CN104640509A - 带有内含双螺旋形致动器组件的外科器械 - Google Patents
带有内含双螺旋形致动器组件的外科器械 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种设备,其包括端部执行器、细长轴和柄部组件。该轴包括能够操作以偏转端部执行器远离轴的纵向轴线的关节运动节段。该柄部组件包括定位在柄部组件的中间节段内的旋转构件。该旋转构件可围绕平行于轴的纵向轴线的轴线旋转。该旋转构件能够操作以控制轴的关节运动节段。该旋转构件可包括同时沿相反纵向方向驱动导螺杆的相反螺纹节段,从而控制关节运动节段。该轴可相对于柄部组件旋转,并且设备可基于关节运动节段的关节运动状态选择性地锁定或抵抗此类旋转。
Description
优先权
本专利申请为2011年9月19日提交的名称为“Control Features forArticulating Surgical Device”(用于关节运动外科装置的控制特征结构)的美国专利申请No.13/235,623的部分继续申请,其公开内容以引用方式并入本文,并且其该专利申请要求2010年9月24日提交的名称为“ArticulatingSurgical Device”(关节运动外科装置)的美国临时申请No.61/386,094的优先权,其公开内容以引用方式并入本文。
背景技术
多种外科器械包括组织切割元件以及将射频能传输到组织(例如,以凝聚或密封组织)的一个或多个元件。这种装置的示例为俄亥俄州辛辛那提的爱惜康内镜外科公司(Ethicon Endo-Surgery,Inc.,of Cincinnati,Ohio)的组织密封装置。这种装置的另外示例和相关理念公开于下列美国专利中:2002年12月31日公布的名称为“Electrosurgical Systems andTechniques for Sealing Tissue”(用于密封组织的电外科系统和技术)的美国专利No.6,500,176,其公开内容以引用方式并入本文;2006年9月26日公布的名称为“Electrosurgical Instrument and Method of Use”(电外科器械和使用方法)的美国专利No.7,112,201,其公开内容以引用方式并入本文;2006年10月24日公布的名称为“Electrosurgical Working End for ControlledEnergy Delivery”(用于受控的能量递送的电外科工作端部)的美国专利No.7,125,409,其公开内容以引用方式并入本文;2007年1月30日公布的名称为“Electrosurgical Probe and Method of Use”(电外科探头和使用方法)的美国专利No.7,169,146,其公开内容以引用方式并入本文;2007年3月6日公布的名称为“Electrosurgical Jaw Structure for Controlled Energy Delivery”(用于受控的能量递送的电外科钳口结构)的美国专利No.7,186,253,其公开内容以引用方式并入本文;2007年3月13日公布的名称为“Electrosurgical Instrument”(电外科器械)的美国专利No.7,189,233,其公开内容以引用方式并入本文;2007年5月22日公布的名称为“SurgicalSealing Surfaces and Methods of Use”(外科密封表面和使用方法)的美国专利No.7,220,951,其公开内容以引用方式并入本文;2007年12月18日公布的名称为“Polymer Compositions Exhibiting a PTC Property and Methods ofFabrication”(表现出PTC属性的聚合物组合物和制造方法)的美国专利No.7,309,849,其公开内容以引用方式并入本文;2007年12月25日公布的名称为“Electrosurgical Instrument and Method of Use”(电外科器械和使用方法)的美国专利No.7,311,709,其公开内容以引用方式并入本文;2008年4月8日公布的名称为“Electrosurgical Instrument and Method of Use”(电外科器械和使用方法)的美国专利No.7,354,440,其公开内容以引用方式并入本文;2008年6月3日公布的名称为“Electrosurgical Instrument”(电外科器械)的美国专利No.7,381,209,其公开内容以引用方式并入本文;2011年4月14日公布的名称为“Surgical Instrument Comprising First and SecondDrive Systems Actuatable by a Common Trigger Mechanism”(包括可由普通触发机构致动的第一驱动体系和第二驱动体系的外科器械)的美国公布No.2011/0087218,其公开内容以引用方式并入本文;以及2012年5月10日公布的名称为“Motor Driven Electrosurgical Device with Mechanical andElectrical Feedback”(带有机械和电反馈的马达驱动的电外科装置)的美国公布No.2012/0116379,其公开内容以引用方式并入本文。
此外,多种外科器械包括具有关节运动节段的轴,从而为位于轴的关节运动节段的远侧的端部执行器提供增强的定位能力。此类装置的示例包括俄亥俄州辛辛那提的爱惜康内镜外科公司(Ethicon Endo-Surgery,Inc.,ofCincinnati,Ohio)的各种型号的直线切割器。此类装置另外示例和相关理念公开于下列美国专利中:2008年6月3日公布的名称为“Articulating Surgical Stapling Instrument Incorporating a Two-Piece E-BeamFiring Mechanism”(组装了两块式电子束击发机构的关节运动外科缝合器械)的美国专利No.7,380,696,其公开内容以引用方式并入本文;2008年7月29日公布的名称为“Surgical Stapling and Cutting Device”(外科缝合和切割装置)的美国专利No.7,404,508,其公开内容以引用方式并入本文;2008年11月25日公布的名称为“Surgical Instrument with Articulating Shaftwith Rigid Firing Bar Supports”(具有带有刚性击发杆支撑的关节运动轴的外科器械)的美国专利No.7,455,208,其公开内容以引用方式并入本文;2009年3月24日公布的名称为“Surgical Instrument Incorporating anElectrically Actuated Articulation Mechanism”(组装了电致动的关节运动机构的外科器械)的美国专利No.7,506,790,其公开内容以引用方式并入本文;2009年6月23日公布的名称为“Surgical Stapling Instrument with anArticulating End Effector”(带有关节运动端部执行器的外科缝合器械)的美国专利No.7,549,564,其公开内容以引用方式并入本文;2009年7月14日公布的名称为“Surgical Instrument Incorporating a Fluid Transfer ControlledArticulation Mechanism”(组装了流体传送受控的关节运动机构的外科器械)的美国专利No.7,559,450,其公开内容以引用方式并入本文;2010年2月2日公布的名称为“Surgical Instrument with Guided Laterally MovingArticulation Member”(带有侧向导向运动的关节运动构件的外科器械)的美国专利No.7,654,431,其公开内容以引用方式并入本文;2010年8月24日公布的名称为“Surgical Instrument with Laterally Moved Shaft ActuatorCoupled to Pivoting Articulation Joint”(带有联接到枢转关节运动接头的侧向运动的轴致动器的外科器械)的美国专利No.7,780,054,其公开内容以引用方式并入本文;2010年8月31日公布的名称为“Surgical Instrument withArticulating Shaft with Single Pivot Closure and Double Pivot Frame Ground”(具有带有单枢转闭合件和双枢转框架接地的关节运动轴的外科器械)的美国专利No.7,784,662,其公开内容以引用方式并入本文;以及2010年9月21日公布的名称为“Surgical Instrument Articulation Joint Cover”(外科器械关节运动接头盖)的美国专利No.7,798,386,其公开内容以引用方式并入本文。
虽然已研制并使用了若干医疗装置,但据信在本发明人之前还无人研制出或使用所附权利要求中描述的发明。
附图说明
尽管本说明书以体地指出并明确地主张这种技术的权利要求书结束,但据信从下面结合附图对某些实例的描述将更好地理解本技术,附图中类似的参考标号表示相同元件,并且其中:
图1描绘了示例性电外科医疗装置的侧正视图;
图2描绘了处于打开构型的图1装置的端部执行器的透视图;
图3描绘了处于打开构型的图1装置的端部执行器的另一个透视图;
图4描绘了处于闭合构型并具有处于远侧位置的刀的图2的端部执行器的剖面端视图;
图5描绘了带有关节运动控制钮的另一个示例性电外科医疗装置的透视图;
图6描绘了沿图5的线6-6截取的图5装置的轴组件的剖面端视图;
图7描绘了图5装置的轴组件和端部执行器的部件的透视图;
图8描绘了图5装置的轴组件的支撑构件的透视图;
图9描绘了沿支撑构件一侧的图5装置的关节运动控制部件的局部透视图;
图10描绘了沿支撑构件另一侧的图5装置的关节运动控制部件的局部透视图;
图11描绘了图9-10的关节运动控制部件的顶部平面图;
图12描绘了由护套围绕的图9的关节运动控制部件的局部透视图;
图13描绘了图5装置的柄部组件的侧正视图,其中外壳半部被去除;
图14描绘了图13柄部组件的关节运动控制部件的侧正视图,其中关节运动控制钮主体的一半被去除;
图15描绘了与图9-10的关节运动控制部件联接的图13柄部组件的关节运动控制部件的透视图;
图16描绘了沿图15的线16-16截取的图15关节运动控制部件的侧剖面图;
图17A描绘了图5装置的轴的关节运动控制部件和关节运动节段的局部剖面图,其中关节运动节段处于基本上直的构型;
图17B描绘了图17A部件的局部剖面图,其中关节运动节段处于关节运动的第一阶段;
图17C描绘了图17A部件的局部剖面图,其中关节运动节段处于关节运动的第二阶段;
图18描绘了带有关节运动控制钮的示例性另选电外科医疗装置的柄部组件的侧正视图;
图19描绘了图18柄部组件的关节运动控制部件的侧正视图,其中关节运动控制钮主体的一半被去除;
图20描绘了图18柄部组件的关节运动控制部件的侧剖面图;
图21描绘了图18柄部组件的关节运动控制部件的透视图;
图22描绘了沿图21的线22-22截取的图21关节运动控制部件的俯视剖面图;
图23描绘了图18柄部组件的一些关节运动控制部件的分解透视图;
图24描绘了图18柄部组件的一些关节运动控制部件的另一个分解透视图;
图25描绘了沿图18的线25-25截取的图18柄部组件的关节运动控制部件的止动器特征结构的剖面端视图;
图26描绘了可用在柄部组件的关节运动控制部件中的示例性另选铆钉构件的透视图;
