CN112004493A - 用于机器人电外科器械的保护措施 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种操作外科工具的方法，该方法包括将该外科工具与患者相邻地定位以进行操作，该外科工具包括：腕部，该腕部具有远侧连接叉和近侧连接叉，该远侧连接叉可旋转地联接到该近侧连接叉；轴或轴适配器，该轴或轴适配器联接到该近侧连接叉；以及端部执行器，该端部执行器具有可旋转地安装到该远侧连接叉的一个或多个钳口构件。该腕部和该端部执行器的部分用保护套筒绝缘，该保护套筒具有远侧端部和近侧端部并在该述远侧端部处限定孔，该一个或多个钳口构件穿过该孔突出。当该保护套筒从组装位置轴向地移动到迁移位置时，提供肯定指示标识。

Description

用于机器人电外科器械的保护措施

背景技术

微创外科手术(MIS)器械由于术后恢复时间减少且瘢痕形成最小化而通常优于传统的开放式外科装置。腹腔镜式外科手术是一种类型的MIS手术，在该手术中，在患者的腹部中形成一个或多个小切口，并且通过切口插入套管针以形成进入腹腔的通路。通过套管针，可将多种器械和外科工具引入腹腔中。套管针还有助于促进吹气以提升器官上方的腹壁。经由套管针引入腹腔中的器械和工具可用于以多种方式接合和/或处理组织以实现诊断或治疗效果。

最近已开发出各种机器人系统来辅助MIS手术。机器人系统可通过保持自然的手眼轴线来实现更直观的手部运动。机器人系统还可通过包括能形成更自然的手状关节运动的“腕部”关节来实现更大程度的运动自由度。尽管不是必需的，但是器械的端部执行器可以使用缆线驱动的运动系统来进行关节运动(移动)，该缆线驱动的运动系统结合有延伸穿过腕部关节的一条或多条驱动缆线。用户(例如，外科医生)能够通过在空间中抓持和操纵一个或多个控制器来远程操作器械的端部执行器，该一个或多个控制器与联接到外科器械的工具驱动器连通。用户输入由结合到机器人外科系统中的计算机系统处理，并且工具驱动器通过致动缆线驱动的运动系统(并且更具体地，驱动缆线)来作出响应。移动驱动缆线使端部执行器关节运动到期望的位置和构型。

一些外科工具(通常被称为电外科器械)是通电的。电外科器械具有安装在远侧的端部执行器，该端部执行器包括一个或多个电极。当供应电能时，端部执行器电极能够产生足以切割、烧灼和/或密封组织的热量。

电外科器械能够被构造用于双极或单极操作。在双极操作中，电流分别通过端部执行器的有源电极和返回电极被引入组织中并从组织返回。在返回到返回电极之前，双极操作中的电流不需要穿过患者行进较长距离。因此，所需的电流量最小，这大大降低了意外消融和/或灼伤的风险。此外，两个电极紧密间隔并且通常在外科医生的视野内，这进一步降低了意外消融和灼伤的风险。

在单极操作中，电流通过有源端部执行器电极(另选地被称为“源电极”)被引入组织中并且通过单独定位在患者的身体上的返回电极(例如，接地垫)返回。单极电外科器械有利于若干外科功能，诸如切割组织、凝结组织以止血或同时切割和凝结组织。外科医生可在每次器械的导电部分与患者电接近时施加电流，从而允许外科医生从许多不同的角度通过单极电外科器械进行操作。

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侧视图。

图3示出了其中图1的腕部能够进行关节运动(枢转)的潜在自由度。

图4是图1的外科工具的远侧端部的放大等轴视图。

图5A和图5B是图2的外科工具的远侧端部的放大侧视图。

图6A和图6B是根据一个或多个实施方案的图4的轴适配器和套筒的放大的横截面侧视图。

图7是图6A-6B的接近传感器的另一个实施方案的侧视图。

图8A和图8B是图2的外科工具的另一个实施方案的远侧端部的放大侧视图。

图9A和图9B是图2的外科工具的另一个实施方案的远侧端部的放大侧视图。

图10A是图4的套筒的一个示例的等轴视图。

图10B是根据一个或多个实施方案的图10A的套筒的横截面侧视图。

图10C是根据一个或多个另外的实施方案的图10A的套筒的横截面侧视图。

图11是图4的套筒422的另一个示例的等轴视图。

图12是图4的套筒的另一个示例的横截面侧视图。

图13A是图2的外科工具的另一个实施方案的远侧端部的等轴视图。

图13B是图13A的套筒的剖面端视图。

图14A是图2的外科工具的另一个实施方案的远侧端部的放大侧视图。

图14B-14E示出了根据一个或多个实施方案的图14A的刚性基部的多个示例的局部等轴视图。

图15A-15D是将图14A-14E的刚性基部连接到图4的轴适配器的示例性实施方案的横截面侧视图。

图16A是根据一个或多个另外的实施方案的图4的轴适配器和套筒的放大的横截面侧视图。

图16B是图16A的一部分(如图16A中的虚线框所示)的放大视图。

图17A是根据一个或多个另外的实施方案的图4的轴适配器和套筒的放大的横截面侧视图。

图17B是图17A的可扩张环的放大视图。

图17C是沿指示线截取的图17A的轴适配器的横截端视图。

图17D是由图17A的套筒环绕的轴适配器的横截面端视图。

图18A和18B分别是与图4的端部执行器结合使用的示例性插入工具的等轴组装和分解视图。

图19A是图18A-18B的插入工具的一个示例的横截面侧视图。

图19B是图18A-18B的插入工具的另一个示例的横截面侧视图。

图20是示例性套筒安装组件的等轴视图。

图21A-21C是在图2和图4的外科工具的远侧端部上安装套筒的过程中图20的套筒安装组件的渐进等轴视图。

图22是图20中套筒安装组件的放大的横截面侧视图，其中套筒已置于组装位置。

图23是处于组装位置的套筒的等轴视图。

图24是根据一个或多个实施方案的另一个示例性套筒安装组件的等轴视图。

图25A和25B是在图2和图4的外科工具的远侧端部上安装套筒的过程中图24的套筒安装组件的渐进等轴视图。

具体实施方式

本公开涉及结合电外科器械的机器人外科系统，并且更具体地，涉及在操作期间防止电能的意外释放并且保护用户在将套筒安装在电外科器械的远侧端部上时免受意外切伤。

本文所讨论的实施方案描述了使用电能来执行多种外科手术的电外科器械或工具。该电外科工具可包括：腕部，该腕部具有远侧连接叉和近侧连接叉，该远侧连接叉可旋转地联接到该近侧连接叉；轴适配器，该轴适配器联接到该近侧连接叉；以及端部执行器，该端部执行器具有可旋转地安装到该远侧连接叉的一个或多个钳口构件。该腕部和端部执行器的部分可以用保护套筒绝缘，该保护套筒具有远侧端部和近侧端部并且在远侧端部处限定孔，该一个或多个钳口构件穿过该孔突出。当该保护套筒从组装位置轴向地移动到迁移位置时，提供肯定指示标识。该肯定指示标识可以被用户感知，并且因此可以确保适当的纠正动作以停止操作或以其他方式重新安置保护套筒，以便避免在非预期路径中对患者组织的放电。在其他应用中，可以检测到该肯定指示标识，并且可以对计算机进行编程以切断电能，从而避免在非预期路径中放电。

本文所讨论的实施方案还描述了在于电外科工具的远侧端部上安装保护套筒期间保护使用者的装置。更具体地，可以提供一种套筒插入工具，该套筒插入工具包括细长的圆柱形主体，该圆柱形主体具有封闭的远侧端部、开口的近侧端部和从近侧端部朝向远侧端部延伸的内部腔室。该保护套筒可以被接纳或能够被接纳在该内部腔室中。套筒插入工具可以在电外科工具的远侧端部之上推进，由此该端部执行器进入该内部腔室并且一个或多个钳口构件穿过限定在保护套筒的远侧端部处的孔而突出。该一个或多个钳口构件可以被接纳在限定于主体内并且从内部腔室朝远侧延伸的钳口腔中，并且该套筒插入工具可以相对于外科工具朝近侧推进以将保护套筒定位在外科工具上的组装位置中。

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，但该臂车104不是必须要求的。臂车104可以机械的方式和/或电的方式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有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可控制不同的机器人臂106，或者在一些情况下，机器人臂106的完全控制可在临床医生102a、102b之间传递。在一些实施方案中，可在外科手术期间对患者110使用具有另外的机器人臂(未示出)的另外的臂车(未示出)，并且这些另外的机器人臂可由主控制器102a、102b中的一个或多个主控制器控制。

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成能够根据任何通信协议承载多种通信信号(例如，电信号、光信号、红外信号等)的任何类型的有线或无线通信装置。在一些应用中，例如，存在具有被设计用于驱动机器人臂106的辅助设备和处理核的塔部。

主控制器102a、102b通常包括一个或多个实体控制器，该实体控制器可由临床医生112a、112b抓持并且在外科医生经由立体显示器观察手术时在空间中操纵。实体控制器通常包括手动输入装置，该手动输入装置能够多个自由度运动，并且通常包括用于致动外科器械108的可致动的柄部，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还可包括能够由临床医生112a、112b经由显示器看到的任选的反馈计，以提供各种外科器械度量的视觉指示，诸如施加到外科器械(即，切割器械或动态夹紧构件)的力的大小。

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是可以结合本公开的一些或全部原理的示例性外科工具200的侧视图。外科工具200可以与图1的一个或多个外科器械108相同或类似，并且因此，可以与机器人外科系统诸如图1的机器人外科系统100结合使用。因此，外科工具200可被设计成可释放地联接到包括在机器人外科系统100中的工具驱动器。然而，在其他实施方案中，在不脱离本公开的范围的情况下，外科工具200可适于以手动或用手操作的方式使用。

如图所示，外科工具200包括细长轴202、端部执行器204、将端部执行器204联接到轴202的远侧端部的腕部206(另选地被称为“腕部关节”)以及联接到轴202的近侧端部的驱动外壳208。在外科工具与机器人外科系统(例如，图1的机器人外科系统100)结合使用的应用中，驱动外壳208可包括将外科工具200可释放地联接到机器人外科系统的联接特征部。

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构造成能够将外科工具200(例如，外壳208)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”是指元件的更靠近侧端部部执行器204且因此更远离机器人操纵器的位置。另选地，在手动或用手操作的应用中，术语“近侧”和“远侧”在本文中相对于用户诸如外科医生或临床医生来定义。术语“近侧”是指元件的更靠近用户的位置，并且术语“远侧”是指元件的更靠近端部执行器204并且因此更远离用户的位置。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。

在使用外科工具200期间，端部执行器204被构造成能够在腕部206处相对于轴202移动(枢转)，以将端部执行器204定位在相对于手术部位的期望取向和位置处。外壳208包括(包含)被设计用于控制与端部执行器204相关联的各种特征部的操作(例如，夹紧、击发、旋转、关节运动、能量递送等)的各种机构。在至少一些实施方案中，轴202以及因此联接到其的端部执行器204被构造成能够围绕轴202的纵向轴线A₁旋转。在此类实施方案中，包括(容纳)在外壳208中的机构中的至少一个机构被构造成能够控制轴202围绕纵向轴线A₁的旋转运动。

外科工具200可具有能够执行至少一种外科功能的多种构型中的任一种。例如，外科工具200可以包括但不限于夹钳、抓紧器、针驱动器、剪刀、电烙工具、缝合器、施夹器、钩、刮刀、抽吸工具、冲洗工具、成像装置(例如，内窥镜或超声探头)、或它们的任意组合。在一些实施方案中，外科工具200可被构造成能够向组织施加能量，诸如射频(RF)能量。

