CN113473932A - 剪刀套筒组件保护 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种套筒插入组件，该套筒插入组件包括：套筒插入件，该套筒插入件限定内部腔室并且具有远侧端部和与远侧端部相对的近侧端部；套筒，该套筒能够接纳在内部腔室内；以及刀片防护件，该刀片防护件能够接纳在套筒内并且具有限定内部和开口端的圆柱形主体。开口端的尺寸被设定成将端部执行器的钳口构件接纳到内部中但防止端部执行器进入内部，并且当套筒安装在端部执行器上时刀片防护件被迫移出套筒。

Description

剪刀套筒组件保护
相关申请的交叉引用
本申请是提交于2018年4月17日的美国专利申请序列号15/955226的部分继续申请并要求其优先权，该专利申请的内容据此以引用方式并入。
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5是组装到端部执行器上的套筒的侧视图。
图6A和图6B分别是可根据本公开的一个或多个原理使用的示例性套筒插入组件的分解图和横截面侧视图。
图7A至图7C是图6A至图6B的套筒插入组件的渐进横截面侧视图，示出了根据一个或多个实施方案的示例性套筒安装。
图8是图4至图5的套筒和轴适配器的局部剖视图。
图9A和图9B分别是根据一个或多个实施方案的示例性套筒拔出器的等轴视图和侧视图。
图10A和图10B分别是根据一个或多个实施方案的另一个示例性套筒拔出器的等轴视图和侧视图。
图11A和图11B分别是可根据本公开的一个或多个原理使用的另一个示例性套筒插入组件的等轴分解图和组装图。
图12A和图12B是图11A至图11B的套筒插入组件的渐进横截面侧视图，示出了根据一个或多个实施方案的示例性套筒安装。
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安装保护套筒期间防止对电外科器械的远侧端部上的保护套筒造成损坏，并且还涉及用于方便组装和移除保护套筒的装置。
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可包括并以其它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，在其它实施方案中，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配置成能够将外科工具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”是指元件的更靠近端部执行器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被配置成能够在腕部206处相对于轴202运动(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被配置成能够围绕轴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)或其任何组合。在一些实施方案中，外科工具200可被配置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，该关节被配置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配置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。使驱动缆线中的至少一些驱动缆线运动(致动)使端部执行器204在非关节运动位置与关节运动位置之间运动。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，在一些实施方案中，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被配置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被配置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P1两者。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，并由此引起端部执行器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)。使给定的驱动缆线408a至408d运动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，并由此使端部执行器204相对于轴202运动(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还可提供并以其它方式限定第一滑轮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还可提供并以其它方式限定第二滑轮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，在其它实施方案中，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，在该处电导体电联接到内部电源，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(带状物)。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它非导电材料。
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(或轴202)上的径向肩部428(另选地被称为“轴适配器法兰”)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。
