手术钉合器械

背景技术

微创医疗技术旨在减少在诊断或手术程序期间受损的外来组织的量，从而减少患者康复的时间、不适和有害的副作用。例如，微创手术的一种效果是减少术后住院康复时间。标准开放手术的平均住院时间一般明显长于类似的微创手术(MIS)的平均住院时间。因此，增加MIS的使用，每年可以节省数百万美元的住院费用。虽然美国每年进行的手术中很多都有可能以微创方式进行，但由于微创手术器械的局限性以及掌握这些器械所涉及的额外手术培训，目前只有一部分手术使用这些有利的技术。

改进的手术器械如组织通路(access)、导航、解剖和密封器械使MIS能够重新定义手术领域。这些器械允许在减少对患者的创伤的情况下进行手术和诊断程序。微创手术的常见形式是内窥镜检查，而内窥镜检查的常见形式是腹腔镜检查，即在腹腔内进行微创检查和手术。在标准腹腔镜手术中，患者的腹部充满气体，并且插管套管穿过小的(大约二分之一英寸或更小)切口以便为腹腔镜器械提供进入端口。

腹腔镜手术器械通常包括用于观察手术区域的内窥镜(例如，腹腔镜)和用于在手术部位处工作的工具。工作工具一般类似于传统(开放)手术中使用的工具，不同之处在于每个工具的工作端或末端执行器由延伸管(也称为例如器械轴或主轴)与其手柄分开。末端执行器可包括例如夹钳、抓紧器、剪刀、钉合器、烧灼工具、线性切割器或持针器。

为了执行手术程序，外科医生将工作工具穿过插管套管到达内部手术部位，并从腹部外面操纵工作工具。外科医生从监视器观察该程序，该监视器显示从内窥镜取得的手术部位的图像。类似的内窥镜技术用于例如关节镜检查、后腹腔镜检查、骨盆镜检查、肾镜检查、膀胱镜检查、直肠镜检查、鼻窦镜检查、宫腔镜检查、尿道镜检查等。

正在开发微创远程手术机器人系统以提高外科医生在内部手术部位上工作时的灵活性，以及允许外科医生从远程位置(在无菌区域外)对患者进行手术。在远程手术系统中，通常在控制台处向外科医生提供手术部位的图像。当在合适的观察器或显示器上观察手术部位的三维图像时，外科医生通过操纵控制台的主输入或控制装置对患者执行手术程序，主输入或控制装置转而控制伺服机械操作的从器械的运动。

用于远程手术的伺服机构通常会接受来自两个主控制器(外科医生一只手一个)的输入，并且可能包括两个或更多个机械臂。手术器械安装在每个机械臂上。主控制器与相关联的机械臂和器械组件之间的操作通信一般是通过控制系统实现的。控制系统一般包括至少一个处理器，其将来自主控制器的输入命令中继到相关联的机械臂和器械组件，并在例如力反馈等情况下返回。机器人手术系统的一个示例是由加利福尼亚州桑尼维尔市的直观手术操作公司(Intuitive Surgical)商业化的DA VINCI

多种结构布置已被用于在机器人手术期间在手术部位处支撑手术器械。从动联动设备或“从动设备(slave)”通常被称为机器人手术操纵器，并且在微创机器人手术期间用作机器人手术操纵器的示例性联动设备布置在美国专利号7,594,912、6,758,843、6,246,200和5,800,423中有所描述，所述专利的全部公开内容出于所有目的通过引用整体并入本文。这些联动设备通常操纵安装了具有轴的器械的器械保持器。这种操纵器结构可包括平行四边形联动设备部分，该部分产生器械保持器的被限制为绕与沿着器械轴的长度定位的远程操纵中心相交的俯仰轴线旋转的运动。这种操纵器结构还可包括偏航关节，该偏航关节产生器械保持器的被限制为绕垂直于俯仰轴线并且同样与远程操纵中心相交的偏航轴线旋转的运动。通过使用切口点将远程操纵中心对准内部手术部位(例如，在腹腔镜手术期间于腹壁处使用套管针或插管)，可通过使用操纵器联动设备移动轴的近端安全地定位手术器械的末端执行器，而不会对腹壁施加潜在的危险力。可选的操纵器结构在例如美国专利号6,702,805、6,676,669、5,855,583、5,808,665、5,445,166和5,184,601中有所描述，其全部公开内容出于所有目的通过引用整体并入本文。

在手术程序期间，远程手术系统可提供对具有末端执行器的各种手术器械或工具的机械致动和控制，这些末端执行器响应于主输入装置的操纵而为外科医生执行各种功能，例如握住或驱动针、抓住血管、解剖组织等。操纵和控制这些末端执行器是机器人手术系统的一个特别有益的方面。出于此原因，期望提供手术工具，其包括提供末端执行器的两个或三个旋转运动度以模拟外科医生手腕的自然动作的机构。这样的机构应具有适当的尺寸以用于微创程序，并且在设计上相对简单以减少可能的故障点。此外，这样的机构应提供足够的运动范围，以允许在各种位置操纵末端执行器。

手术器械通常被部署到限制性体腔中(例如，穿过插管进入骨盆内部)。因此，期望手术器械既紧凑又可操纵，以便最佳访问(接近，access to)手术部位并能够看到手术部位。然而，已知的手术器械可能既不紧凑又不可操纵。例如，已知的手术器械在多个自由度(例如，滚动、俯仰和偏航)和相关联的期望运动范围方面可能缺乏可操纵性。

手术夹持和切割器械(例如，非机器人线性夹持、钉合和切割装置，也称为手术钉合器；以及电手术血管密封装置)已在许多不同的手术程序中采用。例如，手术钉合器可用于从胃肠道切除癌变或异常组织。许多已知的手术夹持和切割装置(包括已知的手术钉合器)具有夹持组织的相对的钳爪和用来切割所夹持的组织的铰接刀。

许多手术夹持和切割器械都包括器械轴支撑的末端执行器，可更换钉合器盒被安装到该末端执行器上。致动机构铰接钉合器盒以将钉从钉合器盒部署，从而钉合被夹持在钉合器盒与末端执行器的可铰接钳爪之间的组织。可以使用不同类型的钉合器盒(或重新装载设备)，其具有适合于待钉合的不同组织的不同的钉长度。

然而，使用可更换钉合器盒确实会引起一些额外的问题。例如，在使用之前，应将具有正确的钉长度的合适钉合器盒安装到末端执行器。如果具有不合适钉长度的钉合器盒被错误地安装到末端执行器，则如果该错误在钉合组织之前未被检测到且被纠正，则可能会产生次优的后果。作为另一个示例，如果先前使用的钉合器盒未用合适的新钉合器盒更换，则夹持在先前使用的钉合器盒与可铰接钳爪之间的组织由于缺少要部署的钉而不能被钉合。如果在其用于患者之前未将钉合器盒安装到末端执行器，则会出现类似的问题。

当用过的钉合器盒仍就位于钳爪上时击发手术钉合器械的潜在缺点导致了各种闭锁机构的开发。然而，并入常规的闭锁特征一般会增加末端执行器的直径，增加整体器械尺寸并使给定器械对于微创手术来说不太理想。

