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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-12
(45)【発行日】2024-07-23
(54)【発明の名称】可撓性部材及びピボットガイドを備えた関節運動可能な手首部
(51)【国際特許分類】
A61B 34/30 20160101AFI20240716BHJP
【ＦＩ】
A61B34/30
【請求項の数】
20
(21)【出願番号】P 2022510993
(86)(22)【出願日】2020-08-14
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-10-28
(86)【国際出願番号】 IB2020057691
(87)【国際公開番号】W WO2021033112
(87)【国際公開日】2021-02-25
【審査請求日】2023-07-14
(31)【優先権主張番号】16/547,217
(32)【優先日】2019-08-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】506157570
【氏名又は名称】シラグ・ゲーエムベーハー・インターナショナル
【氏名又は名称原語表記】Ｃｉｌａｇ ＧＭＢＨ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
(74)【代理人】
【識別番号】100088605
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 公延
(74)【代理人】
【識別番号】100130384
【弁理士】
【氏名又は名称】大島 孝文
(72)【発明者】
【氏名】ソーレナス・ウィリアム・ジョージ
(72)【発明者】
【氏名】ブレーム・タイラー・エヌ
【審査官】槻木澤 昌司
(56)【参考文献】
【文献】特開２００９－１３６６８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０００－５０５３２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０３４９７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００８－５１１４０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１８－５３１６９４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｂ ３４／３０－３４／３７
Ａ６１Ｂ １７／２８－１７／２９５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
エンドエフェクタ用の関節運動可能な手首部であって、第１のリンケージと、
第１の関節運動継手において前記第１のリンケージに回転可能に連結された第２のリンケージと、
前記第１のリンケージ及び前記第２のリンケージによって協働的に画定された中央チャネルを少なくとも部分的に通って延在する可撓性部材と、
前記第１の関節運動継手において前記第２のリンケージに回転可能に連結され、前記第１の関節運動継手を通って延在する第１のピボット軸の周りで回転可能な第１のピボットガイドであって、前記中央チャネルと位置合わせ可能であり、かつ内部を通して前記可撓性部材を収容するようにサイズ設定された中央開口部を画定する、第１のピボットガイドと、を備え、
前記第１のピボットガイドは、前記第１の関節運動継手において前記可撓性部材の外径を支持し、それによって関節運動中に前記可撓性部材が前記第１のピボット軸を超えて屈曲することを防止する、関節運動可能な手首部。
【請求項2】
前記エンドエフェクタのジョーを作動させるために使用される閉鎖ケーブルを受容するために、前記可撓性部材内に画定された軸方向延在導管を更に備え、前記第１のピボットガイドは、前記第１の関節運動継手において前記可撓性部材の前記外径を支持し、クランプ中に前記閉鎖ケーブルの中心線が前記第１のピボット軸の下に偏位することを防止する、請求項１に記載の関節運動可能な手首部。
【請求項3】
前記第２のリンケージは、前記中央チャネルの一部分を画定する本体と、
前記本体から延在し、互いに横方向にオフセットされた一対のローブと、
各ローブ内に画定され、前記第１のピボットガイドの一部分を回転可能に受容するようにサイズ設定された開口部と、を含む、請求項１に記載の関節運動可能な手首部。
【請求項4】
前記第１のピボットガイドは、前記中央開口部を画定し、各ローブ上に画定された前記開口部に回転可能に受容される第１の端部及び第２の端部を有する円筒形の本体と、
前記第１の端部及び前記第２の端部のそれぞれから外向きに延在し、前記第１のピボット軸に沿って延在する第１の軸を提供する突起と、を含み、前記第１のリンケージは、前記第１の軸において前記第２のリンケージに回転可能に連結されている、請求項３に記載の関節運動可能な手首部。
【請求項5】
前記第１のピボットガイドは、前記中央開口部を画定する環状の本体と、
前記環状の本体の角度的に対向する側面において前記環状の本体から径方向外向きに延在する、対向するピンであって、各ローブ上に画定された前記開口部に回転可能に受容されている、対向するピンと、を含む、請求項３に記載の関節運動可能な手首部。
【請求項6】
前記第１のピボットガイドは、嵌合時に前記中央開口部を協働的に画定する第１の嵌合可能部材及び第２の嵌合可能部材と、
各嵌合可能部材の端部から延在し、前記第１のピボット軸に沿って延在する第１の軸を提供する突起と、を含み、前記第１のリンケージは、前記第１の軸において前記第２のリンケージに回転可能に連結されている、請求項３に記載の関節運動可能な手首部。
【請求項7】
前記第１のピボットガイドは、前記中央開口部を画定する環状の本体と、
前記環状の本体の角度的に対向する側面に位置付けられ、各ローブ上に画定された前記開口部に回転可能に受容されている、対向する円筒形のヘッドと、
各前記円筒形のヘッドから径方向外向きに延在し、前記第１のピボット軸に沿って延在する第１の軸を提供する、対向するピンと、を含み、前記第１のリンケージは、前記第１の軸において前記第２のリンケージに回転可能に連結されている、請求項３に記載の関節運動可能な手首部。
【請求項8】
前記環状の本体から前記中央開口部内に径方向内向きに突出する１つ以上の窪みを更に備える、請求項７に記載の関節運動可能な手首部。
【請求項9】
前記第２のリンケージは、第１のローブを提供する第１の中間部分と、
第２の中間部分であって、前記第１の中間部分及び前記第２の中間部分が嵌合されて前記第２のリンケージを形成し、前記中央チャネルを画定するときに前記第１のローブから横方向にオフセットされた第２のローブを提供する、第２の中間部分と、を含む、請求項１に記載の関節運動可能な手首部。
【請求項10】
前記第１のピボットガイドは、前記中央開口部を画定する環状の本体と、
前記環状の本体の角度的に対向する側面に位置付けられ、前記第１のローブ又は前記第２のローブのうちの対応する１つの上に画定されたベアリングポケット内で回転可能に受容可能である、対向する円盤形ヘッドと、を含み、前記第１の中間部分及び前記第２の中間部分を嵌合することにより、前記第１のピボットガイドを前記関節運動可能な手首部に固定する、請求項９に記載の関節運動可能な手首部。
【請求項11】
前記第２のリンケージは、前記中央チャネルの一部分を画定する本体と、前記本体から延在し、互いに横方向にオフセットされた一対のローブと、各ローブ内に画定された１つ以上の円弧形スロットと、を含み、前記第１のピボットガイドは、各ローブ内に画定された前記１つ以上の円弧形スロット内に受容され、かつそれらの間に延在する２つ以上のピンを含み、前記２つ以上のピンは、前記中央開口部を画定するように互いに角度的にオフセットされている、請求項１に記載の関節運動可能な手首部。
【請求項12】
第２の関節運動継手において前記第２のリンケージに回転可能に連結され、前記第１のリンケージ及び前記第２のリンケージと共に前記中央チャネルを協働的に画定する第３のリンケージと、前記第２の関節運動継手において前記第２のリンケージに回転可能に連結され、前記第２の関節運動継手を通って延在する第２のピボット軸の周りで回転可能な第２のピボットガイドであって、前記中央チャネルと位置合わせ可能であり、かつ内部を通して前記可撓性部材を収容するようにサイズ設定された中央開口部を画定する、第２のピボットガイドと、を更に備え、
前記第２のピボットガイドは、前記第２の関節運動継手において前記可撓性部材の前記外径を支持し、関節運動中に前記可撓性部材が前記第２のピボット軸を超えて屈曲することを防止する、請求項１に記載の関節運動可能な手首部。
【請求項13】
前記第２のリンケージは、前記中央チャネルの一部分を画定する本体と、
前記本体から遠位に延在し、互いに横方向にオフセットされた一対の遠位延在ローブと、
前記本体から近位に延在し、互いに横方向にオフセットされた一対の近位延在ローブであって、前記一対の遠位延在ローブから９０°だけ角度的にオフセットされている、一対の近位延在ローブと、
各遠位延在ローブ内に画定され、前記第１のピボットガイドの一部分を回転可能に受容するようにサイズ設定された開口部と、
各近位延在ローブ内に画定され、前記第２のピボットガイドの一部分を回転可能に受容するようにサイズ設定された開口部と、を含む、請求項１２に記載の関節運動可能な手首部。
【請求項14】
前記第１のピボットガイドは、導電性材料、非導電性材料、プラスチック、金属、複合材料、エラストマー、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される材料で作製されている、請求項１に記載の関節運動可能な手首部。
【請求項15】
外科用ツールであって、駆動ハウジングと、
前記駆動ハウジングから延在する細長いシャフトと、
前記細長いシャフトの端部に配置されたエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタと前記細長いシャフトとの間に介在する関節運動可能な手首部と、を備え、前記関節運動可能な手首部は、
第１のリンケージと、
第１の関節運動継手において前記第１のリンケージに回転可能に連結された第２のリンケージと、
前記第１のリンケージ及び前記第２のリンケージによって協働的に画定された中央チャネルを少なくとも部分的に通って延在する可撓性部材と、
前記第１の関節運動継手において前記第２のリンケージに回転可能に連結され、前記第１の関節運動継手を通って延在する第１のピボット軸の周りで回転可能な第１のピボットガイドであって、前記中央チャネルと位置合わせ可能であり、かつ内部を通して前記可撓性部材を収容するようにサイズ設定された中央開口部を画定する、第１のピボットガイドと、を備え、
前記第１のピボットガイドは、前記第１の関節運動継手において前記可撓性部材の外径を支持し、それによって関節運動中に前記可撓性部材が前記第１のピボット軸を超えて屈曲することを防止する、外科用ツール。
【請求項16】
前記エンドエフェクタは、開閉するように作動可能なジョーを含み、前記外科用ツールは、前記駆動ハウジングから前記エンドエフェクタまで延在し、前記ジョーを閉鎖するように作動可能な閉鎖ケーブルを更に備え、前記閉鎖ケーブルは、前記可撓性部材内に画定された軸方向延在導管を通って延在し、
前記第１のピボットガイドは、前記第１の関節運動継手において前記可撓性部材の前記外径を支持し、閉鎖中に前記閉鎖ケーブルの中心線が前記第１のピボット軸の下に偏位することを防止する、請求項１５に記載の外科用ツール。
【請求項17】
前記第２のリンケージは、前記中央チャネルの一部分を画定する本体と、
前記本体から延在し、互いに横方向にオフセットされた一対のローブと、
各ローブ内に画定され、前記第１のピボットガイドの一部分を回転可能に受容するようにサイズ設定された開口部と、を含む、請求項１５に記載の外科用ツール。
【請求項18】
前記第１のピボットガイドは、嵌合時に前記中央開口部を協働的に画定する第１の嵌合可能部材及び第２の嵌合可能部材と、
各嵌合可能部材の端部から延在し、前記第１のピボット軸に沿って延在する第１の軸を提供する突起と、を含み、前記第１のリンケージは、前記第１の軸において前記第２のリンケージに回転可能に連結されている、請求項１７に記載の外科用ツール。
【請求項19】
前記第１のピボットガイドは、前記中央開口部を画定する環状の本体と、
前記環状の本体から前記中央開口部内に径方向内向きに突出する１つ以上の窪みと、を含む、請求項１７に記載の外科用ツール。
【請求項20】
前記第２のリンケージは、第１のローブを提供する第１の中間部分と、第２の中間部分であって、前記第１の中間部分及び前記第２の中間部分が嵌合されて前記第２のリンケージを形成し、前記中央チャネルを画定するときに前記第１のローブから横方向にオフセットされた第２のローブを提供する、第２の中間部分と、を含み、前記第１のピボットガイドは、前記中央開口部を画定する環状の本体と、前記環状の本体の角度的に対向する側面に位置付けられ、前記第１のローブ又は前記第２のローブのうちの対応する１つの上に画定されたベアリングポケット内で回転可能に受容可能である、対向する円盤形ヘッドと、を含む、請求項１５に記載の外科用ツール。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
低侵襲手術（minimally invasive surgical、ＭＩＳ）器具は、多くの場合、術後回復時間が短縮され、かつ瘢痕が最小限であるため、従来の開腹手術デバイスよりも好ましい。腹腔鏡手術は、１つ以上の小さな切開部が患者の腹部に形成され、トロカールが切開部を通して挿入されて、腹腔へのアクセスを提供する経路を形成する、ＭＩＳ手技の一種である。トロカールを通して、種々の器具及び外科用ツールを腹腔内に導入することができる。トロカールを介して腹腔内に導入されるこれらの器具及びツールを使用し、多くの方法で組織と係合し及び／又は組織を処置して、診断又は治療効果を得ることができる。
【0002】
ＭＩＳ手技を支援するために、種々のロボットシステムが近年開発されてきた。ロボットシステムは、自然な目と手の軸を維持することにより、より直感的な手の動きを可能にすることができる。ロボットシステムはまた、より自然な手のような関節運動を作り出す関節運動可能な「手首部」関節を含むことによって、動きの自由度をより高めることを可能にすることができる。このようなシステムでは、器具の遠位端部に位置付けられたエンドエフェクタは、手首部関節を通って延在する１つ以上の駆動ケーブル（又は他の細長い部材）を有するケーブル駆動運動システムを使用して関節運動（移動）することができる。ユーザ（例えば、外科医）は、手術器具に連結されたツールドライバと連通する１つ以上のコントローラを空間内で把持及び操作することにより、器具のエンドエフェクタを遠隔操作することが可能である。ユーザ入力は、ロボット外科用システム内に組み込まれたコンピュータシステムにより処理され、ツールドライバは、ケーブル駆動運動システムを作動させることにより応答し、それにより、駆動ケーブル内の張力バランスを能動的に制御する。駆動ケーブルを移動させることにより、エンドエフェクタを所望の角度位置及び構成に関節運動させる。
【0003】
関節運動式ロボットツールでは、ジョーの開閉、クランプを作動させるケーブルは手首部と関節運動継手を通ってエンドエフェクタに到達するように配線される。手首部のピッチ及びヨー関節運動継手を通してケーブルの位置を誘導することを支援するために、ケーブルは、手首部を通って延在する可撓性部材を通って更に配線され得る。可撓性部材は、様々なケーブルを収容する複数の軸方向延在ケーブル経路又は導管を規定するため、しばしば「マルチルーメン」と呼ばれる。
【0004】
手首部の可撓性部材及び関節運動継手を通って延在するケーブルは、典型的に、関節運動ピボットにおいて中心線軸上にあるように拘束されない。したがって、関節運動継手の角度が作動中に真っ直ぐな位置から離れるにつれて、可撓性部材を通るケーブル経路は、可撓性部材の剛性とクランプ荷重に応じて屈曲する能力によって調整されるピボット軸の上又は下に傾斜することができる。組織にジョーを「クランプ」するために閉鎖ケーブルに高い閉鎖力が印加される場合など、引張荷重下でケーブルが締め付けられると、ケーブルは、関節運動ピボットを通る最短経路を見つける傾向があり、これにより、ケーブルがピボット軸の下に傾斜する可能性がある。ケーブルがピボット軸の下に傾斜する場合、不平衡のモーメントが発生し、ジョーを不均衡の方向に急激に移動（即ち、急降下）させる可能性がある。この予想外の先端のたわみ又は「先端の急降下」は、ジョーが重要な構造をクランプする外科的使用では望ましくない。
【図面の簡単な説明】
【0005】
以下の図は、本開示の特定の態様を例示するために含まれるが、排他的な実施形態として見られるべきではない。開示される主題は、本開示の範囲から逸脱することなく、形態及び機能においてかなりの修正、変更、組み合わせ、及び等価物が可能である。
【図1】本開示の原理のいくつか又は全てを組み込むことができる例示的なロボット外科用システムのブロック図である。
【図2】本開示の原理のいくつか又は全てを組み込むことができる例示的な外科用ツールの等角側面図である。
【図12A】１つ以上の追加の実施形態による、２つの例示的なピボットガイドの代替の実施形態である。
【図12B】１つ以上の追加の実施形態による、２つの例示的なピボットガイドの代替の実施形態である。
【図13C】第１のピボットガイドの断面端面図である。
【図13D】第１のピボットガイドの断面端面図である。
