(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
関節運動可能部材であって、
複数のリンクの近位端部から前記複数のリンクの遠位端部に延びる前記複数のリンクであって、該複数のリンクのうちの隣り合うリンクが、該隣り合うリンク間に関節を形成するように枢動可能に結合される、複数のリンクと、
前記複数のリンクの前記近位端部から前記遠位端部に延びる作動部材であって、前記関節運動可能部材を中立位置から屈曲させるために力を伝達させるべく前記複数のリンクに動作可能に結合される前記作動部材と、
前記複数のリンクの前記近位端部から前記遠位端部に延びる拘束部材であって、前記複数のリンクの前記近位端部と前記遠位端部とにそれぞれ固定される互いに対向する端部を有する拘束部材と、を備え、
前記拘束部材は、前記複数のリンクのうちの第１のリンクの外周に隣接する位置において前記第１のリンクを貫通して延びており、前記拘束部材は、前記複数のリンクの前記近位端部から前記遠位端部に前記関節運動可能部材の少なくとも一部分に沿った螺旋経路を辿る、関節運動可能部材。
【請求項２】
前記関節運動可能部材が、手首関節である、請求項１に記載の関節運動可能部材。
【請求項３】
前記拘束部材が前記複数のリンクのうちの１つ又は複数のリンクの並進運動を受動的に拘束する、請求項１に記載の関節運動可能部材。
【請求項４】
前記作動部材が、前記複数のリンクの前記遠位端部から前記近位端部に前記関節運動可能部材に沿って実質的に直線状に延びる、請求項１に記載の関節運動可能部材。
【請求項５】
前記複数のリンクの隣り合うリンクの連続する対の間の連続する関節の回転軸線が互いに直交する向きに配置される、請求項１に記載の関節運動可能部材。
【請求項６】
前記複数のリンクの隣り合うリンクの対の間の前記拘束部材の前記螺旋経路の角度範囲が約９０°である、請求項５に記載の関節運動可能部材。
【請求項７】
前記複数のリンクの前記近位端部から前記遠位端部に延びる第２の拘束部材を更に備え、
該第２の拘束部材は、前記複数のリンクの前記遠位端部に固定される第１の端部と前記複数のリンクの前記近位端部に固定される第２の端部とを有し、
前記第２の拘束部材は、前記複数のリンクうちの１つ又は複数のリンクの外周に隣接する位置において該リンクを通過する第２の螺旋経路を辿り、
前記拘束部材の前記螺旋経路が右巻きであり且つ前記第２の拘束部材の前記第２の拘束部材の螺旋経路が左巻きである、請求項５に記載の関節運動可能部材。
【請求項８】
前記複数のリンクの２つの連続する関節の回転軸線が実質的に同じ方向に延び、且つ前記２つの連続する関節の両側に位置する関節の回転軸線が、前記２つの連続する関節の前記回転軸線の前記方向に実質的に直交する方向に延びる、請求項１に記載の関節運動可能部材。
【請求項９】
前記２つの連続する関節間の前記拘束部材の前記螺旋経路の角度範囲が約１８０°である、請求項８に記載の関節運動可能部材。
【請求項１０】
前記拘束部材が編組構造の一部である、請求項１に記載の関節運動可能部材。
【請求項１１】
前記編組構造の遠位端部と近位端部との間の前記編組構造の角度範囲が約１８０°である、請求項１０に記載の関節運動可能部材。
【請求項１２】
前記編組構造の遠位端部と近位端部との間の前記編組構造の角度範囲が約３６０°である、請求項１０に記載の関節運動可能部材。
【請求項１３】
前記編組構造の遠位端部と近位端部との間の前記編組構造の角度範囲が約７２０°である、請求項１０に記載の関節運動可能部材。
【請求項１４】
前記編組構造の内部に配置された内部部材と、前記編組構造の外部に配置された外部部材とを更に備え、前記内部部材及び前記外部部材は前記編組構造の膨張及び収縮を抑える、請求項１０に記載の関節運動可能部材。
【請求項１５】
前記編組構造が、前記近位端部から前記遠位端部までの前記関節運動可能部材の本体構造を形成する、請求項１０に記載の関節運動可能部材。
【請求項１６】
前記編組構造が前記複数のリンクの運動を拘束する、請求項１０に記載の関節運動可能部材。
【請求項１７】
前記関節運動可能部材が、手術器具の手首関節である、請求項１に記載の関節運動可能部材。
【請求項１８】
前記関節運動可能部材が、複数の作動部材と、複数の拘束部材とを備える、請求項１に記載の関節運動可能部材。
【請求項１９】
関節運動可能部材であって、
複数のリンクの近位端部から前記複数のリンクの遠位端部に延びる前記複数のリンクであって、該複数のリンクのうちの隣り合うリンクが、該隣り合うリンク間に関節を形成するように枢動可能に結合される、複数のリンクと、
前記近位端部から前記遠位端部に延びる作動部材であって、前記関節運動可能部材を中立位置から屈曲させるために力を伝達するべく前記複数のリンクに動作可能に結合される前記作動部材と、
前記近位端部から前記遠位端部に延びる拘束部材であって、前記複数のリンクの前記近位端部と前記複数のリンクの前記遠位端部とにそれぞれ固定される互いに対向する端部を有する前記拘束部材と、を備え、
該拘束部材は、前記複数のリンクのうちのリンクの外周に隣接する位置において該リンクを貫通して延びており、前記作動部材は、前記複数のリンクのうちのリンクの外周に隣接する位置において該リンクを貫通して延びており、前記作動部材は、前記複数のリンクの前記近位端部と前記遠位端部との間の前記関節運動可能部材の少なくとも一部分に沿った螺旋経路を辿る、関節運動可能部材。
【請求項２０】
前記拘束部材が、前記関節運動可能部材を通る略直線経路を辿る、請求項１９に記載の関節運動可能部材。
【請求項２１】
前記作動部材の前記螺旋経路の角度範囲が約１８０°である、請求項２０に記載の関節運動可能部材。
【請求項２２】
前記関節運動可能部材が平行運動機構である、請求項１９に記載の関節運動可能部材。
【請求項２３】
前記関節運動可能部材が、複数の作動部材と、複数の拘束部材とを備える、請求項１９に記載の関節運動可能部材。
【請求項２４】
手術器具であって、
近位端部及び遠位端部を含むシャフトと、
前記シャフトの前記近位端部に連結された力伝達機構と、
近位端部及び遠位端部を含む平行運動機構であって、前記シャフトの前記遠位端部に連結された平行運動機構と、
複数のリンク及び遠位端部を含む手首関節であって、前記平行運動機構の前記遠位端部に結合される前記手首関節と、
前記手首関節を中立位置から屈曲させるために力伝達機構から力を伝達するよう動作可能に結合される作動部材と、
互いに対向する端部を含む拘束部材であって、該拘束部材は、前記手首関節及び前記平行運動機構を貫通して延びており、前記拘束部材は、前記手首関節及び前記平行運動機構の運動を受動的に拘束するように構成される、前記拘束部材とを備え、
前記拘束部材の前記互いに対向する端部が前記平行運動機構の前記近位端部と前記手首関節の遠位端部とにそれぞれ固定され、
前記拘束部材の前記対向する端部間の前記拘束部材の一部が、前記手首関節と前記平行運動機構との間で当該手術器具の一部に固定される、
手術器具。
【請求項２５】
前記手首関節の前記遠位端部に結合されたエンドエフェクタを更に備える、請求項２４に記載の手術器具。
【請求項２６】
前記作動部材が、前記手首関節を屈曲させるために前記力伝達機構から前記力を伝達するように、前記力伝達機構及び前記手首関節に動作可能に結合され、前記作動部材が、前記平行運動機構及び前記手首関節に沿った略直線経路で延びる、請求項２４の手術器具。
【請求項２７】
前記作動部材が、前記平行運動機構を屈曲させるために前記力伝達機構から前記力を伝達するべく前記力伝達機構及び平行運動機構に動作可能に結合され、前記作動部材が、前記平行運動機構の少なくとも一部分に沿った螺旋経路を辿る、請求項２４に記載の手術器具。
【請求項２８】
前記拘束部材が、前記平行運動機構に沿った略直線経路及び前記手首関節の少なくとも一部分に沿った螺旋経路を辿る、請求項２４に記載の手術器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１４年２月２１日に出願された米国特許仮出願第６１／９４３１０６号明細書の利益を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示の態様は、拘束される動きを示す関節運動可能部材に関する。より詳細には、本開示の態様は、そのような関節運動可能部材を利用した、手術器具、並びに関連するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
遠隔操作手術器具及び手動操作（例えば、腹腔鏡、胸腔鏡）手術器具を含み得る、遠隔制御される手術器具は、低侵襲医療処置にしばしば使用される。医療処置の際に、器具の一部分を所望の箇所に位置付けするために器具を関節運動させる場合がある。器具を所望の箇所又は向きに位置付けすることは、器具の１つ又は複数の関節の運動を拘束することにより達成することができる。しかしながら、器具の１つ又は複数の関節の動きを拘束するための機構は、器具の機械的複雑さ及び動作を増加させ、且つ器具を製造する困難さを増加させる可能性がある。
【０００４】
低侵襲手術器具の全体のサイズが手術器具の設計に制約を課す可能性がある。種々の用途では、狭い管腔及び他の通路内に嵌合するように、そのような器具の外側横方向寸法（例えば、直径）を含む、全体のサイズが比較的小さいことが望ましい。そのため、いくつかの例では、器具の全体のサイズを低減するように力伝達要素の数及び配置を選択することが望ましい。例えば、リンクの屈曲を制御する作動力を与えるように一連の関節運動可能に結合されたリンクを相互連結する力伝達要素の数及び配置は、１つ又は複数の力伝達要素が、そのようなリンクに直接連結したりそれらリンクで終端したりせずに１つ又は複数のリンクを通過するような数及び配置であってもよい。例えば、各関節又はリンク対が、かかるリンク対に直接取り付けられた力伝達要素の作動による個々の直接的な屈曲を可能とせずに、単一の力伝達要素（又は多数の屈曲方向及び／又は自由度（ＤＯＦ）の場合には、単一組の力伝達要素）により一連の複数の関節（又はリンク対）の屈曲及び操縦機能を作動させてもよい。このような構成は、時として「低拘束（ｕｎｄｅｒｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ）」と称される。換言すれば、多数のリンク対の操縦機能及び屈曲は、リンク対のうちの１つのリンクに取り付けられ且つそのリンクで終端する単一の力伝達要素又は単一組の力伝達要素により作動させる。しかしながら、そのような「低拘束」構造は、構造を制御可能に操縦し且つ屈曲させる試みに課題を提起する可能性があり、それにより、リンクの予測不能且つ／或いは制御不能な動き（関節運動）を潜在的にもたらす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
さもなければ低拘束の関節リンク構造の動きを拘束するのを補助するために制御システム及び他の機構が提案されている。しかしながら、関節運動可能部材の動き及び位置付けを正確に制御できるように運動の拘束を達成する関節運動可能部材のための代替設計を提供する必要性がある。
【発明を解決するための手段】
【０００６】
本開示の例示的な実施形態は、上述の問題の１つ若しくは複数を解決し得、及び／又は上述の望ましい特徴の１つ若しくは複数を実証し得る。他の特徴及び／又は利点は、以下の説明から明らかになるであろう。
【０００７】
少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、関節運動可能部材は、遠位端部と、近位端部と、作動部材と、拘束部材とを備える。作動部材は、近位端部から遠位端部に延びてもよい。作動部材は、関節運動可能部材を中立位置から屈曲させるように力を伝達してもよい。拘束部材は、近位端部から遠位端部に延びてもよい。拘束部材は、遠位端部と近位端部とにそれぞれ固定される互いに対向する端部を有し得る。更に、拘束部材は、近位端部から遠位端部に関節運動可能部材の少なくとも一部分に沿った螺旋経路を辿ってもよい。
【０００８】
別の例示的な実施形態によれば、関節運動可能部材は、近位端部と、遠位端部と、作動部材と、拘束部材とを備え得る。作動部材は、近位端部から遠位端部に延びてもよい。作動部材は、関節運動可能部材を中立位置から屈曲させるように力を伝達するように構成してもよい。拘束部材は、近位端部から遠位端部に延びてもよい。拘束部材は、遠位端部と近位端部とにそれぞれ固定される互いに対向する端部を有し得る。更に、作動部材は、関節運動可能部材の近位端部と遠位端部との間の関節運動可能部材の少なくとも一部分に沿った螺旋経路を辿ってもよい。
【０００９】
別の例示的な実施形態によれば、手術器具は、シャフトと、シャフトの近位端部に連結された力伝達機構と、シャフトの遠位端部に連結された平行運動機構と、手関節と、作動部材と、拘束部材とを備える。手関節は、複数のリンクを備えるとともに、平行運動機構の遠位端部に結合されてもよい。作動部材は、関節運動可能部材を中立位置から屈曲させるか又は手関節を中立位置から屈曲させるために力伝達機構から力を伝達してもよい。拘束部材は、少なくとも手関節を貫通して延びてもよい。拘束部材は、手関節機構の運動を受動的に拘束してもよい。拘束部材の互いに対向する端部を手関節の近位端部と遠位端部とにそれぞれ固定してもよい。
【００１０】
追加の目的、特徴、及び／若しくは利点は、以下の説明に一部が記載され、一部がその説明から明らかになるか又は本開示及び／若しくは特許請求の範囲の実施により理解され得る。これらの利点及び目的の少なくともいくつかは、添付の特許請求の範囲において特に指摘される要素と組み合わせにより実現され達成され得る。
【００１１】
前述の概略的な説明と以下の詳細な説明との両方が、例示的且つ説明的なものに過ぎず、また特許請求の範囲を制限するものではなく、むしろ特許請求の範囲には、均等物を含む、それら範囲の全範囲に権利が付与されるべきであることが理解されるべきである。
【００１２】
本開示は、以下の詳細な説明から、単独で又は添付図面と共に理解することができる。図面は、本開示の更なる理解をもたらすために含められ、且つ本明細書に組み込まれるとともにその一部を構成する。図面は、本教示の１つ又は複数の例示的な実施形態を図示し、本説明と共に、ある原理及び動作を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】図１Ａは、例示的な実施形態による、遠隔操作手術システムを示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、例示的な実施形態による、患者側カートのマニピュレータアームの一部分を示す。
【図２】図２は、力伝達機構を含む手術器具の例示的な実施形態の上面図である。
【図３】図３は、例示的な実施形態による、関節リンク構造を含む手術器具の遠位部分の部分図である。
【図４】図４は、例示的な実施形態による、器具のシャフト部分及び力伝達機構の部分上面図である。
【図５】図５は、内部部品を明らかにするためにディスクが取り除かれた図３の部分図である。
【図６】図６は、例示的な実施形態による、螺旋形状の作動部材と、平面における螺旋形状の角度範囲の投影の斜視図である。
【図７Ａ】図７Ａは、拘束腱の螺旋経路を図示するための、関節リンク構造の例示的な実施形態の側面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、拘束腱の螺旋経路を図示するための、関節リンク構造のディスクの断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、例示的な実施形態による、関節リンク構造のディスクの上面斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、例示的な実施形態による、関節リンク構造のディスクの上面斜視図である。
