本发明提供了在端部执行器的关节运动期间用于增加旋转扭矩的装置和方法。
背景技术：
内窥镜式外科器械通常比传统的开腹外科装置更为优选，这是因为内窥镜式外科技术产生较小的切口或者产生一个或多个较小的切口，往往可缩短术后恢复时间并减少并发症。因此，已对一系列的内窥镜式外科器械进行了显著的开发，这些内窥镜式外科器械适用于通过套管针的套管将端部执行器精确地放置在期望的外科手术部位处。这些远侧端部执行器以多种方式接合组织以实现诊断或治疗效果(例如腔内切割缝合器、抓紧器、切割器、缝合器、施夹器、进入装置、药物/基因治疗递送装置以及利用超声波、RF、激光等的能量装置)。
为了提供端部执行器的更好的可操纵性和定位，许多外科装置允许端部执行器的关节运动以及在其远侧端部处具有端部执行器的轴的旋转。端部执行器的关节运动和旋转可使得外科医生能够触及以其他方式可能难以接近的组织。在处于关节运动状态时，端部执行器上的负载产生力矩臂，所述力矩臂可引起端部执行器的不期望地旋转。
因此，在端部执行器的关节运动期间仍需要增加旋转扭矩。
技术实现要素：
大体上，本发明提供了在端部执行器的关节运动期间用于增加旋转扭矩的装置和方法。
在一个方面，提供了外科装置，在一个实施方案中，所述外科装置包括柄部、从柄部朝远侧延伸并被构造成能够相对于该柄部旋转的细长轴、以及位于细长轴的远侧端部处并具有第一钳口和第二钳口的端部执行器，该第一钳口和第二钳口被构造成能够在接合第一钳口和第二钳口之间的组织。端部执行器被构造成能够相对于细长轴进行关节运动，使得端部执行器相对于细长轴成角度地取向。当端部执行器相对于细长轴进行关节运动时，相对于柄部旋转细长轴所需的力大于当端部执行器处于非关节运动的、相对于细长轴的基本上线性取向时相对于柄部旋转细长轴所需的力。
外科装置可以任意种方式变化。例如，外科装置可包括摩擦构件，所述摩擦构件被设置在柄部内并被构造成能够相比于当端部执行器处于非关节运动的基本上线性取向时，当端部执行器进行关节运动时将增加的摩擦力施加到细长轴。摩擦力可被配置成能够与端部执行器的增加的关节运动成比例地增加，摩擦构件可被构造成能够与端部执行器的增加的关节运动成比例地在形状上渐增地变形，外科装置可包括制动器，所述致动器被构造成能够被致动以引起端部执行器的关节运动并且致动器的致动还可引起摩擦构件压缩，和/或外科装置可包括被构造成能够被致动以引起细长轴旋转的致动器。在其中外科装置包括致动器的实施方案中，当端部执行器相对于细长轴进行关节运动时使细长轴相对于柄部旋转所需的力可被施加到致动器，并且当端部执行器处于非关节运动的、相对于细长轴的基本上线性取向时与细长轴一起相对于柄部旋转所需的力可被施加到致动器，使得当端部执行器相对于细长轴进行关节运动时需要将更大的力施加到致动器以旋转细长轴。
又如，外科装置可包括摩擦构件，所述摩擦构件被设置在柄部内并被构造成能够在端部执行器相对于细长轴进行关节运动时抵抗细长轴的旋转。摩擦构件可被构造成能够当端部执行器处于非关节运动的、基本上线性取向时不抵抗细长轴的旋转，和/或外科装置可包括致动机构，所述致动机构被构造成能够相对于细长轴运动以引起端部执行器的关节运动，和/或外科装置可包括致动器，所述致动器被构造成能够被致动以引起致动器的旋转运动，并由此引起端部执行器的关节运动。在其中外科装置包括致动机构的实施方案中，摩擦构件可具有在摩擦构件中形成的一个或多个沟槽，所述一个或多个沟槽被构造成能够当端部执行器相对于细长轴进行关节运动时与致动机构锁定在一起，并且当端部执行器处于非关节运动的、基本上线性取向时从致动机构解锁。在其中外科装置包括致动器的实施方案中，摩擦构件操作地联接到致动器，使得致动器的旋转运动引起离合器机构的旋转运动。
又如，端部执行器可被构造成能够与细长轴相对于柄部一起旋转。
在另一个实施方案中，外科装置包括具有纵向轴线的细长轴、位于细长轴的远侧端部处的端部执行器、被构造成能够致动以引起细长轴和端部执行器围绕细长轴的纵向轴线旋转的第一致动器、被构造成能够致动以相对于细长轴的纵向轴线成角度地调节端部执行器的第二致动器、以及摩擦构件，所述摩擦构件被构造成能够基于端部执行器相对于细长轴的纵向轴线的角度来调节被施加到第一致动器以引起细长轴和端部执行器的旋转所需的力的量。端部执行器被构造成能够在外科手术的执行期间操纵组织。
外科装置可具有任何数量的变型。例如，端部执行器相对于细长轴的纵向轴线的角度越大，摩擦构件可被构造成能够需要施加到第一致动器以引起细长轴和端部执行器的旋转的力越大。又如，摩擦构件可包括制动机构，所述制动机构被构造成能够当端部执行器相对于细长轴的纵向轴线的角度更大时在形状上渐增地变形，并且力的量可对应于制动机构形状变化的程度。又如，摩擦构件可包括离合器机构，所述离合器机构被构造成基于端部执行器相对于细长轴的纵向轴线的角度在锁定构型和解锁构型之间运动，并且力的量可对应于所述离合器机构处于锁定构型还是解锁构型。又如，外科装置可包括柄部，细长轴可从柄部朝远侧延伸，并且摩擦构件可设置在柄部内。
在另一方面，提供了用于处理组织的方法，在一个实施方案中，所述方法包括将第一力施加到装置的柄部上的第一致动器以与装置的细长轴一起相对于柄部旋转、致动柄部上的第二致动器以使细长轴的远侧端部处的端部执行器相对于细长轴进行关节运动、以及操纵装置以使端部执行器作用于组织。在端部执行器相对于细长轴进行关节运动的情况下，防止细长轴相对于柄部旋转，直到将大于第一力的第二力施加到第一致动器。
该方法可具有任何数量的变型。例如，在端部执行器没有相对于细长轴进行关节运动的情况下，可将第一力施加到第一致动器。又如，第一致动器可包括旋转旋钮，第一力可包括使旋转旋钮旋转的第一旋转力，第二致动器可包括关节运动旋钮，并且致动第二致动器可包括旋转关节运动旋钮。
附图说明
通过下列结合附图的详细描述，将更全面地理解上述实施方案。附图并非旨在按比例绘制。为了清晰起见，并非对每张附图中的每个元件都进行了标记。在附图中：
图1为外科装置的一个实施方案的侧视图；
图2为图1的装置的透视图；
图3为图1的装置的远侧部分的透视图，其中为清楚起见已省略装置的选定元件；
图4为图1的装置的柄部部分的部分的侧剖视图；
图5为图1的装置的柄部部分的另一部分的侧剖视图；
图6为图1的装置的柄部部分的部分的透视图，其中为清楚起见已省略装置的选定元件；
图7为图1的装置的柄部部分的部分的另一透视图，其中为清楚起见已省略装置的选定元件；
图8为图1的装置的连接杆的透视图；
图9为图1的装置的致动器的侧剖视图；
图10为图1的装置的转筒的透视图；
图11为图10的转筒的侧视图；
