用于指示夾緊預(yù)測(cè)的系統(tǒng)相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考本申請(qǐng)是2011年2月15日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)No.61/443,159的非臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)，并要求該美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)的利益，其整個(gè)內(nèi)容通過(guò)參考結(jié)合于此。本申請(qǐng)涉及如下的申請(qǐng)：2010年2月12日提交的名稱(chēng)為“CutandSealInstrument（切割和密封器械）”的美國(guó)申請(qǐng)No.12/705,418（律師編號(hào)No.ISRG02180/US）；2009年11月13日提交的名稱(chēng)為“ENDEFFECTORWITHREDUNDANTCLOSINGMECHANISMS（具有冗余的封口機(jī)器的末端執(zhí)行器）”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.61/260,907（律師編號(hào)No.ISRG02330PROV）；2009年11月13日提交的名稱(chēng)為“WRISTARTICULATIONBYLINKEDTENSIONMEMBERS（由張力部件鏈接的腕關(guān)節(jié)）”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.61/260,903（律師編號(hào)No.ISRG02320PROV），（律師編號(hào)No.ISRG02320/US）；2009年11月13日提交的名稱(chēng)為“WRISTARTICULATIONBYLINKEDTENSIONMEMBERS（由張力部件鏈接的腕關(guān)節(jié)）”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.61/260,903，（律師編號(hào)No.ISRG02320PROV）；2009年11月13日提交的名稱(chēng)為“SURGICALTOOLWITHATWODEGREEOFFREEDOMWRIST（具有二自由度的腕的外科手術(shù)工具）”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.61/260,915（律師編號(hào)No.ISRG02350PROV）；以及2009年11月13日提交的名稱(chēng)為“MOTORINTERFACEFORPARALLELDRIVESHAFTSWITHINANINDEPENDENTLYROTATINGMEMBER（用于在獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的部件內(nèi)平行驅(qū)動(dòng)軸的電機(jī)接口）”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No.61/260,919（律師編號(hào)No.ISRG02360PROV），其中的每個(gè)以其整體通過(guò)參考結(jié)合于此。

背景技術(shù)：
微創(chuàng)外科手術(shù)技術(shù)的目的在于減少在診斷或外科手術(shù)期間被損壞的無(wú)關(guān)組織的量，因而減少病人的恢復(fù)時(shí)間、不舒服和有害的副作用。因此，利用微創(chuàng)外科手術(shù)技術(shù)可以大大縮短標(biāo)準(zhǔn)外科手術(shù)的平均住院時(shí)長(zhǎng)。而且，利用微創(chuàng)外科手術(shù)也可以減少病人恢復(fù)時(shí)間、病人的不舒服、外科手術(shù)副作用和離開(kāi)工作崗位的時(shí)間。微創(chuàng)外科手術(shù)的通常的形式是內(nèi)窺鏡檢查，并且內(nèi)窺鏡檢查的通常的形式是腹腔鏡檢查，其包括腹腔內(nèi)的微創(chuàng)檢查和外科手術(shù)。在標(biāo)準(zhǔn)的腹腔外科手術(shù)中，病人的腹部被吹入氣體，并且插管套通過(guò)小切口（約二分之一英寸或更?。┮蕴峁└骨荤R器械的進(jìn)入口。腹腔鏡外科手術(shù)器械一般包括用于觀察外科手術(shù)現(xiàn)場(chǎng)和工作在外科手術(shù)部位的工具。該工作工具通常類(lèi)似于傳統(tǒng)的（開(kāi)放性）外科手術(shù)中所用的工具，不同的是每個(gè)工具的工作端或末端執(zhí)行器與其把手之間相隔延伸的管子（通常稱(chēng)之為，例如，器械軸或主軸）。末端執(zhí)行器可以包括：例如，夾鉗、抓鉗、剪刀、釘合機(jī)、燒灼工具、直線切割器或針保持器。為了進(jìn)行外科手術(shù)過(guò)程，外科醫(yī)生使工作工具通過(guò)插管套到內(nèi)部外科手術(shù)部位，并且從腹部的外面操縱它們。外科醫(yī)生通過(guò)顯示來(lái)自?xún)?nèi)窺鏡的外科手術(shù)部位的圖像的監(jiān)控器來(lái)觀察所述過(guò)程。類(lèi)似的內(nèi)窺鏡技術(shù)用在例如關(guān)節(jié)鏡檢查、后腹腔鏡檢查、盆腔鏡檢查、腎盂鏡檢查、膀胱鏡檢查、腦池鏡檢查、竇鏡檢查、宮腔鏡檢查、尿道鏡檢查等。近年來(lái)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出微創(chuàng)機(jī)器人外科手術(shù)手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)，以便當(dāng)在內(nèi)部外科手術(shù)部位上工作時(shí)增加外科醫(yī)生的靈活性，以及允許外科醫(yī)生從遠(yuǎn)程位置（無(wú)菌區(qū)外面）對(duì)病人進(jìn)行操作。在機(jī)器人外科手術(shù)手術(shù)系統(tǒng)中，通常在控制臺(tái)為外科醫(yī)生提供外科手術(shù)部位的圖像。在合適的觀察器或顯示器上觀察外科手術(shù)部位的同時(shí)，外科醫(yī)生通過(guò)操縱控制臺(tái)的主輸入裝置或控制裝置對(duì)病人進(jìn)行外科手術(shù)過(guò)程。每個(gè)主輸入裝置控制伺服機(jī)械地致動(dòng)的/關(guān)節(jié)式的外科手術(shù)器械的運(yùn)動(dòng)。在外科手術(shù)過(guò)程期間，機(jī)器人外科手術(shù)手術(shù)系統(tǒng)可以為外科醫(yī)生提供執(zhí)行各種功能的具有末端執(zhí)行器的各種外科手術(shù)器械或工具的機(jī)械致動(dòng)和控制，例如，響應(yīng)于主輸入裝置的操縱而保持或驅(qū)動(dòng)針、抓握血管、切除組織等。已經(jīng)開(kāi)發(fā)出用于開(kāi)放性外科手術(shù)的各種工具，其中許多（雖然不必是全部）已經(jīng)成功地被改進(jìn)以用于微創(chuàng)外科手術(shù)過(guò)程。例如，手動(dòng)夾鉗、直線切割器和釘合機(jī)裝置能夠?qū)M織施加足夠的治療夾緊力，這能夠增強(qiáng)各種外科手術(shù)過(guò)程。遺憾的是，與本發(fā)明相關(guān)的工作表明在微創(chuàng)設(shè)置中采用開(kāi)放式外科手術(shù)夾緊裝置（和開(kāi)發(fā)用于安全有效地使用它們的方法）可能比預(yù)期的更具挑戰(zhàn)性。具體說(shuō)，已經(jīng)被證實(shí)非常困難的是開(kāi)發(fā)和利用這樣一種外科手術(shù)夾緊夾具，其能夠產(chǎn)生希望的夾緊力，同時(shí)還為用于尺寸受限的微創(chuàng)外科手術(shù)接入和治療部位提供希望的可操作性。將從外科手術(shù)釘合機(jī)、直線切割器和外科手術(shù)夾緊工具獲得的優(yōu)點(diǎn)轉(zhuǎn)移到機(jī)器人外科手術(shù)設(shè)置可能涉及更大的挑戰(zhàn)，特別是在外科醫(yī)生引導(dǎo)的工具移動(dòng)、工具致動(dòng)和由新的機(jī)器人外科手術(shù)手術(shù)治療系統(tǒng)提供的醫(yī)生反饋中給出不同的范例。因此，確信需要用于外科手術(shù)釘合機(jī)、直線切割器和/或其他夾緊外科手術(shù)工具的改進(jìn)的方法和系統(tǒng)。這些工具可以在廣泛的外科手術(shù)應(yīng)用范圍內(nèi)是有益的，特別是在微創(chuàng)和/或機(jī)器人外科手術(shù)應(yīng)用中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