较小的手术钉合器械还导致了其它并发问题。一种这样的并发问题是，随着钉盒和手术器械变得越来越小，钉移动得更靠近组织解剖线了。因此，保留在最里面一排钉与解剖线(有时称为“组织套箍(tissue cuff)”)之间的组织量相应地减少。组织套箍宽度的这种减小可能会导致组织磨损、参差不齐(ragged)或撕裂，而无法充分地保持钉。此外，它还会导致最里面一排钉变形，从而导致组织密封次优。

钉合器械的尺寸不断减小所产生的另一个并发问题是，器械的各个部件之间日益紧密的工程公差变得更加难以满足。无法充分满足工程公差会导致装置出现各种性能失效(failures)。具体地，无法满足钉合器械的钳爪与钉合盒之间的公差可能会导致一些部件如闭锁机构完全失效或不能最佳地起作用。这可能会导致组织损伤和/或手术程序中不必要的延迟。

因此，尽管新的远程手术系统和装置已证明是高效且有利的，但是还需要进一步的改进来克服现有器械的缺点。本文描述的系统和装置解决了这些和其它需求。

发明内容

以下提供了要求保护的主题的简化概述，以便提供对要求保护的主题的某些方面的基本理解。此概述不是对要求保护的主题的广泛综述。它既不旨在识别要求保护的主题的重要或关键要素，也不旨在描绘要求保护的主题的范围。其唯一目的是以简化的形式呈现要求保护的主题的一些构思，作为稍后呈现的更详细描述的序言。

本文提供了手术钉合器械和与这些器械联用的可拆卸钉盒。所述器械和钉盒包括用于识别和/或停用所述钉盒的机构。所述钉合器械包括：驱动构件，所述驱动构件用于致动所述钉盒；和锁定构件，所述锁定构件从允许所述驱动构件向远侧平移通过钉击发冲程的禁用位置可移动到抑制所述驱动构件向远侧平移通过所述钉击发冲程的锁定位置。所述钉盒可包括用于维持所述锁定构件处于所述禁用位置的开关、销或其它机构。所述开关还可被配置以作为重新装载检测机构来操作，用于确定所述手术钉合器械中存在的重新装载的类型。

本文公开的装置的优点之一是，所述开关可被配置以维持所述锁定构件处于所述禁用位置，并因此当所述钉盒是新的(即，尚未击发)时允许所述驱动构件向远侧平移以致动所述钉。另一方面，所述开关可被配置以允许所述锁定构件在所述钉的致动期间(即，当所述驱动构件向远侧平移通过末端执行器时)移动到所述锁定位置。这有效地锁定了所述器械使得其无法致动已经击发的钉合器盒。

一方面，与所述手术器械联用的钉盒包括壳体，所述壳体具有用于将钉接收在其中的至少一排钉凹穴(pockets)和用于接收所述手术器械的所述驱动构件的通道。所述盒还包括开关，所述开关限定近端和远端并且具有至少部分地设置在所述通道内的一个或多个接触表面，使得当所述驱动构件平移通过所述通道时，所述驱动构件接触所述接触表面(一个或多个)。所述接触表面(一个或多个)以与所述盒的纵向轴线成小于约45度，优选小于约30度的角度横切地延伸到所述通道中。这增加了当所述驱动构件平移通过所述通道时所述驱动构件接触所述开关的时间和距离(被称为“开关冲程”)。

当所述驱动构件平移通过所述钉盒时，增加所述开关的总冲程减轻了可能由开关冲程不足引起的问题。例如，增加的开关冲程确保在所述驱动构件向远侧平移期间所述开关将横向移出所述驱动构件的路径，从而启用所述锁定构件。此外，这确保了当所述驱动构件向近侧缩回时其不会卡在所述开关上(即，如果所述开关在所述驱动构件向远侧平移期间未被充分移动到所述通道之外的话)。所述驱动构件在其向远侧被推进通过所述末端执行器时使所述钳爪闭合并将钉驱动到组织中，然后在其向近侧被缩回时使所述钳爪打开。因此，如果所述驱动构件在向近侧缩回期间被卡住，则所述器械的所述钳爪将不会完全打开，并且所述器械可能被卡在所述组织上，导致潜在的组织损伤和程序上的不必要的延迟。

在某些实施方式中，所述开关可被配置以在所述驱动构件与所述接触表面接合时提供可检测阻力，以便例如为重新装载检测机构提供输入，所述重新装载检测机构可基于所述可检测阻力来检测：钉合器盒是否安装到所述手术器械；已安装的钉合器盒是未击发(或是新的)还是已击发；和/或安装到所述末端执行器的已安装的钉合器盒的类型，以确保所述已安装的钉合器盒对于待钉合的组织而言具有适合的钉长度。增加所述开关冲程确保了此检测机构更加可靠。

所述接触表面(一个或多个)可从所述开关的近端延伸到距所述开关的近端与远端之间的中点至少约半途的位置。在某些实施方式中，所述接触表面(一个或多个)可延伸到所述开关的近端与远端之间的至少中点。

在一个这样的实施方式中，所述接触表面(一个或多个)包括：第一表面，所述第一表面横切地延伸到所述通道中；和至少第二表面，所述第二表面在所述第一表面远侧并且从所述第一表面沿远侧方向横切地延伸到所述通道中。所述第二表面限定与所述纵向轴线的角度比所述第一表面更小。因此，所述第二表面沿所述纵向方向延伸得更远，并因此为所述驱动构件提供更长的开关冲程。

另一方面，用于所述手术器械的钉盒包括壳体，所述壳体具有用于将钉接收在其中的至少一排钉凹穴和用于接收所述手术器械的所述驱动构件的通道。所述壳体还包括具有上表面和横向狭槽的近侧部分。开关被设置在所述横向狭槽内，并且具有至少部分地被设置在所述通道内的接触表面，使得当所述驱动构件平移穿过所述通道时所述驱动构件接触所述接触表面。一个或多个突起或隆起(bumps)从所述壳体的近侧部分的上表面朝向所述手术器械的第一钳爪延伸。

所述突起抑制所述盒的近侧部分相对于所述器械的第一上钳爪的竖直移动。这在所述器械的致动期间和/或在重新装载检测期间使所述钉盒的近侧部分相对于所述器械的所述钳爪稳定。

申请人发现，当所述驱动构件接合所述开关时，其可产生对抗所述开关和所述钉盒的近侧部分的扭矩(torque)。此扭矩可促使所述盒的近侧部分向上朝向所述上钳爪。如果当所述钳爪闭合时所述钳爪和所述钉盒之间存在任何空间，则此向上移动在致动期间在所述钉盒中产生不稳定性。所述突起通过占据任何间隙并抵靠所述钳爪变形到所述钳爪和所述盒之间的闭合高度来稳定所述钉合器盒的近侧部分。

在某些实施方式中，当所述第一钳爪和第二钳爪处于所述闭合位置时，所述突起从所述盒的近侧部分的上表面延伸到所述第一钳爪的下表面。所述一个或多个突起可包括可变形材料和/或它们可成形为在施加阈值水平的力时变形。在某些实施方式中，所述突起被配置以当所述钳爪处于所述闭合位置时变形到所述第一钳爪和所述钉盒之间的距离，以占据所述钳爪和所述钉盒之间的任何间隙。

