美國61/954,497 2014年3月17日(17-03-2014)
美國61/954,502 2014年3月17日(17-03-2014)
美國61/954,557 2014年3月17日(17-03-2014)
美國61/954,571 2014年3月17日(17-03-2014)
美國61/954,595 2014年3月17日(17-03-2014)
美國62/019,318 2014年6月30日(30-06-2014)
美國62/103,991 2015年1月15日(15-01-2015)
美國62/104,306 2015年1月16日(16-01-2015)
這些申請中的每一個都通過引用被允許的最大范圍而特別并入本文。
技術領域
本發明的實施例涉及閂鎖領域;并且更具體地,涉及用于將致動器聯結到外科手術器械的閂鎖組件。
背景技術:
微創醫療技術已經被用于減少在診斷或手術過程中可能受損的外部組織的量,由此減少患者恢復時間、不適度和有害副作用。微創外科手術的傳統形式包括內窺鏡檢查。比較常見的內窺鏡檢查形式之一是腹腔鏡檢查,該檢查是在腹腔內的一種微創檢查或手術。在傳統的腹腔鏡外科手術中,患者腹腔內被吹入氣體,并且套管套筒穿過患者腹部肌肉組織上的小(約12毫米)切口以提供入口端口,腹腔鏡檢查外科手術器械能夠以密封的方式穿過該入口端口。
該腹腔鏡外科手術器械大體上包括一個用來觀察手術區域的腹腔鏡和具有末端執行器的外科手術器械。典型的手術工具包括例如夾具、抓緊器、剪刀、縫合器和持針器。這些外科手術器械與傳統(開放式)外科手術中使用的那些器械類似,除了每個外科手術器械的末端執行器被例如大約30厘米長的延伸管與其手柄分離,以允許操作人員將該末端執行器引入到外科手術部位并且從患者身體外部控制該末端執行器相對手術部位的移動。
為了提供對操作工具的改善的控制,可以希望的是使用遠程操作致動器控制器械。外科醫生可以操作在控制臺上的控制件以間接地操縱與該遠程操作致動器連接的器械。器械被可拆卸地聯結到遠程操作致動器,使得該器械能夠被單獨消毒并且被選擇用作即將進行的手術程序中所需要的器械。器械在外科手術期間可以被改變。
使用遠程操作外科手術器械進行外科手術創造了新的挑戰。一個挑戰是需要保持鄰近患者的區域處于無菌條件。然后,控制外科手術器械所必須的馬達、傳感器、編碼器和電氣連接構件通常不能通過傳統方法(例如,蒸汽、加熱以及壓力或者化學物質)消毒,因為這些可能會在消毒過程中被損壞或損毀。
遠程操作外科手術系統的另一個挑戰是外科醫生通常會在過程中使用大量的不同外科手術器械。由于受到空間約束和成本的局限,器械夾持器數量有限,所以在操作過程中,許多這樣的外科手術器械將會被數次附接到相同器械夾持器上和從所述相同的器械夾持器拆除。在腹腔鏡檢查的程序中,例如由于空間限制以及期望避免患者身上的不必要切口,在操作過程中進入患者腹部的入口端口數量通常有限。因此,在操作過程中,許多不同外科手術器械通常會通過相同的套管針套筒被引入。類似地,在開放式手術中,手術部位周圍通常沒有足夠的空間放置不止一個或兩個手術操控器,因此外科醫生助手將會被迫頻繁將器械從遠程操作致動操控器上移除并將這些器械替換為其他外科手術工具。
希望的是在預防遠程操作致動器被污染并且允許保持外科手術器械周圍無菌區的一系列外科手術器械快速且可靠的附接的同時,提供更加簡單且更有效的方式使外科手術器械與遠程操作致動器驅動器接合和脫離。
附圖說明
參照以下被用來以舉例而并非通過限制的方式來圖示說明本發明的多個實施例的描述和附圖,可以最好地理解本發明。在這些附圖中,相同的參考號表示相似的元件:
圖1是遠程操作外科手術系統的說明性患者側部分的視圖。
圖2是與遠程操作致動器共同使用的外科手術器械的側視圖。
圖3A是具有無菌蓋布的裝配接頭的透視圖。
圖3B是如圖3A示出的無菌蓋布的一部分的近距視圖。
圖4A是無菌蓋布下的器械無菌適配器的側視圖。
