JP2021100639A - 再使用可能な外科手術器具のための認証および情報システム - Google Patents
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Abstract
【課題】バスを通してデータを通信する方法を提供する。【解決手段】バス1010を通してデータを通信する方法であって、方法は、送受信ラインを多重分離することが可能であるマイクロプロセッサー1020を提供することと、外科手術システムにおいて第1のマイクロチップおよび第2のマイクロチップを提供することであって、第1のマイクロチップおよび第2のマイクロチップの各々は、外科手術システムにおける第1の構成要素および第2の構成要素の認証を提供するように構成され、第1のマイクロチップおよび第2のマイクロチップの各々は、バスを通してマイクロプロセッサーに通信可能に結合されている、ことと、バス上の受信モードおよび伝送モードを制御することとを含む。【選択図】図60
Description
関連出願への相互参照
技術分野
本願は、2014年5月7日に出願された米国仮特許出願第61/989,609号の利益および上記米国仮特許出願に対する優先権を主張し、その開示全体は、本明細書中で参考として援用される。
技術分野
本願は、2014年5月7日に出願された米国仮特許出願第61/989,609号の利益および上記米国仮特許出願に対する優先権を主張し、その開示全体は、本明細書中で参考として援用される。
背景
技術分野
本開示は、再使用可能なハンドルと取り外し可能かつ交換可能な構成要素(例えば、使い捨てまたは交換可能なローディングユニット)とを有する外科手術器具に関する。本開示は、外科手術デバイスでの使用に適したプリント回路基板に関する。より詳しくは、本開示は、データがバスを通して通信されるシステムのための通信プロトコルに関し、プロトコルは、システムにおける様々な構成要素からの情報を伝送するための複数のバスの必要性を排除する。
技術分野
本開示は、再使用可能なハンドルと取り外し可能かつ交換可能な構成要素(例えば、使い捨てまたは交換可能なローディングユニット)とを有する外科手術器具に関する。本開示は、外科手術デバイスでの使用に適したプリント回路基板に関する。より詳しくは、本開示は、データがバスを通して通信されるシステムのための通信プロトコルに関し、プロトコルは、システムにおける様々な構成要素からの情報を伝送するための複数のバスの必要性を排除する。
関連技術の説明
内視鏡手順における使用のための動力式外科手術器具は公知である。代表的に、そのような器具は、再使用可能なハンドルアセンブリと、時おり単回使用ローディングユニットまたはSULUと称される交換可能かつ一般に使い捨ての構成要素とを含む。アダプターアセンブリは、ローディングユニット(組織と相互作用するためのエンドエフェクターを含み得る)をハンドルアセンブリに接続する。外科手術ステープラーの場合、エンドエフェクター/ツールアセンブリは、交換可能なカートリッジを含み得、この交換可能なカートリッジは、外科手術ステープラーの各発射の後に交換される。費用を低減し、手順の時間を短くするために、ハンドルアセンブリは、異なる特性(例えば、厚さおよび密度)を有する組織での使用のための多様な構成の多様なローディングユニットおよび/またはアセンブリとの使用のために一般に構成される。例えば、異なるローディングユニットは、異なるサイズのステープルを有し得、および/またはステープルは、異なる構成で配置され得る。ハンドルアセンブリが、取り付けられたローディングユニットと動作するようにプログラムされていることを確実にするために、いくつかのローディングユニットは、ローディングユニットの構成を識別するためにハンドルアセンブリと通信する集積回路(チップとしても公知である)を備える。
内視鏡手順における使用のための動力式外科手術器具は公知である。代表的に、そのような器具は、再使用可能なハンドルアセンブリと、時おり単回使用ローディングユニットまたはSULUと称される交換可能かつ一般に使い捨ての構成要素とを含む。アダプターアセンブリは、ローディングユニット(組織と相互作用するためのエンドエフェクターを含み得る)をハンドルアセンブリに接続する。外科手術ステープラーの場合、エンドエフェクター/ツールアセンブリは、交換可能なカートリッジを含み得、この交換可能なカートリッジは、外科手術ステープラーの各発射の後に交換される。費用を低減し、手順の時間を短くするために、ハンドルアセンブリは、異なる特性(例えば、厚さおよび密度)を有する組織での使用のための多様な構成の多様なローディングユニットおよび/またはアセンブリとの使用のために一般に構成される。例えば、異なるローディングユニットは、異なるサイズのステープルを有し得、および/またはステープルは、異なる構成で配置され得る。ハンドルアセンブリが、取り付けられたローディングユニットと動作するようにプログラムされていることを確実にするために、いくつかのローディングユニットは、ローディングユニットの構成を識別するためにハンドルアセンブリと通信する集積回路(チップとしても公知である)を備える。
時おりプリント配線基板(PWB)またはエッチされた配線基板と称されるプリント回路基板(PCB)は、動作回路の中への個別の電気的構成要素の組み立てにおいて広く使用されている。PCBは、システム構成要素の間の電気信号を相互接続する確実で経済的な手段を一般に提供する。PCBは、多様な異なるタイプにおいて利用可能であり、多様な手法で分類され得る。
PCBは、一般に、電子構成要素を機械的に支持し、PCBにおける信号を伝導する電気伝導性経路または信号トレースを用いて、電気的に接続するために使用される。代表的なPCBは、1つ以上の層の絶縁材料を含み、1つ以上の層の絶縁材料の上で電気コンダクターのパターンが形成される。PCBにおける伝導性トレースのパターンの他に、金属充填スルーホールまたはビアのパターンアレイが、様々な伝導性特徴間の層対層の相互接続を可能にするように形成され得る。
PCBは、回路パターン表面の数に従って、片面PCB、両面PCB、および多層PCBとして分類され得る。PCBは、単一の機能または複数の機能を実施する回路を有し得る。
代表的なPCBは、多様な電子構成要素を含み得る。電子構成要素は、電子回路網の一部を形成し、多様な手法で分類され得る。電子構成要素は、能動または受動として分類され得る。概して、能動構成要素は、電子の流れまたは他の荷電粒子を電気的に制御する能力を有する任意のタイプの回路構成要素である。能動構成要素のいくつかの例は、トランジスター、集積回路(IC)、およびシリコン制御整流器(SCR)である。別の電気信号によって電流を制御することができない構成要素は、一般に、受動構成要素として分類される。受動構成要素の例は、コンデンサー、抵抗器、インダクター、変圧器、およびダイオードを含む。電気的構成要素が取り付けられているPCBは、時おりプリント回路アセンブリ(PCA)またはプリント回路基板アセンブリ(PCBA)と称される。
電気信号は、外科手術デバイスの動作を制御するために、PCBにおいて使用され得る。例えば、電気信号は、組織への外科手術ステープルの送達を制御するためにPCBにおいて使用され得、例えば、様々な組織パラメーターまたは状態に関するフィードバックを外科医に提供するための表示デバイスのために使用され得る。いくつかの外科手術システムは、動力式ハンドヘルド外科手術デバイスと、外科手術ローディングユニット(時おり使い捨てローディングユニットまたは使い捨てエンドエフェクターと称される)と、外科手術ローディングユニットと外科手術デバイスとを選択的に相互接続するためのアダプターとを含む。特定のタイプのアダプターは、外科手術デバイスが様々な構成の外科手術ローディングユニットの多数の機能を駆動することを可能にする。
外科手術デバイスが、外科手術システムが適切に作動するように、外科手術ローディングユニットまたはアセンブリの様々な機能を駆動するために、コントローラーが、外科手術デバイスと関連付けられ得、コントローラーは、様々な情報(例えば、アダプターのタイプおよび/またはローディングユニットのタイプに関する情報)を受信するように構成され得る。例えば、異なる外科手術ローディングユニットは、異なるサイズのステープルを有し得、および/またはステープルは、異なる構成で配置され得る。外科手術デバイスが、取り付けられている外科手術ローディングユニットと動作するようにプログラムされていることを確実にするために、いくつかのリロードアセンブリは、外科手術ローディングユニットの構成を識別するために外科手術デバイスと通信する集積回路(チップとしても公知である)を備える。
外科手術システムの信頼性を確実にするために、外科手術ローディングユニットおよびアダプターが、前に使用されたかどうかを確認すること、そして、もしそうであれば、外科手術リロードアセンブリが何回使用されたかをカウントすることが望ましい。外科手術ローディングユニットと外科手術デバイスとの間のデータ通信は、アダプターと外科手術デバイスとの間のインターフェイスの物理的な接続を通過する。
システムにおける様々な構成要素からの情報を効率的、かつ有効に伝送するために、外科手術システムでの使用のための通信プロトコルを開発することが望ましい。
概要
本開示の局面において、バスを通してデータを通信する方法は、送受信ラインを多重分離することが可能であるマイクロプロセッサーを提供することと、外科手術システムにおいて第1のマイクロチップおよび第2のマイクロチップを提供することであって、第1のマイクロチップおよび第2のマイクロチップの各々は、外科手術システムにおける第1の構成要素および第2の構成要素の認証を提供するように構成され、第1のマイクロチップおよび第2のマイクロチップの各々は、バスを通してマイクロプロセッサーに通信可能に結合されている、ことと、バス上の受信モードおよび伝送モードを制御することとを含む。
本開示の局面において、バスを通してデータを通信する方法は、送受信ラインを多重分離することが可能であるマイクロプロセッサーを提供することと、外科手術システムにおいて第1のマイクロチップおよび第2のマイクロチップを提供することであって、第1のマイクロチップおよび第2のマイクロチップの各々は、外科手術システムにおける第1の構成要素および第2の構成要素の認証を提供するように構成され、第1のマイクロチップおよび第2のマイクロチップの各々は、バスを通してマイクロプロセッサーに通信可能に結合されている、ことと、バス上の受信モードおよび伝送モードを制御することとを含む。
上記方法は、バス上の受信モードを用いて、少なくとも1つの信号を第1のマイクロチップまたは第2のマイクロチップから受信することをさらに含み得る。少なくとも1つの信号を受信することは、マイクロプロセッサーを利用して受信モードを選択することを含み得る。上記方法は、バス上の伝送モードを用いて、少なくとも1つの信号を第1のマイクロチップまたは第2のマイクロチップに伝送することをさらに含み得る。少なくとも1つの信号を伝送することは、マイクロプロセッサーを利用して伝送モードを選択することを含み得る。
上記方法は、マイクロプロセッサーに接続されている第3のマイクロチップを提供することをさらに含み得、第3のマイクロチップは、データワイヤーと接地ワイヤーとを有する。
上記方法は、少なくとも1つの信号を第1のマイクロチップまたは第2のマイクロチップから受信することをさらに含み得、受信することは、第1のマイクロチップまたは第2のマイクロチップの接地ワイヤーをオンにすることを含む。上記方法は、少なくとも1つの信号を第1のマイクロチップまたは第2のマイクロチップから伝送することをさらに含み得、伝送することは、第1のマイクロチップまたは第2のマイクロチップの接地ワイヤーをオフにすることを含む。
別の局面において、バスを通してデータを通信する方法は、バスを通してマイクロプロセッサーに通信可能に結合されているマイクロチップを利用して、外科手術構成要素を認証することであって、マイクロプロセッサーは、送受信ラインを多重分離することが可能である、ことと、バス上の受信モードおよび伝送モードを制御することとを含む。
認証することは、マイクロチップを利用することを含み得る。認証することは、マイクロチップの1−wireデータインターフェイスを利用することをさらに含み得る。
