JP6983803B2 - デュアルモード関節運動駆動部を有する手術器具 - Google Patents

デュアルモード関節運動駆動部を有する手術器具 Download PDF

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Description

種々の手術器具が、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、超可聴周波数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。
超音波手術器具の例としては、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。このような装置及び関連する概念の更なる例は、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第5,322,055号、表題:「Clamp Coagulator/Cutting System for Ultrasonic Surgical Instruments」(1994年6月21日発行)、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第5,873,873号、表題:「Ultrasonic Clamp Coagulator Apparatus Having Improved Clamp Mechanism」(1999年2月23日発行)、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第5,980,510号、表題:「Ultrasonic Clamp Coagulator Apparatus Having Improved Clamp Arm Pivot Mount」(1997年10月10日出願)、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第6,325,811号、表題:「Blades with Functional Balance Asymmetries for use with Ultrasonic Surgical Instruments」(2001年12月4日発行)、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第6,773,444号、表題:「Blades with Functional Balance Asymmetries for Use with Ultrasonic Surgical Instruments」(2004年8月10日発行)、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第6,783,524号、表題:「Robotic Surgical Tool with Ultrasound Cauterizing and Cutting Instrument」(2004年8月31日発行)、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第8,461,744号、表題:「Rotating Transducer Mount for Ultrasonic Surgical Instruments」(2013年6月11日発行)、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第8,591,536号、表題:「Ultrasonic Surgical Instrument Blades」(2013年11月26日発行)、及びその開示が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第8,623,027号、表題:「Ergonomic Surgical Instruments」(2014年1月7日発行)に開示されている。
超音波手術器具のなお更なる例が、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、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、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、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、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、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、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、2008年8月21日公開の「Ultrasonic Device for Cutting and Coagulating」という名称の米国特許公開第2008/0200940号、及びその開示が参照により本明細書に組み込まれる、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号に開示されている。
一部の超音波外科器具は、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、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、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、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/又はその開示が参照により本明細書に組み込まれる、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んでよい。
加えて、一部の超音波手術器具は、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。かかる超音波手術器具の例は、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、1999年4月27日発行の「Articulating Ultrasonic Surgical Instrument」と題された米国特許第5,897,523号、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、1999年11月23日発行の「Ultrasonic Polyp Snare」と題された米国特許第5,989,264号、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、2000年5月16日発行の「Articulable Ultrasonic Surgical Apparatus」と題された米国特許第6,063,098号、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、2000年7月18日発行の「Articulating Ultrasonic Surgical Instrument」と題された米国特許第6,090,120号、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、2002年9月24日発行の「Actuation Mechanism for Surgical Instruments」と題された米国特許第6,454,782号、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、2003年7月8日発行の「Articulating Ultrasonic Surgical Shears」と題された米国特許第6,589,200号、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、2004年6月22日発行の「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日発行の「Articulating Ultrasonic Surgical Shears」と題された米国特許第7,135,030号、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、2009年11月24日発行の「Ultrasound Medical Instrument Having a Medical Ultrasonic Blade」と題された米国特許第7,621,930号、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、2014年1月2日公開の「Surgical Instruments with Articulating Shafts」という名称の米国特許公開第2014/0005701号、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、2014年1月2日公開の、「Surgical Instruments with Articulating Shafts」という名称の米国特許公開第2014/005703号、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、2014年4月24日公開の「Flexible Harmonic Waveguides/Blades for Surgical Instruments」という名称の米国特許公開第2014/0114334号、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、2015年3月19日公開の「Articulation Features for Ultrasonic Surgical Instrument」という名称の米国公開第2015/0080924号、及びその開示が参照により本明細書に組み込まれる、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仮出願第14/258,179号に開示されている。
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、と考えられている。
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り完結するが、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、図面において同様の参照符号は同じ要素を特定する。
