JP6505125B2 - 遠隔操作手術器具をアクチュエータに固定するラッチ - Google Patents

Description

（関連出願の参照）
この出願は、以下の先に出願された出願の優先権の権利を主張する。
米国 ６１／９５４，４９７ ２０１４年３月１７日（17-03-2014）
米国 ６１／９５４，５０２ ２０１４年３月１７日（17-03-2014）
米国 ６１／９５４，５５７ ２０１４年３月１７日（17-03-2014）
米国 ６１／９５４，５７１ ２０１４年３月１７日（17-03-2014）
米国 ６１／９５４，５９５ ２０１４年３月１７日（17-03-2014）
米国 ６２／０１９，３１８ ２０１４年６月３０日（30-06-2014）
米国 ６２／１０３，９９１ ２０１５年１月１５日（15-01-2015）
米国 ６２／１０４，３０６ ２０１５年１月１６日（16-01-2015）
これらの出願の各々を、許容される最大の程度まで、ここに参照として特に援用する。

本発明の実施態様は、ラッチの分野に関し、より具体的には、アクチュエータを手術器具に連結するラッチアセンブリに関する。

診断的又は外科的な処置の間に損傷させられることがある無関係な組織(extraneous tissue)の量を減少させ、それにより、患者の回復時間、不快感、及び有害な副作用を減少させるために、最小侵襲的な医療技法が用いられている。従来的な形態の最小侵襲的な手術は、内視鏡検査を含む。より一般的な形態の内視鏡検査の１つは、腹腔鏡検査であり、腹腔鏡検査は、腹腔内の最小侵襲的な検査又は手術である。従来的な腹腔鏡手術では、患者の腹腔にガスが通気され、カニューレスリーブが患者の腹部の筋系にある小さな（約１２ｍｍ）の切開部に通されて、腹腔鏡手術器具を封止された仕方で通し得る進入ポートを提供する。

腹腔鏡手術器具は、一般的には、手術野及びエンドエフェクタを有する手術器具を見るための腹腔鏡を含む。典型的な手術ツールは、例えば、クランプ(clamps)、グラスパ(graspers)、鋏(scissors)、ステープル(staples)、及び針ホルダ(needle holders)を含む。手術器具は、例えば、操作者がエンドエフェクタを手術部位に導入し且つ患者の体の外側から手術部位に対するエンドエフェクタの動きを制御するのを可能にするために、各手術器具のエンドエフェクタが約３０ｃｍの長さの延長チューブによってそのハンドルから分離される点を除き、従来的な（観血）手術において用いられるものと類似する。

作業ツールの改良された制御をもたらすために、遠隔操作アクチュエータで器具を制御することが望ましいことがある。外科医は、遠隔操作アクチュエータに接続される器具を間接的に操作するためにコンソールにある制御装置を作動させることがある。器具を別個に殺菌し、遂行されるべき外科処置のための必要とされる器具として使用のために選択し得るよう、器具は遠隔操作アクチュエータに取り外し可能に連結される。手術クールの間に器具を交換してよい。

遠隔操作手術器具を用いて手術を執り行うことは新たな挑戦を生む。１つの挑戦は、患者に隣接する領域を無菌状態に維持する必要である。しかしながら、典型的には、手術器具を制御するのに必要なモータ、センサ、エンコーダ、及び電気接続部を、従来的な方法、例えば、蒸気、熱及び圧力、又は化学物質を用いて殺菌し得ない。何故ならば、それらは殺菌プロセス中に損傷させられ或いは破壊されるからである。

遠隔操作手術システムの他の挑戦は、外科医が典型的には手術中に多数の異なる手術器具を利用することである。器具ホルダの数は、空間的な制約及び費用の故に限定されるので、これらの手術器具の多くは、手術中に何度も同じ器具ホルダに取り付けられ、同じ器具ホルダから取り外される。例えば、腹腔鏡手術において、患者の腹部への進入ポートの数は、空間的な制約並びに患者における不要な切開部を回避する願望の故に、手術中に概ね制約される。よって、典型的には多数の異なる手術器具が手術中に同じトロカールスリーブを通じて導入される。同様に、観血手術では、１つ又は２つよりも多くの手術マニピュレータを位置付けるために手術部位の周りに十分な空間がないのが典型的であるので、外科医の助手は、しばしば、遠隔操作で作動させられるマニピュレータから器具を取り外して、それらを他の手術ツールと交換することを強いられる。

遠隔操作アクチュエータの汚染を防止し且つ手術器具の周りに無菌領域を維持する一連の手術器具の素早く確実な取付けを可能にしながら、手術器具及び遠隔操作アクチュエータ駆動装置を係合し且つ解除するより容易でより効果的な方法を提供することが、望ましい。

本発明は、本発明の実施態様を非限定的に一例として例示するために用いられる後続の記述及び添付の図面を参照することによって、最良に理解されることがある。図面において、同等の参照番号は類似の要素を示す。

遠隔手術システムの患者側部分を示す図である。

遠隔操作アクチュエータと共に用いる手術器具の側面図である。

無菌ドレープを備えるセットアップ関節を示す斜視図である。

図３Ａに示す無菌ドレープの部分の拡大図である。

無菌ドレープからの器具無菌アダプタの側面図である。

器具無菌アダプタの分解図である。

ラッチプレートの斜視頂面図である。

ラッチプレートの斜視底面図である。

ラッチプレートの立面図である。

ラッチプレートの断面図である。

第１の位置における図７Ａからの、器具ラッチアーム、キャリッジラッチアーム、及び接続部材の詳細図である。

第２の位置における図７Ａからの、器具ラッチアーム、キャリッジラッチアーム、及び接続部材の詳細図である。

器具キャリッジから分離されたアダプタの断面図である。

器具キャリッジに掛止されたアダプタの断面図である。

アダプタ及び器具キャリッジから分離された近位制御機構の断面図である。

アダプタ及び器具キャリッジに掛止された近位制御機構の断面図である。

掛止プロセスの様々な段階における近位制御機構、アダプタ、及び器具キャリッジの断面図である。 掛止プロセスの様々な段階における近位制御機構、アダプタ、及び器具キャリッジの断面図である。 掛止プロセスの様々な段階における近位制御機構、アダプタ、及び器具キャリッジの断面図である。 掛止プロセスの様々な段階における近位制御機構、アダプタ、及び器具キャリッジの断面図である。 掛止プロセスの様々な段階における近位制御機構、アダプタ、及び器具キャリッジの断面図である。 掛止プロセスの様々な段階における近位制御機構、アダプタ、及び器具キャリッジの断面図である。 掛止プロセスの様々な段階における近位制御機構、アダプタ、及び器具キャリッジの断面図である。 掛止プロセスの様々な段階における近位制御機構、アダプタ、及び器具キャリッジの断面図である。

