技术领域
本专利申请大体涉及外科手术系统和工具，并且更具体地，涉及在微创外科手术期间使用机器人递送缝合针穿过套管针的系统、装置和方法。
相关技术的描述
由于术后恢复时间减少且瘢痕形成最小化，微创外科手术(MIS)器械和方案通常优于传统的开放式外科装置。腹腔镜式外科手术是一种类型的MIS手术，其中在腹部形成一个或多个小切口，并且通过切口插入套管针以形成进入腹腔的通路。套管针用于将诸如用于缝合组织的缝合针的各种器械和工具引入腹腔中。
可穿过套管针到达外科手术部位的缝合针(例如，附接到缝合线的针)或外科手术针(例如，未附接到缝合线的针)的大小常常受到套管针中的开口的大小限制。在许多情况下，外科医生期望使用较大的针来闭合外科手术伤口并且修复解剖特征，然而，使较大的针穿过较小的套管针是困难的。例如，在微创外科手术(MIS)期间常常使用5mm的套管针，然而，外科医生不能使较大的缝合针穿过5mm的套管针，因此迫使他们仅使用较小的缝合针。
较小的缝合针不太理想，因为它们常常尤其需要外科医生使针和缝合线更多遍地穿过组织，这延长了外科手术并且可能令外科医生不快。使用较小的针还可产生使伤口或解剖特征处于裂开风险的咬合距离。
此外，较大的缝合线无法容易地附接到较小的缝合针。因此，当细缝合线以较小咬合大小穿过组织时，可产生奶酪丝效果，由此缝合线切穿打算保持的组织。
尽管传统的微创外科手术器械和技术已被证明是高度有效的，但更新的系统可提供甚至更多的优点。例如，传统的微创外科手术器械常常不能为外科医生提供存在于开放式外科手术中的工具放置的灵活性。使用器械通过小切口接近外科手术部位时会遇到困难。另外，典型的内窥镜式器械的长度的增加通常会降低外科医生感觉由组织和器官施加在末端执行器上的力的能力。此外，在电视监视器上的图像中观看到的器械的末端执行器的移动与实际的端部执行器移动的协调是特别困难的，因为在图像中所感知的移动通常不与实际的端部执行器移动直觉地对应。因此，常常缺乏对外科手术器械移动输入的直觉响应。已经发现，内窥镜工具的直觉性、灵巧性和灵敏度的此类缺乏成为增加微创外科手术的使用的障碍。
多年以来，已经开发出多种微创机器人系统以增加外科手术的灵巧性，并允许外科医生以直觉方式对患者进行手术。远程外科手术是使用系统进行的外科手术的一般术语，其中外科医生使用某一形式的远程控制(例如，伺服机构等)来操纵外科手术器械移动，而不是用手直接握持和移动工具。在此类远程外科手术系统中，通常在远离患者的位置处在视觉显示器上为外科医生提供外科手术部位的图像。外科医生通常可在远离患者的位置处执行外科手术，同时在外科手术期间观看视觉显示器上的末端执行器移动。通常在视觉显示器上观看外科手术部位的三维图像时，外科医生通过操纵远程位置处的主控制装置来对患者执行外科手术，该主控制装置控制远程控制式器械的运动。
虽然在微创外科手术和机器人外科手术领域取得了重大进展，但仍然需要用于以下操作的改进的系统、方法和装置：使外科医生能够从具有不同性质和性能特性的一系列可用的缝合针中进行选择，并且使用自动化系统(诸如机器人)将选定的缝合针推进穿过套管针以用于在外科手术部位处使用。
技术实现要素：
在一个实施方案中，一种缝合针容器优选地包括接受器，该接受器具有带有开口的近侧端部和被端壁封闭的远侧端部。在一个实施方案中，接受器优选地包括在接受器的近侧端部与远侧端部之间延伸的圆柱形外壁。在一个实施方案中，接受器可具有罐形状，该罐形状具有开放的近侧端部和封闭的远侧端部。
在一个实施方案中，心轴位于接受器内部。在一个实施方案中，心轴具有从接受器的端壁朝向接受器的近侧端部处的开口突出的管状壁。
在一个实施方案中，心轴的管状壁优选地具有与接受器的端壁连接的远侧端部和与接受器的近侧端部实质对准的近侧端部。
在一个实施方案中，圆柱形外壁优选地包围心轴，并且心轴的管状壁在圆柱形外壁内部居中定位。
在一个实施方案中，细长狭槽合意地形成在心轴的管状壁中，细长狭槽从管状壁的近侧端部朝向接受器的端壁延伸。
在一个实施方案中，形成在心轴的管状壁中的细长狭槽在管状壁的近侧端部处开放，并且细长狭槽具有在接受器的端壁的近侧并且与端壁隔开的封闭端部。
在一个实施方案中，缝合针优选地设置在细长狭槽内。缝合针合意地具有设置在心轴的管状壁内部的远侧端部和设置在心轴的管状壁外部的近侧端部。
在一个实施方案中，缝合针优选由弹性、高弹性或超弹性材料制成，诸如镍钛合金。在一个实施方案中，可使缝合针弹性变形以降低缝合针的高度和/或型面，以使缝合针穿过套管针，诸如直径为5mm或更小的套管针。在一个实施方案中，可向缝合针施加外力以使缝合针弹性变形(如，当使缝合针穿过套管针时)，并且当移除外力时缝合针将合意地回弹到其最初形状和/或构造。
在一个实施方案中，缝合针限定弯曲元件，诸如具有半圆或半圆形形状的细长主体。在一个实施方案中，缝合针限定1/4圆、3/8圆、5/8圆、3/4圆等。
在一个实施方案中，缝合针可具有可弯曲区或可以是高弹性的，以用于改变形状和/或构造，从而贴合穿过套管针(例如，5mm的套管针)，如在共同转让的美国专利申请序列号________(ETH6024USNP1、ETH6025USNP1和ETH6026USPSP)中所公开的，该申请的公开内容在此以引用的方式并入本文。
在一个实施方案中，覆盖件优选地密封接受器的近侧端部处的开口，以维持接受器内部的无菌环境。
在一个实施方案中，缝合针的远侧端部优选地包括锥形区段，该锥形区段终止于限定缝合针的最远端的顶端处。在一个实施方案中，当缝合针保持在心轴的细长狭槽内时，缝合针的顶端位于心轴的管状壁内，并且缝合针的锥形区段合意地穿过形成于心轴的管状壁中的细长狭槽。
在一个实施方案中，缝合针的锥形区段的远侧部分设置在心轴的管状壁内部，并且缝合针的近侧部分设置在心轴的管状壁外部和接受器内部。
在一个实施方案中，心轴的管状壁优选地限定具有高度和宽度的针驱动器导槽。在一个实施方案中，针驱动器导槽从心轴的管状壁的近侧端部延伸到心轴的管状壁的远侧端部。
在一个实施方案中，针驱动器可用于从心轴的细长狭槽移除缝合针。在一个实施方案中，针驱动器优选地包括具有远侧端部的细长轴，该远侧端部具有夹持组件，该夹持组件具有能够在打开位置与闭合位置之间移动的下钳口和上钳口。在一个实施方案中，当下钳口和上钳口处于打开位置时，钳口限定与针驱动器导槽的高度匹配的打开钳口高度。另外，下钳口和上钳口优选地限定与针驱动器导槽的宽度匹配的钳口宽度。
在一个实施方案中，针驱动器可用于将锥形区段固定在缝合针的远侧端部处，其中缝合针的管跟在缝合针的顶端后面。在一个实施方案中，顶端优选地被针驱动器的远侧端部处的夹持钳口包围，以用于在缝合针穿过套管针时保护顶端。夹持钳口优选地包围并保护顶端，以防止顶端在穿过套管针时接触套管针的内部，接触套管针的内部可能会在顶端穿过套管针的通道期间损坏顶端。
在一个实施方案中，当缝合针由针驱动器保持时，针的顶端不延伸到或突出到针固持器的外表面外部。在一个实施方案中，缝合针的锥形区段优选地沿着限定与针驱动器对准通道的纵轴线成小于90度的角度的轴线延伸，这优选地使得缝合针能够利用较小的力穿过套管针。
