專利名稱：具有柔性地鉸連的鏈節(jié)的鉸接機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鉸接機構(gòu)及其應(yīng)用，包括器械和工具的遠(yuǎn)程操縱、引導(dǎo)和/或操作。
背景技術(shù)：
能夠容易地遠(yuǎn)程操縱、引導(dǎo)和/或操作器械和工具的能力在許多工業(yè)和應(yīng)用中是有意義的，尤其是在希望將器械或工具導(dǎo)引到不易于用手導(dǎo)引或者會存在風(fēng)險或危險的工作空間內(nèi)的情況下。這些可包括應(yīng)用工具或器械難以到達(dá)目標(biāo)位置的情況，例如手動到達(dá)目標(biāo)位置受限的某些外科手術(shù)過程，或機器的制造或修理，乃至商業(yè)和家庭使用。其它情況例如可包括工作環(huán)境對于使用者而言是危險的工業(yè)應(yīng)用，例如工作空間暴露在危險的化學(xué)物質(zhì)下。其它情況還可例如包括使用者會有危險的法律執(zhí)行或軍事應(yīng)用，例如將工具或器械部署在危險或敵對位置。以外科手術(shù)過程作為說明性示例，過程例如內(nèi)窺鏡檢查和腹腔鏡檢查通常使用從身體外部的位置在目標(biāo)器官或組織內(nèi)操縱或朝該目標(biāo)器官或組織操縱的器械。內(nèi)窺鏡檢查過程的示例包括乙狀結(jié)腸鏡檢查、結(jié)腸鏡檢查、食管胃十二指腸鏡檢查和支氣管鏡檢查。傳統(tǒng)上，內(nèi)窺鏡的插入管可通過向前推動而前進(jìn)，通過向后拉動而收回?？赏ㄟ^扭曲以及一般的向上/向下和向左/向右運動來指引管的端部。該受限的運動范圍往往使得難以通過銳角處(例如在直腸乙狀結(jié)腸內(nèi))，會使病人不舒服并增加周圍組織受到損傷的危險。腹腔鏡檢查包括根據(jù)解剖標(biāo)志安置套針工作口(port)。工作口的數(shù)量通常根據(jù)預(yù)期過程以及要獲得令人滿意的組織松動(mobilization)以及手術(shù)區(qū)暴露所需的器械的數(shù)量而改變。盡管腹腔鏡手術(shù)存在許多好處，例如術(shù)后疼痛較小，下床活動早以及黏連形成減少，但是其往往難以通過腹腔鏡工作口實現(xiàn)最優(yōu)的器官回縮(retraction)以及獲得傳統(tǒng)器械的最佳可操作性。在某些情況下，這些缺陷會導(dǎo)致手術(shù)時間增加或者不精確地放置組件例如縫合器和縫合線?？刹倏v的導(dǎo)管對于診斷和治療應(yīng)用也是公知的。類似于內(nèi)窺鏡，這種導(dǎo)管包括可在一般受限的運動范圍內(nèi)被指引的端部以導(dǎo)引病人的脈管系統(tǒng)。已經(jīng)進(jìn)行了許多嘗試來設(shè)計具有改進(jìn)的可操縱性的內(nèi)窺鏡和導(dǎo)管。例如，Sato的U. S. 3，557，780,Ailinger 等的 U. S. 5，271，381、Alotta 等的 U. S. 5，916，146 以及 Sakai 的U. S. 6，270，453說明了具有一個或多個柔性部分的內(nèi)窺鏡器械，可通過致動一組絲線而使所述柔性部分彎曲。通過旋轉(zhuǎn)小齒輪(Sato)、操作旋鈕(Ailinger等)、可操縱臂(Alotta等)或通過滑輪機構(gòu)(Sato)從器械的近端來致動所述絲線。Boury等的U. S. 5，916，147公開了一種可操縱的導(dǎo)管，該導(dǎo)管具有四條在導(dǎo)管的壁內(nèi)延伸的絲線。每條絲線終止于導(dǎo)管的不同部分。絲線的近端從導(dǎo)管松散地延伸出來從而醫(yī)生可以拉動它們。醫(yī)生能夠通過選擇性地拉緊絲線而使導(dǎo)管成一定形狀并從而操縱導(dǎo)管。盡管上述每種裝置都可被遠(yuǎn)程操縱，但是它們的運動范圍一般受到限制。操縱機構(gòu)的使用還比較麻煩，例如在Boury等的導(dǎo)管中，必須單獨拉動每條絲線以使導(dǎo)管成一定形狀。此外，在例如使用旋鈕和滑輪機構(gòu)的內(nèi)窺鏡和可操縱導(dǎo)管的情況下，需要進(jìn)行大量訓(xùn)練以便能夠熟練地操作這些裝置通過病人的身體。因此，具有提高的遠(yuǎn)程可操縱性以便可控制地導(dǎo)引復(fù)雜幾何形體的裝置能使器械和工具更有效且精確地前進(jìn)和布置。這種裝置對于提供更直觀和易用的用戶接口(interface)以實現(xiàn)這種提高的可操縱性而言也是有利的。這種裝置在許多工業(yè)領(lǐng)域中在引導(dǎo)、操縱和/或操作器械和工具方面會有廣泛應(yīng)用。這種裝置本身還具有娛樂、消遣和教育價值
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了用于各種用途包括但不限于器械和工具的遠(yuǎn)程操作的鉸接機構(gòu)及其部件。這種器械和工具可包括外科或診斷器械或工具，包括但不限于內(nèi)窺鏡、光源、導(dǎo)管、多普勒流量計、麥克風(fēng)、探針、牽開器、解剖器、縫合器、夾具、抓緊器、剪刀或切割器、消融(ablation)或燒灼元件等。非外科應(yīng)用中的其它器械或工具包括但不限于抓緊器、驅(qū)動器、動力工具、焊接器、磁體、光學(xué)透鏡和觀察器、光源、電動工具、音頻/視頻工具、激光器、監(jiān)視器等。根據(jù)應(yīng)用，可以想到本發(fā)明的鉸接機構(gòu)和部件可容易地調(diào)整以適應(yīng)多個器械和工具的結(jié)合或適應(yīng)它們的變型。鉸接機構(gòu)可用于將這些器械或工具操縱到所期望的目標(biāo)位置，并且還可用于致動或有助于致動這類器械和工具。在本發(fā)明的一個變型中，提供一種鉸接機構(gòu)，其包括多對柔性部段，每對中的每個柔性部段相對于該對中的另一個柔性部段保持處于間隔開的關(guān)系。柔性部段包括由至少一個鏈節(jié)(link)和至少一個柔性鉸鏈構(gòu)成的單元，所述機構(gòu)內(nèi)的相鄰的柔性部段通過柔性鉸鏈連接。所述機構(gòu)還包括使至少一對分離的柔性部段相連的至少一組纜線，從而該連接對中的一個柔性部段的運動引起該對中的另一個柔性部段的對應(yīng)的相關(guān)運動(relativemovement)0在另外的變型中，提供附加的纜線組，所述纜線組連接另外的分離的成對的柔性部段。柔性部段可形成機構(gòu)的近端和遠(yuǎn)端，其中鉸接機構(gòu)的近端的運動導(dǎo)致遠(yuǎn)端的對應(yīng)的相關(guān)運動。對于二維運動，柔性鉸鏈平行地排列對齊。對于三維運動，機構(gòu)的至少一個柔性鉸鏈定向成與機構(gòu)的至少另一個柔性鉸鏈成銳角。為了實現(xiàn)最大的三維運動范圍，至少一個柔性鉸鏈定向成垂直于至少另一個柔性鉸鏈。在本發(fā)明的另一個變型中，提供用于鉸接機構(gòu)的柔性構(gòu)件。柔性構(gòu)件包括連接在一起的一個或多個柔性部段。柔性構(gòu)件可形成有任意數(shù)量的柔性部段，并且還可具有用于縱向地將柔性構(gòu)件沿軸向連接在一起的互補(reciprocal)裝置。柔性構(gòu)件可用于形成根據(jù)本發(fā)明的鉸接機構(gòu)，或者可選擇地，可結(jié)合在其它機構(gòu)和裝置中。在一個變型中，柔性構(gòu)件包括平行定向的柔性鉸鏈。在另一個變型中，柔性構(gòu)件包括至少一個定向成與機構(gòu)的至少另一個柔性鉸鏈成銳角的柔性鉸鏈。在又一個變型中，至少一個柔性鉸鏈定向成垂直于至少另一個柔性鉸鏈。在本發(fā)明的其它變型中，提供可形成或結(jié)合成根據(jù)本發(fā)明的柔性構(gòu)件或鉸接機構(gòu)的柔性部段。這些柔性部段包括由至少一個鏈節(jié)和至少一個柔性鉸鏈構(gòu)成的單元。在某些變型中，這些柔性部段設(shè)計有在特定的預(yù)定位置彎曲或折曲(flex)的柔性鉸鏈，所述位置對于延伸通過部段的纜線具有特定影響。具體地，這些預(yù)定位置會對通過柔性部段的纜線的相對張緊度產(chǎn)生影響。該影響一還被稱為纜線牽引偏置(pull bias)—可以是負(fù)的、中性的或正的。在一個方面中，預(yù)定的折曲位置提供負(fù)的纜線牽引偏置，此時當(dāng)機構(gòu)彎曲或被鉸接時通過相鄰柔性部段的一條或多條纜線將會松弛。在另一個方面中，預(yù)定的折曲位置提供中性的纜線牽引偏置，此時當(dāng)機構(gòu)彎曲或被鉸接時纜線的松弛減小或消失。在又一個方面中，預(yù)定的折曲位置提供正的纜線牽引偏置，此時當(dāng)機構(gòu)彎曲或被鉸接時與柔性部段相關(guān)聯(lián)的一條或多條纜線的張緊將增加。根據(jù)特定應(yīng)用，這些構(gòu)造中的每一個都具有優(yōu)點。在本發(fā)明的其它方面中，工具或器械可附裝在鉸接機構(gòu)的遠(yuǎn)端并從該遠(yuǎn)端延伸出，或者鉸接機構(gòu)可結(jié)合在這些器械或工具中。在外科手術(shù)應(yīng)用的情況下，外科或診斷工具的示例包括但不限于內(nèi)窺鏡、光源、導(dǎo)管、多普勒流量計、麥克風(fēng)、探針、牽開器、解剖器、縫合器、夾具、抓緊器、剪刀或切割器以及消融或燒灼元件。對于其它應(yīng)用，同樣可想到許多工具或器械，包括但不限于例如抓緊器、驅(qū)動器、動力工具、焊接器、磁體、光學(xué)透鏡和觀察器、 電動工具、音頻/視頻工具、激光器、光源、監(jiān)視器等。工具或器械的類型、附裝方法和位置以及應(yīng)用和使用包括但不限于在未決和共有的美國申請No. 10/444, 769和10/928，479中所述的相應(yīng)內(nèi)容，這些申請全文結(jié)合于此作為參考。


