器械进入引导件的制作方法

器械进入引导件
1.优先权要求
2.本技术要求于2019年9月30日提交的美国临时专利申请第62/908,531号的优先权，该申请的全部内容通过引用被并入本文。
技术领域
3.本文件总体上涉及医疗设备，并且更具体地，涉及用于在微创外科手术程序中使用的医疗设备。


背景技术：

4.至少部分地利用计算机辅助控制操作的外科手术系统(“远程外科手术系统”)(例如用于微创医疗程序的那些)可以包括用于精确控制相对较小器械的大型复杂用具。这样的系统有时被称为机器人外科手术系统或外科手术机器人。直观外科手术操作公司(intuitive surgical,inc.)商业化的da外科手术系统就是远程外科手术系统的示例。
5.存在各种远程外科手术系统架构。一些系统架构能够使得多个(例如，两个、三个、四个或更多)外科手术器械通过单个身体开口(外科手术切口或自然孔口)进入身体，并且这些系统有时被称为“单端口”系统(例如，da vinci外科手术系统)。其他系统架构使得多个外科手术器械能够在对应的多个位置分别进入身体，并且这些系统有时被称为“多端口”系统(例如，da vinci外科手术系统)。本领域技术人员将理解，多端口系统有时可在外科手术期间被配置为通过单个自然身体孔口(例如嘴或肛门)或通过单个切口(例如，与da vinci外科手术系统一起使用的直观外科手术操作公司的single技术)来操作。本领域技术人员还将理解，单端口和多端口配置可以在单个远程外科手术系统(例如，经由一个身体开口插入的两个或多个器械，以及经由一个或多个对应的其他身体开口插入的一个或多个其他器械)中同时组合。
6.在微创外科手术期间使用的外科手术器械通常包括安装在细长器械轴的端部处的内窥镜相机或治疗末端执行器。由于器械末端执行器在外科手术期间通常位于身体内深处，因此远程外科手术系统被设计为约束器械在位于器械轴上的点(通常称为远程运动中心)处的旋转。运动学硬件结构或控制系统软件设计(或两者的组合)都可用于实行这种远程运动中心约束。为了最小化外科手术期间的组织创伤，受约束的远程运动中心通常位于身体开口处或附近，器械通过该身体开口进入。
7.然而，如果要在身体开口处或附近使用远程外科手术系统，则存在若干挑战。首先，为了在器械的受约束的远程运动中心与器械的末端执行器之间提供足够的距离，受约束的远程运动中心可能需要位于身体开口的近侧，有时距离几厘米或更多。其次，如果部分外科手术在最终外科手术部位的近侧执行(例如，使用远程外科手术系统以执行解剖以到达最终外科手术部位)，则需要简单的方法以将受约束的远程运动中心重新定位到远侧，因为外科手术向患者身体最深的外科手术部位进行。如果要在最终外科手术部位所在的身体
腔体(例如腹部、直肠)中使用注气，则存在第三个挑战。当受约束的远程运动中心位于患者的身体壁处时，并且当使用插管以将器械引入经过身体壁时，插管中的密封件被用于当器械经由插管插入通过身体壁和当器械从插管移除时维持身体腔体内的注气气体压力。但如果插管位于身体开口的近侧，则仍必须维持注气气体压力。
8.此外，对于其中两个或多个器械可以被引入到患者并作为单个器械集群移动的单端口系统，这些挑战变得更加复杂，因为两个或多个器械的受约束的远程运动中心位于相同点处或彼此靠近。此外，单端口系统器械可被设计有接头，接头允许单端口系统器械彼此靠近插入，但在穿过身体壁后分别扩展分开以提供三角测量以更有效地执行外科手术。并且，如果要引入附加器械(远程外科手术系统器械或手动操作器械)以辅助外科手术，则在使用单端口系统期间存在进一步的挑战，因为单端口系统器械的集群阻挡附加器械的一些接入位置。
9.因此，需要的是一种方法来允许使用单端口远程外科手术系统，其中单端口远程外科手术系统的受约束的远程运动中心位于患者身体开口的近侧，以在患者身体开口处或附近执行外科手术，以允许在该外科手术期间维持注气气体压力，并且也允许在该外科手术期间将辅助器械引入到相对于远程外科手术系统器械的集群的任何所需位置。


技术实现要素：

10.根据本公开的示例包括一种医疗设备，其允许多器械进入引导件位于患者身体外并且同时在进入引导件和患者身体壁中的开口之间提供密封空间以维持注气。在本说明书中，这种医疗设备被称为“器械接入设备”。器械接入设备包括封套，封套包括远端处的远侧开口、近端处的近侧开口以及位于远侧开口和近侧开口之间的内部腔体。例如，封套可以具有各种形状，例如球形形状、椭圆体形状、卵形形状、桶状形状、透镜形状或波纹管形状。
11.在远端处，封套可以经由远侧开口处的远侧耦接部件(例如，夹具)耦接到医疗端口设备，例如伤口牵开器。在近端处，封套可以经由近侧耦接部件耦接到远程外科手术系统。近侧耦接部件被配置为通过单个开口包容多个外科手术器械并且密封以防止注气气体通过单个开口逸出。
12.器械接入设备可选地被配置为接收注气气体并在患者身体的腔体内和在封套的内部腔体内维持注气压力。加压和密封的封套腔体为远程外科手术系统的多个器械的轴提供操作空间，以在患者身体外进行关节连接，使得器械末端执行器位于耦接到器械接入设备的端口设备处的身体表面处或附近。
13.器械接入设备的近侧耦接部件位于封套的近侧开口处并且耦接到封套的近侧开口。在一些示例中，近侧耦接部件包括第一端口和第二端口。例如，第一端口可以被配置为接收进入引导件容器，并且在进入引导件容器中接收器械进入引导件(也简称为“进入引导件”)，而第二端口可以是例如辅助端口。例如，辅助端口可以支持手动操作器械的引入、外科手术所需的物品以及在程序期间移除大型的和/或易碎的样本。近侧耦接部件包括中心，并且第一端口和第二端口偏心地位于近侧耦接部件上。
14.在一个示例中，进入引导件容器被接收在器械密封组件的第一端口中。在末端执行器位于身体内深处的情况下，进入引导件容器与将被接收在伤口中的插管相似地工作。在一些示例中，进入引导件容器包括器械进入引导件密封件，器械进入引导件密封件被配
置为接收和密封器械进入引导件。与接收在伤口中插管中的器械进入引导件相比，远离伤口接收在第一端口内的进入引导件容器中的器械进入引导件可以被缩短。
15.根据本公开的器械接入设备可选地还包括被配置为围绕第一端口旋转第二(例如，辅助)端口而封套不会绕封套的中心轴线扭转的机构。在一些示例中，该机构包括齿轮系。在另一示例中，该机构包括连杆机构。
16.本发明内容旨在提供本专利申请的主题的概述。它不旨在提供对本发明的排他性或详尽的解释。详细描述和附图提供了关于本专利申请的发明主题的各个方面的进一步信息。
附图说明
17.在不必按比例的附图中，相同数字在不同视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相同数字代表相似部件的不同实例。附图通过示例而非限制的方式总体图示了本文件中讨论的各种实施例。
18.图1a是根据各种实施例的与远程外科手术系统一起使用的器械接入设备的示意性横截面视图。
19.图1b-图1d是根据各种实施例更详细地图示图1a的器械接入设备的远端到端口设备的耦接的示意性横截面视图。
20.图1e是根据各种实施例更详细地图示图1的器械接入设备的近侧元件的示意性横截面视图。
21.图2是图示近侧耦接部件10的操作特征的示意性俯视图。
22.图3是根据各种实施例的示例远程外科手术系统的透视图。
23.图4a是根据各种实施例的示例器械接入设备的分解透视图。
24.图4b是描绘图4a的器械接入设备的附加细节的分解透视图。
25.图4c是描绘根据一个实施例的齿轮系的底部平面视图，该齿轮系用于围绕另一端口旋转如图4a中所描绘的器械接入设备内的一个端口而不扭转设备的封套。
26.图4d和图4e是描绘图4c的齿轮系在不同旋转方位的底部平面视图。
27.图5a是描绘根据另一实施例的齿轮系的底部透视图，该齿轮系用于围绕另一端口旋转图4a中所描绘的器械接入设备内的一个端口而不扭转设备的封套。
28.图5b-图5d是描绘图5a的齿轮系在不同旋转方位的底部平面视图。
29.图6a是描绘根据又一实施例的齿轮系的底部透视图，该齿轮系用于围绕另一端口旋转图4a中所描绘的器械接入设备内的一个端口而不扭转设备的封套。
30.图6b-图6d是描绘图6a的齿轮系在不同旋转方位的底部平面视图。
31.图7a是根据各种实施例的另一示例器械接入设备的顶部透视图。
32.图7b是描绘根据一个实施例的连杆机构的顶部平面视图，该连杆机构用于围绕另一端口旋转图7a中所描绘的器械接入设备内的一个端口而不扭转设备的封套。
33.图7c和图7d是描绘图7b的连杆机构在不同旋转方位的顶部平面视图。
34.图8a是根据一个实施例的包括卵形封套的示例器械接入设备的透视图。
35.图8b是根据一个实施例的包括球形封套的示例器械接入设备的透视图。
36.图8c是根据一个实施例的包括扁球形封套的示例器械接入设备的透视图。
37.图8d是根据一个实施例的包括波纹管形封套的示例器械接入设备的透视图。
38.图8e是根据一个实施例的包括透镜状封套的示例器械接入设备的透视图。
39.图8f是根据一个实施例的包括桶形封套的示例器械接入设备的透视图。
40.图9a是根据各种实施例的进入引导件的透视图。
41.图9b是图9a的进入引导件的近端的俯视图。
42.图9c是描绘图9a的进入引导件的附加细节的分解透视图。
43.图9d是沿图9a的进入引导件的纵向轴线截取的横截面。
具体实施方式
44.图1a-图1e是示意性横截面视图，其图示了与远程外科手术系统2一起使用的器械接入设备1的各种实施例的多个方面。如图1a所示，器械接入设备1包括封套3，封套3具有近侧开口4和远侧开口5。封套3的内部6是空的，使得一个或多个外科手术器械可以通过近侧开口4插入内部6，并且器械可以通过远侧开口5穿过和离开内部6。封套3可以具有如下文更详细描述的各种形状。
45.作为参考，器械接入设备1和封套3的中心纵向轴线7被限定为延伸通过近侧开口4和远侧开口5。如图所示，在本说明书中，与器械接入设备相关联的位置被表示为“近侧”或“远侧”。术语“远侧”是指更靠近外科手术部位的位置。术语“近侧”是指离外科手术部位更远并因此更靠近远程外科手术系统2的机械地面的位置。类似地，如所示的箭头所指示的，远侧方向通常表示沿器械接入设备远离远程外科手术系统2的机械地面并朝向外科手术部位的方向，并且近侧方向通常表示沿器械接入设备远离外科手术部位并朝向远程外科手术系统2的机械地面的方向。并且为了进一步参考，世界参考坐标系8是任意限定的并且在空间中是固定的。通常，器械接入设备1在使用中时被定向为使其近侧开口4相对于患者身体位于远侧开口5上方(即，近侧开口是“顶部开口”，并且远侧开口5是“底部开口”)，如图所示，使得从上方执行外科手术。然而，请注意，器械接入设备1可以以任何取向使用。
46.器械接入设备1包括远侧耦接部件9和近侧耦接部件10。远侧耦接部件9在远侧开口5处可选地可拆卸地或固定地耦接到封套3，并且近侧耦接部件10可选地可拆卸地或固定地耦接到近侧开口4处的封套3。