第1の例示的な超音波手術器具の側面図である。 図1の手術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である。 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である。 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側面図である。 図2のシャフトアセンブリ及びエンドエフェクタの平面図である。 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である。 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である。 図2のシャフトアセンブリ及びエンドエフェクタの部分分解斜視図である。 図2のシャフトアセンブリの遠位カラー及び駆動ケーブルの斜視図である。 図1の器具のシャフト制御アセンブリの部分分解斜視図である。 図2のエンドエフェクタ、及びシャフトアセンブリの遠位部分の側面図であり、エンドエフェクタのクランプアームは閉鎖位置にあり、外部シース内の構成要素を見せるために外部シースは断面図で示されている。 図2のエンドエフェクタ、及びシャフトアセンブリの遠位部分の側面立面図であり、クランプアームは完全開放位置にあり、外部シース内の構成要素を見せるために外部シースは断面図で示されている。 シャフト制御アセンブリを有する第2の例示的な超音波手術器具の側面図である。 使い捨てアセンブリが再利用可能なアセンブリから分離されている、図11の超音波手術器具の部分分解側面図である。 デュアルモード関節運動制御アセンブリを有するシャフト制御アセンブリを備えた、図12の使い捨てアセンブリの部分分解正面斜視図である。 図13のデュアルモード関節運動制御アセンブリの正面斜視図である。 図13のデュアルモード関節運動制御アセンブリの部分分解正面斜視図である。 図13のデュアルモード関節運動制御アセンブリの関節運動ドラムの正面斜視図である。 図16の関節運動ドラムの後面斜視図である。 図13のデュアルモード関節運動制御アセンブリのリードスクリューの分解正面斜視図である。 図13のデュアルモード関節運動制御アセンブリの別のリードスクリューの分解後面斜視図である。 図13のデュアルモード関節運動制御アセンブリのデュアル感度駆動部の上方正面斜視図である。 図20のデュアル感度駆動部の下方後面斜視図である。 図20のデュアル感度駆動部の低感度関節運動制御ノブの上方斜視図である。 図22の低感度関節運動制御ノブの下方斜視図である。 図20のデュアル感度駆動部の駆動連結部の後面斜視図である。 図24の駆動連結部の正面斜視図である。 図20のデュアル感度駆動部の駆動ドラムの後面斜視図である。 図26の駆動ドラムの正面斜視図である。 図20のデュアル感度駆動部の高感度関節運動制御ノブの上方斜視図である。 図28の高感度関節運動制御ノブの下方斜視図である。 明瞭化のために様々な構成部品が除去されている、図12の使い捨てアセンブリの拡大側面図である。 明瞭化のために様々な構成部品が除去されており、シャフトアセンブリの真っ直ぐな構成を示すために関節運動ドラムが除去されている、図12の使い捨てアセンブリの拡大側面図である。 明瞭化のために様々な構成部品が除去されており、シャフトアセンブリの関節運動セクションを作動させるために低感度関節運動制御ノブが操作されている、図12の使い捨てアセンブリの拡大側面図である。 明瞭化のために様々な構成部品が除去されており、シャフトアセンブリの関節運動セクションを作動させるために高感度関節運動制御ノブが操作されている、図12の使い捨てアセンブリの拡大側面図である。
図面は、いかなる方式でも限定することを意図しておらず、本技術の種々の実施形態は、図面に必ずしも描写されていないものを含め、その他の様々な方式で実施し得ることが考えられる。本明細書に組み込まれ、本明細書の一部をなす添付の図面は、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、示される厳密な配置構成に限定されないことが理解される。
本技術の特定の実施例の以下の説明文は、その範囲を限定する目的で用いられるべきではない。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、本技術を実施する上で想到される最良の態様の1つである以下の説明により、当業者には明らかとなるであろう。理解されるように、本明細書に記載された技術は、いずれもその技術から逸脱することなく、その他の異なる、かつ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見なされるべきである。
本明細書に記載された教示、表現、実施形態、実施例などの任意の1つ以上のものを、本明細書に記載された他の教示、表現、実施形態、実施例などの任意の1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、以下に記載された教示、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種々の好適な方法が、当業者には容易に明らかとなろう。このような改変及び変形形態は、「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」、「遠位」、「上部」、及び「下部」という用語は、本明細書では、人間又はロボットである手術器具の操作者に関して定義する。用語「近位」とは、人間又はロボットである手術器具の操作者により近く、かつ、手術器具の外科用エンドエフェクタから更に離れた要素の位置を意味する。用語「遠位」とは、手術器具の外科用エンドエフェクタにより近く、かつ、人間又はロボットである手術器具の操作者から更に離れた要素の位置を意味する。このように、「近位」、「遠位」、「上部」、及び「下部」という用語は、相対語であり、本明細書に記載の発明を不必要に制限することを意図していない。
また、本開示の更なる明瞭さのために、「高」及び「低」という用語は、本明細書では、変速機出力に対する変速機入力の変速比に関して定義される。例えば、「高」変速比は、所定の入力が比較的「高い」変速機出力をもたらすが、入力に対する感度が低い。これに対し、「低」変速比は、所定の入力が比較的「低い」変速機出力をもたらすが、入力に対する感度はより高い。そのような概念は、機械式動力伝達システムにおける「高」伝達比及び「低」伝達比にも同様に当てはまることが理解されよう。このため、「高」及び「低」という用語は、相対語であり、本明細書に記載の発明を不必要に制限することを意図していない。
I.例示的な超音波手術器具
図1は、例示的な超音波手術器具(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、かつ動作可能であり得る。本明細書に記載されるように、また以下にて更に詳細に記載するように、器具(10)は、実質的に同時に、組織を切断し、かつ組織(例えば、血管など)を封止又は接合するように動作可能である。
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、を含む。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)を含む。ハンドルアセンブリ(20)は、ピストルグリップ(24)へと向かうように、またそれから離れるように枢動可能なトリガ(28)を更に含む。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(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)と連結され、これにより、クランプアーム(44)は、ピストルグリップ(24)へと向かうトリガ(28)の枢動に応答して、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)の枢動に応答して、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)と連結させ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は明らかとなるであろう。いくつかの変形形態では、クランプアーム(44)及び/又はトリガ(28)を図1に示す開放位置へと付勢するために、1つ又は2つ以上の弾性部材が使用される。
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)を介して発電機(16)と連結されている。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、を含むことができる。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GEN04又はGEN11を含み得る。追加的にあるいは代替え的に、発電機(16)は、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、その開示は、参照により本明細書に組み込まれる。更に、発電機(16)の機能の少なくとも一部がハンドルアセンブリ(20)に組み込まれていてもよく、更に言えば、ハンドルアセンブリ(20)は、ケーブル(14)を省略するために電池又はその他の搭載された電源を含んでもよいことも理解されたい。発電機(16)が取り得る更にその他の好適な形態、並びに発電機(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は明らかとなるであろう。
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)とを含む。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を含んでもよい。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。
図7〜8で最も良く分かるように、ケーブル(174)は、下部遠位シャフト要素(170)に固定されている。ケーブル(174)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)に向かって及びそれから離れて選択的に枢動するように動作可能である。具体的には、ケーブル(174)がピストルグリップ(24)に向かうトリガ(28)の枢動に応じて近位に並進し、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)の枢動に応じてブレード(160)に向かって枢動するように、ケーブル(174)はトリガ(28)と連結される。加えて、クランプアーム(44)がピストルグリップ(24)から離れるトリガ(28)の枢動に応じてブレード(160)から離れて枢動するように、ケーブル(174)は、ピストルグリップ(24)から離れるトリガ(28)の枢動に応じて遠位に並進する。
下部遠位シャフト要素(170)は、半円形基部(168)から延在する一対の遠位フランジ(171、173)を含む。フランジ(171、173)は、各々、それぞれの開口部(175、177)を含む。クランプアーム(44)は、一対の内方に延在する一体式ピン(41、45)を介して、下部遠位シャフト要素(170)に回転可能に連結されている。ピン(41、45)は、クランプアーム(44)のアーム(156)から内方に延在し、下部遠位シャフト要素(170)のそれぞれの開口部(175、177)内に回転可能に配設される。図10A〜図10Bで示されるように、ケーブル(174)の長手方向の並進は、近位位置(図10A)と遠位位置(図10B)との間での下部遠位シャフト要素(170)の長手方向の並進を生じさせる。下部遠位シャフト要素(170)の長手方向の並進は、閉鎖位置(図10A)と開放位置(図10B)との間でのクランプアーム(44)の回転を生じさせる。
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、トランスデューサアセンブリ(12)と音響導波管(180)とを含む音響ドライブトレーンの遠位端に位置している。音響導波管(180)は、関節運動セクション(130)に関連付けられている可撓性部分(166)を含む。トランスデューサアセンブリ(12)は、電力を超音波振動に変換するように動作可能であり、この超音波振動は、次いで、既知の構成及び技術に従って導波管(180)に沿ってブレード(160)まで伝達される。実施例のみの目的で、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もよい。