另一方面，手术器械包括末端执行器，所述末端执行器具有在打开位置和闭合位置之间可移动的第一钳爪和第二钳爪。所述第二钳爪包括腔，其中所述腔的任一侧上的上表面面向所述第一钳爪。可拆卸钉盒可被设置在所述腔内。所述钉盒包括第一排钉凹穴和第二排钉凹穴以及上组织接触表面。所述上组织接触表面包括叠加于(overlying)所述第一排钉凹穴和第二排钉凹穴的第一横向部分和第二横向部分以及在所述第一排钉凹穴和第二排钉凹穴之间的凹陷部分。所述组织接触表面的所述凹陷部分被设置在所述第二钳爪的上表面下。

在某些实施方式中，所述器械还包括驱动构件，所述驱动构件具有切割元件，所述切割元件被配置以向远侧平移通过所述钉盒中的通道。所述组织接触表面的所述凹陷部分叠加于所述通道的至少部分。所述组织接触表面的所述凹陷部分在所述组织所处装置的所述钳爪之间的平面中产生割阶(jog)，从而增加所述切割元件与所述钉之间的所述组织接触表面的长度。这增加了解剖线与被钉合的组织之间的组织套箍的宽度，从而使所述钉的变形和组织的磨损最少，这导致更优的对所述组织的密封。

在某些实施方式中，所述组织接触表面的所述凹陷部分从所述通道的至少一个横向侧延伸到至少所述通道的相对的横向侧。所述钉盒还可包括在所述第一排钉凹穴和第二排钉凹穴中的每个与所述组织接触表面的所述凹陷部分之间的一个或多个凸起边缘。所述凸起边缘沿所述壳体的上表面纵向延伸，并进一步增加组织解剖线与所述钉合器之间的组织套箍的宽度。

在某些实施方式中，所述钉合器盒还包括开关，所述开关具有至少部分地设置在所述通道内的接触表面，使得当所述驱动构件平移穿过所述通道时，所述驱动构件接触所述接触表面。所述驱动构件可被配置以在所述驱动构件相对于所述末端执行器的轴向位置处接触所述开关。所述开关可被配置以在所述驱动构件在所述轴向位置处接合时提供可检测阻力，使得钉合器盒的类型可由控制单元识别。

所述手术器械可操作地联接到所述控制单元，所述控制单元被配置以处理所述可检测阻力以识别所述钉合器盒。所述手术器械还可包括致动器，所述致动器被配置以使所述驱动构件向远侧平移穿过所述末端执行器。所述致动器可包括机器人手术系统的控制装置。

附图说明

当结合附图时，根据以下详细描述，当前具有锁定机构的手术器械的上述和其它的方面、特征和优点将变得更加明显，其中：

图1是说明性手术器械的立体图，该手术器械具有安装到细长轴的末端执行器以及致动机构；

图1A是具有机器人控制的后端机构的说明性手术器械的立体图；

图2是说明性手术器械的远端部分的立体图，其中钳爪处于打开位置；

图3是被配置用于与包括手术紧固件、钉驱动器和开关的图1的手术器械联用的钉盒的分解图；

图4是钉合器盒的立体图；

图5是图4的钉合器盒的横截面图；

图6是图4的钉合器盒的一侧的立体图；

图7A是在用现有技术手术器械解剖和钉合组织之后的组织套箍的示意图；

图7B是在用本文公开手术器械解剖和钉合组织之后的组织套箍的示意图；

图8描绘了手术钉合器械的末端执行器的局部俯视图，该手术钉合器械包括安装了未击发的重新装载的闭锁组件；

图9描绘了处于解锁位置的根据图8实施方式的闭锁组件的俯视图；

图10描绘了处于锁定位置的根据图8实施方式的闭锁组件的俯视图；

图11是根据图1的说明性手术器械的驱动构件的立体图；

图12描绘了在安装了新的钉合器盒之后处于初始位置的钉合器盒和器械的局部立体图；

图13是根据图1的说明性手术器械的开关的立体图；

图14A描绘了在与驱动构件接合之前处于第一位置的图13的开关的局部侧视图；

图14B描绘了在与驱动构件接合之后处于第二位置的图13的开关的局部侧视图；

图15是手术器械的局部横截面图，其中锁定元件处于锁定位置；

图16是末端执行器的局部侧视图，示出了在击发后已经完全缩回的驱动构件以及被启用的锁定构件；

图17是一系列说明性钉合器盒的近端的局部俯视图，在每个钉合器盒的相应尾部上的各个轴向位置处具有处于初始位置的开关；

图18是钉合器盒和手术器械的一部分的立体图；

图19是图18的钉合器盒和手术器械的特写图；

图20是图18的钉合器盒的开关的立体图；

图21是示出定位在图20开关近侧的手术器械的驱动构件的立体图；

图22是手术器械的局部横截面图，示出了处于解锁位置的锁定元件；

图23是末端执行器的侧视图，示出了在击发后已经完全缩回的驱动构件以及被启用的锁定构件；

图24是图1手术器械的两部分式夹具的横截面侧视图；

图25是说明性手术器械的端部的立体图，其中零件被移除；

图26A是根据图1手术器械的用于驱动构件的致动机构的横截面立体图；

图26B是根据图1手术器械的用于驱动构件的致动机构的横截面侧视图；

图27A示出了处于打开构型的说明性手术器械的可移动下钳爪；

图27B示出了朝向闭合位置枢转的说明性手术器械的可移动下钳爪；

图27C示出了处于闭合位置的说明性手术器械的可移动下钳爪；

图28示出了采用机器人手术系统的手术室的俯视图；以及

图29示出了机械臂组件的简化的侧视图。

具体实施方式

下面参考附图描述当前手术器械的特定实施方式；然而，应当理解，所公开的实施方式仅仅是本公开的示例，并且可以以各种形式体现。因此，此处公开的具体结构和功能细节不应被解释为是限制性的，而仅仅是作为权利要求的基础和作为教导本领域技术人员以实际上任何适当的详细结构通过各种方式使用本公开的代表性基础。并未详细描述公知的功能或构造，以避免在任何不必要的细节上模糊了本公开。

虽然以下描述是关于钉按顺序击发的线性手术钉合器呈现的，但是应当理解，当前描述的手术器械的特征可以容易地适用于任何类型的手术夹持、切割、结扎、解剖、夹住、烧灼、缝合和/或密封器械，无论手术器械应用紧固件与否。例如，当前描述的驱动构件和致动机构可用于电手术器械中，其中钳爪包括用于向组织施加能量以处理(例如，烧灼、消融、熔合或切割)组织的电极。此外，当前描述的手术器械的特征可以容易地适用于其它类型的盒，如线性钉合器盒和/或钱包线钉合器盒。手术夹持和切割器械可以是微创(例如，腹腔镜)器械，也可以是用于开放性手术的器械。