在一个实施方案中，针驱动器导槽优选地具有位于针驱动器导槽的下端处的底板、位于针驱动器导槽的上端处的顶板以及在底板与顶板之间延伸的相对侧壁。在一个实施方案中，心轴的细长狭槽合意地形成在相对的侧壁之一中。在一个实施方案中，针驱动器导槽的底板优选地具有与针驱动器的细长轴的下侧(例如，圆柱形表面)相符的表面(例如，凹表面)。
在一个实施方案中，针驱动器的细长轴优选地具有外径，并且形成于心轴中的细长狭槽优选地与针驱动器导槽的底板间隔开大于针驱动器的细长轴的外径的1/2的距离。
在一个实施方案中，针驱动器的下钳口优选地具有远侧端部和顶表面，该顶表面适于接合设置在心轴的管状壁内的缝合针的锥形区段。在一个实施方案中，下钳口的顶部表面具有大于细长狭槽的封闭端部与接受器的端壁之间的距离的长度。在一个实施方案中，当下钳口的远侧端部抵接接受器的端壁时，缝合针的顶端优选地在下钳口的顶面上对准。
在一个实施方案中，密封接受器的近侧端部处的开口的覆盖件可由箔、聚合物、塑料、高密度聚乙烯和/或Tyvek制成。
在一个实施方案中，缝合针容器优选地包括接受器，该接受器具有带有开口的近侧端部和封闭的远侧端部以及设置在接受器内部的中空心轴。在一个实施方案中，心轴优选地从接受器的封闭的远侧端部朝向接受器的近侧端部处的开口突出。
在一个实施方案中，中空心轴合意地包括：管状壁，该管状壁具有与接受器的近侧端部对准的近侧端部和与接受器的封闭的远侧端部连接的远侧端部；和细长狭槽，该细长狭槽形成在中空心轴的管状壁中，细长狭槽从管状壁的近侧端部延伸到在接受器的封闭的远侧端部的近侧并且与封闭的远侧端部间隔开的位置。
在一个实施方案中，缝合针可设置在细长狭槽内。在一个实施方案中，当缝合针保持在细长狭槽内时，缝合针优选地具有带有设置在中空心轴的管状壁内部的顶端的远侧端部和设置在中空心轴的管状壁外部的近侧端部。在一个实施方案中，缝合线固定到缝合针的近侧端部，并且缝合线具有缠绕在中空心轴周围的长度。
在一个实施方案中，覆盖件优选地封闭接受器的近侧端部处的开口，以用于将缝合针和缝合线密封在接受器内，并且用于维持接受器内部的无菌环境。覆盖件优选地在接受器的开口上方形成气密密封。
在一个实施方案中，中空心轴的管状壁优选地限定具有高度和宽度的针驱动器导槽。在一个实施方案中，针驱动器导槽合意地从中空心轴的管状壁的近侧端部延伸到中空心轴的管状壁的远侧端部。
在一个实施方案中，可使用针驱动器来从缝合针容器移除缝合针。在一个实施方案中，针驱动器合意地包括具有远侧端部的细长轴，该远侧端部具有夹持组件，该夹持组件具有能够在打开位置与闭合位置之间移动的下钳口和上钳口。
在一个实施方案中，处于打开位置的下钳口和上钳口限定与针驱动器导槽的高度匹配的打开钳口高度。在一个实施方案中，下钳口和上钳口限定与针驱动器导槽的宽度匹配的钳口宽度。
在一个实施方案中，针驱动器导槽优选地具有位于针驱动器导槽的下端处的底板、位于针驱动器导槽的上端处的顶板以及在底板与顶板之间延伸的相对侧壁。在一个实施方案中，细长狭槽形成在相对的侧壁之一中，并且与针驱动器导槽的顶板相比更靠近底板。
在一个实施方案中，针驱动器的细长轴合意地具有外径。在一个实施方案中，形成在中空心轴的管状壁中的细长狭槽优选地与针驱动器导槽的底板间隔开大于针驱动器的细长轴的外径的1/2的距离。
在一个实施方案中，下钳口优选地具有远侧端部和顶表面，该顶表面适于接合设置在心轴的管状壁内的缝合针的锥形区段的远侧部分。在一个实施方案中，下钳口的顶表面具有大于细长狭槽的封闭端部与接受器的封闭的远侧端部之间的距离的长度，这有助于在下钳口的远侧端部抵接接受器的封闭的远侧端部时在下钳口的顶表面上方一致地对准缝合针的顶端。
在一个实施方案中，缝合针的远侧端部可包括锥形区段，该锥形区段终止于限定缝合针的最远端的顶端处。在一个实施方案中，当缝合针固定在形成在心轴的管状壁中的细长狭槽内时，顶端合意地位于中空心轴的管状壁内部，并且缝合针的锥形区段优选地穿过细长狭槽。
在一个实施方案中，可使包含在外科手术期间使用的多个医疗装置的架子组件以基本上平面或竖直构造定向。架子组件可具有多个可移除地附接的医疗装置或工具(例如，末端执行器和/或与末端执行器一起使用的物体)。装置中的每个装置的位置优选地在机器人或计算机控制系统中预先确定和编目。在需要时，外科手术机器人臂优选地与计算机控制系统交互以从架子定位和取回装置(例如，缝合针胶囊、缝合针、针驱动器)。
在一个实施方案中，可使架子自动将期望联接到机器人臂的医疗装置定位在已知和便利的位置。
在一个实施方案中，可对装置中的一个或多个装置(例如，缝合针胶囊)进行编码(例如，条形码、RFID芯片等)，使得机器人系统和机器人臂可确定装置是什么和/或确认装置是预期在给定位置处看到的装置。装置可选自广泛多种外科手术工具，诸如缝合针容器、缝合针、缝合线和/或种植物。可将装置封围在无菌容器或腔室内，借此，机器人臂可容易穿过易破屏障来取回装置。
在一个实施方案中，外科手术方法可使用机器人进行以下操作：将缝合针装载到诸如针驱动器的外科手术工具上；从缝合针容器移除装载的缝合针；以及使装载的缝合针穿过套管针以用于将缝合针定位在外科手术部位处。
在一个实施方案中，一种外科手术方法优选地包括将多个缝合针容器布置在外科手术环境中(例如，将缝合针容器定位在具有行和列的矩阵内)，借此，每个缝合针容器合意地包括：接受器，该接受器具有带有开口的近侧端部和被端壁封闭的远侧端部；心轴，该心轴位于接受器内部，心轴具有从端壁朝向接受器的近侧端部处的开口突出的管状壁；细长狭槽，该细长狭槽形成在心轴的管状壁中，细长狭槽从管状壁的近侧端部朝向接受器的端壁延伸；缝合针，该缝合针设置在细长狭槽内，缝合针具有设置在管状壁内部的远侧端部和设置在管状壁外部的近侧端部；和覆盖件，该覆盖件密封接受器的近侧端部处的开口以用于维持接受器内部的无菌环境。
在一个实施方案中，一种外科手术方法优选地包括在选择缝合针容器中的一个缝合针容器内部的缝合针中的一根缝合针来使用之后，致使外科手术机器人系统上的控制器向机电工具传输输入指令以进行以下操作：打破缝合针容器中的选定缝合针容器的覆盖件；固定缝合针中的选定缝合针的远侧端部；以及从被打破的缝合针容器移除固定的缝合针。
在一个实施方案中，一种外科手术方法可包括致使外科手术机器人系统的控制器向机电工具传输输入指令以使固定的缝合针前进穿过套管针。
在一个实施方案中，一种缝合针容器优选地包括居中定位的心轴，该心轴具有形成在其中的针驱动器导槽，该针驱动器导槽具有接合针驱动器的远侧端部的外表面的形状和尺寸，以用于在将缝合针装载到针驱动器的远侧端部上时控制针固持器的方向和角度。
在一个实施方案中，当针固持器的远侧端部处的下钳口和上钳口处于打开位置时，针驱动器导槽的内部几何形状优选地与针固持器的几何形状匹配。
在一个实施方案中，针固持器的下钳口的远侧端部抵接挡板，以用于使下钳口的夹持表面与保持在针驱动器导槽内的针的远侧端部一致地对准。
在一个实施方案中，限定针驱动器导槽的心轴具有形成在其中的细长狭槽，借此，缝合针保持在细长狭槽中并且滑出细长狭槽以便从缝合针容器移除。
