JP2018503462A - 医療用装置に用いられる高温材料 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、低侵襲外科手技において(例えば、トロカール又は他の小径アクセスポート等を介して)用いられるように構成されている例示的な超音波手術器具(10)を示す。器具(10)の少なくとも一部は、以下の参考文献の教示の少なくとも一部に従って構築及び動作可能であり得る:米国特許第5,322,055号、同第5,873,873号、同第5,980,510号、同第6,325,811号、同第6,773,444号、同第6,783,524号、米国特許公開第2006/0079874号、同第2007/0191713号、同第2007/0282333号、同第2008/0200940号、同第2009/0105750号、同第2010/0069940号、同第2011/0015660号、同第2012/0112687号、同第2012/0116265号、米国特許出願第13/538,588号、同第13/657,553号、同第61/410,603号、及び/又は、同第14/028,717号。前述の特許、公開、及び出願のそれぞれの開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。これら文献中に記載され、以下により詳細に記載されるように、器具(10)は、実質的に同時に、組織を切断し、組織(例えば、血管など)を封止又は溶接するように動作可能である。また、器具(10)が、HARMONIC ACE(登録商標)Ultrasonic Shears、HARMONIC WAVE(登録商標)Ultrasonic Shears、HARMONIC FOCUS(登録商標)Ultrasonic Shears、及び/又はHARMONIC SYNERGY(登録商標)Ultrasonic Bladesとの種々の構造的及び機能的な類似性を有し得ることを理解されたい。更に、器具(10)は、本明細書で引用され参照することによって本明細書に組み込まれる他の参考文献のうちのいずれかにおいて教示される装置と、種々の構造的及び機能的な類似性を有し得る。
いくつかの例では、クランプパッド(58)は、クランプアーム(44)から不必要に取り外され得る。例えば、ユーザは、クランプアーム(44)からクランプパッド(58)を間違って取り外そうと試みる場合がある。したがって、クランプアーム(44)からクランプパッド(58)を取り外すことをより困難にすることが望ましい場合がある。付加又は代替として、例えば、クランプパッド(58)とクランプアーム(44)との間の関係を、クランプパッド(58)が上記のものと異なる方法でクランプアーム(44)に固定されるように変更すべき他の理由が存在し得る。クランプパッド(58)とクランプアーム(44)との間の様々な例示的な代替関係が、以下でより詳細に述べられるが、更に他の例示的な代替関係が、本明細書における教示を考慮すれば当業者には明らかであろう。当業者には明らかなように、以下の実施例は、容易に器具(10)に取り込まれて、下記の様々な教示が、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう上記の様々な教示と容易に結合され得ることを理解されたい。
図7は、例示的なクランプアーム(144)を示し、それは、クランプアーム(144)がクランプパッド(58)を受け取るためのスロット(53a、55a)を含まないことを除いて、クランプアーム(44)に類似している。その代わりに、クランプパッド(158)はオーバーモールド技術(図9〜10)を介してクランプアーム(144)に固定されている。本実施例のクランプアーム(144)は、一対の取付け拡張部(156)を含む。各拡張部(156)は、それぞれのピン(135)及びピン開口部(146)を有する。本実施例のクランプアーム(144)は、アルミニウムから形成されている。しかし、任意の他の好適な材料又は材料の組み合わせが、クランプアーム(144)を形成するために用いられ得る。
図15は、クランプアーム(344)を示し、クランプアーム(344)が、複数の内側を向いているタブ(348)を備えることを除いて、クランプアーム(44)に類似している。タブ(348)は、クランプアーム(344)から上方に延び、相互に向かって内側に向いている。タブ(348)が、相互に向かって内側に曲げられる前に、クランプパッド(58)に類似しているクランプパッド(358)がクランプアーム(344)の内部に挿入され得る。タブ(348)は、次に、相互に向かって内側に曲げられて、クランプパッド(358)をクランプアーム(344)の中に保持し得る。クランプアーム(344)は、次に、クランプアーム(44)に関して前に述べたように、内側チューブ(34)及び外側シース(32)と連結され得る。クランプアーム(344)の中にクランプパッド(358)を保持することに加えて、タブ(348)は、把持する歯として更に用いられて、組織をクランプアーム(344)と超音波ブレード(100)との間に把持することを助け得る。
図16は、クランプアーム(444)と、キャリア(460)と、クランプパッド(458)とを含む例示的なクランプアームアセンブリ(440)を示す。図17に示すように、クランプアーム(444)は、クランプアーム(444)が、クランプアーム(444)の遠位部分を通って延びている複数のスロット(448)を備えることを除いて、クランプアーム(44)に類似している。図18は、拡張部(462)と、保持壁(464)と、チャネル(466)とを備えているキャリア(460)を示す。複数の拡張部(464)がキャリア(460)から外側に延びていて、クランプアーム(444)のスロット(448)の内部に挿入されるように構成されている。キャリア(460)の壁(464)が内側に延びて、キャリア(460)を通って長手方向に延びているチャネル(466)を形成する。クランプパッド(458)は、キャリア(460)のチャネル(466)の内部に挿入されるように構成されている。図19に最もよく示すように、クランプパッド(458)は、クランプパッド(458)の両側に棚(456)を備え、キャリア(460)の対応する壁(464)を相補及び係合する。
