病人支撑件的工具支撑件，所述工具支撑件包括用于接收所述刚性部分的开口。
在本发明的另一优选形式中，提供了用于执行微创手术的方法，所述方法包括：
获得用于执行微创手术的设备，所述设备包括：
工具，所述工具包括：
具有远端和近端的轴；
被附接到所述轴的所述近端的手柄；以及
被附接到所述轴的所述远端的末端执行器；
其中，所述轴包括从所述轴的所述近端向远侧延伸的柔性部分、以及从所述轴的所述远端向近侧延伸的铰接部分，并且其中，所述铰接部分包括柔性脊部；
其中，多个铰接线缆从所述手柄延伸通过所述轴到达所述柔性脊部，以致当张力被施加到所述多个铰接线缆中的至少一个时，所述柔性脊部弯曲；
其中，可旋转元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述可旋转元件被旋转时，所述末端执行器旋转；
其中，致动元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述致动元件运动时所述末端执行器被致动；并且
其中，所述轴的所述近端进一步包括刚性部分，并且其中，所述设备进一步包括被安装到病人支撑件的工具支撑件，所述工具支撑件包括用于接收所述刚性部分的开口；并且
使用所述设备来执行微创手术。
在本发明的另一优选形式中，提供了用于执行微创手术的设备，所述设备包括：
工具，所述工具包括：
具有远端和近端的轴；
被附接到所述轴的所述近端的手柄；以及
被附接到所述轴的所述远端的末端执行器；
其中，所述轴包括从所述轴的所述近端向远侧延伸的柔性部分、以及从所述轴的所述远端向近侧延伸的铰接部分，并且其中，所述铰接部分包括柔性脊部；
其中，多个铰接线缆从所述手柄延伸通过所述轴到达所述柔性脊部，以致当张力被施加到所述多个铰接线缆中的至少一个时，所述柔性脊部弯曲；
其中，可旋转元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述可旋转元件被旋转时，所述末端执行器旋转；并且
其中，致动元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述致动元件运动时，所述末端执行器被致动；
所述轴被构造成使得当所述铰接部分已经被铰接时，在所述轴内没有弹簧能量的累积的情况下发生所述可旋转元件的旋转。
在本发明的另一优选形式中，提供了用于执行微创手术的方法，所述方法包括：
获得用于执行微创手术的设备，所述设备包括：
工具，所述工具包括：
具有远端和近端的轴；
被附接到所述轴的所述近端的手柄；以及
被附接到所述轴的所述远端的末端执行器；
其中，所述轴包括从所述轴的所述近端向远侧延伸的柔性部分、以及从所述轴的所述远端向近侧延伸的铰接部分，并且其中，所述铰接部分包括柔性脊部；
其中，多个铰接线缆从所述手柄延伸通过所述轴到达所述柔性脊部，以致当张力被施加到所述多个铰接线缆中的至少一个时，所述柔性脊部弯曲；
其中，可旋转元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述可旋转元件被旋转时，所述末端执行器旋转；并且
其中，致动元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述致动元件运动时，所述末端执行器被致动；
所述轴被构造成使得当所述铰接部分已经被铰接时，在所述轴内没有弹簧能量的累积的情况下发生所述可旋转元件的旋转；并且
使用所述设备来执行微创手术。
在本发明的另一优选形式中，提供了用于执行微创手术的设备，所述设备包括：
工具，所述工具包括：
具有远端和近端的轴；
被附接到所述轴的所述近端的手柄；以及
被附接到所述轴的所述远端的末端执行器；
其中，所述轴包括从所述轴的所述近端向远侧延伸的柔性部分、以及从所述轴的所述远端向近侧延伸的铰接部分，并且其中，所述铰接部分包括柔性脊部；
其中，多个铰接线缆从所述手柄延伸通过所述轴到达所述柔性脊部，以致当张力被施加到所述多个铰接线缆中的至少一个时，所述柔性脊部弯曲；
其中，可旋转元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述可旋转元件被旋转时，所述末端执行器旋转；并且
其中，致动元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述致动元件运动时，所述末端执行器被致动。
在本发明的另一优选形式中，提供了用于执行微创手术的方法，所述方法包括：
获得用于执行微创手术的设备，所述设备包括：
工具，所述工具包括：
具有远端和近端的轴；
被附接到所述轴的所述近端的手柄；以及
被附接到所述轴的所述远端的末端执行器；
其中，所述轴包括从所述轴的所述近端向远侧延伸的柔性部分、以及从所述轴的所述远端向近侧延伸的铰接部分，并且其中，所述铰接部分包括柔性脊部；
其中，多个铰接线缆从所述手柄延伸通过所述轴到达所述柔性脊部，以致当张力被施加到所述多个铰接线缆中的至少一个时，所述柔性脊部弯曲；
其中，可旋转元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述可旋转元件被旋转时，所述末端执行器旋转；并且
其中，致动元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述致动元件运动时，所述末端执行器被致动；并且
使用所述设备来执行微创手术。
附图说明
通过下述对本发明优选实施例的详细描述，本发明的这些和其他目的及特征将被更完整地公开或者变得显而易见，下述对本发明优选实施例的详细描述将与附图一起被考虑，在附图中，相似的附图标记表示相似的部件，且进一步地，在附图中：
图1是示出根据本发明形成的新颖的医疗器械的示意图；
图1A是示出图1中所示的新颖医疗器械的轴的手柄和近端的示意图；
图1B是示出图1中所示的新颖医疗器械的轴的远端和末端执行器的示意图；
图2-图23是示出图1中所示的新颖医疗器械的轴和末端执行器的进一步细节的示意图；
图24-图46B是示出图1中所示的新颖医疗器械的手柄和轴的近端的进一步细节的示意图；
图47-图55是示出可以与图1中所示的新颖医疗器械结合使用的新颖工具支撑件的示意图；
图56-图58F是示出根据本发明形成的另一新颖医疗器械的示意图；
图59-图62是示出本发明的新颖医疗器械的末端执行器的另一形式的示意图；
图63-图66是示出根据本发明形成的另一新颖医疗器械的示意图；
图67-图72是示出根据本发明形成的另一新颖医疗器械的示意图；
图73和图74是示出根据本发明形成的另一新颖医疗器械的示意图；
图75和图76是示出根据本发明形成的另一新颖医疗器械的示意图；以及
图77-图80是示出根据本发明形成的另一新颖医疗器械的示意图。
具体实施方式
1. 新颖医疗器械的概述
本发明包括用于执行微创手术的新颖医疗器械。新颖的医疗器械是非常柔性的，能够以一定范围的不同运动铰接，并且被构造成用于精确控制，同时仅从该医疗器械的手柄端（例如沿着蜿蜒路径）操作。
首先观察图1、图1A、图1B和图2，其示出根据本发明形成的新颖的医疗器械5。新颖医疗器械5大体上包括手柄10和从手柄10向远侧延伸的轴15。轴15大体上包括细长柔性近侧部分20和被安装到柔性近侧部分20的远端的远侧铰接部分25。末端执行器30被安装到远侧铰接部分25的远端。末端执行器30可以采取许多不同形式（例如抓握器、注射针、剪刀、热勒除器、单极探针、止血夹、两极钳、吸引管、例如缝合钉和定位器的单发或多发闭合装置、解剖镊、取出篮、单极剪刀等等）。为了图释的简明，末端执行器30在附图中被示为抓握器。手柄10可以采取许多不同形式（例如，手枪式握把、轴式握把等等）中的任意一种。为了图释简明，在附图中手柄10被示为手枪式握把。
根据本发明，轴15的柔性近侧部分20被构造成是非常柔性的元件，其能够沿着蜿蜒路径延伸显著长度（例如，95 cm-140 cm），轴15的远侧铰接部分25被构造成能够相对于轴15的柔性近侧部分20的远端万向铰接，并且末端执行器30被构造成相对于远侧铰接部分25的远端选择性地旋转并且可以被选择性地致动，且所有功能均能够由用户的单手经由手柄10实施。在本发明的一种优选形式中，医疗器械5的基本整个轴15是柔性的，且轴15在过渡点32近侧的部分（即，柔性近侧部分20）是被动柔性的（例如，能够遵循蜿蜒路径），并且轴15在过渡点32远侧的部分（即，远侧铰接部分25）是主动柔性的（例如，能够被万向铰接成所需构造）。
如下文将更具体描述的，新颖医疗器械5能够执行至少下述运动：
运动1-通过手柄10的纵向运动实现的末端执行器30的纵向运动（在本文中有时被称为"纵向运动功能"）；
运动2-通过手柄10的旋转运动实现的末端执行器30的旋转运动（在本文中有时被称为"扭转运动功能"）；
运动3-通过相对于轴15的柔性近侧部分20的远端来铰接轴15的远侧铰接部分25而实现的末端执行器30相对于手柄10的铰接运动（在本文中有时被称为"万向铰接功能"）；
运动4-通过相对于轴15来旋转末端执行器30实现的末端执行器30相对于轴15的远侧铰接部分25的远端的旋转运动（在本文中有时被称为"转动功能"）；以及