图27描绘了包括图26的铆钉构件的关节运动控制部件的俯视剖面图;
图28描绘了示例性另选柄部组件的远侧部分的局部侧视图,其中外壳半部和其他部件被去除以显示出示例性摩擦环;
图29描绘了可用在柄部组件的关节运动控制部件中的示例性关节运动制动特征结构的局部透视图;
图30A描绘了图29的关节运动制动特征结构的端视图,其中钮处于轴的关节运动节段基本上是直的原始位置;和
图30B描绘了图20的关节运动制动特征结构的端视图,其中钮处于轴的关节运动节段基本上进行关节运动的旋转位置。
附图并非旨在以任何方式进行限制,并且预期本技术的各种实施例可以多种其他方式进行,包括在附图中不可避免地描绘的那些方式。并入本说明书中并形成其一部分的附图示出了本技术的若干方面,并连同说明书用于解释本技术的原理;然而,应当理解,本技术不限于所示出的精确布置方式。
具体实施方式
本技术的某些示例的下述描述不应用于限制其范围。从下述描述中,通过被认为是用于实施本技术的最佳方式之一的例证方式,本技术的其他实例、特征、方面、实施例和优点对于本领域技术人员将变得显而易见。正如将会意识到的,本文所述的技术能够具有其他不同和明显的方面,这些均不脱离本技术。因此,附图和具体实施方式应被视为实质上是例示性而非限制性的。
还应当理解,本文所述的教导内容、表达方式、实施例、实例等中的任何一者或多者可与本文所述的其它教导内容、表达方式、实施例、实例等中的任何一个或多个结合。因此,下述教导内容、表达方式、实施例、实例等不应视为彼此隔离。参考本文的教导内容,本文教导内容可结合的各种合适方式对于本领域的普通技术人员将是显而易见的。此类修改和变型旨在包括在权利要求书的范围内。
I.带有关节运动特征结构的示例性电外科装置
图1-4示出示例性电外科器械10,该示例性电外科器械10根据下列专利的教导内容中的至少一些构造并操作:美国专利No.6,500,176;美国专利No.7,112,201;美国专利No.7,125,409;美国专利No.7,169,146;美国专利No.7,186,253;美国专利No.7,189,233;美国专利No.7,220,951;美国专利No.7,309,849;美国专利No.7,311,709;美国专利No.7,354,440;美国专利No.7,381,209;美国公布No.2011/0087218;和/或美国公布No.2012/0116379。如本文所述且如下文将更详细描述,电外科器械10能够操作以基本上同时切割组织并且密封或焊接组织(例如,血管等)。换句话讲,电外科器械10的操作与直线切割器型缝合器类似,不同的是电外科器械10通过施加双极性射频能提供组织焊接,而不是通过提供缝合线来接合组织。还应当理解,电外科器械10可与俄亥俄州辛辛那提的爱惜康内镜外科公司(Ethicon Endo-Surgery,Inc.,of Cincinnati,Ohio)的组织密封装置具有各种结构和功能相似性。此外,电外科器械10可与引用和以引用方式并入本文的其他参考文献中的任何参考文献中所提出的装置具有各种结构和功能相似性。当本文所引用的参考文献、俄亥俄州辛辛那提的爱惜康内镜外科公司(Ethicon Endo-Surgery,Inc.,of Cincinnati,Ohio)的组织密封装置的教导内容与以下关于电外科器械10的教导内容存在某种程度的重叠时,就这点来说,并非旨在将本文的任何描述认为是公认的现有技术。下文的若干教导内容事实上将超出本文所引用的参考文献和俄亥俄州辛辛那提的爱惜康内镜外科公司(Ethicon Endo-Surgery,Inc.,of Cincinnati,Ohio)的组织密封装置的教导内容的范围。
A.示例性手持件和轴
本例的电外科器械10包括手持件20、从手持件20朝远侧延伸的轴30和设置在轴30的远侧端部处的端部执行器40。本例的手持件20包括手枪式握把22、枢转触发器24、激活按钮26和关节运动控制28。触发器24可朝向和远离手枪式握把22枢转以选择性地致动端部执行器40,如将在下文更详细地描述。激活按钮26能够操作以选择性地激活与端部执行器40连通的射频电路,如也将在下文更详细地描述。在一些型式中,激活按钮26也用作针对触发器24的机械闭锁件,使得除非同时按下按钮26,否则不可完全致动触发器24。在本文所引用的参考文献中的一个或多个中公开了可如何提供此类闭锁件的示例。应当理解,手枪式握把22、触发器24和按钮26可以任何合适的方式改进、替代、补充等,并且本文对此类部件的描述仅仅是例示性的。本例的关节运动控制28能够操作以选择性地控制轴30的关节运动节段36,其将在下文更详细地描述。在下文也将更详细地描述关节运动控制28可采用的形式的各种示例,而参考本文的教导内容,另外的示例对于本领域的普通技术人员将显而易见。
本例的轴30包括外部护套32和关节运动节段36。关节运动节段36能够操作以相对于由护套32限定的纵向轴线选择性地将端部执行器40定位成各种角度。在下文将更详细地描述关节运动节段36和轴30的其他部件可采用的形式的各种示例,而参考本文的教导内容,另外的示例对于本领域的普通技术人员将显而易见。例如,应当理解,能够操作以致动关节运动节段36的各种部件可延伸穿过护套32的内部。在一些型式中,轴30也可经由钮34相对于手持件20围绕由护套32限定的纵向轴线旋转。此类旋转可一体地提供端部执行器40和轴30的旋转。在一些其他型式中,钮34能够操作以旋转端部执行器40而不旋转关节运动节段36近侧的轴30的任何部分。作为另一个仅仅是例示性的示例,电外科器械10可包括一个旋转控制,该旋转控制提供轴30和端部执行器40作为单个单元的可旋转性;和另一个旋转控制,该旋转控制提供端部执行器40的可旋转性而不旋转关节运动节段36近侧的轴30的任何部分。参考本文的教导内容,其他合适的旋转方案对本领域的普通技术人员将显而易见。当然,如果需要,可以只是省略可旋转特征结构。
B.示例性端部执行器
本例的端部执行器40包括第一钳口42和第二钳口44。在本例中,第二钳口44相对于轴30基本固定;而第一钳口42朝向和远离第二钳口42相对于轴30枢转。在一些型式中,致动器诸如杆或缆线等可延伸穿过护套32并且在枢转联接头43处与第一钳口42接合,使得致动器棒杆/缆线/等穿过轴30的纵向运动提供第一钳口42相对于轴30且相对于第二钳口44的枢转。当然,钳口42,44相反可具有任何其他合适类型的运动并且可以任何其他合适的方式致动。仅以举例的方式,并且如将在下文更详细地描述,钳口42,44通过击发梁60的纵向平移致动并且因此闭合,使得在一些型式中可只是消除致动器棒杆/缆线/等。
如在图2-4中最佳所见,第一钳口42限定纵向延伸的细长狭槽46;而第二钳口44也限定纵向延伸的细长狭槽48。此外,第一钳口42的顶侧提供了第一电极表面50;而第二钳口44的下侧提供了第二电极表面52。电极表面50,52经由沿轴30的长度延伸的一个或多个导体(未示出)与电源80连通。电源80能够操作以将射频能递送到处于第一极性的第一电极表面50并且递送到处于第二(相反)极性的第二电极表面52,使得射频电流在电极表面50,52之间流动并且从而穿过捕集在钳口42,44之间的组织。在一些型式中,击发梁60用作与电极表面50,52配合的电导体(例如,作为地回路),以用于递送捕集在钳口42,44之间的双极性射频能。电源80可在电外科器械10的外部或可与电外科器械10整体形成(例如,在手持件20等中),如在本文所引用的一个或多个参考文献中或以其他方式描述。控制器82调节从电源80递送到电极表面50,52的电力。控制器82也可在电外科器械10的外部或可与电外科器械10整体形成(例如,在手持件20等中),如在本文所引用的一个或多个参考文献中或以其他方式描述。还应当理解,可以以多种另选的位置、构型和关系提供电极表面50,52。
如在图4中最佳所见,第一钳口42的下侧包括相邻于狭槽46的纵向延伸的凹槽58;而第二钳口44的上侧包括相邻于狭槽48的纵向延伸的凹槽58。图2示出包括多个齿状物锯齿46的第一钳口42的上侧。应当理解,第二钳口44的下侧可包括互补的锯齿,所述互补的锯齿与锯齿46相嵌套,以增强对捕集在钳口42,44之间的组织的抓持而不必撕裂组织。图3将第一钳口42中的锯齿46的示例主要示为凹槽;其中第二钳口44中的锯齿48主要示为突起。当然,锯齿46,48可采用任何其他合适的形式或可只是完全省略。还应当理解,锯齿46,48可由例如非导电或绝缘材料诸如塑料、玻璃和/或陶瓷形成,并且可包括诸如聚四氟乙烯、润滑剂的处理或某些其他处理以基本上防止组织粘附到钳口42,44。
当钳口42,44处于闭合位置时,轴30和端部执行器40的尺寸被设定成并且能够适合穿过具有各种内径的套管针,使得电外科器械10在微创外科手术中是有用的,但是当然,如果需要,电外科器械10也可用于开放式手术中。仅以举例的方式,当钳口42,44处于闭合位置时,轴30和端部执行器40可具有约5mm的外径。另选地,轴30和端部执行器40可具有任何其他合适的外径(例如,约2mm和约20mm之间等)。
作为另一个仅仅是例示性的变型,钳口42,44中的任何一个或钳口42,44中的两个都可包括能够操作以从手术部位抽取蒸汽、烟气和/或其他的气体/蒸汽/等的至少一个端口、通道、管道和/或其他特征结构。此类特征结构可与吸力源诸如在手持件20外部的源或在手持件20内的源等连通。此外,端部执行器40可包括当激活电极表面50,52时降低由端部执行器40在相邻组织上所引起的热扩散的程度或范围的一个或多个组织冷却特征结构(未示出)。参考本文的教导内容,此类冷却特征结构可采用的各种合适的形式对本领域普通技术人员将显而易见。
在一些型式中,端部执行器40包括一个或多个传感器(未示出)这些传感器能够在端部执行器40处感测多种参数,包括但不限于相邻组织的温度、相邻组织的电阻或阻抗、相邻组织上的电压、由相邻组织施加在钳口42,44上的力等。仅以举例的方式,端部执行器40可包括位于电极50,52邻近处和/或其他位置处的一个或多个正温度系数(PTC)热敏电阻器主体54,56(例如,PTC聚合物等)。来自传感器的数据可发送到控制器82。控制器82可以多种方式处理此类数据。仅以举例的方式,控制器82可至少部分地基于从端部执行器40处的一个或多个传感器获得的数据来调节或换句话讲改变被递送到电极表面50,52的射频能。除此之外或作为另外一种选择,控制器82可至少部分地基于从端部执行器40处的一个或多个传感器获得的数据来经由音频和/或视觉反馈装置(例如,扬声器、灯、显示屏等)警示使用者一种或多种状况。还应当理解,一些类型的传感器不一定需要与控制器82连通,并且可只是提供端部执行器40处的纯粹局部效应。例如,在端部执行器40处的PTC热敏电阻器主体可随着组织和/或端部执行器40的温度升高而自动降低在电极表面50,52处的能量递送,从而降低过热的可能性。在一些此类型式中,PTC热敏电阻器元件与电源80和电极表面50,52串联;并且PTC热敏电阻器响应于超过阈值的温度而提供增大的阻抗(降低电流)。此外,应当理解,电极表面50,52可用作传感器(例如,以感测组织阻抗等)。参考本文的教导内容,可结合到电外科器械10的各种类型的传感器对本领域的普通技术人员将显而易见。相似地,参考本文的教导内容,可利用来自传感器的数据通过控制器82或其他方式处理的各种问题对于本领域的普通技术人员将显而易见。参考本文的教导内容,端部执行器40的其他合适的变型对本领域的普通技术人员也将显而易见。
C.示例性击发梁
