JP5183908B2 - 外科器具のエンドエフェクタを関節動作させるための改善されたモーメントアーム伸長部を備えた関節接合部 - Google Patents

外科器具のエンドエフェクタを関節動作させるための改善されたモーメントアーム伸長部を備えた関節接合部 Download PDF

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Description

開示の内容
〔発明の分野〕
本発明は、概して、エンドエフェクタ(例えば、エンドカッター、グラスパー(把持器)(grasper)、カッター、ステープラ、クリップアプライヤ、アクセス装置、薬物/遺伝子治療送達装置、および超音波、高周波、レーザーを用いたエネルギー装置など)を内視鏡下で挿入するのに適した外科器具に関し、詳細には、関節動作するエンドエフェクタを備えたエンドカッターに関する。
〔発明の背景〕
内視鏡外科器具は、切開部が小さいために術後の回復時間が短く、合併症のリスクが低減されるため、従来の開腹外科装置よりも好ましい場合が多い。一般に、このような内視鏡外科器具は、エンドエフェクタ(end effector)、ハンドル組立体、およびエンドエフェクタとハンドル組立体との間に延在する細長いシャフトを含む。エンドエフェクタは、所望の診断または治療効果を得るために、様々な方法で組織に係合するように構成された器具の一部である(例えば、エンドカッター、グラスパー(把持器)(grasper)、カッター、ステープラ、クリップアプライヤ、アクセス装置、薬物/遺伝子治療送達装置、および超音波、高周波、レーザーを用いたエネルギー装置など)。エンドエフェクタおよびシャフト部分は、患者の体内に配置されたトロカールを介して挿入できる大きさである。細長いシャフト部分により、エンドエフェクタを所望の深さに挿入でき、さらに、エンドエフェクタを患者の体内に配置するためにエンドエフェクタのある程度の回転が容易になっている。トロカールの慎重な配置と、例えば、別のトロカールを介したグラスパーの使用で、十分に配置できる場合が多い。米国特許第5,465,895号に開示されているような外科ステープル止め/切断器具が、挿入と回転によってエンドエフェクタを適切に配置できる内視鏡外科器具の例である。
手術の性質によっては、内視鏡外科器具のエンドエフェクタの配置をさらに調節するのが望ましい場合もある。具体的には、エンドエフェクタを、器具のシャフトの長軸に対して所定の角度に向けるのが望ましい場合がよくある。器具のシャフトに対するエンドエフェクタの横方向すなわち軸方向でない運動を、従来から「関節動作(articulation)」と呼ぶことが多い。この関節動作による配置により、例えば、組織が器官の後側などにある場合などに、医師が、より容易に組織に係合させることができる。加えて、関節動作による配置により、器具のシャフトに妨げられずに、内視鏡を、エンドエフェクタの後側に有利に配置することができる。
外科ステープル止め/切断器具を関節動作させる方法は、関節動作の制御と、内視鏡器具の小さな直径の制限内で、エンドエフェクタを閉じて組織をクランプし、エンドエフェクタを作動(すなわち、ステープル止めと切断)させる制御とを統合するため、複雑になる傾向にある。一般に、この3つの制御動作は全て、長手方向の移動としてシャフトを介して伝達される。例えば、米国特許第5,673,840号に、実施シャフトを介して2つの連結ロッドの一方を選択的に引き戻して関節動作を行うアコーディオン状関節動作機構(「フレックスネック(flex-neck)」)が開示されている。これらの各ロッドは、シャフトの中心線の両側にそれぞれオフセットに配置されている。これらの連結ロッドは、一連の個々の位置でラチェット式に配置される。
関節動作機構の長手方向の制御の別の例が、関節動作リンクを長手方向に押すまたは引くことによって、各側に関節動作させることができるように、カム動作ピボットからオフセットに配置された関節動作リンクを含む米国特許第5,865,361号に開示されている。同様に、米国特許第5,797,537号に、シャフト内を移動して関節動作を行う同様のロッドが開示されている。関節動作可能な外科ステープル止め装置のさらに別の例が、米国特許第6,250,532号および同第6,644,532号に開示されている。
一般に用いられているエンドエフェクタ作動システムのタイプでは、エンドエフェクタを関節動作させるアクチュエータ構造が、発射構造を曲げるために大きなトルクを生成しなければならない場合が多い。このような必要な力を生成するには十分に大きい作動装置を受容しなければならないが、この作動装置を受容するための利用可能な空間が十分でないため、この問題は深刻である。
したがって、所望の要領でエンドエフェクタを選択的に関節動作させるのに必要なトルクを生成できる関節動作機構を備えた関節動作外科器具が強く要望されている。
〔発明の概要〕
本発明の一実施形態にしたがって、ハンドル組立体、およびこのハンドル組立体に結合された細長いチューブ組立体を含む外科器具を提供する。限定目的ではない一実施形態では、この細長いチューブ組立体は、近位チューブ壁を備えた、ハンドル組立体に取り付けられた近位チューブセグメントを含む。このチューブ組立体は、遠位チューブセグメントも含む。この遠位チューブセグメントは、この遠位チューブセグメントが、近位チューブセグメントと実質的に同軸的に整合している位置と、この遠位チューブセグメントが、近位チューブセグメントと実質的に軸方向に整合していない位置との間で選択的に旋回可能となるように、近位チューブセグメントに旋回可能に取り付けられている。遠位チューブセグメントは、遠位壁も有する。アクチュエータ組立体が、近位チューブセグメントおよび遠位チューブセグメントの少なくとも一方によって支持され、近位壁および遠位壁の一方の少なくとも一部に結合されており、このアクチュエータ組立体が作動すると、近位壁および遠位壁の一方の一部が、近位壁および遠位壁の一方の対応する部分と整合した位置から旋回して外れ(pivoted out of)、これにより、遠位チューブセグメントが、近位チューブセグメントと実質的に軸方向に整合した位置から関節動作して外れる(articulate out of)。外科実施部分が、遠位チューブセグメントに取り付けられている。
本発明の限定目的ではない別の実施形態にしたがって、ハンドル組立体、およびこのハンドル組立体に結合された細長いチューブ組立体を有する外科器具を提供する。限定目的ではない一実施形態では、細長いチューブ組立体は、ハンドル組立体に取り付けられた近位チューブセグメント、およびピボットピンによって近位チューブセグメントに旋回可能に結合された遠位チューブセグメントを含む。アクチュエータが、近位チューブセグメントおよび遠位チューブセグメントの一方によって支持され、伸長および収縮可能な作動ロッドを有する。モーメントアームロッドが、作動ロッドに結合されており、ピボットピンの開口を介してスライド式に伸長し、作動ロッドの伸長および収縮によって、遠位チューブセグメントが、近位チューブセグメントに対してピボットピンを中心に旋回する。外科実施部分が、遠位チューブセグメントに取り付けられている。
本発明の別の実施形態にしたがって、患者に取り付けられたトロカールを介して外科処置を行うための方法を提供する。この方法のある形態は、ハンドル組立体、およびチューブ組立体によってこのハンドル組立体に関節動作可能に取り付けられた操作可能な外科実施部分を有する外科器具を用意するステップを含む。このチューブ組立体は、ハンドル組立体に取り付けられた近位チューブセグメントを含む。近位チューブセグメントは、トロカールを介して軸方向に挿入できる大きさである。チューブ組立体は、外科実施部分に取り付けられた、ピボット軸を中心に選択的に旋回できるように近位チューブセグメントに旋回可能に結合された遠位チューブセグメントをさらに含む。遠位チューブセグメントは、トロカールを介して軸方向に挿入できる大きさである。アクチュエータが、近位チューブセグメントおよび遠位チューブセグメントの一方によって支持されている。アクチュエータは、選択的に伸長および収縮可能な作動ロッドを有しており、この作動ロッドの一部が、ピボット軸と取付け点との間のモーメントアームを画定するように、この取付け点で近位チューブセグメントおよび遠位チューブセグメントの他方に取り付けられている。この方法は、近位チューブセグメントと遠位チューブセグメントを実質的に同軸的に整合させるステップと、外科実施部分および同軸的に整合した遠位チューブセグメントおよび近位チューブセグメントを、トロカールを介して患者に挿入するステップをさらに含む。この方法はまた、モーメントアームの長さを増大させて、遠位チューブセグメントおよび外科実施部分を、近位チューブセグメントと同軸的に整合した位置から旋回させて外す過程も含む。
本発明の様々な実施形態の1つの特徴は、トロカールの通路を介して挿入するために近位チューブセグメントと遠位チューブセグメントを実質的に同軸的に整合させることができ、続いて、トロカール内に挿入した後に、これらのチューブセグメントを互いに対して関節動作させることができる関節接合部を提供する。関節接合部の様々な実施形態は、改善された関節動作の力が得られるように、近位チューブセグメントと遠位チューブセグメントとの間のピボット点とアクチュエータとの間のモーメントアームの長さを増大させるための手段を提供する。したがって、本発明の様々な実施形態は、トロカールまたは同様の構造内を通過できるように設計された他の関節動作外科器具の欠点を解消する。しかしながら、当業者であれば、以下の詳細な説明を読めば、これらおよび他の詳細、特徴、および利点をより良く理解できるであろう。
〔詳細な説明〕
本明細書に組み入れられ、本明細書の一部を構成する、本発明の実施形態を例示する添付の図面、前記した本発明の概要、および、以下に示す実施形態の詳細な説明は、本発明の様々な実施形態の様々な原理の理解に役立つであろう。
図面については、全ての図面において、同様の参照符号は、同様の構成要素を表す。図1および図2は、本発明の固有の利点を実施できる外科器具10の一実施形態を示している。図1および図2から分かるように、器具10は、ハンドル組立体200および外科実施部分12を含む。ここで用いる用語「外科実施部分(surgical implement)」は、外科処理を行うために組織に係合するように構成された1つの要素または要素のセットを指す。外科実施部分の例として、限定するものではないが、エンドカッター、グラスパー(把持器)、クランプ、カッター、ステープラ、クリップアプライヤ、プローブまたはアクセス装置、薬物/遺伝子治療送達装置、および、超音波、高周波、またはレーザー装置などを用いたエネルギー装置などを挙げることができる。
図面に示されている限定目的ではない実施形態では、外科器具10は、フレデリック・E・シェルトン4世(Frederick E. Shelton IV)およびジェローム・R・モーガン(Jerome R. Morgan)による自己の同時出願の米国特許出願公開第_______号(名称:「液圧式エンドエフェクタを備えた外科器具(SURGICAL INSTRUMENT HAVING A HYDRAULICALLY ACTUATED END EFFECTOR)」)に開示されているタイプの液圧式エンドエフェクタ22およびハンドル構造200を含む。この特許文献は、参照してその開示内容の全てを本明細書に組み入れる。しかしながら、この詳細な説明を読み進めれば、当業者であれば、本発明の様々な実施形態の固有および新規の特徴を、電気式または気圧式エンドエフェクタに用いることもできることを理解できよう。したがって、本発明の様々な実施形態は、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、図面に示されている例示的な実施形態以外の様々な外科実施部分に有利に用いることができる。したがって、本発明の様々な実施形態によって保護される範囲は、ここに具体的に説明した特定のタイプの外科実施部分との使用だけに限定されるべきものではない。
参照して本明細書に組み入れる全ての特許文献、刊行物、または他の開示資料の全てまたは一部は、組み入れる資料が、既存の定義、言説、または本開示で説明する開示資料に抵触しない範囲においてのみ、本明細書に組み入れる。したがって、必要な範囲において、ここに明確に説明する開示は、参照して本明細書に組み入れた全ての抵触する資料に優先する。参照して本明細書に組み入れるが、既存の定義、言説、または本開示で説明する他の開示資料に抵触する全ての資料またはその一部は、この組み入れた資料と既存の開示資料とが抵触しない範囲においてのみ、組み入れるものとする。
