46沿导轨247向下的移动将线轴256和自固位缝合线100通过套管/工具导引 器264插入到患者体内，如图2C所示。然后可通过机械臂240将自固位缝合线100定位在 患者体内的外科手术部位。
[0092] 当已将线轴256定位在外科手术部位时，通过另一个器械来定位自固位缝合线 100以从线轴256移出。在一些实施例中，在缝合线调配之后，将缝合针和剩余的缝合线重 新附接到线轴。通过将接口 246缩回至导轨247的近端（距患者最远的末端）来从体内移 出缝合线递送工具250和线轴256 (以及任选的缝合针和多余缝合线），如图2B所示。如果 需要另一个缝合线，则将缝合线递送工具250换为另一个缝合线递送工具，或者将包括线 轴256的筒移除并且更换为具有新线轴256的新筒。
[0093] 图2D示出了机械臂240的视图，其中缝合线递送工具250的远端部分通过切口 260引入到患者262体内。通过切口 260处的套管264插入缝合线递送工具250。套管264 连接至机械臂240。缝合线递送工具250与机械臂240上的接口 246以可释放的方式相配 合。机械臂240可在三维空间内定位缝合线递送工具250和线轴256并且可围绕插入轴线 来旋转缝合线递送工具250同时限制切口 260处的运动（防止侧向移位）。将缝合线递送 工具250滑入和滑出套管264,如通过箭头266所示。缝合线递送工具250和套管264能够 围绕切口 260枢转，如通过箭头268、269所示。缝合线递送工具在患者262体内沿三维或 更多维度的移动因而受机械臂240的控制，由此允许将线轴256和缝合线100递送到手术 部位内和/或外科医生的视野内的所需位置。
[0094] 图2E和2F示出了包括多个机械臂240的远程外科手术系统200的实例，所述机 械臂240中的任一个均可用于将缝合线递送工具20定位到患者体内。图2E示出了远程外 科手术系统的透视图而图2F示出了远程外科手术系统200的功能框图。如图2E、2F所示， 远程外科手术系统200包括患者侧机械手系统204和外科医生控制台201。患者侧机械手 系统204包括安装在可调架242上的多个机械臂240。机械臂240包括多个机械连接件和 多个换能器/致动器。在一些实施例中，换能器/致动器为电机，例如步进电机和/或伺服 电机。在可供选择的实施例中，致动器为能够响应控制信号导致连接件的移动的气动式、液 压式、磁性、或其他换能器。利用多个传感器270(如线性或旋转光学编码器）来监测连接 件的位置。连接件能够通过多个致动器272 (如步进电机和形状记忆致动器）而独立地移 动。在一些情况下，致动器272也可为传感器270 ;例如，步进电机充当致动器、位置编码器、 和力传感器。
[0095] 内窥镜、缝合线递送器械、以及一个或多个外科手术工具连接至机械臂240。所使 用的患者侧机械手和器械的数量将根据手术而有所改变。在一些实施例中，患者侧机械手 系统240包括两个用于操作外科手术工具的机械臂240和一个用于定位内窥镜的机械臂 240。在此实施例中，通过用于操作外科手术工具的两个机械臂240中的一个来定位和操作 缝合线递送工具。在一些情况下，利用缝合线递送工具250来引入缝合线并且随后将缝合 线递送工具更换为另一个外科手术工具，例如缝合针驱动器或抓紧器。在一些系统中，提供 第四臂。在这种系统中，通过第四机械臂来定位和操作缝合线递送工具。外科医生可在外 科器械的控制和缝合线递送工具的控制之间切换，且无需将缝合线递送工具更换为外科手 术器械。
[0096] 外科医生控制台201包括显示系统212、控制系统214、和处理系统218。显示系 统212包括2D或3D视频显示器213以及音频输出系统、力反馈系统、触摸屏显示器、和其 他显示元件（如灯、蜂鸣器等）中的一个或多个。显示系统212为外科医生202提供外科 手术部位的图像并且还以视觉、听觉、和/或触觉格式来提供其他信息。控制系统214可包 括多种输入装置中的一个或多个；例如，手动操作式控制器215、操纵杆、手套、键盘216、按 钮、格盘踏板217、触摸屏显示器、鼠标等等。还可提供话筒以使得外科医生能够将语音命令 提供给控制系统。特定组件为显示系统212和控制系统214的元件；例如，显示信息并且接 收输入的力反馈手动控制器和触摸屏显示器。
