CN108472061A - 与外科装置一起使用的多头存储库 - Google Patents

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Abstract

本文描述了用于组织多个端部执行器并且通过外科手术套管针选择性地递送所述多个端部执行器的装置和方法。在一个实施方案中，提供了外科端部执行器装载装置，所述外科端部执行器装载装置包括：与外科套管针交接的至少一个配合元件，定位成与外科套管针的工作通道对准的部署管腔，具有在其中形成的多个端部执行器管腔以接收端部执行器的端部执行器存储库，所述存储库被构造成能够选择性地使所述多个端部执行器管腔中的任一个与所述部署管腔对准，以及联接到所述存储库并被构造成能够从所述存储库推进端部执行器通过所述部署管腔的推进器。

Description

与外科装置一起使用的多头存储库
技术领域
本公开整体涉及外科器械，并且更具体地涉及将端部执行器递送到外科部位的装置。
背景技术
外科手术用于处理和治疗各种疾病、病症和损伤。外科上常常需要通过开放或微创外科手术操作来进入内部组织。术语“微创”是指所有类型的微创外科手术，包括内窥镜式、腹腔镜式、关节镜式、自然腔道管腔内式、以及经自然腔道内镜手术。与传统的开放外科手术相比，微创手术可具有许多优点，包括创伤减小、恢复更快、感染风险降低和瘢痕形成减少。
在许多微创手术中，将二氧化碳气体吹入腹腔以提供足够的空间来执行手术。充胀的腔通常处于压力下并有时被称为处于气腹状态。外科进入装置通常用于在保持气腹的同时有利于对内部组织进行外科操纵。例如，在外科手术期间，可刺穿腹壁，并且可将插管或套管针(诸如图1A至图2中所示的套管针)插入腹腔中。套管针可提供端口，通过该端口可将其他外科器械传递到患者体内以执行多种手术。
微创手术的发展使手术越来越复杂，从而需要多种器械和体内精准的操纵。由于由套管针提供的进入空间有限并且与之相关联的伤口尺寸相对较大，因此一种解决方案是使用经皮外科器械直接插入到体腔中并且用于补充通过一个或多个套管针引入的器械。例如，已经开发出涉及附加的经皮器械来帮助回缩器官和结构的手术。在其他手术中，具有可移除端部执行器的一个或多个经皮器械与可适应各种端部执行器的通道的套管针结合使用，以用于在体内与器械连接。经皮插入的外科器械(即在没有进入装置的情况下直接穿过组织)可通过减小所形成的伤口尺寸而进一步减少对患者的创伤和瘢痕形成。此类器械的附加细节可见于例如标题为“在体内更换端部执行器的方法(Method For Exchanging EndEffectors In Vivo)”的授予Spivey等人的美国专利申请公布2011/0087267中，该专利申请据此以引用方式并入本文。
然而，增加经皮插入的外科器械的使用并非没有挑战。例如，使用经皮插入的外科器械可需要大量操作人员同时操纵经皮插入的器械，提供传递端部执行器的通路的套管针，以及用于通过套管针递送端部执行器并将其附接到器械的远侧端部的装载装置。当按顺序使用几个端部执行器以执行不同任务(例如，抓紧、切割等)时，该操作的复杂性变得复杂。在这种情况下，外科医生或其他使用者被迫应付所述多个端部执行器连同至少一个装载装置、套管针和经皮器械。
此外，很难将端部执行器从患者身体内部的经皮插入的器械成功地附接或移除。造成这种情况的原因很多，最重要的是在其中操纵器械轴和端部执行器的封闭且远程的环境。外科医生可难以确保外科套管针的直轴和经皮器械的直轴在联接或脱离端部执行器时处于对准状态。此外，在这种封闭环境中难以确定端部执行器何时完全并且成功地联接到经皮器械和/或装载装置。然而，做出该决定可以是重要的，因为在将一个端部执行器连接到另一个器械之前过早从一个器械释放该端部执行器可使端部执行器掉落到体腔内，从而需要更多的时间和行动才能将其取回。
解决这些挑战的一个尝试是利用套管针作为用于将经皮插入的器械的远侧端部传递离开患者身体以更换端部执行器的装置。然而，在“错误”方向(即从其远侧端部朝向其近侧端部)上使器械(具有或不具有所附接的端部执行器)穿过套管针可损坏存在于套管针中的一个或多个密封件，所述密封件有助于保持气腹。这是因为套管针密封件常常被设计成具有面向从近侧到远侧的器械通道的“鸭嘴”或其他形状。
因此，需要改进的装置和方法，所述装置和方法帮助使用者管理多个模块化外科端部执行器，并将它们传递到患者身体中以用于附接到定位在身体内部的外科器械。还需要改进的装置和方法，所述装置和方法可向使用者提供关于端部执行器与另一器械之间的联接(或其缺失)的更好反馈。
发明内容
本发明整体提供用于管理外科端部执行器并且将外科端部执行器递送到患者身体中以用于在体内附接至另一外科器械的装置和方法。本文所述的装置和方法可通过提供具有能够容纳多个端部执行器并且将任何这种端部执行器选择性地部署到患者身体中的端部执行器存储库的装载装置来减少这种类型的操作的复杂性。此外，本文所述的装置和方法可以与通常将插塞联接到套管针的相同方式联接到外科套管针。该联接可有效地将装载装置和套管针组合成单个部件，所述单个部件可更容易地由使用者操纵。该单个部件提供组织和部署多个外科端部执行器。本文所述的装置和方法还可包括设计成易于端部执行器与经皮器械对准和联接的过程的特征部，诸如能够在患者身体内枢转端部执行器以便更容易地对准或者包括提供端部执行器何时是否牢固地联接的反馈的一个或多个特征部。
在一个方面，提供了外科端部执行器装载装置，所述装载装置包括：至少一个配合元件以及部署管腔，所述至少一个配合元件被构造成能够与套管针的至少一个互补配合元件交接，以限制装载装置相对于套管针的运动，所述部署管腔形成于装载装置的远侧端部中并且被定位成当至少一个配合元件与套管针的至少一个互补配合元件交接时与外科套管针的工作通道对准。所述装置还包括端部执行器存储库，所述端部执行器存储库具有形成于其中的多个端部执行器管腔，所述多个端部执行器管腔各自被构造成能够接收外科端部执行器，所述端部执行器存储库被进一步构造成能够选择性地将所述多个端部执行器管腔中的任一个与所述部署管腔对准。所述装置还包括至少一个推进器，所述至少一个推进器联接到端部执行器存储库并且被构造成能够从端部执行器存储库的端部执行器管腔推进外科端部执行器通过部署管腔。
本文所述的装置和方法可包括各种附加的特征或变型，所有这些特征或变型均被认为在本发明的范围内。例如，在一些实施方案中，端部执行器存储库可以是可旋转转盘。在此实施方案中，转盘可旋转以将在其中形成的多个端部执行器管腔中的任一个与装载装置的部署管腔和/或外科套管针的工作通道对准。然而，在其他实施方案中，端部执行器存储库可具有可供选择的形状，诸如平移以使各种端部执行器管腔与部署管腔和/或套管针工作通道对准的矩形仓。无论其形状如何，端部执行器存储库可具有形成于其中的任何数量的端部执行器管腔，并且在某些实施方案中，可具有三个或更多个端部执行器管腔。
在一些实施方案中，端部执行器存储库可包括多个观察口，观察口被定位成允许每个端部执行器管腔的内容物的可视化。此类端口可允许使用者快速确定哪个端部执行器管腔具有装载在其中的端部执行器以及每个内腔中有哪种类型的端部执行器。
在某些实施方案中，至少一个推进器可滑动地设置在端部执行器存储库的端部执行器管腔内，并且被构造成能够沿端部执行器管腔的纵向轴线平移外科端部执行器。此外，所述至少一个推进器可联接到延伸超过端部执行器管腔的外径的致动器。在此实施方案中，使用者可通过沿装载装置的长度朝远侧平移致动器来推进端部执行器。