运动5-末端执行器30的致动，例如，使得末端执行器30的元件相对于彼此选择性地运动以便实施医疗手术，例如，打开和闭合抓握器型末端执行器的钳爪（在本文中有时被称为"钳爪打开/闭合功能"）。
2. 轴15的构造
2.1 柔性近侧部分20
现在观察图1、图1A、图1B和图2-4，轴15的柔性近侧部分20大体上包括细长柔性外线圈35（图2和图3），外线圈35具有远端40、近端45和在其间延伸的内腔50。轴15的远侧铰接部分25经由中间元件（见下文）被安装到外线圈35的远端40。外线圈35的近端45被紧固到轴适配器55，轴适配器55进而被紧固到手柄10（见下文）。
下文将更具体地讨论用于使得远侧铰接部分25相对于柔性近侧部分20的远端（即，相对于外线圈35的远端40）选择性地铰接的器件、用于使得末端执行器30相对于远侧铰接部分25选择性地旋转的器件以及用于选择性地致动末端执行器30延伸通过外线圈35的内腔50的器件。
在本发明的一种优选形式中，刚性管60（图1A和图4）被设置在柔性近侧部分20的近端处（即，围绕外线圈35的近端45布置并被紧固到轴适配器55），以便提供刚性增加的区域以用于将新颖医疗器械5安装到工具支撑件（例如，安装在台面上的工具支撑件），如下文将更具体讨论的。如果需要，刚性管60可以包括在刚性管60的远端处的倒角65（图4），其提供在刚性管60的外表面和柔性近侧部分20的位于刚性管60远侧的部分的外表面之间的平滑过渡。
2.2 远侧铰接部分25概述
如上文讨论的，远侧铰接部分25被构造成相对于柔性近侧部分20的远端选择性地铰接。为此且观察图2和图5，远侧铰接部分25大体上包括远侧铰接联结组件70、近侧铰接联结组件75和在远侧铰接联结组件70和近侧铰接联结组件75之间延伸的屈曲脊部80。近侧铰接联结组件75被构造成被安装到轴15的柔性近侧部分20的远端并且提供反作用力表面以便使得能够实现远侧铰接联结组件70和屈曲脊部80的选择性铰接，如下文将更具体讨论的。
2.2.1 近侧铰接联结组件75
现在观察图2和图6，近侧铰接联结组件75被布置在柔性近侧部分20的外线圈35的远端40处。近侧铰接联结组件75的远端提供反作用力表面以便使得能够实现远侧铰接联结组件70和屈曲脊部80相对于轴15的柔性近侧部分20的远端的选择性屈曲（即，以便实现远侧铰接部分25的万向铰接）。
更具体地，近侧铰接联结组件75（图6）包括具有一对向远侧延伸的指状物90的主体85，所述指状物90被构造成接合屈曲脊部80（图5），如下文将更具体讨论的。围绕中央孔100（图18）布置的多个孔95（图6）被形成在主体85中并且大小被设置成接收多个铰接线缆（见下文）。如果需要，孔95可以包括被布置于其近端处以用于接收铰接线缆外壳的沉孔（未示出），如下文将讨论的。中央孔100（图18）可以包括被布置于其远端处以用于有助于将远侧铰接联结组件70安装到主体85的沉孔102（图6和图18），如下文将讨论的。
近侧铰接联结组件75的主体85压抵多个铰接线缆外壳235（见下文），所述铰接线缆外壳235进而压抵手柄10，以便近侧铰接联结组件75提供反作用力表面以用于轴15的远侧铰接部分25的选择性屈曲，如下文将讨论的。要注意的是，外线圈35被紧固到近侧铰接联结组件75的主体85，但是基本不向主体85提供反作用力，至主体85的反作用力由铰接线缆外壳提供。
2.2.2 远侧铰接联结组件70
现在观察图2、图5和图7，远侧铰接联结组件70大体上包括主体105（图7），主体105具有从中穿过的中央开口110以及从其向近侧延伸的短的激光切割的海波管（hypotube）115。短的激光切割的海波管115包括远端120、近端125和在其之间延伸的内腔130。短的激光切割的海波管115被构造成是非常柔性的，但是具有足够的支柱强度，以便当短的激光切割的海波管115的近端125压抵近侧铰接联结组件75的主体85（图6）且偏心近侧力被施加到主体105时，允许主体105相对于近侧铰接联结组件75的选择性铰接，如下文将讨论的。短的激光切割的海波管115的近端125（例如经由焊接）被安装到近侧铰接联结组件75的主体85。短的激光切割的海波管115的远端120（例如经由焊接）被安装到主体105，且当远侧铰接联结组件70处于其松弛（即，未被偏置）状态时，短的激光切割的海波管115的内腔130对齐于主体105的中央开口110。因为这种构造，近侧铰接联结组件75的主体85的旋转导致激光切割的海波管115的旋转，从而导致远侧铰接联结组件70的主体105的旋转。主体105还包括一对远侧底座135（图7中仅示出其中之一）以用于将一个或更多个铰接线缆安装到主体105，如下文将更具体讨论的。主体105还包括两个向近侧延伸的指状物137以用于与屈曲脊部80配合（图5），如下文将更具体讨论的。
2.2.3 屈曲脊部80
现在观察图5，屈曲脊部80大体上包括具有远端141和近端142的柔性主体140。多个轴向对齐的开口145和中央孔150在远端141和近端142之间延伸。开口145的大小被设置成各自在其中接收铰接线缆，如下文将讨论的。中央孔150的大小被设置成接收远侧铰接联结组件70的短的激光切割的海波管115（图7）。屈曲脊部80的近端142包括近侧底座155以用于安放近侧铰接联结组件75的上述向远侧延伸的指状物90（图6），并且屈曲脊部80的远端141包括远侧底座160以用于接收远侧铰接联结组件70的上述向近侧延伸的指状物137（图7）。将意识到的是，当以这种方式安装屈曲脊部80时，屈曲脊部80被固定成抵抗相对于远侧铰接联结组件70或者近侧铰接联结组件75中任一者的旋转。
2.2.4 可旋转外壳组件165
接下来观察图5和图8-12，远侧铰接部分25的远端包括可旋转外壳组件165（图9）以用于将末端执行器30可旋转地安装到远侧铰接联结组件70，如下文将讨论的。
更具体地，可旋转外壳组件165大体包括套环170、长的激光切割的海波管180，长的激光切割的海波管180具有远端185、近端190和在其之间延伸的内腔195。可旋转外壳组件165还包括其中形成有开口205的旋转连接器200（图9和图10），其被固定地安装到长的激光切割的海波管180的远端185，以致当可旋转外壳组件165处于其松弛（即，未被偏置）状态时长的激光切割的海波管180的内腔195对齐于旋转连接器200的开口205，并且以致长的激光切割的海波管180和旋转连接器200能够作为一个单元一起旋转。末端执行器安装部210（图8、图9、图11和图12）被安装到旋转连接器200，以致当旋转连接器200旋转时（即，当长的激光切割的海波管180旋转时）末端执行器安装部210旋转。末端执行器30被安装到末端执行器安装部210（见下文）。旋转连接器200和末端执行器安装部210经由套环170（图5）被可旋转地安装到远侧铰接联结组件70（图5和图7）的主体105。更具体地，旋转连接器200（图9）被可旋转地安装到套环170并且能够相对于套环170旋转。末端执行器安装部210被安装到旋转连接器200并且接合旋转连接器200的远侧肩部215（图10）。套环170被固定地安装到远侧铰接联结组件75（图7）的主体105。因此，末端执行器安装部210（图9）被固定地安装到旋转连接器200，旋转连接器200进而被固定地连接到长的激光切割的海波管180，并且前述子组件（末端执行器安装部170、旋转连接器200和长的激光切割的海波管180）被可旋转地安装到套环170，其中套环170被固定地安装到远侧铰接联结组件70（图5），且长的激光切割的海波管180延伸通过屈曲脊部80的中央孔150并通过近侧铰接联结组件75的主体85的孔100（图18）。
2.3 末端执行器30
末端执行器30可以采取许多不同形式（例如抓握器、注射针、剪刀、热勒除器、单极探针、止血夹、两极钳、吸引管、例如缝合钉和定位器的单发或多发闭合装置、解剖镊、取出篮、单极剪刀等等）。为了图释的简明，在附图中末端执行器30被示为抓握器。
在本发明的一种优选形式中，且现在观察图8，末端执行器30被安装到末端执行器安装部210。更具体地，在本发明的一种优选形式中，末端执行器30包括具有两个对置钳爪216、217的抓握器，所述钳爪经由销217A被枢转地安装到末端执行器安装部210，该销217A穿过钳爪216、217中的孔217B并穿过末端执行器安装部210中的孔217C。U形夹218经由被布置于在钳爪216、217的近侧部分中形成的槽218B中的销218A被安装到钳爪216、217，以致被安装到U形夹218的拉线（见下文）的往复运动导致抓握器的对置钳爪216、217相对于彼此打开和闭合，如下文将讨论的。
2.4 铰接器件概述
如上文讨论的，轴15还包括：（i）用于使得远侧铰接部分25（图2）相对于柔性近侧部分20选择性地铰接的器件，（ii）用于使得可旋转外壳组件165（图9）相对于轴15选择性地旋转的器件，并因此用于使得末端执行器30相对于轴15选择性地旋转的器件，和（iii）用于选择性地致动末端执行器30（图8）的器件。所有前述器件均经由手柄10被致动，如下文将讨论的。
