JP2014083440A - 迅速なイベント後検出を伴う外科用器具 - Google Patents

Abstract

【課題】取り外し可能な使い捨てのエンドエフェクタおよび／または単回使用のエンドエフェクタとの使用のために構成されている電気機械的ハンドヘルド外科用装置、デバイスおよび／またはシステムを提供する。
【解決手段】外科用器具１００であって、外科用器具は、ハンドルアセンブリと、顎アセンブリ３０４であって、ステープルカートリッジ３０８とアンビル３０６とを備えている、顎アセンブリと、ロックアウトメカニズムと、駆動アセンブリ１０７であって、顎アセンブリおよびロックアウトメカニズムに接続されている、駆動アセンブリと、モータと、コントローラとを備え、コントローラは、モータへの電流の供給を制御し、かつ、モータの電流ドローをモニタするように構成され、コントローラは、ロックアウトメカニズムの故障を示す電流ドローの降下に応答して、モータへの電流の供給を終わらせるようにさらに構成されている。
【選択図】図１

Description

（１．技術分野）
本開示は、内視鏡的外科処置を実行するための外科用装置、デバイスおよび／またはシステムならびにその使用方法に関する。より詳細には、本開示は、組織を締め付け、切断し、および／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のエンドエフェクタおよび／または単回使用のエンドエフェクタとの使用のために構成されている電気機械的ハンドヘルド外科用装置、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）
多くの外科用デバイス製造業者が、電気機械的外科用デバイスを作動させるため、および／または、操作するための自社の駆動システムを備えている製品種目を開発している。多くの例において、電気機械的外科用デバイスは、再使用可能ハンドルアセンブリと、使い捨てまたは単回使用のエンドエフェクタとを含む。エンドエフェクタは、使用の前にハンドルアセンブリに選択的に接続され、次に、処分されるか、または一部の例においては、再使用のために滅菌されるために、使用後にハンドルアセンブリから分離される。

これらの電気機械的外科用デバイスのうちの多くが、複雑な駆動コンポーネントを含み、これら複雑な駆動コンポーネントは、デバイスを制御するためのユーザ入力（例えば、制御）を受け取ること、および、ユーザにフィードバックを提供することを行う様々なユーザインターフェースを利用する。不慮の作動を防止するために、様々なロックアウトメカニズムが存在している。しかしながら、既存のメカニズムは、単一の安全点検を提供するのみである。

純粋に機械的なシステムとは異なり、動力付きシステムは、幾つかの故障が生じた後でもこれらを検出し、反応する能力を有する。この検出が迅速な方法で完了する場合、矯正的作用および緊急措置が、患者および／または使用者への危害を低減および／または防止するために実行されることができる。従って、そのような故障を検出することのできる重複性の安全メカニズムを有するシステムおよび装置に対する必要性が存在する。

本開示は外科用器具を提供し、該外科用器具は、ハンドルアセンブリと、顎アセンブリであって、該顎アセンブリは、複数のステープルを含むステープルカートリッジと発射の際に該複数のステープルを形成するアンビルとを含む、顎アセンブリと、該顎アセンブリの再使用を防止するように構成されているロックアウトメカニズムと、該ハンドル内に少なくとも部分的に位置している駆動アセンブリであて、該駆動アセンブリは、該顎アセンブリおよび該ロックアウトメカニズムに接続されている、駆動アセンブリと、該駆動アセンブリに動作可能に結合されているモータまたは複数のモータと、該モータに動作可能に結合されているコントローラとを含み、該コントローラは、該モータへの電流の供給を制御し、かつ、該モータの電流ドローをモニタするように構成され、該コントローラは、電流ドローの降下または他のトリガメトリック（ｔｒｉｇｇｅｒｉｎｇ ｍｅｔｒｉｃｓ）（ＲＰＭ、加速、その他）の検出に応答して、該モータへの電流の供給を終わらせるようにさらに構成されている。

本開示の一局面に従って、前記顎アセンブリは、前記ロックアウトメカニズムに結合されている駆動ビームを備え、該ロックアウトメカニズムは、該駆動ビームが遠位方向に移動すると、ロックされていない状態とロックされた状態との間を移行するように構成されている。

本開示の一局面に従って、前記電流ドローの降下は、該ロックアウトメカニズムが、前記ロックアウトメカニズムがトリガされた後のデバイスの使用を適切に禁止し損なったことに対応している。本開示の一局面に従って、前記ロックアウトメカニズムは、ロックされていない位置とロックされた位置との間で旋回可能であるロッキング部材を含む。

本開示の一局面に従って、前記顎アセンブリは、筐体をさらに含み、該筐体は、該筐体に取り付けられている突起を画定し、該突起は、前記駆動ビームが引き込まれると、前記ロッキング部材を係合するように構成されている。

本開示はまた、外科用器具を提供し、該外科用器具は、ハンドルアセンブリと、該ハンドルアセンブリに取り外し可能に結合されている使い捨てのエンドエフェクタであって、該使い捨てのエンドエフェクタは顎アセンブリを含み、該顎アセンブリは、複数のステープルを含むステープルカートリッジと発射の際に該複数のステープルを形成するアンビルとを含む、使い捨てのエンドエフェクタと、該ハンドル内に少なくとも部分的に位置している駆動アセンブリであって、該駆動アセンブリは、該顎アセンブリに接続され、該駆動アセンブリは、ロックアウトメカニズムを含む、駆動アセンブリとを含む。該外科用器具はまた、該駆動アセンブリに動作可能に結合されているモータ（複数可）と、該モータ（複数可）に結合され、該モータの電流ドロー（＋他のメトリック）を測定するように構成されている駆動回路と、該モータに動作可能に結合されているコントローラとを含み、該コントローラは、該ロックアウトメカニズムの故障を示す電流ドローの降下に応答して、該モータへの電流の供給を終わらせるように構成されている。

本開示の一局面に従って、前記コントローラは、前記電流ドローの降下に応答して、故障状態をメモリに格納するようにさらに構成されている。

本開示の一局面に従って、前記使い捨てのエンドエフェクタが、前記ハンドルアセンブリから取り外された後、前記故障状態はクリアされる。

本開示の一局面に従って、前記コントローラは、前記電流ドローの変化率に基づいて電流ドローの降下を検出するように構成されている。

本開示の一局面に従って、前記顎アセンブリは、前記ロックアウトメカニズムに結合されている駆動ビームを含む。

本開示の一局面に従って、前記ロックアウトメカニズムは、前記駆動ビームが遠位方向に移動すると、ロックされていない状態とロックされた状態との間を移行するように構成されている。

本開示の一局面に従って、前記電流ドローの降下は、前記ロックアウトメカニズムが、前記駆動ビームの引き込みの際に前記ロックされた状態に移行し損なったことに対応する。

本開示の一局面に従って、前記ロックアウトメカニズムは、ロックされていない位置とロックされた位置との間で旋回可能であるロッキング部材を含む。

本開示の一局面に従って、前記顎アセンブリは、筐体をさらに含み、該筐体は、該筐体に取り付けられている突起を画定し、該突起は、前記駆動ビームが引き込まれると、前記ロッキング部材を係合するように構成されている。

本開示の一局面に従って、前記外科用器具は、前記コントローラに結合されている制御アセンブリをさらに含み、該コントローラは、前記電流ドローの降下に応答して、ユーザ入力を無視する。

外科用器具を制御する方法も本開示により提供される。方法は、使い捨てのエンドエフェクタに動作可能に結合されているモータを作動させるステップを含む。該エンドエフェクタは、顎アセンブリに結合されている駆動ビームであって、該顎アセンブリは、複数のステープルを含むステープルカートリッジと発射の際に該複数のステープルを形成するアンビルとを含む、駆動ビームと、該駆動ビームに結合されているロックアウトメカニズムであって、該ロックアウトメカニズムは、該駆動ビームが引き込まれると、ロックされていない状態からロックされた状態へ移行するように構成されている、ロックアウトメカニズムとを含む。方法は、該モータの電流ドローを測定することと、該ロックアウトメカニズムの故障を示す電流ドローの降下に応答して、該モータへの電流の供給を終わらせることとをさらに含む。