図3〜図10は、本発明の様々な実施形態にしたがった組織のクランプ、切断、およびステープル止めを行うように構成されたエンドエフェクタ22の1つのタイプを示す図である。一実施形態では、エンドエフェクタ22は、内部にステープルカートリッジ60を受容するための細長い溝26を備えた本体部分24を有する。アンビル28が、本体部分24に結合され、細長い溝26内に取り付けられたカートリッジ60に対して選択的に離れる方向に旋回、および接近する方向に旋回(すなわち開閉)することができる。図3および図10は、開位置にあるアンビル28を例示し、図4および図5は、閉位置にあるアンビル28を例示している。アンビル28は、液圧で閉じることができ、バネ23などのエネルギー蓄積装置によってその開位置に戻すことができる。図3〜図5から分かるように、作動袋40が加圧流体または空気で膨張されると、アンビル28を開位置に付勢することができるよう、作動袋40をアンビル28の一部の下側に機能的に取り付けてもよい。詳細は後述するが、供給ライン42が、レザバー232から加圧流体を供給するために作動袋40に結合されている。限定目的ではない代替の実施形態では、アンビルを開閉するために1または複数の追加の液圧式シリンダを、有利に用いることができる。限定目的ではない別の実施形態では、アンビル28は、そこに取り付けられた遠位チューブセグメント410のスライドによって開閉することができる。
このようなエンドエフェクタと共に用いることができるカートリッジの1つのタイプが、図3‐図10に示されている。ステープルカートリッジ60は、このカートリッジ60の近位端部65からテーパ状外側先端部66に向かって延びる細長い切断スロット64によって分割されたカートリッジ本体62を有する。図10を参照されたい。複数のステープル受容溝68が、ステープルカートリッジ本体64内に形成され、細長い切断スロット64の両側に離間した長手方向の列69に配置されている。それぞれが1または複数のステープル72を支持するステープルドライバ70が、ステープル受容溝内に配置されている。ステープル72は、対応するドライバ70が、アンビル28に向かって上方に移動することで、前進すなわち「発射」される(fired)。
図10は、ステープルカートリッジ60が細長い溝26内に取り付けられた、開位置にあるエンドエフェクタ22の立体図を示している。カートリッジ60がエンドエフェクタ22内に装着された時に、複数のステープル成形ポケット32が、カートリッジ本体62の各ステープル受容溝68に一致するように、アンビル28の下面30に配置されている。具体的には、アンビル28における各成形ポケット32は、ステープルカートリッジ60内に配置された個々のステープル72に一致しうる。ステープルカートリッジ60は、細長い溝26内にスナップ式に嵌ることができる。例えば、ステープルカートリッジ60の延長部63が、細長い溝26の凹部27(図6に示す)に係合する。
一実施形態では、ステープルドライバ70は、一連の液圧式作動袋90、92、94、96、98、100が膨張すると、対応するドライバ70およびそれらに対応するステープル72がアンビル28に向かって移動、すなわち発射するように、エンドエフェクタ22の細長いスロット26内に配置された一連の液圧式作動袋90、92、94、96、98、100によって上方(アンビル28に向かって)に移動する。ステープルの脚部の端部が、アンビル28の対応するステープル成形ポケット32に接触すると、これらの脚部端部が曲がり、ステープル72が閉じられる。様々な発射構造が、参照して本明細書に組み入れる前記した特許出願(名称:「液圧式エンドエフェクタを備えた外科器具(SURGICAL INSTRUMENT HAVING A HYDRAULICALLY ACTUATED END EFFECTOR)」)に開示されている。図6および図1に示されているように、加圧流体または空気を、一連の供給ラインを介して作動袋90、92、94、96、98、100に供給する。
また、一実施形態では、エンドエフェクタ22内にクランプされた組織8の切断を容易にするために、液圧式切断バー110が、カートリッジ60がエンドエフェクタ22内に取り付けられると、カートリッジ本体62の細長いスロット64内に受容されるように、細長い溝26内に機能的に取り付けられている。切断バー110は、細長いスロット64に沿って長手方向に延び、液圧式切断袋102に取り付けられた支持バー111に機械的に結合されるか、または他の方法で支持されている。加圧流体または空気を切断袋102内に導入して、切断バー110を上方に移動させて(図4の矢印Aの方向)、この切断バー110によって、アンビル28とカートリッジ60との間にクランプされた組織8を切断する。切断バー110が組織8を切断した後、切断袋102から加圧流体を排出して切断袋102を収縮させ、これにより、切断バー110を元の引き戻された作動されていない位置に下げる(図3の矢印Bの方向)ことができる。加圧流体または空気を、供給ライン256によって切断袋102に供給する。
図1および図2から分かるように、ハンドル組立体200は、エンドエフェクタ22の動作を制御するために参照符号210で示す液圧システムを受容することができる。エンドエフェクタ22の制御に用いることができる液圧システム210の一実施形態が、図11に概略的に示されている。この限定目的ではない実施形態は、流体レザバー232を備えた従来の液圧ポンプ組立体230が、様々な袋に加圧流体を供給するために用いられている。一実施形態では、ポンプ230は、ハンドル組立体200内に支持されたバッテリ234によって電力が供給される。しかしながら、ポンプ230は、交流または機械式アクチュエータなどの他の手段によって動力を供給することもできる。ポンプ230は、内部に従来の逆止弁238を有することができる供給ライン236によってレザバー232に流体的に結合することができる。図11を参照されたい。本明細書で用いる用語「流体的に結合された(fluidically coupled)」は、要素間を加圧流体媒体または空気などが通過できるように適当な供給ライン、戻りライン、または排出ラインなどの要素が互いに結合されることを意味する。「供給ライン(supply line)」、「排出ライン(discharge line)」、または「戻りライン(return line)」として用いられる、本明細書で用いる用語「ライン(line)」は、加圧流体または空気などをある要素から別の要素に移送するために、導管、パイプ、およびチューブなどから形成された適当な流路を指す。
一実施形態では、ポンプ230の排出ポート231に取り付けられた排出ライン240が、マニホールド242に接続されている。このマニホールド242は、そこに結合された各袋に対する指定の供給ラインを有する。例えば、図11に示されている実施形態では、供給ライン244は、袋90に結合され、ライン244を介して袋90に送られる加圧流体の流れを制御するために、内部に制御弁260を備えている。供給ライン246は、袋92に結合され、内部に制御弁262を備えている。供給ライン248は、袋94に結合され、内部に制御弁264を備えている。供給ライン250は、袋96に結合され、内部に制御弁266を備えている。供給ライン252は、袋98に結合され、内部に制御弁268を備えている。供給ライン254は、袋100に結合され、内部に制御弁270を備えている。供給ライン256は、切断袋102に結合され、内部に制御弁272を備えている。供給ライン42は、アンビル袋40に結合され、ライン241によって供給ライン240に結合されている。供給弁274が、ライン241に流れる加圧流体を制御するためにこのライン241に設けられている。戻し弁276が、流体を、袋40からマニホールドライン242、およびこのマニホールドライン242に取り付けられた戻りライン259’を介して、レザバー232に戻すために設けられている。図11から分かるように、戻りライン259’は、内部に戻し弁278を有することができる。弁262、264、266、268、270、272、274、276、278は、参照符号280で示す弁ユニットを構成している。限定目的ではない様々な実施形態では、弁262、264、266、268、270、272、274、276、278はそれぞれ、電気信号に応答するように構成することができる圧電弁(piezo valves)または電気活性ポリマー(EAP)弁などの電気作動弁(electrically actuated valves)を含むことができる。しかしながら、他の好適な弁および弁構造を用いることもできる。
前記した弁は、ハンドルに配置されたボタン308、310、312、314、および/または316などの入力ボタンから受け取る入力に応答して、制御回路300によって作動させることができる。この制御回路に、バッテリ234によって電力を供給することができる。この制御回路は、ボタン308、310、312、314、316、および/またはクロージャートリガー206などのハンドルの他の部分、および/またはハンドルに旋回可能に結合された発射トリガー208からの入力に応答して、弁ユニット280を制御するために信号を生成することができる好適な回路を含む。限定目的ではない一実施形態では、制御回路300は、ランダムアクセスメモリ(RAM)および読出し専用メモリ(ROM)などを含むマイクロプロセッサおよび他の関連構成要素を有することができる。限定目的ではない他の実施形態では、制御回路300は、様々な論理回路要素を含むことができる。
図1および図2から分かるように、限定目的ではない一実施形態では、器具10のハンドル組立体200は、アンビル28を閉じるためにハンドル組立体200に旋回可能に取り付けられたクロージャートリガー206を含むピストルグリップ204を備えている。一実施形態では、クロージャートリガーセンサ205を用いて、クロージャートリガー206が閉位置に旋回したことを検出する。制御回路が、クロージャートリガーセンサ205と通信し、戻し弁276および戻し弁278を開け、供給弁274を閉じて、加圧流体が、アンビル袋28からレザバー232内に戻す。次に、アンビル28が、戻しバネ23によって閉位置まで旋回される。クロージャートリガー206は、参照して本明細書に組み入れる、ジェフェリー・S・スウェイズ(Jeffery S. Swayze )およびフレデリック・E・シェルトン4世(Frederick E. Shelton, IV)による米国特許第6,905,057号(名称:「連結されたラック伝達部を備えた発射機構を含む外科ステープル止め器具(SURGICAL STAPLING INSTRUMENT INCORPORATING A FIRING MECHANISM HAVING A LINKED RACK TRANSMISSION)」)に開示されているタイプの解放ボタンラッチ機構36によって閉位置に保持することができる。限定目的ではない別の実施形態では、クロージャートリガー206をチューブ組立体452に連結させて、チューブ組立体452を遠位側に移動させ、遠位チューブ410をエンドエフェクタ組立体24に対して遠位側に前進させ、これにより、システムを閉じる。
エンドエフェクタ22が閉位置(closed position)にある状態で、エンドエフェクタ22をトロカール490内に挿入することができる。図9を参照されたい。エンドエフェクタ22を再び開くために、解放ボタン36を押してクロージャートリガー206のラッチを解除し、クロージャートリガー206を、開位置(open position)まで、発射トリガー208から離れる方向に旋回させることができる。この開位置では、制御回路300が、クロージャートリガーセンサ205から信号を受け取って、ポンプ230に電力を供給し、供給弁274を開け、戻し弁276を閉じる。次に、加圧流体を、アンビル袋40内に供給し、アンビル28を開位置まで旋回させる。医師が、所望の組織が開いたアンビル28とカートリッジ60の間にくるように、エンドエフェクタ22の向きを変更し、クロージャートリガー206を閉位置に旋回させてラッチする。弁276および278を開け、弁241を閉じる。弁276および278を十分な時間開けて、アンビル袋40内の流体を、ライン42、242、および259を介して戻す。次に、これらの弁を閉じる。前記したように、ここに開示する液圧式作動袋および戻しバネの構成の使用は、アンビル28を開閉させるために用いることができる構成の単に1つのタイプである。他のアンビル制御構成も、本発明の精神および範囲から逸脱することなく用いることができる。したがって、本発明の様々な実施形態によって保護される範囲は、このような袋および戻しばねの構造だけに限定されるべきものではない。
