JP2013192952A - 鉛筆グリップを有する外科器具のための作動特徴部 - Google Patents

鉛筆グリップを有する外科器具のための作動特徴部 Download PDF

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Abstract

【課題】 外科器具を提供する。
【解決手段】 例示的な外科器具は、ハンドピースと、エンドエフェクタと、選択的にエンドエフェクタを作動し、エンドエフェクタのためのエネルギーレベルを選択するように動作可能である、作動及び制御特徴部と、を備える。作動及び制御特徴部の一変形例は、作動及び制御が、定位置からのボタンの変位に基づいて達成される、「浮動」ボタン特徴部を含む。一部の変形例において、作動及び制御特徴部は、ハンドピース内に封止されるが、使用者がハンドピースに触れることによって制御可能である。封止構成は、ハンドピースが、例えば、蒸気消毒を使用して、消毒されることを可能にすることができる。作動及び制御特徴部は、容量性スイッチ、抵抗性センサ、空洞共振スイッチング技術、赤外検知技術、指の存在によって乱される、表面上の共振する定常波を使用する技術、及び/又は任意の他の好適なタイプの技術を含んでもよい。
【選択図】 図1

Description

(関連出願の相互参照)
本出願は、2009年9月11日出願の米国特許出願第12/557,799号、発明の名称「Ultrasonic Device for Fingertip Control」の優先権を主張し、かつその一部継続出願であり、その開示は、本明細書において、参照することにより組み込まれ、更に、2008年9月12日出願の米国仮特許出願第61/096,500号、発明の名称「Ultrasonic Device for Fingertip Control」の優先権を主張し、その開示は、本明細書において、参照することにより組み込まれる。
本発明の一部の実施形態は、概ね超音波手術システムに関する。例えば、一部の変形例は、外科医が、整形手術等といった、微細かつ繊細な外科手順において必要とされ得るような、切断、凝固、及び/又は微細な切開を実施することを可能にする、超音波装置に関する。本願の教示は、種々の他のタイプの装置及びシステムに容易に適用することが可能であり、超音波手術の状況に必ずしも限定されないことが理解されるべきである。
超音波外科器具は、組織を切開するのとほぼ同時に凝固による止血を行うことにより患者の外傷を最小に抑えることができる。この切開動作は、外科器具の遠位端のエンドエフェクタ又はブレード先端部によって行われ、エンドエフェクタと接触する組織に超音波エネルギーが伝達される。この種の超音波器具は、開放手術での使用、ロボット支援手術を含む腹腔鏡若しくは内視鏡手術、又は他の使用若しくは手術方式に適合させることができる。形成外科手術(例えば、腹壁形成術、乳房再建術/縮小術、しわ取り手術)を行うことは、患者の充分な回復時間を要し、漿液腫及び血清腫のリスクをともなう。回復期間において手術の後に更に通院の必要がある場合もあり、患者の満足度に影響し、かつ/又は外科医が手術に充てられる時間が減ってしまう場合もある。特定の状況では、高度なエネルギー機器(従来のモノポーラ電気手術「ボビー(bovie)」の代わりに)によって回復の経過をより単純なものとし、手術後の回復時間を短縮できる場合もある。しかしながら、従来の高度なエネルギー機器は、形成外科手術には適さない場合もある。
外科器具の中には超音波エネルギーを正確な切開及び凝固の調節の両方の目的で利用するものもある。超音波エネルギーは、従来の電気手術で使用される温度よりも低い温度を使用して切開及び凝固を行うことができる。超音波ブレードは高い周波数(例えば、毎秒55,500回)で振動して組織のタンパク質を変性させて粘着性の凝塊を形成することができる。ブレード表面によって組織に加えられる圧力により血管が潰れて凝塊が止血シールを形成する。切断及び凝固の精度は、外科医の技術、及び電力レベル、ブレードエッジ、組織引張、及びブレード圧力等を調節することによって制御され得る。一部の従来の超音波外科装置は、外科器具にエネルギー供給するために、フットペダルを利用し得る。外科医は、こうしたフットペダルを操作して発振器を作動させることによって組織を切開及び凝固するために切開ブレードに伝達されるエネルギーを与えると同時にハンドルに圧力を加えてブレードを組織に対して押しつける。状況によっては、外科医はフットペダルを探している間に手術野から注意を逸らしてしまう場合がある。フットペダルはまた、手術中に外科医の動きの邪魔となったり、かつ/又は外科医の脚の疲労につながる場合もある(例えば、長時間の手術の際)。超音波外科器具の一部の用途では、使用者はブレードが超音波によって作動している場合でなくても(例えば、「鈍的切開」の場合)ブレードによって組織に力を加えるために器具のハンドピースを使用する場合がある。
一部の従来の外科器具では、出力を装置の全長に沿った異なる位置で指で作動させるものもある。これは、器具を深く挿入したり、操作性を高めるために器具を遠位方向及び近位方向に動かすことを困難にするものである。このことは、単純に手首を回転させたり、ちょうど鉛筆のように装置全体を回転させるのではなく、サムホイール及び/又はリリースボタンの使用を更に必要とする場合がある。少なくとも一部の従来の超音波外科器具では、一瞬のスイッチ感覚以外に、エンドエフェクタが作動されたことを示す感覚的なフィードバックは一切使用者に与えられない。エンドエフェクタによって生じる音は人間の可聴域を上回る場合があり、ハンドピースに触知できる振動が伝わらない場合がある。作動状態を示す従来の方法としては発振器が発する耳に聴こえるビープ音がある。更なるより瞬間的かつ局所的な作動状態の表示は、ハンドピース上の眼に見えるライト、ハンドピースが発する耳に聴こえる音声フィードバック、及び/又はハンドピースの触知される振動によって実現することができる。
スイッチ制御を必要とする各種の装置で多くの出力作動方式が知られている。容量性作動は、センサが近接環境の誘電率の変化を認識することで行われる。その市販の一例として、カリフォルニア州サンノゼ所在のアトメル社(Atmel Corporation)によるQTOUCHセンサがある。状況によっては、こうしたセンサ又はスイッチが不用意な作動のリスクとなる場合がある。例えば、容量性スイッチは、容量性スイッチの表面上に不用意にこぼされた液体によって不用意に作動されたり、容量性スイッチが組み込まれたスイッチが特定の表面上に置かれることによって、表面が容量性スイッチを作動させてしまう場合がある。したがって、特定の状況では、意図による作動と意図しない作動とを区別し、かつ/又は容量性スイッチ又は同様のスイッチの意図しない作動の確率を低減する(防止されない場合)ことが望ましい場合がある。
抵抗に基づいた技術の形態の1つとして歪みゲージがある。圧電フルオロポリマー(PVDF)の抵抗は、作用する圧力又は歪みの関数である。すなわち、測定される抵抗は作用する圧力の関数である。作用する圧力が或る閾値を超えると作動状態が引き起こされる。抵抗に基づいた技術の別の形態では、感圧性材料の面にわたった抵抗を測定するか、あるいはカリフォルニア州バレンシア所在のトランスペアレント・プロダクツ社(Transparent Products, Inc.)によって開発されたスキームを利用する。抵抗性及び容量性の検出法の組み合わせを用いることによって、不用意な作動の確率を低減しつつ、感度及び触知できるフィードバックを向上させることができる。容量性センサは誘電場を変化させるうえで力は必要とせず、指をそこに置くだけでもよい。容量性センサは、誘電場の変化の原因が(例えば、誤ってこぼれた液体によるものではなく)指であることを確認することができる。空洞共振スイッチング技術は、Buffalo Grove,Illinois.所在のITW ActiveTouch(Illinois Tool Works Inc.の一部門)によって提供されるものである。他のスイッチング技術としては、人の指の先端部に対する赤外線応答によって作動させるものがある。更なる他のスイッチング技術としては、指の存在によって乱される表面上の共振定常波を利用したものもある。
種々の外科器具が作製及び使用されているが、本発明者(ら)に先だって本明細書において説明されるような発明を作製又は使用した者はいないものと考えられる。
本明細書の末尾には発明を具体的に示し、明確にその権利を請求する特許請求の範囲が付属しているが、本発明は下記の特定の実施形態の説明を添付図面と併せ読むことでより深い理解が得られるものと考えられる。図中、同様の参照符合は同様の要素を示す。
例示的な超音波外科システムのブロック概略図。 例示的な手動スイッチ回路の概略電気回路図。 例示的な超音波外科装置の斜視図。 図3の超音波外科装置の分解図。 回転可能なシース並びに細長い制御及び作動表面を有する、別の例示的な超音波外科装置の斜視図。 図5の超音波外科装置の別の斜視図。 図5の超音波外科装置の端面図。 細長い制御及び作動表面を有する、別の例示的な超音波外科装置の斜視図。 図8Aの超音波外科装置の制御及び作動構成要素の部分的側面断面図。 複数の制御及び作動表面を有する、別の例示的な超音波外科装置の斜視図。 図9の超音波外科装置の端面図。 別の例示的な外科装置の斜視図。 ハンドルハウジングが断面で示される、図11の装置の制御及び作動構成要素の部分的底面図。 ハンドルハウジング及びボタンアセンブリが断面で示される、図11の装置の制御及び作動構成要素の部分的側面図。 別の例示的な外科装置の斜視図。 図14の例示的な外科装置のための例示的な作動構成要素の部分的側面断面図。 図14の例示的な外科装置のための例示的な作動構成要素の別の変形例の部分的側面断面図。 近接回路の金属ピン、並びに例示的な第1及び第2の近接領域を示す、図15及び16の例示的な作動構成要素の部分的上面図。
各図面は、いかなる意味においても限定的なものではなく、図に必ずしも示されていないものを含め、本発明の異なる実施形態を様々な他の方法で実施し得ることも考えられる。本明細書に組み込まれその一部をなす添付の図面は、本発明の幾つかの態様を示すものであり、説明文とともに本発明の原理を説明する役割を果たすものである。しかしながら、本発明は図に示される正確な構成に限定されない点が理解されるべきである。
本発明の特定の実施例の以下の説明は、本発明の範囲を限定するために用いられるべきではない。本発明の他の実施例、構成、特徴、態様、実施形態、及び利点が以下の説明から当業者には明らかとなろう。以下の説明は、実例として、本発明を実施するために企図される最良の形態の1つである。明らかなように、本発明は、本発明から逸脱することなく、他の様々な明白な態様が可能である。したがって、図面及び説明文は、例示的な性質のものであって限定的なものと見なすべきではない。更に、以下に説明する実施形態、実施形態の表現方法、変形例、実施例などのいずれか1つ又は2つ以上のものを、以下に説明する他の実施形態、実施形態の表現方法、変形例、実施例などのいずれか1つ又は2つ以上のものと組み合わせるか、これに従って改変することが可能である点は理解されるであろう。
I.概論
本願で述べる幾つかの実施例は、特に、形成外科手術のような繊細な外科術を含む外科手術に際して、組織の切開、切断、凝固及び/又は組織の締めつけを行うように構成された改良された超音波外科器具に関するものである。本願で述べる幾つかの実施例は開放型の外科手術における使用に合わせて構成されたものであるが、腹腔鏡手術を含むがただしこれに限定されない他の方式の手術において使用することも可能である。超音波エネルギーの選択的使用によって、多方面の用途が容易になる。本装置の超音波要素が作動していない場合には組織を切開又は損傷することなく思いどおりに組織を操作することができる。超音波要素が作動している場合には、超音波エネルギーによって組織の切開及び凝固の両方を行うことができる。
更に、以下の実施例はブレードのみの器具について説明する。本願で開示するこうした実施例は、本願にその開示内容を援用する米国特許第5,873,873号及び同第6,773,444号に例として述べられるようなクランプ凝固器具に同様の用途を有し得るものであり、この構成は限定的なものではない。
先で言及されるように、本願の教示は、種々の他のタイプの装置及びシステムに容易に適用することが可能であり、超音波手術の状況に必ずしも限定されないことが理解されるべきである。本願の教示を適用することができる、内視鏡的外科器具の実施例としては、その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2008年8月26日発行の米国特許第7,416,101号、発明の名称「Motor−Driven Surgical Cutting and Fastening Instrument with Loading Force Feedback」;その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2010年6月15日発行の米国特許第7,738,971号、発明の名称「Post−Sterilization Programming of Surgical Instruments」;その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2006年4月13日公開の米国公開第2006/0079874号、発明の名称「Tissue Pad for Use with an Ultrasonic Surgical Instrument」;その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2007年8月16日公開の米国公開第2007/0191713号、発明の名称「Ultrasonic Device for Cutting and Coagulating」;その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2007年12月6日公開の米国公開第2007/0282333号、発明の名称「Ultrasonic Waveguide and Blade」;その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2008年8月21日公開の米国公開第2008/0200940号、発明の名称「Ultrasonic Device for Cutting and Coagulating」;その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2009年6月4日公開の米国特許公開第2009/0143797号、発明の名称「Cordless Hand−held Ultrasonic Cautery Cutting Device」;その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2009年8月20日公開の米国公開第2009/0209990号、発明の名称「Motorized Surgical Cutting and Fastening Instrument Having Handle Based Power Source」;その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2010年3月18日公開の米国公開第2010/0069940号、発明の名称「Ultrasonic Device for Fingertip Control」;その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2011年1月20日公開の米国公開第2011/0015660号、発明の名称「Rotating Transducer Mount for Ultrasonic Surgical Instruments」;その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2002年12月31日発行の米国特許第6,500,176号、発明の名称「Electrosurgical Systems and Techniques for Sealing Tissue」;その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2006年9月26日発行の米国特許第7,112,201号、発明の名称「Electrosurgical Instrument and Method of Use」;その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2006年10月24日発行の米国特許第7,125,409号、発明の名称「Electrosurgical