[0097] 外科医生202通过操纵控制系统214的控制装置来执行微创外科手术。通过处理 系统218来接收控制系统214的输出。处理系统218的一个功能为将控制系统214的输出 转换成控制信号以用于操作患者侧机械手系统204。外科医生控制台201通过电缆206连 接至患者侧机械手240和242。通过外科医生204来操作控制装置，由此来操作患者侧机 械手系统204和机械臂240以定位和操作连接至机械臂240的外科手术工具和内窥镜。通 过内窥镜来对外科手术工具的移动进行成像并且将外科手术工具的图像传送至处理系统 218。处理系统转换外科手术工具的图像并且将其（和其他信息）传送至显示系统212以 使其能够被外科医生202观察到。
[0098] 图3A和3B示出了安装至机械臂240的可供选择的缝合线递送工具350。缝合线 递送工具具有装载狭槽310以用于接纳包括线轴356的筒320。筒320的尺寸设定成并且 能够适配穿过装载狭槽310进入工具轴354,如图3A所示。缝合线递送工具350具有传送 机构312以用于将筒320从装载狭槽352移动至缝合线递送工具350的远端，在此处通过 递送狭槽314可触及所述筒320以用于移出缝合线100。在一些实施例中，机械臂240的从 动齿轮248通过壳体352中的配合齿轮（未不出）来操作传送机构。传送机构312为例如 用于将筒线性地移动穿过工具轴354的电缆驱动式螺旋传动机构或类似的传动机构。
[0099] 为了将线轴356引入到患者体内的外科手术部位，首先在外科医生的控制下将缝 合线递送工具350的远端定位在外科手术部位。然后将筒320装载到缝合线递送工具350 的装载狭槽310内。然后操作传送机构312以将筒320从装载狭槽310移动至位于缝合线 递送工具350远端的递送狭槽314,如通过箭头317所示。当筒320到达缝合线递送工具 350的远端时，在递送狭槽314处充分地暴露筒320以使得缝合线和缝合针被暴露以从筒 320触及和移出，如图3B所示。然后通过外科手术部位的另一个外科手术器械来从筒320 移出自固位缝合线100。在一些实施例中，线轴356能够在递送狭槽314处进行旋转以便从 该线轴移出缝合线。在一些实施例中，在调配自固位缝合线100之后，将缝合针和剩余的缝 合线重新附接到筒320。然后通过下述方式来从主体移出筒320 :沿相反方向操作传送机构 356以将筒320从递送狭槽314缩回至装载狭槽310,在此处筒320被定位来被移出并且用 新筒320更换。
[0100] 有利的是，通过缝合线递送工具350自动地递送一个或多个筒320。筒320保持位 于缝合线递送工具350之内的事实使得筒的自动递送为安全的。另外，缝合线递送工具本 身在筒的自动递送期间并不改变位置（仅移动筒）。一旦缝合线递送工具已在外科医生的 指导下被定位，存在极小的或不存在如下可能性：插入或缩回新筒320导致对外科手术部 位组织的损伤。因此，缝合线筒320的提供和移出是自动执行的或者是通过外科医生的助 手来执行的，且无需检查后续筒递送的递送位置。
[0101] 图3C示出了缝合线递送工具350的一个实施例，所述缝合线递送工具350能够将 筒320从轴354的近端移动至轴354的远端。图3D示出了穿过工具轴354的截面。图3E 和3F示出了与图3C的缝合线递送工具350结合使用的筒的一个实施例的视图。图3C示 出了壳体352和工具轴354的内部组件。如图3C所示，传送机构包括沿工具轴354的长度 延伸的螺杆316。螺杆316的每个末端均由轴衬支承，所述轴衬允许螺杆的旋转。壳体352 内的主动轮360直接连接至壳体352的齿轮，所述齿轮能够与机械臂的接口的从动齿轮相 配合。传送机构将主动轮360的旋转传送成螺杆316的旋转。传送机构在一些实施例中为 齿轮机构或者可包括皮带轮驱动系统，如图3C所示。如图3C所示，线缆364的套环在主动 轮360和惰轮364之间环绕主动轮360和惰轮364,线缆364还环绕安装至螺杆316的皮带 轮366。因此，当通过机械臂的从动齿轮转动主动轮360时，螺杆旋转。当将筒320插入到 装载狭槽310内时，筒320中的凹槽322接合螺杆316。