47.如图所示，近侧耦接部件10在耦接件11处可拆卸地耦接到机械地面。可以使用任何合适的耦接件类型，并且近侧耦接部件10可以可选地经由远程外科手术系统2(例如，其中远程外科手术系统2包括耦接件11的近侧部分)，经由另一件手术室用具(例如，手术台)，或经由允许近侧耦接部件10放置在空间中所需方位和取向(即，参考坐标系8；平移方位和旋转取向的组合限定物体在三维空间中的独特姿态)的任何其他合适的支撑结构耦接到机械地面，并且然后在使用远程外科手术系统2执行的外科手术期间在所需方位和取向中保持静止。
48.如图所示，近侧耦接部件10包括第一开口12和第二开口13。第一开口12被设计尺寸为接收远程外科手术系统2的一个或多个远程外科手术系统器械14。示出了三个远程外科手术系统器械14的集群——内窥镜相机14a和两个治疗器械14b(例如，抓握、切割或电外科手术器械等)。该器械集群说明了可通过第一开口12接收到封套3的内部6中的远程外科手术系统器械14的各种组合。第二开口13被设计尺寸为接收一个或多个辅助器械15(例如，
抓握、切割、电外科手术、抽吸/冲洗或缝合器械等)。在一些实施方式中，一个或多个辅助器械15是手动操作的(由手形符号图示)，而在其他可选实施方式中，一个或多个辅助器械15经由远程外科手术系统2操作(以虚线连接图示)。尽管示出了单个第二开口13，但近侧耦接部件10可以可选地包括两个、三个或多个第二开口以接收附加的手动或遥控辅助器械的各种组合。
49.远侧耦接部件9被可拆卸地耦接到患者16并且围绕身体开口17——切口或自然孔口(例如肛门)。在外科手术程序期间，远程外科手术系统器械14被接收到封套3中并朝着封套3的远侧开口5延伸。这样，远程外科手术系统器械14可以在患者的皮肤表面18处、在患者的身体壁19内或在身体壁19远侧的外科手术部位20处工作。
50.图1b-图1d是更详细地图示在各种实施例中器械接入设备1的远端到位于患者体内身体开口17处的端口设备21的耦接的示意性横截面视图。端口设备21缩回患者的组织并因此保持开口17打开以允许外科手术器械进入。如图1b所示，端口设备21可以具有大体上固定的直径并且如双头箭头所示在高度上可调节，使得它可以紧贴患者的皮肤表面18和身体壁19的内表面22。(这种类型的端口设备21的示例通常被称为伤口牵开器，或类似的术语。)可替代地，如图1c所示，远侧耦接部件9可以可拆卸地或固定地耦接到另一类型的端口设备21a，该端口设备21a通常具有固定直径和固定高度并被插入开口17中。(这种类型的端口设备21a的示例是经肛门外科手术期间使用的肛门端口。)可替代地，远侧耦接部件9可以可拆卸地或固定地耦接到又一种类型的端口设备21b，该端口设备21b通常具有固定直径和固定高度并且被放置在患者的皮肤表面上(例如通过粘合剂或吸力)。如果封套3足够硬，则从近侧耦接部件10通过封套3传递的指向远侧的力(例如，接收来自远程外科手术系统2的指向远侧的力)可足以将端口设备21b维持在适当方位。可替代地，结构支撑件(未示出)可以被耦接到端口设备21b并用于将端口设备21b保持在适当方位。这种类型的端口设备21b允许外科手术器械在患者的皮肤表面处或略低于患者的皮肤表面工作(例如，紧接皮肤表面之下形成切口或解剖组织)。可选地可以使用端口设备的其他变体。如果远侧耦接部件9被可拆卸地耦接到端口设备，则远侧耦接部件9可以可选地耦接到端口设备21、21a或21b中的任何一个，或耦接到外科手术程序期间使用的任何其他类型的端口设备。也就是说，取决于要执行的外科手术，单个器械接入设备1可以与两个或多个端口设备中的任何一个一起使用。远侧耦接部件9可选地包括夹具(未示出)或可用于将远侧耦接部件9可拆卸地耦接到端口设备的其他合适的设备。应当注意，尽管用于为外科手术向身体腔体注气的气体压力也可用于向封套3注气，但器械接入设备和相关联部件可选地可用于不使用患者注气气体的临床情况，在该情况下注气气体可仅用于将封套3保持在其所需形状，或以其他方式提供临床益处，例如从封套3内排出烟雾。
51.图1e是更详细地图示器械接入设备1的近侧元件的示意性横截面视图。在外科手术期间，遥控器械14通过第一开口12沿远程外科手术器械插入轴线23插入，并且一个或多个辅助器械15通常通过第二开口13沿辅助器械插入轴线24插入。如果必须将辅助器械15插入封套3中的由一个或多个远程外科手术器械14阻挡的位置25，则第二开口13的方位必须相对于第一开口12的方位移动，使得辅助器械15可以到达所需位置25。因此，由于第一开口12及其相关联的远程外科手术器械插入轴线23相对于全球坐标系8是静止的，因此第二开口13及其相关联的辅助器械插入轴线24必须围绕第一开口12(即，远程外科手术器械插入
轴线23)沿轨道运行，直到第二开口13及其相关联的辅助器械插入轴线24处于某方位处，辅助器械15可以从该方位到达位置25。但是，即使封套3的远侧耦接部件9在耦接到患者时相对于坐标系8固定，封套3也不应在第二开口13和辅助器械插入轴线24围绕第一开口12和远程外科手术器械插入轴线23沿轨道运行时围绕中心轴线7扭转。
52.在一方面，远程外科手术器械插入轴线23偏离中心轴线7；在替代方面，远程外科手术器械插入轴线23与中心轴线7重合；在又一替代方面，替代器械插入轴线24偏离中心轴线7；并且在又一替代方面，替代器械插入轴线24与中心轴线7重合。因此可以看出，如果中心轴线7、远程外科手术器械插入轴线23或辅助器械插入轴线24中的一个在空间中保持静止，则其他两个轴线如果偏离静止轴线则将围绕静止轴线沿轨道运行，而封套3不会扭转。还可以看出，如果中心轴线7与远程外科手术器械插入轴线23或辅助器械插入轴线24重合，那么如果重合轴线在空间中保持静止，则其余非重合轴线将围绕重合轴线沿轨道运行而封套3不会扭转，并且如果其余非重合轴线在空间中保持静止，则重合轴线将围绕其余非重合轴线沿轨道运行，而封套3不会扭转。同样，对于使用两个、三个或更多个可选的第二开口13的实施方式，在固定轴线(单个或重合)和轨道轴线(单个或重合)之间存在类似的关系。以下描述集中在其中远程外科手术器械插入轴线在空间中固定并偏离中心轴线7的方面，以避免冗长的描述；本领域技术人员将理解，可以容易地修改所描述的实施方式以类似地描述其中中心轴线7或辅助器械插入轴线24在空间中固定的其他实施方式以及包括重合轴线的其他实施方式。
53.图2是图示近侧耦接部件10的操作特征的示意性俯视图。一起参考图1e和图2，近侧耦接部件10包括内部静止元件10a、外部元件10b以及静止元件10a和外部元件10b之间的轨道元件10c。静止元件10a被耦接到机械地面(例如，经由如上所述的耦接件11)，使得在外科手术程序期间，元件10a相对于参考坐标系8保持静止在所需方位和取向，直到临床医生将静止元件10a移动到不同的(第二)所需方位和取向(如有必要)。外部元件10b在近侧开口4处耦接到封套3并且相对于近侧开口4保持静止。轨道元件10c被耦接到静止元件10a并且在遥控器械插入轴线23处围绕静止元件10a旋转。
54.在使用期间，当远侧开口5被固定在空间中时(例如，当远侧耦接部件9被耦接到端口设备时)，如果近侧开口4旋转，则封套3将不期望地扭转。因此，轨道元件10c包括被耦接到外部元件10b的反向运动机构10d，使得当轨道元件10c在第一方向上围绕静止元件10a以角度量θ旋转时，反向运动机构10d使外部元件10b相对于轨道元件10c以相等角度量θ但在与轨道元件10c的旋转方向相反的旋转方向上围绕静止元件10a旋转(即-θ)。并且由于两个旋转的角度量相等但方向相反，因此外部元件10b的取向相对于坐标系8不会改变，并且当远侧耦接部件9相对于坐标系8静止时，封套3不会围绕中心轴线7扭转。即，近侧开口4、远侧开口5、静止元件10a、外部元件10b和远侧耦接部件9在轨道元件10c相对于它们旋转时均彼此保持在相同的相对取向上。还可以看出，由于静止元件10a被固定在空间中，所以外部元件10b和轨道元件10c在轨道元件10c围绕静止元件10a沿轨道运行时相对于坐标系8(-x，y，如轨道元件10c的旋转角θ所示)在方位中平移。但是由于封套3相对于远侧开口5和远侧耦接部件9是柔性的或充分可移动的，因此封套3的近侧开口4可以相对于其远侧开口5平移，而不会发生封套3围绕中心轴线7任何伴随的扭转。
55.参考图1e，远程外科手术器械14经由可选的远程外科手术器械进入引导件26插入
通过第一开口12。包容两个或多个远程外科手术器械14的远程外科手术系统进入引导件26的非限制性示例在美国专利第us 9,877,744 b2号(2010年2月12日提交)(公开了“entry guide for multiple instruments in a single port surgical system”)和第us 9,757,149 b2号(2014年6月16日提交)(公开了“surgical system entry guide”)中公开，以及在国际专利申请公布号wo2018/013730a1(2017年7月12日提交)(公开了“surgical instrument guide”)和wo 2018/013734 a1(2017年7月12日提交)(公开了“surgical instrument guide with insufflation channels”)中公开，其中所有通过引用被并入本文。
56.在一些实施方式中，进入引导件26通过可选的进入引导件容器27插入，该进入引导件容器27被插入通过静止元件10a并且执行进入引导件插管的功能。在其他可选实施方式中，进入引导件容器27与静止元件10a组合或构成静止元件10a，并且进入引导件26直接插入通过静止元件10a，在这种情况下，静止元件10a执行进入引导件插管的功能。
57.为了防止压力下的注气气体在远程外科手术器械14有或没有通过进入引导件26插入的情况下通过进入引导件26从封套3的内部6泄漏，或在有或没有插入通过容器27(或用作进入引导件容器的静止元件10a)的进入引导件26的情况下通过容器27(或用作进入引导件容器的静止元件10a)泄漏，可以使用各种气体密封布置。进入引导件密封件28的非限制性示例在美国专利申请公布号us 2014/0276464 a1(2014年3月14日提交)(公开了“sealing multiple surgical instruments”)中公开，该申请通过引用被并入本文。
58.压力下的注气气体可以经由静止元件10a、或经由进入引导件26、或经由容器27、或经由密封件28、或通过组合在一起以限定气体流动路径的这四个元件中的任何一个的布置而被引入封套3的内部6。例如，如果静止元件10a和容器27的多个方面被组合成单个元件并且使用进入引导件密封件28，则可以经由这些组合的元件引入注气气体。如图所示，来自注气气体源29的注气气体沿气体流动路径30行进到封套3的内部6中。结果，高于封套3外部的环境大气压力的注气气体压力31被维持在内部6中。