另外，当前描述的手术钉合器械的特征可以容易地适用于使用本领域技术人员能力范围内的任何技术激活的手术器械，诸如，例如手动激活的手术器械、动力手术器械(例如，机电动力的器械)、机器人手术器械等。

本文描述的装置还可被并入到各种不同的手术器械，如下列共同转让的、共同在审的美国专利申请号16/205,128、16/427,427、16/678,405、16/904,482、17/081,088和17/084,981以及国际专利号PCT/US2019/107646、PCT/US2019/019501、PCT/US2019/062344、PCT/US2020/54568、PCT/US2019/064861、PCT/US2019/062768、PCT/2020/025655、PCT/US2020/056979、PCT/2019/066513、PCT/US2020/020672、PCT/US2019/066530和PCT/US2020/033481中描述的那些手术器械中，这些专利的完整公开内容通过引用以其整体并入本文用于所有目的，就好像在本文中将其复制粘贴一样。

图1是具有手柄组件102和安装在细长轴106上的末端执行器110的说明性手术器械100的立体图。末端执行器110包括第一钳爪111和第二钳爪112。手柄组件102包括固定不动的手柄102a和充当手术器械100的致动器的可移动手柄102b。

图1A示出了包括后端机构102c而非图1所示的手柄组件的手术器械100a。后端机构102c一般在器械的驱动肌腱或线缆与驱动系统的机械接口的机动轴之间提供机械联接。已知的后端机构和手术系统的进一步细节描述在例如美国专利号8,597,280、美国专利号7,048,745和美国专利号10,016,244中。这些专利中的每一篇都特此通过引用以其整体并入。

输入联接器可与远程手术系统如美国公开号2014/0183244A1中公开的系统的相应输出联接器(未示出)对接(interface)并由其驱动，该专利公开的全部公开内容通过引用并入本文。输入联接器与设置在器械轴106内的一个或多个输入构件(未示出)驱动地联接。输入构件与末端执行器110驱动地联接。合适的输入联接器能够适于与各种类型的马达组(未示出)如美国专利号8,912,746中公开的钉合器专用马达组或美国专利号8,529,582中公开的通用马达组配合，这两件专利的公开内容通过引用以其整体并入本文。已知输入联接器和手术系统的进一步细节在例如美国专利号8,597,280、美国专利号7,048,745和美国专利号10,016,244中有所描述。这些专利中的每件专利都通过引用以其整体并入本文。

手术器械100的致动机构可采用与马达和滑轮系统结合使用的驱动线缆。公知的是包括机器人手术系统在内的动力手术系统，其利用连接至马达和滑轮系统的驱动线缆来用于各种功能，包括钳爪的打开和闭合，以及末端执行器的移动和致动。已知的驱动线缆手术系统的进一步细节描述在例如美国专利号7,666,191和美国专利号9,050,119中，二者特此通过引用以其整体并入。虽然本文关于被配置用于与机器人手术系统联用的器械进行了描述，但是应当理解，本文描述的腕部组件可被并入到手动致动器械、机电动力器械或以任何其它方式致动的器械中。

图2示出了手术器械100的远端部分，包括末端执行器110，末端执行器110限定纵向轴线X-X并且具有第一钳爪111、第二钳爪112、用于将钳爪111、112安装到器械的夹具140以及诸如腕部组件160的铰接机构。在某些实施方式中，第二钳爪112是可移动钳爪，其被配置以相对于第一钳爪111从打开位置移动到闭合位置。在其它实施方式中，第一钳爪111是可移动钳爪，其被配置以相对于第二钳爪112在打开位置和闭合位置之间移动。在又其它实施方式中，两个钳爪111、112都可相对于彼此移动。在示例性实施方式中，第一钳爪112是可移动钳爪112，其被配置以相对于固定不动的钳爪111从打开位置移动到闭合位置。第一钳爪111包括具有钉成形凹穴116的砧座(anvil)115。在打开位置，未使用的钉合器盒122(有时称为新的或未击发的重新装载)可被装载到可移动钳爪112中，并且组织可被定位在钳爪111、112之间。在闭合位置，钳爪111、112协作以夹持组织，使得钉合器盒122和砧座115紧密协作对准。

如图3所示，钉合器盒122可包括支撑在相应的钉驱动器126上的、提供在形成于钉合器盒122中各自的钉保持开口或凹穴127内的多个钉124。在实施方式中，钉合器盒122还包括一个或多个开关191，开关191被配置以接合形成于钉合器盒122的近侧尾部195上的狭槽196。下面将更详细地描述开关191的功能性。

再次参考图2，手术器械100还可包括被配置以向远侧平移和向近侧缩回穿过末端执行器110的驱动构件150。驱动构件150可具有一体地形成在其上的梭123，其包括倾斜的远侧部分125，在驱动构件150向远侧移动时倾斜的远侧部分125按顺序作用在钉驱动器126上，使钉驱动器126向上凸轮传动(camming)，从而移动钉124与砧座115变形接触。在某些实施方式中，梭123可作为单独的部件被包括在钉合器盒122内。驱动构件150包括与固定钳爪111中的通道118基本上对准并平移穿过其的上底板(shoe)152，而驱动构件150的下底板154(参见图11)穿过钳爪112并在钳爪112底下平移。下面将描述驱动构件和致动的细节。

现在参考图4-图6，现在将描述钉合器盒122的一个实施方式。如所示，盒122包括壳体500，壳体500具有用于接收驱动构件150的中心通道119(在图12中示出并且在下面讨论)以及在中心通道119的任一侧上纵向延伸的第一钉接收组件502和第二钉接收组件504。每个钉接收组件502、504包括用于接收钉124的至少一个线性排的钉凹穴127。在一些实施方式中，钉组件502、504包括两个或更多个基本上平行的线性排的钉凹穴127。盒122还可包括一个或多个开口506，用于与第二钳爪112中的棘爪(未示出)协作，以及从壳体500的远侧部分延伸的一个或多个横向突起508，用于与钳爪112中的相关联的凹部协作。

如图5中最佳所示，盒壳体500限定组织接触表面510，当钳爪111、112围绕组织闭合时，组织接触表面510将接触组织。组织接触表面510可从钉组件502的外侧部分横向延伸跨过壳体500，到达相对的钉组件504的外侧部分。组织接触表面510包括总体上叠加于钉组件502、504的第一横向部分512和第二横向部分514，以及相对于横向部分512、514凹陷在壳体500内的中心部分516。在优选实施方式中，中心部分516在与伸出部508的上表面和/或钳爪112的上表面(参见图2)共面的平面以下凹陷。在此环境下，术语“上”是指盒122或钳爪112上面向上钳爪111的表面。在某些实施方式中，中心部分516优选地凹陷足够大的距离以增加组织远离解剖线的有效长度，同时在中心部分516下面的材料中仍然具有足够的厚度以维持壳体500的整体完整性。

组织接触表面510的中心部分516在组织所处装置的钳爪111、112之间的平面中产生割阶，从而增加中心通道119的中部与钉组件502、504之间的组织接触表面510的长度。此割阶在钳爪111、112闭合在组织上时使组织折叠或弯曲到中心部分516中，从而增加解剖线与钉之间的组织宽度。

