外科系統、用在外科系統中的端口組件以及配置外科系統的方法

外科系統、用在外科系統中的端口組件以及配置外科系統的方法
【專利摘要】示例實施方案涉及外科設備、系統和方法。所述系統可以包括端口組件和器械臂組件。端口組件可以具有第一端部節段和第二端部節段。第一端部節段可以包括第一端部通道和第一閘組件。第二端部節段可以包括第二端部通道、第二閘組件以及錨定器端口。第一閘組件和第二閘組件可以可配置為在允許分別通過第一端部通道和第二端部通道進入的打開位置與阻止進入第一端部通道和第二端部通道的關閉位置之間轉變。器械臂組件可以包括可固定到錨定器端口的肩節段、被固定到肩節段的第一臂節段、被固定到第一臂節段的肘節段、被固定到肘節段的第二臂節段、被固定到第二臂節段的腕節段、以及被固定到腕節段的端部執行器節段。
【專利說明】外科系統、用在外科系統中的端口組件以及配置外科系統的方法
[0001 ] 相關申請的交叉引用:本申請是2015年4月22日遞交的美國申請N0.14/693,207的部分繼續申請，美國申請N0.14/693，207要求2014年4月22日遞交的美國臨時申請N0.61/982，717的優先權，所有這些申請的內容特此整個地(包括其中所包含的任何參考文獻的內容和教導)通過引用被明確地并入。
技術領域
[0002]本公開一般地涉及系統、設備和方法，更具體地，涉及用于經由單個切口或自然腔道執行手術的系統、設備和方法。
【背景技術】
[0003]常規的外科手術一般將需要給患者開一個或更多個大切口以便外科團隊執行外科動作。隨著醫學科學和技術的發展，大多數常規的開口外科手術大部分已經被微創外科(MIS)手術取代。關于計算機輔助和/或機器人外科技術的最近發展促使MIS發展，包將外科醫生的期望動作轉化為機器人器械在患者的體腔內部的運動。

【發明內容】

[0004]盡管最近現代醫學科學有所發展，但是在本公開中認識到，在現代外科技術和方法中遇到一個或更多個問題。例如，典型的MIS手術需要給患者開多個切口，以便允許經由這些切口進入以用于將攝像頭(camera)和各種其他的腹腔鏡器械插入到患者的體腔中。
[0005]作為另一示例，由于錨定力和/或反作用力不足以抵抗在外科動作期間期望或有必要施加的力而穩定，外科機器人設備時常在外科手術期間遇到困難。
[0006]在本公開中還認識到，外科機器人系統面臨著為器械(諸如附連到外科機器人臂的切割或抓握器械)提供進入到患者的腹腔的全部的或者甚至大多數的部分、區域和/或象限的進入通道的困難。也就是說，在外科機器人臂被插入到患者的腹腔中并且準備好執行外科動作之后，附連到外科機器人臂的器械通常限于僅進入患者的腹腔的某些部分、區域和象限。
[0007]在又一示例中，已知的外科機器人系統通常對于患者的每一進入通道或開口(諸如切口或自然腔道)僅提供一個到兩個之間的外科機器人臂。就這一點而言，將攝像頭和各種腹腔鏡器械插入到患者的腹腔中將需要一個或更多個附加的切口。
[0008]作為另一示例，雖然已知的外科機器人系統已經被設計用于在患者的腹腔中執行方向向前的外科手術，但是這樣的系統尚未被設計用于需要方向相反的外科手術的情況，并且當被應用于這些情況時可能會遇到問題。例如，這樣的已知的外科機器人系統尚未被設計為通過自然腔道(諸如直腸或陰道)部署以供執行經自然腔道內窺鏡外科手術(或NOTES)，諸如婦科盆腔和/或泌尿手術。這樣的系統可能會遇到一個或更多個問題，諸如當插入到自然腔道中時不能進入某些器官、組織或其他外科手術部位。
[0009]目前的示例實施方案一般地涉及用于解決外科機器人系統、設備和方法(包括以上和本文描述的那些)中的一個或更多個問題的系統、設備和方法。
[0010]在示例實施方案中，在本公開中描述了一種外科系統。該外科系統可以包括端口組件和器械臂組件。端口組件可以是細長結構，并且具有第一端部節段和第二端部節段。第一端部節段可以包括第一端部通道和第一閘組件。第一閘組件可以可配置為在允許通過第一端部通道進入的打開位置與阻止通過第一端部通道進入的關閉位置之間轉變。第二端部節段可以包括第二端部通道、第二閘組件以及錨定器端口。第二端部通道可以基本上與第一端部通道對齊。第二閘組件可以可配置為在允許通過第二端部通道進入的打開位置與阻止通過第二端部通道進入的關閉位置之間轉變。器械臂組件可以包括可固定到第二端部節段的錨定器端口的肩節段、被固定到肩節段的第一臂節段、被固定到第一臂節段的肘節段、被固定到肘節段的第二臂節段、被固定到第二臂節段的腕節段、以及被固定到腕節段的端部執行器節段。端部執行器節段可以包括端部執行器。
[0011]在另一示例性實施方案中，描述了一種端口組件。該端口組件可以用在外科系統中。該外科系統可以包括用于執行外科動作的一個或更多個器械臂組件。端口組件可以包括第一端部節段和第二端部節段。第一端部節段包括第一端部通道和第一閘組件。第一閘組件可以可配置為在允許通過第一端部通道進入的打開位置與阻止通過第一端部通道進入的關閉位置之間轉變。第二端部節段可以包括第二端部通道、第二閘組件以及錨定器端口。第二端部通道可以基本上與第一端部通道對齊。第二閘組件可以可配置為在允許通過第二端部通道進入的打開位置與阻止通過第二端部通道進入的關閉位置之間轉變。錨定器端口可以可配置為可固定到器械臂組件中的一個。第一端部節段可以可配置為固定到外部錨定器。第一端部通道和第二端部通道可以可操作來與第一閘組件和第二閘組件合作以允許和不允許通過端口組件進入器械臂組件。
[0012]在另一示例性實施方案中，描述了一種配置外科系統的方法。該方法可以包括提供端口組件。端口組件可以是細長結構，并且具有第一端部節段和第二端部節段。第一端部節段可以包括第一端部通道和第二閘組件。第一閘組件可以可配置為在允許通過第一端部通道進入的打開位置與阻止通過第一端部通道進入的關閉位置之間轉變。第二端部節段可以包括第二端部通道、第二閘組件以及錨定器端口。第二端部通道可以基本上與第一端部通道對齊。第二閘組件可以可配置為在允許通過第二端部通道進入的打開位置與阻止通過第二端部通道進入的關閉位置之間轉變。所述方法可以進一步包括提供器械臂組件。器械臂組件可以包括在器械臂組件的第一端部處的肩節段、被固定到肩節段的第一臂節段、被固定到第一臂節段的肘節段、被固定到肘節段的第二臂節段、被固定到第二臂節段的腕節段、以及在器械臂組件的與器械臂組件的第一端部相對的第二端部處的端部執行器節段。端部執行器節段可以被固定到腕節段。端部執行器節段可以包括端部執行器。所述方法可以進一步包括將端口組件的第二端部節段的至少一部分插入到患者的腔體中。所述方法可以進一步包括通過將端口組件的第一端部節段固定到外部錨定器來固定端口組件的位置。外部錨定器可以被固定到固定定位的對象。所述方法可以進一步包括將第一閘組件和第二閘組件中的至少一個配置為在關閉位置上，以便分別阻擋第一端部通道和第二端部通道中的至少一個。所述方法可以進一步包括執行患者的腔體的注氣。所述方法可以進一步包括將第一閘組件配置為在打開位置上，并且將第二閘組件配置為在關閉位置上。所述方法可以進一步包括通過第一端部通道插入器械臂組件。所述方法可以進一步包括在器械臂組件被插入通過第一閘組件之后將第一閘組件配置為在關閉位置上。所述方法可以進一步包括將第二閘組件配置為在打開位置上。所述方法可以進一步包括將器械臂組件插入通過第二閘組件。所述方法可以進一步包括在器械臂組件已經通過第二閘組件之后將第二閘組件配置為在關閉位置上。所述方法可以進一步包括將器械臂組件的肩節段固定到端口組件的所述多個錨定器端口中的一個。
【附圖說明】
[0013]為了更完整地理解本公開、示例實施方案及其優點，現在參照結合附圖進行的以下描述，在附圖中，相似的標號指示相似的特征，并且:
[0014]圖1A是外部錨定器的示例實施方案的透視圖的圖示；
[0015]圖1B是附連到端口組件的示例實施方案的外部錨定器的示例實施方案的透視圖的另一圖不；
[0016]圖2A是具有一個端口組件、一個器械臂組件以及一個圖像捕捉組件的、被配置在方向相反的位置上的外科設備的示例實施方案的透視圖的圖示；
[0017]圖2B是具有一個端口組件、一個器械臂組件以及一個圖像捕捉組件的、被配置在方向向前的位置上的外科設備的示例實施方案的透視圖的圖示；
[0018]圖3A是是具有一個端口組件、一個器械臂組件以及一個圖像捕捉組件的、被配置在方向相反的位置上的外科設備的另一示例實施方案的透視圖的另一圖示；
[0019]圖3B是具有一個端口組件、一個器械臂組件以及一個圖像捕捉組件的、被配置在方向向前的位置上的外科設備的另一示例實施方案的透視圖的另一圖示；
[0020]圖4A是端口組件的示例實施方案的透視分解圖的圖示；
[0021 ]圖4B是端口組件的示例實施方案的側視圖的圖示；
[0022]圖4C是其中第一或第二閘組件在打開位置上的端口組件的示例實施方案的截面圖的圖不；
[0023]圖4D是其中第一或第二閘組件在關閉位置上的端口組件的示例實施方案的截面圖的圖示；
[0024]圖5A是器械臂組件的示例實施方案的側視圖的圖示；
[0025]圖5B是器械臂組件的示例實施方案的側視圖的另一圖示；
[0026]圖6A是圖像捕捉組件的示例實施方案的透視圖的圖示；
[0027]圖6B是具有內部溫度控制組件的圖像捕捉組件的另一示例實施方案的截面圖的圖示；
[0028]圖6C是具有內部溫度控制組件的圖像捕捉組件的另一示例實施方案的透視圖的圖示；
[0029]圖6D是包括第二圖像捕捉組件的系統在患者的腔體中操作時的透視圖的圖示；
[0030]圖7是用于配置外科設備的示例性方法的流程圖；
[0031 ]圖8A-8E是將外科設備配置在方向向前的位置上的方法的示例實施方案的側視圖的圖示；
[0032]圖8F-8K是將外科設備配置在方向相反的位置上的方法的示例實施方案的側視圖的圖示；
[0033]圖9A是外科設備系統的示例實施方案的透視圖的圖示；
[0034]圖9B是外科設備系統的另一示例實施方案的透視圖的圖示；
[0035]圖1OA是外部錨定器的示例實施方案的透視圖的圖示；以及
[0036]圖1OB是外部錨定器的另一示例實施方案的透視圖的圖示。
[0037]盡管為方便起見，類似的標號在附圖中可以用于指代類似的元件，但是可以意識至IJ，各種示例實施方案中的每個可以被認為是完全不同的變型。
【具體實施方式】
[0038]現在將參照附圖來描述示例實施方案，附圖形成本公開的一部分，并且圖示說明可以實施的示例實施方案。如本公開和所附權利要求書中所使用的，術語“示例實施方案”、“示例性實施方案”和“本實施方案”不一定指的是單個實施方案，盡管它們可以，并且各種示例實施方案可以容易地組合和/或交換，而不脫離示例實施方案的范圍或精神。此外，如本公開和所附權利要求書中所使用的術語僅僅是出于描述示例實施方案的目的，而非意圖成為限制。在該方面，如本公開和所附權利要求書中所使用的，術語“在……中”可以包括“在……中”和“在……上”，并且術語“一 (a，an)”和“所述”可以包括單數和復數指代。此外，如本公開和所附權利要求書中所使用的，術語“由”也可以意指“從”，這依上下文而定。此夕卜，如本公開和所附權利要求書中所使用的，術語“如果”也可以意指“當……時”或“當一……時”，這依上下文而定。此外，如本公開和所附權利要求書中所使用的，詞語“和/或”可以指代并且包含相關聯的列出的項目中的一個或更多個的任何的和全部的可能組合。
