CN111867494A - 具有宽孔口外科夹具的外科施夹器 - Google Patents

具有宽孔口外科夹具的外科施夹器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于外科施夹器的端部执行器，所述端部执行器包括细长主体和设置在所述主体内并包含一个或多个外科夹具的夹具轨道。每个外科夹具包括冠部和一对腿部，所述一对腿部从所述冠部纵向延伸并以钝角开度角彼此分叉。预成形区域设置在所述主体内，并且被布置成接纳所述一个或多个外科夹具并将所述一个或多个外科夹具从第一状态变形到第二状态，在所述第一状态下，所述一对腿部以所述钝角开度角分叉，在所述第二状态下，所述钝角开度角被最小化。第一钳口构件和第二钳口构件被定位在所述主体的远侧端部处，并且被布置成从所述预成形区域接纳处于所述第二状态的所述一个或多个外科夹具。

Description

具有宽孔口外科夹具的外科施夹器
背景技术
微创外科手术(MIS)工具和手术通常优于传统的开放式外科方法，这是因为它们倾向于缩短术后恢复时间并留下最小的疤痕。内窥镜式外科手术是一种MIS手术，其中可操作地连接到细长轴的外科工具通过自然的身体孔引入到患者的身体内。腹腔镜式外科手术是MIS手术的相关类型，其中在患者的腹部形成小切口，并且通过该切口插入套管针以形成用于外科工具和细长轴的外科进入通路。一旦位于腹部内，外科工具即以多种方式接合和/或治疗组织以实现诊断或治疗效果。外科工具的操纵和接合可以经由穿过细长轴的各种部件发生。
通常与套管针一起使用的一种外科器械是外科施夹器，该外科施夹器可用于在外科手术期间结扎血管、导管、分流管、或身体组织的部分。传统的外科施夹器具有柄部和从柄部延伸的细长轴。一对可运动的相对的钳口定位在细长轴的端部处，用于在其间保持和形成外科夹具或“结扎夹具”。在操作中，用户(例如，外科医生或临床医生)将钳口定位在脉管或导管周围，并且挤压柄部上的触发器以闭合钳口，从而将外科夹具塌缩在脉管上。
然而，最近，已经开发了机器人系统来辅助MIS手术。代替直接接合外科器械，用户现在能够经由通信地耦合到机器人操纵器的电子接口来操纵和接合外科器械。随着机器人手术的发展，在手术期间，用户甚至不需要与患者一起呆在手术室中。
机器人外科系统现在也能够利用机器人控制的施夹器。此类施夹器包括用于自动地进给和形成外科夹具的特征部。持续需要对用于将外科夹具施放到脉管、导管、分流管等的方法和装置进行改进和提高，以使该过程更有效和安全。
附图说明
以下附图包括在内以示出本公开的某些方面，并且不应被视为排他性实施方案。在不脱离本公开的范围的情况下，本发明所公开的主题能够具有形式和功能上的大量修改、改变、组合和等同物。
图1是可结合本公开的一些或全部原理的示例性机器人外科系统的框图。
图2是可结合本公开的一些或全部原理的示例性外科工具的等轴顶视图。
图3是图2的外科工具的等轴底视图。
图4是图2和图3的外科工具的细长轴和端部执行器的分解图。
图5是图2的外科工具的暴露的等轴视图。
图6是可结合本公开的一些或全部原理的示例性外科工具的侧视图。
图7示出了其中图1的腕能够进行关节运动(枢转)的潜在自由度。
图8是图6的外科工具的远侧端部的放大等轴视图。
图9是图6的外科工具的驱动外壳的底视图。
图10是图6的外科工具的驱动外壳的内部的等距展示图。
图11A至图11C是示例性端部执行器的一部分的局部横截面顶视图。
图12A至图12C是图11A至图11C的端部执行器的局部横截面侧视图。
图13A至图13E是另一示例性端部执行器的远侧部分的局部横截面顶视图。
图14A至图14C是图13A至图13E的端部执行器的局部横截面侧视图。
图15A和图15B是另一示例性端部执行器的远侧部分的局部横截面顶视图。
具体实施方式
本公开涉及外科系统，并且更具体地涉及具有端部执行器的外科施夹器，该端部执行器储存广角外科夹具并将广角外科夹具转变为准备用于压接在相对的钳口构件之间的组织就绪外科夹具。
本文讨论的实施方案描述了施夹器端部执行器的改进。本文所述的端部执行器包括细长主体和设置在主体内并包含一个或多个外科夹具的夹具轨道。每个外科夹具包括冠部和一对腿部，该对腿部从冠部纵向延伸并以钝角开度角彼此分叉。预成形区域设置在主体内，并且被布置成接纳一个或多个外科夹具并将一个或多个外科夹具从第一状态变形到第二状态，在第一状态下，一对腿部以钝角开度角分叉，在第二状态下，该钝角开度角被最小化。第一钳口构件和第二钳口构件被定位在主体的远侧端部处，并且被布置成从预成形区域接纳处于第二状态的一个或多个外科夹具。在第一状态下将外科夹具储存在夹具轨道中允许外科夹具以嵌套关系布置，这减小了端部执行器的总长度。预成形区域用于将外科夹具转变到第二状态或“组织就绪”状态，在该状态外科夹具能够被接纳在钳口构件之间并且根据需要压接在组织上方。
与常规施夹器相比，外科夹具可以首先由钳口构件的冠部接纳，这有助于减轻将外科夹具卡在可能阻碍外科夹具的远侧推进的任何尖锐角部上。此外，目前描述的钳口构件可以包括独立的或分离的板状结构，其可以证明有利地便于钳口构件的平行闭合，这可以减小压接外科夹具所需的力。
图1是可结合本公开的一些或全部原理的示例性机器人外科系统100的框图。如图所示，系统100可包括至少一个主控制器102a和至少一个臂车104。臂车104可以机械地和/或电气地联接到机器人操纵器，并且更具体地联接到一个或多个机器人臂106或“工具驱动器”。每个机器人臂106可包括并以其他方式提供用于安装一个或多个外科工具或器械108的位置，以对患者110执行各种手术任务。机器人臂106和器械108的操作可由临床医生112a(例如，外科医生)从主控制器102a进行指导。
在一些实施方案中，由第二临床医生112b操作的第二主控制器102b(以虚线示出)还可以与第一临床医生112a一起指导机器人臂106和器械108的操作。在此类实施方案中，例如，每个临床医生102a、102b可以控制不同的机器人臂106，或者在一些情况下，可以在临床医生102a、102b之间传递对机器人臂106的完全控制。在一些实施方案中，在对患者110的手术期间可以利用具有附加机器人臂(未示出)的附加臂车(未示出)，并且这些附加机器人臂可以由主控制器102a、102b中的一个或多个控制。
臂车104和主控制器102a、102b可经由通信链路114彼此通信，该通信链路可以是被配置为根据任何通信协议携带各种通信信号(例如，电信号、光信号、红外信号等)的任何类型的有线或无线电信装置。
主控制器102a、102b通常包括一个或多个物理控制器，临床医生112a、112b可以抓持这些物理控制器，并且当外科医生经由立体显示器观察手术时，可以在空间中操纵这些物理控制器。物理控制器大体包括能够在多个自由度上运动的手动输入装置，并且通常包括用于致动外科器械108的能够致动的柄部，例如用于打开和闭合相对钳口、向电极施加电势(电流)等。主控制器102a、102b还可包括临床医生112a、102b经由显示器可视的可选反馈计量器，以提供各种外科器械量度的视觉指示，例如施加到外科器械(即切割器械或动态夹持构件)的力的量。
机器人外科系统诸如系统100的示例性具体实施在美国专利7,524,320中有所公开，该专利的内容以引用方式并入本文。因此，除了理解本文所公开的机器人外科设备、系统和方法的各种实施方案和形式可能所必需的那些以外，本文将不详细描述此类装置的各种特性。
图2是可结合本公开的一些或全部原理的示例性外科工具200的等轴顶视图。外科工具200可以与图1的外科器械108相同或类似，因此，可以与图1的机器人外科系统100结合使用。因此，外科工具200可以被设计成可释放地联接至机器人外科系统100的机器人操纵器的机器人臂106(图1)。外科工具200的全部细节和操作描述在标题为“Clip ApplierAdapted for Use with a Surgical Robot”的美国专利公布2016/0287252中提供，其内容通过引用方式整体并入本文。
虽然本文参考机器人外科系统描述外科工具200，但应当注意，本公开的原理同样适用于非机器人外科工具，或者更具体地，手动操作的外科工具。因此，本文提供的与机器人外科系统有关的讨论仅包含当前公开的发明构思的一个示例应用。
如图所示，外科工具200可以包括细长轴202、联接到轴202的远侧端部的端部执行器204以及联接到轴202的近侧端部的驱动外壳206。术语“近侧”和“远侧”在本文中相对于机器人外科系统定义，该机器人外科系统具有被配置为将外科工具200(例如，驱动外壳206)以机械的方式和电的方式联接到机器人操纵器的接口。术语“近侧”是指元件的更靠近机器人操纵器的位置，并且术语“远侧”是指元件的更靠近端部执行器204且因此更远离机器人操纵器的位置。此外，诸如上方、下方、上、下、向上、向下、左、右等的方向术语相对于示例性实施方案如它们在图中所示进行使用，向上或上方向朝向对应附图的顶部，向下或下方向朝向对应附图的底部。
在外科工具200与机器人外科系统(例如，图1的系统100)结合使用的应用中，驱动外壳206可以包括工具安装部分208，该工具安装部分被设计成具有将外科工具200可释放地联接到机器人操纵器的机器人臂(例如，机器人臂106或图1的“工具驱动器”)的特征部。工具安装部分208可以各种方式将驱动外壳206可释放地附接(联接)到工具驱动器，诸如通过夹紧到其上、夹到其上或与其可滑动地配合。在一些实施方案中，工具安装部分208可包括电连接销阵列，其可联接到工具驱动器的安装表面上的电连接件。虽然在本文中结合机械联接元件、电联接元件和磁力耦合元件对工具安装部分208进行了描述，但应当理解，可使用多种遥测形式，包括红外、感应耦合等。
图3是外科工具200的等距底视图。外科工具200还包括将工具安装部分208以机械的方式和电的方式联接到机器人操纵器的接口302。在各种实施方案中，工具安装部分208包括工具安装板304，该工具安装板可操作地支撑多个驱动输入装置，示出为第一驱动输入装置306a、第二驱动输入装置306b和第三驱动输入装置306c。虽然图3中仅示出了三个驱动输入装置306a-306c，但是在不脱离本公开的范围的情况下，可以采用多于或少于三个的驱动输入装置。
