JP2023508561A - 回転可能かつ関節運動可能な外科用エンドエフェクタを有する外科用器具 - Google Patents

回転可能かつ関節運動可能な外科用エンドエフェクタを有する外科用器具 Download PDF

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Abstract

Figure 2023508561000001
回転可能かつ関節運動可能なエンドエフェクタを有する外科用器具。エンドエフェクタは、軸方向に移動可能な駆動部材によって開放位置と閉鎖位置との間で移動可能である、第1及び第2のジョーを含む。エンドエフェクタは、駆動部材が回転すると、エンドエフェクタがシャフト軸を中心にシャフトに対して回転可能であるように、細長いシャフトに連結されている。エンドエフェクタを所望の回転位置に選択的にロックするために、解放可能なロックシステムが提供される。

Description

(関連出願の相互参照)
本非仮出願は、2019年12月30日出願の米国特許仮出願第62/955,299号、発明の名称「DEVICES AND SYSTEMS FOR ELECTROSURGERY」の米国特許法第119条(e)の下の利益を主張するものであり、この開示の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、組織を切断及び締結するように構成された外科用器具を非限定的に含む、組織を治療するように設計された外科用器具に関する。外科用器具は、外科手術中に組織の解剖、切断、及び/又は凝固をもたらすために発生器によって給電される電気外科用器具を含み得る。外科用器具は、外科用ステープル及び/又は締結具を使用して組織を切断及びステープル留めするように構成された器具を含み得る。外科用器具は、観血的外科手術で使用するために構成され得るが、腹腔鏡、内視鏡、及びロボット支援手順などの他のタイプの手術における用途を有し、患者内の正確な位置決めを容易にするために器具のシャフト部分に対して関節運動可能なエンドエフェクタを含み得る。
様々な実施形態では、シャフト軸を画定するシャフトアセンブリを備える外科用器具が開示される。外科用器具は、シャフト軸を中心に選択的に回転するためのシャフトアセンブリに動作可能に連結されたエンドエフェクタフレームアセンブリを含む、外科用エンドエフェクタを更に備える。第1のジョーは、エンドエフェクタフレームアセンブリ上に枢動可能に支持されている。第2のジョーは、第1のジョーに対して枢動可能に支持されている。第1のジョー及び第2のジョーは、軸方向制御運動が第1のジョー及び第2のジョーのうちの少なくとも1つに加えられるときに、開放位置と閉鎖位置との間で互いに対して枢動可能である。外科用器具は、エンドエフェクタフレームアセンブリがシャフト軸を中心に回転可能であるロック解除位置と、エンドエフェクタフレームアセンブリがシャフト軸を中心に回転するのをロック部材が阻止するロック位置との間で移動可能である、ロック部材を更に備える。ロックアクチュエータは、ロック部材と動作可能に連動して、ロック部材をロック位置とロック解除位置との間で移動させる。駆動部材は、エンドエフェクタフレームアセンブリ及び第1のジョー及び第2のジョーと動作可能に連動する。駆動部材は、第1のジョー及び第2のジョーのうちの少なくとも1つに軸方向制御運動を加えて、第1のジョー及び第2のジョーを開放位置と閉鎖位置との間で移動させるように構成されている。駆動部材は、ロック部材がロック解除位置にあるときに、エンドエフェクタフレームアセンブリに回転運動を加えて、エンドエフェクタフレームアセンブリをシャフト軸を中心に回転させるように更に構成されている。
様々な実施形態では、シャフト軸を画定するシャフトアセンブリを備える外科用器具が開示される。外科用器具は、シャフト軸を中心に選択的に回転するためのシャフトアセンブリに動作可能に連結されたエンドエフェクタフレームアセンブリを含む、外科用エンドエフェクタを更に備える。第1のジョーは、エンドエフェクタフレームアセンブリ上に枢動可能に支持されている。第2のジョーは、第1のジョーに対して枢動可能に支持されている。第1のジョー及び第2のジョーは、軸方向制御運動が第1のジョー及び第2のジョーのうちの少なくとも1つに加えられるときに、開放位置と閉鎖位置との間で互いに対して枢動可能である。外科用器具は、エンドエフェクタフレームアセンブリがシャフト軸を中心に回転するのをロック部材が阻止するロック位置と、エンドエフェクタフレームアセンブリがシャフト軸を中心に回転可能であるロック解除位置との間で移動可能である、ロック部材を更に備える。ロック部材と連動してロック部材をロック位置に付勢する、ロック付勢具。ロック解除アクチュエータは、ロック部材と動作可能に連動して、ロック部材をロック位置からロック解除位置まで移動させる。駆動部材は、エンドエフェクタフレームアセンブリ及び第1のジョー及び第2のジョーと動作可能に連動する。駆動部材は、第1のジョー及び第2のジョーのうちの少なくとも1つに軸方向制御運動を加えて、第1のジョー及び第2のジョーを開放位置と閉鎖位置との間で移動させるように構成されている。駆動部材は、ロック部材がロック解除位置にあるときに、エンドエフェクタフレームアセンブリに回転運動を加えて、エンドエフェクタフレームアセンブリをシャフト軸を中心に回転させるように更に構成されている。
様々な態様の新規特徴は、添付の「特許請求の範囲」に具体的に記載される。しかしながら、記載される形態は、構成及び操作の方法のいずれに関しても、以下の記載を添付の図面と共に参照することにより最良に理解され得る。
本開示の少なくとも1つの態様による、外科用器具と共に使用するための発生器の例を示す。 本開示の少なくとも1つの態様による、発生器及び発生器と共に使用可能な電気外科用器具を備える外科用システムの一形態を示す。 本開示の少なくとも1つの態様による、外科用器具又はツールの概略図を示す。 本開示の少なくとも1つの態様による、非関節運動位置にある外科用器具の一部分の側面立面図である。 第1の方向に関節運動した図4の外科用器具の関節継手の一部分の斜視図である。 非関節運動位置にある図5の関節継手の別の斜視図である。 図6の関節継手の側面立面図である。 図7の関節継手の端面立面図である。 図7の関節継手の上面図である。 第1の方向に関節運動した図4の外科用器具の関節継手の側面立面図である。 図10の関節継手の端面立面図である。 図10の関節継手の上面図である。 第2の方向に関節運動した図4の外科用器具の関節継手の側面立面図である。 図13の関節継手の端面立面図である。 図13の関節継手の上面図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、軸方向駆動システム実施形態の一部分の斜視図である。 図4の外科用器具の関節継手の別の斜視図である。 図17の関節継手の別の斜視図である。 非関節運動位置にある図17の関節継手の別の斜視図である。 第2の方向に関節運動した図4の関節継手の底面斜視図である。 第1の方向に関節運動した図4の関節継手の部分断面図である。 ジョーが閉鎖位置にある、図4の外科用器具の一部分の断面側面図である。 図22の外科用器具の一部分の断面斜視図である。 関節継手が第2の方向に関節運動している、図4の外科用器具の関節継手の端面斜視図である。 一部が仮想線で示されている、図4の外科用器具の一部分の側面立面図である。 ジョーが閉鎖位置にある、図25の外科用器具の断面斜視図である。 一部が仮想線で示されている、図26の外科用器具の別の斜視図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、近位シャフトセグメント実施形態の部分断面斜視図である。 図28の近位シャフトセグメントの断面端面図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、回転駆動シャフトの一部が仮想線で示されている、回転駆動シャフト、作動ヨークアセンブリ、及びねじ山付きインサート実施形態の一部分の上面図である。 図30の回転駆動シャフト、作動ヨークアセンブリ、及びねじ山付きインサートの側面立面図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、別の回転駆動シャフト、別の作動ヨークアセンブリ、及び別のねじ山付きインサート実施形態の一部分の側面立面図である。 図32の回転駆動シャフト、作動ヨークアセンブリ、及びねじ山付きインサートの斜視図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、外科用器具の遠位フレーム部材及び近位ハウジング部材の一部分の上面図である。 図34の遠位フレーム部材上に近位ハウジング部材を支持するために使用されるばねクリップの部分斜視図である。 図34の遠位フレーム部材及び近位ハウジング部材の断面端面図である。 図34の遠位フレーム部材及び近位ハウジング部材の一部分の側面立面図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、別の外科用器具の一部分の部分断面斜視図である。 図38の外科用器具の一部分の断面側面図である。 非関節運動位置にある別の関節継手実施形態の一部分の上面図である。 第1の方向に関節運動した図40の関節継手の部分断面側面図である。 第2の方向に関節運動した図40の関節継手の別の部分断面側面図である。 第1の方向に関節運動した図40の関節継手の別の部分断面側面図である。 第2の方向に関節運動した図40の関節継手の別の部分断面側面図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、別の関節継手実施形態の一部分の部分斜視図である。 非関節運動位置にある図45の関節継手の側面立面図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、外科用エンドエフェクタが非関節運動位置にあり、ジョーが閉鎖位置にあり、一部が仮想線で示されている、別の外科用器具の一部分の側面図である。 いくつかの要素が仮想線で示されている、図47の外科用器具の一部分の部分斜視図である。 ジョーが開放位置にある、図47の外科用器具の一部分の断面側面図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、ジョーが開放位置にある別の外科用器具の部分断面図である。 ジョーが閉鎖位置にある、図50の外科用器具の別の部分断面図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、外科用エンドエフェクタが関節運動位置にあり、外科用エンドエフェクタのジョーが開放位置にある、別の関節運動可能な外科用器具の一部分の斜視図である。 外科用エンドエフェクタが非関節運動位置にあり、ジョーが閉鎖位置にある、図52の外科用器具の一部分の斜視図である。 図52の外科用器具の一部分の分解斜視組立図である。 別の外科用器具の一部分の分解斜視組立図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、外科用エンドエフェクタが非関節運動位置にあり、外科用エンドエフェクタのジョーが部分閉鎖位置にある、別の外科用器具の一部分の側面立面図である。 第1の方向に関節運動した図56の外科用器具の関節継手の一部分の部分側面立面図である。 第2の方向に関節運動した図56の関節継手の別の部分側面立面図である。 図56の外科用器具の一部分の部分断面側面図である。 図56の外科用器具の一部分の部分斜視図である。 図56の外科用器具の一部分の断面側面図である。 図56の外科用器具の一部分の部分斜視図である。 関節継手が非関節運動位置にある、図56の近位シャフトセグメントの断面側面立面図である。 関節継手が第1の方向に関節運動されている、図56の近位シャフトセグメントの別の断面側面立面図である。 第2の方向に関節運動した図56の近位シャフトセグメントの別の断面側面立面図である。 図56の外科用器具の遠位フレーム部材及び可撓性回路構成の部分斜視図である。 図66の遠位フレーム部材及び可撓性回路構成の別の部分斜視図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、本開示の少なくとも1つの態様による、第1のジョー実施形態の一部分の断面図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、第2のジョー実施形態の一部分の断面図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、閉鎖位置で整列している第1のジョー及び第2のジョーの一部分の断面端面図である。 組織上で閉鎖しているが整列していない、図70の第1のジョー及び第2のジョーの別の断面端面図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、閉鎖位置にある第1のジョー及び第2のジョーの図式図である。 閉鎖中に整列していない図72の第1のジョー及び第2のジョーの一部分の断面端面図である。 閉鎖位置で整列している図72の第1のジョー及び第2のジョーの一部分の断面端面図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、第1及び第2のジョーが開放位置から完全閉鎖位置まで移動するときの、第1のジョー及び第2のジョーを閉鎖するのに必要なジョークランプ力と、第1及び第2のジョーを互いに整列するように移動させるのに必要なジョー付勢力との間のグラフ比較である。 本開示の少なくとも1つの態様による、第1のジョー及び第2のジョーが閉鎖位置にあるときの第1のジョーの一部分及び第2のジョーの対応する部分の部分断面図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、別の第1のジョーの上面図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、別の第1のジョーの上面図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、ジョーが開放位置にある外科用エンドエフェクタ実施形態の図式側面図である。 図79の線A-Aに沿ってとられた図79の外科用エンドエフェクタの断面端面図である。 図79の線B-Bに沿ってとられた図79の外科用エフェクタの別の断面端面図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、ジョーが閉鎖位置にある別の外科用エンドエフェクタ実施形態の側面立面図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、ジョーが閉鎖位置にある別の外科用エンドエフェクタ実施形態の側面立面図である。 完全閉鎖位置にあるジョーを示している、図83の外科用エンドエフェクタの側面立面図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、外科用器具の一部分の部分斜視図である。 図85の外科用器具の一部分の側面立面図である。 第1の方向に関節運動した図85の外科用器具の関節継手の有限要素解析である。 第2の方向に関節運動した図85の外科用器具の関節継手の別の有限要素解析である。 本開示の少なくとも1つの態様による、外科用エンドエフェクタが非関節運動位置にある別の外科用器具の部分図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、外科用エンドエフェクタが関節運動位置にある図89の外科用器具の別の部分図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、外科用エンドエフェクタが非関節運動位置にある別の外科用器具の部分図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、外科用エンドエフェクタが非関節運動位置にある別の外科用器具の部分図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、外科用エンドエフェクタが非関節運動位置にある別の外科用器具の部分図である。 本開示の少なくとも1つの態様による、外科用エンドエフェクタが非関節運動位置にある別の外科用器具の部分図である。
本出願の出願人は、各開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる、本明細書と同日に出願された以下の米国特許出願を所有する。
・代理人整理番号END9234USNP1/190717-1M、発明の名称「METHOD FOR AN ELECTROSURGICAL PROCEDURE」、
・代理人整理番号END9234USNP2/190717-2、発明の名称「ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENT」、
・代理人整理番号END9234USNP3/190717-3、発明の名称「SURGICAL INSTRUMENT WITH JAW ALIGNMENT FEATURES」、
・代理人整理番号END9234USNP5/190717-5、発明の名称「ELECTROSURGICAL INSTRUMENT WITH ASYNCHRONOUS ENERGIZING ELECTRODES」、
・代理人整理番号END9234USNP6/190717-6、発明の名称「ELECTROSURGICAL INSTRUMENT WITH ELECTRODES BIASING SUPPORT」、
・代理人整理番号END9234USNP7/190717-7、発明の名称「ELECTROSURGICAL INSTRUMENT WITH FLEXIBLE WIRING ASSEMBLIES」、
・代理人整理番号END9234USNP8/190717-8、発明の名称「ELECTROSURGICAL INSTRUMENT WITH VARIABLE CONTROL MECHANISMS」、
・代理人整理番号END9234USNP9/190717-9、発明の名称「ELECTROSURGICAL SYSTEMS WITH INTEGRATED AND EXTERNAL POWER SOURCES」、
・代理人整理番号END9234USNP10/190717-10、発明の名称「ELECTROSURGICAL INSTRUMENTS WITH ELECTRODES HAVING ENERGY FOCUSING FEATURES」、
・代理人整理番号END9234USNP11/190717-11、発明の名称「ELECTROSURGICAL INSTRUMENTS WITH ELECTRODES HAVING VARIABLE ENERGY DENSITIES」、
・代理人整理番号END9234USNP12/190717-12、発明の名称「ELECTROSURGICAL INSTRUMENT WITH MONOPOLAR AND BIPOLAR ENERGY CAPABILITIES」、
・代理人整理番号END9234USNP13/190717-13、発明の名称「ELECTROSURGICAL END EFFECTORS WITH THERMALLY INSULATIVE AND THERMALLY CONDUCTIVE PORTIONS」、
・代理人整理番号END9234USNP14/190717-14、発明の名称「ELECTROSURGICAL INSTRUMENT WITH ELECTRODES OPERABLE IN BIPOLAR AND MONOPOLAR MODES」、
・代理人整理番号END9234USNP15/190717-15、発明の名称「ELECTROSURGICAL INSTRUMENT FOR DELIVERING BLENDED ENERGY MODALITIES TO TISSUE」、
・代理人整理番号END9234USNP16/190717-16、発明の名称「CONTROL PROGRAM ADAPTATION BASED ON DEVICE STATUS AND USER INPUT」、
・代理人整理番号END9234USNP17/190717-17、発明の名称「CONTROL PROGRAM FOR MODULAR COMBINATION ENERGY DEVICE」、及び
・代理人整理番号END9234USNP18/190717-18、発明の名称「SURGICAL SYSTEM COMMUNICATION PATHWAYS」。
本出願の出願人は、各開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる、2019年12月30日出願の以下の米国特許仮出願を所有する。
・米国特許仮出願第62/955,294号、発明の名称「USER INTERFACE FOR SURGICAL INSTRUMENT WITH COMBINATION ENERGY MODALITY END-EFFECTOR」、
・米国特許仮出願第62/955,292号、発明の名称「COMBINATION ENERGY MODALITY END-EFFECTOR」、及び
・米国特許仮出願第62/955,306号、発明の名称「SURGICAL INSTRUMENT SYSTEMS」。
本出願の出願人は、各開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる、以下の米国特許出願を所有する。
・米国特許出願第16/209,395号、発明の名称「METHOD OF HUB COMMUNICATION」(現在は、米国特許出願公開第2019/0201136号)、
・米国特許出願第16/209,403号、発明の名称「METHOD OF CLOUD BASED DATA ANALYTICS FOR USE WITH THE HUB」(現在は、米国特許出願公開第2019/0206569号)、
・米国特許出願第16/209,407号、発明の名称「METHOD OF ROBOTIC HUB COMMUNICATION,DETECTION,AND CONTROL」(現在は、米国特許出願公開第2019/0201137号)、
・米国特許出願第16/209,416号、発明の名称「METHOD OF HUB COMMUNICATION,PROCESSING,DISPLAY,AND CLOUD ANALYTICS」(現在は、米国特許出願公開第2019/0206562号)、
・米国特許出願第16/209,423号、発明の名称「METHOD OF COMPRESSING TISSUE WITHIN A STAPLING DEVICE AND SIMULTANEOUSLY DISPLAYING THE LOCATION OF THE TISSUE WITHIN THE JAWS」(現在は、米国特許出願公開第2019/0200981号)、
・米国特許出願第16/209,427号、発明の名称「METHOD OF USING REINFORCED FLEXIBLE CIRCUITS WITH MULTIPLE SENSORS TO OPTIMIZE PERFORMANCE OF RADIO FREQUENCY DEVICES」(現在は、米国特許出願公開第2019/0208641号)、
・米国特許出願第16/209,433号、発明の名称「METHOD OF SENSING PARTICULATE FROM SMOKE EVACUATED FROM A PATIENT,ADJUSTING THE PUMP SPEED BASED ON THE SENSED INFORMATION,AND COMMUNICATING THE FUNCTIONAL PARAMETERS OF THE SYSTEM TO THE HUB」(現在は、米国特許出願公開第2019/0201594号)、
・米国特許出願第16/209,447号、発明の名称「METHOD FOR SMOKE EVACUATION FOR SURGICAL HUB」(現在は、米国特許出願公開第2019/0201045号)、
・米国特許出願第16/209,453号、発明の名称「METHOD FOR CONTROLLING SMART ENERGY DEVICES」(現在は、米国特許出願公開第2019/0201046号)、
・米国特許出願第16/209,458号、発明の名称「METHOD FOR SMART ENERGY DEVICE INFRASTRUCTURE」(現在は、米国特許出願公開第2019/0201047号)、
・米国特許出願第16/209,465号、発明の名称「METHOD FOR ADAPTIVE CONTROL SCHEMES FOR SURGICAL NETWORK CONTROL AND INTERACTION」(現在は、米国特許出願公開第2019/0206563号)、