更具体地并且现在观察图13和图14，轴15大体上包括：（i）四个铰接线缆220以用于使远侧铰接部分25相对于柔性近侧部分20的远端选择性地铰接；（ii）HHS线圈225（例如，印第安那州韦恩堡的Fort Wayne Metals销售的类型的中空螺旋线股）以用于使得可旋转外壳组件165（图9）相对于轴15选择性地旋转并因此以用于使得末端执行器30相对于轴15选择性地旋转；以及（iii）用于选择性地致动末端执行器30的拉线230。
2.4.1 铰接线缆220
接下来观察图13-16，在本发明的优选形式中，四个铰接线缆220从手柄10向远侧铰接联结组件70的远侧底座135（图15和图16）延伸，其中铰接线缆220延伸通过主体85的孔95（图6）、通过屈曲脊部80的开口145（图5）至主体105的远侧底座135（图16）。铰接线缆220优选地均可滑动地布置在铰接线缆外壳235内（图13）。铰接线缆外壳235的远端240被安装到近侧铰接联结组件75的主体85（图15）（即，经由螺纹调节器330，如下文将讨论的）。铰接线缆外壳235压抵近侧铰接联结组件75的主体85并且向主体85提供反作用力以用于轴15的远侧铰接部分25相对于轴15的柔性近侧部分25的铰接。铰接线缆外壳235还使得铰接线缆220彼此分离且分离于HHS线圈225，并且有助于确保铰接线缆220在轴15的柔性近侧部分20内（即，在手柄10与近侧铰接联结组件75之间的距离上，其可以基本是（例如，95 cm-140cm）的长度并且当医疗器械5被布置于病人体内时遵循蜿蜒路径）的平稳滑动运动。如果需要，为了有助于将铰接线缆外壳235的远端安装到主体85（图15），每个孔95的近端可以包括大小设置成接收给定铰接线缆外壳235的远端240的沉孔（未示出）。
现在观察图15和图16，在铰接线缆220向远侧穿过屈曲脊部80中的开口145（图5）之后，铰接线缆220被附接（例如，经由焊接、压接（crimping）等等）到远侧铰接联结组件70的主体105的远侧底座135。例如但不限于，铰接线缆220中的两个可以由单段线缆提供，其中该单段线缆具有压接到其上的管245（图16）且管245被焊接（或以其他方式附接）到远侧底座135。
因为这种构造，通过在铰接线缆220的近端上选择性地向近侧拉动，远侧铰接联结组件70的主体105（图7）能够侧向铰接，借此铰接轴15的远侧铰接部分25。此外，通过提供至少三个铰接线缆220且所述三个或更多个铰接线缆围绕主体105的外周定位，能够实现远侧铰接联结组件70的基本万向铰接，借此为轴15的远侧铰接部分25提供基本万向铰接。
2.4.2 HHS线圈225
接下来观察图13、图14和图17，HHS线圈225包括远端250（图17）、近端255（图26）和在其之间延伸的内腔260（图13）。为了有助于HHS线圈225在轴15内的旋转，HHS线圈225优选地被布置在柔性减摩套筒267（图13）内。更具体地，HHS线圈225优选地包括多根细丝，所述细丝缠绕并模锻到一起以便一起形成中空管状结构。例如但不限于，HHS线圈225可以包括由印第安那州韦恩堡的Fort Wayne Metals销售的类型的中空螺旋线股。在本发明的一种优选形式中，HHS线圈225包括被缠绕并模锻到一起成为单个柔性结构的10根细丝。HHS线圈225的远端250（图17）经由套筒（或者压接）265（图17）被安装到可旋转外壳组件165（图9）的长的激光切割的海波管180（图17），以致当HHS线圈225旋转时长的激光切割的海波管180（并因此承载末端执行器30的末端执行器安装部210）旋转。将意识到的是，因为这种构造，能够通过选择性地旋转HHS线圈225，借此旋转长的激光切割的海波管180并因此旋转末端执行器30被紧固到的末端执行器安装部210，来调节末端执行器30的旋转布置。明显地，通过使用HHS线圈225和长的激光切割的海波管180来沿轴15传递扭矩，最小化了在轴内的任意扭转弹簧能量的累积，即使当轴15 遵循蜿蜒路径并且远侧铰接部分25已经相对于轴15的纵轴线铰接时也是如此。
2.4.3 拉线230
接下来观察图13、图14、图18和图19，提供拉线230来选择性地致动末端执行器30。拉线230（图19）的远端被紧固到末端执行器30的U形夹218，其中U形夹218被可滑动地安装到末端执行器30的钳爪216、217，且其中钳爪216、217被销固定到末端执行器安装部210，以致拉线230的往复运动导致末端执行器30的对置钳爪216、217相对彼此打开和闭合。
2.5 轴15构造的进一步细节
当轴15被完全组装时并且现在观察图18-23，近侧铰接联结组件75（图6）的主体85（图18）被安装到柔性外线圈35的远端40（图2），其中铰接线缆外壳235的远端240（图15）被安装到近侧铰接联结组件75的主体85，且铰接线缆220穿过在主体85中形成的孔95（图6）。通过将短的激光切割的海波管115的近端125安装在主体85的沉孔102（图6）中，远侧铰接联结组件70（图7）被安装到近侧铰接联结组件75。屈曲脊部80的柔性主体140（图5）被"夹在"远侧铰接联结组件70的主体105（图7）和近侧联结组件75的主体85（图6）之间，其中主体85的向远侧延伸的指状物90被布置在屈曲脊部80的近侧底座155（图5）中且主体105的向近侧延伸的指状物137被布置在屈曲脊部80的远侧底座160中。远侧铰接联结组件70的短的激光切割的海波管 115（图7）穿过屈曲脊部80的柔性主体140的中央孔150（图5）。当铰接线缆220被向近侧拉动时，短的激光切割的海波管115的远端压抵近侧铰接联结组件75的主体85（其进而压抵铰接线缆外壳235），借此选择性地铰接轴15的远侧铰接部分25。
可旋转外壳组件165的长的激光切割的海波管180（图9、图10和图17）向近侧延伸通过短的激光切割的海波管115（图18），以致长的激光切割的海波管180的近端190（图17）穿过近侧铰接联结组件75的主体85（即，穿过主体85的沉孔102和中央孔100）并且例如经由套筒265被紧固到HHS线圈225（图17）。可旋转外壳组件165（图9）的套环170（图18）被安装到远侧铰接联结组件70的主体105并且覆盖远侧底座135（和安装到其上的铰接线缆220的部分）。旋转连接器200（图9和图10）被安装到长的激光切割的海波管180的远端。旋转连接器200也被安装到末端执行器安装部210。末端执行器30被安装到末端执行器安装部210。因为这种构造，当HHS线圈225旋转时，长的激光切割的海波管180旋转并且旋转连接器200旋转并且末端执行器安装部210旋转，借此导致末端执行器30的旋转。
拉线230（图18）向远侧延伸通过HHS线圈225（图13和图14）的内腔260并且向远侧延伸通过长的激光切割的海波管180的内腔195（图9），从而离开旋转连接器200。拉线230的远端被连接到末端执行器30。因为这种构造，拉线230的往复运动导致抓握器的对置钳爪216、217（图8）相对于彼此打开和闭合。
轴15的柔性近侧部分20优选地覆盖有保护性套筒或外部覆盖物（例如，Pebax®）270（图18、图20和图21），其中保护性套筒或外部覆盖物270的近端被紧固（例如，被粘结）到刚性管60且保护性套筒或外部覆盖物270的远端被紧固（例如，被粘结）到近侧铰接联结组件75的主体85，并且轴15的远侧铰接部分25优选地覆盖有保护性套筒或外部覆盖物275（图18和图22），其中保护性套筒或外部覆盖物275的近端被紧固到近侧铰接联结组件75的主体85且保护性套筒或外部覆盖物275的远端延伸直到且超过末端执行器30的近侧部分，借此保护轴15并允许轴15经由自然身体孔口、插管、另一外科器械的内腔等等容易地插入到病人的身体中。
轴15的近端被安装到手柄10（图1），以致铰接线缆220、HHS线圈225和拉线230可以通过使用手柄10来选择性地致动，如下文将更具体讨论的。
3 手柄10概述
现在观察图24-26，手柄10大体上包括内部空腔280、用于选择性地使铰接线缆220运动（并因此选择性地铰接轴15的远侧铰接部分25）的铰接控制组件285、用于将铰接控制组件285选择性地锁定在所需位置中（并因此将轴15的远侧铰接部分25锁定在选定位置中）的推杆锁组件290、用于选择性地旋转HHS线圈225（并因此选择性地旋转末端执行器30）的转动控制组件295以及用于选择性地致动拉线230（并因此选择性地致动末端执行器30）的触发器组件300。
3.1 铰接控制组件285
现在观察图27-36，铰接控制组件285大体上包括被固定地安装在手柄10的内部空腔280内的球板305（图28）、被构造成相对于球板305选择性地枢转的操纵杆（thumbstick）球组件310、以及被构造成由用户的拇指接合的操纵杆315。