至少一个推进器的其他配置也是可能的。例如，在一些实施方案中，至少一个推进器可包括蜗杆驱动机构，以实现端部执行器沿装置的纵向轴线的运动。蜗杆驱动机构可包括例如端部执行器保持器，该端部执行器保持器联接到端部执行器并且当蜗杆驱动机构旋转时沿装载装置的长度平移。需注意，在一些实施方案中，平移推进器和蜗杆驱动机构或其他配置的组合可一起使用，例如，一个推进器在第一距离上承载端部执行器，并且另一个推进器在第二距离上承载端部执行器。
如上所述，在某些实施方案中，装载装置可包括设置在部署管腔内并被构造成能够联接到外科端部执行器的端部执行器保持器。在一些实施方案中，端部执行器保持器能够相对于装载装置枢转，以便在端部执行器被推进通过部署管腔之后使端部执行器相对于装载装置枢转。以这种方式枢转所述端部执行器能够有助于使所述端部执行器与经皮插入的外科器械对准以易于联接过程。
在其他实施方案中，装载装置的端部执行器保持器或其他部分可包括一个或多个特征部，以指示端部执行器何时与其联接。这些特征部可包括例如通过与端部执行器保持器完全配合的端部执行器致动的枢转或弹起/弹出指示器。这些指示器可向使用者提供有用的反馈。
在另一方面，提供了一种外科器械套件，该外科器械套件包括装载装置，所述装载装置具有：至少一个配合元件、在其远侧端部中形成的部署管腔、具有形成于其中的多个端部执行器管腔的端部执行器存储库，所述端部执行器存储库被构造成能够选择性地使所述多个端部执行器管腔中的任一个与所述部署管腔对准、以及联接到所述端部执行器存储库的至少一个推进器。套件还包括套管针，所述套管针具有近侧端部、远侧端部、至少一个配合元件，以及从近侧端部穿过套管针延伸至远侧端部的工作通道以及多个外科端部执行器。另外，所述多个外科端部执行器被接收在端部执行器存储库的多个端部执行器管腔内，所述装载装置的至少一个配合元件与套管针的至少一个配合元件交接，并且所述装载装置的部署管腔与套管针的工作通道对准。
与上述装置一样，可能有多种变型和附加特征。例如，在一些实施方案中，端部执行器存储库可以为可旋转转盘。此外，在某些实施方案中，端部执行器存储库可包括多个观察口，观察口被定位成允许每个端部执行器管腔的内容物的可视化。
同样类似于上述装置，在一些实施方案中，至少一个推进器可滑动地设置在端部执行器存储库的端部执行器管腔内，并且被构造成能够沿端部执行器管腔的纵向轴线平移外科端部执行器。另外，所述至少一个推进器可联接到延伸超过端部执行器管腔的外径的致动器。
在某些实施方案中，套件的装载装置还可包括定位在部署管腔内并且被构造成能够选择性地联接到多个外科端部执行器中的一个的端部执行器保持器。此外，在一些实施方案中，端部执行器保持器可相对于装载装置枢转，以便在外科端部执行器被推进通过部署管腔之后使与其联接外科端部执行器相对于装载装置枢转。
在另一方面，提供了一种外科方法，所述外科方法包括将装载装置与外科套管针联接，使得在装载装置中形成的部署管腔与外科套管针的工作通道同轴对准，并且装载装置和外科套管针上的互补配合特征部限制其间的相对运动。所述方法还包括致动装载装置的端部执行器存储库以将形成于其中的多个端部执行器管腔中的一个与装载装置的部署管腔对准，并推进容纳在端部执行器管腔内的外科端部执行器通过装载装置的部署管腔和外科套管针的工作通道。
在一些实施方案中，推进外科端部执行器可包括旋转蜗杆驱动机构以实现外科端部执行器的远侧推进。然而，在其他实施方案中，推进外科端部执行器可包括在端部执行器管腔内将推进器朝远侧平移。在其他实施方案中，推进外科端部执行器可包括平移和旋转装载装置的各种部件的组合。
在某些实施方案中，该方法还可包括在端部执行器已经被推进通过外科套管针的工作通道之后相对于装载装置枢转外科端部执行器。这可例如易于使端部执行器与外科器械对准以便与其联接的过程。
上述任何特征结构或变型能够以多种不同的组合应用于本发明的任何特定方面或实施方案。没有明确叙述任何特定的组合仅仅是为了在本发明内容中避免赘述。
附图说明
图1A为现有技术外科套管针的一个实施方案的透视图；
图1B为图1A的外科套管针的另一透视图；
图2为图1A的外科套管针的分解图；
图3A为外科端部执行器装载装置的一个实施方案的透视图；
图3B为图3A的装置的另选透视图；
图3C为图3A的装置的顶视图。
图4A为包括联接到图1A的套管针的图3A的装置的组件的透视图；
图4B为图4A的组件的另选透视图；
图4C为沿图3C中所示的线A-A截取的图4Aa的组件的侧面剖视图；
图4D为图4A的组件的部分透明的透视图；
图5为图3A的外科端部执行器装载装置的配合元件的一个实施方案的透视图；
图6为外科套件的一个实施方案的部件的透视图；
图7A为图3A的装置的分解图和外科端部执行器的一个实施方案；
图7B为图7A的装置的另选分解透视图；
图7C为图7A的装置的一部分的细部图；
图7D为图7C中所示装置的一部分的另选透视图；
图8为端部执行器存储库的一个实施方案的侧面剖视图；
图9A为外科端部执行器装载装置的另一个实施方案的透视图；
图9B为图9A的装置的另选透视图；
图10A为包括联接到图1A的套管针的图9A的装置的组件的透视图；
图10B为图10A的组件的另选透视图；
图11为图9A的装置的分解图；
图12为图9A的装置的蜗杆管的透视图；
图13A为图9A的装置的端部执行器保持器的透视图。
图13B为图13A的端部执行器保持器的前视图；
图14为图9A的装置的端部执行器保持器引导件的透视图；
图15为图9A的装置的远侧部分的部分透明透视图；
图16为外科端部执行器的一个实施方案的透视图；
图17为图9A的装置的远侧部分以及沿线B-B截取的图16的端部执行器的侧面剖视图；
图18A为外科端部执行器装载装置组件的一个实施方案的透视图，所述外科端部执行器装载装置组件具有设置在第一回缩位置和第二部署位置之间的位置处的推进器；
图18B为沿线C-C截取的图18A的装置的侧面剖视图；
图18C为图18A的装置的透视图，其中推进器处于第二部署位置；
图19为图18A的推进器、端部执行器保持器和外科端部执行器的分解图；
图20为图18A的装置的端部执行器保持器外壳的透视图；
图21为图18A的装置的端部执行器保持器枢转端盖的透视图；
图22为图18A的装置的端部执行器保持器保持夹的透视图；
图23A为处于未联接配置的图18A的端部执行器保持器和端部执行器的透视图；
图23B为图23A的端部执行器保持器和端部执行器的侧视图；
图24A为处于联接配置的图18A的端部执行器保持器和端部执行器的透视图；
图24B为图24A的端部执行器保持器和端部执行器的侧视图；
图25A为包括具有处于第一位置的联接指示器的外科端部执行器装载装置的组件的一个实施方案的透视图；
图25B为图25A的组件的透视图，其中联接指示器处于第二位置；
图26为包括经皮外科器械和端部执行器装载装置的组件的一个实施方案的透视图，其中端部执行器装载装置的柄部的一部分出于示例性目的而被移除；
图27A为图26的端部执行器装载装置的一部分的细部图；
图27B为图27A的装置的部分的部分透明视图；
图28A为在端部执行器联接之前的图26的端部执行器装载装置的一部分的部分透明视图；
图28B为在端部执行器联接之后的图28A的装置的部分的部分透明视图；
图29A为图26的经皮外科器械的一部分的细部图；
图29B为图29A的装置的部分的部分透明视图；
图30A为在端部执行器联接之前的图26的经皮外科器械的一部分的部分透明视图；并且
图30B为在端部执行器联接之后的图30A的装置的部分的局部透明的部分透明视图。
