JP2006034977A

JP2006034977A - 誤発射防止用の単一ロックアウト機構を備えた外科用ステープラ

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Publication number: JP2006034977A
Application number: JP2005216986A
Authority: JP
Inventors: Frederick E Shelton Iv; フレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース
Original assignee: Ethicon Endo Surgery Inc
Current assignee: Ethicon Endo Surgery Inc
Priority date: 2004-07-28
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2006-02-09
Anticipated expiration: 2025-07-27
Also published as: CA2513945C; AU2005203134A1; AU2005203134B2; CN1736340A; KR20060092850A; EP1621142B1; EP1621142A2; CN100566668C; RU2005123968A; CA2513945A1; BRPI0503063A; EP1621142A3; MXPA05008038A; US7140528B2; DE602005021279D1; ATE468073T1; US20050173490A1; JP4869648B2

Abstract

【課題】誤発射を防止する改良された外科用ステープラ／切断器具を提供すること。
【解決手段】先端側への発射運動の際にステープル溝に係合し、アンビルに選択的に係合するＥビーム発射バーを含む外科器具。具体的には、ステープルカートリッジと一体のウェッジが、発射バーの中間ピンによって先端側に移動してステープル止めが行われる。ステープル溝の単一ロックアウトが、発射前の位置にウェッジスレッドが存在することに応答して、発射バーの発射が可能となる。ステープルカートリッジが存在しないまたは使用済みの場合は、単一ロックアウトが発射を防止する。別の態様では、電気活性ポリマー（ＥＡＰ）アクチュエータが、当接面を提供する、または１または複数の条件に対して発射を防止する方法として、ステープル溝の傾斜した凹部に対するトラップドアとして機能して発射バーをブロックする。
【選択図】図１

Description

関連出願
本願は、言及することを以ってその開示内容の全てを本明細書の一部とする、２００３年５月２０日出願のフレデリックＥ．シェルトン４世（Frederick E. Shelton IV）、マイケル・アール・セッツァー（Michael Earl Setser）、ウイィアム・ブルース・ウェインバーグＩＩ世（Willium Bruce Weisenburgh II）による米国特許出願第１０／４４１，４２４号（名称「発射防止用の単一ロックアウト機構を備えた外科用ステープラ（SURGICAL STAPLING INSTRUMENT HAVING A SINGLE LOCKOUT MECHANISM FOR PREVENTION OF FIRING）」）の一部継続出願である。

本願は、２００４年７月２８日出願の米国仮特許出願第６０／５９１，６９４号（名称「電気的に作動する関節機構を含む外科器具（SURGICAL INSTRUMENT INCORPORATING AN ELECTRICALLY ACTUATED ARTICULATION MECHANISM）」）の恩典を請求するものである。

本発明は、複数のステープルの列を組織に適用でき、そのステープルの列と列の間の組織を切断できる外科用ステープラ器具に関連し、詳細には、ステープラ器具に関連した改良、並びにそのようなステープラ器具の様々な構成要素を形成するための工程における改善に関する。

外科用ステープラは、組織に長い切開部を形成すると同時にステープルの列をその切開部の両側に適用するために従来から用いられてきた。このような器具は、内視鏡や腹腔鏡に用いられる器具である場合、カニューレ通路を通ることができる一対の協働ジョー部材を含むのが普通である。一方のジョー部材が、横方向に離間した少なくとも２列のステープルを含むステープルカートリッジを受容する。他方のジョー部材は、カートリッジのステープルの列と整合したステープル形成ポケットを有するアンビルを画定している。器具は、複数の往復運動ウェッジを含む。このウェッジは、先端側に移動する際にステープルカートリッジの開口を通って、ステープルを支持するドライバに係合して、ステープルをアンビルに向かって発射させる。

内視鏡に適した外科用ステープラの例が、特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示されている外科用ステープラは、閉止動作及び発射動作を別々に行うという利点を有する。従って医師は、ステープルを発射する前に、組織に対してジョー部材を閉じて組織を配置することができる。ジョー部材が組織を適切に把持していることを確認したら、医師は外科用ステープルを発射して、組織の切開及びステープ止めを行うことができる。この同時に行われる切断とステープル止めにより、切断とステープル止めを別々に行う別の外科器具が連続動作する場合に生じ得る問題を解消することができる。

再使用できる外科用ステープラ用のエンドエフェクタを製造することは有利なことである。例えば、患者に一連の切断動作とステープル止め動作が必要な場合がある。それぞれの動作でエンドエフェクタ全体を取り替えるのは経済的に非効率である。これは特に、エンドエフェクタが繰り返し動作できるように強固に形成された場合に当てはまる。最後に、外科用ステープラのそれぞれの動作の前に、ステープルカートリッジがエンドエフェクタ内に装入される。従って、使用毎に廃棄される外科用ステープルの数は極端に少ない。

ステープルカートリッジには様々な利点があるが、未発射のステープルカートリッジが装着されていない時に外科用ステープルを誤って発射するのを防止するのが理想的である。さもなければ、出血を最小にするためにステープル無しで組織を切断するのがよい。

特許文献２に、発射バー（作動溝）及びステープルカートリッジを作動させる一対の一体型カムウェッジを含むロック機構が開示されている。逆Ｔ字型部材が、カムウェッジの間及び下側に延在し、フックが発射バーの端部を捕捉するのが防止されている。先端側に前進した後、発射バーが引き戻されると逆Ｔ字型部材が保持されるため、２回目の前進でロックアウトされる。

このようなロックアウト機構はある種の利点を有するが、それ自体が利点を有するＥビーム発射バー内で動作するロックアウトを外科用ステープラ／切断機構に含めるのが望ましい。具体的には、Ｅビームが、発射の際に下側ジョー（ステープル溝）及び上側ジョー（アンビル）に係合し、ジョー同士の間隔を一定に維持するのを助ける。別のロックアウト条件を設けることができるように遠隔制御可能なロックアウト機構を有するのが望ましい。
米国特許第５，４６５，８９５号明細書米国特許第６，２０２，９１４号明細書

従って、ステープルカートリッジが装着されていない、または発射されてステープルカートリッジにステープルが存在しない時に、誤発射（すなわち、切断とステープル止め）を防止する改良された外科用ステープラ／切断器具が強く要望されている。

本発明は、ステープルカートリッジが装着されていないまたはステープルカートリッジが使用済みの場合に外科用ステープラ／切断器具の発射を防止する単一ロックアウト機構を提供することで、従来技術の上記した及び他の欠点を解消する。具体的には、単一ロック機構は、発射バーの先端方向への移動を防止し、ステープル止めを同時に行わない場合は組織の切断を防止する。

本発明の一態様では、外科器具は、実施部分を動作させる発射運動を起こすことができるハンドル部分を含む。ロックアウト部材が、この発射運動を防止するために実施部分内に配置されている。電気活性ポリマー（ＥＡＰ）アクチュエータに、ハンドル部分または他の遠隔位置から選択的にエネルギーを供給して、ブロックする位置からロックアウト部材を移動させて発射可能にすることができる。従って、ロックアウト機構は、一定の条件に応答して不注意な発射を防止することができる。

本発明の別の態様では、発射バーを受容して組織のクランプ、切断、及びステープル止めを行う上側ジョー及び下側ジョーを含む外科器具が、発射に必要な条件が整っていない場合にこの発射をブロックする実施部分内に配置されたロックアウト装置を含む。従って、有効なステープル止めが保証されない場合は不注意な発射が防止される。

本発明のこれら及び他の目的及び利点は、添付の図面及び以下の説明から明らかになるであろう。

ステープルカートリッジが装着されていない、または発射されてステープルカートリッジにステープルが存在しない時に、誤発射（すなわち、切断とステープル止め）を防止する改良された外科用ステープラ／切断器具が提供される。

本明細書に含まれ、本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の実施形態並びに上記した本発明の概念を例示し、後述する実施形態の詳細な説明は本発明の原理を理解するのに役立つであろう。

図１及び図２に、本発明の固有の利点を実現することができる外科用ステープラ／切断器具１０が示されている。各図面において、同じ参照符号は同じ構成要素を指すものとする。外科用ステープラ／切断器具１０は、エンドエフェクタ１２の間隔を制御するＥビーム発射機構（発射バー）１４を備えたエンドエフェクタ１２を含む。具体的には、スープル溝１６及び回動可能かつ移動可能なアンビル１８が、ステープル止め及び切断を効果的に実施できる間隔に維持されている。更に、器具がステープル止めできない場合は、発射（すなわち、切断及びステープル止め）が、詳細を後述する１つのロックアウト機構で防止されている。

外科用ステープラ／切断器具１０は、実施部分２２に接続されたハンドル部分２０を含み、実施部分２２は、先端方向にエンドエフェクタ１２まで延びたシャフト２３を含む。ハンドル部分２０は、ピストルグリップ２４を含む。医師がこのピストルグリップ２４に対して閉止トリガ２６を回動式に引くと、アンビル１８がエンドエフェクタ１２のスープル溝１６に対してクランプすなわち閉止する。発射トリガ２８が、閉止トリガ２６から離れて外部に設けられており、医師がこの発射トリガ２８を回動式に引くと、エンドエフェクタ１２内にクランプされた組織がステープル止め及び切断される。