在例示的实施方案中，每个驱动输入装置306a-306c包括可旋转盘，该可旋转盘被构造成与给定工具驱动器的对应输入致动器(未示出)对齐并联接。此外，每个驱动输入装置306a-306c提供或限定一个或多个表面特征部308，所述一个或多个表面特征部被构造成与设置在对应输入致动器上的配合表面特征部对齐。表面特征部308可包括例如便于配合接合的各种突起部和/或凹陷部。
图4是根据一个或多个实施方案的图2和图3的外科工具200的细长轴202和端部执行器204的一个示例的分解图。如图所示，轴202包括容纳轴202的各个部件的外管402，该外管可以包括钳口保持组件404。钳口保持组件404包括钳口保持器轴406，该钳口保持器轴具有在其上形成的夹具轨道408和推杆通道410。端部执行器204包括被构造成与夹具轨道408的远侧端部配合的相对的钳口412。
轴202还包括夹具推进组件，在一个示例性实施方案中，该夹具推进组件可以包括适于可滑动地设置在夹具轨道408内的进给器履板414。进给器履板414被设计成推进被定位在夹具轨道408内的一系列夹具416，并且进给杆418适于驱动进给器履板414穿过夹具轨道408。推进器组件420适于与进给杆418的远侧端部配合，以将最远侧夹具推进到钳口412中。
轴202还包括夹具形成或凸轮组件，该夹具形成或凸轮组件能够操作以使钳口412塌缩，从而压接(挤压)被定位在(置于)钳口412之间的外科夹具416。凸轮组件包括可滑动地与钳口412配合的凸轮422，以及相对于钳口412运动凸轮422以使钳口412塌缩的推杆424。组织阻挡件426可以配合到夹具轨道408的远侧端部以帮助相对于手术部位定位钳口412。
钳口保持器轴406能够在近侧端部428a处在外管402内延伸并联接到外管，并且其远侧端部428b适于与钳口412配合。形成在钳口保持器轴406上的推杆通道410可被构造成可滑动地接纳推杆424，该推杆用于在钳口412上推进凸轮422。夹具轨道408朝远侧延伸超过钳口保持器轴406的远侧端部428b，以允许夹具轨道408的远侧端部与钳口412基本上对齐。
夹具轨道408可包括形成在其中的若干个开口430，这些开口用于接纳形成在适于设置在夹具轨道408内的进给器履板414上的上部或“上级”柄脚432a。夹具轨道408还可包括形成在其上的止动柄脚434，该止动柄脚可有效地由形成在进给器履板414上的对应止动柄脚接合，以防止进给器履板414运动超过最远侧位置。为了便于进给器履板414在夹具轨道408内朝近侧运动，进给器履板414还可包括形成在其下侧上的下部或“下级”柄脚432b，以允许进给器履板414在进给杆418朝远侧运动时由进给杆418接合。在使用中，每当进给杆418朝远侧运动时，形成在进给杆418中的棘爪接合下级柄脚432b并使进给器履板414在夹具轨道408内朝远侧运动预先确定的距离。然后，进给杆418可朝近侧运动以返回到其初始位置，并且下级柄脚432b的角度允许下级柄脚432b滑动到形成在进给杆418中的下一个棘爪中。
钳口412包括相对的第一钳口构件和第二钳口构件，所述第一钳口构件和第二钳口构件能够相对于彼此运动(可塌缩)，并且被构造成在其间接纳来自一系列夹具416的外科夹具。钳口构件可各自包括形成在其相对的内表面上的凹槽，用于接纳外科夹具416的与钳口构件对齐的腿部。在例示的实施方案中，钳口构件被偏压到打开位置，并且需要力来促使钳口构件朝向彼此以压接插置夹具416。钳口构件还可各自包括形成在其上的凸轮轨道，以允许凸轮422可滑动地接合钳口构件并使钳口构件朝向彼此运动。凸轮422的近侧端部436a能够与推杆424的远侧端部438a配合，并且凸轮422的远侧端部436b适于接合并致动钳口412。推杆424的近侧端部438b能够与和驱动外壳206相关联的闭合连杆组件配合，以使推杆424和凸轮422相对于钳口412运动。
凸轮422的远侧端部436b包括形成在其中的凸轮通道或渐缩凹部，用于可滑动地接纳由钳口构件提供的对应的凸轮轨道。在操作中，凸轮422从近侧位置推进到远侧位置，在近侧位置，钳口构件彼此隔开，在远侧位置，钳口构件塌缩到闭合位置。随着凸轮422在钳口构件上推进，远侧端部436b处的渐缩凹部用于将钳口构件朝向彼此推动，从而压接设置在其间的外科夹具416。
图5是根据一个或多个实施方案的图2的外科工具200的暴露等轴视图。驱动外壳206的护罩或覆盖物已经被移除，以露出内部组成部件。如图所示，外科工具200可以包括第一驱动齿轮502a、第二驱动齿轮502b和第三驱动齿轮502c。第一驱动齿轮502a可以可操作地联接至第一驱动输入装置306a(图3)(或从其延伸)，使得第一驱动输入装置306a的致动对应地旋转第一驱动齿轮502a。类似地，第二驱动齿轮502b和第三驱动齿轮502c可以分别可操作地联接到第二驱动输入装置306b和第三驱动输入装置306c(图3)(或从其延伸)，使得第二驱动输入装置306b和第三驱动输入装置306c的致动对应地分别使第二驱动齿轮502b和第三驱动齿轮502c旋转。
第一驱动齿轮502a可被构造成与第一从动齿轮504a互相啮合，该第一从动齿轮可操作地联接至轴202。在例示的实施方案中，从动齿轮504a包括螺旋齿轮。在操作中，第一驱动齿轮502a围绕第一轴线的旋转对应地使第一从动齿轮504a围绕正交于第一轴线的第二轴线旋转，以基于第一驱动齿轮502a的旋转方向控制轴202沿顺时针和逆时针方向的旋转。
第二驱动齿轮502b可被构造成与第二从动齿轮504b互相啮合(在图5中部分可见)，并且第三驱动齿轮502c可被构造成与第三从动齿轮504c互相啮合。在例示的实施方案中，第二驱动齿轮502b和第三驱动齿轮502c以及第二从动齿轮504b和第三从动齿轮504c包括对应的齿条和小齿轮接口，其中从动齿轮504b、504c包括齿条，并且驱动齿轮502b、502c包括小齿轮。第二驱动齿轮502b和第三驱动齿轮502c的独立旋转将分别引起第二从动齿轮504b和第三从动齿轮504c相对于(独立于)彼此线性平移。
在至少一个实施方案中，第三驱动齿轮502c的致动(旋转)将导致外科夹具416(图4)被进给到钳口412中。更具体地，第三从动齿轮504c可以可操作地联接到进给杆418(图4)，并且在第三驱动齿轮502c在第一角方向上旋转时，第三从动齿轮504c将朝远侧推进，并且对应地将进给杆418a推进足够的距离，以将外科夹具完全推进到钳口412中。第三驱动齿轮502c的旋转可以通过电气和软件接口精确地控制，以将夹具416进给到钳口412中所需的精确的线性行程递送到第三从动齿轮504c。
在将夹具递送到钳口412中时，或在第三驱动齿轮502c的预先确定量的旋转之后，第三驱动齿轮502c的旋转在第二角方向上反向以使第三从动齿轮504c在近侧方向上线性运动，这对应地使进给杆418朝近侧运动。该过程可重复若干次以适应驻留在轴202中的预先确定数量的夹具。
第二驱动齿轮502b的致动引起钳口412闭合或塌缩以压接外科夹具。更具体地，第二从动齿轮504b可以联接到推杆424(图4)的近侧端部438b(图4)，并且在第二驱动齿轮502b沿第一角方向致动时，第二从动齿轮504b将沿远侧方向线性地推进并且对应地朝远侧驱动推杆424，推杆在钳口412上驱动凸轮422，以使钳口构件塌缩并且压接定位在钳口412中的外科夹具。一旦外科夹具成功地部署，第二驱动齿轮502b的旋转在相反的角方向上反向，以在近侧方向上运动第二从动齿轮504b，这对应地朝近侧运动推杆424和凸轮422，并且允许钳口412再次打开。
将外科夹具递送到钳口412中并使钳口412塌缩以压接外科夹具的过程不限于本文所述的致动机构和结构。在另选实施方案中，例如，第二从动齿轮504b和第三从动齿轮504c可以替代地包括绞盘滑轮，该绞盘滑轮被构造成在轴202内路由和平移驱动缆线。在此类实施方案中，驱动缆线可操作地联接到一个或多个导螺杆或其他类型的旋转构件，所述导螺杆或其他类型的旋转构件在远侧端部附近定位在轴202内并且能够推进进给杆418以将外科夹具递送到钳口412中并且推进凸轮422以塌缩钳口412并压接外科夹具。
图6是可结合本公开的一些或全部原理的另一示例性外科工具600的等轴顶视图。类似于图2的外科工具200，外科工具600可以与图1的机器人外科系统100结合使用。如图所示，外科工具600包括细长轴602、被定为在轴602的远侧端部处的端部执行器604、将端部执行器604联接到轴602的远侧端部的腕606(另选地称为“可进行关节运动的腕关节”)以及联接到轴602的近侧端部的驱动外壳608。在一些实施方案中，轴602以及因此联接到其上的端部执行器604被构造成围绕纵向轴线A1旋转。
在例示的实施方案中，端部执行器604包括施夹器，该施夹器包括相对的钳口构件610、612，所述相对的钳口构件被构造成朝向彼此塌缩以压接外科夹具。腕606包括能够关节运动的关节，该关节便于端部执行器604相对于轴602的枢转运动，以将端部执行器604相对于手术部位定位在期望的取向和位置。外壳608包括(包含)各种致动机构，该致动机构被设计成控制端部执行器604的关节运动和操作。
图7示出了其中腕606能够进行关节运动(枢转)的潜在自由度。腕606的自由度由三个平移变量(即，进退、升沉和摇摆)以及三个旋转变量(即，欧拉角或滚转、俯仰和偏航)表示。平移和旋转变量描述了外科系统的部件(例如，端部执行器604)相对于给定参考笛卡尔坐标系的位置和取向。如图7所示，“进退”是指向前和向后的平移运动，“升沉”是指上下的平移运动，并且“摇摆”是指左右的平移运动。关于旋转术语，“滚转”是指左右倾斜，“俯仰”是指向前和向后倾斜，并且“偏航”是指左右转动。
枢转运动可包括围绕腕606的第一轴线(例如，X轴线)的俯仰运动、围绕腕606的第二轴线(例如，Y轴线)的偏航运动以及它们的组合，以允许端部执行器604围绕腕606的360°旋转运动。在其他应用中，枢转运动可被限于在单个平面中的运动，例如，仅围绕腕606的第一轴线的俯仰运动或仅围绕腕606的第二轴线的偏航运动，使得端部执行器604仅在单个平面上运动。进退