上記方法は、バス上の受信モードを用いて、少なくとも1つの信号を外科手術構成要素から受信することをさらに含み得る。バス上の受信モードを用いて、少なくとも1つの信号を外科手術構成要素から受信することは、マイクロチップの接地ワイヤーをオンにすることを含み得る。マイクロプロセッサーは、受信モードを選択するために使用され得る。
上記方法は、バス上の伝送モードを用いて、少なくとも1つの信号をマイクロプロセッサーに伝送することをさらに含み得る。バス上の伝送モードを用いて、少なくとも1つの信号をマイクロプロセッサーに伝送することは、マイクロチップの接地ワイヤーをオフにすることを含み得る。バス上の伝送モードを用いて、少なくとも1つの信号をマイクロプロセッサーに伝送することは、伝送モードを選択するために、マイクロプロセッサーを利用することをさらに含み得る。
特定の実施形態において、外科手術構成要素は、第2のマイクロチップを有する。マイクロプロセッサーは、外科手術システムのためのコントローラーの一部であり得、外科手術構成要素は、外科手術システムの一部である。
別の局面において、外科手術システムは、コントローラーを有するハンドルアセンブリであって、コントローラーは、少なくとも1つのプログラムを有する、ハンドルアセンブリと、アダプターアセンブリと、ローディングユニットとを含み、このローディングユニットは、ツールアセンブリと少なくとも1つのチップアセンブリとを有し、少なくとも1つのチップアセンブリは、ツールアセンブリが関節運動しているかどうかを示すデータを記憶しているチップを有し、コントローラーは、マイクロプロセッサーを含み、このマイクロプロセッサーは、上記チップからのデータを多重分離するために構成されている。
コントローラーは、データを読み取り得、ローディングユニットが関節運動していないことをデータが示した場合、アダプターアセンブリおよび/またはローディングユニットにおける関節運動リンクを駆動し得ない。
さらに別の局面において、外科手術システムは、コントローラーを有するハンドルアセンブリであって、コントローラーは、少なくとも1つのプログラムを有する、ハンドルアセンブリと、アダプターアセンブリと、ローディングユニットとを含み、このローディングユニットは、ツールアセンブリと少なくとも1つのチップアセンブリとを有し、少なくとも1つのチップアセンブリは、ローディングユニットのための最大駆動力を示すデータを記憶しているチップを有し、コントローラーは、マイクロプロセッサーを含み、このマイクロプロセッサーは、上記チップからのデータを多重分離するために構成されている。
コントローラーは、データを読み取るようにプログラムされ得、センサーから駆動力を読み取るようにもプログラムされ得、コントローラーは、駆動力が最大駆動力に達したことを示す場合、アダプターアセンブリおよび/またはローディングユニットにおける部材を駆動しない。
コントローラーは、データを読み取るようにプログラムされ得、センサーから駆動力を読み取るようにもプログラムされ得、コントローラーは、駆動力が最大駆動力に達したことを示す場合、スローモードで動作する。
チップはまた、ローディングユニットのタイプに関する情報を記憶し得る。ローディングユニットは、取り外し可能かつ交換可能なステープルカートリッジアセンブリを含み得る。取り外し可能かつ交換可能なステープルカートリッジアセンブリは、ステープルカートリッジアセンブリに関するデータを記憶しているチップを含み得る。
本発明は、例えば以下の項目を提供する。
(項目1)
バスを通してデータを通信する方法であって、該方法は、
送受信ラインを多重分離することが可能であるマイクロプロセッサーを提供することと、
外科手術システムにおいて第1のマイクロチップおよび第2のマイクロチップを提供することであって、該第1のマイクロチップおよび該第2のマイクロチップの各々は、該外科手術システムにおける第1の構成要素および第2の構成要素の認証を提供するように構成され、該第1のマイクロチップおよび該第2のマイクロチップの各々は、バスを通して該マイクロプロセッサーに通信可能に結合されている、ことと、
該バス上の受信モードおよび伝送モードを制御することと
を含む、方法。
(項目2)
上記バス上の上記受信モードを用いて、少なくとも1つの信号を上記第1のマイクロチップまたは上記第2のマイクロチップから受信することをさらに含む、上記項目に記載の方法。
(項目3)
少なくとも1つの信号を受信することは、上記マイクロプロセッサーを利用して上記受信モードを選択することを含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目4)
上記バス上の上記伝送モードを用いて、少なくとも1つの信号を上記第1のマイクロチップまたは上記第2のマイクロチップに伝送することをさらに含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目5)
少なくとも1つの信号を伝送することは、上記マイクロプロセッサーを利用して上記伝送モードを選択することを含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目6)
上記マイクロプロセッサーに接続されている第3のマイクロチップを提供することをさらに含み、該第3のマイクロチップは、データワイヤーと接地ワイヤーとを有する、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目7)
少なくとも1つの信号を上記第1のマイクロチップまたは上記第2のマイクロチップから受信することをさらに含み、該受信することは、該第1のマイクロチップまたは該第2のマイクロチップの上記接地ワイヤーをオンにすることを含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目8)
少なくとも1つの信号を上記第1のマイクロチップまたは上記第2のマイクロチップから伝送することをさらに含み、該伝送することは、該第1のマイクロチップまたは該第2のマイクロチップの上記接地ワイヤーをオフにすることを含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目9)
バスを通してデータを通信する方法であって、該方法は、
バスを通してマイクロプロセッサーに通信可能に結合されているマイクロチップを利用して、外科手術構成要素を認証することであって、該マイクロプロセッサーは、送受信ラインを多重分離することが可能である、ことと、
該バス上の受信モードおよび伝送モードを制御することと
を含む、方法。
(項目10)
認証することは、上記マイクロチップを利用することを含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目11)
認証することは、上記マイクロチップの1−wireデータインターフェイスを利用することをさらに含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目12)
上記バス上の上記受信モードを用いて、少なくとも1つの信号を上記外科手術構成要素から受信することをさらに含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目13)
上記バス上の上記受信モードを用いて、少なくとも1つの信号を上記外科手術構成要素から受信することは、上記マイクロチップの接地ワイヤーをオンにすることを含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目14)
上記受信モードを選択するために、上記マイクロプロセッサーを利用することをさらに含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目15)
上記バス上の上記伝送モードを用いて、少なくとも1つの信号を上記マイクロプロセッサーに伝送することをさらに含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目16)
上記バス上の上記伝送モードを用いて、少なくとも1つの信号を上記マイクロプロセッサーに伝送することは、上記マイクロチップの接地ワイヤーをオフにすることを含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目17)
上記バス上の上記伝送モードを用いて、少なくとも1つの信号を上記マイクロプロセッサーに伝送することは、該伝送モードを選択するために、上記マイクロプロセッサーを利用することをさらに含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目18)
上記外科手術構成要素は、第2のマイクロチップを有する、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目19)
上記マイクロプロセッサーは、外科手術システムのためのコントローラーの一部であり、上記外科手術構成要素は、該外科手術システムの一部である、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目20)
外科手術システムであって、該外科手術システムは、
コントローラーを有するハンドルアセンブリであって、該コントローラーは、少なくとも1つのプログラムを有する、ハンドルアセンブリと、
アダプターアセンブリと、
ローディングユニットと
を含み、該ローディングユニットは、ツールアセンブリと少なくとも1つのチップアセンブリとを有し、該少なくとも1つのチップアセンブリは、該ツールアセンブリが関節運動しているかどうかを示すデータを記憶しているチップを有し、該コントローラーは、マイクロプロセッサーを含み、該マイクロプロセッサーは、該チップからのデータを多重分離するために構成されている、外科手術システム。
(項目21)
上記コントローラーは、上記データを読み取り、上記ローディングユニットが関節運動していないことを該データが示した場合、上記アダプターアセンブリおよび/またはローディングユニットにおける関節運動リンクを駆動しない、上記項目のうちのいずれか一項に記載の外科手術システム。
(項目22)
外科手術システムであって、該外科手術システムは、
コントローラーを有するハンドルアセンブリであって、該コントローラーは、少なくとも1つのプログラムを有する、ハンドルアセンブリと、
アダプターアセンブリと、
ローディングユニットと
を含み、該ローディングユニットは、ツールアセンブリと少なくとも1つのチップアセンブリとを有し、該少なくとも1つのチップアセンブリは、該ローディングユニットのための最大駆動力を示すデータを記憶しているチップを有し、該コントローラーは、マイクロプロセッサーを含み、該マイクロプロセッサーは、該チップからのデータを多重分離するために構成されている、外科手術システム。
(項目23)
上記コントローラーは、上記データを読み取るようにプログラムされ、センサーから駆動力を読み取るようにもプログラムされ、該コントローラーは、該駆動力が上記最大駆動力に達したことを示す場合、上記アダプターアセンブリおよび/またはローディングユニットにおける部材を駆動しない、上記項目のうちのいずれか一項に記載の外科手術システム。
(項目24)
上記コントローラーは、上記データを読み取るようにプログラムされ、センサーから駆動力を読み取るようにもプログラムされ、該コントローラーは、該駆動力が上記最大駆動力に達したことを示す場合、スローモードで動作する、上記項目のうちのいずれか一項に記載の外科手術システム。
(項目25)
上記チップはまた、ローディングユニットのタイプに関する情報を記憶している、上記項目のうちのいずれか一項に記載の外科手術システム。
(項目26)
上記ローディングユニットは、取り外し可能かつ交換可能なステープルカートリッジアセンブリを含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の外科手術システム。
(項目27)
上記取り外し可能かつ交換可能なステープルカートリッジアセンブリは、該ステープルカートリッジアセンブリに関するデータを記憶しているチップを含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の外科手術システム。
(項目1)
バスを通してデータを通信する方法であって、該方法は、
送受信ラインを多重分離することが可能であるマイクロプロセッサーを提供することと、