圖1A-1D示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的鉸接機構(gòu)的透視圖，該鉸接機構(gòu)具有通過相應(yīng)的纜線組連接并且具有相互垂直定向的柔性鉸鏈的成對的柔性部段。圖IA示出處于自然的、未致動的構(gòu)型的機構(gòu)。圖1B-1D示出處于不同操作狀態(tài)的機構(gòu)。圖2A是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的柔性構(gòu)件的透視圖，該柔性構(gòu)件帶有具有相互垂直定向的柔性鉸鏈的柔性部段。圖2B是圖2A的柔性部段的側(cè)視圖。圖2C是如圖2B所示的柔性部段沿由線A-A表示的平面的截面圖。圖3A和3B分別是根據(jù)本發(fā)明又一實施例的柔性構(gòu)件的透視圖和側(cè)視圖。圖3C是圖3A的柔性構(gòu)件沿由線B-B表示的平面的截面圖。圖4A和4B分別是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的柔性部段的透視圖和側(cè)視圖。圖4C是圖4A的柔性部段沿由線C-C表示的平面的截面圖。圖5A和5B分別是根據(jù)本發(fā)明又一實施例的柔性部段的透視圖和側(cè)視圖。圖5C是圖5A的柔性部段沿由線D-D表示的平面的截面圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的鉸接機構(gòu)的側(cè)剖視圖，示出近端和遠(yuǎn)端之間的運動的縮放比例(scaling)。圖7是根據(jù)本發(fā)明又一實施例的鉸接機構(gòu)的側(cè)剖視圖，示出近端和遠(yuǎn)端之間的運動的一不同縮放比例。圖8A是結(jié)合有抓緊工具和根據(jù)本發(fā)明一實施例的鉸接機構(gòu)的外科器械的透視圖。圖SB是圖8A的器械的遠(yuǎn)端的放大視圖，更詳細(xì)地示出抓緊工具。圖9A和9B分別示出處于閉合位置的圖8B所示的抓緊工具的端視圖和截面圖，其中圖9B是沿由圖9A中的線9B-9B表示的平面的截面圖。圖IOA和IOB分別示出處于第一打開位置(夾爪保持平行)的圖SB所示的抓緊工具的端視圖和截面圖，其中圖IOB是沿由圖IOA中的線10B-10B表示的平面的截面圖。圖IlA和IlB分別示出處于第二打開位置(夾爪移動到非平行位置)的圖8B所示的抓緊工具的端視圖和截面圖，其中圖IlB是沿由圖IlA中的線11B-11B表示的平面的截面圖。圖12是本發(fā)明另一實施例的柔性部段的透視圖。
圖13是圖12的柔性部段的分解視圖，示出形成圖12的柔性部段的內(nèi)核和外套。圖14A和14B分別示出根據(jù)本發(fā)明又一實施例的柔性部段處于直的、未彎曲的構(gòu)型的側(cè)視圖和截面圖。圖14B是沿圖14A中由14B-14B表示的線的截面圖。圖15A和15B分別示出圖14A-14B的柔性部段處于彎曲構(gòu)型的側(cè)視圖和截面圖。圖15B是沿圖15A中由15B-15B表示的線的截面圖。圖16A是結(jié)合有根據(jù)本發(fā)明一個實施例的鉸接機構(gòu)的導(dǎo)管的透視圖。圖16B是圖16A的導(dǎo)管的遠(yuǎn)端的放大視圖。
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明的鉸接機構(gòu)一般包括多對柔性部段和至少一組連接至少一對分離的柔性部段的纜線。在一些實施例中，鉸接機構(gòu)可由柔性構(gòu)件形成，該柔性構(gòu)件由柔性部段制成并且可具有數(shù)量變化的鏈節(jié)。本文中使用的術(shù)語“鏈節(jié)”是指機構(gòu)、柔性構(gòu)件或柔性部段的分離部分，該分離部分能夠相對于機構(gòu)、柔性構(gòu)件或柔性部段的另一個分離部分運動。鏈節(jié)通常是——但并非必須是——筒狀的。鏈節(jié)通常沿機構(gòu)、柔性構(gòu)件或柔性部段的縱向軸線排列對齊。機構(gòu)、柔性構(gòu)件或柔性部段的相鄰鏈節(jié)通過柔性鉸鏈連接。鉸接機構(gòu)、柔性構(gòu)件或柔性部段的終端鏈節(jié)也可固定或結(jié)合在機構(gòu)的其它方面或與該機構(gòu)相連的工具上。術(shù)語“柔性鉸鏈”是指從鏈節(jié)延伸出并且能夠彎曲的分離部分。柔性鉸鏈通常定向為垂直于機構(gòu)、柔性構(gòu)件或柔性部段的縱向軸線，但是并非必須如此。鏈節(jié)和柔性鉸鏈通常但非必須地一體形成在一起?！叭嵝圆慷巍蓖ǔ０ㄒ粋€或多個通過柔性鉸鏈相連的相鄰鏈節(jié)。能夠以單個自由度在二維空間內(nèi)運動的柔性部段可具有連接兩個鏈節(jié)的單個柔性鉸鏈。能夠以兩個自由度在三維空間內(nèi)運動的柔性部段可具有連接到三個鏈節(jié)的定向成相互成銳角的兩個柔性鉸鏈。對于最大的三維運動范圍，該角度將為直角。柔性部段可形成柔性構(gòu)件或鉸接機構(gòu)的部件?！叭嵝圆慷螌Α笔侵肝挥跈C構(gòu)一端的柔性部段與位于機構(gòu)的相對端的另一個柔性部段相對應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明的鉸接機構(gòu)包括多個柔性部段，這些柔性部段是成對的分離構(gòu)件。柔性部段一般設(shè)置成形成近端和遠(yuǎn)端，每對中的一個柔性部段位于近端，而另一個柔性部段位于遠(yuǎn)端。為了獲得最大的在三維空間內(nèi)的運動自由度，機構(gòu)的至少一個柔性鉸鏈定向成垂直于機構(gòu)的至少另一個鉸鏈。但是，本發(fā)明還想到了柔性鉸鏈平行定向或以任意銳角偏移定向的構(gòu)型。纜線組可使分離的一對柔性部段相互連接，使得一對柔性部段中的一個柔性部段的運動引起該對中的另一個柔性部段的相應(yīng)運動。如文中所用，術(shù)語“主動(active)柔性部段”或“主動柔性部段對”是指通過纜線組直接相連的柔性部段。術(shù)語“間隔(spacer)柔性部段”或“間隔柔性部段對”是指不通過纜線組直接相連的柔性部段。但是，間隔柔性部段可設(shè)置在主動柔性部段之間，并為連接主動柔性部段的纜線組提供通路。能夠操作主動柔性部段對的能力使得機構(gòu)可容易地形成復(fù)雜的三維構(gòu)型和幾何形狀，下文中將對此作詳細(xì)說明。對于依賴于以不同方式穿過未連接的鏈節(jié)的纜線組或絲線的傳統(tǒng)鉸接裝置，難以實現(xiàn)這種復(fù)雜的幾何形狀，這是因為這種裝置通常設(shè)計成使操縱纜線或絲線穿過每個鏈節(jié)并終止于最遠(yuǎn)端的鏈節(jié)處。因此，所有部段協(xié)同響應(yīng)絲線或纜線組的通常為彎曲或弓形方式的運動而一起彎曲。除了形成復(fù)雜構(gòu)型之外，本發(fā)明還允許通過限制被操作的主動柔性部段并允許這樣的部段抵抗由橫向施加的力導(dǎo)致的運動來增加機構(gòu)的剛性。如果在操作給定的柔性部段對以獲得期望形狀并將該對的一個部段固定成該期望形狀時，該對的另一個部段可抵抗負(fù)荷并同時保持其所期望的無負(fù)荷形狀，則可認(rèn)為該部段對被完全限制。至少需要兩條纜線來完全限制具有兩個鏈節(jié)和一個柔性鉸鏈的單自由度柔性部段。對于具有三個鏈節(jié)和兩個柔性鉸鏈(定向成相互成銳角或垂直)的雙自由度柔性部段，至少需要三條纜線來完全限制該部段。