图12为图10的转筒的端视图；
图13为图1的装置的柄部部分的部分的另一透视图，其中为清楚起见已省略装置的选定元件；
图14为图1的装置的摩擦构件的透视图；
图15示出了图14的摩擦构件的另一透视图；
图16为配合到图10的转筒的摩擦构件的另一实施方案的透视图；
图17为配合到图10的转筒的摩擦构件的又一实施方案的透视图；
图18为外科装置的另一实施方案的部分的透视局部剖视、局部透明视图；
图19为图18的装置的柄部部分的透视局部剖视、局部透明视图；
图20为图19的柄部部分的透视局部剖视、局部透明视图；
图21为图18的装置的端部剖视图，其中所述装置的致动器处于第一位置；
图22为图21的装置的端部剖视图，其中致动器处于第二位置；
图23为外科装置的另一实施方案的部分的透视局部透明视图；
图24为图23的装置的部分的透视图；
图25为外科装置的另一实施方案的透视局部剖视、局部透明视图；并且
图26为示出图23的装置的测试结果的图。
具体实施方式
现在将描述某些示例性实施方案，以从整体上理解本文所公开的装置和方法的结构、功能、制造和用途原理。这些实施方案的一个或多个示例已在附图中示出。本领域的技术人员将会理解，本文具体描述并在附图中示出的装置和方法是非限制性的示例性实施方案，本公开的范围仅由权利要求书限定。结合一个示例性实施方案进行图解说明或描述的特征部可与其他实施方案的特征部进行组合。此类修改和变型旨在包括在本发明的范围之内。
此外，在本公开中，各实施方案中名称相同的部件通常具有相似的特征，因而在一个具体实施方案中，不一定完整地详细说明每个名称相同的部件的每个特征。另外，就使用线性或圆形尺寸来描述本发明所公开的系统、装置和方法而言，此类尺寸并非旨在限制可结合此类系统、装置和方法使用的形状的类型。本领域的技术人员将认识到，可容易针对任何几何形状确定此类线性和圆形尺寸的等效尺寸。系统和装置及其部件的大小和形状可至少取决于系统和装置将用于其中的受试者的解剖结构、系统和装置将与其一起使用的部件的大小和形状、以及系统和装置将用于其中的方法和手术。
本发明提供了在端部执行器的关节运动期间用于增加旋转扭矩的装置和方法。一般而言，外科装置可包括被构造成能够进行关节运动的端部执行器。端部执行器可被构造成能够相对于装置的细长轴在不同的角度取向之间运动，所述装置的细长轴在其远侧端部处具有端部执行器。细长轴和端部执行器可被构造成能够相对于装置的柄部部分旋转。所述装置可包括至少一个摩擦构件，所述至少一个摩擦构件被构造成能够相比于当端部执行器未进行关节运动时，当端部执行器进行关节运动时提供对细长轴和端部执行器的旋转的增加的摩擦力。因此，所述至少一个摩擦构件可被构造成能够相比于当端部执行器未进行关节运动时，当端部执行器进行关节运动时增加旋转扭矩。换句话讲，所述至少一个摩擦构件可被构造成能够相比于当端部执行器未进行关节运动时，当端部执行器进行关节运动时，增加使细长轴和端部执行器旋转所需的力的量，例如，由使用者施加到装置以引起细长轴和端部执行器的旋转所需的力的量。因此，端部执行器在未进行关节运动时更不可能无意地旋转，因为相比于当端部执行器进行关节运动时，当端部执行器未进行关节运动时必须将更大的旋转扭矩施加到装置来引起细长轴和端部执行器的旋转，这可允许在执行外科手术期间更精确地控制端部执行器的位置，并从而有助于端部执行器根据预期操纵组织，而不失去对组织的夹持和/或不损坏任何相邻组织或任何其他相邻结构。
图1示出了可包括近侧柄部部分4的外科装置2的一个实施方案，该近侧柄部部分具有从其朝远侧延伸的轴组件6。另外如图2和图3所示，装置2可包括联接到轴组件6的远侧端部的工作元件8，在本文中也称为“端部执行器”。端部执行器8可在枢转接头10处联接到轴组件6。端部执行器8的近侧端部可在轴组件6的远侧端部处枢转地联接到接头10。
端部执行器8可具有多种尺寸、形状和构型。如图1-图3所示，包括第一钳口12a和第二钳口12b的端部执行器8可设置在外科装置2的远侧端部处。该例示实施方案中的端部执行器8包括组织抓紧器，该组织抓紧器具有被构造成能够在打开位置和闭合位置之间运动的一对相反钳口12a、12b。端部执行器8可具有其他构型，例如剪刀型、巴布科克型(babcock)、牵开器等。在示例性实施方案中，端部执行器8可为刚性的。端部执行器8可包括在枢转接头10处枢转地连接在一起的第一顶部或上钳口12a和第二底部或下钳口12b。
钳口12a、12b中的一者或两者可包括位于其组织接合表面上的电极24。电极24可被构造成能够接触定位于钳口12a、12b之间的组织并且对其施加能量。电极24在该例示的实施方案中包括下钳口12b上的U形电极和上钳口12a上的对应的U形电极(在图中被遮挡)，但电极24可以多种方式中的任一种布置在上钳口12a和/或下钳口12b上。装置2的电极24通常可以类似于2015年3月16日提交的名称为“Endoscopic Translumenal Surgical Systems”的美国专利14/658,944中所述的电极的方式来构造和使用，该专利申请的整体内容以引用方式并入。
柄部部分4可具有多种尺寸、形状和构型。柄部部分4可包括主外壳32，该主外壳可在其中容纳多种元件并且可具有一些可在其外部触及的元件，例如第一致动器13、第二致动器14、第三致动器16、和第四致动器18。
第一致动器13可被构造成能够实现相反钳口12a、12b的打开和闭合，例如钳口12a、12b朝向彼此和远离彼此的运动。图1-图3中的钳口12a、12b被示为处于打开位置。在该例示实施方案中，上钳口12a可被构造成能够相对于底部钳口12b运动，该底部钳口可相对于轴组件6保持固定以实现端部执行器8的打开和闭合。在其他实施方案中，为了实现端部执行器的打开和闭合，底部钳口可被构造成能够相对于上钳口运动，或者上钳口和下钳口两者可被构造成能够相对于轴组件运动。
第一致动器13可被构造成能够沿着端部执行器8平移切割元件(图中被遮挡)(例如，刀、刀片等)。本领域的技术人员将会理解，切割元件可被构造成能够切割定位在钳口12a、12b之间的组织。如图3所示，钳口12a、12b可在它们的组织接合表面中包括细长狭槽28(上钳口12a中的狭槽在图3中被遮挡)，切割元件可被构造成能够滑动穿过该细长狭槽。
在示例性实施方案中，第一致动器13可包括夹持臂，在本文中也称为“闭合触发器”和“可动的柄部”。在其他实施方案中，闭合触发器13可具有不同尺寸、形状和构型，例如，不存在拇指座、多个手指环、不同弧形形状等。如在该示例性实施方案中，闭合触发器13可枢转地附接到主外壳32。闭合触发器13可被构造成能够朝向和远离主外壳32运动，由此引起端部执行器8的打开和闭合，如下文进一步讨论。