具体实施方式
现在将描述某些示例性实施方案，以从整体上理解本文所公开的装置和方法的结构、功能、制造和用途原理。这些实施方案的一个或多个示例已在附图中示出。本领域的技术人员将会理解，本文具体描述并在附图中示出的装置和方法是非限制性的示例性实施方案，本公开的范围仅由权利要求书限定。结合一个示例性实施方案进行图解说明或描述的特征部可与其他实施方案的特征部进行组合。此类修改和变型旨在包括在本发明的范围之内。
另外，就在公开的装置和方法的描述中使用线性或圆形尺寸而言，此类尺寸并非旨在限制可与此类装置和方法结合使用的形状的类型。本领域的技术人员将认识到，可容易针对任何几何形状确定此类线性和圆形尺寸的等效尺寸。另外，装置及其部件的尺寸和形状可至少取决于将在其中使用该装置的受试者的解剖结构、将与该装置一起使用的部件的尺寸和形状、以及将在其中使用该装置的方法和规程。
本文描述了外科装置和方法，所述外科装置和方法提供了通过外科套管针进入到患者身体中的外科器械端部执行器的改进的组织和递送。所提供的装置和方法包括能够容纳多个模块化端部执行器并且通过部署管腔选择性地递送端部执行器中的任一个的端部执行器存储库。此外，包括用于将端部执行器装载装置配合到外科套管针的特征部，使得外科医生或其他使用者不再需要单独操纵两个装置。通过将端部执行器装载装置和外科套管针组合到单个装置中，并且提供组织和部署多个端部执行器的能力，涉及端部执行器的手术的复杂性可显著减小。此外，本文所述装置和方法的某些实施方案可提供其他特征部，诸如能够使端部执行器相对于装载装置或联接反馈指示器枢转，以进一步改善外科手术。
图1A至图2示出本领域已知的外科套管针100的一个实施方案，外科套管针100可与本文所述的装置和方法结合使用。所示的套管针100类似于由俄亥俄州辛辛那提市的Ethicon Endo-Surgery有限公司(Ethicon Endo-Surgery,Inc.of Cincinnati,Ohio)以商品名ENDOPATH 销售的套针，但是本领域已知的任何其他套管针也可以与或者易于适用于与本文描述的装置和方法一起使用。套管针100通常包括联接到近侧套管针壳体104的远侧套管针套筒102。套管针100可具有延伸穿过其中的管腔或工作通道106，并且一个或多个密封件(参见图2)可设置在远侧套筒102和近侧壳体104之间的工作通道上。此外，可包括吹入端口108以允许引入吹入气体诸如二氧化碳，从而帮助在手术期间保持气腹。
套管针壳体104可包括近侧表面110，近侧表面110被构造成能够与例如插塞(未示出)联接，插塞可用于帮助使套管针100穿过组织。套管针壳体104还可包括至少一个配合元件，该配合元件被构造成能够有助于将插塞联接到套管针100。在所示实施方案中，例如，所述至少一个配合元件包括多个凹槽112，所述多个凹槽112被构造成能够接收形成在插塞上的对应突出部(未示出)。关于插塞和套管针之间的示例性联接的进一步细节可见于授予Voegele等人的标题为“多角度鸭嘴密封件组件(Multi-Angled Duckbill SealAssembly)”的美国专利No.8,034,032中，该专利据此以引用方式并入本文。
套管针以各种尺寸制成，并且通常以工作通道106的直径表示。该测量代表可穿过套管针进入患者身体中的最大宽度或直径的器械。在ENDOPATH 套管针的情况下，例如，工作通道的直径通常为5mm或12mm。通常利用较小的这两种尺寸来引入端部执行器和其他外科器械，而可视镜通常通过较大尺寸的工作通道引入。当然，这些并不限制套管针的尺寸和预期用途，而仅仅是示例。
除上述基本部件之外，套管针的各种密封件对于保持气腹非常重要，并且可有点复杂。图2示出在该非限制性示例性实施方案中的包括其各种内部部件的套管针100的分解图。从套管针100的近侧端部开始，示出了第一器械密封件202。器械密封件202通常在其中心中具有与工作通道106同轴对准的圆形孔。器械密封件202被构造成能够围绕例如套管针工作通道从中穿过的圆形镜或器械形成密封。在一些实施方案中，当没有器械存在时，孔可保持打开，即，其不完全塌缩以密封工作通道106的近侧部分和远侧部分。
器械密封件202可定位成接近“鸭嘴”密封件204，“鸭嘴”密封件204被构造成能够在没有器械存在时密封工作通道106。具有形成直唇缘的相对侧壁的鸭嘴密封件204的形状可有效地在没有器械的情况下密封通道，但通常不能在器械周围形成紧密密封。这是包括具有不同形状和目的的串联的两个密封件的一个原因。当然，许多其他密封件形状、数量和配置是本领域已知的，并且可与本文所述的装置和方法一起使用。
所示的套管针100还包括吹入端口阀206和围绕密封件202、204的内壳体208。最后，所示的实施方案包括由刮除器210和吸附构件212形成的流体移除器组件。流体移除器组件被构造成能够在其通过套管针朝近侧回缩回穿过套管针的工作通道时移除器械上可存在的体液或其他流体。具体地，可由模制的聚异戊二烯形成并且具有与工作通道106同轴对准的中心开口的刮除器210压靠器械，并且当器械相对于其移动时移除流体。刮除器210可包括形成于其中并从中心开口延伸的一系列径向通道(未示出)。通道将具有毛细管效应，并且允许流体从刮除器210的中心开口径向向外流动。然后，该流体将被吸附构件212吸收，吸附构件212与刮除器210的外部部分接触。吸附构件212可由例如聚烯烃或其他吸附材料形成。
如上所述，通常在微创手术期间使用套管针100和它的其他实施方案，以提供进入患者身体内部的装置。此外，它们通常与经皮插入的器械结合使用，以便将模块化端部执行器传递到患者身体中。然后可将这些端部执行器联接到经皮器械的窄远侧端部，以允许器械执行各种任务。例如，模块化端部执行器的一个实施方案可包括一对钳口，该对钳口可通过经皮插入器械的两个同心轴的相对运动来致动。轴可容易地穿过组织而不使用套管针或其他进入装置，并且钳口可在体内联接到轴，以将轴转动成用于抓紧和操纵组织的有用工具。
使用这些类型的器械所面临的挑战通常是模块化端部执行器与经皮插入器械的远侧端部的联接、脱离或更换过程的结合。所述过程通常涉及用于抓紧端部执行器并且用于通过使端部执行器穿过套管针100的工作通道而将端部执行器引入患者身体中的单独装载装置。然后，装载装置和器械必须正确对准，以将器械的轴插入在端部执行器中形成的承窝中。完成该联接过程可需要同时操纵装载装置、其从中穿过的套管针，以及皮下插入的器械。此外，随着所使用的端部执行器的数量增加，对于外科团队的手术和需求的复杂性也增加，因为必须跟踪和组织端部执行器，并且每次更换都需要同时操纵上面列出的部件。
除了同时操纵多个部件或管理一组模块化端部执行器的困难之外，在发生手术的封闭和远程环境中，可难以实现各种部件之间的期望的对准或者识别模块化端部执行器何时联接到给定部件(并且因此何时可从另一个部件释放)也。为解决这些问题，一些外科医生和其他使用者选择使经皮插入器械穿过套管针100自身体离开。这可允许外科医生直接操纵端部执行器和器械的远侧端部。然而，使器械从套管针100的远侧端部到其近侧端部穿过套管针100可损坏套管针密封件。如图2所示，套管针密封件(以及如果存在的流体移除组件)被设计成接收在近侧至远侧方向上移动的器械。由于器械轴保持密封件处于打开位置并且防止在近侧回缩期间无意地使密封件变形，所以最初通过这种方式传递的器械的回缩是不成问题的。然而，当器械最初在远侧至近侧方向上传递时，器械可使套管针密封件202、204变形或将其破坏。