而傳統(tǒng)的鉸接裝置并不總是如此。間隔柔性部段不會這樣被限制，并且在希望被 致動機構(gòu)具有剛性較弱部分的許多情況下包括這種未被限制的間隔柔性部段是有利的。術(shù)語“器械”和“工具”在此可互換使用，并且是指通常由使用者操作以實現(xiàn)特定目的的裝置。僅為了說明的目的，將在用于在被遠(yuǎn)程訪問的身體區(qū)域內(nèi)的外科或診斷工具和器械的遠(yuǎn)程引導(dǎo)、操作和/或致動的范圍內(nèi)對本發(fā)明的鉸接機構(gòu)進(jìn)行說明。如前所述，還可想到鉸接機構(gòu)的除了外科或診斷應(yīng)用之外的其它應(yīng)用，并且這對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見的。通常，任何這種應(yīng)用包括希望將器械或工具導(dǎo)引到不易于用手導(dǎo)引或者會存在危險的工作空間中的任何情況。這包括而不限于工業(yè)應(yīng)用，例如用于將工具、探針、傳感器等導(dǎo)引到受限的空間內(nèi)，或者用于工具的遠(yuǎn)程精確操縱，例如機器的組裝或維修。這還可包括工具或器械的應(yīng)用目標(biāo)位置難以到達(dá)的商業(yè)或家用情況。其它情況可包括例如工作環(huán)境對于使用者而言是危險的工業(yè)應(yīng)用，例如工作空間暴露在危險化學(xué)物質(zhì)中。其它情況還可包括例如使用者會有危險的法律執(zhí)行或軍事應(yīng)用，例如將工具或器械部署在危險的或敵對的位置。其它應(yīng)用還包括僅希望對復(fù)雜幾何形狀進(jìn)行遠(yuǎn)程操縱的應(yīng)用。這些應(yīng)用包括諸如玩具或游戲的消遣或娛樂中的使用，例如木偶、玩偶、小雕像等的遠(yuǎn)程操縱。轉(zhuǎn)到圖1A-1D所示的實施例，鉸接機構(gòu)100包括形成近端121和遠(yuǎn)端122的多個柔性部段。柔性部段111和112、113和114、115和116、117和118以及119和120分別是分離的成對部件，其中一對中的一個柔性部段(111、113、115、117或119)位于近端121而另一個(112、114、116、118或120)位于遠(yuǎn)端122。如圖所示，位于近端121的柔性部段111由通過相互垂直定向的柔性鉸鏈107和109相連的鏈節(jié)101、103和105形成。纜線通道123位于并穿過每個鏈節(jié)的周邊以供纜線組通過和連接。柔性部段還包括中心通道124，該中心通道延伸通過柔性部段的縱向軸線以容納與同該機構(gòu)一起使用的期望工具或器械相關(guān)聯(lián)的另外的纜線、絲線、光纖或其它類似元件。類似地，位于遠(yuǎn)端122的配對的柔性部段112由通過相互垂直定向的柔性鉸鏈108和110相連的鏈節(jié)102、104和106形成，并同樣包括類似的纜線通道和中心通道。近端(113、115、117和119)和遠(yuǎn)端(114、116、118和120)的剩余的柔性部段具有相同的構(gòu)型，其中一個部段的最后一個鏈節(jié)還用作下一個部段的第一鏈節(jié)。并且如圖所示，每個柔性鉸鏈定向成垂直于相鄰的鉸鏈。如前所述，這種構(gòu)型的柔性部段以兩個自由度運動，并且可三維地運動。近端的柔性部段(111、113、115和119)分別通過纜線組131、133、135和139連接到遠(yuǎn)端的柔性部段(112、114、116和120)。因此，這些柔性部段對是主動柔性部段。柔性部段117和118沒有通過纜線組直接連接，因此用作間隔部段。機構(gòu)還包括設(shè)置在近端121和遠(yuǎn)端122之間的間隔部段125以便在近端柔性部段和遠(yuǎn)端柔性部段之間實現(xiàn)額外的分隔。該間隔件是可選的，并且可以具有任何適合于預(yù)期應(yīng)用的長度。它構(gòu)造成容納連接柔性部段對的所有纜線，以及與同該機構(gòu)一起使用的期望工具或器械相關(guān)聯(lián)的另外的纜線、絲線、光纖或其它類似元件。在鉸接機構(gòu)近端的每個主動柔性部段通過兩條或多條纜線連接到與其對應(yīng)的位于遠(yuǎn)端的主動柔性部段。每個纜線組可由至少兩條纜線構(gòu)成。如所述,一個主動柔性部段對的運動由其相應(yīng)的纜線組控制，并且獨立于任何其它的柔性部段對。在一些變型中，例如，纜線組將包括間隔開120度的三條纜線。通過使用三條纜線的纜線組連接具有至少一個垂直于至少另一個柔性鉸鏈定向的柔性鉸鏈的主動柔性部段,每個主動柔性部段對都可以三個自由度被操縱或移動，而獨立于任何其它的主動對。這三個自由度包括上/下運動、左/右運動和旋轉(zhuǎn)或“滾動”運動。通過組合多個主動柔性部段，可實現(xiàn)多個自由度，使得鉸接機構(gòu)可形成多種復(fù)雜的構(gòu)造。例如，圖1A-1D內(nèi)所示的變型共具有四個主動柔性部段對，每個主動柔性部段對都通過各有三條纜線的纜線組獨立地連接，從而能夠以12個自由度運動。 在僅使用單組纜線來操縱機構(gòu)鏈節(jié)的典型的傳統(tǒng)機構(gòu)中，無法獲得這種多個自由度。如所述及如圖所示，柔性部段還包括多個供連接主動柔性部段對的纜線通過的通道。如果需要的話，纜線、絲線、光纖、柔性內(nèi)窺鏡等也可通過設(shè)在柔性部段內(nèi)的中心通道。也可設(shè)置通道以允許流體輸送管通過。柔性部段還可設(shè)計成具有與柔性部段的外部連通的附裝通道以用于在鉸接機構(gòu)的遠(yuǎn)端安裝其它元件，例如能量源(用于消融或凝結(jié))或光纖、或柔性內(nèi)窺鏡。多于一個的柔性部段可包括附裝通道，從而該附裝通道可從機構(gòu)的遠(yuǎn)端延伸到近端。參照圖1A，固定在近端主動柔性部段上的纜線穿過間隔件125以便與該對中的相應(yīng)的遠(yuǎn)端柔性部段連接。如圖1B-1C中所示，近端主動柔性部段的運動導(dǎo)致遠(yuǎn)端主動柔性部段發(fā)生反向的、互反的(reciprocal)運動。在其它變型中，纜線可在通過間隔件125的同時扭轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)180度，從而在遠(yuǎn)端122的互反運動被鏡像。本發(fā)明的鉸接機構(gòu)可構(gòu)造成包括扭轉(zhuǎn)O度到360度之間的任何量的纜線以便實現(xiàn)360度范圍的互反運動。鉸接機構(gòu)內(nèi)還可包含間隔柔性部段即沒有通過分離的纜線組連接的柔性部段(例如圖1A-1D內(nèi)的117和118)。這些柔性部段可插入在位于近端或遠(yuǎn)端或這兩端的主動柔性部段之間，并且用作不能獨立地致動但是允許纜線組通過以到達(dá)鄰近主動柔性部段的柔性部段。間隔柔性部段是為該機構(gòu)的近端和/或遠(yuǎn)端提供額外長度所需要的。此外，在機構(gòu)的一端包括間隔柔性部段(或相對數(shù)量較多的間隔柔性部段)使得在對應(yīng)的另一端的移動或運動可成比例地縮放。例如，在近端包含間隔柔性部段(或相對數(shù)量較多的間隔柔性部段)需要使用者在近端實施更大的運動以在遠(yuǎn)端實現(xiàn)所期望的運動。這在需要精確、精細(xì)的受控運動的情況下是有利的，例如在如果遠(yuǎn)端的移動或運動不能進(jìn)行這種成比例縮放則存在使用者不能必要地熟練執(zhí)行所期望過程的危險的情況下?；蛘?，可在遠(yuǎn)端設(shè)置間隔柔性部段(或相對數(shù)量較多的間隔柔性部段)，在這種情況下遠(yuǎn)端的運動程度可成比例地大于近端的運動程度，這是特定應(yīng)用所需要的。除了上文所述之外，移動或運動的成比例縮放還可通過增加或減小在近端或遠(yuǎn)端的主動或間隔柔性部段的纜線通道圖案(pattern)的半徑來實現(xiàn)，下文將對此進(jìn)行詳細(xì)說明。如上所述，復(fù)雜運動一包括向上、向下、向左、向右、傾斜和旋轉(zhuǎn)運動一可由于通過分離的纜線組相連的成對的主動柔性部段的形成而實現(xiàn)。例如，在圖IB所示的變型中，可通過致動位于近端的最近端的柔性部段111來致動位于遠(yuǎn)端的最遠(yuǎn)端的主動柔性部段112，而所有其它柔性部段都保持靜止。近端部段111還可被操作為使得最遠(yuǎn)端的柔性部段112圍繞機構(gòu)的縱向軸線Zl掃過直立圓錐區(qū)域，所述直立圓錐的底面的直徑由于這些因素例如增加的柔性鉸鏈長度、增強的纜線柔性以及在柔性部段112和緊鄰的主動柔性部段之間加入間隔柔性部段而增加。