球板305包括多个螺纹开口320（图28）和用于接收推杆锁组件290的中央开口325，如下文将更具体讨论的。螺纹开口320被构造成接收多个螺纹调节器330（图29和图30），螺纹调节器330进而被安装到每个铰接线缆外壳235的近端（图21和图30）。将意识到的是，因为这种构造，铰接线缆外壳235的近端压抵球板305（球板305进而被固定地安装到手柄10），以致当向近侧拉动铰接线缆220时铰接线缆外壳235能够向近侧铰接联结组件75的主体85提供反作用力。每个螺纹调节器330包括从中通过的中央内腔，以致铰接线缆220（图30）可以穿过要被安装到操纵杆球组件310的螺纹调节器（并因此穿过球板305的螺纹开口320），如下文将讨论的。扩大部335（图30）被形成在（或者附接到）每个铰接线缆220的近端上，借此有助于将铰接线缆220安装到操纵杆球组件310。球板305还包括面向近侧的凹入凹部340（图29）以用于向操纵杆球组件310提供间隙，该操纵杆球组件310被枢转地安放在被布置于手柄10的内部空腔280内的底座342内，如下文将更具体讨论的。
操纵杆球组件310包括半球形远侧球345（图32）和半球形近侧球350。半球形远侧球345优选地具有比半球形远侧球345的最大直径（即，在其远端处的直径）更大的最大直径（即，在其近端处的直径），借此提供围绕半球形远侧球345的近端的近侧圆周底座355（图31）。多个开口（或者沟槽）360（图31）被形成在近侧圆周底座355中以用于在当扩大部335被安放在近侧圆周底座355上时接收铰接线缆220，如下文将讨论的。因为这种构造，当半球形远侧球345的圆形远端被枢转地布置于手柄10（图27）的内部空腔280中的底座342内且与球板305（图33）间隔开时，当扩大部335安放在近侧圆周底座355上时，铰接线缆220可以穿过在近侧圆周底座355中的开口（或沟槽）360。因此，可以通过使得半球形远侧球345在手柄10的内部空腔280内的其底座342内选择性地枢转（即，通过使得操纵杆315选择性地枢转，如下文将更具体讨论的）来选择性地使铰接线缆220运动。
操纵杆315包括螺纹杆362（图33）和拇指座363。螺纹杆362的远端将半球形近侧球350紧固到半球形远侧球345。拇指座363被紧固到螺纹杆362的近端。因为这种构造，操纵杆315能够被用于选择性地使半球形远侧球345运动，借此选择性地使铰接线缆220运动，借此使得轴15的远侧铰接部分25相对于轴15的柔性近侧部分20选择性地铰接。
3.1.1 推杆锁组件290
接下来观察图27、图28和图33-36，推杆锁组件290大体上包括致动杠杆365（图33）、被安装到致动杠杆365的凸轮370以及推杆锁组件板375，该推杆锁组件板375具有被安装到其上且从其向近侧延伸的推杆380。推杆380优选地被布置于套筒385内。在本发明的一种优选形式中，弹簧390（图35）被布置在套筒385上以便向远侧偏置推杆锁组件板375离开球板305（图36）。推杆380被可滑动地布置于球板305的中央开口325（图28）中且由此朝向操纵杆球组件310（图33）向近侧延伸。致动杠杆365和凸轮370被可旋转地安装在手柄10的空腔280内，其中凸轮370接触推杆锁组件板375，以致致动杠杆365凸轮的运动抵抗弹簧390的动力向近侧推动推杆锁组件板375（并因此推杆380），借此导致推杆380的自由端接合半球形远侧球345，从而锁定操纵杆球组件310以免运动。当致动杠杆365在第二相反方向上运动时，凸轮370运动以便允许推杆锁组件板375（并因此推杆380）在弹簧390的动力下向远侧运动离开半球形远侧球345，借此允许操纵杆球组件310的自由运动。因此，将意识到的是，推杆锁组件290能够被用于将操纵杆球组件310选择性地锁定在所需位置，借此将轴15的远侧铰接部分25选择性地锁定在所需（例如，铰接）构造。
3.2 转动控制组件295
接下来观察图37-41，转动控制组件295大体上包括转动钮395（图37和图38），转动钮395具有从中通过的键槽400（图38）和转动键405。转动键405包括远端406、近端407和在其之间延伸的内腔408。HHS线圈225被接收在转动键405的内腔408内并且被紧固到转动键405，以致转动键405的旋转导致HHS线圈225的旋转。如上文提到的，HHS线圈225被紧固到长的激光切割的海波管180，并且长的激光切割的海波管180被紧固到末端执行器安装部210，以致HHS线圈225的旋转导致长的激光切割的海波管180的旋转，这导致末端执行器安装部210的旋转（并因此导致末端执行器30的旋转）。转动键405的远端406被接收在转动钮395的键槽400内，以致转动键405被转动钮395接合并且当转动钮395旋转时转动键405旋转。因为这种构造，转动钮395的旋转导致转动键405的旋转，这导致HHS线圈225的旋转并因此导致末端执行器30的旋转。在本发明的优选形式中，转动钮395的键槽400包括非圆形横截面轮廓，其匹配转动键405的远端406的非圆形横截面轮廓。
转动钮395被可旋转地安装在手柄10的空腔280内，以致转动钮395的一部分从手柄10（图37）突出，借此允许由用户选择性地旋转转动钮395。被布置于HHS线圈225内的拉线230（图40）延伸通过转动键405并且通过使用触发器组件300（图25）被选择性地致动，如下文将讨论的。
转动键405的近端407从转动钮395（图39）延伸出。在本发明的一种优选形式中，转动键405的近端407（图38）包括多个齿409以用于可释放地接合球头弹簧柱塞410（图41）。球头弹簧柱塞410被安装在手柄10的空腔280内，以致球头弹簧柱塞410可释放地接合被布置于转动键405的近端407上的齿409。借助于球头弹簧柱塞410和转动键405之间的接合，防止了在没有故意旋转转动钮395的情况下转动键405（并因此被安装到转动键405的HHS线圈225）的“自发”旋转。因此，球头弹簧柱塞410防止了蓄积的弹簧张力（例如，在通过使用转动钮395来旋转HHS线圈225时能够蓄积的弹簧张力）"解开"HHS线圈225并从而导致HHS线圈225的意外旋转（并因此末端执行器30的意外旋转）。
3.3 触发器组件300
接下来观察图42-46、图46A、图46B和图47，触发器组件300大体上包括被枢转地安装到手柄10的触发器415、被可运动地布置于手柄10的空腔280内的滑车420（图43）以及将触发器415连接到滑车420的一个或更多个杠杆臂425，以致当触发器415被致动（即被拉动）时，滑车420在手柄10的空腔280内向近侧运动，借此使得拉线230向近侧运动，借此致动末端执行器30，如下文将更具体讨论的。
更具体地，滑车420包括空腔430（图45）、被布置于空腔430内的远侧轴衬435（图46）、被布置于空腔430内的近侧轴衬440和被布置于远侧轴衬435和近侧轴衬440之间的弹簧445。内支撑管450（例如，通过被布置于内支撑管450的近端处的压接套筒451）被紧固到拉线230。外支撑管452被布置在内支撑管450的远侧部分上，其中内支撑管450能够在外支撑管452内自由滑动。外支撑管452还包括外支撑管套环453，其大小被设置成被安装在底座454（图46B）内，底座454被形成在手柄10的内部空腔280中。弹簧455（图42）被布置在手柄10的近端中以便向远侧偏置滑车420。
因为这种构造，当滑车420抵抗弹簧455（图42）的动力向近侧运动（即，通过拉动触发器415）时，远侧轴衬435（图46）向近侧运动，从而压抵于弹簧445，弹簧445进而压抵于近侧轴衬440，近侧轴衬440压抵于压接套筒451并向近侧拉动拉线230。因此，随着滑车420向近侧运动，近侧轴衬440和压接套筒451也向近侧运动，借此使得拉线230向近侧运动且从而致动末端执行器30。然而，应意识到的是，由于滑车420没有被直接安装到拉线230，所以近侧轴衬440和弹簧445用作力限制器，其中当拉线230上的力超过给定水平时弹簧445屈服，借此停止向拉线230施加向近侧的力。换言之，如果为了使得滑车420向近侧运动所施加的力超过使轴衬440偏置远离侧轴衬435的力（即，由弹簧445提供的偏置力），则弹簧445将压缩，从而允许近侧轴衬440和压接套筒451（并因此内支撑管450和拉线230）在滑车420向近侧运动时保持静止。以此方式，触发器415能够被拉动通过"完整冲程"而没有损坏拉线230的风险。
还应当意识到，因为弹簧455向远侧偏置滑车420且因为当滑车420向近侧运动时压接套筒451被肩部456接合，所以滑车420将返回到其在手柄10内的远侧位置并且拉线230将向远侧运动。
4 示例性使用方法
在新颖医疗器械5在微创手术中的示例性使用中，末端执行器30的轮廓被减小（例如，其中末端执行器30包括抓握器，该抓握器的钳爪闭合）；轴15被拉直；手柄10纵向前进以便使得医疗器械5的远端纵向前进通过入口并进入到身体内（例如，沿着蜿蜒路径）；手柄10纵向前进且/或旋转，且/或轴15的远侧铰接部分25弯曲且/或末端执行器30转动，以致末端执行器30适当地处理在内部部位处的目标组织；末端执行器30被用于在内部部位处执行所需手术（例如，其中末端执行器30包括外科抓握器，该抓握器的钳爪打开和闭合以便抓取组织）；以及医疗器械5的远端从身体撤回，例如，手柄10通过入口被纵向撤回（在此期间，必要时，手柄也可以旋转，且/或轴15的远侧铰接部分25不弯曲且/或末端执行器转动），以致从身体撤回末端执行器。
