JP2014000397A - 内視鏡手順のための装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】内視鏡外科手術手順を実施するための外科手術の装置、デバイスおよび/またはシステムを提供する。
【解決手段】外科手術器具100の力伝達アセンブリは、この外科手術器具の回転可能な駆動部材の回転を、エンドエフェクタ400の回転受容部材に伝達する。この外科手術器具の遠位ネックアセンブリ230は、回転可能な駆動部材の回転入力をエンドエフェクタの少なくとも2つの出力の力に変換するように構成された少なくとも1つの歯車システム;および管状本体と遠位ネックハウジングとを相互接続する関節運動するネックアセンブリを備える。この関節運動するネックアセンブリは、この遠位ネックアセンブリの軸からずれた関節運動を可能にするように構成される。この回転可能な駆動部材は、この関節運動するネックアセンブリを通って延びる。
【選択図】図1

Description

(関連出願の引用)
本願は、2012年6月19日に出願された米国仮特許出願番号61/661,461の利益および優先権を主張する。この米国仮特許出願の全内容は、本明細書中に参考として援用される。
(背景)
1.技術分野
本開示は、内視鏡外科手術手順を実施するための外科手術の装置、デバイスおよび/またはシステム、ならびにこれらの使用方法に関する。より特定すると、本開示は、組織をクランプし、切断し、そして/またはステープル留めするための、取り外し可能な使い捨て装填ユニットおよび/または単回使用装填ユニットと一緒に使用するために構成された、手で持つ電気機械外科手術の装置、デバイスおよび/またはシステムに関する。
2.関連技術の背景
電気機械外科手術デバイスを作動および/または操作するための専用の駆動システムが公知である。このような電気機械外科手術デバイスは、再使用可能なハンドルアセンブリ、ならびに交換可能な装填ユニットおよび/または単回使用装填ユニットなどを備え得、これらの装填ユニットは、使用前にこのハンドルアセンブリに選択的に接続され、次いで使用後に、処分の目的で、またはいくつかの例においては再使用のための滅菌の目的で、このハンドルアセンブリから接続を外される。
電気機械外科手術デバイスは、製造、購入および/または作動が比較的高価であり得る。製造、購入および/または作動が比較的安価である電気機械外科手術デバイスを開発することが、製造業者および最終使用者によって望まれている。
従って、開発および製造、貯蔵および輸送が比較的経済的であり、そして最終使用者の観点からは購入および使用が経済的かつ簡便である、電気機械外科手術の装置、デバイスおよび/またはシステムが必要とされている。
電気機械外科手術装置が、この装置の複数の特徴を駆動するために必要とされる駆動ケーブルの数を減少させる接続アセンブリを組み込むことも、さらに必要とされている。関節運動するネックアセンブリを通って延びる駆動ケーブルの数を減少させることにもまた、興味が持たれている。
本発明は、例えば、以下を提供する:
(項目1)
器具ハウジングを備える外科手術器具であって、該器具ハウジングは、シャフトアセンブリと選択的に接続するための接続部分を規定し、該外科手術器具は、少なくとも1つの回転可能な駆動部材を有する、外科手術器具;
少なくとも1つの機能を実行するように構成されたエンドエフェクタ;ならびに
該エンドエフェクタと該外科手術器具とを選択的に相互接続するために配置された該シャフトアセンブリであって、該シャフトアセンブリは:
トランスミッションハウジングであって、該外科手術器具の該接続部分に選択的に接続するために構成および適合されており、そして該外科手術器具の該少なくとも1つの回転可能な駆動部材の各々と作動可能に連絡するように構成および適合されている、トランスミッションハウジング;
外側管状本体であって、該トランスミッションハウジングにより支持される近位端、ならびに該エンドエフェクタと作動可能に接続するために構成および適合された遠位端を有する、外側管状本体;
該外科手術器具の回転可能な駆動部材と該エンドエフェクタ内に支持された回転受容部材とを相互接続するための遠位ネックハウジングであって、該遠位ネックハウジングは、該外科手術器具の1つの回転可能な駆動部材に接続可能な第一の端部、および該エンドエフェクタの該回転受容部材に接続可能な第二の端部を備え、力伝達アセンブリが、該外科手術器具の該回転可能な駆動部材の回転を、該エンドエフェクタの該回転受容部材に伝達し、遠位ネックアセンブリは:
該回転可能な駆動部材の回転入力を該エンドエフェクタへの少なくとも2つの出力の力に変換するように構成された少なくとも1つの歯車システム
を備える、遠位ネックハウジング;および
該管状本体と該遠位ネックハウジングとを相互接続する関節運動するネックアセンブリであって、該関節運動するネックアセンブリは、該遠位ネックアセンブリの軸からずれた関節運動を可能にするように構成されており、そして該回転可能な駆動部材は、該関節運動するネックアセンブリを通って延びる、関節運動するネックアセンブリ
を備える、シャフトアセンブリ
を備える、電気機械外科手術システム。
(項目2)
上記遠位ネックハウジングの上記少なくとも1つの歯車システムの第一の出力の力が、上記エンドエフェクタの発射をもたらす、上記項目に記載の電気機械外科手術システム。
(項目3)
上記遠位ネックハウジングの上記少なくとも1つの歯車システムの第一の出力の力が、上記シャフトアセンブリに対する上記エンドエフェクタの回転をもたらす、上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目4)
上記遠位ネックハウジングは、ロックカラーを回転不可能にスライド可能に支持し、該ロックカラーは、第一の位置と第二の位置との間で移動可能であり、該第一の位置において、上記遠位ネックハウジングの上記少なくとも1つの歯車システムの上記第一の出力の力は、上記エンドエフェクタの発射をもたらし、そして該第二の位置において、該遠位ネックハウジングの該少なくとも1つの歯車システムの該第一の出力の力は、上記シャフトアセンブリに対する上記エンドエフェクタの回転をもたらす、上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目5)
上記遠位ネックハウジングは:
外側管状ハウジングであって、該外側管状ハウジングから半径方向内向きに延びる少なくとも1つの歯を規定する、外側管状ハウジング;および
該外側管状ハウジング内に支持された第一の遊星歯車システム
を備え、該第一の遊星歯車システムは:
上記外科手術器具の1つの上記回転可能な駆動部材により駆動可能な第一の太陽歯車;
該外側管状ハウジング内に回転可能に支持された輪歯車;
該第一の太陽歯車と該輪歯車との間にあってこれらを相互に係合させる少なくとも1つの第一の遊星歯車;および
該外側管状ハウジング内に回転可能に支持されたキャリアであって、該キャリアは、各第一の遊星歯車を回転可能に支持するそれぞれのステムを備える、キャリア
を備え;
該第一の太陽歯車が各第一の遊星歯車を第一の太陽歯車の回転軸の周りで回転させると、上記エンドエフェクタが発射され;そして
該第一の太陽歯車が各第一の遊星歯車をそれぞれの回転軸の周りで回転させると、該エンドエフェクタが回転する、
上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目6)
上記遠位ネックハウジングが:
上記キャリアに回転不可能に接続された冠歯車;および
上記外側管状ハウジング内に軸周りに回転不可能かつ軸方向にスライド可能に支持されたロックカラー歯車
を備え、
該ロックカラー歯車は、第一の位置を備え、該第一の位置において、該ロックカラー歯車は該冠歯車を係合し、そして該冠歯車が回転することを防止し、ここで該冠歯車が回転しないことにより、上記エンドエフェクタの回転が可能にされ、そして
該ロックカラー歯車は、第二の位置を備え、該第二の位置において、該ロックカラー歯車は、該冠歯車から脱係合し、そして該冠歯車が回転することを可能にし、ここで該冠歯車の回転は、該エンドエフェクタの発射を可能にする、
上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目7)
上記遠位ネックハウジングは:
外側管状ハウジング内に回転不可能に支持された回転ハブ;および
該回転ハブ内に支持された第二の遊星歯車システム
を備え、該第二の遊星歯車システムは:
上記キャリアに回転不可能に接続された第二の太陽歯車;および
該回転ハブ内に回転可能に支持され、そして該第二の太陽歯車と相互に係合する、少なくとも1つの第二の遊星歯車;および
該少なくとも1つの第二の遊星歯車のうちの1つに接続された発射コネクタであって、該発射コネクタは、上記エンドエフェクタの力受容部材を係合するように構成されている、発射コネクタ
を備え;
該キャリアが回転すると、該第二の太陽歯車が回転して、該少なくとも1つの第二の遊星歯車を回転させ、そして該エンドエフェクタを発射させる、
上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目8)
上記外科手術器具がさらに:
上記器具ハウジング内に支持され、そして上記少なくとも1つの回転可能な駆動部材を回転させるように構成されている、少なくとも1つの駆動モータ;
該少なくとも1つの駆動モータに電力を供給するための、該器具ハウジング内に配置されたバッテリ;および
該バッテリから該モータへと送達される電力を制御するための、該器具ハウジング内に配置された回路基板
を備える、上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目9)
上記エンドエフェクタが、上顎および下顎を備え、該上顎および該下顎のうちの少なくとも一方が、該上顎および該下顎の他方に対して移動可能である、上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目10)
上記上顎および上記下顎のうちの少なくとも一方の組織接触表面に解放可能に固定された少なくとも1つの外科手術バットレスをさらに備える、上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目11)
上記下顎を上記上顎に対して移動させるために、該上顎および該下顎のうちの少なくとも一方を通って並進可能である駆動梁をさらに備える、上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目12)
上記エンドエフェクタが:
上顎および下顎であって、該上顎および該下顎のうちの少なくとも一方が、該上顎および該下顎の他方に対して移動可能である、上顎および下顎;
該下顎内に支持されたカートリッジアセンブリであって、該カートリッジアセンブリは、該カートリッジアセンブリ内に複数のステープルを備える、カートリッジアセンブリ;
該上顎および該下顎のうちの少なくとも一方の組織接触表面に解放可能に固定された少なくとも1つの外科手術バットレスであって、該少なくとも1つの外科手術バットレスは、該上顎および該下顎のうちの該少なくとも一方に、少なくとも1つの縫合糸によって固定されており、該上顎および該下顎のうちの該少なくとも一方は、該少なくとも1つの縫合糸の一部分を受容するように構成されている、少なくとも1つの外科手術バットレス
を備える、上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目13)
上記エンドエフェクタの上記下顎が、カートリッジアセンブリを選択的に受容するように構成されており、該カートリッジアセンブリは:
長手軸方向に延びるナイフスロットを規定するカートリッジ本体;
該カートリッジ本体に形成された個々のステープル保持スロット内に配置された複数のステープルであって、該ステープル保持スロットは、該ナイフスロットの対向する側面に配置された、長手軸方向に延びる複数の列に配置されている、複数のステープル;
該カートリッジ本体内にスライド可能に支持された起動そりであって、該起動そりの最も近い位置からの遠位への移動の際に、該複数のステープルのうちの少なくとも一部を該カートリッジ本体から排出するように構成されている、起動そり;および
