JP6732792B2 - 剛性化用関節運動駆動部材を有する超音波手術器具 - Google Patents

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Description

様々な手術器具が、組織を(例えば、組織細胞内のタンパク質を変性させることにより)切断及び/又は封止するために超音波周波で振動するブレード要素を有するエンドエフェクタを含む。これらの器具は、電力を超音波振動に変換する圧電素子を含んでおり、それらの振動は音波導波管に沿ってブレード要素に伝達される。切断及び凝固の精度は、外科医の技術、並びに電力レベル、ブレードエッジ、組織引張、及びブレード圧力を調節することによって制御され得る。
超音波外科器具の例としては、HARMONIC ACE(登録商標)Ultrasonic Shears、HARMONIC WAVE(登録商標)Ultrasonic Shears、HARMONIC FOCUS(登録商標)Ultrasonic Shears、及びHARMONIC SYNERGY(登録商標)Ultrasonic Bladesが挙げられ、これらはいずれもEthicon Endo−Surgery,Inc.(Cincinnati,Ohio)製である。かかる装置及び関連する概念の更なる例は、以下の文献に開示されている:その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、1994年6月21日発行の「Clamp Coagulator/Cutting System for Ultrasonic Surgical Instruments」と題された米国特許第5,322,055号、その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、1999年2月23日発行の「Ultrasonic Clamp Coagulator Apparatus Having Improved Clamp Mechanism」と題された米国特許第5,873,873号、その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、1997年10月10日出願の「Ultrasonic Clamp Coagulator Apparatus Having Improved Clamp Arm Pivot Mount」と題された米国特許第5,980,510号、その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2001年12月4日発行の「Blades with Functional Balance Asymmetries for use with Ultrasonic Surgical Instruments」と題された米国特許第6,325,811号、その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2004年8月10日発行の「Blades with Functional Balance Asymmetries for Use with Ultrasonic Surgical Instruments」と題された米国特許第6,773,444号、及びその開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる、2004年8月31日発行の「Robotic Surgical Tool with Ultrasound Cauterizing and Cutting Instrument」と題された米国特許第6,783,524号。
超音波外科器具のまた更なる例が、以下に開示されている:その開示が、本明細書に参照により組み込まれる、2006年4月13日公開の「Tissue Pad for Use with an Ultrasonic Surgical Instrument」と題された米国特許出願公開第2006/0079874号、その開示が、本明細書に参照により組み込まれる、2007年8月16日公開の、「Ultrasonic Device for Cutting and Coagulating」と題された米国特許出願公開第2007/0191713号、その開示が、本明細書に参照により組み込まれる、2007年12月6日公開の「Ultrasonic Waveguide and Blade」と題された米国特許出願公開第2007/0282333号、その開示が、本明細書に参照により組み込まれる、2008年8月21日公開の「Ultrasonic Device for Cutting and Coagulating」と題された米国特許出願公開第2008/0200940号、その開示が、本明細書に参照により組み込まれる、2009年4月23日公開の「Ergonomic Surgical Instruments」と題された米国特許出願公開第2009/0105750号、その開示が、本明細書に参照により組み込まれる、2010年3月18日公開の「Ultrasonic Device for Fingertip Control」と題された米国特許出願公開第2010/0069940号、その開示が、本明細書に参照により組み込まれる、2011年1月20日公開の「Rotating Transducer Mount for Ultrasonic Surgical Instruments」と題された米国特許出願公開第2011/0015660号、及び、その開示が、本明細書に参照により組み込まれる、2012年2月2日公開の「Ultrasonic Surgical Instrument Blades」と題された米国特許出願公開第2012/0029546号。
一部の超音波外科器具は、以下に開示されているもののようなコードレストランスデューサを含み得る:その開示が、本明細書に参照により組み込まれる、2012年5月10日公開の「Recharge System for Medical Devices」と題された米国特許出願公開第2012/0112687号、その開示が、本明細書に参照により組み込まれる、2012年5月10日公開の「Surgical Instrument with Charging Devices」と題された米国特許出願公開第2012/0116265号、及び/又は、その開示が、本明細書に参照により組み込まれる、2010年11月5日出願の「Energy−Based Surgical Instruments」と題された米国特許出願第61/410,603号。
加えて、一部の超音波外科用器具は、関節運動シャフトセクション及び/又は屈曲性超音波導波管を含み得る。かかる超音波外科用器具の例は、以下に開示されている:その開示が、本明細書に参照により組み込まれる、1999年4月27日発行の名称「Articulating Ultrasonic Surgical Instrument」と題された米国特許第5,897,523号、その開示が、本明細書に参照により組み込まれる、1999年11月23日に発行の「Ultrasonic Polyp Snare」と題された米国特許第5,989,264号、その開示が、本明細書に参照により組み込まれる、2000年5月16日に発行の「Articulable Ultrasonic Surgical Apparatus」と題された米国特許第6,063,098号;その開示が、本明細書に参照により組み込まれる、2000年7月18日に発行の「Articulating Ultrasonic Surgical Instrument」と題された米国特許第6,090,120号、その開示が、本明細書に参照により組み込まれる、2002年9月24日に発行の「Actuation Mechanism for Surgical Instruments」と題された米国特許第6,454,782号、その開示が、本明細書に参照により組み込まれる、2003年7月8日に発行の「Articulating Ultrasonic Surgical Shears」と題された米国特許第6,589,200号、その開示が、本明細書に参照により組み込まれる、2004年6月22日に発行の「Method and Waveguides for Changing the Direction of Longitudinal Vibrations」と題された米国特許第6,752,815号、2006年11月14日に発行された「Articulating Ultrasonic Surgical Shears」と題された米国特許第7,135,030号、その開示が、本明細書に参照により組み込まれる、2009年11月24日に発行の「Ultrasound Medical Instrument Having a Medical Ultrasonic Blade」と題された米国特許第7,621,930号、その開示が、本明細書に参照により組み込まれる、2014年1月2日公開の「Surgical Instruments with Articulating Shafts」と題された米国特許出願公開第2014/0005701号、その開示が、本明細書に参照により組み込まれる、2014年1月2日公開の、「Surgical Instruments with Articulating Shafts」と題された米国特許出願公開第2014/005703号、その開示が、本明細書に参照により組み込まれる、2014年4月24日公開の「Flexible Harmonic Waveguides/Blades for Surgical Instruments」と題された米国特許出願第2014/0114334号、その開示が、本明細書に参照により組み込まれる、2015年3月19日公開の「Articulation Features for Ultrasonic Surgical Instrument」と題された米国特許出願公開第2015/0080924号、その開示が、本明細書に参照により組み込まれる、2014年4月22日出願の「Ultrasonic Surgical Device with Articulating End Effector」と題された米国特許出願第14/258,179号。
いくつかの手術器具及びシステムが作製され使用されてきたが、本発明者らよりも以前に、添付の特許請求の範囲に記載する本発明を作製又は使用したものは存在しないと考えられる。
本明細書は、本技術を具体的に指摘し、かつ明確にその権利を特許請求する、特許請求の範囲によって完結するが、本技術は、以下の特定の実施例の説明を、添付図面と併せ読むことで、より良く理解されるものと考えられ、図面では、同様の参照符号は、同じ要素を特定する。
例示的な超音波外科用器具の側面図を示す。 図1の外科用器具のシャフトアセンブリ及びエンドエフェクタの関節運動セクションの斜視図を示す。 図2のシャフトアセンブリの関節運動セクションの分解斜視図を示す。 図2のシャフトアセンブリ及びエンドエフェクタの断面側面図を示す。 図2のシャフトアセンブリ及びエンドエフェクタの平面図を示す。 真っ直ぐな構成の図2のシャフトアセンブリ及びエンドエフェクタの断面平面図を示す。 関節運動した構成にある図2のシャフトアセンブリ及びエンドエフェクタの断面平面図を示す。 図1の器具の関節運動制御アセンブリの部分分解斜視図を示す。 図1の器具に組み込むことができる例示的な代替の関節運動制御アセンブリの部分分解斜視図を示す。 図8の関節運動制御アセンブリの回転可能なノブの側面図を示す。 ノブが第1の位置にある、図8の関節運動制御アセンブリの断面側面図を示す。 ノブが第2の位置にある、図8の関節運動制御アセンブリの別の側断面図を示す。 図1の器具に組み込むことができる別の例示的な代替の関節運動制御アセンブリの斜視図を示す。 回転可能なノブが第1の位置にある、図12の線13−13に沿って断面を切り取った、図12の関節運動制御アセンブリの断面側面図を示す。 回転可能なノブが第2の位置に枢動された、図12の線13−13に沿って断面を切り取った、図12の関節運動制御アセンブリの別の断面側面図を示す。 関節運動セクションが真っ直ぐな構成にある、図1の器具に組み込むことができる例示的な代替の関節運動セクションの平面図を示す。 関節運動セクションが関節運動した構成にある、図15の関節運動セクションの別の平面図を示す。 図15の関節運動セクションと共に使用するために図1の器具に組み込むことができる例示的な代替のハウジングの平面図を示す。 図1の器具に組み込むことができる別の例示的な代替の関節運動セクションの水平断面図を示す。 例示的な代替の超音波手術器具の側面図を示す。 張力アセンブリが非張力位置にある、図19の器具の側面切り欠き詳細図を示す。 図19の器具の関節運動制御アセンブリの側断面図を示す。 張力アセンブリが張力を受けた(tensioned)位置にある、図19の器具の側面切り欠き詳細図を示す。 別の例示的な代替の手術器具の側面図を示す。 図23の器具の張力アセンブリの詳細平面図を示す。 図24の線25−25に沿って断面を切り取った、図24の張力アセンブリのカラーの側断面図を示す。 張力アセンブリが非張力位置にある、図24の張力アセンブリの詳細側面図を示す。 張力アセンブリが張力位置(tensioning position)にある、図24の張力アセンブリの別の詳細側面図を示す。
図面は、いかなる様式でも限定することを意図するものではなく、本技術の様々な実施形態は、必ずしも図面に示されないものも含め、様々な他の方法で実施し得ることが企図される。本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を成す添付の図面は、本技術のいくつかの態様を示しており、その説明と共に本技術の原理を説明するのに役立つものであるが、本技術は、図示される厳密な配置構成に限定されないことは理解される。
本技術の特定の実施例に関する以下の説明は、本技術の範囲を限定するために用いられてはならない。本技術の他の実施例、特徴、態様、実施形態、及び利点は、実例として、本技術を実施するうえで想到される最良の態様の1つである以下の説明より当業者には明らかとなろう。理解されるように、本明細書に述べられる技術は、いずれもその技術から逸脱することなく、他の異なる明らかな態様が可能である。したがって、図面及び説明は、限定的な性質のものではなく、例示的な性質のものとみなされるべきである。
本明細書に述べられる教示、表現、実施形態、実施例などの任意の1つ又は2つ以上のものを、本明細書に述べられる他の教示、表現、実施形態、実施例などの任意の1つ又は2つ以上のものと組み合わせることができる点も更に理解されよう。したがって、以下に述べられる教示、表現、実施形態、実施例などは、互いに対して個別に考慮されるべきではない。本明細書の教示に照らして、本明細書の教示を組み合わせることができる様々な適当な方法が、当業者には直ちに明らかとなろう。かかる改変例及び変形例は、特許請求の範囲内に含まれるものとする。
本開示の明瞭さのために、「近位」及び「遠位」という用語は、外科用器具の人間又はロボットの操作者に対して本明細書で定義する。「近位」という用語は、外科用器具の人間又はロボットの操作者により近く、かつ、外科用器具の外科手術用エンドエフェクタから更に離れた要素の位置を指す。「遠位」という用語は、外科用器具の外科手術用エンドエフェクタにより近く、かつ、外科用器具の人間又はロボットの操作者から更に離れた要素の位置を指す。
I.例示的な超音波外科用器具
図1は、例示的な超音波外科用器具(10)を示す。器具(10)の少なくとも一部は、本明細書で引用する種々の特許、特許出願公開、及び特許出願のうちのいずれかの教示の少なくともいくつかに従って、構築され得、かつ作動可能であり得る。これら文献中に記載され、以下により詳細に記載されるように、器具(10)は、実質的に同時に、組織を切断し、組織(例えば、血管など)を封止又は溶接するように動作可能である。また、器具(10)がHARMONIC ACE(登録商標)Ultrasonic Shears、HARMONIC WAVE(登録商標)Ultrasonic Shears、HARMONIC FOCUS(登録商標)Ultrasonic Shears、及び/又はHARMONIC SYNERGY(登録商標)Ultrasonic Bladesとの種々の構造的及び機能的な類似性を有し得ることを理解されたい。更に、器具(10)は、本明細書で引用され参照することによって本明細書に組み込まれる他の参考文献のうちのいずれかにおいて教示される装置と、種々の構造的及び機能的な類似性を有し得る。
本明細書に引用される参考文献の教示と、HARMONIC ACE(登録商標)Ultrasonic Shears、HARMONIC WAVE(登録商標)Ultrasonic Shears、HARMONIC FOCUS(登録商標)Ultrasonic Shears、及び/又はHARMONIC SYNERGY(登録商標)Ultrasonic Bladesの教示と、器具(10)に関する以下の教示との間に何らかの重複が存在する範囲で、本明細書のいかなる記述も、認められた先行技術とみなす意図はない。本明細書のいくつかの教示は、事実、本明細書に引用した参考文献、並びにHARMONIC ACE(登録商標)Ultrasonic Shears、HARMONIC WAVE(登録商標)Ultrasonic Shears、HARMONIC FOCUS(登録商標)Ultrasonic Shears、及びHARMONIC SYNERGY(登録商標)Ultrasonic Bladesの教示の範囲を超えるであろう。
本実施例の器具(10)は、ハンドルアセンブリ(20)と、シャフトアセンブリ(30)と、エンドエフェクタ(40)とを備える。ハンドルアセンブリ(20)は、ピストルグリップ(24)と、一対のボタン(26)とを含む本体(22)を備える。ハンドルアセンブリ(20)は、ピストルグリップ(24)に向かって及びピストルグリップ(24)から離れる方向に枢動可能なトリガ(28)も備えている。しかしながら、はさみグリップ構成が挙げられるがこれに限定されない種々の他の好適な構成が使用され得ることを理解されたい。エンドエフェクタ(40)は、超音波ブレード(160)と、枢動クランプアーム(44)とを含む。クランプアーム(44)はトリガ(28)と結合され、これにより、クランプアーム(44)は、ピストルグリップ(24)に向かうトリガ(28)の枢動に反応して、超音波ブレード(160)に向かって枢動可能となり、また、クランプアーム(44)は、ピストルグリップ(24)から離れる方向へのトリガ(28)の枢動に反応して、超音波ブレード(160)から離れる方向に枢動可能となる。クランプアーム(44)をトリガ(28)と結合することができる種々の好適な方法は、本明細書の教示を考慮することで当業者に明らかであろう。いくつかの変形例では、1つ又は2つ以上の弾性部材を使用して、クランプアーム(44)及び/又はトリガ(28)を図1に示す開放位置に付勢する。