将意识到，新颖医疗器械5能够执行至少下述运动：
运动1-通过手柄10的纵向运动实现的末端执行器30的纵向运动（在本文中有时被称为"纵向运动功能"）；
运动2-通过手柄10的旋转运动实现的末端执行器30的旋转运动（在本文中有时被称为"扭转运动功能"）；
运动3-通过相对于轴15的柔性近侧部分20的远端来铰接轴15的远侧铰接部分25而实现的末端执行器30相对于手柄10的铰接运动（在本文中有时被称为"万向铰接功能"）；
运动4-通过相对于轴15来旋转末端执行器30实现的末端执行器30相对于轴15的远侧铰接部分25的远端的旋转运动（在本文中有时被称为"转动功能"）；以及
运动5-末端执行器30的致动，例如，使得末端执行器30的元件相对于彼此选择性地运动以便实施医疗手术，例如，打开和闭合抓握器型末端执行器的钳爪（在本文中有时被称为"钳爪打开/闭合功能"）。
本领域的技术人员将意识到，根据需要，医疗器械可以被修改以便提供比上述五种运动更少（或者更多）的运动，例如，可以省除转动功能，可以增加诸如轴15的选择性旋转的附加旋转功能等等。
5 新颖工具支撑件
接下来观察图47-49，示出了可以被用于支撑医疗器械5的新颖工具支撑件460。工具支撑件460大体上包括用于将工具支撑件460安装到外科手术台466的夹具465、用于将一个或更多个医疗器械5安装到工具支撑件460的可调节基部470、以及用于将基部470可调节地安装到夹具465的可调节臂475（图48）。一个或更多个器械适配器480（图49）被安装到基部470，借此允许将一个或更多个医疗器械5安装到工具支撑件460（即，通过在轴15的近端处提供用于手柄10和/或刚性管60的支撑件），如下文将更具体讨论的。
被构造成使得轴15通入病人体内（或者通入另一医疗器械的工作内腔中）的一个或更多个工具通道485被安装到所述一个或更多个器械适配器480，如下文更具体讨论的。
更具体地且仍然观察图47-50，夹具465被构造成被安装到稳定物体（例如，外科手术台466），以便允许外科医生相对于病人和/或相对于其他外科器械操作工具支撑件460（并因此操作安装到其上的一个或更多个医疗器械5），如下文将讨论的。
可调节臂475优选地包括一个或更多个节段490（图49），节段490被可调节地安装到彼此且被可调节地安装到夹具465和基部470，借此允许外科医生精确地调节基部470相对于病人（和/或相对于另一外科器械）的布置。
现在参考图49和图50，器械适配器480均包括安装部495和管500。安装部495被枢转地安装到基部470（图49）。管500具有内腔505，该内腔505大小被设置成接收医疗器械5的轴15的近端（即，位于轴15的近端处的刚性管60）。根据需要，内腔505可以包括隔膜515以用于流体密封管500（并因此流体密封工具腔室485），且/或管500可以包括端帽520以用于流体密封管500（并因此用于流体密封工具腔室485）。
现在观察图51-图55，示出了用于工具支撑件460的一些示例性构造。应当意识到的是，工具支撑件460的基部470可以包括多个枢轴和/或臂，可以被成形为弧形形状，且/或可以包括其他几何构型等，以便适应外科医生的需要和/或偏好。
6 具有可旋转轴15的医疗器械5
如上文讨论的，新颖医疗器械5包括轴15，该轴15具有柔性近侧部分20、能够相对于柔性近侧部分20的远端选择性地铰接的远侧铰接部分25、以及能够相对于远侧铰接部分25的远端选择性地旋转的末端执行器30。在这种构造中，手柄10的纵向运动能够被用于使得轴15向远侧和向近侧运动，借此使得末端执行器30向远侧和向近侧运动；手柄10的旋转运动能够被用于旋转轴15，借此旋转末端执行器30；铰接控制组件285（图25）能够被用于铰接轴15的远侧铰接部分25，借此使得末端执行器30转向；转动控制组件295（图25）能够被用于旋转末端执行器30；并且触发器组件300（图25）能够被用于致动末端执行器30。在前述构造中，柔性近侧部分20与手柄10作为一个单元一起旋转。
然而，已经认识到，可能希望的是能够独立于手柄10地旋转轴15的柔性近侧部分20。为此且现在观察图56-图58，新颖的可旋转轴适配器机构525可以被设置在轴15和手柄10之间，借此允许轴15（即，柔性近侧部分20和远侧铰接部分25二者）相对于手柄10选择性地旋转。更具体地，可旋转轴适配器机构525被安装到轴15的近端（即，被安装到柔性近侧部分20的近端）并且将轴15连接到手柄10。应当意识到的是，在本发明的这种形式中，可旋转轴适配器机构525代替上述轴适配器55（其中上述轴适配器55被固定地紧固到手柄10且固定地紧固到外线圈35的近端，且其中刚管60被固定地紧固到轴适配器55）。更具体地，在本发明的这种形式中，轴15被可旋转地安装到手柄10的远端并且经由可旋转轴适配器机构525被选择性地针对旋转锁定/解锁，如下文将更具体讨论的。
现在仍然观察图56-图58，在本发明的这种形式中，轴15的刚性管60包括围绕刚性管60的最近端布置的凸缘530。凸缘530被接收在对应的沟槽535内，沟槽535被形成在手柄10的远端中（即，被形成在手柄10的空腔280内接近手柄10的最远端），借此将轴15的刚性管60可旋转地安装到手柄10。在本发明的这种形式中，外线圈35的近端被固定地紧固到刚性管60（且外线圈35的远端被紧固到近侧铰接联结组件75的主体85）。手柄10的最远端的外圆周包括多个键槽540（图57），其大小被设置成接收形成在可旋转轴适配器机构525上的多个凸起542，如下文将更具体讨论的。要注意的是，根据需要，键槽540和凸起542的位置可以与前述相反，即键槽540可以被形成在可旋转轴适配器机构525上且凸起542可以被形成在手柄10的最远端上。
可旋转轴适配器机构525大体上包括轴旋转钮545，其具有从中延伸通过的内腔550。内腔550包括远端555、近端560和被布置于其之间的环状肩部565。弹簧570被布置在内腔550的远端555内，在环状肩部565与围绕轴15的外周周向地安装的固持帽580（图58、图58A、图58B、图58C和图58D）的近端575之间延伸，借此向近侧偏置轴旋转钮545，以致轴适配器机构525的凸起542被接收在手柄10的键槽540内，借此锁定轴旋转钮545以抵抗旋转。更具体地，固持帽580包括一对平坦部585，其键合到形成在轴15的刚性管60的外表面上的对应平坦部590。一个或更多个弹簧指状物591接合在刚性管60的外表面上的沟槽592，借此将固持帽580锁定到刚性管60。固持帽580还包括多个键特征593，其大小被设置成被接收在轴旋转钮545的对应键槽594内。因为这种构造，旋转钮545能够相对于轴15的刚性管60纵向（向远侧或向近侧）滑动，然而，旋转钮545被锁定成抵抗相对于刚性管60（并因此相对于轴15）的旋转。因此，旋转钮545能够在不导致刚性管60和轴15的纵向运动的情况下纵向运动，但旋转钮545的旋转将被传递到刚性管60（并被传递到轴15，如下文将讨论的）。
轴旋转钮545（例如，经由凸起、摩擦装配等等）被连接到轴15的刚性管60，以致轴旋转钮545可相对于刚性管60纵向运动但是被旋转固定到刚性管60。
在本发明的这种形式中，保护性套筒或外部覆盖物（例如，Pebax®）270的近端被紧固（例如，粘结）到刚性管60，并且保护性套筒或外部覆盖物270的远端被紧固（例如粘结）到近侧铰接联结组件75的主体85。明显地，保护性套筒或外部覆盖物270能够在刚性管60和近侧铰接联结组件75的主体85之间传递扭矩。
因为这种构造，弹簧570通常向近侧偏置轴旋转钮545，借此导致凸起542接合键槽540并锁定轴15以抵抗相对于手柄10的旋转。然而，当轴旋转钮545抵抗弹簧570的动力向远侧运动时，凸起542从键槽540断开接合，从而允许轴旋转钮545相对于手柄10选择性地旋转，借此使得刚性管60相对于手柄10选择性地旋转，借此相对于手柄10选择性地旋转保护性套筒或外部覆盖物270，借此选择性地旋转近侧铰接联结组件75的主体85，借此相对于手柄10选择性地旋转轴15的远侧铰接部分25。当轴15已经相对于手柄10旋转到所需位置时，轴旋转钮545被释放并且轴旋转钮545在弹簧570的动力作用下向近侧运动，以致凸起542重新接合键槽540，从而锁定轴15以抵抗相对于手柄10的进一步旋转。
因此，将看到的是，在本发明的这种形式中，刚性管60可相对于手柄10旋转但是相对于手柄10被纵向固定；轴旋转钮545被连接到刚性管60，以致轴旋转钮545能够相对于刚性管60纵向运动但不能相对于刚性管60旋转运动，以致轴旋转钮545能够被选择性地锁定到手柄10或者从手柄10选择性地解锁，以便允许轴旋转钮545选择性地旋转刚性管60；并且保护性套筒或外部覆盖物270在刚性管60和近侧铰接联结组件75的主体85之间传递扭矩，以致刚性管60的旋转导致近侧铰接联结组件75的主体85的旋转，借此相对于手柄10旋转轴15的远侧铰接部分25。