ラッチ解放部材の斜視図である。

手術器具の近位制御機構の斜視底面図である。

バックアップ解放機構の動作の例示である。

バックアップ解放機構の動作の詳細図である。

以下の記述には、数多くの具体的な詳細を示す。しかしながら、本発明の実施態様は、これらの具体的な詳細がなくても実施されてよいことが理解されよう。他の場合には、この記述の理解を曖昧にしないために、周知の回路、構造、及び技法を詳細に示さない。

以下の記述では、本発明の幾つかの実施態様を例示する添付の図面を参照する。他の実施態様が利用されてよく、本開示の精神及び範囲から逸脱せずに、機械的、組成的、構造的、電気的、及び動作的な変更が行われてよい。以下の詳細な記述は、限定的な意味において理解されてならず、本発明の実施態様の範囲は、発効する特許の請求項によってのみ定められる。

ここにおいて用いる用語法は、特定の実施態様を記載する目的のためだけであり、本発明を限定することを意図しない。「下」(“beneath”)、「下方」(“below”)、「下方」(“lower”)、「上方」(“above”)、「上方」(“upper”)、及び同等物のような、空間的に相対的な用語は、図面中に例示するような１つの要素又は構造に対する他の要素の又は構造の関係を記載する記述の容易さのために、ここにおいて用いられることがある。空間的に相対的な用語は、図面中に描写される向きに加えて、使用中又は動作中の装置の異なる向きを包含することを意図する。例えば、図面中のデバイスが反転させられるならば、他の要素又は構成の「下」(“beneath”)又は「下方」(“below”)にあるものとして記載される要素は、他の要素又は構成の上方(“above”)に向けられる。よって、例示的な用語「下方」(“below”)は、上方及び下方の向きの両方を包含し得る。デバイスをその他の向きにしてよく（例えば、９０度回転させ或いは他の向きにしてよく）、ここで用いる空間的に相対的な記述子(descriptors)は、相応して解釈される。

ここにおいて用いるとき、文脈がその他のことを示さない限り、単数形の形態である「a」、「an」、及び「the」は、複数形の形態も含むことが意図される。「含む」(“comprises”)及び／又は「含む」(“comprising”)という用語は、述べられている構成、ステップ、動作、要素、及び／又は構成部品（コンポーネント）の存在を特定するが、１つ又はそれよりも多くの他の構成、ステップ、動作、要素、構成部品、及び／又はそれらの群（グループ）の存在又は追加を排除しないことが更に理解されるであろう。

「物体」(“object”)という用語は、構成部品又は一群の構成部品を概ね指す。例えば、物体は、明細書又は請求項内のディスクのボス又はポケットのいずれかを指すことがある。明細書及び請求項を通じて、「物体」(“object”)、「構成部品」(“component”)、「部分」(“portion”)、「部品」(“part”)、及び「部品」(“piece”)という用語は、置換可能に用いられる。

「器具」(“instrument”)及び「手術器具」(“surgical instrument”)という用語は、ここでは、患者の体の中に挿入されるように構成され且つ外科処置又は診断処置を実施するために用いられる医療デバイスを記載するために用いられる。器具は、エンドエフェクタを含む。エンドエフェクタは、鉗子(forceps)、持針器(needle driver)、剪断器(shears)、バイポーラ焼灼器(bipolar
cauterizer)、組織安定器(tissue stabilizer)又は開創器(retractor)、クリップアプライヤ(clip applier)、吻合デバイス(anastomosis device)、撮像デバイス(imaging device)(例えば、内視鏡又は超音波プローブ）、及び同等物のような、１つ又はそれよりも多くの手術タスクと関連付けられる手術ツールであってよい。本発明の実施態様と共に用いられる幾つかの器具は、手術ツールの位置及び向きを器具のシャフトに対する１つ又はそれよりも多くの機械的な自由度を伴って操縦し得るよう、手術ツール用の関節作動する支持体（「リスト」と呼ぶこともある）を更に提供する。更に、多くの手術エンドエフェクタは、開放し或いは閉塞するジョー、ある経路に沿って並進するナイフのような、機能的な機械的な自由度を含む。手術器具は、恒久的であってよい或いは手術システムによって更新可能であってよい（例えば、器具の内側の半導体メモリに）格納される情報を含んでもよい。従って、システムは、器具と１つ又はそれよりも多くのシステム構成部品との間の一方向の又は双方向の情報通信をもたらすことがある。

ここにおいて用いるとき、「又は」(“or”)及び「及び／又は」(“and/or”)という用語は、内包的であるとして或いは１つ若しくは任意の組み合わせを意味するものとして解釈されるべきである。従って、「Ａ、Ｂ、又はＣ」又は「Ａ、Ｂ、及び／又はＣ」は、「Ａ、Ｂ、Ｃ；Ａ及び；Ａ及びＣ；Ｂ及びＣ；Ａ、Ｂ、及びＣのうちのいずれか」を意味する。この定義に対する例外は、要素、機能、ステップ、又は行為の組み合わせが、何らかの方法において本質的に相互に排他的であるときにのみ起こる。

図１は、本発明の実施態様に従った遠隔操作手術システムの例示的な患者側部分１００の図である。患者側部分１００は、支持アセンブリ１１０と、各支持アセンブリの端にある手術器具のための制御接続部及びアクチュエータを含む、器具キャリッジ１３０とを含む。支持アセンブリ１１０は、手術のために患者に対して（複数の）器具マニピュレータ１１２を位置付けるために用いられる、１つ又はそれよりも多くの電力供給されない係止可能なセットアップ関節を任意的に含む。描写されるように、患者側部分１００は、フロアの上に位置する。他の実施態様において、患者側部分は、壁に、天井に、患者の体１２２も支持する手術台１２６に、或いは他の手術室機器に取り付けられてよい。更に、患者側部分１００は、４つの器具マニピュレータ１１２を含むものとして示されているが、より多い又はより少ない器具マニピュレータ１１２が用いられてよい。一層更には、患者側部分１００は、図示のような単一のアセンブリで構成されてよく、或いは、患者側部分１００は、各々が様々な可能な方法において任意的に取り付けられる、２つ又はそれよりも多くの別個のアセンブリを含んでよい。