【発明を実施するための形態】
【0006】
本開示は、ロボット外科用システム、より具体的には、関節運動可能な手首部を通って延在する可撓性部材と、各関節運動継手に配置された副関節運動ピボットガイドとを含む関節運動可能な手首部を備えたエンドエフェクタに関し、副関節運動ピボットガイドは、可撓性部材を支持することを支援し、対応するピボット軸を超えて閉鎖及び開放ケーブルが移動することを防止する。
【0007】
ケーブルの関節運動式ロボットツールでは、外科手技においてジョーを組織に「クランプ」するために高い閉鎖力が印加されると、ジョーの先端の望ましくない運動が生じ得る。このジョーの先端の運動は、特定のポーズでの関節運動継手の閉鎖ケーブルのわずかに中心から外れた位置オフセットによって生成される。これにより、不平衡モーメントが発生し、ジョーを不均衡の方向に急に（急降下）移動させる。この「先端の急降下」は、ジョーが重要な構造をクランプする外科的使用では予想外であり、望ましくない。シミュレーション研究は、関節運動継手において支持されない可撓性部材の屈曲のために閉鎖ケーブルの中心線が関節運動ピボット軸より下にある場合に、エンドエフェクタが関節運動の方向に移動することを示す。
【0008】
本明細書に記載の実施形態は、外科用ツールのエンドエフェクタ用の関節運動可能な手首部を開示する。関節運動可能な手首部は、第１のリンケージと、第１の関節運動継手において第１のリンケージに回転可能に連結された第２のリンケージと、第１のリンケージ及び第２のリンケージによって協働的に画定された中央チャネルを少なくとも部分的に通って延在する可撓性部材とを含む。第１のピボットガイドは、第１の関節運動継手において第２のリンケージに回転可能に連結され、第１の関節運動継手を通って延在する第１のピボット軸の周りで回転可能であり、第１のピボットガイドは、中央チャネルと位置合わせ可能であり、かつ内部を通して可撓性部材を収容するようにサイズ設定された中央開口部を画定する。第１のピボットガイドは、第１の関節運動継手において可撓性部材の外径を支持し、関節運動中に可撓性部材が第１のピボット軸を超えて屈曲することを防止する。いくつかの実施形態では、軸方向延在導管は、エンドエフェクタのジョーを作動させるために使用される閉鎖ケーブルを受容するために、可撓性部材内に画定される。ピボットガイドは、第１の関節運動継手において可撓性部材の外径を支持し、クランプ中に閉鎖ケーブルの中心線が第１のピボット軸の下に偏位することを防止する。
【0009】
したがって、本開示の実施形態は、可撓性部材の外径を含み、かつピボット軸を超えて屈曲する能力を制約するように動作可能な副関節運動ピボットガイドを使用する。その結果、閉鎖ケーブルはこれらのピボットガイドによって捕捉されるため、閉鎖中にピボット軸の下に偏位することができない。これにより、ジョーのクランプ中に閉鎖ケーブルの張力が増加するときに発生するオフセットモーメントが減少する。この制約はまた、望ましくないエンドエフェクタの運動（「先端の急降下」）の影響を減らすことができる。ピボットガイドは、全体的な関節運動角度を二等分する角度で枢動することができ、これは、可撓性部材内に含まれるケーブル及びワイヤの滑らかな角度遷移を誘導する。ピボットガイドは、ピッチとヨーの両方の関節運動継手に存在できる。
【0010】
図１は、本開示の原理のいくつか又は全てを組み込むことができる例示的なロボット外科用システム１００のブロック図である。図示のように、システム１００は、少なくとも１つのセットのユーザ入力コントローラ１０２ａと、少なくとも１つの制御コンピュータ１０４と、を含むことができる。制御コンピュータ１０４は、ロボットマニピュレータ、より具体的には、（代替的に「ツールドライバ」と呼ばれる）１つ以上のロボットアーム１０６に、機械的及び／又は電気的に連結されてもよい。いくつかの実施形態では、ロボットマニピュレータは、システムを携帯可能にし得るアームカートに含まれるか、そうでなければそのアームカートに取り付けられ得る。各ロボットアーム１０６は、患者１１０に対して種々の外科的タスクを実施するための１つ以上の外科用器具又はツール１０８を取り付けるための場所を含む、そうでなければその場所を提供してもよい。ロボットアーム１０６及び関連ツール１０８の動作は、ユーザ入力コントローラ１０２ａから、臨床医１１２ａ（例えば、外科医）が指示してもよい。
【0011】
いくつかの実施形態では、第２のセットのユーザ入力コントローラ１０２ｂ（破線で示す）は、第１の臨床医１１２ａと連携して、ロボットアーム１０６及びツール１０８の動作を指示するために、第２の臨床医１１２ｂが操作してもよい。そのような実施形態では、例えば、各臨床医１１２ａ、ｂは、異なるロボットアーム１０６を制御し得、又は場合により、ロボットアーム１０６の完全な制御は臨床医１１２ａと臨床医ｂとの間で行き来し得る。いくつかの実施形態では、患者１１０の手術中に、追加のロボットアーム（図示せず）を有する追加のロボットマニピュレータ（図示せず）が利用され得、これらの追加のロボットアームは、ユーザ入力コントローラ１０２ａ、ｂのうちの１つ以上によって制御され得る。
【0012】
制御コンピュータ１０４及びユーザ入力コントローラ１０２ａ、ｂは、種々の通信信号（例えば、電気、光学、赤外線など）を搬送するように構成された任意の種類の有線又は無線電気通信手段であり得る通信リンク１１４を介して、任意の通信プロトコルに従って、互いに通信してもよい。
【0013】
ユーザ入力コントローラ１０２ａ、ｂは、一般に、臨床医１１２ａ、ｂによって把持され、ステレオディスプレイを介して外科手技を見ながら空間内で操作され得る１つ以上の物理的コントローラを含む。物理的コントローラは、一般に、複数の自由度で移動可能な手動入力デバイスを含み、外科用ツール（複数可）１０８を作動させるための作動可能なハンドル又はペダルを含むことが多い。制御コンピュータ１０４は、外科用器具に加えられている力の量（即ち、切断器具又は動的クランプ部材）など、種々の外科用器具メトリックの視覚的表示を提供するために、ディスプレイを介して臨床医１１２ａ、ｂが見ることができる任意選択のフィードバックメータも含むことができる。
【0014】
図２は、本開示の原理のいくつか又は全てを組み込むことができる例示的な外科用ツール２００の等角側面図である。外科用ツール２００は、図１の外科用ツール（複数可）１０８と同一又は同様であってよく、したがって、図１のロボット外科用システム１００などのロボット外科用システムと併せて使用することができる。しかしながら、他の実施形態では、外科用ツール２００の態様は、本開示の範囲から逸脱することなく、手動又は手で操作される方法で使用するように適合されてもよい。
【0015】
図示のように、外科用ツール２００は、細長いシャフト２０２と、エンドエフェクタ２０４と、エンドエフェクタ２０４をシャフト２０２の遠位端部に連結する手首部２０６（代替的に「手首部関節」又は「関節運動可能な手首部関節」と呼ばれる）と、シャフト２０２の近位端部に連結された駆動ハウジング２０８と、を含む。ロボット外科用システムでは、駆動ハウジング２０８は、外科用ツール２００をロボット外科システム（例えば、図１のロボットアーム１０６）に解放可能に連結する連結機構を含むことができる。
【0016】
「近位」及び「遠位」という用語は、本明細書では、外科用ツール２００（例えば、駆動ハウジング２０８）をロボットマニピュレータに機械的及び電気的に連結するように構成されたインタフェースを有するロボット外科用システムに対して定義される。「近位」という用語は、ロボットマニピュレータにより近い要素の位置を指し、「遠位」という用語は、エンドエフェクタ２０４により近く、したがってロボットマニピュレータからより離れた要素の位置を指す。代替的に、手動又は手で操作される用途では、「近位」及び「遠位」という用語は、本明細書では、外科医又は臨床医などのユーザに対して定義される。「近位」という用語は、ユーザにより近い要素の位置を指し、「遠位」という用語は、エンドエフェクタ２０４により近く、したがって、ユーザからより離れた要素の位置を指す。更に、上、下、上方、下方、上向き、下向き、左、右などなどの方向用語の使用は、それらが図に示されるように例示的な実施形態に関連して使用され、上向き又は上方方向は、対応する図の頂部に向かっており、下向き又は下方方向は、対応する図の底部に向かっている。
【0017】
外科用ツール２００の使用中、エンドエフェクタ２０４は、手術部位に対して所望の方向及び場所にエンドエフェクタ２０４を位置付けるために、手首部２０６においてシャフト２０２に対して移動（枢動）するように構成される。これを達成するために、駆動ハウジング２０８は、エンドエフェクタ２０４に関連付けられた様々な機構の動作（例えば、クランプ、発射、回転、関節運動、切断など）を制御するように設計された様々な駆動入力及びメカニズム（例えば、歯車、アクチュエータなど）を含む（備える）。少なくともいくつか用途では、シャフト２０２、したがってそれに連結されたエンドエフェクタ２０４は、シャフト２０２の長手方向軸Ａ１の周りで回転するように構成される。このような実施形態では、駆動入力の少なくとも１つは、長手方向軸Ａ１の周りのシャフト２０２の回転運動を制御する。
【0018】
外科用ツール２００は、鉗子、把持器、持針器、鋏、電気焼灼器ツール、血管シーラー、ステープラ、クリップアプライヤ、フック、スパチュラ、吸引ツール、灌注ツール、撮像デバイス（例えば、内視鏡又は超音波プローブ）、又はこれらの任意の組み合わせが挙げられ得るが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、外科用ツール２００は、高周波（ＲＦ）エネルギーなどのエネルギーを組織に印加するように構成され得る。図示の実施形態では、エンドエフェクタ２０４は、開放位置と閉鎖位置との間で移動（関節運動）するように構成された対向するジョー２１０、２１２を含む、組織把持器及び血管シーラーを備える。しかしながら、理解されるように、対向するジョー２１０、２１２は、例えば、限定されないが、外科用鋏、クリップアプライヤ、持針器、一対の対向する把持ジョーを含むバブコック、双極ジョー（例えば、双極メリーランド型把持器、鉗子、有窓把持器など）など、他の種類のエンドエフェクタの一部を代替的に形成し得る。ジョー２１０、２１２の一方又は両方は、ジョー２１０、２１２を開放及び閉鎖するために、他方に対して枢動するように構成され得る。しかしながら、本開示の原理は、対向するジョーを有しないエンドエフェクタに等しく適用可能である。
【0019】
図３は、手首部２０６が関節運動（枢動）し得る潜在的自由度を示している。手首部２０６は、シャフト２０２に対するエンドエフェクタ２０４の枢動運動を可能にするように構成された関節を備える。手首部２０６の自由度は、３つの並進変数（即ち、サージ、ヒーブ、及びスウェイ）により、及び３つの回転変数（即ち、オイラー角又はロール、ピッチ、及びヨー）により表される。並進変数及び回転変数は、所与の基準デカルトフレームに対するエンドエフェクタ２０４の位置及び方向を説明する。「サージ」は、前後の並進運動を指し、「ヒーブ」は、上下の並進運動を指し、「スウェイ」は、左右の並進運動を指す。「ロール」は、左右に傾斜することを指し、「ピッチ」は、前後に傾斜することを指し、「ヨー」は、左右に回転することを指す。
【0020】
枢動運動は、手首部２０６の第１の軸（例えば、Ｘ軸）の周りのピッチ運動、手首部２０６の第２の軸（例えば、Ｙ軸）の周りのヨー運動、及びこれらの組み合わせを含むことができ、手首部２０６を中心とするエンドエフェクタ２０４の３６０°の回転運動を可能にする。他の用途では、枢動運動は、単一平面内での運動、例えば、手首部２０６の第１の軸の周りのピッチ運動のみ、又は手首部２０６の第２の軸の周りのヨー運動のみに限定することができ、その結果、エンドエフェクタ２０４は単一平面内でのみ運動する。
【0021】
再び図２を参照すると、外科用ツール２００はまた、シャフト２０２に対するエンドエフェクタ２０４の移動及び関節運動を容易にするケーブル駆動運動システムの一部を形成する複数の駆動ケーブル（図２では隠れている）を含み得る。駆動ケーブルを移動させる（作動させる）ことにより、エンドエフェクタ２０４は、非関節運動位置と関節運動位置との間で移動する。図２において、エンドエフェクタ２０４の長手方向軸Ａ２が、シャフト２０２の長手方向軸Ａ１と実質的に位置合わせされ、それにより、エンドエフェクタ２０４がシャフト２０２に対して実質的にゼロ角度になるような非関節運動位置に、エンドエフェクタ２０４を図示する。関節運動位置では、長手方向軸Ａ１、Ａ２は、エンドエフェクタ２０４がシャフト２０２に対して非ゼロ角度にあるように、互いから角度的にオフセットされることになる。
【0022】
いくつかの実施形態では、外科用ツール２００には、駆動ハウジング２０８に連結された電力ケーブル２１４を介して電力（電流）が供給されてもよい。他の実施形態では、電力ケーブル２１４は、省略されてもよく、電力は、１つ以上の電池又は燃料電池などの内部電源を介して外科用ツール２００に供給されてもよい。このような実施形態では、外科用ツール２００は、代替的に、エンドエフェクタ２０４に電気エネルギーを供給することが可能な「電気外科用器具」として特徴付けられ得、別様にそのように称され得る。電力ケーブル２１４は、外科用ツール２００を発生器２１６と連通させることができ、発生器２１６は、電気エネルギー（例えば、高周波エネルギー）、超音波エネルギー、マイクロ波エネルギー、熱エネルギー、又はこれらの任意の組み合わせなどのエネルギーを、外科用ツール２００、より具体的にはエンドエフェクタ２０４に供給する。
【0023】
図４は、図２の外科用ツール２００の遠位端部の拡大等角図である。より具体的には、図４は、エンドエフェクタ２０４のジョー２１０、２１２が開放位置にある、エンドエフェクタ２０４及び手首部２０６の拡大図を示す。手首部２０６は、エンドエフェクタ２０４をシャフト２０２に動作可能に連結する。しかし、いくつかの実施形態では、シャフトアダプタは、手首部２０６に直接連結され得、そうでなければシャフト２０２と手首部２０６との間に介在し得る。したがって、手首部２０６は、手首部２０６がシャフト２０２の遠位端部に直接連結される直接連結係合、又はシャフトアダプタが手首部２０６とシャフト２０２の遠位端部との間に介在する間接連結係合のいずれかを通して、シャフト２０２に動作可能に連結され得る。本明細書で使用される場合、「動作可能に連結する」という用語は、２つの構成要素間の直接連結係合又は間接連結係合を指す。
【0024】
エンドエフェクタ２０４をシャフト２０２に動作可能に連結するために、手首部２０６は、第１の又は「遠位」リンケージ４０２ａ、第２の又は「中間」リンケージ４０２ｂ、及び第３の又は「近位」リンケージ４０２ｃを含む。リンケージ４０２ａ～ｃは、細長いシャフト２０２に対してエンドエフェクタ２０４の関節運動を容易にする。リンケージ４０２ａ～ｃを介した関節運動は、ピッチのみ、ヨーのみ、又はピッチとヨーの組み合わせに制限され得る。図示されるように、遠位リンケージ４０２ａの遠位端部は、エンドエフェクタ２０４、より具体的には、下部ジョー２１２（又は下部ジョー２１２の延長部）に連結され得る。遠位リンケージ４０２ａの近位端は、第１の軸４０４ａにおいて中間リンケージ４０２ｂに回転可能に連結され得、また中間リンケージ４０２ｂは、第２の軸４０４ｂにおいて近位リンケージ４０２ｃに回転可能に連結され得る。近位リンケージ４０２ｃの近位端部は、シャフト２０２（又は代替的にシャフトアダプタ）の遠位端部４０６に連結され得る。
【0025】
第１のピボット軸Ｐ１は第１の軸４０４ａを通って延在し、第２のピボット軸Ｐ２は第２の軸４０４ｂを通って延在する。第１のピボット軸Ｐ１は、エンドエフェクタ２０４の長手方向軸Ａ２に対して実質的に垂直（直交）であり、第２のピボット軸Ｐ２は、長手方向軸Ａ２及び第１のピボット軸Ｐ１の両方に対して実質的に垂直（直交）である。第１のピボット軸Ｐ１の周りの運動は、エンドエフェクタ２０４の「ヨー」関節運動を提供し、第２のピボット軸Ｐ２の周りの運動は、エンドエフェクタ２０４の「ピッチ」関節運動を提供する。代替的に、第１の枢動軸Ｐ１は、「ピッチ」関節運動を提供するように構成することができ、第２の枢動軸Ｐ２は、「ヨー」関節運動を提供するように構成することができる。
【0026】
駆動ケーブル４０８ａ、４０８ｂ、４０８ｃ、及び４０８ｄとして示される複数の駆動ケーブルは、シャフト２０２（又はシャフトアダプタ）によって画定された管腔４１０内で長手方向に延在し、また、手首部２０６を通過してエンドエフェクタ２０４に動作可能に連結される。駆動ケーブル４０８ａ～ｄは、上記で簡単に説明さえたケーブル駆動運動システムの一部を形成し、ケーブル、バンド、線、コード、ワイヤ、金網、ロープ、ストリング、撚糸ストリング、細長い部材などと称され、そうでなければ特徴付けられ得る。駆動ケーブル４０８ａ～ｄは、金属（例えば、タングステン、ステンレス鋼など）、ポリマー（例えば、超高分子量ポリエチレン）、合成繊維（例えば、ＫＥＶＬＡＲ（登録商標）、ＶＥＣＴＲＡＮ（登録商標）など）、又はこれらの任意の組み合わせが挙げられる、これらに限定されない種々の材料から作製され得る。４本の駆動ケーブル４０８ａ～ｄが図４に示されているが、本開示の範囲から逸脱することなく、４本超又は４本未満の駆動ケーブル４０８ａ～ｄが含まれることができる。
【0027】