圖4B是器械無菌適配器的分解圖。
圖5A是閂鎖板的俯視透視圖。
圖5B是閂鎖板的仰視透視圖。
圖6是閂鎖板的正視圖。
圖7A是閂鎖板的截面視圖。
圖7B是圖7A第一部分中的器械閂鎖臂、滑動架閂鎖臂和連接構件的詳細視圖。
圖7C是圖7A第二部分中的器械閂鎖臂、滑動架閂鎖臂和連接構件的詳細視圖。
圖8A是與器械滑動架分離的適配器的截面視圖。
圖8B是閂鎖至器械滑動架的適配器的截面視圖。
圖8C是與適配器和器械滑動架分離的近側控制機構的截面視圖。
圖8D是閂鎖至適配器和器械滑動架的近側控制機構的截面視圖。
圖9A至圖9H是閂鎖過程中處于不同階段的近側控制機構、適配器和器械滑動架的截面視圖。
圖10是閂鎖釋放構件的透視圖。
圖11是外科手術器械的近側控制機構的仰視透視圖。
圖12是操作備用釋放機構的圖示。
圖13是操作備用釋放機構的詳細視圖。
具體實施方式
在以下描述中,闡述了眾多的具體細節。然而,應理解的是,可以在沒有這些具體細節的情況下實踐本發明的多個實施例。在其他情形中,為了不模糊本說明的理解,沒有詳細圖示說明眾所周知的電路、結構以及技術。
在以下說明中,參見圖示說明了本發明的若干實施例的這些附圖。應當理解的是,在不脫離本披露的精神和范圍的情況下,可以利用其他實施例并且可以做出機械組合的、結構的、電氣的以及操作性的改變。以下詳細的描述不應以限制的含義來理解,并且本發明實施例的范圍僅由授權專利的權利要求書來限定。
在此所使用的術語用于以下目的:僅描述具體實施例并且不是旨在限制本發明。空間相關術語,例如“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等在本文中是為了使得對如附圖中所圖示說明的一個元件或特征相對另外一個(多個)元件或一個(多個)特征(多個特征)的關系的描述易于闡釋。應理解的是,這些與空間相關的術語旨在除了附圖中描繪的取向之外還涵蓋設備在使用中或在操作中的不同取向。例如,如果裝置在附圖中被翻轉,則被描述為在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件或特征將被取向為在其他元件或特征“上方”。因此,示例性術語“下方”可以包括上方和下方兩種取向。該裝置可以被另外定向(例如,旋轉90度或在其他取向),并且本文所使用的空間相關描述符做出了相應的解釋。
除非上下文另外清楚地指出,否則如在此使用,單數形式“一個/種(a/an)”和“該”包括復數形式。應進一步理解的是,術語“包括”和/或“含有”指定所陳述特征、步驟、操作、元件和/或部件的存在,但不排除存在或加入一種或多種其他特征、步驟、操作、元件、部件和/或它們的集合。
術語“物體”通常指代元件或者一組元件。例如,物體可以指代說明書或權利要求中的一袋或一堆圓盤。貫穿本說明書和權利要求,術語“物體”、“元件”、“部分”、“部”以及“件”可互換使用。
術語“器械”和“外科手術器械”在本文中被用來描述醫療設備,該醫療設備被配置成插入患者身體并且用于執行外科手術或診斷程序。該器械包括末端執行器。該末端執行器可以是與一個或多個外科手術任務相關聯的外科手術工具,例如鉗狀體、針驅動器、剪刀、雙極燒灼器、組織穩定器或牽開器、施夾器、吻合設備、成像設備(例如內窺鏡或超聲波探頭)以及類似物。本發明實施例中使用的一些器械進一步為外科手術工具提供了鉸接支撐架(有時被稱為“腕件”),使得該外科手術工具的位置和取向能夠以相對于器械軸的一個或多個機械自由度被操控。進一步地,許多外科手術末端執行器包括功能性機械自由度,例如打開和閉合的鉗口、或者沿路徑平移的刀。外科手術器械還可以包括可永久的或可以被外科手術系統更新的存儲(例如,在該器械內的半導體存儲器上)信息。由此,該系統可以提供器械與一個或多個系統元件之間的單向或雙向信息通信。