提供了改進(jìn)的系統(tǒng)和方法以便于夾緊。要求保護(hù)的方法和系統(tǒng)可以用來(lái)在試圖夾緊之前幫助預(yù)測(cè)以希望的夾緊力夾緊在夾具之間抓握的身體組織是否可能成功。要求保護(hù)的系統(tǒng)和方法在涉及在末端執(zhí)行器的兩個(gè)夾具之間夾緊身體組織的外科手術(shù)應(yīng)用中是特別有用的。許多外科手術(shù)應(yīng)用涉及以足夠切割、密封和/或縫合被夾緊的組織的夾緊力夾緊身體組織。由于在夾緊失敗的情況下很大的夾緊力可能潛在地?fù)p壞組織，所以本方法和系統(tǒng)因其在試圖夾緊之前指示關(guān)于夾緊成功的可能性的預(yù)測(cè)而特別有利。雖然本文公開(kāi)的各種實(shí)施例主要是關(guān)于外科手術(shù)應(yīng)用來(lái)描述的，但是這些外科手術(shù)應(yīng)用僅是示例性應(yīng)用，并且公開(kāi)的末端執(zhí)行器、工具和方法可以用在人類(lèi)體內(nèi)和體外以及非外科手術(shù)應(yīng)用等其他合適的應(yīng)用中。在第一方面中，本發(fā)明提供了指示對(duì)在第一和第二夾具之間抓握的組織的夾緊是否可能成功的方法。該方法包括確定和/或測(cè)量以抓握力抓握組織的兩個(gè)夾具之間的間隔，以及響應(yīng)于該間隔的確定而在用戶(hù)界面上輸出以希望的夾緊力夾緊被抓握的組織是否可能成功的預(yù)測(cè)的指示。在這種方法中，夾緊力大于抓握力，并且在一些實(shí)施例中，該夾緊力可以包括第一預(yù)定范圍的力，其中的每個(gè)力均大于抓握力。對(duì)夾緊是否可能成功的指示符還可以包括以希望的夾緊力和以希望的夾緊間隔的夾緊是否可能成功的指示符。該希望的夾緊間隔可以包括預(yù)定范圍的間隔。而且，所述間隔可以按照第一和第二夾具之間的夾角或夾具部件之間的間隔距離來(lái)表示。在許多實(shí)施例中，希望的夾緊間隔適合于發(fā)射（fire）給定尺寸的U形釘通過(guò)夾緊在夾具之間的組織、切割被抓握的組織和/或密封該被抓握的組織。所述第一和第二夾具通常是末端執(zhí)行器的部件。第一和第二夾具可以包括可抵靠末端執(zhí)行器的一部分鉸接的第一夾具，在這種情況下，末端執(zhí)行器的所述部分包括第二夾具。在一些實(shí)施例中，該預(yù)測(cè)還可以基于組織的硬度。該組織的硬度在已知的情況下可以被輸入，或者當(dāng)施加抓握力時(shí)可以根據(jù)抓握力和分隔，或根據(jù)分隔的變化速率來(lái)估計(jì)該組織的硬度。例如，硬度的估計(jì)可以基于根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得出的這些因素和組織硬度之間的關(guān)系。要求保護(hù)的方法響應(yīng)于第一和第二夾具之間的分隔參數(shù)提供夾緊成功和/或夾緊失敗的指示，該第一和第二夾具具有抓握在其間的身體組織。在一些實(shí)施例中，響應(yīng)于所述分隔參數(shù)和抓握力提供所述指示。該方法的一個(gè)實(shí)施例包括通常響應(yīng)于來(lái)自使用者的命令而用第一和第二夾具抓握組織。該方法還包括在系統(tǒng)提供夾緊可能成功的指示符之后，以?shī)A緊力將組織夾緊在第一和第二夾具之間。在系統(tǒng)已經(jīng)提供夾緊是否可能成功或失敗的指示之后，該系統(tǒng)通常響應(yīng)于來(lái)自使用者的夾緊組織的命令而夾緊該組織。要求保護(hù)的方法的一個(gè)實(shí)施例包括在該系統(tǒng)已經(jīng)提供夾緊失敗的預(yù)測(cè)指示之后釋放被抓握的組織。所述系統(tǒng)通常響應(yīng)于來(lái)自使用者的從夾具之間釋放組織的命令而釋放所述被抓握的組織。在另一方面，所述系統(tǒng)和方法包括第一和第二夾具以抓握力抓握身體組織的溫和抓握模式，以及第一和第二夾具以?shī)A緊力夾緊被抓握的身體組織的夾緊模式，該夾緊力大于抓握力。與夾具耦接的機(jī)構(gòu)使夾具閉合以便在第一和第二夾具之間抓握和/或夾緊身體組織。該機(jī)構(gòu)可以是與諸如電機(jī)等致動(dòng)器耦接的一個(gè)機(jī)構(gòu)，或可替換地，該機(jī)構(gòu)可以包括用于施加不同幅度的力的多個(gè)機(jī)構(gòu)。該致動(dòng)器可以包括致動(dòng)器系統(tǒng)，所述致動(dòng)器系統(tǒng)包括一個(gè)或更多個(gè)致動(dòng)器。致動(dòng)器可以是電機(jī)、液壓致動(dòng)器、氣動(dòng)致動(dòng)器和可變轉(zhuǎn)矩輸出致動(dòng)器中的任何或全部。在具有溫和抓握模式和夾緊模式的實(shí)施例中，系統(tǒng)通常在該系統(tǒng)提供夾緊被抓握的組織可能成功的指示之后響應(yīng)于使用者命令而在兩種模式之間轉(zhuǎn)換。在大多數(shù)實(shí)施例中，在應(yīng)用抓握力或轉(zhuǎn)矩期間，由所述系統(tǒng)測(cè)量和/或確定所述分隔參數(shù)。所述系統(tǒng)可以自通過(guò)控制夾具部件的機(jī)器人系統(tǒng)獲得的位置數(shù)據(jù)來(lái)確定/測(cè)量夾具部件之間的分隔，所述機(jī)器人系統(tǒng)例如為美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.2007/0005045中說(shuō)明的機(jī)器人病人側(cè)操縱器（PSM）系統(tǒng)，其整個(gè)內(nèi)容通過(guò)參考結(jié)合于此。通常，夾緊力至少是抓握力的兩倍，優(yōu)選大于抓握力的約5至10倍。在本發(fā)明的另一方面中，夾緊預(yù)測(cè)的指示提供在用戶(hù)界面上。優(yōu)選地，該指示是重疊在顯示器上的視覺(jué)指示符，所述顯示器在外科手術(shù)過(guò)程中提供外科手術(shù)工具的圖像。在其他實(shí)施例中，夾緊預(yù)測(cè)的指示可以是任何音頻的、視覺(jué)的或感覺(jué)的指示符，以便向使用者傳達(dá)夾緊是否可能成功的預(yù)測(cè)。在本發(fā)明的另一方面，夾緊預(yù)測(cè)的指示還可以包括開(kāi)始釘合動(dòng)作是否安全的指示。例如，在夾緊是可行的預(yù)測(cè)以及夾緊已經(jīng)完成之后，定時(shí)器可以被起動(dòng)，使得一旦在成功夾緊之后逝去預(yù)定的時(shí)間量，則在顯示器上顯示進(jìn)行釘合到被夾緊的組織中是安全的指示符。夾緊定時(shí)指示符可以是有利的，由于它能夠隨時(shí)間減少被夾緊的組織的量或者減少組織內(nèi)的流體的量，以便減少釘合期間的流血并且?guī)椭鷮?shí)現(xiàn)止血。該定時(shí)指示符還可以跟蹤在夾緊的組織的釘合之后逝去的夾緊時(shí)間，以便減少流血或者幫助實(shí)現(xiàn)被釘合的組織的止血。在另一方面，響應(yīng)于由系統(tǒng)確定和/或測(cè)量的抓握的夾具之間的分隔參數(shù)而提供夾緊的預(yù)測(cè)。在許多實(shí)施例中，如果測(cè)量的分隔大于閾值或希望的抓握分隔參數(shù)，則預(yù)測(cè)指示可能的夾緊失敗，而如果該抓握分隔等于或小于希望的抓握分隔參數(shù)，則預(yù)測(cè)指示可能的夾緊成功。在一些實(shí)施例中，閾值或希望的抓握分隔參數(shù)可以部分地基于顯見(jiàn)的或估計(jì)的組織硬度。希望的分隔可以包括夾具之間的角度或夾具之間的距離，并且分隔參數(shù)可以是離散的參數(shù)或預(yù)定的數(shù)值范圍。對(duì)于許多應(yīng)用，該閾值或希望的抓握分隔是夾具部件的末端之間的大約8度的角度或大約6mm的距離。在一個(gè)實(shí)施例中，4度的角度產(chǎn)生該夾具的末端之間大約3mm的間隙。一般而言，當(dāng)組織被成功地夾緊時(shí)，夾具之間的間隙為1.3mm至2mm之間，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)明白這個(gè)值可以根據(jù)應(yīng)用而變化。在希望的分隔參數(shù)是預(yù)定的范圍的實(shí)施例中，當(dāng)測(cè)量的分隔在預(yù)定的范圍內(nèi)時(shí)，可以指示夾緊成功。例如，希望的抓握分隔參數(shù)的預(yù)定范圍可以是從1到10度，優(yōu)選為1到8度，或用距離來(lái)說(shuō)，希望的抓握分隔參數(shù)的范圍是從0.7mm到8mm，優(yōu)選為2到5mm。理想地，希望的目標(biāo)分隔大約為4mm。希望的分隔值或范圍可以根據(jù)任意數(shù)量的變量而變化，包括但不限于：第一和第二夾具的尺寸、釘合機(jī)尺寸、關(guān)節(jié)的釘合機(jī)角度、身體組織的厚度、身體組織的類(lèi)型、身體組織的特性、希望的夾緊力或希望的夾緊分隔。在許多實(shí)施例中，夾具末端之間的抓握力將在大約3lb-f至10lb-f的范圍內(nèi)，優(yōu)選為大約5lb-f，并且?jiàn)A具末端之間的夾緊力將在大約30lb-f至70lb-f的范圍內(nèi)，優(yōu)選為大約50lb-f。抓握力和希望的夾緊力可以根據(jù)上述任何變量而變化或通過(guò)外科手術(shù)應(yīng)用的類(lèi)型（例如，組織切割、組織密封和/或組織的釘合）而變化。在另一方面，本發(fā)明包括用于執(zhí)行要求保護(hù)的方法的系統(tǒng)。理想地，該系統(tǒng)包括第一和第二夾具、耦接于該夾具的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、用戶(hù)界面和耦接于該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電子數(shù)據(jù)處理器。在許多實(shí)施例中，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以預(yù)定的抓握力將該夾具閉合在組織上，該電子數(shù)據(jù)處理器測(cè)量夾具之間的距離，并且基于該夾具之間的測(cè)量的距離，電子數(shù)據(jù)處理器向用戶(hù)界面輸出成功以希望的夾緊力在兩個(gè)夾具之間夾緊該組織的預(yù)測(cè)，其中該夾緊力在大于該抓握力的第一預(yù)定范圍內(nèi)，并且其中該夾緊的夾具分隔距離在第二預(yù)定范圍內(nèi)。理想地，該第二預(yù)定范圍包括適合于對(duì)所述夾具之間的組織施加U形針的所述夾具之間的距離。該系統(tǒng)還可以包括一種或多種操作模式。在一些實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括溫和抓握模式和夾緊模式。在溫和抓握模式中，該夾具閉合或閉合以便以預(yù)定的抓握力抓握身體組織。在夾緊模式中，該夾具閉合以便以?shī)A緊力夾緊身體組織。通常，當(dāng)處于抓握模式中時(shí)，該系統(tǒng)僅提供夾緊成功的預(yù)測(cè)，使得外科醫(yī)生可以抓握模式抓握組織，從而準(zhǔn)備好夾緊該被抓握的組織。在具有多種模式的實(shí)施例中，該系統(tǒng)還可以包括用于在模式之間轉(zhuǎn)換的控制器。所述系統(tǒng)可以包括致動(dòng)器系統(tǒng)，該致動(dòng)器系統(tǒng)通過(guò)用于使夾具發(fā)生運(yùn)動(dòng)以便抓握和/或夾緊身體組織的機(jī)構(gòu)與夾具耦接。在一些實(shí)施例中，該機(jī)構(gòu)可以包括線纜和聯(lián)動(dòng)裝置。在許多實(shí)施例中，該機(jī)構(gòu)包括絲杠和凸輪。在一些實(shí)施例中，特別是在具有多種模式的實(shí)施例中，第一機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)夾具的抓握，而第二機(jī)構(gòu)用夾具實(shí)現(xiàn)夾緊。