図22は、別の例示的なクランプアーム(544)を示し、それは、この実施例のクランプアーム(544)が、クランプアーム(544)の内壁(548)から外側に延びている複数のかかり(560)を備えることを除いて、クランプアーム(44)に類似している。図22において、かかり(560)は、クランプアーム(544)の底面から延びているように示されているが、かかり(560)は、クランプアーム(544)の任意の内面から延びていてもよい。かかり(560)は、任意の好適なプロセス、例えば、機械加工、成形、鋳造、育成、MEMSプロセスなどによってクランプアーム(544)の内壁(548)の上に形成され得る。図24に最もよく示すように、各かかり(560)は、かかり(560)から外側に突出する突起(562)を備える。かかり(560)は、したがって、クランプパッド(558)を係合して、クランプパッド(558)をクランプアーム(544)に対して固定し得る。図23は、かかり(560)に対応する複数の開口部(556)を画定するクランプパッド(558)の変形を示す。したがって、図24に示すように、クランプパッド(558)がクランプアーム(544)の内部に挿入されることにより、かかり(560)は、クランプパッド(558)の開口部(556)の内部に位置付けられている。
図25〜26は、別の例示的なクランプアーム(644)を示し、それは、この実施例のクランプアーム(644)が、クランプアーム(644)にわたって横方向に延びている複数の溝(648)を備えることを除いて、クランプアーム(44)に類似している。図26に最もよく示すように、溝(648)は、保持面積を拡張するために、クランプアーム(644)を斜角で横切って延びている。この実施例では、溝(648)は、クランプアーム(644)の縦軸に対して斜角で延びているが、溝(648)は、相互に平行である経路に沿って延びている。いくつかの他の変形形態では、溝(648)は、クランプアーム(644)の縦軸に垂直であるそれぞれの経路に沿って、クランプアーム(644)を横切って延びている。溝(648)は、クランプパッド(658)の相補的な突起(656)を受け取るように構成されている。クランプパッド(658)は、突起(656)がクランプパッド(658)の縦軸に対して斜めの経路に沿ってクランプパッド(658)から外側に延びることを除いて、クランプパッド(58)に類似している。本実施例では、突起(656)と溝(648)とは、溝(648)の内部に突起(656)を保持するためのダブテール構成を有する。もちろん、他の好適な構成が、本明細書における教示を考慮すれば当業者には明らかであろう。したがって、図25に示すように、クランプパッド(658)は、クランプアーム(644)の溝(648)がクランプパッド(658)の突起(656)を受け取るようにクランプアーム(644)の内部に挿入されることにより、クランプアーム(644)に対してクランプパッド(658)を保持する。
図27A〜27Bは、器具(10)と共に使用するための別の例示的なクランプアーム(744)を示す。クランプアーム(744)は、クランプアーム(744)が遠位のT形スロット(749)及び近位の楔形又はダブテール形のスロット(747)を含むという点において、クランプアーム(44)に類似している。T形スロット(749)は、クランプアーム(44)のT形スロット(53a)に類似し、楔形スロット(747)は、クランプアーム(44)の楔形スロット(55a)に類似している。しかし、図27Aに示すように、クランプアーム(744)のT形スロット(749)は、クランプアーム(44)のT形スロット(53a)よりも長く遠位に延びている。したがって、本実施例の楔形スロット(747)は、クランプアーム(44)の楔形スロット(55a)より短い。このことは、クランプパッド(58)をクランプアーム(744)の内部に保持する助けとなり得る。図27Bに示すように、クランプアーム(744)は、T形スロット(749)を有する遠位部分(745)、及び楔形スロット(747)を有する近位部分(743)を備えている。これにより、クランプアーム(744)の機械加工を可能にすることにより、部品が機械加工された後に、遠位部分(745)が近位部分(743)と組み立てられる。もちろん、クランプアーム(744)は1つの一体的な部品から形成されてもよい。他の好適なスロット(747、749)構成が、本明細書における教示を考慮すれば当業者には明らかであろう。
図28及び30は、別の例示的なクランプアーム(844)を示し、それは、この実施例のクランプアーム(844)が、クランプアーム(844)の内部に長手方向に延びている逆チャネル(842)を備えることを除いて、クランプアーム(44)に類似している。チャネル(842)は、クランプパッド(858)の突起(856)を受け取るように構成されている。図29に最もよく示すように、クランプパッド(858)は、クランプパッド(858)がレールの形状のクランプパッド(858)から外側に延びている複数の突起(856)を備えることを除いて、クランプパッド(58)に類似している。図28に示すように、突起(856)は、クランプアーム(844)のチャネル(842)の内部に挿入されるように構成されていることにより、クランプアーム(844)の内部にクランプパッド(858)を維持する。本実施例では、クランプパッド(858)は、クランプパッド(858)の突起(856)の間に、陥凹(854)を画定している。クランプアーム(844)のチャネル(842)が、クランプパッド(858)の陥凹(854)の内部に挿入される対応する突起を含むことにより、更にクランプパッド(858)をクランプアーム(844)と固定し得る。他の好適なチャネル(842)及び突起(856)構成が、本明細書における教示を考慮すれば当業者には明らかであろう。