同樣重要的是，遠(yuǎn)端部段111可圍繞其在圖IB內(nèi)用Z3 表示的軸線旋轉(zhuǎn)或“滾動”，并且所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩通過機構(gòu)傳遞給遠(yuǎn)端部段112，從而部段112圍繞其在圖IB內(nèi)用Z2表示的軸線旋轉(zhuǎn)。如圖IC所示，通過僅致動位于近端的最遠(yuǎn)端的主動柔性部段即柔性部段119來致動位于遠(yuǎn)端的最近端的主動柔性部段120，而所有其它的柔性部段保持靜止。通過這樣操縱近端，遠(yuǎn)端可掃過直立圓錐區(qū)域，并且由于位于被致動部段遠(yuǎn)側(cè)的部段的數(shù)量增加，所述直立圓錐的底面直徑大于上面參照圖IB所述的直徑。同樣，近端可圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)或“滾動”，并且所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩通過機構(gòu)傳遞給遠(yuǎn)端。盡管在圖1B-1D內(nèi)示出許多部段運動，但是還可實現(xiàn)結(jié)合有向上、向下、向左、向右、傾斜和旋轉(zhuǎn)運動的其它復(fù)雜的三維運動。例如，圖ID示出鉸接機構(gòu)100的遠(yuǎn)端122沿其長度具有多個彎曲，該多個彎曲各自的方向相互獨立。如所述，圖1A-1D的鉸接機構(gòu)100具有四對主動柔性部段，每對主動柔性部段通過具有三條纜線的纜線組連接，使得可進(jìn)行12個自由度的運動，但是柔性部段對和纜線組的其他構(gòu)型也可容易地實現(xiàn)類似的復(fù)雜運動和幾何形狀。機構(gòu)的各部分能夠同時沿不同方向彎曲并形成復(fù)雜構(gòu)型的能力是通過對每個主動柔性部段對進(jìn)行在其相應(yīng)纜線組的控制下的獨立致動而實現(xiàn)的。轉(zhuǎn)到圖2A-2C，柔性構(gòu)件200包括由分別通過柔性鉸鏈231、232、233、234、235和236連接的一連串鏈節(jié)202、204、206、208、210、212和214形成的柔性部段216,218和220。柔性構(gòu)件在兩端終止于鏈節(jié)202和214。終端鏈節(jié)202包括面向且遠(yuǎn)離終端鏈節(jié)214的柱形凹部223和六角形凸起部225。而終端鏈節(jié)214包括面向且遠(yuǎn)離終端鏈節(jié)202的六角形插口 224。如圖所示，柔性鉸鏈231、233和235定向成垂直于柔性鉸鏈232、234和236。如圖所示，鏈節(jié)還包括接納控制鏈節(jié)的各個纜線組的通道。所述構(gòu)件設(shè)計成使得纜線通過鏈節(jié)內(nèi)的纜線通道并終止且固定在柔性部段216的終端鏈節(jié)202上。具體地，纜線可在出口位置229離開通道228并固定在鏈節(jié)202的凹部223上。于是，柔性部段216用作主動柔性部段，而剩余的柔性部段用作間隔柔性部段?；蛘?，纜線組可終止于任意一個其它柔性部段，使得任意的其它柔性部段成為主動柔性部段。另外，盡管纜線通道228示出為以圓形圖案設(shè)置，但這種圖案并不是必須的，每個通道均可沿該構(gòu)件位于任何徑向位置。中心通道227沿軸向延伸通過柔性構(gòu)件以容納與該柔性構(gòu)件或包括該柔性構(gòu)件的任何鉸接機構(gòu)相關(guān)聯(lián)的任何工具或器械的別的元件?；蛘?，可沿該構(gòu)件在任何徑向位置包括其周界設(shè)置類似的通道。該柔性構(gòu)件可并入或形成根據(jù)本發(fā)明的鉸接機構(gòu)的近端和遠(yuǎn)端的全部或一部分。該柔性鉸鏈系統(tǒng)具有許多重要的優(yōu)點。一個優(yōu)點是易于制造和組裝，這是因為柔性部段、柔性構(gòu)件或鉸接機構(gòu)或其部分可制造成具有多個通過柔性鉸鏈連接的鏈節(jié)的單個連續(xù)件。另外，多個具有相同或不同構(gòu)造的柔性部段或構(gòu)件可容易地連接在一起以形成多種鉸接機構(gòu)，這些鉸接機構(gòu)的特性將部分依賴于所使用的作為部件的柔性部段或構(gòu)件。在圖2A-2C所示的實施例中，互補的(reciprocating)凸起部225和插口 224允許多個柔性構(gòu)件相互連接在一起，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，存在多種可實現(xiàn)相同目的的互補結(jié)構(gòu)。柔性鉸鏈系統(tǒng)提供的另一個優(yōu)點是沿機構(gòu)傳遞轉(zhuǎn)矩的能力增加。在具有僅通過纜線組連接的各個鏈節(jié)的機構(gòu)內(nèi)，轉(zhuǎn)矩不太容易被傳遞，這是因為施加的力會使纜線發(fā)生一定程度的扭曲。另外，柔性鉸鏈系統(tǒng)使得可沿機構(gòu)施加軸向負(fù)荷而不會影響致動。即使在軸向負(fù)荷下機構(gòu)的鉸接仍然保持平滑和順暢。而在一些其它機構(gòu)中則不是這樣，在這些其它機構(gòu)中各個鏈節(jié)相互之間摩擦接觸并且軸向負(fù)荷會增加鏈節(jié)之間的摩擦力，這會限制運動或者在某些情況下導(dǎo)致鏈節(jié)完全“鎖定”。為了實現(xiàn)最大的運動自由程度，機構(gòu)、柔性構(gòu)件或柔性部段的至少一個柔性鉸鏈定向為垂直于至少另一個柔性鉸鏈。但是，在可接受更有限的運動自由程度的應(yīng)用中，柔性鉸鏈無需互相垂直。在圖1-2所示的實施例中，連續(xù)的鉸鏈相互垂直，但是本發(fā)明還包含其他構(gòu)型，包括兩個或更多個連續(xù)的鉸鏈定向成相互平行或相互偏移0-90度中的任意角度的構(gòu)型。 轉(zhuǎn)到圖3-5，示出其柔性鉸鏈在預(yù)定位置相對于相鄰的連接鏈節(jié)彎曲或折曲的柔性部段的實施例。另外，鏈節(jié)具有相同的總直徑、相同的纜線通道之間的直徑或距離，以及相同的鏈節(jié)之間的間隙。當(dāng)并入鉸接機構(gòu)時，鏈節(jié)之間的預(yù)定折曲位置可對穿過鏈節(jié)的纜線的相對張緊度具有正的、中性的或負(fù)的影響或偏置。更具體地，當(dāng)柔性部段由于由纜線沿部段的鏈節(jié)的一側(cè)施加的致動力而彎曲時，穿過鏈節(jié)另一側(cè)的纜線的相對張緊度能夠以正的、負(fù)的或中性的方式被影響。此影響或偏置也被稱為“纜線牽引偏置”。當(dāng)部段鏈節(jié)被鉸接時產(chǎn)生或增加纜線張緊的柔性部段被稱為具有“正偏置”?；蛘?，當(dāng)部段鏈節(jié)被鉸接時導(dǎo)致纜線張緊減小或松弛的柔性部段被稱為具有“負(fù)偏置”。使纜線的張緊和纜線的松弛最小的柔性部段被稱為“中性偏置”。根據(jù)應(yīng)用，這種正的、中性的或負(fù)的影響可以是有利的。實現(xiàn)正的、中性的或負(fù)的纜線牽引偏置的特定的預(yù)定位置取決于給定的一對鏈節(jié)和連接鉸鏈的特定尺寸，包括纜線通道圖案的直徑、纜線從中暴露出的鏈節(jié)之間的間隙，以及鏈節(jié)的最大折曲角。這些特定的預(yù)定折曲位置可被測量為相對于纜線從纜線通道露出或離開的鏈節(jié)表面的特定偏移量(正的或負(fù)的)。在操作時，當(dāng)柔性部段的鏈節(jié)被操作到期望位置或構(gòu)型時，兩個給定的鏈節(jié)之間的柔性鉸鏈折曲或彎曲，從而兩個鏈節(jié)圍繞該鉸鏈相互接近或遠(yuǎn)離地折曲或彎曲。在中性偏置構(gòu)型下，一個鏈節(jié)上的給定纜線通道出口點朝另一個鏈節(jié)上的與之對應(yīng)的纜線通道出口點移動的距離，等于該鏈節(jié)的相對側(cè)上的相對的纜線通道出口點移動遠(yuǎn)離另一個鏈節(jié)上的與之對應(yīng)的纜線通道出口點的距離。但是，不管部段是否折曲，對應(yīng)的兩組纜線通道出口點之間的組合距離均保持恒定，這對于保持中性纜線偏置是重要的。當(dāng)這種組合距離不相等時，纜線松弛或張緊會增加。具體地，在鏈節(jié)折曲時相對的成組纜線出口點之間的組合距離大于處于直的、未彎曲位置時的組合距離的情況下，纜線會張緊?；蛘?，在當(dāng)折曲或彎曲時相對的成組通道出口點之間的組合距離相對于直的、未彎曲位置時減小的情況下，纜線會松弛。在圖3A-3C所示的實施例中，柔性部段240包括連接鏈節(jié)244和245的柔性鉸鏈246。鏈節(jié)還包括纜線通道248。鏈節(jié)的纜線通道圖案直徑為D，并且鏈節(jié)之間由間隙G隔開，間隙G是纜線從中暴露出的鏈節(jié)之間的距離。鏈節(jié)圍繞鉸鏈246的最大折曲角為T。在D是G的五倍并且T為20度的情況下，中性纜線牽引偏置的期望預(yù)定折曲位置為等于1/100D的偏移量O1，這實際上處于或接近纜線從纜線通道露出或離開的鏈節(jié)245的表面247。換句話說，在此情況下，折曲位置與纜線從中露出或離開的鏈節(jié)245的表面部分對齊或幾乎對齊。在這種特定構(gòu)型下，纜線松弛在部段的運動范圍內(nèi)為最小。通過使纜線松弛最小，該機構(gòu)可在一定的運動范圍內(nèi)保持其形狀，并抵抗施加在該機構(gòu)上的會損害形狀精度的反作