用語「基端側」及び「先端側」は、器具のハンドルを把持している医師に対して用いられることを理解されたい。従って、エンドエフェクタ１２は、基端側ハンドル部分２０に対して先端側にある。更に簡潔かつ明確にするために、空間の用語「垂直」及び「水平」は図面に対して用いられる。しかしながら、外科器具は様々な向き及び位置で用いられ、これらの用語が限定及び絶対を意味するものではない。

初めに閉止トリガ２６を操作する。医師がエンドエフェクタ１２の配置に満足したら、ピストルグリップ２４の基端側の完全に閉止及び固定された位置まで閉止トリガ２６を引くことができる。次いで、発射トリガ２８を操作する。発射トリガ２８は、医師が力を緩めるとばねの力で元の位置に戻る。ハンドル部分２０の基端部の解放ボタン３８を押すと、固定された閉止トリガ２６が解放される。

閉止スリーブ３２がフレーム３４を覆い、このフレーム３４が発射トリガ２８によって移動する発射部材３６を覆っている。フレーム３４により、ハンドル部分２０がエンドエフェクタ１２に接続されている。図示されているように閉止トリガ２６によって閉止スリーブ３２を基端側に引くと、アンビル１８がばねの力で開き、スープル溝１６から離れる方向に回動し、閉止スリーブ３２と共に基端側に移動する。

ステープル溝１６は、発射バー１４に応答してステープルをアンビル１８に接触させるステープルカートリッジ３７として示されているステープル装置を受容する。容易に交換可能なステープルカートリッジ３７が有利であると記載したが、例えば、発射毎にエンドエフェクタ１２の大部分が交換されるような場合は、本発明の態様に従ったステープルカートリッジ３７をスープル溝１６に永久的に固定すなわち一体化することができることを理解されたい。

本発明の適用例に一致したステープル装置は、ステープル溝１６から有利に取り外し可能ではなくステープル溝１６と一体とすることができることを理解されたい。

Ｅビーム発射機構
図２‐図４を参照すると、発射バー１４が、発射中にエンドエフェクタ１２の間隔を制御する垂直方向に離間した３つのピンを含む。具体的には、上部ピン３８が、アンビル１８とスープル溝１６のピボット近傍のアンビルポケット４０内に入るように配置されている。アンビル１８が閉じた状態で発射されると、上部ピン３８が、アンビル１８に形成された先端方向に延びた長手方向のアンビルスロット４２内を先端側に移動する。アンビル１８における僅かな上方への反りは、上部ピン３８による下方への力によって解消される。

発射バー１４はまた、下部ピンすなわち発射バーキャップ４４を含む。発射バーキャップ４４はその上面が、スープル溝１６のスロット４５に係合しており、アンビル１８とスープル溝１６との間に過度の組織がクランプされている場合に、上部ピン３８と協働してこれら両部材を互いに僅かに近づける。

発射バー１４は中間ピン４６を含む。中間ピン４６は、カートリッジ３７の下面とスープル溝１６の上面で形成された発射駆動スロット４７を通過して、後述するようにカートリッジ３７内のステープルを発射させることができる。中間ピン４６がスープル溝１６に対してスライドすることで、エンドエフェクタ１２がその先端部で閉じるのが防止されるという利点がある。中間ピン４６の利点を例示するために、図５に、発射バー１４’に中間ピンが設けられていない代替のエンドエフェクタ１２’が示されている。この図面において、エンドエフェクタ１２’は、その先端部で閉じることができ、所望のステープルの形態が損なわれる傾向にある。

図２‐図４を参照すると、発射バー１４上の上部ピン３８と中間ピン４６との間の先端側を向いた切断縁４８が、カートリッジ３７に形成された基端側に向いた垂直スロット４９を移動してクランプされた組織を切断する。スープル溝１６及びアンビル１８に対する発射バー１４の正確な配置により、効果的な切断が可能となる。

選択されたカートリッジギャップを備えたキャンバーアンビル
Ｅビーム発射バー１４によって提供される正確な垂直空間は、内視鏡装置の制限された空間に適している。更に、Ｅビーム発射バー１４により、図５に示されている位置と同様のその先端部に垂直方向の反りを付与するキャンバーとアンビル１６との組立が可能となる。このキャンバーアンビル１６は、厚みの薄いアンビル１６であってもエンドエフェクタ１２に所望のギャップを付与するのに役立つという利点があり、大きさが制限される内視鏡装置に適している。

Ｅビーム発射バー１４は更に、特に様々な構成のステープルカートリッジと組み合わせることにより、様々な用途に用いることができる。例えば、医師は、０．０２ｍｍの組織ギャップを形成する灰色ステープルカートリッジ、０．０４ｍｍの組織ギャップを形成する白色ステープルカートリッジ、０．０６ｍｍの組織ギャップを形成する青色カートリッジ、または０．１０ｍｍの組織ギャップを形成する緑色カートリッジを選択することができる。それぞれのステープルカートリッジの垂直方向の高さとステープルの長さ及び一体型ウェッジスレッド（詳細は後述）の組み合わせにより、アンビル１８がＥビーム発射バー１４によって垂直方向に好適に離間するこの所望の組織の厚みが決まる。

２軸ハンドル
図６‐図９を参照すると、ガラス充填ポリカーボネートなどのポリマー材料から成形された第１のベース部分５０及び第２のベース部分５２から構成されるハンドル部分２０が示されている。第１のベース部分５０は、複数の円筒状のピン５４を備えている。第２のベース部分５２は、それぞれが六角形の開口５８を備えた複数の延出部材５６を含む。円筒状のピン５４は、六角形の開口５８内に受容されて摩擦により保持され、これにより、第１のベース部分５０と第２のベース部分５２の組立てが維持される。

回動ノブ６０が貫通孔６２を備え、これにより、実施部分２２に係合してその長手方向の軸を中心に実施部分２２を回動させることができる。回動ノブ６０は、貫通孔６２の少なくとも一部に沿って内側に延びたボス６４を含む。このボス６４が、閉止スリーブ３２の基端部に形成された長手方向のスロット６６内に受容され、回動ノブ６０の回動により閉止スリーブ３２が回動する。ボス６４は更に、フレーム３４を貫通して発射駆動部材３６の一部に接触して、その発射駆動部材３６を回動させることを理解されたい。従って、エンドエフェクタ１２（図６‐図９には不図示）は回動ノブ６０と共に回動する。

フレーム３４の基端部６８は、回動ノブ６０内を通って基端方向に延びており、ベース部分５０及びベース部分５２のそれぞれから延びた対向した溝形部材固定部材７２に係合する外周ノッチ７０を備えている。第２のベース部分５２の溝形部材固定部材７２のみが示されている。ベース部分５０及び５２から延びた溝形部材固定部材７２は、フレーム３４がハンドル部分２０に対して長手方向に移動しないようにフレーム３４をハンドル部分２０に固定する役割を果たしている。

閉止トリガ２６は、ハンドル部分７４、ギア部分７６、及び中間部分７８を有する。孔８０が中間部分７８を貫通している。第２のベース部分５２から延びた円柱状支持部材８２が孔８２を通り、閉止トリガ２６がハンドル部分２０に回動可能に取り付けられている。第２のベース部分５２から延びた第２の円柱支持部材８３が発射トリガ２８の孔８１を通り、発射トリガに２８がハンドル部分２０に回動可能に取り付けられている。円筒状支持部材８３に六角形の開口８４が形成されており、この開口８４が第１のベース部分５０から延びた固定ピン（不図示）を受容する。

閉止ヨーク８６が、往復運動可能にハンドル部分２０内に受容されており、閉止トリガ２６から閉止スリーブ３２に運動を伝達する役割を果たす。第２のベース部分５２から延びた支持部材８８とヨーク８６における凹部８９を貫通する固定部材７２とによって、ヨーク８６がハンドル部分２０の内部に支持されている。

閉止スリーブ３２の基端部９０にフランジ９２が設けられており、このフランジ９２がヨーク８６の先端部９６に形成された受容凹部９４内にスナップ嵌めする。ヨーク８６の基端部９８は、閉止トリガ２６のギア部分７６に係合したギアラック１００を有する。閉止トリガ２６がハンドル部分２０のピストルグリップ２６に向かって移動すると、ヨーク８６、従って閉止スリーブ３２が先端側に移動して、ヨーク８６を基端側に付勢しているばね１０２を圧縮する。詳細は後述するが、閉止スリーブ３２の先端側への移動により、エンドエフェクタ１２のスープル溝１６に向かって先端側にアンビル１８が回動伝達運動し、基端側への運動によりエンドエフェクタ１２が閉じる。