再次参考图6，外科工具600包括形成缆线驱动的运动系统的一部分的多条驱动缆线(在图6中大致被遮蔽)，该缆线驱动的运动系统的一部分被构造成便于端部执行器604相对于轴602的关节运动(运动)。例如，选择性地运动驱动缆线可以致动端部执行器604，并且从而朝向彼此塌缩钳口构件610、612。此外，运动驱动缆线还可以使端部执行器604在非关节运动位置与关节运动位置之间运动。端部执行器604在图6中示出为处于非关节运动位置，在该位置，端部执行器604的纵向轴线A2与轴602的纵向轴线A1基本上对齐，使得端部执行器604相对于轴602成大致为零的角度。在关节运动位置，纵向轴线A1、A2将彼此成角度地偏移，使得端部执行器604相对于轴602成非零角度。
图8是图6的外科工具600的远侧端部的放大等轴视图。更具体地，图8描绘了端部执行器604和腕606的放大和部分分解图。腕606将端部执行器604操作地联接到轴602。为了实现这一点，腕606包括远侧连接叉802a、近侧连接叉802b以及置于远侧连接叉802a和近侧连接叉802b之间的间隔件803。端部执行器604联接至远侧连接叉802a，并且远侧连接叉802a在第一轴线804a处可旋转地安装到间隔件803。间隔件803在第二轴线804b处可旋转地安装到近侧连接叉802b，并且近侧连接叉802b联接至轴602的远侧端部806。
腕606提供延伸穿过第一轴件804a的第一枢转轴线P1以及延伸穿过第二轴件804b的第二枢转轴线P2。第一枢转轴线P1基本上垂直于(正交于)端部执行器604的纵向轴线A2，并且第二枢转轴线P2基本上垂直于(正交于)纵向轴线A2和第一枢转轴线P1。围绕第一枢转轴线P1的运动提供端部执行器604的“俯仰”关节运动，并且围绕第二枢转轴线P2的运动提供端部执行器604的“偏航”关节运动。
多条驱动缆线808在轴602内纵向延伸并穿过腕106以操作地联接到端部执行器604。驱动缆线808形成上文简述的缆线驱动的运动系统的一部分，并且可被称为并且以其他方式表征为缆线、带、线、塞绳、线材、绳索、线丝、绞合线丝、细长构件等。驱动缆线808可以由多种材料制成，包括但不限于金属(例如，钨、不锈钢等)或聚合物。
驱动缆线808从端部执行器604朝近侧延伸到驱动外壳608(图6)，在此它们操作地联接到容纳(包含)在其中的各个致动机构或装置，以促进驱动缆线808的纵向运动(平移)。驱动缆线808的选择性致动引起端部执行器604相对于轴602进行关节运动(枢转)。运动给定的驱动缆线808构成向给定驱动缆线808沿近侧方向施加张力(即，拉力)，这引起给定的驱动缆线808平移，从而引起端部执行器604相对于轴602运动(关节运动)。
示出为第一致动缆线810a和第二致动缆线810b的一条或多条致动缆线810也可在轴602内纵向延伸并穿过腕106以可操作地联接至端部执行器604。致动缆线810a、810b可以类似于驱动缆线808，并且还形成缆线驱动的运动系统的一部分。选择性地致动致动缆线810a、810b引起端部执行器604致动，诸如使第一钳口构件610和第二钳口构件612塌缩以压接外科夹具(未示出)。
更具体地，致动缆线810a、810b可操作地联接到凸轮812，该凸轮能够与钳口构件610、612可滑动地接合。一个或多个滑轮814可以用于接纳和重新导向第一致动缆线810a以与凸轮812接合。第一致动缆线810a的纵向运动对应地使凸轮812相对于钳口构件610、612朝远侧运动。凸轮812的远侧端部包括形成在其中的渐缩凹部或凸轮通道1204，用于可滑动地接纳由钳口构件610、612提供的对应凸轮轨道818。随着凸轮812朝远侧推进，凸轮通道1204将钳口构件610、612朝向彼此推动(塌缩)，从而压接设置在其间的外科夹具(未示出)。第二致动缆线810b(示出为一条)的致动朝近侧拉动凸轮812，从而允许钳口构件610、612再次打开以接纳另一外科夹具。
尽管在图8中未明确示出，但是包括例如进给杆、进给器履板和夹具轨道的组件可以包括在端部执行器604处或附近，以便于将外科夹具进给到钳口构件610、612中。在一些实施方案中，进给杆(或连接构件)可以是柔性的并且延伸穿过腕606。
图9是根据一个或多个实施方案的驱动外壳608的底视图。如图所示，驱动外壳608可以包括工具安装接口902，该工具安装接口用于将驱动外壳608可操作地联接至机器人操纵器的工具驱动器。工具安装接口902可将驱动外壳608机械联接、磁耦合和/或电联接到工具驱动器。
如图所示，接口902包括并支撑多个驱动输入装置，如驱动输入装置906a、906b、906c、906d、906e和906f所示。每个驱动输入装置906a-906f可包括可旋转盘，该可旋转盘被构造成与工具驱动器的对应输入致动器(未示出)对齐并联接。此外，每个驱动输入装置906a-906f提供或限定一个或多个表面特征部908，所述表面特征部被构造成与设置在对应输入致动器上的配合特征部对齐。表面特征部908可包括例如便于配合接合的各种突起部和/或凹陷部。
在一些实施方案中，第一驱动输入装置906a的致动可控制细长轴602围绕其纵向轴线A1的旋转。取决于第一驱动输入装置906a的旋转致动，细长轴602可以顺时针或逆时针旋转。在一些实施方案中，第二驱动输入装置906b和第三驱动输入装置906c的选择性致动可引起致动缆线810a、810b(图8)的运动(轴向平移)，这引起凸轮812(图8)运动并压接外科夹具，如上文大体描述的。在一些实施方案中，第四驱动输入装置906d的致动将外科夹具进给到钳口构件610、612(图8)中。在一些实施方案中，第五驱动输入装置906e和第六驱动输入装置906f的致动引起驱动缆线808(图8)的运动(轴向平移)，这导致端部执行器604的关节运动。驱动输入装置906a-906f中的每一个可基于传递到联接到接口902的工具驱动器的用户输入来致动，并且用户输入可经由结合到机器人外科系统中的计算机系统进行接收。
图10是根据一个或多个实施方案的驱动外壳608的内部的等距展示图。可以其他方式包含在驱动外壳608内的若干组成部件未在图10中示出，以便于对所示出的组成部件进行讨论。
如图所示，驱动外壳608包含第一绞盘1002a，第一绞盘可操作地联接到第一驱动输入装置906a(图9)或从第一驱动输入装置延伸，使得第一驱动输入装置906a的致动导致第一绞盘1002a的旋转。螺旋驱动齿轮1004联接到第一绞盘1002a或形成第一绞盘的一部分，并且被构造成与可操作地联接到轴602的从动齿轮1006啮合和相互作用，使得从动齿轮1006的旋转对应地旋转轴602。因此，螺旋驱动齿轮1004的旋转(经由图9的第一驱动输入装置906a的致动)将驱动从动齿轮1006，从而控制细长轴602围绕纵向轴线A1的旋转。
驱动外壳608还包括分别可操作地联接到第二驱动输入装置906b和第三驱动输入装置906c(图9)或从其延伸的第二绞盘1002b和第三绞盘1002c，使得第二驱动输入装置906b和第三驱动输入装置906c的致动导致第二绞盘1002b和第三绞盘1002c的旋转。第二绞盘1002b和第三绞盘1002c包括可操作地联接到致动缆线810a、810b(图8)的绞盘滑轮，使得给定绞盘1002b、1002c的旋转致动(纵向运动)致动缆线810a、810b中的对应的一个。因此，分别经由第二驱动输入装置906b和第三驱动输入装置906c的致动选择性地旋转第二绞盘1002b和第三绞盘1002c将引起致动缆线810a、810b的运动(轴向平移)，这将引起凸轮812(图8)运动并压接外科夹具。
驱动外壳608还包括第四绞盘1002d，该第四绞盘可操作地联接到第四驱动输入装置906d(图9)或从第四驱动输入装置延伸，使得第四驱动输入装置906d的致动导致第四绞盘1002d的旋转。正齿轮1008联接到第四绞盘1002d或形成第四绞盘的一部分，并且被构造成与也包含在驱动外壳608内的齿条齿轮(未示出)啮合和相互作用。齿条齿轮可操作地联接到进给杆(或另一连接构件)，该进给杆便于进给器履板和相关联的夹具轨道的操作，以将外科夹具进给到钳口构件610、612(图6和图8)中。因此，正齿轮1008的旋转(经由第四驱动输入装置906d的致动)将控制进给杆，从而根据需要控制外科夹具到钳口构件610、612的装载。
驱动外壳608还包含或容纳分别可操作地联接到第五驱动输入装置906e和第六驱动输入装置906f(图9)或从其延伸的第五绞盘1002e和第六绞盘1002f，使得第五驱动输入装置906e和第六驱动输入装置906f的致动导致第五绞盘1002e和第六绞盘1002f的旋转。第五绞盘1002e和第六绞盘1002f包括可操作地联接到驱动缆线808(图8)的绞盘滑轮，使得给定绞盘1002e、1002f的旋转致动(纵向运动)致动缆线808中的对应的一个。因此，分别经由第五驱动输入装置906e和第六驱动输入装置906f的致动选择性地旋转第五绞盘1002e和第六绞盘1002f将引起驱动缆线808的运动(轴向平移)，从而使端部执行器604相对于轴602进行关节运动(枢转)。
在改进机器人或非机器人施夹器中的外科夹具的进给和/或形成方面，本文描述的外科工具200、600可以结合和促进本公开的原理。此外，本文设想的是，将外科工具200、600的特征的一些或全部特征组合以便于以下描述的实施方案的操作。因此，在不脱离本公开的范围的情况下，可以结合本公开的原理的示例性外科工具可以包括齿轮致动器、绞盘滑轮和缆线致动器或其任何组合。
图11A至图11C是根据本公开的一个或多个实施方案的示例性端部执行器1102的远侧部分的局部横截面顶视图。端部执行器1102在某些方面可以分别类似于图2和图6的端部执行器204和604。例如，类似于端部执行器204、604，端部执行器1102可以被结合到上文描述的外科工具200、600中的任一个或两者中。此外，端部执行器1102可包括施夹器，该施夹器具有相对的钳口构件1104和1106，该钳口构件能够致动以朝向彼此塌缩以压接外科夹具。如本文所述，端部执行器1102可结合各种组成部件和能够致动的机构或特征部，这些组成部件和能够致动的机构或特征部便于将外科夹具进给到钳口构件1104、1106中，并且在需要时塌缩钳口构件1104、1106以压接外科夹具。
