KR102561853B1

KR102561853B1 - 초음파 로봇 도구 작동

Info

Publication number: KR102561853B1
Application number: KR1020197021168A
Authority: KR
Inventors: 제프레이 커크; 케빈 디. 펠더
Original assignee: 에티컨, 엘엘씨
Priority date: 2016-12-21
Filing date: 2017-12-06
Publication date: 2023-08-03
Also published as: EP3558144A1; KR20190095948A; JP7130647B2; JP2020501761A; US10471282B2; US20200078611A1; CN110114022A; WO2018116044A1; CN110114022B; US11786761B2; US20180168681A1

Abstract

본 명세서에 기술된 것은, 수동으로 및/또는 로봇 수술 시스템과 함께 사용될 수 있는 내시경 수술을 수행하기 위한 도구 조립체의 다양한 실시예를 포함한다. 도구 조립체는 도구 조립체의 하우징으로부터 연장되는 샤프트 조립체를 포함할 수 있다. 샤프트의 원위 단부는 조직을 절단 및/또는 봉합하기 위해 블레이드에 피봇식으로 결합된 클램프 아암을 포함하는 엔드 이펙터를 포함할 수 있다. 개방 구성과 폐쇄 구성 사이의 클램프 아암의 피봇팅은 도구 조립체의 하우징 내에 활주가능하게 배치되는 요크의 이동에 의해 야기될 수 있다. 예를 들어, 요크는 하나 이상의 출력(예컨대, 수동 출력, 회전 출력, 및/또는 선형 기계적 출력)에 의해 이동하게 될 수 있다. 또한, 일부 도구 조립체 실시예는 클램프 아암이 개방 구성에 있도록 요크를 편의시키는 편의 시스템을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 도구 조립체는 클램프 아암 및 블레이드를 사용하여 조직 스프레드 절개를 위해 구성될 수 있다.

Description

초음파 로봇 도구 작동

본 개시내용은 일반적으로 수술 도구의 엔드 이펙터의 클램프 아암의 피봇팅을 제어하기 위한 방법, 시스템 및 장치에 관한 것이다.

최소-침습 수술(minimally-invasive surgery, MIS) 기구는 흔히 감소된 수술후 회복 시간 및 최소한의 흉터로 인해 전통적인 개복 수술 장치에 비해 바람직하다. 복강경 수술은 하나 이상의 작은 절개부가 복부에 형성되고 투관침(trocar)이 절개부를 통해 삽입되어 복강으로의 접근을 제공하는 경로를 형성하는 MIS 절차의 하나의 유형이다. 투관침은 복강 내로 다양한 기구 및 도구를 도입할 뿐만 아니라, 장기 위의 복벽을 들어올리기 위한 주입(insufflation)을 제공하기 위해 사용된다. 기구 및 도구는 진단 또는 치료 효과를 달성하기 위해 다수의 방식으로 조직과 맞물리고/거나 이를 치료하기 위해 사용될 수 있다. 내시경 수술은 긴 가요성 샤프트가 자연 개구부(natural orifice)를 통해 신체 내로 도입되는 MIS 절차의 다른 유형이다.

보다 작은 절개는 수술 후 회복 시간 및 합병증을 감소시키는 경향이 있기 때문에, 내시경 수술 기구가 전통적인 개복 수술 장치에 비해 흔히 바람직하다. 결과적으로, 투관침의 캐뉼라(cannula)를 통해 원하는 수술 부위에의 원위 엔드 이펙터의 정확한 배치에 적합한 다양한 내시경 수술 기구에 대한 상당한 개발이 이루어져 왔다. 이들 원위 엔드 이펙터는 진단 또는 치료 효과를 달성하기 위해 다수의 방식으로 조직과 맞물린다(예컨대, 엔도커터(endocutter), 그라스퍼(grasper), 커터(cutter), 스테이플러(stapler), 클립 어플라이어(clip applier), 접근 장치, 약물/유전자 치료 전달 장치, 및 초음파, RF, 레이저 등을 사용하는 에너지 장치).

일부 내시경 수술은 조직을 파지하는 것, 조직을 절단하는 것, 조직을 봉합하는 것, 및/또는 조직을 해제시키는 것을 돕는 것과 같은 기능을 수행할 수 있는, 긴 샤프트의 원위 단부에 위치된 엔드 이펙터를 갖는 수술 도구를 필요로 한다. 그러한 기능은 수술 도구 내의 메커니즘을 활성화시키기 위해 기계적 구동원(예컨대, 도구 드라이버)으로부터의 적어도 하나의 입력을 필요로 할 수 있다. 이들 메커니즘 및 입력은 내시경 수술 도구에 원치 않는 복잡성, 크기, 중량 및 비용을 부가할 수 있다.

수술 도구의 엔드 이펙터의 클램프 아암을 피봇시키기 위한 방법, 시스템 및 장치가 제공된다. 일 실시예에서, 수술 도구가 제공되고, 수술 도구는 하우징, 및 하우징을 통해 그리고 하우징으로부터 원위방향으로 연장되는 샤프트 조립체를 포함할 수 있다. 샤프트 조립체는 블레이드를 갖는 원위 단부 및 블레이드에 대해 피봇식으로 결합된 클램프 아암을 포함할 수 있다. 수술 도구는 또한, 하우징 내에 배치되고 샤프트 조립체 주위에 활주가능하게 배치되는 요크를 포함할 수 있다. 요크는 하우징으로부터 돌출되는 제1 액추에이터와 클램프 아암 사이에 작동식으로 결합되어, 제1 액추에이터의 이동이 샤프트 조립체를 따른 요크의 길이방향 병진이동을 야기해서, 클램프 아암을 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동시키도록 할 수 있다. 수술 도구는 또한, 하우징 내에 배치되고, 블레이드에 초음파 에너지를 전달하기 위해 블레이드에 결합된 초음파 트랜스듀서를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 수술 도구는, 하우징 내에 배치되고, 클램프 아암을 개방 위치로 편의시키기 위해 요크를 원위방향으로 편의시키는 적어도 하나의 스프링을 포함할 수 있다. 스프링은 클램프 아암을 폐쇄 위치로 이동시키기 위해 요크가 하우징 내에서 근위방향으로 이동될 때 압축되도록 구성될 수 있다. 소정 양태들에서, 수술 도구는 하우징 내에 배치된 제1 및 제2 스프링들을 포함할 수 있다. 제2 스프링은 요크의 근위방향으로의 이동의 결과로서 제1 스프링의 압축 후에 압축되도록 구성될 수 있다. 클램프 아암은 요크의 제1 운동 범위 동안 클램프 아암과 블레이드 사이에 맞물린 조직에 대항하여 제1 힘을 가하도록 구성될 수 있고, 클램프 아암은 요크의 제2 운동 범위 동안 클램프 아암과 블레이드 사이에 맞물린 조직에 대항하여 제2 힘을 가하도록 구성될 수 있다.

다른 실시예에서, 제1 액추에이터는 선형으로 병진이동하여 요크의 제1 방향으로의 길이방향 병진이동을 야기하도록 구성될 수 있다. 수술 도구는, 선형으로 병진이동하여 요크의 제2 방향으로의 길이방향 병진이동을 야기하도록 구성된 제2 액추에이터를 포함할 수 있고, 제2 방향은 제1 방향과 반대 방향이다.

다른 실시예에서, 제1 액추에이터는 회전하여 요크의 길이방향 병진이동을 야기하도록 구성될 수 있다. 제1 액추에이터의 회전은 하우징 내에 배치된 리드 스크류(lead screw)가 회전하게 할 수 있고, 리드 스크류의 회전은 요크의 길이방향 병진이동을 야기할 수 있다. 소정 실시예들에서, 요크는 풀리 조립체(pulley assembly), 레버, 또는 피니언 기어에 의해 제1 액추에이터에 작동식으로 결합될 수 있다. 제1 액추에이터는 제1 거리를 이동하여서 요크가 제2 거리를 이동하게 하도록 구성될 수 있고, 제1 거리는 제2 거리보다 클 수 있다. 소정의 예시적인 실시예들에서, 제1 액추에이터는, 요크 상에 형성되고 하우징 내의 개구를 통해 연장되는 적어도 하나의 돌출부를 포함할 수 있다. 하우징은 로봇 수술 시스템의 로봇 아암의 드라이버에 결합되도록 구성될 수 있다.

수술 방법이 또한 제공되며, 일 실시예에서 이 방법은, 수술 로봇의 드라이버 도구 상의 모터를 작동시켜 모터가 수술 도구 상의 액추에이터에 힘을 가하게 하는 단계를 포함한다. 액추에이터의 이동은 수술 도구의 하우징 내에 배치된 요크가 하우징을 통해 연장되는 샤프트 조립체를 중심으로 선형으로 병진이동하게 할 수 있다. 요크의 병진이동은 수술 도구의 엔드 이펙터 상의 클램프 아암이 개방 위치로부터 폐쇄 위치로 이동하여서, 조직을 클램프 아암과 블레이드 사이에서 맞물리게 할 수 있다.

소정 실시예들에서, 요크의 근위방향 병진이동은 요크를 원위방향으로 편의시키는 편의 부재를 압축시킬 수 있다. 다른 양태들에서, 모터는 선형 힘 및 회전력 중 하나를 액추에이터에 가하여 요크가 선형으로 병진이동하게 할 수 있다. 요크의 제1 거리만큼의 이동은 클램프 아암이 클램프 아암과 블레이드 사이에 맞물린 조직에 대항하여 제1 힘을 가하게 할 수 있고, 요크의 제2 거리만큼의 추가의 이동은 클램프 아암이 클램프 아암과 블레이드 사이에 맞물린 조직에 대항하여 제2 힘을 가하게 할 수 있으며, 이때 제2 힘은 제1 힘보다 크다.

