JP2017109093A - 外科手術アダプタアセンブリおよび外科手術装填ユニットの無線検出 - Google Patents
外科手術アダプタアセンブリおよび外科手術装填ユニットの無線検出 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】外科手術アダプタアセンブリおよび外科手術装填ユニットの無線検出の提供
【解決手段】アダプタアセンブリ300であって、近位部分および遠位部分306bを有する細長い本体304であって、近位部分は、ハンドルアセンブリ200に結合するように構成され、遠位部分は、装填ユニットアセンブリに結合するように構成されている、細長い本体と、細長い本体内に配置され、電圧信号を出力するように構成されている発振器340と、細長い本体内に配置され、電圧信号の変化に基づいて、細長い本体に結合されている装填ユニットアセンブリの接続ステータスを決定するように構成されているセンサ319とを備えた構成とする。
【選択図】図2
【解決手段】アダプタアセンブリ300であって、近位部分および遠位部分306bを有する細長い本体304であって、近位部分は、ハンドルアセンブリ200に結合するように構成され、遠位部分は、装填ユニットアセンブリに結合するように構成されている、細長い本体と、細長い本体内に配置され、電圧信号を出力するように構成されている発振器340と、細長い本体内に配置され、電圧信号の変化に基づいて、細長い本体に結合されている装填ユニットアセンブリの接続ステータスを決定するように構成されているセンサ319とを備えた構成とする。
【選択図】図2
Description
(関連出願の引用)
本願は、米国仮特許出願第62/266,791号(2015年12月14日出願)の利益およびそれに対する優先権を主張し、上記出願の全開示は、参照により本明細書に引用される。
本願は、米国仮特許出願第62/266,791号(2015年12月14日出願)の利益およびそれに対する優先権を主張し、上記出願の全開示は、参照により本明細書に引用される。
(技術分野)
本開示は、電気機械的外科手術システムとの使用のためのアダプタアセンブリおよび外科手術装填ユニットならびにそれらの使用方法に関する。より具体的には、本開示は、装填ユニットの存在を検出すること、および/またはアダプタアセンブリに取り付けられる装填ユニットの1つ以上のパラメータを識別することが可能であるハンドヘルド電気機械的外科手術器具に関する。
本開示は、電気機械的外科手術システムとの使用のためのアダプタアセンブリおよび外科手術装填ユニットならびにそれらの使用方法に関する。より具体的には、本開示は、装填ユニットの存在を検出すること、および/またはアダプタアセンブリに取り付けられる装填ユニットの1つ以上のパラメータを識別することが可能であるハンドヘルド電気機械的外科手術器具に関する。
線形クランピング、切断、およびステープリング外科手術デバイスは、組織を切除するために、外科手術手技において採用され得る。従来の線形クランピング、切断、およびステープリングデバイスは、ハンドルアセンブリと、細長いシャフトと、遠位部分とを含む。遠位部分は、組織の周りでクランプ締めする対の把持部材を含み得る外科手術装填ユニットを含む。
現在、電気機械的外科手術システムのための外科手術装填ユニットとアダプタアセンブリとの間の無接触検出アセンブリの必要性が存在する。外科手術装填ユニットとアダプタアセンブリとの間の検出のための物理的接触の除去により、使用中および/または複数の滅菌プロセスにわたる外科手術装填ユニットのさらされる識別構成要素の劣化が低下させられる。
本開示は、近位部分および遠位部分を有する細長い本体であって、近位部分は、ハンドルアセンブリに結合するように構成され、遠位部分は、装填ユニットアセンブリに結合するように構成される、細長い本体を含むアダプタアセンブリに関する。アダプタアセンブリは、細長い本体内に配置され、電圧信号を出力するように構成されている発振器を含む。アダプタアセンブリ内に配置されるセンサは、電圧信号の変化に基づいて、アダプタに結合される装填ユニットアセンブリの接続ステータスを決定する。
さらなる実施形態では、発振器によって出力される電圧信号は、整流された電圧出力および誘発された電圧出力を含む。
別の実施形態では、発振器は、コルピッツ発振器である。
さらなる実施形態では、電圧信号は、発振器への装填ユニット内に配置されている巻線の接近に応答して、または装填ユニット内に配置されている巻線との無線相互作用に応答して、変化する。
他の実施形態では、センサはさらに、電圧信号の変化に基づいて、装填ユニットアセンブリの少なくとも1つのパラメータを決定するように構成される。
他の実施形態では、装填ユニットアセンブリの少なくとも1つのパラメータは、装填ユニットアセンブリの製造番号、装填ユニットアセンブリのタイプ、装填ユニットアセンブリのサイズ、ファスナーサイズ、ファスナータイプ、以前の使用情報、および装填ユニットアセンブリの最大使用回数から成る群から選択される。
別の実施形態では、アダプタアセンブリに結合されている外科手術装填ユニットの無線検出のための方法が、開示される。方法は、入力電圧および周波数をアダプタアセンブリ内に配置されている発振器回路に印加することと、発振器回路の少なくとも1つのパラメータを測定することとを含む。方法は、加えて、巻線を含む外科手術装填ユニットをアダプタアセンブリの中に挿入し、それによって、少なくとも1つのパラメータを改変することと、改変された少なくとも1つのパラメータを測定することとを含む。方法はさらに、少なくとも1つのパラメータと改変された少なくとも1つのパラメータとの間の差異を決定することと、差異に基づいて、外科手術装填ユニットの存在を決定することとを含む。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
アダプタアセンブリであって、
近位部分および遠位部分を有する細長い本体であって、上記近位部分は、ハンドルアセンブリに結合するように構成され、上記遠位部分は、装填ユニットアセンブリに結合するように構成されている、細長い本体と、