用力。這在大多數(shù)應(yīng)用中是有利的。使纜線松弛最小的柔性鉸鏈構(gòu)型被稱為具有“中性偏置。在圖4A-4C的實施例中，柔性部段260柔性鉸鏈266，其預(yù)定折曲位置位于兩個相鄰的鏈節(jié)264和265之間。鏈節(jié)264和265包含纜線通道268。在此構(gòu)型內(nèi)，柔性鉸鏈相對于鏈節(jié)265的表面267具有正偏移量02。在尺寸D、G和T與上文所述相同的情況下，該折曲位置會導(dǎo)致負(fù)的纜線牽引偏置。即，當(dāng)部段由于由纜線沿鏈節(jié)的一側(cè)施加的致動力而在這些鏈節(jié)處彎曲時，通常沿鏈節(jié)的相對側(cè)會在纜線內(nèi)產(chǎn)生松弛。在某些應(yīng)用中，這種松弛的產(chǎn)生是所期望的，因為這會減小裝置在該區(qū)域內(nèi)的剛性，并限制對于沿該區(qū)域施加的反作用力的阻力。期望獲得此效應(yīng)的示例包括導(dǎo)引機構(gòu)通過或圍繞敏感或脆弱的解剖結(jié)構(gòu)的情況。允許纜線內(nèi)產(chǎn)生一定程度的松弛的柔性鉸鏈被稱作具有“負(fù)偏置”。在圖5A-5C的實施例中，柔性部段280包括連接鏈節(jié)284和285的柔性鉸鏈286。鏈節(jié)284和285同樣包括纜線通道288。在此構(gòu)型內(nèi)，折曲位置相對于鏈節(jié)285的表面287具有負(fù)偏移量03。即，折曲位置位于纜線露出或離開的鏈節(jié)285的表面部分以下。在尺寸D、G和T與上文所述相同的情況下，該折曲位置會導(dǎo)致正的纜線牽引偏置。即，當(dāng)部段由于由纜線沿鏈節(jié)的一側(cè)施加的致動力而在這些鏈節(jié)處彎曲時，通常會沿鏈節(jié)的相對側(cè)在纜線內(nèi)產(chǎn)生張緊。在某些應(yīng)用中，這種張緊的產(chǎn)生是所期望的，因為這會增加裝置在該區(qū)域內(nèi)的剛性并抵抗任何所施加的反作用力。這種張緊還可抵抗機構(gòu)的進(jìn)一步彎曲并向使用者提供反饋。期望獲得此效應(yīng)的示例包括預(yù)防機構(gòu)的過大彎曲或“過度彎曲”比較重要的應(yīng)用。具有這種在纜線內(nèi)產(chǎn)生額外張緊的構(gòu)型的柔性鉸鏈被稱為具有“正偏置”。圖6示出本發(fā)明的另一個實施例，其中鉸接機構(gòu)300分別具有近端和遠(yuǎn)端321、322，以及設(shè)置在它們之間的間隔件325。遠(yuǎn)端322包括由分別通過柔性鉸鏈317、319、321、323和325連接的一連串鏈節(jié)302、304、306、308、310和312形成的柔性部段316、318、320、322和324。近端321包括由通過柔性鉸鏈315連接的鏈節(jié)301和303形成的柔性部段314。如圖所示，柔性鏈節(jié)均定向成沿未被致動的機構(gòu)的縱向軸線(用軸線Z表示)相互平行。這樣，機構(gòu)可提供二維運動而不是三維運動。鏈節(jié)還包括接納形成控制機構(gòu)的致動的纜線組的纜線331和332的通道。如上所述，機構(gòu)設(shè)計成使得纜線通過鏈節(jié)內(nèi)的纜線通道。纜線緊固在柔性部段316的遠(yuǎn)端的終端鏈節(jié)302以及柔性部段314的近端的終端鏈節(jié)301上。因此柔性部段316和314用作主動柔性部段對，而剩余的柔性部段用作間隔柔性部段。圖6示出處于被致動或被操縱狀態(tài)的鉸接機構(gòu)300。如圖所示，位于近端321的近端柔性部段314已經(jīng)折曲了角度W。由于在遠(yuǎn)端322添加了間隔部段，整個遠(yuǎn)端折曲了相等的角度W，但是各柔性部段之間的角度減小，從而累積后的角度等于角度W。但是，遠(yuǎn)端322相對于機構(gòu)的初始軸線Z的行進(jìn)距離Y成比例地大于近端321相對于軸線Z行進(jìn)的距離X。這示出添加(或減少)間隔部段如何實現(xiàn)相同的總彎曲角度而通過較大(或較小)的橫向距離。
圖7示出本發(fā)明的另外的實施例，其中鉸接機構(gòu)350分別具有由被間隔件375分隔開的近端和遠(yuǎn)端371、372。遠(yuǎn)端372包括由通過柔性鉸鏈356連接的鏈節(jié)352和354形成的柔性部段362。近端371包括由通過柔性鉸鏈355連接的鏈節(jié)351和353形成的柔性部段361。同樣，柔性鉸鏈均定向成沿未被致動的機構(gòu)的縱向軸線(未示出)相互平行，并同樣提供二維運動而不是三維運動。鏈節(jié)還包括接納形成控制機構(gòu)的致動的纜線組的纜線381和382的通道。同樣，該機構(gòu)設(shè)計成使得纜線通過鏈節(jié)內(nèi)的纜線通道。纜線緊固在柔性部段362的遠(yuǎn)端的終端鏈節(jié)352以及柔性部段361的近端的終端鏈節(jié)351上。因此柔性部段362和361用作主動柔性部段對。如圖所示，位于近端的鏈節(jié)351和353的纜線通道之間的直徑K大于位于遠(yuǎn)端的對應(yīng)鏈節(jié)352和354之間的直徑J。如圖所示，鉸接機構(gòu)350處于被致動或被操縱狀態(tài)?？梢钥吹?，位于近端371處的近端柔性部段361已經(jīng)折曲了角度H。但是，遠(yuǎn)端柔性部段362折曲了更大的角度P。這是由于近端和遠(yuǎn)端鏈節(jié)之間的纜線通道之間的直徑的變化而導(dǎo)致的。折曲角的變化大致與直徑之差成比例，角度P與角度H乘以兩個直徑的比率成比例(即P ^ HX (Κ/J))。那么對于任何兩個鏈節(jié)對，該差可表示為當(dāng)鏈節(jié)相對于它們的未樞轉(zhuǎn)狀態(tài)被操縱時所產(chǎn)生的樞轉(zhuǎn)·角。因此，對于任何給定的鏈節(jié)對L1和L2，它們分別具有不同的從鏈節(jié)的中心軸線算起的纜線通道位置半徑R1和R2,并且R2M1,當(dāng)L1樞轉(zhuǎn)角度A1時，對應(yīng)的鉸鏈L2將產(chǎn)生樞轉(zhuǎn)角A2= A1XsirT1 (R1ZR2)0這示出纜線通道圖案的直徑或半徑的增加或減小如何成比例地增加或減小機構(gòu)內(nèi)的彎曲角或折曲角。這可具有重要的人體工程學(xué)應(yīng)用，包括由使用者操作的近端的較小的折曲角會導(dǎo)致遠(yuǎn)端的較大的彎曲角或折曲角從而使得遠(yuǎn)端可進(jìn)行放大或增加的運動以布置和/或致動外科工具或器械的外科手術(shù)應(yīng)用。在其它應(yīng)用中，可能期望由使用者操作的近端相對于遠(yuǎn)端具有更大的折曲角。與上文的考慮一致，如本發(fā)明的目的所述，鏈節(jié)還可以具有任何尺寸和形狀。對于外科手術(shù)應(yīng)用，鏈節(jié)的尺寸和形狀通常取決于這些因素例如病人年紀(jì)、所關(guān)注的解剖區(qū)域、預(yù)期的應(yīng)用以及醫(yī)生的喜好。鏈節(jié)通常為筒狀，但并非必須如此，并且如前所述包括供連接柔性部段對的纜線以及與同機構(gòu)一起使用的期望工具或器械相關(guān)聯(lián)的另外的纜線、絲線、光纖或其它類似元件通過的通道。通道直徑通常稍大于纜線直徑而形成滑動配合。此外，鏈節(jié)還包括一個或多個用于接納可附裝的外科器械或診斷工具的元件或供致動它們的纜線通過的通道。根據(jù)應(yīng)用，鏈節(jié)的直徑通常為大約O. 5_至大約15_或更大。對于內(nèi)窺鏡應(yīng)用，對于小型內(nèi)窺鏡器械，典型直徑可為大約2_至大約3_，對于中等尺寸的內(nèi)窺鏡器械，典型直徑為大約5mm至大約7mm,而對于大型內(nèi)窺鏡器械,典型直徑為大約IOmm至15_。