閉止トリガ２６は、発射トリガ２８の係合面１２８と相互作用する前面１３０によって開位置に前方に付勢されている。ハンドル部分２０の上部から後部にピン１０６を中心に回動する第１のクランプフック１０４により、発射トリガ２８は、閉止トリガ２６が閉止位置にクランプされるまでピストルグリップ２４へ向かった動きが制限されている。フック１０４は、発射トリガ２８のロックアウトピン１０７に係合して発射トリガ２８の動きを制限する。フック１０４はまた、閉止トリガ２６と接触している。具体的には、フック１０４の前方突出部１０８が閉止トリガ２６の中間部分７８上の部材１１０に係合している。部材１１０は、ハンドル部分７４に向かって孔８０の外側にある。フック１０４は、解放ばね１１２によって付勢され、閉止トリガ２６の部材１１０に接触して発射トリガ２８のロックアウトピン１０７に係合している。閉止トリガ２６が押されると、フック１０４が上部から後部に移動し、フック１０４の後方突出部１１４と解放ボタン３０の前方突出部１１６との間に配設された解放ばね１１２が圧縮される。

ヨーク８６が閉止トリガ２６の基端側への移動に応答して先端側に移動すると、解放ボタン３０の上部ラッチアーム１１８が、ヨーク８６の基端部下側の上方を向いた凹部１２２内に落下するまで、ヨーク８６の上面１２０に沿って移動する。解放ばね１１２により解放ボタン３０が外側に押され、これにより上部ラッチアーム１１８が下方に回動して上側を向いた凹部１２２内に係合し、閉止トリガ２６が図８に示されているように、組織クランプ位置に固定される。

解放ボタン３０を内側に押して、ラッチアーム１１８を凹部１２２から出してアンビル１８を解放することができる。具体的には、上部ラッチアーム１１８が第２のベース部分５２のピン１２３を中心に上方に回動する。次いでヨーク８６が、閉止トリガ２６の戻る動きに応答して基端側に移動する。

発射トリガ戻りばね１２４が、ハンドル部分２０内に配置されており、一端が第２のベース部分５２のピン１０６に取り付けられ、他端が発射トリガ２８上のピン１２６に取り付けられている。発射トリガ戻りばね１２４は、ピン１２６に戻る力を付与して、発射トリガ２８をハンドル部分２０のピストルグリップ２４から離れる方向に付勢している。閉止トリガ２６もまた、その前面１３０を付勢している発射トリガ２８の係合面１２８によってピストルグリップ２４から離れる方向に付勢されている。

閉止トリガ２６がピストルグリップ２４に向かって移動すると、前面１３０が発射トリガ２８上の係合面１２８に係合し、これにより発射トリガ２８が発射位置に移動する。この発射位置では、発射トリガ２８がピストルグリップ２４に対して約４５度の角度をなしている。ステープルを発射した後、発射トリガ２８が、ばね１２４によって初めの位置に戻る。発射トリガ２８が戻る時に、その係合面１２８が閉止トリガ２６の前面１３０を押し、これにより閉止トリガ２６が元の位置に戻る。ストッパー部材１３２が、閉止トリガ２６がその初めの位置を越えて回動しないように第２のベース部分５２から延出している。

外科用ステープラ／切断器具１０は更に、往復運動部分１３４、マルチプライヤ１３６、及び駆動部材１３８を含む。往復運動部分１３４は、実施部分２２におけるウェッジスレッド（図６‐図９には不図示）及び金属製駆動ロッド１４０を含む。

駆動部材１３８は、第１のギアラック１４１及び第２のギアラック１４２を含む。第１のノッチ１４４が、駆動部材１３８の第１のギアラック１４１と第２のギアラック１４２との中間に設けられている。発射トリガ２８が戻る時に、ステープル発射後に駆動部材１３８をその初めの位置に戻すべく、発射トリガ２８の歯１４６が第１のノッチ１４４に係合する。第２のノッチ１４８が、金属製駆動ロッド１４０の基端部に設けられており、これにより金属製駆動ロッド１４０を、発射しない位置にある解放ボタン３０の上部ラッチアーム１１８に固定することができる。

マルチプライヤ１３６は、第１の一体型ピニオンギア１５０および第２の一体型ピニオンギア１５２を含む。第１の一体型ピニオンギア１５０は、金属製駆動ロッド１４０に設けられた第１のギアラック１５４に係合している。第２の一体型ピニオンギア１５２は、駆動部材１３８の第１のギアラック１４１に係合している。第１の一体型ピニオンギア１５０は、第１の直径を有し、第２の一体型ピニオンギア１５２は、第１の直径よりも小さい第２の直径を有する。

図６に開始位置（開いて未発射）にあるハンドル部分２０、図８にクランプ位置（閉じて未発射）にあるハンドル部分２０、図９に発射した位置にあるハンドル部分２０が示されている。発射トリガ２８にギア部分１５６が設けられている。このギア部分１５６は、駆動部材１３８上の第２のギアラック１４２に係合しているため、発射トリガ２８の移動により、駆動部材１３８が、図８に示されている第１の駆動位置と図９に示されている第２の駆動位置との間を移動する。組織がクランプされる前にステープルが発射されるのを防止するために、図６に示されているように、解放ボタン３０の上部ラッチアーム１１８が駆動部材１３８上の第２のノッチ１４８に係合して、金属製駆動ロッド１４０が最も基端側の位置に固定されている。図９に示されているように、上部ラッチアーム１１８が凹部１２２内に受容されると、上部ラッチアーム１１８が第２のノッチ１４８に係合しないため、金属製駆動ロッド１４０が先端側に移動することができる。

駆動部材１３８の第１のギアラック１４１及び金属製駆動ロッド１４０のギアラック１５４がマルチプライヤ１３６と係合しているため、発射トリガ２８の移動により、金属製駆動ロッド１４０が、図８に示されている第１の往復運動位置と図９に示されている第２の往復運動位置との間を往復運動する。第１のピニオンギア１５０の直径が第２のピニオンギア１５２の直径よりも大きいため、マルチプライヤ１３６によって往復運動部分１３４は、駆動部材１３８が発射トリガ２８によって移動する距離よりも長い距離移動する。第１のピニオンギア１５０及び第２のピニオンギア１５２の直径を変更して、発射トリガ２８のストロークの長さや、その発射トリガ２８を移動させるために必要な力を変えることができる。

ハンドル部分２０は単なる例示であって他の動作機構を用いることができることを理解されたい。例えば、閉止動作及び発射動作は自動化手段によって行うことができる。

エンドエフェクタの別々の閉止及び発射
図１０‐図１６に、外科用ステープラ／切断器具１０のエンドエフェクタ１２が詳細に示されている。上記したように、ハンドル部分２０により、エンドエフェクタ１２の閉止動作と発射動作を別々に行うことができる。このエンドエフェクタ１２の別々の閉止及び発射（すなわち、ステープル止め及び切断）が、臨床的な柔軟性を保っているという利点がある。加えて、エンドエフェクタ１２は、医師が組織を配置してクランプした後に、発射中の閉止間隔を維持するという前記した能力も提供する。これらの特徴により、この特徴がなければ不十分な量の組織がクランプされる場合に十分な間隔を提供したり、この特徴がなければ過剰な量の組織がクランプされる場合にクランプする力を強くして、外科用ステープラ／切断器具１０の能力を手順的及び構造的に高めることができる。

図１０に、閉止スリーブ３２が引き戻されて開いた位置にある、ステープルカートリッジ３７がスープル溝１６内に装着されたエンドエフェクタ１２が示されている。アンビル１８の下面２００上に、複数のステープル形成ポケット２０２が、ステープルカートリッジ３７の上面２０６のステープラ開口２０４に対応して配列されている。発射バー１４がその基端部に位置し、その上部ピン３８が、妨げることなくアンビルポケット４０に整合している。アンビルポケット４０は、図示されているようにアンビル１８の長手方向のアンビルスロット４２に連通している。発射バー１４の先端側を向いた切断縁４８が、ステープルカートリッジ３７の垂直スロット４９の基端側に離れて整合しているため、使用済みカートリッジの取り出したり、未発射のカートリッジを挿入してスープル溝１６内にスナップ嵌めすることができる。具体的には、ステープルカートリッジ３７の延長構造２０８及び２１０が、スープル溝１６の凹部２１２及び２１４（図１２を参照）に係合する。

図１１に、外科用ステープラ／切断器具１０の実施部分２２の組立分解図が示されている。図示されているように、ステープルカートリッジ３７は、カートリッジ本体２１６、ウェッジスレッド２１８、シングルドライバ及びダブルドライバ２２０、ステープル２２２、及びカートリッジトレイ２２４から構成されている。組み立てられると、カートリッジトレイ２２４が、ウェッジスレッド２１８、シングルドライバ及びダブルドライバ２２０、及びカートリッジ本体２１６内のステープル２２２を保持する。

ウェッジスレッド２１８をステープルカートリッジ３７と一体にすることで、発射バー自体にカム面を設けるのに比べて様々な柔軟なデザインが可能となる。例えば、器具１０に用いるために様々なステープルカートリッジを選択することができる。そのようなステープルカートリッジはそれぞれ、異なった構成のステープルの列を有するため、発射バー１４の中間ピン４６に接触し、ステープル２２２を発射させるように構成されたユニークなウェッジスレッドを有する。別の例として、一体型ウェッジスレッド２１８によって、前記した第１及び第３の同時係属の特許出願に詳細に開示されている様々なロックアウト構造を用いることが可能となる。