上記細長い本体内に配置され、電圧信号を出力するように構成されている発振器と、
上記細長い本体内に配置され、上記電圧信号の変化に基づいて、上記細長い本体に結合されている装填ユニットアセンブリの接続ステータスを決定するように構成されているセンサと
を備えている、アダプタアセンブリ。
(項目2)
上記電圧信号は、整流された電圧出力および誘発された電圧出力を含む、上記項目に記載のアダプタアセンブリ。
(項目3)
上記発振器は、コルピッツ発振器である、上記項目のうちの任意のものに記載のアダプタアセンブリ。
(項目4)
上記電圧信号は、装填ユニットアセンブリ内に配置される巻線の上記発振器への接近に応答して、変化する、上記項目のうちの任意のものに記載のアダプタアセンブリ。
(項目5)
上記電圧信号は、装填ユニット内に配置されている巻線との無線相互作用に応答して、変化する、上記項目のうちの任意のものに記載のアダプタアセンブリ。
(項目6)
上記センサは、上記電圧信号の変化に基づいて、装填ユニットアセンブリの少なくとも1つのパラメータを決定するようにさらに構成されている、上記項目のうちの任意のものに記載のアダプタアセンブリ。
(項目7)
上記少なくとも1つのパラメータは、装填ユニットアセンブリの製造番号、装填ユニットアセンブリのタイプ、装填ユニットアセンブリのサイズ、ファスナーサイズ、ファスナータイプ、以前の使用情報、および装填ユニットアセンブリの最大使用回数から成る群から選択される、上記項目のうちの任意のものに記載のアダプタアセンブリ。
(項目8)
外科手術器具であって、
プロセッサおよびメモリを含むハンドルアセンブリであって、上記プロセッサは、モータを制御するように構成されている、ハンドルアセンブリと、
外科手術装填ユニットであって、上記外科手術装填ユニットは、
上記外科手術装填ユニットの少なくとも1つのパラメータを記憶するように構成されているメモリと、
巻線と
を含む、外科手術装填ユニットと、
上記ハンドルアセンブリおよび上記外科手術装填ユニットに結合するように構成されているアダプタアセンブリと
を備え、
上記アダプタアセンブリは、
上記巻線に無線で結合し、電圧信号を出力するように構成されている発振器と、
上記巻線と上記発振器との無線結合に起因する上記電圧信号の変化に基づいて、上記外科手術装填ユニットの接続ステータスを決定するように構成されているセンサと
を含む、外科手術器具。
(項目9)
上記外科手術装填ユニットの少なくとも1つのパラメータは、上記外科手術装填ユニットの識別子である、上記項目に記載の外科手術器具。
(項目10)
上記発振器は、コルピッツ発振器である、上記項目のうちの任意のものに記載の外科手術器具。
(項目11)
上記電圧信号の変化は、周波数の変化である、上記項目のうちの任意のものに記載の外科手術器具。
(項目12)
上記センサは、上記電圧信号の変化に基づいて、上記外科手術装填ユニットアセンブリの少なくとも1つのパラメータを決定するようにさらに構成されている、上記項目のうちの任意のものに記載の外科手術器具。
(項目13)
上記少なくとも1つのパラメータは、上記外科手術装填ユニットアセンブリの製造番号、上記外科手術装填ユニットアセンブリのタイプ、上記外科手術装填ユニットアセンブリのサイズ、ファスナーサイズ、ファスナータイプ、以前の使用情報、および上記外科手術装填ユニットの最大使用回数から成る群から選択される、上記項目のうちの任意のものに記載の外科手術器具。
(項目14)
上記電圧信号は、整流された電圧出力および誘発された電圧出力を含む、上記項目のうちの任意のものに記載の外科手術器具。
(項目15)
アダプタアセンブリに結合されている外科手術装填ユニットの無線検出のための方法であって、上記方法は、
アダプタアセンブリ内に配置されている発振器回路において信号を発生させることと、
上記発振器回路の少なくとも1つのパラメータを測定することと、
巻線を含む外科手術装填ユニットを上記アダプタアセンブリの中に挿入し、それによって、上記少なくとも1つのパラメータを改変することと、
上記改変された少なくとも1つのパラメータを測定することと、
上記少なくとも1つのパラメータと上記改変された少なくとも1つのパラメータとの間の差異を決定することと、
上記差異に基づいて、上記外科手術装填ユニットの存在を決定することと
を含む、方法。
(項目16)
上記少なくとも1つのパラメータは、上記信号の電圧または周波数である、上記項目に記載の方法。
(項目17)
上記発振器パラメータを改変することは、上記外科手術装填ユニットの巻線と上記アダプタアセンブリの発振器回路との間の無線接続に基づく、上記項目のうちの任意のものに記載の方法。
(項目18)
上記差異に基づいて、上記外科手術装填ユニットの少なくとも1つの動作パラメータを決定することをさらに含む、上記項目のうちの任意のものに記載の方法。
(項目19)
上記外科手術装填ユニットの少なくとも1つの動作パラメータを決定することは、上記外科手術ユニットを識別することを含む、上記項目のうちの任意のものに記載の方法。
(摘要)
アダプタアセンブリは、ハンドルアセンブリおよび装填ユニットアセンブリに結合するように構成される細長い本体を含む。アダプタアセンブリは、電圧信号を出力するように構成されている発振器を含む。センサは、電圧信号の変化に基づいて、アダプタアセンブリに結合される装填ユニットアセンブリの接続ステータスを決定する。電圧信号は、整流された電圧出力および誘発された電圧出力を含み、発振器への装填ユニットアセンブリ内に配置される巻線の接近に応答して、変化する。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
アダプタアセンブリであって、
近位部分および遠位部分を有する細長い本体であって、上記近位部分は、ハンドルアセンブリに結合するように構成され、上記遠位部分は、装填ユニットアセンブリに結合するように構成されている、細長い本体と、
上記細長い本体内に配置され、電圧信号を出力するように構成されている発振器と、
上記細長い本体内に配置され、上記電圧信号の変化に基づいて、上記細長い本体に結合されている装填ユニットアセンブリの接続ステータスを決定するように構成されているセンサと