将意识到，刚性管60和轴15的未受限旋转将导致铰接线缆220和铰接线缆外壳235缠绕在其自身上；因此，在本发明的一种优选形式中，提供了用于限制刚性管60和轴15的旋转的器件。更具体地，在本发明的一种优选形式中且现在观察图58E和图58F，轴15的刚性管60优选地包括绕轴15的外表面部分周向地延伸的沟槽595。沟槽595被布置于恰在轴15的近端的远侧并且围绕轴15的圆周部分地而非完全地延伸。对应突出物596被形成在手柄10的远端上并被接收在沟槽595内。因为这种构造，轴15仅能够被旋转直到突出物596到达沟槽595的一端。在本发明的优选形式中，沟槽580的大小被设置成使得轴15能够被旋转高达350度。
7 附加构造
在前述公开中，描述了一种新颖医疗器械5，其包括手柄、细长柔性轴和被布置于轴的远端处、被构造成执行医疗手术的末端执行器。应当意识到的是，医疗器械5可以以各种方式被修改以便支持不同类型的末端执行器、以便有助于医疗器械5的单手使用、以便增强医疗器械5的功能等等。
7.1 替代性末端执行器
如上文讨论的，在本发明的优选形式中，末端执行器30包括具有两个对置钳爪216、217（图8）的外科抓握器。
在本发明的另一优选形式中且现在观察图59-图62，末端执行器30包括具有对置刀片605、610的剪刀600。刀片605、610包括锋利边缘，当刀片605、610被合在一起（即，闭合）时该刀片彼此接触以便有助于切割（例如，切割组织、缝合线等等）。为了确保由刀片605、610进行精确切割，希望的是当刀片605、610被合在一起（即闭合）时维持刀片605、610彼此紧密接触。为此，斜垫圈615（图61和图62）被布置于刀片605、610中的一者与末端执行器安装部210的内壁之间。斜垫圈615优选地被布置在将刀片605、610枢转地安装到末端执行器安装部210的销217A上。通过以此方式安装斜垫圈615，当刀片605、610被合在一起（即闭合）时，刀片605、610被保持处于紧密接合，借此有助于精确切割（例如切割组织、缝合线等等）。
7.2 用于单手轴旋转的手指滑动件
如上文讨论的，在本发明的一种形式中，轴15被可旋转地安装到手柄10的远端并且能够通过使用可旋转轴适配器机构525（图56-图58和图58A-图58F）而被选择性地旋转。在本发明的这种形式中，轴15的近端被可旋转地安装到手柄10的远端（例如，借助于在刚性管60上的上述凸缘530（图58），凸缘530被旋转地接收在被形成在手柄10的远端中的上述对应沟槽535内），并且可旋转轴适配器机构525向远侧运动（即，抵抗弹簧570的动力被用户向远侧推动）以便"解锁"轴15（即，以便允许轴旋转钮545旋转并因此允许轴15旋转）。随后用户能够根据需要旋转轴15（即，通过旋转可旋转轴适配器机构525并因此旋转旋转轴15）。在用户已经根据需要旋转轴15之后，轴适配器机构525被释放并且自动向近侧运动（即，在弹簧570的动力作用下）以便"锁定"轴15以抵抗进一步旋转。这个动作通常需要用户使用一只手向远侧推动可旋转轴适配器机构525（并因此旋转轴15）同时用户使用他们的另一只手保持手柄10静止。
然而，应当意识到的是，也可能希望用户使用单手来旋转轴15。为此，在本发明的另一形式中，轴15被保持静止（例如，经由在轴15的外表面与工具通道（例如，工具通道485（图48）的内部、被设置在诸如内窥镜的另一医疗器械中的工具通道的内腔等等）之间的摩擦），手柄10从轴15选择性地旋转地断开联接，并且手柄10被用户使用单手选择性地旋转到所需旋转位置。随后手柄10旋转地重新联接到轴15并且随后被用户旋转（借此也旋转轴15）。
更具体地，在本发明的这种形式中且现在观察图63-图66，提供轴旋转手指滑动组件625以便使得能够单手旋转轴15，如下文将更具体讨论的。轴旋转手指滑动组件625大体上包括被可滑动地布置于手柄10内的手指滑动机构630、和被固定地安装到轴15的近端（例如，被固定地安装到刚性管60）的轴套环635。
手指滑动机构630包括鞍640，鞍640具有延伸通过形成在手柄10的侧壁中的对应槽（未示出）的一对凸起645。一对手指滑动件647被紧固到凸起645。柱650从鞍640向远侧延伸并且被构造成选择性地锁定轴套环635以抵抗旋转，如下文将更具体讨论的。弹簧655向远侧偏置鞍640（并因此偏置柱650），以致当手指滑动机构630处于其静置状态时柱650接合轴套环635，如下文将更具体讨论的。
轴套环635被固定地安装到轴15的近端（例如，安装到刚性管60）。轴套环635包括远端660、近端665和在其之间延伸的内腔670。多个齿675在轴套环635的近端665处绕内腔670的内周布置，其中齿675彼此间隔开，以致手指滑动机构630的柱650能够被接收在一对相邻齿675之间的间隙内，借此锁定轴套环635（并因此锁定轴15）以抵抗旋转，如下文将更具体讨论的。
当用户希望旋转轴15时，用户使手指滑动件647向近侧运动，借此使凸起645向近侧运动，借此抵抗弹簧655的动力使鞍640向近侧运动。当这种情况发生时，柱650也向近侧运动，借此使得柱650从轴套环635的齿675断开接合（并从而使得手柄10从轴15旋转地断开联接）。当向近侧固持凸起645时，用户随后能够根据需要相对于轴15旋转手柄10。在手柄10旋转时轴15不旋转（即，借助于在轴15的外表面与轴15所布置于其中的内腔（例如工具通道485）的内部之间的摩擦，轴15保持静止）。在用户已经将手柄10旋转到所需角度时，用户释放手指滑动件647，这会允许凸起645和鞍640（并因此柱650）在弹簧655的动力下向远侧运动，其中柱650向远侧运动到在轴套环635的一对齿675之间的空间中，借此使得手柄10重新旋转联接到轴套环635（并因此联接到轴15）。此时，用户能够根据需要旋转手柄10以便旋转轴15。例如但不限于，如果用户希望使得轴15顺时针旋转90度，则用户能够以上文讨论的方式使得轴15从手柄10旋转地断开联接，使得手柄10逆时针旋转90度（例如，将手柄10的握把从"6点钟"位置旋转到"3点钟"位置），以上文讨论的方式将轴15重新联接到手柄10，并随后使得手柄10（并因此使得轴15）顺时针旋转90度（例如，将手柄10的握把从"3点钟"位置旋转到"6点钟"位置）。
7.3 单平面铰接机构
如上文讨论的，在本发明的一种优选形式中，铰接控制组件285包括操纵杆球组件310，操纵杆球组件310被构造成选择性地向近侧拉动四根铰接线缆220中的一根或更多根，借此经由操纵杆球组件310的运动允许轴15的远侧铰接部分25相对于轴15的柔性近侧部分20的选择性万向铰接。
然而，已经认识到的是，有时也希望提供简化的铰接控制组件，其可以与仅两根铰接线缆一起使用，例如，以便提供轴15的远侧铰接部分25相对于轴15的柔性近侧部分20的单平面铰接。为此，在本发明的一种形式中且现在观察图67-图69，示出了一种铰接控制组件680，其类似于上文讨论的铰接控制组件285，但被构造成提供单平面铰接，如下文将更具体讨论的。
更具体地，铰接控制组件680包括被枢转地安装在手柄10的内部空腔280内的摇杆685。摇杆685可以经由布置于手柄10的内部空腔280内的适当形成的底座或者通过其他器件（例如，枢转销）被枢转地安装在内部空腔280内。拇指杠杆690被安装到摇杆685并且向近侧延伸通过形成在手柄10的外壳中的槽695（图69）。楔形拇指托700优选地被安装到拇指杠杆690的自由端。两根铰接线缆220（未示出）被安装到摇杆685（例如，通过将铰接线缆220的近端安装在形成在摇杆685上的沿直径相反的槽705内）。
因为这种构造，用户能够通过选择性地使拇指杠杆690运动来在单个平面内选择性地铰接轴15的远侧铰接部分25，借此使得摇杆685在单个平面内选择性地枢转，并从而向近侧选择性地拉动被安装到摇杆685的两根铰接线缆220中的一根。
7.4 包括可压缩外部包绕件的HHS线圈
如上文讨论的，拉线230被布置于HHS线圈225的内腔260内并且能够相对于HHS线圈225自由滑动，以便选择性地致动末端执行器30（即，当用户拉动手柄10的触发器415，借此使拉线230向近侧运动时）。
已经发现的是，由于轴15（并因此HHS线圈225）能够沿着蜿蜒路径（例如，通过病人的结肠）延伸较长距离，所以HHS线圈225有时能够纵向压缩（即，纵向变短）而拉线230不纵向压缩（即，纵向变短）。当这种情况发生时，因为HHS线圈225为拉线230提供反作用力，所以拉线230需要向近侧运动更远距离以便致动末端执行器30。然而，如果触发器415已经到达其"扳动距离（throw）"尽头（即，如果触发器415不能被进一步拉动），则拉线230的进一步向近侧运动可能会是不可能的。
为了最小化HHS线圈225的纵向压缩并且现在观察图70-图72，在本发明的一种形式中，提供围绕HHS线圈225缠绕的平坦缠绕线圈710。平坦缠绕线圈710被焊接到HHS线圈225的远端250并且被焊接到HHS线圈225的近端255。线圈710随着HHS线圈225旋转并且向HHS线圈225提供支撑，借此最小化HHS线圈225的纵向压缩。因为这种构造，当轴15沿着蜿蜒路径布置时HHS线圈225不纵向压缩（即，HHS线圈225不变短）。
