JP2022548634A - 圧縮可能な非繊維性補助材 - Google Patents
圧縮可能な非繊維性補助材 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022548634A JP2022548634A JP2022516668A JP2022516668A JP2022548634A JP 2022548634 A JP2022548634 A JP 2022548634A JP 2022516668 A JP2022516668 A JP 2022516668A JP 2022516668 A JP2022516668 A JP 2022516668A JP 2022548634 A JP2022548634 A JP 2022548634A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tissue
- staple
- cartridge
- unit cells
- staples
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 433
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims abstract description 37
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 24
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 16
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 9
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 60
- 239000012636 effector Substances 0.000 abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 28
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 436
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 121
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 77
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 77
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 77
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 77
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 52
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 45
- -1 polytrimethylene carbonate Polymers 0.000 description 29
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 28
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 26
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 25
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 23
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 description 23
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 22
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 21
- 238000003491 array Methods 0.000 description 20
- 229920001606 poly(lactic acid-co-glycolic acid) Polymers 0.000 description 20
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 18
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 17
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 16
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 16
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 16
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N lactide Chemical compound CC1OC(=O)C(C)OC1=O JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 15
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 15
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 12
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 12
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 11
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 11
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 11
- RKDVKSZUMVYZHH-UHFFFAOYSA-N 1,4-dioxane-2,5-dione Chemical compound O=C1COC(=O)CO1 RKDVKSZUMVYZHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 230000004044 response Effects 0.000 description 10
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 9
- 229920000166 polytrimethylene carbonate Polymers 0.000 description 9
- JJTUDXZGHPGLLC-IMJSIDKUSA-N 4511-42-6 Chemical compound C[C@@H]1OC(=O)[C@H](C)OC1=O JJTUDXZGHPGLLC-IMJSIDKUSA-N 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 8
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M methacrylate group Chemical group C(C(=C)C)(=O)[O-] CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 7
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 229920002463 poly(p-dioxanone) polymer Polymers 0.000 description 7
- 239000000622 polydioxanone Substances 0.000 description 7
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 7
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 7
- PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N ε-Caprolactone Chemical compound O=C1CCCCCO1 PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane Chemical compound CCC(CO)(CO)CO ZJCCRDAZUWHFQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 6
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 6
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 6
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- VHRYZQNGTZXDNX-UHFFFAOYSA-N methacryloyl chloride Chemical compound CC(=C)C(Cl)=O VHRYZQNGTZXDNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L tin(ii) 2-ethylhexanoate Chemical compound [Sn+2].CCCCC(CC)C([O-])=O.CCCCC(CC)C([O-])=O KSBAEPSJVUENNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- OKKRPWIIYQTPQF-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane trimethacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC(CC)(COC(=O)C(C)=C)COC(=O)C(C)=C OKKRPWIIYQTPQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 5
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 5
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 5
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 5
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 5
- 229920001306 poly(lactide-co-caprolactone) Polymers 0.000 description 5
- 229920001299 polypropylene fumarate Polymers 0.000 description 5
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 5
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 description 5
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 5
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 5
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- MMXKVMNBHPAILY-UHFFFAOYSA-N ethyl laurate Chemical compound CCCCCCCCCCCC(=O)OCC MMXKVMNBHPAILY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 4
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 4
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 3
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 3
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 3
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 3
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 3
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 150000002734 metacrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 229940065514 poly(lactide) Drugs 0.000 description 3
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 3
- 229920002643 polyglutamic acid Polymers 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- PSGCQDPCAWOCSH-UHFFFAOYSA-N (4,7,7-trimethyl-3-bicyclo[2.2.1]heptanyl) prop-2-enoate Chemical compound C1CC2(C)C(OC(=O)C=C)CC1C2(C)C PSGCQDPCAWOCSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VAZJLPXFVQHDFB-UHFFFAOYSA-N 1-(diaminomethylidene)-2-hexylguanidine Polymers CCCCCCN=C(N)N=C(N)N VAZJLPXFVQHDFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-2-ol Chemical compound COCC(C)O ARXJGSRGQADJSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005483 Hooke's law Effects 0.000 description 2
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- 229920002413 Polyhexanide Polymers 0.000 description 2
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAXXETNIOYFMLW-COPLHBTASA-N [(1s,3s,4s)-4,7,7-trimethyl-3-bicyclo[2.2.1]heptanyl] 2-methylprop-2-enoate Chemical compound C1C[C@]2(C)[C@@H](OC(=O)C(=C)C)C[C@H]1C2(C)C IAXXETNIOYFMLW-COPLHBTASA-N 0.000 description 2
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 2
- JZQAAQZDDMEFGZ-UHFFFAOYSA-N bis(ethenyl) hexanedioate Chemical compound C=COC(=O)CCCCC(=O)OC=C JZQAAQZDDMEFGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 229940119545 isobornyl methacrylate Drugs 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000009740 moulding (composite fabrication) Methods 0.000 description 2
- AUONHKJOIZSQGR-UHFFFAOYSA-N oxophosphane Chemical compound P=O AUONHKJOIZSQGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001693 poly(ether-ester) Polymers 0.000 description 2
- 229920006210 poly(glycolide-co-caprolactone) Polymers 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 229920005651 polypropylene glycol dimethacrylate Polymers 0.000 description 2
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 2
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 2
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- HJIAMFHSAAEUKR-UHFFFAOYSA-N (2-hydroxyphenyl)-phenylmethanone Chemical compound OC1=CC=CC=C1C(=O)C1=CC=CC=C1 HJIAMFHSAAEUKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLUFYQVHJAVDHU-IHWYPQMZSA-N (6z)-2-methyl-2,3-dihydro-1,4-dioxocine-5,8-dione Chemical compound CC1COC(=O)\C=C/C(=O)O1 ZLUFYQVHJAVDHU-IHWYPQMZSA-N 0.000 description 1
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 1
- ZVYSYCLZXICWLH-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxetan-2-one Chemical compound O=C1OCO1 ZVYSYCLZXICWLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VPVXHAANQNHFSF-UHFFFAOYSA-N 1,4-dioxan-2-one Chemical compound O=C1COCCO1 VPVXHAANQNHFSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIZHFBODNLEQBL-UHFFFAOYSA-N 2,2-diethoxy-1-phenylethanone Chemical compound CCOC(OCC)C(=O)C1=CC=CC=C1 PIZHFBODNLEQBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VETIYACESIPJSO-UHFFFAOYSA-N 2-[2-(2-hydroxyethoxy)ethoxy]ethyl prop-2-enoate Chemical compound OCCOCCOCCOC(=O)C=C VETIYACESIPJSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 1
- ZCILGMFPJBRCNO-UHFFFAOYSA-N 4-phenyl-2H-benzotriazol-5-ol Chemical compound OC1=CC=C2NN=NC2=C1C1=CC=CC=C1 ZCILGMFPJBRCNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VMRIVYANZGSGRV-UHFFFAOYSA-N 4-phenyl-2h-triazin-5-one Chemical compound OC1=CN=NN=C1C1=CC=CC=C1 VMRIVYANZGSGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000005020 Acaciella glauca Species 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- XVZXOLOFWKSDSR-UHFFFAOYSA-N Cc1cc(C)c([C]=O)c(C)c1 Chemical group Cc1cc(C)c([C]=O)c(C)c1 XVZXOLOFWKSDSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GHXZTYHSJHQHIJ-UHFFFAOYSA-N Chlorhexidine Chemical compound C=1C=C(Cl)C=CC=1NC(N)=NC(N)=NCCCCCCN=C(N)N=C(N)NC1=CC=C(Cl)C=C1 GHXZTYHSJHQHIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VIZORQUEIQEFRT-UHFFFAOYSA-N Diethyl adipate Chemical compound CCOC(=O)CCCCC(=O)OCC VIZORQUEIQEFRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acrylate Chemical compound CCOC(=O)C=C JIGUQPWFLRLWPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000033962 Fontaine progeroid syndrome Diseases 0.000 description 1
- 206010020772 Hypertension Diseases 0.000 description 1
- JVTAAEKCZFNVCJ-REOHCLBHSA-N L-lactic acid Chemical compound C[C@H](O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001244 Poly(D,L-lactide) Polymers 0.000 description 1
- 229920000436 Poly(lactide-co-glycolide)-block-poly(ethylene glycol)-block-poly(lactide-co-glycolide) Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920000954 Polyglycolide Polymers 0.000 description 1
- 108020004459 Small interfering RNA Proteins 0.000 description 1
- XEFQLINVKFYRCS-UHFFFAOYSA-N Triclosan Chemical compound OC1=CC(Cl)=CC=C1OC1=CC=C(Cl)C=C1Cl XEFQLINVKFYRCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane triacrylate Chemical compound C=CC(=O)OCC(CC)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N Vinyl ether Chemical class C=COC=C QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000008062 acetophenones Chemical class 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000003872 anastomosis Effects 0.000 description 1
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N benzophenone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1=CC=CC=C1 RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012965 benzophenone Substances 0.000 description 1
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 1
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 1
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 1
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 1
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000394 calcium triphosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 235000013351 cheese Nutrition 0.000 description 1
- 229960003260 chlorhexidine Drugs 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000012669 compression test Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 150000005676 cyclic carbonates Chemical class 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000000881 depressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- VFHVQBAGLAREND-UHFFFAOYSA-N diphenylphosphoryl-(2,4,6-trimethylphenyl)methanone Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1C(=O)P(=O)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 VFHVQBAGLAREND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 210000003027 ear inner Anatomy 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- UYMKPFRHYYNDTL-UHFFFAOYSA-N ethenamine Chemical class NC=C UYMKPFRHYYNDTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FXPHJTKVWZVEGA-UHFFFAOYSA-N ethenyl hydrogen carbonate Chemical class OC(=O)OC=C FXPHJTKVWZVEGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004494 ethyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-L fumarate(2-) Chemical class [O-]C(=O)\C=C\C([O-])=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-L 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- FTWUXYZHDFCGSV-UHFFFAOYSA-N n,n'-diphenyloxamide Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC(=O)C(=O)NC1=CC=CC=C1 FTWUXYZHDFCGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229960001774 octenidine Drugs 0.000 description 1
- SMGTYJPMKXNQFY-UHFFFAOYSA-N octenidine dihydrochloride Chemical compound Cl.Cl.C1=CC(=NCCCCCCCC)C=CN1CCCCCCCCCCN1C=CC(=NCCCCCCCC)C=C1 SMGTYJPMKXNQFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- MPQXHAGKBWFSNV-UHFFFAOYSA-N oxidophosphanium Chemical class [PH3]=O MPQXHAGKBWFSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- RFWLACFDYFIVMC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;[oxido(phosphonatooxy)phosphoryl] phosphate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O RFWLACFDYFIVMC-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N pent‐4‐en‐2‐one Natural products CC(=O)CC=C PNJWIWWMYCMZRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000088 plastic resin Substances 0.000 description 1
- 229920001432 poly(L-lactide) Polymers 0.000 description 1
- 229920003213 poly(N-isopropyl acrylamide) Polymers 0.000 description 1
- 229920001308 poly(aminoacid) Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- HJWLCRVIBGQPNF-UHFFFAOYSA-N prop-2-enylbenzene Chemical compound C=CCC1=CC=CC=C1 HJWLCRVIBGQPNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 235000003499 redwood Nutrition 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940100890 silver compound Drugs 0.000 description 1
- 150000003379 silver compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M sodium octadecanoate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O RYYKJJJTJZKILX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 150000003440 styrenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- AJKIRUJIDFJUKJ-UHFFFAOYSA-N taurolidine Chemical compound C1NS(=O)(=O)CCN1CN1CNS(=O)(=O)CC1 AJKIRUJIDFJUKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004267 taurolidine Drugs 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- YRHRIQCWCFGUEQ-UHFFFAOYSA-N thioxanthen-9-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3SC2=C1 YRHRIQCWCFGUEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- ILWRPSCZWQJDMK-UHFFFAOYSA-N triethylazanium;chloride Chemical compound Cl.CCN(CC)CC ILWRPSCZWQJDMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 210000001835 viscera Anatomy 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Surgical Instruments (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
外科用ステープラと共に使用するためのステープル留めアセンブリが提供される。例示的な一実施形態では、ステープル留めアセンブリは、内部に配設された複数のステープルを有するカートリッジと、少なくとも1つの融合された生体吸収性ポリマーで形成され、かつカートリッジに解放可能に保持されるように構成されている非繊維性補助材と、を含む。外科用ステープラと共に使用するための補助材システムも提供される。ステープル留めアセンブリを使用する外科用エンドエフェクタも提供される。ステープル留めアセンブリを製造するための方法、及びそれを使用するための方法も提供される。
Description
(関連出願の相互参照)
本出願は、「Bioabsorbable Resin for Additive Manufacturing」と題された、2019年9月16日に出願された米国特許仮出願第62/900,708号、「Bioabsorbable Resin for Additive Manufacturing」と題された、2019年10月10日に出願された米国特許仮出願第62/913,227号、及び「Compressible 3D Printed Scaffolds」と題された、2020年7月20日に出願された米国特許仮出願第63/053,863号に対する優先権を主張するものであり、これらの出願の開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、「Bioabsorbable Resin for Additive Manufacturing」と題された、2019年9月16日に出願された米国特許仮出願第62/900,708号、「Bioabsorbable Resin for Additive Manufacturing」と題された、2019年10月10日に出願された米国特許仮出願第62/913,227号、及び「Compressible 3D Printed Scaffolds」と題された、2020年7月20日に出願された米国特許仮出願第63/053,863号に対する優先権を主張するものであり、これらの出願の開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
(発明の分野)
圧縮可能な非繊維性補助材並びにそれを製造及び使用する方法が提供される。
圧縮可能な非繊維性補助材並びにそれを製造及び使用する方法が提供される。
外科用ステープラは、外科的処置において、組織、血管、導管、シャント若しくは特定の処置に関連する他の物体又は身体部位の開口部を閉鎖するために使用される。開口部は、血管内又は胃のような内臓内の通路など、自然に存在するものであってもよく、又は組織若しくは血管穿刺でバイパス若しくは吻合を形成することによって、若しくはステープル留め処置中の組織切開によってなど、外科的処置中に外科医によって形成されることがある。
一部の外科用ステープラでは、外科医がステープル留めをされている組織に対して適切なステープル高さを有する適切なステープルを選択する必要がある。例えば外科医は、厚い組織に使用するには背の高いステープルを選択し、薄い組織に使用するには背の低いステープルを選択することができる。しかしながら、状況によっては、ステープル留めされている組織は、一貫した厚さを有さず、したがって、ステープルは、各々のステープルの部位において所望の発射構成を達成することができない。その結果、ステープル留めされた全ての部位で又はその近くで、望ましい封止を形成することができるというわけではなく、これにより、血液、空気、胃腸液及び他の流体が、封止されていない部位を通って滲出することが起こり得る。
更に、ステープリングのような処置と共に植込まれ得る他の物体及び材料のような陥凹したチャネルのようなステープルは、概して、それらが植込まれる組織のいくつかの特性を欠いている。例えば、ステープル並びに他の物体及び材料は、それらが埋め込まれる組織の自然な可撓性を欠くことがあり、したがって、埋め込み部位における組織内圧力の変動に耐えることができない。このことで、ステープルの部位において、又はその近くで、所望しないように組織が裂けて、ひいては漏れるに至る可能性がある。
したがって、外科用ステープラの現在の問題に対処する、改善された器具及び方法が依然として必要とされている。
外科用ステープラと共に使用するためのステープル留めアセンブリが提供される。例示的な一実施形態では、ステープル留めアセンブリは、内部に配設された複数のステープルを有するカートリッジであって、複数のステープルが、組織内に配備されるように構成されている、カートリッジと、少なくとも1つの融合された生体吸収性ポリマーで形成され、かつカートリッジ上に解放可能に保持されるように構成され、そのため、カートリッジ内の複数のステープルによって組織に取り付けられ得る、非繊維性補助材と、を含み、補助材は、中空管状相互接続部が間に形成されている複数の相互接続された反復ユニットセルで形成されており、各ユニットセルは、内部容積を画定する内部表面を有し、中空管状相互接続部により、ユニットのセルの内部容積を流体連通させて、補助材内の加速された組織の内殖を促進させることができる。
いくつかの実施形態では、各中空管状相互接続部は、100マイクロメートル~3500マイクロメートルの直径を有する開口部を画定し得る。
複数の反復ユニットセルは、様々な構成を有し得る。例えば、いくつかの実施形態では、複数の反復ユニットセルは、三重周期的極小曲面構造を含み得る。他の実施形態では、複数の反復ユニットセルは、シュワルツP構造を含み得る。特定の実施形態では、複数の反復ユニットセルは、修飾されたシュワルツP構造を含み得る。他の実施形態では、中空相互接続の少なくとも一部分は、補助材が組織展開状態にある間に、ユニットセルの内部容積の少なくとも一部分の間の流体連通を少なくとも部分的に維持し、それによって補助材全体にわたってセル移動度を促進することができる。特定の実施形態では、各ユニットセルは、0.1mm~0.3mmの壁厚を有し得る。他の実施形態では、各ユニットセルは、7~20の表面積対体積比を有し得る。
いくつかの実施形態では、補助材は、30kPa~90kPaの範囲の加えられた応力下にある間、0.1~0.9の範囲のひずみを受けるように構成され得る。他の実施形態では、ひずみは、0.1~0.7の範囲であってもよい。
別の例示的な一実施形態では、ステープル留めアセンブリは、内部に配設された複数のステープルを有するカートリッジであって、複数のステープルが、組織内に配備されるように構成されている、カートリッジと、少なくとも1つの融合された生体吸収性ポリマーで形成され、かつカートリッジ上に解放可能に保持されるように構成され、そのため、カートリッジ内の複数のステープルによって組織に取り付けられ得る、非繊維性補助材と、を含み、補助材は、隣接するユニットセルの間に管腔が形成されて、それによって、間にチャネルが作成されるように相互接続された複数の反復中空ユニットセルで形成され、そのため、連続するチャネルのネットワークが補助材内に存在することにより、補助材が組織配備状態にあるときに、1つ又は2つ以上の流体が補助材に入り、補助材全体にわたって移動することを可能にする。
いくつかの実施形態では、各管腔は、100マイクロメートル~3500マイクロメートルの直径を有し得る。
複数の反復ユニットセルは、様々な構成を有し得る。例えば、いくつかの実施形態では、複数の反復ユニットセルは、三重周期的極小曲面構造を含み得る。他の実施形態では、複数の反復ユニットセルは、シュワルツP構造を含み得る。特定の実施形態では、各ユニットセルは、0.1mm~0.3mmの壁厚を有し得る。他の実施形態では、各ユニットセルは、7~20の表面積対体積比を有し得る。
いくつかの実施形態では、管腔の少なくとも一部分は、補助材が組織配備状態にある間にチャネルを少なくとも部分的に維持し、それによって補助材全体にわたるセル移動度を促進するように構成され得る。
本発明は、以下の発明を実施するための形態を添付図面と併せて読むことで、より完全に理解されるであろう。
従来の外科用ステープル留め及び切断器具の例示的な一実施形態の斜視図である。
図1の外科用ステープル留め及び切断器具で使用するためのステープルカートリッジの上面図である。
図2Aのステープルカートリッジの側面図である。
図2Aのステープルカートリッジの組織接触面の一部の斜視図である。
図4の外科用カートリッジアセンブリのステープルカートリッジ内に配設され得る、未発射(配備前)構成にあるステープルの側面図である。
図1の外科用ステープル留め及び切断器具のナイフ及び発射バー(「E字形梁部」)の斜視図である。
図1の外科用ステープル留め及び切断器具のステープルカートリッジのウェッジスレッドの斜視図である。
ステープルカートリッジの上面又はデッキ面に取り付けられた圧縮可能な非繊維性補助材を有する外科用カートリッジアセンブリの例示的な実施形態の長手方向断面図である。
細長いステープルチャネルに枢動可能に連結されたアンビルを有する外科用エンドエフェクタと、細長いステープルチャネル内に配置され、かつ細長いステープルチャネルに連結された図6Aの外科用カートリッジアセンブリとの縦断面図であり、アンビルと補助材との間にいかなる組織もない閉鎖位置にあるアンビルを示す。
組織配備状態にある図6A~図6Bの補助材を示す部分概略である。
圧縮可能な非繊維性補助材の別の例示的な実施形態の斜視図である。
図8Aの補助材の側面図である。
図8Aの補助材の上面図である。
線8D-8Dに沿った、図8Cの補助材の断面図である。
線8E-8Eに沿った、図8Cの補助材の断面図である。
8Fで取られた図8Cの補助材の一部分の拡大図である。
組織配備状態の図8Aの補助材を示す部分概略である。
図8Aの補助材の単一ユニットセルの側面図である。
図9Aの単一ユニットセルの斜視図である。
圧縮前状態の例示的なユニットセルの概略図である。
第1の圧縮状態にある図10Aのユニットセルの概略図である。
第2の圧縮状態にある図10Aのユニットセルの概略図である。
高密度化状態の図10Aのユニットセルの概略図である。
図10A~図10Dのユニットセルの状態と得られる圧縮可能な非繊維性補助材の応力-ひずみ曲線との間の関係の概略図である。