本文所使用的術語“或”和“和/或”應當被解釋為包含的或意味著任何一個或任何組合。因此,“A、B或C”或者“A、B和/或C”意思是下列中的任何一者:A;B;C;A和B;A和C;B和C;A、B和C。這種定義的例外將僅出現在元件、功能、步驟或動作的組合是以某種方式內在地相互排斥時。
圖1是根據本發明實施例的遠程操作外科手術系統的說明性患者側部分100的視圖。該患者側部分100包括支撐組件110和一個或多個器械滑動架130,該一個或多個器械滑動架包括用于在每個支撐組件端部處的外科手術器械的致動器和控制連接構件。該支撐組件任選地包括一個或多個無動力的、可鎖定的裝配接頭,所述一個或多個無動力的、可鎖定的裝配接頭被用來相對外科手術患者定位該一個或多個器械操控器112。如圖中描繪的,該患者側部分100被擱置在地板上。在另一些實施例中,該患者側部分可以被安裝到墻、天花板、同樣支撐患者身體122的手術臺126、或者其他手術間設備。進一步地,該患者側部分100被示出為包括四個器械操控器112,但是也可以使用更多或更少的操控器。更進一步地,該患者側部分100可以由如圖所示的單個組件組成,或者其可包括兩個或更多個分開的組件,每個組件以各種可能的方式任選性地安裝。
每個裝配接頭支撐一個或多個器械操控器112。每個器械操控器112包括支撐外科手術器械120用于在患者身體122內部的手術部位進行操作的器械滑動架130。每個器械操控器112可以以允許相關聯的外科手術器械移動一個或多個機械自由度(例如,全部六個笛卡爾自由度、五個或更少笛卡爾自由度等)的各種形式被提供。通常,機械或控制約束限制每個器械操控器112在相對患者保持靜止的外科手術器械上的運動中心附近移動相關聯外科手術器械,該運動中心通常位于外科手術器械進入身體的位置。
術語“外科手術器械”在本文中被用來描述醫療設備,該醫療設備被配置成插入患者身體并且用于執行手術或診斷程序。該外科手術器械通常包括與一個或多個外科手術任務相關聯的末端執行器,例如鉗狀體、針驅動器、剪刀、雙極燒灼器、組織穩定器或牽開器、施夾器、吻合設備、成像設備(例如內窺鏡或超聲波探頭)以及類似物。本發明實施例中使用的一些外科手術器械進一步為末端執行器提供了鉸接支撐架(有時被稱為“腕件”),使得該末端執行器的位置和取向能夠以相對于器械軸的一個或多個機械自由度被操控。進一步地,許多外科手術末端執行器包括功能性機械自由度,例如打開或閉合的鉗口、或者沿路徑平移的刀。外科手術器械還可以包括可永久的或可以被外科手術系統更新的存儲(例如,在該器械內的半導體存儲器上)信息。由此,該系統可以提供器械與一個或多個系統元件之間的單向或雙向信息通信。
功能性遠程操作外科手術系統將通常包括使操作者能夠從患者身體122外部觀察手術部位的視覺系統部分(未示出)。該視覺系統通常包括具有視頻圖像采集功能(攝像儀器128)和用于顯示被采集圖像的一個或多個視頻顯示器的外科手術器械。在一些外科手術系統配置中,該攝像儀器128包括將圖像從攝像儀器128的遠端傳送到患者身體122外部的一個或多個成像傳感器(例如CCD或CMOS傳感器)的光學器件。可替代地,該一個或多個成像傳感器可以被放置在攝像儀器128的遠端處,并且該一個或多個傳感器產生的信號可以沿導線或通過無線傳輸以在該視頻顯示器上處理和顯示。說明性視頻顯示器是由加利福尼亞州森尼維爾的直觀外科手術公司(Intuitive Surgical,Inc.)商業化的在外科手術系統中的外科醫生控制臺上的立體顯示器。
功能性遠程操作外科手術系統將進一步包括一種用于當外科手術器械120在患者身體內部時控制其移動的控制系統部分(未示出)。該控制系統部分可以在手術系統中的單個位置,或者可以分布在系統中的兩個或更多個位置處(例如:控制系統部分元件可以處于系統的患者側部分100、專用系統控制臺或分離的設備架中)。該遠程操作主/從控制可以以各種方式執行,這取決于希望的控制程度、被控制的外科手術組件尺寸和其他因素。在一些實施例中,該控制系統部分包括一個或多個手動操作輸入裝置,例如控制桿、外骨架式手套、有動力且重力補償的操控器或類似裝置。這些輸入裝置控制遠程操作的馬達,該遠程操作的馬達進而控制外科手術器械的移動。