超音波トランスデューサアセンブリ(12)は、ハンドルアセンブリ(20)の本体(22)から近位に延在する。トランスデューサアセンブリ(12)は、トランスデューサアセンブリ(12)が発電機(16)から電力を受け取るように、ケーブル(14)を介して発電器(16)と結合されている。トランスデューサアセンブリ(12)の圧電素子は、その電力を超音波振動に変換する。発電機(16)は、電源と、トランスデューサアセンブリ(12)による超音波振動の生成に特に適した電力プロファイルをトランスデューサアセンブリ(12)に提供するように構成された制御モジュールとを含んでもよい。ほんの一例として、発電機(16)は、Ethicon Endo−Surgery,Inc.(Cincinnati,Ohio)により販売されているGEN 300を含むことができる。更に又は代替として、発電機(16)は、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、2011年4月14日公開の「Surgical Generator for Ultrasonic and Electrosurgical Devices」と題された米国特許出願公開第2011/0087212号の教示の少なくともいくつかに従って構築され得る。また、発電機(16)の機能性の少なくとも一部を、ハンドルアセンブリ(20)に組み入れることができ、ハンドルアセンブリ(20)は、電池又は他の搭載された電源を更に含み得、その結果、ケーブル(14)が省略されることも理解されたい。発生器(16)が取り得るなお他の好適な形態、並びに発生器(16)が提供し得る種々の特徴及び動作性は、本明細書の教示を考慮することで、当業者に明らかであろう。
A.例示的なエンドエフェクタ及び音響ドライブトレーン
図2〜4で最も良く分かるように、本実施例のエンドエフェクタ(40)は、クランプアーム(44)と、超音波ブレード(160)とを備える。クランプアーム(44)は、ブレード(160)に対向してクランプアーム(44)の下側に固定されるクランプパッド(46)を含む。クランプパッド(46)は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)及び/又は任意の他の好適な材料(複数可)を含んでよい。クランプアーム(44)は、遠位外部シース(33)の遠位部分内に固定して取り付けられた上部遠位シャフト要素(172)の遠位突出舌部(43)に枢動可能に固定される。クランプアーム(44)は、クランプアーム(44)とブレード(160)との間に組織を選択的にクランプするために、ブレード(160)に向かって及びブレード(160)から離れる方向に選択的に枢動するように動作可能である。一対のアーム(156)は、クランプアーム(44)から横方向に延在し、遠位外部シース(33)の遠位部分内にスライド可能に配設された、下部遠位シャフト要素(170)に枢動可能に固定される。
いくつかの実施例では、ケーブル(図示せず)が下部遠位シャフト要素(170)に固定されてもよい。そのようなケーブルは、シャフトアセンブリ(30)の関節運動セクション(130)に対して長手方向に並進して、クランプアーム(44)をブレード(160)に向かって及びブレード(160)から離れる方向に選択的に枢動させるように動作可能である。更なる実施例では、ケーブル(174)は、ケーブルがピストルグリップ(24)に向かうトリガ(28)の枢動に反応して近位に並進し、かつこれによりクランプアーム(44)が、ピストルグリップ(24)に向かうトリガ(28)の枢動に反応してブレード(160)に向かって枢動するように、トリガ(28)と結合される。加えて、ケーブルは、クランプアーム(44)が、ピストルグリップ(24)から離れる方向へのトリガ(28)の枢動に反応してブレード(160)から離れる方向に枢動するように、ピストルグリップ(24)から離れる方向へのトリガ(28)の枢動に反応して遠位に並進することができる。クランプアーム(44)が開放位置に向かって付勢されることにより、(少なくとも場合によっては)操作者は、トリガ(28)の把持を解放することによってクランプアーム(44)を効果的に開くことができる。
本実施例のブレード(160)は、特に組織がクランプパッド(46)とブレード(160)との間で圧縮されているときに組織を効果的に切り開いて封止するために、超音波周波数で振動するように動作可能である。ブレード(160)は、音響ドライブトレーンの遠位端に位置付けられる。この音響ドライブトレーンは、トランスデューサアセンブリ(12)と、音響導波管(180)とを含む。音響導波管(180)は、可撓性部分(166)を備える。トランスデューサアセンブリ(12)は、導波管(180)のホーン(図示せず)の近位に位置する、1組の圧電ディスク(図示せず)を含む。圧電ディスクは、電力を超音波振動に変換し、続いて、既知の構成及び技術に従って、導波管(180)(例えば導波管(180)の可撓性部分(166)に沿って超音波振動をブレード(160)に伝えるように動作可能である。あくまで一例として、音響ドライブトレーンのこの部分は、本明細書に引用される種々の参考文献の種々の教示に従って構成されてよい。
図3で最も良く分かるように、導波管(180)の可撓性部分(166)は、遠位フランジ(136)と、近位フランジ(138)と、これらフランジ(136、138)間に位置する狭窄セクション(164)とを含む。本実施例では、フランジ(136、138)は、導波管(180)の可撓性部分(166)を介して伝達される共鳴超音波振動に関連した波節に対応する位置に位置する。狭窄セクション(164)は、導波管(180)の可撓性部分(166)の超音波振動を伝達する能力に顕著な影響を与えることなく、導波管(180)の可撓性部分(166)が屈曲することを可能にするように構成される。ほんの一例として、狭窄セクション(164)は、その開示が、本明細書に参照により組み込まれる、米国特許出願公開第2014/0005701号、及び/又は同第2014/0114334号の1つ又は2つ以上の教示により構成することができる。導波管(180)は、導波管(180)を通って伝達される機械的振動を増幅するように構成され得ることを理解されたい。更に、導波管(180)は、長手方向の振動の利得を導波管(180)に沿って制御するように動作可能な特徴部、及び/又は導波管(180)をシステムの共振周波数に同調させる特徴部を含み得る。導波管(180)がトランスデューサアセンブリ(12)と機械的かつ音響的に結合され得る種々の好適な方法が、本明細書の教示を鑑みれば当業者には明らかであろう。
本実施例では、ブレード(160)の遠位端は、音響アセンブリが組織によって荷重をかけられないときに音響アセンブリを好ましい共鳴周波数fに調整するために、導波管(180)の可撓性部分(166)を介して伝達される共鳴超音波振動に関連した波腹に対応する位置に位置する。トランスデューサアセンブリ(12)が通電されると、ブレード(160)の遠位端は、例えば、ピーク間で約10〜500ミマイクロメートル、一部の例では、例えば、55.5kHzの既定の振動周波数fにて約20〜約200マイクロメートルの範囲で長手方向に移動するように構成されている。本実施例のトランスデューサアセンブリ(12)が起動されると、これらの機械的な振動が導波管(180)を通じて伝達されてブレード(160)に到達し、それによって、共鳴超音波周波数でのブレード(160)の振動が得られる。このため、ブレード(160)とクランプパッド(46)との間に組織が固定されたとき、ブレード(160)の超音波振動が、組織の切断と、隣接した組織細胞内のタンパク質の変性とを同時に行い、それにより比較的小さい熱拡散で凝固効果が提供される。いくつかの変形例では、電流もまた、やはり組織を焼灼するためにブレード(160)及びクランプアーム(44)を通して供給され得る。音響伝達アセンブリ及びトランスデューサアセンブリ(12)の一部の構成について記述してきたが、音響伝達アセンブリ及びトランスデューサアセンブリ(12)の他の更に好適な構成は、本明細書の教示を考慮することで当業者に明らかであろう。同様に、エンドエフェクタ(40)の他の好適な構成も、本明細書の教示を考慮することで当業者に明らかであろう。
B.例示的なシャフトアセンブリ及び関節運動セクション
本実施例のシャフトアセンブリ(30)は、ハンドルアセンブリ(20)から遠位に延在する。図2〜図6Bに示すように、シャフトアセンブリ(30)は、クランプアーム(44)駆動機構及び上記の音響伝送機構を囲む、遠位外部シース(33)及び近位外部シース(32)を含む。シャフトアセンブリ(30)は、シャフトアセンブリ(30)の遠位部分に位置する関節運動セクション(130)を更に含み、エンドエフェクタ(40)は関節運動セクション(130)より遠位に位置する。図1に示されるように、ノブ(31)は、近位外部シース(32)の近位部分に固定されている。ノブ(31)は本体(22)に対して回転可能であるので、シャフトアセンブリ(30)は、外部シース(32)によって画定される長手方向軸線を中心に、ハンドルアセンブリ(20)に対して回転可能である。かかる回転は、エンドエフェクタ(40)、関節運動セクション(130)、及びシャフトアセンブリ(30)の一体的回転を提供することができる。当然のことながら、回転可能特徴部は、所望により、単に省略されてもよい。
関節運動セクション(130)は、外部シース(32)によって画定される長手方向軸線に対して種々の横方向偏向角度にてエンドエフェクタ(40)を選択的に位置付けるように動作可能である。関節運動セクション(130)は、様々な形態を取ることができる。ほんの一例として、関節運動セクション(130)は、本明細書において、参照により組み込まれる米国特許出願公開第2012/0078247号の1つ又は2つ以上の教示に従って構成することができる。別の単なる例証的な実施例として、関節運動セクション(130)は、本明細書において、参照により組み込まれる米国特許出願公開第2014/0005701号、及び/又は同第2014/0114334号の1つ又は2つ以上の教示により構成することができる。関節運動セクション(130)が取得る種々の他の好適な形態が、本明細書の教示を考慮することで当業者に明らかであろう。
図2〜6Bで最も良く分かるように、この実施例の関節運動セクション(130)は、1組の3つの保持カラー(133)及び一対のリブ付き本体部分(132、134)を備え、一対の関節運動バンド(140、142)が保持カラー(133)の内面とリブ付き本体部分(132、134)の外面との間に画定されるそれぞれのチャネル(135、137)に沿って延在する。リブ付き本体部分(132、134)は、導波管(180)の可撓性部分(166)のフランジ(136、138)間に長手方向に位置付けられる。いくつかの変形例では、リブ付き本体部分(132、134)は、導波管(180)の可撓性部分(166)の周囲で共にスナップ嵌めされる。関節運動セクション(130)が関節運動状態を達成するために屈曲する場合、リブ付き本体部分(132、134)は導波管(180)の可撓性部分(166)で屈曲するように構成される。
図3は、リブ付き本体部分(132、134)をより詳細に示す。本実施例では、リブ付き本体部分(132、134)は、可撓性プラスチック材料から形成されるが、任意の他の好適な材料が使用され得ることを理解されたい。リブ付き本体部分(132)は、リブ付き本体部分(132)の横方向屈曲を促進するように構成されている、1組の3つのリブ(150)を含む。当然のことながら、任意の他の好適な数のリブ(150)が設けられてよい。リブ付き本体部分(132)はまた、関節運動バンド(140)をリブ付き本体部分(132)に対してスライド可能にしながら、関節運動バンド(140)を収容するように構成されている、チャネル(135)も画定する。同様に、リブ付き本体部分(134)は、リブ付き本体部分(134)の横方向屈曲を促進するように構成されている、1組の3つのリブ(152)を含む。当然のことながら、任意の他の好適な数のリブ(152)が設けられてよい。リブ付き本体部分(134)はまた、関節運動バンド(142)をリブ付き本体部分(142)に対してスライド可能にしながら、関節運動バンド(137)を収容するように構成されている、チャネル(137)も画定する。
図5で最も良く分かるように、リブ付き本体部分(132、134)は、関節運動バンド(140、142)と導波管(180)の可撓性部分(166)との間に横方向に介在する。リブ付き本体部分(132、134)は、導波管(180)に接触せずに導波管(180)の可撓性部分(166)を収容するようにサイズ決定される内部通路を共に画定するように、互いに嵌合する。加えて、リブ付き本体部分(132、134)が互いに結合されるとき、リブ付き本体部分(132、134)内に形成される一対の相補的な遠位ノッチ(131A、131B)が整列して、遠位外部シース(33)の内方に突出する一対の弾性タブ(38)を受容する。タブ(38)とノッチ(131A、131B)との間のこの係合は、遠位外部シース(33)に対してリブ付き本体部分(132、134)を長手方向に固定する。同様に、リブ付き本体部分(132、134)が互いに結合されるとき、リブ付き本体部分(132、134)内に形成される一対の相補的な近位ノッチ(139A、139B)が整列して、近位外部シース(32)の内方に突出する一対の弾性タブ(37)を受容する。タブ(37)とノッチ(139A、139B)との間のこの係合は、近位外部シース(32)に対してリブ付き本体部分(132、134)を長手方向に固定する。当然のことながら、任意の他の好適な種類の特徴部を使用して、リブ付き本体部分(132、134)を近位外部シース(32)及び/又は遠位外部シース(33)と結合することができる。
関節運動バンド(140、142)の遠位端は、上部遠位シャフト要素(172)に一体型に固定される。関節運動バンド(140、142)が長手方向反対向きに並進するとき、これは、関節運動セクション(130)を屈曲させ、それによって、エンドエフェクタ(40)を、図6Aに示される真っ直ぐな構成から図6Bに示される関節運動した構成に、シャフトアセンブリ(30)の長手方向軸線から離れて横方向に偏向させる。特に、エンドエフェクタ(40)は、近位に引かれている関節運動バンド(140、142)の方に関節運動することになる。かかる関節運動中、他方の関節運動バンド(140、142)は、上部遠位シャフト要素(172)によって遠位に引かれることになる。代替的に、他方の関節運動バンド(140、142)は、関節運動制御によって遠位に駆動されてもよい。リブ付き本体部分(132、134)及び狭窄セクション(164)は全て、エンドエフェクタ(40)の上記の関節運動に対応するのに十分に可撓である。更に、可撓性音響導波管(166)は、関節運動セクション(130)が、図6Bに示されるような関節運動状態にあるときでも、導波管(180)からブレード(160)に超音波振動を効率的に伝達するように構成される。
図3で最も良く分かるように、導波管(180)の各フランジ(136、138)は、それぞれの対の対向する平面(192、196)を含む。平面(192、196)は、可撓性部分(166)の狭窄セクション(164)を通って延在する垂直面に平行である垂直面に沿って配向される。平面(192、196)は、関節運動バンド(140、142)のための隙間を提供するように構成されている。具体的には、近位フランジ(138)の平面(196)は、近位フランジ(138)と、近位外部シース(32)の内径との間に関節運動バンド(140、142)を収容する一方、遠位フランジ(136)の平面(192)は、遠位フランジ(136)と、遠位外部シース(33)の内径との間に関節運動バンド(140、142)を収容する。当然のことながら、平面(192、196)は、任意の好適な種類の断面(例えば、正方形、平面、円形など)を有する、スロット、チャネルなどが挙げられるが、これらに限定されない様々な特徴部で置き換えることができる。本実施例では、平面(192、196)は切削法で形成されるが、任意の他の好適な方法を使用し得ることを理解されたい。平面(192、196)を形成する種々の好適な代替構成及び方法は、本明細書の教示を考慮することで当業者に明らかであろう。導波管(180)は、その開示が、本明細書において、参照により組み込まれる、2013年10月31日公開の「Ultrasonic Device for Cutting and Coagulating」と題された米国特許出願公開第2013/0289592号の教示の少なくともいくつかに従って形成される平面を含んでよいことも理解されたい。
本実施例では、外側リング(133)は、3つのリング(133)が3つのリブ(150、152)に対してもたらされるように、リブ(150、152)に対応する長手方向位置に位置付けられる。関節運動バンド(140)は、リング(133)とリブ付き本体部分(132)との間のチャネル(135)内に横方向に介在し、一方、関節運動バンド(142)は、リング(133)とリブ付き本体部分(134)との間のチャネル(137)内に横方向に介在する。リング(133)は、特に関節運動セクション(130)が(例えば、図6Bに示される構成のような)屈曲構成にあるとき、関節運動バンド(140、142)を平行関係に維持するように構成されている。換言すれば、関節運動バンド(140)が、屈曲した関節運動セクション(130)によって呈される曲線形状の内径上にあるとき、リング(133)は、関節運動バンド(140)が、関節運動バンド(142)が沿う曲線状経路を補完する曲線状経路に沿うように、関節運動バンド(140)を保持することができる。チャネル(135、137)は、リブ付き本体部分(150、152)に固定されているリング(133)を伴ってさえも、関節運動バンド(140、142)が、関節運動セクション(130)を通って、依然として自由にスライドすることができるように、それぞれの関節運動バンド(140、142)を収容するようにサイズ決定されることを理解されたい。リング(133)は、締まり嵌め、接着、溶接などが挙げられるが、これらに限定されない種々の方法で、リブ付き本体部分(132、134)に固定され得ることも理解されたい。