・米国特許出願第16/209,478号、発明の名称「METHOD FOR SITUATIONAL AWARENESS FOR SURGICAL NETWORK OR SURGICAL NETWORK CONNECTED DEVICE CAPABLE OF ADJUSTING FUNCTION BASED ON A SENSED SITUATION OR USAGE」(現在は、米国特許出願公開第2019/0104919号)、
・米国特許出願第16/209,490号、発明の名称「METHOD FOR FACILITY DATA COLLECTION AND INTERPRETATION」(現在は、米国特許出願公開第2019/0206564号)、及び
・米国特許出願第16/209,491号、発明の名称「METHOD FOR CIRCULAR STAPLER CONTROL ALGORITHM ADJUSTMENT BASED ON SITUATIONAL AWARENESS」(現在は、米国特許出願公開第2019/0200998号)、
・米国特許出願第16/562,123号、発明の名称「METHOD FOR CONSTRUCTING AND USING A MODULAR SURGICAL ENERGY SYSTEM WITH MULTIPLE DEVICES号」、
・米国特許出願第16/562,135号、発明の名称「METHOD FOR CONTROLLING AN ENERGY MODULE OUTPUT」、
・米国特許出願第16/562,144号、発明の名称「METHOD FOR CONTROLLING A MODULAR ENERGY SYSTEM USER INTERFACE」、及び
・米国特許出願第16/562,125号、発明の名称「METHOD FOR COMMUNICATING BETWEEN MODULES AND DEVICES IN A MODULAR SURGICAL SYSTEM」。
電気外科用システムの様々な態様を詳細に説明する前に、例示の実施例が、適用又は使用において、添付の図面及び明細書で例示される部品の構造及び配置の詳細に限定されないことに留意されたい。例示の実施例は、他の態様、変形形態、及び修正形態で実施されるか、又はそれらに組み込まれてもよく、様々な方法で実施又は実行されてもよい。更に、特に明記しない限り、本明細書で用いられる用語及び表現は、読者の便宜のために例示の実施例を説明する目的で選択されたものであり、それらを限定するためのものではない。更に、以下に記述される態様、態様の表現、及び/又は実施例のうち1つ以上を、以下に記述される他の態様、態様の表現、及び/又は実施例のうち任意の1つ以上と組み合わせることができるものと理解されたい。
様々な態様は、外科手術中に組織の解剖、切断、及び/又は凝固をもたらすために発生器によって給電される電気外科用器具を含む、電気外科用システムを目的とする。電気外科用器具は、観血的外科処置における使用のために構成され得るが、腹腔鏡、内視鏡、及びロボット支援処置などの他のタイプの外科における用途も有する。
以下でより詳細に説明するように、電気外科用器具は、一般に、遠位に取り付けられたエンドエフェクタ(例えば、1つ以上の電極)を有するシャフトを備える。エンドエフェクタは、電流が組織内に導入されるように、組織に対して位置決めすることができる。電気外科用器具は、双極又は単極動作用に構成することができる。双極動作中、電流はそれぞれ、エンドエフェクタの活性電極によって組織に導入され、エンドエフェクタの戻り電極によって組織から戻される。単極動作中、電流は、エンドエフェクタの活性電極によって組織に導入され、患者の体に別個に位置する戻り電極(例えば、接地パッド)を介して戻される。組織を流れる電流によって生成される熱は、組織内及び/又は組織間の止血封止を形成してもよく、したがって、例えば、血管を封止するために特に有用であってもよい。
図1は、複数のエネルギーモダリティを外科用器具に送達するように構成されている発生器900の例を示す。発生器900は、エネルギーを外科用器具に送達するためのRF信号及び/又は超音波信号を提供する。発生器900は、単一のポートを通して複数のエネルギーモダリティ(例えば、とりわけ超音波、双極若しくは単極RF、不可逆及び/若しくは可逆電気穿孔法並びに/又はマイクロ波エネルギー)を送達することができる少なくとも1つの発生器出力部を備え、これらの信号は、組織を治療するために個別に又は同時にエンドエフェクタに送達することができる。発生器900は、波形発生器904に連結されたプロセッサ902を備える。プロセッサ902及び波形発生器904は、開示を明瞭にするために示されていない、プロセッサ902に連結されたメモリに記憶された情報に基づいて、様々な信号波形を発生するように構成されている。波形に関連するデジタル情報は、デジタル入力をアナログ出力に変換するために1つ又は2つ以上のDAC回路を含む波形発生器904に提供される。アナログ出力は、信号調節及び増幅のために、増幅器906に供給される。増幅器906の、調節され増幅された出力は、電力変圧器908に連結されている。信号は、電力変圧器908を横断して患者絶縁側にある二次側に連結されている。第1のエネルギーモダリティの第1の信号は、外科用器具のENERGY及びRETURNとラベルされた端子間に提供される。第2のエネルギーモダリティの第2の信号は、コンデンサ910を横断して連結され、外科用器具のENERGY及びRETURNとラベルされた端子間に提供される。2つを超えるエネルギーモダリティが出力されてもよく、したがって添え字「n」は、最大n個のENERGY端子が提供され得ることを示すために使用することができ、ここでnは、1超の正の整数であることが理解されよう。最大「n」個のリターンパス(RETURN)が、本開示の範囲から逸脱することなく提供されてもよいことも理解されよう。
第1の電圧感知回路912は、ENERGY及びRETURNパスとラベルされた端子にわたって連結され、それらの間の出力電圧を測定する。第2の電圧感知回路924は、ENERGY及びRETURNパスとラベルされた端子にわたって連結され、それらの間の出力電圧を測定する。電流感知回路914は、いずれかのエネルギーモダリティの出力電流を測定するために、示される電力変圧器908の二次側のRETURN区間と直列に配設される。異なるリターンパスが各エネルギーモダリティに対して提供される場合、別個の電流感知回路は各リターン区間で提供されねばならない。第1の電圧感知回路912及び第2の電圧感知回路924の出力が対応の絶縁変圧器928、922に提供され、電流感知回路914の出力は、別の絶縁変圧器916に提供される。電力変圧器908の一次側(非患者絶縁側)における絶縁変圧器916、928、922の出力は、1つ以上のADC回路926に提供される。ADC回路926のデジタル化された出力は、更なる処理及び計算のためにプロセッサ902に提供される。出力電圧及び出力電流のフィードバック情報は、外科用器具に提供される出力電圧及び電流を調整するために、出力インピーダンスなどのパラメータを計算するために使用することができる。プロセッサ902と患者絶縁回路との間の入力/出力通信は、インターフェース回路920を介して提供される。センサもまた、インターフェース回路920を介してプロセッサ902と電気通信してもよい。
一態様では、インピーダンスは、ENERGY/RETURNとラベルされた端子にわたって連結された第1の電圧感知回路912又はENERGY/RETURNとラベルされた端子にわたって連結された第2の電圧感知回路924のいずれかの出力を、電力変圧器908の二次側のRETURN区間と直列に配置された電流感知回路914の出力で割ることによって、プロセッサ902により判定され得る。第1の電圧感知回路912及び第2の電圧感知回路924の出力は、個別の絶縁変圧器928、922に提供され、電流感知回路914の出力は、別の絶縁変圧器916に提供される。ADC回路926からのデジタル化された電圧及び電流感知測定値は、インピーダンスを計算するためにプロセッサ902に提供される。一例として、第1のエネルギーモダリティENERGYはRF単極エネルギーであってもよく、第2のエネルギーモダリティENERGYはRF双極エネルギーであってもよい。それでも、双極及び単極RFエネルギーモダリティに加えて、他のエネルギーモダリティには、数ある中でも超音波エネルギー、不可逆並びに/又は可逆電気穿孔法及び/若しくはマイクロ波エネルギーが挙げられる。また、図1に例示された例は、単一のリターンパス(RETURN)が2つ以上のエネルギーモダリティに提供され得ることを示しているが、他の態様では、複数のリターンパスRETURNが、各エネルギーモダリティENERGYに提供されてもよい。
図1に示すように、少なくとも1つの出力ポートを備える発生器900は、実施される組織の治療のタイプに応じて、電力を、例えば、とりわけ超音波、双極若しくは単極RF、不可逆及び/若しくは可逆電気穿孔法、並びに/又はマイクロ波エネルギーなどの1つ以上のエネルギーモダリティの形態でエンドエフェクタに提供するために、単一の出力部を有し、かつ複数のタップを有する電力変圧器908を含むことができる。例えば、発生器900は、超音波トランスデューサを駆動するために高電圧かつ低電流のエネルギーを送達し、RF電極を駆動して組織を封止するために低電圧かつ高電流のエネルギーを送達し、又は単極又は双極RF電気外科用電極のいずれかを使用したスポット凝固のために凝固波形を有するエネルギーを送達することができる。発生器900からの出力波形は、周波数を外科用器具のエンドエフェクタに提供するために、誘導、切り替え又はフィルタリングされ得る。一例では、RF双極電極の、発生器900の出力部への接続部は、好ましくは、ENERGYとラベルされた出力部とRETURNとの間に位置するであろう。単極出力の場合、ENERGY出力部へ活性電極(例えば、ペンシル型又は他のプローブ)を接続し、RETURN出力部に好適なリターンパッドを接続することが好ましいであろう。
追加の詳細は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、「TECHNIQUES FOR OPERATING GENERATOR FOR DIGITALLY GENERATING ELECTRICAL SIGNAL WAVEFORMS AND SURGICAL INSTRUMENTS」と題する2017年3月30日公開の米国特許出願公開第2017/0086914号に開示されている。
図2は、発生器1100と、これと共に使用可能な様々な外科用器具1104、1106、1108と、を備える外科用システム1000の一形態を示し、外科用器具1104は超音波外科用器具であり、外科用器具1106はRF電気外科用器具であり、多機能型外科用器具1108は組み合わせ超音波/RF電気外科用器具である。発生器1100は、様々な外科用器具と共に使用するように構成可能である。様々な形態によれば、発生器1100は、例えば、超音波外科用器具1104、RF電気外科用器具1106、並びに発生器1100から同時に送達されるRFエネルギー及び超音波エネルギーを統合する多機能型外科用器具1108を含む異なるタイプの様々な外科用装置と共に使用するように構成可能であり得る。図2の形態では、発生器1100は、外科用器具1104、1106、1108とは別個に示されているが、一形態では、発生器1100は、外科用器具1104、1106、1108のうちのいずれかと一体的に形成されて、一体型外科用システムを形成してもよい。発生器1100は、発生器1100のコンソールの前側パネル上に位置する入力装置1110を含む。入力装置1110は、発生器1100の動作をプログラムするのに好適な信号を生成する任意の好適な装置を含むことができる。発生器1100は、有線又は無線通信用に構成されてもよい。
発生器1100は、複数の外科用器具1104、1106、1108を駆動するように構成される。第1の外科用器具は超音波外科用器具1104であり、ハンドピース1105(handpiece、HP)、超音波トランスデューサ1120、シャフト1126、及びエンドエフェクタ1122を備える。エンドエフェクタ1122は、超音波トランスデューサ1120と音響的に連結された超音波ブレード1128及びクランプアーム1140を備える。ハンドピース1105は、クランプアーム1140を動作させるトリガ1143と、超音波ブレード1128又は他の機能にエネルギーを供給し、駆動するためのトグルボタン1137、1134b、1134cの組み合わせと、を備える。トグルボタン1137、1134b、1134cは、発生器1100を用いて超音波トランスデューサ1120にエネルギーを供給するように構成することができる。
発生器1100はまた、第2の外科用器具1106を駆動するようにも構成される。第2の外科用器具1106は、RF電気外科用器具であり、ハンドピース1107(HP)、シャフト1127、及びエンドエフェクタ1124を備える。エンドエフェクタ1124は、クランプアーム1145、1142b内に電極を備え、シャフト1127の電気導体部分を通って戻る。電極は、発生器1100内の双極エネルギー源に連結され、双極エネルギー源によってエネルギーを供給される。ハンドピース1107は、クランプアーム1145、1142bを動作させるためのトリガ1145と、エンドエフェクタ1124内の電極にエネルギーを供給するためのエネルギースイッチを作動するためのエネルギーボタン1135と、を備える。第2の外科用器具1106はまた、単極エネルギーを組織に送達するためにリターンパッドと共に使用され得る。
発生器1100はまた、多機能型外科用器具1108を駆動するようにも構成される。多機能型外科用器具1108は、ハンドピース1109(HP)、シャフト1129、及びエンドエフェクタ1125を備える。エンドエフェクタ1125は、超音波ブレード1149及びクランプアーム1146を備える。超音波ブレード1149は、超音波トランスデューサ1120と音響的に連結されている。ハンドピース1109は、クランプアーム1146を動作させるトリガ1147と、超音波ブレード1149又は他の機能にエネルギーを供給し、駆動するためのトグルボタン11310、1137b、1137cの組み合わせと、を備える。トグルボタン11310、1137b、1137cは、発生器1100を用いて超音波トランスデューサ1120にエネルギーを供給し、かつ同様に発生器1100内に収容された双極エネルギー源を用いて超音波ブレード1149にエネルギーを供給するように構成することができる。単極エネルギーは、双極エネルギーと組み合わせて、又は双極エネルギーとは別に組織に送達され得る。
発生器1100は、様々な外科用器具と共に使用するように構成可能である。様々な形態によれば、発生器1100は、例えば、超音波外科用器具1104、RF電気外科用器具1106、並びに発生器1100から同時に送達されるRFエネルギー及び超音波エネルギーを統合する多機能型外科用器具1108を含む異なるタイプの異なる外科用器具と共に使用するように構成可能であり得る。図2の形態では、発生器1100は、外科用器具1104、1106、1108とは別個に示されているが、別の形態では、発生器1100は、外科用器具1104、1106、1108のうちのいずれか1つと一体的に形成されて、一体型外科用システムを形成してもよい。上で考察されるように、発生器1100は、発生器1100のコンソールの前側パネル上に位置する入力装置1110を含む。入力装置1110は、発生器1100の動作をプログラムするのに好適な信号を生成する任意の好適な装置を含むことができる。発生器1100はまた、1つ又は2つ以上の出力装置1112を含んでもよい。電気信号波形をデジタル的に発生させるための発生器、及び外科用器具の更なる態様は、その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2017-0086914(A1)号に記載されている。
図3は、様々な機能を実行するために起動され得る複数のモータアセンブリを備える外科用器具又はツール600の概略図を示す。図示される例では、閉鎖モータアセンブリ610は、開放構成と閉鎖構成との間でエンドエフェクタを移行させるように動作可能であり、関節運動モータアセンブリ620は、シャフトアセンブリに対してエンドエフェクタを関節運動させるように動作可能である。特定の例では、複数のモータアセンブリは個々に起動されて、エンドエフェクタにおいて発射運動、閉鎖運動、及び/又は関節運動を生じさせることができる。発射運動、閉鎖運動、及び/又は関節運動は、例えばシャフトアセンブリを介してエンドエフェクタに伝達することができる。
特定の例では、閉鎖モータアセンブリ610は、閉鎖モータを含む。閉鎖603は、具体的には閉鎖部材を閉鎖するように変位させ、エンドエフェクタを閉鎖構成に移行するために、モータによって生成された閉鎖運動をエンドエフェクタに伝達するように構成され得る、閉鎖モータ駆動アセンブリ612と動作可能に連結されてもよい。閉鎖運動によって、例えば、エンドエフェクタが開放構成から閉鎖構成へと移行して組織を捕捉することができる。エンドエフェクタは、モータの方向を逆転させることによって開放位置に移行され得る。
特定の例では、関節運動モータアセンブリ620は、モータによって生成された関節運動をエンドエフェクタに伝達するように構成することができる、関節駆動アセンブリ622に動作可能に連結されている、関節運動モータを含む。特定の例では、関節運動によって、例えば、エンドエフェクタがシャフトに対して関節運動することができる。
外科用器具600のモータの1つ以上は、モータのシャフト上の出力トルクを測定するためのトルクセンサを備えてもよい。エンドエフェクタ上の力は、ジョーの外側の力センサによって、又はジョーを作動させるモータのトルクセンサなどによって、任意の従来の様式で感知されてもよい。
様々な例において、モータアセンブリ610、620は、1つ以上のHブリッジFETを含み得る1つ以上のモータドライバを備える。モータドライバは、例えば、制御回路601のマイクロコントローラ640(「コントローラ」)からの入力に基づいて、電源630からモータへと伝達された電力を変調してもよい。特定の例では、マイクロコントローラ640を用いて、例えばモータによる電流の引き込みを測定することができる。
特定の例では、マイクロコントローラ640は、マイクロプロセッサ642(「プロセッサ」)と、1つ以上の非一時的コンピュータ可読媒体又はメモリユニット644(「メモリ」)と、を含んでもよい。特定の例では、メモリ644は、様々なプログラム命令を記憶することができ、それが実行されると、プロセッサ642に、本明細書に記載される複数の機能及び/又は計算を実施させることができる。特定の例では、メモリユニット644のうちの1つ以上が、例えば、プロセッサ642に連結されてもよい。様々な態様では、マイクロコントローラ640は、有線若しくは無線チャネル、又はこれらの組み合わせを介して通信してもよい。
特定の例では、電源630を用いて、例えばマイクロコントローラ640に電力を供給してもよい。特定の例では、電源630は、例えばリチウムイオン電池などの電池(又は「電池パック」若しくは「電源パック」)を含んでもよい。特定の例では、電池パックは、外科用器具600に電力を供給するため、ハンドルに解除可能に装着されるように構成されてもよい。直列で接続された多数の電池セルを、電源630として使用してもよい。特定の例では、電源630は、例えば、交換可能及び/又は再充電可能であってもよい。
様々な例では、プロセッサ642は、モータドライバを制御して、アセンブリ610、620のモータの位置、回転方向、及び/又は速度を制御してもよい。特定の例では、プロセッサ642は、モータを停止及び/又は無効化するように、モータドライバに信号伝達することができる。「プロセッサ」という用語は、本明細書で使用されるとき、任意の好適なマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、又は、コンピュータの中央処理装置(central processing unit、CPU)の機能を1つの集積回路又は最大で数個の集積回路上で統合した他の基本コンピューティング装置を含むと理解されるべきである。プロセッサ642は、デジタルデータを入力として受理し、メモリに記憶された命令に従ってそのデータを処理し、結果を出力として提供する、多目的のプログラム可能装置である。これは、内部メモリを有するので、逐次的デジタル論理の一例である。プロセッサは、二進数法で表される数字及び記号で動作する。
一例では、プロセッサ642は、Texas Instruments製のARM Cortexの商品名で知られているものなど、任意のシングルコア又はマルチコアプロセッサであってもよい。特定の例では、マイクロコントローラ620は、例えばTexas Instrumentsから入手可能なLM 4F230H5QRであってもよい。少なくとも1つの実施例では、Texas InstrumentsのLM4F230H5QRは、製品データシートで容易に利用可能な機能の中でもとりわけ、最大40MHzの256KBのシングルサイクルフラッシュメモリ若しくは他の不揮発性メモリのオンチップメモリ、性能を40MHz超に改善するためのプリフェッチバッファ、32KBのシングルサイクルSRAM、StellarisWare(登録商標)ソフトウェアを搭載した内部ROM、2KBのEEPROM、1つ又は2つ以上のPWMモジュール、1つ又は2つ以上のQEIアナログ、12個のアナログ入力チャネルを備える1つ又は2つ以上の12ビットADCを含むARM Cortex-M4Fプロセッサコアである。他のマイクロコントローラが、外科用器具600と共に使用するのに容易に代用されてもよい。したがって、本開示は、この文脈に限定されるべきではない。
特定の例では、メモリ644は、外科用器具600のモータそれぞれを制御する、プログラム命令を含んでもよい。例えば、メモリ644は、閉鎖モータ、及び関節運動モータを制御するためのプログラム命令を含んでもよい。このようなプログラム命令は、プロセッサ642に、外科用器具600のアルゴリズム又は制御プログラムからの入力に従って、閉鎖機能及び関節運動機能を制御させることができる。
特定の例では、例えば、センサ645などの1つ以上の機構及び/又はセンサを用いて、特定の設定で使用すべきプログラム命令をプロセッサ642に警報することができる。例えば、センサ645は、エンドエフェクタの閉鎖、及び関節運動に関連するプログラム命令を使用するようにプロセッサ642に警告することができる。特定の例では、センサ645は、例えば、閉鎖アクチュエータの位置を感知するために用いることができる位置センサを備えてもよい。したがって、プロセッサ642は、プロセッサ642が閉鎖アクチュエータの作動を示すセンサ630からの信号を受信する場合、エンドエフェクタを閉じることに関連付けられたプログラム命令を使用して、閉鎖駆動アセンブリ620のモータを作動させることができる。
いくつかの例では、モータはブラシレスDC電動モータであってもよく、それぞれのモータ駆動信号は、モータの1つ以上の固定子巻線に提供されるPWM信号を含んでもよい。また、いくつかの例では、モータドライバは省略されてもよく、制御回路601がモータ駆動信号を直接生成してもよい。
様々な腹腔鏡手術中においては、患者の腹壁に設置されたトロカールを通して外科用器具の外科用エンドエフェクタ部分を挿入して、患者の腹部内に位置する手術部位にアクセスすることは一般的な手法である。その最も単純な形態では、トロカールは、カニューレ又はスリーブとして知られる中空管内で典型的に使用される一方に鋭い三角形の先端を有するペン形状の器具であり、体部に開口部を作り、そこを通して外科用エンドエフェクタが導入され得る。そのような構成は、体腔内に、外科用エンドエフェクタが挿入され得るアクセスポートを形成する。トロカールのカニューレの内径は、トロカールを通して挿入され得る外科用器具のエンドエフェクタ及び駆動支持シャフトのサイズを必然的に制限する。
実施される外科的処置の特定のタイプに関係なく、外科用エンドエフェクタがトロカールカニューレを通して患者に挿入されると、治療される組織又は器官に対して外科用エンドエフェクタを適切に位置決めするために、トロカールカニューレ内に位置付けられたシャフトアセンブリに対して外科用エンドエフェクタを移動させる必要があることが多い。このトロカールカニューレ内に留まるシャフトの部分に対する外科用エンドエフェクタの移動又は位置決めは、多くの場合、外科用エンドエフェクタの「関節運動」と呼ばれる。外科用エンドエフェクタのそのような関節運動を容易にするために、外科用エンドエフェクタを関連付けられたシャフトに取り付けるための様々な関節継手が開発されている。多くの外科的処置において予想されるように、可能な限り大きな関節運動範囲を有する外科用エンドエフェクタを使用することが望ましい。