图11A至图11C示出了在将外科夹具1114进给到钳口构件1104、1106中的示例性操作期间端部执行器1102的渐进视图。首先参考图11A，端部执行器1102包括具有近侧端部1110a和远侧端部1110b的细长主体1108。在一些实施方案中，主体1108可以与图4的外管402相同或相似。然而，在其他实施方案中，主体1108可包括与外管402独立的结构。端部执行器1102的各种组成部件和机构被定位在主体1108的内侧或内部。钳口构件1104、1106从主体1108的远侧端部1110b伸出或以其他方式突出。在至少一个实施方案中，近侧端部1110a可操作地联接到外科工具的细长轴，诸如图2的外科工具200的轴202。然而，在其他实施方案中，近侧端部1110a可以可操作地联接到可进行关节运动的腕关节，诸如图6的外科工具600的腕606。在此类实施方案中，外科夹具1114被储存在端部执行器1102内的腕的远侧端部。
端部执行器1102还包括夹具轨道1112。在一些实施方案中，主体1108限定或以其他方式提供夹具轨道1112。然而，在其他实施方案中，夹具轨道1112可包括可移除地定位在主体1108内的单独的结构部件。夹具轨道1112可被构造成包含和以其他方式容纳一个或多个外科夹具1114，并且优选地容纳连续布置的多个外科夹具1114。虽然在图11A中描绘了四个外科夹具1114，但是在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用多于或少于四个。
每个外科夹具1114包括冠部1116(另选地称为“顶点”)和从冠部1116纵向延伸的一对腿部1118。常规外科夹具的腿部通常朝向彼此会聚。然而，会聚的腿部减小了夹具到钳口的保持能力，并且还减小了钳口构件1104、1106之间的可允许的尖端宽度，这对应地限制了可以用端部执行器1102治疗的组织的尺寸。此外，在夹具腿部会聚的情况下，外科夹具通常布置成使得更近侧外科夹具的腿部接合更远侧外科夹具的冠部，这使得外科夹具在夹具轨道中容纳的轴向空间最大化，从而减少了能够储存以供使用的夹具的数量。
相反，本文所述的外科夹具1114可以被表征为“宽孔口”外科夹具。更具体地，外科夹具1114的腿部1118彼此分叉并且以其他方式相对于彼此打开至钝角开度角1120。钝角开度角1120可以包括导致腿部1118在从冠部1116延伸时彼此分叉的任何角度。钝角开度角1120可以在大约5°和大约35°之间的范围内，但是可以大到45°或更大，这取决于夹具轨道1112的设计约束。
钝角开度角1120可以证明有利于允许外科夹具1114以部分或完全嵌套的构造定位在夹具轨道1112内，其中更近侧外科夹具1114的腿部1118延伸经过冠部1116并与更远侧外科夹具1114的腿部1118部分地重叠。因此，更远侧外科夹具1114被更近侧外科夹具1114接纳并部分嵌套在其中。应当理解，该嵌套构造允许夹具轨道1112在相同的轴向约束(尺寸)内容纳更多数量的外科夹具1114，这为用户提供了额外的外科夹具1114以供使用。
具有以钝角开度角1120分叉的腿部1118的外科夹具1114在本文中被称为处于第一状态或“宽”状态。然而，为了被接纳在钳口构件1104、1106之间以进行压接，外科夹具1114必须从宽状态转变到第二状态或“组织就绪”状态。为了实现这一点，端部执行器1102可以包括预成形区域1122，该预成形区域被构造成接纳宽状态的外科夹具1114并在外科夹具1114朝远侧推进时减小(最小化)钝角开度角1120，使得组织就绪外科夹具1114被排出到钳夹构件1104、1106中。当外科夹具1114在远侧方向上横穿预成形区域1122时，它们可以塑性或弹性变形。当钳口构件1104、1106塌缩并压接外科夹具1114时，外科夹具1114完全形成。
如本文所用，“最小化”钝角开度角1120是指将钝角开度角1120减小到外科夹具1114可以接纳在钳口构件1104、1106之间的角度量值。在至少一个实施方案中，“最小化”钝角开度角1120是指消除钝角开度角1120，使得腿部1118彼此平行或基本上平行地延伸。
预成形区域1122通常包括相对的结构表面，这些相对的结构表面在远侧方向上朝向彼此会聚或渐缩。在一些实施方案中，预成形区域1122可以由主体1108限定。然而，在其他实施方案中，预成形区域1122可以由夹具轨道1112限定或以其他方式提供。
预成形区域1122的远侧端部可以与组织就绪外科夹具1114对齐并布置成将其进给到钳口构件1104、1106中。在至少一个实施方案中，每个钳口构件1104、1106包括形成在其相对的内表面上的通道或凹槽1124，用于接纳最远侧外科夹具，在本文中称为1114a。在此类实施方案中，凹槽1124可被证明有利于帮助将最远侧外科夹具1114a捕获并保持在钳口构件1104、1106之间的已知且固定的位置。然而，在其他实施方案中，可以省略凹槽1124，并且可以替代地经由过盈配合等将最远侧外科夹具1114a捕获或保持在钳口构件1104、1106之间。
端部执行器1102还可包括进给杆1126、保持构件1128和进给器履板1130。进给杆1126可被构造成接合最远侧外科夹具1114a并使其运动穿过预成形区域1122，并且将处于组织就绪状态的最远侧外科夹具1114递送到钳口构件1104、1106。在一些实施方案中，进给杆1126可以从驱动外壳(例如，分别为图2和图6的驱动外壳206、606)延伸到端部执行器1102。在驱动外壳处，进给杆1126可以可操作地联接到致动机构或装置，该致动机构或装置被构造成引起进给杆1126的纵向平移。在一个实施方案中，例如，进给杆1126可以可操作地联接到一个或多个能够平移的从动齿轮(诸如图5的第一从动齿轮504a和第二从动齿轮504b)，并且以其他方式从其延伸。在具有可进行关节运动的腕的实施方案中，进给杆1126可以由柔性材料制成并且延伸穿过腕。另选地，进给杆1126可以可操作地联接到在腕的远侧布置的缆线驱动的蜗轮，并且运动蜗轮的相关联的驱动缆线延伸穿过腕。
保持构件1128可被构造成接合最远侧外科夹具1114a，从而防止堆叠的外科夹具1114朝远侧推进，直到最远侧外科夹具1114a被进给杆1126作用。在一些实施方案中，保持构件1128可包括被动偏压装置诸如门弹簧等。在此类实施方案中，保持构件1128的弹簧力可以足以将堆叠的外科夹具1114保持在适当位置，但是当进给杆1126在最远侧外科夹具1114a上施加轴向负载时可以克服该弹簧力。然而，在其他实施方案中，保持构件1128可包括可操作地联接到能够致动的装置或机构的柱等。柱可以被构造成将堆叠的外科夹具1114保持在适当的位置并且在被致动时释放最远侧外科夹具1114a。在此类实施方案中，保持构件1128可以使用与本文讨论的驱动外壳206、606(分别为图2和图6所示)相关联的任何致动部件来致动和以其他方式驱动，或者另选地，可以可操作地联接到布置在端部执行器1102附近的缆线驱动的蜗轮等。
进给器履板1130可被构造成在远侧方向上将轴向负载施加在定位在夹具轨道1112内的外科夹具1114上。轴向负载有助于维持外科夹具1114的适当定位和顺序进给。在一些实施方案中，如图所示，进给器履板1130可包括压缩弹簧1132，该压缩弹簧与进给器履板1130的近侧端部接合以在外科夹具1114上提供被动且恒定的轴向负载。然而，在其他实施方案中，进给器履板1130可包括或包含选择性地供应轴向负载的能够致动的装置或机构。在此类实施方案中，进给器履板1130可以仅施加轴向负载，以在夹具轨道1112内将外科夹具1114推进预先确定的距离。
另外参考图11B和图11C，现在提供将最远侧外科夹具1114a进给到钳口构件1104、1106中的示例性操作。在图11A中，保持构件1128被示出为接合最远侧外科夹具1114a，从而防止堆叠的外科夹具1114朝远侧推进，直到被进给杆1126作用。在一些实施方案中，如图所示，保持构件1128可在冠部1116处或附近接合最远侧外科夹具1114a。然而，在其他实施方案中，在不脱离本公开的范围的情况下，保持构件1128可以在任何其他位置处接合最远侧外科夹具1114a，或者可以另选地接合外科夹具1114的整个堆叠。
为了使最远侧外科夹具1114a朝向钳口构件1104、1106推进，可以将进给杆1126朝远侧推进直到接合最远侧外科夹具1114a。在一些实施方案中，如图所示，进给杆1126可以在冠部1116处或附近接合最远侧外科夹具1114a，但是可以另选地在任何其他位置接合最远侧外科夹具1114a。在其中保持构件1128包括被动弹簧的实施方案中，由进给杆1126在最远侧外科夹具1114a上提供的轴向负载可以克服保持构件1128的弹簧力以绕过保持构件1128，从而使最远侧外科夹具1114a朝远侧运动。然而，在其他实施方案中，保持构件1128可以被致动或以其他方式运动，以允许进给杆1126朝远侧传送最远侧外科夹具1114a经过保持构件1128。
在图11B中，示出最远侧外科夹具1114a被进给杆1126朝远侧推进经过保持构件1128并进入预成形区域1122。一旦最远侧外科夹具1114a绕过保持构件1128，进给器履板1130可以朝远侧推进定位在夹具轨道1112内的其余外科夹具1114，直到倒数第二个外科夹具1114b被保持构件1128接纳和保持。在一些实施方案中，压缩弹簧1132可以提供所需的轴向负载以使外科夹具1114朝远侧运动，但是在其他实施方案中，可以致动进给器履板1130以使外科夹具1114推进预先确定的距离。