関節運動バンド(140、142)が長手方向反対向きに並進するとき、モーメントが生まれ、上部遠位シャフト要素(172)を介して遠位外部シース(33)の遠位端に適用される。これによって、関節運動バンド(140、142)中の軸方向の力を導波管(180)に伝えることなく、導波管(180)の可撓性部分(166)の関節運動セクション(130)及び狭窄セクション(164)を関節運動させる。一方の関節運動バンド(140、142)は、能動的に遠位に駆動され得るが、他方の関節運動バンド(140、142)は、受動的に近位に後退可能であることを理解されたい。別の単なる例示的な例として、一方の関節運動バンド(140、142)が能動的に近位に駆動され得るが、他方の関節運動バンド(140、142)は受動的に遠位に前進可能である。更に別の単なる例示的な例として、一方の関節運動バンド(140、142)が能動的に遠位に駆動され得るが、他方の関節運動バンド(140、142)は能動的に近位に駆動される。関節運動バンド(140、142)が駆動され得る種々の好適な方法が、本明細書の教示を考慮することで当業者に明らかであろう。
図7で最も良く分かるように、関節運動制御アセンブリ(100)は、外部シース(32)の近位部分に固定されている。関節運動制御アセンブリ(100)は、ハウジング(110)と、回転ノブ(120)とを備える。ハウジング(110)は、一対の垂直に交差する円筒形部分(112、114)を備える。ノブ(120)は、ノブ(120)がハウジング(110)の円筒形部分(112)内で回転するように動作可能であるように、ハウジング(110)の第1の中空円筒形部分(112)内に回転可能に配設される。シャフトアセンブリ(30)は、第2の円筒形部分(114)内にスライド可能かつ回転可能に配設される。シャフトアセンブリ(30)は一対の並進可能部材(161、162)を備え、これらの両方とも、外部シース(32)の近位部分を通ってスライド可能に長手方向に延在する。並進可能部材(161、162)は、遠位位置と近位位置との間の第2の円筒形部分(114)内で長手方向に並進可能である。並進可能部材(161、162)は、並進可能部材(161)の長手方向の並進が関節運動バンド(140)の長手方向の並進をもたらすように、かつ並進可能部材(162)の長手方向の並進が関節運動バンド(142)の長手方向の並進をもたらすように、それぞれの関節運動バンド(140、142)と機械的に結合される。
ノブ(120)は、ノブ(120)の底面から下方に延在する一対のピン(122、124)を備える。ピン(122、124)はハウジング(110)の第2の円筒形部分(114)内に延在し、並進可能部材(161、162)の上面に形成されたそれぞれの一対のチャネル(163、164)内に回転可能かつスライド可能に配設される。チャネル(163、164)は、ノブ(120)の回転軸の両側に位置付けられ、これにより、ノブ(120)をその回転軸の周囲で回転させると、並進可能部材(161、162)は対向する長手方向に並進する。例えば、第1の方向へのノブ(120)の回転は、並進可能部材(161)及び関節運動バンド(140)の遠位長手方向の並進、並びに並進可能部材(162)及び関節運動バンド(142)の近位長手方向の並進をもたらし、第2の方向へのノブ(120)の回転は、並進可能部材(161)及び関節運動バンド(140)の近位長手方向の並進、並びに並進可能部材(162)及び関節運動バンド(142)の遠位長手方向の並進をもたらす。このため、回転ノブ(120)の回転は、関節運動セクション(130)の関節運動をもたらすことを理解されたい。
関節運動制御アセンブリ(100)のハウジング(110)は、第1の円筒形部分(112)の内面から内方に延在する一対の止めねじ(111、113)を備える。ノブ(120)は、ハウジング(110)の第1の円筒形部分(112)内に回転可能に配設され、止めねじ(111、113)は、ノブ(120)内に形成された一対の弓状チャネル(121、123)内にスライド可能に配設される。このため、ノブ(120)の回転はチャネル(121、123)内の止めねじ(111、113)の移動により制限されることを理解されたい。また、止めねじ(111、113)は、ハウジング(110)内にノブ(120)を保持し、ノブ(120)がハウジング(110)の第1の円筒形部分(112)内で垂直に移動することを防止する。
ハウジング(110)の第1の円筒形部分(112)の内面は、第1の円筒形部分(112)の内面内に形成された第1の歯群角度付き配列(116)及び第2の歯群角度付き配列(118)を備える。回転ノブ(120)は、第1の円筒形部分(112)の歯群(116、118)に戻り止めの関係で係合し、それによって、ノブ(120)を特定の回転位置に選択的にロックするように構成された、一対の外方に延出する係合部材(126、128)を備える。係合部材(126、128)と歯群(116、118)との係合は、使用者がノブ(120)に十分な回転力を付与することによって克服され得るが、かかる力がない場合、この係合は、関節運動セクション(130)の真っ直ぐな構成又は関節運動した構成を維持するのに十分である。したがって、ノブ(120)を特定の回転位置に選択的にロックする能力により、操作者は、外部シース(32)によって画定される長手方向軸線に対して、特定の偏向位置に、関節運動セクション(130)を選択的にロックすることができることを理解されたい。
器具(10)のいくつかの変形例では、シャフトアセンブリ(30)が直線(非関節運動)構成にある場合、シャフトアセンブリ(30)の関節運動セクション(130)は、シャフトアセンブリ(30)の長手方向軸線に対して最大約15°〜約30°の関節運動角度を達成するように動作可能である。代替的に、関節運動セクション(130)は、任意の他の好適な関節運動角度を達成するように動作可能であってもよい。
器具(10)のいくつかの変形例では、導波管(180)の狭窄セクション(164)は、約0.03センチメートル(約0.01インチ)〜約0.05センチメートル(約0.02インチ)の厚さを有する。代替的に、狭窄セクション(164)は、任意の他の好適な厚さを有してもよい。またいくつかの変形例では、狭窄セクション(164)は、約1センチメートル(約0.4インチ)〜約1.7センチメートル(約0.65インチ)の長さを有する。代替的に、狭窄セクション(164)は、任意の他の好適な長さを有してもよい。また、狭窄セクション(164)に出入りする導波管(180)の遷移領域は、四半円状、先細であってもよいか、又は任意の他の好適な形状を有してよいことを理解されたい。
器具(10)のいくつかの変形例では、フランジ(136、138)のそれぞれは、約0.3センチメートル(約0.1インチ)〜約0.5センチメートル(約0.2インチ)の長さを有する。代替的に、フランジ(136、138)は、任意の他の好適な長さを有してもよい。また、フランジ(136)の長さはフランジ(138)の長さと異なってもよいことを理解されたい。またいくつかの変形例では、フランジ(136、138)のそれぞれは、約0.445センチメートル(約0.175インチ)〜約0.5センチメートル(約0.2インチ)の直径を有する。代替的に、フランジ(136、138)は、任意の他の好適な外径を有してもよい。また、フランジ(136)の外径はフランジ(138)の外径と異なってもよいことを理解されたい。
上記の例示的な寸法は上記に説明する器具(10)の文脈において示されているが、同じ寸法が、本明細書で説明する他の実施例のいずれにおいても使用することができることを理解されたい。上記の例示的な寸法は、単なる任意選択的であることも理解すべきである。任意の他の好適な寸法が、使用され得る。
II.関節運動セクションに剛性化をもたらす例示的な特徴部
いくつかの実施例では、例えば前述の関節運動セクション(130)などの関節運動セクションの剛性を選択的に高めるために、様々な特徴部を含むことが望ましい場合がある。例えば、製作公差、設計制限、材料制などの様々な要因、及び/又は他の要因により、いくつかの実施例の関節運動セクションは、所与の位置に相対的に固定されているにもかかわらず、関節運動セクションのいくらかの「遊び」又は他の小さな動きの影響を受けやすい場合があり、これにより関節運動セクションは全体的に剛性ではない。特に関節運動セクションが真っ直ぐで関節運動していない構成にある場合、関節接合セクションのそのような遊びを軽減又は排除するのが望ましい場合がある。いくつかの実施例では、前述の関節運動バンド(140、142)と類似の1つ又は2つの関節運動バンドの張力を選択的に増大させるための特徴部を含ませることによって、そのような遊びを軽減又は排除することができる。関節運動バンドの張力が増大することによって関節運動セクションの構成要素が長手方向に圧縮し、それによって関節運動セクションの剛性を高めることができるため、そのような特徴部は、関節運動セクションの遊びを軽減又は排除することができる。そのような特徴部の制御を、ハンドルアセンブリによって及び/又はシャフトアセンブリによって提供することが望ましい場合がある。その理由は、そのような位置決めにより、有用性、人間工学、及び/又は機能性を高めることができるからである。
いくつかの変形例では、1つ又は2つ以上の弾性部材は関節運動バンド(140、142)を近位に弾性的に付勢して、関節運動バンド(140、142)の張力を増大させる。1つ又は2つ以上の弾性部材を使用して、関節運動バンド(140、142)を近位に弾性的に付勢するために使用することができる種々の好適な方法は、本明細書の教示を考慮することで当業者に明らかであろう。関節運動バンドの張力を選択的に増加させるように構成された特徴部の様々な実施例については、以下でより詳しく説明する。いくつかの実施例では、関節運動セクションを効果的に剛性化する(ridigiz)ために、1つの関節運動バンド(140、142)において張力を選択的に増加させる。いくつかの他の実施例では、関節運動セクションを効果的に剛性化する(ridigiz)ために、関節運動バンド(140、142)の両方において同時に、張力を選択的に増加させる。その他の様々な実施例は、本明細書の教示を考慮することで当業者に明らかであろう。
A.剛性化カム特徴部を有する例示的な代替の関節運動制御アセンブリ
図8〜図11は、器具(10)に容易に組み込むことができる例示的な代替の関節運動制御アセンブリ(200)を示す。本明細書において別途記載される場合を除いて、関節運動制御アセンブリ(200)は、前述の関節運動制御アセンブリ(100)と実質的に同一であることを理解されたい。具体的には、前述したのと同様に、関節運動制御アセンブリ(200)は、ハウジング(210)と、回転可能なノブ(220)とを備えている。前述のハウジング(110)と同様に、本実施例のハウジング(210)は、一対の垂直に交差する円筒形部分(212、214)を備える。同様に、ノブ(120)と同じように、ノブ(220)は、ノブ(220)がハウジング(210)の円筒形部分(212)内で回転するように動作可能であるように、ハウジング(210)の第1の中空円筒形部分(212)内に回転可能に配設される。
シャフトアセンブリ(30)は、同様に、第2の円筒形部分(214)内にスライド可能かつ回転可能に配設される。シャフトアセンブリ(30)は一対の並進可能部材(261、262)を備え、これらの両方とも、外部シース(32)の近位部分を通ってスライド可能に長手方向に延在する。並進可能部材(261、262)はそれぞれ、遠位位置と近位位置との間の第2の円筒形部分(214)内で長手方向に並進可能である。前述の並進可能部材(161、162)と同様に、並進可能部材(261、262)は、並進可能部材(261)の長手方向の並進が関節運動バンド(140)の長手方向の並進をもたらすように、かつ並進可能部材(262)の長手方向の並進が関節運動バンド(142)の長手方向の並進をもたらすように、それぞれの関節運動バンド(140、142)と機械的に結合される。
ノブ(220)は、ノブ(220)の底面から下方に延在する一対のピン(222、224)を備える。ピン(222、224)はハウジング(210)の第2の円筒形部分(214)内に延在し、並進可能部材(261、262)の上面に形成されたそれぞれの一対のチャネル(263、264)内に回転可能かつスライド可能に配設される。しかしながら、ピン(122、124)とは異なり、本実施例のピン(222、224)はそれぞれ、図9〜図11で最も良く分かるように、各ピン(222、224)の近位側にカム表面(229)を有している。より詳しく後述するように、各カム表面(229)は、並進可能部材(261、262)のチャネル(263、264)に係合して、並進可能部材(261、262)を近位に選択的に駆動するように構成されている。
チャネル(263、264)は、前述のチャネル(163、164)と同様に、ノブ(220)の回転軸の両側に位置付けられ、これにより、ノブ(220)をその回転軸の周囲での回転は、並進可能部材(261、262)の対向する長手方向の並進をもたらす。例えば、第1の方向へのノブ(220)の回転は、並進可能部材(261)及び関節運動バンド(140)の遠位長手方向の並進をもたらすと同時に、並進可能部材(262)及び関節運動バンド(142)の近位長手方向の並進をもたらす。第2の方向へのノブ(220)の回転は、並進可能部材(261)及び関節運動バンド(140)の近位長手方向の並進をもたらすと同時に、並進可能部材(262)及び関節運動バンド(142)の遠位長手方向の並進をもたらす。このため、器具(10)に関して前述したように、回転ノブ(220)の回転は、関節運動セクション(130)の関節運動をもたらすことを理解されたい。
前述のハウジング(110)とは異なり、本実施例のハウジング(210)は、第1の円筒形部分(212)の内面から内方に延在する一対の戻り止め特徴部(211、213)を備えている。本実施例の戻り止め特徴部(211、213)はボール及びスプリング戻り止めとして示されているが、任意の他の好適な戻り止め特徴部を使用し得ることを理解されたい。ノブ(220)がハウジング(210)の第1の円筒形部分(212)内に配設された状態で、ノブ(220)に形成された一対の第1の弓状チャネル(221、223)又は一対の第2の弓状チャネル(225、227)内に戻り止め特徴部(211、213)が配設され得るように、戻り止め特徴部(211、213)は、ノブ(220)が選択的に再配置されるのを可能にするように構成されている。このため、ノブ(220)の回転はチャネル(221、223、225、227)内の戻り止め特徴部(211、213)の移動により制限されることを理解されたい。戻り止め特徴部(211、213)はまた、ハウジング(210)の第1の円筒形部分(212)内の第1の垂直位置と第2の垂直位置との間にノブ(220)が選択的に位置付けられるのを可能にしながら、ノブ(220)をハウジング(210)内に保持する。
前述の第1の円筒形部分(112)と同様に、本実施例の第1の円筒形部分(212)の内面は、第1の円筒形部分(212)の内面内に形成された第1の歯群角度付き配列(216)及び第2の歯群角度付き配列(218)を更に備えている。回転可能なノブ(220)は、第1の円筒形部分(212)の歯群(216、218)に戻り止めの関係で係合し、それによって、ノブ(220)を所与の回転位置に選択的にロックするように構成された、一対の外方に延出する係合部材(226、228)を備える。係合部材(226、228)と歯群(216、218)との係合は、使用者がノブ(220)に十分な回転力を付与することによって克服され得るが、かかる力がない場合、この係合は、関節運動セクション(230)の真っ直ぐな構成又は関節運動した構成を維持するのに十分である。したがって、ノブ(220)を特定の回転位置に選択的にロックする能力により、操作者は、外部シース(32)によって画定される長手方向軸線に対して、特定の偏向位置に、関節運動セクション(230)を選択的にロックすることができることを理解されたい。
図10及び図11は、関節運動制御アセンブリ(200)の例示的な使用を示す。図10から分かるように、関節運動制御アセンブリ(200)は、最初はノブ(220)が第1の垂直位置にあるように構成され得る。本実施例では、ノブ(220)の第1の位置は、関節運動バンド(140、142)が高張力状態にあり、それによって関節運動セクション(130)の剛性が高まっている状態に対応することを理解されたい。具体的には、各ピン(222、224)のカム表面(229)は、各並進可能部材(261、262)内の各チャネル(263、264)の対応するカム表面(265)に完全に係合している。各カム表面(229、265)間の係合により、並進可能部材(261、262)がノブ(220)に対して近位に駆動され、それによって関節運動バンド(140、142)の張力が増加する。かかる張力は関節運動セクション(130)を圧縮下に置くので、関節運動バンド(140、142)のそのような張力は、普通なら関節運動セクション(130)に存在し得るあらゆる緩みを引き締め、それによって、関節運動セクション(130)の剛性を高めることができる。関節運動セクション(130)が真っ直ぐで関節運動していない構成にあるときに、ノブ(220)だけを図10に示す垂直位置に移動させるのが望ましい場合があり得ることを理解されたい。
戻り止め特徴部(211、213)はノブ(220)の弓状チャネル(221、223)に弾性的に係合するので、戻り止め特徴部(211、213)は、ノブ(220)を第1の位置に維持する。関節運動セクション(130)を関節運動させるために、操作者はまず、関節運動セクション(130)の剛性を減少させる必要がある。関節運動セクション(130)の剛性を減少させることを操作者が望む場合、操作者はノブ(220)を、図11に見られるように第2の垂直位置に移行させてもよい。ノブ(220)を第2の位置に移行させるために、操作者は、ハウジング(210)を動かないように保持しながらノブ(220)を上方に引っ張ることによって、ノブ(220)に上向きの力を加えてもよい。かかる上向きの力は、戻り止め特徴部(211、213)の弾力性を克服し、それによって戻り止め特徴部を弓状チャネル(221、223)から係合解除するのに十分でなければならない。戻り止め特徴部(211、213)が弓状チャネル(221、223)から係合解除したら、ノブ(220)を更に上方移動させることによって、図11に示すように戻り止め特徴部を弓状チャネル(225、227)に係合させ、それによってノブ(220)を第2の垂直位置にロックする。
ノブ(220)が第2の垂直位置になると、関節運動バンド(140、142)の張力が解放されて、関節運動セクション(130)は関節運動する構成になる。具体的には、図11から分かるように、ノブ(220)は、各ピン(222、224)のカム表面(229)が、各並進可能部材(261、262)によって画定された対応するカム表面(265)と部分的にのみ係合するように、各並進可能部材(261、262)に対して位置付けられる。そのような係合により、各並進可能部材(261、262)は遠位に並進することができ、それによって関節運動バンド(140、142)の張力が低下する。