スープル溝１６は、基端側に配置された取付けキャビティ２２６を有する。取付けキャビティ２２６は、ハンドル部分２０にエンドエフェクタ１２を取り付けるためにフレーム３４の先端部に設けられたアンカー部材２２７を受容する。スープル溝１６はまた、アンビル１８のアンビルピボット２３２を回動可能に受容するアンビルカムスロット２３０を有する。フレーム３４を覆う閉止スリーブ３２は、アンビル１８のアンビルピポット２３２に近接したその先端側のアンビル構造２３６に係合してアンビル１８を開閉することができる先端側に位置するタブ２３４を含む。図示されているように発射駆動部材３６は、金属製駆動ロッド１４０が回動可能に基端側に取り付けられた発射コネクタ２３８に、ピン２３０によって取り付けられた発射バー１４から構成される。発射バー１４は、フレームに挿入されたスロットガイド２３９によってフレームの先端部に案内されている。

図１２を参照すると、凹部２１２及び２１４などのスープル溝１６部分、及び発射されていない位置にあるステープルカートリッジ３７の構成部品を示すために、ステープルカートリッジ３７の一部が取り外されている。具体的には、カートリッジ本体２１６（図１１を参照）が取り外されている。図示されているように、ウェッジスレッド２１８が基端側の未発射の位置にあり、プッシャーブロック２４２が発射バー１４の中間ピン４６（図１２には不図示）に接触した状態である。ウェッジスレッド２１８は、カートリッジトレイ２２４に長手方向にスライド可能に接触しており、ウェッジスレッド２１８が先端側に移動する時にシングルドライバ及びダブルドライバ２２０を上方に移動させるウェッジ２２８を含む。従って、ドライバ２２０上のステープル２２２（図１２には不図示）も上方に押され、アンビル１８のアンビル形成ポケット２０２と接触して閉じたステープルを形成する。また、ステープルカートリッジ３７の垂直スロット４９に整合するスープル溝１６のスロット４５が示されている。

図１３に、発射バー１４の中間ピン４６を示すためにステープルカートリッジ３７が取り外され、発射バーキャップ４４を露出するために溝形部材のスロット４５に近接したスープル溝１６の一部が除去された図１２のエンドエフェクタ１２が示されている。加えて、発射バー１４の基端部分を露出するため、シャフト２３部分が除去されている。ピボット近傍のアンビル１８から下方に延びた一対の対向した組織ストッパー２４４により、クランプの際にエンドエフェクタ１２内に組織が入り込み過ぎるのが防止されている。

図１４に、組織クランプ位置に閉じ、発射バー１４が発射されていない状態のエンドエフェクタ１２が示されている。上部ピン３８がアンビルポケット４０内に位置し、発射の際に発射バー１４の先端側へ移動できるようにアンビルスロット４２と垂直方向に整合している。中間ピン４６は、ウェッジスレッド２１８を先端側に押して、ウェッジ２２８がダブルドライバ２２０に連続的に接触してそのダブルドライバ２２０を持ち上げ、それぞれのステープル２２２がアンビル１８の下面２００に設けられたステープル形成ポケット２０２に接触するように配置されている。

図１５に、発射バー１４が発射されていない基端側の位置にあるステープルカートリッジ２７の上面２０６が示されている。ステープラ開口２０４が、ステープルカートリッジ３７の垂直スロット４９の両側に配列されている。

ピボット近傍のエンドエフェクタ１２を示す図１６において、スープル溝１６は、エンドエフェクタ１２が組織によって故障するのを防止するためにアンビル１８の組織ストッパー２４４（図１６には不図示）と協働する対向した傾斜部分２４６を有する。また、ダブルドライバ２２０及びそこに配置されたステープル２２２が詳細に示されている。

動作
使用する場合、外科用ステープラ／切断器具１０は、図１、図２、及び図１７‐図２３に示されているように用いられる。図１‐図２において、器具１０は開始位置にあり、スープル溝１６の先端部にスナップ嵌めされた発射されていないステープルが完全に装着されているステープルカートリッジ３７を有する。トリガ２６及び２８は前方の位置にあって、エンドエフェクタ１２は開いている。これは体内の内腔内のトロカールまたは他の開口を介して挿入された後の典型的なエンドエフェクタ１２である。次いで、図１７に示されているように、医師が器具１０を操作して、ステープル止め及び切断する組織２４８をステープルカートリッジ３７とアンビル１８との間に配置する。

図１８‐図１９を参照すると、医師が閉止トリガ２６をピストルグリップ２４に近接した位置まで基端側に移動させ、閉じてクランプされた位置にハンドル部分２０を固定する。エンドエフェクタ１２の引き戻された発射バー１４は、アンビルポケット４０内に位置するが、エンドエフェクタ１２の選択的な開閉を妨げない。アンビル１８が閉じてクランプされ、Ｅビーム発射バー１４がエンドエフェクタ１２内に発射され得るように整合している。具体的には、上部ピン３８が、アンビルスロット４２に整合し、スープル溝１６が、そのスロット４５で中間ピン４６及び発射バーキャップ４４に係合している。

図２０及び図２１を参照すると、組織をクランプした後、医師が発射トリガ２８を基端側に移動させて、発射バー１４がエンドエフェクタ１２内において先端側に移動している。具体的には、中間ピン４６が発射駆動スロット４７によってステープルカートリッジ３７に進入し、ステープル２２２（図２０及び図２１には不図示）がウェッジスレッド２１８によってアンビル１８に向かって発射される。最も下側のピンすなわち発射バーキャップ４４と中間ピン４６の協働により、発射バー１４の切断縁４８がスライドして組織が切断される。また２つのピン４４及び４６により、発射バー１４の上部ピン３８がアンビル１８の長手方向のアンビルスロット４２内に配置され、先端側への発射運動の際にアンビル１８とスープル溝１６との間の間隔が確実に維持される。

図２２及び図２３を参照すると、医師が、発射トリガ２８を閉止トリガ２６及びピストルグリップ２４の基端側まで引き続き移動させる。従って、ステープル２２２の全ての端部がアンビル１８との係合により曲げられている。発射バーキャップ４４が、溝形部材１６のスロット４５の先端部に向かって延びた発射バーストッパー２５０に当接している。切断縁４０が組織を完全に横切している。発射トリガ２８を解放して、次いで解放ボタン３０を押すと同時に閉止トリガ２６を強く握ってエンドエフェクタ１２を開いてプロセスが完了する。

ミッシング／使用済みステープルカートリッジのための単一ロックアウト
上記したように、Ｅビーム発射バー１４は、エンドエフェクタ１２の間隔を確実に維持すると同時に、組織を切断しその切断部の両側にステープルを形成するユニークな機能を有する。図２４を参照すると、発射バー１４が先端側へ移動しないようにして、誤った組織の切断を防止することができる。図示されている単一ロックアウト機構２７０は、ステープルカートリッジ３７が存在しないこと（ミッシング）または図２４に示されている使用済みステープルカートリッジ３７に応答して、発射バーの中間ピン４６をブロックする（発射バーの中間ピンのみが図２４に示されている）。

具体的には、単一ロックアウト機構２７０は、カートリッジのミッシング及び使用済みカートリッジの両方に応答するスープル溝１６内に配置された一対の曲がりばねフィンガ２７２として示されている。詳細には、カートリッジ３７が取り外されたり、カートリッジ３７が発射されたりしてウェッジスレッド２１８（図２４には不図示）が存在しない場合に、曲がりばねフィンガ２７２が持ち上がって、発射バー１４の中間ピン４６をブロックする。

図２５‐図２８に、外科用ステープラ／切断器具１０で発射が行われた時の曲がりばねフィンガ２７２を連続的に示す単一ロックアウト機構２７０が示されている。図２５では、未発射のステープルカートリッジ３７が、スープル溝１６内に挿入されて、ウェッジスレッド２１８が曲がりばねフィンガ２７２を押し下げられているため、カートリッジ３７とスープル溝１６との間に形成された発射駆動スロット４７が妨げられていない。

図２６では、カートリッジ３７の発射が始まり、ウェッジスレッド２１８及び発射バー１４の中間ピン４６が曲がりばねフィンガ２７２を越えて先端側に移動しており、曲がりばねフィンガ２７２が反発して発射駆動スロット４７内に存在する。

図２７では、ステープルカートリッジ３７が使用され、ウェッジスレッド２１８が完全に先端側に移動し、もはや図に示されていない。発射バー１４が基端側に引き戻されている。曲がりばねフィンガ２７２がより先端側に回動しているため、引き戻される時に発射バー１４が曲がりばねフィンガ２７２に乗り上げてこの曲がりばねフィンガ２７２を押し下げ、発射駆動スロット４７内から外れるようにすることができる。

図２８では、発射バー１４が完全に引き戻されており、押し下げられていない一対の曲がりばねフィンガ２７２によって発射バー１４が先端側に移動するのが防止されている。従って、使用済みステープルカートリッジ３７が取り外され未発射のステープルカートリッジ３７が装着されるまでの間、単一ロックアウト機構２７０が作動したままである。