修飾されたシュワルツP構造の実施形態の反復ユニットセルから形成された圧縮可能な非繊維性補助材の例示的な実施形態の上面図である。
修飾されたシュワルツP構造の別の実施形態の反復ユニットセルから形成された圧縮可能な非繊維性補助材の例示的な実施形態の上面図である。
修飾されたシュワルツP構造の別の実施形態の反復ユニットセルから形成された圧縮可能な非繊維性補助材の例示的な実施形態の上面図である。
修飾されたシュワルツP構造の別の実施形態の反復ユニットセルから形成された圧縮可能な非繊維性補助材の例示的な実施形態の上面図である。
単一ユニットセルの別の例示的な実施形態の斜視図である。
図13Aの反復ユニットセルから形成された圧縮可能な非繊維性補助材の例示的な実施形態の上面見下ろし図である。
単一ユニットセルの別の例示的な実施形態の斜視図である。
図14Aの反復ユニットセルで形成された圧縮可能な非繊維性補助材の例示的な実施形態の上面見下ろし図である。
単一ユニットセルの別の例示的な実施形態の斜視図である。
図15Aの反復ユニットセルで形成された圧縮可能な非繊維性補助材の例示的な実施形態の上面見下ろし図である。
単一ユニットセルの別の例示的な実施形態の斜視図である。
図16Aの反復ユニットセルから形成された圧縮可能な非繊維性補助材の例示的な実施形態の上面見下ろし図である。
圧縮可能な非繊維性補助材の別の例示的な実施形態の斜視図である。
線17B-17Bに沿った、図17Aの補助材の断面図である。
線17C-17Cに沿った、図17Aの補助材の断面図である。
ステープルカートリッジに配設された圧縮可能な非繊維性補助材の別の例示的な実施形態の斜視図である。
チャネル取り付けを有する圧縮可能な非繊維性補助材の別の例示的な実施形態の斜視図である。
線19B-19Bに沿った、図19Aの補助材の断面図である。
チャネル取り付けを有する圧縮可能な非繊維性補助材の別の例示的な実施形態の部分斜視図である。
チャネル取り付けを有する圧縮可能な非繊維性補助材の別の例示的な実施形態の部分斜視図である。
各々対応する縁取り付け特徴を有する、ステープルカートリッジ上に解放可能に保持される圧縮可能な非繊維性補助材を有するステープル留めアセンブリの例示的な実施形態の部分分解斜視図である。
係合前の2つの縁取り付け機構を示す、線22B-22Bに沿った、ステープル留めアセンブリの一部分の拡大断面図である。
図22Bのステープル留めアセンブリの一部分の断面図であり、係合された2つの縁取り付け機構を示す。
各々対応する縁取り付け特徴を有する、ステープルカートリッジ上に解放可能に保持される圧縮可能な非繊維性補助材を有するステープル留めアセンブリの別の例示的な実施形態の斜視図であり、係合された縁取り付け特徴を有する。
図23Bのステープル留めアセンブリの一部分の拡大図である。
端部取り付け特徴を有するステープルカートリッジの別の例示的な実施形態の斜視図である。
端部取り付け特徴を有するステープルカートリッジの別の例示的な実施形態の斜視図である。
ステープルカートリッジ及びカートリッジ上に解放可能に保持される取り付け特徴を有する圧縮可能な非繊維性補助材を有するステープル留めアセンブリの別の例示的な実施形態の分解図である。
線26B-26Bに沿った、図26Aのステープル留めアセンブリの断面図である。
線26C-26Cに沿った、図26Aのステープル留めアセンブリの断面図である。
ステープルカートリッジ上に解放可能に保持される圧縮可能な非繊維性補助材を有するステープル留めアセンブリの別の例示的な実施形態の部分断面図である。
ステープルカートリッジ上に解放可能に保持される圧縮可能な非繊維性補助材を有するステープル留めアセンブリの別の例示的な実施形態の部分断面図である。
組織配備状態にある図28Aの補助材を示す部分概略である。
ステープルカートリッジ上に解放可能に保持される圧縮可能な非繊維性補助材を有するステープル留めアセンブリの別の例示的な実施形態の部分断面図である。
圧縮可能な非繊維性補助材の別の例示的な実施形態の斜視図である。
図30Aの補助材の正面平面図である。
圧縮可能な非繊維性補助材の一実施形態の斜視図である。
図31Aの補助材の単一ユニットセルの斜視図である。
図31Bの単一ユニットセルの側面図である。
図31B~図31Cのユニットセルの代替的な側面図である。
圧縮可能な非繊維性補助材の別の例示的な実施形態の斜視図である。
図32Aの補助材の単一ユニットセルの斜視図である。
図32Bのユニットセルの側面図である。
図32Cの線32D-32Dに沿った、図32B~図32Cのユニットセルの断面上面図である。
圧縮可能な非繊維性補助材の別の例示的な実施形態の斜視図である。
図33Aの補助材の単一ユニットセルの斜視図である。
図33Bのユニットセルの側面図である。
図33Cの線33D-33Dに沿った、図33B~図33Cのユニットセルの断面上面図である。
図33B~図33Cのユニットセルの代替的な側面図である。
圧縮可能な非繊維性補助材の別の例示的な実施形態の斜視図である。
図34Aの補助材の単一ユニットセルの斜視図である。
図34Bのユニットセルの側面図である。
図34B~図34Cのユニットセルの上面図である。
図34B~図34Cのユニットセルの代替的な側面図である。
ユニットセルの別の例示的な実施形態の斜視図である。
ユニットセルの別の例示的な実施形態の斜視図である。
ステープルカートリッジ及び圧縮可能な非繊維性補助材を有するステープル留めアセンブリの別の例示的な実施形態の部分分解斜視図である。
図37Aの線37B-37Bに沿った、ステープル留めアセンブリの一部分の断面図である。
図37Bのステープル留めアセンブリの一部分の概略図であり、補助材に配設された組織を示す。
組織配備状態にある図37Aの補助材を示す部分概略である。
ステープルカートリッジ及び補助材を有する例示的な実施形態のステープル留めアセンブリの分解図であり、補助材の第2の外層のみが示されている。
図39Aのステープル留めアセンブリの正面図である。
ステープルカートリッジ上に解放可能に保持される圧縮可能な非繊維性補助材を有するステープル留めアセンブリの別の例示的な実施形態の斜視図である。
圧縮可能な非繊維性補助材の別の例示的な実施形態の斜視図である。
線41B-41Bに沿った、ステープルカートリッジ上に解放可能に保持される図41Aの補助材の一部分の断面図である。
線41C-41Cに沿った、ステープルカートリッジ上に解放可能に保持される図41Aの補助材の一部分の断面図である。
圧縮可能な非繊維性補助材の別の例示的な実施形態の斜視図である。
組織配備状態にある図42Aの補助材を示す部分概略である。
圧縮可能な非繊維性補助材の別の例示的な実施形態の斜視図である。
線43B-43Bに沿った、図43Aの補助材の断面図である。
圧縮可能な非繊維性補助材の別の例示的な実施形態の断面図であり、ステープルカートリッジ上に解放可能に保持される補助材の一部分のみを示す。
ステープルカートリッジからの補助材を通して部分的に配備されたステープルを有する、アンビルと図44Aの補助材の一部分との間にクランプされた組織を示す部分概略である。
組織配備状態にある図44Aの補助材を示す部分概略である。
ステープルカートリッジ上に解放可能に保持される圧縮可能な非繊維性補助材を有するステープル留めアセンブリの別の例示的な実施形態の部分分解斜視図である。
図45Aのステープル留めアセンブリの一部分の上面見下ろし図である。
線45C-45Cに沿った、図45Bのステープル留めアセンブリの断面図である。
ステープルカートリッジ上に解放可能に保持される圧縮可能な非繊維性補助材を有するステープル留めアセンブリの一部分の別の例示的な実施形態の斜視図である。
図46Aのステープル留めアセンブリの一部分の上面見下ろし図である。
アンビル及びステープル留めアセンブリであって、ステープルカートリッジ上に解放可能に保持される圧縮可能な非繊維性補助材を有するステープル留めアセンブリを有する外科用エンドエフェクタの例示的な実施形態の断面正面図であり、組織がアンビルとステープル留めアセンブリとの間に位置決めされていない閉鎖位置における外科用エンドエフェクタを示す。
図47Aの外科用エンドエフェクタの断面正面図であり、アンビルとステープル留めアセンブリとの間にクランプされ、圧縮可能な非繊維性補助材にステープル留めされた組織を示す。
図47Aのステープル留めアセンブリのみの断面正面図である。
アンビル及びステープル留めアセンブリであって、ステープルカートリッジ上に解放可能に保持される圧縮可能な非繊維性補助材を有するステープル留めアセンブリを有する外科用エンドエフェクタの別の例示的な実施形態の断面正面図であり、組織がアンビルとステープル留めアセンブリとの間に位置決めされていない閉鎖位置における外科用エンドエフェクタを示す。
図48Aの外科用エンドエフェクタの断面正面図であり、アンビルとステープル留めアセンブリとの間にクランプされ、圧縮可能な非繊維性補助材にステープル留めされた組織を示す。
図48Aのステープル留めアセンブリのみの断面正面図である。
圧縮可能な非繊維性補助材の別の例示的な実施形態の斜視図である。
アンビル及びステープル留めアセンブリであって、ステープルカートリッジ上に解放可能に保持される圧縮可能な非繊維性補助材を有するステープル留めアセンブリを有する外科用エンドエフェクタの例示的な実施形態の側面図であり、組織がアンビルとステープル留めアセンブリとの間に位置決めされていない閉鎖位置における外科用エンドエフェクタを示す。
図50Aの外科用エンドエフェクタの側面図であり、アンビルとステープル留めアセンブリとの間にクランプされた組織を示す。
図50Aのステープル留めアセンブリのみの側面図である。
アンビル及びステープル留めアセンブリであって、ステープルカートリッジ上に解放可能に保持される圧縮可能な非繊維性補助材を有するステープル留めアセンブリを有する外科用エンドエフェクタの別の例示的な実施形態の断面正面図であり、組織がアンビルとステープル留めアセンブリとの間に位置決めされていない閉鎖位置における外科用エンドエフェクタを示す。
図51Aの圧縮可能な非繊維性補助材のみの断面正面図である。
アンビル及びステープル留めアセンブリであって、ステープルカートリッジ上に解放可能に保持される圧縮可能な非繊維性補助材を有するステープル留めアセンブリを有する外科用エンドエフェクタの別の例示的な実施形態の断面正面図であり、組織がアンビルとステープル留めアセンブリとの間に位置決めされていない閉鎖位置における外科用エンドエフェクタを示す。
図52Aのステープル留めアセンブリの一部分のみの断面正面拡大図である。
ステープルカートリッジ上に解放可能に保持される圧縮可能な非繊維性補助材の別の例示的な実施形態の一部分の断面図である。
ステープルカートリッジ上に解放可能に保持される圧縮可能な非繊維性補助材の別の例示的な実施形態の一部分の断面図であり、ステープルカートリッジの3つのステープル列からの3つのステープルのみを示す。
3つのステープルの各々での図54の補助材の応力-ひずみ曲線の概略図である。
実施例9及び10の例示的な圧縮可能な非繊維性補助材(補助材1)の応力-ひずみ曲線を示すグラフである。
実施例9及び10の4つの例示的な圧縮可能な非繊維性補助材(補助材2~5)の応力-ひずみ曲線を示すグラフである。
実施例11の圧縮可能な非繊維性補助材の6つの例示的な実施形態の応力-ひずみ曲線を示すグラフである。
本願で開示する補助材、システム、及び方法の構造、機能、製造、及び使用の原理が総括的に理解されるように、特定の例示的な実施形態について、これから説明する。これらの実施形態のうちの1つ又は2つ以上の実施例が、添付の図面に例解される。当業者であれば、本明細書で詳細に説明し、添付の図面に例解される補助材、システム、及び方法は、非限定的な例示的な実施形態であり、本発明の範囲は、特許請求の範囲のみによって定義されることが理解されるであろう。例示的な一実施形態に関連して例解又は記載される特徴は、他の実施形態の特徴と組み合わせることができる。このような改変及び変形は、本発明の範囲内に含まれるものとする。
外科用ステープル留めアセンブリ並びにその製造方法及び使用方法が提供される。概して、外科用ステープル留めアセンブリは、内部に配設されたステープルを有するステープルカートリッジと、ステープルカートリッジ上に解放可能に保持されるように構成されている圧縮可能な生体吸収性非繊維性補助材と、を含み得る。いくつかの実施形態では、非繊維性補助材は、少なくとも1つの融合された生体吸収性ポリマーを含むマトリックスから形成され得、したがって、三次元印刷され得る。他の実施形態では、非繊維性補助材は、当業者によって理解されるように、射出成形、発泡、及び形成プロセスなどの任意の好適な積層造形プロセスを介して部分的又は全体的に形成され得る。本明細書で論じられるように、様々な補助材は、組織の厚さの変化などの組織の特性の変化を補うように、及び/又は補助材が組織にステープル留めされたときの組織の内殖を促進するように構成され得る。例えば、補助材は、約30kPa~90kPaの範囲の加えられた応力下にある間に、約0.1(10%変形)~0.9(90パーセント変形)の範囲のひずみを受けるように構成され得る。すなわち、本明細書に記載の補助材は、補助材が約30kPa~90kPaの間である、及び/又はこれを含む量の応力下にあるとき、例えば、補助材が組織配備状態にあるときに、約10%~90%変形するように構成され得る。
例示的なステープル留めアセンブリは、本明細書で説明され、図面に示すように、外科用ステープルの適用を促すための様々な特徴を含み得る。しかしながら、ステープル留めアセンブリがこれらの特徴の一部のみを含んでいるのでもよいこと、及び/又は当技術分野で公知の様々な他の特徴を含んでもよいことは、当業者が理解する。本明細書に述べられるステープル留めアセンブリは、特定の例示的な実施形態を代表することを意図したものに過ぎない。更に、補助材は、外科用ステープルカートリッジアセンブリに関連して記載され、補助材は、カートリッジベース又は任意のタイプの外科用器具ではないステープルの再装填と関連して使用され得る。
図1は、植込み可能な補助材と共に使用するのに好適な、例示的な外科用ステープル留め及び切断デバイス100を示す。示される外科用ステープル留め及び切断デバイス100は、細長いステープルチャネル104に枢動可能に連結されたアンビル102を有するステープル適用アセンブリ106又はエンドエフェクタを含む。その結果、ステープル適用アセンブリ106は、図1に示すように、開放位置と、アンビル102が細長いステープルチャネル104に隣接して位置付決めされて、それらの間の組織と係合する閉鎖位置との間で移動することができる。ステープル適用アセンブリ106は、その近位端で、実施部分110を形成する細長いシャフト108に取り付けることができる。ステープル適用アセンブリ106が閉鎖されるか、又は少なくとも実質的に閉鎖される(例えば、アンビル102は、図1の開放位置から細長いステープルチャネルに向かって移動する)ときに、実施部分110は、ステープル適用アセンブリ106を、トロカールを通して挿入するのに好適な十分に小さな断面を提示し得る。デバイス100は、組織をステープル留め及び切断するように構成されているが、組織をステープル留めするが組織を切断しないように構成されている外科用デバイスもまた、本明細書において企図される。
様々な状況において、ステープル適用アセンブリ106は、細長いシャフト108に接続したハンドル112によって操作され得る。ハンドル112は、使用者の制御、例えば細長いシャフト108及びステープル適用アセンブリ106を細長いシャフト108の長手方向軸の周りで回転させる回転ノブ114、及びピストルグリップ118に対して枢動してステープル適用アセンブリ106を閉鎖し得る閉鎖トリガ116を含み得る。例えば、閉鎖トリガ116がクランプされたとき、閉鎖解放ボタン120はハンドル112の外側に呈されてもよく、これにより閉鎖解放ボタン120を押圧して閉鎖トリガ116のクランプを解除してステープル適用アセンブリ106を開くことができる。
発射トリガ122は、閉鎖トリガ116に対して枢動し得、これによりステープル適用アセンブリ106に、その中にクランプされた組織の切断とステープル留めとを同時に行わせ得る。様々な事例において、外科医の手によって加えられることが要求される、ストローク1回当たりの力の量を低減するために、複数の発射ストロークが発射トリガ122を使用して用いられ得る。ある特定の実施形態において、ハンドル112は、発射の進行を表示することができる1つ又は2つ以上の回転式インジケータホイール、例えば、回転式インジケータホイール124を含み得る。手動発射解放レバー126により、必要に応じて、発射システムが発射のための移動を完了する前に、発射システムを後退できるようになり、更に、発射解放レバー126により、発射システムが固着する及び/又は機能しなくなる場合に、外科医又は他の臨床医が発射システムを後退させることが可能となっている。
本開示との使用に好適な外科用ステープル留め及び切断デバイス100及び他の外科用ステープル留め及び切断デバイスに関する更なる詳細は、例えば、開示全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第9,332,984号及び米国特許出願公開第2009/0090763号に記載されている。更に、外科用ステープル留め及び切断デバイスは、ハンドルを含む必要がないが、その代わりに、例えば、開示全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願第2019/0059889号に記載されているように、外科用ロボットに連結するように構成されているハウジングを有し得る。
図1に更に示すように、ステープルカートリッジ200は、器具100と共に利用され得る。使用中、ステープルカートリッジ200は、細長いステープルチャネル104内に位置付けられ、それに連結される。この例解された実施形態では、ステープルカートリッジ200は、様々な構成を有し得るが、図2A~図2Bでより詳細に示されるステープルカートリッジ200は、近位端202a及び遠位端202bを有し、長手方向軸(LC)が、近位端202aと遠位端202bとの間に延在する。その結果、ステープルカートリッジ200が細長いステープルチャネル104(図1)に挿入されるときに、長手方向軸(LC)は、細長いシャフト108の長手方向軸(LS)と整列する。更に、ステープルカートリッジ200は、以下に更に詳細に論じるように、2つの対向する壁210a、210bによって画定され、図4の発射アセンブリ400のような発射アセンブリの発射部材の少なくとも一部分を受容するように構成されている長手方向スロット210を含む。示すように、長手方向スロット202は、ステープルカートリッジ200の近位端202aから遠位端202bに向かって延在する。本明細書において、他の実施形態では、長手方向スロット202が省略され得ることも企図される。
例解されたステープルカートリッジ200は、内部に画定されたステープル空洞212、214を含み、各ステープル空洞212、214は、ステープル(図示せず)の少なくとも一部分を取り外し可能に収容するように構成されている。ステープル空洞の数、形状、及び位置は異なり得、内部に取り外し可能に配設されるステープルのサイズ及び形状に少なくとも依存し得る。この例解された実施形態では、ステープル空洞は、3つの長手方向列の2つのセットに配置され、ステープル空洞212の第1のセットは、長手方向スロット210の第1の側に位置決めされ、ステープル空洞214の第2のセットは、長手方向スロット210の第2の側に位置決めされている。長手方向スロット210の各側、したがって、各列のセットについて、第1の長手方向列のステープル空洞212a、214aは、長手方向スロット210沿って延在し、第2の列のテープル空洞212b、214bは、第1の列のステープル空洞212a、214bに沿って延在し、第3の列のテープル空洞212c、214cは、第2の列のステープル空洞212b、214bに沿って延在する。各列のセットについて、第1の列のステープル空洞212a、214b、第2の列のステープル空洞212b、214b、第3の列のテープル空洞214c、214cは、互いに平行であり、長手方向スロット210に平行である。更に、示すように、各列のセットについて、第2の列のステープル空洞212b、214bは、第1の列及び第3の列のステープル空洞212a、212c、214a、214cに対してずれている。他の実施形態では、各セット212、214におけるステープル空洞列は、互いに平行ではなく、及び/又は長手方向スロット210に平行ではない。
ステープル空洞212、214に解放可能に格納されたステープルは、様々な構成を有し得る。ステープル空洞212、214の各々に解放可能に格納され得る例示的なステープル300は、その未発射(配備前、未成形)構成において図3に示されている。例解されたステープル300は、クラウン(ベース)302と、クラウン302の各端から延在する2つの脚部304と、を含む。この実施形態では、クラウン302は、直線方向に延在し、ステープル脚部304は、同じ未成形の高さを有し、他の実施形態では、クラウンは、例えば、図28Aのクラウン2804c、2806c、2808cのようなステップアップクラウンとし得、及び/又はステープル脚部は、異なる未成形の高さを有し得る(図29を参照)。更に、ステープル300が配備される前に、ステープルクラウン302は、ステープルカートリッジ200内に位置決めされたステープルドライバによって支持され得、同時に、ステープル脚部304は、ステープル空洞212、214内に少なくとも部分的に収容され得る。更に、ステープル脚部304は、ステープル300がそれらの未発射位置にあるときに、ステープルカートリッジ200の上面206のような上面を越えて延在し得る。特定の事例において、図3に示すように、ステープル脚部304の先端306は鋭く、鋭利であり得、これは組織を切開し、貫通し得る。
使用の際、ステープル300は、未発射位置から発射位置へと変形され得、ステープル脚部304は、ステープル空洞212、214を通って移動し、アンビル102とステープルカートリッジ200との間に位置決めされた組織を貫通し、アンビル102と接触するようにする。ステープル脚部304がアンビル102に当たって変形するにつれて、各ステープル300の脚部304が、各ステープル300内で、組織の一部分を捕捉し、この組織に圧縮力を加えることができる。更に、各ステープル300の脚部304は、ステープル300のクラウン302に向かって下方に変形して、組織が内部に捕捉され得るステープル捕捉領域を形成し得る。様々な事例において、ステープル捕捉領域は、変形した脚部の内側表面と、ステープルのクラウンの内側表面との間で画定され得る。ステープルの捕捉領域の大きさは、例えば、脚部の長さ、脚部の直径、クラウンの幅及び/又は脚部の変形の程度などのいくつかの要素に依存し得る。
いくつかの実施形態では、ステープルカートリッジ200内に配設された全てのステープルは、同じ未発射(配備前、未成形)構成を有し得る。他の実施形態では、ステープルは、各々が異なる未発射(配備前、未成形)構成を有する、例えば、互いに対して高さ及び/又は形状の点で異なる少なくとも2つのグループのステープルを含み得る。例えば、ステープルカートリッジ200は、第1の列のステープル空洞212a、214a内に配設された第1の高さを有する第1のグループのステープルと、第2の列のステープル空洞212b、214b内に配設された第2の高さを有する第2のグループのステープルと、第3の列のステープル空洞212c、214c内に配設された第3の高さを有するステープルの第3のグループのステープルと、を含み得る。いくつかの実施形態では、第1、第2、及び第3の高さは異なり得、第3の高さは、第1の高さ及び第2の高さよりも大きい。他の実施形態では、第1及び第2の高さは同じであるが、第3の高さは異なり、第1の高さ及び第2の高さよりも大きい。当業者であれば、ステープルの他の組み合わせが本明細書において企図されていることを理解するであろう。
更に、ステープルは、1つ又は2つ以上の外部コーティング、例えば、ステアリン酸ナトリウム潤滑剤及び/又は抗菌剤を含み得る。抗菌剤は、それ自体のコーティングとしてステープルに適用されるのでも、潤滑剤などの別のコーティングに組み込むのでもよい。好適な抗菌剤の非限定的な例としては、5-クロロ-2-(2,4-ジクロロフェノキシ)フェノール、クロルヘキシジン、銀配合物(例えば、ナノ結晶銀)、ラウリン酸エチルエステル(LAE)、オクテニジン、ポリヘキサメチレンビグアニド(PHMB)、タウロリジン、乳酸、クエン酸、酢酸、及びそれらの塩を含む。
図2A~図2Bを再び参照すると、ステープルカートリッジ200は、上面又はデッキ面206から底面208まで延在し、上面206は、組織に面する面として構成されており、底面208は、チャネル対向面として構成されている。その結果、図1に示すように、ステープルカートリッジ200が細長いステープルチャネル104に挿入されるときに、上面206はアンビル102に面し、底面208(遮断)は細長いステープルチャネル104に面する。
いくつかの実施形態では、上面206は、内部に画定された表面特徴部を含み得る。例えば、表面特徴部は、上面206内に画定された陥凹したチャネルであり得る。図2Cにより詳細に示すように、第1の凹状チャネル216は、各第1のステープル空洞212a、214aを取り囲む。各第1の陥凹したチャネル216は、近位方向を向く頂点、遠位方向を向く頂点、及び横方向外側を向く頂点を有する、実質的に三角形の壁部216aによって画定される。更に、各第1の陥凹したチャネル216は、上面206から第1の高さにある第1の床206aを含む。第2の陥凹したチャネル218は、各第2のステープル空洞212b、214bを取り囲む。各第2の陥凹したチャネル218は、長手方向軸に対して、近位方向を向く頂点、遠位方向を向く頂点、横方向内側を向く頂点、及び横方向外側を向く頂点を備える、実質的なダイヤモンド形である壁218aによって画定される。更に、各第2の陥凹したチャネル218は、上面206から第2の高さにある第2の床206bを含む。第3の陥凹したチャネル220は、各第3のステープル空洞212c、214cを取り囲む。各第3の陥凹したチャネル220は、長手方向軸に対して、近位方向を向く頂点、遠位方向を向く頂点、及び横方向内側を向く頂点を備える、実質的に三角形の壁部220aによって画定される。更に、各第3の陥凹したチャネル220は、上面206からの第3の高さにある第3の床206cを含む。いくつかの実施形態では、第1の陥凹したチャネル216の第1の高さ、第2の陥凹したチャネル218の第2の高さ、及び第3の陥凹したチャネル220の第3の高さは、同じ高さを有し得る。他の事例において、第1の高さ、第2の高さ、及び/又は第3の高さは異なり得る。表面特徴部及び他の例示的な表面特徴部に関する追加的な詳細は、全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許公開第2016/0106427号に見出され得る。更に、以下でより詳細に論じられるように、これらの陥凹したチャネル216、218、220を使用して、図26A~図26Cの補助材2600のような補助材と相互作用し得、補助材は、ステープル配備前にカートリッジの上面上に解放可能に保持され得る。
図4及び図5を参照すると、例えば、発射アセンブリ400などの発射アセンブリは、図1のデバイス100などの外科用ステープル留め及び切断デバイスと共に利用され得る。発射アセンブリ400は、ステープルカートリッジ200からのステープルを配備するように構成されているウェッジ502を有するウェッジスレッド500を、図1のアンビル102のようなアンビルと、図1のステープルカートリッジ200のようなステープルカートリッジとの間に捕捉された組織内に前進させるように構成され得る。更に、発射アセンブリ400の遠位部分でのEビーム402は、ステープルカートリッジからステープルを発射してもよい。発射中、Eビーム402はまた、アンビルをステープルカートリッジに向かって枢動させ、したがって、ステープル適用アセンブリを開放位置から閉鎖位置に向かって移動させ得る。示されるEビーム402は、一対の上部ピン404、ウェッジスレッド500の部分504に沿っていてもよい一対の中間ピン406、及び底部ピン又は足部408を含む。Eビーム402はまた、発射アセンブリ400が遠位方向、したがって、ステープルカートリッジの遠位端に向かって前進する際に捕捉された組織を切断するように構成されている鋭利な切断縁部410を含み得る。追加的に、切断縁部410の各垂直端部をブラケット装着する、一体成形され、近位側に突出している上部ガイド412及び中間ガイド414は、組織を切断する前に、組織を鋭利な切断縁部410へ誘導するのを補助する組織ステージングエリア416を更に画定してもよい。中間ガイド414はまた、ステープル適用アセンブリ106によるステープル成形を行うウェッジスレッド500の段付き中央部材506を当接させることにより、ステープル適用カートリッジ内のステープルと係合し、それらを発射するのに使用され得る。
使用時には、図1のアンビル102は、図1の閉鎖トリガのような閉鎖トリガを押し下げることによって、閉鎖位置へと移動させて、図4のEビーム402を前進させ得る。アンビルは、図2A~図2Cにおいて、組織を、ステープルカートリッジ200の少なくとも上面206に対して位置決めし得る。アンビルが好適に位置決めされると、ステープルカートリッジ内に配設された図3のステープル300が、配備され得る。
上述のように、ステープルカートリッジからのステープルを配備するために、図5のスレッド500は、カートリッジ本体の近位端から遠位端に向かって、したがってステープルカートリッジの近位端から遠位端に向かって移動し得る。図4の発射アセンブリ400が前進されると、スレッドは、ステープル空洞212、214内でステープルカートリッジ内のステープルドライバと接触して上方に持ち上げ得る。少なくとも1つの例において、スレッド及びステープルドライバは各々、1つ又は2つ以上の傾斜面、すなわち斜めになった表面を含み得るが、これらが協働して、ステープルドライバを、未発射位置から上方に移動させ得る。ステープルドライバがそれぞれのステープル空洞内で上方に持ち上げられると、ステープルは上方に前進し、ステープルがそれらのステープル空洞から出て組織内に貫入する。様々な事例において、スレッドは、発射シーケンスの一部として、いくつかのステープルを同時に上方に移動させることができる。
上述のように、ステープル留めデバイスは、圧縮可能な補助材と組み合わせて使用され得る。補助材が下で示され、説明されるが、本明細書で開示される補助材は、他の外科器具と共に使用することができ、記載されているようなステープルカートリッジに連結する必要がないことを当業者は理解する。更に、当業者は、ステープルカートリッジが交換可能である必要がないことも理解する。
上述のように、いくつかの外科用ステープラでは、外科医は、ステープル留めされる組織に対して適切なステープル高さを有する適切なステープルを選択することを必要とされることが多い。例えば、外科医は、厚い組織に使用するには背の高いステープルを利用し、薄い組織に使用するには背の低いステープルを利用するものである。しかしながら、状況によっては、ステープル留めされている組織は一貫した厚さを有さず、したがって、ステープルは、ステープル留めされた組織の全ての部分(例えば、厚い組織の部分及び薄い組織の部分)に対して、所望の発射構成を達成することができない。組織の厚さが一貫していないことは、同じ又は実質的により大きい高さのステープルが使用されるとき、特にステープルの部位がステープルの部位で、及び/又はステープルの列に沿って内部圧力に曝されたときに、ステープルの部位での組織の所望しない漏れ及び/又は裂けをもたらし得る。
したがって、外科手術中に組織をステープル留めする際にステープルの高さを考慮する必要性を回避するために、発射済みの(配備された)ステープル内に捕捉される組織の異なる厚さを補償するように構成され得る、非繊維性補助材の様々な実施形態が提供される。すなわち、本明細書に記載される補助材は、同じ又は類似の高さを有するステープルのセットを、異なる厚さの組織(例えば、薄い組織から厚い組織まで)をステープル留めする際に使用することを可能にしながら、補助材と組み合わせて、発射済みステープル内及び発射済みステープル間の適切な組織の圧縮を提供することもまたできる。したがって、本明細書に記載される補助材は、ステープル留めされた薄い又は厚い組織に対して好適な圧縮を維持することができ、それによって、ステープルの部位において組織が漏れる及び/又は裂けることを最小限に抑えることができる。
代替的又は追加的に、非繊維性補助材は、組織の内殖を促進するように構成され得る。様々な事例において、治療される組織(例えば、ステープル留め及び/又は切開される組織)の治癒を促進するため、及び/又は患者の回復を加速するために、植込み可能な補助材への組織の内殖を加速することが望ましい。より具体的には、植込み可能な補助材への組織の内殖により、手術部位での炎症の発生率、程度、及び/又は期間が減少し得る。植込み可能な補助材への及び/又はその周辺での組織の内殖は、例えば、手術部位での感染の拡大を管理し得る。例えば植込み可能な補助材への及び/又はその周辺での、血管、特に白血球の内殖は、植込み可能な補助材及び隣接組織の中で及び/又はそれらの周辺で感染に対抗し得る。組織の内殖はまた、患者の身体による異物(例えば、植込み可能な補助材及びステープル)の受容を助成し得、また患者の身体が異物を拒絶する可能性を低減し得る。異物の拒絶により、手術部位では感染及び/又は炎症が生じ得る。
従来の補助材(例えば、フォーム補助材及び織布/不織布補助材などの三次元印刷されていない補助材)とは異なり、これらの非繊維性補助材は、三次元(3D)印刷され、したがって、一貫して再現可能である微細構造(ユニット)で形成され得る。すなわち、他の製造方法とは異なり、3D印刷は、例えば、要素の位置付け及び接続などの微細構造特徴部に対する制御を著しく改善する。その結果、従来の補助材と比較して、本補助材の微細構造及び付随する特性の両方におけるばらつきが低減される。例えば、本補助材は、実質的に均一な物質で所定量を圧縮するように構造化され得る。また、微細構造への微細な制御は、補助材の多孔性を、組織の内殖を強化するように調整することを可能にし得る。また、本非繊維性補助材は、様々なステープル及び組織タイプと共に使用するように適合され得る。
概して、本明細書で提供される補助材は、カートリッジ200のようなステープルカートリッジの上に設計及び位置決めされる。ステープルがカートリッジから発射(配備)されるときに、ステープルは補助材を貫通して組織内に貫入する。ステープルの脚部がステープルカートリッジの反対側に配置されたアンビルに対して変形されると、変形した脚部は、補助材の一部分及び各ステープル内の組織の一部分を捕捉する。すなわち、ステープルが組織内に発射されると、補助材の少なくとも一部分は、組織と発射済みステープルとの間に配置される。本明細書に記載される補助材は、ステープルカートリッジに取り付けられるように構成され得るが、本明細書において、補助材は、外科用ステープラのアンビルなどの他の器具の構成要素と嵌合するように構成され得ることも企図される。当業者は、本明細書で提供される補助材は、交換可能なカートリッジ又はカートリッジベースではないステープルの再装填で使用され得ることを理解する。
組織をステープル留めする方法
図6A~図6Bは、ステープルカートリッジ602及び補助材604を含むステープル留めアセンブリ600の例示的な実施形態を示す。簡潔にするために、補助材604は、概して図6A~図6Bに示されており、補助材の様々な構造的構成は、以下でより詳細に記載されている。以下に詳細に記載される相違点以外は、ステープルカートリッジ602は、ステープルカートリッジ200(図1~図3)と同様であり得、したがって、共通の特徴を本明細書において詳細には説明しない。示しているように、補助材604は、ステープルカートリッジ602に対して配置される。図6では部分的に妨げられているが、ステープルカートリッジ602は、組織内に配備されるように構成されている図3のステープル300と同様であり得るステープル606を含む。ステープル606は任意の好適な未成形(配備前)高さを有し得る。例えば、ステープル606は、約2mm~4.8mmの未成形高さを有し得る。配備前に、ステープルのクラウンが、ステープルドライバ(図示せず)によって支持され得る。
図6A~図6Bは、ステープルカートリッジ602及び補助材604を含むステープル留めアセンブリ600の例示的な実施形態を示す。簡潔にするために、補助材604は、概して図6A~図6Bに示されており、補助材の様々な構造的構成は、以下でより詳細に記載されている。以下に詳細に記載される相違点以外は、ステープルカートリッジ602は、ステープルカートリッジ200(図1~図3)と同様であり得、したがって、共通の特徴を本明細書において詳細には説明しない。示しているように、補助材604は、ステープルカートリッジ602に対して配置される。図6では部分的に妨げられているが、ステープルカートリッジ602は、組織内に配備されるように構成されている図3のステープル300と同様であり得るステープル606を含む。ステープル606は任意の好適な未成形(配備前)高さを有し得る。例えば、ステープル606は、約2mm~4.8mmの未成形高さを有し得る。配備前に、ステープルのクラウンが、ステープルドライバ(図示せず)によって支持され得る。
例解された実施形態では、補助材604は、ステープルカートリッジ602の上面又はデッキ面608の少なくとも一部分に嵌合され得る。いくつかの実施形態では、ステープルカートリッジ602の上面608は、図2A及び図2Cに示すように、凹状チャネル216、218、220のような1つ又は2つ以上の表面特徴部を含み得る。1つ又は2つ以上の表面特徴部は、補助材604と係合して、ステープルカートリッジ602に対する補助材604の所望しない移動、及び/又はステープルカートリッジ602からの補助材604の早期解放を回避するように構成され得る。例示的な取り付け機構は、全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第2016/0106427号に記載されている。
図6Bは、図1の外科用エンドエフェクタ106と同様である、外科用エンドエフェクタ601の細長いステープルチャネル610内に配置され、それに連結されたステープル留めアセンブリ600を示す。アンビル612は、細長いステープルチャネル610に枢動可能に連結され、したがって、細長ステープルチャネル610、したがってステープルカートリッジ602に対して開放位置と閉鎖位置との間で移動可能である。アンビル612は、図6Bの閉鎖位置に示され、ステープルカートリッジ602とアンビル612との間に作成された組織間隙TGを示す。より具体的には、組織間隙TGは、アンビル612の組織圧縮面612a(例えば、アンビル内のステープル形成ポケット間の組織係合面)と補助材604の組織接触面604aとの間の距離によって画定される。この例解された実施形態では、アンビル612の組織圧縮面612a及び補助材604の組織接触面604aの両方は、平面状、又は実質的に平面状(例えば、製造公差内で平面状)である。その結果、図6Bに示すように、アンビル612が閉鎖位置にあるときに、組織間隙TGは、組織が内部に配設されていないときに、略均一(例えば、製造公差内で公称同一)である。言い換えれば、組織間隙TGは、(例えば、y方向において)エンドエフェクタ601にわたって略一定である(例えば、製造公差内で一定)。他の実施形態では、アンビルの組織圧縮面は、隣接する長手方向部分間に長手方向の段差を有する段付き面を含み、したがって、(例えば、y方向において)段差付きプロファイルを作成し得る。そのような実施形態では、組織間隙TGは異なり得る。
補助材604は圧縮可能であり、補助材が様々な高さに圧縮されて、それによって配備されたステープル内に捕捉される異なる組織の厚さを補うことができる。補助材604は、未圧縮(非変形)又は配備前の高さを有し、複数の圧縮(変形)又は配備の高さのうちの1つに変形するように構成されている。例えば、補助材604は、ステープルカートリッジ602内に配設されたステープル606の発射の高さ(例えば、図7の発射済みステープル606aの高さ(H))よりも高い未圧縮の高さを有し得る。すなわち、補助材604は、非変形状態を有し得、非変形状態では、補助材604の最大高さは、発射済みステープル(例えば、形成された構成にあるステープル)の最大高さよりも高い。一実施形態では、補助材604の未圧縮の高さは、ステープル606の発射された高さよりも、約10%高い、約20%高い、約30%高い、約40%高い、約50%高い、約60%高い、約70%高い、約80%高い、約90%高い、又は約100%高くてもよい。特定の実施形態において、補助材604の未圧縮の高さは、例えば、ステープル606の発射された高さよりも100%を超える高さであってもよい。
使用中、図1のデバイス100のように外科用ステープル留め及び切断デバイスが手術部位に向けられると、アンビル612が組織の第1の側に隣接して位置決めされ、ステープル留めアセンブリ600が組織の第2の側に隣接して位置決めされるように、組織は、アンビル612とステープル留めアセンブリ600との間に位置決めされる(例えば、組織は、補助材604組織接触面604aに対して位置決めされ得る)。組織がアンビル612とステープル留めアセンブリ600との間に位置決めされると、例えば、上述のように、それによって外科用ステープラを作動させて、アンビル612とステープル留めアセンブリ600との間(例えば、アンビル612の組織圧縮面612aと補助材604の組織接触面604aとの間)に組織をクランプし、カートリッジから補助材を通って組織内にステープルを配備して、補助材を組織に取り付け得る。
図7に示すように、ステープル606が発射されるときに、組織(T)及び補助材604の一部分は、発射された(形成された)ステープル606aによって捕捉される。発射済みステープル606aは、捕捉された補助材604及び組織(T)を収容するために、上述のように、各々が内部に捕捉領域を画定する。発射済みステープル606aによって画定される捕捉領域は、少なくとも部分的に、発射済みステープル606aの高さ(H)によって制限される。例えば、発射済みステープル606aの高さは、約0.160インチ以下であり得る。いくつかの実施形態では、第1のステープル留めされた606aの高さは、約0.130インチ以下であり得る。一実施形態において、発射済みステープル606aの高さは、約0.020インチ~0.130インチであり得る。別の実施形態において、発射済みステープル606aの高さは、約0.060インチ~0.160インチであり得る。
上記のように、補助材604は、ステープル内に捕捉された組織の厚さが、各発射済みステープル内で同じであるか又は異なるかどうかにかかわらず、複数の発射済みステープル内で圧縮され得る。少なくとも1つの例示的な実施形態において、ステープルの列内のステープルは、発射済みの高さが例えば約2.75mmに変形され得、組織(T)と補助材604は、この高さ以内に圧縮され得る。特定の事例では、組織(T)は、約1.0mmの圧縮の高さを有し得、補助材604は、約1.75mmの圧縮の高さを有し得る。特定の事例では、組織(T)は、約1.50mmの圧縮の高さを有し得、補助材604は、約1.25mmの圧縮の高さを有し得る。特定の事例では、組織(T)は、約1.75mmの圧縮の高さを有し得、補助材604は、約1.00mmの圧縮の高さを有し得る。特定の事例では、組織(T)は、約2.00mmの圧縮の高さを有し得、補助材604は、約0.75mmの圧縮の高さを有し得る。特定の事例では、組織(T)は、約2.25mmの圧縮の高さを有し得、補助材604は、約0.50mmの圧縮の高さを有し得る。したがって、捕捉された組織(T)及び補助材604の圧縮済の高さの合計は、発射済みステープル606aの高さ(H)と等しいか、又は少なくとも実質的に等しくなり得る。
更に、ほとんどの構造は、典型的には、材料に加えられる応力が増加するにつれて、材料のひずみ(変形)が増加する方法で挙動する。しかしながら、外科用ステープル留めについては、比較的狭い応力範囲にわたって補助材のひずみが増加し、したがって以下でより詳細に論じられるように、本明細書に記載の補助材は、それらが平坦又は緩やかな傾斜した「応力プラトー」を呈することができるように構造化され得ることが望ましい。概して、応力プラトーは、弾性座屈による進行性セル崩壊に対応する圧縮時のセル材料の応力-ひずみ曲線におけるレジームであり、材料が作製される固体の性質に依存する。すなわち、所与の構造が圧縮下で変形するときに、応力が実質的に増加することなくひずみが増加する可能性があり、したがって、応力プラトーをもたらし、それによって構造の高密度化(例えば、固体高さ)を有利に遅延させる。その結果、本明細書に記載の補助材は、組織配備状態(例えば、補助材が生体内で組織にステープル留めされたとき)にある間に、典型的には補助材に適用される応力範囲全体にわたって長期間にわたり圧縮を受けるように設計され得る。