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ノードに対応する位置(すなわち、振動振幅が最小となる位置)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、狭窄化セクション(164)は、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願公開第2014/0005701号及び同第2014/0114334号の1つ又は2つ以上の教示に従って構成され得る。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連結され得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は明らかとなるであろう。
当業者であれば、物理学の問題として、ブレード(24)の遠位端が、導波管(28)を介して伝達される共鳴超音波振動に関連したアンチノードに対応する位置(すなわち、音響アンチノード)に位置することを理解するであろう。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マイクロメートル、場合によっては、例えば、55.5kHzの所定の振動周波数fで約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る。ブレード(160)とクランプパッド(46)との間で組織が圧縮されると、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得、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。
いくつかの変形形態では、エンドエフェクタ(40)は、組織に超音波エネルギーを印加する以外に、組織に高周波(RF)電気外科エネルギーを印加するように動作可能である。ほんの一例として、エンドエフェクタ(40)は、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、2015年5月21日公開の「Ultrasonic Surgical Instrument with Electrosurgical Feature」と題された米国特許出願公開第2015/0141981号、及びその開示が参照により本明細書に組み込まれる、2014年3月4日発行の「Ultrasonic Electrosurgical Instruments」と題された米国特許第8,663,220号の教示の少なくともいくつかに従って構成され得、かつ動作可能であり得る。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)に関する他の好適な構成は、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかとなるであろう。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は明らかとなるであろう。
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2〜7で示されるように、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に示すように、回転制御アセンブリ(102)は、回転制御ノブ(31)の形態の回転制御部材を有し、この回転制御ノブ(31)は、近位外部シース(32)の近位部分に固定される。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、参照することにより組み込まれる米国公開特許第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。別のあくまで例示的な例として、関節運動セクション(130)は、それらの開示が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願公開第2014/0005701号、及び/又は米国特許出願公開第2014/0114334号の1つ又は2つ以上の教示に従って構成され得る。関節運動セクション(130)が取り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となるであろう。
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、一組の3つの保持カラー(133)及び一対のリブ付き本体部分(132、134)を含み、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。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。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、一組の3つのリブ(150)を含む。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)を受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、一組の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(150、152)が設けられてもよい。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(137)に対してスライド可能にしながら、関節運動バンド(142)を受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。具体的には、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得る。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)はすべて、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性である。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)を収容し、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。導波管(180)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、2013年4月23日出願の米国公開第2013/0289592号、発明の名称「Ultrasonic Device for Cutting and Coagulating」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に示される構成と類似の)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)が続く曲線状経路を補完する曲線状経路に続くように、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)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)に関節運動させる。
図9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、回転可能な関節運動制御ノブ(120)と、を含む。図示され、かつ本明細書に記載されるように、関節運動制御アセンブリ(100)及び回転制御アセンブリ(102)は、全体としてシャフト制御アセンブリ(98)を画定する。ハウジング(110)は、一対の垂直に交差する円筒形部分(112、114)を含む。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の中空の円筒形部分(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)を含むが、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)を含む。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(163A、163B)内に回転可能かつスライド可能に配設される。チャネル(163A、163B)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)をその回転軸を中心に回転させると、並進可能部材(161、162)はそれぞれ長手方向逆向きに並進する。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ネジ(111、113)を含む。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、止めネジ(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)内の止めネジ(111、113)の移動により制限されることを理解されたい。また、止めネジ(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)を含む。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)を含む。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)が真っ直ぐな(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。
II.デュアルモード関節運動制御アセンブリを有する例示的なシャフト制御アセンブリ
関節運動セクション(130)の関節運動を様々な入力感度で駆動するように動作可能なデュアルモード関節運動制御アセンブリを提供することが望ましい場合がある。いくつかの例において、操作者は、比較的大きな程度の関節運動セクション(130)の関節運動を、比較的低い入力感度で迅速にもたらすことを望む場合がある(例えば、エンドエフェクタ(40)の位置決めの精度及び/又は正確さが低くなる)。いくつかの他の例では、操作者は、関節運動の微調整を、比較的高い入力感度でもたらすことを望む場合がある(例えば、エンドエフェクタ(40)の位置決めの精度及び/又は正確さがより高くなる)。以下の説明は、デュアルモード関節運動制御アセンブリ(218)を有する例示的な超音波手術器具(210)に関し、このデュアルモード関節運動制御アセンブリ(218)は、シャフトアセンブリ(216)の関節運動の制御を改善するために、異なる高変速比及び低変速比を有する少なくとも2つの関節運動制御部材(222、223)を含む。以下に記載する違いを除き、この実施例の器具(210)は、上記に述べた器具(10)と同様に構成され、動作可能である。