各セットアップ関節(setup joint)が、１つ又はそれよりも多くの器具マニピュレータ１１２を支持する。各器具マニピュレータ１１２は、患者の体１２２内の手術部位で作動するために手術器具１２０を支持する器具キャリッジ１３０を含む。各器具マニピュレータ１１２は、関連付けられる手術器具が１つ又はそれよりも多くの機械的な自由度（例えば、全部で６つのデカルト自由度、５つ以下のデカルト自由度など）で動くのを可能にする、様々な形態において提供されてよい。典型的には、機械的な又は制御的な制約は、各器具マニピュレータ１１２が、患者に対して静止的なままである手術器具にある運動の中心の周りで、その関連付けられる手術器具を動かすのを制限し、この運動の中心は、典型的には、手術器具が体に入る位置にあるように配置される。

「手術器具」という用語は、ここでは、患者の体の中に挿入されるように構成され且つ外科処置又は診断処置を実施するために用いられる医療デバイスを記載するために用いられる。手術器具は、典型的には、鉗子(forceps)、持針器(needle driver)、剪断器(shears)、バイポーラ焼灼器(bipolar
cauterizer)、組織安定器(tissue stabilizer)又は開創器(retractor)、クリップアプライヤ(clip applier)、吻合デバイス(anastomosis device)、撮像デバイス(imaging device)(例えば、内視鏡又は超音波プローブ）、及び同等物のような、１つ又はそれよりも多くの手術タスクと関連付けられるエンドエフェクタを含む。本発明の実施態様と共に用いられる幾つかの手術器具は、エンドエフェクタの位置及び向きを器具のシャフトに対する１つ又はそれよりも多くの機械的な自由度を伴って操作し得るよう、エンドエフェクタ用の（「リスト」と呼ぶこともある）関節式に作動する支持体を更に提供する。更に、多くの手術エンドエフェクタは、開閉するジョー、ある経路に沿って並進するナイフのような、機能的な機械的な自由度を含む。手術器具は、恒久的であってよい或いは手術システムによって更新可能であってよい（例えば器具の内側の半導体メモリに）格納される情報を含んでもよい。従って、システムは、器具と１つ又はそれよりも多くのシステム構成部品との間の一方向の又は双方向の情報通信をもたらすことがある。

機能的な遠隔操作手術システムは、一般的には、操作者が患者の体１２２の外側から手術部位を見るのを可能にするビジョンシステム部分（図示せず）を含む。ビジョンシステムは、典型的には、ビデオ画像キャプチャ機能（カメラ器具１２８）と、キャプチャ画像を表示する１つ又はそれよりも多くのビデオディスプレイとを有する、手術器具を含む。幾つかの手術システム構成において、カメラ器具１２８は、画像をカメラ器具１２８の遠位端から患者の体１２２の外側の１つ又はそれよりも多くの撮像センサ（例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサ）に移転する光学(optics)を含む。代替的に、撮像センサ（複数の撮像センサ）は、カメラ器具１２８の遠位端に位置付けられてよく、センサ（複数のセンサ）によって生成される信号は、処理及びビデオディスプレイでの表示のために、リード線に沿って或いは無線式に送信されてよい。例示的なビデオディスプレイは、Intuitive Surgical, Inc., Sunnyvale, Californiaによって商品化されている手術システム中の外科医コンソール上の立体視ディスプレイである。

機能的な遠隔操作手術システムは、手術器具が患者の内側にある間に手術器具１２０の動きを制御するための制御システム部分（図示せず）を更に含む。制御システム部分は、手術システム内の単一の場所にあってよく、或いは、制御システム部分は、手術システム内の２つ又はそれよりも多くの場所に分散させられてよい（例えば、制御システム部分構成部品は、システムの患者側部分内に、専用システム制御コンソール内に、或いは別個の機器ラック内にあってよい）。遠隔操作マスタ／スレーブ制御は、所望の制御の程度、制御される手術器具の大きさ、及び他の要因に依存して、様々な方法において行われてよい。幾つかの実施態様において、制御システム部分は、ジョイスティック、外骨格グローブ、電動及び重力補償マニピュレータ、又は同等物のような、１つ又はそれよりも多くの手動操作入力装置を含む。これらの入力デバイスは、遠隔操作モータを制御し、次に、遠隔操作モータは、手術器具の動きを制御する。

遠隔操作モータによって生成される力は、ドライブトレーン機構を介して伝達され、ドライブトレーン機構は、遠隔操作モータからの力を手術器具１２０に伝達する。幾つかの遠隔手術の実施態様において、マニピュレータ（複数のマニピュレータ）を制御する入力装置は、患者が配置される部屋の内側又は外側のいずれかで、患者から離れた場所に設けられてよい。次に、入力装置からの入力は、制御システム部分に送信される。遠隔操縦、遠隔操作、及びテレプレゼンス手術に熟知した人々は、Intuitive Surgical, Inc.によって商品化されているda Vinci（登録商標）Surgical System及びComputer Motion, Inc.によって元来製造されているZeus（登録商標）Surgical System並びにそのようなシステムの様々な例示的な構成部品のような、そのようなシステム及びそれらの構成部品について知っている。

図示のように、手術器具１２０及び任意的な入力ガイド１２４（例えば、患者の腹部内のカニューレ）の両方が、手術器具１２０が入力ガイド１２４を通じて挿入された状態で、器具マニピュレータ１１２の遠位端に取り外し可能に連結される。器具マニピュレータ１１２内の遠隔操作アクチュエータは、手術器具１２０を全体的に動かす。器具マニピュレータ１１２は、器具キャリッジ１３０を更に含む。手術器具１２０は、器具キャリッジ１３０に取り外し可能に接続される。器具キャリッジ１３０内に収容される遠隔操作アクチュエータは、手術器具１２０が手術器具のエンドエフェクタの様々な動きに変換する、多数のコントローラ動作をもたらす。よって、器具キャリッジ１３０内の遠隔操作アクチュエータは、手術器具１２０を全体的に動かすよりもむしろ、手術器具１２０の１つ又はそれよりも多くの構成部品のみを動かす。器具全体又は器具の構成部品のいずれかを制御する入力は、外科医によって制御システム部分に提供される入力（「マスタ」命令）が手術器具による対応する作用（「スレーブ」応答）に変換されるような入力である。

