用于机器人手术组件的无菌接口模块

文档序号:1255447 发布日期:2020-08-21 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 用于机器人手术组件的无菌接口模块 (Sterile interface module for robotic surgical assembly ) 是由 海门·卡帕迪亚 布罗克·科普 马克·麦克劳德 萧泽铭 迈克尔·热姆洛克 于 2019-01-07 设计创作,主要内容包括:一种无菌接口模块包括:主体构件,其用于将手术器械联接至机器人手术组件;分离卡圈,其支撑在所述主体构件上并且相对于所述主体构件能够从第一位置移动至第二位置;以及驱动传递组件,其由所述主体构件支撑。所述驱动传递组件包括驱动联接器和从所述驱动联接器延伸的传递轴。所述驱动联接器接合所述机器人手术组件并且所述传递轴接合所述手术器械。所述驱动联接器在所述分离卡圈处于所述第一位置的同时接合所述机器人手术组件,从而使所述机器人手术组件能够对所述手术器械进行机器人控制。所述驱动联接器在所述分离卡圈处于所述第二位置的同时在所述主体构件内缩回,从而防止所述驱动联接器接合所述机器人手术组件。(A sterile interface module comprising: a body member for coupling a surgical instrument to a robotic surgical assembly; a breakaway collar supported on the body member and movable relative to the body member from a first position to a second position; and a drive transmission assembly supported by the body member. The drive transfer assembly includes a drive coupler and a transfer shaft extending from the drive coupler. The drive coupler engages the robotic surgical assembly and the transfer shaft engages the surgical instrument. The drive coupler engages the robotic surgical assembly while the breakaway collar is in the first position, thereby enabling the robotic surgical assembly to robotically control the surgical instrument. The drive coupler is retracted within the body member while the breakaway collar is in the second position, thereby preventing the drive coupler from engaging the robotic surgical assembly.)

用于机器人手术组件的无菌接口模块

技术领域

本公开涉及机器人学,并且更具体地涉及用于执行内窥镜手术过程的机器人手术装置、组件和/或系统及其使用方法。

背景技术

机器人手术系统已被用于微创医疗过程中。一些机器人手术系统包括支撑手术机器人臂的控制台以及安装到机器人臂的手术器械。手术器械可以具有细长轴,所述细长轴在其远侧端支撑至少一个末端执行器(例如,钳子或者抓紧工具)。在一些机器人手术系统中,手术器械的细长轴的整个长度必须穿过机器人臂的保持器或者其他特征件,由此使得手术器械从机器人臂的移除或者更换是麻烦的。

手动操作的手术器械通常包括用于致动手术器械的功能的手柄组件;然而,当使用机器人手术系统时,通常不存在致动末端执行器的功能的手柄组件。是机器人手术系统的机器人臂为手术器械提供机械动力以用于其操作和运动。每个机器人臂可以包括通过接口操作性地连接至手术器械的器械驱动单元。所述接口将所选择的手术器械联接至机器人手术系统以驱动手术器械的操作,并且提供用于手术器械从机器人臂的迅速移除或者更换的结构。

在手术过程期间,手术器械的一些部分可能暴露于非无菌环境或者非无菌部件。这样的暴露可能污染手术器械或者其部分。由于使机器人手术系统的许多部件保持无菌是必要的,因此存在如下的需要:在用于将手术器械联接至机器人手术系统的接口处保持无菌,以保护机器人手术系统的无菌部件免于被手术器械的非无菌部分污染。还存在对如下的机器人手术系统的需要:所述机器人手术系统能够实现手术器械的更有效且迅速的移除或者更换,并且具有改进的可用性。

发明内容

根据本公开的方案,提供一种用于将机电机器人手术器械联接至机器人手术组件的无菌接口模块。所述无菌接口模块包括主体构件、分离卡圈以及驱动传递组件。所述主体构件可以构造为将手术器械选择性地联接至机器人手术组件。所述分离卡圈可以支撑在所述主体构件上并且可以相对于所述主体构件能够从第一位置移动至第二位置。所述驱动传递组件可以由所述主体构件支撑并且可以包括驱动联接器和从所述驱动联接器延伸的传递轴。所述驱动联接器可以是能够与所述机器人手术组件接合的,并且所述传递轴可以是能够与所述手术器械接合的。所述驱动联接器可以构造为在所述分离卡圈处于所述第一位置的同时接合所述机器人手术组件,从而使所述机器人手术组件能够对所述手术器械进行机器人控制。所述驱动联接器在所述分离卡圈处于所述第二位置的同时可以在所述主体构件内缩回,从而防止所述驱动联接器接合所述机器人手术组件。

在一些实施例中,所述无菌接口模块可以进一步包括锁定板和锁定突片。所述锁定板可以联接至所述分离卡圈。所述锁定突片可以从所述主体构件延伸并且可以是能够与所述锁定板选择性地接合的,从而防止所述分离卡圈从所述第二位置移动至所述第一位置。所述锁定板可以是能够与所述分离卡圈一起移动的。

在某些实施例中,所述无菌接口模块可以进一步包括支撑在所述主体构件上的释放环。所述释放环可以定位为防止所述分离卡圈从所述第一位置移动至所述第二位置。所述释放环可以是能够从所述主体构件选择性地移除的,从而使所述分离卡圈能够从所述第一位置移动至所述第二位置。所述释放环可以密封所述主体构件。

在一些实施例中,所述无菌接口模块可以进一步包括支撑在所述主体构件上的电气连接器。所述电气连接器可以构造为能够实现所述机器人手术组件与所述手术器械之间的电气连通。所述分离卡圈从所述第一位置向所述第二位置的移动可以防止所述电气连接器在所述机器人手术组件与所述手术器械之间提供电气连通。所述电气连接器可以凹入所述主体构件内。

在某些实施例中,所述主体构件可以限定通风口。

在一些实施例中,所述主体构件可以包括一对凸块,所述一对凸块选择性地联接至所述机器人手术组件,从而将所述主体构件固定至所述机器人手术组件。

根据本公开的另一个方案,提供一种机器人手术系统。所述机器人手术系统包括手术器械,所述手术器械包括末端执行器、机器人手术组件以及无菌接口模块。所述无菌接口模块可以是能够定位在所述机器人手术组件与所述手术器械之间的,从而将所述手术器械联接至所述机器人手术组件。

在一些实施例中,所述无菌接口模块可以包括凸块,所述凸块选择性地联接至所述机器人手术组件,从而将所述无菌接口模块固定至所述机器人手术组件。所述机器人手术组件可以包括多个按钮,所述多个按钮面向相同的方向并且能够按下以将所述无菌接口模块的所述凸块从所述机器人手术组件分离,使得所述无菌接口模块从所述机器人手术组件释放。

在一些实施例中,所述机器人手术系统可以包括重置凸轮,所述重置凸轮支撑在所述无菌接口模块中并且构造为在所述分离卡圈从所述第一位置朝向所述第二位置移动之后重置所述无菌接口模块。

其他方案、特征以及优点将从以下的说明书、附图以及权利要求书明白易懂。

附图说明

并入本说明书并且构成本说明书的一部分的附图连同以上给出的本公开的一般描述以及在下文中给出的详细描述,阐明了本公开的实施例并且用于解释本公开的原理,其中:

图1为根据本公开的机器人手术系统的示意性图示;

图2为图1的机器人手术系统的机器人手术组件的一部分的前视图;

图3为图2的机器人手术组件的一部分的后视图;

图4为图2和图3的机器人手术组件的无菌接口模块的前透视图;

图5为图4的无菌接口模块的后透视图;

图6至图8为沿着图4所示的线6-6剖切的图4的无菌接口模块的渐进剖视图,图示出无菌接口模块与图2和图3的机器人手术组件的分离;

图9为沿着图4所示的线9-9剖切的图4的无菌接口模块的剖视图;

图10为沿着图4所示的线10-10剖切的图4的无菌接口模块的剖视图;

图11为图4和图5的无菌接口模块的部件分离的前透视图;

图12A和图12B为图4和图5的无菌接口模块的渐进视图,图示出无菌接口模块的释放环从无菌接口模块移除;

图13A为联接至图2和图3的机器人手术组件的器械驱动单元的图4和图5的无菌接口模块的侧视图;

图13B为图13A的器械驱动单元的按钮的放大透视图;

图13C为图4和图5的无菌接口模块,以及在器械驱动单元的按钮示出在第一位置的状态下的图13A的器械驱动单元的一部分的侧视图;

图13D为图4和图5的无菌接口模块,以及在器械驱动单元的按钮示出在第二位置的状态下的图13A的器械驱动单元的一部分的侧视图;

图14A至图14C为图示出接纳图2和图3的机器人手术组件的机电手术器械的图4和图5的无菌接口模块的渐进视图;

图15为无菌接口模块系统的一个实施例的透视图,其中无菌接口模块系统的重置工具联接至无菌接口模块系统的无菌接口模块;

图16为沿着图15的剖切线16-16剖切的图15的无菌接口模块的剖视图;

图17为沿着图16的剖切线17-17剖切的图15的无菌接口模块的透视剖视图;

图18为图15的无菌接口模块的重置凸轮的透视图;

图19A至图19C为图15的无菌接口模块的释放环的各透视图以及俯视图;

图20A至图20D为图示出包括图15的重置工具的无菌接口模块系统的操作的渐进视图;

图21为浮动板组件的一个实施例的透视图;以及

图22为沿着图21所示的剖切线22-22剖切的图21的浮动板组件的剖视图。

具体实施方式

参照附图详细描述本公开的实施例,其中在若干视图中的每个中相同的附图标记指定相同或者对应的元件。如在本文中使用的,术语“远侧”指的是机器人手术系统、手术组件或者其部件的靠近患者的部分,而术语“近侧”指的是机器人手术系统、手术组件或者其部件的远离患者的部分。如在本文中使用的,术语平行和垂直理解为包括与完全平行和完全垂直相差达到大约+10度或者-10度的基本上平行和基本上垂直的相对构造。

如在本文中使用的,术语“临床医生”指的是医生、护士或者其他护理提供者,并且可以包括辅助人员。在接下来的描述中,没有详细描述众所周知的功能或者结构,从而避免不必要的细节使本公开难以理解。

首先参照图1至图3,例如,手术系统,诸如机器人手术系统1,通常包括一个以上的手术机器人臂2、3,控制装置4,以及与控制装置4联接的操作控制台5。手术机器人臂2、3中的任何一个可以具有机器人手术组件50以及联接至其的机电手术器械60。机器人手术组件50还包括器械驱动单元70以及将机电手术器械60联接至器械驱动单元70的卡圈组件或者无菌接口模块100,如在下文中更加详细地描述的。在一些实施例中,机器人手术组件50可以可移除地附接至手术机器人臂2、3中的一个的滑轨40。在某些实施例中,机器人手术组件50可以固定地附接至手术机器人臂2、3中的一个的滑轨40。

如本领域技术人员在原理上已知的,操作控制台5包括设立为显示三维图像的显示设备6;以及手动输入装置7、8,临床医生(未示出)通过手动输入装置7、8能够以第一操作模式远程操纵机器人臂2、3。机器人臂2、3中的每个可以由通过关节连接的任意数量的构件组成。机器人臂2、3可以由连接至控制装置4的电驱动器(未示出)驱动。控制装置4(例如,计算机)被设立为例如通过计算机程序以如下方式激活驱动器:机器人臂2、3、所附接的机器人手术组件50以及因此的机电手术器械60(包括其机电末端执行器60a)根据通过手动输入装置7、8限定的运动执行期望的运动的方式。控制装置4也可以以其调节机器人臂2、3和/或驱动器的方式来设立。

机器人手术系统1构造为用在位于(例如,躺在)手术台“ST”上的患者“P”上,通过诸如机电手术器械60的手术器械以微创的方式对所述患者“P”进行治疗。机器人手术系统1可以包括两个以上的机器人臂2、3,另外的机器人臂同样连接至控制器4,并且可以通过操作控制台5来远程操纵。手术器械,例如机电手术器械60也可以附接至任何另外的机器人臂。

控制装置4可以控制一个以上的马达,例如,马达(马达1...n),每个马达构造为驱动机器人臂2、3在任何数量的方向上的运动。此外,控制装置4可以控制包括其马达组件74的器械驱动单元70,所述马达组件74驱动机电手术器械60的末端执行器60a的各种操作。机器人手术组件50的马达组件74包括任何数量的马达74a、74b、74c等,所述任何数量的马达74a、74b、74c经由对应数量的马达联接件76(诸如从马达74a、74b、74c等延伸的马达联接件76a、76b、76c等)联接至无菌接口模块100。

通常,机器人手术组件50经由无菌接口模块100将来自马达组件74的马达76a、76b、76c等的动力和致动力(例如,转矩)传递至支撑在机电手术器械60的器械外壳61内的从动构件62a、62b、62c等。动力和致动力的这样的传递最终会驱动机电手术器械60的末端执行器60a的部件的运动,以操作机电手术器械60。该运动例如可以包括刀片(未示出)的运动和/或末端执行器60a的钳夹构件(未示出)的关闭和打开,末端执行器60a的关节式运动/旋转/俯仰/横摆,和/或末端执行器60a(例如,末端执行器60a的吻合部分)的致动或者发射。机电手术器械60的从动构件62a、62b、62c等在其第一端联接至一个以上的联接构件“CM”(例如,线缆、驱动杆等)。机电手术器械60的一个以上的联接构件“CM”沿着机电手术器械60向机电手术器械60的末端执行器60a延伸。一个以上的联接构件“CM”的第二端联接至机电手术器械60的末端执行器60a,以如上详细描述地操作末端执行器60a。对于与机电手术器械60一起使用,或者连接至机电手术器械60的末端执行器的结构和操作的说明性示例的详细讨论,可以参考于2014年10月20日提交的名称为“用于机器人手术系统的腕和钳夹组件”(Wrist and Jaw Assemblies for Robotic Surgical Systems)的共同拥有的国际专利申请第PCT/US14/61329号、美国专利第8,636,192号或者美国专利第8,925,786号,在此其中的每个的全部内容通过引用并入本文。