轴202是从外壳208朝远侧延伸的细长构件，并且具有沿其轴向长度延伸穿过其的至少一个管腔。在一些实施方案中，轴202可被固定到外壳208，但可另选地可旋转地安装到外壳208，以允许轴202围绕纵向轴线A₁旋转。在其他实施方案中，轴202可以可释放地联接到外壳208，这可以允许单个外壳208适于具有不同端部执行器的各种轴。

端部执行器204可具有多种尺寸、形状和构型。在例示的实施方案中，端部执行器204包括外科剪刀，该外科剪刀包括相对的钳口210、212(另选地被称为“刀片”)，该钳口被构造成能够在打开位置与闭合位置之间移动(关节运动)。然而，如将理解的那样，相对的钳口210、212可另选地形成其他类型的端部执行器的一部分，诸如但不限于组织抓紧器、施夹器、针驱动器、包括一对相对的抓紧钳口的babcock钳、双极钳口(例如，双极Maryland抓紧器、夹钳、有孔抓紧器等)等。钳口210、212中的一者或两者可以被构造成能够在腕部206处枢转，以使端部执行器204在打开位置与闭合位置之间进行关节运动。

图3示出了腕部206能够进行关节运动(枢转)的潜在自由度。腕部206可具有多种构型中的任一种。通常，腕部206包括关节，该关节被构造成能够允许端部执行器204相对于轴202的枢转运动。腕部206的自由度由三个平移变量(即，进退、起伏和摇摆)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204)相对于给定参考笛卡尔坐标系的位置和取向。如图3所示，“进退”是指向前和向后的平移运动，“起伏”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部206的第一轴线(例如，X轴线)的俯仰运动、围绕腕部206的第二轴线(例如，Y轴线)的偏航运动以及它们的组合，以使得端部执行器204围绕腕部206进行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，仅围绕腕部206的第一轴线的俯仰运动或仅围绕腕部206的第二轴线的偏航运动，使得端部执行器204仅在单个平面上运动。

再次参见图2，外科工具200还可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2中被遮蔽)，该缆线驱动的运动系统被构造成能够有利于端部执行器204相对于轴202的运动和关节运动。移动(致动)驱动缆线中的至少一些驱动缆线使端部执行器204在非关节运动位置与关节运动位置之间移动。端部执行器204在图2中示出为处于非关节运动位置，在该位置，端部执行器204的纵向轴线A₂与轴202的纵向轴线A₁基本上对齐，使得端部执行器204相对于轴202成基本上为零的角度。由于诸如制造公差和测量装置的精度之类的因素，端部执行器204在非关节运动位置可能并非相对于轴202成精确的零角度，但是仍被认为与其“基本上对准”。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204相对于轴202成非零角度。

仍然参见图2，外科工具200可经由(永久地或可拆卸地)联接到外壳208的电力缆线214供应电力(电流)。在其他实施方案中，可省略电力缆线214，并且可经由内部电源诸如一个或多个电池或燃料电池向外科工具200供应电力。然而，出于本说明书的目的，将假设经由电力缆线214向外科工具200提供电力。在任一种情况下，外科工具200可另选地被表征为并且换句话讲在本文被称为能够向端部执行器204提供电能的“电外科器械”。

电力缆线214可将外科工具200放置成与发生器216连通，该发生器向外科工具200并且更具体地向端部执行器204供应能量，诸如电能(例如射频能量)、超声能量、微波能量、热能、或它们的任何组合。因此，发生器216可包括可被独立地或同时地激活的射频(RF)源、超声源、直流电源和/或任何其他合适类型的电能量源。

在外科工具200被构造用于双极操作的应用中，电力缆线214将包括供电导体和返回导体。电流可经由供电导体从发生器216供应到位于端部执行器204处的有源(或源)电极，并且电流可经由位于端部执行器204处的返回导体经由返回导体流回到发生器216。在具有相对钳口的双极工具的情况下，例如，该钳口用作电极，其中该钳口的近侧端部彼此隔离并且该钳口的内表面(即，钳口抓紧组织的区域)以穿过组织的受控路径来施加电流。在外科工具200被构造用于单极操作的应用中，发生器216将电流通过供电导体传输到位于端部执行器204处的有源电极，并且电流通过单独地联接到患者的身体的返回电极(例如，接地垫)返回(耗散)。

图4是图2的外科工具200的远侧端部的放大等轴视图。更具体地，图4描绘了端部执行器204和腕部206的放大视图，其中端部执行器204处于非关节运动位置。腕部206将端部执行器204操作地联接到轴202(图2)。然而，在例示的实施方案中，轴适配器400可直接联接到腕部206并以其他方式插入轴202和腕部206之间。在其他实施方案中，在不脱离本公开的范围的情况下，轴适配器400可被省略，并且轴202可直接联接到腕部206。如本文所用，术语“操作地联接”是指直接或间接联接接合。因此，腕部206可以通过直接联接接合或间接联接接合操作地联接到轴202，在直接联接接合中，腕部206直接联接到轴202的远侧端部，在间接联接接合中，轴适配器400插入腕部206与轴202的远侧端部之间。

为了将端部执行器204(例如，经由轴适配器400)操作地联接到轴202，腕部206包括远侧连接叉402a和近侧连接叉402b。端部执行器204(即，钳口210、212)在第一轴件404a处可旋转地安装到远侧连接叉402a，该远侧连接叉402a在第二轴件404b处可旋转地安装到近侧连接叉402b，并且该近侧连接叉402b联接到轴适配器400的远侧端部406(或另选地，轴202的远侧端部)。

腕部206提供延伸穿过第一轴件404a的第一枢转轴线P₁以及延伸穿过第二轴件404b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204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204的“偏航”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204的“俯仰”关节运动。在例示的实施方案中，钳口210、212在第一枢转轴线P₁处安装，从而允许钳口210、212相对于彼此枢转以打开和闭合端部执行器204，或者另选地一前一后枢转以使端部执行器204的取向进行关节运动。

被示出为驱动缆线408a、408b、408c和408d的多条驱动缆线在由轴适配器400(和/或图2的轴202)限定的内部腔室410内纵向延伸，并且穿过腕部206以操作地联接到端部执行器204。虽然图4中示出了四条驱动缆线408a至408d，但在不脱离本公开的范围的情况下，可包括多于或少于四条驱动缆线408a至408d。

驱动缆线408a至408d形成上文简述的缆线驱动的运动系统的一部分，并且可被称为并且换句话讲表征为缆线、带、线、塞绳、线材、绳索、线丝、绞合线丝、细长构件等。驱动缆线408a至408d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。示例性驱动缆线在名称为“Compact Robotic Wrist”的美国专利公布2015/0209965和名称为“Hyperdexterous Surgical System”的美国专利公布2015/0025549中有所描述，所述专利公布的内容据此以引用方式并入。如图所示，管腔410可以是单个管腔，或者可另选地包括多个独立的管腔，每个管腔接纳驱动缆线408a至408d中的一条或多条驱动缆线。

驱动缆线408a至408d从端部执行器204朝近侧延伸至驱动外壳208(图2)，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，以便于驱动缆线408a至408d在管腔410内的纵向运动(平移)。驱动缆线408a至408d中的全部或一部分的选择性致动使端部执行器204(例如，钳口210、212中的一者或两者)相对于轴202进行关节运动(枢转)。更具体地，选择性致动使对应的驱动缆线408a至408d在管腔410内纵向平移，从而引起端部执行器204的枢转运动。一条或多条驱动缆线408a至408d例如可以纵向平移以使端部执行器204进行关节运动(例如，钳口210、212两者在相同方向上成角度)，以使端部执行器204打开(例如，钳口210、212中的一者或两者远离另一个移动)，或者使端部执行器204闭合(例如，钳口210、212中的一者或两者朝向另一个移动)。

移动驱动缆线408a至408d可以多种方式来实现，诸如通过触发操作地联接到驱动外壳208或容纳在该驱动外壳内的相关联的致动器或机构来实现(图2)。移动给定的驱动缆线408a至408d构成向给定的驱动缆线408a至408d沿近侧方向施加张力(即，拉力)，这使给定的驱动缆线408a至408d平移，从而使端部执行器204相对于轴202移动(关节运动)。

腕部206包括多个第一滑轮412a和多个第二滑轮412b，每个滑轮被构造成能够与驱动缆线408a至408d相互作用并且将驱动缆线重定向以用于与端部执行器204接合。多个第一滑轮412a在第二轴件404b处安装到近侧连接叉402b，并且多个第二滑轮412b也安装到近侧连接叉402b，但是在位于第二轴件404b近侧的第三轴件404c处安装。在驱动缆线408a至408d操作地联接到端部执行器204之前，多个第一滑轮412a和多个第二滑轮412b协作地将驱动缆线408a至408d重定向通过“S”形路径。

在至少一个实施方案中，一对驱动缆线408a至408d操作地联接到每个钳口210、212，并且被构造成能够“对抗地”操作对应的钳口210、212。在例示的实施方案中，例如，第一驱动缆线408a和第二驱动缆线408b通过连接器(未示出)联接在第一钳口210处，并且第三驱动缆线408c和第四驱动缆线408d通过连接器(未示出)联接在第二钳口212处。因此，第一驱动缆线408a的致动使第一钳口210围绕第一枢转轴线P₁朝向打开位置枢转，并且第二驱动缆线408b的致动使第一钳口210围绕第一枢转轴线P₁沿相反方向并朝向闭合位置枢转。类似地，第三驱动缆线408c的致动使第二钳口212围绕第一枢转轴线P₁朝向打开位置枢转，而第四驱动缆线408d的致动使第二钳口212围绕第一枢转轴线P₁沿相反方向并朝向闭合位置枢转。

因此，驱动缆线408a至408d可被表征为或换句话讲被称为“对抗”缆线，它们协作地(但对抗地)操作以引起第一钳口210和第二钳口212的相对或串联运动。当第一驱动缆线408a被致动(移动)时，第二驱动缆线408b由于联接到第一驱动缆线408a而自然地跟随，并且当第三驱动缆线408c被致动时，第四驱动缆线408d由于联接到第三驱动缆线408c而自然地跟随，并且反之亦然。

端部执行器204还包括第一钳口保持器414a和从第一钳口保持器414a侧向偏移的第二钳口保持器414b。第一钳口保持器414a安装到第一轴件404a并且被构造成能够接纳并安置第一钳口210，使得第一钳口保持器414a围绕第一枢转轴线P₁的运动(旋转)对应地移动(旋转)第一钳口210。第一钳口保持器414a还可提供并以其他方式限定第一滑轮416a，该第一滑轮被构造成能够接纳并安置一条或多条驱动缆线，诸如第一驱动缆线408a和第二驱动缆线408b以实现此类运动(旋转)。第二钳口保持器414b类似地安装到第一轴件404a并且被构造成能够接纳并安置第二钳口212，使得第二钳口保持器414b围绕第一枢转轴线P₁的运动(旋转)对应地移动(旋转)第二钳口212。第二钳口保持器414b还可提供并以其他方式限定第二滑轮416b，该第二滑轮被构造成能够接纳并安置一条或多条驱动缆线，诸如第三驱动缆线408c和第四驱动缆线408d以实现此类运动(旋转)。