図２は、手術器具１２０の例示的な実施態様の側面図であり、手術器具１２０は、細長いチューブ２１０によって連結される、遠位部分２５０及び近位制御機構２４０を含む。手術器具１２０の遠位部分２５０は、図示の鉗子２５４、持針器、焼灼装置、切断ツール、撮像装置（例えば、内視鏡又は超音波プローブ）、又は様々なツール及び撮像装置の組み合わせを含む組み合わせ装置のような、様々な手術ツールのいずれかを提供してよい。図示の実施態様において、鉗子２５４は、鉗子の向きが細長いチューブ２１０に対して操作されるのを可能にする「リスト関節」２５２(“wrist joint”)によって、細長いチューブ２１０に連結される。

本発明と共に用いられる手術器具は、複数のロッド及び／又はフレキシブルケーブルを用いてそれらのエンドエフェクタ（手術ツール）を制御してよい。チューブの形態であってよいロッドは、ケーブルと組み合わせられて、要求に応じてフレキシブル区画をもたらすケーブルを用いてエンドエフェクタの「プッシュ／プル」(“push/pull”)制御をもたらしてよい。手術器具１２０のための典型的な細長いチューブ２１０は小さく、おそらく５〜８センチメートルの直径、おおよそ大きな鍾乳管の直径である。手術器具１２０内の機構の小さなスケール(scale)は、より大きなスケールで構成される類似の機構において見出されるものと異なる、これらの機構の構造に関する特異な機械的な状態及び問題を生む。何故ならば、材料の力及び強さは、機構の大きさと同じ比率で増大(scale)しないからである。ケーブルは細長いチューブ２１０内に適合しなければならず、それらがリスト関節２５２(wrist joint)を通じて進むときに曲がり得なければならない。

機能的な遠隔操作手術システムを用いながら無菌手術領域を提供するために、障壁(barrier)が無菌手術野内の手術器具と遠隔手術システムの作動部分との間に配置されるのが好ましい。従って、器具無菌アダプタ（ＩＳＡ）のような無菌構成部品が、手術器具１２０と器具キャリッジ１３０内の遠隔操作制御装置との間に配置される。手術器具１２０と器具キャリッジ１３０との間の器具無菌アダプタの配置は、器具１２０及び器具キャリッジ１３０のための無菌連結地点を補償する利益を含む。これは手術クール中の器具キャリッジ１３０からの手術器具の取外し及び他の手術器具との交換を可能にする。

図３Ａは、セットアップ関節の斜視図であり、セットアップ関節は、器具キャリッジ１３０を支持し、次に、キャリッジ１３０は、支柱３２０(strut)で手術器具１２０を支持する。手術の準備のために、セットアップ関節は、無菌ドレープ３００で覆われる。無菌ドレープ３００は、セットアップ関節を汚染から守り、セットアップ関節の周りに無菌表面を提供する。無菌ドレープ３００の大部分は、セットアップ関節のアームを覆う、チューブ又はバッグの形態にあってよい、プラスチックシートである。例えば、単一層の熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）が用いられてよい。プラスチックの粘着性を減少させるために潤滑剤が含められてよい。シートは、約０．００４インチの厚さであってよい。シートのために他の適切な材料が用いられてよい。無菌ドレープ３００は、器具キャリッジ１３０の周りに適合するように形成されるポーチ部分３３０(pouch portion)を含む。

図３Ｂは、図３Ａに示す無菌ドレープ３００のポーチ部分３３０の斜視図である。ポーチ部分３３０は、無菌カバー３０５と、器具無菌アダプタ３１０とを含む。器具キャリッジは、モータと、電力と、手術器具を駆動するために制御システムによって用いられる制御信号とを含んでよい。器具無菌アダプタ３１０は、器具キャリッジ１３０と器具無菌アダプタ３１０の無菌側に接続される手術器具の筋制御機構２４０との間で運動及び電気信号を移動させる。器具無菌アダプタ３１０は、器具無菌アダプタ３１０と器具キャリッジ１３０との間の接続及び器具無菌アダプタ３１０と手術器具１２０との間の接続を固定するために設けられるラッチプレート（掛止プレート）を含む。

図４Ａは、無菌ドレープからの器具無菌アダプタ３１０の側面図である。図４Ｂは、器具無菌アダプタの分解図である。器具無菌アダプタは、２つのプレートの間にポーチ３３０の部分を捕捉するよう互いに接合される、ラッチプレート４００及び器具プレート４３０を含む。ラッチプレート４００は、器具キャリッジ１３０に接合されるべき表面４０２を提供する。器具プレート４３０は、手術器具１２０を受ける表面４３２を提供する。連結器ディスク４３６及びプレゼンスピン４３４(存在ピン)(presence pins)のような、手術器具１２０と器具キャリッジ１３０との間で制御運動及び信号を移動させるために用いられる他の構成部品が、ラッチプレート４００と器具プレート４３０との間に捕捉されてもよい。ラッチプレート４００は、器具無菌アダプタ３１０を器具キャリッジで保持し且つ手術器具を器具無菌アダプタで保持する、ラッチを更に提供する。

図５Ａ、５Ｂ、６、７Ａ、７Ｂ、及び７Ｃを参照すると、本発明の１つの実施態様に従ったラッチプレート４００の斜視頂面図、斜視底面図、立面図、及び断面図が、それぞれ例示されている。ラッチプレート４００は、ラッチプレートの第１の側に一対の器具ラッチアーム４０５（器具掛止アーム）を含み、第２の側に一対のキャリッジラッチアーム４１０（キャリッジ掛止アーム）を含む。器具ラッチアーム４０５は、キャリッジラッチアーム４１０よりも長い。貫入開口又は孔が、ラッチアーム４０５，４１０の各々の端部分に向かって設けられ、ラッチ受け(latch receivers)として作用する。従って、器具ラッチアーム４０５の各々は、器具ラッチ受け４１５を含み、キャリッジラッチアーム４１０の各々は、キャリッジラッチ受け４２０を含む。器具ラッチアーム４０５は、手術器具１２０を器具無菌アダプタ３１０に固定するために用いられ、キャリッジラッチアーム４１０は、器具無菌アダプタ３１０を器具キャリッジに固定するために用いられる。

