JP7171587B2 - 補助材をエンドエフェクタに連結するためのシステム - Google Patents

補助材をエンドエフェクタに連結するためのシステム Download PDF

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Description

本開示は、概して、外科用器具のエンドエフェクタと共に使用される補助材料に関する。
手術用ステープラは、外科的処置において、組織、血管、導管、シャント、若しくは特定の処置に関連する他の対象物又は身体部位の開口の閉鎖に使用される。開口は、血管内又は胃のような内臓内の通路として自然に発生するものもあり、あるいは組織又は血管穿刺でバイパス又は吻合を形成することによって、又はステープリング処置中の組織切開によって、などの外科的処置中に外科医によって形成されることがある。
ほとんどのステープラは、細長いシャフトを備えるハンドルを有し、シャフトはその端部に、その間でステープルを保持して成形するために形成された一対の移動可能な対向する顎部を有する。ステープルは典型的にはステープルカートリッジに収められ、そのステープルカートリッジは、ステープルの複数の列を収納することができ、2つの顎部のうちの1つ内に、手術部位へのステープルの放出のために配置されることが多い。使用中、顎部は、ステープルされるべき対象物が顎部の間に配置されるように位置決めされ、顎部が閉じて装置が作動されると、ステープルが放出されて成形される。ステープラによっては、ステープルカートリッジ内のステープルの列の間を移動し、ステープル留めされた列の間で、ステープル留めされた組織を長手方向に切開及び/又は開口するように構成されたナイフを含むものがある。
手術用ステープラは何年にもわたって改良されてきたが、それ自体にはいまだに多くの問題が存在する。よく見られる問題の1つは、ステープルは、ステープルが配置される組織又は他の対象物を貫通するときに孔を形成するため、漏出が起こり得ることである。血液、空気、消化管液、及び他の液体が、ステープルが完全に成形された後でも、ステープルによって形成された開口を通してしみ出ることがある。処置される組織は、ステープリングによる外傷のために炎症を起こすこともある。更に、ステープル、並びにステープリングのような処置と共に植え込みされ得る他の物体及び材料は、一般に、それらが植え込まれる組織のいくつかの特性を欠いている。例えば、ステープル並びに他の物体及び材料は、それらが植え込まれる組織の自然の柔軟性を欠く場合がある。当業者には、組織内にステープルが配置された後に組織がその自然の特性をできるだけ維持することがしばしば望ましいことが認識されるであろう。
[先行技術文献]
[特許文献]欧州特許出願公開第3072457号明細書
したがって、処置領域の自然特性を実質的に維持する一方で、漏出と炎症を最小にするように、組織、血管、導管、シャント、又は他の対象物若しくは身体部位をステープリングするための、改良された装置と方法に対する要求が依然として在存している。
いくつかの態様では、補助材装填システムが提供され、当該補助材装填システムは、いくつかの実施形態において、補助材装填部材からエンドエフェクタの第1及び第2の顎部に渡されるように構成された少なくとも1つの補助材料を備える。第1及び第2の顎部は、間に組織をクランプするように構成されている。装填システムはまた、補助材料を解放可能に保持するように構成された支持部材を備えている。装填システムは、補助材料が補助材装填部材から解放されて顎部に渡されるときに、熱が加わることで非流動可能状態から流動可能状態に遷移し、補助材料を顎部上に保持するように構成された接着剤を有する、接着剤貯蔵部を更に備えている。
装填システムは、様々な方法で変化し得る。例えば、補助材装填部材に荷重がかけられると、補助材料は補助材装填部材から解放されて、顎部のうちの1つに渡されることができる。荷重は、補助材装填部材を間にクランプするように構成された第1及び第2の顎部によって、補助材装填部材に加えられることができる。