图5是组装到端部执行器204上的套筒422的侧视图。如图所示，套筒422朝近侧推进，直到钳口构件210、212从主体424的远侧端部426a处的孔430突出，并且近侧端部426b接合轴适配器400(或图2的轴202)的径向肩部428。套筒422可以在手术之前在无菌区域内组装到端部执行器204上，并且在对工具200进行清洁之前被移除(图2)。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(scrubnurse)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。当套筒422在钳口构件210、212上方延伸时，存在钳口构件210、212可接合并切入套筒422的内壁中的风险，这可导致孔洞的形成以及随后在使用期间通过该孔洞向患者的意外放电。本公开包括确保套筒422的正确组装(安装)同时防止钳口构件210、212在安装期间刨削套筒422的内壁的实施方案。
此外，套筒422可由柔性材料制成，并且经由套筒422的内径向表面与端部执行器204、腕部206(图4)和/或轴适配器400的外径向表面之间的过盈配合来安装。合适的柔性材料包括但不限于热塑性聚氨酯(TPU)、腈橡胶、聚异戊二烯、硅树脂或它们的任何组合。套筒422的柔韧性使得腕部206在使用期间进行关节运动，但在腕部206进行关节运动时，套筒422可能具有轴向缓移的趋势，这可导致近侧端部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还提供了用于将套筒422固定在适当位置的装置，以及可用于移除套筒422的套筒拔出工具。
图6A和图6B分别是可根据本公开的一个或多个原理使用的示例性套筒插入组件602的分解图和横截面侧视图。套筒插入组件602可用于帮助将套筒422安装(组装)在端部执行器204上(图4至图5)，并且同时保护使用者(例如，手术助理护士、外科医生等)和套筒422免受由与钳口构件210、212的意外接触所引起的意外伤害(图4至图5)。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而意外地切伤或刺伤套筒422和/或他/她的手。套筒插入组件602可证明在减少由端部执行器204的意外误操作所引起的伤害或切伤的发生方面是有利的。
如图所示，套筒插入组件602包括套筒插入件604、套筒422和刀片防护件606。套筒插入件604包括细长的大致圆柱形主体608，该主体具有远侧端部610a和与远侧端部610a相对的近侧端部610b。主体608可由多种材料制成，包括但不限于塑料、金属、橡胶、弹性体、硅树脂或它们的任何组合。
主体608限定内部腔室612，该内部腔室足够大并且其尺寸以其他方式被设定成在套筒422上方延伸并接纳套筒。在一些实施方案中，主体608可限定从近侧端部610b朝向远侧端部610a延伸的一个或多个纵向狭槽614(示出了两个)。狭槽614在主体608中形成薄弱点，这些薄弱点允许使用者在安装期间将主体608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件604而不是直接接触套筒422的外表面来使套筒422朝向安装位置推进。
虽然在例示性实施方案中示出了两个狭槽614，但可另选地采用多于或少于两个狭槽。在一些实施方案中，如图所示，狭槽614中的一个或多个狭槽可表现出大于主体608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614的轴向长度可小于主体608的总长度的一半。
刀片防护件606提供细长的大致圆柱形主体616，该主体具有封闭的远侧端部618a和与远侧端部618a相对的开口的近侧端部618b。主体616的尺寸可被设定成并且以其他方式被构造成能够被接纳在套筒422内，并且远侧端部618a可在正确安装时延伸穿过套筒422的孔430。因此，套筒插入组件602形成嵌套组件，其中刀片防护件606被接纳在套筒422内，并且套筒422和刀片防护件606被共同接纳在套筒插入件604内。
在至少一个实施方案中，套筒插入件604可在近侧端部610b处提供或以其他方式限定保持机构620(图6B)，以帮助将套筒422和刀片防护件606容纳在套筒插入件604内并且以其他方式防止它们从套筒插入件604脱落。在一些实施方案中，如图所示，保持机构620可包括延伸较短距离进入内部腔室612的突出部，但可另选地包括帮助将套筒422和刀片防护件606保持在套筒插入件604内的任何其他结构特征。
刀片防护件606可限定内部622，该内部的尺寸被设定成当将套筒422安装在端部执行器204(图4至图5)上时接纳钳口构件210、212(图4至图5)。刀片防护件606可被构造成能够在安装套筒422期间防止钳口构件210、212刺穿或以其他方式接合套筒422的内壁。为了实现这一点，刀片防护件606的主体616可由各种刚性材料制成，诸如但不限于金属、热塑性塑料(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何组合。
图7A至图7C是套筒插入组件602的渐进横截面侧视图，示出了根据一个或多个实施方案的套筒422的示例性安装。在图7A中，套筒插入组件602具有嵌套在套筒422内的刀片防护件606，并且这两者均布置在套筒插入件604内并准备部署套筒422。在一些实施方案中，套筒插入件604、套筒422和刀片防护件606可以包装在共同的无菌包装中并一起运输。在打开无菌包时，使用者(例如手术助理护士、外科医生等)可配合套筒422和刀片防护件606，如上文大体所述，并且将嵌套的套筒422和刀片防护件606延伸到套筒插入件604中。然而，在其他实施方案中，套筒422和刀片防护件606可在递送时预组装到套筒插入件604中。
