用于体外组织或死亡生物体上的方法

专利名称：用于体外组织或死亡生物体上的方法
技术领域：
本发明涉及一种外科装置。更具体地it，本发明涉及一种用于 夹紧、切割、和锁环固定组织的线形夹紧、切割、和锁环固定装置。
背景技术：
文献中充满着外科装置的描述。申请人的共同未决美国专利申 请第09/887,789号列出了这些外科装置的一部分，如控^又Sjostrom
5等人的美国专利第4,705,038号；授权Ams等人的美国专利第 4,995,877号；4受4又Mallaby的美国专利第5,249,583号；4受片又Hooven 的美国专利第5,383,880号；授权Byrne等人的美国专利第5,395,033 号；授权Tsuruta等人的美国专利第5,467,911号；均授权Hooven 的美国专利第5,518,163、 5,518,164、和5，667，517号；4受4又Young 等人的美国专利第5,653,374号；授权Alesi等人的美国专利第 5,779,130号；以及授权Viola等人的美国专利第5,954,259号。
一种类型的外科装置是线形夹紧、切割、和锁环固定装置。2001 年7月24日公布的美国专利第6,264,087号展示和描述了这类装置 的一个实例。这类装置可用于外科手术以乂人胃肠道切除癌性或异常组织。
相对于如图l所示的传统线形夹紧、切割、和锁环固定4义器的 结构特点，该装置包括手枪式握把型结构，具有细长轴和远侧部分。 该远侧部分包括一对剪式夹紧元件，其夹住闭合结肠的开口端。在 该装置中，两个剪式夹紧元件之一的支点部分相对于整个结构移动 或旋转，而另一个夹紧元件相对于整个结构保持不动。这种剪式装 置的启动(支点部分的旋转)是由把手维持的夹紧起动器进行控制。
除了剪式装置之外，远侧部分还包括锁环固定装置。剪式装置 的固定的夹紧元件包括锁环夹头接受区域和用于相对于支点部分 驱动锁环向上通过组织的夹紧端的装置，由此密封先前的开口端。 该剪式元件可与轴整体地形成，或可以是可拆卸的，从而各种剪式 和锁环固定元4牛可以互才灸。
前述外科装置的一个问题，特别是如il明于图1的前述线形夹 紧、切割、和锁环固定装置，是夹紧装置的相对爪在切割和锁环固 定组织期间倾向于一皮分开。前述外科装置的另一个问题，特别是如 说明于图l的前述线形夹紧、切割、和锁环固定装置，是这些装置 难以梯j从。由于线形夹紧、切割、和锁环固定装置可在体内^f吏用，
6例如，在患者体内，因而该装置须足够小以在患者体内使用。传统 的如说明于图l的线形夹紧、切割、和锁环固定装置有总长度，其 增加了操纵该装置的困难，特别是在患者体内。
前述外科装置的又一个问题，特别是如说明于图1的前述线形 夹紧、切割、和锁环固定装置，是切割和锁环固定部分组织所需的 旋力太大，从而在装置的各种部件中产生应力。例如，在其它将剪 式和锁环固定元件/人近端移到远端的线形夹紧、切割、和锁环固定 装置中，当剪式和锁环固定元件在远端时需要大的旋力以移动剪式 和锁环固定元件。因而，当切割和锁环固定元件已移动到爪的远端 时，大的旋力会在剪式和锁环固定元件、以及装置的驱动器中引起 应力。

发明内容
根据本发明的一个典型实施例，涉及一种外科装置，其包括第 一爪和与第一爪处于相对对应位置的第二爪。第二爪是在远端对面 的近端4几械地连接于第 一爪。具有刀片朝向近端的切割元件位于第 二爪内，而第一驱动器成一定构造以从远端向第二爪的近端移动切 割元件乂人而切割第 一 爪和第二爪之间的部分组织。
才艮据典型的实施例，该装置可包括i殳置在第二爪内的锁环固定 元件，其中切割元件和锁环固定元件相4姿触以《更限定单个切割和锁 环固定元件，如刀片置于其上的楔。当楔从第二爪的远端移到近端 时，楔则将锁环推向相对的位于第 一 爪中的锁环导管以在刀片切割
部分《且织时用锁环固定部分iEL织。
在切割和锁环固定才喿作期间，通过将切割和锁环固定元件乂人装 置的远端移动到近端，该具体实施例可降〗氐装置才乘作中上爪和下爪 的分离倾向。特别地，在切割和锁环固定才喿作期间，通过将切割和锁环固定元件,人装置的远端移动到近端，可以减少在其远端处上爪 和下爪之间的^巨离。
此外，在切割和锁环固定才喿作期间，通过将切割和锁环固定元 件从装置的远端移动到近端，该实施例可降低切割和锁环固定操作 期间所需要的旋力，从而降低外科装置的各种部件所承受的应力。 通过将切割和锁环固定元件安方文在装置的远端，相对于传统的线形 夹紧、切割、和锁环固定装置，该实施例也可以降低外科装置的长 度，从而改善装置的可操纵性，特别是当使用在患者体内时，并且 可以^^亍详呈(例如，可^皮切割和锁环固定的3巨离)力口长/人而比传统 的线形夹紧、切割、和锁环固定装置夹紧、切割、和锁环固定更大 吾卩分的纟且织。


图l是传统的线形夹紧、切割、和锁环固定装置的立体图； 图2是根据本发明的一个具体实施例的机电外科系统的立体
图3和图4分别是#4居本发明的一个具体实施例的线形夹紧、 切割、和锁环固定装置的闭合和打开配置的侧;f见图5和图6分别是图3和图4所说明的线形夹紧、切割、和锁 环固定装置的闭合和打开配置的侧面剖—见图5A是图3至图6所iJ6明的线形夹紧、切割、和锁环固定装 置的闭合配置的另 一剖^L图7至图14是图3至图6所说明的线形夹紧、切割、和锁环
固定装置的后剖;現8图15至图19分别是图3至图14所i兌明的线形夹紧、切割、 和锁环固定装置的仰视图、顶剖视图、纵深的顶剖视图、底剖视图、 以及顶—见图20是图3至图19所说明的线形夹紧、切割、和锁环固定装 置的侧面剖视图21是根据本发明的一个具体实施例的机电外科装置的柔性 轴的侧面正—见图，局部剖一见；
图22是沿着图21所示的线22-22获耳又的柔性轴的截面图23是图21所说明的柔性轴的第一连接的后部视图24是图21所说明的柔性轴的第二连接的前部视图25是图2所说明的机电外科装置的电动机布置的示意图26是图2所说明的^L电外科装置的示意图27是图21所说明的柔性轴的编码器的示意图28是才艮据本发明的一个具体实施例的线形夹紧、切割、和 锁环固定装置的存储器的示意图29是图2所说明的机电外科装置的无线遥控器的示意图30是图2所说明的机电外科装置的有线遥控器的示意以及
图31至图33是^4居本发明的一个具体实施例的线形夹紧、切 割、和锁环固定装置的闭合配置的侧面剖视图，说明可拆卸地连接 于锁环固定元件的切割元件。
具体实施例方式
才艮据本发明的外科装置的一个具体实施例i兌明于图3至图20。 参照图3和图4，其说明了外科装置11的具体实施例，例如，线形 夹紧、切割、和锁环固定装置。在该具体实施例中，装置11包括 平4亍的分离爪系统，具有下爪50，其在上爪80的相对对应位置， 而该上爪具有近端100。图3i兌明处在闭合位置的装置11,其中下 爪50和上爪80在其近端和远端均4妄触。图4i兌明处在打开4立置的 装置ll,其中下爪50和上爪80分离。yf又为了i兑明起见，图3至图 20说明相对的爪50和80,其4皮此相对保持平行。在可换替的具体 实施例中，相只t的爪50牙口 80可以剪式(scissor-like fashion )打开 和闭合，其中相对爪50和80的近端是通过4交链或其它可旋转元件 进行一几械连接，从而上爪50可旋转地连接于下爪80。
图5是处在闭合位置的外科装置11的侧面剖^L图，对应于图3 所示的视图。另一方面，图6是处于打开位置的外科装置11的侧 面剖一见图，对应于图4所示的视图。现参照图5或图6，上爪80的 近端100包括一对螺纟丈垂直孔卯，通过其延伸相应的一对垂直轴 130。垂直孔90的内螺紋92匹配垂直轴130的外螺紋132。垂直轴 130在上水平轴151的远端140 。齿合螺紋上 K平轴151。上水平轴 151的外螺纟丈152连结于垂直轴130的外螺纟丈132。上7JC平轴151 包括在近端170的上驱动套管180。