図７Ａは、図６の断面線７−７によって示す平面を通じるラッチプレート４００の断面図である。図７Ａに見ることができるように、器具ラッチアーム４０５、キャリッジラッチアーム４１０、及び接続部材４２５は、ラッチプレート４１０と一体成形において形成されてよく、接続部材４２５は、ラッチプレート４００と一体成形において形成されてよく、外力が加えられないときにその元来の形状に戻る、プラスチック材料のような、フレキシブルな材料で作られてよい。

図７Ｂ及び７Ｃは、図６の断面線７−７によって示す平面を通じる分離した単一のラッチアーム構造の断面図を示している。器具ラッチアーム４０５、対応するキャリッジラッチアーム４１０、及び対応する接続部材４２５は、ラッチアーム４０５が文字Ｔの２つのアームである、「Ｔ」形状を形成する。器具ラッチアーム４０５は、手術器具を受ける器具プレートの表面４３２から離れる方向に、器具プレート４３０を通じて延びる。キャリッジラッチアーム４１０は、器具キャリッジ１３０を受けるラッチプレート４００の表面４０２から離れる方向に延びる。器具ラッチアーム４０５は、接合部(junction)でキャリッジラッチアーム４１０に接合される。接続部材４２５は、接合部で両方のアームに接合される。接続部材４２５は、その非変形構成にあるとき、キャリッジラッチアーム及び器具ラッチアームに対して垂直である。図７Ｃが示唆するように、ラッチアーム構造の部分は、掛止(latching)及び掛止解除(unlatching)のために弾性的に(elastically)変形させられてよい。接続部材４２５は、ラッチプレート４００の残部に対するキャリッジラッチアーム４１０及び器具ラッチアーム４０５のフレキシブルな接続を提供する。当業者は上で議論した要素のいずれかがその弾性範囲を超えて変形するのを防止する構成が提供されてよいことを理解することがある。

図７Ｂは、ラッチアーム４０５，４１０及び接続部材４２５をそれらの元来の状態において示している。図７Ｃは、ラッチアーム４０５，４１０及び接続部材４２５を屈曲状態において示しており、屈曲状態において、器具ラッチアーム４０５はラッチプレート４００の中心線から離れる方向に動かされ、キャリッジラッチアーム４１０はラッチプレートの中心線に向かって動かされ、接続部材４２５はキャリッジラッチアームに向かって上向きに動かされる。

図７Ｃに見ることができるように、ラッチアーム４０５，４１０は、力がラッチアームに加えられるときに、対応する接続部材４２５の概ね周りで内向きに又は外向きに僅かに旋回的に曲げられてよく、もちろん、対応する接続部材４２５は、相応して僅かに変形させられてよい。換言すれば、内向き又は外向きの力がラッチアーム４０５，４１０に加えられるとき、対応する接続部材４２５が概ね支点となる、クラス１レバー(Class 1 lever)が形成される。（クラス１レバーは、支点が作動力(effort)と抵抗(resistance)との間に位置するレバーである。）他の物体からの干渉がないならば、器具ラッチアーム４０５を内向きに曲げることは、対応するキャリッジラッチアーム４１０を外向きに移動させ、逆も同様である。キャリッジラッチアーム４１０を曲げることは、対応する器具ラッチアーム４０５に対して同じ効果を有する。

図８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、及び８Ｄは、図６の断面線７−７によって示す平面を通じるラッチプレート４００を含む器具無菌アダプタ３１０の断面図である。図８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、及び８Ｄは、器具キャリッジ１３０の制御面８０５に対する器具無菌アダプタ３１０及び器具無菌アダプタに対する手術器具１２０の近位制御機構２４０の組立順序を示している。

図８Ａを参照すると、器具キャリッジの制御面８０５は、２つの第１の係止面８２０に至る２つの第１の傾斜導入ラッチ面８２５を提供する、第１の固定的なラッチ構造を含む。第１の固定的なラッチ構造は、容易に変形しない剛性材料で作られてよい。２つの第１の傾斜導入ラッチ面８２５は、器具無菌アダプタ３１０を制御面８０５に取り付けることが試みられるときに、第１の固定的なキャリッジラッチ面にラッチアーム４１０を誘導するのを助ける。器具無菌アダプタ３１０は、典型的には、器具無菌アダプタ３１０が制御面８０５に取り付けられるときに器具キャリッジ１３０を取り囲む、半透明ポーチを含む。ポーチは、器具無菌アダプタ３１０が制御面８０５に取り付けられるときに、キャリッジラッチ構造の眺望(view)を概ね妨げる。２つの第１の傾斜導入ラッチ面８２５は、キャリッジラッチアーム４１０のための「鞍のような」(“saddle-like”)受け面をもたらして、感覚による制御面８０５に対する器具無菌アダプタ３１０の取付けを容易化する。器具無菌アダプタ３１０が制御面８０５に取り付けられるとき、傾斜導入ラッチ面８２５はラッチアーム構造を弾性的に変形させて、キャリッジラッチアーム４１０が傾斜導入ラッチ面を通り過ぎる(pass over)のを可能にする。

図８Ｂを参照すると、キム無菌アダプタ３１０が制御面８０５に取り付けられるとき、制御面８０５の第１の係止面８２０は、ラッチプレート４００のキャリッジラッチアーム４１０のキャリッジラッチ受け４２０と係合する。キャリッジラッチ受け４２０が第１の係止面８２０と係合するとき、ラッチアーム構造の弾性的な変形は概ね解放される。これは器具無菌アダプタ３１０を制御面８０５に固定する。制御面８０５のキャリッジラッチ構造は、キャリッジラッチアーム４１０を支持し、それらが相互に内向きに回転するのを防止する。次いで、これは接続部材４２５がそれらの非変形構成から曲がるのを防止する。