[0039]在本公開中認識到，盡管最近現代醫學科學和技術有所發展，但是在現代外科技術和方法(包括MIS)中遇到一個或更多個問題。例如，典型的MIS手術需要給患者開多個切口，以便允許經由這些切口進入以供將攝像頭和各種其他的腹腔鏡器械插入到患者的腹腔中。
[0040]除了前述與許多個相當大的切口相關的缺點之外，在本公開中認識到，被開發用于執行機器人輔助的MIS外科手術的、包括外科機器人臂(以及附連到它們的那些器械)的外科機器人系統也遭遇到一個或更多個問題。例如，在本文中認識到，外科機器人系統的主要技術挑戰是，難以提供足以抵抗在外科動作期間期望和/或有必要由外科手術機器人系統施加于患者的力而穩定的錨定力和/或反作用力。就這一點而言，關于已知的外科機器人系統的某些外科動作可能需要極大的精力和時間，并且作為錨定力和/或反作用力不足的問題的結果，可能不能被適當地執行或者根本不能被執行。
[0041]在本公開中被認識為外科機器人系統會遇到的問題的另一示例是，難以在外科機器人系統已經被設置(或安裝)并且準備好執行外科手術之后，為器械(諸如附連到外科手術機器人臂的端部的切割和/或抓握器械)提供進入到患者的腹腔的全部的或者甚至大部分的部分、區域和象限的進入通道。也就是說，在系統的外科手術機器人臂已經被插入、附連并且適當地設置在患者的腹腔中并且準備好執行外科動作之后，附連到外科機器人臂的端部的器械通常限于僅進入患者的腹腔的某些部分、區域和象限。在本公開中認識到，這樣的問題主要是由于已知的外科機器人系統和臂可以提供的可能的自由度的數量有限(更具體地說，已知的外科機器人系統和臂的體內自由度(S卩，在患者的腹腔內提供的自由度)的數量有限)而導致的。就這一點而言，外科機器人系統通常對于每個外科機器人臂僅提供2個到4個之間的體內自由度。
[0042]作為另一示例，雖然已知的外科機器人系統已經被設計用于在患者的腹腔中執行方向向前的外科手術，但是這樣的系統尚未被設計用于需要方向相反的外科手術的情況，并且當被應用于這些情況時可能會遇到問題。例如，這樣的已知的外科機器人系統尚未被設計為通過自然腔道(諸如直腸或陰道)部署以供執行經自然腔道內窺鏡外科手術(或NOTES)，諸如女性的經陰道婦科手術以及男性的經直腸泌尿手術。這樣的系統可能遇到會一個或更多個問題，諸如當插入到自然腔道中時不能進入某些器官、組織或其他外科手術部位。
[0043]在本公開中描述了用于解決已知的外科系統、設備和方法(包括在以上和在本公開中描述的那些)的一個或更多個問題的外科系統、設備和方法(包括用在MIS和經自然腔道內窺鏡外科手術(或NOTES)中的那些)。要理解，在不脫離本公開的教導的情況下，本公開中描述的原理可以被應用于MIS和/或NOTES的上下文之外，諸如在人類不易于進入的環境中(包括在真空中、在外太空中、和/或在有毒的和/或危險的狀況下)執行科學實驗和/或手術。
[0044]外科系統(例如，外科設備200)
[0045]圖2A和圖2B中描繪了可操作來通過單個進入通道或開口(例如，單個切口(諸如臍部區域中的或周圍的切口))或者通過患者的自然腔道(諸如用于執行經自然腔道內窺鏡外科手術(或NOTES)的直腸或陰道，下稱為“開口”)而被插入到患者的腹腔中的外科設備或系統(例如，外科設備或系統200)的示例實施方案的圖示。該外科設備然后可以被錨定，以便將外科設備200定位在開口中。外科設備200可以包括端口組件210和器械臂組件230。外科設備200還可以包括其他元件，諸如一個或更多個器械臂組件、一個或更多個圖像捕捉組件、一個或更多個輔助臂組件等。
[0046]如圖1A和圖1B所示，外科設備200可以設有可附連到端口組件210的外部錨定器I。外部錨定器I可以包括段2、6、10和14的可配置組件以及外部錨定器連接器16，段2、6、10和14經由聯接部或連接部分4、8和12彼此連通。外部錨定器I可以可操作來將端口組件210的位置和/或方位(以下“位置”)牢固地固定在患者的單個開口中或周圍，并且還可以可操作來提供足以抵抗在外科動作或手術期間期望或有必要由外科設備200(包括器械臂組件230)的至少一個或更多個器械施加的力而穩定的錨定力和/或反作用力。也可以為圖1OA和圖1OB中所示的可控回轉組件1000的形式的外部錨定器I可以可操作來與端口組件210合作以提供一個或更多個體外自由度。例如，外部錨定器I可以可配置為提供3個體內自由度。在示例實施方案中，所述一個或更多個體外自由度可以包括端口組件210相對于外部錨定器I的扭轉運動、樞轉運動、伸縮運動和/或其他運動。例如，如圖1B中的箭頭A所示的端口組件210的扭轉運動可以允許一個或更多個附連的器械(包括器械臂組件230)在外科手術期間(即，在設置或安裝之后)重新定位以便進入患者的腹腔的其他部分、區域和/或所有的象限。作為另一示例，如圖1B中的箭頭B所示的端口組件210的樞轉運動可以允許端口組件210定位為相對于患者的開口成多個角度之一，并且還可以允許附連的器械(包括器械臂組件230)在外科手術期間(S卩，在設置或安裝之后)重新定位以便進入患者的腹腔的遠側區域。外部錨定器I的其他聯接部分還可以可操作來協助和/或幫助端口組件210的期望運動。夕卜部錨定器I可以錨定到一個或更多個靜止的或固定定位的對象，諸如圖1A所示的手術臺/床的側軌300。圖1OA和圖1OB圖示說明經由外部錨定器(可控回轉組件)1000的示例實施方案提供附加的體外自由度的其他示例運動。下面將在部分“(I)提供外部錨定器并且安裝端口組件”中進一步描述可控回轉組件1000。
[0047]外科設備200可以進一步包括可附連到端口組件210的一個或更多個附加的器械臂組件，諸如圖3A和3B中所示的第二器械臂組件240。包括第一器械臂組件230、第二器械臂組件240、第三器械臂組件(未示出)、第四器械臂組件(未示出)等的器械臂組件中的一個或更多個可以可附連到端口組件210。這樣的器械臂組件可以可操作來進入患者的腹腔內的任何的和全部的部分、區域和/或象限并且在任何的和全部的部分、區域和/或象限上執行一個或更多個外科動作。例如，外科設備200可以可配置為在向前方向(或“方向向前的位置”或“向前的位置”)上執行外科動作(例如，如圖2B和圖3B所示)。作為另一示例，外科設備200可以可配置為在相反方向(或“方向相反的位置”或“相反的位置”)上執行外科動作(例如，如圖2A和圖3A所示)。
[0048]外科設備200還可以包括一個或更多個圖像捕捉組件，諸如圖像捕捉組件220。外科設備200可以進一步包括一個或更多個輔助臂組件，諸如圖2A、圖2B、圖3A和圖3B所示的牽開器臂組件250。此外，外科設備200可以包括可以在執行外科動作或手術之前、期間和/或之后經由端口組件210插入到患者的開口中的一個或更多個其他的器械臂組件，諸如圖2A、圖2B、圖3A和圖3B所示的抽吸/沖洗組件260。在本公開中要理解，在不脫離本公開的教導的情況下，在示例實施方案中，外科設備200可以可被配置為多種配置和布置，包括具有多于或少于兩個的器械臂組件(諸如第三、第四、第五等器械臂組件)、多于一個的圖像捕捉組件(諸如第二、第三等圖像捕捉組件)、多于或少于一個的輔助臂組件(諸如第二、第三等輔助臂組件)、和/或多于或少于一個的其他的腹腔鏡工具。
[0049]端口組件(例如，端口組件210)
[0050]圖2A、圖2B、圖3A、圖3B、圖4A、圖4B圖4C和圖4D中圖示說明端口組件(例如，端口組件210)的示例實施方案。端口組件210可以可被配置為被插入到患者的單個開口(諸如單個切口或自然腔道)中或周圍并且至少通過外部錨定器(諸如圖1A和圖1B中所示的外部錨定器I以及圖1OA和圖1OB中所示的可控回轉組件1000)而被固定到位。
[0051]端口組件210可以是具有中央進入通道210a的細長結構，中央進入通道210a被形成為通過端口組件210。中央進入通道210a可以用于插入和移除器械，諸如一個或更多個器械臂組件230、240、一個或更多個圖像捕捉組件220、一個或更多個輔助臂組件250、260、等等。在示例實施方案中，端口組件210可以包括第一端部節段212和第二端部節段214。第一端部節段212和第二端部節段214可以彼此固定地附連或者形成為單一的物體。端口組件210還可以包括在第一端部節段212與第二端部節段214之間的中間節段213。第一端部節段
212、第二端部節段214以及中間節段213可以如圖4A和圖4B所示那樣彼此固定地附連，或者這些節段中的兩個或更多個可以形成為單一的物體。在示例實施方案中，第一端部節段212可以是端口組件210的固定到外部錨定器I的部分，端口組件210可以被固定在相對于患者的單個開口成大約O度至+/-90度之間的角度Θ的位置上。現在將在下面參照圖2A、圖2B、圖3A、圖3B和圖4A-D來描述端口組件210的這些及其他元件。
[0052]如至少圖4A和圖4B所示，端口組件210可以包括第一端部節段212。第一端部節段212可以具有被形成為通過第一端部節段212的第一端部通道212a。第一端部通道212a可以被認為是中央進入通道210a的一部分。第一端部節段212還可以包括可操作來被固定到外部錨定器I的部分，諸如第一端部節段212的外部部分。
[0053]如圖4A、圖4C和圖4D所示，第一端部節段212還可以包括第一閘組件212b。第一閘組件212可以可配置為控制通過第一端部通道212a的進入。例如，第一閘組件212b可以可配置為如圖4C所示那樣在打開位置上，以便允許通過第一端部通道212a進入。第一閘組件212b還可以可配置為如圖4D所示那樣在關閉位置上，以便阻止或限制通過第一端部通道212a進入。第一閘組件212b還可以可配置為在部分關閉的(或部分打開的)位置(未示出)上。第一閘組件212b還可以可配置為在關閉位置和打開位置之間轉變。
[0054]在示例實施方案中，第一閘組件212b可以以這樣的方式在第一端部節段212內提供，即，當第一閘組件212b被配置為如圖4C所示那樣在打開位置上時，第一端部通道212a基本上或完全不被第一閘組件212b擋住。當外科醫生期望經由第一端部通道212a(以及中央進入通道210a的其余部分)將器械插入到患者的腔體中(或者從患者的腔體中移出器械)時，第一閘組件212b可以被配置為在打開位置上。
[0055]類似地，第一閘組件212b可以以這樣的方式在第一端部節段212內提供，S卩，當第一閘組件212b被配置為如圖4D所示那樣在關閉位置上時，第一端部通道212a基本上或完全被第一閘組件212b擋住。當外科醫生期望保持患者的腔體的注氣時，和/或當外科醫生不需要經由第一端部通道212a將器械插入到患者的腔體中(或者從患者的腔體中移出器械)時，第一閘組件212b可以被配置為在關閉位置上。