したがって、補助材の構造は、補助材及び組織が発射済みステープル内に捕捉されるときに、約30kPa~90kPaの範囲の加えられた応力下にある間、約0.1~0.9の範囲のひずみを受けることができるように設計され得る。補助材が組織配備状態にあるときに、加えられた応力は、ステープル留めされた組織が補助材に対して加える応力である。当業者であれば、組織によって加えられた応力が様々なステープル留め条件(例えば、組織厚、形成されたステープルの高さ、組織内圧力)に依存することを理解するであろう。例えば、高血圧は、典型的には210mmHgと考えられ、したがって、本補助材は、高密度化に達することなく所定の期間、210mmHg以上の加えられた応力に耐えることが望ましいであろう。他の実施形態では、ひずみは、約0.1~0.8、約0.1~0.7、約0.1~0.6、約0.2~0.8、約0.2~0.7、約0.3~0.7、約0.3~0.8、約0.3~0.9、約0.4~0.9、約0.4~0.8、約0.4~0.7、約0.5~0.8、又は約0.5~0.9の範囲であり得る。したがって、本明細書に記載の補助材は、所定の量の加えられた応力下にある間に、その固体の高さに達しないように変形されるように構成され得る。
約30kPa~90kPaの加えられた応力下にある間、約0.1~0.9の範囲のひずみを受けるように構成されている補助材を設計するために、Hookeの法則(F=kD)の原理を使用し得る。例えば、組織に配備された補助材に加えられる力(応力)が既知であると、所定の剛性(k)を有するように補助材を設計し得る。剛性は、補助材の幾何学的形状(例えば、ユニットセルの形状、壁厚、高さ、及び/又は相互接続性、例えば、ユニットセルの間の角度及び空間、及び/又はユニットセルの支柱の直径、及び/又はユニットセルの支柱の相互接続性、例えば、支柱間の角度及び空間)を調整することによって設定され得る。更に、補助材を、組織の最小組織の厚さ、例えば1mmに対して最大量の圧縮変位を有するように設計することができ、したがって、所与の最大ステープルの高さ、例えば2.75mmに対して組織にステープル留めされたとき、変位Dの長さは、組織の最小厚さ、例えば1mmと、補助材の厚さとの組み合わせであり得る。例として、一実施形態では、補助材は、形成されたステープル留めされた最大高さ2.75mmを超える高さを有し、最小厚さ1mmの組織にステープル留めされたときに1.75mmの高さまで圧縮するように構造化され得る。そのため、補助材は、捕捉された組織と補助材の剛性(k)及び厚さの合計(D)が、捕捉された組織に3gf/mm2の応力を加えることができるように、一定の長さの変位Dを維持するために、圧縮性の点で異なり得る。当業者であれば、前述の式が、例えば、植込み後に補助材が室温から体温に至るときの温度の変化を考慮するように修正され得ることを理解することに留意されたい。更に、Hookeの法則の前述の議論は、近似値を表す。したがって、当業者は、大きな変形機構(有限弾性とも呼ばれる)の原理を使用して、目的の材料に調整された構成的方程式の使用を通して、応力とひずみとの間の関係のより正確な予測を得ることができることを理解するであろう。
したがって、補助材の圧縮可能性プロファイルは、少なくともユニットセルの構造的構成及びそれらの間の相互接続によって制御され得る。その結果、ユニットセルの構造的構成は、組織をステープル留めするための望ましい機械的特性を有する補助材に影響を与えるように調整され得る。組織内圧力、組織厚さ、及び形成されたステープル高さの有限範囲があるため、所望の量の応力が加えられている間、補助材が実質的に一定の割合で所望の量のひずみを受けるのを可能にするのに効果的であり得る補助材に対して、適切な幾何学的構造、したがってユニットセルを判定し得る。言い換えれば、ユニットセルの構造的構成は、組織に対する実質的に連続的な所望の(例えば、少なくとも3gf/mm2)応力を、ステープル条件の範囲にわたって所与の時間、ステープル留めされた組織に加えるのに有効であり得る補助材を生産するように設計され得る。すなわち、以下でより詳細に記載されるように、本補助材は、圧縮可能な材料で形成され、組織にステープル留めされたときに補助材が所定の平面の様々な高さに圧縮することを可能にするように、幾何学的に構成されている。更に、補助材によるこの異なる応答はまた、補助材が組織にステープル留めされたときに生じ得る組織内圧力の変動(例えば、血圧の急な上昇)に曝されたときに、補助材が組織に連続的な所望の応力を加えることを維持することを可能にし得る。
補助材
補助材は、様々な構成を有することができる。補助材は、概して、組織接触面と、カートリッジ接触面とを、細長い本体(例えば、内部構造)がそれらの間に位置決めされた状態で含む。組織接触面及び/又はカートリッジ接触面は、特定の実施形態において、それぞれ組織接触層及びカートリッジ接触層を形成するように、細長い本体とは異なる構造を有することができる。以下でより詳細に記載されるように、補助材は、支柱ベースの構成、非支柱ベースの構成、又はそれらの組み合わせを有し得る。
補助材は、様々な構成を有することができる。補助材は、概して、組織接触面と、カートリッジ接触面とを、細長い本体(例えば、内部構造)がそれらの間に位置決めされた状態で含む。組織接触面及び/又はカートリッジ接触面は、特定の実施形態において、それぞれ組織接触層及びカートリッジ接触層を形成するように、細長い本体とは異なる構造を有することができる。以下でより詳細に記載されるように、補助材は、支柱ベースの構成、非支柱ベースの構成、又はそれらの組み合わせを有し得る。
更に、各例示的な補助材は、部分的な形態(例えば、長さ全体ではない)で示されており、したがって、当業者であれば、各実施形態で特定されるように、補助材が長さにおいて、例えば、その長手方向軸(LA)に沿ってより長くなり得ることを理解するであろう。長さは、ステープルカートリッジ又はアンビルの長さに基づいて異なり得る。幅もまた、必要に応じて異なり得る。更に、各例示的な補助材は、各補助材の長手方向軸Lがカートリッジ又はアンビルの長手方向軸(LA)と整列し、これに沿って延在するように、カートリッジ又はアンビルの上に位置決めされるように構成されている。これらの補助材は、圧縮力(例えば、応力又は負荷)に曝されたときに圧縮するように構造化される。
本明細書に記載の補助材は、様々な平均長さ、幅、及び厚さを有し得る。例えば、いくつかの実施形態では、補助材は、約20mm~100mm又は約40mm~100mmの範囲の平均長さを有し得る。他の実施形態では、補助材は、約5mm~10mmの範囲の平均幅を有し得る。更に他の実施形態では、補助材は、約1mm~6mm、約1mm~8mm、約2mm~6mm、又は約2mm~8mmの範囲の平均厚さを有し得る。一実施形態では、例示的な補助材は、約20mm~100mmの範囲の平均長さ、5mm~10mmの平均幅、及び約1mm~8mmの平均厚さを有し得る。
細長い本体は、各々が相互接続されたユニットセルによって形成された1つ又は2つ以上の格子構造で形成され得る。ユニットセルは、様々な構成を有し得るが、いくつかの実施形態では、ユニットセルは、支柱なしベースのユニットセルであり得るが、他の実施形態では、ユニットセルは、支柱ベースのユニットセルであり得る。支柱は、完全に、又は実質的に固体材料で形成された非中空のロッド又はバーであり得る。特定の実施形態では、1つ又は2つ以上の格子構造は、相互接続された反復ユニットセルによって形成され得る。更に、特定の実施形態では、細長い本体は、支柱なしのユニットセルで形成された少なくとも1つの格子構造と、支柱ベースのユニットセルで形成された少なくとも1つの格子構造とを含み得る(図54を参照)。
各格子構造は、第1の面(例えば、上面)から第2の面(例えば、底面)まで延在する。補助材の全体的な構造的構成に応じて、少なくとも1つの格子構造の第1の面の少なくとも一部分は、補助材の組織接触面として機能し得、少なくとも1つの格子構造の第2の面の少なくとも一部分は、補助材のカートリッジ接触面として機能し得る。当業者は、各格子構造が追加の組織接触面(例えば、上面に対する1つ又は2つ以上の横方向側面)を有し得ることを理解するであろう。
特定の実施形態では、補助材は、内部構造の少なくとも1つの格子構造の第1の面の少なくとも一部分上に配置された組織接触層を含み得る。組織接触層は、第1の面(例えば、上面)と第2の面(例えば、底面)との間に延在する厚さを有する。その結果、組織接触層の第1の面は、単独で、又は少なくとも1つの格子構造の第1の面の少なくとも一部分と組み合わせて、得られた補助材の組織接触面として機能し得る。組織接触層は、様々な構成を有し得る。例えば、いくつかの実施形態では、組織接触層は、細長い本体の格子構造とは異なり得る相互接続する反復セルで形成された格子構造の形態であるが、他の実施形態では、組織接触層は、フィルムの形態である。
代替的又は追加的に、補助材は、少なくとも1つの格子構造の第2の面の少なくとも一部分上に配設されたカートリッジ接触層を含み得る。カートリッジ接触層は、第1の面(例えば、上面)から第2の面(例えば、底面)まで延在する厚さを有し得る。その結果、カートリッジ接触層の第2の面は、単独で、又は少なくとも1つの格子構造の第2の面の少なくとも一部分と組み合わせて、得られた補助材のカートリッジ接触面として機能し得る。カートリッジ接触層は、様々な構成を有することができる。例えば、いくつかの実施形態では、カートリッジ接触層は、細長い本体の格子構造とは異なり得る相互接続する反復セルで形成された格子構造の形態であるが、他の実施形態では、カートリッジ接触層は、フィルムの形態である。いくつかの実施形態では、フィルムは感圧接着剤であり得るが、他の実施形態では、フィルムは、延在する1つ又は2つ以上の取り付け特徴部を含み得る。
支柱なしベースの補助材
上記のように、補助材は、支柱なしベースのユニットセル(例えば、反復支柱なしベースのユニットセル)で形成された格子構造を含み得る。言い換えれば、鋭い角又は角度の存在によって特性評価される支柱ベースのユニットセルとは対照的に、支柱なしベースのユニットセルは、湾曲面によって特徴付けられ得る。例えば、ユニットセルは、三重周期的極小曲面(TPMS)に基づき得る。TPMSは、三次元でそれ自体を反復する極小曲面である。本明細書で使用される場合、用語「極小曲面」は、数学的に知られている極小曲面を指す。したがって、いくつかの実施形態では、ユニットセルは、シュワルツ構造(例えば、シュワルツP、Schwarz Diamond)、修飾されたシュワルツ構造、ジャイロイド(例えば、Schoen Gyroid)構造、コサイン構造、及びコーク缶構造であり得る。
上記のように、補助材は、支柱なしベースのユニットセル(例えば、反復支柱なしベースのユニットセル)で形成された格子構造を含み得る。言い換えれば、鋭い角又は角度の存在によって特性評価される支柱ベースのユニットセルとは対照的に、支柱なしベースのユニットセルは、湾曲面によって特徴付けられ得る。例えば、ユニットセルは、三重周期的極小曲面(TPMS)に基づき得る。TPMSは、三次元でそれ自体を反復する極小曲面である。本明細書で使用される場合、用語「極小曲面」は、数学的に知られている極小曲面を指す。したがって、いくつかの実施形態では、ユニットセルは、シュワルツ構造(例えば、シュワルツP、Schwarz Diamond)、修飾されたシュワルツ構造、ジャイロイド(例えば、Schoen Gyroid)構造、コサイン構造、及びコーク缶構造であり得る。
以下でより詳細に論じられるように、支柱なしのユニットセルは、様々な構造的構成(例えば、高さ、幅、壁厚、形状)を有し得る。いくつかの実施形態では、補助材の支柱なしベースのユニットセルは、略均一(例えば、製造公差内で公称同一)であり得るが、他の実施形態では、補助材の支柱なしベースのユニットセルの少なくとも一部分は、支柱ベースのユニットセルの残りの部分に対して形状及び/又は寸法の点で異なり得る。
例えば、いくつかの実施形態では、支柱なしベースのユニットセルの各々は、約0.05mm~0.6mmの壁厚を有し得る。特定の実施形態では、壁厚は、約0.1mm~0.3mmであり得る。一実施形態では、壁厚は約0.2mmであり得る。特定の実施形態では、補助材の全ての支柱なしベースのユニットセルの壁厚は、略均一(例えば、製造公差内で公称同一)であり得る。他の実施形態では、例えば、補助材がユニットセルの2つ又は3つ以上のセットで形成される場合、各セットのユニットセルは、異なる壁厚を有し得る。例えば、一実施形態では、補助材は、各々が第1の壁厚を有する第1の反復ユニットセルと、各々が第1の壁厚よりも大きい第2の壁厚を有する第2の反復ユニットセルと、各々が第2の壁厚よりも大きい第3の壁厚を有する第3の反復ユニットセルと、を含み得る。代替的又は追加的に、第1の反復ユニットセルは、第1の高さ(例えば、最大高さ)と、第1の高さよりも大きい第2の高さ(例えば、最大高さ)と、第2の高さよりも大きい第3の高さ(例えば、最大高さ)を有し得る。
いくつかの実施形態では、各ユニットセルは、約5~30の表面積対体積比を有し得る。特定の実施形態では、各ユニットセルは、約7~20の表面積対体積比を有し得る。
シュワルツP構造
図8A~図8Fは、組織接触面802と、カートリッジ接触面804とを有する補助材800の例示的な一実施形態である。補助材800は、相互接続された反復支柱なしユニットセル810を含み、そのうちの1つは、図9A~図9Bにより詳細に示されている。補助材800は、4つの長手方向列(L1、L2、L3、L4)を有し、各々が20個の反復ユニットセル810を有するものとして示されているが、当業者であれば、補助材の列及びユニットセル数が少なくとも、補助材が適用されるステープルカートリッジ及び/又はアンビルのサイズ及び形状に依存することができ、したがって、補助材は、図に示される長手方向列及びユニットセルの数に制限されないことを理解するであろう。更に、1つのタイプの反復支柱なしユニットセルのみが示されているが、他の実施形態では、補助材は、第1の反復支柱なしユニットセルと、第1のものなどとは異なる第2の支柱なしユニットセルとの組み合わせで形成され得る。
図8A~図8Fは、組織接触面802と、カートリッジ接触面804とを有する補助材800の例示的な一実施形態である。補助材800は、相互接続された反復支柱なしユニットセル810を含み、そのうちの1つは、図9A~図9Bにより詳細に示されている。補助材800は、4つの長手方向列(L1、L2、L3、L4)を有し、各々が20個の反復ユニットセル810を有するものとして示されているが、当業者であれば、補助材の列及びユニットセル数が少なくとも、補助材が適用されるステープルカートリッジ及び/又はアンビルのサイズ及び形状に依存することができ、したがって、補助材は、図に示される長手方向列及びユニットセルの数に制限されないことを理解するであろう。更に、1つのタイプの反復支柱なしユニットセルのみが示されているが、他の実施形態では、補助材は、第1の反復支柱なしユニットセルと、第1のものなどとは異なる第2の支柱なしユニットセルとの組み合わせで形成され得る。
補助材800が実質的に同じ(例えば、製造公差内で公称同一)構造的構成を有する反復ユニットセル810で形成されることを考えると、以下の議論は、1つの反復ユニットセル810に関する。図9A~図9Bに示すように、反復ユニットセル810は、上部分812、底部分814、及びそれらの間に延在する中間部分816を有する。
この例解された実施形態では、反復ユニットセル810は、シュワルツP構造として構成されており、したがって、ユニットセル810の表面輪郭は、極小曲面によって画定される。すなわち、ユニットセル810の外面820及び内面822は各々、極小曲面によって画定される。したがって、この例解された実施形態では、外面820及び内面822は、形状が略凹状であり、それによってユニットセル810の弓形側部821を形成する。更に、内面822は、ユニットセル810の内部容積824を画定する。その結果、ユニットセル810は、中空であると特徴付けられ得る。シュワルツP極小曲面は、cos(x)+cos(y)+cos(z)=0として関数的に表されてもよい。
ユニットセル810はまた、ユニットセル810を他のユニットセル810に相互接続して、それによって図8A~図8Eに示される補助材800を形成するために使用され得る接続インターフェース826を含む。この例解された実施形態では、ユニットセルは、ユニットセル810の6つの最外面を形成する6つの接続インターフェース826、例えば、上部の最外面827a及び底部の最外面827b、左部の最外面829a及び右部の最外面829b、並びに前部の最外面831a及び後部の最外面831bを含む。上部及び底部の最外面827a、827bは、互いに対して略平面状(例えば、製造公差内で平面状)であり、x方向においてオフセットされており、左部及び右部の最外面829a、829bは、互いに対して略平面状(例えば、製造公差内で平面状)であり、y方向においてオフセットされており、前部及び後部の最外面831a、831bは、互いに対して略平面状(例えば、製造公差内で平面状)であり、z方向においてオフセットされている。したがって、ユニットセル810の全体的な外面は、平面状面、例えば、最外面827a、827b、829a、829b、831a、831b、及び非平面状面、例えば、接続インターフェース826の間に延在する外面820を含む。更に、補助材800は、反復ユニットセル810でのみ形成されているため、上部の最外面812aを含む上部分812は、補助材800の組織接触面802を形成し、ユニットセルの底部分814の(例えば、x方向における)底部の最外面814aは、補助材800のカートリッジ接触面804を形成する。その結果、組織接触面802は、平面状面及び非平面状面で形成される。
更に、反復ユニットセル810の全体的な幾何学的形状及び対応する接続インターフェース826における互いへのそれらの相互接続性に基づいて、得られる補助材800の全体的な外面は、非平面状面によって分離された略平面状面(例えば、製造公差内で平面状)で形成される。示すように、補助材800の上部及び底部の最外面850a、850bは、YZ平面内に延在する二等分線から最も遠く、補助材800の左部及び右部の最外面852a、852bは、XZ平面内に延在する二等分線から最も遠く、補助材の前部及び後部の最外面854a、854bは、XY平面内に延在する二等分線から最も遠い。更に、示すように、上部及び底部の最外面850a、850bは、互いに対して略平面状(例えば、製造公差内で平面状)であり、x方向においてオフセットされており、左部及び右部の最外面852a、852bは、互いに対して略平面状(例えば、製造公差内で平面状)であり、y方向にオフセットされており、前部及び後部の最外面854a、854bは、互いに対して略平面状(例えば、製造公差内で平面状)であり、z方向においてオフセットされている。したがって、これらの最外面850a、850b、852a、852b、854a、854bは、補助材800の外面の平面状セグメントを形成する。これらの最外面850a、850b、852a、852b、854a、854bの間に延在する補助材800の部分は、隣接するユニットセル810の外面820によって画定され、それによって補助材800の外面の非平面状面を形成することが理解され得る。
更に示すように、6つの接続インターフェース826は、ユニットセル810の内部容積824と流体連通するそれぞれの円形開口部を画定する。その結果、ユニットセル810は、6つ全てのデカルト側面に開口部を有する(図9Bの矢印1、2、3、4、5、6として表される)。これらの開口部は、例えば、複数の機能を果たすことができる。すなわち、隣接するセルへの接続を容易にすること、補助材が組織にステープル留めされているときに、即時組織内殖を可能にし得る開口部を作成すること、得られた補助材、例えば、3D製造プロセス中に使用される材料の生成に使用される製造材料の排水を可能にすること、補助材全体にわたって体液の移動を可能にすること、補助材の機械的特性、例えば、補助材の高密度化を遅延させる圧縮プロファイルを作成する機械的特性に寄与すること、及び/又は完全に圧縮された補助材の固体高さを最小化することである。
更に、ユニットセル810が対応する接続インターフェースで互いに相互接続されているときに、例えば、少なくとも2つの接続インターフェース、中空管状相互接続部828(例えば、管腔)が、図8D~図8Eに示すように、ユニットセル間に形成され、これは、相互接続されたユニットセル810の内部容積824が互いに流体連通することを可能にする。したがって、チャネル又は経路の連続的なネットワークが、補助材内に存在する。その結果、補助材800が組織(T)にステープル留めされ、図8Gに示すように、組織配備状態にあるときに、例えば、少なくとも1つのユニットセル810の上部分812の接続インターフェース826aの開口を通して、補助材800に入る細胞を含む1つ又は2つ以上の流体は、図8Gに示すように、組織配備状態にあるときに、例えば、相互接続されたユニットセルを介して、補助材800全体にわたって遊走し、最終的には、補助材800内の組織の内殖を加速し得る。すなわち、補助材800が組織配備状態にある間に、中空管状相互接続部828の少なくとも一部分は、ユニットセル810の少なくとも一部分間で、又は全ての内部容積にわたって流体連通を少なくとも部分的に維持し、したがって、補助材800全体にわたる細胞移動度を促進し得る。
中空管状相互接続部828は、様々なサイズ(例えば、直径)を有し得る開口部を画定するが、いくつかの実施形態では、開口部の直径は、約100マイクロメートル~3500マイクロメートルであり得る。例えば、開口部の直径は、約100ミクロメートル~2500マイクロメートル、又は約500マイクロメートル~2500マイクロメートルであり得る。特定の実施形態では、開口部の直径は、約945マイクロメートル~1385マイクロメートルであり得る。一実施形態では、開口部の直径は、2000マイクロメートル超であり得る。特定の実施形態では、全ての開口部の直径は、実質的に同じ(例えば、製造公差内で公称同一)である。本明細書で使用するとき、開口部の「直径」は、開口部の任意の対の頂点間の最大距離である。
反復ユニットセル810は、対応する接続インターフェース826で互いに相互接続されているため、図8Cにより明確に示すように、補助材800は、事前定義された圧縮領域830及び事前定義された未圧縮領域840を有する格子構造の形態である。事前定義された圧縮領域830及び事前定義された未圧縮領域840は、様々な構成を有し得るが、この例解された実施形態では、事前定義された圧縮領域830は、ユニットセル810によって画定され、事前定義された未圧縮領域840は、ユニットセル810の間に画定された空隙845の形態である。この実施形態では、各空隙845は、4つの隣接する相互接続ユニットセル810の間に形成される。例えば、図8Fに示すように、空隙845aは、4つの隣接するユニットセル810a、810b、810c、810dの間に画定される。したがって、隣接するユニットセルの間に存在する空間は、事前定義された未圧縮領域を画定する。言い換えれば、補助材の未圧縮領域840は、ユニットセルの内部容積によって画定されない。
以下でより詳細に記載されるように、反復ユニットセルの構造的構成は、加えられた応力下にある間に、ユニットセルが、一定期間にわたって異なる場所でその高さH(図9A参照)に沿って(例えば、セルの内面の対向する側面が互いに接触するまで)変形又はバックルすることを可能にし得る。その結果、そのような時間中、ユニットセルは、加えられた応力(例えば、30kPa~90kPa)下にある間に、一定又は実質的に一定の割合で変形又はバックルし得る。言い換えれば、特定の実施形態では、反復ユニットセルの構造は、例えば図11に概略的に示すように、補助材が加えられた応力下にある間に応力プラトーにつながる可能性がある。
図10A~図10Dは、加えられた応力の範囲下にあるときに、図8A~図9Bの1つの反復ユニットセル、例えば、ユニットセル810の圧縮挙動を概略的に示す。特に、反復ユニットセル1010は、図10Aの予め圧縮された(非変形)状態、ユニットセル1010の上部分及び底部分1012、1014の各々が、ユニットセル1010の中間部分1016に向かって圧縮し始め、中間部分1016が偏向し始める図10Bの第1の圧縮状態、中間部分1016が外側に偏向し続ける図10Cの第2の圧縮状態、及び中間部分1016の内面1018の対向する側面1018a、1018bが互いに接触して、ユニットセル810がその固体高さに到達する図10Dの高密度化状態で示される。
反復ユニットセル1010の非変形状態U(図10A)、圧縮状態C1、C2(図10B~図10C)、及び高密度化状態D(図10D)の関係、及び得られた補助材の応力-ひずみ曲線を図11に概略的に示す。
補助材の応力-ひずみ応答は、例えば、反復ユニットがその未圧縮状態からその第1の圧縮状態に向かって変形し始めるにつれて、ヤング率によって特徴付けられる弾性変形(曲げ)で始まる。この弾性変形は、降伏応力に達するまで続く。降伏応力に達すると、例えば、反復ユニットセルがその第1の圧縮状態及び第2の圧縮状態を通って変形し続けるにつれて、弾性座屈による進行性ユニットセル崩壊に対応する応力プラトーが発生する可能性がある。当業者であれば、応力プラトーが、少なくともユニットセルが作製される材料の性質に依存することを理解するであろう。応力プラトーは、高密度化まで継続し、これは、例えば、反復ユニットセルがその高密度化状態に達するにつれて、補助材全体わたるユニットセルの崩壊を示し、したがって、補助材はその固体高さに達している。
当業者であれば、補助材に対する応力-ひずみ曲線が、様々な要因、例えば、未圧縮の高さ、組成構成(材料特性を含む)、及び/又は構造的構成に依存することを理解するであろう。例として、以下の表1は、未圧縮高さ(UH)のみを異ならせて、30kPaの加えられた応力で1.75mmの第1の圧縮高さ(CH1)に圧縮され、90kPaの加えられた応力で0.75mmの第2の圧縮高さ(CH2)に圧縮され、90kPaの加えられた応力で0.45mmの第3の圧縮高さ(CH3)に圧縮される例示的な補助材に対する応力-ひずみ応答を示す。
別の実施形態では、反復支柱なしのユニットセルは、修飾されたシュワルツP構造であり得る。例えば、シュワルツP構造は、例えば図12Aに示すように、1つ又は2つ以上の方向に延伸されて、延伸したシュワルツP構造を形成し得る。代替的又は追加的に、特定の実施形態では、シュワルツP構造の壁厚を薄くすることができる。例えば、図12Bに示すように、シュワルツP構造は延伸及び薄くされる。更に別の実施形態では、図12Cに示すように、シュワルツP構造はクロッピングされ得、例えば、シュワルツP構造の上部分HTの高さが(図9A参照)及び/又は底部分HB(図9A参照)が減少する。代替的、又は前述の例示的な修正に追加して、例えば、図12Dに示すように、追加の開口部がシュワルツP構造の壁を通して追加され得、これは、得られた補助材の高密度化に役立ち得る。
反復支柱なしユニットセルは、他のTPMS構造の形態をとり得る。例えば、13Aに示すように、支柱なしユニットセル1300は、シュワルツD面格子構造を有するダイヤモンド極小曲面を有するシートダイヤモンド構造から形成され得る。この特定の極小曲面は、各々がダイヤモンドボンド構造の管状バージョンの形状を有する2つの絡み合った合同の迷路を有するため、「ダイヤモンド」と呼ばれる。シュワルツDは、
sin(x)sin(y)sin(z)+sin(x)cos(y)cos(z)+cos(x)sin(y)cos(z)+cos(x)cos(y)sin(z)=0として関数的に表されてもよい。
反復ユニットセル1300、したがってシートダイヤモンド構造で形成された例示的な補助材1310が図13Bに示される。
sin(x)sin(y)sin(z)+sin(x)cos(y)cos(z)+cos(x)sin(y)cos(z)+cos(x)cos(y)sin(z)=0として関数的に表されてもよい。
反復ユニットセル1300、したがってシートダイヤモンド構造で形成された例示的な補助材1310が図13Bに示される。
別の実施形態では、図14Aに示すように、支柱なしベースのユニットセル1400は、ジャイロイド構造であり得る。ジャイロイド極小曲面は、
sin(x)cos(y)+sin(y)cos(z)+sin(z)cos(x)=0として関数的に表されてもよい。
反復ユニットセル1500、したがってジャイロ構造で形成された例示的な補助材1410が、図14Bに示される。他の実施形態では、支柱なしベースのユニットセルは、コサイン構造1500(図15A)の形態、又はコーク缶構造1600(図16A)の形態であり得、それらの各々は、湾曲した極小曲面によって画定される。それぞれの反復ユニットセル1500(コサイン構造)、1600(コーク缶構造)で形成された例示的な補助材1510、1610が、図15B及び図16Bに示される。
sin(x)cos(y)+sin(y)cos(z)+sin(z)cos(x)=0として関数的に表されてもよい。
反復ユニットセル1500、したがってジャイロ構造で形成された例示的な補助材1410が、図14Bに示される。他の実施形態では、支柱なしベースのユニットセルは、コサイン構造1500(図15A)の形態、又はコーク缶構造1600(図16A)の形態であり得、それらの各々は、湾曲した極小曲面によって画定される。それぞれの反復ユニットセル1500(コサイン構造)、1600(コーク缶構造)で形成された例示的な補助材1510、1610が、図15B及び図16Bに示される。
縁部条件
いくつかの実施形態では、特定の支柱なしベースのユニットセルは、相互接続されて補助材を形成するときに、組織ステープル留めのための所望しない縁部条件を形成する可能性がある。例えば、組織が使用中に補助材を横切ってスライドすると、縁部条件は、補助材の少なくとも一部分をステープルカートリッジから時期尚早に分離させるように組織と相互作用する可能性がある。これらの縁部条件は、幾何学的形状(例えば、略平面状(例えば、製造公差ないで平面状)と非平面状の外面)、及び補助材を構成する支柱なしベースのユニットセルの相互接続性の結果であり得る。したがって、これらの縁部条件を改善し、したがって、補助材の時期尚早の分離を禁止するために、異なる幾何学的形状を有する外層が、補助材の1つ又は2つ以上の組織接触面の上に位置付けられ得る。
いくつかの実施形態では、特定の支柱なしベースのユニットセルは、相互接続されて補助材を形成するときに、組織ステープル留めのための所望しない縁部条件を形成する可能性がある。例えば、組織が使用中に補助材を横切ってスライドすると、縁部条件は、補助材の少なくとも一部分をステープルカートリッジから時期尚早に分離させるように組織と相互作用する可能性がある。これらの縁部条件は、幾何学的形状(例えば、略平面状(例えば、製造公差ないで平面状)と非平面状の外面)、及び補助材を構成する支柱なしベースのユニットセルの相互接続性の結果であり得る。したがって、これらの縁部条件を改善し、したがって、補助材の時期尚早の分離を禁止するために、異なる幾何学的形状を有する外層が、補助材の1つ又は2つ以上の組織接触面の上に位置付けられ得る。
図9A~図9Bを再び参照すると、上記のように、シュワルツP構造810は、ユニットセル810の接続インターフェース826の間に延在する弓形側部821を形成する非平面状外側面を有する。その結果、シュワルツP構造810が相互接続されて、図8A~図8Fの補助材800などの補助材を形成するときに、組織接触面は、図8A~図8Bの組織接触面802のような平面状面及び非平面状面を有し得る。これは、少なくとも各ユニットセル810の上部分812(例えば、上部分812の露出した最上部外面827a及び弓形側部821)の構造的構成、及びそれらの間の離間した関係の結果である。したがって、補助材の縁部条件は、図8A~図8Fの補助材800の組織接触面802のように、補助材の少なくとも1つの別様の組織接触面の上に位置決めされた略平面状(例えば、製造公差内で平面状)幾何学的形状を有する外層に適用することによって最小化し得る。その結果、これは、ステープル留めデバイスの配置中に、補助材上の組織負荷(加えられた応力)を低下させ得る。更に、これは、補助材とカートリッジとの間の取り付け要件を容易にし得る。
外層は、様々な構成を有することができるが、いくつかの実施形態では、外層は、支柱の1つ又は2つ以上の平面状アレイで形成され得るが(図17A~図17C)、他の実施形態では、外層は、フィルムの形態であり得る(図18)。
図17A~図17Cは、相互接続する反復ユニットセル1704及び少なくとも1つの平面状アレイ1706、1708で形成された第1の格子構造1702を有する例示的な補助材1700を示す。各ユニットセル1704は、図9A~図9Bのユニットセル810と同様であり、したがって、共通の特徴は、本明細書で詳細に記載しない。この例解された実施形態では、(例えば、YZ平面における)第1の平面状アレイ1706が、第1の格子構造1702の上部組織に面する面1712をわたって延在し、(例えば、XZ平面における)第2の平面状アレイ1706が、第1の格子構造1702の少なくとも1つの側部組織に面する面1714にわたって延在する2つの平面状アレイ1706、1708がある。他の実施形態では、第1又は第2の平面状アレイ1706、1708が省略され得る。更なる実施形態では、補助材1700は、追加の平面状アレイを含み得る。
平面状アレイ1706、1708は、様々な構成を有することができるが、この例解された実施形態では、第1の平面状アレイ及び第2の平面状アレイ1706、1708は各々、補助材1700の長手方向軸(LA)と並行であって、これに沿って延在する長手方向支柱1716を含む。図示されていないが、追加の支柱が第1の平面状アレイ及び第2の平面状アレイ1706、1708に追加され得ることも企図される。例えば、一実施形態では、第1の平面状アレイ1706及び/又は第2の平面状アレイ1708は、長手方向軸に対して角度をなして延在し、かつ第1及び/又は第2の長手方向支柱と交差し、それによって繰り返しXパターンを作成する交差支柱を含み得る。
使用中、補助材1700が図1~図2Cのカートリッジ200などのカートリッジ上に解放可能に保持されるときに、補助材1700は、カートリッジ内に配置されたステープルの列と重なる。その結果、第1の平面状アレイ1706は、補助材1700の最終的な固体高さに加え、したがってその高密度化を加速することができる。しかしながら、衝撃を最小限に抑えるために、第1の平面状アレイ1706が高密度化を有し得、第1の平面状アレイ1706は、ステープルの列と重ならないように設計され得る。例えば、図17A~図17Cに示すように、第1の平面状アレイ1706は、4つの離間した部分1706a、1706b、1706c、1706dに分割されて、3つ間隙1718、1720、1722がそれらの間及び補助材1700の長手方向軸(LA)に沿って形成されるようにする。図17Cに示すように、これら3つの間隙1718、1720、1722は、カートリッジ(図示せず)の3つのステープル列1724、1726、1728と一致し得、したがって、第1の平面状アレイ1706は、配備中にステープルによって捕捉されないか、又は最小限に捕捉されるであろう。
上記のように、いくつかの実施形態では、吸収性フィルムは、格子構造の非平面状組織に面する面の少なくとも1つの少なくとも一部分に位置決めされ、それによって組織が補助材を横切ってスライドする間に、組織が補助材をカートリッジから時期尚早に分離させてしまうことを実質的に防止することができる。すなわち、吸収性フィルムは、縁部条件を最小限にし、したがって、別様では補助材の組織接触面上に存在する摩擦を減少させ得る。
図18は、カートリッジ1801上に配設された補助材1800の例示的な実施形態を示す。補助材1800は、格子構造1802を含み、その少なくとも一部分上に吸収性フィルム1804が配設されている。図8Aの補助材800の格子構造と同様の格子構造1802は、相互接続する反復ユニットセル1806で形成され、その各々は、図9A~図9Bのユニットセル810と同様であり、したがって、共通の特徴は、本明細書で詳細に記載しない。示すように、吸収性フィルム1804は、格子構造1802の全ての組織に面する面上に配設され、この例解された実施形態では、上部の組織に面する面1808(例えば、x方向に延在する)、第1の長手方向側面1810a(例えば、z方向に延在する)、第2の対向長手方向側面1810b、第1の横方向側面1812a(例えば、y方向に延在する)、及び第2の対向横方向側面(遮られている)を含む。他の実施形態では、吸収性フィルムは、格子構造の全ての組織に面する面、例えば、第1の横方向側面及び/又は第2の横方向側面上に配置されるわけではない。
吸収性フィルムは、様々な構成を有し得る。例えば、いくつかの実施形態では、吸収性フィルムは、補助材が加えられた応力下にあるときに補助材の高密度化に公称上影響与える厚さを有するように設計されるか、及び/又は組織操作のために組織接触層の摩擦を低減するのに役立つ1つ又は2つ以上の材料で形成されている。いくつかの実施形態では、吸収性フィルムは、約15マイクロメートル以下、例えば、約5マイクロメートル~15マイクロメートル、又は約8マイクロメートル~11マイクロメートルの厚さを有し得る。一実施形態では、吸収性フィルムは、ポリジオキサノンで形成され得る。
取り付け特徴部
いくつかの実施形態では、支柱なしベースの補助材は、補助材の長さに沿って少なくとも部分的に延在し、ステープルカートリッジに係合して、それによってステープル配備前に補助材をカートリッジ上に保持するように構成されている1つ又は2つ以上の取り付け特徴部を含む。1つ又は2つ以上の取り付け特徴部は、様々な構成を有し得る。例えば、1つ又は2つ以上の取り付け機構は、ステープルカートリッジにおいて、細長い切断スロットの対向する長手方向縁部の間に形成された細長い切断スロットと係合する(例えば、圧入又はスナップ嵌めする)ように構成されたチャネル取り付け部(図19A~図21)、(図22A~図22B)、及び/又はステープルカートリッジ内に画定された陥凹した端部チャネルと係合するように構成されている端部取り付け部(図24~図25)であり得る。以下で詳細に論じられる相違点以外は、補助材1900、2000、2100、2200は、図8A~図8Fの補助材800と実質的に同様であり、したがって、共通の特徴は、本明細書において詳細に記載しない。
いくつかの実施形態では、支柱なしベースの補助材は、補助材の長さに沿って少なくとも部分的に延在し、ステープルカートリッジに係合して、それによってステープル配備前に補助材をカートリッジ上に保持するように構成されている1つ又は2つ以上の取り付け特徴部を含む。1つ又は2つ以上の取り付け特徴部は、様々な構成を有し得る。例えば、1つ又は2つ以上の取り付け機構は、ステープルカートリッジにおいて、細長い切断スロットの対向する長手方向縁部の間に形成された細長い切断スロットと係合する(例えば、圧入又はスナップ嵌めする)ように構成されたチャネル取り付け部(図19A~図21)、(図22A~図22B)、及び/又はステープルカートリッジ内に画定された陥凹した端部チャネルと係合するように構成されている端部取り付け部(図24~図25)であり得る。以下で詳細に論じられる相違点以外は、補助材1900、2000、2100、2200は、図8A~図8Fの補助材800と実質的に同様であり、したがって、共通の特徴は、本明細書において詳細に記載しない。
いくつかの実施形態では、チャネル取り付け部は、長手方向スロットの対向する壁に係合するようにステープルカートリッジの長手方向スロットに挿入されるように構造的に構成されている1つ又は2つ以上の圧縮可能な部材を含み得る。特定の実施形態では、1つ又は2つ以上の圧縮可能な部材は、例えば、補助材のカートリッジ接触面の長さに沿って長手方向に内部を通って延在する圧縮可能な開口部を含み得る。
図19A~図19Bは、少なくとも1つの共通の細長い接合部1916によって相互接続された2つの圧縮可能な部材1912、1914を有するチャネル取り付け部1910を含む補助材1900の例示的な実施形態を示す。2つの圧縮可能な部材1912、1914は、様々な構成を有することができるが、この例解された実施形態では、各圧縮可能な部材1912、1914は、その幅を横切った(例えば、y方向に)三角形の断面形状を有する細長いロッドの形態であるが、その長さに沿って(例えば、z方向に)内部を通って延在する中空三角形のチャネル1912a、1914aを有する。示すように、2つの細長いロッド1912、1914は、対応する頂点で相互接続され、それによって、狭い厚さ(例えば、x方向に)を有する中央接続領域を画定する細長い接合部1916を形成する。図19Bに示すように、補助材1900が、図1~図2Cのカートリッジ200と同様のカートリッジ1901に配設されるときに、少なくとも1つの細長い接合部1916、したがって中央接続領域は、図19に示すように、長手方向スロット1903の対向する壁1903a、1903bから等距離に位置決めされる。その結果、中央接続領域は、切断部材の前進ラインと整列し、したがって、中央接続領域の狭い幅に起因して、補助材1900を通って切断部材が前進する際にこれが詰まるリスクを最小化又は防止し得る。すなわち、中央接続領域は、長手方向スロット1903を通って切断部材が前進する際に別様に切断する必要がある追加の補助材料を最小限に抑える。更に、中空三角形チャネル1912a、1914aは、進行ラインの各側面上の材料の量を減少させ、これは、切断部材が長手方向スロット1903を通って更に前進するにつれて、補助材の切断縁部が切断部材への拘束を最小化し得る。
チャネル取り付け部1910の全幅WCは異なり得るが、この例解された実施形態では、全幅WCは、長手方向スロット1903の幅WL(例えば、2つの対向するスロット壁1903a、1903b間の距離)よりも大きい。その結果、チャネルアタッチメント1910が長手方向スロット1903に挿入されるときに、圧縮可能な部材は、中空三角形チャネル1912a、1914aによって作成される外向きの横方向の力に起因して、変形し、それぞれのスロット壁1903a、1903bに係合する(例えば、これらに対して圧縮される)。したがって、プレス嵌め又は摩擦嵌合が、圧縮可能な部材1912、1914とカートリッジ1901のそれぞれのスロット壁1903a、1903bとの間に作成される。
チャネル取り付け部は、他の構成(例えば、形状及び/又は寸法)を有し得る。例えば、図20に示すように、補助材2000は、補助材2000が補助材2000のカートリッジ接触面2004から外向きに延在し、かつ反復ユニットセル2010a、2012aの2つの内側列の間に位置決めされた細長い突起の形態のチャネル取り付け部2010も含むことを除いて、図8A~図8Xに示される補助材800と同様である。細長い突起2010は、図2A及び図2Cのカートリッジ200の長手方向スロット210のようなカートリッジの長手方向スロットに挿入されるように構成されている。
細長い突起2010は、様々な構成を有することができるが、この例解された実施形態では、細長い突起2010は、2つの圧縮可能な長手方向ロッド2010a、2010bから形成され、交差ロッド2010cがそれらの間に延在する。いくつかの実施形態では、細長い突起2010の幅(例えば、y方向)は、ステープルカートリッジの長手方向スロットの幅(例えば、2つの対向するスロット壁間の距離)よりも大きい。その結果、細長い突起2010が、図2A~図2Cのカートリッジ200の長手方向スロット210のような長手方向スロットに挿入されるときに、2つの長手方向ロッドは、交差ロッド2010cによって作成される外向きの横方向の力に起因して、対向するスロット壁に係合する(例えば、これらに対して圧縮される)ように構成されている。したがって、プレス嵌め又は摩擦嵌合が、細長い突起2010とカートリッジのスロット壁との間に形成される。
図21は、チャネル取り付け部を有する補助材2100の別の実施形態を示す。補助材2100は、チャネル取り付け部が補助材2100の長手方向軸LAに沿って互いに対して離間した別個の突起2110(2つのみが図21に示されている)の形態であることを除いて、図20に示される補助材2000と同様である。突起2110は、様々な構成を有し得るが、例解された実施形態では、各突起2110は、楕円形状を有する環状ボスの形態である。他の実施形態では、突起2110は、任意の他の好適な形状であり得、かつ/又は互いに対してサイズ/形状の点で異なり得る。各環状ボス2110は、圧縮可能であるように構成され得るが、いくつかの実施形態では、各ボスの幅が、図2A~図2Cのカートリッジ200の長手方向スロット210のようなステープルカートリッジの長手方向スロットの幅(例えば、2つの対向するスロット壁間の距離)よりも大きくなり得るように寸法決めされ得る。その結果、別個の環状ボス2110がカートリッジの長手方向スロットに挿入されるときに、それらの外面2110aは、環状ボスの外向きの半径方向の力に起因して、対向するスロット壁に係合する(例えば、これらに対して圧縮される)ように構成されている。したがって、プレス嵌め又は摩擦嵌合は、環状ボス2110aと長手方向スロットのスロット壁との間に形成される。