図８Ｃを参照すると、近位制御機構２４０は、２つの第２の係止面８１０に至る２つの第２の傾斜導入ラッチ面８１５を提供する、第２の固定的なラッチ構造を含む。導入傾斜路８３０が器具ラッチ構造の部分として形成されてよい。第２の固定的なラッチ構造は、容易に変形しない剛性材料で作られてよい。近位制御機構２４０の第２の固定的な器具ラッチ構造は、近位制御機構２４０を器具無菌アダプタ３１０に取り付けることが試みられるときに、器具ラッチ面への器具無菌アダプタ３１０の器具ラッチアーム４０５の誘導を助ける、２つの導入傾斜路８３０を更に含む。導入傾斜路８３０によって与えられる助けは望ましい。何故ならば、関連する構成部品の直接的な眺望は、図８Ｃに示していないが図２に見ることができるハウジングによって取り囲まれる近位制御機構２４０によって部分的に又は完全に妨げられるからである。

図８Ｄを参照すると、手術器具１２０の近位制御機構２４０が器具無菌アダプタ３１０に取り付けられるとき、近位制御機構２４０の第２の係止面８１０は、ラッチプレート４００の器具ラッチアーム４０５の器具ラッチ受け４１５と係合する。これは手術器具１２０の近位制御機構２４０を器具無菌アダプタ３１０に固定する。接続部材４２５は、器具無菌アダプタ３１０が制御面８０５に取り付けられるときに、キャリッジラッチアーム４１０によって器具キャリッジ１３０に向かって曲がるのが防止されるので、器具ラッチアーム４０５は、第２の傾斜導入ラッチ面８１５を通り過ぎるために外向きに曲がるよう十分にフレキシブルでなければならないことが理解されるであろう。

手術器具１２０の近位制御機構２４０及び器具キャリッジ１３０の制御面８０５の両方が器具無菌アダプタ３１０に取り付けられるとき、近位制御機構２４０の存在は、器具キャリッジ１３０に対する器具無菌アダプタ３１０の取付けのための係止機構を構成することが理解されなければならない。器具ラッチアーム４０５の内向きの動きは、取り付けられる近位制御機構２４０によって防止される。次いで、制御面から離れる方向の接続部材４２５の上向きの動きは、拘束される器具ラッチアーム４０５によって防止される。結果的に、キャリッジラッチアームの外向きの動きは困難になる。キャリッジラッチアーム４１０は、近位制御機構２４０が器具無菌アダプタ３１０に取り付けられるときにキャリッジラッチアームを係合解除すること（切り離すこと）の困難性を更に増大させるよう、より大きな厚さを有してよく、短くてよい。キャリッジラッチアーム４１０は、近位制御機構２４０によって外向きに曲がるのが防止されるので、器具無菌アダプタ３１０は、取り付けられる制御面８０５に係止される。

図９Ａ乃至９Ｈは、図６の断面線７−７によって示す平面を通じる近位制御機構２４０及び器具キャリッジ１３０の制御面８０５の固定的なラッチ構造と共に、単一のラッチアーム構造の断面図を示している。

図９Ａを参照すると、器具無菌アダプタは、器具キャリッジに取り付けられている。器具無菌アダプタ３１０を器具キャリッジ１３０の制御面８０５に取り付けるために、器具無菌アダプタを制御面と大まかに整列させ、器具無菌アダプタを制御面に対して押す。第１の傾斜導入ラッチ面８２５は、キャリッジラッチアーム４１０をキャリッジラッチ構造に誘導して、所要の大まかな整列をもたらすのを助け得る。器具無菌アダプタのラッチアーム構造は、ラッチアーム構造の弾性変形がまさに開始する地点で示されている。

図９Ｂを参照すると、器具無菌アダプタが制御面に向かって押されると、器具無菌アダプタのラッチアーム構造は変形して、キャリッジラッチアーム４１０が係止面８２０を通り過ぎるのを可能にする。接続部材４２５は、キャリッジラッチアーム４１０が係止面８２０を通り過ぎるときに、弾性変形の殆どが接続部材において起こるような、大きさ及び形状にされてよい。接続部材４２５は、キャリッジラッチアーム４１０を回転させて、キャリッジラッチアームが器具キャリッジ１３０内の固定的な係止面８２０を通り過ぎるのを可能にするよう、十分にフレキシブルであってよい。器具無菌アダプタが制御面に対して押されると、第１の傾斜ラッチ面８２５は、キャリッジラッチアーム４１０を外向きに押して、器具無菌アダプタ３１０が制御面に向かって動くのを可能にする。

図９Ｃを参照すると、器具無菌アダプタは、第１の係止面８２０がキャリッジラッチ受け４２０に入るまで、制御面に向かって動かされ、その時点で、接続部材４２５は、元来の形状を取り戻してよく、キャリッジラッチアーム４１０を第１の固定的な係止面８２０と係合させてよい。キャリッジラッチアーム４１０は、キャリッジラッチ構造に徐々に近づき(close in on the carriage latch structure)、器具無菌アダプタを器具キャリッジ１３０の制御面に固定する。この状態において、器具無菌アダプタは、手術器具の近位制御機構を受ける準備ができている。幾つかの実施態様において、一対のキャリッジラッチアーム４１０は、一対のキャリッジラッチアームがキャリッジラッチ構造に対して内向きの力を加えて、器具無菌アダプタを器具キャリッジにより十分に固定するよう、一対のキャリッジラッチアーム４１０がキャリッジラッチ構造で閉じられる(closed on the carriage latch structure)ときに、一対のキャリッジラッチアーム４１０が、それらの自然な形状と比べて僅かに外向きに曲げられるように、形作られ且つ／或いは離間させられてよい。

図９Ｄを参照すると、器具ラッチアーム４０５は、キャリッジラッチアーム４１０のための解放レバーとして用いられてよい。器具ラッチアーム４０５は、キャリッジラッチアーム４１０を回転させて、キャリッジラッチアーム４１０が器具キャリッジ内の固定的な係止面を通り過ぎるのを可能にするよう、接続部材４２５を十分に曲げる力９００を受け得る。２つの器具ラッチアーム４０５を矢印によって示す力９００でラッチプレート４００の中心に向かって押すことによって、例えば、２つの器具ラッチアームを狭窄（ピンチ）することによって、キャリッジラッチアーム４１０は外向きに動かされる。これはキャリッジラッチ受け４２０をキャリッジラッチ構造の第１の係止面８２０から解放して、器具無菌アダプタが器具キャリッジから取り外されるのを可能にする。