第二致动器14可被构造成能够实现端部执行器8的关节运动，例如钳口12a、12b两者相对于轴组件6的纵向轴线A沿相同方向的运动。关节运动可独立于钳口12a、12b的打开和闭合。图1-图3中的端部执行器8被示为处于非关节运动位置，例如相对于纵向轴线A成基本上为零的角度，以便沿纵向轴线A处于基本上线性取向。本领域的技术人员将会理解，端部执行器8相对于轴组件6的纵向轴线A可不精确地成基本上为零的角度，然而可认为相对于轴组件6的纵向轴线A成基本上为零的角度，原因在于任何一个或多个因素，例如角度测量装置的制造容差和灵敏度。第二致动器14操作地连接到可设置在主外壳32内并且在下文进一步讨论的致动机构，使得第二致动器14的致动(例如，通过用户的手动运动)可引起端部执行器8的关节运动。在示例性实施方案中，第二致动器14可被构造成能够被致动以便使钳口12a、12b相对于纵向轴线A沿着相反方向D1、D2(如图3所示)进行关节运动。
第二致动器14可具有多种尺寸、形状和构型。如该例示实施方案所示，第二致动器14可包括可旋转的旋钮。第二致动器14沿一个方向(例如顺时针)的旋转可被构造成能够引起端部执行器8沿第一方向D1(例如，右)的关节运动，并且第二致动器14沿相反方向(例如，逆时针)的旋转可被构造成能够引起端部执行器8沿第二方向D2(例如，左)的关节运动。旋钮14可为刚性的，例如可由刚性材料形成。旋钮14可包括可活动的环，如图5所示。旋钮14可在其外表面上包括一个或多个手指凹槽，如该例示实施方案所示。利用安置在手指凹槽中的一个或多个手指，手指凹槽可有利于旋钮14的手动运动。如该例示实施方案所示，手指凹槽可围绕旋钮外表面的整个圆周延伸。
第三致动器16可被构造成能够使轴组件6和端部执行器8围绕轴组件6的纵向轴线A旋转。在该例示实施方案中，第三致动器16包括可围绕纵向轴线A旋转的可旋转旋钮，但第三致动器16可具有多种其他构型，例如杠杆、按钮、可动的柄部等。如该例示实施方案所示，第三致动器16可被构造成能够使轴组件6和端部执行器8沿顺时针和逆时针方向连续地和重复地旋转360°。换句话讲，轴组件6可被构造成能够无限制地双向旋转。本领域的技术人员将会理解，轴组件6和端部执行器8可在外科手术的执行期间根据需要旋转小于360°(例如，旋转20°、旋转90°、旋转150°等)，并且可在外科手术的执行期间根据需要旋转多于360°(例如，旋转450°、旋转480°、旋转720°等)。
如该例示实施方案所示，外科装置2可被加电并且可被构造成能够作为电外科工具，该电外科工具被构造成能够将能量施加到组织，诸如射频(RF)能量。柄部部分4可具有从其朝近侧延伸的电源线(未示出)，该电源线可被构造成能够例如通过连接到发生器、通过插入电插座内等将电力提供给装置2。在其他实施方案中，外科装置可未被供电，例如，不被构造成能够将能量施加到组织。
第四致动器18可被构造成能够打开和关闭所述能量的施加，所述能量可经由电极24递送至组织。在该例示实施方案中，第四致动器18包括按钮，但第四致动器18可具有其他构型，例如，旋钮、杠杆、可动的柄部、开关等。在其他实施方案中，第四致动器18，代替第一致动器13，可被构造成能够平移切割元件。
轴组件6可具有多种尺寸、形状和构型。轴组件6可具有任何纵向长度，但在示例性实施方案中，其可为足够长的以在轴组件6延伸穿过身体中的开口同时端部执行器8设置在体腔内时允许在患者体外操纵柄部部分4，例如，具有在约25cm至50cm范围内的纵向长度，例如约33cm的纵向长度。如此，当装置2在外科手术期间被使用时，端部执行器8可易于被操纵。轴组件6可具有任何直径。例如，轴组件的直径可小于或等于约15mm，例如，小于或等于约10mm、小于或等于约7mm、小于或等于约5mm等，这可允许轴组件6诸如在腹腔镜外科手术期间穿过微创进入装置而插入。配合到轴组件的远侧端部的端部执行器8可至少在钳口12a、12b处于闭合位置时具有等于或小于轴组件直径的直径，这可有利于装置的远侧部分插入到患者体内。
如该例示实施方案所示，轴组件6可包括外部细长轴34(在本文中也称为“外壳”)以及在柄部部分4与端部执行器8之间延伸的至少一个致动轴。所述一个或多个致动轴可被构造成能够有利于端部执行器8的关节运动，以有利于端部执行器8的打开/闭合和/或有利于切割元件沿端部执行器8的运动。如该示例性实施方案中，如图3所示，装置2可包括被构造成能够有利于端部执行器8的关节运动的第一致动轴26a和第二致动轴26b，以及被构造成能够有利于切割元件26沿端部执行器8运动的第三致动轴26c。在其他实施方案中，外科装置可包括被构造成能够有利于端部执行器的关节运动的致动轴和被构造成能够有利于切割元件沿端部执行器运动的致动轴的任何组合，例如，仅包括第一致动轴和第二致动轴；仅包括第三致动轴；包括第一致动轴，第二致动轴和第三致动轴；等等。致动轴可各自具有相对小的直径，这可有利于它们被包含在被构造成用于微创外科手术中的装置中。
第一致动轴26a、第二致动轴26b和第二致动轴26c可各自具有多种构型。如在该示例性实施方案中，致动轴26a、26b，26c中的每一者可包括细长平面构件。致动轴的示例在前面提到的2015年12月16日提交的名称为“Methods and Devices for Actuating Surgical Instruments”的美国专利申请14/658，944中进一步描述。
第一致动轴26a和第二致动轴26b操作地连接到装置的第二致动器14以有利于端部执行器8的关节运动。第一致动轴26a和第二致动轴26b能够以多种方式操作地连接到装置的第二致动器14。如在该示例性实施方案中，如图4-图7所示，并如下文进一步所述，装置2可包括第一螺母44a和第二螺母44b以及第一连接杆22a和第二连接杆22b。第二致动轴22b也显示为图8中的独立元件。第一螺母44a和第一连接杆22a可被构造成能够将第一致动轴26a操作地联接到第二致动器14，并且第二螺母44b和第二连接杆22b可被构造成能够将第二致动轴22b操作地联接到第二致动器14。