トロカールカニューレのサイズによって課されるサイズの制約により、関節継手の構成要素は、トロカールカニューレを通して自由に挿入可能であるようにサイズ決定されなければならない。これらのサイズの制約はまた、手持ち式であるか、又はより大きな自動システムの一部分を備え得る、ハウジング内に支持されるモータ及び/又は他の制御システムと動作可能に連動する様々な駆動部材及び構成要素のサイズ及び構成も制限する。多くの場合、これらの駆動部材は、外科用エンドエフェクタに動作可能に連結されているか、又は動作可能に連動されるように、関節継手を動作可能に通過しなければならない。例えば、1つのそのような駆動部材は、外科用エンドエフェクタに関節制御運動を加えるために一般的に用いられる。使用中、関節運動駆動部材は、外科用エンドエフェクタのトロカールを通した挿入を容易にするため、外科用エンドエフェクタを非関節運動位置に位置付けるように非作動であり、その後、外科用エンドエフェクタが患者に入ったときに外科用エンドエフェクタを所望の位置に関節運動させるように作動させることができる。
したがって、前述のサイズ制約は、所望の関節運動の範囲を達成し、更に、外科用エンドエフェクタの様々な特徴部を動作させるのに必要な様々な異なる駆動システムを収容できる、関節運動システムの開発の多くの課題である。更に、外科用エンドエフェクタが所望の関節運動位置に位置付けられると、関節運動システム及び関節継手は、エンドエフェクタの作動及び外科的処置の遂行中に、外科用エンドエフェクタをその位置に保持できなければならない。そのような関節継手の構成はまた、使用中にエンドエフェクタが受ける外力に耐えることが可能でなければならない。
図4は、前述の課題の全てではない場合でも多くに対処し得る、外科用器具10000の一部を示す。図4に見られるように、外科用器具10000は、ハウジング(図示せず)に動作可能に連結され得る近位シャフトセグメント10100を備え、ハウジングは、近位シャフトセグメント10100に動作可能に連結された外科用エンドエフェクタ10200の操作及び作動を制御するための1つ以上の制御モータ及び制御システムを支持し得る。例えば、ハウジングは、本明細書に開示される様々なタイプの手持ち式ハウジングを含むことができ、又はハウジングは、近位シャフトセグメント10100に動作可能に連結された外科用エンドエフェクタ10200を操作及び動作するために使用される自動システム又はロボット制御システムの一部分を含み得る。手持ち式ハウジングは、制御運動及び動作を生成するように構成されたモータ及び/又は機械的システムを制御するためのトリガ及び又はスイッチを備え得る。
図示される例では、近位シャフトセグメント10100は、近位シャフトセグメント10100及び参照目的のための外科用エンドエフェクタ10200の中央に延在するシャフト軸SAを画定する。近位シャフトセグメント10100は、ハウジングから延在するか、又はそうでなければそれと連動することができる近位外側シャフト管10110を備える。近位外側シャフト管10110は中空であるか、又は少なくとも部分的に中空であり、ハウジング内の制御システムと外科用エンドエフェクタ10200との間に制御運動及び信号を伝達するために用いられる様々な駆動部材及び構成要素を収容する。少なくとも1つの構成において、近位外側シャフト管10110は、剛性又は少なくとも部分的に剛性であり、最大外径「O.D.」を規定する。近位外側シャフト管10110が可撓性であるか、又は少なくとも部分的に可撓性であるか、又は選択的に輪郭形成可能である他の構成が企図される。
図4は、近位外側シャフト管10110のO.D.よりも大きい内径「I.D.」を有するトロカールカニューレ10010の一部を示す。例えば、内径I.D.は、近位外側シャフト管10110の内部の通過を容易にするために、近位外側シャフト管10110のO.D.よりも少なくとも1mm大きくてもよい。図4に見られるように、近位シャフトセグメント10100は、一般に10300として示される関節継手によって外科用エンドエフェクタフレームアセンブリ10210に取り付けられている。図示される構成では、関節継手10300は、近位シャフトセグメント10100の遠位端10102から遠位に延在する近位シャフトフレーム部材10310を備える。近位シャフトフレーム部材10310は、例えば、溶接、接着剤などによって近位外側シャフト管10110に取り付けられ得る。図5に見られるように、近位シャフトフレーム部材10310は、近位に延在する取り付けアーム10312、10314を含むU字形クレードル部分を備え、取り付けアーム10312は、シャフト軸SAの片側に位置し、取り付けアーム10314は、シャフト軸SAの反対側に位置する。
特定の例では、関節継手10300は、エンドエフェクタフレームアセンブリ10210の一部分も含む近位エンドエフェクタフレーム部材10320を更に備える。近位エンドエフェクタフレーム部材10320は、U字形クレードル10326を画定する2つの直立支持面10322、10324を備える。近位エンドエフェクタフレーム部材10320は、取り付けアーム10312と10314との間に受容され、関節運動軸AAを画定する関節ピン10330によってその中に枢動可能に支持される。関節継手10300は、シャフト軸SAの各側の関節運動の範囲を通る、近位エンドエフェクタフレーム部材10320の選択的な関節運動を容易にする。例えば、関節継手10300は、非関節運動位置(図6~図9)から、シャフト軸SAの片側で第1の関節運動方向Aに第1の最大関節運動位置まで(図5及び図10~12)、並びに、第2の関節運動方向Aに第2の最大関節運動位置まで(図13~図15)の、近位エンドエフェクタフレーム部材10320のへの関節運動を容易にする。
様々な例において、外科用エンドエフェクタ10200は、一般に10400として示される関節運動システムによって、近位シャフトセグメント10100に対して関節運動軸AAを中心に選択的に関節運動する。一例では、関節運動システム10400は、シャフト軸の右側に位置する右近位リンク10410、シャフト軸の左側に位置する左近位リンク10430、及び中央に配置された第2のリンク10450を備える。図6を参照されたい。右近位リンク10410は、ほぼL字形である右近位リンク本体10412を備え、右近位リンク近位端10414及び右近位リンク遠位端10416を備える。同様に、左近位リンク10430は、ほぼL字形である左近位リンク本体10432を備え、左近位リンク近位端10434及び左近位リンク遠位端10436を備える。図示される例では、右近位リンク近位端10414は、取り付けアーム10312に対して枢動可能に支持され、左近位リンク近位端10434は、取り付けアーム10314に対して枢動可能に支持されている。右近位リンク近位端10414は、取り付けアーム10312に枢動可能に連結され、左近位リンク近位端10434は、第1のリンクピン10420によって取り付けアーム10314に枢動可能に連結されている。第1のリンクピン10420は、シャフト軸SAを横切る第1のリンク軸FLAを画定し、近位シャフトフレーム部材10310に対する第1のリンク軸FLAを中心とした右近位リンク10410及び左近位リンク10430の枢動移動を容易にする。図5及び図11を参照されたい。
図6を参照すると、特定の例では、第2のリンク10450は実質的にU字形であり、右近位リンク遠位端10416と左近位リンク遠位端10436との間に受容され、それらの間の距離に及ぶ第2のリンク近位端10452を含む。第2のリンク近位端10452は、第2のリンクピン10422によって右近位リンク遠位端10416及び左近位リンク遠位端10436に枢動可能に連結されている。図7を参照されたい。第2のリンクピン10422は、シャフト軸SAを横切る第2のリンク軸SLAを画定し、第2のリンク軸SLAを中心とした右近位リンク10410及び左近位リンク10430に対する第2のリンク10450の相対枢動移動を容易にする。第2のリンク10450は、それぞれが第2のリンク近位端10452から遠位に延在する右の第2のリンクアーム10454及び左の第2のリンクアーム10456を更に備える。右の第2のリンクアーム10454及び左の第2のリンクアーム10456は、第3のリンクピン10424によって近位エンドエフェクタフレーム部材10320に枢動可能に取り付けられている。第3のリンクピン10424は、シャフト軸SAを横切る第3のリンク軸TLAを画定し、第3のリンク軸TLAを中心とした近位エンドエフェクタフレーム部材10320に対する第2のリンク10450の枢動移動を容易にする。図7及び図9を参照されたい。
関節運動システム10400は、右近位リンク10410及び左近位リンク10430に軸方向関節運動を加えるように構成された軸方向に移動可能な関節運動アクチュエータ10470を更に備える。様々な例において、関節運動アクチュエータは、シャフト軸SAと軸方向に整列され得る。図示される構成では、関節運動アクチュエータ10470は、右近位リンク10410及び左近位リンク10430に枢動可能に連結された遠位端形成部10474を含む関節シャフト10472を備える。例えば、遠位端形成部10474は、右近位リンク10410の右の第1の角部分10417を通って右の第1の枢動位置10418に提供される右枢動穴10419内に枢動可能に延在するように構成された、右突出右リンクピン10476を備える。図9を参照されたい。別の言い方をすれば、右リンクピン10476は、右近位リンク10410の右近位リンク近位端10414と右近位リンク遠位端10416との間にある右の第1の枢動位置10418で、右近位リンク10410に枢動可能に係合する。同様に、遠位端形成部10474は、左近位リンク10430の左の第1の角部分10437を通って左の第1の枢動位置10438に提供される左枢動穴10439内に枢動可能に延在するように構成された、左突出左リンクピン10478を備える。別の言い方をすれば、左リンクピン10478は、左近位リンク10430の左近位リンク近位端10434と左近位リンク遠位端10436との間にある左の第1の枢動位置10438で、左近位リンク10430に枢動可能に係合する。
外科用エンドエフェクタ10200は、関節運動アクチュエータ10470を近位方向PD又は遠位方向DDに移動させることによって、関節運動軸AAを中心に選択的に関節運動させることができる。例えば、外科用エンドエフェクタ10200を第1の関節運動方向Aに関節運動させるために、関節運動アクチュエータ10470は、近位方向PDに軸方向に移動される。図5、及び図10~図12を参照されたい。外科用エンドエフェクタ10200を第2の関節運動方向Aに関節運動させるために、関節運動アクチュエータ10470は、遠位方向DDに軸方向に移動される。図13~図15を参照されたい。関節運動アクチュエータ10470は、近位シャフトセグメント10100を通って延在して、ハウジング内に支持された関節運動駆動システムと動作可能に連動する。
多様な軸方向駆動システム構成が既知である。図16は、例えば、関節運動アクチュエータ10470に軸方向駆動運動を加えるために(ハウジング内又はハウジング上に)用いられ得る、軸方向駆動システム10500の一部を示す。特定の例では、図16に見られるように、軸方向駆動システム10500は、駆動シャフト10520(想像線で示される)内に支持される左ねじ山付きセグメント10512を含む固定近位シャフト10510を備える。ねじ山付きセグメント10512は、駆動シャフト10520内のねじ山10522の対応するセグメントとねじ係合する。駆動シャフト10520は、その上に軸支された駆動ギヤ10530によって回転移動するように支持される。様々な例において、駆動ギヤ10530は、ハウジング内又はハウジング上に支持されるモータ駆動ギヤ(図示せず)と噛合連動することができる。一実施形態では、軸方向駆動システム10500は、駆動シャフト10520の遠位部分に支持された右ねじセグメント10542を含む遠位シャフト10540を更に備える。ねじ山付きセグメント10542は、駆動シャフト10520内のねじ山10524の対応するセグメントとねじ係合する。図示された構成では、例えば、反時計CCW方向に駆動ギヤ10530を1回転させると、遠位シャフト10540が遠位方向に0.050インチ線形移動し得る。同様に、駆動ギヤ10530の時計CW方向への回転が、遠位シャフト10540を遠位方向DDに直線的に移動させる。特定の例では、遠位シャフト10540は、実際に関節運動アクチュエータ10470を備えるか、又は別様にそれと動作可能に連動して、所望の軸方向関節制御運動をそこに提供し得る。少なくとも1つの構成では、例えば、そのような構成を用いて関節運動アクチュエータ10470に加えられる関節運動力の量は、動的な調整に応じて、10~30ポンドの間であり得る。場合によっては、理想的な量の関節運動力は、例えば、20ポンドであり得る。そのような構成の静的抵抗荷重は、遠位シャフト10540上に実際の荷重が100ポンドである、80~150ポンド程度であり得る。関節継手に近い関節運動アクチュエータの局所枢動停止はまた、座屈の可能性を最小限に抑えることができる。様々な例において、座屈支持体は、駆動ギヤ10530の支持体に一体化することができ、又はばね付勢若しくは摺動ジョイントブッシングは、駆動シャフト10520上で使用されて、圧縮荷重下で枢動するが座屈しないようにすることができる。
次に図17及び図18を参照すると、少なくとも1つの構成では、関節継手10300によってもたらされる関節運動の範囲を増加させるために、第2のリンク近位端10452は、近位エンドエフェクタフレーム部材10320が最大関節運動角度まで関節運動するときに、近位エンドエフェクタフレーム部材10320に追加の隙間を提供するように構成された凹状領域10453を含む。また、少なくとも1つの構成では、右近位リンク10410は、輪郭形成された又は弓形の外面10415を含み、左近位リンク10430は、輪郭形成された又は弓形の外面10435を含む。図8を参照されたい。同様に、右の第2のリンクアーム10454は、輪郭形成された又は弓形の外面10455を有し、左の第2のリンクアーム10456は、輪郭形成された又は弓形の外面10457を有する。そのような輪郭形成されたリンク形状は、他の関節継手構成で用いられている以前の輪郭形成されていない、つまり比較的平坦なリンク構成よりもはるかに強くなり得る。図8に見られるように、右近位リンク10410及び左近位リンク10430上のこのような弓形表面は、近位外側シャフト管10110の内径IDと概ね整列する。
図21に見られるように、右近位リンク10410は、右近位リンク10410が10334関節ピン10330の右端の上に関節運動することを可能にする右切り取り領域10411を備える。そのような構成は、関節運動軸AAを中心とした外科用エンドエフェクタ10200の更なる関節運動を容易にするのに役立つ。更に、様々な例では、更なる関節運動を容易にしながら、右近位リンク10410に更なる強度を提供するために、右関節運動ボス又はリブセグメント10413が、右近位リンク10410の内面上に形成される。右関節リブセグメント10413は、右リンクピン10476に対して枢動するときに、右近位リンク10410に更なる枢動支持を提供する。しかしながら、右関節リブセグメント10413は、右リンクピン10476の周りに部分的にのみ延在して、右近位リンク10410が右リンクピン10476を中心に枢動するための追加の枢動隙間を提供する。
同様に、左近位リンク10430は、左近位リンク10430が関節ピン10330の左端10332の上に関節運動することを可能にする左切り取り領域10431を備える。図20を参照されたい。そのような構成は、関節運動軸AAを中心とした外科用エンドエフェクタ10200の更なる関節運動を容易にするのに役立つ。更に、様々な例では、更なる関節運動を容易にしながら、左近位リンク10430に更なる強度を提供するために、左関節運動ボス又はリブセグメント10433が、左近位リンク10430の内面上に形成される。図19を参照されたい。左関節リブセグメント10433は、左リンクピン10478に対して枢動するときに、左近位リンク10430に更なる枢動支持を提供する。しかしながら、左関節リブセグメント10433は、左リンクピン10478の周りに部分的にのみ延在して、左近位リンク10430が左リンクピン10478を中心に枢動するための追加の枢動隙間を提供する。
上記の関節継手構成、並びに本明細書に開示される他の関節継手構成は、デバイスのシャフト部分とシャフト軸の一方の側のみにある外科用エンドエフェクタとの間に位置するか、又はそこに取り付けられた比較的平面の関節リンクを含む、従来の関節継手構成に対する大きな改善を表し得る。右近位リンクがシャフト軸SAの右側に位置し、左近位リンクがシャフト軸SAの左側に位置し、第2のリンクが右近位リンク及び左近位リンクに連結されているようにシャフト軸SAに及ぶため、そのような関節継手の横方向安定性を向上させることができる。例えば、そのような関節継手は、隣接する組織又は器官と相互作用するときにエンドエフェクタが経験する外側の横方向負荷又は使用中にエンドエフェクタに加えられる他の外力に対する耐性の改善を提供し得る。
様々な例では、図4、図22、及び図23に見られるように、外科用エンドエフェクタ10200は、第1のジョー10250及び第2のジョー10270を備える。第1のジョー10250及び第2のジョー10270は各々、エンドエフェクタフレームアセンブリ10210上に枢動可能に支持され、ジョー10250、10270のうちの1つに加えられる軸方向制御運動が加えられるときに、開放位置と閉鎖位置との間で移動可能である。第1のジョー10250及び第2のジョー10270は、例えば、本明細書に開示されるジョー構成のうちのいずれかを含み得る。特に図22及び図23を参照すると、エンドエフェクタフレームアセンブリ10210は、近位エンドエフェクタフレーム部材10320に固定的に取り付けられた近位フレームハウジング10230内に回転可能に支持される、遠位フレーム部材10220を備える。例えば、近位フレームハウジング10230は、溶接、接着剤などによって近位エンドエフェクタフレーム部材10320に取り付けられ得る。図示される例では、遠位フレーム部材10220は、以下で更に詳細に議論されるように、近位フレームハウジング10230内で回転するように構成された近位バレル部分10222を備える。
様々な例において、第1のジョー10250は、第1のジョーピン10221によって画定されている第1のジョー軸FJAを中心に、それに対して選択的に枢動移動するように遠位フレーム部材10220に枢動可能にピン留めされる。図23を参照されたい。第2のジョー10270は、第2のジョーピン10271によって画定されている第2のジョー軸SJAを中心に、第1のジョー10250に対して選択的に枢動移動するように第1のジョー10250に枢動可能にピン留めされる。特定の例では、第2のジョー軸SJAは第1のジョー軸FJAに平行である。第1のジョー軸FJA及び第2のジョー軸SJAは、両方ともシャフト軸SAを横切っている。図23に示されるような少なくとも1つの構成では、第2のジョー10270は、エンドエフェクタ駆動部材10600から軸方向ジョー制御運動を受容するように構成されている。特定の例では、エンドエフェクタ駆動部材10600は、本明細書に記載の方法における外科用エンドエフェクタ10200の関節運動に対応するように曲げ及び屈曲する能力を維持しながら、回転可能な可撓性回転シャフト10602を備える。図24に見られるように、関節シャフト10472の遠位端形成部10474は、弓型支持面10479を含み、近位エンドエフェクタフレーム部材10320の近位端部分10327は、弓型支持面10328を含む。弓型支持面10479及び10328は、外科用エンドエフェクタ10200がシャフト軸SAの各側で関節運動の全範囲にわたって関節運動するときに、可撓性回転駆動シャフト10602を支持するように機能する。
図22及び図23に戻ると、第2のジョー10270の近位端10272は、アクチュエータヨークアセンブリ10610と動作可能に連動するように構成された第2のジョー取り付けピン10274を備える。図示される例では、アクチュエータヨークアセンブリ10610は、近位ヨークハウジングセグメント10612と、それらの間の相対回転を容易にするために一緒に連結された遠位ヨークハウジングセグメント10614と、を備える。例えば、近位ヨークハウジングセグメント10612及び遠位ヨークハウジングセグメント10614は、近位ヨークハウジングセグメント10612がそこに取り付けられたまま遠位ヨークハウジングセグメント10614に対して回転可能であるように、ばねクリップ10613又は他の締結具(faster)構成によって連結され得る。図22及び図26に見られるように、遠位ヨークハウジングセグメント10614は、その中の第2のジョー取り付けピン10274の垂直移動を容易にする細長いスロット10615を含む。第1のジョー10250は、アクチュエータヨークアセンブリ10610が遠位に駆動されて第1のジョー10250を第1のジョーピン10221を中心とする開放位置内にカム運動するときに、遠位ヨークハウジングセグメント10614とカム作用するように構成されたカム面10252を備える。可撓性駆動シャフト10602の遠位端10604は、アクチュエータヨーク10610に回転可能に連結されて、アクチュエータヨークアセンブリ10610に対する可撓性駆動シャフト10602の回転を容易にする。1つの構成では、遠位端10604は、遠位ヨークハウジングセグメント10614及び近位ヨークハウジングセグメント10612内に形成された回転ハウジング10616内に回転可能に収容されるボール特徴部10606を備える。アクチュエータヨークアセンブリ10610は、近位バレル部分10222内のボア10224内に受容され、その中の遠位ヨークハウジングセグメント10614の軸方向移動、並びにその中の近位ヨークハウジングセグメント10612の軸方向及び回転移動を容易にする。
シャフト軸SAを中心とした所望の回転位置における外科用エンドエフェクタ10200のロックを容易にするために、一連の半径方向ロック溝10226がバレル部分10222の近位端に形成される。図25及び図26を参照されたい。一連の半径方向ロック溝10226は、近位エフェクタフレーム部材10320の直立支持面10322と10324との間に受容されるロックインサート10340によって係止係合されるように構成されている。様々な構成では、ロックインサート10340は、付勢部材又はばね(図示せず)によってロック溝10226と係止係合するように遠位方向に付勢される。可撓性ロック解除ケーブル10342又は他の可撓性アクチュエータは、ロックインサート10340に連結され、近位シャフトセグメント10100を通って延在して、ハウジング内の制御システムと連動する。様々な例では、例えば、可撓性ロック解除ケーブル10342は、ロック解除ケーブルを近位に選択的に引っ張るように構成されたモータ又は他の制御構成と連動して、ロックインサートを、近位バレル部分10222上のロック溝10226との係止係合された状態から移動させることができる。
図22を参照すると、ねじ山付き部材10630は、可撓性回転駆動シャフト10602に回転不能に取り付けられたブッシング10620に取り付けられている。ねじ山付き部材10630はまた、溶接、接着剤、成形などによって近位ヨークハウジングセグメント10612に取り付けられる。したがって、可撓性回転駆動シャフト10602の回転が、ねじ山付き部材10630並びに近位ヨークハウジングセグメント10612の回転をもたらすが、遠位ヨークハウジングセグメント10614にはもたらさない。ねじ山付き部材10630は、遠位フレーム部材10220の近位バレル部分10222に形成された複数の雌ねじ10229とねじ係合する。ロックインサート10340が近位バレル部分10222内のロック溝10226と係止係合するとき、回転駆動シャフト10602及びねじ山付き部材10630の第1の方向の回転により、アクチュエータヨークアセンブリ10610が遠位方向DDに駆動され、第1のジョー10250及び第2のジョー10270を開放位置に移動する。ロックインサート10340はロック溝10226と係止係合しているため、回転可撓性駆動シャフト10602が回転するときに、近位バレル部分10222(及び外科用エンドエフェクタ10200)がシャフト軸SAを中心に回転することを阻止する。代わりに、ねじ山付き駆動ナット10630は、近位バレル部分10222内で回転し、遠位に移動して、アクチュエータヨークアセンブリ10610を同様に遠位方向に駆動する。近位ヨークハウジングセグメント10612が回転する間、遠位ヨークハウジングセグメント10614は回転しない。
図示される例の外科用エンドエフェクタ10200はまた、使用中の外科用エンドエフェクタ10200の位置決め特性を更に向上させるために、シャフト軸SAを中心に選択的に回転可能である。外科用エンドエフェクタ10200をシャフト軸SAを中心に回転させるために、ロック解除ケーブル10342が近位に引っ張られて、ロックインサート10340が近位バレル部分10222のロック溝10226から外れるようにする。その後、可撓性回転駆動シャフト10602は、所望の方向に回転される。そのような場合、ねじ山付き部材10630と遠位フレーム部材10220の近位バレル部分10222に形成された雌ねじ10229との間に十分な摩擦が存在し、それによって、ねじ山付き部材10630の回転が、近位バレル部分10222(及び外科手術エンドエフェクタ10200)をシャフト軸SAを中心に回転させる。