本開示の一局面に従って、方法は、前記電流ドローの降下に応答して、メモリに故障状態を格納するステップをさらに含む。

本開示の一局面に従って、方法は、前記使い捨てのエンドエフェクタが、前記ハンドルアセンブリから取り外された後、前記故障状態をクリアするステップをさらに含む。

例えば、本発明は、以下を提供する。
（項目１）
外科用器具であって、該外科用器具は、
ハンドルアセンブリと、
顎アセンブリであって、該顎アセンブリは、複数のステープルを含むステープルカートリッジと発射の際に該複数のステープルを形成するアンビルとを備えている、顎アセンブリと、
該顎アセンブリの再使用を防止するように構成されているロックアウトメカニズムと、
該ハンドル内に少なくとも部分的に位置している駆動アセンブリであって、該駆動アセンブリは、該顎アセンブリおよび該ロックアウトメカニズムに接続されている、駆動アセンブリと、
該駆動アセンブリに動作可能に結合されているモータと、
該モータに動作可能に結合されているコントローラとを備え、該コントローラは、該モータへの電流の供給を制御し、かつ、該モータの電流ドローをモニタするように構成され、該コントローラは、該ロックアウトメカニズムの故障を示す電流ドローの降下に応答して、該モータへの電流の供給を終わらせるようにさらに構成されている、
外科用器具。
（項目２）
上記顎アセンブリは、上記ロックアウトメカニズムに結合されている駆動ビームを備え、該ロックアウトメカニズムは、該駆動ビームが遠位方向に移動すると、ロックされていない状態とロックされた状態との間を移行するように構成されている、上記項目のいずれか一項に記載の外科用器具。
（項目３）
上記電流ドローの降下は、上記ロックアウトメカニズムが、該ロックアウトメカニズムがトリガされた後のデバイスの使用を適切に禁止し損なったことに対応している、上記項目のいずれか一項に記載の外科用器具。
（項目４）
上記ロックアウトメカニズムは、ロックされていない位置とロックされた位置との間で旋回可能であるロッキング部材を備えている、上記項目のいずれか一項に記載の外科用器具。
（項目５）
上記顎アセンブリは、筐体をさらに備え、該筐体は、該筐体に取り付けられている突起を画定し、該突起は、上記駆動ビームが引き込まれると、上記ロッキング部材を係合するように構成されている、上記項目のいずれか一項に記載の外科用器具。
（項目６）
外科用器具であって、該外科用器具は、
ハンドルアセンブリと、
該ハンドルアセンブリに取り外し可能に結合されている使い捨てのエンドエフェクタであって、該使い捨てのエンドエフェクタは顎アセンブリを備え、該顎アセンブリは、複数のステープルを含むステープルカートリッジと発射の際に該複数のステープルを形成するアンビルとを含む、使い捨てのエンドエフェクタと、
該ハンドル内に少なくとも部分的に位置している駆動アセンブリであって、該駆動アセンブリは、該顎アセンブリに接続され、該駆動アセンブリは、ロックアウトメカニズムを備えている、駆動アセンブリと、
該駆動アセンブリに動作可能に結合されているモータと、
該モータに結合され、該モータの電流ドローを測定するように構成されている駆動回路と、
該モータに動作可能に結合されているコントローラと
を備え、
該コントローラは、該ロックアウトメカニズムの故障を示す電流ドローの降下に応答して、該モータへの電流の供給を終わらせるように構成されている、
外科用器具。
（項目７）
上記コントローラは、上記電流ドローの降下に応答して、故障状態をメモリに格納するようにさらに構成されている、上記項目のいずれか一項に記載の外科用器具。
（項目８）
上記使い捨てのエンドエフェクタが、上記ハンドルアセンブリから取り外された後、上記故障状態はクリアされる、上記項目のいずれか一項に記載の外科用器具。
（項目９）
上記コントローラは、上記電流ドローの変化率に基づいて電流ドローの降下を検出するように構成されている、上記項目のいずれか一項に記載の外科用器具。
（項目１０）
上記顎アセンブリは、上記ロックアウトメカニズムに結合されている駆動ビームを備えている、上記項目のいずれか一項に記載の外科用器具。
（項目１１）
上記ロックアウトメカニズムは、上記駆動ビームが遠位方向に移動すると、ロックされていない状態とロックされた状態との間を移行するように構成されている、上記項目のいずれか一項に記載の外科用器具。
（項目１２）
上記電流ドローの降下は、上記ロックアウトメカニズムが、上記駆動ビームの引き込みの際に上記ロックされた状態に移行し損なったことに対応している、上記項目のいずれか一項に記載の外科用器具。
（項目１３）
上記ロックアウトメカニズムは、ロックされていない位置とロックされた位置との間で旋回可能であるロッキング部材を備えている、上記項目のいずれか一項に記載の外科用器具。
（項目１４）
上記顎アセンブリは、筐体をさらに備え、該筐体は、該筐体に取り付けられている突起を画定し、該突起は、上記駆動ビームが引き込まれると、上記ロッキング部材を係合するように構成されている、上記項目のいずれか一項に記載の外科用器具。
（項目１５）
上記コントローラに結合されている制御アセンブリをさらに備え、該コントローラは、上記電流ドローの降下に応答して、ユーザ入力を無視する、上記項目のいずれか一項に記載の外科用器具。
（項目１６）
外科用器具を制御する方法であって、該方法は、
使い捨てのエンドエフェクタに動作可能に結合されているモータを作動させるステップであって、該使い捨てのエンドエフェクタは、
顎アセンブリに結合されている駆動ビームであって、該顎アセンブリは、複数のステープルを含むステープルカートリッジと発射の際に該複数のステープルを形成するアンビルとを備えている、駆動ビームと、
該駆動ビームに結合されているロックアウトメカニズムであって、該ロックアウトメカニズムは、該駆動ビームが引き込まれると、ロックされていない状態からロックされた状態へ移行するように構成されている、ロックアウトメカニズムと
を備えている、ステップと、
該モータの電流ドローを測定するステップと、
該ロックアウトメカニズムの故障を示す電流ドローの降下に応答して、該モータへの電流の供給を終わらせるステップと
を含む、方法。
（項目１７）
上記電流ドローの降下に応答して、メモリに故障状態を格納するステップをさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１８）
上記使い捨てのエンドエフェクタが、上記ハンドルアセンブリから取り外された後、上記故障状態をクリアするステップをさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。

（摘要）
外科用器具が開示され、該器具は、ハンドルアセンブリと、顎アセンブリであって、該顎アセンブリは、複数のステープルを含むステープルカートリッジと発射の際に該複数のステープルを形成するアンビルとを含む、顎アセンブリと、該顎アセンブリの再使用を防止するように構成されているロックアウトメカニズムと、該ハンドル内に少なくとも部分的に位置している駆動アセンブリであって、該駆動アセンブリは、該顎アセンブリに接続されている、駆動アセンブリと、該駆動アセンブリに動作可能に結合されているモータと、該モータに動作可能に結合されているコントローラとを含み、該コントローラは、該モータへの電流の供給を制御し、かつ、該モータの電流ドローをモニタするように構成され、該コントローラは、該電流ドローの降下に応答して、該モータへの電流の供給を終わらせるようにさらに構成されている。

本開示の実施形態は、添付の図面を参照して本明細書において記述される。
図１は、本開示による、外科用器具と、アダプタと、エンドエフェクタとを含む電気機械的外科システムの斜視、分解図である。 図２は、本開示による、図１の外科用器具の斜視図である。 図３は、本開示による、図１の外科用器具の斜視、分解図である。 図４は、本開示による、図１の外科用器具のバッテリの斜視図である。 図５は、本開示による、図１の外科用器具の上部の部分的分解図である。 図６は、本開示による、図１の外科用器具の正面斜視図であり、アダプタは、外科用器具から分離されている。 図７は、本開示による、図２の７−７により切り取られた図１の外科用器具の側面断面図である。 図８は、本開示による、図２の８−８により切り取られた図１の外科用器具の上部断面図である。 図９は、本開示による、図１のエンドエフェクタの斜視、分解図である。 図１０Ａは、本開示による、ロッキング部材の上面図である。 図１０Ｂは、本開示による、図１０Ａのロッキング部材の斜視図である。 図１１は、本開示による、図１の外科用器具の概略図である。 図１２は、本開示による、図１の外科用ステープラを制御する方法の流れ図である。 図１３〜図１５は、本開示の方法によって制御された外科用ステープラのモータに適用された機械的抵抗、回転速度、および電流のプロットである。 図１３〜図１５は、本開示の方法によって制御された外科用ステープラのモータに適用された機械的抵抗、回転速度、および電流のプロットである。 図１３〜図１５は、本開示の方法によって制御された外科用ステープラのモータに適用された機械的抵抗、回転速度、および電流のプロットである。 図１６は、本開示の方法によって制御された外科用ステープラのモータの電流ドローのプロットである。