为了部署套筒422，使套筒插入组件602靠近端部执行器204，并且使钳口构件210、212与刀片防护件606的内部622对准并插入其中。在一些实施方案中，刀片防护件606在近侧端部618b处的开口可渐缩或以其他方式成角度，以帮助接纳钳口构件210、212而不贴靠尖角。将钳口构件210、212插入刀片防护件606内防止钳口构件210、212意外接触并潜在地切割套筒422的内壁。使用者可随后相对于端部执行器204朝近侧推进套筒插入件604，并且同时在端部执行器204、腕部206和轴适配器400(或图2的轴202)上方推进套筒422。
刀片防护件606在近侧端部618b处的开口足够大以接纳钳口构件210、212，但小于端部执行器204的主体(即，图4的钳口保持器414a、414b)。因此，防止整个端部执行器204进入内部622。相反，在套筒插入件604相对于端部执行器204朝近侧推进(即，推进到图7A至图7C中的右侧)时，端部执行器204的部分将接合刀片防护件606的近侧端部618b，并且套筒插入件604的进一步近侧移动将相应地相对于套筒422和套筒插入件604朝远侧推动刀片防护件606。
在图7B中，套筒插入件604已相对于端部执行器204在近侧方向上进一步移动。在一些实施方案中，通过在近侧端部610b处或附近在套筒插入件604上施加反向径向负载F，诸如通过用一只手的拇指和食指捏住套筒插入件604，可在端部执行器204上方推进套筒422。径向负载F可使得套筒插入件604的内径向表面接合或者以其他方式抓持套筒422的外径向表面。在一些实施方案中，在近侧端部610b处或附近的内径向表面可包括构造成能够有助于抓持套筒422的外径向表面的抓持界面，诸如滚花表面或有棱纹的轮廓。狭槽614(图6A)允许套筒插入件604径向向内弯曲，并且套筒插入件604可随后相对于端部执行器204朝近侧推进，而不会潜在地使套筒422贴(压)在套筒插入件604内。另选地，套筒插入件604的内部可大于套筒422的外径，使得使用者可通过抓持套筒插入件604的远侧端部来推动套筒422。套筒插入件604的内表面与套筒422之间的这种间隙可为例如0.05mm至1.0mm。该间隙防止套筒422贴靠轴适配器400夹紧，并且同时容纳套筒422的足够多部分以防止在套筒422的组装期间套筒422屈曲。
在套筒插入件604相对于端部执行器204朝近侧移动时，刀片防护件606在远侧端部618a处抵靠端部执行器204接合时可相应地相对于套筒422朝远侧移动。套筒插入件604可在远侧端部610a处限定或以其他方式提供孔702，并且在刀片防护件606朝远侧移动时，刀片防护件606的远侧端部618a可延伸穿过孔702。套筒插入件604可由柔性材料制成，在刀片防护件606推进穿过孔702时，该柔性材料允许孔702径向向外挠曲和伸展以容纳刀片防护件。
在图7C中，套筒插入件604相对于端部执行器204朝近侧推进，直到套筒422正确地安装在端部执行器204、腕部206和轴适配器400(或图2的轴202)上方。在一些实施方案中，套筒插入件604朝近侧推进，直到套筒422的近侧端部426b与轴适配器400(或图2的轴202)的径向肩部428接合或紧密接触。在其他实施方案中或除此之外，套筒插入件604可朝近侧推进，直到端部执行器204触底，此时套筒422将正确地抵靠径向肩部428安置。更具体地讲，当抵靠径向肩部428向上推动套筒422时，套筒插入件604用作硬止动件，使得套筒插入件604不能再朝近侧推动。这防止套筒422在轴适配器400上并且可能在径向肩部428上方朝近侧被推得太远。在至少一个实施方案中，例如，行进的硬止动件的此终点可由刀片防护件606的接合套筒插入件604的内远侧直径的近侧部分提供。
套筒插入件604可随后朝远侧回缩，从而从端部执行器204移除套筒插入件604并使套筒422保持正确安装。在其中套筒插入件604由柔性材料(例如，弹性体或硅树脂)制成的实施方案中，狭槽614(图6A)可允许套筒插入件604在组装之后从端部执行器204“剥离”。在此类实施方案中，使用者可在近侧端部610b处或附近抓持套筒插入件604，并且狭槽614可帮助逐渐地分离套筒插入件604，类似于剥香蕉的方式。
在一些实施方案中，刀片防护件606可由使用者从孔702移除，但可另选地在孔702处保持与套筒插入件604接合。在一些实施方案中，刀片防护件606可由使用者(例如，手术助理护士、外科医生等)容易感知的颜色诸如亮橙色或荧光橙色制造或以其他方式制成。在至少一个实施方案中，可在刀片防护件606的主体上包括一个或多个视觉指示器(未示出)。一旦视觉指示器暴露，则可向使用者指示套筒422已正确安置。
在一些实施方案中，套筒插入件604也可用于帮助移除套筒422。在此类实施方案中，套筒插入件604可在套筒422上方延伸，并且可再次施加径向负载F(图7B)以在近侧端部426b处或附近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，使用者就可相对于端部致动器204一起朝远侧移动套筒插入件604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8是根据本公开的一个或多个实施方案的套筒422和轴适配器400的分解局部剖视图。套筒422的柔韧性允许腕部206(图2和图4)在使用期间进行关节运动，但在腕部206进行关节运动时，套筒422可具有轴向蠕变的趋势，这可导致套筒422的近侧端部426b与径向肩部428分离并且增大在非预期路径中放电的可能性。在一些实施方案中，如图所示，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802，并且套筒422的内表面可提供或以其他方式限定被构造成能够与环形沟槽802配合的对应的一个或多个环形突出部804(示出了两个)。可朝近侧推进套筒422，直到突出部804定位并卡扣成与沟槽802接合，这有助于在使用期间将套筒422保持在适当位置，而且还提供套筒422被正确安装的肯定指示标识。
