手术器械
阅读：795发布：2020-07-22
专利汇可以提供手术器械专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且公开了一种手术器械。所述手术器械具有接合到一端的用于进入手术部位的执行器，和接合到另一端的用于操作执行器的驱动部，所述手术器械包括：第一轴，所述第一轴的一端与驱动部接合并且沿着第一纵向延伸；以及第二轴，所述第二轴沿着与所述第一轴形成特定 角 度的第二纵向延伸，所述第二轴的一端与所述第一轴的另一端接合，从而使所述第二轴围绕沿着所述第二纵向的轴可转动。因此，能够利用几个这样的手术器械进行手术而使这些器械不会相互妨碍，并且可以根据为手术器械设定的长度来制造具有不同的使用模式的手术器械。，下面是手术器械专利的具体信息内容。
1.一种手术器械，所述手术器械具有与所述手术器械的一端接合的执行器和与所述手术器械的另一端接合的驱动部，所述执行器构造为用于进入手术部位，所述驱动部构造为操作该执行器，所述手术器械包括：
第一轴，所述第一轴的一端与该驱动部接合并且沿着第一纵向延伸；以及第二轴，所述第二轴沿着与所述第一轴形成特定角度的第二纵向延伸，所述第二轴的一端与所述第一轴的另一端接合，从而使所述第二轴围绕沿着所述第二纵向的轴可转动。
2.根据权利要求1所述的手术器械，其中，所述第二轴与所述第一轴可转动地通过轴承接合。
3.根据权利要求1所述的手术器械，其中，所述第一轴和所述第二轴的长度不同。
4.根据权利要求1所述的手术器械，其中，所述驱动部是联结器，所述联结器包括驱动轮，所述驱动轮构造为被从与所述手术器械接合的手术机器人臂传递的驱动力操作。
5.一种机器人手术器械，所述机器人手术器械用于安装在手术机器人臂的前端上，所述手术机器人臂包括致动器，所述机器人手术器械包括：
联结器，所述联结器包括驱动轮，所述驱动轮构造为由从所述致动器传递的驱动力操作；
第一轴，所述第一轴的一端与所述联结器接合并且沿着第一纵向延伸；
第二轴，所述第二轴的一端与所述第一轴的另一端接合，并且沿着与所述第一轴形成特定角度的第二纵向延伸，所述第二轴构造为围绕沿着所述第二纵向的轴可转动；以及执行器，所述执行器用于插入手术患者的身体中，所述执行器与所述第二轴的另一端接合。
6.根据权利要求5所述的机器人手术器械，其中，所述第二轴与所述第一轴垂直。
7.根据权利要求5所述的机器人手术器械，其中，所述第二轴构造为根据所述驱动轮的操作而转动。
8.根据权利要求5所述的机器人手术器械，其中，所述第二轴构造为被与所述驱动轮和所述第二轴接合的绳子转动。
9.根据权利要求5所述的机器人手术器械，其中，根据所述驱动轮的操作操控所述执行器。
10.根据权利要求5所述的机器人手术器械，其中，所述第一轴和所述第二轴的长度不同。
11.根据权利要求5所述的机器人手术器械，其中，所述第二轴与所述第一轴可转动地通过轴承接合。
12.根据权利要求5所述的机器人手术器械，还包括可转动滚轴部件，所述滚轴部件位于所述第一轴和所述第二轴接合的接合部分处，所述滚轴部件支撑连接所述驱动轮和所述执行器的绳子。
13.根据权利要求5所述的机器人手术器械，其中，所述驱动轮成型为圆盘形，并且构造为紧固到所述致动器上，以接收从所述致动器传递的驱动力。
14.根据权利要求5所述的机器人手术器械，还包括具有可弯曲形式的弯曲部，所述弯曲部位于所述第二轴和所述执行器之间。
15.根据权利要求14所述的机器人手术器械，其中，所述驱动轮具有与其接合的绳子，所述绳子构造为施加拉力，从而使所述弯曲部在特定方向上弯曲。
16.一种挠性手术器械，所述挠性手术器械具有，与所述挠性手术器械的一端接合的执行器，以及与所述挠性手术器械的另一端接合的驱动部，所述执行器构造为用于进入手术部位，所述驱动部构造为操作所述执行器，所述挠性手术器械包括：
轴，所述轴的一端与所述驱动部接合，并且沿着特定纵向延伸，所述轴包括具有可弯曲形式的弯曲部；以及
遮盖部，所述遮盖部支撑所述轴的弯曲部。
17.根据权利要求16所述的挠性手术器械，其中，所述轴的一端和所述弯曲部之间的距离不同于所述轴的另一端和所述弯曲部之间的距离。
18.根据权利要求16所述的挠性手术器械，其中，所述弯曲部能够被使用者所施加的力弯曲。
19.一种挠性手术器械，所述挠性手术器械具有与所述挠性手术器械的一端接合的执行器，以及与所述挠性手术器械的另一端接合的驱动部，所述执行器构造为用于进入手术部位，所述驱动部构造为操作所述执行器，所述挠性手术器械包括：
轴，所述轴的一端与所述驱动部接合，并且沿着特定纵向延伸，所述轴具有挠性形式；
以及
遮盖部，所述遮盖部构造为支撑所述轴的弯曲部，并且保持所述轴的弯曲角度。
20.根据权利要求19所述的挠性手术器械，其中，所述轴由挠性材料制成或者被制成挠性结构。
21.根据权利要求20所述的挠性手术器械，其中，所述轴是由金属或合成树脂制成的波纹管。
22.根据权利要求16或19所述的挠性手术器械，其中，所述遮盖部是挠性或刚性的。
23.根据权利要求16或19所述的挠性手术器械，其中，所述遮盖部可拆卸地连接到所述轴。
24.根据权利要求16或19所述的挠性手术器械，其中，所述驱动部是联结器，所述联结器包括驱动轮，所述驱动轮构造为被从与所述挠性手术器械接合的手术机器人臂传递的驱动力操作。
25.一种挠性机器人手术器械，所述挠性机器人手术器械用于安装在手术机器人臂的前端上，所述手术机器人臂包括致动器，所述挠性机器人手术器械包括：
联结器，所述联结器包括驱动轮，所述驱动轮构造为由从所述致动器所传递的驱动力操作；
轴，所述轴的一端与所述联结器接合并且沿着特定纵向延伸，所述轴具有可弯曲形式；
遮盖部，所述遮盖部构造为支撑所述轴的弯曲部并且保持所述轴的弯曲角度；以及执行器，所述执行器用于插入手术患者的体内，所述执行器与所述轴的另一端接合。
26.根据权利要求25所述的挠性机器人手术器械，其中，所述轴包括具有可弯曲形式的第一弯曲部，并且所述遮盖部构造为支撑所述第一弯曲部。
27.根据权利要求25所述的挠性机器人手术器械，其中，所述轴由挠性材料制成或被制成挠性结构。
28.根据权利要求27所述的挠性机器人手术器械，其中，所述轴是有金属或合成树脂制成的波纹管。
29.根据权利要求25所述的挠性机器人手术器械，其中，所述遮盖部包括能够根据所述轴的弯曲部调节弯曲角度的角度调节部。
30.根据权利要求29所述的挠性机器人手术器械，其中，所述角度调节部是阻挡件或螺栓。
31.根据权利要求25所述的挠性机器人手术器械，其中，所述轴围绕沿着所述纵向的轴可转动。
32.根据权利要求25所述的挠性机器人手术器械，其中，所述轴的一端和所述弯曲部之间的距离不同于所述轴的另一端和所述弯曲部之间的距离。
33.根据权利要求25所述的挠性机器人手术器械，其中，所述驱动轮成型为圆盘形，并且构造为紧固到所述致动器上，以接收从所述致动器传递的驱动力。
34.根据权利要求26所述的挠性机器人手术器械，还包括具有可弯曲形式的第二弯曲部，所述第二弯曲部位于所述轴和所述执行器之间。
35.根据权利要求34所述的挠性机器人手术器械，其中，所述驱动轮具有与所述驱动轮接合的绳子，所述绳子构造为施加拉力，从而使所述第二弯曲部在特定方向上弯曲。
36.一种医用套管针，所述套管针包括：管形套管；以及与所述套管的一端接合的套管针外壳，所述套管针外壳包括：与所述套管的开口连接的外壳孔，其中所述套管是挠性的，以便容纳其中插有可弯曲轴的手术器械。
37.根据权利要求36所述的医用套管针，其中，所述套管针外壳包括驱动阀，所述驱动阀具有与所述驱动阀接合的绳子，所述绳子构造为施加拉力，从而使所述套管在特定方向上弯曲。
38.根据权利要求37所述的医用套管针，其中，驱动轮移动所述驱动阀，所述驱动轮构造为被从与所述手术器械接合的手术机器人臂所传递的驱动力操作。
39.根据权利要求36所述的医用套管针，其中，所述套管针上形成有用于插入多个所述器械的多个孔。
40.一种手术器械，包括：
驱动部；
轴，所述轴与所述驱动部接合并且沿着一个方向延伸，所述轴具有形成在所述轴的中间部分中的弯头；以及
执行器，所述执行器与所述轴的远端接合，并且构造为根据使用者对所述驱动部的操控来操作，其中所述轴构造为在所述弯头处弯曲。
41.根据权利要求40所述的手术器械，其中，所述弯头包括铰链轴和可扩展部，所述铰链轴形成在所述轴的截面的一侧上，所述可扩展部形成在所述轴的截面的另一侧上，并且其中所述轴构造为在压缩所述可扩展部的方向上在所述铰链轴处弯曲。
42.根据权利要求41所述的手术器械，其中，所述可扩展部包括弹性体，所述弹性体构造为在扩展或压缩所述可扩展部的方向上施加弹力。
43.根据权利要求41所述的手术器械，其中所述驱动部包括驱动器，用绳子连接所述驱动器和在所述弯头附近的特定点，并且通过操控所述驱动器来将拉力施加到所述绳子上而使所述轴在所述弯头处弯曲。
44.根据权利要求40所述的手术器械，其中，多个弯头形成在所述轴中。
45.根据权利要求44所述的手术器械，其中，形成所述多个弯头部，从而所述轴在相反方向上弯曲，因而所述执行器随着所述轴被弯曲而移近所述驱动部。
46.根据权利要求40所述的手术器械，其中，所述轴包括芯体和导引件，所述芯体由挠性材料制成，所述导引件围绕所述芯体并且所述弯头形成在所述导引件的一部分中，其中，所述芯体随着所述导引件的弯曲而弯曲。
47.根据权利要求46所述的手术器械，其中，所述导引件用作手术套管针。
48.根据权利要求46所述的手术器械，其中，绳子与所述导引件的周围连接，并且所述导引件由于施加到所述绳子上的拉力而在所述弯头处弯曲。
49.根据权利要求48所述的手术器械，其中，所述导引件具有与所述导引件接合的驱动轮，所述绳子与所述驱动轮连接，并且通过操控所述驱动轮向所述绳子施加拉力。
50.根据权利要求49所述的手术器械，其中，所述驱动部包括驱动器，所述驱动轮与所述驱动器连接，以便随着对所述驱动器的操控联动地被操控。
51.根据权利要求43或48所述的手术器械，其中，将所述绳子安装为所述绳子露在所述轴的表面外，并且由于拉力施加到所述绳子上，所述绳子被拉出到所述轴外，从而弯曲所述轴。
52.根据权利要求51所述的手术器械，其中，所述轴具有圆柱形形状，并且所述绳子形成所述轴的边缘的一部分。
53.根据权利要求43或48所述的手术器械，其中，所述轴形成有在所述轴的截面中加工后的通道，所述通道构造为固定所述绳子。
54.根据权利要求40所述的手术器械，其中，所述驱动部与手术机器人臂接合，以便被从所述机器人臂传递的驱动力操控。
55.根据权利要求40所述的手术器械，其中，所述驱动部形成为手柄，以便被使用者手动操控。
56.一种用于手术机器人的主动接口，所述主动接口安装在主动机器人上，以通过操控安装在与所述主动机器人连接的从动机器人上的手术器械进行机器人手术，所述主动接口包括：
构造为产生用于操作所述器械的特定操控信号的弯头手柄，
其中弯头形成在所述器械的轴中，所述轴构造为在所述弯头处弯曲，并且所述弯头手柄构造为产生用于弯曲所述轴的操控信号。
57.根据权利要求56所述的主动接口，其中，所述弯头手柄构造为被戴在使用者的肘部上，并且根据所述肘部的移动而工作。
58.一种通过将从动机器人与主动机器人连接并且操控所述主动机器人，来驱动安装在从动机器人上的手术器械的方法，所述方法包括：
根据在所述主动机器人上所包括的弯头手柄的移动来产生特定操控信号，所述弯头手柄构造为戴在使用者的肘部上；
将所述操控信号转换为与所述器械的轴的弯曲操作对应的驱动信号；以及将所述驱动信号传递到所述从动机器人。
59.根据权利要求58所述的方法，在所述传递后，还包括，利用所述驱动信号，使所述轴弯曲，以便与所述使用者的肘部的移动对应。