例如,机器人手术组件50还可以构造为经由驱动机构(未示出)来激活或者发射基于电手术能量的器械等,所述驱动机构例如可以包括螺钉/螺母、线缆驱动器、滑轮、摩擦轮、齿条以及小齿轮装置等,或者其组合。

对于具有与当前公开的机器人手术系统的一个以上的部件一起使用的一个以上的相同或者相似的部件的相似的机器人手术系统的结构和操作的详细描述,可以参照于2011年11月3日提交、名称为“医疗工作站”(Medical Workstation)的美国专利申请公开第2012/0116416号,和/或于2016年5月26日提交、名称为“机器人手术组件”(RoboticSurgical Assemblies)、序列号为62/341,714的美国专利申请,在此其中的每个的全部内容通过引用并入本文。

参照图2、图3、图4以及图13A至图13D,机器人手术系统1的机器人手术组件50包括器械驱动单元或者外壳70,所述器械驱动单元或者外壳70支撑将机电手术器械60联接至器械驱动单元70的无菌接口模块100。器械驱动单元70的远侧端或者首端部包括一对按钮72a、72b,所述一对按钮72a、72b彼此相邻地支撑并且沿相同的方向(例如,前方或者面向前)布置。被一个以上的弹簧(未示出)弹簧偏置的按钮72a、72b可以同时被按下,从而将无菌接口模块100附接至器械驱动单元70和/或从器械驱动单元70释放无菌接口模块100。每个按钮72a、72b可以包括一个以上的突起72c、72d,所述一个以上的突起72c、72d构造为选择性地与无菌接口模块100的一个以上的附接凸块118a至118d(在下文中更加详细地描述)接合,从而选择性地将无菌接口模块100固定至器械驱动单元70。

例如,在无菌接口模块100附接至器械驱动单元70的情况下,按钮72a、72b的按下使相应的按钮72a、72b的突起72c、72d相对于无菌接口模块100的附接凸块118a至118d滑动,如在图13C和图13D中看到的。这样的相对运动使无菌接口模块100的附接凸块118a至118d与相应的按钮72a、72b的突起72c、72d分离,凭此无菌接口模块100能够与器械驱动单元70分离(例如,通过拉动无菌接口模块100远离器械驱动单元70)。类似地,能够通过按下按钮72a、72b来实现无菌接口模块100的附接,使得无菌接口模块100的附接凸块118a至118d能够与按钮72a、72b的一个以上的突起72c、72d相邻地插入,凭此释放按下的按钮72a、72b使突起72c、72d偏置成与相应的附接凸块118a至118d接合。替代地和/或另外地,突起72c、72d和附接凸块118a至118d能够构造为沿着彼此进行凸轮式运动,使得无菌接口模块100能够经由通过推入和/或卡扣配合连接联接至器械驱动单元70。

再次参照图2和图3,器械驱动单元70的远侧端部还支撑环形构件80,所述环形构件80具有固定至其上的无菌帷帘(sterile drape)82。环形构件80经由单边轴向附接件(例如,推入式、卡扣配合和/或松配合型布置)固定至器械驱动单元70的远侧端,凭此可以横向地实现从器械驱动单元70移除环形构件80(例如,经由相对于器械驱动单元70的滑动和/或旋转运动)。在一些实施例中,环形构件80可以被支撑(例如,宽松地)在器械驱动单元70与无菌接口模块100之间,并且可以被夹在器械驱动单元70与无菌接口模块100之间,直到无菌接口模块100从器械驱动单元70分离。无菌帷帘82构造为压在机器人手术组件50和机器人臂2、3上,并且无菌帷帘82可以根据需要布置在机器人手术组件50和机器人臂2、3上方,从而在各种前述的部件和/或手术部位/流体与机电手术器械60之间提供无菌屏障。环形构件80构造为布置在器械驱动单元70与无菌接口模块100之间,并且能够实现器械驱动单元70与无菌接口模块100之间的操作性相互连接。

现在转向图4至图10,提供了机器人手术组件50的无菌接口模块100,以选择性地使机器人手术组件50与机电手术器械60相互连接。机电手术器械60可以被横向地联接(例如,侧向加载)至机器人手术组件100的无菌接口模块100或者从机器人手术组件100的无菌接口模块100横向地分离。通常,无菌接口模块100用于在器械驱动单元70与诸如机电手术器械60的机电手术器械之间提供接口。该接口有益地维持无菌性,提供在机器人手术组件50与机电手术器械60之间传输电气连通的措施,提供构造为将旋转力从机器人手术组件50传递至机电手术器械60以通过机电手术器械60执行功能的结构,和/或提供将机电手术器械60选择性地附接至机器人手术组件50/从机器人手术组件50选择性地移除机电手术器械60的结构(例如,用于快速器械更换)。

如在图4至图6中看出的,无菌接口模块100包括主体构件110,所述主体构件110具有通过诸如螺钉101a、10lb、101c的一个以上的紧固件“F”联接在一起的上部110a、中间部110b(图6)以及下部110c。无菌接口模块100包括针脚101d(例如,弹簧针)(图11),所述针脚101d提供穿过无菌接口模块100的导电路径(例如,当手术器械60联接至无菌接口模块100时通向手术器械60的末端执行器60a–参见图1)。主体构件110的上部110a限定驱动传递通道112a、112b、112c,112d,所述驱动传递通道112a、112b、112c,112d在其中支撑驱动传递组件114,诸如相应的驱动传递组件114a、114b、114c、H4d。主体构件110的上部110a还包括限定电连接器通道或者插座116的盖110z(图11)。插座116将电气组件116x(图11)的第一电连接器116a(图10)遮蔽在其中。用作电接口的第一电连接器116a(例如,其引脚)可以凹进插座116内和/或进行遮蔽以免受损坏(例如,免受掉落和/或与器械驱动单元配合和/或解除配合)。在下文中更加详细地描述电气组件116x。

无菌接口模块100包括围绕上部110a的侧壁120的相反侧延伸或者从上部110a的侧壁120的相反侧突出的附接凸块118a、118b、118c、118d。如在本文中详述的,附接凸块118a、118b、118c、118d用于选择性地将无菌接口模块100联接至机器人手术组件50。附接凸块118a、118b、118c、118d可以具有旗子的形状,从而便于与器械驱动单元70的按钮72a、72b接合。每个附接凸块118a、118b、118c、118d包括头部118e,所述头部118e具有锥形的凸轮表面118f和唇缘118g,所述唇缘118g与器械驱动单元70的按钮72a、72b(参见图2)配合,从而选择性地将无菌接口模块100联接至器械驱动单元70。

主体构件110的上部110a还限定了朝向远侧确定方位的锥形壁或者表面122,所述锥形壁或者表面122可以是螺旋形的,并且从上部110a的肩部122a围绕上部110a而延伸。

参照图6,主体构件110的中间部110b包括从其向近侧延伸的弹性突片113。可以包括任意数量的突片113的多个突片113以彼此间隔开的关系布置,并且可以以围绕穿过无菌接口模块100而限定的纵向轴线“X”的周向关系布置(例如,四个突片113以90度的间隔分开)。突片113可以由柔性材料形成并且可以构造为沿径向向外弯曲。每个突片113包括向近侧延伸至头部113b的轴113a。每个相应的突片113的头部113b包括延伸至横向唇缘113d的成角度的凸轮表面113c。