在一个实施方案中，缝合线固定到缝合针的近侧端部，并且在将缝合针和缝合线包装在缝合针容器内部时缠绕在心轴周围。将缝合线缠绕在心轴周围优选地促进容易从缝合针容器移除和/或释放缝合线。
在一个实施方案中，缝合针容器在其近侧端部处具有接近开口，该接近开口被覆盖件密封以维持包装到缝合针容器中的缝合针和缝合线的无菌。
在一个实施方案中，缝合针容器可以是机器人系统的部分，借此，可将缝合针自动装载到工具(例如，针驱动器)的端部上，并且通过系统使所装载的缝合针前进穿过套管针以用于将缝合针放置在外科手术部位处。
在一个实施方案中，提供了用于在机器人外科手术中使用并且具体地用于与包括末端执行器的机器人工具通信并且控制机器人工具的系统、装置和方法。
在一个方面，提供了一种外科手术机器人系统，该外科手术机器人系统包括：机电臂，该机电臂被配置为在多个轴线上移动；和缝合针固定工具，诸如针驱动器，该缝合针固定工具具有被配置为联接到机电臂的夹持组件。在一个实施方案中，机器人系统优选地包括控制器，该控制器被配置为控制机电臂的移动并且控制缝合针固定工具的夹持组件的致动。机电工具可包括至少一个视觉指示器，至少一个视觉指示器指示用以允许在视觉上测量末端执行器的动作的有效的长度尺度。控制器被配置为基于在视觉上测得的动作而修改末端执行器的动作。
在一个实施方案中，机器人系统可包括控制器，该控制器向机电工具传输由外科医生或医疗人员输入的指令以移动工具。该系统可具有预设的运动控制阈值，并且控制器可被配置为在控制器移动工具时防止机电工具超过预设的运动控制阈值。
如本文使用，术语外科手术针和缝合针可互换地使用。外科手术针可具有与其附接的缝合线或者可不具有与其附接的缝合线。缝合针可具有与其附接的缝合线或者可不具有与其附接的缝合线。不管本文使用术语外科手术针还是缝合针，该术语可用于描述具有与其附接的缝合线的针和不具有与其附接的缝合线的针。
下文将更详细地描述本发明的这些和其它优选实施方案。
附图说明
图1A是根据本专利申请的一个实施方案的具有近侧端部和远侧端部的缝合针的侧视图，该远侧端部具有锥形区段和远侧顶端。
图1B是在图1A中示出的缝合针的锥形区段和远侧顶端的放大视图。
图2A是根据本专利申请的一个实施方案的具有细长轴和夹持组件的针驱动器的透视图，该细长轴具有近侧端部、远侧端部，该夹持组件位于该细长轴的远侧端部处，该夹持组件包括能够在打开位置与闭合位置之间移动的下钳口和上钳口。
图2B是在图2A中示出的针驱动器的细长轴的远侧端部和夹持组件的透视图。
图3A示出了根据本专利申请的一个实施方案的具有夹持组件的针驱动器的远侧端部的俯视平面图，该夹持组件具有用于固定缝合针的下钳口和上钳口。
图3B示出了具有上钳口移除器的在图3A中示出的针驱动器的远侧端部。
图3C示出了在图3A至图3B中示出的针驱动器的远侧端部的透视端视图。
图3D示出了在图3A至图3C中示出的针驱动器的另一透视端视图。
图4A示出了根据本专利申请的一个实施方案的具有心轴的缝合针容器的近侧端部的透视图，该心轴用于使针驱动器与缝合针的顶端对准。
图4B示出了在图4A中示出的缝合针容器的近侧端部的另一透视图。
图4C示出了在图4A和图4B中示出的缝合针容器的近侧端视图。
图4D示出了在图4A至图4C中示出的缝合针容器的近侧端部的另一透视图。
图4E示出了在图4A至图4D中示出的缝合针容器的近侧端部的另一透视图。
图5A示出了在图4A至图4E中示出的缝合针容器的横截面的透视图。
图5B示出了在图4A至图4E和图5A中示出的缝合针容器的横截面的侧视图。
图6A示出了根据本专利申请的一个实施方案的缝合针容器的透视图，该缝合针容器具有覆盖件并且装载有缝合针和缠绕在心轴周围的缝合线。
图6B示出了在图6A中示出的缝合针容器的俯视透视图。
图7示出了根据本专利申请的一个实施方案的从缝合针容器移除缝合针的方法的第一步骤。
图8示出了根据本专利申请的一个实施方案的从缝合针容器移除缝合针的方法的第二步骤。
图9示出了根据本专利申请的一个实施方案的从缝合针容器移除缝合针的方法的第三步骤。
图10示出了根据本专利申请的一个实施方案的从缝合针容器移除缝合针的方法的第四步骤。
图11A示出了根据本专利申请的一个实施方案的具有针驱动器导槽的心轴的横截面侧视图，该针驱动器导槽用于使夹持组件与缝合针对准。
图11B示出了在图11A中示出的心轴的横截面俯视图。
图12A示出了根据本专利申请的一个实施方案的图11A的心轴和插入到针驱动器导槽中的针驱动器的横截面侧视图。
图12B示出了在图12A中示出的心轴和针驱动器的横截面俯视图。
图13A示出了根据本专利申请的一个实施方案的图11A的心轴的横截面侧视图，其中针驱动器的夹持组件与缝合针的顶端对准。
图13B示出了在图13A中示出的心轴和针驱动器的横截面俯视图。
图14A示出了根据本专利申请的一个实施方案的使用针驱动器使弹性缝合针朝向套管针的远侧端部前进的方法的一个阶段。
图14B示出了根据本专利申请的一个实施方案的在已经使缝合针前进超过套管针的远侧端部以便定位在外科手术部位处之后的图14A的针驱动器和弹性缝合针。
图14C示出了根据本专利申请的一个实施方案的使用针驱动器使弹性缝合针从外科手术部位并且朝向套管针的近侧端部收回的方法的一个阶段。
图14D示出了根据本专利申请的一个实施方案的使弹性缝合针朝向套管针的近侧端部收回的方法的稍后阶段。
图15示出了根据本专利申请的一个实施方案的在针驱动器的远侧端部处将缝合针固定至夹持组件的方法的第一步骤。
图16示出了根据本专利申请的一个实施方案的在针驱动器的远侧端部处将缝合针固定至夹持组件的方法的第二步骤。
图17示出了根据本专利申请的一个实施方案的包含多个缝合针容器的架子的前视图。
图18示出了根据本专利申请的一个实施方案的包含多个缝合针容器的架子的前视图。
图19示出了根据本专利申请的一个实施方案的用于从缝合针容器移除缝合针并且使缝合针穿过套管针的机器人系统。
具体实施方式
参考图1A和图1B，在一个实施方案中，缝合针100优选地包括细长主体102，该细长主体具有从近侧端部106延伸至缝合针的远侧端部108的外表面104。在一个实施方案中，近侧端部106合意地包括管110，该管具有位于缝合针的近侧端面处的缝合线附接开口，该缝合线附接开口适于接收缝合线的一端以用于将缝合线附接到缝合针100的近侧端部。缝合针100的远侧区段优选地包括锥形区段112，该锥形区段向远侧顶端114(例如，尖锐的尖端)向内渐细，该远侧顶端合意地位于缝合针100的最远端处。在一个实施方案中，缝合针100优选地由弹性、高弹性或超弹性材料(诸如镍钛合金)制成，这使缝合针能够从第一形状(例如，半圆)折曲为第二形状(例如，比半圆更扁平的形状)，以便使缝合针穿过套管针(例如，5mm的套管针)。在缝合针已经穿过套管针之后，弹性、高弹性或超弹性缝合针(在下文统称为“缝合针”)将合意地返回至在图1A和图1B中示出的最初的半圆形状。在一个实施方案中，弹性缝合针100具有半圆形形状。在一个实施方案中，弹性缝合针覆盖3/8的圆、1/2的圆、5/8的圆、3/4的圆等。