入力ボタン308、310、312、314、316は、任意の好適な方法で制御回路300に入力信号を供給することができる。限定目的でない一実施形態では、各入力ボタン308、310、312、314、316は、1または複数の袋の膨張を制御するために1または複数の特定の弁に対応することができる。この限定目的ではない実施形態では、5つの作動ボタンが示されているが、読者は、5つよりも多いまたは少ない数のボタンを用いることもできることを理解できよう。例えば、1回に1つのステープル止め袋だけを作動させるのが望ましい場合は、各袋に対して個別に作動ボタンを設けることができる。例えば、ボタン308は、カッター供給ライン256の弁272を制御することができる。弁272を作動させて、ポンプ230によってマニホールド242内に供給される加圧流体を、供給ライン256を介して切断袋102内に流すことができる。同様に、アクチュエータボタン310を用いて弁260、262を制御する場合は、ボタン310を作動させて、ステープル止め袋90および92を膨張させて、対応するステープル72を発射させることができる。複数のボタンを選択して、2つ以上の実施部分を含む発射パターンを形成することができる。限定目的ではない他の実施形態では、各入力ボタン308、310、312、314、316は、所定の発射順序および/またはパターンを有することができる。例えば、ボタン308、310、312、314、316を選択して、制御回路318によって、発射トリガー208が押されると、特定の外科実施部分に対応する液圧装置が発射される弁ユニット304を構成することができる。様々な実施形態が、図示されている数よりも多いまたは少ない数の入力ボタンを有することができることを理解できよう。一実施形態では、発射トリガー208は、クロージャートリガー206から離れてハンドル200に旋回可能に取り付けられており、1または複数の発射センサ(不図示)を配置して、発射トリガーの位置を検出することができる。次に、制御回路300が発射センサと通信し、様々な弁を制御して、加圧流体を様々なステープル止め袋に流入させて、所望の発射順序を達成することができる。
限定目的ではない様々な実施形態では、弁ユニット280は、エンドエフェクタ12内に設けられた1または複数の外科実施部分の駆動を遅延させるように構成することができる。例えば、切断実施部分を移動させてから、所定時間遅らせて、1または複数のゾーンのステープル止め実施部分を作動させるのが望ましい場合がある。この遅延は、任意の好適な方法によって達成することができる。限定目的ではない一実施形態では、制御回路300によって、エンドエフェクタ12内に設けられた第1の外科実施部分と液圧ポンプ230との間の作動液の流路を開けるように弁ユニット280を設定することができる。発射トリガー208が作動すると、ポンプ230が、第1の外科実施部分を作動させる加圧された作動液を生成することができる。制御回路300は、第1の外科実施部分が作動すると、これを検出して(例えば、発射トリガー208の位置の検出によって)、所定の遅延時間を計るタイマーを開始させる。所定の遅延時間が経過した時点で、制御回路318が、加圧された作動液が第2の外科実施部分に供給されるように弁ユニット280を設定することができる。発射トリガー208の作動で生成される液圧は、第2の外科実施部分を作動させるのに十分であり、様々な実施形態では、液圧ポンプ230を用いて、別の液圧を生成することができる。
図1、図2、図12、および図13から分かるように、エンドエフェクタ22は、参照符号400で示す関節接合組立体によってハンドル組立体200に取り付けることができる。限定目的ではない一実施形態では、関節接合組立体400は、遠位端部412、近位端部414、および遠位軸H‐H(図13に表示)を有する遠位チューブセグメント410を含む。遠位端部412は、エンドエフェクタ本体24に機械的(例えば、使用するアンビルを閉じる構造に合わせて固定またはスライド式)に結合されている。関節接合組立体400はさらに、近位端部452、遠位端部454、および近位軸I‐Iを有する近位チューブセグメント450を含む。近位端部452は、ハンドル組立体200に機械的に取り付けられている。一実施形態では、近位端部452は、例えば、ハンドル組立体に配置された内部溝リテーナーによってハンドル組立体200に取り付けることができる。しかしながら、他の機械的締付け構造を用いることもできる。一実施形態では、遠位チューブセグメント410は、中空であるか、または内部を通るホース受容通路416を有する。同様に、近位チューブセグメント450は、中空であるか、または内部を通るホース受容通路456を有する。
図1、図14、および図15から分かるように、遠位チューブセグメント410の近位端部414は、遠位チューブセグメント410が近位チューブセグメント450と実質的に同軸的に整合している位置(すなわち、軸H‐Hと軸I‐Iが実質的に同軸的に整合している)と、これらのセグメントが実質的に同軸的に整合していない位置との間で、旋回軸C‐Cを中心に旋回できるように、近位チューブセグメント450の近位端部454に旋回可能に結合されている。限定目的ではない一実施形態では、例えば、遠位チューブセグメント410の近位端部414に、第1および第2の脚部422、424を有するヨーク組立体420が形成されている。図2を参照されたい。近位チューブセグメント450の遠位端部454から、ヨーク420の脚部422と424との間に受容される大きさのタング部分460が突き出ている。ピン462が、ヨーク420の脚部422、424およびタング460の孔に挿入されて、タング460が、軸C‐Cを中心に旋回できるようにヨーク420に旋回可能に結合されている。ピン462は、ネジ、接着剤、または締まり嵌めなどによってヨークの脚部の中に保持することができる。限定目的ではない別の実施形態では、ピン462は、フランジ型の端部を有することができる。限定目的ではない一実施形態では、タング460は、ネジ、ピン、または接着剤などによって近位チューブセグメント450の遠位端部454内に機械的に固定されている。
前記したように互いに旋回可能に取り付けられると、近位チューブセグメント410と遠位チューブセグメント450が、エンドエフェクタ22とハンドル200との間の供給ライン(集合的に参照符号480で示す)を支持するための1または複数の通路472を有するチューブ組立体470を形成する。チューブ組立体470は、遠位チューブセグメント410が近位チューブセグメント450に同軸的に整合すると、チューブ組立体470がトロカール490の通路492内に挿入できるような形状および外周部「C」を有することを理解されたい。図9を参照されたい。一実施形態では、第1および第2のチューブセグメント410、450は、丸い断面形状を有し、丸いトロカール通路492内に軸方向に挿入できる大きさである。近位および遠位チューブセグメント410、450のそれぞれの外径は、チューブ組立体470のトロカール通路492内への軸方向の挿入を容易にし、所望または必要に応じて、トロカール通路492内でのチューブ組立体470の回転を容易にするべく、トロカール通路492の内径よりも僅かに小さい。例えば、トロカール通路492が、約12.8mm(0.503in)の内径を有する場合、チューブ組立体470(および各チューブセグメント410、450)の最大外径は、約12.7mm(0.500in)とすることができる。トロカール通路492内でのチューブ組立体470の回転が必要ない、または望ましくない適用例では、非円形の断面の通路を備えたトロカールを用いることも可能である。このような場合、チューブ組立体は、トロカール通路内へのチューブ組立体の軸方向の挿入を容易にし、トロカール通路の断面形状に類似した断面形状を有することができる。したがって、本発明の様々な実施形態は、断面形状が丸いチューブ組立体を有する装置に限定されるべきものではない。
外科実施部分12および遠位チューブセグメント410を、トロカール通路492を介して患者の体内に挿入した後、近位チューブセグメント450に対する外科実施部分12の旋回操作を容易にするために、参照符号500で示すアクチュエータ組立体を用いる。加えて、アクチュエータ組立体500によって生成される旋回の力を増大させるために、少なくとも1つ、好ましくは2つの旋回壁セグメント550および560が、関節接合組立体400がトロカール通路492を通過して患者の体内に挿入された後でアクチュエータ組立体500のモーメントアームの長さを効果的に伸ばすために設けられている。
具体的には、図12および図13を参照されたい。限定目的ではない本発明の一実施形態は、近位端部552を有する第1の壁セグメント550を含む。この近位端部552は、近位チューブセグメント450の残りの壁部451に対して選択的に旋回できるように、この残りの壁部451に旋回可能に取り付けられている。第1の壁セグメント550の反対側の端部554は、第2の壁セグメント560に対して選択的に旋回できるように、この第2の壁セグメント560に旋回可能に取り付けられている。図12は、第1の非延出位置にある第1および第2の壁セグメント550、560を例示している。この第1の非延出位置では、第1および第2の壁セグメント550、560が、チューブセグメント410、450の非旋回部分の所望の外周境界を越えて外側に延出していない。図13は、力を生成する位置まで旋回した第1および第2の壁セグメント550、560を例示している。この力を生成する位置では、第1および第2の壁セグメント550、560が、第1および第2のチューブセグメント410、450の非旋回部分によって画定された外周境界を越えて外側に延出している。
図12および図13から分かるように、限定目的ではない一実施形態では、第1および第2の関節動作シリンダ510、520が用いられている。第1の関節動作シリンダ510は、内部に第1のピストン514を含む第1のハウジング512を有する従来の液圧または空気圧シリンダ(hydraulic or pneumatic cylinder)を含むことができる。第1のピストンロッドすなわち第1の作動ロッド516が、第1のピストン514に取り付けられ、第1のハウジング512から突出している。ピストン514の一方の側または他方の側への加圧流体または空気の流入に応答したピストン514の第1のハウジング512内での移動により、第1の作動ロッド516が、第1のシリンダハウジング512から延出するか、または第1のシリンダハウジング512内に収縮する。第1のハウジング512の遠位端部518が、遠位チューブセグメント410の壁部418に取り付けられるか、またはこの壁部に形成された突出部419に旋回可能に取り付けられている。第1の作動ロッド516の自由端519が、第2の壁セグメント560に旋回可能に取り付けられている。図12に示されているように、第1および第2の壁セグメント550、560が非延出位置にある時に、第1の作動ロッド516に必要なクリアランスが得られるように、スロット559が、第2の壁セグメント550に設けられている。また、必要に応じて、クリアランスポケット415を、遠位チューブセグメント410の近位端部414に設けて、第1のシリンダハウジング512が、この第1のシリンダハウジング512を突出部419に取り付けているピン417を中心に旋回するためのクリアランスを画定している。したがって、非延出位置にある時は、第1の関節動作シリンダ510のいかなる部分も、チューブ組立体470のトロカール通路492内への軸方向の挿入を妨げる程、チューブ組立体470の外周面から外側に突出してはいない。
また、この限定目的ではない実施形態では、第2の関節動作シリンダ520は、内部に第2のピストン524を含む第2のハウジング522を有する従来の液圧または空気圧シリンダを含むことができる。第2のピストンロッドすなわち第2の作動ロッド526が、第2のピストン524に取り付けられ、第2のハウジング522から突出している。第2のピストン524の一方の側または他方の側への加圧流体または空気の流入に応答した第2のピストン524の第2のシリンダハウジング522内での移動により、第2の作動ロッド526が、第2のシリンダハウジング522から延出するか、または第2のシリンダハウジング522内に収縮する。第2のシリンダハウジング522は、接着剤、ピン止め、またはネジ止めなどによって近位チューブセグメント450に機械的に取り付けられている。第2の作動ロッド526の自由端527が、第2の壁セグメント560に形成された横方向に延びた突出部562に旋回可能に取り付けられている。
