JP2023508721A - 一体型かつ外部電源を有する電気外科用システム - Google Patents

一体型かつ外部電源を有する電気外科用システム Download PDF

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Abstract

Figure 2023508721000001
発生器と、発生器から電力を受信するように構成された外科用器具と、を備える、外科用システムが開示される。外科用器具は、ハウジングと、長手方向軸を画定するシャフトと、エンドエフェクタと、内部蓄電池と、を備える。ハウジングは、モータを備える。エンドエフェクタは、電動モータからの作動に動作可能に応答し、開放構成と閉鎖構成との間で移行可能であり、長手方向軸を横切る関節運動軸を中心に回転可能である。発生器は、モータに作動を実行させるのに十分な電力を直接供給することができない。内部蓄電池は、発生器と電気通信し、モータに電力を供給する。内部蓄電池は、内部蓄電池の充電レベルに依存する充電速度で、発生器によって閾値まで充電可能である。充電速度は、外科用器具による充電消費に依存しない。

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、発生器と、発生器から電力を受信するように構成された外科用器具と、を備える、外科用システムが開示される。外科用器具は、ハウジングと、ハウジングから延在するシャフトと、シャフトから延在するエンドエフェクタと、発生器と電気通信する内部蓄電池と、を備える。ハウジングは、電動モータを含む。シャフトは、長手方向シャフト軸を画定する。エンドエフェクタは、電動モータからの作動に動作可能に応答する。エンドエフェクタは、開放構成と閉鎖構成との間で移行可能である。エンドエフェクタは、長手方向シャフト軸を横切る関節運動軸を中心に長手方向シャフト軸に対して回転可能である。発生器は、電動モータに十分な電力を直接供給して、電動モータを作動させることができない。内部蓄電池は、電動モータに電力を供給するように構成されている。内部蓄電池は、内部蓄電池の充電レベルに依存する充電速度で、発生器によって閾値まで充電可能である。充電速度は、外科用器具による充電消費に依存しない。
様々な実施形態では、電源と、電源から電力を受信するように構成された外科用器具と、を備える、外科用システムが開示される。外科用器具は、ハウジングと、ハウジングから延在するシャフトと、シャフトから延在するエンドエフェクタと、内部蓄電池と、を備える。ハウジングは、電動モータを含む。エンドエフェクタは、電動モータに動作可能に連結される。電動モータは、エンドエフェクタを駆動してエンドエフェクタ機能を実行するように構成されている。内部蓄電池は、電源と電気通信する。内部蓄電池は、電動モータに電力を供給するように構成されている。内部蓄電池は、内部蓄電池の充電レベルに依存する充電速度で、電源によって閾値まで充電可能である。内部蓄電池は、電動モータがエンドエフェクタを駆動してエンドエフェクタ機能を実行する間、電源によって充電可能である。
様々な実施形態では、ハウジングと、ハウジングから延在するシャフトと、シャフトから延在するエンドエフェクタと、電源と、を備える、外科用器具が開示される。ハウジングは、電動モータと、電動モータに接続された内部蓄電池と、を含む。電動モータは、エンドエフェクタにエンドエフェクタ機能を実行させるように構成されている。電源アセンブリは、２つの別個の電源に接続可能である。電源アセンブリは、電源から第１の電力及び第２の電力を別々に受信するように構成されている。電源アセンブリは、第２の電力を内部蓄電池に送るように構成されている。電源アセンブリは、第１の電力を電動モータ及び内部蓄電池に送るように構成されている。電源アセンブリは、電動モータが、内部蓄電池及び第１の電力によって同時に電力供給されるように構成されている。
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、電気外科用器具と共に使用するためのエンドエフェクタの側面立面図である。 閉鎖構成にある図４のエンドエフェクタの側面立面図である。 図４のエンドエフェクタのジョーのうちの１つの平面図である。 図４のエンドエフェクタのジョーのうちの別の１つ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、電気外科用器具と共に使用するためのエンドエフェクタの側面立面図である。 図８のエンドエフェクタの端面図である。 図８のエンドエフェクタのジョーのうちの１つの分解斜視図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、電気外科用器具と共に使用するためのエンドエフェクタ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、電気外科用器具と共に使用するためのエンドエフェクタ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、電気外科用器具と共に使用するためのエンドエフェクタ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、電気外科用器具と共に使用するためのエンドエフェクタ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、電気外科用器具と共に使用するためのエンドエフェクタ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、電気外科用器具と共に使用するためのエンドエフェクタ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、電気外科用器具と共に使用するためのエンドエフェクタ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、電気外科用器具と共に使用するためのエンドエフェクタ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、エンドエフェクタによって適用される治療サイクルにおける組織処置領域を凝固及び切断するための電力スキームを示すグラフである。 本開示の少なくとも１つの態様による、可撓性配線アセンブリを備える外科用器具の斜視図である。 弛緩構成にある図２０の可撓性配線アセンブリの部分側面立面図である。 伸張構成にある図２０の可撓性配線アセンブリの部分側面立面図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、外科用器具と共に使用するための配線ハーネス及び誘導センサの斜視図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、外科用器具と共に使用するための可撓性配線ハーネス及び誘導センサの斜視図である。 図２４の可撓性配線ハーネスの一部の拡大図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、手動トグル部材を備える外科用器具の斜視図である。 回転位置にある手動トグル部材を示す、図２６の手動トグルの端部断面図である。 中心位置にある図２７の手動トグル部材の端部断面図である。 図２６の外科用器具の概略図である。 手動トグル部材及び細長いシャフトを示す、図２６の外科用器具の斜視分解図である。 手動ロッカー部材が中心位置にあるときの細長いシャフトの位置を示す、図３０の細長いシャフトの平面図である。 手動トグル部材が反時計回りに回転されたときの細長いシャフトの位置を示す、図３０の細長いシャフトの平面図である。 手動トグル部材が時計回りに回転されたときの細長いシャフトの位置を示す、図３０の細長いシャフトの平面図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、外科用システムの概略図である。 図３４の外科用システムの経時的な電池再充電速度、電池充電率、消費電力、及びモータ速度のグラフである。 本開示の少なくとも１つの態様による、外科用器具、単極発電機、及び双極発電機を備える外科用システムの側面図である。 本開示の少なくとも１つの態様による、経時的な複数の外科用器具システムの電池充電率及びモータトルクの概略図である。
本願の出願人は、本願と同日に出願された以下の米国特許出願を所有しており、これらは各々、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
・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ＥＮＤ９２３４ＵＳＮＰ４／１９０７１７－４、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＷＩＴＨ ＲＯＴＡＴＡＢＬＥ ＡＮＤ ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＡＢＬＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＥＮＤ ＥＦＦＥＣＴＯＲ」、
・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）、
・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」、
・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」。
外科用可視化プラットフォー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ＥＮＥＲＧＹ１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ＥＮＥＲＧＹ２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ＥＮＥＲＧＹｎ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（ＲＥＴＵＲＮｎ）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、ＥＮＥＲＧＹ１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、ＥＮＥＲＧＹ２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、ＥＮＥＲＧＹ１／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ＥＮＥＲＧＹ２／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ＥＮＥＲＧＹ１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ＥＮＥＲＧＹ２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ＲＥＴＵＲＮｎが、各エネルギーモダリティＥＮＥＲＧＹｎ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、ＥＮＥＲＧＹ２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、ＥＮＥＲＧＹ２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に警告することができる。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チューブ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インターフェース接続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結合されるか、又は動作可能にインターフェース接続されるように、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運動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～図７は、第１のジョー３０１１０、第２のジョー３０１２０、及び単極楔形電極３０１３０を備える、電気外科用器具３０１００を示す。第１のジョー３０１１０及び第２のジョー３０１２０は、開放位置と閉鎖位置との間で移動可能であり、それらの間に組織Ｔを把持するように構成されている。第１のジョー３０１１０及び第２のジョー３０１２０の各々は、発電機に電気的に結合される電極を備える。例示的な好適な発電機９００、１１００は、図１及び図２に関連して上述されている。発電機は、電力を供給し、第１及び第２のジョー３０１１０、３０１２０の電極に、双極組織処置サイクルにおいて組織を封止、凝固、及び／又は焼灼するための双極エネルギーを協働的に送達させるように構成されている。
使用中、第１のジョー３０１１０及び第２のジョー３０１２０は、組織Ｔがそれらの間に把持されるとき、それらの遠位端において互いから離れる方向に偏向し得る。組織Ｔが把持されると、組織Ｔは、第１のジョー３０１１０及び第２のジョー３０１２０に力を及ぼし、ジョーを互いから離れる方向に偏向させる。より具体的には、組織Ｔが第１のジョー３０１１０と第２のジョー３０１２０との間に把持されるとき、ジョーの遠位端方向の第１のジョー３０１１０と第２のジョー３０１２０との間の間隙Ｂは、ジョーの近位端方向の第１のジョー３０１１０と第２のジョー３０１２０との間の間隙Ａよりも大きくなり得る。
上記に加えて、電気外科用器具３０１００のエンドエフェクタ３０１００は、発電機（例えば、発電機９００、１１００）に電気的に接続され、発電機によって通電されるときに第１のジョー３０１１０と第２のジョー３０１２０との間に位置付けられた組織Ｔを切断するように構成されている、単極楔形電極３０１３０を更に備える。図示される実施形態では、単極楔形電極３０１３０は、第２のジョー３０１２０に固定されているが、単極楔形電極３０１３０が第１のジョー３０１１０に固定される他の実施形態が想定される。単極楔形電極３０１３０は、その近位端でより薄く、その遠位端でより厚く（図７参照）、第１のジョー３０１１０と第２のジョー３０１２０との間に画定される可変間隙を相殺する。言い換えれば、単極楔形電極３０１３０は、楔形状を備える。前述のように、ジョー３０１１０、３０１２０の間に画定される可変間隙は、組織がそれらの間に把持されるときのジョー３０１１０、３０１２０の偏向に少なくとも部分的に起因する。少なくとも１つの実施形態では、単極楔形電極３０１３０は、柔軟なフレックス回路基板３０１３２を含む。柔軟なフレックス回路基板３０１３２は、組織が第１のジョー３０１１０と第２のジョー３０１２０との間で把持されるときに、第１のジョー３０１１０及び第２のジョー３０１２０の偏向を相殺するため、長手方向に曲がる及び／又は屈曲するように構成されている。
様々な例では、単極楔形電極３０１３０は、柔軟なフレックス回路基板３０１３２の長さに沿って中央に配置された導電性部材３０１３４を含む。図示される例では、導電性部材３０１３４は、柔軟なフレックス回路基板３０１３２上に配置され、そこでその少なくとも一部分は、柔軟なフレックス回路基板３０１３２の上面を通して露出される。特定の例では、導電性部材３０１３４の部分は露出しているが、他の部分は、柔軟なフレックス回路基板３０１３２によって覆われている。
ジョー３０１１０、３０１２０が湾曲形状を備える例では、単極楔形電極３０１３０は、同様の湾曲プロファイルで長手方向に延在する。更に、単極楔形電極３０１３０は、長手方向に延在するにつれて、より大きい幅からより小さい幅に徐々に変化する。したがって、その近位端の近くの単極楔形電極３０１３０の第１の幅は、図６に示されるように、その遠位端の近くの第２の幅よりも大きい。他の例では、その近位端の近くの単極楔形電極の第１の幅は、その遠位端の近くの第２の幅よりも小さくてもよい。
図示される例では、導電性部材３０１３４の遠位端は、柔軟なフレックス回路基板３０１３２の遠位端の近位にあり、柔軟なフレックス回路基板３０１３２の遠位端は、ジョー３０１３０の遠位端の近位にある。しかしながら、他の例では、ジョー３０１３０の遠位端、導電性部材３０１３４、及び柔軟なフレックス回路基板３０１３２は、１つの位置で一体化されている。
図８～図１０は、第１のジョー３０２１０、第２のジョー３０２２０、及び単極電極３０２３０を備える電気外科用器具３０２００を示す。第１のジョー３０２１０及び第２のジョー３０２２０は、開放位置と閉鎖位置との間で移動可能であり、組織は、それらの間に位置付けられるように構成されている。第１のジョー３０２１０及び第２のジョー３０２２０は、金属から構成され、誘電材料でコーティングされ得る。少なくとも１つの実施形態では、第１のジョー３０２１０及び第２のジョー３０２２０は、ステンレス鋼で構成され、収縮チューブでコーティングされている。様々な態様では、ジョー３０２１０、３０２２０は、単極電極３０２３０から電気的に絶縁された双極電極を画定する。