【図９】図９は、例示的な実施形態による、関節リンク構造を含む手術器具の遠位部分の部分図である。
【図１０】図１０は、図９の線１０−１０に沿った断面図である。
【図１１】図１１は、例示的な実施形態による、編組構造を含む手関節の側面図である。
【図１２】図１２は、図１１の領域の拡大図である。
【図１３】図１３は、図１１の線１３−１３に沿った図である。
【図１４】図１４は、例示的な実施形態による、編組構造を備えた関節リンク構造を含む手術器具の遠位部分の側面図である。
【図１５】図１５は、例示的な実施形態による、編組構造を含む関節リンク構造の側面図である。
【図１６】図１６は、例示的な実施形態による、平行運動機構を含む手術器具の遠位部分の斜視図である。
【図１７】図１７は、例示的な実施形態による、平行運動機構を撓んだ構成に作動させた図１６の手術器具の遠位部分の部分斜視図である。
【図１８】図１８は、種々の内部部品の視認を容易にするために外表面が取り除かれた図１６の手術器具の遠位部分の図を示す。
【図１９】図１９は、例示的な実施形態による、平行運動機構を貫通して延びる中央管及び作動部材の概略斜視図である。
【図２０】図２０は、例示的な実施形態による、平行運動機構のディスクの端面図である。
【図２１】図２１は、例示的な実施形態による、共有される拘束機構を備えた手関節及び平行運動機構を含む手術器具の遠位部分の部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本説明及び例示的な実施形態を図示する添付図面は、限定的なものとして解釈されるべきではない。本明細書の範囲及び、均等物を含む、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の機械的、組成的、構造的、電気的、及び動作的な変更を加えてもよい。いくつかの例において、周知の構造及び技術は、本開示を不明瞭にしないために詳細に示されておらず又は説明されていない。２つ以上の図における類似の参照符号は、同じ又は同様の要素を表す。更に、一実施形態に関連して詳細に説明する要素とそれらに関連した特徴は、実用的であるときはいつでも、それらが具体的に示されない又は説明されない他の実施形態に含められてもよい。例えば、ある要素が一実施態様を参照して詳細に説明されているが、第２の実施態様を参照して説明されていない場合、その要素は、それにもかかわらず、第２の実施形態に含まれるものとして特許請求の範囲に含められてもよい。
【００１５】
本明細書及び添付の特許請求の範囲の目的について、本明細書に別段の指示がない限り、量、パーセンテージ、又は割合、並びに本明細書及び特許請求の範囲で使用される他の数値を表す全ての数字は、全ての場合において、それら数字がまだそのように修飾されていない限り、「約」という用語により修飾されるものとして理解されるべきである。よって、それとは反対の指示がない限り、以下の明細書及び付属の特許請求の範囲に明記される数値パラメータは、取得されることが求められる所望の特性に応じて異なり得る近似値である。最低限、特許請求の範囲に対する均等論の適用を制限しようとする試みとしてではなく、各数値パラメータは、報告された有効桁の数に照らして且つ通常の丸め技術を適用することにより少なくとも解釈されるべきである。
【００１６】
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用する場合、単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、及び「その（ｔｈｅ）」並びに任意の単語の任意の単数形の使用は、１つの指示対象に明示的に且つ明確に限定されない限り、複数の指示対象を含むことに留意されたい。本明細書で使用する場合、「含む」という用語及びその文法的変形は、非限定的であることが意図されており、したがって、リストにおける品目の列挙は、リスト化された品目と置換できる又はリスト化された品目に追加できるその他の類似の品目を排除するものではない。
【００１７】
更に、本説明の専門用語は、本開示又は特許請求の範囲を限定することを意図するものではない。例えば、「真下」、「下方」、「下側」、「上方」、「上側」、「近位側」、「遠位側」等の空間的に相対的な用語を、図の向きで図示するようにある要素又は特徴の別の要素又は特徴に対する関係を説明するために使用してもよい。これらの空間的に相対的な用語は、図に示す位置及び向きに加えて、使用中又は動作中の装置の異なる位置（すなわち、箇所）及び向き（すなわち、回転配置）を包含することが意図されている。例えば、図中の装置を反転させた場合には、他の要素又は特徴の「下方」又は「真下」にあると説明された要素は、他の要素又は特徴の「上方」又は「上」に位置することになる。したがって、「下方」という例示的な用語は、上方と下方との両方の位置及び向きを包含することができる。装置を別の方向に向け（９０°又は他の向きに回転させ）てもよく、本明細書で使用される空間的に相対的な記述用語は、それに応じて解釈される。手術器具の相対的な近位及び遠位方向が図に表示されている。
【００１８】
関節リンク構造等の関節運動可能部材を備えた種々の器具では、関節運動可能部材の部品（例えば、ディスク）の動きを能動的に制御することにより、関節運動可能部材の動きが拘束される。関節運動可能部材を関節運動させるために使用される、駆動腱又は駆動ロッド等の作動部材をまた、関節運動可能部材の動きを能動的に拘束するために使用してもよい。例えば、ディスクを移動させて関節リンク構造を関節運動させるために、力伝達機構を介して作動部材に伝達される力が使用され得るように、作動部材を、米国特許第６８１７９７４号明細書で説明されているジンバルケーブルアクチュエータ等の力伝達機構に結合し、且つ関節リンク構造のディスクに結合してもよい。この構成をまた、ディスクを適所に保持するために力伝達機構から作動部材に力を伝達すること等により、ディスクの動きを能動的に拘束するために使用してもよい。
【００１９】
いくつかの例において、作動部材を介して動きを能動的に拘束する器具は、関節運動可能部材を関節運動させるか又は関節運動可能部材の動きを拘束するときに、関節運動可能部材の動きを能動的に制御するために比較的多数の作動部材を利用する。例えば、手関節は、手関節の可動域を増加させるために追加の関節を含み得る。しかしながら、このことにより、特に関節が能動的に拘束されるときに追加の関節を作動させ且つ／或いは拘束するための追加の作動部材がもたらされる場合があり、それにより、手関節の複雑さ及びコストを増加させる。その上、特により小さな直径を有する器具については、一般に、器具内の空間を節約するために、使用する作動部材をより少なくすることが望ましい。それら作動部材の数は別として、能動的に制御される拘束部材（例えば、作動部材に加えられる力を使用して関節運動可能部材の動きを能動的に拘束するために使用される作動部材）の性質は、作動部材に力を加えるために使用される機構により、手関節の複雑さを増加させる可能性がある。それゆえ、能動的に拘束されない拘束部材を提供することが望ましい場合がある。
【００２０】
本開示の種々の例示的な実施形態は、関節運動可能部材の動きが受動的に拘束される関節運動可能部材を考慮に入れる。換言すれば、力伝達機構及び力伝達機構を制御する制御アルゴリズム等のアクチュエータを使用せずに、関節運動可能部材の動きが拘束される。例えば、種々の例示的な実施形態において、関節リンク構造のディスクの動きは、外部の駆動機構又は伝達機構による関節運動が可能ではないが、関節リンク構造自体の運動（関節運動）に反応する拘束部材により受動的に拘束される。例示的な実施形態によれば、拘束部材を関節リンク構造の互いに対向する端部に固定してもよい。結果として、拘束部材は、関節運動可能部材の動きを能動的に拘束するために力伝達機構を利用する必要はなく、このことが、より少ない作動部材及び潜在的にあまり複雑でない力伝達機構の使用を許容する。更に、拘束部材の端部を関節運動可能部材の互いに対向する端部にしっかりと固定してもよい。したがって、拘束部材は、力伝達機構等のアクチュエータが位置する器具の近位端部に延びる必要はなく、それにより、関節運動可能部材の近位側に位置する器具シャフトに沿った空間を節約する。更に、器具の管腔（例えば、シャフト）を貫通させて器具の近位端部まで拘束部材を延ばさないことにより、管腔内にあまり物体がないので、管腔の内部空間は清掃がより容易となり得る。
【００２１】
種々の例示的な実施形態によれば、本開示は、関節運動可能部材の運動を拘束するための機構を含む器具用の関節運動可能部材を考慮に入れる。拘束機構は、手関節、平行運動機構、又は器具に使用される他の関節運動可能部材であり得る、関節運動可能部材の互いに対向する端部にしっかりと固定してもよい。種々の例示的な実施形態において、関節運動可能部材は、関節リンク構造である。器具の手関節の例示的な一実施形態において、拘束機構は、手関節の長さの少なくとも一部分に沿った螺旋経路に沿って延びる。手関節は更に、手関節を貫通して実質的に直線状に延びる、駆動腱等の作動部材を含み得る。手関節は、異なる方向（例えば、直交方向）に互い違いになる回転軸線を中心に枢動するか又は実質的に同じ方向に延びる少なくとも２つの連続する回転軸線を中心に枢動する一連の連結されたディスクを含み得る。拘束機構は、腱又はロッドに限定されるものではないが、その代わりに、関節リンク構造のディスクに取って代わること等により、関節運動可能部材の構造を提供するために使用され得る、例えば、編組構造であってもよい。代替的に、関節リンク構造のディスクの運動を拘束するために、編組構造を使用することができる。平行運動機構内において、拘束機構は、平行運動機構用の駆動腱が平行運動機構の長さの少なくとも一部分を貫通して延びるときに螺旋経路に沿って延びる一方で、平行運動機構を貫通して実質的に直線状に延びてもよい。例示的な実施形態によれば、器具が手関節と平行運動機構との両方を含む場合には、少なくとも手関節又は手関節と平行運動機構との両方の運動を拘束するために、拘束機構を使用することができる。別の例では、手関節及び平行運動機構の運動をそれぞれ拘束するために、別個の拘束機構を使用することができる。
【００２２】
ここで図１Ａを参照すると、遠隔操作手術システム１００の例示的な実施形態が示されおり、この遠隔操作手術システム１００は、患者側カート１１０と、患者側カート１１０の器具を制御するために使用者からの入力を受け取るための外科医コンソール１２０と、補助制御／視覚カート１３０とを含む。システム１００は、例えば、Ｉｎｔｕｉｔｉｖｅ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ，Ｉｎｃから入手可能である、ｄａ  Ｖｉｎｃｉ（登録商標）Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ、ｄａ  Ｖｉｎｃｉ（登録商標）Ｓｉ（型番ＩＳ３０００）、Ｓｉｎｇｌｅ  Ｓｉｔｅ  ｄａ  Ｖｉｎｃｉ（登録商標）Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ、又はｄａ  Ｖｉｎｃｉ（登録商標）Ｘｉ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍであってもよい。しかしながら、種々の他の遠隔操作手術システム構成を本明細書に説明する例示的な実施形態と共に使用してもよい。ここで図１Ｂの概略図を参照すると、２つの手術器具１４１、１４２が装着位置にある患者側カートのマニピュレータアーム１４０の例示的な実施形態の一部分が示されている。図１Ｂの概略図は、簡単にするために２つの手術器具のみを描いているが、当業者が熟知しているように、２つよりも多くの手術器具を患者側カートにおける装着位置に受け入れてもよい。各手術器具１４１、１４２は、（図２に関連して以下に述べる）可動エンドエフェクタ又はカメラ又は他の検知装置を遠位端部に有する器具シャフト１５０、１５１を含み、且つ遠位端部の動きを制御するための（図２に関連して以下に述べる）手関節機構を含んでも含まなくてもよい。
【００２３】
図１Ｂの例示的な実施形態において、手術器具１４１、１４２の遠位端部分は、患者に導入されるべき単一のポート構造１５２を通して受け入れられる。本開示と併せて使用できる患者側カートの他の構成は、いくつかの個々のマニピュレータアームを使用することができる。加えて、個々のマニピュレータアームは、単一の器具又は複数の器具を含み得る。更に、器具は、エンドエフェクタを備えた手術器具であってもよく、又は遠隔手術部位の情報（例えば、可視化、電気生理学的活性、圧力、流体流量、及び／若しくは他の検知データ）を提供するために手術処置の間に利用される、カメラ器具若しくは他の検知器具であってもよい。
【００２４】
力伝達機構１４７、１４８は、各シャフト１５０、１５１の近位端部に配置され、且つ無菌アダプタ１４５、１４６を介して作動インターフェース組立体１４３、１４４に連結する。作動インターフェース組立体１４３、１４４は、力伝達機構１４７、１４８に力を伝達して器具１４１、１４２を作動させるために、手術システムの外科医側コンソールでの入力コマンドに応答するように（例えば、手術システムの制御カートにおける）制御装置により制御される（図２の例示的な実施形態に関連して以下に更に述べる）様々な機構を収容する。
【００２５】
器具シャフト、手関節、及びエンドエフェクタの１つ又は複数の直径は一般に、器具が使用されるカニューレのサイズに基づいて且つ実施される手術処置に応じて選択される。種々の例示的な実施形態では、直径が約３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、又は８ｍｍのシャフト及び／又は手関節が、例えば、いくつかの既存のカニューレシステムに挿入されるが、より大きな器具サイズも、本開示の範囲内にあるものとして考慮される。例示的な実施形態によれば、手術器具のタイプに応じて、１つ又は複数の手術器具１４１、１４２は、フラックス(flux)伝送導管１３２を介してフラックス源１６０と通信してもよい。例えば、手術器具１４１が電気手術器具である場合、フラックス伝送導管１３２は電気エネルギー伝送ケーブルであり、且つフラックス源１６０は電気エネルギー発生器である。
【００２６】
図２に移ると、例示的な実施形態による、手術器具２４０の底面概略図が示されている。手術器具２４０は、力伝達機構２５０と、シャフト２６０の近位端部２６３において力伝達機構２５０に連結されたシャフト２６０と、シャフト２６０の遠位端部２６５に連結されたエンドエフェクタ２８０とを含み得る。例示的な実施形態によれば、図２に示すように、手関節２７０を介して、エンドエフェクタ２８０をシャフト２６０の遠位端部２６５に結合してもよい。エンドエフェクタ２８０を所望の箇所に位置付けするために、手関節２７０を１つ又は複数の自由度（ＤＯＦ）（例えば、ピッチ、ヨー、ロール）で作動させてもよい。
【００２７】
器具２４０は、例示的な実施形態による、シャフト２６０の遠位端部２６５と手関節２７０との間に位置付けされた平行運動機構（図示せず）等の他の関節を含み得る。例示的な平行運動機構とそれらの機能に関する更なる詳細については、２０１１年５月１７日に発行された米国特許第７９４２８６８号明細書、及び２００８年３月１３日に公開された米国特許出願公開第２００８／００６５１０５号明細書が参照され、それら明細書は両方とも、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００２８】