駆動ケーブル４０８ａ～ｄは、エンドエフェクタ２０４から駆動ハウジング２０８（図２）まで近位に延在し、これらは種々の作動メカニズム（例えば、キャプスタン）又は内部に収納されたデバイスに動作可能に連結されて、管腔４１０内での駆動ケーブル４０８ａ～ｄの長手方向の移動（並進）を容易にする。駆動ケーブル４０８ａ～ｄの選択的作動により、対応する駆動ケーブル４０８ａ～ｄが管腔４１０内で長手方向に並進し、それによってエンドエフェクタ２０４のピボット運動（関節運動）を引き起こす。所与の駆動ケーブル４０８ａ～ｄを移動させることにより、所与の駆動ケーブル４０８ａ～ｄに近位方向に張力（即ち、引張力）が印加され、これは、所与の駆動ケーブル４０８ａ～ｄを並進させ、それによってエンドエフェクタ２０４が移動する（関節運動する）。
【0028】
駆動ケーブル４０８ａ～ｄはそれぞれ、第１のリンケージ４０２ａ、第２のリンケージ４０２ｂ及び第３のリンケージ４０２ｃを通って長手方向に延在する。いくつかの実施形態では、各リンケージ４０２ａ～ｃは、駆動ケーブル４０８ａ～ｄを手首部２０６を通して誘導するように構成された４つの等間隔の開口部４１２（２つだけがラベル付けされる）を画定し得る。各リンケージ４０２ａ～ｃの開口部４１２は、エンドエフェクタ２０４が非関節運動位置にあるときに同軸上に位置合わせされる。
【0029】
各駆動ケーブル４０８ａ～ｄの遠位端部は、遠位リンケージ４０２ａで終端し得、したがって、各駆動ケーブル４０８ａ～ｄをエンドエフェクタ２０４、より具体的には下部ジョー２１２に動作可能に連結する。各駆動ケーブル４０８ａ～ｄの遠位端部は、エンドエフェクタ２０４への固定式の取り付けを容易にするために拡大され得る。いくつかの実施形態では、図示されるように、各駆動ケーブル４０８ａ～ｄの遠位端部は、ボールクリンプ４１３（１つのみ図示）を含み得る。
【0030】
ジョー２１０、２１２は、上部ジョー２１０を下部ジョー２１２に対して枢動させることにより、閉鎖位置と開放位置との間で移動することができる。図示の実施形態では、上部ジョー２１０は、ジョー軸４１４において下部ジョー２１２に回転可能に連結（取り付け）され得る。第３のピボット軸Ｐ３は、ジョー軸４１４を通って延在し、第１のピボット軸Ｐ１に対して概ね垂直（直交）であり、第２のピボット軸Ｐ２に平行である。この実施形態では、上部ジョー２１０が第３のピボット軸Ｐ３を中心に枢動するとき、下部ジョー２１２は静止したままである。他の実施形態では、エンドエフェクタ２０４は、本開示の範囲から逸脱することなく、下部ジョー２１２が第３のピボット軸Ｐ３を中心に枢動するときに上部ジョー２１０が静止したままであるように設計され得る。
【0031】
中央プーリ４１６（部分的に見える）は、ジョー軸４１４に取り付けられ、ジョー２１０、２１２を選択的に開閉するように作動され得るジョーケーブル４１８を受容することができる。駆動ケーブル４０８ａ～ｄと同様に、ジョーケーブル４１８は、シャフト２０２の管腔４１０内で長手方向に延在し、手首部２０６を通過する。ジョーケーブル４１８は、本明細書に記載のケーブル駆動運動システムの一部を形成し得、したがって、エンドエフェクタ２０４から駆動ハウジング２０８（図２）へと近位に延在し得る。ジョーケーブル４１８は、中央プーリ４１６の周りに巻き付けられた単一の線又はワイヤを含み得、ジョーケーブル４１８の対向する第１の端部４２０ａ及び第２の端部４２０ｂは、駆動ハウジング２０８まで近位に延在する。対応する駆動入力の作動は、ジョーケーブル４１８に協働的に張力又はたるみを引き起こし、それによって、上部ジョー２１０を、開放位置と閉鎖位置との間で第３のピボット軸Ｐ３の周りで回転させる。より具体的には、ジョーケーブル４１８の第１の端部４２０ａに想定される引張荷重は、ジョー２１０、２１２を閉鎖するように動作し得、ジョーケーブル４１８の第２の端部４２０ｂに想定される引張荷重は、ジョー２１０、２１２を開放するように動作し得る。したがって、ジョーケーブル４１８の第１の端部４２０ａは、代替的に「閉鎖ケーブル」と呼ばれ得、ジョーケーブル４１８の第２の端部４２０ｂは、代替的に「開放ケーブル」と呼ばれ得る。
【0032】
いくつかの実施形態では、導電体４２２は、電気エネルギーをエンドエフェクタ２０４に、より具体的には、エンドエフェクタ２０４に含まれる電極４２４に供給し得る。導電体４２２は、手首部２０６を通って管腔４１０内で長手方向に延在し、電極４２４で終端する。いくつかの実施形態では、導電体４２２は、ワイヤを含み得るが、代替的に、導電性材料で作製された剛性又は若しくは半剛性のシャフト、ロッド、又はストリップ（リボン）を含み得る。導電体４２２は、非導電性材料で作製された絶縁被覆（オーバーモールド）で部分的に覆われ得る。導電体４２２及び電極４２４を使用し、エンドエフェクタ２０４は、単極又は双極動作のために構成され得る。
【0033】
図示の実施形態では、エンドエフェクタ２０４は、「ナイフ」又は「ブレード」と代替的に呼ばれる切断要素４２６（大部分が閉塞される）を含む組織把持器と血管シーラーとの組み合わせを含む。切断要素４２６は、上部ジョー２１０及び下部ジョー２１２の一方又は両方において長手方向に画定されたガイドトラック４２８と位置合わせされ、そのガイドトラックを横断するように構成される。切断要素４２６は、管腔４１０内で長手方向に延在し、手首部２０６を通過する駆動ロッド４３０の遠位端部に動作可能に連結され得る。駆動ロッド４３０の長手方向の移動（並進）は、対応してガイドトラック４２８（複数可）内で切断要素４２６を移動させる。駆動ケーブル４０８ａ～ｄ及びジョーケーブル４１８と同様に、駆動ロッド４３０は、ケーブル駆動運動システムの一部を形成し得、よって切断要素４２６から駆動ハウジング２０８へ近位に延在し得る（図２）。対応する駆動入力の選択的作動により、駆動ロッド４３０は、管腔４１０内で遠位又は近位に移動し、対応して切断要素４２６を同じ方向に移動させる。
【0034】
図５は、１つ以上の実施形態による、開放位置にあるエンドエフェクタ２０４の等角側面図である。より具体的には、図５は、開放位置に枢動された上部ジョー２１０を示し、下部ジョー２１２（図４）は、エンドエフェクタ２０４の内部構成要素の観察を可能にするために省略される。図示のように、エンドエフェクタ２０４は、上部ジョー２１０に動作可能に連結されたピボットリンク５０２を含む。より具体的には、上部ジョー２１０は、ピボット軸５０８においてピボットリンク５０２の対応する１つ以上のレッグ５０６（１つが示され、１つが閉塞される）に枢動可能に連結された１つ以上のレッグ５０４（１つが示され、１つが閉塞される）を提供し、そうでなければ画定する。第４のピボット軸Ｐ４は、ピボット軸５０８を通って延在し、第１のピボット軸Ｐ１に対して概ね垂直（直交）であり得、第２のピボット軸Ｐ２及び第３のピボット軸Ｐ３に平行であり得る。
【0035】
中央プーリ４１６（大部分が閉塞される）は、ジョー軸４１４上で回転可能に支持され、ジョーケーブル４１８は、中央プーリ４１６の周りに巻き付けられ、ジョーケーブル４１８の反対側の端部４２０ａ、ｂは、手首部２０６を通って近位に延在する。ジョーケーブル４１８は、ジョーケーブル４１８の移動（即ち、長手方向の並進）が対応してピボットリンク５０２を移動させるように、ピボットリンク５０２に動作可能に連結され得る。例えば、ケーブルアンカー５１０は、ジョーケーブル４１８の近位に延在する１つの端部４２０ａ、ｂに固定され、そうでなければその一部を形成し得、ジョーケーブル４１８をピボットリンク５０２に動作可能に連結することを助けることができる。
【0036】
ジョー２１０、２１２を開放位置に移動させるために、ジョーケーブル４１８は、ピボットリンク５０２を遠位に移動させるように作動させることができ、これは、例えば、ジョーケーブル４１８（即ち、「開放ケーブル」）の第２の端部４２０ｂを近位に引っ張ることによって行われる。ピボットリンク５０２が遠位に移動すると、ピボットリンク５０２のレッグ５０６は、ピボット軸５０８において上部ジョー２１０のレッグ５０４に作用し、レッグ５０４を第４のピボット軸Ｐ４の周りで回転させて下向きに押しやる。レッグ５０４の下向きの移動は、対応して上部ジョー２１０を第３のピボット軸Ｐ３の周りで枢動させる。第３のピボット軸Ｐ３の周りで枢動すると、上部ジョー２１０が開放位置に移動する。
【0037】
上部ジョー２１０を閉鎖位置に戻すために、ジョーケーブル４１８は、ピボットリンク５０２を近位に移動させるように作動させることができ、これは、ジョーケーブル４１８（即ち、「閉鎖ケーブル」）の第１の端部４２０ａを近位に引っ張ることによって行われる。これにより、ピボットリンク５０２は、第４のピボット軸Ｐ４の周りで回転して上部ジョー２１０のレッグ５０４上で上向きに引っ張られ、レッグ５０４の上向きの移動は、対応して上部ジョー２１０を第３のピボット軸Ｐ３の周りで枢動させ、上部ジョー２１０を閉鎖位置に移動させる。
【0038】
図６Ａ及び図６Ｂは、１つ以上の実施形態による、それぞれ手首部２０６の拡大等角正面図及び背面図である。手首部２０６は、第１の又は「遠位」端部６０２ａと、遠位端部６０２ａの反対側の第２の又は「近位」端部６０２ｂとを有する。遠位リンケージ４０２ａは遠位端部６０２ａに位置付けられ、近位リンケージ４０２ｃは近位端部６０２ｂに位置付けられ、中間リンケージ４０２ｂは、遠位リンケージ４０２ａと近位リンケージ４０２ｃに介在し、動作可能に連結される。しかし、本明細書では、中間リンケージ４０２ｂが省略され、代替的に、遠位リンケージ４０２ａ及び近位リンケージ４０２ｃが共通の軸において直接連結される実施形態が企図される。
【0039】
簡単にするために、駆動ケーブル４０８ａ～ｄ、導電体４２２、ジョーケーブル４１８の第１の端部４２０ａ及び第２の端部４２０ｂ（図４及び図５）、並びに駆動ロッド４３０は、それぞれ図６Ａ～図６Ｂに破線で示される。駆動ケーブル４０８ａ～ｄは、手首部２０６の一部（例えば、開口部４１２）を通過し、遠位リンケージ４０２ａで終端する。近位リンケージ４０２ｃは、各駆動ケーブル４０８ａ～ｄを収容する長手方向溝６０４を提供し、そうでなければ画定することができ、各溝６０４は、駆動ケーブル４０８ａ～ｄのうちの対応する１つを受容することができる。溝６０４は、近位リンケージ４０２ｃによって画定された対応する開口部４１２と位置合わせすることができる。
【0040】
手首部２０６は、遠位端部６０２ａと近位端部６０２ｂとの間に延在する中央チャネル６０６を提供又は画定する。手首部２０６が遠位リンケージ、中間リンケージ及び近位リンケージ４０２ａ～ｃを含む実施形態では、中央チャネル６０６の対応する一部は、各リンケージ４０２ａ～ｃによって協働的かつ連続的に画定され得る。しかし、手首部２０６が遠位リンケージ４０２ａ及び近位リンケージ４０２ｃのみを含む実施形態では、中央チャネル６０６は、遠位リンケージ４０２ａ及び近位４０２ｃのみによって協働的かつ連続的に画定され得る。各リンケージ４０２ａ～ｃによって画定された中央チャネル６０６の一部は、手首部２０６が関節運動しないときに同軸上に位置合わせすることができるが、手首部２０６が関節運動するときには軸方向の位置合わせから外れる。
【0041】
手首部２０６は、中央チャネル６０６内に位置付け可能であり、手首部２０６の第１の端部６０２ａ～ｂと第２の端部６０２ａ～ｂとの間に少なくとも部分的に延在する可撓性部材６０８を更に含み得る。図６Ｂに最もよく見られるように、可撓性部材６０８は、可撓性部材６０８の全長にわたって延在する１つ以上の導管６１０（４つが示される）を提供し、そうでなければ画定することができる。したがって、可撓性部材６０８は、「マルチルーメン」又は「マルチルーメン要素」と呼ぶことができる。導管６１０は、導電体４２２、ジョーケーブル４１８の第１の端部４２０ａ及び第２の端部４２０ｂ（図４及び図５）、並びに本明細書ではまとめて「中央作動部材」と呼ばれる駆動ロッド４３０を受容するように構成され得る。したがって、中央作動部材は、可撓性部材６０８の導管６１０を通って延在することによって手首部２０６を貫通することができる。
【0042】
いくつかの実施形態では、図示のように、導管６１０は、円形の断面形状を示し得るが、代替的に、本開示の範囲から逸脱することなく、多角形、楕円形、又は卵形などの他の断面形状を示し得る。更に、１つ以上の導管６１０は、ナイロン、シリコーン、ニチノールなどの、摩耗及び摩擦を軽減することを助ける材料で裏打ちされ得る。更に、導管６１０のサイズ（直径）は、用途に応じて変化し得る。当業者は、導管６１０の形状、材料及びサイズが、本開示の範囲から逸脱することなく、既知の業界慣行と一致して変更又は他の方法でカスタマイズされ得ることを容易に理解するであろう。
【0043】
可撓性部材６０８は、その遠位端部において遠位リンケージ４０２ａに動作可能に連結され得るが、その近位端部において近位リンケージ４０２ｃに対して軸方向に自由に移動することができる。いくつかの実施形態では、例えば、手首部２０６は、遠位アダプタ６１２（図６Ａ）及び近位アダプタ６１４（図６Ｂ）を含み得る。遠位アダプタ６１２は、可撓性部材６０８を遠位リンケージ４０２ａに動作可能に連結し得るが、近位アダプタ６１２は、近位リンケージ４０２ｃと軸方向に摺動して係合する際に可撓性部材６０８を支持するように構成され得る。しかし、少なくとも１つの実施形態では、近位アダプタ６１２は省略され得、可撓性部材６０８は、摺動係合で近位リンケージ４０２ｃに直接接触し得る。
【0044】
図７Ａ及び図７Ｂは、１つ以上の実施形態による、それぞれ可撓性部材６０８並びに遠位アダプタ６１２及び近位アダプタ６１４の等角図及び分解図である。図示のように、可撓性部材６０８は、第１の又は「遠位」端部７０４ａと、遠位端部７０４ａの反対側の第２の又は「近位」端部７０４ｂとを有するほぼ円筒形の本体７０２を含み得る。いくつかの実施形態では、図示のように、本体７０２は、概ね円形の断面を示し得るが、代替的に、本開示の範囲から逸脱することなく、多角形（例えば、三角形、長方形など）、面取り多角形、楕円形、卵形、又はこれらの任意の組み合わせなどの他の断面形状を示し得る。
【0045】
可撓性部材６０８は、手首部２０６（図６Ａ～図６Ｂ）が関節運動するときに可撓性部材６０８が屈曲し又は曲がることを可能にする任意の可撓性又は半可撓性材料から作製され得る。可撓性部材６０８の材料はまた、低摩擦特性を示し得、そうでなければ潤滑性であり得、これは、導管６１０を通って延在する中央作動部材（例えば、導電体４２２、ジョーケーブル４１８の第１の端部４２０ａ及び第２の端部４２０ｂ、並びに図６Ａ～図６Ｂの駆動ロッド４３０）によって引き起こされる摩擦を最小化するのに有利であることが証明され得る。代替的には、ジョーケーブル４１８の第１の端部４２０ａ及び第２の端部４２０ｂなどの１つ以上の中央作動部材の外径、又は導管６１０の内径は、接触摩擦を低減するために医療グレードのグリース（例えば、ＫＲＹＴＯＸ（商標））でコーティングされ得る。更に、可撓性部材６０８の材料はまた、良好な摩耗特性を示し得るので、中央作動部材は、繰り返して使用された後、対応する導管６１０を不注意に切断することがない。各導管６１０の直径又はサイズは、中央作動部材が実質的な障害物（摩擦）なしに内部で移動することを可能にするのに十分大きくてもよいが、長手方向の移動のために中央作動部材を支持するのに十分小さい。
【0046】
可撓性部材６０８に適した材料としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ又はＴＥＦＬＯＮ（登録商標））、シリコーン、ナイロン、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ、例えば、ＣＡＲＢＯＴＨＡＮＥ（商標）、ＰＥＬＬＥＴＨＡＮＥ（登録商標）、ＴＥＣＯＢＡＸ（商標））、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ、例えば、ＰＥＢＡＸ（登録商標））、又はこれらの任意の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。少なくとも１つの実施形態では、可撓性部材６０８は、押し出しを含み得、そうでなければ押し出しプロセスによって製造され得る。他の実施形態では、可撓性部材６０８は、積層造形プロセス（例えば、３Ｄ印刷）によって印刷され得る。いくつかの実施形態では、可撓性部材６０８は、液体潤滑添加剤としてＰＲＯＰＥＬ（登録商標）と混合されたＰＴＦＥ固体粒子などの潤滑剤と混合されたプラスチック樹脂から製造され得る。
【0047】
遠位アダプタ６１２は、プラスチック、金属、複合材料及びこれらの任意の組み合わせを含むが、これらに限定されない剛性又は半剛性材料で作製され得る。遠位アダプタ６１２の例示的な材料としては、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリスチレン及びナイロンが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、図示のように、遠位アダプタ６１２は、ラジアルショルダ７０６、及びラジアルショルダ７０６から延在するフランジ７０８を提供し、そうでなければ画定することができる。フランジ７０８は、可撓性部材６０８の遠位端部７０４ａを受容するようにサイズ設定され得る。しかし、他の実施形態では、フランジ７０８は省略され得、それにもかかわらず、遠位アダプタ６１２は、可撓性部材６０８に連結され得る。
【0048】
遠位アダプタ６１２は、様々な取り付け手段を介して可撓性部材６０８の遠位端部７０４ａに連結（固定）され得る。適切な取り付け手段としては、接着（例えば、接着剤）、溶接（例えば、音波又は超音波溶接）、遠位端部７０４ａへの遠位アダプタ６１２のオーバーモールド、干渉若しくは焼きばめ、又はこれらの任意の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【0049】