主体构件110的中间部110b在其上可移动地支撑分离卡圈124,并且在其上可移除地支撑紧急释放环126。释放环126可以用于为主体构件110提供防流体性和/或防尘性和/或密封。在一些实施例中,释放环126可以提供气密密封。

参照图4,分离卡圈124限定了从分离卡圈124的肩部124b延伸的锥形斜坡124a。分离卡圈124的锥形斜坡124a和分离卡圈124的肩部124b与主体构件110的上部110a的锥形壁122和肩部122a互补。

分离卡圈124围绕其外表面还包括凹坑或者握紧沟槽124c,从而便于用户握紧分离卡圈124和/或分离卡圈124相对于无菌接口模块100的主体构件110的运动。例如,如在下文中更加详细地描述的,在将释放环126从主体构件110移除之后,分离卡圈124可以相对于主体构件110旋转(和/或能够沿轴向平移),如箭头“A”所示。每个握紧沟槽124c可以包括平坦面124x(图4),使得分离卡圈124围绕分离卡圈124的外表面包括进一步便于分离卡圈124的握紧和/或运动的一排平坦面124x。

分离卡圈124在其内表面上进一步限定凸缘通道124d(图7)。分离卡圈124还可包括用于冷却无菌接口模块100和/或器械驱动单元70的一个以上的电气部件的冷却的任何数量的通风口124e。特别地,例如,器械驱动单元70的冷却风扇(未示出)的旋转或者激活可以将外部空气通过无菌接口模块100的通风口124e向内吸入到无菌接口模块100中,使得空气能够沿着延伸穿过无菌接口模块100和/或器械驱动单元70的一个以上的空气流路(参见图9中所示的空气流路“AA”和“AB”)行进,由此当空气沿着空气流路行进时冷却其电气部件。替代地,和/或另外地,内部地布置在无菌接口模块100和/或器械驱动单元70中的空气(例如,由其电气部件的操作产生的热空气),例如当冷却风扇被激活或者旋转(例如,产生使空气向外排出的压力)时,能够被从通风口124e向外排出。

如图4所示,无菌接口模块100的释放环126包括限定一个以上的分离狭槽126b的主体部126a,以及从主体部126a延伸的一个以上的突片126c。每个分离狭槽126b可以与主体部126a的易碎段126d相邻地设置。易碎段126d构造为在一个以上的突片126c中的一个相对于释放环126的主体部126a运动时断裂,使得释放环126能够与无菌接口模块100分开,从使分离卡圈124能够相对于无菌接口模块100的主体构件110移动。

如图6至图10所示,主体构件110的下部110c的形式为半环形的联接护套,所述半环形的联接护套支撑在主体构件110的中间部110b的远侧端上或者以其他方式固定至主体构件110的中间部110b的远侧端。主体构件110的下部110c包括U形主体,所述U形主体具有限定在两侧臂128a、128b之间并且向远侧且横向地开口的器械开口128。下部110c还包括形成在其内表面上的倾斜表面128c,所述倾斜表面128c与布置在机电手术器械60的器械外壳61的外表面上的倾斜凸轮表面61a、61b(图2)互补。器械开口128构造为在其中接纳诸如机电手术器械60的机电手术器械,从而将机电手术器械60可移除地固定至机器人手术组件50。下部110c的侧臂128a、128b从主体构件110的中间部110b向远侧延伸,并且定位为将机电手术器械60支撑在下部110c的器械开口128内。

如在图6中看出的,无菌接口模块100还包括支撑在主体构件110的中间部110b与主体构件110的下部110c之间浮动板130。无菌接口模块100的浮动板130在未压缩位置(或者伸出位置)与压缩位置(或者缩回位置)之间能够移动。浮动板130朝向无菌接口模块100的驱动传递组件114a、114b、114c、114d(图4)的未压缩位置偏置构件而向远侧弹簧偏置。在一些实施例中,可以使用圆形弹簧(例如,波形弹簧)等(未示出)将浮动板130向远侧偏置到未压缩位置。浮动板130包括基部132和从基部132向远侧延伸的突片134a、134b。浮动板130的突片134a、134b延伸穿过主体构件110的下部110c。浮动板130在其中限定孔口136,所述孔口136接纳无菌接口模块100的驱动传递组件114a、114b、114c、114d。浮动板130可以用于例如在机电手术器械向无菌接口模块100的侧面加载时,防止垂直载荷作用在驱动传递组件114a、114b、114c、114d上。

如在图6和图7中看出的,无菌接口模块100还包括联接至分离卡圈124的支撑板123。支撑板123限定与无菌接口模块100的驱动组件114配准的联接开口123a,以及与无菌接口模块100的中间部110b的突片113配准的突片孔口123b。突片孔口123b可以构造为当突片113的头部1l3b的成角度的凸轮表面1l3c沿着支撑板123的突片孔口123b进行凸轮式运动时,在突片113(例如,突片113的轴113a)上施加径向向内的弯曲,如在下文中详述的。支撑板123包括凸缘123c,所述凸缘123c接纳在分离卡圈124的凸缘通道124d内,从而使支撑板123能够与分离卡圈124一起移动。

无菌接口模块100还包括环形联接器125,所述环形联接器125联接至分离卡圈124并且与支撑板123的凸缘123c的底表面接触,使得在随着分离卡圈124的旋转相对于纵向轴线“X”轴向平移分离卡圈124(如箭头“B1”所示)而沿轴向移动支撑板123的同时,分离卡圈124能够围绕支撑板123的凸缘123c旋转,如箭头“A”(图4)所示。如箭头“B2”(图8)所示,分离卡圈124可相对于主体构件110可以沿轴向移动而不旋转。

如在图8中看出的,环形联接器125包括壁架125a,所述壁架125a从环形联接器125沿着环形联接器125的圆周的至少一部分在径向上向内延伸以支撑托辊联接器(idlercoupler)127。还参照图9,环形联接器125还包括沿着环形联接器125的至少一部分具有锥形轮廓125b的横截面。例如,环形联接器125可以包括与分离卡环124的一个以上的通风口124e相邻的锥形轮廓125b。锥形轮廓125b可以被定位为与一个以上的通风口124e流体连通,从而在环形联接器125与分离卡圈124之间提供一个以上的空气流动路径,诸如图9所示的空气流动路径“AA”和“AB”。

空气流动路径“AA”和“AB”用于辅助维持机器人手术系统1(例如,无菌接口模块100、器械驱动单元70等)的各种部件无菌性以及冷却各个部件(例如,马达,传感器等)。空气流动路径提供了从无菌接口模块外部到器械驱动单元中的平衡的空气流动横截面,用于冷却和热管理。空气流动路径为气流穿过无菌接口模块并且进入器械驱动单元中提供了曲折的路径。通风孔可以成形为期望的符号,诸如使用箭头的加载或者卸载方向。可以对符号进行模制和/或激光蚀刻以及定位,用于关于使用、加载、移除、配合和/或报警的指示标记。