図31は、クランプアーム(944)を示し、それは、クランプアーム(944)が、保持ピン(960)を受け取るように構成されている横断方向の開口部(942)を画定することを除いて、クランプアーム(44)に類似している。本実施例では、クランプアーム(944)は、クランプパッド(958)と連結される。クランプパッド(958)は、クランプパッド(958)がピン(960)を受け取るように構成されている陥凹(956)を画定することを除いて、クランプパッド(58)に類似している。したがって、クランプパッド(958)がクランプアーム(944)と連結されていることにより、クランプアーム(944)の開口部(942)は、クランプパッド(958)の陥凹(956)と位置合わせされている。図31に示すように、ピン(960)は、次に、開口部(942)を通して陥凹(956)の中に挿入され得る。ピン(960)は、開口部(942)との締り嵌めによって、クランプアーム(944)の開口部(942)の内部の適所に保持されるか、あるいは、ピン(960)は、適所に溶接され得るか、又はピン(960)は、任意の他の好適な方法でクランプアーム(944)に固定され得る。ピン(960)をクランプアーム(944)の開口部(942)の内部に固定する他の好適な方法が、本明細書における教示を考慮すれば当業者には明らかであろう。ピン(960)は、クランプパッド(985)をクランプアーム(944)から離れる方に押圧することによってクランプパッド(958)とインターフェースをとり得、それによって、ダブテールレール、T形レール、又は他の種類のレールをクランプアーム(944)の相補的なチャネルの内面に対して駆動して、クランプパッド(985)を摩擦によって適所にロックする。付加又は代替として、ピン(960)が、クランプパッド(958)の近位に明確な停止部を提供することにより、ピン(960)は、クランプパッド(985)がクランプアーム(944)に対して近位に滑動することを防ぎ得る。クランプアーム(944)の遠位の隆起(954)は、クランプパッド(985)がクランプアーム(944)に対して遠位に滑動することを防ぐことにより、クランプパッド(985)は、遠位の隆起(954)とピン(960)との間に長手方向に捕捉され得る。
いくつかの例では、クランプパッド(58)、クランプアーム(44)、及び/又はクランプパッド(58)とブレード(100)との間に組織を把持することを容易にするブレード(100)の上に把持特徴部を含むことが望ましい場合がある。そのような組織把持特徴部は、それによってクランプパッド(58)とブレード(100)との間の組織の封止及び/又は切断を改善し得る。付加又は代替として、そのような把持特徴部は、ブレード(100)が超音波で起動させられている間、クランプパッド(58)とブレード(100)との間で組織の移動を防ぎ得る。クランプパッド(58)に組み込むことができるいくつかの例示的な把持部については、以下でより詳細に論じられるが、いくつかの他の実施例が、本明細書の教示を考慮すれば、当業者には明らかとなるであろう。
図32は、例示的な代替のクランプパッド(1058)を示し、それは、この実施例のクランプパッド(1058)が、クランプパッド(1058)の外面を横切って延びている複数の溝(1056)を備えることを除いて、クランプパッド(58)に類似している。溝(1056)は、クランプパッド(1058)が器具(10)のクランプアーム(44)の内部に組み付けられると、ブレード(100)(及び/又は組織)に隣接して位置付けられ、それにより、溝(1056)は、クランプパッド(1058)とブレード(100)との間に組織を把持することを助けるように作用し得る。本実施例では、溝(1056)は、クランプパッド(1058)の縦軸に垂直である経路に沿って、クランプパッド(1058)を横切って横方向に延びる。あるいは、溝(1056)は、様々な角度でクランプパッド(1058)を横切って延びてもよい。例えば、図33は、クランプパッド(1158)を示し、それは、クランプパッド(1158)が、クランプパッド(1158)の外面を横切って斜めに延びる溝(1154、1156)を含むことを除いて、クランプパッド(1058)に類似している。特に、1組の平行な溝(1154)は、第1の斜角で位置付けられ、別の組の平行な溝(1156)は、第2の斜角で位置付けられ、それにより、溝(1156)は、溝(1154)と十字模様を形成する。したがって、溝(1154、1156)は、ブレード(100)が超音波で起動されているとき、クランプパッド(1158)とブレード(100)との間に位置付けられる組織に対してやすりとして作用し得る。
