JP2006289089A - 案内された状態で側方へ移動する関節運動部材を備えた外科用器械 - Google Patents

Abstract

【課題】内視鏡下用途に特に適した外科用器械を提供する。
【解決手段】内視鏡下用途に特に適した外科用器械（2004）は、シャフトの近位部分内に設けられていて、エンドエフェクタ（2016）を選択された側に旋回させる側方スライド部材を備えることによりエンドエフェクタを関節運動させる。側方スライド部材とシャフトのフレームとの間に案内機構（2012,2008 ）を設けることにより、差動的に互いに逆向きの作動力（例えば、油圧力、流体力、機械的力）が、側方スライド部材をつかえさせることなく、側方スライド部材に作用する。
【選択図】図１０

Description

開示の内容

〔関連出願の参照〕
本願は、２００５年２月１８日にケネス・ウェールス（Kenneth Wales ） およびチャド・ブードロー（Chad Boudreaux）名義で出願された共通所有者の米国特許出願第１１／０６１，９０８号（発明の名称：SURGICAL INSTRUMENT INCORPORATING A FLUID TRANSFER CONTROLLED ARTICULATION MECHANISM）の権益主張出願であり、この米国特許出願を参照により引用し、その開示内容を本明細書の一部とする。

〔発明の分野〕
本発明は一般に、内視鏡下でエンドエフェクタ（例えば、体内カッタ、把持器、カッタ、ステープラ、クリップ留め具、接近用器具、薬物／遺伝子治療送達器具および超音波、ＲＦ、レーザ等を利用したエネルギー器具）を手術部位に挿入するのに適した外科用器械、特に、関節運動シャフトを備えたかかる外科用器械に関する。

〔発明の背景〕
内視鏡下外科用器械は、切開部が小さいほうが術後回復期間および合併症を減少させる傾向があるので、伝統的な開放式外科用器具よりも好ましい場合が多い。したがって、トロカールのカニューレを通って遠位エンドエフェクタを所望の手術部位に正確に配置するのに適した内視鏡下外科用器械類の大々的な開発が行われた。これら遠位エンドエフェクタ（例えば、体内カッタ、把持器、カッタ、ステープラ、クリップ留め具、接近用器具、薬物／遺伝子治療送達器具および超音波、ＲＦ、レーザ等を利用したエネルギー器具）は、診断効果または治療効果を達成するのに多くの仕方で組織に係合する。

エンドエフェクタを位置決めすることは、トロカールにより制限を受ける。一般に、これら内視鏡下外科用器械は、エンドエフェクタと外科医により操作される取っ手部分との間に長いシャフトを有する。この長いシャフトにより、所望の深さへの挿入およびシャフトの長手方向軸線回りの回転が可能になり、それによりエンドエフェクタの或る程度の位置決めが可能になる。トロカールの適切な配置および例えば別のトロカールを介する把持器の適切な使用を行うと、その程度の位置決めで十分である場合が多い。例えば米国特許第５，４６５，８９５号明細書に記載されている外科用ステープル留め兼用切断器械は、エンドエフェクタを挿入および回転によって首尾よく位置決めする内視鏡下外科用器械の一例である。

最近、２００３年５月２０日に出願されたシェルトン・フォース（Shelton IV）ら名義の米国特許出願第１０／４４３，６１７号明細書（発明の名称：SURGICAL STAPLING INSTRUMENT INCORPORATING AN E-BEAM FIRING MECHANISM）は、組織を切断し、ステープルを作動させる改良型「Ｅ−ビーム」発火バーを記載しており、かかる米国特許出願を参照により引用し、その記載内容全体を本明細書の一部とする。追加の利点のうちの或る１つとして、クランプした組織が僅かに多過ぎまたは少な過ぎたとしても、エンドエフェクタ、特にステープル留め組立体のジョーを確実に間隔保持して最適なステープル配列状態を得ることにある。さらに、Ｅ−ビーム発火バーは、幾つかの有利なロックアウトを組み込むことができるような仕方でエンドエフェクタおよびステープルカートリッジに係合する。

手術の性質に応じて、内視鏡下外科用器械のエンドエフェクタの位置決めを一段と調整することが望ましい場合がある。特に、エンドエフェクタを外科用器械のシャフトの長手方向軸線に対して横方向の軸線に差し向けることが望ましい場合が多い。外科用器械のシャフトに対するエンドエフェクタの横方向運動は従来、「関節運動」と呼ばれている。これは典型的には、ステープル留め組立体のすぐ近位側のシャフト延長部内に設けられたピボット継手（または関節）によって達成される。これにより、外科医は、ステープルラインの良好な外科的配置および容易な組織操作および配向のためにステープル留め組立体をいずれかの側に遠隔的に関節運動させることができる。この関節式の位置決めにより、臨床医は、或る場合には例えば臓器の後ろで組織を一層容易に扱うことができる。加うるに、関節式位置決めにより有利には、内視鏡を器械シャフトにより妨げられないで、エンドエフェクタの後ろに位置決めすることができる。

外科用ステープル留め兼用切断器械を関節運動させる手段は、関節運動の制御をエンドエフェクタの閉鎖の制御と共に組み込んで組織をクランプしてエンドエフェクタ（即ち、ステープル留めおよび切断）を内視鏡下器械の小径境界内で発火させるので複雑化の傾向がある。一般に、これら３つの制御運動は全て、長手方向並進運動としてシャフトを介して伝達される。例えば、米国特許第５，６７３，８４０号明細書は、器械シャフトを通って２本の連結ロッドのうちの一方を選択的に引き戻すことにより関節運動するアコーディオン型関節運動機構（「フレックス−ネック」）を開示しており、各ロッドは、それぞれシャフト中心線の互いに反対の側でずれている。連結ロッドは、一連の別々の位置にわたりラチェット運動する。

関節運動機構の長手方向制御装置の別の例が、米国特許第５，８６５，３６１号明細書に記載されており、この長手方向制御装置は、関節運動リンクを有し、この関節運動リンクは、その押しまたは引き長手方向並進が各側への関節運動を行わせるようにカム駆動ピボットからずれている。これと同様に、米国特許第５，７９７，５３７号明細書は、関節運動を行わせるためにシャフトを貫通した同様なロッドを開示している。

フレデリック・イー・シェルトン・フォース（Frederick E. Shelton IV）等名義の共通譲受人の同時係属米国特許出願第１０／６１５，９７３号明細書（発明の名称：SURGICAL INSTRUMENT INCORPORATING AN ARTICULATION MECHANISM HAVING ROTATION ABOUT THE LINGITUDINAL AXIS）では、長手方向運動の代替手段として関節運動を伝達させるために回転運動が用いられており、かかる米国特許出願を参照により引用し、その開示内容全体を本明細書の一部とする。

これら機械的に伝達関係にある関節運動は首尾よく内視鏡下外科用ステープル留め兼用切断器械が関節運動できるようにしたが、開発動向は、市場に出すには数多くの問題および障害を提起している。互いに競合する設計上の目的は、外科用開口部の寸法を減少させるためにできるだけ小径のものであって、しかも幾つかの運動（例えば、閉鎖運動、発火運動、関節運動、回転運動等）を行うのに十分な強度を備えたシャフトを含む。加うるに、つかえて動かなくなるという問題および摩擦に関する問題を生じさせないで十分に大きな力を伝達することにより、望ましい特徴および信頼性を制限する設計上の制約が生じる。

したがって、発火運動および閉鎖運動を邪魔しないで、狭い範囲内に組み込むことができる関節運動力を採用した関節運動機構を有する関節運動型外科用器械が大いに要望されている。

〔発明の概要〕
本発明は、取っ手とエンドエフェクタとの間に取り付けられた関節運動シャフトを有し、このシャフトの近位部分内に設けられていて、エンドエフェクタのピボット特徴部に作用する側方スライド部材を用いた外科用器械を提供することにより先行技術の上述の問題および他の問題を解決する。側方スライド部材の互いに反対側に設けられた側方運動アクチュエータは、各側への旋回を制御する。この側方運動部材は、作用すべき広い長手方向表面積を提供する。有利には、可動コンポーネントを収納支持するシャフトのフレームは、側方スライド部材に係合する側方案内機構を有し、かくして、もしそのように構成していなければ、性能を損なう場合のあるつかえが回避される。

本発明の一特徴では、外科用器械は、取付け状態の細長いシャフトとエンドエフェクタを患者の体内の所望の手術部位に位置決めするよう患者の体外で操作される近位部分を有する。関節運動継手が、所望の角度で組織に到達する際における臨床上の融通性を一段と与えるためにエンドエフェクタを細長いシャフトに取り付けている。近位部分に取り付けられている関節運動制御装置は、差動的長手方向運動をシャフトに伝達して側方スライド部材のそれぞれの側に協働的に作用する。フレームまたは側方スライド部材のうちの一方に形成された側方チャネルは、他方のフレームまたは側方スライド部材に形成された対応の側方軌道と係合する。それにより、側方スライド部材は、シャフトの長手方向軸線と整列しないで、傾斜した向きで作動されるのが阻止される。

本発明の別の特徴では、拡縮性ブラダが、側方スライド部材の各側に互いに対向して設けられる。

本発明の上述の目的および利点ならびに他の目的および利点は、添付の図面およびその説明から明らかにされるはずである。

本願に組み込まれてその一部をなす添付の図面は、本発明の実施形態を示しており、上述の本発明の概要説明および後述の実施形態の詳細な説明と一緒になって、本発明の原理を説明するのに役立つ。

