CN113573852A - 手术器具和医疗操纵器系统 - Google Patents

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CN113573852A CN202080021953.XA CN202080021953A CN113573852A CN 113573852 A CN113573852 A CN 113573852A CN 202080021953 A CN202080021953 A CN 202080021953A CN 113573852 A CN113573852 A CN 113573852A
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木下将也
神川康久
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Abstract

提供了一种手术器具，该手术器具具有多种使用方法，并且降低了附接/拆卸和替换的频率。该手术器具包括：治疗单元，具有位于治疗单元的一端部的第一治疗部和位于治疗单元的另一端部的第二治疗部；和保持器，用于以能够切换第一治疗部和第二治疗部的使用状态的方式保持治疗单元。作为保持器被可旋转地支撑在替换轴周围的结果，该保持器能够切换第一治疗部和第二治疗部的使用状态。保持部支撑治疗单元，使得第一治疗部和第二治疗部中的一者进入可用状态并且另一者进入待用状态。

Description

手术器具和医疗操纵器系统
技术领域
本说明书中公开的技术涉及在医疗操纵器系统中使用的手术器具，并且还涉及其上安装有一个或多个手术器具的医疗操纵器系统。
背景技术
近年来，机器人技术取得了巨大的进步，在各种工业场所得到了广泛的应用。例如，当操作员操作手头的主臂并且远程从臂跟踪主臂的运动时，主-从机器人系统允许人(操作员)远程控制操纵器。主-从机器人系统，诸如手术机器人，在计算机控制的完全自主动作仍然难以实现的工业领域使用。
配备有包括镊子在内的多个手术器具的手术机器人也是本领域公知的。基本上，手术器具能够从保持手术器具的臂分离，并且手术机器人能够改变和使用比能够一次安装于手术机器人的手术器具更多类型的手术器具。
此外，手术器具每次使用时都需要消毒和清洁。因此，已经提出了具有可分离地安装在其上的治疗工具的手术器具(例如，参见专利文献1)。
[引用列表]
[专利文献]
[专利文献1]
PCT专利申请号WO2013/018897
发明内容
[技术问题]
本说明书中公开的技术的目的是提供一种能够切换治疗部的使用状态的手术器具和一种能够可分离地安装使用能够切换治疗部的使用状态的一个或多个手术器具的医疗操纵器系统。
[问题的解决方案]
根据本说明书中公开的技术的第一方面，提供了一种手术器具，该手术器具包括：治疗单元，具有位于治疗单元的一端部的第一治疗部和位于其治疗单元的另一端部的第二治疗部；和保持器，支撑治疗单元从而允许切换第一治疗部和第二治疗部的使用状态。保持器以使保持器能够绕交换轴旋转的方式进行支撑，以切换第一治疗部和第二治疗部的使用状态，并且以使第一治疗部和第二治疗部中的一者处于可用状态时而另一者处于待用状态的方式支撑治疗单元。第一治疗部和第二治疗部均可以包括，例如，镊子、气腹管、能量治疗器具、钳子、牵开器中的任一种。
保持器包括存储部，存储部存储第一治疗部和第二治疗部中的处于待用状态的一者。保持器以使得治疗单元能够绕交换轴旋转的方式支撑治疗单元，并且通过使治疗单元绕交换轴旋转，第一治疗部和第二治疗部在可用状态与待用状态之间交替地切换。如第一方面所述的手术器具还包括交换机构，使治疗单元绕交换轴转动。
第一治疗部和第二治疗部中的至少一者包括开闭型的端部执行器，并且存储部以当开闭型的端部执行器处于待用状态时开闭型的端部执行器保持闭合的方式将所述开闭型的端部执行器存储在存储部中。存储部具有U状截面，其具有沿着绕交换轴的方向的开口，并且开闭型的端部执行器能够绕与交换轴正交的开闭轴打开和闭合。
如第一方面所述的手术器具可以包括开闭机构，开闭机构打开和闭合开闭型的端部执行器。当镊子转换为待用状态时，开闭机构闭合开闭型的端部执行器。
此外，如本说明书中公开的技术的第二方面，提供了一种医疗操纵器系统，包括：手术器具，手术器具包括治疗单元和保持器，治疗单元具有位于治疗单元的一端部的第一治疗部和位于治疗单元的另一端部的第二治疗部，保持器支撑治疗单元从而允许切换第一治疗部和第二治疗部的使用状态；以及臂，手术器具附接到该臂，该臂包括至少一个关节。
顺便提及，在文中提及的术语“系统”是指多个装置的逻辑集合(或用于执行特殊功能的功能模块)，并且该装置或功能模块是否设置在单个壳体中并不重要。
[发明的有益效果]
根据本说明书中公开的技术，提供了一种手术器具，该手术器具具有多个使用方法并且减少了可分离地替换治疗部的次数，以及一种医疗操纵器系统，该医疗操纵器系统包含具有多个使用方法的手术器具。
本说明书中阐述的有益效果仅通过说明性示例给出，并不限制本发明的有益效果。此外，除了上述有益效果之外，本发明还可以产生额外的有益效果。
根据基于稍后描述的实施例和附图的更详细的描述，本说明书中公开的技术的其它目的、特征和优点将变得明显。
附图说明
[图1]图1是示意性地示出手术器具100的结构例的视图(第一实施例)。
[图2]图2是示意性地示出手术器具100的结构例的视图(第一实施例)。
[图3]图3是示出其中切换第一治疗部111和第二治疗部112的状态的方式的视图。
[图4]图4是示出其中切换第一治疗部111和第二治疗部112的状态的方式的视图。
[图5]图5是示出其中切换第一治疗部111和第二治疗部112的状态的方式的视图。
[图6]图6是示出其中切换第一治疗部111和第二治疗部112的状态的方式的视图。
[图7]图7是示意性地示出手术器具700的结构例的视图(第二实施例)。
[图8]图8是示意性地示出手术器具700的结构例的视图(第二实施例)。
[图9]图9是示出其中切换第一镊子711和第二镊子712的状态的方式的视图。
[图10]图10是示出其中切换第一镊子711和第二镊子712的状态的方式的视图。
[图11]图11是示出其中切换第一镊子711和第二镊子712的状态的方式的视图。
[图12]图12是示出其中切换第一镊子711和第二镊子712的状态的方式的视图。
[图13]图13是示意性地示出切换结构750的结构例的视图。
[图14]图14是示意性地示出切换结构750的结构例的视图。
[图15]图15是示意性地示出第一镊子711的结构例的视图。
[图16]图16是示出其中闭合图15中示出的镊子711的方式的视图。
[图17]图17是示意性地示出开闭机构760的结构例的视图。
[图18]图18是示意性地示出开闭机构760的操作例的视图。
[图19]图19是示意性地示出具有闭合刃功能的开闭机构760的结构例的视图。
[图20]图20是示意性地示出图19中示出的开闭机构760的操作例的视图。
[图21]图21是示意性地示出具有闭合刃功能的开闭机构760的另一个结构例的视图。
[图22]图22是示出其中图21中示出的开闭机构760操作的方式的视图。
[图23]图23是示出其中图21中示出的开闭机构760打开和闭合镊子的方式的视图。
[图24]图24是示出其中图21中示出的开闭机构760打开和闭合镊子的方式的视图。
[图25]图25是示出其中图21中示出的开闭机构760闭合转换为待用状态的镊子的方式的视图。