ノブ(220)が第2の位置にある場合、かかる位置は、ノブ(220)上のインジケータ(219)によって視覚的に表示され得る。本実施例では、インジケータ(219)(図9に見られる)は、ノブ(220)の外側を取り巻く赤いストライプとして示されている。ノブ(220)が第1の位置にあるとき、インジケータ(219)は、ハウジング(210)の円筒形部分(212)によって覆われるので、見えなくなる。しかし第2の位置では、ノブ(220)はハウジング(210)に対してより高い垂直位置にあり、それによりインジケータ(219)が露出するので、インジケータ(219)は可視となる。本実施例では、インジケータ(219)は赤いストライプとして示されているが、他の実施例では、任意の他の色又は任意の他の種類のインジケータを使用してもよいことを理解されたい。
操作者は、回転ノブ(220)が第2の位置にある状態で、ノブ(220)に回転力を加えることによりノブ(220)を回転させることによって、関節運動セクション(130)を関節運動させることができる。回転ノブ(220)を回転させると、上述したように、ピン(222、224)は並進可能部材(261、262)をそれぞれ反対の方向に駆動し、それによって関節運動セクション(130)を関節運動させる。関節運動セクション(130)が所望の位置まで関節運動したら、操作者はノブ(220)の回転を止めることができる。いくつかの変形例では、関節運動セクション(130)が所望の位置になった時点で関節運動セクション(130)の剛性を高めることを操作者が望む場合には、操作者は、上述したように、関節運動セクション(130)を効果的に剛性化するために、ノブ(220)を第1の位置まで下方に押し下げることができる。いくつかの他の変形例では、関節運動セクション(130)は、関節運動セクション(130)が真っ直ぐで関節運動していない構成にあるときにノブ(220)を第2の垂直位置まで下方に押下げることによってのみ剛性化される(rigidized)ことができる。
B.枢動する回転可能なノブを有する例示的な代替の関節運動制御アセンブリ
図12〜図14は、器具(10)に容易に組み込むことができる例示的な代替の関節運動制御アセンブリ(300)を示す。本明細書において別途記載される場合を除いて、関節運動制御アセンブリ(300)は、前述の関節運動制御アセンブリ(100)と実質的に同一であることを理解されたい。具体的には、前述したのと同様に、関節運動制御アセンブリ(300)は、ハウジング(310)と、回転可能なノブ(320)とを備えている。前述のハウジング(110)と同様に、本実施例のハウジング(310)は、一対の垂直に交差する円筒形部分(312、314)を備えている。同様に、ノブ(120)と同様に、ノブ(320)は、ノブ(320)がハウジング(310)の円筒形部分(312)内で回転するように動作可能であるように、ハウジング(310)の第1の中空円筒形部分(312)内に回転可能に配設される。
シャフトアセンブリ(30)は、同様に、第2の円筒形部分(314)内にスライド可能かつ回転可能に配設される。図13で最も良く分かるように、シャフトアセンブリ(30)は一対の並進可能部材(361)(1つの並進可能部材のみが示されているが)を備え、これらの両方とも、外部シース(32)の近位部分を通ってスライド可能に長手方向に延在する。並進可能部材(361)はそれぞれ、遠位位置と近位位置との間の第2の円筒形部分(314)内で長手方向に並進可能である。前述の並進可能部材(161、162)と同様に、並進可能部材(361)は、並進可能部材(361)の長手方向の並進が関節運動バンド(140)の長手方向の並進をもたらすように、かつ他の並進可能部材(図示せず)の長手方向の並進が関節運動バンド(142)の長手方向の並進をもたらすように、それぞれの関節運動バンド(140、142)と機械的に結合される。
ノブ(320)は、ノブ(320)の底面から下方に延在する一対のピン(324)(1つのピンのみが示されているが)を備える。ピン(324)はハウジング(310)の第2の円筒形部分(314)内に延在し、並進可能部材(361)の上面に形成されたそれぞれ一対のチャネル(363)(1つのチャネルのみが示されているが)内に回転可能かつスライド可能に配設される。チャネル(363)は、前述のチャネル(163、164)と同様に、ノブ(320)の回転軸の両側に位置付けられ、これにより、ノブ(320)をその回転軸の周囲での回転は、並進可能部材(361)の対向する長手方向の並進をもたらす。例えば、第1の方向へのノブ(320)の回転は、並進可能部材(361)及び関節運動バンド(140)の遠位長手方向の並進をもたらすと同時に、並進可能部材及び関節運動バンド(142)の近位長手方向の並進をもたらす。第2の方向へのノブ(320)の回転は、並進可能部材(361)及び関節運動バンド(140)の近位長手方向の並進をもたらすと同時に、並進可能部材及び関節運動バンド(142)の遠位長手方向の並進をもたらす。このため、器具(10)に関して前述したように、ノブ(320)の回転は、関節運動セクション(130)の関節運動をもたらすことを理解されたい。
前述のハウジング(110)とは異なり、本実施例のハウジング(310)は、第1の円筒形部分(312)の内面から内方に延在する単一の止めネジ(313)を備えている。ノブ(320)は、ハウジング(310)の第1の円筒形部分(312)内に回転可能に配設され、止めネジ(313)は、ノブ(320)内に形成された弓状チャネル(323)内にスライド可能に配設される。このため、ノブ(320)の回転はチャネル(323)内の止めネジ(313)の移動により制限されることを理解されたい。また、止めネジ(313)は、ハウジング(310)内にノブ(320)を保持し、ノブ(320)がハウジング(310)の第1の円筒形部分(312)内で垂直に移動することを防止する。
ハウジング(310)は、開放部分(311)を更に含む。図12で最も良く分かるように、開放部分(311)は、ハウジング(310)の遠位端面に配設され、円筒形部分(312)の周囲を分断する、垂直に延在するチャネルとして形成される。概して、開放部分(311)は、ノブ(320)の少なくとも一部がハウジング(310)の遠位側を通過するのを可能にするように構成される。より詳しく後述するように、かかる特徴部により、ノブ(320)の少なくとも一部がハウジング(310)に対して枢動可能となるので、開放部分(311)は、ノブ(320)の少なくとも一部が通過するのを可能にするように構成される。ノブロック部(315)は、開放部分(311)に隣接して配設される。ノブロック部(315)は、開放部分(311)の少なくとも一部を選択的に閉じることによって、あるいは別の方法で、枢動を妨げるためにノブ(320)と係合することによって、ノブ(320)の枢動を選択的にロック及びロック解除するように構成される。ほんの一例として、ノブロック部(315)は「C」字形部材を含み得、その部材は、円筒形部分(312)の周囲を選択的に回転して、円筒形部分(312)の開放部分(311)を選択的に閉鎖する又は開放する。別のあくまで例示的な例としては、ノブロック部(315)は、開放部分(311)の一部内に又は一部の上に選択的に延出する突出部を備えていてもよい。ノブロック部(315)を構成し、かつ動作可能とすることができる種々の好適な方法は、本明細書の教示を考慮することで当業者に明らかであろう。
前述の第1の円筒形部分(112)と同様に、本実施例の第1の円筒形部分(312)の内面は、第1の円筒形部分(312)の内面内に形成される第1の歯群角度付き配列(図示せず)及び第2の歯群角度付き配列(図示せず)を備えている。同様に、ノブ(320)は、第1の円筒形部分(312)の歯群に戻り止めの関係で係合し、それによって、ノブ(320)を所与の回転位置に選択的にロックするように構成された、一対の外方に延出する係合部材(図示せず)を備える。係合部材と歯群との係合は、使用者がノブ(320)に十分な回転力を加えることによって克服され得るが、かかる力がない場合、この係合は、関節運動セクション(330)の真っ直ぐな構成又は関節運動した構成を維持するのに十分である。したがって、ノブ(320)を特定の回転位置に選択的にロックする能力により、操作者は、外部シース(32)によって画定される長手方向軸線に対して、特定の偏向位置に、関節運動セクション(330)を選択的にロックすることができることを理解されたい。
図13及び図14は、関節運動セクション(130)を選択的に堅固化するための、関節運動制御アセンブリ(200)の例示的な使用を示す。いくつかの実施例では、関節運動制御アセンブリ(200)を枢動させて、関節運動セクション(130)を選択的に堅固化することが望まし場合があることを理解されたい。その理由は、そのような機構は有用性及び/又は人間工学を高めることができるからである。図13から分かるように、関節運動制御アセンブリ(300)は、最初はノブ(320)が第1の枢動位置にあるように構成され得る。本実施例では、ノブ(320)の第1の枢動位置は、関節運動バンド(140、142)が関節運動セクション(130)を関節運動させる構成にある、関節運動バンド(140、142)が相対的に弛緩している状態に対応することを理解されたい。更に、第1の枢動位置は、ノブ(320)がハウジング(310)の第1の円筒形部分(312)内に着座している状態に対応している。よって、ノブ(320)は、第1の円柱状の位置(312)内で回転軸を中心に回転し、並進可能部材(361)をピン(324)によって反対方向に駆動するように位置付けられている。したがって、操作者は、ノブ(320)が第1の枢動位置にある間にノブ(320)を回転軸を中心に回転させて、関節運動セクション(130)を関節運動させることができる。加えて、関節運動特徴部の使用中にノブ(320)を第1の円筒形部分(312)内に維持するために、操作者は、必要に応じてノブロック部(315)をロック位置に係合することができる。
操作者が関節運動セクション(130)の剛性を高めることを望んだ時点で、操作者は、まず、ノブロック部(315)をロック解除位置に移動させ、それによって、ノブ(320)が枢動軸を中心に枢動運動できるようにしてもよい。この実施例では、枢動軸は、ノブ(320)の回転軸に対して垂直であり、かつノブ(320)の回転軸からオフセットされている。枢動軸はまた、シャフトアセンブリ(30)の長手方向軸線に対して垂直であり、かつシャフトアセンブリ(30)の長手方向軸線からオフセットされている。具体的には、図13〜図14に示す図において、枢動軸はこの頁に出入りするように延び、回転軸は図の上部と図の底部との間に垂直に延び、長手方向軸線は図の両側の間に水平に延びている。ノブロック部(315)がロック解除位置に移動すると、ノブ(320)の少なくとも一部がハウジング(310)の開放部分(311)を通過することが許容される。関節運動セクション(130)の剛性を高めるために、操作者は、次に、ハウジング(310)を動かないように保持しながら、ノブ(320)に(例えば、図13〜図14に示す図の左側に)水平力を加えてもよい。ノブ(320)に作用するそのような水平力により、ノブ(320)は、枢動軸を中心に図14に示す位置に向かって枢動し始めることができる。
上述したノブ(320)の枢動は、多くの異なる方法でもたらされ、実施されてもよい。例えば、いくつかの実施例では、ノブ(320)は、3つの別個の構成要素、すなわち、1つの枢動部材及び2つの側部材から構成される。そのような実施例では、枢動部材は、枢動部材を2つの側部材に対して枢動させるのに好適なシャフトによって、側部材のそれぞれに固定される。他の実施例では、第1の円筒形部分(312)は、ノブ(320)及び第1の円筒形部分(312)の両方を第2の円筒形部分(314)に対して枢動させるのを可能にするために備えることができるヒンジ部材又は他の特徴部を装備していてもよい。あるいは、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるように、ノブ(320)を枢動させるための任意の他の好適な機構を使用することができる。
ノブ(320)を枢動させための特定の機構にかかわらず、ノブ(320)を枢動させると、枢動動作は、概して、ピン(324)及び並進可能部材(361)を介して関節運動バンド(140、142)に張力を加え、それによって、関節運動セクション(130)の剛性が高められることを理解されたい。具体的には、ノブ(320)が枢動することにより、ピン(324)が枢動軸を中心に移動する。ピン(324)が移動すると、ピン(324)が各並進可能部材(361)の近位部分と係合し、ピン(324)が更に移動すると、各並進可能部材(361)も近位に同時に駆動されるようになっている。並進可能部材(361)が近位に駆動されると、関節運動バンド(140、142)に張力が伝達され、そうでなければ関節運動セクション(130)に存在し得るあらゆる緩みが引き締められることによって、関節運動セクション(130)の剛性が高められる。本実施例では、関節運動セクション(130)が真っ直ぐで関節運動していない構成にある場合においてのみ、ノブ(320)は、図14に示される位置まで枢動され得ることを理解されたい。いくつかの他の変形例は、関節運動セクション(130)が関節運動した構成にある場合に、ノブ(320)を図14に示される位置まで枢動させることができる。
ノブ(320)が図14に示される位置まで完全に枢動すると、関節運動バンド(140、142)は張力を受けた構成になり、関節運動セクション(130)はそれに対応して剛性の高い構成になる。ノブ(320)が完全に枢動された位置まで枢動されたら、操作者は、必要に応じて、ノブロック部(315)をロック位置に戻すことによって、ノブ(320)を完全に枢動された位置にロックすることができる。しかしながら、前述のロック構成とは異なり、この構成では、ノブロック部(315)はノブ(320)の少なくとも一部と係合して、ノブ(320)を完全に枢動された位置に維持する。いくつかの実施例では、ノブ(320)は、ノブロック部(314)の一部を受容し、それによってノブロック部(315)がノブ(320)と係合できるようにする開口部、くぼみ、又は他の特徴部を備えることを理解されたい。
C.非対称の保持カラーを有する例示的な代替の関節運動セクション
図15及び図16は、器具(10)に容易に組み込むことができる例示的な代替の関節運動セクションを示す。本明細書において特に記載のない限り、関節運動セクション(430)は、前述の関節運動セクション(130)と実質的に同一であることを理解されたい。例えば、関節運動セクション(130)と同様に、関節運動セクション(430)は、導波管(180)の可撓性部分(166)を取り囲む一対のリブ付き本体部分(432、434)を含む。同様に、リブ付き本体部分(432、434)は、関節運動セクション(430)が関節運動状態を達成するために屈曲する場合、導波管(180)の可撓性部分(466)で屈曲するように構成される。
更に関節運動セクション(130)と同様に、関節運動セクション(430)は複数の保持カラー(433)を有する。本実施例の保持カラー(433)は、リブ付き本体部分(432、434)を取り囲むように構成され、かつ関節運動バンド(140、142)を保持するように構成されるが、保持カラー(433)はまた概して、関節運動セクション(430)に剛性をもたらす目的で構成される。図15で最も良く分かるように、本実施例の保持カラー(433)は、保持カラー(133)と比較して全体的に幅広となっている。このように幅広であるので、保持カラー(433)は互いに実質的に当接することを理解されたい。各保持カラー(433)は非対称であり、関節運動部分(435)とロック部分(437)とを含む。各関節運動部分(435)は、各関節運動部分(435)の両側に面取り縁部(436)を備える。より詳しく後述するように、各面取り縁部(436)は概ね、関節運動セクション(430)の関節運動を可能にするのに適した斜角である。いくつかの実施例では、各面取り縁部(436)は、各保持カラー(433)の長手方向軸線に対して約15°の角度であるが、任意の他の好適な角度を用いることができる。
各ロック部分(437)の形状は、概ね正方形又は矩形である。したがって、各ロック部分(437)は、各関節運動部分(435)の各面取り縁部(436)に隣接して位置付けられた概ね直線状の縁部(438)を形成する。理解されるように、各真っ直ぐな縁部(438)は、概して、各保持カラー(433)が互いに隣接したときに、関節運動セクション(430)の所与の方向の剛性を維持するように構成される。
図15及び図16は、関節運動セクション(430)の例示的な動作を示す。図15から分かるように、関節運動セクション(430)は、概して、一方向に剛性であり、かつ一方向に関節運動可能である。例えば、シャフトアセンブリ(30)の遠位部分に、ロック部分(437)の方向に、シャフトアセンブリ(30)の長手方向軸線に対して垂直な方向の横向きの力が加えられた場合、別の直線状縁部(438)に隣接している各ロック部分(437)の各直線状縁部(438)が他の直線状縁部(438)と係合して、したがって関節運動セクション(430)が横方向に屈曲するのを防止するので、関節運動セクション(430)は関節運動に抵抗する。それでいて、シャフトアセンブリ(30)の遠位部分に、関節運動部分(435)の方向に、シャフトアセンブリ(30)の長手方向軸線に対して垂直な方向の横向きの力が加えられた場合、各関節運動部分(435)の面取り縁部(436)が、関節運動セクション(430)の横方向の屈曲を可能にするのに十分なクリアランスを提供するので、関節運動セクション(430)は関節運動することができる。
関節運動部分(435)は関節運動を可能にするが、関節運動部分(435)が可能にする関節運動は、面取り縁部(436)が互いに離れた状態を維持する範囲内においてでしかないことを理解されたい。関節運動セクション(430)が、各面取り縁部(436)が互いに隣接する点まで関節運動すると、各面取り縁部(436)は、各ロック部分(437)の直線状縁部(438)と同様に、更なる関節運動を止めるための物理的停止部として機能する。したがって、面取り縁部(436)及び直線状縁部(438)は共に、関節運動セクション(430)の関節運動を防止する物理的停止部として機能するが、直線状縁部(438)は関節運動をほとんどあるいは全く可能にしない一方、面取り縁部(436)はある所定の範囲の関節運動を可能にする。したがって、関節運動バンド(140、142)が張力も受けておらず、圧縮もされていない場合、操作者は、関節運動セクション(430)に、1つの方向のみに、かつある所定の範囲だけ、関節運動力を加えることができる。ほんの一例として、面取り縁部(436)によって関節運動セクション(430)が達成し得る関節運動角度は、最大で約30°であり得る。あるいは、任意の他の好適な最大関節運動角度が設定されてもよい。「関節運動角度」は、遠位外部シース(33)の長手方向軸線と近位外部シース(32)の長手方向軸線との間に画定される角度であり得ることを理解されたい。