〔発明の詳細な説明〕
関節運動シャフトの概要
図面を参照すると（幾つかの図にわたり、同一の符号は同一の部品を示している）、図１は、外科用器械を示しており、この外科用器械は、図示の形態では、本発明の独特の利点をもたらすことができる特に外科用ステープル留め兼用切断器械１０である。特に、外科用ステープル留め兼用切断器械１０は、外科手技を実施するために図１に示すような非関節運動状態でトロカールカニューレ通路を通って患者（図示せず）の体内の手術部位まで挿入可能に寸法決めされている。作業部分１２をいったんカニューレ通路中へ挿入すると、作業部分１２の細長いシャフト１６の遠位部分内に組み込まれた関節運動機構１４を図２に示すように関節運動制御装置１８によって遠隔的に関節運動させることができる。図示の形態では、ステープル留め組立体２０として示されたエンドエフェクタが、関節運動機構１４の遠位側に取り付けられている。かくして、関節運動機構１４を遠隔的に関節運動させることにより、ステープル留め組立体２０は、細長いシャフト１６の長手方向軸線から関節運動する。かかる傾斜位置は、切断およびステープル留めのために所望の角度から組織に接近し、あるいは他の臓器および組織により遮られた組織に接近すると共に（あるいは）配置状態を確認するために内視鏡をステープル留め組立体２０の後ろに位置決めしてこれと整列させることができるという点において有利な場合がある。

取っ手
外科用ステープル留め兼用切断器械１０は、作業部分１２の近位側に連結されていて、位置決め運動、関節運動、閉鎖運動および発火運動をこの作業部分にもたらす取っ手部分２２を有している。取っ手部分２２は、ピストル型握り２４を有し、ステープル留め組立体２０のクランプまたは閉鎖を生じさせるよう臨床医によってクロージャトリガ２６をこの握り２４に向かって旋回自在にかつ近位側へ引き寄せられる。発火トリガ２８が、クロージャトリガ２６の一段と外側に位置し、この発火トリガは、ステープル留め組立体２０内にクランプされた組織のステープル留めおよび切断を生じさせるよう臨床医によって旋回自在に引かれる。しかる後、クロージャ解除ボタン３０を押してクランプ状態のクロージャトリガ２６を解除し、かくしてクランプされた状態の組織の切断およびステープル留め端部を解除する。取っ手部分２２は、シャフト１６および関節運動したステープル留め組立体２０をシャフト１６の長手方向軸線回りに回転させるよう細長いシャフト１６と一緒に運動できるよう結合された回転ノブ３２を更に有している。取っ手部分２２は、もし万が一つかえが生じた場合、発火機構（図１または図２には示さず）を引き戻すのを助け、ステープル留め組立体２０の開放がその後に生じることができるようにする発火引き戻し取っ手３４を更に有する。

本明細書では、「近位」および「遠位」という用語は、器械の取っ手を掴む臨床医に関して用いられていることは理解されよう。かくして、外科用ステープル留め組立体２０は、近位取っ手部分２２に関して遠位側に位置する。便宜上および分かりやすくするために、本明細書で用いる「垂直」および「水平」という用語は、図面に関して用いられていることは更に理解されよう。しかしながら、外科用器械は、多くの向きおよび位置で使用され、これら用語は、限定的ではなく絶対的なものでもない。

図１および図２の外科用ステープル留め兼用切断器械１０のための例示のマルチストローク型取っ手部分２２は、スウェーズ（Swayze）およびシェルトン・フォース（Shelton IV）名義の共通譲受人の同時係属米国特許出願第１０／６７４，０２６号明細書（発明の名称：SURGICAL STAPLING INSTRUMENT INCORPORATING A MULTISTROKE FIRING POSITION INDICATOR AND RETRACTION MECHANISM）に詳細に記載されており、かかる取っ手部分は、本明細書において説明するような追加の特徴および変形部分を有し、かかる米国特許出願を参照により引用し、その開示内容全体を本明細書の一部とする。マルチストローク型取っ手部分２２は有利には長い距離にわたって大きな発火力を備えた用途をサポートするが、本発明と一致した用途は、例えばフレデリック・イー・シェルトン・フォース（Frederick E. Shelton IV）、マイケル・イー・セットサー（Michael E. Setser）およびブライアン・ジェイ・へメルガーン（Brian J. Hemmelgarn）名義の共通譲受人の同時係属米国特許出願第１０／４４１，６３２号明細書（発明の名称：SURGICAL STAPLING INSTRUMENT HAVING SEPARATED DISTINCT CLOSING AND FIRING SYSTEMS）に記載されているシングル発火ストロークを有するのがよく、かかる米国特許出願を参照により引用し、その開示内容全体を本明細書の一部とする。

作業部分（関節運動する細長いシャフトおよびステープル留め組立体）
図３〜図５では、作業部分１２は有利には、内視鏡下および腹腔鏡下手技に適した小径内で長手方向回転運動、関節運動、閉鎖運動および発火運動の多数の作動運動を含む。ステープル留め組立体２０（「エンドエフェクタ」）は、旋回自在に取り付けられたアンビル４２（図１、図２、図４および図５）を備えた細長いチャネル４０として示されている１対の旋回自在に取り付けられた対向したジョーを有する。アンビル４２を閉鎖して細長いチャネル４０にクランプすることは、フレーム組立体４４（図３）が取っ手部分２２に回転自在に取り付けられた状態で細長いチャネル４０の長手方向に支持することによって達成され、二重ピボットクロージャスリーブ組立体４６は、このフレーム組立体４４上で、長手方向に動いて、ステープル留め組立体２０が図２に示すように関節運動していても、それぞれ遠位および近位運動のための閉鎖および開放作用をアンビル４２に与える。

特に図３を参照すると、フレーム組立体４４は、単一のピボットフレームグラウンド４８を有し、このフレームグラウンドの近位端部は、回転ノブ３２に係合し、その右側のシェル半部５０は、図３に示されている。特に真っ直ぐなクロージャ管５２のクロージャスリーブ組立体４６の近位端部は、フレームグラウンド４８の近位端部を包囲し、クロージャスリーブ組立体４６を長手方向に並進させるクロージャ部品（図示せず）に係合するよう取っ手部分２２まで更に内側に延びていることは理解されるべきである。真っ直ぐなクロージャ管５２の近位端部のところの円形リップ５４は、かかる部品への回転係合部となる。回転ノブ３２の係合部品は、フレームグラウンド４８上に近位側に設けられた孔５８と嵌合するよう真っ直ぐなクロージャ管５２の近位部分に設けられた長手方向スロット５６を通過している。長手方向スロット５６は、クロージャスリーブ組立体４６およびフレームグラウンド４８に合わせて回転ノブ３２によって設定された種々の回転角度でのクロージャスリーブ組立体４６の閉鎖長手方向並進を可能にするのに十分な長さのものである。

細長いシャフト１６は、取っ手部分２２の発火部品（図示せず）に回転自在に係合する発火ロッド６０を受け入れることにより発火運動をサポートする。発火ロッド６０は、フレームグラウンド４８の長手方向中心線に沿って近位開口部６２に入る。フレームグラウンド４８の遠位部分は、その底部に沿って発火バースロット６４を有し、この発火バースロットは、近位開口部６２に通じている。発火バー６６が、発火バースロット６４内で長手方向に並進し、この発火バーは、発火ロッド６０の遠位端７０に係合する上方に突き出た近位ピン６８を有している。

細長いシャフト１６は、矩形リザーバキャビティ７２を有することにより関節運動をサポートし、一側方部分が、回転ノブ３２の遠位部分に示されている。矩形リザーバキャビティ７２内に位置する底部コンパートメント７４が、側方に互いに間隔を置いて位置する左側バッフル７６と右側バッフル７８を有している。関節運動アクチュエータ８０が、底部コンパートメント７４の頂部上を側方に摺動し、バッフル７６，７８の外側に位置する関節運動アクチュエータの下方側方に間隔を置いて位置する左側フランジ８２と右側フランジ８４が各々、左側および右側押しボタン８６，８８に側方に連絡しており、これら押しボタンは、回転ノブ３２のそれぞれのシェル半部から外方に延びている。関節運動アクチュエータ８０の側方運動により、左側フランジ８２が左側バッフル７６の近くに引き寄せられると共に右側フランジ８４が右側バッフル７８の遠くに引かれ、流体関節運動システム９４の左側リザーバブラダ９０および右側リザーバブラダ９２に作用し、各ブラダ９０，９２はそれぞれ、左側および右側流体導管または通路９６，９８に遠位側に連絡し、これら通路９６，９８はそれぞれ、左側作動ブラダ１００および右側作動ブラダ１０２に通じている。これら作動ブラダは、関節運動機構１４のＴ−バー１０４に対向し、これを側方に旋回させる。