図34〜35は、例示的な代替のクランプパッド(1258)を示し、それは、この実施例のクランプパッド(1258)が、クランプパッド(1258)から外側に延びている剛毛(1256)を備えることを除いて、クランプパッド(58)に類似している。剛毛(1256)は、クランプパッド(1258)が、器具(10)のクランプアーム(44)の内部に組み付けられると、ブレード(100)(及び/又は組織)に隣接して位置付けられ、それにより、剛毛(1256)は、クランプパッド(1258)とブレード(100)との間に組織を把持することを助けるように作用し得る。剛毛(1256)は、剛性又は柔軟な材料から形成され得る。図35に最もよく示すように、剛毛(1256)は、クランプパッド(1258)から等しい高さまで延びる。あるいは、剛毛(1256)は、様々な高さでクランプパッド(1058)から延びてもよい。例えば、図36はクランプパッド(1258)を示し、それは、クランプパッド(1358)がクランプパッド(1358)から様々な高さで延びる剛毛(1356)を含むことを除いて、クランプパッド(1358)に類似している。剛毛(1256、1356)が相互に横方向及び長手方向に位置合わせされているように示されているが、剛毛(1256、1356)はまた、クランプパッド(1258、1358)の上で横方向及び/又は長手方向に位置合わせされていなくてもよい。付加又は代替として、剛毛(1256、1356)は、クランプパッド(1258、1358)から斜角で延びていてもよい。剛毛(1256、1356)についての他の好適な構成及び配列は、本明細書における教示を考慮すれば当業者には明らかであろう。
上記のように、クランプパッド(58)の遠位部分(58A)は、鋸歯状形状を有する歯を含み、その歯は、クランプパッド(58)の縦軸に対して垂直である経路に沿って延びる。あるいは、クランプパッド(58)上の歯は、クランプパッド(58)による組織の把持を更に促進し得る様々な他の形状を有してもよい。例えば、図37は、クランプパッド(1458)を示し、それは、クランプパッド(1458)の外面を横切って横方向に延びている複数の歯(1456)を備えることにより、歯(1456)の隆線がクランプパッド(1458)の縦軸に対して斜め方向に角度が付いている経路に沿って延びる。歯(1456)は、クランプパッド(1458)から外側に突き出て、ブレード(100)及び組織に隣接して位置付けられて、クランプパッド(1458)とブレード(100)との間に組織を把持する際に助けとなり得る。もちろん、歯(1456)は、他の形状を含み得る。例えば、図38は、クランプパッド(1558)を示し、それは、クランプパッド(1558)が、近位方向を向く山形形状の複数の歯(1556)を備えることを除いて、クランプパッド(1458)に類似している。歯(1556)はまた、反対の方向を向いていてもよい。例えば、図39は、クランプパッド(1658)を示し、それは、クランプパッド(1658)の歯(1656)が、遠位方向を向く山形形状を含むことを除いて、クランプパッド(1558)に類似している。あるいは、図40は、クランプパッド(1758)を示し、それは、クランプパッド(1758)が近位方向を向く半円形形状の歯(1756)を含むことを除いて、クランプパッド(1558)に類似している。もちろん、歯(1756)はまた、反対の方向を向いていてもよい。例えば、図41は、クランプパッド(1858)を示し、それは、クランプパッド(1858)の歯(1856)が遠位方向を向く半円形形状を含むことを除いて、クランプパッド(1758)に類似している。更に他の好適な歯の形状が、本明細書の教示を考慮すれば当業者には明らかであろう。
いくつかの例では、クランプパッド(58)のような特徴部を伴わずに組織把持能力を有するクランプアーム(44)を提供することが望ましく場合がある。例えば、図44〜46は、エンドエフェクタ(240)がU形形状を有するクランプアーム(2044)を備えることを除いて、エンドエフェクタ(40)に類似しているエンドエフェクタ(240)を示す。枢動アーム(2048)は、クランプアーム(2044)をシャフトアセンブリ(30)に枢動可能に固定し、クランプアーム(2044)とは鋭角を画定する。図44に最もよく示すように、クランプアーム(2044)は、ブレード(2000)の側面及び遠位端部の周りを覆うように構成されている。クランプアーム(2044)は、クランプアーム(2044)が開放位置から閉鎖位置まで旋回するとき、ブレード(2000)を通り越して移動するように更に構成されている。言い換えると、クランプアーム(2044)の遠位部分は、クランプアーム(2044)が開放位置から閉鎖位置まで旋回するとき、ブレード(2000)の縦軸の1つの側からブレード(2000)の縦軸の別の側まで、ブレード(2000)の縦軸と交差する。
器具(10)のいくつかの変形形態では、クランプアーム(44)及びブレード(100)は、両方とも、クランプアームが(44)をそれに沿って旋回する平面に垂直であるそれぞれの平面に沿って曲がっている。いくつかの他の変形形態では、クランプアーム(44)及び/又はブレード(100)は、クランプアーム(44)がそれに沿って旋回する平面に平行である1つの平面又は複数の平面に沿って曲がっている。例えば、図47A〜47Bは、エンドエフェクタ(340)が、ブレード(2100)と、クランプアーム(2144)の旋回運動と同調して1つの平面に沿って全てが垂直方向に曲がっているクランプパッド(2158)を有するクランプアーム(2144)とを備えることを除いて、エンドエフェクタ(40)に類似しているエンドエフェクタ(340)を示す。図48は、エンドエフェクタ(340)の平面図であり、クランプアーム(2144)の曲率は、クランプアーム(2144)及びブレード(2100)の両方が、シャフトアセンブリ(30)の縦軸と位置合わせされている平面に沿って長手方向に延びるように形成されていることを示す。図47A〜47Bに戻って参照すると、エンドエフェクタ(340)のブレード(2100)は、クランプアーム(2144)及びクランプパッド(2158)に一致するように曲がっている。ブレード(2100)、クランプアーム(2144)、及びクランプパッド(2158)の曲がりは、クランプアーム(2144)がブレード(2100)とクランプパッド(2158)との間に組織をより良好に把持することを可能にし得る。