图3A至图3C示出解决这些和其他挑战的外科端部执行器装载装置300的一个实施方案。装置300通常包括具有远侧部分303的壳体302，远侧部分303被构造成能够邻接外科套管针的近侧端部。装置300还包括至少一个配合元件304，至少一个配合元件304联接到壳体302并且被构造成能够与外科套管针的互补配合元件(例如，套管针100的配合元件112)交接以限制壳体相对于套管针的运动。部署管腔306从壳体302的远侧部分303延伸并且被构造成能够与外科套管针的工作通道对准并延伸到工作通道中。在部署管腔306近侧为端部执行器存储库308，端部执行器存储库308包括形成于其中的多个端部执行器管腔，该端部执行器管腔可容纳模块化外科端部执行器。所示实施方案中的存储库308为转盘，转盘可旋转以使端部执行器管腔中的任一个与部署管腔306对准。然后可使用推进器310将外科端部执行器从存储库308移动到部署管腔306中以通过外科套管针递送到患者身体中。
图4A和图4B示出联接到套管针100的装载装置300的视图。如图所示，壳体302的面向远侧的第一部分303可邻接套管针100的近侧表面110。另外，部署管腔306可延伸穿过套管针100的工作通道106，使得外科端部执行器可从套管针套筒102的远侧端部被递送出去。尽管部署管腔306的远侧端部被示出为从套管针100的工作通道106的远侧端部延伸，但是部署管腔306的远侧端部保持在工作通道远侧端部的近侧，或比未示出延伸远的其他配置是可能的。
装载装置300可通过在装置上形成的一个或多个配合元件联接到套管针100，该配合元件与在套管针上形成的互补配合元件交接。图4C至图4D更详细地示出装载装置300和套管针100之间的联接。如图5中的配合元件304的细部图所示，配合元件可为U形框架500的形式，U形框架500具有在其远侧端部上形成的钩、倒钩或夹具502。U形框架500还可包括形成于其中的中心管腔503，中心管腔503被构造成能够接收部署管腔306。配合元件304可由弹性材料诸如可弹性变形的聚合物或金属形成，并且可被偏压远离配合元件304和装载装置300的纵向轴线L。该偏压可有助于配合元件304与在套管针100中形成的凹槽交接。配合元件304还可包括相对的致动表面504，相对的致动表面504可由外科医生或其他使用者按压以便在需要时选择性地从套管针100脱离或释放装载装置300。致动表面504可包括在其上形成的脊状件或其他表面特征部以帮助使用者抓紧和按压它们。尽管配合元件304被示出为具有相对的远侧端部特征部502的单个U形框架500，但在其他实施方案中，可围绕被构造成能够延伸到外科套管针100的部署管腔306在各个位置处采用多个单独的配合元件，或者可采用不同形状的框架，例如具有四个远侧配合特征部的T形或十字形框架。
再次参照图4和图4D的横截面和部分透明视图，可观察到装载装置300的配合元件304与套管针100的互补配合元件112之间的相互作用。具体地，在U形配合元件304的远侧端部处形成的钩502延伸到形成于套管针100的近侧表面110中的凹槽112中。此外，由于配合元件304的向外偏压，钩502接合套管针100的近侧表面110的下侧，并且防止装载装置300从套管针轴向(即沿纵向轴线L)抽出。此外，配合元件304的大致矩形横截面形状可基本上填充大致矩形的凹槽112，从而防止装载装置300相对于纵向轴线L径向地旋转或以其他方式移动。因此，装载装置300的配合元件304可被构造成能够限制装载装置300相对于套管针100在所有自由度上的运动。
为从套管针100释放装载装置300(例如，在外科手术结束时，或者如果具有不同组外科端部执行器的不同装载装置穿过套管针工作通道106)，外科医生或其他使用者可按压配合元件304的相对致动表面504，以便抵靠朝纵向轴线L的任何偏压力移动远侧钩502。钩的这种运动可允许钩502从套管针100的近侧表面110的下侧脱出并穿过其中形成的凹槽112。因此，装载装置300可选择性地联接到套管针100。
所示配合元件304仅为配合元件的一个实施方案，然而，也可能有多种其他配置。例如，装载装置300上的远侧突出钩502和在套管针100中形成的凹槽112的配置可以颠倒，使得从套管针近侧表面突出的钩可以被接收在形成于装载装置壳体302的面向远侧部分303的凹槽内。在其他实施方案中，钩502的偏压和取向可颠倒，使得它们朝向纵向轴线L径向向内偏压，而不是如图所示径向向外偏压。此外，钩502可定位在装载装置300的外表面上并且被构造成能够与在套管针100的近侧部分的外表面上形成的凹槽、搁架或其他表面特征部接合。本领域还可采用多种其他已知的联接机构。无论配合元件的具体配置如何，装载装置300可包括与在套管针100上形成的至少一个配合元件互补的至少一个配合元件。在许多情况下，套管针上的至少一个配合元件可预先存在并用于附接其他套管针附件，诸如插塞。
另外，至少一个配合元件304的某些实施方案可被构造成能够允许装载装置300与套管针100之间的至少一些相对运动。例如，在一些实施方案中，至少一个配合元件304可包括延伸到在套管针100中形成的凹槽中的至少一个圆柱形杆或其他突出部，而不利用钩或其他特征部以正向地锁定到套管针上。在此实施方案中，可防止装载装置300相对于纵向轴线L或围绕纵向轴线L径向移动，但可允许装载装置相对于纵向轴线L轴向移动。在其他实施方案中，装载装置壳体302的面向远侧部分303可包括被构造成能够在套管针100的近侧部分上延伸的外壁，并且在装载装置300和套管针100两者上均可形成一个或多个花键，以防止相对于纵向轴线L的相对旋转或径向运动。在其他实施方案中，可允许围绕纵向轴线L旋转，而在其他方向上的运动可被限制。当然，可使用本领域已知的多种配合元件的任何组合，并且不需要符合本文提供的具体示例。
图6示出根据本公开的教导内容可形成外科器械套件的各种部件。套件可包括模块化外科端部执行器602(或其多个)、类似于上述装置300的端部执行器装载装置604，以及类似于上述套管针100的外科套管针606。在使用中，可将一个或多个外科端部执行器602装载到装载装置604的端部执行器存储库中。以这种方式装载端部执行器能够有助于使端部执行器组织保持有组织，从而易于在外科手术期间进行选择和部署。为此，端部执行器存储库的壁可由透明材料形成，或者可包括形成于其中的一个或多个观察口，以允许使用者观察存储库的哪个端部执行器管腔具有装载在其中的端部执行器，以及哪种类型的端部执行器可用于部署。然后，可将装载的端部执行器装载装置604以与插塞或其他套管针附件相同的方式联接到外科套管针606。最终结果是单个装置，所述单个装置在手术期间可容易地用单手操纵(与其中必须使用至少两只手同时操纵单独的套管针和装载装置的更传统的设置相反)。另外，端部执行器存储库可选择性地将其端部执行器管腔中的任一个与主部署管腔对准，以便将任何装载的端部执行器递送穿过套管针606到患者的身体中。在所示实施方案中，这可通过旋转转盘存储库来实现，直到期望的端部执行器管腔与部署管腔对准。当然，可以颠倒该过程，并且在使用后将端部执行器返回到空的端部执行器管腔中。