手術器具２４０は、力伝達機構２５０とエンドエフェクタ２８０との間並びに力伝達機構２５０と手関節２７０及び／又は平行運動機構（図示せず）との間で力を伝えるための１つ又は複数の作動部材を含み得る。例えば、１つ又は複数の作動部材２９０は、エンドエフェクタ２８０に作動力を与えるために、力伝達機構２５０をエンドエフェクタ２８０に連結してもよい。作動部材は、シャフト２６０の内部に沿って延びてもよい。作動部材２９０を利用することにより、力伝達機構２５０は、例えば、エンドエフェクタ２８０の顎（若しくは他の可動部）を制御し且つ／或いは器具２４０の手関節２７０を制御するために、エンドエフェクタ２８０を作動させてもよい。作動部材２９０は、例えば、ケーブル、ワイヤ、又は同様のもの等の張力部材であってもよく、且つプル−プル(pull-pull)方式で手術器具を作動させてもよい。別の例示的な実施形態において、作動部材２９０は、例えば、プッシュロッド又は同様のもの等の圧縮部材とすることができ、且つ２０１３年１０月１日に発行された米国特許第８５４５５１５号明細書で説明されているように、プッシュプル(push-pull)方式で動作し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００２９】
力伝達機構２５０は、患者側カートにより与えられる力を手術器具２４０に伝えるために遠隔操作手術システムの患者側カートに係合する１つ又は複数の部品を含み得る。例示的な実施形態によれば、力伝達機構２５０は、米国特許第８５４５５１５号明細書で説明されているように、患者側カートの患者側マニピュレータに係合する１つ又は複数のドライブディスク２５２、２５４を含む。したがって、ドライブディスク２５２、２５４は、限定されるものではないが、例えば、ロール、ピッチ、ヨー、及び／又は種々のエンドエフェクタの動き（例えば、開放、閉鎖、並進）を含む、器具２４０の種々のＤＯＦを作動させるために、遠隔操作（ロボット）マニピュレータからの作動力を利用する。力伝達機構２５０は、２つのドライブディスク２５２、２５４に限定されるものではなく、より少ない又はより多い数のドライブディスクを含み得る。例えば、力伝達機構２５０は、多数の器具のＤＯＦを潜在的に制御するいくつかのディスク、又はディスクの組合せを備えた、器具２４０のＤＯＦ数に対応する多くのドライブディスクを含み得る。加えて、シャフト２６０が図４の紙面に実質的に平行に延びる一方で、図４の紙面に実質的に垂直に延びるドライブディスク２５２、２５４の回転軸線（図示せず）をもたらす、ドライブディスク２５２、２５４が、図２の紙面に実質的に平行であるものとして描かれているが、本明細書で説明する実施形態は、例えば、シャフト２６０に実質的に平行に延びる回転軸線を有するドライブディスク等の、他の構成で配設されたドライブディスクを含む力伝達機構を使用してもよい。
【００３０】
カメラ器具の直径に加えて、手術器具２４０用のシャフト２６０、手関節２７０、及びエンドエフェクタ２８０の１つ又は複数の直径は一般に、器具が使用されるカニューレのサイズに基づいて選択される。別の例示的な実施形態において、カメラ器具の直径及び手関節２７０と主シャフト２６０の直径は、約３ミリメートル（ｍｍ）〜約１０ｍｍの範囲であってもよい。別の例示的な実施形態において、カメラ器具の直径及び手関節２７０と主シャフト２６０の直径は、約５ｍｍ〜約８ｍｍの範囲であってもよい。例えば、直径は、いくつかの既存のカニューレシステム内に挿入されるような寸法されるように、約４ｍｍ、約５ｍｍ、約６ｍｍ、約７ｍｍ、又は約８ｍｍであってもよい。更に、器具は円形断面を有し得るが、非円形断面を備えた器具も考慮される。例えば、カメラ器具は、例えば、約１３ｍｍ〜約１７ｍｍの長さを有する長軸線と、例えば、約８ｍｍ〜約１０ｍｍの長さを有する短軸線とを備えた断面等の長円形断面を有し得る。
【００３１】
手関節等の関節運動可能部材の動き（屈曲）を拘束するためのシステム及び技術は、関節運動可能部材の部品の望ましくない動きを最小限に抑えることにより、関節運動可能部材の動きの正確な制御を許容し得る。例えば、拘束機構は、意図しない方向へのディスクの動きを最小限に抑えることができ、このことにより、関節リンク構造におけるディスクの他のディスクに対する滑り若しくは位置ずれが又は単一の湾曲を備えた円弧形状が望ましい場合にはＳ字形構成がもたらされ得る。
【００３２】
上で述べたように、力伝達機構２５０等の１つ又は複数の力伝達機構に１組の作動要素（例えば、腱）を連結することにより、手関節等の関節運動可能部材の運動を能動的に拘束してもよい。器具の伝達機構における種々の機構は、作動要素を制御するために利用され、それにより、関節リンク構造又は他の関節運動可能部材の運動を拘束する役割を果たしてもよい。
【００３３】
ディスクの運動を能動的に制御するために一連のディスクの各々において終端するとともに器具の近位端部における力伝達機構に延びるケーブルの組を利用する拘束構成は、器具の機械的複雑さを増加させ、且つ他の部品用に使用され得るより小さな器具内の貴重な空間を占有する可能性がある。
【００３４】
これらの考慮事項を鑑みて、本開示の種々の例示的な実施形態は、関節運動可能部材を所望の予測可能な構成で位置付けするために、関節運動可能部材の関節運動が比較的反復可能で正確且つ円滑な方式で行われるように、運動が拘束される関節運動可能部材を考慮する。更に、本開示の例示的な実施形態による関節運動可能部材を含む器具は、器具の比較的小さな全体寸法にもかかわらず機械的にあまり複雑でない力伝達機構を有し得、比較的操作が容易であってもよく、且つ製造のコスト効率が高くなり得る。
【００３５】
例示的な実施形態によれば、運動が拘束される関節運動可能部材は、手術器具における手関節として使用される関節リンク構造である。図３に移ると、器具シャフトの遠位部分３００が示されている。非限定的な例として、手術器具は、カメラ器具又は図２の例示的な実施形態による手関節により支持されたエンドエフェクタを備えた手術器具であってもよい。例えば、エンドエフェクタ又はカメラ装置（図示せず）を手術器具遠位部分３００の遠位端部３０２に連結してもよく、この遠位端部３０２は、例えば、カラーであってもよい。図３に示すように、遠位部分３００は、手関節３１０の近位側に位置する器具の部分３１６に連結された手関節３１０を含み得る。部分３１６は、例えば、図２の例示的な実施形態による、器具シャフトの遠位端部であってもよく、又は、以下に述べるように、平行運動機構の遠位端部であってもよい。手関節３１０は、手関節３１０に対して任意のピッチ方向及び／又はヨー方向に運動を与えるためにディスク間の関節において連結された複数のディスクを含む関節リンク構造である。例えば、手関節３１０は、ディスク３１１〜３１５を含み得るが、（６つの関節を備えた手関節機構等における）７つのディスク、（７つの関節を備えた手関節等における）８つのディスク、又は更にはより多くのディスク等、他の数のディスクも手関節に利用され得る。本明細書で説明する例示的な実施形態がディスクを含むものとして説明されているが、これが唯一の考えられる非限定的構成である。例えば、リンクを本明細書で説明する例示的な実施形態のためにディスクの代わりに使用してもよい。例示的な実施形態によれば、ディスク３１１〜３１５は、ピッチ方向及び／又はヨー方向等に、手関節３１０の運動を制限するための機械的ストッパ（図示せず）を含み得る。
【００３６】
図３に描かれているように、手関節３１０は更に、１対のディスク３１１、３１２間に回転軸線３５０を与える関節３２２と、１対のディスク３１２、３１３間に回転軸線３５２を与える関節３２４と、１対のディスク３１３、３１４間に回転軸線３５４を与える関節３２６と、１対のディスク３１４、３１５間に回転軸線３５６を与える関節３２８とを含む。軸線３５０及び３５４は、実質的に互いに同じ方向に延び、並びに軸線３５２及び３５６は、実質的に互いに同じ方向に且つ軸線３５０及び３５４に実質的に直交する方向に延びる。したがって、軸線３５０、３５２、３５４、３５６は、図３に示すように、異なる方向に互い違いになる軸線３５０、３５２、３５４、３５６を備えた、関節３２２、３２４、３２６、及び３２８の任意のピッチ及びヨー方向の動きをもたらすように配設される。関節３２２、３２４、３２６、３２８は、各々が単一の軸線（関節３２２、３２４、３２６、３２８の各々にそれぞれ対する軸線３５０、３５２、３５４、３５６）を有するものとして図３の例示的な実施形態に描かれているが、関節３２２、３２４、３２６、３２８は、その代わりに他の数の軸線を含み得る。例えば、関節３２２、３２４、３２６、３２８は、２０１４年１２月１６日に公開された米国特許第８９１１４２８号明細書の例示的な実施形態に従って関節運動してもよく、米国特許第８９１１４２８号明細書の図２５の例示的な実施形態を含む、その明細書の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００３７】
図３の例示的な実施形態に示すように、１つ又は複数の作動要素３２０は、手関節３１０を貫通して延びる。作動要素３２０は、例えば、作動要素３２０の遠位端部を器具シャフト部分３００の遠位端部３０２に又は手関節３１０のディスク３１１に固定すること等により、手関節３１０を作動させるために使用される腱であってもよい。別の例では、図２の例示的な実施形態の作動部材２９０及びエンドエフェクタ２８０等による、手術器具のエンドエフェクタ等の器具の他の部品を作動させるために、１つ又は複数の作動要素３２０を使用してもよい。作動要素３２０は、例示的な実施形態によれば、図３に図示するように、手関節３１０を通る作動要素３２０として実質的に直線状に延びてもよい。
【００３８】
例示的な実施形態によれば、手関節３１０、器具のシャフトを貫通して、力伝達機構に延びる作動要素３２０を対(pair)で配設してもよい。力伝達機構は、例えば、キャプスタン、ギヤ、レバー、ジンバル、ラック・ピニオン装置、プーリー、及び当業者が熟知している他の装置等の、作動要素を作動させるための種々のタイプの機構を含み得る。例えば、２対で配設された４つの作動要素３２０は、手関節３１０を貫通して延びてもよいが、他の数の作動要素３２０及び作動要素３２０の対が利用され得る。米国特許第８５４５５１５号明細書で説明されているように、プル／プル駆動機構又はプッシュ／プル駆動機構の形態等で、作動要素３２０を作動させるために、１対の作動要素３２０をキャプスタンに連結してもよい。例示的な実施形態によれば、キャプスタンを図２の例示的な実施形態の力伝達機構２５０のインターフェースディスク２５２、２５４の一方に連結してもよく、この連結により、図１Ａの例示的な実施形態の患者側カート１１０の患者側マニピュレータから受けた力が伝達されて、キャプスタンによって作動要素３２０を回転させ作動させる。キャプスタンは非限定的且つ例示的構成であり、当業者が熟知しているように、他の力伝達機構を使用してもよい。
【００３９】
図４の例示的な実施形態に示すように、作動要素３６４がプル／プル作動部材である場合等には、作動要素３６４は、器具のシャフト３６２を貫通して力伝達機構３６０に延びてもよい。別の例示的な実施形態において、作動要素３６４は、プッシュ／プル作動部材であってもよく、且つキャプスタン３６６は、作動要素３６４を駆動するためのギヤに置き換えてもよい。力伝達機構３６０を図２の例示的な実施形態に従って構成してもよい。例えば、力伝達機構３６０は、図２の例示的な実施形態のインターフェース・ドライブディスク１８２、１８４と同様の、キャプスタン３６６を作動させるためのインターフェース・ドライブディスクを含み得る。
【００４０】
手関節３１０は、手関節３１０の運動を受動的に拘束するための構造を含み得る。例示的な実施形態によれば、手関節３１０は、手関節３１０を貫通して延びる１つ又は複数の拘束腱を含み得る。手関節３１０の運動を拘束するために、拘束腱を手関節３１０の遠位端部と近位端部とに固定してもよい。例示的な実施形態によれば、受動的拘束腱を、例えば、ディスク３１１〜３１５により提供される関節運動可能部分等の、手関節３１０の関節運動可能部分の端部に固定してもよい。したがって、以下に述べるように、受動的拘束腱を、例えば、ディスク３１１及び３１５自体に又はディスク３１１及び３１５の近位側に位置する位置に固定してもよい。手関節３１０を所望の方向に屈曲するように関節運動させるときに、拘束腱を手関節３１０と共に屈曲させる。拘束腱は手関節３１０の遠位端部と近位端部とに固定されるので、拘束腱は、手関節３１０に対して一定の長さを有し、拘束腱がディスク３１１〜３１５に力を受動的に加えるようにする。したがって、ディスク３１１〜３１５のうちの１つが他のディスクに対して径方向に並進し始める場合、拘束腱は、並進移動に抵抗する傾向を示すように並進ディスクに作用し、且つディスクを手関節の長手方向軸線に沿って位置合わせされた状態に保つ。例えば、ディスク３１３が、ディスク３１２及び３１４に対してディスク３１３を方向３５８に沿って径方向に並進させるように作用する力を受ける場合、ディスク３１３における開口を通過すること等により、ディスク３１３に接触する拘束腱は、方向３５８に沿った径方向の並進に抵抗するようにディスク３１３に作用し、したがって、ディスク３１３の並進移動を拘束する傾向を示す。
【００４１】
例えば、拘束腱を適所に溶着すること、拘束腱を別の物体に圧着すること、又は当業者によく知られている他の技術により、拘束腱を適所に固定してもよい。例えば、拘束腱の遠位端部をディスク３１１に又は器具の遠位端部３０２に固定してもよく、且つ拘束腱の近位端部をディスク３１５に又は手関節３１０の近位側に位置する器具部分３１６に固定してもよい。図３の遠位側器具シャフト部分３００を示すが、手関節３１０の内部部品を明らかにするためにディスク３１２〜３１４が破線のみで表された、図５に移ると、拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６は各々、例示的な実施形態によれば、クリンプ３３８により手関節３１０の近位端部に固定される。クリンプ３３８は、ディスク３１５の又は器具部分３１６の通路内に位置してもよい。拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６の遠位端部もまた、クリンプ（図示せず）により器具シャフト遠位部分３００のディスク３１１の又は遠位端部３０２の通路内に固定することができる。
【００４２】
例示的な実施形態によれば、拘束腱に張力を加えるように、拘束腱を適所に固定してもよい。図３の例示的な実施形態に示すように、手関節が略直線又は略中立構成にある場合に、固定された拘束腱に加えられる力（予荷重張力と称される場合もある）は、種々の例示的な実施形態では、例えば、約０ｋｇ(０ポンド)〜２．２３ｋｇ（５ポンド）の範囲であってもよい。略直線又は略中立構成において張力が約０ｋｇ（０ポンド）であるときには、例えば、拘束腱は、手関節を関節運動させた時点でディスクの運動を拘束するために手関節のディスクに力を加えてもよい。別の例示的な実施形態によれば、図３の例示的な実施形態に示すように、手関節が略直線又は略中立構成にある場合に、固定された拘束腱に加えられる張力は、例えば、約１．３６ｋｇ（３ポンド）〜約２．２３ｋｇ（５ポンド）の範囲であってもよい。例示的な実施形態によれば、拘束腱が手関節の端部に固定されるので、拘束腱は、器具のシャフトを貫通して力伝達機構に延びず且つ力伝達機構により作動させず、このことが、力伝達機構を簡素化し、制御を容易にし、且つ器具の空間を節約し得る。
【００４３】
例示的な実施形態によれば、拘束腱は、手関節の少なくとも一部分を通る（例えば、実質的に螺旋状のパターンで）ねじられてもよい。図５の例示的な実施形態に示すように、手関節３１０が４つの拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６を含むが、本開示は、２つ、３つ、５つ、６つ、７つ、８つ、又はそれより多くの拘束腱等の他の数の拘束腱も考慮に入れる。例示的な実施形態によれば、拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６は、図５に示すように、ディスク３１１からディスク３１５に螺旋経路に沿って延び、その結果、拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６の各々が螺旋経路を横断する。