如下文更详细讨论的，驱动构件150包括穿过中心通道119以解剖组织的切割元件128(参见图11)。在解剖组织的同时，钉124被驱动进入解剖线任一侧的组织中。因此，钉组件502、504与中心通道119的中心之间的组织接触表面510的长度的增加，增加了解剖线与被钉合的组织之间的组织套箍的宽度，从而使钉的变形和组织的磨损最少，这导致对组织的更优密封。

在示例性实施方式中，中心部分516包括第一横向壁和第二横向壁，第一横向壁和第二横向壁从横向部分512、514沿基本上垂直于组织接触表面510的方向沿着横向部分512、514延伸。当然，将要认识到的是其它构型也是可能的。例如，中心部分516的横向壁可以是倾斜的使得它们以横切的但与组织接触表面510非垂直的角度延伸。

在某些实施方式中，壳体500还可包括在每个钉组件502、504与中心通道119之间纵向延伸的凸起边缘530(参见图6)。此凸起边缘530进一步增加了钉组件502、504与中心通道119的中部之间的组织接触表面520的长度，因为它迫使组织在凸起边缘530上折叠或弯曲，然后向下进入凹陷的中心部分516。

在可选实施方式中，上钳爪111可在该钳爪的下表面(即，面向钉盒122的表面)中的组织接触表面中包括“割阶”。在此实施方式中，钳爪111可包括下组织接触表面(未示出)，该下组织接触表面具有远离钉盒122向上凹陷的中心凹陷部分。钳爪111的此中心凹陷部分可作为盒122的中心凹陷部分516的可选方案被包括，或除了盒122的中心凹陷部分516之外还可包括钳爪111的此中心凹陷部分。

图7A和图7B示出了此实施方式的优点。如图7A所示，在常规的钉合器器械(特别是具有宽度小于12mm的钉的较小的钉合器器械)中，组织解剖线520非常靠近钉线522，在其之间留有的组织套箍524的量相对少。然而，在图4-图6中所示的钉盒的情况下，解剖线520进一步远离钉线522，留有远远要更宽的组织套箍524(参见图7B)。此较宽的组织套箍确保被钉合的组织不会被切割元件128磨损或损伤。

图8示出了安装未击发的钉合器盒或重新装载的说明性手术器械的一部分，该手术器械包括钉合器盒122、锁定构件170和开关191的部分。当安装了未击发的重新装载时，开关191处于第一原位(或默认)位置。在新的、未击发的重新装载中，开关191与锁定构件170的开关接合部分172接触，从而使接合部分174保持在通道119之外。当锁定构件170处于此禁用位置时，允许驱动构件150向远侧平移，因为锁定构件170将不会阻碍驱动构件150的移动，因为接合部分174保持与通道119不对准。

图9和图10示出了分别处于解锁或禁用位置与锁定位置的包括锁定构件170的锁定组件的俯视图，其中开关191未示出。锁定构件170围绕从通道119横向偏移的枢轴点179枢转。锁定构件170被配置以沿基本上垂直于末端执行器的纵向轴线的方向移动。弹簧178将锁定构件170的接合部分174偏置到通道119中以锁定器械。在图9的解锁位置，开关191(参见图8)接合锁定构件170的开关接合部分172，克服弹簧178的偏置并将接合部分174保持在通道119之外，从而允许驱动构件150向远侧移动。当开关191不再与锁定构件170的开关接合部分172接触时，弹簧178迫使锁定构件的接合部分174进入通道119中，如图10所示，其中接合部分174阻碍驱动构件150向远侧运动。

在器械的致动期间，当驱动构件150向远侧平移时，形成于驱动构件150上的倒角表面131(如图11所示)接合形成于开关191上的倒角表面192(如图13所示)。然后沿与末端执行器110的纵向轴线基本上垂直的方向驱动开关191穿过开关通道129。

在图14A中，开关191被示为在盒122的尾部195的开关通道129内处于初始位置。开关通道129包括一系列棘爪132，棘爪132被配置以提供机械阻力，驱动构件150必须克服该机械阻力才能将开关191从初始位置滑向第二位置，如图14B所示。这确保了在驱动构件150已经穿过通道119之后开关191将保持在第二位置。此外，这确保了闭锁不会意外激活——如开关191在通道129中自由滑动时可能发生的那样(例如，在没有棘爪132的情况下)。这也可在开关191被平移经过棘爪132时提供可检测的阻力，如下面更详细讨论的。在其它实施方式中，开关191可通过摩擦适配固定在开关通道129内。

如在先前描述的图8中最佳可见的，当驱动构件150沿着由末端执行器110限定的纵向轴线向远侧平移时，开关191沿垂直于该轴线的方向横向移动穿过通道129。这允许开关191保持在与锁定构件170相反的一侧的末端执行器110内，使得开关191和锁定构件170不必争夺末端执行器110内的空间，从而允许维持减小的器械尺寸。

在图15中，驱动构件150已向远侧平移，迫使开关191到第二位置，从而在弹簧178将锁定构件170的接合部分174偏置到通道119中时启用锁定构件170。驱动构件150可以继续向远侧行进以将钉驱动到组织中并切割被钉合的组织。在缩回时，驱动构件150接合锁定构件170上的一系列近侧斜坡表面176，从而允许驱动构件150返回到锁定构件170附近的位置。然而，一旦驱动构件150被定位在锁定构件170附近，如果再次尝试致动该器械，则驱动构件150将被锁定构件150的接合部分174阻碍，从而阻止致动未装载的器械，如在图16中最佳可见。

图17示出了一系列说明性的盒，在每个钉合器盒122的各自尾部195上的各种轴向位置处具有处于初始位置的开关191。在实施方式中，开关191的轴向位置可充当控制系统如机器人控制的手术系统可通过其识别所安装的钉合器盒的类型的机构。当驱动构件150平移穿过末端执行器时，对于给定类型的钉合器盒，它将遇到不同的轴向位置处的开关。当驱动构件遇到开关时，驱动构件将遇到可检测量的阻力。在实施方式中，机器人手术系统可被配置以经由检测扭矩峰值来检测沿着击发冲程的形成于驱动构件150上的倒角表面131接合开关191的位置，从而允许系统确定所安装的钉合器盒的类型。这将允许与致动机构可操作地联接的控制单元根据检测到的钉合器盒类型的特征(包括但不限于容纳在其中的钉的数量、容纳在其中的钉的尺寸以及容纳在其中的钉的几何形状)确定待施加到驱动构件的正确的量的力。例如，在国际申请号PCT/US2017050747中描述了包括手术系统的示例性手术钉合器，该手术系统包括可操作地联接到致动机构的控制单元，该国际申请的公开内容通过引用以其整体并入本文。

现在参考图18，在某些实施方式中，钉盒122可包括在尾部195的上表面542上的一个或多个突起540、隆起或其它表面特征。突起540优选地包括任何合适的可变形材料，该材料将起到抑制盒122的尾部195相对于上钳爪111竖直移动的作用。可选地，突起540可被配置以彼此互锁，或者它们可被配置以与上钳爪111产生摩擦，以抑制尾部540的竖直移动。这在器械的致动期间和/或在重新装载检测期间使钉盒122的近侧部分相对于钳爪111、112稳定。