を備えている、アダプタアセンブリ。
(項目2)
上記電圧信号は、整流された電圧出力および誘発された電圧出力を含む、上記項目に記載のアダプタアセンブリ。
(項目3)
上記発振器は、コルピッツ発振器である、上記項目のうちの任意のものに記載のアダプタアセンブリ。
(項目4)
上記電圧信号は、装填ユニットアセンブリ内に配置される巻線の上記発振器への接近に応答して、変化する、上記項目のうちの任意のものに記載のアダプタアセンブリ。
(項目5)
上記電圧信号は、装填ユニット内に配置されている巻線との無線相互作用に応答して、変化する、上記項目のうちの任意のものに記載のアダプタアセンブリ。
(項目6)
上記センサは、上記電圧信号の変化に基づいて、装填ユニットアセンブリの少なくとも1つのパラメータを決定するようにさらに構成されている、上記項目のうちの任意のものに記載のアダプタアセンブリ。
(項目7)
上記少なくとも1つのパラメータは、装填ユニットアセンブリの製造番号、装填ユニットアセンブリのタイプ、装填ユニットアセンブリのサイズ、ファスナーサイズ、ファスナータイプ、以前の使用情報、および装填ユニットアセンブリの最大使用回数から成る群から選択される、上記項目のうちの任意のものに記載のアダプタアセンブリ。
(項目8)
外科手術器具であって、
プロセッサおよびメモリを含むハンドルアセンブリであって、上記プロセッサは、モータを制御するように構成されている、ハンドルアセンブリと、
外科手術装填ユニットであって、上記外科手術装填ユニットは、
上記外科手術装填ユニットの少なくとも1つのパラメータを記憶するように構成されているメモリと、
巻線と
を含む、外科手術装填ユニットと、
上記ハンドルアセンブリおよび上記外科手術装填ユニットに結合するように構成されているアダプタアセンブリと
を備え、
上記アダプタアセンブリは、
上記巻線に無線で結合し、電圧信号を出力するように構成されている発振器と、
上記巻線と上記発振器との無線結合に起因する上記電圧信号の変化に基づいて、上記外科手術装填ユニットの接続ステータスを決定するように構成されているセンサと
を含む、外科手術器具。
(項目9)
上記外科手術装填ユニットの少なくとも1つのパラメータは、上記外科手術装填ユニットの識別子である、上記項目に記載の外科手術器具。
(項目10)
上記発振器は、コルピッツ発振器である、上記項目のうちの任意のものに記載の外科手術器具。
(項目11)
上記電圧信号の変化は、周波数の変化である、上記項目のうちの任意のものに記載の外科手術器具。
(項目12)
上記センサは、上記電圧信号の変化に基づいて、上記外科手術装填ユニットアセンブリの少なくとも1つのパラメータを決定するようにさらに構成されている、上記項目のうちの任意のものに記載の外科手術器具。
(項目13)
上記少なくとも1つのパラメータは、上記外科手術装填ユニットアセンブリの製造番号、上記外科手術装填ユニットアセンブリのタイプ、上記外科手術装填ユニットアセンブリのサイズ、ファスナーサイズ、ファスナータイプ、以前の使用情報、および上記外科手術装填ユニットの最大使用回数から成る群から選択される、上記項目のうちの任意のものに記載の外科手術器具。
(項目14)
上記電圧信号は、整流された電圧出力および誘発された電圧出力を含む、上記項目のうちの任意のものに記載の外科手術器具。
(項目15)
アダプタアセンブリに結合されている外科手術装填ユニットの無線検出のための方法であって、上記方法は、
アダプタアセンブリ内に配置されている発振器回路において信号を発生させることと、
上記発振器回路の少なくとも1つのパラメータを測定することと、
巻線を含む外科手術装填ユニットを上記アダプタアセンブリの中に挿入し、それによって、上記少なくとも1つのパラメータを改変することと、
上記改変された少なくとも1つのパラメータを測定することと、
上記少なくとも1つのパラメータと上記改変された少なくとも1つのパラメータとの間の差異を決定することと、
上記差異に基づいて、上記外科手術装填ユニットの存在を決定することと
を含む、方法。
(項目16)
上記少なくとも1つのパラメータは、上記信号の電圧または周波数である、上記項目に記載の方法。
(項目17)
上記発振器パラメータを改変することは、上記外科手術装填ユニットの巻線と上記アダプタアセンブリの発振器回路との間の無線接続に基づく、上記項目のうちの任意のものに記載の方法。
(項目18)
上記差異に基づいて、上記外科手術装填ユニットの少なくとも1つの動作パラメータを決定することをさらに含む、上記項目のうちの任意のものに記載の方法。
(項目19)
上記外科手術装填ユニットの少なくとも1つの動作パラメータを決定することは、上記外科手術ユニットを識別することを含む、上記項目のうちの任意のものに記載の方法。
(摘要)
アダプタアセンブリは、ハンドルアセンブリおよび装填ユニットアセンブリに結合するように構成される細長い本体を含む。アダプタアセンブリは、電圧信号を出力するように構成されている発振器を含む。センサは、電圧信号の変化に基づいて、アダプタアセンブリに結合される装填ユニットアセンブリの接続ステータスを決定する。電圧信号は、整流された電圧出力および誘発された電圧出力を含み、発振器への装填ユニットアセンブリ内に配置される巻線の接近に応答して、変化する。
本開示の実施形態は、付随の図面を参照して、本明細書に説明される。
図1は、本開示のある実施形態による、電気機械的外科手術器具の斜視図である。
図2は、構成要素が分離された状態における、図1の外科手術器具の斜視図である。
図3は、図1に示される外科手術器具のハンドルアセンブリのハンドルコネクタポートの斜視図である。
図4は、図1に示される外科手術器具のアダプタアセンブリのアダプタコネクタポートの斜視図である。
図5は、図1の切断線「B−B」に沿った図1のアダプタアセンブリの横断面図である。
図6は、図1の外科手術器具の構成要素の各々の概略接続略図である。
図7は、図1のアダプタアセンブリの発振器の回路図である。