[0102] 当筒320与螺杆316接合时，螺杆316的旋转导致筒沿着工具轴354向上或向下移 动，这取决于螺杆316的旋转方向。螺杆316可沿一个方向进行旋转以将筒320从装载狭 槽310移动至递送狭槽316。螺杆316可沿相反方向进行旋转以将筒320从递送狭槽316 反向移动至装载狭槽310,在此处可移出/更换筒320。应当注意，在一些实施例中，示于图 3C中的筒为下述梭子，其为缝合线递送工具350的一体部分。在这种实施例中，并不移出和 更换筒，而是从梭子装载和取出缝合线以传送至缝合线递送工具350的远端或者从该远端 进行传送。
[0103] 图3D示出了沿图3C的线D- D穿过轴354的截面图。筒320在轴内的位置由虚 线示出。应当注意，凹槽322的内部紧靠并且接合螺杆316。还应当注意，轴354具有内部 脊318,所述内部脊318也接合凹槽322以防止筒320的旋转。
[0104] 图3E和3F示出了适于结合图3C和3D的缝合线递送工具350使用的筒320的一 个实施例。如图3E所示，筒320包括下述圆柱体，所述圆柱体为几厘米长并且具有略小于 轴354的内径的直径。筒320在背表面中具有凹槽322。凹槽322的尺寸设定成适配到缝 合线递送工具350的螺杆316和脊318之上。凹槽322具有用于接合螺杆316的表面特征 324。表面特征325包括例如可接合螺杆316以引起筒320的线性运动的螺纹、脊、或类似 接触点。筒320具有位于前表面上的开口 321，通过所述开口 321将自固位缝合线100装载 到中空腔室326内。中空腔室包括缝合针坞328以用于可释放地固定自固位缝合线100的 缝合针110、112。缝合线102线性地定位在中空腔室326内且围绕销轴329穿过以在传送 期间将自固位缝合线100保持固定。如果需要较长的缝合线，则将自固位缝合线100盘绕 在筒320内。筒320可另外包括多个缝合针坞和凸块以使得筒320可保持两个或更多个自 固位缝合线100。
[0105] C.用于缝合线涕送系统的缝合线箇
[0106] 图4A至4G示出了根据本发明的实施例的适于结合MIS缝合线递送工具使用的各 种缝合线筒。通常，筒的直径应小于入口的直径，即通常筒具有IOmm或更小的直径。筒的 长度将取决于待容纳的缝合线的量。实际上，筒将优选为缝合线递送工具的长度的一小部 分。因此，筒将优选具有120mm或更小的长度并且更优选具有80mm或更小的长度。在一些 情况下，筒具有I0mm或更小的长度。筒还应具有连接件、缝隙凹槽等等，以用于将筒附接到 缝合线递送工具或者接合缝合线递送工具的传动机构。本文所述的筒和线轴中的每一个均 通过添加用于接合缝合线递送工具的适当的配合特征而适于与本文所述的缝合线递送工 具中的每一个结合使用。
[0107] 图4A示出了包括具有螺旋形凹槽414的线轴412的筒410。如图4A所示，自固位 缝合线100卷绕在线轴412的螺旋形凹槽414内。在优选的实施例中，筒包括用于防止缝 合线或自固位缝合线缠结的机构。例如，相对于筒410,面向给定方向的部分142的固位体 与面向相反方向（并且通过过渡区段144与部分142隔开）的部分146的固位体间隔开。 在一些实施例中，自固位缝合线100足够紧密地卷绕在线轴412上以使得多数固位体彼此 不交叠；例如，自固位缝合线100任一末端的缝合针110和112在一些实施例中分别可拆卸 地接合在缝合针驻位416和417中以便获得这种张力。
[0108] 应当注意，螺旋形凹槽414为足够深的，以使得缝合线100不会凸出到凹槽414的 匝与匝之间的脊之上。应当理解，在此具体实施例中，可使用摩擦接合结构来将缝合线100 保持固定在线轴412的凹槽中。应当注意，缝合线100必须从线轴412退绕，因此需要线轴 412以允许其旋转的方式进行安装或者在不妨碍从线轴412退绕缝合线100的情况下进行 安装。如图4A所示，筒410具有中央小孔418以用于将筒安装在位于缝合线递送工具（例 如，图IC的缝合线递送工具150或图2A的缝合线递送工具250)的末端的销轴上。小孔设 有闭锁机构以使得销轴可释放地保持在小孔418内同时仍允许筒410在自固位缝合线100 移出期间的旋转。