【００４４】
例示的な実施形態によれば、本明細書に説明する例示的な実施形態の拘束腱は、螺旋経路に沿って延びるとともに実質的にねじれた経路を辿る場合には連続的に湾曲してもよい。例えば、拘束腱は、実質的に一定の曲率半径又は拘束腱に沿った種々のセクションにおいて異なる曲率半径を備えた螺旋経路に沿って延びてもよい。別の例示的な実施形態によれば、螺旋経路に沿って延びる拘束腱は、拘束腱が実質的に直線状に延びる１つ又は複数の直線経路セクションを含み得る。例えば、拘束腱は、ディスク間に、例えば、ディスク３１１〜３１５の各々の間等に延びる直線セクションを含み得る。拘束腱は、例示的な実施形態によれば、螺旋経路を提供するために互いに対して角度を付けられた一連の略直線セクションを含むことにより螺旋経路に沿って延びてもよい。別の例示的な実施形態によれば、拘束腱は、拘束腱が湾曲する１つ又は複数の湾曲セクションと１つ又は複数の略直線セクションとの組合せを含み得る。例えば、拘束腱は、ディスクを通過するときには湾曲しており且つディスクとディスクとの間では実質的に直線状であってもよい。例示的な実施形態によれば、拘束腱が器具の長手方向に沿って延びるときの拘束腱の傾斜は、実質的に一定であってもよく又は異なってもよい。例えば、拘束腱の傾斜は、１つの湾曲セクションと別の湾曲セクションとで、１つの直線セクションと別の直線セクションとで、又は拘束腱が器具の長手方向に沿って延びるときの、拘束腱の直線セクションと湾曲セクションとの間で異なってもよい。拘束腱が辿る螺旋経路がいくつかの直線セクション又は様々な程度の曲率を含むかどうかに関係なく、螺旋経路を、拘束腱が平面上に投影されたときにある角度範囲にわたって延びるようなほぼ螺旋状と見なすことができる。
【００４５】
拘束腱の螺旋経路の角度範囲は更に、図６の例示的な実施形態に図示されている。図６に示すように、螺旋状にねじれた腱は、第１の端部４０２から第２の端部４０６に（螺旋経路４００の中心線における）長手方向軸線４０８の周りに螺旋経路４００で延びる。螺旋経路４００の角度範囲を示すために、螺旋経路４００を軸線４０８に垂直な平面４０１上に投影することができる。その投影は、円弧４１０上の点が螺旋経路４００上の箇所に対応する、ねじれた経路４００の曲率半径に対応する曲率半径４０３を有する円弧４１０である。例えば、円弧４１０上の点４１２は、螺旋経路の第１の端部４０２に対応し、且つ円弧４１０上の点４１４は、螺旋経路の長さに沿ったほぼ中間点４０４に対応する。螺旋経路４００は、実質的に連続した曲率半径４０３を有するものとして図６の例示的な実施形態に描かれているが、螺旋経路４００（及びそれゆえ円弧４１０）はまた、異なる曲率を有するセクションを含み得、且つ上で述べたように、１つ又は複数の直線セクションを含み得る。それゆえ、例示的な実施形態において螺旋経路について述べられているときには、螺旋経路は、実質的に連続した曲率半径を備えた螺旋形状を有し得、又は螺旋経路は、異なる曲率半径を備えた湾曲セクション及び／又は直線セクションを含む、異なる曲率半径を備えたセクションを含み得る。
【００４６】
図６に示すように、中心線４０８に対する円弧４１０上の点４１２と点４１４との間の角度範囲４２０（平面４０１上にも投影される）は、約１８０°である。したがって、本明細書の例示的な実施形態において螺旋経路の角度範囲が述べられる場合には、図６に示すように、角度範囲を中心線４０８に対する角度範囲４２０に基づいて決定することができる。更に、螺旋経路４００が第１の端部４０２から第２の端部４０６に至る完全な３６０°の螺旋ねじれを完成するので、円弧４１０上の点４１２は、第１の端部４０２と第２の端部４０６との両方に対応し、第１の端部４０２と第２の端部４０６との間の角度範囲４２２が３６０°である。したがって、図６の例示的な図において、円弧４１０は、完全な円を形成する。しかしながら、螺旋経路が３６０°のねじれを完成しない実施形態では、円弧４１０は、螺旋経路の角度範囲が３６０°未満であるので円を完成しない。
【００４７】
例示的な実施形態によれば、拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６は、拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６が手関節３１０の全長に沿って約３６０°の角度範囲を有するように螺旋経路に沿って延びる。例えば、拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６は、手関節３１０が４つのディスク３１１〜３１５を含む場合に、手関節３１０の各ディスク３１１〜３１５間に約９０°の角度範囲を有する螺旋経路に沿って延びてもよい。換言すれば、拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６を、ディスク３１５とディスク３１４との間、ディスク３１４とディスク３１３との間、ディスク３１３とディスク３１２との間、及びディスク３１２とディスク３１１との間に各々約９０°の角度範囲を有する螺旋経路に沿って延ばしてもよい。別の例示的な実施形態において、手関節は、手関節の各ディスク間に約６０°の角度範囲を有するねじれた経路に沿って延びる手関節の拘束腱を備えた６つのディスクを含み得、手関節全体に沿った全角度範囲が拘束腱に対して３６０°である。したがって、拘束腱は、例示的な実施形態によれば、拘束腱用の手関節にわたる全角度範囲（例えば、３６０°）を手関節のディスク数で割った角度範囲に等しい角度範囲を有するねじれた経路に沿って延びてもよい。しかしながら、本開示の種々の例示的な実施形態は、手関節の拘束腱が他の角度範囲の螺旋経路に沿って延び得ることを考慮する。例えば、拘束腱は、角度範囲の量が手関節の異なるディスク間で異なるように螺旋経路に沿って延びてもよい。このような構成は、手関節の長さに沿った異なるセクションに沿って屈曲する（関節運動する）異なる角度を達成する手関節を提供してもよい。更に、拘束腱の全角度範囲は、例示的な実施形態によれば、器具が整数倍の手関節を含む場合等に、３６０°の整数倍であってもよい。更に、拘束腱は、例示的な実施形態によれば、ディスク間に約９０°とは異なる量（例えば、約１８０°等）で螺旋経路に沿って延びてもよい。例示的な実施形態によれば、拘束腱は、２０１４年２月２１に出願された米国特許仮出願第６１／９４３０８４号明細書（代理人整理番号ＩＳＲＧ０４４９０ＰＲＯＶ／ＵＳ）の例示的な実施形態で説明されている量で螺旋経路に沿って延びてもよく、その明細書の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００４８】
図３の例示的な実施形態に関して上で述べたように、異なる数の拘束腱も考慮されるが、拘束腱の螺旋経路を図示するために、ディスク３６１〜３６５を含む手関節３６０の側面図が、螺旋経路の視認を容易にするためにディスク３６１〜３６５を通る単一の拘束腱の螺旋経路３６６が破線で示された図７Ａの例示的な実施形態に示されている。更に、図７Ｂに示す、ディスク３６１〜３６５のそれぞれの断面３７１〜３７５は、ディスク３６１〜３６５を通る拘束腱の経路３６６の位置を図示している。図７Ａの例示的な実施形態において、拘束腱の経路３６６は、ディスクからディスクに約９０°の角度範囲を有する螺旋経路を辿るが、上で述べたように、他の角度範囲も利用され得る。
【００４９】
手関節の少なくとも一部分を通る螺旋経路を横断するように拘束腱をねじることにより、手関節の移動及び形状を正確に制御するために手関節の運動を拘束すること以外の利点を提供する。例えば、拘束腱は、手関節のディスク間の関節とは異なる箇所に拘束腱が位置付けされるように螺旋経路に沿って延びてもよい。図３の例示的な実施形態に示すように、手関節３１０は、ディスク３１１及び３１２が互いに対して軸線３５０を中心に方向３５１に回転する（すなわち、枢動する）ことを許容する、ディスク３１１と３１２の間の関節３２２を含む。拘束腱３３４及び３３６は、拘束腱３３４及び３３６が関節３２２を物理的に通過しないようにディスク３１１と３１２との間に延びる。換言すれば、拘束腱３３４及び３３６は、図３に示すように、関節３２２からずらされる。結果として、関節３２２は、拘束腱３３４及び３３６用の中空通路を含む必要はなく、ディスク３１１と３１２の間の圧縮荷重に耐える働きをすると同時に、関節３２２がより小さなサイズであることを許容する。
【００５０】
拘束腱は、拘束腱が関節に対してずらされるか別様に関節に隣接するようにディスクを連結する関節を回避するようにねじれた経路を辿ってもよい。例えば、拘束腱３３４及び３３６は、（手関節３１０が図３に示す直線又は中立構成にある場合には）開口３４０がディスク３１１と３１２との間に設けられる手関節３１０の開口側で拘束腱３３４及び３３６が関節３２２を通過しないようにディスク３１１と３１２との間に延びてもよく、さもなければ、関節３２２を通る拘束腱３３４及び３３６用の通路による関節３２２の脆弱化につながる。例示的な実施形態によれば、関節３２２は、ディスク３１１とディスク３１２との間に回転関節を形成するように互いに接触するディスク３１１における表面３０４とディスク３１２における表面３０６とを含み得る。拘束腱３３４及び３３６は、拘束腱３３４及び３３６が表面３０４及び３０６を通過しないようにディスク３１１と３１２の間に延びてもよく、さもなければ、表面３０４及び３０６を通る通路及び表面３０４及び３０６の脆弱化を必要とする。例えば、拘束腱３３４及び３３６は、関節３２２の表面３０４及び３０６から横断方向にずらされてもよい。
【００５１】
同様に、拘束腱３３０及び３３４は、拘束腱３３０及び３３４が関節３２４を通過しないようにディスク３１３と３１２との間に延びてもよく、ディスク３１３及び３１２が互いに対して軸線３５２を中心に方向３５２に回転することを許容し、拘束腱３３０及び３３２は、拘束腱３３０及び３３２が関節３２６を物理的に通過しないようにディスク３１４と３１３との間に延びてもよく、ディスク３１４及び３１４が互いに対して軸線３５４を中心に方向３５５に回転することを許容し、且つ拘束腱３３２及び３３６は、拘束腱３３２及び３３６が関節３２８を物理的に通過しないようにディスク３１４と３１５との間に延びてもよく、ディスク３１５及び３１４が互いに対して軸線３５６を中心に方向３５７に回転することを許容する。
【００５２】
手関節のディスクは、拘束腱がディスクを通過する際に拘束腱を配置且つ／或いは導くように構成してもよい。例えば、拘束腱がディスク間の関節を通過することを回避することが望ましい場合がある。図８Ａに移ると、ディスク５００の例示的な実施形態の斜視図が示されている。図３及び図５の手関節のディスク３１１〜３１５をディスク５００に基づいて構成してもよい。ディスク５００は、駆動腱が通過し得る１つ又は複数の駆動腱開口５１０を含む。例えば、図３及び図５の例示的な実施形態のディスク３１１〜３１５がディスク５００の例示的な実施形態に従って構成される場合には、作動要素３２０は、駆動腱開口５１０を貫通して延びてもよい。更に、ディスク５００は、拘束腱が通過し得る１つ又は複数の拘束腱開口５１２を含み得る。したがって、手関節３１０のディスク３１１〜３１５がディスク５００の例示的な実施形態に従って構成される場合には、拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６は、拘束腱開口５１２を貫通して延びてもよい。ディスク５００は更に、１つ若しくは複数のフラックス導管（例えば、導電体若しくは光ファイバ）又はエンドエフェクタ用等の他の作動要素が貫通して延び得る中央開口５１６を含み得る。
【００５３】
拘束腱が手関節の少なくとも一部分に沿って螺旋経路で延びるので、拘束腱は、手関節を関節運動し且つ屈曲するように作動させたときに、（手関節のディスク間に略直線方向に延びる）駆動腱よりも広い円周方向範囲にわたってスイープし（ｓｗｅｅｐ）（例えば、ディスク５００に対して方向５３０に移動し）得る。拘束腱がディスクの中央開口５１６から更に離して位置付けされた場合に拘束腱のスイープがあまり生じ得ないので、拘束腱開口５１２は、ディスク５００の外周面５０２に近接して位置してもよい。依然として拘束腱のいくつかのスイープが生じ得るが、拘束腱開口５１２を外面５０２により近接して位置付けることはまた、ディスク５００の中央開口５１６及び／又は関節構造５２０により多くの空間をもたらす。図８Ａの例示的な実施形態に示すように、駆動腱開口５１０及び拘束腱開口５１２は両方とも、中央開口５１６に対して径方向５１５に沿った同様の位置にディスク５００の外周面５０２に近接して位置してもよい。
【００５４】
別の例示的な実施形態によれば、駆動腱開口５１０及び拘束腱開口５１２は、径方向５１５に沿った異なる箇所に位置してもよい。例えば、拘束腱開口５１２は、拘束腱開口５１２が径方向５１５に沿って駆動腱開口５１０よりも中央開口５１６に近接して位置するように駆動腱開口５１０から径方向にずらされてもよい。結果として、拘束腱開口５１２を貫通して延びる拘束腱は、拘束腱が関節構造５２０の障害とならないようにディスク５００の関節構造５２０の径方向内方に位置してもよい。別の例では、異なる螺旋経路方向に沿って延びる拘束腱用の拘束腱開口５１２を互いにずらすことができる。例えば、異なる方向に延びる拘束腱間の摩擦を最小限に抑えるか又は回避するために、螺旋経路に沿って図５の第１の方向３４２に（例えば、近位から遠位方向に左巻き方向等に）延びる拘束腱３３０用の開口と螺旋経路に沿って第２の方向３４４に（例えば、近位から遠位方向に右巻き方向等に）延びる拘束腱３３４用の開口をずらすことができる。
【００５５】
例示的な実施形態によれば、駆動腱開口５１０は、例えば、中央開口５１６から径方向５１５に沿って約２．４１ｍｍ（０．０９５インチ）〜約２．５４ｍｍ（０．１００インチ）の距離に位置してもよく、且つ拘束腱開口は、例えば、中央開口５１６から径方向５１５に沿って約２．０３ｍｍ（０．０８０インチ）〜約２．１６ｍｍ（０．０８５インチ）の距離に位置してもよい。拘束腱開口５１２が駆動腱開口５１０から径方向にずらされる例示的な実施形態において、ディスク５００は、図８Ａの例示的な実施形態に示すように、対応する数の拘束腱に対する４つの拘束腱開口５１２を含み得るが、他の数の拘束腱開口５１２及び拘束腱も利用され得る。例えば、３つ、５つ、６つ、７つ、８つ、又はそれより多くの拘束腱開口５１２及び拘束腱を使用してもよい。例示的な実施形態によれば、使用する拘束腱及び拘束腱開口５１２の数は等しくてもよい（例えば、ディスク５００を含む手関節における関節の数に１を加えた数である）。
【００５６】
拘束腱のスイープに対応するために、拘束腱開口５１２は、例えば、駆動腱開口５１０とは異なる形状を有し得る。例えば、駆動腱開口５１０は、略円形横断面を有し得る一方で、拘束腱開口５１２は、方向５３０に沿って細長いもの等の細長い非円形断面を有し得る。例えば、拘束腱開口５１２は、長円形状、楕円形状、又は腎臓形状を有し得る。別の例において、拘束腱開口５１２は、駆動腱開口５１０とは異なる範囲に方向５３０に沿って広がってもよい。例えば、拘束腱開口５１２は、駆動腱開口５１０よりも広い範囲に方向５３０に沿って広がってもよい。例示的な実施形態によれば、駆動腱開口５１０は、例えば、約０．５１ｍｍ（０．０２０インチ）〜約０．６４ｍｍ（０．０２５インチ）の範囲の直径を有し得、且つ拘束腱開口５１２は、例えば、約０．５１ｍｍ（０．０２０インチ）〜約０．６４ｍｍ（０．０２５インチ）の円周方向５３０に沿った長さを有し得、駆動拘束腱開口５１２は、長さ又は直径が駆動腱開口５１０と等しいか又はそれよりも大きい。拘束腱開口５１２の細長い形状及び／又は円周方向長さにより、拘束腱開口５１２は、手関節をその中立位置から屈曲させるように作動させたときの拘束腱開口５１２を貫通して延びる拘束腱のスイープにより良好に対応してもよい。
