專利名稱：具有多個(gè)工作口的可操縱多節(jié)設(shè)備的制作方法
具有多個(gè)工作口的可操縱多節(jié)設(shè)備
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求2006年8月14日遞交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 60/822,280的優(yōu)先
權(quán)益。該申請(qǐng)還要求2006年10月24日遞交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 60/862,636的優(yōu)先權(quán) '
rift 。 祖旦本申請(qǐng)公開總地并且在各個(gè)實(shí)施方案中涉及一種具有多個(gè)工作口 (working port)的可操縱多節(jié)設(shè)備(multi-linked device)。存在很多種可操縱多節(jié)設(shè)備，并且這樣的設(shè)備被用于多種應(yīng)用中。對(duì)于一些應(yīng) 用，期望能夠?qū)⒍鄠€(gè)設(shè)備(例如攝像機(jī)、光纖、外科用工具等等)從可操縱多節(jié)設(shè)備的第 一端傳遞到該可操縱多節(jié)設(shè)備的第二端。盡管一些可操縱多節(jié)設(shè)備限定一從該設(shè)備的一端 延伸到該設(shè)備的另一端的中心通道，但是這樣的通道一般被配置為僅允許一個(gè)設(shè)備在其中 通過。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)總的方面，該申請(qǐng)公開一種可操縱多節(jié)設(shè)備。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，該設(shè) 備包括第一多節(jié)機(jī)構(gòu)和第二多節(jié)機(jī)構(gòu)。該第一多節(jié)機(jī)構(gòu)限定第一多個(gè)槽。該第二多節(jié)機(jī)構(gòu) 限定第二多個(gè)槽。該第一和第二多個(gè)槽協(xié)作來(lái)沿所述設(shè)備的長(zhǎng)度限定至少兩個(gè)工作口。所 述第一和第二機(jī)構(gòu)中的至少一個(gè)是可操縱的。


在本文中結(jié)合附圖以實(shí)施例的方式描述了本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方案。圖1A和1B圖示可操縱多節(jié)設(shè)備的各個(gè)實(shí)施方案；圖2圖示圖1的設(shè)備的第一機(jī)構(gòu)(mechanism)的各個(gè)實(shí)施方案；圖3A-3C圖示圖2的第一機(jī)構(gòu)的第一節(jié)(link)的各個(gè)實(shí)施方案；圖4A-4C圖示圖2的第一機(jī)構(gòu)的中間節(jié)的各個(gè)實(shí)施方案；圖5A-5C圖示圖2的第一機(jī)構(gòu)的第二節(jié)的各個(gè)實(shí)施方案；圖6圖示圖1的設(shè)備的第二機(jī)構(gòu)的各個(gè)實(shí)施方案；圖7A-7C圖示圖6的第二機(jī)構(gòu)的第一節(jié)的各個(gè)實(shí)施方案；
圖8A-8C圖示圖6的第二機(jī)構(gòu)的中間節(jié)的各個(gè)實(shí)施方案；圖9A-9C圖示圖6的第二機(jī)構(gòu)的第二節(jié)的各個(gè)實(shí)施方案；圖IO圖示圖1的設(shè)備的動(dòng)作序列(motion s叫uence)的各個(gè)實(shí)施方案；以及圖11圖示可操縱多節(jié)設(shè)備穿越(traverse)具有緊湊曲率的路徑的各個(gè)實(shí)施方案。
具體實(shí)施例方式應(yīng)該理解，本發(fā)明的至少一些附圖和描述已經(jīng)被簡(jiǎn)化為關(guān)注于與清楚理解本發(fā) 明相關(guān)的部件，而出于清楚的目的去除了本領(lǐng)域技術(shù)普通人員將意識(shí)到也可以構(gòu)成本發(fā)明 一部分的其他部件。然而，因?yàn)檫@些部件在本領(lǐng)域是公知的，并且因?yàn)樗鼈儾⒎潜囟ㄓ兄?于對(duì)本發(fā)明的更好理解，所以在本文中并未提供對(duì)這樣的部件的描述。圖1A和1B圖示可操縱多節(jié)設(shè)備10的各個(gè)實(shí)施方案。使用在這里，術(shù)語(yǔ)"可 操縱(steerable)"意指設(shè)備10的一端可以相對(duì)于設(shè)備10的另一部分在多個(gè)方向(例如 上、下、左、右等)上被引導(dǎo)。設(shè)備10的各個(gè)實(shí)施方案可以被用于醫(yī)療過程(例如微創(chuàng) 過程(minimally invasive procedures))、用于監(jiān)控應(yīng)用、用于檢查應(yīng)用、用于搜救應(yīng)用 等等。僅僅出于清楚的目的，在本文下面將在其應(yīng)用于醫(yī)療過程的情境下描述設(shè)備10的 使用。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到設(shè)備10可以被用于各種不同的應(yīng)用。設(shè)備10包括第一機(jī)構(gòu)12和第二機(jī)構(gòu)14。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，第二機(jī)構(gòu)14被 構(gòu)造和設(shè)置為如圖1B所示那樣接納并且包圍第一機(jī)構(gòu)12。對(duì)于這樣的實(shí)施方案，第一機(jī) 構(gòu)12可以被視為內(nèi)部機(jī)構(gòu)或者核心機(jī)構(gòu)(core mechanism)，而第二機(jī)構(gòu)14可以被視為 外部機(jī)構(gòu)或者套管機(jī)構(gòu)(sleeve mechanism)。根據(jù)其他實(shí)施方案，第一和第二機(jī)構(gòu)12、 14可以被構(gòu)造和設(shè)置為具有除同心關(guān)系之外的關(guān)系。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，根 據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，第一和第二機(jī)構(gòu)12、 14可以構(gòu)造和設(shè)置為以并排(sideby side)設(shè)備進(jìn) 行工作，其中第一機(jī)構(gòu)12鄰近于第二機(jī)構(gòu)14進(jìn)行工作。如本文下面更詳細(xì)地描述的，第 一機(jī)構(gòu)12可以以剛性模式或者柔性模式進(jìn)行工作，第二機(jī)構(gòu)14可以以剛性模式或者柔性 模式進(jìn)行工作，并且第一和第二機(jī)構(gòu)12、 14可以獨(dú)立于彼此而進(jìn)行工作。使用在這里，術(shù)語(yǔ)"柔性(limp)"意指高度撓性的。因此，當(dāng)?shù)谝换虻诙C(jī) 構(gòu)12、 14處于柔性模式時(shí)，該柔性機(jī)構(gòu)要么呈(assume)其包圍物的形狀要么可以被重 新構(gòu)型。應(yīng)該注意，使用在這里，術(shù)語(yǔ)"柔性"不代表依賴于重力以及其環(huán)境的形狀而被 動(dòng)地呈特定構(gòu)造的結(jié)構(gòu)。相反，當(dāng)?shù)谝换虻诙C(jī)構(gòu)12、 14處于柔性模式時(shí)，該柔性機(jī)構(gòu) 能夠呈設(shè)備10的操作者所期望的位置和構(gòu)造，并且因此是活節(jié)的(articulated)且受控的， 而不是松弛和被動(dòng)的。第一機(jī)構(gòu)12和第二機(jī)構(gòu)14兩者可以為可操縱的機(jī)構(gòu)。因此，將意識(shí)到設(shè)備 10可以被用于通行于(navigate)內(nèi)腔空間(luminal space)以及腔內(nèi)空間(intracavity space)內(nèi)的任何三維路徑。設(shè)備IO還可以包括第一線纜16、第二線纜18、第三線纜20和第四 線纜22。該第一、第二和第三線纜16、 18、 20可以被視為操縱線纜(steering cable)，而 第四線纜22可以被視為張力調(diào)整線纜(tensioningcable)。圖2圖示設(shè)備10的第一機(jī)構(gòu)12的各個(gè)實(shí)施方案。第一機(jī)構(gòu)12是多節(jié)機(jī)構(gòu)， 并且包括第一端24和第二端26。第一端24可以被視為近端而第二端26可以被視為遠(yuǎn)端。 第一機(jī)構(gòu)12包括第一節(jié)28、第二節(jié)30，以及在第一和第二節(jié)28、 30之間的任何數(shù)量的 中間節(jié)32。第一節(jié)28可以被視為近端節(jié)，而第二節(jié)30可以被視為遠(yuǎn)端節(jié)。圖3A-3C圖示第一機(jī)構(gòu)12的第一節(jié)28 (內(nèi)部近端節(jié))的各個(gè)實(shí)施方案。第一 節(jié)28包括第一端34和第二端36，并且限定如圖3B所示的通過第一端34中心和第二端 36中心的縱軸38。