如本文所用，术语“钳口保持器”旨在应用于具有可相对于彼此移动的相对钳口或刀片的多种类型的端部执行器。在例示的实施方案中，钳口210、212包括外科剪刀端部执行器的相对剪刀刀片。因此，钳口保持器414a、414b可另选地被称为“刀片保持器”。然而，在其他实施方案中，钳口210、212可另选地包括用于抓紧器端部执行器等的相对钳口，并且在不脱离本公开的范围的情况下，术语“钳口保持器”类似地适用。此外，术语“钳口保持器”中的“保持器”可用“安装座”、“驱动构件”或“致动构件”替换。

外科工具200还可包括向端部执行器204供应电能的电导体418，从而将外科工具200转换成“电外科器械”。类似于驱动缆线408a至408d，电导体418可在管腔410内纵向延伸。在一些实施方案中，电导体418和电力缆线214(图2)可包括相同的结构。然而，在其他实施方案中，电导体418可诸如在驱动外壳208(图2)处电联接到电力缆线214。在其他实施方案中，电导体418可延伸至驱动外壳208，在该处其电联接到内部电源，诸如电池或燃料电池。

在一些实施方案中，电导体418可包括线材。然而，在其他实施方案中，电导体418可包括由导电材料制成的刚性或半刚性轴、杆或条(带)。在一些实施方案中，电导体418可以部分地覆盖有由非导电材料制成的绝缘覆盖物420(以虚线示出)。绝缘覆盖物420例如可包括经由热收缩施加到电导体418的塑料，但可另选地为任何其他非导电材料。

在操作中，在不脱离本公开的范围的情况下，端部执行器204可被构造用于单极或双极操作。电能由电导体418传输到充当有源(或源)电极的端部执行器204。在至少一个实施方案中，传导穿过电导体418的电能可包括表现出介于约100kHz和1MHz之间的频率的射频(“RF”)能量。RF能量导致超声搅拌或摩擦，引起电阻加热，从而提高靶组织的温度。因此，供应到端部执行器204的电能被转换成热量并且传递到相邻组织以切割、烧灼和/或凝结组织(取决于组织的局部加热)，并且因此可特别用于密封血管或扩散出血。

外科工具200还可以包括保护套筒422，该保护套筒被构造成能够使端部执行器204的各个带电(通电)部分(包括腕部206)绝缘，并且由此保护患者在操作期间免于杂散放电。如图所示，套筒422可以包括细长的大致圆柱形主体424，该主体具有第一端部或远侧端部426a以及与远侧端部426a相对的第二端部或近侧端部426b。主体424的尺寸可设定成在端部执行器204、腕部206及轴适配器400(或另选地，当轴适配器400被省略时，轴202)的部分之上延伸。当套筒422被适当定位以供使用时，钳口部件210、212从限定在主体424的远侧端部426a中的孔430突出，并且近侧端部426b与限定在轴适配器400上的径向肩部428接合或紧密接触。当套筒422被适当定位(安装)时，电流仅能如在暴露的钳口构件210、212处所期望的那样传导到患者组织。

套筒422可以在手术之前在无菌区域内组装到工具200上，并且在对工具200进行清洁之前被移除。套筒422必须被适当地安装以减轻在非预期路径中的放电，并且让手术室中现场的手术助理护士(scrub nurse)来负责适当安装。一个挑战是对套筒422的适当安装进行误差检验并且确保套筒422被适当定位以供使用。本公开的实施方案包括确保套筒422的适当组装(安装)的若干可能手段。

此外，套筒422通常由柔性材料制成，并且经由套筒422的内径向表面与端部执行器204、腕部206和/或轴适配器400的外径向表面之间的过盈配合来安装。套筒422的柔性允许腕部206在使用过程中进行关节运动。然而，当腕部206进行关节运动时，套筒422有轴向缓移的趋势，这导致近侧端部426b与径向肩部428分离，并增加了在非预期路径中放电的可能性。本文所述的实施方案提供了套筒422已经从其适当组装位置移动的肯定指示标识。因此，可以警告用户(例如，外科医生)在非预期路径中对患者组织的放电可能潜在地接着发生，从而提示在被保证时适当地重新安置套筒422的动作。

图5A和图5B是图2的外科工具200的远侧端部的放大侧视图。更具体地，图5A示出了处于第一或“组装”位置的套筒422，在该位置，套筒422被适当地定位在端部执行器204上以便操作，图5B示出了处于第二或“移动”位置的套筒422，在该位置，套筒422已经从组装位置并相对于端部执行器204和轴适配器400中的至少一者轴向地移动(迁移)。

在图5A所示的组装位置，套筒422定位在适当地使端部执行器204绝缘的位置，并且以其他方式减轻在非预期路径中对患者组织的放电。在例示的实施方案中，例如，当套筒422的近侧端部426b抵接或紧密接触轴适配器400的径向肩部428时，可认为套筒422处于组装位置。然而，在其他实施方案中，当相对于端部执行器204和轴适配器400中的一者或两者位于其他轴向位置处时，套筒422可被认为处于组装位置，只要套筒422操作以减轻在非预期路径中对患者组织的放电即可。因此，轴适配器400和套筒422的设计和构造的变化(以及它们如何相互关联)在本文中被考虑并且被认为落入本公开的范围内，只要套筒422实现其减轻(保护)目的即可。

在图5B所示的迁移位置，套筒422已经从组装位置沿远侧方向A轴向移动(缓移)(然而，迁移位置可以另选地包括朝近侧移动，如下所述)。套筒422的迁移位置不限于从组装位置偏移的特定距离或位置。相反，迁移位置可以包括相对于端部执行器204和轴适配器400中的至少一者的任何轴向位置，在该轴向位置处，套筒422可能不能适当地防止(减轻)在非预期路径中对患者组织的放电。在例示的实施方案中，例如，套筒422被示出为通过将套筒422的近侧端部426b与径向肩部428分开距离D而移动到迁移位置，换句话讲，套筒422已经从组装位置移动了距离D。距离D可以是在采取动作(例如，发送警报、切断电力等)之前套筒422行进(迁移)的任何预定距离或长度，并且将主要取决于外科工具200(图2)的设计和应用。

在至少一个实施方案中，距离D可以对应于从暴露的充电点所存在的位置的偏移距离。更具体地，在一些实施方案中，距离D可以对应于距暴露的充电点大约六毫米的距离。一旦套筒422已经缓移(移动)到距离D，在暴露的充电点和套筒422的端部之间仅存在大约六毫米的绝缘套筒422材料。

端部执行器204通常与光源和外科手术相机同时引入患者腔内。光源照亮患者体腔的内部，并且相机提供实况馈送，该实况馈送允许用户(例如，外科医生)经由互连的监视器或其他视觉辅助设备实时观察和进行手术。在一些实施方案中，当套筒422在操作期间朝向迁移位置并且以其他方式远离组装位置缓移时，指示标识502可以被暴露并从而提供套筒422已经从组装位置转变的肯定指示标识。

指示标识502可以包括可以通过实况相机馈送被光学地检测、观察、感知或记录的可见部分。在一些实施方案中，用户可以经由相机馈送来物理地观察指示标识502，并且从而在套筒422已经移动到迁移位置或正在朝向迁移位置推进时被实时地警告。在其他实施方案中，外科手术相机可以包括数字相机，该数字相机被编程为检测或记录预选(预定)指示标识502，并且可以警告用户套筒422移动或自主地切断传送到工具的电力以防止在非预期路径中放电。

另选地，当指示标识502不可见或不能经由相机馈送检测时，该指示标识可为套筒422安全地安置在组装位置中以便操作的肯定指示标识。因此，在开始操作之前，相机可以向外平移以确保套筒422被适当地安装，这可以通过不存在指示标识502来验证。

指示标识502可以包括但不限于颜色、图案、电磁辐射、光致发光或磷光材料或物质、反射表面或材料、或它们的任意组合。在例示的实施方案中，指示标识502形成轴适配器400的外径向表面的一部分或以其他方式联接(附接)到该外径向表面。然而，在其他实施方案中，在不脱离本公开的范围的情况下，指示标识502可形成端部执行器204或腕部206(图4)的外径向表面的一部分，或者可以其他方式联接(附接)到该外径向表面。

在指示标识502是颜色的实施方案中，该颜色可以包括能够被相机感知或透射通过相机的任何色调或等级的涂料、覆盖物或覆盖层。在此类实施方案中，用户在操作期间仅需要通过相机馈送来观察指示标识502的预选颜色就知道套筒422已经移动到迁移位置/朝向迁移位置移动。然而，在其他实施方案中，相机可被编程以检测预选(预定)颜色，并可以与计算机系统通信，当检测到颜色时，该计算机系统向用户发送警报(听觉、视觉等)。另选地，计算机系统可被编程为当检测到颜色时自主地切断传送到端部执行器204的电力，以防止在非预期路径中放电。切断电力不一定移除传送到端部执行器204的所有电力，而是可以限于经由电导体418切断电力(图4)。

在指示标识502是图案的实施方案中，该图案可以包括人眼可识别的或相机可检测的任何可感知的设计或构型。在一些实施方案中，例如，该图案可以包括棋盘设计等。

在指示标识502包括电磁辐射的实施方案中，指示标识502可以被构造成能够在被暴露时发射电磁辐射。该电磁辐射的示例形式包括但不限于无线电波、微波辐射、红外和近红外辐射、可见光、紫外光、X射线辐射或γ射线辐射。例如，可见光可以由用户通过相机馈送来感知。在此类实施方案中，指示标识502可以包括在将套筒422移动到迁移位置时被暴露的一个或多个LED灯等。在一些实施方案中，可见光可以以由外科手术相机拾取的特定频率闪烁，从而提示禁用功率发生器。在其他实施方案中，LED灯可以发射仅外科手术相机可以检测到的红外或近红外辐射。

在指示标识502包括高反射性覆盖物的实施方案中，指示标识502可以包括反射性涂料或表面，例如高度抛光的表面。当来自操作中使用的光源的光照射在指示标识502上时，反射光在相机中明亮地照射。另选地，指示标识502可以包括能够被人眼观察到或被手术相机检测到的特定光致发光或磷光材料/物质。

参见图5A和图5B，在一些实施方案中，外科工具200还可以包括包覆组装指示标识504(以虚线示出)。包覆组装指示标识504可以类似于指示标识502，不同的是它用于帮助用户检测套筒422何时可以朝近侧推进(或迁移)经过组装位置，该组装位置可以包括另一类型的迁移位置，但是沿近侧方向。套筒422由于腕部206(图4)的关节运动或在安装期间将套筒422推进得太远而可以在操作期间朝近侧移动经过组装位置。相机可被配置成监测包覆组装指示标识504的位置，并且当套筒422封堵包覆组装指示标识504时，该相机可以与发送警报(听觉、视觉等)的计算机系统通信。因此，未检测到包覆组装指示标识504可以包括保护套筒422已经沿近侧方向从组装位置移动到迁移位置的肯定指示标识。

仍然参见图5A-5B，在一些实施方案中，外科工具200可以包括套筒指示标识506。套筒指示标识506可以类似于指示标识502，但是可以包括套筒422本身或者套筒422的可以通过实况相机馈送被光学地检测、观察、感知或者记录的可见部分。相机可以被配置成通过检测套筒422上的特定位置处的套筒指示标识506来监测套筒422的位置。只要检测到套筒指示标识506，使用者就可以确保套筒422被适当地定位在组装位置。当在该位置处不再能检测到套筒指示标识506时，因为套筒422已经朝向迁移位置移动，所以相机可以与发送警报(听觉、视觉等)的计算机系统通信。另选地，计算机系统可以被编程为当未检测到套筒指示标识506时自主地切断传送到端部执行器204的电力，以防止在非预期路径中放电。因此，未检测到套筒指示标识506可以包括保护套筒422已经从组装位置移动到迁移位置的肯定指示标识。此外，在组装期间，如果在由相机确定的预定位置处不能检测到套筒指示标识506，则端部执行器204可以不被激活。