【００５７】
例示的な実施形態によれば、ディスク５００は、拘束腱開口５１２に隣接して位置するとともに拘束腱開口５１２から延びる凹面部分５１４を含み得る。拘束腱が手関節の少なくとも一部分に沿った螺旋経路に沿って延びるので、拘束腱は、円周方向５３０に沿って且つ拘束腱開口５１２の周縁部５１３に対してスイープしてもよい。凹面部分５１４を拘束腱開口５１２に隣接して設けることで、拘束腱が拘束腱開口５１２の周縁部５１３に対してスイープしたときに拘束腱が凹面部分５１４内に入ることを許容すること等により、拘束腱のスイープに更に対応してもよい。凹面部分５１４は、例えば、実質的に一定の深さ、又は凹面部分５１４が隣接する拘束腱開口から離れる方向に減少すること等により異なる深さを備えた細長い形状を有し得る。それゆえ、異なる深さの細長い形状は、開口５１２からディスク５００の表面までの斜面状の特徴部を提供する。例示的な実施形態によれば、凹面部分５１４は、例えば、約２０°〜約３０°の範囲の角度で傾斜してもよい。
【００５８】
例示的な実施形態によれば、ディスク５００は、隣り合うディスクの間に関節を形成するための関節構造５２０を含み得る。関節構造５２０を種々の方法で構成してもよい。例えば、関節構造５２０は、全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１４年１１月１８日に公開された米国特許第８８８７５９５号明細書で説明されているように、サイクロイド形状を含み得、又は関節構造５２０を、全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１４年１２月１６日に公開された米国特許第８９１１４２８号明細書の例示的な実施形態に従って構成してもよい。図３の例示的な実施形態の関節３２２、３２４、３２６、３２８を関節構造５２０と同様に構成してもよい。例示的な実施形態によれば、関節構造５２０は、凸部５２２（又は歯）を含み得る。対応する形状を有するとともにディスク５００の凸部５２２を受け入れるように構成された凹部５５２を含み得る、図８Ｂの例示的な実施形態に示すディスク５４０等の隣接するディスクの対応する凹部に凸部５２２を挿入してもよい。例示的な実施形態によれば、凹部５５２は、歯５２２と噛み合うように１つ又は複数のピンを形成してもよい。したがって、隣り合う１対のディスクにおいて、第１のディスクは、１つ若しくは複数の凸部（又は歯）を含み得、且つ第２のディスクは、凸部を受け入れるように構成された１つ若しくは複数の凹部（又はピン）を含み得る。
【００５９】
例示的な実施形態によれば、図８Ａの例示的な実施形態のディスク５００の関節構造５２０は更に、図８Ｂの例示的な実施形態では、ディスク５４０の凸部５５４等の、隣接するディスクの対応する凸部に接触するように構成された凸部５２４を含み得る。結果として、凸部５２４は、隣り合うディスク間の耐圧縮荷重表面としての役割を果たしてもよい。拘束ケーブルは、耐荷重凸部５２４を含む、関節構造５２０とは別個に位置し且つ関節構造５２０から離れる方向に導かれるので、関節構造５２０は、関節構造５２０を貫通して延びる拘束ケーブル開口により脆弱化されない。したがって、耐荷重凸部５２４を含む、関節構造５２０をより大きくしてもよく、このことは、ディスク５００等のディスクを含む手関節により適応され得る荷重を増加させて、手関節を強化する。
【００６０】
拘束腱を螺旋経路に沿って延ばすことにより提供される別の利点は、手関節を関節運動する（例えば、屈曲する）ように作動させたときに拘束腱の長さが実質的に節約されることである。ディスク３１３、３１４を互いに対して軸線３５４を中心に図３の方向３５５に枢動するように作動させたときに、拘束腱３３０及び３３２は、ディスク３１３と３１４との間で長さが変化してもよい。例えば、拘束腱３３０及び３３２は、拘束腱３３０及び３３２がディスク３１３と３１４との間に位置する手関節３１０の側から離れる方向にディスク３１３及び３１４を互いに対して軸線３５４を中心に回転させたときに、ディスク３１３と３１４との間で正の長さ変化を受けてもよい。逆に、拘束腱３３０及び３３２は、拘束腱３３０及び３３２がディスク３１３と３１４との間に位置する手関節３１０の側に向かう方向にディスク３１３及び３１４を互いに対して軸線３５４を中心に回転させたときに、ディスク３１３と３１４との間で負の長さ変化を受けてもよい。他の拘束腱は、手関節３１０を作動させたときに他のディスク間で同様の正又は負の長さ変化を受ける。拘束腱の長さの変化は、拘束腱に弛みをもたらすこと等により、手関節３１０の運動を拘束する拘束腱の機能に影響を及ぼす場合がある。
【００６１】
手関節等の関節運動可能部材を通る拘束腱用のねじれ経路を拘束腱の長さ変化に対処するために選択してもよい。例示的な実施形態によれば、受動的拘束腱は、手関節の全長にわたる拘束腱の長さを実質的に節約するために手関節の少なくとも一部分に沿った螺旋経路に沿って延びてもよい。拘束腱は、力伝達機構及び力伝達機構を制御する制御アルゴリズム等のアクチュエータを使用せずに、関節運動可能部材の動きを受動的に拘束してもよい。例えば、種々の例示的な実施形態では、関節リンク構造のディスクの動きを、外部の駆動機構又は伝達機構による関節運動が可能ではない拘束部材により受動的に拘束してもよい。これを達成するために、受動的拘束腱は、ピッチ及び／又はヨー運動等で、拘束腱を含む関節運動可能部材を屈曲させたときに、拘束腱が、第１の対の隣り合うディスク間の正又は負の長さ変化を受けるとともに、第１の対の隣り合うディスクからの長さ変化を実質的に打ち消す第２の対の隣り合うディスク間の対応する反対の負又は正の長さ変化を受けるように、螺旋経路に沿って延びてもよい。結果として、拘束腱の長さが実質的に節約される。更に、拘束腱の端部が、拘束腱の長さを固定する、関節運動可能部材の互いに対向する端部に固定されるため、屈曲運動が実質的に拘束腱の長さ変化をもたらさないので屈曲運動（例えば、ピッチ及び／又はヨー運動）が許容される。対照的に、並進運動は拘束腱の長さの節約をもたらさないが、拘束腱の固定された端部が拘束腱の長さ変化を実質的に防止するので、手関節をＳ字形状に横方向に移動させるため等の並進運動が実質的に防止される。
【００６２】
図５の例示的な実施形態を移ると、拘束腱３３２及び３３６は、拘束腱３３２及び３３６が位置する手関節３１０の側でディスク３１５及び３１４を互いに向かう方向３５７に軸線３５６を中心に回転させたときに、負の長さ変化を受ける。拘束腱３３２及び３３６は、拘束腱３３２及び３３６がディスク３１５と３１４との間に延びる場所から手関節３１０の反対側において拘束腱３３２及び３３６がディスク３１３と３１２との間に延びるように、手関節３１０を通る螺旋経路に沿って延びる。したがって、ディスク３１３及び３１２を、ディスク３１５及び３１４と実質的に同じように方向３５３に沿って軸線３５２を中心に回転させたときに、拘束腱３３２及び３３６は、ディスク３１５と３１４との間の負の長さ変化を実質的に打ち消す量でディスク３１３と３１２との間で正の長さ変化を受け、それにより、拘束腱３３２及び３３６の長さを実質的に節約する。同様に、拘束腱３３２及び３３６がディスク３１５と３１４との間で正の長さ変化を受け且つディスク３１３と３１２との間で負の長さ変化を受けるように手関節３１０を逆の方向に作動させたときに、拘束腱３３２及び３３６の長さが実質的に更に節約される。拘束腱３３０及び３３４はまた、ディスク３１５と３１４との間の拘束腱３３０及び３３４の長さの変化がディスク３１３と３１２との間の拘束腱３３０及び３３４の長さの変化を実質的に相殺するように、螺旋経路に沿って延びてもよい。加えて、拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６は、ディスク３１４と３１３との間の拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６の長さの変化がディスク３１２と３１１との間の拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６の長さの変化を実質的に相殺するように、螺旋経路に沿って延びてもよい。
【００６３】
例示的な実施形態によれば、図３に示すように、手関節３１０の屈曲軸線３５０、３５２、３５４、３５６が異なる（例えば、直交）方向に互い違いになる場合には、拘束腱３３２及び３３６は、ディスク３１５と３１４との間の箇所における（例えば、図３に示す箇所３７０等における）拘束腱３３２及び３３６の位置からディスク３１３と３１２との間の箇所における（例えば、図３に示す箇所３７２等における）拘束腱３３２及び３３６の位置まで約１８０°の角度範囲を有する螺旋経路に沿って延びてもよい。このように、拘束腱３３２及び３３６は、拘束腱３３２及び３３６の長さの節約を容易にするために手関節３１０の互いに対向する側に位置する。上述のように、拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６は、ディスク３１１から３１２に、ディスク３１２から３１３等に約９０°の角度範囲にわたる螺旋経路で延びてもよく、したがって、ディスク３１１からディスク３１３まで約１８０°の全角度範囲を有する螺旋経路を提供する。同様に、拘束腱３３０及び３３４は、ディスク３１５と３１４との間の箇所における拘束腱３３０及び３３４の位置からディスク３１３と３１２との間の箇所における拘束腱３３０及び３３４の位置まで約１８０°の角度範囲を有する螺旋経路に沿って延びてもよい。加えて、拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６は、ディスク３１３と３１４との間の箇所における拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６の位置からディスク３１２と３１１との間の箇所における拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６の位置まで約１８０°の角度範囲を有する螺旋経路に沿って延びてもよい。
【００６４】
例示的な実施形態によれば、拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６を手関節３１０の互いに対向する端部に固定することにより、手関節の同様の関節の屈曲角度が実質的に同じになる。実質的に同じ屈曲角度を有する手関節を同様の関節に提供することにより、手関節の運動をより容易に制御してもよく、且つ手関節の運動がより円滑であってもよい。例示的な実施形態によれば、拘束腱３３２、３３６がディスク３１５と３１４との間に延びる手関節３１０の側方に屈曲するように手関節３１０を作動させたときに、ディスク３１５及び３１４は、ディスク３１３及び３１２が互いに対して軸線３５２を中心に回転するのと実質的に同程度に互いに対して軸線３５６を中心に回転する。これは、軸線３５６及び３５２が互いに実質的に平行であるからである。同様に、ディスク３１１とディスク３１２との間に軸線３５０を中心とした回転を生じさせるように手関節３１０を作動させたときに、ディスク３１３及びディスク３１４はまた、実質的に同程度に軸線３５４を中心に回転する。
【００６５】
例示的な実施形態によれば、手関節の拘束腱の全ては、遠位側ディスク（例えば、ディスク３１１）から近位側ディスク（例えば、ディスク３１５）に同じ円周方向に螺旋経路で延びてもよい。しかしながら、このような例示的な実施形態では、１つ又は複数の拘束腱が隣り合うディスク間の１つ又は複数の関節を通過する場合があり、このことが関節構造の脆弱化をもたらし得る。これに対処するために、拘束腱を、螺旋経路に沿って異なる方向に延びるように配索することができる。例えば、１つの拘束腱は、器具の近位−遠位方向に沿って右巻き又は左巻き方向にねじれた経路に沿って延びてもよく、且つ別の拘束腱は、器具の近位−遠位方向に沿って左巻き又は右巻き方向の他方にねじれた経路に沿って延びてもよい。図５の例示的な実施形態に示されるように、拘束腱３３０は、螺旋経路に沿って第１の方向３４２に（例えば、近位から遠位方向に左巻き方向等に）延び、及び拘束腱３３４は、螺旋経路に沿って、ディスク３１１からディスク３１５に第１の方向３４４とは異なる第２の方向３４４に（例えば、近位から遠位方向に右巻き方向等に）延びる。例えば、第１の方向３４２と第２の方向３４４は互いに逆の方向である。拘束腱３３０及び３３４をディスク３１１からディスク３１５に螺旋経路に沿ってそれぞれの方向３４２及び３４４に延ばすことにより、拘束腱３３０及び３３４は、関節３２２、３２４、３２６、３２８のいずれをも通過せずにディスク３１１〜ディスク３１５間に延びることができる。
【００６６】
同様に、拘束腱３３２及び３３６は、拘束腱３３２及び３３６が、関節３２２、３２４、３２６、３２８のいずれをも物理的に通過しないように、ディスク３１１からディスク３１５に螺旋経路に沿ってそれぞれ逆の方向３４４及び３４２に延びる。例示的な実施形態によれば、両方の拘束腱３３０及び３３６の少なくとも一部分は、ディスク３１１からディスク３１５に螺旋経路に沿って方向３４２に延びる。例示的な実施形態によれば、拘束腱３３４と３３２の両方の少なくとも一部分は、ディスク３１１からディスク３１５に螺旋経路に沿って方向３４４に延びる。換言すれば、手関節３１０が４つの拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６を含む場合、拘束腱のうちの２つは、ディスク３１１からディスク３１５に螺旋経路に沿って方向３４２に沿って延びてもよく、且つ他の２つの拘束腱は、ディスク３１１からディスク３１５に螺旋経路に沿って方向３４４に延びてもよい。
【００６７】
拘束腱を構成する際の１つの考慮事項は、拘束腱と手関節の部品との間の摩擦量であり、これは、手関節の運動、手関節を作動させるために必要とされる動力、及び／又は手関節部品の摩耗に影響する可能性がある。例えば、手関節を能動的に拘束するために多数の組の作動部材を使用する手関節において、作動部材は、典型的には、手関節が屈曲するときに屈曲が生じる、器具及び手関節を通る直線経路に沿って延びる。例えば、直線経路と比較したときに拘束腱の螺旋経路に起因した拘束腱と手関節部品との間で生じる可能性がある摩擦量の増加を考慮して、拘束腱は、摩擦を最小限に抑えるのを補助する方法で螺旋経路に沿って延びてもよい。
【００６８】
例示的な実施形態によれば、拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６がディスク３１１〜３１５の各対の間を横断するときに、約９０°の角度範囲を有する螺旋経路に沿って腱を延ばすことにより、関節の運動を拘束するために多数組の直線状の腱を利用する従来の手関節と比較して、摩擦の著しい増加がもたらされない。これは、拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６が螺旋経路に沿って延びるが、拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６と手関節部品との間の摩擦量を決定するために使用できる巻き角度が、従来の手関節における関節の運動を拘束するために使用される直線状の腱の巻き角度よりも著しく大きくないためである。腱とその支持表面との間の摩擦をキャプスタン式、Ｔｌｏａｄ＝ＴｈｏｌｄｅμΦにより表してもよく、ここで、Ｔｈｏｌｄは腱に加えられる張力（予荷重張力）であり、μは腱と支持表面との間の摩擦係数であり、Φは腱のねじれによりスイープされる全角度であり、且つＴｌｏａｄは腱と支持表面との間の力である。したがって、大きな角度Φで腱をねじることにより、腱と支持表面との間に大きなＴｌｏａｄ力がもたらされる。例示的な実施形態では、隣接したディスク３１１〜３１５の各々の間に約９０°の角度範囲を有する螺旋経路を使用することにより、例えば、図５の例示的な実施形態に示す３つの屈曲箇所３４５、３４６、３４７に約４０°から約７０°の角度範囲を有する巻き角度を提供してもよい。