いくつかの実施形態では、接着剤貯蔵部は、補助材料の顎部対向面上に配置されたポリマー層上に形成され、接着剤を含む、少なくとも1つの突出部を含んでいる。補助材料は、ポリマー層に連結されることができる。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの突出部は、顎部上に形成された取り付け機構の位置に対応するポリマー層上の位置に形成され、接着剤は、取り付け機構上に配置されるように構成されている。いくつかの実施形態では、取り付け機構はラフネスパターンを含んでいる。
いくつかの実施形態では、接着剤貯蔵部は、支持層内に形成され、それぞれが接着剤を放出可能に保持する、複数のリザーバを含んでいる。いくつかの実施形態では、接着剤は、接着剤が実質的に非液体である非流動可能状態でリザーバ内に保持され、接着剤は、熱及び力の少なくとも1つを加えられることで、接着剤が少なくとも部分的に液状である流動可能状態に遷移することができる。
いくつかの実施形態では、接着剤は、接着剤が実質的に液体である非流動可能状態でリザーバ内に保持され、接着剤は、熱及び力の少なくとも1つを加えられることで、接着剤が少なくとも部分的に非液状である流動可能状態に遷移することができる。
補助材料は複数の開口部を含むことができ、開口部は、流動可能状態に遷移する接着剤を、接着材料が複数のリザーバのうちの対応する1つから、開口部を通って補助材料の顎部対向面へと放出されたときに受けるように構成され、それによって補助材料を顎部上に保持する。
いくつかの実施形態では、接着剤は、熱が加わること、及び荷重がかけられることのうちの少なくとも1つの状態の下で、流動可能状態に遷移させられて複数のリザーバのうちの対応する1つから放出される。
少なくともいくつかの実施形態では、装填システムは、少なくとも1つの熱源を備含んでいる。
他の態様では、外科的方法が提供され、いくつかの実施形態では、当該外科的方法は、エンドエフェクタの第1の顎部と第2の顎部との間に補助材料を解放可能に保持する装填システムの少なくとも1つの補助材装填部材を位置決めすることであって、第1及び第2の顎部は、それらの間に組織をクランプするように構成されている、ことを含む。本方法はまた、接着剤を有し、かつ補助材料と関連付けられて補助材装填部材内に配置された接着剤貯蔵部の少なくとも一部分に熱を加えて、補助材料が補助材装填部材から解放されて顎部に渡されるときに接着剤を非流動可能状態から流動可能状態に遷移させて、補助材料を顎部上に保持させることをも含む。本方法は、第1の顎部と第2の顎部とを近づけることで補助材装填部材に荷重を加え、補助材料が補助材装填部材から第1及び第2の顎部のうちの少なくとも1つに渡されるようにすることを更に含む。
この方法は、様々な方法で変化し得る。例えば、本方法のいくつかの実施では、接着剤貯蔵部は、補助材料の顎部対向面上に配置されたポリマー層上に形成され、接着剤を含む、少なくとも1つの突出部を含む。補助材料は、ポリマー層に連結されることができる。
本方法のいくつかの実施では、少なくとも1つの突出部は、顎部上に形成された取り付け機構の位置に対応するポリマー層上の位置に形成されている。別の実施では、方法は、流動可能状態にある少なくとも1つの突出部の接着剤が取り付け機構上に配置されるように、補助材料を顎部に渡すことを更に含む。
本方法のいくつかの実施では、接着剤貯蔵部は、それぞれが接着剤を放出可能に保持する複数のリザーバを含み、リザーバは、上部に補助材料が解放可能に配置されている補助材装填部材の支持層内に形成される。補助材料は、複数の開口部を含むことができる。非流動可能状態から流動可能状態に遷移する接着剤は、複数のリザーバのうちの対応する1つから、開口部を通って、補助材料の顎部対向面へと放出され、それによって補助材料を顎部上に保持することができる。
本発明の開示は、以下の詳細な説明を添付図面と併せ読むことで、より完全に理解されるであろう。