[图26]图26是示出其中图21中示出的开闭机构760闭合转换为待用状态的镊子的方式的视图。
[图27]图27是示出其中图21中示出的开闭机构760闭合转换为待用状态的镊子的方式的视图。
[图28]图28是示出其中图21中示出的开闭机构760闭合转换为待用状态的镊子的方式的视图。
[图29]图29是示意性地示出手术器具2900的结构例的视图(第三实施例)。
[图30]图30是示出其中第一镊子2911打开和闭合的方式的视图。
[图31]图31是示出其中第一镊子2911打开和闭合的方式的视图。
[图32]图32是示出其中第一镊子2911打开和闭合的方式的视图。
[图33]图33是示出第一镊子2911的内部结构的视图。
[图34]图34是示出第一镊子2911的内部结构的视图。
[图35]图35是示出第一镊子2911的内部结构的视图。
[图36]图36是示出应用于手术器具2900的开闭机构的结构和操作的视图。
[图37]图37是示出应用于手术器具2900的开闭机构的结构和操作的视图。
[图38]图38是示出应用于手术器具2900的开闭机构的结构和操作的视图。
[图39]图39是示出应用于手术器具2900的开闭机构的结构和操作的视图。
[图40]图40是示出应用于手术器具2900的开闭机构的结构和操作的视图。
[图41]图41是示出当第一镊子711从可用状态转换为待用状态时对闭合刃的操作的视图。
[图42]图42是以放大比例示出处于图41中所示状态的凸轮滑块3600和附近部件的视图。
[图43]图43是示出当第一镊子711从可用状态转换为待用状态时对闭合刃的操作的视图。
[图44]图44是以放大比例示出其中凸轮滑块3600和附近部件以图43中所示状态操作的视图。
[图45]图45是示出当第一镊子711从可用状态转换为待用状态时对闭合刃的操作的视图。
[图46]图46是以放大比例示出其中凸轮滑块3600和附近部件以图45中所示状态操作的视图。
[图47]图47是示出当第一镊子711从可用状态转换为待用状态时对闭合刃的操作的视图。
[图48]图48是以放大比例示出其中凸轮滑块3600和附近部件以图47中所示状态操作的视图。
[图49]图49是示意性地示出多关节臂4900的结构例的视图。
[图50]图50是示意性地示出主-从手术系统5000的功能性构造的视图。
具体实施方式
在下文中将参考附图详细描述本说明书中公开的技术的实施例。
首先，将参考图1至图6描述本说明书中公开的技术的第一实施例。然后，将参考图7至图28描述本说明书中公开的技术的第二实施例。此外，将参考图29至图48描述代表将第二实施例简化以实践的具体例的第三实施例。而且，将描述代表能够使用如第一实施例至第三实施例所示手术器具的手术系统的第四实施例。
实施例1
图1和图2示意性地示出根据第一实施例的手术器具100的结构例。图1和图2中示出的手术器具100包括治疗单元110和保持器120。图1示出沿着包括交换轴130(将在稍后描述)和治疗单元110的纵向的平面从侧面观看时的手术器具100，并且图2示出当沿着交换轴130观看时的手术器具100的上表面。
治疗单元110具有位于其端部的第一治疗部111和位于其另一端部的第二治疗部112。在图1中，第一治疗部111和第二治疗部112简化示出。在腹腔镜手术中，这些治疗部均包括要插入和在病人的体腔中使用的治疗器具，诸如作为开闭型的端部执行器的镊子、气腹管、能量治疗器具、镊子、牵开器等。文中提及的能量治疗器具是用于利用高频电流或超声波振动切开或剥离组织或者密封血管的治疗器具。
治疗单元110可以具有不同种类的治疗器具、一种和不同类型的治疗仪器、或者一种和一种类型的治疗仪器，作为位于两端部的第一治疗部111和第二治疗部112。无论如何，治疗单元110能够以第一治疗部111和第二治疗部112两种方式使用。
为了使用户容易地视觉确认位于治疗单元110的两端部的治疗器具的种类，可以对它们的种类或类型限定不同的颜色、数量、字母、印刷或表面状态。根据图1和图2中示出的示例，第一治疗部111被涂成浅灰色并且其柄部完全点画化，而第二治疗部112被涂成深灰色并且其柄部完全影线化。
保持器120支撑第一治疗部111和第二支撑部112从而允许切换它们的使用状态。文中提及的使用状态包括可用状态和待用状态。保持器120支撑治疗单元110，使得在第一治疗部111和第二治疗部112中的一者处于可用状态时，另一者处于被存储的待用状态。具体地，保持器120具有存储部140，存储部140是具有U状截面的开口形态，并且交换轴130定位在保持器120的远端附近且具有可旋转地支撑在其上的治疗单元110。此外，存储部140具有使得第一治疗部111和第二治疗部112中的任一者能够沿着绕交换轴130旋转方向插入到存储部140内的尺寸和形状。从而，取决于治疗部110绕交换轴130转动的角度，第一治疗部111和第二治疗部112中的一者从存储部140出来进入可用状态，并且另一者进入存储部140，在存储部140中其处于待用状态并且不能使用。
根据图1和图2中示出的示例，第一治疗部111处于可用状态，而第二治疗部112处于存储在存储部140中的待用状态。此外，当治疗单元110绕交换轴130转动时，切换第一治疗部111和第二治疗部112的状态。图3至图6逐步示出其中当治疗单元110在图3至图6的纸面上顺时针在交换轴130周围转动180度时，第二治疗部112从待用状态切换为可用状态，并且同时第一治疗部111从可用状态切换为待用状态的方式。如从图2至图6中可以看出，当治疗单元110绕交换轴130旋转180度时，第一治疗部111和第二治疗部112的状态被切换。
顺便提及，在第一治疗部111和第二治疗部112中的一者处于可用状态而另一者处于待用状态(或者当第一治疗部111或第二治疗部112中的任一者处于可用状态)的角度位置处，手术器具为了其用途应该优选地包括诸如闩锁(未示出)的机构，用于保持治疗单元110抵抗绕交换轴130旋转，如图2和图6中所示。
另外，在图1至图6中，因为可用空间有限，所以将保持器120的超过左端的近端部从图中省略。例如，假设保持器120的近端部是手术主-从系统的从臂能够安装在其上的形状和结构。可选择地，保持器120的近端部可以是能够附接到可手动操作的手动镊子的形状和结构。
当第一治疗部111和第二治疗部112的状态成功地切换时，成功的切换可以表示给用户(外科医生等)。例如，可以使用用于检测治疗单元110绕交换轴130的角度位置的编码器、其它传感器等，来检测第一治疗部111或第二治疗部112中的任一者何时已经设定为处于可用状态。然后，检测到的结果被输出到手术主-从系统的主侧，并且主设备通过照明(例如，LED(发光二极管)闪烁)、声音(例如，蜂鸣声)、触觉技术、监视器屏幕显示等向用户表示治疗部的切换已经完成。
例如，根据第一实施例的手术器具100通过插通套管针插入患者的体腔而用于腹腔镜手术。例如，外科医生可以确认体腔中的空间足够大以在其中安全地转动治疗单元110，并且然后可以切换体腔中的治疗部而不从体腔移除手术器具100。可选择地，手术器具100可以包括距离传感器(TOF(飞行时间)距离传感器、激光距离传感器、IR(红外)距离传感器等)，并且外科医生可以利用距离传感器测量到周围组织的距离，确认体腔中的空间足够大以在其中安全地转动治疗单元110，并且然后切换体腔中的治疗部。
