CN117835925A - 手术器械剪切器 - Google Patents

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CN117835925A CN202280054732.1A CN202280054732A CN117835925A CN 117835925 A CN117835925 A CN 117835925A CN 202280054732 A CN202280054732 A CN 202280054732A CN 117835925 A CN117835925 A CN 117835925A
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E·纳尔逊
M·维克西
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
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    • A61B17/3201—Scissors
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    • A61B17/29—Forceps for use in minimally invasive surgery
    • A61B2017/2926—Details of heads or jaws
    • A61B2017/2932—Transmission of forces to jaw members
    • A61B2017/2939—Details of linkages or pivot points
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B17/29—Forceps for use in minimally invasive surgery
    • A61B2017/2947—Pivots

Abstract

一种医疗装置包括刀片支撑件、销和由所述刀片支撑件支撑的刀片。所述刀片支撑件包括镗孔，所述镗孔带有朝向所述刀片定向的内部部分和远离所述刀片定向的外部部分。不连续部位于所述镗孔的所述内部部分和所述外部部分之间的边界处。所述销包括纵向轴线，并且偏转平面被定义为垂直于所述纵向轴线。旋转偏转自由度被定义为围绕所述销的所述纵向轴线。所述刀片支撑件可操作以围绕所述销在所述偏转自由度中旋转，在所述镗孔的所述不连续部处接触所述销，并且响应于在横向方向上施加的力而在所述镗孔的所述不连续部处远离所述偏转平面倾斜。

Description

手术器械剪切器
相关申请的交叉引用
本申请要求在2021年8月18日提交的题为“手术器械剪切器”的美国临时申请序列号63/234,662的优先权，该申请通过引用整体并入本文。
背景技术
本文描述的实施例涉及医疗装置，更具体地涉及内窥镜工具。更具体地，本文所述的实施例涉及包括器械工具(诸如剪切器)的装置，所述器械工具围绕支撑销旋转和倾斜以改进切割。
用于微创外科手术(MIS)的已知技术采用器械来操纵组织，该器械可以手动控制，也可以经由计算机辅助的远程操作来控制。许多已知的MIS器械包括治疗或诊断性末端执行器(例如，钳子，切割工具或烧灼工具)，该末端执行器安装在轴的远端处的腕部机构上。在MIS程序中，可以将末端执行器、腕部机构和轴的远端插入患者的小切口或自然孔中，以将末端执行器定位在患者体内的工作部位处。可选的腕部机构可用于改变末端执行器相对于轴的方位/取向(orientation)，以在工作部位处执行期望的程序。已知的腕部机构通常为末端执行器的运动提供期望的机械自由度(DOF)。例如，已知的腕部机构能够相对于轴的纵向轴线改变末端执行器的俯仰和偏转方位。腕部可以可选地为末端执行器提供相对于轴的滚转DOF，或者末端执行器滚转DOF可以通过将轴、腕部和末端执行器作为一个单元滚转在一起来实现。末端执行器可以可选地具有额外的机械自由度，诸如抓握或刀片运动。在一些实例中，腕部和末端执行器机械DOF可以组合以提供各种末端执行器控制DOF。例如，美国专利第5,792,135号(1997年5月16日提交)公开了一种机构，在该机构中，腕部和末端执行器抓握机械DOF被组合以提供末端执行器偏转控制DOF。
为了实现远侧腕部机构和末端执行器的期望运动，已知器械包括延伸穿过器械的轴并且将腕部机构连接到机械结构的缆索，该机械结构被构造为移动该缆索以操作腕部机构和末端执行器。对于远程操作系统，机械结构通常是马达驱动的，并且可操作地联接到计算机处理系统，以为临床用户(例如外科医生)提供用户界面，从而控制整个器械以及器械的部件和功能。
患者受益于不断努力提高MIS方法和装置的有效性。例如，减小轴和腕部机构的尺寸和/或操作覆盖区可允许较小的进入切口并减少手术部位的空间需求，从而减少手术的负面影响，诸如疼痛、疤痕和不良的愈合时间。但是，生产实现微创程序的临床期望功能的小型医疗装置可能具有挑战性。具体地，通过“按比例缩小”部件来简单地减小已知腕部机构的尺寸将不会产生有效的解决方案，因为所需的部件和材料特性不会以相对较小的物理尺寸进行缩放。例如，腕部机构的有效实施可能是复杂的，因为缆索必须小心地穿过腕部机构，以在腕部机构或末端执行器的整个运动范围内维持缆索张力，并最小化围绕一个旋转轴线的运动与围绕另一旋转轴线的运动的相互作用(联接效应)。作为另一个例子，通常需要滑轮和/或波状外形的表面以减小缆索摩擦，这延长了器械寿命并允许在没有过多的力施加到缆索或腕部机构中的其他结构的情况下操作。但是，可能由较小的结构和缆索弯曲半径(包括较小直径的缆索和其他腕部和末端执行器部件)引起的局部力的增加可能导致缆索在储存和使用期间的不期望的延长(例如，拉伸或蠕变)、缆索寿命的缩短等。
此外，腕部机构通常为末端执行器的运动提供特定的自由度。例如，对于镊子或其他抓握工具，腕部可能够改变末端执行器相对于器械轴的俯仰、偏转和抓握方位。更多的自由度可以通过腕部实现，但需要腕部和轴中的额外致动构件(例如，缆索)，并且考虑到MIS应用所需的尺寸限制，这些额外构件争夺存在的有限空间。致动其他自由度，诸如末端执行器滚转或通过主管的运动而插入/退出所需的部件，也在装置的轴处或轴内争夺空间。
一些已知的末端执行器采用一对相对的刀片，它们在手术程序中起到剪切器的作用，以对组织或结构进行切割操作。当刀片从第一方位(例如，刀片处于完全打开的方位)致动到第二方位(例如，刀片处于完全或部分闭合的方位)时，切割位置沿着刀片的切割表面向外平移远离旋转轴线。这使得刀片能够将切割力重定向到较小的切割位置并允许切割表面切割对象，同时最小化将对象向外推离切割表面的力。一些已知的刀片被设计成在接触位置处的切割表面之间产生轻微的过盈配合。因此，刀片在切割操作期间可能轻微变形。为了允许适当的变形并使刀片能够返回到其原始形状(即，在刀片从第一方位移动到第二方位之前的刀片的形状)，已知的刀片往往由带有足够厚度的适当材料机加工而成，以保持所需的刚度。然而，用于生产这种已知的刚性刀片的厚度和相关的机械加工过程增加了总的生产时间和成本。
一些已知的刀片包括较长的刀片长度以提供足够的变形以将切割力重定向到较小的切割位置。这进而导致起始切割点(即，在第一方位处或附近)与机加工刀片的旋转轴线进一步间隔开。
因此，需要改进的医疗装置，包括减少制造时间和成本，同时提供良好切割性能的改进的末端执行器。此外，需要减小切割刀片的总长度并使起始切割点移位得更靠近末端执行器的旋转轴线，以便使末端执行器在工作部位更紧凑和更可操纵。
发明内容
该发明内容介绍了本文描述的实施例的某些方面以提供基本的理解。该发明内容不是本发明主题的广泛概述，并且不旨在标识关键或重要元素或详述本发明主题的范围。
在一些实施例中，一种医疗装置包括刀片支撑件、由所述刀片支撑件支撑的刀片、以及销。所述刀片支撑件包括镗孔，所述镗孔带有朝向所述刀片定向的内部部分和远离所述刀片定向的外部部分。不连续部位于所述镗孔的所述内部部分和所述外部部分之间的边界处。所述销延伸穿过所述刀片支撑件的所述镗孔，并且所述销包括第一端和与所述第一端相对的第二端。所述销包括限定在所述销的所述第一端和所述第二端之间的纵向轴线，并且垂直于所述纵向轴线限定偏转平面。横向方向被定义为远离所述偏转平面的方向。旋转偏转自由度被定义为围绕所述销的所述纵向轴线。所述刀片支撑件可操作以围绕所述销在所述偏转自由度中旋转，在所述镗孔的所述不连续部处接触所述销，并且响应于在所述横向方向上施加的力而在所述镗孔的所述不连续部处远离所述偏转平面倾斜。
在阅读以下附图和详细描述之后，根据实施例的其他医疗装置、相关部件、医疗装置系统和/或方法对于本领域技术人员将是显而易见的或变得显而易见。意图是，本说明书中包括的所有这样的额外的医疗装置、相关部件、医疗装置系统和/或方法都在本公开的范围内。
附图说明
图1是根据一个实施例的被用于执行诸如外科手术的医疗程序的微创远程操作医疗系统的平面图。
图2是图1所示的微创远程操作手术系统的可选辅助单元的透视图。
图3是图1所示的微创远程操作手术系统的用户控制台的透视图。
图4是图1所示的微创远程操作手术系统的包括多个器械的操纵器单元的正视图。
图5是根据一个实施例的医疗装置的一部分的示意图，示出了处于第一方位的切割刀片。
图6A是图5所示的医疗装置的一部分的示意图，示出了处于第一方位的切割刀片。
图6B是沿线6-6截取的图6A的医疗装置的一部分的局部横截面视图。
图7A是图6A中的医疗装置的一部分的示意图，示出了处于第二方位的切割刀片。
图7B是沿线7-7截取的图7A的医疗装置的一部分的局部横截面视图。
图8是根据一个实施例的医疗装置的透视图。
图9是图8的医疗装置的远端部分的透视图，其中外罩被移除并且末端执行器处于打开构造。
图10是图8的医疗装置的远端部分的俯视图，其中外罩被移除并且末端执行器处于打开构造。
图11A是图8的医疗装置的末端执行器的透视图，其中外罩被移除并且末端执行器处于打开构造。
图11B是图11A的末端执行器的分解图。
图11C是图11A的末端执行器的第一刀片支撑件和第二刀片支撑件的放大视图，其示出了对应的接合特征。