参照图7,无菌接口模块100还包括托辊联接器127,所述托辊联接器127联接至环形联接器125并且支撑在环形联接器125的壁架125a上。托辊联接器127可旋转地支撑在联接轴129上,所述联接轴129使主体构件110的上部110a和中间部110b相互连接。当分离卡圈124围绕纵向轴线“X”旋转和/或相对于主体构件110沿轴向运动时,托辊联接器127沿着联接轴129能够沿轴向滑动,如在本文中详述的。

参照图3和图7,无菌接口模块100的每个驱动传递组件114包括驱动联接器115,所述驱动联接器115限定在驱动联接器115的近侧端上能够与马达组件74的相应的马达联接器76中的一个接合的联接端115a(例如,狭槽)。驱动联接器115在其远侧端上还包括凸缘115b。每个驱动联接器115延伸穿过无菌接口模块100的支撑板123的一个联接开口123a。支撑板123联接至分离卡圈124,使得支撑板123的底表面与驱动传递组件114的驱动联接器115的凸缘115b的顶表面接触。每个驱动传递组件114包括第一传递轴117或者第二传递轴119。第一传递轴117包括从传递轴117径向向外延伸的径向联接器117a,以及从传递轴117向远侧延伸的远侧联接器117b。第二传递轴119包括从传递轴119向远侧延伸的远侧联接器119a。相应的第一传递轴117和第二传递轴119的远侧联接器117b和119a构造为接合机电手术器械60的从动构件62a、62b、62c等的对应的联接器(未示出)。本文所述的任何联接器可以是具有任何数量的齿的齿轮的形式。

无菌接口模块100的每个驱动传递组件114包括弹簧121,以使相应的驱动传递组件114的部件相对于彼此能够移动。如在图8和图9中看出的,例如,第一弹簧121a支撑在第一传递轴117与其相应的驱动联接器115之间,而第二弹簧121b支撑在第二传递轴119与其相应的驱动联接器115之间。每个弹簧121构造为在其压缩时向其相应的驱动传递组件114施加弹簧力。

如在图10和图11中看出的,无菌接口模块100包括电气组件116x,所述电气组件116x包括第一电气连接器116a、第二电气连接器116b以及联接在第一电气连接器116a与第二电气连接器116b之间从而在机器人手术组件50与诸如联接至其的机电手术器械60的任何机电手术器械之间提供电气连通的电气带116c。电气组件116x可以包括构造为测量无菌接口模块100的使用的计数器(未示出),例如,以说明电气连接器116a、116b中的一个或者两个的弹簧销116d随着时间的劣化,使得能够在必要时或者根据需要更换无菌接口模块100。

参照图2、图6以及图14A至图14C,为了将诸如机电手术器械60的机电手术器械联接至无菌接口模块100,电手术器械60的倾斜凸轮表面6la、6lb与无菌接口模块100的下部110c的倾斜表面128c对齐。然后使机电手术器械60相对于机器人手术组件50横向移动(例如,侧向加载),直到机电手术器械60的倾斜凸轮表面6la、6lb完全接纳或者坐落在无菌接口模块100的下部110c的倾斜表面128c上。

当机电手术器械60横向移动到无菌接口模块100的下部110c中时,机电手术器械60向上进行凸轮式运动,从而相对于主体构件110向近侧移动或者压缩无菌接口模块100的浮动板130,如图6中示出的箭头“C”所示(同样参见图14B)。浮动板130从其初始伸出位置(图14A)向压缩位置(图14B)的运动将无菌接口模块100的传递轴117、119(以及它们的对应的器械接合端117b、119a)向近侧拉动远离无菌接口模块100的下部110c的器械开口128,从而便于机电手术器械60插入到无菌接口模块100的器械开口128中。使浮动板130从伸出位置(图14A)运动至压缩位置(图14B)有助于防止无菌接口模块100的驱动传递组件114的远侧联接器117b、119a与机电手术器械60的对应的从动构件62a、62b、62c等(参见图2)之间的插入接触/干涉。

一旦机电手术器械60完全坐落在无菌接口模块100的下部110c内,则将无菌接口模块100的浮动板130推回到伸出位置(图14C),使得无菌接口模块100的驱动传递组件114的远侧联接器117b、119a和机电手术器械60的对应的从动构件62a、62b、62c等彼此配准,从而经由无菌接口模块100将机电手术器械60联接至机器人手术组件50。

在机器人手术系统1的机器人手术组件50固定至机器人手术系统1的手术机器人臂2、3中的一个,而机器人手术系统1的机电手术器械60固定至机器人手术系统1的无菌接口模块100的情况下,临床医生根据需要能够通过利用机器人手术组件50的马达组件74对机电手术器械60的从动构件62a、62b、62c等进行机器人控制来执行手术过程。特别地,马达组件74的一个以上的马达76a、76b、76c等被致动,从而使马达组件74的一个以上的马达76a、76b、76c等旋转,使得无菌接口模块100的一个以上的驱动传递组件114与机电手术器械60的一个以上的从动构件62a、62b、62c等协作,从而根据需要操作和/或操纵机电手术器械60的末端执行器60a(例如,发射、关节式运动、旋转等)。

为了从机器人手术组件50移除机电手术器械60,例如为了执行器械更换,临床医生能够压下机电手术器械60的桨片(paddle)64a、64b(图2)。桨片64a、64b的压下在无菌接口模块100的浮动板130的突片130a、130b(图8)上施加了力,从而使浮动板130相对于无菌接口模块100的主体构件110沿近侧方向运动。当浮动板130沿近侧方向运动时,相应的驱动传递组件114的第一传递轴117和第二传递轴119与无菌接口模块100的浮动板130一起沿近侧方向抵抗来自相应的驱动传递组件114的弹簧121的偏置力而平移。相应的驱动传递组件117、119的传递轴117、119相对于无菌接口模块100的主体构件110的运动将驱动传递组件114的第一传递轴117和第二传递轴119的远侧联接器117b、119a与机电手术器械60的相应的从动构件62a、62b、62c等分开。

一旦相应的驱动传递组件114的第一传递轴117和第二传输轴119的远侧联接器117b、119a与机电手术器械60的相应的从动构件62a、62b、62c等分开,则机电手术器械60的器械外壳61的近侧端能够从无菌接口模块100的主体构件110的下部110c的器械开口128横向地滑出。

如上所述,机电手术器械60能够通过无菌接口模块100的主体构件110的下部110c的器械开口128重新附接至无菌接口模块100。替代地,能够根据需要同样地附接不同的机电手术器械(例如,吻合器、内窥镜、钳子等)。

参照图1、图12A以及图12B,在紧急情况下,诸如当存在电力故障时,以及当机电手术器械60至少部分地定位在患者内时,能够从无菌接口模块100的主体构件移除无菌接口模块100的释放环126。关于图12A和图12B,能够相对于释放环126的主体部126a手动地操纵释放环126的突片126c,直到释放环126的易碎段126d断裂使得释放环126能够与无菌接口模块100分开。

参照图1至图11,一旦释放环126与无菌接口模块100分开,则无菌接口模块100的分离卡圈124能够围绕无菌接口模块100的主体构件110旋转,如箭头“A”所示,从而使分离卡圈124在轴向上沿远侧方向从初始、最近侧位置朝向无菌接口模块100的主体构件110的下部110c移动。实际上,分离卡圈124的这样的运动使无菌接口模块100能够提供手动越控(override)功能。在分离卡圈124的初始、最近侧位置(图6),无菌接口模块100的环形联接器125和托辊联接器127与无菌接口模块100的第一传递轴117的径向联接器117a在纵向上间隔开。