例如，該第一機(jī)構(gòu)可以包括線纜，而第二機(jī)構(gòu)可以包括絲杠。用線纜實(shí)現(xiàn)抓握對(duì)于用相對(duì)小的力提供快速響應(yīng)是理想的，而盡管絲杠具有較長(zhǎng)的響應(yīng)時(shí)間，但是其更適合于提供較大的力。第一致動(dòng)機(jī)構(gòu)可以提供用于將身體組織抓握在夾具部件之間的較小的力，而第二致動(dòng)結(jié)構(gòu)能夠提供較大的夾緊力模式。例如，在許多實(shí)施例中，由第二致動(dòng)機(jī)構(gòu)提供的可移動(dòng)的夾具的最大夾緊力大于由第一致動(dòng)機(jī)構(gòu)提供的最大抓握力。該第一和第二致動(dòng)機(jī)構(gòu)可以采用與用于較小的力的抓握模式和較大的力的夾緊模式的力的要求對(duì)應(yīng)的不同的力傳遞機(jī)構(gòu)。例如，由第一夾具致動(dòng)機(jī)構(gòu)使用以將夾具從打開(kāi)移動(dòng)到閉合位置的力可以包括線性力，而由第二夾具致動(dòng)機(jī)構(gòu)使用以將夾具從打開(kāi)移動(dòng)到閉合位置的力可以包括轉(zhuǎn)矩。在許多實(shí)施例中，用在較小的力的抓握模式中的第一夾具致動(dòng)機(jī)構(gòu)包括線纜驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，而用在較大的力的夾緊模式中的第二夾具致動(dòng)機(jī)構(gòu)包括絲杠驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。上面所述的任何方法均可以用于任何材料的夾緊并且可以用在本質(zhì)上是非外科手術(shù)的應(yīng)用中。例如，上面所述的方法可以在工業(yè)處理中用來(lái)指示使用者關(guān)于夾緊柔性柔順材料的夾緊預(yù)測(cè)。為了更充分地理解本發(fā)明的性質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)參考下面的具體實(shí)施方式和附圖。從附圖和下面的具體實(shí)施方式，本發(fā)明的其他方面、目的和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。附圖說(shuō)明圖1是根據(jù)許多實(shí)施例的用來(lái)進(jìn)行外科手術(shù)的微創(chuàng)機(jī)器人外科手術(shù)系統(tǒng)的俯視圖。圖2是根據(jù)許多實(shí)施例的用于機(jī)器人外科手術(shù)系統(tǒng)的外科醫(yī)生的控制臺(tái)的透視圖。圖3是根據(jù)許多實(shí)施例的機(jī)器人外科手術(shù)系統(tǒng)的電子手推車(chē)的透視圖。圖4圖示說(shuō)明了根據(jù)許多實(shí)施例的機(jī)器人外科手術(shù)系統(tǒng)。圖5A是根據(jù)許多實(shí)施例的機(jī)器人外科手術(shù)系統(tǒng)的病人側(cè)手推車(chē)（外科手術(shù)機(jī)器人）的主視圖。圖5B是機(jī)器人外科手術(shù)工具的主視圖。圖6A是根據(jù)許多實(shí)施例的具有鉸接的夾具的末端執(zhí)行器的透視圖。圖6B是根據(jù)許多實(shí)施例的圖6A的末端執(zhí)行器的透視圖（為了更好地示出絲杠致動(dòng)機(jī)構(gòu)組件，鉸接的夾具被去除）。圖7A和7B示出了根據(jù)許多實(shí)施例的絲杠致動(dòng)機(jī)構(gòu)的組件。圖8A示出了根據(jù)許多實(shí)施例的線纜驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)機(jī)構(gòu)的組件。圖8B是根據(jù)許多實(shí)施例的圖8A的末端執(zhí)行器的透視圖，其中鉸接的夾具的一部分被去除，以便示出設(shè)置在該鉸接的夾具后面的用于朝著閉合配置鉸接該夾具的線纜驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)機(jī)構(gòu)組件。圖8C至8F示出了用來(lái)朝著打開(kāi)配置鉸接該夾具的圖8A的線纜驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)機(jī)構(gòu)的相對(duì)側(cè)的組件。圖9A是說(shuō)明了根據(jù)許多實(shí)施例的線纜致動(dòng)機(jī)構(gòu)的透視圖，示出了用于朝著閉合配置鉸接夾具的線纜。圖9B是說(shuō)明了圖9A的線纜致動(dòng)機(jī)構(gòu)的透視圖，示出了用于朝著打開(kāi)配置鉸接夾具的線纜。圖10是說(shuō)明了根據(jù)許多實(shí)施例的絲杠致動(dòng)機(jī)構(gòu)的組件的剖視圖。圖11是根據(jù)許多實(shí)施例的工具組件的簡(jiǎn)化的簡(jiǎn)圖。圖12是根據(jù)許多實(shí)施例的安裝到機(jī)器人工具操縱器的機(jī)器人工具的簡(jiǎn)化的簡(jiǎn)圖。圖13A至13C描述了根據(jù)許多實(shí)施例的具有第一和第二夾具的末端執(zhí)行器，并且說(shuō)明了在抓握配置和夾緊配置中的夾具之間的抓握分隔。圖14A-14B說(shuō)明了根據(jù)許多實(shí)施例的處于抓握配置的末端執(zhí)行器。圖15A-15B說(shuō)明了根據(jù)許多實(shí)施例的具有組織夾緊預(yù)測(cè)的指示符的用戶(hù)界面配件。圖16A-16B說(shuō)明了根據(jù)許多實(shí)施例的組織夾緊預(yù)測(cè)的指示符的示例。圖17-19說(shuō)明了根據(jù)許多實(shí)施例的方法。圖20-21說(shuō)明了根據(jù)許多實(shí)施例的利用方法的流程圖。圖22A-22B說(shuō)明了根據(jù)許多實(shí)施例的指示符的額外的示例。具體實(shí)施方式提供了關(guān)于身體組織的夾緊的改進(jìn)的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明涉及在試圖夾緊組織之前提供是否可能夾緊被抓握的組織的指示符。本發(fā)明可以用在具有用于夾緊身體組織的夾具部件的系統(tǒng)中，特別是用在用于微創(chuàng)外科手術(shù)應(yīng)用的外科手術(shù)系統(tǒng)中。通常，利用要求保護(hù)的方法的系統(tǒng)具有以較小的力抓握身體組織并接著以較大的力夾緊該身體組織的夾具。以較小的力抓握身體組織允許醫(yī)生操縱和定位夾具部件之間的身體組織，而不導(dǎo)致對(duì)該組織的損壞，同時(shí)以較大的夾緊力夾緊允許醫(yī)生進(jìn)行各種手術(shù)，例如組織切割和密封或釘合。雖然這里公開(kāi)的各種實(shí)施例主要關(guān)于外科手術(shù)應(yīng)用進(jìn)行描述，但是這些外科手術(shù)應(yīng)用僅是示例性應(yīng)用，并且所公開(kāi)的系統(tǒng)和方法可以用在人類(lèi)體內(nèi)和體外以及非外科手術(shù)應(yīng)用等其他合適的應(yīng)用中。在許多實(shí)施例中，所述兩個(gè)夾具包括朝著末端執(zhí)行器的靜止部分移動(dòng)的鉸接的夾具。在這種實(shí)施例中，末端執(zhí)行器的靜止部分包括第二夾具。在許多實(shí)施例中，該系統(tǒng)利用兩個(gè)獨(dú)立的機(jī)構(gòu)來(lái)鉸接末端執(zhí)行器的夾具。第一致動(dòng)機(jī)構(gòu)提供快速的響應(yīng)/較小的力的模式，該模式在閉合（抓握）配置和打開(kāi)配置之間改變鉸接的夾具的位置。在許多實(shí)施例中，該第一致動(dòng)機(jī)構(gòu)是可向后驅(qū)動(dòng)的。例如，在較小的力模式的抓握模式中，該第一致動(dòng)機(jī)構(gòu)可以被構(gòu)造成在第一和第二夾具的末端之間提供5磅（lbs）的夾緊力。第二致動(dòng)機(jī)構(gòu)提供較大的夾緊力模式，以用于以較大的夾緊力將身體組織夾緊在該夾具之間。通常，該第二致動(dòng)機(jī)構(gòu)是不可向后驅(qū)動(dòng)的。該第二致動(dòng)機(jī)構(gòu)將相對(duì)小的力或轉(zhuǎn)矩（但是具有可得到的較大位移）轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)末端執(zhí)行器的夾具的相對(duì)大的轉(zhuǎn)矩。該第二致動(dòng)機(jī)構(gòu)可以構(gòu)造成在夾緊的夾具的末端之間提供例如50磅的夾緊力。通常，在利用要求保護(hù)的方法的應(yīng)用中，外科醫(yī)生以抓握力在外科手術(shù)工具的夾具之間抓握身體組織，然后以較大的夾緊力夾緊該身體組織。定期地，夾具可能不能成功地以較大的夾緊力夾緊組織，這可能由于較大的夾緊力而潛在地導(dǎo)致該組織的損壞。例如，由于過(guò)分偏轉(zhuǎn)，夾具可能夾緊在組織上，但是夾具末端可能比希望的相隔更遠(yuǎn)，導(dǎo)致潛在地組織損壞。由于各種原因，該夾具可能不能成功地夾緊組織，包括該夾具之間的不足的或過(guò)分的組織抓握，包括來(lái)自諸如骨骼等相鄰組織的干擾，或組織在兩個(gè)夾具之間的滑動(dòng)。因此，有利的是醫(yī)生能夠在夾緊之前預(yù)測(cè)到何時(shí)可能發(fā)生夾緊失敗，因而避免對(duì)組織的任何潛在的損壞。所述系統(tǒng)和方法向醫(yī)生提供夾緊身體組織是否將成功的預(yù)測(cè)的指示。當(dāng)夾具處于夾緊位置并且?jiàn)A具之間的距離足以用于執(zhí)行希望的治療（例如發(fā)射U形釘通過(guò)被夾緊的組織）時(shí)，夾緊可以被認(rèn)為是成功的。夾緊是否更趨向于成功的指示可以完全或部分地基于當(dāng)組織抓握在其間時(shí)夾具部件之間的分隔。理想地，該方法包括以抓握力抓握組織，測(cè)量和/或確定夾具部件之間的分隔，以及向醫(yī)生提供關(guān)于夾緊被抓握的組織是否更趨向于成功的指示。該方法還可以包括測(cè)量或確定該被抓握的組織的相對(duì)硬度。