該起動そりの近位の位置で該カートリッジ本体内にスライド可能に支持されたナイフそりであって、該ナイフそりは、該ナイフスロット内に延びるナイフ刃を備える、ナイフそり;
を備え、
該カートリッジアセンブリが該下顎内に配置され、そして該駆動梁が前進させられるときに、該駆動梁は、該ナイフそりと該起動そりとを係合させる、
上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目14)
上記カートリッジアセンブリの上記起動そりは、上記駆動梁の任意の後退の後に、遠位に前進した位置に残る、上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目15)
上記カートリッジアセンブリの上記ナイフそりは、該ナイフそりから延びるロックアウトばねを備え、該ナイフそりの該ロックアウトばねは、上記カートリッジ本体に規定されたロックアウト切り欠きを係合して、該ナイフそりの前進を妨げる、上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目16)
上記起動そりおよび上記ナイフそりが最も近い位置にあるとき、該起動そりは、該ナイフそりの上記ロックアウトばねが上記カートリッジ本体の上記ロックアウト切り欠きと係合することを妨げる、上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目17)
上記カートリッジアセンブリの上記ナイフそりは、上記駆動梁の任意の後退の際に後退する、上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目18)
上記駆動梁は、該駆動梁から延びるロッククリップを備え、該駆動梁の該ロッククリップは、該駆動梁の任意の遠位への前進の際に上記ナイフそりを係合し、その結果、該ナイフそりは、該駆動梁の後退の際に後退する、上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目19)
上記エンドエフェクタの上記少なくとも1つの回転受容部材は、上記下顎内に回転可能に支持された駆動ねじを備え、上記駆動梁は、該駆動ねじに螺合可能に支持されており、これによって、該駆動ねじの回転は、該駆動梁の軸方向への並進をもたらす、上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目20)
上記エンドエフェクタの上記少なくとも1つの回転受容部材は、上記下顎内に回転可能に支持された駆動ねじを備え、上記駆動梁は、該駆動ねじに螺合可能に支持されており、これによって、該駆動ねじの回転は、該駆動梁の軸方向への並進をもたらす、上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目21)
上記シャフトアセンブリの上記少なくとも1つの力伝達アセンブリは、上記外科手術器具の上記少なくとも1つの回転可能な駆動部材と上記エンドエフェクタの上記少なくとも1つの回転受容部材とを相互接続する第一の歯車列システムを備え、該第一の歯車列システムは:
該外科手術器具の該少なくとも1つの回転可能な駆動部材と該エンドエフェクタの該少なくとも1つの回転受容部材との間の回転比;および
該外科手術器具の該少なくとも1つの回転可能な駆動部材と該エンドエフェクタの該少なくとも1つの回転受容部材との間の回転軸
のうちの少なくとも1つを変化させる、上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目22)
上記シャフトアセンブリは、関節運動するネックアセンブリを備え、そして上記第一の歯車列システムは、該関節運動するネックアセンブリの近位に配置される、上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目23)
上記シャフトアセンブリは、上記関節運動するネックアセンブリの遠位に配置されたネックハウジングを備え、該遠位のネックハウジングは、上記少なくとも1つの力伝達アセンブリのネック第一歯車列を支持し、該ネック第一歯車列は、上記第一の歯車列システムの出力を上記エンドエフェクタの上記少なくとも1つの回転受容部材と相互接続させ、該ネック第一歯車列は:
該第一の歯車列システムの該出力と該エンドエフェクタの該少なくとも1つの回転受容部材との間の回転比;および
該第一の歯車列システムの該出力と該エンドエフェクタの該少なくとも1つの回転受容部材との間の回転軸
のうちの少なくとも1つを変化させる、上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目24)
上記エンドエフェクタの上記少なくとも1つの回転受容部材は、上記下顎内に回転可能に支持された駆動ねじを備え、上記駆動梁は、該駆動ねじに螺合可能に支持されており、これによって、該駆動ねじの回転は、該駆動梁の軸方向への並進をもたらす、上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目25)
上記エンドエフェクタの上記少なくとも1つの回転受容部材は、上記下顎内に回転可能に支持された駆動ねじを備え、上記駆動梁は、該駆動ねじに螺合可能に支持されており、これによって、該駆動ねじの回転は、該駆動梁の軸方向への並進をもたらす、上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目26)
上記シャフトアセンブリの上記少なくとも1つの力伝達アセンブリは、上記外科手術器具の上記少なくとも1つの回転可能な駆動部材の別のものと、上記ネックハウジングの遠位端に回転可能に支持された回転ハブとを相互接続する第二の歯車列システムを備え、該第二の歯車列システムは:
該外科手術器具の該別の少なくとも1つの回転可能な駆動部材と該シャフトアセンブリの該回転ハブとの間の回転比;および
該外科手術器具の該別の少なくとも1つの回転可能な駆動部材と該シャフトアセンブリの該回転ハブとの間の回転軸
のうちの少なくとも1つを変化させる、上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目27)
上記シャフトアセンブリがさらに:
上記外側管の遠位端に支持された関節運動するネックアセンブリ;
該関節運動するネックアセンブリの遠位端に支持された遠位ネックハウジング、ならびに
該ネックアセンブリに少なくとも部分的に沿って延びる、直径方向に対向する第一の関節運動ケーブルおよび第二の関節運動ケーブルであって、各関節運動ケーブルは、該遠位ネックハウジングに係留された遠位端、および該外側管内に延びる近位端を備え、各関節運動ケーブルの該近位端は、それぞれの第一のラックおよび第二のラックに固定されており、各ラックは、平歯車によって互いに作動可能に接続されている、関節運動ケーブル
を備え、
該第一のラックの第一の方向への軸方向変位は:
それぞれの第一の関節運動ケーブルの該第一の方向への軸方向変位;
該ネックアセンブリの第一の軸からずれた方向への関節運動;および
該第二の関節運動ケーブルの、該第一の方向の逆方向への軸方向変位
をもたらす、上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目28)
上記シャフトアセンブリがさらに:
上記第一のラックから近位に延びるねじ切りされた棒;および
該第一のラックから延びる該ねじ切りされた棒に螺合可能に接続されたねじ切りされたシャフトであって、該ねじ切りされたシャフトは、上記外科手術器具の別の少なくとも1つの駆動部材に接続されている、ねじ切りされたシャフト
を備え、
該外科手術器具の該別の少なくとも1つの駆動部材の回転は、該ねじ切りされたシャフトに回転を付与し、そして次に、該ねじ切りされた棒および該第一のラックの軸方向変位を付与する、
上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(項目29)
上記シャフトアセンブリがさらに:
上記外側管の遠位端に支持された関節運動するネックアセンブリであって、該ネックアセンブリは、中心軸を規定し、そして第一の面内で関節運動可能である、関節運動するネックアセンブリ;
該関節運動するネックアセンブリの遠位端に支持された遠位ネックハウジング、
該ネックアセンブリに少なくとも部分的に沿って延びる、直径方向に対向する第一の関節運動ケーブルおよび第二の関節運動ケーブル;
該ネックアセンブリに少なくとも部分的に沿って延びる第一の駆動ケーブルであって、該中心軸から半径方向に間隔を空けた第一の駆動軸を規定し、該第一の駆動軸は、該第一の面に直交して延びる第一の駆動面によって規定される、第一の駆動ケーブル;および
該ネックアセンブリに少なくとも部分的に沿って延びる第二の駆動ケーブルであって、該中心軸から半径方向に間隔を空けた第二の駆動軸を規定し、該第二の駆動軸は、該第一の面に直交して延びる第二の駆動面によって規定される、第二の駆動ケーブル
を備え;
該第一の駆動ケーブルと該第二の駆動ケーブルとは、互いに対して直径方向に対向している、
上記項目のいずれかに記載の電気機械外科手術システム。
(摘要)
本開示は、組織をクランプし、切断し、そして/またはステープル留めするための、取り外し可能な使い捨て装填ユニットおよび/または単回使用装填ユニットと一緒に使用するために構成された、電気機械外科手術システムに関する。この外科手術器具の力伝達アセンブリは、この外科手術器具の回転可能な駆動部材の回転を、エンドエフェクタの回転受容部材に伝達する。この外科手術器具の遠位ネックアセンブリは、回転可能な駆動部材の回転入力をエンドエフェクタの少なくとも2つの出力の力に変換するように構成された少なくとも1つの歯車システム;および管状本体と遠位ネックハウジングとを相互接続する関節運動するネックアセンブリを備える。この関節運動するネックアセンブリは、この遠位ネックアセンブリの軸からずれた関節運動を可能にするように構成される。この回転可能な駆動部材は、この関節運動するネックアセンブリを通って延びる。
(要旨)
本開示は、組織をクランプし、切断し、そして/またはステープル留めするための、取り外し可能な使い捨て装填ユニットおよび/または単回使用装填ユニットと一緒に使用するために構成された、手で持つ電気機械外科手術の装置、デバイスおよび/またはシステムに関する。
本開示の1つの局面によれば、電気機械外科手術システムが提供され、この電気機械外科手術システムは、外科手術器具を備え、この外科手術器具は、シャフトアセンブリと選択的に接続するための接続部分を規定する器具ハウジングを備え、この外科手術器具は、少なくとも1つの回転可能な駆動部材;少なくとも1つの機能を実行するように構成されたエンドエフェクタを有し;そしてこのシャフトアセンブリは、このエンドエフェクタと外科手術器具とを選択的に相互接続するために配置される。このシャフトアセンブリは、この外科手術器具の接続部分への選択的な接続のため、およびこの外科手術器具の少なくとも1つの回転可能な駆動部材の各々と作動可能に連絡するために適合および構成されたトランスミッションハウジング;このトランスミッションハウジングにより支持された近位端およびこのエンドエフェクタと作動可能に接続するために構成および適合された遠位端を有する外側管状本体;この外科手術器具の回転可能な駆動部材とこのエンドエフェクタ内に支持された回転受容部材とを相互接続するための遠位ネックハウジングを備え、この遠位ネックハウジングは、この外科手術器具の回転可能な駆動部材に接続可能な第一の端部、およびこのエンドエフェクタの回転受容部材に接続可能な第二の端部を備え、力伝達アセンブリは、この外科手術器具の回転可能な駆動部材の回転を、このエンドエフェクタの回転受容部材に伝達する。遠位ネックアセンブリは、この回転可能な駆動部材の回転入力をこのエンドエフェクタの少なくとも2つの出力の力に変換するように構成された少なくとも1つの歯車システム;および管状本体と遠位ネックハウジングとを相互接続する関節運動するネックアセンブリを備え、この関節運動するネックアセンブリは、この遠位ネックアセンブリの軸からずれた関節運動を可能にするように構成され、そしてこの回転可能な駆動部材は、この関節運動するネックアセンブリを通って延びる。