图7A至图7D示出更详细地讨论的装载装置300的各种部件。如图所示，在该实施方案中，壳体302和部署管腔306为一体形成的部件。不需要在每个实施方案中都是如此。此外，部署管腔306可具有任何期望的长度，并且在一些实施方案中，可以仅仅是形成在壳体302或面向远侧部分303中的通孔。至少一个配合元件304夹置在近侧壳体302和面向远侧部分303之间，并且部署管腔306穿过形成于其中的中心管腔503。在装置的近侧端部处，端部执行器存储库308联接到壳体302。所示的存储库308呈可旋转转盘的形式，该可旋转转盘具有形成于其中的三个端部执行器管腔。推进器310可滑动地定位在存储库的每个端部执行器管腔内，并且可用于将端部执行器从端部执行器管腔内移动到部署管腔306中，并最终将其远侧端部延伸到患者身体中。每个推进器310可包括联与其联接的致动器701，致动器701延伸超过端部执行器管腔的外径，并且可由使用者直接操纵以控制端部执行器的推进。最后，按钮702被包括在壳体302中，按钮702可用于选择性地阻塞部署管腔306并防止任何端部执行器推进穿过其中。
图7C和图7D更详细地示出壳体302和端部执行器存储库308之间的联接。如图7C所示，壳体302包括尺寸设定成接收存储库308并且允许其围绕中心轴线旋转的切口704。部署管腔306延伸穿过壳体302，使得其可与存储库308的端部执行器管腔中的任一个选择性地对准。还更详细地示出了按钮702，按钮702包括可填充部署管腔306的开口的突出部706，以阻塞任何端部执行器从中穿过的通道。按钮702通过偏压元件708偏压到打开位置，并且因此需要致动以阻塞部署管腔通道。
图7D示出从另选角度看去的壳体302和存储库308，并且示出所示实施方案的三个端部执行器管腔710。如上所述，每个管腔可具有纵向轴线并且可包括可滑动推进器310，可滑动推进器310被构造成能够沿其设置在其内的管腔的纵向轴线平移。另选地，单个推进器310可被构造成能够通过例如将推进器可移除地插入到所期望的端部执行器管腔中来与所有端部执行器管腔710一起使用。如上所述，所示实施方案中的端部执行器存储库308呈具有三个端部执行器管腔710的可旋转转盘的形式。然而，这仅仅是示例性实施方案，因为具有较大或较小数量的端部执行器管腔的存储库是可能的。此外，还可能有具有不同形状和机构的存储库，以用于选择性地将给定端部执行器管腔与部署管腔对准。例如，具有矩形形状的端部执行器存储库可具有沿其单个维度彼此相邻放置的多个端部执行器管腔，并且存储库可被构造成能够沿该维度平移以选择性地将端部执行器管腔中的任一个与部署管腔对准。
上文所示和描述的推进器310包括设置在端部执行器管腔710内的细长轴，使得致动器701通过使用者进行的运动可将端部执行器穿过部署管腔306推进至装载装置300的远侧端部。然而，如上所述，部署管腔306可具有任何期望的长度，包括非常短的长度。在此实施方案中，也可期望包括更短的长度的推进器。此外，一些实施方案可采用第二推进器机构来控制端部执行器通过部署管腔的推进，如下文更详细所述。在此实施方案中，也可期望端部执行器存储库内的更短的推进器。图8示出此装载装置和推进器的一个实施方案。装载装置800可类似地包括壳体802和端部执行器存储库804。另外，存储库804可包括能够各自接收模块化外科端部执行器602的多个端部执行器管腔806。然而，在所示实施方案中，推进器808更短，使得端部执行器602更靠近控制推进器808的位置的致动器810。因此，当致动器810移动到最远侧位置时，端部执行器602将定位在部署管腔(未示出)的近侧端部处。
图9A至图17示出端部执行器装载装置900的另一个实施方案，端部执行器装载装置900包括用于控制端部执行器在端部执行器存储库和部署管腔内的运动的单独的推进器机构。装置900包括与上述装置类似的若干部件，包括壳体902、面向远侧部分903、至少一个配合元件904、部署管腔906、端部执行器存储库908和可滑动推进器910。此外，装置900与外科套管针诸如上文所述的套管针100以与装置300类似的方式联接。然而，装置900还包括蜗杆驱动机构914，蜗杆驱动机构914控制端部执行器916穿过部署管腔906的推进。
图11的分解图更详细地示出装置900的部件。壳体902、903，配合元件904和端部执行器存储库908的构造类似于上述装置300。此外，装置900还包括按钮1102，按钮1102用于选择性地阻塞端部执行器进入部署管腔906中的通道。另外，推进器910类似于图8中所示和上文所述的实施方案。蜗杆驱动机构914包括部署管腔906、平移端部执行器保持器1108和端部执行器保持器引导件1110。端部执行器保持器引导件1110位于部署管腔906内并且相对于装置900旋转地固定，同时在部署管腔906旋转时端部执行器保持器1108沿引导件1110滑动。此外，母螺纹1204(参见图12)可形成在部署管腔906的内侧壁上，以在部署管腔旋转时引导端部执行器保持器1108的运动。
图12更详细地示出部署管腔906。装置900的部署管腔906可相对于壳体902自由旋转，并且包括扩大的凸缘1202，以允许使用者抓紧部署管腔并控制其旋转。凸缘1202可包括形成于其外表面上以增强使用者抓紧的特征部。
图13A和图13B示出端部执行器引导件1108。引导件1108可为大致环形的部件1302，部件1302的尺寸设定成在部署管腔内滑动，并且允许端部执行器穿过形成于其中的管腔。部件1302的外表面可包括被构造成能够由在部署管腔906的内侧壁中的形成的母螺纹1204接收的一个或多个突出部1304，以及被构造成能够接收端部执行器保持器引导件1110的一部分的一个或多个凹槽1306。
图14示出可相对于装置900旋转地固定的端部执行器保持器引导件1110(例如，在其近侧端部处固定到壳体902)，并且在部署管腔906旋转时可引导端部执行器保持器1108的近侧/远侧平移。引导件1110可包括近侧保持环1402和远侧保持环1404，以及一个或多个纵向延伸的导轨1406。导轨1406可固定到近侧保持环1402和远侧保持环1404并且其尺寸可被设定成接收在形成于端部执行器保持器1108中的一个或多个凹槽1306内。鉴于引导件1110不能相对于壳体902旋转，导轨1406和凹槽1306的相互作用也可防止端部执行器保持器1108旋转。
图15示出设置在部署管腔906内的端部执行器保持器引导件1110。在图中可见的是远侧保持环1404(近侧保持环1402未被示出并且可附连到壳体902)、纵向延伸的导轨1406，以及形成于部署管腔906的内侧壁上的母螺纹1204。当部署管腔906旋转时，端部执行器保持器1108可沿导轨1406朝近侧和远侧平移，因为突出部1304将沿着在部署管腔侧壁中形成的母螺纹1204行进，同时导轨防止端部执行器保持器1108的任何旋转。
图16示出端部执行器916(有时被称为端部执行器组件)，以更详细地示出用于将端部执行器联接到端部执行器保持器1108的机构的一个实施方案。端部执行器916可包括被构造成能够执行特定任务的远侧部分1602(例如，在所示实施方案中的相对的抓紧钳口)，以及形成于其近侧端部处的承窝1604以用于接收经皮外科器械轴的远侧端部。在端部执行器916的中间部分中，可形成被构造成能够与端部执行器保持器1108交接的一个或多个配合特征部1606。例如，在所示实施方案中，一系列脊状件在端部执行器916周围限定环形凹陷，该环形凹陷可接收端部执行器保持器1108的环形构件1302。可控制配合特征部1606和端部执行器保持器1108的尺寸，使得实现足够牢固的所需要的过盈配合，但当需要时也可克服过盈配合，以将端部执行器916与端部执行器保持器1108联接或脱离。