次に、図12Aおよび図13Aを参照されたい。読者は、本発明の様々な実施形態の有効性をより良く理解できるであろう。これらの図面から分かるように、第1の作動ロッド516の端部519が、第2の壁セグメント560に取り付けられている点を、取付け点「L」とする。したがって、遠位チューブセグメント410が、非関節動作位置(図12A)にある場合、第1のアクチュエータ510によって生成されたモーメントアームが、取付け点Lとピボットピン460の中心との間の距離「M」として示されている。図13Aから分かるように、第1及び第2の壁セグメント550、560が、軸方向に整合した位置から旋回して外れることで、モーメントアームがM+に増大し、これにより、生成される旋回の力が増大して遠位チューブセグメントがピボットピン462を中心に旋回する。
第1および第2の関節動作シリンダ510、520は、液圧システム210によって動力を供給するか、または別の液圧システムによって動力を供給することができる。図11は、第1および第2の関節動作シリンダ510、520を制御する1つの方法を示している。この図面から分かるように、供給ライン570は、ポンプ230からの供給ライン240に接続されている。供給ライン570の第1の部分572が、第1のピストン514の一方の側の第1のシリンダハウジング512内に加圧流体または空気を供給するために、第1のシリンダハウジング512の第1の供給ポートに取り付けられており、供給ライン570の第2の部分574が、第1のピストン514の他方の側の第1のハウジング512内に加圧流体または空気を供給するために、第1のハウジング512の第2の供給ポートに取り付けられている。第1の供給弁576が、供給ライン570の第1の部分572内に取り付けられ、第2の供給弁578が、第1の供給ライン570の第2の部分574内に取り付けられている。排出ラインすなわち戻りライン580が、加圧流体を、第1のハウジング512から流体レザバー232に戻すために設けられている。戻りライン580は、第1のハウジング512のポートに取り付けられた第1の部分582および第2の部分584を有する。第1の戻し弁586が、戻りライン580の第1の部分582内に取り付けられ、第2の戻し弁588が、戻りライン580の第2の部分584に取り付けられている。
供給ライン570は、第2のピストン524の一方の側における第2のハウジング522の第3の供給ポートに接続された第3の部分590と、第2のピストン524の他方の側における第2のハウジング522の第4の供給ポートに接続された第4の部分592をさらに含む。弁596が、供給ライン570の第3の部分590に取り付けられ、別の弁598が、供給ライン570の第4の部分592に取り付けられている。別の戻りライン600が、シリンダ520の作動の際に、加圧流体または空気などをハウジング522からレザバー232に戻すために設けられている。戻りライン600は、第2のピストン524の一方の側における第2のハウジング522の第3の戻しポートに取り付けられた第3の部分602を含み、戻りライン600の第4の部分604が、第2のピストン524の他方の側における第2のハウジング522の第4の戻しポートに接続されている。戻し弁606が、戻りライン600の第3の部分602に設けられており、別の戻し弁608が、戻りライン600の第4の部分604に設けられている。
これらの弁は、ランダムアクセスメモリ(RAM)または読出し専用メモリ(ROM)などを含むマイクロプロセッサおよび他の関連構成要素を含むことができる前記したタイプの制御回路300または第2の制御回路300’によって制御することができる。限定目的ではない他の実施形態では、制御回路300’は、様々な論理回路要素を含むことができる。従来の多位置スイッチ610を、弁576、578、586、588、594、596、606、608を制御するために第2の制御回路300’に接続することができる。
図12は、チューブ組立体470をトロカール内に挿入できる非関節動作位置にある関節組立体を例示している。外科実施部分12をトロカール490内に挿入した後、この外科実施部分12の関節動作が必要になったら、医師が、スイッチ610によって制御回路300’を作動させる。制御回路300’は、ポンプ230を作動させ(ポンプ230が作動していない場合)、供給弁576を開けて、加圧流体または空気をハウジング512内に流入させ、図13に示されているように作動ロッド519を曲げる。戻し弁588を開けて、ピストン514の反対側における加圧流体を、戻りライン584を介してハウジングから排出する。同様に、弁594を開けて、ピストン524の一方の側におけるハウジング522内に加圧流体を流入させ、図13に示されているように、作動ロッド526をハウジング522内に引き戻す。戻し弁608を開けて、ピストン524の反対側における加圧流体をハウジング522から排出する。関節動作シリンダ510、522のこのような作動により、第1及び第2の壁セグメント550、560が、図13に示されているように外側に旋回し、関節動作シリンダ510のモーメントアームの効果を有効に増大させて、これによって生成される関節動作の力が増大する。
第1および第2の壁セグメント550、560を、チューブセグメント410および450の残りの部分と実質的に整合した非延出位置に戻すために、外科医が、スイッチ610を所定の位置に移動させて、制御回路に信号を送り、第1の関節動作シリンダ510の弁576および588を閉じ、弁578および586を開けて、ピストン514および作動ロッド516を、図12に例示されている位置に戻す。同様に、弁594および608を閉じ、弁596および602を開けて、ピストン524および作動ロッド526を、図12に示されている位置に戻す。関節動作シリンダ510、520を作動させるための前記した液圧制御システムは、使用できる制御システムの単なる一例である。読者は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な異なる制御構造を用いて、関節動作シリンダを作動させることができることを理解できよう。例えば、前記した関節動作シリンダ510、520は、それぞれのピストンを両方向に移動させるために加圧流体を流入させる必要がある。ピストンを開始位置に戻すためにバネまたは他の機構を用いる他のシリンダを、当業者の技術の範囲内である好適な弁および作動液供給構造と共に用いることができる。前記した第1および第2の壁セグメント550、560は、近位チューブセグメント450の壁部451に旋回可能に取り付けられ、別の実施形態では、第1および第2の壁セグメント550、560は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、遠位チューブセグメント410の壁部418に取り付けることができることを理解できよう。さらに、2つの旋回壁セグメントを例示したが、本発明の他の実施形態は、1つのみまたは3つ以上の旋回壁セグメントを用いることもできる。
図16は、外科実施部分12をチューブ組立体470の右側に関節動作させるためのやや異なった関節動作シリンダ構造を例示している。限定目的ではないこの実施形態の少なくとも1つの形態が、前記した要領で動作する。
図17は、外科実施部分12をチューブ組立体470の軸の左右に関節動作させるための複式関節動作構造を例示している。前記した要領で、エンドエフェクタ22を、参照符号1400で示す、関節動作する関節組立体によってハンドル組立体200に取り付けることができる。限定目的ではない一実施形態では、関節動作する関節組立体1400は、遠位端部1412および近位端部1414を有する遠位チューブセグメント1410を含む。遠位端部1412は、エンドエフェクタ本体24に機械的に結合されている。利用するアンビルを閉じる構造に応じて、遠位端部1412は、エンドエフェクタ本体に非可動式に取り付けること、または、ケーブル、可撓性部材、または旋回可能な部材によってエンドエフェクタ本体に取り付けることができる。関節組立体1400は、近位端部1452および遠位端部1454を有する近位チューブセグメント1450をさらに含む。近位端部1452は、ハンドル組立体200に機械的に取り付けられている。一実施形態では、遠位チューブセグメント1410は、中空であるか、または内部を通るホース受容通路1416を有する。同様に、近位チューブセグメント1450は、中空であるか、または内部を通るホース受容通路1456を有する。
遠位チューブセグメント1410の近位端部1414が、ピボット軸G‐Gを中心に旋回できるように近位チューブセグメント1450の遠位端部1454に旋回可能に結合されている。限定目的ではない一実施形態では、例えば、遠位チューブセグメント1410の近位端部1414に、第1および第2の脚部1422、1424を有するヨーク組立体1420が形成されている。図18を参照されたい。近位チューブセグメント1450の遠位端部1454から、ヨーク1420の脚部1422と1424との間に受容される大きさのタング部分1460が突出している。ピン1462が、ヨーク1420の脚部1422、1424およびタング1460の孔に挿入され、タング1460が、軸G‐Gを中心に旋回できるようにヨーク1420に旋回可能に結合されている。ピン1462は、ネジまたは接着剤などによってヨーク1420の脚部1422、1424内に保持することができる。限定目的ではない他の実施形態では、ピン1462は、フランジ型端部を有することができる。限定目的ではない一実施形態では、タング1460は、ネジ、ピン、または接着材などによって近位チューブセグメント1450の遠位端部1454内に機械的に固定されている。
前記したように互いに旋回可能に取り付けられると、近位チューブセグメント1410と遠位チューブセグメント1450は、エンドエフェクタ22とハンドル200との間の供給ライン(集合的に参照符号480で示す)を支持するための1または複数の通路1472を有するチューブ組立体1470を形成する。チューブ組立体1470は、遠位チューブセグメント1410が近位チューブセグメント1450と同軸的に整合すると、チューブ組立体1470を、トロカール490の通路492内に挿入できるような形状および外周部「C」を有することを理解されたい。一実施形態では、第1および第2のチューブセグメント1410、1450は、丸い断面形状を有し、丸いトロカール通路492内に軸方向に挿入できる大きさである。近位および遠位チューブセグメント1410、1450のそれぞれの外径は、チューブ組立体1470のトロカール通路492内への軸方向の挿入を容易にし、所望または必要に応じて、トロカール通路492内でのチューブ組立体1470の回転を容易にするべく、トロカール通路492の内径よりも小さい。例えば、トロカール通路492が、約12.8mm(0.503in)の内径を有する場合、チューブ組立体1470(および各チューブセグメント410、450)の最大外径は、約12.7mm(0.500in)とすることができる。トロカール通路492内でのチューブ組立体1470の回転が必要ない、または望ましくない適用例では、非円形の断面の通路を備えたトロカールを用いることも可能である。このような場合、チューブ組立体は、トロカール通路内へのチューブ組立体の軸方向の挿入を容易にし、トロカール通路の断面形状に類似した断面形状を有することができる。したがって、本発明の様々な実施形態は、断面形状が丸いチューブ組立体を有する装置に限定されるべきものではない。