在某些实施方式中，当第一钳爪111和第二钳爪112处于闭合位置时，突起540从尾部195的上表面542延伸到钳爪111的至少下表面。在其它实施方式中，突起540可被设定尺寸具有比处于闭合构型时钳爪11与尾部195之间的距离更大的高度，以在它们之间产生干涉。在一些实施方式中，突起540被配置以变形到此高度以占据其之间的任何间隙。

突起540可具有执行占据钳爪111和近侧尾部195之间的间隙的功能的任何合适的形状，如金字塔形(pyramidal)、圆锥形、圆柱形、矩形、正方形等。在示例性实施方式中，突起540具有基本上金字塔形的形状，其中基部从近侧尾部195延伸到顶端，该顶端可以是尖的或平的。当钳爪111被闭合在尾部195上时，此形状允许突起540竖直变形。

在可选实施方式中，突起540可形成在上钳爪111上。在此实施方式中，突起540将形成在上钳爪111的下表面上，以执行占据钳爪111和钉盒的近侧尾部195之间的任何间隙的相同功能。在某些实施方式中，突起540可形成在钳爪111和近侧尾部195两者上。

在另一可选实施方式中，突起540可形成在近侧尾部195的下表面(未示出)上。在此实施方式中，突起540用于占据近侧尾部195的下表面与下钳爪112和/或末端执行器110的可位于近侧尾部195下方的其它部件之间的任何空间或间隙。类似于前述实施方式，突起540抑制近侧尾部195相对于下钳爪112和/或末端执行器110垂直移动。在又一实施方式中，突起540可形成在近侧尾部195的上和下表面两者上。在又一实施方式中，突起540可形成在下钳爪112、近侧尾部195的下表面和/或末端执行器110的其它部件上。

当驱动构件150向远侧平移穿过通道119时，形成在驱动构件150上的倒角表面131(如图11所示)接合形成在开关191上的倒角表面192。抵靠倒角表面192施加的远侧力在纵向方向和横向方向上对开关191施加力。此外，驱动构件150产生对抗开关191和尾部195的扭矩，该扭矩在横向方向和垂直方向两者上(即，朝向上钳爪111)对尾部195施加力。沿横向方向施加的力总体上受钳爪112的侧壁抵抗。当钳爪处于闭合位置时，沿垂直方向施加的力总体上受上钳爪111抵抗。然而，如果钳爪111和尾部195的上表面542之间存在任何空间，则此竖直力可导致尾部195朝向钳爪111向上移动，从而在致动期间于钉盒122中产生不稳定性。突起540通过占据任何间隙并抵靠钳爪111变形到钳爪111和盒122之间的闭合高度来稳定盒122的尾部195。

现在参考图19和图20，现将描述开关191的可选实施方式。如图所示，开关191包括用于接触驱动构件150的表面131的倒角表面192，如上所述。此外，开关191包括从开关191横向向外延伸到通道119中的凸角(lobe)560。凸角560优选地包括近侧倾斜表面562和远侧倾斜表面564。可选地，远侧表面564可基本上与钉盒122的纵向轴线平行。近侧倾斜表面562从倒角表面192沿远侧方向延伸。近侧倾斜表面562优选地以相对于纵向轴线比倒角表面192的角度更小的角度横切地延伸到通道119中。在优选实施方式中，倾斜表面562向远侧要比横向延伸得更远(即，与纵向轴线成小于45度的角度，优选地小于30度)。

倒角表面192和近侧倾斜表面562一起形成用于接触驱动构件150的表面131的组合接触表面。具体地，当驱动构件150平移通过通道119时(被称为“开关冲程”)，倾斜表面562延长了驱动构件150和开关191之间的接触时间和距离。在实施方式中，倒角表面192和近侧倾斜表面562优选地在纵向方向上延伸等于或大于驱动构件150的中心部分156的厚度的组合距离。

增加开关191的总冲程减轻了可能由开关冲程不足引起的问题。例如，增加的开关冲程确保在驱动构件150向远侧平移期间开关191将横向移出驱动构件150的路径。一旦开关191移动了足够的横向距离，它就被保持在近侧尾部195的狭槽129中，使得在驱动构件150移动经过了开关191之后，它无法移动回到通道119中。因此，将开关191横向移动到狭槽129中确保了当驱动构件150向近侧缩回时其不会卡在开关191上。如果驱动构件150在近侧缩回期间被卡住，则器械的钳爪将不会完全打开，并且器械可能被卡在组织上，导致潜在的组织损伤和程序上的不必要的延迟。

在某些实施方式中，开关191可被配置以在驱动构件150与表面192、562接合时提供可检测阻力，以便例如为重新装载检测机构提供输入，该重新装载检测机构可基于可检测阻力来检测：钉合器盒是否安装到手术器械；已安装的钉合器盒是未击发(或是新的)还是已击发；和/或安装到末端执行器的已安装的钉合器盒的类型，以确保已安装的钉合器盒具有对于待钉合的组织而言适合的钉长度。增加具有倾斜表面562的开关冲程也确保了此检测机构更加可靠。

当然，其它构型也是可能的。例如，倒角表面192可进一步延伸到通道119中以增加开关冲程(例如，而不是提供具有第二倾斜表面562的凸角560)。在此实施方式中，倒角表面192与钉盒122的纵向轴线的角度可小于图中当前所示的角度。倒角表面192可例如以与纵向轴线成小于45度或小于30度的角度延伸。因此，当驱动构件150被平移穿过通道119时，倒角表面192将沿远侧方向延伸得更远，以增加其与驱动构件150接触的时间和距离。

在又一实施方式中，驱动构件150的接触表面131可沿纵向方向延伸，以增加驱动构件150和开关192的开关冲程。在此实施方式中，接触表面131可包括另外的倾斜表面，或者它可以以合适的角度延伸得更远，以在驱动构件150平移穿过通道119时允许增加开关192和驱动构件150之间的接触量。

图21-图23示出了驱动构件150、锁定构件170和开关191的操作。如图所示，当新的钉盒122被安装到钳爪112时，驱动构件150被设置在锁定构件170和开关191的近侧。锁定构件170处于允许驱动构件150向远侧平移穿过通道119的启用位置。锁定构件170朝向禁用位置偏置，但被开关191保持在适当位置。如上讨论的，当驱动构件150向远侧平移时，接触表面131接合开关191的倒角表面192以将开关191横向移动到近侧尾部195的狭槽129中。一般地，此接触足以将开关191移动到狭槽中，其中其经由棘爪132保持在适当位置，如上所述。

然而，在某些情况下，可能需要更长的开关冲程来将开关191完全移动到狭槽129中。因此，当驱动构件经过倒角表面192时，接触表面131则与近侧倾斜表面562接合，并继续与开关191接合，以提供更多的横向力来驱动开关191进入狭槽129中。一旦开关191被驱动到狭槽129中，锁定构件170就枢转到图23所示的启用位置。此时，驱动构件150可如上讨论的那样向近侧缩回。然而，驱动构件150不能再次向远侧平移，直到锁定构件170通过开关191移回到启用位置。

