相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2006年12月1日提交的名稱為“用于腔內(nèi)手術(shù)的系統(tǒng)和方法”的臨時申請60/872,155以及于2007年3月30日提交的名稱為“直接驅(qū)動式內(nèi)窺鏡系統(tǒng)和方法”的臨時申請60/909,219的優(yōu)先權(quán)，這兩個申請?jiān)诖送ㄟ^引用并入本文。

背景技術(shù)：

極小侵襲性手術(shù)工具，例如內(nèi)窺鏡和腹腔鏡裝置，可提供通至手術(shù)部位的手術(shù)入路并最小化對患者的創(chuàng)傷。雖然這種治療裝置日益增強(qiáng)的能力允許醫(yī)生經(jīng)過傳統(tǒng)的極小侵襲性的路線執(zhí)行更為多樣的手術(shù)，但是進(jìn)一步的精細(xì)改進(jìn)可允許經(jīng)過侵襲性更小的路線的手術(shù)入路。目前已提出一些機(jī)械系統(tǒng)來允許經(jīng)由天然孔道的手術(shù)入路。使用者界面遠(yuǎn)離手術(shù)工具和/或端執(zhí)行器。不幸的是，這些系統(tǒng)通常昂貴且復(fù)雜。此外，這些系統(tǒng)不能提供傳統(tǒng)裝置可提供的觸覺使用者反饋。

因此，有理由對傳統(tǒng)的極小侵襲性手術(shù)裝置進(jìn)行進(jìn)一步的精細(xì)改進(jìn)，并且存在開發(fā)新的手術(shù)系統(tǒng)的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本文描述各種用于驅(qū)動工具的系統(tǒng)和方法。在一個方面，所述工具可經(jīng)由傳遞到遠(yuǎn)端工作區(qū)域的使用者輸入力來驅(qū)動。以下描述的各種系統(tǒng)的工具和/或其它元件響應(yīng)使用者輸入力能夠以多個自由度移動。本文描述的系統(tǒng)還能夠幫助控制所述多個自由度。例如，多個自由度可僅用單手致動。

在一個實(shí)施例中，提供一種包括引導(dǎo)管的系統(tǒng)。所述引導(dǎo)管可包括在該引導(dǎo)管中的用于傳輸手術(shù)器械的至少一個通道。在一個方面，多個手術(shù)器械可通過所述引導(dǎo)管中的一個或多個通道傳輸。所述引導(dǎo)管可為系統(tǒng)提供至少一個自由度，而在另一實(shí)施例中可提供多個自由度。

在一個方面，所述引導(dǎo)管可接納柔性內(nèi)窺鏡或其它可視化器具，以允許對手術(shù)部位可視化。在另一方面，所述引導(dǎo)管可接納用于組織修復(fù)、鑒定和/或切除的工具。內(nèi)窺鏡、引導(dǎo)管和/或工具可為系統(tǒng)提供另外的自由度。例如，所述工具可通過手動控制提供至少一個自由度，并且在其它方面，提供兩個或更多個自由度。

在另一方面，所述引導(dǎo)管、工具和/或光學(xué)裝置可與支撐框架一起工作。所述框架例如可與所述工具配合并協(xié)助控制另外的自由度。此外，所述框架可為醫(yī)生限定符合人體工程學(xué)的工作區(qū)域，以及提供相對于患者的基準(zhǔn)。

本文進(jìn)一步描述一種通向手術(shù)部位的方法。在一個實(shí)施例中，引導(dǎo)管可經(jīng)過天然孔道導(dǎo)引至手術(shù)部位。光學(xué)裝置和至少一個手術(shù)工具可通過所述引導(dǎo)管中的通道傳輸?shù)绞中g(shù)部位。使用者于是可通過所述光學(xué)裝置和所述至少一個手術(shù)工具來觀看和操控組織塊。在一個方面，在部分地致動所述至少一個手術(shù)工具時，使用者可與配合到支撐框架的一個或多個控制器交互。

附圖說明

圖1是本文描述的系統(tǒng)的一個實(shí)施例的透視圖。

圖2a是沿圖1的線a-a截取的截面圖。

圖2b是沿圖1的線a-a截取的截面圖的另一實(shí)施例。

圖3a是圖1的系統(tǒng)的一部分的拆卸圖。

圖3b是圖1的系統(tǒng)的一部分的剖視圖。

圖4a是圖1的系統(tǒng)的一部分的剖視圖。

圖4b是圖1的系統(tǒng)的一部分的剖視圖。

圖5a是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性元件的正視圖。

圖5b是圖5a的元件的另一實(shí)施例的正視圖。

圖6a是本文描述的端帽的一個示例性實(shí)施例的截面圖。

圖6b是圖6a的端帽的另一截面圖。

圖7a是本文描述的通道分配器的一個示例性實(shí)施例的透視圖。

圖7b是圖7a的通道分配器的縱向截面圖。

圖7c是圖7a的位于引導(dǎo)管內(nèi)的通道分配器的透視圖。

圖7d是本文描述的引導(dǎo)管的一個示例性實(shí)施例的正視圖。

圖7e是圖7d的引導(dǎo)管的側(cè)視圖。

圖7f是圖7d的引導(dǎo)管的截面圖。

圖8是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的透視圖。

圖9a是本文描述的引導(dǎo)管的一個示例性實(shí)施例的透明圖。

圖9b是圖9a的引導(dǎo)管的透視正視圖。

圖10a是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的透視圖。

圖10b是圖10a的系統(tǒng)的截面圖。

圖11是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的透視圖。

圖12是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的局部透視透視圖。

圖13是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的局部透視側(cè)視圖。

圖14是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的側(cè)視圖。

圖15a是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的側(cè)視圖。

圖15b是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的側(cè)視圖。

圖16a是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的截面圖。

圖16b是圖16a的另一截面圖。

圖16c是圖16a的另一截面圖。

圖16d是圖16a的側(cè)視圖。

圖17是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的透視圖。

圖18是本文描述的系統(tǒng)的另一示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的透視圖。

圖19a至圖19c是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的透視圖。

圖20是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的截面圖。

圖21是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的截面圖。

圖22是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的透視圖。

圖23是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的透視圖。

圖24是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的透視圖。

圖25是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的截面圖。

圖26和圖27是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的透視圖。

圖28a和圖28b是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的截面圖。

圖29a是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的局部透明圖。

圖29b是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的正視圖。

圖30是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的透視圖。

圖31a是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的透視圖。

圖31b是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的透明圖。

圖32a和圖32b是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的透視圖。

圖33a和圖33b是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的局部透明圖。

圖34是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的透視圖。

圖35是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的透視圖。

圖36是本文描述的引導(dǎo)管的一個示例性實(shí)施例的透視圖。

圖37和圖38是本文描述的引導(dǎo)管的一個示例性實(shí)施例的局部拆卸圖。

圖39是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的透視圖。

圖40a和圖40b是工作通道的近端的一個示例性實(shí)施例的截面圖。

圖40c是引導(dǎo)管的遠(yuǎn)端的一個示例性實(shí)施例的透視圖。

圖41a至圖41c是剛性或部分剛性引導(dǎo)管的各種示例性實(shí)施例。

圖42a至圖42c是本文描述的用于腹腔鏡過程的系統(tǒng)的各種示例性實(shí)施例的透視圖。

圖43a至圖43i是本文描述的各種引導(dǎo)管和器械的實(shí)施例的透視圖。

圖44是使用于本文描述的系統(tǒng)的框架的一個示例性實(shí)施例的透視圖。

圖45是使用于本文描述的系統(tǒng)的框架和引導(dǎo)管的一個示例性實(shí)施例的透視圖。

圖46是使用于本文描述的引導(dǎo)管和框架的快速斷開結(jié)構(gòu)的一個示例性實(shí)施例的俯視圖。

圖47是使用于本文描述的系統(tǒng)的框架的一個示例性實(shí)施例的側(cè)視圖。

圖48是使用于本文描述的系統(tǒng)的框架的一個示例性實(shí)施例的透視圖。

圖49是使用于本文描述的系統(tǒng)的框架的一個示例性實(shí)施例的透視圖。

圖50是使用于本文描述的系統(tǒng)的框架的一個示例性實(shí)施例的透視圖。

圖51是使用于本文描述的系統(tǒng)的框架的一個示例性實(shí)施例的透視圖。

圖52是安裝在光學(xué)裝置上的軌道的一個示例性實(shí)施例的透視圖。

圖53是使用于本文描述的系統(tǒng)的框架的一個示例性實(shí)施例的透視圖。

圖54是使用于本文描述的系統(tǒng)的軌道的一個示例性實(shí)施例的透視圖。

圖55是使用于本文描述的系統(tǒng)的工具和軌道的一個示例性實(shí)施例的側(cè)視圖。

圖56是使用于本文描述的系統(tǒng)的工具和軌道的一個示例性實(shí)施例的側(cè)視圖。

圖57至圖58b例示出使用于本文描述的系統(tǒng)的各種示例性快速斷開結(jié)構(gòu)。

圖59a至圖59c例示出使用于本文描述的系統(tǒng)的各種鎖定和/或阻尼元件。

圖60和圖61是本文描述的工具和軌道的示例性特征部的透視圖。

圖62a是本文描述的控制構(gòu)件和軌道的一個示例性實(shí)施例的透視圖。

圖62b和圖62c是本文描述的控制構(gòu)件的示例性特征部的截面圖。

圖63a至圖65是本文描述的各種示例性軌道和工具的透視圖。

圖66a是本文描述的軌道和工具的一個示例性實(shí)施例的局部透明圖。

圖66b是沿圖66a的線b-b截取的截面圖。

圖67是本文描述的控制構(gòu)件和軌道的一個示例性實(shí)施例的透視圖。

圖68a是本文描述的控制構(gòu)件和軌道的一個示例性實(shí)施例的透視圖。

圖68b是本文描述的控制構(gòu)件和軌道的另一示例性實(shí)施例的透視圖。

圖69a和圖69b是本文描述的控制構(gòu)件和軌道的各種示例性實(shí)施例的局部透明圖。

圖70是本文描述的控制構(gòu)件和軌道的另一示例性實(shí)施例的透視圖。

圖71a至圖73是本文描述的軌道和引導(dǎo)管的各種示例性實(shí)施例。

圖74是本文描述的系統(tǒng)的一個示例性實(shí)施例的透視圖。

圖75至圖79是圖74的系統(tǒng)的各種示例性特征部的視圖。

圖80a是本文描述的一個示例性工具的透視圖。

圖80b至圖84是圖80a的工具的各種局部拆卸圖。

圖85至圖89b是使用于本文描述的控制構(gòu)件的示例性控制機(jī)構(gòu)的各種局部透明圖。

圖90至圖96是使用于本文描述的控制構(gòu)件的示例性手柄的各種透視圖。

圖97是使用于本文描述的工具的絞盤的示例性實(shí)施例的透視圖。

圖98a是本文描述的示例性控制機(jī)構(gòu)的透視圖。

圖98b和圖98c是圖98a的控制機(jī)構(gòu)的一個示例性元件的截面圖。

圖99至圖101是本文描述的示例性控制機(jī)構(gòu)的透視圖。

圖102是使用于本文描述的系統(tǒng)的示例性控制構(gòu)件的透視圖。

圖103是使用于本文描述的系統(tǒng)的腳踏板的透視圖。

圖104是具有示例性鎖定和/或阻尼機(jī)構(gòu)的控制機(jī)構(gòu)的局部透明圖。

圖105是具有示例性鎖定和/或阻尼機(jī)構(gòu)的控制機(jī)構(gòu)的局部透明圖。

圖106是本文描述的工具和軌道的一個示例性實(shí)施例的局部透明圖。

圖107是本文描述的工具和軌道的一個示例性實(shí)施例的側(cè)視圖。

圖108是本文描述的器械的一個示例性實(shí)施例的透視圖。

圖109是本文描述的工具的一個示例性實(shí)施例的剖視圖。

圖110是本文描述的工具的另一示例性實(shí)施例的剖視圖。

圖111a至圖111c是本文描述的示例性端執(zhí)行器的局部透明圖。

圖112是本文描述的工具的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的透視圖。

圖113a和圖113b是本文描述的工具的各種示例性元件的透視圖。

圖114至圖116b是本文描述的工具的示例性實(shí)施例的局部透明圖。

圖117是本文描述的工具的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的透視圖。

圖118是本文描述的工具的一個示例性實(shí)施例的遠(yuǎn)端的透視圖。

圖119a和圖119b是本文描述的工具的示例性實(shí)施例的透視圖。

圖120a是本文描述的工具的一個示例性實(shí)施例的拆卸圖。

圖120b是圖120a的工具的截面圖。

圖121a和圖121b是圖120a的工具的示例性元件的正視圖和截面圖。

圖122a是本文描述的兩件式工具的一個示例性實(shí)施例的剖視圖。

圖122b是圖122a的工具的透視圖。

圖123a至圖123d是本文描述的工具的示例性實(shí)施例的截面圖。

圖124是本文描述的工具的一個示例性實(shí)施例的透視圖。

圖125a至圖125c是本文描述的兩件式工具的示例性實(shí)施例的局部截面圖。

圖126至圖130是本文描述的工具的一次性元件的示例性實(shí)施例的側(cè)視圖。

圖131a至圖131j是使用本文描述的系統(tǒng)系結(jié)的示例性步驟的透視圖。

具體實(shí)施方式

本文公開了用于通過直接連接到使用者控制部的醫(yī)療器械遠(yuǎn)距離執(zhí)行手術(shù)的系統(tǒng)和方法。在一個方面，所述系統(tǒng)適用于經(jīng)由口部、經(jīng)由肛門、經(jīng)由陰道、經(jīng)由尿道、經(jīng)由鼻部、經(jīng)由腔、腹腔鏡、胸腔鏡、整形外科、經(jīng)過耳朵、和/或經(jīng)由皮膚的入路。

所述系統(tǒng)的各種示例性部件在下文被更為詳細(xì)地描述。然而，大體上，所述系統(tǒng)可包括直接連接到使用者控制部的至少一個器械。所述系統(tǒng)可允許使用者通過能夠用單手操控的控制器控制至少兩個自由度。在另一方面，單手控制器可控制三個、四個或多于四個自由度。在又一方面，提供至少兩個控制器，其每一個均被構(gòu)造為單手控制。每個控制器可提供至少兩個自由度、三個自由度、四個自由度或多于四個自由度。為了允許使用者操控多個自由度，所述系統(tǒng)可包括提供使用者、器械、控制器和/或患者之間的基準(zhǔn)系的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)可通過如下所述的各種不同部件來提供。

以下公開內(nèi)容分為多個部分，包括對如下各部件的描述：用于收納一個或多個器械的一部分的引導(dǎo)管；框架；可幫助器械運(yùn)動的軌道；用于操控一個或多個器械的控制器；以及器械自身。應(yīng)該意識到，本文所描述和要求保護(hù)的系統(tǒng)可包括任意或所有公開的各種部件以及這些部件的各個實(shí)施例。此外，單一結(jié)構(gòu)可限定和/或?qū)崿F(xiàn)本公開內(nèi)容的兩個單獨(dú)部分中描述的元件功能。例如，框架或引導(dǎo)管可限定軌道。本公開內(nèi)容的一部分致力于示例性系統(tǒng)(例如，圖1)，但應(yīng)理解的是，本發(fā)明不僅僅限于這些示例性系統(tǒng)。

此外，雖然在以下系統(tǒng)和方法的論述中可出于方便起見而常常提及“手術(shù)工具”、“手術(shù)”或“手術(shù)部位”，然而，所描述的系統(tǒng)及其使用方法并不限于組織切除和/或修復(fù)。特別是，除了手術(shù)以外，或作為手術(shù)的可替代方案，所描述的系統(tǒng)可用于檢查和診斷。而且，本文描述的系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)非醫(yī)療應(yīng)用，例如用于機(jī)器的檢查和/或修理。

圖1提供用于通過天然孔道執(zhí)行腔內(nèi)和/或經(jīng)由腔的手術(shù)的系統(tǒng)20的一個實(shí)施例的透視圖。該系統(tǒng)包括：框架22，用于支撐工具40a、40b的控制構(gòu)件24a、24b；和引導(dǎo)管26，用于收納工具40a、40b的細(xì)長主體和/或光學(xué)裝置28。當(dāng)引導(dǎo)管26插入患者體內(nèi)時，控制構(gòu)件24a、24b允許醫(yī)生操控手術(shù)工具40a、40b，該手術(shù)工具40a、40b延伸到與引導(dǎo)管26的遠(yuǎn)端34相鄰的手術(shù)部位。如以下更為詳細(xì)所述，根據(jù)患者的部位、空間、人體工程學(xué)、醫(yī)生偏好、和/或手術(shù)臺框架的可用性，框架22可以具有各種構(gòu)造。

引導(dǎo)管

引導(dǎo)管26可具有細(xì)長主體32，該細(xì)長主體32從框架延伸，并被構(gòu)造為通過天然孔道和/或切口插入至患者體內(nèi)的手術(shù)部位。雖然引導(dǎo)管在圖1中顯示為與框架22配合，然而引導(dǎo)管26可在部分或全部手術(shù)過程中在沒有框架22的情況下使用。在一個方面，引導(dǎo)管26包括由近側(cè)引導(dǎo)管控制部30控制的遠(yuǎn)側(cè)活動連接(articulating)端34。引導(dǎo)管近端36可包括至少一個孔，用于接納諸如工具40a、40b和/或光學(xué)裝置28(一起在本文中一般稱為“手術(shù)器械”)等手術(shù)器械。在引導(dǎo)管26的近端36與遠(yuǎn)端34之間，細(xì)長主體32可包括中間部分33。在一個實(shí)施例中，中間部分33為大致柔性和非活動連接的。在另一實(shí)施例中，引導(dǎo)管的至少一部分是剛性的。例如，引導(dǎo)管26的一部分或全部可為剛性的。

在一個實(shí)施例中，如下所述，引導(dǎo)管26可為系統(tǒng)20提供一個、兩個或多于兩個自由度。例如，引導(dǎo)管26可與控制部30活動連接，以使引導(dǎo)管26的至少一部分(例如，遠(yuǎn)端34)上下和/或側(cè)向移動。還可以想到的是，另外的自由度例如通過引導(dǎo)管相對于框架的旋轉(zhuǎn)、平移運(yùn)動提供，和/或通過另外的活動連接部分或彎曲部分提供。

引導(dǎo)管26的細(xì)長主體32的外表面可包括潤滑材料層，以利于將引導(dǎo)管26通過身體腔或手術(shù)插入部插入。細(xì)長主體32的內(nèi)部可包括適于將至少一個細(xì)長手術(shù)器械引導(dǎo)至手術(shù)部位的至少一個通道。在另一方面，主體可具有兩個通道、三個通道、或多于三個通道。在一個方面，引導(dǎo)管包括多個通道，該多個通道包括用于接納諸如內(nèi)窺鏡等光學(xué)裝置的主通道和用于接納活動連接的手術(shù)工具的工作通道。通道的數(shù)量及其具體構(gòu)造可根據(jù)系統(tǒng)的預(yù)期用途和在過程中所需的手術(shù)器械的總數(shù)和類型而不同。例如，引導(dǎo)管可包括適于接納多個器械的單一通道或用于多個器械的多個通道。

圖2a和圖2b例示出細(xì)長主體32的中間部分的示例性截面圖(沿圖1中的線a-a截取)，該細(xì)長主體32包括主通道42和工作通道44a、44b。雖然例示出三個通道，然而更少通道(例如，一個或兩個)或更多通道(例如，四個或更多個)也是可以想到的。此外，雖然主通道42在截面寬度上被描述為最大的通道，然而工作通道44a、44b可具有比主通道42更大或更小的尺寸。而且，術(shù)語“通道”的使用無需使穿過引導(dǎo)管的光學(xué)裝置和/或手術(shù)器械作為獨(dú)立或孤立的裝置。例如，在一個實(shí)施例中，所述系統(tǒng)包括與引導(dǎo)管集成的光學(xué)裝置和/或手術(shù)器械。在又一實(shí)施例中，在此描述的光學(xué)裝置和/或手術(shù)器械可自身限定引導(dǎo)管。例如，光學(xué)裝置可限定引導(dǎo)管并包括用于器械的通道。

無論如何，在圖2a所示的示例性實(shí)施例中，主通道42可由至少一個細(xì)長腔限定，該腔至少部分地在引導(dǎo)管26的近端36與遠(yuǎn)端34之間延伸。類似地，工作通道44a、44b可由分立的腔限定，并且主通道和工作通道被收納在一外腔中。可替代地，如圖2b所示，通道42、44a、44b中的至少一個可由沿至少一部分引導(dǎo)管26延伸的分配器限定。例如，所有三個通道42、44a、44b可共用一共用鞘或外護(hù)套54。本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識到，分配器可由引導(dǎo)管的一部分限定，和/或由與引導(dǎo)管和/或器械配合的分立元件限定(分配器的示例將參照圖7a至圖7c進(jìn)行更詳細(xì)地描述)。

現(xiàn)在參照圖2a，在一個方面，主通道42包括內(nèi)管狀主體46和外管狀主體48。內(nèi)、外管狀主體均可包括柔性材料。在一個方面，內(nèi)管狀主體46具有潤滑內(nèi)表面。例如，內(nèi)管狀主體46可由諸如含氟聚合物(例如，聚四氟乙烯)等低摩擦材料形成?？商娲?，內(nèi)管狀主體可由低摩擦材料的涂層限定。

為了改進(jìn)內(nèi)管狀主體的柔性特性，內(nèi)管狀主體可具有減小管狀主體扭曲或變窄的風(fēng)險的構(gòu)造，和/或具有增大引導(dǎo)管的彎曲角度的構(gòu)造。在一個方面，內(nèi)管狀主體被螺旋切制(spiralcut)，以提供內(nèi)管狀主體46的展開部分。例如，螺旋切制管可形成繞圈，所述展開部分處于繞圈之間，使得繞圈在引導(dǎo)管彎曲時可靠近和背離彼此移動。本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識到，內(nèi)管狀主體的材料和結(jié)構(gòu)可被選擇為滿足所希望的引導(dǎo)管柔性的要求。此外，內(nèi)管狀主體可沿引導(dǎo)管長度包括不同材料和/或構(gòu)造，以沿引導(dǎo)管長度提供變化的柔性。

在內(nèi)管狀主體具有螺旋切制或“展開”構(gòu)造的情況下，主通道可進(jìn)一步由外管狀主體48限定。主通道的外管狀主體可提供針對螺旋切制的內(nèi)管狀主體的結(jié)構(gòu)，并限制螺旋切制管狀主體的繞圈之間的活動量。外管狀主體可由包括聚合物和/或金屬的各種柔性材料形成。此外，外管狀主體48可包括用于進(jìn)一步強(qiáng)化主通道的加強(qiáng)材料，例如網(wǎng)狀物和/或編織物。在一個方面，主通道的外管狀主體的壁不具有任何通至相鄰環(huán)境的穿孔或開口。例如，外管狀主體不可滲透并提供流體屏障。

工作通道44a、44b相互之間或與主通道之間可具有類似或不同的構(gòu)造，包括例如，一個、兩個、或多于兩個共軸的管狀主體。此外，工作通道44a、44b可沿引導(dǎo)管的全部或一部分長度延伸。在一個方面，工作通道包括涂覆或限定工作通道管狀主體的潤滑材料。如圖2a所示，工作通道44a、44b在一個實(shí)施例中包括由含氟聚合物形成的單一管狀主體50a、50b。此外，工作通道管狀主體50a、50b可包括加強(qiáng)材料51(圖3a)，例如，網(wǎng)狀物、螺旋物和/或編織物。無論通道44a、44b的構(gòu)造如何，工作通道主體50a、50b的內(nèi)壁可為潤滑的。例如，可使用潤滑的涂層、膜、膏或流體和/或輔助材料(襯里)來幫助工具或光學(xué)裝置插入通過所述通道。另外，或可替代地，引導(dǎo)管的內(nèi)表面和/或外表面可具有隆起的表面特征部，例如肋，以減小摩擦。

在另一實(shí)施例中，一個或多個通道(例如，主通道和/或工作通道)可由包括松弛或可延展材料的壁形成(未示出)，所述材料例如為具有折疊部和/或松弛袋型襯里的手風(fēng)琴型材料。通道的壁中的折疊部允許部分通道縱向擴(kuò)張和收縮。松弛材料可具有局部折疊部構(gòu)造，使得當(dāng)通道彎曲時，所述折疊部展開以允許一部分通道的壁擴(kuò)張。在另一方面，一個或多個通道的壁被構(gòu)造為允許延展或擴(kuò)張。

在又一實(shí)施例中，單一構(gòu)件限定兩個或多個通道(例如，主通道和/或工作通道)。例如，工作通道44a、44b可由共同擠壓的腔限定。可替代地，或另外，限定通道(例如，內(nèi)、外管狀主體46、48)的多個層可被共同擠壓。

參照圖3a，在一個方面，工作通道和主通道不是彼此固定地配合。而是可由網(wǎng)狀物、螺旋物、護(hù)套、和/或絲線編織物52將各通道收緊在一起，并保持各通道束扎在一起。根據(jù)所希望的引導(dǎo)管中間部分的剛性，編織物52的網(wǎng)密度、剛性和材料可以改變。在可替代方面，絲線、帶、或其它位置保持器可位于兩個或更多個通道周圍，以限制通道背離彼此橫向運(yùn)動。在又一方面，引導(dǎo)管不包括任何通道之間的連接部。

引導(dǎo)管可進(jìn)一步包括環(huán)繞通道的外護(hù)套54。該外護(hù)套可以與絲線編織物52一同工作或替代絲線編織物52工作，并幫助將主通道和工作通道束扎在一起。在一個方面，外護(hù)套由連續(xù)的不可滲透流體的材料形成，其用作防止生物材料侵入引導(dǎo)管的屏障。在使用中，如前所述，引導(dǎo)管可通過身體孔道插入，且外護(hù)套可提供針對沿主體路徑出現(xiàn)的細(xì)菌的屏障。在一個方面，外護(hù)套由彈性材料和/或聚合材料形成，例如，ptfe、eptfe、硅、聚氨酯、和/或乙烯樹脂。

除了保護(hù)內(nèi)部通道，外護(hù)套還可具有潤滑的外表面以利于引導(dǎo)管的插入。潤滑表面可使組織創(chuàng)傷最小化并有助于使裝置易于穿過身體腔。

在一個方面，引導(dǎo)管沿其長度可包括可變硬度。例如，引導(dǎo)管26的各個層的材料性質(zhì)可被改變以控制引導(dǎo)管的硬度。另外，或可替代地，硬化物可位于希望增大硬度的區(qū)域中。本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識到，可根據(jù)系統(tǒng)20的預(yù)期用途選擇硬度程度。此外，引導(dǎo)管26的硬度可由使用者控制。例如，引導(dǎo)管可具有鎖定構(gòu)造。一旦引導(dǎo)管位于患者體內(nèi)，則使用者可將引導(dǎo)管鎖定在適當(dāng)位置。

此外，雖然引導(dǎo)管通道例示為封閉的，并被保護(hù)免受引導(dǎo)管周圍環(huán)境的影響，然而在一個可替代方面，至少一個引導(dǎo)管通道可具有敞開構(gòu)造。例如，主通道可由敞開或裂開的壁腔限定，使得器械可通過引導(dǎo)管的側(cè)壁插入引導(dǎo)通道。作為通過引導(dǎo)管近側(cè)開口插入器械的替代方案，光學(xué)裝置可通過引導(dǎo)管的側(cè)壁插入工作通道。在一個這種方面，搭扣配合或干涉配合可使器械保持在主通道中。