第一節(jié)28可以由任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥?。根?jù)各個(gè)實(shí)施方案，第一節(jié)28 由諸如G10/FR4Garolite②的纖維增強(qiáng)材料制成。第一節(jié)28具有一般為圓柱形的外部，并 且在本文下面更詳細(xì)地被描述。第一節(jié)28包括第一部分(portion) 40和第二部分42。第一部分40可以被視 為近端部分，而第二部分42可以被視為遠(yuǎn)端部分。第一部分40可以被制造為與第二部分 42 —體。第一部分40具有圓柱形的外部，并且從第一節(jié)28的第一端34向第一節(jié)28的第 二端36延伸。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，第一部分40的直徑為大約6.35毫米數(shù)量級(jí)。第二部分42具有一般為圓柱形的外部。第二部分42在其接觸第一部分40的 地方具有圓柱形的外部，并且朝向第一節(jié)28的第二端36逐漸變細(xì)。第二部分42可以被 構(gòu)形為在第一節(jié)28的第二端36處一般為部分半球(segmentedhemisphere)形式。根據(jù)各 個(gè)實(shí)施方案，第二部分42的直徑在其接觸第一部分40處為大約4.75毫米數(shù)量級(jí)。第二部分42包括第一表面44。第一表面44可以被視為第二部分42的外表面。 第二部分42限定沿第一表面44平行于縱軸38的第一槽46、沿第一表面44平行于縱軸 38的第二槽48，以及沿第一表面44平行于縱軸38的第三槽50。所述第一、第二和第三 槽46、 48、 50中的每一槽均沿第一表面44向第一節(jié)28的第二端36延伸。所述第一、第 二和第三槽46、 48、 50可以為半管形的形狀，并且可以如圖3C所示的那樣關(guān)于第一節(jié) 28的第二部分42的第一表面44均勻間隔。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，所述第一、第二和第三槽 46、 48、 50可以被配置為部分圓柱體(segmented cylinder)的形狀。每個(gè)槽46、 48、 50 的尺寸可以彼此相等，或者可以彼此不同。例如，根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，第一和第二槽46、 48可以被配置為具有大約1.25毫米數(shù)量級(jí)直徑的圓柱體的部分(segment)，而第三槽50 可以被配置為具有大約2.50毫米數(shù)量級(jí)直徑的圓柱體的部分。第一節(jié)28的長(zhǎng)度可以為大 約65毫米數(shù)量級(jí)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，第一節(jié)28的長(zhǎng)度可以基于應(yīng)用而改 變。第一節(jié)28還限定如圖3B所示沿縱軸38從第一端34延伸到第二端36的通道52。該通道52具有足以允許第四線纜22通過的尺寸。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，通道52—般 被配置為復(fù)合的形狀，該復(fù)合形狀包括從第一端34向第二端36延伸的第一圓柱體54和 從第一圓柱體54向第二端36延伸的第二圓柱體56的組合。第一圓柱體54的直徑大于第 二圓柱體56的直徑。例如，根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，第一圓柱體54具有為大約3.20毫米數(shù)量 級(jí)的直徑，而第二圓柱體56具有為大約1.50毫米數(shù)量級(jí)的直徑。圖4A-4C圖示第一機(jī)構(gòu)12的中間節(jié)32 (內(nèi)部中間節(jié))之一的各個(gè)實(shí)施方案。 中間節(jié)32是其他中間節(jié)32的代表。中間節(jié)32包括第一端58和第二端60，并且限定如圖 4B所示通過第一端58中心和第二端60中心的縱軸62。中間節(jié)32可以由任何適當(dāng)?shù)牟牧?制成。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，中間節(jié)32由諸如G10/FR4Garolite⑧的纖維增強(qiáng)材料制成。中 間節(jié)32具有一般為子彈形的外部，并且在本文下面更詳細(xì)地被描述。中間節(jié)32包括第一部分64和第二部分66。第一部分64可以被視為近端部分， 而第二部分66可以被視為遠(yuǎn)端部分。第一部分64可以被制造為與第二部分66為一體。 第一部分64具有一般為圓柱形的外部，并且從中間節(jié)32的第一端58向中間節(jié)32的第二 端60延伸。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，第二部分66在其接觸第一部分64的地方具有一般為圓 柱形的外部，并且朝向中間節(jié)32的第二端60逐漸變細(xì)。第二部分66的外部被配置為一 般為部分半球形式。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，中間節(jié)32在其第一端58的直徑為大約4.75毫米 數(shù)量級(jí)。中間節(jié)32的長(zhǎng)度可以為大約5.85毫米數(shù)量級(jí)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到 中間節(jié)32的長(zhǎng)度可以基于應(yīng)用而改變。中間節(jié)32還包括從中間節(jié)32的第一端58延伸到中間節(jié)32的第二端60的第 一表面68。該第一表面68可以被視為中間節(jié)32的外表面。中間節(jié)32還限定沿第一表面 68平行于縱軸62的第一槽70、沿第一表面68平行于縱軸62的第二槽72，以及沿第一表 面68平行于縱軸62的第三槽74。所述第一、第二和第三槽70、 72、 74中的每一槽均沿 第一表面68從中間節(jié)32的第一端58向中間節(jié)32的第二端60延伸。所述第一、第二和 第三槽70、 72、 74可以為半管形的形狀，并且可以如圖4C所示的那樣關(guān)于中間節(jié)32的 第一表面68均勻間隔。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，所述第一、第二和第三槽70、 72、 74可以被 配置為部分圓柱體的形狀。每個(gè)槽70、 72、 74的尺寸可以彼此相等，或者可以彼此不同。 例如，根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，第一和第二槽70、 72可以在中間節(jié)32的第一端58被配置為 具有大約1.75毫米數(shù)量級(jí)直徑的圓柱體的部分，而第三槽74可以在中間節(jié)32的第一端 58被配置為具有大約2.50毫米數(shù)量級(jí)直徑的圓柱體的部分。第一、第二和第三槽70、 72、 74的每一個(gè)可以被配置為接納并且部分地包圍任何各種從多節(jié)設(shè)備10的第一端24傳遞到 多節(jié)設(shè)備10的第二端26的工具和器具(例如切除工具)。中間節(jié)32還限定如圖4B所示沿縱軸62從第一端58延伸到第二端60的通道 76。該通道76具有足以允許第四線纜22通過的尺寸。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，通道76—般 被配置為復(fù)合的形狀，該復(fù)合形狀包括從第一端58向第二端60延伸的第一部分半球78、 從第一部分半球78向第二端60延伸的第二部分半球80、從第二部分半球80向第二端60延伸的圓柱體82，以及從圓柱體82向中間節(jié)32的第二端60延伸的第三部分半球84的組 合。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，第一部分半球78表示具有大約4.75毫米數(shù)量級(jí)的直徑的球的一 部分，第二部分半球80表示具有大約2.25毫米數(shù)量級(jí)的直徑的球的一部分，圓柱體82 具有為大約1.0毫米數(shù)量級(jí)的直徑，而第三部分半球84表示具有大約2.25毫米數(shù)量級(jí)的 直徑的球的一部分。通道76的第一部分半球78被配置為在第一節(jié)28耦合到中間節(jié)32時(shí)接納第一 節(jié)28的第二端36。類似地，對(duì)于給定中間節(jié)32，通道76的第一部分半球78被配置為在 其他中間節(jié)32耦合到該給定中間節(jié)32時(shí)接納其他節(jié)32的第二端60。當(dāng)一個(gè)中間節(jié)32 相對(duì)于耦合到其的鄰近中間節(jié)32移動(dòng)時(shí)，第三部分半球84可以起到減少對(duì)第四線纜22 的夾擠(pinching)或約束(binding)的作用。類似地，當(dāng)?shù)诙?jié)30耦合到給定中間節(jié) 32時(shí)，該第三部分半球84可以起到減少在第二節(jié)30相對(duì)于該給定中間節(jié)32移動(dòng)時(shí)對(duì)第 四線纜22的夾擠或約束的作用。