随着最远侧外科夹具1114a朝远侧推进，腿部1118被预成形区域1122的内壁接纳并与其滑动地接合。预成形区域1122的朝远侧会聚和斜坡构造使最远侧外科夹具1114a从第一状态或“宽”状态转变到第二状态或“组织就绪”状态，以准备由钳口构件1104、1106接纳。当其横穿预成形区域1122时，随着腿部1118的钝角开度角1120(图11A)减小或最小化，最远侧外科夹具1114a塑性或弹性变形。
在图11C中，最远侧外科夹具1114a被示出为已经横穿预成形区域1122并被接纳在钳口构件1104、1106内。在包括限定在每个钳口构件1104、1106上的凹槽1124的实施方案中，腿部1118可以向外弹出并将它们自身安置在凹槽1124内，这可以帮助将外科夹具1114保持在适当的位置。否则，可以经由过盈将最远侧外科夹具1114保持在钳口构件1104、1106之间。此时，钳口构件1104、1106可被致动以塌陷或闭合，从而将最远侧外科夹具1114a压接在其间。如本文所用，“致动”钳口构件1104、1106是指使钳口构件1104、1106塌缩或闭合的机械过程。
图12A至图12C是图11A至图11C的端部执行器1102的局部横截面侧视图。类似于图11A至图11C，图12A至图12C提供了在将最远侧外科夹具1114a进给到钳口构件1104、1106中的示例性操作期间端部执行器1102的渐进视图。
首先参考图12A，端部执行器1102还可包括凸轮1202，该凸轮能够与钳口构件1104、1106可滑动地接合。在例示的实施方案中，凸轮1202布置在主体1108内，但是在不脱离本公开的范围的情况下，可另选地布置在主体1108的外部。凸轮1202能够相对于主体1108运动，并且更重要地，相对于钳口构件1104、1106运动。凸轮1202的远侧端部包括形成在其中的渐缩凹部或凸轮通道1204，用于可滑动地接纳由每个钳口构件1104、1106提供的对应凸轮轨道1206。随着凸轮1202被致动并朝远侧推进，凸轮通道1204可滑动地接合所提供的凸轮轨道1206，从而将钳口构件1104、1106朝向彼此推动(塌缩)。
如图所示，外科夹具1114被示出为布置在夹具轨道1112内，其中最远侧外科夹具1114a至少部分地嵌套在倒数第二个外科夹具1114b内。此外，保持构件1128被描绘为接合最远侧外科夹具1114a以防止堆叠的外科夹具1114朝远侧前进。在例示的实施方案中，保持构件1128被描绘为被动门弹簧，该被动门弹簧在其冠部1116处或附近接合最远侧外科夹具1114a。保持构件1128表现出足以将堆叠的外科夹具1114保持在适当位置的弹簧力，直到最远侧外科夹具1114a被进给杆1126作用。
在一些实施方案中，进给杆1126可在其远侧端部处提供或以其他方式限定突起部1208，该突起部被构造成与限定在夹具轨道1112或主体1108中的凹槽1210配合。在进给杆1126上沿远侧方向施加轴向负载使突起部1208从凹槽1210脱离接合，随后进给杆1126可以朝远侧推进，直到接合最远侧外科夹具1114a。
在图12B中，最远侧外科夹具1114a被示出为在夹具轨道1112内由进给杆1126朝远侧推进并经过保持构件1128。更具体地，一旦突起部1208离开凹槽1210，突起部1208可滑动地接合夹具轨道1112的内壁，并且引起进给杆1126的远侧端部向下挠曲并与最远侧外科夹具1114a接合。在例示的实施方案中，进给杆1126在最远侧外科夹具1114a上施加轴向负载，该轴向负载引起保持构件1128向下挠曲并且离开原位。随着最远侧外科夹具1114a朝远侧推进，腿部1118被预成形区域1122的内(侧)壁接纳并可滑动地接合预成形区域的内(侧)壁，这将最远侧外科夹具1114a从宽状态转变到组织就绪状态，以准备由钳口构件1104、1106接纳。
在图12C中，在最远侧外科夹具1114a绕过保持构件1128之后，进给器履板1130(图11A至图11C)可操作以在夹具轨道1112内朝远侧推进其余外科夹具1114，直到倒数第二个外科夹具1114b被保持构件1128接纳和保持。最远侧外科夹具1114a在图12C中被示出为已经横穿预成形区域1122并被推进到钳口构件1104、1106内。在包括限定在每个钳口构件1104、1106上的凹槽1124的实施方案中，腿部1118可以向外弹出并将它们自身安置在凹槽1124内。在最远侧外科夹具1114a正确地安置在钳口构件1104、1106内的情况下，凸轮1202然后可以被致动以塌缩钳口构件1104、1106，从而将最远侧外科夹具1114a压接在它们之间，如上文大体描述的那样。
图13A至图13E是根据本公开的一个或多个实施方案的另一个示例性端部执行器1302的远侧部分的局部横截面顶视图。端部执行器1302在某些方面可类似于图11A至图11C的端部执行器1102，因此可结合其充分理解，其中相同的附图标记将对应于不再详细描述的相同部件。图13A至图13E示出了在将外科夹具1114进给到钳口构件1104、1106中以进行压接的示例性操作期间端部执行器1302的渐进视图。
首先参考图13A，端部执行器1302包括细长主体1108，并且钳口构件1104、1106从其远侧端部1110b伸出或以其他方式突出。夹具轨道1303被布置在主体1108内，并且被构造成包含和以其他方式容纳外科夹具1114。虽然在图13A中描绘了六个外科夹具1114，但是在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用多于或少于六个。
与先前的实施方案一样，外科夹具1114的腿部1118以钝角开度角1120彼此分叉。然而，图13A中描绘的钝角开度角1120大于图11A的钝角开度角1120。因此，由于与图11A至图11C的外科夹具1114相比，外科夹具1114能够以更嵌套的构造定位，因此更多的外科夹具1114可以容纳在夹具轨道1303的有限轴向约束(尺寸)内。
为了将最远侧外科夹具1114a从第一状态或“宽”状态转变到第二状态或“组织就绪”状态，最远侧外科夹具1114a可被推进到预成形区域1304中，该预成形区域被构造成减小(最小化)钝角开度角1120，使得最远侧外科夹具1114a在其组织就绪状态下被提供给钳口构件1104、1106。如图所示，预成形区域1304可以由钳口构件1104、1106提供或以其他方式限定。更具体地，预成形区域1304可被布置在钳口构件1104、1106的远侧端部近侧，并且可被表征为或以其他方式形成第一级的一部分，该第一级将最远侧外科夹具1114a从宽状态塑性或弹性变形至组织就绪状态。然后，最远侧外科夹具1114a朝远侧推进到钳口构件1104、1106中，并推进到第二级，其中当钳口构件1104、1106朝向彼此塌缩(闭合)时，该最远侧外科夹具可被压接。预成形区域1304可以与组织就绪外科夹具1114对齐并布置成将组织就绪外科夹具进给到钳口构件1104、1106中，这些钳口构件中的每一者可以包括形成在其相对的内表面上的通道或凹槽1124。
端部执行器1302还包括进给杆1306，该进给杆可以包括两级进给杆，该两级进给杆被构造成同时接合和运动最远侧外科夹具1114a和倒数第二个外科夹具1114b。为了实现这一点，进给杆1306提供第一接合构件1308a和第二接合构件1308b，分别另选地称为远侧齿和近侧齿。如图所示，第一接合构件1308a位于进给杆1306的远侧端部，并且第二接合构件1308b位于第一接合构件1308a的近侧并从其轴向偏移预先确定的距离。如下所述，第一接合构件1308a和第二接合构件1308b可被构造成在两级过程中协作地且顺序地将最远侧和倒数第二个外科夹具1114a、1114b推进到预成形区域1304和钳口构件1104、1106中。
端部执行器1302还可以包括保持构件1128和进给器履板1130，它们通常如上所述进行操作。
另外参考图13B至图13E，现在提供将外科夹具1114进给到钳口构件1104、1106中的示例性操作。在图13A中，保持构件1128被示出为接合最远侧外科夹具1114a，从而防止堆叠的外科夹具1114朝远侧推进。为了朝远侧推进最远侧外科夹具1114a，可以推进进给杆1306，直到第一接合构件1308a接合最远侧外科夹具1114a。在其中保持构件1128包括被动弹簧的实施方案中，由进给杆1306在最远侧外科夹具1114a上提供的轴向负载可以克服保持构件1128的弹簧力，以将最远侧外科夹具1114a朝远端运动并进入预成形区域1304。然而，在其他实施方案中，保持构件1128可以被致动或以其他方式运动以允许进给杆1306朝远侧运动最远侧外科夹具1114a。
在图13B中，最远侧外科夹具1114a被示出为朝远侧推进经过保持构件1128并进入预成形区域1304。一旦最远侧外科夹具1114a绕过保持构件1128，进给器履板1130可操作以朝远侧推进定位在夹具轨道1303内的其余外科夹具1114，直到倒数第二个外科夹具1114b被保持构件1128接纳和保持。在一些实施方案中，将最远侧外科夹具1114a推进到预成形区域1304中也可以将进给杆1306的第二接合构件1308b推进到与由保持构件1128保持的倒数第二个外科夹具1114b接合。
最远侧外科夹具1114a在其宽状态下被接纳在预成形区域1304中。为了将最远侧外科夹具1114a转变到其组织就绪状态，钳口构件1104、1106可以被致动以及以其他方式朝向彼此塌缩。在一些实施方案中，这可以通过使用凸轮(例如，图12A至图12C的凸轮1202；也参见图14A至图14C)，凸轮能够与钳口构件1104、1106可滑动地接合，更具体地，与由钳口构件1104、1106提供的对应凸轮轨道1310接合。随着凸轮相对于钳口构件1104、1106朝远侧推进，凸轮接合凸轮轨道1310，并且对应地将钳口构件1104、1106朝向彼此推动(塌缩)。
在图13C中，钳口构件1104、1106被描绘为已经朝向彼此塌缩或闭合。随着钳口部件1104、1106闭合，最远侧外科夹具1114a部分地压接在预成形区域1304内，并且以其他方式从宽状态塑性或弹性地转变到组织就绪状态。然后，钳口构件1104、1106可以被重新打开，以接纳处于其组织就绪状态的最远侧外科夹具1114a。因此，如图所示，当钳口构件1104、1106第一次被致动时，预成形区域1304提供将最远侧外科夹具1114a变形至其组织就绪状态的腔体或空间。