无菌接口模块100的分离卡圈124能够从初始、最近侧位置(图6)通过在最近侧位置与最远侧位置之间的任何数量的中间位置,移动(例如,旋转地和/或沿轴向)至最远侧位置(图8)。无菌接口模块100的分离卡圈124的旋转(从最近侧位置朝向最远侧位置)使无菌接口模块100的环联接器125旋转,这使无菌接口模块100的托辊联接器127围绕无菌接口模块100的联接轴129自由旋转和/或沿着无菌接口模块100的联接轴129向远侧滑动。

响应于无菌接口模块100的分离卡圈124相对于无菌接口模块100的主体构件110继续地向远侧运动(例如,旋转的和/或轴向的运动),无菌接口模块100的托辊联接器127继续向远侧推进,使托辊连接器127与无菌接口模块100的驱动组件114之一的第一传递轴117的径向联接器117a接合。当分离卡圈124向远侧推进时,分离卡圈124相对于无菌接口模块100的突片113向远侧拉动无菌接口模块100的支撑板123,使得突片113的头部113b滑动穿过支撑板123的突片孔口123b。当支撑板123相对于突片113移动时,凸片113的头部113b的成角度的凸轮表面113c沿着突片孔口123b进行凸轮式运动。由于支撑板123的底表面与驱动联接器115的凸缘115b的顶表面之间的接触,支撑板123的向远侧推进还向远侧拉动驱动组件114的驱动联接器115(图7和图8)。驱动联接器115的向远侧运动将驱动联接器115的联接端115a与机器人手术组件50的马达组件74的相应的马达联接器76分开,并且将无菌接口模块100的驱动联接器115缩回无菌接口模块100的主体构件110的驱动传递通道1l2a、1l2b、1l2c、1l2d内。

一旦将无菌接口模块100的支撑板123向远侧移动经过无菌接口模块100的突片113的成角度的凸轮表面113c,则突片113向外弯曲(响应于由于突片113的头部113b与支撑板123的突片孔口123a之间的接触导致的向内弯曲),使得突片113的横向唇缘113d在支撑板123的顶表面上方延伸并且防止支撑板123向近侧运动(见图8)。在支撑板123和无菌接口模块100的分离卡圈124的该最远侧位置,还防止了驱动组件114的分离卡圈124和驱动联接器115向近侧移动,使得驱动联接器115不能与马达组件74的马达联接器76重新接合,从而防止驱动联接器115的机器人控制。

无菌接口模块100的分离卡圈124朝向该最远侧位置的远侧运动,可以使无菌接口模块100的一个以上的电连接器116a、116b和/或电气带116c电气地断开,使得在机器人手术组件50与机电手术器械60之间不存在电气连通。例如,电气带116c可以固定至支撑板123,使得分离卡圈124相对于无菌接口模块100的主体构件110的向远侧推进将电气带116c与电连接器116a分开。

一旦将无菌接口模块100的分离卡圈124布置在最远侧位置,则分离卡圈124的旋转使环形联接器125旋转无菌接口模块100的托架联接器127。在托架联接器127与无菌接口模块100的第一传递轴117的径向联接器117a接合的情况下,托架联接器127的旋转使径向联接器117a旋转,并且由此使第一传递轴117的远侧联接器117b旋转。传递轴117的该旋转可以独立于无菌接口模块100的第二传递轴119(在没有对其进行机器人控制的情况下其通常可以保持静止)。当第一传递轴117的远侧联接器117b响应于托辊联接器127的旋转而旋转时,第一传递轴117的远侧联接器117b与机电手术器械60的从动构件62a、62b、62c等中的相应的一个协作,从而有益地手动操纵其末端执行器60a。

无菌接口模块100的分离卡圈124从最近侧位置向最远侧位置的这样的运动,通过无菌接口模块100和机电手术器械60的相应的部件施加力(例如,转矩),从而手动操纵机电手术器械60的末端执行器60a以将末端执行器60a定位在期望的方位/位置。例如,能够手动地操纵机电手术器械60的末端执行器60a到打开位置以释放由末端执行器60a抓紧的组织,使得能够从手术部位移除机电手术器械60,同时限制了不希望的组织损伤的风险(如果当发生电力故障或者其他类似的紧急状况时这样的手动操纵不可行则存在所述风险)。还预想到的是,无菌接口模块100的分离卡圈124能够根据需要沿相反的方向旋转,从而操纵(例如,闭合)机电手术器械60的末端执行器60a。

在无菌接口模块100的释放环126被移除并且经由无菌接口模块100的突片113与支撑板123之间的固定或者锁定关系将分离卡圈124固定在最远侧位置的情况下,无菌接口模块100能够不再对联接至其的任何机电手术器械进行机器人控制,使得需要移除并且更换无菌接口模块100。如上所述,通过按下无菌接口模块100的按钮72a、72b,能够将无菌接口模块100从机器人手术组件50移除。然后,如上所述,能够附接替换的无菌接口模块100和机电手术器械60,从而能够实现如本文所详述的联接至机器人手术组件50的任何电手术器械的机器人控制。

现在转向图15至图17,通常参照为200的无菌接口模块系统的一个实施例包括限定纵向轴线“X-X”的无菌接口模块300和重置工具400。无菌接口模块300与无菌接口模块100类似,并且包括支撑复位凸轮310和释放环350的主体构件301。无菌接口模块300的主体构件301支撑分离卡圈124并且包括与复位凸轮310协作的突片113。无菌接口模块300的主体构件301在其中限定与释放环350协作的拉片凹陷302和锁定狭槽304。

有益地,无菌接口模块系统200的重置工具400与无菌接口模块系统200的无菌接口模块300的重置凸轮310协作,从而使无菌接口模块300能够在无菌接口模块300的制造组件以及授权期间,被激活、测试以及重置。

如在图17和图18中看出的,围绕无菌接口模块300的突片113支撑无菌接口模块300的重置凸轮310,并且无菌接口模块300的重置凸轮310包括臂312,所述臂312在重置凸轮310周围的间隔开的位置处从重置凸轮310沿径向向外延伸。重置凸轮310的每个臂312限定穿过其中的接纳孔口312a,所述接纳孔口312a接纳无菌接口模块300的相应的一个突片113。重置凸轮310还限定构造为接纳重置工具400的中央开口314。重置凸轮310可以包括围绕中央开口314的螺纹314a,以有利于与重置工具400的螺纹接合。在一些实施例中,重置凸轮310可以包括自攻特征件、凸台和/或止动特征件(未示出)以接合重置工具400。重置凸轮310可以由任何合适的塑料和/或金属材料形成。