[0056]第一閘組件212b可以包括第一可展開部分212b，其可配置為如圖4D所示那樣當第一閘組件212b被配置到關閉位置時展開。當第一閘組件212b被配置到關閉位置時，除了其他操作之外，第一可展開部分212b可以可操作來基本上或完全阻擋氣體介質(和/或其他介質)通過第一端部通道212a。例如，如果患者的腔體正使用氣體(諸如二氧化碳(CO2))被注氣時，第一閘組件212b(S卩，第一可展開部分212b)可以可配置為基本上阻止二氧化碳氣體通過第一端部通道212a離開患者的腔體。
[0057]第一可展開部分212b可以包括一個或更多個第一可展開構件。例如，如圖4C和圖4D所示，第一可展開部分212b可以包括六個可展開構件。要理解，在不脫離本公開的教導的情況下，第一可展開部分212b可以包括多于或少于六個的可展開構件。第一可展開構件中的一些或全部可以集成在一起和/或彼此連通，諸如以第一可展開構件中的一些或全部可操作來從共同的或相同的第一源212b’接收壓力(S卩，氣體介質)的方式。例如，當第一閘組件212b被配置到關閉位置時，第一源212b’可以可配置為提供正壓力(S卩，供給氣體)，以便使第一可展開構件中的一些或全部展開并且阻擋第一端部通道212a(例如，密封地阻擋第一端部通道212a)。類似地，當第一閘組件212b被配置到打開位置時，第一源212b’可以可配置為提供負壓力(即，移除氣體)，以便使第一可展開構件中的一個或更多個(或全部)不展開并且不阻擋第一端部通道212a。要理解，在不脫離本公開的教導的情況下，多于一個的第一源212b’可以向所述一個或更多個可展開構件提供正壓力和負壓力。
[0058]在本公開中認識到，第一閘組件212b可以包括除了第一可展開部分212b之外或者代替第一可展開部分212b的閥(未示出)等。閥可以可配置為基本上執行如下的相同動作，SP，當第一閘組件212b被配置到關閉位置時阻擋第一端部通道212a，當第一閘組件212b被配置到打開位置時不阻擋第一端部通道212a。閥可以是可配置為執行在以上和在本公開中描述的動作的任何類型的閥。閥可以包括但不限于球閥、閘式閥等，只要閥可配置為基本上阻擋/不阻擋第一端部通道212a并且阻止氣體介質通過第一端部通道212a即可。
[0059]如至少圖4A和圖4B所示，端口組件210還可以包括第二端部節段214。第二端部節段214可以具有被形成為通過第二端部節段214的第二端部通道214a。第二端部通道214a可以基本上或完全與第一端部通道212a對齊。在示例實施方案中，第二端部通道214a以及第一端部通道212a可以被認為是中央進入通道210a的一部分。第二端部節段214還可以包括用于向患者的腔體提供注氣的注氣端口(未示出)。
[0060]如圖4A、圖4C和圖4D所示，第二端部節段214還可以包括第二閘組件214b。第二閘組件214可以可配置為控制通過第二端部通道214a的進入。例如，第二閘組件214b可以可配置為如圖4C所示那樣在打開位置上，以便允許通過第二端部通道214a進入。第二閘組件214b還可以可配置為如圖4D所示那樣在關閉位置上，以便阻止或限制通過第二端部通道214a進入。第二閘組件214b還可以可配置為在部分關閉的(或部分打開的)位置(未示出)上。第二閘組件214b還可以可配置為在關閉位置和打開位置之間轉變。
[0061]在示例實施方案中，第二閘組件214b可以以這樣的方式在第二端部節段212內提供，即，當第二閘組件214b被配置為如圖4C所示那樣在打開位置上時，第二端部通道214a基本上或完全不被第二閘組件214b擋住。當外科醫生期望經由第二端部通道214a(以及中央進入通道210a的其余部分)將器械插入到患者的腔體中(或者從患者的腔體中移出器械)時，第二閘組件214b可以被配置為在打開位置上。
[0062]類似地，第二閘組件214b可以以這樣的方式在第二端部節段214內提供，S卩，當第二閘組件214b被配置為如圖4D所示那樣在關閉位置上時，第二端部通道214a基本上或完全被第二閘組件214b擋住。當外科醫生期望保持患者的腔體的注氣時，和/或當外科醫生不需要經由第二端部通道214a將器械插入到患者的腔體中(或者從患者的腔體中移出器械)時，第二閘組件214b可以被配置為在關閉位置上。
[0063]第二閘組件214b可以包括第二可展開部分214b，其可配置為如圖4D所示那樣當第二閘組件214b被配置到關閉位置時展開。當第二閘組件214b被配置到關閉位置時，除了其他操作之外，第二可展開部分214b可以可操作來基本上或完全阻擋氣體介質(和/或其他介質)通過第二端部通道214a。例如，如果患者的腔體正使用氣體(諸如二氧化碳(CO2))被注氣時，第二閘組件214b(S卩，第二可展開部分214b)可以可配置為基本上阻止二氧化碳氣體通過第二端部通道214a離開患者的腔體。
[0064]第二可展開部分214b可以包括一個或更多個第二可展開構件。例如，如圖4C和圖4D所示，第二可展開部分可以包括六個可展開構件。要理解，在不脫離本公開的教導的情況下，第二可展開部分214b可以包括多于或少于六個的可展開構件。第二可展開構件中的一些或全部可以集成在一起和/或彼此連通，諸如以第二可展開構件中的一些或全部可操作來從共同的或相同的第二源214b’接收壓力(S卩，氣體介質)的方式。例如，當第二閘組件214b被配置到關閉位置時，第二源214b’可以可配置為提供正壓力(S卩，供給氣體)，以便使第二可展開構件中的一些或全部展開并且阻擋第二端部通道214a(例如，密封地阻擋第二端部通道214a)。類似地，當第二閘組件214b被配置到打開位置時，第二源214b’可以可配置為提供負壓力(即，移除氣體)，以便使第二可展開構件中的一些或全部不展開(和/或縮回)并且不阻擋第二端部通道214a。要理解，在不脫離本公開的教導的情況下，多于一個的第二源214b’可以向所述一個或更多個可展開構件提供正壓力和負壓力。在本公開中還要理解，第一源212b’和第二源214b’中的一個或更多個可以是相同的或不同的源。
[0065]在本公開中認識到，第二閘組件214b可以包括除了第二可展開部分214b之外或者代替第二可展開部分214b的閥(未示出)等。閥可以可配置為基本上執行如下的相同動作，SP，當第二閘組件214b被配置到關閉位置時阻擋第二端部通道214a，當第二閘組件214b被配置到打開位置時不阻擋第二端部通道214a。閥可以是可配置為執行在以上和在本公開中描述的動作的任何類型的閥。閥可以包括但不限于球閥、閘式閥等，只要閥可配置為基本上阻擋/不阻擋第二端部通道214a并且阻止氣體介質通過第二端部通道214a即可。
[0066]如圖4A和圖4B所示，第二端部節段214還可以包括一個或更多個錨定器端口 216。每個錨定器端口 216可以可操作來使得器械臂組件230或240、圖像捕捉組件220和/或輔助臂組件250或260能夠被固定到端口組件210以及從端口組件210松開。每個錨定器端口 216可以形成為多種形狀、孔、狹槽、凹陷、突起、鉤子、緊固件、磁體、帶扣等中的任何一個或更多個，包括在以上和在本公開中描述的那些。例如，如圖4A和圖4B所示，銷定器端口 216中的一個或更多個可以包括可操作來允許器械臂組件230或240的肩節段231被插入并且附連的一個或更多個狹槽等。
[0067]在示例實施方案中，如至少圖4A和圖4B所示，端口組件210還可以包括中間節段
213。中間節段213可以具有被形成為通過中間節段213的中間節段通道213a。中間節段213可以具有被形成為通過中間節段213的中間節段通道213a。中間節段通道213a可以基本上或完全與第一端部通道212a和/或第二端部通道214a對齊。就這一點來說，在示例實施方案中，中間節段通道213a以及第一端部通道212a和/或第二端部通道214a可以被認為是中央進入通道210a的一部分。中間節段213還可以包括除了第二端部節段214的注氣端口之外或者代替第二端部節段214的注氣端口的注氣端口(未示出)。在一些示例實施方案中，中間節段213還可以包括與在以上和在本公開中描述的第一閘組件212和第二閘組件214類似的中間節段閘組件(未示出)。
[0068]在示例實施方案中，中間節段通道213a可以可操作來與第一閘組件212b和第二閘組件214b合作以起用于器械(諸如器械臂組件230或240、圖像捕捉組件220、輔助臂組件250或260等)的隔離室的作用。例如，當器械(諸如器械臂組件230)需要經由端口組件220(或中央進入通道210a)被插入到患者的腔體中并且患者的腔體的注氣需要保持時，第一閘組件212b可以被配置到打開位置以允許器械被插入到中間節段通道213a。在器械(或者它的大部分)通過第一閘組件212b之后，第一閘組件212b可以被配置到關閉位置。第二閘組件214b然后可以被配置到打開位置以允許器械被進一步插入通過端口組件210。在器械(或者它的大部分)通過第二閘組件214b之后，第二閘組件214b可以被配置到關閉位置。
[0069]關于中央進入通道210a，中央進入通道210a可以包括第一端部通道212a、第二端部通道214a和/或中間節段通道213a，或者由第一端部通道212a、第二端部通道214a和/或中間節段通道213a形成。中央進入通道210a可以可操作來提供允許一個或更多個器械(諸如一個或更多個器械臂組件230或240、一個或更多個圖像捕捉組件220、一個或更多個輔助臂組件250或250等)插入(或移除)的進入端口(S卩，通路或通道)。
[0070]在示例實施方案中，第一端部節段212、第二端部214和/或中間節段213可以是大致圓柱形形狀。在不脫離本公開的教導的情況下，第一端部節段212、第二端部節段214和/或中間節段213也可以形成為多種其他形狀、大小和/或尺寸中的任何一個。
[0071]在示例實施方案中，第一端部節段212、第二端部214和/或中間節段213的外徑可以在大約28至35mm之間，第一端部節段212、第二端部214和/或中間節段213的內徑(未被阻擋)可以在大約16至21mm之間。在示例實施方案中，第一端部節段212、第二端部214和/或中間節段213的外徑可以約為33mm，第一端部節段212、第二端部214和/或中間節段213的內徑(未被阻擋)可以約為19mm。第一端部節段212的長度可以在大約80至10mm之間，第二端部節段214的長度可以在大約80至200mm之間，中間節段213的長度可以在大約60至80mm之間。端口組件210的總長度可以在大約320至380mm之間。在本公開中要理解，以上尺寸僅僅是示例實施方案的例示說明，就這一點而論，在不脫離本公開的教導的情況下，這些尺寸可以小于或大于以上記載的那些尺寸。
[0072]端口組件210(包括第一端部節段212、第二端部節段214、中間節段213和/或錨定器端口 216)可以使用多種材料中的任何一種或更多種形成，諸如外科級金屬、高強度鋁合金、不銹鋼(諸如304/304L、316/316L和420)、純鈦、鈦合金(諸如Ti6A14V、NiTi)以及鈷鉻合金。第一閘組件212b和第二閘組件214b可以使用多種材料中的任何一種或更多種形成，諸如生物相容材料(諸如硅橡膠和聚氨酯)。在本公開中要理解，在不脫離本公開的教導的情況下，也可以使用其他材料。在本公開中要理解，以上材料僅僅是示例實施方案的例示說明，在不脫離本公開的教導的情況下，可以使用這些及其他材料和組成。