當(dāng)用在微創(chuàng)外科手術(shù)應(yīng)用中時(shí)，本發(fā)明的這些系統(tǒng)和方法是特別有益的。此外，夾緊成功或失敗的指示還可以包括以多個(gè)抓握力（例如，依次更大的力）的預(yù)測(cè)，使得使用者可以用被指示為可能產(chǎn)生成功夾緊的力來(lái)抓握。在一些實(shí)施例中，該特征可以擴(kuò)展為在連續(xù)增大抓握力期間基于夾具位置考慮夾緊成功或失敗的可能性。該夾緊力還可以包括基于夾具位置和抓握力之間的關(guān)系的可變的夾緊力。例如，如果夾具之間的距離大于希望的距離，諸如可能在當(dāng)指示夾緊可能失敗的指示時(shí)發(fā)生，則可以施加更大的夾緊力（例如，由使用者施加或自動(dòng)施加），并且測(cè)量第二數(shù)據(jù)點(diǎn)以確定以更大的夾緊力的夾緊預(yù)測(cè)的指示。微創(chuàng)機(jī)器人外科手術(shù)現(xiàn)在參考附圖，其中在所有若干附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的零件，圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的俯視圖。圖1說(shuō)明了微創(chuàng)機(jī)器人外科手術(shù)（MIRS）系統(tǒng)10，其通常用來(lái)對(duì)躺在手術(shù)臺(tái)14上的病人12進(jìn)行微創(chuàng)診斷或外科手術(shù)過(guò)程。該系統(tǒng)可以包括在手術(shù)過(guò)程期間由外科醫(yī)生18使用的外科醫(yī)生的控制臺(tái)16。一個(gè)或多個(gè)助手20也可以參與手術(shù)過(guò)程。該MIRS系統(tǒng)10還可以包括病人側(cè)手推車(chē)22（外科手術(shù)機(jī)器人）和電子手推車(chē)24。病人側(cè)手推車(chē)22可以操縱至少一個(gè)可移除地耦接的工具配件26（此后簡(jiǎn)稱(chēng)為“工具”）通過(guò)病人12的身體中的微創(chuàng)切口，同時(shí)外科醫(yī)生18通過(guò)控制臺(tái)16觀察外科手術(shù)部位。工具配件26包括末端執(zhí)行器25，該末端執(zhí)行器具有用于抓握和夾緊組織的夾具。外科手術(shù)部位的圖像可以通過(guò)諸如立體內(nèi)窺鏡等內(nèi)窺鏡28獲得，所述內(nèi)窺鏡可以由病人側(cè)手推車(chē)22操縱，以便取向該內(nèi)窺鏡28。電子手推車(chē)24可以用來(lái)處理隨后通過(guò)外科醫(yī)生的控制臺(tái)16向外科醫(yī)生18順序顯示的外科手術(shù)部位的圖像。電子手推車(chē)24包括用于測(cè)量工具的夾具部件之間的分隔參數(shù)的處理器27。抓握分隔參數(shù)可以直接測(cè)量或間接測(cè)量。該分隔可以由處理器從實(shí)際的夾具部件或表示該夾具部件的位置的圖像直接測(cè)量，或者從該系統(tǒng)的各種傳感器直接測(cè)量。例如，霍爾效應(yīng)型傳感器可以定位在鐵砧夾具樞軸附近以測(cè)量該夾具的閉合角。該霍爾效應(yīng)型傳感器可以設(shè)置在U形釘夾頭中（或一對(duì)夾具中的任一個(gè)夾具中）并且磁鐵對(duì)應(yīng)地設(shè)置在所述鐵砧夾具（或相對(duì)的夾具）中。傳感器能夠感測(cè)該磁鐵的附近以確定該鐵砧夾具是否足夠閉合。在另一個(gè)示例中，形狀感測(cè)光纖可以設(shè)置在夾具中，使得能夠感測(cè)夾具角度。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)夾具可以裝備有深度計(jì)并且相對(duì)的夾具可以裝備有傳感器，以測(cè)量該深度計(jì)。例如，該深度計(jì)可以是很小的可收縮的針，一旦組織被抓握，該針能夠被展開(kāi)以測(cè)量夾具之間的分隔距離。該分隔還可以通過(guò)自工具位置數(shù)據(jù)計(jì)算所述分隔而被間接測(cè)量，例如通過(guò)自PSM獲得的位置數(shù)據(jù)或者其導(dǎo)數(shù)的計(jì)算。該處理器也可以響應(yīng)于所述分隔參數(shù)提供關(guān)于夾緊是否可能成功的指示。該指示可以根據(jù)公式或算法確定，或者從預(yù)定的數(shù)值表中得到。系統(tǒng)10之后向醫(yī)生的控制臺(tái)16上的醫(yī)生傳達(dá)所述預(yù)測(cè)的指示符。圖2是外科醫(yī)生的控制臺(tái)16的透視圖。該科醫(yī)生的控制臺(tái)16包括左眼顯示器32和右眼顯示器34，以用于向醫(yī)生18提供能夠?qū)崿F(xiàn)深度感知的外科手術(shù)部位的帶坐標(biāo)的立體視圖?？刂婆_(tái)16還包括一個(gè)或多個(gè)輸入控制裝置36，該輸入控制裝置反過(guò)來(lái)又使病人側(cè)手推車(chē)22（圖1所示）能夠操縱一個(gè)或多個(gè)工具。該輸入控制裝置36將提供與其相關(guān)聯(lián)的工具26（圖1所示）相同的自由度，以便為外科醫(yī)生提供遙測(cè)，或提供輸入控制裝置36與工具26一體形成的感知，使得外科醫(yī)生具有直接控制該工具26的強(qiáng)烈感覺(jué)。為此，可以采用位置、力和觸覺(jué)反饋傳感器（未示出）以通過(guò)輸入控制裝置36將位置、力和觸覺(jué)感覺(jué)從工具26傳輸回外科醫(yī)生的手。外科醫(yī)生的控制臺(tái)16通常設(shè)置在和病人相同的房間中，使得外科醫(yī)生可以直接監(jiān)控手術(shù)過(guò)程，必要時(shí)可以實(shí)體地存在，并且和助手直接對(duì)話而不是通過(guò)電話或其他通信媒介。但是，外科醫(yī)生可以位于不同的房間中、完全不同的建筑物中或者允許遠(yuǎn)程外科手術(shù)過(guò)程的距病人的其他遠(yuǎn)程位置（即在無(wú)菌區(qū)域外操作）。圖3是電子手推車(chē)24的透視圖。該電子手推車(chē)24可以耦合內(nèi)窺鏡28并且可以包括處理器27，以測(cè)量和/或確定工具的夾具部件之間的分隔參數(shù)，并且響應(yīng)于該測(cè)量的分隔參數(shù)而確定夾緊成功的預(yù)測(cè)。處理器27還可以處理捕捉的圖像以用于隨后的顯示，例如在外科醫(yī)生的控制臺(tái)上或在本地和/或遠(yuǎn)程定位的其他任意合適的顯示器上顯示給外科醫(yī)生。圖4圖示說(shuō)明了機(jī)器人外科手術(shù)系統(tǒng)50（例如圖1的MIRS系統(tǒng)10），其中處理器58和顯示器60被描述為與電子手推車(chē)56和外科醫(yī)生的控制臺(tái)52分隔。正如上面所討論的，在微創(chuàng)手術(shù)過(guò)程中，外科醫(yī)生的控制臺(tái)52（例如圖1的外科醫(yī)生的控制臺(tái)16）能夠被外科醫(yī)生使用以控制病人側(cè)手推車(chē)（外科手術(shù)機(jī)器人）54（例如圖1中的病人側(cè)手推車(chē)22）。在用于夾緊身體組織的準(zhǔn)備中，外科醫(yī)生能夠命令病人側(cè)手推車(chē)54的工具以將身體組織抓握在末端執(zhí)行器的夾具部件之間。響應(yīng)于這種命令，處理器58能夠測(cè)量抓握該組織的夾具部件之間的分隔參數(shù)，并且隨后完全地或部分地根據(jù)該分隔參數(shù)而確定夾緊預(yù)測(cè)。夾緊預(yù)測(cè)的確定也可以包括抓握力、希望的夾緊力和處于夾緊配置的夾具部件之間的希望的距離。處理器58然后命令顯示器60向外科醫(yī)生顯示該預(yù)測(cè)的指示符。響應(yīng)于該指示符，外科醫(yī)生之后可以安全地進(jìn)行身體組織的夾緊或可以中止夾緊，并且重新定位該夾具，直至顯示器60指示夾緊成功的預(yù)測(cè)。圖5A和圖5B分別示出了病人側(cè)手推車(chē)22和外科手術(shù)工具62。外科手術(shù)工具26其中之一的外科手術(shù)工具62是具有用于抓握和夾緊身體組織的一組夾具部件的末端執(zhí)行器的一個(gè)示例。所示的病人側(cè)手推車(chē)22提供了對(duì)三種外科手術(shù)工具26和諸如用于捕捉手術(shù)過(guò)程的部位的圖像的立體內(nèi)窺鏡等成像裝置28的操控。操控通過(guò)具有多個(gè)機(jī)器人接頭的機(jī)器人機(jī)構(gòu)提供。成像裝置28和外科手術(shù)工具26可以通過(guò)病身體內(nèi)的切口而定位和操控，使得運(yùn)動(dòng)的遠(yuǎn)程中心保持在該切口處，以便使切口的尺寸最小。當(dāng)外科手術(shù)工具26的遠(yuǎn)端定位在成像裝置28的視場(chǎng)內(nèi)時(shí)，外科手術(shù)部位的圖像可以包括外科手術(shù)工具26的遠(yuǎn)端的圖像。通過(guò)獨(dú)立的致動(dòng)機(jī)構(gòu)的組織抓握和夾緊在許多實(shí)施例中，兩個(gè)獨(dú)立的致動(dòng)機(jī)構(gòu)用來(lái)控制末端執(zhí)行器的鉸接的夾具的鉸接。第一致動(dòng)機(jī)構(gòu)可以用來(lái)提供快速響應(yīng)/較小的力抓握模式，而第二致動(dòng)機(jī)構(gòu)可以用來(lái)提供較大的夾緊力模式，該夾緊力大于抓握力。在許多實(shí)施例中，用來(lái)提供快速響應(yīng)/較小的力鉸接模式的該第一致動(dòng)機(jī)構(gòu)是可向后驅(qū)動(dòng)的。在許多實(shí)施例中，用來(lái)提供較大的夾緊力鉸接模式的第二致動(dòng)機(jī)構(gòu)是不可向后驅(qū)動(dòng)的。在一些外科手術(shù)應(yīng)用中，利用獨(dú)立的致動(dòng)機(jī)構(gòu)可以是有益的，例如在電灼密封、釘合等在較大的力的夾具夾緊被用于實(shí)施外科手術(shù)工具的任務(wù)之前可能要求多個(gè)較小的力的夾具布置夾緊的應(yīng)用中。在許多實(shí)施例中，在快速響應(yīng)/較小的力抓握模式中的夾具的致動(dòng)由包括一對(duì)牽引線纜的線纜致動(dòng)機(jī)構(gòu)提供。