外科手術システムにおいて第1のマイクロチップおよび第2のマイクロチップを提供することであって、該第1のマイクロチップおよび該第2のマイクロチップの各々は、該外科手術システムにおける第1の構成要素および第2の構成要素の認証を提供するように構成され、該第1のマイクロチップおよび該第2のマイクロチップの各々は、バスを通して該マイクロプロセッサーに通信可能に結合されている、ことと、
該バス上の受信モードおよび伝送モードを制御することと
を含む、方法。
(項目2)
上記バス上の上記受信モードを用いて、少なくとも1つの信号を上記第1のマイクロチップまたは上記第2のマイクロチップから受信することをさらに含む、上記項目に記載の方法。
(項目3)
少なくとも1つの信号を受信することは、上記マイクロプロセッサーを利用して上記受信モードを選択することを含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目4)
上記バス上の上記伝送モードを用いて、少なくとも1つの信号を上記第1のマイクロチップまたは上記第2のマイクロチップに伝送することをさらに含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目5)
少なくとも1つの信号を伝送することは、上記マイクロプロセッサーを利用して上記伝送モードを選択することを含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目6)
上記マイクロプロセッサーに接続されている第3のマイクロチップを提供することをさらに含み、該第3のマイクロチップは、データワイヤーと接地ワイヤーとを有する、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目7)
少なくとも1つの信号を上記第1のマイクロチップまたは上記第2のマイクロチップから受信することをさらに含み、該受信することは、該第1のマイクロチップまたは該第2のマイクロチップの上記接地ワイヤーをオンにすることを含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目8)
少なくとも1つの信号を上記第1のマイクロチップまたは上記第2のマイクロチップから伝送することをさらに含み、該伝送することは、該第1のマイクロチップまたは該第2のマイクロチップの上記接地ワイヤーをオフにすることを含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目9)
バスを通してデータを通信する方法であって、該方法は、
バスを通してマイクロプロセッサーに通信可能に結合されているマイクロチップを利用して、外科手術構成要素を認証することであって、該マイクロプロセッサーは、送受信ラインを多重分離することが可能である、ことと、
該バス上の受信モードおよび伝送モードを制御することと
を含む、方法。
(項目10)
認証することは、上記マイクロチップを利用することを含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目11)
認証することは、上記マイクロチップの1−wireデータインターフェイスを利用することをさらに含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目12)
上記バス上の上記受信モードを用いて、少なくとも1つの信号を上記外科手術構成要素から受信することをさらに含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目13)
上記バス上の上記受信モードを用いて、少なくとも1つの信号を上記外科手術構成要素から受信することは、上記マイクロチップの接地ワイヤーをオンにすることを含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目14)
上記受信モードを選択するために、上記マイクロプロセッサーを利用することをさらに含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目15)
上記バス上の上記伝送モードを用いて、少なくとも1つの信号を上記マイクロプロセッサーに伝送することをさらに含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目16)
上記バス上の上記伝送モードを用いて、少なくとも1つの信号を上記マイクロプロセッサーに伝送することは、上記マイクロチップの接地ワイヤーをオフにすることを含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目17)
上記バス上の上記伝送モードを用いて、少なくとも1つの信号を上記マイクロプロセッサーに伝送することは、該伝送モードを選択するために、上記マイクロプロセッサーを利用することをさらに含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目18)
上記外科手術構成要素は、第2のマイクロチップを有する、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目19)
上記マイクロプロセッサーは、外科手術システムのためのコントローラーの一部であり、上記外科手術構成要素は、該外科手術システムの一部である、上記項目のうちのいずれか一項に記載の方法。
(項目20)
外科手術システムであって、該外科手術システムは、
コントローラーを有するハンドルアセンブリであって、該コントローラーは、少なくとも1つのプログラムを有する、ハンドルアセンブリと、
アダプターアセンブリと、
ローディングユニットと
を含み、該ローディングユニットは、ツールアセンブリと少なくとも1つのチップアセンブリとを有し、該少なくとも1つのチップアセンブリは、該ツールアセンブリが関節運動しているかどうかを示すデータを記憶しているチップを有し、該コントローラーは、マイクロプロセッサーを含み、該マイクロプロセッサーは、該チップからのデータを多重分離するために構成されている、外科手術システム。
(項目21)
上記コントローラーは、上記データを読み取り、上記ローディングユニットが関節運動していないことを該データが示した場合、上記アダプターアセンブリおよび/またはローディングユニットにおける関節運動リンクを駆動しない、上記項目のうちのいずれか一項に記載の外科手術システム。
(項目22)
外科手術システムであって、該外科手術システムは、
コントローラーを有するハンドルアセンブリであって、該コントローラーは、少なくとも1つのプログラムを有する、ハンドルアセンブリと、
アダプターアセンブリと、
ローディングユニットと
を含み、該ローディングユニットは、ツールアセンブリと少なくとも1つのチップアセンブリとを有し、該少なくとも1つのチップアセンブリは、該ローディングユニットのための最大駆動力を示すデータを記憶しているチップを有し、該コントローラーは、マイクロプロセッサーを含み、該マイクロプロセッサーは、該チップからのデータを多重分離するために構成されている、外科手術システム。
(項目23)
上記コントローラーは、上記データを読み取るようにプログラムされ、センサーから駆動力を読み取るようにもプログラムされ、該コントローラーは、該駆動力が上記最大駆動力に達したことを示す場合、上記アダプターアセンブリおよび/またはローディングユニットにおける部材を駆動しない、上記項目のうちのいずれか一項に記載の外科手術システム。
(項目24)
上記コントローラーは、上記データを読み取るようにプログラムされ、センサーから駆動力を読み取るようにもプログラムされ、該コントローラーは、該駆動力が上記最大駆動力に達したことを示す場合、スローモードで動作する、上記項目のうちのいずれか一項に記載の外科手術システム。
(項目25)
上記チップはまた、ローディングユニットのタイプに関する情報を記憶している、上記項目のうちのいずれか一項に記載の外科手術システム。
(項目26)
上記ローディングユニットは、取り外し可能かつ交換可能なステープルカートリッジアセンブリを含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の外科手術システム。
(項目27)
上記取り外し可能かつ交換可能なステープルカートリッジアセンブリは、該ステープルカートリッジアセンブリに関するデータを記憶しているチップを含む、上記項目のうちのいずれか一項に記載の外科手術システム。
(摘要)
外科手術ステープル留めシステムでの使用のための認証および情報システムは、マイクロプロセッサーを含み、このマイクロプロセッサーは、外科手術システムにおける複数の構成要素からのデータを多重分離するように構成されている。認証および情報システムは、1wireチップ、および通信接続を有するカップリングアセンブリを含み得る。
外科手術ステープル留めシステムでの使用のための認証および情報システムは、マイクロプロセッサーを含み、このマイクロプロセッサーは、外科手術システムにおける複数の構成要素からのデータを多重分離するように構成されている。認証および情報システムは、1wireチップ、および通信接続を有するカップリングアセンブリを含み得る。
本開示の上記および他の局面、特徴、および利点は、添付の図面とともに用いられる場合、以下の詳細な説明を考慮してより明らかになる。
詳細な説明
本開示の特定の実施形態は、添付の図面を参照して以下に記載されるが、開示の実施形態は、単に本開示の例であり、様々な形態で具体化され得ることが理解されるべきである。周知の機能および構築、ならびに/または反復的な機能および構築は、本開示を不必要な詳細または冗長な詳細で不明瞭にすることを避けるために詳細に記載されない。従って、本明細書中に開示される特定の構造上および機能上の詳細は、限定するものではなく、単に特許請求の範囲のための基礎として、および事実上任意の適切に詳述した構造で本開示を様々に用いるために、当業者に教示するための代表的な基礎として解釈される。当該分野において一般的であるように、用語「近位」は、ユーザーまたは操作者、すなわち、外科医または臨床医により近い、その部分または構成要素を指し、他方、用語「遠位」は、ユーザーからより遠くに離れた、その部分または構成要素を指す。さらに、本記載および特許請求の範囲において本明細書中で使用される場合、向きを指す用語(例えば、「頂」、「底」、「上方」、「下方」、「左」、「右」など)は、本明細書中に示され、記載される図面および特徴を参照して使用される。本開示に従う実施形態は、限定されることなく、任意の向きで実施され得ることが理解されるべきである。本記載、ならびに図面において、類似の参照数字は、同じ機能、同様の機能、または同等の機能を実施し得る要素を表す。次に、本開示のチップアセンブリの実施形態が、図面を参照して詳細に記載され、図面において、類似の参照数字は、数枚の図の各々において、同一の要素または対応する要素を表す。語句「例示的」は、「例、実例、または例示としての役割を果たす」ことを意味するように本明細書中で使用される。「例示的」として本明細書中に記載される任意の実施形態は、他の実施形態に対して、好ましいものまたは有利なものとして解釈されるとは限らない。語句「例」は、用語「例示的」と交換可能に使用され得る。
本開示の特定の実施形態は、添付の図面を参照して以下に記載されるが、開示の実施形態は、単に本開示の例であり、様々な形態で具体化され得ることが理解されるべきである。周知の機能および構築、ならびに/または反復的な機能および構築は、本開示を不必要な詳細または冗長な詳細で不明瞭にすることを避けるために詳細に記載されない。従って、本明細書中に開示される特定の構造上および機能上の詳細は、限定するものではなく、単に特許請求の範囲のための基礎として、および事実上任意の適切に詳述した構造で本開示を様々に用いるために、当業者に教示するための代表的な基礎として解釈される。当該分野において一般的であるように、用語「近位」は、ユーザーまたは操作者、すなわち、外科医または臨床医により近い、その部分または構成要素を指し、他方、用語「遠位」は、ユーザーからより遠くに離れた、その部分または構成要素を指す。さらに、本記載および特許請求の範囲において本明細書中で使用される場合、向きを指す用語(例えば、「頂」、「底」、「上方」、「下方」、「左」、「右」など)は、本明細書中に示され、記載される図面および特徴を参照して使用される。本開示に従う実施形態は、限定されることなく、任意の向きで実施され得ることが理解されるべきである。本記載、ならびに図面において、類似の参照数字は、同じ機能、同様の機能、または同等の機能を実施し得る要素を表す。次に、本開示のチップアセンブリの実施形態が、図面を参照して詳細に記載され、図面において、類似の参照数字は、数枚の図の各々において、同一の要素または対応する要素を表す。語句「例示的」は、「例、実例、または例示としての役割を果たす」ことを意味するように本明細書中で使用される。「例示的」として本明細書中に記載される任意の実施形態は、他の実施形態に対して、好ましいものまたは有利なものとして解釈されるとは限らない。語句「例」は、用語「例示的」と交換可能に使用され得る。