図２９に機械的強度を高めるために単一ロックアウト機構２７０が含むことができるロックアウト溝２７４が示されている。ある適用例では、曲がりばねフィンガ２７２が損傷を受けずに強い発射動作に耐えるのが望ましいであろう。ロックアウト溝２７４は、曲がりばねフィンガ２７２が押し下げられていない時は発射駆動スロット４７に連通している。更に、ロックアウト溝２７４は、発射バー１４の中間ピン４６がロックアウト溝２７４の先端部の当接面２７６に導かれるように先端方向に向かって下方に傾斜しているため、発射バー１４がスープル溝１６’内への先端方向へ移動する。具体的には、発射バー１４が、その開始位置から先端側の下側位置１４’に移動する。この位置では、中間ピン４６が４６’として示されている。それぞれが先端側の下側の位置に移動して３８’及び４４’と示されている上部ピン３８及び下側発射バーキャップ４４により、ロックアウト溝２７４内に進入した状態に中間ピン４６がスープル溝１６に対して配置されていることを理解されたい。

発射バー１４’をロックアウト溝２７４から容易に引き戻すことができることを理解されたい。更に、上部ピン３８’がこの位置でアンビル１８（図２９には不図示）に係合している場合、医師は、未発射のステープルカートリッジ３７を挿入するためには発射バー１４’を引き戻してアンビル１８を開けなければならない。従って、発射バー１４が完全に引き戻されるため、曲がりばねフィンガ２７２を作動しない位置に押し下げる際に妨げにならない。

図３０に、別の単一ロックアウト機構２７０が示されている。この単一ロックアウト機構２７０は、スープル溝１６の開口２８６の中に挿入された取り付け装置２８４に対して先端側に配置された傾斜した端部２８２を有する一対のロックアウトフック２８０として示されている。傾斜端部２８２は、スープル溝１６に画定されたフック凹部２８８の上に位置する。従って、それぞれの傾斜端部２８２が、未発射のステープルカートリッジ３７（図３０には不図示）のウェッジスレッド２１８に接触すると、傾斜端部２８２がフック凹部２８８内に押し下げられ、これにより発射バー１４の中間ピン４６（図３０には中間ピンのみが示されている）の通路に障害がなくなり、先端側に移動してステープルカートリッジ３７を発射することができる。取り付け装置２８４をそれぞれのロックアウトフック２８０の傾斜端部２８２に連結する薄いシャフト２９０が、図示されているように、ウェッジスレッド２１８が存在しないことに弾性的に応答する。つまり、傾斜端部２８２が反発して元の位置に戻り、発射駆動スロット４７を妨げて発射バーの引き戻された中間ピン４６をブロックする。

図３１‐図３４に、ロックアウトフック２８０の連続動作が示されている。図３１では、ステープルカートリッジ３７が発射されておらず、先端側に位置するウェッジスレッド２１８によって傾斜端部２８２をフック凹部２８８内に押し下げられているため、図３２に示されているように、発射バー１４の中間ピン４６が発射の際に先端側に移動することができる。図３２では、ウェッジスレッド２１８及び中間ピン４６がロックアウト機構２７０に対して先端側に移動しており、傾斜端部２８２がフック凹部２８２から弾性的に上昇して、発射駆動スロット４７を塞いでいる。

図３３では、発射バー１４が、ロックアウトフック２８０の傾斜端部２８２と接触する点まで引き戻されている。傾斜端部２８２の先端部がその基端側部分よりも低いため、図３４に示されているように、発射バー１４の中間ピン４６が傾斜端部２８２を乗り上げて、フック凹部２８８内に傾斜端部２８２を押し下げて移動し、中間ピン４６が傾斜端部２８２を通過する。すると、傾斜端部２８２が弾性的に反発して中間ピン４６がロックされる。従って、発射バー１４が先端側への移動が防止され、この時に使用済みステープルカートリッジ３７を未発射のステープルカートリッジ３７に交換することができる。

電気活性ポリマー
電気活性ポリマー（ＥＡＰｓ）は、電圧が加えられると形状が変化する導電物質がドープされた一連のポリマーである。要するに、この導電ポリマーを、一定の形態のイオン流体またはゲル及び電極と組み合わせることができる。この流体／ゲルのイオンが電圧が加えられると導電ポリマーに対して移動し、このイオンの流れによりポリマーの形状が変化する。加える電圧は、使用するポリマー及びイオン流体によって１Ｖ〜４ｋＶの範囲である。電圧が加えられると、ある種のＥＡＰｓは収縮し、別のＥＡＰｓは膨張する。ＥＡＰｓをばねや可撓性プレートなどの機械手段に組み合わせて、電圧を加えてこれらを変形させることができる。

電気活性ポリマーには、２つの基本タイプがあり、それぞれのタイプに複数の構造がある。この２つのタイプは、ファイバーバンドル型と積層型である。ファイバーバンドルは、約３０μｍ〜５０μｍのファイバーからなる。これらのファイバーは、織物と全く同様にバンドルに織ることができ、このためＥＡＰヤーンと呼ばれることが多い。このタイプのＥＡＰは電圧が加えられると収縮する。電極は通常、中心のワイヤコア及び導電性の外側シースであり、この外側シースは、ファイバーバンドルを取り囲むイオン流体を受容することができる。市販されているファイバーＥＡＰ材料は、言及することを以ってその開示内容の全てを本明細書の一部とする米国特許出願第６，６６７，８２５号に開示されており、サンタフェ・サイエンス・アンド・テクノロジー（Santa Fe Science and Technology）によって製造され、ＰＡＮＩＯＮ（商標）ファイバーとして販売されている。

他方のタイプの積層構造は、一層のＥＡＰポリマーと、一層のイオンゲルと、このラミネートの何れかの側に取り付けられる２つの可撓性プレートからなる。電圧が加えられると、矩形のラミネートプレートが一方向に膨張し、その方向と垂直の方向に収縮する。ラミネート（プレート）ＥＡＰ材料は、例えば、ＳＲＩラボラトリーズ（SRI Laboratories）の別会社であるアーティフィシャル・マッスル社（Artificial Muscle Inc）が販売している。プレートＥＡＰ材料はまた、日本のＥＡＭＥＸが販売しており、薄膜ＥＡＰと呼ばれている。

ＥＡＰｓはエネルギーが加えられると、単に一方向に膨張し、その逆方向に収縮するだけで、容積は変化しないことを理解されたい。ラミネート型は、一側が補強構造に用いられ、他側がピストンのように用いられる基本形態に形成することができる。ラミネート型は可撓性プレートの何れかの側に接着することもできる。可撓性プレートＥＡＰの一側にエネルギーが加えられると、この一側が膨張してプレートが反対方向に曲がる。これにより、エネルギーを加えられる側を選択してプレートを所望の方向に曲げることができる。

ＥＡＰアクチュエータは通常、互いに協働する複数の層、またはファイバーバンドルからなる。ＥＡＰの機械的構造により、ＥＡＰアクチュエータ及びその運動性が決まる。ＥＡＰは、１つの中心電極を覆う細長いストランドに形成することができる。可撓性外側スリーブが、アクチュエータ用の別の電極を形成し、装置の動作に必要なイオン流体を含むことができる。この構造では、電極に電界が加えられると、ＥＡＰのストランドが収縮する。このようなＥＡＰアクチュエータの構造はファイバーＥＡＰアクチュエータと呼ばれる。同様に、ラミネート構造は、単に積層したり、また可撓性プレートの一側の複数の層に配置して性能を上げることができる。一般的なファイバー構造は、有効伸び率が２％〜４％であり、一般的なラミネート構造は、相当高い電圧の使用により２０％〜３０％の伸び率を有する。

例えば、ラミネートＥＡＰ複合材は、プレート陽極層、この陽極層に取り付けられたＥＡＰ層、このＥＡＰ層に取り付けられたイオンセル層、及びこのイオンセル層に取り付けられたプレート陰極層から形成することができる。複数のラミネートＥＡＰ複合材が、間の接着層によって積層構造に接着され、ＥＡＰプレートアクチュエータが形成されている。所望の方向に選択的に曲げることができる対向したＥＡＰアクチュエータを形成できることを理解されたい。

収縮ＥＡＰファイバーアクチュエータが、細長い円柱キャビティを経て絶縁ポリマー基端エンドキャップを通る長手方向のプラチナ陰極ワイヤを含むことができる。円柱キャビティは、陽極として機能するように導電物質がドープされたプラスチック円柱壁内に形成されている。プラチナ陰極ワイヤの先端部は、絶縁ポリマー先端キャップ内に埋め込まれている。複数の収縮ポリマーファイバーが、陰極ワイヤを囲むように平行に配置され、これらの端部がそれぞれのエンドキャップ内に埋め込まれている。プラスチック円柱壁の両端は、収縮ポリマーファイバーと陰極ワイヤの間の空間を満たすイオン流体またはゲルを密閉して円柱キャビティを取り囲むようにそれぞれのエンドキャップ及びに取り付けられている。プラスチック円柱壁（陽極）及び陰極ワイヤに電圧が加えられると、イオン流体が収縮ポリマーファイバー内に進入し、これによりそれらの外径が膨張すると共に長さが収縮し、エンドキャップが互いに対して近づく。