第三致动轴26c操作地连接到装置的第四致动器18，以有利于切割元件穿过端部执行器8的运动。第三致动轴26c操作地连接到第一致动器13，使得第一致动器13的致动可被构造成能够引起第三致动轴26c的运动，并由此使切割元件沿着端部执行器8运动，并且使得钳口12a、12b闭合(例如，端部执行器8运动到闭合位置)。第三致动轴26c可具有联接到其远侧端部的压缩构件30(参见图3)。如在该示例性实施方案中，压缩构件30可在其远侧端部处具有切割元件。当压缩构件30上的切割元件沿端部执行器8平移时，压缩构件30可被构造成能够沿端部执行器8在第一钳口12a和第二钳口12b中形成的相对通道(图中被遮挡)中平移，以使钳口12a、12b闭合。压缩构件的示例在2014年1月28日提交的名称为“Methods And Devices For control Motorized Surgical Devices”的美国专利公布2015/0209059被进一步描述，该专利公布以引用方式全文并入本文；以及在先前提及的2011年9月19日提交的名称为“Articulation Joint Features For Articulating Surgical Device”的美国专利公布2012/0078247中被进一步描述。
第三致动轴26c可以多种方式操作地连接到第一致动器13。如图4-图6所示，在该示例性实施方案中，第一致动器13可通过杠杆38操作地联接到闭合机构36。第一致动器13朝向外壳32的运动(例如朝向它的固定柄部15，参见图1和图2)可被配置成能够引起杠杆38的枢转运动，所述枢转运动可被配置成能够引起闭合机构36沿远侧方向运动。第三致动轴26c可固定地联接到闭合机构36，如图4和图5所示，使得闭合机构36的远侧运动引起第三致动轴26c和联接到其上的压缩构件30的远侧运动，由此引起端部执行器8闭合并沿端部执行器8进行远侧运动。同样，闭合触发器13远离外壳32的运动(例如，远离固定式柄部15)可引起闭合机构36的近侧运动，由此引起端部执行器8打开并使得切割元件沿端部执行器8朝近侧运动。
在其他实施方案中，除了被构造成能够引起切割元件平移和端部执行器8闭合的第一致动器13，装置2可包括被构造成能够引起端部执行器8闭合的一个致动器(例如，第一致动器13)，以及被构造成能够引起切割元件运动的另一致动器(例如，第五致动器，未示出)。
第四致动器18能够操作地连接到导电引线20(如图4和图5所示)，该导电引线在该示例性实施方案中包括RF缆线，所述RF缆线被构造成与电源线和电极24电连接。第四致动器18的致动(例如，按压按钮)可被配置成能够闭合电路，并由此允许将电力提供给射频电缆20，这可因此允许将电力提供给电极24。
装置2可包括被构造成能够有利于端部执行器8的关节运动的弯曲区域41。弯曲区域可包括柔性外壳43，如图2所示。柔性外壳43作为柔性构件可被构造成能够在没有断裂、破裂或以其他方式损坏的情况下挠曲或弯曲，这可有利于端部执行器8的关节运动。柔性外壳43可具有穿过其延伸的内腔、沿其纵向延伸的上脊、沿其纵向延伸的下脊、以及在柔性外壳43的任一侧(例如，左侧和右侧)在上脊和下脊之间延伸的多个间隔开的肋状部。第一致动轴26a、第二致动轴26b和第三致动轴26c以及RF缆线20可各自延伸穿过柔性外壳43的内腔。柔性外壳的示例性实施方案进一步描述于2011年9月9日提交的名称为“Articulation Joint Features For Articulating Surgical Device”的美国专利公布2012/0078247中，并且进一步描述于2015年3月16日提交的名称为“Endoscopic Translumenal Surgical Systems”的美国专利14/659,037中，上述专利申请的全文以引用方式并入本文。
如上文所述，第二致动器14可被构造成能够有利于端部执行器8的关节运动，该关节运动也如上文所述可包括柔性外壳43的弯曲或挠曲。操作地连接到第二致动器14的致动机构可具有多种尺寸、形状和构型。如该例示实施方案所示，致动机构可联接到装置2的近侧柄部部分4，并且可包括第二致动器14，该第二致动器如本文所述可被构造成能够被用户手动致动以实现端部执行器8的关节运动。图9以横截面形式示出了作为独立元件的第二致动器14。如在该示例性实施方案中，第二致动器14可包括被构造成能够在主外壳32外部由用户触及的环形部分14a，并且可包括从环形部分朝近侧延伸并被构造成能够被容纳在主外壳32内的细长管状部分。第二致动器14可因此为空心的。
第二致动器14可包括形成于其内表面中的第一螺纹42a和第二螺纹42b。第一螺纹42a可与第一致动轴26a相关联，并且第二螺纹42b可与第二致动轴26b相关联，如下文进一步讨论。第一螺纹42a和第二螺纹42b可彼此独立，如该例示实施方案中所示，其中第一螺纹42a和第二螺纹42b中的每一者限定单独的路径。第一螺纹42a和第二螺纹42b可围绕第二致动器14沿相反方向(例如，一个左旋和一个右旋)缠绕。第一螺纹42a和第二螺纹42b可围绕第二致动器的内表面14i具有任何长度。在示例性实施方案中，第一螺纹42a和第二螺纹42b可围绕第二致动器的内表面14i具有相同长度，这可有利于端部执行器8的对称关节运动。该例示实施方案中的第一螺纹42a和第二螺纹42b包括沟槽，该沟槽被构造成能够与相应的突起配合，该突起被构造成能够在沟槽内滑动。在其他实施方案中，第二致动器14的第一螺纹42a和第二螺纹42b可包括突起，该突起被构造成能够与相应的沟槽以能够滑动的方式配合。
致动机构可包括第一螺母44a和第二螺母44b，本文中也称为“转筒”，该第一螺母和第二螺母被构造成能够与第二致动器14可动地配合。第一转筒44a和第二转筒44b可具有多种尺寸、形状和构型。第一螺母44a可与第一致动轴26a相关联，并且第二螺母42b可与第二致动轴26b相关联，如下文进一步讨论。如该例示实施方案所示，第一转筒44a和第二转筒44b可为大体圆柱形的并且可为中空的。第一转筒44a和第二转筒44b可各自被构造成能够设置在第二致动器14的中空内部内，如图4-图7所示(出于清晰说明的目的第一转筒44a从图7省略)。图10-图12示出了作为独立元件的第一转筒44a。
第一转筒44a可在其外部表面上包括第三螺纹46a，该第三螺纹可被构造成能够与第二致动器14的第一螺纹42a以螺纹方式配合，并且第二转筒44b可在其外部表面上包括第四螺纹46b，该第四螺纹可被构造成能够与第二致动器14的第二螺纹42b以螺纹方式配合。第三螺纹46a和第四螺纹46b可彼此独立，如该例示实施方案中所示，其中第三螺纹46a和第四螺纹46b中的每一者限定单独的路径。第三螺纹46a和第四螺纹46b可围绕其相应的转筒44a、44b沿相反方向(例如，一个左旋和一个右旋)缠绕，从而有利于它们与沿相反方向右旋和左旋的第一螺纹42a和第二螺纹42b配合。第三螺纹46a和第四螺纹46b可围绕其相应转筒的外表面44c、44d具有任何长度。在示例性实施方案中，第三螺纹46a和第四螺纹42b可围绕其相应转筒的外部表面具有相同长度，这可有利于端部执行器8的对称关节运动。该例示实施方案中的第三螺纹46a和第四螺纹46b包括被构造成能够与相应沟槽(例如，沟槽42a、42b)以能够滑动的方式配合的突起，但在其他实施方案中，第三螺纹46a和第四螺纹46b可包括被构造成能够与相应突起以能够滑动的方式配合的沟槽。