代替的又は追加的に、いくつかの実施形態では、補助材は、補助材の対応する縁取り付け特徴部と係合するように構成されている縁取り付け特徴部を含み得る。例えば、図22A~図22Cに示すように、補助材2200は、各々が、外向きの横方向に、補助材2200の対向する外側面2200a、2200bから離れる方向に延在する3つのセットの対向するクリップ2202a、2202b、2204a、2204b、2206a、2206bを含み得る。3つのセットのクリップ2202a、2202b、2204a、2204b、2206a、2206bは、様々な構成を有し得るが、この例解された実施形態では、3つのセットのクリップ2202a、2202b、2204a、2204b、2206a、2206bは各々、カートリッジ2201のそれぞれの縁取り付け特徴部2208a、2208b、2210a、2210b、2212a、2212bと係合するフック形状構成を有する。この例解された実施形態では、各縁取り付け特徴部2208a、2208b、2210a、2210b、2212a、2212bは、逆L字形構成を有し、それによってステープルカートリッジ2201から横方向外向きに延在するフランジを作成する(1つのフランジのみが図22B~図22Cに詳細に示されている)。
図22Cには、補助材2200の1つのクリップ2204aと、カートリッジ2201の1つのフランジ2210aとの係合が示されている。簡潔にするために、補助材2200の反復ユニットセルは省略されている。示すように、クリップ2204aの端部分2214の内面2214aは、フランジ2210aの外底面2216と係合し、それによってフランジ2210aの外面2218の一部分は、クリップ2204aの内面2220の対応する部分に対して入れ子にする(例えば、雄/雌係合)。更に、図22Cに示すように、フランジ2210aは、外側に付勢され、その結果、フランジ2210aの外面2218の部分は、係合したときに、クリップ2204aの内面2220aの対応する部分に対して押し付けられる。
図23A~図23Bは、ステープルカートリッジ2301の対応するセットの対向する受容部材2308、2310(部分的に遮られている)、2312、2314(部分的に遮られている)、2316、2318(部分的に遮られている)に係合するように構成されている3つのセットの対向するクリップ2302a、2302b(部分的に遮られている)、2304a、2304b(部分的に遮られている)、2306a、2306b(部分的に遮られている)を有する補助材の別の実施形態を示す。
この例解された実施形態では、各クリップは、構造的に同じであり、逆T字型構成を有する。更に、示すように、各受容部材のセットは、構造的に同じであり、離間し、互いに対向、間にt字形の空隙を形成する2つの逆L字型部材を含む。例として、1つのクリップ2302aとそれの対応するセットの受信部材2308a、2308bとの係合は、図23Bにより詳細に示されている。示すように、クリップ2302aの横方向セグメント2316a、2316b(例えば、z方向に延在する)は、各L字型部材2308a、2308bのそれぞれの内面(1つの内面3118のみが示されている)に係合するように構成されており、クリップ2302aの垂直セグメント2320(例えば、x方向に延在する)は、L字型部材2308a、2308bの2つの対向する面の間に位置決めされるように構成されている(1つの対向する面2322のみが示されている)。したがって、垂直セグメント2320は、ステープルカートリッジ2301、したがって内部に配設されたステープル(図示せず)に対する補助材2300の長手方向の整列を維持するのに役立ち得る。使用中、垂直セグメント2320はまた、対応するセットの受信部材2308a、2308bからクリップ2302aの時期尚早の係合解除、したがってカートリッジ2301からの補助材2300の時期尚早の係合解除を防止するのに役立ち得る。
代替的又は追加的に、いくつかの実施形態では、補助材は、ステープルカートリッジ内に画定された対応する近位及び遠位のセットの凹部に係合(例えば、プレス嵌め)するように構成されている対向する近位及び遠位のセットのボスなどの端部取り付け特徴部を含み得る。例えば、一実施形態では、補助材は、図24のステープルカートリッジ2400の近位及び遠位のセットの長方形の凹部2402a、2402b、2404a、2404bに係合するように構成された長方形のボスを有し得る。別の実施形態では、補助材は、図25のステープルカートリッジ2500の近位及び遠位のセットの円形の凹部2502a、2502b、2504a、2504bに係合するように構成された円形のボスを有し得る。
上記のように、特定の実施形態では、ステープルカートリッジは、図2A及び図2Cに示すように、陥凹したチャネル216、218、220のような陥凹したチャネルの形態である表面特徴部を含み得る。そのような実施形態では、補助材は、長手方向ステープル列内のステープルの頻度(例えば、ステープル列の長さ当たりのステープルの数)が、対応する長手方向ユニットセル列の反復ユニットセルの頻度(例えば、セル列の長さ当たりの反復ユニットセルの数)と異なる(例えば、より大きい)ときでも、陥凹したチャネルと係合して、補助材とステープルカートリッジとの間の解放可能な取り付け機構をもたらすように設計され得る。
図26A~図26Cは、図2A~図2Cのステープルカートリッジ200と同様であるステープルカートリッジ2602上に配設される補助材2600を示し、したがって、共通の特徴は、本明細書において詳細に記載しない。ステープルカートリッジ2602は、長手方向列に配設されたステープル空洞2604a、2604b、2604c、2606a、2606b、2606c、及び各ステープル空洞2604a、2604b、2604c、2606a、2606b、2606cを取り囲む陥凹したチャネルを含む。示すように、第1の陥凹したチャネル2608は、各第1のステープル空洞2604a、2606aを取り囲み、第2の陥凹したチャネル2610は、各第2のステープル空洞2604b、2606bを取り囲み、第3の凹状チャネル2612は、各第3のステープル空洞2604c、2606cを取り囲む。第1、第2、及び第3の陥凹したチャネルは各々、ステープルカートリッジ2602の上面2602aからそれぞれの高さ(例えば、x方向に延在する)にあるそれぞれの床2614、2616、2618を含む。この例解された実施形態では、それぞれの高さは同じであるが、他の実施形態では、それぞれの高さは異なり得る。
補助材2600は、様々な構成を有し得るが、この例解された実施形態では、補助材2600は、反復ユニットセル2620と、複数のユニットセル2620の少なくとも一部分から延在する取り付け特徴部2622で形成される。取り付け特徴部2622は各々、ステープルカートリッジ2602の陥凹したチャネル2608、2610、2612の少なくとも一部分に挿入され、少なくとも一部分と係合して、それによってステープル配備前に補助材2600をカートリッジ2602に保持するように構成されている。
取り付け特徴部2622は、様々な構成を有し得るが、各取り付け特徴部は、各取り付け特徴部がそれぞれの陥凹したチャネルに係合することができるように、異なる幾何学的形状を有する。幾何学的形状のこの違いは、ステープルカートリッジ2602のステープル空洞2604a、2604b、2604c、2606a、2606b、2606cのステープル2605の頻度と比較したユニットセルの頻度の差に起因する。したがって、取り付け特徴部2622は、陥凹したチャネル2608、2610、2612に対応する事前定義された位置でそれぞれのユニットセル2620上に位置決めされる。図26Aに示され、補助材2600の半分(例えば、左半分)のみを示す図26B~図26Cにより詳細に示すように、取り付け特徴部2622のそれぞれの幾何学的形状は、ステープルカートリッジ2602の長手方向軸LAに対して横方向外向きを指し示す陥凹したチャネル2608、2610、2612のそれぞれの頂点2608a、2610a、2610b、2612aと係合するように構成されている。他の実施形態では、取り付け特徴部の幾何学的形状は、陥凹したチャネルの他の部分と係合するように構成され得る。
取り付け特徴部2622の幾何学的形状は、カートリッジの長手方向軸に対して横方向及び/又は長手方向に異なり得る。幾何学的な変化は、少なくとも、ステープル2605の頻度に対するユニットセル2620の頻度、及びステープル空洞2604a、2604b、2604c、2606a、2606b、2606cの形状に依存する。例えば、取り付け特徴部2622は、互いに対して高さ(例えば、x方向)、幅(例えば、y方向)、長さ(例えば、z方向)、及び形状のうちの少なくとも1つの点で異なり得る。例えば、図26Bに示すように、第1の反復ユニットセル2620aから延在する第1の取り付け特徴部2622aの高さH1は、第2の反復ユニットセル2620bから延在する第2の取り付け部2622bの高さH2よりも大きく、したがって、第1及び第2の取り付け特徴2622a、2622bの高さは、カートリッジ2602の長手方向軸LAに対して横方向に異なる。この例解された実施形態では、図26A及び26Bに更に示すように、第1及び第2の取り付け特徴部2622a、2622bの各々の形状はまた、カートリッジ2602の長手方向軸LAに対して横方向に異なる。第1の取り付け特徴部2622aは、円筒形状の構成を有し、第2の取り付け特徴部2622bは、弓形構成を有する。代替的又は追加的に、取り付け特徴のうちの2つ又は3つ以上の長さは、カートリッジ2602の長手方向軸LAに沿って異なり得る。例えば、図26Aに示すように、第3及び第4の反復ユニットセル2620c、2620dは、それぞれ、第3及び第4の取り付け特徴部2622c、2622dを含む、これらは、カートリッジ2602の長手方向軸LAに沿って(例えば、z方向に延在する)長さ及び形状の点で異なる。この例解された実施形態では、第3の取り付け特徴部2622cは、円筒形の構成を有するが、第4の取り付け特徴部2622dは、三角形の構成を有する。
特定の実施形態では、取り付け特徴部の形状及び/又は高さの横方向の差異は、陥凹したチャネルの横方向の差異に対応し得る。例えば、示されていないが、いくつかの実施形態では、陥凹したチャネルの少なくとも一部分の壁は、カートリッジの長手方向軸に対して角度をなして延在し得、得られた取り付け特徴のうちの1つ又は2つ以上は、壁に対応するように形状及び/又は高さの点で異なり得る。他の実施形態では、陥凹したチャネルの長さは、横方向に異なり得、取り付け特徴のうちの1つ又は2つ以上は、チャネルに対応するように形状及び/又は高さの点で異なり得る。
ユニットセル頻度
非支柱ベースの補助材は、長手方向(例えば、その長さ、例えば、z方向)に、及び/又は横方向(例えば、その幅、例えば、y方向)に厚さの点で異なり得る。その結果、長手方向のステープル列内のステープルの頻度(例えば、ステープル列の長さ当たりのステープルの数)が、対応する長手方向のユニットセル列内の反復ユニットセルの頻度(例えば、セル列当たりのユニットセルの数)と異なり(例えば、より大きい)、各ステープルのステープル脚部は、図27に示すように、各部分が相対的な厚さの差を有する状態で補助材の異なる部分を通って前進し得る。
非支柱ベースの補助材は、長手方向(例えば、その長さ、例えば、z方向)に、及び/又は横方向(例えば、その幅、例えば、y方向)に厚さの点で異なり得る。その結果、長手方向のステープル列内のステープルの頻度(例えば、ステープル列の長さ当たりのステープルの数)が、対応する長手方向のユニットセル列内の反復ユニットセルの頻度(例えば、セル列当たりのユニットセルの数)と異なり(例えば、より大きい)、各ステープルのステープル脚部は、図27に示すように、各部分が相対的な厚さの差を有する状態で補助材の異なる部分を通って前進し得る。
図27は、図1~図2Cのステープルカートリッジ200のようなステープルカートリッジ2702を有し、長手方向列に配置されたステープルを有するステープル留めアセンブリ2700の例示的な実施形態を示す(第1の長手方向のステープル列2712の一部分の4つのステープル2704、2706、2708、2710のみを示す)。補助材2714は、ステープルカートリッジ2702の上面2702a上に配設されている。補助材2714は、図8A~図9Cの反復ユニットセル810のような、相互接続された反復支柱なしユニットセルを含む(5つの反復ユニットセル2716a、2716b、2716c、2716d、2716eのみが示されている)、これらは、長手方向列(例示されている第1の長手方向のユニットセル列2717の一部分のみが示されている)に配置されている。示すように、第1の長手方向のユニット列2717は、第1の長手方向のステープル列2712と重なり、ステープル2704、2706、2708、2710の頻度は、ユニットセル2716a、2716b、2716c、2716d、2716eの頻度とは異なる(例えば、非倍数)。その結果、それぞれのステープル2704、2706、2708、2710の各ステープル脚部2704b、2706a、2706b、2708a、2708b、2710aは、例えば、補助材2714が組織にステープル留めされるときに、第1の長手方向のユニットセル列2712、したがって補助材2714の異なるそれぞれの部分2718、2720、2722、2724、2726と整列し、これらを貫通する。更に、図27に示すように、反復ユニットセル2716a、2716b、2716c、2716d、2716e(例えば、概して正方形ではない)の構造的構成に起因して、これらの異なる部分2718、2720、2722、2724、2726、2728のうちの少なくとも2つ又は3つ以上は、異なる相対厚さT1、T2、T3、T4、T5(例えば、厚さ対薄さ)、したがって、発射済みステープル内に捕捉された補助材2714の厚さは、一貫した組織にステープル留めされた隣接するステープル間で異なることになる。
いくつかの実施形態では、補助材の相対厚さの差は、ステープル脚部長さの対応する差と対にし得る。例えば、ステープル及びユニットセルの頻度が同じであるときに、補助材のより厚い部分を通って前進するように構成された任意のステープルの脚部は、補助材のより薄い部分を通って前進するように構成された任意のステープルの脚部よりも長い長さであり得る。代替的又は追加的に、相対厚さの差は、アンビルポケット深さの対応する差と対にし得、又はステープルドライバが同じ高さにある場合、ステープルドライバが同じ高さにある場合、第1のステープル脚部と第2のステープルとの間の組織間隙の差と対にされ得る。
図28Aは、補助材2801の構造的構成が、ステープル及びユニットセル頻度が同じであるように修正されていることを除いて、図27のステープル留めアセンブリ2700と同様であるステープル留めアセンブリ2800の例示的な実施形態を示す。その結果、各ステープル2804、2806、2808の第1のステープル脚部2804a、2806a、2808aは、同じ第1の厚さT1を有する補助材のそれぞれの部分を通るように構成されており、各ステープル2804、2806、2808の第2のステープル脚部2804b、2806b、2808bは、同じ第2の厚さT2を有する補助材2801のそれぞれの部分を通るように構成されている。示すように、第1の厚さT1は、第2の厚さT2よりも大きく、したがって、厚さの差をオフセットするために、各ステープル2804、2806、2808に対して、第1の脚部長さL1を第2の脚部長さL2よりも大きくてもよい。この例解された実施形態では、各ステープル2804、2806、2808のクラウン2804c、2806c、2808cは、ステープル脚部長さの差をもたらすための非平面状構成(例えば、ステップアップ構成)を有する。更に、ステープル2804、2806、2808が配備され、補助材2801が組織Tにステープル留めされるとき、図28Bに示すように、各ステープルは、2つの異なる形成されたステープル高さH1、H2を有する。図29は、各ステープル2904、2906、2908のクラウン2904c、2906c、2908cが略平面状(例えば、製造公差内で概して直線又は線形)であり、その結果、第1のステープルの形成された高さが略均一になる(例えば、製造公差内で公称同一)ことを除いて、ステープル留めアセンブリ2800と同様であるステープル留めアセンブリ2900の別の例示的な実施形態を示す。
支柱ベースの補助材
上記のように、補助材は、支柱ベースのユニットセルで形成された格子構造(例えば、平面状の相互接続された支柱によって画定される)を含み得る。概して、そのような補助材は、組織接触層、カートリッジ接触層、及び内部構造(例えば、座屈構造)を含み得る。内部構造は、概して、組織接触層とカートリッジ接触層とを離間した関係で一緒に接続する支柱(例えば、スペーサ支柱)を含む。これらの支柱は、補助材が応力下で圧縮する間に互いに接触することなく崩壊するように構成され得る。その結果、補助材の高密度化は遅延され得、したがってより高いひずみで発生し得る。
上記のように、補助材は、支柱ベースのユニットセルで形成された格子構造(例えば、平面状の相互接続された支柱によって画定される)を含み得る。概して、そのような補助材は、組織接触層、カートリッジ接触層、及び内部構造(例えば、座屈構造)を含み得る。内部構造は、概して、組織接触層とカートリッジ接触層とを離間した関係で一緒に接続する支柱(例えば、スペーサ支柱)を含む。これらの支柱は、補助材が応力下で圧縮する間に互いに接触することなく崩壊するように構成され得る。その結果、補助材の高密度化は遅延され得、したがってより高いひずみで発生し得る。
組織接触層及びカートリッジ接触層は、様々な構成を有し得る。いくつかの実施形態では、組織接触層及びカートリッジ接触層のうちの少なくとも1つは、開口部を画定する複数の支柱を含み得る。いくつかの実施形態では、組織接触層及びカートリッジ接触層は、両方とも、略平面状(例えば、製造公差内で平面状)である。組織接触層及びカートリッジ接触層は、補助材の第1の端部から第2の端部まで延在する長手方向軸に沿って互いに平行に方向付けられ得、それらの間に延在する垂直軸を更に画定し得る。
支柱は、様々な構成を有し得る。例えば、いくつかの実施形態では、支柱は、略均一(例えば、製造公差内で均一)な断面を有し得るが、他の実施形態では、支柱は、異なる断面を有し得る。いくつかの実施形態では、補助材は、約0.1mm~0.5mm、約0.1mm~0.4mm、又は約0.1mm~0.3mmの範囲の平均支柱厚さを有し得る。
図30A~図30Bは、例示的な支柱ベースの補助材3000を示す。補助材3000は、組織接触層3002と、カートリッジ接触層3004と、それらの間に延在する内部構造3006とを含む。内部構造3006は、補助材3000が加えられた応力下にある間に崩壊(圧縮)するように構成されており、したがって、組織にステープル留めされたときに補助材3000を圧縮させる。
組織接触層3002及びカートリッジ接触層3004は、様々な構成を有し得るが、例解された実施形態では、両方とも、略平面状(例えば、製造公差内で平面状)である。更に、組織接触層3002及びカートリッジ接触層3004は、補助材3000の第1の端部3000aから第2の端部3000bまで延在する長手方向軸(LA)に沿って互いに平行である。示すように、組織接触層3002及びカートリッジ接触層3004は、互いに倒立像であり、カートリッジ接触層3004の厚さ(TC)は、組織接触層3002の厚さ(TT)よりも大きい。したがって、簡潔にするために、以下の記載は、組織接触層3002に対するものである。しかしながら、当業者は、以下の議論がカートリッジ接触層3004にも適用可能であることを理解するであろう。
組織接触層3002は、補助材3000の長手方向軸(L)に沿ってそれに平行第1、第2、及び第3の長手方向支柱3008a、3010a、3012aを有し、第2の長手方向支柱3010aは、第1及び第3の長手方向支柱3008a、3012aの間に位置決めされが、それらから離間している。組織接触層3002はまた、第1の交差支柱3014a及び第2の交差支柱3016aを含む。第1の交差支柱3014aの各々は、第1及び第2の長手方向支柱3008a、3010aに接続されている。第1の交差支柱3014aは、様々な異なる位置に方向付けられ得るが、この例解された実施形態では、第1の交差支柱3014aは、第1及び第2の長手方向支柱3008a、3010aに対して直交して方向付けられる。同様に、第2の交差支柱3016aの各々は、第2及び第3の長手方向支柱3010a、3012aに接続されている。第2の交差支柱3016aは、様々な異なる位置に方向付けることができるが、図示された実施形態では、第2の交差支柱3016aは、第2及び第3の長手方向支柱3010a、3012aに対して直交して方向付けられる。更に、示すように、第1の交差支柱3014aは、y方向に第2の交差支柱3016aと整列している。
更に、第1の交差支柱3014aは、第1の距離D1で互いに長手方向に離間しており、第2の交差支柱は、第2の距離D2で互いに長手方向に離間している。結果として、開口部3018aは、組織接触層3002内に作成される。開口部3018aは、様々なサイズ及び形状を有し得るが、この例解された実施形態では、D1及びD2は等しいか、又は実質的に等しく、したがって、第1及び第2の交差支柱3014a、3016aの方向付けと組み合わせられて、得られる開口部3018aは、略均一(例えば、製造公差内で公称同一)な寸法を有する長方形の形態である。
内部構造3006は、様々な構成を有し得るが、この例解された実施形態では、内部構造3006は、組織接触層3002とカートリッジ接触層3004との間に延在するスペーサ支柱3020を含む。スペーサ支柱3020は、第1のセットの角度付き支柱3022a、3022b、及び第2のセットの角度付き支柱3024a、3024bを含み、それらの各々は、組織接触3002及びカートリッジ接触層3004に対して角度(例えば、45度)をなして延在する。第1の角度付き支柱のセットは、組織接触面3002の第1の長手方向支柱3008aからカートリッジ接触層3004の第2の長手方向支柱3010bまで延在する第1の角度付き支柱3022a、及び第1の長カートリッジ接触層3004への長手方向支柱3008bから組織接触層3002の第2の長手方向支柱3010aまで延在する第2の角度付き支柱3022bを含む。その結果、第1及び第2の角度付き支柱3022a、3022bは、補助材の長さ(L)に沿って交互になる。交互角度付き支柱の第2のセットは、第3の角度付き支柱3024a及び第4の角度付き支柱3024bを含む。第3の角度付き支柱3024aは、第3の角度付き支柱3024aが、組織接触層3002の第2の長手方向支柱3010aからカートリッジ接触層3004の第3の長手方向支柱3012bまで延在することを除いて、第1の角度付き支柱3022aと同様である。第4の角度付き支柱3024bは、第4の角度付き支柱3024bが、カートリッジ接触層3004の第2の長手方向支柱3010bから組織接触層3002の第3の長手方向支柱3012aまで延在することを除いて、第2の角度付き支柱3022bと同様である。その結果、この例解された実施形態では、第1及び第3の角度付き支柱3022a、3024aは、互いに対して同じ方向に延在し、第2及び第4の角度付き支柱3022b、3024bは、互いに対して同じ方向に延在する。
図30Aに更に示すように、開口部3018bは、第1の交差支柱3014bと第2の交差支柱3016bとの間のカートリッジ接触層3004内に作成される。更に、角度付き支柱3022a、3022b、3024a、3024bは、少なくともカートリッジ接触層3004内の対応する開口部3018bと実質的に重なり、上記のように、カートリッジ接触層3004は、組織接触層3002の厚さTTよりも大きい厚さTCを有する。したがって、カートリッジ接触層3004内に画定された開口部3018bは、補助材3000が加えられた応力下で圧縮されている間に、角度付き支柱が屈曲する際に対応する角度付き支柱の少なくとも一部分を受容するように構成され得る。これは、座屈のために内部構造3006内に追加の空間を作成し、したがって、補助材3000の固体高さを低減する。その結果、使用中、補助材3000の高密度化は、補助材3000がその固体高さに達することなくより広い範囲の変形を受け得るように遅延され得る。
更に、角度付き支柱3022a、3022b、3024a、3024bを交互にすることにより、内部構造3006内の集中ゾーン3030が作成される。示すように、この集中ゾーン3030は、第1及び第2の角度付き支柱3022a、3022b、3024a、3024bのセットの間で、長手方向に補助材に沿って延在する。その結果、図30Bにより詳細に示すように、内部構造3006内の支柱3020のいずれも、この集中ゾーン3030と重ならない。言い換えれば、この集中ゾーン3030は、支柱のいずれも、補助材の圧縮前又は圧縮中に交差しない支柱を含まない空間であるように設計されている。したがって、この集中ゾーン3030の存在は、補助材が組織にステープル留めされる(例えば、補助材の固体高さを減少させている)間に、補助材3000の高密度点を増加させ得る。追加的に、集中ゾーンは、補助材の切断ラインと重なり得、したがって、この切断ラインに沿った材料の量を減少させ得る。これは、ステープル留めデバイスの切断要素の前進を容易にするのに役立ち、したがって、補助材の切断を容易にする。
図31A、図32A、図33A、及び図34Aは、様々な他の例示的な支柱ベースの補助材3100、3200、3300、及び3400を示す。各例示的な補助材は、反復相互接続された支柱ベースのユニットセルから形成された格子構造を有し、これは、図31B~図31D、図32B~図32D、図33B~図33E、及び図34B~図34Eにおいてより詳細に示される。これらの補助材は、圧縮力(例えば、組織にステープル留めされるときに加えられる応力)に曝されたときに圧縮するように構造化される。
図31Aは、上部分3102、底部分3104、及びそれらの間に延在する内部構造3106を含む格子構造の形態である別の例示的な補助材3100を示す。上部分3102は、組織に接触するように構成され、したがって、補助材3100の組織接触層を形成するが、底部分3104は、カートリッジに取り付けるように構成されており、したがって、補助材3100のカートリッジ接触層を形成する。内部構造3106は、例えば、組織にステープル留めされたときに、負荷下で変形状態に圧縮されるように構成され得る。格子は、反復ユニットセル3110のアレイで形成され、そのうちの1つは、図31B~図31Dにより詳細に示される。したがって、簡潔にするために、以下の説明は、1つのユニットセルの上部分3102、底部分3104、及び内部構造3106に対するものである。
上部分3102及び底部分3104は、様々な構成を有し得るが、例解された実施形態では、上部分3102及び底部分3104は、互いに倒立像であり、したがって、簡潔にするために、以下の記載は、1つのユニットセル3110の上部分3102に関するものである。しかしながら、当業者であれば、以下の議論は底部分3104にも適用可能であることを理解するであろう。
図31A~図31Dに示すように、上部分3102は、第1及び第2の交差支柱3112、3114、及びそれらの間に延在する第1及び第2の角度付き支柱3116、3118を含む。この例解された実施形態では、第1の角度付き支柱3116は、第1の交差支柱3112の第1の端から第1の角度をなして延在し、第2の交差支柱3114の中央部分で終端し、第2の角度付き支柱3118は、第1の交差支柱3112の第2の反対側の端部から第2の角度をなして延在し、第2の交差支柱3114の中央部分で終端する。その結果、第1及び第2の角度付き支柱3116、3118は、収束し、第2の交差支柱3114の中央セグメント3114aにおいて接続する。他の実施形態では、第1及び第2の角度付き支柱3116、3118は、任意の他の好適な角度をなして延在し得る。
内部構造3106は、様々な構成を有し得るが、この例解された実施形態では、内部構造3106は、3つのスペーサ支柱3120a、3120b、3120cを含む。図31B~図31Dに示すように、第1及び第3のスペーサ支柱3120a、3120cは各々、上部分3102の第1の交差支柱3112を底部分3104の第1の交差支柱3112に相互接続し、第2のスペーサ支柱3120bは、上部分3102の第2の交差支柱3114の中央セグメント3114aを底部分3104の第2の交差支柱3114の中央セグメント3114aに相互接続する。
図32Aは、上部分3202、底部分3204、及びそれらの間に延在する内部構造3206を含む格子構造の形態である別の例示的な補助材3200を示す。上部分3202は、組織に接触するように構成され、したがって、補助材3200の組織接触層を形成するが、底部分3204は、カートリッジに取り付けるように構成されており、したがって、補助材3200のカートリッジ接触層を形成する。補助材3200は、以下に記載される相違点を除いて、図31A~図31Dに示される補助材3100と同様である。格子は、反復ユニットセル3201のアレイで形成され、そのうちの1つは、図32B~図32Dにより詳細に示される。したがって、簡潔にするために、以下の説明は、1つのユニットセルの上部分3202、底部分3204、及び内部構造3206に対するものである。
図32B~図32Dに示すように、上部分3202は、第1及び第2の寸法(X、Z)において底部分3204からオフセットされている。上部分3202は、接続支柱3203を介して互いに接続された2つの別個の相互接続された支柱3202a、3202bのセットを含む。底部分3204は、8つの相互接続された支柱3204aを含み、そのうちの6つは、ユニットセル3201の第1の六角形面を形成する。内部構造3206は、上部分3202から底部分に延在する2つのスペーサ支柱3208a、3208b、3208c、3210a、3210b、3210cのセットを含み、それによって図32Bに示すように、ユニットセル3201の2つの追加の六角形面を形成する。
図33Aは、上部分3302、底部分3304、及びそれらの間に延在する内部構造3306を含む格子構造の形態である別の例示的な補助材3300を示す。上部分3302は、組織に接触するように構成され、したがって、補助材3300の組織接触層を形成するが、底部分3304は、外科用ステープラのカートリッジに取り付けるように構成されており、したがって、補助材3300のカートリッジ接触層を形成する。補助材3300は、以下に記載される相違点を除いて、図31A~図31Dに示される補助材3100と同様である。格子は、反復ユニットセル3310のアレイで形成され、そのうちの1つは、図33B~図33Eにより詳細に示される。したがって、簡潔にするために、以下の説明は、1つのユニットセル3310の上部分3302、底部分3304、及び内部構造3306に対するものである。
上部分3302及び底部分3304は、様々な構成を有し得るが、例解された実施形態では、上部分3302及び底部分3304は、互いに実質的に同一であり、したがって、簡潔にするために、以下の記載は、1つのユニットセル3310の上部分3302に関するものである。しかしながら、当業者であれば、以下の議論は底部分3304にも適用可能であることを理解するであろう。
図33A~図33Eに示すように、上部分3302は、第1の対の対向する外側支柱3312a、3312b、及び第2の対の対向する外側支柱3312c、3312dを含む。第1及び第2の対の外側支柱3312a、3312b、3312c、3312dは、上部分3302が4つの角部3316a、3316b、3316c、3316dを有する平行四辺形の形態であるように接続されている。この例解された実施形態では、平行四辺形は正方形である。上部分3302はまた、第1の対の対向する外側支柱3312a、3312bを接続する第1の交差支柱3318と、第2の対の対向する外側支柱3312c、3312dを接続する第2の交差支柱3320と、を含む。示すように、第1及び第2の交差支柱3318、3320は、上部分3302の中央で互いに対して90度をなして交差する。
内部構造3306は、様々な構成を有することができるが、この図示の実施形態では、内部構造3306は、第1の側部3322a、第2の隣接する側部3322b、第1の側部3322aと反対側の第3の側部3322c、及び第2の側部3322bと反対側の第4の側部3322d(図33Dを参照)を含む。各側部は様々な構成を有することができるが、例解された実施形態では、第1及び第3の側部3322a、3322cは互いに実質的に同一であり、第2及び第4の側部3322b、3322dは互いに実質的に同一である。
図33B~図33Eに示すように、内部構造3306の第1の側部3322aは、底部分3304の外側支柱3312aの中央セグメント3313から上部分3302のそれぞれ第1及び第2の角部3316a、3316bまで反対方向に延在する第1及び第2の角度付きスペーサ支柱3324a、3324bを含む。同様に、内部構造の第3の側部3322cは、底部分3304の外側支柱3312b(遮られている)の中央セグメント(遮られている)からそれぞれ上部分3302の第3及び第4の角部3316c、3316dまで反対方向に延在する第3の角度付きスペーサ支柱3326a及び第4の角度付きスペーサ支柱3326bを含む。
更に、内部構造3306の第2の側部3322bは、上部分3302の外側支柱3312cの中央セグメント3315から底部分3304の第1及び第4の角部3316a、3316dまで反対方向に延在する第5及び第6の角度付きスペーサ支柱3328a、3328bを含む。同様に、内部構造3306の第4の側部3322dは、上部分3302の外側支柱3312dの中央セグメント3317から底部分3304の第2及び第3の角部3316b(底部分3304の第3の角部が遮られている)まで反対方向に延在する第7のスペーサ支柱3330a及び第8の角度付きスペーサ支柱(遮られている)を含む。
内部構造3306はまた、第1の対の角度付きスペーサス支柱3332a、3332bを含む。第1の角度付きスペーサ支柱3332aは、上部分3302の中央から底部分3304の外側支柱3312cの中央セグメント3334まで延在する。同様に、第2のスペーサ支柱3332bは、上部分3302の中央から底部分3304の外側支柱3312dの中央セグメント(遮られている)まで延在する。したがって、第1の対の角度付きスペーサ支柱3332a、3332bは、上部分3302の中央から反対方向に延在する。
更に、内部構造3306は、第2の対の角度付きスペーサ支柱3336a、3336bを含む。第1の角度付きスペーサ支柱3336aは、底部分3304の中央から上部分3302の外側支柱3312bの中央セグメント3338まで延在する。同様に、第2のスペーサ支柱3336bは、底部分3304の中央から上部分3302の外側支柱3312aの中央セグメント(遮られている)まで延在する。したがって、第2の対の角度付きスペーサ支柱3336a、3336bは、底部分3304の中央から反対方向に延在する。
図34Aは、上部分3402、底部分3404、及びそれらの間に延在する内部構造3406を含む格子構造の形態である別の例示的な補助材3400を示す。上部分3402は、組織に接触するように構成され、したがって、補助材3400の組織接触層を形成するが、底部分3404は、外科用ステープラをカートリッジに取り付けるように構成されており、したがって、補助材3400のカートリッジ接触層を形成する。補助材3400は、以下に記載される相違点を除いて、図31A~図31Dに示される補助材3100と同様である。格子は、反復ユニットセル3410のアレイで形成され、そのうちの1つは、図34B~図34Eにより詳細に示される。したがって、簡潔にするために、以下の説明は、1つのユニットセルの上部分3402、底部分3404、及び内部構造3406に対するものである。
上部分3402及び底部分3404は、様々な構成を有し得るが、例解された実施形態では、上部分3402及び底部分3404は、互いに実質的に同一であり、したがって、簡潔にするために、以下の記載は、1つのユニットセル3410の上部分3402に対するものである。しかしながら、当業者であれば、以下の議論は底部分3404にも適用可能であることを理解するであろう。
図34B~図34Eに示すように、上部分3402は、上部分3402の中央で一緒に接続する4つの交差支柱3408a、3408b、3408c、3408dを含む。4つの交差支柱3408a、3408b、3408c、3408dは、互いに対して異なる角度で一緒に接続することができるが、この例解された実施形態では、4つの交差支柱3408a、3408b、3408c、3408dは、互いに対して90度をなして接続し、したがって、4つの外側端3411a、3411b、3411c、3411dを有する交差部を形成する。上部分3402はまた、4つの角部3414a、3414b、3414c、3414dを有する正方形を形成するように接続された4つの支柱3412a、3412b、3412c、3412dを含む。正方形の各支柱3412a、3412b、3412c、3412dは、交差の4つの支柱3408a、3408b、3408c、3408dのうちの1つの中央セグメント3416a、3416b、3416c、3416d(図34D参照)と交差する。
内部構造3406は、様々な構成を有することができるが、この図示された実施形態では、内部構造3406は、角度付き外側支柱の4つのセットを含み、角度付き外側支柱の各セットは、2つの角度付き支柱3418a、3418b、3420a、3420b、3422a、3422b、3424a、3424bを含む。4つのセットの角度付き外側支柱は、様々な構成を有し得る。示すように、この例解された実施形態では、第1及び第2のセットの外側支柱は、互いに鏡像であり、第3及び第4のセットは、互いに鏡像である。
図34Bに示すように、第1のセットの角度付き外側支柱の第1及び第2の角度付き支柱3418a、3418bは各々、底部分3404の正方形の第1の角部3414aから上部分3402の交差部のそれぞれ第1及び第2の角部3411a、3411bのうちの1つまで反対方向に延在する。同様に、第2のセットの角度付き外側支柱の第1及び第2の角度付き支柱3420a、3420bは各々、底部分3404の正方形の第3の角部3414c(遮られている)から上部分3402の交差部の残りの角部(例えば、それぞれ第3及び第4の角部3411c、3411d)のうちの1つまで反対方向に延在する。
図34Bに更に示すように、第3のセットの角度付き外側支柱の第1及び第2の角度付き支柱3422a、3422bは各々、上部分3404の正方形の第2の角部3414bから、底部分3404の交差部のそれぞれ第2及び第3の角部3411b、3411cのうちの1つまで反対方向に延在する。同様に、第4のセットの角度付き外側支柱の第1及び第2の角度付き支柱3424a、3424bは各々、上部分3404の正方形の第4の角部3414dから、底部分3404の交差部の第1の角部3411a及び第4の角部3411d(遮られている)のうちの1つまで反対方向に延在する。
内部構造3406はまた、2つのセットの内側角度付き支柱を含み、各セットは、2つの角度付き支柱3426a、3426b、3428a、3428bを含む。2つのセットの角度付き内側支柱は、様々な構成を有し得る。図34Bに示すように、第1のセットの角度付き内側支柱の第1及び第2の角度付き支柱3426a、3426bは各々、上部分3402の交差部の中央から底部分3404の正方形の第2の角部3414b及び第4の角部3414d(遮られている)のうちの1つまで反対方向に延在する。この例解された実施形態では、第2のセットの角度付き内側支柱の第1及び第2の角度付き支柱3428a、3428bは、第1及び第2の角度付き支柱3426a、3426bの逆になっている。すなわち、図34Bに示すように、第2のセットの角度付き内側支柱の第1及び第2の角度付き支柱3428a、3428bは各々、底部分3404の交差部の中央から上部分3402の正方形の第1の角部3414a及び第3の角部3414c(遮られている)のうちの1つまで反対方向に延在する。
図30A~図34Eに示すように、補助材の支柱ベースの構成は、補助材全体を通して複数の開口部を生成し、それによって非支柱ベースの補助材構成と比較して、セル浸潤のための障壁の少ないものを作成する。すなわち、これらの複数の開口部は、補助材が組織にステープル留めされたときに、補助材へのセルのより迅速な流入を可能にし得る。この増加した速度は、それによって他の補助材と比較して、組織内殖を強化し得る。
図31A~図34Eに示される補助材の上部分及び底部分の開口部は、支柱によって規則的かつ対称的に画定されているが、他の実施形態では、上部分及び底部分は、代替的には、内部に形成された規則的若しくは不規則な開口部(例えば、「スイスチーズ」スタイル)を有する平面状シート、又は内部に形成された規則的若しくは不規則な開口部を有する非平面状(例えば、リップル状又は波状)シートであり得る。平面状及び非平面状補助材構成のこれらの開口部はまた、補助材が組織にステープル留めされるときに、補助材内の細胞内殖を促進し得る。
他の実施形態では、支柱ベースの補助材の反復ユニットは、他の構造的構成を有し得る。例えば、図35は、本明細書に記載の補助材を形成するために使用され得る例示的な支柱ベースのユニットセル3500を示す。ユニットセル3500は、上部分3502、底部分3504、及びそれらの間に延在する内部構造3506を含む。
上部分及び底部分3502、3504は、様々な構成を有し得るが、例解された実施形態では、上部分及び底部分3502、3504は、互いに実質的に同一であり、したがって、簡潔にするために、以下の記載は、上部分3502に対するものである。しかしながら、当業者であれば、以下の議論は底部分3504にも適用可能であることを理解するであろう。
図35に示すように、上部分3502は、第1の対の対向する外側支柱3512a、3512bと、第2の対の対向する外側支柱3514a、3514bと、を含む。第1及び第2の対の外側支柱3512a、3512b、3514a、3514bは、上部分3502が4つの角部3516a、3516b、3516c、3516dを有する平行四辺形の形態であるように接続されている。この例解された実施形態では、平行四辺形は正方形である。上部分3502はまた、第1の対の対向する外側支柱3512a、3512bを接続する第1の交差支柱3518と、第2の対の対向する外側支柱3514a、3514bを接続する第2の交差支柱3520と、を含む。示すように、第1及び第2の交差支柱3518、3520は、上部分3502の中央で互いに対して90度をなして交差する。
内部構造3506は、様々な構成を有し得るが、この例解された実施形態では、内部構造3506は、第1の側部3522a、第2の隣接する側部3522b、及び第2の側部3522bと反対側の第3の側部3522c、及び第1の側部3522aと反対側の第4の側部3522dを含む。各側部は様々な構成を有し得るが、この例解された実施形態では、第1、第2、第3、第4の側部3522a、3522b、3522c、3522dは異なる。この例解された実施形態では、第4の側部3522dは、いかなるスペーサ支柱も含まない。
図35に示すように、内部構造3506の第1の側部3522aは、互いに平行に延在する第1及び第2の角度付きスペーサ支柱3524a、3524bを含む。第1の角度付きスペーサ3524a支柱は、底部分3504の第1の角部3516aから上部分3502の第1の外側支柱3512aの中央セグメント3513aまで延在し、第2の角度付きスペーサ支柱は、底部分3504の第1の外側支柱3512aの中央セグメント3513bから上部分3502の第2の角部3516bまで延在する。
内部構造3506の第2の側部3522bは、互いに平行に延在する第3及び第4の角度付きスペーサ支柱3526a、3526bを含む。第3の角度付きスペーサ支柱3526cは、底部分3504の第2の角部3516bから上部分3502の第2の外側支柱3514bの中央セグメント3515まで延在し、第4の角度付きスペーサ支柱3526bは、底部分3504の第2の外側支柱(遮られている)の中央セグメント(遮られている)から上部分3502の第3の角部3516cまで延在する。
更に、内部構造3506の第3の側部3522cは、互いに平行に延在する第5及び第6の角度付きスペーサ支柱3528a、3528bを含む。第5の角度付きスペーサ支柱3528aは、底部分3504の第4の角部3516dから上部分3502の第2の外側支柱3514aの中央セグメント3517まで延在し、第6の角度付きスペーサ支柱3528bは、底部分3504の第1の外側支柱3514aの中央セグメント3517から上部分3502の第1の角部3516aまで延在する。