遠位ネックハウジングの少なくとも1つの歯車システムの第一の出力の力は、エンドエフェクタの発射をもたらし得る。遠位ネックハウジングの少なくとも1つの歯車システムの第一の出力の力は、シャフトアセンブリに対するエンドエフェクタの回転をもたらし得る。
遠位ネックハウジングは、ロックカラーを回転不可能にスライド可能に支持し得る。このロックカラーは、第一の位置と第二の位置との間で移動可能であり得、この第一の位置において、この遠位ネックハウジングの少なくとも1つの歯車システムの第一の出力の力は、エンドエフェクタの発射をもたらし、そしてこの第二の位置において、この遠位ネックハウジングの少なくとも1つの歯車システムの第一の出力の力は、シャフトアセンブリに対するエンドエフェクタの回転をもたらす。
遠位ネックハウジングは、外側管状ハウジングであって、この外側管状ハウジングから半径方向内向きに延びる少なくとも1つの歯を規定する、外側管状ハウジング;およびこの外側管状ハウジング内に支持された第一の遊星歯車システムを備え得る。この第一の遊星歯車システムは、この外科手術器具の1つの回転可能な駆動部材によって駆動可能な第一の太陽歯車;この外側管状ハウジング内に回転可能に支持された輪歯車;この第一の太陽歯車とこの輪歯車との間にあってこれらを相互に係合させる少なくとも1つの第一の遊星歯車;およびこの外側管状ハウジング内に回転可能に支持されたキャリアを備え得、このキャリアは、各第一の遊星歯車を回転可能に支持するそれぞれのステムを備える。使用において、この第一の太陽歯車が、各第一の遊星歯車を第一の太陽歯車の回転軸の周りで回転させると、エンドエフェクタが発射され得る。使用においてまた、この第一の太陽歯車が各第一の遊星歯車をそれぞれの回転軸の周りで回転させると、エンドエフェクタが回転し得る。
遠位ネックハウジングは、キャリアに回転不可能に接続された冠歯車;および外側管状ハウジングに軸周りに回転不可能かつ軸方向にスライド可能に支持されたロックカラー歯車を備え得る。このロックカラー歯車は、第一の位置を備え得、この第一の位置において、このロックカラー歯車はこの冠歯車を係合して、この冠歯車が回転することを妨げ、この冠歯車が回転しないことにより、エンドエフェクタの回転が可能にされる。このロックカラー歯車は、第二の位置を備え得、この第二の位置において、このロックカラー歯車はこの冠歯車から脱係合し、そしてこの冠歯車が回転することを可能にし、この冠歯車の回転は、エンドエフェクタの発射を可能にする。
遠位ネックハウジングは、外側管状ハウジング内に回転不可能に支持された回転ハブ;およびこの回転ハブ内に支持された第二の遊星歯車システムを備え得る。この第二の遊星歯車システムは、キャリアに回転不可能に接続された第二の太陽歯車;およびこの回転ハブ内に回転可能に支持されてこの第二の太陽歯車と相互に係合する少なくとも1つの第二の遊星歯車;およびこの少なくとも1つの第二の遊星歯車のうちの1つに接続された発射コネクタを備え得、この発射コネクタは、エンドエフェクタの力受容部材を係合するように構成される。使用において、このキャリアが回転すると、この第二の太陽歯車が回転して、この少なくとも1つの第二の遊星歯車を回転させ得、そしてこのエンドエフェクタを発射させ得る。
この外科手術器具は、器具ハウジング内に支持されて少なくとも1つの回転可能な駆動部材を回転させるように構成された少なくとも1つの駆動モータ;この少なくとも1つの駆動モータに電力を供給するための、この器具ハウジング内に配置されたバッテリ;およびこのバッテリからこのモータに送達される電力を制御するための、この器具ハウジング内に配置された回路基板をさらに備え得る。
このエンドエフェクタは、上顎および下顎を備え得、この上顎およびこの下顎のうちの少なくとも一方は、この上顎およびこの下顎の他方に対して移動可能である。
この電気機械外科手術システムは、この上顎およびこの下顎のうちの少なくとも一方の組織接触表面に解放可能に固定された少なくとも1つの外科手術バットレスをさらに備え得る。
この電気機械外科手術システムは、この下顎をこの上顎に対して移動させるための、この上顎およびこの下顎のうちの少なくとも一方を通って並進可能な駆動梁をさらに備え得る。
このエンドエフェクタは、上顎および下顎であって、この上顎およびこの下顎のうちの少なくとも一方は、この上顎およびこの下顎の他方に対して移動可能である、上顎および下顎;この下顎内に支持されたカートリッジアセンブリであって、その内部に複数のステープルを備える、カートリッジアセンブリ;この上顎およびこの下顎のうちの少なくとも一方の組織接触表面に解放可能に固定された少なくとも1つの外科手術バットレスであって、この少なくとも1つの外科手術バットレスは、この上顎およびこの下顎のうちの少なくとも一方に、少なくとも1つの縫合糸によって固定され、この上顎およびこの下顎のうちのこの少なくとも一方は、この少なくとも1つの縫合糸の一部分を受容するように構成されている、少なくとも1つの外科手術バットレスを備え得る。
このエンドエフェクタの下顎は、カートリッジアセンブリを選択的に受容するように構成され得る。このカートリッジアセンブリは、長手軸方向に延びるナイフスロットを規定するカートリッジ本体;カートリッジ本体に形成された個々のステープル保持スロット内に配置された複数のステープルであって、これらのステープル保持スロットは、このナイフスロットの対向する側面に配置された長手軸方向に延びる複数の列に配置される、複数のステープル;このカートリッジ本体内にスライド可能に支持された起動そりであって、この起動そりが最も近い位置から遠位に移動する際に、これらの複数のステープルのうちの少なくとも一部をこのカートリッジ本体から排出するように構成されている、起動そり;およびこのカートリッジ本体内でこの起動そりの近位の位置にスライド可能に支持されたナイフそりであって、このナイフスロット内に延びるナイフ刃を備える、ナイフそりを備え得る。
カートリッジアセンブリが下顎内に配置されて駆動梁が前進させられると、この駆動梁は、ナイフそりと起動そりとを係合させ得る。
駆動梁の任意の後退の後に、カートリッジアセンブリの起動そりは、遠位に前進した位置に残り得る。
カートリッジアセンブリのナイフそりは、このナイフそりから延びるロックアウトばねを備え得、このナイフそりのロックアウトばねは、カートリッジ本体に規定されたロックアウト切り欠きを係合して、このナイフそりの前進を妨げる。
使用において、起動そりおよびナイフそりが最も近い位置にあるとき、この起動そりは、このナイフそりのロックアウトばねがカートリッジ本体のロックアウト切り欠きと係合することを妨げ得る。
カートリッジアセンブリのナイフそりは、駆動梁の任意の後退の際に、後退し得る。
この駆動梁は、この駆動梁から延びるロッククリップを備え得る。使用において、この駆動梁のロッククリップは、この駆動梁の任意の遠位への前進の際に、このナイフそりを係合し得、その結果、このナイフそりは、この駆動梁の後退の際に後退する。
エンドエフェクタの少なくとも1つの回転受容部材は、下顎内に回転可能に支持された駆動ねじを備え得、駆動梁は、この駆動ねじに螺合可能に支持され、これによって、この駆動ねじの回転は、この駆動梁の軸方向への並進をもたらす。
エンドエフェクタの少なくとも1つの回転受容部材は、下顎内に回転可能に支持された駆動ねじを備え得、駆動梁は、この駆動ねじに螺合可能に支持され、これによって、この駆動ねじの回転は、この駆動梁の軸方向への並進をもたらす。
シャフトアセンブリの少なくとも1つの力伝達アセンブリは、外科手術器具の少なくとも1つの回転可能な駆動部材とエンドエフェクタの少なくとも1つの回転受容部材とを相互接続する、第一の歯車列システムを備える。この第一の歯車列システムは、外科手術器具の少なくとも1つの回転可能な駆動部材とエンドエフェクタの少なくとも1つの回転受容部材との間の回転比;および外科手術器具の少なくとも1つの回転可能な駆動部材とエンドエフェクタの少なくとも1つの回転受容部材との間の回転軸のうちの少なくとも1つを変化させ得る。
シャフトアセンブリは、関節運動するネックアセンブリを備え得、そして第一の歯車列システムは、この関節運動するネックアセンブリの近位に配置される。
シャフトアセンブリは、この関節運動するネックアセンブリの遠位に配置されたネックハウジングを備え得る。この遠位ネックハウジングは、少なくとも1つの力伝達アセンブリのネック第一歯車列を支持し得る。このネック第一歯車列は、第一の歯車列システムの出力を、エンドエフェクタの少なくとも1つの回転受容部材と相互接続させ得る。このネック第一歯車列は、第一の歯車列システムの出力とエンドエフェクタの少なくとも1つの回転受容部材との間の回転比;および第一の歯車列システムの出力とエンドエフェクタの少なくとも1つの回転受容部材との間の回転軸のうちの少なくとも1つを変化させ得る。
エンドエフェクタの少なくとも1つの回転受容部材は、下顎内に回転可能に支持された駆動ねじを備え得る。駆動梁は、この駆動ねじに螺合可能に支持され得、これによって、この駆動ねじの回転は、この駆動梁の軸方向への並進をもたらす。
エンドエフェクタの少なくとも1つの回転受容部材は、下顎内に回転可能に支持された駆動ねじを備え得、駆動梁は、この駆動ねじに螺合可能に支持され、これによって、この駆動ねじの回転は、この駆動梁の軸方向への並進をもたらす。
シャフトアセンブリの少なくとも1つの力伝達アセンブリは、第二の歯車列システムを備え得、この第二の歯車列システムは、外科手術器具の少なくとも1つの回転可能な駆動部材の別のものと、ネックハウジングの遠位端に回転可能に支持された回転ハブとを相互接続させる。この第二の歯車列システムは、外科手術器具の別の少なくとも1つの回転可能な駆動部材とシャフトアセンブリの回転ハブとの間の回転比;および外科手術器具の別の少なくとも1つの回転可能な駆動部材とシャフトアセンブリの回転ハブとの間の回転軸のうちの少なくとも1つを変化させ得る。
シャフトアセンブリは、外側管の遠位端に支持された関節運動するネックアセンブリ;この関節運動するネックアセンブリの遠位端に支持された遠位ネックハウジング、ならびにこのネックアセンブリに少なくとも部分的に沿って延びる、直径方向に対向した第一の関節運動ケーブルおよび第二の関節運動ケーブルをさらに備え得る。各関節運動ケーブルは、この遠位ネックハウジングに係留された遠位端、およびこの外側管内に延びる近位端を備え得、各関節運動ケーブルの近位端は、それぞれの第一のラックおよび第二のラックに固定されており、各ラックは、平歯車によって互いに作動可能に接続されている。使用において、第一のラックの第一の方向への軸方向変位は、それぞれの第一の関節運動ケーブルの第一の方向への軸方向変位;このネックアセンブリの第一の軸からずれた方向への関節運動;およびこの第二の関節運動ケーブルの、第一の方向とは逆方向への軸方向変位をもたらし得る。
シャフトアセンブリは、第一のラックから近位に延びるねじ切りされた棒;およびこの第一のラックから延びるねじ切りされた棒に螺合可能に接続されたねじ切りされたシャフトをさらに備え得、このねじ切りされたシャフトは、この外科手術器具の別の少なくとも1つの駆動部材に接続されている。使用において、この外科手術器具の別の少なくとも1つの駆動部材の回転は、このねじ切りされたシャフトの回転を付与し、そして次に、ねじ切りされた棒および第一のラックの軸方向変位を付与する。
シャフトアセンブリは、外側管の遠位端に支持された関節運動するネックアセンブリであって、このネックアセンブリは、中心軸を規定し、そして第一の面内で関節運動可能である、関節運動するネックアセンブリ;この関節運動するネックアセンブリの遠位端に支持された遠位ネックハウジング、このネックアセンブリに少なくとも部分的に沿って延びる、直径方向に対向する第一の関節運動ケーブルおよび第二の関節運動ケーブル;このネックアセンブリに少なくとも部分的に沿って延びる第一の駆動ケーブルであって、この第一の駆動ケーブルは、この中心軸から半径方向に間隔を空けた第一の駆動軸を規定し、この第一の駆動軸は、この第一の面に直交して延びる第一の駆動面によって規定される、第一の駆動ケーブル;ならびにこのネックアセンブリに少なくとも部分的に沿って延びる第二の駆動ケーブルであって、この第二の駆動ケーブルは、この中心軸から半径方向に間隔を空けた第二の駆動軸を規定し、この第二の駆動軸は、第一の面に直交して延びる第二の駆動面によって規定される、第二の駆動ケーブルをさらに備え得る。使用において、第一の駆動ケーブルと第二の駆動ケーブルとは、互いに直径方向に対向する。