以上面描述的結(jié)構(gòu)，可以通過使第一節(jié)28的第二端36就位于(seat)中間節(jié) 32的通道76的第一部分半球78中來(lái)將第一節(jié)28耦合到中間節(jié)32。因?yàn)榈谝还?jié)28的第 二端36的凸出構(gòu)造一般對(duì)應(yīng)于中間節(jié)32的通道76的第一部分半球78的凹入構(gòu)造，因此 第一節(jié)28可以耦合到中間節(jié)32，使得第一節(jié)28的縱軸38以及第一、第二和第三槽46、 48、 50分別與中間節(jié)32的縱軸62以及第一、第二和第三槽70、 72、 74對(duì)準(zhǔn)。中間節(jié)32 可以相對(duì)于第一節(jié)28移動(dòng)，使得中間節(jié)32的縱軸62不與第一節(jié)28的縱軸38對(duì)準(zhǔn)。根 據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，第一節(jié)28和中間節(jié)32的構(gòu)造允許中間節(jié)32相對(duì)于耦合到其的第一節(jié) 28移動(dòng)，使得第一節(jié)28的縱軸38和中間節(jié)32的縱軸62彼此不對(duì)準(zhǔn)達(dá)大約25°。類似地， 通過使中間節(jié)32的第二端60就位于另一中間節(jié)32的通道76的第一部分半球78中，一 個(gè)中間節(jié)32可以耦合到另一個(gè)中間節(jié)32并且以此類推。因?yàn)橹虚g節(jié)32的第二端60的凸 出構(gòu)造一般對(duì)應(yīng)于中間節(jié)32的通道76的第一部分半球78的凹入構(gòu)造，因此所述多個(gè)中 間節(jié)32可以耦合，使得所述多個(gè)中間節(jié)32的分別的縱軸62以及分別的第一、第二和第 三槽46、 48、 50對(duì)準(zhǔn)。該耦合的多個(gè)中間節(jié)32可以相對(duì)于彼此移動(dòng)，使得耦合的多個(gè)中 間節(jié)32分別的縱軸62不對(duì)準(zhǔn)。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，耦合的多個(gè)中間節(jié)32的構(gòu)造允許一 個(gè)中間節(jié)32相對(duì)于耦合到其的鄰近中間節(jié)32移動(dòng)，使得分別的縱軸62彼此不對(duì)準(zhǔn)達(dá)大 約25。。圖5A-5C圖示第一機(jī)構(gòu)12的第二節(jié)30 (內(nèi)部遠(yuǎn)端節(jié))的各個(gè)實(shí)施方案。第二 節(jié)30包括第一端86和第二端88，并且限定如圖5B所示的通過第一端86中心和第二端 88中心的縱軸90。第二節(jié)30可以由任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥?。根?jù)各個(gè)實(shí)施方案，第二節(jié)30 由諸如Ddrin⑧的熱塑性材料制成。第二節(jié)30包括第一部分92和第二部分94。第一部分92可以被視為近端部分， 而第二部分94可以被視為遠(yuǎn)端部分。第一部分92可以被制造為與第二部分94為一體。 第一部分92具有一般為圓柱形的外部，并且從第二節(jié)30的第一端86向第二節(jié)30的第二端88延伸。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，第二部分94在其接觸第一部分92的地方具有一般為圓 柱形的外部，并且朝向第二節(jié)30的第二端88逐漸變細(xì)。第二部分64的外部被配置為一 般為部分錐體(segmentedcone)的形式。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，第二節(jié)30的直徑在其第一 端86為大約4.75毫米數(shù)量級(jí)，并且第二部分94的錐度為相對(duì)于第一部分92的外部呈大 約3(f的角度。第二節(jié)30的長(zhǎng)度可以為大約5.90毫米數(shù)量級(jí)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將 意識(shí)到，第二節(jié)30的長(zhǎng)度可以基于應(yīng)用而改變。第二節(jié)30還包括從第二節(jié)30的第一端86延伸到第二節(jié)30的第二端88的第 一表面96。該第一表面96可以被視為第二節(jié)30的外表面。第二節(jié)30還限定沿第一表面 96平行于縱軸90的第一槽98、沿第一表面96平行于縱軸90的第二槽100，以及沿第一 表面96平行于縱軸90的第三槽102。所述第一、第二和第三槽98、 100、 102中的每一槽 均沿第一表面96從第二節(jié)30的第一端86向第二節(jié)30的第二端88延伸。所述第一、第 二和第三槽98、 100、 102可以為半管形的形狀，并且可以如圖5C所示的那樣關(guān)于第二節(jié) 30的第一表面96均勻間隔。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，所述第一、第二和第三槽98、 100、 102 可以被配置為部分圓柱體的形狀。每個(gè)槽98、 100、 102的尺寸可以彼此相等，或者可以 彼此不同。例如，根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，第一和第二槽98、 100可以在第二節(jié)30的第一端 86被配置為具有大約1.25毫米數(shù)量級(jí)直徑的圓柱體的部分，而第三槽102可以在第二節(jié) 30的第一端86被配置為具有大約2.50毫米數(shù)量級(jí)直徑的圓柱體的部分。第一、第二和第 三槽98、 100、 102的每一個(gè)可以被配置為接納并且部分地包圍任何各種從多節(jié)設(shè)備10的 第一端24傳遞到多節(jié)設(shè)備10的第二端26的工具和器具(例如切除工具)。第二節(jié)30還限定如圖5B所示沿縱軸卯從第一端86延伸到第二端88的通道 104。該通道104具有足以允許第四線纜22通過的尺寸。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，通道104 — 般被配置為復(fù)合的形狀，該復(fù)合形狀包括從第一端86向第二端88延伸的第一部分半球 106、從第一部分半球106向第二端88延伸的第二部分半球108以及從第二部分半球108 向第二節(jié)30的第二端88延伸的圓柱體110的組合。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，第一部分半球106 表示具有大約4.75毫米數(shù)量級(jí)的直徑的球的一部分，第二部分半球108表示具有大約2.50 毫米數(shù)量級(jí)的直徑的球的一部分，而圓柱體110具有為大約1.0毫米數(shù)量級(jí)的直徑。通道 104的第一部分半球106被配置為在中間節(jié)32耦合到第二節(jié)30時(shí)接納中間節(jié)32的第二端 60。以上面描述的結(jié)構(gòu)，可以通過使中間節(jié)32的第二端36就位于第二節(jié)30的通 道104的第一部分半球106中來(lái)將中間節(jié)32耦合到第二節(jié)30。因?yàn)橹虚g節(jié)32的第二端 60的凸出構(gòu)造一般對(duì)應(yīng)于第二節(jié)30的通道104的第一部分半球106的凹入構(gòu)造，因此中 間節(jié)32可以耦合到第二節(jié)30，使得中間節(jié)32的縱軸62以及第一、第二和第三槽70、 72、 74分別與第二節(jié)30的縱軸90以及第一、第二和第三槽98、 100、 102對(duì)準(zhǔn)。第二節(jié)30 可以相對(duì)于耦合到其的中間節(jié)32移動(dòng)，使得分別的縱軸62、 90不對(duì)準(zhǔn)。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方 案，第二節(jié)30的構(gòu)造允許耦合到其的中間節(jié)32相對(duì)于第二節(jié)30移動(dòng)，使得分別的縱軸 62、 90彼此不對(duì)準(zhǔn)達(dá)大約25°。