现在参考图24，钳爪111、112经由夹具140附接到手术器械100。在某些实施方式中，夹具140包括近侧表面140a和远侧表面140b。夹具140还包括上夹具部分142和下夹具部分141，它们在组装时协作以形成突起145，突起145被配置以接合钳爪111的凸片113(参见图27A)以将钳爪111牢固地安装在器械100上的固定位置。下夹具部分141包括一对向远侧延伸的臂147以用于支撑可移动钳爪112。臂147包括用于接收枢转销(未示出)的开口149，枢转销限定钳爪112围绕其枢转的枢转轴线，如下文更详细描述的。

下夹具部分141还包括斜坡槽144，斜坡槽144被配置以引导从腕部160(参见图25)出来的致动线圈120(参见图26A)的一部分。上夹具部分142包括互补形状的斜坡槽146，斜坡槽146与下夹具部分141的斜坡槽144协作以形成封闭通道180，当线圈120从腕部160朝向驱动构件150的上底板152的远侧表面157向上割阶时，封闭通道180引导线圈120。在实施方式中，通道180可包括在近侧表面140a的中心部分处的第一端181和在远侧表面140b的外围部分处的第二端182。在实施方式中，封闭通道180可以是基本上“S”形的。尽管被示为两部分式夹具，但是应当理解，夹具可以是一体式结构，其例如通过模制、机械加工、3D打印等方式形成。

末端执行器110可通过铰接机构沿多个方向铰接。在实施方式中，铰接机构可以是如图所示的腕部160，但也考虑了其它铰接机构。如图25中所见，腕部160包括限定镗孔(bore)167的多个铰接关节162、164、166等，致动机构(在实施方式中为线圈120和驱动线缆171，参见图19A)可穿过镗孔167。在退出铰接腕部160时，线圈120进入并穿过夹具140的通道180(参见图24)，最终接合驱动构件150的上底板152的近侧表面153(图11)。本领域技术人员能力范围内的其它铰接机构可以替代腕部160。例如在美国公开号2015/0250530中描述了一种合适的铰接机构，其公开内容特此通过引用以其整体并入。

在致动手术器械时，向远侧推进驱动构件150穿过末端执行器110以将钳爪111、112从打开位置移动到闭合位置，之后向远侧推进梭123和刀128穿过盒122以钉合并切割抓在钳爪111、112之间的组织。驱动构件150可以是能够以必要的力推动手术钉合器械的梭或刀中的至少一个以有效切断或钉合人体组织的任何结构。驱动构件150可以是工字梁、E形梁(E-beam)或能够执行类似功能的任何其它类型的驱动构件。驱动构件150被可移动地支撑在手术钉合器械100上使得当手术钉合器械被击发(例如，致动)时，驱动构件150可向远侧穿过盒122以及上固定钳爪111和下钳爪112。

如图11所示，驱动构件150可包括上突起或上底板152、下突起或下底板154和连接上底板152与下底板154的中心部分156。驱动构件150的上底板152与固定钳爪111中的通道118基本上对准并平移穿过固定钳爪111中的通道118，而驱动构件150的下底板154与通道119基本上对准并穿过通道119且在钳爪112下面平移。镗孔158穿过上底板152形成以接收驱动线缆171，如将在下面更详细地描述的。上底板152的近侧表面153被配置以由致动组件的线圈120接合，使得线圈120可将力施加到上底板152以向远侧推进驱动构件150，即沿图26B中箭头“A”的方向。刀128可沿着上底板152和中心部分156之间的远侧边缘形成于驱动构件150上。在实施方式中，倾斜的远侧部分125可形成于驱动构件150的任一侧上。

现在参考图26A和图26B，致动组件包括驱动线缆171、线圈120、围绕线圈120的鞘121和驱动杆175。驱动线缆171包括扩大的远端173。驱动构件150的上底板152包括镗孔158，驱动线缆171布设在镗孔158中。当组装说明性手术器械100时，线圈120和保护鞘121滑过驱动线缆171的自由端。驱动线缆171的自由端附接到驱动杆175，从而将线圈120和保护鞘121固定在驱动构件150和驱动杆175之间，如图19B所示。鞘121可起到促进稳定性、平滑移动并在致动手术器械100时防止屈曲的作用。鞘121可由聚酰亚胺或具有必要强度要求的任何其它合适的材料如各种增强塑料、诸如NITINOL

驱动线缆171的扩大的远端173位于主体150的上底板152中的镗孔158的扩大的远侧部分159内，使得扩大的远端173的近侧面157可在向近侧拉动驱动线缆171时(即沿图26B中的箭头“B”的方向)将缩回力施加在上底板152上。驱动杆175被可操作地连接到致动器(例如，可移动手柄102b)，这允许致动组件190的向远侧平移和向近侧缩回。本领域技术人员将意识到在手动致动器械中，致动器可以是可移动手柄，例如图1所示的可移动手柄102b；在动力器械中，致动器可以是使马达作用在驱动杆上的按钮(未示出)；以及在机器人系统中，致动器可以是控制装置，诸如下面结合图28描述的控制装置。可使用用于驱动手术钉合器械的部件的任何合适的后端致动机构。对于与使用推/拉驱动线缆的示例性致动机构有关的其它细节，参见例如共同拥有的国际申请WO2018/049217，其公开内容特此通过引用以其整体并入本文。

在说明性手术器械100的致动期间，驱动杆175向线圈120施加力，从而使线圈120向驱动构件150的上底板152施加力，将其向远侧平移(即，沿图26B中的箭头“A”的方向)，使得最初闭合钳爪111、112，然后将钉124从盒122射出以钉合组织。在钉合完成后，驱动杆175沿近侧方向施加力以实现驱动构件的缩回。在缩回期间，驱动线缆171的扩大的远端173被镗孔158的扩大部分159的壁157阻碍，致使驱动缆线171向驱动构件150的上底板152施加力，从而使驱动构件150沿近侧方向平移。在某些实施方式中，手术器械可被设计使得在钉已被击发后不沿近侧方向缩回驱动构件150。本领域普通技术人员将理解，驱动构件150、驱动线缆171和驱动杆175都一致地移动并且彼此保持在相同的相对位置。

在优选实施方式中，驱动线缆171推进驱动构件150穿过固定钳爪111(而不是像在常规手术钉合器械中那样穿过钉盒钳爪)。从钉盒中消除用于致动机构的内部通道，在盒中为钉和上文讨论的加强壁提供更多的空间。在可选实施方式中，致动组件190的线圈120可与下底板154而不是上底板152联接。在这些实施方式中，线圈120向下底板154施加力以将驱动构件150向远侧推进穿过下钳爪112中的通道(未示出)。在这些实施方式中，线圈120将至少推进穿过下钳爪112的一部分和钉盒122。

图27A-图27C描绘了说明性手术器械100的固定钳爪111和可移动钳爪112按顺序从打开构型移动到闭合构型。如图27A所示，在打开构型中，驱动构件150被定位在形成于可移动钳爪112上的凸轮表面114附近。随着驱动构件150沿远侧方向“A”平移，可移动钳爪112将围绕枢轴117朝向闭合位置旋转。