[0073]圖像捕捉組件(例如，圖像捕捉組件220)
[0074]在示例實施方案中，外科設備200可以包括可配置為被插入到端口組件210中并且附連到端口組件210的一個或更多個圖像捕捉組件(例如，圖像捕捉組件220)。圖像捕捉組件220中的一個或更多個可以包括圖像捕捉本體224、可多彎曲本體222以及錨定部分220a。
[0075]如圖6A所示，圖像捕捉本體224可以包括一個或更多個攝像頭227。每個攝像頭227可以包括標準和/或高清2維(2D)和/或3維(3D)攝像頭，如在以上和在本公開中所述的，該攝像頭可操作來捕捉成像，諸如2D和/或立體和/或自動立體3D成像(包括圖像、視頻和/或音頻)，并且實時地經由有線和/或無線通信將捕捉的成像(包括圖像、視頻和/或音頻)提供給一個或更多個位于附近的和/或遠程的外科團隊904的計算設備(或控制器或系統)。計算設備(或控制器或系統)可以包括一個或更多個處理器、一個或更多個人機接口、一個或更多個圖形顯示器(諸如計算機屏幕、電視屏幕、便攜設備、可穿戴設備(諸如眼鏡等))和/或其他設備和/或系統，這些的示例在圖9A和圖9B中被圖示。所述一個或多個位于附近的和/或遠程的外科團隊904可以可操作來查看、傾聽、感覺、分析和/或控制(諸如遙攝、縮放、處理、改動、標記、改變分辨率等)在一個或更多個標準和/或高清2D和/或3D圖形顯示器902(諸如圖9A和圖9B的圖示中所示)和/或適于接收2D和/或3D成像的便攜和/或可穿戴設備(未示出)上顯示或表示的成像。圖像捕捉本體224還可以包括一個或更多個照射源229，諸如LED等，這些照射源229可操作來照射或感覺患者的腔體的至少一個或更多個部分、節段和/或象限，包括在患者的腔體中提供的器械。圖像捕捉本體224可以進一步包括一個或更多個內部溫度控制組件，這些內部溫度控制組件可操作來控制(諸如降低)圖像捕捉本體224的一個或更多個部件的溫度。
[0076]如圖6A的示例實施方案所示，圖像捕捉組件220中的一個或更多個可以包括附連到圖像捕捉本體224的可多彎曲本體222。可多彎曲本體222可以是任何細長的可多彎曲、可多弓形、可多連接和/或蛇狀(下稱為“可多彎曲”)本體，除了其他方面之外，該本體可以被外科團隊(諸如經由計算設備/控制器)控制/配置為在沿著可多彎曲本體222的多個位置中的一個或更多個位置處拉直和/或彎曲(并且保持這樣的拉直和/或彎曲)、在多個彎曲部分中的一個或更多個彎曲部分中彎曲(并且保持這樣的彎曲部分)、和/或在多個方向中的一個或更多個方向上拉直和/或彎曲(并且保持這樣的拉直和/或彎曲)。例如，如圖8!1所示，可多彎曲本體222可以可被外科團隊(諸如經由計算設備/控制器)控制/配置為在沿著可多彎曲本體222的兩個不同的位置222a和222b處彎曲，并且這些曲線中的每個均可以包括在任何方向上的任何彎曲部分。要理解，在不脫離本公開的教導的情況下，可多彎曲本體222可以可配置為在沿著可多彎曲本體222的多于或少于兩個的位置上彎曲。還要理解，當可多彎曲本體222被配置為在沿著可多彎曲本體222的任何位置處彎曲時，曲線可以被外科團隊(諸如經由計算設備/控制器)保持和/或放開(或者被配置為不彎曲、較少彎曲或拉直)。
[0077]可多彎曲本體222可以以本領域中已知的任何一種或更多種方式形成。例如，可多彎曲本體222可以包括多個段，每個段以該段可以被控制/配置為被樞轉地定位在相對于相鄰段的多個位置上的這樣的方式鏈接到相鄰的段。作為另一示例，可多彎曲本體222可以包括在整個可多彎曲本體222中以這樣的方式分布的多個線、線纜等，S卩，線纜中的一個或它們的組合的拉動/釋放、縮短/延長、拉緊/松開等使得能夠在一個或更多個彎曲部分中以及在一個或更多個方向上實現可多彎曲本體222的一個或更多個位置的以上提及的彎曲。作為另一示例，可多彎曲本體222可以包括用于實現以上提及的彎曲的多個彈簧、齒輪、電機等。在本公開中要理解，可多彎曲本體222還可以包括以上提及的方法中的一個或更多個的組合。
[0078]—個或更多個內部溫度控制組件(未示出)可以針對每個圖像捕捉組件220提供。每個內部溫度控制組件可以可操作來控制(諸如降低)前述攝像頭(一個或更多個)227、照射源(一個或更多個)229和/或可多彎曲本體222的溫度和/或發熱。在示例實施方案中，所述一個或更多個內部溫度控制組件可以可操作來使用一種或更多種氣體、液體和/或固體來執行這樣的溫度控制。例如，氣體和/或液體可以使用外部源經由一個或更多個管等而被進給、維持和/或調節。在示例實施方案中，用于提供、調節和/或排放氣體和/或液體的所述一個或更多個管可以具有大約0.5_至3_之間的直徑，但是這樣的管的尺寸也可以更大或更小。在本公開中要理解，所述一個或多個管(如果使用的話)以及任何固體(如果使用的話)可以被提供通過圖像捕捉組件220的內部，而不增大圖像捕捉組件220的尺寸(諸如直徑)和/或影響可多彎曲本體222的可控性/可配置性。
[0079]當內部溫度控制組件利用氣體等時，示例實施方案也可以可操作來經由一個或更多個管等向體腔提供這樣的氣體和/或在體腔的外部排放或回收利用這樣的氣體。在示例實施方案中，氣體可以包括二氧化碳、氧氣和/或其他氣體。這樣的氣體可以進一步可操作來幫助在外科手術期間提供和/或保持患者的腔體的注氣。當內部溫度控制組件利用液體等時，示例實施方案可以可操作來在體腔的外部排放或回收利用這樣的液體。當內部溫度控制組件利用固體等時，這樣的固體可以擁有下述性質，即，使得外科團隊能夠諸如通過應用電力或其他形式的能量來改變固體的溫度，以便控制(諸如降低)圖像捕捉組件220的一個或更多個組件的溫度和/或發熱。在示例實施方案中，在不脫離本公開的教導的情況下，內部溫度控制組件可以利用氣體、液體、固體等的組合。
[0080]圖像捕捉組件220可以被以多種方式中的一種或更多種方式固定到端口組件210，包括在以上和在本公開中針對器械臂組件230或240和/或輔助臂組件250或260描述的那些。例如，圖像捕捉組件220還可以包括可操作來將圖像捕捉組件220附連(或固定)到端口組件210的一個或更多個錨定器端口 216的錨定部分220a(例如，類似于器械臂組件220的固定部分231a)。
[0081 ]在示例實施方案中，圖像捕捉本體224和可多彎曲本體222均可以是大致圓柱形形狀。在不脫離本公開的教導的情況下，圖像捕捉本體224和可多彎曲本體222也可以形成為多種其他形狀、大小和/或尺寸中的任何一個。
[0082]在示例實施方案中，可多彎曲本體222的長度可以在大約50至150mm之間。在示例實施方案中，可多彎曲本體222的長度也可以由外科團隊904在將攝像頭臂組件插入到患者的腔體中之前、期間和/或之后調整。可多彎曲本體222的外徑可以在大約5至7_之間。在本公開中要理解，以上尺寸僅僅是示例實施方案的例示說明，就這一點而論，在不脫離本公開的教導的情況下，這些尺寸可以小于或大于以上記載的那些尺寸。
[0083]可多彎曲本體222可以使用多種材料中的任何一種或更多種形成，諸如不銹鋼等。在本公開中要理解，在不脫離本公開的教導的情況下，也可以使用其他材料。在本公開中要理解，以上材料僅僅是示例實施方案的例示說明，在不脫離本公開的教導的情況下，可以使用這些及其他材料和組成。
[0084]如圖6B和圖6C所示，圖像捕捉組件220可以進一步包括位于攝像頭227的一個或更多個透鏡附近的氣罩228。圖像捕捉組件220可以進一步包括位于圖像捕捉組件220提供的照射源229和/或任何其他傳感器(諸如溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器等)中的一個或更多個附近的氣罩228。氣罩228可以包括一個或更多個開口等、一個或更多個外部氣體源228、以及在氣罩228的所述一個或更多個外部氣體源與所述一個或更多個開口之間的一個或更多個管、通道等。在操作中，氣罩228可以可操作來經由氣罩228的所述一個或更多個開口向攝像頭227前面(以及照射源229和/或其他傳感器前面)的區域提供加壓的氣體(和/或液體)，諸如二氧化碳、氧氣、其他氣體或液體、或它們的組合。
[0085]整個系統還可以包括一個或更多個單獨的圖像捕捉組件，諸如圖6D中所示的單獨的圖像捕捉組件320。單獨的圖像捕捉組件320可以被磁性錨定器310磁性地錨定到患者的腔體的內壁，諸如經由永久磁體、電磁體等。在一些示例實施方案中，磁性錨定器310也可以經由外部錨定器(未示出)而被固定/保持到位。單獨的圖像捕捉組件320可以包括一個或更多個攝像頭327，并且還可以包括一個或更多個照射源329。
[0086]單獨的圖像捕捉組件320可以可操作來提供各種視圖中的一個或更多個，包括但不限于患者的腔體的正常視圖、縮放視圖、廣角視圖和/或全景視圖。單獨的圖像捕捉組件320可以被以向外科團隊904提供患者的腔體內的感興趣區域的無障礙視圖的方式定位。關于將單獨的圖像捕捉組件320定位并且固定到位，如圖6D所示，單獨的圖像捕捉組件320可以被以多種方式中的一種或更多種方式插入通過端口組件210的中央進入通道21 Oa進入到患者的腔體的內壁的期望位置，包括使用外科工具(未示出)、將單獨的圖像捕捉組件320附連到與圖像捕捉組件220的可多彎曲本體類似的可多彎曲本體(未示出)(如圖2A、圖2B、圖3A、圖3B和圖6D所示)、等等。
[0087]器械臂組件(例如，器械臂組件230、240)
[0088]在示例實施方案中，外科設備200可以包括一個或更多個器械臂組件(例如，第一器械臂組件230、第二器械臂組件240、第三器械臂組件(未示出)、第四器械臂組件(未示出)等)，每個均可配置為附連到端口組件210。
[0089]器械臂組件(諸如230、240)中的一個或更多個可以包括多個器械臂段和聯接部分的可配置串聯(或線性)布置、以及集成到和/或連接到器械臂段和/或聯接部分中的一個或更多個的至少一個端部器械(或端部執行器)239。端部執行器239可以是適合用于外科手術中的任何器械，諸如切割和/或抓握器械。器械臂組件(諸如230、240)中的一個或更多個還可以包括一個或更多個照射源(未示出)，諸如LED等，這些照射源可操作來照射端部執行器239、器械臂組件的一個或更多個部分和/或患者的腹腔的部分、區段和/或象限。
[0090]器械臂組件(諸如230、240)中的一個或更多個還可以包括一個或更多個集成電機，這些集成電機可操作來為器械臂組件提供至少一個自由度。器械臂組件中的一個或更多個還可以包括集成的觸覺和/或力反饋子系統(未示出)，該子系統與集成電機和/或其他傳感器和/或器械中的一個或更多個進行通信，可操作來(諸如經由計算設備/控制器)向外科團隊提供多個反饋響應和/或測量中的一個或更多個，包括與器械臂組件的、靠近和/或鄰近器械臂組件的施加的力、接近度、溫度、壓力、濕度等相關的那些。例如，外科團隊904可以被提供具有操縱器等的主輸入設備，這些操縱器等具有觸覺和/或力反饋，并且被設計為以高精度、高靈巧性以及最小負擔將外科團隊904的微小的手指扭轉、腕彎曲和/或其他臂/肩運動映射到器械臂(諸如230、240)的運動并且感覺這些運動，同時還提供接觸電阻(諸如組織電阻)的反饋。