60.一种由手术机器人可读的记录介质，明确地包含由手术机器人可执行的指令程序，用于根据主动机器人的操控，驱动安装在与主动机器人连接的从动机器人上的手术器械，所述程序包括：根据在所述主动机器人上所包括的弯头手柄的移动来产生特定操控信号，所述弯头手柄构造为戴在使用者的肘部上；将所述操控信号转换为与所述器械的轴的弯曲操作对应的驱动信号；以及将所述驱动信号传递到所述从动机器人。
61.一种手术器械，包括：
驱动部；
多个杆，所述多个杆与所述驱动部接合并且在纵向上延伸；以及
执行器，所述执行器与所述杆的远端可拆卸地接合，所述执行器构造为根据对所述驱动部的操控而工作。
62.根据权利要求61所述的手术器械，其中，所述多个杆形成一组以便用作轴。
63.一种手术器械，包括：
驱动部；
多个杆，所述多个杆与所述驱动部接合，所述多个杆在纵向上延伸，并且形成一组以便用作轴；以及
执行器，所述执行器与所述杆的远端接合，并且构造为根据对所述驱动部的操控而工作。
64.根据权利要求63所述的手术器械，其中，所述执行器与所述一组杆的远端可拆卸地接合。
65.根据权利要求63所述的手术器械，其中，在沿着所述多个杆的中间部分的一个或多个点处将所述多个杆捆绑到一起而形成一组。
66.根据权利要求63所述的手术器械，其中，所述多个杆互相缠绕而形成一组。
67.根据权利要求61或63所述的手术器械，其中，所述多个杆中的任何一个或多个将所述驱动部与所述执行器连接，以将所述执行器支撑和固定在特定位置。
68.根据权利要求61或63所述的手术器械，其中，所述驱动部具有多个安装在其中的驱动器，所述驱动器的每个分别与所述多个杆中的一个中的一端接合，并且其中，所述杆根据对所述驱动器的操控而工作。
69.根据权利要求68所述的手术器械，其中，所述执行器包括多个互锁部件，所述多个互锁部件中的每个分别与所述多个杆中的一个的另一端可拆卸地接合，并且在所述杆与所述互锁部件接合时，所述执行器根据所述杆的操作而工作。
70.根据权利要求69所述的手术器械，其中，包括使得所述执行器以n(n是自然数)个自由度工作的数目的所述互锁部件，包括使得所述驱动部以n个自由度被操控的数目的所述驱动器，并且通过所述多个杆分别将所述多个互锁部件与所述多个驱动器以对应的方式接合。
71.根据权利要求70所述的手术器械，其中，所述互锁部件和所述杆的另一端成型为互相匹配的一对连接装置的形状。
72.根据权利要求71所述的手术器械，其中，形成在所述多个互锁部件和所述多个杆的另一端上的所述多个连接装置形成为不同形状，从而使所述多个互锁部件中的任意一个只与所匹配的杆的另一端接合。
73.根据权利要求69所述的手术器械，其中，用于放入的针安装在所述杆的另一端上。
74.根据权利要求73所述的手术器械，其中，所述杆包括导电元件，和涂覆并且包围所述导电元件的绝缘元件，并且所述针与所述导电元件电连接。
75.根据权利要求61或63所述的手术器械，还包括使所述驱动部和所述执行器电连接的电缆。
76.根据权利要求75所述的手术器械，其中，所述电缆包括导电元件，和涂覆并且包围所述导电元件的绝缘元件，并且所述导电元件与所述执行器的尖端部分电连接。
77.根据权利要求75所述的手术器械，其中，所述执行器的尖端部分被供给来自所述电缆的电能，以便用作电外科手术装置。
78.根据权利要求61或63所述的手术器械，其中，所述执行器的大小形成为能够穿过插入到手术位置中的套管针。
79.一种设定手术器械的方法，所述方法包括：
提供执行器，所述执行器包括多个互锁部件，并且构造为根据对所述互锁部件的操控而工作；
提供多个杆，所述多个杆中的每个的一端与驱动部接合，所述多个杆构造为根据对所述驱动部的操作而工作，所述多个杆中的每个的另一端上形成有连接装置，所述连接装置的形状分别与所述多个互锁部件匹配；
将所述多个杆的所述另一端分别与所述多个匹配的互锁部件接合；以及
通过操控所述驱动部来操作所述执行器。
手术器械
技术领域
[0001] 本发明涉及医疗设备，更具体地，涉及手术器械。
背景技术
[0002] 在医学领域，手术是指使用医疗设备进行切割或切入或以其它方式操作患者的皮肤、黏膜或其它组织，以处理病理状况的过程。诸如切开皮肤并且处理、修复或切除内脏等的剖腹手术等的手术过程可能引起失血、副作用、疼痛以及疤痕的问题。因此，例如，当前的涉及在皮肤中切口，并且仅仅插入诸如腹腔镜、手术器械和显微镜的医疗设备，或者涉及使用手术机器人的手术方法，目前被认为是一种受欢迎的替代方式。
[0003] 一组手术机器人可以包括：主动机器人，其由医生操作来产生和传递必要的信号；和从动机器人，其接收来自主动机器人的信号，以实际上对患者实施所述操作。主动机器人和从动机器人可以作为一体单元或作为单独的装置布置在手术室中。
[0004] 从动机器人可以装配机器人臂，以进行手术操作，同时可以在机器人臂的前端上安装器械。如图1所示，安装在机器人臂上的常规器械54可以包括驱动部108、从驱动部108延伸的杆102，以及安装在要被插入到手术部位中的杆102的远端106上的像钳子一样的执行器112。
[0005] 在这种类型的常规器械54的下表面上，可以接合多个驱动轮(未示出)。与执行器112的不同部分连接的绳子可以与驱动轮分别通过滑轮接合(pulley-joined)，从而驱动轮的转动可以向绳子施加拉力，致使执行器112的一部分移动，因而抓取或切割手术部位。
[0006] 虽然这种手术器械可能适合诸如涉及切开多个切口的腹腔镜手术的过程，但是它可能不适合仅仅切开一个切口的手术过程。例如，单通道(SPA，single port access)手术或显微手术的过程包括通过一个孔插入所有观察系统(腹腔镜，显微镜等)和手术器械。在目前的显微手术过程中，诸如对于再植手术、脊柱手术，脑部手术等，可以在仅仅钻一个孔或切开1到2cm长的狭缝后插入显微镜和手术器械，而不是切开多个切口。常规的手术器械(包括用于机器人手术的器械)可能无法提供在这些显微手术或SPA手术过程中期望的自由度。也就是说，如果通过一个孔或小狭缝放置多个这些手术器械，则该器械的外壳108，即联结器，可能互相干扰，使得在使用这类手术中的常规的手术器械时很不方便。
[0007] 另外，根据现有技术，因为使用者不能使杆轴102任意弯曲或伸直，所以使用者可能难以通过方便和有效的方式利用手术器械。
[0008] 常规器械54可以具有与机器人臂接合的适配器部。可以从机器人臂传递驱动力来转动驱动轮(未示出)，该驱动轮通过绳子滑轮接合到执行器112的各个部分，因此，可以移动执行器112的各个部分。在手动操作的器械的情况中，当外科医生抓住或切割手术部位时可以操作驱动部来移动执行器。
[0009] 然而，对于通过在手术部位仅仅切开一个切口而进行的手术类型，诸如单通道(SPA)手术和显微手术等，由于可以将腹腔镜和器械都插入一个手术切口，所以无法高自由度地使用常规的手术器械。
[0010] 在现有的手术类型中，剖腹手术是这样的手术过程，其中切开脸部或腹部的皮肤，处理、修复或切除内脏等。当进行剖腹手术时，在皮肤中切开切口，在皮肤和组织之间形成特定大小的空间，在该空间中进行手术操作。由于这会增加疤痕和延长康复时间，近来腹腔镜手术作为替代方式而引人注意。
[0011] 在腹腔镜手术中，在病人的手术部位切开小切口，腹腔镜通过该小切口插入，从而可以在观察腹腔内的手术部位的同时进行手术。腹腔镜手术在包括内科、外科、泌尿科、妇科和产科的各个医学领域中被广泛使用。当进行腹腔镜手术时，可以使用其中执行器被接合到从驱动部延伸的轴的远端的手术器械。可以将手术器械的执行器部分插入手术部位，并且由于外科医生操作驱动部，所以执行器可以用作手术工具，诸如一对剪子或钳子等，以执行各种手术所需的各种动作。
发明内容
[0015] 技术问题
[0016] 本发明的一个方面是提供一种手术器械，在手术中能够使用多个这样的手术器械而相互不妨碍。
[0017] 另外，本发明的一个方面是提供一种手术器械，它能够根据被设定的长度提供各种使用模式。
[0018] 本发明的一个方面是提供一种挠性手术器械，它能够被使用者任意弯曲或拉直，并且可以使用多个这样的挠性手术器械而相互不妨碍。
[0019] 本发明的一个方面是提供一种手术器械，能够同时使用多个这样的手术器械而相互不干扰或不妨碍，并且能够更直观地操作，如同外科医生正在使用他自己的手一样。
[0020] 另外，本发明的一个方面是提供一种手术器械和设定该器械的方法，通过该器械和方法可以使手术器械的直径最小，从而在皮肤中切开的切口的大小不需要缝合。
[0021] 从以下描述中可以容易地理解由本发明解决的其它技术问题。
[0022] 技术方案
[0023] 本发明的一个方面是提供一种手术器械，所述手术器械具有接合到一端的用于进入手术部位的执行器和接合到另一端的用于操作执行器的驱动部。所述手术器械包括：第一轴，所述第一轴的一端与驱动部接合并且沿着第一纵向延伸；以及第二轴，所述第二轴沿着与所述第一轴形成特定角度的第二纵向延伸，所述第二轴的一端与所述第一轴的另一端接合，从而所述第二轴围绕沿着所述第二纵向的轴可转动。
[0024] 所述第二轴可以与所述第一轴通过轴承接合，从而使所述第二轴能够转动，所述第一轴和所述第二轴的长度可以不同。
[0025] 另外，所述驱动部可以是联结器，所述联结器可以包括驱动轮，所述驱动轮被从手术机器人臂传递的驱动力操作。
[0026] 本发明的另一个方面提供一种机器人手术器械，所述机器人手术器械用于安装在手术机器人臂的前端上，所述手术机器人臂包括致动器。所述机器人手术器械包括：联结器，所述联结器包括驱动轮，所述驱动轮由从所述致动器传递的驱动力操作；第一轴，所述第一轴的一端与所述联结器接合并且沿着第一纵向延伸；第二轴，所述第二轴的一端与所述第一轴的另一端接合，并且沿着与所述第一轴形成特定角度的第二纵向延伸，所述第二轴围绕沿着所述第二纵向的轴可转动；以及执行器，所述执行器与所述第二轴的另一端接合，用于插入手术患者的身体中。
[0027] 所述第二轴可以与所述第一轴垂直，并且所述第二轴可以构造为根据所述驱动轮的操作而转动。
[0028] 另外，所述第二轴可以被与所述驱动轮和所述第二轴接合的绳子转动，同时，根据所述驱动轮的操作可以操控所述执行器。
[0029] 所述第一轴和所述第二轴的长度可以不同。例如，第二轴的长度可以比第一轴的长度小，第二轴可以插入手术患者的身体内，或是，第二轴的长度可以比第一轴的长度大。
[0030] 所述第二轴可以与所述第一轴通过轴承接合，从而使第二轴能够转动。所述机器人手术器械还可以包括可转动滚轴部件，所述滚轴部件支撑连接所述驱动轮和所述执行器的绳子，并且位于所述第一轴和所述第二轴接合的接合部分处。
[0031] 所述驱动轮形状可以成型为圆盘形，并且可以紧固到所述致动器上，以接收从所述致动器传递的驱动力。
[0032] 另外，机器人手术器械还可以包括能够弯曲的弯曲部，所述弯曲部位于所述第二轴和所述执行器之间。绳子可以与所述驱动轮接合，所述绳子可以施加拉力，从而使所述弯曲部在特定方向上弯曲。
[0033] 本发明的又一个方面提供一种挠性手术器械，所述挠性手术器械具有接合到所述挠性手术器械一端的用于进入手术部位的执行器，和接合到所述挠性手术器械另一端的用于操作执行器的驱动部。所述挠性手术器械包括：轴，所述轴的一端与所述驱动部接合，并且沿着特定纵向延伸，并且所述轴包括能够弯曲的弯曲部；以及遮盖部，所述遮盖部支撑所述轴的弯曲部。
[0034] 所述轴的一端和所述弯曲部之间的距离与所述轴的另一端和所述弯曲部之间的距离可以不同，并且所述弯曲部可以被使用者所施加的力弯曲。
[0035] 本发明的另一个方面提供一种挠性手术器械，所述挠性手术器械具有接合到所述挠性手术器械一端的用于进入手术部位的执行器，和接合到所述挠性手术器械另一端的用于操作执行器的驱动部。所述挠性手术器械包括：轴，所述轴的一端与所述驱动部接合，并且沿着特定纵向延伸，所述轴具有挠性形式；以及遮盖部，所述遮盖部支撑所述轴的弯曲部，以保持所述轴的弯曲角度。