外科実施部分12および遠位チューブセグメント1410を、トロカール通路492を介して患者の体内に挿入した後、近位チューブセグメント1450に対する外科実施部分12の旋回操作を容易にするために、参照符号1500で示すアクチュエータ組立体を用いる。この実施形態は、少なくとも1つの左旋回壁セグメントおよび少なくとも1つの右旋回壁セグメントを含む。図17および図18に示されている実施形態では、壁セグメント1610と1620の左壁セグメント対1600および壁セグメント1710と1720の右壁セグメント対1700が設けられている。第1の左壁セグメント1610は、近位チューブセグメント1450の残りの壁部1451に対して選択的に旋回できるようにこの壁部1451に旋回可能に取り付けられた近位端部1612を有する。第1の左壁セグメント1610の反対側の端部1614は、第2の左壁セグメント1620に対して選択的に旋回できるようにこの壁セグメント1620に旋回可能に取り付けられている。図18は、第1の非延出位置にある第1および第2の左壁セグメント1610、1620を例示している。この第1の非延出位置では、第1および第2の壁セグメント1610、1620が、チューブセグメント1410、1450の非旋回部分の所望の外周境界を越えて外側に延出していない。図19は、力生成位置に旋回した壁セグメント1610、1620を例示している。この力生成位置では、第1および第2の壁セグメント1610、1620が、第1および第2のチューブセグメント1410、1450の非旋回部分によって画定された外周境界を越えて外側に延出し、外科実施部分12が、チューブ組立体1470の軸に対して右側に関節動作している。
同様に、この実施形態は、右壁セグメント1710と1720の右壁セグメント対1700も含む。第1の右壁セグメント1710は、近位チューブセグメント1450の残りの壁部1451に対して選択的に旋回できるようにこの壁部1451に対して旋回可能に取り付けられた近位端部1712を有する。第1の右壁セグメント1710の反対側の端部1714は、第2の右壁セグメント1720に対して選択的に旋回できるようにこの第2の右壁セグメント1720に対して旋回可能に取り付けられている。例示されていないが、読者は、第1および第2の右壁セグメント1710、1720が、チューブセグメント1410、1450の非旋回部分の所望の外周境界を越えて外側に延出していない第1の非延出位置から、これらの第1および第2の右壁セグメント1710、1720が旋回可能であることを理解できよう。図17は、力生成位置まで旋回した壁セグメント1710、1720を例示している。この力生成位置では、第1および第2の壁セグメント1710、1720が、第1および第2のチューブセグメント1410、1450の非旋回部分によって画定された外周境界を越えて外側に延出し、外科実施部分12が、チューブ組立体1470の軸に対して右側に関節動作している。
図17から分かるように、限定目的ではない一実施形態では、第1および第2の左関節動作シリンダ1630、1640、ならびに第1および第2の右関節動作シリンダ1650、1660を用いている。第1の左関節動作シリンダ1630は、第1の左ピストンロッドすなわち第1の左作動ロッド1634が取り付けられたピストン(不図示)を有する第1のハウジング1632を備えた従来の液圧または空気圧シリンダを含むことができる。ピストンの一方の側または他方の側への加圧流体または空気の流入に応答したピストンの第1のハウジング1632内での移動により、第1の左関節動作ロッド1634が、第1の左シリンダハウジング1632から延出するか、または第1の左シリンダハウジング1632内に収縮する。第1の左シリンダハウジング1632の遠位端部1636は、遠位チューブセグメント1410の壁部1418に取り付けられるか、または形成された突出部1419に旋回可能に取り付けられている。第1の左関節動作ロッド1634の自由端1638は、第2の左壁セグメント1620に旋回可能に取り付けられている。第1および第2の左壁セグメント1610、1620が、図18に示されている非延出位置にある時に、第1の左関節動作ロッド1634に必要なクリアランスが得られるように、スロット1639が、第2の左壁セグメント1620に設けられている。また、必要に応じて、クリアランスポケット1419を、遠位チューブセグメント1410の近位端部1414に設けて、第1の左シリンダハウジング1632が内部で旋回できるクリアランスを画定することができる。したがって、非延出位置にある時は、第1の左関節動作シリンダ1610のいかなる部分も、チューブ組立体1470のトロカール通路492内への軸方向の挿入を妨げる程、チューブ組立体1470の外周面から外側に突出してはいない。
また、限定目的ではないこの実施形態では、第2の左関節動作シリンダ1640は、内部に第2の左ピストン1644を含む第2のハウジング1642を備えた従来の液圧または空気圧シリンダを含むことができる。第2の左ピストンロッドすなわち第2の左作動ロッド1646が、第2の左ピストン1644に取り付けられ、第2の左シリンダハウジング1642から突出している。第2の左ピストン1644の一方の側または他方の側への加圧流体または空気の流入に応答した第2の左ピストン1644の第2の左シリンダハウジング1642内での移動により、第2の左作動ロッド1646が、第2の左シリンダハウジング1642から延出するか、または第2の左シリンダハウジング1642内に収縮する。第2の左シリンダハウジング1642は、接着剤、ピン止め、またはネジ止めなどによって近位チューブセグメント1450に機械的に取り付けられている。第2の左作動ロッド1646の自由端1647は、第2の壁セグメント1620に形成された横方向に延びた突出部1624に旋回可能に取り付けられている。
同様に、第1の右関節動作シリンダ1650は、第1の右ピストンロッドすなわち第1の右作動ロッド1654が取り付けられたピストン(不図示)を含む第1のハウジング1652を備えた従来の液圧または空気圧シリンダを含むことができる。ピストンの一方の側または他方の側への加圧流体または空気の流入に応答したピストンの第1のハウジング1652内での移動により、第1の右関節動作ロッド1654が、第1の右シリンダハウジング1652から延出するか、または第1の右シリンダハウジング1652内に収縮する。第1の右シリンダハウジング1652の遠位端部1656は、遠位チューブセグメント1410の壁部1418に取り付けられるか、または形成された突出部1421に旋回可能に取り付けられている。第1の右関節動作ロッド1654の自由端1658は、第2の右壁セグメント1720に旋回可能に取り付けられている。第1および第2の右壁セグメント1710、1720が、非延出位置にある時に、第1の右関節動作ロッド1654に必要なクリアランスが得られるように、スロット1739が、第2の右壁セグメント1720に設けられている。また、必要に応じて、クリアランスポケット1423を、遠位チューブセグメント1410の近位端部1414に設けて、第1の右シリンダハウジング1652が内部で旋回できるクリアランスを画定することができる。したがって、非延出位置にある時は、第1の右関節動作シリンダ1650のいかなる部分も、チューブ組立体1470のトロカール通路492内への軸方向の挿入を妨げる程、チューブ組立体1470の外周面から外側に突出してはいない。
また、限定目的ではないこの実施形態では、第2の右関節動作シリンダ1660は、内部に第2の右ピストン1664を含む第2のハウジング1662を備えた従来の液圧または空気圧シリンダを含むことができる。第2の右ピストンロッドすなわち第2の右作動ロッド1666が、第2の右ピストン1644に取り付けられ、第2の右シリンダハウジング1662から突出している。第2の右ピストン1664の一方の側または他方の側への加圧流体または空気の流入に応答した第2の右ピストン1664の第2の右シリンダハウジング1662内での移動により、第2の右作動ロッド1666が、第2の右シリンダハウジング1662から延出するか、または第2の右シリンダハウジング1662内に収縮する。第2の右シリンダハウジング1662は、接着剤、ピン止め、またはネジ止めなどによって近位チューブセグメント1450に機械的に取り付けられている。第2の右作動ロッド1666の自由端1667は、第2の壁セグメント1720に形成された横方向に延びた突出部1724に旋回可能に取り付けられている。
第1および第2の左関節動作シリンダ1630、1640、ならびに第1および第2の右関節動作シリンダ1650、1660は、エンドエフェクタ22の切断/ステープル止め機構に動力を供給する液圧システムによって、または図20に示されているような別の液圧システムによって動力を供給することができる。図20から分かるように、システム1800は、供給ライン1806を介してレザバー1804から加圧流体または空気を吸引するポンプ1802を含む。ポンプ1802の排出ポートは、マニホールドライン1810に取り付けられたライン1808を介して加圧流体を排出する。マニホールドライン1810は、第1の左供給ライン1812に接続されている。この第1の左供給ライン1812は、ピストン1634の一方の側における第1の左シリンダ1630のハウジング1632のポートに接続された第1の部分1814と、ピストン1634の他方の側におけるハウジング1632の別のポートに接続された第2の部分1816を含む。マニホールドライン1810はまた、第2の左供給ライン1820にも接続されている。この第2の左供給ライン1820は、ピストン1644の一方の側における第2の左関節動作シリンダ1640のハウジング1642におけるポートに接続されたこの供給ライン1820の一部1822と、ピストン1644の他方の側におけるハウジング1642のポートに結合された供給ライン1820の別の部分1824を含む。マニホールドライン1810は、第3の供給ライン1830にもさらに接続されている。この第3の供給ライン1830は、第1の右関節動作シリンダ1650のハウジング1652におけるポートに接続された第1の部分1832と、第1の右関節動作シリンダ1650のハウジング1652における別のポートに接続された供給ライン1830の別の部分1834を含む。マニホールドライン1810はまた、第4の供給ライン1840にも接続されている。この第4の供給ライン1840は、第2の右関節動作シリンダ1660のハウジング1662におけるポートに接続された第1の部分1842と、ピストン1654の他方の側におけるハウジング1662の別のポートに接続された第4の供給ライン1840の第2の部分1844を含む。
また、この実施形態では、戻りライン1850が、レザバー1804内に入リ込み、第1の戻りライン1850に接続されている。この第1の戻りライン1850は、ピストン1634の一方の側における第1の左関節動作シリンダ1630のハウジング1632におけるポートに接続された第1の部分1852と、ピストン1634の他方の側におけるハウジング1632の別のポートに接続された第2の部分1854を含む。第2の戻りライン1860は、戻りライン1850に接続されていて、ピストン1644の一方の側における第2の左関節動作シリンダ1640のハウジング1640におけるポートに接続された第1の部分1862と、ピストン1644の他方の側における第2の左関節動作シリンダ1640のハウジング1642における別のポートに接続された第2の部分1864を含む。第3の戻りライン1870は、戻りライン1850に接続されていて、ピストン1654の一方の側における第1の右関節動作シリンダ1650のハウジング1652におけるポートに接続された第1の部分1872と、ピストン1654の他方の側におけるハウジング1652の別のポートに接続された第2の部分1874を含む。第4の戻りライン1880が、戻りライン1850に接続されていて、ピストン1664の一方の側における第2の右関節動作シリンダ1660のハウジング1662におけるポートに接続された第1の部分1882と、ピストン1664の他方の側における第2の右関節動作シリンダ1660のハウジング1662における別のポートに接続された第2の部分1884を含む。
シリンダへの加圧流体または空気などの流れを制御するために一連の弁を用いている。弁1900が、供給ライン1812の第1の部分1814に設置され、弁1902が、供給ライン1812の第2の部分に設置されている。弁1904が、戻りライン1850の第1の部分1852に設置され、弁1906が戻りライン1850の第2の部分1854に設置されている。弁1910が、供給ライン1820の第1の部分1822に設置され、弁1912が、供給ライン1820の第2の部分1824に設置されている。弁1914が、戻りライン1860の第1の部分1862に設置され、弁1916が、戻りライン1860の第2の部分1864に設置されている。弁1920が、供給ライン1830の第1の部分1832に設置され、弁1992が、供給ライン1830の第2の部分1834に設置されている。弁1924が、戻りライン1870の第1の部分1872に設置され、弁1926が、戻りライン1870の第2の部分1874に設置されている。弁1930が、供給ライン1840の第1の部分1842に設置され、弁1932が、供給ライン1840の第2の部分1844に設置されている。弁1934が、戻りライン1880の第1の部分1882に設置され、弁1936が、戻りライン1880の第2の部分1884に設置されている。