图6A和图6B是根据一个或多个实施方案的图4的轴适配器400和套筒422的放大的横截面侧视图。更具体地，图6A示出了处于组装位置的套筒422，并且图6B示出了在已相对于轴适配器400沿远侧方向A轴向地移动之后处于迁移位置的套筒422。

在例示的实施方案中，结合了接近传感器602，以在套筒422已经从组装位置移动(迁移)时提供肯定指示标识。更特别地，接近传感器602可以包括霍尔效应传感器604和联接到套筒422的金属部件606。霍尔效应传感器604可以定位在轴适配器400内或以其他方式延伸到其内部。另选地或除此之外，霍尔效应传感器604可以延伸到套筒422的内部中。在任一情形中，霍尔效应传感器604可以定位在金属部件606附近以检测其存在或不存在。在一些实施方案中，霍尔效应传感器604可以被编程为检测当套筒422部分地移动时该存在或不存在的程度。霍尔效应传感器604可以包括换能器，该换能器包括从驱动外壳208(图2)延伸到霍尔效应传感器604并便于它们之间的通信的一条或多条通信线路608。

金属部件606可以由能够被霍尔效应传感器604检测到的任何磁性金属制成。在一些实施方案中，金属部件606可以在近侧端部426b处或附近模制到套筒422的内径向表面中。在其他实施方案中，金属部件606可以使用粘合剂或一些类型的机械附接(例如，机械紧固件、扣合接合、过盈配合等)联接到套筒422的内径向表面。在其他实施方案中，在不脱离本公开的范围的情况下，金属部件606可以联接到套筒422的近侧端部426b。在一些实施方案中，金属部件606可以包括环形环并且围绕套筒422的整个圆周延伸。然而，在其他实施方案中，在不脱离本公开的范围的情况下，金属部件606可仅部分地围绕套筒422的圆周延伸。

当套筒422处于组装位置时，如图6A所示，霍尔效应传感器604可以与金属部件606大体轴向对准。另选地，霍尔效应传感器604可以只能检测金属部件606的存在。当套筒422转变到迁移状态时，如图6B所示，金属部件606相应地沿远侧方向A并且轴向地远离霍尔效应传感器604移动。当金属部件606沿远侧方向A移动时，霍尔效应传感器604检测该移动并向用户提供警报(听觉、视觉等)。在一些实施方案中，用户可以对警报做出反应并且对套筒422做出调整。在其他实施方案中，一旦金属部件606从传感器604移动预定距离，传感器604就可以向计算机系统发送信号，该计算机系统被编程为自主地切断传送到工具的电力以防止在非预期路径中放电。

图7是图6A-6B的接近传感器602的另一个实施方案的侧视图。更具体地，图7的接近传感器602结合了多个接近传感器，该多个接近传感器被示出为第一接近传感器702a、第二接近传感器702b和第三接近传感器702c。接近传感器702a-702c可以协作地提供套筒422何时从组装位置移动(迁移)的指示。

第一接近传感器702a包括第一霍尔效应传感器704a和第一金属部件706a，第二接近传感器702b包括第二霍尔效应传感器704b和第二金属部件706b，并且第三接近传感器702c包括第三霍尔效应传感器704c和第三金属部件706c。霍尔效应传感器704a-704c和金属部件706a-706c可以类似于图6A-6B的霍尔效应传感器604和金属部件606，因此将不再描述。

当套筒422处于组装位置时，霍尔效应传感器704a-704c可以与对应的金属部件706a-706c轴向对准。另选地，霍尔效应传感器704a-704c可以只能检测金属部件706a-706c的存在。然而，当套筒422转变到迁移状态时，金属部件706a-706c相应地沿同一方向并且周向地远离相关联的霍尔效应传感器704a-704c而移动。当金属部件706a-706c朝远侧移动时，霍尔效应传感器704a-704c检测该移动并向用户提供关于这种移动的警报(听觉、视觉等)。

在接近传感器702a-702c中的一个发生故障的情况下，具有多个接近传感器702a-702c可以提供冗余。然而，在其他应用中，多个接近传感器702a-702c可以用于提供不同级别或类型的警告或警报。例如，如果第一金属部件706a被第二霍尔效应传感器704b检测到，则第二传感器704b可以发出套筒422正在朝远侧移动到迁移位置的警报或警告。然而，如果第一金属部件706a被第三霍尔效应传感器704c检测到，则第三霍尔效应传感器704c可以发送更强的警报或另选地切断传送到工具的电力。此外，在一些实施方案中，接近传感器702a-702c可以被编程为检测套筒422何时已经朝近侧移动。在套筒422被推得太远的错误组装的情况下，会发生近侧迁移。

图8A和图8B是图2的外科工具200的另一个实施方案的远侧端部的放大侧视图。更具体地，图8A示出了处于组装位置的套筒422，并且图8B示出在已相对于轴适配器400沿远侧方向A轴向地移动之后处于迁移位置的套筒422。

在例示的实施方案中，连续性连接部802可设置在端部执行器204处或附近，以有利于将电能传输到端部执行器204。如图所示，连续性连接部802可以包括一对接触件804a和804b以及相关联的接触条806。接触件804a、804b可例如在近侧连接叉402b处联接到腕部206，并彼此偏移，以便独立地防止接触件804a、804b之间的电连通。电导体418可以延伸至第一接触件804a并向其提供电能。第二电导体808可在第二接触件804b与远侧连接叉402a之间延伸，使得提供到第二接触件804b的电能可传输到远侧连接叉402a，从而给端部执行器204通电。

接触条806可以被构造成能够完成接触件804a、804b之间的电路。因此，接触条806可以由导电材料(例如，金属)制成并且联接到套筒422，诸如固定到或包覆模制到套筒422的内径向表面上。当套筒422处于组装位置时，接触条806可以具有足够的角长度以在接触件804a、804b之间延伸，从而使接触件804a、804b处于电连通。在一些实施方案中，接触条806可以包括围绕套筒422的整个内圆周延伸的环形环。然而，在其他实施方案中，接触条806可以足够长以完成接触件804a、804b之间的连续性连接部802。

当电能被供应到端部执行器时，该连续性连接部802实质上提供了套筒422处于组装位置的肯定指示标识。更特别地，当套筒422处于组装位置时，如图8A所示，连续性连接部802是完整的，并且由电导体418供应的电能可以经由接触条806在接触件804a、804b之间传输，并且经由第二电导体808传输到端部执行器204。相比之下，当套筒422处于迁移位置时，如图8B所示，连续性连接部802被短路，并且电能从端部执行器204切断。更具体地，当接触条806沿方向A朝远侧移动并且脱离与接触件804a、804b的电接触时，该连续性连接部802使电路短路并且端部执行器204停止被通电。

如将理解的，该实施方案也可以证明在使电路短路方面是有利的，直到套筒422被适当地组装并且以其他方式放置在组装位置。因此，除非套筒422处于组装位置，否则端部执行器204将不会被通电以供使用。

图9A和图9B是图2的外科工具200的另一个实施方案的远侧端部的放大侧视图。更具体地，图9A示出了处于组装位置的套筒422(以虚线示出)，并且图9B示出了在相对于端部执行器204和轴适配器400沿远侧方向A轴向地移动之后处于迁移位置的套筒422。

类似于图8A-8B的实施方案，图9A-9B的实施方案在端部执行器204处或附近提供连续性连接部902，以有利于将电能传输到端部执行器204，从而提供了套筒422处于组装位置的肯定指示标识。在例示的实施方案中，连续性连接部902包括接触件904和相关联的接触条906。接触件904可以联接到轴适配器400并且被暴露以使得该接触件可被放置成与接触条906电连通。在例示的实施方案中，例如，接触件904可延伸穿过轴适配器400的壁，或者以其他方式布置在其外径向表面上。电导体418可延伸到接触件904并向其提供电能。

接触条906可以由导电材料(例如金属)制成，并且联接到套筒422。在一些实施方案中，例如，接触条906可以固定到或包覆模制到套筒422的内径向表面上。当套筒422处于组装位置时，接触条906可具有轴向长度L，该长度L足以在接触件904和至少近侧连接叉402b之间延伸，从而使接触件904通过导电腕部206与端部执行器204电连通。在至少一个实施方案中，轴向长度L可以足够长以延伸到远侧连接叉402a。在一些实施方案中，接触条906可以包括围绕套筒422的整个内圆周延伸的环形环(套筒)。然而，在其他实施方案中，接触条906可以是任何形式或形状，并且仅足够长以完成接触件904和端部执行器204之间的连续性连接部902。

当套筒422处于组装位置时，如图9A所示，连续性连接部902是完整的，并且由电导体418供应的电能可经由接触条906在接触件904与端部执行器204(例如，近侧连接叉402b)之间传输。相比之下，当套筒422处于迁移位置时，如图9B所示，接触条906沿方向A朝远侧移动并脱离与接触件904的电接触，从而使连续性连接部902短路。因此，一旦套筒422移动到迁移位置，端部执行器204就停止被通电。

如将理解的，该实施方案也可以证明在使电路短路方面是有利的，直到套筒422被适当地组装并且以其他方式放置在组装位置。因此，除非套筒422处于组装位置，否则端部执行器204将不会被通电以供使用。

在一些实施方案中，在不脱离本公开的范围的情况下，接触条906可以由硅树脂复合材料制成，但是也可以由聚合物或弹性体制成。在此类实施方案中，例如，接触条906可以包括嵌入在硅树脂基体中的导电材料。该导电材料可以包括但不限于镀银玻璃珠、石墨、炭黑、金属丝、电镀层、金属(例如，铝或铜)或它们的任意组合。如上所述，该导电材料允许接触条906传导电能。此外，在此类实施方案中，由硅树脂复合材料制成的接触条906可以是柔性的，而纯金属接触条906将使套筒422变硬。

图10A是根据一个或多个实施方案的图4的套筒422的一个示例的等轴视图。如图所示，套筒422可以包括多个分立的区段，这些区段被示出为第一区段1002a、第二区段1002b和第三区段1002c，其中第二区段1002b通常插入第一区段1002a和第三区段1002c之间。第一区段1002a可以由具有第一弹性系数v₁的第一材料制成，第二区段1002b可以由具有第二弹性系数v₂的第二材料制成，并且第三区段1002c可以由具有第三弹性系数v₃的第三材料制成。

在一些实施方案中，第二弹性系数v₂可以大于第一弹性系数v₁，并且第一弹性系数v₁可以大于第三弹性系数v₃。换句话讲，v₂>v₁>v₃。在此类实施方案中，第二区段1002b的材料可以由高柔性材料制成，该高柔性材料包括但不限于热塑性聚氨酯(TPU)、丁腈橡胶、聚异戊二烯、以及表现出高应变能力的任何弹性体。第一区段1002a的材料可以由柔性材料制成，该柔性材料包括但不限于硅树脂。最后，第三区段1002c的材料可以由较硬的材料制成，该较硬的材料包括但不限于聚醚醚酮(PEEK)、高弹性模量TPU、聚碳酸酯或它们的任意组合。

由于腕部206(图4)通常位于第二区段1002b的下方，因此由比其他材料更柔性的材料制成的第二区段1002b被证明是有利的。因此，在操作期间，当腕部206进行关节运动以移动端部执行器204时(图2)，套筒422将在第二区段1002b处比在第一区段1002a和第三区段1002c处弯曲到更大的程度。此外，当套筒422被放置在组装位置时，例如抵靠轴适配器400(图4)的径向肩部428(图4)，具有由较硬材料制成的第三区段1002c可在提供强制硬止挡方面证明是有利的。