遠位アダプタ６１２は、可撓性部材６０８の導管６１０と同軸上に位置合わせするように構成された１つ以上の開口部７１０（４つが示される）を画定し得る。したがって、可撓性部材６０８（例えば、導電体４２２、ジョーケーブル４１８の第１の端部４２０ａ及び第２の端部４２０ｂ、並びに図６Ａ～図６Ｂの駆動ロッド４３０）を通って延在する中央作動部材は、それぞれ可撓性部材６０８を出て、開口部７１０において遠位アダプタ６１２を通って延在することができる。
【0050】
いくつかの実施形態では、遠位アダプタ６１２は、遠位リンケージ４０２ａの１つ以上の対応する機構と嵌合するように構成された１つ以上の機構７１２を提供することができる（図６Ａ～図６Ｂ）。図示の実施形態では、機構７１２は、フランジ７０８上に画定されるが、代替的に、本開示の範囲から逸脱することなく、遠位アダプタ６１２の他の任意の一部の上に画定され得る。遠位アダプタ６１２の機構７１２を遠位リンケージ４０２ａの対応する機構と嵌合させることは、手首部２０６の遠位端部６０２ａ（図６Ａ～図６Ｂ）において可撓性部材６０８の遠位端部７０４ａ（図６Ａ～図６Ｂ）を回転可能に固定することを助けることができる。
【0051】
近位アダプタ６１４は、プラスチック、金属、複合材料又はこれらの任意の組み合わせを含むが、これらに限定されない剛性又は半剛性の材料で作製され得る。近位アダプタ６１４の例示的な材料としては、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリスチレン及びナイロンが挙げられるが、これらに限定されない。近位アダプタ６１４は、可撓性部材６０８の近位端部７０４ｂを受容するようにサイズ設定されたほぼ環状の本体７１４を提供し得る。いくつかの実施形態では、近位端部７０４ｂは、環状の本体７１４を通って完全に延在することができるが、代替的に、それを部分的にのみ通って延在することができる。
【0052】
近位アダプタ６１４は、様々な取り付け手段を介して可撓性部材６０８の近位端部７０４ｂに連結（固定）され得る。適切な取り付け手段としては、接着（例えば、接着剤）、溶接（例えば、音波又は超音波溶接）、近位端部７０４ｂへの近位アダプタ６１４のオーバーモールド、干渉若しくは焼きばめ、又はこれらの任意の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【0053】
いくつかの実施形態では、フランジ７１６は、近位アダプタ６１４の本体７１４から近位に延在することができ、導管６１０の１つと同軸上に位置合わせ可能な溝７１８を提供又は画定することができる。溝７１８は、駆動ロッド４３０（図５及び図６Ａ～図６Ｂ）などの中央作動部材のうちの１つを受容するようにサイズ設定され得、これは、動作中の駆動ロッド４３０の座屈を防止することを助けるのに有利であることが証明され得る。
【0054】
近位アダプタ６１４は、近位リンケージ４０２ｃ（図６Ａ～図６Ｂ）によって提供された１つ以上の対応する機構と嵌合可能な１つ以上の機構７２０を提供し得る。以下でより詳細に論じられるように、機構７２０は、近位リンケージ４０２ｃの長手方向チャネルと嵌合するように構成され得る長手方向リブを含み得る。
【0055】
図６Ａ～図６Ｂに示すように、いくつかの実施形態では、遠位アダプタ６１２は、遠位リンケージ４０２ａ内に画定された中央チャネル６０６内で部分的に受容され得る。より具体的には、遠位アダプタ６１２のフランジ７０８（図６Ｂを参照）は、遠位アダプタ６１２のラジアルショルダ７０６（図６Ａを参照）が手首部２０６の遠位端部６０２ａ、より具体的には、遠位リンケージ４０２ａと係合するまで、中央チャネル６０６内に延在することができる。いくつかの実施形態では、１つ以上の機構（図示せず）は、遠位リンケージ４０２ａの中央チャネル６０６の内側放射状表面上に画定され、遠位アダプタ６１２の機構７１２（図７Ａ～図７Ｂ）と嵌合するように構成され得る。これらの機構を嵌合することは、手首部２０６（図６Ａ～図６Ｂ）の遠位端部６０２ａ（図６Ａ～図６Ｂ）に対して遠位アダプタ６１２を回転可能に固定することを助けることができる。
【0056】
遠位アダプタ６１２は、エンドエフェクタ２０４（図４～図５）のアセンブリ内に下部ジョー２１２（図４）及び遠位リンケージ４０２ａを介在させるように配置され得、したがって、下部ジョー２１２と遠位リンケージ４０２ａとの間に遠位アダプタ６１２を拘束（捕捉）する。遠位アダプタ６１２は、可撓性部材６０８の遠位端部７０４ａ（図７Ａ～図７Ｂ）に固定され得るので、下部ジョー２１２と遠位リンケージ４０２ａとの間に遠位アダプタ６１２を拘束（捕捉）することにより、対応して手首部２０６の遠位端部６０２ａにおいて可撓性部材６０８を所定の位置に固定することができる。
【0057】
特に図６Ｂに示すように、近位リンケージ４０２ｃは、近位アダプタ６１４によって提供される機構７２０を受容する（と嵌合する）ようにサイズ設定され、そうでなければ構成された機構６１８を提供又は画定することができる。図示の実施形態では、機構６１８は、長手方向のチャネルを含み、機構７２０は、長手方向のチャネルと嵌合可能な長手方向のリブを含む。機構６１８、７２０を嵌合することは、可撓性部材６０８を近位リンケージ４０２ｃに回転可能に固定することを助けることができるが、可撓性部材６０８が近位リンケージ４０２ｃに対して長手方向に移動することも可能にする。例えば、手首部２０６が関節運動するとき、近位アダプタ６１４の機構７２０は、近位リンケージ４０２ｃの機構６１８に対して摺動することができる。しかし、いくつかの実施形態では、近位アダプタ６１４は省略され得、機構７２０は、代替的に、本開示の範囲から逸脱することなく、可撓性部材６０８によって提供され得る。他の実施形態では、可撓性部材６０８は、正方形又は「Ｄ」形状など、近位リンケージ４０２ｃに回転可能に固定されることに適した形状に成形し、そうでなければ他の方法で形成することができる。
【0058】
手首部２０６の例示的な動作では、駆動ケーブル４０８ａ～ｄは、手首部２０６を関節運動させるように選択的に作動される。手首部２０６が関節運動するとき、可撓性部材６０８は対応して屈曲し又は曲がり、中央作動部材（例えば、導電体４２２、ジョーケーブル４１８の第１の端部４２０ａ及び第２の端部４２０ｂ、並びに駆動ロッド４３０）は対応して関節運動の方向に移動し、それによって曲がり方向に応じて延長又は短縮する。可撓性部材６０８の導管６１０を通って中央作動部材を延長することにより、各中央作動部材に対して画定された予測可能な経路が作成される。
【0059】
エンドエフェクタ２０４（図２）の先端での望ましくない運動は、ジョー２１０、２１２を組織にクランプするために、高い閉鎖力が閉鎖ケーブル（例えば、ジョーケーブル４１８の第１の端部４２０ａ）に印加されるときに起こり得る。このジョーの先端の運動は、運動中の関節運動継手（即ち、図４～図５の第１のピボット軸Ｐ１及び第２のピボット軸Ｐ２）の一方又は両方での閉鎖ケーブルのわずかに中心から外れた位置オフセットによって生じられる。これにより、不平衡モーメントが発生し、ジョー２１０、２１２が急に移動したり、不均衡の方向に「急降下」したりする可能性がある。この「先端の急降下」は、重要な構造物をクランプするときに予想外であり、望ましくない。
【0060】
本開示の実施形態によれば、可撓性部材６０８の外径を包含及び支持することを助け、それによってピボット軸Ｐ１、Ｐ２を超えて屈曲する能力を制限するために、１つ以上の副関節運動ピボットガイドが関節運動継手において手首部２０６に含まれる（装着される）ことができる。結果として、閉鎖ケーブル（又は中央作動部材のいずれか）もまた、作動中にピボット軸Ｐ１、Ｐ２の下に偏位することを防止され、先端の急降下が軽減される。同様に、開放ケーブルは、閉鎖ケーブルから９０°角度的にオフセットされた導管６１０を通って延在することができる。開放ケーブルは、閉鎖ケーブルと同じ方法で、第２の関節運動継手（即ち、ヨー軸）で副関節運動ピボットガイドとインタフェースする。ジョー２１０、２１２が抵抗組織に対して開放されると、開放ケーブルの張力が増加し、ヨー軸での先端の急降下の可能性が増加する。第２の関節運動継手に配置された副関節運動ピボットガイドは、可撓性部材６０８のオフセットモーメント及びこの方法で生じた任意の運動に抵抗する。
【0061】
図８Ａは、本開示の１つ以上の原理を組み込むことができる手首部２０６の例示的な実施形態の側面図である。簡単にするために、駆動ケーブル４０８ａ～ｄ（図４～図５）、導電体４２２（図４～図５）、ジョーケーブル４１８の第１の端部４２０ａ及び第２の端部４２０ｂ（図４～図５）、並びに駆動ロッド４３０（図４～図５）は、それぞれ図８Ａで省略される。また、別の方法で手首部２０６の中央チャネル６０６を通って延在し、中央作動部材（例えば、導電体４２２、ジョーケーブル４１８の第１の端部４２０ａ及び第２の端部４２０ｂ、並びに駆動ロッド４３０）を収容する可撓性部材６０８（図６Ａ～図６Ｂ及び図７Ａ～図７Ｂ）も省略される。
【0062】
図示のように、手首部２０６は、第１の関節運動継手８０１ａにおいて中間リンケージ４０２ｂに回転可能に連結された遠位リンケージ４０２ａと、第２の関節運動継手８０１ｂにおいて中間リンケージ４０２ｂに回転可能に連結された近位リンケージ４０２ｃとを含む。第１のピボット軸Ｐ１は、第１の関節運動継手８０１ａを通って延在し、エンドエフェクタ２０４（図２）の「ヨー」運動（関節運動）を容易にし、第２のピボット軸Ｐ２は、第２の関節運動継手８０１ｂを通って延在し、エンドエフェクタ２０４の「ピッチ」運動（関節運動）を容易にする。いくつかの実施形態では、手首部２０６は、代替的に、中間リンケージ及び遠位リンケージ４０２ａ又は近位リンケージ４０２ｃのうちの１つのみを含み得る。そのような実施形態では、手首部２０６は、関連するピボット軸の配向に応じて、「ヨー」又は「ピッチ」のいずれかの運動を容易にすることができる１つの関節運動継手のみを有する。
【0063】
手首部２０６はまた、第１の関節運動継手８０１ａに配置された第１のピボットガイド８０２ａと、第２の関節運動継手８０１ｂに配置された第２のピボットガイド８０２ｂとを含む。本実施形態は、各関節運動継手８０１ａ、ｂにおいてピボットガイド８０２ａ、ｂを含むが、本明細書では、関節運動継手８０１ａ、ｂのうちの対応する１つにおいてピボットガイド８０２ａ、ｂのうちの１つのみを使用することが企図される。
【0064】
図示の実施形態では、各ピボットガイド８０２ａ、ｂは、中間リンケージ４０２ｂの各端部の近くに画定された対向する開口部８０４を少なくとも部分的に通って延在することにより、中間リンケージ４０２ｂに回転可能に取り付けられる。更に、ピボットガイド８０２ａ、ｂは、それぞれ第１のピボット軸Ｐ１及び第２のピボット軸Ｐ２の周りで回転可能であり、図示の実施形態では、ピボットガイド８０２ａ、ｂは、それぞれ第１の軸４０４ａ及び第２の軸４０４ｂを提供し、そうでなければ画定する。したがって、遠位リンケージ４０２ａは、第１のピボットガイド８０２ａによって提供される第１の軸４０４ａを介して中間リンケージ４０２ｂに回転可能に連結され得、近位リンケージ４０２ｃは、第２のピボットガイド８０２ｂによって提供される第２の軸４０４ｂを介して中間リンケージ４０２ｂに回転可能に連結され得る。
【0065】
いくつかの実施形態では、ピボットガイド８０２ａ、ｂの一方又は両方は、遠位リンケージ４０２（図８Ａ）に接地され得る導体４２２（図４～図５）への接地として機能することを助けるために導電性材料で作製され得る。他の実施形態では、ピボットガイド８０２ａ、ｂの一方又は両方は、プラスチック（ポリマー）、金属、複合材料、エラストマー、又はこれらの任意の組み合わせを含むが、これらに限定されない任意の剛性又は半剛性材料で作製され得る。非金属材料の例としては、ポリエーテルイミド（例えば、ＵＬＴＥＭ（登録商標））、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、カーボン充填ポリフタルアミド（polyphalamide）（ＰＰＡ）及びナイロンが挙げられるが、これらに限定されない。少なくとも１つの実施形態では、ピボットガイド８０２ａ、ｂの一方又は両方は、オーバーモールドなどの２つ以上の材料で作製され得る。
【0066】
図８Ｂは、中間リンケージ４０２ｂの一実施形態の拡大等角図である。図示の実施形態では、中間リンケージ４０２ｂは、中央チャネル６０６の一部分を画定し、可撓性部材６０８を収容するように構成された本体８０６を含む（図６Ａ～図６Ｂ及び図７Ａ～図７Ｂ）。一対の遠位延在ローブ８０８ａ及び８０８ｂは、本体８０６から遠位に延在し、互いに横方向にオフセットされ、一対の近位延在ローブ８１０ａ及び８１０ｂは、本体８０６から近位に延在し、互いに横方向にオフセットされる。近位延在ローブ８１０ａ、ｂは、遠位延在ローブ８０８ａ、ｂから９０°だけ角度的にオフセットされ、それにより、中間リンケージ４０２ｂは、エンドエフェクタ２０４（図２）の「ヨー」及び「ピッチ」関節運動の両方を容易にすることができる。各ローブ８０８ａ、ｂ及び８１０ａ、ｂは、上述のように、対応するピボットガイド８０２ａ、ｂの一部分を回転可能に受容するようにサイズ設定された開口部８０４を画定する。
【0067】
図８Ｃは、第２のピボットガイド８０２ｂの拡大等角図である。第１のピボットガイド８０２ａ及び第２のピボットガイド８０２ｂは、構造及び動作が実質的に類似するので、第２のピボットガイド８０２ｂの説明は、第１のピボットガイド８０２ａにも同様に当てはまる。図示のように、第２のピボットガイド８０２ｂは、第１の端部８１４ａと、第１の端部８１４ａの反対側にある第２の端部８１４ｂとを有するほぼ円筒形の本体８１２を含む。第１の端部８１４ａ及び第２の端部８１４ｂは、上述のように、中間リンケージ４０２ｂ（図８Ｂ）の近位延在ローブ８１０ａ、ｂ（図８Ｂ）上に画定された開口部８０４に回転可能に受容され得る。更に、本体８１２の各端部８１４ａ、ｂから外向きに延在する突起は、手首部２０６（図８Ａ）のための第２の軸４０４ｂを形成し、そうでなければ提供することを助ける。更に、円筒形の本体８１２は、手首部２０６の中央チャネル６０６（図８Ａ～図８Ｂ）と位置合わせ可能であり、かつ内部して通る可撓性部材６０８（図６Ａ～図６Ｂ及び図７Ａ～図７Ｂ）を収容するようにサイズ設定又は他の方法で構成された中央開口部８１６を画定し得る。
【0068】
図８Ｄは、１つ以上複数の実施形態による、例示的な動作を示す、図８Ａの手首部２０６の断面側面図である。図示のように、可撓性部材６０８は、手首部２０６の中央チャネル６０６を通って、また、各ピボットガイド８０２ａ、ｂの中央開口部８１６を通って延在する。ジョーケーブル４１８の第１の端部４２０ａ及び第２の端部４２０ｂは、可撓性部材６０８を介して画定された対応する導管６１０を通って延在する破線として示される。
【0069】
図示のように、手首部２０６は、第２の関節運動継手８０１ｂにおいてピッチ運動で関節運動され、そうでなければ、第２のピボット軸Ｐ２の周りで移動する。第２の関節運動継手８０１ｂを移動させると、対応して第２のピボットガイド８０２ｂがピボット軸Ｐ２の周りで回転し、可撓性部材６０８が真っ直ぐな位置から屈曲するときにその可撓性部材の曲がり（屈曲）に適応する。第２の関節運動継手８０１ｂでの角度が真っ直ぐから偏位すると、可撓性部材６０８は、（関節運動の方向に応じて）第２のピボット軸Ｐ２の上又は下に傾斜するように促される。更に、閉鎖ケーブル（即ち、ジョーケーブル４１８の第１の端部４２０ａ）がクランプ荷重で締め付けられると、第２の関節運動継手８０１ｂを通る最短経路を見つける傾向があり、それによって可撓性部材６０８が第２のピボット軸Ｐ２の下に傾斜するように更に促され得る。
【0070】
しかし、第２のピボットガイド８０２ｂは、第２の関節運動継手８０１ｂにおいて可撓性部材６０８の外径を包含及び支持することを助け、それによって可撓性部材６０８が第２のピボット軸Ｐ２を超えて屈曲することを防止する。したがって、閉鎖ケーブルの中心線（即ち、ジョーケーブル４１８の第１の端部４２０ａ）はまた、クランプ中に第２のピボット軸Ｐ２より下に偏位ことができず、これは、エンドエフェクタ２０４（図２）での先端の急降下を軽減する。
【0071】
前述の説明は、第２の関節運動継手８０１ｂでの関節運動中の第２のピボットガイド８０２ｂの動作に焦点を合わせているが、第１のピボットガイド８０２ａは、ヨー運動における第１の関節運動継手８０１ａでの関節運動中に同様に動作し得る。更に、本明細書では、ピボットガイド８０２ａ、ｂ（及び本明細書で説明される他のピボットガイドのいずれか）の材料特性（例えば、硬度、潤滑性など）を最適化させ、各ピボットガイド８０２ａ、ｂの中央開口部８１６を通って延在する可撓性部材６０８に対する摩耗を改善できることが企図される。中央開口部８１６の内面は、例えば、滑らかにされ、湾曲され、及び／又は潤滑剤を含み得、これは、関節運動継手の摩擦を改善し、外科用ツール２００（図２）の摩耗を低減することを助け、したがって、デバイスの耐用年数を伸ばすことができる。
【0072】
図９Ａは、本開示の１つ以上の原理を組み込むことができる手首部２０６の一部分の別の例示的な実施形態の等角側面図である。図示の図では、手首部２０６の内部構成部品を見ることができるように、中間リンケージ４０２ｂが仮想線で示される。遠位リンケージ４０２ａ及び近位リンケージ４０２ｃ（図４～５）、駆動ケーブル４０８ａ～ｄ（図４～図５）、導電体４２２（図４～図５）、ジョーケーブル４１８の第１の端部４２０ａ及び第２の端部４２０ｂ（図４～図５）、並びに駆動ロッド４３０（図４～図５）は、簡単にするためにそれぞれ省略されるが、そうでなければ手首部２０６の完全なアセンブリに含まれる。
【0073】
図示のように、可撓性部材６０８は、中間リンケージ４０２ｂによって部分的に画定された中央チャネル６０６を通って延在する。第１のピボット軸Ｐ１は、第１の関節運動継手９０２ａを通って延在し、エンドエフェクタ２０４（図２）の「ヨー」運動（関節運動）を容易にし、第２のピボット軸Ｐ２は、第２の関節運動継手９０２ｂを通って延在し、エンドエフェクタ２０４の「ピッチ」運動（関節運動）を容易にする。