（詳細な説明）
本開示の実施形態による外科システムは、総括的に、１０として示され、動力付きハンドヘルド電気機械的器具の形態であり、この動力付きハンドヘルド電気機械的器具は、複数の異なるエンドエフェクタが選択的にこれに取り付けられるように構成されており、これら複数の異なるエンドエフェクタは、各々、動力付きハンドヘルド電気機械的外科用器具による起動および操作に対して構成されている。

図１に示されているように、外科用器具１００は、アダプタ２００との選択的接続のために構成され、アダプタ２００は、エンドエフェクタまたは単回使用の装填ユニットもしくは再装填部３００との選択的接続のために構成されている。

図１〜図３に示されているように、外科用器具１００は、ハンドル筐体１０２を含み、ハンドル筐体１０２は、下部筐体部分１０４と、下部筐体部分１０４から延びている、および／または、下部筐体部分１０４に支持されている中間筐体部分１０６と、中間筐体部分１０６から延びている、および／または、中間筐体部分１０６に支持されている上部筐体部分１０８とを有する。中間筐体部分１０６および上部筐体部分１０８は、下部筐体部分１０４と一体に形成され、かつ、下部筐体部分１０４から延びている遠位の半分区間１１０ａと、複数のファスナによって遠位の半分区間１１０ａに接続可能な近位の半分区間１１０ｂとに分離される。接合された場合、遠位の半分区間１１０ａと近位の半分区間１１０ｂとは、その中に空洞１０２ａを有するハンドル筐体１０２を画定し、空洞１０２ａには、回路基板１５０および駆動メカニズム１６０が位置している。

図２および図３に見られるように、遠位の半分区間１１０ａと近位の半分区間１１０ｂとは、上部筐体部分１０８の長手方向軸「Ｘ」を横断する平面に沿って分割される。ハンドル筐体１０２はガスケット１１２を含み、ガスケット１１２は、遠位の半分区間１１０ａおよび／または近位の半分区間１１０ｂのへりをめぐって完全に延びており、かつ、遠位の半分区間１１０ａと近位の半分区間１１０ｂとの間に挿置されている。ガスケット１１２は、遠位の半分区間１１０ａおよび近位の半分区間１１０ｂの周辺を密閉する。ガスケット１１２は、遠位の半分区間１１０ａと近位の半分区間１１０ｂとの間に気密シールを確立するように機能し、それによって、回路基板１５０および駆動メカニズム１６０は、滅菌手順および／または洗浄手順から保護される。

このようにして、ハンドル筐体１０２の空洞１０２ａは、遠位の半分区間１１０ａおよび近位の半分区間１１０ｂの周辺に沿って密閉されるが、しかし、ハンドル筐体１０２の空洞１０２ａは、ハンドル筐体１０２における回路基板１５０および駆動メカニズム１６０のより容易でより効率的な組立を可能にするように構成されている。

ハンドル筐体１０２の中間筐体部分１０６は、回路基板１５０が位置する筐体を提供する。以下にさらに詳細に述べられるように、回路基板１５０は、外科用器具１００の様々な動作を制御するように構成されている。

外科用器具１００の下部筐体部分１０４は、アパーチャ（図示されず）を画定し、このアパーチャは、下部筐体部分１０４の上部表面に形成され、かつ、中間筐体部分１０６の下、または、中間筐体部分１０６内に位置している。下部筐体部分１０４のアパーチャは通路を提供し、この通路をワイヤ１５２が通り抜け、下部筐体部分１０４に位置する電気部品（図４に示されているようなバッテリ１５６、図３に示されているような回路基板１５４、その他）を中間筐体部分１０６および／または上部筐体部分１０８に位置する電気部品（回路基板１５０、駆動メカニズム１６０、その他）に電気的に相互接続する。

ハンドル筐体１０２はガスケット１０３を含み、ガスケット１０３は、下部筐体部分１０４のアパーチャ内に配置され（図示されず）、それによって、ワイヤ１５２がアパーチャを通り抜けることを可能にしながら、下部筐体部分１０４のアパーチャを塞ぐかまたは密閉する。ガスケット１０３は、回路基板１５０および駆動メカニズム１６０が滅菌手順および／または洗浄手順から保護されるように、下部筐体部分１０４と中間筐体部分１０６との間に気密シールを確立するように機能する。

図示されているように、ハンドル筐体１０２の下部筐体部分１０４は、充電式バッテリ１５６が取り外し可能に位置する筐体を提供する。バッテリ１５６は、外科用器具１００の任意の電気部品に電力を供給するように構成されている。下部筐体部分１０４は、バッテリ１５６がその中に挿入される空洞（図示されず）を画定する。下部筐体部分１０４の空洞を閉じ、下部筐体部分１０４の空洞の中にバッテリ１５６を保持するために、下部筐体部分１０４は、それに旋回可能に接続されているドア１０５を含む。

図３および図５を参照すると、上部筐体部分１０８の遠位の半分区間１１０ａは、ノーズまたは接続部分１０８ａを画定する。ノーズコーン１１４は、上部筐体部分１０８のノーズ部分１０８ａに支持されている。ノーズコーン１１４は、透明な材料から作成されている。照明部材１１６は、ノーズコーン１１４を通して見えるように、ノーズコーン１１４内に配置されている。照明部材１１６は、発光ダイオード印刷回路基板（ＬＥＤ ＰＣＢ）であり得る。照明部材１１６は、複数の色を放射し、特定のカラーパターンが一意別個のイベントと関連付けられるように構成されている。

ハンドル筐体１０２の上部筐体部分１０８は、駆動メカニズム１６０が位置する筐体を提供する。図５に示されているように、外科用器具１００の様々な動作を実行するために、駆動メカニズム１６０は、シャフトおよび／またはギヤコンポーネントを駆動するように構成されている。特に、駆動メカニズム１６０は、シャフトおよび／またはギヤコンポーネントを駆動することにより、エンドエフェクタ３００のツールアセンブリ３０４（図１および図９を参照）をエンドエフェクタ３００の近位の本体部分３０２に対して選択的に移動させること、エンドエフェクタ３００を長手方向軸「Ｘ」（図２を参照）回りにハンドル筐体１０２に対して回転させること、アンビルアセンブリ３０６をエンドエフェクタ３００のカートリッジアセンブリ３０８に対して移動させること、および／またはエンドエフェクタ３００のカートリッジアセンブリ３０８内のステープル留めおよび切断カートリッジを発射することを行うように構成されている。

駆動メカニズム１６０は、アダプタ２００に対して直接的に近位に位置しているセレクタギヤボックスアセンブリ１６２を含む。第１のモータ１６４を有する機能選択モジュール１６３は、セレクタギヤボックスアセンブリ１６２に対して近位にあり、機能選択モジュール１６３は、セレクタギヤボックスアセンブリ１６２内のギヤ要素を選択的に移動させ、第２のモータ１６６を有する入力駆動コンポーネント１６５と係合させるように機能する。

図１〜図４に示されているように、かつ、上述されたように、上部筐体部分１０８の遠位の半分区間１１０ａは接続部分１０８ａを画定し、接続部分１０８ａは、アダプタ２００の対応する駆動結合アセンブリ２１０を受け入れるように構成されている。

図６〜図８に示されているように、外科用器具１００の接続部分１０８ａは円柱状リセス１０８ｂを有し、円柱状リセス１０８ｂは、アダプタ２００が外科用器具１００と嵌め合わされる場合、アダプタ２００の駆動結合アセンブリ２１０を受け取る。接続部分１０８ａは、３つの回転可能駆動コネクタ１１８、１２０、１２２を収容している。