在細(xì)長主體32的中間部分33的遠(yuǎn)側(cè)，引導(dǎo)管可包括活動連接(articulation)部分56(圖1)。在一個方面，活動連接部分為系統(tǒng)20提供至少一個自由度，并在另一方面為系統(tǒng)20提供多于一個自由度(例如，兩個、三個、或多于三個自由度)。具體而言，引導(dǎo)管的遠(yuǎn)端可通過近側(cè)控制部30而側(cè)向和/或上下移動。在另一方面，引導(dǎo)管可另外地或可替代地縱向移動和/或旋轉(zhuǎn)。無論自由度的數(shù)量如何，可通過各種方式控制活動連接部，這將在下文中更詳細(xì)論述。

在一個方面，主通道適于活動連接，且工作通道配合主通道并隨著主通道移動。換言之，工作通道不被直接活動連接。然而，在另一方面，所有通道可根據(jù)系統(tǒng)20的預(yù)期用途而被一同或獨(dú)立地直接活動連接。另一實(shí)施例包括單一腔，該單一腔活動連接并被構(gòu)造為接納多個器械或多個通道主體。例如，引導(dǎo)管可包括用于接納多個器械的一個工作通道。

圖3a至圖4b例示出中間部分33與活動連接部分56之間的過渡部的一個實(shí)施例。圖3a和圖3b例示出示例性引導(dǎo)管的活動連接部分的拆卸圖和局部拆卸圖(移除外鞘)，圖4a例示出移除各個層后的活動連接部分的局部透明圖。圖4b例示出移除外鞘54后的活動連接部分的最遠(yuǎn)端。如圖3a至圖4a所示，工作通道主體50a、50b延伸通過引導(dǎo)管26的活動連接部分56，而內(nèi)、外管狀主體46、48終止于活動連接部分56。引導(dǎo)管26的活動連接部分56中的主通道42可由具有內(nèi)腔的活動連接主體構(gòu)件58限定。此外，活動連接部分中的工作通道主體可具有與引導(dǎo)管中間部分中的工作通道主體不同的構(gòu)造。例如，在引導(dǎo)管26的中間部分33中，工作通道主體50a、50b可包括加強(qiáng)編織物或繞圈51?？商娲?，如圖3a、圖3b和圖4a所示，工作通道主體50a、50b在活動連接部分56中不包括加強(qiáng)編織物或繞圈51。

多種控制機(jī)構(gòu)可用于操控活動連接部分，這些控制機(jī)構(gòu)例如包括：推拉繩、片簧、纜線、蓋鞘、條帶、電活化材料、和/或流體致動部。

在一個實(shí)施例中，繩60從引導(dǎo)管的近側(cè)部分延伸到活動連接主體構(gòu)件58以控制該活動連接主體構(gòu)件。繩60可包括由柔性材料形成的一個或多個絲線，例如包括各種線或纜線。在一個方面，繩60包括位于外罩內(nèi)的內(nèi)部絲線。例如，繩60可由鮑登纜線(bowdencable)限定，該鮑登纜線減小沿引導(dǎo)管長度的動力損耗。

如圖3a和圖4a所示，四個繩60可延伸到活動連接部分56并為引導(dǎo)管26提供兩個自由度。繩在張緊時可通過移動一系列活動連接段62而使活動連接主體58彎曲?；顒舆B接段62一起限定引導(dǎo)管26的活動連接部分56中的活動連接主體58和主通道42。在一個方面，彈簧64連接各活動連接段62并允許各活動連接段相對于彼此移動。繩60延伸經(jīng)過活動連接部分并與遠(yuǎn)側(cè)活動連接段62’配合。當(dāng)繩被張緊時，活動連接段62沿引導(dǎo)管的至少一部分活動連接部分56相對于彼此移動，從而允許活動連接部分56彎曲。

繩60能夠以各種方式與活動連接主體構(gòu)件58配合。在一個方面，繩的端部被焊接到活動連接主體構(gòu)件58的內(nèi)表面?？商娲兀鐖D3a和圖4a所示，繩的遠(yuǎn)端可包括端子59，該端子59與連接到或形成在活動連接主體構(gòu)件的內(nèi)表面上的環(huán)機(jī)械接合。端子59的外直徑可大于所述環(huán)的內(nèi)直徑，從而使所述端子不能通過所述環(huán)向近側(cè)拉出。

圖5a例示出環(huán)61，該環(huán)61被焊接到引導(dǎo)管26的鄰近于引導(dǎo)管遠(yuǎn)端(即，鄰近于活動連接主體構(gòu)件58的遠(yuǎn)端)的內(nèi)部，用于與繩60的遠(yuǎn)端配合。在另一方面，如圖5b所示，引導(dǎo)管26可包括配合板63，配合板63具有孔65以接納繩60并防止端子59通過。配合板63可限定孔65的位置和間隔，這可去除將各個環(huán)相對于活動連接主體構(gòu)件內(nèi)表面仔細(xì)間隔、對準(zhǔn)和配合的困難過程。此外，配合板63可包括用于使通道42和/或44a、44b通過的一個或多個孔。在一個方面，配合板63通過焊接、粘接、機(jī)械互鎖和/或摩擦接合與活動連接主體構(gòu)件58的遠(yuǎn)端配合。

配合板也可用于對準(zhǔn)和間隔從活動連接部分的壁和/或從另一器械延伸穿過活動連接部分56的手術(shù)器械(例如，光學(xué)裝置)。在一個方面，配合板內(nèi)的工作通道孔42可使手術(shù)器械與活動連接部分的中心對準(zhǔn)。另外，或可替代地，工作通道孔的位置可以使穿過該孔的光學(xué)裝置與活動連接部分的內(nèi)表面間隔。配合板可阻止手術(shù)器械與活動連接部分(例如，彈簧)的內(nèi)表面之間的接觸。

為了防止活動連接段62粘結(jié)、鉗住、和/或刺穿外護(hù)套54，活動連接主體構(gòu)件網(wǎng)狀物或編織物68(圖3b和圖4a)可延伸遍及活動連接主體構(gòu)件58?；顒舆B接主體構(gòu)件網(wǎng)狀物或編織物68可與細(xì)長主體32的中間部分33中出現(xiàn)的網(wǎng)狀物或編織物52相同或不同。如圖3b和圖4a所示，活動連接主體構(gòu)件網(wǎng)狀物或編織物68延伸遍及活動連接主體構(gòu)件58，但不遍及相鄰的工作通道主體50a、50b?？商娲?，網(wǎng)狀物或編織物58可封閉多于一個通道。

活動連接部分彎曲的程度可通過調(diào)節(jié)活動連接段的形狀和/或活動連接段之間的距離來改變。在一個方面，活動連接部分可最大彎曲為約至少180度，以允許回彎。例如，在經(jīng)由口部通至膽囊或肝的途徑中，醫(yī)生可能希望沿頭顱方向轉(zhuǎn)動以朝向隔膜觀看。其它過程可能要求較小的彎曲，例如，與引導(dǎo)管縱向軸線成至少約45度的彎曲。以下描述引導(dǎo)管26的示例性構(gòu)造，該引導(dǎo)管26具有沿增大的彎曲(包括回彎)導(dǎo)引手術(shù)器械的特征部。另外，或可替代地，引導(dǎo)管可包括多個彎曲部分，和/或可適于鎖定在適當(dāng)位置或增大硬度。

當(dāng)活動連接部分56彎曲時，活動連接主體構(gòu)件58和工作通道主體50彎曲不同弧度。這導(dǎo)致工作通道主體50a、50b可相對于活動連接主體構(gòu)件58縱向移動或側(cè)偏。為了保持活動連接主體構(gòu)件58和工作通道主體50被束扎住，活動連接主體構(gòu)件和工作通道主體50可利用位置保持器保持在一起，所述位置保持器允許各通道的縱向相對運(yùn)動，但限制各通道的橫向相對運(yùn)動。在一個方面，如圖3a至圖4b所示，位置保持器可包括圍繞活動連接主體構(gòu)件58和工作通道主體50延伸的剛性束帶70。束帶70可阻止活動連接主體構(gòu)件和工作通道主體的橫向相對運(yùn)動，但允許活動連接主體構(gòu)件和工作通道主體相對于彼此縱向移動。在一個方面，活動連接部分56沿其長度包括多個位置保持器，例如多個束帶。本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識到，位置保持器可由保持各通道截面關(guān)系的各種元件限定。

在引導(dǎo)管的遠(yuǎn)端，系統(tǒng)20可包括端帽80(圖3b和圖4b)，端帽80提供開口，手術(shù)工具可通過該開口從引導(dǎo)管通道進(jìn)入患者體內(nèi)的工作空間中。如前所述，當(dāng)活動連接部分彎曲時，活動連接主體構(gòu)件(限定主通道)和工作通道主體(限定工作通道)相對于彼此移動。在一個方面，活動連接主體構(gòu)件58與端帽固定地配合，而工作通道主體50被允許在端帽80內(nèi)縱向移動。例如，端帽可為工作通道主體50的遠(yuǎn)端提供空間，以使工作通道主體50的遠(yuǎn)端相對于活動連接主體構(gòu)件58和端帽80移動。圖6a和圖6b例示出端帽80的截面圖，其中活動連接部分與接納工作通道主體50a的端帽和工作通路82a配合(工作通道主體50b和工作通路82b在圖6a和圖6b中被隱藏，第二工作通路82b例示在圖4b中)。如圖6a所示，當(dāng)活動連接部分沿主通道42的方向彎曲時，工作主體50a從端帽80撤回。相反，如圖6b所示，當(dāng)活動連接部分朝向工作通道彎曲時，工作通道主體50b相對于主通道移動至端帽中。

在另一實(shí)施例中，引導(dǎo)管的活動連接部分中的至少一個通道(例如，工作通道主體)可由松弛或可延展材料形成。例如，主體50a、50b的壁可由松弛或可延展材料形成(未示出)，所述材料例如為具有折疊部或波形部的手風(fēng)琴型材料。松弛材料可允許縱向擴(kuò)張和/或收縮，以減小或消除活動連接部分中的通道縱向相對運(yùn)動的影響。

端帽可與一個或多個活動連接段62和/或配合板63配合。例如，端帽80和活動連接主體構(gòu)件58可通過焊接、粘結(jié)、機(jī)械互鎖、和/或摩擦接合進(jìn)行配合。相反，工作通道主體50a、50b可在端帽80內(nèi)的工作通路82a、82b內(nèi)自由移動。為了防止工作通道主體50a、50b向回移出通路82a、82b的近側(cè)開口，通路82a、82b可具有足夠的長度，使得即使當(dāng)活動連接部分處于其最大彎曲極限時，工作通道主體也保持在端帽通路內(nèi)。此外，雖然兩個通路82a、82b被公開為用于兩個工作通道主體50a、50b，然而在另一方面，單一通路可接納兩個或更多個工作通道主體。

在另一方面，端帽80和/或工作通道管狀主體50a、50b可被構(gòu)造為防止工作通道主體50a、50b的遠(yuǎn)端離開工作通路82a、82b的近側(cè)和/或遠(yuǎn)側(cè)開口。例如，工作通道主體50a、50b遠(yuǎn)端的外直徑可大于端帽80中的工作通路82a、82b的近側(cè)和/或遠(yuǎn)側(cè)開口的內(nèi)直徑。在另一方面，工作通道主體可包括止擋(未示出)，以防止工作通道主體從端帽80的近端完全撤回。例如，工作通道管狀主體可包括由彈性材料形成的止擋，該止擋可被壓縮以將工作通道主體的遠(yuǎn)端插入端帽中。止擋一旦被插入，則其可擴(kuò)張而使得止擋具有大于端帽80中的工作通路82a、82b的近側(cè)開口的直徑。本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識到，止擋可具有各種構(gòu)造以阻止工作通道管狀主體50a、50b從端帽的工作通路的近端和/或遠(yuǎn)端的不希望的撤回。

系統(tǒng)20可進(jìn)一步包括在端帽與外護(hù)套54的端部之間的密封件。為幫助安放密封件，如圖3a、圖3b和圖4b所示，端帽可包括凹進(jìn)，密封件86可安放在端帽外表面上而處于所述凹進(jìn)中。在一個方面，活動連接部分的端部也可包括表面特征部以幫助安置密封件。密封件86可具有各種構(gòu)造，且在一個方面中由可熱收縮材料形成，該可熱收縮材料安放在端帽80的凹進(jìn)內(nèi)，并在收縮時圍繞端帽80的外表面收緊。

端帽可具有各種形狀和尺寸，特別是，端帽的遠(yuǎn)側(cè)表面可被鈍化以利于引導(dǎo)管通過身體腔插入，并使組織創(chuàng)傷最小化。例如，在一個方面，端帽可具有錐度以幫助引導(dǎo)管移動穿過身體腔。端帽可至少部分地由射線不可透材料形成，該射線不可透材料允許醫(yī)生對身體腔內(nèi)的引導(dǎo)管的端部可視化。例如，端帽可包括例如金屬或不透射線的聚合物。在另一方面，端帽的至少一部分可由諸如塑料或彈性體材料等非射線不可透材料形成。在又一實(shí)施例中，端帽至少部分地由透明或部分透明的材料形成，以允許使用者觀察端帽通路內(nèi)的工具。

在另一方面，引導(dǎo)管端帽可包括柔性或彈性材料，用于使引導(dǎo)管的各通道相對于彼此保持在適當(dāng)位置。當(dāng)引導(dǎo)管彎曲時，彈性材料可允許各通道延長/壓縮，并可保持各個腔相對于彼此的方位。在一個方面，活動連接部分56可由彈性材料限定，例如，具有限定工作通道和主通道44a、44b、42的腔的擠出部。彈性活動連接部分可通過如前所述的牽拉線進(jìn)行活動連接。

在引導(dǎo)管26的另一實(shí)施例中，引導(dǎo)管的主通道和工作通道由可移除的通道分配器限定。在通道分配器被移除時，大的器械通道被打開以插入較寬或較大的工具。例如，標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)窺鏡可在移除通道分配器后插入。通道分配器于是可位于大的器械通道內(nèi)，以限定引導(dǎo)管內(nèi)的多個較小通道。在一個方面，通道分配器限定主通道和/或工作通道。

圖7a例示出限定主通道42和工作通道44a、44b的通道分配器700。通道分配器700可具有與引導(dǎo)管內(nèi)的腔大致對應(yīng)的外形和尺寸。將通道分配器插入引導(dǎo)管腔中可使通道分配器與引導(dǎo)管配合。例如，在通道分配器700外表面與引導(dǎo)管內(nèi)表面之間的摩擦可使通道分配器與引導(dǎo)管配合。在另一方面，引導(dǎo)管和/或通道分配器可包括配合特征部，用于將通道分配器鎖定在引導(dǎo)管內(nèi)，并防止通道分配器與引導(dǎo)管之間的相對運(yùn)動。

在一個方面，通道分配器700內(nèi)的通路被通道分配器主體封閉?？商娲?，如圖7a所示，通路可具有敞開或裂開的側(cè)部，以允許將工具和/或光學(xué)器件通過通道分配器700的側(cè)壁插入。

圖7b和圖7c例示出引導(dǎo)管26內(nèi)的通道分配器700。在一個實(shí)施例中，工具和/或光學(xué)器件可在將通道分配器插入引導(dǎo)管之前加載到通道分配器中。然后，工具位于其中的通道分配器可插入引導(dǎo)管中。在一個方面，通道分配器700的長度延伸引導(dǎo)管長度的大部分。在另一方面，可提供多個通道分配器。

通道分配器700可由各種柔性、可壓縮、和/或彈性材料形成。當(dāng)需要柔性引導(dǎo)管或引導(dǎo)管段時，通道分配器可由軟的柔性材料形成。相反，當(dāng)需要增大的引導(dǎo)管硬度時，可提供較硬、較小柔性的通道分配器。在一個方面，通道分配器的材料性質(zhì)沿通道分配器的長度變化，以提供變化的引導(dǎo)管柔性。

在引導(dǎo)管26的另一實(shí)施例中，通道(工作通道和/或主通道)和/或工具可與中心控制軸配合。例如，如圖7d和圖7e所示，中心控制軸750與限定工作通道44a、44b、44c和44d的工作通道主體50a、50b、50c和50d配合。通道主體可環(huán)繞軸750和/或連接到軸750的外表面。在一個方面，通道主體暴露于周圍環(huán)境，且不被外管狀主體封閉。特別是，外管狀主體不必圍繞和/或約束各通道的相對運(yùn)動(例如，徑向相對運(yùn)動)?？商娲?，一個或多個中心軸750可與通道主體配合，并使通道主體相對于彼此保持在適當(dāng)位置。

軸750也可包括用于操縱通道的活動連接部分。例如，控制線可以穿過軸750或沿軸750延伸至遠(yuǎn)側(cè)活動連接部分。張緊控制線可驅(qū)動軸750的一個或多個自由度，例如包括上下和/或左右運(yùn)動。

在一個方面，一個或多個通道主體50a、50b、50c和50d與軸750固定地配合。在另一方面，通道主體可與軸750可分離地配合。使用者可選擇所希望類型的通道和/或通道數(shù)量，并且將通道主體連接到軸750。在又一方面，通道主體可與軸750可移動地配合。例如，軸可用作引導(dǎo)線。在使用中，醫(yī)生可將軸導(dǎo)引至所希望的位置，然后使通道主體與軸750配合。沿軸移動通道主體可將通道主體傳輸?shù)侥繕?biāo)區(qū)域?？商娲兀S和通道主體可一起傳輸，然后通道主體可相對于中心軸移動，從而將各通道定位為希望的構(gòu)造。

圖7f例示出引導(dǎo)管26的截面，其示出通道主體50a與軸750可移動地配合。在一個方面，通道主體50a包括與軸750的表面特征部配合的表面特征部。在所示實(shí)施例中，通道主體50a包括配合特征部752，該配合特征部752具有與軸750的配合特征部754對應(yīng)的曲形或c形外表面。在使用中，通道主體50a可通過使配合特征部752在配合特征部754內(nèi)滑動而沿軸750滑動。本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識到，各種可移動的配合特征部可以替代配合特征部752、754。

雖然圖7d至圖7f的引導(dǎo)管26被描述為與限定工作通道或主通道的主體配合，然而在另一方面，工具或器械可替代一個或多個通道。例如，工具40和/或光學(xué)裝置可替代通道主體，并與軸750直接配合。

在又一方面，軸750可包括一個或多個腔，該腔限定用于傳輸器械的另外的通道。第一器械或通道主體可與軸750配合，而另一個通道延伸穿過軸750。可替代地，或另外，軸750可具有用于傳輸或排放液體或氣體的腔、和/或用于收納控制機(jī)構(gòu)(例如，牽拉線)的腔。

在另一實(shí)施例中，通道主體50a、50b、50c和/或50d可在引導(dǎo)管26的遠(yuǎn)端獨(dú)立于軸750活動連接。例如，通道主體可與軸750分離，并通過例如控制線和/或預(yù)成形材料而獨(dú)立地移動。另外，或可替代地，引導(dǎo)管可包括用于使通道、通道內(nèi)的器械、和/或器械自身離開彼此傾斜(例如，分開)的各種結(jié)構(gòu)。

在此進(jìn)一步描述用于為本文描述的系統(tǒng)20的各種實(shí)施例提供工具分開和/或匯聚的方法和裝置。在一個方面，工作通道和/或主通道具有相對于引導(dǎo)管縱向軸線的傾斜構(gòu)造，使得手術(shù)工具在離開端帽遠(yuǎn)端時分開或匯聚。分開通路可使各手術(shù)器械的遠(yuǎn)端在身體腔內(nèi)相互間隔。各手術(shù)工具之間增大的間隔增大手術(shù)工具能夠在該間隔中工作(或相互協(xié)作)的區(qū)域容積，該區(qū)域容積在此被稱為工作容積(workingvolume)。

圖8例示出引導(dǎo)管26的一個實(shí)施例，其中主通道42具有分開構(gòu)造。主通道改變朝向引導(dǎo)管遠(yuǎn)端的方向，并導(dǎo)引器械離開引導(dǎo)管的中心縱向軸線。在一個方面，斜坡開口92a可導(dǎo)引光學(xué)裝置離開引導(dǎo)管26。光學(xué)裝置然后可朝向工作區(qū)域向回彎曲以提供“俯視”視圖。在一個方面，光學(xué)裝置可被活動連接(通過使用者的力驅(qū)動)以朝向工作區(qū)域向回彎曲。在另一方面，光學(xué)裝置可具有預(yù)彎曲部，該預(yù)彎曲部使光學(xué)裝置在離開主通道42之后朝向工作區(qū)域彎曲。

另外，或可替代地，工作通道44a、44b可相對于彼此或引導(dǎo)管的縱向軸線分開。在一個方面，工作通道改變引導(dǎo)管遠(yuǎn)端處的方向，并導(dǎo)引手術(shù)器械在該手術(shù)器械穿過開口92b、92c時離開彼此。開口92a、92b、92c的角度可幫助工具和光學(xué)裝置構(gòu)成三角形。

在另一實(shí)施例中，使引導(dǎo)管內(nèi)的通道分開可通過使至少兩個通道圍繞彼此扭轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)。圖9a和圖9b是引導(dǎo)管26的局部透明圖，其中工作通道44a、44b圍繞彼此纏繞而提供螺旋構(gòu)造。在一個方面，工作通道44a、44b均在引導(dǎo)管遠(yuǎn)端的鄰近處具有螺旋或盤旋形狀。在另一方面，引導(dǎo)管內(nèi)僅有一個通道或多于兩個通道具有螺旋或盤旋形狀。無論如何，穿過纏繞的通道44a、44b的工具在其離開引導(dǎo)管時離開彼此傾斜。在一個方面，工作通道44a、44b具有至少約90度的轉(zhuǎn)角，而在另一方面，其具有至少約180度的轉(zhuǎn)角。

在另一方面，引導(dǎo)管通道可在引導(dǎo)管最遠(yuǎn)端的鄰近處離開。例如，工具穿過于其中的開口92b、92c可相對于引導(dǎo)管的遠(yuǎn)側(cè)表面鄰近地定位。圖10a和圖10b例示出與引導(dǎo)管的遠(yuǎn)端鄰近地定位的開口92b、92c。工作通道主體44a、44b延伸到引導(dǎo)管26的側(cè)壁中的開口92b、92c。

手術(shù)器械遠(yuǎn)端的匯聚/分開度可根據(jù)預(yù)期用途而變化。在一個方面，至少一個通路具有相對于端帽中心線成至少約7度的角度。在另一方面，至少一個通路以至少約15度的角度導(dǎo)引手術(shù)工具。

圖8至圖10b例示出被動分開的示例。在另一實(shí)施例中，引導(dǎo)管26提供主動或可控分開。引導(dǎo)管26的各通路之間的分開度可由分開機(jī)構(gòu)控制。例如，如圖11所示，滑動斜坡或頸圈89可相對于主通道和/或工作通道平移以調(diào)節(jié)引導(dǎo)管各通路之間的角度。引導(dǎo)管的工作通路和主通路可由分離(不連接)的腔限定，每個所述腔均連接到頸圈89。當(dāng)頸圈89縱向移動時，其可增大或減小通路的匯聚。

雖然圖11例示出使工作通道分開以實(shí)現(xiàn)經(jīng)由通道傳輸?shù)墓ぞ叩姆珠_，然而在另一方面，分開機(jī)構(gòu)可使工具直接分開。例如，分開機(jī)構(gòu)可直接接觸和/或施加力于工具上。在一個方面，參照圖11，工具可替代通道50a和/或50b而與頸圈89配合。

圖12例示出位于工具40a、40b之間的可控楔體120。牽拉控制線122可使楔體向近側(cè)移動，并增大工具40a、40b分開的角度。圖13例示出工具40a、40b之間的可調(diào)節(jié)分開的另一實(shí)施例。工具可與控制線122a、122b配合，使得張緊牽拉線致使工具向外彎出，并增大其匯聚。在一個方面，工具40a、40b還包括用于沿一個方向彎曲的偏壓部。例如，工具40a、40b的材料可被選擇為，當(dāng)工具被控制線122a、122b牽拉時使工具偏壓以沿一個方向彎曲。在可替代方面，可充氣氣球(圖14)可用于增大工具40a、40b的匯聚或分開。例如，氣球124可位于工具40a、40b之間并與工具接觸。氣球124在被充氣時可將壓力直接施加于工具40a、40b上而導(dǎo)致分開。在又一實(shí)施例中，工具40a、40b可包括預(yù)彎曲或形狀記憶材料(圖15a和圖15b)，所述材料在不受引導(dǎo)管約束時，和/或在工作通道暴露于觸發(fā)物(例如，身體熱量)之后移動為彎曲位置。

在本文所述的另一實(shí)施例中，引導(dǎo)管26包括允許增大的曲率和回彎的通道延伸部。如圖16a至圖16d所示，引導(dǎo)管26可包括伸縮式曲形主體91，該曲形主體91在從引導(dǎo)管26的遠(yuǎn)端延伸時，呈現(xiàn)為至少45°的曲率，在另一方面呈現(xiàn)為至少90°的曲形，且在又一方面呈現(xiàn)為至少150°的曲形。該曲形主體(或多個曲形主體)提供分開和/或匯聚的工作通道，并可因而為系統(tǒng)提供一個或多于一個的另外的自由度。

在另一實(shí)施例中，提供s曲形。例如，主體91可包括沿相反方向彎曲的第一和第二預(yù)形成曲形。在另一方面，主體91提供第一曲形，可控器械延伸穿過主體91，并彎曲以提供第二曲形部分。

曲形主體可具有受系統(tǒng)20的一部分約束的預(yù)形成曲率。在一個方面，引導(dǎo)管工作通道44約束曲形主體91。使用者可將主體91推出引導(dǎo)管的端部，并允許主體91相對于引導(dǎo)管彎曲。在另一方面，硬化構(gòu)件可約束曲形主體。撤回硬化構(gòu)件可允許引導(dǎo)管和/或手術(shù)器械彎曲為預(yù)曲形構(gòu)造。

在一個方面，主體91除了相對于引導(dǎo)管26平移之外還可旋轉(zhuǎn)。在使用中，主體91可相對于工作通道44旋轉(zhuǎn)，以沿希望的方向?qū)б中g(shù)器械。在一個方面，在將引導(dǎo)管26插入患者體內(nèi)之前，主體91旋轉(zhuǎn)至希望的方位。在另一方面，使用者可從近側(cè)位置控制主體91的旋轉(zhuǎn)。

在又一實(shí)施例中，如圖17和圖18所示，預(yù)曲形主體91可位于引導(dǎo)管26之外。從引導(dǎo)管26延伸的帶93可約束預(yù)曲形主體，直到使用者使主體91相對于引導(dǎo)管移動。當(dāng)主體的遠(yuǎn)端不受引導(dǎo)管約束時，預(yù)曲形主體可彎曲為希望的構(gòu)造。當(dāng)使用者完成手術(shù)過程時，使用者可將主體91移回其原始構(gòu)造以使預(yù)曲形主體伸直，并允許引導(dǎo)管撤回。主體91可收納各種器械。