在一些实施方案中，沟槽802和突出部804可分别与径向肩部428和近侧端部426b间隔开已知距离，使得当突出部804定位沟槽802时，套筒422的近侧端部426b可同时接合(或紧密接触)径向肩部428。此外，应当指出的是，虽然图8示出了固定到轴适配器400的套筒422，但在不脱离本公开的范围的情况下，套筒422可另选地经由类似的接合装置联接到轴202。此外，在不脱离本公开的范围的情况下，沟槽802和突出部804的放置可以颠倒，其中沟槽802另选地限定在套筒422上，并且突出部804限定在轴适配器400(或轴202)上。
图9A和图9B分别是根据一个或多个实施方案的示例性套筒拔出器900的等轴视图和侧视图。套筒拔出器900可被设计并用于在使用之后从端部执行器204移除套筒422。如图所示，套筒拔出器900具有大致圆柱形的主体902，该主体具有远侧端部904a和近侧端部904b。近侧端部904b可以是开口的以接纳端部执行器204和套筒422。
套筒拔出器900能够接合套筒422的近侧端部426b，使得使用者不必抓握(抓持)套筒422的外径向表面或牵拉套筒422的远侧端部426a以便移除。为了实现这一点，套筒拔出器900可提供或以其他方式限定被构造成能够接合套筒422的近侧端部426b的一个或多个纵向延伸的指状物906。每个指状物906可提供突片908，该突片径向向内延伸并且其尺寸被设定成被接纳在限定在轴适配器400(或图2的轴202)中的凹口910内。在至少一个实施方案中，如图所示，凹口910可限定在径向肩部428中，该径向肩部可包括被构造成能够有助于将轴适配器400固定到轴202的轴适配器圈。当套筒422被正确安装时，凹口910可位于套筒422的近侧端部426b的近侧。
为了移除套筒422，在端部执行器204和套筒422上方推进套筒拔出器900。可相对于套筒422朝近侧推进和旋转套筒拔出器900，直到指状物906的突片908成角度地且轴向地定位凹口910。在至少一个实施方案中，如图所示，可在轴适配器400(或图2的轴202)上提供标记912(例如，箭头等)以帮助使用者准确地定位凹口910。标记912可被激光蚀刻或喷涂到外表面上，或者可另选地包括在适当位置粘附到其上的贴纸。
一旦凹口910被定位，使用者就可在指状物906上提供径向向内负载以将突片908安置(接纳)在凹口910内，从而将突片908放置在套筒422的近侧端部426b处。可随后相对于轴适配器400朝远侧回缩套筒拔出器900，并且突片908可接合近侧端部426b并且在相同方向上推压套筒422。套筒拔出器900的继续远侧移动将最终从轴适配器400和端部执行器204移除套筒422。
虽然套筒拔出器900在图9A至图9B中被示出为具有开口的远侧端部904a，但在本文中设想为具有封闭的远侧端部904a。封闭的远侧端部904a可防止端部执行器204的钳口构件210、212延伸出远侧端部904a，从而防止在套筒拔出器900的使用期间钳口构件210、212接触使用者。此外，封闭的远侧端部904a还可用于在移除套筒422之后将套筒422容纳在其圆柱形主体内，以易于将套筒422和套筒拔出器900一起弃置。
图10A和图10B分别是根据一个或多个实施方案的另一个示例性套筒拔出器1000的等轴视图和侧视图。套筒拔出器1000在一些方面可类似于图9A至图9B的套筒拔出器900，并且因此可结合其充分理解，其中类似的数字对应于未再次描述的类似部件。如图所示，套筒拔出器1000包括主体902，该主体限定纵向延伸的指状物906，该指状物被构造成能够在突片908被接纳在凹口910内时使套筒422的近侧端部426b与突片908接合。
套筒拔出器1000还可包括圆柱形锁1002，该圆柱形锁提供能够围绕主体902延伸的大致圆柱形主体1004。圆柱形锁1002可提供或限定锁定臂1006，该锁定臂提供能够接纳在限定在主体902上的狭槽1010内的延伸部1008。圆柱形锁1002能够相对于套筒拔出器1000轴向平移，并且被接纳在狭槽1010内的延伸部1008防止圆柱形锁1002移动超出狭槽1010的范围。
为了移除套筒422，在端部执行器204和套筒422上方推进具有围绕其定位的圆柱形锁1002的套筒拔出器1000。可相对于套筒422朝近侧推进和旋转套筒拔出器1000，直到指状物906的突片908成角度地且轴向地定位凹口910。一旦凹口910被定位，就可相对于下面的主体902朝近侧推进圆柱形锁1002，如图10B所示。圆柱形锁1002的近侧移动将受到狭槽1010和接纳在其中的延伸部1008的轴向长度的限制。
朝近侧推进圆柱形锁1002作用在指状物906上并迫使突片908与凹口910接合，这将突片908放置在套筒422的近侧端部426b处。在一些实施方案中，例如，圆柱形锁1002的内径向表面和指状物906的外径向表面中的一者或两者可以是渐缩的或以其他方式成角度的，使得在圆柱形锁1002推进时径向向内推压指状物906。另选地，指状物906可自然地偏置远离套筒422，并且朝近侧推进圆柱形锁1002作用在指状物906上并迫使臂906径向向内。
一旦突片908安置在凹口910内，就可通过相对于轴适配器400朝远侧回缩套筒拔出器1000来移除套筒422。在套筒拔出器1000朝远侧移动时，突片908可接合套筒422的近侧端部426b并且同时在相同方向上推压套筒422。套筒拔出器1000的继续远侧移动将最终从轴适配器400和端部执行器204移除套筒422。