本記載は、句「1つの実施形態において」、「実施形態において」、「いくつかの実施形態において」、または「他の実施形態において」を使用し得、それらはそれぞれ、本開示に従う、同じかまたは異なる実施形態のうちの1つ以上を指し得る。
本記載において示される場合、「プリント回路基板」(または「PCB」)、または「回路基板」は、とりわけ、電気的デバイスおよび/もしくは電気的構成要素に機械的支持を提供すること、これらの電気的構成要素およびそれらの組み合わせなどに、またはこれらの電気的構成要素およびそれらの組み合わせの間に電気的接続を提供することなどを行うシステムを一般に指す。本明細書中における目的のために、用語「プリント回路基板」は、用語「プリント配線基板」と交換可能であり、いずれも、本明細書中で頭字語PCBによって表される。
図1および図2を最初に参照すると、本開示に従う認証システムを含む外科手術ステープル留め器具が、全体的にステープラー10として示されている。ステープラー10は、ハンドルアセンブリ12と、ハンドルアセンブリ12から遠位方向に延びているアダプターアセンブリ14と、アダプターアセンブリ14の遠位端に選択的に固定されているローディングユニット16とを含む。ハンドルアセンブリ12、アダプターアセンブリ14、およびローディングユニット16の詳細な説明は、共有に係る米国特許出願公開第2012/0089131号に提供され、その内容は、その全体が本明細書中で参考として援用される。
ハンドルアセンブリ12は、下方ハウジング部分17と、下方ハウジング部分17から延び、および/または下方ハウジング部分17において支持されている中間ハウジング部分18と、中間ハウジング部分18から延び、および/または中間ハウジング部分18において支持されている上方ハウジング部分19とを含む。中間ハウジング部分18および上方ハウジング部分19は、下方ハウジング部分17と一体的に形成され下方ハウジング部分17から延びている遠位半体セクション20aと、近位半体セクション20bとに分離され、この近位半体セクション20bは、取り付けの任意の適切な態様(例えば、限定されることなく、超音波溶接および/または複数のファスナー)によって、遠位半体セクション20aに接合されている。接合された場合、遠位半体セクション20aと近位半体セクション20bとは、ハンドルハウジング21を形成し、このハンドルハウジング21は、その中に空洞を規定し、この空洞は、コントローラー21aを含む回路基板、および駆動機構(示されない)を収容する。
下方ハウジング部分17は、ドア13を含み、このドア13は、中に電池(示されない)を保持するための、下方ハウジング部分17に形成されている空洞にアクセスするために、下方ハウジング部分17に旋回式に接続されている。ステープラー10は、例えば、限定されることなく、燃料電池、外部電力に接続されている電力コードなどのような任意の数の電源によって、電力供給され得ることが企図される。
アダプターアセンブリ14は、その近位端における駆動カプラー22と、その遠位端におけるローディングユニットカプラー15とを含む。上方ハウジング部分19の遠位半体セクション20aは、ノーズまたは接続部分11を規定し、このノーズまたは接続部分11は、アダプターアセンブリ14の駆動カプラー22を動作可能に受け取るように構成されている。ローディングユニット16は、アダプターカプラー27を含み、このアダプターカプラー27は、アダプターアセンブリ14のローディングユニットカプラー15を動作可能に受け取るように構成されている。
ハンドルハウジング21の上方ハウジング部分19は、駆動機構(示されない)を封入し、この駆動機構は、ステープラー10の様々な動作を実施するために、シャフトおよび/または歯車構成要素(示されない)を駆動するように構成されている。特に、駆動機構は、ローディングユニット16のツールアセンブリもしくはエンドエフェクター23をローディングユニット16の近位本体部分24に対して選択的に移動させること、ローディングユニット16を長手方向軸「X−X」(図1)周りにハンドルハウジング21に対して回転させること、アンビルアセンブリ25をローディングユニット16のカートリッジアセンブリ26に対して移動させること、および/またはローディングユニット16のカートリッジアセンブリ26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行うために、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ている。
図1〜図21に示されるローディングユニット16は、線形外科手術ステープル留めローディングユニットである。ローディングユニットは、外科手術ステープルを形成するための凹部を有するステープル留めアンビルを含み、外科手術ステープルは、外科手術システムにおけるローディングユニットの動作によって、アンビルに対して駆動される。ステープルカートリッジは、外科手術ステープル、ならびにステープル発射アセンブリおよび/またはステープル駆動アセンブリを収容する。ステープル発射アセンブリおよび/またはステープル駆動アセンブリは公知である。1つのそのようなアセンブリは、米国特許第8,256,656号および同第7,044,353号に記載され、それらの開示全体は、これにより、本明細書中で参考として援用される。駆動アセンブリは、細長い駆動梁を含み、この細長い駆動梁は、ナイフ刃を有する。駆動梁は、作動そりを押し、この作動そりは、プッシャーとの相互作用のためのウェッジ形状の表面を有する。プッシャーは、ステープルを支持し、カム作用表面を有し、そりのウェッジ形状の表面がこのカム作用表面に対してスライドし、そりが長手方向の様式でステープルカートリッジを通して前進させられる間、プッシャーを上方向に駆動する。
ローディングユニットが、アンビルおよおびステープルカートリッジをそれぞれ支持するための顎部材を有することが企図される。アンビル顎部材およびステープルカートリッジ顎部材は、それらの間に組織を締め付けるように接近させられ得る。エンドエフェクターが、関節運動し得るか、または近位本体部分24によって規定される長手方向軸から軸を外れて旋回し得ることも企図される。
ローディングユニットが、円形外科手術ステープル留めユニット、他のタイプのステープル留めユニット、または他のタイプの外科手術エンドエフェクター(例えば、電気焼灼、切除、超音波など)であり得ることが企図される。
図3、図4、および図5を参照すると、アダプターアセンブリ14のローディングユニットカプラー15は、押しひねりまたは差し込みタイプの配置を介して、ローディングユニット16のアダプターカプラー27を動作可能に係合するように構成されている。アダプターカプラー27は、1つ以上の差し込みラグ28を含み、1つ以上の差し込みラグ28は、対応する1つ以上の差し込みチャネル29と嵌合するように構成されおり、対応する1つ以上の差し込みチャネル29は、アダプターアセンブリ14のローディングユニットカプラー15によって提供される差し込みカラー48において規定される。短いリンク部材44およびロードリンク部材45は、アダプターアセンブリ14内に長手方向に配置され、ステープラー10の動作中、長手方向に(例えば、遠位方向に、および近位方向に)並進するように構成されている。短いリンク部材44の遠位端に配置されているカム55は、ばね49aによって差し込みチャネル29に対して遠位方向に押し付けられる。ローディングユニット16をアダプターアセンブリ14と係合するために、ローディングユニット16のアダプターカプラー27は、アダプターアセンブリ14のローディングユニットカプラー15の中に挿入され、回転させられる。次に、差し込みカラー48は、アダプターカプラー27と協働して回転する。差し込みカラー48が回転する場合、カム55は、差し込みチャネル29から外れ、短いリンク部材44が遠位方向に並進することをもたらし、それは、次に、短いリンク部材44に形成されているスイッチタブ47がスイッチ46を作動させることをもたらす。スイッチ46は、コントローラー21aと動作可能に電気的に通信しており、ローデングユニット16とアダプターアセンブリ14との間の係合状態をコントローラー21aに伝えるように構成されている。
次に図6〜図10に目を向けると、ローディングユニット16のアダプターカプラー27は、認証基板アセンブリ30を含み、この認証基板アセンブリ30は、アダプターカプラー27において規定される凹部31内に固定して取り付けられるように構成されている。認証基板アセンブリ30は、ローディングユニット16がアダプターアセンブリ14に固定されている場合、認証基板アセンブリ30が、アダプターアセンブリ(図11)のローディングユニットカプラー15内に取り付けられているアダプター基板アセンブリ50を係合するように、アダプターカプラー27内に位置決めされる。より詳細には、認証基板30は、回路基板37と、1対の接触部材40a、40b(集合的に接触部材40)と、チップ36とを含む。回路基板37は、実質的に平面の細長い部材を規定し、この実質的に平面の細長い部材は、アダプターカプラー27によって規定される凹部31内に固定して受け取られるように構成されている。チップ36は、接触部材40と電気的に通信している。回路基板37の遠位端37aは、チップ36を支持し、回路基板37の近位端37bは、接触部材40を支持している。回路基板37の遠位端37aは、その中に規定される整列切欠き33を含み、この整列切欠き33は、アダプターカプラー27内での認証基板アセンブリ30の確実で正確な位置決めを確実にするために、凹部31の遠位端に提供される対応する整列ナブ32を係合するように構成されている。
チップ36は、ローディングユニット16の仕様(例えば、限定されることなく、カートリッジサイズ、ステープル配置、ステープル長、締め付け距離、製造日、耐用年数、適合性特性、特有の識別名(例えば、シリアル番号)、および/または使用回数)を記憶すること、および仕様をハンドルアセンブリ12に伝送することが可能な任意のチップを含む。いくつかの実施形態において、チップ36は、消去可能なプログラム可能読み取り専用メモリー(「EPROM」)チップを含む。この態様において、ハンドルアセンブリ12は、チップ36から伝送されるローディングユニット16の仕様に従って、その発射力、発射行程、および/または他の動作上の特性を調整し得る。チップ36が、書き込み能力を含み得ることがさらに想定され、この書き込み能力は、ハンドルアセンブリ12が、関連付けられているローディングユニット16が使用されたことをチップ36に通信することを可能にし、それは、使用済みリロードアセンブリの再装填もしくは再使用、または任意の他の許可されていない使用を防止し得る。
いくつかの実施形態において、チップ36は、安全な認証チップ(例えば、限定されることなく、San Jose,CaliforniaのMaxim IntegratedTMによって製造される、1−Wire SHA−256および512−Bit User EEPROMを有するDS28E15 DeepCoverTM Secure Authenticator)を含む。これらの実施形態において、チップ36の内容、およびチップ36とハンドルアセンブリ12との間の通信は、許可されていないアクセスを防止するために暗号化される。この態様において、低品質の偽物のローディングユニット、再製品化されたローディングユニット、または「模造品」ローディングユニットの使用が有効に妨げられ、そのことは、次に、新しい真正のローディングユニット16のみが外科手術手順中に使用されることを確実にすることによって、患者に対するリスクを低減する。さらに、医療施設および/または外科医が、知らず知らず偽物のローディングユニットを使用し得る可能性は大いに抑えられ、従って、医療サービスを届けることに関して、社会に対する費用全体を低減する。いくつかの実施形態において、チップ36は、「1−wire」通信インターフェイスを利用し、それにより、チップ36とハンドルアセンブリ12との間の二方向性直列通信のために、単一の信号コンダクターが接地コンダクターと一緒に用いられる。