图5A是4艮据本发明的一个具体实施例的图3和图4所i兌明的 外科装置11的闭合配置的另一剖视图。图5A说明连接(可拆卸地 或永久地)于4几电外科系统510的外科装置11。该外科装置11包 括第一驱动器261,其通过第一驱动轴532连4妄于系统510的第一 电动才几576。如在下面更详细"i兌明的，第一驱动器261，当由系统 510连接时，可运转以驱动下爪50内的切割和锁环固定元件。此夕卜， 外科装置11包括第二驱动器150,其通过第二驱动轴530连接于系统510的第二电动机580。如在下面更详细说明的，第二驱动器150， 当由系统510啮合时，可运转以相对于下爪50打开和闭合上爪80。
再参照图5和图6,外科装置11进一步包4舌切割元件和锁环固 定元件，其包括楔270,有刀片51置于其上。在可替换的具体实施 例中，可以将切割和锁环固定元4牛分别进^S殳置。在该具体实施例 中，刀片51包4舌刃口 51a，其朝向外-牛装置11的近端170。在下 爪50设置有托架220,其是可替换的，安方文一个或多个紧固件，例 如，锁环230，而在上爪8(H殳置一个或多个对应于锁环230的锁环 导管240。每个锁环230包括铰链232,其伸出到托架220的下面 而一对支架234延伸到托架220的顶部。外科装置11进一步包括 楔形导管或槽250，其在托架220的下面延伸。在槽250内延伸具 有外螺紋262的螺紋下水平轴260。当下水平轴260移动楔270时， 该对契包4舌倾杀牛顶面280;与才曹250同轴的 K平螺紋孑L 290，具有 匹配于下水平轴260的外螺紋262的内螺紋292;以及向上延伸的 刀片构件51。如前所述，刀片构件51包4舌刃口 51a,其朝向外科 装置11的近端170。下7jc平轴260在近端300具有第二驱动套管 310。
在所说明的具体实施例中，外科装置11还包括第一传感电^L 182,其通过传l命导线电连4妄于第一4妄触垫片187，而第一4妄触垫片 187又通过，例如，直4^接触电连4妄于第二4妄触垫片189。第二接 触垫片189通过传输导线188a电连4妄于第一4妄触节点188。类似地， 外科装置11进一步包括第二传感电极184，其通过传输导线电连4妄 于第二接触节点186 (说明于图7)。在机电驱动部件510中接触节 点186、 188电连4妄于传输导线(未示出)以形成传感电^各，因而 当上爪80和下爪50夹在一起时，传感电极182、 184相4妄触，传 感电路是闭合的，而操作者通过其它电路部件(下面详细讨论)被 告知爪50、 80的夹紧4立置。因此，揭:作者知道开始切割和锁环固 定过程是安全和/或适当的。图7是图5说明的外科装置11的沿线7-7获得的后剖视图。图 7 iJt明第二4^触节点186、以及用于啮合第一驱动轴的上驱动套管 180和用于啮合第二驱动轴的下驱动套管310。图7还i兑明连接于 凄t据存储单元1174的数据连4妄器1272 (说明于图5和图6)，其目 的和操作会在下面详细讨论。图8是图5说明的外科装置11的沿 线8-8获得的后剖视图。图9是图5说明的外科装置11的沿线9-9 获得的后剖^L图。图10是图5说明的外科装置11的沿线10-10获 得的后剖视图。
图11是图中说明的外科装置11的沿线11-11获得的后剖视图。 图12是图6说明的外科装置11的沿线12-12获得的后剖视图。图 13是图6说明的外科装置11的沿线13-13获得的后视图。图14是 图6说明的外科装置11的沿线14-14获得的后视图。
图15是图5和图6说明的外科装置11的沿线15-15获得的仰 视图。图16是图5和图6说明的外科装置11的沿线16-16获得的 顶剖—见图。图17是图5和图6说明的外科装置11的沿线17-17获 得的纵深顶剖视图。图18是图5和图6说明的外科装置11的沿线 18-18获得的底剖^L图。图19是图5和图6说明的外科装置11的 沿线19-19获得的顶视图。图20是图5和图6说明的外科装置11 的沿线20-20获得的侧面剖^L图。
上述的每个具体实施例包括刀片51固定地置于其上的楔270。 才艮据本发明的另一具体实施例，外科装置11包括刀片，其可拆卸 地连接或安装于楔，因而该刀片可相对于楔在第一位置和第二位置 之间移动。4艮据一个具体实施例，相对于楔的刀片的第一位置可以 处于收缩位置，而相对于楔的刀片的第二位置可以处于可才喿作位 置，例如，其中刀片的刃口朝向外科装置11的下爪50的近端。
图31至图33说明一个具体实施例，其中外科装置11包括可 旋转地连接于楔670的刀片651,从而在第一和第二位置之间进行
12旋转。如图31至图33所示的外科装置11的才喿作将在下面详细讨 论。图31至图33说明定位于下爪50的远端的楔270。刀片651是 通过枢轴构件652可旋转地安装于楔270。刀片651包括刃口 651a， 其起初处于收缩或向下4立置，例如，朝向下水平轴260。刀片651 还包括尾部区域654，具有启动针接受面653，其起初朝向外科装 置11的近端170。邻接位于启动针接受面653的是固定的启动针 655，根据此说明的具体实施例其是固定地连接于下爪50。
才艮据本发明的一个具体实施例，外一牛装置11可构造成才几电外 科系统的附件，或者可以与机电外科系统成一整体，如才几电外科系 统510。在另一具体实施例中，外科装置可构造成纯冲几械装置驱动 系统的附件，或可以与纯枳4成装置驱动系统成一整体，如图1所"i兌 明的外科装置。
图2是根据本发明的机电外科系统510的一个具体实施例的立 体图。机电外科系统510可包括，例如，远距离动力控制台512， 其包括具有面板515的外罩514。安装于面板515上的是显示装置 516和指示器518a、 581b,其将在下文更充分i也描述。柔性轴520 可乂人外罩514伸出来并可以通过第一连4妄522可拆卸;也固定于其 上。柔性轴520的远端524可包括第二连接526,其适合于可拆卸 地将，例如，上述的外科装置11固定于柔性轴520的远端524。然 而，应注意到，第二连接526也可以适合于可拆卸地固定不同的外 科仪器或附件。在另 一具体实施例中，柔性轴520的远端524可永 久地固定于外科仪器或和外科4义器成一整体。
参照图21，可以看到柔性轴520的局部截面的侧视图。根据一 个具体实施例，柔性轴520包括管形护套528,其可包括涂层或其 它密封装置以在其内部槽540和环境之间提供不漏流体的密封。护 套528可由组织相容、可灭菌的弹性材料制成。护套528也可以由 耐高压加热的材料制成。设置在柔性轴520的内部槽540内，并沿
13着其整个长度延伸的可以是第二可旋转驱动轴530、第一可旋转驱动轴532、第一转向电缆534、第二转向电缆535、第三转向电缆536、第四转向电缆537、以及凄t据传输电缆538。图22是柔性轴520的沿着图21所示线22-22获4寻的截面图，进一步"i兌明了几个电缆530、 532、 534、 535、 536、 537、 538。转向电缆534、 535、 536、537的每个远端是固定于柔性轴520的远端524。几个电缆530 、 532 、534、 535、 536、 537、 538的每一个可包含在相应的护套内。