本開示の外科手術デバイス、アダプタアセンブリ、および外科手術アタッチメントの実施形態は、類似参照番号がいくつかの図の各々における同じまたは対応する要素を指定する図面を参照して、詳細に説明される。本明細書で使用される場合、用語「遠位」は、ユーザからより遠いアダプタアセンブリまたは外科手術デバイスもしくはその構成要素を指す一方、用語「近位」は、ユーザにより近いアダプタアセンブリまたは外科手術デバイスもしくはその構成要素の部分を指す。
図1を参照すると、本開示のある実施形態による、外科手術デバイス100は、複数の異なるエンドエフェクタのそこへの選択的取り付けのために構成される動力式ハンドヘルド電気機械的外科手術デバイスである。エンドエフェクタは、限定ではないが、外科手術ステープラ、外科手術カッタ、外科手術ステープラカッタ、線形外科手術ステープラ、線形外科手術ステープラカッタ、円形外科手術ステープラ、円形外科手術ステープラカッタ、外科手術クリップアプライヤ、外科手術クリップ結紮器、外科手術クランピングデバイス、脈管拡張デバイス、管腔拡張デバイス、解剖刀、流体送達デバイス、または任意の他の好適なタイプの外科手術器具を含む種々の外科手術アタッチメントのうちの任意の1つであり得る。外科手術アタッチメントの各々は、動力式ハンドヘルド電気機械的外科手術デバイス100による作動および操作のために構成される。
図1に図示されるように、外科手術器具100は、アダプタアセンブリ300との選択的接続(図3参照)のために構成されるハンドルアセンブリ200を含み、次に、アダプタアセンブリ300は、少なくとも1つの機能を果たすように構成される外科手術装填ユニット400(例えば、エンドエフェクタ、複数回または単回使用装填ユニット、図4参照)との選択的接続のために構成される。ハンドルアセンブリ200は、アダプタアセンブリ300を作動させるように構成および適合される。アダプタアセンブリ300は、本明細書に説明されるように、外科手術装填ユニット400と接続可能である。外科手術器具100はさらに、縦軸「X」を画定する。
例示的電気機械的ハンドヘルド動力式外科手術器具の構造および動作の詳細な説明については、米国特許第7,819,896号、国際公開第WO2009/039506号、および米国特許公開第2011/0121049号(それらの各々の全内容は、参照することによって本明細書に組み込まれる)を参照されたい。
図2は、ハンドルアセンブリ200、アダプタアセンブリ300、および外科手術装填ユニット400の各々と、それらの間の接続とを示す。ハンドルアセンブリ200は、その中に配置されるコントローラ204および駆動機構215を有するハンドル筐体202を含む。コントローラ204は、外科手術器具100の種々の動作を制御するように構成される。ハンドル筐体202はまた、再充電可能バッテリ(図示せず)等の電源の選択的除去可能な受け取りのために、その中に空洞(図示せず)を画定する。電源は、電力を、アダプタアセンブリ300を介して外科手術装填ユニット400の動作を駆動するために使用される電気モータ206を含む、ハンドルアセンブリ200の電気構成要素のいずれかに供給するように構成される。
ハンドルアセンブリ200はさらに、ギヤセレクタボックス(図示せず)と、モータ206に結合される伝動装置機構(図示せず)とを含む。コントローラ204は、アダプタアセンブリ300によってハンドルアセンブリ200に結合される装填ユニット、例えば、外科手術装填ユニット400の存在に基づいて、モータ206を制御するように構成される。ハンドルアセンブリ200はさらに、制御アセンブリ208を含み、制御アセンブリ208は、1つ以上の指作動式制御ボタン、ロッカデバイス、ジョイスティック、または他の方向制御を含み得、その入力は、駆動機構215に、アダプタアセンブリ300に、次に、外科手術装填ユニット400に伝達される。
特に、図3および4に示されるように、駆動機構215は、シャフトおよび/またはギヤ構成要素を駆動することにより、外科手術装填ユニット400のエンドエフェクタ404を移動させることと、エンドエフェクタ404を外科手術器具100によって画定された縦軸「X」の周りで回転させることとを選択的に行うように構成される。
ハンドルアセンブリ200はさらに、アダプタアセンブリ300の対応するアダプタコネクタポート390を受け入れるように構成されるノーズまたは接続部分210を含む。ハンドルアセンブリ200の接続部分210は、アダプタアセンブリ300がハンドルアセンブリ200に嵌め合わされると、アダプタアセンブリ300のアダプタコネクタポート390を受け取るように構成される(図3参照)。
接続部分210は、アダプタアセンブリ300の対応する1つ以上の入力シャフト330(図2および4)とインターフェース接続する1つ以上の駆動シャフト230(図3)を格納する。接続部分210はさらに、平坦な面と、略円形構成とを含む。いくつかの実施形態では、接続部分210は、アダプタアセンブリ300のアダプタコネクタポート390との嵌め合い係合のために構成される代替構成、例えば、卵形、長円、三角形、正方形、長方形、六角形、多角形、または星形状等を有する。ハンドルアセンブリ200のアダプタアセンブリ300との嵌め合いは、回転力が独立して伝送されることを可能にする。
ハンドルアセンブリ200のハンドル筐体202は、ハンドヘルド電気機械的外科手術デバイス200の種々の構成要素を格納する上側筐体部分202aと、上側筐体部分202aから延びる下側ハンドグリップ部分202bとを含む。下側ハンドグリップ部分202bは、上側筐体部分202aの最近位端部の遠位に配置され得る。いくつかの実施形態では、下側ハンドグリップ部分202bは、例えば、ギザギザ、平滑、粗面、および/またはテクスチャ加工等の種々の表面特徴を有し、施術者の下側ハンドグリップ部分202bの把持を向上させる。
いくつかの実施形態では、ハンドルアセンブリ200は、外科手術器具100のユーザによる使用のために、アダプタアセンブリ300および外科手術装填ユニット400から受信されたデータ信号からの情報を表示するように構成される、ディスプレイ(図示せず)を含み得る。