可替代地，帶93可相對于主體91和/或引導(dǎo)管26移動。沿近側(cè)方向移動帶93可允許主體91彎曲為預(yù)形成曲形。然后帶可向遠(yuǎn)側(cè)移動以使主體91伸直。在一個方面，使用者可通過延伸在近側(cè)控制器與引導(dǎo)管26的遠(yuǎn)側(cè)部分之間的推進(jìn)/牽拉線(未示出)來控制帶93的運(yùn)動。

在另一方面，從引導(dǎo)管26延伸的光學(xué)裝置可包括與前述主體91的預(yù)彎曲部類似的預(yù)彎曲部。如圖19a至圖19c所示，光學(xué)裝置28可包括沿縱向相互間隔的第一和第二預(yù)彎曲部。當(dāng)光學(xué)裝置從引導(dǎo)管延伸時，第一和第二預(yù)彎曲部可使光學(xué)裝置移動成s曲形，該s曲形提供工作空間的“俯視”視圖。

在另一實(shí)施例中，可操縱或可定位球/承窩結(jié)構(gòu)可位于引導(dǎo)管26的遠(yuǎn)端，用于導(dǎo)引工具和/或光學(xué)器件離開工作通道和/或主通道。所述球可包括限定工作通道和/或主通道的一部分的通路。在承窩內(nèi)樞轉(zhuǎn)所述球可改變球內(nèi)通道相對于引導(dǎo)管的方向，并可導(dǎo)引延伸穿過該通道的器械。可替代地，光學(xué)器件可位于承窩結(jié)構(gòu)內(nèi)以允許光學(xué)器件樞轉(zhuǎn)。

圖20例示出使用單一通道的多個開口92a、92a'、92a"。使用者可選擇所希望的開口以到達(dá)所希望的相對于引導(dǎo)管的位置(而不是必須移動引導(dǎo)管)。在一個這種實(shí)施例中，不同開口具有不同角度，使得開口可被選擇為改變器械相對于引導(dǎo)管的角度。多個開口可圍繞引導(dǎo)管的外表面縱向和/或徑向延伸。

從單一通道(例如，工作通道44a)的多個開口(例如，92a、92a'、92a")中的選擇可通過使器械活動連接來控制。例如，使用者可導(dǎo)引器械穿過所希望的開口?？商娲?，或另外，引導(dǎo)管可包括由定位在近側(cè)的控制器控制的活動連接斜坡。與所希望的開口關(guān)聯(lián)的斜坡可被接合，以導(dǎo)引器械通過所希望的開口。

在另一方面，引導(dǎo)管可包括比開口92更多的通道。例如，兩個或更多個通道可在引導(dǎo)管的遠(yuǎn)側(cè)部分中并為單一通道。圖21例示出第一和第二腔44b、44c，每個腔均包含工具或光學(xué)裝置，該第一和第二腔在引導(dǎo)管的遠(yuǎn)端并為單一腔44d。如所示，工具40b從裝置延伸，而工具40c保持在腔44c中。如果醫(yī)生希望轉(zhuǎn)換工具，則工具40b可撤回至腔44b中，工具40c可前進(jìn)至44d中并至手術(shù)部位。這種構(gòu)造允許醫(yī)生在工具之間快速轉(zhuǎn)換，而不需要在轉(zhuǎn)換到第二工具之前完全撤回一個工具。

除了通過匯聚/分開通道以外，或作為匯聚/分開通道的可替代方案，所希望的手術(shù)器械的構(gòu)造可通過使器械活動連接而實(shí)現(xiàn)。例如，使用者可在器械離開引導(dǎo)管的遠(yuǎn)端之后控制器械。器械可被彎曲、旋轉(zhuǎn)、和/或縱向移動，以到達(dá)所希望的的工作區(qū)域。器械的活動連接在下文中更詳細(xì)地論述。

在此進(jìn)一步描述用于防止物質(zhì)(例如，生物物質(zhì))進(jìn)入引導(dǎo)管的方法和裝置。在一個實(shí)施例中，引導(dǎo)管中的至少一個通路可包括在引導(dǎo)管插入患者體內(nèi)的過程中能夠防止或阻止生物物質(zhì)進(jìn)入所述至少一個通路的閉塞物、端蓋、和/或外套筒。圖22和圖23例示出被構(gòu)造為在引入過程中密封端帽的端部的可破裂膜90，用于防止氣體、組織和/或流體進(jìn)入引導(dǎo)管。在圖22中，可破裂膜90形成為外套筒的一部分，而在圖23中，相應(yīng)的膜90a、90b、90c覆蓋端帽的遠(yuǎn)側(cè)開口92a、92b、92c。

圖24和圖25例示出可位于引導(dǎo)管的通道和/或端帽的通路內(nèi)的閉塞物94。在一個方面，塞、閉塞物、套筒、和/或膜可由生物可吸收或可溶解材料形成。在使用中，醫(yī)生可將生物可吸收材料推出引導(dǎo)管的端部以打開引導(dǎo)管通道?？商娲?，當(dāng)生物流體(例如，血液或胃酸)溶解所述塞、閉塞物、套筒、和/或膜時，生物可吸收材料可快速溶解，引導(dǎo)管通道可打開。在又一實(shí)施例中，可使用非生物可吸收材料，且醫(yī)生可通過引導(dǎo)管的近側(cè)開口撤回閉塞物。在再一實(shí)施例中，使用者可刺穿套筒和/或膜以將器械傳輸穿過端帽80。閉塞物、套筒和/或膜的使用可在引導(dǎo)管26的插入過程中保持引導(dǎo)管26的無菌性和/或阻止流體進(jìn)入。

圖26至圖27例示出閉塞物的又一示例性實(shí)施例。套筒或蓋97可遮蔽引導(dǎo)管遠(yuǎn)端處的至少一個開口。當(dāng)引導(dǎo)管位于所希望的位置時，蓋97可被移動為露出開口92b、92c。在一個方面，所述蓋可由延伸到近側(cè)控制器的控制線控制。可替代地，如圖26和圖27所示，蓋97可與器械之一(例如，光學(xué)裝置28)配合。為了露出開口92b、92c，光學(xué)裝置可移動離開引導(dǎo)管的遠(yuǎn)端，從而使蓋97抬起而離開開口92b、92c(圖27)和/或光學(xué)裝置可前進(jìn)離開引導(dǎo)管。在一個方面，套筒不會覆蓋光學(xué)裝置的最遠(yuǎn)端，使得光學(xué)器件可在引導(dǎo)管的定位過程中被使用。在另一方面，套筒、裙部、或遮蓋物是透明的或部分透明的。

代替或除了將引導(dǎo)管26的遠(yuǎn)側(cè)開口封閉，工作通道和/或主通道內(nèi)的壓力可被增大以阻止生物物質(zhì)進(jìn)入。在一個方面，工作通道與受壓氣體或流體源流體連接。例如，壓縮機(jī)、泵或受壓容器可與通至工作通道的近側(cè)開口配合。

在另一實(shí)施例中，引導(dǎo)管可貯存手術(shù)過程中使用的一個或多個工具。圖28a至圖35例示出被構(gòu)造為貯存諸如針100等工具的引導(dǎo)管的各種實(shí)施例。

根據(jù)引導(dǎo)管內(nèi)通道的形狀和尺寸，可能難以將曲形針傳輸穿過引導(dǎo)管。圖28a和圖28b例示出凹進(jìn)102，針100在使用前貯存在該凹進(jìn)102中。針沒有傳輸穿過引導(dǎo)管，而是針被收納在引導(dǎo)管的遠(yuǎn)側(cè)部分中。凹進(jìn)102可具有在尺寸和形狀上適于貯存一個或多個針的曲形構(gòu)造。所述凹進(jìn)可與引導(dǎo)管工作通道和主通道分立地形成，或者由引導(dǎo)管通道之一的一部分限定。在一個方面，至少一個工作通道的遠(yuǎn)端在形狀和尺寸上適于收納針。例如，工作通道可在其遠(yuǎn)端具有較大寬度。為了傳輸針，工具可移動穿過工作通道并可抓取所述針和/或?qū)⑺鲠樛瞥龉ぷ魍ǖ馈?/p>

可替代地，凹進(jìn)102與引導(dǎo)管26的通道分立。為了傳輸針，可操控推進(jìn)線104以將針移出凹進(jìn)102。

在圖29a和圖29b中所示的另一實(shí)施例中，針可被貯存在橫向位置。例如，凹進(jìn)102不具有與針100的寬度對應(yīng)的形狀和尺寸(例如，直徑)，而是該凹進(jìn)能夠容納針的長度。在又一實(shí)施例中，針可被夾持在引導(dǎo)管的端部。例如，圖30例示出針100夾持到端帽80的遠(yuǎn)側(cè)表面84。在圖31a和圖31b中所示的又一實(shí)施例中，一個或多個針可貯存在從端帽80的遠(yuǎn)側(cè)表面84向遠(yuǎn)側(cè)延伸的套筒108中。本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識到，一個或多個針可貯存在引導(dǎo)管的遠(yuǎn)側(cè)部分。例如，如圖32a和圖32b所示，多個針可被放置在位于端帽內(nèi)的針盒110中。

作為一個或多個針的可替代方案，或除了一個或多個針以外，端帽可容納各種其它工具。在一個方面，如圖33a和圖33b所示，袋114可貯存在端帽中和/或從端帽展開。在另一方面，如圖34所示的圈或環(huán)116可從端帽傳輸以抓住和牽拉組織。在圖35所示的又一方面，多個工具，例如，環(huán)、針、袋、和/或其它工具，可貯存在從端帽80傳輸?shù)墓ぞ咛准?18中。在使用中，醫(yī)生可在工具套件的工具中選擇，而不必將手術(shù)工具從引導(dǎo)管的通道中完全撤回。

在另一實(shí)施例中，端帽80和/或工具可與引導(dǎo)管26可分離地配合。使用者可在多個端帽和/或工具(或工具組)中選擇，并將所希望的端帽或工具連接到引導(dǎo)管的端部。本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識到，各種機(jī)械和/或摩擦配合構(gòu)造可提供可分離的端帽或工具。

參見圖1和圖36，與細(xì)長主體32的中間部分33鄰近的引導(dǎo)管26可包括：近側(cè)部分36，其包括用于將手術(shù)工具插入引導(dǎo)管通道中的孔；和控制部30，其用于操控引導(dǎo)管的活動連接部分56。此外，近側(cè)部分36可適于與框架22配合。

在一個方面，近側(cè)部分36包括容納主通道和工作通道的殼體構(gòu)件150。殼體構(gòu)件150可由剛性材料形成，其為控制部30提供支撐并與框架22配合。參照圖36，主通道和工作通道可在分立的近側(cè)孔152a、152b、152c處進(jìn)入殼體150。在一個方面，工作通道穿過的近側(cè)孔152a、152b位于殼體構(gòu)件150中的遠(yuǎn)離殼體構(gòu)件150的近端并遠(yuǎn)離孔152c的位置。此外，工作通道可在相對的側(cè)向側(cè)部上離開殼體構(gòu)件150，和/或可相對于引導(dǎo)管的縱向軸線成一定角度離開。例如，包括孔152a、152b的殼體構(gòu)件150可導(dǎo)引工作通道主體50a、50b(其收納工具40a、40b)而使工作通道主體相對于彼此成一定角度。由殼體150限定的工作通道主體之間的角度的尺寸可根據(jù)系統(tǒng)20的預(yù)期用途、使用者人體工程學(xué)、和/或框架22的構(gòu)造而變化。

圖37例示出殼體構(gòu)件150的剖視圖，其示出主通道42和一個工作通道主體50b。殼體構(gòu)件150也可容納控制部30的控制機(jī)構(gòu)156。繩60a、60b、60c、60d(用于控制引導(dǎo)管的近側(cè)活動連接部分)可離開殼體150內(nèi)的主通道42的外管狀主體(46、48)。在一個方面，繩可通過密封件(未示出)離開以防止液體或氣體離開主通道42并進(jìn)入殼體構(gòu)件150內(nèi)部。

在離開主通道42之后，繩延伸到控制機(jī)構(gòu)156并與該控制機(jī)構(gòu)156配合。在一個方面，繩可穿過主通道42與控制機(jī)構(gòu)156之間的張緊器166。例如，在繩由鮑登纜線形成的情況下，鮑登纜線的外鞘可延伸到但不超過張緊器166，而內(nèi)部絲線延伸到控制機(jī)構(gòu)156。張緊器166包括彈簧167，該彈簧167可保持所述絲線張緊在張緊器與控制機(jī)構(gòu)之間，并允許鮑登纜線離開張緊器而縱向彎折和/或平移。

在一個方面，控制機(jī)構(gòu)156包括輪160a和160b，其中兩個繩(例如，60a、60b)與輪160a、160b之一配合以控制引導(dǎo)管26的活動連接部分56的左右運(yùn)動，另外兩個繩(例如，60c、60d)與輪160a、160b中的另一個配合以控制活動連接部分的上下運(yùn)動。根據(jù)控制部30的構(gòu)造，多于或少于四個繩可與更多或更少的輪配合。例如，雖然活動連接部分被描述為提供兩個自由度，然而可使用更少的繩和/或輪，其中僅有一個自由度是必要的。無論控制機(jī)構(gòu)的構(gòu)造如何，繩可通過焊接、粘接、機(jī)械互鎖、和/或摩擦接合與輪配合。

使用兩個輪160a、160b允許引導(dǎo)構(gòu)件26的活動連接部分56的上下和側(cè)向運(yùn)動獨(dú)立地活動連接。這樣，控制機(jī)構(gòu)156允許獨(dú)立控制兩個自由度。本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識到，根據(jù)所希望的引導(dǎo)管26的用途，控制機(jī)構(gòu)156可以可替代地被構(gòu)造為利用單一運(yùn)動來控制兩個自由度，使得上下和側(cè)向自由度不是獨(dú)立的。

圖38例示出殼體150的拆卸圖，其示出位于殼體構(gòu)件150的外表面上的引導(dǎo)管控制部30的各種部件。第一和第二轉(zhuǎn)盤170a、170b可分別驅(qū)動輪160a、160b。在使用中，第一轉(zhuǎn)盤170a的操作驅(qū)動一個自由度，第二轉(zhuǎn)盤170b的操作驅(qū)動第二個獨(dú)立的自由度。然而，在另一方面，控制部30可被構(gòu)造為通過一個機(jī)構(gòu)的單一運(yùn)動來操控上下和側(cè)向運(yùn)動?？刂撇?0也可包括一個或多個開關(guān)172，該開關(guān)172控制鎖定機(jī)構(gòu)以當(dāng)活動連接部分56到達(dá)所希望的構(gòu)造時將引導(dǎo)管26鎖定在適當(dāng)位置。在一個方面，至少一個開關(guān)172是摩擦鎖，其在張緊時阻止轉(zhuǎn)盤170a、170b運(yùn)動。雖然所示實(shí)施例被構(gòu)造為獨(dú)立鎖定每個自由度，然而在另一方面，單一開關(guān)可同時鎖定兩個轉(zhuǎn)盤。本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識到，各種傳統(tǒng)的內(nèi)窺鏡鎖和操縱機(jī)構(gòu)可用于系統(tǒng)20。

在本文所述的引導(dǎo)管的另一實(shí)施例中，引導(dǎo)管控制部可遠(yuǎn)離殼體150定位。圖39例示出殼體150的透視圖，其中主通道從殼體150向遠(yuǎn)側(cè)延伸?？刂撇?0'位于主通道42上而鄰近于用于光學(xué)裝置的控制部?？刂茩C(jī)構(gòu)沒有位于殼體150內(nèi)，而是繩能夠延伸到位于主通道42上的控制機(jī)構(gòu)156'。控制部30'可包括各種滑件、開關(guān)、桿或其它這種機(jī)構(gòu)，以控制相對于引導(dǎo)管26的一個、兩個或多于兩個自由度。例如，控制部30'可包括如前所述的控制部30的各種能力。

在一個方面，主通道42的遠(yuǎn)側(cè)部分是柔性的，以允許使用者將控制部30'定位在所希望的位置。此外，使控制部30'位于更遠(yuǎn)的位置和/或與用于光學(xué)裝置的控制部相鄰，可有利于使用者與系統(tǒng)交互。

參照圖1和圖36，殼體構(gòu)件150的近端可進(jìn)一步包括配合構(gòu)件，用于使殼體構(gòu)件與框架22配合。如圖36所示，框架可包括細(xì)長配合棒174，該配合棒174包括用于接納殼體構(gòu)件150的配合構(gòu)件178的狹槽208。在一個方面，所述配合構(gòu)件可在狹槽208內(nèi)滑動并在所希望的位置鎖定就位。雖然所示配合構(gòu)件允許引導(dǎo)管的縱向運(yùn)動，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識到，在框架22與引導(dǎo)管26之間可實(shí)現(xiàn)各種另外的自由度。例如，引導(dǎo)管26可相對于框架橫向移動、可相對于框架上下移動、相對于框架樞轉(zhuǎn)、和/或相對于框架旋轉(zhuǎn)。此外，可通過引導(dǎo)管26、或者通過連接框架22、殼體150、和/或引導(dǎo)管26的分立的配合元件來實(shí)現(xiàn)配合。此外，如在下文中更詳細(xì)所述，框架的一部分或全部可并入引導(dǎo)管26中。

一旦主通道和工作通道離開殼體構(gòu)件150，則主通道和工作通道可延伸到限定主通道和工作通道近端的近側(cè)孔38a、38b、38c(圖36)。在一個方面，主通道和/或工作通道的近端可包括在通道的壁與延伸穿過通道的手術(shù)器械之間的密封件。該密封件可減小或阻止流體(例如，固體、液體和/或氣體)流動，從而允許對身體腔室的吹入和/或抽吸，和/或防止血液倒流。

系統(tǒng)20可包括各種密封件，例如，刮件(wiper)、隔片和/或鴨嘴型密封件。相對于主通道，密封件可在尺寸和形狀上適于接納在殼體150中。密封件的遠(yuǎn)端可與引導(dǎo)管配合(例如，與限定主通道的內(nèi)和/或外管狀主體46、48配合)，密封件的近端可與穿過主通道的器械形成密封。

圖40a例示出位于工作通道44a、44b近端的密封件182的一個示例性實(shí)施例。密封件182包括：在尺寸和形狀上適于與框架22的一部分配合的外表面192，以及適于防止手術(shù)器械與密封件之間的流體流動的內(nèi)表面。密封件182的近端可限定針對工作通道44a、44b的開口38a、38b，而密封件182的遠(yuǎn)端可與限定一部分工作通道的管狀主體配合。

圖40a例示出與工作通道的近端相鄰定位的刮件型密封件。葉片180可由彈性材料形成，使得當(dāng)手術(shù)器械(未示出)移動穿過密封件182時，葉片180與手術(shù)器械的外表面形成干涉配合。另外，或可替代地，密封件182的內(nèi)表面可具有對應(yīng)于光學(xué)裝置或工具的外表面的尺寸和形狀，以限制在手術(shù)器械外表面與密封件內(nèi)表面之間的流體流動。

圖40b例示出具有墊環(huán)194的密封件182，墊環(huán)194用于支撐密封件182并允許密封件182和工作通道44a與框架22配合。墊環(huán)194可提供剛性結(jié)構(gòu)，該剛性結(jié)構(gòu)具有與框架22上的配合表面(例如，框架22的“u”形架)對應(yīng)的表面。本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識到，墊環(huán)194可根據(jù)框架22的構(gòu)造而具有各種形狀和尺寸，或者墊環(huán)194可由框架22的一部分限定。此外，工作通道44可在不使用墊環(huán)194的情況下與框架22直接配合。

除了用于將手術(shù)器械接納到工作通道44a、44b和主通道42中的孔以外，引導(dǎo)管26的近端可包括用于傳輸氣體或液體和/或施行吸入的至少一個孔。在一個方面，流體可通過通道之一(例如，主通道)傳輸和/或排放?？商娲兀黧w可通過分立的通道傳輸和/或排放。在又一實(shí)施例中，流體路徑可由在引導(dǎo)管內(nèi)表面與主通道和工作通道的外表面之間的一部分引導(dǎo)管限定或者經(jīng)由穿過引導(dǎo)管和通道的器械來傳輸。

在一個方面，吹入氣體或吸入物可經(jīng)由殼體150傳輸?？?，例如由魯爾接頭(luerfitting)限定的孔，可提供用于吹入氣體的進(jìn)入/排出。在一個方面，魯爾接頭可與工作通道44的入口相鄰定位。吹入氣體可在不同位置傳輸?shù)较到y(tǒng)20。例如，受壓氣體可經(jīng)過主通道通過分立的腔傳輸，和/或通過更近/更遠(yuǎn)定位的孔傳輸。

引導(dǎo)管26的遠(yuǎn)端可包括用于傳輸和/或排出灌注物、抽吸物和/或吹入物的孔。另外，或可替代地，可提供用于噴水的孔，以傳輸用于流體切割、引發(fā)病變、分離組織面、和/或其它基于液體的手術(shù)過程的液體。在引導(dǎo)管穿過諸如腹壁等解剖壁的情況下，吹入、灌注和/或抽吸孔的位置可被選擇為將流體傳輸?shù)蕉鄠€身體腔室或接納來自多個身體腔室的流體。此外，雖然大致描述的是液體或氣體的傳送，然而在可替代方面，也可傳輸或排出固體。

在一個實(shí)施例中，用于進(jìn)行吸入的至少一個開口196'沿引導(dǎo)管26的外部側(cè)壁定位。此外，如圖40c所示，開口196'沿引導(dǎo)管側(cè)壁的遠(yuǎn)側(cè)部分定位，但與引導(dǎo)管26的最遠(yuǎn)端間隔開。吸入開口196'的位置可允許流體(例如，血液)排出，而不需要使工具撤回至引導(dǎo)管26中和/或使引導(dǎo)管26沿遠(yuǎn)側(cè)方向移動。

在引導(dǎo)管26的另一實(shí)施例中，工作通道和/或主通道的近側(cè)開口位于遠(yuǎn)離引導(dǎo)管最近端的位置。例如，器械端口可遠(yuǎn)離引導(dǎo)管殼體150定位。在一個方面，器械端口可與可分離的器械通道配合。此外，用于傳輸工具、流體、電手術(shù)能、或其它治療設(shè)備的各種其它端口可沿引導(dǎo)管的中間部分或遠(yuǎn)側(cè)部分定位。

如前關(guān)于引導(dǎo)管26所述，引導(dǎo)管和器械可彎曲或彎折以允許沿非線性或曲形路徑插入系統(tǒng)20的至少一部分。然而，在另一方面，引導(dǎo)管26和/或器械的一部分可為剛性的。參見圖41a，引導(dǎo)管26和/或工具40可包括剛性軸，該剛性軸在遠(yuǎn)端具有活動連接部分。引導(dǎo)管可具有前述的任何性能和結(jié)構(gòu)，但至少部分地由剛性材料形成?？商娲?，或另外，硬化材料可添加到引導(dǎo)管26以增大剛性。

在一個方面，引導(dǎo)管包括相互可移動地配合的剛性聯(lián)動部。如圖41b所示，剛性聯(lián)動部26a可相對于鄰接聯(lián)動部26b、26c樞轉(zhuǎn)，以允許引導(dǎo)管彎曲。在一個方面，聯(lián)動部可被驅(qū)動。例如，牽拉線可相對于一個聯(lián)動部驅(qū)動另一聯(lián)動部。可替代地，聯(lián)動部可相對于彼此自由移動。當(dāng)引導(dǎo)管移動穿過通路時，路徑的構(gòu)形可使聯(lián)動部相對于彼此移動并使引導(dǎo)管彎曲。

雖然圖41a例示出線性的剛性引導(dǎo)管，然而在另一方面，引導(dǎo)管是曲形的。例如，如圖41c所示，引導(dǎo)管可具有剛性的預(yù)形成形狀，其中沿其長度方向具有至少一個變化。

在系統(tǒng)20的另一實(shí)施例中，引導(dǎo)管26被構(gòu)造為使用在腹腔鏡手術(shù)過程中。在一個方面，引導(dǎo)管26的遠(yuǎn)側(cè)部分可停止在腹腔鏡端口。圖42a例示出延伸穿過與端口780a、780b配合的引導(dǎo)管26a、26b的工具40a、40b。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，各種鎖定結(jié)構(gòu)，包括機(jī)械互鎖結(jié)構(gòu)和/或摩擦接合結(jié)構(gòu)，可使系統(tǒng)20與端口780a、780b配合。在一個方面，引導(dǎo)管26a、26b包括與端口780a、780b上的對應(yīng)配合特征部配合的配合特征部。

可替代地，系統(tǒng)20不與腹腔鏡端口配合，而是該端口由諸如引導(dǎo)管(或多個引導(dǎo)管)26等系統(tǒng)的一部分限定。該端口可與引導(dǎo)管26集成和/或與引導(dǎo)管26固定地配合。

在圖42a所示的實(shí)施例中，單一工具穿過每個端口780a、780b。然而，多個工具、流體腔、光學(xué)裝置和其它器械可通過單一端口傳輸。在一個方面，如圖42b和圖42c所示，工具40a、40b延伸穿過單一引導(dǎo)管26并穿過單一端口780。

圖43a至圖43i描述引導(dǎo)管26、光學(xué)裝置28和工具40a、40b的其它示例性構(gòu)造。圖43a例示出非活動連接引導(dǎo)管。在一個方面，引導(dǎo)管可被彎曲或活動連接為所希望的構(gòu)造，并且器械(例如，光學(xué)裝置28和/或工具40a、40b)可被活動連接以執(zhí)行手術(shù)過程。在該構(gòu)造中，器械不依賴于工作通道進(jìn)行活動連接。例如，器械40a、40b可由單一工作腔44支撐。圖43b例示出具有嵌入式光學(xué)裝置的引導(dǎo)管。光學(xué)裝置主體可與引導(dǎo)管配合，而光學(xué)裝置的遠(yuǎn)端被構(gòu)造為相對于引導(dǎo)管活動連接。圖43c例示出傳統(tǒng)的內(nèi)窺鏡，其中工具40a、40b穿過該內(nèi)窺鏡。圖43d例示出活動連接光學(xué)裝置，其中工具40a、40b穿過該活動連接光學(xué)裝置。在一個方面，圖43d的引導(dǎo)管不活動連接。而是，引導(dǎo)管26可提供支撐結(jié)構(gòu)和路徑，以能夠在人體內(nèi)某一部位處實(shí)施手術(shù)過程。圖43e例示出類似于引導(dǎo)管26的引導(dǎo)管，其中另外的工具延伸穿過光學(xué)裝置。

在系統(tǒng)20的另一實(shí)施例中，圖43f和圖43g例示出不具有引導(dǎo)管的系統(tǒng)。而是，光學(xué)裝置和工具相互配合。參照圖43f，夾77限定工具和光學(xué)裝置穿過的腔或孔。所述夾從光學(xué)裝置和工具的活動連接部分向近側(cè)定位，以允許器械獨(dú)立的活動連接。圖43g例示出使光學(xué)裝置和工作通道相對于彼此保持的夾77'。當(dāng)光學(xué)裝置活動連接時，工作通道隨光學(xué)裝置移動。在一個方面，所述夾可分離地配合工作通道和光學(xué)裝置。在圖43h中所示的又一實(shí)施例中，沒有采用用于使光學(xué)裝置和工具穿過的活動連接引導(dǎo)管，而是系統(tǒng)20能夠包括連接到工具和/或光學(xué)器件的可操縱構(gòu)件。在圖43i中所示的再一實(shí)施例中，通過可操縱器械通道為系統(tǒng)20提供另外的自由度。對于在上文中或下文中論述的任何引導(dǎo)管和/或器械，引導(dǎo)管和/或器械可包括多于一個活動連接部分。例如，兩個獨(dú)立的活動連接部分可為本文描述的系統(tǒng)提供另外的自由度。另外的活動連接部分可為引導(dǎo)管和/或器械提供“腕”和/或“肘”。