図50A〜図50Bは、エンドエフェクタ(540)を示し、それは、ブレード(2300)が、クランプパッド(2358)とブレード(2300)との間の組織捕捉領域に対して凹状に曲がっているという点で、エンドエフェクタ(340)に類似している。この実施例では、しかし、クランプアーム(2344)及びクランプパッド(2358)は、真っ直ぐな形状を有し、柔軟な材料から形成されている。特に、クランプアーム(2344)及びクランプパッド(2358)は、開放構成のエンドエフェクタ(540)を描いている、図50Aに示すような真っ直ぐな形状を有するように弾力的に付勢される。この状態において、組織は、クランプアーム(2344)とブレード(2300)との間に位置付けられ得る。トリガ(28)は、次に、クランプアーム(2344)を図50Bに示す閉鎖位置まで旋回させるように作動させられ得る。クランプアーム(2344)は、ピン(2346)の周りで旋回して、ブレード(2300)に向かって移動する。クランプアーム(2344)が閉鎖位置まで旋回するとき、クランプアーム(2344)及びクランプパッド(2358)は、ブレード(2300)の形状に一致するように曲がる。クランプアーム(2344)が閉鎖位置に向かって旋回されると、最初に、クランプパッド(2358)の遠位端部がブレード(又は組織)に、続いて、クランプパッド(238)の近位領域に接触し得る。
上記の実施例は、主として、クランプパッド(58)と超音波ブレード(100)との間で組織を圧縮するという文脈において述べられている。しかしながら、いくつかの例では、必ずしもクランプパッド(58)と超音波ブレード(100)との間に組織を捕捉して組織を切断/封止することなく、組織の鈍い切開を実行するために器具(10)を用いることが、望ましい場合がある。例えば、エンドエフェクタ(40)は、クランプアーム(44)が閉鎖位置にある間、組織の2つの層の間に挿入され得、次に、クランプアーム(44)は、組織の層を分離するために開放位置まで駆動され得る。あるいは、静止状態のブレード(100)を用いて、1つの組織構造を別の組織構造から離れるように駆動するために、クランプアーム(44)の外面は、組織に対して押圧され得るか、及び/又は組織に対して引っ張られ得る。したがって、エンドエフェクタ(40)は、鈍い切開又は組織切開の付加的な方法を容易にするように構成されている1つ又は2つ以上の特徴部を備え得る。以下は、エンドエフェクタ(40)に容易に組み込まれ得る鈍い切開特徴部の単なる例示的な実施例である。他の好適な鈍い切開特徴部が、本明細書における教示を考慮すれば当業者には明らかであろう。
いくつかの例では、多孔質コーティングを用いてクランプアーム(44)をコーティングすることが望ましい場合がある。そのような多孔質コーティングの例は、1985年7月2日に発行の「Process for Thermally Spraying Porous Metal Coatings оn Substrates」という名称の米国特許第4,526,839号に開示されており、その開示内容は参照することによって本明細書に援用される。図62A〜62Bは、クランプアーム(3244)を示し、それは、クランプアーム(3244)が、クランプアーム(3244)の遠位部分に適用されたコーティング(3248)を備えることを除いて、クランプアーム(44)に類似している。コーティング(3248)は、多孔質材料、例えば、金属、セラミックなどであり得る。セラミック材料がコーティング(3248)に用いられる場合、コーティング(3248)は、図62Aに示すように、空気がコーティング(3248)の細孔の中に存在することを可能にすることによって、絶縁層として作用して、クランプアーム(3244)の熱管理を助けるように作用し得る。言い換えると、コーティング(3248)は、クランプアーム(3244)の断熱を提供し得る。
図2B及び図65に戻って参照すると、クランプパッド(58)は、ポリベンゾイミダゾール(PBI)とポリエーテルケトンケトン(PEKK)とのブレンドから作製されてもよい。PBIは、PBI Performance Products,Inc.(Charlotte,NC)からCelazole(登録商標)として市販されている。PEKKは、RTP Co.,(Winona,MN)からRTP 4100シリーズPEKKとして市販されている。米国特許第7,915,351号は、様々なPBI/PEKKブレンドを作り出すプロセスについて記載しており、参照により本明細書に組み込まれる。PBI/PEKK配合物は、Polymics Ltd.(State College,PA)からも入手可能である。PBI/PEKK材料の異なるブレンドのガラス転移温度Tg(したがって融点)は、ブレンドに使用されるPBI材料とPEKK材料の相対的割合に基づいて変化することが知られている。材料のTgが高いほど、クランプパッド(58)の標準使用温度により良好に耐えることができる。標準使用温度に耐えるこの能力は、該材料を貫く超音波ブレード(100)による切断に、クランプパッド(58)が破損する前に耐えることができる回数によって示される。本出願人らは、PBIを30%含む市販のPBI/PEKKブレンドは、クランプパッド(58)としての使用を可能にするのに十分な高さのTgを有さず、ブレンド中のPBIの割合を増加させる必要があると判断した。本出願人らは、30%を超える割合のPBIを配合した、射出成形可能なPBI/PEKKブレンドを首尾良く有することができた。図63は、本出願人らが配合することが可能であった異なるPBI/PEKKブレンドで構成されたクランプパッドを破損させる切断回数のグラフを示す。横軸(2100)は、PBI/PEKKブレンド中のPBIの割合を表す。