これらの弁は、ランダムアクセスメモリ(RAM)または読出し専用メモリ(ROM)などを含むマイクロプロセッサおよび他の関連構成要素を含むことができる前記した制御回路3000または第2の制御回路2000によって制御することができる。限定目的ではない他の実施形態では、制御回路2000は、様々な論理回路要素を含むことができる。従来の多位置スイッチ2010が、弁1900、1902、1904、1906、1910、1912、1914、1916、1920、1922、1924、1926、1930、1932、1934、1936を制御するために第2の制御回路2000に接続することができる。
図18は、チューブ組立体1470をトロカール内に挿入できる非関節動作位置にある関節組立体1400を例示している。外科実施部分12をトロカール490内に挿入した後、この外科実施部分12の関節動作が必要になったら、医師が、スイッチ2010によって制御回路2000を作動させる。制御回路2000は、ポンプ1802を作動させ、供給弁1902を開けて、ピストン1634の一方の側における第1の左関節作動シリンダ1630のハウジング1632内に加圧流体を流入させて、動作ロッド1636を引き戻す。弁1904を開けて、ピストン1634の他方の側における加圧流体を戻りライン1850に送り、弁1900および1906を閉じる。弁1910および1916を開け、弁1912および1914を閉じて、第2の左関節動作シリンダの動作ロッド1646を引き戻す。弁1920および1926を開け、弁1922および1924を閉じて、第1の右関節動作シリンダ1650の作動ロッド1656を伸長させる。弁1930および1936を開け、弁1932および1934を閉じて、作動ロッド1666を引き戻す。これらの弁が前記した位置にある時は、チューブセグメント1410(およびそこに取り付けられたエンドエフェクタ22)が、図17に示されているように左側に旋回している。所望の手順を終了し、医師が、器具をトロカールから取り出す際は、スイッチ210を作動させて制御回路に信号を送り、弁1900、1906、1912、1914、1922、1924、1932、1934を開け、弁1902、1904、1910、1916、1920、1926、1930、1936を閉じる。
関節動作シリンダ1630、1640、1650、1660を作動させるための前記した液圧制御システム1800は、使用できる制御システムの単なる一例である。読者は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な異なる制御構造を用いて、関節動作シリンダを作動させることができることを理解できよう。例えば、前記した各関節動作シリンダ1630、1640、1650、1660は、それぞれのピストンを両方向に動かすために加圧流体を流入させる必要がある。ピストンを開始位置に戻すためにバネまたは他の機構を用いる他のシリンダを、当業者の技術範囲内である好適な弁および作動液供給構造と共に用いることもできる。
図21および図22は、本発明の別の実施形態を例示している。これらの図面から分かるように、遠位チューブセグメント410’が、参照符号2100で示すピボットピンおよびヨーク構造2100によって近位チューブセグメント450’に取り付けられている。より具体的には、これらの図面から分かるように、第1のヨーク組立体2110が、遠位チューブセグメント410’の近位端部に形成されている。第1のヨーク組立体2110は、内部に第1の上部ピン受容孔2114を備えた第1の上部脚部2112と、内部を通る第1の下部ピン受容孔2118を備えた、上部脚部2112から離間した下部脚部2116を含む。
第2のヨーク組立体2120が、近位チューブセグメント450’の遠位端部から延びており、近位チューブセグメント450’の壁部に形成されるか、またはこの壁部に機械的に取り付けられる第2の上部脚部2122を含む。第2の上部脚部2122は、内部を通る第2の上部ピン受容孔2124を有する。第2のヨーク組立体2120は、近位チューブセグメント450’の壁部に形成されるか、またはその壁部に機械的に取り付けられる第2の下部脚部2126をさらに含む。第2の下部脚部は、内部を通る第2の下部ピン受容孔2128を有する。ピン受容孔2114、2118、2124、2128は、内部を通るピボットピン2130を受容するために同軸的に整合している。ピボットピン2130は、第1の上部脚部2112および第1の下部脚部2116に固定され、第2の上部脚部2122の第2の上部ピン受容孔2124および第2の下部脚部2126の第2の下部ピン受容孔2128内を自由に回動する。したがって、孔2124、2128内でのピン2130の回転により、遠位チューブセグメント410’が、近位チューブセグメント450’に対して旋回する。
ピン2130の回転および遠位チューブセグメント410’の旋回を容易にするために、アクチュエータ2140が、近位チューブセグメント450’内に支持されている。一実施形態では、アクチュエータ2140は、前記した液圧システム構造によって制御することができる液圧シリンダを含む。液圧シリンダ2140は、その内部で伸長および収縮可能な作動ロッド2142を有する。一実施形態では、作動ロッド2142は、軸T‐Tを有する。この軸T‐Tは、軸H‐Hと軸I‐Iが同軸的に整合すると、遠位チューブセグメント410’の軸H‐Hおよび近位チューブセグメント450’の軸I‐Iに対して実質的に平行である。図21および図22から分かるように、モーメントロッド2150が、作動ロッド2142の端部に旋回可能に取り付けられ、ピン2130における開口2151を介してスライド式に延在している。したがって、作動ロッド2142が伸長すると、ピン2130の中心点と作動ロッド2142の端部との間に生成されるモーメントアームが増大し、これにより、生成される旋回の力の大きさが大きくなり、モーメントロッド2150が、ピボットピン2130の開口2151内をスライドし、ピボットピン2130が回転し、このピボットピン2130に取り付けられた遠位チューブセグメント410’が旋回する。遠位チューブセグメント410’を、近位チューブセグメント450’と軸方向に整合させるためには、作動ロッド2142を引き戻して、モーメントアーム2150を、ピン2130の開口2151内をスライドさせ、これによりピン2130を反対方向に回転させる。当業者であれば、前記した要領での作動ロッド2142の作動で、遠位チューブセグメントが右側に旋回するように、シリンダ2140を近位チューブセグメント内に配置できることを理解できよう。
本発明の限定目的ではない様々な実施形態は、従来の関節動作外科器具よりも多くの利点を有する。具体的には、本発明の様々な実施形態により、外科実施部分をハンドルに取り付けるチューブ部材の各部を、トロカールまたは類似の装置を介して挿入し、続いて、患者の体内で選択的に関節動作させることが可能となっている。様々な関節接合部およびアクチュエータ構造により、アクチュエータとピボット軸または点との間のモーメントアームの長さを増大させて、大きな回転の力を生成することができる。液圧式エンドカッターの使用に関連して様々な実施形態をここに開示してきたが、当業者であれば、本発明の様々な実施形態が、電気式または液圧式に関係なく、電気式エンドカッターおよび他のタイプの外科実施部分を用いることができることを理解できよう。
様々な実施形態によって本発明を例示し、例示的な実施形態をかなり詳細に説明してきたが、出願者は、このような詳細な事項に、添付の特許請求の範囲を制限またはいかなる意味においても限定することを意図していない。当業者であれば、さらなる利点および改良に容易に想到するであろう。したがって、本発明は、内視鏡処置および装置に関連して説明してきた。しかしながら、ここで使用した「内視鏡下(endoscopic)」などの用語は、本発明を、内視鏡チューブ(すなわちトロカール)だけに使用する外科ステープル止め/切断器具に限定すると解釈すべきではない。むしろ、本発明は、限定するものではないが、腹腔鏡処置並びに開腹処置を含むアクセスが小さな切開部に限定されるあらゆる処置に用いることができると考えられる。
〔実施の態様〕
(1)外科器具において、
ハンドル組立体と、
前記ハンドル組立体に結合された細長いチューブ組立体であって、
前記ハンドル組立体に取り付けられ、近位チューブ壁部を有する中空の近位チューブセグメント、および、
前記近位チューブセグメントに旋回可能に取り付けられた遠位チューブセグメントであって、この遠位チューブセグメントが前記近位チューブセグメントと実質的に軸方向に整合する位置と、この遠位チューブセグメントが前記近位チューブセグメントと実質的に軸方向に整合していない位置との間で選択的に旋回可能であり、かつ、遠位壁部を有している、遠位チューブセグメント、
を有する、細長いチューブ組立体と、
前記近位チューブセグメントおよび前記遠位チューブセグメントの少なくとも一方によって支持され、かつ、前記近位壁部および前記遠位壁部の一方の少なくとも一部分に結合された、アクチュエータ組立体であって、このアクチュエータ組立体が作動すると、前記近位壁部および前記遠位壁部の一方の前記部分が、前記近位壁部および前記遠位壁部の一方の対応する部分と実質的に軸方向に整合した位置から旋回して外れ、これにより、前記遠位チューブセグメントが、前記近位チューブセグメントと実質的に軸方向に整合した位置から関節動作して外れる、アクチュエータ組立体と、
前記遠位チューブセグメントに取り付けられた外科実施部分と、
を含む、外科器具。
(2)実施態様(1)に記載の外科器具において、
前記近位壁部および前記遠位壁部の前記少なくとも一部分は、
前記近位壁部の残りの部分に旋回可能に結合された第1の壁セグメントであって、この第1の壁セグメントが前記近位壁部の前記残りの部分と実質的に軸方向に整合した位置と、この第1の壁セグメントが前記近位壁部の前記残りの部分と実質的に軸方向に整合していない位置との間で選択的に旋回可能である、第1の壁セグメントと、
前記第1の壁セグメントに旋回可能に結合され、かつ、前記アクチュエータ組立体に取り付けられた、第2の壁セグメントであって、この第2の壁セグメントが前記第1の壁セグメントおよび前記近位壁部の前記残りの部分と実質的に軸方向に整合している別の位置と、この第2の壁セグメントが前記第1の壁セグメントと実質的に軸方向に整合していない他の位置との間で選択的に旋回可能である、第2の壁セグメントと、
を有する、
外科器具。
(3)実施態様(2)に記載の外科器具において、
前記アクチュエータ組立体は、
前記遠位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第2の壁セグメントに取り付けられた、第1のアクチュエータと、
前記近位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第2の壁セグメントに取り付けられた、第2のアクチュエータと、
を有する、
外科器具。
(4)実施態様(3)に記載の外科器具において、
前記第1のアクチュエータは、第1の液圧シリンダを含み、
前記第2のアクチュエータは、第2の液圧シリンダを含む、
外科器具。
(5)実施態様(4)に記載の外科器具において、
前記第1の液圧シリンダは、
前記遠位チューブセグメントによって支持された第1のシリンダハウジングであって、内部に第1のピストンを移動可能に支持している、第1のシリンダハウジングと、
前記第1のシリンダハウジングから延びた第1のアクチュエータロッドであって、前記第1のピストンの前記第1のハウジング内での移動に応答して、前記第1のハウジングに対して選択的に伸長および収縮可能であり、かつ、前記第2の壁セグメントの一部に取り付けられた、第1のアクチュエータロッドと、
を有し、
前記第2の液圧シリンダは、
第2のシリンダハウジングであって、前記近位チューブセグメントによって支持され、内部に第2のピストンを移動可能に支持している、第2のシリンダハウジングと、
前記第2のシリンダハウジングから延びた第2のアクチュエータロッドであって、前記第2のピストンの第2のハウジング内での移動に応答して、前記第2のハウジングに対して選択的に伸長および収縮可能であり、かつ、前記第2の壁セグメントの別の部分に取り付けられた、第2のアクチュエータロッドと、