本発明の例示的な実施形態のさらなる詳細および局面は、添付の図面を参照しながら、以下により詳細に記載される。
本開示の実施形態は、添付の図面を参照しながら本明細書中に記載される。
図1は、本開示の1つの実施形態による電気機械外科手術システムの斜視図である。 図2は、図1の電気機械外科手術システムの、部品が分離された斜視図である。 図3は、図1および図2の電気機械外科手術システムのシャフトアセンブリおよび電力式外科手術器具の、これらの間の接続を図示する後方斜視図である。 図4は、図1〜図3のシャフトアセンブリの、部品が分離された斜視図である。 図5は、シャフトアセンブリのトランスミッションハウジングの、部品が分離された斜視図である。 図6は、トランスミッションハウジング内に支持された第一の歯車列システムの斜視図である。 図7は、トランスミッションハウジング内に支持された第二の歯車列システムの斜視図である。 図8は、トランスミッションハウジング内に支持された第三の駆動シャフトの斜視図である。 図9は、真っ直ぐな配向で示される、シャフトアセンブリのネックアセンブリの斜視図である。 図10は、関節運動した配向で示される、図9のネックアセンブリの斜視図である。 図11は、ねじ切りされたナットが分離された、図9および図10のネックアセンブリの斜視図である。 図12は、図9〜図11のネックアセンブリの、部品が分離された斜視図である。 図13は、図9〜図12のネックアセンブリの、図9の13−13を通して見た場合の断面図である。 図14は、図9〜図12のネックアセンブリの遠位ネックハウジングの拡大遠位斜視図である。 図15は、図14の遠位ネックハウジングの拡大近位斜視図である。 図16は、図14および図15の遠位ネックハウジングの、部品が分離された斜視図である。 図17および図18は、図14〜図16の遠位ネックハウジングの、外側管状ハウジングが外された斜視図である。 図17および図18は、図14〜図16の遠位ネックハウジングの、外側管状ハウジングが外された斜視図である。 図19は、遠位ネックハウジングの、図18の19−19を通して見た場合の断面図である。 図20は、遠位ネックハウジングの、図18の20−20を通して見た場合の断面図である。 図21は、遠位ネックハウジングの、図18の21−21を通して見た場合の断面図である。 図22は、遠位ネックハウジングの、図15の22−22を通して見た場合の断面図であり、この遠位ネックハウジングを回転構成で図示する。 図23は、遠位ネックハウジングの、図15の23−23を通して見た場合の断面図であり、この遠位ネックハウジングを回転構成で図示する。 図24は、図22の示される細部の領域の拡大図である。 図25は、遠位ネックハウジングの、図15の22−22を通して見た場合の断面図であり、この遠位ネックハウジングを発射構成で図示する。 図26は、図25の示される細部の領域の拡大図である。 図27〜図29は、図14〜図26の遠位ネックハウジングへのエンドエフェクタの接続を図示する斜視図である。 図27〜図29は、図14〜図26の遠位ネックハウジングへのエンドエフェクタの接続を図示する斜視図である。 図27〜図29は、図14〜図26の遠位ネックハウジングへのエンドエフェクタの接続を図示する斜視図である。 図30は、エンドエフェクタの、図27の30−30を通して見た場合の断面図である。
(実施形態の詳細な説明)
本開示の電気機械外科手術のシステム、装置および/またはデバイスの実施形態が、図面において、同じ参照番号は、数枚の図の各々における、同一の要素または対応する要素を表す。本明細書中で使用される場合、用語「遠位」とは、電気機械外科手術のシステム、装置および/またはデバイス、あるいはその構成要素の、使用者から遠い方の部分をいい、一方で、用語「近位」とは、電気機械外科手術のシステム、装置および/またはデバイス、あるいはその構成要素の、使用者に近い方の部分をいう。
最初に図1〜図3を参照すると、本開示の1つの実施形態に従う、電力式の電気機械外科手術システムが図示されており、そして一般に10で表されている。電気機械外科手術システム10は、電力式の電気機械外科手術器具100の形態の外科手術装置またはデバイスを備え、これは、手で持たれ得、そして複数の異なるエンドエフェクタ400のシャフトアセンブリ200を介した選択的な取り付けのために構成されており、これらは各々、手で持つ電力式の電気機械外科手術器具100による起動および操作のために構成される。具体的には、外科手術器具100は、シャフトアセンブリ200との選択的な接続のために構成され、そして次に、シャフトアセンブリ200は、複数の異なるエンドエフェクタ400のうちの任意の1つとの選択的な接続のために構成される。
国際出願番号PCT/US2008/077249(2008年9月22日出願)(国際公開第2009/039506号)および米国特許出願番号12/622,827(2009年11月20日出願)(これらの各々の全内容が、本明細書中に参考として援用される)が、例示的な手で持つ電力式の電気機械外科手術器具100の構成および作動の詳細な説明について、参照され得る。
一般に、図1〜図3に図示されるように、外科手術器具100は器具ハウジング102を備え、この器具ハウジングは、下ハウジング部分104、下ハウジング部分104から延び、そして/または下ハウジング部分104に支持される中間ハウジング部分106、および中間ハウジング部分106から延び、そして/または中間ハウジング部分106に支持される上ハウジング部分108を有する。外科手術器具100は、この外科手術システムの特定の機能を制御するため、データを収集するため、および他の機能を実行するための、コントローラを有する。器具ハウジング102は、空洞を規定し、この空洞内に、回路基板(図示せず)および駆動機構(図示せず)が設置される。
この器具ハウジングの内部は、その1つ以上の構成要素を保護するために、材料で全体的または部分的にカプセル化され得ることが想定される。米国特許出願番号13/117,410(2011年5月27日出願)は、その全体が本明細書中に参考として援用される。この器具ハウジングの内部構成要素は、米国特許出願番号13/444,228(2012年4月11日出願)、および米国特許出願番号13/117,410(2011年5月27日出願)に開示されるとおりであり得、これらは、その全体が本明細書中に参考として援用される。
この回路基板は、以下にさらに詳細に記載されるように、外科手術器具100の種々の作動を制御するように構成される。本開示によれば、器具ハウジング102は、内部に充電可能なバッテリ(図示せず)が取り外し可能に設置されるハウジングを提供する。このバッテリは、外科手術器具100の電気構成要素の任意のものに電力を供給するように構成される。
器具ハウジング102の上ハウジング部分108は、シャフトアセンブリ200のトランスミッションハウジング212の対応するシャフト結合アセンブリ214を受容するように構成された、ノーズまたは接続部分108aを規定する。図3に見られるように、外科手術器具100の上ハウジング部分108の接続部分108aは、円筒形凹部108bを有し、この円筒形凹部は、シャフトアセンブリ200が外科手術器具100に嵌合するときに、シャフトアセンブリ200のトランスミッションハウジング212のシャフト結合アセンブリ214を受容する。外科手術器具100の接続部分108aは、少なくとも1つの回転可能な駆動部材を有する。具体的には、接続部分108aは、3つの回転可能な駆動部材またはコネクタ118、120、122を収容し、各駆動部材またはコネクタは、器具ハウジング102に収容された駆動機構(図示せず)によって、独立して起動可能かつ回転可能である。
器具ハウジング102の上ハウジング部分108は、内部に駆動機構(図示せず)が設置されるハウジングを提供する。この駆動機構は、外科手術器具100の種々の作動を実行する目的で、シャフトおよび/または歯車構成要素を駆動するように構成される。具体的には、この駆動機構は、エンドエフェクタ400をシャフトアセンブリ200に対して選択的に移動させること;アンビルアセンブリおよび/またはエンドエフェクタ400を長手方向軸「X」(図1および図2を参照のこと)の周りで器具ハウジング102に対して回転させること;エンドエフェクタ400のアンビルアセンブリの上顎を、エンドエフェクタ400のカートリッジアセンブリの下顎に対して移動させること;シャフトアセンブリを起動および/または回転させること;ならびに/あるいはエンドエフェクタ400のカートリッジアセンブリ内のステープル留めおよび切断カートリッジを発射させることを目的として、シャフトおよび/または歯車構成要素を駆動するように構成される。
シャフトアセンブリ200は、外科手術器具の少なくとも1つの駆動部材をエンドエフェクタの少なくとも1つの回転受容部材に相互接続するための、力伝達アセンブリを有する。この力伝達アセンブリは、この少なくとも1つの回転可能な駆動部材に接続可能な第一の端部、およびエンドエフェクタの少なくとも1つの回転受容部材に接続可能な第二の端部を有する。シャフトアセンブリ200が外科手術器具100に嵌合するとき、外科手術器具100の回転可能な駆動部材またはコネクタ118、120、122の各々は、シャフトアセンブリ200の対応する回転可能なコネクタスリーブ218、220、222と結合する(図3および図5を参照のこと)。この点に関して、対応する第一の駆動部材またはコネクタ118と第一のコネクタスリーブ218との間のインターフェース、対応する第二の駆動部材またはコネクタ120と第二のコネクタスリーブ220との間のインターフェース、および対応する第三の駆動部材またはコネクタ122と第三のコネクタスリーブ222との間のインターフェースは、キーで回転を固定されており、その結果、外科手術器具100の駆動部材またはコネクタ118、120、122の各々の回転は、シャフトアセンブリ200の対応するコネクタスリーブ218、220、222の対応する回転を引き起こす。
外科手術器具100の駆動部材またはコネクタ118、120、122と、シャフトアセンブリ200のコネクタスリーブ218、220、222との嵌合は、回転力が、3つのそれぞれのコネクタインターフェースの各々を介して独立して伝達されることを可能にする。外科手術器具100の駆動部材またはコネクタ118、120、122は、駆動機構によって独立して回転させられるように構成される。この点に関して、コントローラは、駆動機構の機能選択モジュール(図示せず)を有し、この機能選択モジュールは、外科手術器具100のどの駆動部材またはコネクタ118、120、122が、この駆動機構の入力駆動構成要素(図示せず)によって駆動されるべきかを選択する。
外科手術器具100の駆動部材またはコネクタ118、120、122の各々は、シャフトアセンブリ200のそれぞれのコネクタスリーブ218、220、222との、キーで回転を固定され、そして/または実質的に回転不可能なインターフェースを有するので、シャフトアセンブリ200が外科手術器具100に結合されているとき、以下により詳細に議論されるように、回転力は、外科手術器具100の駆動機構からシャフトアセンブリ200およびエンドエフェクタ400へと選択的に移動させられる。
外科手術器具100の駆動部材またはコネクタ118、120、および/または122(単数または複数)の選択的な回転は、外科手術器具100が、エンドエフェクタ400の異なる機能を選択的に起動することを可能にする。以下により詳細に議論されるように、外科手術器具100の第一の駆動部材またはコネクタ118の選択的かつ独立した回転は、エンドエフェクタ400の選択的かつ独立した開閉、およびエンドエフェクタ400のステープル留め/切断構成要素の駆動に対応する。また、外科手術器具100の第二の駆動部材またはコネクタ120の選択的かつ独立した回転は、エンドエフェクタ400の、長手方向軸「X」(図1を参照のこと)を横切る方向での選択的かつ独立した関節運動に対応する。さらに、外科手術器具100の第三の駆動部材またはコネクタ122の選択的かつ独立した回転は、エンドエフェクタ400の、長手方向軸「X」(図1を参照のこと)の周りでの、外科手術器具100の器具ハウジング102に対する選択的かつ独立した回転に対応する。