在图13D中，最远侧外科夹具1114a被示出为已经横穿预成形区域1304，并且当进给杆1306朝远侧推进时被钳口构件1104、1106接纳。在包括限定在每个钳口构件1104、1106上的凹槽1124的实施方案中，最远侧外科夹具1114a的腿部1118可以向外弹出并将它们自身安置在凹槽1124内，这有助于将最远侧外科夹具1114a保持在适当的位置。
随着进给杆1306将最远侧外科夹具1114a传送到钳口构件1104、1106中，倒数第二个外科夹具1114b也可以在被第二接合构件1308b接合时被同时传送到预成形区域1304中。更具体地，可通过推进进给杆1306并在第二接合构件1308b处将轴向负载提供在倒数第二个外科夹具1114b上来朝远侧推进倒数第二个外科夹具1114b。传递至倒数第二个外科夹具1114b的轴向负载可以克服保持构件1128的弹簧力，以使倒数第二个外科夹具1114b朝远侧运动并进入预成形区域1304。然而，在其他实施方案中，保持构件1128可以被致动或以其他方式运动以允许进给杆1306朝远侧运动倒数第二个外科夹具1114b。
在倒数第二个外科夹具1114b绕过保持构件1128之后，进给器履板1130可操作以在夹具轨道1303朝远侧推进其余外科夹具1114，直到倒数第二个外科夹具1114c被保持构件1128接纳并保持。
倒数第二个外科夹具1114b在其宽状态下被接纳到预成形区域1304中，并且可以在上述相同过程中转变到其组织就绪状态，以将最远侧外科夹具1114a转变到组织就绪状态。然而，第二次塌缩或闭合钳口构件1104、1106也将压接被接纳在钳口构件1104、1106之间的最远侧外科夹具1114a。
在图13E中，钳口构件1104、1106被描绘为已经第二次朝向彼此塌缩或闭合。随着钳口构件1104、1106第二次闭合，最远侧外科夹具1114a被压接在钳口构件1104、1106之间，并且倒数第二个外科夹具1114b同时部分地被压接在预成形区域1304内，并且以其他方式从宽状态转变到组织就绪状态。此时，钳口构件1104、1106然后可以重新打开，并且倒数第二个外科夹具1114b可以朝远侧推进以被钳口构件1104、1106接纳。在第二次闭合钳口构件1104、1106之前，可回缩进给杆1306以接合倒数第二个外科夹具1114b上的第一接合构件1308a，并且第二接合构件1308b可与倒数第二个外科夹具1114c接合。
因此，为了操作端部执行器1302，在能够将最远侧外科夹具1114a压接在钳口构件1104、1106之间之前，用户可能需要通过推进外科夹具1114两次来“填装”该装置。然而，一旦适当地填装，端部执行器1302将通过每次击发装置时压接最远侧外科夹具1114a起作用，并且倒数第二个外科夹具1114b和倒数第三个外科夹具1114c自动推进并通过相同的过程被进给。
图14A至图14C是图13A至图13E的端部执行器1302的局部横截面侧视图。类似于图13A至图13E，图14A至图14C提供了在将外科夹具1114进给到钳口构件1104、1106中以在两级过程中形成和压接的示例性操作期间端部执行器1302的渐进视图。
首先参考图14A，端部执行器1302还可包括凸轮1202，该凸轮能够与钳口构件1104、1106可滑动地接合。同样，凸轮1202可以布置在主体1108内，但是可以另选地布置在主体1108的外部，并且凸轮1202的远侧端部包括形成在其中的渐缩凹部或凸轮通道1204，用于可滑动地接纳由钳口构件1104、1106提供的对应凸轮轨道1310。随着凸轮1202被致动并朝远侧推进，凸轮通道1204可滑动地接合凸轮轨道1310，从而将钳口构件1104、1106朝向彼此并朝向闭合位置推动(塌缩)。
如图所示，外科夹具1114被示出为布置在夹具轨道1303内，并且如上所述至少部分地彼此嵌套。此外，保持构件1128被描绘为接合最远侧外科夹具1114a以防止堆叠的外科夹具1114进一步朝远侧前进。在例示的实施方案中，保持构件1128被描绘为被动门弹簧，该被动门弹簧接合最远侧外科夹具1114a。保持构件1128表现出足以将堆叠的外科夹具1114保持在适当位置的弹簧力，直到最远侧外科夹具1114a被进给杆1306作用。
在一些实施方案中，夹具轨道1303的远侧端部可以提供或以其他方式限定斜坡部分1402。斜坡部分1402可被构造成重新定位(升高)外科夹具1114，以使进给杆1306的第一接合构件1308a和第二接合构件1308b能够接合并朝远侧推进定位在斜坡部分1402上的外科夹具1114。保持构件1128可延伸穿过斜坡部分1402以保持定位在其上的外科夹具1114，从而将其余外科夹具1114保持在夹具轨道1303内。
为了朝远侧推进最远侧外科夹具1114a，可以推进进给杆1306，直到第一接合构件1308a接合被定位在斜坡部分1402上的最远侧外科夹具1114a。在例示的实施方案中，进给杆1306施加轴向负载，该轴向负载推动最远侧外科夹具1114a抵靠保持构件1128，该保持构件向下挠曲并且离开原位，从而允许最远侧外科夹具1114a离开夹具轨道1303并且进入预成形区域1304。
在图14B中，最远侧外科夹具1114a被示出为由进给杆1306朝远侧推进并进入预成形区域1304。一旦最远侧外科夹具1114a绕过保持构件1128，进给器履板1130(图13A至图13E)朝远侧推进定位在夹具轨道1303内的其余外科夹具1114，直到倒数第二个外科夹具1114b被保持构件1128接纳和保持。在至少一个实施方案中，将最远侧外科夹具1114a推进到预成形区域1304中也可以将进给杆1306的第二接合构件1308b推进到与倒数第二个外科夹具1114b接合。然而，在其他实施方案中，当最远侧外科夹具1114a被推进到预成形区域1304中时，第二接合构件1308b不接合倒数第二个外科夹具1114b。
当在预成形区域1304中时，最远侧外科夹具1114a可以从其宽状态转变到其组织就绪状态。如上所述，这可以通过致动凸轮1202以塌缩或闭合钳口构件1104、1106实现。随着凸轮1202相对于钳口构件1104、1106朝远侧推进，凸轮通道1204接合凸轮轨道1310，并且对应地将钳口构件1104、1106朝向彼此推动(塌缩)。随着钳口部件1104、1106闭合，最远侧外科夹具1114a部分地压接在预成形区域1304内，并且以其他方式从宽状态塑性或弹性地转变到组织就绪状态。然后，钳口构件1104、1106可以被重新打开以接纳组织就绪的最远侧外科夹具1114a。
在图14C中，最远侧外科夹具1114a被示出为已经横穿预成形区域1304并被推进到钳口构件1104、1106中。在包括限定在每个钳口构件1104、1106上的凹槽1124的实施方案中，腿部1118可以向外弹出并将它们自身安置在凹槽1124内。
随着进给杆1306将最远侧外科夹具1114a传送到钳口构件1104、1106中，倒数第二个外科夹具1114b在被第二接合构件1308b接合时被同时传送到预成形区域1304中。在第二接合构件1308b处将轴向负载施加在倒数第二个外科夹具1114b上可以克服保持构件1128的弹簧力，以使倒数第二个外科夹具1114b朝远侧运动并进入预成形区域1304。
在倒数第二个外科夹具1114b绕过保持构件1128之后，进给器履板1130(图13A至图13E)可再次操作以在夹具轨道1303朝远侧推进其余外科夹具1114，直到倒数第二个外科夹具1114c被保持构件1128接纳并保持。
倒数第二个外科夹具1114b在其宽状态下被接纳到预成形区域1304中，并且可以在上述相同过程中转变到其组织就绪状态，以将最远侧外科夹具1114a转变到组织就绪状态。更具体地，钳口构件1104、1106可以通过凸轮1202的操作再次闭合，这将倒数第二个外科夹具1114b部分地压接在预成形区域1304内并且将倒数第二个外科夹具1114b从宽状态转变到组织就绪状态。
然而，第二次塌缩或闭合钳口构件1104、1106还将压接被接纳在钳口构件1104、1106之间的最远侧外科夹具1114a。此时，钳口构件1104、1106然后可以重新打开，并且倒数第二个外科夹具1114b可以朝远侧推进以被钳口构件1104、1106接纳。在第二次闭合钳口构件1104、1106之前，可回缩进给杆1306以接合倒数第二个外科夹具1114b上的第一接合构件1308a，并且第二接合构件1308b可与倒数第二个外科夹具1114c接合。
可以重复前述操作循环，以继续同时预成形和压接外科夹具1114，直到外科夹具1114的供应耗尽。
图15A和图15B是根据本公开的一个或多个实施方案的另一个示例性端部执行器1502的远侧部分的局部横截面顶视图。端部执行器1502在某些方面可以分别类似于图11A至图11C和图13A至图13D的端部执行器1102和1302，并且因此可结合其充分理解，其中相同的附图标记将对应于不再详细描述的相同部件。图15A和图15B示出了在将外科夹具1114进给到钳口构件1104、1106中以进行压接的示例性操作期间端部执行器1502的渐进视图。
首先参考图15A，端部执行器1502包括细长主体1108，并且钳口构件1104、1106从主体1108的远侧端部1110b伸出或以其他方式突出。端部执行器1502还包括夹具轨道1504，该夹具轨道被构造成包含和以其他方式容纳外科夹具1114。在一些实施方案中，主体1108限定或以其他方式提供夹具轨道1504。然而，在其他实施方案中，夹具轨道1504可包括可移除地定位在主体1108内的单独的结构部件。类似于先前的实施方案，外科夹具1114可以呈现钝角开度角1120，这允许外科夹具1114以大致嵌套的关系布置在夹具轨道1504内。虽然在图15A中描绘了五个外科夹具1114，但是在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用多于或少于五个。