在一个实施方案中，缝合针100可具有可弯曲区或可以是高弹性的，以用于改变形状和/或构造，从而贴合穿过套管针(例如，5mm的套管针)，如在共同转让的美国专利申请序列号________(ETH6024USNP1、ETH6035USNP1和ETH6026USPSP)中所公开的，该申请的公开内容在此以引用的方式并入本文。
参考图2A和图2B，在一个实施方案中，可利用针驱动器116来固定上文在图1A至图1B中示出和描述的缝合针100。在一个实施方案中，缝合针优选地可释放地固定在缝合针容器内，以用于通过针驱动器从容器进行移除。在一个实施方案中，针驱动器116优选地包括细长轴118，该细长轴具有近侧端部120和远侧端部122，其中在细长轴118的远侧端部122处提供夹持组件124。在一个实施方案中，夹持组件优选地包括下钳口126和与该下钳口相对的上钳口128。夹持组件124优选地能够在用于在该钳口之间接收物体的打开位置与用于夹到定位在该钳口之间的物体上的闭合位置之间移动。在该闭合位置，夹持组件优选地将诸如缝合针的元件固定在相对的下钳口和上钳口126、128之间。
参考图2B，在一个实施方案中，下钳口126优选地具有与上钳口128的底表面132相对的顶表面130。在一个实施方案中，相应的下钳口和上钳口126、128的顶表面和底表面130、132优选为彼此的镜像。在一个实施方案中，顶表面和底表面130中的一个或多个表面具有表面粗糙部分，诸如滚花，以用于在夹持组件位于闭合位置时将缝合针抓在钳口之间。在一个实施方案中，下钳口126具有限定下钳口126的顶表面130的外周的横向表面134。类似地，上钳口128具有限定上钳口128的底表面132的外周的横向表面136。在一个实施方案中，下钳口126可刚性地固定到细长轴118的远侧端部122。优选地经由将上钳口128的近侧端部联接到细长轴118的远侧端部122的枢轴138将上钳口128枢转地固定到细长轴118的远侧端部122。在一个实施方案中，枢轴138合意地使上钳口128能够相对于下钳口126枢转，以用于使夹持组件124在打开位置与闭合位置之间移动。
在一个实施方案中，当下钳口和上钳口126、128位于打开位置时(图2B)，夹持组件124限定从上钳口128的顶部延伸至下钳口126的底部的高度H1。
参考图3A，在一个实施方案中，针驱动器的细长轴118优选地具有限定距离W1的外径。
参考图3A和图3B，在一个实施方案中，细长轴118的远侧端部122处的夹持组件124适于固定缝合针100的远侧区段。在一个实施方案中，相应的下钳口和上钳口126、128的顶表面和底表面优选地夹到缝合针的锥形区段112上，并且该下钳口和上钳口包围缝合针的顶端114，使得该顶端不暴露在相应的下钳口和上钳口126、128的顶表面和底表面的外周之外。
在一个实施方案中，针驱动器116的细长轴118优选地沿着纵轴线A1延伸。在一个实施方案中，当缝合针100的锥形区段112固定在下钳口和上钳口126、128之间时，缝合针100的锥形区段112优选地沿着第二轴线A2延伸，该第二轴线与细长轴118的纵轴线A1限定小于90°的角度α1。相对于针驱动器116的纵轴线A1以小于90°的角度α1定位缝合针100的锥形区段112使缝合针的尾端能够朝向针驱动器的近侧端部向近侧延伸，这将减小使缝合针穿过套管针所需的力量。
参考图3B，在一个实施方案中，下钳口126的顶表面130优选地具有限定顶表面的长度L1的近侧端部131和远侧端部133。在一个实施方案中，下钳口126的顶表面130合意地被配置为与缝合针100的顶端114对准，其中顶端定位在顶表面130的近侧端部与远侧端部之间并且位于该顶表面的外周内。在缝合针100的顶端114与下钳口126的顶表面130对准的情况下，缝合针100的锥形区段112优选地在下钳口126的横向侧135上延伸，其中缝合针的尾端朝向针驱动器116的细长轴118的近侧端部向近侧延伸。
参考图3C和图3D，在一个实施方案中，优选地使针驱动器116朝向缝合针100的顶端114前进，使得顶端114定位在下钳口126的顶表面130与上钳口128的底表面132之间。在一个实施方案中，顶端114合意地定位在下钳口126的顶表面130的外周内，使得顶端114未暴露在下钳口之外。
参考图3D，在一个实施方案中，当夹持组件124闭合时，相应的下钳口和上钳口126、128的顶表面和底表面130、132优选地接合缝合针100的锥形区段112，使得当该下钳口和上钳口移动到闭合位置时，该下钳口和上钳口不接触、挤压、压缩缝合针100的顶端114和/或使该顶端变形。
参考图4A和图4B，在一个实施方案中，缝合针容器140包含缝合针，诸如上文在图1A至图1B中示出和描述的缝合针100。在一个实施方案中，可利用针驱动器，诸如上文在图3A至图3D中示出和描述的针驱动器116，来从缝合针容器移除缝合针。在一个实施方案中，缝合针容器140优选地包括外壁142，该外壁具有开放的近侧端部144和封闭的远侧端部146。在一个实施方案中，外壁142具有圆柱形形状。在一个实施方案中，缝合针容器140优选地包括在外壁142的近侧端部144处提供的开口148，该开口使针驱动器能够穿过该开口以接近储存在缝合针容器中的缝合针。在一个实施方案中，缝合针容器140优选地包括封闭外壁142的远侧端部146的端壁150。端壁150优选地限定缝合针容器140的封闭端部。
在一个实施方案中，缝合针容器140优选地包括位于外壁142内部的心轴152。心轴152可在外壁142的周边内部居中定位。在一个实施方案中，心轴152优选地从外壁142的近侧端部144处的开口148延伸至外壁142的远侧端部146处的端壁150。在一个实施方案中，心轴152优选地具有针驱动器导槽154，该针驱动器导槽适于接收针驱动器的远侧端部并且朝向缝合针容器140的端壁150导引针驱动器的远侧移动。心轴152合意地具有缝合针狭槽156，该缝合针狭槽适于保持诸如弹性缝合针的缝合针，以用于在将针驱动器的远侧端部插入到针驱动器导槽154中时将该缝合针装载到针驱动器的远侧端部上。
参考图4C，在一个实施方案中，心轴152优选地包括限定针驱动器导槽154的下端的底板158。在一个实施方案中，底板158可具有凹表面，该凹表面与针驱动器的细长轴的外表面的形状紧密匹配。在一个实施方案中，当将针驱动器插入到针驱动器导槽154中时，针驱动器的细长轴的下侧可接合并滑过凹形底板158。在一个实施方案中，心轴152优选地包括限定针驱动器导槽154的上端的顶板160。在一个实施方案中，顶板160可具有与凹底板158相对的平坦表面。在一个实施方案中，心轴152可包括在底板158与顶板160之间延伸的用于限定针驱动器导槽154的侧面的第一横向侧壁和第二横向侧壁162A、162B。