本開示によれば、この駆動機構は、選択機歯車箱アセンブリ(図示せず)および機能選択モジュール(図示せず)を備え得、この機能選択モジュールは、この選択機歯車箱アセンブリの近位に位置し、そしてこの選択機歯車箱アセンブリ内の歯車要素を第二のモータ(図示せず)と係合させるように選択的に移動させるように機能する。この駆動機構は、外科手術器具100の駆動部材またはコネクタ118、120、122のうちの1つを所定の時点で選択的に駆動するように構成され得る。
図1および図2に図示されるように、器具ハウジング102は、指で起動される1対の制御ボタン124、126、および/または単数もしくは複数の揺動デバイス130(1つのみの揺動デバイスが図示されている)を支持する。制御ボタン124、126および揺動デバイス130の各々が、それぞれの磁石(図示せず)を備え、この磁石は、操作者の起動によって移動させられる。さらに、器具ハウジング102に収容された回路基板(図示せず)は、制御ボタン124、126および揺動デバイス130の各々に対して、それぞれのホール効果スイッチ(図示せず)を備え、これらのホール効果スイッチは、制御ボタン124、126および揺動デバイス130の磁石の移動によって起動される。具体的には、制御ボタン124のすぐ近くに、その対応するホール効果スイッチ(図示せず)が位置し、このホール効果スイッチは、操作者が制御ボタン124を起動させるときの制御ボタン124内の磁石の移動の際に起動する。制御ボタン124に対応するホール効果スイッチ(図示せず)の起動は、回路基板に、エンドエフェクタ400を閉じ、そして/またはエンドエフェクタ400内のステープル留め/切断カートリッジを発射させるために適切な信号を、駆動機構の機能選択モジュールおよび入力駆動構成要素に提供させる。
また、制御ボタン126のすぐ近くには、その対応するホール効果スイッチ(図示せず)が位置し、このホール効果スイッチは、操作者が制御ボタン126を起動させるときの制御ボタン126内の磁石(図示せず)の移動の際に起動する。制御ボタン126に対応するホール効果スイッチの起動は、回路基板に、エンドエフェクタ400を開閉させるために適切な信号を、駆動機構の機能選択モジュールおよび入力駆動構成要素に提供させる。
さらに、揺動デバイス130のすぐ近くには、その対応するホール効果スイッチ(図示せず)が位置し、このホール効果スイッチは、操作者が揺動デバイス130を起動させるときの揺動デバイス130内の磁石(図示せず)の移動の際に起動する。揺動デバイス130に対応するホール効果スイッチの起動は、回路基板に、エンドエフェクタ400をシャフトアセンブリ200に対して回転させるため、またはエンドエフェクタ400およびシャフトアセンブリ200を外科手術器具100の器具ハウジング102に対して回転させるために適切な信号を、駆動機構の機能選択モジュールおよび入力駆動構成要素に提供させる。具体的には、揺動デバイス130の第一の方向への移動は、エンドエフェクタ400および/またはシャフトアセンブリ200を器具ハウジング102に対して第一の方向に回転させ、一方で、揺動デバイス130の逆の(例えば、第二の)方向への移動は、エンドエフェクタ400および/またはシャフトアセンブリ200を器具ハウジング102に対して、逆の(例えば、第二の)方向に回転させる。
ここで図1〜図29を参照して、シャフトアセンブリ200が詳細に図示され、説明される。シャフトアセンブリ200は、外科手術器具100の第一、第二、および第三の回転可能な駆動部材またはコネクタ118、120、および122の回転力を、エンドエフェクタ400に伝えるように構成される。上記のように、シャフトアセンブリ200は、外科手術器具100への選択的な接続のために構成される。
図1、図2および図4に見られるように、シャフトアセンブリ200は、近位端210aおよび遠位端210bを有する細長い、実質的に硬い外側管状本体210;管状本体210の近位端210aに接続されて外科手術器具100への選択的な接続のために構成されたトランスミッションハウジング212;ならびに細長い本体部分210の遠位端210bに接続された関節運動するネックアセンブリ230を備える。
トランスミッションハウジング212は、1対の歯車列システムを収容するように構成され、これらの歯車列システムは、外科手術器具100の第一、第二、および/または第三の回転可能な駆動部材またはコネクタ118、120、および/または122の回転の速度/力を、このような回転速度/力をエンドエフェクタ400に伝達する前に変化(例えば、増加または減少)させるためのものである。
シャフトアセンブリ200のトランスミッションハウジング212は、外科手術器具100の上ハウジング部分108の接続部分108aに接続されるように構成および適合される。図3〜図5に見られるように、シャフトアセンブリ200のトランスミッションハウジング212は、その近位端に支持されたシャフト結合アセンブリ214を備える。
図5に見られるように、トランスミッションハウジング212およびシャフト結合アセンブリ214は、第一の近位または入力駆動シャフト224a、第二の近位または入力駆動シャフト226a、および第三の駆動シャフト228を回転可能に支持する。
シャフト結合アセンブリ214は、第一のコネクタスリーブ218、第二のコネクタスリーブ220および第三のコネクタスリーブ222を回転可能に支持するように構成される。コネクタスリーブ218、220、222の各々は、上記のように、外科手術器具100の第一、第二および第三の駆動部材またはコネクタ118、120、122とそれぞれ嵌合するように構成される。コネクタスリーブ218、220、222の各々は、第一の入力駆動シャフト224a、第二の入力駆動シャフト226a、および第三の駆動シャフト228のそれぞれの近位端と嵌合するようにさらに構成される。
シャフト駆動結合アセンブリ214は、第一のコネクタスリーブ218、第二のコネクタスリーブ220および第三のコネクタスリーブ222のそれぞれの遠位に配置された、第一の付勢部材218a、第二の付勢部材220aおよび第三の付勢部材222aを備える。付勢部材218a、220aおよび222aの各々は、第一の近位駆動シャフト224a、第二の近位駆動シャフト226a、および第三の駆動シャフト228の周りにそれぞれ配置される。付勢部材218a、220aおよび222aは、コネクタスリーブ218、220および222にそれぞれ作用して、シャフトアセンブリ200が外科手術器具100に接続されるときに、コネクタスリーブ218、220および222を、外科手術器具100の駆動回転可能な駆動部材またはコネクタ118、120、122のそれぞれの遠位端と係合させた状態に維持することを補助する。
具体的には、第一の付勢部材218a、第二の付勢部材220aおよび第三の付勢部材222aは、それぞれのコネクタスリーブ218、220および222を近位方向に付勢するように機能する。この様式で、シャフトアセンブリ200を外科手術器具100に接続する間に、第一のコネクタスリーブ218、第二のコネクタスリーブ220および/または第三のコネクタスリーブ222が外科手術器具100の駆動部材またはコネクタ118、120、122と誤整列する場合、第一の付勢部材218a、第二の付勢部材220aおよび/または第三の付勢部材222aが圧縮される。従って、外科手術器具100の駆動機構が係合しているときに、外科手術器具100の駆動部材またはコネクタ118、120、122が回転し、そして第一の付勢部材218a、第二の付勢部材220aおよび/または第三の付勢部材222aが、それぞれ第一のコネクタスリーブ218、第二のコネクタスリーブ220および/または第三のコネクタスリーブ222を近位にスライドさせて戻し、外科手術器具100の駆動部材またはコネクタ118、120、122を、それぞれ第一の入力駆動シャフト224a、第二の入力駆動シャフト226a、および第三の駆動シャフト228に効果的に結合させる。
使用において、外科手術器具100の校正中に、外科手術器具100の駆動コネクタ118、120、122の各々が回転し、そしてコネクタスリーブ218、220および222を付勢し、適切な整列が達成されたときに、コネクタスリーブ218、220および222を、外科手術器具100のそれぞれの駆動コネクタ118、120、122上に適切に設置する。
シャフトアセンブリ200は、トランスミッションハウジング212および管状本体210内に、結合アセンブリ214に隣接して配置された、第一の歯車列システム240および第二の歯車列システム250を備える。上記のように、各歯車列システム240、250は、外科手術器具100の第一の回転可能な駆動コネクタ118および第二の回転可能な駆動コネクタ120の回転の速度/力を、このような回転の速度/力をエンドエフェクタ400に伝達する前に、変化(例えば、増加または減少)させるように構成および適合される。
図5および図6に見られるように、第一の歯車列システム240は、第一の入力駆動シャフト224a、および第一の入力駆動シャフト224aにキーで回転を固定された第一の入力駆動シャフト平歯車242aを備える。第一の歯車列システム240はまた、トランスミッションハウジング212内に回転可能に支持された第一のトランスミッションシャフト244、第一のトランスミッションシャフト244にキーで回転を固定されて第一の入力駆動シャフト平歯車242aを係合する第一の入力トランスミッション平歯車244a、および第一のトランスミッションシャフト244にキーで回転を固定される第一の出力トランスミッション平歯車244bを備える。第一の歯車列システム240は、トランスミッションハウジング212および管状本体110内に回転可能に支持された第一の出力駆動シャフト246a、ならびに第一の出力駆動シャフト246aにキーで回転を固定されて第一の出力トランスミッション平歯車244bに係合する第一の出力駆動シャフト平歯車246bをさらに備える。
本開示によれば、第一の入力駆動シャフト平歯車242aは10個の歯を備え;第一の入力トランスミッション平歯車244aは18個の歯を備え;第一の出力トランスミッション平歯車244bは13個の歯を備え;そして第一の出力駆動シャフト平歯車246bは15個の歯を備える。このように構成される場合、第一の入力駆動シャフト224aの入力回転は、第一の出力駆動シャフト246aの出力回転に、1:2.08の比で変換される。
上記のように、第一の入力駆動シャフト224aの近位端は、第一のコネクタスリーブ218を支持するように構成される。
作動において、外科手術器具100の対応する第一の駆動コネクタ118の回転の結果としての、第一のコネクタスリーブ218および第一の入力駆動シャフト224aの回転に起因して、第一の入力駆動シャフト平歯車242aが回転すると、第一の入力駆動シャフト平歯車242aが第一の入力トランスミッション平歯車244aを係合し、第一の入力トランスミッション平歯車244aを回転させる。第一の入力トランスミッション平歯車244aが回転すると、第一のトランスミッションシャフト244が回転し、従って、第一のトランスミッションシャフト244にキーで回転を固定された第一の出力トランスミッション平歯車244bを回転させる。第一の出力トランスミッション平歯車244bが回転すると、これに第一の出力駆動シャフト平歯車246bが係合しているので、第一の出力駆動シャフト平歯車246bもまた回転する。第一の出力駆動シャフト平歯車246bが回転すると、第一の出力駆動シャフト平歯車246bは第一の出力駆動シャフト246aにキーで回転を固定されているので、第一の出力駆動シャフト246aが回転する。
以下により詳細に議論されるように、第一の歯車システム240を備えるシャフトアセンブリ200は、エンドエフェクタ400を作動、起動および/または発射させる目的で、作動力を外科手術器具100からエンドエフェクタ400へと伝達するように機能する。