图10B是根据一个或多个实施方案的图10A的套筒422的横截面侧视图。如图所示，第一区段、第二区段和第三区段1002a-1002c中的一些或全部可在对应的对接接头1004(示出了两个)处邻接，其中使用例如粘合剂或声波焊接来固定每个区段1002a-1002c的相邻轴向端部。

图10C是根据一个或多个另外的实施方案的图10A的套筒422的横截面侧视图。如图所示，第二区段1002b可以经由重叠搭接接头1006(示出了两个)联接到第一区段1002a和第三区段1002c中的一者或两者。该搭接接头1006可以经由多种附接方式将相邻的区段1002a-1002c固定在一起，该附接方式包括但不限于过盈配合、粘合剂、声波焊接、螺纹接合或它们的任意组合。

图11是根据一个或多个实施方案的图4的套筒422的另一个示例的等轴视图。如图所示，套筒422可以用充当材料强化添加剂的多根长丝1102加强，或者以其他方式包括这些长丝。长丝1102可以包括例如编织或非编织的聚合物股线、金属股线、弹性体股线、液晶聚合物(LCD)单丝或它们的任意组合。在一些实施方案中，套筒422可以与长丝1102包覆成型或共挤出，并且长丝1102可以被定位或以其他方式被构造成能够增强套筒422的主要材料。在一些实施方案中，长丝1102可以类似于硅树脂涂覆的织物的编织图案或织物状构造布置。

由于多种原因，在套筒422的构造中包括长丝1102可证明是有利的。例如，长丝1102可以有助于形成更加抗刺穿、但具有足够的柔性以允许端部执行器204(图4)根据需要进行关节运动的套筒422。此外，长丝1102为套筒422提供了增加的刚性水平，这允许套筒422轴向延伸到端部执行器204上，同时表现出足够的柔性以允许腕部206(图4)移动。更具体地，长丝1102减小可压缩性，但允许套筒422保持其柔性。

在一些实施方案中，长丝1102的密度可以沿着套筒422的轴向长度而变化，以引起套筒422的不同柔性特性。例如，在近侧端部426b处，与远侧端部426a相比，每平方英寸的长丝1102可以增加，从而导致更硬或更不易压缩的近侧端部426b。

在一些实施方案中，长丝1102可以被定向以在套筒422中产生各向异性特性，从而允许套筒422在轴向方向和径向方向上表现出不同的机械性能。

图12是根据一个或多个实施方案的图4的套筒422的另一个示例的横截面侧视图。类似于图10A的实施方案，图12中的套筒422可以由多种材料制成。更具体地，套筒422可以包括顶端1202、基部1204和外部套筒1206。顶端1202可以由诸如硅树脂的柔性材料制成，该柔性材料允许顶端1202在钳口构件210、212(图4)移动(例如打开和闭合)时弯曲。基部1204可以由更刚性的材料，例如聚醚醚酮(PEEK)制成。顶端1202和基部1204可以在接头1208处邻接，该接头可以包括对接接头或搭接接头，如本文中大体描述的。外部套筒1206可以固定在顶端1202和基部1204的部分上，并且以其他方式在外径向表面上延伸跨过接头1208。

图12的多部件套筒422在解决摩擦、刚性近侧端部426b和柔性远侧端部426a的冲突设计约束方面可以证明是有利的。在一些实施方案中，外部套筒1206可以由聚四氟乙烯(PTFE)制成，并通过热收缩工艺固定到顶端1202和基部1204的外部。在至少一个实施方案中，外部套筒1206可以延伸跨过接头1208，以将顶端1202固定到基部1204。在一个或多个实施方案中，外部套筒1206可具有或以其他方式包括由氟化乙烯丙烯(FEP)制成的内层，该内层接合顶端1202和基部1204的相邻部分的外径向表面。

图13A是图2的外科工具200的另一个实施方案的远侧端部的等轴视图。更具体地，图13A示出了在某些方面与图4的套筒422类似的保护套筒1302。类似于套筒422，例如，套筒1302可以被构造成能够使端部执行器204和/或腕部206(图4)的各个带电(通电)部分绝缘，从而保护患者在操作期间免受杂散放电的影响。如图所示，套筒1302可以包括细长的大致圆柱形主体1304，该主体具有第一端部或远侧端部1306a和与远侧端部1306a相对的第二端部或近侧端部1306b。当套筒1302被适当地定位以供使用时，钳口构件210、212突出到限定在主体1304的远侧端部1306a中的孔1308之外。

如图所示，主体1304可以提供“再成形的”远侧端部1306a。更具体地，主体1304可以限定直径减小部分1310，该直径减小部分提供在较大直径主体1304和较小直径远侧端部1306a之间的过渡。

套筒1302可以提供或以其他方式限定由对应的多个狭槽1314分开的多个纵向延伸的指状部1312。在一些实施方案中，指状部1312可以轴向地延伸穿过通向远侧端部1306a的直径减小部分1310或者至少部分地由该直径减小部分限定。该指状部1312可证明有利于允许钳口构件210、212进行关节运动，而不会有在远侧端部1306a处撕裂套筒1302的风险。相反，当钳口构件210、212打开和闭合时，指状部1310能够径向向外弯曲以适应这种移动。

图13B是根据一个或多个实施方案的图13A的套筒1302的剖面端视图。在一些实施方案中，如图所示，套筒1302可以由多个层制成，该多个层被示出为第一或“内”层1316和第二或“外”层1318。在一些实施方案中，内层1316可以由比外层1318的材料更柔性的材料制成。在此类实施方案中，例如，内层1316可以包含热塑性聚氨酯，并且外层1318可以包含更硬的材料，例如氟化乙烯丙烯(FEP)或全氟烷氧基烷烃(PFA，或总体上任何含氟聚合物)。套筒1302可以被制造成双挤出件，或者另选地被制造成两件式结合挤出件。

在一些实施方案中，内层1316可以不延伸到直径减小部分1310(图13A)中，而是可以以其他方式在过渡到较小直径的远侧端部1306a(图13A)之前终止。此外，在此类实施方案中，狭槽1314可不被限定在内层1316中，而是仅被限定在外层1318中。这可以证明在操作期间保持更柔性的内层1316材料远离通电(热)钳口构件210、212(图13A)是有利的。相反，更刚性的外层1318可以与通电(热)钳口构件210、212接触。

图14A是图2的外科工具200的另一个实施方案的远侧端部的放大侧视图。更具体地，图14A示出了端部执行器204和保护套筒1402，该保护套筒在某些方面可以类似于图4的套筒422并且安装到端部执行器204。类似于套筒422，例如，套筒1402可以被构造成能够使端部执行器204和/或腕部206(图4)的各个带电(通电)部分绝缘，从而保护患者在操作期间免受杂散放电的影响。如图所示，套筒1402可以包括细长的大致圆柱形主体1404，该主体具有第一端部或远侧端部1406a和与远侧端部1406a相对的第二端部或近侧端部1406b。当套筒1402被适当地定位以供使用时，钳口构件210、212突出到限定在主体1404的远侧端部1406a中的孔1408之外。

在例示的实施方案中，套筒1402可在近侧端部1406b处限定或以其他方式提供刚性基部1410。刚性基部1410可以形成套筒1402的一部分，并且操作以帮助加强近侧端部1406b以便插入、附接和保持套筒1402。在至少一个实施方案中，例如，刚性基部1410可以证明有利地减小在将套筒1402组装到端部执行器204上期间的摩擦。

套筒1402的主体1404可以由柔性材料，例如硅树脂或热塑性聚氨酯(TPU)制成。相比之下，刚性基部1410可以由较硬材料，例如但不限于聚醚醚酮(PEEK)或另一种热塑性塑料制成。

刚性基部1410可以通过多种附接方式联接或固定到套筒1402。在至少一个实施方案中，如图所示，刚性基部1410可以经由凸凹接合而联接到套筒1402，在该凸凹接合中，刚性基部1410提供被构造成能够与套筒1402的凹形端部1414配合的凸形端部1412。在不脱离本公开的范围的情况下，该凸凹接合可以包括多种不同的构造。

图14B-14E示出了根据一个或多个实施方案的联接到套筒1402的刚性基部1410的多个示例的局部等轴视图。在一些实施方案中，套筒1402的更柔性的材料可以包覆成型到刚性基部1410上，这可以在凸形端部1410上限定一个或多个保持特征部1416，该一个或多个保持特征部有助于将包覆成型的部件保持在适当位置。更具体地，保持特征部1416可以在凸形端部1410中提供变化和/或空隙，这些变化和/或空隙允许套筒1402的材料在包覆模制期间缓移并且以其他方式流入保持特征部1416中。这可以导致套筒1402和刚性基部1410之间的更强的结合。

例如，在图14B中，保持特征部1416包括限定在凸形端部1410上的一个或多个附接键。在图14C中，保持特征部1416包括限定在凸形端部1410上的一个或多个纵向沟槽。在图14D中，保持特征部1416包括限定在凸形端部1410上的滚花饰面。最后，在图14E中，保持特征部1416包括限定在凸形端部1410上的一个或多个环形沟槽。

较硬的刚性基部1410还可证明在将套筒1404联接于图4的轴适配器400(或另选地在不使用轴适配器400时联接于图2的轴202)时能够经由更确定的定位方案来放置(定位)套筒1404方面是有利的。更具体地，刚性基部1410的近侧端部上的界面可以结合、提供或以其他方式限定能够将套筒1404固定在组装位置并从而有助于防止套筒1404迁移到迁移位置的多种不同的附接特征。

图15A-15D是根据若干实施方案的将刚性基部1410联接到轴适配器400的示例性实施方案的横截面侧视图。在图15A中，轴适配器400可在其外表面上提供或以其他方式限定一个或多个环形沟槽1502(示出了两个)，并且刚性基部1410的近侧端部可提供或以其他方式限定对应的一个或多个环形突出部1504(示出了两个)，该一个或多个环形突出部被构造成能够以扣合接合方式与环形沟槽1502配合。套筒1404(图14A)可以朝近侧推进，直到突出部1504定位并卡扣到与沟槽1502接合，这提供了套筒1404处于组装位置的肯定指示标识。突出部1504和沟槽1502之间的扣合接合还有助于将套筒1404保持在组装位置。

在图15B中，轴适配器400在其外表面上提供或以其他方式限定一个或多个棘爪1506(示出了两个)，并且刚性基部1410的近侧端部提供或以其他方式限定对应的一个或多个齿状物1508(示出了两个)，该一个或多个齿状物被构造成能够以扣合接合方式与棘爪1506配合。套筒1404(图14A)可以朝近侧推进，直到齿状物1508卡扣到与棘爪1506接合，这提供了套筒1404处于组装位置的肯定指示标识，并有助于将套筒1404保持在组装位置。

在图15C中，刚性基部1410可以在螺纹接口1510处螺接到轴适配器400，该螺纹接口提供套筒1404处于组装位置的肯定指示标识，并且同时有助于将套筒1404保持在组装位置。

在图15D中，刚性基部1410可以经由可拆卸的捏合型附接件联接到轴适配器400。更具体地，刚性基部1410可以提供棘爪1506，并且轴适配器400可以提供对应的齿状物1508(但也可以采用相反的构造)。此外，刚性基部1410可提供或限定一个或多个径向凹入部1512(示出了两个)，该径向凹入部提供可将相反径向负载1514(捏合)施加到轴适配器400的外圆周的位置。在承受径向负载1514后，轴适配器400径向向内弯曲到径向凹入部1512中，并且轴适配器400上的支点效应将从棘爪1506升起并释放齿状物1508，这用于从轴适配器400释放刚性基部1410。