一用途では、外科用器具10000は、トロカールが患者に設置されている腹腔鏡手技を実施することに関連して以下のように使用され得る。外科用エンドエフェクタ10200をトロカールカニューレ10010を通して挿入するために、臨床医(又はロボット制御システム)は、まず関節運動駆動システムを作動させて、関節シャフト10472に、このときにその位置にない場合には、外科用エンドエフェクタ10200を非関節運動位置に移動させる必要があり得る。図4を参照されたい。また、特定の例では、可撓性回転駆動シャフト10602を制御する駆動システムを作動させて、第1のジョー10250及び第2のジョー10270がこのときにその位置にない場合には、第1のジョー10250及び第2のジョー10270を完全閉鎖位置にする必要があり得る。外科用エンドエフェクタ10200が、第1のジョー10250及び第2のジョー10270が閉鎖位置にある状態で非関節運動位置にあると、外科用エンドエフェクタ10200は、トロカールカニューレ10010を通して手術部位に挿入され得る。外科用エンドエフェクタ10200が手術部位に挿入されると、臨床医又はロボット制御システムは、その後、関節運動駆動システムを適切な方法で作動させて、治療される組織(標的組織)に対して外科用エンドエフェクタ10200を所望の関節運動位置に関節運動させることができる。加えて、必要に応じて、ロック解除ケーブル10342を作動させて、外科用エンドエフェクタ10200をロック解除して、外科用エンドエフェクタ10200をシャフト軸SAを中心に所望の回転位置に回転させることを可能にし得る。所望の回転位置にくると、次に、ロック解除ケーブル10342を停止して、ロックインサート10340がロック位置に戻り、エンドエフェクタ10200を所望の回転位置に保持することを可能にし得る。外科用エンドエフェクタ10200は、外科用エンドエフェクタ10200が関節運動した前及び/又は後に回転され得る。その後、駆動システムを作動させて、可撓性回転駆動シャフト10602を第1の回転方向に回転させ、アクチュエータヨークアセンブリ10610を遠位に駆動して、第1及び第2のジョー10250、10270を開放することができる。ジョー10250、10270が開放され、標的組織がその中に位置付けられると、駆動システムを再び作動させて、可撓性回転駆動シャフト10602を第2の回転方向に回転させ、アクチュエータヨークアセンブリ10610を近位に駆動して、第1及び第2のジョー10250、10270を閉鎖位置に引っ張り、それらの間に標的組織をクランプすることができる。組織が治療されると、ジョー10250、10270を開放して処置された組織を係合解除し、次いで閉鎖位置に戻される。外科用エンドエフェクタ10200は、外科用エンドエフェクタ10200がトロカールカニューレを通して患者から引き抜くことを可能にするように、非関節運動位置に戻される。
ハウジングと外科用エンドエフェクタ10200、より具体的には、第1及び第2のジョーの一方又は両方との間の電気信号/電力の伝達を容易にするために、近位シャフトセグメント10100を介し、関節継手10300全体に導体を提供して、近位フレームハウジング10230内に支持された一連の接触子で終端させることができる。図25に示される例では、3つの固定接触子10240、10242、10244が、近位フレームハウジング10230に取り付けられている。環状接触子10223は、遠位フレーム部材10220の近位バレル部分10222の周囲の周りに支持されている。遠位フレーム部材10220がシャフト軸SAを中心に回転するとき、固定接触子10240は環状接触子10223と電気的に接触している。環状接触子10225は、遠位フレーム部材10220の近位バレル部分10222の周囲の周りに支持されている。遠位フレーム部材10220がシャフト軸SAを中心に回転するとき、固定接触子10242は環状接触子10225と電気的に接触して支持されている。環状接触子10227は、遠位フレーム部材10220の近位バレル部分10222の周囲の周りに支持されている。遠位フレーム部材10220がシャフト軸SAを中心に回転するとき、固定接触子10244は環状接触子10227と電気的に接触している。固定接触子10240、10242、10244はまた、第1及び第2のジョー10250、10270の一方又は両方に延在して、それに信号/電力を送信することができる。
図28及び図29は、ハウジング10900と外科用エンドエフェクタ10200(図4)との間の電気信号/電力の伝達を容易にするための外科用器具10000の部分を示している。図29に見られるように、近位シャフトセグメント10100は、右シャフトフレームセグメント10920及び左シャフトフレームセグメント10930を支持するU字形中空管10910を備え得る。右シャフトフレームセグメント10920及び左シャフトフレームセグメント10930は、U字形中空管10910内の回転駆動シャフト10602、関節シャフト10472、及びロックケーブル構成10342を回転可能に支持するように機能する。右シャフトフレームセグメント10920及び左シャフトフレームセグメント10930はまた、ハウジング10900内の様々な制御コンポーネント/電源と通信し、関節継手10300を横切って及び得る屈曲性回路10940を支持する。屈曲性回路10940は、近位フレームハウジング10230に取り付けられた3つの固定接触子10240、10242、10244に連結され得る。そのような構成は、近位シャフトセグメント10100に対する外科用エンドエフェクタ10200の関節運動及び回転を容易にしながら、ハウジング10900と外科用エンドエフェクタ10200との間の電力の伝達を容易にする。図28及び図29にも見られるように、シャフトセグメント10100は、シュリンクラップ10950の層によって一緒に保持され得、これはまた、その中の流体の浸潤を防止し得る。
図30及び図31は、可撓性回転駆動シャフト10602’に回転可能に取り付けられた代替アクチュエータヨーク10610’を示す。1つの構成では、可撓性回転駆動シャフト10602’は、約0.039インチの直径を有するトルクケーブルを備える。特定の例では、ねじ山付き部材10630’は、アクチュエータヨーク10610’内の空洞10618内にスナップ留めされるように構成されたカプラー部分10632を備える。カプラー部分10632がアクチュエータヨーク10610’に取り付けられると、カプラー部分10632は、アクチュエータヨーク10610’に対して回転可能である。したがって、可撓性回転駆動シャフト10602’及びねじ山付き部材10630’の回転は、アクチュエータヨーク10610’を回転させない。アクチュエータヨーク10610’は、別様に上記の様式で動作する。
図32及び図33は、可撓性回転駆動シャフト10602”に対して回転可能な別のアクチュエータヨーク10610”を示している。この配置では、可撓性回転駆動シャフト10602”の遠位端は、ねじ山付き部材10630”と、環状ヨーク溝10617”を画定する上部に形成されたリテーナヘッド10615”を有する近位ヨーク部分10612”と、を含む、インサートアセンブリ10629”内に挿入される。インサートアセンブリ10629”は、回転駆動シャフト10602”の遠位端上に成形されるか、又は圧着され得る。図32及び図33に見られるように、アクチュエータヨーク10610”は、ヨーク溝10617”内に延在するクリップ10619を備える。そのような構成は、アクチュエータヨーク10610”とインサートアセンブリ10629”との間の相対回転を容易にする。アクチュエータヨーク10610”は、別様に上記の様式で動作し得る。
図34~図37は、近位フレームハウジング10230’内の遠位フレーム部材10220’の近位バレル部分10222’を回転可能に支持するための代替構成を示す。図34~図36に見られるように、ばねクリップ10260は、近位フレームハウジング10230’の周囲の一部分に設けられたクリップ溝10232’内に受容される。クリップ溝10232’は、その中にばねクリップ10260のクリップ端部10262の部分を受容するように構成された一対の直径方向に対向するクリップノッチ10234’内に開口する。クリップ端部10262は、近位バレル部分10222’の外周上に乗り、近位フレームハウジング10230’内で近位バレル部分10222’を回転可能に支持する。そのような構成はまた、近位フレームハウジング10230’と近位バレル部分10222’との間の回転摩擦の量を低減するのに役立ち得る。
図38は、代替の近位バレル部分10222”及びロックケーブル構成10342’を示す。図38及び図39に示される例では、近位バレル部分10222”の近位端は、上記の方法でロックケーブル又はロック部材10342’によって係止係合するように構成された、複数の半径方向に配置されたロック空洞10226’を内部に含む。この構成では、可撓性ロックケーブル又はロック部材10342’は、近位エフェクタフレーム部材10320内に摺動可能に支持されるロックインサート10340’に取り付けられている。図38を参照されたい。ロックケーブル又はロック部材10342’の遠位端は、ばね(図示せず)によってロック位置に遠位に付勢されるロックインサート10340’から遠位に突出している。可撓性ロック解除ケーブル又はロック解除部材10342’は、近位シャフトセグメント10100を通って延在して、ハウジング内の制御システムと連動する。例えば、特定の例では、可撓性ロック解除ケーブル又はロック解除部材10342’は、ロック解除ケーブル又はロック解除部材10342’を近位に選択的に引っ張るためにモータ又は他の制御構成と連動して、ロック解除ケーブル又はロック解除部材10342’の遠位端を、近位バレル部分10222”上のロック空洞10226’との係止係合された状態から移動させることができる。
図39に見られるように、この例では、3つの固定接触子10240’、10242’、10244’は、近位フレームハウジング10230’に取り付けられている。環状接触子10223’は、遠位フレーム部材10220”の近位バレル部分10222”の周囲の階段状部分の周りに支持される。遠位フレーム部材10220”がシャフト軸SAを中心に回転するとき、固定接触子10240’は環状接触子10223’と接触している。環状接触子10225’は、遠位フレーム部材10220”の近位バレル部分10222”の階段状周囲の周りに支持される。遠位フレーム部材10220”がシャフト軸SAを中心に回転するとき、固定接触子10242’は環状接触子10225’と接触している。環状接触子10227’は、遠位フレーム部材10220”の近位バレル部分10222”の階段状周囲の周りに支持される。遠位フレーム部材10220”がシャフト軸SAを中心に回転するとき、固定接触子10244’は環状接触子10227’と接触している。様々な例において、接触子10240’、10242’、10244’はまた、第1及び第2のジョー10250、10270の一方又は両方に延在して、それに信号/電力を送信することができる。そのような構成は、近位シャフトセグメント10100に対する外科用エンドエフェクタ10200の関節運動及び回転を容易にしながら、ハウジングと外科用エンドエフェクタ10200との間の電力/信号の伝達を容易にする。
図40~図44は、右関節運動作動ケーブル又はプッシュロッド10480及び左関節運動作動ケーブル又はプッシュロッド10482によって作動される代替関節継手10300’を示す。様々な例において、ケーブル/プッシュロッド10480、10482は、押し込み動作を関節継手に加えることができるが、完全な継手の関節運動に対応するのに十分に可撓性であるように十分に剛性でなければならない。これらのケーブル/プッシュロッドは、エンドエフェクタの関節運動中に反対方向に移動するように構成され得る。他の例では、ケーブルは完全に可撓性であってもよく、その結果、関節運動がケーブルの一方を引っ張ることによって達成され、対向するケーブルが関節運動に対応するように関節継手と共に移動することを可能にする。エンドエフェクタを非関節運動位置に戻すために、対向するケーブルが引っ張られ、第1のケーブルは、関節と共に非関節運動位置に移動することが許容される。
右関節運動作動ケーブル10480は、近位シャフトフレーム10310’及び近位外側シャフト管(図示せず)を通って延在する。右関節運動ケーブル10480は、右近位リンク10410’から突出する右関節リブセグメント10413’に取り付けられている。左関節ケーブル10482は、近位に延在する取り付けアーム10312’、10314’を有し、左近位リンク10430’から突出する左関節リブ10433’に取り付けられた近位シャフトフレーム10310’を通って延在する。右関節ケーブル10480は、取り付けアーム10312’から内側に突出している右支持部材10315’の周りに延在し、左関節運動作動ケーブル10482は、取り付けアーム10314’から内側に突出する左支持部材10316’の周りに延在する。様々な例において、右関節運動作動ケーブル10480及び左関節運動作動ケーブル10482は、例えば、ハウジングによって支持されるモータ制御ドラム又は他の制御構成によって制御され得る。図41に見られるように、右逃げ溝10453’は、関節運動中に右関節運動作動ケーブル10480を収容するために、中央に配置された第2のリンク10450’の第2のリンク近位端10452’に設けられる。同様に、左逃げ溝10455’もまた、関節運動中に左関節運動作動ケーブル10482を収容するために、中央に配置された第2のリンク10450’の第2のリンク近位端10452’に設けられる。図42を参照されたい。図42~図44は、ケーブル10480、10482を使用する関節継手10300’の関節運動を示す。図45及び図46は、左関節運動作動ケーブル10482が近位シャフトフレーム10310’の外側上に送られ、左近位リンク10430’の逃げ溝10484内に受容され、それに取り付けられている、代替関節継手10300”を示す。この実施形態は、1つの関節運動作動ケーブル10482のみを使用するが、右関節運動ケーブル(図示せず)も使用することができる。
図47~図49は、外科用エンドエフェクタ10200’を備える別の外科用器具10000’を示す。様々な例において、外科用エンドエフェクタ10200’は、以下で論じられる相違点を除いて、外科用エンドエフェクタ10200と同一であり得る。外科用エンドエフェクタ10200’は、近位フレームハウジング10230内に回転可能に支持された遠位フレーム部材10720を含む、エンドエフェクタフレームアセンブリ10210’を備える。近位フレームハウジング10230は、近位エンドエフェクタフレーム部材10320に固定的に取り付けられている。例えば、近位フレームハウジング10230は、溶接、接着剤などによって近位エンドエフェクタフレーム部材10320に取り付けられ得る。図示される例では、遠位フレーム部材10720は、以下で更に詳細に論じられるように、近位フレームハウジング10230内で回転するように構成された近位バレル部材10722に回転不能に取り付けられている。近位バレル部材10722の遠位端は、本明細書に記載の様々な方法でロックインサート(図示せず)及び/又はロック解除ケーブル(図示せず)によって係止係合されるように構成された複数の半径方向溝又は凹部をその中に備える。
図示される例では、第1のジョー10250は、第1のジョーピン10221によって画定されている第1のジョー軸FJAを中心に、それに対して選択的に枢動移動するように遠位フレーム部材10720に枢動可能にピン留めされる。第2のジョー10270は、第2のジョーピン10271によって画定されている第2のジョー軸SJAを中心に、第1のジョー10250に対して選択的に枢動移動するように第1のジョー10250に枢動可能にピン留めされる。図示される例では、外科用エンドエフェクタ10200’は、アクチュエータヨークアセンブリ10610とはいくつかの態様で異なるアクチュエータヨークアセンブリ10710を使用する。図示される例では、アクチュエータヨークアセンブリ10710は、その中の第2のジョー取り付けピン10274の垂直移動を容易にする細長いスロット10715を含む。図50を参照されたい。第1のジョー10250のカム表面10252は、アクチュエータヨークアセンブリ10710が遠位に駆動されて第1のジョー10250を第1のジョーピン10221を中心とする開放位置内にカム運動するときに、アクチュエータヨークアセンブリ10710とカム作用するように構成されている。
特定の例では、エンドエフェクタ駆動部材10600’は、本明細書に記載の方法における外科用エンドエフェクタ10200’の関節運動に対応するように曲げ及び屈曲する能力を維持しながら、回転可能な可撓性回転シャフト10602’を備える。様々な例において、可撓性回転シャフト10602’は、ハウジング内に支持されたモータ又は他の回転運動源と動作可能に連動し、外科用エンドエフェクタ10200’の関節運動に適応するように屈曲又は曲げ可能なレーザー切断中空管を備える。図49に見られるように、ねじ山付きシャフト部材10750は、アクチュエータヨークアセンブリ10710から近位に突出し、近位バレル部材10722内のねじ山付き通路10729内に螺合可能に受容され、可撓性回転シャフト10602’に連結されている。ねじ山付きシャフト部材10750は、本明細書に記載されるように、アクチュエータヨークアセンブリ10710に回転可能に連結されて、ねじ山付きシャフト部材10750がアクチュエータヨーク10710アセンブリに取り付けられたまま、それに対して回転することを可能にする。
特定の例では、第1及び第2のジョー10250、10270は、以下のように開閉される。上で詳細に論じたように、ジョー10250、10270を開閉するために、ロックインサートは、近位バレル部材10722と係止係合して、その回転を阻止する。その後、回転駆動シャフト10602’の第1の方向への回転は、近位バレル部材10722内のねじ山付きボア又は通路10729内でねじ山付きシャフト部材10750を回転させ、アクチュエータヨークアセンブリ10710を遠位方向DDに駆動して、第1のジョー10250及び第2のジョー10270を開放位置に向かって移動させる。ロックインサートは近位バレル部材10722と係止係合しているため、回転可撓性駆動シャフト10602’が回転するときに、外科用エンドエフェクタ10200’がシャフト軸SAを中心に回転することを阻止する。したがって、回転駆動シャフト10602’の第1の方向への回転は、ロックインサートが近位バレル部材10722と係止係合しているとき、アクチュエータヨーク10710を遠位に軸方向に駆動する。回転駆動シャフト10602’の第1の方向と反対の第2の方向への回転は、アクチュエータヨーク10710を近位に軸方向に駆動し、ジョー10250、10270を閉鎖位置に向かって引っ張る。
外科用エンドエフェクタ10200’をシャフト軸SAを中心に回転させるために、ロック解除ケーブルが近位に引っ張られて、ロックインサートが近位バレル部材10722のロック溝から外れるようにする。その後、可撓性回転駆動シャフト10602’は、所望の方向に回転される。そのような場合、ねじ山付きシャフト10750と近位バレル部材10722に画定された雌ねじ10729との間に十分な摩擦が存在し、それによって、ねじ山付きシャフト10750の回転が、近位バレル部分10722(及び外科手術エンドエフェクタ10200’)をシャフト軸SAを中心に回転させる。
特定の例では、ハウジングから外科用エンドエフェクタ10200’、より具体的には、第1及び第2のジョー10250、10270の一方又は両方への電気信号/電力の伝達を容易にするために、近位シャフトセグメント10100を介し、関節継手10300全体に導体を提供して、近位フレームハウジング10230内に支持された一連の接触子で終端させることができる。様々な例では、3つの固定接触子10240、10242、10244が、近位フレームハウジング10230に取り付けられている。例えば、図25を参照されたい。環状接触子10223は、遠位フレーム部材10720の近位バレル部材10722の周囲の周りに支持されている。遠位フレーム部材10720がシャフト軸SAを中心に回転するとき、固定接触子10240は環状接触子10223と電気的に接触するように構成されている。環状接触子10225は、遠位フレーム部材10720の近位バレル部材10722の周囲の周りに支持されている。遠位フレーム部材10720がシャフト軸SAを中心に回転するとき、固定接触子10242は環状接触子10225と電気的に接触するように構成されている。環状接触子10227は、遠位フレーム部材10720の近位バレル部材10722の周囲の周りに支持されている。遠位フレーム部材10720がシャフト軸SAを中心に回転するとき、固定接触子10244は環状接触子10227と電気的に接触するように構成されている。接触子10240、10242、10244はまた、第1及び第2のジョー10250、10270の一方又は両方に延在して、それに信号/電力を送信することができる。そのような構成は、近位シャフトセグメント10100に対する外科用エンドエフェクタ10200’の関節運動及び回転を容易にしながら、ハウジングと外科用エンドエフェクタ10200’との間の電力/信号の伝達を容易にする。
図50及び図51は、外科用エンドエフェクタ10200”を備える別の外科用器具10000”を示す。特定の例では、外科用エンドエフェクタ10200”は、以下で論じられる相違点を除いて、外科用エンドエフェクタ10200と同一である。外科用エンドエフェクタ10200”は、遠位フレーム部材10720”を含む、エンドエフェクタフレームアセンブリ10210”を備える。遠位フレーム部材10720”は、近位フレームハウジング10230”内のボア10231”内に回転可能に支持される近位に延在する近位端部分10722”を含む。複数の凹部10726”は、近位端部分10722”の近位端に設けられている。様々な例において、凹部10726”は、本明細書に記載の様々な方法で可撓性ロック解除ケーブル又はロック解除ロッド10342”によって係合されるように適合されている。図50を参照されたい。
更に図50及び図51を参照すると、外科用エンドエフェクタ10200”は、第1のジョー10250及び第2のジョー10270を備える。第1のジョー10250は、第1のジョーピン10221によって画定されている第1のジョー軸FJAを中心に、それに対して選択的に枢動移動するように遠位フレーム部材10720”に枢動可能にピン留めされる。第2のジョー10270は、第2のジョーピン10271によって画定されている第2のジョー軸SJAを中心に、第1のジョー10250に対して選択的に枢動移動するように第1のジョー10250に枢動可能にピン留めされる。特定の例では、外科用エンドエフェクタ10200”は、アクチュエータヨークアセンブリ10610とはいくつかの態様で異なるアクチュエータヨークアセンブリ10710”を使用する。図示される例では、アクチュエータヨークアセンブリ10710”は、第2のジョー取り付けピン10274によって第2のジョー10270に枢動可能に連結されている。第1のジョー10250は、アクチュエータヨークアセンブリ10710”が遠位に駆動されて第1のジョー10250を第1のジョーピン10221を中心とする開放位置内にカム運動するときに、アクチュエータヨークアセンブリ10710”とカム作用するように構成されたカム面10252を備える。
外科用器具10000”は、エンドエフェクタ駆動部材10600”を備える。特定の例では、エンドエフェクタ駆動部材10600”は、本明細書に記載の方法における外科用エンドエフェクタ10200”の関節運動に対応するように曲げ及び屈曲することが可能でありながら、回転可能な可撓性回転シャフト10602”を備える。様々な例において、可撓性回転シャフト10602”は、例えば、ハウジング内に支持されたモータ又は他の回転運動源と動作可能に連動する。図50及び図51に見られるように、ねじ山付きナット10730”は、可撓性回転駆動シャフト10602”に固定的に取り付けられている。ねじ山付きナット10730”は、その中の回転可能なねじ移動のために、遠位フレーム部材10720”内のねじ山付きボア10729”内に螺合可能に受容される。ねじ山付きナット10730”はまた、アクチュエータヨークアセンブリ10710”にも取り付けられており、それらの間の相対回転が可能である。例えば、遠位に突出する回転ハブ10732”は、ねじ山付きナット10730”上に形成され、アクチュエータヨークアセンブリ10710”内のボア10711”内に回転可能に受容される。回転ハブ10732”は、スプリットリング10713”又は他の保持機構によってボア10711”内に回転可能に保持され得る。