由遠程操作的馬達產生的力經由動力傳動系統機構傳遞,該動力傳動系統機構將力從遠程操作的馬達傳送到該外科手術器械120。在一些遠程外科手術的實施例中,控制一個或多個操控器的輸入裝置可以被設置在遠離患者的位置處、在放置患者的房間內或外。來自輸入裝置的輸入信號然后被傳輸到控制系統部分。熟悉遠程操控、遠程操作和遠程進行的手術的人會知道這類系統及其元件,例如由直觀外科手術公司商業化的da手術系統、由計算機動畫公司(Computer Motion,Inc.)最初生產的手術系統和這種系統的各種說明性元件。
如圖所示,外科手術器械120和可選的進入引導件124(例如,患者腹部中的套管)被可移除地聯結在器械操控器112的遠端,其中外科手術器械120通過該進入引導件124被插入。器械操控器112中的遠程操作致動器將外科手術器械120作為整體移動。器械操控器112進一步包括器械滑動架130。該外科手術器械120被可拆卸地聯結到該器械滑動架130。容納在該器械滑動架130內的遠程操作致動器提供多個控制器動作,這些動作被外科手術器械120轉化為外科手術器械上的末端執行器的各種運動。因此,該器械滑動架130中的遠程操作致動器只移動外科手術器械120的一個或多個元件,而不是作為整體移動器械。用來控制作為整體的器械或器械的元件的輸入使得外科醫生向控制系統部分(“主”命令)提供的輸入被轉化為外科手術器械(“從”響應)的對應動作。
圖2是外科手術器械120的示意性實施例的側視圖,包括被細長管210聯結的遠側部分250和近側控制機構240。該外科手術器械120的遠側部分250可以提供任何各種手術工具,例如示出的鉗狀體254、針驅動器、燒灼裝置、切割工具、成像設備(例如內窺鏡或超聲波探頭)或包括兩個或更多個不同工具和成像設備的組合設備。在示出的實施例中,鉗狀體254被“腕接頭”252聯結到該細長管210,該“腕接頭”252允許相對該細長管210操控鉗狀體的取向。
本發明所使用的外科手術器械可以通過多個桿和/或柔性電纜控制其末端執行器(外科手術工具)。可為管狀的桿可以與電纜結合以提供對末端執行器的“推/拉”控制,其中電纜可以根據要求提供柔性部段。用于外科手術器械120的典型細長管210很小,其直徑可能只有五至八毫米,大約與大可樂吸管(soda straw)直徑相同。外科手術器械120中的微型機構產生了獨特的機械條件和問題,其中這些機構的結構與在被構造成較大規模的類似機構所發現的那些不同,因為材料的力和強度不與機構尺寸變化的速率成比例。這些電纜必須配合在該細長管210內,且當這些電纜穿過該腕接頭252時能夠被彎曲。
為了在使用功能遠程操作外科手術系統的同時提供無菌操作區,優選地在該遠程操作外科手術系統的致動部與無菌手術區中的外科手術器械之間放置屏障。因此,無菌元件,例如器械無菌適配器(ISA),被放置在外科手術器械120與器械滑動架130中的遠程操作控制件之間。將器械無菌適配器放置在外科手術器械120與器械滑動架130之間包括保證用于外科手術器械120與器械滑動架130的無菌聯結點的益處。這允許外科手術器械在手術過程中從器械滑動架130上移除并且與其他外科手術器械進行交換。
圖3A是支撐該器械滑動架130的裝配接頭的透視圖,該器械滑動架進而將該外科手術器械120支撐在支柱320上。在準備外科手術時,該裝配接頭被無菌蓋布300遮蓋。該無菌蓋布保護該裝配接頭免受污染并且提供圍繞該裝配接頭的無菌表面。大部分無菌蓋布300是遮蓋裝配接頭的臂的塑料片(可以為管或袋的形式)。例如,可以使用單層熱塑性聚氨酯(TPU)。可以包括潤滑劑以降低塑料的粘著性。片可以為0.004英寸厚。其他合適的材料可以用于片。該無菌蓋布300包括形成用來圍繞該器械滑動架130配合的小袋部分330。