フレーム組立体４４は、流体通路９６，９８および作動ブラダ１００，１０２が設けられたフレームグラウンド４８の頂部かつ遠位側の凹みテーブル１０６を有することにより、これら流体作動を束縛する。Ｔ−バー１０４はまた、作動ブラダ１００，１０２相互間で凹みテーブル１０６上に摺動自在に位置する。Ｔ−バー１０４の近位側で隆起したバリヤリブ１０８がこれに整列し、流体通路９６，９８の内方拡張を阻止するのに役立つ。フレーム組立体４４は、丸形の頂部フレームカバー（スペーサ）１１０を有し、このフレームカバーは、フレームグラウンド４８の頂部上を摺動し、流体通路９６，９８および作動ブラダ１００，１０２の垂直方向拡張を阻止すると共にＴ−バー１０４の垂直運動を束縛する。特に、フレームカバー１１０は、これが関節運動ロック機構１１３の一部として以下に詳細に説明する関節運動ロック部材１１１を提供することができるようにする特徴を備えている。

Ｔ−バー１０４の遠位端（「ラック」）１１２が、関節運動機構１４の関節遠位フレーム部材１１４の近位側に差し向けられた歯車セグメント１１５を旋回させるよう係合する。関節クロージャ管１１６が、関節フレーム部材１４を包囲し、この関節クロージャ管は、アンビル４２に係合する蹄鉄形孔１１８を有している。真っ直ぐなクロージャ管５２と関節運動機構１４上の関節運動クロージャリング１１６との間に二重ピボット取付け部が形成され、これにより、関節運動機構１４を関節運動させたときでも長手方向閉鎖運動が可能になる。具体的に言えば、真っ直ぐなクロージャ管５２に設けられていて、ピン穴１２２，１２４をそれぞれ備えた頂部および底部の遠位側へ突き出たピボットタブ１１８，１２０が、関節運動クロージャリング１１６に設けられていて、ピン穴１３０，１３２をそれぞれ備えた対応の頂部および底部の近位側に突き出たピボットタブ１２６，１２８から長手方向に間隔を置いて位置している。上側二重ピボットリンク１３４が、ピン穴１２２，１３０にそれぞれ係合する長手方向に間隔を置いて上方に差し向けられた遠位ピン１３６および後部ピン１３８を有し、下側二重ピボットリンク１４０が、ピン穴１２４，１３２にそれぞれ係合する長手方向に間隔を置いた下方に突き出ている遠位ピン１４２および後部ピン１４４を有している。

特に図４を参照すると、近位側に突き出たピボットタブ１２６，１２８を有する関節運動取付けカラー１４８に取り付けられた短い管１４６を有するよう製造性を高めるための関節運動クロージャリング１１６が示されている。これと同様に、真っ直ぐなクロージャ管５２は、遠位側に突き出たピボットタブ１１８，１２０を有する後部取付けカラー１５２に取り付けられた長いクロージャ管１５０から組み立てられる。短いクロージャ管１４６の蹄鉄形孔１１８は、細長いチャネル４０の内部のピボット凹部１５８に係合する側方ピボットピン１５６に対して僅かに近位側で上方に突き出たアンビル特徴部１５４に係合する。

図４の図示の形態は、ドッグボーン形リンク１６０を有し、このドッグボーン形リンクの近位ピン１５７は、フレーム穴１６１内でフレームグラウンド４８に旋回自在に取り付けられ、このドッグボーン形リンクの近位ピン１５９は、関節運動フレーム部材１１４の近位下面１６２にしっかりと取り付けられ、それによりこれらの間にピボット支持体を構成している。ドッグボーン形リンク１６０に設けられた底部長手方向ナイフスロット１６３が、発火バー６６の関節運動部分を誘導する。関節運動フレーム部材１１４は、発火バー６６の遠位部分を誘導する底部長手方向スロット１６４を更に有している。

ステープル留め装置（エンドエフェクタ）
図４および図５を参照すると、発火バー６６は、Ｅ−ビーム１６５の遠位側で終端しており、このＥ−ビームは、アンビル４２に設けられたアンビルスロット１６８に入ってアンビル４２を確認してこれをステープル配列および切断中、閉鎖状態に維持するのを助ける上側案内ピン１６６を有している。細長いチャネル４０とアンビル４２との間の間隔は、中間ピン１７０を細長いチャネル４０の頂面に沿って摺動させる一方で、底部足部１７２が細長いチャネル４０に設けられた長手方向開口部１７４によって案内された状態で細長いチャネル４０の下面に沿ってこれに対向して摺動することによりＥ−ビーム１６４によって更に維持される。上側案内ピン１６６と中間ピン１７０との間に位置するＥ−ビーム１６４の遠位側に設けられた切断面１７６は、クランプされた状態の組織を切断し、他方、Ｅ−ビームは、くさび形そり１８０を遠位側に移動させ、それによりステープルドライバ１８２が、上方に駆動するステープル１８４をカム駆動してこれをステープルカートリッジ本体１８８に設けられている上方に開口したステープル穴１８６から出してアンビル４２のステープル配列下面１９０に押し付けて配列することにより交換可能なステープルカートリッジ１７８を作動させる。ステープルカートリッジトレイ１９２が、ステープルカートリッジ１７８の他の部品を底部から包囲してこれらを定位置に保持する。ステープルカートリッジトレイ１９２は、細長いチャネル４０の長手方向開口部１７４の上に位置する後方に開口したスロット１９４を有し、かくして、中間ピン１７０が、ステープルカートリッジトレイ１９２の内部を通る。

ステープル留め組立体２０は、２００４年９月３０日にフレデリック・イー・シェルトン・フォース（Frederick E. Shelton IV）等により出願された共通譲受人の同時係属米国特許出願第１０／９５５，０４２号明細書（発明の名称：ARTICULATING SURGICAL STAPLING INSTRUMENT INCORPORATING A TWO-PIECE E-BEAM FIRING MECHANISM）に詳細に記載されており、かかる米国特許出願を参照により引用し、その開示内容全体を本明細書の一部とする。

関節運動ロック機構
図３、図４および図６〜図８では、関節運動ロック機構２００が、有利には、ステープル留め組立体２０を所望の関節角度に維持するよう構成されている。関節運動ロック機構２００は、左側作動ブラダ１００および右側作動ブラダ１０２に加わる荷重を減少させる。特に、圧縮ばね２０２（図３）が、関節運動ロック部材１１１の近位端２０４と取っ手部分２２との間に近位側に位置決めされていて、関節運動ロック部材１１１を遠位側に付勢している。特に図４を参照すると、関節運動ロック部材１１１の遠位端２１０のところに設けられた２つの平行なスロット２０６，２０８が、フレームグラウンド４８に設けられた上方に突き出ている案内リブ２１２，２１４をそれぞれ受け入れる。案内リブ２１２，２１４は、平行なスロット２０６，２０８よりも長手方向に短く、或る範囲の相対的な長手方向移動を可能にしている。それにより、特に図８を参照すると、関節運動ロック部材１１１から遠位側に突き出た歯付き凹部２１６として示されている遠位摩擦面の選択的な当接係合は、関節運動フレーム部材１１４の頂部近位凹部２２０内に受け入れられたブレーキ板２１８に設けられている対応のロック歯車セグメント２１７に連係している。ブレーキ板２１８に設けられた遠位穴２２１および近位穴２２２は、頂部近位凹部２２０から上方に突き出た遠位ピン２２３および近位ピン２２４を受け入れる。

特に図６を参照すると、細長いシャフト１６は、クロージャスリーブ組立体４６がフレーム組立体４４の周りから取り外され、細長いチャネル４０およびアンビル４２の無い関節運動位置で示されている。関節運動アクチュエータ８０は、左側に側方に動かされて右側近位リザーバブラダ９０を圧縮し、遠位右側作動ブラダ１００を拡張させてＴ−バー１０４を図示の位置に移動させた状態で示されている。かくして、関節運動アクチュエータ８０の側方運動は、遠位フレーム１１４を図示のように単一のピボットフレームグラウンド４８を中心として時計回りに関節運動させる。また、関節運動アクチュエータ８０は有利には、関節運動ロック機構２００を自動的に係合させたりこれを解除したりする。特に、関節運動アクチュエータ８０の近位頂面に沿って設けられた歯付き戻り止め面２２５が、関節運動ロック部材１１１の近位端２０４から、上方に突き出たロックピン２２６を受け入れる。ロックピン２２６と歯付き戻り止め面２２５の根元部との嵌合により、ロック歯車セグメント２１７をブレーキ板２１８内にロック係合させるのに十分な関節運動ロック部材１１１の遠位側運動が得られる。オペレータによる圧縮部材２７２の側方運動により、ロックピン２２６が近位側に押圧され、かくして関節運動ロック部材１１１がブレーキ板２１８から外れる。オペレータが関節運動アクチュエータ８０を解除すると、ロックピン２２６は、圧縮ばね２０２によって戻り止め面２２５の隣接の戻り止め内に押圧されてロック機構２００およびかくしてステープル留め組立体２０をロックし、そして近位左側および右側リザーバブラダ９０，９２のインフレートされた形状を束縛すると共に拡張させることにより関節運動機構１４を所望の関節位置に拘束する。

関節運動ロック機構２００の幾つかの部分は、１９９６年３月１０日にデール・アール・シュルツ（Dale R. Schulze）およびケネース・エス・ウェールズ（Kenneth S. Wales）等に付与された共通譲受人の米国特許第５，６７３，８４１号明細書（発明の名称：SURGICAL INSTRUMENT）に詳細に記載されており、この米国特許を参照により引用し、その開示内容全体を本明細書の一部とする。