响应于第二致动器14的致动，例如，响应于第二致动器12的用户旋转，第二致动器14可被构造成能够围绕其纵向轴线A2(示于图9中)旋转。如该例示实施方案所示，第二致动器的纵向轴线A2可与轴组件的纵向轴线A共轴。第二致动器14可被构造成能够在旋转期间沿其纵向轴线A2保持固定。换句话讲，第二致动器14可被构造成能够在其旋转期间不朝远侧或朝近侧运动。第二致动器14的旋转可使设置在第二致动器14内并且与其以螺纹方式接合(例如，第一螺纹42a与第三螺纹46a以螺纹方式接合，并且第二螺纹42b与第四螺纹46b以螺纹方式接合)的第一转筒44a和第二转筒44b同时运动。第一螺纹42a和第二螺纹42b的相反螺纹，以及它们相应的第一转筒44a和第二转筒44b的第三螺纹46a和第四螺纹46b，可引起第一转筒44a和第二转筒44b沿相反方向运动。第一转筒44a和第二转筒44b中的一者可朝近侧运动，并且第一转筒44a和第二转筒44b中的另一者可朝远侧运动。第一转筒44a和第二转筒44b的运动可包括沿第二致动器的纵向轴线A2(如在该例示实施方案中，也可沿轴组件的纵向轴线A)的纵向平移。第一转筒44a和第二转筒44b可被构造成能够在第二致动器14的致动期间交替地朝远侧和朝近侧运动。换句话讲，第二致动器14沿相同方向的旋转(无论顺时针还是逆时针)可使第一转筒44a首先朝远侧运动并且第二转筒44b朝近侧运动，随后使第一转筒44a和第二转筒44b切换方向，使得第一转筒44a朝近侧运动并且第二转筒44b朝远侧运动。如本文所讨论，第一致动器轴26a操作地连接到第一转筒44a，使得第一转筒44a的运动可使力被施加到第一致动器轴26a，并由此引起第一致动器轴26a的相应运动，例如，第一转筒44a沿近侧方向的纵向平移可引起第一致动器轴26a沿近侧方向的纵向平移。如本文所讨论，第二致动器轴26b操作地连接到第二转筒44b，使得第二转筒44b的运动可使力被施加到第二致动器轴26b，并由此引起第二致动器轴26b的相应运动，例如，第二转筒44b沿远侧方向的纵向平移可引起第二致动器轴沿近侧方向的纵向平移。第一致动器轴26a和第二致动器轴26b可被构造成能够使端部执行器8进行关节运动。使用可运动转筒进行端部执行器关节运动的示例在前面提到的2015年12月16日提交的名称为“Methods and Devices for Actuating Surgical Instruments”的美国专利申请14/658，944中进一步描述。
第一致动器轴26a可以多种方式操作地连接到第一转筒44a，并且第二致26b动器轴可以多种方式操作地连接到第二转筒44b。如在示例性实施方案中，装置2可包括第一连接杆22a和第二连接杆22b，所述第一连接杆被构造成能够使第一致动轴26a联接到第一转筒44a，并且所述所述第二连接杆22b可包括被构造成能够使第二致动轴26b联接到第二转筒44b。如图6-图8所示，第二连接杆22b可包括第一配合元件21，所述第一配合元件被构造成能够与第二致动轴26b的对应配合特征部21b配合。第一配合元件21包括突起并且配合特征部21b在该示例性实施方案中包括孔，但是第一配合元件21及其对应的配合特征部21b可具有其他构型，例如第一配合元件包括孔并且配合特征部包括突起，第一配合元件和配合特征部中的一者包括凹形连接器并且第一配合元件和配合特征部中的另一者包括凸形连接器等。第二连接杆22b可包括被构造成与第二转筒44b配合的第二配合元件23。在该示例性实施方案中，第二配合元件23包括纵向切口。切口23可具有大于第二转筒44b的内径的长度23L，从而允许第二连接杆22b延伸穿过第二转筒44b的内部通道，其中第二转筒44b安置在第二连接杆的第二配合元件23中，如图6和图7所示。第一连接杆22a可类似地将第一致动轴26a联接到第一转筒44a，其中第一致动轴26a延伸穿过第一转筒44a的内部通道44i，例如第一连接杆22a的第三配合元件(图中被遮蔽)可与第一致动轴26a的对应配合元件(图中被遮蔽)配合，并且第一连接杆22a的第四配合元件(图中被遮蔽)可与第一转筒44a配合。
装置2可包括第一摩擦构件40a和第二摩擦构件40b，如图4-图6和图13所示(为了清楚起见，从图6中省略了第一摩擦构件40a)。图14和图15示出了作为独立元件的第二摩擦构件40b。第一摩擦构件40a和第二摩擦构件40b可被构造成能够相比于当端部执行器8未进行关节运动时，当端部执行器8进行关节运动时对轴组件6以及附接到轴组件的端部执行器8的旋转提供增大的阻力。第一摩擦构件40a和第二摩擦构件40b可因此被构造成能够相比于当端部执行器8未进行关节运动时(例如当处于非关节运动位置)，在端部执行器8进行关节运动时(例如当处于关节运动位置)增加旋转扭矩。换句话讲，第一摩擦构件40a和第二摩擦构件40b可被构造成能够相比于当端部执行器8未进行关节运动时，当端部执行器8进行关节运动时增加旋转轴组件6以及附接到其上的端部执行器8所需的力的量。如上文所述，端部执行器8可因此在未进行关节运动时更不可能无意地旋转，因为相比于当端部执行器8进行关节运动时，当端部执行器8未进行关节运动时必须将更大的旋转扭矩施加到第三致动器18来引起轴组件6和端部执行器8的旋转，这可允许在执行外科手术期间更精确地控制端部执行器8的位置，并从而有助于端部执行器8根据预期操纵组织，而不失去对组织的夹持和/或不损坏任何相邻组织或任何其他相邻结构。
第一可旋转构件40a和第二可旋转构件40b可具有多种构型。如图4-图6和图13-图15所示，第二摩擦构件40b可包括大体上圆柱形构件，所述圆柱形构件具有延伸穿过其中的内部通道40i。第二摩擦构件40b的外部表面可包括在其中围绕其周边形成的通道40c。通道40c可被构造成能够使第二转筒44b置于其中。第二摩擦构件40b的远侧面40d(例如，面向远侧的边缘)可包括在其中形成的多个沟槽40g。第二摩擦构件40b在该示例性实施方案中包括五个沟槽40g，但是可包括另一数量的沟槽。在示例性实施方案中，沟槽40g可在第二摩擦构件的周边周围等距地间隔开，如在该示例性实施方案中，其中沟槽40g围绕远侧面40d以0°、72°、144°、216°和288°的角度径向地定位。在该示例性实施方案中，沟槽40b各自具有矩形形状，但是沟槽40b可具有另一形状。在该示例性实施方案中，沟槽40g各自沿着摩擦构件的远侧面40d的完整宽度延伸，这可有利于将第二连接杆22b牢固地安置在其中。