圖3B是如圖3A所示的無菌蓋布300的小袋部分330的透視圖。該小袋部分330包括無菌覆蓋件305和器械無菌適配器310。該器械滑動架可以包括馬達、電源和控制系統用來驅動外科手術器械的控制信號。該器械無菌適配器310傳輸器械滑動架130與外科手術器械120的近側控制機構240之間的運動和電信號,該外科手術器械的近側控制機構240被連接到器械無菌適配器310的無菌側。該器械無菌適配器310包括閂鎖板,該閂鎖板被提供用來固定該器械無菌適配器310與器械滑動架130之間的以及該器械無菌適配器310與外科手術器械120之間的連接。
圖4A是無菌蓋布下的器械無菌適配器310的側視圖。圖4B是器械無菌適配器的分解圖。該器械無菌適配器包括閂鎖板400和器械板430,二者接合在一起以俘獲兩個板之間的小袋330的一部分。該閂鎖板400設置了表面402以被接合到該器械滑動架130。該器械板430設置了表面432以接收外科手術器械120。其他用來在外科手術器械120與器械滑動架130之間傳輸控制運動和信號的元件(如聯結器盤436和公知的銷(presence pin)434)也可以被俘獲在該閂鎖板400與該器械板430之間。該閂鎖板400進一步提供了用于將該器械無菌適配器310保持在該器械滑動架130上且將外科手術器械120保持在器械無菌適配器上的閂鎖。
參考圖5A、圖5B、圖6、圖7A、圖7B和圖7C,分別圖示說明根據本發明的一個實施例的閂鎖板400的頂部透視圖、底部透視圖、正視圖和截面視圖。該閂鎖板400包括閂鎖板第一側上的一對器械閂鎖臂405,并且包括第二側上的一對滑動架閂鎖臂410。器械閂鎖臂405比滑動架閂鎖臂410長。朝向閂鎖臂405、410中的每個的末端部分提供有貫通開口或孔口,作為閂鎖接收部。因此,器械閂鎖臂405中的每一個包括器械閂鎖接收部415,并且滑動架閂鎖臂410的每一個包括滑動架閂鎖接收部420。器械閂鎖臂405被用來將外科手術器械120固定到器械無菌適配器310,并且滑動架閂鎖臂410被用來將器械無菌適配器310固定到器械滑動架。
圖7A是穿過圖6剖面線7-7指示的平面的閂鎖板400的截面視圖。如圖7A能夠看出,器械閂鎖臂405、滑動架閂鎖臂410和連接構件425可以與閂鎖板400形成于一個件,并且可以由柔性材料(例如塑料材料)制成,在不施加外力時該柔性材料恢復原來形狀。
圖7B和圖7C是穿過圖6剖面線7-7指示的平面的單個閂鎖臂結構處于獨立地狀態下的截面視圖。器械閂鎖臂405、對應的滑動架閂鎖臂410和對應的連接構件425形成“T”形,其中閂鎖臂405、410是字母T的兩個臂,并且連接構件425是字母T的主干。器械閂鎖臂穿過器械板430并且遠離接收外科手術器械的器械板的表面432延伸。滑動架閂鎖臂410遠離接收器械滑動架130的閂鎖板400的表面402延伸。器械閂鎖臂405在連接處接合到滑動架閂鎖臂410。連接構件425在該連接處接合到兩個臂。連接構件425處于未變形配置時垂直于滑動架閂鎖臂和器械閂鎖臂。如圖7C所暗含的,閂鎖臂結構的部分可以彈性地變形用于鎖定和解鎖。連接構件425提供該滑動架閂鎖臂410和器械閂鎖臂405到該閂鎖板400剩余部分的柔性連接。熟練的業內人士可以理解,可以提供這些特征用來防止任何上述元件發生超過其彈性范圍的變形。
圖7B示出了處于初始狀態的閂鎖臂405、410以及連接構件425。圖7C示出了處于彎曲狀態的閂鎖臂405、410以及連接構件425,其中器械閂鎖臂405已經移動遠離閂鎖板400的中心線,滑動架閂鎖臂410已經朝向閂鎖板的中心線移動,并且連接構件425已經朝向該滑動架閂鎖臂向上移動。
如圖7C能夠看出,當力被施加到閂鎖臂時,閂鎖臂405、410可以被輕微地且樞轉地大致圍繞對應的連接構件425向內或向外彎曲,并且當然該對應的連接構件425可以相應地輕微變形。換言之,當向內或向外的力被施加到閂鎖臂405、410時,第1級杠桿形成,其中對應的連接構件425為大致支點。(第1級杠桿是其中支點位于作用力和阻力之間的杠桿。)不存在其他物體的干擾,向內彎曲器械閂鎖臂405導致對應的滑動架閂鎖臂410向外移動,并且反之亦然。彎曲滑動架閂鎖臂410對對應的器械閂鎖臂405有相同的影響。