虽然套筒拔出器1000在图10A至图10B中被示出为具有开口的远侧端部，但出于上文针对图9A至图9B所示的套筒拔出器900所述的相同原因，本文设想具有封闭的远侧端部。
图11A和11B分别是可根据本公开的原理使用的另一个示例性套筒插入组件1102的等轴分解图和组装图。套筒插入组件1102在一些方面可类似于图6A至图6B的套筒插入组件602，并且因此可用于帮助将套筒422安装(组装)在端部执行器204(图4至图5)上并且同时保护套筒422不意外接触钳口构件210、212(图4至图5)。
如图所示，套筒插入组件1102包括套筒插入件1104、套筒拔出工具1106、套筒422和刀片防护件1108。套筒插入件1104包括细长的大致圆柱形主体1110，该主体具有远侧端部1112a和与远侧端部1112a相对的近侧端部1112b。主体1110可由多种材料制成，包括但不限于塑料、金属、橡胶、弹性体、硅树脂以及它们的任何组合。然而，在至少一个实施方案中，主体1110将由允许主体在使用期间挠曲或伸展的柔性材料诸如硅树脂或柔韧弹性体制成。
主体1110限定内部腔室1114，该内部腔室足够大并且其尺寸以其他方式被设定成在套筒422和套筒拔出工具1106的部分上方延伸并接纳它们。主体1110可限定从近侧端部1112b朝向远侧端部1112a延伸的一个或多个纵向狭槽1116(示出了一个)。狭槽1116允许套筒插入件1104在接纳端部执行器204时向外挠曲(图4至图5)，如下所述。
套筒拔出工具1106可由刚性或半刚性材料诸如热塑性塑料或金属制成。如图所示，套筒拔出工具1106提供环形圈1118和从圈1118纵向延伸的一个或多个臂1120(示出了两个)。当套筒插入组件1102正确组装时，圈1118可接纳在套筒插入件1104的内部腔室1114内，并且每个臂1120可接纳在纵向狭槽1116中的对应纵向狭槽内。
每个臂1120可提供突片1122，该突片径向向内延伸并且其尺寸被设定成被接纳在限定在轴适配器400(图4至图5以及图9A至图9B)或轴202(图2)中的凹口(例如，图9A至图9B的凹口910)内。每个臂1120可自然地向外偏置，并且如下所述，使用者可在臂1120的端部上提供反向力F，以将突片1122安置在对应的凹口中，以准备移除套筒422。在一些实施方案中，如图所示，指状抓持部1124可设置在或以其他方式限定在每个臂1120的近侧端部处，并且每个指状抓持部1124可为使用者提供用相对的指状物施加反向力F的位置。
在至少一个实施方案中，指状抓持部1124的角度可被设置成能够提供帮助减小移除力的机械优点。更具体地讲，指状抓持部1124的角度驱动力矢量F在远侧方向上推开套筒422，而不是挤压套筒422的外径向表面。这可证明是有利的，因为套筒422可经由紧密的过盈配合固定到轴适配器400的外径向表面，并且成角度的指状抓持部1124可帮助克服这种接合。
刀片防护件1108在一些方面可类似于图6A至图6B的刀片防护件606。如图11最佳可见，刀片防护件1108提供细长的大致圆柱形主体1126，该主体具有封闭的远侧端部1128a和与远侧端部1128a相对的开口的近侧端部1128b。主体1126的尺寸可被设定成并且以其他方式被构造成能够被接纳在套筒422内，并且远侧端部1128a可在正确安装时延伸穿过套筒422的孔430。此外，套筒422的远侧端部426a的尺寸可被设定成在正确安装时被接纳在套筒拔出工具1106的圈1118处。因此，套筒插入组件1102在正确组装时形成嵌套构型，其中刀片防护件1108被接纳在套筒422内，套筒422被部分接纳在套筒拔出工具1106内，并且套筒拔出工具1106、套筒422和刀片防护件1108被共同接纳在套筒插入件1104内。
图12A和12B是图11A至图11B的套筒插入组件1102的渐进横截面侧视图，示出了根据一个或多个实施方案的套筒422的示例性安装。在图12A中，套筒插入组件1102与嵌套在套筒422内的刀片防护件1108组装在一起，套筒422的远侧端部426a被接纳在套筒拔出工具1106的圈1118内，并且刀片防护件1108、套筒422和套筒拔出工具1106被全部至少部分地接纳在套筒插入件1104的内部腔室1114内。在这种状态下，准备套筒插入组件1102以部署套筒422。
在至少一个实施方案中，套筒插入件1104可在近侧端部1112b处提供或以其他方式限定保持机构1202。保持机构1202可类似于图6B的保持机构620，并且因此可用于帮助将套筒422和刀片防护件1108容纳在套筒插入件1104内并防止它们脱落。在一些实施方案中，如图所示，保持机构1202可包括在近侧端部1112b处延伸较短距离进入内部腔室1114的突出部，但可另选地包括帮助将套筒422和刀片防护件1108保持在套筒插入件1104内的任何其他结构特征。
在一些实施方案中，套筒插入组件1102可包括在套筒插入件1104的远侧端部1112a处或附近的第二保持机构1204。第二保持机构1204可被构造成能够帮助将刀片防护件1108保持在套筒插入件1104内。在一些实施方案中，第二保持机构1204可包括刀片防护件1108与套筒插入件1104之间的榫槽配合关系。在例示的实施方案中，突出部1206限定在套筒插入件1104的内部腔室1114的内径向表面上，并且突出部1206的尺寸被设定成被接纳在限定在刀片防护件1108的外径向表面上的沟槽1208内。可通过在刀片防护件1108上施加轴向负载来破坏刀片防护件1108与套筒插入件1104之间在第二保持机构1204处的配合接合，如下所述。