對于導(dǎo)管應(yīng)用，直徑可為大約Imm至大約5_。鏈節(jié)的總長度通常根據(jù)鏈節(jié)之間的期望彎曲半徑而改變。鉸接機構(gòu)、柔性構(gòu)件和柔性部段可由本領(lǐng)域內(nèi)已知的多種材料形成,并且材料可根據(jù)應(yīng)用而改變。為了易于制造，可使用可注射模制的聚合體，例如包括聚乙烯或其共聚物、聚對苯二甲酸乙二醇酯或其共聚物、尼龍、硅樹脂、聚亞安酯、含氟聚合物、聚(氯乙烯)；以及它們的組合，或本領(lǐng)域內(nèi)已知的其它合適的材料。對于外科手術(shù)應(yīng)用，如果希望的話，可在鏈節(jié)或部段上設(shè)置光滑涂層以便有助于鉸接機構(gòu)的前進(jìn)。光滑涂層可包括親水聚合物例如聚乙烯吡咯烷酮，含氟聚合物例如四氟乙烯，或硅樹脂。還可在一個或多個部段上包含不透射線的標(biāo)記以便在射線成像時指示鉸接機構(gòu)的位置。通常，將通過熒光檢查來檢測標(biāo)記。纜線直徑根據(jù)應(yīng)用而改變。對于一般的外科手術(shù)應(yīng)用，纜線直徑可為大約O. 15mm至大約3_。對于導(dǎo)管應(yīng)用，典型直徑可為大約O. 15_至大約O. 75_。對于內(nèi)窺鏡應(yīng)用，典型直徑可為大約O. 5mm至大約3mm。纜線柔性可例如因纜線材料的類型和編排方式而改變或因物理或化學(xué)處理而改變。通常，將根據(jù)鉸接機構(gòu)的預(yù)期應(yīng)用的需要而改變纜線剛度或柔性。纜線可以是由這樣的材料制成的單股或多股線，所述材料包括但不限于生物相容材料例如鎳鈦合金、不銹鋼或其任何合金、超彈性合金、碳纖維，聚合物例如聚(氯乙烯)、聚氧乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯和其它聚酯，聚烯烴、聚丙烯，以及它們的共聚物；尼龍；絲(silk);以及它們的組合，或本領(lǐng)域內(nèi)已知的其它合適的材料。纜線可根據(jù)本領(lǐng)域內(nèi)已知的方式固定在成對的主動柔性部段上，例如通過使用粘結(jié)劑或通過硬釬焊、軟釬焊、焊接等，其包括在未決的且共有的美國申請No. 10/444，769和No. 10/928, 479中所述的方法，這些申請全文結(jié)合于此作為參考。 盡管附圖內(nèi)所示的許多鉸接機構(gòu)和柔性構(gòu)件具有一定數(shù)量的柔性部段和柔性部段對，但是這僅是用于說明單個機構(gòu)或柔性部段部件相互之間的關(guān)系。根據(jù)這些因素例如鉸接機構(gòu)的預(yù)期使用和期望長度，可采用任意數(shù)量的柔性部段和柔性部段對。鉸接機構(gòu)、柔性構(gòu)件或柔性部段的自然構(gòu)型通常是直線型的，但是如果希望的話，機構(gòu)、柔性構(gòu)件或柔性部段可以制造成具有預(yù)先形成的彎曲。如果希望在鉸接機構(gòu)的遠(yuǎn)端保持一定的彎曲或其它復(fù)雜構(gòu)型，則可根據(jù)例如在未決的且共有的美國申請No. 10/444, 769和No. 10/928, 479中所述的方式將機構(gòu)“鎖定”在合適位置，這些申請全文結(jié)合于此作為參考。例如，可在近端部段上滑動的可鍛的管可成形為將近端部段以及它們相應(yīng)的遠(yuǎn)端部段保持為特定構(gòu)型。這在例如使用者已將機構(gòu)導(dǎo)引到期望目標(biāo)位置并希望將機構(gòu)“鎖定”就位，同時例如致動與該機構(gòu)相關(guān)聯(lián)的工具或在單獨的過程內(nèi)完全接合的情況下是有利的。術(shù)語“可鍛的”是指管具有的柔性足以使其成形，但是又足夠剛硬以便能保持所形成的形狀。在另一個變型中，鎖定桿可插入一個或多個延伸通過柔性部段或部段的附裝通道，以便將鉸接機構(gòu)的近端部段和遠(yuǎn)端部段“鎖定”就位。鎖定桿可以是可鍛金屬桿，其可成形并插入附裝通道以將近端部段和遠(yuǎn)端部段設(shè)定為特定構(gòu)型，或者鎖定桿可設(shè)置成預(yù)成形的形式。在又一個變型中，柔性部段或構(gòu)件本身可由可鍛材料形成，這種材料一旦被操作成期望構(gòu)型則可維持其形狀。如所述，本發(fā)明的鉸接機構(gòu)可用于以其自然的、直的構(gòu)型，或者在從病人之外的位置在其近端進(jìn)行各種操作之后，在病人的身體區(qū)域內(nèi)引導(dǎo)外科或診斷器械或工具，或?qū)⑦@些器械或工具引導(dǎo)到病人身體區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)位置。在適當(dāng)插入后，機構(gòu)近端的運動導(dǎo)致遠(yuǎn)端的相應(yīng)運動。此外，所引起的遠(yuǎn)端的定向運動可根據(jù)近端相對于遠(yuǎn)端的旋轉(zhuǎn)程度而被反向、鏡像或產(chǎn)生別的結(jié)果。另外，近端提供了用于控制對遠(yuǎn)端的操縱和操作的用戶接口，這與其它傳統(tǒng)的依賴于例如滑輪或旋鈕來控制操縱絲線的操縱機構(gòu)相比使用起來更加方便和容易。該用戶接口使得例如使用者能夠基于設(shè)置在外部的近端用戶接口的被操作后的形狀而容易地看到位于例如病人體內(nèi)的機構(gòu)遠(yuǎn)端的形狀和定向運動。在另一個變型中，柔性部段或部件本身可由可鍛材料形成，這種材料一旦被操作成期望構(gòu)型則可維持其形狀。鉸接機構(gòu)可用于將外科器械、診斷工具、各種導(dǎo)管等遠(yuǎn)程操縱到中空的或形成腔室的器官和/或組織中，包括但不限于血管(包括顱內(nèi)血管、大血管、外圍血管、冠狀動脈、動脈瘤)、心臟、食道、胃、腸、膀胱、輸尿管、輸卵管、輸送管例如膽管，以及大的和小的導(dǎo)氣管。鉸接機構(gòu)還可用于將外科器械、診斷工具、各種導(dǎo)管等遠(yuǎn)程引導(dǎo)到實心器官或組織，包括但不限于皮膚、肌肉、脂肪、大腦、肝臟、腎臟、脾臟以及良性或惡性腫瘤。鉸接機構(gòu)可用于哺乳對象，包括人(哺乳動物包括但不限于靈長類動物、農(nóng)畜、善運動的動物、貓、狗、兔子、田鼠和老鼠)。轉(zhuǎn)到圖8-12，示出本發(fā)明的一個實施例，其中將具有柔性部段的鉸接機構(gòu)結(jié)合在外科器械中。圖8A示出外科抓緊器械400，該器械包括分別隔開近端和遠(yuǎn)端柔性構(gòu)件406和407的細(xì)長軸405。柔性構(gòu)件如上所述，具有多條與分離的柔性部段相關(guān)聯(lián)的纜線以便近端的運動可引起遠(yuǎn)端的相應(yīng)運動。致動手柄402位于近端柔性構(gòu)件406的近端，并且具有帶有可相互靠近和遠(yuǎn)離地樞轉(zhuǎn)的樞轉(zhuǎn)臂403和404的標(biāo)準(zhǔn)的棘輪手柄接口。臂403的遠(yuǎn)端固定地緊固在近端柔性構(gòu)件406的近端上。抓緊工具410附裝在遠(yuǎn)端柔性構(gòu)件407的遠(yuǎn)端。如圖8B中更清楚地示出，抓緊工具410包括連接到夾爪殼體416的上夾爪412和下夾爪414，殼體416的基部418固定地緊固在遠(yuǎn)端柔性構(gòu)件407的遠(yuǎn)端上。 更具體地，夾爪殼體416包括相對的平行延伸壁420和422，并且夾爪412和414的近端位于所述壁之間。如圖8B-11B中更清楚地示出，每個夾爪包括接納橫跨兩個壁之間的空間的銷的狹槽。具體地，上夾爪412包括分別接納銷423和424的狹槽452和456。下夾爪414包括接納銷425和426的狹槽454和458。每個夾爪的狹槽相對于夾爪的遠(yuǎn)端抓緊部分定向為成一角度，并且一般在每個狹槽的大部分長度上相互平行。但是，具體參照圖IOB和IlB可見，兩個狹槽452和454分別具有從平行于相應(yīng)狹槽456和458變成分開的近端終端部分453和455。這會對夾爪運動產(chǎn)生重要影響，下文還將對此進(jìn)行說明。夾爪412和414還包括凹口 457和459，凹口 457在夾爪412上位于狹槽452和456之間，而凹口 459在夾爪414上位于狹槽454和458之間。當(dāng)夾爪處于閉合位置時，這些凹口 457和459分別容納銷424和426 (見圖9B)。夾爪412和414還分別樞轉(zhuǎn)地連接到鏈節(jié)臂436和438，這些鏈節(jié)臂又在它們的另一端連接到纜線終止器430，該終止器也位于殼體416內(nèi)并位于壁420和422之間。