第二摩擦构件40b可被构造成能够与第二转筒44b的内部通道一起安置，使得第二致动轴26b可延伸穿过第二转筒44b的内部通道和第二摩擦构件40b的内部通道40i。沟槽40g中的每一个沟槽可被构造成能够在其中安置联接到第二转筒44b的第二连接杆22b(例如，其搁架23s)，该第二连接杆22b也可延伸穿过所述第二转筒44b。沟槽40g中的每一个沟槽的宽度40w可大于第二连接杆22b的搁架23s的深度23d(参见图8和图14)，所述第二连接杆22b被构造成能够交替地安置在沟槽40g中和未安置在沟槽40g中。因此，第二连接杆22b可被构造成能够完全安置在沟槽40g的一个中。
沟槽40g中的一个沟槽至少部分地在其中安置第二连接杆22b，还是沟槽40g中的任一个沟槽都没有至少部分地在其中安置第二连接杆22b，可取决于端部执行器的关节运动的量。当端部执行器8未进行关节运动时，沟槽40g中的任一个沟槽都不在其中安置第二连接杆22b。因此，旋转轴组件6和端部执行器8所需的旋转扭矩的量，例如需要施加到第三致动器16的旋转扭矩的量(例如，由用户施加到其上的手动力的量)可因此处于其最低点。因此，轴组件6和端部执行器8可经由第三致动器16的致动容易地旋转。当端部执行器8处于关节运动位置时，沟槽40g中的一个沟槽可至少部分地在其中安置第二连接杆22b。因此，旋转轴组件6和端部执行器8所需的旋转扭矩的量可大于当端部执行器8未进行关节运动时的旋转扭矩的量，因为沟槽40g可提供旋转力的阻力，其中第二连接杆22b至少部分地坐置在所述沟槽40g中。当端部执行器8以小于端部执行器8的最大关节运动角度的非零角度进行关节运动时，沟槽40g中的一个沟槽可部分地在其中安置第二连接杆22b。端部执行器8进行关节运动越多，(例如，非零角度越大)，安置在沟槽40g中第二连接杆22b越多，因此第二摩擦构件40b对旋转所提供的阻力越大。当端部执行器8以端部执行器8的最大关节运动角度的非零角度进行关节运动时，沟槽40g中的一个沟槽可完全在其中安置第二连接杆22b。因此，第二摩擦构件40b可被构造成能够在端部执行器8完全进行关节运动时对旋转提供最大阻力。如此，旋转轴组件6和端部执行器8所需的旋转扭矩可与端部执行器的关节运动的量成比例地增加。
如图4、6和15所示，第二摩擦构件40b的近侧面40p(例如，面向近侧边缘)可不含沟槽。在其他实施方案中，第二摩擦构件的近侧面可包括在其中形成的多个沟槽，并且第二摩擦构件的远侧面可不含沟槽，或第二摩擦构件的近侧面和远侧面中的每一者可包括多个沟槽。在其中近侧面和远侧面两者皆包括多个沟槽的实施方案中，在近侧面和远侧面上的沟槽的数目可相等，并且沟槽可围绕第二摩擦构件的圆周径向对齐(例如，在近侧面和远侧面中的每一者上围绕圆周以0°、60°、120°、180°、240°和300°的角度放置)，以有利于将第二连接杆22b安置在面的每一个上的一个沟槽中，因此使摩擦力在面上平衡。
第一摩擦构件40a可被构造成能够类似于第二摩擦构件40b，例如，可具有延伸穿过所述摩擦构件的内部通道，可被构造成能够安置在第一转筒44a的内部通道44i中，可包括被构造成在其中安置第一转筒44a的圆周通道40h(参见图4)，并且可具有在其中形成的(在该示例性实施方案中，仅在第一摩擦构件的远侧面中)(沟槽40r中的两个沟槽在图13中被遮盖)被构造成能够基于端部执行器进行关节运动的量在其中安置第一连接杆22a的多个沟槽40r。第一摩擦构件40a和第二摩擦构件40b上沟槽40r、40g的数目可相等，并且沟槽40r、40g可围绕第一摩擦构件和第二摩擦构件的圆周径向对齐，以有利于将第一连接杆22a和第二连接杆22b(部分地或完全地)安置在其相应的相关沟槽40r、40g中，因此平衡摩擦力。
图16示出了包括多个沟槽48g(在该示例性实施方案中为八个)的摩擦构件48的另一实施方案。摩擦构件48在该示例性实施方案中被示为定位在第一转筒44a内，但是摩擦构件48可联接到转筒的其他实施方案。在该示例性实施方案中，沟槽48g各自具有矩形形状，并且各自沿摩擦构件的近侧面48p的完整宽度延伸。如上所述，摩擦构件48还可包括在其远侧面上的沟槽，或可仅包括在近侧面48p上的沟槽48g。
图17示出了包括多个沟槽50g(在该示例性实施方案中为八个)的摩擦构件50的又一实施方案。摩擦构件50示出在定位在第一转筒44a内的该示例性实施方案中，但摩擦构件50可联接到转筒的其他实施方案。在该示例性实施方案中，沟槽50g各自具有矩形形状，并且各自沿摩擦构件的近侧面50p的局部宽度延伸。沿摩擦构件的面的局部宽度(而不是沿面的完整宽度)延伸的沟槽可例如通过有利于将沟槽压印到面上以有利于摩擦构件的制造。如上文所述，摩擦构件50也可在其远侧面上包括沟槽，或可仅在近侧面50p上包括沟槽50g。
再次参见图1的实施方案，第一连接杆22a和第二连接杆22b可被构造成能够有利于第二致动器14的致动，并且因此有利于端部执行器8的致动，而不管轴组件6围绕轴组件纵向轴线A的旋转位置如何。换句话讲，第三致动器16可被构造成能够在第二致动器14被致动以使端部执行器8进行关节运动时处于围绕纵向轴线A的任何旋转位置。轴组件6的旋转可使轴组件6的第一致动轴26a和第二致动轴旋转26b，如本文所讨论，这调整第一致动轴26a和第二致动轴旋转26b相对于第二致动器14以及相对于致动机构的位置。第一连接杆22a和第二连接杆22b可被构造成能够在轴组件6和端部执行器8的旋转期间响应于第三致动器16的致动而在其相应的转筒44a、44b和相应的摩擦构件40a、40b内并且相对于其相应的转筒和摩擦构件旋转。因此，不管第一连接杆22a和第二连接杆22b相对于其相应的转筒44a、44b和相应的摩擦构件40a、40b的旋转位置如何，联接到第一连接杆22a和第二连接杆35b的第一致动轴26a和第二致动轴26b可在第二致动器14致动期间响应于转筒44a、44b及其相应的摩擦构件40a、40b的近侧/远侧运动而朝近侧/朝远侧运动。类似于第一连接杆22a和第二连接杆22b，闭合机构36可被构造成能够有利于第一致动器13的致动，并且因此有利于切割元件的运动，而不管轴组件6围绕轴组件的纵向轴线A的旋转位置如何。