第二可S走转驱动轴530和第一可S走转驱动轴532可构造成，例如，高度柔性的驱动轴，例如，编织或螺旋驱动电缆。应当理解的是，这种高度柔性的驱动电缆具有有限的旋力传递特性和能力。还应当理解的是，外科装置11 (或其它连4妻于柔性轴520的附件)可能需要比由驱动轴530、 532传递的旋力更大的旋力输入。因此，驱动轴530、 532可成一定构造以传递高速的^f氐S走力，这种高速Af氐旋力可通过齿轮装置转换成低速/高旋力，该齿轮装置可设置，例如，在驱动柔性轴520的远端和/或近端、在外利^义器或附4牛中和/或在远距离动力控制台512中。应当知道，这类齿4仑装置可4是供在沿着传动系的任何适当的位置，其中传动系是在i殳置于外罩514内的电动才几和连接的外科仪器或其它连4妄于柔性轴520的附件之间。这类齿轮装置可包括，例如，正齿轮装置、行星齿轮装置、谐波齿轮装置、摆线驱动装置、周转传动装置等等。
现参照图23，可以看到第一连4姿522的后端^L图。第一连4妻522包括第一连接器544、第二连接器548、第三连接器552、以及第四连接器556,每个可旋转地固定于第一连接522。每个连接器544、 548、 552、 556包4舌才目应的四处546、 550、 554、 558。 ^口图23所示，每个凹处546、 550、 554、 558可以是六角形。然而，应当知道，凹处546、 550、 554、 558可以具有任何形状和构造以将连接器544、 548、 552、 556非旋转地连接和刚性连接于包含在外罩512内的电动才几装置的相应的驱动轴，如下面更充分地描述的。应当知道，辅助突出部可设置在电动机装置的相应的驱动轴上，由
此驱动柔性轴520的驱动元件，如下所述。还应当知道，这些凹处可设置在驱动轴上而辅助突出部可设置在连接器544、 548、 552、556上。可以i殳置任^T其它连^妄装置，其成一定构造以非旋转地和可分离地连接连接器544、 548、 552、 556和电动4几装置的驱动轴。
连接器544、 548、 552、 556之一是非旋转地固定于第二驱动轴530，而连接器544、 548、 552、 556中的另 一个是非旋转地固定于第一驱动轴532。连接器544、 548、 552、 556中的剩余两个连接于传递元件，其成一定构造以对转向电缆534、 535、 536、 537施加拉力，从而控制柔性轴520的远端524。数据传输电缆538是电和逻辑连接于^t据连4妄器560。 H据连4妄器560包括，例如，电触点562，其对应于并且数目等于包含在数据电缆538内的单个导线的数目。第一连接522包括键结构542以适当地使第一连接522适应于置于外罩512上的配匹的和互补的连4妄装置。这种4建结构542可设置在第一连4妻522和置于外罩512上的配匹的和互补的连4妄装置之一或两者上。第一连4妄522可包括快速连4妄型连接器，其可以利用，例如，简单的"^移来将第一连4矣522连4妄于外罩512。可以和几个连接器544、 548、 552、 556、 560中的任何连接器一道提供密封，以在第一连接522的内部和环境之间提供不漏流体的密封。
现参照图24,可以看到柔性轴520的第二连4妄526的前端^L图。在该具体实施例中，第二连接526包括第一连接器566和第二连接器568，每个可4t4争i也固定于第二连4妄526并且每个非祷j争;也固定于第一和第二驱动轴532、 530的相应一个的远端。快速连4妄型套筒564设置在第二连接526上用于可拆卸地在其上固定装置11。快速连接型套筒564可以是，例如，旋转快速连接型配件、卡口型配件等等。键结构574设置在第二连接526上用于适当地使装置11和第二连4妄526成一直线。用于适当地4吏装置11和柔性轴520成一直线的4建结构或其它装置可以i殳置在第二连4矣526和装置11之一或两者上。此外，快速连接型配件可设置在装置11上。具有电
触点572的数据连接器570也设置在第二连4妄526中。与第一连4妄522的数据连接器560 —样，第二连接526的数据连接器570包括触点572，电连4妾和逻辑连4妻于凄t据传输电缆538和数据连接器560的触点562的相应的导线。可以与连接器566、 568、 570—道提供密封以在第二连接526的内部和环境之间提供不漏流体的密封。
设置在远距离动力控制台512的外罩514内的是机电驱动元件，其成一定构造以驱动该驱动轴530、 532和转向电缆534、 535、536、 537，从而操作机电外科系统510和连接于第二连接526的线形夹紧、切割、和锁环固定装置ll。在示意说明于图25的具体实施例中，每个通过电源操作的五个电动才几576、 580、 584、 5卯、596可设置在远距离动力控制台512中。然而，应当明白，可以安装任4可适当凄t目的电动才几，而电动冲几可通过电池动力、线路电流、直流电源、电控直流电源等等进行运转。也应当明白，这些电动4几可连才妻于直流电源，其又连4妄于线路电流并向这些电动4几提供工作电流。
图25示意"i兌明电动冲几的一种可能的配置。当第一连4妄522和柔性轴520啮合于外罩514时，第一电动才几576的输出轴578啮合于第一连接522的第一连接器544，从而驱动第二连接526的第二马区动轴530和第一连4妄器566。类似地，当第一连4矣522和柔性轴520 。齿合于外罩514时，第二电动才几580的f俞出轴582 。齿合于第一连接522的第二连接器548,从而驱动第二连接526的第一驱动轴532和第二连接器568。当第一连接522和柔性轴520啮合于外罩514时，第三电动机584的输出轴586啮合于第一连接522的第三连4妻器552, /人而通过第一滑4仑装置588驱动第一和第二转向电缆534、 535。当第一连接522和柔性轴520啮合于外罩514时，第四电动机590的输出轴592喷合于第一连接522的第四连接器556，从而通过第二滑轮装置594驱动第三和第四转向电缆536、 537。第三和第四电动才几584、 590可固定于4乇架1100上，其通过第五电动机596的输出轴598可选择性地在第一位置和第二位置之间移动，以选4奪性地将第三和第四电动机584、 590与相应的滑4仑装置588、594啮合和脱离，从而当必要时允许柔性轴520变得拉紧和易操纵或柔软。应当明白，可以使用其它4几才成、电子、或才几电装置以选4奪性地啮合和脱离转向装置。这些电动才几可如美国专利申请第09/510,923号所述进行排列和构造，该申请的题目是"A CarriageAssembly for Controlling a Steering Wire Mechanism Within a FlexibleShaft"(用于在柔性轴内控制转向导线装置的托架组件)，其全部内容结合于此作为参考。
应当4口道，4壬4可一个或多个电动才几576、 580、 584、 590、 596
可以是高速/低旋力电动机或低速/高旋力电动才几。如上所述，第二可旋转驱动轴530和第一可S走转驱动轴532可以成一定构造以传递高速和4氐S走力。因而，第一电动才几576和第二电动才几580可构造成高速Af氐S走力电动才几。可^^才奂i也，第一电动才几576和第二电动才几580可构造成低速/高旋力电动4几并具有旋力降〗氐/速度提高的齿4仑装置，其放置在第一电动才几576及第二电动冲几580和第二可旋转驱动轴530及第一可旋转驱动轴532的相应的一个之间。这类旋力降低/速度提高的齿轮装置可包括，例如，正齿轮装置、行星齿轮装置、谐波齿轮装置、摆线驱动装置、周转传动装置等等。应当明白，任何这类齿轮装置可设置在远距离动力控制台512内或在柔性轴520的近端，例如，在第一连接522。应当知道，齿4仑装置是i殳置在第二可^走转驱动轴530和/或第一可S走转驱动轴532的远端和/或近端以防止其纟座绕和断裂。