図2を継続して参照すると、アダプタアセンブリ300のアダプタコネクタポート390は、ノブ筐体302を含む。アダプタアセンブリ300はまた、ノブ筐体302の遠位端から延びる、細長い本体304を含む。ノブ筐体302および細長い本体304は、アダプタアセンブリ300の構成要素を格納するように構成され、寸法を決定される。細長い本体304は、内視鏡下挿入のために寸法を決定され得る。例えば、細長い本体304は、典型的トロカールポート、カニューレ等を通過可能であり得る。ノブ筐体302は、トロカールポート、カニューレ等の外側に留まるように寸法を決定される。
アダプタコネクタポート390は、ハンドルアセンブリ200の接続部分210と嵌め合い可能に接続するように構成され、ハンドルアセンブリ200の接続部分210の対応する1つ以上の駆動シャフト230とインターフェース接続するように構成される、1つ以上の入力シャフト330を含む(図3および4)。
アダプタコネクタポート390は、接続部分210と接続するように構成され、そこから延びる1つ以上の入力シャフト330を含み、ハンドルコネクタポート210の突出部270を受け取るように寸法を決定され、構成される、その中に形成される陥凹370を画定する。1つ以上の入力シャフト330は、ハンドルコネクタポート210の1つ以上の駆動シャフト230と回転可能にインターフェース接続するように構成される。いくつかの実施形態では、アダプタコネクタポート390はまた、陥凹370内に位置付けられる一次遠位コイル350および追加のコイル360を含み得る。
細長い本体304は、外科手術装填ユニット400の近位部分402aに結合されるように構成される、遠位部分306bを有する。細長い本体304はさらに、円筒形外側筐体312と、その中に配置される円筒形内側筐体314とを含む。
コントローラ320が、円筒形内側筐体314(図6)内または上に配置される。加えて、発振器340が、本明細書にさらに詳述および説明されるように、アダプタアセンブリ300の遠位部分306bにおいて、円筒形内側筐体314内に位置する。
アダプタアセンブリ300はまた、その周りに配置される複数のセンサ319を含み得る。アダプタアセンブリ300のセンサ319は、コントローラ320に結合され、アダプタアセンブリ300の種々の状態を検出し、データ信号の形態でコントローラ320への入力を提供するように構成される。
図2を継続して参照すると、外科手術装填ユニット400は、近位部分402aを有し、アダプタアセンブリ300の細長い本体304の遠位端306bとの係合のために構成される。外科手術装填ユニット400は、そこから延びるエンドエフェクタ404を有する、遠位部分402bを含む。エンドエフェクタ404は、遠位部分402bに枢動可能に取り付けられる。エンドエフェクタ404は、アンビルアセンブリ408と、カートリッジアセンブリ406とを含み得る。カートリッジアセンブリ406は、アンビルアセンブリ408に対して枢動可能であり、トロカールのカニューレを通した挿入のために、開放または非クランプ締め位置と閉鎖もしくはクランプ締め位置との間を移動可能である。
外科手術装填ユニット400はさらに、エンドエフェクタ404を制御するために、駆動機構、集積回路、プロセッサ、およびメモリを含むように構成される、筐体410を含む。特に、外科手術装填ユニット400はさらに、本明細書にさらに詳述および説明されるように、内側筐体410b内または上に配置される、コントローラ420と、近位部分402aに位置する装填巻線417とを含む。
外科手術装填ユニット400はまた、その周りに配置されるセンサ419を含み得る。外科手術装填ユニット400のセンサ419は、アダプタ300のセンサ319に実質的に類似し、外科手術装填ユニット400または環境の種々の状態を検出するように構成され得る(例えば、エンドエフェクタ404が開放されている場合、エンドエフェクタ404内の組織の厚さ、外科手術装填ユニット400内の温度等)。センサ419は、データ信号の形態でコントローラ420への入力を提供する。
ここで図3および4を参照すると、ハンドルアセンブリ200の接続部分210およびアダプタアセンブリ300のアダプタコネクタポート390の構成要素が、示される。
ハンドルアセンブリ200の接続部分210は、そこから遠位に延びる、突出部270を含む。いくつかの実施形態では、近位コイル250が、ハンドルアセンブリ200の接続部分210の突出部270内に配置される。突出部270はまた、近位コイル250に隣接するが、そこから電気的に遮蔽される、追加のコイル260を含み得る。
本明細書に説明されるように、アダプタコネクタポート390は、接続ポート210と嵌め合い可能に接続するように構成される。
ここで図5を参照すると、外科手術装填ユニット400およびアダプタアセンブリ300は、挿入および係合された位置に示される。使用時、外科手術装填ユニット400は、アダプタアセンブリ300の細長い管304の遠位端内に挿入される。いくつかの実施形態では、外科手術装填ユニット400は、時計回りまたは反時計回り方向に回転され、それによって、外科手術装填ユニット400を定位置に係止し得る。挿入および係合されると、アダプタアセンブリ300の遠位部分306bは、装填ユニット400の近位部分402a内に位置する。
挿入および係合に応じて、外科手術装填ユニット400の装填巻線417は、発振器340の発振器巻線342に誘導結合する(図6および7)。係合されると、発振器巻線342内の発振電流によって産生される磁場が、以下に説明されるように、装填巻線417を励起することも想定される。励起されると、装填巻線417(集積回路430およびコントローラ420との接続を介して)は、エネルギーを外科手術装填ユニット400(図5)に無線で提供可能である。
外科手術装填ユニット400およびアダプタアセンブリ300が、互いに結合されると、無線インターフェース500(図6)が、外科手術装填ユニット400とアダプタアセンブリ300との間に作成される。本明細書で使用される場合、「無線インターフェース」は、エネルギーをアダプタアセンブリ300から外科手術装填ユニット400に伝送し、データ信号をアダプタアセンブリ300と外科手術装填ユニット400との間で伝送可能である、非接触インターフェースを示す。制御信号は、無線インターフェース500および600を介して、ハンドルアセンブリ200からアダプタアセンブリ300を介して装填ユニット400に伝送され得ることも想定される。