[0037] 所述遮盖部可以是挠性或刚性的，并且可以相对于所述轴可拆卸和可连接。
[0038] 所述驱动部可以是联结器，所述联结器包括驱动轮，所述驱动轮被从与所述挠性手术器械接合的手术机器人臂所传递的驱动力操作。
[0039] 本发明的又一个方面提供一种挠性机器人手术器械，所述挠性机器人手术器械用于安装在手术机器人臂的前端上，所述手术机器人臂包括致动器。所述挠性机器人手术器械包括：联结器，所述联结器包括驱动轮，所述驱动轮由从所述致动器所传递的驱动力操作；轴，所述轴的一端与所述联结器接合并且沿着特定纵向延伸，所述轴能够弯曲；遮盖部，所述遮盖部支撑所述轴的弯曲部以便保持所述轴的弯曲角度；以及执行器，所述执行器与所述轴的另一端接合，用于插入手术患者的体内。
[0040] 这里，所述轴可以包括具有可弯曲形式的第一弯曲部，和可以支撑所述第一弯曲部的遮盖部。所述轴可以由挠性材料制成或可以制成挠性结构。
[0041] 这里，所述轴可以是有金属或合成树脂制成的波纹管，并且所述遮盖部可以包括根据所述轴的弯曲部调节弯曲角度的角度调节部。
[0042] 此外，所述角度调节部可以是阻挡件或螺栓，并且所述轴可以围绕沿着所述纵向的轴可转动。
[0043] 所述轴的一端和所述弯曲部之间的距离可以与所述轴的另一端和所述弯曲部之间的距离不同。
[0044] 所述驱动轮的形状可以成型为圆盘形，并且可以构造为紧固到所述致动器上，以接收从所述致动器传递的驱动力。
[0045] 所述挠性机器人手术器械还可以包括具有可弯曲形式的第二弯曲部，所述第二弯曲部位于所述第二轴和所述执行器之间。绳子可以与所述驱动轮接合以施加拉力，所述拉力使所述第二弯曲部在特定方向上弯曲。
[0046] 本发明的再一个方面提供一种医用套管针，所述套管针包括：管形套管；以及与所述套管的一端接合的套管针外壳，所述套管针外壳包括：与所述套管的开口连接的外壳孔。所述套管是挠性的，从而使具有可弯曲轴的手术器械可以插入套管。
[0047] 套管针外壳可以包括驱动阀，施加拉力的绳子可以与所述驱动阀接合，以在特定方向上弯曲所述套管。驱动轮可以移动所述驱动阀，所述驱动轮继而可以被从与所述手术器械接合的手术机器人臂所传递的驱动力操作。所述套管针可以穿透有用于插入多个所述器械的多个孔。
[0048] 本发明的另一个方面提供一种手术器械，包括：驱动部；轴，所述轴与所述驱动部接合并且沿着一个方向延伸，所述轴具有形成在中间部分中的弯头；以及执行器，所述执行器与所述轴的远端接合，并且根据使用者对所述驱动部的操控来操作，其中所述轴构造为在所述弯头处弯曲。
[0049] 所述弯头部可以包括铰链轴和可扩展部，所述铰链轴形成在能从所述轴的截面看到的一侧上，所述可扩展部形成在所述轴的截面的另一侧上，其中所述轴可以构造为在压缩所述可扩展部的方向上在所述铰链轴处弯曲。所述可扩展部可以包括弹性体，所述弹性体在扩展可扩展部以拉直所述轴或压缩所述可扩展部以弯曲所述轴的方向上施加弹力。在这种情况中，所述驱动部可以包括驱动器，用绳子连接所述驱动器和在所述弯头附近的特定点，并且通过操控驱动器来将拉力施加到所述绳子上而使轴在所述弯头处弯曲。
[0050] 多个弯头可以形成在所述轴中，并且可以形成所述多个弯头部，从而所述使轴在相反方向上弯曲，因而所述执行器随着所述轴被弯曲可以移近所述驱动部。
[0051] 所述轴可以包括芯体和导引件，所述芯体可以由挠性材料制成，所述导引件可以围绕所述芯体并且所述弯头形成在所述导引件的一部分中。因此，所述芯体可以随着导引件的弯曲而弯曲。在这种情况中，所述导引件可以用作手术套管针。
[0052] 绳子可以与所述导引件附近的点连接，并且所述导引件由于施加到所述绳子上的张力可以在所述弯头处弯曲。驱动轮可以与所述导引件接合，所述绳子可以与所述驱动轮连接，其中，通过操控所述驱动轮可以向所述绳子施加拉力。在这种情况中，所述驱动部可以包括驱动器，所述驱动轮与所述驱动器连接，以便随着所述驱动器的操控被联动地操控。
[0053] 可以将所述绳子安装为所述绳子露在所述轴的表面外，并且由于张力施加到所述绳子上，因此所述绳子被拉出到所述轴外，从而弯曲所述轴。在这种情况中，所述轴可以具有圆柱形形状，并且所述绳子可以形成所述轴的周边的一部分。另外，所述轴可以形成有在所述轴的截面中加工后的沟道，以便固定所述绳子。
[0054] 所述驱动部可以与手术机器人臂接合，以便被从所述机器人传递的驱动力操控，或者所述驱动部可以形成为手柄，以便被使用者手动操控。
[0055] 本发明的又一个方面提供一种用于手术机器人的主动接口。所述主动接口安装在主动机器人上，以通过操控安装在与所述主动机器人连接的从动机器人上的手术器械使得使用者能够进行机器人手术。所述主动接口包括：产生用于操作所述器械的特定操控信号的弯头手柄，其中弯头形成在所述器械的轴中，所述轴构造为在所述弯头处弯曲，并且所述弯头手柄构造为产生用于弯曲所述轴的操控信号。在这种情况中，所述弯头手柄可以被戴在使用者的肘部上，并且根据使用者肘部的移动而工作。
[0056] 本发明的再一个方面提供一种通过将所述从动机器人与主动机器人连接并且操控所述主动机器人，来驱动安装在从动机器人上的手术器械的方法。所述方法包括：根据弯头手柄的移动来产生特定操控信号，所述弯头手柄包括在所述主动机器人上，并且戴在使用者的肘部上；将所述操控信号转换为与所述器械的轴的弯曲操作对应的驱动信号；以及将所述驱动信号传递到所述从动机器人。在所述传递后，所述方法还包括：利用所述驱动信号，使所述轴弯曲，以便与所述使用者的肘部的移动对应。
[0057] 以上的概括和具体方面可以实现为系统、方法、或计算机程序、或系统、方法、或计算机程序的任何组合。
[0058] 本发明的另一个方面提供一种手术器械，包括：驱动部；多个杆，所述多个杆与所述驱动部接合并且在纵向上延伸；以及执行器，所述执行器与所述杆的远端可拆卸地接合，所述执行器根据对所述驱动部的操控而工作。所述多个杆可以形成一组，所述多个杆可以用作轴。
[0059] 本发明的又一个方面提供一种手术器械，包括：驱动部；多个杆，所述多个杆与所述驱动部接合，所述多个杆在纵向上延伸，并且形成一组用作轴；以及执行器，所述执行器与所述杆的远端接合，并且构造为根据对所述驱动部的操控而工作。所述执行器可以与所述一组杆的远端可拆卸地接合。当形成一组时，在沿着所述杆的中间部分的一个或多个点处将所述多个杆捆绑到一起，或者将所述多个杆互相缠绕。一个或多个杆可以将所述驱动部与所述执行器连接，用于将所述执行器支撑和固定在特定位置。
[0060] 可以分别与杆的一端接合的多个驱动器可以被安装在所述驱动部中，并且所述杆可以根据对所述各个驱动器的操控而工作。所述执行器可以包括多个互锁部件，所述多个互锁部件分别与所述杆的另一端可拆卸地接合，并且在所述杆与所述互锁部件接合时，所述执行器可以根据所述杆的操作而工作。
[0061] 包括使得所述执行器以n(n是自然数)个自由度工作的数目的所述互锁部件，包括使得所述驱动部以n个自由度被操控的数目的所述驱动器，并且通过所述多个杆分别将所述多个互锁部件与所述多个驱动器以对应的方式接合。
[0062] 在这种情况中，所述互锁部件和所述杆的另一端可以成型为互相匹配的一对连接装置的形状。形成在所述多个互锁部件和所述多个杆的另一端上的所述多个连接装置可以形成为不同形状，从而使多个互锁部件中的每个可以只与和该互锁部件匹配的杆的另一端接合。
[0063] 用于放入的针可以安装在所述杆的另一端上，而所述杆可以包括导电元件，和涂覆并且包围所述导电元件的绝缘元件，并且所述针可以与所述导电元件电连接。可以使用电缆以向所述执行器的尖端部分供电，则所述手术器械可以用作电外科手术装置。
[0064] 所述执行器的大小可以形成为能够穿过插入到手术位置中的套管针。
[0065] 本发明的另一个方面提供一种设定手术器械的方法，所述方法包括：提供执行器，所述执行器包括多个互锁部件，并且构造为根据在所述互锁部件上的操控而工作；提供多个杆，所述多个杆中的每个的一端与驱动部接合，所述杆构造为根据对所述驱动部的操作而工作，所述杆中的每个的另一端上形成有连接装置，所述连接装置的形状分别与各个互锁部件匹配；将所述杆的另一端分别与所述多个匹配的互锁部件接合；以及通过操控所述驱动部来操作所述执行器。
[0067] 有益效果
[0068] 本发明的一些实施例使得能够利用几个手术器械进行手术而使这些器械不会相互妨碍，并且可以根据为手术器械设定的长度来制造具有不同的使用模式的手术器械。
[0069] 另外，通过在手术器械的轴中形成弯头，并且根据对驱动部的操控使该轴弯曲，可以使器械的轴像手腕或手肘一样进行关节运动。因此，外科医生可以直观地操控器械，如同外科医生正在使用他或她自己的手一样。
[0070] 由于可以根据需要使器械的轴弯曲，几个器械可以从不同方向插入单个插孔，并且对于每个器械，可以使轴弯曲，从而使执行器面向特定的手术部位。因此，即使当一次使用多于一个器械时，器械之间不会互相干扰或妨碍，并且可以实现“微创手术”的有效模式。
[0071] 另外，通过使执行器和杆形成互相可连接和可拆卸，以及通过形成可以用于代替轴的作为一组的多个杆，可以使器械的直径最小。此外，通过首先将执行器插入手术部位，然后放入杆，并在手术部位内将执行器和杆接合，可以在手术部位切开不需要缝合的大小的切口后，利用手术器械。附图说明
[0072] 图1是根据现有技术的手术器械的透视图；
[0073] 图2是根据本发明实施例的手术器械的透视图；
[0074] 图3是示出根据本发明实施例的手术器械的接合部的透视图；
[0075] 图4是示出根据本发明实施例的手术器械的使用的图；
[0076] 图5是示出根据本发明另一个实施例的手术器械的使用的图；
[0077] 图6是根据本发明另一个实施例的手术器械的透视图；
[0078] 图7是示出根据本发明另一个实施例的手术器械的接合部和弯曲部的透视图；
[0079] 图8是根据本发明实施例的挠性手术器械的透视图；
[0080] 图9是示出根据本发明实施例的挠性手术器械的弯曲部的透视图；
[0081] 图10和图11是示出根据本发明实施例的挠性手术器械的使用的图；
[0082] 图12是根据本发明另一个实施例的挠性手术器械的透视图；
[0083] 图13是示出根据本发明另一个实施例的挠性手术器械的弯曲部的透视图；
[0084] 图14是根据本发明另一个实施例的挠性手术器械的透视图；
[0085] 图15是示出根据本发明实施例的挠性手术器械的遮盖部的图；
[0086] 图16是根据本发明实施例的挠性手术器械和医用套管针之间的连接结构的图；
[0087] 图17是示意性示出根据本发明实施例的手术器械的图；
[0088] 图18是根据本发明实施例的手术器械的弯头部的放大视图；
[0089] 图19是示出根据本发明实施例的手术器械的操作的图；
[0090] 图20是示出根据本发明另一个实施例的手术器械的操作的图；
[0091] 图21是示出根据本发明另一个实施例的手术器械的操作的图；
[0092] 图22是示出根据本发明实施例的手术器械的轴的可能的截面的图；
[0093] 图23是示出根据本发明实施例的手术机器人的构成的图；
[0094] 图24是示出根据本发明实施例的手术机器人的主动接口的透视图；
[0095] 图25是示出驱动根据本发明实施例的手术机器人的方法的流程图；
[0096] 图26是示意性地示出根据本发明实施例的手术器械的图；
[0097] 图27是根据本发明实施例的一组杆的横截面图；
[0098] 图28是示意性地示出根据本发明另一个实施例的手术器械的图；