内部構造3506はまた、2つのセットの内部角度付き支柱を含む。第1のセットは、各々が上部分3502の中央から底部分3504のそれぞれ外側支柱3512a、3514a、3512bの中央セグメント3513、3517、3519まで延在する3つの内部角度付き支柱3530a、3530b、3530cを含む。したがって、第1のセットでは、第1の内部角度付き支柱3530a及び第3の内部角度付き支柱3530cは、反対方向に延在し、第2の内部角度付き支柱3530bは、第1及び第3の内部角度付き支柱3530a、3530cに対して異なる方向に延在する。第2のセットは、各々が底部分3504の中央から上部分3502のそれぞれ外側支柱3512a、3514b、3512bの中央セグメント3513、3515、3519まで延在する3つの内部角度付き支柱3532a、3532b、3532cを含む。したがって、第2のセットでは、第1の内部角度付き支柱3532a及び第3の内部角度付き支柱3532cは、反対方向に延在し、第2の内部角度付き支柱3532bは、第1及び第3の内部角度付き支柱3532a、3532bに対して異なる方向に延在する。
他の実施形態では、支柱ベースの補助材の反復ユニットは、他の構造的構成を有し得る。例えば、図36は、本明細書に記載の補助材を形成するために使用され得る例示的な支柱ベースのユニットセル3600を示す。ユニットセル3600は、上部分3602、底部分3604、及びそれらの間に延在する内部構造3606を含む。
上部分及び底部分3602、3604は、様々な構成を有し得るが、例解された実施形態では、上部分及び底部分3602、3604は、互いに実質的に同一であり、したがって、簡潔にするために、以下の記載は、上部分3602に対するものである。一実施形態では、底部分3604は、上部分3602の反転像である。しかしながら、当業者であれば、以下の議論は底部分3604にも適用可能であることを理解するであろう。
図36に示すように、上部分3602は、第1の対の交差支柱3612a、3612b、及び第2の対の交差支柱3612c、3612dを含む。第1及び第2の対の交差支柱3612a、3612b、3612c、3612dは、上部分3602が5つの角部3616a、3616b、3616c、3616d、3616eを有する疎な四面体の形態であるように接続されている。第1の対の交差支柱3612a、3612bは、上部分上の交差部3617で交差する。交差支柱3612aは、角部3616dで交差支柱3612cに接続し、交差支柱3612bは、角部3616cで交差支柱3612dに接続する。示すように、交差支柱3612a、3612bは、交差部3617で上部分3602の中央で互いに対して90度をなして交差する。
図36に示すように、内部構造3606は、互いに平行に延在する第1及び第2の角度付きスペーサ支柱3620a、3620bを含む。第1の角度付きスペーサ支柱3620aは、上部分3602の第1の角部3616aから底部分3604の角部3616eまで延在し、第2の角度付きスペーサ支柱3620bは、上部分3602の第3の角部3616cから底部分3604の交差部3617まで延在する。更に、内部構造3606は、互いに平行に延在する第3及び第4の角度付きスペーサ支柱3622a、3622bを含む。第3の角度付きスペーサ支柱3622aは、上部分3602の第2の角部3616bから底部分3604の角部3616eまで延在し、第4の角度付きスペーサ支柱3622bは、上部分3602の第4の角部3616dから底部分3604の交差部3617まで延在する。したがって、第1の角度付きスペーサ支柱3620a及び第3の角度付きスペーサ支柱3622aは、反対方向に延在し、第2の角度付きスペーサ支柱3620b及び第4の角度付きスペーサ支柱3622bは、反対方向に延在する。
外層
いくつかの実施形態では、補助材は、上面から底面まで延在する格子構造(例えば、第1の格子構造又は内部格子構造)と、各々が異なる圧縮比(例えば、圧縮前高さ対圧縮高さ)を有する少なくとも1つの外層を含み得る。その結果、格子構造及び少なくとも1つの外層の圧縮特性は異なり、したがって、異なる機能(例えば、組織内殖、カートリッジ接続など)を実行するように調整され得るが、組み合わせて、異なるステープル条件及び/又はステープル高さに望ましい補助材の全体的な圧縮プロファイルをもたらす。例えば、得られる補助材の全体的な圧縮プロファイルに基づいて、補助材が、約30kPa~90kPaの範囲の加えられた応力下にある間に、約0.1kPa~0.9kPaの範囲のひずみを受けるように構成され得る。他の実施形態では、ひずみは、約0.1~0.8、約0.1~0.7、約0.1~0.6、約0.2~0.8、約0.2~0.7、約0.3~0.7、約0.3~0.8、約0.3~0.9、約0.4~0.9、約0.4~0.8、約0.4~0.7、約0.5~0.8、又は約0.5~0.9の範囲であり得る。
いくつかの実施形態では、補助材は、上面から底面まで延在する格子構造(例えば、第1の格子構造又は内部格子構造)と、各々が異なる圧縮比(例えば、圧縮前高さ対圧縮高さ)を有する少なくとも1つの外層を含み得る。その結果、格子構造及び少なくとも1つの外層の圧縮特性は異なり、したがって、異なる機能(例えば、組織内殖、カートリッジ接続など)を実行するように調整され得るが、組み合わせて、異なるステープル条件及び/又はステープル高さに望ましい補助材の全体的な圧縮プロファイルをもたらす。例えば、得られる補助材の全体的な圧縮プロファイルに基づいて、補助材が、約30kPa~90kPaの範囲の加えられた応力下にある間に、約0.1kPa~0.9kPaの範囲のひずみを受けるように構成され得る。他の実施形態では、ひずみは、約0.1~0.8、約0.1~0.7、約0.1~0.6、約0.2~0.8、約0.2~0.7、約0.3~0.7、約0.3~0.8、約0.3~0.9、約0.4~0.9、約0.4~0.8、約0.4~0.7、約0.5~0.8、又は約0.5~0.9の範囲であり得る。
格子構造及び少なくとも1つの外層は、様々な構成を有し得るが、いくつかの実施形態では、第1の格子構造は、少なくとも1つの外層の圧縮比よりも大きい圧縮比を有する。例えば、一実施形態では、第1の格子構造は、加えられた応力下にある間に、約3mm~1mmの範囲で圧縮されるように構成され得、したがって、3の圧縮比を有し得るが、少なくとも外層は、同じ加えられた応力下にある間に、約2mm~1mmの範囲で圧縮されるように構成され得、したがって、2の圧縮比を有し得る。
特定の実施形態では、補助材は、第1の格子構造の上面の少なくとも一部分に位置決めされ、組織に対して位置決めされるように構成されている第2の格子構造又は吸収性フィルムの形態である外層を含み得る。この外層は、補助材内の組織の内殖を促進し、及び/又は組織に対して容易にスライドし得る滑らかな、又は実質的に滑らかな組織接触面を作成し、したがって、ステープル留めデバイスの配置中に補助材にかかる組織負荷(加えられた応力)を低くし、及び/又は補助材とカートリッジとの間の取り付け要件を容易にするように構成され得る。代替的又は追加的に、補助材は、第1の格子構造の底面の少なくとも一部分に位置決めされ、カートリッジに対して位置決めされるように構成されているフィルム又は第3の格子構造の形態である外層を含み得る。したがって、この外層は、補助材をカートリッジに取り付けるように構成され得る。例えば、この外層は、接着フィルムの形態である、及び/又はステープルカートリッジと解放可能に嵌合するように設計された1つ又は2つ以上の取り付け特徴部を含み得る。特定の実施形態では、格子構造の圧縮比は、少なくとも1つの外層の圧縮比よりも大きい。
図37A~図37Bは、カートリッジ3800上に配設された補助材3700の例示的な実施形態を示す。カートリッジ3800は、図1~図2Cのカートリッジ200と同様であり、したがって、共通の特徴は、本明細書で詳細に記載しない。補助材3700は、各々が互いに対して異なる圧縮比を有する内部格子構造3702及び2つの外層3704、3710を含む。内部格子構造3702は、概して、相互接続された反復ユニットセルで形成され、反復ユニットセルは、この図からは省略されているが、本明細書に開示される反復ユニットセルのうちのいずれか、例えば、支柱レスベースの反復ユニットセル又は支柱ベースの反復ユニットセルが使用され得る。更に、第1の外層3704は、内部格子構造3702の上面3702a上に配設され、組織に接触するように構成されており、第2の外層3706は、内部格子構造3702の底面3702b上に配設され、カートリッジ3800に接触するように構成されている。
第1の外層3704は、様々な構成を有し得るが、例解された実施形態では、第1の外層3704は、第1の外層3704を通って延在する六角形の開口部3712を作成するように相互接続された支柱3710から形成された格子構造である。これらの開口部3712は、組織内殖を促進するように構成され得る。当業者であれば、支柱が異なるサイズ及び形状の開口部をもたらす様々な他の方法で相互接続され得、したがって、第1の外層の格子構造は、図に示されるものに限定されないことを理解するであろう。更に、第1の外層3704は、少なくとも内部格子構造3702と比較して、より低い圧縮比を有することができ、したがって、圧縮可能性が低くなり得る。その結果、これにより、補助材3700が組織にステープル留めされるときに、組織が開口部3712、したがって補助材3700に更に浸透することが可能になり得、それによって組織内殖を更に促進する(図38A及び図38Bを参照)。
第2の外層3706は、様々な構成を有し得るが、この例解された実施形態では、第2の外層3706は、そこから外側に延在する突起3716を有するフィルム3714の形態である。突起3716a、3716b、3716cは、図1~図2Cのカートリッジ200の表面特徴部216、218、220のような、カートリッジ3800の表面特徴部3802、3804、3806と嵌合するように構成されている。この嵌合相互作用は、図37B及び図38Aに示すように、カートリッジ3800に対する補助材3700のスライド可能な移動を実質的に防止する。三角形又はダイヤモンド形であり得る突起3716a、3716b、3716cの形状及びサイズは、三角形又はダイヤモンド形の陥凹したチャネルであり得る対応する表面特徴部3802、3804、3806の形状及びサイズに相補的である。他の実施形態では、突起及び表面特徴部の形状及びサイズは異なり得る。
代替的又は追加的に、第2の外層3706は、カートリッジ3800の長手方向スロット3808に挿入されるように構成されている細長い突起3730を含み得る。細長い突起は、様々な構成を有し得るが、この例解された実施形態では、細長い突起3730は、長方形の形状を有し、いくつかの実施形態では、細長い突起3730は、補助材の全長に沿って(例えば、z方向に)延在し得るが、他の実施形態では、細長い突起3730は、長さの一部分に沿って延在し得る。特定の実施形態では、細長い突起3730は、より小さい細長い別個の部分に分解され得る。
他の実施形態では、図39Aに示すように、第2の外層3900は、各々が第2の外層3900の対向する外側面3900a、3900b(図39B)から外側に、かつそれらから離れる方向に延在する、4つのセットのタブ3902a、3902b、3904a、3904b、3906a、3906b、3908a、3908b(3902b、3904b、3906b、及び3908bは図39Aにおいて部分的に遮られている)を含み得る。4つのセットのタブ3902、3904、3906、3908は、様々な構成を有し得るが、この例解された実施形態では、4つのセットのタブ3902、3904、3906、3908は各々、カートリッジ3901の対向する外側フランジ3910a、3910b、3910a、3910b、3914a、3914b、3914a、3914bのそれぞれの部分に係合するフック形状構成を有する。追加的に、カートリッジ3901が長手方向スロット3918、例えばナイフスロットを含むときに、第2の外層3900は、長手方向スロット3918と係合するように構成されたピン特徴部3912を含み得る。例えば、ピン特徴部3912は、長手方向スロット3918に沿って互いに対して断続的に離間された2つの対向するピンのセット(1つのセットの2つの対向するタブ3912a、3912bのみが図39A~図39Bに示されている)を含み得る。図39Bにより詳細に示すように、第1のピン3912aは、長手方向スロット3918の第1の壁3918aと係合し、第2のピン3912bは、長手方向スロット3918の第2の対向する壁3918bと係合する。
上記のように、いくつかの実施形態では、第2の外層は、接着フィルムであり得る。例示的な一実施形態では、図40に示すように、補助材4000は、図1~図2Cのカートリッジ200のようなカートリッジ4001の上面4001a上に配設されている。補助材4000は、内部構造4002と、内部構造4002の上面4002a上に配設された第1の外層4004と、内部構造4002の上面4002aに対向する、対向する底面4000b上に配設された第2の外層4006と、を含む。以下に詳細に記載される相違点以外は、補助材4000は、図37A~図38Bの補助材3700と同様であり得、したがって、共通の特徴は、本明細書で詳細に記載しない。示すように、内部構造4002は、図8A~図9Bのユニットセル810のような相互接続された反復ユニットセル4008で形成される。更に、第2の外層4006は、カートリッジ4001の上面4001aに取り付けられた接着フィルムの形態である。この例解された実施形態では、第2の層4006は、感圧接着剤で形成された接着フィルムである。接着フィルム及び他の取り付け方法に関する追加の詳細は、全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第10,349,939号に見出され得る。
ステープルポケット格子
いくつかの実施形態では、補助材はまた、第2の外層から延在し、ステープルカートリッジのステープルポケット又は陥凹したチャネルに挿入されるように構成されている格子構造を含み得る。例えば、図41Aに示すように、補助材4100は、2つの外層4104、4106の間に延在する内部格子構造4102を含む。内部格子構造4102は、概して、相互接続された反復ユニットセルで形成され、反復ユニットセルは、この図から省略されているが、本明細書に開示される反復ユニットセルのうちのいずれかが使用され得る。更に、2つの外層4104、4106の各々は、格子構造又はフィルムのいずれかで形成され得、したがって、2つの外層は、各々図41A~図41Cに概して示されている。第1の外層4106は、組織に接触するように構成され、図41B~図41Cに示すように、第2の外層4104は、カートリッジ4101に概して接触するように構成されている。カートリッジ4101は、図1~図2Cのカートリッジ200と同様であり、したがって、共通の特徴は、本明細書において詳細に説明しない。
いくつかの実施形態では、補助材はまた、第2の外層から延在し、ステープルカートリッジのステープルポケット又は陥凹したチャネルに挿入されるように構成されている格子構造を含み得る。例えば、図41Aに示すように、補助材4100は、2つの外層4104、4106の間に延在する内部格子構造4102を含む。内部格子構造4102は、概して、相互接続された反復ユニットセルで形成され、反復ユニットセルは、この図から省略されているが、本明細書に開示される反復ユニットセルのうちのいずれかが使用され得る。更に、2つの外層4104、4106の各々は、格子構造又はフィルムのいずれかで形成され得、したがって、2つの外層は、各々図41A~図41Cに概して示されている。第1の外層4106は、組織に接触するように構成され、図41B~図41Cに示すように、第2の外層4104は、カートリッジ4101に概して接触するように構成されている。カートリッジ4101は、図1~図2Cのカートリッジ200と同様であり、したがって、共通の特徴は、本明細書において詳細に説明しない。
図41A~図41Cに更に示すように、補助材4100は、第2の外層4104から外向きに延在するステープルポケット格子4110a、4110b、4110cを含む。ステープルポケット格子は、補助材4100の別個の圧縮ゾーンとして機能し得、例えば、ステープルポケット格子4110a、4110b、4110cは、補助材全体の固体高さを実質的に追加しないように、補助材のバルクとは異なる圧縮比を有し得る。ステープルポケット格子は、様々な構成を有し得るが、この例解された実施形態では、補助材の意図された切断ラインの両側に、2つのセットのステープルポケット格子4110a、4110b、4110cの3つの長手方向列がある。ステープルポケット格子は、様々な構成を有し得るが、各ステープルポケット格子は、5つのU字形支柱で形成されている。各ステープルポケット格子4110a、4110b、4110cを囲む周囲の形状及びサイズは、三角形又はダイヤモンド形であり得、三角形又はダイヤモンド形でもあり得る対応するステープルポケット4112a、4112b、4112cの形状及びサイズに相補的であり得る。他の実施形態では、格子構造及びステープルポケットの形状及びサイズは異なり得る。図41B~図41Cに示すように、補助材4100がカートリッジ4101上に配設されると、カートリッジ4101内のステープル4114a、4114b、4114cの少なくとも一部分は、それぞれのステープルポケット格子4110a、4110b、4110cを通って延在し、したがって、補助材が組織にステープル留めされたときにステープルクラウンによって捕捉される。したがって、ステープルポケット格子はまた、ステープルカートリッジへの補助材の取り付け及び/又はステープルに対する補助材の整列に役立ち得る。
本明細書に開示されるユニットセルの構造的構成はまた、同じ補助材内、例えば、横方向及び/又は長手方向(例えば、それぞれ、y方向及び/又はz方向)内の可変機械的応答をもたらすように調整され得る。例えば、特定の実施形態では、補助材は、同じ補助材内に少なくとも2つの実質的に異なる圧縮特性を作成するように並んで位置付けられた少なくとも2つ又は3つ以上の異なる格子構造で形成され得る。
図42Aに概して示すように、補助材4200は、1つの内部格子構造4202及び2つの外部格子構造4204、4206を有し得、各格子構造4202、4204、4206は、補助材4200のそれぞれの圧縮ゾーンC1、C2、C3を画定する。この実施形態では、第1及び第2の外側格子構造は、構造的に同一であり、したがってC2及びC3は、同じである。示すように、格子構造4202、4204、4206は、補助材4200の長手方向軸に対して互いに横方向にオフセットされている。すなわち、第1の外側格子構造4204は、内部格子構造4202の第1の長手方向側(遮られている)に直接隣接して位置決めされ、第2の外側格子構造4206は、内部格子構造4202の第2の対向する長手方向側(遮断された)に直接隣接して位置決めされている。各格子構造は、本明細書に開示される反復ユニットセルのいずれかによって形成され得、3つの格子構造4202、4204、4206は、いかなるユニットセルなしで示されている。当業者であれば、各格子構造が、支柱ベースの反復ユニットセル又は支柱なしベースの反復ユニットセルで形成され得ることを理解するであろう。
更に示すように、補助材4200の意図された切断ラインCLが、内部格子構造4202を横切って、かつ補助材4200の長手方向軸LAに沿って画定される。したがって、この例解された実施形態では、内部格子構造4202は、より剛性であるように構成され得、したがって、外側格子構造4204、4206と比較して、圧縮に対してより高い抵抗を呈する。したがって、得られた補助材4200は、補助材24200の切断ラインCLに対して横方向(例えば、y方向)に可変圧縮強度を有し得る。したがって、この可変圧縮強度は、図42Bに示すように、補助材が組織にステープル留めされるときに、最も外側のステープル列4210における組織圧縮の移行を容易にし得る。
図43A~図43Bは、その長手方向軸LAに対する横方向(例えば、y方向)に沿った可変圧縮強度を有する補助材4300の別の実施形態を示す。この例解された実施形態では、補助材4300は、各々が異なる反復ユニットで形成された3つの異なる格子構造4310、4320、4330で形成される。より具体的には、第1の格子構造4310は、相互接続された第1の反復ユニットセル4310aで形成され、そのうちの1つが、図43Aに示されており、第2の格子構造4320は、相互接続された第2の反復ユニットセル4320aで形成され、そのうちの1つが、図43Aに示されており、第3の格子構造4330は、相互接続された第3の反復ユニットセル4330aで形成され、そのうちの1つが図43Aに示されている。以下でより詳細に記載するように、各格子構造を異なるように設計することによって、得られた補助材は、様々な横方向圧縮応答を有し得る。
反復ユニットセル4310a、4320a、4330aは、様々な構成を有し得るが、この例解された実施形態では、反復ユニットセル4310a、4320a、4330aは全て支柱ベースのユニットセルである。更に、対応する格子構造の位置に依存して、反復ユニットセルは、以下でより詳細に記載されるように、他の格子構造の反復ユニットセルと比較して、多かれ少なかれ剛性があるように構造的に構成され得る。
3つの格子構造4310、4320、4330は、様々な異なる構成で互いに対して位置決めされ得るが、第1の格子構造4310は、補助材4300の意図された切断ラインCLが内部を通って、かつ長手方向軸LAに沿って延在する補助材の最も中央の格子構造である。したがって、第1の反復ユニットセル4310aは、例えば図43Aに示すように、第2及び第3の反復ユニットセルと比較して、より密度が低く、したがってより柔軟である構造的構成を有し得る。更に、第1の格子構造4310は、補助材4300の全長Lに沿って延在する。第2の格子構造4320は、2つの長手方向部分4325a、4325bに分割されている。第2の格子構造4320の第1の長手方向部分4325aは、第1の格子構造4310の第1の長手方向側壁L1に対して位置決めされており、第2の格子構造4320の第2の長手方向部分4325bは、第1の格子構造4310の第2の対向する長手方向側壁L2に対して位置決めされる(図43Bを参照)。切断ラインCに対するそれらの位置に基づいて、第2の反復ユニットセル4320aは、例えば図43Aに示すように、第1及び第3の反復ユニットセル4310a、4330aと比較して、最も密度が高く、したがって最も剛性であるように構成され得る。
図43Aに更に示すように、第3の格子構造は、2つのU字形部分4335a、4335bに分割されており、その各々が第2の格子構造4320の第1及び第2の長手方向部分4325a、4325bの外壁に対して位置決めされる(各部分4325a、4325bの外側長手方向壁L3及びL4のみが図43Bに示されている)。その結果、第3の格子構造4320は、補助材4300の外周の少なくとも一部分を画定する。第3の格子構造4330の位置に基づいて、第3の反復ユニットセルは、図43Aに示すように、第1及び第2の繰り返しセル4310a、4320aと比較して、中間の密度、したがって中間の剛性を付与するように構成され得、これは、組織圧縮の移行を容易にするのに役立ち得る。更に、第3の反復ユニット4330aの構造的構成は、組織内殖を促進するように構成され得る。特定の実施形態では、第3の格子構造はまた、第2の格子構造の上面の少なくとも一部分上に配置され得、これは、補助材への組織内殖を更に強化し得る。
いくつかの実施形態では、反復ユニットセルの寸法(例えば、壁厚及び/又は高さ)は、他の反復ユニットセル間で異なり得る。例えば、図44A~図44Cは、支柱なしベースの反復ユニットセルの異なる寸法の結果として、その長手方向軸(例えば、z方向)に対する横方向(例えば、y方向)に沿った可変圧縮強度を有する補助材4400の別の実施形態を示す。図44A~図44Bに示すように、補助材4400の半分(例えば、左半分)のみが、3つの列のステープル4405a、4405b、4405cを有するステープルカートリッジ4401上に示されている。3つの列のステープル4405a、4405b、4405cは、略均一(例えば、製造公差内で公称同一)であり得るが、この例解された実施形態では、第3の列のステープル4405c(例えば、最も外側のステープル列)のステープル高さは、第1及び第2の列のステープル4405a、4405bのステープル高さよりも大きい。ステープル高さのこの差は、補助材の全体的な圧縮挙動に寄与するものとなり得る。この例解された実施形態では、第3の列のステープル4405cは、例えばそれぞれのステープル捕捉領域内のそれぞれの捕捉された組織及び補助材に第1及び第2の列のステープル4405a、4405bによって加えられる圧縮力よりも低い圧縮力を、例えばステープル捕捉領域内で捕捉された組織及び補助材に加える。補助材4400は、2つのセットの3つの長手方向アレイの反復ユニットセルを含む。両方のセットが同じであるため、1つのセットの3つのアレイ4410、4412、4414、及び3つのアレイの各々の1つの反復ユニットセル4410a、4412a、4414aのみが、図44A~図44Cに示されている。
反復ユニットセル4410a、4412a、4414aは、様々な構成を有し得る。例解された実施形態では、反復ユニットセル4410a、4412a、4414aは、図9A~図9Bの反復ユニットセル810の全体形状と同様である。しかしながら、少なくとも2つの反復セル間の壁厚及び高さが異なり得る。示すように、最も内側の反復ユニットセル4410a(例えば、第1の反復ユニットセル)から最も外側の反復ユニットセル4414a(例えば、第3の反復ユニットセル)までの壁厚WTが減少する。すなわち、最も内側の反復ユニットセル4410aの壁厚WT1は、中間の反復セル4412aの壁厚WT2よりも大きく、中間の反復セル4412aの壁厚WT2は、最も外側の反復ユニットセル4414の壁厚WT3よりも大きい。更に、最も内側の反復ユニットセル4410a及び中間の反復ユニットセル4412aの各々の高さH1、H2が同じであり、高さH1、H2は、最も外側の反復ユニットセル4414aの高さH3よりも大きい。他の実施形態では、壁厚又は高さのみがアレイ間で異なるか、壁厚が3つのアレイのうちの2つのみの間で異なるか、又は高さが3つのアレイ全てで異なる。
代替的又は追加的に、反復ユニットセルが図8A~図9BのシュワルツP構造810などのシュワルツP構造と同様の形状である事例では、異なるアレイの反復ユニットセル間の中空管状相互接続部の長さが異なる場合がある。例えば、図44Aに更に示すように、最も内側の反復ユニットセル4410aと中間の反復ユニットセル4412aとの間の中空管状相互接続部4416は、第1の長さL1において延在し、中間の反復ユニットセル4412aと最も外側の反復ユニットセル4414aとの間の中空管状相互接続部4418は、第1の長さL1よりも大きい第2の長さL2において延在する。
補助材4400が組織にステープル留めされる際に、補助材4400の反復ユニットセル4410、4410aの圧縮挙動は、図44B~図44Cに概略的に示されている。したがって、横方向の反復ユニットセルの異なる寸法は、異なる圧縮強度を有する3つの異なる圧縮ゾーンを引き起こし、第1のゾーンは、第1の圧縮強度(例えば、x方向の圧縮力に耐える構造能力)を有する第1の反復ユニット4410aの第1の長手方向アレイ4410によって画定され、第2のゾーンは、第2の圧縮強度を有する第2の反復ユニットセル4412aの第2の長手方向アレイ4412によって画定され、第3のゾーンは、第3の圧縮強度を有する第3の反復ユニット4414aの第3の長手方向アレイ4414によって画定される。各アレイの間の圧縮強度は異なり得るが、この例解された実施形態では、第1の圧縮強度は第2の圧縮強度よりも大きく、第2の圧縮強度は第3の圧縮強度よりも大きい。したがって、第1の反復ユニット4410aは、第2の反復アンティルユニット4412aよりも剛性であり、第2の反復ユニットセル4412aは、第3の反復ユニットセル4414aよりも剛性である。
カートリッジ表面特徴部
いくつかの実施形態では、ステープルカートリッジは、ステープル配備前に補助材をステープルカートリッジに保持するの役立つ、補助材と相互作用するように構成され得る表面特徴部(例えば、ステープルポケット突起)を含み得る。例えば、特定の実施形態では、表面特徴部は、ステープルカートリッジの上面から外向きに延在する突起を含み得る。代替的又は追加的に、表面特徴部は、ステープルカートリッジの上面内に画定された陥凹したチャネルを含み得る。したがって、本明細書に記載の補助材は、存在する場合、ステープルカートリッジの表面特徴部と相互作用するのに好適な様々な異なる構成で設計され得、したがって、補助材とステープルカートリッジとの間に解放可能な取り付け機構をもたらし得る。代替的又は追加的に、本明細書に記載の補助材は、ステープルカートリッジ内のそれらのそれぞれの空洞から部分的に外向きに延在するステープル脚部と相互作用するのに好適な様々な構成で設計され得る。
いくつかの実施形態では、ステープルカートリッジは、ステープル配備前に補助材をステープルカートリッジに保持するの役立つ、補助材と相互作用するように構成され得る表面特徴部(例えば、ステープルポケット突起)を含み得る。例えば、特定の実施形態では、表面特徴部は、ステープルカートリッジの上面から外向きに延在する突起を含み得る。代替的又は追加的に、表面特徴部は、ステープルカートリッジの上面内に画定された陥凹したチャネルを含み得る。したがって、本明細書に記載の補助材は、存在する場合、ステープルカートリッジの表面特徴部と相互作用するのに好適な様々な異なる構成で設計され得、したがって、補助材とステープルカートリッジとの間に解放可能な取り付け機構をもたらし得る。代替的又は追加的に、本明細書に記載の補助材は、ステープルカートリッジ内のそれらのそれぞれの空洞から部分的に外向きに延在するステープル脚部と相互作用するのに好適な様々な構成で設計され得る。
図45A~図45Cは、ステープルカートリッジ4502の表面特徴部4504と相互作用するように構成され得る支柱なしの補助材4500の例示的な実施形態を示す。代替的又は追加的に、補助材4500は、ステープルカートリッジ4502内に少なくとも部分的に配置されたステープル4506、4507、4508の脚部と相互作用するように構成され得る(図45B~図45Cを参照)。ステープルカートリッジ4502は、様々な構成を有し得るが、この例解された実施形態では、ステープルカートリッジ4502は、表面特徴部4504が、ステープルカートリッジの上面4502aから外向きに延在し、かつカートリッジ4502内に画定されたステープル空洞のそれぞれの端部分の周りに位置決めされたU字形突起であることを除いて、図1~図2Cのステープルカートリッジ200と同様である。示すように、ステープル空洞は、第1及び第2のセットの3つの長手方向列4510a、4510b、4510c、4512a、4512b、4512cに配置され、それぞれ、第1及び第2の側の長手方向スロット4514上に位置決めされる。更に、各セットについて、第1及び第3の長手方向列4510a、4510c、4512a、4512cは、互いに平行であり、第2の長手方向列4510b、4512bは、それらに対して互い違いになっている。
図45A~図45Cに更に示すように、補助材4500は、相互接続された反復ユニットセル4516で形成され、各ユニットセルは、図9A~図9Bの反復ユニットセル810と構造的に同様である。したがって、補助材4500は、反復ユニットセル4515が図8Aに関してX軸を中心に45度回転することを除いて、図8A~図8Fの補助材800と同様である。言い換えれば、補助材800は0~90の構成で示されているが、補助材4500は±45度の方向付けで示されている。その結果、反復ユニットセル4516は、表面特徴部4504及び/又はステープル空洞4510a、4510b、4510c、4512a、4512b、4512cの位置と一致し得るように(例えば、繰り返しパターン)で方向付けられる。
図45Aに示すように、反復ユニットセル4516は、互いに相互接続され、7つの長手方向列4516a、4516b、4516c、4516d、4516e、4516f、4516gに配置され、各列は、隣接するユニットセル間に空隙が画定される(空隙4518a、4518b、4518c、4520a、4520b、4520cが図45に示されており、空隙4518a、4518b、4518c、4522a、4522b、4524a、4524b、4524cが図45B~図45Cに示されている)。最初の3つの長手方向列4516a、4516b、4516cは、それぞれのステープル空洞列4510a、4510b、4510cと重なるように構成されており、最も中央の列4516dは、長手方向スロット4514と重なるように構成されており、最後の3つの長手方向列4516e、4516f、4516gは、それぞれのステープル空洞列4512a、4512b、4512cと重なるように構成されている。その結果、図45B~図45Cに部分的に示すように、ステープル空洞に対する表面特徴部4504の位置に基づいて、各表面特徴部4504は、対応する空隙と重なり、それを通って少なくとも部分的に延在する。したがって、各空隙は、少なくとも1つの表面特徴部を受容して、少なくとも1つの表面特徴部と係合するように構成されており、それによってステープル配備前に、補助材4500をカートリッジ4502に保持する。他の実施形態では、空隙の全部又はいくつかは、少なくとも表面特徴部が浸透することができる材料の薄い領域で置き換えることができる。
更に、図45B~図45Cに部分的に示すように、各ステープル空洞列及び反復ユニットセルの対応する列について、ステープル空洞内に配設された各ステープル(ステープル4506、4507、4508及び対応するステープル空洞列4510a、4510b、4510cのみが図45Bに示されている)は、各ステープル脚部が反復ユニットセルの片側に位置決めされた対応する空隙と重なるように、それぞれの反復ユニットセルを横切って延在する。例えば、図45Bに示すように、第1のユニットセル列4516aにおける反復ユニットセル4515a及び対応するステープル4508に関して、ステープル4508の第1の脚部4508a及び第2の脚部4508bは、第2のユニットセル列4516bにおける反復ユニットセル4515bの両側にある第1の空隙4518a及び第2の空隙4518bとそれぞれ重なる。図45Cに更に示すように、ステープル脚部4507a、4507bは、補助材4500がステープルカートリッジ4502の上面4502a上に位置決めされたときに、それぞれ、空隙4522a、4522bを通って少なくとも部分的に延在する。これは、ステープル配備前に、補助材4500をカートリッジ4502に更に保持し得る。したがって、補助材の反復ユニットセルは、対応するステープルの第1のステープル脚部と第2のステープル脚部との間に位置決めされ、これらと係合するように構成され得る。
図46A~図46Bは、ステープルカートリッジ4602の表面特徴部と相互作用するように構成され得る支柱ベースの補助材4600の別の例示的な実施形態を示す。ステープルカートリッジ4602は、図39Aのステープルカートリッジ3901と同様であり、したがって、共通の特徴は、本明細書において詳細に記載しない。各表面特徴部は、U字形構成を有し、それぞれのステープル空洞のそれぞれの端部の周りに位置決めされ、したがってステープル空洞のそれぞれの長手方向列(3つの長手方向列のステープル空洞4603a、4603b、4603cのみ、したがって、3つの長手方向列の表面特徴部が図46A~図46Bに示されている)に沿って延在する。
図46Bにより詳細に示すように、長手方向列の第1の表面特徴部(4つの第1の表面特徴部4604a、4604b、4604c、4604dのみが示されている)及び、長手方向列の第3の表面特徴部(4つの第3の表面特徴部4608a、4608b、4608c、4608dのみが示されている)は、y方向において互いに横方向に整列しており、したがって各々が第1及び第3の表面特徴部を有する第1の横方向列4605a、4605b、4605c、4605dのセットを形成する。長手方向列の第2の表面特徴部(4つの第2の表面特徴部4606a、4606b、4606c、4606dのみが示されている)は、z方向において第1及び第2の表面特徴部に対して横方向にオフセットされており、したがって各々がそれぞれの第2の表面特徴部を有する第2の横方向列4607a、4607b、4607c、4607dのセットを形成する。
更に、以下に詳細に記載する相違点以外は、補助材4600は、図30A~図30Bの補助材3000と同様である。補助材4600は、組織接触層4616と、カートリッジ接触層4618と、それらの間に延在する内部構造4620とを含む。
図46に示し、図46Bにより詳細に示すように、カートリッジ接触層4618内の各開口部(8つの開口部4622a、4622b、4622c、4622d、4622e、4622f、4622g、4622hのみが示されている)は、少なくとも1つのそれぞれの表面特徴部を受容するように構成されている。その結果、補助材4600がステープルカートリッジ4602上に位置決めされるときに、それぞれの表面特徴部は、カートリッジ接触層4618内に延在し、それぞれの開口部に係合する。例として、図46に示すように、第1の横方向列4605aの第1及び第3の表面特徴部4604a、4608aは、第1の開口4622a内に延在し、少なくとも第1の交差支柱4624aと係合するが、第2の横方向列4607aの第2の表面特徴部4606aは、第2の開口4622b内に延在し、少なくとも第1の交差支柱4624a及び対向する交差支柱4624bと係合する。
カートリッジ接触層4618の交差支柱(8つの交差支柱4624a、4624b、4624c、4624d、4624e、4624f、4624gのみが図46Bに示されている)は、様々な構成を有し得る。例えば、いくつかの実施形態では、(例えば、z方向における)交差支柱の幅は、略均一(例えば、製造公差内で均一)であり得るが、他の実施形態では、交差支柱の幅は、不均一であり得る。この例示された実施形態では、交差支柱4624a、4624c、4624e、4624gの幅は均一であるが、残りの交差支柱4624b、4624d、4624fの幅は不均一である。当業者であれは、カートリッジ接触層の交差支柱の構造的構成が、少なくとも表面特徴部の構造的構成に依存し得ることを理解するであろう。例えば、この例解された実施形態では、交差支柱の少なくとも一部分は、表面特徴部のU字形構成を収容するためのボイングセグメントを含む。U字形構成の方向付けに依存して、ボイングセグメントのいくつかは、凸状構成を有するが、他のボイングセグメントは、凹状構成を有する。更に、組織接触層4616の交差支柱4626a、4626b、4626c、4626d、4626e、4626f、4626gの構造的構成は、様々な構成を有し得るが、図46Aに示すように、交差支柱4626a、4626b、4626c、4626d、4626e、4626f、4626gは、カートリッジ接触層4618の対応する交差支柱4624a、4624b、4624c、4624d、4624e、4624f、4624gと構造的に同様である。
可変組織間隙
いくつかの実施形態では、組織をステープル留め及び/又は切断する間、組織の把持及び安定化を強化するために、補助材とアンビルとの間に可変組織間隙を有することが望ましいことがある。しかしながら、可変組織間隙は、ステープル留めされた組織に略均一な圧力を加える補助材の能力に悪影響を及ぼす可能性がある。したがって、以下でより詳細に記載されるように、本明細書に開示される補助材は、組織操作のために可変組織間隙を作成するように構成され得、組織にステープル留めされたときに、略均一な圧力(例えば、約30kPa~90kPaの範囲にある圧力)を所定の期間(例えば、少なくとも3日間)、補助材にステープル留めされた組織に加えるように更に構成され得る。特定の実施形態では、補助材は、少なくとも3日間、少なくとも約30kPaの圧力を加え得る。そのような実施形態では、3日後、補助材は、組織が組織の治癒サイル(例えば、約28日)を通して封止されたままであり得るように、組織に有効量の圧力(例えば、約30kPa以下)を加えるように構成され得る。例えば、補助材は、ステープル留めされた組織に圧力を加えるように構成され得、約3日間から28日間までの所定期間にわたって、圧力が約30kPaから0kPaまで減少する(例えば、線形減少)。
いくつかの実施形態では、組織をステープル留め及び/又は切断する間、組織の把持及び安定化を強化するために、補助材とアンビルとの間に可変組織間隙を有することが望ましいことがある。しかしながら、可変組織間隙は、ステープル留めされた組織に略均一な圧力を加える補助材の能力に悪影響を及ぼす可能性がある。したがって、以下でより詳細に記載されるように、本明細書に開示される補助材は、組織操作のために可変組織間隙を作成するように構成され得、組織にステープル留めされたときに、略均一な圧力(例えば、約30kPa~90kPaの範囲にある圧力)を所定の期間(例えば、少なくとも3日間)、補助材にステープル留めされた組織に加えるように更に構成され得る。特定の実施形態では、補助材は、少なくとも3日間、少なくとも約30kPaの圧力を加え得る。そのような実施形態では、3日後、補助材は、組織が組織の治癒サイル(例えば、約28日)を通して封止されたままであり得るように、組織に有効量の圧力(例えば、約30kPa以下)を加えるように構成され得る。例えば、補助材は、ステープル留めされた組織に圧力を加えるように構成され得、約3日間から28日間までの所定期間にわたって、圧力が約30kPaから0kPaまで減少する(例えば、線形減少)。
概して、補助材は、組織接触面、カートリッジ接触面、及びそれらの間に延在する内部構造を含み得、内部構造は、各々が異なる圧縮強度を有する少なくとも2つの格子構造を含む。少なくとも2つの格子構造は、可変組織間隙を形成するように、格子構造の幅に沿って横方向に、及び/又は格子構造の長さに沿って長手方向に構造、形状、又は相互接続の点で異なり得る。いくつかの実施形態では、補助材のベースの幾何学的形状は、支柱なしベースのユニットセルで形成され得る。そのような実施形態では、補助材の外側の幾何学的形状は、支柱ベースの格子構造で形成され得る。他の実施形態では、ベースの幾何学的形状は、支柱ベースのユニットセルで形成され得る。
図47A~図47Bは、アンビル4702及びステープル留めアセンブリ4704を有する外科用エンドエフェクタ4700の例示的な実施形態を示す。ステープル留めアセンブリ4704は、ステープルカートリッジ4707の上面又はデッキ面4707a(例えば、アンビルに面するカートリッジ面)上に解放可能に保持される補助材4706を含む。ステープルカートリッジ4707は、図1~図2Cのカートリッジ200と同様であり、したがって、共通の特徴は、本明細書において詳細に記載しない。示していないが、アンビル4702は、図1の細長いステープルチャネル104のように、細長いステープルチャネルに枢動可能に結合され、ステープル留めアセンブリ4704は、細長いステープルチャネル内に位置決めされ、それに結合されている。アンビル4702は、様々な構成を有し得るが、図47A~図47Bに示すように、アンビルは、内部に画定されたステープルポケット4708を有するカートリッジに面する面を含み、略平面状(例えば、製造公差内で平面状)の組織圧縮面4710がステープルポケット4708の間に延在する(例えば、y方向に延在する)。図47Aは、完全閉鎖位置にある外科用エンドエフェクタ4700、したがってアンビル4702を示しているが、図47Bは、組織Tがアンビル4702とステープル留めアセンブリ4704との間にクランプされ、ステープル(2つのセットの3つの4712a、4712b、4712c、4714a、4714b、4714cのみが示されている)を介して補助材4706にステープル留めされていることを示す。配備前に、いくつかの実施形態では、図47A及び図47Cに示すように、ステープルは、ステープルカートリッジ4707内に完全に配設され得るが、他の実施形態では、ステープルのいくつか又は全部は、ステープルカートリッジ4707内に部分的に配設され得る。ステープル4712a、4712b、4712c、4714a、4714b、4714cは、様々な構成を有し得るが、この例解された実施形態では、ステープル4712a、4712b、4712c、4714a、4714b、4714cは、少なくとも略均一(例えば、製造公差内で公称同一)な予備配備(例えば、未成形)ステープル高さを有する。いくつかの実施形態では、ステープル4712a、4712b、4712c、4714a、4714b、4714cは、略均一(例えば、製造公差内で公称同一)であり得る。
図47Aに示され、図47Cにより詳細に示すように、補助材4706は、組織接触面4716、カートリッジ接触面4718、及びそれらの間に延在する内部構造4720を有する。内部構造4720は、様々な構成を有し得るが、この例解された実施形態では、内部構造は、各々が異なる圧縮強度を有する2つの格子構造4722、4724を含み、補助材4706が、組織配備状態にあるときに、所定の期間、ステープル留めされた組織に略均一な圧力を加えるように構成されているようにする。この例解された実施形態では、第1の格子構造4722は、第1の圧縮強度を有するように構成されており、第2の格子構造4724は、第1の圧縮強度よりも大きい第2の圧縮強度を有するように構成されている。