図11〜図12に示すように、本実施例の器具(210)は、シャフトアセンブリ(212)と、ハンドルアセンブリ(214)と、エンドエフェクタ(40)と、これらに沿って延在する音響導波管(80)と、を更に含む。上述のように、音響導波管(80)は、発電機(16)及びシャフトアセンブリ(212)に動作可能に接続されており、シャフトアセンブリ(212)は、外科手技中にエンドエフェクタ(40)を位置決めするための関節運動セクション(130)を含んでいる。このため、手術器具(210)は、シャフトアセンブリ(212)を長手方向軸線の周りで回転させ、かつ関節運動セクション(130)を関節運動させるように構成されたシャフト制御アセンブリ(216)を備えている。より詳細には、シャフト制御アセンブリ(216)は、関節運動セクション(130)に動作可能に接続された関節運動制御アセンブリ(218)と、シャフトアセンブリ(212)に動作可能に接続された回転制御アセンブリ(220)と、を含む。関節運動制御アセンブリ(218)は、高位の(high)関節運動制御部材(222)と、低位の(low)関節運動制御部材(223)と、を含む。回転制御アセンブリは回転制御部材(224)を含む。関節運動制御アセンブリ(218)は更に、高いギヤ比の駆動部(227)(図14参照)と低いギヤ比の駆動部(228)(図14参照)とを有する変速機アセンブリ(226)を含み、これら駆動部は、2つの異なる入力感度で関節運動セクション(130)を屈曲させるために、高位及び低位の関節運動制御部材(222、223)の選択的操作をシャフトアセンブリ(212)にそれぞれ伝達するように構成されている。
シャフト制御アセンブリ(216)の遠位部分は、シャフトアセンブリ(212)の近位部分に沿って延在する。シャフト制御アセンブリ(216)の近位部分は、手術器具(210)の使い捨てアセンブリ(230)内に収容される。使い捨てアセンブリ(230)は、ハンドルアセンブリ(214)と取り外し可能に接続して手術器具(210)を形成するように構成されている。ほんの一例として、ハンドルアセンブリ(214)は、その開示が全体として参照により本明細書に組み込まれる、2015年9月25日出願の「Ultrasonic Surgical Instrument with Removable Handle Assembly」と題された米国特許出願第14/868,574号の教示の少なくともいくつかに従って構成され得、かつ動作可能であり得る。更に単なる例として、アセンブリ(214、230)は、その開示が全体として参照により本明細書に組み込まれる、2015年9月25日出願の「Ultrasonic Surgical Instrument with Removable Handle Assembly」と題された米国特許出願第14/868,574号の教示の少なくともいくつかに従って連結させる(及び連結解除させる)ことができる。あるいは、アセンブリ(214、230)は、任意の他の好適な方法で連結(及び連結解除)させてもよい。いくつかの他の変形形態では、器具(210)は、分離可能なアセンブリ(214、230)なしで構築される。例えば、器具(210)は、代わりに、関節運動制御アセンブリ(218)を関節運動制御アセンブリ(100)に替えて、器具(10)と同様に構築されてもよい。
図13に示すように、使い捨てアセンブリ(230)の外側部分を除去して、シャフト制御アセンブリ(216)の近位部分をより明瞭に図示する。1つの実施例では、回転制御部材(224)並びに高位及び低位の関節運動制御部材(222、223)は、それぞれ、選択的に回転可能な回転制御ノブ(224)、並びに選択的に回転可能な高位の関節運動制御ノブ(222)及び低位の関節運動制御ノブ(223)の形態である。回転制御ノブ(220)は、シャフトアセンブリ(212)の長手方向軸線に沿って延在し、かつ長手方向軸線の周りを回転するように構成されている。これに対し、高位の関節運動制御ノブ(222)は、高位の横軸線に沿って延在し、かつ高位の横軸線の周りを回転するように構成され、低位の関節運動制御ノブ(223)は、低位の横軸線に沿って延在し、かつ低位の横軸線の周りを回転するように構成されている。このため、回転制御ノブ(224)は、高位の関節運動制御ノブ(222)及び低位の関節運動制御ノブ(223)に対して垂直に回転する。また、操作者がピストルグリップ(24)を把持しているのと同じ片手でトリガ(28)、回転制御ノブ(224)、及び低位の関節運動制御ノブ(223)にアクセスしてこれらを操作することができるように、回転制御ノブ(224)及び低位の関節運動制御ノブ(223)はそれぞれ、ハンドルアセンブリ(214)のトリガ(28)に近接して位置付けられる。
本実施例では、低位の関節運動制御ノブ(223)は、回転制御ノブ(224)とトリガ(28)との間に横方向に位置付けられたノブスロット(231)(図30参照)内に受容される。高位の関節運動制御ノブ(222)は、ハウジング(22)の上面から延びる。上記の記述では、例示的なシャフト制御アセンブリ(216)は少なくとも部分的にハンドルアセンブリ(214)内に位置付けられ、回転制御ノブ(224)及び低位の関節運動制御ノブ(223)の位置はトリガ(28)に近接しているが、シャフト制御アセンブリ(216)の1つ又は2つ以上の部分は、シャフトアセンブリ(212)と動作接続するように別様に位置付けられてもよいことを理解されたい。よって、本発明は、本明細書に記載されるシャフト制御アセンブリ(216)の特定の向き及び配置に不必要に限定されることを意図しない。
図14〜図15は、シャフト制御アセンブリ(216)及び一対の並進可能部材(232、233)を示しており、一対の並進可能部材(232、233)は、シャフトアセンブリ(30)(図3参照)に関して上述したように、関節運動をシャフトアセンブリ(216)に沿って方向付けるための対応の関節運動バンド(140、142)まで延在する。並進可能部材(232、233)は、並進可能部材(232、233)を貫いて横方向に延在してピン(図示せず)をそれぞれ受容する一対の長手方向スロット(234、236)を少なくとも有していることから、並進可能部材(161、162)と異なっている。ピン(図示せず)は、回転制御ノブ(224)がピン(図示せず)によって並進可能部材(232、233)に固定されるように回転制御ノブ(224)を通って延びる。これにより、操作者が回転制御ノブ(224)をシャフトアセンブリ(212)の長手方向軸線の周りで選択的に回転させると、手術器具(10)(図1参照)に関して上述したように、回転制御ノブ(224)は、並進可能部材(232、233)及びシャフトアセンブリ(212)の他の部分を、長手方向軸線の周りで回転させる。回転制御アセンブリ(220)の追加の構成要素については以下で詳細に説明する。
変速機アセンブリ(226)は、関節運動セクション(130)(図11参照)を関節運動させるために、高位の関節運動制御ノブ(222)及び低位の関節運動制御ノブ(223)を介した操作者による回転入力などの選択的運動をシャフトアセンブリ(212)に伝達するように構成されている。変速機アセンブリ(226)は、駆動ドラム(244)と、高位の関節運動制御部材に接続された高いギヤ比の駆動部(227)と、低位の関節運動制御部材(223)に接続された低いギヤ比の駆動部(228)と、を含む。高いギヤ比の駆動部(227)及び低いギヤ比の駆動部(228)はそれぞれ、以下により詳細に後述するように駆動ドラム(244)を介して操作を伝達するために、駆動ドラム(244)に接続されている。駆動ドラム(244)の遠位端は、関節運動ドラム(252)の近位端に剛接続し、これにより、それぞれが長手方向軸線を包囲し、かつ、関節運動セクション(130)(図11参照)の関節運動を方向付けるために長手方向軸線の周りを回転するように構成されている。
このため、図15〜図17に関して、関節運動制御アセンブリ(216)は、関節運動ドラム(252)の回転をリードスクリュー(254、256)の直線運動に変換させ、それによって関節運動セクション(130)(図11参照)を関節運動させるために、関節運動ドラム(252)内に受容されるフレーム(253)と、近位リードスクリュー(254)と、遠位リードスクリュー(256)と、を更に含む。本実施例では、フレーム(253)は、対応の凹部(260)内に受容される一対の略平行でオフセットされた長手方向トラック(258)を有した。トラック(258)は、リードスクリュー(254、256)が長手方向軸線に沿って並進するのを可能にしながら、近位及び遠位リードスクリュー(254、256)の回転を防止するように構成されている。関節運動ドラム(216)の回転は、リードスクリュー(254、256)の並進を引き起こすように構成されている。より詳細には、近位リードスクリュー(254)は、近位内ネジ山(262)とネジ係合し、遠位リードスクリュー(256)は、遠位内ネジ山(264)とネジ係合する。近位及び遠位内ネジ山(262、264)は、ドラム(252)の回転が近位及び遠位リードスクリュー(254、256)を反対方向に並進させるように、互いに対して逆のピッチを有する。
更に、リードスクリュー(254、256)はそれぞれ、図18〜図19に示すように対応のテンショナー(266)を介して並進可能部材(232、233)にそれぞれ接続される。各テンショナー(266)は、対応の並進可能部材(232、233)と係合したキー止め部(key)(268)を有し、並進可能部材(232、233)の長手方向軸線に沿った遠位又は近位への移動を、高位の関節運動制御ノブ(222)及び低位の関節運動制御ノブ(223)を介して方向付ける。しかしながら、各テンショナー(266)はまた、その対応のリードスクリュー(254、256)を環状チャネル(270)内に回転可能に受容し、これにより、各リードスクリュー(254、256)と関節運動ドラム(252)とは、全体として、シャフトアセンブリ(212)を回転させるときに、関節運動に影響を及ぼすことなく、回転制御ノブ(224)(図11参照)を介して回転するように構成される。例として、各テンショナー(266)は、キー止め部(268)を含むC字形部品(272)と環状部品(274)とによって画定される。関節運動ドラム(252)、リードスクリュー(254、256)、及び関節運動制御アセンブリ(218)との他の様々な類似点に関する更なる詳細は、その開示が全体として参照により本明細書に組み込まれる、2015年4月16日出願の「Ultrasonic Surgical Instrument with Opposing Thread Drive for End Effector Articulation」と題された米国特許出願第14/688,663号に記載されている。
一方、図14〜図19に示すように、操作者が高位の関節運動制御ノブ(222)及び低位の関節運動制御ノブ(223)のいずれかを選択的に回転させて、変速機アセンブリ(226)を介して関節運動セクション(130)(図11参照)を関節運動させることができる。これに対して、変速機アセンブリ(226)は、高位の関節運動制御ノブ(222)及び低位の関節運動制御ノブ(223)が回転していないときに変速機アセンブリ(226)を動作可能にロックすることにより、関節運動制御アセンブリ(218)の意図しない関節運動を阻止するように構成されている。換言すれば、高位の関節運動制御ノブ(222)及び低位の関節運動制御ノブ(223)のいずれか一方の回転が、関節運動制御アセンブリ(218)を効果的にロック解除するが、さもなければ、変速機アセンブリ(226)は、関節運動セクション(130)(図11参照)の関節運動を効果的にロックする。例として、(例えば、エンドエフェクタ(40)が、解剖学的構造又は他の手術器具によって加えられた横断方向の荷重を受けたときになどに)シャフトアセンブリ(212)を介してリードスクリュー(254、256)に加えられる力は、関節運動ドラム(252)を回転させるのに十分な機械的利益を提供することができないので、変速機アセンブリ(226)の自己ロックが生じる。しかしながら、高位の関節運動制御ノブ(222)及び低位の関節運動制御ノブ(223)を介して関節運動ドラム(252)を回転させると、リードスクリュー(254、256)にわたる十分な機械的利益により動きがロック解除され、リードスクリュー(254、256)を並進させ、関節運動セクション(130)(図11参照)を関節運動させる。本実施例では、関節運動制御ノブ(222、223)はそれぞれ、これらノブの周囲に角度の付いた状態で位置付けられた対応のノッチ部(275a、275b)を有する。ノッチ部(275a、275b)は、操作者が高位の関節運動制御ノブ(222)及び低位の関節運動制御ノブ(223)を操作する際の握り易さを改善するように構成されている。