在許多實(shí)施例中，該對(duì)線纜的第一線纜的牽引運(yùn)動(dòng)朝著閉合（抓握）配置鉸接所述被鉸接的夾具，而該對(duì)線纜的第二線纜的牽引運(yùn)動(dòng)朝著打開(kāi)（不抓握）配置鉸接所述被鉸接的夾具。在許多實(shí)施例中，該線纜致動(dòng)機(jī)構(gòu)是可向后驅(qū)動(dòng)的。在許多實(shí)施例中，處于較大的夾緊力模式中的夾具的致動(dòng)由包括絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪的絲杠致動(dòng)機(jī)構(gòu)提供。被驅(qū)動(dòng)的凸輪與鉸接的夾具上的匹配的凸輪表面接合，以便當(dāng)絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪處在其運(yùn)動(dòng)范圍的第一端時(shí)將鉸接的夾具保持在閉合（夾緊）配置中。此外，當(dāng)絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪處在其運(yùn)動(dòng)范圍的第二端（相對(duì)的端）時(shí)，被驅(qū)動(dòng)的凸輪不限制該鉸接的夾具的運(yùn)動(dòng)。換句話說(shuō)，匹配的凸輪表面被設(shè)置成使得絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪在一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)將引起所述鉸接的夾具的閉合，并且該絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪在相反方向的運(yùn)動(dòng)將允許（但并非迫使）該鉸接的夾具打開(kāi)到由凸輪表面提供的限度。通常，絲杠致動(dòng)機(jī)構(gòu)是不可向后驅(qū)動(dòng)的。在許多實(shí)施例中，末端執(zhí)行器的夾具部件的位置能夠由該線纜致動(dòng)機(jī)構(gòu)的位置確定，或如果由絲杠驅(qū)動(dòng)，則由絲杠的位置確定。圖6A是根據(jù)許多實(shí)施例的具有由兩個(gè)獨(dú)立的致動(dòng)機(jī)構(gòu)鉸接的夾具72的末端執(zhí)行器70的透視圖。該末端執(zhí)行器70包括末端執(zhí)行器底盤(pán)74、鉸接的夾具72和可拆卸的固定夾具76。該末端執(zhí)行器70經(jīng)由第一驅(qū)動(dòng)軸78、第二驅(qū)動(dòng)軸80和兩個(gè)驅(qū)動(dòng)線纜（未示出）致動(dòng)。第一驅(qū)動(dòng)軸78旋轉(zhuǎn)絲杠致動(dòng)機(jī)構(gòu)的絲杠82。第二驅(qū)動(dòng)軸80旋轉(zhuǎn)所述可拆卸的固定夾具/U形釘接頭復(fù)載機(jī)76的另一個(gè)絲杠（未示出）。在許多實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)軸78和/或第二驅(qū)動(dòng)軸80由定位在近端工具底盤(pán)中的驅(qū)動(dòng)特征件驅(qū)動(dòng)，末端執(zhí)行器70經(jīng)由器械軸與所述近端工具底盤(pán)耦接。在許多實(shí)施例中，該近端工具底盤(pán)構(gòu)造成可釋放地安裝到機(jī)器人工具操縱器。在許多實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)軸78和第二驅(qū)動(dòng)軸80經(jīng)由定位在近端工具底盤(pán)中的相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)特征件致動(dòng)。在許多實(shí)施例中，這些驅(qū)動(dòng)特征件由定位在近端工具底盤(pán)中的致動(dòng)器或電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。圖6B是根據(jù)許多實(shí)施例的圖6A的末端執(zhí)行器70的透視圖（為了更好地示出絲杠致動(dòng)機(jī)構(gòu)的組件，鉸接的夾具72被去除）。絲杠82被安裝以相對(duì)于末端執(zhí)行器基座74旋轉(zhuǎn)。絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪84與絲杠82耦接，使得絲杠82的選擇的旋轉(zhuǎn)能夠用來(lái)選擇性地沿著末端執(zhí)行器基座74中的凸輪槽86移動(dòng)絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪84。末端執(zhí)行器70包括樞軸銷(xiāo)88，其用來(lái)將鉸接的夾具72旋轉(zhuǎn)地耦接末端執(zhí)行器基座74。圖7A至圖10示出了致動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)該致動(dòng)機(jī)構(gòu)，末端執(zhí)行器以較小的力抓握模式在其夾具之間抓握身體組織，并且以較大的夾緊力在其夾具之間夾緊被抓握的身體組織。圖7A和圖7B說(shuō)明了圖6A和圖6B的絲杠致動(dòng)機(jī)構(gòu)。絲杠82具有遠(yuǎn)端軸頸表面96和與近端軸承98接合的近端軸頸表面。在許多實(shí)施例中，遠(yuǎn)端軸頸表面96被容納在位于凸輪槽86的遠(yuǎn)端的圓柱形塞孔內(nèi)。用于絲杠82的這種遠(yuǎn)端支撐物可以構(gòu)造成保持絲杠82避免過(guò)分?jǐn)[動(dòng)，并且在遠(yuǎn)端軸頸表面96和圓柱形塞孔之間具有相對(duì)大的間隙。該近端軸承98由末端執(zhí)行器基座74支撐，以便支撐絲杠82的近端。近端軸承98可以是有助于減小摩擦和磨損的滾珠軸承。遠(yuǎn)端軸承（未示出）可以由末端執(zhí)行器基座74支撐以便支撐絲杠82的遠(yuǎn)端，并且遠(yuǎn)端軸承可以是滾珠軸承。絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪84包括構(gòu)造成與絲杠82的外部螺紋配合的螺紋孔。絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪84包括構(gòu)造成與凸輪槽86的對(duì)應(yīng)的頂部和底部表面相互作用的頂部和底部表面。絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪84和凸輪槽86之間的相互作用防止絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪84相對(duì)于凸輪槽86旋轉(zhuǎn)，這種旋轉(zhuǎn)將使絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪84響應(yīng)于絲杠的旋轉(zhuǎn)而沿凸輪槽86移動(dòng)。鉸接的夾具72包括匹配的凸輪表面94，其構(gòu)造成使得絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪84沿著凸輪槽86的位置確定鉸接的夾具72繞樞軸銷(xiāo)88的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的程度被絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪84約束。該鉸接的夾具72包括第一近側(cè)100和被中間槽分隔的第二近側(cè)102。當(dāng)鉸接的夾具72經(jīng)由樞軸銷(xiāo)88與末端執(zhí)行器基座74耦接時(shí)，該第一和第二近側(cè)被設(shè)置在末端執(zhí)行器基座74的相對(duì)兩側(cè)上。第一和第二近側(cè)100、102中的每個(gè)均包括限定匹配的凸輪表面94并且提供絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪84和近側(cè)100、102之間的間隙的凹進(jìn)區(qū)域。當(dāng)絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪84位于凸輪槽86處或在其近端附近（靠近其在圖7A和圖7B中所示的位置）時(shí)，絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪84和鉸接的夾具72的匹配的凸輪表面94之間的接觸將該鉸接的夾具保持在夾緊配置中。當(dāng)絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪84位于在凸輪槽86的遠(yuǎn)端時(shí)，該鉸接的夾具繞樞軸銷(xiāo)88的旋轉(zhuǎn)位置在夾緊配置（其中在該絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪84和鉸接的夾具72的匹配凸輪表面94之間存在間隙）和打開(kāi)配置（其中在絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪84和鉸接的夾具72的匹配凸輪表面94之間可以存在或可以不存在間隙）之間的旋轉(zhuǎn)位置的范圍內(nèi)不受絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪84的約束。對(duì)于絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪84在凸輪槽86的近端和遠(yuǎn)端之間的位置，不受約束的運(yùn)動(dòng)的范圍可以根據(jù)所用的凸輪表面而變化。在每個(gè)近側(cè)100、102中利用凹進(jìn)部分限定該鉸接的夾具72的匹配凸輪表面94提供了許多益處。例如，與延伸通過(guò)近側(cè)的橫向槽相對(duì)的凹進(jìn)部分的使用為鉸接的夾具的近側(cè)100、102提供了連續(xù)的外表面，這比橫向槽開(kāi)口更少可能阻礙病人組織。沒(méi)有橫向槽與具有橫向槽的近側(cè)相比也有助于硬化近側(cè)100、102，并由此提供增大的夾緊硬度。這樣的近側(cè)100、102在兩個(gè)平面中可以具有增強(qiáng)的硬度，這能夠有助于在存在外力的情況下保持鉸接的夾具72的對(duì)齊。