第１のジョー３０２１０は、第１のジョー３０２１０の周りに位置付けられた第１の柔軟な部材３０２４０を備え、第２のジョー３０２２０は、第２のジョー３０２２０の周りに位置付けられた第２の柔軟な部材３０２５０を備える。柔軟な部材３０２４０、３０２５０は、組織が第１のジョー３０２１０と第２のジョー３０２２０との間に位置付けられたときに組織との接触を強化するために圧縮可能である、変形可能な誘電材料を含む。少なくとも１つの実施形態では、柔軟な部材３０２４０、３０２５０は、シリコーン及び／又はゴムを含む。
上記に加えて、単極電極３０２３０が発電機（例えば、発電機１１００、９００）によって通電されるときに、単極電極３０２３０は、第１のジョー３０２１０と第２のジョー３０２２０との間に位置付けられた組織を切断するために利用される。単極電極３０２３０は、第１のジョー３０２１０に沿って、かつ第１の柔軟な部材３０２４０内に延在するワイヤを備える。単極電極３０２３０は、第１の柔軟な部材３０２４０の近位開口３０２４２を通って第１の柔軟な部材２０１４０を出て、第１の柔軟な部材３０２４０の外部に沿って延在し、次いで第１の柔軟な部材３０２４０の遠位開口３０２４４を通って第１の柔軟な部材２０１４０に再度入る。この配置は、組織が第１のジョー３０２１０と第２のジョー３０２２０との間で把持されるときに、単極電極３０２３０の中央部分３０２３２が曲がる及び／又は屈曲することを可能にする。更に、単極電極３０２３０の中央部分３０２３２は、その長さに沿って第１の柔軟な部材３０２４０によって補強される。言い換えれば、第１の柔軟な部材３０２４０は、単極電極３０２３０の中央部分３０２３２に第２のジョー３０２２０に向かう付勢力を加える。第１の柔軟な部材３０２４０は、第１のジョー３０２１０及び第２のジョー３０２２０がそれらの間に組織を把持するときに、単極電極３０２３０によって組織上で加えられる圧力を増加させ、単極電極３０２３０の切断能力を改善する。
様々な態様では、単極電極３０２３０は、例えば、ステンレス鋼、チタン、又は任意の他の好適な金属などの金属から構成され得る。単極電極３０２３０の露出表面は、露出金属仕上げを有することができ、又は例えばＰＴＦＥなどの薄い誘電材料でコーティングすることができる。様々な態様では、コーティングは、導電性表面を画定する薄い金属ストリップを露出するためにスカイブされ得る。
図１１は、第１のジョー３０３１０、第２のジョー３０３２０、及び単極電極３０３３０を備える外科用器具３０３００を示す。第１のジョー３０３１０及び第２のジョー３０３２０は、開放位置と閉鎖位置との間で移動可能であり、それらの間に組織Ｔを把持する。第１のジョー３０３１０は、第１の双極電極を備え、第２のジョー３０３２０は、第２の双極電極を備える。第１及び第２の双極電極は協働して、双極組織処置サイクルにおいて、第１のジョー３０３１０と第２のジョー３０３２０の間に把持された組織を焼灼及び／又は封止するための双極エネルギーを送達する。
上記に加えて、第１のジョー３０３１０は、第１の組織接触面３０３１４を備え、第２のジョー３０３２０は、第２の組織接触面３０３２４を備える。第１のジョー３０３１０は、その中に第１の柔軟な又は付勢部材３０３４０を受容するように構成された第１の凹部３０３１２を備える。第１の付勢部材３０３４０は、組織Ｔが第１のジョー３０３１０と第２のジョー３０３２０との間に把持されるときに、組織Ｔを第２のジョー３０３２０に向かって付勢するように構成されている。第２のジョーは、その中に第２の柔軟な又は付勢部材３０３５０及び単極電極３０３３０を受容するように構成された第２の凹部３０３２２を備える。第２の付勢部材３０３５０は、組織Ｔが第１のジョー３０３１０と第２のジョー３０３２０との間に把持されるときに、単極電極３０３３０及び組織Ｔを第１のジョー３０３１０に向かって付勢するように構成されている。
上記に加えて、第１の凹部３０３１２及び第２の凹部３０３２２は、第１のジョー３０３１０及び第２のジョー３０３２０を完全に閉鎖することができるように、第１の付勢部材３０３４０、第２の付勢部材３０３５０、及び単極電極３０３３０を受容するようにサイズ決定及び成形される。言い換えれば、第１のジョー３０３１０及び第２のジョー３０３２０が閉鎖位置にあるとき、それらの間に位置付けられている組織Ｔがない場合、第１の組織接触面３０３１４及び第２の組織接触面３０３２４は互いに接触する。しかしながら、第１のジョー３０３１０及び第２のジョー３０３２０が閉鎖位置にあるとき、組織Ｔがそれらの間に位置付けられている場合、及び／又は、組織Ｔがそれらの間に位置付けられていない場合、第１の組織接触面３０３１４と第２の組織接触面３０３２４との間に間隙が画定される他の実施形態が想定される。いずれにせよ、第１の凹部３０３１２及び第２の凹部３０３２２は、単極電極３０３３０が第２の組織接触面３０３２４の上を、第１のジョー３０３１０の第１の凹部３０３１２内に延在して、第１のジョー３０３１０及び第２のジョー３０３２０が完全に閉鎖する能力を高めるようにサイズ決定及び／又は成形される。第１及び第２の凹部３０３１２、３０３２２は、第１及び第２のジョー３０３１０、３０３２０から単極電極３０３３０を電気的に絶縁するための電気的絶縁材料を含む。しかしながら、第１及び第２の凹部３０３１２、３０３２２が、第１及び第２のジョー３０３１０、３０３２０から単極電極３０３３０を電気的に絶縁しない他の実施形態が想定される。単極電極３０３３０は、外科用器具３０３００の制御ハウジングへの独立した配線接続を含む。独立した配線接続により、単極電極３０３３０は、第１及び第２のジョー３０３１０、３０３２０の第１及び第２の電極とは無関係に通電されて、互いに独立して切断及び／又は封止操作を行うことを可能にする。少なくとも１つの実施形態では、外科用器具３０３００の制御ハウジングは、第１及び第２のジョー３０３１０、３０３２０の第１及び第２の電極が通電されて焼灼及び／又は封止されていない組織Ｔの切断を阻止するまで、単極電極３０３３０が通電されるのを阻止する。
図１２は、電気外科用器具と共に使用するための外科用エンドエフェクタ３０４００を示す。エンドエフェクタ３０４００は、第１の双極電極３０４１０を含む第１のジョー、第２の双極電極３０４２０を含む第２のジョー、及び単極電極３０４３０を備える。第１の双極電極３０４１０及び第２の双極電極３０４２０は、柔軟な部材及び／又は柔軟な絶縁体３０４４０によって少なくとも部分的に囲まれている。柔軟な絶縁体３０４４０は、ゴム、シリコーン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）チューブ、及び／又はそれらの組み合わせを含むことができる。単極電極３０４３０は、第１の双極電極３０４１０の柔軟な絶縁体３０４４０に取り付けられている。したがって、単極電極３０４３０は、第１の双極電極３０４１０から電気的に絶縁されている。少なくとも１つの実施形態では、第１の電極３０４１０を取り囲む適合絶縁体３０４４０は、剛性、又は少なくとも実質的に剛性のＰＴＦＥチューブを備え、第２の電極３０４２０を取り囲む第２の柔軟な絶縁体３０４４０は、シリコーン及び／又はゴム材料を含む。例えば、第１の双極電極３０４１０及び第２の双極電極３０４２０の周囲に少なくとも部分的に位置付けられた、ＰＴＦＥチューブ、ゴム、及び／又はシリコーンの異なる組み合わせを有する、他の実施形態が想定される。
図１３は、電気外科用器具と共に使用するための外科用エンドエフェクタ３０５００を示す。外科用エンドエフェクタは、第１のジョー３０５１０と、開放位置と閉鎖位置との間で移動可能な第２のジョー３０５２０とを備え、それらの間に組織を把持する。第１のジョー３０５１０は、第１の柔軟な部材３０５１４によって少なくとも部分的に囲まれ、第２のジョー３０５２０は、第２の柔軟な部材３０５２４によって少なくとも部分的に囲まれている。第１の柔軟な部材３０５１４は、第１の双極電極３０５１２によってほぼ完全に囲まれており、第２の柔軟な部材３０５２４は、第２の双極電極３０５２２によってほぼ完全に囲まれている。より具体的には、第１の双極電極３０５１２は、単極電極３０５３０が第１の柔軟な部材３０５１４に固定されている間隙部分３０５１６を除いて、第１の柔軟な部材３０５１４を取り囲む。更に、第２の双極電極３０５２２は、第１のジョー３０５１０に面する間隙部分３０５２６を除いて、第２の柔軟な部材３０５２４を取り囲む。第２のジョー３０５２０の間隙部分３０５２６は、第１のジョー３０５１０及び第２のジョー３０５２０が閉鎖位置において組織を把持するときに、第１の柔軟な部材３０５１４から延在する単極電極３０５３０が、第１の柔軟な部材３０５１４及び第２の柔軟な部材３０５２４の両方からの付勢力を受けることを可能にする。第１の柔軟な部材３０５１４及び第２の柔軟な部材３０５２４は、電気的絶縁材料を含み、単極電極３０５３０を第１の双極電極３０５１２及び第２の双極電極３０５２２から電気的に絶縁する。第１及び第２の柔軟な部材３０５１４、３０５２４は、ゴム、シリコーン、ＰＴＦＥチューブ、及び／又はそれらの組み合わせを含むことができる。
図１４は、電気外科用器具と共に使用するための外科用エンドエフェクタ３０６００を示す。外科用エンドエフェクタ３０６００は、第１のジョー３０６１０と、開放位置と閉鎖位置との間で移動可能な第２のジョー３０６２０とを備え、それらの間に組織を把持する。第１のジョー３０６１０は、第１の柔軟な部材３０６１４によって少なくとも部分的に囲まれ、第２のジョー３０６２０は、第２の柔軟な部材３０６２４によって少なくとも部分的に囲まれている。第１の柔軟な部材３０６１４は、第１の双極電極３０６１２によってほぼ完全に囲まれており、第２の柔軟な部材３０６２４は、第２の双極電極３０６２２によってほぼ完全に囲まれている。言い換えれば、第１の双極電極３０６１２は、単極電極３０６３０が第１の柔軟な部材３０６１４に固定されている間隙部分３０６１６を除いて、第１の柔軟な部材３０６１４を取り囲む。更に、第２の双極電極３０６２２は、間隙部分３０６２６を除いて、第２の柔軟な部材３０６２４を取り囲む。
上記に加えて、第１及び第２の双極電極３０６１２、３０６２２の間隙部分３０６１６、３０６２６は、第１のジョー３０６１０及び第２のジョー３０６２０が閉鎖位置にあるときに、第１の柔軟な部材３０６１４から延在する単極電極３０６３０を第２の柔軟な部材３０６２４に接触させる。更に、間隙部分３０６１６、３０６２６はオフセットされており、ジョー３０６１０、３０６２０が閉じられており、それらの間に組織が位置付けられていないときに、第１の双極電極３０６１２が第２の柔軟な部材３０６２４及び第２の双極電極３０６２２に接触して、第１の柔軟な部材３０６１４に接触することを可能にする。電極３０５１２、３０５３３とは異なり、電極３０６１２、３０６２２は、互いに鏡像ではない。代わりに、電極３０６１２は、電極３０６２２とはオフセットされており、間隙部分３０６１６、３０６１０も互いにオフセットされる。この配置は、回路短絡を阻止する。
いずれにせよ、第１のジョー３０６１０及び第２のジョー３０６２０が閉じられると、単極電極３０６３０は、第１の柔軟な部材３０６１４と第２の柔軟な部材３０６２４との間に位置付けられて、組織がジョー３０６１０、３０６２０の間で把持されるときに、単極電極３０６３０にばね付勢又は付勢力を提供する。言い換えれば、単極電極３０６３０は、第１のジョー３０６１０及び第２のジョー３０６２０が組織の周りで閉じられているときに、第１の柔軟な部材３０６１４及び第２の柔軟な部材３０６２４の両方から付勢力を受ける。柔軟な部材３０６１４、３０６２４からの付勢力は、単極電極３０６３０が通電されるときに組織の切断を容易にする。
上記に加えて、少なくとも１つの実施形態では、第１の柔軟な部材３０６１４及び第２の柔軟な部材３０６２４は、電気的絶縁材料を含み、単極電極３０６３０を第１の双極電極３０６１２及び第２の双極電極３０６２２から電気的に絶縁する。少なくとも１つの実施形態では、第１及び第２の柔軟な部材３０６１４、３０６２４は、ゴム、シリコン、ＰＴＦＥチューブ、及び／又はそれらの組み合わせを含むことができる。
図１５は、電気外科用器具と共に使用するための外科用エンドエフェクタ３０７００を示す。エンドエフェクタ３０７００は、第１のジョー３０７１０と、開放位置と閉鎖位置との間で移動可能な第２のジョー３０７２０とを備え、それらの間に組織を把持する。第１のジョー３０７１０は第１の双曲電極を画定し、第２のジョー３０７２０は第２の双極電極を画定し、協働して、第１のジョー３０７１０と第２のジョー３０７２０との間に把持された組織を焼灼及び／又は封止するための双極エネルギーを送達するように構成されている。更に、第１のジョー３０７１０は、その中に取り付けられた第１の柔軟な部材３０７１４を備える第１の長手方向凹部３０７１２を備える。第２のジョー３０７２０は、その中に取り付けられた第２の柔軟な部材３０７２４を備える第２の長手方向凹部３０７２２を備える。外科用エンドエフェクタ３０７００は、第１の柔軟な部材３０７１４に固定された単極電極３０７３０を更に備える。第１の柔軟な部材３０７１４及び第２の柔軟な部材３０７２４は、第１のジョー３０７１０及び第２のジョー３０７２０が閉鎖位置において組織を把持するときに、第１の柔軟な部材３０７１４から延在する単極電極３０７３０が、第１の柔軟な部材３０７１４及び第２の柔軟な部材３０７２４の両方からの付勢力を受けることを可能にする。第１の柔軟な部材３０７１４及び第２の柔軟な部材３０７２４は、電気的絶縁材料を含み、単極電極３０７３０を第１のジョー３０７１０の第１の電極及び第２のジョー３０７２０の第２の電極から電気的に絶縁する。第１及び第２の柔軟な部材３０７１４、３０７２４は、ゴム、シリコーン、ＰＴＦＥチューブ、及び／又はそれらの組み合わせを含むことができる。
図１６は、電気外科用器具と共に使用するための外科用エンドエフェクタを示す。エンドエフェクタ３０８００は、第１のジョー３０８１０と、開放位置と閉鎖位置との間で移動可能な第２のジョー３０８２０とを備え、それらの間に組織を把持する。第１のジョー３０８１０は、第１の双極電極を画定し、第２のジョー３０８２０は、第２の双極電極を画定する。上述のように、第１及び第２の双極電極は、第１のジョー３０８１０と第２のジョー３０８２０の間に位置付けられた組織を焼灼及び／又は封止するための双極エネルギーを送達するために協働するように構成されている。更に、第１のジョー３０８１０は、その中に取り付けられた柔軟な部材３０８１４を備える長手方向凹部３０８１２を備える。少なくとも１つの実施形態では、第２のジョー３０８２０は、ＰＴＦＥ収縮チューブでコーティングされたステンレス鋼を含む。外科用エンドエフェクタ３０８００は、第１のジョー３０８１０の柔軟な部材３０８１４に固定された単極電極３０８３０を更に備える。柔軟な部材３０８１４は、第１のジョー３０８１０及び第２のジョー３０８２０がそれらの間に組織を把持するときに、単極電極３０８３０に付勢力を提供する。柔軟な部材３０８１４の付勢力は、切断動作中に単極電極３０８３０と組織との間の接触を強化する。この柔軟な部材３０８１４は、電気的絶縁材料を含み、単極電極３０８３０を第１のジョー３０８１０の第１の電極から電気的に絶縁する。柔軟な部材３０８１４は、ゴム、シリコーン、ＰＴＦＥチューブ、及び／又はそれらの組み合わせを含むことができる。
図１７は、外科用エンドエフェクタ３０８００に対する別の外科用エンドエフェクタ３０８００’を示す。エンドエフェクタ３０８００’は、エンドエフェクタ３０８００に類似しているが、単極電極３０８３０は、第２のジョー３０８２０に固定されている。組織が第１のジョー３０８１０と第２のジョー３０８２０との間に位置付けられると、柔軟な部材３０８１４は、組織を通して、第２のジョー３０８２０に取り付けられた単極電極３０８３０に付勢力を加える。
図１８は、電気外科用器具と共に使用するための外科用エンドエフェクタ３０９００を示す。外科用エンドエフェクタ３０９００は、エンドエフェクタ３０９００の長さに沿って長手方向に延在するエンドエフェクタ軸ＥＡを画定する。外科用エンドエフェクタ３０９００は、第１のジョー３０９１０と、開放位置と閉鎖位置との間で移動可能な第２のジョー３０９２０とを備え、それらの間に組織を把持する。第１のジョー３０９１０は、第１のダイヤモンド様コーティング３０９１４によって囲まれた第１のハニカム格子構造３０９１２を備える。第２のジョー３０９２０は、第２のダイヤモンド様コーティング３０９２４によって囲まれた第２のハニカム格子構造３０９２２を備える。ダイヤモンド様コーティング３０９１４、３０９２４は、例えば、本明細書に記載のダイヤモンド様コーティングのいずれかであり得る。第１のハニカム格子構造３０９１２及び第２のハニカム格子構造３０９２２は、同じ幾何学的アレイ及び材料を含む。しかしながら、第１のハニカム格子構造３０９１２及び第２のハニカム格子構造３０９２２が、本明細書に記載されるように、より多くの又はより少ない空気ポケットを含む異なる幾何学的アレイ及び材料を含む、他の実施形態が想定される。第１のダイヤモンド様コーティング３０９１４及び第２のダイヤモンド様コーティング３０９２４は、同じ材料を含む。しかしながら、第１のダイヤモンド様コーティング３０９１４及び第２のダイヤモンド様コーティング３０９２４が異なる材料を含む、他の実施形態が想定される。