框架

如前所述，本文描述的系統(tǒng)可包括用于與引導(dǎo)管和/或器械(例如，工具40a、40b，和/或光學(xué)裝置28)配合的框架?？蚣懿粌H可支撐器械，而且可允許使用者獲得對這些器械的有利控制。特別是，框架可提供基準(zhǔn)點(diǎn)，用于操控相對于彼此(和/或相對于系統(tǒng)的一部分和/或相對于患者)的各種自由度，這種方式允許執(zhí)行復(fù)雜的手術(shù)過程。另外，或可替代地，框架可允許使用者相對于框架施加力以控制和/或移動引導(dǎo)管和/或器械。

在一個方面，框架與器械和/或引導(dǎo)管相連，并由分立且獨(dú)立的結(jié)構(gòu)限定。在另一方面，框架的各個部分和/或全部并入引導(dǎo)管和/或器械中。

如前所述并參見圖1，系統(tǒng)20可包括適于與手術(shù)器械和/或引導(dǎo)管26配合的框架22?，F(xiàn)在參見圖44，在一個方面，框架22包括：具有第一主體201的上部200，用于配合并支撐系統(tǒng)20的各種元件；和下部202(也稱為第二主體202)，其支撐上部。在使用中，框架22為醫(yī)生提供用于操控手術(shù)器械(例如，工具40a、40b和光學(xué)裝置28)的工作空間。此外，框架22可提供手術(shù)器械與患者之間的基準(zhǔn)。

圖44例示出沒有連接手術(shù)器械的框架22?？蚣?2包括：引導(dǎo)管配合表面204、用于控制構(gòu)件24a、24b的軌道224a、224b、以及光學(xué)裝置保持器206。在一個方面，引導(dǎo)管配合表面204允許框架22與引導(dǎo)管26可分離地配合，使得引導(dǎo)管能夠被插入患者體內(nèi)然后與框架22配合。在使用中，引導(dǎo)管配合表面204也可允許使用者調(diào)節(jié)引導(dǎo)管26相對于框架的位置。在一個方面，引導(dǎo)管可與框架上的細(xì)長狹槽208配合，該細(xì)長狹槽208允許引導(dǎo)管相對于框架的縱向運(yùn)動。可替代地，或另外，引導(dǎo)管配合表面可被構(gòu)造為允許引導(dǎo)管26相對于框架22的上下、橫向和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。

在另一方面，引導(dǎo)管26可被構(gòu)造為與框架22快速斷開。例如，圖45例示出從引導(dǎo)管26延伸的柱209。引導(dǎo)管可通過使柱209滑入框架22的狹槽中而與框架22配合。柱209可通過允許引導(dǎo)管相對于基準(zhǔn)點(diǎn)(例如，框架、手術(shù)室、和/或患者)移動而提供另外的自由度。例如，引導(dǎo)管柱可在框架22中旋轉(zhuǎn)和/或縱向移動。當(dāng)引導(dǎo)管處于所希望的位置時，引導(dǎo)管可相對于框架鎖定在適當(dāng)位置。在一個方面，鎖，例如鎖定頸圈211，可允許使用者將引導(dǎo)管和框架快速連接或分離?？商娲鼗蛄硗獾兀T如夾具或銷(細(xì)節(jié)b)等鎖定特征部可摩擦地或機(jī)械地接合柱209。

圖46示出由凸/凹互鎖結(jié)構(gòu)203限定的快速松脫器的另一示例，該互鎖結(jié)構(gòu)203具有被構(gòu)造為鎖定引導(dǎo)管和框架的開關(guān)205?；ユi結(jié)構(gòu)203的凸部或凹部可位于引導(dǎo)管上，而凸部或凹部中的另一個可位于框架上。將凸部安放于凹部中并關(guān)閉開關(guān)205，可鎖定引導(dǎo)管和框架。

在另一方面，將引導(dǎo)管26鎖定到框架22可將軌道224鎖定到框架。例如，如圖45所示，軌道224可與引導(dǎo)管26的一部分配合或由引導(dǎo)管26的一部分限定。軌道和引導(dǎo)管于是可與框架22連接為單一單元或與框架22分離。

無論如何，能夠相對于框架調(diào)節(jié)引導(dǎo)管允許使用者改變工具的工作容積相對于框架的位置。如前所述，與引導(dǎo)管的遠(yuǎn)端相鄰的使工具的遠(yuǎn)端可在其中移動的空間為工作容積。由于工具對相對于引導(dǎo)管的行進(jìn)量(縱向運(yùn)動和/或活動連接)具有限制，因而工作容積并不是不受限制的。然而，通過使引導(dǎo)管(以及工具)相對于框架移動，工作容積的位置被改變。

在另一方面，使第一主體構(gòu)件201(其連接到引導(dǎo)管)相對于第二主體構(gòu)件202移動可改變工作容積的位置。第一主體構(gòu)件相對于第二主體構(gòu)件可具有一個、兩個、三個或更多個運(yùn)動自由度，這提供用于調(diào)節(jié)工作容積的位置的一個、兩個、三個或更多個自由度。參照圖44和圖45(并如其它地方更為詳細(xì)所述)，框架22可允許例如第一和第二主體構(gòu)件樞轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)、和/或前后、上下和/或側(cè)向移動。一旦工作容積處于所希望的位置，則第一主體構(gòu)件然后可相對于第二主體構(gòu)件鎖定。類似地，使整個框架相對于基準(zhǔn)點(diǎn)(例如，患者)移動可改變工作容積的位置。

在一個實(shí)施例中，框架22可包括保持器206，醫(yī)生可將光學(xué)裝置28放置在該保持器206上。保持器206允許使用者在將光學(xué)裝置放置在希望的方位之前和/或之后穩(wěn)固光學(xué)裝置28。例如，光學(xué)裝置可被放置在保持器206中，然后被活動連接。保持器的可調(diào)節(jié)性允許使用者旋轉(zhuǎn)光學(xué)裝置，使得使用者觀看到的圖像與使用者的方位(即，圖像未倒置)和/或手術(shù)部位的方位相匹配。保持器提供用于供使用者放置光學(xué)裝置的位置，使得光學(xué)裝置在手術(shù)過程中保持其方位并允許夠及控制部以進(jìn)行活動連接。

在一個方面，參照圖44，保持器206包括三個臂結(jié)構(gòu)，使得醫(yī)生在調(diào)節(jié)光學(xué)裝置相對于框架22的位置時可具有全方位的運(yùn)動。在一個方面，第一和第二臂210、212是剛性的，第三臂214是柔性的。第三臂214可適于在被使用者彎曲為希望的構(gòu)造時保持自身的位置。例如，移動第三臂214所需的力可大于光學(xué)裝置28在被置于保持器206中時由光學(xué)裝置28的重量施加的力。在另一方面，如圖47所示，除了第一、第二或第三臂210、212、214之外，或作為其可替代方案，保持器206可包括伸縮式臂。圖47的保持器除了允許伸縮以外還可允許樞轉(zhuǎn)和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。在又一方面，單一柔性臂可用于允許保持器206的活動連接。

保持器206可分別包括第一和第二樞轉(zhuǎn)點(diǎn)216、218。如圖44所示，保持器206通過第一樞轉(zhuǎn)點(diǎn)216與框架22配合。第一臂210可延伸在第一與第二樞轉(zhuǎn)點(diǎn)216、218之間，第二臂212延伸在第二樞轉(zhuǎn)點(diǎn)218與第三臂214之間。樞轉(zhuǎn)點(diǎn)216、218也可被設(shè)計(jì)為在置于所希望的構(gòu)造時保持自身的位置。可替代地或另外地，保持器206可包括鎖，使用者可激活該鎖以防止樞轉(zhuǎn)點(diǎn)216、218運(yùn)動。

保持器206可與各種手術(shù)器械配合，所述手術(shù)器械例如為所示的光學(xué)裝置28。在一個方面，保持器206包括夾220，光學(xué)裝置28可安放于該夾220中。夾220可具有側(cè)向敞開構(gòu)造，其依賴于重力和/或摩擦將光學(xué)裝置28保持在適當(dāng)位置?？商娲?，夾220可包括鎖定機(jī)構(gòu)(未示出)，用于防止光學(xué)裝置28相對于夾220運(yùn)動。

如前所述，上部200可進(jìn)一步包括軌道224a、224b，該軌道接納用于工具40a、40b的控制部24a、24b。軌道224a、224b允許控制構(gòu)件24a、24b相對于系統(tǒng)20的其它部分(例如，框架)和/或周圍環(huán)境(例如，相對于患者)縱向移動和/或樞轉(zhuǎn)。由于軌道可由框架22的一部分、由引導(dǎo)管26的一部分(例如，部分殼體150)來限定，和/或可被限定為孤立結(jié)構(gòu)，因此，軌道將在下文中描述在單獨(dú)部分中。

框架22的下部202可具有適于支撐上部200和將框架22相對于患者和/或手術(shù)臺保持在適當(dāng)位置的各種構(gòu)造。在一個方面，下部202具有靜止在手術(shù)室地板上的三腳架構(gòu)造。為了利于框架22的運(yùn)動，該框架可包括輪或滑件。例如，圖48例示出安裝在可滾動的下部202上的系統(tǒng)20?？蚣?2允許引導(dǎo)管和工具40滾動或滑動。此外，圖48的框架可允許使用者調(diào)節(jié)軌道224、引導(dǎo)管26和/或工具40的角度。

上部與下部之間的連接部可被構(gòu)造為允許上部200相對于下部202移動。如圖44所示，上部200可相對于上部200樞轉(zhuǎn)和鎖定在適當(dāng)位置。

在另一方面，下部202可與手術(shù)臺配合，使得框架22在手術(shù)臺和患者被移動時隨手術(shù)臺移動。圖49例示出與手術(shù)臺軌道配合的系統(tǒng)20。在一個方面，框架22與手術(shù)室臺的框架可調(diào)節(jié)地配合。

在又一方面，系統(tǒng)20可被安裝在可移動座椅上。圖50例示出安裝在座椅246上的系統(tǒng)20，座椅246可通過滾動而移動。在又一方面，如圖51所示，系統(tǒng)20可由醫(yī)生控制。

如前所述，在一個方面，例如經(jīng)由樞轉(zhuǎn)接點(diǎn)，軌道與框架22可移動地配合。在另一方面，可為軌道224a和/或224b提供相對于框架22、手術(shù)室和/或患者的另外的自由度。例如，圖47(如前所述)例示出可為光學(xué)器械提供一個、兩個、三個或多于三個自由度的保持器206。在一個方面，軌道可被安裝在與保持器206類似的可調(diào)節(jié)框架上，以允許相對于引導(dǎo)管26調(diào)節(jié)軌道和/或改善使用者的人體工程學(xué)狀態(tài)。

在其它實(shí)施例中，如圖52所示，軌道可被安裝到光學(xué)裝置上。使用者可將光學(xué)裝置28(例如，內(nèi)窺鏡)保持在一只手中，并用另一只手驅(qū)動控制構(gòu)件24a。如下所述，控制構(gòu)件24a和軌道224a可幫助用單手控制多個自由度。將軌道224a安裝到內(nèi)窺鏡，可允許由一個使用者操控光學(xué)控制部215和手術(shù)器械手柄24a。軌道224a能夠以不同角度安裝，例如平行于光學(xué)裝置控制殼體。

在一個實(shí)施例中，器械40a的導(dǎo)管主體具有足夠的剛性，使得沿軌道224a移動手柄24a致使器械40a的主體(和遠(yuǎn)端)相對于光學(xué)裝置28(和/或相對于框架、患者、基準(zhǔn)點(diǎn)，等)移動。例如，使用者可扭轉(zhuǎn)手柄24a并使器械40a的主體旋轉(zhuǎn)。類似地，沿軌道縱向移動手柄可使器械40a的主體在光學(xué)裝置28中的工作通道內(nèi)縱向移動。

在一個方面，光學(xué)裝置28用作框架。在另一方面，一分立結(jié)構(gòu)可為光學(xué)裝置28提供支撐并用作框架。在一個這種方面中，組織或天然身體孔道用作框架以支撐光學(xué)裝置28。

參照圖52，束帶213使軌道224a與光學(xué)裝置28配合。然而，各種其它可分離或固定的配合特征部也可用于使軌道224a連接到光學(xué)裝置28。

軌道

在一個方面，工具40a、40b的控制構(gòu)件24a、24b可與軌道224a、224b配合。如前所述，軌道224a、224b可通過框架22的一部分形成。然而，在另一實(shí)施例中，軌道可由系統(tǒng)22的另一部分限定或與系統(tǒng)22的另一部分配合和/或在沒有框架的情況下使用。此外，雖然以下的論述大致提及兩個軌道，然而，本文描述的系統(tǒng)可包括單一軌道或多于兩個軌道。

大體上，軌道和控制構(gòu)件允許使用者操控(即，移動和/或凍結(jié))工具的多個自由度。例如，工具40a、40b可相對于軌道(或系統(tǒng)20的另一部分)縱向移動和/或旋轉(zhuǎn)，以控制工具遠(yuǎn)端(即，端執(zhí)行器)的縱向和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。然而，軌道不僅允許運(yùn)動并為使用者提供基準(zhǔn)框架，而且軌道也可幫助控制多個自由度。這樣，除了提供多個自由度以外，本文描述的系統(tǒng)還可使使用者能夠使用多個自由度。在一個方面，系統(tǒng)20允許使用者用單手控制多個自由度。在另一方面，系統(tǒng)20允許同時控制多個自由度(例如，工具40相對于患者的運(yùn)動，并操控控制構(gòu)件24)

如前所述，在一個方面，工具40a、40b包括：近側(cè)控制構(gòu)件24a、24b、在此被稱為導(dǎo)管25a、25b的細(xì)長主體、以及遠(yuǎn)端執(zhí)行器502。工具40a、40b的各種元件在下文中更詳細(xì)的描述，然而出于論述軌道224a、224b的目的，應(yīng)理解的是，軌道與近側(cè)控制構(gòu)件24a、24b配合并幫助近側(cè)控制構(gòu)件24a、24b運(yùn)動。相對于軌道(或系統(tǒng)20的另一部分)移動近側(cè)控制構(gòu)件是控制導(dǎo)管25a、25b和端執(zhí)行器502運(yùn)動的一種方式。在以下描述的一個方面，旋轉(zhuǎn)和/或平移近側(cè)控制構(gòu)件致使導(dǎo)管和端執(zhí)行器相對于軌道、框架和/或引導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)和/或平移。這樣，軌道可為每個工具提供一個、兩個或多于兩個自由度。

在以下描述的另一方面，近側(cè)控制構(gòu)件可與軌道固定地配合，且軌道可相對于框架、引導(dǎo)管和/或患者移動，以為每個工具提供一個、兩個或多于兩個自由度。在以下描述的又一方面，工具可與軌道可移動地配合，且軌道可相對于框架、引導(dǎo)管和/或患者移動。例如，軌道的運(yùn)動可為工具提供一個或多個自由度(例如，旋轉(zhuǎn)和/或縱向運(yùn)動)，且工具相對于軌道的運(yùn)動可提供一個或多個另外的自由度(例如，工具相對于軌道的旋轉(zhuǎn)和/或縱向運(yùn)動)。

在一個實(shí)施例中，軌道224a、224b從框架22向近側(cè)延伸。在使用中，醫(yī)生可站立或就座，而控制構(gòu)件24a、24b處于他或她的身體相對側(cè)上。為了改善人體工程學(xué)狀態(tài)，軌道224a、224b可相對于框架22調(diào)節(jié)。圖53例示出框架22，其中軌道224a、224b在樞轉(zhuǎn)點(diǎn)226a、226b處連接到框架22。在另一方面，軌道224a、224b可被連接到框架，使得軌道的位置可相對于框架22進(jìn)行調(diào)節(jié)和鎖定。例如，軌道可相對于框架22縱向調(diào)節(jié)、上下移動、旋轉(zhuǎn)和/或橫向移動，以適應(yīng)不同使用者。此外，可提供多于兩個軌道。在又一方面，兩個軌道可相互堆疊。

在一個方面，軌道224a、224b約束控制構(gòu)件24a、24b在控制構(gòu)件容積內(nèi)的運(yùn)動?？刂茦?gòu)件的最大行程(縱向運(yùn)動和旋轉(zhuǎn))限定控制構(gòu)件容積。相對于框架調(diào)節(jié)軌道可改變控制構(gòu)件容積的位置。在另一方面，調(diào)節(jié)框架(例如，第一主體構(gòu)件201相對于第二主體構(gòu)件202的運(yùn)動)可改變控制構(gòu)件容積的位置。

在一個實(shí)施例中，軌道可采用非線性構(gòu)造從系統(tǒng)延伸。例如，圖54例示出圍繞使用者弧形彎曲的曲形引導(dǎo)軌道。曲形軌道可改善使用者人體工程學(xué)狀態(tài)和/或允許更長的軌道。例如，曲形軌道可提供更長的控制構(gòu)件行程，同時使控制構(gòu)件保持在使用者可及的范圍內(nèi)。根據(jù)使用者和/或系統(tǒng)20的預(yù)期用途，軌道的曲形能夠?yàn)榭烧{(diào)節(jié)的。使用者可將軌道彎曲為所希望的構(gòu)造。

圖55例示出在軌道224a與控制構(gòu)件24a之間的連接部的一個實(shí)施例。控制構(gòu)件24可包括從控制構(gòu)件的表面延伸并與軌道224a配合的引導(dǎo)構(gòu)件234、235(在下文中的另一實(shí)施例中被稱為“夾具”)。通常，引導(dǎo)構(gòu)件具有對應(yīng)于軌道外表面的孔或凹進(jìn)。在控制構(gòu)件與軌道之間的連接部允許控制構(gòu)件與軌道之間的相對平移和/或旋轉(zhuǎn)。雖然例示出每個控制構(gòu)件具有兩個引導(dǎo)構(gòu)件234、235，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識到，引導(dǎo)構(gòu)件可具有各種可替代構(gòu)造，例如，控制構(gòu)件具有單一的引導(dǎo)構(gòu)件。

雖然軌道224a、224b被例示出具有大致圓形截面形狀，然而，軌道224a和/或軌道224b可具有各種可替代構(gòu)造。此外，軌道的截面形狀可被選擇為控制所述控制構(gòu)件相對于軌道的運(yùn)動。軌道可具有非圓形截面形狀，例如，方形、卵形、橢圓形、三角形和/或不規(guī)則形狀，該形狀防止控制構(gòu)件的相對旋轉(zhuǎn)。在一個方面，軌道的形狀可防止控制構(gòu)件相對于軌道旋轉(zhuǎn)。然而，不是所有非圓柱形軌道均可防止控制構(gòu)件相對于軌道的旋轉(zhuǎn)。

在另一方面，軌道可具有對應(yīng)于控制構(gòu)件上的槽或突起的槽或突起。圖56例示出軌道224a的示例性構(gòu)造，該構(gòu)造允許控制構(gòu)件24a平移，但阻止控制構(gòu)件相對于軌道旋轉(zhuǎn)。槽/突起提供“鍵鎖”路徑，其允許一個自由度，但阻止另一個自由度。在一個方面，鍵鎖路徑允許相對平移運(yùn)動，但可防止控制構(gòu)件24a相對于軌道224a的相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。如果希望工具旋轉(zhuǎn)，則控制構(gòu)件24a、24b可獨(dú)立于軌道224a、224b旋轉(zhuǎn)(在下文中更詳細(xì)描述)，和/或軌道可隨控制構(gòu)件一起旋轉(zhuǎn)(也在下文中描述)。在另一方面，鍵鎖路徑可限制控制構(gòu)件相對于軌道的運(yùn)動或行程范圍。

在一個實(shí)施例中，軌道可包括止擋，用于限制控制構(gòu)件相對于軌道的行程。如圖55所示，止擋230、232限制引導(dǎo)構(gòu)件234、235的縱向運(yùn)動。軌道224a的具有比引導(dǎo)構(gòu)件235內(nèi)直徑大的尺寸的部分可限制向遠(yuǎn)側(cè)運(yùn)動。相反，近側(cè)止擋230可與軌道224a分立形成并與軌道224a配合。例如，止擋230可由可調(diào)節(jié)鎖定螺母限定，使用者可將該鎖定螺母鎖定在所希望的位置。在另一方面，兩個止擋230、232均可調(diào)節(jié)。在使用中，醫(yī)生可定位止擋230、232以調(diào)節(jié)控制構(gòu)件的行程量。

在另一方面，至少一個止擋可由允許控制構(gòu)件24a、24b與軌道224a、224b快速配合的快速斷開特征部來限定。如果使用者希望從軌道224a移除控制構(gòu)件24a，則快速斷開止擋可被操控以允許控制構(gòu)件滑離軌道。圖57例示出由彈簧加載球限定的一個示例性快速斷開結(jié)構(gòu)230。圖58a和圖58b例示出軌道端部止擋，該軌道端部止擋可在允許引導(dǎo)部234通過的下部構(gòu)形構(gòu)造(圖58a)與防止引導(dǎo)部234通過的偏心構(gòu)造(圖58b)之間移動。在下部構(gòu)形構(gòu)造中，止擋230的外表面不延伸超過軌道的外表面。在偏心構(gòu)造中，止擋230樞轉(zhuǎn)離開軌道并防止控制構(gòu)件24通過。

在一個方面，僅有近側(cè)止擋230為“快速斷開”止擋，然而，近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)止擋230、232均可具有快速斷開構(gòu)造。在另一實(shí)施例中，控制構(gòu)件24a與軌道224之間的連接部可為快速斷開結(jié)構(gòu)。例如，引導(dǎo)構(gòu)件234可與軌道224a可分離地配合。

在一個方面，控制構(gòu)件與軌道之間和/或軌道與框架之間的可移動連接部需要使用者輸入，以移動工具40a、40b。移動控制構(gòu)件24所需的力的大小可被選擇為使得，當(dāng)使用者移開其手時，僅通過重力不會使控制構(gòu)件移動。在一個方面，引導(dǎo)構(gòu)件234、235可被構(gòu)造為允許平移和/或旋轉(zhuǎn)，同時提供對運(yùn)動的一些摩擦阻力。這樣，當(dāng)使用者將手從控制構(gòu)件移開時，控制構(gòu)件與軌道之間的摩擦阻力將使控制構(gòu)件相對于軌道、引導(dǎo)管、框架、患者和/或基準(zhǔn)點(diǎn)保持在適當(dāng)位置。本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識到，引導(dǎo)構(gòu)件、軌道和/或框架的材料和/或內(nèi)部尺度可根據(jù)所希望的摩擦阻力來選擇。

在另一方面，系統(tǒng)20包括阻尼器，用于增大移動工具所需的力。例如，阻尼器可在使用者施加的力低于預(yù)定閾值時防止工具運(yùn)動，和/或可限制工具的最大速度。另外，或可替代地，阻尼器可平滑由使用者輸入力所致的合成工具運(yùn)動。如果使用者的輸入不平穩(wěn)或不連續(xù)，則阻尼器可改善工具運(yùn)動的連續(xù)性和/或可預(yù)見性。

各種阻尼器可用于系統(tǒng)20。圖59a例示出可調(diào)節(jié)收縮環(huán)601，其允許使用者控制對工具40的運(yùn)動的磨擦阻力。在另一方面，液壓阻尼器可并入系統(tǒng)20中。例如，當(dāng)系統(tǒng)的兩個部分相對于彼此移動時(例如，控制構(gòu)件相對于軌道和/或軌道相對于框架)，液壓阻尼器可抑制相對運(yùn)動。

在另一方面，阻尼器可抑制一個自由度以增大在這一個自由度中移動工具所需的力，但不抑制另一自由度。在一個示例中，阻尼器可增大縱向移動工具所需的力，而不是旋轉(zhuǎn)工具所需的力和/或操控控制構(gòu)件的手柄所需的力。抑制一個自由度而不抑制另一自由度，可在由類似的使用者輸入來控制兩個運(yùn)動自由度的情況下，減小不需要的或未被感知的工具運(yùn)動的可能性。

另外，或可替代地，系統(tǒng)20可包括制動器或鎖，用于防止控制構(gòu)件24a、24b相對于軌道、引導(dǎo)管、框架、患者和/或基準(zhǔn)點(diǎn)的運(yùn)動。在一個方面，鎖在接合時可增大軌道與控制構(gòu)件之間的運(yùn)動阻力，從而阻止工具運(yùn)動。雖然可使用各種鎖，然而在一個方面，系統(tǒng)20包括可獨(dú)立鎖定不同自由度的鎖，例如，可鎖定滾柱軸承。在使用中，滾柱軸承沿一個方向的運(yùn)動被阻止以鎖定控制構(gòu)件的一個自由度。在另一實(shí)施例中，鎖可阻止多個自由度，并包括例如摩擦或磁驅(qū)動制動器。磁鎖可包括：位于軌道和/或控制構(gòu)件上的電磁體；和位于控制構(gòu)件24a、24b和/或軌道224a、224b的一部分上或者限定控制構(gòu)件24a、24b和/或軌道224a、224b的一部分的含鐵物質(zhì)。

圖59b例示出用于阻止控制構(gòu)件與軌道之間運(yùn)動的鎖的另一實(shí)施例。在一個方面，頸圈760至少部分地圍繞軌道224延伸。頸圈760在被張緊時可阻止控制構(gòu)件24相對于軌道224的旋轉(zhuǎn)和/或平移。頸圈760可在引導(dǎo)構(gòu)件234、235的基礎(chǔ)上使用，或者可替代引導(dǎo)構(gòu)件之一或全部。這樣，在一個方面，鎖定頸圈760可使控制構(gòu)件24和軌道224配合。

在一個方面，頸圈760可通過控制構(gòu)件24上的致動器控制，以允許在不工作時鎖定。例如，牽拉線可在控制構(gòu)件與頸圈760之間延伸，以允許鎖定控制構(gòu)件24而無需使用者從控制構(gòu)件上移開他或她的手。

在另一實(shí)施例中，控制構(gòu)件24可使用磁流變流體鎖定?？刂茦?gòu)件的一部分或與控制構(gòu)件配合的結(jié)構(gòu)可在控制構(gòu)件沿軌道行進(jìn)時通過磁流變流體移動。為了鎖定控制構(gòu)件，磁場可施加于流體，從而將控制構(gòu)件相對于軌道鎖定在適當(dāng)位置。圖59c例示出控制構(gòu)件24和軌道224，其中軌道224延伸到包含磁流變流體的室785中。當(dāng)軌道移動到室785中時，流體流動通過室785的收縮區(qū)域787。為了阻止軌道224和控制構(gòu)件24的進(jìn)一步移動，可通過磁體789施加磁場，從而使磁流變流體硬化。

室785可包括由彈簧791限定的對抗力。在去除磁場之后，軌道224可向回移動。當(dāng)軌道224從室785撤回時，彈簧791可驅(qū)使磁流變流體返回通過收縮區(qū)域787。軌道和彈簧因而可施加相反的力，從而當(dāng)軌道往復(fù)移動時使磁流體往復(fù)移動。

在一個方面，軌道224和彈簧791可包括流體密封件793，以防止流體滲漏。此外，密封件793可防止空氣通入通路785中，并阻止軌道224與磁流變流體分離。這樣，鎖定或硬化磁流變流體可另外地阻止控制構(gòu)件24通過吸入而向回移動。