特定の例では、第1及び第2のジョー10250、10270は、以下のように開閉される。ジョー10250、10270を開閉するために、ロック解除ケーブル又はロック解除ロッド10342”は、近位端部分10722”の近位端の凹部10726”の対応する1つと係止係合して、その回転を阻止しなければならない。図50を参照されたい。上述のように、特定の例では、ロック解除ケーブル又はロック解除ロッド10342”は、ばね又は他の付勢構成によってロック位置に付勢され得る。ロック解除ケーブル又はロック解除ロッド10342”がロック位置にあるとき、回転駆動シャフト10602”の第1の方向の回転は、遠位フレーム部材10720”内のねじ山付きボア10729”内でねじ山付きナット10730”を回転させ、アクチュエータヨークアセンブリ10710”を遠位方向DDに駆動する。ロック解除ケーブル又はロック解除ロッド10342”は、遠位フレーム部材10720”の近位端部分10729”と係止係合しているため、回転駆動シャフト10602”が回転するときに、外科用エンドエフェクタ10200”がシャフト軸SAを中心に回転することを阻止する。回転駆動シャフト10602”の回転は、アクチュエータヨークアセンブリ10710”を遠位に軸方向に駆動し、ジョー10250、10270を開放位置に向かって枢動させる。回転駆動シャフト10602”の第1の方向と反対の第2の方向への回転は、アクチュエータヨークアセンブリ10710”を近位に軸方向に駆動し、ジョー10250、10270を閉鎖位置に向かって引っ張る。
外科用エンドエフェクタ10200”をシャフト軸SAを中心に回転させるために、ロック解除ケーブル又はロック解除ロッド10342”を近位に引っ張って、遠位フレーム部材10720”の近位端部分10729”内の対応する凹部10726”から係合解除する。その後、回転駆動シャフト10602”は、所望の方向に回転される。このような場合、ねじ山付きナット10730”と遠位フレーム部材10720”の雌ねじ10729”との間に十分な摩擦が存在し、それによって、ねじ山付きナット10730”の回転が、遠位フレーム部材10720”(及び外科用エンドエフェクタ10200”)をシャフト軸SAを中心に回転させる。
図52~図54は、本明細書に記載の様々な方法で関節継手10300によって近位シャフトセグメント10100に連結された外科用エンドエフェクタ11200を備える、別の外科用器具11000を示す。特定の例では、可撓性カバー10301を関節継手10300上に提供して、流体及び破片による関節継手10300の阻止動作を阻止することができる。図52にも見られるように、そのような構成は、関節運動角度AL全体のシャフト軸SAに対する外科用エンドエフェクタ11200の関節運動を容易にし得る。様々な例において、関節運動角度ALは、わずかに50度を下回り得る。
少なくとも1つの構成では、例えば、外科用エンドエフェクタ11200は、近位エンドエフェクタフレーム部材10320に固定的に取り付けられた近位フレームハウジング11230内に回転可能に支持される遠位フレーム部材11220を含む、エンドエフェクタフレームアセンブリ11210を備える。例えば、近位フレームハウジング11230は、溶接、接着剤などによって近位エンドエフェクタフレーム部材10320に取り付けられ得る。様々な例において、遠位フレーム部材11220は、近位フレームハウジング11230内の環状溝11231内に受容される遠位フレーム部材11220上の環状リブ11221によって近位フレームハウジング11230に回転可能に取り付けられている。
様々な例において、外科用器具11000は、遠位フレーム部材11220に形成された複数の半径方向溝又は凹部11226を含むエンドエフェクタロックシステム11225を更に備える。ロックシステム11225は、遠位フレーム部材11220内の半径方向溝11226に係止係合するように適合されたロックインサート11340を更に備える。ロックインサート11340は、関節継手10300を通って延在するロック解除ケーブル又はロッド11342に連結され、外科用エンドエフェクタ11200の関節運動に適応するように可撓性である。本明細書で論じられたように、ロック解除ケーブル11342は、ハウジング内のモータ又は他の制御システムと動作可能に連動して、ロック解除ケーブル又はロック解除ロッド11342を近位方向に引っ張る。ロックばね11343は、遠位フレーム部材11220(及び外科用エンドエフェクタ11200)がシャフト軸SAを中心として回転するのを阻止するために、ロックインサート11340を遠位フレーム部材11220内の溝11226と係止係合するように付勢するよう機能する。
一例では、第1のジョー11250は、第1のジョーピン11221によって画定されている第1のジョー軸FJAを中心に、それに対して選択的に枢動移動するように遠位フレーム部材11220に枢動可能にピン留めされる。第2のジョー11270は、第2のジョーピン11272によって画定されている第2のジョー軸SJAを中心に、第1のジョー11250に対して選択的に枢動移動するように第1のジョー11250に枢動可能にピン留めされる。図示される例では、外科用エンドエフェクタ11200は、第1のジョー軸FJA及び第2のジョー軸SJAに近位かつ平行であるジョー作動軸JAAを中心に枢動移動するため、第2のジョー取り付けピン11273によって第2のジョー11270に枢動可能に連結されたアクチュエータヨークアセンブリ11610を使用する。アクチュエータヨークアセンブリ11610は、ねじ山付き部材11630に連結されている。図示される例では、ねじ山付き部材11630は、遠位フレーム部材11220内のねじ山付きボア11229内の対応するねじ山に螺合可能に係合するように構成されたウォームギヤ11632を本質的に備える。ねじ山付き部材11630がシャフト軸SAを中心に回転すると、ウォームギヤ11632はまた、ねじ山付き部材11630を軸方向に並進させる。
外科用器具11000は、エンドエフェクタ駆動部材11600を備える。少なくとも1つの構成では、エンドエフェクタ駆動部材11600は、本明細書に記載の方法における外科用エンドエフェクタ11200の関節運動に対応するように曲げ及び屈曲することが可能でありながら、回転可能な可撓性回転シャフト11602を備える。特定の例において、可撓性回転シャフト11602は、ハウジング内に支持されたモータ又は他の回転運動源と動作可能に連動でき、外科用エンドエフェクタ11200の関節運動に適応するように屈曲又は曲げ可能なレーザー切断中空管を備える。可撓性回転駆動シャフト11602の遠位端11604は、その中に形成された直径方向に対向するスロット11606を有する。スロット11606は各々、ねじ山付き部材11630上の近位に延在するハブ11634上に形成された対応するフィン11636をその中に受容するように構成されている。そのような構成により、可撓性回転シャフト11602は、ねじ山付き部材11630が可撓性回転シャフト11602の遠位端11604に対して軸方向に並進することを可能にしながら、ねじ山付き部材11630に回転制御運動を伝達することを可能にする。
特定の例では、第1及び第2のジョー11250、11270は、以下のように開閉される。上で詳細に論じたように、ジョーを開閉するために、ロックインサート11340は、遠位フレーム部材11220内の対応する半径方向溝11226と係止係合して、シャフト軸SAを中心としたエンドエフェクタ11200の回転を阻止する。その後、回転駆動シャフト11602の第1の方向への回転は、遠位フレーム部材11220内のねじ山付きボア又は通路11229内でねじ山付き部材11630を回転させ、アクチュエータヨークアセンブリ11610を遠位方向DDに駆動して、第1のジョー11250及び第2のジョー11270を開放位置に向かって移動させる。ロックインサート11340は遠位フレーム部材11220と係止係合しているため、回転可撓性駆動シャフト110602が回転するときに、外科用エンドエフェクタ11200がシャフト軸SAを中心に回転することを阻止する。回転駆動シャフト11602の第1の方向と反対の第2の方向への回転は、アクチュエータヨークアセンブリ11610を近位に軸方向に駆動し、ジョー11250、11270を閉鎖位置に向かって引っ張る。
様々な例では、外科用エンドエフェクタ11200をシャフト軸SAを中心に回転させるために、ロック解除ケーブル11342が近位に引っ張られて、ロックインサート11340が遠位フレーム部材11220のロック溝11226から外れるようにする。その後、可撓性回転駆動シャフト11602は、所望の方向に回転され、これにより、遠位フレーム部材11220(及び外科用エンドエフェクタ11200)をシャフト軸SAを中心に回転させる。
図55は、本明細書に記載の様々な方法で関節継手10300によって近位シャフトセグメント10100に連結され得る外科用エンドエフェクタ12200を備える、別の外科用器具12000を示す。特定の例では、外科用エンドエフェクタ12200は、関節継手(図示せず)に取り付けられた近位フレームハウジング(図示せず)内に回転可能に支持された遠位フレーム部材12220を含む、エンドエフェクタフレームアセンブリ12210を備える。
外科用エンドエフェクタ12200は、第1のジョー12250と、第2のジョー12270と、を備える。図示される例では、第1のジョー12250は、第1のジョーピン12221によって画定されている第1のジョー軸FJAを中心に、それに対して選択的に枢動移動するように遠位フレーム部材12220に枢動可能にピン留めされる。第2のジョー12270は、第2のジョーピン12272によって画定されている第2のジョー軸SJAを中心に、第1のジョー12250に対して選択的に枢動移動するように第1のジョー12250に枢動可能にピン留めされる。図示される例では、外科用エンドエフェクタ12200は、第1のジョー軸FJA及び第2のジョー軸SJAに近位かつ平行であるジョー作動軸JAAを中心に枢動移動するため、第2のジョー取り付けピン12273によって第2のジョー12270に枢動可能に連結されたアクチュエータヨークアセンブリ12610を使用する。アクチュエータヨークアセンブリ12610は、遠位ロックプレート12630内のねじ山付きボア12632内に螺合可能に受容される近位ねじ山付き駆動シャフト12614を備える。ねじ山付き駆動シャフト12614は、それらの間の相対回転のためにアクチュエータヨークアセンブリ12610に取り付けられている。遠位ロックプレート12630は、遠位フレーム部材12220内で回転移動するように支持されている。したがって、遠位ロックプレート12630の回転は、アクチュエータヨークアセンブリ12610の軸方向移動をもたらす。
特定の例では、遠位ロックプレート12630は、エンドエフェクタロックシステム12225の一部分を備える。エンドエフェクタロックシステム12225は、本明細書に開示される様々なタイプの回転駆動シャフト12602に取り付けられた二段作用回転ロックヘッド12640を更に備える。ロックヘッド12640は、遠位ロックプレート12630内に形成された複数の近位に面する半径方向溝又は凹部12634に係止係合するように適合された第1の複数の半径方向に配置された遠位ロック特徴部12642を備える。遠位ロック特徴部12642が遠位ロックプレート12630内の半径方向溝12634と係止係合するとき、回転ロックヘッド12640の回転は、遠位ロックプレート12630を遠位フレーム部材12220内で回転させる。また、少なくとも1つの例では、回転ロックヘッド12640は、遠位フレーム部材12220に提供される対応する一連のロック溝(図示せず)に係止係合するように適合された第2の一連の近位に面する近位ロック特徴部12644を更に備える。ロックばね12646は、回転ロックヘッドを遠位ロックプレート12630と係止係合するように遠位に付勢するよう機能する。様々な例において、回転ロックヘッド12640は、本明細書に記載される方法で、ロック解除ケーブル又は他の部材(図示せず)によって近位に引っ張られ得る。別の構成では、回転駆動シャフト12602はまた、軸方向にも移動して、回転ロックヘッド12640を遠位フレーム部材12220内で軸方向に移動させるように構成され得る。回転ロックヘッド12640の近位ロック特徴部12644が遠位フレーム部材12220内の一連のロック溝と係止係合するとき、回転駆動シャフト12602の回転は、シャフト軸SAを中心とした外科用エンドエフェクタ12200の回転をもたらすであろう。
特定の例では、第1及び第2のジョー12250、12270は、以下のように開閉される。上で詳細に論じたように、ジョーを開閉するために、回転ロックヘッド12640は、遠位ロックプレート12630と係止係合している。その後、回転駆動シャフト12602の第1の方向の回転は、遠位ロックプレート12630を回転させ、それにより、アクチュエータヨークアセンブリ12610を遠位方向DDに軸方向に駆動し、第1のジョー12250及び第2のジョー12270を開放位置に向かって移動させる。回転駆動シャフト12602の反対の第2の方向への回転は、アクチュエータヨークアセンブリ12610を近位に軸方向に駆動し、ジョー12250、12270を閉鎖位置に向かって引っ張る。外科用エンドエフェクタ12200をシャフト軸SAを中心に回転させるために、ロックケーブル又は部材は近位に引っ張られて、回転ロックヘッド12640が遠位ロックプレート12630から係合解除され、遠位フレーム部材12220と係合する。その後、回転駆動シャフト12602が所望の方向に回転すると、遠位フレーム部材12220(及び外科用エンドエフェクタ12200)は、シャフト軸SAを中心に回転する。
図56~図67は、本明細書に記載の様々な方法で関節継手10300によって近位シャフトセグメント10100に連結され得る外科用エンドエフェクタ13200を備える、別の外科用器具13000を示す。特定の例では、外科用エンドエフェクタ13200は、エンドエフェクタ軸EAを画定するエンドエフェクタフレームアセンブリ13210を備える。図57及び図58に見られるように、関節継手10300は、シャフト軸SAの各側の関節運動角度ALにわたるシャフト軸SAに対する外科用エンドエフェクタ13200の選択的な関節運動を容易にし得る。様々な例において、角度ALは例えば約60度であってもよい。
図59及び図60に戻ると、特定の例では、エンドエフェクタフレームアセンブリ13210は、遠位フレーム部材13220及び遠位リテーナアセンブリ13700を備える。図示される例では、第1のジョー13250は、第1のジョー軸FJAを中心に、それに対して選択的に枢動移動するように遠位フレーム部材13220に枢動可能にピン留めされる。図60を参照されたい。第2のジョー13270は、第2のジョー軸SJAを中心に、第1のジョー13250に対して選択的に枢動移動するように第1のジョー13250に枢動可能にピン留めされる。図59を参照されたい。様々な例において、外科用エンドエフェクタ13200は、第1のジョー軸FJA及び第2のジョー軸SJAに近位かつ平行であるジョー作動軸JAAを中心に枢動移動するため、第2のジョー取り付けピン13273によって第2のジョー13270に枢動可能に連結されたアクチュエータヨークアセンブリ13610を使用する。アクチュエータヨークアセンブリ13610は、それらの間の相対回転のために、ねじ山付きナット部材13630に連結されている。例えば、図59及び図60に見られるように、ねじ山付きナット部材13630は、アクチュエータヨークアセンブリ13610の空洞13612内に回転可能に受容されるリテーナヘッド13632を備える。そのような構成は、アクチュエータヨークアセンブリ13610を回転させることなく、ねじ山付きナット部材13630が回転することを可能にする。ねじ山付きナット部材13630は、遠位フレーム部材13220のねじ山付き通路13222内に螺合可能に受容されるねじ山付きセグメント13634を更に含む。可撓性回転駆動シャフト13602は、ねじ山付きナット部材13630に取り付けられている。
特定の例では、遠位フレーム部材13220は、近位に突出する中央軸部分13226を更に含む。中央軸部分13226は中空であり、それを通る回転駆動シャフト13602の回転通過を容易にする。中央軸部分13226は、ブッシング13710によって遠位リテーナアセンブリ13700内に回転可能に支持される。遠位リテーナアセンブリ13700は、遠位フレーム部材13220の近位ハブ部分13228上に支持されている。図60を参照されたい。摩擦リング13704は、近位ハブ部分13228と遠位リテーナアセンブリ13700との間の近位ハブ部分13228上で軸支されている。エンドエフェクタハウジング部材13706は、遠位リテーナアセンブリ13700の上に延在し、溶接、接着剤、圧入などによって、遠位フレーム部材13220の一部分に取り付けられる。様々な例において、遠位リテーナアセンブリ13700の近位端は、本明細書に記載の様々な方法で、関節運動軸を中心とした外科用エンドエフェクタ13200の関節運動を容易にするために、近位シャフトフレーム部材10310に枢動可能に連結された一対の直立支持アーム13702を備える。
少なくとも1つの構成では、外科用エンドエフェクタ13200は、遠位フレーム部材13220の中央軸部分13226上で軸方向及び非回転運動のために支持される遠位ロック部材13732を含むエンドエフェクタロックシステム13730を更に備える。したがって、遠位ロック部材13732は、中央軸部分13226上のロック位置とロック解除位置との間で軸方向に移動可能であるが、中央軸部分13226と共に回転する。遠位ロック部材13732は、遠位ロック部材13732がロック位置にあるときに、遠位リテーナアセンブリ13700内の対応するロック溝(図示せず)に係止係合するように構成されている、複数の近位に延在するロック特徴部13734を備える。ロック解除ばね13736は、遠位ロック部材13732をロック解除位置へと遠位に付勢するように提供される。遠位ロック部材13732は、近位シャフトセグメント10100を通ってハウジングまで延在するロックケーブル又はロック部材13738によって、ロック解除位置からロック位置まで選択的に移動可能である。ロックケーブル又はロック部材13738が近位に引っ張られると、遠位ロック部材13732は、ロック位置まえ近位に移動される。図示される構成では、回転駆動シャフト13602がそれを通って延在できるように、遠位ロック部材13732は中空である。遠位ロック部材13732は、軸方向に移動可能であり、回転駆動シャフト13602は、遠位ロック部材13732内で回転可能である。
特定の例では、第1及び第2のジョー13250、13270は、以下のように開閉される。ジョーを開閉するために、ロックケーブル又はロック部材13738を近位方向に引っ張ることによって、遠位ロック部材13732をロック位置に移動させる。その後、回転駆動シャフト13602の第1の方向の回転は、ねじ付きナット部材13630を回転させ、それにより、アクチュエータヨークアセンブリ13610を遠位方向に軸方向に駆動し、第1のジョー13250及び第2のジョー13270を開放位置に向かって移動させる。回転駆動シャフト13602の第1の方向と反対の第2の方向への回転は、アクチュエータヨークアセンブリ13610を近位に軸方向に駆動し、ジョー13250、13270を閉鎖位置に向かって引っ張る。外科用エンドエフェクタ13200をシャフト軸SAを中心に回転させるために、ロックケーブル又はロック部材13738は解放されて、遠位ロック部材13732がばね13736によってロック解除位置に遠位に付勢されることを可能にする。その後、回転駆動シャフト13602は、所望の方向に回転され、これにより、遠位フレーム部材13220(及び外科用エンドエフェクタ13200)をシャフト軸SAを中心に回転させる。
上記のように、外科用器具13000は、関節運動システム10400によって制御される関節継手10300を備え得る。様々な例において、関節運動システム10400は、回転関節制御運動を加えると、右近位リンク10410及び左近位リンク10430に関節運動を加えるように構成された回転駆動関節運動アクチュエータ13470を用いる。図62を参照されたい。図示される構成では、関節運動アクチュエータ13470は、上記の様式で右近位リンク10410及び左近位リンク10430に枢動可能に連結された遠位端形成部13474を含む遠位関節シャフト13472を備える。図62~図65に見られるように、遠位関節シャフト13472は、回転可能な関節運動ドライバ13480内のねじ山付き通路13482内に螺合可能に受容される軸方向関節運動駆動部材13476を更に備える。図63を参照されたい。回転可能な関節運動ドライバ13480は、近位シャフトセグメント10100内の回転可能な関節運動ドライバ13480を回転可能に支持しながら、外科用エンドエフェクタ13200の関節運動中の関節運動ドライバ13480の制限された軸外傾斜も容易にするボール形状支持特徴部13484を更に含む。
回転可能な関節運動ドライバ13480は、ハウジングから延在し得るか、又はそうでなければそれと連動することができる近位外側シャフト管10110内に支持される近位シャフトフレーム部材10310’内に回転可能に支持されている。図示される例では、組み立て目的で、近位シャフトフレーム部材10310’は、右近位フレームセグメント13312及び左近位フレームセグメント13314を備える。回転式関節運動駆動シャフト又はケーブル13490は、回転可能な関節運動ドライバ13480に取り付けられ、ハウジングによって支持された関節運動モータ又は他の制御構成から回転関節制御運動を受け取るように構成されている。
図63は、非関節運動位置にある関節継手10300の側面断面図である。図63に見られるように、関節継手10300が非関節運動位置にあるとき、関節運動駆動シャフト軸ADAは、シャフト軸SAとほぼ平行である。図64は、約60度の右に関節運動した関節継手10300を示す。そのような場合、回転式関節運動駆動シャフト又はケーブル13490は、第1の回転方向に回転する。図64に見られるように、回転可能な関節運動ドライバ13480は、シャフト軸SAの右側への全範囲の関節運動を介した外科用エンドエフェクタ13200の関節運動に対応するために、関節運動駆動シャフト軸ADAに対して第1の角度FAAをなすことができる。一例では、外科用エンドエフェクタは、シャフト軸SAの右側約60度の角度にわたり関節運動可能であり得る。図65は、左に関節運動した関節継手10300を示す。そのような場合、回転式関節運動駆動シャフト又はケーブル13490は、第1の回転方向の反対の第2の回転方向に回転する。図65に見られるように、回転可能な関節運動ドライバ13480はまた、シャフト軸SAの左側への全範囲の関節運動を介した外科用エンドエフェクタ13200の関節運動に対応するために、関節運動駆動軸ADAに対して第2の角度SAAをなすことができる。一例では、関節運動の全範囲は、シャフト軸SAの左側約60度の角度にわたり得る。
特定の例では、ハウジングと外科用エンドエフェクタ13200、より具体的には、第1及び第2のジョーの一方又は両方との間の電気信号/電力の伝達を容易にするために、可撓性回路10940(図66、図67)を、近位シャフトセグメント10100を介し、関節継手10300全体に提供することができる。様々な例では、図66及び図67に見られるように、可撓性回路10940は、例えば、接着剤によって遠位リテーナアセンブリ13700に固定され得る左接触端10942を含む。可撓性回路10940は、右螺旋部分10944を更に含み得る。右螺旋部分10944の端部10946は、例えば、接着剤によって遠位フレーム部材13220の軸部分13226に取り付けられている。端部10946は、遠位フレーム部材13220内に支持され、第1及び第2のジョー(図示せず)に連結された遠位に延在する可撓性回路10948を含むか、又はそれに連結され得る。そのような構成は、右螺旋部分10944が長さ全体を移動する前に、シャフト軸SAを中心にいずれかの方向に180度にわたって遠位フレーム部材13220を回転させることを可能にし得る。
特定の例では、外科用エンドエフェクタ13200は、組織へのより良好なアクセスと操作を容易にするように設計された湾曲したジョー13250及び13270を用いる。例えば、図68は、第1のジョークランプ面13252を画定する第1のジョー本体13251を含む第1のジョー13250を示す。第1のジョー本体13251は、第1の近位端13253及び第1の遠位先端部13254を更に備える。様々な例において、図68に見られるように、第1のジョー13250は、第1のジョー中心軸FJCAを画定し、第1の遠位先端部13254は、第1のジョー中心軸FJCAの第1の側部13255に横方向に変位する。一例では、第1のジョー13250は、第1の単極電極13290及び第1の双極電極13291を支持する。
様々な例において、第2のジョー13270は、第2のジョークランプ面13272を画定する第2のジョー本体13271を含む。一例では、第2のクランプ面13272を画定する第2のジョー本体13271の部分は、第1のジョークランプ面13252を画定する第1のジョー本体13251の一部分の鏡像を本質的に備え得る。特定の例では、第2のジョー本体13271は、第2の近位端13273及び第2の遠位先端部13274を更に備える。図69に見られるように、第2のジョー13270は、第2のジョー中心軸SJCAを画定し、第2の遠位先端部13274は、第2のジョー中心軸SJCAの第1の側部13275に横方向に変位する。図示される例では、第2のジョー13270は、第2の双極電極13292を支持する。