59.可替代地，注气气体可以经由不同于由气体流动路径30图示的气体流动路径(例如第二开口13中的器械密封件(如下所述)，或者例如轨道元件10c、封套3或远侧耦接部件9中的专用注气端口)引入封套3的内部6。并且可选地，可以限定从内部6到封套3外部的一个或多个气体流动路径，由气体流动路径30的相反方向图示。如果遥控器械14或辅助器械15不用于执行烟雾排出功能，则这种向外的气体流动路径可用于诸如烟雾排出等功能。
60.封套3可以具有各种形状并且可以由各种材料制成。例如，封套3可具有大体球形形状、大体椭圆体形状(即，相对于中心轴线7变平或拉长)、大体卵形形状(即，沿中心轴线7在一端逐渐变细)、围绕中心轴线7的大体圆柱形形状，或有临床益处的其他三维形状(例如，大体圆锥形、大体棱柱形等)。
61.封套3可以由柔性塑料片制成，当封套3的内部6内存在足够的注气气体压力31时，该柔性塑料片呈现设计的形状。可选地，封套3可以由柔性的、有弹性的材料制成，该材料在不需要内部气体压力的情况下保持其形状。在其他选项中，结构元件(例如，支撑肋或类似结构)用于帮助封套3在使用期间保持其形状。并且在其他选项中，封套是刚性的。
62.封套3通常可以是透明的，使得封套3外部的临床医生可以查看封套3内的器械14、15的姿态。可替代地，封套3可以是不透明的，在这种情况下，来自封套3内的内窥镜相机的
图像可用于确定封套3内器械14、15的姿态。作为另一种替代，封套3可以是不透明的，具有一个或多个透明窗口。
63.仍参考图1e，辅助器械15经由辅助器械密封件32插入通过第二开口13。器械密封件32用于在插入或未插入辅助器械15时维持封套3内的注气气体压力。各种合适的器械密封件是已知的并且可以被使用，并且器械密封件32的非限制性示例在美国专利申请公布号2017/0095269a1(2015年3月17日提交)和国际专利申请第pct/us2019/031393号(2019年5月8日提交)(公开了“instrument seal”)中公开，所述两申请通过引用被并入本文。
64.现在将描述进一步的方面和细节。
65.远程外科手术系统
66.为了说明其中可以使用如上所述的器械接入设备的一般背景，图3提供了图示根据各种实施例的远程外科手术系统的各方面的示意性透视图。一般而言，为了本说明书的目的，远程外科手术系统包括三个主要部件：内窥镜成像系统、用户控制系统(主)和操纵器系统210e(从)(如图3所示)，所有这些都通过有线(电气或光学)或无线连接相互连接。一个或多个数据处理器(即耦接到一个或多个存储器系统的一个或多个逻辑单元)可以不同地位于这些主要部件中以提供系统功能。示例在美国专利第us 9,060,678号(2007年6月13日提交)(公开了“minimally invasive surgical system”)中公开，该专利通过引用被并入本文。
67.成像系统对例如捕获的外科手术部位的内窥镜成像数据和/或来自患者外部的其他成像系统的术前或实时图像数据执行图像处理功能。成像系统将处理后的图像数据(例如，外科手术部位的图像，以及相关的控制和患者信息)输出到用户控制系统处的外科医生。在一些方面，处理后的图像数据被输出到对其他手术室人员可见的可选外部监视器，或输出到远离手术室的一个或多个位置(例如，在另一位置处的外科医生可以监视视频；实时馈送视频可以用于培训等)。
68.用户控制系统包括多自由度机械输入设备，多自由度机械输入设备允许外科医生在计算机辅助下操纵器械、(一个或多个)进入引导件和成像系统设备。在某些方面，这些输入设备可以将来自器械和外科手术设备组件部件的触觉反馈提供给外科医生。用户控制系统还包括立体视频输出显示器，立体视频输出显示器定位成使得显示器上的图像通常被聚焦在对应于外科医生在显示屏后方/下方工作的手的距离处。
69.器械插入和使用期间的控制可以例如通过外科医生用输入设备中的一个或两个移动图像中呈现的器械来完成；外科医生使用输入设备在三维空间中平移和旋转器械。类似地，一个或多个输入设备可用于平移和旋转成像系统或相关联的外科手术设备组件，以将内窥镜或器械集群转向朝向输出显示器上的所需位置并在患者体内推进。
70.操纵器系统210e在图3中图示。在所描绘的示例中，操纵器系统210e被实施为患者侧推车，并且外科手术在患者229的腹部中。然而，包括操纵器系统210e的外科手术系统可以通过使用各种器械的组合来用于多种外科手术。
71.操纵器系统210e包括如图所示的安装在地板上的基座201e，或者替代地安装在天花板上的或其他机械地接地的基座(未示出)。基座201e可以是可移动的或固定的(例如，固定到地板、天花板、墙壁或其他用具(例如外科手术台))。基座201e支撑操纵器系统的其余部分，操纵器系统的其余部分包括通常被动的、不受控制的操纵器支撑结构220e和主动控
制的操纵器系统230e(本文也称为进入引导件操纵器230e)。
72.在一个示例中，操纵器支撑结构220e包括第一设置连杆202e和两个被动旋转设置接头203e和205e。旋转设置接头203e和205e允许手动定位耦接的设置连杆204e和206e。可替代地，这些设置接头中的一些可以被主动控制，并且可以在各种配置中使用更多或更少的设置接头。设置接头203e和205e以及设置连杆204e和206e允许人将进入引导件操纵器230e放置在笛卡尔x、y、z空间中的各种方位和取向处。操纵器支撑结构220e的连杆202e和基座201e之间的被动棱柱设置接头(未示出)可用于大型的竖直调节212e。
73.进入引导件操纵器230e包括支撑多个外科手术设备组件的进入引导件操纵器组件231e，至少一个外科手术设备组件在外科手术期间耦接到进入引导件操纵器组件231e。每个外科手术设备组件包括遥控操纵器和安装在操纵器上的外科手术器械或相机器械。例如，在图3中，一个外科手术设备组件包括安装到操纵器240e的器械260e，该器械260e具有在外科手术程序期间延伸通过进入引导件270e的通常多个通道之一的轴262e。
74.进入引导件操纵器组件231e包括器械操纵器定位系统(下文简称为“定位系统”)。定位系统在平面内移动一个或多个操纵器240e的器械安装接口，使得当一个或多个器械260e使用相应的器械安装接口耦接到进入引导件操纵器组件231e时，器械260e的轴每个均对齐以用于插入到进入引导件270e中的一个通道中。尽管进入引导件270e被描绘为位于患者的身体壁处，但应当理解，操纵器系统210e也可以在不需要修改的情况下使用，其中进入引导件位于如本文所述的器械接入设备的进入引导件容器中距身体壁一定距离处。
75.(一个或多个)器械安装接口可以在(一个或多个)器械的附接之后移动到适当方位。器械安装接口在其中移动的平面通常垂直于进入引导件270e的纵向轴线，并且器械安装接口在该平面中的轨迹可以包括各种组合的直线和/或弯曲部分。当定位系统的横向运动机构的定位元件沿轨迹移动时，器械安装接口以及有效地耦接到器械安装接口的器械的轴的远侧尖端沿相同的轨迹移动。因此，定位元件的运动致使轴被移动到轴与进入引导件270e中的通道对齐的位置。在该方位，轴可以进入并穿过进入引导件270e中的通道，而不损坏器械并且不妨碍器械的操作。在定位系统中实施的特定路径至少部分地取决于可以被安装在进入引导件操纵器组件231e上的外科手术设备组件的类型和/或进入引导件270e中的通道的配置。
76.在不同的外科手术程序中可以使用不同的进入引导件。在多个肋之间进入身体的进入引导件可以可选地具有与通过腹部中切口进入身体的进入引导件不同的形状。此外，进入身体的进入引导件通常例如在长度上不同于在身体外使用的进入引导件，例如通过如本文公开的器械接入设备的封套的近端处的进入引导件容器插入的进入引导件；在身体外和距身体一定距离处使用的进入引导件相对于进入身体的进入引导件可能被缩短。进入引导件的不同形状需要延伸通过进入引导件的通道的不同布局，即不同的通道配置。此外，对于不同的器械，器械的轴的形状和/或尺寸可以不同。使用容纳特定外科手术程序中使用的器械的轴的形状和尺寸的进入引导件。轨迹被设计为容纳可与操纵器系统210e一起使用的一组进入引导件。
77.通过移动器械安装接口相对于进入引导件中通道单独定位器械并且因此定位其轴的能力为操纵器系统210e提供了多功能性。例如，这种能力允许在系统210e中使用具有不同通道配置的进入引导件。此外，定位系统消除了对外科手术程序专用的器械的需求。换
句话说，器械操纵器定位系统允许通过移动器械轴来使用具有多种进入引导件的通用器械组，如上所述。
78.进入引导件操纵器230e包括活动接头和连杆的运动链，运动链可通过马达或其他致动器移动并且接收与用户控制系统处的主臂移动相关联的移动控制信号。使用该运动链，进入引导件操纵器230e可以调节进入引导件操纵器组件231e的定位系统的方位和取向，并且通过延伸调节器械。通常，进入引导件操纵器230e被配置和操作以约束器械在位于器械的轴上的点(本文称为远程运动中心)处的旋转。
79.通常，远程运动中心通常与器械进入患者处(例如，在腹部外科手术的脐部处)的方位重合。然而，根据本公开，在使用具有位于身体外(在器械接入设备的封套的近端处的端口中)的器械进入引导件的器械接入设备的情况下，远程运动中心的方位同样地落在身体外，例如，略高于身体壁，并且大体沿进入引导件的轴线。身体壁上方的远程运动中心允许器械从患者身体壁近侧的进入引导件的延伸轴线径向向外移动，从而在切口处或切口中获得更好的三角测量接入。与柔性伤口牵开器相结合的柔性器械轴在操作器械时给予了这种柔性，而不会冒着对组织造成创伤的风险。
80.远程运动中心是偏航轴线、俯仰轴线和滚转轴线相交的位置，即进入引导件操纵器230e的运动链在接头移动通过接头的运动范围时保持有效静止的位置。如图3所示，操纵器组件偏航接头211e被耦接在设置连杆206e的一端和第一操纵器连杆213e的第一端(例如近端)之间。偏航接头211e允许第一操纵器连杆213e相对于连杆206e以可被任意限定为围绕操纵器组件偏航轴线223e“偏航”的运动。如图所示，接头211e的偏航轴线223e与位于进入引导件270e处或附近的远程运动中心对齐。
81.第一操纵器连杆213e的远端通过第一主动控制旋转接头214e耦接到第二操纵器连杆215e的近端。第二操纵器连杆215e的远端通过第二主动控制旋转接头216e耦接到第三操纵器连杆217e的近端。第三操纵器连杆217e的远端通过第三主动控制旋转接头218e耦接到第四操纵器连杆219e；第四操纵器连杆219e在远离旋转接头218e的两个方向上延伸，并且因此相对于接头218e的位置具有两个远端。