【0074】
手首部２０６は、第１の関節運動継手９０２ａに配置された第１のピボットガイド９０４ａと、第２の関節運動継手９０２ｂに配置された第２のピボットガイド９０４ｂとを更に含む。各ピボットガイド９０４ａ、ｂは、対応する関節運動継手９０２ａ、ｂにおいて中間リンケージ４０２ｂに回転可能に取り付けられ、それぞれ第１のピボット軸Ｐ１及び第２のピボット軸Ｐ２の周りで回転可能である。ピボットガイド９０４ａ、ｂは、プラスチック、金属、複合材料、エラストマー、又はこれらの任意の組み合わせを含むが、これらに限定されない任意の半剛性又は可撓性材料で作製され得る。非金属材料の例としては、ポリエーテルイミド、ポリカーボネート、ポリスチレン、カーボン充填ポリフタルアミド（ＰＰＡ）及びナイロンが挙げられるが、これらに限定されない。
【0075】
図９Ｂは、中間リンケージ４０２ｂの別の実施形態の拡大等角図である。図示の実施形態では、中間リンケージ４０２ｂは、可撓性部材６０８（図９Ａ）を収容するように構成された中央チャネル６０６の一部分を画定する本体９０６を含む。一対の遠位延在ローブ９０８ａ及び９０８ｂは、本体９０６から遠位に延在し、互いに横方向にオフセットされ、一対の近位延在ローブ９１０ａ及び９１０ｂは、本体９０６から近位に延在し、互いに横方向にオフセットされる。近位延在ローブ９１０ａ、ｂは、遠位延在ローブ９０８ａ、ｂから９０°だけ角度的にオフセットされ、それにより、中間リンケージ４０２ｂは、エンドエフェクタ２０４（図２）の「ヨー」及び「ピッチ」関節運動の両方を容易にすることができる。各ローブ９０８ａ、ｂ及び９１０ａ、ｂは、対応するピボットガイド９０４ａ、ｂの一部分を回転可能に受容するようにサイズ設定された開口部９１２を画定する。更に、ローブ９０８ａ、ｂ及び９１０ａ、ｂは、それぞれ、第１の軸４０４ａ及び第２の軸４０４ｂの一部分を提供し、遠位リンケージ４０２ａ及び近位リンケージ４０２ｃへの回転可能な連結を可能にする（図４～図５）。
【0076】
図９Ｃは、第２のピボットガイド９０４ｂの拡大等角図である。第１のピボットガイド９０４ａ及び第２のピボットガイド９０４ｂは、構造及び動作が実質的に類似するので、第２のピボットガイド９０４ｂの説明は、第１のピボットガイド９０４ａにも同様に当てはまる。図示のように、第２のピボットガイド９０４ｂは、手首部２０６（図９Ａ）の中央チャネル６０６（図９Ａ～図９Ｂ）と位置合わせ可能であり、かつ内部を通して可撓性部材６０８（図９Ａ）を収容するようにサイズ設定又は他の方法で構成された中央開口部９１６を画定するほぼ環状の本体９１４を含む。対向するピン９１８は、本体９１４の角度的に対向する側面において、環状の本体９１４から径方向外向きに延在することができる。第２のピボットガイド９０４ｂを中間リンケージ４０２ｂに固定するために、ピン９１８は、中間リンケージ４０２ｂ（図９Ｂ）の近位延在ローブ９１０ａ、ｂ（図９Ｂ）上に画定された開口部９１２に回転可能に受容され得る。
【0077】
再び図９Ａを参照すると、１つ以上の実施形態による、手首部２０６の例示的な動作がここで提供される。図示のように、可撓性部材６０８は、手首部２０６の中央チャネル６０６を通って、また各ピボットガイド９０４ａ、ｂの中央開口部９１６を通って延在する。ジョーケーブル４１８の第１の端部４２０ａ及び第２の端部４２０ｂは、可撓性部材６０８を介して画定された対応する導管６１０を通って延在する破線として示される。図示のように、手首部２０６は、第２の関節運動継手９０２ｂにおいてピッチ運動で関節運動され、そうでなければ、第２のピボット軸Ｐ２の周りで移動する。第２の関節運動継手９０２ｂを移動させると、対応して第２のピボットガイド９０４ｂが第２のピボット軸Ｐ２の周りで回転し、真っ直ぐな位置からの可撓性部材６０８の曲がりに適応する。第２の関節運動継手９０２ｂでの角度が真っ直ぐから偏位すると、可撓性部材６０８及び閉鎖ケーブル（即ち、ジョーケーブル４１８の第１の端部４２０ａ）は、第２の関節運動継手９０２ｂを通る最短経路を見つける傾向があり、これは、可撓性部材６０８及び閉鎖ケーブルを第２のピボット軸Ｐ２の下に傾斜させるように促すことができ、これは、閉鎖ケーブルが作動された場合に先端の急降下を引き起こすことができる。
【0078】
しかし、第２のピボットガイド９０４ｂは、第２の関節運動継手９０２ｂにおいて可撓性部材６０８の外径を包含及び支持することを助け、それによって可撓性部材６０８が第２のピボット軸Ｐ２を超えて屈曲することを防止する。したがって、閉鎖ケーブルの中心線（即ち、ジョーケーブル４１８の第１の端部４２０ａ）はまた、クランプ中に第２のピボット軸Ｐ２より下に偏位ことができず、これは、エンドエフェクタ２０４（図２）での先端の急降下を軽減する。
【0079】
前述の説明は、第２の関節運動継手９０２ｂでの関節運動中の第２のピボットガイド９０４ｂの動作に焦点を合わせているが、第１のピボットガイド９０４ａは、ヨー運動における第１の関節運動継手９０２ａでの関節運動中に同様に動作し得る。
【0080】
図１０Ａは、本開示の１つ以上の原理を組み込むことができる手首部２０６の一部分の別の例示的な実施形態の等角側面図である。図示の図では、遠位リンケージ４０２ａ及び近位リンケージ４０２ｃ（図４～図５）は省略され、可撓性部材６０８は、仮想線で示され、中間リンケージ４０２ｂによって部分的に画定された中央チャネル６０６を通って延在する。第１のピボット軸Ｐ１は、第１の関節運動継手１００２ａを通って延在し、エンドエフェクタ２０４（図２）の「ヨー」運動（関節運動）を容易にし、第２のピボット軸Ｐ２は、第２の関節運動継手１００２ｂを通って延在し、エンドエフェクタ２０４の「ピッチ」運動（関節運動）を容易にする。
【0081】
手首部２０６は、第１の関節運動継手１００２ａに配置された第１のピボットガイド１００４ａと、第２の関節運動継手１００２ｂに配置された第２のピボットガイド１００４ｂとを更に含む。各ピボットガイド１００４ａ、ｂは、対応する関節運動継手９０２ａ、ｂにおいて中間リンケージ４０２ｂに回転可能に取り付けられ、それぞれ第１のピボット軸Ｐ１及び第２のピボット軸Ｐ２の周りで回転可能である。ピボットガイド１００４ａ、ｂは、本明細書に記載のピボットガイドのいずれかについて、本明細書に記載の材料のいずれかで作製され得る。
【0082】
図１０Ｂは、中間リンケージ４０２ｂの別の実施形態の拡大等角図である。図示の実施形態では、中間リンケージ４０２ｂは、可撓性部材６０８（図１０Ａ）を収容するように構成された中央チャネル６０６の一部分を画定する本体１００６を含む。一対の遠位延在ローブ１００８ａ及び１００８ｂは、本体１００６から遠位に延在し、互いに横方向にオフセットされ、一対の近位延在ローブ１０１０ａ及び１０１０ｂは、本体１００６から近位に延在し、互いに横方向にオフセットされる。近位延在ローブ１０１０ａ、ｂは、遠位延在ローブ１００８ａ、ｂから９０°だけ角度的にオフセットされ、それにより、中間リンケージ４０２ｂは、エンドエフェクタ２０４（図２）の「ヨー」及び「ピッチ」関節運動の両方を容易にすることができる。各ローブ１００８ａ、ｂ及び１０１０ａ、ｂは、対応するピボットガイド１００４ａ、ｂの一部分を回転可能に受容するようにサイズ設定された開口部１０１２を画定する。
【0083】
切り欠き１０１４は、本体１００６の反対側に画定され得る。図示のように、切り欠き１０１４は、互いに直交して延在し、対応するローブ１００８ａ、ｂ及び１０１０ａ、ｂ内に画定された開口部１０１２と隣接する。以下に説明するように、切り欠き１０１４は、ピボットガイド１００４ａ、ｂ（図１０Ａ）を対応するローブ１００８ａ、ｂ及び１０１０ａ、ｂに回転可能に取り付けるために使用される。
【0084】
図１０Ｃ及び図１０Ｄは、それぞれ第１のピボットガイド１００４ａの拡大組み立て図及び分解図である。第１のピボットガイド１００４ａ及び第２のピボットガイド１００４ｂは、構造及び動作が実質的に類似するので、第１のピボットガイド１００４ａの説明は、第２のピボットガイド１００４ｂにも同様に当てはまる。図示のように、第１のピボットガイド１００４ａは、互いに鏡像である第１の嵌合可能部材１０１６ａ及び第２の嵌合可能部材１０１６ｂと本明細書で呼ばれる連動リングピボットガイドセグメントを含む。嵌合可能部材１０１６ａ、ｂが嵌合されるとき、第１のピボットガイド１００４ａは、手首部２０６（図１０Ａ）の中央チャネル６０６（図１０Ａ～図１０Ｂ）と位置合わせ可能であり、かつ可撓性部材６０８（図１０Ａ）を収容するようにサイズ設定又は他の方法で構成された中央開口部１０１８を画定する。更に、嵌合可能部材１０１６ａ、ｂが嵌合されるとき、各嵌合可能部材１０１６ａ、ｂの端部から延在する突起は、軸方向に位置合わせされ、手首部２０６（図９Ａ）のための第１の軸４０４ａを形成又は提供することを助ける。更に、各嵌合可能部材１０１６ａ、ｂは、第１のピボットガイド１００４ａを遠位延在ローブ１００８ａ、ｂに取り付けることを助けるために、中間リンケージ４０２ｂ上に画定された切り欠き１０１４（図１０Ｂ）のうちの対応する１つと位置合わせ可能な放射状突起１０２０を画定する。
【0085】
図１１Ａ～図１１Ｆは、１つ以上の実施形態による、図１０Ｂの中間リンケージ４０２への第１のピボットガイド１００４ａの例示的なアセンブリを示す。図１１Ａでは、第１の嵌合可能部材１０１６ａは、遠位延在ローブ１００８ａ、ｂによって画定された開口部１０１２内に受容され得る。これを達成するために、第２の嵌合可能部材１０１６ｂ上に画定された放射状突起１０２０は、本体１００６上に画定された切り欠き１０１４と位置合わせされ得、次いで、第２の嵌合可能部材１０１６ｂは、矢印Ａの方向に開口部１０１２内に前進され得る。図１１Ｂは、開口部１０１２内に受容された第１の嵌合可能部材１０１６ａと、切り欠き１０１４と位置合わせされ、その切り欠き内に受容された放射状突起１０２０とを示す。図１１Ｃでは、第１の嵌合可能部材１０１６ａは、矢印Ｂによって示されるように１８０°回転され、第２の嵌合可能部材１０１６ｂを受容する準備として、放射状突起１０２０を切り欠き１０１４から移動させる。
【0086】
図１１Ｄでは、第２の嵌合可能部材１０１６ｂは、第２の嵌合可能部材１０１６ｂ上に画定された放射状突起１０２０を切り欠き１０１４と位置合わせし、矢印Ｃの方向で第２の嵌合可能部材１０１６ｂを開口部１０１２内に前進させることにより、遠位延在ローブ１００８ａ、ｂによって画定された開口部１０１２内に受容され得る。第２の嵌合可能部材１０１６ａを開口部１０１２内に前進させることはまた、第２の嵌合可能部材１０１６ｂを第１の嵌合可能部材１０１６ａに嵌合させる。図１１Ｅは、組み立てられた第１のピボットガイド１００４ａを形成するために、開口部１０１２内で嵌合され、開口部１０１２内に受容された第１の嵌合可能部材１０１６ａ及び第２の嵌合可能部材１０１６ｂを示す。第２の嵌合可能部材１０１６ｂの放射状突起１０２０もまた、切り欠き１０１４と位置合わせされ、切り欠き１０１４内に受容される。図１１Ｆでは、第１のピボットガイド１００４ａを９０°回転させ、第１の嵌合部材１０１６ａ及び第２の嵌合部材１０１６ｂを開口部１０１２内に固定し、中央開口部１０１８を手首部２０６の中央チャネル６０６（図１０Ａ）と位置合わせし、可撓性部材６０８（図１０Ａ）を受容する準備をする。
【0087】
再び図１０Ａを参照すると、１つ以上の実施形態による、手首部２０６の例示的な動作がここで提供される。図示のように、可撓性部材６０８は、手首部２０６の中央チャネル６０６を通って、また各ピボットガイド１００４ａ、ｂの中央開口部１０１８を通って延在する。ジョーケーブル４１８の第１の端部４２０ａ及び第２の端部４２０ｂは、可撓性部材６０８を介して画定された対応する導管６１０を通って延在する破線として示される。手首部２０６は、第１のピボット軸Ｐ１の周りで第１の関節運動継手１００２ａにおいてヨー運動で関節運動し、更に、第２のピボット軸Ｐ２の周りで第２の関節運動継手１００２ｂにおいてピッチ運動で関節運動することができる。第１の関節運動継手１００２ａ及び第２の関節運動継手１００２ｂで関節運動することにより、対応して第１のピボットガイド１００４ａ及び第２のピボットガイド１００４ｂが対応するピボット軸Ｐ１、Ｐ２の周りで回転し、真っ直ぐな位置からの可撓性部材６０８の曲がりに適応する。第１のピボットガイド１００４ａ及び第２のピボットガイド１００４ｂは、第１の関節運動継手１００２ａ及び第２の関節運動継手１００２ｂにおいて可撓性部材６０８の外径を包含及び支持することを助け、それによって可撓性部材６０８が第１のピボット軸Ｐ１及び第２のピボット軸Ｐ２を超えて屈曲することを防止し、これは、エンドエフェクタ２０４（図２）での先端の急降下を軽減する。
【0088】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、１つ以上の追加の実施形態による、２つの例示的なピボットガイドの代替の実施形態である。図１２Ａは、第１のピボットガイド１２０２ａを示し、図１２Ｂは、第２のピボットガイド１２０２ｂを示す。各ピボットガイド１２０２ａ、ｂは、手首部２０６（図６Ａ～図６Ｂ）の中央チャネル６０６（図６Ａ～図６Ｂ）と位置合わせ可能であり、かつ可撓性部材６０８（図１２Ｂ）を収容するようにサイズ設定又は他の方法で構成された中央開口部１２０６を画定するほぼ環状の本体１２０４を含む。各ピボットガイド１２０２ａ、ｂは、環状の本体１２０４の角度的に対向する側面に位置付けられた、対向する円筒形のヘッド１２０８を更に含み得る。円筒形のヘッド１２０８は、中間リンケージ４０２ｂのローブ上に画定された開口部内に受容されるように構成され得る。更に、対向する突起又はピン１２１０は、各円筒形のヘッド１２０８から径方向外向きに延在し、手首部２０６の第１の軸４０４ａ又は第２の軸４０４ｂを形成し、そうでなければ提供することを助けることができる。
【0089】
特に図１２Ｂに示すように、第２のピボットガイド１２０２ｂは、環状の本体１２０４から中央開口部１２０６内に径方向内向きに突出する１つ以上の窪み１２１２（４つが示される）を更に含む。窪み１２１２は、中央開口部１２０６内に可撓性部材６０８を固定及び中央に配置することを助けることができ、可撓性部材６０８の外径と中央開口部１２０６の内径との間に隙間又はギャップを作り出すことができる。窪み１２１２はまた、応力集中を可撓性部材６０８の角部にシフトすることを助けることができ、そこではより多くの材料があり、そうでなければ内部を通って画定された導管６１０の位置から離れる。可撓性部材のそのような角部は、「犠牲ゾーン」として特徴付けられ得る。いくつかの実施形態では、図示のように、窪み１２１２は、導管６１０の位置から角度的にオフセットされ得、これは、導管６１０での応力集中を低減することに有利であり、デバイスの耐用年数を伸ばすことができる。
【0090】
図１３Ａは、１つ以上の追加の実施形態による、手首部２０６の別の例示的な実施形態の分解図である。簡単にするために、駆動ケーブル４０８ａ～ｄ（図４～図５）、導電体４２２（図４～図５）、ジョーケーブル４１８の第１の端部４２０ａ及び第２の端部４２０ｂ（図４～図５）、並びに駆動ロッド４３０（図４～図５）は、それぞれ図８Ａで省略される。本実施形態では、中間リンケージ４０２ｂは、第１の中間部分１３０２ａ及び第２の中間部分１３０２ｂとして図示の実施形態に示される２つ以上の部品又は構成部品から作製され得る。第１の中間部分１３０２ａ及び第２の中間部分１３０２ｂは、互いに同一の要素又は鏡像であり、嵌合可能であり、中間リンケージ４０２ｂを形成し、それによって可撓性部材６０８が延在することができる中央チャネル６０６の一部分を画定することを助けることができる。図１３Ａには２つの中間部分１３０２ａ、ｂのみが示されるが、中間リンケージ４０２ｂは、本開示の範囲から逸脱することなく、代替的に３つ以上の中間部分を含み得る。
【0091】
各中間部分１３０２ａ、ｂは、遠位延在ローブ１３０３と、遠位延在ローブ１３０３に直交して延在する近位延在ローブ１３０６とを提供することができる。中間部分１３０２ａ、ｂが嵌合されて中間リンケージ４０２ｂを形成するとき、遠位延在ローブ１３０３は、互いに横方向にオフセットされ、近位延在ローブ１３０６は、互いに横方向にオフセットされ、遠位延在ローブ１３０６から９０°だけ角度的にオフセットされ、それによって中間リンケージ４０２ｂは、エンドエフェクタ２０４（図２）の「ヨー」及び「ピッチ」関節運動の両方を容易にすることができる。
【0092】
図示のように、手首部２０６は、第１の中間部品１３０２ａ及び第２の中間部品１３０２ｂを嵌合する際に固定され得る第１のピボットガイド１３０４ａ及び第２のピボットガイド１３０４ｂを更に含み得る。各ピボットガイド１３０４ａ、ｂは、手首部２０６の中央チャネル６０６と位置合わせ可能であり、かつ可撓性部材６０８を収容するようにサイズ設定又は他の方法で構成された中央開口部１３１０を画定するほぼ環状の本体１３０８を含む。中央開口部１３１０の内面は、滑らかにされ、湾曲され、及び／又は潤滑剤を含み得、これは、関節運動継手の摩擦を改善し、外科用ツール２００（図２）の摩耗を低減することを助け、したがって、デバイスの耐用年数を伸ばすことができる。対向する円盤形ヘッド１３１２は、各ピボットガイド１３０４ａ、ｂの環状の本体１３０８の角度的に対向する側面に位置付けられ得、各ヘッド１３１２は、中間リンケージ４０２ｂの対向するローブ１３０３、１３０６上に画定された対応するベアリングポケット１３１６内に受容されるように構成され得る。ヘッド１３１２は、可撓性部材６０８が曲がる及び屈曲するとき、動作中にベアリングポケット１３１６内で回転するように構成され得る。各ヘッド１３１２は、隣接するベアリングポケット１３１６の底部と摺動可能に係合可能なベアリング面１３１４を画定し、そうでなければ提供することができる。