上記に加えて、エンドエフェクタ３０９００は、エンドエフェクタ軸ＥＡの第１の側面の第１のジョー３０９１０の第１のダイヤモンド様コーティング３０９１４に固定された、第１の双極電極３０９４０を更に備える。第１の双極電極３０９４０は、エンドエフェクタ３０９００の長さに沿って長手方向に延在する。第２のジョー３０９２０は、第２のジョー３０９２０に画定された切り欠き部分３０９２６内に取り付けられた柔軟な部材３０９６０を備える。エンドエフェクタ３０９００は、エンドエフェクタ軸ＥＡの第２の側面の柔軟な部材３０９６０に取り付けられた第２の双極電極３０９５０を更に備える。第２の双極電極３０９５０は、エンドエフェクタ３０９００の長さに沿って長手方向に延在する。電極３０９４０、３０９５０は協働して、ジョー３０９１０とジョー３０９２０との間に把持された組織に双極エネルギーを送達する。更に、電極３０９４０、３０９５０は、互いにオフセットされて、短絡を形成し得る閉鎖位置におけるそれらの間の偶発的な接触を阻止する。
更に、エンドエフェクタ３０９００は、柔軟な部材３０９６０に取り付けられ、第１の双極電極３０９４０と第２の双極電極３０９５０との中間に位置付けられた単極電極３０９３０を備える。単極電極３０９３０は、エンドエフェクタ３０９００の長さに沿って長手方向に延在し、少なくとも１つの実施形態では、エンドエフェクタ軸ＥＡと位置合わせされる。
本明細書で論じられるように、第１の双極電極３０９４０及び第２の双極電極３０９５０は、双極エネルギーサイクルにおいて組織に双極エネルギーを送達することによって、組織が第１のジョー３０９１０と第２のジョー３０９２０との間に位置付けられたときに組織を焼灼及び／又は封止するように構成されている。更に、単極電極３０９３０は、単極エネルギーサイクルにおいて組織に単極エネルギーを送達することによって組織を切断するように構成されている。
上記に加えて、柔軟な部材３０９６０は圧縮可能であり、第１のジョー３０９１０と第２のジョー３０９２０との間に位置付けられた組織に圧力をかける。より具体的には、柔軟な部材３０９６０の直接上方の領域にある組織上のジョー３０９１０、３０９２０によって加えられる圧力は、柔軟な部材３０９６０に隣接する領域内（すなわち、柔軟な部材３０９６０が存在しない領域）の組織に加えられる圧力よりも大きい。少なくとも１つの実施形態では、柔軟な部材３０９６０は、第２のダイヤモンド様コーティング３０９２４及び第２のジョー３０９２０のハニカム格子構造３０９２２から第２の双極電極３０９５０及び単極電極３０９３０を絶縁する、エラストマー及び／又はプラスチックハニカム構造を備える。柔軟な部材３０９６０は、第２の双極電極３０９５０及び単極電極３０９３０を定位置に保持し、組織が第１のジョー３０９１０と第２のジョー３０９２０との間で把持されるときに、単極電極３０９３０及び第２の双極電極３０９５０に、第１のジョー３０９１０に向かう付勢力をもたらす。
上記に加えて、第１及び第２のダイヤモンド様コーティング３０９１４、３０９２４は、導電性かつ断熱性である。しかしながら、第１及び第２のダイヤモンド様コーティング３０９１４、３０９２４が電気的に絶縁性かつ／又は断熱性である他の実施形態が想定される。第１及び第２のハニカム格子構造３０９１２、３０９２２は、第１及び第２のジョー３０９１０、３０９２０に断熱性をもたらす空気ポケットを備える。第１及び第２のハニカム格子構造３０９１２、３０９２２は、組織が第１のジョー３０９１０と第２のジョー３０９２０との間に位置付けられたときに、組織に追加のバネ付勢を提供する。少なくとも１つの実施形態では、第１及び第２のハニカム格子構造３０９１２、３０９２２は、組織がそれらの間に把持されるときに、第１及び第２のジョー３０９１０、３０９２０の屈曲及び／又は曲げを可能にする。いずれにせよ、第１及び第２のハニカム格子構造３０９１２、３０９２２及び柔軟な部材３０９６０のばね力は、組織が第１のジョー３０９１０と第２のジョー３０９２０との間で把持されるときに組織に一貫した圧力を提供する。
様々な態様では、ダイヤモンド様コーティング（ＤＬＣ）３０９１４、３０９２４のうちの１つ以上は、炭素原子間のグラファイト及びダイヤモンド結合を有する非晶質炭素－水素ネットワークから構成される。ＤＬＣコーティング３０９１４、３０９２４は、第１及び第２のハニカム格子構造３０９１２、３０９２２の周囲に、低摩擦かつ高硬度特性を有するフィルムを形成することができる。ＤＬＣコーティング３０９１４、３０９２４は、ドープされていても、又はドープされていなくてもよく、一般に、ｓｐ３結合の大部分を含有する、非晶質炭素（ａ－Ｃ）又は水素化非晶質炭素（ａ－Ｃ：Ｈ）の形態である。Ｏｅｒｌｉｋｏｎ Ｂａｌｚｅｒｓによって開発された表面コーティング技術などの様々な表面コーティング技術を利用して、ＤＬＣコーティング３０９１４、３０９２４を形成することができる。少なくとも１つの例では、ＤＬＣコーティング３０９１４、３０９２４は、プラズマ支援化学蒸着法（ＰＡＣＶＤ）を使用して生成される。
様々な態様において、ＤＬＣコーティングの一方又は両方は、窒化チタン、窒化クロム、Ｇｒａｐｈｉｔ ｉＣ（商標）、又は任意の他の好適なコーティングを含むコーティングで置換され得る。
更に図１８を参照すると、電極３０９４０、３０９５０は、軸ＥＡに沿って延在し、単極電極３０９３０を横切る平面が、電極３０９４０、３０９５０の間に延在するようにオフセットされている。更に、図示される例では、電極３０９３０、３０９４０、３０９５０は、ジョー３０９１０、３０９２０の外面から突出する。しかしながら、他の例では、電極３０９３０、３０９４０、３０９５０のうちの１つ以上は、それらの外面がジョー３０９１０、３０９２０の外面と同一平面になるように、ジョー３０９１０、３０９２０に埋め込むことができる。
図４～図１８に関連して説明されるいくつかのエンドエフェクタは、組織への双極エネルギー及び／又は単極エネルギーの送達を含む組織処置サイクルにおいて、エンドエフェクタによって把持された組織を凝固、焼灼、封止、及び／又は切断するように構成されている。双極エネルギー及び単極エネルギーは、組織に別々に、又は組み合わせて送達され得る。一例では、単極エネルギーは、組織への双極エネルギー送達が終了した後に組織に送達される。
図１９は、双極エネルギーサイクルにおいて双極エネルギーを、単極エネルギーサイクルにおいて単極エネルギーを組織に送達する、組織処置サイクル３１０００の代替例を示すグラフである。組織処置サイクル３１０００は、双極のみの相３１００２、ブレンドエネルギー相３１００４、及び単極のみの相３１００６を含む。組織処置サイクル３１０００は、例えば、エンドエフェクタ（例えば、図４～図１８のエンドエフェクタ）を含む電気外科用器具に結合された発生器（例えば、発電機１１００、９００）を含む電気外科用システムによって実施することができる。
図１９のグラフは、ｙ軸上に電力（Ｗ）、ｘ軸上に時間を示す。グラフ及び以下のその説明で提供される電力値は、組織処置サイクル３１０００で利用され得る電力レベルの非限定的な例である。他の好適な電力レベルも本開示によって企図される。グラフは、双極電力曲線３１０１０及び単極電力曲線３１０１４を示す。更に、ブレンド電力曲線３１０１２は、組織への単極及び双極エネルギーの同時適用を表す。
更に図１９を参照すると、最初の組織接触段階は、ｔ０とｔ１との間に示され、組織に任意のエネルギーを適用する前に起こる。エンドエフェクタのジョーは、治療される組織の両側に位置付けられる。その後、双極エネルギーは、ｔ１で始まり、ｔ４で終了する組織凝固段階を通して組織に適用される。フェザリングセグメントの間（ｔ１～ｔ２）、双極エネルギーの印加は、所定の電力値（例えば、１００Ｗ）まで増加し、フェザリングセグメントの残りの間（ｔ１～ｔ２）及び組織加温セグメント（ｔ２～ｔ３）は所定の電力値に維持される。封止セグメントの間（ｔ３～ｔ４）、双極エネルギー印加は徐々に減少する。双極エネルギー印加は、封止セグメント（ｔ３～ｔ４）の終わり、かつ、切断／切除段階の開始前に終了する。
上記に加えて、組織への単極エネルギー印加は、組織凝固段階中に起動される。図１９に示される例では、単極エネルギーの起動は、時間ｔ２において、フェザリングセグメントの終了時及び組織加温セグメントの開始時に開始する。双極エネルギーと同様に、組織への単極エネルギー印加は、所定の電力レベル（例えば、７５Ｗ）まで徐々に増加し、組織加温セグメントの残りの間及び封止セグメントの初期部分において維持される。
組織凝固段階の封止セグメントの間（ｔ３～ｔ４）、組織への単極エネルギー印加の電力は、組織への双極エネルギー印加の電力が徐々に減少するにつれて、徐々に増加する。図示される例では、組織への双極エネルギー印加は、組織凝固サイクルの終了時（ｔ４）に停止される。組織の切除段階の開始は、封止セグメントの間（ｔ３～ｔ４）に受けていた単極エネルギーがここまで徐々に増加しているｔ４における、単極電力曲線３１０１４の変曲点によって始まり、続いて、凝固した組織を切除するのに十分な所定の最大閾値電力レベル（例えば、１５０Ｗ）までの工程が続く。最大電力閾値は、所定の期間維持され、単極電力レベルをゼロに戻して終了する。
したがって、組織処置サイクル３１０００は、３つの連続した時間において、３つの異なるエネルギーモダリティを組織処置領域に送達するように構成されている。双極エネルギーを含むが単極エネルギーを含まない第１のエネルギーモダリティは、ｔ１～ｔ２のフェザリングセグメントの間、組織処置領域に適用される。単極エネルギーと双極エネルギーとの組み合わせを含むブレンドエネルギーモダリティである第２のエネルギーモダリティは、ｔ２～ｔ４の組織加温セグメント及び組織封止セグメントの間、組織処置領域に適用される。最後に、単極エネルギーが含まれるが双極エネルギーを含まない第３のエネルギーモダリティは、ｔ４～ｔ５の切断セグメントの間、組織に印加される。更に、第２のエネルギーモダリティは、単極エネルギー及び双極エネルギーの電力レベルの合計である電力レベルを含む。少なくとも１つの例では、第２のエネルギーモダリティの電力レベルは、最大閾値（例えば、１２０Ｗ）を含む。様々な態様では、単極エネルギー及び双極エネルギーは、２つの異なる発電機からエンドエフェクタに送達され得る。
ブレンドエネルギー相３１００４中に適用されるブレンド電力曲線３１０１２は、組織への双極エネルギー及び単極エネルギーの組み合わせの印加を表す。組織加温セグメントの間（ｔ２～ｔ３）、ブレンド電力曲線３１０１２は、ｔ２において、単極電力が起動されると上昇し、組織加温セグメント（ｔ２、ｔ３）の残りと、組織封止セグメントの開始時（ｔ３～ｔ４）の間、双極電力は一定の、又は少なくとも実質的に一定のレベルで維持される。封止セグメントの間（ｔ３～ｔ４）、ブレンド電力曲線３１０１２は、単極電力レベルが増加するにつれて双極電力レベルを徐々に減少させることによって、一定の、又は少なくとも実質的に一定のレベルで維持される。
様々な態様では、組織処置サイクル３１０００の双極及び／又は単極電力レベルは、組織インピーダンス、ジョーモータ速度、ジョーモータ力、エンドエフェクタのジョー開口部、及び／又はエンドエフェクタ閉鎖をもたらすモータの電流引き込みなどの１つ以上の測定されたパラメータに基づいて調整することができる。
少なくとも１つの実施形態によれば、患者組織を切断するための単極電極は、単極カムローブ電極及びそれに取り付けられたワイヤを含む。単極カムローブ電極は、最初に電気外科用器具のエンドエフェクタの遠位端に位置する。臨床医が患者組織の切断を望む場合、単極カムローブ電極は、通電され（すなわち、本明細書で論じられるように、発電機を介して）、それに取り付けられたワイヤによって引っ張られる。ワイヤは、最初にカムローブ電極を誘導して、エンドエフェクタの中心線に沿って組織間隙内に上方に回転し、次いで遠位端から近位端まで引っ張られて、患者組織を切断する。言い換えれば、枢動切断ブレードが遠位端に位置し、次いで近位に引っ張られた場合、カムローブ電極は外科用器具の枢動切断ブレードのように作用する。更に、少なくとも１つの実施形態では、カムローブ電極に取り付けられたワイヤは、カムローブ電極の回転中心からオフセットされているため、ワイヤが近位に引っ張られると、カムローブ電極は最初に直立位置に回転される。カムローブ電極は、カムローブ電極が位置付けられている場所から、エンドエフェクタジョーの反対側に対して垂直に力を及ぼす。そのような構成では、カムローブ電極は最初に、ワイヤがカムローブ電極を最初に引っ張ってカムローブ電極をその直立位置に回転させるまで、エンドエフェクタのジョー間の組織間隙から隠され得る。カムローブ電極は最初に隠されているため、カムローブがエンドエフェクタの他のジョーに対してかけている負荷は、組織間隙とは無関係である。言い換えれば、カムローブ電極は、近位運動から遠位に始まる前に実質的に直立しているか、又はカムローブ電極は、近位運動から遠位に始まる前に部分的に立ち上がっているかのいずれかである。カムローブ電極がその直立位置に向かって回転する量は、エンドエフェクタのジョー間に位置付けられた組織の量と組織の剛性に依存する。例えば、カムローブ電極が遠位端から近位端に向かって移動し始める前に、より硬い組織は、より軟質の組織よりも、カムローブ電極をより直立位置に回転させることに抵抗する。
図２０は、ハウジングと、ハウジングから延在するシャフト４０１１０と、シャフト４０１１０から延在するエンドエフェクタ４０１２０と、を備える。電気外科用器具４０１００を示す。関節継手４０１３０は、シャフト４０１１０及びエンドエフェクタ４０１２０を回転可能に接続して、シャフト４０１１０に対するエンドエフェクタ４０１２０の関節運動を容易にする。回路基板４０１４０は、器具４０１００のハウジング内に位置する。しかしながら、任意の好適な場所に位置付けられた回路基板４０１４０がある、他の実施形態が想定される。少なくとも１つの例では、回路基板４０１４０は、プリント回路基板である。プリント回路基板４０１４０は、プリント回路基板４０１４０を配線アセンブリ４０１５０に接続するための接続プラグ４０１４２を含む。配線アセンブリ４０１５０は、プリント回路基板４０１４０からシャフト４０１１０を通ってエンドエフェクタ４０１２０内に延在する。配線アセンブリ４０１５０は、エンドエフェクタ４０１２０の少なくとも１つの機能を監視し、監視された情報をプリント回路基板４０１４０にリレーするように構成されている。配線アセンブリ４０１５０は、例えば、エンドエフェクタ４０１２０のジョーの圧縮速度及び／又はエンドエフェクタ４０１２０の熱サイクルを含むエンドエフェクタの機能を監視することができる。図示される例では、配線アセンブリ４０１５０は、エンドエフェクタ４０１２０内に位置付けられたセンサ４０１２２を備える。センサ４０１２２は、エンドエフェクタ４０１２０の少なくとも１つの機能を監視する。
様々な態様では、センサ４０１２２は、例えば、ホール効果センサなどの磁気センサ、ひずみゲージ、圧力センサ、渦電流センサなどの誘導センサ、抵抗センサ、容量センサ、光センサ、及び／又は他の任意の好適なセンサなど、任意の好適なセンサを備えてもよい。様々な態様では、回路基板４０１４０は、プロセッサ及びメモリユニットを有するマイクロコントローラを含む制御回路を備える。メモリユニットは、センサ４０１２２によって提供される測定値に基づいて、エンドエフェクタ４０１２０の特定のパラメータ及び／又はエンドエフェクタ４０１２０によって把持された組織を認識するための１つ以上のアルゴリズム及び／又はルックアップテーブルを格納し得る。
上記に加えて、配線アセンブリ４０１５０は、配線アセンブリ４０１５０が外科用器具４０１００の様々な部品境界部及び／又は接合部にわたって屈曲、曲げ、及び／又は延伸することを可能にするために、可撓性回路の一部としていくつかの可撓性、剛性、及び／又は伸縮性部分を備え得る。例えば、配線アセンブリ４０１５０が部品境界部又は接合部を横切ると、非伸張性の可撓性プラスチック基材（すなわち、ポリイミド、ピーク、透明導電性ポリエステルフィルム）は、可撓性シリコーン又はエラストマー基材に移行し、次いで、接合部の他方の側の非伸張性可撓性基材に戻る。配線アセンブリ４０１５０内の金属導体は、連続的なままであるが、部品境界部及び／又は接合部にわたって伸張可能である。少なくとも２つの平面で可撓性である局所部分を備えるこの配置により、回路全体が可撓性であることを可能にする。したがって、部品境界部及び／又は関節にわたる配線アセンブリ４０１５０の部分は、配線アセンブリ４０１５０を引き離すこと、又はその連続性を失うことなく、局所的な相対運動を可能にする。配線アセンブリ４０１５０は、局所的運動ゾーンの周りに固定されて、配線アセンブリ４０１５０が過度にひずむ及び／又は歪むことから保護する。