通过将治疗单元110旋转180度(换句话说，无需像传统技术中一样将手术器具100从体腔移除并且切换治疗器具)，根据第一实施例的外科器具100能够以两种方式分别与第一治疗部111和第二治疗部112一起使用。从而，在空间节省环境中，多个治疗器具能够在相同手术器具上使用。此外，通过简单地转动治疗单元110，能够在短时间内切换治疗器具。因此，通过减少切换手术器具所需的时间来减少手术操作所需的时间，使得病人的负担相应减小。
在使用安装于手术机器人的根据第一实施例的手术器具100进行手术操作的情况下，能够减少要安装于手术机器人的手术器具的数量，或者，在手术机器人上安装了与以往相同数量的手术器具的情况下，能够同时使用更多的治疗器具。此外，如果治疗器具100被消毒或清洁，则两种治疗器具同时被消毒或清洁。另外，由于减少了替换手术机器人上的手术器具的次数，所以缩短了手术操作的更换步骤所需的时间，减少了外科医生不得不承担的麻烦。
实施例2
下面将描述根据第二实施例的能够切换其中使用了两种开闭型的端部执行器的状态的手术器具。例如，由于一对镊子具有开闭型的结构，所以根据第二实施例的手术器具的特性在于其不仅能够改变其中使用两对镊子的状态，而且其具有打开和闭合处于可用状态的镊子的功能，和在切换镊子的使用状态时控制镊子的打开和闭合状态的功能。例如，端部执行器可以是用于产生握持力的钳口、切割刃、吻合器等。可选择地，手术器具可以是与非开闭型的端部执行器(例如，能量治疗器械)组合的一种开闭型的端部执行器，而不是两种开闭型的端部执行器。
图7和图8示意性地示出根据第二实施例的手术器具700的结构例。图7和图8中示出的手术器具700包括治疗单元710和保持器720。图7示出沿着包括交换轴730(将在稍后描述)和治疗单元710的纵向的平面从侧面观看时的手术器具700，并且图8示出当沿着交换轴730观看时的手术器具700的上表面。
治疗单元710包括位于其端部的第一镊子711和位于其另一端部的第二镊子712。如本领域中所公知地，钳子是能够打开和闭合并且包括一对刃(钳口)的结构(一对钳口)，每个刃均枢转地支撑以在其近端附近的开闭轴的周围旋转。在图7中，为了方便绘制而以简化方式示出了第一镊子711和第二镊子712的刃，虽然取决于要被握持的物体和使用镊子的应用，镊子可能实际上具有不同的形状。
为了使用户容易地视觉确认位于治疗单元710的两端部的治疗器具的种类，可以对它们的种类或类型限定不同的颜色、数量、字母、印刷或表面状态。根据图7和图8中示出的示例，第一镊子711被涂成浅灰色并且其柄部完全点画化，而第二镊子712被涂成深灰色并且其柄部完全影线化。
保持器720支撑第一镊子711和第二镊子712，从而允许切换它们的使用状态。文中提及的使用状态包括可用状态和待用状态。保持器720支撑治疗单元710，使得在第一镊子711和第二镊子712中的一对处于可用状态时，另一对处于被存储的待用状态。具体地，保持器720具有存储部740，存储部740是具有U状截面的开口形态，并且交换轴730定位在保持器720的远端附近且具有可旋转地支撑在其上的治疗单元710。此外，存储部740具有使得第一镊子711和第二镊子712中的任一对能够沿着绕交换轴730的旋转方向插入到存储部740内的尺寸和形状。从而，取决于治疗单元710绕交换轴730转动的角度，第一镊子711和第二镊子712中的一对从存储部740出来进入可用状态，并且另一对进入存储部740，在存储部740中其处于待用状态并且不能使用。
根据图7和图8中示出的示例，第一镊子711处于可用状态，而第二镊子712处于它们存储在存储部740中的待用状态。另外，当治疗单元710在交换轴730的周围转动时，能够切换第一镊子711和第二镊子712的状态。手术器具700包括交换机构750，用于使治疗单元710绕交换轴730旋转，以切换第一镊子711和第二镊子712的状态。然而，稍后将描述交换机构750的详情。
第一镊子711是这样的结构：其包括一对刃，该一对刃均被枢转支撑以绕其近端附近的开闭轴713旋转，使得刃能够打开和闭合。相似地，第二镊子712是这样的结构：其包括一对刃，该一对刃均被枢转支撑以绕其近端附近的开闭轴714旋转，使得刃能够打开和闭合。
第一镊子711和第二镊子712的开闭轴713和714正交于交换轴730的旋转轴。从而，第一镊子711和第二镊子712的刃都能够在与交换轴730的旋转轴平行的方向上打开和闭合。换句话说，第一镊子711和第二镊子712能够在与当治疗单元710绕交换轴730转动时治疗单元710所遵循的路径正交的方向上打开和闭合。
存储部740是沿着由治疗单元710的远端所遵循的路径具有开口的U状。当第一镊子711和第二镊子712的刃在它们从可用状态转换为待用状态而闭合时，第一镊子711和第二镊子712能够放置于存储部740的U状内。此外，一旦存储在存储部740中，由于刃保持处于U状内，所以不能打开和闭合。根据图7和图8所示的示例，处于可用状态的第一镊子711处于待在存储部740外并且它们的刃能够打开和闭合。另一方面，由于处于待用状态的第二镊子712被存储在存储部740中，所以它们的刃保持闭合并且不能打开。
手术器具700包括用于打开和闭合处于可用状态的第一镊子711和第二镊子712的开闭机构760。当第一镊子711和第二镊子712从可用状态转换为待用状态时，开闭机构760也利用刃进行闭合运动。这是因为如果刃保持打开，则它们将撞击存储部740的U状壁。稍后将描述开闭机构760的详情。
图9至图12逐步示出其中治疗单元710在图9至图12的纸面上在交换轴730周围顺时针转动的方式。如从图8至图12能够看出地，当治疗单元710绕交换轴730转动180度时，第二镊子712从待用状态转换为可用状态，同时，第一镊子711从可用状态转换为待用状态。另外，图9至图12也示出当从侧面即沿着开闭轴713观看时的第一镊子711。应该充分理解，在第一镊子711从可用状态转换为待用状态的过程中，刃应该逐渐闭合。
图13和图14示出应用于上述手术器具700的切换结构750的结构例。根据图13和图14所示的示例，交换机构750包括：带轮1301，能够与治疗单元710一致地绕交换轴730旋转；和线1302，在带轮1301的外周面周围缠绕一圈或多圈。当线1302从手术器具700的基端侧拉出时，治疗单元710绕交换轴730旋转。此外，当治疗单元710在交换轴730周围转动180度时，第一镊子711和第二镊子712的状态切换。
图15示意性地示出第一镊子711的结构例。下面将参考图15描述用于第一镊子711的开闭机构。注意，虽然从图示中省略了第二镊子712的详情，但是除了刃的刃缘的形状等不同之外，用于第二镊子712的开闭机构可以具有与图15所示的结构例相似的结构。
第一镊子711包括一对刃1501和1502。刃1501和1502在开闭轴713处互相交叉，并且能够在开闭轴713周围转动。在刃1501和1502的比开闭轴713靠近第一镊子711的基端侧的各个部分添加连杆1511和1512，构成平行曲柄1503。此外，能够在治疗单元710的纵向上前后滑动的直线运动部1504结合到接合部，连杆1511与1512通过直线运动部1504互相接合。
通常地，在弹簧(未示出)的回复力的作用下，直线运动部1504在由附图标记1505表示的箭头所示的末端侧(远端侧)的方向上被推动。从而，平行曲柄1503具有打开的菱形形状，以联动关系施加趋向于使刃1501和1502在开闭轴713周围打开的力。因此，如图15所示，在不对其施加力的情况下，第一镊子711打开。