手術用ステープラの一実施形態の斜視図である。 図1の手術用ステープラの遠位部分の分解図である。 図1の手術用ステープラの発射バーの斜視図である。 手術用ステープラの別の実施形態の斜視図である。 手術用ステープラの更に別の実施形態の斜視図である。 エンドエフェクタの顎部、及びポリマー層を介して顎部に連結されるように構成された補助材料の分解斜視図である。 ポリマー層を介してエンドエフェクタの顎部に連結された図6の補助材料の一部分の断面図である。 補助材装填部材の上面図である。 図8の補助材装填部材の断面図である。 補助材料をエンドエフェクタの第1及び第2の顎部に適用するように構成された補助材装填部材の断面図である。 エンドエフェクタの第1及び第2の顎部に適用された補助材料を示す、図10Aの補助材装填部材の断面図である。 補助材装填部材の斜視図である。 硬化性接着剤を使用してエンドエフェクタの顎部に補助材料を適用するように構成された補助材装填部材の一部分の断面図である。 荷重がかけられたときの補助材装填部材を示す、図12Aの補助材装填部材の断面図である。 荷重がかけられて接着剤が硬化されているときの補助材装填部材を示す、図12Aの補助材装填部材の断面図である。 硬化性接着剤を使用してエンドエフェクタの第1及び第2の顎部に補助材料を適用するように構成された補助材装填部材の一部分の断面図である。 荷重がかけられたときの補助材装填部材を示す、図13Aの補助材装填部材の断面図である。 補助材装填部材の斜視図である。 接着剤を使用してエンドエフェクタの第1の顎部に解放可能に連結された補助材料の一部分の断面図である。 エンドエフェクタの第2の顎部から発射されたステープル、及びエンドエフェクタが接着剤を破断させているのを示す、図15Aの補助材料の断面図である。 エンドエフェクタから分離された補助材料を示す、図15Aの補助材料の断面図である。
以下に、本明細書で開示する装置及び方法の構造、機能、製造、及び使用の原理の全体的な理解が得られるように、特定の例示的な実施形態を説明する。これらの実施形態のうちの1つ又は2つ以上の実施例が、添付の図面に示されている。当業者であれば、本明細書で詳細に説明し、添付の図面に示される装置、システム、及び方法は、非限定的な例示的実施形態であり、本発明の範囲は、特許請求の範囲のみによって定義されることが理解されるであろう。1つの例示的な実施形態に関連して図示又は説明される特徴は、他の実施形態の特徴と組み合わせることができる。このような改変及び変形は、本発明の範囲内に含まれるものとする。
更に、本開示においては、実施形態の同様の参照符合を付した構成要素は概して同様の特徴を有するものであり、したがって、特定の実施形態において、同様の参照符合を付した各構成要素の各特徴については必ずしも完全に詳しく述べることはしない。加えて、開示されるシステム、装置、及び方法の説明で直線寸法又は円寸法が使用される範囲において、かかる寸法は、かかるシステム、装置、及び方法と組み合わせて使用することができる形状の種類を限定しようとするものではない。当業者には、任意の幾何学的形状についてかかる直線寸法及び円寸法に相当する寸法を容易に決定することができる点が認識されるであろう。システム及び装置、並びにその構成要素のサイズ及び形状は、少なくとも、システム及び装置が内部で用いられる対象の解剖学的構造、システム及び装置が一緒に用いられる構成要素のサイズ及び形状、並びにシステム及び装置が用いられる方法及び手順に依存し得る。
「近位」及び「遠位」という用語は、本明細書では、器具のハンドルを握っている臨床医などのユーザを基準として使用されることが認識されるであろう。「前方」及び「後方」といった他の空間的用語は、同様に、遠位及び近位にそれぞれ対応する。便宜上、また説明を明確にするため、本明細書では「垂直」及び「水平」といった空間的用語が、図面に対して使用されている点も更に理解されるであろう。しかしながら、手術用器具は、多くの向き及び位置で使用されるものであり、これらの空間的用語は、限定的かつ絶対的なものであることを意図するものではない。