在兩個(gè)平面中的這種增加的硬度在一些外科手術(shù)應(yīng)用中可以是有益的，例如，在對(duì)保持U形釘和形成該U形釘?shù)蔫F砧袋之間的對(duì)齊有益的組織釘合中。而且，利用凹進(jìn)部分代替橫向槽與具有包含橫向開(kāi)口槽的近側(cè)的致動(dòng)機(jī)構(gòu)相比還提供了較少可能被外部材料堵塞的致動(dòng)機(jī)構(gòu)。絲杠致動(dòng)機(jī)構(gòu)可以構(gòu)造成在末端執(zhí)行器的鉸接的夾具和相對(duì)的夾具之間提供希望的夾緊力。例如，在許多實(shí)施例中，絲杠致動(dòng)機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成在鉸接的夾具72的末端（距樞軸銷(xiāo)88大約2英寸）提供至少20磅的夾緊力。在許多實(shí)施例中，絲杠致動(dòng)機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成在鉸接的夾具72的末端提供至少50磅的夾緊力。在許多實(shí)施例中，為了在鉸接的夾具72的末端產(chǎn)生50磅的夾緊力，對(duì)絲杠82的輸入轉(zhuǎn)矩是大約0.1牛米，并且絲杠82具有大約30匝。絲杠致動(dòng)機(jī)構(gòu)可以用可獲得的材料和組件制造。例如，絲杠致動(dòng)機(jī)構(gòu)的許多組件可以用可獲得的不銹鋼制造。絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪84可以被涂覆（例如，TiN）以減少與其抵靠摩擦的表面（例如，絲杠82、末端執(zhí)行器基座74、鉸接的夾具72的近側(cè)100、102）的摩擦。絞合的線纜可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)第一致動(dòng)機(jī)構(gòu)。圖8A至圖8F說(shuō)明了根據(jù)許多實(shí)施例的線纜致動(dòng)機(jī)構(gòu)110的組件。如上所述，絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪84可以定位在凸輪槽86的遠(yuǎn)端（即，樞軸銷(xiāo)88附近）。如上所述，對(duì)于絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪84的這種遠(yuǎn)端位置，鉸接的夾具72繞樞軸銷(xiāo)88的旋轉(zhuǎn)位置不約束鉸接的夾具72的旋轉(zhuǎn)位置的范圍。因此，鉸接的夾具72繞樞軸銷(xiāo)88的旋轉(zhuǎn)位置可以由線纜致動(dòng)機(jī)構(gòu)110控制。線纜致動(dòng)機(jī)構(gòu)110可操作為在閉合配置和打開(kāi)配置之間變化鉸接的夾具的旋轉(zhuǎn)位置。線纜致動(dòng)機(jī)構(gòu)110包括一對(duì)牽引線纜112、114。線纜致動(dòng)機(jī)構(gòu)110還包括用來(lái)朝著閉合配置繞樞軸銷(xiāo)88旋轉(zhuǎn)鉸接的夾具72的第一聯(lián)動(dòng)裝置116，以及用來(lái)朝著打開(kāi)配置繞樞軸銷(xiāo)88旋轉(zhuǎn)鉸接的夾具72的類(lèi)似的第二聯(lián)動(dòng)裝置118。第一聯(lián)動(dòng)裝置116（圖8A和8B所示）包括旋轉(zhuǎn)連桿120，其經(jīng)由樞軸銷(xiāo)122安裝以用于相對(duì)于末端執(zhí)行器基座74旋轉(zhuǎn)。連接連桿124經(jīng)由樞軸銷(xiāo)126和樞軸銷(xiāo)128將旋轉(zhuǎn)連桿120耦接到鉸接的夾具72。第一聯(lián)動(dòng)裝置116經(jīng)由牽引線纜112的牽引運(yùn)動(dòng)而鉸接。在操作中，牽引線纜112的牽引運(yùn)動(dòng)繞樞軸銷(xiāo)122沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)所述旋轉(zhuǎn)連桿120。引起的連接連桿124的運(yùn)動(dòng)繞樞軸銷(xiāo)88沿逆時(shí)針?lè)较虺]合配置旋轉(zhuǎn)鉸接的夾具72。線纜致動(dòng)機(jī)構(gòu)110的第二聯(lián)動(dòng)裝置118（圖8C至圖8F中所示）包括與第一聯(lián)動(dòng)裝置116類(lèi)似的組件，例如，經(jīng)由樞軸銷(xiāo)132安裝以用于相對(duì)于末端執(zhí)行器基座74旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)連桿130，以及經(jīng)由兩個(gè)樞軸銷(xiāo)136、138將旋轉(zhuǎn)連桿130耦接到鉸接的夾具72的連接連桿134。該第二聯(lián)動(dòng)裝置118經(jīng)由牽引線纜114的牽引運(yùn)動(dòng)而鉸接。第二聯(lián)動(dòng)裝置118構(gòu)造成使得牽引線纜114的牽引運(yùn)動(dòng)繞樞軸銷(xiāo)88朝著打開(kāi)配置旋轉(zhuǎn)鉸接的夾具72。在許多實(shí)施例中，第二聯(lián)動(dòng)裝置118的連接連桿134和旋轉(zhuǎn)連桿130之間的樞軸銷(xiāo)136與第一聯(lián)動(dòng)裝置116的連接連桿124和旋轉(zhuǎn)連桿120之間的樞軸銷(xiāo)126的相位相差180度。線纜致動(dòng)機(jī)構(gòu)110的牽引線纜112、114的協(xié)同的牽引和延伸用來(lái)在打開(kāi)和閉合配置之間鉸接所述鉸接的夾具72。為了最好地提供相等并相對(duì)的線纜運(yùn)動(dòng)（并且因而保持如下所述的絞盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的線纜張力），用于樞軸銷(xiāo)122、132的公共旋轉(zhuǎn)軸線被構(gòu)造成當(dāng)鉸接的夾具72閉合（或接近閉合）并且當(dāng)鉸接的夾具72再次打開(kāi)（或接近打開(kāi)）時(shí)位于包含樞軸銷(xiāo)128、138的旋轉(zhuǎn)軸線的平面內(nèi)。連接連桿124、134繞用于第一和第二聯(lián)動(dòng)裝置116、118的這個(gè)相同的平面對(duì)稱(chēng)地相對(duì)地裝配。樞軸銷(xiāo)122、126之間的距離和樞軸銷(xiāo)132、136之間的距離對(duì)于第一和第二聯(lián)動(dòng)裝置116、118兩者是相同的，并且樞軸銷(xiāo)126、128之間的距離和樞軸銷(xiāo)136、138之間的距離對(duì)于第一和第二聯(lián)動(dòng)裝置116、118兩者是相同的。圖9A和圖9B說(shuō)明了根據(jù)許多實(shí)施例的經(jīng)由其他線纜致動(dòng)機(jī)構(gòu)140的鉸接的夾具72的鉸接。在線纜致動(dòng)機(jī)構(gòu)的實(shí)施例140中，第一牽引線纜142和第二牽引線纜144與鉸接的夾具72的近端直接耦接。第一牽引線纜142繞第一滑輪146纏繞，使得第一牽引線纜142的牽引運(yùn)動(dòng)使鉸接的夾具72繞樞軸銷(xiāo)88朝著夾緊配置旋轉(zhuǎn)。第二牽引線纜144繞第二滑輪148纏繞，以便第二牽引線纜144的牽引運(yùn)動(dòng)使鉸接的夾具72繞樞軸銷(xiāo)88朝著打開(kāi)配置旋轉(zhuǎn)。因此，線纜致動(dòng)機(jī)構(gòu)140的第一和第二牽引線纜的協(xié)同的牽引和延伸用來(lái)在打開(kāi)配置和夾緊配置之間鉸接所述鉸接的夾具72。為了最好地提供相等并相對(duì)的線纜運(yùn)動(dòng)（并且因而保持如下所述的絞盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的線纜張力），由線纜142繞樞軸銷(xiāo)88規(guī)定的圓弧的半徑與由線纜144繞樞軸銷(xiāo)88規(guī)定的半徑是基本相同的。在許多實(shí)施例中，線纜（即，較小的力）致動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一對(duì)牽引線纜，其經(jīng)由設(shè)置在近端工具底盤(pán)中的致動(dòng)特征件致動(dòng)。該近端工具底盤(pán)構(gòu)造成可釋放地安裝到具有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)器人工具操縱器，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可操作地與致動(dòng)特征件耦接。例如，這對(duì)牽引線纜能夠繞設(shè)置在近端工具底盤(pán)中的絞盤(pán)纏繞。當(dāng)近端工具底盤(pán)安裝到機(jī)器人工具操縱器時(shí)，所述絞盤(pán)可以可操作地與機(jī)器人工具操縱器的絞盤(pán)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)耦接。絞盤(pán)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇的旋轉(zhuǎn)可以用來(lái)產(chǎn)生該絞盤(pán)的對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)。絞盤(pán)的旋轉(zhuǎn)能夠用來(lái)產(chǎn)生牽引線纜的協(xié)同的延伸和縮回。如上所述，牽引線纜的協(xié)同的致動(dòng)能夠用來(lái)產(chǎn)生末端執(zhí)行器的鉸接的夾具的對(duì)應(yīng)的鉸接。在許多實(shí)施例中，快速響應(yīng)/較小的力模式由可向后驅(qū)動(dòng)的線纜致動(dòng)機(jī)構(gòu)提供。例如，施加于鉸接的夾具的外力能夠用來(lái)朝著夾緊配置旋轉(zhuǎn)該鉸接的夾具并且向后驅(qū)動(dòng)線纜致動(dòng)機(jī)構(gòu)。