加えて、図7の説明にさらに説明されるように、装填巻線417の発振器巻線342への誘導結合は、発振器巻線342の全体的インピーダンスを変化させ、それは、正弦波電圧出力の振幅も変化させる。本開示は、発振器340を通過する電圧波形の振幅の変化に基づいて、外科手術装填ユニット400がアダプタ300の中に挿入されているかどうかを決定すること、および外科手術装填ユニットのタイプを識別することを提供する。
ここで図6を参照すると、ハンドルアセンブリ200、アダプタアセンブリ300、および外科手術装填ユニット400、ならびにその内部構成要素の各々間の接続の図が、示される。
前述のように、ハンドルアセンブリ200は、コントローラ204と、1つ以上のモータ206と、駆動機構215とを含む。コントローラ204は、1つ以上のモータ206および駆動機構215を制御するように構成される。ハンドルアセンブリ200がアダプタアセンブリ300と係合されると、無線インターフェース600は、ハンドルアセンブリ200とアダプタアセンブリ300との間のデータ信号の入力および出力伝送を提供する。インターフェース600はまた、データ信号および/またはエネルギーを無線で伝送するために好適な誘導コイルまたは任意の他のRF送受信機を使用して作成され得る。
アダプタアセンブリ300のコントローラ320は、プロセッサ320aと、メモリ320bとを含む。メモリ320bは、読み取り専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、電気消去可能プログラマブルROM(EEPROM)、不揮発性RAM(NVRAM)、またはフラッシュメモリ等、揮発性、不揮発性、磁気、光学、もしくは電気媒体のうちの1つ以上のものであり得る。メモリ320bは、アダプタアセンブリ300に関連する1つ以上のパラメータを記憶するように構成される。プロセッサ320aはさらに、アダプタ300内の集積回路330に結合されるマイクロコントローラ325のアナログ/デジタルコンバータ(ADC)323を含むように構成される。プロセッサ320aは、限定ではないが、ハードウェアプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、中央処理ユニット(CPU)、特定用途向け集積回路(ASIC)、または個別の論理回路、マイクロプロセッサ、およびそれらの組み合わせを含む、本開示に説明される動作、計算、および/または命令のセットを行うように適合される、任意の好適な論理ユニット(例えば、制御回路)であり得る。
集積回路330は、発振器340を含み、および/またはそれに結合され、発振器340は、アダプタ300が係合されると、外科手術装填ユニット400とインターフェース接続することが可能である。一実施形態では、発振器340は、図7に示されるように、コルピッツ発振器であり、発振の周波数を制御し、単一インダクタと、直列である2つのコンデンサとから成るインダクタ/コンデンサ回路である。
発振器340は、1つ以上の発振器巻線342を含み、発振器巻線342は、アダプタアセンブリ300(図2)の円筒形内側筐体314内に配置され、アダプタアセンブリ300の中への外科手術装填ユニット400の挿入に応じて、外科手術装填ユニット400内に配置される1つ以上の装填巻線417とインターフェース接続するように構成される。
外科手術装填ユニット400のコントローラ420は、装填ユニットプロセッサ420aと、メモリ420bとを含む。プロセッサ420aおよびメモリ420bは、前述のようなプロセッサ320aおよびメモリ320bに実質的に類似し得る。メモリ420bは、外科手術装填ユニット400に関連する1つ以上のパラメータを記憶するように構成される。パラメータは、装填ユニットアセンブリの製造番号、装填ユニットアセンブリのタイプ、装填ユニットアセンブリのサイズ、ファスナーサイズ、ファスナータイプ、以前の使用情報、および装填ユニットアセンブリの最大使用回数、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも1つを含み得る。メモリ420bは、外科手術装填ユニット400のアダプタアセンブリ300との係合に応じて、ハンドルアセンブリ200およびアダプタ300に、外科手術装填ユニット400の存在と、本明細書に説明される外科手術装填ユニット400のパラメータのうちの1つ以上のものとを通信するように構成される。
装填ユニットプロセッサ420aは、本明細書に詳述されるように、複数のセンサ419のデータ信号をインターフェース500を横断した伝送のための高周波数信号に変換する電圧/電流コンバータ423を含み得る。装填ユニットプロセッサ420aはさらに、外科手術装填ユニット400内の集積回路430に結合されるマイクロコントローラ435を含む。装填ユニットプロセッサ420aはさらに、インターフェース500を介して、アダプタアセンブリ300にデータ信号を伝送するように構成される。装填ユニットプロセッサ420aは、装填巻線417に直接有線接続され得ることが想定される。
装填巻線417は、外科手術装填ユニット400がアダプタアセンブリ300に係合されると、発振器340の発振器巻線342とインターフェース接続するように構成される。係合されると、装填巻線417は、発振器巻線342との接続を介して、励起され、1つ以上の集積回路430および/またはその中に含まれるコントローラ420に給電することが可能である。集積回路430は、識別集積チップ(すなわち、1−ワイヤチップ)、センサ419、および任意の他の回路であり得る。1つ以上の集積回路430が、装填巻線417によって給電され得ることが想定される。