致動纜線432連接到并終止于纜線終止器430，而纜線432本身朝近端延伸通過夾爪殼體416并穿過延伸通過柔性構(gòu)件407、細(xì)長軸405的中心通道(未示出)，并且在其另一端終止于手柄402的臂404。偏置彈簧434沿軸向與纜線432對齊，并設(shè)置在纜線終止器430和夾爪殼體415的基部418之間。夾爪412和414本身分別包括相對的夾爪表面442和444。每個夾爪表面都分別具有通道446和448，這些通道可接納例如適于消融組織的能量源。夾爪和夾爪殼體連接的構(gòu)造提供了重要的優(yōu)點，因為其允許夾爪在第一運動范圍內(nèi)平行運動，同時還允許在第二運動范圍內(nèi)以不平行的方式分開。通過參照圖9-11可觀察到總的運動范圍，夾爪能夠從閉合位置(圖9A-9B)運動到第一打開位置(圖10A-10B)，同時在此運動期間一直保持相互平行。然后，夾爪能夠以不平行的方式從該第一打開位置運動到第二打開位置(圖11A-11B)。在該第二打開位置，夾爪的遠(yuǎn)端端部相對于夾爪的近端進(jìn)一步相互分開，從而在夾爪之間在端部處產(chǎn)生更大的開口，這與通過單個樞軸連接的夾爪的情況相類似。這個更大的開口是有利的，因為其有利于在目標(biāo)組織或解剖結(jié)構(gòu)周圍導(dǎo)引夾爪。同時，夾爪在從第一打開位置(圖10A-10B)閉合到閉合位置(圖9A-9B)時保持相互平行的運動，這提供了許多優(yōu)點，包括當(dāng)夾爪在目標(biāo)組織上閉合時在夾爪上形成力的均勻分布。另外，當(dāng)能量源附裝在夾爪上用于例如消融時，夾爪的平行運動使得能量可以沿夾爪的長度更均勻地傳遞給組織，實現(xiàn)更均勻和一致的消融?？偟倪\動范圍實現(xiàn)如下?？梢钥吹剑脧椈?34設(shè)置成在打開位置連續(xù)偏置夾爪使它們相互遠(yuǎn)離。彈簧的偏置可由致動手柄402克服以便使纜線432和與之連接的纜線終止器430朝器械的近端平移，從而使夾爪處于圖9A-9B所示的閉合位置。隨著纜線上張力的釋放，夾爪被偏置以從閉合位置打開到第一打開位置(圖10A-10B)，由于狹槽425、456和454、458分別相對于銷423、424和425、426平移，所以上夾爪和下夾爪412和414分別沿平行于狹槽452、456和454、458的方向平移，由此夾爪保持平行。在此運動范圍內(nèi)，聯(lián)接到纜線終止器430的鏈節(jié)臂436和438的終止端部也平移，但是由會導(dǎo)致不平行運動的鏈節(jié)臂施加的任何力都會被分別保持在平行狹槽452、456和454、458內(nèi)的銷423、424和425、426的限制力所克服。然而，隨著夾爪被進(jìn)一步偏置而打開，銷423和425相對地分別平移到狹槽452和454的從平行于相應(yīng)狹槽456和458變成分開的終端部分453和455內(nèi)。銷運動到這些不平行部分中的相對運動使得鏈節(jié)臂436和438可樞轉(zhuǎn)以及平移，導(dǎo)致夾爪412和414在運動到第二打開位置(圖11A-11B)時可相互分開地運動。 在又一個變型中，本發(fā)明的鉸接機構(gòu)和柔性部段可結(jié)合到導(dǎo)管中并用于引導(dǎo)導(dǎo)管。如圖16A和16B所示，導(dǎo)管700結(jié)合有鉸接機構(gòu)，該機構(gòu)702的遠(yuǎn)端與導(dǎo)管的遠(yuǎn)端成一體，并且由柔性構(gòu)件704形成的近端從手柄706延伸出。類似于文中所述，近端柔性構(gòu)件704由柔性部段711、713和715形成。遠(yuǎn)端部分712、714和716由導(dǎo)管的遠(yuǎn)端702的部分成一體地形成。纜線組(未示出)將遠(yuǎn)端部分712、714和716連接到近端部段711、713和715,使得可通過操縱近端柔性構(gòu)件704來遠(yuǎn)程地操縱遠(yuǎn)端702，從而在導(dǎo)管700前進(jìn)時引導(dǎo)該導(dǎo)管。如圖16B中更清楚地示出，導(dǎo)管700的遠(yuǎn)端包括具有中央腔724和多個纜線通道728的導(dǎo)管管子，纜線通道728沿導(dǎo)管的長度延伸并且可接納連接遠(yuǎn)端和近端部段的纜線組(未示出)。中央腔可提供用于供例如絲線、能量源或其它控制元件到達(dá)導(dǎo)管端部的通道，或用作供流體通過的通過腔，或者可提供導(dǎo)管腔的其它已知功能。纜線可以如未決的和共有的美國申請No. 10/444，769中所述在期望位置固定在導(dǎo)管中，該申請全文結(jié)合于此作為參考。導(dǎo)管的每個遠(yuǎn)端部段可由具有不同硬度的材料形成和/或可具有變化的長度，這在操縱導(dǎo)管時可提供額外程度的控制。例如，如果最遠(yuǎn)端的部分相對于最近端的部分具有較低的硬度，則可增強對遠(yuǎn)端端部的控制，因為與鉸接最近端部分所需的力相比，鉸接最遠(yuǎn)端部分所需的纜線力較小。在可選實施例中，遠(yuǎn)端部段可由導(dǎo)管管子材料的相互靠接的分離部分形成，這些分離部分由于纜線組通過和固定在這些部分內(nèi)而彼此相對地保持就位。此夕卜，盡管如文中所述導(dǎo)管700包括由柔性部段形成的近端柔性構(gòu)件704，但是還可想到近端也可以可選地由多種通過纜線組類似地連接到遠(yuǎn)端的鉸接鏈節(jié)系統(tǒng)形成。這種鉸接鏈節(jié)系統(tǒng)包括但不限于在未決和共有的美國申請No. 10/444, 769和10/928，479中所述的那些系統(tǒng)，這些申請全文結(jié)合于此作為參考。圖12-13示出根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的柔性部段。如圖12所示，柔性部段500包括連接鏈節(jié)502和504的兩個柔性鉸鏈506和508，并且與前文所述的柔性部段共有許多特征。設(shè)有纜線通道512以便供用于控制該部段本身或其它部段的纜線通過以及接納這些纜線。還設(shè)有中心通道510。如圖13中更具體地示出，柔性部段500由兩個部件一內(nèi)核520和外套540 —形成。設(shè)置由內(nèi)核和外套部件形成的柔性部段提供了制造優(yōu)點，下文將對此作進(jìn)一步說明。內(nèi)核520構(gòu)造成沿軸向接納在外套540內(nèi)。內(nèi)核520包括均大致為筒狀的鏈節(jié)部分522和524。柔性鉸鏈部分526和528將每個鏈節(jié)部分連接到翼狀部分534和536，這兩個翼狀部分共同形成與兩個鏈節(jié)部分對齊并設(shè)置在這兩個鏈節(jié)部分之間的另一個大致為筒狀的部分，并且在與鏈節(jié)部分組合時可提供所形成的柔性部段500的中心通道510。內(nèi)核還包括在該核的外表面上沿長度延伸的對齊凸緣530和532。外套540同樣包括也大致為筒狀的鏈節(jié)部分542和544。柔性鉸鏈部分546和548將每個鏈節(jié)部分連接到桿部分554和556，這兩個桿部分與兩個鏈節(jié)部分對齊并設(shè)置在這兩個鏈節(jié)部分之間。一連串纜線槽558在外套549的內(nèi)表面上沿長度延伸。外套540還包括在其內(nèi)表面上沿長度延伸的對齊槽550和552，并且槽550具體地沿桿部分554和556延伸。這些槽分別接納內(nèi)核520的對齊凸緣530和532，從而當(dāng)內(nèi)核和外套組裝在一起時，內(nèi)核和外套的相應(yīng)的鏈節(jié)部分和柔性鉸鏈部分相互對齊以形成所形成的柔性部段500的鏈節(jié)和柔性鉸鏈，并形成纜線通道512。具體地，鏈節(jié)部分522和542形成鏈節(jié)502，柔性鉸鏈部分526和546形成柔性鉸鏈506，柔性鉸鏈部分528和548形成柔性鉸鏈508，而鏈接部分524和544形成鏈節(jié)504。內(nèi)核520的外表面緊靠外套540的內(nèi)表面，從而沿長度密封纜線槽558并由此形成纜 線通道512。對于通過模制過程形成的柔性部段和構(gòu)件，內(nèi)核和外套部件的制造過程可比將柔性部段或構(gòu)件作為單個部件來制造的過程更簡單和更經(jīng)濟。例如，作為模制過程的一部分，將具有纜線通道的柔性部段模制成單個部件需要使用許多小的芯桿(core-pin)，這些芯桿延伸通過部件的整個長度。模制具有纜線槽的外套部件是較簡單的過程，其中模腔本身就可提供狹槽。