接触アセンブリ38(図9、図10)は、短い接触アーム41と長い接触アーム42とを含み、短い接触アーム41と長い接触アーム42とは、接触基部59によって接合され、ほぼ細長いu字形の構成を有する。短い接触アーム41は、第1の接触部材40aを含み、この第1の接触部材40aは、短い接触アーム41の近位端の上方部分に対して、直交して配置され、それに固定されている。長い接触アーム42は、第2の接触部材40bを含み、この第2の接触部材40bは、長い接触アーム42の近位端の上方部分に対して、直交して配置され、それに固定されている。短い接触アーム41および長い接触アーム42は、各々、ソルダータブ39を含み、このソルダータブ39は、それらの遠位端の下方部分に対して、直交して配置され、固定されている。ソルダータブ39は、例えば、はんだ付け、電気伝導性接着剤、および/または他の適切な技術によって、回路基板37の近位端37bに電気機械式に接合されている。
アダプターカプラー27は、その近位端から半径方向に延びている高くなった接続支持部34を含み、その中に規定される1対のクレードル35a、35bを含み、1対のクレードル35a、35bは、認証基板アセンブリ30がアダプターカプラー27の凹部31内に位置決めされている場合、それぞれ、第1の接触部材40aおよび第2の接触部材40bを受け取るように構成されている。カバー43は、認証基板アセンブリ30をアダプターカプラー27の凹部31内に封入し、保持するように構成されている(図7および図8)。
いくつかの実施形態において、短い接触アーム41および第1の接触部材40aは、接触基部59によって長い接触アーム42および第2の接触部材40bから電気的に絶縁されている。これらの実施形態において、短い接触アーム41および長い接触アーム42の各々は、別個の回路の役割を果たし、例えば、短い接触アーム41は、信号の役割を果たし、長い接触アーム42は、接地の役割を果たす。他の実施形態において、短い接触アーム41および第1の接触部材40aは、長い接触アーム42および第2の接触部材40bと電気的に接合されている。これらの実施形態において、短い接触アーム41および長い接触アーム42は、信号回路の役割を果たすために、分岐したモードまたは冗長モードで動作し、一方で、接地回路は、ローディングユニット16、アダプターユニット14、および/またはハンドルアセンブリ12の他の電気伝導性構成要素によってその役割を果たされる。
上で言及されるように、認証基板アセンブリ30は、ローディングユニット16がアダプターアセンブリ14に固定されている場合、ローディングユニットカプラー15内に取り付けられているアダプター基板アセンブリ50を係合するように構成されている。次に図11〜図14を参照すると、ローディングユニットカプラー15は、アダプター基板アセンブリ50を含み、このアダプター基板アセンブリ50は、ローディングユニットカプラー15の中に規定されるポケット60内に浮動的に取り付けられるように構成されている。アダプター基板アセンブリ50は、ローディングユニット16がアダプターアセンブリ14に固定されている場合、アダプター基板アセンブリ50が認証基板アセンブリ30を係合するように、ローディングユニットカプラー15内に位置決めされる。
アダプター基板アセンブリ50は、回路基板51を含み、この回路基板51は、回路基板51に固定された1対の接触部材55a、55b(集合的に接触部材55)を有し、1対の接触部材55a、55bは、ハンドルアセンブリ12と動作可能に通信する。例示される実施形態において、接触部材55a、55bは、本明細書中に記載されるように、ローディングユニット16とアダプターアセンブリ14との回転式のカップリングに適応させるために、例えば、ステープラー10の長手方向軸「X−X」に対して横断する横方向への有効な係合のために配置される。
回路基板51は、上表面51aと、下表面51bと、近位端51cと、遠位端51dとを含む。回路基板51は、実質的に平面の細長い部材を規定し、この実質的に平面の細長い部材は、ローディングユニットカプラー15によって規定されるポケット60内に弾力的または浮動的に受け取られるように構成されている。ばねクリップ52は、回路基板51の近位端51cに固定され、アダプター基板アセンブリ50をポケット60内で支持するように構成されている。ばねクリップ52は、翼のような構成を有する1対のばね支持部54を含み、1対のばね支持部54は、ばねクリップ52が過剰に伸長することを防止し、そこに剛性を提供するように構成されている。アダプター基板アセンブリ50は、広い湾曲したu字形のプロフィールを有するばね53を含み、このばね53は、回路基板51の上表面51a上に配置されている。いくつかの実施形態において、ばねクリップ52およびばね53は、一体的に形成され得る。ばねクリップ52および/またはばね53は、回路基板51の近位端51cに規定される切欠き62によって、確実に整列させられ得、および/または支持され得る。回路基板51は、その中に規定される1つ以上のスルーホール56を含み、1つ以上のスルーホール56は、回路基板51の上表面51aと下表面51bとの間に伝導性経路を形成するために利用され得る。
アダプター基板アセンブリ50がポケット60内に取り付けられている場合、ばね53は、アダプターアセンブリ14(図15、図16)の外側チューブ57に対抗して位置している。使用において、アダプター基板50は、ばね53によって、および側面ばねクリップ52によって、認証基板アセンブリ30に向かってばね付勢され、それによって、ローディングユニット16とアダプターアセンブリ14との接合時、ローディングユニット16とアダプターアセンブリ14との間の任意の製造公差は、ポケット60内でのアダプター基板50の浮動的ばね取り付け部の係合によって補われる。この態様において、アダプター基板50の接触部材55と認証基板アセンブリ30の接触部材40との間の確実な接続は、一貫して達成され、従って、チップ36とハンドルアセンブリ12との間に強固な通信リンクを提供する。実施形態において、接触アセンブリ38、接触部40、および/または接触部55は、電気伝導性材料(例えば、限定されることなく、ベリリウム銅)から少なくとも部分的に形成されている。
次に図15〜図21に目を向けると、アダプター基板アセンブリ50と認証基板アセンブリ30との間の相互作用が示されている。図15、図16、および図19に見られるように、アダプター基板50は、ばねクリップ52によって、ローディングユニットアダプター15内に保持されている。ばね53は、外側チューブ57に対抗して位置することにより、アダプター基板50をボア61に向かって内方に付勢し、その結果、接触部材55はボア61の中に延びている。アダプターカプラー27がローディングユニットアダプター15のボア61の中に完全に挿入されている場合、アダプターカプラー27とローディングユニットカプラー15との最初の回転の向きは、認証基板30の接触部材40とアダプター基板50の接触部材55とが、おおよそ45°離れているようなものである(図20)。ローディングユニット16がアダプターアセンブリ14に対して回転させられる場合、認証基板30の接触部材40は、アダプター基板50の接触部材55との係合に至らせられる。有利には、ローディングユニット16のアダプターカプラー27の接触支持部34は、接触部材30がアダプター基板50の嵌合接触部材55を係合する場合、接触部材30に半径方向の支持を提供する。さらに、ばね53は、外側チューブ57に対抗して位置し、それは、アダプター基板50が認証基板30およびローディングユニットカプラー15に対して浮動することを可能にし、それにより、様々な構成要素間の製造差異を補い、認証基板30とアダプター基板50との間の確実な接続を提供する。
ローディングユニット16のようなローディングユニットは、取り外し可能かつ交換可能なステープルカートリッジアセンブリを有し得ることが企図される。本開示の実施形態に従うステープル留めシステムが、図22〜図57に示され、このステープル留めシステムは、上で議論されたハンドルアセンブリ12と同様の動力式ハンドルアセンブリ112を有する。ハンドルアセンブリは、上で議論されるように構成され、コントローラー121aを有する。ステープル留めシステムは、アダプターアセンブリ114とローディングユニット116とを含み、それらの各々は、上で議論されるように構成され得る。ローディングユニットは、線形ステープル留めローディングユニットであるが、他のタイプのローディングユニットが企図される。ローディングユニット116は、上で議論されるように、アンビル顎部材111とステープルカートリッジ顎部材113との間に締め付けられている組織へステープルを発射するための駆動アセンブリを有する。
ステープルカートリッジ顎部材113の中に支持されているのは、取り外し可能かつ交換可能なステープルカートリッジアセンブリ115である。取り外し可能かつ交換可能なステープルカートリッジアセンブリは、US 2013−0098965 A1として公開された、2011年10月25に出願された米国特許出願第13/280,880号に開示され、その開示全体は、これにより、本明細書中で参考として援用される。
本開示のローディングユニット116は、1回より多く使用されるように構成されている。特に、ローディングユニットは、取り外し可能なステープルカートリッジアセンブリ115を有し、この取り外し可能なステープルカートリッジアセンブリ115は、上で議論されたステープルカートリッジと駆動アセンブリとを含む。取り外し可能なアセンブリ116は、(例えば、ステープルまたは他の外科手術ファスナーをそこから発射した後)取り外され、かつ交換されるように構成されている。示されるローディングユニット116は、近位本体部分118を含み、この近位本体部分118は、アダプターアセンブリ114に対して取り付け可能である。しかし、本開示のローディングユニットの特徴は、外科手術器具の中に組み込まれ得、この外科手術器具は、器具の細長い部分の分離可能な部分を含まない。
ローディングユニット500は、長手方向軸「A−A」を規定する近位本体部分118を含む。顎部材は、アンビル顎部材111とカートリッジ顎部材113とを含む。顎部材のうちの一方は、顎部材の間の組織の締め付けを可能にするために、他方に対して旋回式である。例示される実施形態において、カートリッジ顎部材113は、アンビル顎部材に対して旋回式であり、開放位置または締め付けられていない位置と、閉鎖位置または締め付けられている位置との間を移動可能である。しかし、アンビル顎部材、またはカートリッジ顎部材およびアンビル顎部材の両方は、移動可能であり得る。図1〜図21に関して議論されるように、アンビル顎部材は、複数のステープル形成くぼみを有するアンビルを含む。
カートリッジ顎部材113は、チャネルまたはキャリアー120を含み、このチャネルまたはキャリアー120は、ステープルカートリッジアセンブリ115を受け取り、支持する。カートリッジアセンブリは、カートリッジ本体140と支持プレート111aとを有する。カートリッジ本体および支持プレートは、下で議論されるようなスナップばめ接続、移動止め、ラッチによって、または別のタイプの接続によって、チャネルまたはキャリアー120に取り付けられる。カートリッジアセンブリは、ファスナーまたはステープル141を含む。カートリッジ本体140は、複数の側方に間隔が空けられているステープル保持スロット142を規定し、複数の側方に間隔が空けられているステープル保持スロット142は、開口部(図32を参照のこと)として構成されている。各スロットは、その中にファスナーまたはステープルを受け取るように構成されている。カートリッジアセンブリは、複数のカムウェッジスロットも規定し、複数のカムウェッジスロットは、ステープルプッシャー146を収容し、上で議論されるように、ステープルの発射において、作動そり148が複数のカムウェッジスロットを長手方向に通過するために、底部が開放されている。
取り外し可能なステープルカートリッジアセンブリ115は、カートリッジ本体140と支持プレート111aとを含む。取り外し可能なアセンブリ115は、例えば、ステープルがカートリッジ本体140から発射された後、チャネル120から取り外し可能である。別の取り外し可能かつ交換可能なステープルカートリッジアセンブリは、さらなるファスナーまたはステープルを発射するために、ローディングユニット116が再び作動させられ得るように、チャネルの中に装填されることが可能である。