본 발명은 첨부 도면들과 관련하여 취해진 하기의 상세한 설명으로부터 더욱 완전하게 이해될 것이다.
도 1은 환자-측 부분 및 사용자-측 부분을 포함하는 수술 로봇 시스템의 일 실시예의 사시도이다.
도 2는 도구 조립체가 로봇 아암의 도구 드라이버와 활주가능하게 맞물린, 도 1의 수술 로봇 시스템의 로봇 아암의 측면 사시도이다.
도 3은 도 2의 로봇 아암의 도구 드라이버의 사시도이다.
도 4a는 하우징으로부터 연장되는 긴 샤프트 및 긴 샤프트의 원위 단부에서의 엔드 이펙터를 갖는 도구 조립체의 예시적인 일 실시예의 측면 사시도이다.
도 4b는 블레이드에 상대적으로 피봇식으로 결합된 클램핑 아암을 포함하는 엔드 이펙터를 도시하는, 도 4a의 도구 조립체의 원위 부분의 측면 사시도이다.
도 4c는 적어도 하나의 선형 입력 커플링을 갖는, 도 4a의 하우징의 근위 부분의 측면 사시도이다.
도 4d는 요크가 도구 조립체의 하우징 내에 활주가능하게 배치된, 도 4a의 하우징의 측면 단면 사시도이다.
도 4e는 멸균 장벽이 하우징의 일부분을 덮는, 도 4a의 하우징의 근위 부분의 측면 사시도이다.
도 5는 2개의 선형 입력 커플링에 결합된 요크 및 한 쌍의 스프링을 포함하는 편의 시스템을 갖는 도구 드라이버의 다른 실시예의 부분 단면도이다.
도 6은 단일 선형 입력 커플링에 결합된 요크 및 단일 스프링을 포함하는 편의 시스템을 갖는 도구 드라이버의 또 다른 실시예의 부분 단면도이다.
도 7a는 2개의 선형 액추에이터에 의해 제어되는 요크의 다른 실시예의 측면 사시도이다.
도 7b는 2개의 선형 액추에이터에 의해 제어되는 요크의 또 다른 실시예의 측면 사시도이다.
도 8은 요크, 및 복합 기어를 포함하는 편의 시스템의 다른 실시예의 측면 사시도이다.
도 9은 요크, 및 레버 아암을 포함하는 편의 시스템의 다른 실시예의 측면 사시도이다.
도 10은 요크 및 회전 출력에 의해 제어되는 편의 부재를 갖는 도구 드라이버의 또 다른 실시예의 부분 단면도이다.

이제 본 명세서에 개시된 장치 및 방법의 구조, 기능, 제조, 및 사용의 원리에 대한 전반적인 이해를 제공하기 위해 소정의 예시적인 실시예가 기술될 것이다. 이들 실시예의 하나 이상의 예가 첨부 도면에 도시된다. 당업자는, 본 명세서에 구체적으로 기술되고 첨부 도면에 예시된 장치 및 방법이 비제한적인 예시적인 실시예이고, 본 발명의 범주는 오직 청구범위에 의해서만 한정된다는 것을 이해할 것이다. 하나의 예시적인 실시예와 관련하여 예시되거나 기술된 특징부는 다른 실시예들의 특징부와 조합될 수 있다. 그러한 수정 및 변경은 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다.

또한, 본 개시내용에서, 실시예들의 유사한 명칭의 구성요소들은 일반적으로 유사한 특징부들을 가지며, 따라서 특정 실시예에서, 각각의 유사한 명칭의 구성요소의 각각의 특징부가 반드시 완전하게 상세히 설명되지는 않는다. 부가적으로, 개시된 시스템, 장치 및 방법의 설명에서 선형 또는 원형 치수들이 사용되는 경우에, 그러한 치수들은 그러한 시스템, 장치 및 방법과 관련하여 사용될 수 있는 형상들의 유형을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 당업자는, 그러한 선형 및 원형 치수들과 동등한 값이 임의의 기하학적 형상에 대해 쉽게 결정될 수 있음을 인식할 것이다. 시스템 및 장치와 그 구성요소들의 크기 및 형상은 적어도, 시스템 및 장치가 사용될 대상의 해부학적 구조, 시스템 및 장치와 함께 사용될 구성요소들의 크기 및 형상, 그리고 시스템 및 장치가 사용될 방법 및 절차에 따라 좌우될 수 있다.

일반적으로, 수동으로 및/또는 로봇 수술 시스템과 함께 사용될 수 있는 내시경 수술을 수행하기 위한 도구 조립체의 다양한 실시예가 제공된다. 도구 조립체는 도구 조립체의 하우징 내에서 그리고 그로부터 원위방향으로 연장되는 샤프트 조립체를 포함할 수 있다. 샤프트의 원위 단부는 블레이드에 피봇식으로 결합된 클램프 아암을 갖는 엔드 이펙터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 엔드 이펙터의 그러한 배열은 수술 절차 동안 조직을 절단 및/또는 봉합하기 위해 사용될 수 있다. 조직을 절단하거나 봉합하기 위해, 클램프 아암은 조직이 클램프 아암과 블레이드 사이에 위치될 수 있도록 개방 구성에 있을 수 있다. 클램프 아암은 폐쇄 구성으로 피봇하게 되어서, 클램프 아암과 블레이드 사이에서 조직을 압축하여, 블레이드가 초음파를 포함하여 조직을 절단 및/또는 봉합하는 것을 돕도록 할 수 있다. 개방 구성과 폐쇄 구성 사이의 클램프 아암에 의한 그러한 피봇팅은 도구 조립체의 하우징 내에 활주가능하게 배치되는 요크의 이동에 의해 야기될 수 있다. 본 명세서에 기술된 일부 도구 조립체 실시예들에서, 요크는 하나 이상의 액추에이터 또는 입력(예컨대, 수동 입력, 회전 및/또는 선형 기계적 입력)에 의해 이동하게 되어, 클램프 아암이 개방 구성 또는 폐쇄 구성으로 피봇하게 한다. 또한, 본 명세서에 기술된 일부 도구 조립체 실시예는 클램프 아암이 개방 구성으로 편의되도록 요크를 편의시키는 편의 시스템을 하우징 내에 포함함으로써, 클램프 아암을 폐쇄 구성으로 피봇시키기 위한 힘을 가하기 위한 기계적 또는 수동 출력만을 필요로 한다. 일부 실시예에서, 도구 조립체는, 예컨대 수술 절차 동안 조직을 벌리기 위해 주변 조직에 대항하여 충분히 큰 힘을 가하기 위해 클램프 아암 및 블레이드를 사용함으로써, 조직 스프레드 절개(tissue spread dissection)를 위해 구성될 수 있다.

전술된 바와 같이, 일 실시예에서, 본 명세서에 개시된 시스템, 장치, 및 방법은 로봇 수술 시스템을 사용하여 구현될 수 있다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 로봇 수술 시스템의 다양한 구성요소들 사이의 전자 통신은 유선 또는 무선일 수 있다. 당업자는 또한 시스템 내의 모든 전자 통신이 유선일 수 있거나, 시스템 내의 모든 전자 통신이 무선일 수 있거나, 또는 시스템의 일부 부분들은 유선 통신할 수 있고 시스템의 다른 부분들은 무선 통신할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

도 1은 환자(P)에 인접하게 위치되는 환자-측 부분(105), 및 환자로부터 일정 거리에 위치되는 - 동일한 방 및/또는 원격 위치에 있는 - 사용자-측 부분(107)을 포함하는 수술 로봇 시스템(100)의 일 실시예의 사시도이다. 환자-측 부분(105)은 일반적으로 하나 이상의 로봇 아암(110) 및 로봇 아암(110)에 해제가능하게 결합하도록 구성되는 하나 이상의 도구 조립체(120)를 포함한다. 사용자-측 부분(107)은 일반적으로 환자 및/또는 수술 부위를 보기 위한 비전 시스템(152), 및 수술 절차 동안 로봇 아암(110) 및 각각의 도구 조립체(120)의 이동을 제어하기 위한 제어 시스템(154)을 포함한다.

제어 시스템(154)은 다양한 구성을 가질 수 있고, 그것은 환자에 인접하게, 예컨대 수술실 내에, 환자로부터 원격에, 예컨대 별개의 제어실 내에 위치될 수 있거나, 또는 그것은 2개 이상의 위치에 분산될 수 있다. 예를 들어, 전용 시스템 제어 콘솔이 수술실에 위치될 수 있고, 별도의 콘솔이 원격 위치에 위치될 수 있다. 제어 시스템(154)은, 사용자로 하여금 환자-측 부분(105)에 의해 수술 중인 환자의 수술 부위를 볼 수 있게 하고/하거나 (예를 들어, 수술 부위에서 수술 절차를 수행하기 위해) 환자-측 부분(105)의 하나 이상의 부분을 제어할 수 있게 하는, 구성요소들을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 제어 시스템(154)은 또한 조이스틱, 외골격 장갑, 동력식 및 중력-보상형 조작기 등과 같은 하나 이상의 수동-작동식 사용자 입력 장치를 포함할 수 있다. 이들 사용자 입력 장치는 텔레-작동식 모터를 제어할 수 있으며, 이는, 결국, 로봇 아암(110) 및 도구 조립체(120)를 포함하는 수술 시스템의 이동을 제어할 수 있다.