在其它方面，軌道224和/或控制構(gòu)件24可直接利用磁體鎖定和/或抑制。例如，軌道224可含鐵。磁體可移動到適當(dāng)位置和/或被激活以阻止軌道移動。在一個方面，系統(tǒng)20的與軌道224相鄰的部分可被磁化以阻止軌道移動。

如前所述，工具40a、40b可包括近側(cè)控制構(gòu)件24a、24b和遠(yuǎn)端執(zhí)行器。在一些情況下，使用者可能希望基于近側(cè)控制構(gòu)件的位置來確定工具遠(yuǎn)端行進(jìn)的距離。在一個方面，軌道224a、224b可包括視覺和/或觸覺反饋以協(xié)助確定工具40a、40b的遠(yuǎn)端的位置和/或行進(jìn)的距離。圖60例示出標(biāo)記系統(tǒng)236的一個實(shí)施例，該標(biāo)記系統(tǒng)236可與軌道224相鄰定位以輔助使用者確定工具的位置和/或行進(jìn)的距離。軌道、框架、工具和/或周圍環(huán)境上的記號236可允許使用者確定工具位置和/或測量工具運(yùn)動。所述記號被定位為允許測量控制構(gòu)件24相對于框架22和/或軌道224行進(jìn)的距離。在一個方面，控制構(gòu)件24相對于軌道224和/或框架22的平移運(yùn)動可利用記號測量。在另一方面，記號允許測量控制構(gòu)件24相對于軌道224和/或框架22的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。

雖然系統(tǒng)20對每個軌道一個工具的情況進(jìn)行大致描述，然而，每個軌道使用多于一個工具也是可以想到的。例如，工具40a、40b可在單一軌道上彼此相鄰定位。另外，或可替代地，系統(tǒng)20可在兩個或更多個軌道上包括多于兩個工具。圖61例示出位于單一軌道224上的兩個控制構(gòu)件24a、24b的一個示例。在另一方面，系統(tǒng)20可包括具有多個工具的多個軌道。

圖1和圖44中所示的控制構(gòu)件24a、24b圍繞由軌道限定的軸線旋轉(zhuǎn)，所述軸線偏離通至引導(dǎo)構(gòu)件26的入口并偏離導(dǎo)管25a、25b的位置。因此，當(dāng)控制構(gòu)件24a、24b圍繞軌道224a、224b旋轉(zhuǎn)時，控制構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動不僅可導(dǎo)致導(dǎo)管的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，而且也可導(dǎo)致導(dǎo)管的縱向運(yùn)動(推/拉運(yùn)動)。換言之，當(dāng)使用者僅對控制構(gòu)件輸入旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時，導(dǎo)管的合成運(yùn)動可包括旋轉(zhuǎn)和縱向運(yùn)動二者。由于控制構(gòu)件的一個運(yùn)動自由度(旋轉(zhuǎn))影響導(dǎo)管的兩個運(yùn)動自由度(旋轉(zhuǎn)和平移)，因此，使用者可能發(fā)現(xiàn)通過控制構(gòu)件24a、24b的運(yùn)動控制工具40a、40b是無法感知的。

在此描述適于將工具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動與工具的縱向運(yùn)動分離(或使其影響最小化)的系統(tǒng)20的各種實(shí)施例。大體上，這些實(shí)施例被稱為“同軸(on-axis)”系統(tǒng)。

在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)20可包括導(dǎo)管保持器242a、242b。導(dǎo)管保持器可使導(dǎo)管的至少一部分與控制構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸線對準(zhǔn)。參照圖1和圖44，導(dǎo)管保持器242a、242b可使導(dǎo)管25a、25b與由軌道224a、224b限定的軸線l-l(軌道224a的軸線在圖44中由虛線l-l表示)對準(zhǔn)。在使用中，導(dǎo)管25a、25b可從控制構(gòu)件24a、24b延伸、穿過與軌道224a、224b共軸的導(dǎo)管保持器242a、242b中的孔、并進(jìn)入引導(dǎo)管26。

導(dǎo)管保持器242a、242b可允許導(dǎo)管相對于導(dǎo)管保持器旋轉(zhuǎn)和/或縱向運(yùn)動，并保持導(dǎo)管的一部分與控制構(gòu)件24a、24b的旋轉(zhuǎn)軸線對準(zhǔn)。在一個實(shí)施例中，如圖44所示，導(dǎo)管保持器242a、242b可由具有敞口上表面的“u”形保持器限定。在使用中，通過使導(dǎo)管25a、25b滑入/滑出保持器242a、242b，導(dǎo)管可與框架22快速連接/分離。導(dǎo)管保持器阻止徑向運(yùn)動(即，離開控制構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸線沿徑向方向的運(yùn)動)，但允許導(dǎo)管的軸向和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。

雖然所示導(dǎo)管保持器242a、242b從框架22的一部分延伸，然而，導(dǎo)管保持器可與系統(tǒng)20的不同部分配合或由系統(tǒng)20的不同部分限定。例如，導(dǎo)管保持器可由引導(dǎo)管26、軌道224a、224b和/或另一框架限定，或者與引導(dǎo)管26、軌道224a、224b和/或另一框架配合。

在一個方面，導(dǎo)管保持器242a、242b另外地或可替代地與工作通道44a、44b配合。例如，導(dǎo)管保持器可與工作通道主體的一部分(例如，近端)配合。在一個方面，導(dǎo)管保持器可與工作通道主體可分離地或固定地配合。在另一實(shí)施例中，導(dǎo)管保持器可與工作通道主體集成或由工作通道主體限定。無論如何，在一個方面，導(dǎo)管可穿過工作通道而與導(dǎo)管保持器配合，而工作通道與導(dǎo)管保持器配合。由此，在導(dǎo)管與導(dǎo)管保持器配合(例如，延伸穿過)的位置，導(dǎo)管保持器可阻止導(dǎo)管相對于框架和/或工作通道的徑向運(yùn)動(而不是縱向和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動)。

在另一實(shí)施例中，控制構(gòu)件24可獨(dú)立于軌道而旋轉(zhuǎn)。控制構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸線可實(shí)現(xiàn)工具40的獨(dú)立旋轉(zhuǎn)和縱向運(yùn)動。在一個方面，旋轉(zhuǎn)軸線對應(yīng)于導(dǎo)管的一部分。在一個示例中，工具可圍繞一軸線旋轉(zhuǎn)，該軸線延伸穿過鄰近于控制構(gòu)件與導(dǎo)管之間的界面的點(diǎn)。在另一方面，控制構(gòu)件可圍繞由導(dǎo)管的一部分限定的軸線所限定的或與該軸線鄰近的軸線旋轉(zhuǎn)。

圖62a至圖62c例示出被構(gòu)造為圍繞與一部分導(dǎo)管25共線的軸線旋轉(zhuǎn)的控制構(gòu)件24a。參照圖62a，控制構(gòu)件可圍繞與一部分導(dǎo)管25共軸的軸線c-c旋轉(zhuǎn)。在一個方面，軸線c-c延伸穿過與控制構(gòu)件24相鄰的導(dǎo)管25。在另一方面，軸線c-c延伸穿過導(dǎo)管25與控制構(gòu)件24配合處的位置。

如所示，控制構(gòu)件24可獨(dú)立于軌道224而旋轉(zhuǎn)，而軌道224固定地保持在適當(dāng)位置。在一個方面，控制構(gòu)件24包括第一和第二主體構(gòu)件。第一主體構(gòu)件可與軌道可移動地配合，并與第二主體構(gòu)件可移動地配合。在第一主體構(gòu)件與軌道之間的可移動連接部可提供一個自由度，例如縱向運(yùn)動。在第一主體構(gòu)件與第二主體構(gòu)件之間的可移動連接部可為控制構(gòu)件提供另一自由度(相對于框架、軌道和/或引導(dǎo)管)，例如旋轉(zhuǎn)。在圖62a至圖62c所示的實(shí)施例中，第一主體構(gòu)件233由引導(dǎo)構(gòu)件限定，第二主體構(gòu)件228由控制構(gòu)件24的與第一主體構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地配合的部分限定。

第一主體構(gòu)件233可通過各種方式與軌道配合，所述方式例如包括通過接納軌道224a的腔來實(shí)現(xiàn)配合。在一個方面，第一主體構(gòu)件233可相對于軌道224a平移，但不能相對于軌道224a旋轉(zhuǎn)。例如，如前所述，軌道224a可具有與引導(dǎo)構(gòu)件的非圓柱形腔配合的非圓柱形構(gòu)造。第一主體構(gòu)件可包括與第二主體構(gòu)件228可移動地配合的近側(cè)臂和遠(yuǎn)側(cè)臂。圖62b和圖62c例示出示例性配合特征部，該配合特征部允許一個自由度，即，控制構(gòu)件24的第二主體構(gòu)件228相對于第一主體構(gòu)件233和軌道224的旋轉(zhuǎn)。特別是，引導(dǎo)構(gòu)件的近側(cè)臂可限定控制構(gòu)件24旋轉(zhuǎn)所圍繞的軸?？商娲兀鼈?cè)臂可接納控制構(gòu)件的被構(gòu)造為在近側(cè)臂內(nèi)旋轉(zhuǎn)的部分(圖62c)。遠(yuǎn)側(cè)臂可具有類似于近側(cè)臂的構(gòu)造。可替代地，如圖65a所示，遠(yuǎn)側(cè)臂可限定允許控制構(gòu)件相對于軌道224a旋轉(zhuǎn)的支撐架。

提供圍繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)的控制構(gòu)件，允許工具40自由旋轉(zhuǎn)。特別是，導(dǎo)管25將不會在控制構(gòu)件24旋轉(zhuǎn)時卷繞在軌道224周圍。

在另一“同軸”實(shí)施例中，軌道可圍繞導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)，和/或圍繞由導(dǎo)管的一部分限定的軸線所限定的或與該軸線鄰近的軸線旋轉(zhuǎn)。圖63a例示出由架225限定并包括第一和第二細(xì)長構(gòu)件的可旋轉(zhuǎn)軌道224?？刂茦?gòu)件24可相對于軌道224縱向移動，但不能圍繞軌道樞轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)。然而，架225與系統(tǒng)20可移動地配合，使得架和控制構(gòu)件可一起旋轉(zhuǎn)。在一個方面，架225的旋轉(zhuǎn)軸線與導(dǎo)管25對準(zhǔn)，使得軌道224和控制構(gòu)件24圍繞與導(dǎo)管的旋轉(zhuǎn)軸線共線的軸線旋轉(zhuǎn)。特別是，導(dǎo)管25可穿過架225的旋轉(zhuǎn)軸線。例如，架可包括在旋轉(zhuǎn)軸線上的孔。

在另一“同軸”實(shí)施例中，至少一部分導(dǎo)管位于軌道內(nèi)。此外，軌道可圍繞導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)，和/或軌道和導(dǎo)管可一起旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)軸線可由軌道和/或由軌道內(nèi)的導(dǎo)管限定。例如，軌道224可相對于框架旋轉(zhuǎn)和/或縱向移動。在一個這種實(shí)施例中，如圖64a和圖64b所示，器械40與軌道224固定地配合，使得控制構(gòu)件24和軌道224一起移動，以為工具40提供一個或多個自由度。軌道與框架可移動地配合以允許旋轉(zhuǎn)和/或縱向運(yùn)動。當(dāng)使用者將旋轉(zhuǎn)和/或平移壓力施加于控制構(gòu)件24上時，軌道224可相對于軌道底架239、框架22和/或引導(dǎo)管26移動。

如圖64b所示，工具40的導(dǎo)管25可延伸穿過軌道224的一部分。導(dǎo)管25延伸穿過軌道224(并穿過軌道底架239)，可允許控制構(gòu)件、軌道和導(dǎo)管共軸旋轉(zhuǎn)。此外，工具40可在導(dǎo)管沒有卷纏框架22或卷繞在軌道224周圍的情況下自由旋轉(zhuǎn)。

圖64c例示出與框架22可旋轉(zhuǎn)地配合的軌道224的另一實(shí)施例。在軌道與框架之間的可旋轉(zhuǎn)連接部允許工具40相對于框架、引導(dǎo)管(未示出)、患者(未示出)和/或另一基準(zhǔn)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。為了提供縱向運(yùn)動，軌道224可相對于框架移動，和/或控制構(gòu)件可沿軌道滑動。在一個方面，軌道224與控制構(gòu)件可移動地配合，以允許控制構(gòu)件相對于框架、引導(dǎo)管、基準(zhǔn)點(diǎn)等平移。例如，軌道的一部分可被接納在控制構(gòu)件內(nèi)，并與控制構(gòu)件可移動地配合。無論如何，不同于圖64a和圖64b，導(dǎo)管不必位于軌道內(nèi)。

在一個方面，參照圖64a至圖64c，軌道224的運(yùn)動受到位于軌道任一端部上的頸圈227(圖64a)限制。頸圈227與軌道底架239的接觸部可用作止擋以限制工具40的縱向運(yùn)動。

在又一實(shí)施例中，引導(dǎo)管25的一部分可限定軌道(未示出)。例如，導(dǎo)管可包括與框架(例如，軌道底架239)可移動地配合的大致剛性部分?？刂茦?gòu)件24和導(dǎo)管25可相對于框架、引導(dǎo)管、周圍環(huán)境和/或患者一起移動，以控制器械的運(yùn)動。

雖然軌道的遠(yuǎn)端被描述為與系統(tǒng)20配合，然而，可替代地，軌道的近端可與系統(tǒng)配合。圖65例示出在軌道近端連接到軌道224a、224b的框架主體201。工具40a、40b的導(dǎo)管主體25a、25b可向遠(yuǎn)側(cè)延伸到引導(dǎo)管26(未示出)。軌道224a、224b與系統(tǒng)20的框架的近側(cè)配合允許控制構(gòu)件24a、24b旋轉(zhuǎn)，而不無需工具40a、40b的導(dǎo)管25a、25b在框架22周圍卷繞或與框架22卷纏。此外，控制構(gòu)件24a、24b可旋轉(zhuǎn)360度或更多。

在一個方面，軌道的近端(或鄰近于近端的區(qū)域)可與從框架22延伸的橫桿237配合。例如，軌道224a、224b可延伸穿過橫桿237中的孔或腔?？商娲兀總€軌道224a、224b可與系統(tǒng)的分立部分或分立框架配合。無論如何，軌道224a、224b與系統(tǒng)20之間的連接部可包括前述的控制構(gòu)件/軌道連接部的各種特征部，包括例如，鎖定特征部，用于選擇性地阻止軌道224a、224b與框架22之間的運(yùn)動。

控制構(gòu)件24a、24b可與軌道224a、224b固定地配合。軌道的縱向和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動導(dǎo)致工具40a、40b的相應(yīng)運(yùn)動。在一個實(shí)施例中，使用者不直接操控控制構(gòu)件24a、24b，而是使用者能夠與軌道或與連接到軌道的手柄交互。例如，在圖65中，軌道224a、224b可包括近側(cè)旋鈕238a、238b，該近側(cè)旋鈕238a、238b允許使用者控制至少一個自由度，且在另一方面，每個旋鈕允許使用者控制工具40a、40b的兩個自由度。例如，使用者可利用旋鈕238a、238b控制工具40a、40b的縱向和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。在一個方面，使用者可將工具旋轉(zhuǎn)360度或更多，而不會松脫所述旋鈕。本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識到，所述旋鈕是可用于通過軌道224a、224b操控工具40a、40b的各種手柄或控制器中的示例。

在另一實(shí)施例中，旋鈕238a、238b可被構(gòu)造為允許使用者控制另外的自由度。旋鈕238a和/或旋鈕238b可包括手柄304(如下所述)的特征，以致動遠(yuǎn)端執(zhí)行器的至少一個自由度。在一個示例中，旋鈕238a、238b可包括觸發(fā)器，用于控制遠(yuǎn)端執(zhí)行器的致動。

在圖65所示的實(shí)施例中，控制構(gòu)件24a、24b圍繞軌道224a、224b的軸線旋轉(zhuǎn)。在一個方面，軌道224a、224b可與導(dǎo)管25a、25b的一部分共軸，以允許工具40a、40b和/或旋鈕238a、238b圍繞對應(yīng)于導(dǎo)管的軸線旋轉(zhuǎn)。

在用于本文描述的系統(tǒng)的“同軸”軌道的又一實(shí)施例中，軌道可延伸穿過控制構(gòu)件24和/或?qū)Ч?5的一部分。圖66a和圖66b例示出控制構(gòu)件24和導(dǎo)管25，其中軌道224延伸穿過導(dǎo)管25的至少一部分。工具40可圍繞軌道224旋轉(zhuǎn)和/或在軌道上縱向移動。當(dāng)軌道224延伸穿過導(dǎo)管25的一部分時，控制構(gòu)件24(或工具40)的旋轉(zhuǎn)軸線可與導(dǎo)管25的至少一部分共線或近似共線。如圖66b所示，軌道224可稍微偏離開導(dǎo)管25的中心軸線，并仍允許通過控制構(gòu)件24獨(dú)立控制工具40的旋轉(zhuǎn)和平移。

在一個方面，圖66a和圖66b所示的軌道224由剛性或半剛性材料形成。在另一方面，軌道可具有變化的剛性，例如可彎曲或柔性段，該段允許軌道224和導(dǎo)管25依照非線性路徑和/或活動連接。

在一個方面，軌道224在鄰近于控制構(gòu)件近端的位置與系統(tǒng)20或周圍環(huán)境配合。使軌道224延伸穿過導(dǎo)管的至少一部分可允許軌道用作引導(dǎo)線。軌道224可首先被導(dǎo)引至目標(biāo)位置，然后用于定位引導(dǎo)管26和/或工具40a。例如，軌道可通過類似于引導(dǎo)線的方式使用。在另一方面，軌道224可用于傳輸電手術(shù)能。例如，軌道224的近端可連接到電手術(shù)發(fā)電機(jī)并可將能量傳輸?shù)焦ぞ?0的遠(yuǎn)端，例如傳輸?shù)轿挥诠ぞ?0端部的端執(zhí)行器。

在系統(tǒng)20的另一實(shí)施例中，控制構(gòu)件24的至少一部分可位于軌道224內(nèi)。圖67例示出使控制構(gòu)件24的一部分安放于其中的套筒267?？刂茦?gòu)件可具有相對于套筒的至少一個自由度。如圖67所示，每個套筒267可包括細(xì)長狹槽，該細(xì)長狹槽在尺寸和形狀上適于使控制構(gòu)件手柄304通過，以允許控制構(gòu)件相對于軌道縱向移動。為了使工具40旋轉(zhuǎn)，控制構(gòu)件24和套筒267可與框架(未示出)可旋轉(zhuǎn)地配合。使控制構(gòu)件24和套筒一起旋轉(zhuǎn)可使工具40旋轉(zhuǎn)，并為工具40提供第二個自由度。

在一個方面，軌道224可收納導(dǎo)管25的至少一部分，圖67的套筒267實(shí)現(xiàn)工具40的“同軸”旋轉(zhuǎn)。在進(jìn)一步的方面，軌道224的由套筒267限定的旋轉(zhuǎn)軸線與導(dǎo)管的一部分共線。在又一更具體的方面，導(dǎo)管可穿過套筒267的旋轉(zhuǎn)軸線。因此，工具40的旋轉(zhuǎn)獨(dú)立于工具40的平移運(yùn)動。

如前所述，在此描述的軌道可與系統(tǒng)20的除框架22以外的其它部分配合或并入所述其它部分中。圖68a和圖68b例示出并入引導(dǎo)管殼體150中的軌道。在一個方面，軌道224a、224b由與殼體150可旋轉(zhuǎn)地配合的套筒267限定。

在另一方面，如圖69a和圖69b所示，控制構(gòu)件不在套筒267內(nèi)移動，而是控制構(gòu)件包括接納軌道224的一部分(其由引導(dǎo)管殼體150限定)的套筒267'。套筒267'被構(gòu)造為與軌道可移動地配合并允許工具40a、40b的旋轉(zhuǎn)和/或縱向運(yùn)動。此外，套筒267'可實(shí)現(xiàn)工具40的“同軸”旋轉(zhuǎn)。

雖然框架在圖68a至圖69a中未示出，但是框架可用于支撐引導(dǎo)構(gòu)件26和/或套筒267。然而，分立的框架裝置對于支撐圖68a至圖69b中的系統(tǒng)而言是不必要的。例如，如圖69b所示，引導(dǎo)管殼體150可與手術(shù)臺、患者、地板、天花板和/或其它手術(shù)室結(jié)構(gòu)配合。

在另一實(shí)施例中，作為相對于軌道移動控制構(gòu)件24a、24b(或相對于框架移動軌道)以實(shí)現(xiàn)縱向移動的可替代方案，套筒可具有伸縮式構(gòu)造。圖70例示出具有相互可移動地配合的多個段1224a、1224b的伸縮式軌道224?？v向移動可通過使一個段移動到另一段中來實(shí)現(xiàn)。例如，第一段1224a可具有對應(yīng)于第二段1224b內(nèi)的敞口通道的尺寸和形狀。這樣，朝向使用者牽拉控制構(gòu)件則使軌道224伸縮式擴(kuò)張。類似地，通過使伸縮式軌道的各個部分收縮，控制構(gòu)件可朝向殼體150移動。雖然例示出兩個伸縮式段，然而也可使用三個或多于三個段。

在另一方面，圖70的伸縮式軌道為工具40提供相對于框架、引導(dǎo)管和/或患者的兩個自由度。例如，段1224a、1224b可相對于彼此旋轉(zhuǎn)以允許工具40的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動?？商娲兀炜s式軌道可僅提供單一自由度(縱向移動)，并且可通過使伸縮式軌道與控制構(gòu)件和/或框架可旋轉(zhuǎn)地配合來實(shí)現(xiàn)工具40的旋轉(zhuǎn)。

在一個方面，導(dǎo)管25延伸穿過伸縮式軌道的多個段，以提供工具40的同軸旋轉(zhuǎn)。在另一方面，控制構(gòu)件24和伸縮式軌道224可圍繞與導(dǎo)管軸線共線的軸線旋轉(zhuǎn)。

除了使工具活動連接，或作為其可替代方案，所述軌道可提供多種功能。在一個實(shí)施例中，軌道224a、224b中的一個或兩個可控制引導(dǎo)管26的活動連接。如前所述，引導(dǎo)管26可包括能夠上下和/或左右移動的活動連接部分56。在一個實(shí)施例中，軌道224a、224b可控制引導(dǎo)管26的至少一個自由度，而在另一實(shí)施例中，軌道可控制引導(dǎo)管26的兩個或多于兩個自由度。

在一個方面，如前所述，引導(dǎo)管由從引導(dǎo)管的遠(yuǎn)側(cè)活動連接部分延伸到近側(cè)控制器的繩60控制。如圖71a和圖71b所示，繩可延伸到軌道224或延伸到鄰近于軌道224的位置。在一個方面，軌道224可與引導(dǎo)管26可移動地配合以允許軌道相對于引導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)。繩60可延伸到軌道224并與軌道224配合，使得旋轉(zhuǎn)的軌道224牽拉(和/或推進(jìn))繩60。這樣，使軌道相對于引導(dǎo)管上下移動可控制引導(dǎo)管26的至少一個自由度，特別是可控制引導(dǎo)管的活動連接部分的上下運(yùn)動。類似地，軌道224可被構(gòu)造為采用左右構(gòu)造樞轉(zhuǎn)。當(dāng)軌道224樞轉(zhuǎn)時，繩60可被牽拉(和/或推進(jìn))以控制引導(dǎo)管的至少一個自由度，特別是控制引導(dǎo)管的活動連接段的左右運(yùn)動。

這樣，軌道224a、224b相對于引導(dǎo)管26的運(yùn)動可驅(qū)動引導(dǎo)管的運(yùn)動?？商娲?，引導(dǎo)管殼體可包括第一和第二主體構(gòu)件。第一主體構(gòu)件相對于第二主體構(gòu)件的運(yùn)動可活動連接引導(dǎo)管。在一個方面，第一主體構(gòu)件可與一個或多個軌道固定地配合，使得軌道的運(yùn)動使第一主體構(gòu)件相對于第二主體構(gòu)件運(yùn)動并活動連接引導(dǎo)管。

在一個實(shí)施例中，引導(dǎo)管包括接點(diǎn)241，接點(diǎn)241的運(yùn)動可驅(qū)動引導(dǎo)管的活動連接部。接點(diǎn)241可與繩60配合，使得樞轉(zhuǎn)接點(diǎn)241牽拉(和/或推進(jìn))繩60。接點(diǎn)241也可被構(gòu)造為允許鎖定軌道224。例如，接點(diǎn)241可包括上段243和下段244。上段243在未鎖定時可樞轉(zhuǎn)以控制繩60的運(yùn)動，相反，當(dāng)上、下段被相互鎖定時，阻止軌道樞轉(zhuǎn)。上、下段243、244可包括具有對應(yīng)表面特征部的配合表面，使得當(dāng)上、下段的配合表面相互接觸時，配合表面可相互接合并防止接點(diǎn)241運(yùn)動。本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識到，各種配合表面，例如對應(yīng)的突起和槽，可在配合表面接觸時阻止上、下段243、244的運(yùn)動。為了使接點(diǎn)241解鎖，控制器，例如腳踏板245(圖72)，可被激活以使上段243抬起而離開下段244，并允許在上、下段之間的相對運(yùn)動。

接點(diǎn)241的上、下段可通過各種可替代方式鎖定。例如，代替配合突起/槽，接點(diǎn)241可包括球和定位槽系統(tǒng)。圖73例示出位于上段243上的彈簧加載球，該彈簧加載球在激活時將接合下段244上的定位槽。在一個方面，球和定位槽結(jié)構(gòu)不防止活動連接，但阻止不需要的引導(dǎo)管運(yùn)動。在使用者將引導(dǎo)管定位為所希望的構(gòu)造之后，球/定位槽鎖可防止不需要的軌道運(yùn)動。在另一方面，球上的力(即，彈簧力)可被去除或減小以允許接點(diǎn)241運(yùn)動。本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識到，各種其它鎖定特征部可用于防止不需要的引導(dǎo)管活動連接段的運(yùn)動。在一個示例性實(shí)施例中，摩擦鎖或機(jī)械鎖防止引導(dǎo)管26的活動連接。

圖74至圖79例示出系統(tǒng)20和軌道224a、224b的又一實(shí)施例，其中，軌道224a、224b包括在軌道224a、224b與框架22之間的可移動且可分離的連接部。在一個方面，如圖75所示，連接部602包括第一配合板604和第二配合板606。第一和第二配合板在配合時包括用于導(dǎo)管25的通路608。在一個方面，通路608與控制構(gòu)件24的旋轉(zhuǎn)軸線共線或近似共線，以允許工具40的“同軸”旋轉(zhuǎn)。圖76a和圖76b例示出第一配合板604、604'的兩個實(shí)施例的正視圖。第一配合板604、604'可包括偏離唇部610，該偏離唇部610具有可與第二配合板606上對應(yīng)的一個或多個鉤612互鎖的曲形周邊。圖77例示出相互配合的第一和第二配合板604、606。在使用中，鉤612可圍繞偏離唇部610的周邊滑動以允許第二配合板606相對于第一配合板604旋轉(zhuǎn)。