図６に示されているように、アダプタ２００が外科用器具１００と嵌合させられる場合、外科用器具１００の回転可能駆動コネクタ１１８、１２０、１２２の各々は、アダプタ２００の対応する回転可能コネクタスリーブ２１８、２２０、２２２と結合する。この点において、対応する第１の駆動コネクタ１１８と第１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２の駆動コネクタ１２０と第２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３の駆動コネクタ１２２と第３のコネクタスリーブ２２２との間のインターフェースは、外科用器具１００の駆動コネクタ１１８、１２０、１２２の各々の回転が、アダプタ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ようにキー止めされている。

外科用器具１００の駆動コネクタ１１８、１２０、１２２のアダプタ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的に伝達されることを可能にする。外科用器具１００の駆動コネクタ１１８、１２０、１２２は、駆動メカニズム１６０によって独立的に回転させられるように構成されている。この点において、駆動メカニズム１６０の機能選択モジュール１６３は、外科用器具１００のどの駆動コネクタまたはどの複数の駆動コネクタ１１８、１２０、１２２が、駆動メカニズム１６０の入力駆動コンポーネント１６５によって駆動されるべきかを選択する。

外科用器具１００の駆動コネクタ１１８、１２０、１２２の各々は、アダプタ２００のそれぞれのコネクタスリーブ２１８、２２０、２２２に対してキー止めされる、および／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、アダプタ２００が外科用器具１００に結合された場合、回転力は、外科用器具１００の駆動メカニズム１６０からアダプタ２００に選択的に伝達される。

外科用器具１００の駆動コネクタ１１８、１２０および／または１２２の選択的回転は、外科用器具１００が、エンドエフェクタ３００の様々な機能を選択的に起動させることを可能にする。以下にさらに詳細に論議されるように、外科用器具１００の第１の駆動コネクタ１１８の選択的かつ独立的回転は、エンドエフェクタ３００のツールアセンブリ３０４の選択的かつ独立的開閉、およびエンドエフェクタ３００のツールアセンブリ３０４のステープル留め／切断コンポーネントの駆動に対応する。また、外科用器具１００の第２の駆動コネクタ１２０の選択的かつ独立的回転は、エンドエフェクタ３００のツールアセンブリ３０４の、長手方向軸「Ｘ」（図２を参照）を横切る選択的かつ独立的関節運動に対応する。さらに、外科用器具１００の第３の駆動コネクタ１２２の選択的かつ独立的回転は、エンドエフェクタ３００の、外科用器具１００のハンドル筐体１０２に対する長手方向軸「Ｘ」（図２を参照）回りの選択的かつ独立的回転に対応する。

上述のように、かつ、図５および図８に示されているように、駆動メカニズム１６０は、セレクタギヤボックスアセンブリ１６２と、セレクタギヤボックスアセンブリ１６２に対して近位に位置している機能選択モジュール１６３とを含み、機能選択モジュール１６３は、セレクタギヤボックスアセンブリ１６２内のギヤ要素を選択的に移動させ、第２のモータ１６６と係合させるように機能する。従って、駆動メカニズム１６０は、外科用器具１００の駆動コネクタ１１８、１２０、１２２のうちの１つを所与の時間に選択的に駆動する。

図１〜図３に示されているように、ハンドル筐体１０２は、中間筐体部分１０６の遠位の表面または側面に制御アセンブリ１０７を支持している。制御アセンブリ１０７は、完全機能性メカニカルサブアセンブリであり、この完全機能性メカニカルサブアセンブリは、器具１００に結合する前に、器具１００の他の部分とは別個に組立てられ、試験されることができる。

制御アセンブリ１０７は、中間筐体部分１０６と協働して、筐体１０７ａ内において、一対の指起動式制御ボタン１２４、１２６および一対のロッカデバイス１２８、１３０を支持している。制御ボタン１２４、１２６は、それぞれ、延長シャフト１２５、１２７に結合されている。特に、制御アセンブリ１０７は、延長シャフト１２５をスライド可能に受け取るための上部アパーチャ１２４ａおよび延長シャフト１２７をスライド可能に受け取るための下部アパーチャ１２６ａを画定している。

起動力、キーコンポーネント磨耗の低減、摩損の排除、滑らかな一貫した起動、向上したコンポーネントおよび組立の確実性、より締まった嵌まりのための低減されたクリアランス、ならびに、感触の一貫性のために、制御アセンブリ１０７およびそのコンポーネント（例えば、制御ボタン１２４、１２６およびロッカデバイス１２８、１３０）は、低摩擦、自己潤滑、平滑プラスチックもしくは材料、または、移動コンポーネントを被覆する塗料から形成され得る。以下にさらに詳細に記述されているように、これは、ブッシング、ロッカジャーナル、プランジャブッシング、ばねポケット、保持リングおよびスライダコンポーネントにおけるプラスチック材料の使用を含む。プラスチックでコンポーネントを成形することはまた、これらの性能属性のうちの全てを備えているネット形状またはメッシュ状コンポーネントを提供する。プラスチックコンポーネントは、例えば高圧蒸気滅菌、蒸気滅菌および洗浄のような電解条件の下での腐食およびバイメタル陽極反応をなくする。同様な金属コンポーネントと比較した場合、平滑プラスチックおよび材料との圧力嵌めはまた、コンポーネントに対する最小のひずみまたは機能性ペナルティでクリアランスをなくする。

制御アセンブリ１０７のコンポーネントを形成するための適切な材料は、ポリアミン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフタルアミド、ポリフェニルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリテトラフルオロエチレン、およびこれらの組み合わせを含むが、しかし、これらに限定されない。これらのコンポーネントは、潤滑剤の有無の下で使用され得、また、磨耗および摩擦力の低減のために添加物を含み得る。

外科用器具１００の構造および動作の詳細な論議に関しては、その全内容が本明細書に参考として援用されている、共有に係る米国特許出願第１３／３３１，０４７号へ参照がなされ得る。

図９を参照すると、エンドエフェクタ３００の駆動アセンブリ３６０は、動的締め付け部材３６５に固定される遠位端を有する柔軟な駆動ビーム３６４と、近位の係合区間３６８とを含む。係合区間３６８は、ショルダ３７０を画定している段付き部分を含む。係合区間３６８の近位端は、内向き正反対に延びるフィンガ３７２を含む。フィンガ３７２は、中空の駆動部材３７４を係合し、駆動部材３７４をビーム３６４の近位端にしっかりと固定する。駆動部材３７４は近位のポートホール３７６ａを画定し、近位のポートホール３７６ａは、エンドエフェクタ３００がアダプタ２００の遠位の結合部２３０に取り付けられた場合、アダプタ２００の駆動管２４６（図１）の接続部材を受け取る。

駆動アセンブリ３６０がツールアセンブリ３０４内を遠位方向に前進させられる場合、締め付け部材３６５の上部ビーム３６５ａは、アンビルプレート３１２とアンビルカバー３１０との間に画定されているチャネル内を移動し、下部ビーム３６５ｂは、キャリヤ３１６の外面の上を移動し、ツールアセンブリ３０４を閉じ、そこからステープルを発射する。

エンドエフェクタ３００の近位の本体部分３０２は、上部筐体部分３０１ａと下部筐体部分３０１ｂとを取り囲むシースまたは外管３０１を含む。筐体部分３０１ａおよび３０１ｂは、フック付き近位端３６６ａを有する関節運動リンク３６６を取り囲み、関節運動リンク３６６は、エンドエフェクタ３００の近位端から延びている。関節運動リンク３６６のフック付き近位端３６６ａは、エンドエフェクタ３００がアダプタ２００の遠位の筐体２３２に固定された場合、アダプタ２００の結合フック（図示されず）を係合する。アダプタ２００の駆動バー２５８が、上述されたように前進させられるか、または引き込まれる場合、エンドエフェクタ３００の関節運動リンク３６６は、エンドエフェクタ３００内で前進させられるか、または引き込まれ、近位の本体部分３０２の遠位端に対してツールアセンブリ３０４を旋回させる。