参照图19A至图19C,无菌接口模块300的释放环350包括环形框架352,所述环形框架352具有可选择性地接合(例如,使得释放环350可重置)的第一端部354和第二端部356。释放环350的环形框架352在环形框架352的相对侧支撑拉片358a、358b(例如,便于进入),所述拉片358a、358b从环形框架352向远侧延伸并且包括使拉片358a、358b凹入无菌接口模块300的拉片凹陷302(图17)内以有助于防止错误激活的远侧锥形构造。释放环350的拉片358a、358b可以是手指宽度,从而提供用于致动的杠杆辅助。环形框架352的内表面包括多个径向突片360,所述多个径向突片360沿径向向内延伸以提供与无菌接口模块300的主体构件301的同心对齐,并且有助于防止释放环350从无菌接口模块300的主体构件301的错误激活。释放环350的环形框架352的顶表面支撑锁定突片362a、362b,所述锁定突片362a、362b从释放环350的环形框架352的顶表面向近侧延伸并且与释放环350的拉片358a、358b对齐。锁定突片362a、362b可接纳在无菌接口模块300的锁定狭槽304内。锁定突片362a、362b用于对齐拉片358a、358b并且防止释放环350的错误激活。

释放环350的环形框架352的第一端部354限定接纳狭槽354a,并且环形框架352的第二端部356包括突起356a。环形框架352的第二端部356的突起356a例如经由卡扣配合、过盈配合等可接纳在第一端部354的接纳狭槽354a内,从而为手指激活提供最佳的分离力,并且例如在清洁过程中能够多次重置以便拆卸。

环形框架352的第一端部354还包括第一臂354d和第二臂354e,第一臂354d和第二臂354e具有在第一臂354d与第二臂354e之间延伸的间隔开的突片354b。突片354b在第一端部354的第一臂354d与第二臂354e之间的间隔开的位置处限定分开的开口354c。有益地,无菌接口模块300的释放环350提供了水分阻挡层以防止水分进入无菌接口模块300。释放环350可以以任何合适的高对比度或者明亮的颜色(诸如橙色或红色)设置,从而有助于传达其存在以便迅速移除。释放环350能够包括任何合适的标记,诸如模制在符号或者文本中以指示其作为紧急释放的目的。释放环350能够以有益于清洁和消毒的高伸长率塑料、弹性体或者柔性材料的任何形式制造。

参照图20A和图20B,在使用中,通过如下的方式去除无菌接口模块300的释放环350:使用足够的力通过手指致动释放环350的拉片358a、358b中的一个或者两个,从而分开或者分离释放环350的第一端部354和第二端部356,使得能够从无菌接口模块300周围解开释放环350(图20A)。然后,如箭头“M1”和“M2”所示,无菌接口模块300的分离卡圈124能够围绕无菌接口模块300的主体构件301旋转(例如,逆时针)并且向下平移,以便例如测试和/或授权无菌接口模块300(图20B)。当分离卡圈124旋转并且向下平移时,无菌接口模块300的支撑板123沿着无菌接口模块300的突片113进行凸轮式运动,直到突片113在支撑板123上沿径向向外延伸并且防止支撑板123向近侧朝向其初始位置向近端移动(例如,锁闭支撑板123)。

参照图20C和图20D,为了重置无菌接口模块300,可以将重置工具400插入到限定在无菌接口模块300的主体构件301中的中心开口30la中,并且将重置工具400推进到与重置凸轮310接合。如箭头“R”所示,然后能够相对于无菌接口模块300操纵(例如,旋转)重置工具400,从而使重置凸轮310沿着无菌接口模块300的主体构件301的突片113在轴向上向上推进,如箭头“U”所示。当重置凸轮310沿着突片113进行凸轮式运动时,重置凸轮310在径向向内的方向上使突片113朝向彼此接近,如箭头“R1”所示,直到无菌接口模块300的支撑板123能够向近端移动(例如,分离卡圈124的平移和/或顺时针旋转)至其初始近侧位置(参见图16),在所述初始近侧位置支撑板123位于无菌接口模块300的突片113的近侧,从而重置无菌接口模块300。一旦支撑板123处于其近侧位置,则能够将重置工具400从无菌接口模块300移除。然后能够围绕无菌接口模块300的主体构件301重新附接无菌接口模块300的释放环350或者新的释放环350,使得无菌接口模块300能够用于手术过程中。

机器人手术系统1和/或其部件(例如,机器人手术组件50、无菌接口模块100、300等)可以包括用于提供无菌接口模块识别的一个以上的电气部件(例如,电联接至电气组件116x)。例如,这些电气部件可以包括一个以上的如下部件:触点(可以是绝缘的和/或非绝缘触点)、传感器、磁性阵列、霍尔传感器、簧片开关、无线特征件、光学特征件、条形码、QR码等,和/或其组合(未示出),其中可以提供任何数量和/或构造的每个这些电气部件。

任何当前公开的电气部件可以用于为当前公开的无菌接口模块提供如下和/或通过装置、器械和/或装载单元的识别作为如下中的一个以上的馈送:制造的序列号、批次号和/或日期代码,装置类型,使用寿命,校准日期和偏移量,重新加载类型,用法和/或使用次数,装置状态,仪器行程位置,夹具位置,腕部位置,旋转角度,俯仰和/或横摆位置,刀具和/或切割机构位置,能量激活,RF激活,烧灼激活,谐波振动激活,末端执行器类型,末端执行器状态,末端执行器位置,末端执行器寿命终止和/或使用状态,和/或其组合。

在实施例中,例如,能够以各种构造提供当前公开的无菌接口模块,从而有利于与上文描述的手动越控功能类似的手动越控功能。例如,无菌接口模块或者其组件(诸如分离卡圈124)的实施例,能够构造为驱动和/或操作一个以上的驱动器,驱动一个唯一的驱动器,和/或能够顺时针旋转、逆时针旋转,和/或其组合。在一些实施例中,分离卡圈124能够构造为沿单一的期望方向旋转。

在某些实施例中,当前公开的无菌接口模块或者其部件(例如,分离卡圈124、释放环126、350等)能够包括外部肋、凹槽、纹理等,以改进手动抓紧能力。

在某些实施例中,将当前公开的无菌接口模块中的一个从器械驱动单元的驱动马达联接器分离,消除了反向驱动加载并且减少了器械驱动单元内的马达、联接器或者齿轮组或者驱动器被卡住的可能性。

在一些方案中,器械驱动单元70的一种故障模式可以包括其一个以上的马达76a、76b、76c等处于故障状态的情况(例如,不能向机器人手术组件50和/或机电手术器械60的驱动部件施加转矩)。在某些方案中,另一种故障模式可以包括器械驱动单元70的一个以上的马达76a、76b、76c等不能旋转的情况。在这样的方案中,可能需要将无菌接口模块100的联接器与器械驱动单元70的联接器分离(例如,经由向下运动),从而无论器械驱动单元70的对应的联接器的位置,使临床医生能够转动无菌接口模块100的一个以上的联接器。通过消除需要对马达进行反向驱动,这使旋转无菌接口模块100的联接器所需的转矩最小化。无菌接口模块100的分离卡圈124的斜坡特征件可以帮助这样的分离努力(例如,向下运动),并且提供机械优势以通过帮助提供克服由于机器人手术组件50和/或机电手术器械60的联接器的接合以及通过其交界面的转矩的传递而导致的初始摩擦所需的分离力,来降低作用(例如,拉下)在卡圈124上所需的力。