图12A是图11A的末端执行器的刀片支撑件的前透视图。
图12B是图11A的末端执行器的刀片支撑件的侧面透视图。
图12C是图11A的末端执行器的刀片支撑件的前视图。
图12D是沿线12-12截取的图12C的刀片支撑件的横截面视图。
图13A是处于第一(打开)构造的图8的医疗装置的末端执行器的侧视图。
图13B是沿线13-13截取的图13A的末端执行器的横截面视图。
图14A是处于第二(部分闭合)构造的图13的医疗装置的末端执行器的侧视图。
图14B是沿线14-14截取的图14A的末端执行器的横截面视图。
图15A是处于第三(完全闭合)构造的图13的医疗装置的末端执行器的侧视图。
图15B是沿线15-15截取的图15A的末端执行器的横截面视图。
图16A是沿线15-15截取的图15A的末端执行器的横截面视图，示出了当致动构件安装到末端执行器上时所施加的力。
图16B是图16A中所示的末端执行器的一部分的放大横截面视图。
图17A是根据一个实施例的第一刀片和第二刀片在第一方位上的侧视图。
图17B是图17A的第一刀片和第二刀片在第二方位上的侧视图。
图18是示出基于在第一方位和第二方位之间转变的图17A和17B的第一刀片和第二刀片之间的开角的暴露刀片长度的图。
图19是根据一个实施例的刀片支撑件的横截面视图。
具体实施方式
本文所述的实施例可以有利地用于与微创手术相关的各种切割、操纵和电烙术。在一些实施例中，医疗装置的末端执行器可以在三个机械DOF中相对于器械的主体移动，例如，俯仰、偏转和滚转(轴滚转)。在末端执行器本身中也可能存在一个或多个机械DOF，例如，两个钳口，每个钳口相对于U形夹旋转(2个DOF)，以及相对于近侧U形夹旋转(1个DOF)的远侧U形夹。
本申请的医疗装置仅使用四根缆索就能够在三个自由度(例如，绕俯仰轴线、偏转轴线和抓握轴线)上运动，从而减少了所需缆索的总数，减少了轴和腕部内所需的空间，降低了总体成本，并使腕部和轴组件能够进一步小型化，以促进MIS程序。此外，本文所述的器械包括一个或多个缆索(其起到张紧构件的作用)，所述缆索由聚合物材料制成并且可以固定到近端机构的绞盘，而不需要保持元件或其他固定特征。在一些实施例中，绞盘被构造有凹槽，并且缆索围绕绞盘卷绕并且至少部分地设置在凹槽内，使得缆索的第一卷绕部分越过缆索的第二卷绕部分。这种交叉构造有助于将缆索固定到绞盘。缆索的聚合物材料或施加到缆索表面的涂层也提供了足够的摩擦力，以进一步辅助保持缆索固定到绞盘，而不需要任何额外的机械特征来将缆索固定到绞盘(例如，将缆索卷夹放置在导槽内，用粘合剂将缆索固定到绞盘，等等)。
此外，本文所述的器械具有末端执行器，该末端执行器具有更薄、更短的切割刀片，以提高可操纵性，同时最小化制造时间和成本。本文所述的器械还具有刀片支撑件，所述刀片支撑件为相对的刀片提供一定程度的顺应性以临时变形并返回到其初始形状和几何形状。由刀片支撑件支撑的临时变形使得更薄和更短的刀片能够有效地将切割力重定向到更小的接触片。刀片支撑件还在切割前后提供刀片间隙，以实现清洁切割并防止待切割对象堵塞。
如本文所使用的，术语“约”当与参考数字指示结合使用时，是指参考数字指示加减该参考数字指示的高达百分之十。例如，措辞“约50”涵盖45至55的范围。同样，措辞“约5”涵盖4.5至5.5的范围。
如本说明书和所附权利要求书中所使用的，词语“远侧”是指朝向工作部位的方向，而词语“近侧”是指远离工作部位的方向。因此，例如，最接近目标组织的医疗装置的端部将是医疗装置的远端，而与远端相反的端部(即，由用户操纵或联接到致动轴的端部)将是该医疗装置的近端。
此外，选择用来描述一个或多个实施例以及可选元件或特征的特定词语并不旨在限制本发明。例如，空间相对术语，诸如“在...下方”、“在下面”、“下部”、“在...上方”、“上部”、“近侧”、“远侧”等，可用于描述一个元件或特征与图中所示的另一个元件或特征的关系。这些在空间上相对的术语除了图中所示的位置和方位之外，还旨在涵盖使用或操作中的装置的不同位置(即平移放置)和方位(即旋转放置)。例如，如果图中的装置被反转，则被描述为在其他元件或特征“下面”或“下方”的元件将在其他元件或特征“上面”或“上方”。因此，术语“在下面”可以包括在上面和在下面的位置和方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位)，并且相应地说明本文使用的空间相对描述符。同样，沿着(平移)和围绕(旋转)各种轴线的运动的描述包括各种空间位置和方位。身体的位置和方位的组合定义了身体的姿势。
类似地，除非上下文另外指出，否则诸如“平行”、“垂直”、“圆形”或“正方形”的几何术语并不旨在要求绝对的数学精度。相反，这样的几何术语允许由于制造或等效功能而引起的变化。例如，如果一个元件被描述为“圆形”或“大致圆形的”，则该描述仍然包括并非精确地为圆形的部件(例如，稍微椭圆形或为多边的多边形的部件)。
另外，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。术语“包含”、“包括”、“具有”等规定了所述特征、步骤、操作、元件和/或部件等的存在，但不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、部件或组的存在或添加。
除非另有说明，否则术语“器具”、“医疗装置”、“医疗器械”及其变体可以互换使用。
本发明的各方面主要根据使用da手术系统的实施方式来描述，该da/>手术系统由加利福尼亚州桑尼维尔的Intuitive Surgical公司出售。此类手术系统的示例为da Vinci/>手术系统(型号为IS4000)、da Vinci/>手术系统(型号为IS4200)和daVinci/>手术系统(型号为IS3000)。然而，有知识的人将理解，可以以各种方式来实施和实现本文公开的各发明方面，包括计算机辅助的、非计算机辅助的以及手动的和计算机辅助的实施例和实施方式的混合组合。关于da/>手术系统(例如，型号为IS4000，型号为IS3000，型号为IS2000，型号为IS1200，型号为SP1099)的实施方式仅作为示例呈现，并且不应视为限制本文公开的各发明方面的范围。在适用的情况下，本发明的各方面可以以不在世界参考系中机械接地的相对较小的手持式手动操作装置和具有在世界参考系中接地的附加机械支撑件的相对较大的系统中体现和实现。
图1是在至少部分计算机辅助下操作的远程操作手术系统1000(“远程手术系统”)的平面图。远程手术系统1000及其部件都被认为是医疗装置。远程手术系统1000是用于对躺在手术台1010上的患者P执行微创诊断或手术程序的微创机器人手术(MIRS)系统。该系统可以具有任何数量的部件，诸如在手术程序中由外科医生或其他熟练的临床医生S使用的用户控制单元1100。MIRS系统1000可以进一步包括操纵器单元1200(通常称为手术机器人)和可选的辅助设备单元1150。操纵器单元1200可包括臂组件1300和可移除地联接至臂组件的手术器械工具组件。当外科医生S观察手术部位并通过控制单元1100控制器械1400的运动时，操纵器单元1200可以通过在患者P的身体中的微创切口或自然孔口来操纵至少一个可移除地联接的器械1400。手术部位的图像由诸如立体内窥镜的内窥镜(未示出)获得，该内窥镜可由操纵器单元1200操纵以使内窥镜定向。辅助设备单元1150可以用于处理手术部位的图像，以便随后通过用户控制单元1100显示给外科医生S。一次使用的器械1400的数量通常将取决于诊断或手术程序以及手术室内的空间限制以及其他因素。如果有必要在手术程序中更换一个或多个正在使用的器械1400，则助手将器械1400从操纵器单元1200中取出，并用来自手术室中的托盘1020的另一种器械1400来替换它。尽管示出为与器械1400一起使用，但是本文描述的任何器械都可以与MIRS1000一起使用。
图2为控制单元1100的透视图。用户控制单元1100包括用于向外科医生S呈现能够进行深度感知的手术部位的协调立体图的左眼显示器1112和右眼显示器1114。用户控制单元1100进一步包括一个或多个输入控制装置1116，其继而使操纵器单元1200(图1所示)操纵一个或多个工具。输入控制装置1116提供至少与器械1400相同的自由度(器械1400与输入控制装置1116相关联)，从而为外科医生S提供远程呈现，或者输入控制装置1116与器械1400成一体(或直接连接至器械1400)的感知。以这种方式，用户控制单元1100为外科医生S提供直接控制器械1400的强烈感觉。为此，位置、力、应变或触觉反馈传感器(未示出)或这些感觉的任何组合，通过一个或多个输入控制装置1116从器械1400回到外科医生的手。
用户控制单元1100在图1中被示为与患者在同一房间中，以便外科医生S可以直接监测手术程序，必要时可以物理存在，并且可以直接与助手通话，而不是通过电话或其他通信介质。然而，在其他实施例中，用户控制单元1100和外科医生S可以与患者在不同的房间、完全不同的建筑物或其他远离患者的位置，从而允许远程手术程序。
图3是辅助设备单元1150的透视图。辅助设备单元1150可以与内窥镜(未示出)联接，并且可以包括一个或多个处理器以处理所捕获的图像以用于随后的显示，诸如经由用户控制单元1100，或者在位于本地(例如，如图所示，在单元1150本身上，在壁挂式显示器上)和/或远程的另一适当显示器上显示。例如，在使用立体内窥镜的情况下，辅助设备单元1150可以处理所捕获的图像，以经由左眼显示器1112和右眼显示器1114向外科医生S呈现手术部位的协调立体图像。这样的协调可以包括相对图像之间的对准，并且可以包括调整立体内窥镜的立体工作距离。作为另一个示例，图像处理可以包括使用先前确定的相机校准参数来补偿图像捕获装置的成像误差，诸如光学像差。
图4示出了操纵器单元1200的前透视图。操纵器单元1200包括提供用于器械1400的操纵的部件(例如，臂、连杆机构、马达、传感器等)和用于捕获手术程序的部位的图像的成像装置(未示出)，诸如立体内窥镜。具体地，可以通过具有一个或多个机械关节的远程操作机构来操纵器械1400和成像装置。此外，器械1400和成像装置通过患者P中的切口或自然孔口被定位和操纵，其方式使得远离操纵器并且通常位于沿着器械轴的位置处的运动中心通过运动学机械约束或软件约束而保持在切口或孔口处。以这种方式，切口尺寸可以最小化。