환자-측 부분(105)은 또한 다양한 구성을 가질 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 환자-측 부분(105)은 수술 테이블(T)에 결합될 수 있다. 그러나, 일부 실시예에서, 환자-측 부분(105)은 벽에, 천장에, 바닥에, 또는 다른 수술실 장비에 장착될 수 있다. 또한, 환자-측 부분(105)이 2개의 로봇 아암(110)을 포함하는 것으로 도시되지만, 더 많거나 더 적은 로봇 아암(110)이 포함될 수 있다 또한, 환자-측 부분(105)은 (도 1에 도시된 바와 같이) 예컨대 수술 테이블(T)에 대해 다양한 위치에 장착된 별개의 로봇 아암(110)을 포함할 수 있다. 대안적으로, 환자-측 부분(105)은 그로부터 연장되는 하나 이상의 로봇 아암(110)을 포함하는 단일 조립체를 포함할 수 있다.

도 2는 로봇 아암(110) 및 로봇 아암(110)에 해제가능하게 결합된 도구 조립체(120)를 보다 상세히 도시한다. 로봇 아암(110)은 연관된 도구 조립체(120)를 하나 이상의 기계적 자유도(예컨대, 모든 6의 직교 자유도, 5 이하의 직교 자유도 등)를 따라 이동시키고 지지할 수 있다.

로봇 아암(110)은 로봇 아암(110)의 원위 단부에 도구 드라이버(112)를 포함할 수 있으며, 이는 도구 조립체(120)와 연관된 특징부들을 제어하는 것을 도울 수 있다. 도시되지 않았지만, 도구 드라이버(112)는, 회전 또는 병진이동하고, 도구 조립체의 다양한 구성요소의 운동을 달성하도록 도구 조립체에 결합되는, 샤프트를 갖는 하나 이상의 모터를 포함할 수 있다. 로봇 아암(110)은 또한 도 2에 도시된 바와 같이, 로봇 아암(110)의 일부이거나 로봇 아암(110)에 제거가능하게 결합될 수 있는 엔트리 가이드(예컨대, 캐뉼러 마운트 또는 캐뉼러)를 포함할 수 있다. 도구 조립체(120)의 샤프트가 환자 내로의 삽입을 위해 드라이버(112) 및 캐뉼러를 통해 삽입될 수 있다. 당업자는 로봇 아암의 구성이 변할 수 있고, 본 명세서에 개시된 도구 조립체가 임의의 로봇 아암과 함께 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

도 3은 도구 드라이버(112)를 보다 상세히 도시한다. 도시된 바와 같이, 도구 드라이버(112)는 아래에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 도구 조립체(120)와 연관된 다양한 이동 및 동작을 제어하는 하나 이상의 모터를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 4개의 모터(114a 내지 114d)가 도시되어 있다. 예를 들어, 모터(114a 내지 114d) 중 임의의 것이 기계적 회전 출력 또는 기계적 선형 출력과 연관될 수 있으며, 이들 중 어느 하나는 도구 조립체의 적어도 하나의 메커니즘을 작동시키기 위해 도구 조립체와 연관된 회전 입력 커플링 또는 선형 입력 커플링에 결합되도록 구성될 수 있다. 도구 드라이버(112)는 또한 도구 조립체(120)의 샤프트를 수용하기 위해 그의 측벽 내에 형성된 샤프트-수용 채널(116)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 샤프트는 도구 드라이버(112) 내의 개구를 통해 연장될 수 있거나, 또는 2개의 구성요소가 다양한 다른 구성으로 정합할 수 있다.

도 4a 내지 도 4e는 샤프트(224)의 근위 단부에 결합된 하우징(222) 및 샤프트(224)의 원위 단부에 결합된 엔드 이펙터(226)를 갖는 도구 조립체(220)의 예시적인 실시예를 도시한다. 엔드 이펙터(226)는 블레이드(229)에 대해 피봇하는 클램프 아암(228)을 포함할 수 있다. 클램프 아암(228)은 클램프 아암(228)과 블레이드(229)가 그들 사이에 조직을 수용하도록 구성되는 개방 구성(예를 들어, 도 4b 참조)과, 클램프 아암(228)과 블레이드(229)가 그들 사이에서 조직을 절단하거나 봉합하도록 구성되는 폐쇄 구성 사이에서 피봇할 수 있다. 블레이드(229)는 초음파일 수 있고 블레이드(229)에 초음파 에너지를 제공하는 트랜스듀서(223)와 통신할 수 있다. 예를 들어, 하우징(222)은 블레이드(229)에서 기계적 운동(예컨대, 진동)을 함께 발생시키는 압전 소자를 갖는 트랜스듀서(223)(도 4d에 도시된 바와 같음)를 포함할 수 있다. 클램프 아암(228)과 블레이드(229) 사이에서 조직을 압축하기 위해 폐쇄 구성으로 클램프 아암(228)을 이동시키는 것은, 조직을 봉합 및/또는 절단하기 위해 초음파 에너지를 조직으로 전달하는 블레이드(223)의 능력을 향상시킬 수 있다.

하우징(222)은 하우징(222)을 로봇 아암(110)의 도구 드라이버(112)에 해제가능하게 결합시키는 것을 돕는 커플링 특징부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하우징(222)은 드라이버(112) 내의 하나 이상의 모터(114a 내지 114d)에 의해 작동될 수 있는 메커니즘을 포함할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 모터(114a 내지 114d) 중 임의의 것이 회전 또는 선형 기계적 출력(예컨대, 회전하는 샤프트 또는 선형으로 병진이동하는 샤프트)과 연관될 수 있으며, 이들 중 어느 하나는 도구 조립체(120)의 적어도 하나의 메커니즘을 작동시키기 위해 도구 조립체(120) 상의 회전 입력 커플링 또는 선형 입력 커플링에 결합되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 4c에 도시된 바와 같이, 선형 입력 커플링(230)으로 지칭되는 액추에이터는 하우징(222)으로부터 외향으로 돌출될 수 있고, 그것은 도구 드라이버(112)의 선형 기계적 출력과 상호작용하여서, 선형 기계적 출력이 모터(114a 내지 114d) 중 하나에 의해 활성화될 때, 선형 기계적 출력이 선형 입력 커플링(230)을 가압하고 병진이동시킴으로써, 도구 조립체(220)의 하나 이상의 기능을 제어하기 위해 하우징(222) 내의 메커니즘을 작동시킬 수 있다. 그러한 메커니즘은, 예를 들어, 아래에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 엔드 이펙터(226)와 연관된 다양한 특징부의 동작(예컨대, 블레이드(229)에 대한 클램프 아암(228)의 피봇팅 등)을 제어할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 도구 하우징(222)이 도구 드라이버(112)에 결합될 때, 도구 드라이버(112)는, 도구 드라이버의 기계적 출력(예컨대, 선형 및/또는 회전 기계적 출력)이 도구 드라이버(112)의 근위 단부에 위치되도록, 도구 하우징(222)의 원위에 위치된다. 기계적 출력은 도구 하우징(222)의 원위 단부에 위치된 하나 이상의 입력(예를 들어, 선형 입력 커플링(230))과 상호작용할 수 있다. 이러한 구성의 결과로서, 도구 드라이버(112) 상의 선형 출력의 근위방향 병진이동은 도구의 선형 입력 커플링에 작용하고 그것이 근위방향으로 이동하게 하여 도구 하우징(222) 내의 메커니즘을 작동시킬 수 있다. 또한, 도구 조립체(120)가 하나의 선형 입력 커플링(230)을 갖는 것으로 기술되지만, (도구 조립체(120)를 포함하는) 본 명세서에 기술된 도구 조립체들 중 임의의 것은, 도구 조립체와 연관된 하나 이상의 메커니즘을 활성화시키기 위한 수술 로봇의 도구 드라이버 상의 적어도 하나의 출력(예컨대, 수동, 회전 및/또는 선형 기계적 출력)에 의해 작용될 수 있는 하나 초과의 회전 또는 선형 입력 커플링을 포함할 수 있다. 선형 드라이버를 갖는 도구 구동의 예시적인 실시예가 2016년 12월 16일자로 출원되고 발명의 명칭이 "Methods and Systems for Coupling a Surgical Tool to a Tool Driver of a Robotic Surgical System"인 미국 특허 출원 제15/381,453호, 및 2016년 12월 16일자로 출원되고 발명의 명칭이 "Methods and Systems for Coupling a Surgical Tool to a Tool Driver of a Robotic Surgical System"인 미국 특허 출원 제15/381,508호에 보다 상세히 기술되어 있다.