図20〜図21は、簡潔に上述したデュアルモード関節運動のための、高位及び低位の関節運動制御部材(222、223)に接続された高いギヤ比の駆動部(227)及び低いギヤ比の駆動部(228)を示す。図20〜図23に示す実施例では、高いギヤ比の駆動部(227)は、高位の関節運動制御ノブ(222)から下方に延在する複数の歯(278)を有する高位のフェースギヤ(276)を含む。歯(278)はスターバーストパターンに配置される。高位のフェースギヤ(276)は、本実施例において、高位の関節運動制御ノブ(222)と共に一体に形成される。あるいは、高位のフェースギヤ(276)は、シャフトなどの別の構造体によって、高位の関節運動制御ノブ(222)に剛接続されてもよい。このため、高位のフェースギヤ(276)は、高位の関節運動制御ノブ(222)と同時に高位の横軸線の周りで回転可能に駆動されるように構成されている。
図20〜図21及び図24〜図27に更に示すように、高位のフェースギヤ(276)は、平歯車(280)及び駆動連結部(282)を介して駆動ドラム(244)に動作可能に接続される。平歯車(280)は、駆動ドラム(244)の一体特徴部であり、駆動ドラム(244)の近位端に位置している。平歯車(280)は、駆動ドラム(244)の長手方向軸線の周りに半径方向外向きに突出する複数の歯(284)を有する。駆動連結部(282)は、近位ギヤ(286)と、遠位ギヤ(288)と、近位ギヤ(286)と遠位ギヤ(288)との間に堅固に延在する連結シャフト(290)と、を有する。近位ギヤ(286)は平歯車の形態であり、遠位ギヤ(288)はかさ歯車の形態である。ギヤ(286、288)は、シャフト(290)と一体的に一緒に回転する。具体的には、ギヤ(286、288)及びシャフト(290)は、シャフトアセンブリ(212)(図11参照)によって画定された長手方向軸線と略平行な軸線の周りを回転するように構成されている。高位のフェースギヤ(276)は遠位ギヤ(288)と噛み合い、近位ギヤ(286)は平歯車(280)と噛み合う。このようにして、連結部(282)は、高位の関節運動制御ノブ(222)の回転をドラム(244)に伝達するように構成されており、これにより、ドラム(244)は、ノブ(222)の回転に応答して回転することになる。
高いギヤ比の駆動部(227)に小型の形態因子を提供するために、遠位ギヤ(289)は、高位の関節運動制御ノブ(222)の中空部(292)内に入れ子にされる。高いギヤ比の駆動部(227)は、本明細書に述べるように駆動ドラム(244)を駆動するために、高位のフェースギヤ(276)と、平歯車(280)と、駆動連結部(282)と、を有するが、駆動ドラム(244)及び/又は関節運動ドラム(252)を直接動かすように構成された代替機構を認識するであろう。例として、高いギヤ比の駆動部(227)は、代替として、シャフトアセンブリ(212)を屈曲させるための他の機構及び/又は電気アセンブリを有してもよい。したがって、本発明は、本実施例の高いギヤ比の駆動部(227)に不必要に限定されることを意図しない。
図20〜図21及び図26〜図29に示すように、本実施例の低いギヤ比の駆動部(228)は、低位の関節運動制御部材(223)から、低位のフェースギヤ(298)と係合する低位の駆動ギヤ(296)まで上方に堅固に延在する、低位の駆動シャフト(294)を含む。低位の駆動ギヤ(296)は、かさ歯車の形態であり、低位の関節運動制御部材(223)、低位の駆動シャフト(294)、及び低位の駆動ギヤ(296)が、低位の横軸線の周りを同時に回転するように構成されるように、低位の駆動シャフト(294)に剛接続されている。低位のフェースギヤ(298)は、駆動ドラム(244)の一体特徴部であり、平歯車(280)より遠位に位置している。低位のフェースギヤ(298)は、駆動ドラム(244)の長手方向軸線を中心にしてスターバーストの配置で近位に突出する複数の歯(300)を備えている。低位のフェースギヤ(298)は、低位の駆動ギヤ(296)と噛み合う。この実施例では、低位のフェースギヤ(298)及び遠位ギヤ(288)は、互いに極めて近接して位置しているが、ギヤ(288、298)は、この実施例では実際には互いに噛み合わないことを理解すべきである。
低位のフェースギヤ(298)は低位の駆動ギヤ(296)と噛み合うので、低位の関節運動制御部材(223)及び低位の駆動シャフト(294)を介して低位の駆動ギヤ(296)が回転すると、駆動ドラム(244)は、駆動ドラム(244)の長手方向軸線の周りを回転する。駆動ドラム(244)及び低位の駆動シャフト(294)が、互いに90度の角度をなすそれぞれの軸線に沿って配置されているにもかかわらず、低位の駆動ギヤ(296)がかさ歯車構造であることからこの回転がもたらされることを理解すべきである。低いギヤ比の駆動部(228)は、本明細書に述べるように駆動ドラム(244)を駆動するために、低位の駆動シャフト(294)と、低位の駆動ギヤ(296)と、低位のフェースギヤ(298)と、を有するが、駆動ドラム(244)及び/又は関節運動ドラム(252)を直接動かすように構成された代替機構を認識するであろう。例として、低いギヤ比の駆動部(228)は、代替として、シャフトアセンブリ(212)を屈曲させるための他の機構及び/又は電気アセンブリを有してもよい。したがって、本発明は、本実施例の例示的な低いギヤ比の駆動部(228)に不必要に限定されることを意図しない。
上述したように、駆動ドラム(244)、平歯車(280)、及び低位のフェースギヤ(298)は、本実施例では共に一体に形成されているので、これらは全体として同時に回転し、これらを介して回転を伝達して関節運動ドラム(252)を駆動するように構成されている。あるいは、駆動ドラム(244)、平歯車(280)、及び低位のフェースギヤ(298)の1つ又は2つ以上は、別体に形成された後、別個の締結具、一体クリップ、接着剤、又は溶接等などの固定具を介して相互に固着されてもよい。更なる例として、駆動ドラム(244)は、遠位フランジ(304)と、駆動ドラム(244)から近位に延在する環状本体(304)と、を含む。遠位フランジ(302)は、複数の角度離間されているキー止めスロット(key slot)(306)を画定し、この複数の角度離間されているキー止めスロット(306)は、関節運動ドラム(252)(図17参照)の近位端によって画定された対応の複数の環状に離間したキー止めタブ(308)(図17参照)に係合して、関節運動ドラム(252)(図17参照)の回転を駆動するように構成されている。更に、駆動ドラム(244)の環状本体(304)と平歯車(280)とは、略等しい外径を有する。これに対し、低位のフェースギヤ(298)は、環状本体(304)が低位のフェースギヤ(298)の内径と略等しい外径を有するように、長手方向軸線を中心にして環状本体(304)を包囲する。
図30〜図31は、真っ直ぐな構成の関節運動制御アセンブリ(218)を示すが、リードスクリュー(254、256)を露出させるために関節運動ドラム(252)は除去されている。図32に示すように、操作者は、関節運動セクション(130)(図11参照)を右方向に関節運動させるために、高位の関節運動制御ノブ(222)を時計回り(上方から見た場合)に操作する。続いて、高位の関節運動制御ノブ(222)は連結シャフト(290)を時計回り(使用中に操作者の視点から見た場合)に駆動する。連結シャフト(290)は平歯車(280)と係合して駆動ドラム(244)を反時計回りに方向付け、これにより関節運動ドラム(252)も同様に反時計回りに方向付けられる。関節運動ドラム(252)が反時計回りに回転すると、近位及び遠位内ネジ山(262、264)は近位及び遠位リードスクリュー(254、256)を、互いから離れる長手方向に、所望の正しい配置に向けて並進させる。このように、高位の関節運動制御ノブ(222)は高いギヤ比の駆動部(227)によって駆動ドラム(244)に接続しており、これにより、高位の関節運動制御ノブ(222)を所定の量だけ時計回りに回転させると、関節運動セクション(130)(図11参照)の比較的大きな程度の関節運動が生じる。したがって、操作者は、エンドエフェクタ(40)(図11参照)を組織に向けて迅速、効果的、かつ選択的に移動させることができるが、高位の関節運動制御ノブ(222)の感度は低い。
エンドエフェクタ(40)(図11参照)を組織に対して微調整するために、操作者は低位の関節運動制御ノブ(223)を操作する。一実施例では、操作者は、図33に示す所望の位置に向けて、関節運動セクション(130)(図11参照)をわずかに左方向に方向付ける。このため、操作者は、関節運動セクション(130)(図11参照)を左方向に関節運動させるために、低位の関節運動制御ノブ(223)を反時計回り(上方から見た場合)に操作する。続いて、低位の関節運動制御ノブ(223)は低位の駆動ギヤ(296)を同じように反時計回りに方向付ける。低位の駆動ギヤ(296)は低位のフェースギヤ(298)と係合して駆動ドラム(244)を時計回りに方向付け、これにより関節運動ドラム(252)も同様に時計回りに方向付けられる。関節運動ドラム(252)が時計回りに回転すると、近位及び遠位内ネジ山(262、264)は近位及び遠位リードスクリュー(254、256)を、互いに向かって長手方向に、所望の正しい配置に向けて並進させる。このように、低位の関節運動制御ノブ(223)は低いギヤ比の駆動部(228)によって駆動ドラム(244)に動作可能に接続しており、これにより、低位の関節運動制御ノブ(223)を所定の量だけ反時計回りに回転させると、関節運動セクション(130)(図11参照)の比較的小さな程度の関節運動が生じる。したがって、低位の関節運動制御ノブ(223)の感度はより高いことから、操作者は、エンドエフェクタ(40)(図11参照)を組織に向けてより高精度に、正確に、かつ選択的に移動させることができる。
上記の記述は、高位の関節運動制御ノブ(222)の時計回りの操作及び低位の制御ノブ(223)の反時計回りの操作について説明しているが、高位の関節運動制御ノブ(222)の反時計回りの操作及び低位の関節運動制御ノブ(223)の時計回りの操作はそれぞれ、関節運動制御アセンブリ(218)を上記に述べたのと反対方向に駆動することになる。更に、操作者は、患者を治療するために、高位の関節運動制御ノブ(222)及び低位の関節運動制御ノブ(223)を任意の所望の順序で操作することを望む場合がある。あるいは、操作者は、高位の関節運動制御ノブ(222)及び低位の関節運動制御ノブ(223)の一方のみを使用することを望む場合がある。したがって、手術器具(210)の使用は、本明細書に記載した例示的な使用に不必要に限定されることを意図しないことを理解すべきである。更に、上記に述べた関節運動制御アセンブリ(218)は、高いギヤ比の駆動部(227)及び低いギヤ比の駆動部(228)の2つに由来する2つの異なる感度を有するデュアルモードであるが、望ましいと考えられる追加の感度のために、追加のモード及び駆動部が関節運動制御アセンブリ(218)に組み込まれてもよいことを理解されたい。
III.代表的な組み合わせ