在一个实施方案中，针驱动器导槽154优选地具有从底板158延伸至顶板160的高度H2，和在缝合针狭槽156与底板158之间的位置处测得的在第一横向侧壁和第二横向侧壁162A、162B之间延伸的宽度W2。在一个实施方案中，当夹持组件的下钳口和上钳口126、128位于打开位置时(图2B)，针驱动器导槽154的高度H2优选地与夹持组件124的高度H1匹配。在一个实施方案中，针驱动器导槽154的宽度W2(即，在缝合针狭槽与凹底板之间的位置处)优选地与针驱动器116的细长轴118的外径或宽度W1(图3A)匹配，以导引和控制针驱动器穿过针驱动器导槽154的远侧移动。
在一个实施方案中，在心轴152中提供的缝合针狭槽156在心轴152的凹底板158上方相隔距离H3，该距离大于针驱动器116的细长轴118的外径或宽度W1的1/2，这确保在针驱动器的远侧端部被插入到针驱动器导槽中时下钳口的顶表面定位在心轴152的缝合针狭槽156与底板158之间。
因此，当针驱动器的远侧端部处的夹持组件被插入到心轴152的针驱动器导槽154中时，针驱动器的下钳口位于缝合针狭槽156下方，使得下钳口的顶表面定位在缝合针的顶端下方，并且针驱动器的上钳口位于缝合针狭槽156上方，使得上钳口的底表面定位在缝合针的顶端上方。
参考图4D和图4E，在一个实施方案中，缝合针容器140的缝合针狭槽156优选地具有与缝合针容器140的封闭的远侧端部处的端壁150隔开的远侧端部164。当将缝合针定位在缝合针狭槽156中时，缝合针狭槽156的远侧端部164优选地充当挡板，使得缝合针与缝合针容器140的端壁150间隔开。当将针驱动器插入到针驱动器导槽154中以用于将缝合针装载到针驱动器上时，缝合针狭槽156的远侧端部164与缝合针容器140的端壁150间隔开合意地实现了夹持组件的相应的下钳口和上钳口的顶表面和底表面与保持在缝合针容器140的缝合针狭槽156内的缝合针的顶端的一致、可靠和可重复的对准。
参考图5A和图5B，在一个实施方案中，心轴152合意地具有与缝合针容器140的外壁142的近侧端部144对准的近侧端部155。缝合针狭槽156优选地在心轴152的近侧端部155处开放。缝合针狭槽160具有封闭的远侧端部164(充当挡板)，该封闭的远侧端部与端壁150间隔开小于下钳口126的顶表面130的长度L1(图3B)的距离L2。在一个实施方案中，可通过以下操作将缝合针预先定位在缝合针狭槽156内：将缝合针插入到缝合针狭槽的开放端中，并且使缝合针向远侧前进穿过缝合针狭槽156，直到缝合针的主体抵接缝合针狭槽156的远侧端部164为止。
在一个实施方案中，当针驱动器的远端处的夹持组件被插入到针驱动器导槽154的开放端中时，可使针驱动器在方向DIR1上前进，直到下钳口和上钳口的远侧端部抵接缝合针容器140的端壁150为止。在一个实施方案中，在远侧前进的那个阶段，下钳口的前端将抵接端壁150，于是将使缝合针的顶端与相应的下夹持钳口和上夹持钳口的相对的顶表面和底表面对准。
参考图6A和图6B，在一个实施方案中，缝合针容器140优选地具有从近侧端部144延伸至远侧端部146的外壁142。缝合针容器140优选地具有外壁142的近侧端部144处的开口148和形成缝合针容器140的封闭的远侧端部的端壁150。在一个实施方案中，缝合针容器140的开放端148优选地被覆盖件174覆盖，该覆盖件可对缝合针容器140的开放端148进行密封。覆盖件174可维持缝合针容器140内部的无菌环境，使得缝合针和缝合线在缝合针容器的装运和储存期间保持无菌。在一个实施方案中，覆盖件174可由箔、聚合物材料、诸如高密度聚乙烯(例如，Tyvek)的透气材料以及可用于维持医疗装置和工具的无菌环境的任何其他众所周知的材料制成。
参考图6B，在一个实施方案中，为了将缝合针定位在缝合针容器内部，优选将缝合针100的锥形区段112的最远端处的顶端114(图1A)插入到心轴152的缝合针狭槽156中，使得该顶端位于针驱动器导槽154内部，并且缝合针的后面的区段位于缝合针容器140的心轴152与外壁142之间。使缝合针100的顶端朝向缝合针容器140的端壁150前进，直到缝合针的锥形区段112抵接缝合针狭槽156的终端164(图5B)为止。在一个实施方案中，缝合针100优选地具有在缝合针100的近侧端部106处附接至缝合线附接开口的外科手术缝合线176。缝合线176可缠绕在心轴152周围，以用于在心轴的外表面与外壁142的内表面之间储存在缝合针容器140内部。
参考图7，在一个实施方案中，为了从缝合针容器140移除缝合针100，优选地移除(例如，刺穿、剥掉、切割等)覆盖件174以接近缝合针容器140的外壁142的近侧端部处的开口148。一旦已经移除或打开覆盖件174，便可将针驱动器116的远侧端部插入到心轴154的针驱动器导槽154中，其中夹持组件124的下钳口126邻近于针驱动器导槽154的下端处的凹底板158(图4C)而定位，并且上钳口128(位于打开位置)延伸至位于针驱动器导槽的上端处的顶板160。在一个实施方案中，当夹持组件126位于打开位置时，下钳口和上钳口限定大致为针驱动器导槽154的高度H2的高度H1(图2B)，以便在使夹持组件124朝向缝合针容器140的外壁142的远侧端部处的端壁150前进时导引和控制针驱动器116的取向。
参考图8，在一个实施方案中，缝合针100的锥形区段112位于缝合针狭槽156的终端164处。在一个实施方案中，使针驱动器116的远侧端部处的夹持组件124穿过针驱动器导槽154并且朝向缝合针容器140的端壁150前进，直到下钳口的远侧端部接合端壁150为止。在此位置，夹持组件124的相应的下钳口和上钳口126、128的相对的顶表面和底表面优选地与位于针驱动器导槽154内部的缝合针100的顶端对准。
参考图9，在一个实施方案中，在相应的下夹持钳口和上夹持钳口的相对面已经与缝合针100的远侧顶端对准之后，优选地使夹持组件移动至闭合位置，使得下夹持钳口和上夹持钳口的相对面接合在缝合针的远侧顶端的近侧的缝合针100的锥形区段。在夹持组件位于闭合位置以用于固定缝合针100的情况下，可从针驱动器导槽154收回针驱动器116的细长轴118以用于从心轴152的缝合针狭槽156的近侧开放端移除缝合针100。在一个实施方案中，在从缝合针容器140提取缝合针100时，缝合针100的锥形区段112朝向缝合针狭槽的近侧开放端滑动穿过缝合针狭槽156。
图10示出了在从缝合针容器140进一步提取期间的缝合针100。缝合针100的锥形区段112被针驱动器116的夹持组件124固定。从心轴152的近侧端部155处的缝合针狭槽156的开放端移除锥形区段112。
图11A至图11B、图12A至图12B和图13A至图13B示出了根据本专利申请的一个实施方案的使用针驱动器从缝合针容器移除缝合针的系统和方法。该系统和方法可并入机器人，使得使用计算机软件、硬件、处理器和机器人技术来执行步骤。
参考图11A和图11B，在一个实施方案中，缝合针容器140的心轴152优选地包括底板158、顶板160和限定针驱动器导槽152的第一横向导引壁和第二横向导引壁162A、162B，该针驱动器导槽从心轴的近侧端部155延伸至针驱动器容器的远侧端壁150。心轴152包括适于保持缝合针的缝合针狭槽156，该缝合针狭槽具有心轴152的近侧端部155处的开放端和与端壁150在近侧隔开距离L2的终端164。缝合针狭槽156将缝合针的顶端114和锥形区段112的部分固持在心轴152的针驱动器导槽154内部，使得可使针驱动器的夹持组件的下钳口和上钳口前进成与顶端114和该锥形区段的该部分对准。