当平行曲柄1503的基端侧附近的直动运动部1504在由附图标记1506表示的箭头所示的基端侧(近端侧)的方向上被拉动时，平行曲柄的菱形形状1503折叠，以联动关系施加趋向于使刃1501和1502在开闭轴713周围闭合的力。因此，如图16所示，第一镊子711闭合。
图17和图18示出包含具有图15和图16所示结构的第一镊子711的开闭机构760的结构例，并且还示出其中第一镊子711打开和闭合的方式。根据图17和图18所示的示例，开闭机构760包括附接到直线运动部1504的线1701。直线运动部1504能够在基端侧(近端侧)的方向上被线1701拉动。
通常地，在弹簧(未示出)的回复力的作用下，直线运动部1504在由附图标记1505表示的箭头所示的末端侧(远端侧)的方向上被推动，打开第一镊子711，如图17所示。这里，当直动运动部1504在基端侧(远端侧)的方向上通过线1701被拉动时，平行曲柄的菱形形状1503折叠，以联动关系施加趋向于使刃1501和1502在开闭轴713周围闭合的力。因此，如图18所示，第一镊子711闭合。
另外，当第一镊子711从可用状态转换为待用状态时，即，在治疗单元710在交换轴730周围转动180度时(如上所述)，期望开闭机构760应该具有利用刃进行闭合运动的功能。这是因为如果刃保持打开，则它们将撞击存储部740的U状壁。
图19和图20示出开闭机构760的结构例，在治疗单元710在交换轴730周围转动180度时，该开闭机构760具有闭合刃的功能。如图19所示，交换轴730具有限定在其内的插入孔1901。另外，附接到第一镊子711的直线运动部1504的线1701通过交换轴730中的插入孔1901延伸。从而，当第一镊子711绕交换轴730转动180度以转换为待用状态时，线1701缠绕在交换轴730的外周面周围，如图20所示。因此，线1701拉动直线运动部1504，闭合第一镊子711的刃。
在交换轴730的带轮具有5毫米直径的情况下，例如，当治疗单元710转动180度时，线1701被拉动π×r＝π×2.5≈7.8毫米的距离。能够通过带轮的尺寸和形状调整线1701在状态转换时被拉动的距离。
图21示出开闭机构760的另一个结构例。根据所示示例，开闭机构760构造为具有开口2101的凸轮滑动件2100，开口2101具有作为凸轮面的内周面，凸轮滑动件2100能够在治疗单元710的纵向上滑动。注意，具有图15和图16所示结构的第一镊子711与开闭机构760结合使用。在治疗单元710在交换轴730周围转动180度时，构造为图21所示的凸轮滑动件2100的开闭机构760也具有闭合刃的功能。
凸轮滑动件2100中的开口2101中容纳有突起2111，突起2111设置于第一镊子711的直线运动部1504的端部。另外，设置于第二镊子712的相似的直线运动部的端部的突起2112也容纳在开口2101中。此外，线2121附接到凸轮滑动件2110的靠近基端侧的缘。
凸轮滑动件2100中的开口2101具有凸轮轮廓，凸轮轮廓的中心比交换轴730的旋转中心靠近处于待用状态的镊子(或近端侧)偏心设置。换句话说，开口2101具有凸轮轮廓，使得其在末端侧(远端侧)的方向上从交换轴730具有最长的半径，并且在基端侧(近端侧)的方向上从交换轴730具有最短的半径。
如图21所示，当第一镊子711处于可用状态并且第二镊子712处于待用状态时，从突起2112到交换轴730的旋转中心的距离D2比从突起2111到交换轴730的旋转中心的距离D1短。从而，由于处于可用状态的第一镊子711的直线运动部1504不被朝着近端侧拉动，所以第一镊子711能够打开和闭合。另一方面，处于待用状态的第二镊子712的直线运动部在与刃相反的方向上被保持与开口2101的内壁面抵接的突起2112拉动。因此，能够闭合处于待用状态的第二镊子712的刃。
首先，下面将参考图21至图24描述通过图21所示的开闭机构760进行的镊子的打开和闭合运动。注意，图23在侧视图中示出在开闭机构760位于对应于图21中的位置的情况下的治疗单元710，并且图24在侧视图中示出在开闭机构760位于对应于图22中的位置的情况下的治疗单元710。另外，在图21至图24中，第一镊子711处于可用状态。
通常地，在弹簧(未示出)的回复力的作用下，凸轮滑动件2100在末端侧(远端侧)的方向上被推动。从而，平行曲柄1503具有打开的菱形形状，以联动关系施加趋向于使刃1501和1502在开闭轴713周围打开的力。因此，如图21和图23所示，在不对其施加力的情况下，第一镊子711打开。
然后，当凸轮滑动件2100通过线2121朝着近端侧(图22和图24中的纸面右侧)被拉动时，直线运动部1504被保持与开口2101的内壁面抵接的突起2111拉动。因此，平行曲柄1503的菱形形状折叠，以联动关系施加趋向于使刃1501和1502在开闭轴713周围闭合的力。因此，如图22和图24所示，第一镊子711闭合。
接着，下面将描述当第一镊子711从可用状态转换为待用状态时，由图21所示的开闭机构760进行以闭合刃的运动。图25至图28逐步示出其中治疗单元710在图25至图28的纸面上在交换轴730周围顺时针转动180度的方式。如从图21以及图25至图28能够看出地，当治疗单元710绕交换轴730转动180度时，第二镊子712从待用状态转换为可用状态，并且同时，第一镊子711从可用状态转换为待用状态。而且，由于取决于治疗单元710绕交换轴730转动的角度，突起2111抵接开口2101的内壁面并且被拉动，所以第一镊子711的刃随着突起2111如此移动而逐渐闭合。此外，当治疗单元710转动180度时，第一镊子711的刃完全闭合并且存储在存储部740的U状中，使得它们被置于待用状态。另一个第二镊子712切换为可用状态。
顺便提及，手术器具为了其用途应该优选地包括诸如闩锁的机构(省略图示)，用于在第一镊子711和第二镊子712中的一对处于可用状态而另一对处于待用状态(或者当第一镊子711或第二镊子712中的任一者处于可用状态时)的角度位置处保持治疗单元710抵抗绕交换轴730的旋转。
另外，在图7至图28中，因为可用空间有限，所以将保持器720的超过左端的近端部从图中省略。例如，假设保持器720的近端部是手术主-从系统的从臂能够安装在其上的形状和结构。可选择地，保持器720的近端部可以是能够附接到可手动操作的手动镊子的形状和结构。
当第一镊子711和第二镊子712的状态成功地切换时，成功的切换可以表示给用户(外科医生等)。例如，可以使用用于检测治疗单元710在交换轴730周围的角度位置的编码器、其它传感器等，来检测第一镊子711或第二镊子712中的任一者何时已经设定为处于可用状态。然后，检测到的结果被输出到手术主-从系统的主侧，并且主设备通过照明(例如，LED(发光二极管)闪烁)、声音(例如，蜂鸣声)、触觉技术、监视器屏幕显示等向用户表示治疗部的切换已经完成。
例如，根据第二实施例的手术器具700通过插通套管针插入患者的体腔而用于腹腔镜手术。例如，外科医生可以确认体腔中的空间足够大以在其中安全地转动治疗单元710，并且然后可以切换体腔中的治疗部而不从体腔移除手术器具700。可选择地，手术器具700可以包括距离传感器(TOF(飞行时间)距离传感器、激光距离传感器、IR(红外)距离传感器等)，并且外科医生可以利用距离传感器测量到周围组织的距离，确认体腔中的空间足够大以在其中安全地转动治疗单元710，并且然后在体腔中切换镊子而不从体腔移除手术器具700。