【００６９】
本明細書で説明する種々の手関節の例示的な実施形態は、種々の構成で配設されたディスクを含み得る。例えば、図３の例示的な実施形態に示す構成は、軸線３５０、３５２、３５４、３５６の互い違いの直交方向により「ＡＢＡＢ」手関節と称される場合もある。他の例示的な実施形態において、手関節は、ディスク間の回転軸線が直交方向に互い違いにならない構成を利用できるが、その代わりに、２つの連続する軸線（例えば、中央ディスクの軸線）が実質的に同じ方向に延びるとともに、実質的に同じ方向に延びるが２つの連続する軸線に直交する軸線により挟まれるような「ＡＢＢＡ」構成に従うことができる。
【００７０】
ＡＢＢＡ構成は、定速関節と同様に作用し、このことは、ローリング運動が手関節を通して伝達されるときに望ましい場合がある。例えば、器具に手関節が使用されローリング運動が器具シャフトに入力されたときに、ローリング運動が、手関節を通して伝達されて、エンドエフェクタを含み得る器具の遠位端部もロールさせる。手関節が１つ又は複数の関節を含むので、手関節は、１つ又は複数の関節を介して連結された車両駆動系の入力及び出力シャフトのように作用する。当業者が熟知しているように、車両駆動系の入力シャフトと出力シャフトとの間に角度が存在するときに、入力シャフトと出力シャフトとの間に速度変動が生じ、この速度変動は望ましくない。ＡＢＢＡ機構を備えた手関節は、実質的に同じ角度を有する２つのＡ関節と、実質的に同じ角度を有する２つのＢ関節とを備えたダブルカルダン関節と同様の、定速関節のように作用し、それにより、入力側と出力側との間の速度変動の実質的な打ち消しをもたらすことによりその考慮事項に対処する。したがって、ＡＢＢＡ手関節は、器具シャフトに加えられるローリング運動のために手関節の入力側と出力側との間の速度変動を最小限に抑えるか又は排除することができる。
【００７１】
ＡＢＢＡ構成は、ローリング運動のために手関節の入力側と出力側との間の速度変動を最小限に抑えるか又は排除するが、拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６の長さを実質的に節約するとともに、拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６がディスクを連結する関節を通過しないように拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６を位置付けすると同時に、拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６が、ＡＢＢＡ構成と比較して、ディスク３１１〜３１５ごとの最小限の量で螺旋経路に沿って延びる、有利には手関節３１０を提供するために、図３の例示的な実施形態等のＡＢＡＢ構成を使用してもよい。結果として、手関節３１０の動きの正確な制御を円滑な運動により達成してもよく、且つディスク３１１〜３１５を連結する関節は小さくてもよい。
【００７２】
ＡＢＡＢ構成を備えた手関節機構が、その入力側と出力側との間に速度変動を必然的にもたらす欠点をもたらすが、手関節の少なくとも一部分を通る螺旋経路に沿って拘束腱を延ばし且つ拘束腱を手関節の互いに対向する端部に固定することが、この欠点を少なくとも相殺する十分な利点を提供する。更に、ローリングを達成するために手関節に対する入力回転速度を調整する制御システムにより、例えば、速度変動を補償するために手関節の屈曲角度に応じて入力速度を変化させることにより、何らかの速度変動を補償してもよい。
【００７３】
図９に移ると、拘束腱を利用するＡＢＢＡ手関節の例示的な一実施形態が描かれている。図９では、手関節６００は、ＡＢＢＡ関節構成で配設されたディスク６１１〜６１５を含む。特に、ディスク６１１と６１２の間の関節６４０は、軸線６２０を中心としたディスク６１１及び６１２の回転を方向６２１に許容することができ、ディスク６１２と６１３との間の関節６４２は、軸線６２２を中心としたディスク６１２及び６１３の回転を方向６２３に許容することができ、ディスク６１３と６１４との間の関節６４４は、軸線６２４を中心としたディスク６１３及び６１４の回転を方向６２５に許容することができ、且つディスク６１４と６１５との間の関節６４６は、軸線６２６を中心としたディスク６１４及び６１５の回転を方向６２７に許容することができる。図９の例示的な実施形態に示すように、軸線６２０及び６２６は、実質的に同じ方向に延びてもよく、軸線６２２及び６２４は、実質的に同じ方向に延びてもよく、且つ軸線６２０及び６２６は、軸線６２２及び６２４に実質的に直交してもよく、それにより、ＡＢＢＡ関節軸線構成（つまり、ディスク対の任意のピッチ−ヨー−ヨー−ピッチ回転）を生成する。
【００７４】
手関節６００は更に、手関節６００の互いに対向する端部に固定された拘束腱を含む。図９の例示的な実施形態に示すように、手関節６００は、４つの拘束腱６３０、６３２、６３４、６３６を含むが、他の数の拘束腱も使用され得る。拘束腱がディスクの各対の間に約９０°の角度範囲を有する螺旋経路に沿って延びる図３の例示的な実施形態とは異なり、図９の例示的な実施形態では、拘束腱６３０、６３２、６３４、６３６は、ディスク６１１からディスク６１２まで、ディスク６１２からディスク６１３まで、ディスク６１３からディスク６１４まで、及びディスク６１４からディスク６１５まで実質的に直線状であるが、ディスク６１３にわたって約１８０°の角度範囲を有する螺旋経路に沿って、例えば、１８０°離れた地点に達するようにディスク６１３にわたるねじれた経路又は別の経路等に沿って延びる。結果として、手関節６００を関節運動させる（例えば、屈曲させる）ときに拘束腱６３０、６３２、６３４、６３６の長さを維持してもよい。換言すれば、全ての関節に対して約９０°の角度範囲を備えた螺旋経路に沿って延びるのではなく、ＡＢＢＡ構成における拘束腱は、Ｂタイプの関節間に約１８０°の角度範囲を備えた螺旋経路、及びＡタイプの関節にわたる約０°の角度範囲を備えた螺旋経路に沿って延びる。
【００７５】
図９の線１０−１０に沿った断面図が、図１０に更に図示されている。図１０に示すように、拘束腱６３０及び６３２の各々は、ディスク６１３にわたる約１８０°の角度範囲を横断してもよい。拘束腱６３４及び６３６は、異なる箇所でディスク６１３に出入りするが、拘束腱６３０及び６３２と同じ角度範囲を有する。拘束腱６３０、６３４及び拘束腱６３２、６３６が互いに交差するので、拘束腱６３０、６３４及び拘束腱６３２、６３６は、図１０の例示的な実施形態の断面図において同じ箇所に描かれている。したがって、ＡＢＢＡ構成は回転（ロール）運動のためにＡＢＢＡ構成の入力側と出力側との間の速度変動を最小限に抑えることができるが、拘束腱は、手関節の中心を通過してもよい。手関節６００は、拘束腱６３０、６３２、６３４、６３６がディスク６１３の外面に沿って延びる経路に沿って螺旋状にねじられるように構成され得るが、そのような設計は、ディスク６１３の中心を横切るように経路を延ばすよりもあまり実用的ではない場合がある。
【００７６】
例えば、手関節６００が図８Ａ及び図８Ｂの例示的な実施形態のディスク５００及び５４０を使用する場合、拘束腱は、ディスクの中央開口５１６によりもたらされる中央管腔を通過し、これにより、中央管腔を別様に通過し得る任意の作動部材と潜在的に相互作用する。したがって、中央管腔がエンドエフェクタ用の作動部材を別様に受け入れる場合、エンドエフェクタ作動部材は、異なる管腔を通して配索されなければならず、且つ中央管腔内に位置しない場合には異なる設計を必要とし得る。更に、拘束腱６３０、６３２、６３４、６３６の螺旋経路の角度範囲が比較的大きいので、拘束腱６３０、６３２、６３４、６３６の巻き角度も比較的大きく、このことにより、ＡＢＡＢ構成を備えた手関節と比較して拘束腱６３０、６３２、６３４、６３６間により大きな摩擦量がもたらされる。ＡＢＡＢ構成を備えた手関節６００を、例えば、比較的小さな荷重にさらされる比較的大きな直径の器具に使用してもよい。別の例示的な実施形態によれば、拘束腱６３０、６３２、６３４、６３６は、中央管腔の中心を通過しない経路に沿って延びるように構成してもよい。しかしながら、このような実施形態は、拘束腱６３０、６３２、６３４、６３６のより大きな巻き角度をもたらし、このことは、拘束腱６３０、６３２、６３４、６３６とディスク６１３との間の摩擦の増加につながる可能性がある。
【００７７】
図３及び図９の例示的な実施形態が、４つの関節と手関節と他の関節リンク構造とを含む手関節を描いているが、本明細書で説明する例示的な実施形態による関節運動可能部材は、４つの関節に限定されるものではない。例えば、手関節及び他の関節運動可能部材は、２つのディスク、３つのディスク、５つの関節、６つの関節、８つの関節、又はそれより多い数の関節を有し得る。
【００７８】
図３、図４、図９、及び図１０の例示的な実施形態に関して上で述べたように、手関節等の関節リンク構造は、手関節の運動を拘束するための構造を提供するために、腱を備えた一連の連結されたディスクを含み得る。しかしながら、手関節として又は別様に使用される他の関節運動可能部材は、本開示の種々の例示的な実施形態によれば、他の構造を含むことができる。図１１に移ると、編組構造７１０がディスクに取って代わるとともに関節運動可能部材７００の本体を形成する関節運動可能部材７００の例示的な実施形態が示されている。本明細書で説明する他の例示的な実施形態と同じように、関節運動可能部材７００は、手関節、平行運動機構の一部、又は手術器具等の器具の他の関節運動可能部品とすることができる。図１１は、関節運動可能部材７００を直線（すなわち、非屈曲）構成で示している。
【００７９】
例示的な実施形態によれば、編組構造７１０は、器具部品用の中央通路を画定する中空の円筒状又は管状形状を有し得る。図１２は、図１１の編組構造７１０の部分である拡大図を示している。図示のように、編組構造７１０は、互いに織り合わされたプリーツ（ｐｌａｉｔ）７１２を含み得る。編組構造７１０において、プリーツ７１２の各々は、関節運動可能部材７００の近位端部７０２と遠位端部７０４との間に延びる編組構造７１０の中心線を中心とした螺旋状構造を形成し、中心線が螺旋軸線を画定する。一態様（図示せず）において、プリーツ７１２の各々は、ディスク７２１とディスク７２２との間の距離において螺旋軸線を中心に１回転する。
【００８０】
図１１及び拡大図である図１２は編組構造７１０を含む関節運動可能部材７００の側面図であることが理解されるべきである。図１２は、編組構造７１０の一部分の拡大図を示しており、より具体的には、織り合わされたプリーツ７１２の幾何学的関係を示している。縦糸７１１及び横糸７１３の方向は、プリーツ７１２の螺旋角度を２次元で表そうと試みたものである。図１２に示す編組構造７１０の部分は、互いに織り合わされたプリーツ７１２の小さなほぼ平坦なセクションである。図１２に示す縦糸７１１及び横糸７１３の方向は、編組構造７１０の外側表面上における器具の長さに沿って延びる仮想軸線（すなわち、編組構造７１０の湾曲した外側表面に対する接平面であって、編組構造７１０の中心線に実質的に平行である接平面に接触することにより形成される線）に対するプリーツのおおよその角度を示している。一態様において、縦糸７１１方向と仮想軸線との間の角度は、横糸７１３方向と仮想軸線との間の角度と同じである。別の言い方をすれば、縦糸７１１方向に位置合わせされたプリーツ７１２の螺旋角度は、横糸７１３方向に位置合わせされたプリーツ７１２の螺旋角度と同じであり、２群のプリーツは螺旋形状の巻き方のみが異なる（例えば、プリーツ７１２のある方向は右巻き螺旋方向に沿っており、且つプリーツ７１２の別の方向は左巻き螺旋方向に沿っている）。このようなプリーツ構成は、編組構造７１０の中心線に関して実質的に対称の屈曲剛性を備えた編組構造７１０を作り出す。
【００８１】
各プリーツ７１２を縦糸７１１方向又は横糸７１３方向に沿って延びる複数のフィラメント７１４により形成してもよい。プリーツは７１２、図１１及び図１２に示すように、編組構造７１０の外側表面７０３を形成する実質的に平坦な表面を備えた略矩形の構造を有し得る。しかしながら、プリーツは、円形断面、長円形断面、又は他の形状等の他の形状を有し得る。フィラメント７１４は、例えば、ナイロンのモノフィラメント又は他の可撓性で且つ強度のある材料であってもよく、且つ約０．２０ｍｍ（０．００８インチ）〜約０．３０ｍｍ（０．０１２インチ）の範囲（例えば、約０．２５ｍｍ（０．０１０インチ）等）の直径を有し得る。編組構造を含む手関節を作動させたときに編組構造７１０が屈曲するが、フィラメント７１４に圧縮荷重が加えられたときの座屈を最小限に抑えるか又は防止するために十分な剛性も有し得るように、フィラメント７１４が可撓性であることを許容する材料でフィラメント７１４を作製してもよい。
【００８２】
編組構造７１０は、本明細書で説明したように、編組構造７１０の端部を固定することにより、関節運動可能部材７００の運動を拘束するために使用してもよい。したがって、編組構造７１０は、関節運動可能部材７００の運動を拘束するために拘束腱を使用するのではなく、図３及び図９の例示的な実施形態と同じように、関節運動可能部材７００の運動を拘束してもよい。例示的な実施形態によれば、編組構造７１０の近位端部７０２は、ディスク７２１に固定され、次に、このディスク７２１は、手関節７００を他の器具部品（手術器具シャフトの遠位端部、平行運動機構の遠位端部、又は他の器具構造（図示せず）等）に連結してもよい。同様に、編組構造７１０の遠位端部７０４は、ディスク７２２に固定され、次いで、このディスク７２２は、関節運動可能部材７００を他の器具部品（エンドエフェクタの近位端部（図示せず）又は他の構造等）に連結してもよい。ディスク７２１、７２２は、ディスク７２１、７２２が、関節等を介して互いに結合されない点において、図３の例示的な実施形態の手関節３００のディスク３１１〜３１５等の関節運動可能部材のディスクとは異なる。したがって、ディスク７２１、７２２は、例示的な実施形態によれば、次に他の器具部品に結合され得る手関節の端部としての役割を果たしてもよい。
【００８３】
編組構造７１０は、例えば、手関節として使用される場合、関節運動可能部材７００に比較的円滑な運動をもたらすことができ、且つ製造が比較的低コストであり得る。更に、ＡＢＢＡ構成を有する手関節構造と同様に、編組構造７１０は、回転（ロール）運動を受けたときの編組構造７１０の入力側と出力側との間の速度変動を最小限に抑えるか又は排除してもよい。編組構造７１０ひいては関節運動可能部材７００を円弧に沿って屈曲させるために編組構造７１０の遠位端部７０４に（遠位側ディスク７２２等に）連結された作動部材７３０（例えば、図４の例示的な実施形態に関連して上で説明したように、力伝達機構に結合され且つ力伝達機構により作動され得るプル／プル又はプッシュ／プル作動部材）に、例えば、張力又は圧縮力等の力を加えることにより、編組構造７１０を作動させてもよい。
【００８４】