操作者が、関節運動セクション(430)を図15に見られるような真っ直ぐな構成にロックするのを望む場合、使用者は、少なくとも関節運動バンド(141)を張力下に置くことによって保持カラー(433)を圧縮して、これにより、ロック部分(437)の直線状縁部(438)を互いに押し付けて圧縮する。直線状縁部(438)がロック部分(437)の方向への関節運動を防止し、一方、関節運動バンド(141)の張力が、関節運動部分(435)に向かう方向への関節運動も防止する。これは、直線状縁部(438)が互いに対して分離するのを関節運動バンド(140)の張力が防止するためである。
張力は、前述の関節運動制御アセンブリ(110、210、310)、又は任意の他の好適な手段を用いて、関節運動バンド(140)に加えられ得る。関節運動バンド(142)は、前述の関節運動アセンブリ(210、310)の特徴部、又は任意の他の好適な手段を用いて張力下に置かれてもよい。あるいは、関節運動バンド(142)は単に受動状態であり、力は全く加えられていなくてもよい。
操作者が関節運動セクション(430)を関節運動させることを望む場合、操作者は関節運動バンド(140)から張力を解放してもよい。関節運動バンド(140)から張力が解放されると、関節運動セクション(430)は前述の受動状態になり、関節運動部分(435)の方向へは関節運動させることができるが、ロック部分(437)の方向へは関節運動させることができない。関節運動を開始するために、操作者は、関節運動バンド(140)を受動状態に維持した状態で、又は関節運動バンド(140)を能動的に遠位に駆動しながら、関節運動バンド(142)を張力下に置くことができる。張力は、前述の関節運動制御アセンブリ(110、210、310)、又は任意の他の好適な手段を用いて、関節運動バンド(140)に加えられ得る。張力が加えられると、関節運動バンド(142)は、関節運動セクション(430)を屈曲させるモーメントを発生させる。次に、関節運動セクション(430)は、関節運動部分(435)の面取り縁部(436)が互いに隣接するまで屈曲することが許容される。この時点で、面取り縁部(436)は、前述のように物理的停止部として機能し始め、それによって更なる関節運動が防止される。
図17は、特に器具(10)が前述の関節運動セクション(430)を備えている場合に、器具(10)に容易に組み込むことができる、例示的な代替のハウジング(510)を示す。本明細書において特に記載のない限り、ハウジング(510)は、前述のハウジング(110)と実質的に同一であることを理解されたい。更に、ハウジング(510)に関して本明細書に記載される特徴部はいずれも、前述の任意のハウジング(110、210、310)に容易に組み込むことができることを理解されたい。
ハウジング(110)と同様に、ハウジング(510)は、第1の円筒形部分(512)と第2の円筒形部分(514)とを含む。第2の円筒形部分(514)は、前述の第2の円筒形部分(114)と実質的に同じであるため、本明細書では更なる詳細について説明しない。
第1の円筒形部分(512)は、前述の第1の円筒形部分(112)と実質的に同じである。例えば、図17から分かるように、第1の円筒形部分(512)は、第1の円筒形部分(512)の内面内に形成された第1の歯群角度付き配列(516)及び第2の歯群角度付き配列(518)を備える。しかしながら、前述の歯群(116、118)とは異なり、本実施例の歯群(516、518)は、前述の関節運動セクション(430)と共に使用するように構成されている。具体的には、各歯群角度付き配列(516、518)は、それぞれの複数の関節運動歯群(520、522)と、単一のロック歯谷部(524、526)と、関節運動歯群(520、522)をロック歯谷部(524、526)から分離する誇張された(exaggerated)歯部(528、529)とを備えている。
関節運動歯群(520、522)の各組は、前述の歯群(116、118)と同様に機能する。例えば、関節運動歯群(520、522)は、回転可能なノブ(120)の係合部材(126、128)に係合するように構成されているので、ノブ(120)を回転させて関節運動セクション(430)を所望の位置まで関節運動させ、かつノブ(120)から回転力が除去された後に同じ位置に留まることができるようになっている。しかしながら、上述したように、関節運動セクション(430)は単一方向にのみ関節運動するように構成されているので、関節運動歯群(520、522)は、歯群(116、118)とは異なり、関節運動セクション(430)を単一方向にのみ移動させるように配設されている。
各ロック歯谷部(524、526)は、関節運動セクション(430)のロック位置に対応する位置にノブ(120)を保持するように構成される。各ロック歯谷部(524、526)は、中立位置(例えば、器具(10)の長手方向軸線と整列された位置)をわずかに越えて回転されたノブ(120)に対応する位置に配設されることを理解されたい。このように位置決めすることによって、作動バンド(140)にいくらかの張力が加わり、関節運動セクション(430)が実質的に真っ直ぐで関節運動していない構成にある状態で、関節運動セクション(430)に対する前述のロック構成を達成することができる。本実施例の各ロック歯谷部(524、526)は所与の位置にあるものとして示されているが、各ロック歯谷部(524、526)の正確な位置は、作動バンド(140)において十分な張力レベル達成するように所望通りに変化させることができることを理解されたい。
各誇張された歯部(528、529)は、作動歯群(520、522)の各組と各ロック歯谷部(524、526)との間に配設される。各誇張された歯部(528、529)は、ノブ(120)を前述のロック位置に保持するための追加の支持を提供することができる戻り止め特徴部として機能するように構成される。具体的には、各誇張された歯部(528、529)は、係合部材(126、128)を係合して、係合部材(126、128)及びそれぞれのロック歯谷部(524、526)を保持するように構成される。加えて、各誇張された歯部(528、529)は、ノブ(120)が作動歯群(520、522)の各組と各ロック歯谷部(524、526)との間を移行する際に、操作者に触覚フィードバックを提供するように機能し得る。本実施例の各誇張された歯部(528、529)は特定の寸法を有するものとして示されているが、誇張された歯部(528、529)の構成は、好適な戻り止め及び/又は触覚フィードバック特性を達成するように所望通りに変化させることができることを理解されたい。
D.関節運動セグメントを有する例示的な代替の関節運動セクション
図18は、器具(10)に容易に組み込むことができる別の例示的な代替の関節運動セクション(630)を示す。関節運動セクション(630)は、遠位ブロック(660)と近位ブロック(664)との間に配設された3つの関節運動セグメント(632、642、652)を含む。関節運動セグメント(632、642、652)は、協働して動作して、各関節運動セグメント(632、642、652)の所与の側を異なる量だけ関節運動させるための物理的停止部として機能するように構成される。関節運動セグメント(632、642、652)は、第1の関節運動セグメント(632)、第2の関節運動セグメント(642)、及び第3の関節運動セグメント(652)からなる。合計で3つの関節運動セグメントが図示されているが、他の実施例では、任意の好適な数の関節運動セグメント(632、642、652)を使用することができることを理解されたい。例えば、いくつかの実施例では、第1の関節運動セグメント(632)と第3の関節運動セグメント(652)との間に複数の第2の関節運動セグメント(642)が組み込まれてもよい。更に他の実施例では、第2の関節運動セグメント(642)は完全に省略されて、第1及び第3の関節運動セグメント(632、652)が互いに隣接していてもよい。
第1の関節運動セグメント(632)は、関節運動部分(633)とロック部分(636)とを含む。関節運動部分(633)は、遠位ブロック(660)に隣接して配設された直線状端部(634)と、第2の関節運動セグメント(642)に隣接して配設された面取り端部(635)とを含む。直線状端部(634)は、概ね直線状であり、遠位ブロック(660)に直接当接するように構成されている。面取り端部(635)は、第1の関節運動セグメント(632)の長手方向軸線に対して約15°の角度で配設された面取面を有して構成される。より詳しく後述するように、面取り端部(635)は概して、物理的停止部として機能する前に、関節運動セクション(630)の一定の関節運動量の関節運動(例えば、約30°)を可能にするように構成される。
ロック部分(636)は、直線状端部(637)と面取り端部(638)とを含む。直線状端部(637)は、概ね直線状であり、遠位ブロック(660)に直接当接するように構成されている。面取り端部(638)は、第1の関節運動セグメント(632)の長手方向軸線に対して約1°〜5°の角度で配設された面取面を有して構成される。面取り端部(638)は、関節運動セクション(630)のいくらかの関節運動を可能にするように構成されるが、面取り端部(638)は、物理的停止部として機能する前に、限られた量の関節運動のみを可能にするように構成されていることを理解されたい。これは、面取面の角度が、前述の面取り端部(635)の面取面の角度と比較して相対的に浅いことに起因する。したがって、より詳しく後述するように、ロック部分(636)は、いくらかの比較的限定的な量の関節運動を可能にするにもかかわらず、概して、関節運動セクション(630)の関節運動の物理的停止部として機能する。
第2の関節運動セグメント(642)は、関節運動部分(643)とロック部分(646)とを含む。関節運動部分(643)は2つの面取り端部(644、645)を含み、遠位面取り端部(644)は、第1の関節運動セグメント(632)に隣接して配設され、近位面取り端部(645)は、第3の関節運動セグメント(652)に隣接して配設される。面取り端部(644、645)は略対称であり、両方とも、第2の関節運動セグメント(642)の長手方向軸線に対して約15°の角度で配設された面取面を有して構成される。より詳しく後述するように、面取り端部(644、645)は概して、物理的停止部として機能する前に、関節運動セクション(630)の、一定の関節運動量の関節運動(例えば、約30°)を可能にするように構成される。
ロック部分(646)は2つの面取り端部(647、648)を含み、遠位面取り端部(647)は、第1の関節運動セグメント(632)に隣接して配設され、近位面取り端部(648)は、第3の関節運動セグメント(652)に隣接して配設される。面取り端部(637、638)は共に、第2の関節運動セグメント(642)の長手方向軸線に対して約1°〜5°の角度で配設された面取面を有して構成される。面取り端部(647、648)は、関節運動セクション(630)のいくらかの関節運動を可能にするように構成されるが、面取り端部(647、648)は、物理的停止部として機能する前に、限られた量の関節運動のみを可能にするように構成されていることを理解されたい。これは、面取面の角度が、前述の面取り端部(644、645)の面取面の角度と比較して相対的に浅いことに起因する。したがって、より詳しく後述するように、ロック部分(646)は、いくらかの比較的限定的な量の関節運動を可能にするにもかかわらず、概して、関節運動セクション(630)の関節運動の物理的停止部として機能する。
第3の関節運動セグメント(652)は、第1の関節運動セグメント(632)と類似であり、関節運動部分(653)とロック部分(656)とを含む。関節運動部分(653)は、第2の関節運動セグメント(642)に隣接して配設された面取り端部(654)と、近位ブロック(664)に隣接して配設された直線状端部(655)とを含む。面取り端部(654)は、第3の関節運動セグメント(652)の長手方向軸線に対して約15°の角度で配設された面取面を有して構成される。より詳しく後述するように、面取り端部(654)は概して、物理的停止部として機能する前に、関節運動セクション(630)の、一定の関節運動量の関節運動(例えば、約30°)を可能にするように構成される。直線状端部(655)は、概ね直線状であり、遠位ブロック(664)に直接当接するように構成されている。
ロック部分(656)は、面取り端部(657)と直線状端部(658)とを含む。面取り端部(657)は、第3の関節運動セグメント(652)の長手方向軸線に対して約1°〜5°の角度で配設された面取面を有して構成される。面取り端部(657)は、関節運動セクション(630)のいくらかの関節運動を可能にするように構成されるが、面取り端部(657)は、物理的停止部として機能する前に、限られた量の関節運動のみを可能にするように構成されていることを理解されたい。これは、面取面の角度が、前述の面取り端部(654)の面取面の角度と比較して相対的に浅いことに起因する。したがって、より詳しく後述するように、ロック部分(656)は、いくらかの比較的限定的な量の関節運動を可能にするにもかかわらず、概して、関節運動セクション(630)の関節運動の物理的停止部として機能する。直線状端部(658)は、概ね直線状であり、近位ブロック(664)に直接当接するように構成されている。
各関節運動セグメント(632、642、652)は、内部を横断して延在するそれぞれの穴(639、649、659)を含む。各穴(639、649、659)は、導波管(180)を取り囲むが、導波管(180)と接触しないように構成されている。例えば、各穴(639、649、659)が切り込まれている部分は、各それぞれの関節運動部分(633、643、653)よりも、各それぞれのロック部分(636、646、656)においてより大きくなっている。各関節運動部分(633、643、653)は、各ロック部分(636、646、656)よりも大きく関節運動セクション(630)を関節運動させるように構成されているため、各穴(639、649、659)は、導波管(180)の屈曲に適応するために、各ロック部分(636、646、656)側に追加スペースを有するように構成される。
遠位及び近位ブロック(660、664)もそれぞれ同様に、導波管(180)と接触せずに導波管(180)を取り囲むように構成されたそれぞれの穴(662、666)を含む。加えて、ブロック(660、664)は、関節運動セグメント(632、642、652)と当接し、セグメント(632、642、652)に安定した接点を提供するように構成される。図示されていないが、ブロック(660、664)は、関節運動バンド(140、142)がその上を移動するための表面を提供するように構成されたチャネル又は他の特徴部も有し得ることを理解されたい。
例示的な動作モードでは、操作者は、関節運動バンド(140)に張力を加えることによって、関節運動セクション(630)を概ね真っ直ぐな構成にロックすることができる。具体的には、張力は、前述のように関節運動制御アセンブリ(100、200、300)を使用して加えられ得る。関節運動バンド(140)に張力が加えられ始めた時点で、かかる張力によってモーメントが生じ、そのモーメントは、各面取り端部(638、647、648、657)が別の面取り端部と当接するまで、第1及び第2の関節運動セグメント(632、642)の面取り端部(638、647)を互いに向かって、並びに第2及び第3の関節運動セグメント(642、652)の面取り端部(648、657)を互いに向かって付勢する。面取り端部(638、647、648、657)の面取面は限定的であるため、関節運動セクション(630)のあらゆる関節運動はこの段階では限定的である。
面取り端部(638、647、648、657)同士が当接している状態になると、面取り端部(638、647、648、657)間の物理的接触によって、更なる関節運動が妨げられる。このため、関節運動バンド(140)に張力が加えられている間、関節運動セクション(130)は、関節運動が限定的か、関節運動しない位置に保持される。関節運動セクション(630)の特定の関節運動量は、面取り端部(638、647、648、657)の特定の面取面角度によって決まることを理解されたい。
操作者が関節運動セクション(630)を関節運動させることを望む場合、操作者はまず、関節運動バンド(140)における全ての張力を解放してもよい。張力が解放された後、操作者は、前述の関節運動制御アセンブリ(100、200、300)を使用して、関節運動バンド(142)に張力を加えてもよい。関節運動バンド(142)に張力が加えられた時点で、かかる張力によってモーメントが生じ、そのモーメントは、各面取り端部(635、644、645、654)が別の面取り端部と当接するまで、第1及び第2の関節運動セグメント(632、642)の面取り端部(635、644)を互いに向かって、並びに第2及び第3の関節運動セグメント(642、652)の面取り端部(645、654)を互いに向かって付勢する。面取り端部(635、644、645、654)の面取面は(面取り端部(638、647、648、657)と比較して)相対的に大きいので、関節運動部分(633、643、653)の周りの関節運動セクション(630)の関節運動は、ロック部分(636、646、656)の周りの関節運動と比較して相対的に大きいことを理解されたい。いくつかの実施例では、関節運動セクションのそのような関節運動は約30°である。
面取り端部(635、644、645、654)が当接している状態になると、面取り端部(635、644、645、654)間の物理的接触によって、更なる関節運動が妨げられる。このため、関節運動バンド(140)に張力が加えられている間、関節運動セクション(130)は関節運動位置に保持される。関節運動セクション(630)の特定の関節運動量は、面取り端部(635、644、645、654)の特定の面取面角度によって決まることを理解されたい。したがって、面取り端部(635、644、645、654)は、所望され得る任意の好適な関節運動量が可能となるように構成され得る。
1つの単に例示的な実施形態では、器具(10)の変更された変形例は、関節運動セクション(630)とハウジング(510)とを含む。したがって、関節運動セクション(630)は、関節運動セクション(430)に関して上述した方法と同様の方法で操作され得ることを理解されたい。あるいは、任意の他の好適な制御要素が、関節運動セクション(630)と組み合わされてもよい。