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、種々の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、と理解すべきである。一切の棄権をも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、その他の多くの方法で構成及び適用が可能であると考えられている。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よいことも、考えられる。したがって、本発明者又は本発明者の利益の継承者により、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見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かの理由により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)
手術器具であって、
(a)長手方向軸線を画定するシャフトアセンブリであって、
(i)近位端部分と、
(ii)エンドエフェクタを有する遠位端部分と、
(iii)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構成された関節運動セクションと、を含む、シャフトアセンブリと、
(b)シャフトアセンブリの近位端部分に接続された関節運動制御アセンブリであって、
(i)第1の関節運動制御部材と、
(ii)第2の関節運動制御部材と、
(iii)変速機アセンブリであって、
(A)高いギヤ比の駆動部であって、第1の関節運動制御部材の作動に応答して、エンドエフェクタを高速の関節運動で偏向させるように関節運動セクションを駆動するように構成された、高いギヤ比の駆動部と、
(B)低いギヤ比の駆動部であって、第2の関節運動制御部材の作動に応答して、エンドエフェクタを低速の関節運動で偏向させるように関節運動セクションを駆動するように構成された、低いギヤ比の駆動部と、を含む、変速機アセンブリと、を含む、関節運動制御アセンブリと、を含む、手術器具。
(実施例2)
第1の関節運動制御部材は、シャフトアセンブリに対して回転可能に取り付けられ、かつ、回転可能に操作されるように構成されており、第2の関節運動制御部材は、シャフトアセンブリに対して回転可能に取り付けられ、かつ、回転可能に操作されるように構成されている、実施例1に記載の手術器具。
(実施例3)
変速機アセンブリは、関節運動セクションに動作可能に接続され、かつ高いギヤ比の駆動部及び低いギヤ比の駆動部のそれぞれと係合する駆動部材を更に有し、駆動部材は、高いギヤ比の駆動部及び低いギヤ比の駆動部のそれぞれによって駆動されて、高いギヤ比の駆動部及び低いギヤ比の駆動部からの運動を、関節運動セクションに向けて伝達し、遠位端部分を長手方向軸線から偏向させるように構成されている、実施例1又は2に記載の手術器具。
(実施例4)
駆動部材は、長手方向軸線に沿って延在する駆動ドラムを含み、駆動ドラムは、高いギヤ比の駆動部及び低いギヤ比の駆動部のそれぞれによって長手方向軸線の周りで回転可能に駆動されるように構成されている、実施例3に記載の手術器具。
(実施例5)
低いギヤ比の駆動部は第1のフェースギヤを含み、高いギヤ比の駆動部は平歯車を含み、第1のフェースギヤは、駆動ドラムに剛接続され、かつ長手方向軸線の周りに延在し、平歯車は、駆動ドラムに剛接続され、かつ長手方向軸線の周りに延在し、第1のフェースギヤ及び平歯車は、駆動ドラムと共に長手方向軸線の周りを同時に回転するように構成されている、実施例4に記載の手術器具。
(実施例6)
第1のフェースギヤは、第2の関節運動制御部材によって回転可能に駆動されるように構成されており、平歯車は、第1の関節運動制御部材によって回転可能に駆動されるように構成されている、実施例5に記載の手術器具。
(実施例7)
第2の関節運動制御部材は低位の関節運動制御ノブを含み、第1の関節運動制御部材は高位の関節運動制御ノブを含む、実施例6に記載の手術器具。
(実施例8)
低位及び高位の関節運動制御ノブは、それぞれ、低位の横軸線及び高位の横軸線の周りを回転するように構成されており、低位の横軸線及び高位の横軸線のそれぞれは、長手方向軸線に垂直な向きである、実施例7に記載の手術器具。
(実施例9)
低いギヤ比の駆動部は、低位の駆動かさ歯車を更に含み、低位の関節運動制御ノブは、低位の駆動シャフトを介して低位の駆動かさ歯車に剛接続され、低位の駆動かさ歯車及び低位の駆動シャフトのそれぞれは、低位の横軸線の周りを回転するように構成されており、第1のフェースギヤは第1のベベルフェースギヤを含み、第1のベベルフェースギヤは、低位の駆動かさ歯車に係合して、低位の駆動かさ歯車によって回転可能に駆動される、実施例8に記載の手術器具。
(実施例10)
高いギヤ比の駆動部は、第2のフェースギヤを更に含み、第2のフェースギヤは、高位の関節運動制御ノブから堅固に延在し、第2のフェースギヤは、高位の横軸線の周りを回転するように構成されている、実施例7〜9のいずれか1つ又は2つ以上に記載の手術器具。
(実施例11)
高いギヤ比の駆動部は、駆動連結部を更に含み、駆動連結部は、第2のフェースギヤ及び平歯車のそれぞれと係合し、かつ、第2のフェースギヤによって回転可能に駆動され、それによって平歯車を回転可能に駆動するように構成されている、実施例10に記載の手術器具。
(実施例12)
変速機アセンブリは、
(A)長手方向軸線の周りを回転するように構成された関節運動ドラムであって、長手方向軸線の周りに複数の内ネジ山を有する、関節運動ドラムと、
(B)複数の内ネジ山と係合する少なくとも1つのリードスクリューであって、関節運動ドラムが回転すると長手方向軸線に沿って並進して、関節運動セクショを屈曲させるように構成されている、少なくとも1つのリードスクリューと、を更に含み、
高いギヤ比の駆動部及び低いギヤ比の駆動部は、関節運動ドラムに動作可能に接続され、これにより、高位及び第2の関節運動制御部材の選択的操作は、関節運動ドラムを回転させて、少なくとも1つのリードスクリューを介して関節運動セクションを屈曲させるように構成されている、実施例3〜11のいずれか1つ又は2つ以上に記載の手術器具。
(実施例13)
少なくとも1つのリードスクリューは、高位及び第2の関節運動制御部材が選択的に操作されなければ自己ロックし、それによって、関節運動セクションの屈曲を阻止し、かつ、高位及び第2の関節運動制御部材を選択的に操作することによってロック解除し、それによって、関節運動セクションを屈曲させるように構成されている、実施例12に記載の手術器具。
(実施例14)
シャフトアセンブリの遠位端部分に位置するエンドエフェクタを更に含み、エンドエフェクタは超音波ブレードを含み、シャフトアセンブリは音響導波管を更に含み、音響導波管は超音波ブレードと連結され、音響導波管は、近位端部分、関節運動セクション、及び遠位端部分を通って延在する、実施例1〜13のいずれか1つ又は2つ以上に記載の手術器具。
(実施例15)
使い捨てアセンブリとハンドルアセンブリ部分とを更に含み、使い捨てアセンブリは、シャフトアセンブリと関節運動制御アセンブリとを含み、使い捨てアセンブリは、ハンドルアセンブリ部分に取り外し可能に接続するように構成されている、実施例1〜14のいずれか1つ又は2つ以上に記載の手術器具。
(実施例16)
手術器具のための関節運動制御アセンブリであって、(a)本体と、(b)本体から遠位に延在するシャフトアセンブリであって、シャフトアセンブリは関節運動セクションを含み、シャフトアセンブリは長手方向軸線を画定する、シャフトアセンブリと、(c)シャフトアセンブリの遠位端に位置するエンドエフェクタであって、関節運動セクションは、エンドエフェクタを長手方向軸線から離れるように選択的に偏向させるように動作可能である、エンドエフェクタと、((d)第1の関節運動制御部材と、(e)第2の関節運動制御部材と、(f)本体に動作可能に接続された変速機アセンブリであって、(i)高いギヤ比の駆動部であって、第1の関節運動制御部材の作動に応答して、高速の関節運動で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関節運動セクションを駆動するように構成されている、高いギヤ比の駆動部と、(ii)低いギヤ比の駆動部であって、第2の関節運動制御部材の作動に応答して、低速の関節運動で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関節運動セクションを駆動するように構成されている、低いギヤ比の駆動部と、を含む、変速機アセンブリと、を含む、手術器具のための関節運動制御アセンブリ。
(実施例17)
関節運動セクションは、屈曲し、それによって、エンドエフェクタを長手方向軸線から離れる方向に偏向させるように構成されている、実施例16に記載の関節運動制御アセンブリ。
(実施例18)
第1の関節運動制御部材は第1の回転可能部材を含み、第2の関節運動制御部材は第2の回転可能部材を含み、第1の回転可能部材及び第2の回転可能部材は、互いに独立して回転可能である、実施例16〜17のいずれか1つ又は2つ以上に記載の関節運動制御アセンブリ。
(実施例19)
第1の回転可能部材及び第2の回転可能部材は、それぞれ長手方向軸線に垂直なそれぞれの軸線の周りで回転可能である、実施例18に記載の関節運動制御アセンブリ。
(実施例20)
器具の操作方法であって、器具は、(a)長手方向軸線を画定するシャフトアセンブリであって、関節運動セクションを有する、シャフトアセンブリと、(b)シャフトアセンブリに固定されたエンドエフェクタと、(c)第1の関節運動制御部であって、関節運動セクションを作動させ、それによって、第1の関節運動速度でエンドエフェクタを長手方向軸線から離れるよう偏向させるように動作可能である、第1の関節運動制御部と、(d)第2の関節運動制御部であって、関節運動セクションを作動させ、それによって、第2の関節運動速度でエンドエフェクタを長手方向軸線から離れるよう偏向させるように動作可能である、第2の関節運動制御部と、を含み、方法は、(a)関節運動セクションが非関節運動状態にあり、これによりエンドエフェクタが長手方向軸線と整列している間に、シャフトアセンブリの遠位端を患者に挿入することと、(b)第1の関節運動制御部を操作して関節運動セクションの粗調整を行い、それによって、第1の関節運動速度でエンドエフェクタを長手方向軸線から離れる方向に偏向させることと、(c)第2の関節運動制御部を操作して関節運動セクションの微調整を行い、それによって、第2の関節運動速度でエンドエフェクタを長手方向軸線から離れるよう偏向させることと、を含み、第2の関節運動速度は第1の関節運動速度よりも遅い、器具の操作方法。
IV.その他
本明細書に記載される器具のいずれの変形形態も、上述されるものに加えて、又はそれらの代わりに、種々のその他の特徴を含んでもよい、と理解すべきである。実施例のみの目的で、本明細書に記載される器具のいずれもが、本明細書に参考として組み込まれる種々の参考文献のいずれかにおいて開示される種々の特徴のうちの、1つ以上を含むことができる。また、多数の方法にて、本明細書の引用文献のいずれかの教示と本明細書の教示とを容易に組み合わせ得るように、本明細書の教示は、本明細書のそ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、とも理解すべきである。更に、当業者は、本明細書の種々の教示が電気外科器具、ステープル留め器具、及び他の種類の外科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その他の種類の器具が、当業者に明らかであろう。