圖6圖示設(shè)備10的第二機(jī)構(gòu)14的各個(gè)實(shí)施方案。第二機(jī)構(gòu)14是多節(jié)機(jī)構(gòu)， 并且包括第一端120和第二端122。第一端120可以被視為近端而第二端122可以被視為 遠(yuǎn)端。第二機(jī)構(gòu)14包括第一節(jié)124、第二節(jié)126，以及在第一和第二節(jié)124、 126之間的 任何數(shù)量的中間節(jié)128。第一節(jié)124可以被視為近端節(jié)，而第二節(jié)126可以被視為遠(yuǎn)端節(jié)。圖7A-7C圖示第二機(jī)構(gòu)14的第一節(jié)124 (外部近端節(jié))的各個(gè)實(shí)施方案。第 一節(jié)124包括第一端130和第二端132，并且限定如圖7B所示的通過第一端130中心和 第二端132中心的縱軸134。第一節(jié)124可以由任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥伞８鶕?jù)各個(gè)實(shí)施方案， 第一節(jié)124由諸如316不銹鋼的不銹鋼材料制成。第一節(jié)124具有一般為子彈形的外部， 并且在本文下面更詳細(xì)地被描述。第一節(jié)124包括第一部分136和第二部分138。第一部分136可以被視為近端 部分，而第二部分138可以被視為遠(yuǎn)端部分。第一部分136可以被制造為與第二部分138 為一體。第一部分136具有圓柱形的外部，并且從第一節(jié)124的第一端130向第一節(jié)124 的第二端132延伸。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，第一部分136的直徑為大約12.70毫米數(shù)量級(jí)。第二部分138具有一般為圓柱形的外部。第二部分138在其接觸第一部分136 的地方具有圓柱形的外部，并且朝向第一節(jié)124的第二端132逐漸變細(xì)。第二部分138可 以被構(gòu)形為在第一節(jié)124的第二端132處一般為部分半球形式。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，第二 部分138的直徑在其接觸第一部分136處為大約9.50毫米數(shù)量級(jí)。第二部分138包括第一表面140。第一表面140可以被視為第二部分138的外 表面。第二部分138限定沿第一表面140的第一槽142、沿第一表面140的第二槽144， 以及沿第一表面140的第三槽146。所述第一、第二和第三槽142、 144、 146中的每一槽 均相對(duì)于縱軸134傾斜，并且沿第一表面140向第一節(jié)124的第二端132延伸。根據(jù)各個(gè) 實(shí)施方案，所述第一、第二和第三槽142、 144、 146的每一個(gè)取向?yàn)橄鄬?duì)于縱軸134呈大 約15°數(shù)量級(jí)的角度。如圖7C所示，第一、第二和第三槽142、 144、 146可以關(guān)于第一 節(jié)124的第一表面140均勻間隔。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，所述第一、第二和第三槽142、 144、 146可以被配置為部分圓柱體的形狀。每個(gè)槽142、 144、 146的尺寸可以彼此相等，或者 可以彼此不同。例如，根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，每個(gè)槽142、 144、 146可以被配置為具有大約 3.0毫米數(shù)量級(jí)直徑的分別的圓柱體的部分。第一、第二和第三槽142、 144、 146的每一 個(gè)被配置為便利將各種工具或器具(例如切除工具)引入到多節(jié)設(shè)備10中。第一節(jié)124 的長(zhǎng)度可以為大約18.5毫米數(shù)量級(jí)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，第一節(jié)124的長(zhǎng)度 可以基于應(yīng)用而改變。第一節(jié)124還限定如圖7B所示沿縱軸134從第一端130延伸到第二端132的 通道148。該通道148具有足以允許第一機(jī)構(gòu)12通過的尺寸。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，通道 148 —般被配置為復(fù)合的形狀，該復(fù)合形狀包括從第一端130向第二端132延伸的部分錐體150和從部分錐體150向第一節(jié)124第二端132延伸的圓柱體152的組合。根據(jù)各個(gè)實(shí) 施方案，部分錐體150在第一節(jié)124的第一端130具有為大約7.0毫米數(shù)量級(jí)的直徑，并 且以相對(duì)于縱軸134為大約45°數(shù)量級(jí)的角度逐漸變細(xì)。圓柱體152具有為大約5.50毫米 數(shù)量級(jí)的直徑。第一節(jié)124還限定第一通孔(through-hole) 154、第二通孔156和第三通孔158 (參見圖7C)。第一通孔154基本上平行于縱軸134，從第一部分136向第二端132延伸， 并且被設(shè)置在通道148和第一表面140之間。第二通孔156基本上平行于縱軸134，從第 一部分136向第二端132延伸，并且被設(shè)置在通道148和第一表面140之間。第三通孔158 基本上平行于縱軸134，從第一部分136向第二端132延伸，并且被設(shè)置在通道148和第 一表面140之間。該第一、第二和第三通孔154、 156、 158—般為圓柱形的形狀。根據(jù)各 個(gè)實(shí)施方案，如圖7C中所示，通孔154、 156、 158與彼此均勻間隔。每個(gè)通孔154、 156、 158的尺寸可以彼此相等，或者可以彼此不同。例如，根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，與通孔154、 156、 158相關(guān)聯(lián)的分別的直徑每一個(gè)可以為大約1.20毫米數(shù)量級(jí)。第一通孔154被配置 為接納并且包圍第一線纜16。第二通孔156被配置為接納并且包圍第二線纜18。第三通 孔158被配置為接納并且包圍第三線纜20。第一、第二和第三通孔154、 156、 158可以充 當(dāng)用于該第一、第二和第三線纜16、 18、 20移動(dòng)的引導(dǎo)路徑(guidepath)。圖8A-8C圖示第二機(jī)構(gòu)14的中間節(jié)128 (外部中間節(jié))之一的各個(gè)實(shí)施方案。 中間節(jié)128是其他中間節(jié)128的代表。中間節(jié)128包括第一端160和第二端162，并且限 定如圖8B所示通過第一端160中心和第二端162中心的縱軸164。中間節(jié)128可以由任 何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥伞８鶕?jù)各個(gè)實(shí)施方案，中間節(jié)128由諸如聚砜(polysulfone)的聚合物 熱塑性材料制成。中間節(jié)128具有一般為子彈形的外部，并且在本文下面更詳細(xì)地被描述。中間節(jié)128包括第一部分166和第二部分168。第一部分166可以被視為近端 部分，而第二部分168可以被視為遠(yuǎn)端部分。第一部分166可以被制造為與第二部分168 為一體。第一部分166具有一般為圓柱形的外部，并且從中間節(jié)128的第一端160向中間 節(jié)128的第二端162延伸。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，第二部分168在其接觸第一部分166的地 方具有一般為圓柱形的外部，并且朝向中間節(jié)128的第二端162逐漸變細(xì)。第二部分168 的外部被配置為一般為部分半球形式。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，中間節(jié)128在其第一端160的 直徑為大約9.65毫米數(shù)量級(jí)。中間節(jié)128的長(zhǎng)度可以為大約8.40毫米數(shù)量級(jí)。然而，本 領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到中間節(jié)128的長(zhǎng)度可以基于應(yīng)用而改變。中間節(jié)128還包括從中間節(jié)128的第一端160延伸到中間節(jié)128的第二端162 的第一表面170，以及從中間節(jié)128的第一端160延伸到中間節(jié)128的第二端162的第二 表面170。該第一表面170可以被視為中間節(jié)128的外表面，而該第二表面172可以被視 為中間節(jié)128的內(nèi)表面。中間節(jié)32還限定沿第二表面172基本上平行于縱軸164的第一 槽174、沿第二表面172平行于縱軸164的第二槽176，以及沿第二表面172平行于縱軸 164的第三槽178。所述第一、第二和第三槽174、 176、 178中的每一槽均沿第二表面172向中間節(jié)128的第二端162延伸。所述第一、第二和第三槽174、 176、 178可以為半管形 的形狀，并且可以如圖8C所示的那樣關(guān)于中間節(jié)128的第二表面172均勻間隔。根據(jù)各 個(gè)實(shí)施方案，所述第一、第二和第三槽174、 176、 178可以被配置為部分圓柱體的形狀。 每個(gè)槽174、 176、 178的尺寸可以彼此相等，或者可以彼此不同。例如，根據(jù)各個(gè)實(shí)施方 案，第一和第二槽174、 176可以在中間節(jié)128的第一端160被配置為具有大約1.75毫米 數(shù)量級(jí)直徑的圓柱體的部分，而第三槽178可以在中間節(jié)128的第一端160被配置為具有 大約2.50毫米數(shù)量級(jí)直徑的圓柱體的部分。第一、第二和第三槽174、 176、 178的每一個(gè) 可以被配置為接納并且部分地包圍任何各種從多節(jié)設(shè)備10的第一端24傳遞到多節(jié)設(shè)備10 的第二端26的工具和器具(例如切除工具)。中間節(jié)128還限定如圖8B所示沿縱軸164從第一端160延伸到第二端162的 通道180。該通道180具有足以允許第一機(jī)構(gòu)12通過的尺寸。