Working End for Controlled Energy Delivery」;その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2007年1月30日発行の米国特許第7,169,146号、発明の名称「Electrosurgical Probe and Method of Use」;その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2007年3月6日発行の米国特許第7,186,253号、発明の名称「Electrosurgical Jaw Structure for Controlled Energy Delivery」;その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2007年3月13日発行の米国特許第7,189,233号、発明の名称「Electrosurgical Instrument」;その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2007年5月22日発行の米国特許第7,220,951号、発明の名称「Surgical Sealing Surfaces and Methods of Use」;その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2007年12月18日発行の米国特許第7,309,849号、発明の名称「Polymer Compositions Exhibiting a PTC Property and Methods of Fabrication」;その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2007年12月25日発行の米国特許第7,311,709号、発明の名称「Electrosurgical Instrument and Method of Use」;その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2008年4月8日発行の米国特許第7,354,440号、発明の名称「Electrosurgical Instrument and Method of Use」;その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2008年6月3日発行の米国特許第7,381,209号、発明の名称「Electrosurgical Instrument」;その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2011年4月14日公開の米国公開第2011/0087218号、発明の名称「Surgical Instrument Comprising First and Second Drive Systems Actuatable by a Common Trigger Mechanism」;その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2011年6月2日出願の米国特許出願第13/151,181号、発明の名称「Motor Driven Electrosurgical Device with Mechanical and Electrical Feedback」;その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2011年10月10出願の米国特許出願第13/269,870号、発明の名称「Surgical Instrument with Modular Shaft and End Effector」;その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2011年9月19日出願の米国特許出願第13/235,660号、発明の名称「Articulation Joint Features for Articulating Surgical Device」;その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2011年10月17日出願の米国特許出願第13/274,805号、発明の名称「Surgical Instrument with Modular End Effector」;及びその開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2011年10月19日出願の米国特許出願第13/276,725号、発明の名称「Medical Device Usage Data Processing」に開示される器具が挙げられる。また、外科器具を含む医療装置が、可搬電力源を含むように適合され得る種々の方法は、その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2010年11月5日出願の米国仮出願第61/410,603号、発明の名称「Energy−Based Surgical Instruments」に開示されるそれらの器具に適用することができる。
以下の説明文より明らかとなるように、本願に述べる例示的な外科器具は、簡単な構造であるので、特に使い捨ての使用のために構成されてもよい。そのため、外科器具の特定の変形例を外科システムの超音波発振ユニットと関連付けて使用することによって、発振ユニットからの超音波エネルギーによって外科器具が所望の超音波作動を行うことができる。本発明の原理を具体化した外科器具は、非使い捨て式、又は複数回の使用ができるように構成するか、かつ/又は併用される超音波発振ユニットと取り外し不能に一体化することができる点は認識されるであろう。
本明細書において説明される器具の一部の変形例において、外科器具は、種々のスタイル又はタイプのエンドエフェクタと接続するように構成される、再利用可能な、消毒可能なハンドピースを含む。これらの種々のスタイル又はタイプのエンドエフェクタは、1回使用の使い捨て構成要素、一部の変形例においては、再利用可能かつ消毒可能な構成要素として設計することができる。再利用可能な、消毒可能なハンドピースを含む一部の変形例において、作動構成要素、例えば、電力スイッチ及び電力レベルスイッチは、作動構成要素の電子機器を損傷することなく、蒸気消毒を使用することができるように、ハンドピースハウジング内に封止される。封止された作動構成要素を有するこのハンドピースは、取り外し可能なエンドエフェクタとともに使用される場合もあるが、封止された作動構成要素を有するハンドピースが、取り外し不可能なエンドエフェクタを組み込む器具において使用することができる場合もある。かかる封止された作動構成要素の更なる説明を後の項で提供する。
また、異なるタイプのエンドエフェクタとともに使用するための、再利用可能な、消毒可能なハンドピースを有する一部の変形例において、ハンドピース及びエンドエフェクタは、ある電子特徴部、例えば、相互に通信するチップを含有することができる。例えば、選択されたエンドエフェクタの一部分内の第1のチップは、ハンドピースと関連付けられる制御回路が、どのエンドエフェクタが取り付けられ、かつ更にどのようにそのエンドエフェクタに電力を提供するかが分かるように、ハンドピース内の第2のチップと通信することができる。更なる実施例として、別のチップは、ケーブルチップが、無線周波数ハンドピースが使用されているかどうか、又は超音波ハンドピースが使用されているかどうかを、発振器に教えることができるように、ハンドピースを自在の発振器に接続するケーブルに含めることができる。したがって、「自在の」ハンドピース及び/又はケーブルは、異なる構成、異なるシャフト長さ、及び/又は異なる外科様式(例えば、超音波、電気外科、ステープリング等)を有するものを含む、種々の種類のエンドエフェクタとともに使用されてもよいことが理解されるべきである。
図1は、例示的な外科システム(10)の構成要素をブロック図で示したものである。図に示されるように、システム(10)は、超音波発振器(12)及び超音波外科器具(20)を含んでいる。発振器(12)及び器具(20)は、ケーブル(14)を介して互いに接続されている。ケーブル(14)は複数の導線を含んでもよく、発振器(12)から器具(20)への一方向の電気的導通、及び/又は発振器(12)と器具(20)との間の双方向の電気的導通を与えることができる。あくまで1つの例として、ケーブル(14)は、外科器具(20)への電力を供給するための「電力供給(ホット)」線、アース線、及び、及び外科器具(20)から超音波発振器(12)へと信号を送信する信号線からなるものでもよく、3本の導線をシールドが覆っている。特定の変形例では、個別の作動電圧に対して個別の「電力供給(ホット)」線が使用される(例えば、第1の作動電圧に対して1本の「電力供給」線を、第2の作動電圧に対して別の「電力供給」線を使用したり、複数の導線間で要求される出力に比例した可変電圧を与える、など)。他の任意の数又は形態の導線を使用することもできることは言うまでもない。あくまで1つの例として、オハイオ州シンシナティ所在のエチコン・エンド・サージェリー社(Ethicon Endo-Surgery, Inc.)によって販売されるGEN04(Generator 300とも呼ばれる)を発振器(12)として使用することができる。また、他の任意の好適な発振器(12)を使用することもできる。下記により詳細に述べるように、発振器(12)は、超音波手術を行うための電力を器具(20)に供給するように動作する。
器具(20)は、手術中に使用者が片手に握って片手(又は両手)で操作できるように構成されたハンドピース(22)を含んでいる。例えば、特定の変形例では、使用者はハンドピース(22)を鉛筆のようにして握ることができる。他の特定の変形例では、使用者はハンドピース(22)をハサミのようにして握ることができる。ハンドピース(22)は、他の任意の好適な握り方で握ることができるように構成できることは言うまでもない。ブレード(24)がハンドピース(22)から遠位端方向に延びている。ハンドピース(22)は、超音波トランスデューサ(26)及び超音波トランスデューサ(26)をブレード(24)と結合する超音波導波管(28)を。下記により詳しく述べるように、超音波トランスデューサ(26)はケーブル(14)を介して発振器(12)から電力を受け取る。超音波トランスデューサ(26)はその圧電特性により、この電力を超音波振動エネルギーに変換するように動作する。あくまで1つの例として、超音波トランスデューサ(26)は、その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2007年5月10日公開の米国公開第2007/0106158号、発明の名称「Medical Ultrasound System and Handpiece and Methods for Making and Tuning」の教示に従って、構築され、動作可能であってもよい。また、他の任意の好適な超音波トランスデューサ(26)を使用することもできる。
超音波導波管(28)は可撓性、半可撓性、剛性のものであってもよく、他の任意の好適な性質を有してもよい。上記に述べたように、超音波トランスデューサ(26)は、超音波導波管(28)を介してブレード(24)と一体に結合されている。具体的には、超音波トランスデューサ(26)が超音波の周波数で振動するように作動している場合、この振動が導波管(28)を介してブレード(24)に伝達されることにより、ブレード(24)もまた超音波の周波数で振動することになる。特定の変形例では、超音波導波管(28)は、超音波導波管(28)を介してブレード(24)に伝達される機械的振動を増幅してもよい。したがって、超音波トランスデューサ(26)、超音波導波管(28)、及びブレード(24)は、発振器(12)によって電力供給される際に外科手術を行うための超音波エネルギーを供給する音響アセンブリをともに形成する。ハンドピース(22)は、使用者をこの音響アセンブリの振動から実質的に隔離するように構成されている。
超音波導波管(28)は、超音波導波管(28)に沿った長手方向の振動の利得を制御するための機能、及び/又は、超音波導波管(28)をシステムの共振周波数と同調させるための機能を更に有してもよい。例えば、超音波導波管(28)は、ほぼ均一な断面などの任意の好適な断面形状を有してもよく、異なる部分においてテーパさせてもよく、その全長に沿ってテーパ状にさせてもよく、あるいは他の任意の好適な形態を有してもよい。超音波導波管(28)は、システムの波長の1/2の整数倍にほぼ等しい長さ(nλ/2)を有してよい。超音波導波管(28)及びブレード(24)は、チタン合金(すなわち、Ti−6Al−4V)、アルミニウム合金、サファイア、ステンレス鋼、又は他の任意の音響に適合した材料又は材料の組み合わせなどの超音波エネルギーを効率的に伝達する材料又は材料の組み合わせで形成されたソリッドコアシャフトから製造することができる。
特定の変形例では、超音波導波管(28)及びブレード(24)は、いずれもEthicon Endo−Surgery,Inc.of Cincinnati,Ohioによって販売される製品コードHF105又は製品コードDH105のものからなる。あくまで1つの例として、超音波導波管(28)及び/又はブレード(24)は、本願にその開示内容を援用する2002年7月23日に発行された、発明の名称が「Ultrasonic Surgical Blade with Improved Cutting and Coagulation Features」である米国特許第6,423,082号の教示に従って構成し、動作させることができる。別のあくまで説明的な例として、超音波導波管(28)及び/又はブレード(24)は、本願にその開示内容を援用する1994年6月28日に発行された、発明の名称が「Ultrasonic Scalpel Blade and Methods of Application」である米国特許第5,324,299号の教示に従って構成し、動作させることができる。超音波導波管(28)及びブレード(24)の他の好適な性質及び形態が、本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。
本実施例のハンドピース(22)は、制御セレクタ(30)及び作動スイッチ(32)を更に含み、これらはそれぞれ回路基板(34)と連通している。あくまで一例として、回路基板(34)は、従来の回路基板、フレックス回路、リジッドフレックス回路からなるものでもよく、他の任意の好適な形態を含んでもよい。制御セレクタ(30)及び作動スイッチ(32)は、1つ又は2つ以上の導線、回路基板又はフレックス回路に形成されたトレース、及び/又は他の任意の好適な形態によって回路基板(34)と連通することができる。回路基板(34)はケーブル(14)と接続され、ケーブル(14)は発振器(12)内部の制御回路(16)と連結されている。作動スイッチ(32)は、超音波トランスデューサ(26)への電源を選択的に作動させるように動作する。具体的には、スイッチ(32)が作動されると、この作動によってケーブル(14)を介して超音波トランスデューサ(26)に適当な電力が供給される。作動スイッチ(32)が取り得る形態の幾つかの例を下記により詳しく述べるが、作動スイッチ(32)が取り得る他の様々な形態が本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。
本実施例では、外科システム(10)は、少なくとも2つの異なるレベル又は種類の超音波エネルギー(例えば、異なる周波数及び/又は振幅など)をブレード(24)に供給するように動作する。そのため、制御セレクタ(30)は、使用者が所望のレベル/振幅の超音波エネルギーを選択することができるように動作する。制御セレクタ(30)が取り得る形態の幾つかの例を下記により詳しく述べるが、制御セレクタ(30)が取り得る他の様々な形態が本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。特定の変形例では、使用者が制御セレクタ(30)によって選択を行う場合、使用者の選択はケーブル(14)を介して発振器(12)の制御回路(16)に送り返され、これに従って制御回路(16)が発振器(12)から送られる電力を調節する。ブレード(24)に供給される超音波エネルギーのレベル/振幅は、発振器(12)からケーブル(14)を介して器具(20)に送られる電力の特性の関数であり得る点は理解されるはずである。したがって、発振器(12)の制御回路(16)は、選択された超音波エネルギーのレベル/振幅又は種類に関連した特性を有する電力をケーブル(14)を介して供給することができる。したがって、発振器(12)は、制御セレクタ(30)を介して使用者によって行われる選択に基づいて異なる種類又は大きさの電力を超音波トランスデューサ(26)に送信するように動作することができる。具体的には、あくまで1つの例として、発振器(12)によって印加される信号の電圧及び/又は電流を増大させることによって、音響構造の長手方向の振幅を増大させることができる。あくまで説明的な1つの例として、発振器(12)によって、それぞれ約50マイクロメートル及び約90マイクロメートルのブレード(24)の振動の共振振幅に対応する「レベル1」〜「レベル5」の間での選択性を与えることができる。制御回路(16)を構成し得る様々な様式が本願の教示を考慮することによって当業者には明らかとなるであろう。