上記に加えて、本実施形態では、配線アセンブリ４０１５０は、第１の弾性部分４０１５２、近位剛性部分４０１５４、第２の弾性部分４０１５６、及び遠位剛性部分４０１５８を備える。近位剛性部分４０１５４は、細長いシャフト４０１１０内に位置付けられ、遠位剛性部分４０１５８は、エンドエフェクタ４０１２０内に位置付けられている。第１の弾性部分４０１５２は、プリント回路基板４０１４０と近位剛性部分４０１５４との間に位置付けられている。第２の弾性部分４０１５６は、近位剛性部分４０１５４と遠位剛性部分４０１５８との間に位置付けられている。配線アセンブリ４０１５０が２つ超又は２つ未満の弾性部分を含む他の実施形態が想定される。剛性部分４０１５４、４０１５８は、例えば、接着剤４０１０５でそれぞれシャフト４０１１０及びエンドエフェクタ４０１２０に固定され得る。しかしながら、任意の好適な付着手段を利用してもよい。弾性部分４０１５２、４０１５６は、弾力的部分（すなわち、曲げ及び／又は屈曲のため）及び伸縮性部分（すなわち、延伸のため）を更に備える。少なくとも１つの実施形態では、弾力的部分は、第１の基材又は層を備え、伸縮性部分は、第２の基材又は層を含む。第１及び第２の基材は、異なる材料を含む。しかしながら、第１及び第２の基材が異なる構成で同じ材料を含む他の実施形態が想定される。
上記に加えて、配線アセンブリ４０１５０は、配線アセンブリ４０１５０の全長にわたって、プリント回路基板４０１４０とエンドエフェクタ４０１２０との間に電気エネルギーを運ぶように構成された電気トレース又は導体４０１６０を更に備える。主に図２１及び図２２を参照すると、導体４０１６０は、弾性部分４０１５２、４０１５６にまたがる伸縮性部分４０１６２を備える。伸縮性部分４０１６２は、弾性部分４０１５２、４０１５６が図２２に例示されるように伸ばされるときに伸縮性部分４０１６２が伸張することを可能にする、蛇行、振動、及び／又はジグザグパターンを備える。弾性部分４０１５２、４０１５６がそれらの弛緩状態及び／又は自然状態に戻るとき、伸縮性部分４０１６２は、図２１に示されるように、その蛇行、振動、及び／又はジグザグパターンに戻される。
上記に加えて、少なくとも１つの実施形態では、導体４０１６０は、導体４０１６０が、蛇行、振動、及び／又はジグザグパターンで配線アセンブリ４０１５０に印刷された銅導体を含むＲＦ処理エネルギーなどの高電流用途で使用され得る。弾性部分４０１５２、４０１５６にわたる導体４０１６０の伸縮性部分４０１６２が、伸縮性部分４０１６２が関節を横切って延伸することを可能にするように結合する導電性リンクを含む他の実施形態が想定される。
図２３は、シャフト４０２１０、並進部材４０２２０、及びフレックス回路及び／又は配線ハーネス４０２３０を備える、電気外科用器具４０２００を示す。配線ハーネス４０２３０は、配線アセンブリ４０１５０と類似し得る。並進部材４０２２０は、例えば、患者組織を切開するためのナイフ駆動ロッド、器具４０２００の、関節ケーブル、及び／又は剛性関節部材であり得る。しかしながら、並進部材４０２２０は、本明細書に記載されるような任意の並進部材であり得る。いずれにせよ、並進部材４０２２０は、シャフト４０２１０に対して並進するように構成され、並進部材４０２２０と共に並進する鉄要素４０２２２を備える。鉄要素４０２２２は、例えば、並進部材４０２２０に取り付けられるか、又はその中に収容され得る。配線ハーネス４０２３０は、シャフト４０２１０内に固定され、鉄要素４０２２２の直線位置、したがって並進部材４０２２０の直線位置を検出するように構成された線形誘導センサ４０２３２を備える。より具体的には、線形誘導センサ４０２３２は、鉄要素４０２２２が破壊する電場を生成するように構成されている。線形誘導センサ４０２３２は、配線ハーネス４０２３０に統合されて、外部要素及び流体からの堅牢な保護を提供する。
様々な態様では、センサ４０２３２は、ホール効果センサなどの磁気センサ、歪みゲージ、圧力センサ、渦電流センサなどの誘導センサ、抵抗センサ、容量センサ、光センサ、及び／又は任意の他の好適なセンサであってよい。様々な態様では、制御回路ａは、プロセッサを有するマイクロコントローラと、センサ４０２３２によって提供される測定に基づいて外科用器具４０２００の特定のパラメータ及び／又は外科用器具４０２００によって処理される組織を認識するための１つ以上のアルゴリズム及び／又はルックアップテーブルを記憶するメモリユニットとを含む。
図２４及び図２５は、シャフト４０３１０、並進部材４０３２０、及びフレックス回路又は配線ハーネス４０３３０を備える、電気外科用器具４０３００を示す。並進部材４０３２０は、シャフト４０３１０に対して並進して、エンドエフェクタ機能を実行するように構成されている。並進部材４０３２０は、例えば、患者組織を切開するためのナイフ駆動ロッド、器具４０３００の、関節ケーブル、及び／又は剛性関節部材であり得る。しかしながら、並進部材は、例えば、本明細書に記載の任意の並進部材であり得る。いずれにせよ、配線ハーネス４０３３０は、導体４０３３１、本体部分４０３３２、及び本体部分４０３３２から延在する弾性部分４０３３４を備える。本体部分４０３３２は、シャフト４０３１０に固定され、外科用器具４０３００のエンドエフェクタの機能を測定するように構成された第１のセンサ４０３４０を備える。弾性部分４０３３４は、並進部材４０３２０に取り付けられ、第２のセンサ４０３５０を備える。第２のセンサ４０３５０は、弾性部分４０３３４が並進部材４０３２０に取り付けられる弾性部分４０３３４の端部に位置付けられている。したがって、第２のセンサ４０３５０は、並進部材４０３２０と共に並進する。第２のセンサ４０３５０は、並進部材４０３２０内の応力及び／又は歪みを測定するように構成されている。しかしながら、第２のセンサが並進部材４０３２０の位置、速度、及び／又は加速度を測定するように構成されている他の実施形態が想定される。
様々な態様では、制御回路ａは、プロセッサを有するマイクロコントローラと、センサ４０３４０、４０３５０によって提供される測定に基づいて外科用器具４０３００の特定のパラメータ及び／又は外科用器具４０３００によって処理される組織を認識するための１つ以上のアルゴリズム及び／又はルックアップテーブルを記憶するメモリユニットとを含む。
上記に加えて、弾性部分４０３３４は、図２０～図２２に関して本明細書で論じられる弾性部分４０１５２、４０１５６と同様である。より具体的には、弾性部分４０３３４は、弾性部分４０３３４が配線ハーネス４０３３０の本体部分４０３３２に対して曲がる、屈曲する、及び／又は延伸することを可能にする弾力的部分及び／又は伸縮性部分を備える。そのような配置により、第２のセンサ４０３５０の検出された測定値が、配線ハーネス４０３３０に対する並進部材４０３２０の移動によって影響を受けることなく、第２のセンサ４０３５０が配線ハーネス４０３３０に一体化されることが可能になる。
図２６～図３３は、ハンドル４０４１０と、ハンドル４０４１０から延在するシャフト４０４２０と、シャフト４０４２０から延在する遠位ヘッド又はエンドエフェクタ４０４３０と、を備える、電気外科用器具４０４００を示す。ハンドル４０４１０は、トリガ４０４１２と、制御回路４０４１３からの入力ごとに、かつトリガ４０４１２の作動運動に応答して、モータ４０４１１ａを駆動するように構成されたモータドライバ／コントローラ４０４２２ｂによって駆動されるモータ４０４１１ａを含む、電動モータアセンブリ４０４１１と、を備える。様々な態様では、制御回路４０４１３は、プロセッサ４０４１５及びメモリユニット４０４１７を有するマイクロコントローラ４０４１４を含む。電源４０４１８は、モータに電力を供給するためにモータコントローラ４０４１１ｂと、マイクロコントローラ４０４１４とに結合される。
シャフト４０４２０は、シャフト軸ＳＡを画定し、エンドエフェクタ駆動部材４０４１９などのエンドエフェクタ駆動部材を備える。エンドエフェクタ駆動部材４０４１９は、ハンドル４０４１０内の電動モータ４０４１１ａに動作可能に応答し、少なくとも２つのエンドエフェクタ機能を実行するように構成されている。本明細書で論じられるように、エンドエフェクタ４０４３０は、シャフト４０４２０から選択的にロック及びロック解除されるように構成されている。より具体的には、エンドエフェクタ４０４３０がシャフト４０４２０にロックされると、エンドエフェクタ４０４３０は、シャフト４０４２０に対して回転及び／又は関節運動することができず、エンドエフェクタ駆動部材４０４１９は、エンドエフェクタ４０４３０のジョーを開閉するように構成されている。更に、エンドエフェクタ４０４３０がシャフト４０４２０からロック解除されるとき、エンドエフェクタは、シャフト４０４２０に対して回転及び／又は関節運動することができ、エンドエフェクタ駆動部材４０４１９が電動モータによって作動されるときに、エンドエフェクタ駆動部材４０４１９はエンドエフェクタ４０４３０をシャフト軸ＳＡの周りで回転させる。
器具４０４００は、手動トグル部材又はロッカー部材４０４４０、細長いシャフト４０４５０、及び引張ケーブル４０４６０を更に備える。細長いシャフト４０４５０は、細長いシャフト４０４５０及び引張ケーブル４０４６０がシャフト軸ＳＡに沿って一緒に移動するように、引張ケーブル４０４６０に圧着される。ロッカー部材４０４４０は、細長いシャフト４０４５０を受容するように構成された、内部に画定されたスロット４０４４２を備える。ロッカー部材４０４４０及び細長いシャフト４０４５０は、ハンドル４０４１０内に取り付けられ、ロッカー部材４０４４０の部分がハンドル４０４１０の各側を越えて横方向に延在して、ロッカー部材４０４４０が臨床医によって手動で作動されることを可能にする。ロッカー部材４０４４０は、スロット４０４４２内に延在するピン４０４４４を更に備える。ピン４０４４４は、細長いシャフト４０４５０の外径に画定されたＶ字形溝４０４５２内に延在する。細長いシャフト４０４５０は、ばねなどによって、ロッカー部材４０４４０から離れるように付勢される（すなわち、遠位に付勢される）。
使用中、ロッカー部材４０４４０が時計方向ＣＷに回転すると、ピン４０４４４は、Ｖ字形溝４０４５２の第１の側部内で摺動し、細長いシャフト４０４５０をロッカー部材４０４４０に向かって後退させる（すなわち、近位に）。ロッカー部材４０４４０が反時計方向ＣＣＷに回転すると、ピン４０４４４は、Ｖ字形溝４０４５２の第１の側部の反対側の第２の側部内で摺動し、細長いシャフト４０４５０をロッカー部材４０４４０に向かって後退させる（すなわち、近位に）。図３１を参照すると、ロッカー部材４０４４０が中心にあるとき、細長いシャフト４０４５０は、その最遠位位置にある（すなわち、ロッカー部材４０４４０から最も遠い）。図３２及び図３３を参照すると、ロッカー部材４０４４０が時計方向ＣＷ又は反時計方向ＣＣＷのいずれかに回転するとき、細長いシャフト４０４５０は、ロッカー部材４０４４０に向かって後退する（すなわち、近位に）。
上述のように、細長いシャフト４０４５０は、引張ケーブル４０４６０に圧着される。したがって、引張ケーブル４０４６０は、ロッカー部材４０４４０が時計方向ＣＷ又は反時計方向ＣＣＷのいずれかに回転されるとき、後退する。引張ケーブル４０４６０は、米国特許出願代理人整理番号ＥＮＤ９２３４ＵＳＮＰ２／１９０７１７－２の図５４に示されるロック解除ケーブル１１３４２と同様であり得る。より具体的には、引張ケーブル４０４６０は、後退する（すなわち、近位に動かされる）と、エンドエフェクタ４０４３０をロック解除して、エンドエフェクタ４０４３０がシャフト４０４２０に対して回転及び／又は関節運動することを可能にする。したがって、ロッカー部材４０４４０が時計方向ＣＷ又は反時計方向ＣＣＷのいずれかに回転すると、エンドエフェクタ４０４３０は、エンドエフェクタ４０４３０の回転及び／又は関節運動を可能にするようにロック解除される。
上記に加えて、ロッカー部材４０４４０は、下向きに延在するポスト４０４４６の両側に位置付けられた第１のスイッチ４０４４７及び第２のスイッチ４０４４８と係合するように構成された、下向きに延在するポスト４０４４６を更に備える。第１のスイッチ４０４４７及び第２のスイッチ４０４４８は、ハンドル４０４１０内に位置付けられた関節運動モータを作動させるように構成されている。より具体的には、ロッカー部材４０４４０が時計方向ＣＷに回転すると、引張ケーブル４０４６０は、エンドエフェクタ４０４３０をロック解除するように後退し、ポスト４０４４６が第１のスイッチ４０４４７を係合する結果、第１の方向にモータ４０４１１ａの回転をもたらし、これにより、関節運動駆動アセンブリ４０４１７がエンドエフェクタ４０４３０を、例えば右に関節運動させる。ロッカー部材４０４４０が反時計方向ＣＣＷに回転すると、引張ケーブル４０４６０が後退して、エンドエフェクタ４０４３０をロック解除する。ポスト４０４４６は、第２のスイッチ４０４４８と係合し、これにより、第１の方向と反対の第２の方向にモータ４０４１１ａの回転がもたらされ、それによって、関節駆動アセンブリ４０４１７がエンドエフェクタ４０４３０を左に関節運動させる。
上記に加えて、図２８に示すように、ロッカー部材４０４４０が中心にあるとき、第１のスイッチ４０４４７も第２のスイッチ４０４４８も起動されない。引張ケーブル４０４６０は、上述のように、エンドエフェクタ４０４３０がロックされていることに対応するその最遠位位置にある。様々な態様では、任意の好適なシフタ又はクラッチ機構は、関節駆動アセンブリ４０４１７との動作可能な係合と、閉鎖／発射アセンブリ４０４２１との動作可能な係合との間で駆動部材４０４１９をシフトするように構成され得る。シフタ機構は、ロッカー部材４０４４０が中心にあるときに駆動部材４０４１９が閉鎖／発射駆動アセンブリ４０４２１に動作可能に結合され、ロッカー部材４０４４０が時計方向ＣＷ又は反時計方向ＣＣＷのいずれかに中心位置から回転するときに関節駆動アセンブリ４０４１７に動作可能に結合されるように、ロッカー部材４０４４０によって動作させることができる。
エンドエフェクタ４０４３０がロックされると、ハンドル４０４１０内の電動モータの回転は、エンドエフェクタ駆動部材４０４１９の回転をもたらし、閉鎖／発射駆動アセンブリ４０４２１によって、開放位置と閉鎖位置との間でエンドエフェクタ４０４３０の一対のジョーを移動させる。しかしながら、エンドエフェクタ４０４３０がロックされているときに、エンドエフェクタ駆動部材４０４１９の回転がエンドエフェクタ４０４３０を通って発射部材を並進させる他の実施形態が想定される。いずれにせよ、ロッカー部材４０４４０が時計方向ＣＷ又は反時計方向ＣＣＷのいずれかに回転すると、エンドエフェクタ４０４３０はロック解除され、シャフト軸ＳＡを中心としたエンドエフェクタ４０４３０の回転を可能にする。より具体的には、エンドエフェクタ４０４３０がロック解除されると、エンドエフェクタ駆動部材４０４１９が、ハンドル４０４１０内の電動モータ４０４１１ａによって作動され、エンドエフェクタ４０４３０は、シャフト４０４２０に対してシャフト軸ＳＡを中心に回転する。
上記に加えて、関節運動モータが第１のスイッチ４０４４７及び第２のスイッチ４０４４８に動作可能に応答する、２つ以上の関節運動モータを備える他の実施形態が想定される。そのような構成は、例えば、エンドエフェクタ４０４３０とシャフト４０４２０との間に二重関節継手が用いられる場合、複数の軸に対するエンドエフェクタ４０４３０の関節運動を容易にする。また、閉鎖、発射、及び／又は関節運動専用の別個のモータを備える他の実施形態も想定される。
様々な態様では、モータドライバ４０４１１ｂは、プロセッサ４０４１６からの入力に基づいて、複数の動作状態で電動モータ４０４１１ａを動作させるように構成されている。例えば、エンドエフェクタ駆動部材４０４１９がエンドエフェクタ４０４３０のジョーを開閉する（すなわち、遠位ヘッド又はエンドエフェクタ４０４３０がロックされている）とき、電動モータは、第１の動作モードにある。電動モータ４０４１１ａが第１の動作モードにあるとき、エンドエフェクタ駆動部材４０４１９は、エンドエフェクタ４０４３０のジョーを開閉するため、第１の速度、第１の変化量、第１のトルク量、及び／又は第１の加速量で動作される。エンドエフェクタ駆動部材４０４１９がシャフト軸ＳＡを中心にエンドエフェクタ４０４３０を回転させる（すなわち、遠位ヘッド又はエンドエフェクタ４０４３０がロック解除されている）とき、電動モータ４０４１１ａは、第２の動作モードにある。電動モータ４０４１１ａが第２の動作モードにあるとき、エンドエフェクタ駆動部材４０４１９は、エンドエフェクタ４０４３０を回転させるため、第２の速度、第２の変化量、第２のトルク量、及び／又は第２の加速量で動作される。
少なくとも１つの実施形態では、第１の動作モード及び第２の動作モードは異なり、例えば、異なる速度、トルク、及び／又は加速度でエンドエフェクタ駆動部材４０４１９を駆動するための制御パラメータの異なる組み合わせを含む。少なくとも１つの実施形態では、第２の動作モード（すなわち、遠位ヘッド回転）は、第１の動作モードよりも、例えば、低い最大トルク限界、正確な調整を可能にするための段階的な加速、及び／又は低い最大トルク速度を含む。対照的に、エンドエフェクタ駆動部材４０４１９は、例えば、より高いトルク制限を含み、段階的な加速を含まないか、若しくは限定されており、及び／又は第１の動作モードでより速い速度で回転する。