샤프트(224)는 엔드 이펙터(226)의 작동 및/또는 이동(예컨대, 블레이드(229)에 대한 클램프 아암(228)의 피봇팅)을 제어하기 위해 샤프트(224)를 따라 또는 그를 통해 연장되는 구동 조립체를 포함할 수 있다. 엔드 이펙터(226)는 다양한 수술 도구, 예컨대 클램프 아암(228) 및 블레이드(229), 스테이플러, 클립 어플라이어, 겸자, 니들 드라이버, 소작 장치, 절단 도구, 한 쌍의 조오(jaw), 이미징 장치(예를 들어, 내시경 또는 초음파 프로브), 또는 다양한 도구의 조합을 포함하는 조합된 장치 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 샤프트(224)는, 그를 따라 연장되고, 도구 하우징(222)에 대해 고정된 관계에 있는 외측 폐쇄 튜브(236)에 대해 활주가능하게 배치되는, 내측 폐쇄 튜브(235)를 포함한다. 내측 폐쇄 튜브(235)의 원위 단부는 클램프 아암(228)에 피봇식으로 결합될 수 있어서, 내측 폐쇄 튜브(235)의 근위 이동은 클램프 아암(228)이 폐쇄 구성으로 피봇하게 하고, 내측 폐쇄 튜브(235)의 원위 이동은 클램프 아암(228)이 개방 구성으로 피봇하게 한다. 외측 폐쇄 튜브(236)가 도구 하우징(222)에 대해 고정된 관계에 있는 것으로 기술되고 내측 폐쇄 튜브(235)는 외측 폐쇄 튜브(236)에 대해 활주가능하게 배치되는 것으로 기술되지만, 본 개시내용의 범주로부터 벗어남이 없이, 내측 폐쇄 튜브(235)는 도구 하우징(222)에 대해 고정된 관계에 있을 수 있고 외측 폐쇄 튜브(236)는 내측 폐쇄 튜브(235)에 대해 활주가능하게 배치될 수 있다.

예시적인 일 실시예에서, 도 4d에 도시된 바와 같이, 도구 조립체(220)는 하우징 내에 활주가능하게 배치되는 긴 관형 몸체를 갖는 요크(233)를 포함할 수 있다. 요크(233)는 선형 입력 커플링(230)에 결합되거나 그와 일체형일 수 있고, 요크(233)는 또한 내측 폐쇄 튜브(235)에 결합될 수 있다. 결과적으로, 선형 입력 커플링(230)이 작동되고 (예컨대, 수동으로 또는 선형 기계적 출력에 의해) 이동하게 될 때, 요크(233) 및 내측 폐쇄 튜브(235)가 이동하게 되어 클램프 아암(228)을 개방 구성과 폐쇄 구성 사이에서 피봇시킨다. 예를 들어, 선형 입력 커플링(230)이 작동되어 그것이 근위 방향으로 병진이동하게 할 때, 요크(233) 및 내측 폐쇄 튜브(235)는 또한 근위 방향으로 병진이동하게 됨으로써 클램프 아암(228)을 폐쇄 구성으로 피봇시킬 수 있다. 선형 출력의 비활성화 또는 원위 후퇴는 요크(233) 및 내측 폐쇄 튜브(235)가 원위 방향으로 병진이동하도록 허용하거나 야기하며 그럼으로써 클램프 아암(228)을 개방 구성으로 피봇시킬 수 있다.

도 4d에 도시된 바와 같이, 도구 조립체(220)는, 요크(233)를 원위 방향으로 편의시키고 클램프 아암(228)을 개방 구성으로 편의시키는 편의 시스템(234)을 포함한다. 예를 들어, 편의 시스템(234)은 선형 입력 커플링(230)에 작용하는 (예를 들어, 수동으로 또는 기계적 출력을 통한) 활성화 힘이 없을 때 요크(233)를 원위 위치로 편의시킬 수 있다. 도 4d에 도시된 바와 같이, 편의 시스템(234)은 원위 압축 부재(250)와 중간 압축 부재(252) 사이에 위치된, 제1 스프링과 같은 원위 편의 부재(248)를 포함할 수 있다. 원위 및 중간 압축 부재(250, 252)는 예를 들어 와셔일 수 있고, 이들은 도 4d에 도시된 바와 같이 외측 폐쇄 튜브(235)의 근위 단부를 따라서 그들 각자의 내부 개구를 따라 활주가능하게 배치될 수 있다. 요크(233)는 원위 압축 부재(250)에 견고하게 결합될 수 있어서, 요크(233)의 근위 이동이 원위 압축 부재(250)의 근위 방향으로의 대응하는 이동을 야기하도록 한다. 편의 시스템(234)은 중간 압축 부재(252)와 근위 압축 부재(254) 사이에 위치된, 제2 스프링과 같은 근위 편의 부재(249)를 추가로 포함할 수 있다. 원위, 중간, 및 근위 압축 부재(250, 252, 254)는 서로 (예를 들어, 중심 축을 따라) 축방향으로 정렬될 수 있고, 또한 원위 및 근위 편의 부재(248, 249)와 축방향으로 정렬될 수 있다.

전술된 바와 같이, 요크(233)는 원위 압축 부재(250)에 직접 결합될 수 있어서, 요크(233)가 근위 방향으로 이동할 때(예컨대, 그럼으로써 클램프 아암(228)을 폐쇄 구성으로 피봇시킴), 원위 압축 부재(250)는 근위 방향으로 이동되며 그럼으로써 원위 편의 부재(248)를 원위 압축 부재(250)와 중간 압축 부재(252) 사이에서 압축시킨다. 요크(233) 및 원위 압축 부재(250)가 제1 거리를 이동하여 원위 편의 부재(248)를 압축시킨 후에, 요크(233)는 원위 압축 부재(250), 원위 편의 부재(248), 및 중간 압축 부재(252)와 함께 근위 방향으로 계속해서 이동할 수 있다. 그 결과, 근위 편의 부재(249)는 중간 압축 부재(252)와 근위 압축 부재(254) 사이에서 압축된다. 예시적인 실시예에서, 원위 편의 부재(248)는 압축될 때 클램프 아암(228)이 폐쇄된 또는 실질적으로 폐쇄된 구성으로 피봇하도록 허용하는 제1 스프링력을 가질 수 있고, 근위 편의 부재(249)는 압축될 때 클램프 아암(228)이 클램프 아암(228)과 블레이드(229) 사이에 위치된 조직에 대항하여 압축력을 가하도록 허용하는 제2 스프링력을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 스프링력은 제1 스프링력보다 클 수 있으며, 그럼으로써 원위 편의 부재가 압축될 때와 비교하여 근위 편의 부재가 압축될 때 클램프 아암(228)이 조직에 대항하여 더 큰 힘을 가하도록 허용할 수 있다. 근위 편의 부재에 의해 제공된 더 큰 제2 스프링력은 블레이드(229)가 블레이드(229)와 클램프 아암(228) 사이에 위치된 조직을 봉합 및/또는 절단하도록 하는 것을 도울 수 있다. 수동 또는 기계적 선형 출력이 선형 입력 커플링(230)에 더 이상 가해지지 않을 때, 원위 및 근위 편의 부재(248, 249)는 팽창하며, 그럼으로써, 중간 및 원위 압축 부재(252, 250) 뿐만 아니라, 원위 압축 부재(250)에 결합된 요크(233)를 원위방향으로 병진이동시키고, 클램프 아암(228)을 개방 구성으로 피봇시킬 수 있다.

도 4e는 도구 조립체(220)의 하우징(222)의 외측 표면의 적어도 일부분을 덮을 수 있는 멸균 장벽(240)을 도시한다. 멸균 장벽(240)은, 도구 조립체(220)가 로봇 아암(110)에 결합될 수 있게 하는 커플링 메커니즘과 간섭하지 않을 뿐만 아니라, 도구 조립체(220)와 연관된 메커니즘을 작동시키기 위한 수동 및/또는 기계적 입력과 간섭하지 않으면서, 하우징(222)을 위한 멸균 장벽을 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 멸균 장벽(240)은 선형 입력 커플링(230)이 도구 드라이버(112)의 선형 기계적 출력에 의해 작용되게 할 수 있을 뿐만 아니라, 선형 입력 커플링(230)이 그에 의해 병진이동하게 하여 요크(233)를 병진이동시켜 클램프 아암(228)을 피봇시키게 할 수 있다. 도시되지 않았지만, 백(bag) 또는 드레이프(drape)가 멸균 장벽(240)로부터 연장되어 로봇 아암을 덮을 수 있다. 기구 멸균 어댑터(instrument sterile adapter, ISA)(도시되지 않음)와 같은 멸균 구성요소가 또한 도구 조립체(120)와 로봇 아암(110) 사이의 연결 인터페이스에 배치될 수 있다. 도구 조립체(120)와 로봇 아암(110) 사이의 ISA의 배치는 도구 조립체(120)와 로봇 아암(110)에 대한 멸균 결합 지점을 보장할 수 있다. 이는 로봇 아암(110)으로부터의 도구 조립체(120)의 제거를 허용하여, 멸균 수술 영역을 손상시키지 않고서 수술 중에 다른 도구 조립체(120)와 교환할 수 있게 한다.

본 명세서에 개시된 도구 조립체의 일부 실시예는 클램프 아암(228) 및 블레이드(229)를 사용하여 조직 스프레드 절개를 돕도록 구성될 수 있다. 본 명세서에서 언급되는 바와 같이, 클램프 아암(228) 및 블레이드(229)를 사용한 조직 스프레드 절개는 클램프 아암(228)과 블레이드(229)를 대향하는 조직 사이의 공간 내에 위치시키고 클램프 아암(228)을 블레이드(229)로부터 멀어지는 쪽으로(폐쇄 구성으로부터 개방 구성으로) 피봇시켜서 대향하는 조직 사이의 공간을 증가시키는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 그러한 조직 스프레드 절개는 물체들을 조직을 통해 통과시키는 것, 가동술(mobilization), 및/또는 해부학적 구조물을 관찰하는 것에 유용할 수 있다.