様々な例では、使用中、第1のジョー113250及び第2のジョー13270が組織をクランプすることなく開放位置から完全閉鎖位置に移動すると、第1のジョー13250及び第2のジョー13270は、互いにほぼ完全に一致する。その位置にあるとき、例えば、第1のジョー中心軸FJCA及び第2の及び第2のジョー中心軸SJCAは、両方とも共通の平面上にある。第2の遠位先端部13274は、第1の遠位先端部13254と整列する。第1のジョー13250及び第2のジョー13270が組織上でクランプされると、組織は、第1のジョー13250及び第2のジョー13270の一部を整列しないように歪ませる傾向があり得る。この位置ずれは、ジョーの遠位先端部で最大であり得る。ジョーのそのような位置ずれは、ジョー中間点MPの遠位に向かって増加し得る。例えば、遠位先端部13254及び13274は、ジョー中心軸FJCA及びSJCAから横方向に変位(湾曲)しているため、ジョー13254、13274が組織をクランプ、又はその上で閉鎖し続けると、遠位先端部13254、13274は、更なる位置ずれの影響を受けやすい。この位置ずれは一般に望ましくない。
図70は、閉鎖中(組織はない)の第1のジョー13250及び第2のジョー13270の断面端面図を含み、このとき、第1のジョー13250及び第2のジョー13270は、垂直に整列されている。ジョー13250、13270が組織Tをクランプしている間、ジョー13250、13270は、横方向に斜めになる傾向があり、ずれるようになり得る(図71)。この位置ずれは、ジョー中点MPの遠位にあるジョーの部分で開始、又は少なくとも増加し得る。そのような望ましくない出来事により、RF短絡の形成をもたらし得る。図72及び図73は、ジョーを歪ませ、整列位置から移動させる傾向があるジョー13250、13270によって経験される、クランプ力F及び結果として生じるバイアス力Fの量の図式図を表す。ジョークランプ力Fの量(lbs)は、ジョーが開放位置から標的組織上の完全閉鎖位置又はクランプ位置に移動するにつれて必然的に増加する。ジョー13250、13270が閉鎖方向に互いに向かって移動すると、ジョーが経験する位置ずれ力の量は、組織の抵抗によって増加する傾向がある。図75は、ジョー閉鎖プロセス中のジョークランプ力Fとジョーを再度整列するのに必要な力の量(ジョー付勢力FB)のグラフ比較である。
特定の例では、ジョー13250、13270のうちの少なくとも1つは、閉鎖中にジョーを互いに「軸方向に整列」するように、他のジョーの対応する部分に係合するように構成された少なくとも1つの整列機構を備える。本明細書で使用される場合、「軸方向に整列」という用語は、閉鎖中に、一方のジョーの中心線が他のジョーの中心線と概ね軸方向に整列していることを意味する。更に、第2の遠位先端部13274が第1の遠位先端部13254と「整列」しているとき、組織上で完全に閉鎖又は完全にクランプされると、第2のジョークランプ面13272の外周は、第1のジョークランプ面13252の外周と概ね整列する。別の構成では、第2の遠位先端部13274が第1の遠位先端部13254と「整列」しているとき、組織上でジョー13250、13270が完全に閉鎖又は完全にクランプされると、第1のジョークランプ面13252の部分は第2のジョークランプ面13272を越えて横方向に延在しない。この「整列」という定義は、当然のことながら、同一のサイズ及び外形を有するジョー13250、13270に適用可能である。例えば、ジョーのうちの1つが、ジョーの外面から延在する突出部又は形成部を有し、突出部が他のジョーの対応する表面上に見出されないが、突出部を有するジョーは、それ以外は他のジョーと形状が同一である(おそらくジョーのクランプ面を除く)場合、これらのジョーは、ジョー線の中心線が共通の平面上にあるとき、互いに整列され得る。したがって、第1のジョー13250と整列している第2のジョー13270という文脈において「整列」の別の定義は、第1のジョー中心軸FJCA及び第2のジョー中心軸SJCAが共通の整列面APに沿って位置するように、互いに整列されている第1のジョー13250及び第2のジョー13270からなり得る。図70を参照されたい。
図示される例では、第1のジョー13250及び第2のジョー13270は各々、一連の半径方向に整列した歯を含む歯付き表面を有する。図77は、第1のジョークランプ面13252上に形成された「半径方向に整列された」第1の歯13256を含む複数の第1の整列機構を示す。同様に、第2のジョー13270は、第2のジョークランプ面13272上の半径方向に整列した第2の歯13276を含む複数の第2の整列機構を備える。図76を参照されたい。この文脈で使用される場合、「半径方向に整列された」という用語は、各歯が対応する軸に沿って位置し、各軸がジョーの中心軸から横方向に変位した共通点と交差することを意味する。
図76は、第1のジョー13250の一部分及び第2のジョー13270の対応する部分を断面で示す。図76に見られるように、各第1の歯13256は、第1の歯先端部13257を有し、各第1の歯13256は、第1の谷13258によって分離されている。同様に、第2のジョー13270は、第1のジョー13250上の第1の歯付き表面13254と嵌合するように構成された第2の歯付き表面13274を有する。図76に更に見られるように、各第2の歯13276は、第2の歯先端部13277を有し、各第2の歯13276は、第2の谷13278によって分離されている。一構成では、第1のジョー13250及び第2のジョー13270が適切に整列して閉鎖位置に移動するとき、各第2の歯13278の第2の歯先端部13277は、対応する第1の谷13258と整列し、各第1の歯先端部13257は、対応する第2の谷13278と整列するように構成されている。少なくとも1つの構成では、第2の歯13276は、同様に、第2のジョー13270上で半径方向に整列される。使用中、第1のジョー13250及び第2のジョー13270が互いに向かって移動すると、第1の先端部13257及び第2の先端部13277のうちの少なくともいくつかが最終的に係合するようになる。一構成では、例えば、各第1の歯13256及び各第2の歯13257のそれぞれの高さは、電極13290、13291、13292を収容するために必要な第1のジョークランプ面13252と第2のジョークランプ面13272との間に形成される組織間隙の量よりも大きい。例えば、第1の歯先端部13257(又はそれらの少なくとも一部)の各々は、第1のジョー13250上の第1の電極13290、13291を越えて延在する。同様に、第2の歯先端部13277(又はそれらの少なくとも一部)の各々は、第2のジョー13270上の電極13292を越えて延在する。ジョー13250、13270が互いに向かって移動し続けると、第1の歯13256の少なくとも一部と対応する第2の歯13276の少なくとも一部との間の相互作用は、第1の遠位先端部13254及び第2の遠位先端部13274を整列させるように機能する。図示される例では、第1の歯13256は、第1のジョークランプ面13252全体を実質的に占め、第2の歯13276は、第2のジョークランプ面13272全体を占有するが、第1のジョー13250及び第2のジョー13270の湾曲した性質のため、特定の例では、閉鎖/クランプ中に第1の遠位先端部13254及び第2の遠位先端部13274を整列させるのに一般的に役立つ、ジョー中点MPの遠位にある第1の歯13256及び対応する第2の歯13276のうちの少なくともいくつかが相互作用する。この位置合わせは、ジョーが組織上にクランプし続けるにつれて徐々に増加する。別の言い方をすれば、ジョーのクランプ又は閉鎖力Fが増加するにつれて、ジョー13250、13270を整列させるように機能する付勢力は、アライメントが増加する。
特定の例では、第1の歯13256は、電極13290、13291のいずれかによって占有されていない第1のジョークランプ面13252の部分を包含するのみである。第1のジョークランプ面13252のそれらの部分は、絶縁材料を含み得る。同様に、そのような実施形態では、第2の歯13276は、電極13292によって占有されていない第2のジョークランプ面13272の部分を包含するのみである。他の構成では、第1の歯13256はまた、電極13290、13291の導電部分上に延在し、第2の歯13276はまた、電極13292の導電部分の上に延在する。
少なくとも1つの例では、第1のジョー13250及び第2のジョー13270の各々は、各ジョーの遠位先端部13254、13274がジョー中心軸FJCA、SJCAの共通する側に横方向に変位するように一般的な曲線を形成するよう協調する、ある程度線形のセグメントを含む。図68及び図69を参照されたい。図77は、ジョーが直線部分を含む場合であっても、ジョーの平均最大湾曲度に整列された半径方向の歯配置を示す。図78は、任意の線形セグメント/側壁を含まずに形成される緩やかな曲線を備える、代替の第1のジョー実施形態13250’を示す。
図79~図81は、第1のジョー13250’及び第2のジョー13270’を備える外科用エンドエフェクタ構成13200’を示す。特定の例では、第2のジョー13270’は、クランププロセス中に第1及び第2のジョー13250’、13270’を整列するために、クランプ中に第1のジョー13250’の対応する側部に横方向に係合するように機能する少なくとも1つ、好ましくは2つの横方向整列機構13280、13282を含む。双極電極を備えるエンドエフェクタでは、ジョーは、ジョー内の2つ以上の隔離ゾーン内で相互作用して、整列していないジョーを再度整列させ、第1のジョーの電極を第2のジョーの電極と再度整列させるための物理的力を引き起こす、複数のジョー特徴部を備え得る。一構成では、例えば、第1のジョー/電極セットのDLCは、第2のジョー/電極内の電極から横方向にオフセットされている。しかしながら、各ジョーの歯は、電極部分及び絶縁部分内に延在しており、重複部は、半径方向に配置された歯が互いに係合を開始するにつれて、ジョーの遠位先端部が組織によって当初は整列されないように、十分大きい。例えば、1つの構成では、第1のジョーの歯の絶縁部分は、第2のジョーの歯の導電部分に係合し、歯の輪郭に沿って第1及び第2のジョーの遠位先端部を強制的に再整列させる。
様々な構成では、遠位から近位のジョー閉鎖を提供するジョー閉鎖構成を有する外科用エンドエフェクタを使用することが有利であり得る。例えば、図82は、第1及び第2のジョー14250、14270のそれぞれの遠位先端部14254と14274との間の初期接触を誘導するように一緒に移動可能に連結された第1のジョー14250と第2のジョー14270とを含む、外科用エンドエフェクタ14200を示す。そのような構成は、第1のジョー14250と第2のジョー14270との間のオフセット枢動を備えて、ジョーのうちの1つを他方のジョーに向かって上向きにそらせることができる。図83及び図84は、第1のジョー14250’と、一緒に移動可能に連結された第2のジョー14270’と、を含む外科用エンドエフェクタ14200’を示す。第1及び第2のジョー14250’、14270’は、ジョーが互いに向かってクランプされるにつれて徐々に弾性的に変形する。ジョーの偏向を最小限に抑え、ジョー間に均一な負荷を送達しながら、ジョーのクランプ荷重を増加させることを可能にする偏向可能な近位操作機構を用いることができる。図84に示すように、ジョー14250’、14270’は、完全にクランプされたときに均一な圧力プロファイルを確立することができる。
図85は、関節継手15300によって近位シャフトセグメント10100に連結され得る外科用エンドエフェクタ15200を備える、別の外科用器具15000を示す。図示される構成では、関節継手15300は、近位シャフトセグメント10100の遠位端10102から遠位に延在する近位シャフトフレーム部材15310を備える。近位シャフトフレーム部材15310は、例えば、溶接、接着剤などによって近位外側シャフト管10110に取り付けられ得る。特定の例では、近位シャフトフレーム部材15310は、遠位に延在する取り付けアーム15312、15314を含むU字形クレードル部分を備え、取り付けアーム15312は、シャフト軸SAの片側に位置し、取り付けアーム15314は、シャフト軸SAの反対側に位置する。
関節継手15300は、エンドエフェクタフレームアセンブリ15210の一部分も含む近位エンドエフェクタフレーム部材15320を更に備える。近位エンドエフェクタフレーム部材15320は、U字形クレードル15326を画定する2つの直立支持面15322、15324を備える。近位エンドエフェクタフレーム部材15320は、取り付けアーム15312と15314との間に受容され、関節運動軸AAを画定する関節ピン15330によってその中に枢動可能に支持される。関節継手15300は、シャフト軸SAの各側の関節運動の範囲を通る、近位エンドエフェクタフレーム部材15320の選択的な関節運動を容易にする。例えば、関節継手15300は、非関節運動位置から、シャフト軸SAの片側で第1の関節運動方向に第1の最大関節運動位置まで、並びに、シャフト軸SAの反対側の第2の関節運動方向に第2の最大関節運動位置までの、近位エンドエフェクタフレーム部材15320のへの関節運動を容易にする。
外科用エンドエフェクタ15200は、一般に15400として示される関節運動システムによって、近位シャフトセグメント10100に対して関節運動軸AAを中心に選択的に関節運動する。図示される例では、関節運動システム15400は、シャフト軸SAの右側に位置する右近位リンク15410及び右遠位リンク15440、及びシャフト軸SAの左側に位置する左近位リンク15430及び左遠位リンク15460を備える。右近位リンク15410は、ほぼL字形である右近位リンク本体15412を備え、右近位リンク近位端(図示せず)及び右近位リンク遠位端15416を備える。同様に、左近位リンク15430は、ほぼL字形である左近位リンク本体15432を備え、左近位リンク近位端15434及び左近位リンク遠位端15436を備える。図示される例では、右近位リンク近位端は、取り付けアーム15312に対して枢動可能に支持され、左近位リンク近位端15434は、取り付けアーム15314に対して枢動可能に支持されている。右近位リンク近位端は、取り付けアーム15312に枢動可能に連結され、左近位リンク近位端15434は、第1のリンクピン15420によって取り付けアーム15314に枢動可能に連結されている。第1のリンクピン15420は、シャフト軸SAを横切る第1のリンク軸FLAを画定し、近位シャフトフレーム部材15310に対する第1のリンク軸FLAを中心とした右近位リンク15410及び左近位リンク15430の枢動移動を容易にする。
少なくとも1つの構成では、右遠位リンク15440の近位端は、右近位リンク遠位端10416に枢動可能にピン留めされている。右遠位リンク15440の遠位端は、エフェクタフレーム部材15320の支持側15322に枢動可能に連結されている。同様に、左遠位リンク15460の近位端は、左近位リンク遠位端15436に枢動可能にピン留めされている。左遠位リンク15460の遠位端は、エンドエフェクタフレーム部材15320の直立支持側15324に枢動可能にピン留めされている。右遠位リンク15440の近位端は、第3のリンク軸TLAを中心に枢動移動するように右近位リンク遠位端15416に枢動可能に連結され、左遠位リンク15460の近位端は、第3のリンク軸TLAを中心に枢動移動するように左近位リンク15430に枢動可能に連結される。右遠位リンク15440の遠位端は、第4のリンク軸FRLAを中心に枢動移動するようにエンドエフェクタフレーム部材15320の直立支持側15322にピン留めされ、左遠位リンク15460の遠位端は、第4のリンク軸FRLAを中心に枢動移動するようにエンドエフェクタフレーム部材15320の直立支持側15324枢動可能にピン留めされている。
特定の例では、関節運動システム15400は、右近位リンク15410及び左近位リンク15430に軸方向関節運動を加えるように構成された軸方向に移動可能な関節運動アクチュエータ15470を更に備える。図示される構成では、関節運動アクチュエータ15470は、関節運動駆動ナット15480と螺合可能に連動する遠位関節シャフトセグメント15472を備える。関節運動駆動部15480は、関節運動駆動軸ADAを中心に回転するように構成されたねじ山付き部分15482と、近位シャフトフレーム部材15310に枢動可能に連結された装着部分15484とを備える。装着部分15484は、関節運動駆動軸ADAを横切る関節運動装着軸AMAを中心とした関節運動駆動部15480の枢動移動を容易にする。回転駆動される近位関節運動駆動シャフト15490は、ねじ山付き部分15482が装着部分15484に対して近位関節運動駆動シャフト15490によって回転可能であるように、装着部分15480のねじ山付き部分15482に連結されている。ねじ山付き部分15482の回転は、遠位関節シャフトセグメント15472の軸方向移動をもたらす。
図示される例では、遠位関節シャフトセグメント15472は、第2のリンク軸SLAを中心に右近位リンク15410及び左近位リンク15430に枢動可能に連結された遠位端形成部15474を含む。外科用エンドエフェクタ15200は、遠位端形成部15474を近位方向PD又は遠位方向DDに移動させることによって、関節運動軸AAを中心に選択的に関節運動させることができる。外科用器具15000は、本明細書に記載の方法における外科用エンドエフェクタ15200の関節運動に対応するように曲げ及び屈曲することが可能でありながら、回転可能な可撓性回転シャフト10602を更に備える。可撓性回転シャフト10602は、本明細書に開示される様々な方法で外科用エンドエフェクタ15200のジョー(図示せず)を開閉するように構成されている。同様に、可撓性回転駆動シャフト10602の回転は、外科用エンドエフェクタ15200を本明細書に開示される様々な方法でシャフト軸SAを中心に回転させる。図88及び図89は、上記の関節運動システム15300の1つの形態の構成要素の有限要素解析を含む。
図89及び図90は、外科用エンドエフェクタ16200を選択的に関節運動するように構成された別の関節運動システム構成16300を示す。この構成では、外科用エンドエフェクタ16200は、それに対する関節運動のために、関節点16302でシャフト(図示せず)に枢動可能に連結されている。関節運動システム構成16300は、右関節運動部材16310及び左関節運動部材16320を備える。右関節運動部材16320は、外科用エンドエフェクタ16200に枢動可能に連結され、そこに軸方向関節制御運動を加えるように構成されたハウジング(図示せず)内の関節運動駆動装置と動作可能に連動する。同様に、左関節運動部材16320は、外科用エンドエフェクタ16200に枢動可能に連結され、そこに軸方向関節制御運動を加えるように構成されたハウジング内の関節運動駆動装置と動作可能に連動する。図810は、外科用エンドエフェクタ16200の左への関節運動を示し、右関節運動部材16310は、遠位方向DDに軸方向に前進し、左関節運動部材16320は、近位方向PDに軸方向に前進する。
図91は、外科用エンドエフェクタ17200を選択的に関節運動するように構成された別の関節運動システム構成17300を示す。この構成では、外科用エンドエフェクタ17200は、それに対する関節運動のために、関節点17302でシャフト(図示せず)に枢動可能に連結されている。関節運動システム構成17300は、外科用エンドエフェクタ17200に動作可能に連結されたウォームホイール17304と噛合的に連動するウォームギヤ17312を含むウィンチ型駆動機構17310を備える。ウィンチ型駆動機構17310は、ハウジング(図示せず)内で動作可能に支持された制御システム、モータなどと連動する。ウィンチ型駆動機構17310の動作は、関節点17302を中心とした外科用エンドエフェクタ17200の関節運動をもたらすであろう。
図92は、外科用エンドエフェクタ18200を選択的に関節運動するように構成された別の関節運動システム構成18300を示す。この構成では、外科用エンドエフェクタ18200は、それに対する関節運動のために、関節点18302でシャフト(図示せず)に枢動可能に連結されている。関節運動システム構成18300は、ボール及びソケット構成18314によって外科用エンドエフェクタ18200に取り付けられたねじ山付きロッド18312を含む関節運動駆動部材18310を備える。ねじ山付きロッド18312は、シャフト内に固定的に支持されたねじ山付きナット18320とねじ係合している。ねじ山付きロッド18312は、回転関節制御運動を加えるように構成されたハウジング(図示せず)内の関節運動駆動装置と動作可能に連動する。ねじ山付きロッド18312の回転は、外科用エンドエフェクタ18200に軸方向の関節運動を加えて、関節点18302を中心にシャフトアセンブリに対して外科用エンドエフェクタ18200を枢動させる。
図93は、外科用エンドエフェクタ19200を選択的に関節運動するように構成された別の関節運動システム構成19300を示す。この構成では、外科用エンドエフェクタ19200は、それに対する関節運動のために、関節点19302でシャフト(図示せず)に枢動可能に連結されている。関節運動システム構成19300は、取り付け点19312で外科用エンドエフェクタ19200に取り付けられた閉ループタングステンケーブル19310を備える。ケーブル19310を時計方向CWに回転させると、外科用エンドエフェクタ19200が右方向RDに関節運動し、ケーブル19310を反時計方向CCWに回転させると、外科用エンドエフェクタ19200が左方向LDに関節運動する。図94は、関節運動張力がケーブル19310内で緩和されたときに、外科用エンドエフェクタ19200を非関節運動位置に戻すために、ケーブル19310に反対方向の力を加えるためのばね19330の使用を示す。
本明細書で記載される主題の様々な態様を、以下の実施例において説明する。
実施例1-シャフト軸を画定するシャフトアセンブリを備える、外科用器具。外科用器具は、シャフト軸を中心に選択的に回転するためのシャフトアセンブリに動作可能に連結されたエンドエフェクタフレームアセンブリを含む、外科用エンドエフェクタを更に備える。第1のジョーは、エンドエフェクタフレームアセンブリ上に枢動可能に支持されている。第2のジョーは、第1のジョーに対して枢動可能に支持されており、第1のジョー及び第2のジョーは、軸方向制御運動が第1のジョー及び第2のジョーのうちの少なくとも1つに加えられるときに、開放位置と閉鎖位置との間で互いに対して枢動可能である。外科用器具は、エンドエフェクタフレームアセンブリがシャフト軸を中心に回転可能であるロック解除位置と、エンドエフェクタフレームアセンブリがシャフト軸を中心に回転するのをロック部材が阻止するロック位置との間で移動可能である、ロック部材を更に備える。ロックアクチュエータは、ロック部材と動作可能に連動して、ロック部材をロック位置とロック解除位置との間で移動させる。駆動部材は、エンドエフェクタフレームアセンブリ及び第1のジョー及び第2のジョーと動作可能に連動し、駆動部材は、第1のジョー及び第2のジョーのうちの少なくとも1つに軸方向制御運動を加えて、第1のジョー及び第2のジョーを開放位置と閉鎖位置との間で移動させるように構成されている。駆動部材は、ロック部材がロック解除位置にあるときに、エンドエフェクタフレームアセンブリに回転運動を加えて、エンドエフェクタフレームアセンブリをシャフト軸を中心に回転させるように更に構成されている。
実施例2-外科用器具が、ロック部材と連動してロック部材をロック解除位置に付勢するロック付勢具を更に備える、実施例1に記載の外科用器具。
実施例3-ロック部材が、ロック位置とロック解除位置との間で軸方向に移動可能である、実施例1又は2に記載の外科用器具。
実施例4-エンドエフェクタフレームアセンブリは、ロック部材がロック位置にあるときにロック部材によって係止係合されるように構成された一連の半径方向ロック溝を含む、実施例1又は3に記載の外科用器具。
実施例5-外科用器具が、ロック部材と連動してロック部材をロック解除位置に付勢するロック付勢具を更に備える、実施例1、3又は4に記載の外科用器具。
実施例6-エンドエフェクタフレームアセンブリは、エンドエフェクタフレームアセンブリがシャフト軸を横切る関節運動軸を中心にシャフトアセンブリに対して選択的に関節運動可能であるように、シャフトアセンブリに取り付けられている、実施例1、2、3、4又は5に記載の外科用器具。
実施例7-駆動部材が可撓性である、実施例1、2、3、4、5又は6に記載の外科用器具。