现参照图26,可以看到才几电外科系统510的实施例的示意图。控制器1122设置在远距离动力控制台512的外罩514中并成一定构造以控制机电外科系统510和连接于柔性轴520的线形夹紧、切割、和锁环固定装置ll的所有功能和操作。提供了存储单元1130，
17其可以包括存储器件，如ROM部件1132和/或RAM部件1134。ROM部件1132是通过线路1136与控制器1122电和逻辑连接，而RAM部件1134是通过线路1138与控制器1122电和逻辑连接。RAM部件1134可以包括任何类型的随机存取存储器，如，》兹性存储器、光学存储器、磁光存储器、电子存储器等等。类似地，ROM部件1132可以包括任何类型的只读存储器，例如，可移动存4诸器，如PC卡或PCMCIA型装置。应当知道，ROM部件1132和RAM部件1134可以体现为单个单元或可以是分离的单元，并且ROM部件1132和/或RAM部4牛1134可以PC卡或PCMCIA型装置的形式i殳置。
控制器1122进一步连接于外罩514的面板515，尤其是通过线路1154连接于显示器516，以及通过相应的线路1156、 1158连接于指示器518a、 518b。线路1116、 1118、 1124、 1126、 1128分别将控制器1122电和逻辑连接于第一、第二、第三、第四、以及第五电动机576、 580、 584、 590、 596。有线遥控单元("RCU，， ) 1150通过线路1152电和逻辑连接于控制器1122。还设置了无线RCU1148并通过无线电线3各1160与接收/发送单元1146相联，而接收/发送单元1146通过线路1144连接于无线电收发才几1140。无线电收发机1140是通过线路1142电和逻辑连接于控制器1122。无线电线3各1160可以是，例如，光学线i 各，如红外线^各，无线电ii/f言线^各或任何其它形式的无线通信线路。
开关装置1186，其可以是，例如，DIP开关的阵列，可以通过线路1188连接于控制器1122。开关装置1186可用来，例如，选择
多种i吾言中的一种，其用于在显示器516上显示^f言息和提示。这些信息和提示可涉及，例如，机电外科系统510和/或连接于其上的外科装置11的操作和/或状态。才艮据本发明的具体实施例，第一编码器1106是i殳置在第二连
接526内并成一定构造以响应和依据第二驱动轴530的旋转输出信号。第二编码器1108也是设置在第二连接526内并成一定构造以响应和依据第一驱动轴532的旋转输出信号。由每个编码器1106、1108输出的信号可表示相应驱动轴530、 532的旋转位置以及其旋转方向。这种编码器1106、 1108可以是，例如，霍尔效应装置、光学装置等等。虽然编码器1106、 1108是描述为设置在第二连接526内，Y旦应当知道，编石马器1106、 1108可以i殳置在电动才几系统和线形夹紧、切割、和锁环固定装置之间的4壬何位置。应当知道，将编码器1106、 1108设置在第二连接526内或在柔性轴520的远端可保证驱动轴旋转的精确测定。如果编码器1106、 1108设置在柔性轴520的近端，第一和第二可魂:4争驱动轴532、 530的纟座绕可导至丈测量i吴差。
图27是编码器1106、 1108的示意图，其包括霍尔效应装置。非旋转地安装于驱动轴530、 532上的是具有北极1242和南极1244的磁体1240。编码器1106、 1108进一步包括第一传感器1246和第二传感器1248,其相对于驱动轴530、 532的纵轴或旋转轴大约相隔90°设置。传感器1246、 1248的输出是不变的并且作为在传感器的探测范围内磁场极性变化的函数变化其状态。因而，基于来自编码器1106、 1108的输出信号，驱动轴530、 532的角位可以确定在四分之一转凄t内，并且可以确定驱动轴530、 532的S走转方向。每个编码器1106、 1108的输出是通过凝:据传^r电缆538的相应线^各1110、 1112传输到控制器1122。控制器1122，通过基于来自编码器1106、 1108的输出信号跟踪驱动轴530、 532的角位和旋转方向，可由此确定线形夹紧、切割、和锁环固定装置的部件的位置和/或状态，其中线形夹紧、切割、和锁环固定装置是连接于机电外科系统510。也就是说，通过计算驱动轴530、 532的转数，控制器1122可确定线形夹紧、切割、和锁环固定装置的部件的位置和/或状态，其中线形夹紧、切割、和锁环固定装置是连接于机电外科系统510。例如，相对于下爪50的上爪80的推进距离以及楔270的推进 距离是相应驱动轴530、 532的旋转的函数并可基于相应驱动轴530、 532的S走转进4于确定。通过及时确定爪80和楔270在一点的绝对位 置，基于来自编码器1106、 1108的输出信号以及垂直驱动轴1132 和下 K平轴260的已4口间3巨，爪80和楔270的对目只于4立移则可以一 直用来确定在其后的爪80和楔270的绝对位置。在外科装置11首 次连接于柔性轴520时，可以固定和确定爪80和楔270的绝对位 置。可^^换地，爪80和楔270相对于，例如，下爪50的位置可基 于来自编码器1106、 1108的输出信号进行确定。
才艮据一个具体实施例和如图5所说明的，外科装置11可进一 步包括数据连接器1272，其大小和形状适合于电和逻辑连接于第二 连接526的连接器570。在该具体实施例中，数据连接器1272包括 触点，其数目等于连接器570的引线572数目。包含在外科装置ll 内的是存储单元1174，其电和逻辑连接于数据连接器1272。存储 单元1174可以是，例如，EEPROM、 EPROM等的形式并可包含在， 例如，外一牛装置11的下爪50内。
图28示意说明存储单元1174。如在图28中所看到的，数据连 接器1272包括触点1276，每个通过相应的线^各1278电和逻辑连接 于存储单元1174。存储单元1174成一定构造以存储，例如，连续 数字数据1180、附着型识别(ID)数据1182、以及应用数据1184。 存储单元1174可额外地存储其它数据。连续数字数据1180和ID 凄t据1182均可构造成只读凄t据。在该具体实施例中，连续凄t字凄t 据1180是唯一识别特定线形夹紧、切割、和锁环固定装置的凄t据， 而ID数据1182是识别附件类型的数据(当，例如，该装置可以使 用其它类型的附件时)。应用数据1184表示特定附件的应用，例如， 外科装置11的上爪80已被打开和闭合的次数，或外科装置11的楔 270已一皮推进或触发的次H。应当知道，可连接于柔性轴520，例如，外科装置11的远端 524的附4牛可以祐j殳计和构造成4吏用一次或多次。该附ff也可以谬皮 i殳计和构造成4吏用预定次数。相应地，应用数据1184可用来确定 外科装置11是否已被使用和使用次数是否已超过允许使用的最大 次数。如在下面更充分地描述的，尝试在已达到允许使用的最大次 数后使用附件会产生错误状态。