45%のPEKKと混合された少なくとも55%のPBIを有するポリマーブレンドは、これらの用途で使用するのに許容可能であったTgを示すことが、実験により見出された。ある場合には、60%のPBI及び40%のPEKKを有するブレンドを使用し、優れた耐用期間を提供することが見出された。また、本発明者は、0.6dL/g超、好ましくは0.7dL/g超の固有粘度を示す材料は、射出成形されることができる材料に押出して、ペレット化できることを見出した。固有粘度は、相対粘度の自然対数対ポリマーの質量濃度の比であり、分子サイズを測定するための粘度測定法である。加えて、押出してその最終形態に許容可能な特性を提供することができる材料を作製するのに好ましいブレンドの溶融粘度の範囲は、1200パスカル秒超である。また、ペレット化するために用いられる材料のレオロジーの変更は、二硫化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、グラファイト、窒化ホウ素、炭素、又は当該技術分野で既知の他のレオロジー変性添加剤などの添加剤を使用して達成され得る。列記したレオロジー変性添加剤を使用することの1つの利点は、以下により詳細に記載するように、レオロジー変性添加剤が、ペレットから成形された材料の潤滑性も高めることである。本明細書の実施形態は、クランプパッド(58)に係合して、オーバーモールド後にクランプパッド(58)がクランプアーム(44)に対して動くのを防止するためのアンダーカット又は他の好適な特徴部を有するクランプアーム(44)を示している。本出願人らは、本明細書に記載されるPBI/PEKKブレンド材料を使用すると、クランプパッド(58)がクランプアーム(44)に直接付着することを、実験を通じて予想外に見出した。したがって、図示される設計はパッド保持特徴部を省略することができ、下にあるクランプアーム(44)の強度が更に改善されると企図される。加えて、本明細書では、記載の材料ブレンドを金属製のクランプアーム(44)の上にオーバーモールドすることについて開示しているが、更に、記載のブレンドの本来の剛性により、クランプアーム(44)及びクランプパッド(58)全体を1つの一体型部品として成形することも可能であると企図される。
PBI/PEKKブレンドは、クランプパッド(58)に用いられる材料として示されてきたが、材料は射出成形可能な特性を有するので、医療用装置及び医療用インプラントの様々な構成要素を製造するのにも有用である。図4を参照すると、外側チューブ(32)、リンク(29)、又はトリガ(28)などであるがこれらに限定されない、装置の様々な構成要素は、PBI/PEKKブレンドから射出成形されることができる。ここで図64を参照すると、埋め込み可能な脊椎ケージ(4000)が示されている。脊椎ケージ(4000)は、脊椎固定術の間に椎間腔内に設置されて、天然の脊椎円板物質が除去された区域に支持を提供する。脊椎ケージ(4000)は、前述の様々な射出成形可能な材料ブレンドで構成され得る。この場合、脊椎ケージ(4000)は、射出成形されてもよく、又はブレンド材料の塊から機械加工されてもよい。加えて、成形可能な材料を使用して、3D印刷などの積層造形プロセスによって脊椎ケージ(4000)を形成してもよい。3Dプリンタ及びプリントヘッドは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第8,827,684号に記載されている。示される3D印刷プロセスでは、成形可能なブレンドのフィラメントがフィラメント化され、次にこのフィラメントをその溶融温度まで加熱し、基材の上に堆積させて、脊椎ケージ(4000)などの3次元物体を形成する。示されるプロセスは、成形可能なブレンド材料をフィラメントとして使用しているが、材料は、パレット化され、加熱された容器に入れられ、その溶融温度まで昇温され、ノズルを通して押し出されて、脊椎ケージ(4000)の形態に堆積させてもよい。当該技術分野において既知である他の様々な3次元印刷プロセスも企図される。
明細書に記載される器具のいずれの変形形態も、本明細書で上述されるものに加えて、又はそれらの代わりに、種々の他の特徴を含んでもよいことを理解されたい。あくまで一例として、本明細書で説明する器具のどれもが、本明細書において、参照することにより組み込まれる種々の参考文献のいずれかで開示される種々の特徴の1つ又は2つ以上を含むこともできる。本明細書の教示は、本明細書の引用文献のいずれかの教示と多数の方法で容易に組み合わせ得るため、本明細書の教示は、本明細書の他の引用文献のいずれかに記載される器具のいずれにも容易に適用され得ることが理解されよう。本明細書の教示が組み込まれ得る他の種類の器具が、当業者には明らかであろう。
(1) 組織上で手術するための装置であって、前記装置はエンドエフェクタを備え、前記エンドエフェクタは、
(a)超音波ブレードであって、前記エンドエフェクタは、前記ブレードにおいて超音波エネルギーを加えるように動作可能である、超音波ブレードと、
(b)前記ブレードに対して枢動可能なクランプアームと、
(c)前記クランプアームに固定されたクランプパッドであって、前記クランプパッドが前記ブレードに対向して位置付けられることにより、前記エンドエフェクタは、前記クランプパッドと前記ブレードとの間で組織を圧縮するように動作可能である、クランプパッドと、を備え、
前記クランプパッドは、ポリベンゾイミダゾールとポリエーテルケトンケトンとのブレンドを含む、装置。
(2) 前記クランプアームが、前記クランプアームに対して前記クランプパッドを保持するように動作可能なラッチ特徴部を備え、前記ラッチ特徴部は、前記クランプパッドが前記クランプアームに対して横方向、長手方向、及び垂直方向に動くことを防ぐように動作可能である、実施態様1に記載の装置。