図2は、ハンドピース(22)に組み込むことによってブレード(24)の超音波エネルギーの選択性を与えることが可能な例示的な回路(40)を示したものである。特定の変形例では、回路(40)は超音波トランスデューサ(26)を介して制御セレクタ(30)と発振器(12)との間の電気機械的インターフェースを与える。特定の変形例では、回路(40)の少なくとも一部が回路基板(34)に組み込まれてもよい点も理解されるはずである。この実施例では、制御セレクタ(30)は、ブレード(24)の超音波エネルギーの「最大」レベルを選択するうえで、動作する第1のスイッチ(42)、及びブレード(24)の超音波エネルギーの「最小」レベルを選択するうえで動作する、第2のスイッチ(44)を含んでいる。この特定の実施例では、選択可能な超音波エネルギーのレベルは2つのみであるが、下記の教示によれば、制御セレクタ(30)によって、所定の範囲内での事実上無限の可変レベルを含む(ただしこれに限定されない)2つ又はそれ以上の選択可能な超音波エネルギーのレベルを与えることもできる点は明らかであろう。本実施例では、第1及び第2のスイッチ(42,44)はともに制御セレクタ(30)の少なくとも一部を形成する点も理解されるはずである。この実施例では、第1のスイッチ(42)はドームスイッチからなり、第2のスイッチ(44)もドームスイッチからなるが、他の任意の好適な種類のスイッチ又は要素を使用することも可能である。
ピン(48)が発振器(12)の制御回路(16)を制御するために回路基板(34)からの制御信号線と電気的に接続されているのに対して、ピン(46)は電気的に接地されている。ピン(46)は導電体(50)を介して制御セレクタ(30)に更に接続されており、ピン(48)は導電体(52)を介して制御セレクタ(30)に更に接続されている。特定の変形例では、ピン(46)は制御セレクタ(30)と超音波トランスデューサ(26)との間で共通の接地を行う。スイッチ(42,44)のいずれかが作動している(例えば、閉じている)場合、作動している側のスイッチ(42,44)によって、発振器(12)にブレード(24)を作動させるための電気信号が与えられる。回路(40)は、ダイオードパッケージ(54)内に2個のダイオードを更に含んでいる。当業者であれば認識されるように、ダイオードパッケージ(54)は発振器(12)に送信される制御信号を改変し、これにより発振器(12)がトランスデューサ(26)によって受け取られる電力を改変し、これによりトランスデューサ(26)が使用者の選択に従ってブレード(24)の超音波動作を改変する。回路(40)の上記の機能及び構成はあくまで説明的なものであることは言うまでもない。ハンドピース(20)の回路(40)及び/又は他の構成要素は、別様に、その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2007年8月16日公開の米国公開第2007/0191713号、発明の名称「Ultrasonic Device for Cutting and Coagulating」の教示;及び/又はその開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2008年8月21日公開の米国公開第2008/0200940号、発明の名称「Ultrasonic Energy Device for Cutting and Coagulating」の教示に従って、構成されてもよい。回路(40)の他の様々な好適な機能及び構成が、本願の教示を考慮することで当業者にとって明らかとなるであろう。
特定の代替的な変形例では、制御回路(16)はハンドピース(22)内部に配置される。例えば、こうした変形例の一部のものでは、発振器(12)は1つのタイプの電力のみ(例えば利用可能な1つの電圧及び/又は電流のみ)をハンドピース(22)に送信し、ハンドピース(22)内部の制御回路(16)は、電力が超音波トランスデューサ(26)に到達する前に、制御セレクタ(30)を介して使用者によって行われる選択に従って電力(例えば、電力の電圧)を改変させるように動作する。こうした変形例の一部のものでは、ケーブル(14)全体を省略することができる点は理解されるはずである。更なる他の代替的な変形例では、基本的に、発振器(12)は外科システム(10)の他の全ての要素とともにハンドピース(22)内に組み込まれる。例えば、1つ又は2つ以上の電池(図に示されていない)又は他の携帯型電源をハンドピース(22)内に配置することができる。内蔵型超音波外科装置の一例が、本願にその開示内容を援用する2003年12月23日発行の発明の名称が「非接触状態の電池駆動式外科器具の充電を可能とする外科装置(Surgical Apparatus Permitting Recharge of Battery-Driven Surgical Instrument in Noncontact State)」である、米国特許第6,666,875号に開示されている。図1に示される要素を再配列、又は再構成若しくは改変することが可能な更なる他の好適な方法が、本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。
以下の考察は、器具(20)及びその構成要素の様々な例示的要素及び構成に関するものである。下記に述べる器具(20)の様々な実施例を、上記に述べたような外科システム(10)に容易に組み込むことができる点は理解されるはずである。また、上記に述べた器具(20)の様々な要素及び動作を以下に述べる例示的な変形例に容易に組み込むことができる点も理解されるはずである。上記及び下記に述べる教示を組み合わせ得る様々な好適な方法が、本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。
II.伸長可能な端部を有する例示的な超音波外科器具
図3〜4は、ケーブル(114)を介して超音波発振器(112)と接続された超音波トランスデューサ(126)を含む超音波外科システム(110)の一部をなす例示的な超音波外科器具(120)を示したものである。器具(120)は、超音波トランスデューサ(126)と接続された超音波送信器アセンブリ(127)を更に含んでいる。特定の変形例では、超音波送信器アセンブリ(127)は超音波トランスデューサ(126)とネジ接続によって接続されるが、他の任意の好適な連結方式を用いることも可能である。超音波送信器アセンブリ(127)は、超音波導波管(128)及びブレード(130)を含んでいる。当業者であれば明らかであるように、超音波トランスデューサ(126)が発振器(112)によって電力供給されている場合、超音波トランスデューサ(126)は超音波振動を発生させ、この超音波振動が超音波導波管(128)を介してブレード(130)に伝達される。これにより、ブレード(130)の先端部(132)が超音波周波数で振動し、ブレード(130)を組織の切開及び凝固などに使用することができる。
器具(120)は、トランスデューサ(126)内部に収容された音響アセンブリの振動から使用者を実質的に隔離するように構成された複数部品からなるハンドルアセンブリ(140)を更に含んでいる。あくまで1つの例として、ハンドルアセンブリ(140)は従来の方法で使用者が握ることができるような形状とすることができるが、主として器具(120)を鉛筆のような構成として握って操作することが考えられる。本実施例のハンドルアセンブリ(140)は、互いに嵌合するハウジング部分(142)と(144)とからなっている。複数部品からなるハンドルアセンブリ(140)が示されているが、ハンドルアセンブリ(140)は単一の要素又は一体化された要素からなってもよい。ハンドルアセンブリ(140)は、ポリカーボネート又は液晶ポリマーのような耐久性のあるプラスチックで製作されてもよい。ハンドルアセンブリ(140)は、代替的に、他のプラスチック、セラミックス、及び/若しくは金属等を含むが、これらに限定されない、種々の材料又は材料の組み合わせから作製されてもよいこともまた企図される。一部の変形例において、器具(120)の近位端は、ハンドルアセンブリ(140)への超音波トランスデューサ(126)の挿入によって、超音波トランスデューサ(126)を受容する、及びそれに一致する。器具(120)は、ユニットとして超音波トランスデューサ(126)に着脱することができる。器具(120)の細長い送信器アセンブリ(127)は、器具のハンドルアセンブリ(140)から直角に延びている。
トランスデューサ(126)からブレード(130)の先端部(132)へと超音波エネルギーを伝達するように構成された超音波導波管(128)は、可撓性、半可撓性又は剛性のものであってもよい。超音波導波管(128)は、超音波導波管(128)を介してブレード(130)に伝達される機械的振動を増幅するように構成することもできる。超音波導波管(128)は、超音波導波管(128)の長手方向軸にほぼ直角に内部を通じて延びる少なくとも1つの径方向の孔又は小孔(150)を更に含み得る。小孔(150)は波節に配置することができ、超音波導波管(128)を外側シース(154)に連結する下記に述べる連結ピン(152)を受容するように構成されている。本実施例では、近位端側Oリング(156)及び遠位端側Oリング(158)が送信器アセンブリ(127)の波節の近くに組みつけられるが、他の様々な要素又は構成を用いることもできる。
ブレード(130)は、超音波導波管(128)と一体化して単一のユニットとして形成することができる。特定の変形例では、ブレード(130)をネジ接続、溶接継ぎ手、又は他の接続機構によって接続することができる。ブレード(130)の遠位端、すなわちブレード先端部(132)は、音響アセンブリに組織が装填されていない場合に好ましい音響アセンブリを共振周波数fに同調させるために波腹の近くに配置される。ブレード先端部(132)は、超音波トランスデューサ(126)への通電時に、例えば55,500Hzの所定の振動周波数fにおいてピーク間が例えば約10〜500マイクロメートルの範囲、恐らくは約20〜約200マイクロメートルの範囲でほぼ長手方向(X軸に沿って)運動するように構成されている。ブレード先端部(132)は、X軸方向の運動の約1〜約10%だけY軸方向にも振動し得る。また、ブレード先端部(132)の運動は他の任意の特性も有し得ることは言うまでもない。
超音波導波管(128)は外側シース(154)の内部に配置され、ピン(152)によって定位置に固定されている。ピン(152)は、ステンレス鋼若しくはチタンなどの任意の適合性金属、又はポリカーボネート若しくは液晶ポリマーなどの耐久性を有するプラスチックで形成することができる。また、他の任意の好適な材料又は材料の組み合わせを使用することもできる。特定の変形例では、ピン(152)は、ピン(152)の超音波導波管(128)を通じて延びる部分(153)においてシリコーンなどのエラストマー材料で部分的にコーティングされる。エラストマー材料は、孔(152)の全長にわたって振動するブレードから隔離されてもよい。一部の状況において、これは、高効率の動作を可能にし得、それによって、切断及び凝固等のために、最小の過熱が生成され、最大の超音波出力電力が、ブレード先端部(132)において利用可能となる。当然のことながら、かかるエラストマー材料は、任意に過ぎない。
外側シース(154)は、解除ボタン(160)の小孔(162)に通される。解除ボタン(160)の下側かつハウジング部分(142)の内部には解除ボタン(160)に上向きの力を作用させるバネ(164)が配置されている。この上向きの力により、小孔(162)の外周が外側シース(154)に確実に圧力を作用させることにより、外側シース(154)、超音波導波管(128)及びブレード(130)がハンドル(140)内部で回転するか、あるいはハンドル(140)に対して軸方向に並進運動することが選択的に防止される。使用者が解除ボタン(160)に下向きの力を加えると、バネ(164)が圧縮され外側シース(154)に保持力を作用させなくなる。これにより使用者はハンドル(140)に対して軸方向に外側シース(154)、超音波導波管(128)、及びブレード(130)を並進させるか、かつ/又はハンドル(140)に対して外側シース(154)、超音波導波管(128)、及びブレード(130)を回転させることができる。したがって、ハンドル(140)に対するブレード(130)の長手方向及び/又は回転方向の位置は使用者が選択的に変えることが可能であり、同時にこうした選択された位置でブレード(130)を超音波により振動させ、選択された位置でブレード(130)を様々な外科手術に使用することが可能である点は理解されるはずである。こうしたブレード(130)の超音波動作を開始するには、使用者はフットスイッチ(図に示されていない)を操作するか、下記に述べるように押しボタン(174,176)を作動させるか、発振器(112)上のボタンを作動させるか、又はシステム(100)の他の要素に他の何らかの操作を行うことができる。
本実施例では、ハンドル(140)のハウジングは、近位端、遠位端、及び内部に長手方向に延びる空洞(141)を含んでいる。空洞(141)は、スイッチアセンブリ(170)及び超音波トランスデューサアセンブリ(126)を受容するように構成されている。特定の一変形例では、超音波トランスデューサアセンブリ(126)は超音波導波管(128)の近位端にネジ接続によって取り付けられているが、他の任意の好適な接続方式を用いることも可能である。超音波トランスデューサ(126)の遠位端は、スイッチアセンブリ(170)とも境界を接することにより外科医は外科器具(120)の動作を指で操作することができる。本実施例の超音波トランスデューサ(126)は、その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2007年5月10日公開の米国公開第2007/0106158号、発明の名称「Medical Ultrasound System and Handpiece and Methods for Making and Tuning」に開示されるように、超音波トランスデューサ(126)の本体内にしっかりと配置される、2つの導電性リング(図示せず)を含む。本実施例のスイッチアセンブリ(170)は、押しボタンアセンブリ(172)、回路アセンブリ(180)、スイッチハウジング(182)、第1のピン導電体(184)、及び第2のピン導電体(図に示されていない)を含む。スイッチハウジング(182)は環状の形状であり、スイッチハウジング(182)及びハウジング部分(142,144)上の対応する支持マウントによってハンドルアセンブリ(140)内部で支持される。
本実施例の押しボタンアセンブリ(172)は押しボタン(174,176)を含む。回路アセンブリ(180)は、超音波トランスデューサ(126)を介して押しボタン(174,176)と発振器(112)との間の電気機械的インターフェースを提供する。回路アセンブリ(180)は、押しボタン(174,176)をそれぞれ押し込むことによって作動される2個のドームスイッチ(194,196)を含む。ドームスイッチ(194,196)は、押し込まれる際に発振器(112)に電気信号を与える電気的接点スイッチである。ピン(図に示されていない)がドームスイッチ(194,196)に電気的に接続されている。具体的には、各ピンの一端が、対応するドームスイッチ(194,196)に電気的に接続されている。各ピンの他端は、超音波トランスデューサ(126)の遠位端において対応するリング状導電体に電気的に接続されている。すなわち、各ピンは、上記に述べたのと同様にして超音波トランスデューサ(126)と境界を接するバネ装填された先端部を有している。回路アセンブリ(180)は、それぞれ各ピンに接続するダイオードパッケージ(図に示されていない)内の2個のダイオードを更に含む。各ピンは超音波トランスデューサのリング状導電体に電気的接点を提供し、リング状導電体は発振器(112)に接続するケーブル(114)に接続される。無論、様々な代替的な構成を用いることもできる。