在一個方面，鉤612朝向第二配合板606的上表面設(shè)置，使得第二配合板懸掛在第一配合板上?？煞蛛x連接部602的配合特征部(唇部610和鉤612)在尺寸和形狀上允許配合特征部之間的滑動。當(dāng)使用者扭轉(zhuǎn)工具40時，鉤612可在唇部610的頂表面上滑動并允許旋轉(zhuǎn)。

在一個方面，旋轉(zhuǎn)超過預(yù)定角度將導(dǎo)致第一和第二配合板分離。當(dāng)鉤圍繞唇部610滑動時，鉤可從唇部610的側(cè)部落下。可分離連接部602可進(jìn)一步包括鎖，用于防止不需要的第一和第二板的分離。在一個方面，第二配合板606包括可樞轉(zhuǎn)閉鎖680(圖77)，該閉鎖680可與第一配合板604上的對應(yīng)特征部互鎖。當(dāng)?shù)诙浜习?06旋轉(zhuǎn)超過預(yù)定距離時，閉鎖680的一部分可接觸第一配合板604的表面。閉鎖680與第一配合板604的接觸可防止第二配合板相對于第一配合板進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)。為了分離第一和第二配合板604、606，閉鎖680可樞轉(zhuǎn)為未鎖定構(gòu)造。本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識到，其它鎖定機(jī)構(gòu)，包括各種機(jī)械互鎖結(jié)構(gòu)和摩擦接合結(jié)構(gòu)，可替代所述閉鎖鎖定機(jī)構(gòu)。

在另一實(shí)施例中，扣緊環(huán)可使第一和第二配合板配合。圖78和圖79例示出包括扣緊環(huán)682的可分離連接部602'，扣緊環(huán)682與第二配合板606'配合并且對應(yīng)于第一配合板604、604'的唇部610。當(dāng)?shù)谝缓偷诙迮浜蠒r，扣緊環(huán)682圍繞唇部610以防止第一和第二配合板的意外分離。

如前所述，第一和第二配合板可包括通路608，用于接納工具40的一部分和允許工具的至少一部分移動穿過該通路。在一個方面，通路608包括敞口上表面以允許使用者將工具40放置在通路608中。例如，通路608可具有如圖75所示的“u”形形狀。在另一實(shí)施例中，通路608'可由第一和/或第二配合板604、606的壁封閉。例如，如圖78所示，第一和第二板中的圓形開口允許工具40的至少一部分通過。

雖然參照系統(tǒng)20描述的多種軌道構(gòu)造約束工具沿一個或多個線性路徑的運(yùn)動，然而，具有不同約束的框架和/或軌道也是可以想到的。在一個方面，框架和/或軌道可約束控制構(gòu)件在一平面內(nèi)運(yùn)動。例如，控制構(gòu)件可與除了允許前后運(yùn)動以外還允許側(cè)向運(yùn)動的表面配合。在另一方面，控制構(gòu)件可與允許相對于框架、引導(dǎo)管、患者和/或基準(zhǔn)點(diǎn)三維運(yùn)動的框架配合。例如，控制構(gòu)件可側(cè)向、前后和上下運(yùn)動?？商娲鼗蛄硗獾?，控制構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)。在一個方面，控制構(gòu)件的上下和/或側(cè)向運(yùn)動控制導(dǎo)管的活動連接和/或致動。例如，使控制構(gòu)件上下和/或側(cè)向運(yùn)動可控制導(dǎo)管的遠(yuǎn)側(cè)部分的上下和/或側(cè)向運(yùn)動。

器械

在此進(jìn)一步公開用于本文所描述的系統(tǒng)的各種工具。除了通過使工具相對于引導(dǎo)管、框架和/或軌道移動來提供一個或多個自由度以外，工具自身能夠?qū)崿F(xiàn)另外的自由度。例如，工具可包括：能夠上下、左右移動的遠(yuǎn)側(cè)活動連接部分；和/或用于致動的端執(zhí)行器。在此使用的術(shù)語“活動連接”是指通過移動工具主體來提供自由度，且不需要特定的工具結(jié)構(gòu)。換言之，活動連接部分不必包括相對于彼此移動以實(shí)現(xiàn)工具運(yùn)動的聯(lián)動段?？商娲兀?，柔性軸可被彎曲以提供活動連接。以下描述的是可包括工具40a、40b的控制構(gòu)件、導(dǎo)管和/或端執(zhí)行器的示例性實(shí)施例。

如前所述，控制構(gòu)件24a、24b活動連接導(dǎo)管25a、25b和/或端執(zhí)行器。圖80a至圖80e例示出包括致動器手柄304的控制構(gòu)件24的一個這種實(shí)施例，其中手柄304允許使用者控制工具40的遠(yuǎn)端的方位，這將在下文中說明。手柄進(jìn)一步包括允許使用者致動端執(zhí)行器的觸發(fā)器306。

在一個實(shí)施例中，控制構(gòu)件24通過一個或多個u形夾具300和302聯(lián)接到軌道。如圖80b所示，每個u形夾具包括一對分隔開的臂308，該臂308連接到一對側(cè)部軌道310a、310b，該側(cè)部軌道310a、310b沿控制構(gòu)件的長度延伸并形成可緊固另外的控制構(gòu)件部件的框架。

雖然控制構(gòu)件24被描述為包括側(cè)部軌道310a、310b作為對控制構(gòu)件各種元件的支撐結(jié)構(gòu)，然而，其它控制構(gòu)件構(gòu)造也是可以想到的。例如，控制構(gòu)件的外壁或外殼可提供能夠與控制構(gòu)件機(jī)構(gòu)的各部分配合的錨定件或框架。然而，參照圖80a至圖80e以及以下相關(guān)描述，將例示和描述軌道310a、310b。

在一個方面，致動器手柄304被可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到側(cè)部軌道310a、310b，使得手柄能夠相對于控制構(gòu)件24前后移動。此外，手柄304可圍繞軸314的縱向軸線旋轉(zhuǎn)。手柄的往復(fù)運(yùn)動致使工具40的遠(yuǎn)端在一個平面中移動，而致動器手柄304圍繞軸314的縱向軸線旋轉(zhuǎn)致使工具40的遠(yuǎn)端在另一平面中移動。

在一個方面，使控制構(gòu)件相對于軌道224移動所需的力的大小可被選擇為使手柄304相對于控制構(gòu)件24主體的移動不會意外導(dǎo)致工具40活動連接或致動。在一個方面，使控制構(gòu)件24沿近側(cè)和/或遠(yuǎn)側(cè)方向平移或移動所需的力大于或等于將手柄304向前推和/或?qū)⑹直?04向后拉(即，使手柄304沿近側(cè)/遠(yuǎn)側(cè)方向移動)所需的力。移動控制構(gòu)件24所需的力可通過增大控制構(gòu)件的接觸表面與軌道之間的摩擦值來調(diào)節(jié)。在另一方面，阻尼器可增大移動控制構(gòu)件24所需的力。在又一方面，移動控制構(gòu)件24所需的力的大小是可調(diào)節(jié)的。

手柄304可利用耳軸316緊固到一對側(cè)部軌道310a、310b。耳軸316包括一對向外延伸的柱318a、318b，該柱318a、318b裝配在形成在側(cè)部軌道310a、310b中的對應(yīng)的孔中。鎖定機(jī)構(gòu)，例如扣緊環(huán)或其它緊固件，可將柱318a、318b緊固到側(cè)部軌道中?？商娲鼗蛄硗獾?，所述柱可通過夾持在側(cè)部軌道之間來緊固。

手柄304能夠利用軸320可旋轉(zhuǎn)地緊固到耳軸316。軸320可與頸圈324配合，頸圈324提供用于鮑登纜線的止擋，這將在下文中更詳細(xì)地描述。雖然止擋被例示出處于頸圈324上，然而在另一方面，止擋可位于手柄304內(nèi)。耳軸316進(jìn)一步包括止動板326，該止動板326為鮑登纜線殼體端部提供錨定件。當(dāng)手柄304在控制中往復(fù)移動時，止動板326利用柱318a、318b往復(fù)樞轉(zhuǎn)。耳軸316進(jìn)一步包括在耳軸中心的狹槽，纜線引導(dǎo)板或盤328位于該狹槽中。

在圖80c、圖80d和圖80e所示的實(shí)施例中，纜線引導(dǎo)板328大致為圓形并包括位于其中的槽330，致動纜線332裝配在槽330中。纜線引導(dǎo)板328包括切口334，該切口334接納被緊固到纜線332上的對應(yīng)的纜線止擋336(雖然例示出單一切口/止擋，然而另外的切口/止擋也是可以想到的)。纜線卷繞在纜線引導(dǎo)板328周圍，并包括直接和間接聯(lián)接到工具遠(yuǎn)端的一對支線(或線)。纜線引導(dǎo)板的運(yùn)動導(dǎo)致纜線336的支線的相應(yīng)張緊或松弛。纜線引導(dǎo)板328裝配到耳軸內(nèi)的狹槽中，使得纜線引導(dǎo)板328位于止動板326后面。軸320裝配穿過纜線引導(dǎo)板328中的對應(yīng)的孔，且扣緊環(huán)或其它緊固機(jī)構(gòu)將各部件緊固到一起。手柄304的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致軸314的相應(yīng)旋轉(zhuǎn)，軸314進(jìn)而聯(lián)接到纜線引導(dǎo)板328，以使致動纜線332的支線張緊或松弛。

纜線332例示為在盤328周圍卷繞超過360度。在另一方面，纜線336可在盤周圍卷繞超過約180度，且在又一方面超過約270度。在再一方面，纜線332與盤328配合而沒有卷繞在一部分盤周圍。

圖80d和圖80e例示出控制構(gòu)件24內(nèi)的耳軸316的更多細(xì)節(jié)。纜線引導(dǎo)板328裝配在耳軸316的狹槽內(nèi)，并通過致動器手柄304的旋轉(zhuǎn)而在該狹槽內(nèi)往復(fù)旋轉(zhuǎn)。為了限制手柄304在控制構(gòu)件中的前后運(yùn)動量，裝配在耳軸316的柱上的環(huán)340可在其中具有切口342。緊固在側(cè)部軌道(未示出)中的銷344通過接合切口342的端部來限制手柄能夠行進(jìn)的距離。雖然在圖中例示出環(huán)/銷構(gòu)造，然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識到，可使用各種可替代機(jī)構(gòu)來限制纜線引導(dǎo)板的運(yùn)動。此外，所示構(gòu)造可為顛倒的，從而切口可位于側(cè)部軌道上，而銷可位于耳軸上。

仍如圖80d和圖80e所示，纜線346由手柄上的觸發(fā)器機(jī)構(gòu)306致動。壓下觸發(fā)器306導(dǎo)致纜線346張緊而致動工具的遠(yuǎn)端。在所示實(shí)施例中，纜線346為具有外鞘348的鮑登型纜線，外鞘348的一端緊固到纜線止擋350，纜線止擋350位于裝配在軸314上的頸圈324上。鮑登纜線殼體的另一端延伸穿過橫桿354并結(jié)合導(dǎo)管遠(yuǎn)端的止擋。橫桿354還包括用于通過手柄的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的鮑登纜線殼體的止擋，如前所述。

如圖80d和圖80e所示，耳軸還包括沿垂直于與側(cè)部軌道聯(lián)接的柱的方向延伸的軸。所述軸包括一對纜線接納部356、358，纜線接納部356、358在其中具有緊固活動連接纜線端部的狹槽或其它承接部。一個纜線接納部358在耳軸316的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)之下，而另一個在樞轉(zhuǎn)點(diǎn)之上。當(dāng)控制構(gòu)件中的耳軸316傾斜時，纜線接納部356、358選擇性地張緊或松弛在一平面中移動工具40的遠(yuǎn)端的控制纜線。

觸發(fā)器機(jī)構(gòu)306的一個實(shí)施例的更多細(xì)節(jié)示于圖81中。在該實(shí)施例中，觸發(fā)器306被可旋轉(zhuǎn)地接納在手柄304內(nèi)，使得擠壓觸發(fā)器306導(dǎo)致該觸發(fā)器圍繞樞轉(zhuǎn)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。觸發(fā)器306包括臂360，致動纜線346的端部緊固到該臂360。當(dāng)通過按壓觸發(fā)器而移動臂360時，控制纜線346上的張緊增大，從而致動在醫(yī)療裝置的端部處的工具。滾輪或滑輪362改變控制纜線346的方向，使控制纜線346從處于手柄內(nèi)至沿軸320延伸的方向。

圖82a和圖82b例示出觸發(fā)器機(jī)構(gòu)370的另一實(shí)施例，該觸發(fā)器機(jī)構(gòu)包括用于激活工具40的遠(yuǎn)端的按鈕366。鮑登纜線368可延伸到手柄304中以觸發(fā)機(jī)構(gòu)370。鮑登纜線的外鞘372的第二端有間隙地延伸穿過橫桿354并穿過手術(shù)工具的主體，且終止于端執(zhí)行器的鄰近處。鮑登纜線368的外鞘372可與觸發(fā)器機(jī)構(gòu)中的止擋374配合，而內(nèi)部絲線376延伸到觸發(fā)器機(jī)構(gòu)370中。當(dāng)按鈕366被壓下時，觸發(fā)器機(jī)構(gòu)370張緊內(nèi)部絲線376。在一個方面，觸發(fā)器機(jī)構(gòu)370包括棘齒型的鎖，該鎖防止內(nèi)部絲線376在張緊后松弛。按鈕378可被壓下以松弛內(nèi)部絲線376并允許工具40的遠(yuǎn)端返回其原始構(gòu)造。

雖然控制構(gòu)件24中的各種控制纜線或控制線被被例示為鮑登型纜線，然而，可由其它纜線、絲線和線來代替。在一個示例性實(shí)施例中，無鞘牽拉線替代至少一些鮑登纜線。本文使用的“控制纜線”可表示將致動和/或活動連接力沿主體傳遞到工具40的任何線、絲線或纜線。

在一個實(shí)施例中，在控制構(gòu)件與工具遠(yuǎn)端之間延伸的控制纜線包括允許導(dǎo)管25與控制構(gòu)件24分離的可分離連接部。圖83a和圖83b例示出聯(lián)接機(jī)構(gòu)的一個實(shí)施例，該聯(lián)接機(jī)構(gòu)可用于選擇性地將控制構(gòu)件24的一個或多個控制纜線聯(lián)接到工具40的導(dǎo)管25內(nèi)的一個或多個控制纜線。聯(lián)接器380形成位于支撐軌道310a、310b之間的控制構(gòu)件殼體內(nèi)的端壁。聯(lián)接器380具有被定位為穿過該聯(lián)接器的多個彈簧加載銷382a、382b、382c等。銷382a、382b、382c等的近端連接到由如前所述的手柄304或觸發(fā)器機(jī)構(gòu)操控的控制纜線。此外，每個銷均包括遠(yuǎn)側(cè)纜線接納切口或狹槽384，用于接納延伸穿過導(dǎo)管25的相應(yīng)的控制纜線386a、386b、386c等的纜線端子或止擋。將纜線端子緊固到每個銷的狹槽384中，使纜線386a、386b、386c等與控制構(gòu)件24中的相應(yīng)控制纜線配合。

在所示實(shí)施例中，銷382a、382b、382c等分別包括將銷偏壓到鎖定位置的彈簧388a、388b、388c。壓縮所述彈簧允許移除纜線端子或?qū)⒗|線端子插入狹槽384中。另外地或可替代地，彈簧388可張緊控制構(gòu)件主體內(nèi)的控制纜線。當(dāng)使用者松開控制手柄時，彈簧可將控制手柄偏壓到初始位置。

在一個方面，控制構(gòu)件24內(nèi)的各種纜線可被可調(diào)節(jié)地張緊。例如，在一個實(shí)施例中，彈簧加載銷382可具有與聯(lián)接器380相連的螺紋連接部。旋轉(zhuǎn)銷382則使銷側(cè)向移動，以控制與銷382配合的控制線上的張緊力。例如，旋轉(zhuǎn)所述銷382可壓縮或松弛彈簧388以調(diào)節(jié)控制線上的張緊力。

聯(lián)接器380可包括各種不同的機(jī)械連接部，用于使控制構(gòu)件24的控制纜線和導(dǎo)管25的控制纜線可分離地配合。在一個方面，作為切口384和纜線端子的替代方案，聯(lián)接器380可包括螺紋連接部、扣緊配合部和/或其它機(jī)械互鎖結(jié)構(gòu)。

圖83b例示出示例性快速斷開結(jié)構(gòu)422，用于使導(dǎo)管25的控制纜線與控制構(gòu)件24的控制纜線斷開。快速斷開結(jié)構(gòu)可使控制構(gòu)件24的控制纜線與導(dǎo)管25的控制纜線直接配合。在一個方面，直接連接部包括線端子和由狹槽384限定的對應(yīng)的端子接納部。端子接納部可安裝在支撐底座630(例示于分解圖中)中并由支撐底座630收納。在使端子與端子接納部配合之后，導(dǎo)管上的環(huán)632可與支撐底座配合。支撐底座630和環(huán)632可封閉已配合的控制纜線，并通過限制已配合的端子/端子接納部的運(yùn)動自由度來防止不需要的控制纜線斷開。

在控制機(jī)構(gòu)24的另一實(shí)施例中，系統(tǒng)20可包括方位調(diào)節(jié)器。在使用中，方位調(diào)節(jié)器可允許使用者相對于控制機(jī)構(gòu)24旋轉(zhuǎn)細(xì)長導(dǎo)管主體和工具遠(yuǎn)端。圖84例示出具有調(diào)節(jié)器394的控制機(jī)構(gòu)24的遠(yuǎn)端的截面圖。在一個方面，調(diào)節(jié)器394可包括具有通路392的內(nèi)部構(gòu)件390。通路392可接納工具40的細(xì)長導(dǎo)管主體(未示出)。在另一實(shí)施例中，工具40的導(dǎo)管主體包括與通路392的內(nèi)表面固定地配合的外鞘。本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識到，可使用各種配合機(jī)構(gòu)，例如，粘接、機(jī)械互鎖和/或摩擦接合結(jié)構(gòu)。此外，內(nèi)部構(gòu)件390可與調(diào)節(jié)器394的內(nèi)表面配合。例如，如圖84所示，調(diào)節(jié)器394包括孔396，該孔用于使調(diào)節(jié)器與內(nèi)部構(gòu)件390配合的定位螺釘。在另一方面，調(diào)節(jié)器394和內(nèi)部構(gòu)件390可通過例如粘接來固定地配合。此外，調(diào)節(jié)器和內(nèi)部構(gòu)件可替代地可形成為一體。

為了改變工具40的旋轉(zhuǎn)方位，調(diào)節(jié)器394可在控制構(gòu)件24內(nèi)旋轉(zhuǎn)。在一個方面，鎖定頸圈395可被張緊以控制控制構(gòu)件與方位調(diào)節(jié)器394之間的摩擦值。例如，鎖定頸圈395可被設(shè)定為阻止但不防止調(diào)節(jié)器的旋轉(zhuǎn)；或被設(shè)定為防止旋轉(zhuǎn)，直到希望進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于調(diào)節(jié)器394與內(nèi)部構(gòu)件390配合，且內(nèi)部構(gòu)件390與工具40的主體配合，因而旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器394導(dǎo)致導(dǎo)管25相對于控制構(gòu)件24旋轉(zhuǎn)。

在一個方面，工具40可包括用于幫助將導(dǎo)管與控制構(gòu)件對準(zhǔn)的記號。例如，在鄰近于控制構(gòu)件的導(dǎo)管上的標(biāo)記可對應(yīng)于導(dǎo)管25的遠(yuǎn)端處的遠(yuǎn)端執(zhí)行器的方位。在使用中，醫(yī)生可使用記號來對準(zhǔn)導(dǎo)管和控制構(gòu)件。

在另一方面，導(dǎo)管相對于控制構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)量利用止擋來限制。例如，方位調(diào)節(jié)器上的表面特征部(未示出)可接觸控制構(gòu)件主體上的表面特征部(未示出)，以阻止旋轉(zhuǎn)超過預(yù)定距離。由于控制線從導(dǎo)管25延伸至控制構(gòu)件24中，因而大于約360度的旋轉(zhuǎn)可顯著增大活動連接導(dǎo)管25所需的力和/或可導(dǎo)致控制線的卷纏。在一個方面，止擋可防止旋轉(zhuǎn)超過約360度。而在另一方面，可防止沿任一方向(順時針/逆時針)的旋轉(zhuǎn)超過約180度。

如前所述，通路392可接納導(dǎo)管25。在一個方面，通路392可包括在尺寸和形狀上適于接納導(dǎo)管25的外表面的遠(yuǎn)側(cè)區(qū)域。此外，通路392可包括適于防止導(dǎo)管近側(cè)移動的近側(cè)區(qū)域。在一個方面，通路392的近側(cè)區(qū)域的截面可在至少一個尺度上小于導(dǎo)管外表面的截面，但大到足以允許控制纜線通過通路392。近側(cè)區(qū)域因而可防止導(dǎo)管的近側(cè)移動超過通路392而進(jìn)入(或更深地進(jìn)入)控制構(gòu)件24中。

在一個方面，當(dāng)控制纜線被張緊或牽拉時，近側(cè)區(qū)域用作對抗力。近側(cè)區(qū)域可使導(dǎo)管主體保持在適當(dāng)位置，以允許控制纜線相對于細(xì)長導(dǎo)管主體移動。

在前述示例性控制構(gòu)件中，從耳軸316、板318和/或觸發(fā)器306延伸的控制纜線延伸到防火壁或聯(lián)接器380并與防火壁或聯(lián)接器380配合。不同的控制纜線于是延伸穿過導(dǎo)管25并與遠(yuǎn)側(cè)活動連接部分和/或遠(yuǎn)端執(zhí)行器配合。在另一實(shí)施例中，控制纜線可從控制構(gòu)件24的控制機(jī)構(gòu)(例如，耳軸316、盤328、觸發(fā)器307)直接延伸到遠(yuǎn)側(cè)活動連接部分和/或遠(yuǎn)端執(zhí)行器。圖85例示出延伸到導(dǎo)管25中的控制纜線386a、386b、386c，而無需使用防火壁、聯(lián)接器或可分離連接部。

允許工具40的遠(yuǎn)端沿上下、左右、前后和旋轉(zhuǎn)方向致動的各種可替代控制構(gòu)件可用于系統(tǒng)20。這種可替代控制機(jī)構(gòu)被例如公開在名稱為“醫(yī)療裝置控制系統(tǒng)”的美國專利申請11/165,593和名稱為“醫(yī)療裝置控制系統(tǒng)”的美國專利申請11/474,114中，以上專利申請的全部內(nèi)容由此通過引用并入本文。

此外，以下描述控制構(gòu)件24以及能夠替代前述耳軸316、盤328和觸發(fā)器307的可替代控制構(gòu)件的各種可替代實(shí)施例。圖86例示出允許使用者用單手控制多個自由度的斜板(swashplate)400。一個這種示例性控制構(gòu)件描述在美國專利3,605,725中。斜板可與“操縱桿”型的手柄一起工作以控制兩個自由度。

圖87提供斜板控制構(gòu)件的另一實(shí)施例的透明圖。在一個方面，斜板控制構(gòu)件24的軸320可具有允許使用手柄304代替操縱桿的彎曲部，例如90度的彎曲部。此外，手柄304可通過觸發(fā)器307提供另外的自由度。例如，手柄304可包括按鈕或觸發(fā)器，用于控制遠(yuǎn)端執(zhí)行器的致動。

在斜板控制構(gòu)件的又一實(shí)施例中，如圖88所示，工具40的旋轉(zhuǎn)可通過旋轉(zhuǎn)控制構(gòu)件24來實(shí)現(xiàn)。例如，手柄能夠被可旋轉(zhuǎn)地固定到控制斜板的軸。當(dāng)使用者利用他或她的手掌與手柄交互時，使用者可同時利用手指(例如，拇指或食指)與控制旋鈕交互以實(shí)現(xiàn)工具40的旋轉(zhuǎn)。圖88例示出控制構(gòu)件24通過可旋轉(zhuǎn)連接部與手柄304配合，使得手柄304可相對于控制構(gòu)件旋轉(zhuǎn)。為了旋轉(zhuǎn)工具40，使用者可獨(dú)立于手柄304轉(zhuǎn)動控制構(gòu)件24和導(dǎo)管25。此外，使用者可通過推/拉手柄304使控制構(gòu)件相對于軌道、框架、引導(dǎo)管或其它基準(zhǔn)點(diǎn)移動來提供縱向移動。

雖然手柄304可相對于控制構(gòu)件24和導(dǎo)管25旋轉(zhuǎn)，然而，在手柄304與軸320之間的可旋轉(zhuǎn)連接部可允許使用者驅(qū)動其它自由度。當(dāng)使用者上下和/或側(cè)向移動手柄304時，使用者輸入力可驅(qū)動斜板400。斜板400的運(yùn)動可驅(qū)動工具40的各個自由度，包括例如導(dǎo)管25的活動連接。此外，縱向的使用者輸入力，例如沿平行于工具40的軸線推動/拉動，也可通過軸320傳輸以驅(qū)動工具40。

在又一方面，控制構(gòu)件24可允許端執(zhí)行器相對于導(dǎo)管25和/或相對于控制構(gòu)件24獨(dú)立旋轉(zhuǎn)。圖89a和圖89b例示出允許端執(zhí)行器獨(dú)立旋轉(zhuǎn)的控制機(jī)構(gòu)的一個實(shí)施例?？刂评|線368從控制構(gòu)件24延伸通過導(dǎo)管25至遠(yuǎn)端執(zhí)行器(未示出)。獨(dú)立于導(dǎo)管25和控制構(gòu)件24旋轉(zhuǎn)控制纜線368可驅(qū)動端執(zhí)行器相對于導(dǎo)管25旋轉(zhuǎn)。

在一個實(shí)施例中，使用第一和第二斜板400a、400b可允許控制纜線368的獨(dú)立旋轉(zhuǎn)。第二斜板400b可與控制纜線368配合，使得手柄304的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致控制纜線368旋轉(zhuǎn)。相反，控制纜線368可獨(dú)立于第一斜板400a旋轉(zhuǎn)。在一個方面，控制纜線368延伸穿過第一斜板400a內(nèi)的孔，所述孔允許控制纜線368與第一斜板400a之間的相對旋轉(zhuǎn)。

控制纜線368可為將扭矩傳送到遠(yuǎn)端執(zhí)行器的可扭轉(zhuǎn)的柔性絲線、線圈、纜線或線。在一個方面，控制纜線368可另外地驅(qū)動端執(zhí)行器的致動部，如前所述。例如，當(dāng)希望致動遠(yuǎn)端執(zhí)行器時，手柄304可包括觸發(fā)器或類似機(jī)構(gòu)以致動遠(yuǎn)端執(zhí)行器。

第二斜板400b的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動與第一斜板400a分開。在一個方面，橫桿640a、640b從第二斜板400b延伸并通過狹槽642a、642b與第一斜板400a可移動地配合。雖然例示出兩個橫桿，然而三個、四個或多于四個橫桿可延伸在第一和第二斜板之間。當(dāng)?shù)诙卑?00b旋轉(zhuǎn)時，橫桿640a、640b沿狹槽642a、642b移動以允許第二斜板400b相對于第一斜板400a獨(dú)立旋轉(zhuǎn)。