[0091]當器械臂組件(諸如230、240)包括一個或更多個照射源、攝像頭、觸覺和/或力反饋器械和/或其他傳感器和或器械時，如在以上和在本公開中所述的，器械臂組件還可以包括氣罩，諸如以上關于圖像捕捉組件220描述的氣罩。器械臂組件(諸如230、140)中的一個或更多個可以進一步包括一個或更多個內部溫度控制組件，這些內部溫度控制組件可操作來控制(諸如降低或提高)器械臂組件的一個或更多個部件的溫度。
[0092]如圖2A、圖2B、圖3A、圖3B、圖5A和圖5B的示例實施方案中所示，包括第一器械臂組件230的器械臂組件中的每個可以包括第一器械臂段(或肩節段)231、第二器械臂段(或第一臂節段)233、第三器械臂段(或第二臂節段)235以及第四器械臂段(或手部節段)237。器械臂段230還可以包括第一聯接部分(或肩聯接節段)232、第二聯接部分(或肘節段)234、第三聯接部分(或腕節段)236以及端部執行器聯接部分238。前述聯接部分中的每個可以被手動地和/或經由計算設備(或系統)配置為當器械臂組件被提供在患者的腹腔中時為附連的器械臂段(以及端部執行器239)提供一個或更多個體內自由度。例如，第一聯接部分(或肩聯接節段)232可以可操作來為第二器械臂段(或第一臂節段)233提供與人類肩的一個或兩個自由度類似的一個或兩個自由度。作為另一示例，第二聯接部分(或肘節段)234可以可操作來為第三器械臂段(或第二臂節段)235提供與人類肘的一個或兩個自由度類似的一個或兩個自由度。作為另一示例，第三聯接部分(或腕節段)236可以可操作來為第四器械臂段(或手部節段)237提供與人類腕的一個或兩個自由度類似的一個或兩個自由度。作為另一示例，端部執行器聯接部分238可以可操作來為端部執行器239提供一個或兩個自由度。因此，器械臂組件中的一個或更多個可以被手動地和/或經由計算設備(或系統)配置為提供七個或更多個體內自由度，并且與由端口組件210和可控回轉組件1000(參見圖1OA和圖1OB))提供的至少一個體外自由度一起，器械臂組件中的一個或更多個可以被手動地和/或經由計算設備(或系統)配置為提供總共八個到十個或更多個自由度。在本文中認識到，用于器械臂組件的前述至少七個體內自由度使得至少外科醫生的手臂的自然運動的整個范圍能夠(經由控制器/計算機-人類接口 /操縱器/主輸入設備，諸如圖9A和圖9B中所示的示例)被基本上直接映射和/或轉化到器械臂組件。
[0093]在不脫離本公開的教導的情況下，包括聯接部分232、234和236以及器械聯接部分238的每個聯接部分可以包括齒輪和/或齒輪組件的任何一種或更多種配置，包括直齒輪配置、行星齒輪配置、錐齒輪配置、螺旋傘齒輪配置、準雙曲面齒輪配置、斜齒輪配置、蝸輪配置和/或任何其他齒輪配置。在示例實施方案中，每個器械臂組件還可以包括一個或更多個內部集成電機等，這些內部集成電機等可操作來致動每個聯接部分(包括聯接部分232、234和236)和/或器械臂段231、233、235和237的齒輪。就這一點而言，在示例實施方案中，以上提及的集成電機、聯接部分和/或器械臂段中的每個可以可操作來經由有線和/或無線通信與一個或更多個位于附近的和/或遠處的外科團隊904的計算設備/控制器來回或單向進行通信，諸如接收控制命令和/或發送信息。此外，在示例實施方案中，以上提及的集成電機、聯接部分和/或器械臂段中的每個可以可操作來經由有線和/或無線傳輸從外部電源和/或計算設備/控制器接收功率。
[0094]每個器械臂組件可以經由肩節段231的固定部分231a固定到端口組件210的錨定器端口 216(以及從端口組件210的錨定器端口 216松開)。在本公開中認識到，器械臂組件230、240可以被固定到端口組件210的錨定器端口 216、方向向前的位置(例如，如圖2B和圖3B所示)和/或方向相反的位置(例如，如圖2A和圖3A所示)上。此外，在示例實施方案中，器械臂組件230、240可以或者可以不在方向向前的位置和方向相反的位置之間轉變。在器械臂組件230、240可在方向向前的位置和方向相反的位置之間轉變的示例實施方案中，這樣的轉變可以在將肩節段231固定到端口組件210的錨定器端口 216之前、期間和/或之后執行。例如，在這樣的實施方案中，固定部分231a相對于肩節段231的位置可以被可調整地改變，諸如從圖5A中所示的方向向前的位置變為圖5B中所示的方向相反的位置，反之亦然。
[0095]—個或更多個內部溫度控制組件(未示出)可以針對所述一個或更多個器械臂組件230、240中的每個提供。每個內部溫度控制組件可以可操作來控制(諸如降低)以上提及的齒輪和/或齒輪組件、電機、器械聯接部分(諸如232、234和236)和/或器械臂段(諸如231、233、235和237)的溫度和或發熱。所述一個或更多個內部溫度控制組件還可以可操作來控制(諸如升高或降低)端部執行器239的溫度(當端部執行器239是切割工具等時，這可能是期望的)。在示例實施方案中，所述一個或更多個內部溫度控制組件可以可操作來使用一種或更多種氣體、液體和/或固體執行這樣的溫度控制。例如，所述氣體和/或液體可以使用外部源經由一個或更多個管等被進給、維持和/或調節。在示例實施方案中，用于提供、調節和/或排放氣體和/或液體的所述一個或更多個管可以具有大約0.5_至3mm之間的直徑，但是這樣的管的直徑也可以更大或更小。在本公開中要理解，可以通過器械臂組件的內部提供所述一個或更多個管(如果被使用)以及任何固體(如果被使用)，而不增大器械組件的尺寸(諸如直徑)。
[0096]當內部溫度控制組件利用氣體等時，示例實施方案還可以可操作來經由一個或更多個管等將這樣的氣體提供到體腔中和/或在體腔的外部排放或回收利用這樣的氣體。在示例實施方案中，所述氣體可以包括二氧化碳、氧氣和/或其他氣體。這樣的氣體可以進一步可操作來幫助諸如經由開口(未示出)提供和/或維持體腔的注氣。當內部溫度控制組件利用液體等時，示例實施方案可以可操作來在體腔的外部排放或回收利用這樣的液體。當內部溫度控制組件利用固態等時，這樣的固體可以擁有下述性質，即，使得外科團隊能夠諸如通過施加電能或其他形式的能量來改變固體的溫度，以便控制(諸如降低)器械臂組件230、240的一個或更多個部件的溫度和/或發熱。
[0097]在示例實施方案中，在不脫離本公開的教導的情況下，內部溫度控制組件可以利用氣體、液體、固體等的組合。
[0098]在器械臂組件230、240已經被插入和附連(或固定)到端口組件210之后，端部執行器239可以被手動地和/或經由計算設備(或系統)配置為當執行外科動作和手術(諸如裁剪和/或抓握動作)時施加大約O至20N之間的力。此外，端部執行器239可以被手動地和/或經由計算設備/控制器配置為當執行其他外科動作和手術(諸如平移、扭轉、拉動和/或推動動作)時施加大約O至1N之間的力。在本公開中要理解，以上的所施加的力的范圍僅僅是示例實施方案的例示說明，就這一點而論，在不脫離本公開的教導的情況下，所施加的力的范圍可以小于或大于以上記載的那些范圍。
[0099]在示例實施方案中，包括第一器械臂段231、第二器械臂段233、第三器械臂段235和/或第四器械臂段237的器械臂段可以為大致圓柱形形狀。在不脫離本公開的教導的情況下，包括第一器械臂段231、第二器械臂段233、第三器械臂段235和/或第四器械臂段237的器械臂段也可以形成為多種其他形狀、大小和/或尺寸中的任何一個。
[0100]如上所述，器械臂組件230、240還可以包括一個或更多個固定部分231a。固定部分231a可以可附連到或者被附連到第一器械臂段231、第一器械臂段231的一部分，和/或與第一器械臂段231—起形成單一的物體。這樣的固定部分231a可以用于將器械臂組件230、240固定到錨定器端口216。在示例實施方案中，這樣的固定部分231a也可以用于執行或幫助執行將器械臂組件230、240插入到并且固定到端口組件210中的處理。
[0101]在器械臂組件230被插入穿過端口組件210進入患者的腔體(諸如陰道或直腸)中之后，第一器械臂段(或肩節段)231的固定部分231a可以被端口組件210的錨定器端口 216牢固地容納。
[0102]在示例實施方案中，固定部分231a的長度可以在大約350至450mm之間，第一器械臂段231的長度可以在大約15至40mm之間，第二器械臂段233的長度可以在大約80至105mm之間，第三器械臂段235的長度可以在大約65至90mm之間，第四器械臂段237的長度可以在大約5至30mm之間，聯合的器械臂的總長度可以在大約165至265mm之間。在示例實施方案中，固定部分231a的長度可以在大約340至400mm之間，第一器械臂段231的長度可以在大約15至25mm之間，第二器械臂段233的長度可以在大約90至10mm之間，第三器械臂段235的長度可以在大約75至85mm之間，第四器械臂段237的長度可以在大約15至25mm之間，聯合的器械臂的總長度可以在大約195至235mm之間。在示例實施方案中，器械臂段、固定部分231a和/或端部執行器239中的一個或更多個的長度也可以由一個或更多個位于附近的和/或遠處的外科團隊904的計算設備(或系統)在將器械臂組件插入到患者的腔體中之前、期間和/或之后調整。器械臂段中的一個或更多個的外徑可以約為10至16mm。在示例實施方案中，器械臂段中的一個或更多個的外徑可以約為16mm。
[0103]包括固定部分231a、第一器械臂段231、第二器械臂段233、第三器械臂段235、第四器械臂段237、端部執行器239、第一聯接部分232、第二聯接部分234、第三聯接部分236和/或器械聯接部238的器械臂組件中的每個可以使用多種材料中的任何一種或更多種形成，諸如外科級金屬、高強度鋁合金、不銹鋼(諸如304/304L、316/316L和420)、純鈦、鈦合金(諸如Ti6A14V、NiTi)以及鈷鉻合金。在本公開中要理解，在不脫離本公開的教導的情況下，也可以使用其他材料。
[0104]輔助臂組件(例如，輔助臂組件250、260)
[0105]在示例實施方案中，外科設備200可以包括一個或更多個輔助臂組件(例如，輔助臂組件250或260)，這些輔助臂組件可配置為被插入到并且被附連到端口組件210。如圖2A、圖2B、圖3A和圖3B所示，輔助臂組件中的一個或更多個可以是抽吸/沖洗組件250，或者諸如牽開器臂組件260的輔助器械臂組件，它們每個均可以分別包括可多彎曲本體252或262，并且分別包括錨定部分(例如，類似于可多彎曲本體222和圖像捕捉組件220的錨定部分220a) ο
[0106]如圖2A、圖2B、圖3A和圖3B所示，抽吸/沖洗組件250可以包括具有抽吸端口 259的端部，抽吸端口 259用于施加可以用于從患者的腔體移除液體(例如，血液等)的抽吸或負壓力。關于輔助器械臂組件260，輔助器械臂組件260可以包括具有器械269(諸如抓握器、牽開器、切割器、針等)的端部，器械269可以用于幫助所述一個或更多個器械臂組件230和/或240執行外科動作。