根据第二实施例的外科器具700能够以两种方式分别与第一镊子711和第二镊子712一起使用，通过将治疗单元710转动180度(换句话说，无需像传统技术中一样将手术器具700从体腔移除并且更换治疗器具)。从而，在空间节省环境中，多个治疗器具能够在相同手术器具上使用。此外，通过减少切换手术器具所需的时间来减少手术操作所需的时间，使得病人的负担相应减小。
在使用安装于手术机器人的根据第二实施例的手术器具700进行手术操作的情况下，能够减少要安装于手术机器人的手术器具的数量，或者，在手术机器人上安装了与以往相同数量的手术器具的情况下，能够同时使用更多的治疗器具。此外，如果治疗器具700被消毒或清洁，则两种治疗器具同时被消毒或清洁。另外，由于减少了替换手术机器人上的手术器具的次数，所以缩短了手术操作的更换步骤所需的时间，减少了外科医生不得不承担的麻烦。
实施例3
根据第三实施例，如第二实施例一样，下面将描述能够切换两种开闭型的治疗部的使用状态的手术器具。然而，在第三实施例中，下面将参考附图描述其中手术器具的部件安装到位的具体例。下面也将详细描述用于实现不是简单切换两个治疗部的使用状态而是打开和闭合治疗部(镊子)的功能，以及在切换使用状态时控制治疗部的打开和闭合状态的功能的具体部件的结构例。注意，代替两种开闭型的治疗部，手术器具可以包括与非能够打开和闭合类型的治疗部(例如，能量治疗器械)结合的一种开闭型的治疗部(后者的手术器具可以具有打开和闭合治疗部的功能以及在仅相对于开闭型的治疗部切换使用状态时控制治疗部的打开和闭合状态的功能)。
图29示出根据第三实施例的手术器具2900的结构例。示出的手术器具2900包括治疗单元2910和保持器2920。
治疗单元2910包括位于其端部的第一镊子2911和位于其另一端部的第二镊子2912。如本领域中所公知地，钳子是能够打开和闭合并且包括一对刃(钳口)的结构(一对钳口)，每个刃均枢转地支撑以绕其近端附近的开闭轴旋转。在图29中，第一镊子2911和第二镊子2912的刃具有不同形状的握持面。
为了使用户容易地视觉确认位于治疗单元2910的两端部的镊子的种类，可以对它们的种类或类型限定不同的颜色、数量、字母、印刷或表面状态。根据图29中示出的示例，第一镊子2911被涂成浅灰色并且其柄部完全点画化，而第二镊子2912被涂成深灰色并且其柄部完全影线化。
保持器2920支撑第一镊子2911和第二镊子2912，从而允许切换它们的使用状态。文中提及的使用状态包括可用状态和待用状态。保持器2920支撑治疗单元2910，使得在第一镊子2911和第二镊子2912中的一对处于可用状态时，另一对处于被存储的待用状态。具体地，保持器2920具有存储部2940，存储部2940是具有U状截面的开口形态，并且交换轴2930定位在保持器2920的远端附近且具有可旋转地支撑在其上的治疗单元2910。此外，存储部740具有使得第一镊子2911和第二镊子2912中的任一对能够沿着绕交换轴2930的旋转方向插入到存储部2940内的尺寸和形状。从而，取决于治疗单元2910绕交换轴2930转动的角度，第一镊子2911和第二镊子2912中的一对从存储部2940出来进入可用状态，并且另一对进入存储部2940，在存储部740中其处于待用状态并且不能使用。
根据图29所示的示例，第一镊子2911处于可用状态，而第二镊子2912处于存储在存储部2940中的待用状态。另外，当治疗单元2910绕交换轴2930转动时，第一镊子2911和第二镊子2912的状态切换。
注意，在下面的描述中将省略用于使治疗单元2910在交换轴2930周围转动的机构的详情。如以上参考图13和图14在第二实施例中所描述地，这样的机构可以是用于拉动缠绕在与交换轴2930一体的带轮周围的线的交换机构。
图30至图32逐步示出其中第一镊子2911打开和闭合的方式。第一镊子2911包括一对刃，该一对刃均枢转支撑以绕其近端附近的开闭轴2913旋转。虽然未示出，但是第一镊子2912包括一对刃，该一对刃均枢转支撑以绕其近端附近的开闭轴旋转。
图33至图35示出第一镊子2911的内部结构。虽然从图示中省略了第二镊子2912的详情，但是除了刃的刃缘的形状不同之外，用于第二镊子2912的开闭机构可以具有与图33至图35所示的结构例相似的结构。
第一镊子2911包括一对刃3301和3302。刃3301和3302在开闭轴2913处互相交叉，并且能够在开闭轴2913周围转动。而且，刃3301和3302的朝着基端侧延伸超过开口和闭合轴2913的部分构成平行曲柄3303。此外，能够在治疗单元2910的纵向上前后滑动的直线运动部3304结合于平行曲柄3303的基端。
通常地，在弹簧(未示出)的回复力的作用下，直线运动部3304在末端侧(远端侧)的方向上被推动。因此，平行曲柄3303的菱形形状打开，以联动关系施加趋向于使刃3301和3302绕开闭轴2913打开的力。因此，如图33所示，在不对其施加力的情况下，第一镊子2911打开。
此外，当直动运动部3304在由附图标记3305表示的箭头指示的基端侧(近端侧)的方向上被拉动时，平行曲柄的菱形形状3303折叠，以联动关系施加趋向于使刃3301和3302绕开闭轴2913闭合的力。从而，如图34和图35所示，取决于直线运动部3304朝着基端侧被拉动的距离，第一镊子2911逐渐闭合。注意，直线运动部3304具有突起3306，当直线运动部将要被拉动时使用该突起3306。
如从图29还能够看出，第一镊子2911的开闭轴2913与交换轴2930的旋转轴正交。从而，第一镊子2911的刃能够在与交换轴2930的旋转轴平行的方向上打开和闭合。换句话说，第一镊子2911能够在与当治疗单元2910绕交换轴2930转动时治疗单元2910所遵循的路径正交的方向上打开和闭合。这相似地适用于第二镊子2912。
存储部2940是沿着由治疗单元2910的远端所遵循的路径具有开口的U状。当第一镊子2911和第二镊子2912的刃在从可用状态转换为待用状态而闭合时，第一镊子2911和第二镊子2912能够放置于存储部2940的U状内。此外，一旦存储在存储部2940中，由于刃保持处于U状内，所以不能打开和闭合。根据图29所示的示例，处于可用状态的第一镊子2911待在存储部2940外，并且它们的刃能够打开和闭合。另一方面，由于处于待用状态的第二镊子2912被存储在存储部2940中，所以它们的刃保持闭合并且不能打开。
手术器具2900包括用于打开和闭合处于可用状态的第一镊子2911和第二镊子2912的开闭机构。当第一镊子2911和第二镊子2912从可用状态转换为待用状态时，开闭机构也利用刃进行闭合运动。这是因为如果刃保持打开，则它们将撞击存储部2940的U状壁。
下面将参考图36至图39描述包括在手术器具2900中的开闭机构的结构和操作。
图36以透视图示出作为开闭机构的主要部件的凸轮滑动件3600。此外，图37示出包含在手术器具2900的交换轴2930附近的凸轮滑动件3600。然而，在图37中，保持器2920的远端部被部分地切除以使得凸轮滑动件3600可见。凸轮滑动件2600具有在治疗单元2910绕交换轴2930转动180度时闭合刃的功能，以及打开和闭合处于可用状态的镊子的功能。