可通過手柄304的側(cè)向和/或上下運(yùn)動來提供另外的自由度以驅(qū)動導(dǎo)管的活動連接部。當(dāng)手柄304上下或側(cè)向運(yùn)動時，橫桿640a、640b可將力從第二斜板400b傳送到第一斜板400a。例如，橫桿640a、640b可傳送平行于橫桿的縱向軸線的力和/或平行于控制纜線368的旋轉(zhuǎn)軸線的力。這樣，使第二斜板400b關(guān)于正交于旋轉(zhuǎn)軸線r-r的軸線傾斜可驅(qū)動第一斜板，并將使用者輸入傳送到與第一斜板400a配合的控制纜線368a、368b、368c和/或368d。

圖89b例示出斜板400b，其圍繞正交于控制纜線368的旋轉(zhuǎn)軸線的軸線r'-r'旋轉(zhuǎn)，以驅(qū)動導(dǎo)管25的活動連接部。注意到的是，橫桿640a、640b將推/拉力從第二斜板傳送到第一斜板，并使第一斜板400a以對應(yīng)于第二斜板400b的方式樞轉(zhuǎn)。在一個方面，斜板400a、400b在其樞轉(zhuǎn)時保持相互平行。

圖90例示出手槍式把手402的手柄，其包括手柄把手上的控制旋鈕404。旋鈕404(類似于前文中參照引導(dǎo)管控制部30所述的控制旋鈕)可替代觸發(fā)器控制部，或在觸發(fā)器控制部的基礎(chǔ)上使用。

圖91例示出位于控制構(gòu)件24的近端上的控制旋鈕406。在一個方面，移動控制旋鈕406可活動連接端執(zhí)行器?？刂菩o406的近側(cè)位置有利于在工具相對于框架、軌道、引導(dǎo)管和/或基準(zhǔn)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)時控制工具40。當(dāng)控制構(gòu)件24旋轉(zhuǎn)180度或更多時，使用者可能不得不換手或調(diào)節(jié)其在標(biāo)準(zhǔn)手柄上的把持。使旋鈕406位于控制構(gòu)件24的近端上可有利于在控制構(gòu)件24圍繞軌道224旋轉(zhuǎn)時控制工具40。

在一個方面，控制旋鈕406與控制構(gòu)件46可旋轉(zhuǎn)地配合。使用者可旋轉(zhuǎn)控制構(gòu)件24以控制工具40的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。在另一方面，旋鈕不能相對于控制構(gòu)件24旋轉(zhuǎn)，旋鈕406的旋轉(zhuǎn)可驅(qū)動工具旋轉(zhuǎn)。

圖92例示出包括與牽拉線配合的柔性主體409的控制構(gòu)件。移動柔性主體409導(dǎo)致對工具遠(yuǎn)端的致動。圖92的控制構(gòu)件也可包括滑動套筒410和/或手柄304，用于控制另外的自由度。

圖93例示出包括用于控制自由度的旋鈕或球412的控制構(gòu)件。在一個方面，旋轉(zhuǎn)旋鈕412可驅(qū)動導(dǎo)管25相對于控制構(gòu)件24的主體旋轉(zhuǎn)。例如，導(dǎo)管25可被構(gòu)造為獨(dú)立于控制構(gòu)件24旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)旋鈕412可驅(qū)動齒輪或滑輪413(或其它這種機(jī)構(gòu))并使導(dǎo)管25旋轉(zhuǎn)。在另一方面，工具40的桿或力矩臂(未示出)可使導(dǎo)管旋轉(zhuǎn)。例如，桿可與延伸穿過導(dǎo)管25的扭轉(zhuǎn)線圈配合。桿的運(yùn)動可驅(qū)動扭轉(zhuǎn)線圈并使導(dǎo)管和/或遠(yuǎn)端執(zhí)行器502旋轉(zhuǎn)。

圖94例示出控制構(gòu)件24的另一實(shí)施例，該控制構(gòu)件24包括用于控制另外的自由度的手柄304。雖然類似于前述具有驅(qū)動兩個自由度的控制手柄的控制構(gòu)件，然而，圖94的控制構(gòu)件包括驅(qū)動導(dǎo)管25的另外的自由度的第二旋轉(zhuǎn)致動器(例如，旋鈕)。在一個方面，旋轉(zhuǎn)致動器433a、433b可相對于彼此和相對于控制構(gòu)件24的殼體旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)致動器433b可通過從手柄304延伸到控制構(gòu)件24中的軸來驅(qū)動控制構(gòu)件24內(nèi)的盤。類似地，旋轉(zhuǎn)致動器433a可驅(qū)動第二旋轉(zhuǎn)盤。

除了由第一旋轉(zhuǎn)致動器433b驅(qū)動的第一活動連接部分623以外，由第二旋轉(zhuǎn)致動器433a控制的另外的自由度還可包括第二活動連接部分622。在一個方面，活動連接部分622可被放置為鄰近于第一活動連接部分623，從而為導(dǎo)管25提供“腕”和“肘”。另外的自由度可允許器械與另一工具匯聚和/或分開。此外，控制機(jī)構(gòu)可包括用于致動端執(zhí)行器502的觸發(fā)器744。圖94的控制手柄可提供四個自由度，該手柄在用于前述軌道時可為器械提供六個自由度。在一個方面，所有六個自由度可用單手控制。

圖95例示出具有“球型”手柄414的控制構(gòu)件24。球的移動機(jī)械地驅(qū)動工具遠(yuǎn)端。在一個方面，球手柄414包括卷繞在手柄曲率周圍的控制線。相對于軸樞轉(zhuǎn)手柄414則對控制線進(jìn)行拉動(或推動)并驅(qū)動工具40運(yùn)動。

在又一實(shí)施例中，圖96例示出具有提供“同軸”旋轉(zhuǎn)的觸發(fā)器把手構(gòu)造的控制構(gòu)件?？赏ㄟ^例如圍繞樞轉(zhuǎn)軸或斜板的運(yùn)動來控制工具的活動連接。工具40的旋轉(zhuǎn)可通過使旋轉(zhuǎn)致動器(旋鈕)460旋轉(zhuǎn)來控制。在一個方面，旋轉(zhuǎn)致動器460可獨(dú)立于控制構(gòu)件而控制端執(zhí)行器和/或?qū)Ч艿男D(zhuǎn)。在一個方面，控制構(gòu)件可由用作框架的引導(dǎo)管26支撐。例如，引導(dǎo)管26的包括環(huán)461的部分可支撐控制構(gòu)件24，并允許工具40(或?qū)Ч?5)的相對旋轉(zhuǎn)和/或縱向運(yùn)動。環(huán)461也可用作止擋以限制工具40的遠(yuǎn)側(cè)運(yùn)動。在另一方面，環(huán)461可由與患者配合的咬合塊(biteblock)或其它設(shè)備限定。

圖97例示出用于驅(qū)動或協(xié)助驅(qū)動工具40的一個或多個自由度的絞盤416。例如，當(dāng)使用者驅(qū)動手柄時，控制線可圍繞絞盤416張緊，絞盤的旋轉(zhuǎn)可增大由使用者施加的力。特別是，導(dǎo)管致動和/或活動連接可由絞盤控制或受益于絞盤?？梢粤硗獾鼗蚩商娲厥褂酶鞣N其它機(jī)械力或牽拉長度增效器，包括例如滑輪、凸輪和/或齒輪。

圖98a至圖98c例示出可減小控制纜線或線上的應(yīng)力的傳動聯(lián)桿418。在特定實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝豢刂凭€被牽拉時，相對的第二控制線被壓縮或推進(jìn)。在控制線上施加壓縮力可導(dǎo)致壓曲和/或線疲勞。圖98a例示出在控制構(gòu)件24內(nèi)的示例性驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其中，軸320圍繞軸線321沿第一方向的樞轉(zhuǎn)，將壓縮力施加于控制纜線368a、368b之一上，并將張緊力施加于控制纜線368a、368b中的另一個上。類似地，使軸320沿相反的第二方向旋轉(zhuǎn)則張緊和壓縮纜線368a、368b中的另一個。

傳動聯(lián)桿418允許控制纜線僅在被牽拉時接合。這樣，傳動聯(lián)桿可沿一個方向傳送力，而不沿相反方向傳送力。在一個方面，傳動聯(lián)桿與至少一個控制線配合，而在另一方面與第一和第二控制線配合。第一和第二控制線中的至少一個可與傳動聯(lián)桿可移動地配合。在一個示例性方面，傳動聯(lián)桿包括接納纜線端子419的通道。當(dāng)壓縮力施加于控制線上時，纜線端子可在通道內(nèi)移動。相反，當(dāng)?shù)谝换虻诙刂凭€被牽拉時，第一或第二控制線的纜線端子可接合傳動聯(lián)桿的內(nèi)表面，并將力傳送到第一和第二控制線中的另一個。

在另一方面，傳動聯(lián)桿可在第一端與控制線配合并在另一端與控制系統(tǒng)的另一部分配合。例如，傳動聯(lián)桿可將控制機(jī)構(gòu)的軸與控制線連接。

圖99和圖100例示出用于調(diào)節(jié)控制構(gòu)件24的機(jī)械效益的機(jī)構(gòu)。在一個方面，機(jī)械效益通過改變控制纜線與控制機(jī)構(gòu)配合的位置來調(diào)節(jié)。當(dāng)通過移動一軸或盤(如前所述)驅(qū)動控制纜線時，控制纜線與所述軸或盤配合的位置能夠?yàn)榭烧{(diào)節(jié)的。圖99中例示出接合纜線安裝點(diǎn)的齒輪機(jī)構(gòu)420a。使調(diào)節(jié)旋鈕旋轉(zhuǎn)可使控制纜線朝向或背離控制機(jī)構(gòu)的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)或旋轉(zhuǎn)軸線移動。例如，如前所述(例如，圖44c)，盤328的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動控制纜線368。圖99的齒輪機(jī)構(gòu)可并入控制構(gòu)件中，以移動控制纜線368與盤328配合的位置。在另一方面，通過朝向或背離驅(qū)動軸或斜板的中心線或樞轉(zhuǎn)點(diǎn)調(diào)節(jié)纜線的位置，可調(diào)節(jié)運(yùn)動的輸入輸出比。圖100例示出具有可調(diào)節(jié)機(jī)械效益的控制構(gòu)件，其可通過沿狹槽648移動控制纜線368的終端點(diǎn)來改變機(jī)械效益。

圖101例示出具有控制機(jī)構(gòu)422的控制構(gòu)件24，用于通過單一棒650控制多個自由度。所述控制機(jī)構(gòu)包括由棒650操控的多個獨(dú)立驅(qū)動的聯(lián)動部652a、652b。雖然例示出兩個聯(lián)動部652a、652b，然而，三個、四個或多于四個聯(lián)動部可圍繞棒650的遠(yuǎn)側(cè)部分。在所示實(shí)施例中，手柄304的旋轉(zhuǎn)可朝向手柄304并朝向側(cè)部(沿旋轉(zhuǎn)方向)牽拉棒650。棒運(yùn)動的橫向分量導(dǎo)致棒650接合聯(lián)動部652a、652b中的一個，而不接合聯(lián)動部652a、652b中的另一個。聯(lián)動部652a或652b的運(yùn)動導(dǎo)致與聯(lián)動部相連的控制纜線的相應(yīng)運(yùn)動。

在一個方面，控制機(jī)構(gòu)422被偏壓到初始位置。當(dāng)使用者沿相反方向轉(zhuǎn)動控制手柄或松弛控制手柄時，彈簧654可牽拉被接合的聯(lián)動部652a或652b向其原始位置返回?？刂剖直?04的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)可接合相對的聯(lián)動部652a或652b并驅(qū)動不同的控制纜線。

棒650可包括具有近側(cè)表面的遠(yuǎn)側(cè)驅(qū)動器656，近側(cè)表面在形狀和尺寸上適于接合聯(lián)動部652a、652b上的相應(yīng)表面。當(dāng)棒650被牽拉時，遠(yuǎn)側(cè)驅(qū)動器656的近側(cè)表面可阻止驅(qū)動器656相對于聯(lián)動部652a、652b滑動。驅(qū)動器656的遠(yuǎn)側(cè)表面可被構(gòu)造為相對于聯(lián)動部652a、652b滑動。例如，驅(qū)動器656的遠(yuǎn)側(cè)表面可包括不與聯(lián)動部652a、652b接合的錐形或球形形狀。

在另一方面，多于兩個聯(lián)動部652圍繞驅(qū)動器656。當(dāng)提供多于兩個聯(lián)動部652a、652b時，棒650可同時驅(qū)動兩個相鄰的聯(lián)動部以同時驅(qū)動兩個自由度。

在另一方面，控制機(jī)構(gòu)422允許棒650與驅(qū)動機(jī)構(gòu)422分離。在使用中，彈簧654可使聯(lián)動部與球656保持接觸，并防止棒650與控制機(jī)構(gòu)422分離。為了分離棒650，使用者可牽拉聯(lián)動部相互遠(yuǎn)離(抵抗彈簧654的力)和/或移除彈簧654。包括驅(qū)動器656的棒650于是可與聯(lián)動部652分離。在一個方面，棒650的分離允許使導(dǎo)管25與控制構(gòu)件24的一部分分離。

圖102例示出控制構(gòu)件，其中，器械纜線直接連接到使用者。例如，使用者可通過手套424操控工具。圖103例示出腳踏板426，可對手控控制構(gòu)件另外地或可替代地使用該腳踏板426。例如，腳踏板可控制工具40的另外的自由度。

在一些本文描述的實(shí)施例中，控制構(gòu)件24被偏壓到初始位置。例如，控制構(gòu)件內(nèi)的彈性構(gòu)件(例如，彈簧)可將手柄304偏壓到中性位置。當(dāng)使用者松開手柄時，彈簧施加力以將手柄朝向初始或中性位置移動。在另一實(shí)施例中，控制構(gòu)件24可被構(gòu)造為在使用者松開手柄304之后保持工具40。例如，對運(yùn)動或彈簧的摩擦阻力可在使用者移動和松開手柄之后防止手柄304運(yùn)動。

在另一實(shí)施例中，工具40可由不同于控制纜線的機(jī)構(gòu)驅(qū)動。例如，系統(tǒng)20可采用液壓類控制系統(tǒng)?？商娲兀到y(tǒng)20可采用記憶合金，其中，電流控制手術(shù)器械的致動。

圖104例示出用于凍結(jié)或阻止系統(tǒng)20的各個自由度的運(yùn)動的各種鎖。在一個方面，(前述)軌道224和控制構(gòu)件24可相互鎖定以防止相對運(yùn)動。在另一方面，如圖104所示，軌道224上的槽可阻止相對運(yùn)動?？刂茦?gòu)件24在安放于所述槽中時，其相對于軌道224的縱向運(yùn)動被阻止。在一個方面，控制構(gòu)件可被抬起以允許相對運(yùn)動。可替代地，所述槽可具有小的構(gòu)形和/或形狀以阻止運(yùn)動，直到使用者施加足夠的力。無論如何，軌道224上的表面特征部可阻止一個自由度(縱向運(yùn)動)，同時允許另一運(yùn)動自由度(旋轉(zhuǎn))。

在另一實(shí)施例中，控制構(gòu)件24可包括防止導(dǎo)管25和/或遠(yuǎn)端執(zhí)行器運(yùn)動的鎖。如圖104所示，棘齒機(jī)構(gòu)624或球和定位槽機(jī)構(gòu)626可阻止和/或防止控制構(gòu)件的至少一個自由度的運(yùn)動。在一個方面，鎖定機(jī)構(gòu)可防止手柄304的運(yùn)動。在另一方面，鎖定機(jī)構(gòu)可選擇性地鎖定導(dǎo)管致動部的至少一個自由度。在又一方面，鎖定機(jī)構(gòu)可鎖定一個自由度，同時通過控制構(gòu)件24允許其它自由度的運(yùn)動和控制。

圖105例示出具有鎖定機(jī)構(gòu)434的控制構(gòu)件24的另一實(shí)施例，鎖定機(jī)構(gòu)434可張緊控制線以防止不需要的工具40的運(yùn)動。在一個方面，鎖定機(jī)構(gòu)434可防止控制線在控制構(gòu)件內(nèi)的運(yùn)動，并由此鎖定至少一個自由度。在另一方面，鎖定機(jī)構(gòu)434可增大移動至少一個控制線以活動連接和/或致動工具40所需的力。

在另一方面，控制構(gòu)件可包括阻尼機(jī)構(gòu)以在控制構(gòu)件的操控過程中減小不需要的工具40的運(yùn)動。阻尼可在一個或多個自由度上為被動和/或主動的，在一個方面，液壓阻尼器或緩沖器可與控制構(gòu)件內(nèi)的至少一個控制線配合以抑制工具40的運(yùn)動。

在另一實(shí)施例中，位置或力傳感器可并入系統(tǒng)20中，以協(xié)助使用者控制手術(shù)器械。在一個方面，力度儀可測量使用者對至少一個自由度所施加的力的大小。可為使用者顯示最大或當(dāng)前的力，和/或當(dāng)達(dá)到閾值的力時可制止工具運(yùn)動。

如前所述，系統(tǒng)20可為直接驅(qū)動式系統(tǒng)，使得使用者對控制構(gòu)件24的輸入或施加控制構(gòu)件24上的力被傳送到工具40的遠(yuǎn)端。在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)20還為使用者提供實(shí)際力反饋。當(dāng)工具40接觸諸如解剖結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)時，使用者可感覺與該結(jié)構(gòu)接觸的工具并接收力和/或觸覺反饋。在一個方面，系統(tǒng)20適于通過使不需要的抑制來最小化而使實(shí)際力反饋?zhàn)畲蠡Ｓ糜谑共恍枰囊种谱钚』氖纠越Y(jié)構(gòu)包括：諸如滑輪軸承等摩擦減小元件；低摩擦襯墊、軸承、軸襯、襯里和涂層；在工作通道中最小化的彎曲部；硬度增大的導(dǎo)管；和引導(dǎo)管內(nèi)各通路之間的平緩過渡部。通過實(shí)現(xiàn)工具40的精確運(yùn)動/控制和使能量分散損耗最小化，穩(wěn)定的人體工程學(xué)平臺或框架也可幫助力反饋。作為示例，支撐工具所需的能量可導(dǎo)致分散損耗。這樣，使用框架以支撐工具40可減少分散損耗。

如前所述，氣體或液體可通過引導(dǎo)管26傳輸?shù)缴眢w腔室。在一個實(shí)施例中，流體穿過控制構(gòu)件和/或至少一個軌道224a、224b內(nèi)的腔。如圖106所示，開口438(例如，魯爾接頭)可位于控制構(gòu)件上以提供用于液體或固體的入口和/或出口。流體或固體行進(jìn)穿過控制構(gòu)件24中的通路634并進(jìn)入引導(dǎo)管和/或?qū)Ч?5中，以鄰近于系統(tǒng)20遠(yuǎn)端離開。魯爾接頭也可(或可替代地)用于傳輸氣體以進(jìn)行吹氣或放氣。在另一方面，此腔可用于將器械傳送到手術(shù)部位。

除了控制構(gòu)件24以外，或作為該控制構(gòu)件24的替代方案，通路634還可延伸穿過軌道224。例如，如圖106所示，通路可延伸穿過控制構(gòu)件24和軌道224二者。在另一方面，軌道224與控制構(gòu)件24分隔開，軌道包括用于接納流體入口和/或出口的配件。

在另一方面，電流可通過控制構(gòu)件24、引導(dǎo)管26和/或軌道224傳輸?shù)较到y(tǒng)20。圖107例示出用于將功率傳輸?shù)絩f手術(shù)裝置的電化軌道440。該軌道可包括通過軌道的導(dǎo)電部分限定和/或由收納在一部分軌道內(nèi)的線限定的電化通路。在一個方面，能量可通過直接接觸(軌道的電化表面與控制構(gòu)件24上的電接觸部電連通)、通過延伸在軌道224與工具40之間的線、和/或無線方式(例如，感應(yīng)線圈)而從軌道244傳送到工具40。

如前所述，系統(tǒng)20可包括光學(xué)裝置，例如光學(xué)裝置28，用于觀看手術(shù)部位。光學(xué)裝置可包括遠(yuǎn)側(cè)透鏡、柔性細(xì)長主體、和用于活動連接細(xì)長主體的遠(yuǎn)端的近側(cè)控制部。在一個方面，光學(xué)裝置28包括控制部和活動連接部分?？商娲?，引導(dǎo)管26被活動連接以移動光學(xué)裝置。無論如何，各種光學(xué)裝置，例如，內(nèi)窺鏡、兒科內(nèi)窺鏡和/或光纖類裝置，可用于系統(tǒng)20。此外，光學(xué)裝置可包括各種芯片，例如cmos和ccd類芯片。在又一方面，光學(xué)器件可并入工具40a和/或40b中。在再一方面，光學(xué)器件可另外地或可替代地集成到諸如引導(dǎo)管等其它系統(tǒng)部件中。

導(dǎo)管和端執(zhí)行器

如圖108所示，工具40通常包括：近側(cè)控制構(gòu)件24、細(xì)長導(dǎo)管主體25和端執(zhí)行器502。圖109例示出導(dǎo)管25的中間部分的剖視圖，其包括用于鮑登纜線522的內(nèi)部通道520，鮑登纜線522可包括外鞘524和內(nèi)部絲線526。在一個方面，多于一個內(nèi)部通道520和/或一個或多于一個鮑登纜線522可延伸穿過導(dǎo)管25以控制端執(zhí)行器502。在另一實(shí)施例中，鮑登纜線的鞘被絕緣材料(例如襯里或絕緣復(fù)合材料)所替代，并收納用于傳送電手術(shù)能的導(dǎo)電線。

導(dǎo)管25可進(jìn)一步包括限定控制線腔528的管狀主體532。管狀主體532可包括前述的工作通道主體50和/或內(nèi)、外管狀主體46、48的各種特征部。在另一方面，管狀主體532為限定多個控制線腔528的單一整體式主體。在一個方面，控制線腔528可收納用于操控工具40的活動連接部分的控制線530。控制線530和控制線腔528的數(shù)量可根據(jù)所希望的工具40的自由度和系統(tǒng)20的預(yù)期用途而變化。

細(xì)長主體500可進(jìn)一步包括圍繞管狀主體532定位的線或網(wǎng)層534。網(wǎng)層534的性質(zhì)可被改變以調(diào)節(jié)細(xì)長主體500的硬度和/或強(qiáng)度。細(xì)長主體500也可包括外鞘536以防止生物物質(zhì)侵入工具40中。在一個方面，外鞘536由流體不可滲透的彈性或聚合物材料形成。

在一個方面，工具40可被構(gòu)造為提供至少一個自由度，而在另一方面，可提供兩個或多于兩個自由度。例如，工具40的至少一部分能夠可控地沿引導(dǎo)管軸線上下、側(cè)向、橫向移動，圍繞引導(dǎo)管的軸線旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，和/或能夠致動端執(zhí)行器。在一個方面，延伸穿過導(dǎo)管主體25的控制纜線可使端執(zhí)行器上下、側(cè)向移動，并可致動端執(zhí)行器502。

工具40的遠(yuǎn)端可例如包括提供上下和/或側(cè)向活動連接的活動連接部分540。如圖110所示，活動連接部分540可包括網(wǎng)層534和/或外鞘536，如前文中參照細(xì)長主體500的中間部分所述。在網(wǎng)層534內(nèi)，活動連接部分540可包括由一系列管段或環(huán)(未示出)形成的活動連接主體542?？刂凭€530可配合活動連接主體542以控制活動連接主體542的運(yùn)動。

此外，工具40可包括各種可替代的端執(zhí)行器，例如，夾鉗、剪刀、組織截斷器、夾具、鑷子、解剖器、和/或其它可打開和閉合的手術(shù)工具。在另一方面，端執(zhí)行器不被構(gòu)造為致動。在又一方面，端執(zhí)行器由導(dǎo)管主體的一部分限定并包括例如鈍端或敞開腔。

圖111a例示出端執(zhí)行器502的一個示例性實(shí)施例。如所示，鮑登纜線522可被張緊以閉合夾鉗550。類似地，圖111b例示出由鮑登纜線522控制的針驅(qū)動器552的一個示例性實(shí)施例。在又一實(shí)施例中，可使用燒灼裝置來替代端執(zhí)行器。例如，圖111c例示出鉤燒灼裝置554。能量源可聯(lián)接到工具40。例如，控制構(gòu)件24、框架22和/或軌道224可將能量傳送到遠(yuǎn)側(cè)鉤燒灼裝置554。各種單極和雙極燒灼裝置可用于系統(tǒng)20。系統(tǒng)20可包括絕緣材料，以減小電流意外傷害使用者和/或患者的幾率。在一個方面，絕緣鞘556定位在能量傳輸線558周圍。

除了圖111a至圖111c中所示的端執(zhí)行器以外，另外的端執(zhí)行器也是可以想到的。例如，端執(zhí)行器可包括閉合機(jī)構(gòu)，例如，夾、釘、環(huán)和/或綁扎縫合裝置。此外，修補(bǔ)物，例如，圈、籃和/或環(huán)，也可與系統(tǒng)20配合。在又一方面，端執(zhí)行器可為探測或組織采樣裝置，例如，光學(xué)器件、細(xì)胞檢查刷、鑷子、去核裝置、和/或流體提取和/或傳輸裝置。在再一方面，協(xié)助使腔開放或使開口擴(kuò)大的器械也是可以想到的。例如，端執(zhí)行器可為氣球、開放刷、支架、扇形牽引器、和/或線結(jié)構(gòu)。

在又一實(shí)施例中，工具40不包括端執(zhí)行器。例如，工具可包括鈍端，用于探測和/或用于協(xié)助另一手術(shù)器械或端執(zhí)行器。在再一實(shí)施例中，工具40可包括敞開遠(yuǎn)端，用于傳輸治療流體或固體和/或用于收集身體流體或組織樣本。在一個這種方面，導(dǎo)管25可包括延伸到遠(yuǎn)側(cè)開口的敞開腔，用于傳輸和/或收集物質(zhì)。

以下描述工具40的多個可替代實(shí)施例。

圖112例示出端執(zhí)行器502的一個方案，其包括適于限制端執(zhí)行器的運(yùn)動的片簧506。在一個方面，片簧506在位于端執(zhí)行器502中時防止至少一個自由度，例如沿平行于片簧平面的方向的運(yùn)動。片簧可通過推進(jìn)器線(未示出)移動到適當(dāng)位置和離開。雖然相對于端執(zhí)行器論述片簧506，然而，可在整個導(dǎo)管25中使用一個或多個片簧以阻止自由度的運(yùn)動。

圖113例示出鄰近于導(dǎo)管主體25與工具40的端執(zhí)行器502的界面定位的配合板508。如以上關(guān)于板63所述，配合板508可幫助使控制纜線510與端執(zhí)行器502配合。

如前所述，工具40可包括控制纜線。在一個方面，至少一個纜線為鮑登型纜線。例如，鮑登型纜線512可驅(qū)動端執(zhí)行器502，而其它自由度由非鮑登型纜線操控?？商娲兀衫悯U登纜線控制多于一個自由度。

在另一實(shí)施例中，工具40可具有可變長度的活動連接部分。例如，如圖114所示，控制纜線510的長度和/或位置可被調(diào)節(jié)，以控制工具40的活動連接部分的長度。在一個方面，纜線510可為鮑登型纜線，鮑登纜線鞘的長度或位置可被調(diào)節(jié)以改變活動連接部分的長度。