図９Ｅを参照すると、手術器具の近位制御機構が、器具無菌アダプタに取り付けられている。器具無菌アダプタは、図７Ｃに示す状態にある。手術器具の近位制御機構を器具無菌アダプタに取り付けるために、近位制御機構を器具無菌アダプタと大まかに整列させ、近位制御機構を器具無菌アダプタに向かって押す。導入傾斜路８３０は、器具ラッチアーム４０５を器具ラッチ構造に誘導するのを助け、所要の大まかな整列をもたらす。移行区画８１２が導入傾斜路８３０を第２の係止面８１０に接合してよい。移行区画８１２は、変形されない器具ラッチアーム４０５と概ね平行であってよい。移行区画８１２は、近位制御機構が器具無菌アダプタに掛止されるよう位置付けられるときに、器具ラッチアーム４０５に対して密接に適合するよう、配置されてよい。移行区画８１２は、手術器具を所定の場所に保持して、器具無菌アダプタへの掛止に先立ち、器具の準備を可能にしてよい。器具無菌アダプタのラッチアーム構造は、ラッチアーム構造の弾性変形がまさに開始する地点で示されている。

図９Ｆを参照すると、近位制御機構は、器具無菌アダプタに取り付けられている。近位制御機構が器具無菌アダプタに向かって押されると、第２の傾斜ラッチ面８１５は、器具ラッチアーム４０５を押し、器具ラッチアーム４０５を固定的な器具ラッチ構造から離れる方向に曲げる。器具ラッチアーム４０５は、手術器具内の固定的な係止面を通り過ぎるよう、十分にフレキシブルである。これは器具ラッチアーム４０５が第２の係止面８１０を通り過ぎるのを可能にする。

図９Ｇを参照すると、第２の係止面８１０が器具ラッチ受け４１５に入り、器具ラッチアームが元来の変形させられていない形状を取り戻して第２の固定的な係止面と係合するまで、近位制御機構は、器具無菌アダプタに向かって動かされる。器具ラッチアーム４０５は、近位制御機構の固定的な器具ラッチ構造に徐々に近づき、近位制御機構を器具無菌アダプタに固定する。幾つかの実施態様において、器具ラッチアーム４０５は、器具ラッチアームが固定的な器具ラッチ構造に対して内向きの力を加えて、近位制御機構を器具無菌アダプタにより十分に固定するよう、器具ラッチアーム４０５が固定的な器具ラッチ構造で閉じられるときに、器具ラッチアームが、それらの自然な変形されない形状に比べて、僅かに外向きに曲げられるように、形作られ且つ／或いは離間させられてよい。近位制御機構を器具無菌アダプタに固定することは、キャリッジラッチアーム４１０及び接続部材４２５が第１の係止面８２０から離れる方向に動くのを防止し、よって、器具キャリッジに対する器具無菌アダプタの取付けの噛合い(interlock)をもたらす。

図９Ｈを参照すると、ラッチアーム係合部分９１５を含むラッチ解放構成(latch lease)を用いて器具ラッチアーム４０５を第２の係止面８１０から解放してよい。器具無菌アダプタが器具キャリッジに連結され、近位制御機構が器具無菌アダプタに連結されるとき、ラッチアーム構造全体は、器具キャリッジ及び近位制御機構内に取り囲まれることが理解されるであろう。従って、近位制御機構を器具無菌アダプタから解放して、手術器具の取外しを可能にするよう、器具ラッチアーム４０５に対して外向きの力を加える機構を提供することが必要である。

図８Ｄを参照すると、近位制御機構２４０は、一対のラッチ解放部材９０５Ａ，９０５Ｂを含む。図１０は、単一のラッチ解放部材９０５の斜視図を示している。各ラッチ解放部材９０５は、ボタン部分９１０と、ラッチアーム係合部分９１５とを含む。図８Ｄに見ることができるように、２つの同一のラッチ解放部材９０５Ａ，９０５Ｂが、近位制御機構２４０のベース上に互いに対向して組み立てられてよい。内向きの力が一対のラッチ解放部材９０５Ａ，９０５Ｂのボタン部分９１０に加えられるとき、一対のラッチ解放部材は、内向きに互いにより近接するよう押され、ラッチアーム係合部分９１５Ａ，９１５Ｂは外向きに動き、器具ラッチアーム４０５に外向きの力を加えて、近位制御機構を器具無菌アダプタから解放し、図９Ｈに示すように、手術器具の取外しを可能にする。手術器具が取り外された後、器具無菌アダプタ３１０は、上述のように、器具キャリッジ１３０から取り外されてよい。

近位制御機構を器具無菌アダプタから解放して手術器具の取外しを可能にするために、器具ラッチアーム４０５に対して外向きの力を加える機構を提供することが必要であるので、主機構がいずれかの理由のために利用可能でない場合に器具ラッチアームに対して外向きの力を加えるバックアップ機構を提供することが望ましい。

図１１を参照すると、手術器具の近位制御機構２４０の斜視図が例示されている。器具無菌アダプタと直接的に係合する近位制御機構の表面が示されている。２つの解放通路１１０５が、近位制御機構を解放するためにラッチ解放部材９０５を用い得ない場合においてバックアップ手術器具解放機構を提供する。解放通路１１０５は、近位制御機構２４０が器具無菌アダプタに取り付けられるときに、器具ラッチアーム４０５への解放ツールアクセスを可能にする。解放ツールは、アレンレンチのような、剛的な(rigid)、ほっそりした(slender)、細長い(elongate)ツールであってよい。

図１２及び１３を更に参照すると、バックアップ機構の動作の例示が示されている。図１２は、器具無菌アダプタ３１０に取り付けられた手術器具の近位制御機構２４０の斜視図である。図１３は、断面線１３−１３に沿って取られた図１２の円形部分の詳細な断面図である。

解放通路１１０５の各々が、器具ラッチアーム４０５が進入して近位制御機構にある第２の係止面と係合する、近位制御機構にある開口１１１０への通路をもたらす。解放通路１１０５の各々は、通路を通じて開放ツール１２０５を挿入してよいように形作られる。解放ツール１２０５の端部分が、器具ラッチアーム４０５の内向き側と係合する。解放ツール１２０５は、器具ラッチアーム４０５を梃子で動かして、器具ラッチアームを対応する第２の係止表面８１０から解放する、レバーとして用いられ、通路壁の区画１３０５は、支点として作用する。