垂直方向に伸長するＥＡＰロックアウト機構を備えたツーピースナイフ
図３５に、Ｅビーム５１２がステープル止め組立体５１４内に完全に引き戻されている、開いた外科用ステープラ／切断器具５１０が示されている。組み立ての際、Ｅビーム５１２の下部脚５１６が、ステープル止め組立体５１４のステープル溝５２０の幅広開口５１８内を落下する。次いで、Ｅビーム５１２が、ステープル溝５２０に形成された下側トラック５２２に沿って先端側にスライドして前進する。具体的には、下側トラック５２２は、ステープル溝５２０の下面の上の幅広スロット５２６として開口している幅狭スロット５２４を含み、幅広開口５１８に連通した逆Ｔ字型の横方向の断面を形成している。組み立てられると、Ｅビーム５１２に取り付けられた発射バー５２８の基端側に結合された構成要素が、下部脚５１６が基端側に移動して幅広開口５１８に戻るのを防止するため、下部脚５１６が外れない。

図３５及び図３６に示されているように、Ｅビーム５１２の中間ピン５３０が、下側トラック５２２の両側のステープルカートリッジ５２０の上面をスライドし、下部脚５１６と協働して長手方向にスライド可能にステープル溝５２０に係合する。Ｅビーム５１２の上部ピン５３２が、基端側に引き戻される時にアンビルポケット５３４（図３６）内に維持されるため、馬蹄形開口５４０でアンビル５３６の閉止構造５４２に係合した閉止スリーブ組立体５３８の閉止運動に応答してステープル止め組立体５１４の上側ジョーすなわちアンビル５３６の開閉を繰り返し行うことができる。アンビル５３６は、ステープル溝５２０のそれぞれのアンビルピボット凹部（図３６に破線で示されている）内をスライドする基端ピボットピン５４４を中心に回動する。

図３６では、Ｅビーム５１２の基端発射バー５２８が下側突出部５４８を含む。この下側突出部５４８は、ステープル溝５２０をスライドし、引き戻される時に有利にＥビームを持ち上げ、例えばトロカールから挿入するためのステープル組立体５１４の準備ができ、中間ピン５３０をＥＡＰ作動ロックアウト機構５５０内に入れることができる。

図３７及び図３８では、Ｅビーム５１２が発射開始として先端側に移動している。上部ピン５３２がアンビルポケット５３４に連通したアンビル５３６に形成された幅広アンビルトラック５５２内に進入する。アンビルトラック５５２に垂直方向に連通した幅狭アンビルスロット５５４により、ステープル溝５２０に係合したステープルカートリッジ５５８とアンビル５３６との間にクランプされた組織を切断するＥビーム５１２の切断面５５６が通過することができる。切断面５５６と中間ピン５３０との間のＥビーム５１２の係合面５６０が、初めはステープルカートリッジ５５８の基端側に位置し、そのステープルカートリッジ５６２と一体であるウェッジスレッド５６２（図３６）に当接する。ウェッジスレッド５６２がステープルドライバ５６４を上方にカム動作させ、これによりステープル開口５６８内のステープルドライバ５６４の上に延在するステープル５６６がアンビル５３６によって成形される。

発射バー５２８の先端側の高い部分５７２が、外科用ステープラ／切断器具５１０の実施部分５８０の細長いシャフト５７８のフレーム５７６に係合したクリップばね５７４によって下側に付勢されている。下側突出部５４８が幅広開口５２８内に落下して中間ピン５３０がＥＡＰ作動ロックアウト機構５５０に接近する発射行程の第１の過程で、クリップばね５７４と高い部分５７２互いに整合して接触する。従って、クリップばね５７４が、この発射行程の第１の過程で、ステープル溝５２０に形成された傾斜凹部５９１に中間ピン５３０を押し下げるのを助ける。図３５‐図３８では、ＥＡＰ作動ロックアウト機構５９０が、ＥＡＰ垂直方向伸長アクチュエータ５９２を含む。このＥＡＰアクチュエータ５９２は、ハンドル部分から電気的な励起信号を受け取り、ＥＡＰロックアウト機構５９０の作動を止めて垂直方向に収縮させ、中間ピン５３０及び下部脚５１６の一方または両方が通過できるようにする。

下方に撓む当接ＥＡＰプレートアクチュエータを備えたＥＡＰ作動ロック機構
図３９及び図４０に示されている外科用ステープラ／切断器具６１０は、図３５‐図３８に示されている外科用ステープラ／切断器具５１０に類似しているが、ＥＡＰ作動ロックアウト機構６５０が基端側に延出した下方に作動するＥＡＰプレートアクチュエータ５９２を利用する点が異なっている。このＥＡＰプレートアクチュエータ５９２は、通常はステープル溝６２０に形成された傾斜凹部６９１をブロックするように整合しており、作動すると下方に曲がって傾斜凹部６９１に整合することができる（図４０に６９２’として示されている）。従って、ＥＡＰプレートアクチュエータ６９２の基端部が、中間ピン５３０、従ってＥビーム５１２からの発射の力を吸収する当接面６９３を提供する。

下方に撓むトラップドアＥＡＰプレートアクチュエータを備えたＥＡＰ作動ロック機構
図４１及び図４２に示されている外科用ステープラ／切断器具７１０は、図３５‐図３８に示されている外科用ステープラ／切断器具５１０に類似しているが、ＥＡＰ作動ロックアウト機構７５０が、基端側に延出した下方に作動するＥＡＰプレートアクチュエータ５９２を利用する点が異なっている。このＥＡＰプレートアクチュエータ７９２は、通常はステープル溝７２０に形成された傾斜凹部７９１を開口させるトラップドアとして整合しており、作動すると下方に曲がって傾斜凹部７９１を閉止して発射可能にすることができる（図４０に７９２’として示されている）。従って、傾斜凹部の先端部の当接面７９３が、Ｅビーム５１２の中間ピン５３０からの発射の力を吸収して発射を防止する。

ＥＡＰクチュエータ制御回路
ハンドル部分の制御回路が、望ましいと判断した場合にＥＡＰロックアウトが作動しないようにして、使用者の発射の指令またはその予想に有利に応答できることを理解されたい。例えば、ステープルカートリッジが存在しないこと、ステープルカートリッジが使用済みであること、またはエンドエフェクタに対してステープルカートリッジの大きさが不適切であることを検出すると、作動停止信号でＥＡＰロックアウトが作動しないようにする、またはハンドル部分の制御回路が検出して判断することができる。別の例では、不適切にクランプされた組織を検出することができる（例えば、ジョーに沿って離間した複数の圧力トランスデューサがエンドエフェクタのある部分の過度の組織または過少の組織を検出できる）。加えて、薄い組織または厚い組織に対するバットレス部材を含むエンドエフェクタでは、バットレス部材の存在または非存在により、ロックアウトの作動停止を防止することができ、その逆も可能である。

詳細を説明する幾つかの例示的な実施形態を用いて本発明を説明してきたが、出願者は添付の特許請求の範囲をそのような詳細に限定することを意図するものではない。当業者であれば、更なる利点及び変更が明らかであろう。

例えば、機械式単一ロックアウト機構は、スープル溝１６内に受容されたばね荷重されたプランジャを含むことができる。このプランジャはフックなどを備えていて、ウェッジスレッド２１８に接触していない時には、発射駆動スロット４７内へ上方に移動している。

別の例として、電力が供給されないとロックされた状態になるＥＡＰアクチュエータ制御回路を記載したが、この構成が単に例示目的であることを理解されたい。本発明の態様に従った適用例では、ロックされていない状態の初期設定で、１または複数のＥＡＰアクチュエータにエネルギーが供給されるとロックされた状態になる。

更に別の例として、例示された形態の取り外し可能なステープルカートリッジを記載したが、本発明に従った適用例では、交換可能な実施部分を有することができ、ＥＡＰロックアウト機構を、少なくとも部分的に先端側の交換可能な部分に含めることができる。別法では、エンドエフェクタの基端側の発射バーまたは発射ロッドの一部が、エンドエフェクタの基端側のＥＡＰロックアウト機構によって選択的にブロックされる収縮面を有することができる。

本発明の実施態様は以下の通りである。
（１）外科器具であって、
発射運動を起こすように機能的に構成されたハンドル部分と、
前記ハンドル部分に取り付けられた細長いシャフトと、
前記発射運動を伝達するために長手方向に往復運動する前記細長いシャフト内に受容された発射バーと、
前記細長いシャフトの先端側に取り付けられ、実施部分を成し、前記発射バーに応答して外科処置を行うエンドエフェクタと、
発射信号を生成するように機能的に構成された制御回路と、
前記発射信号に応答して、前記発射バーをブロックする位置からブロックしない位置またはその逆に状態を変える、前記実施部分に配置された電気ロックアウト機構とを含むことを特徴とする外科器具。
（２）前記電気ロックアウト機構が更に、電気活性ポリマーアクチュエータを含むことを特徴とする実施態様（１）に記載の外科器具。
（３）前記発射バーが、ブロックしている位置にある前記電気ロックアウト機構が引き込まれると乗り越えることができる傾斜した側面を含むことを特徴とする実施態様（２）に記載の外科器具。
（４）前記電気活性ポリマーアクチュエータが、前記発射バーの運動の軸に対して横断方向に作動するように配置されたスタックアクチュエータを含むことを特徴とする実施態様（２）に記載の外科器具。
（５）前記電気活性ポリマーアクチュエータが、上昇した位置及び降下した位置に作動及び弛緩するように機能的に構成された基端側を向いたロックアウトフィンガーを含むことを特徴とする実施態様（２）に記載の外科器具。