위에서 논의된 바와 같이, 편의 시스템(234)은 일단 선형 출력이 선형 입력 커플링(230)에 더 이상 작용하지 않으면 요크(233)가 원위 방향으로 병진이동하게 하여서, 조오가 개방 구성으로 복귀하게 할 수 있다. 이와 같이, 편의 시스템(234)은, 클램프 아암(228)이 개방 구성으로 피봇하도록 허용함으로써 주위 조직에 스프레드 절개를 생성하기에 충분한 힘(예컨대, 조직 스프레드 절개 힘)을 요크(233)를 통해 그리고 클램프 아암(228)으로 병진이동시키도록 구성될 수 있다. (클램프 아암(228)을 개방 구성으로 단지 피봇시키는 것과 비교하여) 조직을 벌리기 위한 증가된 힘 요건으로 인해, 요크(233) 및/또는 요크의 이동을 제어하는 것을 돕는 연관된 메커니즘(예컨대, 편의 시스템(234))은 조직을 벌리기 위한 추가적인 힘을 클램프 아암(228)에 제공하도록 구성될 수 있다. 그러한 추가적인 힘은 현재 이용가능한 기계적 출력을 사용하여 제공될 수 있으며, 이는 조직 스프레드 절개에 필요한 힘 요건보다 작을 수 있다. 이와 같이, 본 명세서에 개시된 실시예들 중 일부는, 예를 들어, 아래에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 기계적 출력과 클램프 아암(228) 사이에 제공되는 힘의 양을 증가시키는 기계적 이점을 포함할 수 있다.

예를 들어, 조직 스프레드 절개를 수행하기 위해 대향하는 조직에 가해지는 스프레딩 힘은 대략 25 파운드의 힘 내지 대략 35 파운드의 힘을 필요로 할 수 있다. 이와 같이, 클램프 아암(228)에 작동가능하게 결합되는 본 명세서에 기술된 편의 시스템 및/또는 기계적 출력 메커니즘은 스프레드 절개를 위해 그러한 요구되는 힘을 제공하도록 구성될 수 있다. 또한, 편의 시스템 및/또는 기계적 입력 메커니즘은 본 개시내용의 범주로부터 벗어나지 않으면서 더 많은 또는 더 적은 힘을 제공하도록 구성될 수 있다.

도 5는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 조직 스프레드 절개를 돕도록 구성되는 편의 시스템(334)에 결합된 요크(333)를 포함하는 도구 조립체(320)의 일 실시예를 도시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 요크(333)는 도구 조립체(320)의 하우징(322) 내에 위치되고 그에 대해 활주가능하게 배치될 수 있다. 요크(333)는 외측 튜브(336) 및 샤프트를 따라 연장되는 내측 폐쇄 튜브(335)에 결합될 수 있으며, 이때 내측 튜브(335)는 블레이드에 대해 피봇할 수 있는 클램프 아암(예컨대, 도구 조립체(220)의 클램프 아암(228) 및 블레이드(229))에 작동식으로 결합된다. 도구 조립체(220)를 참조하여 전술된 실시예와 유사하게, 요크(333)가 병진이동하게 될 때, 내측 폐쇄 튜브(335)는 병진이동하게 되어서, 클램프 아암이 블레이드에 대해 개방 구성과 폐쇄 구성 사이에서 피봇하게 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 요크(333)는 내측 폐쇄 튜브(335)에 결합되고 그 사이에서 연장되는 연장부(360), 및 내측 폐쇄 튜브(335)의 길이방향 축에 대략 평행하게 연장되는 한 쌍의 요크 아암(362)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 연장부(360)는 내측 폐쇄 튜브(335)의 길이방향 축에 대해 대략 수직으로 연장될 수 있다. 요크 아암(362) 각각의 원위 단부는 도구 드라이버(112)로부터와 같은 선형 기계적 출력에 결합되도록 구성되는 선형 커플링 입력(330)을 포함할 수 있다. 요크 아암(362) 각각의 근위 단부는 편의 부재(348)(예컨대, 스프링)에 결합되도록 구성되는 편의 커플링(363)(예컨대, 평평한 표면)을 포함할 수 있다. 편의 부재(348)는, 선형 입력 커플링(330)이 각각 선형 기계적 출력에 의해 작용되어서 요크(333)를 근위 방향으로 구동시키고 클램프 아암을 폐쇄 위치로 피봇시킬 때, 압축될 수 있다. 선형 기계적 출력이 요크(333)에 대항하여 더 이상 힘을 가하지 않을 때(예컨대, 선형 기계적 출력이 비활성화됨), 편의 부재(348)는 각각, 함께 요크(333)가 원위 위치로 병진이동하여서 클램프 아암을 개방 구성으로 피봇시키고 조직을 벌리는 하는 편의력 또는 스프링력을 요크(333)의 근위 단부에 대항하여 가할 수 있다. 이와 같이, 편의 시스템(334)은 도구 드라이버(112)로부터와 같은 기계적 출력 없이, 개방 구성으로 피봇팅하면서 조직을 벌리는 것을 포함하여, 클램프 아암이 개방 구성으로 피봇하게 할 수 있다.

일부 상황에서, 예컨대 전력의 손실 동안 그리고/또는 환자 및 투관침으로부터 엔드 이펙터를 제거하기 위해 도구 조립체(320)가 로봇 아암(110)으로부터 연결해제되고 클램프 아암이 폐쇄 구성으로 이동될 필요가 있을 때, 클램프 아암의 수동 제어가 요구될 수 있다. 따라서, 도구 조립체(320)는 요크(333)로부터 하우징(322)을 통해 연장될 수 있는 수동 제어기(도시되지 않음)를 포함할 수 있어서, 사용자가 수동 제어기를 조작하여 요크(333)를 원위 위치와 근위 위치 사이에서 이동시킴으로써 각각 개방 구성과 폐쇄 구성 사이에서의 클램프 아암의 피봇팅을 수동으로 제어할 수 있도록 할 수 있다.

도 6은 요크(433)를 원위 방향으로 편의시킴으로써 클램프 아암을 개방 구성으로 편의시키기 위해 요크의 근위 단부에 위치된 편의 부재 또는 스프링(434)에 결합된 요크(433)를 포함하는 도구 조립체(420)의 다른 실시예를 도시한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 요크(433)는 도구 조립체(420)의 하우징(422)에 대체로 평행하게 연장되는 긴 몸체를 포함할 수 있다. 요크(433)는 하우징(422) 내에 활주가능하게 배치될 수 있고, 내측 폐쇄 튜브(435)와 요크(433)의 원위 단부 사이에서 연장되는 폐쇄 튜브 커플링(437)에 의해 내측 폐쇄 튜브(435)에 결합될 수 있다. 내측 폐쇄 튜브(435)는 하우징(422)에 대해 고정되는 외측 폐쇄 튜브(436) 내에서 활주가능하게 병진이동할 수 있다. 도구 조립체(220)를 참조하여 전술된 실시예와 유사하게, 요크(433)가 병진이동하게 될 때, 내측 폐쇄 튜브(435)는 외측 폐쇄 튜브(436)에 대해 병진이동하게 되어서 클램프 아암이 블레이드에 대해 개방 구성과 폐쇄 구성 사이에서 피봇하게 한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 요크(433)의 근위 단부는 선형 입력 커플링 조립체(465)에 활주가능하게 결합될 수 있으며, 이는 선형 기계적 출력에 의해 작용될 때 요크(433)가 근위 방향으로 병진이동하게 하여 클램프 아암이 폐쇄 구성으로 피봇하게 한다. 선형 입력 커플링 조립체(465)는 요크(433) 및 내측 폐쇄 튜브(435)의 길이방향 축에 평행하게 위치된 수직 활주 샤프트(467)를 포함할 수 있다. 수직 활주 샤프트(467)는 수직 활주 샤프트(467)가 내측 폐쇄 튜브(435)의 길이방향 축에 평행한 방향으로만 병진이동할 수 있도록 하우징(422)에 대해 구속될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 수직 활주 샤프트(467)는 수직 활주 샤프트(467)의 최대 이동 길이를 한정하는 길이를 갖는 수직 슬롯(468)을 포함할 수 있다. 제1 핀(469)이 하우징(422)으로부터 슬롯(468) 내로 연장될 수 있어서, 수직 활주 샤프트(467)의 이동을 수직 슬롯(468)의 한도 내로 제어할 수 있다.

선형 입력 커플링 조립체(465)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 내측 폐쇄 튜브(435)의 길이방향 축에 대해 수직으로 연장되고 수직 활주 샤프트(467)와 요크(433) 사이에서 연장되는 수평 활주 샤프트(470)를 추가로 포함할 수 있다. 수평 활주 샤프트(470)는, 수평 활주 샤프트(470)가 내측 폐쇄 튜브(435)의 길이방향 축에 수직인 방향으로만 활주할 수 있도록, 하우징(422)에 대해 구속될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 수평 활주 샤프트(470)는 수평 슬롯(471)의 최대 이동 길이를 한정하는 길이를 갖는 수평 슬롯(471)을 포함할 수 있다. 제2 핀(472)이 하우징(422)으로부터 수평 슬롯(471) 내로 연장될 수 있어서, 수평 활주 샤프트(470)의 이동을 수평 슬롯(471)의 한도 내로 제어할 수 있다.