導(dǎo)管主體25可具有多種可替代構(gòu)造。在一個方面，導(dǎo)管主體沿其軸向長度包括不同性質(zhì)。例如，細(xì)長主體500可包括沿細(xì)長主體的長度具有不同剛度的材料。在一個示例中，導(dǎo)管剛度沿導(dǎo)管長度變化。在另一方面，導(dǎo)管剛度可沿橫向變化。圖115例示出平行于較硬的硬度計(jì)部分662延伸的較軟的硬度計(jì)部分660?？蛇x擇剛度的變化以提供不同的彎曲特性。

在另一方面，使用者可改變導(dǎo)管25的剛度。圖116a例示出具有控制線腔和硬化腔431的導(dǎo)管25。通過將材料(例如流體)注入硬化腔431中或?qū)⒉牧弦瞥?，可調(diào)節(jié)導(dǎo)管25的硬度。在一個方面，導(dǎo)管25包括允許使用者調(diào)節(jié)導(dǎo)管彎曲特性的相對的硬化腔431。例如，導(dǎo)管的一側(cè)可增大硬度。在另一方面，導(dǎo)管沿其長度的不同段可具有不同的硬化腔，以允許沿導(dǎo)管長度的硬度變化。

在一個方面，使用者可注入硬化流體。在另一方面，硬化腔可接納一個或多個硬化棒。例如，導(dǎo)管25可設(shè)置有一組具有不同硬度的硬化棒。使用者可選擇所希望硬度的硬化棒并將所選擇的棒插入以調(diào)節(jié)導(dǎo)管性質(zhì)。硬化棒也可具有不同長度或沿其長度變化的硬度，以允許沿導(dǎo)管的長度調(diào)節(jié)硬度。

在另一實(shí)施例中，導(dǎo)管25內(nèi)的磁流變流體可硬化和/或鎖定導(dǎo)管。圖116b例示出用于接納磁流變流體的室762和可對室762內(nèi)的流體施加磁場以硬化導(dǎo)管的磁體764。在一個方面，室762沿導(dǎo)管25的長度延伸。當(dāng)施加磁場時，硬化的流體可防止導(dǎo)管的側(cè)向和/或上下運(yùn)動。

圖117例示出導(dǎo)管末端，該末端寬于導(dǎo)管25的主體。寬末端可通過允許增大的牽拉線分離來提供較大的彎曲強(qiáng)度。在一個方面，圖117的導(dǎo)管25與引導(dǎo)管一起使用，引導(dǎo)管在其遠(yuǎn)側(cè)部分具有直徑增大的工作腔。工作通道的遠(yuǎn)側(cè)部分可在尺寸和形狀上適于接納寬末端。在一個方面，寬末端大于工作腔的近側(cè)部分。在將引導(dǎo)管插入患者體內(nèi)之前，導(dǎo)管可放置在工作腔內(nèi)。

在又一實(shí)施例中，工具40的細(xì)長主體500可具有多于三個自由度。圖118例示出主體500，其具有多個主體段和多個自由度，包括例如，另外的旋轉(zhuǎn)、縱向、樞轉(zhuǎn)和彎曲自由度。在一個方面，工具40可沿其長度包括多于一個活動連接或彎曲部分。在另一方面，第一導(dǎo)管段500a可相對于第二導(dǎo)管段500b旋轉(zhuǎn)。在另一方面，導(dǎo)管主體500可包括伸縮式段。例如，導(dǎo)管段500a、500b、500c可為伸縮式的。

在具有另外的自由度的導(dǎo)管的另一實(shí)施例中，導(dǎo)管25可具有兩個沿縱向分離的活動連接部分。這樣，導(dǎo)管可具有“腕”和“肘”。該腕和肘可允許工具形成s曲形。

為了幫助確定端執(zhí)行器502的位置或運(yùn)動自由度，工具40的一部分可包括標(biāo)記。圖119例示出的具有標(biāo)記516的工具40，該標(biāo)記用于確定工具40與系統(tǒng)20的另一部分之間的相對運(yùn)動量。在一個方面，記號允許使用者確定導(dǎo)管相對于引導(dǎo)管、框架、軌道、患者和/或另一基準(zhǔn)點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)和/或縱向位置。

各種導(dǎo)管主體結(jié)構(gòu)可用于系統(tǒng)20。圖120a和圖120b例示出工具40的一個示例性實(shí)施例，其具有主體700和遠(yuǎn)側(cè)活動連接部分702。主體700可包括半柔性擠出部704，例如，尼龍、ptfe或等同物。在一個方面，主體可包括用于鮑登纜線的至少一個腔。例如，鮑登纜線可延伸穿過主體700內(nèi)的中心腔。另外的控制纜線，例如鮑登纜線或牽拉線，可延伸穿過該中心腔和/或被收納在分立的腔中。在一個方面，多個腔，例如四個腔，被提供用于多個鮑登纜線，例如四個鮑登纜線。

可替代地或另外地，導(dǎo)管主體根據(jù)工具40的預(yù)期用途可具有各種不同構(gòu)造。例如，主體70不與端執(zhí)行器配合，而是能夠具有敞開腔，用于傳輸分立的器械或治療物質(zhì)。在另一方面，主體可由電絕緣材料形成和/或包括絕緣襯里以允許電手術(shù)能傳送到端執(zhí)行器。

活動連接部分702可包括較軟或較低的硬度計(jì)擠出部。活動連接部分?jǐn)D出部可具有與主體擠出部的腔類似的結(jié)構(gòu)。例如，活動連接部分702可包括用于接納鮑登纜線的中心縱向開口。

工具40可包括在較硬部分和較軟部分之間發(fā)生導(dǎo)管硬度改變的過渡區(qū)域。如圖120a所示，主體700的一部分可延伸到活動連接部分中。特別是，主體的延伸構(gòu)件710可延伸到活動連接部分的腔中。延伸構(gòu)件710可具有對應(yīng)于活動連接部分的內(nèi)部腔的尺寸和形狀。在使用中，延伸構(gòu)件可硬化活動連接部分的近端以在較硬主體與較軟活動連接部分之間提供緩和過渡。在一個方面，延伸部分具有變化的柔性，使得延伸部分在其近端具有較硬構(gòu)造，而在其遠(yuǎn)端具有較軟構(gòu)造。

如圖120a、圖121a和圖121b所示，工具40可包括位于主體與活動連接部分之間的止推板706。在一個方面，止推板可包括用于供繩延伸穿過的孔或狹槽708。所述孔可在尺寸上允許鮑登纜線的內(nèi)部繩穿過該孔。相反，防止鮑登纜線的外罩向遠(yuǎn)側(cè)延伸超過止推板。例如，外罩可與止推板配合，和/或止推板孔可在尺寸上防止鮑登纜線罩穿過該孔通過。在一個方面，如圖121b所示，止推板可包括圍繞孔708的凹進(jìn)區(qū)域以接納鮑登纜線罩。

在一個方面，止推板可由一件式止推板主體形成。在另一方面，止推板706由多件式結(jié)構(gòu)限定。例如，圖120a例示出兩件式止推板。兩件一起限定所希望的止推板706的形狀。

在另一方面，止推板706包括在尺寸和形狀上適于接納主體700的延伸構(gòu)件710的中心開口711。延伸構(gòu)件可穿過中心開口711并進(jìn)入活動連接部分702內(nèi)的對應(yīng)腔中。

圖122a至圖126例示出用于本文描述的系統(tǒng)的工具的又一實(shí)施例。作為如前所述的與工具40配合的端執(zhí)行器的可替代方案，在另一實(shí)施例中，工具40包括兩個獨(dú)立主體。如圖122a所示，工具40可包括第一工具構(gòu)件41a和第二工具構(gòu)件41b。工具構(gòu)件41a和41b可提供與前述工具40相同的功能。然而，兩件式工具40允許使用者移除和更換工具構(gòu)件41b，以改變端執(zhí)行器。此外，兩件式工具可提供另外的自由度。

圖123a和圖123b例示出由工具構(gòu)件41a的第一外部主體800和工具構(gòu)件41b的第二內(nèi)部主體802限定的導(dǎo)管主體25'。外部主體800可具有從控制構(gòu)件24延伸到工具遠(yuǎn)端的敞開內(nèi)腔。第二內(nèi)部主體802可包括被構(gòu)造為穿過外部主體的細(xì)長構(gòu)件和端執(zhí)行器。在使用中，內(nèi)部主體可被導(dǎo)引穿過外部主體，使得內(nèi)部主體的端執(zhí)行器延伸到外部主體的遠(yuǎn)端之外。內(nèi)、外部主體可一同協(xié)作并用作一體式工具。

外部主體可控制最多四個自由度，而內(nèi)部主體可具有至少一個自由度。例如，外部主體可控制如前所述的相對于工具40的左右、上下、縱向運(yùn)動、和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。由內(nèi)部主體提供的另外的自由度可為端執(zhí)行器的致動。

在一個方面，內(nèi)、外部主體800、802可相互配合，使得內(nèi)部主體802和端執(zhí)行器502與外部主體800一致移動。當(dāng)內(nèi)、外部主體相互配合時，使外部主體800彎曲或活動連接可導(dǎo)致內(nèi)部主體802彎曲，而無需內(nèi)部主體的端執(zhí)行器502相對于外部主體縱向移動。另外地或可替代地，當(dāng)內(nèi)、外部主體配合時，外部和/或內(nèi)部主體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動被傳送到外部和內(nèi)部主體中的另一個。例如，當(dāng)外部主體旋轉(zhuǎn)時，內(nèi)部主體802的端執(zhí)行器502可隨外部主體一致移動。

在一個方面，當(dāng)內(nèi)部主體位于外部主體內(nèi)時，內(nèi)、外部主體的遠(yuǎn)端可利用干涉配合進(jìn)行配合。另外地或可替代地，內(nèi)、外部主體可利用螺紋連接、扭鎖、搭扣配合、錐鎖、或其它機(jī)械或摩擦接合方式進(jìn)行配合。在一個方面，內(nèi)、外部主體在工具40的鄰近于端執(zhí)行器502的遠(yuǎn)端處配合。在另一方面，內(nèi)、外部主體可在沿工具40的長度的多個位置進(jìn)行配合。在一個方面，使內(nèi)、外部主體800、802配合防止內(nèi)、外部主體的遠(yuǎn)端的相對平移和/或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。

在另一實(shí)施例中，內(nèi)、外部主體可包括配合特征部，該配合特征部允許旋轉(zhuǎn)和平移運(yùn)動中的一種，而防止旋轉(zhuǎn)和平移運(yùn)動中的另一種。例如，在內(nèi)、外部主體上的縱向槽和對應(yīng)凹進(jìn)可阻止相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，而允許相對縱向運(yùn)動。在另一方面，內(nèi)、外部主體的配合特征部可適于允許旋轉(zhuǎn)，而防止縱向運(yùn)動。例如，可旋轉(zhuǎn)搭扣配合可阻止第一和第二主體的相對縱向運(yùn)動。

工具40的配合特征部可用作止擋，使得當(dāng)內(nèi)、外部主體配合時防止內(nèi)部主體相對于外部主體向遠(yuǎn)側(cè)運(yùn)動。配合特征部因而可控制內(nèi)部主體(特別是端執(zhí)行器)延伸超過外部主體的距離。在一個方面，內(nèi)部主體802的遠(yuǎn)端包括第一直徑和較大的第二直徑。外部主體800可具有由內(nèi)直徑限定的止擋，該止擋允許第一直徑通過，但防止較大的第二直徑通過。在一個方面，止擋被定位為使得在端執(zhí)行器502穿過遠(yuǎn)側(cè)開口503之后防止內(nèi)部主體進(jìn)一步向遠(yuǎn)側(cè)運(yùn)動。

在另一方面，如圖123c和圖123d所示，內(nèi)部主體802的包括活動連接部分804的部分可延伸超過外部主體800的遠(yuǎn)端810?；顒舆B接部分804可為工具40提供一個或多于一個另外的自由度，并允許例如左右和/或上下運(yùn)動。內(nèi)部主體相對于外部主體的其它另外的或可替代的自由度可包括縱向運(yùn)動和/或預(yù)彎曲主體。

在另一方面，端執(zhí)行器可相對于工具41a的外部主體800旋轉(zhuǎn)。例如，內(nèi)部主體可與端執(zhí)行器固定地配合，并且端執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)可通過旋轉(zhuǎn)內(nèi)部主體來驅(qū)動?？商娲兀藞?zhí)行器可獨(dú)立于內(nèi)、外部主體而旋轉(zhuǎn)。在另一方面，端執(zhí)行器的旋轉(zhuǎn)可相對于外部主體被可控地鎖定。例如，在通過旋轉(zhuǎn)內(nèi)部主體而使端執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)為所希望的構(gòu)造之后，端執(zhí)行器可相對于內(nèi)部而被鎖定。

參照圖122a，內(nèi)部主體802可延伸到用于控制端執(zhí)行器502和/或活動連接部分804的近側(cè)控制器714。在一個方面，內(nèi)部主體802穿過工具構(gòu)件41a的近側(cè)控制器24。例如，控制構(gòu)件24可包括用于接納內(nèi)部主體802的近側(cè)孔。

在一個方面，近側(cè)控制器714與控制構(gòu)件24的一部分配合。如圖122a和122b所示，控制器714可為用使用者的手指操控的牽拉或推進(jìn)環(huán)。近側(cè)控制器714可與工具構(gòu)件41a的手柄304配合，以允許使用者用單手控制內(nèi)部和外部主體802、800二者。

在另一實(shí)施例中，使用者可通過操控外部主體控制構(gòu)件24而活動連接內(nèi)部主體。如圖124所示，內(nèi)部主體，特別是工具構(gòu)件41b的控制器714，可與工具構(gòu)件41a的控制構(gòu)件24配合。使用者可通過操控控制構(gòu)件手柄304來驅(qū)動控制器714。在一個示例性方面，內(nèi)部主體802的近端可與控制構(gòu)件24上的卷軸底架812配合，卷軸底架812通過控制構(gòu)件的手柄304上的觸發(fā)器而活動連接。應(yīng)意識到，卷軸和/或指環(huán)可通過手柄304或觸發(fā)器306的運(yùn)動來驅(qū)動。

在一個實(shí)施例中，外部主體可與各種不同的內(nèi)部主體協(xié)作，以允許醫(yī)生快速改變與工具40關(guān)聯(lián)的端執(zhí)行器。當(dāng)希望使用新的端執(zhí)行器時，使用者可移除內(nèi)部主體并更換為具有不同端執(zhí)行器的不同內(nèi)部主體。

在兩件式工具的另一實(shí)施例中，外部主體可包括端執(zhí)行器，而內(nèi)部主體驅(qū)動結(jié)合的內(nèi)、外部主體的活動連接部。圖125a至圖125c例示出這種構(gòu)造的示例性方案。如圖125a所示，外部主體800包括在尺寸和形狀上適于接納內(nèi)部主體的腔770。在一個方面，腔770具有封閉的遠(yuǎn)端，外部主體800包括端執(zhí)行器502。內(nèi)部主體802可具有對應(yīng)于腔770的至少一部分的尺寸和形狀。此外，內(nèi)部主體802可具有活動連接部分772，用于驅(qū)動工具40的活動連接部。例如，牽拉線774可延伸到用于驅(qū)動內(nèi)部主體的活動連接部分772。內(nèi)部主體的活動連接部在位于外部主體內(nèi)時驅(qū)動外部主體。

在一個方面，如圖125a所示，內(nèi)部主體可包括用于驅(qū)動外主體的端執(zhí)行器的控制線776。當(dāng)內(nèi)、外部主體配合時，控制線776可與端執(zhí)行器控制線778配合。當(dāng)力施加于控制線776上時，該力可傳送到控制線778，以致動端執(zhí)行器502。本領(lǐng)域技術(shù)人員可意識到，各種機(jī)械互鎖和/或摩擦接合結(jié)構(gòu)可用于配合控制線776、778。在一個方面，控制線776的遠(yuǎn)端可包括用于接納在控制線778內(nèi)的配合特征部。控制線776首先前行進(jìn)入控制線778中?？刂凭€778的近端然后可被擠壓或壓縮以防止控制線776從控制線778撤回。在一個方面，使外部主體800的控制線778移動至內(nèi)部主體802中，可壓縮控制線778并將控制線778與內(nèi)部主體802鎖定。

在另一方面，作為延伸穿過內(nèi)部主體802的用于端執(zhí)行器502的控制線的替代方案，一個或多個控制線可延伸穿過外部主體800或沿外部主體800延伸。如圖125b所示，控制線778a、778b延伸穿過腔770。可替代地，外部主體構(gòu)件800的壁內(nèi)的腔可收納控制線778a、778b。

在一個方面，兩個控制線778a、778b被提供用于致動端執(zhí)行器502。在使用中，線778a、778b被一致牽拉以避免不需要的工具40的活動連接。在一個方面，控制線778a、778b與軸782配合。使用者輸入力可通過控制線778a、778b傳輸?shù)捷S782，使得對控制線778a、778b的牽拉致動端執(zhí)行器502。外部主體構(gòu)件800可包括允許軸782在其中移動的室784。

雖然工具40的活動連接部被例示出通過控制線活動連接，然而其它活動連接機(jī)構(gòu)也是可以想到的。在一個方面，如圖125c所示，內(nèi)部主體802可包括預(yù)成形主體。當(dāng)內(nèi)、外部主體構(gòu)件離開引導(dǎo)管26且不再受到引導(dǎo)管約束時，預(yù)成形內(nèi)部主體802可使工具40彎曲。在一個方面，內(nèi)部主體802可在外部主體內(nèi)旋轉(zhuǎn)以允許工具40沿不同方向彎曲。

當(dāng)內(nèi)部主體802位于外部主體內(nèi)的腔770內(nèi)時，圖125a至圖125c中所示的內(nèi)、外部主體802、800可相互配合或相互?？俊Ｔ谝粋€方面，如圖125b所示，內(nèi)、外部主體可通過搭扣配合進(jìn)行配合。當(dāng)內(nèi)部主體被配合時，搭扣配合可為使用者提供觸覺反饋并指示內(nèi)、外部主體的適當(dāng)?？俊１绢I(lǐng)域技術(shù)人員可意識到，各種另外的或可替代的配合機(jī)構(gòu)可允許內(nèi)、外部主體?？?。

本文描述的系統(tǒng)20的各種實(shí)施例和各種部件可為一次性的或可重復(fù)使用的。在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)20的被設(shè)計(jì)為與組織接觸的至少一些部件可為一次性的。例如，引導(dǎo)管26和/或工具40a、40b可為一次性的。在另一方面，工具40a、40b的一部分，例如導(dǎo)管25a、25b和/或端執(zhí)行器502可為一次性的。在又一實(shí)施例中，例如，當(dāng)軌道224a、224b與控制構(gòu)件24a、24b固定地配合時，軌道也可為一次性的。相反，諸如框架22和/或軌道224a、224b等部件可為可重復(fù)使用的。

如果無菌系統(tǒng)部件是必要的或所希望的，則系統(tǒng)可包括密封件、護(hù)罩、披蓋和/或袋，以保護(hù)無菌性。例如，當(dāng)引導(dǎo)管的工作腔和/或主腔被保持為無菌條件時，護(hù)罩、披蓋和/或密封件可放置在引導(dǎo)管通路的遠(yuǎn)側(cè)和/或近側(cè)入口處。圖126例示出被放置在工具40的遠(yuǎn)側(cè)部分上以保持無菌性的袋或鞘715。如前所述，工具的一部分，例如導(dǎo)管25，可與工具40可分離地配合。在使用中，無菌導(dǎo)管可被連接到可重復(fù)使用的或非無菌的控制構(gòu)件24。類似地，如圖127所示，袋或鞘可與引導(dǎo)管26的遠(yuǎn)側(cè)部分配合。引導(dǎo)管的非無菌和無菌部分可在使用前配合。圖128例示出在工作腔44的入口38處的罩660，用于幫助保護(hù)引導(dǎo)管26的無菌性。圖129例示出可重復(fù)使用的控制構(gòu)件和具有可分離的端執(zhí)行器的導(dǎo)管。圖130例示出具有一次性內(nèi)部主體和可重復(fù)使用的外部主體的工具40。

進(jìn)一步在此描述使用系統(tǒng)20的方法。在一個實(shí)施例中，引導(dǎo)管26通過天然身體孔道傳輸?shù)绞中g(shù)部位。然后，至少一個光學(xué)裝置，例如兒科內(nèi)窺鏡，通過工作通道42傳輸。此外，至少一個工具40通過工作通道之一傳輸。工具40的近端，例如控制構(gòu)件24，可連接到框架22。在一個方面，控制構(gòu)件24與軌道224配合，使得工具40可在軌道224上縱向移動和/或圍繞軌道224旋轉(zhuǎn)。

在一個方面，系統(tǒng)20為工具40的遠(yuǎn)端提供至少兩個自由度，這些自由度通過在軌道224上移動控制構(gòu)件24來控制。例如，可通過操控控制構(gòu)件24而使端執(zhí)行器旋轉(zhuǎn)和縱向移動。

在另一方面，另外的自由度由引導(dǎo)管26的活動連接部分提供。例如，引導(dǎo)管26可通過控制部30而上下和/或側(cè)向移動。這樣，系統(tǒng)20可為端執(zhí)行器提供三個或多于三個自由度。

在另一方面，另外的自由度由工具40提供。例如，控制構(gòu)件24可通過操控手柄304使工具40的遠(yuǎn)端上下和/或側(cè)向移動。此外，手柄304可控制端執(zhí)行器的致動部以夾持和/或切割組織。通過使用另外的活動連接部分和/或預(yù)彎曲段，可為工具和/或引導(dǎo)管增加進(jìn)一步的自由度。

在一個實(shí)施例中，由控制構(gòu)件24、軌道224和/或引導(dǎo)管26提供的各種自由度允許醫(yī)生移動組織、夾持組織、切割組織、縫合組織、和/或探測解剖結(jié)構(gòu)。在另一實(shí)施例中，系統(tǒng)20包括兩個工具40，每個工具具有多個自由度。特別是，系統(tǒng)20可提供足夠的自由度，以允許工具40在被醫(yī)生觀看的同時一起工作。這樣，不同于傳統(tǒng)系統(tǒng)的是，本文描述的系統(tǒng)允許醫(yī)生執(zhí)行如下手術(shù)過程：其需要對兩個工具至少部分地獨(dú)立控制和足夠的運(yùn)動自由度，以允許工具一起工作。

在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)20為端執(zhí)行器提供的自由度和同時控制這些自由度的能力，允許醫(yī)生遠(yuǎn)距離系結(jié)和/或縫合。在此進(jìn)一步描述遠(yuǎn)距離系結(jié)的方法。在一個方面，系結(jié)由包括柔性引導(dǎo)管和/或柔性工具的系統(tǒng)執(zhí)行。這種系統(tǒng)可在系統(tǒng)20通過天然孔道插入時允許遠(yuǎn)距離系結(jié)。

可提供具有前述各種特征部中的一些或所有特征部的系統(tǒng)20。在一個方面，如圖131a所示，第一和第二工具40a、40b被放置于諸如手術(shù)部位等目標(biāo)部位的鄰近處。在一個方面，系結(jié)為縫合或組織附著過程的一部分。通過第一工具夾持縫合線、線或絲線900。各種端執(zhí)行器可與工具40a、40b配合，以夾持和/或操控縫合線。在一個方面，至少一個端執(zhí)行器為鑷子。

通過由第一端執(zhí)行器502a保持的縫合線，第一和第二工具由第一和第二近側(cè)控制器操控，以將縫合線卷繞在第二工具40b周圍(即，在第二遠(yuǎn)端執(zhí)行器502b周圍)。在一個方面，第一遠(yuǎn)端執(zhí)行器502a保持靜止，而第二遠(yuǎn)端執(zhí)行器502b圍繞縫合線移動以形成環(huán)。例如，如圖131b所示，第二遠(yuǎn)端執(zhí)行器502b的末端被控制圍繞縫合線?？商娲?，第二遠(yuǎn)端執(zhí)行器可保持靜止，而可通過移動第一遠(yuǎn)端執(zhí)行器將縫合線卷繞在第二遠(yuǎn)端執(zhí)行器周圍。在又一方面，使用者可使第一和第二遠(yuǎn)端執(zhí)行器相對于彼此移動而在第二遠(yuǎn)端執(zhí)行器周圍形成環(huán)。

一旦環(huán)被形成在第二遠(yuǎn)端執(zhí)行器502b周圍，則使用者可將第二工具40b移動到適當(dāng)位置以由第二遠(yuǎn)端執(zhí)行器502b夾持縫合線。如圖131c所示，第二遠(yuǎn)端執(zhí)行器502b可被平移以向前移動并被致動以打開鑷子。利用由第一和第二端執(zhí)行器夾持的縫合線，使用者可平移(牽拉)第二工具以使第二遠(yuǎn)端執(zhí)行器移動穿過所述環(huán)并形成如圖131d所示的單一扁平結(jié)。

利用在適當(dāng)位置的第一扁平結(jié)，第二結(jié)可被形成以完成方形結(jié)。如圖131e至圖131j所示，前述過程可通過使第一和第二遠(yuǎn)端執(zhí)行器互換角色并使縫合線環(huán)沿相反方向卷繞而重復(fù)進(jìn)行。

作為系結(jié)過程的一部分，工具40a、40b允許使用者獨(dú)立控制第一和第二遠(yuǎn)端執(zhí)行器的運(yùn)動或保持第一和第二遠(yuǎn)端執(zhí)行器的位置。在一個方面，第一和第二工具通過第一和第二近側(cè)控制構(gòu)件被平移(前后移動)、旋轉(zhuǎn)(扭轉(zhuǎn))、活動連接(上下和/或左右)和致動(鑷子被打開/閉合)。這些運(yùn)動中的每一種均可獨(dú)立于第一和第二工具執(zhí)行。此外，使用者可同時控制兩種或更多種這些運(yùn)動。

以下提供本文描述的系統(tǒng)可執(zhí)行的示例性過程類別和具體過程。

心血管類

血管再造

穿孔

搭橋

分流

瓣膜(替換和修復(fù))

左心耳(為預(yù)防腦卒/栓塞進(jìn)行的閉合、封堵或移除)

左心室削減

心房和隔膜缺陷

動脈瘤救治

動脈植入

動脈內(nèi)膜切除

經(jīng)皮冠狀動脈腔內(nèi)成形術(shù)(ptca)

經(jīng)皮血脈腔內(nèi)成形術(shù)(pta)

動脈擴(kuò)張

一期植入

再狹窄治療

血管摘取

靜脈血管植入

胸廓內(nèi)動脈

心輔助裝置

電生理學(xué)(測繪和切除)

腔內(nèi)

腔外

放射科

非血管性放射科

肺/耳鼻喉

肺減容

肺癌治療

食管切除術(shù)

喉外科

扁桃腺

呼吸暫停

鼻/竇

耳鼻喉科

神經(jīng)科

腫瘤治療

腦積水

整形外科

婦科

子宮鏡

子宮切除

生殖

增孕

避孕

子宮肌瘤切除

子宮內(nèi)膜異位常規(guī)外科

膽囊切除

疝氣

腹部

隔膜

粘連

腸胃

出血

組織切除

胃食管反流

barrett食管

肥胖

外結(jié)腸手術(shù)

泌尿科

腎結(jié)石

膀胱癌

失禁

輸尿管再植

前列腺

以下提供用于本文描述的系統(tǒng)的入路部位的示例清單：

經(jīng)由口部

經(jīng)由肛門

經(jīng)由陰道

經(jīng)由皮膚

腹腔鏡

胸腔鏡

通至循環(huán)系統(tǒng)

經(jīng)由鼻部

經(jīng)由尿道。