第1及び第2の格子構造4722、4724の各々は、概して、本明細書に開示されるもの、例えば、支柱なしベースのユニットセル及び/又は支柱ベースのユニットセルなどのユニットセルで形成され得る。例えば、特定の実施形態では、1つ又は2つ以上のユニットセルは、本明細書に開示されるものなどの少なくとも1つの三重周期的極小曲面構造を含み得る。代替的又は追加的に、1つ又は2つ以上のユニットセルは、本明細書に開示される支柱ベースのユニットセルなどの相互接続された支柱(例えば、平面状支柱)によって画定され得る。特定の実施形態では、第1及び第2の格子構造4722、4724は、密度(例えば、ユニットセルの数)及び/又は形状の点で異なり得る。したがって、一般的な形状及び厚さを除いて、第1及び第2の格子構造4722、4724の各々の特定の構造的構成は示されていない。
第1及び第2の格子構造4722、4724は各々、上面4722a、4724aから底面4722b、4724bまで延在する。補助材の全体的な構造的構成に応じて、少なくとも1つの格子構造の上面の少なくとも一部分は、補助材の組織接触面として機能し得、少なくとも1つの格子構造の底面の少なくとも一部分は、補助材のカートリッジ接触面として機能し得る。この例解された実施形態では、第1の格子構造4722は、第1の格子構造4722の底面4722b及び第2の格子構造4724の上面4724aが接触するように、第2の格子構造4724の上部に位置決めされている。したがって、第1の格子構造4722の上面4722aは、したがって、組織接触面4716を形成し、第2の格子構造4724の底面4724bは、したがって、カートリッジ接触面4718を形成する。その結果、第1の格子構造4722の上面4722aの形状は、ステープルカートリッジ4707の上面又はデッキ面4707aの形状に依存しない、アンビル4702とステープル留めアセンブリ4704との間に組織間隙を作成し得る。
各格子構造4722、4724の上面及び底面4722a、4724a、4724a、4724bは、様々な異なる形状を有し得る。この例解された実施形態では、第1の格子構造4722の上面及び底面4722a、4722bは各々、凸形状の構成を有する。したがって、第2の格子構造4724の上面4724aは、凹形状の構成を有する。更に、ステープルカートリッジ4707の上面又はデッキ面4707aは、(例えば、YZ平面において)略平面状の構成を有するため、第2の格子構造4724の底面4724bはまた、(例えば、YZ平面において)略平面状の構成を有する。したがって、得られる補助材4706の全体的な幾何学的形状は、アンビル4702の組織圧縮面4710に対する湾曲した組織接触面4716を作成し、したがってアンビル4702とステープリングアセンブリ4704との間に可変組織間隙(例えば、2つの異なる間隙量は、TG1、TG2として示される)を作成する。
この例解された実施形態では、第1の格子構造4722の上面4722aの凹形状に起因して、補助材4706の中心での(例えば、x方向における)総厚TC(例えば、2つの対向する末端側方縁部4728a、4728bから等距離にある点線4726によって示される)は、補助材4706の末端側方縁部4728a、4728b(例えば、z方向に延在する補助材4706の外側の長手方向周囲)の各々での(例えば、x方向における)総厚P1、TP2よりも大きい。その結果、補助材4706の全体的な未圧縮の厚さは、その中心に対するその幅に沿って横方向外向き(例えば、±y方向)に異なり、したがって、補助材4706の長手方向軸(例えば、z方向に延在する)に対して横方向に異なる。したがって、補助材の未圧縮の厚さは、組織間隙が増加する間、横方向に減少する。更に、2つの末端側方縁部4728a、4728bは同じ厚さであるように示されているため、補助材4706の中心から各縁部までの横方向の厚さの変化は同じである。他の実施形態では、2つの末端側方縁部は、異なる厚さを有することができ、したがって、補助材の中心からそれぞれの縁部への横方向の厚さの変化は異なる。
更に示すように、第1及び第2の格子構造4722、4724の間の凹凸面関係、並びに互いに対するそれらの位置及び圧縮強度に起因して、各格子構造の厚さ(例えば、x方向)はまた、この実施形態では、(点線4726によって示される)補助材4706の中心でもあるそれらのそれぞれの中心に対してそれらのそれぞれの長さ(例えば、z方向)に沿って横方向外向き(例えば、±y方向)に異なる。したがって、この例解された実施形態では、第1の格子構造4722は、補助材の中心で第2の格子構造4724よりも厚く、第2の格子構造4724は、補助材4706の末端側方縁部4728a、4728bの各々での第1の格子構造4722よりも厚い。その結果、補助材4706は、その中心で最も圧縮可能であり、その末端側方縁部4728a、4728bで最も圧縮可能ではなく、したがって、組織配備状態にあるときに、補助材4706は、略均一な厚さT圧縮に圧縮され得る(図47Bを参照)。これにより、補助材4706は、その未圧縮可変厚に比例しない圧力を加えることが可能である。したがって、補助材が、略均一な組織T(例えば、補助材の幅にわたって同じ又は実質的に同じ厚さを有する組織、y方向)にステープル4712a、4712b、4712c、4714a、4714b、4714cを用いてステープル留めされるときに、補助材4706は、ステープル留めされた組織Tに略均一な圧力Pを加え得る(図47Bを参照)。
図48A~図48Bは、アンビル4802及びステープル留めアセンブリ4804を有する外科用エンドエフェクタ4800の別の例示的な実施形態を示す。ステープル留めアセンブリ4804は、ステープルカートリッジ4807の上面又はデッキ面4807a(例えば、アンビルに面するカートリッジ面)上に解放可能に保持される補助材4806を含む。以下に記載される相違点を除いて、アンビル4802は、図47A~図47Bのアンビル4702と同様であり、ステープルカートリッジ4807は、上面又はデッキ面4807aが湾曲していることを除いて、図1~図2Cのカートリッジ200と同様であり、したがって、共通の特徴は、本明細書において詳細に記載されない。図48Aは、完全閉鎖位置にある外科用エンドエフェクタ4800、したがってアンビル4802を示しているが、図48Bは、組織Tがアンビル4802とステープル留めアセンブリ4802との間にクランプされ、ステープル(2つのセットの3つの4812a、4812b、4812c、4814a、4814b、4814cのみが示されている)を介して補助材4806にステープル留めされていることを示す。配備前に、いくつかの実施形態では、図48A及び図48Cに示すように、ステープルは、ステープルカートリッジ4807内に完全に配設され得るが、他の実施形態では、ステープルのいくつか又は全部は、ステープルカートリッジ4807内に部分的に配設され得る。2つのセットのステープル4812a、4812b、4812c、4814a、4814b、4814cは、様々な構成を有し得るが、この例解された実施形態では、2つのセットのステープルは同じであり、したがって、各セットに対して、第1のステープル4812a、4814a(例えば、ステープルの最も内側の列)は、第1の高さを有し、第2のステープル4812b、4814b(例えば、ステープルの中間の列)は、第1の高さよりも大きい第2の高さを有し、第3のステープル4812c、4814c(例えば、ステープルの最も外側の列)は、第2の高さよりも大きい第3の高さを有する。
図48Aに示され、図48Cにより詳細に示すように、補助材4806は、組織接触面4816、カートリッジ接触面4818、及びそれらの間に延在する内部構造4820を有する。内部構造4820は、様々な構成を有し得るが、この例解された実施形態では、内部構造4820は、各々が異なる圧縮強度を有する2つの格子構造4822、4824を含み、補助材4806が、組織配備状態にあるときに、所定の期間、ステープル留めされた組織に略均一な圧力を加えるように構成されているようにする。この例解された実施形態では、第1の格子構造4822は、第1の圧縮強度を有するように構成されており、第2の格子構造4824は、第1の圧縮強度よりも大きい第2の圧縮強度を有するように構成されている。
第1及び第2の格子構造4822、4824の各々は、概して、本明細書に開示されるもの、例えば、支柱なしベースのユニットセル及び/又は支柱ベースのユニットセルなどのユニットセルで形成され得る。例えば、特定の実施形態では、1つ又は2つ以上のユニットセルは、本明細書に開示されるものなどの少なくとも1つの三重周期的極小曲面構造を含み得る。代替的又は追加的に、1つ又は2つ以上のユニットセルは、本明細書に開示される支柱ベースのユニットセルなどの相互接続された支柱(例えば、平面状支柱)によって画定され得る。したがって、一般的な形状及び厚さを除いて、第1及び第2の格子構造4822、4824の各々の特定の構造的構成は示されていない。
第1及び第2の格子構造4822、4824は各々、上面4822a、4824aから底面4822b、4824bまで延在する。補助材の全体的な構造的構成に応じて、少なくとも1つの格子構造の上面の少なくとも一部分は、補助材の組織接触面として機能し得、少なくとも1つの格子構造の底面の少なくとも一部分は、補助材のカートリッジ接触面として機能し得る。この例解された実施形態では、第1の格子構造4822は、第2の格子構造と比較して幅(例えば、y方向)でより狭く、したがって、第2の格子構造4824の中央領域4823の上部にのみ位置決めされる。したがって、第1の格子構造4822の底面4822b全体は、第2の格子構造4824の上面4824aの一部分のみ、例えば、中央領域4823のみの上面4823aに接触する。その結果、第1の格子構造4822の上面4822a及び第2の格子構造4824の上面4824aの2つの露出部分4825a、4825bは、組織接触面4816を形成し、第2の格子構造4824の底面4824bは、カートリッジ接触面4818を形成する。
各格子構造4822、4824の上面及び底面4822a、4824a、4824a、4824bは、様々な異なる形状を有し得る。当業者であれば、上面及び底面の形状が、少なくとも、補助材が解放可能に保持されるステープルカートリッジの上面又はデッキ面に依存し得ることを理解するであろう。この例解された実施形態では、第1の格子構造4822の上面及び底面4822a、4822bは各々、凸形状の構成を有する。したがって、第2の格子構造4824の中央領域4823の上面4823aは、凸形状の構成を有するが、第2の格子構造4824の上面4824aの2つの露出部分4825a、4825bは各々、(例えば、y方向に延在する)略平面状構成を有する。更に、ステープルカートリッジ4807の上面又はデッキ面4807aは、凸形状の構成を有するため、第2の格子構造4824の底面4824bは、凹形状の構成を有する。
この例解された実施形態では、第1及び第2の格子構造4822、4824の構造的接続関係、及び得られた組織接触面4816に起因して、補助材4806の中心での(例えば、x方向における)総厚TC(例えば、最も外側の末端側方縁部4828a、4828bから等距離にある点線4826によって示される)は、補助材の最も外側の末端側方縁部4828a、4828b(例えば、z方向に延在する補助材4806の外側の長手方向周囲)の各々での(例えば、x方向における)総厚TP1、TP2よりも小さい。その結果、補助材4806の全体的な未圧縮の厚さは、その中心に対するその幅にそって横方向外向き(例えば、±y方向)に異なるる。したがって、補助材の全体的な未圧縮の厚さは、補助材4806の長手方向軸(例えば、z方向に延在する)に対して横方向に異なる。
更に示すように、少なくとも第1及び第2の格子構造4822、4824の構造的関係、及びステープルカートリッジ4807の上面4807aの湾曲構成と組み合わせた互いに対するそれらの圧縮強度に起因して、(例えば、x方向における)各格子の厚さはまた、この実施形態では、(点線4826によって示される)補助材4806のそれらのそれぞれの中心に対するそれらのそれぞれの長さに沿って横方向外向き(例えば、±y方向)に異なる。したがって、この例解された実施形態では、第1の格子構造4822は、補助材4806の中心で第2の格子構造4824よりも厚い。その結果、補助材4806は、その中心で最も圧縮可能であり、最も外側の末端側方縁部4828a、4828bで最も圧縮可能ではない。これにより、補助材4806は、その圧縮された厚さの変化にもかかわらず、略均一な圧力を加えることが可能である。したがって、補助材が実質的に均一な組織T(例えば、補助材の幅に(例えば、y方向に)わたって(例えば、x方向に)同じ又は実質的に同じ厚さを有する組織Tステープル4812a、4812b、4812c、4814a、4814b、4814cを用いてステープル留めされるときに、補助材4806は、ステープル留めされた組織Tに略均一な圧力Pを加えながら不均一な圧縮厚さに圧縮される(図48Bを参照)。更に示すように、この例解された実施形態では、第2の格子4824のみが、最も外側の列のステープル4812c、4814cと重なる。
他の実施形態では、第2の格子構造は、第1の格子構造よりも幅が狭くなり得る。例えば、図49に示すように、補助材4900は、半円形同心構成を有する第1及び第2の格子構造4906、4908を含み、第1の格子構造4906は、第2の格子構造4908を包囲する。その結果、第1の格子構造4906の上面4906aは、補助材4900の組織接触面4902を形成し、第1及び第2の格子構造4906、4908の底面4906b、4908bは、補助材4900のカートリッジ接触面4904を形成する。
上記のように、補助材は、補助材の長さに沿って長手方向に(例えば、z方向に)構造、形状、又は相互接続の点で異なる2つの格子構造を有し得る。例えば、図50A~図50Bに示すように、補助材5002は、2つの格子構造5004、5006を含み、これらは各々、構造及び形状の点で、互いに対して異なりかつ(例えば、長手方向軸LAに沿って、z方向に延在する)補助材の長さに沿って異なる。
図50A~図50Bは、補助材5002が長手方向軸LAに沿って(例えば、z方向に)延在するその長さに沿って可変圧縮強度を有することを除いて、外科用エンドエフェクタ5000と同様の外科用エンドエフェクタ5000の例示的な実施形態を示す。図50Aに示され、図50Cでより詳細に示すように、補助材5002は、ステープルカートリッジ5003の上面又はデッキ面5003a上に位置決めされる。ステープルカートリッジ5003は、内部にステープル4712a、4712b、4712c、4714a、4714b、4714cが配設された図47A~図47Cのステープルカートリッジ4707と同様であり、したがって、共通の特徴は本明細書において記載しない。
補助材5002は、組織接触面5008、カートリッジ接触面5010、及びそれらの間に延在する内部構造5012を有する。内部構造5012は、様々な構成を有し得るが、第1及び第2の格子構造5004、5006は各々、異なる圧縮強度を有し、補助材5002が、組織配備状態にあるときに、所定の期間(例えば、少なくとも3日間)、補助材にステープル留めされた組織に略均一な圧力(例えば、30kPa~90kPaの範囲の圧力)を加えるように構成されているようにする。この例解された実施形態では、第1の格子構造5004は、第1の圧縮強度を有するように構成されており、第2の格子構造5006は、第1の圧縮強度よりも大きい第2の圧縮強度を有するように構成されている。したがって、第2の格子構造5004は、第1の格子構造5006と比較してより剛性である。他の実施形態では、第1の格子構造は、第2の格子構造よりも剛性であり得る。
第1及び第2の格子構造5004、5006の各々は、概して、本明細書に開示されるもの、例えば、支柱なしベースのユニットセル及び/又は支柱ベースのユニットセルなどのユニットセルで形成され得る。例えば、特定の実施形態では、1つ又は2つ以上のユニットセルは、本明細書に開示されるものなどの少なくとも1つの三重周期的極小曲面構造を含み得る。代替的又は追加的に、1つ又は2つ以上のユニットセルは、本明細書に開示される支柱ベースのユニットセルなどの相互接続された支柱(例えば、平面状支柱)によって画定され得る。特定の実施形態では、第1及び第2の格子構造5004、5006は、密度(例えば、ユニットセルの数)及び/又は形状の点で異なり得る。したがって、一般的な形状及び厚さを除いて、第1及び第2の格子構造5004、5006の各々の特定の構造的構成は示されていない。
第1及び第2の格子構造5004、5006は各々、上面5004a、5006aから底面5004b、5006bまで延在する。補助材の全体的な構造的構成に応じて、少なくとも1つの格子構造の上面の少なくとも一部分は、補助材の組織接触面として機能し得、少なくとも1つの格子構造の底面の少なくとも一部分は、補助材のカートリッジ接触面として機能し得る。この例解された実施形態では、第1の格子構造5004は、第1の格子構造5004の底面5004b及び第2の格子構造5006の上面5006aが接触するように、第2の格子構造5006の上部に位置決めされている。したがって、第1の格子構造5004の上面5004aは、組織接触面5008を形成し、第2の格子構造5006の底面5006bは、したがって、カートリッジ接触面5010を形成する。
第1及び第2の格子構造5004、5006は、様々な構成を有し得るが、各格子構造は、(例えば、z方向に延在する)補助材の長さに沿って異なる(例えば、x方向における)未圧縮の厚さを有する。示すように、第1の格子構造5004の上面5004aは、補助材5002の近位端5002aから遠位端5002bまで傾斜している。更に、ステープルカートリッジ5003の上面又はデッキ面5003aは、(例えば、XZ平面において)略平面状の構成を有するため、第2の格子構造5006の底面5006bはまた、(例えば、XZ平面において)略平面状の構成を有する。その結果、可変組織間隙(例えば、2つの異なる間隙量が、TG1、TG2に示されている)が、アンビル5001と、ステープルカートリッジ5003の上面又はデッキ面5003aの形状に依存しない補助材5002との間に作成される。
補助材が組織にステープル留めされるときに、図50Bに示すように、第1の圧縮強度及び第2の圧縮強度並びに可変組織間隙と組み合わせて、補助材の長さに沿った各格子構造の未圧縮厚の厚さは、補助材がステープル留めされたTに略均一な圧力Pを加えることを可能にすることができる(図50Bを参照)。
一貫した組織間隙
いくつかの実施形態では、組織をステープル留め及び/又は切断する間、組織の把持及び安定化を強化するために、補助材とアンビルとの間に一貫した組織間隙を有することが望ましいことがある。しかしながら、一貫した組織間隙は、ステープル留めされた組織に略均一な圧力を加える補助材の能力に悪影響を及ぼす可能性がある。したがって、以下でより詳細に記載されるように、本明細書に開示される補助材は、組織操作のために一貫した組織間隙を作成するように構成され得、組織にステープル留めされたときに、略均一な圧力(例えば、約30kPa~90kPaの範囲にある圧力)を所定の期間(例えば、少なくとも3日間)、補助材にステープル留めされた組織に加えるように更に構成され得る。特定の実施形態では、補助材は、少なくとも3日間、約30kPaの圧力を加え得る。そのような実施形態では、3日後、補助材は、組織が組織の治癒サイル(例えば、約28日)を通して封止されたままであり得るように、組織に有効量の圧力(例えば、圧力の線形減少、例えば、約30kPa以下)を加えるように構成され得る。例えば、補助材は、ステープル留めされた組織に圧力を加えるように構成され得、約3日間から28日間までの所定期間にわたって、圧力が約30kPaから0kPaまで減少する(例えば、線形減少)。
いくつかの実施形態では、組織をステープル留め及び/又は切断する間、組織の把持及び安定化を強化するために、補助材とアンビルとの間に一貫した組織間隙を有することが望ましいことがある。しかしながら、一貫した組織間隙は、ステープル留めされた組織に略均一な圧力を加える補助材の能力に悪影響を及ぼす可能性がある。したがって、以下でより詳細に記載されるように、本明細書に開示される補助材は、組織操作のために一貫した組織間隙を作成するように構成され得、組織にステープル留めされたときに、略均一な圧力(例えば、約30kPa~90kPaの範囲にある圧力)を所定の期間(例えば、少なくとも3日間)、補助材にステープル留めされた組織に加えるように更に構成され得る。特定の実施形態では、補助材は、少なくとも3日間、約30kPaの圧力を加え得る。そのような実施形態では、3日後、補助材は、組織が組織の治癒サイル(例えば、約28日)を通して封止されたままであり得るように、組織に有効量の圧力(例えば、圧力の線形減少、例えば、約30kPa以下)を加えるように構成され得る。例えば、補助材は、ステープル留めされた組織に圧力を加えるように構成され得、約3日間から28日間までの所定期間にわたって、圧力が約30kPaから0kPaまで減少する(例えば、線形減少)。
いくつかの実施形態では、補助材は、少なくとも一部分が(例えば、y方向において)略平面状である組織接触面と、(例えば、補助材の幅にそって、例えばy方向において)非平面状である対向するカートリッジ接触面とで設計され得る。カートリッジ接触面の非平面状面は、例えば、ステープルカートリッジの湾曲若しくは階段状の上面若しくはデッキ面(例えば、アンビルに面するカートリッジ面)又はアンビルの階段状の組織圧縮面に沿って、及びそれに対して比例して異なり得る。
概して、補助材は、組織接触面、カートリッジ接触面、及びそれらの間に延在する内部構造を含み得る。いくつかの実施形態では、補助材は、少なくとも2つの格子構造で形成され得、第1の格子構造は、カートリッジ接触面の少なくとも一部分を画定する非平面状底面を有し、第2の格子構造(例えば、一次格子構造)は、略平面状であり、かつ組織接触面の少なくとも一部分を画定する少なくとも一部分を有する上面を有する。他の実施形態では、内部構造は、補助材の長手方向軸に対して横方向に形状及び/又は寸法の点で異なる反復ユニットセルで形成された単一の格子構造で形成され得る。その結果、補助材は、平面状面及び非平面状面を有する組織接触面と、ステープルカートリッジの湾曲又は階段状の上面又はデッキ面に嵌合するように構成された非平面状タオ(例えば、アンビルに面するカートリッジ面)に嵌合するように構成された非平面状カートリッジ接触面とを作り出す全体的な幾何学的形状を有することができる。したがって、略一貫した組織間隙は、ステープルカートリッジの上面又はデッキ面の形状とは独立して作成され得る。
いくつかの実施形態では、反復ユニットセルの寸法(例えば、壁厚及び/又は高さ)を変化させることができ、そのため、補助材が組織にステープル留めされているときに、補助材は、所定の期間(例えば、少なくとも3日間)、ステープル留めされた組織に、略均一な圧力(例えば、30kPa~90kPaの範囲の圧力)を加えることができる。例えば、1つの長手方向列の反復ユニットセルは、隣接する長手方向列の反復ユニットセルと比較して異なる場合がある。したがって、補助材は、補助材が、ステープル配備前に、アンビルと一貫した組織間隙を作成し得、組織配備状態にあるときに、所定の期間(例えば、少なくとも3日間)、ステープル留めされた組織に、略均一な圧力(例えば、30kPa~90kPaの範囲の圧力)を加え得るように、設計され得る。
図51Aは、アンビル5102及びステープル留めアセンブリ5104を有する外科用エンドエフェクタ5100の例示的な実施形態を示す。ステープル留めアセンブリ5104は、ステープルカートリッジ5108の上面又はデッキ面5108a(例えば、アンビルに面するカートリッジ面)上に解放可能に保持される補助材5106を含む。以下に詳細に記載される相違点以外は、ステープルカートリッジ5108は、図48A~図48Cのカートリッジ4807と同様であり、したがって、共通の要素は、本明細書において詳細に記載しない。示していないが、アンビル5102は、図1の細長いステープルチャネル104のように、細長いステープルチャネルに枢動可能に結合され、ステープル留めアセンブリ5104は、細長いステープルチャネル内に位置決めされ、それに結合されている。アンビル5102は、様々な構成を有し得るが、図51Aに示す実施形態では、アンビル5102は、内部に画定されたステープルポケット5110を有するカートリッジに面する面を含み、略平面状の組織圧縮面5112がステープルポケット5110の間に延在する。図51Aは、アンビル5102と補助材5106との間に組織が位置決めされていない完全閉鎖位置にある、外科用エンドエフェクタ5100、したがってアンビル5102と、ステープルカートリッジ5108内に配設されたステープル(2つのセットの3つのステープル5114a、5114b、5114c、5116a、5116b、5116cのみが示されている)を示す。展開前に、いくつかの実施形態では、図51Aに示すように、ステープル5114a、5114b、5114c、5116a、5116b、5116cは、ステープルカートリッジ5108内に部分的に配設され得るが、他の実施形態では、ステープルのいくつか又は全部は、ステープルカートリッジ5108内に完全に配設され得る。ステープル5114a、5114a、5114c、5116a、5116b、5116cは、様々な構成を有し得るが、この例解された実施形態では、ステープル5114a、5114a、5114c、5116a、5116b、5116cは、少なくとも略均一(例えば、製造公差内で公称同一)な予備配備(例えば、未成形)ステープル高さを有する。いくつかの実施形態では、ステープル5114a、5114a、5114c、5116a、5116b、5116cは、略均一(例えば、製造公差内で公称同一)であり得る。
図51Aに示され、図51Bにより詳細に示すように、補助材5106は、組織接触面5118、カートリッジ接触面5120、及びそれらの間に延在する内部構造5122を有する。内部構造5122は、様々な構成を有し得るが、この図示された実施形態では、内部構造5122は、2つの異なる格子構造5124、5126を含む。第1及び第2の格子構造5124、5126は各々、上面5124a、5126aから底面5124b、5126bまで延在する。
第1の格子構造5124は、概して、図52A~図52Bの支柱5228a、5228b、5228c、5228d、5230a、5230b、5230c、5230dのような支柱、又は本明細書に開示されるもの、例えば、支柱なしベースのユニットセル及び/又は支柱ベースのユニットセルなどのユニットセルで形成され得る。したがって、一般的な全体的な形状及び厚さを除いて、第1の格子構造5124の特定の構造的構成は示されていない。
第1の格子構造5124は、第2の格子5126構造とステープルカートリッジ5108の上面又はデッキ面5108aとの間に延在する。示すように、第1の格子構造5124の未圧縮の厚さは、補助材5106の長手方向軸LA(例えば、LAは、z方向に延在する)に対して横方向に変化する。これらの横方向の差異は、第1の格子構造5124の底面5124bによって形成された補助材5106のカートリッジ接触面5120の部分が、ステープルカートリッジ5108の湾曲した上面又はデッキ面5108a(例えば、凹形状構成)に相補的であるように、ステープルカートリッジ5108の湾曲した上面又はデッキ面5108aに沿って比例し得る。その結果、第1の格子構造5124の厚さの変化は、上面又はデッキ面5108aの変化に適合し得る。更に、これにより、第1の格子構造5124の圧縮比も横方向に変化し、圧縮比は、この例解された実施形態では、補助材5106の圧縮挙動が主に第2の格子構造5126の圧縮特性によって駆動されるように、未圧縮の厚さの横方向の増加に起因して増加する。
第2の格子構造5126は、2つのセットの3つの長手方向アレイに配置された相互接続された反復ユニットセルで形成され、第1のセットは、補助材の意図された切断ラインの1つの側に位置決めされ、第2のセットは、補助材の意図された切断ラインの第2の側に位置決めされている。簡潔にするために、各セットからの3つのユニットセル5132a、5132b、5132c、5134a、5134b、5134cのみが示されている。反復ユニットセルは、様々な構成を有し得るが、この例解された実施形態では、反復ユニットセルの全ては、概して均一な寸法(例えば、製造公差内で公称同一)を有し、図9A~図9Bの反復ユニットセル810と同様であり、したがって、共通の特徴は、本明細書において詳細に記載しない。したがって、第2の格子構造は、図8A~図8Fの補助材800と同様であり、したがって、共通の特徴は、本明細書において記載しない。
示すように、上面5126aの少なくとも一部分は、略平面状であり、したがって、非平面状面5129が間に延在する(例えば、それぞれy方向における)略平面状面5127を含む。上面5126aは、補助材5106の組織接触面5118を画定し、したがって、組織接触面5118は、平面状面5127及び非平面状面5129で形成される。上面、したがって組織接触面5118の略平面状面5127及び非平面状面5129が、第2の格子構造5126の幅に沿って交互になっており(y方向に延在する)、一貫した組織間隙(例えば、略均一な組織間隙と可変組織間隙との間を交互になっている)が、アンビル5102と補助材5106との間に生成される。この例示された実施形態では、各略均一な組織間隙TGは、アンビル5102の組織圧縮面5112と組織接触面5118の略平面5127との間に生じる。可変組織間隙(2つの可変間隙のみがTG1、TG2)が、アンビル5102の組織圧縮面5112と、第2の格子構造5126の隣接するユニットセル間に延在する、組織接触面5118の非平面状面5129との間に生じる。当業者であれば、略均一で可変組織間隙の長さ(x方向に延在する)が、少なくとも組織接触面の構造的構成、したがって第2の格子構造の構造的構成に依存し得ることを理解するであろう。
反復ユニットセル5132a、5132b、5132c、5134a、5134b、5134cの間の高さは略均一である一方、壁厚は異なり、したがって、異なる圧縮比をもたらし得る。この例解された実施形態では、2つのセットの3つの長手方向アレイは同じであり、したがって、各セットについて、第1の反復ユニットセル5132a、5134a(例えば、最も内側の反復ユニットセル)から第3の反復ユニットセル5132c、5134c(例えば、最も外側の反復ユニットセル)までの壁厚WTは、同様に減少する。したがって、1つのセットの3つの長手方向アレイのみが図51Bに示されている。第1の反復ユニットセル5132a(図示せず)の壁厚WT1は、第2の反復ユニットセル5132b(例えば、中間の反復ユニットセル)壁厚WT2よりも大きく、第2の反復ユニットセル5132bの壁厚WT2は、第3の反復ユニットセル5132c、5134cの壁厚WT3よりも大きい。その結果、第1の反復ユニットセル5132a、5134aから第3の反復ユニットセル5132c、5134cまでの圧縮比は増加し、したがって、第1の反復ユニットセル5132a、5134aは、最も圧縮されず(例えば、最も剛性)、第3の反復ユニットセル5132c、5134cは、最も圧縮される(例えば、最も剛性でない)。すなわち、第1の反復ユニットセル5132a、5134aの第1の圧縮比は、それぞれ第2及び第3の反復ユニットセル5132b、5134b、5132c、5134cの第2及び第3の圧縮比の各々よりも小さく、第2の圧縮比は、第3の圧縮比よりも小さい。したがって、これらの圧縮比は、第1の格子構造5124の横方向に異なる圧縮比と組み合わせて、補助材5106の異なる全体的な圧縮比を生成し、補助材が略均一(例えば、製造公差内で公称同一)なステープル5114a、5114b、5114c、5116a、5116b、5116cで組織にステープル留めされるときに、補助材5106は、所定の期間、ステープル留めされた組織に略均一な圧力を加えるように構成されているようにする。
特定の実施形態では、第1の格子構造は、補助材がステープルカートリッジ上に解放可能に保持されるときに、ステープル列と重ならないように構成され得る。したがって、配備中にステープルによって、第1の格子構造は捕捉されないか、又は最小限に捕捉される。その結果、第1の格子構造は、組織展開状態にあるときに補助材の固体高さに寄与しないか、又は最小限にしか寄与しない。したがって、補助材の高密度化を遅延させ得る。
図52Aは、アンビル5202及びステープル留めアセンブリ5204を有する外科用エンドエフェクタ5200の別の例示的な実施形態を示す。ステープル留めアセンブリ5204は、ステープルカートリッジ5208(例えば、アンビルに面するカートリッジ面)の上面又はデッキ面5208a上に解放可能に保持される補助材5206を含む。以下に記載される相違点以外は、アンビル5202及びステープルカートリッジ5208は、図52A~図52Bのアンビル5102及びステープルカートリッジ5208と同様であり、したがって、共通の特徴は、本明細書において詳細に記載しない。
補助材5204は、第1の格子構造5224が、第2の格子5226構造とステープルカートリッジ5208の上面又はデッキ面5208aとの間に延在する(例えば、x方向に)離間した2つのセットの4つの長手方向列の垂直平面状支柱で形成されていることを除いて、図51A~図51Bの補助材5104と同様である。示すように、第1のセットは、補助材5206の意図された切断ラインCLの1つの側に位置決めされ、第2のセットは、補助材5206の意図された切断ラインCの第2のサイズに位置決めされている。簡潔にするために、各セットからの4つの支柱5228a、5228b、5228c、5228d、5230a、5230b、5230c、5230dのみが示されている。2つのセットの支柱は、様々な構成を有し得るが、この例解された実施形態では、2つのセットの支柱は同じであり、したがって、各セットに対して、第1の支柱5228a、5230a(例えば、最も内側の列の支柱)は、第1の高さを有し、第2の支柱5228b、5228b(例えば、最も内側の中間の列の支柱)は、第1の高さよりも大きい第2の高さを有し、第3の支柱5228c、5230c(例えば、最も外側の中間の列の支柱)は、第2の高さよりも大きい第3の高さを有し、第4の支柱5228d、5230d(例えば、最も外側の列の支柱)は、第2の高さよりも大きい第4の高さを有する。したがって、第1の格子構造5224の(例えば、補助材の幅に沿った、y方向に)未圧縮の厚さは、補助材5206の長手方向軸LA(例えば、LAは、z方向に延在する)に対して横方向に異なる。これらの横方向の差異は、第1の格子構造5224の底面5224bによって形成された補助材5206のカートリッジ接触面5220の部分が、ステープルカートリッジ5208の湾曲した上面又はデッキ面5208a(例えば、凹形状構成)に相補的であるように、ステープルカートリッジ5208の湾曲した上面又はデッキ面5208aに沿って比例し得る。したがって、第1の格子構造5224の厚さの変化は、上面又はデッキ面5208aの変化に適合し得る。
図52Aに更に示すように、衝撃を最小限に抑えるために、第1の格子構造5224が補助材5206の高密度化を有し得、第1の格子構造5224は、ステープル5214a、5214a、5214c、5216a、5216b、5216cと重ならないように設計され得る。例えば、この例解された実施形態では、支柱5228a、5228b、5228c、5228d、5230a、5230b、5230c、5230dのいずれも、ステープル5214a、5214b、5214c、5216a、5216b、5216cのいずれとも重ならないため、配備中にステープルによって第1の格子構造5224が捕捉されない。その結果、補助材5206が組織にステープル留めされるときに、補助材5206によってステープル留めされた組織に加えられた圧力は、第2の格子構造5226の圧縮特性に完全又は実質的に完全に依存し得る。
いくつかの実施形態では、各反復ユニットセルの壁厚及び高さは、他の反復ユニットセル間で異なり得る。例えば、図53は、ステープルカートリッジ5302の上面又はデッキ面5302a(例えば、アンビルに面するカートリッジ面)上に解放可能に保持される補助材5300の別の例示的な実施形態を示す。以下に詳細に記載される相違点以外は、ステープルカートリッジ5302は、図51A~図51Bのステープルカートリッジ5108と同様であり、したがって、共通の要素は、本明細書において詳細に記載しない。図53に示すように、補助材5300の半分(例えば、右半分)のみが、内部に部分的に配設された3つの列のステープル5304、5306、5308を有するステープルカートリッジ5302上に示されており、最も内側のステープル列5304が、最小のステープルの高さを有し、最も外側のステープル列5308が最大のステープルの高さを有する。上記のように、ステープルの高さの差は、補助材が組織にステープル留めされたときの補助材の全体的な圧縮挙動に寄与するものであり得る。
補助材5300は様々な構成を有し得るが、補助材5300は、2つのセットの3つの長手方向アレイに配置された相互接続された反復ユニットセルで形成され、第1のセットは、補助材5300の意図された切断ラインCLの1つの側に位置決めされており、第2のセット(図示せず)は、補助材5300の意図された切断ラインCLの第2の側に位置決めされている。両方のセットが同じであるため、1つのセットの3つの長手方向アレイの1つの反復ユニットセル5310、5312、5314のみが図53に示されている。
反復ユニットセル5310、5312、5314は、様々な構成を有し得る。この例解された実施形態では、反復ユニットセル5310、5312、5314は、壁厚及び高さが3つの反復ユニットセル5310、5312、5314の間で異なることを除いて、全体的な形状の点で同様である。示すように、各反復セルは、横方向にオフセットしており、かつy方向に互いに整列したそれらのそれぞれの最も外側の上面5310a、5312a、5314aから、それらのそれぞれの最も外側の底面5310b、5312b、5314bまで(例えば、X方向に)異なる高さを有し、したがって、簡略化のために、反復ユニットセル5310に対する最小及び最大の高さH1A、H1B、反復ユニットセル5312に対する最小及び最大の高さH2A、H2B、反復ユニットセル5314に対する最小高さ及び最大の高さH3A、H3Bが示されている。
示すように、補助材5300の上面5300aの一部分は、略平面状であり、したがって、非平面状面5318が間に延在する(例えば、それぞれy方向における)略平面状面5316を含む。上面5300aは、補助材5300の組織接触面5320を画定し、したがって、組織接触面5320は、平面状面5316及び非平面状面5318で形成される。上面5300a、したがって組織接触面5320の略平面状面5316及び非平面状面5318は、(y方向に延在する)補助材5300の幅に沿って交互になっており、一貫した組織間隙(例えば、略均一な組織間隙と可変組織間隙との間を交互になっている)が、図51のアンビル5102のようなアンビルと補助材5300との間に生成される。この例解された実施形態では、各略均一な組織間隙が、図51のアンビル5102の組織圧縮面5112のような組織圧縮面と、組織接触面5320の略平面5316との間に生じる。可変組織間隙は、図51のアンビル5102の組織圧縮面5112のような組織圧縮面と、補助材5300の隣接するユニットセル間に延在する組織接触面5320の非平面状面5318との間に生じる。当業者であれば、略均一で可変組織間隙の長さ(x方向に延在する)が、少なくとも組織接触面の構造的構成、したがって補助材の構造的構成に依存し得ることを理解するであろう。
更に、少なくとも2つの反復セル間の壁厚及び高さは異なり、したがって、異なる圧縮比をもたらし得る。この例解された実施形態では、第1の反復ユニットセル5310(例えば、最も内側の反復ユニットセル)から第3の反復ユニットセル5314(例えば、最も外側の反復ユニットセル)までの壁厚WT及びHが増加する。すなわち、第1の反復ユニットセル5310の壁厚WT1及び高さH1は、第2の反復ユニットセル5312(例えば、中間の反復ユニットセル)の壁厚WT2及び高さH2よりも小さく、第2の反復セル5312の壁厚WT2及び高さH2は、第3の反復ユニットセル5314の壁厚WT3及び高さH3よりも小さい。その結果、第1の反復ユニットセル5310から第3の反復ユニットセル5314までの圧縮比は減少する。すなわち、第1の反復ユニットセル5310の第1の圧縮比は、それぞれ第2及び第3の反復ユニットセル5312、5314の第2及び第3の圧縮比の各々よりも大きく、第2の圧縮比は、第3の圧縮比よりも大きい。したがって、これらの圧縮比は、補助材が、異なるステープル長さを有するステープル5304、5306、5308(例えば、最も内側のステープル5304が最も小さいステープルの高さを有し、最も外側のステープル5308が最も大きい高さを有する)を用いて組織にステープル留めされるとき、補助材5300が、所定の期間、ステープル留めされた組織略均一な圧力を加えるように構成されるように、補助材5300の異なる全体的な圧縮比を生成する。
上記のように、補助材は、支柱なしベースのユニットセルと支柱ベースのユニットセル及び/又はスペーサ支柱との組み合わせを含み得る。例えば、図54は、ステープルカートリッジ5402の上面又はデッキ面5402a(例えば、アンビルに面するカートリッジ面)上に解放可能に保持される補助材5400の例示的な実施形態を示す。以下に詳細に記載される相違点以外は、ステープルカートリッジ5402は、図1~図2Cのステープルカートリッジ200と同様であり、したがって、共通の要素は、本明細書において更に詳細に記載しない。図54に示すように、補助材5400の半分(例えば、左半分)のみが、3つの長手方向列5303a、5303b、5303cの実質的に均一なステープル5404a、5404b、5404cが内部に配設されたステープルカートリッジ5402上に示されている。
補助材5400は様々な構成を有し得るが、図示するように、補助材は、2つのセットの2つの長手方向アレイの反復支柱なしユニットセルで形成された内部格子構造5406を有し、第1のセットは、補助材5400の意図された切断ラインCLの1つの側に位置決めされ、第2のセット(図示せず)は、補助材5400の意図された切断ラインCLの第2の側に位置決めされている。両方のセットが同じであるため、1つのセットの2つの長手方向アレイの1つの反復ユニットセル5408、5410のみが図54に示されている。更に、補助材5400は、構造的には同様の第1及び第2の外側格子構造を含み、内部格子構造の両側に位置決めされている(第1の外部格子構造5412のみが示されている)。補助材5400の第1の外側格子構造5412並びに第1及び第2の反復ユニットセル5408、5410のみが示されているが、当業者であれば、以下の議論が、第2の格子構造及び第2のセットの長手方向アレイの反復セルにも適用可能であることを理解するであろう。
第1及び第2の反復ユニットセル5408、5410は、様々な形態を有し得る。この例解された実施形態では、反復ユニットセル5408、5410は、略均一(例えば、製造公差内で公称同一)であり、図9A~図9Bの反復ユニットセル810と構造的には同様であり、したがって、共通の特徴は、本明細書において詳細に記載しない。示すように、第1及び第2の反復ユニットセル5408、5410は、図45A~図45Cの反復ユニットセル4516と同様に方向付けされ、したがって、内部格子構造5406は、図45A~図45Cの補助材4500と構造的に同様の構成を有し得る。その結果、反復ユニットセル5408、5410は、内部格子構造5406が重なる1つ又は2つ以上のステープル列のうちのステープルの位置と一致し得るように(例えば、反復パターン)で方向付けられる。更に示すように、第1の外側格子構造5412は、支柱ベースのユニットセルを含む(2つのユニットセル5414a、5414bのみが完全に示されている)。支柱ベースのユニットセルは、様々な構成を有し得るが、第1の支柱ベースのユニットセル5414aは、三角形の構成を有し、第2の支柱ベースのユニットセル5414bは、逆三角形の構成を有する。更に示すように、第2の支柱ベースのユニットセル5414bの一部分は、第1の支柱ベースのユニットセル5414aと交差する。