E.張力レバーを有する例示的な代替の器具
図19は、例示的な代替の器具(1010)を示す。本実施例の器具(1010)は、本明細書において別途記載される場合を除いて、上述した器具(10)と実質的に同一であることを理解されたい。例えば、本実施例の器具(1010)は、ハンドルアセンブリ(1020)と、シャフトアセンブリ(1030)と、エンドエフェクタ(1040)とを備える。ハンドルアセンブリ(1020)は、ピストルグリップ(1024)と、一対のボタン(1026)とを含む本体(1022)を備える。ハンドルアセンブリ(1020)はまた、ピストルグリップ(1024)に向かってかつピストルグリップ(1024)から離れる方向に枢動可能なトリガ(1028)を備える。しかしながら、はさみグリップ構成などが挙げられるがこれに限定されない、種々の他の好適な構成が使用され得ることを理解されたい。エンドエフェクタ(1040)は、超音波ブレード(1160)と、枢動クランプアーム(1044)とを含む。クランプアーム(1044)はトリガ(1028)と結合され、これにより、クランプアーム(1044)は、ピストルグリップ(1024)に向かうトリガ(1028)の枢動に反応して、超音波ブレード(1160)に向かって枢動可能となり、また、クランプアーム(1044)は、ピストルグリップ(1024)から離れる方向へのトリガ(1028)の枢動に反応して、超音波ブレード(1160)から離れる方向に枢動可能となる。クランプアーム(1044)をトリガ(1028)と結合することができる種々の好適な方法は、本明細書の教示を考慮することで当業者に明らかであろう。いくつかの変形例では、1つ又は2つ以上の弾性部材を使用して、クランプアーム(1044)及び/又はトリガ(1028)を図1に示す開放位置に付勢する。
超音波トランスデューサアセンブリ(1012)は、ハンドルアセンブリ(1020)の本体(1022)から近位に延在する。トランスデューサアセンブリ(1012)は、トランスデューサアセンブリ(1012)が発電機(1016)から電力を受け取るように、ケーブル(1014)を介して発電器(1016)と結合される。トランスデューサアセンブリ(1012)の圧電素子は、その電力を超音波振動に変換する。発電機(1016)は、電源と、トランスデューサアセンブリ(1012)による超音波振動の生成に特に適した電力プロファイルをトランスデューサアセンブリ(1012)に提供するように構成された制御モジュールとを含んでもよい。
本実施例のブレード(1160)は、組織を効果的に切り開いて封止するために、超音波周波数で振動するように動作可能である。ブレード(1160)は、音響ドライブトレーンの遠位端に位置付けられる。この音響ドライブトレーンは、トランスデューサアセンブリ(1012)と、音響導波管(図示せず)とを含む。音響導波管は、器具(10)に関して上述した可撓性部分(166)と類似の可撓性部分(図示せず)を含む。トランスデューサアセンブリ(1012)は、導波管のホーン(図示せず)の近位に位置する、1組の圧電ディスク(図示せず)を含む。圧電ディスクは、電力を超音波振動に変換するように動作可能であり、その超音波振動は、次いで、公知の構成及び技術に従って、導波管に沿ってブレード(1160)まで伝達される。あくまで一例として、音響ドライブトレーンのこの部分は、本明細書に引用される種々の参考文献の種々の教示に従って構成されてよい。
本実施例のシャフトアセンブリ(1030)は、ハンドルアセンブリ(1020)から遠位に延在する。本明細書において別途記載のない限り、シャフトアセンブリ(1030)は、器具に関して上述したシャフトアセンブリ(30)と実質的に同一である。例えば、シャフトアセンブリ(1030)は、シャフトアセンブリ(1030)の遠位部分に位置する関節運動セクション(1130)を含み、エンドエフェクタ(1040)は関節運動セクション(1130)より遠位に位置する。図19に示すように、ノブ(1031)は、シャフトアセンブリ(1030)の近位部分に固定されている。ノブ(1031)は本体(1022)に対して回転可能であるので、シャフトアセンブリ(1030)は、シャフトアセンブリ(1030)によって画定される長手方向軸線を中心に、ハンドルアセンブリ(1020)に対して回転可能である。かかる回転は、エンドエフェクタ(1040)、関節運動セクション(1130)、及びシャフトアセンブリ(1030)の一体的回転を提供することができる。当然のことながら、回転可能特徴部は、所望により、単に省略されてもよい。
本明細書において別途記載のない限り、関節運動セクション(1130)は、器具(10)に関して上述した関節運動セクション(130)と実質的に同一である。例えば、関節運動セクション(1130)は、シャフトアセンブリ(1030)によって画定される長手方向軸線に対して種々の横方向偏向角度にてエンドエフェクタ(1040)を選択的に位置付けるように動作可能である。関節運動セクション(130)と同様に、関節運動セクション(1130)は、関節運動セクション(1130)内に配設され、かつシャフトアセンブリ(1030)を通って延在する、一対の関節運動バンド(1140、1142)によって駆動される。関節運動バンド(1140、1142)が長手方向反対向きに並進するとき、これは、関節運動セクション(1130)を屈曲させ、それによって、エンドエフェクタ(1040)を、真っ直ぐな構成から関節運動した構成に、シャフトアセンブリ(1030)の長手方向軸線から離れて横方向に偏向させる。具体的には、エンドエフェクタ(1040)は、近位に引かれている関節運動バンド(1140、1142)の方に関節運動することになる。そのような関節運動中、他方の関節運動バンド(1140、1142)は遠位に引かれたり押されたりすることになる。
器具は、シャフトアセンブリ(1030)の近位部分に固定された関節運動制御アセンブリ(1100)を更に含む。関節運動制御アセンブリ(1100)は、ハウジング(1110)と、回転可能なノブ(1120)とを備える。前述の関節運動制御アセンブリ(100)と同様に、回転可能なノブ(1120)は、ハウジング(1110)に対して回転して、関節運動バンド(1140、1142)を反対の長手方向に駆動するように構成されている。例えば、第1の方向へのノブ(1120)の回転は、関節運動バンド(1140)の遠位長手方向の並進をもたらすと同時に、関節運動バンド(1142)の近位長手方向の並進をもたらす。第2の方向へのノブ(1120)の回転は、関節運動バンド(1140)の近位長手方向の並進をもたらすと同時に、関節運動バンド(1142)の遠位長手方向の並進をもたらす。このため、回転ノブ(1120)の回転は、関節運動セクション(1130)の関節運動をもたらすことを理解されたい。
前述の器具(10)とは異なり、本実施例の器具(1010)は、張力アセンブリ(1200)を更に含む。張力アセンブリ(1200)は、概して、関節運動制御アセンブリ(1100)全体をシャフトアセンブリ(1030)に対して並進させ、それによって関節運動バンド(1140、1142)に張力を同時に加えるように動作可能である。図20で最も良く分かるように、張力アセンブリ(1200)は、レバーアーム(1210)とリンク(1220)とを含む。レバーアーム(1210)は、ハンドルアセンブリ(1020)内に枢動可能に固定され、レバーアーム(1210)をハウジング(1020)に連結する枢着部(1212)の周りで旋回するように構成される。
リンク(1220)は、リンク(1220)をレバーアーム(1210)に連結する枢着部(1222)において、レバーアーム(1210)に枢動可能に連結される。リンク(1220)は、レバーアーム(1210)から、ハンドルアセンブリ(1020)を通り、かつノブ(1031)を通って延在し、このノブ(1031)において、リンク(1220)は関節運動制御アセンブリ(1100)に枢動可能に連結される。図示されていないが、リンク(1220)は、任意の好適な手段によって関節運動制御アセンブリ(1100)に連結され得ることを理解されたい。例えば、いくつかの実施例では、リンク(1220)は、回転可能なカラーアセンブリによって関節運動制御アセンブリ(1100)に連結され、この回転可能なカラーアセンブリは、リンク(1220)が関節運動制御アセンブリ(1100)の並進を駆動するのを可能にしながらも、関節運動制御アセンブリ(1100)がリンク(1220)に対して回転するのを可能にするように構成されている。他の実施例では、リンク(1220)は、関節運動制御アセンブリ(1100)と単純に一体となっていてもよく、又はピン若しくは他の固定特徴部を用いて連結されてもよい。当然のことながら、リンク(1220)を関節運動制御アセンブリ(1100)に連結するための任意の他の好適な機構は、本明細書の教示を考慮することで当業者に明らかであろう。
図21で最も良く分かるように、関節運動制御アセンブリ(1100)は、ノブ(1031)及びシャフトアセンブリ(1030)に対して並進するように構成されている。具体的には、ハウジング(1110)の近位部分は、関節運動制御アセンブリ(1100)がノブ(1031)に対していくらか並進できるようにするために、ノブ(1031)内に並進可能に受容される。加えて、関節運動制御アセンブリ(1100)とノブ(1031)との間にバネ(1224)が配設されて、関節運動制御アセンブリ(1100)を遠位位置に向かって弾性的に付勢する。より詳しく後述するように、関節運動制御アセンブリ(1100)の遠位位置は、関節運動位置に対応し、この位置で関節運動バンド(1140、1142)が低張力を受けて、関節運動制御アセンブリ(1100)が関節運動セクション(1130)を関節運動させることができるようになっている。
図20及び図22は、張力アセンブリ(1200)の例示的な動作モードを示す。具体的には、図20は、関節運動位置にある張力アセンブリ(1200)を示す。概して、関節運動位置は、関節運動制御アセンブリ(1100)のノブ(1120)を使用して関節運動バンド(1140、1142)をそれぞれ反対の方向に駆動し、関節運動セクション(1130)を関節運動させることができるように、関節運動バンド(1140、1142)が低張力を受けている状態に対応する。関節運動位置では、レバーアーム(1210)はハンドルアセンブリ(1020)に対して遠位に枢動される。リンク(1220)はレバーアーム(1210)に取り付けられているので、リンク(1220)も同様に遠位に位置付けられ、それによって、バネ(1224)が関節運動制御アセンブリ(1100)を遠位に駆動することが可能となる。
操作者は、関節運動セクション(1130)の剛性を高めることにより、関節運動セクション(1130)を特定の関節運動状態(例えば、真っ直ぐ)にロックすることを望む場合がある。そのようにするために、関節運動バンド(1140、1142)の両方に張力を同時に加えることが望ましい場合がある。これは、そのような張力は、関節運動セクション(1130)を所与の位置に維持するように作用する相反する力を、関節運動セクション(1130)に与えることができるからである。関節運動バンド(1140、1142)の両方に同時に張力を付与するために、操作者は、レバーアーム(1210)を把持して、レバーアーム(1210)をハンドルアセンブリ(1020)に対して近位に引っ張ってもよい。
図22から分かるように、レバーアーム(1210)を近位に引くことによって、リンク(1220)が関節運動制御アセンブリ(1100)に作用して、それにより、関節運動制御アセンブリ(1100)をノブ(1031)に対して近位に並進させる。関節運動バンド(1140、1142)は両方とも関節運動制御アセンブリ(1100)に連結されているので、そのような並進は、各関節運動バンド(1140、1142)の張力を同時に増加させることになる。この張力は、関節運動セクション(1130)内の可動構成要素に伝えられ、それによって、そうでなければ関節運動セクション(1130)内に存在し得るあらゆる緩みが引き締められる。関節運動バンド(1140、1142)に張力が加えられると、関節運動セクション(1130)の特定の関節運動状態(例えば、真っ直ぐ)が、それに応じてロックされる。
いくつかの実施例では、張力アセンブリ(1200)は、レバーアーム(1210)を張力を受けた位置に選択的に維持するためのロック特徴部又は他の機構を有してもよい。かかる特徴部を含む場合には、操作者は、レバーアーム(1210)が関節運動バンド(1140、1142)に張力を加えるように位置付けられた後に、かかる特徴部を作動させてもよい。別のあくまで例示的な例として、レバーアーム(1210)及びリンク(1220)は、後述するオーバーセンタートグルなどの、オーバーセンタートグル機構を提供するように構成され得る。あるいは、ロック機構は省略されてもよく、レバーアーム(1210)は、操作者がレバーアーム(1210)を解放するとすぐに、バネ(1224)の弾性によって、単純に関節運動位置に戻ってもよい。
F.オーバーセンタートグル張力アセンブリを有する例示的な代替の器具
図23は、例示的な代替の器具(1310)を示す。本実施例の器具(1310)は、本明細書において別途記載される場合を除いて、上述した器具(10)と実質的に同一であることを理解されたい。例えば、本実施例の器具(1310)は、ハンドルアセンブリ(1320)と、シャフトアセンブリ(1330)と、エンドエフェクタ(1340)とを備える。ハンドルアセンブリ(1320)は、ピストルグリップ(1324)と一対のボタン(1326)とを含む本体(1322)を備える。ハンドルアセンブリ(1320)はまた、ピストルグリップ(1324)に向かって及びピストルグリップ(1324)から離れる方向に枢動可能なトリガ(1328)を備える。しかしながら、はさみグリップ構成などが挙げられるがこれに限定されない、種々の他の好適な構成が使用され得ることを理解されたい。エンドエフェクタ(1340)は、超音波ブレード(1460)と、枢動クランプアーム(1344)とを含む。クランプアーム(1344)はトリガ(1328)と結合され、これにより、クランプアーム(1344)は、ピストルグリップ(1324)に向かうトリガ(1328)の枢動に反応して、超音波ブレード(1460)に向かって枢動可能となり、また、クランプアーム(1344)は、ピストルグリップ(1324)から離れる方向へのトリガ(1328)の枢動に反応して、超音波ブレード(1460)から離れる方向に枢動可能となる。クランプアーム(1344)をトリガ(1328)と結合することができる種々の好適な方法は、本明細書の教示を考慮することで当業者に明らかであろう。いくつかの変形例では、1つ又は2つ以上の弾性部材を使用して、クランプアーム(1344)及び/又はトリガ(1328)を図2に示す開放位置に付勢する。
超音波トランスデューサアセンブリ(1312)は、ハンドルアセンブリ(1320)の本体(1322)から近位に延在する。トランスデューサアセンブリ(1312)は、トランスデューサアセンブリ(1312)が発電機(1316)から電力を受け取るように、ケーブル(1314)を介して発電器(1316)と結合されている。トランスデューサアセンブリ(1312)の圧電素子は、その電力を超音波振動に変換する。発電機(1316)は、電源と、トランスデューサアセンブリ(1312)による超音波振動の生成に特に適した電力プロファイルをトランスデューサアセンブリ(1312)に提供するように構成された制御モジュールとを含んでもよい。
本実施例のブレード(1460)は、組織を効果的に切り開いて封止するために、超音波周波数で振動するように動作可能である。ブレード(1460)は、音響ドライブトレーンの遠位端に位置付けられる。この音響ドライブトレーンは、トランスデューサアセンブリ(1312)と、音響導波管(図示せず)とを含む。音響導波管は、器具(10)に関して上述した可撓性部分(166)と類似の可撓性部分(図示せず)を含む。トランスデューサアセンブリ(1312)は、導波管のホーン(図示せず)の近位に位置する、1組の圧電ディスク(図示せず)を含む。圧電ディスクは、電力を超音波振動に変換するように動作可能であり、その超音波振動は、次いで、公知の構成及び技術に従って、導波管に沿ってブレード(1460)まで伝達される。あくまで一例として、音響ドライブトレーンのこの部分は、本明細書に引用される種々の参考文献の種々の教示に従って構成されてよい。
本実施例のシャフトアセンブリ(1330)は、ハンドルアセンブリ(1320)から遠位に延在する。本明細書において別途記載のない限り、シャフトアセンブリ(1330)は、器具に関して上述したシャフトアセンブリ(30)と実質的に同一である。例えば、シャフトアセンブリ(1330)は、シャフトアセンブリ(1330)の遠位部分に位置する関節運動セクション(1430)を含み、エンドエフェクタ(1340)は関節運動セクション(1430)より遠位に位置する。図23に示すように、ノブ(1331)は、シャフトアセンブリ(1330)の近位部分に固定されている。ノブ(1331)は本体(1322)に対して回転可能であるので、シャフトアセンブリ(1330)は、シャフトアセンブリ(1330)によって画定される長手方向軸線を中心に、ハンドルアセンブリ(1320)に対して回転可能である。かかる回転は、エンドエフェクタ(1340)、関節運動セクション(1430)、及びシャフトアセンブリ(1330)の一体的回転を提供することができる。当然のことながら、回転可能特徴部は、所望により、単に省略されてもよい。
本明細書において別途記載のない限り、関節運動セクション(1430)は、器具(10)に関して上述した関節運動セクション(130)と実質的に同一である。例えば、関節運動セクション(1430)は、シャフトアセンブリ(1430)によって画定される長手方向軸線に対して種々の横方向偏向角度にてエンドエフェクタ(1340)を選択的に位置付けるように動作可能である。関節運動セクション(130)と同様に、関節運動セクション(1430)は、関節運動セクション(1430)内に配設され、かつシャフトアセンブリ(1330)を通って延在する、一対の関節運動バンド(1440、1442)によって駆動される。関節運動バンド(1440、1142)が長手方向反対向きに並進するとき、これは、関節運動セクション(1430)を屈曲させ、それによって、エンドエフェクタ(1340)を、真っ直ぐな構成から関節運動した構成に、シャフトアセンブリ(1330)の長手方向軸線から離れて横方向に偏向させる。具体的には、エンドエフェクタ(1340)は、近位に引かれている関節運動バンド(1440、1442)の方に関節運動することになる。そのような関節運動中、他方の関節運動バンド(1440、1442)は、遠位に引かれたり押されたりすることになる。