[0099] 图29是示意性地示出根据本发明实施例的手术器械的驱动部的图；
[0100] 图30是示意性地示出根据本发明实施例的手术器械的执行器的图；
[0101] 图31是示出根据本发明实施例的手术器械的操作的图；
[0102] 图32是示出设定根据本发明实施例的手术器械的方法的流程图。
具体实施方式
[0103] 由于本发明允许各种变型和多个实施例，因此将在附图中示出并在书面说明书中详细描述具体的实施例。然而，这不意在将本发明限制在具体的实施方式中，并且应该理解，所有不脱离本发明的精神和技术范围的变型、等同形式和替换都包括在本发明中。
[0104] 虽然包括诸如“第一”和“第二”等的序数词可以用于描述各个组件，但是这些组件不限于以上术语。以上术语仅仅用于将一个组件与另一个组件进行区别。例如，第一组件可以指第二组件而不脱离本发明权利要求的范围，同样，第二组件也可以指第一组件。如果说一个组件与另一个组件“连接”或“访问”另一个组件，应当理解为两个组件可以互相直接连接或直接访问，但是它们之间也可以包括一个或多个其它组件。
[0105] 在本说明书中使用的术语仅用于描述具体的实施例，并且不意在限制本发明。单数表达包括复数表达，除非其在上下文中有明确的不同含义。在本说明书中，应该理解，诸如“包括”或“具有”之类的术语意在表示公开在说明书中的特征、数量、步骤、操作、组件、部分或其结合的存在，并且不意图排除可以存在或增加一个或多个其它特征、数量、步骤、操作、组件、部分或其结合的可能。
[0106] 图2是根据本发明实施例的手术器械的透视图。图2示出了联结器110、第一轴120、接合部130、第二轴140和执行器150。
[0107] 本发明的特征是根据用途和功能来划分轴并且使轴的每个部分向不同方向延伸，从而在实际手术期间可以使用多个手术器械而不会相互干扰，并且可以利于手术过程。也就是，可以将轴划分为第一轴120和第二轴140，并且第二轴140与第一轴120的延伸方向不同，从而使联结器110不会相互干扰。
[0108] 可以将根据本实施例的手术器械用于机器人手术或人工手术。对于前一种情况，可以将手术器械安装在装配有致动器的手术机器人臂的前端上。由于从致动器传递的驱动力操作装配在联结器110中的驱动轮(未示出)，因此可以进行手术，使得与驱动轮连接并插入手术患者的身体中的执行器150执行特定操作。可以将驱动轮形成为圆盘形状并紧固到致动器上，以接收驱动力。根据需要控制的对象数目可以确定驱动轮的数目。与驱动轮有关的细节对于手术器械领域的技术人员是显而易见的，因此这里省略。
[0109] 对于后一种情况，联结器110可以由特定的驱动部(未示出)代替，例如可以由医生直接操作的接口(形状为棍子、按钮、钳子、操作杆等)。当医生控制接口时可以进行手术，使得与接口连接并插入手术患者的身体中的执行器150执行特定操作。将主要参考前一种情况提供以下描述。
[0110] 第一轴120的一端可以与联结器110接合并可以沿着第一纵向延伸，以便与第二轴140接合。第二轴140的一端可以与第一轴120的另一端接合，第二轴140可以沿着与第一轴120形成一定角度的第二纵向延伸，并可以构造为围绕沿着第二纵向的轴可转动。
[0111] 这里，第一纵向和第二纵向是不同方向，并且该两个方向形成的角度可以在能够使得实际手术期间有更大的应用范围内，例如90度内调节。由于第一轴120可以沿着第一纵向延伸，而第二轴140可以沿着第二纵向延伸，所以当在手术中使用多于一个这样的手术器械时，降低了联结器110互相干扰的风险。因此，手术器械和机器人手术甚至可以应用到显微外科手术和SPA手术过程中。特别地，如果如以上构造(即，沿着第一方向和第二方向折叠和延伸)的手术器械与机器人臂接合，则在机器人臂的安装方向和手术器械的延伸方向等方面可以提供更高级别的自由度，使得能够构思出新的手术技术。
[0112] 第一轴120和第二轴140可以通过第二轴140围绕第二纵向可转动的方式接合在一起。例如，第一轴120和第二轴140可以彼此通过轴承接合(bearing-joined)。这里，通过轴承接合指通过减小第一轴120和第二轴140之间的摩擦使得转动运动平滑的接合。
[0113] 另外，在第一轴120与第二轴140接合的接合部分，可以包括支撑绳子的可转动滚轴部，该绳子将驱动轮与执行器150连接。也就是，可以使连接驱动轮和执行器150的绳子在所述接合部处弯曲成由第一纵向和第二纵向形成的角度，并且在本实施例中，可以包括有利于拉紧和放松绳子的滚轴部。
[0114] 绳子主要划分为两种类型：用于连接驱动轮和执行器150的绳子，和用于连接驱动轮和第二轴140的绳子。驱动轮可以划分为用于控制执行器150的移动的部分，和用于控制第二轴140的移动的部分。因此，可以按照绳子的数目确定驱动轮的数目。
[0115] 可以将执行器150接合到第二轴140的另一端上，并且可以将执行器150插入手术患者的体内。执行器150是在实际手术期间用于进入手术部位的构件。手术器械的执行器150可以包括一对钳子，其可以接合到第二轴140的远端，以执行抓取或切割动作。另外，执行器150可以形成为其全部能够与第二轴140的转动联动地转动。
[0116] 在此情况中，驱动部的驱动轮可以与该一对钳子通过滑轮接合。例如，可以使用将驱动轮与一对钳子接合的各种方法，诸如将一组绳子与每个钳子接合，或者将一组绳子与一对钳子接合。参考后一种情况，由于驱动轮转动，驱动力可以通过绳子被传递，从而一对钳子可以执行抓取或切割动作。在利用一组滑轮-绳子使一对钳子移动时，一对钳子可以通过齿轮等被连接，并且滑轮-绳子可以接合到一对钳子中的一个或接合到一对钳子接合的部分上，以传递驱动力。当然，可以应用各种其它机制，其中使用使得一对钳子能够执行抓取动作的一组滑轮。
[0117] 图3是示出根据本发明的实施例的手术器械的接合部的透视图。图3示出了第一轴120、接合部130、第一绳子132、第二绳子134、滚轴部136和第二轴140。
[0118] 参考执行不同功能的绳子和接合部130的连接结构提供以下描述。如上面已经描述的，可以将绳子划分为第一绳子132和第二绳子134，第一绳子132将驱动轮与执行器150连接，第二绳子134将驱动轮与第二轴140连接。
[0119] 第一绳子132的一端可以与驱动轮接合，另一端与执行器150接合。驱动轮的转动移动可以使得第一绳子132进行收紧或放松运动，并且根据这些运动，执行器150可以执行特定操作，诸如抓取操作或切割操作。
[0120] 第二绳子134的一端可以与驱动轮接合，另一端与第二轴140接合。第二绳子134与第二轴140可以使用各种方法接合，例如，诸如将第二绳子134缠绕第二轴140，或将第二绳子134固定到第二轴140的某个点上。当然，可以将利用第二绳子134转动第二轴140的各种其它机制应用到本实施例中。
[0121] 如上所述，可以通过使第二轴140能够围绕沿着第二纵向的轴转动的方式使第一轴120和第二轴140接合。在本说明书中，这种接合方法称为“通过轴承接合”。这里，通过轴承接合不仅包括诸如球轴承、滚柱轴承和平板支座之类的连接结构，还包括各种其它连接结构，诸如沿着第二纵向的轴的螺栓接头，以及围绕第二轴140的周边和使用被固定在形成在所述周边中的凹口中的连接件的连接结构。当然，可以将各种其它通过轴承接合应用到本实施例。
[0122] 图4和图5是示出使用根据本发明的实施例的手术器械的图。图4和图5示出了联结器110a、110b，第一轴120a、120b，接合部130a、130b，第二轴140a、140b，执行器150a、150b，以及手术患者2。
[0123] 在如图4所示的例子中，根据本实施例的两个手术器械被插入形成在手术患者2的皮肤中的一个孔中，接合部130a、130b没有插入所述孔，而是位于手术患者2的皮肤外面。由于与第二轴140a接合的第一轴120a、与第二轴140b接合的120b可以在不同方向上延伸，因此联结器110a、110b可以彼此不干扰。这里，第二轴140a、140b的长度可以比第一轴120a、120b的长度大。
[0124] 当进行腹腔镜手术时，可以另外插入腹腔镜，当进行显微外科手术时，可以另外插入显微镜，但是为了更方便，图中省略了诸如腹腔镜或显微镜的观察系统。另外，手术操作可以包括使用“挠性型”医用套管针，根据本实施例，弯曲的手术器械可以穿过该套管针。也就是，当手术器械插入到腹腔中时，除了使用现有技术的“刚性型”医用套管针以外，根据需要可以使用挠性型医用套管针。
[0125] 在图5所示的例子中，根据本实施例的两个手术器械被插入形成在手术患者2的皮肤中的一个孔中，接合部130a、130b也插入所述孔中，位于手术患者2的皮肤内部。为了在此情况中更顺利地进行手术，第二轴140a、140b的长度可以比第一轴120a、120b的长度小。例如，如果如图5的第二轴140a、140b的长度比第一轴120a、120b的长度小，则当进行SPA手术时，执行器150a、150b可以更容易和更有效地朝着手术部位移动。
[0126] 图6是根据本发明另一个实施例的手术器械的透视图。图6示出了联结器110、第一轴120、第二轴140、执行器150和弯曲部160。以下描述将主要集中在与前面描述的实施例不同的部分。
[0127] 弯曲部160可以位于第二轴140和执行器150之间，并且可以具有可弯曲结构。这里，说明弯曲部160可以位于第二轴140和执行器150之间是意图不仅包括弯曲部160(即，可弯曲件)形成在第二轴140和执行器150之间的全部长度上的那些情况，还包括如图所示的弯曲部160被包括在第二轴140的一端处，而执行器150与第二轴140从弯曲部160延伸特定长度后的远端接合的那些情况。
[0128] 弯曲部160可以与第二轴140所延伸的第二纵向形成特定角度，并且可以形成为可弯曲结构或形成可弯曲体。例如，弯曲部160可以是如下结构：包括多个单独的铰接部，并且当在特定方向上施加一定力量时弯曲。另外，弯曲部160可以由诸如合成树脂管之类的高塑性的材料制成。
[0129] 可以通过操作驱动轮而控制弯曲部160，并且为此目的，可以通过绳子连接弯曲部160和驱动轮。参考图7，其是区域A的放大视图，第三绳子138可以将驱动轮与弯曲部160连接，由此可以通过操控驱动轮来控制弯曲部160的移动。每个第三绳子138的一端可以分别以例如90度间隔连接到弯曲部160内的四个部分中的一个。第三绳子138的另一端可以接合到驱动轮上，驱动轮的转动移动可以收紧或放松第三绳子138，并因此调节所施加的拉力，从而可以相应地确定弯曲部160弯曲的角度和方向。为了完成这些移动，可以另外提供用于操控弯曲部160的驱动轮。当然，利用第三绳子138弯曲所述弯曲部160的各种其它机制可以应用到本实施例中。
[0130] 提供具有这样的弯曲部160的手术器械可以增加控制移动时的自由度，从而可以使手术进行得更方便。也就是，如果弯曲部160包括在图4和图5的例子中，可以使执行器150a、150b更方便和更有效地定位到手术部位。
[0131] 与根据本发明的实施例的手术器械相关或可以与所述器械联动地工作的手术机器人相关的其它细节，例如包括详细的机械设计，诸如嵌入系统、O/S等的公共平台技术，诸如通信协议、I/O接口等的接口标准技术，以及诸如用于致动器、电池、照相机、传感器等的组件标准技术，对本发明所属领域的普通技术人员是显而易见的，因此这里省略对它们的说明。
[0132] 虽然以上参考一些有关轴的数目和功能的例子描述了根据本发明的实施例的手术器械，但是本发明不限于此。其它组成，例如，将轴划分为更小的部分，或不利用绳子的操作方法，如果整体作用和效果基本相同，则可以包括在本发明的权利要求的范围内。