示すように、格子構造5406、5412は、補助材5400の長手方向軸LA(例えば、LAはz方向に延在する)に対して互いに隣接し、かつ横方向にオフセットされている。すなわち、第1の外側格子構造5412は、内部格子構造5406の第1の長手方向側部5406aに直接隣接して位置決めされている。更に、内部格子構造5406は、第1のステープル列及び第2のステープル列5403a、5303b(例えば、最も内側のステープル列及び中間のステープル列)、したがってそれぞれ第1のステープル及び第2のステープル5404a、5404bと重なるが、第1の外側格子構造5412は、第3のステープル列5404c(例えば、最も外側のステープル列)、したがって第3のステープル5404cと重なる。この例解された実施形態では、第1の長手方向アレイの第1の反復ユニットセル5408及び第2の長手方向アレイの第2の反復ユニットセル5410は、互いに対して互い違いになっており、したがって、それぞれ第1のステープル及び第2のステープル5404a、5404bの位置と一致するように(例えば、繰り返しパターン)方向付けられる。
第1、第2、及び第3の格子構造5404a、5404b、5404cに対する格子構造5406、5412のこの整列は、格子構造5406、5412の異なる構造的構成と組み合わせて、補助材が組織にステープル留めされるときに、少なくとも2つの異なる応力-ひずみ曲線をもたらし得る。第1のステープル及び第2のステープルに対する第1及び第2の反復ユニットセルの方向付けを考慮すると、第1のステープル及び第2のステープルでの補助材の得られる応力-ひずみ曲線は、同じか、又は実質的に同じであり得る。第1のステープル、第2のステープル、及び第3のステープル5404a、5404b、5404cの各々における補助材5300の圧縮挙動は、図55に概略的に示されており、S1は、第1のステープル5404aでの補助材の応力-ひずみ曲線を表し、S2は、第2のステープル5404bでの補助材の応力-ひずみ曲線を表し、S3は、第3のステープル5404cの応力-ひずみ曲線を表す。この概略図では、第1のステープル及び第2のステープルでの応力-ひずみ曲線S1、S2は、同じ曲線として示されている。当業者であれば、各ステープルでの応力-ひずみ曲線は異なり得ることを理解するであろう。
補助材システム
概して、本明細書に記載の補助材システムは、少なくとも2つの異なる補助材を含み得、各補助材が約30kPa~90kPaの範囲にあるそれぞれの加えられた応力下にある間に、それぞれのひずみの範囲でそれぞれのひずみを受けるように構成されている。いくつかの実施形態では、少なくとも2つのそれぞれのひずみの範囲は、少なくとも部分的に重なり得るが、他の実施形態では、少なくとも2つのそれぞれの範囲は重ならない。追加的又は代替的に、それぞれのひずみの範囲の組み合わせは、少なくとも0.1~0.9の合計範囲をもたらし得る。他の実施形態では、合計範囲は、約0.1~0.8、約0.1~0.7、約0.1~0.6、約0.1~0.5、約0.1~0.4、約01.~0.3、約0.2~0.8、約0.2~0.7、約0.3~0.7、約0.3~0.8、約0.3~0.9、約0.4~0.9、約0.4~0.8、約0.4~0.7、約0.5~0.8、又は約0.5~0.9であり得る。補助材システムは、少なくとも2つの異なる補助材を含み得るが、簡潔にするために、以下の記載は、第1の補助材及び第2の補助材のみを有する補助材システムに対するものである。しかしながら、当業者であれば、以下の議論は補助材システムの追加の補助材にも適用可能であることを理解するであろう。
概して、本明細書に記載の補助材システムは、少なくとも2つの異なる補助材を含み得、各補助材が約30kPa~90kPaの範囲にあるそれぞれの加えられた応力下にある間に、それぞれのひずみの範囲でそれぞれのひずみを受けるように構成されている。いくつかの実施形態では、少なくとも2つのそれぞれのひずみの範囲は、少なくとも部分的に重なり得るが、他の実施形態では、少なくとも2つのそれぞれの範囲は重ならない。追加的又は代替的に、それぞれのひずみの範囲の組み合わせは、少なくとも0.1~0.9の合計範囲をもたらし得る。他の実施形態では、合計範囲は、約0.1~0.8、約0.1~0.7、約0.1~0.6、約0.1~0.5、約0.1~0.4、約01.~0.3、約0.2~0.8、約0.2~0.7、約0.3~0.7、約0.3~0.8、約0.3~0.9、約0.4~0.9、約0.4~0.8、約0.4~0.7、約0.5~0.8、又は約0.5~0.9であり得る。補助材システムは、少なくとも2つの異なる補助材を含み得るが、簡潔にするために、以下の記載は、第1の補助材及び第2の補助材のみを有する補助材システムに対するものである。しかしながら、当業者であれば、以下の議論は補助材システムの追加の補助材にも適用可能であることを理解するであろう。
いくつかの実施形態では、補助材システムは、第1の補助材及び第2の補助材を含み得、第1の補助材は、約30kPa~90kPaの範囲の加えられた応力下にある間に、第1の範囲のひずみを受け、第2の補助材は、約30kPa~90kPaの範囲の加えられた応力下にある間に、第2の範囲のひずみを受ける。各補助材の応力-ひずみ応答は、少なくとも各補助材の構造的構成及び組成構成に依存する。したがって、第1の補助材及び第2の補助材は、加えられた応力及び/又は加えられた応力の範囲下で所望のひずみ応答をもたらすように調整され得る。例えば、いくつかの実施形態では、第1の補助材は、約60kPa~90kPaの範囲の加えられた応力下にある間に、第1の補助材が約0.2~0.5の第1の範囲のひずみを受けるように構成され得、第2の補助材は、約40kPa~70kPaの範囲の加えられた応力下にある間に、第2の補助材が約0.3~0.7の第2の範囲のひずみを受けるように構成され得る。別の実施形態では、第1の補助材は、約30kPa~90kPaの範囲の加えられた応力下にある間に、第1の補助材が約0.1~0.7の第1の範囲のひずみを受けるように構成され得、第2の補助材は、約30kPa~90kPaの範囲の加えられた応力下にある間に、第2の補助材が約0.3~0.9の第2の範囲のひずみを受けるように構成され得る。別の実施形態では、第1の補助材は、約30kPa~90kPaの範囲の加えられた応力下にある間に、第1の補助材が約0.2~0.6の第1の範囲のひずみを受けるように構成され得、第2の補助材は、約30kPa~90kPaの範囲の加えられた応力下にある間に、第2の補助材が約0.4~0.8の第2の範囲のひずみを受けるように構成され得る。別の実施形態では、第1の補助材は、約40kPa~80kPaの範囲の加えられた応力下にある間に、第1の補助材が約0.1~0.7の第1の範囲のひずみを受けるように構成され得、第2の補助材は、約30kPa~90kPaの範囲の加えられた応力下にある間に、第2の補助材が約0.2~0.8の第2の範囲のひずみを受けるように構成され得る。
第1の補助材及び第2の補助材は、様々な構造的構成を有し得る。例えば、第1の補助材は、本明細書に記載の例示的な補助材のいずれか1つと同様の構成を有し得、第2の補助材は、第1の補助材とは異なる構成を有し得、本明細書に記載の例示的な補助材の別の1つと同様であり得る。いくつかの実施形態では、第1の補助材は、非支柱ベースの補助材であり得、第2の補助材は、本明細書に記載の別の非支柱ベースの補助材又は支柱ベースの補助材であり得る。他の実施形態では、第1の補助材は、支柱ベースの補助材であり得、第2の補助材は、別の支柱ベースの補助材又は非支柱ベースの補助材であり得る。
いくつかの実施形態では、第1の補助材は、第1の複数の相互接続された反復ユニットセルで形成された第1の内部構造を有し、第2の補助材は、第2の複数の相互接続された反復ユニットセルで形成された第2の内部構造を有する。特定の実施形態では、第1の複数の相互接続された反復ユニットセルは、第1の材料で形成され得、第2の複数の相互接続された反復ユニットセルは、第1の材料とは異なる第2の材料で形成され得る。第1及び第2の材料は、本明細書に記載され、以下でより詳細に記載される材料のうちのいずれかであり得る。追加的又は代替的に、第1の複数の相互接続された反復ユニットセルの各ユニットは、第1の幾何学的形状を有し、第2の複数の相互接続された反復ユニットセルの各ユニットは、第1の幾何学的形状とは異なる第2の幾何学的形状を有する。
いくつかの実施形態では、第1の複数の相互接続された反復ユニットセル及び第2の複数の相互接続された反復ユニットセルのうちの少なくとも1つの各ユニットセルは、三重周期的極小曲面構造(例えば、シュワルツP構造)である。一実施形態では、第1の複数の相互接続された反復ユニットセルの各ユニットセルは、第1の三重周期的極小曲面構造であり、第2の複数の相互接続された反復ユニットセルの各ユニットセルは、第1の三重周期的極小曲面構造とは異なる第2の三重周期的極小曲面構造である。例えば、第1の三重周期的極小曲面構造及び第2の三重周期的極小曲面構造は、形状、例えば、形状、サイズ(例えば、高さ、壁厚など)、又はそれらの組み合わせが異なり得る。
いくつかの実施形態では、第1の複数の相互接続された反復ユニットセルの各ユニットセルは、第1の複数の開口部を間に画定する第1の複数の支柱から形成された第1の上部分と、第2の複数の開口部を間に画定する第2の複数の支柱から形成された第1の底部分と、第1の上部分と第1の底部分とを相互接続する第1のスペーサ支柱と、を含み得る。そのような実施形態では、第2の複数の相互接続された反復ユニットセルの各ユニットセルは、シュワルツP構造であり得る。他の実施形態では、第2の複数の相互接続された反復ユニットセルの各ユニットセルは、第3の複数の開口部を間に画定する第3の複数の支柱から形成された第2の上部分と、第4の複数の開口部を間に画定する第4の複数の支柱から形成された第2の底部分と、第2の上部分と第2の底部分とを相互接続する第2のスペーサ支柱と、を含み得る。
材料
本明細書に記載の補助材は、生体吸収性ポリマー、非生体吸収性ポリマー、生体吸収性ポリマー、又はそれらの任意の組み合わせなどの1つ又は2つ以上のポリマーで形成され得る。明確にするためにのみ、本明細書における「ポリマー」の使用は、1つ又は2つ以上のマクロマーを含む1つ又は2つ以上のポリマーを包含すると理解され得る。好適なポリマーの非限定的な例は、ポリラクチド(PLA)、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリグリコリド(PGA)、ポリジオキサノン(PDO)、ポリトリメチレンカーボネート(PTMC)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリエチレンジグリコレート(PEDG)、ポリプロピレンフマレート(PPF)、ポリ(エトキシエチレンジグリコレート)、ポリ(エーテルエステル)(PEE)、ポリ(アミノ酸)、ポリ(エポキシカーボネート)、ポリ(2-オキシプロピレンカーボネート)、ポリ(ジオールシトレート)、ポリメタクリレート無水物、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)、それらのコポリマー、又はそれらの任意の組み合わせを含む。好適なコポリマーの非限定的な例は、PLGA-PCLなどのランダムコポリマー、ポリ(ラクチド-co-グリコリド)(PLGA)などのブロックコポリマー、PLGA-PCL-PLGA又はPLGA-PEG-PLGAなどのトリブロックコポリマー、又はそれらの任意の組み合わせを含む。好適なポリマーの更なる非限定的な例は、例えば、米国特許第9,770,241号、米国特許第9,873,790号、米国特許第10,085,745号、及び米国特許第10,149,753号、並びに米国特許出願公開第2017/0355815号に開示されており、それらの各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書に記載の補助材は、生体吸収性ポリマー、非生体吸収性ポリマー、生体吸収性ポリマー、又はそれらの任意の組み合わせなどの1つ又は2つ以上のポリマーで形成され得る。明確にするためにのみ、本明細書における「ポリマー」の使用は、1つ又は2つ以上のマクロマーを含む1つ又は2つ以上のポリマーを包含すると理解され得る。好適なポリマーの非限定的な例は、ポリラクチド(PLA)、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリグリコリド(PGA)、ポリジオキサノン(PDO)、ポリトリメチレンカーボネート(PTMC)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリエチレンジグリコレート(PEDG)、ポリプロピレンフマレート(PPF)、ポリ(エトキシエチレンジグリコレート)、ポリ(エーテルエステル)(PEE)、ポリ(アミノ酸)、ポリ(エポキシカーボネート)、ポリ(2-オキシプロピレンカーボネート)、ポリ(ジオールシトレート)、ポリメタクリレート無水物、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)、それらのコポリマー、又はそれらの任意の組み合わせを含む。好適なコポリマーの非限定的な例は、PLGA-PCLなどのランダムコポリマー、ポリ(ラクチド-co-グリコリド)(PLGA)などのブロックコポリマー、PLGA-PCL-PLGA又はPLGA-PEG-PLGAなどのトリブロックコポリマー、又はそれらの任意の組み合わせを含む。好適なポリマーの更なる非限定的な例は、例えば、米国特許第9,770,241号、米国特許第9,873,790号、米国特許第10,085,745号、及び米国特許第10,149,753号、並びに米国特許出願公開第2017/0355815号に開示されており、それらの各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、ポリマーは、樹脂で形成され得る。概して、本明細書に記載の樹脂は、ボトムアップ及びトップダウンステレオリソグラフィなどの積層造形技術における使用に好適であり、(b)生体吸収性である補助材を生成し、及び/又は(c)(例えば、約25℃、約37℃、及び/又はそれらの間の任意の温度の温度で)可撓性又は弾性の補助材を生成し得る。
いくつかの実施形態では、ポリマーは、オリゴマープレポリマーを含む光重合性樹脂から形成され得る。オリゴマープレポリマーは、直鎖又は分岐(例えば、トリアームオリゴマーなどの「星形」オリゴマー)であり得る。そのようなオリゴマープレポリマーの好適な末端基の非限定的な例は、アクリレート、メタクリレート、フマレート、ビニルカーボネート、メチルエステル、エチルエステルなどを含む。ポリマー、結果として本明細書において提供する補助材を形成するために使用され得る例示的な樹脂の好適な構成成分を以下の表2に挙げる。表2の各列の構成成分は、任意の組み合わせで他のカラムの構成成分と組み合わせ得る。
様々な種類の樹脂を使用してポリマーを形成し得るが、いくつかの実施形態では、ポリマーは、生体吸収性ポリエステルオリゴマー(例えば、生体吸収性ポリエステル結合を有するメタクリレート末端オリゴマー)に基づく樹脂から形成される。例えば、生体吸収性ポリエステルオリゴマーは、樹脂の約5重量%~90重量%、5重量%~80重量%、約10重量%~90重量%、又は約10重量%~80重量%の量で存在し得る。従来の樹脂(例えば、ポリカプロラクトンジメタシリレートベースの樹脂及びポリ(D,L-ラクチド)ジメタクリレートベースの樹脂)とは異なり、この樹脂は、生理学的温度でのゴム様弾性挙動、機械的特性の短期保持(例えば、1ヶ月以下)、及び/又は長期完全吸収(例えば、約4~6ヶ月の期間にわたる)を有する補助材を形成し得る。
いくつかの実施形態では、オリゴマーは、直鎖オリゴマーを含み得る。代替的又は追加的に、オリゴマーは、分岐オリゴマー(例えば、トリアームオリゴマーなどの星形のオリゴマー)を含み得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の生体吸収性ポリエステルオリゴマーは、メタクリレート末端基を有する生体吸収性オリゴマーである。そのようなオリゴマーは、典型的には、ABAブロック、BABブロック、CBCブロック、BCBブロック、ABランダム組成物、BCランダム組成物、ホモポリマー、又はそれらの任意の組み合わせにおける、カプロラクトン、ラクチド、グリコリドトリメチレンカーボネート、ジオキサノン、及びプロピレンフマレートモノマーなどの構成成分間の生分解性エステル結合を含み、A=ポリ(ラクチド)(PLA)、ポリ(グリコリド)(PGA)、ポリ(ラクチド-co-グリコリド)(PLGA)、又はポリプロピレンフマレート(PPF)であり、B=ポリカプロラクトン(PCL)、ポリ(ラクチド-co-カプロラクトン)(PLACL)、ポリ(グリコリド-co-カプロラクトン)(PGACL)、ポリ(トリメチレンカーボネート)(PTMC)、又はポリ(カプロラクトン-co-ラクチド)(PCLLA)であり、C=ポリジオキサノン(PDO)である。コポリマーは、直鎖又は星形構造のいずれかにおいて、約2キロダルトン~6キロダルトン、約2キロダルトン~10キロダルトン、約2キロダルトン~15キロダルトン、約2キロダルトン~20キロダルトン、約2キロダルトン~50キロダルトン、約5キロダルトン~6キロダルトン、約5キロダルトン~10キロダルトン、約5キロダルトン~15キロダルトン、約5キロダルトン~20キロダルトン、約5キロダルトン~50キロダルトン、約10キロダルトン~15キロダルトン、約10キロダルトン~20キロダルトン、又は約10キロダルトン~50キロダルトンの分子量(Mn)を有し得る。そのようなオリゴマーを生成するために使用されるモノマーは、任意選択的に、弾性を強化するために、例示的には、ガンマ-メチル-イプシロンカルボン酸塩及びガンマ-エチル-イプシロン-カプロラクトンなどの分岐を導入し得る。
いくつかの実施形態では、ラクチドは、L-ラクチド、D-ラクチド、又はそれらの混合物を含み得る(例えば、D,L-ラクチド)。例えば、PLAブロックを有するいくつかの実施形態では、L-ラクチドを、より良好な規則性及びより高い結晶化度に使用し得る。
いくつかの実施形態では、オリゴマーは、直鎖及び/又は分岐(例えば、星形又はトリアーム)形態のABAブロック、BABブロック、CBCブロック、又はBCBブロックを含み得る。
いくつかの実施形態では、Aは、(i)ポリ(ラクチド)、(ii)ポリ(グリコリド)、(iii)90:10~55:45のラクチド:グリコリド(例えば、ラクチドに富む比)、45:55~10:90のラクチド:グリコリド(例えば、グリコリドに富む比)、又は50:50のラクチド:グリコリドのモル比でラクチド及びグリコリドを含有するポリ(ラクチド-co-グリコリド)、又はそれらの任意の組み合わせであり得る。そのような実施形態では、オリゴマーは、直鎖及び/又は分岐(例えば、星形又はトリアーム)形態であり得る。いくつかの実施形態では、D,L-ラクチド混合物を、PLGAランダムコポリマーを作製するために使用し得る。
いくつかの実施形態では、Bは、(i)ポリカプロラクトン(ii)ポリトリメチレンカーボネート、(iii)95:5~5:95のカプロラクトン:ラクチドのモル比でカプロラクトン及びラクチドを含有するポリ(カプロラクトン-co-ラクチド)、又はそれらの任意の組み合わせであり得る。
いくつかの実施形態では、A(PLA、PGA、PLGA、PPF、又はそれらの任意の組み合わせ)は、約1キロダルトン~4キロダルトン、約1キロダルトン~6キロダルトン、約1キロダルトン~10キロダルトン、約2キロダルトン~4キロダルトン、約2キロダルトン~6キロダルトン、又は約2キロダルトン~10キロダルトンの分子量(Mn)を有し得、B(PCL、PLACL、PGACL、PTMC、PCLLA、又はそれらの任意の組み合わせ)は、約1キロダルトン~4キロダルトン、約1キロダルトン~6キロダルトン、約1キロダルトン~10キロダルトン、約1キロダルトン~50キロダルトン、約1.6キロダルトン~4キロダルトン、約1.6キロダルトン~6キロダルトン、又は約1.6キロダルトン~10キロダルトン、又は約1.6キロダルトン~50キロダルトンの分子量(Mn)を有し得る。
樹脂はまた、追加の架橋剤、非反応性希釈剤、光開始剤、反応性希釈剤、充填剤、又はそれらの任意の組み合わせなどの追加の構成成分を含み得る。
いくつかの実施形態では、樹脂は、追加の架橋剤を含み得る。例えば、追加の架橋剤は、樹脂の約1重量%~5重量%、約1重量%~10重量%、約2重量%~5重量%、又は約2重量%~10重量%の量で存在し得る。生体吸収性架橋剤、非吸収性架橋剤、又はそれらの任意の組み合わせを含む任意の好適な追加の架橋剤が使用され得る。好適な生体吸収性架橋剤の非限定的な例は、ジビニルアジペート(DVA)、ポリ(カプロラクトン)トリメタクリレート(PCLDMA、例えば、約950~2400ダルトンの分子量MWで)などを含む。好適な非吸収性架橋剤の非限定的な例は、トリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPTMA)、ポリ(プロピレングリコール)ジメタクリレート(PPGDMA)、ポリ(エチレングリコール)ジメタクリレート(PEGDMA)などを含む。
いくつかの実施形態において、樹脂は、非反応性希釈剤を含み得る。例えば、非反応性希釈剤は、樹脂の約1重量%~70重量%、約1重量%~50重量%、約5重量%~70重量%、又は約5重量%~50重量%の量で存在し得る。非反応性希釈剤の非限定的な例は、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン(NMP)、ジメチルスルホキシド、環状カーボネート(例えば、プロピレンカーボネート)、ジエチルアジペート、メチルエーテルケトン、エチルアルコール、アセトン、又はそれらの任意の組み合わせを含む。
いくつかの実施形態では、システムは光開始剤を含み得る。例えば、光開始剤は、樹脂の約0.1重量%~4重量%、約0.1重量%~2重量%、約0.2重量%~4重量%、又は約0.2重量%~2重量%の量で存在し得る。樹脂に含まれる光開始剤は、任意の好適な光開始剤であり得る。好適な光開始剤の非限定的な例は、I型及びII型光開始剤、及びUV光開始剤(例えば、アセトフェノン(例えば、ジエトキシアセトフェノン)、ホスフィンオキシド(例えば、ジフェニル(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド、フェニルビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)、ホスフィンオキシド(PPO)、Irgacure(登録商標)369)などを含む。例示的な光開始剤は、全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第9,453,142号に見出され得る。
一実施形態では、樹脂は、樹脂の約5重量%~90重量%、5重量%~80重量%、約10重量%~90重量%、又は約10重量%~80重量%の量で存在し得る生体吸収性ポリエステルオリゴマーと、樹脂の約1重量%~70重量%、約1重量%~50重量%、約5重量%~70重量%、又は約5重量%~50重量%の量で存在し得る非反応性希釈剤と、樹脂の約0.1重量%~4重量%、約0.1重量%~2重量%、約0.2重量%~4重量%、又は約0.2重量%~2重量%の量で存在し得る光開始剤と、を含み得る。
いくつかの実施形態では、樹脂は、反応性希釈剤(二官能性及び三官能性反応性希釈剤を含む)を含み得る。例えば、反応性希釈剤は、樹脂の約1重量%~50重量%、約1重量%~40重量%、約5重量%~50重量%、又は約5重量%~40重量%の量で存在し得る。反応性希釈剤の非限定的な例は、アクリレート、メタクリレート、スチレン、ビニルアミド、ビニルエーテル、ビニルエステル、前述の1つ若しくは2つ以上を含有するポリマー、又はそれらの任意の組み合わせ(例えば、アクリロニトリル、スチレン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、メチル(メタ)アクリレート、イソボルニルアクリレート(IBOA)、イソボルニルメタクリレート(IBOMA)、モノ、ジ若しくはトリエチレングリコールアクリレート若しくはメタクリレートのアルキルエーテル、脂肪族アルコールアクリレート、ラウリル(メタ)アクリレートなどのメタクリレート、又はその混合物)を含む。
一実施形態では、樹脂は、樹脂の約5重量%~90重量%、約5重量%~80重量%、約10重量%~90重量%、又は約10重量%~80重量%の量で存在し得る生体吸収性ポリエステルオリゴマーと、樹脂の約1重量%~70重量%、約1重量%~50重量%、約5重量%~70重量%、又は約5重量%~50重量%の量で存在し得る非反応性希釈剤と、樹脂の約0.1重量%~4重量%、約0.1重量%~2重量%、約0.2重量%~4重量%、又は約0.2重量%~2重量%の量で存在し得る光開始剤と、約1重量%~50重量%、約1重量%~40重量%、約5重量%~50重量%、又は約5重量%~40重量%の量で存在し得る光開始剤と、を含み得る。
いくつかの実施形態では、樹脂は充填剤を含み得る。例えば、充填剤は、樹脂の約1重量%~50重量%、約1重量%~40重量%、約2重量%~50重量%、又は約2重量%~40重量%の量で存在し得る。任意の好適な充填剤は、生体吸収性ポリエステル粒子、塩化ナトリウム粒子、三リン酸カルシウム粒子、糖粒子などを含むがこれらに限定されないものが、本発明に関連して使用され得る。
一実施形態では、樹脂は、樹脂の約5重量%~90重量%、約5重量%~80重量%、約10重量%~90重量%、又は約10重量%~80重量%の量で存在し得る生体吸収性ポリエステルオリゴマーと、樹脂の約1重量%~70重量%、約1重量%~50重量%、約5重量%~70重量%、又は約5重量%~50重量%の量で存在する非反応性希釈剤と、樹脂の約0.1重量%~4重量%、約0.1重量%~2重量%、約0.2重量%~4重量%、又は約0.2重量%~2重量%の量で存在し得る光開始剤と、樹脂の約1重量%~50重量%、約1重量%~40重量%、約5重量%~50重量%、又は約5重量%~40重量%の量で存在し得る反応性希釈剤と、樹脂の約1重量%~50重量%、約1重量%~40重量%、約2重量%~50重量%、又は約2重量%~40重量%の量で存在し得る充填剤と、を含み得る。
更に、補助材の特定の使用に依存して、いくつかの実施形態では、樹脂は、追加の構成成分を有し得る。例えば、特定の実施形態では、樹脂は、樹脂の約0.1重量%~10重量%、樹脂の約0.1重量%~10重量%、樹脂の約1重量%~20重量%、又は樹脂の約1重量%~10重量%の量で存在し得る1つ又は2つ以上の追加の構成成分を含み得る。好適な追加の構成成分の非限定的な例は、それらの任意の組み合わせを含め、顔料、染料、希釈剤、活性化合物若しくは医薬化合物、検出可能な(例えば、蛍光、リン光、放射性)化合物、タンパク質、ペプチド、siRNAなどの核酸(DNA、RNA)、糖などを含む。
いくつかの実施形態では、樹脂は、光、特にUV光を吸収する非反応性顔料又は染料を含み得る。好適な非反応性顔料又は染料の非限定的な例は、(i)二酸化チタン(例えば、樹脂の約0.05重量%~5重量%、約0.05重量%~1%、約0.1重量%~1重量%、又は約0.1重量%~5重量%の量で存在する)、(ii)カーボンブラック(例えば、樹脂の約0.05重量%~5重量%、約0.05重量%~1重量%、約0.1重量%~1重量%、又は約0.1重量%~5重量%の量で存在する)、及び/又は(iii)ヒドロキシベンゾフェノン、ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール、オキサニリド、ベンゾフェノン、チオキサントン、ヒドロキシフェニルトリアジン、及び/又はベンゾトリアゾール紫外線吸収剤などの有機紫外線吸収剤(例えば、Mayzo BLS1326)(例えば、樹脂の約0.001重量%~1重量%、0.001重量%~2重量%、約0.001重量%~4重量%、約0.005重量%~1重量%、約0.005重量%~2重量%、又は約0.005重量%~4重量%の量で存在する)を含む。追加の例示的な非反応性顔料又は染料は、米国特許第3,213,058号、米国特許第6,916,867号、米国特許第7,157,586号及び米国特許第7,695,643号で開示されており、それらの各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、樹脂は、(a)樹脂の約5重量%~80重量%、約5重量%~90重量%、約10重量%~80重量%、又は約10重量%~90重量%の量で存在する(メタ)アクリレート末端生体再吸収性ポリエステルオリゴマーと、(b)樹脂の約1重量%~50重量%、約1重量%~70重量%、約5重量%~50重量%、又は約5重量%~70重量%の量で存在する非反応性希釈剤と、(c)樹脂の約0.1重量%~2重量%、約0.1重量%~4重量%、約0.2重量%~2重量%、又は約0.2重量%~4重量%の量で存在する光開始剤と、を含む。そのような実施形態では、樹脂はまた、(d)樹脂の約1重量%~40重量%、約1重量%~50重量%、約5重量%~40重量%、又は約5重量%~50重量%の量で存在する反応性希釈剤、(e)樹脂の約1重量%~40重量%、約1重量%~50重量%、約2重量%~40重量%、又は約2重量%~50重量%の量で存在する充填剤、(f)樹脂の約0.1重量%~10重量%、約0.1重量%~20重量%、約1重量%~10重量%、又は約1重量%~20重量%の量で存在する追加の成分(例えば、活性剤、検出可能な基、顔料又は染料など)、及び/又は(g)樹脂の約1重量%~5重量%、約1重量%~10重量%、約2重量%~5重量%、又は約2重量%~10重量%の量で存在する追加の架橋剤(例えば、トリメチロールプロパントリメタクリレート(TMPTMA))を含み得る。
いくつかの実施形態では、樹脂は、
(a)ABAブロック、BABブロック、CBCブロック、又はBCBブロックにおけるモノマーの(メタ)アクリレート末端、直鎖又は分岐の生体吸収性ポリエステルオリゴマーであって、オリゴマーは、樹脂の約5重量%~80重量%、約5重量%~90重量%、約10重量%~80重量%、又は約10重量%~90重量%の量で存在し、Aは、ポリ(ラクチド)(PLA)、ポリ(グリコリド)(PGA)、ポリ(ラクチド-co-グリコリド)(PLGA)、又はそれらの任意の組み合わせであり、PLGAは、90:10~60:40のラクチド:ラクチド、又は40:60~10:90ラクチドのいずれかのモル比でラクチド及びグリコリドを含有し、Aは、約1キロダルトン~4キロダルトン、約1キロダルトン~10キロダルトン、約2キロダルトン~4キロダルトン、又は約2キロダルトン~10キロダルトンの分子量(Mn)を有し、Bは、ポリカプロラクトン(PCL、PTMC、及びPCLLA)、ポリ(ラクチド-co-カプロラクトン)(PLACL)、ポリ(グリコリド-co-カプロラクトン)(PGACL)又はポリ(トリメチレンカーボネート)(PTMC)であり、約1キロダルトン~4キロダルトン、約1キロダルトン~10キロダルトン、約1.6キロダルトン~4キロダルトン、又は約1.6キロダルトン~10キロダルトンの分子量(Mn)を有し、Cは、ポリジオキサノン(PDO)であり、約1キロダルトン~4キロダルトン、約1キロダルトン~10キロダルトン、約2キロダルトン~4キロダルトン、又は約2キロダルトン~10キロダルトンの分子量(Mn)を有する、オリゴマーと、
(b)樹脂の約1重量%~50重量%、約1重量%~70重量%、約5重量%~50重量%、又は約5重量%~70重量%の量で存在するプロピレンカーボネートと、
(c)樹脂の約0.1重量%~2重量%、約0.1重量%~4重量%、約0.2重量%~2重量%、又は約0.2重量%~4重量%の量で存在する光開始剤と、
(d)任意選択で、樹脂の約1重量%~40重量%、約1重量%~50重量%、約5重量%~40重量%、又は約5重量%~50重量%の量で存在する反応性希釈剤と、
(e)任意選択で、樹脂の約1重量%~40重量%、約1重量%~50重量%、約2重量%~40重量%、又は約2重量%~50重量%の量で存在する充填剤と、を含み得る。
(a)ABAブロック、BABブロック、CBCブロック、又はBCBブロックにおけるモノマーの(メタ)アクリレート末端、直鎖又は分岐の生体吸収性ポリエステルオリゴマーであって、オリゴマーは、樹脂の約5重量%~80重量%、約5重量%~90重量%、約10重量%~80重量%、又は約10重量%~90重量%の量で存在し、Aは、ポリ(ラクチド)(PLA)、ポリ(グリコリド)(PGA)、ポリ(ラクチド-co-グリコリド)(PLGA)、又はそれらの任意の組み合わせであり、PLGAは、90:10~60:40のラクチド:ラクチド、又は40:60~10:90ラクチドのいずれかのモル比でラクチド及びグリコリドを含有し、Aは、約1キロダルトン~4キロダルトン、約1キロダルトン~10キロダルトン、約2キロダルトン~4キロダルトン、又は約2キロダルトン~10キロダルトンの分子量(Mn)を有し、Bは、ポリカプロラクトン(PCL、PTMC、及びPCLLA)、ポリ(ラクチド-co-カプロラクトン)(PLACL)、ポリ(グリコリド-co-カプロラクトン)(PGACL)又はポリ(トリメチレンカーボネート)(PTMC)であり、約1キロダルトン~4キロダルトン、約1キロダルトン~10キロダルトン、約1.6キロダルトン~4キロダルトン、又は約1.6キロダルトン~10キロダルトンの分子量(Mn)を有し、Cは、ポリジオキサノン(PDO)であり、約1キロダルトン~4キロダルトン、約1キロダルトン~10キロダルトン、約2キロダルトン~4キロダルトン、又は約2キロダルトン~10キロダルトンの分子量(Mn)を有する、オリゴマーと、
(b)樹脂の約1重量%~50重量%、約1重量%~70重量%、約5重量%~50重量%、又は約5重量%~70重量%の量で存在するプロピレンカーボネートと、
(c)樹脂の約0.1重量%~2重量%、約0.1重量%~4重量%、約0.2重量%~2重量%、又は約0.2重量%~4重量%の量で存在する光開始剤と、
(d)任意選択で、樹脂の約1重量%~40重量%、約1重量%~50重量%、約5重量%~40重量%、又は約5重量%~50重量%の量で存在する反応性希釈剤と、
(e)任意選択で、樹脂の約1重量%~40重量%、約1重量%~50重量%、約2重量%~40重量%、又は約2重量%~50重量%の量で存在する充填剤と、を含み得る。
製造方法
本明細書に記載の非繊維性補助材は、少なくとも1つの融合された生体吸収性ポリマーを含むマトリックスから形成され得、したがって、任意の積層造形プロセスを使用して形成され得る。いくつかの実施形態では、積層造形プロセスは、紫外線を使用して液体プラスチック樹脂を硬化させることを伴う連続液体界面生成(CLIP)であり得る。CLIPプロセスの詳細は、例えば、米国特許第9,211,678号、米国特許第9,205,601号、及び米国特許第9,216,546号、米国特許出願公開第2017/0129169号、米国特許出願公開第2016/0288376号、米国特許出願公開第2015/0360419号、米国特許出願公開第2015/0331402号、米国特許出願公開第2017/0129167号、米国特許出願公開第2018/0243976号、米国特許出願公開第2018/0126630号、及び米国特許出願公開第2018/0290374号、J.TumblestonらのContinuous liquid interface production of 3D Objects,Science 347,1349-1352(2015)、並びに、R.JanusziewczらのLayerless fabrication with continuous liquid interface production,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 113:11703-11708(2016)に開示されており、それらの各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。本明細書に記載の非繊維性補助材、ひいては、少なくとも1つの融合された生体吸収性ポリマーを含むマトリックスを形成するために使用され得る他の積層造形装置及び方法の非限定的な例としては、例えば、全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第5,236,637号、米国特許第5,391,072号、米国特許第5,529,473号、米国特許第7,438,846号、米国特許第7,892,474号、及び米国特許第8,110,135号、並びに米国特許出願公開第2013/0292862号及び米国特許出願公開第2013/0295212号に記載されるものなどの、ボトムアップ及びトップダウン積層造形方法、並びに当業者によって理解されるような、融合された堆積モデリング(例えば、熱可塑性フィラメントを加熱し、溶融したフィラメントを層ごとに押出する)、材料噴射、2光子重合、及びホログラフィックマルチ焦点重合を挙げることができる。
本明細書に記載の非繊維性補助材は、少なくとも1つの融合された生体吸収性ポリマーを含むマトリックスから形成され得、したがって、任意の積層造形プロセスを使用して形成され得る。いくつかの実施形態では、積層造形プロセスは、紫外線を使用して液体プラスチック樹脂を硬化させることを伴う連続液体界面生成(CLIP)であり得る。CLIPプロセスの詳細は、例えば、米国特許第9,211,678号、米国特許第9,205,601号、及び米国特許第9,216,546号、米国特許出願公開第2017/0129169号、米国特許出願公開第2016/0288376号、米国特許出願公開第2015/0360419号、米国特許出願公開第2015/0331402号、米国特許出願公開第2017/0129167号、米国特許出願公開第2018/0243976号、米国特許出願公開第2018/0126630号、及び米国特許出願公開第2018/0290374号、J.TumblestonらのContinuous liquid interface production of 3D Objects,Science 347,1349-1352(2015)、並びに、R.JanusziewczらのLayerless fabrication with continuous liquid interface production,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 113:11703-11708(2016)に開示されており、それらの各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。本明細書に記載の非繊維性補助材、ひいては、少なくとも1つの融合された生体吸収性ポリマーを含むマトリックスを形成するために使用され得る他の積層造形装置及び方法の非限定的な例としては、例えば、全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第5,236,637号、米国特許第5,391,072号、米国特許第5,529,473号、米国特許第7,438,846号、米国特許第7,892,474号、及び米国特許第8,110,135号、並びに米国特許出願公開第2013/0292862号及び米国特許出願公開第2013/0295212号に記載されるものなどの、ボトムアップ及びトップダウン積層造形方法、並びに当業者によって理解されるような、融合された堆積モデリング(例えば、熱可塑性フィラメントを加熱し、溶融したフィラメントを層ごとに押出する)、材料噴射、2光子重合、及びホログラフィックマルチ焦点重合を挙げることができる。
特定の実施形態では、付加積層造形プロセスの後、1つ又は2つ以上の後処理ステップが実行され得る。例えば、いくつかの実施形態では、1つ又は2つ以上の後処理ステップは、既知の技術に従って、(例えば、アセトン、イソプロパノール、プロピレングリコールメチルエーテルなどのグリコールエーテル、又はDPMなどの有機溶媒において)補助材を洗浄すること、補助材を拭き取ること(例えば、吸収性材料を用いて、圧縮のガス又はエアーブレードなどを用いてブローする)、残留樹脂の遠心分離、残留溶媒の抽出、紫外線などを用いたフラッド露光などによる追加の硬化を行って、補助材の未重合成分を更に反応させること、補助材を(例えば、真空下で)乾燥させて、抽出溶媒を除去すること、又はそれらの任意の組み合わせを行うことを含み得る。1つ又は2つ以上の後処理ステップは、補助材を収縮させることができ、したがって、いくつかの実施形態では、補助材は、そのような収縮をオフセットするために拡大形態で製造され得る。
他の実施形態では、非繊維性補助材は、当業者によって理解されるように、射出成形、発泡、及び形成プロセスなどの任意の好適な非積層造形プロセスを使用して部分的又は全体的に形成され得る。
ステープル留めアセンブリは、様々な方法で製造され得る。例えば、いくつかの実施形態では、上述のように、非繊維性補助材は、補助材のカートリッジ接触面をカートリッジの表面(例えば、アンビルに面する面、例えば、上面又はデッキ面)に対して位置付け、それにより、補助材の少なくとも1つの取り付け特徴部をカートリッジの少なくとも1つの表面特徴部(例えば、陥凹したチャネル)に挿入することによって、ステープルカートリッジに解放可能に取り付けられ得る(例えば、図19A~図26C、図37A~図39B、及び図41A~図41Cを参照)。代替的又は追加的に、上述のように、非繊維性補助材は、1つ又は2つ以上のカートリッジ突起(例えば、ステープルポケット突起)及び/又はステープル脚部(例えば、図45A~図46Bを参照)を受容するように構成され得る。表面特徴部及び他の例示的な表面特徴部に関する追加的な詳細は、全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許公開第2016/0106427号に見出され得る。代替的又は追加的に、上述のように、非繊維性補助材は、補助材をステープルカートリッジに解放可能に保持するために使用される接着フィルムの形態の外層を含み得る(例えば、図40を参照)。接着フィルム及び他の取り付け方法に関する追加の詳細は、全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第10,349,939号に見出され得る。
補助材及び方法は、以下の非限定的な実施例で更に理解され得る。
実施例1~3:二官能性メタクリレート(MA)終端ポリエステルオリゴマーの調製
実施例1~3は、二官能性メタクリレート終端ポリエステルオリゴマーの調製を記載する。中間ブロックはPLGA-PCL-PLGAであり、分子量は6キロダルトンであり、PCLは全分子量(MW)の40重量%として含まれる。PLGAは、1:1のL:G重量比で、ラクチド(L)及びグリコリド(G)のランダムコポリマーである。
実施例1~3は、二官能性メタクリレート終端ポリエステルオリゴマーの調製を記載する。中間ブロックはPLGA-PCL-PLGAであり、分子量は6キロダルトンであり、PCLは全分子量(MW)の40重量%として含まれる。PLGAは、1:1のL:G重量比で、ラクチド(L)及びグリコリド(G)のランダムコポリマーである。
実施例1及び2で論じられるようなHO-PLGA-b-PCL-b-PLGA-OH合成の1kgバッチに使用される各試薬のモル比及び質量を、以下の表3に提供する。
実施例1:HO-PCL-OH合成
丸底フラスコを乾燥オーブン内で一晩乾燥させ、N2フロー下で室温まで冷却した。カプロラクトン及び第一スズオクトアートを、ガラスシリンジ及びシリンジニードルを介して丸底フラスコに添加した。反応フラスコの内容物を130℃に加熱した。一方、ジエチレングリコールを130℃に加熱した。予熱されると、ジエチレングリコールを開始剤として反応フラスコに添加し、完全なモノマー転化まで反応させた。モノマー転化を、H1 NMRを使用してモニタリングした。完全なモノマー転化に達したら、反応を停止し、反応内容物を室温まで冷却させた。HO-PCL-OHをクロロホルムから冷MeOHに沈殿させて、白色の固体を得た。H1 NMR、DSC、FTIR、及びTHF GPCを使用して、HO-PCL-OHを特性評価した。
丸底フラスコを乾燥オーブン内で一晩乾燥させ、N2フロー下で室温まで冷却した。カプロラクトン及び第一スズオクトアートを、ガラスシリンジ及びシリンジニードルを介して丸底フラスコに添加した。反応フラスコの内容物を130℃に加熱した。一方、ジエチレングリコールを130℃に加熱した。予熱されると、ジエチレングリコールを開始剤として反応フラスコに添加し、完全なモノマー転化まで反応させた。モノマー転化を、H1 NMRを使用してモニタリングした。完全なモノマー転化に達したら、反応を停止し、反応内容物を室温まで冷却させた。HO-PCL-OHをクロロホルムから冷MeOHに沈殿させて、白色の固体を得た。H1 NMR、DSC、FTIR、及びTHF GPCを使用して、HO-PCL-OHを特性評価した。
実施例2:HO-PLGA-b-PCL-b-PLGA-OH合成
実施例1で調製したHO-PCL-OH及び異なる量のD,L-ラクチド、及びグリコリドをN2下で丸底フラスコに添加し、140℃に加熱して、反応内容物を溶融した。溶融した後、温度を120℃に低下させ、第一スズオクトアートを添加した。H1 NMR及びTHF GPCでモノマー転化をモニタリングしながら、撹拌で反応を続けた。反応が所望の分子量に達すると、反応内容物を室温に冷却し、クロロホルムに溶解し、冷ジエチルエーテルに3回沈殿させた。沈殿物を真空下で乾燥させた。