チャネル120は、ステープルカートリッジアセンブリおよび支持プレート(図39を参照のこと)を係合するための1つまたは1対の係合構造120a(例えば、スロット)と、駆動梁の通行のための中央スロットと、アンビル顎部材との接続のための1対の近位ホール150と、傾斜した表面152とを含む。近位ホール150は、アンビル顎部材における1対の対応するホールまたは特徴と整列/機械的に係合するように構成されている。顎部材は、例えば、アンビル顎部材111とカートリッジ顎部材113との間の旋回関係を容易にするために、ピンによって接続され得る。
カートリッジ本体140は、中央スロット143と、ステープル保持スロットの列とを含み、ステープル保持スロットの列は、スロット143(図32を参照のこと)の各側に位置決めされている。カートリッジ本体は、1対の係合構造または突出部も含み、1対の係合構造または突出部は、特定の実施形態において、支持プレート111aおよび/またはチャネル120との接続のための、カートリッジ本体の近位端に隣接するスロットまたは開口部であり得る。
図29を特に参照すると、支持プレート111aは、基部145と、カートリッジ本体および/またはチャネルとの接続のための係合特徴147および147a(図38を参照のこと)と、その近位端における取り付け部分149とを含む(図29を参照のこと)。支持プレート111aは、カートリッジ本体の下に配置されることにより、ステープルプッシャー、作動そり、およびステープル(または他の外科手術ファスナー)を支持し、それらの構成要素がステープルカートリッジアセンブリの外に落ちることを防止する。
ローディングユニットは、チップアセンブリ360を含み得、このチップアセンブリ360は、例えば、図41〜図45に示されるように、近位本体部分118の近位端に取り付けられる。チップアセンブリは、上で議論された認証基板アセンブリ30に関して、上に記載される通りである。チップアセンブリ360は、アダプターアセンブリ114の遠位端におけるカプラーにおける基板アセンブリとの接続のために取り付けられ、図1〜図21に関して上で議論されるように構成され得る。チップアセンブリ360は、認証および情報の目的のためにチップ361を含み、特定の情報を記憶するメモリーを含み得る。情報は、ローディングユニットが属するデバイスのタイプ、デバイス/ローディングユニットのバージョン、ローディングユニットの名称、製造ロット番号、シリアル番号または他の識別番号、ローディングユニットの駆動梁が駆動され得る最大の力、インターロックゾーン(mm)、エンドゾーン(mm)、ローディングユニットが関節運動し得るかどうか、および/または使用限度(ローディングユニットが使用され得る回数)を含み得る。インターロックゾーンは、駆動梁がローディングユニットにおけるロックアウトによって係合されている場合に、駆動梁の開始位置または最初の位置から測定される駆動梁の位置(ミリメーターで)である。エンドゾーンは、ステープルカートリッジ本体140において、駆動梁が、その移動の終了に達した場合に、駆動梁の開始位置または最初の位置から測定される駆動梁の位置(ミリメーターで)である。ステープルカートリッジアセンブリ115は取り外され、かつ交換され得るので、ローディングユニットが新しい発射されていないステープルカートリッジで再装填され得る回数に対し、意図された限度が存在する。チップに記憶されている情報は、ステープルラインの長さおよび/またはステープルカートリッジの長さを含み得る。
ハンドルアセンブリ112におけるコントローラー121aは、チップ361における情報を読み取るようにプログラムされ得る。この情報は、外科手術システムの動作において使用される。望ましくは、情報のうちのいくつかまたは全てが暗号化され、そのことは、図1〜図21に関して上で議論されるように達成され得る。コントローラーは、シリアル番号または他のデータが認識されない場合に、ハンドルアセンブリ112の中に配置されているモーター(示されない)に電力を提供しないように、ならびにアダプターアセンブリおよびローディングユニットを動作させないようにプログラムされ得る。最大の力の情報は、外科手術システム中に配置されているロードセンサー(例えば、ひずみ計)とともに使用される。例えば、ロードセンサーは、アダプターアセンブリ114および/またはローディングユニットの中に配置され得る(例えば、駆動梁におけるロードセンサー)。コントローラーは、例えば、最大の力が超過される前にモーター(示されない)の動作が中断されるように、ロードセンサーからのデータをチップに記憶されている最大の力のデータと比較するようにプログラムされている。別の例において、コントローラーは、測定された力が所定のレベルに達した場合、「スローモード」で動作するようにプログラムされ得る。所定のレベルの力は、上で議論された最大の力であり得るか、またはシステムにおけるチップ(例えば、チップ361)に記憶されている別のレベルの力であり得る。スローモードは、コントローラーがより遅い速度でモーター(示されない)を動作させ、より大きなトルクを発生させ、また、組織の圧縮および/またはステープルの発射を遅らせることを意味する。厚い組織において、スローモードは、組織における流体がステープル留めの部位から離れるほうに移動することを可能にし得、組織のより強い圧縮を容易にする。
同様の態様において、モーターの動作は、駆動梁がインターロックゾーンまたはエンドゾーンに配置されている場合、停止され得るか、またはスローモードで動作させられ得る。さらに、コントローラーは、ローディングユニットが関節運動していないことをチップ361におけるデータが示した場合、関節運動リンケージ、バー、またはケーブルの動作を中断または防止し得る。
上で議論されたデータのうちのいくつかまたは全てを有するチップ361は、取り外し可能かつ交換可能なステープルカートリッジアセンブリを有しないローディングユニット、および/または関節運動しないローディングユニットを含む、本明細書中に開示される実施形態のうちの任意のものにおいて提供され得ることが企図される。
チップ361における情報が、ハンドルアセンブリにおけるコントローラー、システムにおける別のチップ、または外科手術システムにおける任意の他のコンピューター構成要素によって読み取られ得ることが企図される。
本明細書中に開示される実施形態のうちの任意のものにおいて、コントローラーは、ローディングユニットにおけるチップに情報を書き込み得る。例えば、上で議論されたロードセンサーによって測定された場合の、組織に対して締め付けるために使用された最大の力、ステープルを発射するために使用された最大の力、および/または駆動梁が前進することを止める場合の駆動梁の位置など。チップ361に書き込まれ得る他の情報は、デバイスがスローモードに入った場合の駆動梁の場所、ローディングユニットが発射された回数、ローディングユニットが発射されたかどうか、ハンドルアセンブリのタイプ、ハンドルアセンブリのシリアル番号、アダプターアセンブリのタイプ、および/またはアダプターアセンブリのシリアル番号を含む。ステープルを発射するための最大の力は、本明細書中に開示される実施形態のうちの任意のものにおいて、駆動梁の位置とともに保存され得る。情報はまた、ハンドルアセンブリにおけるコントローラーに接続されているメモリー、システムにおける他のチップ、または外科手術システムの他のコンピューター構成要素に保存され得る。
本明細書中に開示される実施形態のうちの任意のものにおいて、エンドエフェクターまたはツールアセンブリは、ツールアセンブリが長手方向軸「Y−Y」と整列させられている第1の位置と、ツールアセンブリが長手方向軸「Y−Y」に対して、ある角度で配置されている第2の位置との間を関節運動するために配置されていることも想定される。例えば、アンビル顎部材とカートリッジ顎部材とを含むツールアセンブリは、近位本体部分118に対して回転可能であるように取り付けられ得る。アンビル顎部材およびカートリッジ顎部材は、取り付けアセンブリ2020(下でさらに議論される)に取り付けられ得、取り付けアセンブリは、近位本体部分118に旋回可能に接続され得る。ローディングユニット116は、1つ以上のケーブルまたはリンケージを含み、1つ以上のケーブルまたはリンケージは、近位本体部分に配置されており、その結果、ケーブルまたはリンケージが動かされる場合、ツールアセンブリは、器具に対して旋回し、関節運動する。関節運動を提供することのさらなる詳細は、Millimanらに対する、共有に係る米国特許第6,953,139号に詳細に記載され、その内容は、これにより、それらの全体が参考として援用される。アダプターアセンブリ114は、ツールアセンブリの関節運動を可能にするリンケージ、バー、またはケーブルを含み得る。
図32に見られるように、例えば、本明細書中に開示される実施形態のうちの任意のものは、カートリッジ本体140を含み得、このカートリッジ本体140は、段を付けられた組織接触表面1412を有する。そのような実施形態において、異なるサイズのステープル、または全ての同じサイズのステープルが使用され得る。複数のステープルサイズを有するステープルカートリッジのさらなる詳細は、Holstenらに対する米国特許第7,407,075号に含まれ、その内容全体は、これにより、本明細書中で参考として援用される。アンビルのステープル形成凹部、またはステープルプッシャー、またはそれらの両方は、所望の形状およびサイズでステープルを形成するように、それに応じて構成され得る。
取り外し可能かつ交換可能なステープルカートリッジアセンブリ115は、チップアセンブリ362をさらに含み得る。(図27および図28を参照のこと)。対応する基板アセンブリ380(図25および図26)は、ローディングユニット116のツールアセンブリに配置されており、チャネル120に配置され得る。ツールアセンブリ基板アセンブリ380は、アダプターカプラー27のアダプター基板アセンブリ50に関して上で議論されるように構成され得る。ツールアセンブリ基板アセンブリ380は、チャネル120の壁に固定して取り付けられるように構成されている。この基板アセンブリ380は、カートリッジアセンブリ140がローディングユニットのチャネル120に固定されている場合、チップアセンブリ362が、チャネルに取り付けられている基板アセンブリ380を係合するように位置決めされる。(図29〜図31を参照のこと)。図27および図28は、チップアセンブリとステープルカートリッジ本体140との間の関係を示している一方で、図29は、チップアセンブリ362と支持プレート111aとの間の関係を示している。
より詳細には、チップアセンブリは、本体337と、1対の接触部材340a、340b(集合的に接触部材340)とを含み、1対の接触部材340a、340bは、本体の中に配置されているチップ336に接続されている。本体337は、可撓なアームを有する長方形の部材を規定し、可撓なアームは、そこにスナップ特徴337aを有する。可撓なアームは、カートリッジ本体において規定される凹部331内に固定して受け取られるように構成されている。チップ336は、接触部材340と電気的に通信している。
チップ336は、ステープルカートリッジアセンブリ115に関する情報を記憶することが可能な任意のチップを含む。チップは、認証基板アセンブリ30のチップと同じか、または同様であり得る。本明細書中に開示される実施形態のうちの任意のものにおいて、チップのうちの任意のものは、情報(例えば、限定されることなく、カートリッジサイズ、ステープル配置、ステープルラインの長さ(またはカートリッジの長さ)、製造日、耐用年数、適合性特性、特有の識別名(例えば、シリアル番号)、および/または使用回数、ならびにステープルカートリッジアセンブリが使用されたかどうか)を記憶し得る。そのような情報は、適切なバス、ピン接続、無線手段などを通して、ハンドルアセンブリ112におけるコントローラー、または別のコンピューター構成要素に伝送され得る。いくつかの実施形態において、チップ336は、消去可能なプログラム可能読み取り専用メモリー(「EPROM」)チップを含む。ハンドルアセンブリにおけるコントローラーは、情報をチップ336に書き込み得る。この態様において、ハンドルアセンブリ112は、チップ336から伝送されるステープルカートリッジアセンブリに関する情報に従って、その発射力、発射行程、および/または他の動作上の特性を調整し得る。ハンドルアセンブリ112は、ステープルカートリッジアセンブリが使用されたことをチップ336に通信し得、そのことは、使用済みリロードアセンブリの再装填もしくは再使用、または任意の他の許可されていない使用を防止し得る。外科手術システムにおける構成要素のうちの任意のものにおいて記憶されている情報は、個人鍵、公開鍵、および/または安全なハッシュアルゴリズムを用いて暗号化され得る。