特定の例示的な実施態様を記載し且つ添付の図面中に示したが、そのような実施態様は例示的であるに過ぎず、広義の発明を限定しないこと、並びに、この発明は、図示され且つ記載される特定の構造及び配置に限定されないことが、理解されるべきである。何故ならば、様々な他の修正が当業者の心に思い浮かぶことがあるからである。よって、本記述は限定的なものと考えられるべきでなく、例示的なものと考えられるべきである。

Claims (16)

1. 手術器具と器具キャリッジとを連結する器具無菌アダプタであって、
   前記手術器具を受ける第１の表面を含む器具プレートと、
   該器具プレートに接合されるラッチプレートであって、前記器具キャリッジを受ける第２の表面と、複数のラッチ構造とを含む、ラッチプレートとを含み、
   各ラッチ構造は、
   前記ラッチプレートの前記第２の表面から離れる方向に延びるキャリッジラッチアームと、
   該キャリッジラッチアームに接合される器具ラッチアームであって、前記器具プレートを通じて前記器具プレートの前記第１の表面から離れる方向に延びる器具ラッチアームと、
   前記キャリッジラッチアームと前記器具ラッチアームとに接合される接続部材であって、前記キャリッジラッチアーム及び前記器具ラッチアームを前記ラッチプレートの残部にフレキシブルに接続する接続部材とを含む、
   器具無菌アダプタ。
2. 前記接続部材は、前記キャリッジラッチアーム及び前記器具ラッチアームの接合部で接合され、前記キャリッジラッチアーム及び前記器具ラッチアームに対して垂直である、請求項１に記載の器具無菌アダプタ。
3. 前記キャリッジラッチアームは、前記器具キャリッジにある第１の固定的な係止面と係合するキャリッジラッチ受けを含み、前記器具ラッチアームは、前記手術器具にある第２の固定的な係止面と係合する器具ラッチ受けを含む、請求項１に記載の器具無菌アダプタ。
4. 前記キャリッジラッチ受けは、前記キャリッジラッチアームにある第１の孔であり、前記器具ラッチ受けは、前記器具ラッチアームにある第２の孔である、請求項３に記載の器具無菌アダプタ。
5. 前記キャリッジラッチアーム及び前記器具ラッチアームは、前記器具ラッチ受けを前記第２の固定的な係止面に係合することが、前記第１の固定的な係止面からの前記キャリッジラッチ受けの切離しを防止するよう、十分に剛的である、請求項３に記載の器具無菌アダプタ。
6. 前記接続部材は、前記キャリッジラッチアームが回転して前記器具キャリッジにある第１の固定的な係止面を通り過ぎるのを可能にし、前記接続部材の元来の形状を取り戻し、且つ前記キャリッジラッチアームを前記第１の固定的な係止面と係合させるよう、十分にフレキシブルである、請求項１に記載の器具無菌アダプタ。
7. 前記器具ラッチアームは、前記手術器具にある第２の固定的な係止面を通り過ぎ、次に、前記器具ラッチアームの元来の形状を取り戻して前記第２の固定的な係止面と係合するよう、十分にフレキシブルである、請求項１に記載の器具無菌アダプタ。
8. 前記器具ラッチアームは、前記キャリッジラッチアームを回転させ、且つ前記キャリッジラッチアームが前記器具キャリッジにある第１の固定的な係止面を通り過ぎるのを可能にするよう、前記接続部材を十分に曲げる力を受け得る、請求項７に記載の器具無菌アダプタ。
9. 第１の開口を有するプラスチックシートと、
   該プラスチックシートにある前記第１の開口に封止されるフレキシブルなポーチとを更に含み、
   該フレキシブルなポーチは、前記ラッチプレートと前記器具プレートとの間に捕捉される部分を含む、
   請求項１に記載の器具無菌アダプタ。
10. 器具キャリッジ面と、該器具キャリッジ面と逆の頂面とを含む、ラッチプレートと、
    器具ラッチアームと、キャリッジラッチアームと、接続部材とを含む、ラッチアーム構造とを含み、
    該ラッチアーム構造は、Ｔ形状であり、前記器具ラッチアーム及び前記キャリッジラッチアームは、前記Ｔ形状のアームを形成し、前記接続部材は、前記Ｔ形状のステムを形成し、
    前記器具ラッチアームは、前記ラッチプレートの前記頂面から離れる方向に延び、前記キャリッジラッチアームは、前記ラッチプレートの前記器具キャリッジ面から離れる方向に、前記ラッチプレートを通じて延び、前記接続部材は、前記ラッチプレートに連結される、
    器具無菌アダプタ。
11. 第２の器具ラッチアームと、第２のキャリッジラッチアームと、第２の接続部材とを含む、第２のラッチアーム構造を更に含み、
    該第２のラッチアーム構造は、Ｔ形状であり、前記第２の器具ラッチアーム及び前記第２のキャリッジラッチアームは、前記Ｔ形状のアームを形成し、前記第２の接続部材は、前記Ｔ形状のステムを形成し、
    前記第２の器具ラッチアームは、前記ラッチプレートの前記頂面から離れる方向に延び、前記第２のキャリッジラッチアームは、前記ラッチプレートの前記器具キャリッジ面から離れる方向に、前記ラッチプレートを通じて延び、前記第２の接続部材は、前記ラッチプレートに連結され、
    前記ラッチアーム構造及び前記第２のラッチアーム構造は、前記ラッチプレート上で互いに対向する、
    請求項１０に記載の器具無菌アダプタ。
12. 前記ラッチアーム構造及び前記ラッチプレートは、一体成形品として形成される、請求項１０又は１１に記載の器具無菌アダプタ。
13. 前記ラッチアーム構造は、外力が加えられないときにその元の形状に戻るフレキシブル材料を含む、請求項１０又は１１に記載の器具無菌アダプタ。
14. 前記器具ラッチアームは、器具受け孔を含む、請求項１０又は１１に記載の器具無菌アダプタ。
15. 前記キャリッジラッチアームは、キャリッジ受け孔を含む、請求項１０又は１１に記載の器具無菌アダプタ。
16. 前記ラッチアーム構造及び前記ラッチプレートは、一体成形品として形成され、前記ラッチアーム構造は、外力が加えられないときにその元の形状に戻るフレキシブル材料を含み、前記器具ラッチアームは、器具受け孔を含み、前記キャリッジラッチアームは、キャリッジ受け孔を含む、請求項１０又は１１に記載の器具無菌アダプタ。

Images