いくつかの実施形態において、切開外科的処置のために本明細書に記載の装置及び方法が提供され、他の実施形態において、腹腔鏡下、内視鏡的、及び他の低侵襲的外科的処置のために装置及び方法が提供される。これらの装置は、人間のユーザによって直接発射されるか、又はロボット若しくは類似の操作ツールの直接制御下でリモート発射されてよい。しかしながら、当業者は、本明細書に開示される様々な方法及び装置が、多数の外科的処置及び用途で用いられ得ることを理解するであろう。本明細書で開示される様々な器具が、例えば、自然開口部を通して、組織に形成された切開又は穿刺孔を通して、又はトロカールカニューレなどのアクセス装置を使用してなどの、何らかの方法で体内へ挿入され得ることを当業者は更に認識するであろう。例えば、これらの器具の作動部分、すなわちエンドエフェクタ部分は、患者の体内に直接に挿入できる、又は、手術用器具のエンドエフェクタ及び細長いシャフトが内部を通過することが可能な作業用チャンネルを有するアクセス装置を介して挿入され得る。
本明細書で集合的に「補助材」と呼ぶ1つ又は2つ以上の生体材料及び/又は合成材料を、手術用器具と共に使用して、外科的処置の改善を支援することは望ましいことであり得る。種々の異なる手術用エンドエフェクタが、補助材の使用によって利益を得ることがあり、いくつかの例示的実施形態では、エンドエフェクタは、手術用ステープラであり得る。手術用ステープラと共に使用されるときには、補助材(複数可)は、ステープラの顎部の間及び/又はその上に配置されても、顎部上に配置されたステープルカートリッジに組み込まれても、又はそうでなければ、ステープルの近位に置かれてもよい。ステープルが配備されると、補助材(複数可)は、ステープルと共に施療部位に残ってもよく、その結果、多くの利益を提供することができる。例えば、補助材(複数可)は、施療部位の組織を増強して、施療部位において、ステープルにより裂かれる又は引き裂かれるのを防止することができる。組織増強は、組織が病変している場合、放射線治療など別の処置、化学療法など薬物治療、又は他の組織特性を変更する状況から治癒している場合に、ステープルが組織を裂かないようにするために必要なことがある。いくつかの場合において、補助材(複数可)は、ステープリング後に生じる組織変形(例えば、肺膨張、消化管膨張など)から生じ得る、ステープル穿刺部位及びその付近における組織の移動を最小化することができる。当業者は、ステープル穿刺部位は応力集中部となることがあり、ステープルによって形成された孔の寸法は、その付近の組織が張力下に置かれると増大することを認識するであろう。これらの穿刺部位付近での組織の移動を制限することは、張力下で増大し得る孔の寸法を最小化できる。いくつかの場合において、補助材(複数可)は、例えば、シーラント、血液、接着剤など、更に治癒を促進する有益な流体を吸い上げる(wick)、又は吸収するように構成され得る。また、いくつかの場合において、補助材は、分解して、例えば、シーラントなど、更に治癒を促進するゲルを形成するように構成され得る。いくつかの場合には、補助材(複数可)が、組織、血管、及び種々の他の対象物又は身体部位に植え込みされるときに、ステープルによって形成される孔の封止の支援に使用されてもよい。また、補助材(複数可)は、補助材(複数可)に関連付けられた任意のファイバ又はストランドの間隔、配置、及び/又は向きにより、組織成長に影響を及ぼしてもよい。更に、いくつかの状況では、補助材は、ステープルによって加えられた圧力を分散させ、それによってステープルが組織(組織はもろい場合がある)を貫通して引き寄せられ、意図したように組織を締結することに失敗する(いわゆる「チーズワイヤリング(cheese wiring)」)可能性を低減するのに有用であり得る。加えて、補助材は少なくとも部分的に伸張可能であり得、したがって、組織の少なくとも部分的な自然運動(例えば、呼吸中の肺組織の拡張及び収縮)を可能にすることができる。いくつかの実施形態では、ステープル線は、例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願第2016/0089142号(発明の名称「Method For Creating A Staple Line」、2014年9月26日付けで出願)に記載されているように可撓性であり得る。