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，通道 180 —般被配置為復(fù)合的形狀，該復(fù)合形狀包括從第一端160向第二端162延伸的部分半 球182、從部分半球182向第二端162延伸的第一部分錐體184、從第一部分錐體184向 第二端162延伸的圓柱體186，以及從圓柱體186向中間節(jié)128的第二端162延伸的第二 部分錐體188的組合。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，部分半球182表示具有大約9.65毫米數(shù)量級(jí)的 直徑的球的一部分，第一部分錐體184以相對(duì)于縱軸164為大約15°數(shù)量級(jí)的角度逐漸變 細(xì)，圓柱體186具有為大約5.50毫米數(shù)量級(jí)的直徑，而第二部分錐體188以相對(duì)于縱軸 164為大約15°數(shù)量級(jí)的角度逐漸變細(xì)。通道180的部分半球182被配置為在第一節(jié)124 耦合到中間節(jié)128時(shí)接納第一節(jié)124的第二端132。類似地，對(duì)于給定中間節(jié)128，通道 180的部分半球182被配置為在其他中間節(jié)128耦合到該給定中間節(jié)128時(shí)接納其他節(jié)128 的第二端162。中間節(jié)128還限定第一通孔190、第二通孔192和第三通孔194 (參見圖8C)。 第一通孔190基本上平行于縱軸164，從第一部分166向第二端162延伸，并且被設(shè)置在 通道180和第一表面170之間。第二通孔192基本上平行于縱軸164,從第一部分166向 第二端162延伸，并且被設(shè)置在通道180和第一表面170之間。第三通孔194基本上平行 于縱軸164，從第一部分166向第二端162延伸，并且被設(shè)置在通道180和第一表面170 之間。該第一、第二和第三通孔190、 192、 194一般為圓柱形的形狀。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案， 通孔190、 192、 194與彼此均勻間隔。每個(gè)通孔1卯、192、 194的尺寸可以彼此相等，或 者可以彼此不同。例如，根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，與通孔190、 192、 194相關(guān)聯(lián)的分別的直徑 每一個(gè)可以為大約1.25毫米數(shù)量級(jí)。第一通孔190被配置為接納并且包圍第一線纜16。 第二通孔192被配置為接納并且包圍第二線纜18。第三通孔194被配置為接納并且包圍第 三線纜20。第一、第二和第三通孔190、 192、 194可以充當(dāng)用于該第一、第二和第三線纜 16、 18、 20移動(dòng)的引導(dǎo)路徑。如圖8C所示，中間節(jié)128還在其第二端162限定第一、第二和第三凹口(indent) 196、 198、 200，所述第一、第二和第三凹口 196、 198、 200部分是產(chǎn)生自與第二部分168 相關(guān)聯(lián)的逐漸變細(xì)部分以及第一、第二和第三槽174、 176、 178的構(gòu)造和取向的組合。該第一、第二和第三凹口 196、 198、 200可以如圖8C所示那樣關(guān)于中間節(jié)128的第二端162 均勻間隔。當(dāng)?shù)诙C(jī)構(gòu)14的一個(gè)中間節(jié)128相對(duì)于耦合到其的另一個(gè)中間節(jié)128移動(dòng)時(shí)， 該第一、第二和第三凹口 196、 198、 200可以起到減少對(duì)各種工具或器具(例如切除工具) 的夾擠或約束的作用。中間節(jié)128還在其第二端162限定第四、第五和第六凹口 202、 204、 206，所 述第四、第五和第六凹口 202、 204、 206部分是產(chǎn)生自與第二部分168相關(guān)聯(lián)的逐漸變細(xì) 部分以及第一、第二和第三通孔190、 192、 194的構(gòu)造和取向的組合。該第四、第五和第 六凹口 202、 204、 206可以如圖8C所示那樣關(guān)于中間節(jié)128的第二端162均勻間隔，并 且可以與第一、第二和第三凹口 196、 198、 200均勻間隔。當(dāng)?shù)诙C(jī)構(gòu)14的一個(gè)中間節(jié) 128相對(duì)于耦合到其的另一個(gè)中間節(jié)128移動(dòng)時(shí)，該第四、第五和第六凹口 202、 204、 206 可以起到減少對(duì)第一、第二和第三線纜16、 18、 20的夾擠或約束的作用。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，中間節(jié)128還可以限定從第二表面172或者從槽174、 176、 178之一向中間節(jié)128的第一表面170延伸的開口 (未示出)。中間節(jié)128可以具有任何 數(shù)量的這種開口，并且任何數(shù)量的中間節(jié)128可以具有這種開口。該開口可以用作供可以 從多節(jié)設(shè)備10的第一端24傳遞到多節(jié)設(shè)備10的第二端26的工具或器具使用的出口點(diǎn) (exit point)。對(duì)于這樣的實(shí)施方案，分別的中間節(jié)128可以設(shè)置為緊接第二機(jī)構(gòu)14的 第二節(jié)126。該開口可以取向?yàn)橄鄬?duì)于中間節(jié)128的縱軸134呈任何角度。當(dāng)?shù)谝粰C(jī)構(gòu)12 從第二機(jī)構(gòu)14移出并且相對(duì)大的工具或器具從第二機(jī)構(gòu)14的第一端120向第二機(jī)構(gòu)14 的第二端122推進(jìn)時(shí)，可能不存在足夠供第二工具或器具(例如光纖線纜)通過第二機(jī)構(gòu) 14的第二端122的空間。對(duì)于這樣的情況，該第二工具或器具可以通過中間節(jié)128之一的 開口出來(lái)。以上面描述的結(jié)構(gòu)，可以通過使第一節(jié)124的第二端132就位于中間節(jié)128 的通道180的部分半球182中來(lái)將第一節(jié)124耦合到中間節(jié)128。因?yàn)榈谝还?jié)124的第二 端132的凸出構(gòu)造一般對(duì)應(yīng)于中間節(jié)128的通道180的部分半球182的凹入構(gòu)造，因此第 一節(jié)124可以耦合到中間節(jié)128，使得第一節(jié)124的縱軸134，第一、第二和第三槽142、 144、 146以及第一、第二和第三通孔154、 156、 158分別與中間節(jié)128的縱軸164,第一、 第二和第三槽174、 176、 178以及第一、第二和第三通孔190、 192、 194對(duì)準(zhǔn)。中間節(jié)128 可以相對(duì)于第一節(jié)124移動(dòng)，使得中間節(jié)128的縱軸164不與第一節(jié)124的縱軸134對(duì)準(zhǔn)。 根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，第一節(jié)124和中間節(jié)128的構(gòu)造允許中間節(jié)128相對(duì)于耦合到其的第 一節(jié)124移動(dòng)，使得第一節(jié)124的縱軸134和中間節(jié)128的縱軸164彼此不對(duì)準(zhǔn)達(dá)大約10°。 類似地，通過使中間節(jié)128的第二端162就位于另一中間節(jié)128的通道180的部分半球182 中， 一個(gè)中間節(jié)128可以耦合到另一個(gè)中間節(jié)128并且以此類推。因?yàn)橹虚g節(jié)128的第二 端162的凸出構(gòu)造一般對(duì)應(yīng)于中間節(jié)128的通道180的部分半球182的凹入構(gòu)造，因此所 述多個(gè)中間節(jié)128可以耦合，使得使所述多個(gè)中間節(jié)128的分別的縱軸164，分別的第一、 第二和第三槽174、 176、 178以及分別的第一、第二和第三通孔190、 192、 194對(duì)準(zhǔn)。該 耦合的多個(gè)中間節(jié)128可以相對(duì)于彼此移動(dòng)，使得耦合的多個(gè)中間節(jié)128分別的縱軸164不對(duì)準(zhǔn)。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，耦合的多個(gè)中間節(jié)128的構(gòu)造允許一個(gè)中間節(jié)128相對(duì)于耦 合到其的另一中間節(jié)128移動(dòng)，使得分別的縱軸164彼此不對(duì)準(zhǔn)達(dá)大約10°。圖9A-9D圖示第二機(jī)構(gòu)14的第二節(jié)126 (外部遠(yuǎn)端節(jié))的各個(gè)實(shí)施方案。第 二節(jié)126包括第一端208和第二端210，并且限定如圖9C所示的通過第一端208中心和 第二端210中心的縱軸212。第二節(jié)126可以由任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥?。