[0133] 图8是根据本发明的实施例的挠性手术器械的透视图。图8示出了联结器210、轴前部220、遮盖部230、轴后部240以及执行器250。
[0134] 本实施例的特征在于可以通过使用者施加的力使轴弯曲，从而在实际手术期间可以使用几个手术器械而不会相互干扰，并且有利于手术过程。也就是，例如，可以在轴的某个位置，诸如中间位置上设置第一弯曲部。然后，在手术期间，使用者可以将第一弯曲部弯曲一定角度，然后用遮盖部230遮盖第一弯曲部，从而使联结器210不会互相干扰。第一弯曲部可以被固定在遮盖部230中，以便在手术过程中以弯曲状态被使用。
[0135] 遮盖部230可以形成为可拆卸可连接的结构。例如，遮盖部230可以形成为弯曲预定角度的管子形状，并且可以由使管子的横截面一分为二的两个构件制成。在此情况中，使用者可以将第一弯曲部弯曲成所需的角度，选择与弯曲角度对应的遮盖部230，并且放置遮盖部230以遮盖第一弯曲部。
[0136] 遮盖部230可以是挠性或刚性形式。在遮盖部230是挠性的情况中，使用者可以将力施加到第一弯曲部上并将轴弯曲成特定角度，同时将第一弯曲部固定在遮盖部230中。为此目的，遮盖部230可以由当施加大于特定值的力量时可弯曲的材料制成。在遮盖部230是刚性的情况下，使用者可以将第一弯曲部弯曲成特定角度，然后用不可弯曲的遮盖部230包住第一弯曲部，从而保持该形状。
[0137] 根据另一个实施例，整个轴可以由可弯曲材料制成或制成为可弯曲结构，而不是仅仅在轴的特定点处具有第一弯曲部。在此情况中，弯曲位置可以称为第一弯曲部，并且为了保持该弯曲形状，可以将第一弯曲部固定在遮盖部230中。
[0138] 根据本实施例的挠性手术器械可以用于机器人手术或人工手术。对于前一种情况，手术器械可以安装在装配有致动器的手术机器人的前端上。手术可以如下进行，从致动器传递的驱动力操作装配在联结器210中的驱动轮(未示出)，使得与驱动轮连接并被插入手术患者的体内的执行器250执行特定操作。可以将驱动轮形成为圆盘形状并紧固到致动器上，以接收驱动力。根据需要控制的对象数目可以确定驱动轮的数目。与驱动轮有关的细节对于手术器械领域的技术人员是显而易见的，因此这里省略。
[0139] 对于后一种情况，联结器210可以由特定的驱动部(未示出)代替，例如可以由医生直接操作的接口(形状为棍子、按钮、钳子、操作杆等)。当医生控制接口时可以进行手术，使得与接口连接并且插入手术患者的身体中的执行器250执行特定操作。将主要参考前一种情况提供以下描述。
[0140] 轴前部220的一端可以与联结器210接合并可以沿着第一纵向延伸，以便与固定在遮盖部230中的第一弯曲部接合。轴后部240的一端可以与第一弯曲部接合，并且可以沿着与轴前部220形成一定角度的第二纵向延伸。
[0141] 这里，第一纵向和第二纵向是不同方向，并且该两个方向形成的角度可以在能够使得实际手术期间有更大的应用范围内，例如90度内调节。由于轴前部220可以沿着第一纵向延伸，而轴后部240可以沿着第二纵向延伸，所以当在手术中使用多于一个这样的手术器械时，降低了联结器210互相干扰的风险。因此，手术器械和机器人手术甚至可以应用到显微外科手术和SPA手术过程中。特别地，如果如以上构造(即，沿着第一方向和第二方向折叠和延伸)的手术器械与机器人臂接合，则在机器人臂的安装方向和手术器械的延伸方向等方面可以提供更高级别的自由度。使用者可以用与使用自己的手臂相似的方式使用手术器械，使得能够构思出新的手术技术。
[0142] 在本实施例中，可以使用绳子将驱动轮与执行器250连接。也就是，当驱动轮转动时，由于与驱动轮接合的绳子被拉紧和放松，可以控制执行器250的移动。根据控制执行器250的移动的结构和使用的绳子数，可以确定驱动轮的数目。
[0143] 可以将执行器250接合到轴后部240的另一端上，并且可以将执行器250插入手术患者的体内。执行器250是在实际手术期间用于进入手术位置的构件。手术器械的执行器250可以包括一对钳子，其可以执行抓取或切割动作。另外，执行器250可以形成为其全部能够与轴后部240的转动联动地转动。
[0144] 在此情况中，驱动部的驱动轮可以与该一对钳子通过滑轮接合。例如，可以使用将驱动轮与一对钳子接合的各种方法，诸如将一组绳子与每个钳子接合，或者将一组绳子与一对钳子接合。参考后一种情况，由于驱动轮转动，驱动力可以通过绳子被传递，从而使一对钳子可以执行抓取或切割动作。在利用一组滑轮-绳子使一对钳子移动时，一对钳子可以通过齿轮等被连接，并且滑轮-绳子可以接合到一对钳子中的一个或接合到一对钳子被接合的部分上，以传递驱动力。当然，可以应用各种其它机制，其中使用使得一对钳子能够执行抓取动作的一组滑轮。
[0145] 可以使轴围绕轴前部220所延伸的第一纵向转动。在此情况下，整个轴后部240也可以根据轴前部220的转动而转动，同时在第二纵向上延伸。
[0146] 另外，根据另一个实施例，轴前部220和轴后部240可以通过如下方式互相接合：轴后部240围绕沿着上述第二纵向的轴在第一弯曲部可转动。例如，轴前部220和轴后部
240可以彼此通过轴承接合。这里，通过轴承接合指通过减小轴前部220和轴后部240之间的摩擦使得转动运动平滑的接合。
240可以彼此通过轴承接合。这里，通过轴承接合指通过减小轴前部220和轴后部240之间的摩擦使得转动运动平滑的接合。
[0147] 为了使轴后部240能够这样转动，可以使用单独的绳子，其一端与驱动轮接合，另一端与轴后部240接合。例如，该绳子与轴后部240可以使用各种方法接合，诸如将该绳子缠绕轴后部240，或将该绳子固定到轴后部240的某个点上。当然，可以将利用绳子转动轴后部240的各种其它机制应用到本实施例中。
[0148] 如上所述，可以通过使轴后部240能够围绕沿着第二纵向的轴转动的方式使轴前部220和轴后部240接合。在本说明书中，这种接合方法称为“通过轴承接合”。这里，通过轴承接合不仅包括诸如球轴承、滚柱轴承和平板支座之类的连接结构，还包括各种其它连接结构，诸如沿着第二纵向的轴的螺栓接头，以及围绕轴后部240的周边和使用被固定在形成在所述周边中的凹口中的连接件的连接结构。该通过轴承接合可以具有可转动结构，以使得轴后部240转动，同时在第二纵向上延伸，并且显然，可以将各种其它通过轴承接合应用到本实施例。
[0149] 图9是示出根据本发明的实施例的挠性手术器械的弯曲部的透视图。在作为区域B的放大图的图9中，示出了轴前部220、遮盖部230、第一绳子232、第一弯曲部235和轴后部240。
[0150] 第一绳子232可以将驱动轮和执行器250连接，从而使执行器250可以通过驱动轮的操作而移动。第一绳子232可以与驱动轮通过滑轮接合，以便根据驱动轮的转动在一个方向上移动，而执行器250可以根据此移动执行特定动作。为了将第一绳子232与驱动轮和执行器250接合，可以沿着第一弯曲部235延伸的方向在第一弯曲部235中形成孔，并且第一绳子232可以延伸穿过该孔。
[0151] 根据另一个实施例，第一绳子232的一端可以与驱动轮的一部分接合，另一端与执行器250的一部分接合。驱动轮的转动移动可以使得第一绳子232进行收紧或放松运动，并且根据这些运动，执行器250可以执行特定操作，诸如抓取操作或切割操作。
[0152] 第一弯曲部235可以形成为可弯曲结构或形成可弯曲体。例如，第一弯曲部235可以是如下结构：包括多个单独的铰接部，并且当在特定方向上施加一定力量时弯曲。另外，第一弯曲部235可以由高塑性的材料制成，诸如合成树脂管。此外，整个轴可以制成为可弯曲结构或由可弯曲材料制成，同时遮盖部230用于包围弯曲位置并保持该弯曲位置的形状。
[0153] 图10和图11是示出使用根据本发明的实施例的挠性手术器械的图。图10和图11示出了联结器210a、210b，轴前部220a、220b，遮盖部230a、230b，轴后部240a、240b，执行器250a、250b，以及手术患者2。
[0154] 在如图10所示的例子中，根据本实施例的两个挠性手术器械被插入形成在手术患者2的皮肤中的一个孔中，遮盖部230a、230b没有插入所述孔，而是位于手术患者2的皮肤外面。由于与轴后部240a接合的轴前部220a、与轴后部240b接合的220b可以在不同方向上延伸，因此联结器210a、210b可以彼此不干扰。这里，轴后部240a、240b的长度可以比轴前部220a、220b的长度大。当进行腹腔镜手术时，可以另外插入腹腔镜，当进行显微外科手术时，可以另外插入显微镜，但是为了更方便，图中省略了诸如腹腔镜或显微镜的观察系统。
[0155] 在图11所示的例子中，根据本实施例的两个挠性手术器械被插入形成在手术患者2的皮肤中的一个孔中，遮盖部230a、230b也插入所述孔中，位于手术患者2的皮肤内部。为了在此情况中更顺利地进行手术，轴后部240a、240b的长度可以比轴前部220a、220b的长度小。例如，如果如图11一样，轴后部240a、240b的长度比轴前部220a、220b的长度小，则当进行SPA手术时，执行器250a、250b可以更容易和更有效地朝着手术部位移动。
[0156] 图12是根据本发明另一个实施例的挠性手术器械的透视图。图12示出了联结器210、轴前部220、遮盖部230、轴后部240、执行器250和第二弯曲部260。以下描述将主要集中在与前面描述的实施例不同的部分。
[0157] 第二弯曲部260可以位于轴后部240和执行器250之间，并且可以具有可弯曲结构。这里，说明第二弯曲部260可以位于轴后部240和执行器250之间是意图不仅包括第二弯曲部260(即，可弯曲件)形成在轴后部240和执行器250之间的全部长度上的那些情况，还包括如图所示的第二弯曲部260被包括在轴后部240的一端处，而执行器250与轴后部240从第二弯曲部260延伸特定长度后的远端接合的那些情况。
[0158] 第二弯曲部260可以与轴后部240所延伸的第二纵向形成特定角度，并且可以形成为可弯曲结构或形成可弯曲体。与上述第一弯曲部235相似，第二弯曲部260可以是如下结构：包括多个单独的铰接部，并且当在特定方向上施加一定力量时弯曲，或者可以由高塑性的材料制成，诸如合成树脂管。
[0159] 可以通过操作驱动轮而控制第二弯曲部260，并且为此目的，可以通过绳子连接第二弯曲部260和驱动轮。参考图13，其是区域C的放大视图，第二绳子238可以将驱动轮与第二弯曲部260连接，由此可以通过操控驱动轮来控制第二弯曲部260的移动。每个第二绳子238的一端可以分别以例如90度间隔连接到第二弯曲部260内的四个部分中的一个。第二绳子238的另一端可以接合到驱动轮上，驱动轮的转动移动可以收紧或放松第二绳子
238，以调节所施加的拉力，从而可以相应地确定第二弯曲部260弯曲的角度和方向。为了完成这些移动，可以另外设置用于操控第二弯曲部260的驱动轮。当然，利用第二绳子238弯曲第二弯曲部260的各种其它机制可以应用到本实施例中。
238，以调节所施加的拉力，从而可以相应地确定第二弯曲部260弯曲的角度和方向。为了完成这些移动，可以另外设置用于操控第二弯曲部260的驱动轮。当然，利用第二绳子238弯曲第二弯曲部260的各种其它机制可以应用到本实施例中。
[0160] 提供具有第二弯曲部260的手术器械可以增加控制移动时的自由度，从而可以使手术进行得更方便。也就是，如果第二弯曲部260包括在图10和图11的例子中，则可以使执行器250a、250b更方便和更有效地定位到手术部位。
[0161] 图14是根据本发明的另一个实施例的挠性手术器械的透视图。图14示出了联结器210、轴前部220c、遮盖部230、轴后部240c以及执行器250。以下描述主要集中在与前面描述的实施例不同的部分。