[0107]如圖2A、圖2B、圖3A和圖3B的示例實施方案中所示，輔助臂組件250和/或260可以分別包括附連到它們的端部(分別地，抽吸端口或器械)的可多彎曲本體252和/或262。可多彎曲本體252或262可以是與在以上和在本公開中描述的圖像捕捉組件220的可多彎曲本體類似的任何細長的可多彎曲本體，其可以被外科團隊904(諸如經由計算設備/控制器/操縱器/主輸入設備)控制/配置為除了其他方面之外，在沿著可多彎曲本體252或262的多個位置中的一個或更多個位置處拉直和/或彎曲(并且保持這樣的拉直和/或彎曲)、在多個彎曲部分中的一個或更多個彎曲部分中彎曲(并且保持這樣的彎曲部分)、和/或在多個方向中的一個或更多個方向上拉直和/或彎曲(并且保持這樣的拉直和/或彎曲)。要理解，當可多彎曲本體252或262被配置為在沿著可多彎曲本體252或262的任何位置處彎曲時，曲線可以被外科團隊904(諸如經由計算設備/控制器/操縱器/主輸入設備)保持和/或放開(或者被配置為不彎曲、較少彎曲或拉直)。
[0108]可多彎曲本體252或262可以以本領域中已知的任何一種或更多種方式形成。例如，可多彎曲本體252或262可以是具有多個線、線纜等的單一的或基本上單一的細長本體，所述多個線、線纜等在整個可多彎曲本體252或262中以這樣的方式分布/延展，S卩，這樣的線、線纜等中的一個或它們的組合的拉動/釋放、縮短/延長、拉緊/松開等使得能夠在一個或更多個彎曲部分中以及在一個或更多個方向上實現可多彎曲本體252或262的一個或更多個位置的以上提及的彎曲。作為另一示例，可多彎曲本體252或262可以包括多個段，每個段以該段可以被控制/配置為被樞轉地定位在相對于相鄰段的多個位置上的這樣的方式鏈接到相鄰的段。作為另一示例，可多彎曲本體252或262可以包括用于在一個或更多個彎曲部分中以及在一個或更多個方向上實現可多彎曲本體252或262的一個或更多個位置的以上提及的彎曲的多個彈簧、齒輪、電機等。在本公開中要理解，可多彎曲本體252或262還可以包括以上提及的方法中的一個或更多個的組合。
[0109]輔助臂組件250或260可以被以多種方式中的一種或更多種固定到端口組件210，包括在以上以及在本公開中針對器械臂組件230、240和/或圖像捕捉組件220描述的那些。例如，輔助臂組件250或260還可以分別包括錨定部分(例如，類似于圖像捕捉組件220的錨定部分220和/或器械臂組件220的固定部分231a)，該錨定部分可操作來將輔助臂組件250或260附連(或固定)到端口組件210的一個或更多個錨定器端口 216。
[0110]在示例實施方案中，可多彎曲本體252或262每個均可以是大致圓柱形形狀。在不脫離本公開的教導的情況下，可多彎曲本體252或262也可以形成為多種其他形狀、大小和/或尺寸中的任何一個。
[0111]在示例實施方案中，可多彎曲本體252或262的長度可以在大約170至270mm之間。在示例實施方案中，可多彎曲本體252或262的長度也可以由外科團隊904在將攝像頭臂組件插入到患者的腔體中之前、期間和/或之后調整。可多彎曲本體252或262的外徑可以在大約5至7mm之間。在本公開中要理解，以上尺寸僅僅是示例實施方案的例示說明，就這一點而論，在不脫離本公開的教導的情況下，這些尺寸可以小于或大于以上記載的那些尺寸。
[0112]控制器
[0113]在示例實施方案中，外科系統可以包括控制器(或計算設備、操縱器和/或主輸入設備)。控制器可以可配置為在外科系統200中以及在外科系統200上執行多個操作中的一個或更多個。例如，控制器可以可配置為與外科系統200的一個或更多個元件(諸如外部錨定器I或1000、端口組件210、器械臂組件230或240、圖像捕捉組件220、和/或輔助臂組件250或260)進行通信和/或控制器這些元件。控制器可以被外科團隊904訪問和/或控制，外科團隊可以能夠與外科系統200的一個或更多個元件進行通信和/或控制器這些元件的配置和/或操作。例如，控制器可以可配置為控制器械臂組件230或240、第一閘組件212b、第二閘組件214b中的一些或全部部分的運動和動作、圖像捕捉組件220的一些或全部部分的運動和動作(包括圖像捕捉、溫度控制等)、圖像捕捉組件220的可多彎曲本體222的一些或全部部分的運動和動作、輔助臂組件的可多彎曲本體252或262的一些或全部部分的運動和動作、輔助臂組件250或260的一些或全部部分的運動和動作、等等。
[0114]將外科設備200設置在方向向前的位置上的方法(例如，方法700)
[0115]如圖7和圖8A-8E所示，外科設備200的示例實施方案可以可配置為以多種方式之一執行方向向前的外科動作或手術。在示例實施方案中，外部錨定器I可以被提供并且被安裝/錨定到靜止對象。端口組件210可以被提供(例如，動作702)，并且器械臂組件可以被提供(例如，動作704)。第二器械臂組件可以被提供，以及所需的圖像捕捉組件220和/或320和輔助臂組件250和/或260中的任何一個。端口組件210可以被插入(例如，動作706)到患者的開口(以及腔體)中，并且使用外部錨定器I而被錨定到位(例如，動作708)，并且腔體中的可工作體積/空間可以諸如經由使用CO2和/或其他氣體、真空抽吸工具和/或可回縮鉤工具進行注氣而形成。在示例實施方案中，也可以使用可控回轉組件1000。例如，可以為患者提供高度約為10-12的可工作腹腔。其后，可以經由中央進入通道210a將一個或更多個圖像捕捉組件220、一個或更多個輔助臂組件(例如，動作710)和/或一個或更多個輔助臂組件250或260(如果需要的話)插入到端口組件210中，固定到錨定器端口216，并且配置在患者的腔體中。然后可以使用外科設備200在患者的腔體的任何部分、區域和/或象限中執行外科動作或手術。現在將在下面參照至少圖7、圖8A-8E、圖9B和圖1OB來描述這些處理。
[0116](I)提供外部錨定器并且安裝端口組件
[0117]在示例實施方案中，如圖1A和圖1B所示，外部錨定器I可以被提供并且被安裝/錨定到一個或更多個靜止對象，諸如外科手術臺/床的側軌300。外部錨定器I的一個或更多個段2、6、10和14可以使用外部錨定器I的一個或更多個聯接部4、8、12和16合作以將端口組件210的位置(包括方位)固定在患者的開口中或周圍。
[0118]在示例實施方案中，如圖1OA和圖1OB所示，外部錨定器I可以包括可操作來提供一個或更多個附加的體外自由度的可控回轉組件1000，諸如經由第一回轉部分1002、第二回轉部分1004和/或第三回轉部分1006。可控回轉組件1000可以進一步包括用于第一回轉部分1002的電機1002a、用于第二回轉部分1004的電機1004a、用于第三回轉部分1006的電機1006a、一個或更多個支撐臂1008以及一個或更多個鎖1010。
[0119]第一回轉部分1002可以可操作來提供作為體外自由度之一的、如箭頭A所示的、端口組件210沿著由端口組件210的細長長度限定的軸的平移運動。在示例實施方案中，由第一回轉部分1002提供的如箭頭A所示的平移運動可以在大約O至50_之間。
[0120]可控回轉組件1000可以進一步包括第二回轉部分1004，其可操作來提供作為體外自由度中的另一個的、端口組件210圍繞軸Y所描繪的軸的扭轉或旋轉運動。在示例實施方案中，由第二回轉部分1004提供的如箭頭B所示的扭轉或旋轉運動可以在大約+/-180度之間。
[0121]可控回轉組件1000還可以包括第三回轉部分1006，其可操作來提供作為體外自由度中的另一個的、端口組件210圍繞垂直于Y軸的軸(諸如軸Z所描繪的軸(其離開頁面))的樞轉或旋轉運動。在示例實施方案中，z軸或旋轉中心可以位于患者的開口周圍，諸如在腹壁的中間點處。在示例實施方案中，由第三回轉部分1006提供的如箭頭C所示的樞轉或旋轉運動可以在大約+/-80度之間。
[0122]在本公開中認識到，在示例實施方案中，可控回轉組件1000可以包括第一回轉部分1002、第二回轉部分1004和/或第三回轉部分1006。當期望和/或需要除了可由第一回轉部分1002、第二回轉部分1004和第三回轉部分1006提供的那些自由度之外的多于三個的體外自由度和/或運動/旋轉時，可控回轉組件1000可以進一步包括其他回轉部分(未示出)。
[0123]包括第一回轉部分1002、第二回轉部分1004和/或第三回轉部分1006的可控回轉組件1000可以可由外科團隊在本地或者遠程控制。
[0124]在示例實施方案中，端口組件210可以被安裝并且被固定到外部錨定器I或1000。如圖8A-8E所示，端口組件210的第二端部214可以被插入到患者的開口中進入到患者的腔體中，并且端口組件210的第一端部212可以被固定到外部錨定器I或1000。其后，可以在患者的腔體中形成腔體中的可工作體積/空間，諸如經由使用CO2和/或其他氣體、真空抽吸工具和/或可回縮鉤工具進行注氣。通過這樣做，第一閘組件212b和第二閘組件214b可以展開到關閉位置。腔體的注氣可以以多種方式中的一種或更多種實現。例如，端口組件210的注氣端口可以被用來提供所需的注氣。
[0125](2)插入并且附連圖像捕捉組件
[0126]在腔體中的可工作體積/空間已經被形成并且端口組件210被固定到位之后，如圖8A所示，圖像捕捉組件220可以被插入通過中央進入通道210a，并且被固定到端口組件210的錨定器端口 216。為了在保持可工作體積/空間的同時這樣做，第一閘組件212b可以在第二閘組件214b被配置到關閉位置的同時被配置到打開位置。一旦第一閘組件212b在打開位置上，圖像捕捉組件220就可以被插入到中間節段213中。第一閘組件212b然后可以在圖像捕捉組件220通過第一閘組件212b之后被配置到關閉位置。第二閘組件214b然后可以被配置到打開位置。在本公開中認識到，腔體中的可工作體積/空間自從第一閘組件212b被配置到關閉位置以后經由注氣得以維持。一旦第二閘組件214b在打開位置上，圖像捕捉組件220就可以被插入到患者的腔體中，并且錨定器部分220a被固定到錨定器端口216。第二閘組件214b然后可以在圖像捕捉組件220通過第二閘組件214b之后被配置到關閉位置。圖像捕捉組件220的可多彎曲本體222然后可被配置/控制為在沿著可多彎曲本體222的一個或更多個位置上彎曲，以使得圖像捕捉組件220可以朝向方向向前的位置(如圖2B和圖3B所示)。
[0127]單獨的圖像捕捉組件320也可以被以與上述類似的方式插入通過端口組件210。一旦被插入通過端口組件210進入到患者的腔體中，單獨的圖像捕捉組件320然后可以經由磁性錨定器310被附連/固定到患者的腔體的內壁。
[0128](3)插入并且附連第一器械臂組件