再参照图26,根据本发明的该具体实施例，控制器1122成一 定构造以当外科装置11最初连4妄于柔性轴520时从外科装置11的 存储单元1174读取ID数据1182。存储单元1174是通过数据传输 电缆538的线路1120电和逻辑连接于控制器1122。基于读取的ID 数据1182,控制器1122成一定构造以从存储单元1130读取或选择 操作程序或算法，其对应于连4妄于柔性轴520的外科仪器或附件的 类型。存储单元1130成一定构造以存储针对每一种可获得类型的 外科仪器或附件的操作程序或算法，根据从连接的外科仪器或附件 的存储单元1174读取的ID数据1182，控制器1122从存储单元1130 选才奪和/或读耳又:搡作-呈序或算法。如上所述，存^f诸单元1130可包括-可移ROM部件1132和/或RAM部件1134。因此，存储在存储单 元1130中的操作程序或算法当必要时可更新、添加、删除、改进、 或修订。存储在存储单元1130中的操作程序或算法可基于，例如， 用户的特定需要进行定制。数据输入装置，例如，键盘、鼠标、定 点设备、触摸屏等等可通过，例如，数据连接端口连接于存储单元 1130，以便于操作程序或算法的定制。可替换地或额外地，操作程 序或算法可定制和远程地从机电外科系统510预编程进入存储单元 1130中。应当知道，连续凄t字凄t据1180和/或应用凄t据1184也可以 用来确定乂人存^f诸单元1130中读取或选择多种才喿作程序或算法的哪 一种。应当知道，操作程序或算法可替换地存储在外科装置11的 存储单元1174中并通过数据传输电缆538传输到控制器1122。 一 旦适当的操作程序或算法由控制器1122读取或选择，或传输到控 制器1122，控制器1122则使操作程序或算法依据用户进行的操作执行，其是通过有线RCU 1150 (下文描述)和/或无线RCU 1148 (下文描述)。如在上文所述，控制器1122是通过相应的线^各1116、 1118、 1124、 1126、 1128电和逻辑连4妾于第一、第二、第三、第四、 以及第五电动4几576、 580、 584、 590、 596并通过相应的线^各1116、 1118、 1124、 1126、 1128依据读取、选择或传输的才喿作程序或算法 控制这种电动4几576、 580、 584、 590、 596。
现参照图29,可以看到无线RCU 1148的示意图。无线RCU 1148包括转向控制器1300,其具有排列在四通摇杆1310下面的多 个开关1302、 1304、 1306、 1308。通过摇杆1310，开关1302、 1304 的操作通过第三电动机584控制第一和第二转向电缆534、 535的 操作。类似地，通过摇杆1310，开关1306、 1308的操作通过第四 电动机592控制第三和第四转向电缆536、 537的操作。应当知道， 4吝4干1310和开关1302、 1304、 1306、 1308成一定配置，以1"更开关 1302、 1304的操作在南北方向控制柔性轴520而开关1306、 1308 的操作在东西方向控制柔性轴520。在此参照北、南、东、和西是 涉及相对的坐标系。可替换地，可提供数字操纵杆、模拟操纵杆等 等来4V^I罢^干1310和开关1302、 1304、 1306、 1308。电4立计或4壬 ^T其它类型的致动器也可以用来代卢,开关1302、 1304、 1306、 1308。
无线RCU 1148进一步包括转向啮合/脱离开关1312,其操作控 制第五电动4几596的l乘作以选4奪性地啮合和脱离转向装置。无线 RCU 1148还包括两通摇杆1314,其具有由此可梯:作的第一和第二 开关1316、 1318。这些开关1316、 1318的才乘作控制才几电外-牛系统 510和任何外科仪器或附件的某些功能，如外科装置ll,其依据对 应于连4矣的装置11的4喿作程序或算法连4妄于柔性轴520。例如，两 通摇杆1314的纟喿作可控制外科装置11的上爪和下爪的打开和闭 合。无线RCU 1148装有另 一开关1320，其才喿作可才艮据对应于连接 的装置的操作程序或算法进一步控制机电外科系统510和连接于柔性轴520的装置的^喿作。例如，开关1320的#:作可激发外科装置 11的楔270的推进、或触发序列。
无线RCU 1148包括控制器1322,其通过线^各1324电和逻辑 连才妄于开关1302、 1304、 1306、 1308,通过线路1326连4妾于开关 1316、 1318,通过线路1328连接于开关1312，以及通过线;洛1330 连才妄于开关1320。无线RCU 1148可包拮^j"应于面^反515的指示器 518a、 518b的指示器518a，、 518b，，以及对应于面板515的显示器 516的显示器516，。如果设置的话，指示器518a，、 518b，是通过相 应的线路1332、 1334电和逻辑连接于控制器1322,而显示器516， 是通过线3各1336电和逻辑连4妄于控制器1322。控制器1322通过线 路1340电和逻辑连接于无线电收发才几1338，而无线电收发才几1338 通过线路1344电和逻辑连接于接收机/发送机1342。电源(未示出)， 例如，电池，可提供在无线RCU 1148中以给其提供动力。因而， 无线RCU 1148可用来通过无线电线-各1160控制连接于柔性轴520 的机电外科系统510和装置11的操作。
无线RCU 1148可包括通过线路1348连接于控制器1322的开 关1346。开关1346的操作通过无线电线路1160将数据信号传输到 发送机/接收机1146。数据信号包括唯一识别无线RCU 1148的识别 数据。控制器1122利用这种识别数据来阻止机电外科系统510的 未4受^又的才喿作和防止另 一无线RCU干护G才几电外科系统510的才喿作。 在其后无线RCU 1148和机电外科装置510之间的每次联系可包括 识别数据。因而，控制器1122可区别不同的无线RCU并由此仅允 许单个的、可识别的无线RCU 1148来控制连接于柔性轴520的机 电外科系统510和装置11的l喿作。
基于连接于柔性轴520的装置的部件的位置，如根据来自编码 器1106、 1108的输出信号所确定的，控制器1122可选择性地实现 或不实现才几电外科系统510的功能，如由对应于连4妄的装置的才喿作程序或算法所规定的。例如，对于外科装置11来说，由开关1320 的操作所控制的触发功能不能实现除非下爪50和上爪80之间的间 隔或间隙被确定在可接受的范围内。下爪50和上爪80之间的间隔 或间隙的确定是基于来自编码器1106、 1108的输出信号，如在上文 更充分;也描述的。应当知道，在该具体实施例中，开关1320自身 仍然是可4乘作的，4旦控制器1122并不实现相应的功能除非间隔或 间隙一皮确定在可4妄受的范围内。
5见参照图30，可以看到有线RCU1150的示意图。在该具体实 施例中，有线RCU 1150包括和无线RCU 1148基本上相同的控制 元件，因而省略这类元件的进一步描述。在图30中相同的元件用 伴随的撇号指示。应当知道，机电外科系统510和连接于柔性轴520 的装置(例如，外科装置ll)的功能可由有线RCU1150和/或由无 线RCU 1148进行控制。万一发生电池失效，例如，在无线RCU 1148 中，有线RCU 1150可用来4空制才几电外-牛系统510和连4妄于柔性轴 520的装置的功能。
如上所述，外罩514的面板515包括显示器516和指示器518a、 518b。显示器516可包括字母数字显示器，如LCD显示器。显示 器516也可以包括声频输出装置，如扬声器、蜂鸣器等等。显示器 516是由控制器1122根据相应于连接于柔性轴520的装置(例如， 外科装置ll)的操作程序或算法来操作和控制。如果没有外科仪器 或附件被如此连接，那么默认操作程序或算法可由控制器1122读 取或选择，或传输到控制器1122，从而控制显示器516的操作以及 机电外科系统510的其它方面和功能。如果外科装置11连接于柔 性轴520,显示器516可显示，例如，如根据编码器1106、 1108的 输出信号所确定的表示下爪50和上爪80之间间隙的数据，如在上 文更充分地描述的。