（６）前記実施部分が、前記基端側を向いたロックアウトフィンガーを受容するように配置された内側を向いた凹部を含み、
前記ロックアウトフィンガーが前記下降した位置にあると、前記発射バーが前記凹部の上を先端側に移動することができ、
前記ロックアウトフィンガーが前記上昇した位置にあると、前記ロックアウトフィンガーの基端部が前記発射バーに整合して当接することを特徴とする実施態様（５）に記載の外科器具。
（７）更に、前記発射バーに取り付けられた横断接触面を含み、
前記エンドエフェクタが、発射行程の初めの過程で前記横断接触面を受容するように整合した凹部を含み、
前記細長いシャフトが更に、前記横断接触面を前記エンドフェクタの凹部内に付勢する前記発射バーに対する付勢力を有し、
前記ロックアウトフィンガーが、前記接触面に対して前記凹部を閉止し、前記接触面を前記凹部内に案内するように配置されていることを特徴とする実施態様（５）に記載の外科器具。
（８）更に、前記電気活性ポリマーアクチュエータに積層された硬質基材を含むことを特徴とする実施態様（７）に記載の外科器具。
（９）外科器具であって、
発射運動を起こすように機能的に構成されたハンドル部分と、
前記ハンドル部分に結合されたステープル溝と、
前記ステープル溝に回動可能に取り付けられたアンビルと、
前記ステープル溝に係合し、複数のステープルドライバを含み、これらのステープルドライバを前記アンビルに対してカム動作させるステープル装置と、
前記ステープルドライバに長手方向に整合した、その基端側のウェッジ部材と、
前記発射運動に応答して前記ウェッジ部材を先端側に移動させる発射装置と、
前記ステープル溝に配置され、電気信号に応答して作動し、前記発射装置の先端側への運動を防止するように機能的に構成されたロックアウト装置とを含むことを特徴とする外科器具。
（１０）前記ステープル装置が発射駆動スロットを含み、このスロット介して前記発射装置の少なくとも一部が先端側に移動して前記ウェッジ部材を駆動させ、前記ロックアウト装置が、前記ステープル溝から前記発射駆動スロット内に選択的に進入することを特徴とする実施態様（９）に記載の外科器具。

（１１）前記ロックアウト装置が電気活性ポリマーを含むことを特徴とする実施態様（９）に記載の外科器具。
（１２）前記電気活性ポリマーアクチュエータが、電気信号に応答して内側に膨張するように機能的に構成されたスタックアクチュエータを含むことを特徴とする実施態様（１０）に記載の外科器具。
（１３）前記ステープル溝が、前記電気活性ポリマーアクチュエータの基端側の傾斜した凹部を含み、
前記電気活性ポリマーアクチュエータが更に、前記傾斜した凹部に向かって曲がって作動するように機能的に構成された基端側を向いたビームを含むことを特徴とする実施態様（１０）に記載の外科器具。
（１４）前記基端側を向いたビームが、作動した時に前記発射部材に対する当接面を提供するように配置されていることを特徴とする実施態様（１３）に記載の外科器具。
（１５）前記基端側を向いたビームが、作動した時に前記発射部材の一部を前記傾斜した凹部内に案内するように配置されており、前記傾斜した凹部が先端当接面を有することを特徴とする実施態様（１３）に記載の外科器具。

（１６）前記発射装置が、横方向に延在する中間ピン及び下部脚を含み、前記中間ピンと前記下部脚が前記ステープル溝の各側に対向して係合し、
前記ロックアウト装置が横方向にずれて前記中間ピンに選択的に当接することを特徴とする実施態様（９）に記載の外科器具。
（１７）前記細長いシャフトが更に、閉止スリーブを含み、
前記閉止スリーブの基端側が、閉止運動を受け取るために前記ハンドル部分に取り付けられ、前記閉止スリーブの先端側が、前記アンビルを閉止するために前記アンビル上のピボット構造に取り付けられていることを特徴とする実施態様（９）に記載の外科器具。
（１８）外科器具であって、
発射運動を起こすように機能的に構成されたハンドル部分と、
前記ハンドル部分に取り付けられた細長いシャフトと、
前記発射運動を伝達するために長手方向に往復運動する前記細長いシャフト内に受容された発射バーと、
前記細長いシャフトの先端側に取り付けられ、実施部分を成し、前記発射バーに応答して外科処置を行うエンドエフェクタと、
発射信号を生成するように機能的に構成された制御回路と、
前記発射バーをブロックするように配置された前記実施部分の発射バーロックアウト装置を電気的に作動させるための手段とを含むことを特徴とする外科器具。

開いた位置にある外科用ステープラ／切断器具の部分破断側面図である。外科用ステープラ／切断器具のエンドエフェクタを図１の線２‐２に沿って見た側断面図である。図２の外科用ステープラ／切断器具の発射バーの拡大側面図である。図２の外科用ステープラ／切断器具の発射バーの拡大正面図である。エンドエフェクタの締付けを防止するために中間ピンを含まない発射バーを含む、図１の外科用ステープラ／切断器具の代替のエンドエフェクタの側断面図である。クランプ及び発射されていない位置（開始位置）にある、内部の部品を示すために左側が取り外された図１の外科用ステープラ／切断器具の基端部のハンドル部分の側面図である。図１の外科用ステープラ／切断器具の基端部のハンドル部分の組立分解斜視図である。閉じた位置（クランプされた位置）にある内部部品を示すために左側が取り外された、図１の外科用ステープラ／切断器具の基端部のハンドル部分の側面図である。ステープル止め及び切断された位置（発射された位置）にある内部部品を示すために左側が取り外された、図１の外科用ステープラ／切断器具の基端部のハンドル部分の側面図である。ステープルカートリッジ及び発射バーの切断縁を示す開いた位置にアンビルがある、図１の外科用ステープラ／切断器具の先端部のエンドエフェクタの等角図である。図１の外科用ステープラ／切断器具の実施部分の組立分解等角図である。例としてステープルシングルドライバ及びステープルダブルドライバを示すためにカートリッジを概ね除去し、アンビルが開いた位置にあり、ウェッジスレッドが発射バーの中間ピンに対して開始位置にある、図１の外科用ステープラ／切断器具の先端部におけるエンドエフェクタの等角図である。ステープルカートリッジが完全に除去され、発射バーの最も下側のピンを示すためにスープル溝の一部が除去され、アンビルが開いた位置にある、図１の外科用ステープラ／切断器具の先端部の等角図である。ウェッジスレッド、ステープルドライバ、及びステープルを示すと共に長手方向の中心線に沿った発射バーを示すために図１０の線１４‐１４に沿って見た、図１の外科用ステープラ／切断器具の閉じた位置におけるアンビル、スープル溝、及びステープルカートリッジの機械的な関係を示す側断面図である。図１０の線１５‐１５に沿って見た、カートリッジ及び発射バーが開始位置にある外科用ステープラ／切断器具のエンドエフェクタの断面図である。図１５の線１６−１６に沿って見た、発射バー、スープル溝、ウェッジスレッド、ステープルドライバ、ステープル、及びステープルカートリッジの関係を断面で示す断面図である。エンドエフェクタの長手方向の中心線に沿って見た、部分的に閉じているが把持している組織をクランプしていない位置にある図１の外科用ステープラ／切断器具の側断面図である。閉じてクランプした位置にある図１の外科用ステープラ／切断器具の部分破断側面図である。組織が適切に圧縮されて閉じてクランプされた位置にある図１の外科用ステープラ／切断器具の先端部の中心線部分の側断面図である。部分的に発射された位置にある図１の外科用ステープラ／切断器具の部分破断側面図である。部分的に発射された位置にある図１の外科用ステープラ／切断器具の先端部の中心線部分の側断面図である。完全に発射された位置にある図１の外科用ステープラ／切断器具の部分破断側面図である。完全に発射された位置にある図１の外科用ステープラ／切断器具の先端部の中心線部分の側断面図である。カートリッジ本体及び発射バーの中間ピンに係合している単一ロックアウト機構を示すために部分的に破断した図１のスープル溝を基端方向から見た斜視図である。カートリッジが装着され発射されていない状態の図２４の単一ロックアウト機構、ステープルカートリッジ、及び発射バーの詳細な側断面図である。カートリッジが発射された状態の図２４の単一ロックアウト機構、ステープルカートリッジ、及び発射バーの詳細な側断面図である。カートリッジが既に使用され発射バーが引き戻された状態の図２４の単一ロックアウト機構、ステープルカートリッジ、及び発射バーの詳細な側断面図である。カートリッジが既に使用され、発射バーが完全に引き戻された状態の図２４の単一ロックアウト機構、ステープルカートリッジ、及び発射バーの詳細な側断面図である。ロックアウト溝を備えた図２４の単一ロックアウト機構を示す図である。ステープルカートリッジが存在しない時に発射バーの中間ピンに係合している別の単一ロックアウト機構を示すために部分的に破断した、図１のスープル溝の底部からの斜視図である。カートリッジが装着され発射されていない状態の図３０の単一ロックアウト機構の側断面図である。カートリッジが発射された状態の図３０の単一ロックアウト機構の側断面図である。カートリッジが使用され発射バーが引き戻された状態の図３０の単一ロックアウト機構の側断面図である。カートリッジが使用され発射バーが引き戻された状態の図３０の単一ロックアウト機構の側断面図である。ステープルカートリッジが取り外された、電気活性ポリマー（ＥＡＰ）作動ロックアウト機構を含む外科用ステープラ／切断器具の代替の実施部分の前方からの部分破断斜視図である。Ｅビーム／発射バーが未使用のステープルカートリッジに近接して引き込まれた位置にある、作動していない状態のＥＡＰ作動ロックアウト機構を通る図３５の線３６-３６に沿って見た、未発射のステープルカートリッジを含む代替の実施部分の左側断面図である。発射しようとした時のＥＡＰ作動ロックアウト機構とＥビーム／発射バーとのロックを示す図３５の線３６-３６に沿って見たＥＡＰ作動ロックアウト機構を示す、使用済みステープルカートリッジを含む代替の実施部分の左側断面図である。図７のＥビーム／発射バー及びＥＡＰ作動ロックアウト機構の詳細な左側断面図である。ステープルカートリッジが取り外された、ＥＡＰ作動ロックアウト機構を含む外科用ステープラ／切断器具の第２の代替の実施部分の前方からの部分破断斜視図である。発射しようとした時のＥＡＰ作動ロックアウト機構とＥビーム／発射バーとのロックを示す図３９の線４０-４０に沿って見たＥＡＰ作動ロックアウト機構を示す、使用済みステープルカートリッジを含む第２の代替の実施部分の左側断面図である。ステープルカートリッジが取り外された、ＥＡＰ作動ロックアウト機構を含む外科用ステープラ／切断器具の第３の代替の実施部分の前方からの部分破断斜視図である。発射しようとした時のＥＡＰ作動ロックアウト機構とＥビーム／発射バーとのロックを示す図４１の線４２-４２に沿って見たＥＡＰ作動ロックアウト機構を示す、使用済みステープルカートリッジを含む第３の代替の実施部分の左側断面図である。