82.在一个实施例中，连杆215e、217e和219e被耦接在一起以充当耦接运动机构。耦接运动机构是众所周知的(例如，当输入连杆运动和输出连杆运动保持相互平行时，这种机构被称为平行运动连杆机构)。例如，如果旋转接头214e主动旋转，则接头216e和218e也主动旋转，使得连杆219e在与连杆215e的恒定关系下移动。因此，可以看出接头214e、216e和218e的旋转轴线是平行的。当这些轴线垂直于接头211e的偏航轴线223e时，连杆215e、217e和219e相对于连杆213e以可被任意限定为围绕操纵器组件俯仰轴线“俯仰”的运动。操纵器俯仰轴线在进入引导件270e处或附近的远程运动中心处延伸进和延伸出图3中的页面。围绕操纵器组件俯仰轴线的运动由箭头221e表示。由于连杆215e、217e和219e在该实施例中作为单个组件移动，所以第一操纵器连杆213e可以被认为是主动近侧操纵器连杆，并且第二至第四操纵器连杆215e、217e和219e可以共同被认为是主动远侧操纵器连杆。
83.进入引导件操纵器组件平台232e被耦接到第四操纵器连杆219e的远端之一。进入引导件操纵器组件231被可旋转地安装在平台232e上。进入引导件操纵器组件231可以将多个外科手术设备组件(例如，260e)作为一组围绕轴线225e旋转。具体地，进入引导件操纵器组件231作为单个单元相对于平台232e以可被任意限定为围绕进入引导件操纵器组件滚转
轴线225e“滚动”的运动旋转。
84.根据本公开，所有器械(包括相机器械)经由单个端口进入器械接入设备，单个端口相对于由进入引导件操纵器230e施加的远程运动中心通常是静止的(并且由操纵器组件偏航轴线223e、操纵器组件俯仰轴线221e和操纵器滚转轴线225e的交点限定)。连杆215e、217e和219e的配置以及接头214e、216e和218e的配置使得远程运动中心位于进入引导件操纵器组件的远侧，具有足够的距离以允许进入引导件操纵器组件相对于进入引导件自由移动。
85.进入引导件容器275e可以被可拆卸地耦接(经由安装件直接地或间接地)到第四操纵器连杆219e的远端，该远端与进入引导件操纵器组件平台232e被耦接到其上的远端相对。在一种实施方式中，进入引导件容器275e或安装件通过旋转接头耦接到连杆219e，该旋转接头允许其在邻近连杆219e的收起方位和操作方位之间移动，该操作方位确保远程运动中心位于沿进入引导件容器275e或接收在进入引导件容器275e中的进入引导件270e。根据一个方面，在操作期间，进入引导件容器275e相对于连杆219e被固定在适当方位。进入引导件容器和进入引导件可以由各种材料(例如钢或挤压塑料)制成。塑料比钢便宜，可适合于每次外科手术程序一次性使用。
86.当患者229被放置在可移动台上的不同方位时，各种被动设置接头/连杆和主动接头/连杆允许以大范围的运动定位器械和成像系统。可以省略操纵器支撑结构210e和/或进入引导件操纵器230e中的某些设置和活动接头和连杆以减小外科手术系统的尺寸和形状，或者可以添加接头和连杆以增加自由度。应该理解，操纵器支撑结构210e和进入引导件操纵器230e可以包括连杆、被动接头和主动接头(可以提供冗余自由度)的各种组合，以实现外科手术所需的姿态范围。
87.具有反向运动机构的器械接入设备
88.图4a是根据各种实施例的示例器械接入设备400的分解透视图。在图4a中，器械接入设备400包括进入引导件容器组件402(包括进入引导件容器426)、反向运动组件404、封套406和夹具408(用作远侧耦接部件)。在该实施例中，进入引导件容器426和反向运动组件404一起形成近侧耦接部件。
89.夹具408被接收在封套406的远侧开口中，并且在使用中，将器械接入设备400固定在身体开口处的伤口牵开器或类似端口设备。反向运动组件404被接收在封套406的近侧开口418中，并且反向运动组件404包括接收进入引导件容器426并也因此被称为“进入引导件端口”410的第一端口410，以及可以接收辅助器械并也因此被称为“辅助端口”420的第二端口420。一个或多个器械在近端处通过接收在进入引导件容器426中的进入引导件或通过辅助端口420进入器械接入设备400。封套406也包括附加封套辅助端口422，其他器械可以通过该附加封套辅助端口422进入。器械(无论是通过进入引导件端口410还是辅助端口420、422进入)在封套406内工作或者通过远侧开口离开封套406以进入患者身体。辅助端口422可以可选地被配置为允许外科手术用具(例如，缝合线或网状材料、成像探头、器械附件等)从封套406的内部引入或移除，或者允许组织从封套406的内部移除。
90.进入引导件容器组件402包括进入引导件容器426以及连接器416，连接器416将器械接入设备400固定到遥控外科手术系统的臂，例如参考图3描绘和描述的系统。此外，进入引导件容器组件402包括气体管线412和414，气体管线412和414携带注气气体通过管线并
进入器械接入设备400，包括进入封套406。注气管线412、414可以具有标准流量鲁尔配件，或者可选地，随时间推移准许更高的气体流量的其他配件。两条气体管线412、414的使用用于使得能够将注气源连接到进入引导件端口410的任一侧，这可以适应外科手术环境中的空间限制。此外，两条气体管线412、414允许一条管线用于注气而另一管线用于烟雾排出，例如通过将第二条管线排放到房间或使用具有内置烟雾排出器的注气器。
91.反向运动组件404包括轨道元件424(作为元件10c的示例)，轨道元件424中限定了进入引导件端口410和辅助端口420的开口；外部元件425(作为元件10b的示例)，其接收在封套406的近侧开口中；以及反向运动机构，其使辅助端口420围绕进入引导件端口410(以及因此围绕进入引导件容器426)旋转而封套406不会绕封套406的中心轴线扭转。在使用中，当器械接入设备被固定到远程外科手术系统，进入引导件容器426在辅助端口420围绕其旋转时在空间中保持静止。(在该实施例中，进入引导件容器426起到静止部件10a的作用。)
92.图4b是描绘器械接入设备400的附加细节的分解透视图。在图4b中，进入引导件容器组件402包括进入引导件容器426、器械引导件密封件428、密封支撑件430、盖432、进入引导件容器o形环434和进入引导件容器保持环436。器械引导件密封件428被接收在进入引导件容器426中。盖432锁定在进入引导件容器426上，在盖432和进入引导件容器426之间捕获(或“夹住”)密封支撑件430和器械引导件密封件428。进入引导件容器o形环434被接收在进入引导件端口410中并密封端口410中的进入引导件容器426的内腔的外表面。进入引导件容器保持环436将进入引导件容器426耦接到进入引导件端口410中，从而将进入引导件容器组件402连接到反向运动组件404。
93.在一些示例中，进入引导件容器组件402被配置为接收器械进入引导件，该器械进入引导件被配置为通过单个端口接收和密封多个器械。在这种情况下，器械引导件密封件428被配置为接收和密封器械进入引导件。在一个示例中，器械引导件密封件428可以包括交叉狭缝密封件、鸭嘴密封件、刮油密封件、隔膜密封件或适合于接收和密封根据本公开的器械进入引导件的另一类型的密封件。在一个示例中，器械引导件密封件428包括与国际申请第pct/us2019/031393号(2009年5月8日提交)(公开了“instrument seal”)中公开的密封件相似的密封件，该申请全部内容通过引用被并入本文。
94.在图4b中，反向运动组件404包括轨道元件424，轨道元件424包括进入引导件端口410和辅助端口420。此外，反向运动组件404包括辅助端口密封件438和封套o形环440。辅助端口密封件438被接收在辅助端口420中并被耦接到辅助端口420。辅助端口密封件438被配置为接收和密封手动操作的器械，并且可以包括各种类型的密封件，包括交叉狭缝、鸭嘴、刮油或隔膜密封件。在一个示例中，辅助端口密封件438包括类似于国际申请第pct/us2019/031393号中公开的密封件。封套o形环440被接收在封套406的近侧开口418中，并被配置为密封开口418中的反向运动组件404的外部元件425。o形环440连同o形环434对于保持注气的同时允许辅助端口420绕进入引导件端口410旋转很重要。器械接入设备402还包括被接收在封套406的封套辅助端口422中的封套辅助端口密封件442。封套辅助端口密封件442被配置为接收和密封手动操作的器械，并且可以包括各种类型的密封件，包括交叉狭缝、鸭嘴、刮油或隔膜密封件。在一个示例中，封套辅助端口密封件442包括与国际申请第pct/us2019/031393号中公开的密封件相似的密封件。
95.图4c是描绘根据一个实施例的齿轮系450的底部平面视图。齿轮系450是辅助端口420通过它能够围绕进入引导件容器426和进入引导件端口410旋转而封套406不会绕封套的中心轴线旋转(或者换句话说，封套406不会扭转)的机构。齿轮系450包括第一齿轮452、第二齿轮454、惰轮456和中间齿轮458。在图4c中，第一齿轮452和第二齿轮454是环形齿轮，其中第一齿轮452的齿轮齿面向径向向内并且第二齿轮454的齿轮齿面向径向向外。中间齿轮458是阶梯正齿轮，包括第三正齿轮460和与惰轮456(部分地隐藏在第三正齿轮460后方)啮合的第四正齿轮462(隐藏在第三正齿轮460后方)。第三正齿轮460和第四正齿轮462同轴耦接并一起旋转。
96.第一齿轮452围绕反向运动组件404的轨道元件424的外周边定位，并且第一齿轮452被配置为固定到外部元件425，外部元件425被耦接到封套406的近侧开口418。第二齿轮454被耦接到进入引导件容器426的外周边。注意，第一齿轮452和第二齿轮454位于不同的平面中，第二齿轮454在第一齿轮452上方(即，在自下而上的视图中，下方)，并且它们不直接可操作地相互啮合。第一齿轮452和第二齿轮454经由惰轮456和中间齿轮458(全部共同形成反向运动机构10d)耦接。更具体地，惰轮456可操作地啮合中间齿轮458的第二齿轮454和第四齿轮462。第四齿轮462被耦接到中间齿轮458的第三齿轮460，中间齿轮458的第三齿轮460进而可操作地啮合第一齿轮452。惰轮456使第一齿轮452和第二齿轮454之间的旋转方向反转。特别地，从图4c的角度来看，当中间齿轮458(包括第三齿轮460和第四齿轮462)顺时针旋转时，惰轮456逆时针旋转。
97.在图4c的示例中，齿轮系450被描绘为处于第一方位。为了说明齿轮系450的运动，以及通过关联的辅助端口420的运动，齿轮系450在图4d和图4e中的两个附加方位中被描绘。参考图4c-图4e，首先注意第二齿轮454和通过关联的进入引导件容器426保持固定在空间中并且相对于远程外科手术系统不平移或旋转。(进入引导件端口410同样在空间中平移地固定，但随着轨道元件一起相对于进入引导件容器旋转。)惰轮456与第二齿轮454可操作地啮合并围绕第二齿轮454旋转。随着惰轮456围绕第二齿轮454平移而转动，惰轮456转动中间齿轮458的第四正齿轮462，这进而致使中间齿轮458的第三正齿轮460转动。随着第三正齿轮460转动，它使第一齿轮452旋转并致使第一齿轮452围绕进入引导件端口410的中心轴线平移，而不绕第一齿轮452的中心轴线旋转。这是辅助端口420能够围绕进入引导件端口410和进入引导件容器426旋转而不会致使封套406(其被耦接到第一齿轮452)扭转的方式。注意，与第一齿轮452和反向运动机构的外部元件425一起，封套406的近侧开口也平移并且从而改变其相对于封套406的远侧开口的方位。近侧开口和远侧开口之间的这种相对运动由封套406的柔性或可移动特性来适应。