24类似地，指示器518a、 518b是由控制器1122根据相应于连接 于柔性轴520的装置11 (例如，外科装置11)的l乘作程序或算法来 操作和控制。指示器518a和/或指示器518b可包括声频输出装置， 如扬声器、蜂鸣器等等，和/或视觉指示器，如LED、灯、光线等 等。如果外科装置11连接于柔性轴520,指示器518a则可以指示， 例如，机电外科系统510是处于动力接通状态，而指示器518b可
的范围内，如在上文更充分描述的。应当知道，虽然^f叉描述两个指 示器518a、 518b,但在必要时可设置任意数目的额外的指示器。另 外，应当知道，虽然描述了单个的显示器516，但在必要时可提供 任意ft目的额外的显示器。
有线RCU 1150的显示器516，和指示器518a，、 518b，以及无线 RCU 1148的显示器516〃和指示器518a〃 、 518b〃是由相应的控 制器1322、 1322，根据连接于柔性轴520的装置的操作程序或算法 类似地进行操作和控制。
如前所述，外科装置11可用来夹住、切割、和锁环固定部分 组织。外科装置11的才喿作现将和切除患者肠中癌性或异常部分组 织一起进行描述，当然，其仅是可利用外科装置11进行的一种类 型的组织和一种类型的外科手术。通常，在手术中，在癌性或异常 组织已被定位在胃肠道中之后，患者的腹部首先^皮打开以使肠暴 露。利用由机电外科系统510所提供的远程起动，外科装置11的 上爪和下爪50、 80 ^皮驱动进入打开的位置。然后肠管#:置于4妾进 于展开的爪之间的癌性组织一侧。再一次，通过远程起动，使第二 驱动器相反啮合，并且上爪贴近肠和下爪。 一旦将肠充分地夹紧， 则啮合第一驱动器，其使楔同时从附件的远端推进到其近端，由此 对肠进4亍切割和锁环固定。然后在癌性组织的另 一侧重复该步骤， 由此切除包含癌性组织的部分肠，其被锁环固定在任一端以防止肠 材料溢出进入打开的腹部。
25更具体地说，才艮据本发明的该具体实施例，将外科装置11连
4妄于才几电驱动器部件510的附件套管或连4妄26，以致上驱动套管 180啮合相应的才几电驱动器部件510的柔性驱动轴530,而第二驱 动套管310连接相应的机电驱动器部件510的柔性驱动轴532。因 而，上水平轴151的旋转是由上驱动套管180的旋转来实现，其又 是由相应的机电驱动器部件510的柔性驱动轴530的旋转来实现。 顺时针或反时针旋转的获得是依赖于电动机580的方向。类似地， 下水平轴260的旋转是通过第二驱动套管310的旋转来实现，其是 通过才几电驱动器部件510的相应的柔性驱动轴532的S走转来实现。 再一次，顺时针或反时针旋转的获得是依赖于电动机576的方向。
为了夹住肠的暴露端，启动对应于上柔性驱动轴530的上电动 机580,其在上水平轴151的近端170啮合上驱动套管180，由此 使上水平轴151作出第一 (例如，顺时什)旋转。当外科装置11 处于如图5说明的初始闭合状态时，上水平轴151的第一旋转4吏上 水平轴151的外螺故152啮合垂直轴130的外螺纟丈132,从而使垂 直轴130进行类似的第一 (例如，顺时针)旋转。垂直轴130的旋 转使垂直轴130的外螺紋132在垂直孔卯的内螺紋92内开辟通道， 从而使上爪80连续升高(在所说明的具体实施例中，平行对准于 固定的下爪50)并开始与下爪50分离。电动才几以这种方式的连续 :捧作最后将外科装置11置于打开状态，在上爪80和下爪50之间 才是供间隔，如图6所i兌明的。
一旦外科装置11处于这种打开状态，锁环230的托架220则 可以进入，并且可4企查以确定是否锁环230已准备好4喿作和/或用更 合适的托架220更换托架220。此外，外科装置11的状态可通过控 制系统1122来确定，如在上文所述。 一旦托架220被确定已准备 好并在适当^立置， 一部分结肠则祐:;改置在上爪80和下爪50之间。 其后，上电动才几580被换向以实现上水平轴151的第二 (例如，反 时针)旋转，其又引起垂直轴130的反时针旋转，其又引起上爪80的降低。上电动机580以这种方式的连续操作最后将线形夹紧和锁 环固定装置恢复到闭合状态，其中肠的远端是夹在上爪80和下爪 50之间。
肠的远端的夹住是才艮据输出传感器1246和1248或输出电极 182、 184来确定，如以上所述。在才几电外科系统510中的电^各部件 可提供报警信号以告知开始切割和锁环固定操作是安全和/或适当 的。为开始锁环固定和切割纟喿作，则启动对应于下柔性驱动轴532 的片几电驱动器部件的下电动4几576,其在下水平轴260的近端300 连接下驱动套管310,从而使下水平轴260作出第一 (例如，反时 针)旋转。当锁环固定和切割装置处于初始的加载状态时，楔270 和与其相联的刀片51是在槽250中，其位置是在远离下水平轴260 的近端300 (即，在远端)。下水平轴260的反时针旋转4吏下水平轴 260的外螺紋262啮合于楔270的水平螺纟丈孔290的内螺紋292， 从而使楔270在向着下水平轴260的近端300的近侧方向穿过槽 250。下电动机576以这种方式的连续揚:作将移动楔270完全通过 槽250。当楔270近侧地移动通过该槽时，安装在楔顶部的刀片51 切割通过肠，从而对其进行4黄切。同时，楔270的倾斜顶面280接 触锁环230的突出部分232,由此推进锁环230的支架234通过肠 的夹紧远端的组织并顶着锁环导管240,其弯曲并闭合锁环230。 当楔270近侧地移动完全通过槽250时，全部锁环230 ^皮推进通过 托架220并闭合，从而在切割的两侧用锁环固定闭合的肠的远端。
其后，再次启动上电动4几580以实现上7jC平轴151的顺时针旋 转，其又引起垂直轴130的顺时针旋转，其又引起上爪80的升高。 上电动机580以这种方式的连续操作最后将外科装置11恢复到打 开状态。其后，用充满的托架220替换空的托架220并在肠的近端 进行相同的夹紧、切割、和锁环固定步骤。应当明白，在安全的夹 紧、切割、和锁环固定步骤之前，通过操作下电动机576，刀片51 和楔270可恢复到远侧位置。为了完成该项工作，下电动4几576被换向以实现下水平轴260的顺时针旋转，其又使楔270离开下水平 轴260的近端300。下电动机576以这种方式的连续揭:作最后将楔 270恢复到其在装置远端的初始位置。 一旦肠的近端也^皮夹紧、切 割、和锁环固定，附件(即，外科装置11)则可与4几电驱动器部件 分离并扔」焯该附件。
如前所述，图31至图33说明可替换的具体实施例，其中外科 装置11包括可旋转地连接于楔270的刀片651，以便在第一和第二 位置之间进行旋转。为纟乘作外科装置11的这个可替换的具体实施 例所进行的步骤基本上类似于上述的如为操作图5和图6所说明的 外科装置11的具体实施例而进行的步骤。现将描述图31至图33 说明的可替换具体实施例的外科装置11的一些额外特点的才喿作。 参照图31，并如前所述，在夹紧才喿作已进^f亍之后Y旦在切割和锁环固 定操作开始之前，楔270是位于下爪50的远端。刀片651是通过 枢轴构件652可旋转地安装于楔270。刀片651的刃口 651a起初是 处于收缩或向下位置，例如，朝向下水平轴260。将刀片651的尾 部区域654是设置在楔270上，因此启动针接受面653起初朝向外 科装置11的近端170并靠近下爪50的固定的启动4十655。