本明細書に参考として組み込まれると言及されたいかなる特許、公報、又はその他の開示内容も、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、又は本明細書に記載されるその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、と理解されなければならない。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、記述、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、組み込まれる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。
上記の装置の変形形態は、医療専門家により行われる従来の治療及び処置における用途のみではなく、ロボット支援された治療及び処置における用途をも有してよい。実施例のみの目的で、本明細書の種々の教示は、ロボット外科用システム、例えばIntuitive Surgical,Inc.(Sunnyvale,California)によるDAVINCI(商標)システムなどに容易に組み込まれてよい。同様に、本明細書の種々の教示は、その開示が本明細書に参考として組み込まれる、米国特許第6,783,524号、表題:「Robotic Surgical Tool with Ultrasound Cauterizing and Cutting Instrument」(2004年8月31日公開)の種々の教示と容易に組み合わされ得ることを、当業者は理解するであろう。
上記の変形形態は、1回の使用後に廃棄されるように設計されてもよく、又はそれらは複数回使用されるように設計されてもよい。一方又はその両方の場合において、種々の変形形態は、少なくとも1回の使用後に再利用のために再調整されてよい。再調整は、装置の分解工程、それに続く特定の部分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んでよい。特に、装置のいくつかの変形形態は分解することができ、かつ、装置の任意の数の特定の部品若しくは部分を、任意の組み合わせにて選択的に交換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、装置の特定の変形例を、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再組み立てして、その後の使用に供することができる。装置の再調整において、分解、洗浄/交換、及び再組立てのための種々の技術を利用することができることを、当業者は理解するであろう。かかる技術の使用、及び結果として得られる再調整された装置は、すべて本発明の範囲内にある。
実施例のみの目的で、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つの滅菌技術では、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いてよい。放射線は、装置の表面及び容器内の細菌を死滅させ得る。次に、滅菌された装置を、後の使用のために、滅菌容器中で保管してよい。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その他の任意の技術を用いて、装置を滅菌してもよい。
以上、本発明の種々の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。こ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、その他の改変も当業者には明らかであろう。例えば、上記の実施例、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) 手術器具であって、
(a)長手方向軸線を画定するシャフトアセンブリであって、
(i)近位端部分と、
(ii)エンドエフェクタを有する遠位端部分と、
(iii)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構成された関節運動セクションと、を含む、シャフトアセンブリと、
(b)前記シャフトアセンブリの前記近位端部分に接続された関節運動制御アセンブリであって、
(i)第1の関節運動制御部材と、
(ii)第2の関節運動制御部材と、
(iii)変速機アセンブリであって、
(A)高いギヤ比の駆動部(high ratio drive)であって、前記第1の関節運動制御部材の作動に応答して、前記エンドエフェクタを高速の関節運動で偏向させるように前記関節運動セクションを駆動するように構成された、高いギヤ比の駆動部と、
(B)低いギヤ比の駆動部(low ratio drive)であって、前記第2の関節運動制御部材の作動に応答して、前記エンドエフェクタを低速の関節運動で偏向させるように前記関節運動セクションを駆動するように構成された、低いギヤ比の駆動部と、を含む、変速機アセンブリと、を含む、関節運動制御アセンブリと、を含む、手術器具。
(2) 前記第1の関節運動制御部材は、前記シャフトアセンブリに対して回転可能に取り付けられ、かつ、回転可能に操作されるように構成されており、前記第2の関節運動制御部材は、前記シャフトアセンブリに対して回転可能に取り付けられ、かつ、回転可能に操作されるように構成されている、実施態様1に記載の手術器具。
(3) 前記変速機アセンブリは、前記関節運動セクションに動作可能に接続され、かつ前記高いギヤ比の駆動部及び前記低いギヤ比の駆動部のそれぞれと係合する駆動部材を更に有し、前記駆動部材は、前記高いギヤ比の駆動部及び前記低いギヤ比の駆動部のそれぞれによって駆動されて、前記高いギヤ比の駆動部及び前記低いギヤ比の駆動部からの運動を、前記関節運動セクションに向けて伝達し、前記遠位端部分を前記長手方向軸線から偏向させるように構成されている、実施態様1に記載の手術器具。
(4) 前記駆動部材は、前記長手方向軸線に沿って延在する駆動ドラムを含み、前記駆動ドラムは、前記高いギヤ比の駆動部及び前記低いギヤ比の駆動部のそれぞれによって前記長手方向軸線の周りで回転可能に駆動されるように構成されている、実施態様3に記載の手術器具。
(5) 前記低いギヤ比の駆動部は第1のフェースギヤを含み、前記高いギヤ比の駆動部は平歯車を含み、前記第1のフェースギヤは、前記駆動ドラムに剛接続され、かつ前記長手方向軸線の周りに延在し、前記平歯車は、前記駆動ドラムに剛接続され、かつ前記長手方向軸線の周りに延在し、前記第1のフェースギヤ及び前記平歯車は、前記駆動ドラムと共に前記長手方向軸線の周りを同時に回転するように構成されている、実施態様4に記載の手術器具。
(6) 前記第1のフェースギヤは、前記第2の関節運動制御部材によって回転可能に駆動されるように構成されており、前記平歯車は、前記第1の関節運動制御部材によって回転可能に駆動されるように構成されている、実施態様5に記載の手術器具。
(7) 前記第2の関節運動制御部材は低位の関節運動制御ノブを含み、前記第1の関節運動制御部材は高位の関節運動制御ノブを含む、実施態様6に記載の手術器具。
(8) 前記低位及び高位の関節運動制御ノブは、それぞれ、低位の横軸線及び高位の横軸線の周りを回転するように構成されており、前記低位の横軸線及び前記高位の横軸線のそれぞれは、前記長手方向軸線に垂直な向きである、実施態様7に記載の手術器具。
(9) 前記低いギヤ比の駆動部は、低位の駆動かさ歯車を更に含み、前記低位の関節運動制御ノブは、低位の駆動シャフトを介して前記低位の駆動かさ歯車に剛接続され、前記低位の駆動かさ歯車及び前記低位の駆動シャフトのそれぞれは、前記低位の横軸線の周りを回転するように構成されており、前記第1のフェースギヤは第1のベベルフェースギヤを含み、前記第1のベベルフェースギヤは、前記低位の駆動かさ歯車に係合して、前記低位の駆動かさ歯車によって回転可能に駆動される、実施態様8に記載の手術器具。
(10) 前記高いギヤ比の駆動部は、第2のフェースギヤを更に含み、前記第2のフェースギヤは、前記高位の関節運動制御ノブから堅固に延在し、前記第2のフェースギヤは、前記高位の横軸線の周りを回転するように構成されている、実施態様7に記載の手術器具。
(11) 前記高いギヤ比の駆動部は、駆動連結部を更に含み、前記駆動連結部は、前記第2のフェースギヤ及び前記平歯車のそれぞれと係合し、かつ、前記第2のフェースギヤによって回転可能に駆動され、それによって前記平歯車を回転可能に駆動するように構成されている、実施態様10に記載の手術器具。
(12) 前記変速機アセンブリは、
(A)前記長手方向軸線の周りを回転するように構成された関節運動ドラムであって、前記長手方向軸線の周りに複数の内ネジ山を有する、関節運動ドラムと、
(B)前記複数の内ネジ山と係合する少なくとも1つのリードスクリューであって、前記関節運動ドラムが回転すると前記長手方向軸線に沿って並進して、前記関節運動セクショを屈曲させるように構成されている、少なくとも1つのリードスクリューと、を更に含み、
前記高いギヤ比の駆動部及び前記低いギヤ比の駆動部は、前記関節運動ドラムに動作可能に接続され、これにより、前記高位及び第2の関節運動制御部材の選択的操作は、前記関節運動ドラムを回転させて、前記少なくとも1つのリードスクリューを介して前記関節運動セクションを屈曲させるように構成されている、実施態様3に記載の手術器具。
(13) 前記少なくとも1つのリードスクリューは、前記高位及び第2の関節運動制御部材が選択的に操作されなければ自己ロックし、それによって、前記関節運動セクションの屈曲を阻止し、かつ、前記高位及び第2の関節運動制御部材を選択的に操作することによってロック解除し、それによって、前記関節運動セクションを屈曲させるように構成されている、実施態様12に記載の手術器具。
(14) 前記シャフトアセンブリの前記遠位端部分に位置するエンドエフェクタを更に含み、前記エンドエフェクタは超音波ブレードを含み、前記シャフトアセンブリは音響導波管を更に含み、前記音響導波管は前記超音波ブレードと連結され、前記音響導波管は、前記近位端部分、前記関節運動セクション、及び前記遠位端部分を通って延在する、実施態様1に記載の手術器具。
(15) 使い捨てアセンブリとハンドルアセンブリ部分とを更に含み、前記使い捨てアセンブリは、前記シャフトアセンブリと前記関節運動制御アセンブリとを含み、前記使い捨てアセンブリは、前記ハンドルアセンブリ部分に取り外し可能に接続するように構成されている、実施態様1に記載の手術器具。
(16) 手術器具のための関節運動制御アセンブリであって、
(a)本体と、
(b)前記本体から遠位に延在するシャフトアセンブリであって、前記シャフトアセンブリは関節運動セクションを含み、前記シャフトアセンブリは長手方向軸線を画定する、シャフトアセンブリと、
(c)前記シャフトアセンブリの遠位端に位置するエンドエフェクタであって、前記関節運動セクションは、前記エンドエフェクタを前記長手方向軸線から離れるように選択的に偏向させるように動作可能である、エンドエフェクタと、
(d)第1の関節運動制御部材と、
(e)第2の関節運動制御部材と、
(f)前記本体に動作可能に接続された変速機アセンブリであって、
(i)高いギヤ比の駆動部であって、前記第1の関節運動制御部材の作動に応答して、高速の関節運動で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前記関節運動セクションを駆動するように構成されている、高いギヤ比の駆動部と、