수직 활주 샤프트(467)의 근위 단부는 수평 활주 샤프트(470)의 제2 경사진 단부(482)와 활주가능하게 정합하는 제1 경사진 단부(480)를 포함할 수 있다. 그러한 결합은 제1 경사진 단부(480)가 제2 경사진 단부(482)를 따라 활주하도록, 그리고 수직 활주 샤프트(467)가 근위 방향으로 이동함에 따라(예컨대, 선형 기계적 출력이 활성화될 때) 수평 활주 샤프트(470)를 요크(433)를 향해 밀도록 한다. 이러한 활주 결합은 또한 제2 경사진 단부(482)가 제1 경사진 단부(480)를 따라 활주하도록, 그리고 수평 활주 샤프트(470)가 수직 활주 샤프트(467)를 향해 이동함에 따라(예컨대, 선형 기계적 출력이 비활성화될 때) 수직 활주 샤프트(467)를 원위 방향으로 밀도록 한다.

또한, 요크(433)의 근위 단부는 경사진 슬롯(484)을 포함할 수 있고, 수평 활주 샤프트(470)는 요크(433)에 인접한 단부에서 요크 핀(486)을 포함할 수 있다. 요크 핀(486)은 경사진 슬롯(484) 내로 연장되고 그를 따라 활주가능할 수 있어서, 수평 활주 샤프트(470)가 내측 폐쇄 튜브(435)의 길이방향 축에 수직으로 이동할 때 요크(433)가 내측 폐쇄 튜브(435)의 길이방향 축에 평행하게 이동하게 되도록 할 수 있다. 예를 들어, 수평 활주 샤프트(470)가 요크(433)를 향해 이동할 때, 요크(433)는 근위 방향으로 이동하게 되어, 편의 부재(434)를 압축시키고 클램프 아암을 폐쇄 구성으로 피봇시킨다. 이러한 구성에서, 수평 활주 샤프트(470)와 요크(433) 사이의 경사진 결합은 클램프 아암의 피봇팅에 대한 기계적 선형 출력의 효과를 둔감하게 할 수 있다. 예를 들어, 수직 활주 아암(467)은 제1 거리를 이동할 수 있으며, 이는 요크(433)가 제1 거리의 절반을 이동하여서, 수직 활주 샤프트(467) 및/또는 기계적 선형 출력과 1:1 이동 비를 갖는 요크와 비교하여 클램프 아암을 더 작은 거리만큼 피봇하는 것을 야기한다. 선형 입력 커플링 조립체(465)의 경사진 커플링은 또한, 기계적 출력 힘이 편의 부재(434)의 스프링력보다 작을 수 있지만 선형 입력 커플링 조립체(465)는 요크(433)에 작용하여 편의 부재(434)를 압축시킬 수 있도록, 기계적 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 편의 부재(434)는 조직 스프레드 절개를 수행하기 위해 클램프 아암을 피봇시키기 위해 요크(433)를 원위 방향으로 구동시키기에 충분한 스프링력을 가질 수 있다.

일부 구현예에서, 선형 입력 커플링 조립체(465)는 선형 입력 커플링 조립체(465)를 활성화시키고 요크(433)를 병진이동시키기 위해, 수직 활주 샤프트(467)와 같은, 선형 입력 커플링 조립체(465)에 대항하여 힘을 가하기 위해 하나 초과의 선형 기계적 출력을 허용하도록 구성될 수 있다. 임의의 개수의 기계적 출력이 선형 입력 커플링 조립체(465)를 활성화시켜 요크가 근위 방향으로 병진이동하게 함으로써 클램프 아암을 폐쇄 구성으로 피봇시킬 수 있다.

일부 실시예에서, 도구 조립체(420)는 요크(433)로부터 하우징(422)을 통해 연장될 수 있는 수동 제어기(도시되지 않음)를 포함할 수 있어서, 사용자가 수동 제어기를 조작하여 요크(433)를 원위 위치와 근위 위치 사이에서 이동시킴으로써 개방 구성과 폐쇄 구성 사이에서의 클램프 아암의 피봇팅을 수동으로 제어할 수 있도록 한다. 예를 들어, 예컨대 전력의 손실 동안 그리고/또는 환자 및 투관침으로부터 엔드 이펙터를 제거하기 위해 도구 조립체가 로봇 아암으로부터 연결해제되고 클램프 아암이 폐쇄 구성으로 이동될 필요가 있을 때, 클램프 아암의 수동 제어가 요구될 수 있다.

도구 조립체의 일부 구현예에서, 선형 기계적 출력은 클램프 아암이 각각 폐쇄 구성과 개방 구성 사이에서 피봇하게 하기 위해 도구 조립체의 하우징에 대한 요크의 근위 및 원위 병진이동과 같은, 요크의 양방향 이동을 제어할 수 있다. 그러한 구성에서, 예를 들어, (예컨대, 도구 드라이버로부터의) 기계적 출력은 조직 스프레드 절개를 도울 수 있다.

도 7a는 기계적 선형 출력에 의해 제어되는 양방향 이동(예컨대, 근위 및 원위 방향의 병진이동)을 가질 수 있는 요크(533)를 포함하는 도구 조립체(520)의 다른 실시예를 도시한다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 요크(533)는 도구 조립체(520)의 하우징(522)에 대체로 평행하게 연장되는 긴 몸체를 포함할 수 있다. 요크(533)는 하우징(522) 내에 위치되고 그에 대해 활주가능하게 배치될 수 있다. 요크(533)는, 요크(533)가 원위 위치와 근위 위치 사이에서 병진이동하게 될 때, 내측 폐쇄 튜브(535)가 병진이동하여 내측 폐쇄 튜브(535)의 원위 단부에 있는 클램프 아암이 블레이드에 대해 각각 개방 구성과 폐쇄 구성 사이에서 피봇하게 되도록, 내측 폐쇄 튜브(535)에 결합될 수 있다. 내측 폐쇄 튜브(535)는 하우징(522)에 대해 고정되는 외측 폐쇄 튜브(536)를 따라 연장될 수 있고 그에 대해 활주가능하게 배치될 수 있다.

도 7a에 도시된 바와 같이, 요크(533)는, 개방 및 폐쇄 액추에이터(567, 569)를 근위 방향으로 개별적으로 병진이동시키기 위해 선형 기계적 출력에 결합되도록 각각 구성되는 개방 액추에이터(567) 및 폐쇄 액추에이터(569)를 포함하는 작동 조립체(565)에 결합될 수 있다. 작동 조립체(565)는 폐쇄 액추에이터(569)를 개방 액추에이터(567)에 연결하는 하나 이상의 풀리를 포함할 수 있는 풀리 시스템(570)을 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 폐쇄 액추에이터(569)는 도 7a에 도시된 바와 같이 요크(533)에 직접 결합될 수 있다. 풀리 시스템(570)은, 폐쇄 액추에이터(569)가 근위 방향으로 이동하게 될 때(이에 의해 요크(533)를 근위 방향으로 병진이동시키고 클램프 아암을 폐쇄 구성으로 피봇시킴) 개방 액추에이터(567)가 원위방향으로 이동하게 되도록 구성될 수 있다. 또한, 풀리 시스템(570)은, 개방 액추에이터(567)가 근위 방향으로 이동하게 될 때, 폐쇄 액추에이터(569)가 원위 방향으로 이동하게 되어서, 요크(533)를 원위방향으로 이동시키고 클램프 아암을 개방 구성으로 피봇시키도록 구성될 수 있다.

도 7b에 도시된 바와 같이, 풀리 시스템(570) 대신에, 피니언 기어(590)가 폐쇄 액추에이터(569b)를 개방 액추에이터(567b)에 결합시킬 수 있다. 예를 들어, 폐쇄 액추에이터(569b)는 도 7b에 도시된 바와 같이 요크(533b)에 직접 결합될 수 있다. 피니언 기어(590)는 피니언 기어(590)의 제1 측부를 따라 폐쇄 액추에이터(569b)와 맞물리고 피니언 기어(590)의 (예컨대, 제1 측부의 반대편인) 제2 측부를 따라 개방 액추에이터(567b)와 맞물릴 수 있어서, 폐쇄 액추에이터가 근위 방향으로 이동하게 될 때(이에 의해 요크(533b)를 근위 방향으로 병진이동시키고 클램프 아암을 폐쇄 구성으로 피봇팅함), 개방 액추에이터(567b)가 원위방향으로 이동하게 되도록 한다. 또한, 개방 액추에이터(567b)가 근위 방향으로 이동하게 될 때, 피니언 기어(590)는 폐쇄 액추에이터(569b)가 원위 방향으로 이동하게 하여서, 요크(533b)를 원위방향으로 이동시키고 클램프 아암을 개방 구성으로 피봇시킬 수 있다. 피봇식 링크장치와 같은, 개방 액추에이터 및 폐쇄 액추에이터를 결합시키기 위한 다른 메커니즘이 고려되었으며, 본 개시내용의 범주 내에 있다.