所示端部执行器保持器1108仅仅是一个可能的实施方案，并且可采用多种变型形式或替代方案。例如，可颠倒所示配置以提供端部执行器配合特征部1606，端部执行器配合特征部1606具有形成于其上的径向向外偏压的突出部，所述突起被构造成能够装配到形成于端部执行器保持器1108的内侧壁上的凹槽中。另选地，可利用多种其他闩锁机构中的任一种来将端部执行器916联接到端部执行器保持器1108。端部执行器保持器1108的某些实施方案可允许端部执行器916在联接时旋转(并且允许端部执行器在任何旋转取向上联接)，诸如所示的环形凹陷，或者可防止此类旋转(例如，如果采用单独的半球形凹槽代替环形凹槽)。
图17更详细地示出蜗杆驱动机构914的各种部件的相互作用。在该图的剖视图中，可以看到端部执行器保持器1108座置在形成于端部执行器916的中心部分中的环形凹陷1606内。这将端部执行器916选择性地锁定到端部执行器保持器1108。此外，可以看到从端部执行器保持器1108的外表面延伸的突出部1304位于形成于部署管腔906的内侧壁上的母螺纹1204内。由于这些相互作用，连同端部执行器保持器1108和引导件1110之间的相互作用，端部执行器916可通过使用者经由凸缘1202旋转管腔906而沿部署管腔906的长度被承载。
当端部执行器916到达部署管腔906的远侧端部时，可以将经皮外科器械轴插入到端部执行器的近侧端部处的暴露承窝1604中，以将端部执行器联接到器械。然后可撤回器械，并且施加在端部执行器上的力可克服端部执行器保持器1108与端部执行器配合特征部1606之间的过盈配合，从而使端部执行器从装载装置900释放。在手术完成之后，或者当一个端部执行器需要被更换为另一个端部执行器时，此程序可颠倒以使端部执行器916返回到装载装置900。
除了提供管理多个模块化端部执行器并且从单个装置选择性地部署多个模块化端部执行器的能力之外，本文所述的装置和方法还可提供端部执行器与待与其联接的经皮外科器械的更容易的对准，以及关于此联接的状态的改进的反馈。这些特征部可以是有益的，因为它们允许外科医生或其他使用者以较小的难度在体内执行端部执行器联接或脱离，而不太困难。
在一些实施方案中，可以通过利用端部执行器保持器来更容易地对准端部执行器和外科器械，所述端部执行器保持器允许在端部执行器已经被推进通过外科套管针的工作通道之后使端部执行器相对于装载装置枢转。图18A至图18C示出具有这种类型的端部执行器保持器1802的端部执行器装载装置1800的一个实施方案。在图18A和图18B的透视图和剖视图中，推进器1804分别定位在其最近侧和最远侧位置之间的中间点处，并且端部执行器保持器1802因此部分地从套管针100的远侧端部延伸出去。随着推进器1804继续相对于装置1800朝远侧移动，端部执行器保持器1802将完全从套管针100的远侧端部延伸出去，如图18C中所示(由箭头1指示)。一旦端部执行器保持器1802完全延伸出去，其一部分可相对于装置1800的纵向轴线L枢转，以改变附接到保持器1802的端部执行器1806的取向(由箭头2指示)。端部执行器1806的取向的这种改变可使得能够更容易地与经皮插入的外科器械对准以用于联接到端部执行器。枢转运动可以多种方式进行控制。例如，控制缆线可从装置的近侧端部沿端部执行器保持器1802向下穿设，并用于控制枢转运动。在其他实施方案中，枢转运动可利用凸轮机构来成为端部执行器保持器1802的远侧推进的一部分，使得推进器1804的远侧行进的最终部分引起枢转运动。这种配置可具有最小化复杂性的优点，并且确保端部执行器1806在开始枢转运动之前充分地从套管针100的远侧端部被推出去。无论使用何种配置，均可提供任何期望量的枢转。在利用凸轮机构的实施方案中，在一些情况下，最大枢转量可为约100°。
图19至图22更详细地示出端部执行器保持器1802。如上所述，端部执行器保持器1802可设置在推进器1804的柱塞部件1902的远侧端部，并且可被构造成能够选择性地联接到端部执行器1806。端部执行器保持器可包括壳体1906以及枢转端盖1908和保持夹1910。与例如需要器械来与装载装置900的纵向轴线对准的端部执行器保持器1108相比，通过允许端部执行器相对于保持器枢转，所示端部执行器保持器1802可有助于使端部执行器与经皮插入的外科器械对准的过程。
图20更详细地示出端部执行器保持器壳体1906。壳体1906可包括被构造成能够与推进器1804的柱塞部件1902的远侧端部联接的近侧端部2002。壳体1906的远侧端部可包括相对的臂2004，相对的臂2004具有形成于其中的凹槽2006，凹槽2006被构造成能够与枢转端盖1908的枢转销2102(参见图21)联接。壳体1906可具有形成于其中的管腔2008，并且可包括从其侧壁的一部分切除的切口2010。管腔2008可被构造成能够接收端部执行器1806，并且侧壁切口2010的尺寸可被设定成允许端部执行器1806在附接到枢转端盖时枢转远离或进入壳体1906(参见图18C)。
如上所述，枢转端盖1908可包括具有相对的枢轴销2102的近侧端部，相对的枢轴销2101被构造成能够被接收在形成于端部执行器保持器壳体1906的远侧端部中的凹槽内。如图21所示，枢转端盖1908可具有大致圆柱形的形状，该大致圆柱形的形状具有形成于其中的内管腔2106，以用于接收端部执行器1806。远侧部分2104可包括尺寸设定成接收保持夹1910的侧壁切口2108。
如图22所示，保持夹1910可为弹性U形部件，诸如卡环或弹簧夹。保持夹1910可被构造成能够被接收在形成于枢转端盖1908中的侧壁切口2108内，使得其弹性地延伸到枢转端盖的管腔2106中。保持夹1910可具有多种形状、尺寸和刚性，并且在一些实施方案中可包括被布置用于向外科医生或其他使用者提供端部执行器联接的视觉指示的双色主体，如下文更详细所述。在一个实施方案中，例如，保持夹1910的外圆周2202可与其内部部分2204具有不同的颜色。
图23A至图24B示出将端部执行器1806与端部执行器保持器1802联接的一个示例性实施方案。在图23A和图23B中，端部执行器1806与端部执行器保持器1802的枢转端盖1908对准，但距离枢转端盖1908一定距离。如图23B的侧视图中最佳地示出，在端部执行器1806插入枢转端盖1908中之前，弹性保持夹1910延伸到枢转端盖的管腔2106中。为将端部执行器1806联接到端部执行器保持器1802，端部执行器可被推进到图24A和图24B中所示的配置。在该配置中，端部执行器1806插入枢转端盖1908的管腔2106中可相对于端盖的纵向轴线L径向向外按压保持夹1910。保持夹1910的偏压力可抓紧端部执行器1806并防止从端部执行器保持器1802脱落。另外，在一些实施方案中，可插入端部执行器1806，使得凹槽或其他特征部诸如上述环形凹陷1606与保持夹1910对准。将保持夹1910座置在凹陷1606中可增加端部执行器1806与保持器1802之间的联接的强度。
此外，使用多色保持夹1910可向外科医生或其他使用者提供端部执行器何时充分插入端部执行器保持器1802中的视觉指示。例如，在图23A的配置中，保持夹1910被座置成使得仅外圆周表面2202可见。然而，在图24A的配置中，其中端部执行器1806由保持夹1910抓紧，不同的着色内部部分2204可见。看到这种不同的着色表面可用作指示端部执行器1806联接到端部执行器保持器1802并且可例如安全地从经皮插入的外科器械的远侧端部释放的指示。