虽然图15A-15D的前述实施方案示出了刚性基部1410联接到轴适配器400，但应理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，刚性基部1410可另选地经由类似的接合部件联接到轴202(图2)。

图16A是根据一个或多个实施方案的图4的轴适配器400和套筒422的放大的横截面侧视图。更具体地，图16A示出了处于组装位置的套筒422。在例示的实施方案中，套筒422和轴适配器400可单独地或协作地帮助确保套筒422适当地定位在组装位置，并且另外在套筒422已从组装位置移动(迁移)时提供肯定指示标识。

图16B是图16A中由虚线框表示的部分的放大视图。如图所示，轴适配器400可提供或以其他方式限定凹部1602，并且套筒422可提供或以其他方式限定被构造成能够在套筒422处于组装位置时与凹部1602配合的突出物1604。在一些实施方案中，凹部1602可以包括围绕轴适配器400的整个外周延伸的环形沟槽。然而，在其他实施方案中，凹部1602可以包括形成在轴适配器400的外径向表面中的一个或多个离散的凹入部。类似地，在一些实施方案中，突出部1604可以包括围绕套筒422的整个内径向表面延伸的环形环或特征部。然而，在其他实施方案中，突出部1604可以包括一个或多个离散的突出特征部，该突出特征部形成于套筒422的内径向表面中并且被构造成能够与形成于轴适配器400的外径向表面中的一个或多个离散的凹入部对准。

当突出部1604接纳在凹部1602内时，这可以提供套筒422被适当地定位在轴适配器400上和以其他方式处于组装位置的肯定指示标识。更具体地，当突出部1604被适当地接纳在凹部1602内时，套筒422将具有第一直径，该第一直径使得套筒422能够穿过将外科工具引入患者体腔的套管针(未示出)。然而，当套筒422开始朝向迁移位置移动(缓移)时，突出部1604将被迫离开凹部1602，如虚线所示。当突出部1604离开凹部1602时，套筒422的直径在该位置处增加到大于第一直径的第二直径。扩大的第二直径将防止套筒422在不贴靠套管针内壁的情况下穿过套管针。因此，如果套筒422贴靠套管针的内部，这可以是套筒422不在组装位置并且应该重新安置到适当位置的肯定指示标识。

如将理解的，在不偏离本公开的范围的情况下，凹部1602和突出部1604的定向可以颠倒，其中凹部1602限定在套筒422上，并且突出部1604限定在轴适配器400上。

图17A是根据一个或多个另外的实施方案的图4的轴适配器400和套筒422的放大的横截面侧视图。更具体地，图17A示出了处于迁移位置和以其他方式偏离组装位置的套筒422。在例示的实施方案中，可扩张环1702可以设置或以其他方式限定在套筒422的近侧端部426b处。可扩张环1702可以包括由硬质材料制成并由柔性材料制成的间隔部1706隔开的一个或多个弧形部分1704。此外，轴适配器400可以限定被构造成能够与可扩张环1702相互作用的窗口1708。

图17B是根据一个或多个实施方案的可扩张环1702的放大等轴端视图。可扩张环1702的弧形部分1704可以由硬质材料，例如但不限于聚醚醚酮(PEEK)或另一种热塑性塑料制成。虽然图17B中示出了两个弧形部分1704，但是应当理解，在不脱离本发明范围的情况下，可以采用两个以上的弧形部分。成角度地插入弧形部分1704的间隔部1706(示出了两个)可以由柔性材料制成，例如但不限于硅树脂、橡胶或弹性体。

如图所示，可扩张环1702还可限定或以其他方式提供凸台1710，该凸台被构造成能够与轴适配器400(图17A)的窗口1708(图17A)对准并被接纳在其中。凸台1710可以包括径向突出部，该径向突出部从套筒422的内壁或者以其他方式从可扩张环1702的内壁径向向内延伸。因为凸台1710径向向内延伸，所以当套筒422被接纳在轴适配器400的外周上并且朝向组装位置推进时，可扩张环1702将必须径向扩张。柔性间隔部1706允许可扩张环1702径向向外扩张以实现这一点。套筒422在轴适配器400上朝近侧推进，直到凸台1710定位窗口1708并被接纳在该窗口内。

图17C是沿图17A的指示线截取的图17A的轴适配器400的横截面端视图。更特别地，图17C示出了在窗口1708处的轴适配器400的内部。如所说明，轴适配器400可以包括定位在轴适配器400的内部内且可经由窗口1708触及的短接开关1712。短接开关1712包括热接触件1714a、短接接触件1714b以及可在热接触件1714a和短接接触件1714b之间延伸的短接线1716。当短接线1716在热接触件1714a、b之间延伸时，将电能提供给端部执行器204的电路(图17A)被短路，从而使端部执行器204没有电能。相比之下，当短接线1716移动脱离热接触件1714a、b之间的接触时，电能可以流动到端部执行器204。

图17D是由图17A的套筒422环绕的轴适配器400的横截面端视图。更特别地，图17D示出了围绕轴适配器400的可扩张环1702和被接纳在窗口1708内的凸台1710。当凸台1710被接纳在窗口1708内时，凸台1710接合短接线1716并且使短接开关1712断开，这允许电能被供应到端部执行器204(图17A)。因此，端部执行器204不能被通电，直到凸台1710被适当地接纳在窗口1708内，这直到套筒422被适当地定位在组装位置才发生。

因此，可扩张环1702可提供套筒422被适当地放置在组装位置的肯定指示标识。另选地，可扩张环1702还可提供套筒422已经从组装位置移动(迁移)到迁移位置的肯定指示标识。更具体地，当套筒422移动到迁移位置并且凸台1708退出窗口1708时，短接开关1712能够再次使电路短路，这切断了传送到端部执行器204(图17A)的电力，并从而提供套筒422已经迁移的肯定指示标识。

图18A和18B分别是根据一个或多个实施方案的与端部执行器204结合使用的示例性套筒插入工具1802的等轴组装和分解视图。套筒插入工具1802可以用于帮助将套筒422安装(组装)在处于组装位置的端部执行器204上，并且同时保护使用者(例如，手术助理护士、外科医生等)免受由与钳口构件210、212的意外接触所引起的意外伤害。如将理解的，要求钳口构件210、212特别锋利，并且使用者通常承担将套筒422组装在钳口构件210、212上的任务。如果没有采取适当的预防措施，使用者可能会由于接触到钳口构件210、212而无意地切伤或刺伤他/她的手。套筒插入工具1802可以证明在减少由端部执行器204的意外误操所作引起的切伤或刺伤的发生方面是有利的。

套筒插入工具1802可以被设计成暂时封堵(覆盖)端部执行器204的远侧端部，并且更具体地，封堵从套筒422的远侧端部426a突出的暴露的钳口构件210、212。如图所示，套筒插入工具1802包括细长的大致圆柱形主体1804，该主体具有封闭的远侧端部1806a和与远侧端部1806a相对的开口的近侧端部1806b。主体1804可以由多种材料制成，包括但不限于塑料、金属、橡胶、弹性体、有机硅以及它们的任意组合。

主体1804限定内部腔室1808，该内部腔室具有足够大的内径1810以在端部执行器204和套筒422上延伸并以其他方式接纳端部执行器和套筒。在一些实施方案中，主体1804可限以定从近侧端部1806b朝向远侧端部1806a延伸的一个或多个纵向狭槽1812(示出了两个)。狭槽1812在主体1804中形成薄弱点，这些薄弱点允许使用者在安装期间将主体1804捏住并从而使该主体抵靠套筒422的外径向表面塌缩。这允许使用者通过抓持和移动套筒插入工具1802而不是直接接触套筒422的外表面来使套筒422朝向组装位置推进。

虽然在例示的实施方案中示出了两个狭槽1812，但是在不脱离本公开的范围的情况下，可以另选地采用多于或少于两个狭槽1812。在一些实施方案中，如图所示，狭槽1812中的一个或多个可以具有大于主体1804的总长度的一半的轴向长度。在其他实施方案中，在不脱离本公开的范围的情况下，狭槽1812的轴向长度可小于主体1804的总长度的一半。

现在提供在套筒插入工具1802的辅助下套筒422的示例性组装。套筒插入工具1802和套筒422可以被包装在共同的无菌包装中并且一起装运。在打开无菌包时，使用者(例如，手术助理护士、外科医生等)可将套筒422部分地延伸到端部执行器204上。然而，在其他实施方案中，套筒422可预先组装到套筒插入工具1802中，或者可要求使用者将套筒422手动地插入到套筒插入工具1802的内部腔室1808中。套筒插入工具1802然后可以用于将套筒422推进到组装位置。

套筒插入工具1802的近侧端部1806b可以在端部执行器204上延伸，使得钳口构件210、212被接纳在内部腔室1808中，从而保护使用者不被钳口构件210、212切伤。然后，使用者可以相对于端部执行器204和轴适配器400(或者另选地，图2的轴202)朝近侧推进套筒插入工具1802，并且同时将套筒422推进到组装位置。

在一些实施方案中，可以通过首先在近侧端部1806b处或附近在套筒插入工具1802上施加相反的径向负载F(例如通过用一只手的拇指和食指捏住套筒插入工具1802)，使套筒422推进到组装位置。径向负载F可以使套筒插入工具1802的内径向表面接合或者以其他方式夹紧套筒422的外径向表面。在一些实施方案中，在近侧端部1806b处或附近的内径向表面可以包括抓持界面，诸如滚花表面或有棱纹的轮廓，该抓持界面被构造成能够有助于抓持套筒422的外径向表面。狭槽1812允许主体1804径向向内弯曲，并且套筒插入工具1802然后可以相对于端部执行器204朝近侧推进，而不会潜在地使套筒422贴(压)在插入工具内。

一旦套筒422到达组装位置，套筒插入工具1802就可以在远侧缩回，从而从端部执行器204移除套筒插入工具1802并将套筒422留在适当位置。在其中套筒插入工具1802由柔性材料(例如，弹性体或硅树脂)制成的实施方案中，狭槽1812可允许套筒插入工具1802在组装之后从端部执行器204“剥离”。在此类实施方案中，使用者可以在近侧端部1806b处或附近抓持主体1804，并且狭槽1812可以帮助逐渐地分离主体1804，类似于剥香蕉的方式。

在一些实施方案中，套筒插入工具1802也可用于帮助移除套筒422。在此类实施方案中，套筒插入工具1802可以重新安装在套筒422上，并且可以再次施加径向负载F以接合和以其他方式抓持套筒422的外径向表面。一旦套筒422被接合，使用者就可以一起朝远侧移动套筒插入工具1802和套筒422。在此类实施方案中，上述抓持界面可以证明有利于帮助抓持套筒422的外径向表面。

图19A是根据一个或多个实施方案的套筒插入工具1802的一个示例的横截面侧视图。如图所示，套筒插入工具1802的主体1804可以在远侧端部1806a处或附近提供或以其他方式限定钳口腔1902。在一些实施方案中，钳口腔1902(或者称为“释放凹坑”)可以形成内部腔室1808的一体延伸部。然而，在其他实施方案中，钳口腔1902可以包括单独的隔室并且从内部腔室1808朝远侧延伸。钳口腔1902的尺寸可设定成以及其他方式可以被构造成能够在套筒插入工具1802在端部执行器204(图18B)上延伸时将钳口构件210、212(图18B)接纳在其中。在例示的实施方案中，钳口腔1902与内部腔室1808基本上同轴地延伸。然而，在其他实施方案中，钳口腔1902可以从与主体1804的中心线偏移的角度延伸，以适应钳口构件210、212的成角度的轮廓。