另外如图2-4中所见,本例的电外科器械10包括击发梁60,该击发梁60可沿端部执行器40的长度的一部分纵向运动。击发梁60同轴定位在轴30内,沿轴30的长度延伸,并且在轴30(在本例中包括关节运动节段36)内纵向平移,但应当理解,击发梁60和轴30可具有任何其他合适的关系。击发梁60包括锋利的远侧刀64、上部凸缘62和下部凸缘66。如图4中最佳所见,远侧刀64延伸穿过钳口42,44的狭槽46,48,同时上部凸缘62位于凹槽59中的钳口44上方并且下部凸缘位于凹槽58中的钳口42下方。远侧刀64和凸缘62,66的构型在击发梁60的远侧端部处提供“工字梁”型横截面。虽然凸缘62,66在本例中仅沿击发梁60的长度的一小部分纵向延伸,但应当理解,凸缘62,66可沿击发梁60的任何合适的长度纵向延伸。此外,虽然凸缘62,66沿钳口42,44的外部定位,但凸缘62,66可另外地设置在形成于钳口42,44内的对应狭槽中。例如,每个钳口42,44均可限定“T”形狭槽,其中远侧刀64的部分设置在每个“T形狭槽”的一个垂直部分中并且凸缘62,66设置在“T”形狭槽的水平部分中。参考本文的教导内容,各种其他合适的构型和关系对于本领域的普通技术人员将显而易见。
远侧刀64基本上是锋利的,使得远侧刀64将易于切断被捕集在钳口42,44之间的组织。在本例中远侧刀64也电接地,从而如本文其他部分所描述地提供用于射频能的返回路径。在一些其他型式中,远侧刀64用作有源电极。除此之外或作为另外一种选择,远侧刀64可选择性地使用超声能量供能(例如,约55.5kHz的谐和振动等)。
击发梁60的“工字梁”型构型随着击发梁60朝远侧推进而提供钳口42,44的闭合。具体地,随着击发梁60通过抵靠形成于钳口44中的凹槽59而从近侧位置(图1-3)推进到远侧位置(图4),凸缘62朝钳口42枢转地推动钳口44。通过击发梁60在钳口42,44上所产生的该闭合效应可在远侧刀64到达被捕集在钳口42,44之间的组织之前发生。击发梁60遇到的此类分阶段可以使挤压握把24以致动击发梁60通过全击发行程所需的力减小。换句话讲,在一些此类型式中,击发梁60可在遇到来自切断被捕集在钳口42,44之间的组织的阻力之前就已克服了在组织上基本上闭合钳口42,44所需的初始阻力。当然,可提供任何其他合适的分阶段。
在本例中,凸缘62能够相对于在钳口44的近侧端部处的斜坡特征结构进行凸轮运动,以在击发梁60回缩到近侧位置时打开钳口42并且当击发梁60停留在近侧位置时保持钳口42打开。该凸轮运动能力可有利于通过迫使钳口42,44离开闭合位置来使用端部执行器40分离组织层,以执行钝性分离等。在一些其他型式中,钳口42,44通过弹簧或其他类型的弹性特征结构弹性偏置到打开位置。本例中,虽然钳口42,44随着击发梁60平移闭合或打开,但应当理解,其他型式可提供钳口42,44和击发梁60的独立运动。仅以举例的方式,一个或多个缆线、棒杆、横梁或其他特征结构可延伸穿过轴30,以独立于击发梁60选择性地致动钳口42,44。此类钳口42,44致动特征结构可由手持件20的专用特征结构单独地控制。另选地,除了使触发器24控制击发梁60,此类钳口致动特征结构也可由触发器24控制。还应当理解,击发梁60可弹性偏置到近侧位置,使得当使用者松开其对触发器24的抓持时,击发梁60朝近侧回缩。
D.示例性操作
在示例性使用中,端部执行器40经由套管针被插入患者体内。当端部执行器40和轴30的一部分插入穿过套管针时,关节运动节段36为基本上直的。然后关节运动控制28可被操纵成使轴30的关节运动节段36枢转或弯曲,以便将端部执行器40定位在相对于患者体内的解剖结构的期望的位置和取向处。然后通过朝手枪式握把22挤压触发器24来将解剖结构的两层组织捕集在钳口42,44之间。此类组织层可以是患者体内限定解剖结构的相同天然内腔的一部分(例如,血管、胃肠道的一部分、生殖系统的一部分等)。例如,一个组织层可沿血管长度的相同区域包括血管的顶部部分而另一个组织层可包括血管的底部部分(例如,使得在使用电外科器械10之前穿过血管的流体路径垂直于由端部执行器40限定的纵向轴线等)。换句话讲,钳口42,44的长度可取向成垂直于(或至少大致横向于)血管的长度。如上所述,凸缘62,66产生凸轮运动动作,以在通过朝手枪式握把22挤压触发器24而朝远侧致动击发梁60时使钳口44朝钳口44枢转。
随着组织层被捕集在钳口42,44之间,通过使用者朝手枪式握把22挤压触发器24来使击发梁60继续朝远侧推进。随着击发梁60朝远侧推进,远侧刀64同时切断被夹住的组织层,从而导致分离的上层部分与相应的分离的下层部分并置。在一些型式中,这导致血管在大致横向于血管的长度的方向上被切割。应当理解,分别存在于钳口42,44正上方和正下方的凸缘62,66可有助于将钳口42,44保持在闭合和夹紧位置。具体地,凸缘62,66可有助于在钳口42,44之间保持显著的压缩力。随着切断的组织层部分被压缩在钳口42,44之间,通过使用者按下激活按钮26而利用双极性射频能激活电极表面50,52。在一些型式中,电极50,52与电源80选择性地耦接(例如,通过使用者按下按钮26等),使得钳口42,44的电极表面50,52以公共的第一极性激活,而击发梁60以与第一极性相反的第二极性激活。因此,双极性射频电流在击发梁60和钳口42,44的电极表面50,52之间流动穿过切断的组织层部分的压缩区域。在一些其他型式中,电极表面50具有一种极性,而电极表面52和击发梁60两者都具有另一种极性。在任一型式中(在至少一些其他型式间),由电源80递送的双极性射频能最终在击发梁60的一侧上将组织层部分热焊接在一起并且在击发梁60的另一侧上将组织层部分热焊接在一起。
在某些情况下,由激活电极表面50,52生成的热可使组织层部分内的胶原变性,并且与由钳口42,44提供的夹紧压力配合,变性的胶原可在组织层部分内形成密封。因此,限定解剖结构的天然内腔的切断端部止血密封闭合,使得切断的端部将不会泄漏体液。在一些型式中,甚至可以在击发梁60开始朝远侧平移之前并且因此甚至在组织被切断之前通过双极性射频能激活电极表面50,52。例如,可以在按钮26除了用作电源80和电极表面50,52之间的开关之外还用作相对于触发器24的机械闭锁件的型式中提供此类定时。
尽管将下文的教导内容中的若干教导内容描述成电外科器械10的变型,但应当理解,下文的各种教导内容也可以结合到各种其他类型的装置中。仅以举例的方式,除了易于结合到电外科器械10中之外,下文的各种教导内容也可易于结合到本文所引用的参考文献中的任何参考文献中所提出的装置、其他类型的电外科装置、外科缝合器、外科施夹钳和组织抓紧器以及各种其他的装置中。参考本文的教导内容,可结合下述教导内容的其他的合适装置对本领域的普通技术人员将显而易见。
II.示例性关节运动接头构型
轴30的关节运动节段36可采用多种形式。仅以举例的方式,可根据2012年3月29日公布的名称为“Articulation Joint Features for ArticulatingSurgical Device”(用于关节运动外科装置的关节运动接头特征结构)的美国公布No.2012/0078247的一个或多个教导内容配置关节运动节段36,其公开内容以引用方式并入本文。作为另一个仅仅是例示性的示例,可根据2012年3月29日公布的名称为“Articulation Joint Features for ArticulatingSurgical Device”(用于关节运动外科装置的关节运动接头特征结构)的美国公布No.2012/0078248的一个或多个教导内容配置关节运动节段36,其公开内容以引用方式并入本文。此外,可根据本文所引用的参考文献中的至少一个其他参考文献的教导内容配置关节运动节段。参考本文的教导内容,关节运动节段36可采用的各种其他合适的形式对本领域的普通技术人员将显而易见。
Ⅲ.示例性关节运动控制构型
如上所述,手持件20的一些型式包括关节运动控制28,其能够操作以控制轴30的关节运动节段36,从而相对于由护套32限定的纵向轴线将端部执行器40选择性地定位成各种角度。在下文将更详细地描述关节运动控制28和手持件20的其他部件可采用的形式的若干示例,而参考本文的教导内容,另外的示例对本领域的普通技术人员将显而易见。仅以举例的方式,关节运动控制28的一些仅仅是例示性的另选示例公开于2012年3月29日公布的名称为“Control Features for Articulating Surgical Device”(用于关节运动外科装置的控制特征结构)的美国公布No.2012/0078243,其公开内容以引用方式并入本文;以及2012年3月29日公布的名称为“Control Featuresfor Articulating Surgical Device”(用于关节运动外科装置的控制特征结构)的美国公布No.2012/0078244,其公开内容以引用方式并入本文。
A.带有垂直旋钮的示例性关节运动控制
图5描绘了示例性电外科器械100,该电外科器械100包括手持件120、从手持件120朝远侧延伸的轴130和设置在轴130的远侧端部处的端部执行器140。本例的手持件120包括手枪式握把122、枢转触发器124、激活按钮126和旋转关节运动钮128。如上所述并且如本文所引用的参考文献中的一个或多个所述,触发器124可朝向和远离手枪式握把122枢转以选择性地致动端部执行器140。也如上所述并且如本文所引用的一个或多个参考文献所述,激活按钮126能够操作以选择性地激活与端部执行器140连通的射频电路。在一些型式中,激活按钮126也用作针对触发器124的机械闭锁件,使得除非同时按下按钮126,否则不可完全致动触发器124。在本文所引用的参考文献中的一个或多个中公开了可如何提供此类闭锁件的示例。应当理解,手枪式握把122、触发器124和按钮126可以任何合适的方式改进、替代、补充等,并且本文对此类部件的描述仅仅是例示性的。本例的关节运动钮128能够操作以选择性地控制轴130的关节运动节段136,如将在下文更详细地描述。
本例的轴130包括外部护套132、处于护套132的远侧端部处的关节运动节段136和切割构件驱动管138,该切割构件驱动管138以能够滑动的方式并且同轴地设置在护套132内。切割构件驱动管138固定到驱动块139,该驱动块139进一步固定到端部执行器140的切割构件146。切割构件驱动管138可纵向运动以纵向驱动驱动块139,从而纵向移动切割构件146。切割构件146基本上等同于上述的击发梁60。端部执行器140的近侧部分148包括插入件(未示出),该插入件限定包含延伸穿过近侧部分148的切割构件146的一部分的通路。该通路能够允许切割构件146相对于插入件易于平移,同时当切割构件146在其朝远侧推进过程中遇到负载时也防止切割构件146扣紧在插入件内。
在本例中,通过朝手枪式握把122挤压触发器124使驱动管138朝远侧推进;而通过释放触发器124和/或通过活动地运动触发器124远离手枪式握把122使驱动管138朝近侧回缩。如图13所示,托架125使触发器124与驱动管138联接。当然,切割构件146可以任何其他合适的方式运动。本例的关节运动节段136能够操作以相对于由护套132限定的纵向轴线将端部执行器140选择性地定位成各种角度。关节运动节段136和轴130的其他部件可采用的形式的各种示例在本文所引用的各种参考文献中有所描述,而参考本文的教导内容,另外的示例对本领域的普通技术人员将显而易见。相似地,可根据上述的端部执行器40、根据本文所引用的各种参考文献的教导内容和/或以任何其他合适的方式配置端部执行器140,参考本文的教导内容,这对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。
在一些型式中,轴130也可经由钮134相对于手持件120围绕由护套132限定的纵向轴线旋转。此类旋转可一体提供端部执行器140和轴130的旋转。在一些其他型式中,钮134能够操作以旋转端部执行器140而不旋转关节运动节段136近侧的轴130的任何部分。作为另一个仅仅是例示性的示例,电外科器械100可包括一个旋转控制,该旋转控制提供轴130和端部执行器140作为单个单元的可旋转性;以及另一个旋转控制,该旋转控制提供端部执行器140的可旋转性而不旋转节段136近侧的轴130的任何部分。参考本文的教导内容,其他合适的旋转方案对本领域的普通技术人员将显而易见。当然,如果需要,可以只是省略可旋转特征结构。