在一些实施方案中，可期望提供关于端部执行器与装载装置之间在使用者更容易看到的位置处的联接状态的指示。在图25A和图25B的实施方案中，例如，装载装置2500可包括沿装置的近侧部分(例如，设备壳体)定位的按钮2502以提供此指示。例如，按钮2500可通过机械连杆连接到端部执行器保持器，诸如上文所述的保持器1802，使得当端部执行器联接到保持器时，按钮抵靠偏压力而被向外按压(如图25B所示)。类似于上述双色保持夹1910，按钮2502可包括具有不同颜色的部分2504，该部分仅在按钮被迫抵靠偏压力被向外驱动时才可见。因此，按钮的位置和可见颜色可提供保持器和端部执行器的联接状态的容易观察的指示。
图26至图30B示出可用于端部执行器(以指示端部执行器和经皮外科器械的联接状态)和装载装置(以指示端部执行器和装载装置的联接状态)两者的联接状态指示器的另一个实施方案。图26示出经皮外科器械2602和更传统的装载装置2610的基本部件，但是同样的原理可应用于本文所述的多头装载装置。经皮外科器械2602包括致动器2604(例如，在手持式器械的情况下的柄部)，被构造成能够经皮插入穿过组织的轴2606和端部执行器2608。装载装置2610类似地包括致动器2612和轴2614以及端部执行器保持器2616。
图27A至图28B更详细地示出装载装置2610的端部执行器保持器2616。如图所示，端部执行器保持器2616可通过铰接接头2702联接到轴2614，并且保持器可容纳模块化端部执行器2708。端部执行器保持器2616还可包括当端部执行器2708联接到保持器时从端部执行器保持器2616的外表面向上延伸的枢转联接指示器2704。与上述保持夹1910和按钮2502一样，指示器2704可包括具有不同颜色并且仅在指示器在保持器2616的表面上方弹出时才可见的部分2706。指示器2704可从而提供与上述保持夹1910和按钮2502相同类型的容易观察的联接状态指示。
图28A和图28B具体地示出指示器2704在端部执行器2708被插入端部执行器保持器2616中时的致动。在图28A中，例如，当端部执行器2708最初插入保持器2616中时(由箭头1示出)，指示器2704保持处于回缩配置。这可以是因为指示器2704朝图28A中所示的配置偏压，即朝端部执行器保持器2616的管腔2707偏压。然而，当端部执行器2708完全插入管腔2707中时，它可将指示器2704向外驱动到图28B中所示的配置。在该延伸配置中，不同着色部分2706可对使用者可见(由箭头2示出)，从而提供端部执行器2708与端部执行器保持器2616之间成功联接的反馈。
该相同类型的指示器可用于端部执行器自身，以提供与经皮外科器械2602的联接状态的指示。如图29A至图30B所示，例如，联接到器械2602的轴2606的端部执行器2608可包括类似于上述指示器2704的枢转联接指示器2902。即，指示器2704可被构造成能够在回缩配置(当器械2602与端部执行器2608未联接时(或者仅部分联接))与延伸配置(当器械和端部执行器完全联接时)之间移动。此外，指示器2902可包括仅在延伸配置中可见的不同着色部分2904，以提供容易观察到的联接状态指示。
图29B示出用于将端部执行器2608联接到器械2602的其余部分的一个示例性机构。如上所述，端部执行器2608可包括形成于其近侧端部处的承窝2906，承窝2906可接收器械轴2606的远侧端部。轴2606可包括容纳在其中的多个同心轴，包括内轴2908和中间轴2910。在内轴2908朝近侧回缩的情况下，中间轴2910的相对臂可向内偏转，以穿过端部执行器2608的卡圈2912。然后可朝远侧推进内轴2908以防止中间轴2910的臂向内偏转，从而将端部执行器2608锁定到器械。各种轴2606、2908和2910之间的进一步相对运动可产生例如端部执行器2608的钳口或其他工具的运动。关于端部执行器和经皮器械的示例性联接机构的进一步信息可见于授予Spivey等人的标题为“用于在体内更换端部执行器的方法(Method for Exchanging End Effectors In Vivo)”的美国专利公布No.2011/0087267中，该专利申请据此以引用方式并入本文。
图30A和图30B示出指示器2902的操作，其类似于图28A和28B中所示以及如上所述的指示器2704的操作。具体地，端部执行器2608的指示器2902可朝向承窝2906的管腔向内偏压，使得其位于图30A中所示的位置。当轴2606、2908和2910被插入承窝2906中时(如图30A中的箭头1所示)，它们可接触指示器2902并将其驱动到图30B中所示的延伸配置。在此配置中，不同着色的部分2904可对使用者可见，从而提供端部执行器2608已联接到器械2602的反馈。
虽然上述各种实施方案可仅具有本文所述特征部的子集，但所述各种部件和功能可以多种方式组合，所有这些方式均被考虑在本发明的范围内。例如，装载装置可包括装置900的平移推进器和蜗杆驱动机构两者以及装置1800的枢转端部执行器保持器。
本文所述的装置可用于多种外科手术中。一般来讲，使用本文所述装置的方法可包括将装载装置与外科套管针联接，使得在装载装置中形成的管腔与外科套管针的工作通道同轴对准，并且装载装置和外科套管针上的互补配合特征部限制其间的相对运动。在将一个或多个外科端部执行器联接到装载装置之后，可将装载装置联接到套管针，或者装载装置可与一个或多个外科端部执行器一起进行预组装，或者可在没有端部执行器的情况下插入装载装置以预期从经皮插入的外科器械接收一个端部执行器(例如，在手术结束时)。如上所述，装载装置和套管针的联接可利用在套管针上或套管针中形成的预先存在的配合特征部，以用于附接其他附件，诸如插塞。
使用本文所述装置的方法还可包括致动装载装置的端部执行器存储库，以将形成于其中的多个端部执行器管腔中的一个与装载装置的部署管腔对准。致动端部执行器存储库可包括例如旋转转盘类型存储库，以将所需的端部执行器管腔与部署管腔对准。所需的端部执行器管腔可以多种方式确定，包括通过读取存储库外部的标签，通过管腔中形成的观察口观察每个端部执行器管腔的内容物等。
使用本文所述装置的方法还可包括推进容纳在端部执行器管腔内的外科端部执行器穿过装载装置的部署管腔和外科套管针的工作通道。推进端部执行器可使用多种机构来实现，包括设置在端部执行器管腔中的可滑动的柱塞型推进器、联接到所述装置的蜗轮或其他驱动机构、它们的组合等。
一旦端部执行器推进通过部署管腔，则可执行进一步的步骤，诸如相对于装载装置枢转端部执行器例如以更好地与经皮外科器械对准，并且在例如端部执行器已联接到经皮外科器械的远侧端部之后从装载装置选择性地释放端部执行器。
本领域已知和/或本文所述的部件和装置中的任一个可作为套件的一部分提供，所述套件包括如本本文所述的装载装置、套管针和外科端部执行器中的任一个或两个，以及通常与此类部件一起使用的其他部件例如插塞。装载装置可被构造成能够使用存在于套管针和装载装置上的一个或多个互补配合特征部或元件可移除地联接到套管针。套管针可为本领域已知的任何特定型号或配置的套管针。此外，套件中提供的端部执行器能够执行不同的功能，包括但不限于本文所述的功能，并且/或者可一起包括在单个套件诸如专门针对拉伸和缝合组织定制的套件中以执行特定功能。此外，可提供一个或多个其他端口或外科器械，包括相机和其他观察器械以帮助执行给定手术。