(ii)低いギヤ比の駆動部であって、前記第2の関節運動制御部材の作動に応答して、低速の関節運動で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前記関節運動セクションを駆動するように構成されている、低いギヤ比の駆動部と、を含む、変速機アセンブリと、を含む、手術器具のための関節運動制御アセンブリ。
(17) 前記関節運動セクションは、屈曲し、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離れる方向に偏向させるように構成されている、実施態様16に記載の関節運動制御アセンブリ。
(18) 前記第1の関節運動制御部材は第1の回転可能部材を含み、前記第2の関節運動制御部材は第2の回転可能部材を含み、前記第1の回転可能部材及び前記第2の回転可能部材は、互いに独立して回転可能である、実施態様16に記載の関節運動制御アセンブリ。
(19) 前記第1の回転可能部材及び前記第2の回転可能部材は、それぞれ前記長手方向軸線に垂直なそれぞれの軸線の周りで回転可能である、実施態様18に記載の関節運動制御アセンブリ。
(20) 器具の操作方法であって、前記器具は、
(a)長手方向軸線を画定するシャフトアセンブリであって、関節運動セクションを有する、シャフトアセンブリと、
(b)前記シャフトアセンブリに固定されたエンドエフェクタと、
(c)第1の関節運動制御部であって、前記関節運動セクションを作動させ、それによって、第1の関節運動速度で前記エンドエフェクタを前記長手方向軸線から離れるように偏向させるように動作可能である、第1の関節運動制御部と、
(d)第2の関節運動制御部であって、前記関節運動セクションを作動させ、それによって、第2の関節運動速度で前記エンドエフェクタを前記長手方向軸線から離れるように偏向させるように動作可能である、第2の関節運動制御部と、を含み、
前記方法は、
(a)前記関節運動セクションが非関節運動状態にあり、これにより前記エンドエフェクタが前記長手方向軸線と整列している間に、前記シャフトアセンブリの前記遠位端を患者に挿入することと、
(b)前記第1の関節運動制御部を操作して前記関節運動セクションの粗調整を行い、それによって、第1の関節運動速度で前記エンドエフェクタを前記長手方向軸線から離れるように偏向させることと、
(c)前記第2の関節運動制御部を操作して前記関節運動セクションの微調整を行い、それによって、第2の関節運動速度で前記エンドエフェクタを前記長手方向軸線から離れるように偏向させることと、を含み、前記第2の関節運動速度は前記第1の関節運動速度よりも遅い、器具の操作方法。

Claims (19)

  1. 手術器具であって、
    (a)長手方向軸線を画定するシャフトアセンブリであって、
    (i)近位端部分と、
    (ii)エンドエフェクタを有する遠位端部分と、
    (iii)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構成された関節運動セクションと、を含む、シャフトアセンブリと、
    (b)前記シャフトアセンブリの前記近位端部分に接続された関節運動制御アセンブリであって、
    (i)第1の関節運動制御部材と、
    (ii)第2の関節運動制御部材と、
    (iii)変速機アセンブリであって、
    (A)高いギヤ比の駆動部であって、前記第1の関節運動制御部材の作動に応答して、前記エンドエフェクタを高速の関節運動で偏向させるように前記関節運動セクションを駆動するように構成された、高いギヤ比の駆動部と、
    (B)低いギヤ比の駆動部であって、前記第2の関節運動制御部材の作動に応答して、前記エンドエフェクタを低速の関節運動で偏向させるように前記関節運動セクションを駆動するように構成された、低いギヤ比の駆動部と、を含む、変速機アセンブリと、を含む、関節運動制御アセンブリと、を含む、手術器具。
  2. 前記第1の関節運動制御部材は、前記シャフトアセンブリに対して回転可能に取り付けられ、かつ、回転可能に操作されるように構成されており、前記第2の関節運動制御部材は、前記シャフトアセンブリに対して回転可能に取り付けられ、かつ、回転可能に操作されるように構成されている、請求項1に記載の手術器具。
  3. 前記変速機アセンブリは、前記関節運動セクションに動作可能に接続され、かつ前記高いギヤ比の駆動部及び前記低いギヤ比の駆動部のそれぞれと係合する駆動部材を更に有し、前記駆動部材は、前記高いギヤ比の駆動部及び前記低いギヤ比の駆動部のそれぞれによって駆動されて、前記高いギヤ比の駆動部及び前記低いギヤ比の駆動部からの運動を、前記関節運動セクションに向けて伝達し、前記遠位端部分を前記長手方向軸線から偏向させるように構成されている、請求項1に記載の手術器具。
  4. 前記駆動部材は、前記長手方向軸線に沿って延在する駆動ドラムを含み、前記駆動ドラムは、前記高いギヤ比の駆動部及び前記低いギヤ比の駆動部のそれぞれによって前記長手方向軸線の周りで回転可能に駆動されるように構成されている、請求項3に記載の手術器具。
  5. 前記低いギヤ比の駆動部は第1のフェースギヤを含み、前記高いギヤ比の駆動部は平歯車を含み、前記第1のフェースギヤは、前記駆動ドラムに剛接続され、かつ前記長手方向軸線の周りに延在し、前記平歯車は、前記駆動ドラムに剛接続され、かつ前記長手方向軸線の周りに延在し、前記第1のフェースギヤ及び前記平歯車は、前記駆動ドラムと共に前記長手方向軸線の周りを同時に回転するように構成されている、請求項4に記載の手術器具。
  6. 前記第1のフェースギヤは、前記第2の関節運動制御部材によって回転可能に駆動されるように構成されており、前記平歯車は、前記第1の関節運動制御部材によって回転可能に駆動されるように構成されている、請求項5に記載の手術器具。
  7. 前記第2の関節運動制御部材は低位の関節運動制御ノブを含み、前記第1の関節運動制御部材は高位の関節運動制御ノブを含む、請求項6に記載の手術器具。
  8. 前記低位及び高位の関節運動制御ノブは、それぞれ、低位の横軸線及び高位の横軸線の周りを回転するように構成されており、前記低位の横軸線及び前記高位の横軸線のそれぞれは、前記長手方向軸線に垂直な向きである、請求項7に記載の手術器具。
  9. 前記低いギヤ比の駆動部は、低位の駆動かさ歯車を更に含み、前記低位の関節運動制御ノブは、低位の駆動シャフトを介して前記低位の駆動かさ歯車に剛接続され、前記低位の駆動かさ歯車及び前記低位の駆動シャフトのそれぞれは、前記低位の横軸線の周りを回転するように構成されており、前記第1のフェースギヤは第1のベベルフェースギヤを含み、前記第1のベベルフェースギヤは、前記低位の駆動かさ歯車に係合して、前記低位の駆動かさ歯車によって回転可能に駆動される、請求項8に記載の手術器具。
  10. 前記高いギヤ比の駆動部は、第2のフェースギヤを更に含み、前記第2のフェースギヤは、前記高位の関節運動制御ノブから堅固に延在し、前記第2のフェースギヤは、前記高位の横軸線の周りを回転するように構成されている、請求項7に記載の手術器具。
  11. 前記高いギヤ比の駆動部は、駆動連結部を更に含み、前記駆動連結部は、前記第2のフェースギヤ及び前記平歯車のそれぞれと係合し、かつ、前記第2のフェースギヤによって回転可能に駆動され、それによって前記平歯車を回転可能に駆動するように構成されている、請求項10に記載の手術器具。
  12. 前記変速機アセンブリは、
    (A)前記長手方向軸線の周りを回転するように構成された関節運動ドラムであって、前記長手方向軸線の周りに複数の内ネジ山を有する、関節運動ドラムと、
    (B)前記複数の内ネジ山と係合する少なくとも1つのリードスクリューであって、前記関節運動ドラムが回転すると前記長手方向軸線に沿って並進して、前記関節運動セクションを屈曲させるように構成されている、少なくとも1つのリードスクリューと、を更に含み、
    前記高いギヤ比の駆動部及び前記低いギヤ比の駆動部は、前記関節運動ドラムに動作可能に接続され、これにより、前記第1及び第2の関節運動制御部材の選択的操作は、前記関節運動ドラムを回転させて、前記少なくとも1つのリードスクリューを介して前記関節運動セクションを屈曲させるように構成されている、請求項3に記載の手術器具。
  13. 前記少なくとも1つのリードスクリューは、前記第1及び第2の関節運動制御部材が選択的に操作されなければ自己ロックし、それによって、前記関節運動セクションの屈曲を阻止し、かつ、前記第1及び第2の関節運動制御部材を選択的に操作することによってロック解除し、それによって、前記関節運動セクションを屈曲させるように構成されている、請求項12に記載の手術器具。
  14. 前記シャフトアセンブリの前記遠位端部分に位置するエンドエフェクタを更に含み、前記エンドエフェクタは超音波ブレードを含み、前記シャフトアセンブリは音響導波管を更に含み、前記音響導波管は前記超音波ブレードと連結され、前記音響導波管は、前記近位端部分、前記関節運動セクション、及び前記遠位端部分を通って延在する、請求項1に記載の手術器具。
  15. 使い捨てアセンブリとハンドルアセンブリ部分とを更に含み、前記使い捨てアセンブリは、前記シャフトアセンブリと前記関節運動制御アセンブリとを含み、前記使い捨てアセンブリは、前記ハンドルアセンブリ部分に取り外し可能に接続するように構成されている、請求項1に記載の手術器具。
  16. 手術器具のための関節運動制御アセンブリであって、
    (a)本体と、
    (b)前記本体から遠位に延在するシャフトアセンブリであって、前記シャフトアセンブリは関節運動セクションを含み、前記シャフトアセンブリは長手方向軸線を画定する、シャフトアセンブリと、
    (c)前記シャフトアセンブリの遠位端に位置するエンドエフェクタであって、前記関節運動セクションは、前記エンドエフェクタを前記長手方向軸線から離れるように選択的に偏向させるように動作可能である、エンドエフェクタと、
    (d)第1の関節運動制御部材と、
    (e)第2の関節運動制御部材と、
    (f)前記本体に動作可能に接続された変速機アセンブリであって、
    (i)高いギヤ比の駆動部であって、前記第1の関節運動制御部材の作動に応答して、高速の関節運動で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前記関節運動セクションを駆動するように構成されている、高いギヤ比の駆動部と、
    (ii)低いギヤ比の駆動部であって、前記第2の関節運動制御部材の作動に応答して、低速の関節運動で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前記関節運動セクションを駆動するように構成されている、低いギヤ比の駆動部と、を含む、変速機アセンブリと、を含む、手術器具のための関節運動制御アセンブリ。
  17. 前記関節運動セクションは、屈曲し、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離れる方向に偏向させるように構成されている、請求項16に記載の関節運動制御アセンブリ。
  18. 前記第1の関節運動制御部材は第1の回転可能部材を含み、前記第2の関節運動制御部材は第2の回転可能部材を含み、前記第1の回転可能部材及び前記第2の回転可能部材は、互いに独立して回転可能である、請求項16に記載の関節運動制御アセンブリ。
  19. 前記第1の回転可能部材及び前記第2の回転可能部材は、それぞれ前記長手方向軸線に垂直なそれぞれの軸線の周りで回転可能である、請求項18に記載の関節運動制御アセンブリ。
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