图6-12示出轴130的各种部件,其提供对关节运动节段136的关节运动的控制。具体地,这些部件包括隔板150、带有相联的驱动构件162的第一关节运动带160和带有相联的驱动构件172的第二关节运动带170。如图6中最佳所见,隔板150包括上部管腔151、中间管腔152和下部管腔153。隔板150还包括侧凹槽154、远侧突出156和间隙158。隔板150设置在切割构件驱动管138内并且在器械100的操作过程中保持固定的纵向位置。因此,隔板150和外部护套132相对于彼此并且相对于手持件120保持静止;而切割构件驱动管138相对于隔板150、外部护套132和手持件120往复运动。远侧突出156能够允许驱动块139基本上不受远侧突出156或隔板150的任何其他部分的干涉而平移。
在本例中,隔板150形成为布置成端部对端部构型的两块,其中来自近侧块的远侧突出有助于限定间隙158。当然,隔板150可另选地形成为单块或任何其他合适数量的块。仅以举例的方式,间隙158可形成为来自单块材料的切口。
如将在下文更详细地描述,线材900延伸穿过隔板150以提供电通信至端部执行器140。具体地,线材900从隔板150的近侧端部延伸穿过中间管腔152直到线材900到达间隙158。在间隙158处,线材900向下过渡下部管腔153,并延伸穿过下部管腔153直到到达隔板150的远侧端部。线材900然后延伸跨过关节运动节段136至端部执行器140。因此根据本文教导内容并且根据本文所引用的各种参考文献的教导内容,线材900能够操作以将来自电源的电力发送到端部执行器140。远侧突出156保护线材900免受远离驱动块139的影响,使得驱动块139不能接触线900而不管驱动块139沿远侧突出156的纵向位置。
第一关节运动带160以能够滑动的方式被设置在隔板150的一侧凹槽154中,而第二关节运动带170以能够滑动的方式被设置在隔板150的另一侧凹槽154中。重新参照图6,侧凹槽154包括纵向延伸的沟槽155,所述沟槽155能够减少与关节运动带160,170的接触表面面积,从而减少隔板150和关节运动带160,170之间的摩擦。隔板150也可由低摩擦材料形成和/或包括表面处理以减少摩擦。关节运动带160,170两者都沿轴130的整个长度纵向延伸,包括穿过关节运动节段136。如图7所示,第一关节运动带160的远侧端部166在锚定点处固定到端部执行器140的近侧部分148的一侧。第二关节运动带170的远侧端部176在锚定点处固定到端部执行器140的近侧部分148的另一侧。如将在下文更详细地描述,旋转关节运动钮128能够操作以朝远侧选择性地推进一个关节运动带160,170,而同时朝近侧回缩另一个关节运动带160,170,并且反之亦然。应当理解,该相反平移将使关节运动节段136弯曲,从而使端部执行器140进行关节运动。具体地,无论哪一个关节运动带160,170朝近侧回缩,端部执行器140将朝向其偏转;并且无论哪一个关节运动带160,170朝远侧推进,端部执行器140将远离其偏转。
如图9中最佳所见,驱动构件162一体地固定到关节运动带160并且包括横向向内延伸的凹口164。如图10中最佳所见,驱动构件172一体地固定到关节运动带170并且包括横向向内延伸的凹口174。如图11中最佳所见,驱动构件162,164间隔开并且能够使得凹口164,174处于不同的沿隔板150的长度的不同纵向位置。如图12中最佳所见,切割构件驱动管138的近侧部分包括纵向延伸的狭槽137。驱动构件162,172以能够滑动的方式被设置在狭槽137中,并且凹口164,174径向地定位在切割构件驱动管138的外圆周外侧。狭槽137能够允许切割构件驱动管138相对于驱动构件162,172的自由平移,因此允许切割构件164的自由致动而不管关节运动节段136的关节运动状态。换句话讲,狭槽137能够允许驱动构件162,172相对于切割构件驱动管138的自由平移,因此允许关节运动节段136的自由关节运动而不管切割构件164的纵向位置。
如图13-14所示,旋转关节运动钮128同轴定位在驱动管138的近侧部分周围并且包围驱动构件162,172。关节运动钮128取向成垂直于由轴130限定的纵向轴线并且可围绕由轴130限定的纵向轴线旋转。如将在下文更详细地描述,关节运动钮128的此类旋转将引起驱动构件162,172的相反平移,其中此类相反平移的方向取决于关节运动钮128旋转的方向,使得关节运动钮128的旋转将使端部执行器140进行关节运动。如图14所示,关节运动钮128包括第一内螺纹180和第二内螺纹182。在该示例中螺纹181,182具有相反螺距角或取向。
如图14-15中最佳所见,第一导螺杆183和第二导螺杆184沿固定到外壳121的一对销123以能够滑动的方式设置。因此,导螺杆183,184能够操作以在外壳121内平移但防止其在外壳121内旋转。第一导螺杆183包括与关节运动钮128的螺纹181接合的外螺纹185;而第二导螺杆184包括与关节运动钮128的螺纹182接合的外螺纹186。螺纹185的螺距角补充螺纹181的螺距角;而螺纹186的螺距角补充螺纹182的螺距角。因此应当理解,由于相反螺距角,钮128沿第一方向的旋转将朝远侧驱动导螺杆183,而同时朝近侧驱动导螺杆184;并且钮沿第二方向的旋转将朝近侧驱动导螺杆183,而同时朝远侧驱动导螺杆184。
螺纹181,182,185,186的角也能够使得关节运动节段136将被有效地锁定在任何指定的关节运动位置中,使得由于螺纹181,182,185,186之间的摩擦而使端部执行器140上的横向负载将大体不弯曲关节运动节段136。换句话讲,当钮128旋转时关节运动节段136将只改变其构型。虽然螺纹角可响应于端部执行器140上的横向负载而基本防止关节运动节段136的弯曲,但这些角仍可提供关节运动钮128的立即旋转以平移导螺杆183,184。仅以举例的方式,螺纹181,182,185,186的角可为约+/-2度或约+/-3度。参考本文的教导内容,其他合适的角对本领域的普通技术人员将显而易见。还应当理解,螺纹181,182,185,186可具有正方形或矩形横截面或任何其他合适的构型。
如图15-16中最佳所见,第一张紧器齿轮191与第一导螺杆183通过螺纹接合;而第二张紧器齿轮192与第二导螺杆184通过螺纹接合。因此,第一张紧器齿轮191相对于第一导螺杆183的纵向位置可通过相对于第一导螺杆183旋转第一张紧器齿轮191调节;而第二张紧器齿轮192相对于第二导螺杆184的纵向位置可通过相对于第二导螺杆184旋转第二张紧器齿轮192调节。换句话讲,第一张紧器齿轮191将与第一导螺杆183一体平移;而第二张紧器齿轮192将与第二导螺杆184一体平移。
第一张紧器齿轮191还与垫圈193接合,该垫圈193进一步与驱动构件172的凹口174接合。垫圈193和驱动构件172之间的接合使得垫圈193和驱动构件172将一起平移。在一些型式中,垫圈193以这样的方式固定到张紧器齿轮191,即张紧器齿轮191既朝远侧牵拉垫圈193又朝近侧推动垫圈193。因此,在一些此类型式中,第一导螺杆183能够操作以既朝远侧推动关节运动带170又朝近侧牵拉关节运动带170,这取决于钮128旋转的方向。然而,在本例中,张紧器齿轮191仅邻接垫圈193,使得张紧器齿轮191能够操作以朝近侧推动垫圈193但不可朝远侧牵拉垫圈193。因此,在本例中,第一导螺杆183能够操作以朝近侧牵拉关节运动带170但不可朝远侧活动地推动关节运动带170。相反,当通过关节运动节段136连通时,第一导螺杆183可只是朝远侧牵拉张紧器齿轮191以响应于关节运动带160的近侧回缩而允许朝远侧驱动关节运动带170、驱动构件172和垫圈193。参考本文的教导内容,其他合适的关系对本领域的普通技术人员将显而易见。还应当理解,驱动构件172和/或垫圈193可相对于张紧器齿轮191旋转,其可允许轴130通过钮134旋转。如下文更详细地描述,张紧器齿轮191可用于除去驱动构件172和导螺杆183之间的任何公差间隙。
相似地,第二张紧器齿轮192与垫圈194接合,该垫圈194进一步与驱动构件162的凹口164接合。垫圈194和驱动构件162之间的接合使得垫圈194和驱动构件162将一起平移。在一些型式中,垫圈194以这样的方式固定到张紧器齿轮192,即张紧器齿轮192既朝远侧牵拉垫圈194又朝近侧推动垫圈194。因此,在一些此类型式中,第二导螺杆184能够操作以既朝远侧推动关节运动带160又朝近侧牵拉关节运动带160,这取决于钮128旋转的方向。然而,在本例中,张紧器齿轮192仅邻接垫圈194,使得张紧器齿轮192能够操作以朝近侧推动垫圈194但不可朝远侧牵拉垫圈194。因此,在本例中,第二导螺杆184能够操作以朝近侧牵拉关节运动带160但不可朝远侧活动地推动关节运动带160。相反,当通过关节运动节段13连通时,第二导螺杆184可只是朝远侧牵拉张紧器齿轮192以响应于关节运动带170的近侧回缩而允许朝远侧驱动关节运动带160、驱动构件162和垫圈194。参考本文的教导内容,其他合适的关系对本领域的普通技术人员将显而易见。还应当理解,驱动构件162和/或垫圈194可相对于张紧器齿轮192旋转,其可允许轴130通过钮134旋转。如下文更详细地描述,张紧器齿轮192可用于除去驱动构件162和导螺杆184之间的任何公差间隙。
图17A-17C示出相互作用以弯曲关节运动节段136的上述部件中的若干部件,以使端部执行器140进行关节运动。在图17A中,关节运动136处于基本上直的构型。然后,旋转钮128,其使导螺杆183朝近侧平移并且使导螺杆184朝远侧推进。导螺杆183的该近侧平移朝近侧牵拉关节运动带170,其使关节运动节段136开始弯曲,如图17所示。关节运动节段136的该弯曲朝远侧牵拉关节运动带160。响应于钮128的旋转,导螺杆184的远侧推进允许关节运动带160和驱动构件162朝远侧推进。在一些其他型式中,导螺杆184的远侧推进朝远侧活动地驱动驱动构件162和关节运动带160。随着使用者继续旋转钮128,上述相互作用以相同方式继续,从而导致关节运动节段136的进一步弯曲,如图17C所示。应当理解,沿相反方向旋转钮128将使关节运动节段136拉直,并且沿相反方向的进一步旋转将使关节运动节段136沿相反方向弯曲。
在一些型式中,钮128包括与处于基本上直的构型的关节运动节段136相联的视觉指示器。此类视觉指示器可与手持件120的外壳121上的对应的视觉指示器对准。因此,当使用者已旋转钮128以使关节运动节段136接近基本上直的构型时,使用者可观察此类指示器以确认关节运动节段136是否事实上已达到基本上直的构型。仅以举例的方式,这可恰好在从套管针取回器械100以降低关节运动节段136在套管针的远侧边缘上荒磨的可能性之前完成。当然,此类指示器仅仅是任选的。
在一些情况下,制造不一致性可导致关节运动带160,170具有稍微不同的长度。除此之外或作为另外一种选择,在导螺杆183,184相对于关节运动钮128的初始定位中可存在固有制造相关的不一致性,在张紧器齿轮191,192相对于导螺杆183,184的初始定位中可存在不一致性,和/或可导致关节运动带160,170不期望的定位/关系的其他不一致性。此类不一致性可导致在器械100的关节运动特征结构的操作中无效运动或溢出。为解决此类问题,可相对于导螺杆183,184旋转张紧器齿轮191,192,以调节驱动构件162,172相对于导螺杆183,184的纵向位置。例如,如果关节运动带170中张力不足,可旋转张紧器齿轮191以朝近侧驱动垫圈193和驱动构件172直到关节运动带170达到足够程度的张力。相似地,如果关节运动带160中张力不足,可旋转张紧器齿轮192以朝近侧驱动垫圈195和驱动构件162直到关节运动带160达到足够程度的张力。在此类调节过程中导螺杆183,184可保持基本上静止。关节运动节段136在此类调节过程中可保持基本上直的并且在此类调节过程中甚至可维持为基本上直的。