別の例示的な実施形態によれば、編組構造の近位端部７０２及び遠位端部７０４を、それぞれディスクに直接固定する必要はないが、その代わりに、ディスクを使用せずに別の器具部品に直接固定することができる。図１４に移ると、手関節７５１の本体を形成する編組構造７１０を含む手関節７５１を含む手術器具の遠位部分７５０の側面図が示されている。編組構造７１０は、図１１の例示的な実施形態に関して述べた構造及び機能を有し得る。編組構造７１０の近位端部７０２は、例えば、手術器具シャフト、平行運動機構の遠位端部、又は他の器具構造であってもよい手術器具部品５７２の遠位端部７５４に直接固定される。更に、編組構造７１０の遠位端部７０４は、エンドエフェクタ７５６の近位端部７５８、又は他の構造に直接固定される。手関節７５１は、作動部材７５１（例えば、プル／プル又はプッシュ／プル作動部材）に張力又は圧縮力等の力を加えること等により、手関節７５１を関節運動させるための作動部材７６０を含み得、そして、この作動部材７６０は、手関節７５１を円弧に沿って屈曲させるためにエンドエフェクタ７５６の近位端部７５８に連結される。
【００８５】
関節運動可能部材７００は、編組構造７１０の直径が荷重下で実質的に収縮又は膨張しないように編組構造７１０の直径を制御するための１つ又は複数の構造を含み得、さもなければ、編組構造７１０の運動の精度に影響が及ぶ場合がある。図１１の例示的な実施形態に示すように、編組構造の外径を制御する（すなわち、外径を径方向に制御する）ために、１つ又は複数のディスク７２０を編組構造７１０の外側表面７０８の周りに設けてもよい。ディスク７２０は、ディスク７２１、７２２が、関節等を介して互いに又はディスク７２１若しくは７２２に結合されない点において、図３の例示的な実施形態の手関節３００のディスク３１１〜３１５等の関節運動可能部材のディスクとは異なる。図１１に示すように、作動部材７３０は、作動部材７３０を遠位側ディスク７２２に案内するためにディスク７２０における開口７２３を貫通して延びてもよい。作動部材７３０はまた、ディスク７２１及び７２２における開口７２５を貫通して延びてもよい。
【００８６】
編組構造７１０の視認を容易にするために図１１の例示的な実施形態において２つのディスク７２０が示されているが、他の数のディスク７２０、例えば、１つ、３つ、４つ、５つ、６つ、又はそれより多い数のディスクを利用してもよい。編組構造７１０は更に、編組構造７１０の内径を制御するための内部構造を含み得る。関節運動可能部材７００の断面図を示す図１３に移ると、編組構造７１０の内径を制御するために編組構造７１０の内側に内部構造７４０を設けてもよい。内部構造７４０は、中央通路７４２を有する中空の円筒又は管の形状を有してもよく、且つ例えば、ばね又は中空管であってもよい。内部構造７４０は、金属、プラスチック、又は編組構造７１０の径方向の変形に耐えるのに十分な強度を有する他の材料で作製してもよいが、関節運動可能部材７００及び編組構造７１０を作動させ屈曲させたときに内部構造７４０を弾性変形させ得るように可撓性であってもよい。
【００８７】
例示的な実施形態によれば、編組構造を含む関節運動可能部材は、編組構造の直径を制御するために、図１１の例示的な実施形態のディスク７２０等のディスク以外の構造を使用してもよい。図１４の例示的な実施形態に示すように、手関節７５１は、編組構造７１０の直径を制御するために編組構造７１０に巻き付けられたバンド７６２を含み得る。図１４の例示的な実施形態において２つのバンド７６２が示されているが、他の数のバンド７６２、例えば、１つ、３つ、４つ、５つ、６つ、又はそれより多い数のディスクを利用してもよい。更に、バンド７６２には、編組構造の近位端部７０２と遠位端部７０４との間にバンド７６２を通過して延びる作動部材７６０用の通路がなくてもよい。したがって、図１４の例示的な実施形態に示すように、編組構造７１０を備えた手関節７５１には、編組構造７１０の近位端部７０２と遠位端部７０４を固定するためのディスク及び／又は編組構造７１０の直径を制御するためのディスクがなくてもよい。
【００８８】
例示的な実施形態によれば、編組構造７１０は、その近位端部７０２と遠位端部７０４との間の螺旋経路に沿って方向７０６又は方向７０７等に延びてもよい。例えば、個々のフィラメント７１４は、螺旋経路に沿って延びてもよい。編組構造７１０に所定の螺旋経路を提供することにより、編組構造７１０のＤＯＦ数を制御し、ひいては、編組構造７１０の運動、及び編組構造７１０が手関節７００の運動をどのように拘束するかを制御してもよい。例えば、編組構造７１０が横断する螺旋経路を制御することは、個々のフィラメントが編組構造７１０の長さに沿った屈曲軸線に対してどのように位置付けされるかにより編組構造７１０が許容する自由度の数に影響を及ぼし得る。
【００８９】
例示的な実施形態によれば、編組構造７１０は、ゼロ自由度の編組構造７１０を提供するために近位端部７０２と遠位端部７０４との間に約１８０°の角度範囲を有する螺旋経路に沿って延びてもよい。例えば、フィラメント７１４は、近位端部７０２と遠位端部７０４との間に約１８０°の角度範囲を有する螺旋経路に沿って延びてもよい。螺旋経路の１８０°の角度範囲は、編組構造７１０を移動させたときにフィラメント７１４の長さが節約されない編組構造７１０をもたらす。編組構造７１０の端部が固定され長さ変化を許容しないので、屈曲運動及び並進運動が実質的に防止され、さもなければ、それら運動が、編組構造７１０の長さ変化をもたらす。ゼロ自由度の編組構造７１０は、手関節のように屈曲することに抵抗を示すが、荷重下でのフィラメント及び／又はプリーツの変形に起因して限られた角度だけ屈曲してもよい。
【００９０】
例示的な実施形態によれば、編組構造７１０は、任意のピッチ方向及びヨー方向等の２つの自由度を備えた編組構造７１０を提供するために、近位端部７０２と遠位端部７０４との間の約３６０°の角度範囲を有する螺旋経路に沿って延びてもよい。例えば、フィラメント７１４は、近位端部７０２から遠位端部７０４に横断するときに、約３６０°の角度範囲を有する螺旋経路に沿って延びてもよい。約３６０°の角度範囲を有する螺旋経路に沿って延びることにより、編組構造７１０は、屈曲運動が長さを節約的にするのでピッチ方向及びヨー方向における屈曲運動が許容され得る理由から、２つの自由度を備えたＡＢＡＢ構成において一連の連結されたディスクを備える手関節のように機能してもよい。逆に、並進運動が長さを節約的にするのではなく且つ編組構造７１０の固定された端部が編組構造７１０の長さ変化を実質的に防止するので、編組構造７１０をＳ字形状に移動させるため等の並進運動が実質的に防止される。他方では、編組構造７１０が、約３６０°の角度範囲を有する螺旋経路に沿って延びる場合には２つの自由度のみを有するので、Ｘ−Ｙ空間内での編組構造７１０の並進運動を拘束することができ、その結果、編組構造７１０が、（例えば、手関節のように）円弧に沿って関節運動してもよいが、編組構造７１０の一部分が、（例えば、図１７の例示的な実施形態に関して以下に説明するような、並びに、２０１１年５月１７日に公開された米国特許第７９４２８６８号明細書及び、２００７年６月１３日に出願され、米国特許出願公開第２００８／００６５１０５号明細書として公開された米国特許出願第１１／７６２１６５号明細書における、平行運動機構のように）編組構造７１０の別の部分に対して横方向に並進しなくてもよい。編組構造７１０の別の部分に対する編組構造７１０の一部分の横方向への並進移動は、編組構造７１０を含む手関節には望ましくない場合がある。
【００９１】
別の例示的な実施形態によれば、編組構造７１０は、近位端部７０２と遠位端部７０４との間に約７２０°の角度範囲を有する螺旋経路に沿って延びてもよく、その結果、編組構造７１０が実質的に拘束されない。例えば、フィラメント７１４は、近位端部７０２から遠位端部７０４に横断するときに、約７２０°の角度範囲を有する螺旋経路に沿って延びてもよい。約７２０°の角度範囲で延びる編組構造は、各々が約３６０°の角度範囲を有する螺旋経路に沿って延びる２つの連続する編組構造と同様のものであり、（使用者には実質的に非拘束であるように見える）４つのＤＯＦを備えた全体的編組構造を提供し、且つ屈曲移動と並進移動との両方を許容する。結果として、編組構造７１０が手関節のように任意のピッチ方向及びヨー方向に屈曲するだけでなく、図１７の例示的な実施形態に関して以下に説明するように、編組構造７１０がＳ形状に又は平行運動機構のように移動してもよく、それによって、近位端部７０２及び遠位端部７０４の各々を通る長手方向軸線が、互いにずらされ得るが、依然として互いに実質的に平行となり得る。
【００９２】
編組構造７１０が関節運動可能部材７００に使用される場合、編組構造７１０を、図１１の例示的な実施形態に示すように、関節において連結された一連のディスクに取って代わるように使用してもよい。換言すれば、編組構造７１０自体が、一端部から別の端部までの関節運動可能部材７００の構造及び本体を提供してもよい。このような例示的な実施形態において、関節運動可能部材７００は、手関節として使用することができ、且つ上記の例示的な実施形態で述べた手関節構造と同じ直径を有することができる。更に、編組構造７１０は、ねじり剛性と圧縮剛性との両方の剛性を有し得、且つ張力と圧縮力との両方の下に置かれ得る。
【００９３】
図１１の例示的な実施形態と同じように、編組構造７１０が連結されたディスクに取って代わるように且つ運動が拘束される手関節を提供するために使用され得るが、編組構造はまた、運動が拘束される代替的な関節運動可能部材（例えば、手関節）を提供するために、連結されたディスクと併せて使用してもよい。この場合、編組構造は、図３の例示的な実施形態の拘束腱３３０、３３２、３３４、３３６等の拘束腱に取って代わってもよい。図１５に移ると、連結されたディスク８０１〜８０５と編組構造８１０とを含む関節運動可能部材８００の側面図が示されている。ディスク８０１〜８０５を、図３の例示的な実施形態と同じように（すなわち、図１５に示すＡＢＡＢの構成で）連結して構成してもよい。円弧に沿った制御された屈曲を許容するため等、ディスク８０１〜８０５の運動を拘束するために、編組構造８１０を、図１４の例示的な実施形態に示すように、ディスク８０１〜８０５の外部の周りに設けてもよい。編組構造８１０は、図１１の例示的な実施形態に従って構成してもよく、且つディスク８０１〜８０５の周りに全体として中空の円筒状又は管状構造を形成するために織り合わされたプリーツ７１２を形成するフィラメント７１４を含み得る。編組構造８１０の近位端部８１２及び遠位端部８１４をディスク８０１〜８０５に対して固定することができる。例示的な実施形態によれば、ディスク８０１〜８０５が圧縮荷重に耐える状態で、編組構造８１０を張力下に置くように、編組構造８１０の近位端部８１２と遠位端部８１４を固定してもよい。更に、ディスク８０１〜８０５の外部の周りに編組構造８１０を配置することにより、編組構造８１０の内径を、例示的な実施形態による、ディスク８０１〜８０５自体により制御してもよい。
【００９４】
図３〜図１５の例示的な実施形態で述べたように、運動が拘束される関節運動可能部材は、手関節であってもよい。しかしながら、運動が拘束される関節運動可能部材は、手関節に限定されるものではない。例示的な実施形態によれば、運動が拘束される関節運動可能部材は、平行運動機構であってもよく、その機能は、例えば、２０１１年５月１７日に公開された米国特許第７９４２８６８号明細書、及び２００８年３月１３日に公開された米国特許出願公開第２００８／００６５１０５号明細書で説明されており、それら明細書の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００９５】
図１６を参照すると、器具シャフト９０６に連結された平行運動機構９１０を含む手術器具の遠位部分９００が示されている。器具は、カメラ器具又は図２の例示的な実施形態によるエンドエフェクタ９０８を備えた手術器具であってもよい。例示的な実施形態によれば、器具に手関節９０２がなくてもよいが、器具遠位部分９００は、上で説明した例示的な実施形態のいずれかに従って構成され得る、例えば手関節９０２を含み得る。
【００９６】
図１６の例示的な実施形態に示すように、平行運動機構９１０は、近位側関節機構９１２を遠位側関節機構９１４から隔てる直線状のシャフトセクション９１６を含み得る。２０１１年５月１７日公開された米国特許第７９４２８６８号明細書、及び２００８年３月１３日に公開された米国特許出願公開第２００８／００６５１０５号明細書の例示的な実施形態と同様に、関節機構９１２、９１４及び直線セクション９１６の互いに対向する端部は、互いに協働して動作するように相互に連結される。例示的な実施形態によれば、近位側関節機構９１２及び遠位側関節機構９１４は、手関節と同様に、複数の連結されたディスクを含み得る。ディスクは、ピッチ方向及び／又はヨー方向等に、関節機構９１２、９１４の運動を制限するための機械的ストッパ（図示せず）を含み得る。
【００９７】
図２０は、平行運動機構用の関節機構のディスク１１００の例示的な実施形態の端面図を示している。ディスク１１００は、中央開口１１０２と、連結部分１１０４と、作動部材用の複数の開口とを含む。例えば、ディスク１１００は、以下に更に述べる、手関節駆動腱用の複数の開口１１１０と、平行運動機構駆動腱用の複数の開口１１２０と、拘束腱用の複数の開口１１３０とを含み得る。図２０の例示的な実施形態に描かれているように、開口１１１０、１１２０、１１３０は、ディスク１１００の中心（例えば、中央開口１１０２の中心）に対して同じ距離（例えば、半径範囲）に位置してもよく、又は開口１１１０、１１２０、１１３０は、ディスク１１００の中心に対して異なる距離（例えば、半径）に位置してもよい。
【００９８】
図１７は、平行運動機構９１０を作動させた図１６の例示的な実施形態を示している。図１６に示すように、平行運動機構９１０は、平行運動機構９１０の遠位端部分９１７と平行運動機構９１０の近位端部分９１５との相対的な向きを制御してもよい。結果として、平行運動機構９１０の遠位端部分９１７を通る長手方向軸線９１３は、平行運動機構９１０の近位端部９１５を通る長手方向軸線９１１に実質的に平行であってもよい（長手方向軸線９１１は、図１６には図示しない、器具シャフト９０６の長手方向軸線であってもよい）。したがって、器具遠位部分９００の遠位端部９０４における、エンドエフェクタ９０８、カメラ装置（図示せず）、又はその他の部分の位置がＸ−Ｙ空間内で変更され得るが、長手方向軸線９１１に対するエンドエフェクタ９０８の向きを（手関節９０２による任意の運動を構成する前に）維持してもよい。
【００９９】
実質的に円弧を辿るように拘束され得る手関節の運動とは異なり、図１６の例示的な実施形態に示すように、Ｘ−Ｙ空間内で平行運動機構９１０を並進させるように、平行運動機構９１０の運動を拘束してもよい。近位側関節９１２を通って遠位側関節９１４へ至る円弧に沿った運動が、近位端部９１５に対する遠位端部分９１７の向きを維持する一方で、Ｘ−Ｙ空間内において平行運動機構９１０の遠位端部分９１７を並進させないので、円弧に沿った運動が最小限に抑えられるか又は防止されるように平行運動機構９１０の運動を拘束してもよい。結果として、平行運動機構９１０を図３〜図１５の例示的な実施形態の手関節の方式とは実質的に逆の方式で拘束してもよい。つまり、Ｘ−Ｙ空間内での並進運動を許容するが円弧に沿った屈曲運動を最小限に抑えるか又は防止するように平行運動機構を拘束し得る一方で、円弧に沿った屈曲運動を許容するがＸ−Ｙ空間内での並進運動を最小限に抑えるか又は防止するように（これにより、Ｓ字形状等をもたらすことができる）手関節を拘束してもよい。
【０１００】
図１８に移ると、内部部品を明らかにするためにシャフト９０６の外表面と平行運動機構９１０の直線セクション９１６とが取り除かれた図１６の例示的な実施形態が示されている。図１８の例示的な実施形態に示すように、直線セクション９１６は、近位側関節機構９１２と遠位側関節機構９１４との間に延びる中央管９１８を含み得る。中央管９１８は、手関節９０２及び／又はエンドエフェクタ９０８等の器具の部品が中央管９１８の内部を通過することを許容するように、中空であってもよい。
【０１０１】