[0162] 本实施例的特征在于以挠性形式实现整个轴220c、240c。这可以通过由本身是可弯曲的材料形成轴220c、240c或将轴220c、240c形成为可弯曲结构来实现。当使用者施加大于阈值的力量时可以使轴220c、240c弯曲，并且在弯曲后，当再施加大于阈值的力时可以使轴220c、240c弯曲或伸直成另一角度。这里，可以将力量的阈值设定为使得根据本实施例的挠性手术器械在手术使用时不能在另一个方向上随意地伸直或弯曲。
[0163] 例如，轴220c、240c可以是能够弯曲的波纹管。这里，该波纹管可以由普通的合成树脂或金属制成，同时可以使合成树脂制成的层压件遮盖在外部。
[0164] 遮盖部230可以用于在使用者弯曲轴220c、240c之后支撑弯曲部和保持轴220c、240c的弯曲角度。为此，遮盖部230可以具有的形式是保持以成角度的状态固定。在此情况中，可以制备几种类型的遮盖部230，每个以不同角度弯曲。在确定了当进行手术时轴
220c、240c将要弯曲的角度后，使用者可以选择与该角度对应的遮盖部230并且将遮盖部
230定位在轴220c、240c的弯曲部，从而使轴220c、240c可以保持其弯曲角度。
220c、240c将要弯曲的角度后，使用者可以选择与该角度对应的遮盖部230并且将遮盖部
230定位在轴220c、240c的弯曲部，从而使轴220c、240c可以保持其弯曲角度。
[0165] 根据另一个实施例，也可以将遮盖部230本身制成挠性的。在此情况中，与轴220c、240c相比，遮盖部230可以是更硬的并且更抗弯曲。也就是，为了使遮盖部230可以用于保持轴220c、240c的弯曲状态，对于遮盖部230的上述阈值力可以比对于轴220c、240c的阈值力更大。
[0166] 图15是示出根据本发明的实施例的挠性手术器械的遮盖部的图。图15中示出了第一遮盖部231、阻挡件233、第二遮盖部234、转轴236以及紧固部237。
[0167] 根据本实施例，提供了遮盖部230，它可以以其弯曲角度改变，同时保持刚性状态。可以按照根据本实施例的挠性手术器械中的轴220、240的角度调节该遮盖部230。
[0168] 遮盖部230可以具有向着轴前部220c延伸的第一遮盖部231，和向着轴后部240c延伸的第二遮盖部234。第一遮盖部231和第二遮盖部234可以围绕转轴236铰链接合，以便能够转动移动。与紧固部237联动的阻挡件233可以调节第一遮盖部231和第二遮盖部234之间的接合角。也就是，阻挡件233可以接合到第一遮盖部231，并且可以包括多个沿着以转轴236为中心的特定圆周形成的止动缘(detent curb)。紧固部237可以与止动缘中的一个接合，以将第二遮盖部234固定在围绕转轴236转动的位置上。为此目的，紧固部
237可以形成为第二遮盖部234的特定位置中的凸起。
237可以形成为第二遮盖部234的特定位置中的凸起。
[0169] 利用该结构，可以固定遮盖部230，同时保持第一遮盖部231和第二遮盖部234之间的特定角度。另外，紧固部237可以与第二遮盖部234螺栓接合。例如，当第二遮盖部234要相对于第一遮盖部231转动时，可以将紧固部237的螺栓接头旋松，以转动第二遮盖部234，然后再旋紧，以固定第二遮盖部234。
[0170] 虽然以上描述是参考了阻挡件233形成在第一遮盖部231中并且紧固部237形成在第二遮盖部234上的例子提出的，显然阻挡件233可以形成在第二遮盖部234中并且紧固部237可以形成在第一遮盖部231上。
[0171] 图16是示出根据本发明的实施例的挠性手术器械和医用套管针之间的连接结构的图。图16示出了联结器210、轴前部220d、医用套管针、轴后部240d以及执行器250。医用套管针可以包括套管针270外壳、通气管271、套管272、驱动阀274、第三绳子276和第三弯曲部277。以下描述将主要集中在与前面描述的实施例不同的部分。
[0172] 医用套管针是通常用于进入腹腔的医用工具。在手术期间，可以利用医用套管针将诸如腹腔镜的医用工具和手术器械插入。为了插入诸如以上所述的挠性手术器械，可以将根据本实施例的医用套管针制成挠性形式。
[0173] 要穿过患者的皮肤插入的套管272可以包括可以在特定位置弯曲的第三弯曲部277。第三弯曲部277可以由上述的特定材料或结构实现。另外，根据另一个实施例，整个套管272可以具有挠性形式。由于此结构可以通过与上述挠性手术器械的轴相似的方式实现，因此将省略其细节。如上所述，需要使套管272弯曲的阈值力可以比用于弯曲挠性手术器械的阈值力大，由此套管272可以保持挠性手术器械的弯曲角度。
[0174] 通过另外准备的套管272，以及通气管271和真空连接管(未示出)可以将体内的气体排出到预定位置(例如，真空抽吸管或手术室的通气孔)。
[0175] 可以提供驱动阀274，以便调节套管272弯曲的角度。也就是，驱动阀274和套管272上的某些点可以由第三绳子276连接，驱动阀274的转动或移动可以调节施加到第三绳子276上的拉力，并因此将套管272在特定方向上弯曲。
[0176] 也就是，每个第三绳子276的一端可以分别以例如90度间隔连接到套管272内的四个部分中的一个。第三绳子276的另一端可以接合到驱动阀274上，驱动阀274的转动可以收紧或放松第三绳子276，以调节所施加的拉力，从而可以相应地确定套管272弯曲的角度和方向。当然，利用第三绳子276弯曲所述套管272的各种其它机制可以应用到本实施例中。
[0177] 根据另一实施例，通过绳子可以将驱动阀274与联结器210的驱动轮连接。也就是，操控机器人臂的致动器可以移动联结器210的驱动轮，并且可以相应地控制驱动阀274，以使套管272在特定方向上弯曲。本实施例提供的优点在于使用者可以利用主动机器人任意弯曲医用套管针。
[0178] 虽然图16示出了医用套管针包括一个通道的例子，通过该一个通道插入医用工具，但是本发明不限于此。根据另一个实施例的医用套管针可以包括多个通道，例如为单开口手术而穿透的几个孔。
[0179] 与根据本发明的实施例的挠性手术器械相关或可以与所述器械一同工作的手术机器人相关的其它细节，例如包括详细的机械设计，诸如嵌入系统、O/S等的公共平台技术，诸如通信协议、I/O接口等的接口标准技术，以及诸如用于致动器、电池、照相机、传感器等的组件标准技术，对本发明属于的技术领域的普通技术人员是显而易见的，因此这里省略对它们的说明。
[0180] 虽然以上参考一些有关轴的数目和功能的例子描述了根据本发明的实施例的挠性手术器械，但是本发明不限于此。其它组成，例如，将轴划分为更小的部分，或不利用绳子的操作方法，如果整体作用和效果基本相同，则可以包括在本发明的权利要求的范围内。
[0181] 图17是示意性地示出根据本发明的实施例的手术器械的图，图18是根据本发明的实施例的手术器械的弯头部的放大图。图17和图18示出了器械10、驱动部20、轴30、弯头32、铰链轴34、可扩展部36和执行器50。
[0182] 本实施例的特征在于将弯头部结构32应用到手术器械中的轴30的中部，从而轴30可以在中部弯曲。因此，当手术过程中将轴30的远端，即执行器50插入身体时，外科医生可以如同外科医生自己的手臂在身体内移动一样来操控手术器械。
[0183] 根据本实施例的手术器械10主要由驱动部20、从驱动部20在一个方向上延伸的轴30、与轴30的远端接合的执行器50组成。在机器人手术器械的情况中，驱动部20可以是安装在手术机器人上以接收从手术机器人传递的驱动力的部件，而在人工操作的器械的情况中，驱动部20可以是由使用者握住和操控以接收直接来自使用者的手的驱动力的部件。
[0184] 在该驱动部20上，可以安装驱动轮或驱动器，该驱动轮或驱动器与机器人的致动器啮合，或者可以安装诸如轮子、操作杆、开关等的手柄，该手柄可以由使用者握住。当从机器人传递驱动力时，或者当使用者手动操控驱动部20时，执行器50可以相应地以抓取、转动、倾斜移动等移动，以完成手术所需的操控。
[0185] 换句话说，在机器人手术器械的情况中，根据本实施例的驱动部20可以构造为联结到手术机器人臂上，并且被从机器人传递的驱动力操控，在手动操作器械的情况中，驱动部20可以构造为被使用者手动操作。
[0186] 轴30可以形成为在一个方向上延伸的直线形状，并且通过利用具有通常的圆柱形等的管状构件，轴30可以支撑将驱动部20与执行器50的各个部分连接的滑轮-绳子，以便将驱动力从驱动部20传递到执行器50。因此，当操控驱动部20的部分时，可以移动由滑轮-绳子连接的执行器50的各个部分。
[0187] 如图17所示，根据本实施例的器械10的轴30可以在中部形成弯头32，以使得轴30在弯头32处弯曲。弯头32可以用作为铰接件，直的轴30可以在该铰接件处弯曲特定角度。弯头32的功能可以通过以波纹管或伸缩管的形状形成弯头32的部分，或整个轴30来实现。
[0188] 如图18所示，当观看轴30的截面时，根据本实施例的弯头32可以包括形成在一侧上的铰链轴34和形成在另一侧上的可扩展结构。以此方式，轴30可以在弯头32处弯曲，更具体地，在铰链轴34处，在拉紧可扩展部36的方向上弯曲。因此，对于根据本实施例的轴30，通过形成在中部的弯头32的结构可以确定轴30所弯曲的方向和角度。
[0189] 可扩展部36是使得轴30在保持其形状的同时弯曲或伸直的组件。可扩展部36可以形成为波纹管或伸缩管的形状，或者由挠性材料制成。
[0190] 此外，可扩展部36可以包括在使可扩展部扩展的方向上施加弹性力的弹性体。也就是，诸如弹簧等的弹性体可以包括在可扩展部中，而阻挡件等可以形成在铰链轴中，以防止可扩展部过度扩展。于是，轴可以正常地保持在直的、不弯曲的状态，但是当利用绳子等拉轴时，可以使可扩展部收紧，并且轴可以在弯头处弯曲，而当去除绳子上的拉力时，由于弹性体的回复力而使得轴可以回到其伸直状态。
[0191] 或者，可扩展部36可以包括诸如弹簧等的弹性体，该弹性体在拉紧扩展部的方向上施加弹性力。于是，轴可以正常地(在没有施加力时)保持在弯曲状态，但是当利用绳子等施加力时，可以使可扩展部扩展，并且轴可以伸直到笔直状态，而当去除外部力时，由于弹性体的回复力而使得轴可以回到其弯曲状态。这样的构造可以用于提高手术过程中的安全性。
[0192] 利用包括图18所示的弯头结构的例子，以下将提供对根据本实施例的器械10的操作的描述。
[0193] 图19是示出根据本发明的实施例的手术器械的操作的图。图19示出了驱动部20、驱动器22、轴30、弯头32、铰链轴34、可扩展部36和绳子44。
[0194] 根据本实施例的形成有弯头32的轴30可以由绳子44的拉力操作。也就是，可以靠近弯头32连接绳子44并且将绳子44连接到驱动部20，由此通过操控驱动部20而将拉力施加到绳子44上，从而使轴30可以在弯头32处折叠。
[0195] 参考驱动部20的部分(绳子44被连接作为驱动器22之处)，根据本实施例的器械10的轴30可以根据驱动器22的操控在弯头32处弯曲。驱动部20可以装配用于操作执行器50的其它驱动器22，并且这些其它驱动器22可以与其它绳子连接，其它绳子与执行器50连接。这里将省略驱动器22的结构、功能、操作方法等以及操作执行器50的绳子的细节，在以下描述中，除非另外声明，否则术语“驱动器”和“绳子”将分别指用于使轴30弯曲的驱动器22和绳子44。
[0196] 如以上已经描述的，根据本实施例的轴30可以由具有普通的圆柱形等的管状构件制成。在此情况中，绳子44可以被固定在轴30中并且沿着轴30的纵向延伸，以被连接到靠近弯头32的特定位置。
[0197] 如图19所示，根据本实施例的轴30可以包括多个弯头32。例如，如果根据本实施例的轴30与人的手臂相比，则可以认为图19所示的弯头32与肘和腕关节对应。