在一些型式中,手动地旋转张紧器齿轮191,192。在一些其他型式中,通过齿条或其他齿轮自动地旋转张紧器齿轮191,192。在一些此类自动化的校准系统中,控制逻辑部件可监控马达上的负载,该马达用于驱动与张紧器齿轮191,192接合的校准齿条或齿轮,并且当负载达到与带160,170的正确的张紧相关联的阈值时,控制逻辑部件可自动地停止驱动此类齿条或齿轮。例如,在制造不一致性或公差来提供张紧器齿轮191,192和垫圈193,194之间或垫圈193,194和驱动构件162,172之间的初始间隙的情况下,可旋转张紧器齿轮191,192直到此类间隙闭合并且在先前有间隙的部件之间进行足够的接触。作为另一个仅仅是例示性的变型,当带160,70的近侧端部和/或驱动构件162,172达到某个点时,张紧器齿轮191,192可自动地停止。参考本文的教导内容,可调节张紧器齿轮191,192的各种合适的方式对本领域的普通技术人员将显而易见。还应当理解,当驱动构件162,172及它们的相应的垫圈193,194之间的间隙达到零时,张紧器齿轮191,192可加热桩接、胶合、焊接或换句话讲结合到相应的导螺杆183,184。此类结合可防止张紧器齿轮191,192相对于它们相应的导螺杆183,184的后续运动。
作为另一个仅仅是例示性的示例,可在带160,170的远侧端部处解决制造不一致性。例如,在带160,170的远侧端部固定到端部执行器140的近侧部分148之前,关节运动节段136可维持处于直的构型并且可朝远侧牵拉带160,170以去除带160,170的任何松弛。当带160,170两者都在受力情况下,带160,170然后可被焊接或换句话讲固定到端部执行器140的近侧部分148。应当理解,该校准形式不限于器械100,使得该校准形式可易于应用到本文所述的各种其他器械等等。参考本文的教导内容,用于校准的其他合适的结构和方法对本领域的普通技术人员将显而易见。
B.带有垂直旋钮和约束环的示例性关节运动控制
图18描绘了示例性另选电外科器械200,该电外科器械200包括手持件220、从手持件220朝远侧延伸的轴230和设置在轴230的远侧端部处的端部执行器(未示出)。器械200的端部执行器基本上与上述器械100的端部执行器140相同。本例的手持件220包括手枪式握把222、枢转触发器224、激活按钮226和旋转关节运动钮228。如上所述并且如本文所引用的参考文献中的一个或多个所述,触发器224可朝向和远离手枪式握把222枢转以选择性地致动端部执行器。也如上所述并且如本文所引用的一个或多个参考文献中所述,激活按钮226能够操作以选择性地激活与端部执行器连通的射频电路。在一些型式中,激活按钮226还用作针对触发器224的机械闭锁件,使得除非同时按下按钮226,否则不可完全致动触发器224。在本文所引用的参考文献中的一个或多个中公开了可如何提供此类闭锁件的示例。应当理解,手枪式握把222、触发器224和按钮226可以任何合适的方式改进、替代、补充等,并且本文对此类部件的描述仅仅是例示性的。本例的关节运动钮228能够操作以选择性地控制轴230的关节运动节段(未示出),如将在下文更详细地描述。轴230的关节运动节段基本上与上述器械100的关节运动节段136相同。
本例的轴230包括外部护套232、处于护套232的远侧端部处的上述关节运动节段(未示出)和切割构件驱动管238,该切割构件驱动管238以能够滑动的方式并同轴地设置在护套232内。切割构件驱动管238固定到驱动块(未示出,但基本上类似于上述的驱动块139),该驱动块进一步固定到上述端部执行器的切割构件(未示出,但基本上类似于上述的切割构件146)。切割构件驱动管238可纵向运动以纵向驱动驱动块,从而纵向移动切割构件。在本例中,通过朝手枪式握把222挤压触发器224使驱动管238朝远侧推进;而通过释放触发器224和/或通过活动地移动触发器224远离手枪式握把222使驱动管238朝近侧回缩。如图18-19所示,托架225将触发器224与驱动管238联接。当然,切割构件可以任何其他合适的方式运动。本例的关节运动节段能够操作以相对于由护套232限定的纵向轴线将端部执行器选择性地定位成各种角度。关节运动节段和轴230的其他部件可采用的形式的各种示例在本文所引用的各种参考文献中有所描述,而参考本文的教导内容,另外的示例对本领域的普通技术人员将显而易见。相似地,可根据上述的端部执行器40,140、根据本文所引用的各种参考文献的教导内容,和/或以任何其他合适的方式配置端部执行器,参考本文的教导内容,这对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。
图18-24示出轴230的各种部件,其提供对关节运动节段236的关节运动的控制。具体地,这些部件包括隔板250、带有相联的驱动构件262的第一关节运动带260和带有相联的驱动构件272的第二关节运动带270。该示例的隔板250基本上与上述的隔板150相同。然而,该示例的隔板250和上述的隔板150之间的一个差异为隔板250包括与外壳221接合的近侧凸缘252,以阻止隔板250相对于外壳221纵向运动,如图19-图22最佳所见。像上述的隔板150,隔板250设置在切割构件驱动管238内并且在器械200的操作过程中维持固定的纵向位置。因此,隔板250和外部护套232相对于彼此并且相对于手持件220保持静止;而切割构件驱动管238相对于隔板250、外部护套232和手持件220往复运动。
第一关节运动带260以能够滑动的方式被设置在隔板250的一侧凹槽中,而第二关节运动带270以能够滑动的方式被设置在隔板250的另一侧凹槽中。关节运动带260,270两者都沿轴230的整个长度纵向延伸,包括穿过关节运动节段。具体地,第一关节运动带260的远侧端部在锚定点处固定到端部执行器的近侧部分的一侧。第二关节运动带270的远侧端部在锚定点处固定到端部执行器的近侧部分的另一侧。如将在下文更详细地描述,旋转关节运动钮228能够操作以朝远侧选择性地推进一个关节运动带260,270,而同时朝近侧回缩另一个关节运动带260,270,并且反之亦然。应当理解,该相反平移将使关节运动节段弯曲,从而使端部执行器进行关节运动。具体地,无论哪一个关节运动带260,270朝近侧回缩,端部执行器将朝向其偏转;并且无论哪一个关节运动带260,270朝远侧推进,端部执行器将远离其偏转。
如图22中最佳所见,驱动构件262一体地固定到关节运动带260并且限定侧向凹口264。相似地,驱动构件272一体地固定到关节运动带270并且限定侧向凹口274。驱动构件262,264间隔开并且能够使得凹口264,274处于沿隔板250的长度的不同纵向位置。如图21-22中最佳所见,切割构件驱动管238的近侧部分包括纵向延伸的狭槽237。驱动构件262,272以能够滑动的方式被设置在狭槽237中,并且凹口264,274径向地定位在切割构件驱动管238的外圆周外侧。狭槽237能够允许切割构件驱动管238相对于驱动构件262,272的自由平移,因此允许切割构件的自由致动而不管关节运动节段的关节运动状态。换句话讲,狭槽237能够允许驱动构件262,272相对于切割构件驱动管238的自由平移,因此允许关节运动节段的自由关节运动而不管切割构件的纵向位置。
如图18-20所示,旋转关节运动钮228同轴定位在驱动管238的近侧部分周围并且包围驱动构件262,272。关节运动钮228由第一钮半部228a和第二钮半部228b形成。关节运动钮228取向成垂直于由轴230限定的纵向轴线并且可围绕由轴230限定的纵向轴线旋转。如将在下文更详细地描述,关节运动钮228的此类旋转将引起驱动构件262,272的相反平移,其中此类相反平移的方向取决于关节运动钮228旋转的方向,使得关节运动钮228的旋转将使端部执行器进行关节运动。
如图23中最佳所见,关节运动钮228包括第一内螺纹280和第二内螺纹282。在该示例中螺纹281,282具有相反螺距角度或取向。应当理解,当半部228a,228b组装在一起以形成关节运动钮228时,在第一钮半部228a中的螺纹281与在第二钮半部228b中的相同螺纹281是连续的。同样,当半部228a,228b组装在一起以形成关节运动钮228时,在第一钮半部228a中的螺纹282与在第二钮半部228b中的相同螺纹282是连续的。在一些型式中,去除螺纹281,282的每个节段中的底切,以便有利于使用注塑工艺制造钮半部228a,228b。当然,可使用任何其他合适的工艺制作钮半部228a,228b和/或不一定需要去除螺纹281,282中的底切。
如图19-21中最佳所见,第一导螺杆283和第二导螺杆284沿固定到外壳221的一对销223以能够滑动的方式设置。因此,导螺杆283,284能够操作以在外壳221内沿销223平移;但防止在外壳221内旋转。第一导螺杆283包括与关节运动钮228的螺纹281接合的外螺纹285;而第二导螺杆284包括与关节运动钮228的螺纹282接合的外螺纹286。螺纹285的螺距角补充螺纹281的螺距角;而螺纹286的螺距角补充螺纹282的螺距角。因此应当理解,由于相反螺距角,钮228沿第一方向的旋转将朝远侧驱动导螺杆283,而同时朝近侧驱动导螺杆284;并且钮沿第二方向的旋转将朝近侧驱动导螺杆283,而同时朝远侧驱动导螺杆284。螺纹281,282可在螺纹281,282的每个端部处包括硬止挡件,以限制导螺杆283,284的纵向行进,其可继而限制轴230的关节运动节段中可实现的关节运动的程度。
在本例中,当导螺杆283,284位于对应的螺纹281,282的大致纵向中心区域时,轴230的关节运动节段处于基本上直的构型,使得钮282从该“原始”位置沿顺时针方向的旋转将沿第一方向偏转端部执行器远离轴230的纵向轴线;而钮282从“原始”位置沿逆时针方向的旋转将沿第二方向偏转端部执行器远离轴230的纵向轴线。在一些其他型式中,当导螺杆283,284位于对应的螺纹281,282的相反的两端时,轴230的关节运动节段处于基本上直的构型,使得钮282将从该“原始”位置仅沿一个方向旋转。
螺纹281,282,285,286的角能够使得关节运动节段将被有效地锁定在任何指定的关节运动位置中,使得由于螺纹281,282,285,286之间的摩擦而使端部执行器上的横向负载将大体不弯曲关节运动节段。换句话讲,螺纹281,282,285,286能够使得当负载施加于端部执行器时,螺纹281,282和相应的螺纹285,286之间的接合将不滑移并且使端部执行器的关节运动状态改变。因此关节运动控制组件可以自动锁定,使得当钮228旋转时关节运动节段将只改变其构型。虽然螺纹角可响应于端部执行器上的横向负载基本防止关节运动节段的弯曲,但这些角仍可提供关节运动钮228的立即旋转以平移导螺杆283,284。仅以举例的方式,螺纹281,282,285,286的角可为约+/-2度或约+/-3度。参考本文的教导内容,其他合适的角对本领域的普通技术人员将显而易见。还应当理解,螺纹281,282,285,286可具有正方形或矩形横截面或任何其他合适的构型。
如图22中最佳所见,第一铆钉构件291与第一导螺杆283接合;第二铆钉构件292与第二导螺杆284接合。第一铆钉构件291设置在驱动构件272的凹口274中。第一铆钉构件291和驱动构件272之间的接合使得第一铆钉构件291和驱动构件272将一起平移。换句话讲,第一铆钉构件291既朝近侧牵拉驱动构件272又朝远侧推动驱动构件272,这取决于钮228旋转的方向。因此,经由第一铆钉构件291,第一导螺杆283能够操作以既朝远侧推动关节运动带270又朝近侧牵拉关节运动带270,这取决于钮228旋转的方向。参考本文的教导内容,其他合适的关系对本领域的普通技术人员将显而易见。还应当理解,驱动构件272和/或第一铆钉构件291可相对于第一导螺杆283旋转,其可允许轴230通过钮234旋转,如下文所述。