如从图36中能够看出，凸轮滑动件3600包括通过用作凸轮面的内壁面限定在其中的凹部3601。在图37中，凸轮滑动件3600在凹部3601附近被部分切除，示出开口以使观察者理解凹部3601中运动的部分。如从图37还能够看出地，用于打开和闭合第一镊子2911的直线运动部3304的突起3306容纳在凹部3601中，并且其移动范围由凹部3601的内壁面限制。此外，用于打开和闭合第一镊子2912的直线运动部的突起相似地容纳在凹部3601中，并且其移动范围由凹部3601的内壁面限制。
凸轮滑动件3600中的开口3601具有凸轮轮廓，凸轮轮廓的中心比交换轴2930的旋转中心靠近处于待用状态的镊子(或近端侧)偏心设置。换句话说，内壁面具有凸轮轮廓，使得其在末端侧(远端侧)的方向上从交换轴2930具有最长的半径，并且在基端侧(近端侧)的方向上从交换轴2930具有最短的半径。
如图37所示，当第一镊子2911处于可用状态并且第二镊子2912处于待用状态时，从第二镊子2912侧的突起到交换轴2930的旋转中心的距离D2比从第一镊子2911侧的突起3603到交换轴2930的旋转中心的距离D1短。从而，由于处于可用状态的第一镊子711的直线运动部1504不被朝着近端侧拉动，所以第一镊子711能够打开和闭合。另一方面，处于待用状态的第二镊子2912的直线运动部在与刃相反的方向上被保持与凹部3601的内壁面抵接的突起拉动。结果，能够闭合处于待用状态的第二镊子2912的刃。
如图37所示，一对突起3602和3603以正交于治疗单元2910的纵向的阵列设置于凸轮滑动件3600的外周面。而且，治疗单元2910具有直线限定在其中的一对平行引导槽3701和3702，并且突起3602和3603分别插入到引导槽3701和3702中。从而，随着突起3602和3603分别在引导槽3701和3702中滑动，凸轮滑动件3600在治疗单元2910的纵向上滑动。此外，凸轮滑动件3600的移动范围限于引导槽3701和3702的长度或更小。
此外，如图37所示，保持器2920和凸轮滑动件3600通过螺旋弹簧3703互相结合，螺旋弹簧3703向凸轮滑动件3600施加趋向于朝着末端侧(远端侧)推动凸轮滑动件3600的力。另一方面，用于被拉动的线3604附接于凸轮滑动件3600的端面。当线3604被拉动时，凸轮滑动件3600抵抗螺旋弹簧3703的回复力在预定的移动范围内朝着基端侧被拉回。
通过使凸轮滑动件3600在凸轮滑动件3600的纵向上滑动，镊子能够打开和闭合。下面将参考图37至图40描述通过滑动凸轮滑动件3600而打开和闭合第一镊子2911的操作。
图37和图38示出在螺旋弹簧3703作用于凸轮滑动件3600但是凸轮滑动件3600不被线3604拉动时，凸轮滑动件3600的相对位置以及第一镊子2911的打开/闭合状态。凸轮滑动件3600在末端侧(远端侧)的方向上被拉动。从而，由于突起3306能够在末端侧(远端侧)的方向上移动，所以平行曲柄3303的菱形形状打开，以联动关系施加趋向于使刃3301和3302绕开闭轴2913打开的力。结果，第一镊子2911打开，如图38所示。
当凸轮滑动件3600被线3604拉动以朝着基端侧(近端侧)滑动时，保持抵接凹部3601的内壁面的突起3306朝着基端侧(近端侧)移动，如图39所示，拉动直线运动部3304。结果，平行曲柄3303的菱形形状折叠，以联动关系闭合第一镊子2911，如图40所示。注意，虽然未详细示出和描述，但是在第二镊子2912处于可用状态的情况下，也能够通过相似地滑动凸轮滑动件3600而打开和闭合它们。
接着，下面将参考图41至图48进一步描述在第一镊子711从可用状态转换为待用状态时，利用凸轮滑动件3600闭合刃的操作。注意，虽然未详细示出和描述，但是当第二镊子2912从可用状态转换为待用状态时，也能够通过凸轮滑动件3600闭合它们的刃。
在图37和图38中示出处于可用状态的第一镊子2911。凹部3601的内壁面具有凸轮轮廓，使得其在末端侧(远端侧)的方向上从交换轴2930具有最长的半径，并且在基端侧(近端侧)的方向上从交换轴2930具有最短的半径。因此，在处于可用状态的在第一镊子2911上，直线运动部3304朝着远端侧移动，如能够从图37中看到地，并且刃打开到最大，如图38所示。
图41示出其中治疗单元2910已经在图41的纸面上在交换轴2930周围从第一镊子2911的可用状态(参见图38)逆时针转动大约45度的方式。此外，图42以放大比例示出治疗单元2910已经转动到的位置的凸轮滑动件3600和附近部件。在治疗单元2910转动的同时，突起3306在凸轮滑动件3600的内壁面上滑动的同时在交换轴2930的方向上移动。结果，如从图41能够看出地，第一镊子2911的刃开始闭合。
图43示出其中治疗单元2910已经在图43的纸面上在交换轴2930周围从第一镊子2911的可用状态(参见图38)逆时针转动大约90度的方式。此外，图44以放大比例示出治疗单元2910已经转动到的位置的凸轮滑动件3600和附近部件。在治疗单元2910进一步转动的同时，突起3306在凸轮滑动件3600的内壁面上滑动的同时在交换轴2930的方向上进一步移动。结果，如从图43能够看出地，第一镊子2911的刃显著地闭合。
图45示出其中治疗单元2910已经在图45的纸面上在交换轴2930周围从第一镊子2911的可用状态(参见图38)逆时针转动大约135度的方式。此外，图46以放大比例示出治疗单元2910已经转动到的位置的凸轮滑动件3600和附近部件。在治疗单元2910进一步转动的同时，突起3306在凸轮滑动件3600的内壁面上滑动的同时在交换轴2930的方向上进一步移动。结果，如从图45能够看出地，第一镊子2911的刃几乎完全闭合。相反地，第二镊子2912的刃显著打开。
图47示出其中治疗单元2910已经在图47的纸面上绕交换轴2930从第一镊子2911的可用状态(参见图38)逆时针转动大约180度的方式。此时，第一镊子2911完全切换为待用状态，并且第二镊子2912完全切换为可用状态。此外，图48以放大比例示出治疗单元2910已经转动到的位置的凸轮滑动件3600和附近部件。在治疗单元2910进一步转动的同时，突起3306在凸轮滑动件3600的内壁面上滑动的同时在交换轴2930的方向上最大移动。结果，如从图47能够看出地，第一镊子2911的刃完全闭合并且被存储在存储部2940中。相反地，第二镊子2912的刃完全打开。
顺便提及，在第一镊子2911和第二镊子2912中的一对处于可用状态而另一对处于待用状态(或者当第一镊子2911或第二镊子2912中的任一者处于可用状态)的角度位置处，手术器具为了其用途应该优选地包括诸如闩锁(未示出)的机构，用于保持治疗单元2910抵抗绕交换轴2930旋转。
此外，在图29至图48中，因为空间有限，所以将保持器2920的超过左端的近端部从图中省略。例如，假设保持器2920的近端部是手术主-从系统的从臂能够安装在其上的形状和结构。可选择地，保持器2920的近端部可以是能够附接到可手动操作的手动镊子的形状和结构。
当第一镊子2911和第二镊子2912的状态成功地切换时，成功的切换可以表示给用户(外科医生等)。例如，可以使用用于检测治疗单元710绕交换轴2930的角度位置的编码器、其它传感器等，来检测第一镊子2911或第二镊子2912中的任一者何时已经设定为处于可用状态。此外，检测到的结果被输出到手术主-从系统的主侧，并且主设备通过照明(例如，LED(发光二极管)闪烁)、声音(例如，蜂鸣声)、触觉技术、监视器屏幕显示等向用户表示治疗部的切换已经完成。