様々な態様では、メモリ４０４１５は、プロセッサ４０４１６によって実行されると、プロセッサ４０４１６に第１の動作モード又は第２の動作モードのうちの１つを選択させるプログラム命令を記憶する。例えば、異なる速度、トルク、及び／又は加速度でエンドエフェクタ駆動部材４０４１９を駆動するための制御パラメータの様々な組み合わせは、メモリ４０４１５に記憶されたルックアップテーブル、アルゴリズム、及び／又は方程式からプロセッサ４０４１６によって選択することができる。
上記に加えて、図２９を参照すると、制御回路４０４１３は、関節運動モータの速度、トルク、及び／又は加速度を制御する。関節運動モータは、上述のように、第１のスイッチ４０４４７及び第２のスイッチ４０４４８によって作動されて、シャフト軸ＳＡに対してエンドエフェクタ４０４３０を関節運動させる。少なくとも１つの実施形態では、第１のスイッチ４０４４７と第２のスイッチ４０４４８は、適応制御される。マイクロコントローラ４０４１４は、第１のスイッチ４０４４７及び第２のスイッチ４０４４８と信号通信して、ロッカー部材４０４４０の手動の動きに基づいてエンドエフェクタ４０４３０を関節運動させるため、モータ４０４１１ａの速度の比例制御を提供することができる。より具体的には、第１のスイッチ４０４４７又は第２のスイッチ４０４４８が押下される距離及び／又は力は、エンドエフェクタ４０４３０が関節運動する速度、トルク、及び／又は加速度に正比例する。あるいは、特定の例では、スイッチ４０４４７及び４０４４８は、モータドライバ４０４１１ｂと直接通信している。
図２９に示されるように、外科用器具４０４００が、伝達機構、シフト可能モータ駆動装置、及び／又はシフタ４０４２７を備え、エンドエフェクタ駆動シャフト４０４１９及び、例えばエンドエフェクタ４０４３０の関節運動を駆動する、関節駆動アセンブリ４０４１７などの２つの駆動機構を一緒にロックする、又は、エンドエフェクタ駆動シャフト４０４１９及び閉鎖／発射駆動アセンブリ４０４２１をロックする、様々な実施形態が想定される。そのような構成では、外科用器具４０４００は、エンドエフェクタ４０４３０の関節運動を駆動し、エンドエフェクタ４０４３０をシャフト軸ＳＡの周りで回転させ、エンドエフェクタ４０４３０のジョーを開閉するための単一の電動モータ４０４１１ａを備える。より具体的には、シフタ４０４２７は、関節駆動アセンブリ４０４１７と閉鎖／発射駆動アセンブリ４０４２１との係合間で、単一の電動モータを切り替える。
少なくとも１つの実施形態によれば、外科用器具のモータのハンドルユーザ制御及び／又はエンドエフェクタの運動は、外科用器具の制御システムと信号通信する。制御システムは、ハンドル内に収容され、ユーザトリガフィードバックをエンドエフェクタのモータ駆動フィードバックに連結して、エンドエフェクタの比例的であるが直接的ではない制御を提供する。少なくとも１つの実施形態では、制御システムは、ユーザにクランプレベルフィードバックを提供するための代替手段を備えたエンドエフェクタの間接的開ループ制御を提供する。外科用器具は、触覚フィードバック及びトリガ掃引相関を含む。更に、外科用器具は、触覚フィードバックの除去を相殺するために、ジョー内の代替圧縮又は圧力を監視するための制御システムに対するフィードバックシステムを備える。そのような構成では、手動ユーザ入力は、トリガのストロークとは無関係にジョーを駆動する。少なくとも１つの実施形態では、ばね戻りを備える指のサイズのより小さいトリガが利用されて、手動制御及びハンドルの操縦性を改善する。更に、少なくとも１つの実施形態では、新しい単回使用シャフトが導入されたときに、外科用器具への電気バックボーンのモジュール式取り付けが用いられる。
図３５は、電気外科用器具４０５５１に電力を供給するように構成された、電気外科用器具４０５５１及び電源（例えば、発電機）４０５５２を備える外科用システム４０５５０（図３４）の電力概略図のグラフ４０５００を示す。電気外科用器具４０５５１は、別個の発電機４０５５２と協働して電気外科用器具４０５５１の電力モータ及び他の構成要素に給電するように機能する、一体型の、又は自給型の電源を含む。一体型電源は、例えば、充電式の取り外し不可能な電池４０５５３などの蓄電装置を備える。電池４０５５３は、電池４０５５３が発生器４０５５２の出力部に取り付けられるとすぐに再充電を開始するように構成されている。一体型電源は、例えば、処置中の使用において再充電を開始することができる。一体型電源、又は再充電可能電池は、再充電可能電池４０５５３が所定の最大レベルに充電されるまで、モータ、コントローラ、及び／又はセンサによって消費される電力に関係なく、電力出力発生器４０５５２から一定の電力レベルを消費する。電池４０５５３は、同時に、放電して電気外科用器具４０５５１の制御部又はモータを動作させ、電力出力発生器４０５５２を介して充電することができる。電池４０５５３は、発生器初期化中又は使用中の待機状態で、ユーザが要求された動作の間に所定のレベルに到達するまで充電し続ける。電池４０５５３が所定の最低レベルまで使われた場合、電気外科用器具４０５５１が再び使用できる前に、電池４０５５３が最低閾値レベルを超えて充電されるまでの時間、待つ必要があることをユーザに通知する。
上記に加えて、図３５のグラフ４０５００は、Ｘ軸上の時間ｔに対してプロットされた外科用システム４０５５０の様々なパラメータを表すＹ軸を含む、グラフ４０５０２、４０５０４、４０５０６、４０５０８を含む。グラフ４０５０２は、電気外科用器具の電源への発生器４０５５２（例えば、再充電可能電池４０５５３などの内部蓄電池）によって供給される電力（ワット（Ｗ））をＹ軸上に示す。グラフ４０５０４は、最大充電レベル閾値のパーセンテージとしての電池４０５５３の充電レベルをＹ軸上に示す。グラフ４０５０６は、例えば、モータ４０５５４などの外科用器具４０５５１の構成要素によって電池４０５５３から消費された電力（ワット（Ｗ））をＹ軸上に示す。グラフ４０５０８は、最大モータ速度閾値のパーセンテージとして設定されたモータ速度限界をＹ軸上に示す。
図示された例では、電気外科用器具４０５５１は、発生器４０５５２に時間ｔ０において接続される。発生器４０５５２は、電池４０５５３の充電レベルが１００％の最大閾値に達するまで（ｔ１に達成される）、一定の再充電速度（Ｓ１）で再充電可能電池４０５５３を充電する。発生器４０５５２による電力供給は、外科用器具４０５５１を発生器４０５５２に接続すると自動的に開始され、充電レベルが最大閾値に達すると自動的に停止される。様々な例では、外科用システム４０５５０は、電池４０５５３の充電レベルを検出するための充電メータ４０５５６、及び充電レベルが最大閾値に達したときに、外科用器具４０５５１への電力供給を停止するためのスイッチング機構を含む、制御回路４０５５５を含む。少なくとも１つの例では、電池は１５Ｗの一定速度で充電することができる。発生器は、電池充電レベルが１００％に達したときに、電池４０５５３の充電を自動的に停止する。
更に、時間ｔ２において、モータ４０５５４は、外科用器具４０５５１のエンドエフェクタ４０５５７に１つ以上の機能を実行させるように起動される。モータ４０５５４は、電池４０５５３から電力を引き出し、電池４０５５３を速度Ｓ２で放電させる。電池４０５５３は、モータ４０５５４に電力を放電しながら充電し続ける。したがって、放電速度Ｓ２は、モータが電池から電力を引き出すことによる電池４０５５３の放電速度と、発生器４０５５２によって電池４０５５３に供給される電力による電池４０５５３の充電速度の組み合わせから導き出され、これは、モータ４０５５４が停止されるまで、並行して又は同時に発生する。モータ４０５５４による電力消費が停止されると、電池４０５５３は、一定速度Ｓ１での再充電に戻る。
図示される例では、モータ４０５５３は、グラフ４０５０６に示されるように、第１及び第２のインスタンス４０５０１、４０５０３で作動され、例えば、組織を把持するためにエンドエフェクタ４０５５７のジョーを開閉する。臨床医は、組織の良好な把持を達成するために、ジョーを何回か開閉することができる。モータ作動の第２のインスタンス４０５０３の終わりに、電池４０５５３は、一定速度Ｓ１でのｔ３で達成する１００％充電レベルまで再充電するように戻り、その時点で、発生器４０５５２によって電池４０５５３に供給される電力が停止される。更に、エンドエフェクタ４０５５７を関節運動させるためのモータ作動の第３のインスタンス４０５０５は、時間ｔ４から時間ｔ５まで速度Ｓ３で電池４０５５３を放電させる。エンドエフェクタ閉鎖／開放及び関節運動は、電池４０５５３の電力を引き出す、同じ又は異なるモータによって駆動され得る。
更に、グラフ４０５０４、４０５０６に示されるように、モータ作動の第４、第５、第６、及び第７のインスタンス４０５０７、４０５０９、４０５１１、４０５１３により、電池４０５５３の充電レベルは、第１の所定の最低閾値（例えば、４０％）及び第２の所定の最低閾値（例えば、２０％）に到達し、超える。発生器４０５５２及び電池４０５５３と信号通信する電気外科用器具４０５５１のモータドライバ／コントローラ４０５５８は、電池充電レベルが第１の所定の閾値レベルに減少するまで、モータ速度限界を１００％に維持する。電池４０５５３の充電レベルが第１の所定のレベル、例えば、時間ｔ６における４０％まで低下するとき、モータコントローラ４０５５８は、モータ速度限界を低下させて（例えば、５０％）、電池の電力を節約する。したがって、電池充電レベルが４０％であり、かつエンドエフェクタ４０５５７のジョーが作動されているとき、器具は、第１の低減速度でエンドエフェクタ４０５５７のジョーを閉じ、モータ作動インスタンス４０５０９の時間ｔｂを、モータ作動インスタンス４０５０７の時間ｔａよりも長くする。更に、充電レベルが第２の所定のレベル、例えば、時間ｔ７における２０％まで低下するとき、モータコントローラ４０５５８は、モータの速度限界を２５％まで低下させて、電池の電力を更に節約する。電池充電レベルが２０％であり、かつエンドエフェクタ４０５５７のジョーが作動されているとき、器具は、第１の低減速度より低い第２の低減速度でエンドエフェクタ４０５５７のジョーをクランプさせ、モータ作動インスタンス４０５１３の時間ｔｃを、モータ作動インスタンス４０５０９の時間ｔｂよりも長くする。したがって、モータコントローラ４０５５８は、モータ４０５５４に電力を供給する電池４０５５３の対応する充電レベルに基づいて、異なる速度で同様の機能をモータに実行させる。
更に、電池４０５５３の充電レベルが所定の最小レベル、例えば、時間ｔ８における１０％まで低下したとき、モータ速度限界はゼロまで低下し、外科用器具は、電池４０５５３が所定の最小レベル、例えば、時間ｔ９における４０％よりも高く充電されるまで待つように、臨床医に警告する。電池４０５５３が１０％から４０％へと再充填され、エンドエフェクタ４０５５７のジョーがモータ作動インスタンス４０５１５において作動されるとき、外科用器具４０５５１は、時間ｔａより短い時間ｔｄにおいて、第１の低減速度でエンドエフェクタ４０５５７のジョーを動かす。時間ｔｄの終了時に作動インスタンス４０５１５が完了すると、電池４０５５３は、発生器４０５５２から電池４０５５３への電源が停止されるｔ１０において最大充電レベルに到達するまで、一定の再充電速度Ｓ１での再充電を開始する。
図３４は、プロセッサ４０５６１及びプログラム命令を格納するメモリ４０５６２を含むマイクロコントローラ４０５６０を有する制御回路４０５５０を含む、外科用システム４０５５０の簡略化された概略図である。プログラム命令が実行されると、プログラム命令は、プロセッサ４０５６１に電池４０５５３の充電レベルを検出させる。少なくとも１つの例では、プロセッサ４０５６１は、電池４０５５３の充電レベルを測定するように構成された充電メータ４０５５６と通信している。更に、モータ４０５５４が動作している間に、電池４０５５３の充電レベルが第１の最小充電レベル閾値（例えば、４０％）以下であることを検出することにより、プロセッサにモータ４０５５４の最大速度限界を第１の最大閾値に低下させる。少なくとも１つの例では、プロセッサ４０５６は、モータ４０５５４の速度を制御するように構成されたモータドライバ４０５５８と通信している。そのような例では、プロセッサ４０５６１は、モータドライバ４０５５８に信号を送り、モータ４０５５４のモータ速度限界を第１の最大閾値に低下させる。あるいは、他の例では、プロセッサ４０５６１は、最大モータ速度限界を直接制御することができる。
更に、モータ４０５５４が動作している間に、電池４０５６１の充電レベルが第２の最小充電レベル閾値（例えば、２０％）以下であることを検出することにより、プロセッサにモータ４０５５４の最大速度限界を第１の最大閾値より小さい第２の最大閾値に低下させる。更に、モータ４０５５４が動作している間に、電池４０５５３の充電レベルが第３の最小充電レベル閾値（例えば、１０％）以下であることを検出することにより、プロセッサにモータ４０５５４の最大速度限界をゼロまで低下させるか、モータ４０５５４を停止させる。プロセッサ４０５６１は、最小充電レベルが、例えば、第２の最小充電レベル閾値（例えば、２０％）などの所定の閾値以上になるまで、モータ４０５５４の再起動を阻止することができる。
特定の例では、プロセッサ４０５６１は、１つ以上のフィードバックシステム４０５６３を更に使用して、臨床医に警告を出すことができる。ある特定の事例では、フィードバックシステム４０５６３は、例えば表示画面、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。ある特定の事例では、フィードバックシステム４０５６３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。ある特定の事例では、フィードバックシステム４０５６３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。特定の事例では、フィードバックシステム４０５６３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。
上記に加えて、少なくとも１つの実施形態では、内部電池は、外科的処置の間に及び／又は外科的処置中に、外部蓄電装置によって、又は外科用器具に取り付けられた外部電池によって充電される。少なくとも１つの実施形態では、外部電池は、例えば、無菌包装で滅菌野に導入され、外科用器具に取り付けられて、例えば、内部電池を補足し、及び／又は内部電池の代替となる使い捨て電池を含む。少なくとも１つの実施形態では、外部電池は、例えば、組織の治療的処置のための無線周波数（ＲＦ）電力が発電機によって供給される間、機械的動作システムを制御するための唯一の動作電源である。そのような構成では、内部電池がデバイスに電力を供給するのに不十分であるとき、外部電池は外科用器具に接続される。より具体的には、外部電池は、内部電池を置き換えるのではなく、それと協働的に使用される。更に、少なくとも１つの実施形態では、外部電池は、内部電池を充電するため、外科用器具が外科的処置を実施していないときに外科用器具の内部電池に接続された使い捨て電池を含む。次に、外部電池は、補助電力が必要な場合、臨床医によって後に使用するために外科用器具から取り外される。
図３６は、外科用器具４０６１０と、単極発電機４０６２０と、双極発電機４０６３０と、を備える外科用システム４０６００を示す。図示される実施形態では、単極発電機４０６２０は、外科用器具４０６１０のモータ４０６５０に電気的に直接結合され、双極発電機４０６３０は、電池４０６４０に電気的に直接結合されている。双極発電機４０６３０は、電池４０６４０を充電し、これにより、モータ４０６５０に電力を供給するように構成されている。単極発電機４０６２０は、モータ４０６５０に直接電力を供給し、電池４０６４０を充電するように構成されている。より具体的には、追加の電気接続４０６６０は、単極発電機４０６２０と電池との間に提供されて、単極発電機４０６２０がモータ４０６５０に電力を供給しながら、電池４０６４０にも電力を供給して電池４０６４０を充電することを可能にする。単極発電機４０６２０及び双極発電機４０６３０は、電池４０６４０及びモータ４０６５０にＤＣ電力を出力するように構成されている。
様々な態様では、外科用器具４０６１０はエンドエフェクタ４０６１１を含む。モータ４０６５０は、エンドエフェクタ４０６１１に動作可能に結合され、エンドエフェクタ４０６１１を、例えば、エンドエフェクタ４０６１１のジョー４０６１３、４０６１４のうちの少なくとも１つを、図３６に示すような開放構成と、それらの間に組織を把持するための閉鎖構成との間でエンドエフェクタ４０６１１移行させるように動かすなど、複数の機能を実施するように作動させることができる。更に、エンドエフェクタ４０６１１は、シャフト４０６１５から遠位に延在し、モータ４０６５０によって生成された作動運動によってシャフト４０６１５を通って中央に延在する長手方向軸を中心にシャフト４０６１１に対して関節運動可能である。
更に、外科用器具４０６１０は、発生器４０６２０及び４０６３０からモータ４０６５０及び／又は電池４０６４０に電力を伝達する電源アセンブリ４０６１６を更に備える。少なくとも１つの例では、電源アセンブリ４０６１６は、発生器４０６２０から第１の電力及び発生器４０６３０からの第２の電力を別々に受信する。電源アセンブリ４０６１６は、第２の電力を電池４０６４０に送って、所定の最大充電レベルまで一定速度（Ｓ１）で電池を充電するように構成されている。電源アセンブリ４０６１６は、第１の電力を電動モータ４０６５０及び電池４０６５０に送るように更に構成されている。図示される例では、モータ４０６５０は、電池４０６４０及び発生器４０６２０によって並行して又は同時に電力供給される。