実施例8-駆動部材が、第1のジョー及び第2のジョーのうちの1つに連結され、そこに軸方向制御運動を加えるように構成されており、駆動部材が、第1のジョー及び第2のジョーのうちの1つに対して回転するように構成されている、実施例1、2、3、4、5、6又は7に記載の外科用器具。
実施例9-エンドエフェクタフレームアセンブリが、関節継手によってシャフトアセンブリに連結されており、外科用器具は、関節継手に連結されてそこに関節制御運動を選択的に加える関節運動アクチュエータを更に備える、実施例1、2、3、4、5、6、7又は8に記載の外科用器具。
実施例10-関節運動アクチュエータが、回転式関節運動駆動シャフトと、関節継手及び回転式関節運動駆動シャフトと動作可能に連動する軸方向関節運動駆動部材と、を備え、回転式関節運動駆動シャフトの回転により、軸方向関節運動駆動部材が関節継手に軸方向関節運動を加える、実施例9に記載の外科用器具。
実施例11-シャフト軸を画定するシャフトアセンブリを備える、外科用器具。外科用器具は、シャフト軸を中心に選択的に回転するためのシャフトアセンブリに動作可能に連結されたエンドエフェクタフレームアセンブリを含む、外科用エンドエフェクタを更に備える。第1のジョーは、エンドエフェクタフレームアセンブリ上に枢動可能に支持されている。第2のジョーは、第1のジョーに対して枢動可能に支持されており、第1のジョー及び第2のジョーは、軸方向制御運動が第1のジョー及び第2のジョーのうちの少なくとも1つに加えられるときに、開放位置と閉鎖位置との間で互いに対して枢動可能である。外科用器具は、エンドエフェクタフレームアセンブリがシャフト軸を中心に回転するのをロック部材が阻止するロック位置と、エンドエフェクタフレームアセンブリがシャフト軸を中心に回転可能であるロック解除位置との間で移動可能である、ロック部材を更に備える。ロック部材と連動してロック部材をロック位置に付勢する、ロック付勢具。ロック解除アクチュエータは、ロック部材と動作可能に連動して、ロック部材をロック位置からロック解除位置まで移動させる。駆動部材は、エンドエフェクタフレームアセンブリ及び第1のジョー及び第2のジョーと動作可能に連動し、駆動部材は、第1のジョー及び第2のジョーのうちの少なくとも1つに軸方向制御運動を加えて、第1のジョー及び第2のジョーを開放位置と閉鎖位置との間で移動させるように構成されている。駆動部材は、ロック部材がロック解除位置にあるときに、エンドエフェクタフレームアセンブリに回転運動を加えて、エンドエフェクタフレームアセンブリをシャフト軸を中心に回転させるように更に構成されている。
実施例12-外科用器具が、第1のジョー及び第2のジョーのうちの少なくとも1つの上に少なくとも1つの電極を更に備える、実施例11に記載の外科用器具。
実施例13-ロック部材が、ロック位置とロック解除位置との間で軸方向に移動可能である、実施例11又は12に記載の外科用器具。
実施例14-エンドエフェクタフレームアセンブリは、ロック部材がロック位置にあるときにロック部材によって係止係合されるように構成された一連の半径方向ロック溝を含む、実施例11又は13に記載の外科用器具。
実施例15-エンドエフェクタフレームアセンブリは、エンドエフェクタフレームアセンブリがシャフト軸を横切る関節運動軸を中心にシャフトアセンブリに対して選択的に関節運動可能であるように、シャフトアセンブリに取り付けられている、実施例11、12、13又は14に記載の外科用器具。
実施例16-駆動部材が可撓性である、実施例11、12、13、14又は15に記載の外科用器具。
実施例17-駆動部材が、第1のジョー及び第2のジョーのうちの1つに連結され、そこに軸方向制御運動を加えるように構成されている、実施例11、12、13、14、15又は16に記載の外科用器具。駆動部材は、第1のジョー及び第2のジョーのうちの1つに対して回転するように構成されている。
実施例18-エンドエフェクタフレームアセンブリが、関節継手によってシャフトアセンブリに連結されており、外科用器具は、関節継手に連結されてそこに関節制御運動を選択的に加える関節運動アクチュエータを更に備える、実施例11、12、13、14、15、16又は17に記載の外科用器具。
実施例19-関節運動アクチュエータが、回転式関節運動駆動シャフトと、関節継手及び回転式関節運動駆動シャフトと動作可能に連動する軸方向関節運動駆動部材と、を備え、回転式関節運動駆動シャフトの回転により、軸方向関節運動駆動部材が関節継手に軸方向関節運動を加える、実施例18に記載の外科用器具。
実施例20-第1のジョー及び第2のジョーのうちの少なくとも1つが、そこから突出する複数の歯を含むジョー面を備える、実施例11、12、13、14、15、16、17、18又は19に記載の外科用器具、請求項12に記載の外科用器具。
いくつかの形態が示され説明されてきたが、添付の特許請求の範囲をそのような詳細に制限又は限定することは、本出願人が意図するところではない。多くの修正、変形、変更、置換、組み合わせ及びこれらの形態の等価物を実装することができ、本開示の範囲から逸脱することなく当業者により想到されるであろう。更に、記述する形態に関連した各要素の構造は、その要素によって実施される機能を提供するための手段として代替的に説明することができる。また、材料が特定の構成要素に関して開示されているが、他の材料が使用されてもよい。したがって、上記の説明文及び添付の特許請求の範囲は、全てのそのような修正、組み合わせ、及び変形を、開示される形態の範囲に含まれるものとして網羅することを意図としたものである点を理解されたい。添付の特許請求の範囲は、全てのそのような修正、変形、変更、置換、修正、及び等価物を網羅することを意図する。
上記の詳細な説明は、ブロック図、フロー図及び/又は実施例を用いて、装置及び/又はプロセスの様々な形態について記載してきた。そのようなブロック図、フロー図及び/又は実施例が1つ若しくは2つ以上の機能及び/又は動作を含む限り、当業者に理解されたいこととして、そのようなブロック図、フロー図及び/又は実施例に含まれる各機能及び/又は動作は、多様なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はこれらの事実上の任意の組み合わせによって、個々にかつ/又は集合的に実装することができる。当業者には、本明細書で開示される形態のうちのいくつかの態様の全部又は一部が、1台若しくは2台以上のコンピュータ上で稼働する1つ若しくは2つ以上のコンピュータプログラムとして(例えば、1台若しくは2台以上のコンピュータシステム上で稼働する1つ若しくは2つ以上のプログラムとして)、1つ若しくは2つ以上のプロセッサ上で稼働する1つ若しくは2つ以上のプログラムとして(例えば、1つ若しくは2つ以上のマイクロプロセッサ上で稼働する1つ若しくは2つ以上のプログラムとして)、ファームウェアとして、又はこれらの実質的に任意の組み合わせとして集積回路上で等価に実装することができ、回路を設計すること、並びに/又はソフトウェア及び/若しくはファームウェアのコードを記述することは、本開示を鑑みれば当業者の技能の範囲内に含まれることが理解されよう。加えて、当業者には理解されることとして、本明細書に記載した主題の機構は、多様な形態で1つ又は2つ以上のプログラム製品として配布されることが可能であり、本明細書に記載した主題の具体的な形態は、配布を実際に実行するために使用される信号搬送媒体の特定のタイプにかかわらず適用される。
様々な開示された態様を実施するように論理をプログラムするために使用される命令は、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)、キャッシュ、フラッシュメモリ又は他のストレージなどのシステム内メモリに記憶され得る。更に、命令は、ネットワークを介して、又は他のコンピュータ可読媒体によって配布され得る。したがって、機械可読媒体としては、機械(例えば、コンピュータ)によって読み出し可能な形態で情報を記憶又は送信するための任意の機構が挙げられ得るが、フロッピーディスケット、光ディスク、コンパクトディスク、読み出し専用メモリ(CD-ROM)、並びに磁気光学ディスク、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ(EPROM)、電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ(EEPROM)、磁気若しくは光カード、フラッシュメモリ又は、電気的、光学的、音響的、若しくは他の形態の伝播信号(例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号など)を介してインターネットを介した情報の送信に使用される有形機械可読ストレージに限定されない。したがって、非一時的コンピュータ可読媒体としては、機械(例えば、コンピュータ)によって読み出し可能な形態で電子命令又は情報を記憶又は送信するのに好適な任意のタイプの有形機械可読媒体が挙げられる。
本明細書の任意の態様で使用されるとき、「制御回路」という用語は、例えば、ハードワイヤード回路、プログラマブル回路(例えば、1つ又は2つ以上の個々の命令処理コアを含むコンピュータプロセッサ、処理ユニット、プロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロコントローラユニット、コントローラ、デジタル信号プロセッサ(digital signal processor、DSP)、プログラマブル論理装置(programmable logic device、PLD)、プログラマブル論理アレイ(programmable logic array、PLA)、又はフィールドプログラマブルゲートアレイ(field programmable gate array、FPGA))、状態機械回路、プログラマブル回路によって実行される命令を記憶するファームウェア、及びこれらの任意の組み合わせを指すことができる。制御回路は、集合的に又は個別に、例えば、集積回路(IC)、特定用途向け集積回路(ASIC)、システムオンチップ(SoC)、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、サーバ、スマートフォンなどの、より大きなシステムの一部を形成する回路として具現化され得る。したがって、本明細書で使用されるとき、「制御回路」は、少なくとも1つの個別の電気回路を有する電気回路、少なくとも1つの集積回路を有する電気回路、少なくとも1つの特定用途向け集積回路を有する電気回路、コンピュータプログラムによって構成された汎用コンピューティング装置(例えば、本明細書で説明したプロセス及び/若しくは装置を少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムによって構成された汎用コンピュータ、又は本明細書で説明したプロセス及び/若しくは装置を少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムによって構成されたマイクロプロセッサ)を形成する電気回路、メモリ装置(例えば、ランダムアクセスメモリの形態)を形成する電気回路及び/又は通信装置(例えばモデム、通信スイッチ、又は光-電気設備)を形成する電気回路を含むが、これらに限定されない。当業者は、本明細書で述べた主題が、アナログ形式若しくはデジタル形式、又はこれらのいくつかの組み合わせで実装されてもよいことを認識するであろう。
本明細書の任意の態様で使用されるとき、「論理」という用語は、前述の動作のいずれかを実施するように構成されたアプリケーション、ソフトウェア、ファームウェア、及び/又は回路を指し得る。ソフトウェアは、非一時的コンピュータ可読記憶媒体上に記録されたソフトウェアパッケージ、コード、命令、命令セット、及び/又はデータとして具現化されてもよい。ファームウェアは、メモリ装置内のコード、命令、若しくは命令セット、及び/又はハードコードされた(例えば、不揮発性の)データとして具現化されてもよい。
本明細書の任意の態様で使用されるとき、「構成要素」、「システム」、「モジュール」などという用語は、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせ、ソフトウェア、又は実行中のソフトウェアのいずれかであるコンピュータ関連エンティティを指すことができる。
本明細書の任意の態様で使用されるとき、「アルゴリズム」とは、所望の結果につながるステップの自己無撞着シーケンスを指し、「ステップ」とは、必ずしも必要ではないが、記憶、転送、組み合わせ、比較、及び別様に操作されることが可能な電気信号又は磁気信号の形態をとることができる物理量及び/又は論理状態の操作を指す。これらの信号を、ビット、値、要素、記号、文字、用語、番号などとして言及することが一般的な扱い方である。これらの及び類似の用語は、適切な物理量と関連付けられてもよく、また単に、これらの量及び/又は状態に適用される便利な標識である。
ネットワークとしては、パケット交換ネットワークが挙げられ得る。通信装置は、選択されたパケット交換ネットワーク通信プロトコルを使用して、互いに通信することができる。1つの例示的な通信プロトコルとしては、伝送制御プロトコル/インターネットプロトコル(TCP/IP)を使用して通信を可能にすることができるイーサネット通信プロトコルを挙げることができる。イーサネットプロトコルは、Institute of Electrical and Electronics Engineers(IEEE)によって発行された2008年12月発行の表題「IEEE802.3 Standard」、及び/又は本規格の後のバージョンのイーサネット規格に準拠するか、又は互換性があり得る。代替的に又は追加的に、通信装置は、X.25通信プロトコルを使用して互いに通信することができる。X.25通信プロトコルは、International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector(ITU-T)によって公布された規格に準拠するか、又は互換性があり得る。代替的に又は追加的に、通信装置は、フレームリレー通信プロトコルを使用して互いに通信することができる。フレームリレー通信プロトコルは、Consultative Committee for International Telegraph and Telephone(CCITT)及び/又はthe American National Standards Institute(ANSI)によって公布された規格に準拠するか、又は互換性があり得る。代替的に又は追加的に、送受信機は、非同期転送モード(ATM)通信プロトコルを使用して互いに通信することが可能であり得る。ATM通信プロトコルは、ATM Forumによって「ATM-MPLS Network Interworking 2.0」という題で2001年8月に公開されたATM規格及び/又は本規格の後のバージョンに準拠するか、又は互換性があり得る。当然のことながら、異なる及び/又は後に開発されたコネクション型ネットワーク通信プロトコルは、本明細書で等しく企図される。
別段の明確な定めがない限り、前述の開示から明らかなように、前述の開示全体を通じて、「処理すること(processing)」、「計算すること(computing)」、「算出すること(calculating)」、「判定すること(determining)」、「表示すること(displaying)」などの用語を使用する考察は、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリ内で物理(電子的)量として表現されるデータを、コンピュータシステムのメモリ若しくはレジスタ又は他のそのような情報記憶、伝送、若しくは表示装置内で物理量として同様に表現される他のデータへと操作し変換する、コンピュータシステム又は類似の電子計算装置のアクション及び処理を指していることが理解されよう。
様々な態様では、制御回路は、本明細書で使用されるとき、例えば、1つ以上の所定の条件が満たされたときに警告を発するなど、所定の機能を実行するように制御回路によって使用され得る1つ以上のフィードバックシステムに連結されている。特定の例では、フィードバックシステムは、例えばディスプレイスクリーン、バックライト、及び/又はLEDなど、1つ以上の視覚フィードバックシステムを備えてもよい。特定の例では、フィードバックシステムは、例えばスピーカ及び/又はブザーなど、1つ以上の音声フィードバックシステムを備えてもよい。特定の例では、フィードバックシステムは、例えば、1つ以上の触覚フィードバックシステムを備えてもよい。特定の例では、フィードバックシステムは、例えば、視覚、音声、及び/又は触覚フィードバックシステムの組み合わせを備えてもよい。
1つ又は2つ以上の構成要素が、本明細書中で、「ように構成される(configured to)」、「ように構成可能である(configurable to)」、「動作可能である/ように動作する(operable/operative to)」、「適合される/適合可能である(adapted/adaptable)」、「ことが可能である(able to)」、「準拠可能である/準拠する(conformable/conformed to)」などと言及され得る。当業者は、「ように構成される」は、一般に、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除き、アクティブ状態の構成要素及び/又は非アクティブ状態の構成要素及び/又はスタンバイ状態の構成要素を包含し得ることを理解するであろう。
「近位」及び「遠位」という用語は、本明細書では、外科用器具のハンドル部分を操作する臨床医を基準として使用される。「近位」という用語は、臨床医に最も近い部分を指し、「遠位」という用語は、臨床医から離れた位置にある部分を指す。便宜上及び明確性のために、「垂直」、「水平」、「上」、及び「下」などの空間的用語が、本明細書において図面に対して使用され得ることが更に理解されよう。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、これらの用語は限定的及び/又は絶対的であることを意図したものではない。
当業者は、一般に、本明細書で使用され、かつ特に添付の特許請求の範囲(例えば、添付の特許請求の範囲の本文)で使用される用語は、概して「オープンな」用語として意図されるものである(例えば、「含む(including)」という用語は、「~を含むが、それらに限定されない(including but not limited to)」と解釈されるべきであり、「有する(having)」という用語は「~を少なくとも有する(having at least)」と解釈されるべきであり、「含む(includes)」という用語は「~を含むが、それらに限定されない(includes but is not limited to)」と解釈されるべきであるなど)ことを理解するであろう。更に、導入された請求項記載(introduced claim recitation)において特定の数が意図される場合、かかる意図は当該請求項中に明確に記載され、またかかる記載がない場合は、かかる意図は存在しないことが、当業者には理解されるであろう。例えば、理解を助けるものとして、後続の添付の特許請求の範囲は、「少なくとも1つの(at least one)」及び「1つ又は2つ以上の(one or more)」という導入句を、請求項記載を導入するために含むことがある。しかしながら、かかる句の使用は、「a」又は「an」という不定冠詞によって請求項記載を導入した場合に、たとえ同一の請求項内に「1つ又は2つ以上の」又は「少なくとも1つの」といった導入句及び「a」又は「an」という不定冠詞が含まれる場合であっても、かかる導入された請求項記載を含むいかなる特定の請求項も、かかる記載事項を1つのみ含む請求項に限定されると示唆されるものと解釈されるべきではない(例えば、「a」及び/又は「an」は通常、「少なくとも1つの」又は「1つ又は2つ以上の」を意味するものと解釈されるべきである)。定冠詞を使用して請求項記載を導入する場合にも、同様のことが当てはまる。
加えて、導入された請求項記載において特定の数が明示されている場合であっても、かかる記載は、典型的には、少なくとも記載された数を意味するものと解釈されるべきであることが、当業者には認識されるであろう(例えば、他に修飾語のない、単なる「2つの記載事項」という記載がある場合、一般的に、少なくとも2つの記載事項、又は2つ又は3つ以上の記載事項を意味する)。更に、「A、B及びCなどのうちの少なくとも1つ」に類する表記が使用される場合、一般に、かかる構文は、当業者がその表記を理解するであろう意味で意図されている(例えば、「A、B及びCのうちの少なくとも1つを有するシステム」は、限定するものではないが、Aのみ、Bのみ、Cのみ、AとBの両方、AとCの両方、BとCの両方及び/又はAとBとCの全てなどを有するシステムを含む)。「A、B又はCなどのうちの少なくとも1つ」に類する表記が用いられる場合、一般に、かかる構文は、当業者がその表記を理解するであろう意味で意図されている(例えば、「A、B、又はCのうちの少なくとも1つを有するシステム」は、限定するものではないが、Aのみ、Bのみ、Cのみ、AとBの両方、AとCの両方、BとCの両方及び/又はAとBとCの全てなどを有するシステムを含む)。更に、典型的には、2つ以上の選択的な用語を表すあらゆる選言的な語及び/又は句は、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除いて、明細書内であろうと、請求の範囲内であろうと、あるいは図面内であろうと、それら用語のうちの1つ、それらの用語のうちのいずれか、又はそれらの用語の両方を含む可能性を意図すると理解されるべきであることが、当業者には理解されよう。例えば、「A又はB」という句は、典型的には、「A」又は「B」又は「A及びB」の可能性を含むものと理解されよう。
添付の特許請求の範囲に関して、当業者は、本明細書における引用した動作は一般に、任意の順序で実施され得ることを理解するであろう。また、様々な動作のフロー図がシーケンスで示されているが、様々な動作は、示されたもの以外の順序で実施されてもよく、又は同時に実施されてもよいことが理解されるべきである。かかる代替の順序付けの例は、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除いて、重複、交互配置、割り込み、再順序付け、増加的、予備的、追加的、同時、逆又は他の異なる順序付けを含んでもよい。更に、「~に応答する」、「~に関連する」といった用語、又は他の過去時制の形容詞は、一般に、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除き、かかる変化形を除外することが意図されるものではない。
「一態様」、「態様」、「例示」、「一例示」などへの任意の参照は、その態様に関連して記載される特定の機構、構造又は特性が少なくとも1つの態様に含まれると意味することは特記に値する。したがって、本明細書の全体を通じて様々な場所に見られる語句「一態様では」、「態様では」、「例示では」及び「一例示では」は、必ずしも全てが同じ態様を指すものではない。更に、特定の特徴、構造、又は特性は、1つ又は2つ以上の態様において任意の好適な様態で組み合わせることができる。
本明細書で参照され、かつ/又は任意の出願データシートに列挙される任意の特許出願、特許、非特許刊行物、又は他の開示資料は、組み込まれる資料が本明細書と矛盾しない範囲で、参照により本明細書に組み込まれる。それ自体、また必要な範囲で、本明細書に明瞭に記載される開示内容は、参照により本明細書に組み込まれるあらゆる矛盾する記載に優先するものとする。参照により本明細書に組み込まれると言及されているが、現行の定義、見解、又は本明細書に記載される他の開示内容と矛盾する任意の内容、又はそれらの部分は、組み込まれた内容と現行の開示内容との間に矛盾が生じない範囲においてのみ、組み込まれるものとする。
要約すると、本明細書に記載した構想を用いる結果として得られる多くの利益が記載されてきた。1つ又は2つ以上の形態の上述の記載は、例示及び説明を目的として提示されているものである。包括的であることも、開示された厳密な形態に限定することも意図されていない。上記の教示を鑑みて、修正又は変形が可能である。1つ又は2つ以上の形態は、原理及び実際の応用について例示し、それによって、様々な形態を様々な修正例と共に、想到される特定の用途に適するものとして当業者が利用することを可能にするようにするために、選択及び記載されたものである。本明細書と共に提示される特許請求の範囲が全体的な範囲を定義することが意図される。
本明細書で説明する外科用器具システムの多くは、電動モータによって駆動される。しかしながら、本明細書に記載された外科用器具システムは、任意の好適な様式で駆動されることができる。様々な事例において、本明細書で説明した外科用器具システムは、例えば、手動操作トリガにより駆動されることができる。特定の例では、本明細書に開示されるモータは、ロボット制御式システムの1つ又は複数の部分を備えることができる。更に、本明細書に開示されるエンドエフェクタ及び/又は工具アセンブリのいずれもロボット外科用器具システムと共に利用することができる。例えば、米国特許出願第13/118,241号、発明の名称「SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS WITH ROTATABLE STAPLE DEPLOYMENT ARRANGEMENTS」(米国特許第9,072,535号)は、ロボット外科用器具システムのいくつかの例をより詳細に開示している。