如上所述,第二铆钉构件292与第二导螺杆284接合。第二铆钉构件292设置在驱动构件262的凹口264中。第二铆钉构件292和驱动构件262之间的接合使得第二铆钉构件292和驱动构件262将一起平移。换句话讲,第二铆钉构件292既朝近侧牵拉驱动构件262又朝远侧推动驱动构件262,这取决于钮228旋转的方向。因此,第二导螺杆284能够操作以既朝远侧推动关节运动带260又朝近侧牵拉关节运动带260,这取决于钮228旋转的方向。如上所述,螺纹285,286的相反取向提供铆钉构件291,292的同时相反平移(和导螺杆283,284的同时相反平移),从而提供驱动构件262,272的同时相反平移。当铆钉构件291在驱动构件272中的凹口的远侧端部上朝远侧推动时,铆钉构件292在驱动构件262中的凹口的近侧端部上朝近侧推动。同样,当铆钉构件292在驱动构件262中的凹口的远侧端部上朝远侧推动时,铆钉构件在驱动构件272中的凹口的近侧端部上朝近侧推动。参考本文的教导内容,其他合适的关系对本领域的普通技术人员将显而易见。还应当理解,驱动构件262和/或第二铆钉构件292可相对于第二导螺杆284旋转,其可允许轴230通过钮234旋转,如下文所述。
如上所述,关节运动钮228由第一钮半部228a和第二钮半部228b形成。在一些情况下,由导螺杆283,284施加回钮半部228a,228b上的力可趋于推动钮半部228a,228b彼此分开,具体地当旋转钮228以使轴230的关节运动节段进行关节运动并且组织和/或摩擦对此类关节运动提供显著的阻力时。为解决钮半部228a,228b的这些应力,一对约束环300,310定位在组装的钮228的每个端部处。约束环300,310能够基本防止钮半部228a,228b彼此分开。
约束环300包括凸缘302和圆柱状部分304。如图23中最佳所见,圆柱状部分304包括围绕圆柱状部分304的圆周成角度地排列的一系列凹口306。圆柱状部分304能够包围由钮半部228a,228b形成的互补的圆柱状部分320a,320b。圆柱状部分320a,320b包括轴向延伸的突起322a,322b,当钮228用约束环300组装时在圆柱状部分304的凹口306中接收突起322a,322b。该接合提供约束环300与钮半部228a,228b的一体旋转。
如图19-20中最佳所见,约束环300的凸缘302接合外壳221的凸出部227。凸出部227沿径向和轴向方向限制约束环300,但允许约束环300相对于外壳221旋转。在一些型式中,凸缘302和/或整个约束环300包含低摩擦材料,以最小化由于凸缘302和凸出部227之间的接触所致的摩擦阻力。例如,凸缘302可由低摩擦材料形成或可涂覆有低摩擦材料。除此之外或作为另外一种选择,凸出部227可包含低摩擦材料。在任一种情况下,凸缘302和凸出部227可提供相对低摩擦的承载表面作为钮228和外壳221之间的界面。参考本文的教导内容,可用于凸缘302、整个约束环300和/或凸出部227的各种合适的材料对本领域的普通技术人员将显而易见。
约束环310类似于约束环300配置。具体地,约束环310包括凸缘312和圆柱状部分314。如图23中最佳所见,圆柱状部分314包括围绕圆柱状部分314的圆周成角度地排列的一系列凹口316。如图23-24中最佳所见,组装的钮228限定包括多个径向延伸的肋状物332的环形凹槽330。环形凹槽330能够接收约束环310的圆柱状部分314,其中在凹口316中接收肋状物332。该接合提供约束环310与钮半部228a,228b的一体旋转。
如图19-20中最佳所见,约束环310的凸缘312接合外壳221的凸出部229。凸出部229沿径向和轴向方向限制约束环310,但允许约束环310相对于外壳221旋转。在一些型式中,凸缘312和/或整个约束环310包含低摩擦材料以,最小化由于凸缘312和凸出部229之间的接触所致的摩擦阻力。例如,凸缘312可由低摩擦材料形成或可涂覆有低摩擦材料。除此之外或作为另外一种选择,凸出部229可包含低摩擦材料。在任一种情况下,凸缘312和凸出部229可提供相对低摩擦的承载表面作为钮228和外壳221之间的界面。参考本文的教导内容,可用于凸缘312、整个约束环310和/或凸出部229的各种合适的材料对本领域的普通技术人员将显而易见。
在本例中虽然钮228由两个半部228a,228b形成,但应当理解,任何合适数量的块可用于形成钮,包括仅一块或者三或更多块。在三或更多块保持在一起的型式中,根据上述教导内容,约束环300,310可基本上将这些块保持在一起。
在一些情况下,可期望提供一些形式的反馈给外科医生,以指示轴230的关节运动节段中关节运动的程度。此类反馈可以是视觉、可听和/或触觉的。外科医生可希望在从患者体内经由套管针取回轴230之前接收此类反馈,以便确认在取回之前关节运动节段处于基本上直的构型。作为仅仅是视觉反馈的例示性的示例,可在外壳221的外部上和/或在钮228的外部上提供标记。例如,外壳221和钮228可包括互补箭头,该互补箭头在轴230的关节运动节段处于直的构型时对准。作为另一个仅仅是视觉反馈的例示性的示例,轴230的关节运动节段可包括高对比度线或可增强关节运动节段的关节运动程度的可视化的其他视觉指示器。例如,由于该线将根据关节运动节段的关节运动状态弯曲或拉直,因而高对比度线可使看见关节运动节段有多直或多弯曲变得更容易。在关节运动节段上提供线或其他标记可有利于在由内窥镜式相机提供的图像内观看标记,使得外科医生无需为了确定关节运动节段的关节运动程度而把目光从呈现在与内窥镜式相机联接的屏幕上的手术区域移开。参考本文的教导内容,提供视觉反馈以指示关节运动状态的其他合适的方式对本领域的普通技术人员将显而易见。
本例的器械200包括用于提供与轴230的关节运动节段的关节运动状态相关的听觉和触觉反馈的特征结构。具体地,并且如图18、23和25所示,止动器臂350固定到外壳221。止动器臂350包括具有突起360的止动器垫352,该突起360能够卡合到形成于钮半部228a的圆柱状部分320a中的纵向凹槽340中。在本例中,仅在钮半部228a中提供凹槽340,并且钮半部228b不包括任何类似凹槽。止动器臂350被弹性地偏置以朝钮半部228a径向向内推动止动器垫352。凹槽340定位成使得当轴230的关节运动节段处于基本上直的构型时止动器垫352的突起将卡合到凹槽340中。当旋转钮228以使关节运动节段进行关节运动时,止动器臂350将变形并且止动器垫352将被偏转远离凹槽340。具体地,止动器臂350将在与外壳221相邻的止动器臂350的弯曲部分354处有效地枢转。
如图25中最佳所见,突起360包括上成角表面362和下成角表面364。成角表面362,364能够为突起360进入和离开凹槽340提供基本平滑的过渡。在一些型式中,成角表面362,364基本上对称,使得成角表面362,364与止动器臂350限定互补角。然而,在本例中,成角表面362,364为不对称的。具体地,上表面362与止动器臂350限定的角大于下表面364和止动器臂350之间限定的角。换句话讲,上表面362比下表面364处于更钝的角。
当钮228从原始位置(即,从突起360设置在凹槽340中的位置)初始旋转到左(逆时针)或右(顺时针)时,本例中表面362,364的不对称性可提供基本上对称的力分布。相反地,在表面362,364是对称的型式中,当钮228初始旋转到左(逆时针)时由在凹槽340处的圆柱状部分320a针对突起360施加的力可大于当钮228初始旋转到右(顺时针)时由在凹槽340处的圆柱状部分320a针对突起360施加的力。换句话讲,对称表面362,364对钮228的初始左(逆时针)旋转提供的阻力事实上可大于对钮228初始右(顺时针)旋转所提供的阻力。这可以是由于这样的事实,即当钮228初始旋转到右(顺时针)时,如由箭头365所指示,由在凹槽340处的圆柱状部分320a针对下表面364施加的力的指向基本上远离由弯曲部分354提供的枢转;而当钮228初始旋转到左(逆时针)时,如由箭头363所指示,由在凹槽340处的圆柱状部分320a针对上表面362施加的力的指向更一般地朝向由弯曲部分354提供的枢转。因此弯曲部分354本身对钮228的左(逆时针)旋转提供增大的阻力。
重新参见本例,当钮228初始旋转到左(逆时针)时,以更钝的角取向的上表面362将偏转作用在表面362上的力进一步远离由弯曲部分354提供的枢转。在图25中,箭头365示出当钮228初始旋转到右(顺时针)时由在凹槽340处的圆柱状部分320a针对下表面364施加的力。箭头363示出当钮228初始旋转到左(逆时针)时由在凹槽340处的圆柱状部分320a针对上表面362施加的力。如果上表面362与下表面364对称,则箭头363的指向与其他情况相比将进一步远离由弯曲部分354提供的枢转。上表面362的角越钝,上表面362对钮228从原始位置的左(逆时针)旋转提供的阻力将越小。选择本例中上表面362的角以对钮228从原始位置沿左(逆时针)方向的初始旋转提供与钮228从原始位置沿右(顺时针)方向的初始旋转所遇到的阻力基本上相同的阻力。参考本文的教导内容,突起360的其他合适的构型对本领域的普通技术人员将显而易见。
还应当理解,一旦钮228已基本上离开原始位置(例如,当突起360完全从凹槽340移位时),表面362,364的对称性/不对称性对钮228的旋转可具有忽略不计的影响。止动器臂350和止动器垫352基本上不妨碍钮228的自由旋转;并且当止动器垫352从凹槽340脱离时止动器垫352和圆柱状部分320a,320b之间的摩擦将忽略不计。还应当理解,当止动器垫352与凹槽340卡合接合时(例如,在关节运动节段拉直时),外科医生可听到该卡合接合和/或外科医生通过手持件220可感觉到该卡合接合。参考本文的教导内容,提供听觉和/或触觉反馈以指示一种或多种关节运动状态的其他合适的方式对本领域的普通技术人员将显而易见。
应当理解,器械200的上述关节运动控制部件可以以基本上类似于图17A-17C所示的方式的方式和上述方式操作。另选地,器械200的上述关节运动控制部件可以一些其他方式操作。还应当理解,如上所述,相对于器械100,可在带260,270的远侧端部处解决制造不一致性。例如,在带260,270的远侧端部固定到端部执行器的近侧部分之前,关节运动节段可维持处于直的构型,并且可朝远侧牵拉带260,270以去除带260,270的任何松弛。当带260,270两者都在受力情况下,带260,270然后可被焊接或换句话讲固定到端部执行器的近侧部分。如先前所述,该校准形式不限于器械100,200,使得该校准形式可易于应用到本文所述的各种其他器械等等。参考本文的教导内容,用于校准的其他合适的结构和方法对本领域的普通技术人员将显而易见。
IV.示例性轴旋转控制构型
如上所述,器械10,100可经由钮34,134提供端部执行器40,140和/或轴30,130的旋转。同样,器械200可经由钮234相对于手持件220提供其端部执行器和/或轴230的旋转。此类旋转可一体提供端部执行器和轴230的旋转。在一些其他型式中,钮234能够操作以旋转端部执行器240而不旋转关节运动节段近侧的轴230的任何部分。作为另一个仅仅是例示性的示例,电外科器械200可包括一个旋转控制,该旋转控制提供轴230和端部执行器作为单个单元的可旋转性;以及另一个旋转控制,该旋转控制提供端部执行器的可旋转性而不旋转关节运动节段近侧的轴230的任何部分。参考本文的教导内容,其他合适的旋转方案对本领域的普通技术人员将显而易见。