上述の図９に示されているように、ツールアセンブリ３０４のカートリッジアセンブリ３０８は、キャリヤ３１６の中に支持可能なステープルカートリッジ３０５を含む。カートリッジは、エンドエフェクタ３００の中に永久的に設置されることができるか、または、取り外し可能および交換可能であるように配列されることができる。ステープルカートリッジ３０５は、中央の長手方向スロット３０５ａ、および長手方向スロット３０５ａの各側に位置決めされている３直線列のステープル保持スロット３０５ｂを画定している。ステープル保持スロット３０５ｂの各々は、単一のステープル３０７およびステープルプッシャ３０９の一部分を受け取る。器具１００の動作中、駆動アセンブリ３６０は、作動スレッドに当接し、カートリッジ３０５を通して作動スレッドを押す。作動スレッドがカートリッジ３０５を通って移動するとき、作動スレッドのカムウェッジは、ステープルプッシャ３０９を順次係合し、ステープル保持スロット３０５ｂ内で垂直にステープルプッシャ３０９を移動させ、アンビルプレート３１２に押しつけた形成のために、ステープル保持スロット３０５ｂからステープル３０７を順次排出する。

中空の駆動部材３７４は、既に発射されたエンドエフェクタ３００の発射を防止するロックアウトメカニズム３７３を含む。ロックアウトメカニズム３７３は、遠位のポートホール３７６ｂ内でピン３７７を介して旋回可能に結合されているロッキング部材３７１を含み、ロッキング部材３７１は、駆動部材３７４に対してピン３７７回りに旋回可能である。

図１０Ａおよび図１０Ｂを参照すると、ロッキング部材３７１は、細長いグライド３８１と細長いグライド３８３との間に形成されているチャネル３７９を画定している。ウェブ３８５は、グライド３８１および３８３の上部表面の一部分を接合している。ウェブ３８５は、駆動部材３７４のポートホール３７６ｂ内に嵌るための構成および寸法を有する。水平レッジ３８９および３９１は、それぞれ、グライド３８３および３８１から延びている。図９において最も良く示されているように、ばね３９３は、駆動部材３７４内に配置され、水平レッジ３８９および／または水平レッジ３９１を係合してロッキング部材３７１を下向きに付勢する。

動作において、ロッキング部材３７１は、最初に、筐体部分３０１ａおよび３０１ｂの近位端における発射前の位置に配置されており、水平レッジ３８９および３９１は、筐体部分３０１ｂの側壁に形成されている突起３０３ａ、３０３ｂの上部に着座している。この位置において、ロッキング部材３７１は、持ち上げられており、突起３０３ａ、３０３ｂの遠位において筐体部分３０１ｂの下部表面に形成されている突起３０３ｃとの整列から外れており、ウェブ３８５は、駆動ビーム３６４に画定されているショルダ３７０と長手方向に並置されている。この構成は、ロッキング部材３７１を作動させ使い捨てのエンドエフェクタ３００を不能にすることなく、アンビル３０６が開かれ、アンビル３０６が、外科医がその位置に満足するまで、ステープル留めされるべき組織上に再位置決めされることを可能にする。

駆動管２４６により駆動ビーム３６４が遠位方向に移動すると、ロッキング部材３７１は、突起３０３ａ、３０３ｂから降り、ばね３９３により付勢され、突起３０３ｃの遠位において筐体部分３０１ｂと係合する。ロッキング部材３７１は、装置の発射全体にわたってこの構成のままである。

少なくとも部分的な発射の後、駆動ビーム３６４の引き込みに応じて、ロッキング部材３７１は、突起３０３ａ、３０３ｂの下を通り、ロッキング部材３７１の最も遠位の部分が、突起３０３ｃに対して近位となるまで、筐体部分３０１ｂの突起３０３ｃの上に乗って進む。ばね３９３は、ロッキング部材３７１を付勢して、突起３０３ｃと並置整列させ、効果的に使い捨てのエンドエフェクタを不能にする。現在のエンドエフェクタ３００が装填されている装置を再起動する試みがなされた場合、ロッキング部材３７１は、筐体部分３０１ｂの突起３０３ｃに当接し、駆動ビーム３６４の遠位方向の移動を阻止する。

エンドエフェクタ３００は、それらのうちの全ての全内容が本明細書に参考として援用されている共有に係る米国特許第５，０７１，０５２号、第５，３９７，０４６号、第５，４１３，２６７号、第５，４１５，３３５号、第５，７１５，９８８号、第５，７１８，３５９号、第６，１０９，５００号に記述されているもののような１つ以上の機械的ロックアウトメカニズムも含み得る。

器具１００の別の実施形態が、図１１に示されている。器具１００は、モータ１６４を含む。モータ１６４は、１つ以上の駆動部（例えば、図６の回転可能な駆動コネクタ１１８、１２０、１２２）を起動させるように構成されている任意の電気モータであり得る。モータ１６４は、バッテリ１５６に結合されており、バッテリ１５６は、ＤＣバッテリ（例えば、充電式鉛ベースのバッテリ、ニッケルベースのバッテリ、リチウムイオンベースのバッテリ、その他）、ＡＣ／ＤＣ変圧器、または、電気エネルギーをモータ１６４に提供するために適切な任意の他の電源であり得る。

バッテリ１５６およびモータ１６４は、回路基板１５４上に配置されているモータドライバ回路４０４に結合され、モータドライバ回路４０４は、バッテリ１５６からモータ１６４への電気エネルギーの流れを含むモータ１６４の動作を制御する。ドライバ回路４０４は、モータ１６４およびバッテリ１５６の動作状態を測定するように構成されている複数のセンサ４０８ａ、４０８ｂ、．．．４０８ｎを含む。センサ４０８ａ〜ｎは、電圧センサ、電流センサ、温度センサ、圧力センサ、テレメトリセンサ（ｔｅｌｅｍｅｔｒｙ ｓｅｎｓｏｒ）、光学センサ、およびこれらの組み合わせを含み得る。センサ４０８ａ〜センサ４０８ｎは、バッテリ１５６によって供給される電気エネルギーの電圧、電流、および、他の電気的特性を測定し得る。センサ４０８ａ〜センサ４０８ｎは、１分間当りの回転数（ＲＰＭ）としての回転速度、トルク、温度、電流ドロー（ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｒａｗ）、および、モータ１６４の他の動作特性も測定し得る。ＲＰＭは、モータ１６４の回転を測定することによって決定され得る。様々な駆動シャフト（例えば、図６の回転可能な駆動コネクタ１１８、１２０、１２２）の位置は、シャフトに、もしくは、シャフトに隣接して配置されている様々な線形センサを使用することによって決定され得るか、または、ＲＰＭ測定値から推測され得る。実施形態において、トルクは、一定ＲＰＭでのモータ１６４の調整電流ドローに基づいて計算され得る。さらなる実施形態において、例えば、測定値の変化率などを決定するために、ドライバ回路４０４および／またはコントローラ４０６は、時間を測定し、時間の関数として、積分および／または微分を含んで、上述の値を処理し得る。

ドライバ回路４０４はまた、コントローラ４０６に結合され、コントローラ４０６は、計算を実行するように、および／または、以下にさらに詳細に記述される一組の命令に従って動作するように適合されている任意の適切な論理制御回路であり得る。コントローラ４０６は、メモリに動作可能に接続されている中央処理ユニットを含み得、このメモリは、一過性タイプのメモリ（例えば、ＲＡＭ）および／または非一過性タイプのメモリ（例えば、フラッシュメディア、ディスクメディア、その他）を含み得る。コントローラ４０６は、ドライバ回路４０４とインターフェースするための複数の入力部および出力部を含む。特に、コントローラ４０６は、モータ１６４およびバッテリ１５６の動作状態に関してドライバ回路４０４から測定センサ信号を受信し、次に、センサ示度および特定のアルゴリズム命令に基づいて、制御信号をドライバ回路４０４へ出力し、モータ１６４の動作を制御するが、このことは、以下により詳細に論議される。コントローラ４０６はまた、ユーザインターフェース（例えば、コントローラ４０６に結合されている制御アセンブリ１０７のスイッチ、ボタン、タッチスクリーン、その他）から複数のユーザ入力を受け取るように構成されている。取り外し可能メモリカードもしくはチップが提供され得るか、または、データが無線でダウンロードされることができる。