図１８の例示的な実施形態に示すように、手関節駆動腱９２０は、図３の例示的な実施形態に関して上で述べたように、手関節９０２を作動させるために手関節駆動腱９２０が手関節９０２の遠位端部又は器具遠位部分９００の遠位端部９０４に取り付けられ得る手関節９０２に、シャフト９０６及び平行運動機構９１０から延びてもよい。手関節駆動腱９２０は、図１８の例示的な実施形態に示すように、中央管９１８の外側表面上に延びてもよい。例示的な実施形態によれば、手関節駆動腱９２０は、直線セクション９１６の中央管９１８と外側ケーシング９１９（図１６及び図１７に示す）との間に設けられた環状空間を通過してもよい。
【０１０２】
器具は更に、平行運動機構９１０を作動させるための１つ又は複数の腱を含む。例えば、平行運動機構作動部材９３０は、腱９３０に力を加えること等により平行運動機構９１０が作動され得るように、シャフト９０６から平行運動機構９１０を貫通して延びるとともに、平行運動機構９１０の遠位端部９１４に固定されてもよい。例示的な実施形態によれば、作動部材９３０は、プル／プル作動部材又はプッシュ／プル作動部材であってもよい。平行運動機構内の内部空間の量の制限により、いくつかの平行運動機構は、平行運動機構を作動させるために３つの駆動腱を使用してもよい。しかしながら、本明細書で説明する例示的な実施形態の平行運動機構は、それら機構の構成により内部空間の増加量をもたらし得、種々の数の駆動腱が使用されることを許容する。例えば、平行運動機構９１０を作動させるために、図４の例示的な実施形態の作動部材３６４と同様に、作動部材９３０が対で配設された（例えばキャプスタンに連結された）、４つの作動部材９３０を使用してもよく、このことにより、駆動腱及び平行運動機構９１０を作動させるための堅牢な構造及び制御がもたらされる。作動部材９３０は、中央管９１８上に延びてもよい。例示的な実施形態によれば、作動部材９３０は、直線セクション９１６の中央管９１８と外側ケーシング９１９との間に設けられた環状空間を通過してもよい。
【０１０３】
平行運動機構９１０は更に、例示的な実施形態による、平行運動機構９１０の互いに対向する端部に固定された１つ又は複数の拘束部材を含み得る。例えば、拘束腱９４０は、拘束腱９４０が遠位端部９１５と近位端部９１７とに固定された状態で、平行運動機構９１０の遠位端部９１５から近位端部９１７に延びてもよい。例えば、拘束腱９４０を平行運動機構９１０の部品に溶着すること、拘束腱９４０を別の物体に圧着すること、又は当業者によく知られている他の技術により、拘束腱９４０を適所に固定してもよい。図１８の例示的な実施形態において、拘束腱９４０の遠位端部は、遠位側関節機構９１４のディスクに固定されるとともに、近位側関節機構９１２のディスクに固定される。図１８の例示的な実施形態に示すように、拘束腱９４０の一端部を平行運動機構９１０の遠位端部９１７における遠位側クリンプ９４１により固定してもよく、且つ拘束腱９４０の別の端部を平行運動機構９１０の近位端部９１５における近位側クリンプ９４３により固定してもよい。図１８の例示的な実施形態に示すように、拘束腱９４０は、中央管９１８の外側表面上に延びてもよい。例示的な実施形態によれば、拘束腱９４０は、直線セクション９１６の中央管９１８と外側ケーシング９１９（図１６及び図１７に示す）との間に設けられた環状空間を通過してもよい。
【０１０４】
本明細書で説明する例示的な実施形態の平行運動機構は、２０１１年５月１７日に公開された米国特許第７９４２８６８号明細書、及び２００８年３月１３日に公開された米国特許出願公開第２００８／００６５１０５号明細書に開示されている実施形態と同様の運動及び機能を有するが、本明細書で説明する例示的な実施形態の平行運動機構は異なる構造を有し、この構造は、有利には、駆動腱及び／又は拘束腱等のより多くの部品に対するより多くの内部室と、平行運動機構の円滑で正確な運動とを提供する。
【０１０５】
例示的な実施形態によれば、平行運動機構９１０は、米国特許第７９４２８６８号明細書で説明されている補強ブラケット１６７０を含まず、結果として、平行運動機構９１０内により多くの内部空間が生じる。米国特許第７９４２８６８号明細書で説明されている補強ブラケット１６７０はある程度の内部空間を占有するが、補強ブラケット１６７０の構成は、拘束ケーブルと作動ケーブルとの両方が平行運動機構を貫通して直線状に延びた状態で、補強ブラケット１６７０に連結された作動ケーブル１６８０に加えられる引張力を増加させる。これに対処するために、平行運動機構９１０の作動部材９３０は、平行運動機構９１０の少なくとも一部分に沿った螺旋経路に沿って延びてもよい。これは更に、手関節駆動腱１０２０と、拘束腱１０４０と、平行運動機構駆動腱１０３２、１０３４、１０３６、１０３８とを備えた平行運動機構の中央管１０１８を示す図１９の例示的な実施形態に図示されている。図１９に示すように、平行運動機構駆動腱１０３２、１０３４、１０３６、１０３８が中央管１０１８の周りに螺旋経路で延びる一方で、手関節駆動腱１０２０及び拘束腱１０４０は、実質的に直線状であってもよい。例示的な実施形態によれば、平行運動機構駆動腱１０３２、１０３４、１０３６、１０３８は、図１９に示すように、中央管１０１８に沿った約１８０°の角度範囲を有する螺旋経路に沿って延びてもよい。例えば、平行運動機構駆動腱９３４を含む図１８の平行運動機構の腱９３０は、平行運動機構９１０の近位端部９１５から平行運動機構９１０の遠位端部９１７に約１８０°の角度範囲を有する螺旋経路に沿って延びてもよい。
【０１０６】
平行運動機構の作動部材は、平行運動機構の少なくとも１つに沿った螺旋経路に沿って延び得るので、他の平行運動機構の設計に用いられる補強ブラケット及び機構を使用せずに、腱に機械的な利点を提供してもよい。例えば、平行運動機構９１０を図１７に示すように作動させたときに、平行運動機構駆動腱９３４は、近位端部９１５において平行運動機構９１０の底部側９５０にあり、駆動腱９３４の正の長さ変化と駆動腱９３４に及ぼされる追加の張力とを生じさせる。しかしながら、同じ駆動腱９３４が約１８０°の角度範囲を有する螺旋経路に沿って延びるので、駆動腱９３４は、遠位端部９１７において平行運動機構９１０の上部側９５４にあり、同じく遠位端部９１７において駆動腱９３４に正の長さ変化を受けさせ、このことがまた、駆動腱９３４に張力を及ぼす。それゆえ、腱９３４を含む作動部材９３０は、他の内部構造支持要素を排除することにより部品に対するより多くの内部空間をもたらすと同時に、平行運動機構９１０を作動させるための機械的な利点を提供するために平行運動機構９１０に沿った螺旋経路に沿って延びてもよい。
【０１０７】
作動部材９３０とは対照的に、拘束腱９４０は、図１８の例示的な実施形態に示すように、平行運動機構９１０を貫通して延びる際に略直線経路を辿る。結果として、平行運動機構９１０を図１７に示すように作動させたときに、近位側関節機構９１２の底部側９５０の拘束腱９４０は、正の長さ変化を受ける。拘束腱９４０が平行運動機構９１０の互いに対向する端部において固定されるので、平行運動機構９１０の底部側に沿って直線状に延在する同じ拘束腱９４０は、遠位側関節機構９１４の底部側９５２で負の長さ変化を受け、平行運動機構９１０の遠位端部９１７及び近位端部９１５の、ずれているが平行な位置付けをもたらすのとは逆の方式で、遠位側関節機構９１４及び近位側関節機構９１２を屈曲させる。
【０１０８】
図１６〜図２０の例示的な実施形態で説明したように、平行運動機構は、平行運動機構の運動を拘束するための機構として腱を使用してもよい。他の例示的な実施形態において、平行運動機構は、図１１〜図１５の例示的な実施形態で説明したように、編組構造を含み得る。例示的な実施形態によれば、編組構造は、図１１の例示的な実施形態に関して説明したように、平行運動機構９１０の近位側関節機構９１２と遠位側関節機構９１４におけるディスクに取って代わってもよい。別の例示的な実施形態では、編組構造を、図１５の例示的な実施形態に関して説明したように、近位側関節機構９１２及び遠位側関節機構９１４のディスクの周りに配置してもよい。
【０１０９】
本明細書で説明する例示的な実施形態による手関節及び平行運動機構は別個に使用され得る（つまり、器具は手関節又は平行運動機構を含み得る）が、器具は、手関節と平行運動機構との両方を含んでもよい。器具が手関節と平行運動機構との両方を含む場合には、手関節は、平行運動機構の拘束機構（拘束腱等）とは別個の拘束機構（拘束腱等）を含み得る。例えば、手関節は、第１の拘束機構（第１の組の１つ又は複数の拘束腱の等）を含み、且つ平行運動機構は、第２の拘束機構（第２の組の１つ又は複数の拘束腱の等）を含む。例示的な実施形態によれば、手関節及び平行運動機構が別個の拘束腱を有する場合には、手関節及び平行運動機構の拘束腱は、例えば所望の運動効果を達成するために選択され得る異なる直径、又は構造若しくは材料の相違を有すること等により、異なってもよい。
【０１１０】
別の実施形態によれば、手関節及び平行運動機構は、同じ拘束腱等の同じ拘束機構を使用する。手関節と平行運動機構に同じ拘束機構を使用することは、手関節と平行運動機構との両方に同じ拘束機構を使用する器具の内部空間を節約するのに有効であり得る。
【０１１１】
図２１を参照すると、図１６〜図２０の例示的な実施形態に従って構成され得る、手関節１２０２と平行運動機構１２０４とを含む器具の遠位端部分１２００の部分図が示されている。手関節１２０２を図３〜図１４の例示的な実施形態に従って構成してもよく、且つ平行運動機構１２０４を図１５〜図１９の例示的な実施形態に従って構成してもよい。図２１に示すように、手関節１２０２は、平行運動機構１２０４の遠位側に位置してもよい。手関節駆動腱１２２０は、平行運動機構１２０４を貫通して手関節１２０２に、且つ手関節１２０２を貫通して手関節１２０２の遠位端部に又は手関節１２０２を作動させるために手関節駆動腱１２２０が固定される器具の遠位端部１２０３に延びてもよい。平行運動機構駆動腱１２３０は、平行運動機構１２０４を貫通して延び、且つ平行運動機構１２０４の遠位端部に固定されてもよい。
【０１１２】
例示的な実施形態によれば、手関節１２０２及び平行運動機構１２０４は、手関節１２０２と平行運動機構１２０４との両方の運動を拘束する拘束腱を共有する。例えば、手関節１２０２と平行運動機構１２０４との両方のための拘束腱は、平行運動機構１２０４を貫通して延びる拘束腱の第１の部分１２４０Ａを含み、（例えば、平行運動機構１２０４の遠位端部に、手関節１２０２の近位端部に、又は以下に述べるクリンプ１２１０等を介して平行運動機構１２０４と手関節１２０２との間に）固定され、手関節１２０２を貫通して延びる拘束腱の第２の部分１２４０Ｂを有し、且つ再び固定される。第１の部分１２４０Ａ及び第２の部分１２４０Ｂが同じ連続した拘束腱を有するので、手関節１２０２と平行運動機構１２０４との両方を拘束するために、同じ拘束腱（部分１２４０Ａ、１２４０Ｂ）を使用してもよい。例えば、拘束腱を、図２１の例示的な実施形態に示すように、平行運動機構１２０４の遠位端部に、手関節１２０２の近位端部に、又は手関節１２０２と平行運動機構１２０４との間の連結領域１２０５内に固定してもよい。したがって、手関節１２０２と平行運動機構１２０４との両方の運動を拘束するために（部分１２４０Ａ、１２４０Ｂを含む）１組の拘束腱を使用してもよく、このことにより、機器の内部空間が効率的に使用される。
【０１１３】
例示的な実施形態によれば、手関節１２０２及び平行運動機構１２０４は、手関節１２０２と平行運動機構１２０４の運動をそれぞれ拘束する別個の拘束腱を有する。例えば、拘束腱の第１の部分１２４０Ａは、第１の組の１つ又は複数の拘束腱を表し、且つ拘束腱の第２の部分１２４０Ｂは、拘束腱の第１の部分１２４０Ａとは別個の第２の組の１つ又は複数の拘束腱を表す。手関節１２０２及び平行運動機構１２０４が異なる拘束腱を有する場合に、平行運動機構１２０４用の拘束腱（例えば、第１の部分１２４０Ａ）は、例えば、平行運動機構１２０４の遠位端部に、手関節１２０２の近位端部に、又は平行運動機構１２０４と手関節１２０２との間に固定されてもよく、且つ手関節１２０２用の拘束腱（例えば、第２の部分１２４０Ｂ）は、例えば、平行運動機構１２０４の遠位端部に、手関節１２０２の近位端部に、又は平行運動機構１２０４と手関節１２０２との間に固定され、手関節１２０２を貫通して延び、且つ手関節１２０２の遠位端部に固定されてもよい。
【０１１４】
図３〜図２０の例示的な実施形態に従って、拘束腱を固定してもよい。例えば、拘束腱の第１の部分１２４０Ａは、平行運動機構１２０４を貫通して、拘束腱１２４０を器具遠位部分１２００に対して固定するクリンプ１２１０、及びクリンプにおける端部を貫通して延び、（別個の腱が手関節１２０２及び平行運動機構１２０４を拘束する場合等に）拘束腱の第２の部分１２４０Ｂが別個に手関節１２０２を貫通して延びるか、又は拘束腱は、平行運動機構１２０４と手関節１２０２との両方を貫通して延びる同じ拘束腱の第２の部分１２４０Ｂとしてクリンプ１２０から手関節１２０２を貫通して連続していてもよい。更に、例えば、拘束腱（例えば、部分１２４０Ａ、１２４０Ｂ）が、平行運動機構１２０４を貫通して略直線方向に延びるとともに、手関節１２０２の少なくとも一部分を通る螺旋経路に沿って延びる状態で、拘束腱を図３〜図２０の例示的な実施形態に従って配設してもよい。
【０１１５】
本明細書で説明する例示的な実施形態及び方法が、遠隔操作手術システム用の手術器具と共に利用されるものとして説明されている。しかしながら、本明細書で説明した例示的な実施形態及び方法は、装置が、遠隔操作されるか、遠隔制御されるか、又は手動操作されるかにかかわらず、腹腔鏡器具及び他の手動（例えば、手持ち）器具等の他の手術装置、並びに、限定されるものではないが、手関節及び／又は平行運動機構を含む様々な作動式関節運動可能部材のいずれかを含む装置等の非手術装置と共に使用してもよい。
【０１１６】
本明細書で説明した例示的な実施形態による拘束機構を備えた手術器具を提供することにより、関節運動可能部材が実質的に反復可能な円滑で正確な運動を提供する一方で、制御がより容易で且つ製造にあまりコストがかからないより簡単な力伝達機構を有する関節運動可能部材が提供される。
【０１１７】
本明細書における本開示を考慮すれば、更なる修正及び代替的な実施形態が、当業者に明らかになるであろう。例えば、システム及び方法は、動作を明確にするために図面及び説明から省略された追加の部品又はステップを含み得る。よって、この説明は、単なる例示的なものとして解釈されるべきであり、本教示を実施する一般的な方法を当業者に教示することを目的とする。本明細書で示し説明する種々の実施形態が例示的なものとして解釈されるべきであることを理解すべきである。要素及び材料、並びにそれらの要素及び材料の配置を、本明細書に例示し且つ説明するものと置換してもよく、部品及びプロセスを逆にしてもよく、本明細書における説明の利益を取得した後に当業者に全て明らかになるように、本教示のある特徴を独立して利用してもよい。本教示及び以下の特許請求の範囲の精神及び範囲から逸脱することなく、本明細書で説明した要素に変更を加えてもよい。
【０１１８】
本明細書に明記した特定の例及び実施形態は非限定的なものであり、本発明の教示から逸脱することなく、構造、寸法、材料及び方法に変更を加え得ることが理解されるべきである。
【０１１９】
本明細書を考慮し、本明細書に開示された本発明を実践することにより、本開示による他の実施形態が、当業者に明らかになるであろう。本明細書及び例が例示的なものとしてのみ考慮され、真の範囲及び精神が以下の特許請求の範囲により表されることが意図される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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