通過(guò)包括繞絞盤(pán)纏繞的一對(duì)牽引線纜的線纜致動(dòng)機(jī)構(gòu)，朝著閉合配置旋轉(zhuǎn)該鉸接的夾具的外力在一個(gè)牽引線纜中產(chǎn)生增大的張力，而在另一個(gè)牽引線纜中產(chǎn)生減小的張力，因而，引起絞盤(pán)響應(yīng)于此的旋轉(zhuǎn)。正如所知道的，這種線纜驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以構(gòu)造成具有針對(duì)可向后驅(qū)動(dòng)性的足夠的效率。同樣，施加到鉸接的夾具的外力能夠用來(lái)朝著打開(kāi)配置旋轉(zhuǎn)鉸接的夾具，并且向后驅(qū)動(dòng)線纜致動(dòng)機(jī)構(gòu)。如上所述，可向后驅(qū)動(dòng)的快速響應(yīng)/較小的力致動(dòng)機(jī)構(gòu)提供了許多益處?？商鎿Q的機(jī)構(gòu)可以用來(lái)提供快速響應(yīng)/較小的力致動(dòng)模式。例如，可以使用包括推/拉桿的致動(dòng)機(jī)構(gòu)。圖10是說(shuō)明了如上所述的絲杠致動(dòng)機(jī)構(gòu)的組件的剖視圖。所示的組件包括絲杠82、絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪84、末端執(zhí)行器基座74中的凸輪槽86、遠(yuǎn)端軸頸表面96、末端執(zhí)行器基座中的圓柱形塞孔154以及由末端執(zhí)行器基座74支撐的近端軸承98。圖11是根據(jù)許多實(shí)施例的工具配件170的簡(jiǎn)化的透視簡(jiǎn)圖。該工具配件170包括近端致動(dòng)機(jī)構(gòu)172、具有近端和遠(yuǎn)端的細(xì)長(zhǎng)軸174、設(shè)置在該軸的遠(yuǎn)端的工具主體176、在夾緊配置和打開(kāi)配置之間相對(duì)于該工具主體176可移動(dòng)的夾具178、與該夾具耦接的第一致動(dòng)機(jī)構(gòu)和與該夾具耦接的第二致動(dòng)機(jī)構(gòu)。該第一致動(dòng)機(jī)構(gòu)是可操作的，以在夾緊配置和打開(kāi)配置之間相對(duì)于工具主體改變?cè)搳A具的位置。該第二致動(dòng)機(jī)構(gòu)具有將夾具保持在夾緊配置的第一配置和該夾具相對(duì)于工具主體的位置不受第二致動(dòng)機(jī)構(gòu)的約束的第二配置。該第一致動(dòng)機(jī)構(gòu)與近端致動(dòng)機(jī)構(gòu)可操作地耦接。在許多實(shí)施例中，第一致動(dòng)機(jī)構(gòu)包括由近端致動(dòng)機(jī)構(gòu)致動(dòng)的一對(duì)牽引線纜。第二致動(dòng)機(jī)構(gòu)與近端致動(dòng)機(jī)構(gòu)可操作地耦接。在許多實(shí)施例中，第二致動(dòng)機(jī)構(gòu)包括位于工具主體中的絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪，所述絲杠驅(qū)動(dòng)的凸輪經(jīng)由從近端致動(dòng)機(jī)構(gòu)延伸通過(guò)細(xì)長(zhǎng)軸174的驅(qū)動(dòng)軸由近端致動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。雖然工具配件170已經(jīng)描述為具有第一和第二致動(dòng)機(jī)構(gòu)，但是在一些實(shí)施例中，工具配件170可以構(gòu)造為具有由可變力電機(jī)驅(qū)動(dòng)的單個(gè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得該工具能夠通過(guò)單個(gè)致動(dòng)機(jī)構(gòu)用相對(duì)小的力抓握身體組織，并且隨后能夠以較大的夾緊力充分夾緊被抓握的身體組織。所述工具配件170可以構(gòu)造成用于各種應(yīng)用中。例如，該工具配件170可以構(gòu)造成手持式裝置，具有用在近端致動(dòng)機(jī)構(gòu)中的手動(dòng)和/或自動(dòng)的致動(dòng)。該工具配件170還可以構(gòu)造成用在外科手術(shù)應(yīng)用中，例如電灼密封、釘合等。該工具配件170可以具有微創(chuàng)機(jī)器人外科手術(shù)之外的應(yīng)用，例如，用在非機(jī)器人微創(chuàng)外科手術(shù)、非微創(chuàng)的機(jī)器人外科手術(shù)、非機(jī)器人非微創(chuàng)外科手術(shù)以及利用公開(kāi)的冗余的夾具致動(dòng)可以帶來(lái)益處的其他應(yīng)用。冗余的夾具致動(dòng)可以用來(lái)鉸接機(jī)器人工具末端執(zhí)行器的夾具。例如，圖12示意地示出了利用冗余的夾具致動(dòng)的機(jī)器人工具180。該機(jī)器人工具180包括近端工具底盤(pán)182、驅(qū)動(dòng)電機(jī)184、器械軸186、遠(yuǎn)端末端執(zhí)行器188、第一致動(dòng)機(jī)構(gòu)部分190和第二致動(dòng)機(jī)構(gòu)192。該遠(yuǎn)端末端執(zhí)行器188包括鉸接的夾具194。該近端工具底盤(pán)182可釋放地安裝到機(jī)器人工具操縱器196，該機(jī)器人工具操縱器196具有第一驅(qū)動(dòng)器198以及第一致動(dòng)機(jī)構(gòu)部分200，當(dāng)近端工具底盤(pán)182安裝到機(jī)器人工具操縱器196時(shí)，第一致動(dòng)機(jī)構(gòu)部分200與該機(jī)器人工具180的第一致動(dòng)機(jī)構(gòu)部分190可操作地耦接。該器械軸186具有鄰近該工具底盤(pán)182的近端和鄰近該末端執(zhí)行器188的遠(yuǎn)端。當(dāng)工具底盤(pán)182安裝到工具操縱器196以便在打開(kāi)配置和閉合配置之間鉸接末端執(zhí)行器188時(shí)，該第一致動(dòng)機(jī)構(gòu)（包括部分200和部分190）將第一驅(qū)動(dòng)器198耦接于鉸接的夾具194。該第二致動(dòng)機(jī)構(gòu)192將驅(qū)動(dòng)電機(jī)184耦接于鉸接的夾具194，以便將末端執(zhí)行器從打開(kāi)配置鉸接成夾緊/閉合配置。該第一致動(dòng)機(jī)構(gòu)可以是線纜致動(dòng)機(jī)構(gòu)，例如上面描述的提供快速響應(yīng)/較小的力模式的線纜致動(dòng)機(jī)構(gòu)。在許多實(shí)施例中，該第一致動(dòng)機(jī)構(gòu)是可向后驅(qū)動(dòng)的。第二致動(dòng)機(jī)構(gòu)可以包括將驅(qū)動(dòng)電機(jī)184耦接于絲杠致動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)軸，例如，上面描述的提供較大的夾緊力模式的絲杠致動(dòng)機(jī)構(gòu)。在許多實(shí)施例中，該第二致動(dòng)機(jī)構(gòu)是不可向后驅(qū)動(dòng)的。在兩種模式中，夾具部件的位置通過(guò)與末端執(zhí)行器188耦接的PSM得到。通過(guò)在身體組織與末端執(zhí)行器抓握期間由PSM獲得的位置數(shù)據(jù)，處理器191能夠確定分隔參數(shù)和以?shī)A緊力用末端執(zhí)行器夾緊成功的關(guān)聯(lián)的預(yù)測(cè)。圖13A-13C說(shuō)明了末端執(zhí)行器188的分隔參數(shù)的示例并且示出了在抓握和夾緊位置中的末端執(zhí)行器188。圖13A示出了末端執(zhí)行器188的夾具，其中分隔參數(shù)是夾具部件的末端之間的距離，或者可以是夾具部件之間的角度。圖13B示出了以抓握力（Fg）將身體組織（T）抓握在夾具部件之間的末端執(zhí)行器188。在這個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)以已知的力Fg將身體組織T抓握在夾具部件之間時(shí)，所述系統(tǒng)測(cè)量所述分隔參數(shù)。作為響應(yīng)，該系統(tǒng)在用戶(hù)界面上提供關(guān)于以較大的夾緊力（Fc）夾緊該被抓握的身體組織T是否更趨向于成功的指示。夾緊成功的可能性的指示可以完全或部分地基于分隔參數(shù)，但是也可以基于額外的因素，包括但不限于：身體組織（T）的類(lèi)型（例如，腸、胃）、身體組織的厚度、希望的夾緊力Fc以及在完全夾緊的狀態(tài)中夾具部件之間的希望的分隔。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，要求保護(hù)的系統(tǒng)可以響應(yīng)于小于閾值或希望的抓握分隔的抓握分隔參數(shù)而提供關(guān)于以?shī)A緊力Fc夾緊該被抓握的組織的可能性的指示。可選地，如果測(cè)量的分隔大于預(yù)定的分隔參數(shù)，則該系統(tǒng)可以向使用者提供夾緊可能不成功的指示。預(yù)定的分隔參數(shù)可以根據(jù)上面說(shuō)明的任何額外的因素而變化。圖13C示出了用夾緊力Fc成功地將身體組織T夾緊在夾具部件之間的末端執(zhí)行器188，該夾緊力在大于抓握力Fg的希望的力的范圍內(nèi)。圖14A-14B示出了以抓握力Fg抓握身體組織T的末端執(zhí)行器188的兩個(gè)示例。圖14A示出其中在抓握所述組織小于以給定的希望的夾緊力Fc和/或希望的夾緊分隔的夾緊預(yù)測(cè)確定的預(yù)定的抓握分隔或目標(biāo)分隔（St）時(shí)末端執(zhí)行器188的夾具之間的實(shí)際分隔（Sa）的一個(gè)示例。在這個(gè)示例中，該系統(tǒng)將預(yù)測(cè)成功的夾緊并且在用戶(hù)界面上向外科醫(yī)生提供所述預(yù)測(cè)的指示。圖14B示出一個(gè)示例，其中由于在末端執(zhí)行器的夾具之間的組織滑動(dòng)或不足夠的組織，身體組織被定位成使得夾緊可能是不成功的。在這個(gè)示例中，末端執(zhí)行器188的夾具之間的實(shí)際測(cè)量的分隔（Sa）大于預(yù)定的分隔或目標(biāo)分隔（St），所述預(yù)定的分隔或目標(biāo)分隔（St）通過(guò)以給定的夾緊力Fc和/或夾緊分隔的夾緊預(yù)測(cè)而確定。