图18示出了外科装置100的另一实施方案。装置100可通常以类似于图1的实施方案的外科装置2的方式，和类似于本文所述的外科装置的其他实施方案的方式来构造和使用。装置100可包括：近侧柄部部分102，该近侧柄部部分包括主外壳118；从柄部部分102朝远侧延伸的轴组件104；包括一对相对的钳口(或者，在其他实施方案中，另一类型的工作元件)并在枢转接头(未示出)处联接到轴组件104的远侧端部的端部执行器(未示出)；电极(未示出)；被构造成能够影响相对钳口的打开和闭合并且影响切割元件(未示出)沿端部执行器的运动的第一致动器106；被构造成能够影响端部执行器的关节运动的第二致动器108；被构造成能够围绕轴组件104的纵向轴线旋转轴组件104和端部执行器的第三致动器(未示出)；被构造成能够开启和关闭能量的施加的第四致动器112；操作地连接到第二致动器108的致动机构；固定柄部116；以及弯曲区域(未示出)。
在该示例性实施方案中，装置100包括导电引线114，该导电引线在该示例性实施方案中处于RF电缆的形式，并且可因此被供电。在其他实施方案中，外科装置可未通电，例如，不被构造成能够将能量施加到组织。
装置100的第二致动器108可被构造成能够影响类似于上述装置2的第二致动器14的端部执行器的关节运动。如图18-图20所示，第二致动器108操作地联接到第一转筒110、第一连接杆120a、第一致动轴122a、第二转筒(为清晰起见，从附图中省略)、第二连接杆120b和第二致动轴122b。类似于关于上文所述的装置2的第二致动器14在上文所述的那样，第二致动器108的旋转可使端部执行器响应于转筒110、第一连接杆120a和第二连接杆120b、以及与其联接的第一致动轴122a和第二致动轴122b的运动而进行关节运动。
装置100可包括与第一转筒110、第一连接杆120a和第一致动轴122a相关联的第一摩擦构件124。装置100还可包括与第二转筒、第二连接杆120b和第二致动轴122b相关联的第二摩擦构件(为清晰起见，从图中省略)。类似于上文所述的第一摩擦构件40a和第二摩擦构件40b，第一和第二摩擦构件124可被构造成能够相比于当端部执行器8未进行关节运动时，当端部执行器8进行关节运动时对轴组件104以及附接到轴组件的端部执行器的旋转提供增大的阻力。在该示例性实施方案中，第一和第二摩擦构件124各自包括制动机构，该制动机构被构造成能够相比于当端部执行器未进行关节运动时，当端部执行器进行关节运动时将增加的摩擦力施加到轴组件104的内细长轴126。因此，类似于上文所讨论的第一摩擦构件40a和第二摩擦构件40b，第一和第二摩擦构件124可被构造成能够相比于当端部执行器未进行关节运动时(例如处于非关节运动位置)，当端部执行器进行关节运动时(例如处于关节运动位置)增加旋转扭矩。换句话讲，第一和第二摩擦构件124可被构造成能够相比于当端部执行器未进行关节运动时，当端部执行器进行关节运动时增加旋转轴组件104以及附接到其上的端部执行器8所需的力的量。
第一和第二摩擦构件124可具有多种构型。通常，第一和第二摩擦构件124各自被构造成能够在形状上变形。第一和第二摩擦构件124可各自可为例如由一种或多种弹性体材料(例如，异戊二烯，硅氧烷等)制成的弹性体，以有利于形状变形。第一和第二摩擦构件124可各自被构造成能够响应于由第二致动器108施加到摩擦构件的压力而变形，如下文进一步所述。一般而言，第一和第二摩擦构件124中的每一者的变形程度均可对应于端部执行器进行关节运动的角度以及旋转轴组件104和端部执行器所需的旋转扭矩的量。端部执行器进行关节运动的角度越大(例如，所述角度越接近端部执行器的关节运动相对于轴组件104的纵向轴线的最大角度)，变形程度就越大并且需要施加到第三致动器以旋转轴组件104和端部执行器所需的旋转扭矩(例如，由用户施加到第三致动器的手动力的量)更大。
如图18-图21所示，第一摩擦构件124可为环形的并且可具有延伸穿过其中的内部通道124i。当第一摩擦构件124处于第一默认非压缩或非变形状态时，内部通道124i可具有第一直径。第一摩擦构件124在图18-21中以第一状态示出。内部通道124i的直径可被构造成能够响应于施加到第一摩擦环124的压力而变得更小，使得第一摩擦构件124处于第二压缩变形状态。第一摩擦构件124在图22中以第二状态示出。
装置100可包括第一非旋转构件128，该第一非旋转构件被构造成能够相对于轴组件104的纵向轴线将第一摩擦构件124保持在固定的旋转位置。因此，第一非旋转构件128可被构造成能够响应于第二致动器104的旋转而不旋转，并由此不允许第一摩擦构件124在第二致动器104旋转时旋转以使端部执行器进行关节运动。如图18-图22所示，第一非旋转构件128可被构造成能够设置在第二致动器108内。第一非旋转构件128可被构造成能够处于第二致动器108内的固定旋转位置，并且沿轴组件的纵向轴线在第二致动器108内处于固定的轴向位置。装置100可包括一个或多个导向销130a、130b，所述导向销被构造成能够联接到第一非旋转构件128以将第一凸轮构件128保持在固定的旋转位置。第二致动器108可包括其内表面上的周向肋状部132，所述周向肋状部可被构造成安置在相应的周向通道134中，所述圆周通道在第一非旋转构件128的外部表面中形成。不管第二致动器108围绕轴组件104的纵向轴线的旋转位置，周向的肋状部132可有助于将第一非旋转构件128保持在固定的轴向位置中。
第一非旋转构件128可固定地附接到第一摩擦构件124，并由此被构造成能够将第一摩擦构件124保持在第二致动器108内的固定旋转位置。如本领域的技术人员将会理解的那样，例如通过粘合剂、将第一摩擦构件124重叠注塑到第一非旋转构件128、摩擦配合等，第一非旋转构件128和第一摩擦构件124可以多种方式中的任一种固定地附接在一起。
第二致动器108可包括在其内表面上的第一凸轮130，所述第一凸轮130被构造成能够选择性地接合第一摩擦构件124。第一凸轮130与第一摩擦构件124的接合可被构造成能够使第一摩擦构件124变形。换句话讲，第一凸轮130可被构造成能够将压力施加到第一摩擦构件124以使第一摩擦构件124变形，例如，从第一状态运动到第二状态或从第二状态下的一种程度的变形运动到第二状态的另一个更大程度的变形。相似地，释放由第一凸轮130施加到第一摩擦构件124上的压力可使第一摩擦构件124变形，例如，从第二状态运动到第一状态，或从第二状态的一种程度的变形运动到第二状态下的另一个较小程度的变形。第一凸轮130可具有被构造成能够接合第一摩擦构件124的成角度的接合表面130s，这可允许通过第一凸轮130施加到第一摩擦构件124的压力与端部执行器的增加的关节运动成比例地增加。