[0129]器械臂組件230可以被插入通過中央進入通道210a，并且被固定到端口組件210的錨定器端口 216。為了在維持可工作體積/空間的同時這樣做，第一閘組件212b可以再次在第二閘組件214b被配置到關閉位置的同時被配置到打開位置。如圖SB所示，一旦第一閘組件212b在打開位置上，器械臂組件230就可以被插入到中間節段213中。如圖SC所示，第一閘組件212b然后可以在器械臂組件230通過第一閘組件212b進入到中間節段213中之后被配置到關閉位置。如圖8D所示，第二閘組件214b然后可以被配置到打開位置。如圖SE所示，一旦第二閘組件214b在打開位置上，器械臂組件230就可以被插入到患者的腔體中，并且固定部分231a被固定到錨定器端口 216。第二閘組件214b然后可以在器械臂組件230通過第二閘組件214b之后被配置到關閉位置。
[0130](5)插入并且附連一個或更多個附加的器械臂組件、一個或更多個輔助臂組件和/或一個或更多個附加的攝像頭臂組件
[0131]—個或更多個附加的器械臂組件240、一個或更多個輔助臂組件250或260和/或一個或更多個附加的圖像捕捉組件(未示出)也可以被以與以上針對圖像捕捉組件220和器械臂組件230描述的方式相同的方式經由中央進入通道210a插入到端口組件210中。
[0132](6)拆卸并且移除器械臂組件、圖像捕捉組件以及輔助臂組件
[0133]器械臂組件230、圖像捕捉組件220、其他器械臂組件240(如果提供的話)、其他圖像捕捉組件(如果提供的話)以及一個或更多個其他的輔助臂組件250或260(如果提供的話)可以被以與以上針對插入和附連描述的方式基本上相反的方式經由端口組件210的中央進入通道210a從錨定器端口 216拆卸(或松開)并且從患者的腔體移除。
[0134]將外科設備200設置在方向相反的位置上的方法(例如，方法700)
[0135]如圖7和圖8F-8K所示，外科設備200的示例實施方案可以可配置為以多種方式之一執行方向相反的外科動作或手術。在示例實施方案中，外部錨定器I可以被提供并且被以與在以上和在本公開中描述的方式類似的方式安裝/錨定到靜止對象。端口組件210可以被提供(例如，動作702)，并且器械臂組件可以被提供(例如，動作704)。第二器械臂組件可以被提供，以及所需的圖像捕捉組件220和/或320和輔助臂組件250和/或260中的任何一個。端口組件210可以被插入(例如，動作706)到患者的開口(以及腔體)中，并且使用外部錨定器I而被錨定到位(例如，動作708)，并且腔體中的可工作體積/空間可以諸如經由使用CO2和/或其他氣體、真空抽吸工具和/或可回縮鉤工具進行注氣而形成。在示例實施方案中，也可以使用可控回轉組件1000。例如，可以為患者提供高度約為10-12的可工作腹腔。其后，可以經由中央進入通道210a將一個或更多個圖像捕捉組件220、一個或更多個輔助臂組件(例如，動作710)以及一個或更多個輔助臂組件250或260(如果需要的話)插入到端口組件210中，固定到錨定器端口 216，并且配置在患者的腔體中。為了插入，圖像捕捉組件220、器械臂組件230和/或240以及輔助臂組件250和/或260中的每個均被插入到與在以上和在本公開中描述的方向向前的位置相比相反的方位上。然后可以使用外科設備200在患者的腔體的任何部分、區域和/或象限中執行外科動作或手術。現在將在下面參照至少圖7、圖8F-8K、圖9B和圖1OB來描述這些處理。
[0136](I)提供外部錨定器并且安裝端口組件
[0137]在示例實施方案中，端口組件210可以被安裝并且被固定到外部錨定器I或1000。如圖8A-8E所示，端口組件210的第二端部214被插入到患者的開口中進入到患者的腔體中，并且端口組件210的第一端部212被固定到外部錨定器I或1000。其后，可以在患者的腔體中形成腔體中的可工作體積/空間，諸如經由使用CO2和/或其他氣體、真空抽吸工具和/或可回縮鉤工具進行注氣。通過這樣做，第一閘組件212b和第二閘組件214b可以展開到關閉位置。腔體的注氣可以以多種方式中的一種或更多種實現。例如，端口組件210的注氣端口可以被用來提供所需的注氣。
[0138](2)插入并且附連圖像捕捉組件
[0139]在腔體中的可工作體積/空間已經被形成并且端口組件210被固定到位之后，如圖8F所示，圖像捕捉組件220可以被插入，其中圖像捕捉本體224最后被插入通過中央進入通道210a并且被固定到端口組件210的錨定器端口 216。為了在維持可工作體積/空間的同時這樣做，第一閘組件212b可以在第二閘組件214b被配置到關閉位置的同時被配置到打開位置。一旦第一閘組件212b在打開位置上，圖像捕捉組件220就可以被插入到中間節段213中。第一閘組件212b然后可以在圖像捕捉組件220通過第一閘組件212b之后被配置到關閉位置。第二閘組件214b然后可以被配置到打開位置。在本公開中認識到，腔體中的可工作體積/空間自從第一閘組件212b被配置到關閉位置以后經由注氣得以維持。一旦第二閘組件214b在打開位置上，圖像捕捉組件220就可以被完全插入到患者的腔體中，此時圖像捕捉本體224最靠近錨定器端口 216。圖像捕捉組件220的可多彎曲本體222然后可以被配置/控制為在沿著可多彎曲本體222的一個或更多個位置上彎曲，以使得圖像捕捉組件220可以朝向挨著端口組件210的外表面的方向相反的位置(如圖2A和圖3A所示)。圖像捕捉組件220然后可以鄰近端口組件210的外表面提供，以使得圖像捕捉組件220的錨定部分220a鄰近錨定端口 216。圖像捕捉組件220的錨定部分220a然后可以被固定到錨定器端口 216。第二閘組件214b可以在圖像捕捉組件220通過第二閘組件214b之后被配置到關閉位置。
[0140]單獨的圖像捕捉組件320也可以被以與上述類似的方式插入通過端口組件210。一旦被插入通過端口組件210進入到患者的腔體中，單獨的圖像捕捉組件320然后可以經由磁性錨定器310被附連/固定到患者的腔體的內壁。
[0141](3)插入并且附連第一器械臂組件
[0142]為了在維持可工作體積/空間的同時將器械臂組件230插入通過中央進入通道210a并且將它固定到端口組件210的錨定器端口 216，第一閘組件212b可以再次在第二閘組件214b被配置到關閉位置的同時被配置到打開位置。如圖SG所示，一旦第一閘組件212b在打開位置上，器械臂組件230就可以被插入，其中端部執行器239最后被插入到中間節段213中。如圖8H所示，第一閘組件212b然后可以在器械臂組件230通過第一閘組件212b進入到中間節段213中之后被配置到關閉位置。如圖81所示，第二閘組件214b然后可以被配置到打開位置。如圖8J所示，一旦第二閘組件214b在打開位置上，器械臂組件230就可以被完全插入到患者的腔體中，此時端部執行器239最靠近錨定器端口216。器械臂組件230然后可以被轉動180度(如果需要的話)和/或被移動，以使得器械臂組件230可以挨著端口組件210的外表面。器械臂組件230然后可以被拉到鄰近端口組件210的外表面，以使得器械臂組件230的肩節段231的固定部分231a鄰近錨定器端口 216。如圖8K所示，器械臂組件230的固定部分231a然后可以被固定到錨定器端口 216。第二閘組件214b可以在器械臂組件230的至少端部執行器230通過第二閘組件214b之后被配置到關閉位置。
[0143](5)插入并且附連一個或更多個附加的器械臂組件、一個或更多個輔助臂組件和/或一個或更多個附加的攝像頭臂組件
[0144]—個或更多個附加的器械臂組件240、一個或更多個輔助臂組件250或260和/或一個或更多個附加的圖像捕捉組件(未示出)也可以被以與以上針對圖像捕捉組件220和器械臂組件230描述的方式相同的方式經由端口組件210的中央進入通道210a以方向相反的方式插入并且安裝。
[0145](6)拆卸并且移除器械臂組件、圖像捕捉組件以及輔助臂組件
[0146]器械臂組件230、圖像捕捉組件220、其他器械臂組件240(如果提供的話)、其他圖像捕捉組件(如果提供的話)以及一個或更多個其他的輔助臂組件250或260(如果提供的話)可以被以與以上針對插入和附連描述的方式基本上相反的方式、以方向相反的方式經由端口組件210的中央進入通道210a從錨定器端口 216拆卸(或松開)并且從患者的腔體移除。
[0147]盡管上面已經描述了根據所公開的原理的各種實施方案，應當理解的是，它們僅通過示例性的方式被呈現，而非限制性的。因此，本公開中所描述的示例實施方案的寬度和范圍不應被任何上面描述的示意性實施方案所限，而是應當僅根據從本公開授權的權利要求及其等同形式來限定。此外，以上優點和特征在所描述的實施方案中被提供，但不應限制這樣授權的權利要求應用于實現以上任一或全部優點的處理和結構。
[0148]例如，“組件”、“裝置”、“部分”、“段”、“構件”、“體”或其他類似的詞語一般地應被廣義地解釋為包括一個部分或者附連或連接在一起的多于一個的部分。
[0149]本文所使用的各種術語具有本技術領域內的特定含義。具體術語是否應當被認為是這樣的“技術術語”取決于該術語被用于的上下文。“連接的”、“連接”、“附連的”、“附連”、“銷定的”、“銷定”、“與……連通的”、“連通……”、“與…….相關聯的”、“與…….相關聯”或者其他類似的術語一般地應當被廣義地認為是包括這樣的情況的，其中附連、連接和錨定在引用的元件之間是直接的，或者在引用的元件之間是通過一個或更多個中間物的。這些和其他術語將根據在本公開中被用于的上下文來解釋，并且將被解釋為本領域普通技術人員在所公開的上下文下將會理解這些術語。上面的限定并不排除基于所公開的上下文可以被賦予那些術語的其他含義。
[0150]如本公開中所提及的，計算裝置、處理器和/或系統可以為虛擬機器、計算機、節點、實例、主機和/或聯網或非聯網計算環境中的機器。聯網計算環境可以是通過便利裝置之間的通信并且允許裝置共享資源的通信信道連接的裝置的集。再如本公開中所提及的，計算裝置可以是被部署來執行作為套接字監聽程序(socket listener)操作的程序的裝置，并且可以包括軟件實例。
[0151]資源可以囊括用于運行實例的任何類型的資源，包括硬件(例如，服務器、客戶端、大型計算機、網絡、網絡儲存器、數據源、存儲器、中央處理單元時間、科學儀器以及其他計算設備)和軟件、軟件許可、可用網絡服務以及其他非硬件資源或其組合。
[0152]聯網計算環境可以包括，但不限于，計算網格系統(computing grid system)、分布式計算環境、云計算環境等。這樣的聯網計算環境包括硬件和軟件基礎架構，該硬件和軟件基礎架構被配置來形成包括多個資源的虛擬組織，該多個資源可以在地理上是分散在多個位置上的。
[0153]此外，本申請和從本申請授權的任何專利的覆蓋范圍可以延伸到一個或更多個通信協議，包括TCP/IP。
[0154]比較、度量和時間選擇(timing)的詞匯，例如“此時”、“等同形式”、“在……期間”、“完全”等，應當被理解為意指“基本上此時”、“基本上等同形式”、“基本上在……期間”、“基本上完全”等，其中“基本上”意指，對實現隱含地或明確地闡述的期望結果來講，這樣的比較、度量和時間選擇是實際可行的。