7.5 末端执行器安装部210的覆盖件
如上文讨论的，末端执行器30可以经由销217A被枢转地安装在末端执行器安装部210内，销217A穿过末端执行器和抓握器的钳爪216、217。
然而，在某些末端执行器的情况下，必须在末端执行器安装部210的侧面提供开口，以致当末端执行器处于某些构造时，末端执行器的元件的近端具有运动空间。例如但不限于且现在观察图73和图74，在本发明的一种形式中，末端执行器30包括剪刀。更具体地，在本发明的这种形式中，末端执行器30包括具有远端720和近端725的第一刀片715、以及具有远端735和近端740的第二刀片730。第一刀片715和第二刀片730经由销745被枢转地安装到彼此且被枢转地安装到末端执行器安装部210。当第一刀片715和第二刀片730打开（即，以便接收待切割的组织、缝合线等）时，第一刀片715的近端725和第二刀片730的近端740侧向地突出到末端执行器安装部210之外（图73）。已经发现的是，近端725、740能够呈现锋利表面，当在外科手术中使用末端执行器30时、特别是在当刀片715、730处于其打开位置中同时末端执行器30在外科手术部位处旋转时，该锋利表面可能会损坏周围的设备和/或解剖结构。为了消除这个问题，可以提供覆盖件750，其覆盖末端执行器安装部210的近侧部分。因此，即使当刀片715、730处于其打开位置时刀片715、730的近端725、740也保持被覆盖，借此防止损伤解剖结构或者其他外科设备。在本发明的一种优选形式中，覆盖件750由电绝缘材料形成，以致盖750还提供电绝缘。当末端执行器30包括单极剪刀等时这可以是有利的。
7.6 增强手柄和触发器人机工程学
如上文讨论的，在本发明的一种优选形式中，触发器415（图25）被枢转地安装到手柄10并且可以被用户选择性地拉动以便选择性地致动末端执行器30。为了说明目的，触发器415在图25中被示作传统"手枪型"触发器，并且手柄10被示为包括传统的"手枪型"握把。
然而，已经发现，有时希望在手柄10上提供附加稳定元件（例如，以便有助于医疗器械5的单手使用）和/或提供具有较长扳动距离（即，增加的运动弧）的触发器以提供更好的杠杆作用。
为此且现在观察图75和图76，在本发明的一种形式中，手柄10包括用于接收用户的"小拇指"的"小拇指"稳定器环755、和用于为用户提供更大的杠杆作用和更优异的人机工程学的"钩杆（shepard's hook）"型触发器760。这种构造有助于用户更好地单手握持手柄10，并且还允许用户容易地使触发器415向近侧或向远侧运动（例如，拉动或者推动拉线230以便选择性地闭合/打开抓握器的钳爪，等等）。
7.7 单极电流的传递
在一些情况下，希望能够将单极电力传递到末端执行器30。例如但不限于，在末端执行器30包括单极（"热"）剪刀的情况下，必须将电力从手柄10沿着（或者通过）轴15传递到末端执行器30。
为此且现在观察图77-图80，在本发明的一种优选形式中，提供了被布置于手柄10的握把的近端上的电连接端口（例如，"蕉形插头"）765以用于连接到外部电源（未示出），并且提供了被布置于手柄10的内部空腔280内的电线770（图79）以用于将电力从电连接端口765路由到被布置于手柄10内的扁平导电弹簧775（图80）。扁平导电弹簧775接触被布置于转动键405上的多个齿409，借此与转动键405产生电接触并因此经由转动键405产生与HHS线圈225和/或拉线230的电接触。应当意识到的是，在本发明的这种形式中，优选地省除球头弹簧柱塞410（即，其被扁平导电弹簧775替代）。此外，在本发明的这种形式中，转动键405（和转动键405的齿409）由导电材料（例如，金属）形成，长的激光切割的海波管180、旋转连接器200和末端执行器安装部210也是。因此，电力能够从外部电源（未示出）传送到电连接端口765，沿着电线770传送到扁平导电弹簧775，从导电弹簧775传送到转动键405，并随后传送到HHS线圈225（并也传送到拉线230），沿着HHS线圈225（和拉线230）通过轴15的柔性近侧部分20、通过套筒（或者压接部）265传送到长的激光切割的海波管180，沿着长的激光切割的海波管180（和拉线230）通过轴15的远侧铰接部分25，传送到旋转连接器200和末端执行器安装部210，并且从末端执行器安装部210传送到末端执行器30。以此方式，单极动力能够被供应到末端执行器30。
对于优选实施例的修改
应当理解的是，对于已经在本文中描述和说明以便解释本发明的性质的细节、材料、步骤和部件的布置的许多额外变化可以由本领域技术人员作出，同时仍然保持在本发明的原理和范围内。

Claims (35)

1.一种用于执行微创手术的设备，所述设备包括：
工具，所述工具包括：
具有远端和近端的轴；
被附接到所述轴的所述近端的手柄；以及
被附接到所述轴的所述远端的末端执行器；
其中,所述轴包括从所述轴的所述近端向远侧延伸的柔性部分、以及从所述轴的所述远端向近侧延伸的铰接部分，并且其中，所述铰接部分包括柔性脊部；
其中,多个铰接线缆从所述手柄延伸通过所述轴到达所述柔性脊部，所述多个铰接线缆中的每个具有围绕所述铰接线缆布置的单独的、管状的铰接线缆外壳，以致当张力被施加到所述多个铰接线缆中的至少一个时，所述柔性脊部弯曲，且所述铰接线缆外壳向所述柔性脊部提供反作用力；
其中,可旋转元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述可旋转元件被旋转时，所述末端执行器旋转；并且
其中,致动元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述致动元件运动时，所述末端执行器被致动；
所述设备进一步包括：被构造成相对于所述手柄旋转的刚性管、以及被紧固到所述刚性管和所述柔性脊部的外部覆盖物，以致所述刚性管的旋转导致所述外部覆盖物的旋转，这进而导致所述柔性脊部的旋转。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述轴的所述柔性部分包括被紧固到所述柔性脊部的外线圈。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，当张力被施加到所述多个铰接线缆中的至少一个时，所述铰接线缆外壳向所述柔性脊部提供基本所有所述反作用力，并且所述外线圈基本不向所述柔性脊部提供所述反作用力。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述可旋转元件包括从所述手柄向远侧延伸的中空管状结构，所述中空管状结构由缠绕并模锻到一起的多根细丝形成。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述可旋转元件进一步包括激光切割的海波管，所述激光切割的海波管被紧固到所述中空管状结构，以致当所述中空管状结构被旋转时所述激光切割的海波管也旋转。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述致动元件包括拉线。
7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述末端执行器包括选自包括如下的组中的一种：抓握器、注射针、剪刀、热勒除器、单极探针、止血夹、两极钳、吸引管、单发或多发闭合装置、解剖镊、取出篮和单极剪刀。
8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述轴的所述近端进一步包括刚性部分，并且其中，所述设备进一步包括被安装到病人支撑件的工具支撑件，所述工具支撑件包括用于接收所述刚性部分的开口。
9.根据权利要求7所述的设备，其中，所述单发或多发闭合装置为缝合钉和定位器。
10.一种用于执行微创手术的设备，所述设备包括：
工具，所述工具包括：
具有远端和近端的轴；
被附接到所述轴的所述近端的手柄；以及
被附接到所述轴的所述远端的末端执行器；
其中，所述轴包括从所述轴的所述近端向远侧延伸的柔性部分、以及从所述轴的所述远端向近侧延伸的铰接部分，并且其中，所述铰接部分包括柔性脊部；
其中，多个铰接线缆从所述手柄延伸通过所述轴到达所述柔性脊部，以致当张力被施加到所述多个铰接线缆中的至少一个时，所述柔性脊部弯曲；
其中，可旋转元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述可旋转元件被旋转时，所述末端执行器旋转，其中，所述可旋转元件包括从所述手柄向远侧延伸的中空管状结构，所述中空管状结构由缠绕并模锻到一起的多根细丝形成，并且进一步地其中，所述可旋转元件进一步包括激光切割的海波管，所述激光切割的海波管被紧固到所述中空管状结构，以致当所述中空管状结构被旋转时，所述激光切割的海波管也旋转；并且
其中，致动元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述致动元件运动时，所述末端执行器被致动；