を有する、
外科器具。
(6)実施態様(1)に記載の外科器具において、
前記近位壁部および前記遠位壁部の前記少なくとも一部分は、
前記近位壁部の残りの部分に旋回可能に結合された第1の壁セグメントであって、この第1の壁セグメントが前記近位壁部の前記残りの部分と実質的に軸方向に整合している位置と、この第1の壁セグメントが前記近位壁部の前記残りの部分と実質的に軸方向に整合していない位置との間で選択的に旋回可能である、第1の壁セグメントと、
前記第1の壁セグメントに旋回可能に結合され、かつ、前記アクチュエータ組立体に取り付けられた、第2の壁セグメントであって、この第2の壁セグメントが前記近位壁部の前記残りの部分および前記第1の壁セグメントと実質的に軸方向に整合している別の位置と、この第2の壁セグメントが前記第1の壁セグメントと実質的に軸方向に整合していない他の位置との間で選択的に旋回可能である、第2の壁セグメントと、
前記近位壁部の前記残りの部分の別の部分に旋回可能に結合された第3の壁セグメントであって、この第3の壁セグメントが前記近位壁部の前記残りの部分の前記別の部分と実質的に軸方向に整合している位置と、この第3の壁セグメントが前記近位壁部の前記残りの部分の前記別の部分と実質的に軸方向に整合していない位置との間で選択的に旋回可能である、第3の壁セグメントと、
前記第3の壁セグメントに旋回可能に結合され、かつ、前記アクチュエータ組立体に取り付けられた、第4の壁セグメントであって、この第4の壁セグメントが前記第3の壁セグメントおよび前記近位壁部の前記残りの部分の前記別の部分と実質的に軸方向に整合している第3の位置と、この第4の壁セグメントが前記第3の壁セグメントと実質的に軸方向に整合していない他の位置との間で選択的に旋回可能である、第4の壁セグメントと、
を有する、
外科器具。
(7)実施態様(6)に記載の外科器具において、
前記アクチュエータ組立体は、
前記遠位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第2の壁セグメントに取り付けられた、第1のアクチュエータと、
前記近位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第2の壁セグメントに取り付けられた、第2のアクチュエータと、
前記遠位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第4の壁セグメントに取り付けられた、第3のアクチュエータと、
前記近位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第4の壁セグメントの別の部分に取り付けられた、第4のアクチュエータと、
を有する、
外科器具。
(8)実施態様(7)に記載の外科器具において、
前記第1のアクチュエータ、前記第2のアクチュエータ、前記第3のアクチュエータ、および前記第4のアクチュエータはそれぞれ、第1の液圧シリンダ、第2の液圧シリンダ、第3の液圧シリンダ、および第4の液圧シリンダを備えている、外科器具。
(9)実施態様(8)に記載の外科器具において、
前記第1の液圧シリンダは、
前記遠位チューブセグメントによって支持された第1のシリンダハウジングであって、内部に第1のピストンを移動可能に支持している、第1のシリンダハウジングと、
前記第1のハウジングから延びた第1のアクチュエータロッドであって、前記第1のピストンの前記第1のハウジング内での移動に応答して、前記第1のハウジングに対して選択的に伸長および収縮可能であり、かつ、前記第2の壁セグメントの一部に取り付けられた、第1のアクチュエータロッドと、
を有し、
前記第2の液圧シリンダは、
前記近位チューブセグメントによって支持された第2のシリンダハウジングであって、内部に第2のピストンを移動可能に支持している、第2のシリンダハウジングと、
前記第2のハウジングから延びた第2のアクチュエータロッドであって、前記第2のピストンの前記第2のハウジング内での移動に応答して、前記第2のハウジングに対して選択的に伸長および収縮可能であり、かつ、前記第2の壁セグメントの別の部分に取り付けられた、第2のアクチュエータロッドと、
を有し、
前記第3の液圧シリンダは、
前記遠位チューブセグメントによって支持された第3のシリンダハウジングであって、内部に第3のピストンを移動可能に支持している、第3のシリンダハウジングと、
前記第3のハウジングから延びた第3のアクチュエータロッドであって、前記第3のピストンの前記第3のハウジング内での移動に応答して、前記第3のハウジングに対して選択的に伸長および収縮可能であり、かつ、前記第4の壁セグメントの一部に取り付けられた、第3のアクチュエータロッドと、
を有し、
前記第4の液圧シリンダは、
前記近位チューブセグメントによって支持された第4のシリンダハウジングであって、内部に第4のピストンを移動可能に支持している、第4のシリンダハウジングと、
前記第4のハウジングから延びた第4のアクチュエータロッドであって、前記第4のピストンの前記第4のハウジング内での移動に応答して、前記第4のハウジングに対して選択的に伸長および収縮可能であり、かつ、前記第4の壁セグメントの別の部分に取り付けられた、第4のアクチュエータロッドと、
を有している、
外科器具。
(10)実施態様(1)に記載の外科器具において、
前記外科実施部分は、エンドカッターであるエンドエフェクタを含む、外科器具。
(11)実施態様(1)に記載の外科器具において、
前記近位壁部および前記遠位壁部の一方の前記部分が、この部分が取り付けられた前記近位壁部および前記遠位壁部の前記一方の前記残りの部分と実質的に軸方向に整合している時に、前記チューブ組立体および前記外科実施部分を、トロカールを介して挿入できる、外科器具。
(12)外科器具において、
ハンドル組立体と、
前記ハンドル組立体に結合された細長いチューブ組立体であって、
前記ハンドル組立体に取り付けられた近位チューブセグメント、および、
ピボットピンによって前記近位チューブセグメントに旋回可能に結合された遠位チューブセグメント、
を有する、細長いチューブ組立体と、
前記近位チューブセグメントおよび前記遠位チューブセグメントの一方によって支持されたアクチュエータであって、伸長および収縮可能な作動ロッドを有する、アクチュエータと、
前記作動ロッドに結合され、前記ピボットピンの開口を介してスライド式に伸長するモーメントアームロッドであって、前記作動ロッドの伸長および収縮によって、前記遠位チューブセグメントが、前記近位チューブセグメントに対して前記ピボットピンを中心に旋回する、モーメントアームロッドと、
前記遠位チューブセグメントに取り付けられた外科実施部分と、
を含む、外科器具。
(13)実施態様(12)に記載の外科器具において、
前記遠位チューブセグメントの近位端部における第1のヨークであって、内部に第1の上部ピン受容孔を備えた第1の上部脚部、および内部に第1の下部ピン受容孔を備えた前記第1の上部脚部から離間した第1の下部脚部を有する、第1のヨークと、
前記近位チューブセグメントの遠位端部における第2のヨークであって、前記第1のピン受容孔に整合した第2の上部ピン受容孔を内部に備えた、前記第1のヨークの前記第1の上部脚部に一致した第2の上部脚部、および前記第1の下部ピン受容孔と整合した第2の下部ピン受容孔を備えた、前記第1のヨークの前記第1の下部脚部に一致した第2の下部脚部を有しており、前記第1のヨークが、前記ピボットピンと共に旋回できるようにこのピボットピンに取り付けられ、前記ピボットピンが、前記第2のヨークにおける前記第2の上部孔および前記第2の下部孔の中で自由に回転できるように、前記ピボットピンは、前記整合した第1および第2の下部孔ならびに前記第1および第2の上部孔の中に延在する、第2のヨークと、
をさらに含む、外科器具。
(14)実施態様(12)に記載の外科器具において、
前記外科実施部分は、エンドカッターであるエンドエフェクタを含む、外科器具。
(15)実施態様(12)に記載の外科器具において、
前記遠位チューブセグメントは、遠位軸を有し、
前記近位チューブセグメントは、近位軸を有し、
前記遠位チューブセグメントは、前記遠位軸と前記近位軸が実質的に同軸的に整合している位置と、前記遠位軸と前記近位軸が実質的に同軸的に整合していない他の位置との間で、前記近位チューブセグメントに対して選択的に旋回可能である、
外科器具。
(16)実施態様(15)に記載の外科器具において、
前記作動ロッドは、前記アクチュエータを支持する前記遠位チューブセグメントの軸または前記近位チューブセグメントの軸に対して実質的に平行である作動軸を有し、
前記モーメントアームロッドは、前記作動軸に対して実質的に交差している、
外科器具。
(17)患者に取り付けられたトロカールを介して外科処置を行うための方法において、
ハンドル組立体、および、チューブ組立体によって前記ハンドル組立体に関節動作可能に取り付けられた操作可能な外科実施部分、を有する外科器具を用意するステップであって、
前記チューブ組立体が、
前記ハンドル組立体に取り付けられた近位チューブセグメントであって、前記トロカールを介して軸方向に挿入できる大きさを有する、近位チューブセグメントと、
前記外科実施部分に取り付けられ、かつ、ピボット軸を中心に選択的に旋回できるように前記近位チューブセグメントに旋回可能に結合された、遠位チューブセグメントであって、前記トロカールを介して軸方向に挿入できる大きさを有する、遠位チューブセグメントと、
前記近位チューブセグメントおよび前記遠位チューブセグメントの一方によって支持され、かつ、選択的に伸長および収縮可能な作動ロッドを有する、アクチュエータであって、前記作動ロッドの一部が、前記近位チューブセグメントおよび前記遠位チューブセグメントの他方に取付け点で取り付けられていて、前記ピボット軸と前記取付け点との間にモーメントアームを画定している、アクチュエータと、
を有する、
ステップと、
前記近位チューブセグメントと前記遠位チューブセグメントを実質的に同軸的に整合させるステップと、
前記外科実施部分、ならびに、実質的に同軸的に整合された前記遠位チューブセグメントおよび前記近位チューブセグメントを、前記トロカールを介して前記患者に挿入するステップと、
前記モーメントアームを増大させて、前記遠位チューブセグメントおよび前記外科実施部分を、前記近位チューブセグメントと実質的に同軸的に整合した位置から旋回させて外すステップと、
を含む、方法。
(18)実施態様(17)に記載の方法において、
前記近位チューブセグメントは、壁部、およびこの壁部に旋回可能に取り付けられた移動可能な壁セグメントを備えており、
この移動可能な壁セグメントは、この移動可能な壁セグメントが前記壁部と実質的に同軸的に整合した位置と、この移動可能な壁セグメントが前記壁部と実質的に同軸に整合していない位置との間で選択的に移動可能であり、
前記作動ロッドは、前記取付け点で前記移動可能な壁セグメントに取り付けられており、
前記モーメントアームを増大させる前記ステップは、前記移動可能な壁セグメントを、前記壁部と実質的に同軸的に整合した位置から旋回させて外すステップを含む、
方法。
(19)実施態様(18)に記載の方法において、
前記近位チューブセグメントは、前記第1の移動可能な壁セグメントに移動可能に結合された第2の移動可能な壁セグメントをさらに含み、
この第2の移動可能な壁セグメントは、この第2の移動可能な壁セグメントが前記第1の移動可能な壁セグメントおよび前記壁部と実質的に同軸的に整合した位置と、前記第2の移動可能な壁セグメントが前記第1の移動可能な壁セグメントおよび前記壁部と実質的に同軸的に整合していない位置との間で選択的に移動可能であり、
前記取付け点は、前記作動ロッドが、前記第2の移動可能な壁セグメントに取り付けられた位置であり、
前記モーメントアームを増大させる前記ステップは、前記第2の移動可能な壁セグメントを、前記近位チューブセグメントの前記第1の移動可能な壁セグメントおよび前記第1の壁部と実質的に同軸的に整合した位置から旋回させて外すステップを含む、
方法。
(20)実施態様(19)に記載の方法において、
前記チューブ組立体は、前記近位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第2の壁セグメントの別の部分に取り付けられた別の作動ロッドを有する、別のアクチュエータをさらに含み、