[0109] 图4B示出了图4A的筒410的变型形式的局部剖面图。在图4B的实施例中，线轴 412设有覆盖件430,所述覆盖件430适配在线轴412之上，由此将缝合线100固定在凹槽 414内。可通过从线轴412滑出覆盖件430 (逐步地或者一次性地）来移出缝合线100。作 为另外一种选择，覆盖件430由下述材料制成，所述材料可在缝合线100退绕时由该缝合线 分裂开。覆盖件430可例如为沿凹槽414打孔的，使得缝合线100能够在从线轴412退绕时 被拉通过覆盖件430。此类覆盖件也可与本文所述的其他筒结合使用。覆盖件可用于在将 缝合线递送到外科手术部位期间保护缝合线并且可用于在递送期间将缝合线保持在筒内。 在一些实施例中，由外科医生利用另一个外科手术器械来移除覆盖件。在其他实施例中，通 过与筒相配合的缝合线递送工具的致动来移除覆盖件。
[0110] 如图4C所示，自固位缝合线100卷绕在线轴422的双螺旋形凹槽424内。面向给 定方向的部分142的固位体与面向相反方向（并且通过过渡区段144与部分142隔开）的 部分146的固位体间隔开。在一些实施例中，自固位缝合线100足够紧密地卷绕在线轴422 上以使得多数固位体彼此不交叠。例如，自固位缝合线100任一末端的缝合针110和112 在一些实施例中分别可拆卸地接合在缝合针驻位426和427中并且过渡区段144可卷绕在 销轴423上以便获得这种张力。应当注意，螺旋形凹槽424为足够深的，以使得缝合线100 不会凸出到凹槽424的匝与匝之间的脊之上。应当理解，在此具体实施例中，可使用摩擦接 合结构来将缝合线100保持固定在线轴422的凹槽中。应当注意，缝合线100必须从线轴 422退绕，因此需要线轴422以允许其旋转的方式进行安装或者在不妨碍从线轴422退绕缝 合线100的情况下进行安装。如图4A所示，筒420具有中央凸起428以用于将筒安装在缝 合线递送工具（例如，图IC的缝合线递送工具150或图2A的缝合线递送工具250)的末端 上。凸起设有闭锁机构429,使得凸起可释放地保持在缝合线递送工具内同时仍允许筒420 在自固位缝合线1 〇〇移出期间的旋转。
[0111] 凹槽414或凹槽424在一些实施例中设有保持特征以可释放地保持自固位缝合 线100,以在自固位缝合线100从线轴退绕时来管理所述自固位缝合线100。例如，如图4D 所示，凹槽被成型为使得凹槽的相邻壁大体平行并且相比缝合线100的直径为略微较靠近 的。壁因而用于将缝合线100保持在凹槽内，即使当缝合线100的张力被释放时。壁为足够 柔性的，使得它们可利用轻微的力推开，以在缝合线100正从线轴卷绕或退绕时接纳和释 放缝合线100。螺旋形凹槽的这种构型形成基本上连续的螺旋形夹片，这将缝合线100轻轻 地固定至线轴的表面。在可供选择的实施例中使用凹槽和夹片的其他构型以将缝合线100 保持固定。例如，沿着螺旋形凹槽间断地定位可释放夹片。作为另外一种选择，沿着螺旋形 凹槽连续地或间断地提供可释放粘合剂或凝胶以保持不存在张力的缝合线100。本文的各 种实施例的线轴保持缝合线以避免压缩或重新定位固位体。一般来讲，缝合线上的固位体 为凸出的。即，固位体从缝合线的主体凸出或远离缝合线的主体。在诸如线轴之类的容器 或筒中，可能理想的是固位体保持为远离缝合线的主体且未紧压在缝合线的主体上。此外， 应当理解，构成缝合线主体的一些材料（例如聚合物）可具有记忆性。也就是说，缝合线可 在以特定形状保持（例如，在容器中保持）一段时间之后形成预定形状。利用线轴，缝合线 可被设定或可记得具有多个小环的缝合线。这在需要紧密半径缝合的情况下可为理想的。 在缝合线设定有紧密小环的情况下，缝合线可在其位于线圈中时进行处理并且缝合线的紧 密小环有助于促进利用紧密半径缝合线来缝合组织。此外，对于这些筒，可将药物涂布到筒 的内表面上，使得当从筒移出缝合线时，例如涂布到螺旋形