器具は、シャフトアセンブリ(1330)の近位部分に固定された関節運動制御アセンブリ(1400)を更に備える。関節運動制御アセンブリ(1400)は、ハウジング(1410)と、回転可能なノブ(1420)とを備える。前述の関節運動制御アセンブリ(100)と同様に、回転可能なノブ(1420)は、ハウジング(1410)に対して回転して、関節運動バンド(1440、1442)を反対の長手方向に駆動するように構成されている。例えば、第1の方向へのノブ(1420)の回転は、関節運動バンド(1440)の遠位長手方向の並進をもたらすと同時に、関節運動バンド(1442)の近位長手方向の並進をもたらす。第2の方向へのノブ(1420)の回転は、関節運動バンド(1440)の近位長手方向の並進をもたらすと同時に、関節運動バンド(1442)の遠位長手方向の並進をもたらす。このため、回転ノブ(1420)の回転は、関節運動セクション(1430)の関節運動をもたらすことを理解されたい。
前述の器具(10)とは異なり、本実施例の器具(1310)は、張力アセンブリ(1500)を更に含む。張力アセンブリ(1500)は、概して、関節運動バンド(1440、1442)に張力を直接加え、かつかかる張力を維持するためのオーバーセンタートグル機構として動作可能である。具体的には、図23及び図24で最も良く分かるように、張力アセンブリ(1500)は、レバーアーム(1510)と、シャフトアセンブリ(1330)の周りに配設されたカラー(1520)とを含む。レバーアーム(1510)は、ハウジング(1410)の一体型取付ヨーク(1415)において、作動制御アセンブリ(1400)のハウジング(1410)に取り付けられる。レバーアーム(1510)は、レバーアーム(1510)が取付ヨーク(1415)に対して枢動するのを可能にするように構成されたピン(1511)を介して、取付ヨーク(1415)に連結される。より詳しく後述するように、レバーアーム(1510)は、概ね、カラー(1520)を近位又は遠位に駆動するオーバーセンタートグル機構としての取付ヨーク(1415)に対して旋回するように構成されている。
レバーアーム(1510)は、レバーアーム(1510)とカラー(1520)との間に延在する2つのリンク(1512、1514)によってカラー(1520)に連結される。各リンク(1512、1514)は、レバーアーム(1510)の中心近くに配設されたピン(1515)において、レバーアームに枢動可能に連結される。また、各リンク(1512、1514)は、それぞれの枢動結合部(1521、1522)において、カラー(1520)に枢動可能に連結される。ピン(1515)及び枢動結合部(1521、1522)は共に、レバーアーム(1510)及びカラー(1520)が移動したときに、各リンクが枢動できるようにする。
図24及び図25で最も良く分かるように、カラー(1520)は、カラー(1520)から延び、シャフトアセンブリ(1330)の一対のスロット(1333)を通ってシャフトアセンブリ(1330)内に至る、一対の内方に延在するアーマチャ(1524)(1つのアーマチャのみが示されている)を含む。各アーマチャ(1524)は、それぞれの関節運動バンド(1440、1442)に連結する。具体的には、各関節運動バンド(1440、1442)は、対応するアーマチャ(1524)を受容するスロットを含む。スロット及びアーマチャ(1524)は、カラー(1520)が図26に示される遠位位置にあるときに関節運動バンド(1440、1442)が反対の長手方向に自由に移動することができるように構成されている。しかしながら、より詳細に後述するように、カラー(1520)を図27に示される近位位置に移動させると、アーマチャ(1524)は、アーマチャ(1524)がこれらスロットの近位端に達し、それによって関節運動バンド(1440、1442)を近位に引いて、関節運動バンド(1440、1442)に張力を与えるように構成されている。各アーマチャ(1524)の反対端は、カラー(1520)内に配設された内輪(1526)と一体である又は内輪(1526)に固定して取り付けられる。内輪(1526)は、カラー(1520)の並進を各アーマチャ(1524)に伝達しながらも、カラー(1520)内で自由に回転するように構成されている。カラー(1520)がかかる特徴部を有している場合、シャフトアセンブリ(1330)が回転している間、カラー(1520)は静止していることができるので、かかる特徴部は望ましい場合がある。
別の例示的な構成として、カラー(1520)は、カラー(1520)と関節運動バンド(1440、1442)との間の選択的な係合をもたらすカム特徴部を有してもよい。例えば、そのようなカム特徴部が第1の位置にあるとき、カラー(1520)は関節運動バンド(1440、1442)から係合解除されることができ、これにより、関節運動バンド(1440、1442)は、カム特徴部が第1の位置にあるときに反対の長手方向に自由に動くことができる。カム特徴部が第2の位置に移動(例えば、回転、スライド等)すると、カム特徴部はカラー(1520)と関節運動バンド(1440、1442)との間の係合をもたらすことができ、これにより、カラー(1520)が長手方向に移動すると、関節運動バンド(1440、1442)もそれに応じて同時に長手方向に移動する。カラー(1520)と関節運動バンド(1440、1442)との間に提供され得る他の好適な構造及び関係は、本明細書の教示を考慮することで当業者に明らかであろう。
張力アセンブリ(1500)の例示的な使用が図26及び図27に示されている。具体的には、張力アセンブリ(1500)は、最初は、非張力位置つまり弛緩位置にあってもよい。そうした位置では、レバーアーム(1510)は枢動可能に上方に配設されて、それにより、ピン(1515)がピン(1511)の上方に配設される。レバーアーム(1510)が上方に位置付けられた状態では、カラー(1520)は、各リンク(1512、1514)によって、シャフトアセンブリ(1330)に対して遠位位置に押される。カラー(1520)はアーマチャ(1524)を介して関節運動バンド(1440、1442)に取り付けられているので、カラー(1520)が遠位位置にあるとき、関節運動バンド(1440、1442)は張力を受けていない状態つまり弛緩状態にある。したがって、カラー(1520)が遠位位置にある場合、関節運動バンド(1440、1442)を使用して、前述の関節運動制御アセンブリ(1400)を介して、関節運動セクション(1430)を関節運動させることができる。
張力アセンブリ(1500)を張力位置に移行させるために、操作者は、レバーアーム(1510)を、図27に示される位置まで下向きに枢動させることができる。図から分かるように、レバーアーム(1510)が下方に押し下げられると、各リンク(1512、1514)はカラー(1520)をシャフトアセンブリ(1330)に対して近位に引く。カラー(1520)は各関節運動バンド(1440、1442)に取り付けられているので、カラー(1520)は、それに対応して、各関節運動バンド(1440、1442)を同時に近位に引く。このため、カラー(1520)は、レバーアーム(1510)によって近位に引かれたときに、各関節運動バンド(1440、1442)に張力を加えるように機能する。
レバーアーム(1510)が図27に示される位置にある状態では、張力アセンブリ(1500)は張力を受けた位置にある。張力を受けた位置では、カラー(1520)は、シャフトアセンブリ(1330)に対して最も遠い近位位置にあり、関節運動バンド(1440、1442)は、それに対応して完全に張力を受けた状態になる。加えて、レバーアーム(1510)は、ピン(1515)がピン(1511)の下方に配設されるように位置付けられる。このこと及びレバーアーム(1510)とカラー(1520)との間に生成された張力により、レバーアーム(1510)は張力を受けた位置に概ね固定されて、それにより、張力アセンブリ(1500)はオーバーセンタートグルを提供する。したがって、操作者が張力アセンブリ(1500)を非張力位置つまり弛緩位置に戻すことを望む場合、操作者はレバーアーム(1510)を上方に枢動させて、図23に示す位置まで戻す必要がある。本実施例は、レバーアーム(1510)を張力を受けた位置に維持するためのオーバーセンタートグル特徴部を含むが、任意の他の好適な特徴部又は機構を使用してもよい。あるいは、他の実施例では、そのような特徴部は、単に省略されていてもよい。
器具(1400)のいくつかの代替変形例では、カラー(1520)は省略される。いくつかのそのような変形例では、ヨーク(1415)はハンドルアセンブリ(1320)の本体(1322)の一体型特徴部であり、そのため、レバーアーム(1510)はハンドルアセンブリ(1320)と直接枢動可能に結合される。更に、いくつかのそのような変形例では、リンク(1512、1514)の遠位端は、関節運動制御アセンブリ(1400)のハウジング(1410)と直接枢動可能に結合される。そのような実施例は、前述の器具(1100)の実施例と同様に動作し得る。よって、レバーアーム(1510)が上方位置まで枢動されると、関節運動制御アセンブリ(1400)は遠位位置となり、関節運動バンド(1440、1442)は、関節運動セクション(1430)を関節運動させるために並進自在となる。レバーアーム(1510)が下方位置まで枢動されると、関節運動制御アセンブリ(1400)は近位位置となり、関節運動バンド(1440、1442)を引っ張ると関節運動バンド(1440、1442)は張力を受け、それによって、(例えば、関節運動セクションが真っ直ぐな状態又は非関節運動状態にある場合に)関節運動セクション(1430)を効果的に剛化させる。その他の好適な変形形態が、本明細書の教示を考慮することで当業者に明らかであろう。
III.例示の組み合わせ
以下の実施例は、本明細書の教示を組み合わせるか又は適用することができる様々な非網羅的な方法に関する。以下の実施例は、本出願における又は本出願の後の出願におけるどの時点でも提示され得るいずれの請求項の適用範囲をも限定することを目的としたものではない点は理解されるべきである。一切の放棄を意図するものではない。以下の実施例は単なる例示の目的で与えられるものにすぎない。本明細書の様々な教示は、他の多くの方法で構成及び適用が可能であると企図される。また、いくつかの変形形態では、以下の実施例において言及される特定の特徴を省略してもよいことも企図される。したがって、本発明者によって、又は本発明者の利益となる継承者によって、後日、そうである旨が明示的に示されない限り、以下に言及される態様又は特徴のいずれも重要なものとしてみなされるべきではない。以下に言及される特徴以外の更なる特徴を含む請求項が本出願において、又は本出願に関連する後の出願において示される場合、これらの更なる特徴は、特許性に関連するいずれの理由によって追加されたものとしても仮定されるべきではない。
(実施例1)
組織上で手術するための装置であって、(a)本体アセンブリと、(b)本体アセンブリから遠位に延在するシャフトであって、長手方向軸線を画定する、シャフトと、(c)音響導波管であって、可撓性部分を備える、音響導波管と、(d)シャフトと結合された関節運動セクションであって、関節運動セクションの一部分は、導波管の可撓性部分を包囲し、関節運動セクションは、(i)第1の部材、及び(ii)第2の部材、を更に備え、第2の部材は、第1の部材に対して長手方向に並進可能である、関節運動セクションと、(e)導波管と音響通信している超音波ブレードを備えるエンドエフェクタと、(f)関節運動ロックであって、張力特徴部を備え、張力特徴部は、関節運動セクションの第1の部材及び第2の部材の少なくとも一方に張力を選択的に加え、それによって、関節運動セクションの剛性を高めるように構成されている、関節運動ロックと、を備える、装置。
(実施例2)
関節運動ロックの張力特徴部が、関節運動セクションの第1の部材及び第2の部材の両方に張力を選択的に加えるように構成されている、実施例1又は以下の実施例のいずれか1つの装置。
(実施例3)
関節運動セクションの第1の部材及び第2の部材と連通している関節運動制御アセンブリを更に備える、実施例2の装置。
(実施例4)
関節運動ロックの張力特徴部が、関節運動制御アセンブリを近位に駆動して、関節運動セクションの第1の部材及び第2の部材の両方に張力を加えるように構成されている、実施例3の装置。
(実施例5)
関節運動制御アセンブリがノブを備え、ノブは、回転して、関節運動セクションの第1の部材及び第2の部材をそれぞれ反対の方向に駆動するように構成されている、実施例3の装置。
(実施例6)
ノブが、並進して、関節運動セクションの第1の部材及び第2の部材の両方を同一方向に同時に駆動するように構成されている、実施例5の装置。
(実施例7)
張力特徴部が、ノブから延在する2つの面取り部材を備え、面取り部材は、関節運動セクションの第1の部材及び第2の部材の両方に張力を加えるように動作可能である、実施例6に記載の装置。
(実施例8)
ノブが、旋回して、関節運動セクションの第1の部材及び第2の部材の両方を同一方向に駆動するように構成されており、関節運動ロックの張力特徴部が、ノブから延在する2つのピンを備える、実施例5の装置。
(実施例9)
関節運動ロックが、関節運動セクション上に互いに隣接して配設された少なくとも2つの非対称セグメントを含む、上記又は以下の実施例のいずれか1つの装置。
(実施例10)
各非対称セグメントが、関節運動部分とロック部分とを備え、関節運動部分は面取面を含み、ロック部分は、関節運動部分の面取面に対して真っ直ぐである、実施例9の装置。
(実施例11)
第1の部材が関節運動部分に隣接し、第2の部材がロック部分に隣接しており、張力特徴部が、第1の部材に張力を選択的に加えて、関節運動セクションを、各非対称セグメントの関節運動部分の方向に関節運動させるように構成されている、実施例10の装置。
(実施例12)
張力特徴部が、第2の部材に張力を選択的に加えて、各非対称リンクのロック部分を他の隣接する非対称セグメントと当接させることによって関節運動セクションを剛性にするように構成されている、実施例11の装置。
(実施例13)
関節運動ロックがレバーを更に備え、張力特徴部が、シャフトの少なくとも一部の周りに配設されたカラーを含み、レバーは、少なくとも1つのリンクを介してカラーと連通している、上記又は以下の実施例のいずれか1つの装置。
(実施例14)
レバーが、カラーからシャフト内まで延在する第1のアーマチャと第2のアーマチャとを備え、第1のアーマチャは、関節運動セクションの第1の部材に固定され、第2のアーマチャは、関節運動セクションの第2の部材に固定されている、実施例13の装置。
(実施例15)
レバーが、カラーをシャフトに対して張力位置まで並進させるように構成され、カラーは、カラーが張力位置に配設されたときに関節運動セクションの第1及び第2の部材に張力を加えるように構成されている、実施例14の装置。
(実施例16)
レバーが、オーバーセンタートグル機構を備える、実施例15の装置。
(実施例17)
組織上で手術するための装置であって、(a)本体アセンブリと、(b)本体アセンブリから遠位に延在するシャフトであって、長手方向軸線を画定する、シャフトと、(c)シャフトと結合された関節運動セクションと、(d)関節運動セクションと結合されたエンドエフェクタであって、組織に係合するように構成された作業要素を備える、エンドエフェクタと、(e)関節運動セクションの関節運動を駆動し、それによって、エンドエフェクタを長手方向軸線から偏向させるように動作可能な関節運動駆動アセンブリであって、
(i)第1の並進駆動部、及び
(ii)第2の並進駆動部、を備える、関節運動駆動アセンブリと、
(f)関節運動ロックアセンブリであって、第1の並進駆動部及び第2の並進駆動部の少なくとも一方と連通している、関節運動ロックアセンブリと、を備える、装置。
(実施例18)
関節運動ロックアセンブリが、関節運動セクションをロック構成と関節運動可能な構成との間で選択的に移行させるように構成されている、実施例17の装置。
(実施例19)
関節運動ロックアセンブリが、第1の並進駆動部及び第2の並進駆動部を張力下に同時に置き、それによって、関節運動セクションをロック構成に移行させるように構成されている、実施例18の装置。
(実施例20)
組織上で手術するための装置であって、(a)本体アセンブリと、(b)本体アセンブリから遠位に延在するシャフトであって、長手方向軸線を画定する、シャフトと、(c)シャフトと結合された関節運動セクションと、(d)関節運動セクションと結合されたエンドエフェクタと、(e)第1の対の並進部材であって、関節運動セクションを作動させ、それによって、エンドエフェクタを長手方向軸線から偏向させるように動作可能である、第1の対の並進部材と、(f)第1の対の並進部材と連通している駆動アセンブリであって、第1の対の並進部材を並進させて、関節運動セクションを作動させるように構成されている、駆動アセンブリと、
(g)張力アセンブリであって、第1の構成と第2の構成との間で移行するように構成され、張力アセンブリが第1の構成にあるときに関節運動セクションを剛性にするように構成されている、張力アセンブリと、を備える、装置。
IV.その他
明細書に記載される器具のいずれの変形形態も、本明細書で上述されるものに加えて、又はそれらの代わりに、種々の他の特徴を含んでもよいことを理解されたい。あくまで一例として、本明細書で説明する器具のいずれもが、本明細書において、参照することにより組み込まれる種々の参考文献のいずれかで開示される種々の特徴の1つ又は2つ以上を含むこともできる。本明細書の教示は、本明細書の引用文献のいずれかの教示と多数の方法で容易に組み合わせ得るため、本明細書の教示は、本明細書の他の引用文献のいずれかに記載される器具のいずれにも容易に適用され得ることが理解されよう。更に、当業者は、本明細書の種々の教示が電気外科用器具、ステープル留め器具、及び他の種類の外科用器具に容易に適用され得ることを認識するであろう。本明細書の教示が組み込まれ得る他の種類の器具が、当業者には明らかであろう。
本明細書に参照により組み込まれると言及されたいかなる特許、刊行物、又は他の開示内容も、全体的に又は部分的に、組み込まれた内容が現行の定義、見解、又は本開示に記載された他の開示内容とあくまで矛盾しない範囲でのみ本明細書に組み込まれることを認識されたい。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ものとするが、既存の定義、記載、又は本明細書に記載される他の開示文献と矛盾する任意の文献、又はそれらの部分は、援用文献と既存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。