変形例としてまたは追加例として、互いに平行な流体ブラダ２３６，２３８内にオリフィスを設けて近位作動ブラダ１００，１０２と遠位リザーバブラダ９０，９２との間の流量を制御するのがよい。図１６および図１８では、流体通路２５８，２６４は、オリフィスとして役立つ関節角の変更に抵抗するよう寸法決めされてもよく、あるいは、これら流体通路は、流体流量制限構造を有してもよい。

図１０では、外科用器械２００４の関節運動機構２００２の別のロック機構２０００は、常態ではロック解除されており、後方加重（back loading）に起因して側方運動Ｔ−バー２００６を起動することにより作動される。Ｔ−バー２００６から下方に延びるリブ２０１２を受け入れてこれを案内するスロット２００８が、フレームグラウンド２０１０に設けられている。リブ２０１２に直角に取り付けられた細長い長手方向部分２０１４が、エンドエフェクタ２０１６に後方加重した場合には撓む。例えば、エンドエフェクタ２０１６を矢印２０１８で示すように右側に押しやると、例えば、その近位歯車セグメント２０２０が、Ｔ−バー２００６のラック２０２２に作用して矢印２０２４で示すように非直交後方駆動力を与える。かくして、細長い長手方向部分２０１４は、長手スロット２００８内のリブ２０１２を起動する。この起動により、矢印２０２６，２０２８で示すように互いに逆向きの拘束力が生じ、これら拘束力は、Ｔ−バー２００６をロックし、それ以上の関節運動を阻止する。ロック解除は、関節運動ブラダの作動により側方に運動するＴ−バー２００６の起動が解除されたときに生じる。しかる後、リブ２０１６は、Ｔ−バー２００６の案内を助けることができる。

図１１では、外科用器械２１０２用の更に別の関節運動ロック機構２１００が示されており、この関節運動ロック機構は常態では、ロック解除されており、エンドエフェクタ２１０６の歯車の歯２００４およびＴ−バー２１１０のラックの歯２１０８から見て２０°の圧力角からの近位側への力ベクトルによって作動される。エンドエフェクタ２１０６に後方加重すると、非直交矢印２１１２によって示されているように、矢印２１１４として示された圧力角の長手方向ベクトルが、Ｔ−バー２１１０を近位側へ動かす。この長手方向力ベクトルは、Ｔ−バー２１１０のラック２１２０の後ろに設けられた剛性ばね２１１８に加えられる。Ｔ−バー２１１０が近位側へ動いたときにばね２１１８が撓むと、ラック２１２０から近位側へ突き出たロック歯２１２６は、互いに係合し、他方、グラウンドフレーム２１２４上で近位側へかつ側方に整列するロック要素２１２２は、ラック２１２０から近位側へ突き出たロック歯２１２６と係合する。ロック歯２１２６とロック要素２１２２は、エンドエフェクタ２１０６の後方加重を除き、Ｔ−バー２１１０がばね２１１８からの押圧下で遠位側へ動くことができるようにすることにより、近位側への力ベクトルを減少させまたは無くすと、離脱する。

二重ピボットクロージャスリーブおよび単一ピボットフレームグラウンドの組合せ
図３、図４および図７を参照すると、作業部分１２は有利には、単一ピボットフレームグラウンド４８上に長手方向に並進してこれを包囲する二重ピボットクロージャスリーブ組立体４６を有する。これら機構およびこれらの作用について以下に詳細に説明する。特に図７を参照すると、関節運動機構１４は、クロージャスリーブ組立体４６がアンビル開放状態に向かって近位側に引っ込められた状態の関節運動状態で示されている。アンビル４２が開放した状態で、関節運動制御装置１８を作動させると、関節クロージャリング１１６が、上側および下側二重ピボットクロージャリンク１３４，１４０のそれぞれの上方に差し向けられた遠位ピン１３６および下方に差し向けられた遠位ピン１４２回りに旋回する。フレームグラウンド４８は、フレームグラウンド４８を遠位フレーム部材１１４に接合する近位ピン１５７として示された単一のピン回りに旋回する。アンビル４２が開放した状態では、フレームグラウンド４８の近位ピン１４７は、クロージャスリーブ組立体４６の上側および下側二重ピボットリンク１３４，１４０の最も遠位側の位置と整列する。この位置決めにより、アンビル４２が開いた状態で、ステープル留め組立体２０の容易な旋回および回転が可能である。クロージャスリーブ組立体４６を遠位側へ移動させてアンビル４２を旋回させてこれを閉鎖すると、真っ直ぐなクロージャ管５２は、フレームグラウンド４８回りに遠位側に動き、関節クロージャリング１１６は、ピボットリンク１３４，１４０により押圧されると、関節遠位フレーム部材１１４の軸線に沿って遠位側へ動く。リンク１３４，１４０のそれぞれの二重ピボットピン１３６，１３８および１４２，１４４は、器具（図示せず）を関節運動させたときにこれらが遠位閉鎖位置に向かって押圧されると、真っ直ぐなクロージャ管５２および関節クロージャリング１１６との係合を容易にする。遠位閉鎖位置では、フレームグラウンドピボットピン（「近位ピン」）１４７は、完全関節運動時に近位ピボットピン１３８，１４４と垂直方向に整列しまたは効果的に働いている状態で遠位ピン１３６，１４２と近位ピン１３８，１４４との間の任意の箇所に位置することができる。

中実発火バー支持体
図８では、図７の関節運動機構１４は、部分的に分解され、下から見た状態で示され、従来型可撓性支持板と比べて利点をもたらす中実壁発火バー支持体設計（ドッグボーン形リンク１６０）を示している。支持板は、隙間を橋渡しし、発火バー６６を単一フレームグラウンドピボット関節運動継手１８０１中を支持した状態で案内するために用いられる。可撓性発火バーは、公知であるが、例えば図４、図８および図９に示す中実壁発火バーを設けると、独特な利点が得られる。次に図８を参照すると、フレームグラウンド４８は、フレームグランド４８の底部に沿って延びるフレームナイフスロット１８０２を有し、遠位ナイフスロット１６４が、発火バー６６（図示せず）を摺動自在に受け入れるために関節運動遠位フレーム部材１１４の底部に沿って延びている。フレームグラウンド４８は、上述されており、このフレームグラウンドは、遠位フレーム部材１１４との直接的な単一ピボット連結部１５７を有する。ピンの近位端１５７に回転自在に連結され、ピンの遠位端１５９に可動的に連結された固定壁ドッグボーン形リンク１６０は、左側の側方ガイド１８１８および右側の側方ガイド１８２０を有し、これらガイド相互間には、発火バー６６（図４）の摺動通過用の案内スロット１８２２が画定されている。

かくして、フレームグラウンド４８と遠位フレーム部材１１４との間の隙間を橋渡しするため、固定壁旋回ドッグボーン形リンク１６０は、フレームグラウンド４８に旋回自在に取り付けられると共にフレーム部材１１４に摺動自在に取り付けられている。旋回ドッグボーン形リンク１６０の近位ピン１５７は、フレームグラウンド４８に設けられたボア１８２４内に旋回自在に受け入れられ、それにより旋回ドッグボーン形リンク１６０がボア１８２４回りに旋回することができる。遠位ピン１５９が、旋回ドッグボーン形リンク１６０から上方に延び、この遠位ピンは、遠位フレーム１１４に設けられたスロット１８２６内に摺動自在に受け入れられている。ステープル留め組立体２０を長手方向軸線から例えば４５°の角度まで関節運動させると、旋回ドッグボーン形リンク１６０がボア１８２４内でその近位ピン１５７のところで旋回し、遠位ピン１５７は、スロット１８２６内へその遠位端１８１４のところで摺動して発火バー６６を２つの互いに間隔を置いた角度に曲げ、これら角度は、ステープル留め組立体２０の角度の半分である。発火バー６６を４５°の角度に曲げる上述の可撓性支持板とは異なり、固定壁旋回ドッグボーン形リンク１６０は、発火バー６６をそれぞれ例えば２２．５°の２つの互いに間隔を置いた角度に曲げる。１つまたは複数の可撓性発火バー６６を曲げて角度を半分にすることにより、発火バー６６中の曲げ応力が従来型関節運動支持体で見受けられる曲げ応力の半分まで減少する。発火バー６６中の曲げ応力を減少させることにより、発火バーを永続的に曲げまたは発火バー中に残留歪を生じさせる恐れが低くなり、発火のつかえの恐れが低くなり、発火バー引っ込み力の低さが確保されると共に発火システムのスムーズな動作が得られる。

図９では、外科用器械１９００が、二重クロージャピボットを有している。単一フレームピボット関節運動継手１９０２は、下側二重ピボットリンク１４０およびドッグボーン形リンク１８１２に取って代わる別の中実壁支持板機構１９０４を示している。左側発火バー支持体１９０６および右側発火バー支持体１９０８が、クロージャスリーブ組立体１９１２の下側二重ピボットリンク１９１０から上方に延びている。クロージャスリーブ組立体１９１２が遠位側へ動いてアンビル４２（図９には示さず）を閉鎖し、近位側へ動いてアンビル４２を開放するとき、発火バー支持体１９０６，１９０８が移動するようにするための隙間１９１４が、フレームグラウンド１９１６に設けられている。上述の旋回ドッグボーン形リンク１８１２と同様、この別の下側二重ピボットリンク１９１０もまた、発火バー６６（図９には示さず）を支持した状態でこれを曲げて最高ステープル留め組立体２０の曲げ角度の半分である２つの互いに間隔を置いた曲げ角度を生じさせる。