手術用ステープリング器具
様々な手術用器具が、本明細書で開示された補助材及び/又は薬剤と共に使用され得る。「補助材」は、本明細書において、「補助材料」とも呼ばれる。手術用器具は、手術用ステープラを含み得る。様々な手術用ステープラ、例えば、線状手術用ステープラ及び輪状ステープラが使用され得る。概して、線状ステープラは長手方向ステープルラインを形成するように構成することができ、長手方向ステープル列を収容するカートリッジが結合される細長い顎部を含むことができる。細長い顎部は、顎部内に保持された組織に沿って、ステープル列間の切断を形成することができるナイフ又は他の切断部材を含むことができる。概して、輪状ステープラは、環状ステープルラインを形成するように構成されることができ、環状ステープル列を収容するカートリッジを有する輪状顎部を含むことができる。輪状顎部は、顎部内に保持された組織を貫通する開口部を画定するために、ステープルの列の内側に切断を形成することができるナイフ又は他の切断部材を含むことができる。ステープラは、様々な異なる外科的処置において、例えば、胸部手術又は胃部手術において、様々な組織に対して使用され得る。
図1は、1つ又は2つ以上の補助材及び/又は薬剤と共に使用するに適した線状手術用ステープラ10の一実施例を図示する。ステープラ10は、一般に、ハンドルアセンブリ12と、ハンドルアセンブリ12の遠位端12dから遠位に延在するシャフト14と、シャフト14の遠位端14dにあるエンドエフェクタ30と、を含む。エンドエフェクタ30は、対向する下部顎部32及び上部顎部34を有するが、他の種類のエンドエフェクタを、シャフト14、ハンドルアセンブリ12、及びそれらに付随する構成要素と共に使用してもよい。図2に示すように、下部顎部32は、ステープルカートリッジ40を支持するように構成されているステープルチャネル56(図2を参照)を有する。上部顎部34は、下部顎部32に面し、ステープルカートリッジ40のステープル(ステープルは、図1及び図2では隠れている)を配備するのを助けるアンビルとして動作するように構成されたアンビル面33を有する。対向する下部顎部32及び上部顎部34の少なくとも一方は、それらの間に配置された組織及び/又は他の物体をクランプするために、他方の下部顎部32及び上部顎部34に対して移動可能である。いくつかの実施では、対向する下部顎部32及び上部顎部34の一方は、固定されるか、又は別の方法で移動不能であってよい。いくつかの実施では、対向する下部顎部32及び上部顎部34の両方が移動可能であってよい。発射システムの構成要素は、ステープルをクランプされた組織内に放出するために、エンドエフェクタ30の少なくとも一部を通過するように構成され得る。様々な実施において、ナイフブレード36(図3を参照)又は他の切断要素を発射システムに関連付けて、ステープリング処置中に組織を切開することができる。切断要素は、ステープルが発射されるのと少なくとも部分的に同時に組織を切断するように構成され得る。いくつかの状況では、これは、ステープルが発射されて組織が固定された後に組織が切断される場合に有利であり得る。したがって、外科手術が、顎部の間に捕捉された組織が切断されることを必要とする場合、ナイフブレード36は、ステープルがステープルカートリッジ40から発射された後に前進させられて、顎部間に把持された組織を切断する。