容易に明らかであるように、押しボタン(174,176)を押し込むことにより、対応する接触面が対応するドームスイッチ(194,196)を押し込んで回路(180)を選択的に作動させる。例えば、外科医が押しボタン(174)を押し込むと、発振器(112)は最大(「max」)出力設定など、特定のエネルギーレベルで応答することができる。外科医が押しボタン(176)を押し込むと、発振器(112)は最小(「min」)出力設定など、押しボタンの位置及び対応する出力設定について許容される業界での慣行にしたがった特定のエネルギーレベルで応答し得る。器具(120)は、更に、その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2008年8月21日公開の米国公開第2008/0200940号、発明の名称「Ultrasonic Energy Device for Cutting and Coagulating」に従って、構成され、動作可能であってもよい。また、器具(120)には、様々な他の要素、構成、及び/又は操作方式を提供することもできる。
III.回転可能な制御及び作動部材を備えた例示的な超音波外科器具
図5〜7は、ブレード(830)がハンドピース(840)に対して遠位端側に配置された別の例示的な超音波外科器具(820)を示したものである。超音波トランスデューサ(図に示されていない)がハンドピース(840)内に固定されており、本願の教示に従って超音波発振器(図に示されていない)と接続することができる。超音波導波管(図に示されていない)が、本願の教示に従って超音波トランスデューサをブレード(830)と接続している。したがって、本願の教示に従って超音波発振器を使用してハンドピース(840)の超音波トランスデューサを作動させることが可能であり、作動された超音波トランスデューサが超音波導波管を介して超音波振動をブレード(830)に伝達し得る点は理解されるはずである。ハンドピース(840)は、これらの超音波振動に対して使用者の手を実質的に隔離するように構成することができる。超音波によって振動するブレード(830)を使用して様々な外科手術を行うことができる点も理解されるはずである。電気回路の各種の要素及び構成を含む(ただしこれらに限定されない)ハンドピース(840)に組み込むことが可能な各種の他の要素が本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。
本実施例の器具(820)は、ハウジングシェル(850)、制御部材(852)、及び尾部(860)を更に含んでいる。尾部(860)は制御ボタン(862)を含み、超音波発振器に接続されたケーブル(814)を含んでいる。ハウジングシェル(850)、制御部材(852)、及び尾部(860)はいずれも互いに対して独立して回転することが可能である。すなわち、ハウジングシェル(850)は制御部材(852)及び尾部(860)に対して回転可能であり、制御部材(852)はハウジングシェル(850)及び尾部(860)に対して回転可能であり、尾部(860)はハウジングシェル(850)及び制御部材(852)に対して回転可能である。制御部材(852)は、超音波トランスデューサに対して、かつブレード(830)に対して一体に固定されている。したがって、制御部材(852)がハウジングシェル(850)及び/又は尾部(860)に対して回転させられる際、超音波トランスデューサ及びブレード(830)は制御部材(852)と一体的に回転する。ハンドピース(840)は、上記に述べた相対的回転を容易にすると同時に構造的支持を与えるための各種のベアリング又は他の機構を異なる位置に含み得る点は理解されるはずである。更に、尾部(860)(したがって、ケーブル(814))と制御部材(852)とが互いに対して回転可能であること、更にこの実施例では制御部材が超音波トランスデューサと一体となっていることから、こうした相対的回転にも関わらず連続的な電気的接点を与えるスリップリング又は他の要素を含んでもよい。具体的には、超音波トランスデューサはスリップリング又は同様の要素によってケーブル(814)と電気的に接続することができる。同様に、制御部材(852)をスリップリング又は同様の要素によってケーブル(814)と電気的に接続することができる。
本実施例の制御部材(852)は、器具(840)の使用時に使用者の手が触れることのできる外表面(853)を与える。ハウジングシェル(850)には外表面(853)の所定の領域が露出する開口部(851)が形成されており、使用者の指又は手で外表面(853)に触れることができるようになっている。外表面(853)が制御部材853の全外周を囲んで延びていることにより、ハウジングシェル(850)の制御部材(852)に対する回転位置に関わらず開口部(851)を介して外表面(853)に使用者の指又は手で触れることができる点は理解されるはずである。「外周」という用語は制御部材(852)の外周の寸法を指して用いる場合があるが、これは制御部材(852)が円筒状でなければならないものと解釈すべきではない。実際、制御部材(852)は特定の変形例では円筒状であり得るが、制御部材(852)はテーパ形又は切頭円錐などを含む(ただし、これに限定されない)様々な他の形状及び構成も有し得る。
制御部材(852)は、使用者の手が外表面(853)と触れる位置に応じて動作するように構成されている。具体的には、制御部材(852)は、ブレード(830)に適用される超音波エネルギーのレベルが使用者が外表面(853)に触れる長手方向の位置に少なくとも一部が基づいたものとなるように構成されている。例えば、使用者が開口部851の遠位端付近で外表面(853)に触れるとブレード(830)が超音波エネルギーの「最大」のレベルで超音波作動し、使用者が開口部851の近位端付近で外表面(853)に触れるとブレード(830)が超音波エネルギーの「最小」のレベルで超音波作動するようにすることができる。特定の変形例では、制御部材(852)は単に超音波エネルギーの「最小」と「最大」の選択性を与えるだけである。特定の他の変形例では、制御部材(852)は、例えば使用者が開口部(851)の中間領域のどこかで表面(853)に触れる場合のように「最小」と「最大」のレベルの間の超音波エネルギーの選択性を提供する。特定のこうした変形例では、利用可能なエネルギーレベルは離散的かつ所定のレベルである。例えば、使用者が手又は指を開口部(851)の遠位端から開口部(851)の近位端へと外表面(853)に沿って長手方向に動かすに従って、超音波エネルギーのレベルが「最大」レベルから始まって外表面(853)上の使用者の手又は指の長手方向の位置に応じて段階的に減少するようにすることができる。したがって、離散的なエネルギーレベルを外表面(853)に沿った長手方向の離散的な長さの範囲と関連付けることができる。
特定の他の変形例では、利用可能な超音波エネルギーのレベルは所定の範囲内で事実上無限に変化させることができる。例えば、超音波エネルギーのレベルを外表面(853)の長さに沿った使用者の手又は指の長手方向の位置のほぼ線形の関数とすることにより、使用者の手又は指が外表面(853)に沿って滑らされるに従って超音波エネルギーのレベルが徐々にほぼ連続的に増大又は減少するようにすることができる。ブレード(830)の超音波エネルギーのレベルを、外表面(853)に沿った使用者の手又は指の長手方向の位置に少なくとも一部基づいたものとする更なる他の好適な方法が、本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。
使用者の手が外表面(853)に触れる長手方向の位置を制御部材(852)が検知して、これに応じた動作を行うことができるように制御部材(852)に各種の技術を用いることが可能である点は理解されるはずである。例えば、制御部材(852)は、複数の容量性スイッチ、複数の抵抗性センサ、空洞共振スイッチング技術、赤外線検知技術、所定の表面上の共振する定常波が指の存在によって乱されることを利用した技術、及び/又は他の任意の好適な種類の技術を含むことができる。特定の変形例では、抵抗性センサ、赤外線センサ、又は他の種類のセンサのアレイを制御部材(852)に設けることによって、外表面(853)に沿った使用者の指又は手の長手方向の位置をほぼ連続的に検知してこれに応じた動作を行うことができる。制御部材(852)及びこれに付属する要素は、使用者の1本の指(例えばブレード(830)のエネルギーレベルを制御するために)と使用者の手又は複数の指(例えば、選択されたエネルギーレベルでブレード(830)を作動させるために使われる)とを区別するように構成さえ得る。制御部材(852)に組み込むことが可能な更なる他の好適なスイッチ、センサ、又は他の技術の方式又は配列が本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。こうした各種の制御部材(852)の要素を器具(820)の回路に組み込み得る様々な方法、及び様々な制御部材(852)に付随するか又は制御部材(852)と組み合わせることが可能な様々な回路要素も本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。あくまで1つの例として、可変抵抗器及び/又は他の何らかの種類の回路要素を、制御部材(852)に沿った使用者の手又は指の長手方向の位置に応じて動作させることが可能であり、これにより(所定の範囲内で)事実上無限に可変なレベルの電力をハンドピース(840)内部の超音波トランスデューサに供給し、超音波トランスデューサによって(所定の範囲内で)事実上無限に可変なレベルの超音波エネルギーをブレード(830)に供給することができる。
作動ボタン(862)は超音波トランスデューサを選択的に作動させるように動作することによって、ブレード(830)を制御部材(852)を用いて選択されたレベルで作動させる。例えば、作動ボタン(862)は、超音波トランスデューサを超音波発振器と選択的に接続するスイッチとして機能し得る。作動ボタン(862)は様々な形態を取り得る。あくまで1つの例として、作動ボタン(862)は、従来の電気機械的ボタン、容量性スイッチ、抵抗性センサ、空洞共振スイッチング技術、赤外線検知技術、所定の表面上の共振する定常波が指の存在によって乱されることを利用した技術、及び/又は他の任意の好適な種類の技術を含むことができる。作動ボタン(862)に組み込むことが可能な更なる他の好適な種類のスイッチ、センサ、又は他の技術が本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。こうした各種の作動ボタン(862)の要素を器具(820)の回路に組み込み得る様々な方法、及び様々な作動ボタン(862)に付随するか又は作動ボタン(862)と組み合わせることが可能な様々な回路要素も本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。
器具(820)の特定の他の変形例では、作動ボタン(862)は省略されており、作動及び超音波エネルギーレベルの選択は両方とも制御部材(852)によって行われる。例えば、器具(820)は、使用者が外表面(853)に触れると直ちに、こうした接触によって超音波エネルギーの選択(例えば外表面(853)に触れる長手方向の位置に基づいた)とブレード(830)の作動が同時に行われるように構成することができる。別のあくまで説明的な例として、器具(820)は、超音波エネルギー選択要素又はブレード(830)の作動要素としての制御部材(852)の役割が、使用者の外表面(853)の触り方に少なくとも一部基づいたものとなるように構成することもできる。例えば、使用者は指を外表面(853)に沿って所望の超音波エネルギーレベルに関連付けられた長手方向の所定の位置にまで滑らせることによって所定の超音波エネルギーのレベルを選択した後、外表面(853)をタッピング又は2回タッピングすることによってブレード(830)を作動させることができる。別の非限定的な例として、超音波エネルギーのレベルの選択を外表面(853)をタッピングする回数に基づいたものとする(例えば、タッピングの回数が多いほど高い超音波エネルギーレベルが与えられるようにする)一方で、ブレード(830)の作動は外表面(853)に少なくとも所定の長さの時間(例えば、3秒間)だけ触れることによって行われるようにすることができる。また、外表面(853)に指で触れる、外表面(853)に沿って指を滑らす、外表面(853)を指でタッピングすることなどの他の任意の好適な組み合わせを用いることによって超音波エネルギーレベルの選択及び/又はブレード(830)の作動を行うこともできる。こうした代替例は本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。
上記で述べたように、本実施例ではハウジングシェル(850)と制御部材(852)とは互いに対して回転可能である。やはり上記に述べたように、本実施例では制御部材(852)とブレード(830)とは互いに一体的に回転する。したがって、使用者は制御部材(852)をハウジングシェル(850)に対して回転させることによってブレード(830)をハウジングシェル(850)に対して回転させることができる点は理解されるはずである。例えば、使用者は指を使って制御部材(852)を回転させる一方で手の残りの部分でハウジングシェル(850)を握ることができる。したがって、ハウジングシェル(850)は器具(820)の使用時に機械的な支持を与えるものであり、制御部材(852)はこの支持に対して選択された回転位置にブレード(830)を回転させるために使用することができる(制御部材(852)がブレード(830)に適用される超音波エネルギーのレベルを選択するために使用される以外に)。やはり上記に述べたように、尾部(860)はハウジングシェル(850)及び制御部材(852)の両方に対して回転可能である。更に、図13〜15に示されるように、ケーブル(814)が尾部(860)から下方に延びている。したがって、尾部(860)のこうした回転性及びケーブル(814)が下方を向いていることにより、ケーブル(814)が捩じれたり、かつ/又は使用者の邪魔となることが防止される。すなわち、尾部(860)の回転性のため、器具(820)の使用時に使用者によってハウジングシェル(850)及び/又は制御部材(852)が回転させられてもケーブル(814)は下方を向いた状態に維持され得る。更に、スリップリング(及び/又は他の種類の要素)を使用することにより、超音波トランスデューサ(及び/又は他の要素)からケーブル(814)への電気的接続によってハウジングシェル(850)及び/又は制御部材(852)が尾部(860)に対して回転する角度が制限されることを防止することができる。
本実施例のハンドピース(840)は使用者が様々な方法で握ることができる。あくまで1つの例として、使用者は、ハンドピース(840)が使用者の親指と人差し指の間の手の湾曲部に置かれた状態でハンドピース(840)を片手で鉛筆のようにして握ることができる。別のあくまで説明的な例として、使用者は掌でハンドピース(840)をつつむようにしてハンドピース(840)を握ることもできる。上記に述べたように、制御部材(852)の構成及び回転性により、使用者はブレード(730)の向きを選択された所定の回転位置に変える一方で、外表面(853)に比較的容易にアクセスして操作することができる点も理解されるはずである。無論、任意の好適な握り方を用いることができる。
IV.制御及び作動ストリップを備えた例示的な超音波外科器具
図8は、ブレード(930)がハンドピース(940)に対して遠位端側に配置された別の例示的な超音波外科器具(920)を示したものである。超音波トランスデューサ(図に示されていない)がハンドピース(940)内に固定されており、本願の教示に従って超音波発振器(図に示されていない)と接続することができる。超音波導波管(図に示されていない)がハンドピース(940)から遠位端方向に延びるシース(932)内に配置されている。超音波導波管は、本願の教示に従って超音波トランスデューサをブレード(930)と接続する。したがって、本願の教示に従って超音波発振器を使用してハンドピース(940)の超音波トランスデューサを作動させることが可能であり、作動された超音波トランスデューサが超音波導波管を介して超音波振動をブレード(930)に伝達し得る点は理解されるはずである。ハンドピース(940)は、これらの超音波振動に対して使用者の手を実質的に隔離するように構成することができる。超音波によって振動するブレード(930)を使用して様々な外科手術を行うことができる点も理解されるはずである。電気回路の各種の要素及び構成を含む(ただしこれらに限定されない)ハンドピース(940)に組み込むことが可能な各種の他の要素が本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。