例如，根据第三实施例的手术器具2900通过插通套管针插入患者的体腔而用于腹腔镜手术。例如，外科医生可以确认体腔中的空间足够大以在其中安全地转动治疗单元2910，并且然后可以切换体腔中的镊子而不从体腔移除手术器具2900。可选择地，手术器具2900可以包括距离传感器(TOF(飞行时间)距离传感器、激光距离传感器、IR(红外)距离传感器等)，并且外科医生可以利用距离传感器测量到周围组织的距离，确认体腔中的空间足够大以在其中安全地转动治疗单元2910，并且然后在体腔中切换镊子而不从体腔移除手术器具2900。
根据第二实施例的外科器具2900能够以两种方式分别与第一镊子2911和第二镊子2912一起使用，通过将治疗单元2910转动180度(换句话说，无需像传统技术中一样将手术器具2900从体腔移除并且更换治疗器具)。从而，在空间节省环境中，多个治疗器具能够在相同手术器具上使用。此外，通过简单地转动治疗单元2910，能够在短时间内切换治疗器具。因此，通过减少切换手术器具所需的时间来减少手术操作所需的时间，使得病人的负担相应减小。
在使用安装于手术机器人的根据第二实施例的手术器具2900进行手术操作的情况下，能够减少要安装于手术机器人的手术器具的数量，或者，在手术机器人上安装了与以往相同数量的手术器具的情况下，能够同时使用更多的治疗器具。此外，如果治疗器具2900被消毒或清洁，则两种治疗器具同时被消毒或清洁。另外，由于减少了替换手术机器人上的手术器具的次数，所以缩短了手术操作的更换步骤所需的时间，减少了外科医生不得不承担的麻烦。
实施例4
根据第四实施例，下面将描述使用能够切换两种治疗器具的使用状态的手术器具的手术主-从机器人系统。然而，要作为端部执行器附接到从装置的手术器具可以是根据上述第一实施例至第三实施例的任意一者的手术器具。
图49示意性地示出多关节臂4900的结构例。示出的多关节臂4900用于腹腔镜手术。其在腹腔镜手术中使用。例如，多关节臂4900应用为主-从机器人系统的从臂，并且被控制以反映由人(外科医生)远程操作的主臂的运动。
多关节臂4900包括端部执行器4901和具有末端的多关节连杆结构体4910，端部执行器4901通过预定的附接部4902附接到所述末端。
具体地，端部执行器4901包括在腹腔镜手术中要插入病人的体腔中使用的治疗器具，并且插通诸如套管针的人造孔或者诸如鼻孔或嘴之类的天然孔进入到病人的体腔中。例如，治疗器具可以是镊子、气腹管、能量治疗仪器、钳子、牵开器等。可选择地，端部执行器可以是用于观察手术部位的内窥镜或外窥镜。其上安装有观测器(直视观测器或斜视观测器)的摄像头捕获手术区域的图像，并且能够通过控制多关节臂4900的关节来改变观察方向。在图49中，仅示出了一个端部执行器4901。然而，能够利用与附接部4902兼容的多种端部执行器替换端部执行器4901。
包括轴数(关节数)、轴的自由度、连杆数(例如，臂数)在内的多关节连杆结构体4910的结构详情是任意的。在下文中，为了方便描述，将包括在多关节连杆结构体4910中的连杆从远端侧(端部执行器4901的后端)依次称为第一连杆、第二连杆等。此外，将包括在多关节连杆结构体4910中的关节从远端侧(端部执行器4901的后端)依次称为第一关节、第二关节等。
根据上述第一实施例至第三实施例的手术器具中的任意一者可以用作通过附接部4902附接到多关节连杆结构体4910的末端的多种端部执行器4901中的一种。
例如，根据第一实施例的手术器具100包括治疗单元110，其具有分别位于其两端并且由保持器120保持的第一治疗部111和第二治疗部112。通过使治疗单元110在交换轴130周围转动180度，能够选择性地使用第一治疗部111和第二治疗部112中的一者。从而，在空间节省环境中，多个治疗器具能够在相同手术器具上使用。此外，通过简单地转动治疗单元110，能够在短时间内切换治疗器具。
此外，能够构成包括互相结合的多个多关节臂的手术机器人系统，如图49所示。通过将在本说明书中公开的手术器具应用于该种手术机器人的至少一些臂，提供了这样的优点：能够减少要附接的手术器具的总数，或者，在与以往相同数量的手术器具安装于手术机器人的情况下，能够同时使用更多的治疗器具。此外，如果治疗器具被消毒或清洁，则两种治疗器具同时被消毒或清洁。另外，由于减少了替换手术机器人上的手术器具的次数，所以缩短了手术操作的更换步骤所需的时间，减少了外科医生不得不承担的麻烦。
图50示意性地示出主-从手术系统5000的功能性构造。假设图49所示的多关节臂4900用作一个从臂。手术系统5000包括可由操作者操作的主装置5010和可通过操作者由主装置5010远程控制的从装置5020。主装置5010和从装置5020通过无线或有线网络互相连接。
主装置5010包括操作部5011、转换部5012、通信部5013、和反馈(FB)表示部5014。
操作部5011包括由操作者使用以远程控制从装置5020的主臂等。转换部5012将操作者已经对操作部5011进行的操作的内容转换为用于控制从装置5020(或者，更具体地，从装置5020的驱动部5021)的执行的控制信息。另外，例如，在根据第一实施例至第三实施例的任意一者的手术器具用作从装置5020的从臂上的端部执行器的情况下，操作者能够通过利用操作部5011转动治疗单元而指令从装置5020切换治疗器具。
通信部5013通过无线或有线网络连接于从装置5020(或者，更具体地，从装置5020的通信部5023)。通信部5013将从转换部5012输出的控制信息发送到从装置5020。
从装置5020包括驱动部5021、检测部5022和通信部5023。
假设从装置5020包括多关节臂4900作为从臂，如图49所示，多关节臂4900具有附接于其作为端部执行器的手术器具。驱动部5021包括用于转动将多关节臂4900的连杆相互连接的关节的执行器、和用于操作端部执行器(例如，打开和闭合镊子)的驱动器。
检测部5022包括用于检测诸如镊子的端部执行器从组织接收的物理动作(例如，外力、温度等)的传感器。
通信部5023通过无线或有线网络连接于主装置5010(更具体地，主装置5010的通信部5013)。驱动部5021根据通信部5023已经从主装置5010接收的控制信息被驱动。在根据第一实施例至第三实施例的任意一者的手术器具用作从臂上的端部执行器的情况下，驱动部5021通过转动治疗单元而切换治疗器具。另外，来自检测部5022的检测结果从通信部5023发送到主装置5010。
在主装置5010中，反馈(FB)表示部5014基于通信部5013已经从从装置5020接收作为反馈信息的检测结果(外力、温度等)进行对操作者的反馈表示。
操作主装置5010的操作者能够通过反馈表示部5014识别施加于从装置5020的端部执行器的物理动作(从组织接收的反作用力、组织的体温等)。例如，如果从装置5020是手术机器人，则操作者能够通过触觉反馈感觉到施加于诸如镊子之类的治疗器具的响应，并从而能够在形成缝线和完全缝合时适当地进行手动调整，从而有效地对病人进行操作，同时使得手术操作对生物组织的侵入最小。
工业实用性
以上已经参考特定实施例详细描述了在本说明书中公开的技术。然而，本领域技术人员显然能够在不背离本说明书中公开的技术原理的情况下对实施例进行修改和替换。
在本说明书中公开的手术器具能够附接到手术主-从系统的从臂或手动镊子，例如，以在空间节省环境中同时使用两种类型的治疗器具。此外，通过简单地转动治疗单元，能够在短时间内切换治疗器具。