98.第一齿轮452(和通过关联的封套406)绕进入引导件端口410的这种摆动平移至少部分地通过齿轮系450的各个齿轮的传动比来实现：选择传动比使得旋转保持同步，因为第一齿轮452相对于惰轮456在一个方向上以一定角度的旋转伴随着第二齿轮454相对于惰轮452在相反方向上以相同角度的旋转。特别地，第三正齿轮460与第四正齿轮462的传动比等于第一齿轮452与第二齿轮454的传动比。第一齿轮452的运动可以在图4a-图4e中通过参考外部元件425和齿轮452上的分度标记464被跟踪。注意，尽管分度标记464相对于进入引导件容器426和进入引导件端口410平移，但标记464和因此第一齿轮452不旋转。或者换句话说，第一齿轮相对于进入引导件容器426和进入引导件端口410保持在固定的旋转取向。
99.图5a是描绘根据另一实施例的齿轮系550的底部透视图。齿轮系550是辅助端口420通过它能够围绕进入引导件容器426和进入引导件端口410旋转而封套406不会绕封套的中心轴线旋转(或者换句话说，封套406不会扭转)的另一机构。齿轮系550包括第一齿轮552、第二齿轮554和中间齿轮556。在图5a中，第一齿轮552和第二齿轮554是环形齿轮，其中第一齿轮552和第二齿轮554的齿轮齿面向径向向内。此外，中间齿轮556是包括第三正齿轮560和第四正齿轮562的阶梯正齿轮，使得齿轮560和562被同轴地耦接并一起旋转。
100.第一齿轮552围绕反向运动组件404的轨道元件424的外周边定位，并且与外部元件425一起被配置为定位在封套406的近侧开口418中并耦接到封套406的近侧开口418(参见图4a和图4b)。第二齿轮554围绕进入引导件容器426的外周边定位。中间齿轮556被定位在第一齿轮552和第二齿轮554之间。中间齿轮556的第三正齿轮560可操作地啮合第一齿轮552。中间齿轮556的第四正齿轮562可操作地啮合第二齿轮554。
101.图5b是描绘齿轮系550的底部平面视图。在图5b的示例中，齿轮系550被描绘为处于第一方位。为了说明齿轮系550的运动，以及通过关联的包括辅助端口420的轨道元件424的运动，齿轮系550在图5c和图5d中的两个附加方位中被描绘。参考图5b-图5d，首先注意第二齿轮554和通过关联的进入引导件容器426保持固定在空间中并且相对于其他部件不平移或旋转。中间齿轮556的第四正齿轮562围绕第二齿轮554旋转并且可操作地啮合第二齿轮554。随着第四正齿轮562围绕第二齿轮554旋转，中间齿轮556的第三正齿轮560啮合并转动第一齿轮552，这致使第一齿轮452围绕进入引导件端口410的中心轴线平移而不相对于第一齿轮552的中心轴线旋转。这是辅助端口420能够围绕进入引导件端口410和进入引导件容器426旋转而不致使封套406(其被耦接到第一齿轮552)扭转的方式。
102.第一齿轮552(和通过关联的封套406)绕进入引导件端口410的这种摆动平移至少部分地通过齿轮系550的各个齿轮的传动比来实现。具体地，第三正齿轮560与第四正齿轮562的传动比等于第一齿轮552与第二齿轮554的传动比。第一齿轮552的运动可以在图5b-图5d中通过参考外部元件425和齿轮552上的分度标记564被跟踪。注意，尽管分度标记564相对于进入引导件容器426和进入引导件端口410平移，但标记564和因此第一齿轮552不旋转。换句话说，第一齿轮相对于进入引导件容器426和进入引导件端口410保持在固定的旋转取向。
103.图6a是描绘根据又一实施例的齿轮系650的底部透视图。齿轮系650是辅助端口420通过它能够围绕进入引导件容器426和进入引导件端口410旋转而封套406不会绕封套的中心轴线旋转(或者换句话说，封套406不会扭转)的另一机构。齿轮系650包括第一齿轮652、第二齿轮654和中间齿轮656，并且齿轮系650以类似于齿轮系550的方式操作，不同之处在于，如图6a所示，第一齿轮652和第二齿轮654是环形齿轮，其中第一齿轮652和第二齿轮654的齿轮齿面向径向向外，并且中间齿轮656是阶梯正齿轮，其包括位于第一环形齿轮652和第二环形齿轮654外的第三正齿轮660和第四正齿轮662。
104.第一齿轮652围绕反向运动组件404的轨道元件424的外周边定位，并且与外部元件425一起被配置为定位在封套406的近侧开口418中并耦接到封套406的近侧开口418(参见图4a和图4b)。第二齿轮654围绕进入引导件容器426的外周边定位。中间齿轮656被定位在第一齿轮652和第二齿轮654之间。在该示例中，外部元件425包括三个向外突出的可选凸片666，并且包括第三正齿轮660和第四正齿轮662的中间齿轮656被安置在三个凸片666之
一内。凸片666可以起到多种作用，包括容纳中间齿轮656并提供手指抓握以操纵反向运动组件404以旋转辅助端口420。中间齿轮656的第三正齿轮660可操作地啮合第一齿轮652。中间齿轮656的第四正齿轮662可操作地啮合第二齿轮654。
105.图6b是描绘根据本公开的齿轮系650的底部平面视图。在图6b的示例中，齿轮系650被描绘为处于第一方位。为了说明齿轮系650的运动，以及通过关联的轨道元件424和辅助端口420的运动，齿轮系650在图6c和图6d中的两个附加方位中被描绘。参考图6b-图6d，首先注意第二齿轮654和通过关联的进入引导件容器426保持固定在空间中并且相对于其他部件不平移或旋转。中间齿轮656的第四正齿轮662围绕第二齿轮654旋转并且可操作地啮合第二齿轮654。随着第四正齿轮662围绕第二齿轮654旋转，中间齿轮656的第三正齿轮660啮合并转动第一齿轮652，这致使第一齿轮652围绕进入引导件端口410的中心轴线平移而不绕第一齿轮652的中心轴线旋转。这是辅助端口420能够围绕进入引导件端口410和进入引导件容器426旋转而不致使封套406(其被耦接到第一齿轮652)扭转的方式。
106.第一齿轮652(和通过关联的封套406)绕进入引导件端口410的这种摆动平移至少部分地通过齿轮系650的各个齿轮的传动比来实现。具体地，第三正齿轮660与第四正齿轮662的传动比等于第一齿轮652与第二齿轮654的传动比。第一齿轮652的运动可以在图6b-图6d中参考外部元件425和齿轮652上的分度标记664被跟踪。注意，尽管分度标记664相对于进入引导件容器426和进入引导件端口410平移，但标记664以及因此第一齿轮652不旋转。换句话说，第一齿轮相对于进入引导件容器426和进入引导件端口410保持在固定的旋转取向。
107.图7a是根据各种实施例的另一器械接入设备的近侧耦接部件700的顶部透视图。近侧耦接部件700包括进入引导件容器组件702和反向运动组件704。器械接入设备的封套(耦接到近侧耦接部件)和夹具(布置在封套的远侧开口中并耦接到封套的远侧开口)未示出。封套和夹具与图4a和图4b中所描绘用于器械接入设备400的那些相同或相似。
108.反向运动组件704包括内轮毂706、外边缘708和曲柄臂710。内轮毂706包括进入引导件端口712和辅助端口714。进入引导件端口712和辅助端口714被偏心地定位在内轮毂706上。外边缘708被耦接到封套。内轮毂706可相对于外边缘708绕外边缘708的中心轴线旋转。包括进入引导件容器716和连接器718的进入引导件容器组件702被接收在进入引导件端口712中。曲柄臂710被可枢转地连接到外边缘708。连接器718将器械接入设备700固定到遥控外科手术系统(例如参考图3描绘和描述的系统)的臂。
109.内轮毂706、外边缘708、曲柄臂710和进入引导件容器组件702彼此连接以形成连杆机构。该连杆机构被配置为围绕进入引导件容器716旋转辅助端口714，而连接到外边缘708的封套不围绕封套的中心轴线旋转。因此，该连杆机构允许辅助端口714围绕进入引导件容器716旋转而不扭转封套。
110.在图7a的示例中，内轮毂706、外边缘708、曲柄臂710和进入引导件容器组件702彼此连接以形成4连杆机构724，更具体地，平行4连杆机构。进入引导件容器组件702是4连杆机构的地面连杆，并且曲柄臂710是连杆机构的输入连杆。内轮毂706和外边缘708各自均是由内轮毂706、外边缘708、曲柄臂710和进入引导件容器组件702形成的平行4连杆机构的耦接连杆。与连杆机构724的接头相关联的四个旋转轴线在图7a中用虚线描绘，成对的相邻连杆在此处耦接。在第一轴线730处，曲柄臂710被耦接到进入引导件容器组件702(在进入引
导件容器组件702的连接器718处或附近)。穿过进入引导件端口的中心的第二轴线732对应于将进入引导件容器组件702耦接到内轮毂706的接头。穿过边缘708和轮毂706的共同中心的第三轴线734对应于将轮毂706耦接到外边缘708的接头。作为曲柄臂710的枢轴轴线的第四轴线736将边缘708耦接到曲柄臂710。轴线730、736之间的距离(曲柄臂连杆的长度)等于轴线732、734之间的距离(边缘的中心与进入引导件端口之间的距离)，并且轴线730、732之间的距离等于轴线734、736之间的距离，使得轴线730、732、734、736形成平行四边形。
111.反向运动组件704还包括锁定机构，用于锁定连杆机构724不移动，从而用于将辅助端口714锁定在相对于进入引导件容器716和进入引导件端口712的方位。在图7a中，锁臂720可相对于外边缘708偏转并且包括锁臂720下侧的卡扣。外边缘708包括棘轮齿722。锁臂720是有弹性的并且被配置为锁定到棘轮齿722中。锁臂720可以被偏转以将锁臂抬高而脱离与棘轮齿722的啮合，并且从而解锁由内轮毂706、外边缘708、进入引导件容器组件702和曲柄臂710形成的连杆机构，这进而允许辅助端口714相对于进入引导件容器716和进入引导件端口712并且绕进入引导件容器716和进入引导件端口712旋转。
112.图7b是描绘由内轮毂706、外边缘708、进入引导件容器组件702和曲柄臂710形成的连杆机构724的平面视图。在图7b的示例中，连杆机构724被描绘为处于第一方位。为了说明连杆机构724的运动，以及通过关联的辅助端口714的运动，连杆机构724在图7c和图7d中的两个附加方位中被描绘。在这些平面视图中，旋转轴线730、732、734、736由黑点指示。参考图7b-图7d，首先注意进入引导件容器716在空间中保持固定并且相对于其他部件不平移或旋转。曲柄臂710可相对于内轮毂706和外边缘708枢转。枢转曲柄臂710致使内轮毂706相对于外边缘708旋转。此外，枢转曲柄臂710致使被连接到封套的外边缘708平移而不绕外边缘708的中心轴线旋转。这是辅助端口714能够围绕进入引导件容器716和进入引导件端口712旋转而不致使封套(其耦接到外边缘708)扭转的方式。