根?jù)各個(gè)實(shí)施方案， 第二節(jié)126由諸如Delrin⑧的熱塑性材料制成。第二節(jié)126包括第一部分214和第二部分216。第一部分214可以被視為近端 部分，而第二部分216可以被視為遠(yuǎn)端部分。第一部分214可以被制造為與第二部分216 為一體。第一部分214具有一般為圓柱形的外部，并且從第二節(jié)126的第一端208向第二 節(jié)126的第二端210延伸。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，第一部分214的直徑為大約4.80毫米數(shù)量 級(jí)。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，第二部分216在其接觸第一部分214的地方具有一般為圓 柱形的外部，并且朝向第二節(jié)126的第二端210逐漸變細(xì)。第二部分216的外部被配置為 一般為部分錐體的形式。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，第二部分216的外部從第一部分214向第二 節(jié)126的第二端210以相對(duì)于第一部分214的外部呈大約20°數(shù)量級(jí)的角度逐漸變細(xì)。第 二節(jié)126的長(zhǎng)度可以為大約15毫米數(shù)量級(jí)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，第二節(jié)126 的長(zhǎng)度可以基于應(yīng)用而改變。第二節(jié)126還包括從第二節(jié)126的第一端208延伸到第二節(jié)126的第二端210 的第一表面218，以及從第二節(jié)126的第一端208朝第二節(jié)126的第二端210延伸的第二 表面220。該第一表面218可以被視為第二節(jié)126的外表面，而該第二表面220可以被視 為第二節(jié)126的內(nèi)表面。第二節(jié)126還限定第一口 222、第二口 224和第三口 226 (參見圖9B)。第一 口 222從第二表面220延伸到第一表面218，并且基本上平行于縱軸212。第二口 224從 第二表面220延伸到第一表面218，并且基本上平行于縱軸212。第三口 226從第二表面 220延伸到第一表面218，并且基本上平行于縱軸212。所述第一、第二和第三口 222、 224、 226可以為圓柱形的形狀，并且可以如圖9D所示的那樣關(guān)于第二節(jié)126的縱軸212均勻 間隔。每個(gè)口 222、 224、 226的尺寸可以彼此相等，或者可以彼此不同。例如，根據(jù)各個(gè) 實(shí)施方案，第一和第二口 222、 224可以被配置為具有大約1.50毫米數(shù)量級(jí)直徑的圓柱體， 而第三口 226可以被配置為具有大約2.50毫米數(shù)量級(jí)直徑的圓柱體。第一、第二和第三口 222、 224、 226的每一個(gè)可以被配置為接納并且包圍任何各種從多節(jié)設(shè)備10的第一端24 傳遞到多節(jié)設(shè)備10的第二端26的工具和器具(例如切除工具)。第二節(jié)126還限定第一通孔228、第二通孔230和第三通孔232 (參見圖9B)。 第一通孔228從第二表面220延伸到第一表面218，并且基本上平行于縱軸212。第二通孔230從第二表面220延伸到第一表面218，并且基本上平行于縱軸212。第三通孔232 從第二表面220延伸到第一表面218，并且基本上平行于縱軸212。該第一、第二和第三 通孔228、 230、 232 —般為圓柱形的形狀。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，通孔228、 230、 232如圖 9D所示那樣與彼此均勻間隔。每個(gè)通孔228、 230、 232的尺寸可以彼此相等，或者可以 彼此不同。例如，根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，與通孔228、 230、 232相關(guān)聯(lián)的分別的直徑每一個(gè) 可以為大約1.25毫米數(shù)量級(jí)。第一通孔228被配置為接納并且包圍第一線纜16。第二通 孔230被配置為接納并且包圍第二線纜18。第三通孔232被配置為接納并且包圍第三線纜 20。第二節(jié)126還限定如圖9C所示沿縱軸212從第一端208延伸到第二端210的 凹入部(recess) 234。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，凹入部234 —般被配置為復(fù)合的形狀，該復(fù)合 形狀包括從第一端208向第二端210延伸的第一部分半球236和從第一部分半球236向第 二節(jié)126的第二端210延伸的第二部分半球238的組合。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，第一部分半 球236表示具有大約9.50毫米數(shù)量級(jí)的直徑的球的一部分，而第二部分半球238表示具有 大約7.0毫米數(shù)量級(jí)的直徑的球的一部分。凹入部234的第一部分半球236被配置為在中 間節(jié)128耦合到第二節(jié)126時(shí)接納中間節(jié)128的第二端162。以上面描述的結(jié)構(gòu)，可以通過使中間節(jié)128的第二端132就位于第二節(jié)126 的凹入部234的第一部分半球236中來(lái)將中間節(jié)128耦合到第二節(jié)126。因?yàn)橹虚g節(jié)128 的第二端162的凸出構(gòu)造一般對(duì)應(yīng)于第二節(jié)126的凹入部234的第一部分半球236的凹入 構(gòu)造，因此中間節(jié)128可以耦合到第二節(jié)126，使得中間節(jié)128的縱軸164，第一、第二 和第三槽174、 176、 178，以及第一、第二和第三通孔190、 192、 194分別與第二節(jié)126 的縱軸212，第一、第二和第三口 222、 224、 226，以及第一、第二和第三通孔228、 230、 232對(duì)準(zhǔn)。第二節(jié)126可以相對(duì)于耦合到其的中間節(jié)128移動(dòng)，使得分別的縱軸164、 212 不對(duì)準(zhǔn)。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，第二節(jié)126的構(gòu)造允許耦合到其的中間節(jié)128相對(duì)于第二節(jié) 126移動(dòng)，使得分別的縱軸164、 212彼此不對(duì)準(zhǔn)達(dá)大約10°。當(dāng)?shù)谝粰C(jī)構(gòu)12插入到第二機(jī)構(gòu)14中時(shí)，第一機(jī)構(gòu)12的中間節(jié)32的第一、第 二和第三槽70、72、74可以基本上與第二機(jī)構(gòu)14的中間節(jié)128的第一、第二和第三槽174、 176、 178對(duì)準(zhǔn)，并且第一機(jī)構(gòu)12的第二節(jié)30的第一、第二和第三槽98、 100、 102可以 基本上與第二機(jī)構(gòu)14的第二節(jié)126的第一、第二和第三口 222、 224、 226對(duì)準(zhǔn)。與第二 機(jī)構(gòu)14的多個(gè)中間節(jié)128的多個(gè)第一槽174對(duì)準(zhǔn)的第一機(jī)構(gòu)12的多個(gè)中間節(jié)32的多個(gè) 第一槽70的組合允許分別的第一槽70、 174集體充當(dāng)基本上與第二機(jī)構(gòu)14的第二節(jié)126 的第一口 222對(duì)準(zhǔn)的第一工作口。使用在這里，術(shù)語(yǔ)"工作口"意指這樣的通路 (passageway)，設(shè)備(例如攝像機(jī)、光纖、切除工具、外科用器具等)可以通過該通路。 第一槽70可以被視為第一工作口的內(nèi)部部分，而第一槽174可以被視為第一工作口的外 部部分。類似地，與第二機(jī)構(gòu)14的多個(gè)中間節(jié)128的多個(gè)第二槽176對(duì)準(zhǔn)的第一機(jī)構(gòu)12的多個(gè)中間節(jié)32的多個(gè)第二槽72的組合允許分別的第二槽72、 176集體充當(dāng)基本上與 第二機(jī)構(gòu)14的第二節(jié)126的第二口 224對(duì)準(zhǔn)的第二工作口，而與第二機(jī)構(gòu)14的多個(gè)中間 節(jié)128的多個(gè)第三槽178對(duì)準(zhǔn)的第一機(jī)構(gòu)12的多個(gè)中間節(jié)32的多個(gè)第三槽74的組合允 許分別的第二槽74、 178集體充當(dāng)基本上與第二機(jī)構(gòu)14的第二節(jié)126的第三口 226對(duì)準(zhǔn) 的第三工作口。第二槽72可以被視為第二工作口的內(nèi)部部分，而第二槽176可以被視為 第二工作口的外部部分。第三槽74可以被視為第三工作口的內(nèi)部部分，而第三槽178可 以被視為第三工作口的外部部分。該第一、第二和第三工作口可以被用來(lái)使各種工具或器 具(例如切除工具)從多節(jié)設(shè)備10的第一端24傳遞到多節(jié)設(shè)備10的第二端26。