圖8A、圖8B、圖8C和圖8D是穿過圖6剖面線7-7指示的平面的包括閂鎖板400的器械無菌適配器310的截面視圖。圖8A、圖8B、圖8C和圖8D示出了按順序將器械無菌適配器310裝配到器械滑動架130的控制表面805,以及將外科手術器械120的近側控制機構240裝配到器械無菌適配器。
參考圖8A,器械滑動架的控制表面805包括第一固定閂鎖結構,該第一固定閂鎖結構提供通向兩個第一鎖定表面820的兩個第一成角度引入閂鎖表面825。該第一固定閂鎖結構可以由不易變形的剛性材料制成。當一個人試圖將器械無菌適配器310附接到該控制表面805時,該兩個第一成角度引入閂鎖表面825幫助將該滑動架閂鎖臂410引導入該第一固定滑動架閂鎖結構。該器械無菌適配器310通常包括半透明小袋,當該器械無菌適配器310被附接到該控制表面805時,該半透明小袋圍繞該器械滑動架130。由于該器械無菌適配器310被附接到該控制表面805,該小袋可以大部分地阻礙滑動架閂鎖結構的視線。該兩個第一成角度引入閂鎖表面825可以為滑動架閂鎖臂410提供“鞍狀”接收表面以方便憑感覺將該器械無菌適配器310附接到該控制表面805。當該器械無菌適配器310被附接到該控制表面805時,成角度引入閂鎖表面825將會導致閂鎖臂結構彈性地變形以允許滑動架閂鎖臂410越過成角度引入閂鎖表面。
參考圖8B,當該器械無菌適配器310被附接到該控制表面805時,該控制表面805的第一鎖定表面820接合該閂鎖板400的滑動架閂鎖臂410的滑動架閂鎖接收部420。當滑動架閂鎖接收部420接合該第一鎖定表面820時,閂鎖臂結構的彈性變形被大大釋放。這樣使得器械無菌適配器310被固定到該控制表面805。該控制表面805的滑動架閂鎖結構支撐該滑動架閂鎖臂410并且防止其朝向彼此向內轉動。這樣進而防止連接構件425從其未變形配置彎曲。
參考圖8C,近側控制機構240包括第二固定閂鎖結構,該第二固定閂鎖結構提供通向兩個第二鎖定表面810的兩個第二成角度引入閂鎖表面815。引入斜面830可以形成作為器械閂鎖結構的一部分。該第二固定閂鎖結構可以由不易變形的剛性材料制成。該近側控制機構240的第二固定器械閂鎖結構包括兩個引入斜面830,在一個人試圖將該近側控制機構240附接到該器械無菌適配器310時,該兩個引入斜面830幫助將該器械無菌適配器310的器械閂鎖臂405引導入該器械閂鎖結構。這些引入斜面830提供的幫助是令人希望地,因為相關元件的直視圖被該近側控制機構240部分或全部被阻擋,該近側控制機構被殼體(在圖8C中未示出,但是在圖2中可見)封閉。
參考圖8D,當該外科手術器械120的近側控制機構240被附接到該器械無菌適配器310時,該近側控制機構240的第二鎖定表面810接合該閂鎖板400的器械閂鎖臂405的器械閂鎖接收部415。這樣能夠將該外科手術器械120的近側控制機構240固定到該器械無菌適配器310。將理解的是,器械閂鎖臂405必須是足夠柔性地,以向外彎曲越過第二成角度引入閂鎖表面815,因為當該器械無菌適配器310被附接到該控制表面805時,連接構件425被滑動架閂鎖臂410阻止朝向器械滑動架130彎曲。
將理解的是,當外科手術器械120的近側控制機構240和器械滑動架的控制表面805兩者都被附接到該器械無菌適配器310時,近側控制機構240的存在構成用于將該器械無菌適配器310附接到該器械滑動架130的鎖定機構。器械鎖定臂405向內的運動被附接的近側控制機構240阻止。進而,連接構件425遠離該控制表面的向上運動被受限制的器械閂鎖臂405阻止。結果,滑動架閂鎖臂410的向外運動變的困難。滑動架閂鎖臂410可以是短的并且具有較大的厚度以在該近側控制機構240被附接到該器械無菌適配器310時,進一步增加脫離滑動架閂鎖臂的難度。因為滑動架閂鎖臂410被該近側控制機構240阻止向外彎曲,該器械無菌適配器310被鎖定到該被附接的控制表面805。