第二摩擦构件可被构造成能够类似于第一摩擦构件124，例如，可为环形的，可具有延伸穿过其中的内部通道，可被构造成能够在第一状态和第二状态之间运动，可联接到可被构造成能够类似于第一非旋转构件128的第二非旋转构件(未示出)，并且可被构造成能够选择性地接合在第二致动器108的内表面上形成的第二凸轮(未示出)。
在至少一些实施方案中，而非包括第一和第二摩擦构件124两者，外科装置可替代地仅包括第一摩擦构件124或仅第二摩擦构件。包括仅摩擦构件中的一个摩擦构件可降低装置成本和/或可减轻装置组件。
图21和图22示出了致动第二致动器108的实施方案，从而引起第一摩擦构件124的运动并引起第一致动轴和第二致动轴的运动，因此引起端部执行器8的有角度的运动。图21示出了处于其第一状态的第二致动器108和第一摩擦构件124的第一位置，所述第一位置对应于处于其非关节运动位置的端部执行器，例如相对于轴组件104的纵向轴线成基本上为零的角度。对于处于其第一状态的第一摩擦构件124，它的内部通道124i可具有第一最小直径，使得内部细长轴126与第一摩擦构件124之间存在间隙136。第一凸轮130与第一摩擦构件124脱离接合，例如，第一凸轮的接合表面130s不接触第一摩擦构件124，以便在端部执行器处于其非关节运动位置的情况下不将压力施加到第一凸轮，例如在第二致动器108处于其第一位置的情况下。
图22示出了第二致动器108的第二位置，其中第二致动器108已从图21的第一位置例如顺时针旋转，如箭头R1所示。第二致动器108的旋转已引起第一转筒110朝远侧运动并且引起第二转筒朝近侧运动。第一转筒110由于其与第二致动器的第一螺纹的螺纹接合已在第二致动器108内运动，第二转筒由于其与第二致动器的第二螺纹的螺纹接合已在第二致动器108内运动。第一转筒110的远侧运动已使第一致动轴操作地连接到所示第一转筒，以相应地朝远侧运动。相似地，第二转筒的近侧运动已使第二致动轴操作地连接到所示第二转筒，以相应地朝近侧运动。因此，端部执行器从其在图21中的位置向左进行关节运动。第一非旋转构件128已经响应于第二致动器108在图21和图22之间的致动而运动。
第二致动器108从图21至图22的旋转运动已使第一凸轮130(例如其接合面130s)接合第一摩擦构件124并对其施加压力。第一摩擦构件124因此已变形，如图22所示。第一摩擦构件124已运动到间隙136中以压靠内部细长轴126的外表面，并且第一摩擦构件124的最小直径已减小至小于第一最小直径的第二最小直径。由于通过第一摩擦构件124施加到内部细长轴126的摩擦力，旋转内部细长轴126、并因此旋转轴组件104和端部执行器所需的旋转扭矩，因此大于图21中的旋转扭矩。如上所述，由于第一凸轮130的有角度的接合表面130s，第二致动器108从其第一位置旋转得越大，例如，端部执行器与其非关节运动位置的角度越大，那么由第一凸轮130施加在第一摩擦构件124上的压力越大，因此需要将更大的力施加到第三致动器以旋转轴组件104和端部执行器。
第二摩擦构件未在图21和22中示出，但可响应于第二致动器108的致动而类似地运动到第一摩擦构件124。
图23和图24示出了包括处于制动机构形式的摩擦构件202的外科装置200的另一实施方案。装置200可通常以类似于图18的实施方案的外科装置100的方式，和类似于本文所述的外科装置的其他实施方案的方式来构造和使用。在该示例性实施方案中，摩擦构件202未设置在装置的第二致动器内，例如，被构造成能够使端部执行器随装置的柄部部分204进行关节运动的致动器。相反，摩擦构件202设置在装置的柄部部分204内的其他地方。
装置200可包括至少部分地设置在柄部部分204内的轴连接器206，所述轴连接器可被构造成能够有利于将装置200的轴组件208连接到柄部部分204。响应于端部执行器(未示出)在轴组件208的远侧端部从非关节运动位置到关节运动位置的关节运动，轴连接器206可被构造成能够沿近侧方向运动。相似地，响应于端部执行器从关节运动位置到非关节运动位置的关节运动，轴连接器206可被构造成能够沿远侧方向运动。
如在该示例性实施方案中，摩擦构件202可被定位在邻近轴组件208的柄部部分204内。通过比较，图18中示出了设备100的类似定位和构造的轴连接器138。
响应于进一步进行关节运动的端部执行器(例如，从非关节运动位置运动到关节运动位置或者从一个关节运动位置运动到更多的关节运动位置)，轴组件208的近侧运动可将压力施加到摩擦构件202，从而使摩擦构件202变形，从而使摩擦构件202将力施加到轴组件208。因此，类似于上文关于装置100的摩擦构件所述，摩擦构件202可被构造成能够相比于当端部执行器未进行关节运动时，当端部执行器进行关节运动时对轴组件208以及与其附接的端部执行器的旋转提供增加的抵抗力。相似地，响应于降低的端部执行器的关节运动(例如，从关节运动位置运动到非关节运动位置或者从一个关节运动位置运动到更小的关节运动位置)，轴组件208的远侧运动可将更小压力施加到摩擦构件202，从而使摩擦构件202变形，从而使摩擦构件202将更小力施加到轴组件208上。在示例性实施方案中，当端部执行器处于非关节运动位置时，摩擦构件202可被构造成能够不对轴组件208施加力，这可在端部执行器未进行关节运动时便于旋转轴组件208和端部执行器。
在该示例性实施方案中，摩擦构件202具有半环形状，但摩擦构件202可具有其它形状，例如全环形状，球体等。
图25示出了示出了包括处于制动机构形式的摩擦构件302的外科装置300的又一实施方案。装置300通常可以类似于图23和图24的实施方案的外科装置200的方式来构造和使用。在该示例性实施方案中，邻近轴连接器204设置的摩擦构件302具有环形形状，与图23和图24的摩擦构件202的半环形状相反。
图26示出了图23和图24的摩擦构件202的测试结果，例如其中摩擦构件202由Morris Technology DM_9510_Grey80_Shore 65材料制成并且被构造成压缩0.005英寸。如图25所示，当端部执行器未进行关节运动时(图25中标记为“直”时)，顺时针或逆时针旋转轴组件208和端部执行器所需的力小于在端部执行器向左或向右进行关节运动时顺时针或逆时针旋转轴组件208和端部执行器所需的力。
根据上述实施方案，本领域的技术人员将会认识到本发明的另外的特征和优点。因此，本发明不应受到已具体示出和描述内容的限制，除非所附权利要求有所指示。本文引用的所有出版物和参考文献全文明确地以引用方式并入本文中。