側方部材案内機構
さらに図９を参照すると、フレームグラウンド１９１６に設けられた左側および右側上向きフランジ１９１８，１９２０が、Ｔ−バー１９２６に設けられた穴を側方に通過して関節運動機構１９２８のつかえを最小限に抑えるのを助ける遠位および近位側方ピンガイド１９２２，１９２４を有している。別の例として、図７において、Ｔ−バー１０４は有利には、ダブテール形側方ガイド１９３０を有し、この側方ガイドは、Ｔ−バーに形成されたダブテール形チャネル１９３２内で側方に摺動する。さらに別の例として、図１２において、フレームグラウンド１９３６に設けられた隆起リブ１９３４が、Ｔ−バー１９４０に形成された矩形スロット１９３８内に受け入れられている。つかえを生じない側方並進を一段と容易にするため、遠位および近位側方支承軌道は各々、それぞれ複数の玉軸受１９４６，１９４８を有している。さらに別の例として、図１３において、複数個のフレーム側方溝１９５０〜１９５４が、フレームグラウンド１９５６に形成され、これに対応したＴ−バー側方溝１９５８〜１９６２がＴ−バー１９６４に設けられている。摺動ローラ１９６６〜１９７０が、それぞれ対をなす側方溝１９５０／１９５８，１９５２／１９６０，１９５４／１９６２内に捕捉された状態で位置している。これらは、Ｔ−バー１９４０の望ましくない起動または回転を阻止する側方案内部材の全てではない。

二重ピボットフレームグラウンドと単一ピボットクロージャの組合せ
図１４および図１５では、別のフレームグラウンドおよび閉鎖機構２２００が、二重ピボットフレーム組立体２２０４を有する外科用器械２２０２を有している。特に、フレームグラウンド２２０６は、二重ピボットフレームドッグボーン２２１０により遠位フレーム部材２２０８に連結され、この二重ピボットフレームドッグボーンは、フレームグラウンド２２０６に設けられた近位ボア２２１４に旋回自在に係合する近位ピボットピン２２１２および遠位フレーム部材２２０８の遠位ボア２２１８に係合する遠位ピボットピン２２１６を有する。発火バー６６（図１４および図１５には示さず）を収納状態で案内する案内スロット２２２０が、ドッグボーン２２１０の下面に設けられている。ナイフスロット２２２２が、遠位フレーム部材２２０８に設けられている。図示のように、クロージャリング２２３０を４５°の角度まで関節運動させることにより、遠位フレーム部材２２０８が４５°の角度まで関節運動すると共にフレームドッグボーン２２１０がその角度の半分まで関節運動する。その結果、発火バー６６は、互いに間隔を置いた２つの浅い半分の曲げを受け、上述した利点の全てを有する。

最も外側のクロージャスリーブ組立体２２２４は、フレーム組立体２２０４の二重旋回設計の唯一の旋回軸線がその長手方向閉鎖運動に対応する点において異なっている。図示のように、クロージャ管シャフト２２２６は、遠位端にクレビス２２２８（Ｕ字形リンク）を有している。クレビス２２２８は、クロージャリング２２３０に旋回自在に係合している。クロージャリング２２３０は、遠位端のところに形成された近位歯車２２３２を有し、ピン２２３４が、クレビス２２２８の上方タング（突起部）２２３６に旋回自在に係合し、下側アーム２２３８が、クレビス２２２８の下側タング２２４０に係合している。クレビス２２２８に設けられた穴２２４２が、側方案内ピン２２４３を受け入れ、これら穴は、このこれらの中のＴ−バー２２４４に摺動自在に取り付けられてクロージャリング２２３０の近位歯車２２３２に係合している。かくして、この変形例としての機構２２００は、上述した機構とは逆の別の技術的思想としての単一／二重ピボットを用いている。即ち、単一ピボットフレームグラウンドを備えた上述の二重ピボットクロージャ機構とは異なり、この変形例としての閉鎖機構は、単一のピボットを有し、変形例としてのフレームグラウンドは、二重ピボットを有している。

側方運動関節運動機構
図１６〜図１９では、側方運動が用いられてエンドエフェクタ２３２の関節運動を行わせている状態を示すよう側方運動関節運動機構２３０が概略的に示されている。側方運動は、外科用器具２３４の長手方向軸線に向かうまたはこれから遠ざかる少なくとも１つの要素の運動である。この運動は一般に、機構２３０を２等分する水平線である長手方向軸線に対して直角であり、回転運動または長手方向運動を含まない。側方運動関節運動機構は、図１６〜図１９に示すように流体作動式のものであってもよく、あるいは、図２０〜図２３に示すように機械的に作動されるものであってもよい。

側方運動流体関節運動機構
側方運動関節運動機構２３０は、図１６〜図１９に概略的に示されており、この関節運動機構は、流体制御システム２３５を有し、この流体制御システムは、この中で長手方向に延びる流体で満たされた互いに平行な左側流体ブラダ２３６および右側流体ブラダ２３８を有し、これら流体ブラダは、流体２４２の運動により側方部材またはＴ−バー２４０を側方に移動させる。全ての方向は、長手方向軸線を基準としている。図１６および図１７の非関節運動図を参照すると、遠位側に設けられたエンドエフェクタ２３２は、ピン２４４を中心として旋回し、このエンドエフェクタは、近位端に歯車セグメント２４６を有している。ピボットピン２４４が、フレーム（図示せず）に取り付けられている。Ｔ−バー２４０の遠位端のところに設けられたラック２４８が、歯車セグメント２４６に作動可能に係合する。Ｔ−バー２４０およびラック２４８は、軸線Ａ−Ａに沿って側方に動くことができる。長い左側および右側流体ブラダ２３６，２３８の遠位部分は、側方に動くことができるＴ−バー２４０の側方に位置し、この遠位部分は、クロージャスリーブ２５０内に側方に拘束されると共にフレーム２５２によって垂直方向下方に拘束されると共にスペーサ２５４によって垂直方向上方に拘束される。左側作動流体ブラダ２３６は、流体２４２で満たされていて、この流体ブラダは、左側遠位作動ブラダ２５６、左側流体通路２５８および左側近位リザーバブラダ２６０を有している。右側流体ブラダ２３８は、流体２４２を収容しており、この右側流体ブラダは、右側遠位作動ブラダ２６２、右側流体通路２６４および右側近位リザーバブラダ２６８を有している。固定仕切り２７０がフレーム２５２から延出し、ブラダ２６０，２６８と流体通路２５８，２６４を分離している。固定仕切り２７０およびクロージャスリーブ２５０は、流体通路２５８，２６４を拘束し、ブラダ２３６，２３８の流体通路部分２５８，２６４の拡張を阻止する。近位リザーバブラダ２６０，２６８のうちの一方の圧縮およびエンドエフェクタ２３２の関節運動のための側方に動くことができる“Ｃ”字形圧縮部材２７２が、関節運動制御機構２３０に設けられている。加うるに、他の部品、例えばフレーム２５２に設けられた発火バースロット２７６を貫通した発火バー２７４を設けるのがよい（図１７および図１９）。

図２、図１８および図１９に示すように、Ｃ字形圧縮部材２７２を左側に側方運動させると、右側近位リザーバブラダ２６０が圧縮されて、流体が右側流体通路２５８および右側遠位作動ブラダ２５６内に送り込まれる。右側遠位作動ブラダ２５６がＴ−バー２４０を左側に側方に移動させると、左側遠位作動ブラダ２６２が圧縮され、エンドエフェクタ２３２が右側に関節運動される（図示のように上から見て時計回り）。左側遠位作動ブラダ２６２の圧縮により、流体は、左側固定流体通路２６４を通って近位側に流れて左側近位リザーバブラダ２６６内に流入する。特に、Ｃ字形圧縮部材２７２の取付け状態の右側壁２８０は、左側に動き、それにより右側近位リザーバブラダ２６０を圧縮させる。Ｃ字形圧縮部材２７２の取付け状態の左側壁２７８の対応した左側への運動により、流体が拡張中の左側近位リザーバブラダ２６６内に流入すると、圧縮状態の左側リザーバブラダ２６２からの流体のための空間が生じる。

関節運動機構２３０のためのこの流体制御システム２３５は、少なくとも幾つかの利点をもたらす。第１に、関節運動継手または機構２３０に対して近位側への作動ブラダ２５６，２６２の配向により、器械２３４内で長いブラダ２３６，２３８および長いＴ−バー２４０を用いることができる。流体駆動式システムとして、流体制御システム２３５の出力としての力の増大は、２つの方法で達成できる。第１に、Ｔ−バー２４０上の流体面積が一定であるとすると、この一定面積に加わる流体圧力を増大させるのがよい。第２に、流体圧力が一定であるとすると、Ｔ−バー２４０上の流体接触面積を増大させるのがよい。第１の方法の結果として、コンパクトな設計およびより高い系統圧力が得られる。第２の方法の結果として、より大きな設計およびより低い系統圧力が得られる。コストを減少させ、設計を単純化し、系統応力を減少させ、ブラダの破裂の恐れを減少させるため、図示の形態は、長い遠位作動ブラダ２５６，２６２を器械の細長いシャフト内の関節運動機構２３０に対して近位側の有利な位置で示している。ブラダ２５６，２６２を長くすることができると共に関節運動出力を入力圧力が低い場合に高くすることができるのは、ブラダ２５６，２６２のこの配設状態である。