図5および図7に見られるように、第二の歯車列システム250は、第二の入力駆動シャフト226a、および第二の入力駆動シャフト226aにキーで回転を固定された第二の入力駆動シャフト平歯車252aを備える。第二の歯車列システム250はまた、トランスミッションハウジング212内に回転可能に支持された第一のトランスミッションシャフト254、第一のトランスミッションシャフト254にキーで回転を固定されて第二の入力駆動シャフト平歯車252aと係合する第一の入力トランスミッション平歯車254a、および第一のトランスミッションシャフト254にキーで回転を固定された第一の出力トランスミッション平歯車254bを備える。
第二の歯車列システム250は、トランスミッションハウジング212内に回転可能に支持された第二のトランスミッションシャフト256、第二のトランスミッションシャフト256にキーで回転を固定されて第一の出力トランスミッション平歯車254b(これは、第一のトランスミッションシャフト254にキーで回転を固定される)と係合する第二の入力トランスミッション平歯車256a、および第二のトランスミッションシャフト256にキーで回転を固定された第二の出力トランスミッション平歯車256bをさらに備える。
第二の歯車列システム250は、トランスミッションハウジング212および管状本体210内に回転可能に支持された第二の出力駆動シャフト258a、ならびに第二の出力駆動シャフト258aにキーで回転を固定されて第二の出力トランスミッション平歯車256bと係合する第二の出力駆動シャフト平歯車258bをさらに備える。
本開示によれば、第二の入力駆動シャフト平歯車252aは10個の歯を備え;第一の入力トランスミッション平歯車254aは20個の歯を備え;第一の出力トランスミッション平歯車254bは10個の歯を備え;第二の入力トランスミッション平歯車256aは20個の歯を備え;第二の出力トランスミッション平歯車256bは10個の歯を備え;そして第二の出力駆動シャフト平歯車258bは15個の歯を備える。このように構成される場合、第二の入力駆動シャフト226aの入力回転は、第二の出力駆動シャフト258aの出力回転に、1:6の比で変換される。
上記のように、第二の入力駆動シャフト226aの近位端は、第二のコネクタスリーブ220を支持するように構成される。
作動において、外科手術器具100の対応する第二の駆動コネクタ120の回転の結果としての、第二のコネクタスリーブ220および第二の入力駆動シャフト226aの回転に起因して、第二の入力駆動シャフト平歯車252aが回転すると、第二の入力駆動シャフト平歯車252aが第一の入力トランスミッション平歯車254aを係合し、第一の入力トランスミッション平歯車254aを回転させる。第一の入力トランスミッション平歯車254aが回転すると、第一のトランスミッションシャフト254が回転し、従って、第一のトランスミッションシャフト254にキーで回転を固定された第一の出力トランスミッション平歯車254bを回転させる。第一の出力トランスミッション平歯車254bが回転すると、これに第二の入力トランスミッション平歯車256aが係合しているので、第二の入力トランスミッション平歯車256aもまた回転する。第二の入力トランスミッション平歯車256aが回転すると、第二のトランスミッションシャフト256が回転し、従って、第二のトランスミッションシャフト256にキーで回転を固定された第二の出力トランスミッション平歯車256bを回転させる。第二の出力トランスミッション平歯車256bが回転すると、これに第二の出力駆動シャフト平歯車258bが係合しているので、第二の出力駆動シャフト平歯車258bが回転する。第二の出力駆動シャフト平歯車258bが回転すると、第二の出力駆動シャフト平歯車258bは第二の出力駆動シャフト258aにキーで回転を固定されているので、第二の出力駆動シャフト258aが回転する。
以下により詳細に議論されるように、第二の歯車列システム250を備えるシャフトアセンブリ200は、シャフトアセンブリ200および/またはエンドエフェクタ400を外科手術器具100に対して回転させる目的で、作動力を外科手術器具100からエンドエフェクタ400へと伝達するように機能する。
上記のように、そして図5および図8に見られるように、トランスミッションハウジング212およびシャフト結合アセンブリ214は、第三の駆動シャフト228を回転可能に支持する。第三の駆動シャフト228は、第三のコネクタスリーブ222を支持するように構成された近位端228a、および以下により詳細に議論されるような関節運動アセンブリ270まで延びて関節運動アセンブリ270に作動可能に接続される遠位端228bを備える。
図4に見られるように、シャフトアセンブリ200の細長い外側管状本体210は、第一の半セクション211aおよび第二の半セクション211bを備え、これらの半セクションは、半セクション211aと211bとが互いに嵌合するときに、外側管状本体210を通って長手軸方向に延びる少なくとも3つのチャネルを規定する。これらのチャネルは、第一の出力駆動シャフト246a、第二の出力駆動シャフト258a、および第三の駆動シャフト228がトランスミッションハウジング212から関節運動するネックアセンブリ230まで延びるときに、第一の出力駆動シャフト246a、第二の出力駆動シャフト258a、および第三の駆動シャフト228を回転可能に受容して支持するような構成および寸法にされる。第一の出力駆動シャフト246a、第二の出力駆動シャフト258a、および第三の駆動シャフト228の各々は、細長く、そして実質的に硬いことにより、回転力をトランスミッションハウジング220から関節運動するネックアセンブリ230へと伝達する。
シャフトアセンブリ200は、その内部または外側に、エンドエフェクタに流体を送るためのチャネルを備え得ることが想定される。これらの流体は、液体または気体または他の物質(例えば、医薬、止血剤、通気ガス、洗浄流体など)であり得る。
ここで図4および図9〜図13を参照して、関節運動するネックアセンブリ230が図示および説明される。関節運動するネックアセンブリ230は、近位ネックハウジング232、近位ネックハウジング232に接続されて近位ネックハウジング232から直列に延びる複数のリンク234;および複数のリンク234のうちの最遠位のリンクに接続されてこの最遠位のリンクから延びる遠位ネックハウジング236を備える。
各リンク234は、その近位表面234aおよび遠位表面234bにそれぞれ形成された、協働するナックルおよびクレビスを備える。近位ネックハウジング232は、最近位のリンクのナックルおよび/またはクレビスと作動可能に係合するナックルおよび/またはクレビスを備える。遠位ネックハウジング236は、最遠位のリンクのナックルおよび/またはクレビスと作動可能に係合するナックルおよび/またはクレビスを備える。ネックハウジング232、236およびリンク234の隣接するものの、ナックルとクレビスとは、互いに作動可能に係合して、ネックアセンブリ230の関節運動の方向および角度を規定する。
ネックアセンブリ230は、エンドエフェクタ400が、実質的に直線状の構成と、実質的に角度を付けた構成、または軸からずれた構成、または関節運動した構成との間で移動することを可能にするように構成される。本開示によれば、ネックアセンブリ230は単一面内で関節運動することが可能であり、そして約90°、および90°より大きくさえも関節運動することが可能であることが想定される。
各リンク234は、第一の駆動ケーブル266の通過のための第一の管腔234c(図12を参照のこと);1対の関節運動ケーブル262、264の通過のための第一の対の対向する管腔234d、234d;および第二の駆動ケーブル268の通過のための第二の管腔234eを規定する。図12に見られるように、第一の管腔234cおよび第二の管腔234eは、互いに直径方向に対向しており、そして管腔234d、234dに対して90°ずれている。第一の駆動ケーブル266および第二の駆動ケーブル268の各々は、第一の出力駆動シャフト246aおよび第二の出力駆動シャフト258aのそれぞれの遠位端にキーで回転を固定された近位端を備える。第一の駆動ケーブル266および第二の駆動ケーブル268の各々は、可撓性でありかつねじれ剛性のある(回転力またはトルクを伝達することが可能である)材料(例えば、ステンレス鋼など)から製造される。
図13に見られるように、ネックアセンブリ230の近位ネックハウジング232は、関節運動をネックアセンブリ230および/またはエンドエフェクタ400に付与するように構成および適合された関節運動アセンブリ270を支持する。関節運動アセンブリ270は、対向する1対の歯車ラック272、274を備え、これらの歯車ラックは、ピニオン歯車276の両側で、このピニオン歯車と係合する。ラック272、274は、近位ネックハウジング232内に軸方向にスライド可能に支持され、そしてピニオン歯車276は、近位ネックハウジング232内に回転可能に支持される。
図12および図13に見られるように、ラック274は、このラックから近位に延びるねじ切りされたシャフト272aに取り付けられ、このねじ切りされたシャフト272aは、めねじを切られたナット278の遠位端と螺合により係合する。ねじ切りされたナット278は、近位ネックハウジング232に形成されたポケット232a内に回転可能に支持され、そして軸方向に固定される。ねじ切りされたナット278の近位端は、第三の駆動シャフト228の遠位端にキーで回転を固定される。ねじ切りされたシャフト272aは、ラック274から延びるように図示されているが、このねじ切りされたシャフトは、本開示の原理から逸脱することなく、ラック272から延びてもよいことが理解され、そして本開示の範囲内である。
関節運動ケーブル262、264は、近位端を備え、これらの近位端は、ラック272、274のそれぞれの遠位端に固定されてこれらの遠位端から延びる。各関節運動ケーブル262、264は、遠位端を備え、これらの遠位端は、リンク234の対向する管腔234d、234dをそれぞれ通って延び、そして遠位ネックハウジング234に固定または係留される。
作動において、ネックアセンブリ230を第一の方向に関節運動させるために、上記のような第三の駆動シャフト228が第一の方向に回転させられて、ねじ切りされたナット278を回転させ、そしてねじ切りされたシャフト272aを遠位に軸方向に変位させて、ラック274を遠位に軸方向に変位させる。ラック274が軸方向に遠位方向に変位させられると、ラック274はピニオン歯車276を回転させ、従って、ラック272に作用させて、ラック272を近位方向に軸方向に変位させる。ラック272が近位方向に軸方向に変位させられると、ラック272は、関節運動ケーブル262を近位方向に引き、これによって、ネックアセンブリ230を関節運動させる。ラック274の遠位方向への軸方向の変位が、関節運動ケーブル264の軸方向の遠位方向への変位をもたらすので、ネックアセンブリ230は、関節運動を可能にされる。
ここで図14〜図29を参照すると、遠位ネックハウジング236は、歯車箱として機能し、そして第一または近位の遊星歯車システム280および第二または遠位の遊星歯車システム290を支持する。第一の遊星歯車システム280および遠位歯車システム290は、互いに協働して、第一の駆動ケーブル266または第二の駆動ケーブル268のうちの一方の回転をエンドエフェクタ400に伝達して、エンドエフェクタ400の発射とエンドエフェクタ400の回転との両方を行うように機能する。換言すれば、第一または近位の遊星歯車システム280および第二または遠位の遊星歯車システム290は、1つの回転可能な駆動部材(すなわち、第一の駆動ケーブル266、第二の駆動ケーブル268)の回転入力を、エンドエフェクタ400への少なくとも2つの出力の力(エンドエフェクタ400の発射を行う第一の出力の力、およびエンドエフェクタ400の回転を行う第二の出力の力)に変換するように構成される。従って、1つの駆動シャフトが、1つより多くの機能を駆動または起動し得る。
遠位ネックハウジング236は、外側管状ハウジング237を備え、この外側管状ハウジングは、その内側表面に、その近位端の近くで、ラジアル歯車歯237aのセットを規定する。