本文公开的装置可由多种材料形成并且可具有多种不同的尺寸和形状。例如，装载装置和套管针可由多种聚合物和/或金属形成。此外，特定部件可由与其他部件不同的材料形成。通过另外的示例，装载装置壳体可以由聚合物材料(例如聚碳酸酯)形成，而端部执行器保持器(例如枢转端部执行器保持器1206)可以由金属诸如外科等级不锈钢(例如，17-4)，其他300和400系列不锈钢、钛和铝形成，可能会利用更大的刚性。当然，这些只是可能的材料组合的非限制性示例。根据预期的使用和外科部位解剖结构，装置尺寸也可发生大的变化。如上所述，本文所述的装置可通常与直径为5mm级的套管针结合使用，但可构造任何特定尺寸。此外，可使用任何特定直径的多种长度以适应各种端部执行器尺寸、外科部位位置等。
本文所公开的装置可被设计成在单次使用后废弃，或者其可被设计成能够使用多次。然而无论是哪种情况，该器械都可在至少使用一次后经过修复再行使用。修整可包括拆卸装置、之后清洁或替换特定零件以及后续重新组装步骤的任意组合。具体地，所述装置可拆卸，而且可以任意组合选择性地更换或移除所述装置的任意数目的特定零件或部件。在清洁和/或替换特定部件后，可对所述装置进行重新组装，以便随后在修复设施处使用或就在外科手术之前由手术团队使用。本领域的技术人员将会理解，修复装置可利用各种技术来进行拆卸、清洁/替换和重新组装。此类技术的使用以及所得的修复装置均在本申请的范围内。
本文所述的装置可在用于外科手术之前进行处理。首先，可获得新的或用过的器械，并且根据需要进行清洁。然后可对器械进行灭菌。在一种灭菌技术中，可将该器械放置在闭合且密封的容器(诸如，塑料或TYVEK袋)中。然后可将容器及其内容物放置在可穿透该容器的辐射场中，诸如γ辐射、x射线或高能电子。辐射可杀死器械上和容器中的细菌。然后可将经灭菌的器械储存在无菌容器中。密封容器可使器械保持无菌，直到其在医疗设施中被打开。本领域已知的其他灭菌形式也是可能的。这可包括β辐射或其他形式的辐射、环氧乙烷、蒸汽或液体浴(例如，冷浸)。由于所使用的材料、电子部件的存在情况等因素，某些形式的灭菌可能更适合与装置的不同部分结合使用。
根据上述实施方案，本领域的技术人员将会认识到本发明的另外的特征和优点。因此，本发明不应受到已具体示出和描述内容的限制，除非所附权利要求有所指示。本文引用的所有出版物和参考文献全文明确地以引用方式并入本文中。

Claims (20)

1.一种外科端部执行器装载装置，包括：
至少一个配合元件，所述至少一个配合元件被构造成能够与外科套管针的至少一个互补配合元件交接以限制所述装载装置相对于所述套管针的运动；
部署管腔，所述部署管腔形成于所述装载装置的远侧端部中，并且被定位成当所述至少一个配合元件与所述套管针的所述至少一个互补配合元件交接时与所述外科套管针的工作通道对准；
端部执行器存储库，所述端部执行器存储库具有形成于其中的多个端部执行器管腔，所述多个端部执行器管腔各自被构造成能够接收外科端部执行器，所述端部执行器存储库被进一步构造成能够选择性地使所述多个端部执行器管腔中的任一个与所述部署管腔对准；以及
至少一个推进器，所述至少一个推进器联接到所述端部执行器存储库并且被构造成能够从所述端部执行器存储库的端部执行器管腔推进外科端部执行器通过所述部署管腔。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述端部执行器存储库为可旋转转盘。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述端部执行器存储库具有三个或更多个端部执行器管腔。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述端部执行器存储库包括多个观察口，所述多个观察口被定位成允许每个端部执行器管腔的内容物的可视化。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个推进器可滑动地设置在所述端部执行器存储库的端部执行器管腔内，并且被构造成能够沿所述端部执行器管腔的纵向轴线平移所述外科端部执行器。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述至少一个推进器联接到延伸超过所述端部执行器管腔的外径的致动器。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个推进器包括蜗杆驱动机构，以实现端部执行器沿所述装置的纵向轴线的运动。
8.根据权利要求1所述的装置，还包括设置在所述部署管腔内并且被构造成能够联接到外科端部执行器的端部执行器保持器。
9.根据权利要求8所述的装置，其中所述端部执行器保持器相对于所述装置枢转，以便在所述端部执行器推进通过所述部署管腔之后相对于所述装置枢转端部执行器。
10.一种外科器械套件，包括：
装载装置，所述装载装置具有至少一个配合元件、在其远侧端部中形成的部署管腔、端部执行器存储库，所述端部执行器存储库具有在其中形成的多个端部执行器管腔，所述端部执行器存储库被构造成能够选择性地将所述多个端部执行器管腔中的任一个与所述部署管腔对准、以及联接到所述端部执行器存储库的至少一个推进器；
套管针，所述套管针具有近侧端部、远侧端部、至少一个配合元件和从所述近侧端部穿过所述套管针延伸到所述远侧端部的工作通道；以及
多个外科端部执行器；
其中所述多个外科端部执行器被接收在所述端部执行器存储库的所述多个端部执行器管腔内，所述装载装置的所述至少一个配合元件与所述套管针的所述至少一个配合元件交接，并且所述装载装置的所述部署管腔与所述套管针的所述工作通道对准。
11.根据权利要求10所述的套件，其中所述端部执行器存储库为可旋转转盘。
12.根据权利要求10所述的套件，其中所述端部执行器存储库包括多个观察口，所述多个观察口被定位成允许每个端部执行器管腔的内容物的可视化。
13.根据权利要求10所述的套件，其中所述至少一个推进器可滑动地设置在所述端部执行器存储库的端部执行器管腔内，并且被构造成能够沿所述端部执行器管腔的纵向轴线平移所述外科端部执行器。
14.根据权利要求13所述的套件，其中所述至少一个推进器联接到延伸超过所述端部执行器管腔的外径的致动器。
15.根据权利要求10所述的套件，其中所述装载装置还包括定位在所述部署管腔内并且被构造成能够选择性地联接到所述多个外科端部执行器中的一个的端部执行器保持器。
16.根据权利要求15所述的套件，其中所述端部执行器保持器相对于所述装载装置枢转，以便在所述外科端部执行器推进通过所述部署管腔之后使与所述端部执行器保持器联接的外科端部执行器相对于所述装载装置枢转。
17.一种外科方法，包括：
将装载装置与外科套管针联接，使得在所述装载装置中形成的部署管腔与所述外科套管针的工作通道同轴对准，并且所述装载装置和所述外科套管针上的互补配合特征部限制其间的相对运动；
致动所述装载装置的端部执行器存储库，以将形成于其中的多个端部执行器管腔中的一个与所述装载装置的所述部署管腔对准；并且
推进容纳在所述端部执行器管腔内的外科端部执行器通过所述装载装置的所述部署管腔和所述外科套管针的所述工作通道。
18.根据权利要求17所述的方法，其中推进所述外科端部执行器包括旋转蜗杆驱动机构以实现所述外科端部执行器的远侧推进。
19.根据权利要求17所述的方法，其中推进所述外科端部执行器包括在所述端部执行器管腔内将推进器朝远侧平移。
20.根据权利要求17所述的方法，还包括在所述端部执行器已经被推进通过所述外科套管针的所述工作通道之后相对于所述装载装置枢转所述外科端部执行器。
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