図３７は、外科用システム４０６００の電池充電率及びモータトルクのグラフ４０７００を示す。ライン４０７１０は、双極発電機４０６３０のみが外科用器具４０６１０と共に利用される場合の、電池４０６４０の電池充電率を表す。ライン４０７２０は、単極発電機４０６２０及び双極発電機４０６３０の両方が外科用器具４０６１０と共に利用されるときの、組み合わせた電池充電率を表す。単極発電機４０６２０及び双極発電機４０６３０の両方が電池４０６４０の充電に使用されるとき、電池４０６４０は、単極発電機４０６２０及び双極発電機４０６３０のうちの１つのみが電池４０６４０の充電に使用された場合よりも高速で充電される。更に、ライン４０７３０は、双極発電機４０６３０のみが外科用器具４０６１０と共に利用される場合の、モータ４０６５０のモータトルクを表す。ライン４０７４０は、単極発電機４０６２０及び双極発電機４０６３０の両方が外科用器具４０６１０と共に利用されるときの、モータ４０６５０のモータトルクを表す。単極発電機４０６２０及び双極発電機４０６３０の両方がモータ４０６５０に電力を供給するために使用されるとき、モータ４０６５０は、単極発電機４０６２０及び双極発電機４０６３０のうちの１つのみがモータ４０６５０に電力を供給するために使用された場合と比較して、より多くのトルクを生成することができる。
上記に加えて、単極発電機４０６２０がモータ４０６５０にのみ電力を供給するように構成され、双極発電機４０６３０が電池４０６４０を充電し、次にモータ４０６５０に追加の電力を供給するように構成されている（すなわち、単極発電機４０６２０は電池４０６４０を充電しない）、他の実施形態が想定される。更に、例えば、単極発電機４０６２０及び双極発電機４０６３０の両方が、電池４０６４０を単に充電し、次にモータ４０６５０に電力を供給するために使用される他の実施形態が想定される。そのような構成では、単極発電機４０６２０及び双極発電機４０６３０の両方を同期させて、電池４０６４０を一斉に充電し、次にモータ４０６５０を動作させるために使用される。少なくとも１つの実施形態では、外科用器具４０６１０のエンドエフェクタ４０６１１を駆動するために、２つ以上のモータが利用され得る。そのような構成では、単極発電機４０６２０は、モータのうちの１つに電力を供給することができ、双極発電機４０６３０は、別のモータに電力を供給することができる。更に、単極発電機４０６２０及び双極発電機４０６３０の両方を用いて、電池４０６４０を充電し、次にモータに電力を供給するために使用することができる。しかしながら、単極発電機４０６２０及び双極発電機４０６３０のうちの１つのみが電池４０６４０を充電するために使用される他の実施形態が想定される。
本明細書に記載される主題の様々な態様を、以下の実施例セットにおいて説明する。
実施例セット１
実施例１－エンドエフェクタを備える外科用器具。エンドエフェクタは、近位端、遠位端、第１のジョー、及び第２のジョーを含む。第１のジョーは、第１の電極を含む。第１のジョー及び第２のジョーのうちの１つは、第１のジョーと第２のジョーの他方に対して開放位置から閉鎖位置に移動可能であり、第１のジョーと第２のジョーとの間に組織を把持する。第２のジョーは、第２の電極と、エンドエフェクタの長さの下方で中央に配置されている単極電極と、を含む。第１の電極及び第２の電極は、双極サイクルで組織に双極エネルギーを送達するように協働する。単極電極は、楔形状を含む。楔形状は、エンドエフェクタの長さに沿って幅が徐々に変化する。単極電極は、第１の電極及び第２の電極から電気的に絶縁される。単極電極は、単極サイクルで組織を切断するために単極エネルギーを使用するように構成されている。
実施例２－第１のジョー及び第２のジョーが、横方向に湾曲している、実施例１に記載の外科用器具。
実施例３－単極サイクルが、双極サイクルの後に実行される、実施例１又は２に記載の外科用器具。
実施例４－単極サイクルが、双極サイクルとは独立して実行される、実施例１、２、又は３に記載の外科用器具。
実施例５－単極サイクル及び双極サイクルが、組織処置サイクルで非同期的に作動される、実施例１又は２に記載の外科用器具。
実施例６－単極サイクルが、組織処置サイクルにおける双極サイクルの開始後及び双極サイクルの終了前に開始される、実施例１、２、３、又は４に記載の外科用器具。
実施例７－エンドエフェクタを備える外科用器具。エンドエフェクタは、近位端、遠位端、第１のジョー、及び第２のジョーを含む。第１のジョーは、第１の電極を含む。第１のジョー及び第２のジョーのうちの１つは、第１のジョーと第２のジョーの他方に対して開放位置から閉鎖位置に移動可能であり、第１のジョーと第２のジョーとの間に組織を把持する。第２のジョーは、第２の電極と、第１の電極及び第２の電極から電気的に絶縁された単極電極と、を含む。第１の電極及び第２の電極は、双極サイクルで組織に双極エネルギーを送達するように協働する。単極電極は、エンドエフェクタの長さの下方で中央に配置された柔軟なフレックス回路基板と、柔軟なフレックス回路基板上に配置された導電性部材と、を含む。単極電極は、単極サイクルで組織を切断するために単極エネルギーを使用するように構成されている。
実施例８－第７のジョー及び第２のジョーが、横方向に湾曲している、実施例１に記載の外科用器具。
実施例９－単極サイクルが、双極サイクルの後に実行される、実施例７又は８に記載の外科用器具。
実施例１０－単極サイクルが、双極サイクルとは独立して実行される、実施例７、８、又は９に記載の外科用器具。
実施例１１－単極サイクル及び双極サイクルが、非同期的に作動される、実施例７又は８に記載の外科用器具。
実施例１２－単極サイクルが、組織処置サイクルにおける双極サイクルの開始後及び双極サイクルの終了前に開始される、実施例７、８、９、又は１０に記載の外科用器具。
実施例１３－エンドエフェクタを備える外科用器具。エンドエフェクタは、近位端、遠位端、第１のジョー、及び第２のジョーを含む。第１のジョーは、第１の電極を含む。第１のジョー及び第２のジョーのうちの１つは、第１のジョーと第２のジョーの他方に対して開放位置から閉鎖位置に移動可能であり、第１のジョーと第２のジョーとの間に組織を把持する。第２のジョーは、第２の電極と、エンドエフェクタの長さの下方で中央に配置されている単極電極と、を含む。第１の電極及び第２の電極は、双極サイクルで組織に双極エネルギーを送達するように協働する。単極電極は、第１の電極及び第２の電極から電気的に絶縁された導電性ワイヤを含む。単極電極は、単極サイクルで組織を切断するために単極エネルギーを使用するように構成されている。
実施例１４－単極サイクルが、双極サイクルの後に実行される、実施例１３に記載の外科用器具。
実施例１５－単極サイクルが、双極サイクルとは独立して実行される、実施例１３又は１４に記載の外科用器具。
実施例１６－導電性ワイヤが、可撓性中央部分を含む、実施例１３、１４、又は１５に記載の外科用器具。
実施例１７－柔軟な部材を更に備え、導電性ワイヤは、柔軟な部材によって第２のジョーから電気的に絶縁されている、実施例１３、１４、１５、又は１６に記載の外科用器具。
実施例１８－柔軟な部材が、変形可能な誘電材料を含む、実施例１７の外科用器具。
実施例１９－柔軟な部材が圧縮可能である、実施例１７又は１８に記載の外科用器具。
実施例２０－柔軟な部材が、第１の柔軟な部材を含み、第１のジョーが、第２の柔軟な部材を含み、第１の柔軟な部材及び第２の柔軟な部材は、導電性ワイヤを第１のジョー及び第２のジョーから電気的に絶縁する、実施例１７、１８、又は１９に記載の外科用器具。
実施例セット２
実施例１－電気外科用器具と共に使用するための外科用エンドエフェクタ。エンドエフェクタは、近位端、遠位端、第１のジョー、及び第２のジョーを含む。外科用エンドエフェクタの中心平面は、近位端及び遠位端を通って延在する。第１のジョーは、中心平面によって長手方向に二分される。第１のジョーは、第１のジョーの一部分に沿って延在する第１の電極を含む。第１の電極は、中心平面の第１の側に位置付けられている。第２のジョーは、中心平面によって長手方向に二分される。第１のジョー及び第２のジョーのうちの少なくとも１つは、エンドエフェクタを開放構成から閉鎖構成に移行させるように移動可能であり、第１のジョーと第２のジョーとの間で組織を把持する。第２のジョーは、第２の電極及び柔軟な基材を含む。第２の電極は、第２のジョーの一部分に沿って延在する。第２の電極は、中心平面の第２の側に位置付けられている。第１の電極及び第２の電極は、協働して、双極エネルギーを組織に送達するように構成されている。柔軟な基材は、第２のジョーの長さに沿って延在する。柔軟な基材は、中心平面の第１の側の第１の柔軟部分、中心平面の第２の側の第２の柔軟部分、及び中心平面に沿って延在する単極電極を含む。第２の電極は、第２の柔軟部分上に取り付けられている。単極電極は、柔軟な基材上に取り付けられている。単極電極は、単極エネルギーを組織に送達するように構成されている。柔軟な基材は、閉鎖構成において、第１のジョーに向かって第２の電極及び単極電極に付勢力を加えるように構成されている。
実施例２－第１の柔軟部分が、第２の柔軟部分よりも小さい、実施例１に記載の外科用エンドエフェクタ。
実施例３－第２のジョーが、誘電体コーティングを含む、実施例１又は２に記載の外科用エンドエフェクタ。
実施例４－柔軟な基材及び誘電体コーティングが、同一平面上の組織接触表面を画定する、実施例３に記載の外科用エンドエフェクタ。
実施例５－柔軟な基材が、誘電体コーティングを単極電極及び第２の電極から分離する、実施例３又は４に記載の外科用エンドエフェクタ。
実施例６－柔軟な基材が、多孔質構造を含む、実施例１、２、３、４、又は５に記載の外科用エンドエフェクタ。
実施例７－柔軟な基材が、弾性ハニカム構造を含む、実施例１、２、３、４、５、又は６に記載の外科用エンドエフェクタ。
実施例８－第１のジョーが、第１の多孔性骨格と、第１の多孔性骨格を少なくとも部分的に覆う第１のダイヤモンド様コーティングと、を更に含み、第１の電極が、第１のダイヤモンド様コーティング上に配置されている、実施例１、２、３、４、５、６、又は７に記載の外科用エンドエフェクタ。
実施例９－第２のジョーが、第２の多孔性骨格と、第２の多孔性骨格を少なくとも部分的に覆う第２のダイヤモンド様コーティングと、を更に含み、柔軟な基材が、第２のダイヤモンド様コーティング上に配置されている、実施例１、２、３、４、５、６、７、又は８に記載の外科用エンドエフェクタ。
実施例１０－シャフトと、シャフトから延在するエンドエフェクタと、を備える、外科用器具。エンドエフェクタは、近位端、遠位端、第１のジョー、及び第２のジョーを含む。エンドエフェクタの中心平面は、近位端及び遠位端を通って延在する。第１のジョーは、中心平面によって長手方向に二分される。第１のジョーは、第１のジョーの一部分に沿って延在する第１の電極を含む。第１の電極は、中心平面の第１の側に位置付けられている。第２のジョーは、中心平面によって長手方向に二分される。第１のジョー及び第２のジョーのうちの少なくとも１つは、エンドエフェクタを開放構成から閉鎖構成に移行させるように移動可能であり、第１のジョーと第２のジョーとの間で組織を把持する。第２のジョーは、第２の電極及び圧縮可能な支持体を含む。第２の電極は、第２のジョーの一部分に沿って延在する。第２の電極は、中心平面の第２の側に位置付けられている。第１の電極及び第２の電極は、協働して、双極エネルギーを組織に送達するように構成されている。圧縮可能な支持体は、第２のジョーの長さに沿って延在する。圧縮可能な支持体は、中心平面の第１の側の第１の圧縮可能部分、中心平面の第２の側の第２の圧縮可能部分、及び中心平面に沿って延在する単極電極を含む。第２の電極は、第２の圧縮可能部分上に取り付けられている。単極電極は、圧縮可能な支持体上に取り付けられている。単極電極は、単極エネルギーを組織に送達するように構成されている。圧縮可能な支持体は、閉鎖構成において、第１のジョーに対して第２の電極及び単極電極にばね付勢を加えるように構成されている。
実施例１１－第１の圧縮可能部分が、第２の圧縮可能部分よりも小さい、実施例１０に記載の外科用器具。
実施例１２－第２のジョーが、誘電体コーティングを含む、実施例１０又は１１に記載の外科用器具。
実施例１３－圧縮可能な支持体及び誘電体コーティングが、同一平面上の組織接触表面を画定する、実施例１２に記載の外科用器具。
実施例１４－圧縮可能な支持体が、誘電体コーティングを単極電極及び第２の電極から分離する、実施例１２又は１３に記載の外科用器具。
実施例１５－圧縮可能な支持体が、多孔質構造を含む、実施例１０、１１、１２、１３、又は１４に記載の外科用器具。
実施例１６－圧縮可能な支持体が、弾性ハニカム構造を含む、実施例１０、１１、１２、１３、１４、又は１５に記載の外科用器具。
実施例１７－第１のジョーが、第１の多孔性骨格と、第１の多孔性骨格を少なくとも部分的に覆う第１のダイヤモンド様コーティングと、を更に含み、第１の電極が、第１のダイヤモンド様コーティング上に配置されている、実施例１０、１１、１２、１３、１４、１５、又は１６に記載の外科用器具。
実施例１８－第２のジョーが、第２の多孔性骨格と、第２の多孔性骨格を少なくとも部分的に覆う第２のダイヤモンド様コーティングと、を更に含み、圧縮可能な支持体が、第２のダイヤモンド様コーティング上に配置されている、実施例１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、又は１７に記載の外科用器具。
実施例１９－電気外科用器具と共に使用するための外科用エンドエフェクタ。エンドエフェクタは、近位端、遠位端、第１のジョー、及び第２のジョーを含む。第１のジョーは、近位端と遠位端との間を長手方向に延在する。第１のジョーは、第１のジョーの一部分に沿って長手方向に延在する第１の電極を含む。第２のジョーは、近位端と遠位端との間を長手方向に延在する。第１のジョー及び第２のジョーのうちの少なくとも１つは、エンドエフェクタを開放構成から閉鎖構成に移行させるように移動可能であり、第１のジョーと第２のジョーとの間で組織を把持する。第２のジョーは、第２の電極、単極電極、及び柔軟な基材を含む。第２の電極は、第２のジョーの一部分に沿って長手方向に延在する。第２の電極は、第１の電極から横方向にオフセットされている。第１の電極及び第２の電極は、協働して、双極エネルギーを組織に送達するように構成されている。単極電極は、第２の電極に並行して長手方向に延在する。単極電極は、単極エネルギーを組織に送達するように構成されている。単極電極及び第２の電極は、離間した配置で柔軟な基材上に固定的に取り付けられている。柔軟な基材は、閉鎖構成において、第１のジョーに向かって第２の電極及び単極電極に付勢力を加えるように構成されている。
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、誘電体コーティングを含む、実施例１９に記載の外科用エンドエフェクタ。
実施例セット３
実施例１－ハウジングと、ハウジングから延在するシャフトと、シャフトから延在するエンドエフェクタと、エンドエフェクタをシャフトに回転可能に接続する関節継手と、配線回路と、を備える、電気外科用器具。ハウジングは、プリント制御基板を含む。配線回路は、プリント制御基板からシャフトを通ってエンドエフェクタ内に延在する。配線回路は、エンドエフェクタの機能を監視し、監視した機能をプリント制御基板に通信するように構成されている。配線回路は、シャフトに固定された近位剛性部分と、エンドエフェクタに固定された遠位剛性部分と、近位剛性部分から遠位剛性部分まで延在する中間部分と、を含む。中間部分は、弾力的部分及び伸縮性部分を含む。
実施例２－弾力的部分が第１の基材を含み、伸縮性部分が第２の基材を含み、第１の基材及び第２の基材が異なっている、実施例１に記載の電気外科用器具。
実施例３－伸縮性部分が、ジグザグ構成の導体を含み、導体は、非伸縮性金属材料で作製されている、実施例１又は２に記載の電気外科用器具。
実施例４－伸縮性部分が、蛇腹形状の導体を含み、導体は、非伸縮性金属材料で作製されている、実施例１、２、又は３に記載の電気外科用器具。
実施例５－弾力的部分が、基材を含む積層部分を含む、実施例１、２、３、又は４に記載の電気外科用器具。
実施例６－ハウジングと、ハウジングから延在するシャフトと、シャフトから延在するエンドエフェクタと、エンドエフェクタをシャフトに回転可能に接続する関節継手と、配線回路と、を備える、電気外科用器具。ハウジングは、プリント制御基板を含む。配線回路は、プリント制御基板からシャフトを通ってエンドエフェクタ内に延在する。配線回路は、エンドエフェクタの機能を監視し、監視した機能をプリント制御基板に通信するように構成されている。配線回路は、剛性部分と、弛緩構成と非弛緩構成との間で移行可能な弾力的部分と、弾力的部分を通って延在する導電性ワイヤと、を含む。導電性ワイヤは、伸縮性部分を含む。導電性ワイヤは、弾力的部分が弛緩構成から非弛緩構成に移行するときに伸長するように構成されている。