本開示は、器具１００または線形動力付きステープラ、円形もしくは弓形動力付きステープラ、グラスパ、電気外科用密閉鉗子、ロータリ組織ブレンディングデバイス（ｒｏｔａｒｙ ｔｉｓｓｕｅ ｂｌｅｎｄｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）などを含むが、これらに限定されない任意の他の動力付き外科用器具を制御するための装置および方法を提供する。特に、器具１００の駆動シャフトのトルク、ＲＰＭ，位置、および加速は、モータ特性（例えば、電流ドロー）と相互に関連させられることができる。本開示は、例えば、組織厚により器具１００によって遭遇される発射の困難性のような外的動作条件に基づいて器具１００を制御するためのフィードバックシステムおよび方法も提供する。さらに、本開示は、内部システムフィードバックを導き出すために、外的動作条件（例えば、特定の故障）に応答する器具１００の様々な使用のモデル化を提供する。

センサ４０８ａ〜ｎからのセンサ情報は、器具１００の動作特性を変更するために、および／または、特定の動作状態をユーザに通知するために、コントローラ４０６によって使用される。実施形態において、コントローラ４０６は、器具１００の動作を制御するために、モータ１６４に供給される電流を制御する（例えば、制限する）。

図１２は、器具１００、特にモータ１６４を制御するための本開示による方法を示している。方法は、コントローラ４０６に格納されているソフトウェア命令（アルゴリズム）として実行され得る。ステップ４５２において、コントローラ４０６は、モータ１６４に供給される電流を第１の電流限界値「Ａ」に設定する。これは、手動で、または、自動的に行われ得る（例えば、メモリに格納されているルックアップテーブルから予めロードされ得る）。コントローラ４０６は、第１の電流限界値「Ａ」と関連する第１の上限ＲＰＭ値「Ｘ」および下限ＲＰＭ値「Ｙ」も格納している。ステップ４５４において、コントローラ４０６は、駆動ねじ７４を回転させ、組織を締め付けること、および／または、組織を貫いてステープルを打ち込むことを行うようにモータ１６４に信号を送ることにより器具１００の動作を開始する。コントローラ４０６は、上限ＲＰＭ値「Ｘ」でモータ１６４を駆動するように駆動回路４０４に信号を送る。

ステップ４５６において、駆動回路４０４は、モータ１６４のＲＰＭを継続的にモニタし、測定信号をコントローラ４０６に提供する。コントローラ４０６は、測定ＲＰＭ信号を下限ＲＰＭ値「Ｙ」と比較する。値が下限ＲＰＭ値「Ｙ」を上回る場合、駆動回路４０４は、上限ＲＰＭ値「Ｘ」でモータ１６４を駆動し続ける。値が下限ＲＰＭ値「Ｙ」を下回る場合、これは、モータ１６４が発射中に抵抗（例えば、厚めの組織、障害物、その他）に遭遇したことを示し、次に、ステップ４５８において、コントローラ４０６は、モータ１６４に供給される電流を第２の電流限界値「Ｂ」に設定する。

コントローラ４０６は、第２の電流限界値「Ｂ」に対する第２の上限ＲＰＭ値「Ｚ」および下限ＲＰＭ値「Ｗ」も格納している。より高い電流は、モータ１６４のトルクおよびＲＰＭを増大させてステープル留め中に遭遇された抵抗を克服するので、第２の電流限界値「Ｂ」は、第１の電流限界値「Ａ」よりも高い。ステップ４６０において、コントローラ４０６は、上限ＲＰＭ値「Ｚ」でモータ１６４を駆動する。

ステップ４６２において、駆動回路４０４は、モータ１６４のＲＰＭを継続的にモニタし、測定信号をコントローラ４０６に提供する。コントローラ４０６は、測定ＲＰＭ信号を下限ＲＰＭ値「Ｗ」と比較する。値が下限ＲＰＭ値「Ｗ」を上回る場合、駆動回路４０４は、上限ＲＰＭ値「Ｚ」でモータ１６４を駆動し続ける。値が下限ＲＰＭ値「Ｗ」を下回る場合、これは、モータ１６４が発射中にさらなる抵抗に遭遇していることを示し、次に、ステップ４６４において、コントローラ４０６は、モータ１６４に供給されている電流を止める。第２の電流限界値「Ｂ」は、モータ１６４が操作され得る最終的電流値として作用する。

実施形態において、複数の電流限界値が、モータ１６４および駆動回路４０４に対して設定され得、コントローラ４０６が、遭遇された抵抗に基づいて複数の電流限界値の間で切り替えを行うことを可能にする。電流限界値の各々はまた、コントローラ４０６が隣接する電流限界値へ切り替えを行う対応する上限および下限ＲＰＭ値と関連付けられ得る。さらなる実施形態において、方法は、遭遇された抵抗が低くなった場合（これは、より低い電流ドローおよび／またはより高いＲＰＭ限界値に基づいて検出され得る）、元のより低い電流限界値へ切り替わり得る。

図１３〜図１５は、様々な動作状況中におけるモータ１６４の性能プロットを示している。図１３〜図１５は、時間の関数としての回転速度、トルク、および電流のプロットを示している。図１３〜図１５において、水平軸５０１は、単位のない目盛りとして表現されている基準時間を表し、左の垂直軸５０３は、モータ１６４に対する機械的抵抗（例えば、トルク）およびモータ１６４のＲＰＭ（これらは、比例しない）を表し、そして、右の垂直軸５０５は、モータ１６４に供給される電流を表す。左の垂直軸５０３は、第１の上限ＲＰＭ値「Ｘ」および下限ＲＰＭ値「Ｙ」、ならびに、第２の上限ＲＰＭ値「Ｚ」および下限ＲＰＭ値「Ｗ」を含む。右の垂直軸５０５は、第１の電流限界値「Ａ」および第２の電流限界値「Ｂ」を含む。

図１３〜図１５は、図１２の方法の様々な実施形態を示している。図１３は、ＲＰＭプロット５００、トルクプロット５０２、および電流プロット５０４を示している。発射プロセスが開始すると、モータ１６４に対する機械的負荷は低いままであり、モータ１６４のＲＰＭは、プロット５００によって示されるとおり、第１の上限ＲＰＭ値「Ｘ」において一定に保たれる。方法は、ＲＰＭが下限ＲＰＭ値「Ｙ」よりも下に降下しなかったので、ステップ４５６を超えて進行しない。従って、第１の電流限界値「Ａ」は、プロット５０４によって表されているように、発射プロセス中において到達されず、トルクも、プロット５０２によって示されているように、一定に保たれる。

図１４は、ＲＰＭプロット６００、トルクプロット６０２、および電流プロット６０４を示している。発射プロセスが開始すると、機械的負荷は、図１３に示されているように、最初、一定であるが、しかし、モータ１６４に対して増加したひずみが、図１４のポイント６０６において示されている。負荷が増加するにつれて、モータ１６４は、ＲＰＭを上限ＲＰＭ値「Ｘ」に維持するために、より多くの電流を必要とする。コントローラ４０６は、電流を電流限界値「Ａ」より下に制限するように駆動回路４０４に信号を送る。

機械的負荷の増加は、結果として、プロット６００によって表されるように、下限ＲＰＭ値「Ｙ」より下に降下するモータ１６４のＲＰＭ、および、ポイント６０８において第１の電流限界値「Ａ」を超過する電流を生じる。図１２の流れ図を参照すると、上述のように、方法のステップ４５６において、モータ１６４のＲＰＭの降下が検出され、そして、上限ＲＰＭ値「Ｚ」および下限ＲＰＭ値「Ｗ」と共により高い電流限界値「Ｂ」が、ステップ４５８および４６０において設定される。ポイント６１０において、より高い電流限界値「Ｂ」が設定されると、モータ１６４は、発射プロセスが完了するまで、上限ＲＰＭ値「Ｚ」でその動作を続ける。

図１５は、ＲＰＭプロット７００、トルクプロット７０２、および電流プロット７０４を示している。発射プロセスが開始すると、機械的負荷は、図１３および図１４に示されているように、最初、一定であるが、しかし、モータ１６４に対して増加したひずみが、ポイント７０６において示されている。負荷が増加するにつれて、モータ１６４は、ＲＰＭを上限ＲＰＭ値「Ｘ」に維持するために、より多くの電流を必要とする。コントローラ４０６は、電流を電流限界値「Ａ」より下に制限するように駆動回路４０４に信号を送る。