符号の説明

１０外科用ステープラ／切断器具
１２エンドエフェクタ
１４Ｅビーム発射機構または発射バー
１６溝形部材
１８アンビル
２０ハンドル部分
２２実施部分
２３シャフト
２４ピストルグリップ
２６閉止トリガ
２８発射トリガ
３０解放ボタン
３２閉止スリーブ
３４フレーム
３６発射駆動部材
３７ステープルカートリッジ
３８上部ピン
４０アンビルポケット
４２アンビルスロット
４４発射バーキャップ
４５スロット
４６中間ピン
４７発射駆動スロット
４８切断縁
４９垂直スロット
５０第１のベース部分
５２第２のベース部分
５４円筒状ピン
５６延出部材
５８六角形開口５８
６０回動ノブ
６２貫通孔
６４ボス
７０外周ノッチ
７２溝形部材固定部材
７４ハンドル部分
７６ギア部分
７８中間部分
８６ヨーク
８９凹部
１０２、１１２、１２４ばね
１０４第１のクランプフック
１１８上部ラッチアーム
１２２凹部
１２８係合面
１３０前面
１３６マルチプライヤ
１３８駆動部材
１４０金属製駆動ロッド
１４１第１のギアラック
１４２第２のギアラック
１４４ノッチ
１４６歯
１４８第２のノッチ
１５０第１のピニオンギア
１５２第２のピニオンギア
１５４第１のギアラック
１５６ギア部分
２０４ステープラ開口
２０８、２１０延長構造
２１２、２１４凹部
２１６カートリッジ本体
２１８ウェッジスレッド
２２０シングルドライバ、ダブルドライバ
２２２ステープル
２２４カートリッジトレイ
２２６取付けキャビティ
２２７アンカー部材
２２８ウェッジ
２３０アンビルカムスロット
２３２アンビルピボット
２３４タブ
２３６アンビルカム構造
２３８発射コネクタ
２３９スロットガイド
２４６傾斜部分
２４８組織
２５０発射バーストッパー
５１０外科用ステープル止め／切断器具
５１２Ｅビーム
５１４ステープル止め組立体
５１６下部脚
５１８幅広開口
５２０ステープル溝
５２２下側トラック
５２４幅狭スロット
５２８発射バー
５３０中間ピン
５３２上部ピン
５３４アンビルポケット
５３６アンビル
５３８閉止スリーブ組立体
５４０馬蹄形開口
５５０ＥＡＰ作動ロックアウト機構
５５２幅広アンビルトラック
５５４幅狭アンビルスロット
５６０係合面
５６４ステープルドライバ
５５８ステープルカートリッジ
５７２高い部分
５７４クリップばね
５７８細長いシャフト
５８０実施部分
５９１傾斜凹部
５９２ＥＡＰ垂直方向伸長アクチュエータ
６１０外科用ステープル止め／切断器具
６９１傾斜凹部

Claims

外科器具であって、
発射運動を起こすように機能的に構成されたハンドル部分と、
前記ハンドル部分に取り付けられた細長いシャフトと、
前記発射運動を伝達するために長手方向に往復運動する前記細長いシャフト内に受容された発射バーと、
前記細長いシャフトの先端側に取り付けられ、実施部分を成し、前記発射バーに応答して外科処置を行うエンドエフェクタと、
発射信号を生成するように機能的に構成された制御回路と、
前記発射信号に応答して、前記発射バーをブロックする位置からブロックしない位置またはその逆に状態を変える、前記実施部分に配置された電気ロックアウト機構とを含むことを特徴とする外科器具。
前記電気ロックアウト機構が更に、電気活性ポリマーアクチュエータを含むことを特徴とする請求項１に記載の外科器具。
前記発射バーが、ブロックしている位置にある前記電気ロックアウト機構が引き込まれると乗り越えることができる傾斜した側面を含むことを特徴とする請求項２に記載の外科器具。
前記電気活性ポリマーアクチュエータが、前記発射バーの運動の軸に対して横断方向に作動するように配置されたスタックアクチュエータを含むことを特徴とする請求項２に記載の外科器具。
前記電気活性ポリマーアクチュエータが、上昇した位置及び降下した位置に作動及び弛緩するように機能的に構成された基端側を向いたロックアウトフィンガーを含むことを特徴とする請求項２に記載の外科器具。
前記実施部分が、前記基端側を向いたロックアウトフィンガーを受容するように配置された内側を向いた凹部を含み、
前記ロックアウトフィンガーが前記下降した位置にあると、前記発射バーが前記凹部の上を先端側に移動することができ、
前記ロックアウトフィンガーが前記上昇した位置にあると、前記ロックアウトフィンガーの基端部が前記発射バーに整合して当接することを特徴とする請求項５に記載の外科器具。
更に、前記発射バーに取り付けられた横断接触面を含み、
前記エンドエフェクタが、発射行程の初めの過程で前記横断接触面を受容するように整合した凹部を含み、
前記細長いシャフトが更に、前記横断接触面を前記エンドフェクタの凹部内に付勢する前記発射バーに対する付勢力を有し、
前記ロックアウトフィンガーが、前記接触面に対して前記凹部を閉止し、前記接触面を前記凹部内に案内するように配置されていることを特徴とする請求項５に記載の外科器具。
更に、前記電気活性ポリマーアクチュエータに積層された硬質基材を含むことを特徴とする請求項７に記載の外科器具。
外科器具であって、
発射運動を起こすように機能的に構成されたハンドル部分と、
前記ハンドル部分に結合されたステープル溝と、
前記ステープル溝に回動可能に取り付けられたアンビルと、
前記ステープル溝に係合し、複数のステープルドライバを含み、これらのステープルドライバを前記アンビルに対してカム動作させるステープル装置と、
前記ステープルドライバに長手方向に整合した、その基端側のウェッジ部材と、
前記発射運動に応答して前記ウェッジ部材を先端側に移動させる発射装置と、
前記ステープル溝に配置され、電気信号に応答して作動し、前記発射装置の先端側への運動を防止するように機能的に構成されたロックアウト装置とを含むことを特徴とする外科器具。
前記ステープル装置が発射駆動スロットを含み、このスロット介して前記発射装置の少なくとも一部が先端側に移動して前記ウェッジ部材を駆動させ、前記ロックアウト装置が、前記ステープル溝から前記発射駆動スロット内に選択的に進入することを特徴とする請求項９に記載の外科器具。