在一些实施方案中，套筒止动件1906可以设置或以其他方式限定在套筒插入工具1802的内部腔室1808内。套筒止动件1906可以提供内部腔室1808和钳口腔1902之间的过渡表面。套筒止动件1906可以被构造成能够在套筒422被引入内部腔室1808中时接纳套筒422(图18A-18B)的远侧端部426a(图18B)。在一些实施方案中，如图所示，套筒止动件1906可以具有弧形圆锥形横截面，该弧形圆锥形横截面被构造成能够与套筒422的远侧端部426a的对应弧形圆锥形外部轮廓配合。然而，在其他实施方案中，在不脱离本公开的范围的情况下，套筒止动件1906可以具有任何其他横截面形状。

图19B是根据一个或多个附加实施方案的套筒插入工具1802的另一个示例的横截面侧视图。如图所示，钳口腔1902也设置在套筒插入工具1802的远侧端部1806a处或附近。然而，在例示的实施方案中，帽状件1904可以定位在钳口腔1902内。在一些实施方案中，如图所示，帽状件1904可以包括大致穹顶形或半球形结构。然而，在其他实施方案中，在不脱离本公开的范围的情况下，帽状件1904可以具有多边形横截面。

帽状件1904可以被构造成能够在安装套筒422(图18A-18B)时防止钳口构件210、212(图18B)穿刺套筒插入工具1802的远侧端部1806a。为了实现这一点，帽状件1904可以由各种刚性材料制成，例如但不限于金属、塑料(例如，丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚碳酸酯、聚醚醚酮等)、复合材料以及它们的任意组合。在一些实施方案中，帽状件1904可使用粘合剂或通过声波焊接而固定在钳口腔1902内。然而，在其他实施方案中，在不脱离本公开的范围的情况下，套筒插入工具1802可以被包覆模制到帽状件1904上。

图20是根据一个或多个实施方案的示例性套筒安装组件2002的等轴视图。套筒安装组件2002(以下称为“组件2002”)可以用于将套筒422(部分封闭)安装在图2和图4的外科工具200的远侧端部上。

如图所示，组件2002可以包括套筒插入工具1802和定位器2004。定位器2004可以包括细长的大致圆柱形主体2006，该主体具有第一端部或远侧端部2008a、第二端部或近侧端部2008b以及在远侧端部2008a和近侧端部2008b之间延伸的内部2010。主体2006可在两个端部2008a、b处大体上开放，并且可以限定从近侧端部2008b朝向远侧端部2008a延伸的一个或多个纵向狭槽2012(示出了一个)。狭槽2012允许定位器2004打开(例如，蛤壳式抓斗(clamshell))，以经由近侧端部2008b将套筒插入工具1802接纳在内部2010内。

在例示的实施方案中，套筒插入工具1802包括限定在主体1804的外径向表面上的至少一个导向肋状件2014。导向肋状件2014可以被构造成能够径向延伸穿过由定位器2004限定的对应通道2016。如图所示，通道2016纵向延伸，导向肋状件2014可以被构造能够成在组件2002的操作期间在通道2016内轴向地平移(滑动)。在一些实施方案中，导向肋状件2014可以由用户(例如，用户的拇指或食指)接合，以操纵套筒插入工具1802的轴向位置。

在一些实施方案中，定位器2004可以在远侧端部2008b处或附近提供释放机构。释放机构可以被构造成能够在将套筒422适当地放置在组装位置之后帮助从外科工具释放和以其他方式移除组件2002。在例示的实施方案中，释放机构包括一对相对的突片2017a和2017b。突片2017a、b可以提供或以其他方式限定相对的支点2018，这些支点用于在一旦将套筒422放置在组装位置时就使主体2006的部分径向向外地进行杠杆运动并脱离与该套筒的轴向接合。

图21A-21C是在将套筒422安装到外科工具200的远侧端部上的过程中的组件2002的渐进等轴视图。组件2002可用于将套筒422相对于轴适配器400或在省略轴适配器400的实施方案中相对于图2的轴202的远侧端部而放置(安装)在组装位置。

首先参见图21A，套筒插入工具1802被接纳或定位在定位器2004的内部2010内，并且套筒422可以被预加载在套筒插入工具1802内，如上文大体描述的。组件2002然后可以通过经由开口的近侧端部2008b将外科工具200引入定位器2004的内部2010中来接纳外科工具200的远侧端部。组件2002可以朝近侧推进，直到外科工具200的远侧端部(例如，图2和图4的端部执行器204)也延伸到套筒插入工具1802中。

在一些实施方案中，定位器2004可以被构造成能够相对于外科工具200的远侧端部旋转地(成角度地)对准套筒422。为了实现这一点，组件2002可以包括对准特征部。在例示的实施方案中，对准特征部可以包括由定位器2004提供的第一型面2102a，该第一型面被构造成能够与限定在轴适配器400(或另选地，图2的轴202的端部)上的对应的第二型面2102b配合。在例示的实施方案中，型面2102a、2102b提供配合的V形成角表面。然而，在其他实施方案中，在不脱离本公开的范围的情况下，型面2102a、2102b可以呈现其他型面形状或构型。当组件2002相对于外科工具200朝近侧推进时，相对的型面2102a、2102b将最终彼此接触并滑动接合，以推动组件2002旋转到预定的角度对准。

在一些实施方案中，套筒422可以被构造成能够在移动到组装位置时固定到轴适配器400(或另选地，图2的轴202的端部)。更具体地，如图所示，套筒422可以在其近侧端部处或附近限定一个或多个孔2104，并且轴适配器400可以提供或限定一个或多个柱2106，这些柱的尺寸被设定成由孔2104接纳和以其他方式与孔配合。当套筒422移动到组装位置时，柱2106将定位并接纳在孔2104内。孔2104和柱2106之间的联接接合可证明在帮助在操作期间将套筒422保持在组装位置方面是有利的。

在图21B中，组件2002已经相对于外科工具200的远侧端部朝近侧移动，直到定位器2004的型面2102a滑动地接合轴适配器400的型面2102b(或另选地，图2的轴202的端部)并在其中降至最低点。型面2102的成角表面推动组件2002相对于外科工具200旋转到预定的角取向，这同时将柱2106(图21A)与孔2104对准，使得在将套筒422移动到组装位置时柱2106可以被孔2104接纳。

在图21C中，通过使套筒插入工具1802相对于定位器2004朝近侧推进，套筒422(图21A-21B)移动到组装位置。在一些实施方案中，可以通过用拇指或食指手动接合导向肋状件2014并且手动地朝近侧推动套筒插入工具1802而朝近侧推进套筒插入工具1802。然而，在其他实施方案中，使用者可以只推动套筒插入工具1802的远侧端部。当套筒插入工具1802移动时，导向肋状件2014在通道2016内滑动，这有助于保持套筒422被旋转定向，使得孔2104(图21A-21B)可以合适地定位柱2106(图21A)。

图22是在将套筒422相对于外科工具200的远侧端部放置在组装位置之后的组件2002的放大的横截面侧视图。如图所示，套筒422在套筒422的成角度地相对的两侧上限定两个孔2104，并且轴适配器400在轴适配器400的成角度地相对的两侧上限定两个对应的柱2106并且被接纳在对应的孔2104内。

在套筒422处于组装位置的情况下，可以通过使释放机构致动而从外科工具200释放组件2002。更具体地，使用者(例如手术助理护士或外科医生)可例如通过使用拇指和食指将相反的径向负载F施加在突片2017a、2017b上。相对的径向负载F传递到相对的支点2018，这些支点作用在轴适配器400的外径向表面上，并导致主体2006的部分径向向外扩张，并脱离与套筒422的轴向对准(或接合)。这允许组件2002朝远侧移动并从外科工具200移除。

图23是处于组装位置的套筒422的等轴视图。如图所示，柱2106被接纳在孔2104内，以帮助将套筒422保持在组装位置。当需要移除套筒422时，可将具有尖(例如，稍微尖锐的)端的工具插入套筒422与轴适配器400(或另选地图2的轴202的端部)之间的间隙2302中，并且可将套筒422撬开以使孔2104与柱2106脱离接合。套筒422然后可以沿远侧方向从轴适配器400拉离或剥离。

图24是根据一个或多个实施方案的另一个示例性套筒安装组件2402的等轴视图。套筒安装组件2402(以下称为“组件2402”)可以用于将套筒422安装在外科工具200的远侧端部上。

如图所示，组件2402可以包括套筒插入工具1802和对准工具2404。对准工具2404可以包括细长的大致圆柱形的轴2406，该轴具有第一端部或远侧端部2408a和与远侧端部2408a相对的第二端部或近侧端部2408b。在例示的实施方案中，套筒插入工具1802的远侧端部1806a是打开的，以允许轴2406在组件2402的操作(致动)期间延伸出远侧端部1806a。套筒422可以被预加载在套筒插入工具1802内，如上文大体描述的。

对准特征部2410可设置在轴2406的近侧端部2408b处或附近，并可用于帮助将套筒422相对于轴适配器400(或另选地，图2的轴202的端部)成角度地对准到预定的角取向。更具体地，在例示的实施方案中，对准特征部2410包括被构造成能够接纳和安置端部执行器204的相对的钳口构件210、212的相对的对准钳口2412a和2412b。在一些实施方案中，对准钳口2412a、2412b可以限定被构造成能够托住钳口构件210、212的弧形内表面。

当钳口构件210、212被适当地接纳在对准钳口2412a、2412b之间时，限定在轴适配器400上的对准狭槽2414与限定在套筒422的内径向表面上的径向突片2416成角度地对准。因此，将钳口构件210、212适当地接纳在对准钳口2412a、2412b之间使得对准狭槽2414与径向突片2416成角度地对准。

图25A和图25B是在将套筒422安装到外科工具200的远侧端部上的过程中的组件2402的渐进等轴视图。组件2402可用于将套筒422相对于轴适配器400放置(安装)在组装位置，或者在省略轴适配器的实施方案中，放置(安装)在图2的轴202的远侧端部。

首先参见图25A，为了将套筒422移动到组装位置，套筒插入工具1802相对于外科工具200朝近侧移动。由于钳口构件210、212被接纳在对准钳口2412a、2412b之间，因此使套筒插入工具1802朝近侧移动将同时使对准工具2404的轴2406移动，以使套筒插入工具1802的远侧端部1806a伸缩。此外，因为钳口构件210、212被接纳在对准钳口2412a、2412b之间，所以限定在轴适配器400上的对准狭槽2414将与套筒422上的径向突片2416成角度地对准。因此，朝远侧推进套筒422将允许径向突片2416定位对准狭槽2414并被接纳在该对准狭槽内，并从而将套筒422固定在组装位置。

在图25B中，通过使组件2402相对于外科工具200朝远侧移动，该组件从外科工具200分离(脱离接合)。套筒422保持在组装位置，并且对准特征部2410最终与钳口构件210、212脱离接合。因此，将套筒422适当地定位在与组件2402组装的位置需要套筒插入工具1802的近侧移动和远侧移动两者。