(3) 前記クランプパッドが、前記クランプアーム上に射出成形されている、実施態様1に記載の装置。
(4) 前記ポリベンゾイミダゾールとポリエーテルケトンケトンとのブレンドが、少なくとも55重量%のポリベンゾイミダゾールを含む、実施態様1に記載の装置。
(5) 前記クランプパッドが潤滑剤を更に含む、実施態様1に記載の装置。
(7) 前記クランプパッドが、20重量%〜40重量%の前記潤滑剤、15重量%〜40重量%の前記ポリベンゾイミダゾール、及び40重量%〜50重量%の前記ポリエーテルケトンケトンを含む、実施態様6に記載の装置。
(8) 前記クランプパッドが、27.5重量%の前記潤滑剤、28重量%の前記ポリベンゾイミダゾール、及び44.5重量%の前記ポリエーテルケトンケトンを含む、実施態様6に記載の装置。
(9) 前記潤滑剤が、13重量%の窒化ホウ素、47重量%の炭素、及び40重量%のグラファイトを含む、実施態様5に記載の装置。
(10) 前記クランプパッドが、28重量%のポリベンゾイミダゾール、44.5重量%のポリエーテルケトンケトン、3.5重量%の窒化ホウ素、11重量%のグラファイト、及び13重量%の炭素を含む、実施態様9に記載の装置。
(12) 前記ポリベンゾイミダゾールとポリエーテルケトンケトンとのブレンドが、少なくとも55重量%のポリベンゾイミダゾールを含む、実施態様11に記載の材料。
(13) 前記材料が潤滑剤を更に含む、実施態様11に記載の材料。
(14) 前記潤滑剤が、窒化ホウ素、炭素、及びグラファイトを含む、実施態様13に記載の材料。
(15) 前記材料が、25重量%〜40重量%の前記潤滑剤、15重量%〜40重量%のポリベンゾイミダゾール、及び40重量%〜45重量%のポリエーテルケトンケトンを含む、実施態様14に記載の材料。
(17) 前記材料が、28重量%のポリベンゾイミダゾール、44.5重量%のポリエーテルケトンケトン、3.5重量%の窒化ホウ素、11重量%のグラファイト、及び13重量%の炭素を含む、実施態様16に記載の材料。
(18) 前記材料が、クランプパッドに形成され、かつ、前記材料を前記クランプアーム上に射出成形することによって、前記超音波外科用器具の前記クランプアームに取り付けられている、実施態様17に記載の材料。
(19) 前記クランプアームが、前記クランプアームに対して前記クランプパッドを保持するように動作可能なラッチ特徴部を備え、前記ラッチ特徴部は、前記クランプパッドが前記クランプアームに対して横方向、長手方向、及び垂直方向に動くことを防ぐように動作可能である、実施態様18に記載の材料。
(20) 前記材料が、機械加工によって前記クランプパッドに形成されている、実施態様17に記載の材料。
(a)超音波ブレードであって、前記エンドエフェクタは、前記ブレードにおいて超音波エネルギーを加えるように動作可能である、超音波ブレードと、
(b)前記ブレードに対して枢動可能なクランプアームと、
(c)前記クランプアームに固定されたクランプパッドであって、前記クランプパッドが前記ブレードに対向して位置付けられることにより、前記エンドエフェクタは、前記クランプパッドと前記ブレードとの間で組織を圧縮するように動作可能である、クランプパッドと、を備え、
前記クランプパッドは、
i)非溶融ポリマーと、
ii)溶融性担体ポリマーと、
iii)少なくとも1種の潤滑剤/レオロジー変性充填剤材料と、を含む、装置。
(22) 埋め込み可能な医療用装置に用いられる構成要素であって、
前記構成要素の材料が、
i)非溶融ポリマーと、
ii)溶融性担体ポリマーと、
iii)少なくとも1種の潤滑剤/レオロジー変性充填剤材料と、を含む、構成要素。
(23) 医療用装置に用いられる材料であって、
前記材料は、
i)非溶融ポリマーと、
ii)溶融性担体ポリマーと、
iii)少なくとも1種の潤滑剤/レオロジー変性充填剤材料と、を含む、材料。
(24) 組織上で手術するための装置であって、前記装置はエンドエフェクタを備え、前記エンドエフェクタは、
(a)超音波ブレードであって、前記エンドエフェクタは、前記ブレードにおいて超音波エネルギーを加えるように動作可能である、超音波ブレードと、
(b)前記ブレードに対して枢動可能なクランプアームと
(c)前記クランプアームに固定されたクランプパッドであって、前記クランプパッドが前記ブレードに対向して位置付けられることにより、前記エンドエフェクタは、前記クランプパッドと前記ブレードとの間で組織を圧縮するように動作可能である、クランプパッドと、を備え、
前記クランプパッドは、
i)非溶融ポリマーと、
ii)溶融性担体ポリマーと、を含む、装置。
(25) 埋め込み可能な医療用装置に用いられる構成要素であって、
前記構成要素の材料が、
i)非溶融ポリマーと、
ii)溶融性担体ポリマーと、を含む、構成要素。
前記材料は、
i)非溶融ポリマーと、
ii)溶融性担体ポリマーと、を含む、材料。
Claims (26)
- 組織上で手術するための装置であって、前記装置はエンドエフェクタを備え、前記エンドエフェクタは、
(a)超音波ブレードであって、前記エンドエフェクタは、前記ブレードにおいて超音波エネルギーを加えるように動作可能である、超音波ブレードと、
(b)前記ブレードに対して枢動可能なクランプアームと、
(c)前記クランプアームに固定されたクランプパッドであって、前記クランプパッドが前記ブレードに対向して位置付けられることにより、前記エンドエフェクタは、前記クランプパッドと前記ブレードとの間で組織を圧縮するように動作可能である、クランプパッドと、を備え、