所述设备进一步包括：被构造成相对于所述手柄旋转的刚性管、以及被紧固到所述刚性管和所述柔性脊部的外部覆盖物，以致所述刚性管的旋转导致所述外部覆盖物的旋转，这进而导致所述柔性脊部的旋转。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述轴的所述柔性部分包括被紧固到所述柔性脊部的外线圈。
12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述多个铰接线缆中的每个具有围绕所述铰接线缆布置的铰接线缆外壳，以致当张力被施加到所述多个铰接线缆中的至少一个时，所述铰接线缆外壳向所述柔性脊部提供基本所有反作用力，并且所述外线圈基本不向所述柔性脊部提供反作用力。
13.根据权利要求10所述的设备，其中，所述致动元件包括拉线。
14.根据权利要求10所述的设备，其中，所述末端执行器包括选自包括如下的组中的一种：抓握器、注射针、剪刀、热勒除器、单极探针、止血夹、两极钳、吸引管、单发或多发闭合装置、解剖镊、取出篮和单极剪刀。
15.根据权利要求10所述的设备，其中，所述轴的所述近端进一步包括刚性部分，并且其中，所述设备进一步包括被安装到病人支撑件的工具支撑件，所述工具支撑件包括用于接收所述刚性部分的开口。
16.根据权利要求14所述的设备，其中，所述单发或多发闭合装置为缝合钉和定位器。
17.一种用于执行微创手术的设备，所述设备包括：
工具，所述工具包括：
具有远端和近端的轴；
被附接到所述轴的所述近端的手柄；以及
被附接到所述轴的所述远端的末端执行器；
其中，所述轴包括从所述轴的所述近端向远侧延伸的柔性部分、以及从所述轴的所述远端向近侧延伸的铰接部分，并且其中，所述铰接部分包括柔性脊部；
其中，多个铰接线缆从所述手柄延伸通过所述轴到达所述柔性脊部，以致当张力被施加到所述多个铰接线缆中的至少一个时，所述柔性脊部弯曲；
其中，可旋转元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述可旋转元件被旋转时,所述末端执行器旋转；
其中，致动元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述致动元件运动时，所述末端执行器被致动；并且
其中，所述轴的所述柔性部分包括被紧固到所述柔性脊部的外线圈、被构造成相对于所述手柄旋转的刚性管、以及被紧固到所述刚性管和所述柔性脊部的外部覆盖物，以致所述刚性管的旋转导致所述外部覆盖物的旋转，所述外部覆盖物的旋转导致所述柔性脊部的旋转。
18.根据权利要求17所述的设备，其中，所述多个铰接线缆中的每个具有围绕所述铰接线缆布置的铰接线缆外壳，以致当张力被施加到所述多个铰接线缆中的至少一个时，所述铰接线缆外壳向所述柔性脊部提供基本所有反作用力，并且所述外线圈基本不向所述柔性脊部提供反作用力。
19.根据权利要求17所述的设备，其中，所述可旋转元件包括从所述手柄向远侧延伸的中空管状结构，所述中空管状结构由缠绕并模锻到一起的多根细丝形成。
20.根据权利要求19所述的设备，其中，所述可旋转元件进一步包括激光切割的海波管，所述激光切割的海波管被紧固到所述中空管状结构，以致当所述中空管状结构被旋转时，所述激光切割的海波管也旋转。
21.根据权利要求17所述的设备，其中，所述致动元件包括拉线。
22.根据权利要求17所述的设备，其中，所述末端执行器包括选自包括如下的组中的一种：抓握器、注射针、剪刀、热勒除器、单极探针、止血夹、两极钳、吸引管、单发或多发闭合装置、解剖镊、取出篮和单极剪刀。
23.根据权利要求17所述的设备，其中，所述轴的所述近端进一步包括刚性部分，并且其中，所述设备进一步包括被安装到病人支撑件的工具支撑件，所述工具支撑件包括用于接收所述刚性部分的开口。
24.根据权利要求22所述的设备，其中，所述单发或多发闭合装置为缝合钉和定位器。
25.一种用于执行微创手术的设备，所述设备包括：
工具，所述工具包括：
具有远端和近端的轴；
被附接到所述轴的所述近端的手柄；以及
被附接到所述轴的所述远端的末端执行器；
其中，所述轴包括从所述轴的所述近端向远侧延伸的柔性部分、以及从所述轴的所述远端向近侧延伸的铰接部分，并且其中，所述铰接部分包括柔性脊部；
其中，多个铰接线缆从所述手柄延伸通过所述轴到达所述柔性脊部，以致当张力被施加到所述多个铰接线缆中的至少一个时，所述柔性脊部弯曲；
其中，可旋转元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述可旋转元件被旋转时，所述末端执行器旋转；
其中，致动元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述致动元件运动时，所述末端执行器被致动；并且
其中，所述轴的所述近端进一步包括刚性部分，并且其中，所述设备进一步包括被安装到病人支撑件的工具支撑件，所述工具支撑件包括用于接收所述刚性部分的开口；
所述设备进一步包括：被构造成相对于所述手柄旋转的刚性管、以及被紧固到所述刚性管和所述柔性脊部的外部覆盖物，以致所述刚性管的旋转导致所述外部覆盖物的旋转，这进而导致所述柔性脊部的旋转。
26.根据权利要求25所述的设备，其中，所述轴的所述柔性部分包括被紧固到所述柔性脊部的外线圈。
27.根据权利要求26所述的设备，其中，所述多个铰接线缆中的每个具有围绕所述铰接线缆布置的铰接线缆外壳，以致当张力被施加到所述多个铰接线缆中的至少一个时，所述铰接线缆外壳向所述柔性脊部提供基本所有反作用力，并且所述外线圈基本不向所述柔性脊部提供反作用力。
28.根据权利要求26所述的设备，所述设备进一步包括被构造成相对于所述手柄旋转的刚性管、以及被紧固到所述刚性管和所述柔性脊部的外部覆盖物，以致所述刚性管的旋转导致所述外部覆盖物的旋转，所述外部覆盖物的旋转导致所述柔性脊部的旋转。
29.根据权利要求25所述的设备，其中，所述可旋转元件包括从所述手柄向远侧延伸的中空管状结构，所述中空管状结构由缠绕并模锻到一起的多根细丝形成。
30.根据权利要求29所述的设备，其中，所述可旋转元件进一步包括激光切割的海波管，所述激光切割的海波管被紧固到所述中空管状结构，以致当所述中空管状结构被旋转时，所述激光切割的海波管也旋转。
31.根据权利要求25所述的设备，其中，所述致动元件包括拉线。
32.根据权利要求25所述的设备，其中，所述末端执行器包括选自包括如下的组中的一种：抓握器、注射针、剪刀、热勒除器、单极探针、止血夹、两极钳、吸引管、单发或多发闭合装置、解剖镊、取出篮和单极剪刀。
33.根据权利要求32所述的设备，其中，所述单发或多发闭合装置为缝合钉和定位器。
34.一种用于执行微创手术的设备，所述设备包括：
工具，所述工具包括：
具有远端和近端的轴；
被附接到所述轴的所述近端的手柄；以及
被附接到所述轴的所述远端的末端执行器；
其中，所述轴包括从所述轴的所述近端向远侧延伸的柔性部分、以及从所述轴的所述远端向近侧延伸的铰接部分，并且其中，所述铰接部分包括柔性脊部；
其中，多个铰接线缆从所述手柄延伸通过所述轴到达所述柔性脊部，以致当张力被施加到所述多个铰接线缆中的至少一个时，所述柔性脊部弯曲；
其中，可旋转元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述可旋转元件被旋转时，所述末端执行器旋转；并且
其中，致动元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述致动元件运动时，所述末端执行器被致动；
所述轴被构造成使得当所述铰接部分已经被铰接时，在所述轴内没有弹簧能量的累积的情况下发生所述可旋转元件的旋转；
所述设备进一步包括：被构造成相对于所述手柄旋转的刚性管、以及被紧固到所述刚性管和所述柔性脊部的外部覆盖物，以致所述刚性管的旋转导致所述外部覆盖物的旋转，这进而导致所述柔性脊部的旋转。
35.一种用于执行微创手术的设备，所述设备包括：
工具，所述工具包括：
具有远端和近端的轴；
被附接到所述轴的所述近端的手柄；以及
被附接到所述轴的所述远端的末端执行器；
其中，所述轴包括从所述轴的所述近端向远侧延伸的柔性部分、以及从所述轴的所述远端向近侧延伸的铰接部分，并且其中，所述铰接部分包括柔性脊部；
其中，多个铰接线缆从所述手柄延伸通过所述轴到达所述柔性脊部，以致当张力被施加到所述多个铰接线缆中的至少一个时，所述柔性脊部弯曲；
其中，可旋转元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述可旋转元件被旋转时，所述末端执行器旋转；并且
其中，致动元件从所述手柄延伸通过所述轴到达所述末端执行器，以致当所述致动元件运动时，所述末端执行器被致动；
所述设备进一步包括：被构造成相对于所述手柄旋转的刚性管、以及被紧固到所述刚性管和所述柔性脊部的外部覆盖物，以致所述刚性管的旋转导致所述外部覆盖物的旋转，这进而导致所述柔性脊部的旋转。
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