在一些情况下,可期望的是选择性地锁定轴30,130,230和/或端部执行器40,140的旋转位置。仅以举例的方式,器械10,100,200可包括枢转构件、滑动构件或一些其他类型的可手动运动的构件,所述可手动运动的构件选择性地接合与钮34,134,234形成整体的特征结构,从而相对于手持件20,120,220正向固定钮34,134,234的旋转位置。可在使用器械10,100,200的过程中的任何时间从手持件20,120,220手动地控制此类旋转锁定特征结构。参考本文的教导内容,此类手动旋转锁定特征结构可采用的各种合适的形式对本领域的普通技术人员将显而易见。
作为另一个仅仅是例示性的变型,无论何时关节运动节段36,136处于关节运动的构型,器械10,100,200可能够选择性地锁定轴30,130,230和/或端部执行器40,140的旋转位置。换句话讲,只有当关节运动节段36,136处于直的构型时,器械10,100,200的此类型式可能够允许轴30,130,230和/或端部执行器40,140的旋转。该旋转的选择锁定可自动地基于关节运动节段36,136的关节运动状态,使得使用者不需提供独立的旋转锁定输入。
图26-28示出当关节运动节段36,136处于弯曲构型时可用于提供轴30,130,230和/或端部执行器40,140的旋转的自动锁定的特征结构的示例。然而当关节运动节段36,136处于直的构型时这些特征结构允许轴30,130,230和/或端部执行器40,140的旋转。具体地,图26示出示例性另选的铆钉构件491。该铆钉构件491包括成角度地排列在铆钉构件491的远侧面493上的一系列的朝远侧延伸的突起495。突起495间隔开使得多个间隙497定位在突起495之间。图27示出定位在第一导螺杆283中的铆钉构件491,但应当理解,第一导螺杆183也可配有类似于铆钉构件491的特征结构。图27还示出配有第二铆钉构件492的第二导螺杆284,该第二铆钉构件492基本上与第一铆钉构件491相同。在该示例中,当关节运动节段处于直的构型时,驱动构件272包括向远侧与铆钉构件491间隔开的远侧侧向突起273。相似地,驱动构件262的远侧侧向突起263向远侧与铆钉构件492间隔开。当钮234旋转时,该间距允许轴230、端部执行器和包括驱动构件272,273的旋转地连接的部件相对于铆钉构件491,492并且相对于外壳221旋转。
当钮228沿第一旋转方向旋转以沿第一方向弯曲关节运动节段时,第一导螺杆283朝远侧推进而第二导螺杆284朝近侧运动。第一导螺杆283的远侧运动导致侧向突起273进入铆钉构件491的间隙497中的一个。当侧向突起273如此定位时,铆钉构件491的突起495基本上固定侧向突起273的旋转位置。由于铆钉构件491和第一导螺杆283的旋转位置经由销223相对于外壳221固定,并且由于驱动构件272的旋转位置相对于轴230和端部执行器固定,因而突起495之间的侧向突起273的定位将相对于外壳221固定轴230和端部执行器的旋转位置。因此,当关节运动节段沿第一方向弯曲时,铆钉构件491防止轴230和/或端部执行器的旋转。当关节运动节段稍后通过沿第二旋转方向旋转钮228拉直时,侧向突起273最终离开间隙497并且与铆钉构件491间隔开,使得铆钉构件491不再阻止轴230和/或端部执行器相对于外壳221旋转。
相似地,当钮228沿第二方向旋转以沿第二方向弯曲关节运动节段时,第二导螺杆284朝远侧推进而第一导螺杆283朝近侧运动。第二导螺杆284的远侧运动导致第二铆钉构件492和侧向突起263之间以类似于上述第一铆钉构件491和侧向突起273的方式接合。因此,当关节运动节段沿第二方向弯曲时,铆钉构件492防止轴230和/或端部执行器的旋转。当关节运动节段稍后通过沿第一旋转方向旋转钮228拉直时,侧向突起263最终脱离铆钉构件492,使得铆钉构件492不再阻止轴230和/或端部执行器相对于外壳221旋转。在一些型式中,铆钉构件491,492包括取代突起495的成角度地排列的凹槽,使得当对应的侧向突起273,263设置在凹槽中的一个时,铆钉构件491,492锁定轴230和/或端部执行器的旋转。在一些此类型式中,侧向突起263,273包括朝近侧延伸的部分以进入铆钉构件491,492的凹槽。参考本文的教导内容,基于关节运动节段36,136的关节运动状态可自动锁定轴30,130,230和/或端部执行器40,140的旋转的其他合适的方式对本领域的普通技术人员将显而易见。
仍作为另一个仅仅是例示性的变型,当关节运动节段36,136处于直的构型时,器械10,100,200可能够对轴30,130,230和/或端部执行器40,140的旋转提供相对低的阻力;但当关节运动节段36,136处于关节运动的构型时,对轴30,130,230和/或端部执行器40,140的旋转提供相对高的阻力。当关节运动节段36,136处于关节运动的构型时,尽管其所处于的阻力比关节运动节段36,136处于直的构型时所遇到的阻力更高,一些此类型式仍可允许轴30,130,230和/或端部执行器40,140的旋转。图28示出可用于对轴30,130,230和/或端部执行器40,140的旋转提供不同的阻力的特征结构的一个仅仅是例示性的示例。具体地,图28示出定位在外壳521的凹槽533中的摩擦环700。摩擦环700定位成接触与轴630一体的凸缘633。应当理解,外壳521可被看作是另外与外壳121,221相似;并且轴630与轴130,230等相似。
摩擦环700可包括任何合适的材料,包括但不限于橡胶、硅氧烷、异戊二烯、一些其他类型的弹性体材料等。在本例中,当轴630的关节运动节段处于基本上直的构型时,摩擦环700在凸缘633和外壳521之间被压缩约0.005英寸。这可对轴630相对于外壳521的旋转提供一些相对低的阻力。当轴的关节运动节段被弯曲成关节运动构型时(例如,使用上述关节运动组件中的一个等),这可在轴630上产生后负载(backloading),使得甚至朝近侧轻微程度地推动轴630。这还可压缩摩擦环700,其可继而增大摩擦环700和凸缘633之间的摩擦。该增大的摩擦在关节运动节段被弯曲成关节运动构型时从而可对轴630的旋转提供另外的阻力。
图29-30B示出可用于对轴30,130,230和/或端部执行器40,140的旋转提供不同的阻力的特征结构的另一个仅仅是例示性的示例。具体地,图29示出包括整体弹性体制动垫810的制动盘800。在本例中,盘800定位在导螺杆283,284之间,但应当理解,盘800可另选地定位在导螺杆283的远侧或导螺杆284的近侧。还应当理解,为清楚起见,从图29中省略导螺杆284。钮228的圆柱状部分320包括向内延伸的环形凸缘321,该环形凸缘321在形成于盘800的外周边中的环形凹槽802中被接收。凸缘321和凹槽802之间的该关系将盘800纵向限制在圆柱状部分320内,同时仍允许钮228相对于盘800旋转。销223穿过盘800并且防止盘800旋转。
如图30A-30B中最佳所见,垫810具有非圆形轮廓,其中外部轮廓类似于鹦鹉螺壳体的外部轮廓。还如图30A-图30B中所见,圆柱状部分320包括向内延伸的凸轮翅片820,该凸轮翅片820在钮228(以及因此圆柱状部分320)旋转时逐渐地接合垫810的外周边。具体地,图30A示出当钮228在原始位置处时被定位的部件,其中轴230的关节运动节段处于基本上直的构型。在该阶段,凸轮翅片820与垫810间隔开。图30B示出当钮228(以及因此圆柱状部分320)已旋转到左(逆时针)以沿第一方向弯曲关节运动节段时被定位的部件。在该阶段,凸轮翅片820抵入垫810中。应当理解,在从图30A所示的阶段过渡到图30B所示的阶段的一部分的过程中,凸轮翅片820将开始抵入垫810中,并且凸轮翅片820抵入垫810中的程度随着钮228继续旋转将逐渐地增大。如还可在图30B中所见,凸轮翅片820抵入垫810的外周边中使垫810变形并且从而使垫810的内径抵靠切割构件驱动管238。垫810针对切割构件驱动管238的该抵靠提供针对切割构件驱动管238的旋转的摩擦阻力,并且因此提供针对轴230的旋转的摩擦阻力。因此,旋转钮228以使轴230的关节运动节段进行关节运动将基本防止轴230相对于手持件220的旋转。此外,对轴230相对于手持件220的旋转的阻力将与由轴230的关节运动节段限定的关节运动角成比例地增大。
虽然图29-30B所示的以及上述的示例响应于钮228的左(逆时针)旋转对轴230相对于手持件220的旋转提供增大的阻力,但应当理解,类似的部件可用于响应于钮228的右(顺时针)旋转对轴230相对于手持件220的旋转提供增大的阻力。例如,此类部件可包括基本上为图29-30B所示的垫810和翅片820的镜像的制动垫和凸轮翅片。在一些型式中,垫810设置在盘800的近侧面上,而垫810的镜像设置在盘800的远侧面上。在一些其他型式中,垫810的镜像设置在独立的盘上。参考本文的教导内容,基于关节运动节段36,136的关节运动状态可选择性地抵抗轴30,130,230和/或端部执行器40,140的旋转的其他合适的方式对本领域的普通技术人员将显而易见。
在提供轴30,130,230和/或端部执行器40,140的旋转的器械10,100,200的型式中,器械10,100,200可提供与轴230和/或端部执行器的旋转位置相关的使用者反馈的一些形式。例如,旋钮34,134,234和/或轴30,130,230和/或端部执行器40,140可包括有利于视觉识别旋转位置的一个或多个标记。使用者可使在旋钮34,134,234上的标记与在轴30,130,230和/或端部执行器40,140上的对应的标记关联,以更好地理解此类部件相对于患者和器械10,100,200的取向。在关节运动节段36,136、端部执行器40,140和/或将定位在患者体内的器械10,100,200的一些其他部分上提供标记可有利于在由内窥镜式相机提供的图像内观看标记,使得外科医生无需为了确定端部执行器的旋转取向而把目光从呈现在与内窥镜式相机联接的屏幕上的手术区域移开。除了视觉标记之外或作为视觉标记的替代形式,器械10,100,200可包括止动器特征结构和/或能够操作以提供听觉和/或触觉反馈以指示端部执行器的旋转取向的一些其他特征结构。参考本文的教导内容,可提供端部执行器的旋转和相关联的反馈的各种其他合适的方式对本领域的普通技术人员将显而易见。当然,器械10,100,200的一些型式可不含端部执行器的可旋转性。
V.杂项
应当理解,本文所述的电外科器械10的任何型式可包括除上述那些之外或作为上述那些的替代的各种其他特征结构。仅以举例的方式,本文装置中的任何装置还可包括公开于下列专利中的各种特征结构中的一个或多个:2012年3月29日公布的名称为“Control Features for Articulating SurgicalDevice”(用于关节运动外科装置的控制特征结构)的美国公布No.2012/0078243,其公开内容以引用方式并入本文;2012年3月29日公布的名称为“Control Features for Articulating Surgical Device”(用于关节运动外科装置的控制特征结构)的美国公布No.2012/0078244,其公开内容以引用方式并入本文;2012年3月29日公布的名称为“Articulation Joint Featuresfor Articulating Surgical Device”(用于关节运动外科装置的关节运动接头特征结构)的美国公布No.2012/0078247,其公开内容以引用方式并入本文;2012年3月29日公布的名称为“Articulation Joint Features for ArticulatingSurgical Device”(用于关节运动外科装置的关节运动接头特征结构)的美国公布No.2012/0078248,其公开内容以引用方式并入本文;和/或提交于与本申请同一天提交的名称为“Surgical Instrument with Multi-Phase TriggerBias”(带有多相触发器偏置的外科器械)的美国专利申请No.[代理人案卷号END6888USCIP1.0595865],其公开内容以引用方式并入本文。