图32说明外科装置11,其中切割和锁环固定^:作已经开始， 例如，通过旋转水平轴260,以^使开始将楔270从下爪50的远端移 向下爪50的近端。如图32所说明的，位于刀片651的尾部区域654 的启动针接受面653啮合固定的启动针655，使刀片651围绕枢轴 构件652相对于楔270进行旋转。通过围绕枢轴构件652相对于楔 270进4亍3走4争，刀片651的刃口 651a移开其起4刀的朝向下7K平4由 260的位置并开始向上旋转。
图33说明外科装置11,其中切割和锁环固定操作进一步继续， 例如，通过进一步旋转水平轴260，以^更继续将楔270从下爪50的 远端移向下爪50的近端。如图33所说明的，楔270已近侧地向下
28爪50的近端移动足够远，以致^f吏在刀片651的尾部区i或654的启 动4十4妾受面653完成其与固定启动4十655的连4妄。此时，刀片651 围绕枢轴构件652相对于楔270进行旋转，以致刀片651的刃口 651a 朝向下爪50的近端。
如前所述，传统切割和锁环固定装置的一个问题是，在操作期 间，装置的相对爪倾向于打开，或被推开。这是因为当倾斜面280 接触锁环托架220中的锁环230的突出部分232并推动锁环230的 支架234进入相对的锁环导管240中时，由楔270的倾杀牛顶面280 所施加的力具有向上的分量。当支架234接触导管240时，接触的 力倾向于分离、或推开上爪和下爪，直到锁环的支架234^皮导管240 弯曲成闭合位置。如果将上爪和下爪分开足够的距离，支架234将 不会-皮导管240充分地弯曲成闭合位置，而组织的不适当锁环固定 端可允许其内含物溢入患者打开的腹部，这增加了感染和其它并发 症的可能性。
才艮据本发明的具体实施例，在切割和锁环固定才乘作期间，切割 和锁环固定元件，例如，楔270和刀片51，从外科装置11的远端 到近端的移动可在切割和锁环固定l喿作中降^氐上爪与下爪分离、或 净皮推开的倾向。特别地，在切割和锁环固定才喿作期间，通过将切割 和锁环固定元件，例如，楔270和刀片51，从外科装置11的远端 移到近端，可以减少上爪与下爪之间在其远端的3巨离。例如，在线 形夹紧、切割、和锁环固定装置中，其中在锁环固定和切割#:作期 间楔/刀片是从近端移到远端，楔所遇到的第 一锁环是最靠近近端的 锁环。当该楔4妾触第一锁环的突出部分时，该楔迫《吏锁环的支架与 上爪的对应锁环导管相4妄触。这种锁环的支架和相对的锁环导管之 间的接触使上和下爪之间在其远端的距离增加少许，直到支架已被 弯曲和闭合。然而，由于上和下爪是在近端才几械地，例如，可在枢 轴上转动地，相连，但在远端不受约束，在近端上和下爪之间距离 的少量增加变成在远端上和下爪之间^巨离的相对4交大的增加。同时，当刀片正切割夹在上和下爪之间的组织时，刀片的远侧移动也 倾向于爿夸夹在上和下爪之间的组织4,向爪的远端。因为爪在其远端 已被迫使分开，更大数量(即，厚度)的组织可容纳在爪的远端， 刀片对组织的推进作用倾向于将更大凄t量的组织推入在爪远端的 空间。 一旦额外的组织^皮容纳在上和下爪的远端之间，该组织则会 进一步作用以迫l吏爪的远端分开。因而，当切割和锁环固定元件已 移动到爪的远端时，在远端爪之间的距离可以是不需要的那样大， 进而在爪远端之间组织的有效锁环固定可能不是最佳。
相反，根据本发明的具体实施例，楔270遇到的第一锁环230 是最靠近下爪50远端的锁环。当楔270接触第一锁环的突出部分 232时，楔270迫使锁环230的支架234与在上爪80中的相对的锁 环导管240相接触。这种锁环230的支架234和相对的锁环导管240 之间的接触可以使上爪80和下爪50之间在其远端的距离增加少 许，这是因为上爪80和下爪50在其远端是不受约束的。然而，由 于上爪80和下爪50在其近端是机械地相连，因而在其远端上爪80 和下爪50之间距离的少量增加不会变成相应的在其近端上爪80和 下爪50之间距离的较大增加。此外，在本发明的具体实施例中， 当刀片51正切割夹在上爪50和下爪80之间的组织时，刀片51的 水平移动倾向于将夹在上爪80和下爪50之间的组织推向爪的近 端。然而，由于上爪80和下爪50在其近端没有#:迫4吏分开，因而 在爪的近端不可能容纳更大数量(即，厚度)的组织，而刀片51 对组织的切割力可能不会倾向于将更大lt量的组织推入在爪近端 的空间。因而，由于没有额外的组织可以容纳在上爪80和下爪50 的近端之间，该组织可能不会进一步作用以迫^f吏爪的近端分开。因 此，直到切割和锁环固定元件，例如，刀片51和楔270，已移动到 下爪50的近端的时4，美，在近端下爪50和上爪80之间的3巨离可^f呆 持基本不变，从而保证在锁环固定下和上爪50、 80的近端之间的 组织时具有最佳效率。同样地，当楔270最后在爪50、 80的近端 接触锁环230时，下和上爪50、 80之间在其近端的距离可增加少许。然而，因为位于远端的组织已经^皮切割和锁环固定，上爪80 和下爪50之间在远端的任何较大的距离在此时是没有关系的。因 此，本发明通过减少才喿作过程中上爪和下爪分离的倾向可4吏锁环固
定得到最佳效率。
本发明的具体实施例还可以降低移动楔270所需要的旋力，并 因此可以降低外科装置的各种部件所承受的应力。例如，在线形夹 紧、切割、和锁环固定装置中，将楔/刀片从近端移到远端，移动楔 /刀片所需要的旋力当楔/刀片从近端移到远端时会增加，因为楔/刀 片和装置的近端之间的距离(在此点可旋转驱动轴连接于该装置) 会增加。此外，由于额外的组织容纳在装置的远端，移动楔/刀片所 需要的旋力当楔/刀片从近端移到远端时也会增加。如上所述，当刀 片正切割夹在上和下爪之间的组织时，刀片的远侧移动也倾向于将 夹在上和下爪之间的组织4,向爪的远端。为了切割更大tt量(即， 厚度)的容纳在爪远端的组织，则需要更大的旋力以通过水平驱动 轴传给楔/刀片。因此，当切割和锁环固定元件已移动到爪的远端时， 旋力已经增加，从而在楔/刀片、以及装置的驱动机构中产生应力。
相反，根据本发明的具体实施例，在切割和锁环固定操作过程 中，可以降低移动楔270所需要的旋力，从而降低外科装置11的 各种部件所承受的应力。例如，在外科装置11中，将楔270和刀 片51从远端移到下爪50的近端，移动楔270和刀片51所需要的 旋力当楔270和刀片51从远端移到下爪50的近端时会减小，因为 楔/刀片和装置的近端之间的距离(在此点可S走转驱动轴连接于该装 置)会减小。此外，由于没有额外的组织容纳在爪50和80的近端， 移动楔/刀片所需要的旋力当楔/刀片从下爪50的远端移到远端时也 会增加。与传统的线形夹紧、切割、和锁环固定装置不同，当外科 装置ll的刀片51正切割夹在上爪80和下爪50之间的组织时，刀 片51的近侧移动并不倾向于将夹在上爪80和下爪50之间的组织 推向爪的近端。因此，由于刀片51无需切割通过更大数量(即，厚度)的容纳在爪近端的组织，所以为了切割组织，无需更大的旋
力以通过下水平轴260传给楔270和刀片51。当楔270和刀片51 已移动到下爪50的近端时，旋力已经减小，从而降低在楔270、刀 片51、第一驱动器261等中的应力。
本发明的具体实施例还可以减少线形夹紧、切割、和锁环固定 装置的长度，从而改善装置在较小空间内使用的能力。由于线形夹 紧、切割、和锁环固定装置可在体内4吏用，例如，在患者体内，该 装置必须足够小以在患者体内操作。在传统的线形夹紧、切割、和 锁环固定装置中，将楔/刀片从近端移到远端，为将楔/刀片放置在 装置的近端所需要的空间可增加装置的总长度。这种装置长度的增 加使该装置更难以在患者体内操作。