[0155]此外，本文的段落標題是被提供來與37CFR1.77的建議一致，或者用于提供本文的結構線索。這些標題不應限制或表征可以從該公開公布的任何權利要求中所闡述的一個或更多個發明。具體地并且作為示例，盡管標題指“技術領域”，但是權利要求書不應被該標題下所選擇的語言限制為描述所謂的技術領域。進一步，“【背景技術】”中的技術的描述不是要被解讀為承認該技術是該公開中的任意一個或更多個發明的現有技術。“
【發明內容】
”也不是要被認為是在公布的權利要求書中所闡述的一個或更多個發明的特征描述。另外，該公開中對單數的“發明”的任何引用不應被用于證明在該公開中僅有一個新穎點。根據從該公開公布的多個權利要求的限定，可以闡述多個發明，并且這些權利要求相應地定義了由其保護的一個或更多個發明，以及它們的等同形式。在所有示例中，這些權利要求的范圍應根據該公開按照這些權利要求本身的實質來理解，而不應被本文的標題限制。
【主權項】
1.一種外科系統，所述外科系統包括: 端口組件，所述端口組件是細長結構，并且具有: 第一端部節段，所述第一端部節段具有第一端部通道和第一閘組件，所述第一閘組件可配置為在允許通過第一端部通道進入的打開位置與阻止通過第一端部通道進入的關閉位置之間轉變；以及 第二端部節段，所述第二端部節段具有: 第二端部通道，所述第二端部通道基本上與所述第一端部通道對齊； 第二閘組件，所述第二閘組件可配置為在允許通過第二端部通道進入的打開位置與阻止通過第二端部通道進入的關閉位置之間轉變；以及錨定器端口；以及器械臂組件，所述器械臂組件具有: 肩節段，所述肩節段可固定到所述第二端部節段的所述錨定器端口； 第一臂節段，所述第一臂節段被固定到所述肩節段； 肘節段，所述肘節段被固定到所述第一臂節段； 第二臂節段，所述第二臂節段被固定到所述肘節段； 腕節段，所述腕節段被固定到所述第二臂節段；以及 端部執行器節段，所述端部執行器節段被固定到所述腕節段，所述端部執行器節段具有端部執行器。2.如權利要求1所述的外科系統， 其中所述第一閘組件包括第一可展開部分，所述第一可展開部分可配置為當所述第一閘組件被配置到所述關閉位置時展開;并且 其中，當所述第一閘組件被配置到所述關閉位置時，所述第一可展開部分可操作來基本上阻擋氣體介質通過所述第一端部通道。3.如權利要求2所述的外科系統， 其中所述第一可展開部分包括布置在所述第一端部通道的一部分周圍的多個第一可展開構件;并且 其中所述多個第一可展開構件可操作來當所述第一閘組件被配置到所述關閉位置時，基本上阻擋所述氣體介質通過所述第一端部通道。4.如權利要求1所述的外科系統， 其中所述第二閘組件包括第二可展開部分，所述第二可展開部分可配置為當所述第二閘組件被配置到所述關閉位置時展開;并且 其中，當所述第二閘組件被配置到所述關閉位置時，所述第二可展開部分可操作來基本上阻擋氣體介質通過所述第二端部通道。5.如權利要求4所述的外科系統， 其中所述第二可展開部分包括布置在所述第二端部通道的一部分周圍的多個第二可展開構件;并且 其中所述多個第二可展開構件可操作來當所述第二閘組件被配置到所述關閉位置時，基本上阻擋所述氣體介質通過所述第二端部通道。6.如權利要求1所述的外科系統， 其中所述端口組件進一步包括在所述第一端部節段和所述第二端部節段之間的中間節段，所述中間節段具有基本上與所述第一端部通道和所述第二端部通道對齊的中間節段通道;并且 其中所述中間節段通道可操作來與所述第一閘組件和所述第二閘組件合作以當所述器械通過所述端口組件被輸送時起隔離室的作用。7.如權利要求1所述的外科系統，其中所述端口組件進一步包括注氣端口，所述注氣端口可操作來當所述端口組件的至少一部分被插入到患者的腔體中時保持所述患者的腔體內的正壓力。8.如權利要求1所述的外科系統，其中所述器械臂組件可配置為提供至少7個自由度。9.如權利要求8所述的外科系統，其中所述器械臂組件包括實現每個自由度的至少一個集成電機。10.如權利要求9所述的外科系統，其中所述器械臂組件包括與所述至少一個集成電機進行通信的集成力和/或觸覺反饋子系統。11.如權利要求1所述的外科系統， 其中所述肩節段可配置為提供至少兩個自由度;并且 其中，當所述肩節段被固定到所述第二端部節段的錨定器端口時，所述肩節段可配置為以使所述器械臂組件在方向向前的位置與方向相反的位置之間轉變的這樣的方式運動。12.如權利要求1所述的外科系統， 進一步包括圖像捕捉組件，所述圖像捕捉組件包括可多彎曲本體； 其中所述可多彎曲本體可配置為在沿著所述可多彎曲本體的多個位置中的一個或更多個位置處、在多個彎曲部分中的一個或更多個彎曲部分中、和/或在多個方向中的一個或更多個方向上彎曲；并且 其中所述可多彎曲本體可固定到所述第二端部節段的第二錨定器端口。13.如權利要求12所述的外科系統， 其中所述可多彎曲本體包括多個嵌入線； 其中所述可多彎曲本體被配置為通過控制所述嵌入線中的一個嵌入線或者所述嵌入線的組合的長度而在多個位置中的一個或更多個位置處、在多個彎曲部分中的一個或更多個彎曲部分中、和/或在多個方向中的一個或更多個方向上彎曲。14.如權利要求12所述的外科系統，其中所述圖像捕捉組件包括高清(HD)3維(3-D)視頻攝像頭。15.如權利要求1所述的外科系統， 進一步包括抽吸組件，所述抽吸組件包括可多彎曲本體以及在所述可多彎曲本體的端部處的可操作來施加負壓力的抽吸端口； 其中所述可多彎曲本體可配置為在多個位置中的一個或更多個位置處、在多個彎曲部分中的一個或更多個彎曲部分中、和/或在多個方向中的一個或更多個方向上彎曲；并且 其中所述可多彎曲本體是所述第二端部節段的第二錨定器端口。16.如權利要求1所述的外科系統，進一步包括可固定到所述端口組件的第二器械臂組件，所述第二器械臂組件具有: 第二肩節段，所述第二肩節段可固定到所述第二端部節段的第二錨定器端口； 第二第一臂節段，所述第二第一臂節段被固定到所述第二肩節段； 第二肘節段，所述第二肘節段被固定到所述第二第一臂節段； 第二第二臂節段，所述第二第二臂節段被固定到所述第二肘節段； 第二腕節段，所述第二腕節段被固定到所述第二臂節段；以及 第二端部執行器節段，所述第二端部執行器節段被固定到所述第二腕節段，所述第二端部執行器節段具有第二端部執行器。17.如權利要求1所述的外科系統，進一步包括控制器，所述控制器可操作來進行如下配置中的一個或更多個: 將所述第一閘組件配置為在所述關閉位置或打開位置上； 將所述第二閘組件配置為在所述關閉位置或打開位置上； 將所述肩節段配置為被固定到所述第二端部節段的所述錨定器端口； 將所述肩節段配置為在至少2個自由度上運動； 將所述肩節段配置為以使所述器械臂組件在方向向前的位置與方向相反的位置之間轉變的這樣的方式運動； 將所述肘節段配置為在至少I個自由度上運動； 將所述腕節段配置為在至少2個自由度上運動； 將所述端部執行器節段配置為在至少I個自由度上運動;和/或 將所述端部執行器配置為執行動作。18.如權利要求1所述的外科系統，進一步包括可固定到固定定位的對象的外部錨定器組件，所述外部錨定器組件可配置為固定到所述端口組件的所述第一端部節段，所述外部錨定器組件可配置為提供至少3個自由度。19.一種用在外科系統中的端口組件，所述外科系統具有用于執行外科動作的一個或更多個器械臂組件，所述端口組件包括: 第一端部節段，所述第一端部節段具有第一端部通道和第一閘組件，所述第一閘組件可配置為在允許通過第一端部通道進入的打開位置與阻止通過第一端部通道進入的關閉位置之間轉變；以及 第二端部節段，所述第二端部節段具有: 第二端部通道，所述第二端部通道基本上與所述第一端部通道對齊； 第二閘組件，所述第二閘組件可配置為在允許通過第二端部通道進入的打開位置與阻止通過第二端部通道進入的關閉位置之間轉變；以及銷定器端口 ； 其中所述錨定器端口可配置為可固定到所述器械臂組件中的一個； 其中所述第一端部節段可配置為固定到外部錨定器； 其中所述第一端部通道和所述第二端部通道可操作來與所述第一閘組件和所述第二閘組件合作以允許和不允許通過所述端口組件進入所述器械臂組件。20.一種配置外科系統的方法，所述方法包括: 提供端口組件，所述端口組件是細長結構，所述端口組件具有: 第一端部節段，所述第一端部節段具有第一端部通道和第一閘組件，所述第一閘組件可配置為在允許通過第一端部通道進入的打開位置與阻止通過第一端部通道進入的關閉位置之間轉變；以及 第二端部節段，所述第二端部節段具有: 第二端部通道，所述第二端部通道基本上與所述第一端部通道對齊； 第二閘組件，所述第二閘組件可配置為在允許通過第二端部通道進入的打開位置與阻止通過第二端部通道進入的關閉位置之間轉變；以及錨定器端口；以及 提供器械臂組件，所述器械臂組件具有: 肩節段，所述肩節段在所述器械臂組件的第一端部處； 第一臂節段，所述第一臂節段被固定到所述肩節段； 肘節段，所述肘節段被固定到所述第一臂節段； 第二臂節段，所述第二臂節段被固定到所述肘節段； 腕節段，所述腕節段被固定到所述第二臂節段；以及 端部執行器節段，所述端部執行器節段在所述器械臂組件的與所述器械臂組件的所述第一端部相對的第二端部處，所述端部執行器節段被固定到所述腕節段，所述端部執行器節段具有端部執行器； 將所述端口組件的所述第二端部節段的至少一部分插入到患者的腔體中； 通過將所述端口組件的所述第一端部節段固定到外部錨定器來固定所述端口組件的位置，所述外部錨定器被固定到固定定位的對象； 將所述第一閘組件和所述第二閘組件中的至少一個配置為在所述關閉位置上，以便分別阻擋所述第一端部通道和所述第二端部通道中的至少一個； 執行所述患者的所述腔體的注氣； 將所述第一閘組件配置為在所述打開位置上，并且將所述第二閘組件配置為在所述關閉位置上； 通過所述第一端部通道插入所述器械臂組件； 在所述器械臂組件被插入通過所述第一閘組件之后，將所述第一閘組件配置為在所述關閉位置上； 將所述第二閘組件配置為在所述打開位置上； 將所述器械臂組件插入通過所述第二閘組件； 在所述器械臂組件已經通過所述第二閘組件之后，將所述第二閘組件配置為在所述關閉位置上；以及 將所述器械臂組件的所述肩節段固定到所述端口組件的所述多個錨定器端口中的一個。21.如權利要求20所述的方法， 其中所述第一閘組件包括第一可展開部分，所述第一可展開部分可配置為當所述第一閘組件被配置到所述關閉位置時展開； 其中所述第二閘組件包括第二可展開部分，所述第二可展開部分可配置為當所述第二閘組件被配置到所述關閉位置時展開； 其中，當所述第一閘組件被配置到所述關閉位置時，所述第一可展開部分可操作來基本上阻擋氣體介質通過所述第一端部通道;并且 其中，當所述第二閘組件被配置到所述關閉位置時，所述第二可展開部分可操作來基本上阻擋氣體介質通過所述第二端部通道。22.如權利要求20所述的方法， 其中所述器械臂組件的所述肩節段被以所述器械臂組件在方向相反的位置上的這樣的方式固定到所述端口組件的所述錨定器端口中的一個。
【文檔編號】B25J9/06GK105832418SQ201610257582
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月22日
【發明人】楊重光
【申請人】香港生物醫學工程有限公司