前記クランプパッドは、ポリベンゾイミダゾールとポリエーテルケトンケトンとのブレンドを含む、装置。 - 前記クランプアームが、前記クランプアームに対して前記クランプパッドを保持するように動作可能なラッチ特徴部を備え、前記ラッチ特徴部は、前記クランプパッドが前記クランプアームに対して横方向、長手方向、及び垂直方向に動くことを防ぐように動作可能である、請求項1に記載の装置。
- 前記クランプパッドが、前記クランプアーム上に射出成形されている、請求項1に記載の装置。
- 前記ポリベンゾイミダゾールとポリエーテルケトンケトンとのブレンドが、少なくとも55重量%のポリベンゾイミダゾールを含む、請求項1に記載の装置。
- 前記クランプパッドが潤滑剤を更に含む、請求項1に記載の装置。
- 前記潤滑剤が、窒化ホウ素、炭素、PFTE、二硫化モリブデン、及びグラファイトを含む、請求項5に記載の装置。
- 前記クランプパッドが、20重量%〜40重量%の前記潤滑剤、15重量%〜40重量%の前記ポリベンゾイミダゾール、及び40重量%〜50重量%の前記ポリエーテルケトンケトンを含む、請求項6に記載の装置。
- 前記クランプパッドが、27.5重量%の前記潤滑剤、28重量%の前記ポリベンゾイミダゾール、及び44.5重量%の前記ポリエーテルケトンケトンを含む、請求項6に記載の装置。
- 前記潤滑剤が、13重量%の窒化ホウ素、47重量%の炭素、及び40重量%のグラファイトを含む、請求項5に記載の装置。
- 前記クランプパッドが、28重量%のポリベンゾイミダゾール、44.5重量%のポリエーテルケトンケトン、3.5重量%の窒化ホウ素、11重量%のグラファイト、及び13重量%の炭素を含む、請求項9に記載の装置。
- 超音波外科用器具に用いられる材料であって、前記材料は、ポリベンゾイミダゾールとポリエーテルケトンケトンとのブレンドを含み、前記材料は、前記超音波外科用器具のクランプアームに取り付けられている、材料。
- 前記ポリベンゾイミダゾールとポリエーテルケトンケトンとのブレンドが、少なくとも55重量%のポリベンゾイミダゾールを含む、請求項11に記載の材料。
- 前記材料が潤滑剤を更に含む、請求項11に記載の材料。
- 前記潤滑剤が、窒化ホウ素、炭素、及びグラファイトを含む、請求項13に記載の材料。
- 前記材料が、25重量%〜40重量%の前記潤滑剤、15重量%〜40重量%のポリベンゾイミダゾール、及び40重量%〜45重量%のポリエーテルケトンケトンを含む、請求項14に記載の材料。
- 前記潤滑剤が、13重量%の窒化ホウ素、47重量%の炭素、及び40重量%のグラファイトを含む、請求項14に記載の材料。
- 前記材料が、28重量%のポリベンゾイミダゾール、44.5重量%のポリエーテルケトンケトン、3.5重量%の窒化ホウ素、11重量%のグラファイト、及び13重量%の炭素を含む、請求項16に記載の材料。
- 前記材料が、クランプパッドに形成され、かつ、前記材料を前記クランプアーム上に射出成形することによって、前記超音波外科用器具の前記クランプアームに取り付けられている、請求項17に記載の材料。
- 前記クランプアームが、前記クランプアームに対して前記クランプパッドを保持するように動作可能なラッチ特徴部を備え、前記ラッチ特徴部は、前記クランプパッドが前記クランプアームに対して横方向、長手方向、及び垂直方向に動くことを防ぐように動作可能である、請求項18に記載の材料。
- 前記材料が、機械加工によって前記クランプパッドに形成されている、請求項17に記載の材料。
- 組織上で手術するための装置であって、前記装置はエンドエフェクタを備え、前記エンドエフェクタは、
(a)超音波ブレードであって、前記エンドエフェクタは、前記ブレードにおいて超音波エネルギーを加えるように動作可能である、超音波ブレードと、
(b)前記ブレードに対して枢動可能なクランプアームと、
(c)前記クランプアームに固定されたクランプパッドであって、前記クランプパッドが前記ブレードに対向して位置付けられることにより、前記エンドエフェクタは、前記クランプパッドと前記ブレードとの間で組織を圧縮するように動作可能である、クランプパッドと、を備え、
前記クランプパッドは、
i)非溶融ポリマーと、
ii)溶融性担体ポリマーと、
iii)少なくとも1種の潤滑剤/レオロジー変性充填剤材料と、を含む、装置。 - 埋め込み可能な医療用装置に用いられる構成要素であって、
前記構成要素の材料が、
i)非溶融ポリマーと、
ii)溶融性担体ポリマーと、
iii)少なくとも1種の潤滑剤/レオロジー変性充填剤材料と、を含む、構成要素。 - 医療用装置に用いられる材料であって、
前記材料は、
i)非溶融ポリマーと、
ii)溶融性担体ポリマーと、
iii)少なくとも1種の潤滑剤/レオロジー変性充填剤材料と、を含む、材料。 - 組織上で手術するための装置であって、前記装置はエンドエフェクタを備え、前記エンドエフェクタは、
(a)超音波ブレードであって、前記エンドエフェクタは、前記ブレードにおいて超音波エネルギーを加えるように動作可能である、超音波ブレードと、
(b)前記ブレードに対して枢動可能なクランプアームと
(c)前記クランプアームに固定されたクランプパッドであって、前記クランプパッドが前記ブレードに対向して位置付けられることにより、前記エンドエフェクタは、前記クランプパッドと前記ブレードとの間で組織を圧縮するように動作可能である、クランプパッドと、を備え、
前記クランプパッドは、
i)非溶融ポリマーと、
ii)溶融性担体ポリマーと、を含む、装置。 - 埋め込み可能な医療用装置に用いられる構成要素であって、
前記構成要素の材料が、
i)非溶融ポリマーと、
ii)溶融性担体ポリマーと、を含む、構成要素。 - 医療用装置に用いられる材料であって、
前記材料は、
i)非溶融ポリマーと、
ii)溶融性担体ポリマーと、を含む、材料。
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