基板アセンブリ380はまた、1対の接触部380aおよび380bと、本体381とを有する。基板アセンブリは、ステープルカートリッジアセンブリがチャネル120の中に適切に取り付けられている場合、チップアセンブリ362との接触のために取り付けられる。接触部380a、380b、340a、および340bは、それらが互いに弾力的に係合し得るように、図面に見られるようなL字形の構成を有する。本体381は、スナップ特徴382を規定し得、このスナップ特徴382は、基板アセンブリを固定して取り付けるために、チャネルにおけるホール383を係合するように提供されている。基板アセンブリは、チップアセンブリ362からハンドルアセンブリにおけるコントローラーまたは任意の他のコンピューターデバイスへの情報の伝送のために、バス、ワイヤーに適切に接続されているか、または無線通信器を有する。
本明細書中に開示される実施形態のうちの任意のものにおいて、ロックアウト機構500は、ローディングユニットに配置されている。ローディングユニットは、上で議論されるように構成され得る。さらに、本開示は、ロックアウト、またはロックアウトを有するローディングユニットを有する取り外し可能なアセンブリに関する。
ロックアウト機構500は、ラッチ2010と少なくとも1つのばね2030とを含み、ロックアウト機構500は、ステープルカートリッジが発射された後、かつ別のカートリッジアセンブリ115の装填前、ステープルカートリッジアセンブリ115またはステープルカートリッジ26の再発射を防止し、駆動梁の遠位方向の並進も防止するように構成されている。ロックアウト機構500は、図50において、そり148および取り付けアセンブリ2020と一緒に示されている。少なくとも1つのばね2030は、遠位方向に向いている表面2031に取り付けられる。例えば、凹部が、ばね2030を受け取るために、表面2031に形成されている。対応するポストが、ラッチ2010の近位方向に向いている表面に提供される。ラッチは、ローディングユニット内で旋回可能であるように構成され、少なくとも1つのプロング2012と、後部部分2014と、支持部分2016とを含む。ラッチは、2つの下方に延びている特徴として図50および図51に示されている支持部分2016の周りを旋回するように構成され、1つまたは複数のばね2030によって付勢されている。そり148は、ラッチおよび駆動梁がそれらの最初の位置にある場合に少なくとも1つのプロング2012を受け取るためのホールまたは凹部を有する。(図52を参照のこと)。駆動梁2039は、動的締め付け部材2040と相互作用し得るか、または動的締め付け部材2040を含み得、この動的締め付け部材2040は、上方フランジ2042と、下方フランジ2044と、ナイフ刃2046とを有する。(図53を参照のこと)。
最初の位置において、ラッチ2010は、前方方向または遠位方向に付勢されており、後部部分2014は、ラッチのさらなる回転式の移動を防止する駆動梁2039におけるエッジ2039aと接触している。駆動梁および動的締め付け部材が前方方向または遠位方向に移動させられる場合、動的締め付け部材は、そりを遠位方向に押す。そりの後部部分148aは、1つまたは複数のプロング2012を押し、ラッチを少なくとも1つのばね2030の付勢に抗して傾斜させる。これは、後部部分2014をエッジ2039a付近の領域から取り除き、駆動梁および動的締め付け部材が前方に移動することを可能にする。動的締め付け部材がラッチ2010を通過した後、ラッチは、ばねの影響下で前方に回転する。(図57を参照のこと)。
動的締め付け部材およびそりがカートリッジ140からステープルを発射した後、動的締め付け部材は、近位方向に移動させられ、そりをカートリッジ140およびカートリッジアセンブリ115の遠位端に残す。動的締め付け部材は、カム表面2041がラッチを移動経路外に移動させるので、ラッチ2010を越えて移動することができる。(図57を参照のこと)。動的締め付け部材が最初の位置に戻ると、ラッチ2010は、動的締め付け部材2040の別の前方移動を防止する。ラッチ後部部分2014は、駆動梁の別のエッジ2039bを係合するための位置にある。(図57を参照のこと)。ローディングユニットが、取り外し可能かつ交換可能なステープルカートリッジアセンブリ115を受け入れるタイプのものである場合、カートリッジアセンブリ115は、駆動梁および動的締め付け部材が再び遠位方向に移動させられることにより、別の組のステープルを発射し得るように、ラッチ2010を最初の位置に戻すように構成され得る。
上で議論されるように、本明細書中に開示される実施形態のうちの任意のものは、ローディングユニット116のような外科手術ステープル留めローディングユニットにおいて、チップアセンブリ360を含み得、このチップアセンブリ360は、ロックアウト機構(例えば、上で議論されたロックアウト機構)に関する情報をチップアセンブリ360上に有する。さらに、ロックアウト機構に関する情報は、チップ361に記憶され得る。例えば、ロックアウト機構が係合されたという事実は、ハンドルにおけるコントローラーによって、チップアセンブリ360および/またはチップアセンブリ362に記録され得る。ハンドルにおけるコントローラーは、情報を記憶するためのメモリー(プロセッサーを含む)と他のコンピューター構成要素とを含み得る。コントローラーは、ハンドルアセンブリのモーターにおける電流を測定するために、電流計器、または電流計も含み得る。コントローラーは、ローディングユニットおよび/またはステープルカートリッジアセンブリの使用中に達したピーク電流を記録するようにプログラムされ得、そのピーク電流をシステムにおけるチップまたは他のコンピューター構成要素のうちの任意のものに記録し得る。ステープルが発射された後に達したピーク電流は、新しいステープルカートリッジアセンブリがローディングユニットの中に取り付けられる前にローディングユニットが2回目の発射を試みられたことを示すものであり得る。あるいは、ロックアウト機構は、例えば、ラッチなどにおいて、センサーを含み得る。外科手術システムが、上で議論されたもののようなロックアウト機構を有しないローディングユニットを含み得ることが企図される。ローディングユニットがロックアウト機構を有しないという事実は、チップ361に記憶され得る。
ハンドルアセンブリはまた、モーター出力シャフトの回転が何回なされたかを決定するエンコーダーを含み得、このエンコーダーは、アダプターアセンブリにおける駆動バー、リンケージ、ケーブルなど、ローディングユニットにおける発射バー、または他の構成要素の位置を決定するために使用され得る。あるいは、他のセンサーが、外科手術システムにおける様々な構成要素の位置を決定するために使用され得る。
本明細書中に開示されるアダプターアセンブリは、本明細書中に開示される実施形態のうちの任意のものにおいて、米国公開出願第2011/0174099 A1号に開示されるように構成され得、その開示全体は、これにより、本明細書中で参考として援用される。ハンドルアセンブリにおけるモーターは、回転シャフトに回転出力を提供し、アダプターは、線形移動リンケージまたはバーへ、その出力を変換するように構成され、ハンドルアセンブリにおけるモーターはまた、ローディングユニット116の近位本体部分118における関節運動リンケージへ駆動を提供し得る。ハンドルアセンブリおよび/またはアダプターアセンブリは、米国公開出願第2014/0012289 A1号および同第2014/0110453 A1号に開示されるように構成され得、それらの開示全体は、これにより、本明細書中で参考として援用される。
図1〜図57に関して記載される実施形態のうちの任意のものは、本明細書中で議論されるプロトコルおよび/またはマルチプレクサーを含み得る。本明細書中に開示される実施形態のうちの任意のものにおいて、ハンドルアセンブリまたはハウジングにおけるモーターは、1つ以上の駆動装置(例えば、回転可能な駆動コネクター)を作動するように構成されている任意の電気モーターであり得る。モーターは、DC電池(例えば、再充電可能な鉛ベース、ニッケルベース、リチウムイオンベースの電池など)であり得る電池、AC/DC変圧器、または電気エネルギーをモーターに提供するのに適した任意の他の電源に結合される。
図58は、外科手術デバイス1100を含む外科手術システム1010を示しており、外科手術デバイス1100は、アダプター1200に選択的に接続可能であり、次に、外科手術ローディングユニット1300に選択的に接続可能である。そのようなシステムは、米国特許出願第14/172,109号に開示され、その開示は、これにより、その全体が本明細書中で参考として援用される。多様な外科手術リロードアセンブリ1300が、システム1010とともに使用され得ることが企図され、それには、電気外科リロード、円形ステープル留めローディングユニット、線形ステープル留めローディングユニット、縫合デバイスなどが挙げられる。
アダプター1200は、外科手術リロードアセンブリ1300の少なくとも1つの構成を外科手術デバイス1100に接続するように構成され、外科手術デバイス1100は、2つの回転駆動出力を提供し得、2つの回転駆動出力は、外科手術ローディングユニット300の異なる構成が外科手術デバイス1100によって動作させられ得るように、異なる回転駆動、線形駆動などに変換され得る。図58に見られるように、アダプター1200は、一般に、その近位端における近位カップリングアセンブリ1210と、その遠位端における遠位カップリングアセンブリ1230とを含む。
外科手術デバイス1100は、図58に示されるように、ハンドルハウジング1102を含み、このハンドルハウジング1102は、下方ハウジング部分1104と、下方ハウジング部分1104から延び、および/または下方ハウジング部分1104において支持されている中間ハウジング部分1106と、中間ハウジング部分1106から延び、および/または中間ハウジング部分1106において支持されている上方ハウジング部分1108とを有する。ハンドルハウジング1102は、中間ハウジング部分1108の遠位表面または側面にトリガーハウジング1107を支持している。上方ハウジング部分1108は、接続部分1108aを規定し、この接続部分1108aは、アダプター1200の対応する駆動カップリングアセンブリ1210を受け入れるように構成されている。ハンドルハウジング1102の下方ハウジング部分1104は、ハウジングを提供し、このハウジングの中に電池1156が取り外し可能に置かれている。電池1156は、外科手術デバイス1100の電気的構成要素のうちの任意のものに電力を供給するように構成されている。下方ハウジング部分1104は、空洞(示されない)を規定し、この空洞の中に電池1156が挿入される。下方ハウジング部分1104は、ドア1105を含み、このドア1105は、下方ハウジング部分1104の空洞を閉鎖し、その中に電池1156を保持するために下方ハウジング部分1104に旋回可能に接続されている。
外科手術ローディングユニット1300は、一般に、近位本体部分1302とツールアセンブリ1304とを含む。近位本体部分1302は、アダプター1200の遠位カップリングアセンブリ1230に選択的に接続可能であり、ツールアセンブリ1304は、近位本体部分1302の遠位端に旋回可能に取り付けられている。ツールアセンブリ1304は、アンビルアセンブリ1306とカートリッジアセンブリ1308とを含む。図58に示される例示的実施形態において、外科手術ローディングユニット1300は、別個に取り外し可能かつ交換可能なカートリッジを有する線形ステープル留めリロードであり、アダプター1200は、組織を締め付け、ステープルを発射し、組織を切断するために、リロードアセンブリ1300の様々な構成要素を駆動するように構成されている。取り外し可能かつ交換可能なステープルカートリッジアセンブリを有する外科手術リロードアセンブリの例は、米国特許出願第13/280,880号に開示され、その開示は、その全体が本明細書中で参考として援用される。