도 8은 기계적 선형 출력에 의해 제어되는 양방향 이동(예컨대, 근위 및 원위 방향의 이동)을 또한 가질 수 있는 요크(633)를 포함하는 도구 조립체(620)의 또 다른 실시예를 도시한다. 요크(633)는 도구 조립체(620)의 하우징에 대체로 평행하게 연장되는 긴 몸체를 포함할 수 있다. 요크(633)는 하우징 내에 위치되고 그에 대해 활주가능하게 배치될 수 있다. 요크(633)는 내측 폐쇄 튜브(635)에 결합될 수 있어, 요크(633)가 병진이동하게 될 때, 내측 폐쇄 튜브(635)가 병진이동하게 되어 클램프 아암을 블레이드에 대해 개방 구성과 폐쇄 구성 사이에서 피봇시키도록 한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 요크(633)는 개방 및 폐쇄 액추에이터(667, 669)를 근위 방향으로 개별적으로 병진이동시키기 위해 선형 기계적 출력에 결합되도록 각각 구성되는 개방 액추에이터(667) 및 폐쇄 액추에이터(669)를 포함하는 작동 조립체(665)에 결합될 수 있다. 작동 조립체(665)는 폐쇄 액추에이터(669)를 개방 액추에이터(667)에 기계적으로 결합시키는 복합 기어(660)를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 복합 기어(660)는 개방 및 폐쇄 액추에이터(667, 669)를 요크(633)에 기계적으로 결합시켜, 개방 또는 폐쇄 액추에이터(667, 669) 중 어느 하나의 병진 이동이 요크(633)의 병진이동을 야기하게 할 수 있다.

예를 들어, 복합 기어(660)는 피봇점 또는 회전축(663)을 공유하고 이들이 함께 회전하도록 강제되도록 서로 부착되는 제1 기어(661) 및 제2 기어(662)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 기어(662)는 도 8에 도시된 바와 같이 제1 기어(661)보다 작은 직경을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 기어(662)의 직경은 제1 기어(661)의 직경의 절반일 수 있어서, 그에 의해 복합 기어(660)가, 더 작은 제2 기어(662)와 더 큰 제1 기어(661) 사이의 2:1 기계적 이점을 갖도록 허용할 수 있다. 더 큰 제1 기어(661)는 도 8에 도시된 바와 같이 제1 기어(661)의 대향 측부들을 따라 각각 위치되고 맞물리는 개방 및 폐쇄 액추에이터(667, 669)에 결합될 수 있다. 개방 및 폐쇄 액추에이터(667, 669)는 제1 기어(661)와 맞물려서, 개방 및 폐쇄 액추에이터(667, 669) 둘 모두의 반대 방향으로의 선형 병진이동(예컨대, 개방 액추에이터(667)가 원위 방향으로 병진이동하고, 폐쇄 액추에이터(669)가 근위 방향으로 병진이동함)이 제1 기어(661)로 하여금 회전하게 하도록 할 수 있다. 더 작은 제2 기어(662)는, 제2 기어(662)의 회전이 요크(633)가 선형으로 병진이동하게 하도록, 요크(633)에 결합될 수 있다. 이와 같이, 개방 및 폐쇄 액추에이터(667, 669)의 선형 이동은 제1 및 제2 기어(661, 662)의 회전을 야기하여, 요크(633)를 병진이동시키고 클램프 아암(628)이 피봇하게 할 수 있다. 또한, 제1 토크가 더 큰 제1 기어(661)에 가해짐에 따라, 더 작은 제2 기어(662)로부터의 (예컨대, 클램프 아암을 통한) 출력 제2 토크는 제1 토크보다 더 클 수 있는데, 예컨대 2배만큼 클 수 있다. 마찬가지로, 더 큰 제1 기어(661)의 회전으로부터 기인하는 제1 원호 길이는 더 작은 제2 기어(662)의 연관된 회전으로부터 기인하는 제2 원호 길이보다 클 수 있는데, 예컨대 2배만큼 클 수 있다. 복합 기어는, 선형 기계적 출력으로부터 제1 기어에 가해지는 힘의 양보다 더 큰 힘이 스프레드 절개를 위해 클램프 아암에 제공되도록, 기계적 이점을 제공할 수 있다. 복합 기어는 또한, 요크(633)가 개방 및 폐쇄 액추에이터(667, 669)보다 더 느린 속도로 병진이동하게 하여 요크(633) 및 클램프 아암의 개선된 정밀도 및 제어를 허용함으로써, 기계적 선형 액추에이터(들)와 요크(633)(및 클램프 아암) 사이의 탈감작을 제공할 수 있다.

도 9는 기계적 선형 출력에 의해 제어되는 양방향 이동(예컨대, 근위 및 원위 방향의 이동)을 또한 가질 수 있는 요크(733)를 포함하는 도구 조립체(720)의 또 다른 실시예를 도시한다. 요크(733)는 도구 조립체(720)의 하우징(722)에 대체로 평행하게 연장되는 긴 몸체를 포함할 수 있다. 요크(733)는 하우징(722) 내에 위치되고 그에 대해 활주가능하게 배치될 수 있다. 요크(733)는 내측 폐쇄 튜브(735)에 결합될 수 있어, 요크(733)가 병진이동하게 될 때, 내측 폐쇄 튜브(735)가 병진이동하게 되어 클램프 아암을 블레이드에 대해 개방 구성과 폐쇄 구성 사이에서 피봇시키도록 한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 요크(733)는 레버 아암(770)에 결합될 수 있다. 레버 아암(770)은 제1 단부에서 피봇 조인트(750)에 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 피봇 조인트(750)는 하우징(722)에 부착될 수 있다. 레버 아암(770)은 레버 아암(770)의 제2 단부에서 액추에이터 또는 선형 입력 커플링(730)에 결합되거나 그것과 인터페이싱할 수 있다. 레버 아암(770)의 2개의 단부들 사이의 소정 지점에서, 레버 아암(770)은 도 9에 도시된 바와 같이 레버 커플링(774)에서 요크(733)에 피봇식으로 결합될 수 있다. 이러한 구성은 기계적 이점, 예컨대 대략 2:1의 이동 비를 갖는 요크(733)에 대한 (선형 입력 커플링(730)을 통한) 기계적 출력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 선형 입력 커플링(730)의 이동 거리(예컨대, 선형 기계적 출력에 의해 작용될 때)는 요크(733)가 이동하는 결과적인 거리의 2배만큼 길 수 있다. 또한, 이러한 구성은 기계적 선형 출력에 의해 가해지는 힘이 레버 아암(770)에 의해 요크(733)에 가해지는 힘의 절반일 수 있는 1:2 힘의 기계적 이점을 제공할 수 있다.

전술된 실시예는 클램프 아암을 피봇시키기 위한 요크의 이동을 제어하기 위한 선형 기계적 출력을 논의하지만, 도구 조립체의 일부 구현예는 적어도 하나의 기계적 회전 출력에 의해 제어되는 요크를 포함할 수 있으며, 이는 아래에서 보다 상세히 설명되는 바와 같을 것이다.

도 10은 수술 로봇의 도구 드라이버 상의 적어도 하나의 기계적 회전 출력에 의해 제어되는 작동 조립체(865)에 결합된 요크(833)를 갖는 도구 조립체(820)의 실시예를 도시한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 요크(833)는 도구 조립체(820)의 하우징(822)에 대체로 평행하게 연장되는 긴 몸체를 포함할 수 있다. 요크(833)는 하우징(822) 내에 활주가능하게 배치될 수 있고, 내측 폐쇄 튜브(835)와 요크(833)의 원위 단부 사이에서 연장되는 폐쇄 튜브 커플링(837)에 의해 내측 폐쇄 튜브(835)에 결합될 수 있다. 내측 폐쇄 튜브(835)는 하우징(822)에 대해 고정되는 외측 폐쇄 튜브(836) 내에서 활주가능하게 병진이동할 수 있다. 요크(833)가 병진이동하게 될 때, 내측 폐쇄 튜브(835)는 외측 폐쇄 튜브(836)에 대해 병진이동하게 되어서 클램프 아암이 블레이드에 대해 개방 구성과 폐쇄 구성 사이에서 피봇하게 한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 작동 조립체(865)는 원위 단부에서 회전 입력 커플링(891)을 갖는 보조 샤프트(890)를 포함할 수 있으며, 회전 입력 커플링(891)은 기계적 회전 출력에 결합되어서 기계적 회전 출력이 활성화될 때 보조 샤프트(890)가 회전하게 되도록 구성된다. 작동 조립체(865)는 보조 샤프트(890) 및 리드 스크류(893)에 결합되고 이들 사이에서 연장될 수 있는 풀리 조립체(892)를 추가로 포함할 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 리드 스크류(893)는 요크(833)로부터, 예컨대 근위 단부로부터, 연장될 수 있고, 리드 스크류(893)의 회전이 요크(833)가 병진이동하게 하도록 요크(833)에 나사 결합될 수 있다. 예를 들어, 리드 스크류(893)가 제1 방향으로 회전할 때, 요크(833)는 근위 방향으로 이동하고(예컨대, 클램프 아암이 폐쇄 구성으로 피봇됨), 리드 스크류(893)가 제2 방향으로 회전할 때, 요크(833)는 원위 방향으로 이동한다(예컨대, 클램프 아암은 개방 구성으로 피봇됨). 풀리 조립체(892)는 제1 풀리(895) 및 제2 풀리(896)를 포함할 수 있으며, 이때 제1 풀리(895)는 보조 샤프트(890)에 결합되고 제2 풀리(896)는 리드 스크류(893)에 결합되어서, 보조 샤프트(890)의 회전은 제1 풀리(895)가 회전하고 제2 풀리(896)에 토크를 전달하게 함으로써 리드 스크류(893)가 회전하게 한다.