在使用安装于手术机器人的在本说明书中公开的的手术器具进行手术操作的情况下，能够减少要安装于手术主-从系统的手术器具的数量，或者，在手术机器人上安装了与以往相同数量的手术主-从系统的情况下，能够同时使用更多的治疗器具。此外，如果治疗器具被消毒或清洁，则两种治疗器具同时被消毒或清洁。另外，由于减少了替换手术机器人上的手术器具的次数，所以缩短了手术操作的更换步骤所需的时间，减少了外科医生不得不承担的麻烦。
换言之，在本说明书中公开的技术已经通过说明性示例的方式进行了描述，并且不应该根据限制性解释来解释本说明书的内容。在确定本说明书中所公开的技术原理时，应该考虑专利的权利要求的范围。
注意，在本说明书中公开的技术也能够采用下面的布置。
(1)一种手术器具，包括：
治疗单元，具有位于治疗单元的一端部的第一治疗部和位于治疗单元的另一端部的第二治疗部；和
保持器，支撑治疗单元从而允许切换第一治疗部和第二治疗部的使用状态。
(1-1)根据上述(1)的手术器具，其中，第一治疗部和第二治疗部中的每一个包括镊子、气腹管、能量治疗仪、钳子和牵开器中的任意一种。
(2)根据上述(1)的手术器具，其中，保持器以使保持器能够绕交换轴旋转的方式进行支撑，以切换第一治疗部和第二治疗部的使用状态。
(3)根据上述(1)的手术器具，其中，保持器使第一治疗部和第二治疗部中的一者处于可用状态时而另一者处于待用状态的方式支撑治疗单元。
(4)根据上述(3)的手术器具，其中，保持器包括存储部，存储部存储第一治疗部和第二治疗部中的处于待用状态的一者。
(4-1)根据上述(3)的手术器具，其中，治疗部中的插入存储部中的一者处于待用状态，并且从存储部出来的另一者处于可用状态。
(5)根据上述(4)的手术器具，其中，保持器以使得治疗单元能够在绕交换轴旋转的方式支撑所述治疗单元，并且
通过使治疗单元绕交换轴旋转，第一治疗部和第二治疗部在可用状态与待用状态之间交替地切换。
(6)根据(2)的手术器具，还包括：
交换机构，使治疗单元绕交换轴转动。
(7)根据上述(3)至(6)的任意一项的手术器具，其中，第一治疗部和第二治疗部中的至少一者包括开闭型的端部执行器，并且
存储部以当开闭型的端部执行器处于待用状态时开闭型的端部执行器保持闭合的方式将开闭型的端部执行器存储在存储部中。
(8)根据上述(7)的手术器具，其中，存储部具有在沿着绕交换轴的方向上具有开口的截面形状，并且
开闭型的端部执行器能够绕与交换轴正交的开闭轴打开和闭合。
(9)根据上述(8)的手术器具，还包括：
开闭机构，打开和闭合所述开闭型的端部执行器。
(10)根据上述(9)的手术器具，其中，当开闭型的端部执行器转换为待用状态时，开闭机构闭合开闭型的端部执行器。
(11)根据上述(10)的手术器具，其中，开闭机构与治疗单元绕交换轴的转动联动地闭合开闭型的端部执行器。
(12)一种手术系统，包括：
治疗器具，治疗器具包括：治疗单元，具有位于治疗单元的一端部的第一治疗部和位于治疗单元的另一端部的第二治疗部；和保持器，支撑治疗单元从而允许切换第一治疗部和第二治疗部的使用状态；
臂，治疗器具附接到该臂，该臂包括至少一个关节；和
主装置，输出用于从装置的关节的驱动的信号。
(13)根据上述(12)的医疗操纵器系统，还包括：
主装置，输出用于驱动臂的关节和手术器具的可移动部的信号。
[参考标记列表]
100：手术器具(第一实施例)
110：治疗单元
111：第一治疗部
112：第二治疗部
120：保持器
130：交换轴
140：存储部
700：手术器具(第二实施例)
710：治疗单元
711：第一镊子
712：第二镊子
713：开闭轴(用于第一镊子)
714：开闭轴(用于第二镊子)
720：保持器
730：交换轴
740：存储部
750：交换机构
760：开闭机构
1301：带轮
1302：线
1501、1502：刃
1503：平行曲柄
1504：直线运动部
1701：线
1901：插入孔
2100：凸轮滑动件
2101：开口
2111：突起(第一镊子711侧)
2112：突起(第二镊子712侧)
2121：线
2900：手术器具(第三实施例)
2910：治疗单元
2911：第一镊子
2912：第二镊子
2913：开闭轴(用于第一镊子)
2914：开闭轴(用于第二镊子)
2920：保持器
2930：交换轴
2940：存储部
3301、3302：刃
3303：平行曲柄
3304：直线运动部
3306：突起
3600：凸轮滑动件
3601：凹部
3602、3603：突起
3701、3702：引导槽
3703：螺旋弹簧
4900：多关节臂
4901：端部执行器
4902：附接部
4910：多关节连杆结构体
5000：手术系统
5010：主装置
5011：操作部
5012：转换部
5013：通信部
5014：反馈表示部
5020：从装置
5021：驱动部
5022：检测部
5023：通信部。

Claims (13)

1.一种手术器具，包括：
治疗单元，具有位于所述治疗单元的一端部的第一治疗部和位于所述治疗单元的另一端部的第二治疗部；和
保持器，支撑所述治疗单元从而允许切换所述第一治疗部和所述第二治疗部的使用状态。
2.根据权利要求1的手术器具，其中，所述保持器以使所述保持器能够绕交换轴旋转的方式进行支撑，以切换所述第一治疗部和所述第二治疗部的使用状态。
3.根据权利要求1的手术器具，其中，所述保持器以使所述第一治疗部和所述第二治疗部中的一者处于可用状态时而另一者处于待用状态的方式支撑所述治疗单元。
4.根据权利要求3的手术器具，其中，所述保持器包括存储部，所述存储部存储所述第一治疗部和所述第二治疗部中的处于所述待用状态的一者。
5.根据权利要求4的手术器具，其中，所述保持器以使得所述治疗单元能够绕交换轴旋转的方式支撑所述治疗单元，
通过使所述治疗单元绕所述交换轴旋转，所述第一治疗部和所述第二治疗部在所述可用状态与所述待用状态之间交替地切换。
6.根据权利要求2所述的手术器具，还包括：
旋转机构，使所述治疗单元绕所述交换轴转动。
7.根据权利要求3的手术器具，其中，所述第一治疗部和所述第二治疗部中的至少一者包括开闭型的端部执行器，并且
所述存储部以当所述开闭型的端部执行器处于所述待用状态时所述开闭型的端部执行器保持闭合的方式将所述开闭型的端部执行器存储在所述存储部中。
8.根据权利要求7的手术器具，其中，所述存储部具有在沿着绕所述交换轴的方向上具有开口的截面形状，并且
所述开闭型的端部执行器能够绕与所述交换轴正交的开闭轴打开和闭合。
9.根据权利要求8所述的手术器具，还包括：
开闭机构，所述开闭机构打开和闭合所述开闭型的端部执行器。
10.根据权利要求9的手术器具，其中，当所述开闭型的端部执行器转换为所述待用状态时，所述开闭机构闭合所述开闭型的端部执行器。
11.根据权利要求10的手术器具，其中，所述开闭机构与所述治疗单元绕所述交换轴的转动联动地闭合所述开闭型的端部执行器。
12.一种医疗操纵器系统，包括：
治疗器具，所述治疗器具包括：治疗单元，具有位于所述治疗单元的一端部的第一治疗部和位于所述治疗单元的另一端部的第二治疗部；和保持器，支撑所述治疗单元从而允许切换所述第一治疗部和所述第二治疗部的使用状态；以及
臂，所述治疗器具附接到所述臂，所述臂包括至少一个关节。
13.根据权利要求12的医疗操纵器系统，还包括：
主装置，所述主装置输出用于驱动所述臂的所述关节和所述手术器具的可移动部的信号。
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