前記モーメントアームを増大させる前記ステップは、前記第1および第2のアクチュエータを作動させて、前記第2の壁セグメントを、前記第1の近位チューブセグメントの前記第1の壁セグメントおよび前記壁部と実質的に同軸的に整合した位置から旋回させて外すステップを含む、
方法。
第1の実質的に同軸的に整合した位置にあるチューブセグメントを備えた液圧式エンドカッターに用いるモーメントアーム伸長構造の限定目的ではない一実施形態の部分斜視図である。 チューブセグメントが互いに対して所定角度関節動作している、図1のエンドカッターおよびモーメントアーム伸長構造の別の斜視図である。 見やすくするために一部の構成要素を省略し、アンビルが開位置、すなわちクランプしていない位置にある、図1および図2に示されているエンドカッターに用いられるエンドエフェクタの部分断面図である。 切断バーが伸長した位置にあり、アンビルが閉位置、すなわちクランプした位置にある、図3のエンドエフェクタの別の断面図である。 切断されてステープル止めされた後の組織を示す、図3および図4のエンドエフェクタの別の断面図である。 図1‐図5に示されているエンドエフェクタの組立分解斜視図である。 エンドエフェクタおよびステープルカートリッジの別の組立分解図である。 図6および図7に示されているエンドエフェクタに取り付けられたステープルカートリッジの平面図である。 トロカール通路内に挿入されたエンドエフェクタを例示する端部断面図である。 アンビルが開位置、すなわちクランプしていない位置にある、エンドエフェクタに取り付けられたカートリッジの斜視図である。 本発明の1つの液圧システムの実施形態の概略図である。 遠位チューブセグメントが近位チューブセグメントに実質的に同軸的に整合している、本発明の関節接合部の一実施形態の部分断面図である。 見やすくするために構成要素の一部を省略し、遠位チューブセグメントと近位チューブセグメントが実質的に同軸的に整合した時のアクチュエータモーメントアームを例示する、図12の関節接合部の別の部分断面図である。 遠位チューブセグメントが近位チューブセグメントと実質的に同軸的に整合していない、図12の関節接合部の別の部分断面図である。 見やすくするために構成要素の一部を省略し、遠位チューブセグメントと近位チューブセグメントが実質的に同軸的に整合していない時のアクチュエータモーメントアームを例示する、図12Aの関節接合部の別の部分断面図である。 本発明の関節接合部の実施形態の部分斜視図である。 図14に示されている関節接合部の部分斜視図である。 関節動作した位置にある本発明の別の関節接合部の部分断面図である。 関節動作した位置にある本発明の別の関節接合部の部分断面図である。 近位チューブセグメントと遠位チューブセグメントが実質的に同軸的に整合している、図17の関節接合部の部分斜視図である。 関節動作した位置にある図17に示されている関節接合部の部分斜視図である。 本発明の様々な実施形態に用いることができる別の液圧システムの実施形態の概略図である。 遠位チューブセグメントが近位チューブセグメントに対して関節動作している、本発明の別の関節接合部の実施形態の部分断面図である。 遠位チューブセグメントと近位チューブセグメントが同軸的に整合している、図21の関節接合部の部分断面図である。

Claims (9)

  1. 外科器具において、
    ハンドル組立体と、
    前記ハンドル組立体に結合された細長いチューブ組立体であって、
    前記ハンドル組立体に取り付けられ、近位壁部を有する中空の近位チューブセグメント、および、
    前記近位チューブセグメントに旋回可能に取り付けられた遠位チューブセグメントであって、この遠位チューブセグメントが前記近位チューブセグメントと軸方向に整合する位置と、この遠位チューブセグメントが前記近位チューブセグメントと軸方向に整合していない位置との間で選択的に旋回可能であり、かつ、遠位壁部を有している、遠位チューブセグメント、
    を有する、細長いチューブ組立体と、
    前記近位チューブセグメントおよび前記遠位チューブセグメントの少なくとも一方によって支持され、かつ、前記近位壁部および前記遠位壁部の一方の少なくとも一部分に結合された、アクチュエータ組立体であって、このアクチュエータ組立体が作動すると、前記近位壁部および前記遠位壁部の一方の前記少なくとも一部分が、前記近位壁部および前記遠位壁部の前記一方の残りの部分と軸方向に整合した位置から旋回して外れ、これにより、前記遠位チューブセグメントが、前記近位チューブセグメントと軸方向に整合した位置から関節動作して外れる、アクチュエータ組立体と、
    前記遠位チューブセグメントに取り付けられた外科実施部分と、
    を含
    前記近位壁部および前記遠位壁部の前記少なくとも一部分は、
    前記近位壁部の前記残りの部分に旋回可能に結合された第1の壁セグメントであって、この第1の壁セグメントが前記近位壁部の前記残りの部分と軸方向に整合した位置と、この第1の壁セグメントが前記近位壁部の前記残りの部分と軸方向に整合していない位置との間で選択的に旋回可能である、第1の壁セグメントと、
    前記第1の壁セグメントに旋回可能に結合され、かつ、前記アクチュエータ組立体に取り付けられた、第2の壁セグメントであって、この第2の壁セグメントが前記第1の壁セグメントおよび前記近位壁部の前記残りの部分と軸方向に整合している位置と、この第2の壁セグメントが前記第1の壁セグメントと軸方向に整合していない他の位置との間で選択的に旋回可能である、第2の壁セグメントと、
    を有する、
    外科器具。
  2. 請求項に記載の外科器具において、
    前記アクチュエータ組立体は、
    前記遠位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第2の壁セグメントに取り付けられた、第1のアクチュエータと、
    前記近位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第2の壁セグメントに取り付けられた、第2のアクチュエータと、
    を有する、
    外科器具。
  3. 請求項に記載の外科器具において、
    前記第1のアクチュエータは、第1の液圧シリンダを含み、
    前記第2のアクチュエータは、第2の液圧シリンダを含む、
    外科器具。
  4. 請求項に記載の外科器具において、
    前記第1の液圧シリンダは、
    前記遠位チューブセグメントによって支持された第1のシリンダハウジングであって、内部に第1のピストンを移動可能に支持している、第1のシリンダハウジングと、
    前記第1のシリンダハウジングから延びた第1のアクチュエータロッドであって、前記第1のピストンの前記第1のシリンダハウジング内での移動に応答して、前記第1のシリンダハウジングに対して選択的に伸長および収縮可能であり、かつ、前記第2の壁セグメントの一部に取り付けられた、第1のアクチュエータロッドと、
    を有し、
    前記第2の液圧シリンダは、
    第2のシリンダハウジングであって、前記近位チューブセグメントによって支持され、内部に第2のピストンを移動可能に支持している、第2のシリンダハウジングと、
    前記第2のシリンダハウジングから延びた第2のアクチュエータロッドであって、前記第2のピストンの第2のシリンダハウジング内での移動に応答して、前記第2のシリンダハウジングに対して選択的に伸長および収縮可能であり、かつ、前記第2の壁セグメントの別の部分に取り付けられた、第2のアクチュエータロッドと、
    を有する、
    外科器具。
  5. 請求項1に記載の外科器具において、
    前記近位壁部および前記遠位壁部の前記少なくとも一部分は
    前記近位壁部の前記残りの部分の別の部分に旋回可能に結合された第3の壁セグメントであって、この第3の壁セグメントが前記近位壁部の前記残りの部分の前記別の部分と軸方向に整合している位置と、この第3の壁セグメントが前記近位壁部の前記残りの部分の前記別の部分と軸方向に整合していない位置との間で選択的に旋回可能である、第3の壁セグメントと、
    前記第3の壁セグメントに旋回可能に結合され、かつ、前記アクチュエータ組立体に取り付けられた、第4の壁セグメントであって、この第4の壁セグメントが前記第3の壁セグメントおよび前記近位壁部の前記残りの部分の前記別の部分と軸方向に整合している第3の位置と、この第4の壁セグメントが前記第3の壁セグメントと軸方向に整合していない他の位置との間で選択的に旋回可能である、第4の壁セグメントと、
    さらに有する、
    外科器具。
  6. 請求項に記載の外科器具において、
    前記アクチュエータ組立体は、
    前記遠位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第2の壁セグメントに取り付けられた、第1のアクチュエータと、
    前記近位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第2の壁セグメントに取り付けられた、第2のアクチュエータと、
    前記遠位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第4の壁セグメントに取り付けられた、第3のアクチュエータと、
    前記近位チューブセグメントによって支持され、かつ、前記第4の壁セグメントの別の部分に取り付けられた、第4のアクチュエータと、
    を有する、
    外科器具。
  7. 請求項に記載の外科器具において、
    前記第1のアクチュエータ、前記第2のアクチュエータ、前記第3のアクチュエータ、および前記第4のアクチュエータはそれぞれ、第1の液圧シリンダ、第2の液圧シリンダ、第3の液圧シリンダ、および第4の液圧シリンダを備えている、外科器具。
  8. 請求項に記載の外科器具において、
    前記第1の液圧シリンダは、
    前記遠位チューブセグメントによって支持された第1のシリンダハウジングであって、内部に第1のピストンを移動可能に支持している、第1のシリンダハウジングと、
    前記第1のシリンダハウジングから延びた第1のアクチュエータロッドであって、前記第1のピストンの前記第1のシリンダハウジング内での移動に応答して、前記第1のシリンダハウジングに対して選択的に伸長および収縮可能であり、かつ、前記第2の壁セグメントの一部に取り付けられた、第1のアクチュエータロッドと、
    を有し、
    前記第2の液圧シリンダは、
    前記近位チューブセグメントによって支持された第2のシリンダハウジングであって、内部に第2のピストンを移動可能に支持している、第2のシリンダハウジングと、
    前記第2のシリンダハウジングから延びた第2のアクチュエータロッドであって、前記第2のピストンの前記第2のシリンダハウジング内での移動に応答して、前記第2のシリンダハウジングに対して選択的に伸長および収縮可能であり、かつ、前記第2の壁セグメントの別の部分に取り付けられた、第2のアクチュエータロッドと、
    を有し、
    前記第3の液圧シリンダは、
    前記遠位チューブセグメントによって支持された第3のシリンダハウジングであって、内部に第3のピストンを移動可能に支持している、第3のシリンダハウジングと、
    前記第3のシリンダハウジングから延びた第3のアクチュエータロッドであって、前記第3のピストンの前記第3のシリンダハウジング内での移動に応答して、前記第3のシリンダハウジングに対して選択的に伸長および収縮可能であり、かつ、前記第4の壁セグメントの一部に取り付けられた、第3のアクチュエータロッドと、
    を有し、
    前記第4の液圧シリンダは、
    前記近位チューブセグメントによって支持された第4のシリンダハウジングであって、内部に第4のピストンを移動可能に支持している、第4のシリンダハウジングと、
    前記第4のシリンダハウジングから延びた第4のアクチュエータロッドであって、前記第4のピストンの前記第4のシリンダハウジング内での移動に応答して、前記第4のシリンダハウジングに対して選択的に伸長および収縮可能であり、かつ、前記第4の壁セグメントの別の部分に取り付けられた、第4のアクチュエータロッドと、
    を有している、
    外科器具。
  9. 請求項1に記載の外科器具において、
    前記外科実施部分は、エンドカッターであるエンドエフェクタを含む、外科器具。
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