[0198] 在通过弯曲轴30，使与轴30的一端接合的执行器50被拉近或远离驱动部20的一些情况中，可以将弯头32的结构形成为使轴30折叠成Z形，即，每个弯头将轴在相反方向上弯曲。因此，如同人能够根据肘和腕关节的移动来移动自己的手使它靠近或离开肩膀一样，通过使轴30在每个弯头32处弯曲或伸直，可以使执行器50移近或离开驱动部20。
[0199] 图20是示出根据本发明的另一个实施例的手术器械的操作的图。图20示出了驱动部20、驱动器22、轴30、弯头32、铰链轴34、可扩展部36、芯体38、导引件40、驱动轮42和绳子44。
[0200] 本实施例涉及将轴30形成为双结构，即，包括用作为固定绳子44的通道的内芯体38和围绕该芯体38的导引件40。芯体38可以由挠性材料制成，以便能够自由弯曲，刚性导引件40可以包围芯体38的外周，同时诸如以上所述的弯头32形成在导引件40的中部。
因此，通过使导引件40弯曲，可以弯曲芯体38，即，可以弯曲轴30。
因此，通过使导引件40弯曲，可以弯曲芯体38，即，可以弯曲轴30。
[0201] 在此情况中，芯体38可以由诸如波纹管(其是挠性的但不会改变形状，除非被施加外力)等材料和/或结构制成。这样，芯体38可以保持一定形状(例如直线)，直到导引件40在弯头32处弯曲，当芯体38可以改变成曲形时，之后芯体38可以保持这种所改变的状态。
[0202] 根据本实施例的导引件40还可以用作手术套管针。在此情况中，可以首先将导引件40(套管针)插入手术部位，然后将器械10的芯体38插入套管针，从而插入导引件40(套管针)的芯体38可以整个用作轴30。如果要将轴30弯曲成特定角度，则导引件40可以在形成在导引件40中的弯头32处弯曲，使得芯体38相应地改变形状，结果使得轴30弯曲。
[0203] 对于使导引件40弯曲，可以将绳子44连接到导引件40的弯头32附近，并且在绳子44上施加拉力，以使导引件40在弯头32处弯曲，这与前面描述的实施例相似。此外，通过在驱动部20中包括驱动器22、将绳子44与驱动器22连接以及操控驱动器22，可以使导引件40由于绳子44上的拉力而在弯头32处弯曲。
[0204] 可以将单独的驱动轮42与导引件40接合，并且将绳子44与驱动轮42连接，从而当根据驱动轮42的操控在绳子44上施加拉力时，可以弯曲导引件40。如上所述，在导引件40用作套管针时，器械10可以插入导引件40，之后，通过操控与导引件40接合的驱动轮42，可以将套管针，即导引件40弯曲特定角度。
[0205] 在接合了单独的驱动轮42后可以手动执行使导引件40弯曲的操控，或者驱动轮42可以与包括在驱动部20中的驱动器22连接，从而驱动轮42可以随着驱动器22的操控被联动地操控。当然，诸如滑轮-绳子和接合等的其它机械连接方法可以应用于将驱动轮
42的操作与驱动器22的操作联系起来。
42的操作与驱动器22的操作联系起来。
[0206] 在驱动轮42与导引件40接合，并且驱动器22包括在驱动部20中的这种情况中，在将器械10的芯体38插入导引件40期间或之后，通过将驱动轮42与驱动器22连接，可以使驱动轮42随着驱动器22的操控被联动地操作。
[0207] 图21是示出根据本发明的另一个实施例的手术器械的操作的图。图21示出了驱动部20、驱动器22、轴30、弯头32、铰链轴34、可扩展部36、和绳子44。
[0208] 可以如上所述将用于施加拉力以使轴30在弯头32处弯曲的绳子44固定在轴30内，但是也可以将绳子44露出在轴30的表面上，或构造为被拉出轴30。
[0209] 也就是，如果将驱动器22与弯头32连接的绳子44被固定在轴30内，则通过施加拉力到绳子44上而使轴30弯曲的过程可以导致在绳子44和轴30内的弯曲部分之间产生的摩擦量。这可能产生损坏绳子44和/或轴30的风险，以及在弯曲操作中发生故障的风险。
[0210] 为了防止这些风险的发生，轴30的一部分可以使用不同材料，或者可以使用单独的轴承件等，以使绳子44和轴30的弯曲部分之间的摩擦力最小。或者，如图21所示，可以不遮盖轴30的一部分，从而当拉力施加到绳子44上时，可以将绳子44从轴30中拉出。
[0211] 例如，可以在轴30的一部分中切开切口，轴30可以安装为使得绳子44可以通过轴30的表面上的开口露出。这样，由于轴30是弯曲的，绳子44可以根据弯头32和驱动部20之间的最短距离被拉出到轴30外，从而可以使绳子44和轴30之间的不必要的摩擦最小，并且可以通过绳子44有效地提供拉力。
[0212] 图22是示出根据本发明的实施例的手术器械的轴的可能的截面的图。图22示出了轴30和绳子44的图例。
[0213] 以下是有关轴30的截面的例子，如关于前述实施例提到的，在绳子44被固定在轴30内或露出在轴30的表面上的情况中。
[0214] 图22(a)示出了具有环形截面的轴30，其中分别打通了用于固定多条绳子的通道。可以在所打通的通道中不仅固定根据本实施例的绳子44，而且可以固定用于操作执行器50的其它绳子。这使得绳子能够有效地传递根据驱动部20的操控产生的拉力，而不会干扰轴30内的另一条绳子，或与另一条绳子产生摩擦。
[0215] 图22(b)示出了具有环形截面的轴30，其中用于操作执行器50的绳子被固定在轴30中，并且根据本实施例的绳子44露出在轴30的表面上。为了提供轴30的平滑表面，使绳子44不从轴30的表面凸出来，可以使轴30的表面的一部分凹进而形成槽，如图22(b)所示，并且绳子44可以安装有与所述槽的截面对应的截面。
[0216] 图22(c)示出了形成为部分开口的圆柱体的轴30的截面，其中在轴30内固定了用于操作执行器50的绳子，并且安装了根据本实施例的绳子44以遮盖轴30的开口部分。也就是，绳子44可以形成轴30的周边的一部分，从而通常绳子44可以关闭轴30内的空间。
[0217] 对于图22(b)和图22(c)示出的例子，如以上参考图21描述的，当拉力施加到绳子44上而使轴30弯曲时，绳子44可以被拉出轴30外，从而可以使绳子44和轴30之间的不必要的摩擦最小，并且可以通过绳子44有效地提供拉力。
[0218] 虽然图中未示出，但是可以设想，不使用管状轴30，而可以将根据本实施例的绳子44和用于操作执行器50的绳子结合到一起而形成轴30的截面。在此情况中，根据本实施例的绳子44可以露出在轴30的表面上，并且由于轴30的弯曲而可以被自然地拉出到轴30外。
[0219] 图23是示出根据本发明到实施例的手术机器人的构成的图，图24是用于根据本发明的实施例的手术机器人的主动接口的透视图。图23和图24示出了主动机器人1、接口3、弯头手柄5、从动机器人7、机器人臂9、器械10、轴30和弯头32。
[0220] 本实施例涉及可以在安装了上述器械10之后被驱动的手术机器人，以及用于手术机器人的主动接口。也就是，作为进行操控用来使器械10的轴30弯曲的装置，主动接口3可以装配专用于输入这些操控的手柄。可以将根据在所述专用手柄上的操控产生的特定信号传递到从动机器人7，以响应轴30的弯曲动作。在以下描述中，专用于该目的这些手柄将被称为“弯头手柄”。
[0221] 根据本实施例的手术机器人可以包括主动机器人1和从动机器人7。可以在主动机器人1上安装使得使用者能够进行操控的接口3，并且当通过装配在接口3上的各种手柄、操作杆、按钮、离合器等输入操控时，相应的信号可以被传输到从动机器人7，并且从动机器人7可以被操作。
[0222] 从动机器人7可以装配有一个或多个机器人臂9，手术器械10可以安装在机器人臂9上。可以根据从主动机器人1传输的信号驱动每个机器人臂9，以及安装在机器人臂9上的器械10，以进行手术。
[0223] 在根据本实施例的主动接口3上，可以安装单独的弯头手柄5以便产生特定的操控信号。如上面已经描述的，根据本实施例的器械10可以包括形成在轴30中的弯头32，并且轴30可以在弯头32处弯曲，从而根据弯头手柄5的操控产生的操控信号可以被传输到从动机器人7并被用于弯曲器械10的轴30。
[0224] 如以上前面公开的实施例的描述，根据本实施例的器械10的特征在于，可以使轴30以与肘关节相似的方式弯曲。因此，可以将弯头手柄5安装为使得弯头手柄5能够被戴在使用者的肘部上的形状和结构。这样，使用者可以将弯头手柄5戴在肘部上并移动弯头手柄5，使得轴30根据使用者肘部的移动工作。
[0225] 为此目的，根据本实施例的弯头手柄5可以形成为U形扶手，使用者的肘部可以插入该扶手中。在将肘部插入该弯头手柄5后，使用者可以操控器械10的轴30，如同使用者在移动他自己的手臂一样，并且使用者可以更直观地操控机器人。
[0226] 图25是示出根据本发明的实施例的手术机器人的驱动方法的流程图。本实施例涉及通过操控上述主动接口3来驱动安装在从动机器人7上的器械10的方法。
[0227] 也就是，该实施例提供了通过操控与从动机器人7连接的主动机器人1，来驱动安装在从动机器人7上、具有可弯曲轴30的器械10的方法。首先，可以操控安装在主动接口3上的单独的弯头手柄5。弯头手柄5是构造为戴在使用者的肘部上的包括在主动接口3中的专用手柄。根据弯头手柄5的移动，可以产生特定的操控信号(S10)。
[0228] 可以将所产生的操控信号转换为与轴30的弯曲操作对应的特定的驱动信号(S20)，并且可以将所转换的驱动信号传输到从动机器人7(S30)，以使得器械10的轴30根据弯头手柄5的操控而工作。因此，在根据本实施例的器械10中，轴30可以根据操控主动接口3的使用者的肘部的移动而进行弯曲移动(S40)。这样，使用者可以直观地操控根据本实施例的手术机器人上的器械10，如同使用者在移动他或她自己的手臂一样。
[0229] 上述手术机器人的驱动方法还可以以通过数字处理设备(诸如微处理器等)读取和执行的计算机程序的方式实现，该计算机程序可以被内置在机器人本身中或从外部源连接到机器人。
[0230] 图26是示意性地示出根据本发明的实施例的手术器械的图，图27是根据本发明的实施例的一组杆的横截面图。图26和图27示出了驱动部20、杆60和执行器50。
[0231] 本实施例的特征在于手术器械的执行器50和杆60构造为互相可连接和可拆卸，从而在首先将单独分离的执行器50插入腹腔，然后放入杆60后，可以将杆60与执行器50接合。因此，在切开了不会留下疤痕的足够小的切口后，可以操控手术器械进行手术。
[0232] 根据本实施例的器械可以主要包括：驱动部20、与驱动部20接合的多个杆60以及与杆60的远端可拆卸地接合的执行器50。驱动部20是这样的部件：在手动操作情况中由外科医生手动操作，在机器人手术的情况中可以由从机器人臂传输的驱动力操控。
[0233] 杆60是可以根据对驱动部20的操控沿着特定纵向移动的组件。例如，在多个驱动轮安装在驱动部20上并且杆60分别与驱动轮通过滑轮接合的情况中，每个杆60可以用作根据驱动轮的转动而传递拉力。或者，代替驱动轮，可以安装各自沿着杆60的纵向进行往复运动的多个驱动器，并且可以将杆60联结到所述驱动器，在该情况中，当操控所述驱动器时，可以使杆60沿着纵向传输力。
[0234] 执行器50是实际插入手术部位进行抓取或切割移动等的组件。根据本实施例的执行器50可以与杆60的远端接合，并且执行器50可以构造为与杆60可分离，且根据需要，分离的执行器50可以再与杆60连接。下面将在描述图30的段落中更详细地描述杆60与执行器50之间的连接结构。
[0235] 当执行器50如此与杆60的远端接合时，杆60可以根据驱动部20的操控传输力，使得执行器50的一部分工作。结果，执行器50可以执行抓取或切割动作。