かくして、Ｔ−バー２４０上の遠位バルーン２５６，２６２の圧力接触面積を単に増大させることにより、関節運動機構２３０の出力としての力を増大させることができる（入力圧力が同一の場合）。圧力接触面積の増大は、高さおよび長さに制限される。従来型内視鏡下外科用器械の直径は通気ポートを通過するよう或る特定の直径に固定されているので、これにより、高さの変化が制限される。圧力接触領域の長さの変更は、最も大きな効果をもたらし、これにより、器具の側方出力を、システムが必要とするどのような出力であっても、これに適合するよう有利に調整することができる（長さを変化させることにより）。

側方運動器具内で用いられる流体は、圧縮性であってもよく、非圧縮性であってもよい。本明細書で用いる「流体」という用語は、液体、気体、ゲル、微粒子および圧力勾配相互間で流動することができる任意他の材料を含む。任意の流体を用いることができるが、滅菌溶液、例えば塩水、鉱物油またはシリコーンが特に好ましい。

側方運動機械式関節運動機構
側方運動および関節運動を生じさせる流体機構を上述したが、機械的機構は、流体ブラダ２０６，２０８により得られるのとほぼ同じ側方運動を達成することができる。図２０および図２１では、変形例としての側方運動関節運動機構３００が、外科用器械３０１のための側方運動および関節運動を生じさせる機械的制御システム、特に長手方向に運動する部材を用いている。図示の形態では、特に図２０を参照すると、側方運動スライドバー３０２が、細長い長手方向シャフト３０８の互いに反対側の側部でこのスライドバーから側方に延びる少なくとも１対の傾斜した左側カム面３０４と右側カム面３０６を有している。図示の形態では、別の１対の近位左側および右側傾斜カム面３１０，３１２もまた設けられている。右側長手方向運動リンク３１４は、これに対応した内方に差し向けられている遠位および近位傾斜カウンタ面３１６，３１８を有し、これらカウンタ面は、遠位および近位右側カム面３０６，３１２と位置が合ってこれに摺動自在に係合して、長手方向運動リンク３１４の遠位側への長手方向運動がスライドバー３０２の左向き側方運動を引き起こすようになっている。理解されるべきこととして、この傾斜接触状態を逆にして遠位側への運動が右向きの運動を引き起こすようにしてもよい。

スライドバー３０２を右に押圧してこれを右側長手方向運動リンク３１４に係合させて右側長手方向運動リンク３１４の逆の近位側への運動がスライドバー３０２の左向き運動を引き起こすようにばね付勢手段（図示せず）をスライドバー３０２に設けるのがよいことは理解されるべきである。変形例として、図示の形態では、左側長手方向運動リンク３２０が、これに対応した内方に差し向けられている遠位および近位傾斜カウンタ面３２２，３２４を有し、これらカウンタ面は、遠位および近位右側カム面３０４，３１０と位置が合ってこれに摺動自在に係合し、近位右側カム面３１０が遠位側へ傾斜すると共に遠位右側カム面３０４が近位側へ傾斜し、左側長手方向運動リンク３２０の遠位側への長手方向運動がスライドバー３０２の右向き側方運動を引き起こすようになっている。理解されるべきこととして、この傾斜接触状態を逆にして近位側への運動が左向きの運動を引き起こすようにしてもよい。理解されるべきこととして、右側および左側長手方向運動リンク３１４，３２０およびスライドバー３０２が、細長いシャフト３２６内に支持され、この細長いシャフトが、リンク３１４，３２０の長手方向運動およびスライドバーの側方運動を可能にする。

ソケットボール３２８として示されているスライドバー３０２の遠位端部は、エンドエフェクタ３３４のピボットピン３３２の近位側に整列したＶ字形カム溝３３０内に受け入れられている。かくして、図２１において、右側長手方向運動リンク３１４の近位側への運動および左側長手方向運動リンク３２０の遠位側への運動は、摺動バー３０２の右向きの運動を引き起こし、これに対応してソケットボール３２８の右向きの運動が生じる。かくして、Ｖ字形カム溝３３０は、右向きに駆動され、その最も遠位側の端部３３６が左側に旋回する。変形例として、スライドバー３０２の側方運動を図１６〜図１９を参照して上述したラックと歯車の係合によりエンドエフェクタ３３４の関節運動に変換できる。かくして、長手方向運動を利用する機械的システムを用いると、外科用器械３０１に側方関節運動を与えることができる。

回転可能なリンク
図２２および図２３において、更に変形例としての関節運動機構４００が、外科用器械４０６の関節運動を生じさせるよう側方運動スライドバー４０４として示された側方部材を移動させる回転可能なリンク４０２を用いている。側方運動スライドバー４０４は、エンドエフェクタ（図示せず）の近位端のところで図１６および図２０に関して上述した回転歯車またはカム作用溝と作動可能に係合することができる。回転可能なリンク４０２を少なくとも一方のアーム４０８が長手方向軸線に対して回転自在に横方向にこのリンクから延びてスライドバー内のソケット４１０に嵌まり込んだ状態でスライドバー４０４の下に配置するのがよい。スライドバー４０４は、頂部スペーサ４１２と底部フレーム４１４との間で垂直方向に拘束され、底部フレームは、回転可能なリンク４０２を受け入れてアーム４０８の回転を許容する長手方向トラフ４１６を有している。スペーサ４１２およびフレーム４１４は、管状スリーブ４１８によって包囲されている。回転リンク４０２を回転させることにより、アーム４０８は、弧を描いて動き、それにより、スライドバー４０４が回転方向に動いて側方に移動する。

互いに反対側に位置する座屈可撓性部材を備えた関節運動機構
図２４において、外科用器械５００は、細長いシャフト５０４の長手方向軸線に沿って整列したスライド部材５０２を有し、この外科用器械は、左側座屈部材５０６と右側座屈部材５０８との間の側方運動を可能にし、フレームおよびスペーサ（図示せず）によって垂直方向に拘束されている。各座屈部材５０６，５０８は、それぞれの固定遠位取付け部５１０，５１２および長手方向に並進可能な近位リンク５１４，５１６を有している。それぞれの左側および右側可撓性部材５１８，５２０は、スライドバー５０２に対向して、これらのそれぞれの近位リンク５１４，５１６の遠位側への長手方向運動に関して側方侵入量で、内方に弓形に曲がる。図２４に示す非関節運動状態では、近位リンク５１４，５１６は、差動的には位置決めされておらず、かくして、スライド部材５０２の遠位側に突き出た先端部５２２は、エンドエフェクタ５２８のピボットピン５２６に対して近位側に開口したＶ字形カム溝５２４内に心出しされる。図２５では、左側近位リンク５１４は、遠位側に送り進められており、右側近位リンクは、近位側へ引っ込められており、スライドバー５０２は、右側に側方に並進し、それにより、遠位側に突き出た先端部５２２をカム駆動させてこれをＶ字形カム溝５２４の右側部分に押し付け、その結果、ピボットピン５２６回りのエンドエフェクタ５２８の左向き関節運動が生じる。

電磁式側方関節運動制御機構
図２６において、外科用器械６００は、遠位側に連結されたエンドエフェクタ６０２を有し、このエンドエフェクタは、スライドバー６０８の側方運動により細長いシャフト６０６に対してそのピボットピン６０４回りに弧を描いて選択的に関節運動する。特に、スライドバー６０８の遠位ソケット６１０は、ピボットピン６０４の遠位側で開口したＶ字形カム溝６１２に係合する。スライドバー６０８は、フレームおよびスペーサ（図示せず）により細長いシャフト６０６内で垂直方向に拘束される。スライドバー６０８の互いに反対側の側方側部上で内方に差し向けられた左側および右側圧縮ばね６１４，６１６は、細長いシャフト６０６の遠位端部６１８の近位側に位置する。これらばね６１４，６１６は、スライドバー６０８におよびかくしてエンドエフェクタ６０２に心出し付勢力をもたらす。スライドバー６０８の互いに反対側の側部に設けられた左側および右側電磁石６２０，６２２は、スライドバー６０８と一体のまたはこれに取り付けられた鉄製標的６２４を引き付け、それにより選択的に図２７に示すようにスライドバー６０８を側方に変位させ、エンドエフェクタ６０２の関節運動を生じさせるよう選択的に作動される。単純化のため、長手方向に整列したコイルが示されている。ただし、１つ以上の電磁石を整列させてスライドバー６０８に垂直な磁界を生じさせてもよいことは理解されるべきであり、例えば、複数個のコイル（図示せず）をスライドバー６０８の長手方向長さ方向に沿って整列させ、各コイルは、スライドバー６０８の側方運動軸線と整列したその長手方向軸線を有する。

本発明を幾つかの実施形態の説明により例示し、図示の実施形態をかなり詳細に説明したが、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲をかかる細部に制限しまたはいかなる点においても限定することは、本出願人の意図ではない。追加の利点および改造は、当業者には明らかである。