具体的には、第一の駆動ケーブル266の遠位端または第二の駆動ケーブル268の遠位端のいずれかは、遠位ネックハウジング236に支持された第一の平歯車238aを選択的に係合する。第一の平歯車238aは、中心遠位駆動シャフト239に回転不可能に支持された第二の平歯車238bと係合しており、ここで遠位駆動シャフト239は、遠位ネックハウジング236内に回転可能に支持されている。
図16〜図20および図22〜図26に見られるように、遠位ネックハウジング236の第一の遊星歯車システム280は、遠位駆動シャフト239に回転不可能に支持された第一の太陽歯車282、第一の太陽歯車282を囲む第一の輪歯車284、および第一の太陽歯車282と第一の輪歯車284との間にあってこれらを相互に係合させる複数の第一の遊星歯車286を備える。複数の第一の遊星歯車286は、キャリア288のそれぞれのステム288aに回転可能に支持される。キャリア288は、遠位ネックハウジング236内に回転可能に支持される。キャリア288は、冠歯車289をステム288a上で回転不可能に支持し、その結果、冠歯車289の回転は、キャリア288および第一の遊星歯車286の回転をもたらす。冠歯車289は、その外側リムの円周上に複数の歯289aを規定し、これらの歯289aは、冠歯車289の遠位表面のみにわたって、またはこの遠位表面のみから延びる。
図16〜図18および図21〜図26に見られるように、遠位ネックハウジング236の遠位歯車システム290は、キャリア288に回転不可能に支持されてこのキャリアから延びる第二の太陽歯車292、および第二の太陽歯車292と係合する少なくとも1つの第二の遊星歯車296を備える。ある実施形態において、環状フランジが第一の輪歯車284から延びて、第二の遊星歯車システム290を越えて遠位に延び、エンドエフェクタ結合アセンブリ310の回転ハブ311を回転不可能に係合し、その結果、第一の輪歯車284の回転が、エンドエフェクタ結合アセンブリ310のハブ311の回転をもたらすことが想定される。
図16〜図20および図22〜図26に戻って参照すると、遠位ネックハウジング236は、ロックカラー歯車240を支持する。ロックカラー歯車240は、遠位ネックハウジング236に支持され、そして半径方向外向きに延びる複数の歯240a(平歯車の形態であり、管状ハウジング237の歯237aと係合する)、および遠位に面する複数の歯240b(冠歯車の形態であり、ロックカラー歯車240の最も内側の面から半径方向内向きに延びる)を備える。ロックカラー歯車240は、第一の遊星歯車システム280の冠歯車289と係合する近位位置と、冠歯車289から脱係合した遠位位置との間で、冠歯車289に対して回転不可能にスライド可能である。
作動において、ロックカラー歯車240が、図17、図18および図22〜図24に示されるような、冠歯車289と係合した近位位置にあるとき、その遠位に面して内向きに突出する歯240bは、冠歯車289の冠状歯289aと係合し、その結果、ロックカラー歯車240の半径方向外向きに延びる歯240aが管状ハウジング237の歯237aと係合することに起因して、冠歯車289およびキャリア288は、回転を妨げられる。
作動においてまた、ロックカラー歯車240が、図25および図26に見られるような、冠歯車289と脱係合した遠位位置にあるとき、その遠位に面して内向きに突出する歯240bは、冠歯車289の冠状歯289aから脱係合し、その結果、平歯車282の回転に起因して、冠歯車289およびキャリア288は回転する。ロックカラー歯車240が冠歯車289から脱係合した状態で、冠歯車289、および従ってキャリア288は、回転を可能にされる。
全体の作動において、図15〜図21に見られるように、第一の出力駆動シャフト246aまたは第二の出力駆動シャフト258aの(上記のような)回転に起因して、第一の駆動ケーブル266または第二の駆動ケーブル268のいずれかが回転すると、この回転は、遠位ネックハウジング236の第一の平歯車238aに伝達される。第一の平歯車238aが回転すると、この回転は、中心遠位駆動シャフト239に回転不可能に支持された第二の平歯車238bに伝達されて、回転を中心遠位駆動シャフト239に伝達する。
第一の遊星歯車システム280の冠歯車289に対するロックカラー歯車240の位置決めに依存して、中心遠位駆動シャフト239の回転は、エンドエフェクタ400の閉鎖/発射および開放/後退、またはエンドエフェクタ400の回転のいずれかをもたらす。例えば、ある実施形態において、ロックカラー歯車240が遠位位置に位置して冠歯車289から脱係合すると(上記ならびに図25および図26に示されるように)、中心遠位駆動シャフト239の回転は、エンドエフェクタ400の閉鎖/発射および開放/後退をもたらす。さらに、ある実施形態において、ロックカラー歯車240が近位位置に位置して冠歯車289と係合すると(上記、ならびに図17、図18および図22〜図24に示されるように)、中心遠位駆動シャフト239の回転は、エンドエフェクタ400の回転をもたらす。
作動の議論を続けると、エンドエフェクタ400を回転させる目的で、図17、図18および図22〜図24に見られるように、ロックカラー歯車240は、近位位置に移動して冠歯車289を係合し、そして冠歯車289がキャリア288にステム288aを介して回転不可能に接続されているので、キャリア288が回転しない結果として、冠歯車289は回転しない。従って、冠歯車289が回転することができない状態で、中心遠位駆動シャフト239の回転は、第一の太陽歯車282に伝達されて第一の太陽歯車282の回転をもたらし、そして次に、キャリア288のステム288aにより規定されるそれぞれの中心軸の周りでの、複数の第一の遊星歯車286の回転をもたらす。第一の遊星歯車286が、キャリア288のステム288aにより規定されるそれぞれの中心軸の周りで回転すると、第一の遊星歯車286は、この回転を第一の輪歯車284に伝達する。
第一の輪歯車284が回転すると、第一の輪歯車284は、管状ハウジング237に回転不可能に接続されているので、この回転を、管状ハウジング237、および/または遠位ネックハウジング236内に支持された回転ハブ311に伝達する。ある実施形態において、管状ハウジング237が回転すると、管状ハウジング237は、この回転を、遠位ネックハウジング236内に支持された回転ハブ311に伝達し得る。従って、エンドエフェクタ400がシャフトアセンブリ200に接続されているとき、具体的には、エンドエフェクタ400の整列ステム424a、424b(図29および図30を参照のこと)が回転ハブ311に接続されているとき、回転ハブ311の回転は、エンドエフェクタ400の回転をもたらす。
作動の議論を続けると、エンドエフェクタ400を閉鎖/発射および開放/後退させる目的で、図25および図26に見られるように、ロックカラー歯車240は、遠位位置に移動してキャリア288から脱係合し、そして冠歯車289が回転することを可能にする。従って、冠歯車289が回転を可能にされた状態で、中心遠位駆動シャフト239の回転は、キャリア288の回転をもたらす。
キャリア288が回転すると、キャリア288は、この回転を遠位歯車システム290の第二の太陽歯車292に伝達する。第二の太陽歯車292が回転すると、第二の太陽歯車292は、この回転を少なくとも1つの第二の歯車296に伝達する。第二の歯車296が回転すると、第二の歯車296は、この回転を、エンドエフェクタ400の駆動軸426と選択的に係合するように構成された発射コネクタ297(図27、図29および図30を参照のこと)に伝達し、これによって、エンドエフェクタ400の発射および閉鎖を行う。
本開示の1つの実施形態に従って、ロックカラー歯車240が近位位置(この近位位置において、ロックカラー歯車240が冠歯車289と係合する)に付勢されることが想定される。このような配置は、シャフトアセンブリ200が発射(または後退)モードを初期状態とする、安全装置として働く。遠位ネックハウジング236は、ロックカラー歯車240に作用してロックカラー歯車240を近位位置に推進するように配置された、付勢部材244を備え得ることが想定される。
本開示の1つの実施形態によれば、シャフトアセンブリ200は、シフトケーブル246を備え得、このシフトケーブルは、ロックカラー歯車240に取り付けられた第一の端部、およびシャフトアセンブリ200を通って延びて、手術場または手術腔の外側の位置からアクセス可能である第二の端部を有することが想定される。シフトケーブル246はまた、遠位位置に付勢され得ることが想定される。ある実施形態において、シフトケーブル246に関連する付勢部材のばね定数は、ロックカラー歯車240に関連する付勢部材244のばね定数より大きい。
このように構成される場合、ロックカラー歯車240の歯240bが冠歯車289の歯289aと整列することによって係合を防止する場合でさえも、シフトケーブル246は、完全に引かれる(近位に移動させられる)ことが可能であり、シフトケーブル246に関連する付勢部材は、遠位ネックハウジング236の遠位駆動シャフト239が回転させられるまで、ロックカラー歯車240を冠歯車289に押し付けて保持し、ここでそのトルクは、第一の太陽歯車282および冠歯車289を回転させ、これによって、ロックカラー歯車240の歯240bが冠歯車289の歯289aと噛み合うことを可能にする。
シフトケーブル246が近位位置から解放されると、逆のことが起こる。ロックカラー歯車240が冠歯車289に向けてばね付勢された状態で、ロックカラー歯車240の歯が冠歯車289の歯と整列することによって係合を防止する場合でさえも、付勢部材242は、遠位ネックハウジング236の遠位駆動シャフト239が回転するまで、ロックカラー歯車240を冠歯車289に押し付けて保持し、ここでそのトルクは、第一の太陽歯車282および冠歯車289を回転させ、これによって、ロックカラー歯車240の歯が冠歯車289の歯と噛み合うことを可能にする。
第一の歯車システム280および第二の歯車システム290を遠位ネックハウジング236内に(関節運動するネックアセンブリ230とエンドエフェクタ400との間の位置に)提供することによって、1つのみの回転可能なドライブが、関節運動するネックアセンブリ230によって駆動/回転させられることが必要とされる。さらに、第一の遊星歯車システムおよび第二の遊星歯車システムの使用は、一連の複合歯車から作製された歯車システムと比較して軸方向により短いアセンブリにおいて、より大きいトルク減少を可能にする。
図14、図15および図27〜図29に見られるように、シャフトアセンブリ200は、関節運動するネックアセンブリ230の遠位ネックハウジング236の遠位端に支持されたエンドエフェクタ結合アセンブリ310をさらに備える。エンドエフェクタ結合アセンブリ310は、カラー312を備え、このカラーは、遠位ネックハウジング236に回転可能に支持され、遠位ネックハウジング236から遠位に延び、そして第一のラジアル方向位置に付勢される。カラー312は、第一のラジアル方向位置から第二のラジアル方向位置へと回転可能であり(この第二のラジアル方向位置において、エンドエフェクタ400はエンドエフェクタ結合アセンブリ310に嵌合可能である)、そして付勢によって、第一のラジアル方向位置に戻り、エンドエフェクタ400をシャフトアセンブリ200にロックする。
カラー312は、その内側表面から半径方向内向きに延びる少なくとも1つのナブ312aを備え、このナブは、エンドエフェクタ400の外側表面に形成された、対応する相補的な構造体422aに受容されて、エンドエフェクタ400をシャフトアセンブリ200に、差し込み型の接続で接続するためのものであることが想定される。他の形態の接続(例えば、移動止め、螺合接続、差し込みなど)が想定される。