端部执行器1502还可包括预成形区域1506，该预成形区域被构造成接纳外科夹具1114并将其从宽状态逐渐转变到组织就绪状态。在一些实施方案中，预成形区域1506由主体1108限定，但是可另选地可以由夹具轨道1504提供。在其他实施方案中，预成形区域1506可包括可移除地定位在主体1108内的单独的结构部件。如图所示，预成形区域1506可包括相对的斜坡(成角度)表面1508，该相对的斜坡(成角度)表面被构造成当它们朝向钳口构件1104、1106朝远侧推进时，依次减小(最小化)外科夹具1114的钝角开度角1120。当外科夹具1114在远侧方向上横穿预成形区域1506时，它们可以塑性或弹性变形。
端部执行器1502还包括进给器履板1510，该进给器履板被构造成在远侧方向上将轴向负载施加在定位在夹具轨道1504内的外科夹具1114上。轴向负载迫使外科夹具1114通过预成形区域1506以使外科夹具1114从宽状态转变到组织就绪状态。在一些实施方案中，如图所示，进给器履板1510可包括压缩弹簧1512，该压缩弹簧与进给器履板1510的近侧端部接合以在外科夹具1114上提供被动且恒定的轴向负载。压缩弹簧1512的弹簧力可足以迫使外科夹具1114通过预成形区域1506，直到最后的外科夹具1114逐渐地且适当地转变为组织就绪状态。然而，在其他实施方案中，进给器履板1510可包括或包含选择性地供应轴向负载的能够致动的装置或机构。在此类实施方案中，进给器履板1510可以施加轴向负载，以仅在夹具轨道1504内将外科夹具1114推进预先确定的距离，从而将外科夹具1114逐渐推进通过预成形区域1506。
可以包括进给杆1514并且将其构造成接合最远侧外科夹具1114a并使其从预成形区域1506运动到钳口构件1104、1106。在一些实施方案中，进给杆1514可以从驱动外壳(例如，分别为图2和图6的驱动外壳206、606)延伸到端部执行器1502。在驱动外壳处，进给杆1514可以可操作地联接到致动机构或装置，该致动机构或装置被构造成引起进给杆1514的纵向平移。在一个实施方案中，例如，进给杆1514可以可操作地联接到一个或多个能够平移的从动齿轮(诸如图5的第一从动齿轮504a和第二从动齿轮504b)，并且以其他方式从其延伸。在具有可进行关节运动的腕的实施方案中，进给杆1514可以由柔性材料制成并且延伸穿过腕。另选地，进给杆1514可以可操作地联接到在腕的远侧布置的缆线驱动的蜗轮，并且运动蜗轮的相关联的驱动缆线延伸穿过腕。
另外参考图15B，现在提供将外科夹具1114进给到钳口构件1104、1106中的示例性操作。在图15A中，进给器履板1510被示出为在远侧方向上推动外科夹具1114的堆叠并通过预成形区域1506。当它们横穿预成形区域1506的斜坡表面1508时，外科夹具1114逐渐从宽状态转变到组织就绪状态。更具体地，随着外科夹具1114朝远侧推进，每个外科夹具1114的腿部1118可滑动地接合预成形区域1506的内壁。斜坡表面1508的朝远侧会聚和倾斜的构造逐渐减小钝角开度角1120，以在斜坡表面1508的远侧端部处或附近产生组织就绪外科夹具。
如图15A所示，最远侧外科夹具1114a已经转变为组织就绪状态。为了使最远侧外科夹具1114a朝向钳口构件1104、1106推进，可以将进给杆1514朝远侧推进直到接合最远侧外科夹具1114a。
在图15B中，最远侧外科夹具1114a被示出为已经横穿预成形区域1506，并且被进给杆1514推进以被接纳在钳口构件1104、1106内。在包括限定在每个钳口构件1104、1106上的凹槽1124的实施方案中，腿部1118可以向外弹出并将它们自身安置在凹槽1124内，这可以帮助将外科夹具1114保持在适当的位置。否则，可以经由过盈将最远侧外科夹具1114保持在钳口构件1104、1106之间。此时，钳口构件1104、1106可被致动以塌陷或闭合，从而将最远侧外科夹具1114a压接在其间。
一旦最远侧外科夹具1114a被推进到预成形区域1506之外，进给器履板1510可以被构造成朝远侧推进定位在夹具轨道1504内的其余外科夹具1114，并且进一步进入预成形区域1506。因此，倒数第二个外科夹具1114b可以完全从宽状态转变到组织就绪状态，并且准备好利用进给杆1514朝远侧推进到钳口构件1104、1106。
可以重复前述操作循环以继续逐渐形成组织就绪外科夹具1114并且将组织就绪外科夹具1114推进到钳口构件1104、1106以被压接，直到外科夹具1114的供应耗尽。
本文所公开的实施方案包括：
A.一种用于外科施夹器的端部执行器，所述端部执行器包括：细长主体；夹具轨道，所述夹具轨道设置在所述主体内并包含一个或多个外科夹具，其中每个外科夹具包括冠部和一对腿部，所述一对腿部从所述冠部纵向延伸并以钝角开度角彼此分叉；预成形区域，所述预成形区域设置在所述主体内并被布置成接纳所述一个或多个外科夹具并将所述一个或多个外科夹具从第一状态变形到第二状态，在所述第一状态下，所述一对腿部以所述钝角开度角分叉，在所述第二状态下，所述钝角开度角被最小化；以及第一钳口构件和第二钳口构件，所述第一钳口构件和所述第二钳口构件被定位在所述主体的远侧端部处并且被布置成从所述预成形区域接纳处于所述第二状态的所述一个或多个外科夹具。
B.一种操作外科施夹器的端部执行器的方法，所述方法包括将所述端部执行器定位在患者附近以进行操作，所述端部执行器包括：细长主体；夹具轨道，所述夹具轨道设置在所述主体内并包含一个或多个外科夹具，其中每个外科夹具包括冠部和一对腿部，所述一对腿部从所述冠部纵向延伸并以钝角开度角彼此分叉；预成形区域，所述预成形区域设置在所述主体内并被布置成从所述夹具轨道接纳所述一个或多个外科夹具；以及第一钳口构件和第二钳口构件，所述第一钳口构件和所述第二钳口构件被定位在所述主体的远侧端部处并被布置成从所述预成形区域接纳所述一个或多个外科夹具。所述方法还包括：将所述一个或多个外科夹具中的最远侧外科夹具从所述夹具轨道推进到所述预成形区域；使位于所述预成形区域中的所述最远侧外科夹具从第一状态变形到第二状态，在所述第一状态下，所述最远侧外科夹具的所述一对腿部以所述钝角开度角分叉，在所述第二状态下，所述钝角开度角被最小化；以及在所述第二状态下将所述最远侧外科夹具从所述预成形区域推进到所述第一钳口构件和所述第二钳口构件。
C.一种外科施夹器，其包括驱动外壳、从所述驱动外壳延伸的细长轴以及布置在所述细长轴的远侧端部处的端部执行器。所述端部执行器包括：细长主体；夹具轨道，所述夹具轨道设置在所述主体内并包含一个或多个外科夹具，其中每个外科夹具包括冠部和一对腿部，所述一对腿部从所述冠部纵向延伸并以钝角开度角彼此分叉；预成形区域，所述预成形区域设置在所述主体内并被布置成接纳所述一个或多个外科夹具并将所述一个或多个外科夹具从第一状态变形到第二状态，在所述第一状态下，所述一对腿部以所述钝角开度角分叉，在所述第二状态下，所述钝角开度角被最小化；以及第一钳口构件和第二钳口构件，所述第一钳口构件和所述第二钳口构件被定位在所述主体的远侧端部处并且被布置成从所述预成形区域接纳处于所述第二状态的所述一个或多个外科夹具。
实施方案A、B和C中的每一个可以具有以任何组合的以下附加要素中的一个或多个要素：要素1：其中所述一个或多个外科夹具包括在所述夹具轨道内连续布置的多个外科夹具，并且其中所述多个外科夹具中的更远侧外科夹具至少部分地嵌套在所述多个外科夹具中的更近侧外科夹具内。要素2：其中所述预成形区域包括相对的结构表面，所述相对的结构表面在远侧方向上朝向彼此会聚。要素3：其中所述预成形区域由所述第一钳口构件和所述第二钳口构件限定。要素4：其中所述第一钳口构件和所述第二钳口构件被第一次致动以将所述一个或多个外科夹具中的给定外科夹具从所述第一状态变形到所述第二状态，并且被第二次致动以将所述给定外科夹具压接在所述第一钳口构件和所述第二钳口构件之间。要素5：还包括进给器履板和进给杆，所述进给器履板将轴向负载施加到定位在所述夹具轨道内的所述一个或多个外科夹具上以促进所述一个或多个外科夹具的顺序进给，所述进给杆能够与所述一个或多个外科夹具中的最远侧外科夹具接合以将所述最远侧外科夹具传送到所述预成形区域并随后传送到所述第一钳口构件和所述第二钳口构件。要素6：还包括保持构件，所述保持构件接合位于所述夹具轨道内远侧的一个或多个外科夹具，并且防止所述一个或多个外科夹具推进到所述预成形区域中。要素7：其中所述保持构件包括被动偏压装置。要素8：其中所述进给器履板还包括供应所述轴向负载的压缩弹簧。要素9：其中所述进给杆推进所述最远侧外科夹具穿过所述预成形区域，使得所述最远侧外科夹具的所述一对腿部可滑动地接合所述预成形区域的内壁，以将所述最远侧外科夹具转变到所述第二状态。要素10：其中所述进给杆包括能够与所述最远侧外科夹具接合的第一接合构件，以及位于所述第一接合构件近侧并且同时能够与所述一个或多个外科夹具中的倒数第二个外科夹具接合的第二接合构件。要素11：其中所述夹具轨道的远侧端部提供斜坡部分，所述斜坡部分重新定位被定位在所述斜坡部分处的所述一个或多个外科夹具，使得所述进给杆能够接合所述一个或多个外科夹具并朝远侧推进所述一个或多个外科夹具。要素12：其中所述预成形区域的远侧端部与所述第一钳口构件和所述第二钳口构件对齐。
要素13：其中所述预成形区域包括在远侧方向上朝向彼此会聚的相对的结构表面，并且其中将所述最远侧外科夹具推进到所述预成形区域包括使所述最远侧外科夹具与进给杆接合，利用所述进给杆将所述最远侧外科夹具传送到所述预成形区域，以及推进所述最远侧外科夹具穿过所述预成形区域，使得所述最远侧外科夹具的所述一对腿部可滑动地接合所述预成形区域的所述相对的结构表面并且使所述最远侧外科夹具转变到所述第二状态。要素14：其中所述预成形区域由所述第一钳口构件和所述第二钳口构件限定，并且其中使所述最远侧外科夹具在所述预成形区域中变形包括利用进给杆将所述最远侧外科夹具传送到所述预成形区域，并且第一次致动所述第一钳口构件和所述第二钳口构件以使所述最远侧外科夹具在所述预成形区域内变形到所述第二状态。要素15：其中所述进给杆包括能够与所述最远侧外科夹具接合的第一接合构件以及位于所述第一接合构件近侧的第二接合构件，并且其中在所述第二状态下将所述最远侧外科夹具推进到所述第一钳口构件和所述第二钳口构件还包括利用所述进给杆将所述最远侧外科夹具推进到所述第一钳口构件和所述第二钳口构件，并且同时将所述第二接合构件接合在所述一个或多个外科夹具中的倒数第二个外科夹具上，并且将所述倒数第二个外科夹具推进到所述预成形区域，以及第二次致动所述第一钳口构件和所述第二钳口构件以压接所述最远侧外科夹具，并且同时使所述倒数第二个外科夹具在所述预成形区域内变形到所述第二状态。