刀片防护件1108可限定尺寸被设定成接纳端部执行器204的钳口构件210、212的内部1210。刀片防护件1108可被构造成能够在安装套筒422期间防止钳口构件210、212刺穿或以其他方式接合套筒422的内壁。为了实现这一点，刀片防护件1108可由各种刚性材料制成，诸如但不限于金属、热塑性塑料(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何组合。
为了部署套筒422，使套筒插入组件1102靠近端部执行器204，并且首先将端部执行器204推进到套筒插入件1104的内部腔室1114中。在端部执行器204进入内部腔室1114时，端部执行器204可在套筒插入件1104的近侧端部1112b处接合保持机构1202，从而使套筒插入件1104向外挠曲以接纳端部执行器204。限定在套筒插入件1104中的狭槽1116允许套筒插入件1104挠曲打开。此外，使套筒插入件1104向外挠曲导致保持机构1202脱离，从而允许套筒422在进一步操作期间移出套筒插入件1104。
钳口构件210、212与刀片防护件1108的内部1210对准并插入其中。在一些实施方案中，刀片防护件1108在近侧端部1128b处的开口可以是渐缩的，以帮助接纳钳口构件210、212而不贴靠尖角。将钳口构件210、212插入刀片防护件1108内防止钳口构件210、212意外接触并潜在地切割套筒422的内壁。使用者可随后相对于端部执行器204朝近侧(即，在图12A至图12B中朝右)推进套筒插入件1104，并且同时在端部执行器204、腕部206和轴适配器400(或图2的轴202)上方推进套筒422。
刀片防护件606在近侧端部618b处的开口足够大以接纳钳口构件210、212。因此，防止整个端部执行器204进入内部1210。相反，在套筒插入件1104相对于端部执行器204朝近侧推进时，端部执行器204的部分将接合刀片防护件1108的近侧端部1128b，并且套筒插入件1104的进一步近侧移动将相应地相对于套筒422和套筒插入件604朝远侧推动刀片防护件1108。
在图12B中，套筒插入件1104已相对于端部执行器204在近侧方向上进一步移动。在套筒插入件1104朝近侧移动时，当在刀片防护件1108的远侧端部1128b处抵靠端部执行器204接合时，可相应地相对于套筒422朝远侧推压刀片防护件1108。因套筒插入件1104朝近侧移动而由端部执行器204施加在刀片防护件1108上的轴向负载可导致第二保持机构1204失效。更具体地讲，套筒插入件1104可由柔性材料(例如硅树脂)制成，并且由端部执行器204施加在刀片防护件1108上的轴向负载可导致套筒插入件1104的突出部1206挠曲，从而脱离与刀片防护件1108的沟槽1208的接合。一旦第二保持机构1204被破坏，刀片防护件1108就能够大致无阻碍地朝远侧移动。
在一些实施方案中，套筒插入件1104可在远侧端部1112a处限定或以其他方式提供孔1212，并且在刀片防护件1108朝远侧移动时，刀片防护件1108的远侧端部1128a可延伸穿过孔1212。由于套筒插入件1104由柔性材料制成，因此孔1212可径向向外挠曲和伸展，以允许朝远侧推进刀片防护件1108。
套筒插入件1104相对于端部执行器204朝近侧推进，直到套筒422正确地安装在端部执行器204、腕部206和轴适配器400(或轴202)上方。当朝近侧推进套筒插入件1104时，套筒拔出工具1106的臂1120自然地向外挠曲并脱离与套筒422的外表面的接合。在一些实施方案中，套筒插入件1104朝近侧推进，直到套筒422的近侧端部426b与轴适配器400的径向肩部428接合或紧密接触。在其他实施方案中或除此之外，套筒插入件1104可朝近侧推进，直到端部执行器204触底，此时套筒422将正确地抵靠径向肩部428安置。一旦套筒422被正确安装，就可随后朝远侧回缩套筒插入件1104，从而从端部执行器204移除套筒插入件1104和套筒拔出工具1106并且留下安装好的套筒422以供使用。
套筒插入组件1102还可用于在需要时帮助移除套筒422。在此类实施方案中，套筒插入件1104和套筒拔出工具1106可再次在套筒422上方延伸，并且套筒插入件1104可朝近侧推进并相对于套筒422旋转，直到每个臂1120的突片1122成角度地且轴向地定位限定在径向肩部428处的对应凹口910。一旦凹口910被定位，使用者就可例如在指状抓持部1124处的每个臂1120上提供径向向内负载F以将突片1122安置(接纳)在凹口910内，从而将突片1122放置在套筒422的近侧端部426b处。可随后相对于轴适配器400朝远侧回缩套筒插入件1104和套筒拔出工具1106，并且突片1122可接合近侧端部426b并且同时在相同方向上推压套筒422。套筒拔出器900的继续远侧移动将最终从轴适配器400和端部执行器204移除套筒422。
本文所公开的实施方案包括：
A.一种套筒插入组件，该套筒插入组件包括：套筒插入件，该套筒插入件限定内部腔室并且具有远侧端部和与远侧端部相对的近侧端部；套筒，该套筒能够接纳在内部腔室内；以及刀片防护件，该刀片防护件能够接纳在套筒内并且具有限定内部和开口端的圆柱形主体，其中开口端的尺寸被设定成将端部执行器的钳口构件接纳到内部中但防止端部执行器进入内部，并且其中当套筒安装在端部执行器上时刀片防护件被迫移出套筒。
B.一种将套筒安装在外科工具的端部执行器上的方法，该方法包括：使套筒插入组件靠近端部执行器，该套筒插入组件具有套筒插入件，该套筒定位在套筒插入件内，并且刀片防护件被接纳在套筒内；将端部执行器的钳口构件插入刀片防护件的内部中；相对于端部执行器朝近侧推进套筒插入件，从而在端部执行器上方推进套筒；将端部执行器接合在刀片防护件上，从而在朝近侧推进套筒插入件时将刀片防护件移出套筒，以及在朝近侧推进套筒插入件时防止钳口构件使套筒与刀片防护件接触。