图5是根据一个实施例的医疗装置2400的一部分的示意图。器械2400包括轴2410、缆索2420(用作第一张紧构件)、末端执行器2460和机械结构2700。在许多实施例中，机械结构2700用于接收一个或多个马达输入力或转矩，并机械地传递所接收的力或转矩以移动器械2400中的相关联的一个或多个部件。例如，操纵器单元1200中的一个或多个电动马达向机械结构2700提供输入，机械结构2700继而传递该输入以控制器械2400的部件。在一些可选实施例中，机械结构2700包括用于控制器械2400部件的一个或多个马达。在一些实施例中，机械结构2700(以及本文所述的任何机械结构)可以包括一个或多个驱动马达，以产生移动医疗装置2400的部件的力或转矩。在其他实施例中，机械结构2700(以及本文所述的任何机械结构)没有任何马达，并且将力或转矩从医疗装置外部传递到医疗装置的一个或多个部件。例如，在一些实施例中，机械结构2700(以及本文所述的任何机械结构)联接到操纵器单元，该操纵器单元包括驱动器械部件的一个或多个马达。缆索2420包括第一近侧部分2421、第二近侧部分2423和远侧部分2422。第一近侧部分2421和第二近侧部分2423各自联接到机械结构2700，并且远侧部分2422联接到末端执行器2460。轴2410包括近端部分2411和远端部分2412并限定在近端部分和远端部分之间纵向延伸穿过轴的通道2413。
末端执行器2460可旋转地联接到轴2410的远端部分2412，并且包括第一工具构件2462和第二工具构件2482。在一些实施例中，第一工具构件2462由销2490可旋转地支撑，而第二工具构件2482相对于销2490固定。在一些实施例中，第一工具构件2462是可旋转刀片，而第二工具构件2482是用于探测、保持或支撑待切割对象的固定刀片或支撑结构。在其他实施例中，第二工具构件2482可以相对于销2490旋转。
器械2400被构造为使得缆索2420的第一近侧部分2421和第二近侧部分2423的移动产生第一工具构件2462绕第一旋转轴线A1(其用作偏转轴线；术语偏转是任意的)在箭头AA1的方向上的移动。在一些实施例中，医疗装置2400可以包括腕部组件，该腕部组件包括将末端执行器2460联接到轴2410的远端部分2412的一个或多个连杆(图5中未示出)。在这样的实施例中，缆索2420的第一近侧部分2421和第二近侧部分2423的移动也可以产生腕部组件绕第二旋转轴线(在图5中未示出，但其用作俯仰轴线；术语俯仰是任意的)的移动，或者腕部组件和末端执行器2460两者的移动。在题为“将缆索联接到医疗装置的装置和方法”的国际申请号PCT/US2021/017840(2021年2月12日提交)的图21-36中描述并示出了具有腕部组件的一个实施例，该国际申请通过引用整体并入本文。
第一工具构件2462包括近端部分2466和远端部分2467。第一工具构件2462进一步包括接触部分2464(其用作切割表面)。第一工具构件2462的近端部分2466联接到刀片支撑件2860。第二工具构件2482包括接触部分2484、近端部分2486和远端部分2487。接触部分2464被构造为接合接触部分2484以切割定位在接触部分2464、2484之间的目标组织。在一些实施例中，接触部分2464、2484可以是工具构件的用于烧灼或电外科手术程序的通电部分。
末端执行器2460可操作地联接到机械结构2700，使得第一工具构件2462相对于轴2410在箭头AA1的方向上围绕第一旋转轴线A1旋转。以这种方式，第一工具构件2462的接触部分2464可以被致动以接合第二工具构件2482的接触部分2484的不同点，从而切割置于第一工具构件2462和第二工具构件2482之间的目标组织的长度。
机械结构2700可选地包括机架2760、第一绞盘2710和第二绞盘2720。机架2760提供用于安装或支撑和对准机械结构2700的部件的结构支撑。例如，开口、突起、安装托架等可以限定在机架2760中或机架2760上。在一些实施例中，机架2760可以包括多个部分，诸如上机架和下机架。在一些实施例中，壳体可以可选地包围机架2760的至少一部分。可选的第一绞盘2710经由第一绞盘支撑构件(未示出)安装到机械结构2700(例如，在壳体2760内)。例如，第一绞盘支撑构件可以是底座、轴或任何其他合适的支撑结构，以将第一绞盘2710固定到机械结构2700。
可选的第二绞盘2720经由第二绞盘支撑构件(未示出)安装到机械结构2700(例如，在壳体2760内)。例如，第二绞盘支撑构件可以是底座、轴或任何其他合适的支撑结构，以将第二绞盘2720固定到机械结构2700。如图5所示，第一绞盘2710可操作以绕轴线A3在方向DD上旋转。第二绞盘2720可操作以绕平行于轴线A3的轴线A4旋转。
缆索2420被从机械结构2700传送到末端执行器2460，然后被往回传送到机械结构2700，并且缆索的每个单独的端部联接到机械结构2700的第一绞盘2710或第二绞盘2720中的任一个。更具体地，缆索2420的第一近侧部分2421联接到机械结构2700的第一绞盘2710，缆索2420从第一绞盘2710沿着轴2410延伸，并且缆索2410的远侧部分2422联接到末端执行器2460，如本文更详细地描述的。尽管在图5中示出了缆索2420在轴2410的内部通道内延伸，但是在其他实施例中，缆索2420可以被在轴2420的外部传送。缆索2420从末端执行器2460沿着轴2410延伸，并且第二近侧部分2423联接到机械结构2700的第二绞盘2720。换句话说，单个缆索(例如，2420)的两端联接到机械结构2700的两个单独的绞盘并由其致动。
更具体地，缆索2420的与单个自由度的相反方向相关联的两端连接到两个独立的驱动绞盘2710和2720。这种通常被称为拮抗驱动系统的布置允许独立控制缆索2420的每个端部的运动(例如，拉入或放出)。机械结构2700产生缆索2420的运动，缆索2420操作以在末端执行器2460处产生期望的关节运动(俯仰、偏转或抓握)。因此，如本文所述，机械结构2700包括用于经由第一绞盘2710在第一方向(例如，近侧方向)上移动缆索2420的第一部分以及经由第二绞盘2720在第二相反方向(例如，远侧方向)上移动缆索2420的第二部分的部件和控制装置。机械结构2700还可以在相同的方向上移动缆索2420的第一部分和缆索2420的第二部分。以这种方式，机械结构2700可以保持缆索内的期望的张力，以在末端执行器2460处产生期望的运动。
然而，在一些实施例中，本文所述的任何医疗装置都可以使缆索的两端围绕单个绞盘卷绕。这种替代布置通常被称为自拮抗驱动系统，使用单个驱动马达操作缆索的两端。在另一些实施例中，机械结构2700(以及本文所述的任何机械结构)不需要包括绞盘来移动缆索，而是可以包括用于移动缆索的任何其他合适的机构(例如，推拉机构、可移动齿条等)。
此外，在一些替代实施例中，缆索2420包括两个缆索段，每个缆索段具有联接到末端执行器2460的远端部分和卷绕在绞盘——如拮抗驱动布置中的单独绞盘或自拮抗驱动布置中的单个公共绞盘中的任一个——上的近端部分。本文中涉及单个缆索2420的使用的描述结合了两个单独的缆索段的类似使用。
在缆索2420联接到机械结构2700并联接到末端执行器2460的情况下，由第一绞盘2710产生的旋转运动促使缆索2420的第一近侧部分2421在方向BB上移动(例如，取决于旋转方向向近侧或向远侧移动)，如图5所示。类似地，由第二绞盘2720产生的旋转运动促使缆索2420的第二近侧部分2423在方向CC上移动(例如，取决于旋转方向向近侧或向远侧移动)，如图5所示。换句话说，第一绞盘2710可操作以产生绕轴线A3的旋转运动，而第二绞盘2720可类似地可操作以产生绕平行于轴线A3的轴线A4的旋转运动。因此，第一绞盘2710可以在图5中箭头DD的方向上旋转，而第二绞盘2720可以在箭头EE的方向上旋转。例如，当第一绞盘2710在第一方向(顺时针或逆时针)上绕轴线A3旋转时，第二绞盘2720在相同或相反方向(顺时针或逆时针)上绕轴线A4旋转。因此，当绞盘2710、2720中的一个绞盘放出缆索2420时，绞盘2710、2720中另一个绞盘收入缆索2420。取决于缆索如何被传送到各个绞盘，只要单独或组合执行所需的单个缆索收线或放线以执行期望的末端执行器运动(抓握、偏转或俯仰)，每个单独绞盘的旋转方向并不重要。
在缆索2420的每个端部联接到单独的绞盘的情况下，缆索2420的第一部分的运动可以由一个绞盘(例如，第一绞盘2710)直接控制，而缆索2420的第二部分的运动可由另一个绞盘(例如，第二绞盘2720)直接控制。因此，末端执行器2460在一个方向上的运动控制由一个绞盘控制，而末端执行器2460在另一方向上的运动控制由另一个绞盘控制。然而，在该拮抗系统中，当第一绞盘2710控制运动(即，施加张力以拉入缆索2420的第一近侧部分2421)时，缆索的第二近侧部分2423也处于由第二绞盘2720施加的张力之下。维持由非驱动绞盘(即，第二绞盘2720)施加的张力允许非驱动绞盘立即起到驱动绞盘的作用，而在末端执行器控制中没有滞后。由每个绞盘施加的不同水平的张力也可以改善对缆索的总体运动的控制。因此，可以实现对末端执行器2460的总体运动的更好的控制。例如，可以控制绕轴线A1偏转的精确旋转。第一绞盘2710可以被致动以产生在箭头DD的方向上绕轴线A3的旋转运动，使得缆索的第一近侧部分2421在沿着箭头BB的第一方向上移动。同时，第二绞盘2720可以被致动以产生在与第一绞盘2710相反的方向上围绕平行于轴线A3的轴线的旋转运动，使得缆索2420的第二近端部分2723沿着箭头CC在与第一近侧部分2421相反的方向上移动。因此，第一近侧部分2421和第二近侧部分2423的相反运动促使末端执行器2460绕旋转轴线A1(经由连接到末端执行器2460的缆索2420)旋转(例如，偏转运动)。