機械的負荷の増加は、結果として、プロット７００によって表されるように、ポイント７０８において下限ＲＰＭ値「Ｙ」より下に降下するモータ１６４のＲＰＭを生じる。図１２の流れ図を参照すると、上述のように、方法のステップ４５６において、モータ１６４のＲＰＭの降下が検出され、そして、上限ＲＰＭ値「Ｚ」および下限ＲＰＭ値「Ｗ」と共により高い電流限界値「Ｂ」が、ステップ４５８および４６０において設定される。

ポイント７１０において、より高い電流限界値「Ｂ」が設定されと、モータ１６４は、より高い機械的負荷に応答してポイント７１２まで上限ＲＰＭ値「Ｚ」でその動作を続け、ポイント７１２において、モータ１６４は、さらなる抵抗またはひずみに遭遇する。負荷が増加するにつれて、モータ１６４は、ＲＰＭを上限ＲＰＭ値「Ｚ」に維持するために、より多くの電流を必要とする。コントローラ４０６は、電流を電流限界値「Ｂ」より下に制限するように駆動回路４０４に信号を送る。

機械的負荷のさらなる増加は、結果として、プロット７００によって表されるように、下限ＲＰＭ値「Ｗ」より下に降下するモータ１６４のＲＰＭ、および、ポイント７１２において第２の電流限界値「Ｂ」を超過する電流を生じる。図１２の流れ図を参照すると、方法のステップ４６２において、モータ１６４のＲＰＭの第２の降下が検出され、コントローラ４０６は、図１５に見られるように、ポイント７１４においてモータ１６４を止めるようにドライバ回路４０４に信号を送る。

本開示は、デバイス性能、安全、およびエンドユーザの経験に幾つかの利点を提供する。器具１００は、動作中に、視覚性のフィードバックおよび可聴のフィードバックを含む直覚的フィードバック方法をユーザに提供する。特に、本開示は、器具１００が、増加する機械的負荷に遭遇した場合、モータ１６４のＲＰＭを下げるか、または、モータ１６４を止める。この基本的性能フィードバックは、従来の動力付きデバイスによって取り組まれなかったより大きなユーザのニーズを満たす。その実装は、ユーザが、より効果的に動力付き器具を使用することを可能にする。

本明細書において開示されている実施形態のうちの任意の実施形態において、再装填部３００およびアダプタ２００は、空気圧、交流（例えば、コンセント）、ジェネレータ、または他の手段によって動力が供給される器具１００と一緒に使用されることができる。実施形態のうちの任意の実施形態において、器具１００およびアダプタ２００は、３つよりむしろ２つの駆動シャフトを、または、３つより多くのシャフトを利用することができる。

本明細書において開示されている実施形態のうちの任意の実施形態において、コントローラは、電流、ＲＰＭ、力、時間、圧力、またはシステムの使用に関する他のデータに関する情報を格納することができる。実施形態のうちの任意の実施形態において、センサは、再装填部３００に、または、システムにおける他の場所に提供されることができる。本明細書において開示されている実施形態のうちの任意の実施形態において、メモリが、コマンドに応じてもしくは自動的に、別の格納デバイスにデータを無線で移送することができるか、または、取り外し可能チップもしくはカードが、そのようなデータを格納するために提供されることができる。

選択的および理知的に動作速度を変更するこのアルゴリズムの使用は、さらなる利益を提供することができる。実施形態において、器具１００は、過度の条件の下では、発射速度を低下させ得る。この減速は、発射の完了を長引かせる。その結果、組織が圧縮することができ、かつ、流体が分散することのできるさらなる時間が提供される。これは、固定発射速度のステープラによって可能となる組織の塊りよりも大きな組織の塊りに対して再装填部が首尾よく発射されることを可能にする。特定の状況におけるＲＰＭおよび電流限界値に対する特定の変更は、デバイスの疲労を低減することができ、ステープル形成を向上させることができ、内部温度を下げることができ、デューティサイクルに対する必要性をなくすることができ、デバイス機能の寿命および信頼性を増大させることができる。

任意の外科用器具の使用中において、例えばロックアウトメカニズム３７３のような１つ以上の安全メカニズムが故障し得る。コントローラ４０４は、図６の回転可能駆動コネクタ１１８、１２０、１２２によって進んだ距離に基づいてエンドエフェクタ３００の発射の進行を決定する。発射状態の完了および／または故障は、メモリに格納され、様々な状態インジケータ（例えば、ＬＥＤ）を使用してユーザに知らされ得る。ロックアウトメカニズム３７３の特定の故障が本明細書に記述されているが、しかし、モータ１６４のメトリック（ｍｅｔｒｉｃｓ）の相互関係が、機械的安全ロックアウトのさらなる安全点検を提供するために使用され得ることが想定されている。

図１６は、ロックアウトメカニズム３７３の機械的故障中におけるモータ１６４の性能プロットを示している。図１６において、水平軸８０１は、秒で表現された基準時間を表し、左の垂直軸８０３は、モータ１６４の電流ドローを表している。図１６は、電流ドロープロット８００および処理された電流ドロープロット８０２も示している。発射プロセスが開始すると、プロット８００により示されているように、モータ１６４に対する機械的負荷が、駆動ビーム３６４が前進させられるにつれて、ポイント８０４までわずかに増加する。次に、電流ドローは、ポイント８０６まで急勾配に降下し、これは、ロックアウトメカニズム３７３の故障を示している（例えば、ロッキング部材３７１が、突起３０３ｃを係合し損なった）。電流の供給は、電流が０アンペア（Ａ）にほとんど即座に降下することによって示されているように、ポイント８０８において完全に止められる。

プロット８０２は、電流ドローを示す処理されたプロットを示している。特に、プロット８０２を出力するために、プロット８００の電流ドローは、ドライバ回路４０４および／またはコントローラ４０６によって処理され得る。プロット８０２は、モータ１６４による電流ドロー（例えば、プロット８００）ならびに時間、回転速度、トルク、温度、様々な駆動シャフトの位置、およびそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されないモータ１６４の１つ以上のさらなるメトリックの関数として生成され得る。

プロット８０２は、最初の電流ドローをポイント８０４まで追跡している。ポイント８０４とポイント８０６との間の第１の降下も、処理されたプロット８０２において反映されており、これは、ロックアウトメカニズム３７３の故障を示している。次に、電流ドローは、ポイント８０８まで急勾配に降下する。電流の供給も、ポイント８１０におけるプロット８０２のほとんど即座の降下によって示されているように、ポイント８０８において完全に止められている。

ドライバ回路４０４および／またはコントローラ４０６は、電流ドローの変化率をモニタすることによって電流ドローの降下を検出し得る。ロックアウトメカニズム３７３の故障の検出に応答して、ドライバ回路４０４および／またはコントローラ４０６は、モータ１６４への電流の印加を停止し、それによって発射プロセスを終わらせる。さらに、ドライバ回路４０４および／またはコントローラ４０６は、エンドエフェクタ３００が取り外されるまで、器具１００の動作をロックアウトし得る。ロックアウト中において、器具１００は、ユーザ入力（例えば、制御アセンブリ１０７の起動）に対して完全にまたは部分的に応答しなくなり得、様々な状態インジケータ（例えば、ＬＥＤ）を介してユーザに故障状態を知らせ得る。実施形態において、ドライバ回路４０４および／またはコントローラ４０６は、メモリに故障インジケータを格納し得る。故障インジケータは、故障がクリアされる（例えば、エンドエフェクタ３００を交換することによって）まで、メモリに常駐し得、従って、エンドエフェクタ３００の再使用を防止する。