本実施例の器具(920)は、制御及び作動ストリップ(950)を更に含んでいる。制御及び作動ストリップ(950)は超音波トランスデューサを超音波発振器と選択的に接続するスイッチとして機能し得る。具体的には、制御及び作動ストリップ(950)は、ブレード(930)を超音波作動させると同時にブレード(930)に適用される所望のレベルの超音波エネルギーを選択するように動作する。例えば、上記に述べた制御部材(852)と同様、制御及び作動ストリップ(950)は、使用者の指又は手が制御及び作動ストリップ(950)と係合する長手方向の位置に少なくとも一部基づいてブレード(930)に適用される超音波エネルギーのレベルを制御することができる。例えば、使用者が制御及び作動ストリップ(950)の遠位端(例えば、ブレード(930)に最も近い端部)に触れるとブレード(930)が超音波エネルギーの「最大」のレベルで超音波作動され、使用者が制御及び作動ストリップ(950)の近位端(例えば、ブレード(930)から最も遠い端部)に触れるとブレード(930)が超音波エネルギーの「最小」のレベルで超音波作動されるようにすることができる。
特定の他の変形例では、制御及び作動ストリップ(950)は、例えば、使用者が制御及び作動ストリップ(950)の長手方向の中間領域に触れる場合のように、「最小」と「最大」レベルとの間の超音波エネルギーレベルの選択性を更に与える。特定のこうした変形例では、利用可能なエネルギーレベルは離散的かつ所定のレベルである。例えば、使用者が制御及び作動ストリップ(950)に沿って手又は指を制御及び作動ストリップ(950)の遠位端から制御及び作動ストリップ(950)の近位端に向かって長手方向に動かすに従って、超音波エネルギーのレベルが「最大」レベルから始まって制御及び作動ストリップ(950)上の使用者の手又は指の長手方向の位置に応じて段階的に減少するようにすることができる。したがって、離散的なエネルギーレベルを、制御及び作動ストリップ(950)に沿った長手方向の離散的な長さの範囲と関連付けることができる。
特定の他の変形例では、利用可能な超音波エネルギーのレベルは所定の範囲内で事実上無限に変化させることができる。例えば、超音波エネルギーのレベルを制御及び作動ストリップ(950)の長さに沿った使用者の手又は指の長手方向の位置のほぼ線形の関数とすることにより、使用者の手又は指が制御及び作動ストリップ(950)に沿って滑らされるに従って超音波エネルギーのレベルが徐々にほぼ連続的に増大又は減少するようにすることができる。
使用者の手が制御及び作動ストリップ(950)に触れるか制御及び作動ストリップ(950)を押す長手方向の位置を制御及び作動ストリップ(950)が検知して、これに応じた動作を行うことができるように制御及び作動ストリップ(950)に各種の技術を用いることが可能である点は理解されるはずである。あくまで説明的な1つの例を図8Aに示す。図に示されるように、制御及び作動ストリップ(950)は基板(954)に取り付けられた複数のボタンスイッチ(952)上に配置されている。この実施形態では、制御及び作動ストリップ(950)は可撓性の材料(例えば、シリコーン、ゴムなど)を含んでいる。ボタンスイッチ(952)は、容量性スイッチ、薄膜スイッチ、電気機械的ボタン、又は本願で述べる他の任意の方式の「ボタン」を含み得る。基板(954)は、ボタンスイッチ(952)及び器具(920)の他の回路と導通可能なトレースを有するプリント基板からなるものでもよい。また、基板(954)は任意の好適な性質を有する他の任意の好適な構造を含んでもよい。
この実施例では、ボタンスイッチ(952)は、使用者が指を制御及び作動ストリップ(950)に対して押しつけている場合、使用者が制御及び作動ストリップ(950)に対して指を押しつけている位置とは無関係にボタンスイッチ(952)の少なくとも1個が作動されるようなサイズ及び間隔で配置されている。例えば、器具(920)の特定の変形例では、制御及び作動ストリップ(950)の全長に沿って8個のボタンスイッチ(952)を等間隔で配置することができる。また、他の任意の好適な数のボタンを他の任意の好適な配列で使用することもできる。ボタンスイッチ(952)は制御及び作動ストリップ(950)の長さに沿って整列しているため、ボタンスイッチ(952)を使用して制御及び作動ストリップ(950)に沿った使用者の指の長手方向の位置を検知して、これに応じて器具(920)の回路と連通することができる。同様に、ボタンスイッチ(952)と導通可能な様々な回路の好適な要素及び構成が、本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。ボタンスイッチ(952)の直線状の配列はほんの一例であることは言うまでもない。同様に、ブレード(930)の超音波エネルギーのレベルを、制御及び作動ストリップ(950)に沿った使用者の手又は指の長手方向の位置に少なくとも一部基づいたものとする他の好適な方法が、本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。あくまで1つの例として、可変抵抗器及び/又は他の何らかの種類の回路要素を、制御及び作動ストリップ(950)に沿った使用者の手又は指の長手方向の位置に応じて動作させることが可能であり、これにより(所定の範囲内で)事実上無限に可変なレベルの電力をハンドピース(940)内部の超音波トランスデューサに供給し、超音波トランスデューサによって(所定の範囲内で)事実上無限に可変なレベルの超音波エネルギーをブレード(930)に供給することができる。
特定の代替的な変形例では、制御及び作動ストリップ(950)は、複数の容量性スイッチ、複数の抵抗性センサ、空洞共振スイッチング技術、赤外線検知技術、所定の表面上の共振する定常波が指の存在によって乱されることを利用した技術、及び/又は他の任意の好適な種類の技術を含むことができる。制御及び作動ストリップ(950)に組み込むことが可能な更なる他の好適なスイッチ、センサ、又は他の技術の方式及び配置が本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。こうした各種の制御及び作動ストリップ(950)要素を器具(920)の回路に組み込む様々な方法、並びに様々な制御及び作動ストリップ(950)に付随するか又は制御及び作動ストリップ(950)と組み合わせることが可能な様々な回路要素も本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。
上記に述べたように、本実施例の器具(920)では、作動及び超音波エネルギーの選択の両方とも制御及び作動ストリップ(950)によって行われる。例えば、器具(920)は、使用者が制御及び作動ストリップ(950)に触れると直ちに、こうした接触によって超音波エネルギーの選択(例えば、制御及び作動ストリップ(950)に触れる長手方向の位置に基づいた)とブレード(930)の作動が同時に行われるように構成することができる。別のあくまで説明的な例として、器具(920)は、超音波エネルギー選択要素又はブレード(930)の作動要素としての制御及び作動ストリップ(950)の役割が、使用者の制御及び作動ストリップ(950)への触り方に少なくとも一部基づいたものとなるように構成することもできる。例えば、使用者は指を制御及び作動ストリップ(950)に沿って所望の超音波エネルギーレベルに関連付けられた長手方向の所定の位置にまで滑らせることによって所定の超音波エネルギーのレベルを選択した後、制御及び作動ストリップ(950)をタッピング又は2回タッピングすることによってブレード(930)を作動させることができる。別の非限定的な例として、超音波エネルギーのレベルの選択を制御及び作動ストリップ(950)をタッピングする回数に基づいたものとする(例えば、タッピングの回数が多いほど高い超音波エネルギーレベルが与えられるようにする)一方で、ブレード(930)の作動は制御及び作動ストリップ(950)に少なくとも所定の長さの時間(例えば、3秒間)だけ触れることによって行われるようにすることができる。また、制御及び作動ストリップ(950)に指で触れる、制御及び作動ストリップ(950)に沿って指を滑らす、制御及び作動ストリップ(950)を指でタッピングすることなどの他の任意の好適な組み合わせを用いることによって超音波エネルギーレベルの選択及び/又はブレード(930)の作動を行うこともできる。こうした代替例は本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。更に、制御及び作動ストリップ(950)によってブレード(930)の作動を行うことに代えるか、これに加えて、別の作動ボタンを設けてブレード(930)を作動してもよい。
本実施例のハンドピース(940)は使用者が様々な方法で握ることができる。あくまで1つの例として、使用者は、ハンドピース(940)が使用者の親指と人差し指の間の手の湾曲部に置かれた状態でハンドピース(940)を片手で鉛筆のようにして握ることができる。別のあくまで説明的な例として、使用者は掌でハンドピース(940)をつつむようにしてハンドピース(940)を握ることもできる。制御及び作動ストリップ(950)の構成により、使用者はハンドピース(940)全体を使用者の手の中で(例えば、ハンドピース(940)によって規定される長手方向軸を中心として)回転させることが可能であり、これにより例えばブレード(930)の向きを選択された所定の回転位置に変える一方で、異なる回転位置にあるハンドピース(940)において制御及び作動ストリップ(950)に比較的容易にアクセスして操作することができる点も理解されるはずである。例えば、ハンドピース(940)の特定の握り方では、使用者は人差し指、中指、又は他の指を使って作動ストリップ(950)にアクセスして操作することができる。これに加えるかあるいはこれに代えて、ハンドピース(940)の特定の握り方では、使用者は親指を使って作動ストリップ(950)にアクセスして操作することができる。無論、任意の好適な握り方を用いることができる。更に、特定の手術の間に握り方を変えたり調節することもできる。
V.角度をなして配列されたリブを備えた例示的な超音波外科器具
図9〜10は、ブレード(1330)がハンドピース(1340)に対して遠位端側に配置された別の例示的な超音波外科器具(1320)を示したものである。超音波トランスデューサ(図に示されていない)がハンドピース(1340)内に固定されており、本願の教示に従って超音波発振器(図に示されていない)と接続することができる。超音波導波管(図に示されていない)がハンドピース(1340)から遠位端方向に延びるシース(1332)内に配置されている。超音波導波管は、本願の教示に従って超音波トランスデューサをブレード(1330)と接続する。したがって、本願の教示に従って超音波発振器を使用してハンドピース(1340)の超音波トランスデューサを作動させることが可能であり、作動された超音波トランスデューサが超音波導波管を介して超音波振動をブレード(1330)に伝達し得る点は理解されるはずである。ハンドピース(1340)は、これらの超音波振動に対して使用者の手を実質的に隔離するように構成することができる。超音波によって振動するブレード(1330)を使用して様々な外科手術を行うことができる点も理解されるはずである。電気回路の各種の要素及び構成を含む(ただし、これらに限定されない)ハンドピース(1340)に組み込むことが可能な各種の他の要素が本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。
本実施例の器具(1320)は、3個の制御及び作動リブ(1350)を更に含んでいる。制御及び作動リブ(1350)は、120°の増分で、ハンドピース(1340)によって画定される長手方向軸周辺で角度の付いた状態で配列される。当然のことながら、器具(1320)は、任意の他の好適な数の制御及び作動リブ(1350)を有してもよい。同様に、各制御及び作動リブ(1350)は、交互に角度をなした配列を含む(ただし、これに限定されない)他の任意の好適な配置で設けることができる。制御及び作動リブ(1350)の他の好適な構成及び配置が、本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。以下の説明では制御及び作動リブ(1350)を単数形で示すが、こうした説明は器具(1320)の全ての制御及び作動リブ(1350)に当てはまり得ることは理解されるであろう。
制御及び作動リブ(1350)は超音波トランスデューサを超音波発振器と選択的に接続するスイッチとして機能し得る。具体的には、制御及び作動リブ(1350)は、ブレード(1330)を超音波作動させると同時にブレード(1330)に適用される所望のレベルの超音波エネルギーを選択するように動作する。例えば、上記に述べた制御及び作動ストリップ(950)と同様、制御及び作動リブ(1350)は、使用者の指又は手が制御及び作動リブ(1350)と係合する長手方向の位置に少なくとも一部が基づいてブレード(1330)に適用される超音波エネルギーのレベルを制御することができる。実際、作動ストリップ(950)に関して上記に述べた教示のいずれか又は全てのもの(機構、動作、変形例などを含むが、これらに限定されない)が作動リブ(1350)に直ちに当てはまる。制御及び作動リブ(1350)に組み込むことが可能な更なる他の好適なスイッチ、センサ、又は他の技術の方式及び配置が本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。こうした各種の制御及び作動リブ(1350)要素を器具(1320)の回路に組み込む様々な方法、並びに様々な制御及び作動リブ(1350)に付随するか又は制御及び作動リブ(1350)と組み合わせることが可能な様々な回路要素も本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。
特定の変形例では、使用者はブレード(1330)を作動させるために少なくとも2個の制御及び作動リブ(1350)を同時に作動させる必要がある。また、制御及び作動リブ(1350)に指で触れる、制御及び作動リブ(1350)に沿って指を滑らす、制御及び作動リブ(1350)を指でタッピングすることなどの他の任意の好適な方法又は方法の組み合わせを用いることによって超音波エネルギーレベルの選択及び/又はブレード(1330)の作動を行うこともできる。こうした代替例は本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。更に、制御及び作動リブ(1350)によってブレード(1330)の作動を行うことに代えるか、これに加えて、別の作動ボタンを設けてブレード(1330)を作動してもよい。
本実施例のハンドピース(1340)は使用者が様々な方法で握ることができる。あくまで1つの例として、使用者は、ハンドピース(1340)が使用者の親指と人差し指の間の手の湾曲部に置かれた状態でハンドピース(1340)を片手で鉛筆のようにして握ることができる。別のあくまで説明的な例として、使用者は掌でハンドピース(1340)をつつむようにしてハンドピース(1340)を握ることもできる。制御及び作動リブ(1350)の構成及び配置により、使用者はハンドピース(1340)全体を使用者の手の中で(例えば、ハンドピース(1340)によって規定される長手方向軸を中心として)回転させることが可能であり、これにより例えば、ブレード(1330)の向きを選択された所定の回転位置に変える一方で、異なる回転位置にあるハンドピース(1340)において少なくとも1個の制御及び作動リブ(1350)に比較的容易にアクセスして操作することができる点も理解されるはずである。無論、任意の好適な握り方を用いることができる。
VI.組み合わされた作動及び制御のための浮動ボタンを有する例示的な外科器具
図11〜13は、ハンドピース(1640)に対して遠位に位置付けられるブレード(1630)を備える、別の例示的な外科器具(1620)を描写する。本実施例において、外科器具(1620)は、超音波外科器具であり、図1〜4に関する上の考察は、概して、以下で述べられるある相違を伴って、外科器具(1620)に適用される。一部の他の変形例において、外科器具(1620)は、RF電気外科器具である。更に、他の変形例において、外科器具(1620)は、以下で説明されるように、浮動ボタン設計を使用して作動及び制御することができる、別のタイプの電力供給された外科器具であってもよい。本願の教示を考慮することで、種々のタイプの電力供給された外科器具の作動及び制御のための浮動ボタン設計を適応する種々の方法は、当業者には明らかとなるであろう。