圖9A到圖9H示出了穿過圖6剖面線7-7指示的平面的具有器械滑動架130的控制表面805的固定閂鎖結構和近側控制機構240的單個閂鎖臂結構的截面視圖。
參考圖9A,該器械無菌適配器被附接到該器械滑動架。為了將該器械無菌適配器310附接到該器械滑動架130的控制表面805,一個人將該器械無菌適配器與該控制表面粗略地對齊并且推動該器械無菌適配器抵靠該控制表面。該第一成角度引入閂鎖表面825能夠幫助將滑動架閂鎖臂410引導入該滑動架閂鎖結構并且提供必要的粗略對齊。該器械無菌適配器的閂鎖臂結構被示出在該閂鎖臂結構的彈性變形將開始的點處。
參考圖9B,該器械無菌適配器朝向該控制表面被按壓,該器械無菌適配器的閂鎖臂結構變形以允許該滑動架閂鎖臂410越過該鎖定表面820。該連接構件425的尺寸和形狀可以被設計為使得該滑動架閂鎖臂410越過該鎖定表面820時,大多數的彈性變形發生在該連接構件中。該連接構件425可以是足夠柔性的,以使該滑動架閂鎖臂410轉動并且允許該滑動架閂鎖臂越過該器械滑動架中的固定鎖定表面820。因為該器械無菌適配器被推動抵靠該控制表面,該第一成角度閂鎖表面825向外推動該滑動架閂鎖臂410,從而允許該器械無菌適配器310朝向該控制表面移動。
參考圖9C,該器械無菌適配器被朝向該控制表面移動直到該第一鎖定表面820進入該滑動架閂鎖接收部420,此時,該連接構件425可以恢復原來形狀并且使得該滑動架閂鎖臂410接合該第一固定鎖定表面。滑動架閂鎖臂410包圍該滑動架閂鎖結構,從而該器械無菌適配器固定到器械滑動架130的控制表面。在這種條件下,該器械無菌適配器準備好接收外科手術器械的近側控制機構。在一些實施例中,該對滑動架閂鎖臂410可以被成形和/或隔開,使得當這一對滑動架閂鎖臂410在該滑動架閂鎖結構上被閉合時,這一對滑動架閂鎖臂410與其自然形態相比被輕微地向外彎曲以向該滑動架閂鎖結構上施加向內的力來更好地將該器械無菌適配器固定到該器械滑動架。
參考圖9D,該器械閂鎖臂405可以被作為用于該滑動架閂鎖臂410的釋放杠桿。器械閂鎖臂405能夠接收使該連接構件425充分彎曲的力900,以致使該滑動架閂鎖臂410轉動并且允許該滑動架閂鎖臂越過器械滑動架中的固定鎖定表面。用如箭頭所示的,力900朝向閂鎖板400的中心線按壓該兩個器械閂鎖臂405(例如擠壓該兩個器械閂鎖臂),滑動架閂鎖臂410向外移動。這樣使得滑動架閂鎖接收部420從該滑動架閂鎖結構的第一鎖定表面820被釋放并且允許該器械無菌適配器被從該器械滑動架移除。
參考圖9E,外科手術器械的近側控制機構被附接到該器械無菌適配器。該器械無菌適配器處于如圖8C所示的條件下。為了將外科手術器械的近側控制機構附接到該器械無菌適配器,一個人將該近側控制機構與該器械無菌適配器粗略地對齊并且朝向該器械無菌適配器推動該近側控制機構。該引入斜面830幫助將器械閂鎖臂405引導入該固定器械閂鎖結構并且提供必要的粗略對齊。過渡部段812可以將該引入斜面830接合到該第二鎖定表面810。該過渡部段812可以大體上平行于未變形的器械閂鎖臂405。在該近側控制機構被安置成要被該器械無菌適配器閂鎖時,該過渡部段812可以被定位成抵靠該器械閂鎖臂405緊密配合。該過渡部段812可以將該外科手術器械保持到適當位置,以允許該器械在被閂鎖到該器械無菌適配器之前的準備。該器械無菌適配器的閂鎖臂結構被示出在該閂鎖臂結構的彈性變形將開始的點處。
參考圖9F,該近側控制機構被附接到該器械無菌適配器。當該近側控制機構被朝向該器械無菌適配器推動時,該第二成角度閂鎖表面815推動該器械閂鎖臂405并且將其彎曲遠離該固定器械閂鎖結構。該器械閂鎖臂405是足夠柔性的,以越過該外科手術器械的固定鎖定表面。這樣允許該器械閂鎖臂405越過該第二鎖定表面810。