装填巻線417と発振器巻線342とが結合されると、発振器巻線342を通過する信号は、修正される。特に、信号の電圧の振幅が、修正される。さらなる実施形態では、その周波数等、信号の他のパラメータもまた、修正され得る。プロセッサ320aは、その振幅および/またはその周波数等の信号のパラメータの変化に基づいて、外科手術装填ユニット400の存在を検出するように構成される。加えて、プロセッサ320aは、外科手術装填ユニットを識別可能である。コントローラ320および/またはプロセッサ320aは、信号のパラメータの変化を分析し、パラメータの変化をメモリ320b内に記憶されたパラメータの複数の変化と比較するように構成される。特に、メモリ320bは、信号のパラメータの記憶された変化を特定の外科手術装填ユニット400に合致させるルックアップテーブルを含む。したがって、合致が存在する場合、コントローラ320は、次いで、信号のパラメータの検出された変化に基づいて、外科手術装填ユニット400を識別し得る。加えて、コントローラ320はまた、外科手術装填ユニット400の他の特性を決定するように構成される。実施形態では、この情報は、無線インターフェース600を介して、ハンドルアセンブリ400に伝送され得る。
ここで図7を参照すると、コルピッツ発振器を使用する発振器340の例示的回路図が、示される。図7は、各構成要素に対して具体的数値を含むが、具体的値は、例証目的のために含まれる。
発振器340は、外科手術装填ユニット400が、アダプタアセンブリ300と係合されると、すなわち、装填巻線417が、発振器巻線342に誘導結合されると、電圧正弦波を産生するために使用される。発振器340は、インダクタ(L1)およびコンデンサ(C1およびC2)によって駆動され、それらの値は、出力電圧信号(Vout)の周波数(fr)を決定する。前述および図5に示されるように、装填巻線417(L2)が発振器巻線342(L1)と係合されると、インダクタンスの総値(Ltot)は、変化させられ、それによって、相互インダクタンスを介して、周波数(fr)を改変する。式(1)、(2)、および(3)は、総静電容量、発振器回路の周波数、およびインダクタンスの変化を説明する。
式(1)は、発振器回路の総静電容量(Ctot)を説明し、直列の2つのコンデンサ(C1およびC2)に基づく。総静電容量(Ctot)は、出力電圧(Vout)の周波数(fr)の決定に使用される。
式(2)は、出力電圧(Vout)の周波数を説明し、Ltotおよび式(1)のCtotの値に基づく。装填巻線417(L2、図示せず)が、発振器巻線342(L1)と係合されていない場合、総インダクタンス(Ltot)は、インダクタ(L1)の値と等しいままである。
式(3)は、装填巻線417(L2、図示せず)が発振器巻線342(L1)と係合されているときの総インダクタンス(Ltot)を説明する。可変装填巻線417(L2、図示せず)に基づいて改変された総インダクタンス(Ltot)値の使用は、周波数(fr)の変化を生じさせ、これは、マイクロコントローラ325のアナログ/デジタルコンバータ(ADC)323によって測定されることができる。
いくつかの実施形態では、種々のタイプの外科手術装填ユニットの各々が、固有の装填巻線417(L2)を含み、固有の装填巻線417が、発振器巻線342(L1)と係合されると、周波数(fr)の変化に基づいて係合される外科手術装填ユニットのタイプが決定され得るように、周波数(fr)を変化させることが想定される。
使用時、発振器340は、特定の電圧および周波数で入力信号が提供される。例示的実施形態では、図7に示されるように、+5Vの入力電圧が、発振器340に提供される。この入力電圧に基づいて、入力信号の第1のパラメータ、すなわち、未改変パラメータが測定される。前述のように、パラメータは、信号の出力電圧、周波数、またはそれらの組み合わせであり得る。外科手術装填ユニット400の装填巻線417は、次いで、アダプタアセンブリ300の発振器340の発振器巻線342と結合される。装填巻線417の発振器巻線342との結合に応じて、信号の出力電圧および出力周波数の一方または両方が、発振器巻線342と装填巻線417との間の相互インダクタンスに基づいて、改変される。結合されると、信号パラメータは、再び、測定され、以前に測定された未改変パラメータと比較され、その間の差異を決定する。測定された差異は、次いで、外科手術装填ユニット400の存在および/または識別を決定するために使用され得る。
本開示による外科手術器具はまた、遠隔外科手術システム等のロボット外科手術システムと協働するように構成され得る。そのようなシステムは、種々のロボット要素を採用し、外科医を補助し、外科手術器具類の遠隔動作(または部分的遠隔動作)を可能にする。種々のロボットアーム、ギヤ、カム、プーリ、電気および機械的モータ等が、この目的のために採用され得、手術または治療の過程の間、外科医を補助するように、ロボット外科手術システムとともに設計され得る。そのようなロボットシステムは、遠隔操縦可能システム、自動フレキシブル外科手術システム、遠隔フレキシブル外科手術システム、遠隔関節運動外科手術システム、無線外科手術システム、モジュール式または選択的に構成可能な遠隔で動作される外科手術システム等を含み得る。
ロボット外科手術システムは、手術室に隣接するか、または遠隔場所に位置する1つ以上のコンソールとともに採用され得る。この事例では、外科医または看護士の1チームが、外科手術のために患者を準備し、ロボット外科手術システムを本明細書に開示される器具のうちの1つ以上のもので構成し得る一方、別の外科医(または外科医群)は、ロボット外科手術システムを介して、器具を遠隔で制御する。理解され得るように、高度な技術を持つ外科医は、その遠隔コンソールから離れずに、複数の場所における複数の手術を行い得、これは、患者または患者群に経済的に有利かつ有益であり得る。
外科手術システムのロボットアームは、典型的には、コントローラによって、一対のマスタハンドルに結合される。ハンドルは、外科医によって移動させられ、本明細書に説明される実施形態のうちの1つ以上のものの使用を補完し得る任意のタイプの外科手術器具(例えば、エンドエフェクタ、把持装置、メス、剪刀等)の作業端の対応する移動をもたらすことができる。マスタハンドルの移動は、作業端が、外科医の操作を行う手によって行われる移動と異なる、それより小さい、またはより大きい、対応する移動を有するようにスケーリングされ得る。スケーリング係数またはギヤ比は、オペレータが外科手術器具の作業端の分解能を制御し得るように調節可能であり得る。