113.封套
114.如上所述，根据本公开的示例包括器械接入设备，器械接入设备包括封套，并且封套包括在远端处的远侧开口、在近端处的近侧开口以及在远侧开口和近侧开口之间的腔体。封套的远端被耦接到远侧耦接部件，该远侧耦接部件可以是或包括例如夹具。夹具或其他远侧耦接部件进而可以被耦接到伤口牵开器或其他端口设备。封套的近端被耦接到近侧耦接部件，例如，包括如上所述的反向运动组件的近侧耦接部件。器械接入设备被配置为接收注气气体并维持患者身体中的腔体内的注气压力和维持封套的腔体内的注气压力。加压和密封的封套腔体为遥控外科手术系统的多个器械的轴提供操作空间，以在身体外进行关节连接，使得器械末端执行器可以位于耦接到器械接入设备的伤口牵开器的切口部位处的身体表面处或该身体表面附近。
115.在根据本公开的示例中，加压封套被配置为允许遥控外科手术系统的多个器械的轴在封套的腔体内进行三角测量。因此，封套需要提供足够的空间以允许在封套的腔体内操纵多个器械，并允许外科医生对器械进行三角测量，以在耦接到器械接入设备的伤口牵开器的切口部位处的身体表面处或附近执行各种程序。美国专利第us 9,060,678 b2号(2007年6月13日提交)公开了单端口外科手术系统中的器械三角测量的多个方面并通过引用被并入本文。
116.加压封套可以(但不必须)由透明材料(包括例如透明聚合物)制造。有益的是，透
明的封套为临床医生提供了可视化，以观察封套所连接到的切口部位。在器械接入设备的使用中，封套被连接到近侧耦接部件(类似于上面参考图4a-图7d描述的示例)，该近侧耦接部件可以经由一个或多个端口(例如，主要进入引导件端口和辅助端口)接收医疗器械，并且封套可以为临床医生提供经由这些端口引入的器械的可视化。当不透明材料用于封套时，可视化可以通过经由端口之一插入器械接入设备中的内窥镜相机提供，或者可选地通过封套中的一个或多个透明窗口提供。
117.在各种实施例中，器械接入设备的封套在用注气气体加压时或在以足够的刚性构造时径向向外延伸超出封套中的近侧开口和远侧开口(并且因此超出接收在相应的开口中的近侧耦接部件和远侧耦接部件的多个部分)。封套的示例形状和配置参考图8a-图8f描述。
118.图8a是描绘根据各种实施例的示例器械接入设备800的透视图。在图8a中，器械接入设备800包括封套802、远侧耦接部件804、进入引导件容器组件806和反向运动组件808。进入引导件容器组件806和反向运动组件808可以类似于上文参考图4a-图7d描述的进入引导件容器组件和反向运动组件。例如，进入引导件容器组件806包括进入引导件容器810，并且反向运动组件808包括具有进入引导件端口814和辅助端口816的轨道元件812，轨道元件812被外部元件813包围。
119.封套802包括远侧开口818和近侧开口820。封套802的远侧开口818被耦接到夹具并且接收夹具(或其他远侧耦接部件)804，该夹具804被配置为在切口部位处连接到端口设备，例如伤口牵开器组件。封套802的近侧开口820被耦接到反向运动组件808并接收反向运动组件808。封套802的远侧开口818可以通过多种手段耦接到夹具804，包括对夹具804使用粘合剂或热密封封套802。类似地，封套802的近侧开口820可以通过多种手段耦接到反向运动组件808，包括对外部元件813处的反向运动组件808使用粘合剂或热密封封套802。
120.如下文将更详细描述的，封套802可以是多种形状和尺寸。然而，一般而言，在封套802被注气气体加压或如果足够刚性的情况下，封套802径向向外延伸超出夹具804和反向运动组件808。如图8a的示例所示，封套802包括近侧区段822和远侧区段824。封套802的近侧区段822在接合点826处耦接到远侧区段824。近侧区段822可以通过多种手段耦接到远侧区段824，包括使用粘合剂，或将近侧区段822热密封到远侧区段824。近侧区段822和远侧区段824可以各自是单个连续件，或者替代地由多个件形成。在多件区段822、824中，近侧开口820可以被形成在近侧区段822中包括的第一件中，并且远侧开口818可以被形成在远侧区段824中包括的第二件中。
121.封套802的近侧区段822可以是第一凸面区段。封套804的远侧区段824可以是通常与近侧凸面区段822相对的第二凸面区段。近侧区段822和远侧区段824的组合可以形成如图所示的卵形形状(例如，特征在于在共同的最大直径处交汇但通常高度不同的两个凸面部分)。如将在下面详细描述的，其他形状也是可能的。在所描绘的示例中，封套802的最大直径位于将近侧区段822连接到远侧区段824的接合点826处。在一个示例中，封套802的最大直径可选地大于封套802的纵向高度。另外，接合点826可以位于纵向(在沿通过封套的远侧开口818和近侧开口820限定的中心轴线的方向上)二等分封套802的横向平面下方。换句话说，由于封套802的近侧区段822沿中心轴线延伸第一距离并且封套802的远侧区段824沿中心轴线沿第二距离延伸，第二距离可以小于第一距离。将接合点826定位在封套802的纵
向中点下方可以通过提供不受接合点826阻碍的通过近侧区段822的更大视野来为临床医生改善可视化。
122.封套802包括可选的附加辅助端口828。封套辅助端口828包括被接收在封套802的端口828中的密封件830。封套辅助端口密封件830被配置为接收和密封手动操作的器械并且可以包括各种类型的密封件，包括交叉狭缝、鸭嘴、刮油和/或隔膜密封件。在图8a的示例中，封套辅助端口密封件830包括交叉狭缝密封件。在另一示例中，封套辅助端口密封件830包括与国际申请第pct/us2019/031393号(2019年5月8日提交)中公开的密封件相似的密封件，该申请通过引用被并入本文。
123.封套802(和根据本公开的其他封套)可以由多种材料(包括多种透明聚合物)制造。在一个示例中，封套802由醋酸酯、聚酯、乙烯基或聚氨酯(例如，热塑性聚氨酯(tpu))制造。封套802可以以多种方式制造，包括真空成型。在另一示例中，封套802由具有多个接缝的平板制造，多个接缝彼此连结以形成封套802的最终形状。
124.图8b-图8f是描绘根据本公开的附加示例封套的透视图。与上面列出的相同的材料也可以用于图8b-图8f的封套。在图8b中，器械接入设备832包括封套834、夹具836、进入引导件容器组件838和反向运动组件840。进入引导件容器组件838和反向运动组件840可以类似于上面参考图4a-图7d描述的进入引导件容器组件和器械密封组件。
125.封套834包括远侧开口850和近侧开口851。封套834的远侧开口850被耦接到夹具836并接收夹具836，夹具836被配置为连接到端口设备，例如切口部位处的伤口牵开器组件。封套834的近侧开口851被耦接到反向运动组件840并接收反向运动组件840。封套834的远侧开口850可以通过多种手段耦接到夹具836，包括使用粘合剂或将封套834热密封到夹具836。类似地，封套834的近侧开口851可以通过多种手段耦接到反向运动组件840，包括使用粘合剂或将封套834热密封到外部元件处的反向运动组件840。
126.在图8b的示例中，封套834具有基本上球形的形状(允许与完美的球形有一些偏差，例如，以适应近侧开口和远侧开口)。尽管没有在图8b中描绘，但在示例中，球形封套834可以由在接缝或其他接合点处连结在一起的两个或更多个半球形区段形成。
127.封套834可选地包括附加辅助端口852。封套辅助端口852包括被接收在封套834的端口852中的密封件853。封套辅助端口密封件853被配置为接收和密封手动操作的器械并且可以包括各种类型的密封件，包括交叉狭缝、鸭嘴、刮油和/或隔膜密封件。在图8a的示例中，封套辅助端口密封件853包括交叉狭缝密封件。在另一示例中，封套辅助端口密封件853包括与国际申请第pct/us2019/031393号中公开的密封件相似的密封件。
128.封套834可以以多种方式制造，包括真空成型。在另一示例中，封套834由具有多个接缝的平板制造，多个接缝彼此连结以形成封套834的最终形状。
129.现在参考图8c，器械接入设备854包括封套855、夹具856、进入引导件容器组件857和反向运动组件858。进入引导件容器组件857和反向运动组件858可以类似于上文参考图4a-图7d描述的进入引导件容器组件和器械密封组件。
130.封套855包括远侧开口862和近侧开口863。封套855的远侧开口862被耦接到夹具856并接收夹具856，夹具856被配置为连接到端口设备，例如切口部位处的伤口牵开器组件。封套855的近侧开口863被耦接到反向运动组件858并接收反向运动组件858。封套855的远端862可以通过多种手段耦接到夹具856，包括使用粘合剂或将封套855热密封到夹具
856。类似地，封套855的近端863可以通过多种手段耦接到反向运动组件858，包括使用粘合剂或将封套855热密封到外部元件处的反向运动组件858。
131.在图8c的示例中，封套855具有扁球体形状。尽管没有在图8c中描绘，但在示例中，扁球体封套855可以由在接缝或其他接合点处连结在一起的两个或更多个半球体区段形成。尽管没有在图8c中描绘，但封套855可以可选地包括具有如上所述的辅助端口密封件的附加辅助端口。
132.在图8d中，器械接入设备864包括封套865、夹具866、进入引导件容器组件867和反向运动组件868。进入引导件容器组件867和反向运动组件868可以类似于上面参考图4a-图7d描述的进入引导件容器组件和器械密封组件。
133.封套865包括远侧开口872和近侧开口873。封套865的远侧开口872被耦接到夹具866并接收夹具866，夹具866被配置为连接到端口设备，例如切口部位处的伤口牵开器组件。封套865的近侧开口873被耦接到反向运动组件868并接收反向运动组件868。封套865的远端872可以通过多种手段耦接到夹具866，包括使用粘合剂或将封套865热密封到夹具866。类似地，封套865的近端873可以通过多种手段耦接到反向运动组件868，包括使用粘合剂或将封套865热密封到外部元件处的反向运动组件868。
134.在图8d的示例中，封套865具有大体圆柱形形状，并且更具体地，圆柱形波纹管形状。尽管没有在图8d中描绘，但在示例中，波纹管形封套865可以由在(一个或多个)接缝或(一个或多个)其他接合点处连结在一起的两个或更多个区段形成。此外，尽管没有在图8d中描绘，但封套865可以可选地包括具有辅助端口密封件的附加辅助端口。
135.在图8e中，器械接入设备874包括封套875、夹具876、进入引导件容器组件877和反向运动组件878。进入引导件容器组件877和反向运动组件878可以类似于上面参考图4a-图7d描述的进入引导件容器组件和器械密封组件。