此外，盡管圖12-13所示的實施例是雙折曲鉸鏈鏈節(jié)部段，但是可容易地理解，大量的柔性鉸鏈鏈節(jié)、部段和柔性構(gòu)件可由內(nèi)核和外套部件一包括但不限于文中所述的其它鏈節(jié)、部段和構(gòu)件一形成。另外，其它鏈節(jié)和鏈節(jié)系統(tǒng)可類似地由內(nèi)核和外套部件形成。柔性部段500的特定構(gòu)型還實現(xiàn)了其它優(yōu)點。具體地，柔性部段500的雙鉸鏈構(gòu)型還提供了中性纜線偏置，這類似于在未決和共有的美國申請No. 10/928, 479中所述的中性纜線偏置雙樞轉(zhuǎn)鏈節(jié)系統(tǒng)提供的方式，該申請全文結(jié)合于此作為參考。參照圖12，可以理解柔性鉸鏈506和508在大致與各鏈節(jié)502和504的相對面一致并因此還與致動纜線離開各個相應(yīng)鏈節(jié)的纜線通道出口點一致的位置處折曲或彎曲。當(dāng)柔性部段被操縱到期望位置和構(gòu)型時，每個柔性鉸鏈折曲或彎曲，從而兩個鏈節(jié)圍繞雙鉸鏈相互靠近或遠(yuǎn)離地折曲或彎曲。此外，這種雙折曲行為使得在一個鏈節(jié)上的給定纜線通道出口點朝另一個鏈節(jié)上的與之對應(yīng)的纜線通道出口點移動的距離等于在該鏈節(jié)的相對側(cè)上的相對纜線通道出口點移動遠(yuǎn)離另一個鏈節(jié)上的與之對應(yīng)的纜線通道出口點的距離，這類似于上文所述的中性纜線偏置柔性部段。但是，不管部段是否折曲，兩組相應(yīng)的纜線通道出口點之間的組合距離均保持恒定，這對于保持中性纜線偏置是重要的。當(dāng)這種組合距離不相等時，纜線的松弛或張緊會增加。具體地，當(dāng)鏈節(jié)折曲時在成組的相對纜線出口點之間的組合距離大于處于直的、未彎曲位置的組合距離的情況下，纜線會張緊?；蛘撸?dāng)折曲或彎曲時在成組的相對通道出口點之間的組合距離與直的、未彎曲位置時相比減小的情況下，纜線會松弛。由柔性部段500的構(gòu)型提供的其它優(yōu)點包括翼狀部分536和534，它們可用作防止鉸鏈區(qū)域過度彎曲的止動件。當(dāng)柔性部段500彎曲或折曲時，鏈節(jié)502和504的相對側(cè)將相互接近地運動，直到它們接觸一個或另一個翼狀部分，從而限制進(jìn)一步的彎曲運動。因此，例如對于設(shè)計成最大總彎曲角為60度的柔性部段，翼狀部分將構(gòu)造成將每個柔性鉸鏈(的彎曲角)限制成最大為30度。參照圖14-15這被更清楚地示出，圖中示出柔性部段600，這類似于柔性部段500但是具有單個單元的構(gòu)造。類似于柔性部段500，柔性部段600包括通過柔性鉸鏈606和608連接的兩個鏈節(jié)602和604。設(shè)有纜線通道612以便供纜線通過并接納纜線，并且還設(shè)有中心通道610。更具體地，柔性鉸鏈606和608分別將鏈節(jié)602和604連接到設(shè)置在兩個鏈節(jié)之間并與這兩個鏈節(jié)對齊的翼狀部分624和626。從翼狀部分沿縱向延伸出的桿部分614和616還連接到鏈節(jié)602和604并與這兩個鏈節(jié)對齊。如圖15B中更清楚地示出，翼狀部分624用作限制柔性部段600進(jìn)一步彎曲的止動件。本發(fā)明還包括用于提供各種鉸接機構(gòu)以及相關(guān)聯(lián)的附件的成套工具。例如，可提供包含具有不同長度、不同部段直徑的鉸接機構(gòu)和/或不同類型的工具或器械的成套工具。成套工具可任選地包含不同類型的鎖定桿或可鍛覆蓋件。成套工具還可針對特定應(yīng)用而進(jìn)行進(jìn)一步定制。例如，用于外科手術(shù)應(yīng)用的成套工具可構(gòu)造成用于例如內(nèi)窺鏡檢查、回 縮或?qū)Ч馨仓煤?或用于特定的病人群體例如兒童或成人。本文中引述的所有出版物、專利和專利申請都全文結(jié)合于此用作各種用途的參考，這與具體并單獨地說明每個出版物、專利或?qū)＠暾堃越Y(jié)合它們作為參考的效果相同。盡管為了理解清楚而通過例證和示例對前述發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員容易理解，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)可對本發(fā)明進(jìn)行一些改變和修改而不會背離所附權(quán)利要求的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種包括通過至少一個柔性鉸鏈連接的至少兩個鏈節(jié)的柔性部段，所述至少一個柔性鉸鏈在所述兩個鏈節(jié)之間的預(yù)定位置折曲， 其中，在所述至少兩個鏈節(jié)繞所述至少一個柔性鉸鏈鉸接時所述預(yù)定位置對通過所述至少兩個鏈節(jié)的纜線提供負(fù)的纜線牽引偏置或正的纜線牽引偏置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性部段，其特征在于，所述至少一個柔性鉸鏈包括以下之 定向為與所述部段的軸線垂直的第一柔性鉸鏈； 定向為與一第二柔性鉸鏈成銳角的第一柔性鉸鏈；和 定向為與一第二柔性鉸鏈垂直的第一柔性鉸鏈。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性部段，其特征在于，所述至少一個柔性鉸鏈包括定向為相互平行的多個柔性鉸鏈。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性部段，其特征在于，所述柔性部段的端部包括用于接合的互補裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的柔性部段，其特征在于，所述柔性部段能夠傳遞轉(zhuǎn)矩。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的柔性部段，其特征在于，所述至少兩個鏈節(jié)包括三個鏈節(jié)，并且 所述至少一個柔性鉸鏈包括連接所述三個鏈節(jié)并相對于所述鏈節(jié)在預(yù)定位置折曲的兩個柔性鉸鏈。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的柔性部段，其特征在于，所述兩個柔性鉸鏈定向為相互成銳角和相互垂直之一。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的柔性部段，其特征在于，還包括設(shè)置在所述兩個柔性鉸鏈之間并限制所述柔性鉸鏈可折曲的范圍的翼狀部分。
9.一種外科裝置,包括 包括通過至少一個柔性鉸鏈連接的至少兩個鏈節(jié)的柔性部段，所述至少一個柔性鉸鏈在所述兩個鏈節(jié)之間的預(yù)定位置折曲； 穿過所述至少兩個鏈節(jié)的中央腔；和 通過所述至少兩個鏈節(jié)的多條纜線，其中，在所述至少兩個鏈節(jié)繞所述至少一個柔性鉸鏈鉸接時所述預(yù)定位置對通過所述至少兩個鏈節(jié)的纜線提供負(fù)的纜線牽引偏置或正的纜線牽引偏置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的外科裝置，其特征在于，所述至少一個柔性鉸鏈包括以下之 定向為與所述部段的軸線垂直的第一柔性鉸鏈； 定向為與一第二柔性鉸鏈成銳角的第一柔性鉸鏈; 定向為與一第二柔性鉸鏈垂直的第一柔性鉸鏈；和 多個平行的柔性鉸鏈。
全文摘要
本發(fā)明涉及鉸接機構(gòu)以及可形成這種鉸接機構(gòu)的柔性構(gòu)件和柔性部段。所述鉸接機構(gòu)例如可用于各種器械和工具在目標(biāo)位置的遠(yuǎn)程操縱、引導(dǎo)和/或操作。所述機構(gòu)、構(gòu)件或部段包括通過柔性鉸鏈連接的鏈節(jié)。所述機構(gòu)的近端和遠(yuǎn)端通過至少一組纜線以這樣的方式連接，即近端的主動柔性部段與遠(yuǎn)端的主動柔性部段形成分離的一對。位于機構(gòu)近端的主動柔性部段的運動會引起位于機構(gòu)遠(yuǎn)端的部段的對應(yīng)的相關(guān)運動。這種構(gòu)造使得每個柔性部段對可相互獨立地運動，并且還允許所述鉸接機構(gòu)進(jìn)行復(fù)雜的運動并采用復(fù)雜的構(gòu)造。
文檔編號B25J18/06GK102871636SQ20121035259
公開日2013年1月16日 申請日期2005年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月7日
發(fā)明者C·D·欣曼, D·J·達(dá)尼茨 申請人:諾瓦爾外科系統(tǒng)公司