以类似的方式，可以控制围绕第二轴线A2的俯仰的精确旋转(例如，俯仰；与上述偏转轴线A1正交)。如上所述，第一绞盘2710可以被致动以产生在箭头DD的方向上围绕轴线A3的旋转运动，同时第二绞盘2720可以被致动以产生在箭头EE的方向上围绕平行于轴线A3的轴线A4的旋转运动，使得缆索的第一近侧部分2421和缆索2420的第二近侧部分2423在相同的方向上(分别沿着箭头BB和CC)一起移动。第一近侧部分2421和第二近侧部分2423在相同方向上的移动促使末端执行器2460(或腕部机构)绕第二旋转轴线A2在箭头AA2的方向上(经由连接到末端执行器2460的缆索2420)旋转(例如，俯仰移动)。本领域技术人员将理解，该动作控制在第一方向上围绕轴线A2的旋转，并且由附加缆索(或缆索段)(未示出)进行的类似动作控制在与第一方向相反的第二方向上围绕轴线A2的旋转。因此，共同作用的缆索部分2420与附加缆索之间的拮抗控制关系用于精确地控制末端执行器在俯仰中的旋转。可替代地，诸如弹簧之类的弹性可用于作用于缆索部分2420，以推动绕轴线A2在与缆索部分2420推动的方向相反的方向上旋转。因此，第一绞盘2710、第二绞盘2720和单个缆索2420的组合可操作以在至少2个DOF(例如，俯仰和偏转)中控制器械2400的末端执行器2460。
缆索2420和本文所述的任何缆索都可以由任何合适的材料制成。例如，在一些实施例中，本文所述的任何缆索都可以由超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维形成。在一些实施例中，本文所述的任何缆索都可以由单根单丝构成。在其他实施例中，本文所述的任何缆索都可以由多根共丝股构成、被铺设或编织(或两者兼有)，或被热熔，或以其他方式组合以形成缆索。在一些实施例中，缆索2420或本文所述的任何缆索可以包括可选的外护套、涂层或其他表面处理，以增加缆索的摩擦特性。这种增加的摩擦特性有助于使缆索2420卷绕到绞盘上而不打滑并且不需要额外的保持特征。
在一些实施例中，缆索2420和本文所述的任何缆索可以由具有与烧灼器械一起使用的合适温度特性的材料制成。例如，这种材料包括液晶聚合物(LCP)、芳族聚酰胺、对位芳族聚酰胺和聚苯并双恶唑纤维(PBO)。这种材料可以提供摩擦特性，该摩擦特性增加了摩擦联接的能力并提高了保持能力，例如用于将缆索2420联接到绞盘2710和末端执行器2460。这种能力还能够改善在医疗装置操作期间的滑动特性(例如，有助于防止缆索滑动)。这种材料可能需要也可能不需要涂层或其他表面处理来增加摩擦特性。
图6A-7B示出了医疗装置2400的末端执行器2460的放大部分。第一工具构件2462(其起到刀片的作用)被安装到刀片支撑件2860上。刀片支撑件2860包括具有内部部分2862和外部部分2863的镗孔2861。内部部分2862朝向(或更靠近)刀片2462定向，而外部部分2863远离(或进一步远离)刀片2462定向。镗孔2861在内部部分2862和外部部分2863之间具有不连续部2864，其中镗孔2861沿着镗孔2861的长度从一个横截面积过渡到另一横截面积。如本文所述，不连续部2864(或本文所述的任何不连续部)可以通过沿镗孔2861的长度改变其横截面积来形成。
不连续部可以以各种不同的方式形成。在该示例中，镗孔2861的内部部分2862可以设置有与镗孔2861的外部部分2863的横截面积不同的至少一个横截面积(形状和/或尺寸)。如图6B和7B所示，内部部分2862包括由直径dI限定的圆柱形内表面。外部部分2863包括由小直径dO1和大直径dO2限定的截头圆锥形内表面。外部部分2863的圆锥形内表面在远离内部部分2862的方向上从小直径dO1延伸到大直径dO2。在一些实施例中，外部部分2863的小直径dO1大于或等于内部部分2862的直径dI。以这种方式，内部部分2862具有恒定的内径，并且外部部分2863是锥形的，并且不连续部2864形成在内部部分2862和外部部分2863之间的接口处。然而，在其他实施例中，内部部分2862可以是锥形的(例如，具有朝向(或更靠近)刀片2462定向的大直径和远离(或进一步远离)刀片2462定向的小直径，和/或外部部分2863可以具有恒定的内径。通过包括不连续部2864，刀片支撑件2860并且因此刀片2462能够相对于销2490围绕倾斜轴线AT旋转(倾斜)，如下文所述。
尽管不连续部2864被示出为形成在内部部分2862和外部部分2863之间的尖锐过渡(即，阶跃过渡)处，但是在其他实施例中，不连续部可以通过改变的横截面积之间的辐射式(或平滑)过渡来形成。辐射式过渡可以具有面向外部部分2863的凸曲率或凹曲率。在其他实施例中，不连续部可以通过改变的横截面积之间的倾斜(或斜切)过渡而形成。不连续部2864用作支点，刀片支撑件2860可以围绕该支点在销2490的外周表面上倾斜。
销2490延伸穿过刀片支撑件2860的镗孔2861。第一工具构件2462联接到刀片支撑件2860，并且刀片支撑件2860可绕销2490在偏转自由度中旋转。换句话说，刀片支撑件2860可绕上述偏转轴线A1旋转。偏转平面P被定义为垂直于销2490的纵向轴线。刀片支撑件2860可操作以在镗孔2861的不连续部2864处沿远离偏转平面P的横向方向倾斜。换句话说，刀片支撑件2860相对于销2490围绕倾斜轴线AT倾斜。
随着第一工具构件2462沿箭头AA1所示的逆时针方向旋转时，第一工具构件2462的近端部分2466开始接触并干扰第二工具构件2482的近端部分2486。在该第一切割点X1处，位于第一工具构件2462和第二工具构件2482之间的任何对象将开始被切割。从第一切割点X1开始，第一工具构件2462的进一步旋转将促使横向力被施加在第一工具构件2462上，这继而促使刀片支撑件2860开始围绕倾斜轴线AT倾斜。特别地，当第一工具构件2462进一步沿箭头AA1所示的逆时针方向旋转时，第一工具构件2462的远端部分2467在第二切割点X2处接触并干涉第二工具构件2482的远端部分2487。第一工具构件2462和第二工具构件2482之间的干涉施加横向力FL，该横向力FL继而促使刀片支撑件2860围绕倾斜轴线AT进一步倾斜。
尽管第一工具构件2462和第二工具构件2482被示出为线性延伸，但是在一些实施例中，第一工具构件2462和第二刀具构件2482中的一个或多个可以具有曲线几何形状。此外，尽管图7B中所示的第一工具构件2462被示出为保持线性几何形状，但是在一些实施例中，横向力FL可促使第一工具构件2462暂时挠曲并变形远离第二工具构件2482。
一般如图6B和7B所示，第一工具构件2462和第二工具构件2482是不平行的。第一工具构件2462在箭头AA1所示的逆时针方向上的旋转促使第一工具构件2462与第二工具构件2482相交，使得在接触部分2464和接触部分2484之间在横向方向上存在间隙。间隙G使得切割力能够集中在小的切割位置或点(例如，在第一切割点X1或第二切割点X2处)上，而不是在延伸的切割长度或切割区域上，并且防止来自待切割对象的堵塞。
图8-10是根据一个实施例的器械3400的各种视图。在一些实施例中，器械3400或其中的任何部件可选地为手术系统的执行外科手术程序的零件，并且其可以包括操纵器单元、一系列运动学连杆机构、一系列套管等。器械3400(和本文描述的任何器械)可以用在任何合适的手术系统中，诸如以上示出和描述的MIRS系统1000。器械3400包括近侧机械结构3700、轴3410、远侧腕部组件3500、远端执行器3460和远侧盖3415。尽管未示出，但器械3400还包括第一缆索3420和第二缆索3430(参见例如图16A)，它们将近侧机械结构3700联接到远侧腕部组件3500和末端执行器3460。器械3400被构造为使得第一缆索3420和第二缆索3430的移动产生末端执行器3460绕第一旋转轴线A1(参见图9和10，其用作偏转轴线，术语偏转是任意的)的旋转、腕部组件3500绕第二旋转轴线A2(参见图9和图10，其充当俯仰轴线)的旋转、末端执行器3460的工具构件绕第一旋转轴线A1的切割旋转，或这些运动的任何组合。改变器械3400的俯仰或偏转可以通过以与上面针对器械2400描述的方式类似的方式操纵缆索来执行。因此，下面不描述每个线缆的用以实现期望的运动而进行的特定运动。
轴3410可以是将腕部组件3500联接到机械结构3700的任何合适的细长轴。具体地，轴3410包括联接到机械结构3700的近端3411和联接到腕部组件3500(例如，腕部组件3500的近侧连杆)的远端3412。轴3410限定一个或多个通道，缆索和其他部件(例如，带电的电线、接地线等)可以通过该通道被从机械结构3700传送到腕部组件3500。在所示的示例中，可选的盖3415(参见图8)被定位在腕部组件3500和末端执行器3460的至少一部分之上。
参考图9和图10，腕部组件3500(也称为关节组件)包括第一连杆3510、第二连杆3610和第三连杆3515。第一连杆3510具有近侧部分3511和远端部分3512。近端部分被联接到轴3410。近侧部分3511可以经由任何合适的机构联接到轴3410。例如，在一些实施例中，近侧部分3511可以被配对地设置在轴3410的一部分内(例如，经由过盈配合)。在一些实施例中，近侧部分3511可以包括一个或多个突起、凹部、开口或连接器，这些突起、凹部、开口或连接器将近侧部分3511联接到轴3410。例如，在一些实施例中，销延伸穿过近侧部分3511中的孔和轴3410中的对应孔。在一些实施例中，近侧部分3511可以被焊接、胶合或熔融到轴3410。
远端部分3512包括关节部分3540，该关节部分可旋转地联接到第二连杆3610的配对关节部分3640，如下面更详细描述的。第二连杆3610具有近侧部分3611和远端部分3612。近侧部分3611包括关节部分3640，该关节部分可旋转地联接到第一连杆3510的关节部分3540以形成具有第二旋转轴线A2的腕部组件3500，第二连杆3610围绕第二旋转轴线A2相对于第一连杆旋转，如图9和图10所示。腕部组件3500可以包括任何合适的联接机构。在该实施例中，第一连杆3510经由销接关节联接到第三连杆3515，并且第二连杆3610经由销接关节联接到第三连杆3515。以这种方式，在第二连杆3610相对于第一连杆3510旋转期间，第三连杆3515维持第一连杆3510和第二连杆3610之间的联接。