136.封套875包括远侧开口882和近侧开口883。封套875的远侧开口882被耦接到夹具876并接收夹具876，夹具876被配置为连接到端口设备，例如切口部位处的伤口牵开器组件。封套875的近侧开口883被耦接到反向运动组件878并接收反向运动组件878。封套875的远端882可以通过多种手段耦接到夹具876，包括使用粘合剂或将封套875热密封到夹具876。类似地，封套875的近侧开口883可以通过多种手段耦接到反向运动组件878，包括使用粘合剂或将封套875热密封到反向运动组件878。
137.在图8e的示例中，封套875具有透镜形状。透镜形封套875包括第一凸面区段884和第二凸面区段885，第一凸面区段884和第二凸面区段885共享共同的最大直径。两个凸面区段884、885彼此相对定位，并且它们在赤道区域886中连结，两个区段884、885共同的最大直径在赤道区域886交汇。在图8e的示例中，封套875包括赤道区域886处的肋887，并且肋887从第一凸面区段885和第二凸面区段886径向向外延伸。肋887提供围绕赤道区域886的周长的结构支撑以防止例如在注气压力下，透镜形状在赤道区域886处的向内屈曲。
138.透镜形封套875的两个区段884、885可以如图所示是对称的，或者它们可以是不同的尺寸。例如，近侧凸面区段884可具有比远侧凸面区段885更大的纵向高度，以提供如上所述的封套内增强的可见性。近侧和凸面区段可以在(一个或多个)接缝或(一个或多个)其他接合点处连结在一起。此外，尽管没有在图8e中描绘，但封套865可以可选地包括具有如上所述的辅助端口密封件的附加辅助端口。
139.在图8f中，器械接入设备888包括封套889。器械接入设备888可以与图8e的器械接入设备874基本相似，除了器械接入设备888的封套889不是像封套875那样呈透镜形，而是在两个(例如，凸面)顶部区段890和底部区段891之间包括细长的竖直区段892之外。因此，封套889通常具有在顶部和底部处由凸面或者可替代地平坦或大致平坦的表面界定的桶形状(例如，在中心处向外凸出，或者可替代地，基本上是圆柱形的)。当用注气气体加压时，封套889径向向外延伸超出夹具或其他远侧耦接部件以及超出近侧耦接部件的反向运动组件。封套889可以包括如上所述的辅助端口和密封件(未示出)。
140.进入引导件
141.如上所述，根据本公开的各种器械接入设备(例如，设备400、700、800、832、854、864、874、888)被配置为将器械进入引导件接收在位于在器械接入设备的进入引导件端口中的进入引导件容器中。在以下公开中描述了这种进入引导件的示例。
142.图9a是根据各种实施例的器械进入引导件900的透视图。进入引导件900包括近端处的漏斗部分902，以及连接到漏斗部分902的远端的轴部分904。多个器械通道被限定在进入引导件900中，并且每个器械通道包括漏斗部分902中的可选的近侧锥形导入部分906和轴部分904中的远侧管腔908。示出了四个器械通道，并且其他可选实施方式可以包括两个、三个或更多个器械通道。每个器械通道被配置为接收和引导器械通过进入引导件以从管腔908的远端显现。器械通道的横截面可以全部具有相同的尺寸和形状，或者它们可以在尺寸和/或形状中变化以引导不同的器械通过进入引导件。
143.图9b是进入引导件900的俯视图，示出了图9a的进入引导件900的近端处的漏斗部分902及漏斗部分902的锥形导入部分906。图9b示出了根据一个实施例的具有不同横截面形状和尺寸的器械通道(导入部分906和管腔908)。一个管腔910具有比圆形横截面管腔912相对更大的圆形横截面。在一个可选实施方式中，管腔910被设计尺寸为接收包含器械轴的器械，器械轴具有14毫米或更小的直径，例如10-14毫米范围的直径。两个管腔912具有比管腔910相对更小的圆形横截面。这些管腔912被可选地设计尺寸为各自接收具有器械轴的器械，器械轴具有7毫米或更小的直径，例如大约6.5毫米的直径。第四管腔914的横截面呈椭圆形，并且适合于包容例如相机器械。管腔910、912、914的相对尺寸和横截面形状说明了管腔尺寸和横截面形状的各种组合可以用于进入引导件900的实施方式中。
144.图9c是说明进一步细节的进入引导件900的分解透视图。如图所示，漏斗部分902可以由两部分形成：上部920和下部922。下部922可选地可以与轴904一体地形成。进入引导件900还包括捕获在漏斗部分902的上部920和下部922之间的器械密封件924。密封件可由例如硅树脂制成。在制造期间，器械密封件924可以安置在下部922中，并且然后上部924可以被卡入下部922中，其中o形环926沿这两个部分的边缘密封这两个部分。器械密封件924包括与器械通道906和管腔908对齐的密封开口928，并且密封开口928被设计尺寸和形状为适应相关联的器械外径。进入引导件900还包括枢转密封门930，每个密封门930与密封开口928和相关联的器械通道906中的一个对齐。在一些实施例中，进入引导件还包括杠杆932以手动操作门930。(一些但不是全部枢转门930和杠杆932被示出为向侧面分解。)
145.门930可以是弹簧加载的并且被偏置到关闭状态。在其关闭状态下，每个门与器械密封件924接合并密封抵靠器械密封件924，其中门的密封部分密封密封开口928中的一个。当器械通过漏斗部分902的导入部分906插入并进入轴904中的对应管腔中时，与管腔相关
联的门930被推开。当门930处于打开状态时，对应密封开口928的唇缘密封抵靠延伸通过对应器械通道的器械的轴。与密封门930结合的器械密封件924防止注气气体在没有器械插入时通过器械通道逸出并且防止在器械插入时注气气体在通道的内壁和器械轴之间逸出。美国专利第9,629,681b2号(2014年3月14日提交)(公开了“sealing multiple surgical instruments”)中描述了进入引导件和相关联密封方面的进一步细节，该专利通过引用被并入本文。
146.图9d是沿进入引导件900的纵向轴线(即，沿轴904的方向)截取的进入引导件900的横截面视图。与现有的进入引导件不同，进入引导件900被配置为略微弯曲经插入的器械中的一个或多个的轴。在现有的进入引导件配置中，进入引导件中的器械通道被配置为使得器械轴尽管从大致不同的方向进入漏斗部分902中的器械通道，但基本上相互平行并平行于进入引导件900的纵向轴线(例如，偏离纵向轴线不超过1度)离开轴904的管腔908。在现有的进入引导件中，通过将管腔908的远端略微径向向外弯曲，补偿因器械轴进入器械通道的取向的径向向内分量引起的器械轴的剩余定向偏差，来实现器械轴大致平行的这种重新定向。但是当进入引导件900的轴904的长度被缩短时(例如，以最小化轴904在根据本公开的器械接入设备的封套内占据的空间)，这种拉直效果不足以在器械轴离开管腔908时保持器械轴平行。因此，如果进入引导件轴904被缩短而没有进一步补偿进入所述进入引导件近端的可弹性弯曲器械轴的向内定向偏置，则器械轴将在它们离开进入引导件管腔908之后交叉或碰撞。
147.为了补救这个问题并在缩短的进入引导件的管腔908的出口处保持器械轴平行，管腔908中的一个或多个被修改为在它们的远端处包括小突起940。突起940径向向内延伸到管腔908中，以使延伸通过管腔的器械轴从管腔的中心线和进入引导件的中心轴线径向向外偏转。管腔中的突起940可以被定位在多个管腔之间的中心接合点上，使得它指向远离进入引导件轴904的中心轴线。突起940被设计尺寸和形状为偏转和定向平行于进入引导件轴904的纵向轴线的器械的轴。突起940的尺寸和形状可以例如取决于旨在被接收在相应管腔908中的器械的器械轴的柔性。延伸通过进入引导件900中器械通道的一些器械可以具有足够刚性的轴，使得在这些器械的相应器械通道的远端处不需要突起940。因此，例如，图9b中所描绘的进入引导件900可以在旨在接收外科手术器械的三个管腔910、912的端部处具有突起，而用于相机的管腔914可能缺乏这样的突起，因为相机轴是足够刚性的。然而，一般而言，根据本文的进入引导件可以包括任何一个或多个(包括所有)管腔中的向内突起940。
148.在一些实施例中，在管腔908的远端处的突起940形成斜坡，该斜坡限定从斜坡的近端减小到斜坡的远端的管腔直径，并且斜坡被定位朝向管腔908之间的接合点处的轴904的中心。
149.根据另一方面，进入引导件900可以可选地包括凹凸部(relief)，凹凸部在与突起或斜坡相对的方位处限定进入引导件轴904的外周边中的孔。该孔向外延伸管腔908的直径，并且因此允许器械轴的额外弯曲。也就是，孔为器械轴向外弯曲提供额外空间，否则轴将接触管腔的外壁。尽管如上所述的突起在器械轴离开进入引导件的远端之后将器械轴重新定向为大致平行的配置，但在可选的替代实施例中，管腔108中的突起被配置为故意将器械横向展开到横向会聚取向或横向发散取向。在横向会聚取向上，突起仍然充分展开器械轴以防止器械在正常操作期间发生碰撞。在横向发散取向上，突起使器械轴展开以提供器
械之间的附加间距。
150.扭矩限制离合器
151.图10a-图10c描绘了根据本公开的示例的包括离合器的示例医疗设备。图10a是包括进入引导件容器组件1002和反向运动组件1004的示例器械接入设备1000的局部截面视图。尽管没有在图10a中描绘，但在示例中，器械接入设备1000可以包括与参考图4a-图4e的示例所描述的基本上类似的封套和伤口牵开器夹具(用作远侧耦接部件)。反向运动组件1004包括轨道元件1024，轨道元件1024中限定了进入引导件端口和辅助端口的开口；外部元件1025，其接收在封套的近侧开口中；以及反向运动机构，其使辅助端口围绕进入引导件端口旋转而不会绕封套的中心轴线扭转封套。关于器械接入设备1000的反向运动机构，图10a-图10c的示例在功能、操作和结构上基本上类似于图4a-图4e的示例。然而，反向运动组件1004的反向运动机构包括扭矩限制离合器，该扭矩限制离合器被配置为响应于阈值施加的扭矩而脱离反向运动机构的反向旋转。
152.已经发现，在某些情形下，临床医生或其他用户可以以在设备的反向运动组件/机构的部件上施加负载的方式操作根据本公开的器械接入设备，这可损坏反向运动组件/机构的一个或多个部件或以其他方式致使反向运动组件/机构的一个或多个部件的故障。在一些应用中，例如，器械接入设备的用户在围绕进入引导件容器和进入引导件端口旋转辅助端口的过程中，可以抓住封套或其一部分并将封套保持固定到接入设备的反向旋转组件的外部元件。当用户以这种方式抓住封套时，封套基本上被强制随着辅助端口围绕进入引导件容器和进入引导件端口的旋转而旋转。在这些情形下，封套抵抗反向运动组件/机构的反向旋转作用而拉动并且在设备的部件上放置相对高的负载，这可导致这样的部件的磨损或故障。