実施例７－伸縮性部分がジグザグパターンを含む、実施例６に記載の電気外科用器具。
実施例８－伸縮性部分が振動パターンを含む、実施例６又は７に記載の電気外科用器具。
実施例９－伸縮性部分が蛇腹形状を含む、実施例６、７、又は８に記載の電気外科用器具。
実施例１０－弾力的部分が、基材を含む積層部分を含む、実施例６、７、８、又は９に記載の電気外科用器具。
実施例１１－ハウジングと、ハウジングから延在するシャフトと、シャフトから延在するエンドエフェクタと、シャフトに対して並進してエンドエフェクタ機能を実行するように構成されている並進部材と、配線ハーネスと、を備える、電気外科用器具。ハウジングは、プリント制御基板を含む。配線ハーネスは、プリント制御基板からシャフト内に延在する。配線ハーネスは、シャフトに固定された剛性本体部分と、剛性本体部分から延在する弾力的部分と、剛性本体部分及び弾力的部分を通って延在する導電性ワイヤと、を含む。弾力的部分の端部は、並進部材に取り付けられている。並進部材に取り付けられた弾力的部分の端部は、並進部材の属性を測定するように構成されているセンサを備える。
実施例１２－並進部材の属性が、並進部材内の応力を含む、実施例１１に記載の電気外科用器具。
実施例１３－並進部材の属性が、並進部材内の歪みを含む、実施例１１に記載の電気外科用器具。
実施例１４－並進部材の属性が、並進部材内の応力及び歪みを含む、実施例１１に記載の電気外科用器具。
実施例１５－並進部材の属性が、並進部材の位置、並進部材の速度、及び並進部材の加速度からなる群のうちの１つを含む、実施例１１、１２、１３、又は１４に記載の電気外科用器具。
実施例１６－配線ハーネスの弾力的部分内に位置付けられた導電性ワイヤの一部が、伸縮性部分を含む、実施例１１、１２、１３、１４、又は１５に記載の電気外科用器具。
実施例１７－伸縮性部分がジグザグパターンを含む、実施例１６に記載の電気外科用器具。
実施例１８－伸縮性部分が振動パターンを含む、実施例１６又は１７に記載の電気外科用器具。
実施例１９－伸縮性部分が蛇腹形状を含む、実施例１６、１７、又は１８に記載の電気外科用器具。
実施例２０－配線ハーネスが、エンドエフェクタ内に延在し、エンドエフェクタ機能を測定するように構成されている第２のセンサを含む、実施例１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、又は１９に記載の電気外科用器具。
実施例セット４
実施例１－モータアセンブリと、シャフト軸を画定するシャフトと、シャフトから延在する遠位ヘッドと、回転駆動部材と、遠位ヘッドロック部材と、を備える、外科用器具。遠位ヘッドは、シャフト軸を中心に回転可能である。モータアセンブリは、モータと、モータコントローラと、を含む。モータコントローラは、第１の動作モード及び第２の動作モードでモータを動作させるように構成されている。遠位ヘッドは、開放構成と閉鎖構成との間で移動可能なエンドエフェクタを含む。回転駆動部材は、モータに動作可能に応答する。回転駆動部材は、遠位ヘッドと動作可能に係合される。遠位ヘッドロック部材は、遠位ヘッドがシャフトからロック解除されている第１の位置と、遠位ヘッドがシャフトにロックされている第２の位置との間で手動で移動可能である。遠位ヘッドロック部材が第１の位置にあり、回転駆動部材が作動されているとき、遠位ヘッドは、シャフトに対してシャフト軸を中心に回転する。遠位ヘッドロック部材が第２の位置にあり、回転駆動部材が作動されているとき、エンドエフェクタは、開放構成から閉鎖構成に向かって移動する。
実施例２－遠位ヘッドロック部材が第１の位置にあるとき、モータアセンブリは第１の動作モードで動作するように構成されており、遠位ヘッドロック部材が第２の位置にあるとき、モータは第２の動作モードで動作するように構成されている、実施例１に記載の外科用器具。
実施例３－モータが第１の動作モードにあるとき、モータは回転駆動部材を第１の速度で回転させるように構成されており、モータが第２の動作モードにあるとき、モータは回転駆動部材を第２の速度で回転させるように構成されており、第１の速度及び第２の速度が異なる、実施例１又は２に記載の外科用器具。
実施例４－モータが第１の動作モードにあるとき、モータは第１のトルク量を生成するように構成されており、モータが第２の動作モードにあるとき、モータは第２のトルク量を生成するように構成されており、第１のトルク量及び第２のトルク量が異なる、実施例１、２、又は３に記載の外科用器具。
実施例５－モータが第１の動作モードにあるとき、回転駆動部材は第１の速度で加速し、モータが第２の動作モードにあるとき、回転駆動部材は第２の速度で加速し、第１の速度及び第２の速度が異なる、実施例１、２、３、又は４に記載の外科用器具。
実施例６－遠位ヘッドロック部材と動作可能に係合された引張ケーブルを更に備え、引張ケーブルは、遠位ヘッドがシャフトからロック解除されている第１の構成と、遠位ヘッドがシャフトにロックされている第２の構成との間で遠位ヘッドを移行させるように、遠位ヘッドと動作可能に係合されている、実施例１、２、３、４、又は５に記載の外科用器具。
実施例７－モータアセンブリと、シャフト軸を画定するシャフトと、シャフトから延在するエンドエフェクタと、回転駆動部材と、モードセレクタ部材と、を備える、外科用器具。モータアセンブリは、モータと、モータコントローラと、を含む。モータコントローラは、第１の動作モード及び第２の動作モードでモータを動作させるように構成されている。エンドエフェクタは、第１のエンドエフェクタ機能、及び第１のエンドエフェクタ機能とは異なる第２のエンドエフェクタ機能を実行するように構成されている。回転駆動部材は、モータに動作可能に応答する。回転駆動部材は、エンドエフェクタと動作可能に係合し、第１のエンドエフェクタ機能及び第２のエンドエフェクタ機能を選択的に実行するように構成されている。モードセレクタ部材は、エンドエフェクタ及び回転駆動部材と動作可能に係合される。モードセレクタ部材は、回転駆動部材がモータによって作動されるとき、エンドエフェクタが第１のエンドエフェクタ機能を実行する第１の位置と、回転駆動部材がモータによって作動されるとき、エンドエフェクタが第２のエンドエフェクタ機能を実行する第２の位置との間で手動で移動可能である。モータは、モードセレクタ部材が第１の位置にあるとき、第１の動作モードで動作するように構成されている。モータは、モードセレクタ部材が第２の位置にあるとき、第２の動作モードで動作するように構成されている。
実施例８－モータが第１の動作モードにあるとき、モータは回転駆動部材を第１の速度で回転させるように構成されており、モータが第２の動作モードにあるとき、モータは回転駆動部材を第２の速度で回転させるように構成されており、第１の速度及び第２の速度が異なる、実施例７に記載の外科用器具。
実施例９－モータが第１の動作モードにあるとき、モータは第１のトルク量を生成するように構成されており、モータが第２の動作モードにあるとき、モータは第２のトルク量を生成するように構成されており、第１のトルク量及び第２のトルク量が異なる、実施例７又は８に記載の外科用器具。
実施例１０－モータが第１の動作モードにあるとき、回転駆動部材は第１の速度で加速し、モータが第２の動作モードにあるとき、回転駆動部材は第２の速度で加速し、第１の速度及び第２の速度が異なる、実施例７、８、又は９に記載の外科用器具。
実施例１１－モータと、シャフト軸を画定するシャフトと、シャフトから延在するエンドエフェクタと、モータに動作可能に応答する回転駆動部材と、回転駆動部材と動作可能に係合されたロック部材と、ロック部材と動作可能に係合されたトグル部材と、を備える、外科用器具。回転駆動部材は、エンドエフェクタと動作可能に係合し、第１のエンドエフェクタ機能、及び第１のエンドエフェクタ機能とは異なる第２のエンドエフェクタ機能を選択的に実行するように構成されている。ロック部材は、エンドエフェクタがシャフトにロックされている第１の位置と、エンドエフェクタがシャフトからロック解除されている第２の位置との間で移動可能である。トグル部材は、シャフト軸を中心に回転可能であり、ロック部材を第１の位置と第２の位置との間で移動させる。回転駆動部材は、ロック部材が第１の位置にあるとき、第１のエンドエフェクタ機能を実行するように構成されている。回転駆動部材は、ロック部材が第２の位置にあるとき、第２のエンドエフェクタ機能を実行するように構成されている。
実施例１２－第１のエンドエフェクタ機能が、シャフト軸を中心としたエンドエフェクタの回転を含み、第２のエンドエフェクタ機能が、エンドエフェクタの一対のジョーを作動させることを含む、実施例１１に記載の外科用器具。
実施例１３－第１のエンドエフェクタ機能が、エンドエフェクタを通して発射部材を並進させることを含み、第２のエンドエフェクタ機能が、エンドエフェクタの一対のジョーを作動させることを含む、実施例１１に記載の外科用器具。
実施例１４－関節継手を更に備え、第２のエンドエフェクタ機能が、関節運動軸を中心としたシャフトに対するエンドエフェクタの関節運動を含む、実施例１１に記載の外科用器具。
実施例１５－第１の動作モード、及び第１の動作モードとは異なる第２の動作モードでモータを動作させるように構成されているモータコントローラを更に備える、実施例１１、１２、１３、又は１４に記載の外科用器具。
実施例１６－モータコントローラは、ロック部材が第１の位置にあるとき、第１の動作モードでモータを動作させ、ロック部材が第２の位置にあるとき、第２の動作モードでモータを動作させるように構成されている、実施例１５に記載の外科用器具。
実施例１７－モータが第１の動作モードにあるとき、モータは回転駆動部材を第１の速度で回転させるように構成されており、モータが第２の動作モードにあるとき、モータは回転駆動部材を第２の速度で回転させるように構成されており、第１の速度及び第２の速度が異なる、実施例１６に記載の外科用器具。
実施例１８－モータが第１の動作モードにあるとき、モータは第１のトルク量を生成するように構成されており、モータが第２の動作モードにあるとき、モータは第２のトルク量を生成するように構成されており、第１のトルク量及び第２のトルク量が異なる、実施例１６又は１７に記載の外科用器具。
実施例１９－モータが第１の動作モードにあるとき、回転駆動部材は第１の速度で加速し、モータが第２の動作モードにあるとき、回転駆動部材は第２の速度で加速し、第１の速度及び第２の速度が異なる、実施例１６、１７、又は１８に記載の外科用器具。
実施例２０－ロック部材及びエンドエフェクタと動作可能に係合する引張ケーブルを更に備え、引張ケーブルは、エンドエフェクタがシャフトからロック解除されている第１の構成と、エンドエフェクタがシャフトにロックされている第２の構成との間でエンドエフェクタを移行するように構成されている、実施例１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、又は１９に記載の外科用器具。
実施例セット５
実施例１－発生器と、発生器から電力を受信するように構成された外科用器具と、を備える、外科用システム。外科用器具は、ハウジングと、ハウジングから延在するシャフトと、シャフトから延在するエンドエフェクタと、発生器と電気通信する内部蓄電池と、を備える。ハウジングは、電動モータを含む。シャフトは、長手方向シャフト軸を画定する。エンドエフェクタは、電動モータからの作動に動作可能に応答する。エンドエフェクタは、開放構成と閉鎖構成との間で移行可能である。エンドエフェクタは、長手方向シャフト軸を横切る関節運動軸を中心に長手方向シャフト軸に対して回転可能である。発生器は、電動モータに十分な電力を直接供給して、電動モータを作動させることができない。内部蓄電池は、電動モータに電力を供給するように構成されている。内部蓄電池は、内部蓄電池の充電レベルに依存する充電速度で、発生器によって閾値まで充電可能である。充電速度は、外科用器具による充電消費に依存しない。
実施例２－発生器が、充電消費中に内部蓄電池を充電するように構成されている、実施例１に記載の外科用システム。
実施例３－電動モータが内部蓄電池から電力を引き出している間に、内部蓄電池の充電レベルが閾値未満であるとき、発生器が、内部蓄電池に電力を一定速度で供給する、実施例１又は２に記載の外科用システム。
実施例４－内部蓄電池の充電レベルが所定の最小レベルを超えるとき、電動モータの速度が最大速度に到達することが可能である、実施例１、２、又は３に記載の外科用システム。
実施例５－内部蓄電池の充電レベルが所定の最小レベルを下回るとき、電動モータの速度が低減速度に制限される、実施例４に記載の外科用システム。
実施例６－エンドエフェクタが、電極を含む第１のジョーと、第２のジョーと、を含み、発生器が、外科用器具に第１の電力を供給して、電極に、第１のジョーと第２のジョーとの間に捕捉された組織を焼灼させると共に、外科用器具に第２の電力を供給して内部蓄電池を充電するように構成されている、実施例１、２、３、４、又は５に記載の外科用器具。
実施例７－内部蓄電池が、再充電可能電池を含む、実施例１、２、３、４、５、又は６に記載の外科用器具。
実施例８－再充電可能電池が、ハウジングと一体化されている、実施例７に記載の外科用器具。
実施例９－電源と、電源から電力を受信するように構成された外科用器具と、を備える、外科用システム。外科用器具は、ハウジングと、ハウジングから延在するシャフトと、シャフトから延在するエンドエフェクタと、内部蓄電池と、を備える。ハウジングは、電動モータを含む。エンドエフェクタは、電動モータに動作可能に連結される。電動モータは、エンドエフェクタを駆動してエンドエフェクタ機能を実行するように構成されている。内部蓄電池は、電源と電気通信する。内部蓄電池は、電動モータに電力を供給するように構成されている。内部蓄電池は、内部蓄電池の充電レベルに依存する充電速度で、電源によって閾値まで充電可能である。内部蓄電池は、電動モータがエンドエフェクタを駆動してエンドエフェクタ機能を実行する間、電源によって充電可能である。
実施例１０－内部蓄電池の充電レベルを検出するように構成された制御回路を更に備え、第１の最小充電レベルまでの又はそれを下回る充電レベルの低下を検出することにより、制御回路が、電動モータの最大速度限界を第１の最小速度限界閾値に低減させる、実施例９に記載の外科用システム。
実施例１１－第１の最小充電レベルよりも低い第２の最小充電レベルまでの又はそれを下回る充電レベルの低下を検出することにより、制御回路が、電動モータの最大速度限界を第１の最小速度限界閾値よりも低い第２の最小速度限界閾値に低減させる、実施例１０に記載の外科用システム。
実施例１２－第２の最小充電レベルよりも低い第３の最小充電レベルまでの又はそれを下回る充電レベルの低下を検出することにより、制御回路が、電動モータを停止させる、実施例１１に記載の外科用システム。
実施例１３－制御回路は、内部蓄電池の充電レベルが第３の最小充電レベル以上になるまで電動モータの再作動を阻止するように構成されている、実施例１２に記載の外科用システム。
実施例１４－電動モータが内部蓄電池から電力を引き出している間に、内部蓄電池の充電レベルが閾値未満であるとき、電源が、内部蓄電池に電力を一定速度で供給する、実施例９、１０、１１、１２、又は１３に記載の外科用システム。
実施例１５－エンドエフェクタが、電極を含む第１のジョーと、第２のジョーと、を含み、外科用器具に第１の電力を供給して、電極に、第１のジョーと第２のジョーとの間に捕捉された組織を焼灼させると共に、外科用器具に第２の電力を供給して内部蓄電池を充電するように構成されている、実施例９、１０、１１、１２、１３、又は１４に記載の外科用器具。
実施例１６－内部蓄電池が、再充電可能電池を含む、実施例９、１０、１１、１２、１３、１４、又は１５に記載の外科用器具。
実施例１７－電源が、使い捨て電池を含む、実施例９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、又は１６に記載の外科用器具。
実施例１８－ハウジングと、ハウジングから延在するシャフトと、シャフトから延在するエンドエフェクタと、電源と、を備える、外科用器具。ハウジングは、電動モータと、電動モータに接続された内部蓄電池と、を含む。電動モータは、エンドエフェクタにエンドエフェクタ機能を実行させるように構成されている。電源アセンブリは、２つの別個の電源に接続可能である。電源アセンブリは、電源から第１の電力及び第２の電力を別々に受信するように構成されている。電源アセンブリは、第２の電力を内部蓄電池に送るように構成されている。電源アセンブリは、第１の電力を電動モータ及び内部蓄電池に送るように構成されている。電源アセンブリは、電動モータが、内部蓄電池及び第１の電力によって同時に電力供給されるように構成されている。
実施例１９－内部蓄電池及び第１の電力が、電動モータに、内部蓄電池及び第１の電力のうちのいずれか１つのみによって引き起こされる第２のモータトルクよりも大きい第１のモータトルクを生成させるように構成されている、実施例１８に記載の外科用器具。