外科手術デバイス1100は、コントローラー1080を含み、このコントローラー1080は、外科手術デバイス1100、アダプター1200、および/または外科手術ローディングユニット1300を動作させるデバイスソフトウェアを含む。外科手術システム1010の様々なハードウェアおよびソフトウェアインターフェイスへの接続、およびコントローラー1080に関する電気的接続は、米国特許出願第13/331,047号に記載され、その開示は、これにより、その全体が本明細書中で参考として援用される。
本開示のPCBは、多重化スキームと、1−wireデータを組み合わせるためのマイクロプロセッサーと、単一の機械的ピンまたは他の物理的コネクターにおけるUART(ユニバーサル非同期型レシーバー/トランスミッター)伝送およびUART受信とを利用し、その結果、効率的な態様で、システムの様々な構成要素におけるチップからデータが読み取られ得る。いくつかの実施形態において、各構成要素におけるチップは、Dallas 1wireチップであり得、このDallas 1wireチップは、単一のデータワイヤーと接地ワイヤーとを有する。本開示のPCBの実施形態は、例えば、標準的なトポロジーを用いて実装するために必要とされる4つのワイヤーとは対照的に、2つのワイヤー(データおよび接地)を2つ必要とする。本開示の通信プロトコルは、特に、PCBピンが血液に曝され得る場合、腐食および/または故障を受ける機械的部品がより少ないので、信頼性を増大させ得る。本開示の教示は、バスシステムを含む多様な外科手術デバイスに適用され得る。
図59および図60は、マイクロプロセッサー1020と、マイクロチップ1030と、バス1010とを含むPCBを示しており、このPCBは、信号ソース1120(例えば、外科手術デバイス1100のコントローラー1080)からの信号を受信するように構成されている。マイクロチップ1030は、デバイス認証を提供するように構成されており、1−wireデータインターフェイスを利用し得る。マイクロチップ1030は、バス1010を通して信号ソース1120に通信可能に結合され、マイクロプロセッサー1020に通信可能に結合されている。示されるように、マイクロチップは、Maxim
IntegratedからのDS28E15チップであるが、他のチップも使用され得る。マイクロプロセッサー1020は、送受信ラインを多重分離することが可能である。信号ソースは、いくつかの他のコンピューター構成要素(例えば、手術室コンピューターシステム、またはロボット式外科手術システム)であり得ることが企図される。
IntegratedからのDS28E15チップであるが、他のチップも使用され得る。マイクロプロセッサー1020は、送受信ラインを多重分離することが可能である。信号ソースは、いくつかの他のコンピューター構成要素(例えば、手術室コンピューターシステム、またはロボット式外科手術システム)であり得ることが企図される。
マイクロプロセッサー1020と信号ソース1120との間の通信に基づいて、マイクロプロセッサー1020は、バス選択を制御する。いくつかの実施形態において、バス1010上の受信モードおよび伝送モードは、マイクロチップ1030の接地ワイヤー1012を利用して、マイクロプロセッサー1020において多重化することによって制御される。バス1010を通じて伝送するために、接地ワイヤー1012はオフにされ、マイクロプロセッサー1020は、伝送モードを選択する。バス1010を通じて受信するために、接地ワイヤー1012はオンにされ、マイクロプロセッサー1020は、受信モードを選択する。
以下、本開示に従うバスを通してデータを通信する方法が、図60を参照して記載されている。本明細書中に提供される方法のステップは、本開示の範囲から外れることなく、組み合わせて、および本明細書中に示されるのと異なる順番で実施され得ることが理解されるべきである。
図61は、本開示の実施形態に従って、バスを通してデータを通信する方法を例示しているフローチャートである。ステップ1410において、送受信ラインを多重分離することが可能であるマイクロプロセッサー1020が提供される。
ステップ1420において、デバイス認証を提供するように構成されているマイクロチップ1030が提供される。マイクロチップ1030は、バス1010を通して信号ソース1120に通信可能に結合され、マイクロプロセッサー1020に通信可能に結合される。マイクロチップ1030は、1−wireデータインターフェイスを利用し得る。信号ソースは、外科手術システム(例えば、ローディングユニット、ステープルカートリッジアセンブリ、および/またはアダプターなど)におけるマイクロチップからの組み合わせられたデータをマイクロチップ1030に伝送する。
ステップ1430において、バス1010上の受信モードおよび伝送モードは、マイクロチップ1030の接地ワイヤー1012を利用して、マイクロプロセッサー1020において多重化することによって制御される。
ステップ1440において、少なくとも1つの信号は、バス1010上の受信モードを用いて、信号ソース1120から受信される。いくつかの実施形態において、バス1010上の受信モードを用いて、少なくとも1つの信号を信号ソース1120から受信することは、マイクロチップ1030の接地ワイヤー1012をオンにすることを含む。バス1010上の受信モードを用いて、少なくとも1つの信号を信号ソース1120から受信することは、マイクロプロセッサー1020を利用して受信モードを選択することをさらに含み得る。
ステップ1450において、少なくとも1つの信号は、バス1010上の伝送モードを用いて、信号ソース1120から伝送される。いくつかの実施形態において、バス10上の伝送モードを用いて、少なくとも1つの信号を信号ソース1120から伝送することは、マイクロチップ1030の接地ワイヤー1012をオフにすることを含む。バス1010上の伝送モードを用いて、少なくとも1つの信号を信号ソース1120から伝送することは、マイクロプロセッサー1020を利用して伝送モードを選択することをさらに含み得る。
本開示に従うバスを通してデータを通信する方法の別の実施形態において、上記方法は、マイクロチップ1030を利用して外科手術デバイス、または外科手術システムの構成要素を認証することとであって、このマイクロチップ1030は、バス1010を通して信号ソース1120に通信可能に結合され、送受信ラインを多重分離することが可能であるマイクロプロセッサー1020に通信可能に結合されている、ことと、マイクロチップ1030の接地ワイヤー1012を利用してマイクロプロセッサー1020において多重化することによって、バス1010上の受信モードおよび伝送モードを制御することとを含む。外科手術デバイスを認証することは、マイクロチップ1030の1−wireデータインターフェイスを利用することを含み得る。
上に記載されるPCBの様々な実施形態は、バス上の受信モードおよび伝送モードを利用し、それらは、デバイス認証を提供するように構成されているマイクロチップの接地ワイヤーを利用して、マイクロプロセッサーにおいて多重化することによって制御される。
プロトコルおよび/またはマルチプレクサーは、3つまたは4つのワイヤーではなく2つのワイヤーへ、4つのワイヤーから3つのワイヤーへなどにバスを低減し、それぞれ、通信コネクターまたはピンを2つまたは3つに低減するために使用され得ることが企図される。
図62は、外科手術ハンドルアセンブリ1100およびアダプターアセンブリ1200のための例示的なカップリングアセンブリであり、これは、本明細書中に開示される実施形態のうちの任意のものにおいて使用され得る。同様のカップリングアセンブリが、アダプターアセンブリとローディングユニットとの間に提供される。外科手術器具2100の接続部分2108aは、円筒形凹部2108bを有し、この円筒形凹部2108bは、アダプターアセンブリ2200が外科手術器具2100に嵌合される場合、アダプターアセンブリ2200の駆動カップリングアセンブリ2210を受け取る。接続部分2108aは、3つの回転可能な駆動コネクター2118、2120、2122を収容している。
図62に示されるように、アダプター2200が外科手術器具2100に嵌合される場合、外科手術器具2100の回転可能な駆動コネクター2118、2120、2122の各々は、アダプターアセンブリ2200の対応する回転可能なコネクタースリーブ2218、2220、2222と結合する。この点において、対応する第1の駆動コネクター2118と第1のコネクタースリーブ2218との間のインターフェイス、対応する第2の駆動コネクター2120と第2のコネクタースリーブ2220との間のインターフェイス、および対応する第3の駆動コネクター2122と第3のコネクタースリーブ2222との間のインターフェイスは、外科手術器具2100の駆動コネクター2118、2120、2122の各々の回転が、アダプターアセンブリ2200の対応するコネクタースリーブ2218、2220、2222の対応する回転をもたらすようにキー止めされる。
アダプターアセンブリ2200のコネクタースリーブ2218、2220、2222との外科手術器具2100の駆動コネクター2118、2120、2122の嵌合は、回転力が、3つのそれぞれのコネクターインターフェイスの各々を介して独立して伝送されることを可能にする。外科手術器具2100の駆動コネクター2118、2120、2122は、駆動機構2160によって独立して回転させられるように構成されている。この点において、器具またはハンドルアセンブリ2100におけるコントローラーは、外科手術器具2100の駆動コネクター2118、2120、2122のどの1つまたは複数が、ハンドルアセンブリまたは外科手術器具における駆動機構によって駆動されるべきかを選択する。
外科手術器具2100の駆動コネクター2118、2120、2122の各々は、それぞれのコネクタースリーブ2218、2220、2222に対して、キー止めされたインターフェイスおよび/または実質的に回転不可能なインターフェイスを有する。外科手術器具2100の駆動コネクター(複数可)2118、2120および/または2122の選択的な回転は、外科手術器具2100が、エンドエフェクター/ローディングユニット(例えば、ローディングユニット1300)の異なる機能を選択的に作動させることを可能にする。そのような機能は、ローディングユニット(例えば、ローディングユニット1300)のツールアセンブリの選択的かつ独立的な開閉、ローディングユニットのツールアセンブリのステープル留めおよび/もしくは切断、関節運動の駆動、ならびに/またはその長手方向軸周りのシャフト1302、およびまたはアダプターアセンブリのシャフトの回転を含む。
カップリングアセンブリは、通信コネクター2501および2502も有し、通信コネクター2501および2502は、図62において1対で示されている。上で議論された多重化スキームおよび/またはマルチプレクサーを用いる実施形態において、3つのチップ(例えば、ステープルカートリッジチップ、ローディングユニットチップ、およびアダプターアセンブリチップ)からの信号は、組み合わせられ得、マイクロプロセッサー(例えば、図60に示されるもの)に通信され得る。外科手術システムのコントローラーは、次に、上で議論されるようなチップからのデータを使用し得る。特定の好ましい実施形態において、通信コネクターは、示される対ではなく、単一のコネクターである。本明細書中に開示される実施形態のうちの任意のものにおいて、マイクロプロセッサーに接続されている力センサーおよび/またはロードセンサーも存在し得る。本明細書中に開示される実施形態のうちの任意のものにおいて、マイクロプロセッサー(例えば、マイクロプロセッサー1020)は、1つ以上のチップ(ステープルカートリッジチップ、ローディングユニットチップ、および/またはアダプターアセンブリチップ)にデータを伝送し得る。そのようなデータは、ステープルが発射されたことを示すもの、および/または特定の構成要素の使用回数についてのカウンターを増分することを含み得る。そのようなデータは、経験された最大の駆動力、および/または駆動アセンブリ/駆動梁の位置などを含み得る。
本開示の例示的実施形態が、添付の図面を参照して本明細書中に記載されてきたが、本開示は、それらの正確な実施形態に限定されないこと、ならびに様々な他の変更および改変が、本開示の範囲または趣旨から外れることなく、当業者によってその中で達成され得ることが理解されるべきである。
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