【0093】
図１３Ｂは、図１３Ａの中間リンケージ４０２ｂの組み立て等角図である。図示のように、第１の軸４０４ａは、遠位延在ローブ１３０３上に画定され、第１の関節運動継手１３１８ａを提供し得、第２の軸４０４ｂは、近位延在ローブ１３０６上に画定され、第２の関節運動継手１３１８ｂを提供し得る。更に、第１のピボット軸Ｐ１は、第１の関節運動継手１３１８ａを通って延在し、エンドエフェクタ２０４（図２）の「ヨー」運動（関節運動）を容易にし、第２のピボット軸Ｐ２は、第２の関節運動継手１３１８ｂを通って延在し、エンドエフェクタ２０４の「ピッチ」運動（関節運動）を容易にする。
【0094】
第１の中間部分１３０２ａ及び第２の中間部分１３０２ｂは、プラスチック、金属、複合材料、エラストマー、又はこれらの任意の組み合わせを含むが、これらに限定されない任意の剛性又は半剛性材料で作製され得る。少なくとも１つの実施形態では、第１の中間部品１３０２ａ及び第２の中間部品１３０２ｂは、金属で作製され、重要な表面及び／又は枢動位置にいくらか後加工を施した金属射出成形によって製造され得る。第１の中間部分１３０２ａ及び第２の中間部分１３０２ｂは共に、恒久的又は取り外し可能に固定され、中間リンケージ４０２ｂを形成することができる。適切な固定方法としては、溶接、接着剤の取り付け、１つ以上の機械的留め具、又はこれらの任意の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。他の実施形態では、第１の中間部分１３０２ａ及び第２の中間部分１３０２ｂを共に固定することは、遠位リンケージ４０２ａ及び近位リンケージ４０２ｃ（図１３Ａ）が中間リンケージ４０２ｂに回転可能に連結されるので必要とされない場合があり、第１の中間部分１３０２ａ及び第２の中間部分１３０２ｂは、遠位リンケージ４０２ａ及び近位リンケージ４０２ｃによって所定の位置に捕捉される。
【0095】
第１のピボットガイド１３０４ａ及び第２のピボットガイド１３０４ｂは、第１の中間部分１３０２ａ及び第２の中間部分１３０２ｂを嵌合する際に、中間リンケージ４０２ｂに固定される。第１のピボットガイド１３０４ａは、第１の関節運動継手１３１８ａに回転可能に固定され、第２のピボットガイド１３０４ｂは、第２の関節運動継手１３１８ｂに回転可能に固定される。更に、ピボットガイド１３０４ａ、ｂは、第１のピボット軸Ｐ１及び第２のピボット軸Ｐ２の周りで回転可能である。ピボットガイド１３０４ａ、ｂは、本明細書に記載のピボットガイドのいずれかについて、本明細書に記載の材料のいずれかで作製され得る。
【0096】
図１３Ｃ及び１３Ｄは、第１の中間部分１３０２ａ及び第２の中間部分１３０２ｂの近位延在ローブ１３０３の間に固定された第１のピボットガイド１３０４ａの断面端面図である。図示のように、ベアリング面１３１４は、対応するベアリングポケット１３１６内に受容され、第１のピボットガイド１３０４ａが、動作中に可撓性部材６０８（図１３Ａ）が曲がる及び屈曲するときに第１のピボット軸Ｐ１の周りで回転することを助ける。少なくとも１つの実施形態では、ベアリング面１３１４又はポケット１３１６の底部の一方又は両方は、研磨され、及び／又は潤滑剤を含み得、これは、動作中にピボットガイド１３０４ａが回転するときの摩擦及び摩耗を低減することを助けることができる。
【0097】
図１３Ｄでは、第１のピボットガイド１３０４ａの環状の本体１３０８は、図１３Ｃの実施形態と比較し、径方向に拡大され、より厚い。第１の中間部分１３０２ａ及び第２の中間部分１３０２ｂは、第１のピボットガイド１３０４ａを固定するために嵌合可能であるため、第１のピボットガイド１３０４ａのより広くより大きな構造は適応することができ、第１の中間部品１３０２ａ及び第２の中間部品１３０２ｂは、より大きな構造の周りに嵌合される。これは、システムに追加の強度を提供する上で有利であることが証明され得る。更に、ピボットガイド１３０４ａのサイズを拡大することにより、中央チャネル１３１０の接触半径も拡大することができる。これは、細長い部材６０８（及び中央の作動部材）が関節運動中に接触して曲がる円弧形表面の半径を大きくする。したがって、これは、細長い部材６０８にかかるたわみ疲労荷重を軽減させ、耐用年数を伸ばす。
【0098】
図１４は、本開示の１つ以上の原理を組み込むことができる手首部２０６の一部分の別の例示的な実施形態の等角側面図である。図示の図では、遠位リンケージ４０２ａ及び近位リンケージ４０２ｃ（図４～図５）並びに可撓性部材６０８（図６Ａ～図６Ｂ及び図７Ａ～図７Ｂ）は、簡単にするために省略され、可撓性部材６０８は、そうでなければ、中間リンケージ４０２ｂによって部分的に画定された中央チャネル６０６を通って延在する。第１のピボット軸Ｐ１は、第１の関節運動継手１４０２ａを通って延在し、エンドエフェクタ２０４（図２）の「ヨー」運動（関節運動）を容易にし、第２のピボット軸Ｐ２は、第２の関節運動継手１４０２ｂを通って延在し、エンドエフェクタ２０４の「ピッチ」運動（関節運動）を容易にする。
【0099】
図示のように、中間リンケージ４０２ｂは、中央チャネル６０６の一部分を画定し、かつ図１３Ａ～図１３Ｂの第１の中間部分１３０２ａ及び第２の中間部分１３０２ｂと同様の２つの部分又は要素で構成された本体１４０４を含む。一対の遠位延在ローブ１４０６ａ及び１４０６ｂは、本体１４０４から遠位に延在し、互いに横方向にオフセットされ、一対の近位延在ローブ１４０８ａ及び１４０８ｂは、本体１４０４から近位に延在し、互いに横方向にオフセットされる。近位延在ローブ１４０８ａ、ｂは、遠位延在ローブ１４０６ａ、ｂから９０°だけ角度的にオフセットされ、それにより、中間リンケージ４０２ｂは、エンドエフェクタ２０４（図２）の「ヨー」及び「ピッチ」関節運動の両方を容易にすることができる。
【0100】
図示の実施形態では、対向するローブ１４０６ａ、ｂ及び１４０８ａ、ｂの各対は、関節運動中に可撓性部材６０８（図６Ａ～図６Ｂ及び図７Ａ～図７Ｂ）を支持することを助けるために、それらの間にピボットガイド１４１０を固定するように構成され得る。図１４では、遠位延在ローブ１４０６ａ、ｂに配置されたピボットガイド１４１０のみが見えるが、各ピボットガイド１４１０の構造及び動作は実質的に類似する可能性がある。図示のように、ピボットガイド１４１０は、対向するローブ１４０６ａ、ｂ内に画定された対応する円弧形溝又はスロット１４１４内に受容され、それらの間に延在する１つ以上のピン１４１２を含み得る。図示の実施形態では、２つの円弧形スロット１４１４は、対向するローブ１４０６ａ、ｂ内に画定されるが、単一の円弧形又は環状スロットは、本開示の範囲から逸脱することなく、対向するローブ１４０６ａ、ｂ内に画定され得る。更に、図示の実施形態では、単一のピン１４１２は、対応する円弧形スロット１４１４内に受容されるが、複数のピン１４１２は、本開示の範囲から逸脱することなく、代替的に、対応する円弧形スロット１４１４内に受容され得る。
【0101】
ピン１４１２は、中央チャネル６０６と位置合わせ可能なギャップ又は中央開口部１４１６を画定するように互いに角度的にオフセットされ得、内部を通して可撓性部材６０８（図６Ａ～図６Ｂ及び図７Ａ～図７Ｂ）を収容するようにサイズ設定又は他の方法で構成される。ピン１４１２は、可撓性部材６０８が曲がったり屈曲したりするとき、動作中に対応するスロット（複数可）１４１４内で並進することができ、したがって、可撓性部材６０８がピボット軸Ｐ１、Ｐ２の下に傾斜することを防止することを助け、これは、先端の急降下を軽減又は防止することを助ける。
【0102】
本明細書に開示される実施形態は、以下を包含する。
Ａ．エンドエフェクタ用の関節運動可能な手首部は、第１のリンケージと、第１の関節運動継手において第１のリンケージに回転可能に連結された第２のリンケージと、第１のリンケージ及び第２のリンケージによって協働的に画定された中央チャネルを少なくとも部分的に通って延在する可撓性部材と、第１の関節運動継手において第２のリンケージに回転可能に連結され、第１の関節運動継手を通って延在する第１のピボット軸の周りで回転可能な第１のピボットガイドと、を含み、第１のピボットガイドは、中央チャネルと位置合わせ可能であり、かつ内部を通して可撓性部材を収容するようにサイズ設定された中央開口部を画定し、第１のピボットガイドは、第１の関節運動継手において可撓性部材の外径を支持し、それによって関節運動中に可撓性部材が第１のピボット軸を超えて屈曲することを防止する。
Ｂ．外科用ツールは、駆動ハウジングと、駆動ハウジングから延在する細長いシャフトと、細長いシャフトの端部に配置されたエンドエフェクタと、エンドエフェクタと細長いシャフトとの間に介在する関節運動可能な手首部と、を含み、関節運動可能な手首部は、第１のリンケージと、第１の関節運動継手において第１のリンケージに回転可能に連結された第２のリンケージと、第１のリンケージ及び第２のリンケージによって協働的に画定された中央チャネルを少なくとも部分的に通って延在する可撓性部材と、第１の関節運動継手において第２のリンケージに回転可能に連結され、第１の関節運動継手を通って延在する第１のピボット軸の周りで回転可能な第１のピボットガイドと、を含み、第１のピボットガイドは、中央チャネルと位置合わせ可能であり、かつ内部を通して可撓性部材を収容するようにサイズ設定された中央開口部を画定し、第１のピボットガイドは、第１の関節運動継手において可撓性部材の外径を支持し、それによって関節運動中に可撓性部材が第１のピボット軸を超えて屈曲することを防止する。
Ｃ．外科用ツールを動作させる方法は、手術のために患者に隣接して外科用ツールを位置決めすることを含み、外科用ツールは、駆動ハウジングと、駆動ハウジングから延在する細長いシャフトと、細長いシャフトの端部に配置されたエンドエフェクタと、エンドエフェクタと細長いシャフトとの間に介在する手首部と、を含み、手首部は、第１のリンケージと、第１の関節運動継手において第１のリンケージに回転可能に連結された第２のリンケージと、第１のリンケージ及び第２のリンケージによって協働的に画定された中央チャネルを少なくとも部分的に通って延在する可撓性部材と、第１の関節運動継手において第２のリンケージに回転可能に連結され、第１の関節運動継手を通って延在する第１のピボット軸の周りで回転可能な第１のピボットガイドと、を含み、第１のピボットガイドは、中央チャネルと位置合わせ可能であり、かつ内部を通して可撓性部材を収容するようにサイズ設定された中央開口部を画定する。該方法は、手首部を関節運動させ、同時に中央チャネル内で可撓性部材を曲げることと、第１のピボットガイドを用いて第１の関節運動継手において可撓性部材の外径を支持し、それによって関節運動中に可撓性部材が第１のピボット軸を超えて屈曲することを防止することと、を更に含む。
Ａ．エンドエフェクタ用の関節運動可能な手首部は、第１のリンケージと、第１の関節運動継手において第１のリンケージに回転可能に連結された第２のリンケージと、第１のリンケージ及び第２のリンケージによって協働的に画定された中央チャネルを少なくとも部分的に通って延在する可撓性部材と、第１の関節運動継手において第２のリンケージに回転可能に連結され、第１の関節運動継手を通って延在する第１のピボット軸の周りで回転可能な第１のピボットガイドと、を含み、第１のピボットガイドは、中央チャネルと位置合わせ可能であり、かつ内部を通して可撓性部材を収容するようにサイズ設定された中央開口部を画定し、第１のピボットガイドは、第１の関節運動継手において可撓性部材の外径を支持し、それによって関節運動中に可撓性部材が第１のピボット軸を超えて屈曲することを防止する。
Ｂ．外科用ツールは、駆動ハウジングと、駆動ハウジングから延在する細長いシャフトと、細長いシャフトの端部に配置されたエンドエフェクタと、エンドエフェクタと細長いシャフトとの間に介在する関節運動可能な手首部と、を含み、関節運動可能な手首部は、第１のリンケージと、第１の関節運動継手において第１のリンケージに回転可能に連結された第２のリンケージと、第１のリンケージ及び第２のリンケージによって協働的に画定された中央チャネルを少なくとも部分的に通って延在する可撓性部材と、第１の関節運動継手において第２のリンケージに回転可能に連結され、第１の関節運動継手を通って延在する第１のピボット軸の周りで回転可能な第１のピボットガイドと、を含み、第１のピボットガイドは、中央チャネルと位置合わせ可能であり、かつ内部を通して可撓性部材を収容するようにサイズ設定された中央開口部を画定し、第１のピボットガイドは、第１の関節運動継手において可撓性部材の外径を支持し、それによって関節運動中に可撓性部材が第１のピボット軸を超えて屈曲することを防止する。
Ｃ．外科用ツールを動作させる方法は、手術のために患者に隣接して外科用ツールを位置決めすることを含み、外科用ツールは、駆動ハウジングと、駆動ハウジングから延在する細長いシャフトと、細長いシャフトの端部に配置されたエンドエフェクタと、エンドエフェクタと細長いシャフトとの間に介在する手首部と、を含み、手首部は、第１のリンケージと、第１の関節運動継手において第１のリンケージに回転可能に連結された第２のリンケージと、第１のリンケージ及び第２のリンケージによって協働的に画定された中央チャネルを少なくとも部分的に通って延在する可撓性部材と、第１の関節運動継手において第２のリンケージに回転可能に連結され、第１の関節運動継手を通って延在する第１のピボット軸の周りで回転可能な第１のピボットガイドと、を含み、第１のピボットガイドは、中央チャネルと位置合わせ可能であり、かつ内部を通して可撓性部材を収容するようにサイズ設定された中央開口部を画定する。該方法は、手首部を関節運動させ、同時に中央チャネル内で可撓性部材を曲げることと、第１のピボットガイドを用いて第１の関節運動継手において可撓性部材の外径を支持し、それによって関節運動中に可撓性部材が第１のピボット軸を超えて屈曲することを防止することと、を更に含む。
【0103】
実施形態Ａ、Ｂ及びＣのそれぞれは、任意の組み合わせで以下の追加の要素のうちの１つ以上を有し得る：要素１：エンドエフェクタのジョーを作動させるために使用される閉鎖ケーブルを受容するために、可撓性部材に画定された軸方向延在導管を更に含み、ピボットガイドは、第１の関節運動継手において可撓性部材の外径を支持し、クランプ中に閉鎖ケーブルの中心線が第１のピボット軸の下に偏位することを防止する。要素２：第２のリンケージは、中央チャネルの一部分を画定する本体と、本体から延在し、互いに横方向にオフセットされた一対のローブと、各ローブ内に画定され、第１のピボットガイドの一部分を回転可能に受容するようにサイズ設定された開口部と、を含む。要素３：第１のピボットガイドは、中央の開口部を画定し、各ローブ上に画定された開口部に回転可能に受容される第１の端部及び第２の端部を有する円筒形の本体と、第１の端部及び第２の端部のそれぞれから外向きに延在し、第１のピボット軸に沿って延在する第１の軸を提供する突起と、を含み、第１のリンケージは、第１の軸において第２のリンケージに回転可能に連結されている。要素４：第１のピボットガイドは、中央開口部を画定する環状の本体と、環状の本体の角度的に対向する側面において環状の本体から径方向外向きに延在する、対向するピンと、を含み、対向するピンは、各ローブ上に画定された開口部に回転可能に受容される。要素５：第１のピボットガイドは、嵌合時に中央開口部を協働的に画定する第１の嵌合可能部材及び第２の嵌合可能部材と、各嵌合可能部材の端部から延在し、第１のピボット軸に沿って延在する第１の軸を提供する突起と、を含み、第１のリンケージは、第１の軸において第２のリンケージに回転可能に連結されている。要素６：第１のピボットガイドは、中央開口部を画定する環状の本体と、環状の本体の角度的に対向する側面に位置付けられ、各ローブ上に画定された開口部に回転可能に受容された、対向する円筒形のヘッドと、各円筒形のヘッドから径方向外向きに延在し、第１のピボット軸に沿って延在する第１の軸を提供する、対向するピンと、を含み、第１のリンケージは、第１の軸において第２のリンケージに回転可能に連結されている。要素７：環状の本体から中央開口部内に径方向内向きに突出する１つ以上の窪みを更に含む。要素８：第２のリンケージは、第１のローブを提供する第１の中間部分と、第１の中間部分及び第２の中間部分が嵌合されて第２のリンケージを形成し、中央チャネルを画定するときに第１のローブから横方向にオフセットされた第２のローブを提供する、第２の中間部分と、を含む。要素９：第１のピボットガイドは、中央開口部を画定する環状の本体と、環状本体の角度的に対向する側面に位置付けられ、第１のローブ又は第２のローブのうちの対応する１つの上に画定されたベアリングポケット内で回転可能に受容可能である、対向する円盤形のヘッドと、を含み、第１の中間部分及び第２の中間部分を嵌合することにより、第１のピボットガイドを関節運動可能な手首部に固定する。要素１０：第２のリンケージは、中央チャネルの一部分を画定する本体と、本体から延在し、互いに横方向にオフセットされた一対のローブと、各ローブ内に画定された１つ以上の円弧形スロットと、を含み、第１のピボットガイドは、各ローブ内に画定された１つ以上の円弧形スロット内に受容され、かつそれらの間に延在する２つ以上のピンを含み、２つ以上のピンは、中央開口部を画定するように互いに角度的にオフセットされている。要素１１：第２の関節運動継手において第２のリンケージに回転可能に連結され、第１のリンケージ及び第２のリンケージと共に中央チャネルを協働的に画定する第３のリンケージと、第２の関節運動継手において第２のリンケージに回転可能に連結され、第２の関節運動継手を通って延在する第２のピボット軸の周りで回転可能な第２のピボットガイドと、を更に含み、第２のピボットガイドは、中央チャネルと位置合わせ可能であり、かつ内部を通して可撓性部材を収容するようにサイズ設定された中央開口部を画定し、第２のピボットガイドは、第２の関節運動継手において可撓性部材の外径を支持し、関節運動中に可撓性部材が第２のピボット軸を超えて屈曲すること防止する。要素１２：第２のリンケージは、中央チャネルの一部分を画定する本体と、本体から遠位に延在し、互いに横方向にオフセットされた一対の遠位延在ローブと、本体から近位に延在し、互いに横方向にオフセットされた一対の近位延在ローブと、を含み、一対の近位延在ローブは、一対の遠位延在ローブから９０°だけ角度的にオフセットされ、開口部は、各遠位延在ローブ内に画定され、第１のピボットガイドの一部分を回転可能に受容するようにサイズ設定され、開口部は、各近位延在ローブ内に画定され、第２のピボットガイドの一部分を回転可能に受容するようにサイズ設定される。要素１３：第１のピボットガイドは、導電性材料、非導電性材料、プラスチック、金属、複合材料、エラストマー、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される材料で作製されている。