上述の装置の変形形態は、医療専門家によって行われる従来の治療及び処置での用途だけでなく、ロボット支援された治療及び処置での用途も有することができる。あくまでも一例として、本明細書の様々な教示は、ロボット外科システム、例えばIntuitive Surgical,Inc.(Sunnyvale,California)によるDAVINCI(商標)システムに容易に組み込まれ得る。同様に、当業者には明らかとなることであるが、本明細書の種々の教示は、その開示が、本明細書において、参照することにより組み込まれる2004年8月31日公開の「Robotic Surgical Tool with Ultrasound Cauterizing and Cutting Instrument」と題された米国特許第6,783,524号の種々の教示と容易に組み合わされ得る。
上述の変形形態は、1回の使用後に廃棄されるように設計されてもよく、あるいは、それらは、複数回使用されるように設計されてもよい。いずれか又は両方の場合において、変形形態は、少なくとも1回の使用後に再利用のために再調整され得る。再調整は、装置の分解工程、それに続く特定の部品の洗浄又は交換工程、及びその後の再組立て工程の任意の組み合わせを含み得る。特に、装置のいくつかの変形形態は分解することができ、また、装置の任意の数の特定の部材又は部品を、任意の組み合わせで選択的に交換するか又は取り外してもよい。特定の部品の洗浄及び/又は交換に際して、装置の特定の変形形態を、再調整用の施設において、又は手術の直前に使用者により、その後の使用のために再組み立てされてもよい。当業者であれば、装置の再調整において、分解、洗浄/交換、及び再組み立てのための様々な技術を使用できる点は認識するであろう。かかる技術の使用、及び結果として得られる再調整された装置は、全て本発明の範囲内にある。
あくまで一例として、本明細書に記載される変形形態は、手術の前及び/又は後に滅菌されてもよい。1つの滅菌法では、装置をプラスチック製又はTYVEK製のバックなどの閉鎖及び密封された容器に入れる。次いで、容器及び装置を、γ線、X線、又は高エネルギー電子線などの、容器を透過し得る放射線場に置くことができる。放射線は、装置の表面及び容器内の細菌を死滅させることができる。この後、滅菌された装置を、後の使用のために、滅菌容器中で保管することができる。装置はまた、β線若しくはγ線、エチレンオキシド、又は水蒸気が挙げられるが、これらに限定されない、当該技術分野で既知の任意の他の技術を用いて滅菌され得る。
以上、本発明の様々な実施形態を図示及び説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、当業者による適切な改変により、本明細書に記載される方法及びシステムの更なる適合化を実現することができる。そのような可能な改変のうちのいくつかについて述べたが、他の改変も当業者には明らかであろう。例えば、上記で論じた実施例、実施形態、形状、材料、寸法、比率、工程などは例示的なものであって、必須のものではない。したがって、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲の観点から考慮されるべきものであり、本明細書及び図面において図示され、説明された構造及び動作の細部に限定されないものとして理解されたい。
〔実施の態様〕
(1) 組織上で手術するための装置であって、
(a)本体アセンブリと、
(b)前記本体アセンブリから遠位に延在するシャフトであって、長手方向軸線を画定する、シャフトと、
(c)音響導波管であって、可撓性部分を備える、音響導波管と、
(d)前記シャフトと結合された関節運動セクションであって、前記関節運動セクションの一部分は、前記導波管の前記可撓性部分を包囲し、前記関節運動セクションは、
(i)第1の部材、及び
(ii)第2の部材であって、前記第1の部材に対して長手方向に並進可能である、第2の部材、を更に備える、関節運動セクションと、
(e)前記導波管と音響通信している超音波ブレードを備えるエンドエフェクタと、
(f)関節運動ロックであって、張力特徴部を備え、前記張力特徴部は、前記関節運動セクションの前記第1の部材及び前記第2の部材の少なくとも一方に張力を選択的に加え、それによって、前記関節運動セクションの剛性を高めるように構成されている、関節運動ロックと、を備える、装置。
(2) 前記関節運動ロックの前記張力特徴部が、前記関節運動セクションの前記第1の部材及び前記第2の部材の両方に張力を選択的に加えるように構成されている、実施態様1に記載の装置。
(3) 前記関節運動セクションの前記第1の部材及び前記第2の部材と連通している関節運動制御アセンブリを更に備える、実施態様2に記載の装置。
(4) 前記関節運動ロックの前記張力特徴部が、前記関節運動制御アセンブリを近位に駆動して、前記関節運動セクションの前記第1の部材及び前記第2の部材の両方に張力を加えるように構成されている、実施態様3に記載の装置。
(5) 前記関節運動制御アセンブリがノブを備え、前記ノブは、回転して、前記関節運動セクションの前記第1の部材及び前記第2の部材をそれぞれ反対の方向に駆動するように構成されている、実施態様3に記載の装置。
(6) 前記ノブが、並進して、前記関節運動セクションの前記第1の部材及び前記第2の部材の両方を同一方向に同時に駆動するように構成されている、実施態様5に記載の装置。
(7) 前記張力特徴部が、前記ノブから延在する2つの面取り部材を備え、前記面取り部材は、前記関節運動セクションの前記第1の部材及び前記第2の部材の両方に張力を加えるように動作可能である、実施態様6に記載の装置。
(8) 前記ノブが、旋回して、前記関節運動セクションの前記第1の部材及び前記第2の部材の両方を同一方向に駆動するように構成されており、前記関節運動ロックの前記張力特徴部が、前記ノブから延在する2つのピンを備える、実施態様5に記載の装置。
(9) 前記関節運動ロックが、前記関節運動セクション上に互いに隣接して配設された少なくとも2つの非対称セグメントを含む、実施態様1に記載の装置。
(10) 各非対称セグメントが、関節運動部分とロック部分とを備え、前記関節運動部分は面取面を含み、前記ロック部分は、前記関節運動部分の前記面取面に対して真っ直ぐである、実施態様9に記載の装置。
(11) 前記第1の部材が前記関節運動部分に隣接し、前記第2の部材が前記ロック部分に隣接しており、前記張力特徴部が、前記第1の部材に張力を選択的に加えて、前記関節運動セクションを、各非対称セグメントの前記関節運動部分の方向に関節運動させるように構成されている、実施態様10に記載の装置。
(12) 前記張力特徴部が、前記第2の部材に張力を選択的に加えて、各非対称リンクの前記ロック部分を他の隣接する非対称セグメントと当接させることによって前記関節運動セクションを剛性にするように構成されている、実施態様11に記載の装置。
(13) 前記関節運動ロックがレバーを更に備え、前記張力特徴部が、前記シャフトの少なくとも一部の周りに配設されたカラーを含み、前記レバーは、少なくとも1つのリンクを介して前記カラーと連通している、実施態様1に記載の装置。
(14) 前記レバーが、前記カラーから前記シャフト内まで延在する第1のアーマチャと第2のアーマチャとを備え、前記第1のアーマチャは、前記関節運動セクションの前記第1の部材に固定され、前記第2のアーマチャは、前記関節運動セクションの前記第2の部材に固定されている、実施態様13に記載の装置。
(15) 前記レバーが、前記カラーを前記シャフトに対して張力位置まで並進させるように構成され、前記カラーは、前記カラーが前記張力位置に配設されたときに前記関節運動セクションの前記第1及び第2の部材に張力を加えるように構成されている、実施態様14に記載の装置。
(16) 前記レバーが、オーバーセンタートグル機構を備える、実施態様15に記載の装置。
(17) 組織上で手術するための装置であって、
(a)本体アセンブリと、
(b)前記本体アセンブリから遠位に延在するシャフトであって、長手方向軸線を画定する、シャフトと、
(c)前記シャフトと結合された関節運動セクションと、
(d)前記関節運動セクションと結合されたエンドエフェクタであって、組織に係合するように構成された作業要素を備える、エンドエフェクタと、
(e)前記関節運動セクションの関節運動を駆動し、それによって、前記エンドエフェクタを前記長手方向軸線から偏向させるように動作可能な関節運動駆動アセンブリであって、
(i)第1の並進駆動部、及び
(ii)第2の並進駆動部、を備える、関節運動駆動アセンブリと、
(f)関節運動ロックアセンブリであって、前記第1の並進駆動部及び前記第2の並進駆動部の少なくとも一方と連通している、関節運動ロックアセンブリと、を備える、装置。
(18) 前記関節運動ロックアセンブリが、前記関節運動セクションをロック構成と関節運動可能な構成との間で選択的に移行させるように構成されている、実施態様17に記載の装置。
(19) 前記関節運動ロックアセンブリが、前記第1の並進駆動部及び前記第2の並進駆動部を張力下に同時に置き、それによって、前記関節運動セクションを前記ロック構成に移行させるように構成されている、実施態様18に記載の装置。
(20) 組織上で手術するための装置であって、
(a)本体アセンブリと、
(b)前記本体アセンブリから遠位に延在するシャフトであって、長手方向軸線を画定する、シャフトと、
(c)前記シャフトと結合された関節運動セクションと、
(d)前記関節運動セクションと結合されたエンドエフェクタと、
(e)第1の対の並進部材であって、前記関節運動セクションを作動させ、それによって、前記エンドエフェクタを前記長手方向軸線から偏向させるように動作可能である、第1の対の並進部材と、
(f)前記第1の対の並進部材と連通している駆動アセンブリであって、前記第1の対の並進部材を並進させて、前記関節運動セクションを作動させるように構成されている、駆動アセンブリと、
(g)張力アセンブリであって、第1の構成と第2の構成との間で移行するように構成され、前記張力アセンブリが前記第1の構成にあるときに前記関節運動セクションを剛性にするように構成されている、張力アセンブリと、を備える、装置。

Claims (20)

  1. 組織上で手術するための装置であって、
    (a)本体アセンブリと、
    (b)前記本体アセンブリから遠位に延在するシャフトであって、長手方向軸線を画定する、シャフトと、
    (c)音響導波管であって、可撓性部分を備える、音響導波管と、
    (d)前記シャフトと結合された関節運動セクションであって、前記関節運動セクションの一部分は、前記音響導波管の前記可撓性部分の少なくとも一部分を包囲し、前記関節運動セクションは、
    (i)第1の部材、及び
    (ii)第2の部材であって、前記第1の部材に対して長手方向に並進可能である、第2の部材、を更に備える、関節運動セクションと、
    (e)前記音響導波管と音響通信している超音波ブレードを備えるエンドエフェクタと、
    (f)関節運動ロックアセンブリであって、前記関節運動ロックアセンブリの遠位部分は、前記音響導波管の前記可撓性部分の一部分を包囲し、前記関節運動ロックアセンブリの近位部分は、張力特徴部を備え、前記張力特徴部は、前記関節運動セクションの前記第1の部材及び前記第2の部材の少なくとも一方に張力を選択的に加え、それによって、前記関節運動セクションの剛性を高めるように構成されている、関節運動ロックアセンブリと、を備える、装置。
  2. 前記関節運動ロックアセンブリの前記張力特徴部が、前記関節運動セクションの前記第1の部材及び前記第2の部材の両方に張力を選択的に加えるように構成されている、請求項1に記載の装置。
  3. 前記関節運動セクションの前記第1の部材及び前記第2の部材と連通している関節運動制御アセンブリを更に備える、請求項2に記載の装置。
  4. 前記関節運動ロックアセンブリの前記張力特徴部が、前記関節運動制御アセンブリを近位に駆動して、前記関節運動セクションの前記第1の部材及び前記第2の部材の両方に張力を加えるように構成されている、請求項3に記載の装置。
  5. 前記関節運動制御アセンブリがノブを備え、前記ノブは、回転して、前記関節運動セクションの前記第1の部材及び前記第2の部材をそれぞれ反対の方向に駆動するように構成されている、請求項3に記載の装置。
  6. 前記ノブが、並進して、前記関節運動セクションの前記第1の部材及び前記第2の部材の両方を同一方向に同時に駆動するように構成されている、請求項5に記載の装置。
  7. 前記張力特徴部が、前記ノブから延在する2つの面取り部材を備え、前記面取り部材は、前記関節運動セクションの前記第1の部材及び前記第2の部材の両方に張力を加えるように動作可能である、請求項6に記載の装置。
  8. 前記ノブが、旋回して、前記関節運動セクションの前記第1の部材及び前記第2の部材の両方を同一方向に駆動するように構成されており、前記関節運動ロックアセンブリの前記張力特徴部が、前記ノブから延在する2つのピンを備える、請求項5に記載の装置。
  9. 前記関節運動ロックアセンブリが、前記関節運動セクション上に互いに隣接して配設された少なくとも2つの非対称セグメントを含む、請求項1に記載の装置。
  10. 前記非対称セグメントが、関節運動部分とロック部分とを備え、前記関節運動部分は面取面を含み、前記ロック部分は、前記関節運動部分の前記面取面に対して真っ直ぐである、請求項9に記載の装置。
  11. 前記第1の部材が前記関節運動部分に隣接し、前記第2の部材が前記ロック部分に隣接しており、前記張力特徴部が、前記第1の部材に張力を選択的に加えて、前記関節運動セクションを、各前記非対称セグメントの前記関節運動部分の方向に関節運動させるように構成されている、請求項10に記載の装置。
  12. 前記張力特徴部が、前記第2の部材に張力を選択的に加えて、各前記非対称セグメントの前記ロック部分を他の隣接する前記非対称セグメントと当接させることによって前記関節運動セクションを剛性にするように構成されている、請求項11に記載の装置。
  13. 前記関節運動ロックアセンブリがレバーを更に備え、前記張力特徴部が、前記シャフトの少なくとも一部の周りに配設されたカラーを含み、前記レバーは、少なくとも1つのリンクを介して前記カラーと連通している、請求項1に記載の装置。
  14. 前記レバーが、前記カラーから前記シャフト内まで延在する第1のアーマチャと第2のアーマチャとを備え、前記第1のアーマチャは、前記関節運動セクションの前記第1の部材に固定され、前記第2のアーマチャは、前記関節運動セクションの前記第2の部材に固定されている、請求項13に記載の装置。
  15. 前記レバーが、前記カラーを前記シャフトに対して張力位置まで並進させるように構成され、前記カラーは、前記カラーが前記張力位置に配設されたときに前記関節運動セクションの前記第1及び第2の部材に張力を加えるように構成されている、請求項14に記載の装置。
  16. 前記レバーが、オーバーセンタートグル機構を備える、請求項15に記載の装置。
  17. 組織上で手術するための装置であって、
    (a)本体アセンブリと、
    (b)前記本体アセンブリから遠位に延在するシャフトであって、長手方向軸線を画定し、可撓性部分を有する音響導波管を備える、シャフトと、
    (c)前記シャフトと結合された関節運動セクションであって、前記音響導波管の前記可撓性部分が前記関節運動セクションを通って延在している、関節運動セクションと、
    (d)前記関節運動セクションと結合されたエンドエフェクタであって、組織に係合するように構成された作業要素を備える、エンドエフェクタと、
    (e)前記関節運動セクションの関節運動を駆動し、それによって、前記エンドエフェクタを前記長手方向軸線から偏向させるように動作可能な関節運動駆動アセンブリであって、
    (i)第1の並進駆動部、及び
    (ii)第2の並進駆動部、を備える、関節運動駆動アセンブリと、
    (f)関節運動ロックアセンブリであって、前記関節運動ロックアセンブリの第1の部分は、前記第1の並進駆動部と前記第2の並進駆動部との間で横方向に配置されていて、前記第1及び第2の並進駆動部が、前記第1の部分の外側を並進するように構成されており、前記関節運動ロックアセンブリの第2の部分は、前記第1の並進駆動部及び前記第2の並進駆動部の少なくとも一方と連通していて、前記第2の部分が、前記第1及び第2の並進駆動部の少なくとも一方と係合するようになっている、関節運動ロックアセンブリと、を備える、装置。
  18. 前記関節運動ロックアセンブリが、前記関節運動セクションをロック構成と関節運動可能な構成との間で選択的に移行させるように構成されている、請求項17に記載の装置。
  19. 前記関節運動ロックアセンブリが、前記第1の並進駆動部及び前記第2の並進駆動部を張力下に同時に置き、それによって、前記関節運動セクションを前記ロック構成に移行させるように構成されている、請求項18に記載の装置。
  20. 組織上で手術するための装置であって、
    (a)本体アセンブリと、
    (b)前記本体アセンブリから遠位に延在するシャフトであって、長手方向軸線を画定する、シャフトと、
    (c)可撓性部分を備える音響導波管と、
    (d)前記シャフトと結合された関節運動セクションであって、前記関節運動セクションは、前記音響導波管の前記可撓性部分を包囲し、前記関節運動セクションは、
    (i)第1の部材、及び
    (ii)第2の部材であって、前記第1の部材に対して長手方向に並進可能である、第2の部材、を更に備える、関節運動セクションと、
    e)前記関節運動セクションと結合されたエンドエフェクタあって、前記第1及び第2の部材は、前記関節運動セクションを作動させ、それによって、前記エンドエフェクタを前記長手方向軸線から偏向させるように動作可能である、エンドエフェクタと
    (f)第1の部分、及び第2の部分を含む関節運動ロックアセンブリであって、前記第1の部分は、前記関節運動セクションの偏向を一方向のみ防ぐように構成され、前記関節運動セクションが前記エンドエフェクタを反対方向のみに偏向させるように動作可能であるようにする部分であり、前記第2の部分は、張力特徴部を備え、前記張力特徴部は、前記第1及び第2の部材の少なくとも一方に張力を選択的に加え、それによって、前記関節運動セクションを剛性にするように構成され、作動された前記張力特徴部は、前記関節運動セクションの両方向への偏向を防ぐように構成されている、関節運動ロックアセンブリと備える、装置。
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