[0236] 当使用根据本实施例的手术器械时，首先将拆卸下来的执行器50插入手术部位，然后可以将杆60放入手术部位，之后执行器50可以与杆60的远端在手术部位内接合并被操控。因此，单独拆卸下来的执行器50可以形成为可以插入手术部位的大小，即，使得执行器50穿过插在手术部位处的套管针的大小。
[0237] 这样，可以使执行器50插入套管针，套管针本身预先插入，器械可以直接放入手术部位，随后可以将执行器50与杆60在手术部位内接合。
[0238] 此外，如图27所示，根据本实施例的器械可以采用一组杆60，而不是单独的轴构件，从而可以使轴(即，一组杆60)的直径最小。例如，如果将一组轴60的直径设定到2mm或更小，与注射器针头的直径相似，则在将杆60放入手术部位的皮肤后，不需要缝合皮肤，并且皮肤中没有留下疤痕，从而可以以更高的安全性进行腹腔镜手术。
[0239] 因此，根据本实施例的多个杆60可以形成为一组本身可以用作轴的杆，同时用于捆绑所述杆的一个或多个带子或环(见图27的“D”)可以间隔地放置在多个杆上。
[0240] 图28是示意性地示出根据本发明的另一个实施例的手术器械的图。图28示出了驱动部20、杆60和执行器50。
[0241] 本实施例提供了用一组多个杆替代轴的手术器械的例子。驱动部20、与驱动部20接合的多个杆60和与杆60的远端可拆卸地接合的执行器50的主要组成与前面描述的实施例的主要组成基本相同。由于驱动部20和执行器50的功能、结构和操作方法与前面描述的实施例的功能、结构和操作方法基本相同，因此这里省略对它们的描述。
[0242] 根据本实施例的多个杆60可以形成一组，用作在纵向上延伸的“轴”。换句话说，可以使用一组轴60代替使用单独的轴，并且几个轴60用带子或环等(见图28的“D”)沿着中间以一定间隔系到一起，以防止一束杆分离，或甚至互相缠绕成组。这样，可以使器械的直径最小，并且可以在手术部位中切开足够小的不需要缝合的切口后，使用手术器械。
[0243] 当然，在实现本实施例时将执行器50和杆60互相连接不是必须的，在一组杆60的远端和执行器50之间可以采用可拆卸可连接的结构，这与前面描述的实施例相似。
[0244] 图29是示意性地示出根据本发明的实施例的手术器械的驱动部的图。图29示出了驱动部20、驱动器22和杆60。
[0245] 图29所示的实施例示出了以下例子，其中在驱动部20中布置有多个轮形驱动器22，一对杆60与驱动器22的每个接合。如上所述，可以使用各种接合方法，诸如将杆60与驱动器22通过滑轮接合，和将每个杆60的一端与驱动器22的一部分接合。
[0246] 当转动轮形驱动器22时，与驱动器22接合的杆60可以沿着纵向移动，由此将驱动力传递到与杆60的另一端接合的执行器50的一部分。
[0247] 然而，图29仅仅示出一个例子。驱动器22不是必须限于轮子形状，也不是必须将一对杆60与每个驱动器22接合。可以利用各种结构实现驱动器22和杆60的组合，例如，将一个杆60与沿着杆60的纵向进行往复移动的一个驱动器22接合。
[0248] 图30是示意性地示出根据本发明的实施例的手术器械的执行器的图。图30示出了杆60、执行器50和互锁部件62。
[0249] 图30示出的执行器50包括三个可移动部件，即：一对爪子，该爪子的每个可以围绕特定转轴转动，以及倾斜轴，整个钳状骨针可以围绕该倾斜轴进行倾斜移动。因此，根据本实施例的执行器50可以以3个自由度运动。
[0250] 为了使得执行器50的每个部件能够移动或转动，每个可移动部件可以包括两个互锁部件62。例如，参考装配来转动爪子的两个互锁部件62，拉动互锁部件62中的一个可以移动爪子使其打开，而拉动另一个互锁部件62可以移动爪子使其关闭。对于倾斜轴，拉动与倾斜轴对应的两个互锁部件62中的一个可以使一组爪子在加(+)方向上倾斜，而拉动互锁部件62中的另一个可以使爪子在减(-)方向上倾斜。
[0251] 如果这样对每个可移动部件提供两个互锁部件62，则具有3个自由度的根据本实施例的执行器50可以包括一共六个互锁部件62。上述杆60的另一端部可以分别与这些互锁部件62接合，从而通过各个杆60传递的拉力可以使得执行器50的部件根据对驱动部20的操控而工作。
[0252] 然而，图30只是示出了一个例子。执行器50以3个自由度工作不是必须的，为执行器50的每个可移动部件包括一对互锁部件62也不是必须的。可以以各种方式实现驱动器50和互锁部件62的组合，例如，为一个可移动部件包括一个互锁部件62，并且该可移动部件构造为根据拉动或推动对应的互锁部件62而工作。
[0253] 图31是示出根据本发明的实施例的手术器械的操作的图。图31示出了驱动部20，驱动器22a、22b、22c，杆60a、60b、60c，执行器50，和互锁部件62a、62b、62c。
[0254] 图31示出了如上所述通过将驱动部20与执行器50接合而形成器械的例子。参考图31，以下将提供对于根据本实施例的器械的操作的描述。
[0255] 如以上已经描述的，如果根据本实施例的执行器50是以n个自由度(n是自然数)工作的结构，则可以根据执行器50的可移动部件包括多个互锁部件62a、62b、62c。例如，参看图30所示的组件，执行器50可以以3个自由度工作，并且可以有与每个可移动部件对应的两个互锁部件62a、62b、62c，总共6个互锁部件62a、62b、62c。
[0256] 另一方面，根据执行器50的自由度可以包括多个根据本实施例的驱动部20。在执行器50以3个自由度工作的情况中，如图30所示的情况，驱动部20可以相应地包括3个驱动器22a、22b、22c，从而可以以3个自由度操控驱动部20。
[0257] 通过多个杆60a、60b、60c，可以将多个驱动器22a、22b、22c和互锁部件62a、62b、62c分别相互对应地接合，根据驱动器22的操控产生的(或传递的)驱动力可以通过杆60传递到执行器50，然后该执行器50可以执行手术需要的各种操作。
[0258] 如上所述，根据本实施例的器械可以使用一组杆60代替单独的轴构件，以使器械的直径最小。
[0259] 虽然多个杆60a、60b、60c与多个互锁部件62a、62b、62c相互对应地接合，但是当杆中的一个杆60a被操作来移动互锁部件62a时，其它杆60b、60c和与这些杆60b、60c接合的互锁部件62b、62c可以支撑执行器50，从而使整个执行器50不移动并保持固定在特定位置。因此，当操作杆60a时，仅仅与杆60a接合的互锁部件62a可以移动。
[0260] 可以将单独的固定杆(未示出)安装在中心，或将杆60a、60b、60c中的一个或一些用作固定杆。这样，固定杆可以支撑执行器50，从而使整个执行器50保持固定在特定位置而不移动，而可以操作其余的杆来移动与所述杆接合的各个互锁部件。
[0261] 为了将杆60的另一端与包括在执行器50中的多个互锁部件62接合的目的，可以在互锁部件62和杆60的另一端上形成互相匹配的一对连接装置。可以采用各种类型的连接装置，其例子可以包括将互锁部件62形成为包括止动缘的凹口，和将杆60的另一端形成为插入凹口并且卡在止动缘上的钩子；将杆60的另一端与互锁部件62形成为诸如舌片和凹槽缝等的接头；以及将一对磁体连接到杆60的另一端和互锁部件62上。
[0262] 根据本实施例，每对互锁部件62和杆60可以互相对应地接合，并且为此，对于每个杆60(每个互锁部件62)，形成在杆60的另一端和互锁部件62上的每对连接装置可以形成为不同形状和/或结构。考虑到第一杆60a要与第一互锁部件62a接合并且第二杆60b要与第二互锁部件62b接合的例子，用于第一杆和互锁部件的连接装置可以具有与用于第二杆和互锁部件的连接装置不同的形状和/或结构(例如，第一连接装置形成为正方形截面，而第二连接装置形成为三角形截面)。因此，每个杆60和每个互锁部件62可以相互匹配，即，特定的杆60可以只与其匹配的互锁部件62接合。
[0263] 然而，通过提供连接装置的不同形状或结构来实现互锁部件62a、62b、62c和杆60a、60b、60c互相对应的接合不是必须的。也可以任意地使互锁部件62a、62b、62c和杆
60a、60b、60c互相接合，之后通过识别哪个杆60与哪个互锁部件62接合，从而使执行器50的可移动部件与操控所需的各个驱动器匹配。
60a、60b、60c互相接合，之后通过识别哪个杆60与哪个互锁部件62接合，从而使执行器50的可移动部件与操控所需的各个驱动器匹配。
[0264] 可以采用各种方法识别哪个杆60与哪个互锁部件62接合，其中一些例子包括在接合执行器50后手动配置所述设定的方法，以及在每个互锁部件62上形成电接触，并且使驱动部20从与互锁部件62接合的杆60传递的电信号检查各个互锁部件62的ID的方法。
[0265] 在根据本实施例的器械被安装在手术机器人上使用的情况中，利用用于驱动手术机器人的系统中的软件，可以实现执行器50和驱动器22之间的以上匹配。在此情况中，可以根据使用者的要求修改所述匹配设定，以重新配置哪个驱动器22将操作执行器50的哪个部件。
[0266] 为了放入患者的皮肤，根据本实施例的杆60可以形成为其尖端具有针状结构。换句话说，可以将用于放入的针(未示出)安装在杆60的另一端上。如果是这种情况，根据本实施例的杆60可以构造为具有涂覆了导电元件的绝缘元件，该导电元件的尖端与针电连接，以便杆可以用于传递电信号，如上所述，或者以便杆可以用于电外科手术，如以下所述。
[0267] 根据本实施例的手术器械也可以用于电外科手术。也就是，除了上述多个杆60，可以包括一条或多条电缆(未示出)，电缆可以将驱动部20和执行器50电连接，从而可以将执行器50的尖端用作电外科手术装置。
[0269] 例如，通过将包括涂覆有绝缘元件的导电元件的电缆附加到执行器50的尖端部分，并使该电缆的导电元件与该尖端部分电连接，执行器50的尖端部分可以从电缆被供给电能而用作电外科手术装置。
[0270] 图32是示出根据本发明的实施例的手术器械的设定方法的流程图。本实施例涉及上述用于手术部位的器械的设定方法。
[0271] 首先，可以提供单独的可拆卸执行器模块50(P10)。根据本实施例的执行器50可以包括多个互锁部件62，如上所述，根据对互锁部件62的操控可以操作执行器50的每个部件。
[0272] 以下，可以提供器械的主体，该主体包括与驱动部20接合的多个杆60(P20)。如以上已经描述的，可以将多个杆60的一端与多个驱动器22接合，可以根据对各个驱动器22的操控来操作每个杆60。
[0273] 接着，可以将多个杆60的另一端分别与多个互锁部件62接合(P30)。如上所述，可以分别将多个杆60和多个互锁部件62相互对应地接合，为此，用于杆60和互锁部件62的每对连接装置可以形成有对于每个杆60的不同形状和/或结构，或可以使杆60和互锁部件62任意接合，随后相互匹配。
[0274] 在这样单独提供了执行器模块50和器械主体，再将它们接合到一起后，可以操控驱动部20的驱动器22来操作执行器50的各个部件(P40)。这样，通过操控手术器械可以完成用于执行手术所需的操控的设定过程。
[0275] 当根据本实施例设定和使用手术器械时，可以将单独的、可拆卸的执行器50插入手术部位，并且杆60可以进入手术部位，之后可以将执行器50和杆60在手术部位内接合。由于通过在手术部位中切开不需要缝合的大小的切口之后插入器械而进行手术，因此在手术部位可以不留下疤痕，并且可以以更高的安全性进行腹腔镜手术。
[0276] 工业应用性
[0277] 虽然已经参考特定实施例描述了本发明，但是本领域技术人员可以理解，在不脱离由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种变型和改进。
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