【0104】
要素１４：エンドエフェクタは、開閉するように作動可能なジョーを含み、外科用ツールは、駆動ハウジングからエンドエフェクタまで延在し、ジョーを閉鎖するように作動可能な閉鎖ケーブルを更に含み、閉鎖ケーブルは、可撓性部材内に画定された軸方向延在導管を通って延在し、ピボットガイドは、第１の関節運動継手において可撓性部材の外径を支持し、閉鎖中に閉鎖ケーブルの中心線が第１のピボット軸の下に偏位することを防止する。要素１５：第２のリンケージは、中央チャネルの一部分を画定する本体と、本体から延在し、互いに横方向にオフセットされた一対のローブと、各ローブ内に画定され、第１のピボットガイドの一部分を回転可能に受容するようにサイズ設定された開口部と、を含む。要素１６：第１のピボットガイドは、嵌合時に中央開口部を協働的に画定する第１の嵌合可能部材及び第２の嵌合可能部材と、各嵌合可能部材の端部から延在し、第１のピボット軸に沿って延在する第１の軸を提供する突起と、を含み、第１のリンケージは、第１の軸において第２のリンケージに回転可能に連結されている。要素１７：第１のピボットガイドは、中央開口部を画定する環状の本体と、環状の本体から中央開口部内に径方向内向きに突出する１つ以上の窪みと、を含む。要素１８：第２のリンケージは、第１のローブを提供する第１の中間部分と、第１の中間部分及び第２の中間部分が嵌合されて第２のリンケージを形成し、中央チャネルを画定するときに第１のローブから横方向にオフセットされた第２のローブを提供する第２の中間部分と、を含み、第１のピボットガイドは、中央開口部を画定する環状の本体と、環状の本体の角度的に対向する側面に位置付けられ、第１のローブ又は第２のローブのうちの対応する１つの上に画定されたベアリングポケット内で回転可能に可能である、対向する円盤形のヘッドと、を含む。
【0105】
要素１９：手首部は、第２の関節運動継手において第２のリンケージに回転可能に連結され、第１のリンケージ及び第２のリンケージと共に中央チャネルを協働的に画定する第３のリンケージと、第２の関節運動継手において第２のリンケージに回転可能に連結され、第２の関節運動継手を通って延在する第２のピボット軸の周りで回転可能な第２のピボットガイドと、を更に含み、第２のピボットガイドは、中央チャネルと位置合わせ可能であり、かつ内部を通して可撓性部材を収容するようにサイズ設定された中央開口部を画定し、該方法は、駆動ハウジングからエンドエフェクタまで延在する閉鎖ケーブルを作動させてエンドエフェクタのジョーを閉鎖することであって、閉鎖ケーブルは、可撓性部材内に画定された第１の軸方向延在導管を通って延在する、ことと、ピボットガイドを用いて第１の関節運動継手において可撓性部材の外径を支持し、それによって閉鎖中に閉鎖ケーブルの中心線が第１のピボット軸の下に偏位することを防止することと、駆動ハウジングからエンドエフェクタまで延在する開放ケーブルを作動させてジョーを開放することであって、開放ケーブルは、第１の軸方向延在導管から９０°だけ角度的にオフセットされた、可撓性部材内に画定された第２の軸方向延在導管を通って延在する、ことと、第２のピボットガイドを用いて第２の関節運動継手において可撓性部材の外径を支持し、それによって開放中に開放ケーブルの中心線が第２のピボット軸を横切って偏位すること防止することと、を含む。
【0106】
非限定的な例として、Ａ、Ｂ、及びＣに適用可能な例示的な組み合わせとしては、要素３を伴う要素２、要素４を伴う要素３、要素５を伴う要素３、要素６を伴う要素３、要素７を伴う要素６、要素９を伴う要素８、要素１２を伴う要素１１、要素１６を伴う要素１５、及び要素１７を伴う要素１６が挙げられる。
【0107】
したがって、開示されるシステム及び方法は、言及された結果及び利点、並びにその中で固有の結果及び利点を達成するように、十分に適合されている。本開示の教示は、異なってはいるが本明細書の教示の利益を有する当業者には明らかな同等の方法で修正及び実施され得るため、上記に開示された特定の実施形態は例示的であるに過ぎない。更に、以下の特許請求の範囲に記載されるもの以外の、本明細書に示される構造又は設計の詳細を、限定することを意図するものではない。したがって、上で開示された特定の例示的実施形態は、変更、組み合わせ、又は修正され得、またそのような全ての変形形態は、本開示の範囲内であると考えられることは明らかである。本明細書に例示的に開示されたシステム及び方法は、本明細書に具体的に開示されていないいかなる要素、及び／又は本明細書に開示されたいかなる任意選択的な要素の不在下においても好適に実施され得る。組成物及び方法は、種々の構成要素及び工程を「含む（comprising）」、「含有する（containing）」、又は「含む（including）」という用語で記載されているが、組成物及び方法はまた、種々の構成要素及び工程「から本質的になる（consist essentially of）」又は「からなる（consist of）」こともできる。上で開示された全ての数及び範囲は、ある程度異なり得る。下限及び上限を伴う数値範囲が開示される場合はいつでも、その範囲内に収まる任意の数及び任意の含まれる範囲が具体的に開示される。特に、本明細書に開示される（形態の）値の全ての範囲（「約ａ～約ｂ」、又は同等に「およそａ～ｂ（from approximately a to b）」、又は同等に「およそａ～ｂ（from approximately a-b）」）は、広範な値の範囲内に包含される全ての数及び範囲を述べる、と理解されるべきである。また、特許請求の範囲における用語は、特許権者によりそれでないことが明示的かつ明確に定義されない限り、平易かつ通常の意味を有する。更に、請求項で使用する際に、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、本明細書では、それが導入する要素のうちの１つ又は２つ以上を意味するように定義される。本明細書及び参照により本明細書に組み込まれ得る１つ以上の特許又は他の文書において単語又は用語の使用に矛盾がある場合、本明細書と一致する定義を採用すべきである。
【0108】
本明細書で使用される場合、一連の項目に先行する「のうちの少なくとも１つ」という句は、項目のうちのいずれかを分離するための「及び（and）」又は「又は（or）」という用語を伴うものであるが、一覧の各構成要素（即ち、各項目）ではなく、一覧を全体として修飾する。「のうちの少なくとも１つ」という句は、項目のうちのいずれかのうちの少なくとも１つ、及び／又は項目の任意の組み合わせのうちの少なくとも１つ、及び／又は項目のそれぞれのうちの少なくとも１つを含む意味を可能にする。例として、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つ」又は「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つ」という句はそれぞれ、Ａのみ、Ｂのみ、若しくはＣのみ、Ａ、Ｂ、及びＣの任意の組み合わせ、並びに／又はＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれのうちの少なくとも１つを意味する。
【0109】
〔実施の態様〕
（１） エンドエフェクタ用の関節運動可能な手首部であって、
第１のリンケージと、
第１の関節運動継手において前記第１のリンケージに回転可能に連結された第２のリンケージと、
前記第１のリンケージ及び前記第２のリンケージによって協働的に画定された中央チャネルを少なくとも部分的に通って延在する可撓性部材と、
前記第１の関節運動継手において前記第２のリンケージに回転可能に連結され、前記第１の関節運動継手を通って延在する第１のピボット軸の周りで回転可能な第１のピボットガイドであって、前記中央チャネルと位置合わせ可能であり、かつ内部を通して前記可撓性部材を収容するようにサイズ設定された中央開口部を画定する、第１のピボットガイドと、を備え、
前記第１のピボットガイドは、前記第１の関節運動継手において前記可撓性部材の外径を支持し、それによって関節運動中に前記可撓性部材が前記第１のピボット軸を超えて屈曲することを防止する、関節運動可能な手首部。
（２） 前記エンドエフェクタのジョーを作動させるために使用される閉鎖ケーブルを受容するために、前記可撓性部材内に画定された軸方向延在導管を更に備え、前記ピボットガイドは、前記第１の関節運動継手において前記可撓性部材の前記外径を支持し、クランプ中に前記閉鎖ケーブルの中心線が前記第１のピボット軸の下に偏位することを防止する、実施態様１に記載の関節運動可能な手首部。
（３） 前記第２のリンケージは、
前記中央チャネルの一部分を画定する本体と、
前記本体から延在し、互いに横方向にオフセットされた一対のローブと、
各ローブ内に画定され、前記第１のピボットガイドの一部分を回転可能に受容するようにサイズ設定された開口部と、を含む、実施態様１に記載の関節運動可能な手首部。
（４） 前記第１のピボットガイドは、
前記中央開口部を画定し、各ローブ上に画定された前記開口部に回転可能に受容される第１の端部及び第２の端部を有する円筒形の本体と、
前記第１の端部及び前記第２の端部のそれぞれから外向きに延在し、前記第１のピボット軸に沿って延在する第１の軸を提供する突起と、を含み、前記第１のリンケージは、前記第１の軸において前記第２のリンケージに回転可能に連結されている、実施態様３に記載の関節運動可能な手首部。
（５） 前記第１のピボットガイドは、
前記中央開口部を画定する環状の本体と、
前記環状の本体の角度的に対向する側面において前記環状の本体から径方向外向きに延在する、対向するピンであって、各ローブ上に画定された前記開口部に回転可能に受容されている、対向するピンと、を含む、実施態様３に記載の関節運動可能な手首部。
（１） エンドエフェクタ用の関節運動可能な手首部であって、
第１のリンケージと、
第１の関節運動継手において前記第１のリンケージに回転可能に連結された第２のリンケージと、
前記第１のリンケージ及び前記第２のリンケージによって協働的に画定された中央チャネルを少なくとも部分的に通って延在する可撓性部材と、
前記第１の関節運動継手において前記第２のリンケージに回転可能に連結され、前記第１の関節運動継手を通って延在する第１のピボット軸の周りで回転可能な第１のピボットガイドであって、前記中央チャネルと位置合わせ可能であり、かつ内部を通して前記可撓性部材を収容するようにサイズ設定された中央開口部を画定する、第１のピボットガイドと、を備え、
前記第１のピボットガイドは、前記第１の関節運動継手において前記可撓性部材の外径を支持し、それによって関節運動中に前記可撓性部材が前記第１のピボット軸を超えて屈曲することを防止する、関節運動可能な手首部。
（２） 前記エンドエフェクタのジョーを作動させるために使用される閉鎖ケーブルを受容するために、前記可撓性部材内に画定された軸方向延在導管を更に備え、前記ピボットガイドは、前記第１の関節運動継手において前記可撓性部材の前記外径を支持し、クランプ中に前記閉鎖ケーブルの中心線が前記第１のピボット軸の下に偏位することを防止する、実施態様１に記載の関節運動可能な手首部。
（３） 前記第２のリンケージは、
前記中央チャネルの一部分を画定する本体と、
前記本体から延在し、互いに横方向にオフセットされた一対のローブと、
各ローブ内に画定され、前記第１のピボットガイドの一部分を回転可能に受容するようにサイズ設定された開口部と、を含む、実施態様１に記載の関節運動可能な手首部。
（４） 前記第１のピボットガイドは、
前記中央開口部を画定し、各ローブ上に画定された前記開口部に回転可能に受容される第１の端部及び第２の端部を有する円筒形の本体と、
前記第１の端部及び前記第２の端部のそれぞれから外向きに延在し、前記第１のピボット軸に沿って延在する第１の軸を提供する突起と、を含み、前記第１のリンケージは、前記第１の軸において前記第２のリンケージに回転可能に連結されている、実施態様３に記載の関節運動可能な手首部。
（５） 前記第１のピボットガイドは、
前記中央開口部を画定する環状の本体と、
前記環状の本体の角度的に対向する側面において前記環状の本体から径方向外向きに延在する、対向するピンであって、各ローブ上に画定された前記開口部に回転可能に受容されている、対向するピンと、を含む、実施態様３に記載の関節運動可能な手首部。
【0110】
（６） 前記第１のピボットガイドは、
嵌合時に前記中央開口部を協働的に画定する第１の嵌合可能部材及び第２の嵌合可能部材と、
各嵌合可能部材の端部から延在し、前記第１のピボット軸に沿って延在する第１の軸を提供する突起と、を含み、前記第１のリンケージは、前記第１の軸において前記第２のリンケージに回転可能に連結されている、実施態様３に記載の関節運動可能な手首部。
（７） 前記第１のピボットガイドは、
前記中央開口部を画定する環状の本体と、
前記環状の本体の角度的に対向する側面に位置付けられ、各ローブ上に画定された前記開口部に回転可能に受容されている、対向する円筒形のヘッドと、
各前記円筒形のヘッドから径方向外向きに延在し、前記第１のピボット軸に沿って延在する第１の軸を提供する、対向するピンと、を含み、前記第１のリンケージは、前記第１の軸において前記第２のリンケージに回転可能に連結されている、実施態様３に記載の関節運動可能な手首部。
（８） 前記環状の本体から前記中央開口部内に径方向内向きに突出する１つ以上の窪みを更に備える、実施態様７に記載の関節運動可能な手首部。
（９） 前記第２のリンケージは、
第１のローブを提供する第１の中間部分と、
第２の中間部分であって、前記第１の中間部分及び前記第２の中間部分が嵌合されて前記第２のリンケージを形成し、前記中央チャネルを画定するときに前記第１のローブから横方向にオフセットされた第２のローブを提供する、第２の中間部分と、を含む、実施態様１に記載の関節運動可能な手首部。
（１０） 前記第１のピボットガイドは、
前記中央開口部を画定する環状の本体と、
前記環状の本体の角度的に対向する側面に位置付けられ、前記第１のローブ又は前記第２のローブのうちの対応する１つの上に画定されたベアリングポケット内で回転可能に受容可能である、対向する円盤形ヘッドと、を含み、前記第１の中間部分及び前記第２の中間部分を嵌合することにより、前記第１のピボットガイドを前記関節運動可能な手首部に固定する、実施態様９に記載の関節運動可能な手首部。
嵌合時に前記中央開口部を協働的に画定する第１の嵌合可能部材及び第２の嵌合可能部材と、
各嵌合可能部材の端部から延在し、前記第１のピボット軸に沿って延在する第１の軸を提供する突起と、を含み、前記第１のリンケージは、前記第１の軸において前記第２のリンケージに回転可能に連結されている、実施態様３に記載の関節運動可能な手首部。
（７） 前記第１のピボットガイドは、
前記中央開口部を画定する環状の本体と、
前記環状の本体の角度的に対向する側面に位置付けられ、各ローブ上に画定された前記開口部に回転可能に受容されている、対向する円筒形のヘッドと、
各前記円筒形のヘッドから径方向外向きに延在し、前記第１のピボット軸に沿って延在する第１の軸を提供する、対向するピンと、を含み、前記第１のリンケージは、前記第１の軸において前記第２のリンケージに回転可能に連結されている、実施態様３に記載の関節運動可能な手首部。
（８） 前記環状の本体から前記中央開口部内に径方向内向きに突出する１つ以上の窪みを更に備える、実施態様７に記載の関節運動可能な手首部。
（９） 前記第２のリンケージは、
第１のローブを提供する第１の中間部分と、
第２の中間部分であって、前記第１の中間部分及び前記第２の中間部分が嵌合されて前記第２のリンケージを形成し、前記中央チャネルを画定するときに前記第１のローブから横方向にオフセットされた第２のローブを提供する、第２の中間部分と、を含む、実施態様１に記載の関節運動可能な手首部。
（１０） 前記第１のピボットガイドは、
前記中央開口部を画定する環状の本体と、
前記環状の本体の角度的に対向する側面に位置付けられ、前記第１のローブ又は前記第２のローブのうちの対応する１つの上に画定されたベアリングポケット内で回転可能に受容可能である、対向する円盤形ヘッドと、を含み、前記第１の中間部分及び前記第２の中間部分を嵌合することにより、前記第１のピボットガイドを前記関節運動可能な手首部に固定する、実施態様９に記載の関節運動可能な手首部。
【0111】
（１１） 前記第２のリンケージは、前記中央チャネルの一部分を画定する本体と、前記本体から延在し、互いに横方向にオフセットされた一対のローブと、各ローブ内に画定された１つ以上の円弧形スロットと、を含み、