C.一种套筒拔出器，该套筒拔出器包括：具有远侧端部和近侧端部的圆柱形主体；限定在主体中的一个或多个纵向延伸的指状物；以及设置在每个指状物的端部上并且能够接纳在限定在外科工具的轴适配器或轴中的凹口内的突片，该凹口位于套筒的近侧端部的近侧，其中通过将每个指状物的突片定位在对应凹口中并且相对于轴适配器或轴朝远侧回缩主体和套筒来移除套筒。
D.一种从端部执行器移除套筒的方法，该方法包括：使套筒拔出器在套筒上方延伸，该套筒延伸装置包括具有远侧端部和近侧端部的圆柱形主体和限定在主体中的一个或多个纵向延伸的指状物；将一个或多个纵向延伸的指状物与限定在轴适配器或轴中的对应的一个或多个凹口轴向地且成角度地对准；在纵向延伸的指状物上施加径向负载，从而将限定在每个指状物上的突片接纳到对应的一个或多个凹口中；以及相对于端部执行器朝远侧移动套筒拔出器，从而从端部执行器和轴适配器或轴移除套筒。
实施方案A、B、C和D中的每一个可以任何组合具有以下附加要素中的一者或多者：要素1：其中套筒插入件由选自包括塑料、金属、橡胶、弹性体、硅树脂以及它们的任何组合的组的材料制成。要素2：还包括限定在套筒插入件的近侧端部处的保持机构，以帮助将套筒和刀片防护件保持在套筒插入件内。要素3：其中刀片防护件由选自包括金属、热塑性塑料、复合材料以及它们的任何组合的组的刚性材料制成。要素4：还包括限定在套筒插入件中并且从近侧端部朝远侧端部延伸的一个或多个纵向狭槽。要素5：还包括套筒拔出工具，该套筒拔出工具提供：能够接纳在内部腔室内的环形圈；从该圈纵向延伸的一个或多个臂，其中每个臂被接纳在一个或多个纵向狭槽中的对应纵向狭槽内；以及从每个臂的端部延伸的突片，其中突片能够接纳在限定在外科工具的轴适配器或轴中的凹口内。要素6：还包括设置在每个臂的端部处的指状抓持部，其中指状抓持部的角度被设置成能够提供帮助减小用于套筒的移除力的机械优点。要素7：还包括位于套筒插入件的远侧端部处或附近的保持机构，以帮助将刀片防护件保持在套筒插入件内。
要素8：还包括在朝近侧推进套筒插入件时将刀片防护件移出限定在套筒插入件的远侧端部中的孔。要素9：还包括：使套筒插入件在套筒上方延伸；在套筒插入件上施加径向负载，从而在套筒的近侧端部处或附近抓持套筒的外径向表面；以及相对于端部执行器朝远侧移动套筒插入件和套筒，从而从端部执行器移除套筒。要素10：其中套筒插入件限定一个或多个纵向延伸的指状物，该方法还包括：使套筒插入件在套筒上方延伸；使一个或多个纵向延伸的指状物与限定在外科工具的轴适配器或轴中的对应的一个或多个凹口轴向地且成角度地对准；在纵向延伸的指状物上施加径向负载，从而将限定在每个指状物上的突片接纳到对应的一个或多个凹口中；以及相对于端部执行器朝远侧移动套筒插入件和套筒，从而从端部执行器移除套筒。要素11：其中套筒插入件限定从近侧端部延伸的一个或多个纵向狭槽，并且套筒插入组件还包括套筒拔出工具，该套筒拔出工具提供能够接纳在套筒插入件内的环形圈和从该圈纵向延伸并被接纳在一个或多个纵向狭槽中的对应纵向狭槽内的一个或多个臂，该方法还包括：使套筒插入件和套筒拔出工具在套筒上方延伸；将一个或多个臂与限定在外科工具的轴适配器或轴中的对应的一个或多个凹口轴向地且成角度地对准；在一个或多个臂上施加径向负载，从而将限定在每个臂上的突片接纳到对应的一个或多个凹口中；以及相对于端部执行器朝远侧移动套筒插入件、套筒拔出工具和套筒，从而从端部执行器和轴适配器或轴移除套筒。要素12：其中在每个臂上提供指状抓持部并且每个指状抓持部是成角度的，并且其中在一个或多个臂上施加径向负载包括在指状抓持部上施加径向负载，以及基于指状抓持部相对于套筒的角度来减小用于套筒的移除力。要素13：其中套筒拔出工具具有封闭的远侧端部，该方法还包括防止钳口构件使使用者与套筒拔出工具接触以及在移除套筒后将套筒容纳在套筒拔出工具内。
要素14：还包括设置在轴适配器或轴上以指示凹口的位置的标记。要素15：还包括能够围绕主体延伸的圆柱形锁，其中圆柱形锁能够相对于主体轴向平移以将每个指状物的突片定位在对应的凹口中。要素16：其中圆柱形锁限定具有能够接纳在限定在主体上的狭槽内的延伸部的锁定臂。
作为非限制性示例，适用于A、B、C和D的示例性组合包括：要素4与要素5；要素5与要素6；要素11与要素12；要素11与要素13；以及要素15与要素16。
因此，本发明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成和方法，但是该组成和方法也可“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中的至少一者”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中的每一者的至少一者。

Claims (20)

1.一种套筒插入组件，所述套筒插入组件包括：
套筒插入件，所述套筒插入件限定内部腔室并且具有远侧端部和与所述远侧端部相对的近侧端部；
套筒，所述套筒能够接纳在所述内部腔室内；和
刀片防护件，所述刀片防护件能够接纳在所述套筒内并且具有限定内部和开口端的圆柱形主体，
其中，所述开口端的尺寸被设定成将端部执行器的钳口构件接纳到所述内部中但防止所述端部执行器进入所述内部，并且
其中，当所述套筒安装在所述端部执行器上时，所述刀片防护件被迫移出所述套筒。
2.根据权利要求1所述的套筒插入组件，其中，所述套筒插入件由选自包括塑料、金属、橡胶、弹性体、硅树脂以及它们的任何组合的组的材料制成。
3.根据权利要求1所述的套筒插入组件，所述套筒插入组件还包括保持机构，所述保持机构限定在所述套筒插入件的所述近侧端部处，以帮助将所述套筒和所述刀片防护件保持在所述套筒插入件内。
4.根据权利要求1所述的套筒插入组件，其中，所述刀片防护件由选自包括金属、热塑性塑料、复合材料以及它们的任何组合的组的刚性材料制成。
5.根据权利要求1所述的套筒插入组件，所述套筒插入组件还包括一个或多个纵向狭槽，所述一个或多个纵向狭槽限定在所述套筒插入件中并且从所述近侧端部朝所述远侧端部延伸。