此外，如上所述，第一连杆3510的远端部分3512包括关节部分3540，该关节部分可旋转地联接到第二连杆3610的近侧部分3611处的配对关节部分3640。具体地，关节部分3540包括由凹部(未示出)间隔开的一系列齿(未示出)，并且关节部分3640包括由凹部(未示出)间隔开的一系列齿(未示出)。该系列的齿和凹部可以类似于在题为“具有增强运动范围的机械腕部关节以及相关装置和方法”的美国专利申请公开号为US2017/0120457 A1(2015年2月20日提交)所示和描述的那些，或类似于题为“具有张力带的医疗工具”的国际申请号PCT/US18/64721(2018年12月10日提交)中所示和描述的那些，上述专利申请中的每一个都通过引用整体并入本文。在第二连杆3610相对于第一连杆3510旋转期间，第一连杆3510的齿接合第二连杆3610的齿。此外，在第二连杆3610相对于第一连杆3510旋转期间，关节部分3540具有接合关节部分3640的弯曲表面3641的弯曲表面3541。因为腕部关节(即，第一连杆3510和第二连杆3610之间的关节)不是销接关节，所以在第二连杆3610旋转期间，第二轴线A2将相对于第一连杆3510移动。换句话说，第二轴线A2的位置将随着第二连杆3610相对于第一连杆3510的滚转运动而移动(例如，如俯视图所示)。
如图9和图10所示，末端执行器3460联接到第二连杆3610。更具体地，第二连杆3610的远端部分3612包括具有U形夹耳3681、3682的连接器3680，U形夹耳3681、3682联接到末端执行器3460，使得末端执行器3460(例如，末端执行器的工具构件)相对于腕部组件3500绕第一旋转轴线A1旋转(例如，参见图10)。第二旋转轴线A2不平行于第一旋转轴线A1。第一轴线A1还起到切割轴线的作用，因为工具构件如下面更详细描述的那样彼此相对地旋转。连接器3680可以是将末端执行器3460可旋转地联接到腕部组件3500的任何合适的连接器。例如，在一些实施例中，第一连杆3510可以包括U形夹和销，诸如在题为“使用驱动缆索电子通电的医疗装置”的美国专利号US 9,204,923B2(2008年7月16日提交)中所示和描述的销接关节，该美国专利通过引用整体并入本文。
如图11A-11C所示，末端执行器3460包括第一工具构件3462(其用作第一刀片)和第二工具构件3482(其用作第二刀片)。第一工具构件3462是具有第一接触部分3464的弯曲刀片，而第二工具构件3482是具有第二接触部分3484的弯曲刀片。第一接触部分3464和第二接触部分3484接合并接触待切割对象的相对侧。第一工具构件3462安装到第一刀片支撑件3860，而第二工具构件3482安装到第二刀片支撑件3880。在该示例中，第一刀片支撑件3860和第二刀片支撑件3880是相同的部件，这可以通过减少独特部件的总数并允许刀片支撑件在末端执行器3460的两侧可互换地使用来降低制造和组装成本。因此，针对第一刀片支撑件3860所描述的特征(例如，镗孔3861和不连续部3864)被包括在第二刀片支撑件3880中并且可应用于第二刀片支撑件3880。然而，在其他实施例中，第一刀片支撑件3860和第二刀片支撑件3880可以是不同的部件。在一些实施例中，第一和第二刀片支撑件3860、3880中的一个或多个是17-4不锈钢。在一些实施例中，第一刀片支撑件和/或第二刀片支撑件3860、3880中的每一个都经由金属注射成型而单片形成。
第一刀片支撑件3860包括镗孔3861、内部支撑部分3866和外部支撑部分3867。内部支撑部分包括内壁部分3866a和外壁部分3866b。限定在内壁部分3866a和外壁部分3866b之间的凹部的尺寸被设定为容纳并保持第一工具构件3462。内部支撑部分进一步包括硬止动突起3871和硬止动凹槽3872。
第二刀片支撑件3880包括镗孔3881、内部支撑部分3886和外部支撑部分3887。内部支撑部分3886包括内壁部分3886a和外壁部分3886b。限定在壁部分3886a和外壁部分3886b之间的凹部的尺寸被设定为容纳并保持第一工具构件3462。内部支撑部分进一步包括硬止动突起3891和硬止动凹槽3892。如图11B和11C所示，两个刀片支撑件3860、3880一起被组装在销3490上。两个弹簧构件3492、3494夹在U形夹耳3681、3682之间，以朝向末端执行器3460的中心偏置第一和第二刀片支撑件3860、3880。类似地，弹簧构件3492远离U形夹耳3681并朝向第二刀片支撑件3880推动第一刀片支撑件3860。弹簧构件3494远离U形夹耳3682并朝向第一刀片支撑件3860推动第二刀片支撑件3880。在一些实施例中，弹簧构件3492、3494是贝氏垫圈。在一些实施例中，贝氏垫圈由17-7不锈钢制成。
(第一刀片支撑件3860的)硬止动突起3871延伸到(第二刀片支撑件3880的)硬止动凹槽3892中，并且(第二刀片支撑件3880的)硬止动突起3891扩展到(第一刀片支撑件3860的)硬止动凹槽3872中。硬止动凹槽3872、3892限制第一刀片支撑件3860和第二刀片支撑件3880(并因此第一工具构件3462和第二工具构件3482)围绕销3490的纵向轴线的旋转行程。此外，因为第一和第二刀片支撑件3860、3880被构造为在它们各自的不连续部3864、3884处倾斜，所以硬止动突起3871、3891中的每一个都包括足以分别与硬止动凹槽3872、3892对接的高度，即使当第一和第二刀片支撑件3860、3880中的一个或多个彼此远离地倾斜时也是如此。
如图12A-12D所示，外部支撑部分3867、3887包括驱动滑轮3868、3888和联接卷轴3869、3889。在该实施例中，驱动滑轮3868、3888和联接卷轴3869、3889可形成为焊接(或以其它方式联接)到内部支撑部分3866、3886的整体或单片部件，并且驱动滑轮3868、3888以及联接卷轴3869、3889可形成为整体或单片部件。在一些实施例中，驱动滑轮3868、3888和联接卷轴3869、3889可以被构造为与国际PCT申请号PCT/US2021/017840(2021年2月12日提交)中所示和描述的驱动滑轮和联接卷轴相同或相似，并且功能与之相同或相似，上述国际申请通过引用整体并入本文。
末端执行器3460被可操作地联接到机械结构3700，使得工具构件3462和3482围绕旋转轴线A1旋转。例如，驱动滑轮3868的驱动表面(其包括凹槽)被构造为接合第一缆索3420，使得由第一缆索3420沿着驱动表面施加的张力产生绕旋转轴线A1的旋转转矩。类似地，驱动滑轮3888的驱动表面(其包括凹槽)被构造为接合第二缆索，使得由第二缆索沿着驱动表面施加的张力产生绕旋转轴线A1的旋转转矩。以这种方式，工具构件3462的接触部分3464和工具构件3482的接触部分3484可以被致动以在外科手术程序期间接合、操纵、切割或烧灼目标组织。
图12D是第一刀片支撑件3860的横截面视图，其与第二刀片支撑件3880的内部结构相同。因此，第二刀片支撑件3880的某些特征将通过下面讨论的参考标号(例如内部部分3862和外部部分3863)来识别。如图12D所示，刀片支撑件3860包括具有内部部分3862和外部部分3863的镗孔3861。内部部分3862朝向(或更靠近)刀片3462定向，而外部部分3863远离(或进一步远离)刀片3462定向。镗孔3861在内部部分3862和外部部分3863之间具有不连续部3864，其中镗孔3861沿着镗孔3861的长度从一个横截面积过渡到另一横截面积。在该示例中，镗孔3861的内部部分3862可以设置有与镗孔3861的外部部分3863的横截面积不同的至少一个横截面积(形状和/或尺寸)。内部部分3862包括由直径dI限定的圆柱形内表面。外部部分3863包括由小直径dO1和大直径dO2限定的截头圆锥形内表面。外部部分3863的圆锥形内表面在远离内部部分3862的方向上从小直径dO1延伸到大直径dO2。在一些实施例中，外部部分3863的小直径dO1大于或等于内部部分3862的直径dI。以这种方式，内部部分3862具有恒定的内径，并且外部部分3863是锥形的，并且不连续部3864形成在内部部分3862和外部部分3863之间的接口处。然而，在其他实施例中，内部部分2862可以是锥形的(例如，具有朝向(或更靠近)刀片2462定向的大直径和远离(或进一步远离)刀片2462定向的小直径)，和/或外部部分2863可以具有恒定的内径。通过包括不连续部3864，第一刀片支撑件3860并因此刀片3462能够围绕倾斜轴线AT1相对于销3490旋转(倾斜)，如下文所述(参见图13A-16B)。类似地，第二刀片支撑件3880并且因此刀片3882能够相对于销3490围绕倾斜轴线AT2在与第一刀片支撑件3860相反的方向上旋转(倾斜)。
销3490延伸穿过第一刀片支撑件3860的镗孔3861并穿过第二刀片支撑件3880的镗孔3861。第一工具构件3462联接到第一刀片支撑件3860，并且可绕销3490在偏转自由度中旋转。第二工具构件3482联接到第二刀片支撑件3880，并且可绕销3490在偏转自由度中旋转。换句话说，第一刀片支撑件3860和第二刀片支撑件3880中的每一个都可绕偏转轴线A1在箭头FF的方向上独立地旋转(参见图10)。如图13B和14B所示，偏转平面P被定义为垂直于销3490的纵向轴线并沿着末端执行器3460的中心线。
如图13B、14B和15B所示，第一刀片支撑件3860可操作以在镗孔3861的不连续部3864处沿远离偏转平面P的第一横向方向倾斜。第二刀片支撑件3880可操作以在其镗孔的不连续部3884处沿远离偏转平面P的与第一横向方向相反的第二横向方向倾斜。换句话说，第一刀片支撑件3860围绕倾斜轴线AT1在箭头GG1的方向上相对于销3490倾斜，而第二刀片支撑件3880围绕倾斜轴线AT2在箭头GG2的方向上相对销3490倾斜。