在图27B中，驱动构件150已经与可移动钳爪112的凸轮表面114接触。当驱动构件150的下部154骑在凸轮表面114底下时，驱动构件150推动可移动钳爪112，使其朝向闭合位置枢转。

图27C示出了处于闭合位置的钳爪111、112。驱动构件150已向远侧平移经过凸轮表面114。在此位置，组织被夹持，并且驱动构件的进一步推进将切断并钉合组织。

在实施方式中，手术器械可以可选地包括被配置以沿着轴线剪切的开关或具有垂直切口的开关，所述垂直切口被设计成由驱动构件的倾斜的远侧部分接合以用于接合闭锁组件、提供重新装载识别或两者的目的，如均于2019年12月16日提交的国际专利申请号PCT/US2019/66513和PCT//US2019/66530中所述，其全部公开内容通过引用并入本文。

作为示例，图28示出了采用机器人手术系统的手术室的俯视图。在该情况下，机器人手术系统是机器人手术系统300，机器人手术系统300包括外科医生(“S”)使用的控制台(“C”)，同时通常在一名或多名助手(“A”)的帮助下，对躺在手术台(“O”)上的患者(“P”)执行微创诊断或手术程序。

控制台包括用于向外科医生显示手术部位的图像的监视器304、可左右操纵的控制装置308和309、脚踏板305以及处理器302。控制装置308和309可包括各种输入装置如操纵杆、手套、扳机枪、手动操作的控制器等中的任一个或多个。处理器302可以是专用计算机，该专用计算机可集成到控制台中或定位在其旁边。

外科医生通过操纵控制装置308和309(在本文中也称为“主操纵器”)来执行微创手术程序，使得处理器302使它们相应关联的机械臂组件328和329(在本文中也称为“从动操纵器”)相应地操纵它们相应的可拆卸联接的手术器械338和339(在本文中也称为“工具”)，而当由立体内窥镜340捕获时，外科医生在控制台监视器304上以3D观看手术部位。

工具338和339以及内窥镜340中的每一个都可通过套管或其它工具导向器(未示出)插入患者体内，以便通过相应的微创切口如切口366向下延伸至手术部位。常规上，机械臂中的每一个都由连杆如连杆362形成，它们联接在一起并通过马达控制的或主动的关节如关节363操纵。

一次使用的手术工具的数量以及因此系统300中使用的机械臂的数量通常将取决于诊断或手术程序以及手术室内的空间限制等其它因素。如果有必要在程序期间更换一个或多个正在使用的工具，则助手可从其机械臂上去除不再使用的工具，并将其替换为手术室托盘(“T”)中的另一个工具331。

监视器304可定位在外科医生的手附近，使得它将显示投影的图像，该投影的图像被定向使得外科医生感觉到他或她实际上正向下地看向手术部位。为此，工具338和339的图像可能看起来基本上位于外科医生的手所在的位置。

处理器302在系统300中执行各种功能。它执行的一个重要功能是通过总线310上的控制信号将控制装置308和309的机械运动转换并传递到它们各自的机械臂328和329，使得外科医生可以有效地操纵他们各自的工具338和339。另一个重要功能是实施本文所述的各种控制系统过程。

尽管被描述为处理器，但是应当理解，处理器302可在实践中通过硬件、软件和固件的任意组合来实现。此外，本文描述的其功能可由一个单元执行，或者在不同的部件之间被划分，每个部件都可依次由硬件、软件和固件的任意组合来实现。

有关机器人手术系统的其它细节，参见例如共同拥有的美国专利号6,493,608、美国专利号6,671以及国际申请WO2017/132611。这些公开的每一个都通过此引用以其整体并入本文。

作为示例，图29示出了保持用于执行手术程序的手术器械450(其代表工具338和339)的简化(不一定成比例或完整)的说明性机械臂组件400(其代表机械臂组件328和329)的侧视图。手术器械450可移除地保持在工具保持器440中。臂组件400由基座401机械地支撑，基座401可以是患者侧可移动推车的一部分或固定到手术台或天花板。它包括联接在一起并通过设置关节404和405联接到基座401的连杆402和403。

在此示例中，设置关节404和405是被动关节，其在释放它们的棘爪时允许手动定位臂400。例如，设置关节404允许连杆402绕轴406手动旋转，而设置关节405允许连杆403绕轴407手动旋转。

尽管在此示例中仅示出了两个连杆和两个设置关节，但可以在本文描述的此机械臂组件和其它机械臂组件中适当地使用或多或少的各个连杆和设置关节。例如，尽管设置关节404和405对于臂400的水平定位是有用的，但是还可以包括另外的设置关节并且对于臂400的有限的竖直定位和角定位是有用的。然而，对于臂400的主要竖直定位，臂400还可以沿着基座401的竖直轴线滑动地移动并且锁定在适当位置。

机械臂组件400还包括由马达驱动的三个主动关节。偏航关节410允许臂区段430围绕轴线461旋转，而俯仰关节420允许臂区段430围绕垂直于轴线461且正交于附图平面的轴线旋转。臂区段430被偏置使得当俯仰关节420通过其马达旋转时，区段431和432总是彼此平行。结果，可通过驱动偏航马达和俯仰马达来可控制地移动器械450，以便围绕枢轴点462枢转，枢轴点462通常通过设置关节404和405的手动定位而放置，以使其位于患者的切口点处。另外，插入齿轮445可联接至线性驱动机构(未示出)，以沿着其轴线463延伸或缩回器械450。

尽管偏航、俯仰和插入关节或齿轮410、420和445中的每一个均由单独的关节或齿轮控制器控制，但这三个控制器由通用的主/从控制系统控制，使得机械臂组件400(在本文中也称为“从动操纵器”)可通过用户(例如，外科医生)对其相关联的主操纵器的操纵来控制。

尽管在附图中示出了几个实施方式，但是不意图将本公开限制于此，因为意图是使本公开的范围与本领域将允许的范围一样宽泛，并且同样地阅读说明书。例如，本文公开的装置不限于本文描述的用于识别和/或停用钉合器盒的机构。2019年12月16日提交且标题为“SURGICAL INSTRUMENTS WITH SWITCHES FOR DEACTIVATING AND/OR IDENTIFYINGSTAPLER CARTRIDGES”的共同在审和共同拥有的国际专利申请号PCT/US19/66513中描述了其它合适的装置或机构，其全部公开内容通过引入以其整体并入本文用于所有目的。因此，以上描述不应被解释为限制性的，而仅仅是当前公开的实施方式的范例。因此，实施方式的范围应该由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由给出的示例来确定。

本领域技术人员将理解，本文中具体描述并在附图中示出的组织和方法是非限制的示例性实施方式。结合一个示例性实施方式示出或描述的特征可与其它实施方式的特征组合。在不脱离本公开的情况下，本领域技术人员能够设计出各种可选方案和修改。因此，本公开旨在涵盖所有此类可选方案、修改和变化。同样，基于上述实施方式，本领域技术人员将理解本公开的其它特征和优点。因此，除了由所附权利要求书指出的以外，本公开不受限于已经具体示出和描述的内容。