実施例1で調製したHO-PCL-OH及び異なる量のD,L-ラクチド、及びグリコリドをN2下で丸底フラスコに添加し、140℃に加熱して、反応内容物を溶融した。溶融した後、温度を120℃に低下させ、第一スズオクトアートを添加した。H1 NMR及びTHF GPCでモノマー転化をモニタリングしながら、撹拌で反応を続けた。反応が所望の分子量に達すると、反応内容物を室温に冷却し、クロロホルムに溶解し、冷ジエチルエーテルに3回沈殿させた。沈殿物を真空下で乾燥させた。
実施例3:MA-PLGA-b-PCL-b-PLGA-MA合成
MA-PLGA-b-PCL-b-PLGA-MAの1kgバッチを合成するために使用される各試薬のモル比及び質量を、以下の表4に提供する。
MA-PLGA-b-PCL-b-PLGA-MAの1kgバッチを合成するために使用される各試薬のモル比及び質量を、以下の表4に提供する。
実施例2で調製したHO-PLGA-b-PCL-b-PLGA-OHを、N2下で、丸底フラスコ内で無水DCMに溶解した。トリエチルアミン及びBHTを反応フラスコに添加し、反応フラスコを氷水浴中で0℃に冷却した。反応フラスコに、塩化メタクリロイルを充填した圧力均等化付加漏斗を装備した。反応フラスコが0℃に達したら、塩化メタクリロイルを2時間かけて滴下した。反応は、0℃で12時間、次いで室温で24時間進行させた。完了すると、反応内容物を蒸留水で2回洗浄して、トリエチルアミン塩酸塩を除去し、飽和Na2CO3で洗浄し、次いで硫酸マグネシウムで乾燥させた。収集し乾燥させたDCM層を回転蒸発で乾燥させた。最終生成物をTHF GPC、H1 NMR、FTIR、及びDSCで特性評価した。
実施例4~6:トリアームMA終端ポリエステルオリゴマーの調製
実施例4~6は、トリアーム、又は星形の生体吸収性ポリエステルオリゴマーの調製を記載する。各アームは、メタクリレートで終端される。各アームは、2キロダルトンの分子量を有し、ランダムポリ(ラクチド-co-グリコリド)(PLGA)セグメント、及びポリ(カプロラクトン)(PCL)セグメントのブロックコポリマーであり、PCLがオリゴマーのコアである。PCLは、総分子量(MW)の40重量%として含まれる。PLGAは、1:1のL:G重量比で、ラクチド(L)及びグリコリド(G)のランダムコポリマーである。
実施例4~6は、トリアーム、又は星形の生体吸収性ポリエステルオリゴマーの調製を記載する。各アームは、メタクリレートで終端される。各アームは、2キロダルトンの分子量を有し、ランダムポリ(ラクチド-co-グリコリド)(PLGA)セグメント、及びポリ(カプロラクトン)(PCL)セグメントのブロックコポリマーであり、PCLがオリゴマーのコアである。PCLは、総分子量(MW)の40重量%として含まれる。PLGAは、1:1のL:G重量比で、ラクチド(L)及びグリコリド(G)のランダムコポリマーである。
実施例4:PCL-3OH合成
実施例4及び5で論じられるような(PLGA-b-PCL)-3OH合成の1kgバッチに使用される各試薬のモル比及び質量を、以下の表5に提供する。
実施例4及び5で論じられるような(PLGA-b-PCL)-3OH合成の1kgバッチに使用される各試薬のモル比及び質量を、以下の表5に提供する。
丸底フラスコを乾燥オーブン内で一晩乾燥させ、N2フロー下で室温まで冷却した。カプロラクトン及び第一スズオクトアートを、ガラスシリンジ及びシリンジニードルを介して丸底フラスコに添加した。反応フラスコの内容物を130℃に加熱した。一方、トリメチロールプロパン(TMP)を130℃に加熱した。予熱されると、TMPを反応フラスコに開始剤として添加し、完全なモノマー転化まで反応させた。モノマー転換を、H1 NMRを使用してモニタリングした。完全なモノマー転化に達したら、反応を停止し、反応内容物を室温まで冷却させた。(PCL)-3OHをクロロホルムから冷MeOHに沈殿させて、白色の固体を得た。H1 NMR、DSC、FTIR、及びGPCを使用して(PCL)-3OHを特性評価した。
実施例5:(PCL-b-PLGA)-3OH合成
実施例4で調製された(PCL)-3OH及び異なる量のD,L-ラクチド、及びグリコリドをN2下で丸底フラスコに添加し、140℃に加熱して、反応内容物を溶融した。溶融した後、温度を120℃に低下させ、第一スズオクトアートを添加した。H1 NMR及びTHF GPCでモノマー転化をモニタリングしながら、撹拌で反応を続けた。反応が所望の分子量に達すると、反応内容物を室温に冷却し、クロロホルムに溶解し、冷ジエチルエーテルに3回沈殿させた。沈殿物を真空下で乾燥させた。
実施例4で調製された(PCL)-3OH及び異なる量のD,L-ラクチド、及びグリコリドをN2下で丸底フラスコに添加し、140℃に加熱して、反応内容物を溶融した。溶融した後、温度を120℃に低下させ、第一スズオクトアートを添加した。H1 NMR及びTHF GPCでモノマー転化をモニタリングしながら、撹拌で反応を続けた。反応が所望の分子量に達すると、反応内容物を室温に冷却し、クロロホルムに溶解し、冷ジエチルエーテルに3回沈殿させた。沈殿物を真空下で乾燥させた。
実施例6:(PCL-b-PLGA)-3MA合成
(PLGA-b-PCL)-3MAの1kgバッチを合成するために使用される各試薬のモル比及び質量を、以下の表6に提供する。
(PLGA-b-PCL)-3MAの1kgバッチを合成するために使用される各試薬のモル比及び質量を、以下の表6に提供する。
実施例5で調製した(PCL-b-PLGA)-3OHを、N2下で、丸底フラスコ内で無水DCMに溶解した。トリエチルアミン(TEA)及びBHTを反応フラスコに添加し、反応フラスコを氷水浴中で0℃に冷却した。反応フラスコに、塩化メタクリロイルを充填した圧力均等化付加漏斗を装備した。反応フラスコが0℃に達したら、塩化メタクリロイルを2時間かけて滴下した。反応は、0℃で12時間、次いで室温で24時間進行させた。完了すると、沈殿物を真空濾過により除去した。濾液を回収し、DCMを回転蒸発で除去した。得られた粘性油をTHFに溶解し、冷メタノールに沈殿させた。沈殿物をDCMに溶解し、HCl水溶液(3%、2回)、飽和重炭酸ナトリウム水溶液、及び飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、次いで硫酸マグネシウムで乾燥させた。硫酸マグネシウムを真空濾過により濾別し、濾液を収集した。DCMを回転蒸発により除去し、固体生成物を収集し、GPC、H1 NMR、FTIR、及びDSCで特性評価した。
実施例7:二官能性オリゴマー樹脂配合物
以下の成分を、以下の重量パーセント(樹脂の重量%)で一緒に混合して、積層造形のための例示的な樹脂を提供した。
(1)上記実施例1~3で調製された二官能性オリゴマー66.2%
(2)トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTMA)反応性希釈剤3.5%
(3)N-メチルピロリドン(NMP)非反応性希釈剤28.4%
(4)Irgacure(登録商標)819光開始剤1.89%
以下の成分を、以下の重量パーセント(樹脂の重量%)で一緒に混合して、積層造形のための例示的な樹脂を提供した。
(1)上記実施例1~3で調製された二官能性オリゴマー66.2%
(2)トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTMA)反応性希釈剤3.5%
(3)N-メチルピロリドン(NMP)非反応性希釈剤28.4%
(4)Irgacure(登録商標)819光開始剤1.89%
実施例8:トリアームオリゴマー樹脂配合物
以下の成分を、以下の重量パーセント(樹脂の重量%)で一緒に混合して、積層造形のための例示的な樹脂を提供した。
(1)上記実施例4~6で調製されたトリアームオリゴマー68.6%
(2)N-メチルピロリドン(NMP)非反応性希釈剤29.4%
(3)Irgacure(登録商標)819光開始剤1.96%
以下の成分を、以下の重量パーセント(樹脂の重量%)で一緒に混合して、積層造形のための例示的な樹脂を提供した。
(1)上記実施例4~6で調製されたトリアームオリゴマー68.6%
(2)N-メチルピロリドン(NMP)非反応性希釈剤29.4%
(3)Irgacure(登録商標)819光開始剤1.96%
実施例9:積層造形及び後処理
5つの例示的な補助材を調製した。第1の例示的な補助材(補助材1)は、第1の補助材が2つの長手方向列の20個のユニットセルで形成されたことを除いて、図8A~図8Fの補助材800と構造的に同様であった。4つの他の例示的な補助材は、それぞれ、図31A~図31D(補助材2)、図32A~図32D(補助材3)、図33A~図33E(補助材4)、及び図34A~図34E(補助材5)に示すように、補助材3100、3200、3300、3400と構造的に同様であった。5つの補助材は、標準技術に従って、Carbon Inc.,1089 Mills Way,Redwood City California,94063から入手可能なCarbon Inc.M1又はM2装置で実行された積層造形によって調製された。各補助材に対する樹脂配合物を以下の表7に提供する。
5つの例示的な補助材を調製した。第1の例示的な補助材(補助材1)は、第1の補助材が2つの長手方向列の20個のユニットセルで形成されたことを除いて、図8A~図8Fの補助材800と構造的に同様であった。4つの他の例示的な補助材は、それぞれ、図31A~図31D(補助材2)、図32A~図32D(補助材3)、図33A~図33E(補助材4)、及び図34A~図34E(補助材5)に示すように、補助材3100、3200、3300、3400と構造的に同様であった。5つの補助材は、標準技術に従って、Carbon Inc.,1089 Mills Way,Redwood City California,94063から入手可能なCarbon Inc.M1又はM2装置で実行された積層造形によって調製された。各補助材に対する樹脂配合物を以下の表7に提供する。
樹脂が非反応性希釈剤を含有するときに、物体は、非反応性希釈剤充填量の程度により洗浄/抽出時に全体的な収縮を経験し得る。したがって、寸法スケーリング係数は、パートステレオリソグラフィ(.stl)ファイル又は3D製造フォーマット(3MF)ファイルに適用されて、プリントされた補助材を拡大し、後処理ステップ中の後続の収縮を意図的に考慮する。
各補助材の後処理は、以下のように実行した。すなわち、装置からビルドプラットフォームを除去した後、過剰な樹脂が、補助材の周りの平坦な面から拭き取られ、プラットフォームが、その側面に残って約10分間排出される。補助材をプラットフォームから注意深く除去した。補助材を、280rpmで、オービタルシェーカー上で各回30秒間、3回アセトンで洗浄し、続いて洗浄の間に5分間乾燥させた。3回目の洗浄後、補助材を30分間乾燥させ、次いで、PrimeCure(商標)紫外線フラッド硬化装置において、側面当たり20秒間フラッド硬化した。
次に、残留非反応性希釈剤(例えば、N-メチルピロリドン又はプロピレンカーボネート)を、補助材をアセトン中に浸漬し、12時間後に1つの溶媒交換を行うと共にオービタルシェーカー上で、室温で約18時間シェークすることによって、補助材から抽出した。次いで、補助材をアセトンから取り出し、60℃で一晩真空乾燥させた。次いで、GCMS及びFTIRに対する抽出を使用して、残留溶媒について補助材を確認した。残留物が検出されなかった場合、部品の粘着性を確認した。補助材が粘着性のままである場合、それをLEDベースのフラッドランプ(Dreve Group,Unna,Germanyから入手可能なPCU LED N2フラッドランプなど)において窒素下でフラッド硬化させた。
実施例10:代表的な試料の応力-ひずみ分析
実施例9の補助材1の応力-ひずみ曲線を図56に示し、実施例9の補助材2~5の応力-ひずみ曲線を図57に示す。
実施例9の補助材1の応力-ひずみ曲線を図56に示し、実施例9の補助材2~5の応力-ひずみ曲線を図57に示す。
図56及び図57に示す応力-ひずみ曲線は、補助材をRSA-G2固体分析器(TA Instruments,159 Lukens Drive,New Castle,Delaware 19720 USAから入手可能)の一対の直径25ミリメートルの円形ステンレス鋼圧縮プレートの間に位置付け、最初の軸方向力が0.03~0.05Nで当たるまで、ステップごとに0.1mmで圧縮プレートを降下させ、37℃の温度で120秒間平衡化し、圧縮試験を実行して(リアルタイムの圧縮応力を記録しながら、0.7mmの間隙高さ又は約17Nの負荷力に達するまで、14秒間、10mm/分で圧縮プレートを降下させる)、各補助材に対する応力-ひずみ曲線を生成することによって生成された。したがって、応力-ひずみ曲線は、各補助材を3mmのそのそれぞれの未圧縮の高さからそのそれぞれの圧縮の高さに圧縮することによって生成された。補助材が加えられた応力下にある間に、各補助材の圧縮の高さ及びひずみは、以下の表8に提供される。これらの測定値は、実際の製造された補助材(測定システムの任意の測定誤差、例えば、50μm~未圧縮の高さのバイアス、及び/又は製造公差、例えば、100μm~未圧縮の高さのバイアスを含む)に基づいている。
図56に示すように、支柱なしベースのユニットセル、例えば、図8A~図8Fの補助材800で形成された補助材は、以下のことが実証された。(i)壁厚が約0.2ミリメートルである場合でも十分に安定であるユニット構造であって、構造は、前述のように首尾よく印刷され、後処理され得る。(ii)補助材が、広範囲の座屈変形を経て、約0.1ひずみ(約10%変形)~約0.73ひずみ(73%変形)の応力プラトーを達成する。(iii)補助材は、双安定性の性質を有するため、ユニット構造は変形し、追加の力が加えられるまで変化しない新しい安定形態を達成することができ、これは、補助材の変形状態の触覚フィードバックを外科医に提供する。
図57に示すように、支柱ベースの支柱ユニットセル、例えば、図31A~図31Dの補助材3100、図32A~図32Dの補助材3200、図33A~図33Eの補助材3300、及び図34A~図34Eの補助材で形成された補助材は、10~60パーセントのひずみにわたって応力の5kPa~20kPa以内の応力「プラトー」を呈した。この結果は、少なくとも部分的に、ユニットセルの構造的構成に基づく。特に、各ユニットセルは、補助材の圧縮中に互いに接触することなく、スペーサ支柱(例えば、内部構造の支柱)が内向きに折り畳まれるように設計される。その結果、補助材の高密度化(例えば、固体高さに到達する)が遅延され得る(例えば、より高いひずみで生じる)。
実施例11:代表的な試料の応力-ひずみ分析
本明細書で試料1、試料2、試料3、試料4、試料5、及び試料6と称される6つの例示的な補助材は、試料1~6の各々の樹脂配合物が、PCLの中間ブロック及びPLGAのエンドブロックを有する三官能性オリゴマー(メタクリレート末端基)(85/15L:G比)で、6,000ダルトンの目標分子量であることを除いて、実施例9と同様の方式でそれぞれ調製された。試料1は、反復相互接続されたシュワルツP構造ユニットセルから形成され、試料2~5は、初期シュワルツP構造の上部及び/又は底部がクロッピングされたそれぞれの反復相互接続された修飾されたシュワルツP構造から形成された。したがって、各試料の反復ユニットセルの幾何学的形状特性は異なった。各補助材に対する幾何学的形状ユニットセル特性のリストを以下の表9に提供し、これは、理論的/意図されたサイズに基づいている。
本明細書で試料1、試料2、試料3、試料4、試料5、及び試料6と称される6つの例示的な補助材は、試料1~6の各々の樹脂配合物が、PCLの中間ブロック及びPLGAのエンドブロックを有する三官能性オリゴマー(メタクリレート末端基)(85/15L:G比)で、6,000ダルトンの目標分子量であることを除いて、実施例9と同様の方式でそれぞれ調製された。試料1は、反復相互接続されたシュワルツP構造ユニットセルから形成され、試料2~5は、初期シュワルツP構造の上部及び/又は底部がクロッピングされたそれぞれの反復相互接続された修飾されたシュワルツP構造から形成された。したがって、各試料の反復ユニットセルの幾何学的形状特性は異なった。各補助材に対する幾何学的形状ユニットセル特性のリストを以下の表9に提供し、これは、理論的/意図されたサイズに基づいている。
試料1~6の応力-ひずみ曲線は、実施例10に記載されるのと同様の方法で生成され、図58に示されている。示すように、各ユニットセルは同じ樹脂で形成されたが、各試料は異なる応力-ひずみ曲線を有した。したがって、これらの異なる応力-ひずみ曲線は、ユニットセルの幾何学的形状特性(例えば、高さ、幅、長さ、及び壁厚)と、それぞれの未圧縮の高さ(上記の表9の全体的な高さとして列挙される)からそれぞれの圧縮の高さまでの得られた補助材の応力-ひずみ応答との間の関係を示す。したがって、ユニットセルの組成構成に加えて、その様々な幾何学的形状特性を考慮に入れる、したがって、本明細書に記載の応力-ひずみ応答などの所望の応力-ひずみ応答を有する補助材をもたらすように調整する必要がある。試料が90kPaの加えられた応力下にある間の各試料に対する圧縮の高さ及びひずみは、以下の表10に提供される。これらの測定値は、実際の製造された補助材(測定システムの任意の測定誤差、例えば、50μm~未圧縮の高さのバイアス、及び/又は製造公差、例えば、100μm~未圧縮の高さのバイアスを含む)に基づいている。
実施例12~14:トリアームMA終端ポリエステルオリゴマーの調製
実施例12~14は、トリアーム、又は星形の生体吸収性ポリエステルオリゴマーの調製を記載する。各アームは、メタクリレートで終端される。各アームは、2キロダルトンの分子量を有し、ポリ(L-乳酸)(PLLA)とポリ(カプロラクトン-r-L-乳酸)(PCLLA)とのブロックコポリマーであり、PCLLAがオリゴマーのコアである。PCLLAは、総分子量(MW)及びCLの70重量%として含まれ、CL:L比は、60:40である。
実施例12~14は、トリアーム、又は星形の生体吸収性ポリエステルオリゴマーの調製を記載する。各アームは、メタクリレートで終端される。各アームは、2キロダルトンの分子量を有し、ポリ(L-乳酸)(PLLA)とポリ(カプロラクトン-r-L-乳酸)(PCLLA)とのブロックコポリマーであり、PCLLAがオリゴマーのコアである。PCLLAは、総分子量(MW)及びCLの70重量%として含まれ、CL:L比は、60:40である。
実施例12及び13で論じられるような(PLLA-b-PCLLA)-3OH合成の1kgバッチに使用される各試薬のモル比及び質量を、以下の表11に提供する。
実施例12:PCLLA-3OH合成
丸底フラスコを乾燥オーブン内で一晩乾燥させ、N2フロー下で室温まで冷却した。カプロラクトン、L-ラクチド、及び第一スズオクトアートを丸底フラスコに添加した。反応フラスコの内容物を130℃に加熱した。一方、トリメチロールプロパン(TMP)を130℃に加熱した。予熱されると、TMPを反応フラスコに開始剤として添加し、完全なモノマー転化まで反応させた。モノマー転化を、H1 NMRを使用してモニタリングした。完全なモノマー転化に達したら、反応を停止し、反応内容物を室温まで冷却させた。(PCLLA)-3OHをクロロホルムから冷MeOHに沈殿させて、白色の固体を得た。H1 NMR、DSC、FTIR、及びTHF GPCを使用して、(PCLLA)-3OHを特性評価した。
丸底フラスコを乾燥オーブン内で一晩乾燥させ、N2フロー下で室温まで冷却した。カプロラクトン、L-ラクチド、及び第一スズオクトアートを丸底フラスコに添加した。反応フラスコの内容物を130℃に加熱した。一方、トリメチロールプロパン(TMP)を130℃に加熱した。予熱されると、TMPを反応フラスコに開始剤として添加し、完全なモノマー転化まで反応させた。モノマー転化を、H1 NMRを使用してモニタリングした。完全なモノマー転化に達したら、反応を停止し、反応内容物を室温まで冷却させた。(PCLLA)-3OHをクロロホルムから冷MeOHに沈殿させて、白色の固体を得た。H1 NMR、DSC、FTIR、及びTHF GPCを使用して、(PCLLA)-3OHを特性評価した。
実施例13:(PLLA-b-PCLLA)-3OH合成
実施例12で調製した(PCLLA)-3OH及びL-ラクチドをN2下で丸底フラスコに添加し、140℃に加熱して、反応内容物を溶融した。溶融した後、温度を120℃に低下させ、第一スズオクトアートを添加した。H1 NMR及びTHF GPCでモノマー転化をモニタリングしながら、撹拌で反応を続けた。反応が所望の分子量に達すると、反応内容物を室温に冷却し、クロロホルムに溶解し、冷ジエチルエーテルに3回沈殿させた。沈殿物を真空下で乾燥させた。
実施例12で調製した(PCLLA)-3OH及びL-ラクチドをN2下で丸底フラスコに添加し、140℃に加熱して、反応内容物を溶融した。溶融した後、温度を120℃に低下させ、第一スズオクトアートを添加した。H1 NMR及びTHF GPCでモノマー転化をモニタリングしながら、撹拌で反応を続けた。反応が所望の分子量に達すると、反応内容物を室温に冷却し、クロロホルムに溶解し、冷ジエチルエーテルに3回沈殿させた。沈殿物を真空下で乾燥させた。
実施例14:(PLLA-b-PCLLA)-3MA合成
(PLLA-b-PCLLA)-3MAの1kgバッチを合成するために使用される各試薬のモル比及び質量を、以下の表12に提供する。
(PLLA-b-PCLLA)-3MAの1kgバッチを合成するために使用される各試薬のモル比及び質量を、以下の表12に提供する。
実施例13で調製した(PLLA-b-PCLLA)-3OHを、N2下で、丸底フラスコ内で無水DCMに溶解した。トリエチルアミン(TEA)及び400ppmのBHTを反応フラスコに添加し、反応フラスコを氷水浴中で0℃に冷却した。反応フラスコに、塩化メタクリロイルを充填した圧力均等化付加漏斗を装備した。反応フラスコが0℃に達したら、塩化メタクリロイルを2時間かけて滴下した。反応は、0℃で12時間、次いで室温で24時間進行させた。完了すると、沈殿物を真空濾過により除去した。濾液を回収し、DCMを回転蒸発で除去した。得られた粘性油をTHFに溶解し、冷メタノールに沈殿させた。沈殿物をDCMに溶解し、HCL水溶液(3%、2回)、飽和重炭酸ナトリウム水溶液、及び飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、次いで硫酸マグネシウムで乾燥させた。硫酸マグネシウムを真空濾過により濾別し、濾液を収集した。DCMを回転蒸発により除去し、固体生成物を収集し、THF GPC、H1 NMR、FTIR、及びDSCで特性評価した。
実施例15:二官能性オリゴマー樹脂配合物
以下の成分を、以下の重量パーセント(樹脂の重量%)で一緒に混合して、積層造形のための例示的な光重合性樹脂を提供した。
(1)上記の実施例12~13において調製された二官能性オリゴマー58.82%
(2)炭酸プロピレン(PC)非反応性希釈剤39.22%
(3)Irgacure(登録商標)819光開始剤1.96%
以下の成分を、以下の重量パーセント(樹脂の重量%)で一緒に混合して、積層造形のための例示的な光重合性樹脂を提供した。
(1)上記の実施例12~13において調製された二官能性オリゴマー58.82%
(2)炭酸プロピレン(PC)非反応性希釈剤39.22%
(3)Irgacure(登録商標)819光開始剤1.96%
本明細書に開示される器具は、1回の使用の後に廃棄されるように設計することができ、又はこれらは複数回使用されるように設計することができる。しかしながらいずれの場合でも、器具を少なくとも1回使用した後で再調整して、再使用することができる。再調整は、器具を分解する工程、続いて特定の部分を洗浄又は交換する工程、及びその後の再組み立ての工程の任意の組み合わせを含むことができる。特に、器具は分解することができ、器具の任意の数の特定の部分又は部品を、任意の組み合わせで選択的に交換又は取り除くことができる。特定の部品を洗浄及び/又は交換すると、器具は、再調整設備において、又は外科的処置の直前に手術チームによって、後で使用するために再組立てすることができる。器具の再調整が、分解、洗浄/交換、及び再組み立てのための様々な技術を利用してもよいことを、当業者は理解されよう。そのような技術の使用と、それにより再調整された器具は、全て本出願の範囲内にある。
更に、本開示においては、実施形態の同様の名称の構成要素は概して同様の特徴を有するものであり、したがって、特定の実施形態において、同様の名称の各構成要素の各特徴については必ずしも完全に詳しく述べることはしない。追加的に、開示されるシステム、デバイス、及び方法の説明で直線寸法又は円寸法が使用される範囲において、かかる寸法は、かかるシステム、デバイス、及び方法と組み合わせて使用することができる形状の種類を限定しようとするものではない。当業者には、任意の幾何学的形状についてかかる直線寸法及び円寸法に相当する寸法を容易に決定することができる点が認識されるであろう。システム及びデバイス、並びにその構成要素のサイズ及び形状は、少なくとも、システム及びデバイスが内部で使用される対象の解剖学的構造、システム及びデバイスが使用される構成要素のサイズ及び形状、並びにシステム及びデバイスが使用される方法及び手術に依存し得る。
用語「近位」及び「遠位」は、本明細書では、器具のハンドルを握っている臨床医などのユーザを基準として使用されることが認識されるであろう。「前方」及び「後方」といった他の空間的用語は、同様に、遠位及び近位にそれぞれ対応する。便宜上、また説明を明確にするため、本明細書では「垂直」及び「水平」などの空間的用語が、図面に対して使用されている点も更に理解されるであろう。しかしながら、外科用器具は、多くの向き及び位置で使用されるものであり、これらの空間的用語は、限定的かつ絶対的なものであることを意図するものではない。
値又は範囲は、本明細書では、「約」及び/又は「約」1つの特定の値から別の特定の値までとして表すことができる。そのように値又は範囲が表される場合、開示される他の実施形態は、列挙された特定の値、及び/又は1つの特定の値から別の特定の値までを含む。同様に、先行する「約」の使用によって値が近似の形式で表現された場合、開示される多くの値が列挙され、その特定値により別の実施形態が形成されることが理解されるであろう。開示される多くの値が存在し、各値は、本明細書においては、その特定の値自体に加えて「約」が付く値として開示されることも更に理解されるであろう。一部の実施形態では、「約」は、例えば、列挙された値の10%以内、列挙された値の5%以内、又は列挙された値の2%以内を意味するために使用され得る。
本教示を説明及び定義する目的で、別途記載のない限り、用語「実質的に」は、本明細書では、任意の定量的な比較、値、測定、又は他の表現に起因し得る固有の不確実性の程度を表すために利用されることに留意されたい。用語「実質的に」はまた、本明細書では、定量的表現が、問題の対象物の基本的機能の変化をもたらすことなく、記述された基準から変化し得る程度を表すためにも利用される。
当業者には、上で説明される実施形態に基づいて本発明の更なる特徴及び利点が認識されよう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲によって示される場合を除き、具体的に示され説明された内容により限定されるものではない。本明細書に引用される全ての刊行物及び文献は、それらの全容を本明細書に明示的に援用する。参照によって全体又は一部が本明細書に組み込まれるとされる任意の特許、公開又は情報は、組み込まれる資料が、この文書に記載されている既存の定義、記述、又は他の開示資料と矛盾しない程度のみである。したがって、本明細書に明確に示した開示内容は、本明細書に援用されるいかなる矛盾する文献にも優先するものとする。
〔実施の態様〕
(1) 外科用ステープラと共に使用するためのステープル留めアセンブリであって、
内部に配設された複数のステープルを有するカートリッジであって、前記複数のステープルが、組織内に配備されるように構成されている、カートリッジと、
少なくとも1つの融合された生体吸収性ポリマーで形成され、かつ前記カートリッジ上に解放可能に保持されるように構成され、そのため、前記カートリッジ内の前記複数のステープルによって組織に取り付けられ得る、非繊維性補助材と、を備え、前記補助材が、中空管状相互接続部が間に形成されている複数の相互接続された反復ユニットセルで形成されており、各ユニットセルが、内部容積を画定する内部表面を有し、前記中空管状相互接続部により、前記ユニットセルの前記内部容積を流体連通させて、前記補助材内の加速された組織の内殖を促進させることができる、ステープル留めアセンブリ。
(2) 各中空管状相互接続部が、100マイクロメートル~3500マイクロメートルの直径を有する開口部を画定する、実施態様1に記載のステープル留めアセンブリ。
(3) 前記複数の反復ユニットセルが、三重周期的極小曲面構造を備える、実施態様1に記載のステープル留めアセンブリ。
(4) 前記複数の反復ユニットセルが、シュワルツP構造を備える、実施態様1に記載のステープル留めアセンブリ。
(5) 前記複数の反復ユニットセルが、修飾されたシュワルツP構造を備える、実施態様1に記載のステープル留めアセンブリ。
(1) 外科用ステープラと共に使用するためのステープル留めアセンブリであって、
内部に配設された複数のステープルを有するカートリッジであって、前記複数のステープルが、組織内に配備されるように構成されている、カートリッジと、
少なくとも1つの融合された生体吸収性ポリマーで形成され、かつ前記カートリッジ上に解放可能に保持されるように構成され、そのため、前記カートリッジ内の前記複数のステープルによって組織に取り付けられ得る、非繊維性補助材と、を備え、前記補助材が、中空管状相互接続部が間に形成されている複数の相互接続された反復ユニットセルで形成されており、各ユニットセルが、内部容積を画定する内部表面を有し、前記中空管状相互接続部により、前記ユニットセルの前記内部容積を流体連通させて、前記補助材内の加速された組織の内殖を促進させることができる、ステープル留めアセンブリ。
(2) 各中空管状相互接続部が、100マイクロメートル~3500マイクロメートルの直径を有する開口部を画定する、実施態様1に記載のステープル留めアセンブリ。
(3) 前記複数の反復ユニットセルが、三重周期的極小曲面構造を備える、実施態様1に記載のステープル留めアセンブリ。
(4) 前記複数の反復ユニットセルが、シュワルツP構造を備える、実施態様1に記載のステープル留めアセンブリ。
(5) 前記複数の反復ユニットセルが、修飾されたシュワルツP構造を備える、実施態様1に記載のステープル留めアセンブリ。
(6) 前記中空相互接続部の少なくとも一部分は、前記補助材が組織配備状態にある間に前記ユニットセルの前記内部容積の少なくとも一部分の間の流体連通を少なくとも部分的に維持し、それによって前記補助材全体にわたるセル移動度を促進する、実施態様1に記載のステープル留めアセンブリ。
(7) 各ユニットセルが、0.1mm~0.3mmの壁厚を有する、実施態様1に記載のステープル留めアセンブリ。
(8) 各ユニットセルが、7~20の表面積対体積比を有する、実施態様1に記載のステープル留めアセンブリ。
(9) 前記補助材が、30kPa~90kPaの範囲の加えられた応力下にある間に、0.1~0.9の範囲のひずみを受けるように構成されている、実施態様1に記載のステープル留めアセンブリ。
(10) 前記ひずみが0.1~0.7の範囲である、実施態様9に記載のステープル留めアセンブリ。
(7) 各ユニットセルが、0.1mm~0.3mmの壁厚を有する、実施態様1に記載のステープル留めアセンブリ。
(8) 各ユニットセルが、7~20の表面積対体積比を有する、実施態様1に記載のステープル留めアセンブリ。
(9) 前記補助材が、30kPa~90kPaの範囲の加えられた応力下にある間に、0.1~0.9の範囲のひずみを受けるように構成されている、実施態様1に記載のステープル留めアセンブリ。
(10) 前記ひずみが0.1~0.7の範囲である、実施態様9に記載のステープル留めアセンブリ。
(11) 外科用ステープラと共に使用するためのステープル留めアセンブリであって、
内部に配設された複数のステープルを有するカートリッジであって、前記複数のステープルが、組織内に配備されるように構成されている、カートリッジと、
少なくとも1つの融合された生体吸収性ポリマーで形成され、かつ前記カートリッジ上に解放可能に保持されるように構成され、そのため、前記カートリッジ内の前記複数のステープルによって組織に取り付けられ得る、非繊維性補助材と、を備え、前記補助材が、隣接するユニットセルの間に管腔が形成されて、それによって、間にチャネルが作成されるように相互接続された複数の反復中空ユニットセルで形成され、そのため、連続するチャネルのネットワークが前記補助材内に存在することにより、前記補助材が組織配備状態にあるときに、1つ又は2つ以上の流体が前記補助材に入り、前記補助材全体にわたって移動することを可能にする、ステープル留めアセンブリ。
(12) 各管腔が、100マイクロメートル~3500マイクロメートルの直径を有する、実施態様11に記載のステープル留めアセンブリ。
(13) 前記複数の反復ユニットセルが、三重周期的極小曲面構造を備える、実施態様11に記載のステープル留めアセンブリ。
(14) 前記複数の反復ユニットセルが、シュワルツP構造を備える、実施態様13に記載のステープル留めアセンブリ。
(15) 前記管腔の少なくとも一部分は、前記補助材が組織配備状態にある間に前記チャネルを少なくとも部分的に維持し、それによって前記補助材全体にわたるセル移動度を促進するように構成されている、実施態様11に記載のステープル留めアセンブリ。
内部に配設された複数のステープルを有するカートリッジであって、前記複数のステープルが、組織内に配備されるように構成されている、カートリッジと、
少なくとも1つの融合された生体吸収性ポリマーで形成され、かつ前記カートリッジ上に解放可能に保持されるように構成され、そのため、前記カートリッジ内の前記複数のステープルによって組織に取り付けられ得る、非繊維性補助材と、を備え、前記補助材が、隣接するユニットセルの間に管腔が形成されて、それによって、間にチャネルが作成されるように相互接続された複数の反復中空ユニットセルで形成され、そのため、連続するチャネルのネットワークが前記補助材内に存在することにより、前記補助材が組織配備状態にあるときに、1つ又は2つ以上の流体が前記補助材に入り、前記補助材全体にわたって移動することを可能にする、ステープル留めアセンブリ。
(12) 各管腔が、100マイクロメートル~3500マイクロメートルの直径を有する、実施態様11に記載のステープル留めアセンブリ。
(13) 前記複数の反復ユニットセルが、三重周期的極小曲面構造を備える、実施態様11に記載のステープル留めアセンブリ。
(14) 前記複数の反復ユニットセルが、シュワルツP構造を備える、実施態様13に記載のステープル留めアセンブリ。
(15) 前記管腔の少なくとも一部分は、前記補助材が組織配備状態にある間に前記チャネルを少なくとも部分的に維持し、それによって前記補助材全体にわたるセル移動度を促進するように構成されている、実施態様11に記載のステープル留めアセンブリ。
(16) 各ユニットセルが、0.1mm~0.3mmの壁厚を有する、実施態様11に記載のステープル留めアセンブリ。
(17) 各ユニットセルが、7~20の表面積対体積比を有する、実施態様11に記載のステープル留めアセンブリ。
(17) 各ユニットセルが、7~20の表面積対体積比を有する、実施態様11に記載のステープル留めアセンブリ。
Claims (17)
- 外科用ステープラと共に使用するためのステープル留めアセンブリであって、
内部に配設された複数のステープルを有するカートリッジであって、前記複数のステープルが、組織内に配備されるように構成されている、カートリッジと、
少なくとも1つの融合された生体吸収性ポリマーで形成され、かつ前記カートリッジ上に解放可能に保持されるように構成され、そのため、前記カートリッジ内の前記複数のステープルによって組織に取り付けられ得る、非繊維性補助材と、を備え、前記補助材が、中空管状相互接続部が間に形成されている複数の相互接続された反復ユニットセルで形成されており、各ユニットセルが、内部容積を画定する内部表面を有し、前記中空管状相互接続部により、前記ユニットセルの前記内部容積を流体連通させて、前記補助材内の加速された組織の内殖を促進させることができる、ステープル留めアセンブリ。 - 各中空管状相互接続部が、100マイクロメートル~3500マイクロメートルの直径を有する開口部を画定する、請求項1に記載のステープル留めアセンブリ。
- 前記複数の反復ユニットセルが、三重周期的極小曲面構造を備える、請求項1に記載のステープル留めアセンブリ。
- 前記複数の反復ユニットセルが、シュワルツP構造を備える、請求項1に記載のステープル留めアセンブリ。
- 前記複数の反復ユニットセルが、修飾されたシュワルツP構造を備える、請求項1に記載のステープル留めアセンブリ。
- 前記中空相互接続部の少なくとも一部分は、前記補助材が組織配備状態にある間に前記ユニットセルの前記内部容積の少なくとも一部分の間の流体連通を少なくとも部分的に維持し、それによって前記補助材全体にわたるセル移動度を促進する、請求項1に記載のステープル留めアセンブリ。
- 各ユニットセルが、0.1mm~0.3mmの壁厚を有する、請求項1に記載のステープル留めアセンブリ。
- 各ユニットセルが、7~20の表面積対体積比を有する、請求項1に記載のステープル留めアセンブリ。
- 前記補助材が、30kPa~90kPaの範囲の加えられた応力下にある間に、0.1~0.9の範囲のひずみを受けるように構成されている、請求項1に記載のステープル留めアセンブリ。
- 前記ひずみが0.1~0.7の範囲である、請求項9に記載のステープル留めアセンブリ。
- 外科用ステープラと共に使用するためのステープル留めアセンブリであって、
内部に配設された複数のステープルを有するカートリッジであって、前記複数のステープルが、組織内に配備されるように構成されている、カートリッジと、
少なくとも1つの融合された生体吸収性ポリマーで形成され、かつ前記カートリッジ上に解放可能に保持されるように構成され、そのため、前記カートリッジ内の前記複数のステープルによって組織に取り付けられ得る、非繊維性補助材と、を備え、前記補助材が、隣接するユニットセルの間に管腔が形成されて、それによって、間にチャネルが作成されるように相互接続された複数の反復中空ユニットセルで形成され、そのため、連続するチャネルのネットワークが前記補助材内に存在することにより、前記補助材が組織配備状態にあるときに、1つ又は2つ以上の流体が前記補助材に入り、前記補助材全体にわたって移動することを可能にする、ステープル留めアセンブリ。 - 各管腔が、100マイクロメートル~3500マイクロメートルの直径を有する、請求項11に記載のステープル留めアセンブリ。
- 前記複数の反復ユニットセルが、三重周期的極小曲面構造を備える、請求項11に記載のステープル留めアセンブリ。
- 前記複数の反復ユニットセルが、シュワルツP構造を備える、請求項13に記載のステープル留めアセンブリ。
- 前記管腔の少なくとも一部分は、前記補助材が組織配備状態にある間に前記チャネルを少なくとも部分的に維持し、それによって前記補助材全体にわたるセル移動度を促進するように構成されている、請求項11に記載のステープル留めアセンブリ。
- 各ユニットセルが、0.1mm~0.3mmの壁厚を有する、請求項11に記載のステープル留めアセンブリ。
- 各ユニットセルが、7~20の表面積対体積比を有する、請求項11に記載のステープル留めアセンブリ。
Applications Claiming Priority (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201962900708P | 2019-09-16 | 2019-09-16 | |
US62/900,708 | 2019-09-16 | ||
US201962913227P | 2019-10-10 | 2019-10-10 | |
US62/913,227 | 2019-10-10 | ||
US202063053863P | 2020-07-20 | 2020-07-20 | |
US63/053,863 | 2020-07-20 | ||
US17/009,755 | 2020-09-01 | ||
US17/009,755 US11553915B2 (en) | 2019-09-16 | 2020-09-01 | Multi-cellular non-fibrous adjuncts |
PCT/IB2020/058632 WO2021053549A1 (en) | 2019-09-16 | 2020-09-16 | Compressible non-fibrous adjuncts |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022548634A true JP2022548634A (ja) | 2022-11-21 |
Family
ID=81491559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022516668A Pending JP2022548634A (ja) | 2019-09-16 | 2020-09-16 | 圧縮可能な非繊維性補助材 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022548634A (ja) |
CN (1) | CN114502084A (ja) |
BR (1) | BR112022004656A2 (ja) |
-
2020
- 2020-09-16 JP JP2022516668A patent/JP2022548634A/ja active Pending
- 2020-09-16 CN CN202080064833.8A patent/CN114502084A/zh active Pending
- 2020-09-16 BR BR112022004656A patent/BR112022004656A2/pt unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114502084A (zh) | 2022-05-13 |
BR112022004656A2 (pt) | 2023-04-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3791810B1 (en) | Compressible non-fibrous adjuncts | |
JP2022547724A (ja) | 圧縮可能な非繊維性補助材 | |
EP3791802A1 (en) | Compressible non-fibrous adjuncts | |
EP3791809A1 (en) | Compressible non-fibrous adjuncts | |
EP3791806A1 (en) | Compressible non-fibrous adjuncts | |
EP3791798B1 (en) | Compressible non-fibrous adjuncts | |
JP2022548634A (ja) | 圧縮可能な非繊維性補助材 | |
JP2022547623A (ja) | 圧縮可能な非繊維性補助材 | |
JP2022548132A (ja) | 圧縮可能な非繊維性補助材 | |
JP2022548127A (ja) | 圧縮可能な非繊維性補助材 | |
JP2022548130A (ja) | 圧縮可能な非繊維性補助材 | |
JP2022548128A (ja) | 圧縮可能な非繊維性補助材 | |
EP3791807B1 (en) | Compressible non-fibrous adjuncts | |
EP3791803B1 (en) | Compressible non-fibrous adjuncts | |
EP3791799A1 (en) | Compressible non-fibrous adjuncts | |
EP3791808A1 (en) | Compressible non-fibrous adjuncts | |
EP3791800A1 (en) | Compressible non-fibrous adjuncts |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230913 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240321 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240409 |