參考圖9G,該近側控制機構被朝向該器械無菌適配器移動直到該第二鎖定表面810進入該器械閂鎖接收部415,并且該器械閂鎖臂恢復原未變形形狀以接合該第二固定鎖定表面。該器械閂鎖臂405包圍該近側控制機構的固定器械鎖定結構,從而將該近側控制機構固定到該器械無菌適配器。在一些實施例中,器械閂鎖臂405可以被成形和/或隔開,使得當器械閂鎖臂405在該滑動架閂鎖結構上被閉合時,器械閂鎖臂與其自然形狀相比被輕微地向外彎曲以便向該固定器械閂鎖結構上施加向內的力來更好地將該近側控制機構固定到該器械無菌適配器上。將該器械無菌適配器固定到該器械無菌適配器可以防止該滑動架閂鎖臂410和該連接構件425遠離該第一鎖定表面820移動,由此為該器械無菌適配器至該器械滑動架的附接提供了互鎖。
參考圖9H,包括閂鎖臂接合部分915的閂鎖釋放器可以被用來將該器械閂鎖臂405從該第二鎖定表面810釋放。將理解的是,當該器械無菌適配器被聯結到該器械滑動架并且該近側控制機構被聯結到該器械無菌適配器時,整個閂鎖臂結構被封閉在器械滑動架和該近側控制機構中。因此,有必要設置用于向器械閂鎖臂405施加向外的力以將該近側控制機構從該器械無菌適配器釋放并且允許移除該外科手術器械的機構。
參考圖8D,該近側控制機構240包括一對閂鎖釋放構件905A、905B。圖10示出單個閂鎖釋放構件905的透視圖。每個閂鎖釋放構件905包括按鈕部分910和閂鎖臂接合部分915。從圖8D中能夠看出,兩個相同的閂鎖釋放構件905A、905B可以在該近側控制機構240的基座上彼此相對組裝。當向內的力被施加到這一對閂鎖釋放構件905A、905B的按鈕部分910時,該對閂鎖釋放構件被向內推動并且靠近彼此,并且閂鎖臂接合部分915A、915B向外移動以將向外的力施加到器械閂鎖臂405來將該近側控制機構從該器械無菌適配器釋放并且允許移除外科手術器械(如圖9H所示)。當該外科手術器械被移除后,該器械無菌適配器310可以如以上所描述的那樣從器械滑動架130移除。
由于有必要設置用于向器械閂鎖臂405施加向外的力以將該近側控制機構從該器械無菌適配器釋放并且允許移除該外科手術器械的機構,因此希望的是設置用于將向外的力施加到該器械閂鎖臂上的備用機構,以防主機構因為任何原因不能使用。
參考圖11,圖示說明了外科手術器械的近側控制機構240的透視圖。示出直接接合該器械無菌適配器的該近側控制機構的表面。兩個釋放通道1105提供了備用外科手術器械釋放機構以防閂鎖釋放構件905不能夠被用來釋放該近側控制機構。在該近側控制機構240被附接到該器械無菌適配器時,釋放通道1105允許釋放工具進入器械閂鎖臂405。該釋放工具可以是剛性的、微薄的且細長的工具,例如艾倫板鉗(Allen wrench)。
進一步參考圖12和圖13,示出該備用釋放機構的操作的圖示。圖12是附接到器械無菌適配器310的外科手術器械的近側控制機構240的透視圖。圖13是沿圖12的剖面線13-13截取的圈出部分的詳細截面視圖。
釋放通道1105中的每一個提供了至該近側控制機構240中的開口1110的通路,通過該通路器械閂鎖臂405進入以接合該近側控制機構上的第二鎖定表面。釋放通道1105中的每一個被成形使得一個人可以通過該通道插入釋放工具1205。該釋放工具1205的末端部分接合器械閂鎖臂405的向內側。該釋放工具1205被用作杠桿以向外撬動該器械閂鎖臂405并且將其從對應的第二鎖定表面810釋放,同時通道壁的部段1305充當了支點。
盡管已在附圖中示出和描述了某些示例性實施例,但是應當理解的是這些實施例僅用于說明性的而不是限制發明的范圍,并且由于對于本領域的技術人員來說許多的修改和改變將會很容易想到,所以這個發明并不限于所示出和描述的具體結構和布置。因此,本說明書被視為說明性的而不是限制。