本実施例において、超音波トランスデューサ(図示せず)は、ハンドピース(1640)内に固定されており、本願の教示に従って、超音波発振器(図示せず)と連結されてもよい。超音波導波管(図に示されていない)がハンドピース(1640)から遠位端方向に延びるシース(1654)内に配置されている。超音波導波管は、本願の教示に従って超音波トランスデューサをブレード(1630)と接続する。したがって、本願の教示に従って超音波発振器を使用してハンドピース(1640)の超音波トランスデューサを作動させることが可能であり、作動された超音波トランスデューサが超音波導波管を介して超音波振動をブレード(1630)に伝達し得る点は理解されるはずである。ハンドピース(1640)は、これらの超音波振動に対して使用者の手を実質的に隔離するように構成することができる。超音波によって振動するブレード(1630)を使用して様々な外科手術を行うことができる点も理解されるはずである。電気回路の各種の要素及び構成を含む(ただし、これらに限定されない)ハンドピース(1640)に組み込むことが可能な各種の他の要素が本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。
本実施例の器具(1620)は、制御及び作動のための浮動ボタン(1672)を更に備える。浮動ボタン(1672)は、超音波トランスデューサを超音波発振器と選択的に連結するスイッチとして作用するように動作可能である。特に、浮動ボタン(1672)は、同時に、ブレード(1630)を超音波によって作動し、ブレード(1630)に適用される所望のレベルの超音波エネルギーを選択するように動作可能である。例えば、浮動ボタン(1672)は、使用者の指が浮動ボタン(1672)を押す又は引くことによる、中心点又は定位置からの浮動ボタン(1672)の長手方向変位の存在に少なくとも部分的に基づいて、ブレード(1630)に適用される超音波エネルギーを作動してもよい。更に、浮動ボタン(1672)は、浮動ボタン(1672)の長手方向変位の量に少なくとも部分的に基づいて、ブレード(1630)に適用される超音波エネルギーのレベルを制御してもよい。
本実施例において、ハンドピース(1640)は、ハウジング(1642)を備える。ハウジング(1642)は、浮動ボタン(1672)の一部分を受容するための開口部(1641)を備える。ハウジング(1642)はまた、開口部(1641)を包囲する陥凹部分(1644)を備える。浮動ボタン(1672)は、ハウジング(1642)の陥凹部分(1644)内に位置付けられ、この構成の性質は、浮動ボタン(1672)を視覚的に観測することを必要とせずに、外科器具(1620)にアクセスして制御するための触覚参照点を、使用者に提供することができる。
ハウジング(1642)内には、回路基板(1680)が位置付けられる。回路基板(1680)は、浮動ボタン(1672)の外周を包囲するハーフリングの形態の、金属接触(1684)アレイを有する近接回路(1681)を備える。回路(1681)は、ブレード(1630)を作動し、かつブレード(1630)に方向付けられる超音波エネルギーの量を制御するための1つ又は2つ以上の近接スイッチ(1670)を含む。一部の変形例において、説明、及び図2に図示されるような例示的な回路(40)の説明は、概して、回路(1681)にも適用される。当然のことながら、他の例示的な回路アーキテクチャを、回路(1681)のために使用することができ、かかる他の例示的な回路アーキテクチャは、本願の教示を考慮することで、当業者には明らかとなるであろう。本実施例において、回路基板(1680)は、超音波発振器(12)の制御回路(16)と接続される。近接スイッチ(1670)のうちの1つ又は2つ以上が作動される時、信号が制御回路(16)に送信され、超音波発振器(12)は、同様に外科器具(1620)の超音波トランスデューサ、最終的にはブレード(1630)に提供されるエネルギーを生成するように作動される。
外科器具(1620)の浮動ボタン(1672)は、使用者の指の配置領域として機能する、凹状表面(1674)を備える。ボタン(1672)は、ハンドピース(1640)のハウジング(1642)において開口部(1641)を通って延在する支柱(1676)を備える。ボタン(1672)は、基部(1678)及び金属リング(1679)を更に備える。本実施例において、金属リング(1679)は、ボタン(1672)の基部(1678)にはめ込まれ、支柱(1676)を包囲する。ボタン(1672)の基部(1678)の各側には、バネ(1671)がある。一部の変形例において、バネ(1671)は、高分子材料から、及び/又は例えば、シリコーン若しくはKratonのようなサーモプラスチックエラストマーを含む、成形されたエラストマーから構成されるが、バネ(1671)のための他の好適な材料及び構成は、本願の教示を考慮することで、当業者には明らかとなるであろう。バネ(1671)は、ハウジング(1642)と接続し、ボタン(1672)が定位置に対して長手方向に前方若しくは後方に移動する際、圧縮するように構成される。使用者がボタン(1672)を押す又は引くことを停止する時、バネ(1671)は、ボタン(1672)が定位置に戻るように付勢される。ボタン(1672)のための定位置は、図13に示されており、バネ(1671)がそれらの圧縮されていない状態にあり、かつ金属リング(1679)が、近接回路(1681)の金属接触(1684)と接触していない位置である。定位置において、近接スイッチ(1671)のいずれも作動されず、外科器具(1620)は、解除状態にある。
説明される変形例において示されるように、浮動ボタン(1672)の構成、並びに近接回路(1681)及び金属リング(1679)に関するリング形状は、外科器具(1620)を使用する時、使用者に、ボタン(1672)のある程度の横方向運動を可能にする。したがって、外科器具(1620)は、ハンドピース(1640)の長手方向軸に対して、略前方若しくは後方方向のボタン(1672)の運動によって作動させることができる。この特徴部は、使用者が、使用者のグリップに対して、器具(1620)の位置を変更する際、使用者が器具(1620)を作動することを可能にすることができる。一部の変形例において、器具(1620)は、ボタン(1672)が、ハンドピース(1640)によって画定される長手方向軸の各側において、約135度で画定されるパイ形状の領域において、前方若しくは後方のどこかに移動される時、作動することができる。あくまで1つの例として、一部の変形例において、これらのパイ形状の領域は、ハンドピース(1640)上にマークすることができる、及び/又はハンドピース(1640)は、ボタン(1672)のこの移動度範囲を示すようにパイ形状の陥凹領域を有することができる。したがって、ボタン(1672)は、依然としてブレード(1630)を作動させつつ、ハンドピース(1640)及びシース(1654)によって画定される長手方向軸に対して傾斜する軸に沿って移動されてもよいことが理解されるべきである。
使用中、使用者は、鉛筆のような器具(1620)を握り、彼らの人差し指を浮動ボタン(1672)に置き、凹状表面(1674)を感じることができる。使用者は、ブレード(1630)を組織に対して位置付け、使用者は、浮動ボタン(1672)及び金属リング(1679)を、近接スイッチ(1670)のうちの1つ又は2つ以上の上に移動させる、略前方若しくは後方運動において、彼らの指をわずかに押圧し、それによって、作動し、電力をブレード(1630)に提供する。使用者が彼らの作業を完了し、彼らの指を浮動ボタン(1672)から外す際、バネ(1671)は、ボタン(1672)を中立又は定位置に戻す。この作用は、金属リング(1679)を金属接触(1684)から離して移動させ、それによって、器具(1620)を解除する。
一部の変形例において、金属接触(1684)及び関連付けられた近接スイッチ(1670)の空隙は、金属リング(1679)が、ボタン(1672)の定位置から離れて位置する金属接触(1684)上に移動する際、より多くの電力が生成され、ブレード(1630)に方向付けられるように、構成される。特定のこうした変形例では、利用可能なエネルギーレベルは離散的かつ所定のレベルである。例えば、使用者がボタン(1672)を長手方向に前方若しくは後方に移動させる際、超音波エネルギーレベルは、「最小」レベルで開始し、ボタン(1672)の位置が定位置から離れて移動するにつれて、段階的増分で増加してもよい。このため、離散的なエネルギーレベルが、定位置からのボタン(1672)の離散的な範囲の変位と関連付けられてもよい。特定の他の変形例では、利用可能な超音波エネルギーのレベルは所定の範囲内で事実上無限に変化させることができる。例えば、超音波エネルギーレベルは、使用者が、ボタン(1672)を定位置から離して、又は引き返して移動させるにつれて、超音波エネルギーレベルが、漸進的かつ実質的に連続的に増加又は減少するように、定位置からのボタン(1672)の変位の実質的に線形関数であってもよい。
一部の変形例において、器具(1620)は、後方方向におけるボタン(1672)の同じ運動と比較して、前方方向におけるボタン(1672)の運動が、ブレード(1630)に異なるエネルギー応答を提供するように構成される。あくまで1つの例として、及び限定せずに、器具(1620)は、前方運動が、1つのエネルギーレベル範囲において器具(1620)を動作させ、後方運動が、異なるエネルギー範囲において器具(1620)を動作させるように構成することができる。例えば、ボタン(1672)を前方に移動させることは、「高」エネルギーレベル範囲において器具(1620)を動作させることができる一方、ボタン(1672)を後方に移動させることは、「低」エネルギー範囲において器具(1620)を動作させることができる。本願の教示に基づいて、ボタン(1672)変位方向及び量へのエネルギー応答のための他の好適な構成は、当業者には明らかとなるであろう。
図11〜13に説明される変形例は、器具(1620)のための作動及び制御機構の構成要素として、浮動ボタン(1672)を描写する一方、ブレード(1630)の超音波エネルギーレベルが、中立又は定位置からのボタン(1672)又は一部の他の構造の変位に、少なくとも部分的に基づき得る、他の好適な方法が、本願の教示を考慮することで、当業者には明らかとなるであろう。あくまで1つの例として、一部の変形例は、中立又は定位置からのボタン(1672)又は一部の他の構造の変位に応答する、可変抵抗器及び/又は一部の他のタイプ(複数を含む)の回路構成要素(複数を含む)を使用することができ、かつ事実上無限に可変なレベルの電力(既定の範囲内)をハンドピース(1640)内の超音波トランスデューサに提供することができ、それにより、事実上無限に可変なレベルの超音波エネルギー(既定の範囲内)をブレード(1630)に提供することができる。一部の代替的な変形例において、ボタン(1672)の代わりに、複数の容量性スイッチ、複数の抵抗性センサ、空洞共振スイッチング技術、赤外検知技術、指の存在によって乱される表面上の共振定常波を使用する技術、及び/又は任意の他の好適なタイプの技術を使用することができる。更に他の好適なタイプ及び配設のスイッチ、センサ、又は器具(1620)に組み込まれてもよい他の技術は、本願の教示を考慮することで、当業者には明らかとなるであろう。かかる種々のタイプの作動及び制御構成要素が、器具(1620)の回路、並びに作動及び制御構成要素の変形に付随又は連結されてもよい種々の回路構成要素に組み込まれ得る、種々の方法もまた、本願の教示を考慮することで、当業者には明らかとなるであろう。
器具(1620)のハンドピース(1640)は、ハンドピース(1640)が、使用者の親指と人差し指との間で使用者の手の湾曲部にある状態で、鉛筆グリップ様式で使用者によって保持されるとして説明されている一方、本実施例のハンドピース(1640)は、いかなる種々の方法でも使用者によって握ることができる。あくまで更なる例として、使用者は、使用者の掌がハンドピース(1640)周囲に、親指がボタン(1672)上にある状態で、ハンドピース(1640)を握ってもよい。器具(1620)の作動及び制御構成要素の構成は、ハンドピース(1640)が異なる回転位置にある状態で、比較的容易に浮動ボタン(1672)に到達及び操作することを可能にしつつ、例えば、ブレード(1630)を選択された回転位置に再配向するように、使用者がハンドピース(1640)全体を使用者の手の中で回転させることを可能にし得ることもまた、理解されるべきであろう。例えば、一部のハンドピース(1640)の握り方では、使用者は、使用者の人差し指、中指、又は他の指を使用して、浮動ボタン(1672)にアクセスして操作することができる。加えて、又は代替的に、一部のハンドピース(1640)握り方では、使用者は、使用者の親指を使用して、浮動ボタン(1672)にアクセスして操作することができる。無論、任意の好適な握り方を用いることができる。更に、特定の手術の間に握り方を変えたり調節することもできる。
VII.封止された作動及び制御を有する例示的な外科器具
図14〜17は、ハンドピース(1740)対して遠位に位置付けられるブレード(1730)を備え、かつ封止された作動及び制御アセンブリを有する、別の例示的な外科器具(1720)を描写する。本実施例において、外科器具(1720)は、超音波外科器具であり、図1〜4に関する上の考察は、概して、以下で述べられるある相違を伴って、外科器具(1720)に適用される。一部の他の変形例において、外科器具(1720)は、RF電気外科器具である。更に、他の変形例において、外科器具(1720)は、以下で説明されるように、封止された作動及び制御アセンブリを使用して作動及び制御することができる、別のタイプの電力供給された外科器具であってもよい。本願の教示を考慮することで、種々のタイプの電力供給された外科器具の作動及び制御のための封止された作動及び制御アセンブリ設計を適応する種々の方法は、当業者には明らかとなるであろう。
本実施例において、超音波トランスデューサ(図示せず)は、ハンドピース(1740)内に固定されており、本願の教示に従って、超音波発振器(図示せず)と連結されてもよい。超音波導波管(図に示されていない)がハンドピース(1740)から遠位端方向に延びるシース(1754)内に配置されている。超音波導波管は、本願の教示に従って超音波トランスデューサをブレード(1730)と接続する。したがって、本願の教示に従って超音波発振器を使用してハンドピース(1740)の超音波トランスデューサを作動させることが可能であり、作動された超音波トランスデューサが超音波導波管を介して超音波振動をブレード(1730)に伝達し得る点は理解されるはずである。ハンドピース(1740)は、これらの超音波振動に対して使用者の手を実質的に隔離するように構成することができる。超音波によって振動するブレード(1730)を使用して様々な外科手術を行うことができる点も理解されるはずである。電気回路の各種の要素及び構成を含む(ただし、これらに限定されない)ハンドピース(1740)に組み込むことが可能な各種の他の要素が本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。
本実施例において、器具(1720)は、図15及び16に示されるような、例示的な作動及び制御アセンブリ(1771、1772)の変形例の1つを備え、ここで、電気構成要素は、ハンドピース(1740)が、かかる電気構成要素へのいかなる損傷も引き起こすことなく、蒸気消毒を受けることを可能にするように、ハンドピース(1740)内に封止される。作動及び制御アセンブリ(1771)は、作動及び制御アセンブリ(1772)に略類似し、相違は、成形された相互接続装置(1780、1782)の精密な構成である。以下で更に詳細に説明されるように、作動及び制御アセンブリ(1771、1772)の両方は、器具(1720)を作動及び制御するように、指の存在を認識するために、予想された指接触パターンを使用する。非制限的実施例として、一変形例において、作動及び制御アセンブリ(1771、1772)は、オン又はオフのいずれかであるピン(1784)のマトリクスを使用し、接触面(1774)上で指のデジタル化された印象を提供する。更なる非制限的実施例として、別の変形例において、作動及び制御アセンブリ(1771、1772)は、指が各ピン位置上部の接触面(1774)に接触する際、容量の効果的な変化に対応する、各ピン(1784)における可変電圧を使用する。得られる電圧パターン又はマップは、指の存在を確認するように、予想されたパターン又はマップに相関させることができる。本項の以下の段落では、作動制御アセンブリ(1772)に焦点を当て、本教示が、作動及び制御アセンブリ(1771)に等しく適用されることが理解される。