ロックアウトメカニズム３７３と、ロックアウトメカニズム３７３の故障を検出するドライバ回路４０４および／またはコントローラ４０６との開示されている組み合わせは、エンドエフェクタ３００の再使用の防止を可能にする。ロックアウトメカニズム３７３の故障（例えば、意図的ないじり（ｔａｍｐｅｒｉｎｇ）による）は、既に使用されたエンドエフェクタ３００の許可されていない再装填を可能にし得る。ドライバ回路４０４および／またはコントローラ４０６による電流降下モニタリングは、ロックアウトメカニズム３７３が存在していないか、または存在していてもうまく作動していない場合であっても、既に使用されたエンドエフェクタ３００の再使用の防止を可能にする。ドライバ回路４０４および／またはコントローラ４０６は、モータ１６４の動作が、故障したロックアウトメカニズム３７３を示している場合の故障状態をトリガすることのみを行うように構成されている。換言すると、ロックアウトメカニズム３７３が適切に機能している場合、モータ１６４の電流ドローはポイント８０４において降下せず、従って上述の電子ロックアウトをトリガしない。本明細書において開示されている実施形態のうちの任意の実施形態において、外科用システムは、様々な位置において１つより多くのロックアウトを含むことができ、１つ以上のロックアウトは、様々な形態を取ることができる。

デバイス性能に関する基本的なフィードバックに加えて、本開示は、動力付きデバイスが、以前は検出することが難しかった他の外因（例えば、厚めの組織）を検出および識別する方法も提供する。その結果、向上した遮断および限界に対する値が、実装されることができ、使用中の動力付きデバイスの安全を大きく向上させる。上記で論議されたフィードバックメカニズムを使用して、ユーザは、器具１００を操作している場合、どのような設定および技術が使用されるべきかについて理知的な決定を下し得る。この知性は、線形ステープラにより発射するために異なる再装填部を選択すること、異なる関節運動角度で発射するように決定することから、完全に異なる外科技術を使用することを選択することにまで及ぶことができる。

上述は、本開示を例証するだけであることが理解されるべきである。様々な代替および改変が、本開示から逸脱することなく、当業者によって案出されることができる。従って、本開示は、そのような全ての代替、改変、および差異を包含することが意図されている。添付の図面を参照して記述された実施形態は、本開示の特定の例を実証するためにだけ提示されている。上記においておよび／または添付の請求項において記述されているものと微弱に異なる他の要素、ステップ、方法および技術も、本開示の範囲内であることが意図されている。

１００ 外科用器具
１０２ ハンドル筐体
１０４ 下部筐体部分
１０５ ドア
１０６ 中間筐体部分
１０７ 制御アセンブリ
１０８ 上部筐体部分
１１４ ノーズコーン
１６４ モータ
２００ アダプタ
２３０ アダプタ２００の遠位の結合部
２４６ アダプタ２００の駆動管
３００ エンドエフェクタ
３０２ 近位の本体部分
３０４ ツールアセンブリ
３０６ アンビル
３０８ カートリッジアセンブリ
４０６ コントローラ

Claims (18)

1. 外科用器具であって、該外科用器具は、
   ハンドルアセンブリと、
   顎アセンブリであって、該顎アセンブリは、複数のステープルを含むステープルカートリッジと発射の際に該複数のステープルを形成するアンビルとを備えている、顎アセンブリと、
   該顎アセンブリの再使用を防止するように構成されているロックアウトメカニズムと、
   該ハンドル内に少なくとも部分的に位置している駆動アセンブリであって、該駆動アセンブリは、該顎アセンブリおよび該ロックアウトメカニズムに接続されている、駆動アセンブリと、
   該駆動アセンブリに動作可能に結合されているモータと、
   該モータに動作可能に結合されているコントローラとを備え、該コントローラは、該モータへの電流の供給を制御し、かつ、該モータの電流ドローをモニタするように構成され、該コントローラは、該ロックアウトメカニズムの故障を示す電流ドローの降下に応答して、該モータへの電流の供給を終わらせるようにさらに構成されている、
   外科用器具。
2. 前記顎アセンブリは、前記ロックアウトメカニズムに結合されている駆動ビームを備え、該ロックアウトメカニズムは、該駆動ビームが遠位方向に移動すると、ロックされていない状態とロックされた状態との間を移行するように構成されている、請求項１に記載の外科用器具。
3. 前記電流ドローの降下は、前記ロックアウトメカニズムが、該ロックアウトメカニズムがトリガされた後のデバイスの使用を適切に禁止し損なったことに対応している、請求項２に記載の外科用器具。
4. 前記ロックアウトメカニズムは、ロックされていない位置とロックされた位置との間で旋回可能であるロッキング部材を備えている、請求項３に記載の外科用器具。
5. 前記顎アセンブリは、筐体をさらに備え、該筐体は、該筐体に取り付けられている突起を画定し、該突起は、前記駆動ビームが引き込まれると、前記ロッキング部材を係合するように構成されている、請求項４に記載の外科用器具。
6. 外科用器具であって、該外科用器具は、
   ハンドルアセンブリと、
   該ハンドルアセンブリに取り外し可能に結合されている使い捨てのエンドエフェクタであって、該使い捨てのエンドエフェクタは顎アセンブリを備え、該顎アセンブリは、複数のステープルを含むステープルカートリッジと発射の際に該複数のステープルを形成するアンビルとを含む、使い捨てのエンドエフェクタと、
   該ハンドル内に少なくとも部分的に位置している駆動アセンブリであって、該駆動アセンブリは、該顎アセンブリに接続され、該駆動アセンブリは、ロックアウトメカニズムを備えている、駆動アセンブリと、
   該駆動アセンブリに動作可能に結合されているモータと、
   該モータに結合され、該モータの電流ドローを測定するように構成されている駆動回路と、
   該モータに動作可能に結合されているコントローラと
   を備え、
   該コントローラは、該ロックアウトメカニズムの故障を示す電流ドローの降下に応答して、該モータへの電流の供給を終わらせるように構成されている、
   外科用器具。
7. 前記コントローラは、前記電流ドローの降下に応答して、故障状態をメモリに格納するようにさらに構成されている、請求項６に記載の外科用器具。
8. 前記使い捨てのエンドエフェクタが、前記ハンドルアセンブリから取り外された後、前記故障状態はクリアされる、請求項７に記載の外科用器具。
9. 前記コントローラは、前記電流ドローの変化率に基づいて電流ドローの降下を検出するように構成されている、請求項６に記載の外科用器具。
10. 前記顎アセンブリは、前記ロックアウトメカニズムに結合されている駆動ビームを備えている、請求項６に記載の外科用器具。
11. 前記ロックアウトメカニズムは、前記駆動ビームが遠位方向に移動すると、ロックされていない状態とロックされた状態との間を移行するように構成されている、請求項１０に記載の外科用器具。
12. 前記電流ドローの降下は、前記ロックアウトメカニズムが、前記駆動ビームの引き込みの際に前記ロックされた状態に移行し損なったことに対応している、請求項１１に記載の外科用器具。
13. 前記ロックアウトメカニズムは、ロックされていない位置とロックされた位置との間で旋回可能であるロッキング部材を備えている、請求項１２に記載の外科用器具。
14. 前記顎アセンブリは、筐体をさらに備え、該筐体は、該筐体に取り付けられている突起を画定し、該突起は、前記駆動ビームが引き込まれると、前記ロッキング部材を係合するように構成されている、請求項１３に記載の外科用器具。
15. 前記コントローラに結合されている制御アセンブリをさらに備え、該コントローラは、前記電流ドローの降下に応答して、ユーザ入力を無視する、請求項６に記載の外科用器具。
16. 外科用器具を制御する方法であって、該方法は、
    使い捨てのエンドエフェクタに動作可能に結合されているモータを作動させるステップであって、該使い捨てのエンドエフェクタは、
    顎アセンブリに結合されている駆動ビームであって、該顎アセンブリは、複数のステープルを含むステープルカートリッジと発射の際に該複数のステープルを形成するアンビルとを備えている、駆動ビームと、
    該駆動ビームに結合されているロックアウトメカニズムであって、該ロックアウトメカニズムは、該駆動ビームが引き込まれると、ロックされていない状態からロックされた状態へ移行するように構成されている、ロックアウトメカニズムと
    を備えている、ステップと、
    該モータの電流ドローを測定するステップと、
    該ロックアウトメカニズムの故障を示す電流ドローの降下に応答して、該モータへの電流の供給を終わらせるステップと
    を含む、方法。
17. 前記電流ドローの降下に応答して、メモリに故障状態を格納するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
18. 前記使い捨てのエンドエフェクタが、前記ハンドルアセンブリから取り外された後、前記故障状態をクリアするステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。

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