在如图13A和13B所示的工具构件3462、3482的第一构造(打开构造)中，第一工具构件3462的近端部分3466和第二工具构件3482的近端部分3486接触并相交以限定第一切割点X1。换句话说，第一工具构件3462的接触部分3464在第一切割位置X1处接合第二工具构件3482的接触部分3484，以切割位于第一接触部分3464和第二接触部分3484之间的目标组织或对象。第一工具构件3462的远端部分3467和第二工具构件3482的远端部分3487横向重叠，以在工具构件3462、3482从打开构造转变到闭合构造时在工具构件3462、3482上提供预加载。换句话说，远端部分3467在远离偏转平面P的第一横向方向上延伸(例如，延伸到偏转平面P的左侧)超过在远离偏转平面P的第一横向方向上延伸的远端部分3487，使得远端部分3467与远端部分3487重叠。附加地，或者可替代地，远端部分3487在远离偏转平面P的第二横向方向上延伸(例如，延伸到偏转平面P的右侧)超过在远离偏转平面P的第二横向方向上延伸的远端部分3467，使得远端部分3487与远端部分3467重叠。在一些实施例中，远端部分3467和远端部分3487的重叠的宽度在约1.27mm(0.050英寸)至约1.905mm(0.075英寸)之间。在一些实施例中，远端部分3467和远端部分3487的重叠的宽度在约1.397mm(0.055英寸)至约1.651mm(0.065英寸)之间。在一些实施例中，远端部分3467和远端部分3487的重叠的宽度是约1.524mm(0.060英寸)的宽度。
当工具构件3462、3482围绕偏转轴线A1从第一构造(打开)旋转到第二构造(部分闭合)构造时，切割位置沿着接触部分3464、3484平移到第二切割位置X2(参见图14A和14B)。特别地，当工具构件3462、3482沿箭头AA1所示的方向(对于第一工具构件3462为顺时针方向，对于第二工具构件3482为逆时针方向)旋转以彼此闭合时，第一工具构件3462的远端部分3467开始接近第二工具构件3482的远端部分3487。第一工具构件3462的中间部分3468与第二工具构件3482的中间部分3488接触并相交，以限定第二切割点X2。从第一切割点X1到第二切割点X2，工具构件3462、3482的旋转将促使相反的横向力FL1、FL2施加在工具构件3462、3482上。第一工具构件3462和第二工具构件3482之间的干涉在第一工具构件3462上引起第一横向力FL1(图中的向下方向)，这继而促使第一刀片支撑件3860围绕倾斜轴线AT1倾斜。此外，第一工具构件3462和第二工具构件3482之间的干涉在第二工具构件3482上引起第二横向力FL2(图中的向上方向)，这继而促使第二刀片支撑件3880围绕倾斜轴线AT2倾斜。在第二切割点X2附近，由于刀片的曲率以及第一和第二刀片支撑件3860、3880的倾斜，形成了分隔工具构件3462、3482的间隙G1。间隙G使得切割力能够集中在小的切割位置或点(例如，在第二点X2处)，而不是延伸的切割长度或切割区域上，并且防止来自待切割对象的堵塞。例如，在一些实施例中，间隙G1的宽度在约0.203mm(0.008英寸)至约0.254mm(0.010英寸)之间。
随着工具构件3462、3482进一步围绕偏转轴线A1从第二构造(部分闭合)旋转到第三构造(闭合)构造，切割位置沿着接触部分3464、3484平移到第三切割位置X3(参见图15A和15B)。特别地，第一工具构件3462的远端部分3467与第二工具构件3482的远端部分3487接触并相交，以限定第三切割点X3。从第二切割点X2到第三切割点X3，工具构件3462、3482的旋转将促使相反的横向力FL3、FL4施加在工具构件346、3482上。第一工具构件3462和第二工具构件3482之间的干涉引起第一工具构件3462上的第一横向力FL3(图中的向下方向)，这继而促使第一刀片支撑件3860围绕倾斜轴线AT1进一步倾斜。此外，第一工具构件3462和第二工具构件3482之间的干涉在第二工具构件3482上引起第二横向力FL4(图中的向上方向)，这继而促使第二刀片支撑件3880围绕倾斜轴线AT2进一步倾斜。在第二切割点X2附近，由于刀片的曲率以及第一和第二刀片支撑件3860、3880的倾斜，形成了分隔工具构件3462、3482的间隙G2。间隙G2使得切割力能够集中在小的切割位置或点(例如，在第二点X3处)，而不是延伸的切割长度或切割区域上，并且防止来自待切割对象的堵塞。在一些实施例中，间隙G2的宽度在约0.457毫米(0.018英寸)至约0.508毫米(0.020英寸)之间。
如图11A、11B、14B和15B所示，第一工具构件3462和第二工具构件3482包括弯曲的切割刀片。除了使第一刀片支撑件3860和第二刀片支撑件3880在它们各自的不连续部3864处倾斜之外，相反的横向力FL1、FL2还使第一和第二工具构件3462、3482暂时挠曲并变形远离彼此。第一刀片支撑件3860和第二刀片支撑件3880在它们各自的不连续部3864处的倾斜使得能够将更薄和/或更具延展性的材料用于第一工具构件3462和第二工具构件3482而不会使第一和第二工具构件3462、3482在操作期间永久变形(例如，从第一切割点X1到第三切割点X3重复地来回转变)。在一些实施例中，在第一切割点X1处，第一工具构件3462和第二工具构件3482各自挠曲约0.0508mm(0.002英寸)。在一些实施例中，第一刀片支撑件3860在不连续部3864处围绕倾斜轴线AT1倾斜约1度至10度。在一些实施例中，第一刀片支撑件3860在不连续部3864处围绕倾斜轴线AT1倾斜约3度至8度。在一些实施例中，第二刀片支撑件3880在不连续部3864处围绕倾斜轴线AT2倾斜约1度至10度。在一些实施例中，第二刀片支撑件3880在不连续部3864处围绕倾斜轴线AT2倾斜约3度至8度。
在一些实施例中，第一工具构件3462的曲率约为12.319mm(0.485英寸)，而第二工具构件3482的曲率约为10.541mm(0.415英寸)。第一和第二工具构件3462、3482的曲率、第一和第二工具构件3462、3482在其从第一切割点X1过渡到第三切割点X3时的挠曲以及第一和第二刀片支撑件3860、3880的倾斜使得起始切割点能够更靠近销3490开始。在一些实施例中，在第三切割点X3处，第一工具构件3462和第二工具构件3482各自挠曲约0.127mm(0.005英寸)至约0.635mm(0.025英寸)。在一些实施例中，在第三切割点X3处，第一工具构件3462和第二工具构件3482各自挠曲约0.635mm(0.010英寸)至约0.508mm(0.020英寸)。如上所述，在一些实施例中，当末端执行器3460处于第一(打开)构造时，远端部分3467和远端部分3487的重叠是大约1.524mm(0.060英寸)的宽度。在该示例中，当末端执行器3460随后被放置在第三(闭合)构造中时，第一和第二工具构件3462、3482的组合挠曲将部分地由于第一和第二刀片支撑件3860、3880的倾斜以及由于倾斜而发生的第一和第二工具构件3462、3482的横向位移而小于约1.524cm(0.60英寸)。
在一些实施例中，起始切割点距离销3490约为3.683mm(0.145英寸)。通过使起始切割点能够向近侧移位得更靠近销3490，可以减小第一和第二工具构件3462、3482的总长度，从而提高末端执行器3460在工作部位内的可操纵性。
图16A和16B示出了当末端执行器3460处于第三(完全闭合)构造时作用在第一工具构件3462和第二工具构件3482以及第一和第二刀片支撑件3860、3880上的力。如上所述，第一工具构件3462和第二工具构件3482之间的干涉促使第一横向力FL3被施加在第一工具构件3462上，而第二横向力FL4被施加在第二工具构件3482上。这些横向力FL3、FL4继而使第一刀片支撑件3860在(第一刀片支撑物3860的)不连续部3864处围绕第一倾斜轴线AT1顺时针旋转，并且使第二刀片支撑件3880在(第二刀片支撑件3880的)不连续部3864处所围绕第二倾斜轴线AT2逆时针旋转。因为第一和第二刀片支撑件3860、3880是相同的，所以图16B示出了作用在第一刀片支撑件3860上的力和力矩。本领域技术人员将清楚的是，力和力矩将类似地在相反(镜像)方向上作用在第二刀片支撑件3880上。如本文所述，第一工具构件3462和第二工具构件3482被构造成彼此闭合以切割对象。当第一工具构件3462和第二工具构件3482彼此靠近时，切割点可以从第一切割位置X1过渡到第二切割位置X2过渡到第三切割位置X3，以及其间的任何中间位置。随着第一工具构件3462和第二工具构件3482从打开构造移动到闭合构造，从不连续部3864到第一横向力FL3的垂直距离d1增加(即，随着横向力的位置远离销3490向远侧移动)。第一横向力FL3与垂直距离d1一起产生沿箭头GG1所示的顺时针方向的力矩。这促使第一刀片支撑件3860在不连续部3864处围绕倾斜轴线AT1沿顺时针方向倾斜。
此外，缆索张力FC在朝向销3490的方向上被施加在驱动滑轮3868上。由驱动滑轮3868的缆索凹槽限定的实心平面PSP与镗孔3861的内部部分3862相交，使得施加在驱动滑轮3868上的致动缆索的张力不会导致第一刀片支撑件3860在不连续部3864处沿箭头GG1所示的逆时针方向倾斜。换句话说，从不连续部3864到缆索张力FC的垂直距离w被选择为使得由缆索张力FC产生的力矩不会导致第一和第二工具构件3462、3482的过度变形。通过防止过度变形，防止了第一工具构件3462和第二工具构件3482中的一个的塑性变形。缆索张力FC相对于倾斜轴线AT1施加的位置还分离缆索载荷对第一和第二工具构件3462、3482的影响。将缆索张力FC对第一工具构件3462和第二工具构件3482的影响最小化还使得能够在切割过程中保持间隙，并防止第一接触部分3464和第二接触部分3484彼此跟踪(例如，堆叠在顶部或彼此平行)。如果第一接触部分3464和第二接触部分3484彼此跟踪，而不是交叉以使得在第一工具构件3462和第二工具构件3482之间形成间隙，则切割点变为较长的切割长度并降低切割效力。以这种方式，由第一刀片支撑件3860和第二刀片支撑件3880提供的倾斜允许第一工具构件3462和第二工具构件3482横向地远离偏转平面P移动比仅通过第一和第二工具构件3462、3482的变形更大的量。这继而使得第一工具构件3462和第二工具构件3482能够制造得更薄和/或使用更具延展性的材料以降低制造和材料成本。在一些实施例中，第一工具构件3462和第二工具构件3482是由不锈钢制成的冲压刀片。在一些实施例中，第一工具构件3462和第二工具构件3482由301不锈钢制成。在一些实施例中，第一工具构件3462和第二工具构件3482的厚度在约0.508mm(0.020英寸)至约0.889mm(0.035英寸)之间。在一些实施例中，当刀片的长度小于约9.271mm(0.365英寸)时，第一工具构件3462和第二工具构件3482的厚度约为0.635mm(0.025英寸)。在一些实施例中，当刀片的长度大于或等于约9.271mm(0.365英寸)时，第一工具构件3462和第二工具构件3482的厚度约为0.762mm(0.030英寸)。