作動及び制御アセンブリ(1772)は、超音波トランスデューサを超音波発振器と選択的に連結するスイッチとして作用するように動作可能である。特に、作動及び制御アセンブリ(1772)は、同時に、ブレード(1730)を超音波作動させ、ブレード(1730)に適用される所望のレベルの超音波エネルギーを選択するように動作可能である。例えば、上で説明される制御及び作動ストリップ(950)のように、作動及び制御アセンブリ(1772)は、使用者の指又は手が、作動及び制御アセンブリ(1772)と係合する、長手方向の位置に少なくとも部分的に基づいて、ブレード(1730)に適用される超音波エネルギーのレベルを制御することができる。例えば、使用者が、作動及び制御アセンブリ(1772)の遠位端(例えば、ブレード(1730)に最も近い端部)に触れると、「最大」レベルの超音波エネルギーでのブレード(1730)の超音波作動をもたらすことができる一方、使用者が、作動及び制御アセンブリ(1772)の近位端(例えば、ブレード(1730)から最も遠い端部)に触れると、「最小」レベルの超音波エネルギーでのブレード(1730)の超音波作動をもたらすことができる。
一部の他の変形例において、作動及び制御アセンブリ(1772)はまた、例えば、使用者が作動及び制御アセンブリ(1772)の長手方向に中間の領域に触れる時、「最小」と「最大」レベルとの間での超音波エネルギーレベルの選択可能性を提供する。特定のこうした変形例では、利用可能なエネルギーレベルは離散的かつ所定のレベルである。例えば、使用者が、使用者の手又は指を、長手方向に作動及び制御アセンブリ(1772)に沿って、作動及び制御アセンブリ(1772)の遠位端から、作動及び制御アセンブリ(1772)の近位端に向かって移動させる際、超音波エネルギーレベルは、「最大」レベルで開始し、作動及び制御アセンブリ(1772)上の使用者の手又は指の長手方向の位置に従って、段階的増分において減少してもよい。したがって、離散的なエネルギーレベルを、作動及び制御アセンブリ(1772)に沿った離散的な長手方向の長さの範囲と関連付けることができる。特定の他の変形例では、利用可能な超音波エネルギーのレベルは所定の範囲内で事実上無限に変化させることができる。例えば、超音波エネルギーレベルは、使用者の手又は指が、作動及び制御アセンブリ(1772)に沿って滑らされるにつれて、超音波エネルギーレベルが、漸進的かつ実質的に連続的に増加又は減少するように、作動及び制御アセンブリ(1772)の長さに沿った、使用者の手又は指の長手方向の位置の実質的に線形の関数であってもよい。
種々のタイプの技術が作動及び制御アセンブリ(1772)に組み込まれ、それが、使用者の手が作動及び制御アセンブリ(1772)に触れる又は押圧する長手方向の位置を検知及び反応する間、封止されたユニットであることを可能にし得ることが理解されるべきである。一部の説明に過ぎない実施例を、図14〜17に示す。示されるように、作動及び制御アセンブリ(1772)は、接触面(1774)と、シール(1776)と、成形された相互接続装置(MID)(1780)と、を備える。上に提示される図1及び2に関して、一部の変形例において、MID(1780)は、印刷回路基板(34)の全て又は一部分に類似し、関連付けられた回路は、回路(40)の全て又は一部分に類似する。接触面(1774)は、ハウジング(1742)の表面上に位置し、シール(1776)は、組み合わされた構造が気密かつ水密であるように、接触面(1774)とハウジング(1742)との間に配置される。本実施例において、シール(1776)は、エポキシ系シールであるが、他のタイプのシールは、使用に好適であり得、かかる他のタイプのシールは、本願の教示を考慮することで、当業者には明らかとなるであろう。接触面(1774)は、非透過性の、無線波の透明な材料から構成される。本実施例において、接触面(1774)は、成形されたガラスから構成されるが、接触面(1774)のための他のタイプの材料、例えば、セラミック等は使用に好適であり得、かかる他の材料は、本願の教示を考慮することで、当業者には明らかとなるであろう。全ての変形例において必要とされるわけではないが、本実施例において、接触面(1774)は、使用者が触れる領域と、内部検知表面又はMID(1780)との間で、一貫した厚さを有するように構成される。
MID(1780)は、コネクタ(1792)に取設する金属ピン(1784)を備える。コネクタ(1792)は、本実施例において、MID(1780)を少なくとも1つのマイクロプロセッサ(1786)、及びMID(1780)に電力供給する近接回路(1781)に取設する。上で提示される図1及び2に関して、一部の変形例において、マイクロプロセッサ(1786)は、回路の構成要素、例えば、印刷回路基板、例えば、回路基板(34)と関連付けられる、回路(40)を備える。金属ピン(1784)は、ハンドピース(1740)内の接触面(1774)の後ろに固定距離で配置される。マイクロプロセッサ(1786)は、各ピン(1784)と近接回路(1781)との間のスイッチとして作用する。例えば、作動すると、マイクロプロセッサ(1786)は、例えば、使用者の指による、特定のピン(1784)位置上の接触面(1774)との接触に起因する、各ピン(1784)で検知される電圧変化を検出する。一部の変形例において、指接触による接触面(1774)における小さな変化は、接触面(1774)と、ピン(1784)のうちの少なくとも1つとの間の距離の変化をもたらす。これは、局所容量の変化を引き起こし、電圧として測定される。接触面(1774)と、ピン(1784)のうちの少なくとも1つとの間の距離は、接触面(1774)に対して使用者の指によって付与される力に応答して、接触面(1774)及び/又はシール(1776)の変形により変化し得ることが理解されるべきである。
マイクロプロセッサ(1786)は、検出された電圧変化をマッピングするために、オンボード揮発性メモリを使用する。例えば、検出された電圧変化に基づいて、マイクロプロセッサ(1786)は、近接回路(1781)に信号を送信する。近接回路(1781)は、特定のピン(1784)に対する信号情報を読み取り、結果を含有する信号をマイクロプロセッサ(1786)に送信し戻す。あくまで1つの例として、及び限定ではなく、マイクロプロセッサ(1786)から近接回路(1781)に送信される信号は、特定のピン(1784)における電圧変化の存在又は非存在のいずれかを示し得る。一部の変形例において、この信号は、検出される電圧変化の量を含んでもよい。次いで、近接回路(1781)からマイクロプロセッサ(1786)に送信し戻される結果信号は、特定のピン(1784)が閉鎖スイッチ又は開放スイッチを表すことを示してもよい。近接回路(1781)からの結果信号に基づいて、ピン(1784)のアレイのマップを開発することによって、予想された指作動に対するマップと、予想されなかった作動に対するマップとの間の比較を、マイクロプロセッサ(1786)によって行うことができる。検出プロセスからの開発されたマップが、予想された指作動に対する既知のマップと一致する場合、マイクロプロセッサ(1786)は、高調波回路(1788)を作動するように信号伝達し、次いで、これは、電源に、超音波エネルギーを生成させ、超音波トランスデューサに送達させて、最終的にブレード(1730)を作動させる。上で提示される図1及び2に関して、一部の変形例において、高調波回路(1788)は、発振器(12)の制御回路(16)と同じ又は類似している。開発されたマップが、予想された指作動に対する既知のマップと一致しない場合、マイクロプロセッサ(1786)は、近接回路(1781)からの結果信号を無視し、監視及びマッピングプロセスを繰り返す。これは、そうでなければ、接触面(1774)との偶発的/不慮の接触(例えば、テーブル又は他の表面上の指、流体、設定器具(1720)等からの)によって引き起こされる可能性がある、ブレード(1730)の不慮の作動を実質的に防止し得る。
本実施例において、ピン(1784)は、少なくとも1つのピン(1784)が、どこで使用者が使用者の指を接触面(1774)に対して押圧するかにかかわらず、使用者が使用者の指を接触面(1774)に対して押圧する時、作動されるように、サイズ決定及び離間する。例えば、器具(1720)の一部の変形例は、作動及び制御アセンブリ(1772)の長さに沿って、略長方形の形状内に位置付けられる、ピン(1784)のアレイを含んでもよい。かかる実施例において、及び図17に示されるように、1つ又は2つ以上の領域(1790)は、長方形に位置付けられたピン(1784)のアレイに重複する、例えば、1つ又は2つ以上の略楕円形の形状に基づいて画定することができる。マイクロプロセッサ(1786)及び近接回路(1781)は、1つ又は2つ以上の領域(1790)内の接触を認識し、領域情報を使用してより正確かつ堅牢なマップ、及び既知の指作動パターンとのマップ比較を開発するように構成することができる。本実施例が、複数のピン(1784)を包含する画定された領域(1790)を使用する一方、上で言及されるような、複数のピン(1784)を網羅する画定された領域(1790)の概念の代わりに、又はそれに加えて、各ピン(1784)は、マップ開発及び比較目的で、効率的に、単一領域と見なすことができる。更に、任意の好適な数のピン(1784)及び領域(1790)は、任意の好適な配設において使用されてもよい。あくまで1つの例として、一部の変形例において、ピン(1784)は、作動及び制御アセンブリ(1772)が、使用者の指接触に応答したままである間、使用者が、器具(1720)を握って回転させることができるように、ハンドピース(1740)の円周全体の周囲に位置付けられる。かかるピン(1784)及び領域(1790)を、作動及び制御アセンブリ(1772)の長さに沿って略整合させて、ピン(1784)及び領域(1790)は、作動及び制御アセンブリ(1772)に沿った使用者の指の長手方向の位置を検知し、上で説明されるように器具(1720)の回路と通信するために使用することができる。ピン(1784)及び領域(1790)と通信することができる、種々の構成要素及び回路の構成は、本願の教示を考慮することで、当業者には明らかとなるであろう。
ブレード(1730)の超音波エネルギーレベルが、作動及び制御アセンブリ(1772)に沿った使用者の手又は指の長手方向の位置に少なくとも部分的に基づき得る、他の好適な方法は、本願の教示を考慮することで、当業者には明らかとなるであろう。あくまで1つの例として、可変抵抗器及び/又は一部の他のタイプ(複数を含む)の回路構成要素(複数を含む)は、作動及び制御アセンブリ(1772)に沿った使用者の手又は指の長手方向の位置に応答することができ、事実上無限に可変なレベルの電力(既定の範囲内)を、ハンドピース(1740)内の超音波トランスデューサに提供することができ、それにより、事実上無限に可変なレベルの超音波エネルギー既定の範囲内)をブレード(1730)に提供することができる。一部の代替的な変形例において、作動及び制御アセンブリ(1772)は、複数の抵抗性センサ、空洞共振スイッチング技術、赤外検知技術、指の存在によって乱される表面上の共振定常波を使用する技術、及び/又は任意の他の好適なタイプの技術を含むことができる。更に他の好適なタイプ及び配設のスイッチ、センサ、又は作動及び制御アセンブリ(1772)に組み込まれてもよい他の技術は、本願の教示を考慮することで、当業者には明らかとなるであろう。作動及び制御アセンブリ(1772)のためのかかる種々のタイプの構成要素が器具(1720)の回路に組み込まれ得る種々の方法、並びに作動及び制御アセンブリ(1772)の変形に付随するか、又は連結され得る種々の回路構成要素もまた、本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。
上に記載されるように、作動及び超音波エネルギーレベル選択は、両方とも、本実施例の器具(1720)において、作動及び制御アセンブリ(1772)を通じて提供される。例えば、器具(1720)は、使用者が作動及び制御アセンブリ(1772)に触れると直ちに、かかる接触が、同時に、超音波エネルギーレベルの選択(例えば、作動及び制御アセンブリ(1772)が触れられる長手方向の位置に従って)、及びブレード(1730)の作動を行うことができるように構成されてもよい。別のあくまで説明的な例として、器具(1720)は、超音波エネルギーレベル選択要素又はブレード(1730)作動要素としての作動及び制御アセンブリ(1772)の役割が、使用者が作動及び制御アセンブリ(1772)に触れる方法に少なくとも部分的に基づくように、構成されてもよい。例えば、使用者は、使用者の指を、作動及び制御アセンブリ(1772)に沿って、所望の超音波エネルギーレベルと関連付けられる長手方向の位置まで滑らせることによって、超音波エネルギーレベルを選択し、次いで、作動及び制御アセンブリ(1772)をタッピング又は2回タッピングすることによって、ブレード(1730)を作動させることができる。別の非制限的な実施例として、超音波エネルギーレベル選択は、作動及び制御アセンブリ(1772)をタッピングする回数に基づくことができる(例えば、より多くのタッピングは、より高い超音波エネルギーレベルを供給する)一方、ブレード(1730)の作動は、作動及び制御アセンブリ(1772)に少なくともある長さの時間(例えば、3秒間)触れることによって行われる。代替的に、作動及び制御アセンブリ(1772)に触れること、作動及び制御アセンブリ(1772)に対して滑らすこと、作動及び制御アセンブリ(1772)に対してタッピングすること等の任意の他の好適な組み合わせが、超音波エネルギーレベルの選択及び/又はブレード(1730)の作動を提供するために使用され得る。こうした代替例は本願の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。更に、作動及び制御アセンブリ(1772)を介したブレード(1730)の作動の提供の代わりに、又はそれに加えて、別個の作動制御が、ブレード(1730)を作動するために提供されてもよい。
本実施例のハンドピース(1740)は使用者が様々な方法で握ることができる。あくまで例として、使用者は、ハンドピース(1740)が使用者の親指と人差し指の間の手の湾曲部に置かれた状態でハンドピース(1740)を片手で鉛筆のようにして握ることができる。別のあくまで説明的な例として、使用者は掌でハンドピース(1740)をつつむようにしてハンドピース(1740)を握ることもできる。作動及び制御アセンブリ(1772)の構成は、ハンドピース(1740)が異なる回転位置にある状態で、比較的容易に作動及び制御アセンブリ(1772)に到達及び操作することを可能にしつつ、例えば、ブレード(1730)を選択された回転位置に再配向するように、使用者が、ハンドピース(1740)全体を使用者の手の中で(例えば、ハンドピース(1740)によって画定される長手方向軸周囲)回転させることを可能にすることができることも理解されるべきである。例えば、ハンドピース(1740)の一部の握り方では、使用者は、使用者の人差し指、中指、又は他の指を使用して、作動及び制御アセンブリ(1772)にアクセスして操作することができる。加えて、又は代替的に、ハンドピース(1740)の一部の握りでは、使用者は、使用者の親指を使用して、作動及び制御アセンブリ(1772)にアクセスして操作することができる。無論、任意の好適な握り方を用いることができる。更に、特定の手術の間に握り方を変えたり調節することもできる。
先で言及されるように、本願の教示は超音波器具に限定されないことも理解されるべきである。あくまで1つの例として、種々の本願の教示(器具構成、作動、エネルギー選択等を含むが、これらに限定されない)は、切断、凝固、アブレーション等使用される、双極又は単極装置といったRF外科装置に容易に組み込むことができる。本願の教示がRF外科装置に適用され得る種々の方法は、当業者に明らかとなるであろう。別のあくまで説明的な例として、本願の様々な教示(器具の構成、作動、エネルギーの選択などを含むがこれらに限定されない)は、機械的に作動されるエンドエフェクタ(例えば、機械的に回転する先端部、機械的に往復動する先端部など)を有する外科装置に容易に取り入れることができる。更なる別の説明的な例として、本願の様々な教示(器具の構成、作動、エネルギーの選択などを含むが、これらに限定されない)は、レーザー又は他の何らかの形態のエネルギーを使用して外科的機能、治療的機能、又は他の何らかの種類の機能を行う外科装置に容易に取り入れることができる。本願の教示を適用し得る様々な他の種類の装置が当業者には明らかとなるであろう。