以下の開示の内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
-1995年4月4日発行の米国特許第5,403,312号、発明の名称「ELECTROSURGICAL HEMOSTATIC DEVICE」、
-2006年2月21日発行の米国特許第7,000,818号、発明の名称「SURGICAL STAPLING INSTRUMENT HAVING SEPARATE DISTINCT CLOSING AND FIRING SYSTEMS」、
-2008年9月9日発行の米国特許第7,422,139号、発明の名称「MOTOR-DRIVEN SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH TACTILE POSITION FEEDBACK」、
-2008年12月16日発行の米国特許第7,464,849号、発明の名称「ELECTRO-MECHANICAL SURGICAL INSTRUMENT WITH CLOSURE SYSTEM AND ANVIL ALIGNMENT COMPONENTS」、
-2010年3月2日発行の米国特許第7,670,334号、発明の名称「SURGICAL INSTRUMENT HAVING AN ARTICULATING END EFFECTOR」、
-2010年7月13日発行の米国特許第7,753,245号、発明の名称「SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS」、
-2013年3月12日発行の米国特許第8,393,514号、発明の名称「SELECTIVELY ORIENTABLE IMPLANTABLE FASTENER CARTRIDGE」、
-米国特許出願第11/343,803号、発明の名称「SURGICAL INSTRUMENT HAVING RECORDING CAPABILITIES」(現在は、米国特許第7,845,537号)、
-2008年2月14日出願の米国特許出願第12/031,573号、発明の名称「SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT HAVING RF ELECTRODES」、
-2008年2月15日出願の米国特許出願第12/031,873号、発明の名称「END EFFECTORS FOR A SURGICAL CUTTING AND STAPLING INSTRUMENT」(現在は、米国特許第7,980,443号)、
-米国特許出願第12/235,782号、発明の名称「MOTOR-DRIVEN SURGICAL CUTTING INSTRUMENT」(現在は、米国特許第8,210,411号)、
-米国特許出願第12/235,972号、発明の名称「MOTORIZED SURGICAL INSTRUMENT」(現在は、米国特許第9,050,083号)、
-米国特許出願第12/249,117号、発明の名称「POWERED SURGICAL CUTTING AND STAPLING APPARATUS WITH MANUALLY RETRACTABLE FIRING SYSTEM」(現在は、米国特許第8,608,045号)、
-2009年12月24日出願の米国特許出願第12/647,100号、発明の名称「MOTOR-DRIVEN SURGICAL CUTTING INSTRUMENT WITH ELECTRIC ACTUATOR DIRECTIONAL CONTROL ASSEMBLY」(現在は、米国特許第8,220,688号)、
-2012年9月29日出願の米国特許出願第12/893,461号、発明の名称「STAPLE CARTRIDGE」、(現在は、米国特許第8,733,613号)、
-2011年2月28日出願の米国特許出願第13/036,647号、発明の名称「SURGICAL STAPLING INSTRUMENT」、(現在は、米国特許第8,561,870号)、
-米国特許出願第13/118,241号、発明の名称「SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS WITH ROTATABLE STAPLE DEPLOYMENT ARRANGEMENTS」(現在は、米国特許第9,072,535号)、
-2012年6月15日出願の米国特許出願第13/524049号、発明の名称「ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING A FIRING DRIVE」(現在は、米国特許第9,101,358号)、
-2013年3月13日出願の米国特許出願第13/800,025号、発明の名称「STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM」(現在は、米国特許第9,345,481号)、
2013年3月13日出願の米国特許出願第13/800,067号、発明の名称「STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM」(現在は、米国特許出願公開第2014/0263552号)、
-2006年1月31日出願の米国特許出願公開第2007/0175955号、発明の名称「SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH CLOSURE TRIGGER LOCKING MECHANISM」、及び
-2010年4月22日出願の米国特許出願公開第2010/0264194号、発明の名称「SURGICAL STAPLING INSTRUMENT WITH AN ARTICULATABLE END EFFECTOR」(現在は、米国特許第8,308,040号)。
特定の実施形態と共に本明細書で様々な装置について説明したが、それらの実施形態に対して修正及び変更が実施されてもよい。特定の特徴、構造又は特性を、1つ以上の実施形態で、任意の好適な様式で組み合わせてもよい。したがって、一実施形態に関して図示又は説明される特定の特徴、構造、又は特性は、無制限に、1つ以上の他の実施形態の特徴、構造、又は特性と全て、あるいは、部分的に組み合わされてよい。また、材料が特定の構成要素に関して開示されているが、他の材料が使用されてもよい。更に、様々な実施形態に従って、所与の機能を実行するために、単一の構成要素を複数の構成要素に置き換えてもよく、また複数の構成要素を単一の構成要素に置き換えてもよい。以上の説明及び以下の特許請求の範囲は、そのような修正及び変形形態を全て包含することが意図される。
本明細書に開示される装置は、1回の使用後に廃棄されるように設計することができ、又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、いずれの場合も、装置は少なくとも1回の使用後に再利用のために再調整され得る。再調整には、装置の分解工程、それに続く装置の特定の部品の洗浄工程又は交換工程、及びその後の装置の再組み立て工程の任意の組み合わせを含むことができるが、これらに限定されない。具体的には、再調整の施設及び/又は外科チームは、装置を分解することができ、装置の特定の部品を洗浄及び/又は交換した後、装置をその後の使用のために再組み立てすることができる。当業者であれば、装置の再調整が、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できることを理解するであろう。かかる技術の使用、及び結果として得られる再調整された装置は、全て本出願の範囲内にある。
本明細書に開示の装置は、手術前に処理され得る。最初に、新品又は使用済みの器具が入手され、必要に応じて洗浄されてもよい。次いで器具を滅菌することができる。1つの滅菌技術では、器具は、プラスチックバッグ又はTYVEKバッグなど、閉鎖され密封された容器に入れられる。次いで、容器及び器具を、γ線、x線、及び/又は高エネルギー電子などの、容器を透過し得る放射線野に置くことができる。放射線は、器具上及び容器内の細菌を死滅させることができる。この後、滅菌済みの器具を滅菌容器内で保管することができる。密封容器は、医療施設で開封されるまで、器具を滅菌状態に保つことができる。装置はまた、β線、γ線、エチレンオキシド、過酸化水素プラズマ、及び/又は水蒸気が挙げられるが、これらに限定されない、当該技術分野で既知の任意の他の技術を用いて滅菌され得る。
代表的な設計を有するものとして本発明について記載してきたが、本発明は、本開示の趣旨及び範囲内で更に修正されてもよい。したがって、本出願は、その一般的な原理を使用して本発明の任意の変形、使用、又は適合を網羅することを意図している。
〔実施の態様〕
(1) 外科用器具であって、
シャフト軸を画定するシャフトアセンブリと、
外科用エンドエフェクタであって、
前記シャフト軸を中心として選択的に回転するように、前記シャフトアセンブリに動作可能に連結されたエンドエフェクタフレームアセンブリと、
前記エンドエフェクタフレームアセンブリ上に枢動可能に支持された第1のジョーと、
前記第1のジョーに対して枢動可能に支持された第2のジョーと、を含む、外科用エンドエフェクタと、を備え、前記第1のジョー及び前記第2のジョーは、軸方向制御運動が前記第1のジョー及び前記第2のジョーのうちの少なくとも1つに加えられるときに、開放位置と閉鎖位置との間で互いに対して枢動可能であり、前記外科用器具は、
ロック部材であって、前記エンドエフェクタフレームアセンブリが前記シャフト軸を中心に回転可能であるロック解除位置と、前記エンドエフェクタフレームアセンブリが前記シャフト軸を中心に回転するのを前記ロック部材が阻止するロック位置との間で移動可能である、ロック部材と、
前記ロック部材と動作可能に連動して、前記ロック部材を前記ロック位置と前記ロック解除位置との間で移動させる、ロックアクチュエータと、
前記エンドエフェクタフレームアセンブリ及び前記第1のジョー及び前記第2のジョーと動作可能に連動する駆動部材と、を更に備え、前記駆動部材は、前記軸方向制御運動を前記第1のジョー及び前記第2のジョーのうちの少なくとも1つに加えて、前記第1のジョー及び前記第2のジョーを前記開放位置と前記閉鎖位置との間で移動させるように構成されており、前記駆動部材は、前記ロック部材が前記ロック解除位置にあるときに、回転運動を前記エンドエフェクタフレームアセンブリに加えて、前記シャフト軸を中心に前記エンドエフェクタフレームアセンブリを回転させるように更に構成されている、外科用器具。
(2) 前記ロック部材を前記ロック解除位置に付勢するために、前記ロック部材と連動するロック付勢具を更に備える、実施態様1に記載の外科用器具。
(3) 前記ロック部材が、前記ロック位置と前記ロック解除位置との間で軸方向に移動可能である、実施態様1に記載の外科用器具。
(4) 前記エンドエフェクタフレームアセンブリは、前記ロック部材が前記ロック位置にあるときに前記ロック部材によって係止係合されるように構成された一連の半径方向ロック溝を含む、実施態様1に記載の外科用器具。
(5) 前記ロック部材を前記ロック解除位置に付勢するために、前記ロック部材と連動するロック付勢具を更に備える、実施態様4に記載の外科用器具。
(6) 前記エンドエフェクタフレームアセンブリは、前記エンドエフェクタフレームアセンブリが前記シャフト軸を横切る関節運動軸を中心に前記シャフトアセンブリに対して選択的に関節運動可能であるように、前記シャフトアセンブリに取り付けられている、実施態様1に記載の外科用器具。
(7) 前記駆動部材が可撓性である、実施態様6に記載の外科用器具。
(8) 前記駆動部材が、前記第1のジョー及び前記第2のジョーのうちの1つに連結され、そこに前記軸方向制御運動を加えるように構成されており、前記駆動部材が、前記第1のジョー及び前記第2のジョーのうちの前記1つに対して回転するように構成されている、実施態様1に記載の外科用器具。
(9) 前記エンドエフェクタフレームアセンブリが、関節継手によって前記シャフトアセンブリに連結されており、前記外科用器具は、前記関節継手に連結されてそこに関節制御運動を選択的に加える関節運動アクチュエータを更に備える、実施態様6に記載の外科用器具。
(10) 前記関節運動アクチュエータが、
回転式関節運動駆動シャフトと、
前記関節継手及び前記回転式関節運動駆動シャフトと動作可能に連動する軸方向関節運動駆動部材と、を備え、前記回転式関節運動駆動シャフトの回転により、前記軸方向関節運動駆動部材が前記関節継手に軸方向関節運動を加える、実施態様9に記載の外科用器具。
(11) 外科用器具であって、
シャフト軸を画定するシャフトアセンブリと、
外科用エンドエフェクタであって、
前記シャフト軸を中心として選択的に回転するように、前記シャフトアセンブリに動作可能に連結されたエンドエフェクタフレームアセンブリと、
前記エンドエフェクタフレームアセンブリ上に枢動可能に支持された第1のジョーと、
前記第1のジョーに対して枢動可能に支持された第2のジョーと、を含む、外科用エンドエフェクタと、を備え、前記第1のジョー及び前記第2のジョーは、軸方向制御運動が前記第1のジョー及び前記第2のジョーのうちの少なくとも1つに加えられるときに、開放位置と閉鎖位置との間で互いに対して枢動可能であり、前記外科用器具は、
ロック部材であって、前記エンドエフェクタフレームアセンブリが前記シャフト軸を中心に回転するのを前記ロック部材が阻止するロック位置と、前記エンドエフェクタフレームアセンブリが前記シャフト軸を中心に回転可能であるロック解除位置との間で移動可能である、ロック部材と、
前記ロック部材と連動して前記ロック部材を前記ロック位置に付勢する、ロック付勢具と、
前記ロック部材と動作可能に連動して、前記ロック部材を前記ロック位置から前記ロック解除位置まで移動させる、ロック解除アクチュエータと、
前記エンドエフェクタフレームアセンブリ及び前記第1のジョー及び前記第2のジョーと動作可能に連動する駆動部材と、を更に備え、前記駆動部材は、前記軸方向制御運動を前記第1のジョー及び前記第2のジョーのうちの少なくとも1つに加えて、前記第1のジョー及び前記第2のジョーを前記開放位置と前記閉鎖位置との間で移動させるように構成されており、前記駆動部材は、前記ロック部材が前記ロック解除位置にあるときに、回転運動を前記エンドエフェクタフレームアセンブリに加えて、前記シャフト軸を中心に前記エンドエフェクタフレームアセンブリを回転させるように更に構成されている、外科用器具。
(12) 前記第1のジョー及び前記第2のジョーのうちの少なくとも1つの上に少なくとも1つの電極を更に備える、実施態様11に記載の外科用器具。
(13) 前記ロック部材が、前記ロック位置と前記ロック解除位置との間で軸方向に移動可能である、実施態様11に記載の外科用器具。
(14) 前記エンドエフェクタフレームアセンブリは、前記ロック部材が前記ロック位置にあるときに前記ロック部材によって係止係合されるように構成された一連の半径方向ロック溝を含む、実施態様11に記載の外科用器具。
(15) 前記エンドエフェクタフレームアセンブリは、前記エンドエフェクタフレームアセンブリが前記シャフト軸を横切る関節運動軸を中心に前記シャフトアセンブリに対して選択的に関節運動可能であるように、前記シャフトアセンブリに取り付けられている、実施態様11に記載の外科用器具。
(16) 前記駆動部材が可撓性である、実施態様15に記載の外科用器具。
(17) 前記駆動部材が、前記第1のジョー及び前記第2のジョーのうちの1つに連結され、そこに前記軸方向制御運動を加えるように構成されており、前記駆動部材が、前記第1のジョー及び前記第2のジョーのうちの前記1つに対して回転するように構成されている、実施態様11に記載の外科用器具。
(18) 前記エンドエフェクタフレームアセンブリが、関節継手によって前記シャフトアセンブリに連結されており、前記外科用器具は、前記関節継手に連結されてそこに関節制御運動を選択的に加える関節運動アクチュエータを更に備える、実施態様15に記載の外科用器具。
(19) 前記関節運動アクチュエータが、
回転式関節運動駆動シャフトと、
前記関節継手及び前記回転式関節運動駆動シャフトと動作可能に連動する軸方向関節運動駆動部材と、を備え、前記回転式関節運動駆動シャフトの回転により、前記軸方向関節運動駆動部材が前記関節継手に軸方向関節運動を加える、実施態様18に記載の外科用器具。
(20) 前記第1のジョー及び前記第2のジョーのうちの少なくとも1つが、ジョー面を備え、前記ジョー面が、そこから突出する複数の歯を含む、実施態様12に記載の外科用器具。

Claims (20)

  1. 外科用器具であって、
    シャフト軸を画定するシャフトアセンブリと、
    外科用エンドエフェクタであって、
    前記シャフト軸を中心として選択的に回転するように、前記シャフトアセンブリに動作可能に連結されたエンドエフェクタフレームアセンブリと、
    前記エンドエフェクタフレームアセンブリ上に枢動可能に支持された第1のジョーと、
    前記第1のジョーに対して枢動可能に支持された第2のジョーと、を含む、外科用エンドエフェクタと、を備え、前記第1のジョー及び前記第2のジョーは、軸方向制御運動が前記第1のジョー及び前記第2のジョーのうちの少なくとも1つに加えられるときに、開放位置と閉鎖位置との間で互いに対して枢動可能であり、前記外科用器具は、
    ロック部材であって、前記エンドエフェクタフレームアセンブリが前記シャフト軸を中心に回転可能であるロック解除位置と、前記エンドエフェクタフレームアセンブリが前記シャフト軸を中心に回転するのを前記ロック部材が阻止するロック位置との間で移動可能である、ロック部材と、
    前記ロック部材と動作可能に連動して、前記ロック部材を前記ロック位置と前記ロック解除位置との間で移動させる、ロックアクチュエータと、
    前記エンドエフェクタフレームアセンブリ及び前記第1のジョー及び前記第2のジョーと動作可能に連動する駆動部材と、を更に備え、前記駆動部材は、前記軸方向制御運動を前記第1のジョー及び前記第2のジョーのうちの少なくとも1つに加えて、前記第1のジョー及び前記第2のジョーを前記開放位置と前記閉鎖位置との間で移動させるように構成されており、前記駆動部材は、前記ロック部材が前記ロック解除位置にあるときに、回転運動を前記エンドエフェクタフレームアセンブリに加えて、前記シャフト軸を中心に前記エンドエフェクタフレームアセンブリを回転させるように更に構成されている、外科用器具。
  2. 前記ロック部材を前記ロック解除位置に付勢するために、前記ロック部材と連動するロック付勢具を更に備える、請求項1に記載の外科用器具。
  3. 前記ロック部材が、前記ロック位置と前記ロック解除位置との間で軸方向に移動可能である、請求項1に記載の外科用器具。
  4. 前記エンドエフェクタフレームアセンブリは、前記ロック部材が前記ロック位置にあるときに前記ロック部材によって係止係合されるように構成された一連の半径方向ロック溝を含む、請求項1に記載の外科用器具。
  5. 前記ロック部材を前記ロック解除位置に付勢するために、前記ロック部材と連動するロック付勢具を更に備える、請求項4に記載の外科用器具。
  6. 前記エンドエフェクタフレームアセンブリは、前記エンドエフェクタフレームアセンブリが前記シャフト軸を横切る関節運動軸を中心に前記シャフトアセンブリに対して選択的に関節運動可能であるように、前記シャフトアセンブリに取り付けられている、請求項1に記載の外科用器具。
  7. 前記駆動部材が可撓性である、請求項6に記載の外科用器具。
  8. 前記駆動部材が、前記第1のジョー及び前記第2のジョーのうちの1つに連結され、そこに前記軸方向制御運動を加えるように構成されており、前記駆動部材が、前記第1のジョー及び前記第2のジョーのうちの前記1つに対して回転するように構成されている、請求項1に記載の外科用器具。
  9. 前記エンドエフェクタフレームアセンブリが、関節継手によって前記シャフトアセンブリに連結されており、前記外科用器具は、前記関節継手に連結されてそこに関節制御運動を選択的に加える関節運動アクチュエータを更に備える、請求項6に記載の外科用器具。
  10. 前記関節運動アクチュエータが、
    回転式関節運動駆動シャフトと、
    前記関節継手及び前記回転式関節運動駆動シャフトと動作可能に連動する軸方向関節運動駆動部材と、を備え、前記回転式関節運動駆動シャフトの回転により、前記軸方向関節運動駆動部材が前記関節継手に軸方向関節運動を加える、請求項9に記載の外科用器具。
  11. 外科用器具であって、
    シャフト軸を画定するシャフトアセンブリと、
    外科用エンドエフェクタであって、
    前記シャフト軸を中心として選択的に回転するように、前記シャフトアセンブリに動作可能に連結されたエンドエフェクタフレームアセンブリと、
    前記エンドエフェクタフレームアセンブリ上に枢動可能に支持された第1のジョーと、
    前記第1のジョーに対して枢動可能に支持された第2のジョーと、を含む、外科用エンドエフェクタと、を備え、前記第1のジョー及び前記第2のジョーは、軸方向制御運動が前記第1のジョー及び前記第2のジョーのうちの少なくとも1つに加えられるときに、開放位置と閉鎖位置との間で互いに対して枢動可能であり、前記外科用器具は、
    ロック部材であって、前記エンドエフェクタフレームアセンブリが前記シャフト軸を中心に回転するのを前記ロック部材が阻止するロック位置と、前記エンドエフェクタフレームアセンブリが前記シャフト軸を中心に回転可能であるロック解除位置との間で移動可能である、ロック部材と、
    前記ロック部材と連動して前記ロック部材を前記ロック位置に付勢する、ロック付勢具と、
    前記ロック部材と動作可能に連動して、前記ロック部材を前記ロック位置から前記ロック解除位置まで移動させる、ロック解除アクチュエータと、
    前記エンドエフェクタフレームアセンブリ及び前記第1のジョー及び前記第2のジョーと動作可能に連動する駆動部材と、を更に備え、前記駆動部材は、前記軸方向制御運動を前記第1のジョー及び前記第2のジョーのうちの少なくとも1つに加えて、前記第1のジョー及び前記第2のジョーを前記開放位置と前記閉鎖位置との間で移動させるように構成されており、前記駆動部材は、前記ロック部材が前記ロック解除位置にあるときに、回転運動を前記エンドエフェクタフレームアセンブリに加えて、前記シャフト軸を中心に前記エンドエフェクタフレームアセンブリを回転させるように更に構成されている、外科用器具。
  12. 前記第1のジョー及び前記第2のジョーのうちの少なくとも1つの上に少なくとも1つの電極を更に備える、請求項11に記載の外科用器具。
  13. 前記ロック部材が、前記ロック位置と前記ロック解除位置との間で軸方向に移動可能である、請求項11に記載の外科用器具。
  14. 前記エンドエフェクタフレームアセンブリは、前記ロック部材が前記ロック位置にあるときに前記ロック部材によって係止係合されるように構成された一連の半径方向ロック溝を含む、請求項11に記載の外科用器具。
  15. 前記エンドエフェクタフレームアセンブリは、前記エンドエフェクタフレームアセンブリが前記シャフト軸を横切る関節運動軸を中心に前記シャフトアセンブリに対して選択的に関節運動可能であるように、前記シャフトアセンブリに取り付けられている、請求項11に記載の外科用器具。
  16. 前記駆動部材が可撓性である、請求項15に記載の外科用器具。
  17. 前記駆動部材が、前記第1のジョー及び前記第2のジョーのうちの1つに連結され、そこに前記軸方向制御運動を加えるように構成されており、前記駆動部材が、前記第1のジョー及び前記第2のジョーのうちの前記1つに対して回転するように構成されている、請求項11に記載の外科用器具。
  18. 前記エンドエフェクタフレームアセンブリが、関節継手によって前記シャフトアセンブリに連結されており、前記外科用器具は、前記関節継手に連結されてそこに関節制御運動を選択的に加える関節運動アクチュエータを更に備える、請求項15に記載の外科用器具。
  19. 前記関節運動アクチュエータが、
    回転式関節運動駆動シャフトと、
    前記関節継手及び前記回転式関節運動駆動シャフトと動作可能に連動する軸方向関節運動駆動部材と、を備え、前記回転式関節運動駆動シャフトの回転により、前記軸方向関節運動駆動部材が前記関節継手に軸方向関節運動を加える、請求項18に記載の外科用器具。
  20. 前記第1のジョー及び前記第2のジョーのうちの少なくとも1つが、ジョー面を備え、前記ジョー面が、そこから突出する複数の歯を含む、請求項12に記載の外科用器具。
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