图17A和17B示出了根据一个实施例的第一工具构件3462和第二工具构件3482。第一工具构件3462包括安装孔3463a和安装轮缘3463b。安装轮缘3463b包括线性区和非线性区。安装孔3463a被构造为安置在内部支撑件3886的内壁部分3886a上(参见图11C)。安装轮缘3463b被构造为接合内部支撑件3886的外壁部分3886b。以这种方式，第一工具构件3462可以被插入到内部支撑件3886中。安装轮缘3463b的形状允许第一工具构件3462以预定的旋转方位插入外壁部分3886b中。以这种方式，在组装过程中，第一工具构件3462可以相对于第一刀片支撑件3860被放置在正确的旋转方位上。尽管未示出，但第二工具构件3482包括与第一工具构件3462类似的安装孔和安装轮缘。
如图17A所示，末端执行器3460处于第一打开构造中。第一接触部分3464的暴露长度dB1约为9.144mm(0.36英寸)，并且在第一接触部分3464和第二接触部分3484之间限定的角度α1约为39.7度。如图17B所示，末端执行器3460处于第二打开构造中。第一接触部分3464的暴露长度dB2约为7.595mm(0.299英寸)，并且在第一接触部分3464和第二接触部分3484之间限定的角度α2约为26.7度。
通过减小在接触部分3464和接触部分3484之间限定的角度并提供更长的暴露刀片长度，减少了位于接触部分3464和接触部分3484之间的待切割材料向远侧推动。限定在接触部分3464和接触部分3484之间的减小的角度允许第一和第二工具构件3462、3482在箭头FF所示的方向上引导更多的切割力，箭头FF所示的方向垂直于被放置在待切割的接触部分3464和接触部分3484(参见图17A)之间的材料M的近侧到远侧方向。因此，通过接触部分3464、3484传递的力有助于切割或撕裂材料M，而不是沿着接触部分3464、3484推动材料M。图18是描绘第一接触部分3464的暴露长度的曲线图，该暴露长度与在第一接触部分3464和第二接触部分3484之间限定的角度相关联。特别地，该曲线图示出了在第一打开构造P1处的暴露长度dB1和在第二打开构造P2处的暴露距离dB2。
尽管参考图12D、16A和16B描述的第一刀片支撑件3860包括在具有恒定内径的内部部分3862与具有锥形内表面的外部部分3863之间的接口处的不连续部3864和不连续部3864，图19描绘了刀片支撑件4860，其包括具有第一恒定内径的内部部分4862和具有第二恒定内径的外部部分4863。第二恒定内径大于第一恒定内径。不连续部4864形成在内部部分4862和外部部分4863之间的接口处。在该示例中，不连续部4864包括第一内径部分4864a和第二内径部分4864b，第二内径部分4864b大于第一内径部分4864a。锥形或斜切的内表面在第一内径部分4864a和第二内径部分4864b之间延伸。如图19所示，第一内径部分4864a的直径与内部部分4862的内径相同。第二内径部分4864b的直径与外部部分4863的内径相同。在一些实施例中，外部部分4863的内径大于第二内径部分4864b的直径。在一些实施例中，内部部分4862的内径小于第一内径部分4864a的直径。刀片支撑件4860以与本文所述的刀片支撑件类似的方式起作用。特别地，当刀片支撑件4860可旋转地支撑在销上并且工具构件被安装到刀片支撑件4880时，在横向方向上施加在工具构件上的力促使刀片支撑件4860相对于销绕位于不连续部4864处的倾斜轴线AT旋转(倾斜)。在一些实施例中，第一内径部分4864a的角部或边缘用作支点，刀片支撑件4860可以围绕该支点在销的外周表面上倾斜。
尽管以上已经描述了各种实施例，但是应当理解，它们仅通过示例而非限制的方式来呈现。在上述方法和/或示意图指示以某些顺序发生的某些事件和/或流模式的情况下，可以修改某些事件和/或操作的顺序。尽管已经具体示出和描述了实施例，但是应当理解，可以进行形式和细节上的各种改变。
例如，本文所述的任何器械(及其中的部件)可选地为执行微创外科手术程序的手术组件的部分，并且可以包括操纵器单元、一系列运动学连杆机构、一系列套管，等等。因此，本文描述的任何器械都可以用在任何合适的手术系统中，诸如用在以上示出和描述的MIRS系统1000。此外，本文示出和描述的任何器械都可以在外科手术程序过程中用于操纵目标组织。这样的目标组织可以为癌细胞、肿瘤细胞、病变、血管阻塞、血栓形成、结石、子宫肌瘤、骨转移、子宫腺肌病或任何其他身体组织。呈现的目标组织的示例不是详尽的清单。此外，目标结构还可以包括在人体内部或与人体相关联的人造物质(或非组织)，诸如例如，支架，人造管的一部分，人体内部的紧固件等。
例如，任何工具构件都可以由任何材料，诸如医用级不锈钢、镍合金、钛合金等构造。此外，本文所述的连杆、工具构件、张紧构件或部件中的任一者都可以由随后接合在一起的多个部件构成。例如，在一些实施例中，可以通过将单独构造的部件接合在一起来构造连杆。然而，在其他实施例中，连杆、工具构件、张紧构件或本文所述的部件中的任一者都可以整体地构造。
尽管器械通常被示出为具有工具构件的旋转轴线(例如轴线A1)，该旋转轴线垂直于腕部构件的旋转轴线(例如轴线A2)，但是在其他实施例中，本文所述的任何器械都可以包括与腕部组件的旋转轴线偏移任何合适角度的工具构件旋转轴线。
尽管已经将各种实施例描述为具有特定特征和/或部件的组合，但是其他实施例也可以具有来自如上所述的任何实施例的任何特征和/或部件的组合。虽然已经在医疗装置，更具体地说是手术器械的一般背景下描述了方面，但是本发明方面不必限于在医疗装置中使用。

Claims (28)

1.一种医疗装置，包括：
刀片支撑件、由所述刀片支撑件支撑的刀片以及销；
其中，所述刀片支撑件包括镗孔；
其中，所述镗孔包括朝向所述刀片定向的内部部分、远离所述刀片定向的外部部分以及在所述镗孔的所述内部部分和所述外部部分之间的边界处的不连续部；
其中，所述销延伸穿过所述刀片支撑件的所述镗孔；
其中，所述销包括第一端和与所述第一端相对的第二端；
其中，所述销的纵向轴线被限定在所述销的所述第一端和所述第二端之间，偏转平面被限定为垂直于所述销的所述纵向轴线，横向方向被限定为远离所述偏转平面的方向，并且旋转偏转自由度被限定为围绕所述销的纵向轴线；并且
其中，所述刀片支撑件在所述旋转偏转自由度中围绕所述销旋转，在所述镗孔的所述不连续部处接触所述销，并且响应于在所述横向方向上施加的力而在所述镗孔的所述不连续部处远离所述偏转平面倾斜。
2.根据权利要求1所述的医疗装置，其中：
所述刀片是第一刀片；
在所述第一刀片在所述横向方向上的未挠曲状态下，所述第一刀片具有第一横向曲率；
在所述第一刀片在所述横向方向上的第一挠曲状态下，所述第一刀片具有比所述第一横向曲率更直的第二横向曲率；
在所述第一刀片在所述横向方向上的第二挠曲状态下，所述第一刀片具有比所述第二横向曲率更直的第三横向曲率；
在所述第一刀片上相对于第二刀片的第一切割点位置处，所述第一刀片处于所述第一挠曲状态或所述第二挠曲状态；
在所述第一刀片上相对于所述第二刀片的第二切割点位置处，所述第一刀片处于第三挠曲状态；并且
当所述第一刀片从所述第一切割点位置旋转到所述第二切割点位置时，所述刀片支撑件在所述镗孔的所述不连续部处远离所述偏转平面倾斜。
3.根据权利要求1所述的医疗装置，其中：
所述刀片支撑件包括朝向所述刀片定向的内部支撑部分和远离所述刀片定向的外部支撑部分；
所述刀片支撑件的所述内部支撑部分支撑所述刀片；
所述刀片支撑件的所述外部支撑部分包括致动缆索凹槽；并且
所述致动缆索凹槽相对于所述镗孔中的所述不连续部定位，使得从所述致动缆索凹槽延伸远离所述刀片支撑件的所述外部支撑部分的致动缆索中的张力不会致使所述刀片支撑件在所述镗孔的所述不连续部处远离所述偏转平面倾斜。
4.根据权利要求1所述的医疗装置，其中：
所述医疗装置进一步包括缆索；
所述刀片支撑件包括朝向所述刀片定向的内部支撑部分和远离所述刀片定向的外部支撑部分；
所述刀片支撑件的所述内部支撑部分支撑所述刀片；
所述刀片支撑件的所述外部支撑部分包括缆索凹槽；
所述缆索被定位在所述缆索凹槽中并延伸远离所述缆索凹槽；
远离所述刀片支撑件的所述缆索上的张力推动所述刀片支撑件在所述旋转偏转自由度中绕所述销旋转；并且
所述缆索凹槽被定位成使得所述缆索上的所述张力不会致使所述刀片支撑件在所述镗孔的所述不连续部处远离所述偏转平面倾斜。
5.根据权利要求1所述的医疗装置，其中：
所述镗孔的所述外部部分和所述销之间的接触限制了所述刀片支撑件在所述镗孔的所述不连续部处的倾斜。
6.根据权利要求1所述的医疗装置，其中：
所述刀片是第一刀片并且包括远端部分；
所述医疗装置进一步包括第二刀片；
所述第二刀片围绕所述销旋转并且包括远端部分；以及
在所述第一刀片相对于所述第二刀片的所述旋转偏转自由度中的第一偏转方位处，所述第一刀片在所述第一刀片的所述远端部分的近侧的第一切割点处接触所述第二刀片，并且所述第一刀片的所述远端部分在所述偏转平面中与所述第二刀片的所述远端部分重叠。
7.根据权利要求6所述的医疗装置，其中：
在所述第一刀片相对于所述第二刀片的所述第一偏转方位处，所述第一刀片和所述第二刀片在所述横向方向上被间隙分隔开；以及