前記第１のピボットガイドは、各ローブ内に画定された前記１つ以上の円弧形スロット内に受容され、かつそれらの間に延在する２つ以上のピンを含み、前記２つ以上のピンは、前記中央開口部を画定するように互いに角度的にオフセットされている、実施態様１に記載の関節運動可能な手首部。
（１２） 第２の関節運動継手において前記第２のリンケージに回転可能に連結され、前記第１のリンケージ及び前記第２のリンケージと共に前記中央チャネルを協働的に画定する第３のリンケージと、
前記第２の関節運動継手において前記第２のリンケージに回転可能に連結され、前記第２の関節運動継手を通って延在する第２のピボット軸の周りで回転可能な第２のピボットガイドであって、前記中央チャネルと位置合わせ可能であり、かつ内部を通して前記可撓性部材を収容するようにサイズ設定された中央開口部を画定する、第２のピボットガイドと、を更に備え、
前記第２のピボットガイドは、前記第２の関節運動継手において前記可撓性部材の前記外径を支持し、関節運動中に前記可撓性部材が前記第２のピボット軸を超えて屈曲することを防止する、実施態様１に記載の関節運動可能な手首部。
（１３） 前記第２のリンケージは、
前記中央チャネルの一部分を画定する本体と、
前記本体から遠位に延在し、互いに横方向にオフセットされた一対の遠位延在ローブと、
前記本体から近位に延在し、互いに横方向にオフセットされた一対の近位延在ローブであって、前記一対の遠位延在ローブから９０°だけ角度的にオフセットされている、一対の近位延在ローブと、
各遠位延在ローブ内に画定され、前記第１のピボットガイドの一部分を回転可能に受容するようにサイズ設定された開口部と、
各近位延在ローブ内に画定され、前記第２のピボットガイドの一部分を回転可能に受容するようにサイズ設定された開口部と、を含む、実施態様１２に記載の関節運動可能な手首部。
（１４） 前記第１のピボットガイドは、導電性材料、非導電性材料、プラスチック、金属、複合材料、エラストマー、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される材料で作製されている、実施態様１に記載の関節運動可能な手首部。
（１５） 外科用ツールであって、
駆動ハウジングと、
前記駆動ハウジングから延在する細長いシャフトと、
前記細長いシャフトの端部に配置されたエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタと前記細長いシャフトとの間に介在する関節運動可能な手首部と、を備え、前記関節運動可能な手首部は、
第１のリンケージと、
第１の関節運動継手において前記第１のリンケージに回転可能に連結された第２のリンケージと、
前記第１のリンケージ及び前記第２のリンケージによって協働的に画定された中央チャネルを少なくとも部分的に通って延在する可撓性部材と、
前記第１の関節運動継手において前記第２のリンケージに回転可能に連結され、前記第１の関節運動継手を通って延在する第１のピボット軸の周りで回転可能な第１のピボットガイドであって、前記中央チャネルと位置合わせ可能であり、かつ内部を通して前記可撓性部材を収容するようにサイズ設定された中央開口部を画定する、第１のピボットガイドと、を備え、
前記第１のピボットガイドは、前記第１の関節運動継手において前記可撓性部材の外径を支持し、それによって関節運動中に前記可撓性部材が前記第１のピボット軸を超えて屈曲することを防止する、外科用ツール。
前記第１のピボットガイドは、各ローブ内に画定された前記１つ以上の円弧形スロット内に受容され、かつそれらの間に延在する２つ以上のピンを含み、前記２つ以上のピンは、前記中央開口部を画定するように互いに角度的にオフセットされている、実施態様１に記載の関節運動可能な手首部。
（１２） 第２の関節運動継手において前記第２のリンケージに回転可能に連結され、前記第１のリンケージ及び前記第２のリンケージと共に前記中央チャネルを協働的に画定する第３のリンケージと、
前記第２の関節運動継手において前記第２のリンケージに回転可能に連結され、前記第２の関節運動継手を通って延在する第２のピボット軸の周りで回転可能な第２のピボットガイドであって、前記中央チャネルと位置合わせ可能であり、かつ内部を通して前記可撓性部材を収容するようにサイズ設定された中央開口部を画定する、第２のピボットガイドと、を更に備え、
前記第２のピボットガイドは、前記第２の関節運動継手において前記可撓性部材の前記外径を支持し、関節運動中に前記可撓性部材が前記第２のピボット軸を超えて屈曲することを防止する、実施態様１に記載の関節運動可能な手首部。
（１３） 前記第２のリンケージは、
前記中央チャネルの一部分を画定する本体と、
前記本体から遠位に延在し、互いに横方向にオフセットされた一対の遠位延在ローブと、
前記本体から近位に延在し、互いに横方向にオフセットされた一対の近位延在ローブであって、前記一対の遠位延在ローブから９０°だけ角度的にオフセットされている、一対の近位延在ローブと、
各遠位延在ローブ内に画定され、前記第１のピボットガイドの一部分を回転可能に受容するようにサイズ設定された開口部と、
各近位延在ローブ内に画定され、前記第２のピボットガイドの一部分を回転可能に受容するようにサイズ設定された開口部と、を含む、実施態様１２に記載の関節運動可能な手首部。
（１４） 前記第１のピボットガイドは、導電性材料、非導電性材料、プラスチック、金属、複合材料、エラストマー、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される材料で作製されている、実施態様１に記載の関節運動可能な手首部。
（１５） 外科用ツールであって、
駆動ハウジングと、
前記駆動ハウジングから延在する細長いシャフトと、
前記細長いシャフトの端部に配置されたエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタと前記細長いシャフトとの間に介在する関節運動可能な手首部と、を備え、前記関節運動可能な手首部は、
第１のリンケージと、
第１の関節運動継手において前記第１のリンケージに回転可能に連結された第２のリンケージと、
前記第１のリンケージ及び前記第２のリンケージによって協働的に画定された中央チャネルを少なくとも部分的に通って延在する可撓性部材と、
前記第１の関節運動継手において前記第２のリンケージに回転可能に連結され、前記第１の関節運動継手を通って延在する第１のピボット軸の周りで回転可能な第１のピボットガイドであって、前記中央チャネルと位置合わせ可能であり、かつ内部を通して前記可撓性部材を収容するようにサイズ設定された中央開口部を画定する、第１のピボットガイドと、を備え、
前記第１のピボットガイドは、前記第１の関節運動継手において前記可撓性部材の外径を支持し、それによって関節運動中に前記可撓性部材が前記第１のピボット軸を超えて屈曲することを防止する、外科用ツール。
【0112】
（１６） 前記エンドエフェクタは、開閉するように作動可能なジョーを含み、前記外科用ツールは、
前記駆動ハウジングから前記エンドエフェクタまで延在し、前記ジョーを閉鎖するように作動可能な閉鎖ケーブルを更に備え、前記閉鎖ケーブルは、前記可撓性部材内に画定された軸方向延在導管を通って延在し、
前記ピボットガイドは、前記第１の関節運動継手において前記可撓性部材の前記外径を支持し、閉鎖中に前記閉鎖ケーブルの中心線が前記第１のピボット軸の下に偏位することを防止する、実施態様１５に記載の外科用ツール。
（１７） 前記第２のリンケージは、
前記中央チャネルの一部分を画定する本体と、
前記本体から延在し、互いに横方向にオフセットされた一対のローブと、
各ローブ内に画定され、前記第１のピボットガイドの一部分を回転可能に受容するようにサイズ設定された開口部と、を含む、実施態様１５に記載の外科用ツール。
（１８） 前記第１のピボットガイドは、
嵌合時に前記中央開口部を協働的に画定する第１の嵌合可能部材及び第２の嵌合可能部材と、
各嵌合可能部材の端部から延在し、前記第１のピボット軸に沿って延在する第１の軸を提供する突起と、を含み、前記第１のリンケージは、前記第１の軸において前記第２のリンケージに回転可能に連結されている、実施態様１７に記載の外科用ツール。
（１９） 前記第１のピボットガイドは、
前記中央開口部を画定する環状の本体と、
前記環状の本体から前記中央開口部内に径方向内向きに突出する１つ以上の窪みと、を含む、実施態様１７に記載の外科用ツール。
（２０） 前記第２のリンケージは、第１のローブを提供する第１の中間部分と、第２の中間部分であって、前記第１の中間部分及び前記第２の中間部分が嵌合されて前記第２のリンケージを形成し、前記中央チャネルを画定するときに前記第１のローブから横方向にオフセットされた第２のローブを提供する、第２の中間部分と、を含み、
前記第１のピボットガイドは、前記中央開口部を画定する環状の本体と、前記環状の本体の角度的に対向する側面に位置付けられ、前記第１のローブ又は前記第２のローブのうちの対応する１つの上に画定されたベアリングポケット内で回転可能に受容可能である、対向する円盤形ヘッドと、を含む、実施態様１５に記載の外科用ツール。
前記駆動ハウジングから前記エンドエフェクタまで延在し、前記ジョーを閉鎖するように作動可能な閉鎖ケーブルを更に備え、前記閉鎖ケーブルは、前記可撓性部材内に画定された軸方向延在導管を通って延在し、
前記ピボットガイドは、前記第１の関節運動継手において前記可撓性部材の前記外径を支持し、閉鎖中に前記閉鎖ケーブルの中心線が前記第１のピボット軸の下に偏位することを防止する、実施態様１５に記載の外科用ツール。
（１７） 前記第２のリンケージは、
前記中央チャネルの一部分を画定する本体と、
前記本体から延在し、互いに横方向にオフセットされた一対のローブと、
各ローブ内に画定され、前記第１のピボットガイドの一部分を回転可能に受容するようにサイズ設定された開口部と、を含む、実施態様１５に記載の外科用ツール。
（１８） 前記第１のピボットガイドは、
嵌合時に前記中央開口部を協働的に画定する第１の嵌合可能部材及び第２の嵌合可能部材と、
各嵌合可能部材の端部から延在し、前記第１のピボット軸に沿って延在する第１の軸を提供する突起と、を含み、前記第１のリンケージは、前記第１の軸において前記第２のリンケージに回転可能に連結されている、実施態様１７に記載の外科用ツール。
（１９） 前記第１のピボットガイドは、
前記中央開口部を画定する環状の本体と、
前記環状の本体から前記中央開口部内に径方向内向きに突出する１つ以上の窪みと、を含む、実施態様１７に記載の外科用ツール。
（２０） 前記第２のリンケージは、第１のローブを提供する第１の中間部分と、第２の中間部分であって、前記第１の中間部分及び前記第２の中間部分が嵌合されて前記第２のリンケージを形成し、前記中央チャネルを画定するときに前記第１のローブから横方向にオフセットされた第２のローブを提供する、第２の中間部分と、を含み、
前記第１のピボットガイドは、前記中央開口部を画定する環状の本体と、前記環状の本体の角度的に対向する側面に位置付けられ、前記第１のローブ又は前記第２のローブのうちの対応する１つの上に画定されたベアリングポケット内で回転可能に受容可能である、対向する円盤形ヘッドと、を含む、実施態様１５に記載の外科用ツール。
【0113】
（２１） 外科用ツールを動作させる方法であって、
手術のために患者に隣接して前記外科用ツールを位置決めすることであって、前記外科用ツールは、駆動ハウジングと、前記駆動ハウジングから延在する細長いシャフトと、前記細長いシャフトの端部に配置されたエンドエフェクタと、前記エンドエフェクタと前記細長いシャフトとの間に介在する手首部と、を含み、前記手首部は、
第１のリンケージと、
第１の関節運動継手において前記第１のリンケージに回転可能に連結された第２のリンケージと、
前記第１のリンケージ及び前記第２のリンケージによって協働的に画定された中央チャネルを少なくとも部分的に通って延在する可撓性部材と、
前記第１の関節運動継手において前記第２のリンケージに回転可能に連結され、前記第１の関節運動継手を通って延在する第１のピボット軸の周りで回転可能な第１のピボットガイドであって、前記中央チャネルと位置合わせ可能であり、かつ内部を通して前記可撓性部材を収容するようにサイズ設定された中央開口部を画定する、第１のピボットガイドと、を含む、ことと、
前記手首部を関節運動させ、同時に前記中央チャネル内で前記可撓性部材を曲げることと、
前記第１のピボットガイドを用いて前記第１の関節運動継手において前記可撓性部材の外径を支持し、それによって関節運動中に前記可撓性部材が前記第１のピボット軸を超えて屈曲することを防止することと、を含む、方法。
（２２） 前記手首部は、第２の関節運動継手において前記第２のリンケージに回転可能に連結され、前記第１のリンケージ及び前記第２のリンケージと共に前記中央チャネルを協働的に画定する第３のリンケージと、前記第２の関節運動継手において前記第２のリンケージに回転可能に連結され、前記第２の関節運動継手を通って延在する第２のピボット軸の周りで回転可能な第２のピボットガイドであって、前記中央チャネルと位置合わせ可能であり、かつ内部を通して前記可撓性部材を収容するようにサイズ設定された中央開口部を画定する、第２のピボットガイドと、を更に含み、前記方法は、
前記駆動ハウジングから前記エンドエフェクタまで延在する閉鎖ケーブルを作動させて前記エンドエフェクタのジョーを閉鎖することであって、前記閉鎖ケーブルは、前記可撓性部材内に画定された第１の軸方向延在導管を通って延在する、ことと、
前記ピボットガイドを用いて前記第１の関節運動継手において前記可撓性部材の前記外径を支持し、それによって閉鎖中に前記閉鎖ケーブルの中心線が前記第１のピボット軸の下に偏位することを防止することと、
前記駆動ハウジングから前記エンドエフェクタまで延在する開放ケーブルを作動させて前記ジョーを開放することであって、前記開放ケーブルは、前記第１の軸方向延在導管から９０°だけ角度的にオフセットされた、前記可撓性部材内に画定された第２の軸方向延在導管を通って延在する、ことと、
前記第２のピボットガイドを用いて前記第２の関節運動継手において前記可撓性部材の前記外径を支持し、それによって開放中に前記開放ケーブルの中心線が前記第２のピボット軸を横切って偏位することを防止することと、を更に含む、実施態様２１に記載の方法。
手術のために患者に隣接して前記外科用ツールを位置決めすることであって、前記外科用ツールは、駆動ハウジングと、前記駆動ハウジングから延在する細長いシャフトと、前記細長いシャフトの端部に配置されたエンドエフェクタと、前記エンドエフェクタと前記細長いシャフトとの間に介在する手首部と、を含み、前記手首部は、
第１のリンケージと、
第１の関節運動継手において前記第１のリンケージに回転可能に連結された第２のリンケージと、
前記第１のリンケージ及び前記第２のリンケージによって協働的に画定された中央チャネルを少なくとも部分的に通って延在する可撓性部材と、
前記第１の関節運動継手において前記第２のリンケージに回転可能に連結され、前記第１の関節運動継手を通って延在する第１のピボット軸の周りで回転可能な第１のピボットガイドであって、前記中央チャネルと位置合わせ可能であり、かつ内部を通して前記可撓性部材を収容するようにサイズ設定された中央開口部を画定する、第１のピボットガイドと、を含む、ことと、
前記手首部を関節運動させ、同時に前記中央チャネル内で前記可撓性部材を曲げることと、
前記第１のピボットガイドを用いて前記第１の関節運動継手において前記可撓性部材の外径を支持し、それによって関節運動中に前記可撓性部材が前記第１のピボット軸を超えて屈曲することを防止することと、を含む、方法。
（２２） 前記手首部は、第２の関節運動継手において前記第２のリンケージに回転可能に連結され、前記第１のリンケージ及び前記第２のリンケージと共に前記中央チャネルを協働的に画定する第３のリンケージと、前記第２の関節運動継手において前記第２のリンケージに回転可能に連結され、前記第２の関節運動継手を通って延在する第２のピボット軸の周りで回転可能な第２のピボットガイドであって、前記中央チャネルと位置合わせ可能であり、かつ内部を通して前記可撓性部材を収容するようにサイズ設定された中央開口部を画定する、第２のピボットガイドと、を更に含み、前記方法は、
前記駆動ハウジングから前記エンドエフェクタまで延在する閉鎖ケーブルを作動させて前記エンドエフェクタのジョーを閉鎖することであって、前記閉鎖ケーブルは、前記可撓性部材内に画定された第１の軸方向延在導管を通って延在する、ことと、
前記ピボットガイドを用いて前記第１の関節運動継手において前記可撓性部材の前記外径を支持し、それによって閉鎖中に前記閉鎖ケーブルの中心線が前記第１のピボット軸の下に偏位することを防止することと、
前記駆動ハウジングから前記エンドエフェクタまで延在する開放ケーブルを作動させて前記ジョーを開放することであって、前記開放ケーブルは、前記第１の軸方向延在導管から９０°だけ角度的にオフセットされた、前記可撓性部材内に画定された第２の軸方向延在導管を通って延在する、ことと、
前記第２のピボットガイドを用いて前記第２の関節運動継手において前記可撓性部材の前記外径を支持し、それによって開放中に前記開放ケーブルの中心線が前記第２のピボット軸を横切って偏位することを防止することと、を更に含む、実施態様２１に記載の方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
【図11E】
【図11F】
【図12A】
【図12B】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図13D】
【図14】