ここで図27〜図30を参照すると、外科手術器具100およびシャフトアセンブリ200と一緒に使用するための例示的なエンドエフェクタ400が示されている。米国特許出願番号13/280,898(2011年10月25日出願)および米国特許出願番号13/280,859(2011年10月25日出願)が参照され得、これらの各々の全内容は、その全体が本明細書中に参考として援用される。これらの出願は、例示的なエンドエフェクタの構成および作動の詳細な議論を含む。図27〜図30に見られるように、エンドエフェクタアセンブリ400は、駆動軸426を備え、この駆動軸は、結合部材422に回転可能に支持されて結合部材422から近位に突出し、そしてエンドエフェクタ400がシャフトアセンブリ200に結合されるときに、遠位ネックハウジング236の発射コネクタ297と嵌合して係合するための構成にされる。駆動軸426は、回転駆動力を、シャフトアセンブリ200の遠位ネックハウジング236の発射コネクタ297から、エンドエフェクタ400の顎アセンブリの下顎の駆動ねじ464へと伝達するように機能する。
図27〜図30に見られるように、結合部材422は、そこから近位に突出する、間隔を空けた1対の整列ステム424a、424bを備え、これらの整列ステムは、エンドエフェクタ結合アセンブリ310の遠位表面に形成されたそれぞれの整列ボア310a、310bへの受容のためのものである。
種々の改変が、本明細書中に開示された実施形態に対してなされ得ることが理解される。例えば、外科手術器具100および/またはカートリッジアセンブリ410は必ずしもステープルを適用する必要はなく、むしろ、当該分野において公知であるような二部品ファスナーを適用してもよい。さらに、ステープルまたはファスナーの直線状の列の長さは、特定の外科手術手順の要件に合うように、改変され得る。従って、ステープルカートリッジアセンブリ内のステープルおよび/またはファスナーの直線状の列の長さは、これに従って変わり得る。従って、上記説明は、限定であると解釈されるべきではなく、単に、好ましい実施形態の例示であると解釈されるべきである。当業者は、添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲内で、他の改変を予測する。
100 外科手術器具
102 器具ハウジング
108 上ハウジング部分
200 シャフトアセンブリ
212 トランスミッションハウジング
214 シャフト結合アセンブリ
230 関節運動するネックアセンブリ
236 遠位ネックハウジング
280 第一の歯車システム
290 第二の歯車システム
400 エンドエフェクタ

Claims (15)

  1. 器具ハウジングを備える外科手術器具であって、該器具ハウジングは、シャフトアセンブリと選択的に接続するための接続部分を規定し、該外科手術器具は、少なくとも1つの回転可能な駆動部材を有する、外科手術器具;
    少なくとも1つの機能を実行するように構成されたエンドエフェクタ;ならびに
    該エンドエフェクタと該外科手術器具とを選択的に相互接続するために配置された該シャフトアセンブリであって、該シャフトアセンブリは:
    トランスミッションハウジングであって、該外科手術器具の該接続部分に選択的に接続するために構成および適合されており、そして該外科手術器具の該少なくとも1つの回転可能な駆動部材の各々と作動可能に連絡するように構成および適合されている、トランスミッションハウジング;
    外側管状本体であって、該トランスミッションハウジングにより支持される近位端、ならびに該エンドエフェクタと作動可能に接続するために構成および適合された遠位端を有する、外側管状本体;
    該外科手術器具の回転可能な駆動部材と該エンドエフェクタ内に支持された回転受容部材とを相互接続するための遠位ネックハウジングであって、該遠位ネックハウジングは、該外科手術器具の1つの回転可能な駆動部材に接続可能な第一の端部、および該エンドエフェクタの該回転受容部材に接続可能な第二の端部を備え、力伝達アセンブリが、該外科手術器具の該回転可能な駆動部材の回転を、該エンドエフェクタの該回転受容部材に伝達し、遠位ネックアセンブリは:
    該回転可能な駆動部材の回転入力を該エンドエフェクタへの少なくとも2つの出力の力に変換するように構成された少なくとも1つの歯車システム
    を備える、遠位ネックハウジング;および
    該管状本体と該遠位ネックハウジングとを相互接続する関節運動するネックアセンブリであって、該関節運動するネックアセンブリは、該遠位ネックアセンブリの軸からずれた関節運動を可能にするように構成されており、そして該回転可能な駆動部材は、該関節運動するネックアセンブリを通って延びる、関節運動するネックアセンブリ
    を備える、シャフトアセンブリ
    を備える、電気機械外科手術システム。
  2. 前記遠位ネックハウジングの前記少なくとも1つの歯車システムの第一の出力の力が、前記エンドエフェクタの発射をもたらす、請求項1に記載の電気機械外科手術システム。
  3. 前記遠位ネックハウジングの前記少なくとも1つの歯車システムの第一の出力の力が、前記シャフトアセンブリに対する前記エンドエフェクタの回転をもたらす、請求項2に記載の電気機械外科手術システム。
  4. 前記遠位ネックハウジングは、ロックカラーを回転不可能にスライド可能に支持し、該ロックカラーは、第一の位置と第二の位置との間で移動可能であり、該第一の位置において、前記遠位ネックハウジングの前記少なくとも1つの歯車システムの前記第一の出力の力は、前記エンドエフェクタの発射をもたらし、そして該第二の位置において、該遠位ネックハウジングの該少なくとも1つの歯車システムの該第一の出力の力は、前記シャフトアセンブリに対する前記エンドエフェクタの回転をもたらす、請求項3に記載の電気機械外科手術システム。
  5. 前記遠位ネックハウジングは:
    外側管状ハウジングであって、該外側管状ハウジングから半径方向内向きに延びる少なくとも1つの歯を規定する、外側管状ハウジング;および
    該外側管状ハウジング内に支持された第一の遊星歯車システム
    を備え、該第一の遊星歯車システムは:
    前記外科手術器具の1つの前記回転可能な駆動部材により駆動可能な第一の太陽歯車;
    該外側管状ハウジング内に回転可能に支持された輪歯車;
    該第一の太陽歯車と該輪歯車との間にあってこれらを相互に係合させる少なくとも1つの第一の遊星歯車;および
    該外側管状ハウジング内に回転可能に支持されたキャリアであって、該キャリアは、各第一の遊星歯車を回転可能に支持するそれぞれのステムを備える、キャリア
    を備え;
    該第一の太陽歯車が各第一の遊星歯車を第一の太陽歯車の回転軸の周りで回転させると、前記エンドエフェクタが発射され;そして
    該第一の太陽歯車が各第一の遊星歯車をそれぞれの回転軸の周りで回転させると、該エンドエフェクタが回転する、
    請求項4に記載の電気機械外科手術システム。
  6. 前記遠位ネックハウジングが:
    前記キャリアに回転不可能に接続された冠歯車;および
    前記外側管状ハウジング内に軸周りに回転不可能かつ軸方向にスライド可能に支持されたロックカラー歯車
    を備え、
    該ロックカラー歯車は、第一の位置を備え、該第一の位置において、該ロックカラー歯車は該冠歯車を係合し、そして該冠歯車が回転することを防止し、ここで該冠歯車が回転しないことにより、前記エンドエフェクタの回転が可能にされ、そして
    該ロックカラー歯車は、第二の位置を備え、該第二の位置において、該ロックカラー歯車は、該冠歯車から脱係合し、そして該冠歯車が回転することを可能にし、ここで該冠歯車の回転は、該エンドエフェクタの発射を可能にする、
    請求項5に記載の電気機械外科手術システム。
  7. 前記遠位ネックハウジングは:
    外側管状ハウジング内に回転不可能に支持された回転ハブ;および
    該回転ハブ内に支持された第二の遊星歯車システム
    を備え、該第二の遊星歯車システムは:
    前記キャリアに回転不可能に接続された第二の太陽歯車;および
    該回転ハブ内に回転可能に支持され、そして該第二の太陽歯車と相互に係合する、少なくとも1つの第二の遊星歯車;および
    該少なくとも1つの第二の遊星歯車のうちの1つに接続された発射コネクタであって、該発射コネクタは、前記エンドエフェクタの力受容部材を係合するように構成されている、発射コネクタ
    を備え;
    該キャリアが回転すると、該第二の太陽歯車が回転して、該少なくとも1つの第二の遊星歯車を回転させ、そして該エンドエフェクタを発射させる、
    請求項6に記載の電気機械外科手術システム。
  8. 前記外科手術器具がさらに:
    前記器具ハウジング内に支持され、そして前記少なくとも1つの回転可能な駆動部材を回転させるように構成されている、少なくとも1つの駆動モータ;
    該少なくとも1つの駆動モータに電力を供給するための、該器具ハウジング内に配置されたバッテリ;および
    該バッテリから該モータへと送達される電力を制御するための、該器具ハウジング内に配置された回路基板
    を備える、請求項1に記載の電気機械外科手術システム。
  9. 前記エンドエフェクタが、上顎および下顎を備え、該上顎および該下顎のうちの少なくとも一方が、該上顎および該下顎の他方に対して移動可能である、請求項1に記載の電気機械外科手術システム。
  10. 前記上顎および前記下顎のうちの少なくとも一方の組織接触表面に解放可能に固定された少なくとも1つの外科手術バットレスをさらに備える、請求項9に記載の電気機械外科手術システム。
  11. 前記下顎を前記上顎に対して移動させるために、該上顎および該下顎のうちの少なくとも一方を通って並進可能である駆動梁をさらに備える、請求項9に記載の電気機械外科手術システム。
  12. 前記エンドエフェクタが:
    上顎および下顎であって、該上顎および該下顎のうちの少なくとも一方が、該上顎および該下顎の他方に対して移動可能である、上顎および下顎;
    該下顎内に支持されたカートリッジアセンブリであって、該カートリッジアセンブリは、該カートリッジアセンブリ内に複数のステープルを備える、カートリッジアセンブリ;
    該上顎および該下顎のうちの少なくとも一方の組織接触表面に解放可能に固定された少なくとも1つの外科手術バットレスであって、該少なくとも1つの外科手術バットレスは、該上顎および該下顎のうちの該少なくとも一方に、少なくとも1つの縫合糸によって固定されており、該上顎および該下顎のうちの該少なくとも一方は、該少なくとも1つの縫合糸の一部分を受容するように構成されている、少なくとも1つの外科手術バットレス
    を備える、請求項8に記載の電気機械外科手術システム。
  13. 前記エンドエフェクタの前記下顎が、カートリッジアセンブリを選択的に受容するように構成されており、該カートリッジアセンブリは:
    長手軸方向に延びるナイフスロットを規定するカートリッジ本体;
    該カートリッジ本体に形成された個々のステープル保持スロット内に配置された複数のステープルであって、該ステープル保持スロットは、該ナイフスロットの対向する側面に配置された、長手軸方向に延びる複数の列に配置されている、複数のステープル;
    該カートリッジ本体内にスライド可能に支持された起動そりであって、該起動そりの最も近い位置からの遠位への移動の際に、該複数のステープルのうちの少なくとも一部を該カートリッジ本体から排出するように構成されている、起動そり;および
    該起動そりの近位の位置で該カートリッジ本体内にスライド可能に支持されたナイフそりであって、該ナイフそりは、該ナイフスロット内に延びるナイフ刃を備える、ナイフそり;
    を備え、
    該カートリッジアセンブリが該下顎内に配置され、そして該駆動梁が前進させられるときに、該駆動梁は、該ナイフそりと該起動そりとを係合させる、
    請求項12に記載の電気機械外科手術システム。
  14. 前記カートリッジアセンブリの前記起動そりは、前記駆動梁の任意の後退の後に、遠位に前進した位置に残る、請求項13に記載の電気機械外科手術システム。
  15. 前記カートリッジアセンブリの前記ナイフそりは、該ナイフそりから延びるロックアウトばねを備え、該ナイフそりの該ロックアウトばねは、前記カートリッジ本体に規定されたロックアウト切り欠きを係合して、該ナイフそりの前進を妨げる、請求項13に記載の電気機械外科手術システム。
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