在這個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)將預(yù)測(cè)夾緊可能是不成功的并且在用戶(hù)界面上向外科醫(yī)生提供該預(yù)測(cè)的指示。在提供夾緊可能不成功的指示之后，在沒(méi)有來(lái)自使用者的另外的輸入的情況下，所述系統(tǒng)可以防止外科醫(yī)生夾緊。圖15A-15B說(shuō)明了在系統(tǒng)10的用戶(hù)界面顯示器60上的關(guān)于夾緊被抓握的組織是否可能成功的指示。通常，在外科手術(shù)期間，除了夾緊預(yù)測(cè)的指示符之外，用戶(hù)界面顯示器60還顯示外科手術(shù)工具末端執(zhí)行器的圖像和/或視覺(jué)表示。在外科手術(shù)過(guò)程期間，夾緊預(yù)測(cè)的指示可以重疊在用戶(hù)界面顯示器上的圖像上，以便無(wú)縫地將該特征并入外科手術(shù)過(guò)程中。優(yōu)選地，夾緊預(yù)測(cè)指示符只有在外科醫(yī)生在為夾緊做準(zhǔn)備而實(shí)施組織抓握時(shí)才出現(xiàn)。夾緊預(yù)測(cè)的指示促進(jìn)了在外科手術(shù)期間由外科醫(yī)生成功地夾緊身體組織，同時(shí)使由于不成功的夾緊所引起的潛在的組織損壞最小。圖15A示出了具有重疊在該屏幕的右下角區(qū)域上的夾緊預(yù)測(cè)指示符250的顯示器60，其中該指示符預(yù)測(cè)夾緊更可能成功。圖15B示出了具有重疊在該屏幕的右下角區(qū)域上的夾緊預(yù)測(cè)指示符250的顯示器60，其中該指示符指示夾緊將可能不成功的預(yù)測(cè)。通常，由于與身體組織相互干擾，外科醫(yī)生將不能借助于內(nèi)窺鏡顯現(xiàn)整個(gè)外科手術(shù)工具，或者外科醫(yī)生可以觀察該工具的視覺(jué)表示。在圖15A-15B中，在顯示器60上的末端執(zhí)行器189的夾具的圖示表示被夸大，并且通常外科醫(yī)生可能不能夠單獨(dú)從觀察顯示器60上的外科手術(shù)工具的圖像而確定夾緊是否將成功。圖16A-16B示出了夾緊預(yù)測(cè)指示符250的額外的示例。圖16A示出了指示符的一個(gè)示例，其中該夾緊預(yù)測(cè)是可能夾緊成功的梯度。該系統(tǒng)和方法可以根據(jù)各種因素確定該梯度內(nèi)的預(yù)測(cè)，包括但不限于：抓握組織的夾具之間的實(shí)際的分隔和預(yù)定的目標(biāo)分隔之間的差、組織的類(lèi)型、組織的厚度或希望的夾緊力和/或夾緊分隔。例如，當(dāng)夾具抓握組織時(shí)該預(yù)定的分隔可以在可接受的抓握分隔的范圍內(nèi)，并且明顯在該預(yù)定的抓握分隔的范圍之外的實(shí)際測(cè)量的抓握分隔是較少可能夾緊成功的。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，如果實(shí)際測(cè)量的分隔在0-2度內(nèi)，于是該系統(tǒng)將顯示99%的夾緊成功的可能性的指示符。當(dāng)測(cè)量的分隔從2度增加到8度時(shí)，成功可能性以單調(diào)遞減的關(guān)系減小，例如從99%下降到10%。圖16B示出了具有指示符的實(shí)施例，該指示符在兩個(gè)設(shè)置即預(yù)測(cè)的夾緊成功設(shè)置和預(yù)測(cè)的夾緊失敗設(shè)置之間轉(zhuǎn)換。在這個(gè)示例中，指示符僅是燈，當(dāng)照亮?xí)r，指示夾緊更可能成功，而當(dāng)變暗時(shí)，指示夾緊成功是不可能的。圖17-19圖示地說(shuō)明了要求保護(hù)的方法的實(shí)施例。圖17是示例性方法300的簡(jiǎn)化的圖示。方法300包括測(cè)量以已知的抓握力抓握組織的兩個(gè)夾具之間的分隔的步驟302，和當(dāng)以較大的夾緊力夾緊在兩個(gè)夾具之間的被抓握的組織時(shí)在用戶(hù)界面上指示夾緊可能成功或失敗的步驟304。圖18是方法310的簡(jiǎn)化的圖示，該方法310還包括通常響應(yīng)于來(lái)自使用者的命令通過(guò)該系統(tǒng)以抓握力在兩個(gè)夾具之間抓握身體組織的步驟312和步驟318，在步驟318中，在該系統(tǒng)已經(jīng)測(cè)量了夾具之間的分隔并且分別在步驟314和316提供預(yù)測(cè)的夾緊成功的指示之后，響應(yīng)于來(lái)自使用者的夾緊該組織的命令而以?shī)A緊力在夾具之間夾緊該身體組織。圖19是方法320的簡(jiǎn)化的圖示，該方法320進(jìn)一步包括在該系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)行提供夾緊可能成功的指示的步驟332之后，響應(yīng)于來(lái)自使用者的重新定位該夾具的命令而將夾具重新定位在身體組織上的步驟334。圖20-21示出了說(shuō)明要求保護(hù)的方法的實(shí)施例的流程圖。圖20是示出要求保護(hù)的方法的實(shí)施例的流程圖，其中在身體組織已經(jīng)抓握在夾具之間之后（MTM抓握在組織上閉合），該系統(tǒng)從PSM讀取該分隔（夾具角度）。如果分隔（角度）小于預(yù)定的分隔（閾值角度），則系統(tǒng)指示使用者夾緊可能成功。如果該分隔（角度）不小于預(yù)定的分隔（閾值），則該系統(tǒng)指示使用者夾緊可能不成功。如果使用者對(duì)系統(tǒng)提供輸入以?shī)A緊（按下藍(lán)色踏板），則該系統(tǒng)繼續(xù)進(jìn)行被抓握在夾具內(nèi)的組織的夾緊。圖20是示出并入在外科手術(shù)系統(tǒng)中的要求保護(hù)的方法的實(shí)施例的流程圖，該外科手術(shù)系統(tǒng)用于通過(guò)將U形釘發(fā)射到被夾緊的組織中而夾緊并密封該身體組織。在圖20-21中，該系統(tǒng)可以要求使用者輸入，例如在進(jìn)行選擇的動(dòng)作之前按下藍(lán)色或黃色踏板。圖22A-22B說(shuō)明了在系統(tǒng)10的用戶(hù)界面顯示器60上的關(guān)于繼續(xù)進(jìn)行被夾緊的組織的釘合是否可取的指示。該指示可以?xún)H僅是繼續(xù)進(jìn)行釘合是否安全的指示符，或還可以包括用于示出在用末端執(zhí)行器189夾緊組織之后逝去的時(shí)間（或可替換地為倒計(jì)時(shí)）的計(jì)時(shí)器。該指示符250可以類(lèi)似于圖15A-15B中示出的指示符，但是，還可以包括上面描述的特征。釘合安全指示符和/或計(jì)時(shí)器特征有利的是在可以通過(guò)擠出被釘合的組織內(nèi)的液體（例如血）以稍稍減少被夾緊的組織的厚度之前允許被夾緊的組織保持夾緊達(dá)指定的時(shí)間量。減少被夾緊的組織中的液體量是有利的，因?yàn)槠淇梢詼p少在釘合期間或釘合之后從U形釘插入點(diǎn)流血的可能性。通常，當(dāng)組織被恰當(dāng)?shù)貖A緊在末端執(zhí)行器189的夾具之間時(shí)，需要有限的時(shí)間量以用于夾緊的組織在開(kāi)始釘合之前的按壓（例如，從該夾具之間的組織中擠出液體）。用于充分地按壓并減少液體所需要的時(shí)間量可以根據(jù)下述方面而變化：U形釘?shù)念?lèi)型和尺寸、釘合機(jī)和/或夾緊的類(lèi)型、以及被夾緊的組織的類(lèi)型和厚度。例如，在進(jìn)行腸組織的釘合時(shí)，已經(jīng)顯示出在該組織的釘合之前夾緊之后等待至少一分鐘明顯減少了由釘合引起的出血量；但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)明白，等待的持續(xù)時(shí)間能夠少于一分鐘或多于一分鐘，這通常取決于該手術(shù)過(guò)程和被釘合的組織。此外，釘合之后保持該組織的夾緊還可以減少被釘合的組織的出血并促進(jìn)止血。該指示符可以提供已經(jīng)逝去的時(shí)間（或從推薦的等待時(shí)間的倒計(jì)時(shí)），使得所述系統(tǒng)和/或外科醫(yī)生能夠認(rèn)識(shí)到所要求的時(shí)間已經(jīng)逝去并且繼續(xù)進(jìn)行釘合是安全的。在其他實(shí)施例中，額外的指示符消息（例如，“等待釘合”、“繼續(xù)進(jìn)行釘合”）可以幫助向外科醫(yī)生指示繼續(xù)進(jìn)行被夾緊的組織的釘合是可取的。這種指示可以包括但不限于，時(shí)間指示符顯示器中的顏色的變化、該顯示器上的背景顏色的變化、光線、聲音或適合向外科醫(yī)生傳達(dá)釘合安全和/或夾緊持續(xù)時(shí)間的任何其他指示符。推薦的夾緊等待時(shí)間可以根據(jù)該手術(shù)過(guò)程的任意變量預(yù)先設(shè)置在所述系統(tǒng)中，或可替換地，可以由外科醫(yī)生輸入。在上面描述的實(shí)施例的圖22中，外科醫(yī)生已經(jīng)用末端執(zhí)行器189的夾具成功地夾緊組織，對(duì)此的表示在顯示器60上可見(jiàn)。在該顯示器60的右下角中的指示符250指示夾緊已經(jīng)完成并且還指示外科醫(yī)生“等待釘合”的信息，同時(shí)計(jì)時(shí)器指示從該組織被成功地夾緊之后已經(jīng)逝去的時(shí)間。在這個(gè)實(shí)施例中，釘合之前推薦的等待時(shí)間是一分鐘。如圖22B所示，在一分鐘已經(jīng)逝去之后，指示符250用“進(jìn)行釘合”的消息顯示逝去的時(shí)間，其后，外科醫(yī)生可以繼續(xù)進(jìn)行該夾緊的組織的釘合。在可替換的實(shí)施例中，在組織的釘合之后，計(jì)時(shí)器可以重新起動(dòng)，以便使外科醫(yī)生能夠保持被釘合的組織的夾緊。應(yīng)當(dāng)理解，本文中描述的示例和實(shí)施例用于說(shuō)明性目的，并且鑒于此的各種修改或變化將對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員存在啟示并且被包括在本申請(qǐng)的精神和范圍內(nèi)以及所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。各種不同的組合是可行的，并且這些組合被認(rèn)為是本發(fā)明的部分。