153.参考图10a-图10c，反向运动组件1004包括齿轮系1050，齿轮系1050是辅助端口通过它能够围绕进入引导件容器和进入引导件端口旋转而封套不会绕封套的中心轴线旋转(或者换句话说，不会扭转封套)的机构。齿轮系1050包括第一齿轮1052、第二齿轮1054、惰轮1056和中间齿轮1058。中间齿轮1058是阶梯正齿轮，包括第三正齿轮1060和与惰轮1056啮合的第四正齿轮1062。如图10b和图10c所描绘的，第三正齿轮1060包括第一端面齿轮1064并且第四正齿轮1062包括第二端面齿轮1066。如图10b和图10c的示例所图示的，端面齿轮(有时称为冠状齿轮)是具有与圆柱形齿轮部件的面成直角突出的齿的齿轮(与正齿轮1060或1062的齿相比，通常平行于面突出)。端面齿轮或冠状齿轮也被限定为一种锥齿轮，其中节锥角为90度。
154.在器械接入设备1000的示例中，第三正齿轮1060的第一端面齿轮1064由轨道元件1024的区段偏置为与第四正齿轮1062的第二端面齿轮1066啮合。如图10a中所描绘的，轨道元件1024包括突起1068，突起1068从轨道元件1024的近端向远侧延伸以邻接第四正齿轮1062。在低于阈值水平的负载/扭矩下操作时，第三正齿轮1060和第四正齿轮1062被偏置为通过轨道元件1024的突起1068彼此啮合，并且第三正齿轮1060和第四正齿轮1062一起旋转。
155.然而，响应于高于阈值水平的负载/扭矩，用户施加到反向运动组件1004的负载克服了轨道元件1024的固有弹簧力以致使第一端面齿轮1064相对于第二端面齿轮1066滑动并由此将第三正齿轮1060与第四正齿轮1062分离。当第三正齿轮1060从第四正齿轮1062脱
离时，防止封套扭转的齿轮系1050的反向旋转被脱离，并且外部元件1025、轨道元件1024以及封套围绕进入引导件端口一起在相同方向上旋转。经由突起1068施加到第四正齿轮1062的轨道元件1024的弹性用于自动重新啮合第三正齿轮1060和第四正齿轮1062，并因此在移除或减小由用户施加的负载/扭矩时重新啮合齿轮系1050的反向旋转。
156.根据本公开的器械接入设备可以包括离合器或扭矩限制器，离合器或扭矩限制器的功能类似于但结构不同于包括第三正齿轮1060的第一端面齿轮1064、第四正齿轮1062的第二端面齿轮1066以及轨道元件1024的弹性区段的示例离合器。例如，第三正齿轮1060和第四正齿轮1062可以通过布置在反向运动组件1004的腔体内的弹簧偏置为彼此啮合。作为另一示例，图11a和图11c描绘了可以在器械接入设备1000中采用以响应于阈值施加扭矩而使反向运动组件1004(特别是齿轮系1050)的反向旋转脱离的替代离合器。
157.图11a和图11b描绘了替代扭矩限制离合器，该替代扭矩限制离合器被配置为使根据本公开的器械接入设备的反向运动组件的反向旋转脱离。图11a和图11b的离合器可以在齿轮系1050的第二齿轮1054与器械接入设备1000的进入引导件容器的外周边之间的接合点/耦接点处实施。图11a描绘了具有弹性指状物1100的示例第二齿轮1054，并且图11b示意性地描绘了组装在进入引导件容器1026的外周边上的第二齿轮1054，第二齿轮1054包括在安置成对指状物1100的两侧上的突出部1102。
158.在低于阈值水平的负载/扭矩下操作时，第二齿轮1054被配置为固定地耦接到进入引导件容器1026，使得第二齿轮1054不围绕进入引导件容器周边旋转。第二齿轮1054包括周向分布在第二齿轮的内表面上的多个弹性指状物1100，以接合周向分布在进入引导件容器1026的外表面上的多个突出部1102。指状物1100和突出部1000被周向分布为使得成对弹性指状物1100被布置在突出部1102中的每一个的相对侧上，以保持第二齿轮1054不响应于小于阈值的施加扭矩范围而旋转。
159.然而，响应于高于阈值水平的负载/扭矩，用户施加的负载克服了指状物1100的固有弹簧力，以致使指状物径向向外偏转并脱离与突出部1102的接合。在这种情形下，第二齿轮1054被释放以相对于进入引导件容器1026旋转，这进而致使齿轮系的反向旋转以与上面参考图10a和图10b描述的类似方式脱离。为了重新接合第二齿轮1054和进入引导件容器1026的外周边之间的耦接，第二齿轮1054仅需要通过至少小于阈值的负载/扭矩而旋转，该阈值足以使成对指状物1100与突出部1102中的每一个重新接合。
160.示例：
161.以下编号的示例是说明性实施例：
162.1.一种器械进入引导件，包含：轴，其包含近端、远端和在轴的近端和远端之间的多个器械管腔；其中多个管腔在轴内彼此平行；其中多个管腔中的至少第一管腔包含轴的远端处的突起；并且其中突起径向向内延伸到多个管腔中的第一管腔中以减小多个管腔中的第一管腔的内径。
163.2.根据示例1所述的器械进入引导件，其中突起被设计尺寸和形状为将器械轴定位成平行于多个管腔中的一个或多个的纵向轴线，多个管腔在器械进入引导件的轴的远端的远侧。
164.3.根据示例1或示例2所述的器械进入引导件，其中：多个管腔包含四个管腔；并且四个管腔中的三个包含轴的远端处的突起。
165.4.根据示例3所述的器械进入引导件，其中四个管腔包含：被配置为接收器械的两个管腔，该器械包含具有6毫米或更小直径的器械轴；以及被配置为接收器械的一个管腔，该器械包含具有14毫米或更小直径的器械轴。
166.5.根据示例1-4中任一项所述的器械进入引导件，其中突起包含斜坡，斜坡限定从斜坡的近端减小到斜坡的远端的管腔直径。
167.6.根据示例5所述的器械进入引导件，其中斜坡在多个管腔之间的接合点处朝向轴的中心定位。
168.7.根据示例1-6中任一项所述的器械进入引导件，其中多个管腔中的至少第一管腔包含凹凸部，凹凸部限定轴中与突起相对定位的孔。
169.8.根据示例1-7中任一项所述的器械进入引导件，其中：多个管腔中的第二管腔包含轴的远端处的第二突起；第二突起径向向内延伸到多个管腔中的第二管腔中以减小多个管腔中的第二管腔的内径；轴的中心轴线被限定在轴的近端和远端之间；第一突起相对于中心轴线在第一径向方向上延伸；并且第二突起相对于轴在不同于第一径向方向的第二径向方向上延伸。
170.9.一种器械进入引导件，包含：用于引导第一器械的第一轴通过第一器械通道和引导第二器械的第二轴通过第二器械通道的装置；以及用于在用于引导的装置的远端处偏转第一器械的第一轴的装置；用于偏转第一轴的装置被设计尺寸和形状为使第一轴偏转为平行于用于引导的装置的纵向轴线。
171.10.根据示例9所述的器械进入引导件，还包含：用于在用于引导的装置的远端处偏转第二器械的第二轴的装置；用于偏转第二轴的装置被设计尺寸和形状为使第二轴偏转为平行于用于引导的装置的纵向轴线。
172.11.根据示例9或示例10所述的器械进入引导件，还包含：用于允许第一器械的第一轴在用于引导的装置的远端处偏转超出用于引导的装置的外周边的装置。
173.12.根据示例9或示例10所述的器械进入引导件，还包含：用于允许第一器械的第一轴和第二器械的第二轴在用于引导的装置的远端处偏转超出用于引导的装置的外周边的装置。
174.13.一种医疗设备，包含：器械引导件，其包含近端、远端、在近端和远端之间打开的多个器械通道、以及通过近端和远端并且在多个器械通道之间的纵向轴线；以及轴的远端处的多个器械通道中的第一器械通道的内壁上的第一突起，所述突起被定向在径向远离中心纵向轴线的第一方向中。
175.14.根据示例13所述的器械进入引导件，还包含：轴的远端处的多个器械通道中的第二器械通道的内壁上的第二突起，第二突起被定向在径向远离纵向轴线的第二方向中，第二方向不同于第一方向。
176.本领域技术人员将理解，上述任何特征可以与任何其他示例特征组合，只要这些特征不相互排斥。取决于临床或其他设计要求，考虑了所有可能的特征组合。
177.本文所述的示例(例如，方法、系统或设备)可适用于外科手术程序、非外科手术医疗程序、诊断程序、美容程序和非医疗程序或应用。示例也可适用于训练，或用于获取信息，例如成像程序。示例可适用于处理已从人体或动物解剖结构中取出且不会返回人体或动物的组织，或用于人体或动物尸体。
178.以上详细描述包括对附图的参考，附图形成了详细描述的一部分。附图通过图示的方式示出了可以实践本发明的具体实施例。这些实施例在本文中也称为“示例”。这样的示例可以包括除了那些示出或描述的元素之外的元素。但是，本发明人还考虑了仅提供那些示出或描述的元素的示例。此外，本发明人还考虑了使用所示出或描述的那些元素(或其一个或多个方面)的任何组合或排列的示例，无论是相对于特定示例(或其一个或多个方面)，还是相对于本文示出或描述的其他示例(或其一个或多个方面)。
179.在本文件与通过引用并入的任何文件之间用法不一致的情况下，以本文件中的用法为准。
180.在本文件中，如专利文件中常见的那样，使用术语“一个”或“一”以包括一个或多于一个，独立于“至少一个”或“一个或多个”的任何其他实例或用法。在本文件中，术语“或”用于表示非排他性的或，因此“a或b”包括“a但不是b”、“b但不是a”和“a和b”，除非另有指示。在本文件中，术语“包括”和“其中”被用作相应术语“包含”和“在
……
中”的简单英语等价物。此外，在以下权利要求中，术语“包括”和“包含”是开放式的，即权利要求中包括除了在这种术语之后列出的元素之外的元素的系统、设备、物品、组合物、制剂或过程仍被视为落入该权利要求的范畴内。此外，在以下权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签，并不旨在对其对象施加数字要求。
181.几何术语，例如“平行”、“垂直”、“圆形”或“方形”，不旨在要求绝对的数学精度，除非上下文另有指示。相反，这样的几何术语允许由于制造或等效功能而产生的变化。例如，如果元素被描述为“圆形”或“大致圆形”，则不是精确圆形的部件(例如，略微椭圆形或多边多边形的部件)仍然涵盖在此描述中。提供坐标系或参考系以协助解释，并且植入可以使用除了本文描述的那些之外的其他参考系或坐标系。
182.以上描述旨在说明性而非限制性的。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可以相互组合使用。可以使用其他实施例，例如本领域普通技术人员在阅读以上描述后。提供摘要以允许读者快速确定技术公开的性质。提交摘要理解为它不会被用来解释或限制权利要求的范畴或含义。此外，在以上具体实施方式中，可以将各种特征组合在一起以简化本公开。这不应被解释为意味着未要求保护的公开特征对于任何权利要求都是必不可少的。相反，发明主题可能不在于特定公开的实施例的所有特征。因此，以下权利要求在此作为示例或实施例并入具体实施方式中，其中每个权利要求作为单独的实施例独立存在，并且预期这些实施例可以以各种组合或排列相互组合。本发明的范畴应参考所附权利要求以及这些权利要求所享有的等价物的全部范畴来确定。