例えば、単一流体移送方式を組み込んでもよく、この場合、単一流体アクチュエータが恐らくは取っ手に対して流体連通状態にはなくまたは空気圧連通状態にはない弾性対向部材により支援された状態で関節運動を起こすために拡張させたり圧縮させたりする。かかる設計と一致した用途としては、例えばＴ−バーに取り付けられたちょうど１つのブラダが挙げられ、したがって、流体の抜き取りにより圧縮されると、このブラダがＴ−バーをこれと共に引っ張るようになっている。

本発明の具体的な実施態様は、次の通りである。
（１）外科用器械において、
近位カム作用面を備えたエンドエフェクタと、
長手方向軸線と整列した側方凹部を備えるフレームを有する細長いシャフトと、
前記エンドエフェクタを前記細長いシャフトの遠位端部に旋回自在に取り付ける関節運動継手と、
前記側方凹部内に設けられていて、前記エンドエフェクタの前記近位カム作用面に係合する遠位端部を備えたスライドバーと、
前記スライドバーを前記フレームに係合させ、前記スライドバーの側方および長手方向整列運動を行わせる側方案内機構と、
前記細長いシャフトに近位側で取り付けられていて、関節運動を生じさせて前記スライドバーを側方に運動させるよう作動的に構成された取っ手部分と、を有する、外科用器械。
（２）実施態様（１）記載の外科用器械において、
前記エンドエフェクタの前記近位カム作用面は、前記スライドバーの前記遠位端部を受け入れる近位側に差し向けられたカム凹部を有する、外科用器械。
（３）実施態様（１）記載の外科用器械において、
前記エンドエフェクタの前記近位カム作用面は、歯車セグメントを有し、前記スライドバーの前記遠位端部は、歯車ラックを有する、外科用器械。
（４）実施態様（３）記載の外科用器械において、
前記側方案内機構は、前記フレームに側方に形成されたチャネルと、前記チャネル内に受け入れられていて、前記スライドバーに垂直に取り付けられたリブとを有し、
前記外科用器械は、前記リブを前記歯車ラックに連結する可撓性長手方向部分を更に有し、
前記エンドエフェクタの操作により、前記長手方向部分を撓ませる前記歯車セグメントの後方駆動が引き起こされ、前記リブが起動されて該リブが前記チャネル内に嵌まる、
外科用器械。
（５）実施態様（１）記載の外科用器械において、
前記側方案内機構は、
前記細長いチャネル内の前記側方凹部を横切って側方に間隔を置いて位置する左側ブラケット表面および右側ブラケット表面と、
前記スライドバーに設けられていて、前記左側ブラケット表面および前記右側ブラケット表面と整列した少なくとも１つの側方貫通穴と、
前記スライドバーの前記側方貫通穴内に受け入れられ、各前記ブラケット表面に取り付けられた少なくとも１つのスライドピンと、を有する、外科用器械。

（６）実施態様（１）記載の外科用器械において、
前記側方案内機構は、
前記側方凹部に隣接して前記フレームに形成された側方チャネルと、
前記スライドバーに取り付けられていて、前記側方チャネル内に摺動自在に受け入れられた側方リブと、を有する、外科用器械。
（７）実施態様（１）記載の外科用器械において、
前記側方案内機構は、
前記フレームに隣接して前記スライドバーに形成された側方チャネルと、
前記側方凹部内に延びた状態で前記フレーム表面に取り付けられていて、前記スライドバーの前記側方チャネル内に摺動自在に受け入れられた側方リブと、を有する、外科用器械。
（８）実施態様（１）記載の外科用器械において、
前記側方案内機構は、
前記フレームに隣接して前記スライドバーに形成された側方チャネルと、
前記側方凹部および前記スライドバー側方チャネルに隣接して前記フレームに形成された対応の側方チャネルと、
前記スライドバー側方チャネルおよび前記フレーム側方チャネルにより画定された側方案内凹部内に受け入れられた支承部材と、を有する、外科用器械。
（９）実施態様（８）記載の外科用器械において、
前記支承部材は、少なくとも１つの球面軸受を含む、外科用器械。
（１０）実施態様（８）記載の外科用器械において、
前記支承部材は、真円軸受を含む、外科用器械。

（１１）実施態様（１）記載の外科用器械において、
前記スライドバーおよび前記細長いシャフトの前記側方凹部に隣接して位置する前記フレームの表面のうち選択された一方は、側方リブを有し、他方の表面は、前記側方リブおよび複数個の軸受を受け入れるように寸法決めされた側方チャネルを含む、外科用器械。
（１２）実施態様（１）記載の外科用器械において、
前記スライドバーの側方および長手方向整列運動を可能にするよう前記スライドバーを前記フレームに係合させる側方案内機構は、前記スライドバーに平行に整列すると共に前記シャフトの垂直中心線と整列した回転可能なリンクを有し、該回転可能なリンクは、前記スライドバーの近くの表面に旋回自在に接合されていて、前記回転可能なリンクが回転すると、前記スライドバーの側方運動を生じさせる、外科用器械。
（１３）実施態様（１２）記載の外科用器械において、
前記回転可能なリンクは、前記スライドバーの長手方向長さに沿って間隔を置いて設けられていて、作動中、整列状態を維持する前記スライドバーへの複数個のピボット接合部を有する、外科用器械。
（１４）実施態様（１）記載の外科用器械において、
右側および左側の遠位流体作動ブラダが、前記スライドバーのそれぞれの側に配置され、前記取っ手部分は、流体を前記右側および左側の遠位流体作動ブラダに差動的に移送するよう作動的に構成された関節運動制御装置を含む、外科用器械。
（１５）実施態様（１）記載の外科用器械において、
右側および左側の機械的アクチュエータが、前記スライドバーのそれぞれの側に配置され、前記取っ手部分は、差動的長手方向運動を前記右側および左側機械的アクチュエータに及ぼして前記スライドバーを側方に変位させるよう作動的に構成された関節運動制御装置を含む、外科用器械。

（１６）外科用器械において、
近位カム作用面を備えたエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタに取り付けられていて、長手方向軸線と整列した側方凹部を画定するフレームを有する細長いシャフトと、
前記エンドエフェクタを前記細長いシャフトの遠位端部に旋回自在に取り付ける関節運動継手と、
前記側方凹部内に設けられていて、前記エンドエフェクタの前記近位カム作用面に係合する遠位端部を備えたスライドバーと、
前記側方凹部内の前記スライドバーの各側に設けられた右側および左側のアクチュエータと、
前記スライドバーおよび前記フレームのうちの選択された一方に形成された側方チャネルおよび前記スライドバーおよび前記フレームのうちの他方に形成された側方リブを有する側方案内機構と、
前記細長いシャフトに近位側に取り付けられていて、差動的長手方向運動をそれぞれの前記アクチュエータにもたらして前記スライドバーを側方に動かすよう作動的に構成された取っ手部分と、を有する、外科用器械。
（１７）実施態様（１６）記載の外科用器械において、
前記右側および左側アクチュエータは、ブラダを有し、前記取っ手部分は、流体を前記右側および左側ブラダアクチュエータのうちの選択された一方に移送し、流体を他方のブラダアクチュエータから移送するよう作動的に構成されている、外科用器械。
（１８）実施態様（１６）記載の外科用器械において、
前記右側および左側アクチュエータは、各々が可動近位端部を備えた座屈部材を有し、前記取っ手部分は、前記座屈部材の前記近位端部を差動的に位置決めするよう作動的に構成されている、外科用器械。
（１９）実施態様（１６）記載の外科用器械において、
前記フレームと前記スライドバーとの間に挿入された球面軸受と、真円軸受とから成る群から選択された支承部材を更に有する、外科用器械。

（２０）外科用器械において、
ステープル留め組立体と、
前記ステープル留め組立体に取り付けられていて、長手方向軸線と整列した側方凹部を画定するフレームを有する細長いシャフトと、
前記ステープル留め組立体を前記細長いシャフトの遠位端部に旋回自在に取り付ける関節運動継手と、
前記側方凹部内に設けられていて、前記ステープル留め組立体の近位カム作用面に係合する遠位端部を備えたスライドバーと、
前記側方凹部内の前記スライドバーの各側に設けられた右側および左側アクチュエータと、
前記フレームにより画定された前記凹部内で前記スライドバーを側方に案内し、前記スライドバーを前記シャフトの長手方向軸線と平行整列状態に維持する手段と、
前記細長いシャフトに近位側に取り付けられていて、差動長手方向運動をそれぞれのアクチュエータにもたらして前記スライドバーを側方に動かすよう作動的に構成された取っ手部分と、を有する、外科用器械。