参考图12A和图12B，在一个实施方案中，在下钳口126和上钳口128(图12A)位于打开位置的情况下将针驱动器116的夹持组件124插入到心轴152的近侧端部155中。下钳口126定位在心轴152的底板158上方，并且上钳口128定位成邻近于该心轴的顶板160。下钳口和上钳口126、128限定与从底板158延伸至顶板160的针驱动器导槽154的高度H2匹配的高度H1。针驱动器116的细长轴118具有与针驱动器导槽154的宽度W2匹配的宽度W1。因此，针驱动器导槽154优选地具有与针驱动器116的远侧端部的形状紧密相符的形状和构造，以用于在针驱动器116在远侧方向DIR1上移过针驱动器导槽154时控制该针驱动器的取向和前进。
在一个实施方案中，心轴152优选地包括具有在心轴152的底板158上方隔开距离H3的下端的缝合针狭槽156。在一个实施方案中，距离H3大于针驱动器116的细长轴118的外径的1/2。因此，当将下钳口126插入到针驱动器导槽154中以用于滑过针驱动器导槽154的底板158时，下钳口126的顶表面130将位于心轴的缝合针狭槽156与底板158之间，进而确保下钳口126的顶表面130将定位在缝合针100的顶端114下方。
参考图13A和图13B，在一个实施方案中，针驱动器116在针驱动器导槽154中向远侧前进，直到下钳口126的远侧端部175抵接缝合针容器的端壁150为止。缝合针狭槽156的终端164将缝合针100的顶端114固持在距端壁150距离L2处。下钳口126的顶表面130具有大于缝合针的顶端114与端壁150之间的距离L2的长度L1。因此，当下钳口126的远侧端部175抵接缝合针容器的端壁150时，下钳口126的顶表面130与顶端114对准。在一个实施方案中，该顶端优选地定位在沿着下钳口的顶表面的长度的中点附近。另外，与下钳口126的顶表面130成镜像的上钳口128的底表面132也与顶端114对准。由于缝合针狭槽156定位在下钳口126的顶表面130上方，所以缝合针的顶端114合意地定位在下钳口和上钳口126、128的夹持面之间。
当针驱动器116的夹持组件124移动至闭合位置以将缝合针100固定在下钳口和上钳口126、128之间时，相应的下钳口和上钳口的顶面和底面130、132优选地接合位于该钳口之间的缝合针100的锥形区段112。在一个实施方案中，下钳口和上钳口126、128优选地夹到缝合针100的锥形区段112上并且与缝合针的顶端114间隔开，因为使顶端与顶部夹持表面和底部夹持表面接合可损伤、破坏、钝化缝合针的顶端、使该顶端弯曲和/或变形，使得该顶端不适合用于其既定目的(例如，缝合操作)。在一个实施方案中，当夹持组件124位于闭合位置以用于固定缝合针时，相应的下钳口和上钳口126、128的顶部夹持表面和底部夹持表面130、132优选地完全包围缝合针100的顶端114，使得在针驱动器116将所装载的缝合针推动或拉动穿过套管针时该顶端受到该钳口保护。
参考图14A，在一个实施方案中，在已经将弹性、高弹性或超弹性缝合针100装载到针驱动器116上之后，可利用针驱动器116使缝合针100前进穿过套管针180以用于将缝合针定位在外科手术部位处。在一个实施方案中，套管针180优选地具有细长管道182，该细长管道限定延伸至套管针的远侧端部184处的开口的内径。针驱动器116的夹持组件124优选地前进穿过套管针180的管道182以用于拉动缝合针100穿过该套管针。在夹持组件124朝向套管针180的远侧端部184拉动缝合针100时，超弹性缝合针100的细长主体102优选地弹性变形(例如，扯平、拉平，假设薄型)。
参考图14B，在被夹持的缝合针100已经前进超过套管针180的远侧端部184之后，具有弹性性质的缝合针100优选地返回到最初的弯曲构造(例如，半圆形状)。外科手术人员然后可利用该弯曲的缝合针100在外科手术部位处执行缝合操作。
参考图14C，在一个实施方案中，在缝合操作完结时，可通过使缝合针穿过套管针180收回而从患者移除缝合针100。在一个实施方案中，夹持组件124再次闭合以用于将弯曲的缝合针100的远侧端部固定在针驱动器116的下钳口126与上钳口128之间。
参考图14D，在一个实施方案中，可使缝合针100穿过套管针180的套管182收回。具有弹性性质的缝合针100优选地在其通过针驱动器116的夹持组件124穿过套管针收回时扯平。在穿过套管针180取回缝合针时，下钳口和上钳口126、128优选地接合缝合针100的锥形区段，并且保护顶端以防止该顶端接触套管针的内部。
在一个实施方案中，可利用自动化系统或机器人系统将缝合针装载到针驱动器上。缝合针可被封装在不同的缝合针容器(例如，罐形接受器)或封包内部，该不同的缝合针容器或封包使缝合针和所附接的缝合线在外科手术期间使用之前维持在无菌环境中。可将缝合针容器储存在架子上或矩阵中，其中每个容器具有向其指派的唯一标识号或代码。
参考图15，在一个实施方案中，缝合针容器240优选地具有从近侧端部244延伸至其远侧端部246的外壁242。近侧端部244优选地被覆盖件274覆盖，该覆盖件维持储存在容器内部的一根或多根缝合针和一根或多根缝合线的无菌环境。在一个实施方案中，针驱动器116的远侧端部可刺穿覆盖件274以用于移除预装载在缝合针容器240内部的缝合针和缝合线(未示出)。缝合针容器240优选地包括形成容器的封闭端部的端壁250。缝合针容器240合意地包括心轴252，该心轴具有针驱动器导槽254和可用于将缝合针200保持在缝合针容器240内部的缝合针狭槽256。
在一个实施方案中，密封的覆盖件274提供缝合针容器240内部的无菌环境。因此，预先定位在缝合针容器240内部的缝合针可一直储存在无菌环境中，直到需要该缝合针在外科手术期间使用为止。
参考图16，在一个实施方案中，可使针驱动器116的远侧端部朝向端壁250前进以用于刺穿覆盖件274，以提供对储存在缝合针容器240内的缝合针200和缝合线的接近。在针驱动器116的远侧端部刺穿覆盖件274之后，可使针驱动器116的远侧端部处的夹持组件224前进到心轴252的缝合针导槽254中，以用于接近预先定位在缝合针狭槽256的封闭端部处的缝合针200。
参考图17，在一个实施方案中，可预先储存具有与本文公开的结构类似的结构的多个缝合针容器340A-340H(例如，储存在位于手术室中的架子或外科手术台上)以便在外科手术期间使用。缝合针容器中的每个缝合针容器可包含不同类型的缝合针，使得外科医生将能够在外科手术期间选择使用不同类型的缝合针。例如，外科医生可想要使用第一类型的缝合针来缝合纤细的组织并且使用第二类型的缝合针来缝合器官。