6.根据权利要求5所述的套筒插入组件，所述套筒插入组件还包括套筒拔出工具，所述套筒拔出工具提供：
环形圈，所述环形圈能够接纳在所述内部腔室内；
一个或多个臂，所述一个或多个臂从所述圈纵向延伸，其中，每个臂被接纳在所述一个或多个纵向狭槽中的对应纵向狭槽内；和
突片，所述突片从每个臂的端部延伸，其中，所述突片能够接纳在限定在外科工具的轴适配器或轴中的凹口内。
7.根据权利要求6所述的套筒插入组件，所述套筒插入组件还包括设置在每个臂的所述端部处的指状抓持部，其中，所述指状抓持部的角度被设置成能够提供帮助减小用于所述套筒的移除力的机械优点。
8.根据权利要求1所述的套筒插入组件，所述套筒插入组件还包括保持机构，所述保持机构位于所述套筒插入件的所述近侧端部处或附近，以帮助将所述刀片防护件保持在所述套筒插入件内。
9.一种将套筒安装在外科工具的端部执行器上的方法，所述方法包括：
使套筒插入组件靠近所述端部执行器，所述套筒插入组件具有套筒插入件，所述套筒定位在所述套筒插入件内，并且刀片防护件被接纳在所述套筒内；
将所述端部执行器的钳口构件插入所述刀片防护件的内部中；
相对于所述端部执行器朝近侧推进所述套筒插入件，从而在所述端部执行器上方推进所述套筒；
将所述端部执行器接合在所述刀片防护件上，从而在所述套筒插入件朝近侧推进时将所述刀片防护件移出所述套筒；以及
在所述套筒插入件朝近侧推进时防止所述钳口构件使所述套筒与所述刀片防护件接触。
10.根据权利要求9所述的方法，所述方法还包括在所述套筒插入件朝近侧推进时将所述刀片防护件移出限定在所述套筒插入件的远侧端部中的孔。
11.根据权利要求9所述的方法，所述方法还包括：
使所述套筒插入件在所述套筒上方延伸；
在所述套筒插入件上施加径向负载，从而在所述套筒的近侧端部处或附近抓持所述套筒的外径向表面；以及
相对于所述端部执行器朝远侧移动所述套筒插入件和所述套筒，从而从所述端部执行器移除所述套筒。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述套筒插入件限定一个或多个纵向延伸的指状物，所述方法还包括：
使所述套筒插入件在所述套筒上方延伸；
将所述一个或多个纵向延伸的指状物与限定在外科工具的轴适配器或轴中的对应的一个或多个凹口轴向地且成角度地对准；
在所述纵向延伸的指状物上施加径向负载，从而将限定在每个指状物上的突片接纳到所述对应的一个或多个凹口中；以及
相对于所述端部执行器朝远侧移动所述套筒插入件和所述套筒，从而从所述端部执行器移除所述套筒。
13.根据权利要求9所述的方法，其中，所述套筒插入件限定从所述近侧端部延伸的一个或多个纵向狭槽，并且所述套筒插入组件还包括套筒拔出工具，所述套筒拔出工具提供能够接纳在所述套筒插入件内的环形圈和从所述圈纵向延伸并被接纳在所述一个或多个纵向狭槽中的对应纵向狭槽内的一个或多个臂，所述方法还包括：
使所述套筒插入件和所述套筒拔出工具在所述套筒上方延伸；
将所述一个或多个臂与限定在外科工具的轴适配器或轴中的对应的一个或多个凹口轴向地且成角度地对准；
在所述一个或多个臂上施加径向负载，从而将限定在每个臂上的突片接纳到所述对应的一个或多个凹口中；以及
相对于所述端部执行器朝远侧移动所述套筒插入件、所述套筒拔出工具和所述套筒，从而从所述端部执行器和所述轴适配器或所述轴移除所述套筒。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，指状抓持部设置在每个臂上并且每个指状抓持部是成角度的，并且其中，在所述一个或多个臂上施加所述径向负载包括：
在所述指状抓持部上施加所述径向载荷；以及
基于所述指状抓持部相对于所述套筒的角度来减小用于所述套筒的移除力。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述套筒拔出工具具有封闭的远侧端部，所述方法还包括防止所述钳口构件使使用者与所述套筒拔出工具接触以及在移除所述套筒后将所述套筒容纳在所述套筒拔出工具内。
16.一种套筒拔出器，所述套筒拔出器包括：
圆柱形主体，所述圆柱形主体具有远侧端部和近侧端部；
一个或多个纵向延伸的指状物，所述一个或多个纵向延伸的指状物限定在所述主体中；和
突片，所述突片设置在每个指状物的端部上并且能够接纳在限定在外科工具的轴适配器或轴中的凹口内，所述凹口位于套筒的近侧端部的近侧，
其中，通过将每个指状物的所述突片定位在对应凹口中并且相对于所述轴适配器或所述轴朝远侧回缩所述主体和所述套筒来移除所述套筒。
17.根据权利要求16所述的套筒拔出器，所述套筒拔出器还包括设置在所述轴适配器或所述轴上以指示所述凹口的位置的标记。
18.根据权利要求16所述的套筒拔出器，所述套筒拔出器还包括能够围绕所述主体延伸的圆柱形锁，其中，所述圆柱形锁能够相对于所述主体轴向平移以将每个指状物的所述突片定位在所述对应的凹口中。
19.根据权利要求18所述的套筒拔出器，其中，所述圆柱形锁限定具有能够接纳在限定在所述主体上的狭槽内的延伸部的锁定臂。
20.一种从端部执行器移除套筒的方法，所述方法包括：
使套筒拔出器在所述套筒上方延伸，所述套筒延伸装置包括具有远侧端部和近侧端部的圆柱形主体和限定在所述主体中的一个或多个纵向延伸的指状物；
将所述一个或多个纵向延伸的指状物与限定在所述轴适配器或所述轴中的对应的一个或多个凹口轴向地且成角度地对准；
在所述纵向延伸的指状物上施加径向负载，从而将限定在每个指状物上的突片接纳到所述对应的一个或多个凹口中；以及
相对于所述端部执行器朝远侧移动所述套筒拔出器，从而从所述端部执行器和所述轴适配器或所述轴移除所述套筒。
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