マスタハンドルは、種々のセンサを含み、種々の組織パラメータまたは状態、例えば、操作、切断、または別様に治療することに起因する組織抵抗、組織上への器具による圧力、組織温度、組織インピーダンス等に関連するフィードバックを外科医に提供し得る。理解され得るように、そのようなセンサは、外科医に、実際の動作状態をシミュレートする向上された触覚フィードバックを提供する。マスタハンドルはまた、繊細な組織操作または治療のための種々の異なるアクチュエータを含み、実際の動作状態を模倣する外科医の能力をさらに向上させ得る。
種々の修正が、本開示のアダプタアセンブリの実施形態に行われ得ることを理解されたい。したがって、前述の説明は、限定としてではなく、単に、実施形態の例示として解釈されるべきである。当業者は、本開示の範囲および精神内の他の修正も想起するであろう。
Claims (19)
- アダプタアセンブリであって、
近位部分および遠位部分を有する細長い本体であって、前記近位部分は、ハンドルアセンブリに結合するように構成され、前記遠位部分は、装填ユニットアセンブリに結合するように構成されている、細長い本体と、
前記細長い本体内に配置され、電圧信号を出力するように構成されている発振器と、
前記細長い本体内に配置され、前記電圧信号の変化に基づいて、前記細長い本体に結合されている装填ユニットアセンブリの接続ステータスを決定するように構成されているセンサと
を備えている、アダプタアセンブリ。 - 前記電圧信号は、整流された電圧出力および誘発された電圧出力を含む、請求項1に記載のアダプタアセンブリ。
- 前記発振器は、コルピッツ発振器である、請求項1に記載のアダプタアセンブリ。
- 前記電圧信号は、装填ユニットアセンブリ内に配置される巻線の前記発振器への接近に応答して、変化する、請求項1に記載のアダプタアセンブリ。
- 前記電圧信号は、装填ユニット内に配置されている巻線との無線相互作用に応答して、変化する、請求項1に記載のアダプタアセンブリ。
- 前記センサは、前記電圧信号の変化に基づいて、装填ユニットアセンブリの少なくとも1つのパラメータを決定するようにさらに構成されている、請求項1に記載のアダプタアセンブリ。
- 前記少なくとも1つのパラメータは、装填ユニットアセンブリの製造番号、装填ユニットアセンブリのタイプ、装填ユニットアセンブリのサイズ、ファスナーサイズ、ファスナータイプ、以前の使用情報、および装填ユニットアセンブリの最大使用回数から成る群から選択される、請求項6に記載のアダプタアセンブリ。
- 外科手術器具であって、
プロセッサおよびメモリを含むハンドルアセンブリであって、前記プロセッサは、モータを制御するように構成されている、ハンドルアセンブリと、
外科手術装填ユニットであって、前記外科手術装填ユニットは、
前記外科手術装填ユニットの少なくとも1つのパラメータを記憶するように構成されているメモリと、
巻線と
を含む、外科手術装填ユニットと、
前記ハンドルアセンブリおよび前記外科手術装填ユニットに結合するように構成されているアダプタアセンブリと
を備え、
前記アダプタアセンブリは、
前記巻線に無線で結合し、電圧信号を出力するように構成されている発振器と、
前記巻線と前記発振器との無線結合に起因する前記電圧信号の変化に基づいて、前記外科手術装填ユニットの接続ステータスを決定するように構成されているセンサと
を含む、外科手術器具。 - 前記外科手術装填ユニットの少なくとも1つのパラメータは、前記外科手術装填ユニットの識別子である、請求項8に記載の外科手術器具。
- 前記発振器は、コルピッツ発振器である、請求項8に記載の外科手術器具。
- 前記電圧信号の変化は、周波数の変化である、請求項8に記載の外科手術器具。
- 前記センサは、前記電圧信号の変化に基づいて、前記外科手術装填ユニットアセンブリの少なくとも1つのパラメータを決定するようにさらに構成されている、請求項8に記載の外科手術器具。
- 前記少なくとも1つのパラメータは、前記外科手術装填ユニットアセンブリの製造番号、前記外科手術装填ユニットアセンブリのタイプ、前記外科手術装填ユニットアセンブリのサイズ、ファスナーサイズ、ファスナータイプ、以前の使用情報、および前記外科手術装填ユニットの最大使用回数から成る群から選択される、請求項12に記載の外科手術器具。
- 前記電圧信号は、整流された電圧出力および誘発された電圧出力を含む、請求項8に記載の外科手術器具。
- アダプタアセンブリに結合されている外科手術装填ユニットの無線検出のための方法であって、前記方法は、
アダプタアセンブリ内に配置されている発振器回路において信号を発生させることと、
前記発振器回路の少なくとも1つのパラメータを測定することと、
巻線を含む外科手術装填ユニットを前記アダプタアセンブリの中に挿入し、それによって、前記少なくとも1つのパラメータを改変することと、
前記改変された少なくとも1つのパラメータを測定することと、
前記少なくとも1つのパラメータと前記改変された少なくとも1つのパラメータとの間の差異を決定することと、
前記差異に基づいて、前記外科手術装填ユニットの存在を決定することと
を含む、方法。 - 前記少なくとも1つのパラメータは、前記信号の電圧または周波数である、請求項15に記載の方法。
- 前記発振器パラメータを改変することは、前記外科手術装填ユニットの巻線と前記アダプタアセンブリの発振器回路との間の無線接続に基づく、請求項15に記載の方法。
- 前記差異に基づいて、前記外科手術装填ユニットの少なくとも1つの動作パラメータを決定することをさらに含む、請求項15に記載の方法。
- 前記外科手術装填ユニットの少なくとも1つの動作パラメータを決定することは、前記外科手術ユニットを識別することを含む、請求項18に記載の方法。
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