1つの特定の器具(20、120、820、920、1320、1620、1720)又は他の実施例に関して本明細書において説明される、いかなる特徴部(複数を含む)、構成要素(複数を含む)、構成(複数を含む)、及び/又は動作可能性も、本明細書において説明される任意の他の器具(20、120、820、920、1320、1620、1720)に容易に組み込むことができることが理解されるべきである。したがって、本願の教示はいずれも、本明細書において説明される器具(20、120、820、920、1320、1620、1720)の1つの特定の変形例又は実施形態にのみ適用されるものとして理解されるべきではない。全ての本願の教示は、本願の教示が、本明細書において説明されるいかなる器具(20、120、820、920、1320、1620、1720)にも、任意の好適な方法で適用され得るように、変形例及び実施形態の間で互換可能であるとして企図される。非制限的実施例として、器具(1720)のピン(1784)は、単に単一の列又は単に単一の行に整合されてもよい。例えば、図8〜8Aに示される変形例の制御及び作動ストリップ(950)におけるボタンスイッチ(952)は、ピン(1784)で置き換えられてもよい。また、図9〜10に示される変形例における各制御及び作動リブ(1350)は、下に1列のピン(1784)を有し得る。種々の変形例、実施例、及び実施形態の間で本願の教示を互換する他の種々の方法は、本願の教示を考慮することで、当業者には明らかとなるであろう。
本明細書で開示した装置の形態は、1回の使用後に処分するように設計されることができ、又はそれらの形態は、複数回使用するように設計することができる。諸形態は、いずれの場合も、少なくとも1回の使用後に再利用のために再調整することができる。再調整することは、装置を分解する工程、それに続いて特定の部品を洗浄及び交換する工程、並びにその後の再組み立てする工程の任意の組み合わせを含んでよい。特に、装置の実施形態は分解されてもよく、また、装置の任意の数の特定の部片又は部品が、任意の組み合わせで選択的に交換されるか、又は取り外されてもよい。特定の部品の洗浄及び/又は交換の際、装置の実施形態は、再調整用の施設で、又は外科的処置の直前に外科チームによって、その後の使用のために再組み立てされてよい。デバイスの再調整が、分解、洗浄/交換、及び再組立のための様々な技術を利用できることが、当業者には理解されよう。このような技術の使用、及びその結果として得られる再調整された装置は、全て、本出願の範囲内にある。
単に例として、本明細書で説明した形態は、手術の前及び/又は後に、滅菌してもよい。1つの滅菌技術では、装置は、プラスチック又はTYVEKバッグなど、閉められかつ密閉された容器に入れられる。次いで、容器及び装置は、γ放射線、X線、又は高エネルギー電子など、容器を透過し得る放射線場に置かれてもよい。放射線は、装置上及び容器内の細菌を死滅させることができる。次に、滅菌された装置は、後の使用のために、滅菌した容器内に保管してもよい。装置はまた、限定されるものではないが、ベータ若しくはガンマ放射線、エチレンオキシド、又は水蒸気を含めて、当該技術分野で既知の任意の他の技術を使用して滅菌されてもよい。
本発明の様々な実施形態について図示し説明したが、本明細書で説明した方法及びシステムの更なる改作が、当業者による適切な変更により、本発明の範囲を逸脱することなく達成され得る。そうした可能な改変例の幾つかについて述べたが、その他の改変も当業者には明らかであろう。例えば、上で議論した実施例、実施形態、幾何学的図形、材料、寸法、比率、工程などは、例示的なものであり、必須ではない。したがって、本発明の範囲は以下の特許請求の範囲において考慮されるべきであり、本明細書及び図面において示し、説明した構造及び動作の細部に限定されないものとして理解される。
〔実施の態様〕
(1) 電力供給された外科器具であって、
(a)遠位及び近位端を有するハンドピースと、
(b)前記ハンドピースの外周を画定するハウジングと、
(c)前記ハンドピースと連結されるエンドエフェクタであって、前記ハンドピースの前記遠位端に対して遠位に位置付けられる、エンドエフェクタと、
(d)前記ハンドピースと関連付けられる入力装置であって、前記エンドエフェクタを作動し、前記入力装置の少なくとも一部分上に連続的に付与されている変位力に基づいて、前記エンドエフェクタに提供されるエネルギーレベルを制御して、少なくとも2つの方向のうちの選択された1つにおいて、中立位置から前記入力装置の前記少なくとも一部分を変位させるように構成され、前記変位が、前記エンドエフェクタを作動し、前記エンドエフェクタに提供される前記エネルギーレベルを制御するように、電気的接続を完了するように動作可能である、入力装置と、
を備える、外科器具。
(2) 前記入力装置が、
(i)複数の静止電気的接点と、
(ii)1つ又は2つ以上の移動可能な電気的接点と、
を備える、実施態様1に記載の外科器具。
(3) 前記複数の静止電気的接点が、略二重のハーフリング構成に配設される、実施態様2に記載の外科器具。
(4) 前記二重のハーフリング構成の各々が、少なくとも2つの略同心ハーフリングを備える、実施態様3に記載の外科器具。
(5) 前記入力装置が、
(i)並進移動可能なボタンと、
(ii)付勢特徴部と、
を更に備える、実施態様2に記載の外科器具。
(6) 前記二重のハーフリング構成のうちの第1のハーフリング構成が前記ボタンの前方に配設され、前記二重のハーフリング構成のうちの第2のハーフリング構成が前記ボタンの後方に配設される、実施態様5に記載の外科器具。
(7) 前記1つ又は2つ以上の移動可能な電気的接点が、前記ボタン上に位置付けられる、実施態様5に記載の外科器具。
(8) 前記ボタンが、
(A)前記ハンドピースの前記ハウジングの外側に位置付けられる第1の表面であって、使用者の指を受容するために構成される、第1の表面と、
(B)前記第1の表面から前記ハウジングを通って延在する、支柱と、
(C)前記支柱と接続され、前記ハウジング内に位置付けられる、基部と、
を備える、実施態様5に記載の外科器具。
(9) 前記1つ又は2つ以上の移動可能な電気的接点が、前記ボタンの前記基部上に位置付けられる、実施態様8に記載の外科器具。
(10) 前記1つ又は2つ以上の移動可能な電気的接点が、前記支柱周辺で連続的な円を形成する金属リングを備える、実施態様8に記載の外科器具。
(11) 前記1つ又は2つ以上の移動可能な電気的接点が、前記ボタンの前記基部上にはめ込まれる、実施態様9に記載の外科器具。
(12) 前記付勢特徴部が、1つ又は2つ以上のバネを備え、前記1つ又は2つ以上のバネが、前記中立位置からの前記ボタンの変位の量に基づいて、圧縮又は拡張する、実施態様5に記載の外科器具。
(13) 前記1つ又は2つ以上のバネが、成形されたエラストマーから構成される、実施態様12に記載の外科器具。
(14) 前記エンドエフェクタが、前記ハンドピースの長手方向軸に対して略前方若しくは後方方向のいずれかにおける、前記入力装置の前記少なくとも一部分の変位によって作動及び制御され、略前方若しくは後方方向が、前方若しくは後方方向における、前記ハンドピースの前記長手方向軸のいずれかの側において約135度の横方向可動域を含む、実施態様2に記載の外科器具。
(15) 前記エンドエフェクタが、超音波ブレードを備える、実施態様1に記載の外科器具。
(16) 電力供給された外科器具であって、
(a)遠位及び近位端を有するハンドピースと、
(b)前記ハンドピースの外周を画定するハウジングと、
(c)前記ハンドピースと連結されるエンドエフェクタであって、前記ハンドピースの前記遠位端に対して遠位に位置付けられる、エンドエフェクタと、
(d)前記ハンドピースと関連付けられる入力装置であって、前記入力装置が、前記エンドエフェクタを作動し、前記エンドエフェクタに提供されるエネルギーレベルを制御するように構成され、前記入力装置は、前記ハンドピースが、前記入力装置への損傷を伴わずに蒸気消毒に耐えるように構成されるように、前記ハンドピース内に封止される、入力装置と、
を備える、外科器具。
(17) 前記入力装置が、
(i)接触面であって、前記ハウジングの表面に沿って位置付けられる、接触面と、
(ii)前記接触面と前記ハウジングとの間に位置付けられるシールと、
(iii)前記ハウジング内及び前記接触面の下に位置付けられる、複数の電気的接点と、
を備える、実施態様16に記載の外科器具。
(18) 前記接触面が、無線周波数を通過させる材料を備える、実施態様17に記載の外科器具。
(19) 前記複数の電気的接点が、マイクロプロセッサと通信し、前記マイクロプロセッサが、前記複数の電気的接点の各々において、電圧変化を検出するように構成され、前記マイクロプロセッサが、前記検出された電圧変化を、既知の指作動パターンと比較するように更に構成される、実施態様17に記載の外科器具。
(20) 蒸気消毒に耐えることができる、電力供給された外科器具であって、
(a)遠位及び近位端を有するハンドピースと、
(b)前記ハンドピースの外周を画定するハウジングと、
(c)前記ハンドピース内に封止される入力装置であって、前記入力装置が、エンドエフェクタに提供されるエネルギーレベルを作動及び制御するように構成され、前記入力装置が、
(i)成形された相互接続装置と、
(ii)前記成形された相互接続装置上に位置付けられる、複数の電気的接点と、
(iii)近接回路と、
(iv)前記複数の電気的接点と通信するマイクロプロセッサであって、前記マイクロプロセッサが、前記複数の電気的接点の各々において、電圧変化を検出するように構成され、前記マイクロプロセッサが、前記電気的接点で検出される電圧変化に基づいて、前記器具に選択されたエネルギーレベルを供給するように、エネルギー源を方向付けるように更に構成される、マイクロプロセッサと、
を備える、入力装置と、
を備える、外科器具。

Claims (20)

  1. 電力供給された外科器具であって、
    (a)遠位及び近位端を有するハンドピースと、
    (b)前記ハンドピースの外周を画定するハウジングと、
    (c)前記ハンドピースと連結されるエンドエフェクタであって、前記ハンドピースの前記遠位端に対して遠位に位置付けられる、エンドエフェクタと、
    (d)前記ハンドピースと関連付けられる入力装置であって、前記エンドエフェクタを作動し、前記入力装置の少なくとも一部分上に連続的に付与されている変位力に基づいて、前記エンドエフェクタに提供されるエネルギーレベルを制御して、少なくとも2つの方向のうちの選択された1つにおいて、中立位置から前記入力装置の前記少なくとも一部分を変位させるように構成され、前記変位が、前記エンドエフェクタを作動し、前記エンドエフェクタに提供される前記エネルギーレベルを制御するように、電気的接続を完了するように動作可能である、入力装置と、
    を備える、外科器具。
  2. 前記入力装置が、
    (i)複数の静止電気的接点と、
    (ii)1つ又は2つ以上の移動可能な電気的接点と、
    を備える、請求項1に記載の外科器具。
  3. 前記複数の静止電気的接点が、略二重のハーフリング構成に配設される、請求項2に記載の外科器具。
  4. 前記二重のハーフリング構成の各々が、少なくとも2つの略同心ハーフリングを備える、請求項3に記載の外科器具。
  5. 前記入力装置が、
    (i)並進移動可能なボタンと、
    (ii)付勢特徴部と、
    を更に備える、請求項2に記載の外科器具。
  6. 前記二重のハーフリング構成のうちの第1のハーフリング構成が前記ボタンの前方に配設され、前記二重のハーフリング構成のうちの第2のハーフリング構成が前記ボタンの後方に配設される、請求項5に記載の外科器具。
  7. 前記1つ又は2つ以上の移動可能な電気的接点が、前記ボタン上に位置付けられる、請求項5に記載の外科器具。
  8. 前記ボタンが、
    (A)前記ハンドピースの前記ハウジングの外側に位置付けられる第1の表面であって、使用者の指を受容するために構成される、第1の表面と、
    (B)前記第1の表面から前記ハウジングを通って延在する、支柱と、
    (C)前記支柱と接続され、前記ハウジング内に位置付けられる、基部と、
    を備える、請求項5に記載の外科器具。
  9. 前記1つ又は2つ以上の移動可能な電気的接点が、前記ボタンの前記基部上に位置付けられる、請求項8に記載の外科器具。
  10. 前記1つ又は2つ以上の移動可能な電気的接点が、前記支柱周辺で連続的な円を形成する金属リングを備える、請求項8に記載の外科器具。
  11. 前記1つ又は2つ以上の移動可能な電気的接点が、前記ボタンの前記基部上にはめ込まれる、請求項9に記載の外科器具。
  12. 前記付勢特徴部が、1つ又は2つ以上のバネを備え、前記1つ又は2つ以上のバネが、前記中立位置からの前記ボタンの変位の量に基づいて、圧縮又は拡張する、請求項5に記載の外科器具。
  13. 前記1つ又は2つ以上のバネが、成形されたエラストマーから構成される、請求項12に記載の外科器具。
  14. 前記エンドエフェクタが、前記ハンドピースの長手方向軸に対して略前方若しくは後方方向のいずれかにおける、前記入力装置の前記少なくとも一部分の変位によって作動及び制御され、略前方若しくは後方方向が、前方若しくは後方方向における、前記ハンドピースの前記長手方向軸のいずれかの側において約135度の横方向可動域を含む、請求項2に記載の外科器具。
  15. 前記エンドエフェクタが、超音波ブレードを備える、請求項1に記載の外科器具。
  16. 電力供給された外科器具であって、
    (a)遠位及び近位端を有するハンドピースと、
    (b)前記ハンドピースの外周を画定するハウジングと、
    (c)前記ハンドピースと連結されるエンドエフェクタであって、前記ハンドピースの前記遠位端に対して遠位に位置付けられる、エンドエフェクタと、
    (d)前記ハンドピースと関連付けられる入力装置であって、前記入力装置が、前記エンドエフェクタを作動し、前記エンドエフェクタに提供されるエネルギーレベルを制御するように構成され、前記入力装置は、前記ハンドピースが、前記入力装置への損傷を伴わずに蒸気消毒に耐えるように構成されるように、前記ハンドピース内に封止される、入力装置と、
    を備える、外科器具。
  17. 前記入力装置が、
    (i)接触面であって、前記ハウジングの表面に沿って位置付けられる、接触面と、
    (ii)前記接触面と前記ハウジングとの間に位置付けられるシールと、
    (iii)前記ハウジング内及び前記接触面の下に位置付けられる、複数の電気的接点と、
    を備える、請求項16に記載の外科器具。
  18. 前記接触面が、無線周波数を通過させる材料を備える、請求項17に記載の外科器具。
  19. 前記複数の電気的接点が、マイクロプロセッサと通信し、前記マイクロプロセッサが、前記複数の電気的接点の各々において、電圧変化を検出するように構成され、前記マイクロプロセッサが、前記検出された電圧変化を、既知の指作動パターンと比較するように更に構成される、請求項17に記載の外科器具。
  20. 蒸気消毒に耐えることができる、電力供給された外科器具であって、
    (a)遠位及び近位端を有するハンドピースと、
    (b)前記ハンドピースの外周を画定するハウジングと、
    (c)前記ハンドピース内に封止される入力装置であって、前記入力装置が、エンドエフェクタに提供されるエネルギーレベルを作動及び制御するように構成され、前記入力装置が、
    (i)成形された相互接続装置と、
    (ii)前記成形された相互接続装置上に位置付けられる、複数の電気的接点と、
    (iii)近接回路と、
    (iv)前記複数の電気的接点と通信するマイクロプロセッサであって、前記マイクロプロセッサが、前記複数の電気的接点の各々において、電圧変化を検出するように構成され、前記マイクロプロセッサが、前記電気的接点で検出される電圧変化に基づいて、前記器具に選択されたエネルギーレベルを供給するように、エネルギー源を方向付けるように更に構成される、マイクロプロセッサと、
    を備える、入力装置と、
    を備える、外科器具。
JP2013057910A 2012-03-22 2013-03-21 鉛筆グリップを有する外科器具のための作動特徴部 Active JP6400274B2 (ja)

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