在一个实施方案中，缝合针容器具有圆柱形形状(即，圆形横截面)，该缝合针容器具有覆盖该容器的开放端的可移除覆盖件。在一个实施方案中，缝合针容器340A-340H中的每个缝合针容器包含唯一标识符(例如，条形码、电子芯片)，该唯一标识符识别设置在容器内部的特定类型的缝合针和/或缝合针和缝合线组合。在一个实施方案中，第一缝合针容器340A可包含不锈钢针和附接至不锈钢缝合针的近侧端部的无倒钩缝合线。第二缝合针容器340B可包含超弹性缝合针，该超弹性缝合针具有附接至其近侧端部的带倒钩缝合线。可在其他缝合针容器340C-340H内包含由特定材料(例如，不锈钢、Ethalloy、镍钛合金等)制成的缝合针和缝合线(例如，带倒钩、无倒钩等)的其他组合。因此，医疗人员能够从缝合针和缝合线的大范围的不同组合中进行选择以便执行各种类型的外科手术和缝合操作。
参考图18，在一个实施方案中，可预先储存多个缝合针容器440A-440H以供在外科手术期间使用。在一个实施方案中，缝合针容器具有棱锥形状(例如，三角形横截面)，该缝合针容器具有密封的覆盖件，该密封的覆盖件覆盖该容器的开放端以用于维持装载在容器内部的缝合针和缝合线的无菌环境。可使用容器的棱锥形状对容器进行定向，以为医疗人员提供直观的方式来确定与针驱动器一起使用的容器的适当取向。在一个实施方案中，缝合针容器可具有非对称的横截面，这使得能够以仅一个可能的取向储存或排列容器。
在一个实施方案中，本文公开的系统、装置和方法可与机器人或计算机控制系统组合，这使外科医生能够自动选择特定类型的缝合针来使用，并且让机器人系统使用计算机控制的致动器来接近缝合针容器，使用外科手术工具(例如，针驱动器)从缝合针容器移除选定的缝合针，并且使用外科手术工具使选定的缝合针穿过套管针或导管以便在外科手术部位处递送。
参考图19，在一个实施方案中，机器人系统500优选地包括可控制机器人系统500的操作的一个或多个处理器502。“处理器”在本文还称为“控制器”。处理器502可包括任何类型的微处理器或中央处理单元(CPU)，包括可编程通用微处理器或专用微处理器和/或多种专卖或市售的单处理器或多处理器系统中的任一者。机器人系统500还可包括一个或多个存储器装置504，该一个或多个存储器装置可为将要由处理器502执行的代码或从一个或多个用户、存储装置和/或数据库获取的数据提供临时存储。存储器装置504可包括只读存储器(ROM)、闪存存储器、一种或多种随机存取存储器(RAM)(例如，静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)或同步DRAM(SDRAM))和/或存储器技术的组合。
机器人系统500的各种元件可联接到总线系统508。所说明的总线系统508是抽象概念，其表示通过适当的桥接器、适配器和/或控制器连接的任何一个或多个单独的物理总线、通信线路/接口和/或多点或点对点连接。机器人系统500还可包括一个或多个网络接口510、一个或多个输入/输出(IO)接口512以及一个或多个存储装置514。
网络接口512优选地使机器人系统500能够通过网络与远程装置(例如，其他计算机系统)通信，并且可以是(对于非限制性示例)远程桌面连接接口、以太网适配器和/或其它局域网(LAN)适配器。IO接口512可包括一个或多个接口部件，以将机器人系统500与其它电子装备连接。对于非限制性示例，IO接口512可包括高速数据端口，诸如通用串行总线(USB)端口、1394端口、Wi-Fi、蓝牙等。另外，机器人系统500可以是能够由人类用户访问的，并且因此IO接口512可包括显示器、扬声器、键盘、指向装置和/或各种其他视频、音频或字母数字接口。存储装置514可包括用于以非易失和/或非瞬态的方式存储数据的任何常规介质。因此，存储装置514可将数据和/或指令保持在持久状态，即，尽管中断对机器人系统500的供电仍保留值。存储装置514可包括一个或多个硬盘驱动器、闪存驱动器、USB驱动器、光盘驱动器、各种介质卡、软磁盘、压缩光盘和/或其任何组合，并且可直接连接到机器人系统500或者远程(诸如通过网络)连接到该机器人系统。在一个实施方案中，存储装置可包括被配置为存储数据的有形或非暂时性计算机可读介质，例如硬盘驱动器、闪存驱动器、USB驱动器、光盘驱动器、媒体卡、软磁盘、压缩光盘等。
在图19中绘示的元件可以是单个物理机器的元件中的一些或全部元件。另外，并非所绘示的所有元件都需要位于同一物理机器之上或之中。示例性机器人和计算机系统可包括常规的桌上型计算机、工作站、小型计算机、膝上型计算机、平板计算机、个人数字助理(PDA)、移动电话等。
机器人系统500可包括网络浏览器，该网络浏览器用于：检索网页或其他标记语言流；(在视觉上、听觉上或以其他方式)呈现这些页和/或流；在那些页/流上执行脚本、控件和其他代码；接受关于那些页/流的用户输入(例如，出于完成输入字段的目的)；发出关于那些页/流或其他方面的超文本传输协议(HTTP)请求(例如，用于向服务器提交来自完成的输入字段的信息)等。网页或其它标记语言可以是超文本标记语言(HTML)或其它常规形式，包括嵌入式可扩展标记语言(XML)、脚本、控件等。计算机系统500还可包括用于生成网页和/或将网页递送到客户端计算机系统的网络服务器。
在一个实施方案中，机器人系统500可作为单个单元提供，例如作为单个服务器、作为单个塔、容纳在单个外壳内等。单个单元可以是模块化的，使得其各个方面可根据例如升级、替换、维护等所需而换入和换出，而不会中断系统的任何其他方面的功能性。因此，单个单元可以是可缩放的，其能够作为附加的模块进行添加和/或期望和/或改善现有模块的附加功能性。
机器人或计算机系统还可包括多种其他软件和/或硬件组件中的任一者，包括(作为非限制性示例)操作系统和数据库管理系统。尽管本文描绘和描述了示例性机器人系统，但将了解，这是为了一般性和方便性。在其他实施方案中，机器人系统可在架构和操作方面与本文所示出和描述的机器人系统不同。
本文所公开的系统和装置还可被设计成在单次使用后废弃，或者它们可被设计成多次使用。然而，在任一情况下，该系统和装置都可在至少一次使用之后经过修复再行使用。修复可包括以下步骤的任何组合：拆卸装置，紧接着清洁或更换特定零件以及随后进行重新组装。具体地，可拆卸该系统和装置，并且可选择性地以任何组合来更换或移除该系统和装置的任何数目的特定零件或部分。在清洁和/或更换了特定部分之后，可在修复设施中重新组装该系统和装置以供随后使用，或者在外科手术前即时地由外科团队进行重新组装。本领域技术人员将了解，该系统和装置的修复可利用多种技术进行拆卸、清洁/更换和重新组装。此类技术的使用以及所得的经过修复的系统和装置都在本申请的范围内。
如上文所述，在一个实施方案中，可在机器人外科手术(诸如疝修补手术)期间使用本文公开的系统、装置和方法。在一个实施方案中，通过实施麻醉让患者为外科手术做好准备。在一个实施方案中，可通过穿过腹壁插入两个或更多个端口并吹入腹腔来获得腹部入口。在一个实施方案中，外科手术机器人附接至预先放置的端口。可在直接可视化下使用腹腔镜摄像头评估疝部位。在适当时减少粘连并且切除腹膜囊。将网片放置到腹腔中。外科医生从多种缝合植入物中进行选择以识别对于正在执行的疝修补类型是适当的一种缝合植入物。所述种类可包括不同的组织锚、缝合植入物上的组织锚的总数、不同的缝合线环长度、不同的缝合线长度等。