所述间隙位于所述第一切割点的近侧。
8.根据权利要求6所述的医疗装置，其中：
在所述第一刀片相对于所述第二刀片的所述旋转偏转自由度中的第二偏转方位处，所述第一刀片在所述第一切割点远侧的第二切割点处接触所述第二刀片；并且
所述第一刀片的所述远端部分在所述横向方向上不与所述第二刀片的所述远端部分重叠。
9.根据权利要求6所述的医疗装置，其中：
所述第一刀片包括位于所述销的近侧的近侧部分；
所述第二刀片包括位于所述销的近侧的近侧部分；以及
在所述第一刀片相对于所述第二刀片的所述第一偏转方位处，
所述第一刀片的所述近侧部分接触所述第二刀片的所述近侧部分，
所述第一刀片和所述第二刀片在所述横向方向上被间隙分隔开，并且
所述间隙位于所述第一和第二刀片的所述近侧部分与所述第一切割点之间。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的医疗装置，其中：
所述医疗装置进一步包括U形夹和弹簧；
所述U形夹包括U形夹耳；
所述销从所述刀片支撑件穿过所述弹簧延伸到所述U形夹耳；以及
所述弹簧在朝向所述刀片的所述横向方向上推动所述刀片支撑件。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的医疗装置，其中：
所述刀片是冲压的金属刀片。
12.根据权利要求1至9中任一项所述的医疗装置，其中：
所述镗孔的外部部分在远离所述刀片的所述横向方向上向外渐缩。
13.一种医疗装置，包括：
刀片支撑件、销以及由所述刀片支撑件支撑的刀片；
其中，所述刀片支撑件包括镗孔；
其中，所述镗孔包括朝向所述刀片定向的内部部分、远离所述刀片定向的外部部分以及在所述镗孔的所述内部部分和所述外部部分之间的边界处的不连续部；
其中，所述销延伸穿过所述刀片支撑件的所述镗孔；
其中，所述刀片支撑件绕所述销在偏转自由度中旋转；并且
其中，在平行于所述销的纵向轴线的横向方向上作用在所述刀片上的力使所述刀片支撑件在所述镗孔的所述不连续部处沿所述横向方向倾斜。
14.根据权利要求13所述的医疗装置，其中：
所述刀片是第一刀片；
所述第一刀片在所述横向方向上是韧性的；
在未挠曲状态下，所述第一刀片具有第一横向曲率；
在第一挠曲状态下，所述第一刀片具有比所述第一横向曲率更直的第二横向曲率；
在第二挠曲状态下，所述第一刀片具有比所述第二横向曲率更直的第三横向曲率；
在所述第一刀片上相对于第二刀片的第一切割点位置处，所述第一刀片处于所述第一挠曲状态或所述第二挠曲状态；
在所述第一刀片上相对于所述第二刀片的第二切割点位置处，所述第一刀片处于第三挠曲状态；并且
当所述第一刀片旋转以从所述第一切割点位置切割到所述第二切割点位置时，所述刀片支撑件在所述镗孔的所述不连续部处倾斜。
15.根据权利要求13所述的医疗装置，其中：
所述刀片支撑件包括朝向所述刀片定向的内部支撑部分和远离所述刀片定向的外部支撑部分；
所述刀片支撑件的所述内部支撑部分支撑所述刀片；
所述刀片支撑件的所述外部支撑部分包括致动缆索凹槽；并且
由所述致动缆索凹槽限定的实心平面与所述镗孔的所述内部部分相交，使得所述致动缆索凹槽中的致动缆索上的张力不会致使所述刀片支撑件在所述镗孔的所述不连续部处倾斜。
16.根据权利要求13所述的医疗装置，其中：
所述医疗装置进一步包括缆索；
所述刀片支撑件包括朝向所述刀片定向的内部支撑部分和远离所述刀片定向的外部支撑部分；
所述刀片支撑件的所述内部支撑部分支撑所述刀片；
所述刀片支撑件的所述外部支撑部分包括缆索凹槽；
所述缆索被定位在所述缆索凹槽中；
所述缆索上的张力推动所述刀片支撑件在所述偏转自由度中旋转；并且
所述缆索凹槽被定位成使得所述缆索上的所述张力不会致使所述刀片支撑件在所述镗孔的所述不连续部处倾斜。
17.根据权利要求13所述的医疗装置，其中：
所述镗孔的所述外部部分和所述销之间的接触限制了所述刀片支撑件在所述镗孔的所述不连续部处的倾斜。
18.根据权利要求13所述的医疗装置，其中：
所述刀片是第一刀片并且包括远端部分；
所述医疗装置进一步包括第二刀片，所述第二刀片围绕所述销旋转，并且所述第二刀片包括远端部分；并且
在所述第一刀片相对于所述第二刀片的第一偏转方位处，所述第一刀片在所述第一刀片的所述远端部分的近侧的第一切割点处接触所述第二刀片，并且所述第一刀片的所述远端部分在所述横向方向上不延伸超过所述第二刀片的所述远端部分。
19.根据权利要求18所述的医疗装置，其中：
在所述第一刀片相对于所述第二刀片的所述第一偏转方位处，所述第一刀片和所述第二刀片在所述横向方向上被间隙分隔开；并且
所述间隙位于所述第一切割点的近侧。
20.根据权利要求18所述的医疗装置，其中：
在所述第一刀片相对于所述第二刀片的第二偏转方位处，所述第一刀片在所述第一切割点远侧的第二切割点处接触所述第二刀片；并且
所述第一刀片的所述远端部分在所述横向方向上不延伸超过所述第二刀片的所述远端部分。
21.根据权利要求18所述的医疗装置，其中：
所述第一刀片包括位于所述销的近侧的近侧部分；
所述第二刀片包括位于所述销的近侧的近侧部分；以及
在所述第一刀片相对于所述第二刀片的所述第一偏转方位处，所述第一刀片的所述近侧部分与所述第二刀片的所述近侧部分接触，所述第一刀片和所述第二刀片在所述横向方向上被间隙分隔开，并且所述间隙位于所述第一和第二刀片的所述近侧部分与所述第一切割点之间。
22.根据权利要求13至21中任一项所述的医疗装置，其中：
所述医疗装置进一步包括U形夹和弹簧；
所述U形夹包括U形夹耳；
所述销从所述刀片支撑件穿过所述弹簧延伸到所述U形夹耳；以及
所述弹簧在朝向所述刀片的方向上推动所述刀片支撑件。
23.根据权利要求13至21中任一项所述的医疗装置，其中：
所述刀片是冲压的金属刀片。
24.根据权利要求13至21中任一项所述的医疗装置，其中：
所述镗孔的所述外部部分是锥形的。
25.一种医疗装置，包括：
刀片支撑件、销以及由所述刀片支撑件支撑的刀片；
其中，所述刀片支撑件包括镗孔；
其中，所述镗孔包括朝向所述刀片定向的内部部分、远离所述刀片定向的外部部分以及在所述镗孔的所述内部部分和所述外部部分之间的边界处的不连续部；
其中，所述销延伸穿过所述刀片支撑件的所述镗孔；
其中，所述销包括第一端和与所述第一端相对的第二端；
其中，所述销的纵向轴线被限定在所述销的所述第一端和所述第二端之间，横向方向被限定为平行于所述销的所述纵向轴线的方向，并且旋转偏转自由度被限定为围绕所述销；并且
其中，所述刀片支撑件在所述旋转偏转自由度中围绕所述销旋转，在所述镗孔的所述不连续部处接触所述销，并且所述内部部分的远侧段响应于在所述横向方向上施加的力而在所述镗孔的所述不连续部处远离所述销的所述纵向轴线倾斜。
26.一种医疗装置，包括：
刀片支撑件、销以及由所述刀片支撑件支撑的刀片；
其中，所述刀片支撑件包括镗孔；
其中，所述镗孔包括朝向所述刀片定向的内部部分、远离所述刀片定向的外部部分以及在所述镗孔的所述内部部分和所述外部部分之间的边界处的不连续部；
其中，所述销延伸穿过所述刀片支撑件的所述镗孔；
其中，所述销包括第一端和与所述第一端相对的第二端；
其中，所述销的纵向轴线被限定在所述销的所述第一端和所述第二端之间，并且旋转偏转自由度被限定为围绕所述销；并且
其中，所述刀片支撑件围绕所述销在所述旋转偏转自由度中旋转，在所述镗孔的所述不连续部处接触所述销，并且所述内部部分的远侧段响应于在平行于所述销的所述纵向轴线的方向上施加的力而在所述镗孔的所述不连续部处远离所述销的所述纵向轴线倾斜。
27.一种医疗装置，包括：
具有纵向轴线的销；
刀片；以及
用于支撑所述刀片以绕所述销在偏转自由度中旋转并且相对于所述销在远离所述销的所述纵向轴线的方向上在限定的倾斜位置处倾斜的装置。
28.根据权利要求27所述的医疗装置，其中：
所述刀片是第一刀片；
所述医疗装置进一步包括第二刀片、用于支撑所述第二刀片以绕所述销在所述偏转自由度中旋转的装置以及用于剪切的装置；以及
所述用于剪切的装置包括所述第一刀片和所述第二刀片，所述第一刀片和所述第二刀片被定位成在所述偏转自由度中朝向彼此移动。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5792135A (en) 1996-05-20 1998-08-11 Intuitive Surgical, Inc. Articulated surgical instrument for performing minimally invasive surgery with enhanced dexterity and sensitivity
US9869339B2 (en) * 2008-04-11 2018-01-16 Flexdex, Inc. End-effector jaw closure transmission systems for remote access tools
US9204923B2 (en) 2008-07-16 2015-12-08 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical instrument electronically energized using drive cables
EP3107697B1 (en) 2014-02-21 2022-05-11 Intuitive Surgical Operations, Inc. Mechanical wrist joints with enhanced range of motion, and related devices
CN111356413B (zh) * 2017-12-14 2024-04-12 直观外科手术操作公司 具有张力带的医疗工具
EP3578125A1 (de) * 2018-06-08 2019-12-11 Erbe Elektromedizin GmbH Laparoskopisches zangeninstrument

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