對(duì)于本 文上面描述的示例性尺寸，第三工作口大于第一和第二工作口。因此，第三工作口可以被 用來(lái)傳送對(duì)于由第一或第二工作口傳送來(lái)說(shuō)太大的特定工具或器具。當(dāng)分別的中間節(jié)32、 128的分別的槽70、 72、 74、 174、 176、 178對(duì)準(zhǔn)并且集 體包圍各種工具和器具時(shí)，槽70、 72、 74、 174、 176、 178與工具和器具的組合可以起到 限制或者防止第一機(jī)構(gòu)12相對(duì)于第二機(jī)構(gòu)14旋轉(zhuǎn)的作用。由于第二機(jī)構(gòu)14的中間節(jié)128的通道180的直徑大于第一機(jī)構(gòu)12的任何部分 的直徑，所以當(dāng)?shù)谝粰C(jī)構(gòu)12被第二機(jī)構(gòu)14接納(參見圖1B)時(shí)，在第一機(jī)構(gòu)12和第二 機(jī)構(gòu)14之間存在著三維空間240 。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，空間240可以被用來(lái)將線路(wiring )、 工具、器具等等從多節(jié)設(shè)備10的第一端24傳送到多節(jié)設(shè)備10的第二端26。該第一、第二和第三線纜16、 18、 20可以由任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥?。例如，?據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，線纜16、 18、 20可以由諸如Spectm㊣的聚乙烯纖維線纜制成。線纜16、 18、 20可以被用來(lái)控制多節(jié)設(shè)備10的運(yùn)動(dòng)。例如，通過向每根線纜16、 18、 20施加基本 上相等的張力，第一機(jī)構(gòu)12和/或第二機(jī)構(gòu)14可以在這樣的方向上被操縱，使得每個(gè)節(jié) 28、 30、 32、 124、 126、 128的分別的縱軸38、 62、 90、 134、 164、 212全都對(duì)準(zhǔn)。通過 向線纜16、 18、 20中的一條或更多條施加不同的張力，第一機(jī)構(gòu)12和/或第二機(jī)構(gòu)14可 以在這樣的方向上被操縱，使得每個(gè)節(jié)28、 30、 32、 124、 126、 128的分別的縱軸38、 62、 90、 134、 164、 212并非全都對(duì)準(zhǔn)。線纜16、 18、 20還可以被用來(lái)控制第二機(jī)構(gòu)14的相 對(duì)狀態(tài)。例如，當(dāng)向線纜16、 18、 20施加均勻的張力時(shí)，第二機(jī)構(gòu)14被置于"剛性"狀 態(tài)，而當(dāng)從線纜16、 18、 20移除張力時(shí)，第二機(jī)構(gòu)14被置于"柔性"狀態(tài)。根據(jù)各個(gè)實(shí) 施方案，線纜16、 18、 20可以在第二機(jī)構(gòu)14的第一節(jié)124的第一端130例如通過分別的 止索結(jié)(stopper knot)附接到分別的滑輪(pully)(未示出)。線纜16、 18、 20可以例 如通過分別的止索結(jié)附接到第二機(jī)構(gòu)14的第二節(jié)126的第二端132。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意 識(shí)到，根據(jù)其他實(shí)施方案，可以通過使第一和/或第二機(jī)構(gòu)12、 14經(jīng)受扭力或者通過本領(lǐng) 域已知的任何其他方式達(dá)到"剛性"和"柔性"狀態(tài)。第四線纜22可以由任何適當(dāng)?shù)牟牧现瞥?。例如，根?jù)各個(gè)實(shí)施方案，線纜22 可以由諸如Spectm⑧的聚乙烯纖維線纜制成。第四線纜22可以被用來(lái)控制第一機(jī)構(gòu)12的 相對(duì)狀態(tài)。例如，當(dāng)拉緊第四線纜22時(shí)，第一機(jī)構(gòu)12被置于"剛性"狀態(tài)，而當(dāng)放松第四線纜22時(shí)，第一機(jī)構(gòu)12被置于"柔性"狀態(tài)。根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，第四線纜22可以 在第一機(jī)構(gòu)12的第一節(jié)28的第一端34例如通過止索結(jié)附接到滑輪(未示出)。第四線 纜22可以例如通過止索結(jié)附接到第一機(jī)構(gòu)12的第二節(jié)30的第二端88。圖10圖示可操縱多節(jié)設(shè)備10的動(dòng)作序列的各個(gè)實(shí)施方案。如圖10的步驟"a" 中所示，在該序列的起始，第二機(jī)構(gòu)14包圍第一機(jī)構(gòu)12,第一機(jī)構(gòu)12的節(jié)28、 30、 32 的縱軸38、 62、 90基本上與第二機(jī)構(gòu)的節(jié)124、 126、 128的分別的縱軸134、 164、 212 對(duì)準(zhǔn)，并且第一機(jī)構(gòu)12的第二端26處于與第二機(jī)構(gòu)14的第二端122基本上相同的位置。 第四線纜被拉緊，由此將第一機(jī)構(gòu)置于剛性模式。線纜16、 18、 20未被拉緊，由此將第 二機(jī)構(gòu)14置于柔性模式。如圖10的步驟"b"中所示，第二機(jī)構(gòu)14隨后被推進(jìn)，從而第二節(jié)126被設(shè) 置到在第一機(jī)構(gòu)12的第二端24前大約一個(gè)節(jié)處。線纜16、 18、 20可以被用來(lái)使第二節(jié) 126取向?yàn)橐惶囟ǔ?，在此朝向第一?jié)124的縱軸134不再與第二機(jī)構(gòu)14的中間節(jié)128 的縱軸164或者第一機(jī)構(gòu)12的第二節(jié)30的縱軸90對(duì)準(zhǔn)。在第二節(jié)126處于期望的位置 和朝向時(shí)，以等同的力拉動(dòng)線纜16、 18、 20，以便將第二機(jī)構(gòu)14置于剛性模式，由此保 持第二機(jī)構(gòu)14的位置和朝向。隨后釋放對(duì)第四線纜22的拉力，以將第一機(jī)構(gòu)12置于柔性模式。如圖10的 步驟"c"中所示，在第一機(jī)構(gòu)12被置于柔性模式之后，第一機(jī)構(gòu)12被推進(jìn)，從而其第 二節(jié)30處于與第二機(jī)構(gòu)14的第二端122基本上相同的位置。在第一機(jī)構(gòu)12的第二節(jié)30 處于期望的位置和朝向時(shí)，拉緊第四線纜22，以將第一機(jī)構(gòu)12置回剛性模式，由此保持 第一機(jī)構(gòu)12的位置和朝向。隨后釋放對(duì)線纜16、 18、 20的拉力，以將第二機(jī)構(gòu)14置于柔性模式。如圖 10的步驟"d"中所示，在第二機(jī)構(gòu)14被置于柔性模式之后，第二機(jī)構(gòu)14被推進(jìn)，從而 其第二節(jié)126再次被設(shè)置到在第一機(jī)構(gòu)12的第二端26前大約一個(gè)節(jié)處。在第二節(jié)126處 于期望的位置和朝向時(shí)，以等同的力拉動(dòng)線纜16、 18、 20，以便將第二機(jī)構(gòu)14置于剛性 模式，由此保持第二機(jī)構(gòu)14的位置和朝向。隨后釋放對(duì)第四線纜22的拉力，以將第一機(jī)構(gòu)12置回柔性模式。如圖10的 步驟"e"中所示，在第一機(jī)構(gòu)12被置回柔性模式之后，第一機(jī)構(gòu)12被推進(jìn)，從而其第 二節(jié)30再次處于與第二機(jī)構(gòu)14的第二端122基本上相同的位置。在第一機(jī)構(gòu)12的第二 節(jié)30處于期望的位置和朝向時(shí)，拉緊第四線纜22，以將第一機(jī)構(gòu)12置回剛性模式，由此 保持第一機(jī)構(gòu)12的位置和朝向。本文上面描述的該一般的動(dòng)作序列可以重復(fù)任何次數(shù)， 并且第二機(jī)構(gòu)14的第二節(jié)126可以在任何方向和朝向被推進(jìn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到， 可以以多節(jié)設(shè)備10使用任何數(shù)量的動(dòng)作序列。例如，根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，第二機(jī)構(gòu)14可 以推進(jìn)到第一機(jī)構(gòu)12前任何數(shù)量的鏈接處。