本文公开的机器人系统可与库存管理系统耦合，该库存管理系统用于记载已使用的缝合针的类型并且生成报告和/或订购更换部分以补充库存。本文公开的机器人系统可与开发票系统耦合，用于向账户(例如，患者的账户)收费并生成发票。本文公开的机器人系统跟踪所执行的医疗手术的类型和被选择用于执行不同类型的医疗手术的缝合针的类型。机器人系统可向外科医生提供计算机生成的报告或警示，以向外科医生“建议”通常用于特定类型的外科手术的缝合针的类型，并向向外科医生通知已被选择的缝合针是否落在通常针对特定手术所选择的缝合针的范围之外。例如，如果外科医生选择使用很少或从不用于特定外科手术的一种类型的缝合针，则机器人系统可向外科医生生成消息以告知外科医生该事实。然后，机器人系统可向外科医生推荐他/她可能想要选择的缝合针的类型。因此，机器人系统可为外科医生提供关于针对不同类型的外科手术所使用的适当工具的实时指导。
本领域技术人员将了解，机器人外科手术系统的各种部件之间的电子通信可以是有线的或无线的。本领域技术人员还将了解，该系统中的所有电子通信都可以是有线的，该系统中的所有电子通信都可以是无线的，或者该系统的一些部分可进行有线通信，而该系统的其他部分可进行无线通信。
在一个实施方案中，递送装置(诸如针驱动器)将来自缝合针容器中的一个缝合针容器的缝合针中的一根缝合针固定。使递送装置的远侧端部前进穿过端口开口中的一个端口开口，以用于将选定的缝合针递送到外科手术部位处。
在一个实施方案中，本文公开的系统和递送装置可与机器人外科手术系统耦合和/或通信，该系统和递送装置诸如Shelton的美国专利号9,125,662中所公开的系统和装置，该专利的公开内容在此以引用的方式并入本文。在一个实施方案中，机器人外科手术系统可具有位于施用器械和外科手术工具与机器人外科手术系统的机器人部分之间的无菌屏障，由此该系统、递送装置、缝合针容器、缝合针和缝合线位于无菌环境中。
在一个实施方案中，机器人外科手术系统可具有主控制器和控制系统，诸如美国专利号7,524,320中所公开的系统和装置，该专利的公开内容在此以引用的方式并入本文。该主控制器可具有控制元件(例如，旋钮、致动器)，该控制元件由外科医生利用，并且在该外科医生通过视频监视器和/或立体显示器观察外科手术部位时在空间中操纵。该主控制器可包括以多个自由度移动的手动输入装置。在一个实施方案中，主控制器具有用于致动外科手术工具(例如，将外科手术针装载到针驱动器上)的致动器。
在一个实施方案中，机器人外科手术系统可包括被配置为致动多个外科手术工具和/或器械的机器人推车或架子。在美国专利号6,132,368中公开了采用主控制器和机器人推车布置的各种机器人外科手术系统和方法，该专利的公开内容在此以引用的方式并入本文。在一个实施方案中，机器人推车或架子可包括支撑外科手术工具的基座。在一个实施方案中，外科手术工具可由一系列能够手动铰接的连杆(一般称为装配接头)和机器人操纵器支撑。这些结构可具有在机器人连杆的大部分之上延伸的护盖。该护盖可以是任选的，并且可在大小上有所限制或完全消除，以使用于操纵此类装置的伺服马达遇到的惯性最小化；限制移动部件的体积以避免碰撞；以及限制机器人推车的总重量。在一个实施方案中，机器人推车可具有适合于在手术室之间运输推车的尺寸。机器人推车优选地被配置为穿过标准的手术室门并放置到标准的医院电梯上。机器人推车优选地具有一定重量并且包括允许推车容易地移动并定位成邻近于手术台的一个或多个轮子。
其他实施方案可并入有广泛多种替代性机器人结构，包括描述于美国专利号5,878,193中的机器人结构，该专利的公开内容在此以引用的方式并入本文。另外，虽然参考了外科手术工具和主控制器之间的通信描述了机器人部件与机器人外科手术系统的处理器之间的数据通信，但类似的通信可发生在操纵器、装配接头、内窥镜或其他图像捕获装置等的电路与机器人外科手术系统的处理器之间，以实现部件兼容性核实、部件类型识别、部件校准通信以及部件与机器人外科手术系统的联接确认。
在一个实施方案中，在外科手术期间，外科医生可将控制命令输入到机器人外科手术系统的主控制器或控制单元，该主控制器或控制单元“通过机器人生成”最终传递到本文公开的系统、针驱动器、缝合针容器和/或递送装置的输出运动。如本文所用，术语“通过机器人生成”或“通过机器人生成的”是指通过对机器人外科手术系统的马达和其他电力驱动部件进行供电和控制而产生的运动。这些术语可区别于术语“能够手动致动的”或“手动生成的”，后者是指外科医生采取的导致与由对机器人外科手术系统的马达进行供电而生成的那些运动独立地生成的控制运动的动作。
上述装置的版本可应用于由医疗专业人员进行的常规医学治疗和手术以及机器人辅助的医学治疗和手术中。例如，本文的各种教导可容易并入到机器人外科系统中，诸如加利福尼亚州森尼维尔市的Intuitive Surgical公司(Intuitive Surgical,Inc.,of Sunnyvale,Calif)的DAVINCITM系统。
上文描述的版本可被设计成在单次使用后丢弃，或者它们可被设计成使用多次。在任一种情况下或在两种情况下，可对这些版本进行修复以在至少一次使用之后重复使用。修复可包括以下步骤的任何组合：拆卸装置，紧接着清洁或更换特定零件以及随后进行重新组装。具体地，可拆卸一些版本的装置，并且可以任何组合来选择性地更换或移除该装置的任何数目的特定零件或部分。在清洁和/或更换了特定部分之后，可在修复设施中重新组装一些版本的该装置以供随后使用，或者在手术前即时地由用户进行重新组装。本领域技术人员将了解，装置的修复可利用多种技术进行拆卸、清洁/更换和重新组装。此类技术的使用以及所得的经过修复的装置都在本申请的范围内。
在一个实施方案中，可在外科手术之前和/或之后对本文公开的系统和装置进行杀菌。在一种杀菌技术中，将缝合针和附接的缝合线放置在被覆盖件封闭和/或密封的缝合针容器内部。覆盖件可由用于获得和维持密封容器内的无菌环境的各种材料制成，诸如箔覆盖件、塑料覆盖件、聚合物覆盖件、高密度聚乙烯和/或由TYVEK片材制成的覆盖件。然后可将密封容器置于可穿透该容器的辐射场中，该辐射场诸如γ辐射、x射线或高能电子。该辐射可杀死缝合针容器、缝合针、缝合线和密封覆盖件上的细菌。随后可将经过杀菌的容器储存在无菌容器中以供以后使用。还可使用在本领域中已知的任何其它技术对密封容器进行杀菌，该技术包括(但不限于)β辐射或γ辐射、环氧乙烷或蒸汽。
虽然前述内容针对本发明的实施方案，但是在不脱离本发明的基本范围的情况下可设计出本发明的其他和另外的实施方案，本发明的基本范围由所附权利要求书的范围限制。例如，本发明设想在本文描述的任何实施方案中示出或以引用的方式并入本文的任何特征可与本文描述的任何其它实施方案中示出或以引用的方式并入本文的任何特征合并，并且仍然落在本发明的范围内。
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