開放したエンドエフェクタまたはステープル留め組立体を備え、ステープルカートリッジが取り出された状態で示された外科用ステープル留め兼用切断器械の前かつ上から見た斜視図である。 関節運動機構が流体作動制御装置によって制御された図１の外科用ステープル留め兼用切断器械の前かつ上から見た斜視図である。 図１の外科用ステープル留め兼用切断器械の細長いシャフトおよび関節運動機構の分解斜視図である。 ステープル留め組立体および関節運動機構を含む図１の外科用ステープル留め兼用切断器械の作業部分の遠位部分の分解斜視図である。 発火運動により駆動された部品を露出させるようステープルカートリッジの横半分が取り除かれた状態の図１および図４のステープル留め組立体の上から見た斜視図である。 流体関節運動機構により関節運動させられた単一のピボットフレームグラウンドを露出させるよう二重ピボットクロージャスリーブ組立体とエンドエフェクタが取り除かれた状態の図１の外科用器械の作業部分の前から見た斜視図である。 単一ピボットフレームグラウンドを備えた二重ピボットクロージャスリーブ組立体を近位位置で示す図１の外科用器械の別の関節運動継手の詳細斜視図である。 二重旋回固定壁ドッグボーン形リンクおよび側方運動部材（Ｔ−バー）のためのレールガイドを組み込んだフレームグラウンドを有する図７の別の関節運動継手の右下から見た分解組立て斜視図である。 発火バーを支持するよう下側二重ピボットリンク内に組み込まれた別の中実壁支持板機構およびレール案内式側方運動部材（Ｔ−バー）を有する図１の外科用器械用の更に別の関節運動継手の左上から見た分解組立て斜視図である。 自動関節運動ロック係合および解除のための後方加重離脱式Ｔ−バーを露出させるようクロージャスリーブ組立体が取り除かれた図１の外科用器械用の別の関節運動ロック機構の概略平面図である。 図１の外科用器械用の更に別の関節運動機構の概略平面図であり、エンドエフェクタからの後方加重に起因して係合するロック特徴部を備えるＴ−バーに設けられたばね押しラックを示す図である。 図１の外科用器械用の側方誘導装置を組み込んだ別のＴ−バーおよびフレームグラウンドを示す図である。 図１の外科用器械用の側方誘導装置を組み込んだ更に別のＴ−バーおよびフレームグラウンドを示す図である。 図１の外科用器械用の二重ピボットフレーム組立体および単一ピボットクロージャスリーブ組立体を有する別の関節運動機構の左上から見た分解斜視図である。 図１４の別の関節運動機構の左下から見た斜視図である。 ラックおよび歯車セグメントピボットが非関節運動状態で示された側方動作式流体関節運動機構の略図である。 図１６の流体関節運動機構の１７−１７線断面正面図である。 ラックおよび歯車セグメントピボットが関節運動状態で示された側方動作式流体関節運動機構の略図である。 図１８の流体関節運動機構の１９−１９線に沿った位置における断面正面図である。 スライドバーを側方にカム駆動し、それによりエンドエフェクタを関節運動させる少なくとも１つの長手方向に運動する部材によって関節運動された外科用器械の概略平面図である。 関節運動状態にある図２０の外科用器械の概略平面図である。 Ｔ−バーまたはスライドバーをそれぞれ側方に並進させる図１６または図２０の外科用器械用の別の回転リンク機械式制御システムを非関節運動状態で示した断面正面図である。 関節運動状態にある図２２の別の回転リンク機械式制御システムの断面正面図である。 エンドエフェクタを関節運動させるよう各々が長手方向に調節可能な近位エンドポイントを備えた１対の座屈部材によって側方に位置決めされたスライドバーを有する外科用器械の概略平面図である。 関節運動状態で示された図２４の外科用器械の概略平面図である。 電磁側方関節運動制御機構を有する外科用器械の概略平面図である。 関節運動状態にある図２６の外科用器械の概略平面図である。

符号の説明

１０ 外科用ステープル留め兼用切断器械
１２ 作業部分
１４，２３０，３００，４００ 関節運動機構
１６ 細長いシャフト
１８ 関節運動制御装置
２０，２０１６ ステープル留め組立体またはエンドエフェクタ
２２ 取っ手部分
２４ ピストル型握り
２６ クロージャトリガ
２８ 発火トリガ
３０ クロージャ解除ボタン
４６ クロージャスリーブ組立体
４４ フレーム組立体
８０ 関節運動アクチュエータ
９４ 流体関節運動システム
１１６ 関節クロージャ管
１７８ 交換可能なステープルカートリッジ
２００，２０００ 関節運動ロック機構
５００，６００，１９００，２００４ 外科用器械
１８０１ 関節運動継手

Claims (12)

1. 外科用器械において、
   近位カム作用面を備えたエンドエフェクタと、
   長手方向軸線と整列した側方凹部を備えるフレームを有する細長いシャフトと、
   前記エンドエフェクタを前記細長いシャフトの遠位端部に旋回自在に取り付ける関節運動継手と、
   前記側方凹部内に設けられていて、前記エンドエフェクタの前記近位カム作用面に係合する遠位端部を備えたスライドバーと、
   前記スライドバーを前記フレームに係合させ、前記スライドバーの側方および長手方向整列運動を行わせる側方案内機構と、
   前記細長いシャフトに近位側で取り付けられていて、関節運動を生じさせて前記スライドバーを側方に運動させるよう作動的に構成された取っ手部分と、
   を有する、外科用器械。
2. 請求項１記載の外科用器械において、
   前記エンドエフェクタの前記近位カム作用面は、前記スライドバーの前記遠位端部を受け入れる近位側に差し向けられたカム凹部を有する、外科用器械。
3. 請求項１記載の外科用器械において、
   前記エンドエフェクタの前記近位カム作用面は、歯車セグメントを有し、
   前記スライドバーの前記遠位端部は、歯車ラックを有する、
   外科用器械。
4. 請求項３記載の外科用器械において、
   前記側方案内機構は、前記フレームに側方に形成されたチャネルと、前記チャネル内に受け入れられていて、前記スライドバーに垂直に取り付けられたリブとを有し、
   前記外科用器械は、前記リブを前記歯車ラックに連結する可撓性長手方向部分を更に有し、
   前記エンドエフェクタの操作により、前記長手方向部分を撓ませる前記歯車セグメントの後方駆動が引き起こされ、前記リブが起動されて該リブが前記チャネル内に嵌まる、
   外科用器械。
5. 請求項１記載の外科用器械において、
   前記側方案内機構は、
   前記細長いチャネル内の前記側方凹部を横切って側方に間隔を置いて位置する左側ブラケット表面および右側ブラケット表面と、
   前記スライドバーに設けられていて、前記左側ブラケット表面および前記右側ブラケット表面と整列した少なくとも１つの側方貫通穴と、
   前記スライドバーの前記側方貫通穴内に受け入れられ、各前記ブラケット表面に取り付けられた少なくとも１つのスライドピンと、
   を有する、
   外科用器械。
6. 請求項１記載の外科用器械において、
   前記側方案内機構は、
   前記側方凹部に隣接して前記フレームに形成された側方チャネルと、
   前記スライドバーに取り付けられていて、前記側方チャネル内に摺動自在に受け入れられた側方リブと、
   を有する、
   外科用器械。
7. 請求項１記載の外科用器械において、
   前記側方案内機構は、
   前記フレームに隣接して前記スライドバーに形成された側方チャネルと、
   前記側方凹部内に延びた状態で前記フレーム表面に取り付けられていて、前記スライドバーの前記側方チャネル内に摺動自在に受け入れられた側方リブと、
   を有する、
   外科用器械。
8. 請求項１記載の外科用器械において、
   前記側方案内機構は、
   前記フレームに隣接して前記スライドバーに形成された側方チャネルと、
   前記側方凹部および前記スライドバー側方チャネルに隣接して前記フレームに形成された対応の側方チャネルと、
   前記スライドバー側方チャネルおよび前記フレーム側方チャネルにより画定された側方案内凹部内に受け入れられた支承部材と、
   を有する、
   外科用器械。
9. 請求項８記載の外科用器械において、
   前記支承部材は、少なくとも１つの球面軸受を含む、外科用器械。
10. 請求項８記載の外科用器械において、
    前記支承部材は、真円軸受を含む、外科用器械。
11. 外科用器械において、
    近位カム作用面を備えたエンドエフェクタと、
    前記エンドエフェクタに取り付けられていて、長手方向軸線と整列した側方凹部を画定するフレームを有する細長いシャフトと、
    前記エンドエフェクタを前記細長いシャフトの遠位端部に旋回自在に取り付ける関節運動継手と、
    前記側方凹部内に設けられていて、前記エンドエフェクタの前記近位カム作用面に係合する遠位端部を備えたスライドバーと、
    前記側方凹部内の前記スライドバーの各側に設けられた右側および左側のアクチュエータと、
    前記スライドバーおよび前記フレームのうちの選択された一方に形成された側方チャネルおよび前記スライドバーおよび前記フレームのうちの他方に形成された側方リブを有する側方案内機構と、
    前記細長いシャフトに近位側に取り付けられていて、差動的長手方向運動をそれぞれの前記アクチュエータにもたらして前記スライドバーを側方に動かすよう作動的に構成された取っ手部分と、
    を有する、外科用器械。
12. 外科用器械であって、
    ステープル留め組立体と、
    前記ステープル留め組立体に取り付けられていて、長手方向軸線と整列した側方凹部を画定するフレームを有する細長いシャフトと、
    前記ステープル留め組立体を前記細長いシャフトの遠位端部に旋回自在に取り付ける関節運動継手と、
    前記側方凹部内に設けられていて、前記ステープル留め組立体の近位カム作用面に係合する遠位端部を備えたスライドバーと、
    前記側方凹部内の前記スライドバーの各側に設けられた右側および左側アクチュエータと、
    前記フレームにより画定された前記凹部内で前記スライドバーを側方に案内し、前記スライドバーを前記シャフトの長手方向軸線と平行整列状態に維持する手段と、
    前記細長いシャフトに近位側に取り付けられていて、差動長手方向運動をそれぞれのアクチュエータにもたらして前記スライドバーを側方に動かすよう作動的に構成された取っ手部分と、
    を有する、外科用器械。
    

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