要素16：还包括置于所述端部执行器和所述细长轴之间的可进行关节运动的腕关节。
作为非限制性示例，适用于A、B和C的示例性组合包括：要素3与要素4；要素5与要素6；要素6与要素7；要素5与要素8；要素5与要素9；要素5与要素10；要素5与要素11；以及要素14与要素15。
因此，所公开的系统和方法非常适于获得所提到的结果和优点以及其中固有的结果和优点。上文所公开的具体实施方案仅是示例性的，因为本公开的教导内容可以受益于本文教导内容且对于本领域的技术人员而言显而易见的不同但等价的方式进行修改和实施。此外，除了在以下权利要求中描述的之外，对于本文所示的构造或设计的细节没有限制。因此显而易见的是，可改变、组合或修改上文所公开的具体示例性实施方案，并且所有这些改变都被视为在本公开的范围内。本文例示性地公开的系统和方法可适当地在缺少本文未具体公开的任何元件和/或本文公开的任何可选元件的情况下实施。虽然根据“包括”、“含有”或“包含”各种部件或步骤描述了组合物和方法，但是该组合物和方法也可“基本上由各种部件和步骤组成”或“由各种部件和步骤组成”。上文所公开的所有数值和范围可改变一些量。每当公开具有下限和上限的数值范围时，具体公开了落入该范围内的任何数值和任何包括的范围。具体地，本文所公开的每种值范围(形式为“约a至约b”或等效形式“大约a至b”或等效形式“从大约a-b”)应被理解为列出更广泛的值范围内涵盖的每个数值和范围。而且，权利要求中的术语具有其普通的一般含义，除非专利权人另有明确和清楚的定义。此外，权利要求中使用的不定冠词“一”或“一个”在本文中被定义为表示其引入的一个或多个元件而不是一个元件。如果本说明书中的词语或术语的使用与可以引用方式并入本文的一个或多个专利或其他文件存在任何冲突，则应采用与本说明书一致的定义。
如本文所用，在一系列项目(用术语“和”或“或”来隔开项目中的任一个)之前的短语“…中的至少一个”将整体修饰列表，而不是列表的每个成员(即，每个项目)。短语“…中的至少一个”允许意指包括项目中的任何一个的至少一个，和/或项目的任何组合中的至少一个，和/或项目中的每一个的至少一个。作为示例，短语“A、B和C中的至少一个”或“A、B或C中的至少一个”各自是指：仅A、仅B或仅C；A、B和C的任何组合；以及/或者A、B和C中的每一个的至少一个。

Claims (19)

1.一种用于外科施夹器的端部执行器，所述端部执行器包括：
细长主体；
夹具轨道，所述夹具轨道设置在所述主体内并包含一个或多个外科夹具，其中每个外科夹具包括冠部和一对腿部，所述一对腿部从所述冠部纵向延伸并以钝角开度角彼此分叉；
预成形区域，所述预成形区域设置在所述主体内并被布置成接纳所述一个或多个外科夹具并将所述一个或多个外科夹具从第一状态变形到第二状态，在所述第一状态下，所述一对腿部以所述钝角开度角分叉，在所述第二状态下，所述钝角开度角被最小化；以及
第一钳口构件和第二钳口构件，所述第一钳口构件和所述第二钳口构件被定位在所述主体的远侧端部处并且被布置成从所述预成形区域接纳处于所述第二状态的所述一个或多个外科夹具。
2.根据权利要求1所述的端部执行器，其中，所述一个或多个外科夹具包括在所述夹具轨道内连续布置的多个外科夹具，并且其中所述多个外科夹具中的更远侧外科夹具至少部分地嵌套在所述多个外科夹具中的更近侧外科夹具内。
3.根据权利要求1所述的端部执行器，其中，所述预成形区域包括相对的结构表面，所述相对的结构表面在远侧方向上朝向彼此会聚。
4.根据权利要求1所述的端部执行器，其中，所述预成形区域由所述第一钳口构件和所述第二钳口构件限定。
5.根据权利要求4所述的端部执行器，其中，所述第一钳口构件和所述第二钳口构件被第一次致动以将所述一个或多个外科夹具中的给定外科夹具从所述第一状态变形到所述第二状态，并且被第二次致动以将所述给定外科夹具压接在所述第一钳口构件和所述第二钳口构件之间。
6.根据权利要求1所述的端部执行器，还包括：
进给器履板，所述进给器履板将轴向负载施加到定位在所述夹具轨道内的所述一个或多个外科夹具上以促进所述一个或多个外科夹具的顺序进给；以及
进给杆，所述进给杆能够与所述一个或多个外科夹具中的最远侧外科夹具接合以将所述最远侧外科夹具传送到所述预成形区域并随后传送到所述第一钳口构件和所述第二钳口构件。
7.根据权利要求6所述的端部执行器，还包括保持构件，所述保持构件接合位于所述夹具轨道内远侧的一个或多个外科夹具，并且防止所述一个或多个外科夹具推进到所述预成形区域中。
8.根据权利要求7所述的端部执行器，其中，所述保持构件包括被动偏压装置。
9.根据权利要求6所述的端部执行器，其中，所述进给器履板还包括供应所述轴向负载的压缩弹簧。
10.根据权利要求6所述的端部执行器，其中，所述进给杆推进所述最远侧外科夹具穿过所述预成形区域，使得所述最远侧外科夹具的所述一对腿部可滑动地接合所述预成形区域的内壁，以将所述最远侧外科夹具转变到所述第二状态。
11.根据权利要求6所述的端部执行器，其中，所述进给杆包括能够与所述最远侧外科夹具接合的第一接合构件，以及位于所述第一接合构件近侧并且同时能够与所述一个或多个外科夹具中的倒数第二个外科夹具接合的第二接合构件。
12.根据权利要求6所述的端部执行器，其中，所述夹具轨道的远侧端部提供斜坡部分，所述斜坡部分重新定位被定位在所述斜坡部分处的所述一个或多个外科夹具，使得所述进给杆能够接合所述一个或多个外科夹具并朝远侧推进所述一个或多个外科夹具。
13.根据权利要求1所述的端部执行器，其中，所述预成形区域的远侧端部与所述第一钳口构件和所述第二钳口构件对齐。
14.一种操作外科施夹器的端部执行器的方法，包括:
将所述端部执行器定位在患者附近以进行操作，所述端部执行器包括：
细长主体；
夹具轨道，所述夹具轨道设置在所述主体内并包含一个或多个外科夹具，其中每个外科夹具包括冠部和一对腿部，所述一对腿部从所述冠部纵向延伸并以钝角开度角彼此分叉；
预成形区域，所述预成形区域设置在所述主体内并被布置成从所述夹具轨道接纳所述一个或多个外科夹具；以及
第一钳口构件和第二钳口构件，所述第一钳口构件和所述第二钳口构件被定位在所述主体的远侧端部处并被布置成从所述预成形区域接纳所述一个或多个外科夹具；
将所述一个或多个外科夹具中的最远侧外科夹具从所述夹具轨道推进到所述预成形区域；
使位于所述预成形区域中的所述最远侧外科夹具从第一状态变形到第二状态，在所述第一状态下，所述最远侧外科夹具的所述一对腿部以所述钝角开度角分叉，在所述第二状态下，所述钝角开度角被最小化；以及
在所述第二状态下将所述最远侧外科夹具从所述预成形区域推进到所述第一钳口构件和所述第二钳口构件。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述预成形区域包括在远侧方向上朝向彼此会聚的相对的结构表面，并且其中将所述最远侧外科夹具推进到所述预成形区域包括：
使所述最远侧外科夹具与进给杆接合；
利用所述进给杆将所述最远侧外科夹具传送到所述预成形区域；以及
推进所述最远侧外科夹具穿过所述预成形区域，使得所述最远侧外科夹具的所述一对腿部可滑动地接合所述预成形区域的所述相对的结构表面并且使所述最远侧外科夹具转变到所述第二状态。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述预成形区域由所述第一钳口构件和所述第二钳口构件限定，并且其中使所述最远侧外科夹具在所述预成形区域中变形包括：
利用进给杆将所述最远侧外科夹具传送到所述预成形区域；以及
第一次致动所述第一钳口构件和所述第二钳口构件以使所述最远侧外科夹具在所述预成形区域内变形到所述第二状态。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述进给杆包括能够与所述最远侧外科夹具接合的第一接合构件以及位于所述第一接合构件近侧的第二接合构件，并且其中在所述第二状态下将所述最远侧外科夹具推进到所述第一钳口构件和所述第二钳口构件还包括：
利用所述进给杆将所述最远侧外科夹具推进到所述第一钳口构件和所述第二钳口构件，并且同时将所述第二接合构件接合在所述一个或多个外科夹具中的倒数第二个外科夹具上，并且将所述倒数第二个外科夹具推进到所述预成形区域；以及
第二次致动所述第一钳口构件和所述第二钳口构件以压接所述最远侧外科夹具，并且同时使所述倒数第二个外科夹具在所述预成形区域内变形到所述第二状态。
18.一种外科施夹器，包括：
驱动外壳；
细长轴，所述细长轴从所述驱动外壳延伸；以及
端部执行器，所述端部执行器布置在所述细长轴的远侧端部处，所述端部执行器包括：
细长主体；
夹具轨道，所述夹具轨道设置在所述主体内并包含一个或多个外科夹具，其中每个外科夹具包括冠部和一对腿部，所述一对腿部从所述冠部纵向延伸并以钝角开度角彼此分叉；
预成形区域，所述预成形区域设置在所述主体内并被布置成接纳所述一个或多个外科夹具并将所述一个或多个外科夹具从第一状态变形到第二状态，在所述第一状态下，所述一对腿部以所述钝角开度角分叉，在所述第二状态下，所述钝角开度角被最小化；以及
第一钳口构件和第二钳口构件，所述第一钳口构件和所述第二钳口构件被定位在所述主体的远侧端部处并且被布置成从所述预成形区域接纳处于所述第二状态的所述一个或多个外科夹具。
19.根据权利要求18所述的外科施夹器，还包括置于所述端部执行器和所述细长轴之间的可进行关节运动的腕关节。
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