相反，根据本发明的具体实施例，外科装置11起初将楔270 和刀片51安置在下爪50的远端，其是不受存^f诸单元1174、垂直驱 动轴130、以及位于外科装置11的近端的各种其它部件的妨碍。因 此，通过起初将楔270和刀片51安置在下爪50的远端，以及通过 将楔270和刀片51从下爪50的远端移到近端，则可以减少外科装 置11相对于传统的线形夹紧、切割、和锁环固定装置的总长度。 当与传统的线形夹紧、切割、和锁环固定装置比较时，这种总长度 的减少使外科装置11更容易在患者体内操作。
才艮据具体实施例，相对于传统的线形夹紧、切割、和锁环固定 装置，通过减少外科装置11所需的总长度，外科装置11，当与传 统的线形夹紧、切割、和锁环固定装置比4交时，还可以4是供其4亍禾呈 长度的相应增加(大约30%),例如，在切割和锁环固定操作期间 楔270和刀片51可移动的距离。例如，由于起初方文置楔270和刀 片51在远端所节省的空间可以减少外科装置11的总长度(相对于 传统的线形夹紧、切割、和锁环固定装置的总长度)，而节省的空 间也可以增加外科装置11的行程长度。因此，根据一个具体实施例，外科装置11可以成一定构造以比传统的线形夹紧、切割、和 锁环固定装置夹紧、切割、和锁环固定更大的部分组织。
说明于图31至图33的具体实施例还可改善外科装置11的安 全性，其在于当楔270处于在下爪50远端的起初位置时，刀片651 的刃口 651a处于收缩状态，例如，未暴露状态。特别地，#4居该 具体实施例，在4寺夹紧、切割、和锁环固定的部分组织4皮;改置和夹 在外科装置11的上爪80和下爪50之间期间，刀片651的刃口 651a 处于收缩状态。在操作的定位和夹紧阶段，通过收缩刀片651的刃 口 651a，可以降^氐在部分组织;故适当夹紧前无意切割部分组织的可 能性。此外，通过配置收缩的刀片651可以减少刀片651意外切割， 例如，操作者或其它设备。根据该具体实施例，仅在部分组织已被 夹紧(并已经确定开始操作的切割和锁环固定阶段是合适的)之后， 楔270才被移向下爪50的近端，从而4吏刀片651的刃口 651a被置 于切割4立置，例如，朝向下爪50的近端。
因此，可最有效地达到本发明的一些前述的目的和优点。对于 本领域技术人员来i兌，可以对上文所述的示范性具体实施例进4亍许 多改进而不偏离本发明的精神和范围。虽然本文已详细描述和4皮露 了本发明的单个具体实施例，但是应当明白，本发明并不因此受到限制。
权利要求
1. 一种用于体外组织或死亡生物体上的方法，包括以下步骤将部分组织定位于与第二爪相对对应放置的第一爪之间，所述第二爪在远端对面的近端机械地连接于所述第一爪；以及启动连接于设置在所述第二爪的远端内的切割元件的第一驱动器以便近侧地将所述切割和锁环固定元件从所述远端移向所述第二爪的近端，从而切割位于所述第一爪和所述第二爪之间的部分组织。
2. 根据权利要求1所述的用于体外组织或死亡生物体上的方法， 其中所述切割元件进一步包括锁环固定元件，由此所述第 一驱 动器的启动同时切割和锁环固定所述部分组织。
3. 才艮据4又利要求2所述的用于体外组织或死亡生物体上的方法， 进一步包括启动连接于所述第 一爪的第二驱动器的步骤以便 使所述第 一爪4矣近所述第二爪，从而夹紧所述第 一和第二爪之间的所述部分ia织。
4 根据权利要求3所述的用于体外组织或死亡生物体上的方法， 其中所述第二驱动器进一步包括一对螺紋;旋转轴和与所述一 对螺紋旋转轴成旋转和啮合关系设置的水平螺紋啮合轴，其中 所述笫二驱动器启动步骤包括旋转所述水平螺紋啮合轴的子步骤。
5. 根据权利要求3所述的用于体外组织或死亡生物体上的方法， 其中所述第二驱动器包4舌至少一个螺紋;旋转轴，而其中所述第 一爪包括相应的至少 一 个螺紋孔用于通过其接受所述螺紋旋转轴，所述方法进一步包括在第一旋转方向旋转所述旋转轴的 步骤以4更在将所述部分组织定位在与第二爪相对对应i殳置的 第 一 爪之间之前^f吏所述第 一 爪沿所述S走转轴轴向地移开所述 第二爪，而其中所述第二驱动器启动步骤包括在第二旋转方向 旋转所述旋转轴的子步骤以侦 使所述第 一 爪沿所述S走转轴轴 向地移向所述第二爪以夹紧所述部分组织。
6. 根据权利要求1所述的用于体外组织或死亡生物体上的方法， 其中所述切割和锁环固定元件包括:没置于在所述第二爪内形 成的楔形导沟中的刀片和楔。
7. 根据权利要求1所述的用于体外组织或死亡生物体上的方法， 其中所述第二驱动器包括成一定构造以引起所述第 一爪移动 的第一可旋转轴，所述第一可旋转轴的布置是平行于所述第一 和第二爪在闭合位置时的平^亍对应的轴。
8. 根据权利要求7所述的用于体外组织或死亡生物体上的方法， 其中所述第二驱动器启动步骤包括下述子步骤在第一方向旋 專争所述第一可凝:^"轴以打开所述爪并在与所述第一方向相反 的第二方向旋转所述第一可旋转轴以闭合所述爪。
9. 根据权利要求8所述的用于体外组织或死亡生物体上的方法， 进一步包4舌以下步骤将所述第一可^:转轴的近端连接于才几电驱动装置的第一 可^走转驱动轴；以及通过旋转所述第一可旋转驱动轴旋转所述第一可旋转轴。
10. 根据权利要求1所述的用于体外组织或死亡生物体上的方法， 其中所述第一驱动器包括围绕纵轴可旋转的第二可旋转轴，所述第二可旋转轴的布置是平行于所述第一爪和所述第二爪在 闭合位置时的平^f亍^"应的所述轴。
11. 根据权利要求3所述的用于体外组织或死亡生物体上的方法， 进一步包纟舌以下步艰艮将所述第二驱动器连4妄于才几电驱动装置的第 一可J走转驱 动轴；以及将所述第一驱动器连接于机电驱动装置的第二可旋转驱 S力專由。
12. 根据权利要求11所述的用于体外组织或死亡生物体上的方 法，进一步包括以下步骤用所述才几电驱动装置的至少一个电 动才几排列驱动所述第一和第二可》定转驱动轴的每一个。
13. 根据权利要求11所述的用于体外组织或死亡生物体上的方 法，进一步包括以下步骤用所述机电驱动装置的第一电动机 4非列驱动所述第一可祷:專t-驱动轴；以及用所述4几电驱动装置的第二电动才几排列驱动所述第二可 旋转驱动轴。
14. 才艮据权利要求12所述的用于体外组织或死亡生物体上的方 法，进一步包括以下步骤用才几电驱动装置驱动所述第一驱动 器和所述第二驱动器的每一个。
15. 根据权利要求14所述的用于体外组织或死亡生物体上的方 法，其中用机电驱动器驱动所述第一驱动器和所述第二驱动器 的步骤进一步包括独立地驱动所述第一驱动器和所述第二驱 动器的每一个的子步骤。
全文摘要
本发明涉及一种用于体外组织或死亡生物体上的方法，该方法包括将部分组织定位于与第二爪相对对应放置的第一爪之间，该第二爪在远端对面的近端机械地连接于第一爪；以及启动连接于设置在该第二爪的远端内的切割元件的第一驱动器以便近侧地将所述切割和锁环固定元件从所述远端移向所述第二爪的近端，从而切割位于所述第一爪和所述第二爪之间的部分组织。在切割和锁环固定操作期间，通过将切割和锁环固定元件从装置的远端移动到近端，可以减少在其远端处上爪和下爪之间的距离，可降低切割和锁环固定操作期间所需要的旋力，从而降低外科装置的各种部件所承受的应力。
文档编号A61B17/068GK101474086SQ20091000521
公开日2009年7月8日 申请日期2002年11月7日 优先权日2001年11月30日
发明者约翰·E·伯班克, 迈克尔·P·惠特曼 申请人:能量医学介入公司