还应当理解,本文所述装置中的任何装置可以改进,以包括马达或其他电动装置,从而驱动以其他方式手动运动的部件。此类改进的各种示例在2012年5月10日公布的名称为“Motor Driven Electrosurgical Device withMechanical and Electrical Feedback”(带有机械和电反馈的马达驱动的电外科装置)的美国公布No.2012/0116379中有所描述,其公开内容以引用方式并入本文。参考本文的教导内容,马达或其他电动装置可结合到本文装置中的任何装置中的各种其他合适的方式对本领域的普通技术人员将显而易见。
还应当理解,本文所述的装置中的任何装置都可以改进,以在医疗装置本身内包括所需部件的大部分(如果不是全部的话)。更具体地,本文所述的装置可被适配为适于使用内部或可附接的电源,而不需要将装置通过缆线插入外部电源。医疗装置可如何适于包括便携式电源的各种示例公开于2010年11月5日提交的名称为“Energy-Based Surgical Instruments”(基于能量的外科器械)的美国临时申请序列号61/410,603,其公开内容以引用方式并入本文。参考本文的教导内容,电源可结合到本文装置中的任何装置中的各种其他合适的方式对本领域的普通技术人员将显而易见。
虽然本文的示例主要是以电外科器械进行描述的,但应当理解,本文的教导内容可易于应用到各种其他类型的医疗器械。仅以举例的方式,本文的教导内容可易于应用到组织抓紧器、组织恢复囊配置器械、外科缝合器、超声外科器械等。还应当理解,本文的教导内容可易于应用到在本文所引用的参考文献中的任何参考文献中描述的任何器械,使得本文的教导内容可易于以许多方式与本文所引用的参考文献中的任何参考文献的教导内容结合。本文的教导内容可结合到的其它类型的器械对本领域普通技术人员将显而易见。
应当理解,所述以引用的方式并入本文中的任何专利、公布或其它公开材料,以全文或部分,仅至所并入的材料与本公开中示出的现有的定义、陈述或其它公开材料不冲突的程度来并入本文中。由此,在必要程度下,本文明确示出的公开取代以引用的方式并入本文的任何冲突的材料。如果据述以引用的方式并入本文但与本文所述现有定义、陈述或者其它公开材料相冲突的任何材料或其部分,仅在所并入的材料与现有公开材料之间不产生冲突的程度下并入本文。
本发明的实施例可在常规内窥镜式和开放式手术器械及机器人辅助手术中得到应用。例如,本领域普通技术人员将认识到,本文的各种教导内容可易于与2004年8月31日公布的名称为“Robotic Surgical Tool withUltrasound Cauterizing and Cutting Instrument”的(带有超声波烧灼和切割器械的机器人的外科工具)美国专利No.6,783,524的各种教导内容相结合,其公开内容以引用方式并入本文。
本文所公开的装置的实施例可设计为单次使用后丢弃,或它们可设计为多次使用。在上述任一种或两种情况下,均可对实施例进行修复,以便在至少一次使用后再利用。修复可以包括以下步骤任何组合:拆卸装置,之后进行清洁或替换特定部件,并且随后重新组装。具体地,可以拆卸装置的实施例,并且可选择性地以任何组合形式来替换或去除装置的任何数量的特定部件或零件。在清洁和/或替换特定零件时,装置的实施例可在修复设施中重新组装或在即将进行外科手术之前由手术团队重新组装,以供后续使用。本领域的技术人员将会知道,装置的修复可以利用多种技术进行拆卸、清洁/替换和重新组装。此类技术的使用和所得的修复装置全都在本申请的范围内。
仅以举例的方式,可在手术前处理本文所述的实施例。首先,可获得新的或用过的器械,并且如果必要进行清洁。然后,可消毒器械。在一种消毒技术中,器械放置在闭合并密封容器中,诸如塑料袋或TYVEK袋中。然后,可将容器和装置放置在可穿透容器的诸如γ辐射、X射线或高能量电子等的辐射场中。辐射可杀死器械上和容器中的细菌。消毒后的器械然后可保存在无菌容器中。密封容器可保持器械无菌直至在医疗设施中将该容器打开。还可使用在本领域中是已知的任何其它技术消毒装置,所述技术包括但不限于β或γ辐射、环氧乙烷或者蒸汽。
尽管已示出并描述了本发明的各中实施例,但本领域的普通技术人员可不脱离本发明的范围通过适当的修改实现对本文所述的方法和系统的另外的改编。已经提及若干此类潜在修改,并且其它修改对本领域的普通技术人员将显而易见。例如,上文讨论的示例、实施例、几何形状、材料、尺寸、比率、步骤等等均是例示性的而非所要求的。因此,本发明的范围应以以下权利要求书作考虑,并且应理解为不限于说明书和附图中示出并描述的结构和操作细节。
Claims (20)
1.一种设备,包括:
(a)端部执行器;
(b)细长轴,其中所述细长轴限定纵向轴线,其中所述细长轴包括:
(i)远侧端部,其中所述端部执行器定位在所述细长轴的所述远侧端部处,
(ii)近侧端部,以及
(iii)关节运动节段,其中所述关节运动节段能够操作以偏转所述端部执行器的至少部分远离所述纵向轴线;以及
(c)柄部组件,其与所述细长轴的所述近侧端部相联,其中所述柄部组件包括:
(i)近侧节段,
(ii)远侧节段,其中所述细长轴从所述柄部组件的所述远侧节段延伸,
(iii)中间节段,其定位在所述柄部组件的所述近侧节段和所述柄部组件的所述远侧节段之间,以及
(iv)旋转构件,其定位在所述中间节段内,其中所述旋转构件能够围绕旋转轴线旋转,其中所述旋转轴线平行于所述细长轴的所述纵向轴线,其中所述旋转构件能够操作以驱动所述端部执行器的关节运动。
2.根据权利要求1所述的设备,其中所述柄部组件还包括第一导螺杆构件,其中所述旋转构件限定与所述第一导螺杆构件接合的内螺纹,使得在所述旋转构件围绕所述旋转轴线旋转时所述旋转构件能够操作以平移所述第一导螺杆构件,其中所述第一导螺杆能够操作以驱动所述端部执行器的关节运动。
3.根据权利要求2所述的设备,其中所述柄部组件还包括第二导螺杆构件,其中所述第二导螺杆构件与所述旋转构件的所述内螺纹接合,使得在所述旋转构件围绕所述旋转轴线旋转时所述旋转构件能够操作以平移所述第二导螺杆构件,其中所述第二导螺杆能够操作以驱动所述端部执行器的关节运动。
4.根据权利要求3所述的设备,其中所述旋转构件的所述螺纹包括第一螺纹区域和第二螺纹区域,其中所述第一螺纹区域和所述第二螺纹区域具有相对于彼此相反的螺距。
5.根据权利要求4所述的设备,其中所述第一导螺杆构件与所述第一螺纹区域接合,其中所述第二导螺杆构件与所述第二螺纹区域接合。
6.根据权利要求5所述的设备,其中所述旋转构件能够操作以响应于所述旋转构件沿第一方向围绕所述旋转轴线的旋转而同时朝远侧平移所述第一导螺杆构件并朝近侧平移所述第二导螺杆;
其中所述旋转构件还能够操作以响应于所述旋转构件沿第二方向围绕所述旋转轴线的旋转而同时朝近侧平移所述第一导螺杆构件并朝远侧平移所述第二导螺杆。
7.根据权利要求1所述的设备,其中所述旋转构件包括围绕所述旋转轴线联接在一起的至少两个部分,所述柄部组件还包括固定到所述旋转构件的一个或多个约束环,其中所述一个或多个约束环能够操作以将所述旋转构件的所述至少两个部分固定在一起。
8.根据权利要求7所述的设备,其中所述柄部组件还包括外壳,其中所述一个或多个约束环包括与所述柄部组件的所述外壳接合的承载表面,其中所述一个或多个约束环能够随着所述旋转构件相对于所述外壳旋转。
9.根据权利要求7所述的设备,其中所述旋转构件包括远侧端部和近侧端部,其中所述一个或多个约束环包括第一约束环和第二约束环,其中所述第一约束环固定到所述旋转构件的所述远侧端部,其中所述第二约束环固定到所述旋转构件的所述近侧端部。
10.根据权利要求1所述的设备,其中所述柄部组件还包括外壳,其中所述旋转构件还包括止动器特征结构,其中所述旋转构件的所述止动器特征结构能够响应于所述关节运动节段达到基本上直的构型而接合所述外壳的互补止动器特征结构。
11.根据权利要求1所述的设备,其中所述轴或所述端部执行器之一或二者能够相对于所述柄部组件旋转。
12.根据权利要求11所述的设备,还包括旋转锁定特征结构,其中所述旋转锁定特征结构能够选择性地允许或阻止所述轴或端部执行器相对于所述柄部组件旋转。
13.根据权利要求12所述的设备,其中所述旋转锁定特征结构能够响应于所述关节运动节段处于基本上直的构型而允许所述轴或端部执行器相对于所述柄部组件旋转,其中所述旋转锁定特征结构能够响应于所述关节运动节段处于关节运动的构型而阻止所述轴或端部执行器相对于所述柄部组件旋转。
14.根据权利要求12所述的设备,其中所述柄部组件还包括第一构件和第二构件,其中所述第一构件能够响应于所述旋转构件的旋转而平移以纵向驱动所述第二构件,从而驱动所述端部执行器的关节运动;
其中所述第二构件能够随着所述轴或端部执行器旋转;
其中响应于通过所述旋转构件的旋转所述第一构件被驱动成与所述第二构件接合,所述第一构件能够选择性地锁定所述第二构件的旋转位置,从而锁定所述轴或端部执行器的旋转位置。
15.根据权利要求11所述的设备,还包括旋转阻力特征结构,其中所述旋转阻力特征结构能够基于所述关节运动节段的关节运动状态对所述轴或端部执行器相对于所述柄部组件的旋转提供不同的阻力。
16.根据权利要求15所述的设备,其中所述旋转阻力特征结构能够响应于所述关节运动节段为基本上直的而提供第一程度的阻力,其中所述旋转阻力特征结构能够响应于所述关节运动节段进行关节运动而提供第二程度的阻力,其中所述第二程度的阻力高于所述第一程度的阻力。
17.根据权利要求15所述的设备,其中所述旋转阻力特征结构包括能够对所述轴或端部执行器的旋转提供不同的摩擦阻力的弹性体材料。
18.根据权利要求1所述的设备,其中所述端部执行器包括:
(i)第一钳口,以及
(ii)第二钳口,
其中所述第一钳口能够朝所述第二钳口运动以夹住所述第一钳口和所述第二钳口之间的组织,
其中所述钳口中的至少一个包括至少一个电极,
其中所述至少一个电极能够操作以将射频能递送到被夹在所述第一钳口和所述第二钳口之间的组织。
19.一种设备,包括:
(a)端部执行器;
(b)细长轴,其中所述细长轴限定纵向轴线,其中所述细长轴包括:
(i)远侧端部,其中所述端部执行器定位在所述细长轴的所述远侧端部处,
(ii)近侧端部,以及
(iii)关节运动节段,其中所述关节运动节段能够操作以偏转所述端部执行器的至少部分远离所述纵向轴线;以及
(c)柄部组件,其与所述轴的所述近侧端部相联,其中所述柄部组件包括旋转构件,其中所述旋转构件能够围绕旋转轴线旋转,其中所述旋转轴线与所述细长轴的所述纵向轴线对准,其中所述旋转构件能够操作以驱动所述端部执行器的关节运动。
20.一种设备,包括:
(a)端部执行器;
(b)细长轴,其中所述细长轴限定纵向轴线,其中所述细长轴包括:
(i)远侧端部,其中所述端部执行器定位在所述细长轴的所述远侧端部处,
(ii)近侧端部,以及
(iii)关节运动节段,其中所述关节运动节段能够操作以偏转所述端部执行器的至少部分远离所述纵向轴线;
(c)柄部组件,其与所述轴的所述近侧端部相联,其中所述柄部组件包括:
(i)旋转构件,其具有相反的螺纹区域,以及
(ii)一对导螺杆,其与所述相反的螺纹区域接合,使得所述导螺杆能够操作以响应于所述旋转构件的旋转而沿相反方向同时平移;以及
(d)一对关节运动控制特征结构,其延伸穿过所述细长轴,其中所述关节运动控制特征结构与所述导螺杆联接,其中所述关节运动控制特征结构还与所述关节运动节段联接使得所述关节运动控制特征结构能够操作以基于所述导螺杆的相反平移驱动所述端部执行器的关节运动。
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