在一些实施例中,分离卡圈可以具有为最终使用者提供大的杠杆转矩的直径。

在某些实施例中,当前公开的无菌接口模块或者其部件可以包括塑料,或者塑料和金属的组合,从而消除对在清洁和消毒过程期间能够去除的润滑的需求。当前公开的无菌接口模块的塑料材料可以使用高度抗冲击并且高延伸率的塑料制造,所述高度抗冲击并且高延伸率的塑料也可以被认为耐高温并且耐化学性。当前公开的无菌接口模块的这些材料可以是特定的,用于为医疗自动洗衣机,高压灭菌器蒸汽消毒循环,在使用期间的冲击/碰撞轻度掉落和/或滥用,以及用于中央处理和清洁提供鲁棒设计。在一些实施例中,当前公开的无菌接口模块的材料可以是高温的、无腐蚀性的和/或有助于高压灭菌和/或自动洗涤的材料。这些材料能够包括但不限于不锈钢、聚苯砜塑料、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯砜(PPSU(Radel))、聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亚胺(Ultem)、聚芳基醚酮(PAEK)等,或者其组合。在实施例中,当前公开的无菌接口模块的电子产品的柔性部分能够被机械地分开、断开或者缩短,以防止电子通信和激活后的再次使用。

在一些实施例中,当前公开的无菌接口模块或者其部件能够包括介电绝缘件,例如,能够结合塑料、涂层、薄膜以及高介电材料,从而在器械/装置与器械驱动单元之间提供介电屏障。在某些实施例中,一个以上的联接器可以包括非导电塑料,从而增加与所联接的装置的交界面的介电强度。在一些实施例中,能够结合肋、舌榫和沟槽、燕尾榫、凸缘和/或重叠壁,从而增加爬电和间隙介电性能。

在一些实施例中,当前公开的无菌接口模块或者其部件能够包括密封特征件。例如,能够结合一个以上的密封件,从而增加流体阻力并且防止流出/进入,能够在联接器的近侧端或者远侧端的外径周围结合一个以上的密封件,能够在用于密封的近侧和远侧配合面上使用一个以上的垫圈,和/或能够在当配合至器械驱动单元或者器械时压缩的近侧或者远侧连接器交界面周围结合一个以上的垫圈。

在某些实施例中,当前公开的无菌接口模块或者其部件能够包括侧加载轨道配合特征件。例如,当前公开的无菌接口模块或者其部件能够包括用于容易配合的导入特征件,用于锁定的肋,用于防止错误激活的双重致动器,和/或对装置进行锁定并且消除交界面的游隙和/或运动的弹簧加载板锁定特征件。

在某些实施例中,当前公开的无菌接口模块或者其部件能够在其安装闩锁上包括一个以上的楔形表面,例如,从而消除或者减小配合的游隙/间隙。

在一些实施例中,当前公开的无菌接口模块或者其部件能够包括清洁和/或消毒特征件。例如,当前公开的无菌接口模块或者其部件能够构造为是可冲洗的并且可清洁的,从而易于清洁和消毒。在实施例中,当前公开的无菌接口模块或者其部件能够包括用于容易清洁的冲洗端口。在一些实施例中,当前公开的无菌接口模块或者其部件可以是一次性的和/或适于单次使用。

在实施例中,一个以上的联接器可以是十字滑块型(Oldham type)联接器,所述十字滑块型联接器允许通过高等级的公差和未对准的完全联接。当前公开的联接器中的任何一个可以包括一个以上的齿或者其他类似的联接特征件。

根据一些实施例,可以将一个以上的致动器(例如,两个致动器)用于器械驱动单元的安装,从而抵抗在自动使用、碰撞期间的错误激活,以及或者由最终使用者导致的错误激活。致动器可以包括稍稍嵌入的高掷式致动器(high throw actuator),从而防止错误致动。

在一些实施例中,一个以上的联接器能够包括在达到阈值转矩之后脱开的尖角面。离合器可以是双向的和/或单向的。在实施例中,对于顺时针和/或逆时针旋转,离合器转矩阈值可以是不同的值。

在一些实施例中,当前公开的无菌接口模块或者其部件能够包括反冲减少特征件。例如,一个以上的联接器的其他类似的配合特征件的齿可以包括可以在弹簧加载下配合的有角度的面。有角度的面在盲配合情况期间可以提供足够的配合,和/或当这样的有角度的面用作相应的联接器的硬止挡件时能够消除或者减少反冲。

在某些实施例中,当前公开的无菌接口模块或者其部件能够包括联接器轴承,所述联接器轴承包括但不限于整体轴颈型、套筒型、球型、径向型,止推型和/或针型。

在一些实施例中,当前公开的无菌接口模块或者其部件能够包括沿轴向浮动的联接器。例如,轴向浮动联接器可构造为沿轴向在一个或者两个联接交界面上浮动。这样的轴向浮动联接器可以利用压缩、拉伸、板簧、波形弹簧和/或弹性体。在实施例中,浮动板可以保持联接器并且用作同时一致地使全部联接器脱离的止推轴承表面。

当前公开的无菌接口模块的用于有助于其安装的安装特征件可以包括但不限于闩锁、螺纹、滑块和/或夹子。

当前公开的无菌接口模块的电子特征件可以包括涂层和/或灌注材料,从而改进耐高压灭菌性和/或耐自动洗涤性。这样的涂层和/或灌注材料可以包括但不限于,防潮密封剂(humiseal)、聚对二甲苯和/或硅树脂。电子特征件的导线可以利用高温护套材料,诸如特氟龙、特氟龙混合物和/或硅树脂。电子特征件的柔性电路材料可以包括用于耐高温性的聚酰亚胺。可以提供这些导线和/或柔性材料用于当前公开的浮动交界面组件的高柔性循环寿命管道。

现在转到图21和图22,通常参照为500的浮动板组件的一个实施例包括浮动板130和安装在其上的汇流条502。浮动板组件500的浮动板130支撑经由汇流条502联接在一起弹簧针110b。汇流条502可以是导电板的形式,所述导电板电联接弹簧针101d和/或机械地捕捉或者支撑在浮动板130内的弹簧针101d。汇流条502限定间隔开的开口504、506,所述开口504、506在其中接收弹簧针10ld的顶端508。汇流条502可以包括任何合适的柔性材料,诸如柔性印刷电路板(PCB)。在一些实施例中,汇流条502可以包括任何合适的刚性材料,诸如刚性PCB。在某些实施例中,汇流条502能够涂覆有任何合适的材料,诸如硅树脂和/或环氧树脂。例如,这样的涂层可以用于在高压灭菌和/或清洁过程期间保护汇流条502。在某些实施例中,汇流条502可以包括金属。汇流条502可以具有任何合适的镀层从而免于腐蚀。

本领域技术人员将理解的是,本文中具体描述并且在附图中示出的结构和方法是非限制性的示例性实施例,并且描述、公开以及附图应仅被解释为特定实施例的示例。因此,将理解的是,本公开并不限于所描述的精确实施例,并且本领域技术人员在不脱离本公开的范围或者主旨的情况下可以实现各种其他改变和修改。另外,在不脱离本公开的范围的情况下,结合某些实施例示出或者描述的元件和特征可以与某些其他实施例的元件和特征组合,并且这样的修改和变型也包括在本公开的范围内。因此,本公开的主题不受已经具体示出和描述的主题的限制。

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