일부 상황에서, 예컨대 전력의 손실 동안 그리고/또는 환자 및 투관침으로부터 엔드 이펙터를 제거하기 위해 도구 조립체가 로봇 아암으로부터 연결해제되고 클램프 아암이 폐쇄 구성으로 이동될 필요가 있을 때, 클램프 아암의 수동 제어가 요구될 수 있다. 예를 들어, 도구 조립체(820)는 요크(833)로부터 하우징(822)을 통해 연장될 수 있는, 레버, 버튼, 또는 래치와 같은, 수동 제어기(도시되지 않음)를 포함할 수 있어서, 사용자가 수동 제어기를 조작하여 요크(833)를 원위 위치와 근위 위치 사이에서 이동시킴으로써 각각 개방 구성과 폐쇄 구성 사이에서 클램프 아암을 피봇팅하는 것을 수동으로 제어할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 요크는 분할된 너트(split nut)(도시되지 않음)를 포함할 수 있어서, 수동 제어기의 작동이 분할된 너트를 넓혀서 리드 스크류(893)에 요크(833)를 결합해제시킬 수 있다. 요크(833) 및 리드 스크류(893) 커플링을 리셋하기 위해, 예컨대 도구 조립체를 로봇 아암에 결합시키기 위한 준비에서, 분할된 너트가 다시 맞물릴 수 있다. 제어 유닛이 요크(833)의 위치를, 예컨대 리드 스크류(893)에 대해 결정하도록 허용하기 위해, 그러한 수동 제어 후에 2차 처리 단계가 필요할 수 있다. 그러한 2차 처리 단계는, 예를 들어, 로봇 아암에 도구 조립체를 결합한 후에 수행될 수 있다.

본 명세서에 기술된 도구 조립체들 중 임의의 것은 도구 조립체로의 전력의 전달을 제어하는 다양한 전력 스위치 메커니즘을 포함할 수 있다. 그러한 전력 스위치 메커니즘은 도구 조립체를 취급하는 사람이 감전되지 않도록 안전 특징부를 제공할 수 있다. 예를 들어, 외과의는 도구 조립체로 수술 절차를 수행할 수 있고, 어느 지점에서, 예를 들어 간호사가 도구 조립체의 일부를 세정하게 하도록, 도구 조립체를 간호사에게 건네줄 수 있다. 전력 스위치 메커니즘은 도구 조립체를 세정하는 동안 간호사가 감전되지 않도록 보장하기 위해 도구 조립체 내에서 전력이 적절히 차단되는 것을 보장할 수 있다.

예를 들어, 일부 실시예에서, 전력 스위치 메커니즘은 발전기, 풋 스위치, 및 손 작동장치와 통신할 수 있어서, 어느 하나가 먼저 활성화되고, 그 하나가 우선순위를 얻고 다른 것들은 꺼지거나 무시되도록 한다. 일부 실시예에서, 전력 스위치 메커니즘은 사용자가 외과의 제어부들 또는 침대옆 제어부 사이의 토글을 통해 선택할 수 있는 수동 제어부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 토글은 발전기 상에 있을 수 있다. 일부 실시예에서, 전력 스위치 메커니즘은 침대옆 사용자가 도구 조립체를 제어하도록 허용하는 토글을 도구 조립체 상에 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 전력 스위치 메커니즘들은 활성 선택, 예컨대, 콘솔 상의 메뉴, 버튼 또는 스위치 등을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 전력 스위치 메커니즘은 그것이 로봇 아암에 도킹될 때 및 그렇지 않을 때를 아는 도구 조립체 상의 도킹 스위치를 통한 자동 제어부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도구 조립체가 로봇 아암에 장착될 때, 사용자 또는 외과의는 제어권을 가질 수 있다. 도구 조립체가 로봇 아암으로부터 제거될 때, 손 작동이 활성화될 수 있고 사용자 또는 외과의는 도구 조립체의 제어권을 상실할 수 있다.

바람직하게는, 본 명세서에 기술된 본 발명의 구성요소들은 사용 전에 처리될 것이다. 먼저, 새로운 또는 사용된 기구가 입수되어, 필요할 경우 세정된다. 기구는 이어서 멸균될 수 있다. 하나의 멸균 기술에서, 기구는 폐쇄 및 밀봉된 용기, 예컨대 플라스틱 또는 타이벡 백(TYVEK bag) 내에 배치된다. 용기와 기구는 이어서 감마 방사선, x-선, 또는 고에너지 전자(high-energy electron)와 같은, 용기를 투과할 수 있는 방사선 영역 내에 배치된다. 방사선은 기구 상의 그리고 용기 내의 세균을 죽인다. 멸균된 기구는 이어서 소독 용기 내에 보관될 수 있다. 밀봉된 용기는 그것이 의료 시설에서 개봉될 때까지 기구를 멸균된 상태로 유지한다.

전형적으로, 장치는 멸균된다. 이는 베타 또는 감마 방사선, 에틸렌 옥사이드, 스팀, 및 액체 조(bath)(예를 들어, 저온 침지)를 포함하는, 당업자에게 공지된 많은 방식에 의해 행해질 수 있다. 내부 회로부를 포함하는 장치를 멸균하는 예시적인 실시예가 2008년 2월 8일에 출원되고 발명의 명칭이 "System And Method Of Sterilizing An Implantable Medical Device"인 미국 특허 제8,114,345호에 더 상세히 기술되어 있다. 장치는, 이식되는 경우, 장치가 기밀 밀봉되는 것이 바람직하다. 이는 당업자에게 공지된 임의의 수의 방식에 의해 행해질 수 있다.

당업자는 전술된 실시예에 기초하여 본 발명의 추가의 특징 및 이점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 지시되는 바를 제외하고는, 구체적으로 도시되고 설명된 것에 의해 제한되지 않는다. 본 명세서에 인용된 모든 공보 및 참고문헌은 명시적으로 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된다.

Claims

하우징;
상기 하우징을 통해 연장되고 상기 하우징으로부터 원위방향으로 연장되는 샤프트 조립체로서, 블레이드 및 상기 블레이드에 피봇식으로 결합된 클램프 아암을 갖는 원위 단부를 갖는, 상기 샤프트 조립체;
제1 액추에이터, 제2 액추에이터 및 복합 기어를 포함하는 작동 조립체; 및
상기 하우징 내에 배치되고 상기 샤프트 조립체 주위에 활주가능하게 배치되는 요크로서, 상기 클램프 아암과 상기 제1 액추에이터 사이에 작동식으로 결합되어, 상기 제1 액추에이터의 이동이 상기 샤프트 조립체를 따른 상기 요크의 길이방향 병진이동을 야기해서, 상기 클램프 아암을 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동시키도록 하는, 상기 요크;를 포함하고,
상기 제1 액추에이터는 선형으로 병진이동하여 제1 방향으로 상기 요크의 길이방향 병진이동을 야기하도록 구성되고,
상기 제2 액추에이터는 선형으로 병진이동하여 제2 방향으로 상기 요크의 길이방향 병진이동을 야기하도록 구성되고, 상기 제2 방향은 상기 제1 방향과 반대 방향이고,
상기 복합 기어는 상기 제1 액추에이터 및 상기 제2 액추에이터를 상기 요크에 작동 가능하게 결합하고, 상기 복합 기어는 제1 기어 및 제2 기어를 포함하되, 상기 제2 기어는 상기 제1 기어와 상기 제2 기어가 함께 회전하도록 상기 제1 기어와 연결되고, 상기 제1 기어는 제1 직경을 가지고, 상기 제2 기어는 상기 제1 직경보다 작은 제2 직경을 갖는, 수술 도구.
제1항에 있어서, 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 블레이드에 초음파 에너지를 전달하기 위해 상기 블레이드에 결합된 초음파 트랜스듀서를 추가로 포함하는, 수술 도구.
제1항에 있어서, 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 클램프 아암을 상기 개방 위치로 편의시키기 위해 상기 요크를 원위방향으로 편의시키는 적어도 하나의 스프링을 추가로 포함하는, 수술 도구.
제3항에 있어서, 상기 스프링은 상기 클램프 아암을 상기 폐쇄 위치로 이동시키기 위해 상기 요크가 상기 하우징 내에서 근위방향으로 이동될 때 압축되도록 구성되는, 수술 도구.
제1항에 있어서, 상기 하우징 내에 배치된 제1 및 제2 스프링들을 추가로 포함하고, 상기 제2 스프링은 상기 요크의 근위 방향으로의 이동의 결과로서 상기 제1 스프링의 압축 후에 압축되도록 구성되는, 수술 도구.
제1항에 있어서, 상기 클램프 아암은 상기 요크의 제1 운동 범위 동안 상기 클램프 아암과 상기 블레이드 사이에 맞물린 조직에 대항하여 제1 힘을 가하도록 구성되고, 상기 클램프 아암은 상기 요크의 제2 운동 범위 동안 상기 클램프 아암과 상기 블레이드 사이에 맞물린 조직에 대항하여 제2 힘을 가하도록 구성되는, 수술 도구.
제1항에 있어서, 상기 제1 액추에이터는 제1 거리를 이동하여 상기 요크가 제2 거리를 이동하게 하도록 구성되고, 상기 제1 거리는 상기 제2 거리보다 큰, 수술 도구.
제1항에 있어서, 상기 제1 액추에이터는, 상기 요크 상에 형성되고 상기 하우징 내의 개구를 통해 연장되는 적어도 하나의 돌출부를 포함하는, 수술 도구.
제1항에 있어서, 상기 하우징은 로봇 수술 시스템의 로봇 아암의 드라이버에 결합되도록 구성되는, 수술 도구.
제1항에 있어서, 상기 제1 기어와 상기 제2 기어는 회전축을 공유하는, 수술 도구.
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