本文所公开的实施方案包括：

A.一种端部执行器，包括：腕部，所述腕部具有远侧连接叉和近侧连接叉，所述远侧连接叉可旋转地联接到所述近侧连接叉；轴或轴适配器，所述轴或轴适配器联接到所述近侧连接叉；一个或多个钳口构件，所述一个或多个钳口构件可旋转地安装到所述远侧连接叉；以及保护套筒，所述保护套筒能够在所述腕部和所述轴或所述轴适配器的部分上延伸，并且提供具有远侧端部和近侧端部的圆柱形主体，所述圆柱形主体在所述远侧端部处限定孔，所述一个或多个钳口构件穿过所述孔突出。包括肯定指示标识以指示所述保护套筒已经从组装位置移动到迁移位置。

B.一种操作外科工具的方法，包括将所述外科工具定位在患者附近以进行操作，所述外科工具包括：腕部，所述腕部具有远侧连接叉和近侧连接叉，所述远侧连接叉可旋转地联接到所述近侧连接叉；轴或轴适配器，所述轴或轴适配器联接到所述近侧连接叉；以及端部执行器，所述端部执行器具有可旋转地安装到所述远侧连接叉的一个或多个钳口构件。所述方法还包括：用保护套筒使所述腕部和所述端部执行器的部分绝缘，所述保护套筒具有远侧端部和近侧端部并且在所述远侧端部处限定孔，所述一个或多个钳口构件穿过所述孔突出；将所述保护套筒从组装位置轴向地移动到迁移位置；以及当所述保护套筒移动到所述迁移位置时提供肯定指示标识。

实施方案A和B中的每个可以具有一种或多种下面的任意组合的另外的要素：要素1：其中所述轴或所述轴适配器限定径向肩部，并且当所述保护套筒处于所述组装位置时所述近侧端部接合所述径向肩部。要素2：其中所述肯定指示标识包括当所述保护套筒移动到所述迁移位置时被暴露的指示标识。要素3：其中所述指示标识包括可被相机感知或检测的可见部分，所述可见部分选自包括颜色、图案、电磁辐射、光致发光物质、磷光物质、反射表面、反射材料以及它们的任意组合的组。元素4：其中所述指示标识设置在所述轴或所述轴适配器上，并且当所述保护套筒相对于所述轴或所述轴适配器朝远侧移动时所述指示标识被暴露。要素5：其中所述肯定指示标识包括设置在所述轴或所述轴适配器上的包覆组装指示标识，并且当所述套筒朝近侧移动到所述迁移位置时所述肯定指示标识被封堵。要素6：其中所述肯定指示标识包括套筒指示标识，并且未检测到所述套筒指示标识指示所述套筒已经从所述组装位置移动到所述迁移位置。要素7：其中所述肯定指示标识包括接近传感器，所述接近传感器包括布置在所述轴或所述轴适配器内的霍尔效应传感器和联接到所述保护套筒的金属部件。要素8：其中所述肯定指示标识包括连续性连接部，所述连续性连接部包括：一对接触件，所述一对接触件定位在所述腕部上；以及接触条，所述接触条定位在所述保护套筒上，所述接触条能够在所述一对接触件之间延伸以完成所述一对接触件之间的电路，其中当所述保护套筒处于所述组装位置时，所述接触条完成所述一对接触件之间的所述电路并且向所述一个或多个钳口构件提供电能，并且其中当所述保护套筒处于所述迁移位置时，所述接触条移动远离所述一对接触件并且所述电路由此被短路。

要素9：通过将所述近侧端部抵靠以接合由所述轴或所述轴适配器限定的径向肩部来将所述保护套筒定位在所述组装位置。要素10：其中将所述保护套筒从所述组装位置轴向地移动到所述迁移位置包括将所述保护套筒相对于所述轴或所述轴适配器轴向地移动预定距离。要素11：其中提供所述肯定指示标识包括当所述保护套筒移动到所述迁移位置时暴露指示标识，并且用相机感知或检测所述指示标识。要素12：其中所述指示标识包括可见部分，所述可见部分选自包括颜色、图案、电磁辐射、光致发光物质、磷光物质、反射表面、反射材料以及它们的任意组合的组。要素13：还包括经由由所述相机提供的实况相机馈送来物理地观察所述指示标识，以及在物理地观察到所述光学指示标识之后调整所述保护套筒的位置。要素14：还包括用所述相机检测所述指示标识，以及实时地提供指示所述保护套筒已经移动到所述迁移位置的警报。要素15：还包括利用所述相机检测所述指示标识，以及在检测到所述指示标识时自主地切断传送到所述一个或多个钳口构件的电能。要素16：其中所述外科工具还包括接近传感器，所述接近传感器包括布置在所述轴或所述轴适配器内的霍尔效应传感器和联接到所述保护套筒的金属部件，并且其中提供所述肯定指示标识包括使所述金属部件相对于所述霍尔效应传感器移动，以及利用所述霍尔效应传感器基于所述金属部件的移动来确定所述保护套筒已经轴向地移动到所述迁移位置。要素17：还包括基于不能感知或检测到所述指示标识来确保所述保护套筒处于所述组装位置。要素18：其中所述肯定指示标识包括连续性连接部，所述连续性连接部包括定位在所述腕部上的一对接触件和定位在所述保护套筒上的接触条，所述方法还包括：当所述保护套筒处于所述组装位置时使所述接触条在所述一对接触件之间延伸，并从而向所述一个或多个钳口构件提供电能；以及当所述保护套筒处于所述迁移位置时使所述接触条移动远离所述一对接触件，并从而使通向所述一个或多个钳口构件的所述电能短路。

作为非限制性示例，适用于A和B的示例性组合包括：要素2与要素3；要素3与要素4；要素11与要素12；要素11与要素13；要素11与要素14；以及要素11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“基本上由各种部件或步骤组成”或“由各种部件或步骤组成”。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 (20)

1.一种端部执行器，包括：

腕部，所述腕部具有远侧连接叉和近侧连接叉，所述远侧连接叉可旋转地联接到所述近侧连接叉；

轴或轴适配器，所述轴或轴适配器联接到所述近侧连接叉；

一个或多个钳口构件，所述一个或多个钳口构件可旋转地安装到所述远侧连接叉；

保护套筒，所述保护套筒能够在所述腕部和所述轴或所述轴适配器的部分之上延伸，并提供具有远侧端部和近侧端部的圆柱形主体，所述圆柱形主体在所述远侧端部处限定孔，所述一个或多个钳口构件穿过所述孔突出；以及

肯定指示标识，所述肯定指示标识指示所述保护套筒已经从组装位置移动到迁移位置。

2.根据权利要求1所述的端部执行器，其中，所述轴或所述轴适配器限定径向肩部，并且当所述保护套筒处于所述组装位置时所述近侧端部接合所述径向肩部。

3.根据权利要求1所述的端部执行器，其中，所述肯定指示标识包括当所述保护套筒移动到所述迁移位置时被暴露的指示标识。

4.根据权利要求3所述的端部执行器，其中，所述指示标识包括能够被相机感知或检测的可见部分，所述可见部分选自包括颜色、图案、电磁辐射、光致发光物质、磷光物质、反射表面、反射材料以及它们的任意组合的组。

5.根据权利要求4所述的端部执行器，其中，所述指示标识设置在所述轴或所述轴适配器上，并且当所述保护套筒相对于所述轴或所述轴适配器朝远侧移动时所述指示标识被暴露。

6.根据权利要求1所述的端部执行器，其中，所述肯定指示标识包括设置在所述轴或所述轴适配器上的包覆组装指示标识，并且当所述套筒向近侧移动到所述迁移位置时所述肯定指示标识被封堵。

7.根据权利要求1所述的端部执行器，其中，所述肯定指示标识包括套筒指示标识，并且未检测到所述套筒指示标识指示所述套筒已经从所述组装位置移动到所述迁移位置。

8.根据权利要求1所述的端部执行器，其中，所述肯定指示标识包括接近传感器，所述接近传感器包括布置在所述轴或所述轴适配器内的霍尔效应传感器和联接到所述保护套筒的金属部件。

9.根据权利要求1所述的端部执行器，其中，所述肯定指示标识包括连续性连接部，所述连续性连接部包括：

一对接触件，所述一对接触件定位在所述腕部上；以及

接触条，所述接触条定位在所述保护套筒上并且能够在所述一对接触件之间延伸以完成所述一对接触件之间的电路，

其中当所述保护套筒处于所述组装位置时，所述接触条完成所述一对接触件之间的所述电路并且向所述一个或多个钳口构件提供电能，并且

其中当所述保护套筒处于所述迁移位置时，所述接触条移动远离所述一对接触件并且所述电路由此被短路。

10.一种操作外科工具的方法，包括：

将所述外科工具与患者相邻地定位以用于操作，所述外科工具包括：

腕部，所述腕部具有远侧连接叉和近侧连接叉，所述远侧连接叉可旋转地联接到所述近侧连接叉；

轴或轴适配器，所述轴或轴适配器联接到所述近侧连接叉；以及

端部执行器，所述端部执行器具有可旋转地安装到所述远侧连接叉的一个或多个钳口构件；

用保护套筒使所述腕部和所述端部执行器的部分绝缘，所述保护套筒具有远侧端部和近侧端部并在所述远侧端部处限定孔，所述一个或多个钳口构件穿过所述孔突出；

将所述保护套筒从组装位置轴向地移动到迁移位置；以及

当所述保护套筒移动到所述迁移位置时提供肯定指示标识。

11.根据权利要求10所述的方法，通过将所述近侧端部抵靠以接合由所述轴或所述轴适配器限定的径向肩部来将所述保护套筒定位在所述组装位置。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，将所述保护套筒从所述组装位置轴向地移动到所述迁移位置包括将所述保护套筒相对于所述轴或所述轴适配器轴向地移动预定距离。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，提供所述肯定指示标识包括：

当所述保护套筒移动到所述迁移位置时暴露指示标识；以及

用相机感知或检测所述指示标识。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述指示标识包括可见部分，所述可见部分选自包括颜色、图案、电磁辐射、光致发光物质、磷光物质、反射表面、反射材料以及它们的任意组合的组。

15.根据权利要求13所述的方法，还包括：

经由由所述相机提供的实况相机馈送来物理地观察所述指示标识；以及

在物理地观察到所述光学指示标识之后调整所述保护套筒的位置。

16.根据权利要求13所述的方法，还包括：

用所述相机检测所述指示标识；以及

实时地提供指示所述保护套筒已经移动到所述迁移位置的警报。

17.根据权利要求13所述的方法，还包括：

用所述相机检测所述指示标识；以及

在检测到所述指示标识时自主地切断传送到所述一个或多个钳口构件的电能。

18.根据权利要求10所述的方法，其中，所述外科工具还包括接近传感器，所述接近传感器包括布置在所述轴或所述轴适配器内的霍尔效应传感器和联接到所述保护套筒的金属部件，并且其中提供所述肯定指示标识包括：

使所述金属部件相对于所述霍尔效应传感器移动；以及

利用所述霍尔效应传感器基于所述金属部件的移动来确定所述保护套筒已经轴向地移动到所述迁移位置。

19.根据权利要求10所述的方法，还包括基于不能感知或检测到所述指示标识来确保所述保护套筒处于所述组装位置。

20.根据权利要求10所述的方法，其中，所述肯定指示标识包括连续性连接部，所述连续性连接部包括定位在所述腕部上的一对接触件和定位在所述保护套筒上的接触条，所述方法还包括：

当所述保护套筒处于所述组装位置时使所述接触条在所述一对接触件之间延伸，从而向所述一个或多个钳口构件提供电能；以及

当所述保护套筒处于所述迁移位置时使所述接触条移动远离所述一对接触件，从而使通向所述一个或多个钳口构件的所述电能短路。

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