本文上面描述的示例性尺寸一般彼此相關(guān)，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，多 節(jié)設(shè)備10可以按比例增大(scale up)或者按比例縮小(scale down)。例如，盡管對(duì)于本 文上面描述的實(shí)施方案來(lái)說(shuō)，多節(jié)設(shè)備10的中間節(jié)128的最大部分的直徑在大約9.65毫 米數(shù)量級(jí)，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，對(duì)于其他實(shí)施方案，中間節(jié)128可以按比例縮 小，使得多節(jié)設(shè)備10的中間節(jié)128的最大部分的直徑在大約1.0毫米數(shù)量級(jí)。對(duì)于這樣的 實(shí)施方案，多節(jié)設(shè)備10的每一個(gè)其他組件也將被適當(dāng)?shù)匕幢壤s小。構(gòu)成第一機(jī)構(gòu)12的分別的節(jié)28、 30、 32的獨(dú)特構(gòu)造，以及構(gòu)成第二機(jī)構(gòu)14 的分別的節(jié)124、 126、 128的獨(dú)特構(gòu)造的組合，為多節(jié)設(shè)備IO提供了穿越具有相對(duì)小半 徑的圓周所限定的路徑的能力。例如，對(duì)于本文上面所描述的示例性尺寸，多節(jié)設(shè)備10 可以穿越一具有大約40毫米數(shù)量級(jí)半徑的圓周所限定的路徑。多節(jié)設(shè)備IO通行于這樣的 緊湊曲率的實(shí)施例在圖11中示出。對(duì)于多節(jié)設(shè)備10的中間節(jié)128的最大部分為大約1.0 毫米數(shù)量級(jí)的實(shí)施方案來(lái)說(shuō)，多節(jié)設(shè)備10可以穿越具有顯著小于45毫米半徑(例如在大 約4.0毫米數(shù)量級(jí))的圓周所限定的路徑。換言之，多節(jié)設(shè)備IO可以穿越具有這樣的半徑 的圓周所限定的路徑，該半徑大約是所述設(shè)備10的外徑的四倍。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí) 到，通行于這樣的緊湊曲率的能力使得多節(jié)設(shè)備10適用于多種不同的微創(chuàng)過程，無(wú)論是 內(nèi)腔空間中還是腔內(nèi)空間中。盡管已經(jīng)通過實(shí)施例的方式描述了本發(fā)明的數(shù)個(gè)實(shí)施方案，但是本領(lǐng)域技術(shù)人 員將意識(shí)到，可以實(shí)現(xiàn)各種修改、更改和調(diào)適，而不偏離由所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā) 明的精神和范圍。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，多節(jié)設(shè)備IO可以包括任何數(shù)量的工 作口。同樣，第一機(jī)構(gòu)12還可以包括通孔和替代第四線纜22的線纜，使得第一機(jī)構(gòu)12 為可操縱的。
權(quán)利要求
1.一種可操縱多節(jié)設(shè)備，包括第一多節(jié)機(jī)構(gòu)，其中所述第一機(jī)構(gòu)限定第一多個(gè)槽；第二多節(jié)機(jī)構(gòu)，其中所述第二機(jī)構(gòu)限定第二多個(gè)槽，并且其中所述第一和第二多個(gè)槽協(xié)同來(lái)限定沿所述設(shè)備的長(zhǎng)度的至少兩個(gè)工作口；并且所述第一和第二機(jī)構(gòu)中的至少之一是可操縱的。
2. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備被配置來(lái)通行于內(nèi)腔空間和腔內(nèi)空間。
3. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述第一和第二機(jī)構(gòu)可獨(dú)立于彼此工作。
4. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述第一和第二機(jī)構(gòu)的每一個(gè)被配置來(lái)在剛性和 柔性模式中工作。
5. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中所述第一和第二機(jī)構(gòu)在其間限定一間隔。
6. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中所述第一機(jī)構(gòu)包括-第一節(jié)；多個(gè)中間節(jié)，其中所述中間節(jié)之一以可移動(dòng)的方式耦合到所述第一節(jié)；以及第二節(jié)，所述第二節(jié)以可移動(dòng)的方式耦合到所述多個(gè)中間節(jié)中的另一個(gè)。
7. 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述第一節(jié)限定沿縱軸從所述第一節(jié)的第一端延 伸到所述第一節(jié)的第二端的通道，所述縱軸通過所述第一端的中心和所述第二端的中心。
8. 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述中間節(jié)的至少之一限定沿縱軸從所述中間節(jié) 的所述至少之一的第一端延伸到所述中間節(jié)的所述至少之一的第二端的通道，所述縱軸通 過所述第一端的中心和所述第二端的中心。
9. 如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述通道的至少一部分被配置為部分半球。
10. 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述第二節(jié)限定沿縱軸從所述第二節(jié)的第一端延 伸到所述第二節(jié)的第二端的通道，所述縱軸通過所述第一端的中心和所述第二端的中心。
11. 如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述通道的至少一部分被配置為部分半球。
12. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中所述第二機(jī)構(gòu)包圍所述第一機(jī)構(gòu)。
13. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中所述第二機(jī)構(gòu)包括第一節(jié)；多個(gè)中間節(jié)，其中所述中間節(jié)之一以可移動(dòng)的方式耦合到所述第一節(jié)；以及 第二節(jié)，所述第二節(jié)以可移動(dòng)的方式耦合到所述多個(gè)中間節(jié)中的另一個(gè)。
14. 如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述第一節(jié)限定沿縱軸從所述第一節(jié)的第一端 延伸到所述第一節(jié)的第二端的通道，所述縱軸通過所述第一端的中心和所述第二端的中 心。
15. 如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述中間節(jié)的至少之一限定沿縱軸從所述中間 節(jié)的所述至少之一的第一端延伸到所述中間節(jié)的所述至少之一的第二端的通道，所述縱軸 通過所述第一端的中心和所述第二端的中心。
16. 如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述通道的至少一部分被配置為部分半球。
17. 如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述通道的至少一部分被配置為部分錐體。
18. 如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述中間節(jié)的至少之一限定緊接所述第二槽之 一的開口，所述開口從所述中間節(jié)的所述至少之一的第一表面通到所述中間節(jié)的所述至少 之一的第二表面。
19. 如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述中間節(jié)的至少之一限定至少兩個(gè)凹口，所 述凹口緊接所述中間節(jié)的所述至少之一的端部。1
20. 如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述第二節(jié)限定沿縱軸從所述第二節(jié)的第一端 朝所述第二節(jié)的第二端延伸的凹入部，所述縱軸通過所述第一端的中心和所述第二端的中 心。
21. 如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述凹入部的至少一部分被配置為部分半球。
全文摘要
一種可操縱多節(jié)設(shè)備。該設(shè)備包括第一多節(jié)機(jī)構(gòu)和第二多節(jié)機(jī)構(gòu)。該第一機(jī)構(gòu)限定第一多個(gè)槽。該第二機(jī)構(gòu)限定第二多個(gè)槽。所述第一和第二多個(gè)槽協(xié)同來(lái)限定沿所述設(shè)備的長(zhǎng)度的至少兩個(gè)工作口。所述第一和第二機(jī)構(gòu)中的至少之一是可操縱的。
文檔編號(hào)A61B1/00GK101528111SQ200780030338
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2007年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月14日
發(fā)明者A·德加尼, B·朱比亞特, H·喬賽特 申請(qǐng)人:卡迪歐機(jī)器人技術(shù)股份有限公司