実施例２０－内部蓄電池が、再充電可能電池を含む、実施例１８又は１９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施することができ、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／又は集合的に実施することができる。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施することができ、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施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。
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。
本明細書では、特に指示がない限り、本開示で使用される「約」又は「およそ」という用語は、特に指定されない限り、当業者によって決定される特定の値に対する許容誤差を意味し、これは、値が測定又は決定される方法に部分的に依存する。特定の実施形態では、「約」又は「およそ」という用語は、標準偏差の１、２、３、又は４倍以内を意味する。特定の実施形態では、「約」又は「およそ」という用語は、所与の値又は範囲の５０％、２０％、１５％、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％、１％、０．５％、又は０．０５％以内を意味する。
本明細書においては、別途示されない限り、全ての数値パラメータは、全ての場合において、「約」なる語により先行及び修飾されているものとして理解すべきであり、かかる数値パラメータは、パラメータの数値を求めるために用いられる基礎となる測定法に固有の変動特性を有するものである。最低でも、特許請求の範囲の範囲に対して均等論の適用を制限することを試みてはならず、本明細書に記載される各数値パラメータは、報告された有効桁の数字を考慮し、通常の四捨五入の手法を適用することにより、少なくとも解釈されるべきである。
本明細書に記載される任意の数値範囲は、記載された範囲内に包含される全ての部分範囲を含む。例えば、「１～１０」の範囲には、記載された最小値である１と記載された最大値である１０との間（かつ最小値と最大値を含む）の全ての部分範囲、すなわち、１以上の最小値及び１０以下の最大値を有する全ての部分範囲が含まれる。また、本明細書に列挙される全ての範囲は、列挙された範囲の終点を含む。例えば、「１～１０」の範囲は、終点１及び１０を含む。本明細書に記載されるあらゆる最大の数値限界は、これに包含される全てのより小さい数値限界を含むことを意図し、本明細書に記載されるあらゆる最小の数値限界は、これに包含される全てのより大きい数値限界を含むことを意図している。したがって、出願人は、明示的に記載された範囲内に包含されるあらゆる明示的に記載された部分範囲を含むように、請求項を含む本明細書を補正する権利を有するものである。全てのそのような範囲は、本明細書中に本質的に記載されている。
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。
〔実施の態様〕
（１） 外科用システムであって、
発生器と、
前記発生器から電力を受信するように構成された外科用器具と、を備え、前記外科用器具は、
電動モータを備えるハウジングと、
前記ハウジングから延在するシャフトであって、前記シャフトは長手方向シャフト軸を画定する、シャフトと、
前記シャフトから延在し、かつ前記電動モータからの作動に動作可能に応答する、エンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタは、開放構成と閉鎖構成との間で移行可能であり、前記エンドエフェクタは、前記長手方向シャフト軸を横切る関節運動軸を中心に前記長手方向シャフト軸に対して回転可能であり、前記発生器は、前記電動モータに前記作動を実行させるのに十分な電力を前記電動モータに直接供給することができない、エンドエフェクタと、
前記発生器と電気通信する内部蓄電池であって、前記内部蓄電池は、前記電動モータに電力を供給するように構成されており、前記内部蓄電池は、前記内部蓄電池の充電レベルに依存する充電速度で、前記発生器によって閾値まで充電可能であり、前記充電速度は、前記外科用器具による充電消費に依存しない、内部蓄電池と、を備える、外科用システム。
（２） 前記発生器が、前記充電消費中に前記内部蓄電池を充電するように構成されている、実施態様１に記載の外科用システム。
（３） 前記電動モータが前記内部蓄電池から電力を引き出している間に、前記内部蓄電池の前記充電レベルが前記閾値未満であるとき、前記発生器が、前記内部蓄電池に電力を一定速度で供給する、実施態様１に記載の外科用システム。
（４） 前記内部蓄電池の前記充電レベルが所定の最小レベルを超えるとき、前記電動モータの前記速度が最大速度に到達することが可能である、実施態様１に記載の外科用システム。
（５） 前記内部蓄電池の前記充電レベルが前記所定の最小レベルを下回るとき、前記電動モータの前記速度が低減速度に制限される、実施態様４に記載の外科用システム。
（６） 前記エンドエフェクタが、電極を含む第１のジョーと、第２のジョーと、を含み、前記発生器が、前記外科用器具に第１の電力を供給して、前記電極に、前記第１のジョーと前記第２のジョーとの間に捕捉された組織を焼灼させると共に、前記外科用器具に第２の電力を供給して前記内部蓄電池を充電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。
（７） 前記内部蓄電池が、再充電可能電池を含む、実施態様１に記載の外科用器具。
（８） 前記再充電可能電池が、前記ハウジングと一体化されている、実施態様７に記載の外科用器具。
（９） 外科用システムであって、
電源と、
前記電源から電力を受信するように構成された外科用器具と、を備え、前記外科用器具は、
電動モータを備えるハウジングと、
前記ハウジングから延在するシャフトと、
前記シャフトから延在するエンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタは、前記電動モータに動作可能に連結され、前記電動モータは、前記エンドエフェクタを駆動してエンドエフェクタ機能を実行するように構成されている、エンドエフェクタと、
前記電源と電気通信する内部蓄電池であって、前記内部蓄電池は、前記電動モータに電力を供給するように構成されており、前記内部蓄電池は、前記内部蓄電池の充電レベルに依存する充電速度で、前記電源によって閾値まで充電可能であり、前記内部蓄電池は、前記電動モータが前記エンドエフェクタを駆動して前記エンドエフェクタ機能を実行する間、前記電源によって充電可能である、内部蓄電池と、を備える、外科用システム。
（１０） 前記内部蓄電池の前記充電レベルを検出するように構成された制御回路を更に備え、第１の最小充電レベルまでの又はそれを下回る前記充電レベルの低下を検出することにより、前記制御回路が、前記電動モータの最大速度限界を第１の最小速度限界閾値に低減させる、実施態様９に記載の外科用システム。
（１１） 前記第１の最小充電レベルよりも低い第２の最小充電レベルまでの又はそれを下回る前記充電レベルの低下を検出することにより、前記制御回路が、前記電動モータの最大速度限界を前記第１の最小速度限界閾値よりも低い第２の最小速度限界閾値に低減させる、実施態様１０に記載の外科用システム。
（１２） 前記第２の最小充電レベルよりも低い第３の最小充電レベルまでの又はそれを下回る前記充電レベルの低下を検出することにより、前記制御回路が、前記電動モータを停止させる、実施態様１１に記載の外科用システム。
（１３） 前記制御回路は、前記内部蓄電池の前記充電レベルが前記第３の最小充電レベル以上になるまで前記電動モータの再作動を阻止するように構成されている、実施態様１２に記載の外科用システム。
（１４） 前記電動モータが前記内部蓄電池から電力を引き出している間に、前記内部蓄電池の前記充電レベルが前記閾値未満であるとき、前記電源が、前記内部蓄電池に電力を一定速度で供給する、実施態様９に記載の外科用システム。
（１５） 前記エンドエフェクタが、電極を含む第１のジョーと、第２のジョーと、を含み、前記電源が、前記外科用器具に第１の電力を供給して、前記電極に、前記第１のジョーと前記第２のジョーとの間に捕捉された組織を焼灼させると共に、前記外科用器具に第２の電力を供給して前記内部蓄電池を充電するように構成されている、実施態様９に記載の外科用器具。
（１６） 前記内部蓄電池が、再充電可能電池を含む、実施態様９に記載の外科用器具。
（１７） 前記電源が、使い捨て電池である、実施態様１５に記載の外科用器具。
（１８） 外科用器具であって、
ハウジングであって、
電動モータと、
前記電動モータに接続された内部蓄電池と、を含む、ハウジングと、
前記ハウジングから延在するシャフトと、
前記シャフトから延在するエンドエフェクタであって、前記電動モータは、前記エンドエフェクタにエンドエフェクタ機能を実行させるように構成されている、エンドエフェクタと、
２つの別個の電源に接続可能な電源アセンブリであって、前記電源アセンブリは、前記電源から第１の電力及び第２の電力を別々に受信するように構成されており、前記電源アセンブリは、前記第２の電力を前記内部蓄電池に送るように構成されており、前記電源アセンブリは、前記第１の電力を前記電動モータ及び前記内部蓄電池に送るように構成されており、前記電源アセンブリは、前記電動モータが、前記内部蓄電池及び前記第１の電力によって同時に電力供給されるように構成されている、電源アセンブリと、を備える、外科用器具。
（１９） 前記内部蓄電池及び前記第１の電力が、前記電動モータに、前記内部蓄電池及び前記第１の電力のうちのいずれか１つのみによって引き起こされる第２のモータトルクよりも大きい第１のモータトルクを生成させるように構成されている、実施態様１８に記載の外科用器具。
（２０） 前記内部蓄電池が、再充電可能電池を含む、実施態様１９に記載の外科用器具。

Claims (20)

  1. 外科用システムであって、
    発生器と、
    前記発生器から電力を受信するように構成された外科用器具と、を備え、前記外科用器具は、
    電動モータを備えるハウジングと、
    前記ハウジングから延在するシャフトであって、前記シャフトは長手方向シャフト軸を画定する、シャフトと、
    前記シャフトから延在し、かつ前記電動モータからの作動に動作可能に応答する、エンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタは、開放構成と閉鎖構成との間で移行可能であり、前記エンドエフェクタは、前記長手方向シャフト軸を横切る関節運動軸を中心に前記長手方向シャフト軸に対して回転可能であり、前記発生器は、前記電動モータに前記作動を実行させるのに十分な電力を前記電動モータに直接供給することができない、エンドエフェクタと、
    前記発生器と電気通信する内部蓄電池であって、前記内部蓄電池は、前記電動モータに電力を供給するように構成されており、前記内部蓄電池は、前記内部蓄電池の充電レベルに依存する充電速度で、前記発生器によって閾値まで充電可能であり、前記充電速度は、前記外科用器具による充電消費に依存しない、内部蓄電池と、を備える、外科用システム。
  2. 前記発生器が、前記充電消費中に前記内部蓄電池を充電するように構成されている、請求項１に記載の外科用システム。
  3. 前記電動モータが前記内部蓄電池から電力を引き出している間に、前記内部蓄電池の前記充電レベルが前記閾値未満であるとき、前記発生器が、前記内部蓄電池に電力を一定速度で供給する、請求項１に記載の外科用システム。
  4. 前記内部蓄電池の前記充電レベルが所定の最小レベルを超えるとき、前記電動モータの前記速度が最大速度に到達することが可能である、請求項１に記載の外科用システム。
  5. 前記内部蓄電池の前記充電レベルが前記所定の最小レベルを下回るとき、前記電動モータの前記速度が低減速度に制限される、請求項４に記載の外科用システム。
  6. 前記エンドエフェクタが、電極を含む第１のジョーと、第２のジョーと、を含み、前記発生器が、前記外科用器具に第１の電力を供給して、前記電極に、前記第１のジョーと前記第２のジョーとの間に捕捉された組織を焼灼させると共に、前記外科用器具に第２の電力を供給して前記内部蓄電池を充電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。
  7. 前記内部蓄電池が、再充電可能電池を含む、請求項１に記載の外科用器具。
  8. 前記再充電可能電池が、前記ハウジングと一体化されている、請求項７に記載の外科用器具。
  9. 外科用システムであって、
    電源と、
    前記電源から電力を受信するように構成された外科用器具と、を備え、前記外科用器具は、
    電動モータを備えるハウジングと、
    前記ハウジングから延在するシャフトと、
    前記シャフトから延在するエンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタは、前記電動モータに動作可能に連結され、前記電動モータは、前記エンドエフェクタを駆動してエンドエフェクタ機能を実行するように構成されている、エンドエフェクタと、
    前記電源と電気通信する内部蓄電池であって、前記内部蓄電池は、前記電動モータに電力を供給するように構成されており、前記内部蓄電池は、前記内部蓄電池の充電レベルに依存する充電速度で、前記電源によって閾値まで充電可能であり、前記内部蓄電池は、前記電動モータが前記エンドエフェクタを駆動して前記エンドエフェクタ機能を実行する間、前記電源によって充電可能である、内部蓄電池と、を備える、外科用システム。
  10. 前記内部蓄電池の前記充電レベルを検出するように構成された制御回路を更に備え、第１の最小充電レベルまでの又はそれを下回る前記充電レベルの低下を検出することにより、前記制御回路が、前記電動モータの最大速度限界を第１の最小速度限界閾値に低減させる、請求項９に記載の外科用システム。
  11. 前記第１の最小充電レベルよりも低い第２の最小充電レベルまでの又はそれを下回る前記充電レベルの低下を検出することにより、前記制御回路が、前記電動モータの最大速度限界を前記第１の最小速度限界閾値よりも低い第２の最小速度限界閾値に低減させる、請求項１０に記載の外科用システム。
  12. 前記第２の最小充電レベルよりも低い第３の最小充電レベルまでの又はそれを下回る前記充電レベルの低下を検出することにより、前記制御回路が、前記電動モータを停止させる、請求項１１に記載の外科用システム。
  13. 前記制御回路は、前記内部蓄電池の前記充電レベルが前記第３の最小充電レベル以上になるまで前記電動モータの再作動を阻止するように構成されている、請求項１２に記載の外科用システム。
  14. 前記電動モータが前記内部蓄電池から電力を引き出している間に、前記内部蓄電池の前記充電レベルが前記閾値未満であるとき、前記電源が、前記内部蓄電池に電力を一定速度で供給する、請求項９に記載の外科用システム。
  15. 前記エンドエフェクタが、電極を含む第１のジョーと、第２のジョーと、を含み、前記電源が、前記外科用器具に第１の電力を供給して、前記電極に、前記第１のジョーと前記第２のジョーとの間に捕捉された組織を焼灼させると共に、前記外科用器具に第２の電力を供給して前記内部蓄電池を充電するように構成されている、請求項９に記載の外科用器具。
  16. 前記内部蓄電池が、再充電可能電池を含む、請求項９に記載の外科用器具。
  17. 前記電源が、使い捨て電池である、請求項１５に記載の外科用器具。
  18. 外科用器具であって、
    ハウジングであって、
    電動モータと、
    前記電動モータに接続された内部蓄電池と、を含む、ハウジングと、
    前記ハウジングから延在するシャフトと、
    前記シャフトから延在するエンドエフェクタであって、前記電動モータは、前記エンドエフェクタにエンドエフェクタ機能を実行させるように構成されている、エンドエフェクタと、
    ２つの別個の電源に接続可能な電源アセンブリであって、前記電源アセンブリは、前記電源から第１の電力及び第２の電力を別々に受信するように構成されており、前記電源アセンブリは、前記第２の電力を前記内部蓄電池に送るように構成されており、前記電源アセンブリは、前記第１の電力を前記電動モータ及び前記内部蓄電池に送るように構成されており、前記電源アセンブリは、前記電動モータが、前記内部蓄電池及び前記第１の電力によって同時に電力供給されるように構成されている、電源アセンブリと、を備える、外科用器具。
  19. 前記内部蓄電池及び前記第１の電力が、前記電動モータに、前記内部蓄電池及び前記第１の電力のうちのいずれか１つのみによって引き起こされる第２のモータトルクよりも大きい第１のモータトルクを生成させるように構成されている、請求項１８に記載の外科用器具。
  20. 前記内部蓄電池が、再充電可能電池を含む、請求項１９に記載の外科用器具。
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