エンドエフェクタ30の作動は、ハンドルアセンブリ12での、例えば、臨床医、外科医などのユーザからの入力によって開始され得る。ハンドルアセンブリ12は、それに連結されるエンドエフェクタ30を扱って操作するように設計された多くの異なる構成を有してもよい。図示した実施例では、ハンドルアセンブリ12は、器具10の多様な特徴部を操作するための様々な機械的及び/又は電気的構成要素が内部に配設されている、ピストルグリップ型のハウジング18を有している。例えば、ハンドルアセンブリ12は、その遠位端12dに隣接して取り付けられた回転ノブ26を含むことができる。回転ノブ26は、ハンドルアセンブリ12に対する、シャフト14の長手方向軸Lの周りでのシャフト14及び/又はエンドエフェクタ30の回転を促進し得る。ハンドルアセンブリ12は、クランプトリガ22によって作動されるクランプシステムの一部としてクランプ構成要素と、発射トリガ24によって作動される発射システムの一部として発射構成要素と、を更に含み得る。クランプ及び発射トリガ22、24は、例えば、トーションばねによって、静止ハンドル20に対して開放位置に付勢され得る。静止ハンドル20に向けたクランプトリガ22の移動は、以下に記載のクランプシステムを作動させることができ、これにより、顎部32、34を互いに向けて倒し、それによって、それらの間に組織をクランプすることができる。発射トリガ24の移動は、以下に記載の発射システムを作動させることができ、これにより、その中に配置されたステープルカートリッジ40からステープルを放出させることができ、及び/又は、ナイフブレード36を前進させて、顎部32、34の間に捕捉された組織を切断することができる。当業者であれば、機械、油圧、空気圧、電気機械、ロボット、又はその他の発射システムの構成要素の様々な構成が、ステープルの放出及び/又は組織の切開に使用され得ることを認識するであろう。
図2に示すように、図示した実施のエンドエフェクタ30は、カートリッジアセンブリ又はキャリアとして機能する下部顎部32と、アンビルとして機能する、対向する上部顎部34と、を有する。内部に複数のステープルを有するステープルカートリッジ40は、ステープルトレイ37内に支持され、次に、ステープルトレイ37は、下部顎部32のカートリッジチャネル内に支持される。上部顎部34は、複数のステープル形成ポケット(図示せず)を有し、ステープル形成ポケットの各々は、ステープルカートリッジ40内に収容される複数のステープルからの対応するステープルの上に位置付けられる。上部顎部34は、様々な方法で下部顎部32に接続され得るが、図示した実施では、上部顎部34は、シャフト14との係合部のすぐ遠位の、ステープルチャネル56の近位端56p内に枢動可能に受容される近位枢動端34pを有している。上部顎部34が下向きに枢動すると、上部顎部34は、アンビル面33を移動させ、その上に形成されているステープル形成ポケットが、対向するステープルカートリッジ40に向かって移動する。
様々なクランプ構成要素を使用して顎部32、34の開放及び閉鎖をもたらして、それらの間に組織を選択的にクランプすることができる。図示するように、上部顎部34の枢動端34pは、ステープルチャネル56とのその枢動的な取り付け部より遠位に閉鎖機構34cを含む。したがって、その遠位端部に、閉鎖機構34cと係合する馬蹄形開口部46aを含む閉鎖管46は、クランプトリガ22に応じて、閉鎖管46の近位長手方向運動中に上部顎部34に対して開放運動を、及び、閉鎖管46の遠位長手方向運動中に上部顎部34に対して閉鎖運動を、選択的に与える。上記のように、様々な実施において、エンドエフェクタ30の開閉は、上部顎部34に対する下部顎部32の相対運動、下部顎部32に対する上部顎部34の相対運動、又は互いに対する両方の顎部32、34の運動によってもたらされてよい。
図示した実施の発射構成要素は、図3に示すように、その遠位端にEビーム38を有する発射バー35を含む。発射バー35は、シャフト14内、例えば、シャフト14の長手方向発射バースロット14s内に包含され、ハンドル12からの発射運動によって誘導される。発射トリガ24の作動は、エンドエフェクタ30の少なくとも一部を通るEビーム38の遠位運動に影響を与え、それによって、ステープルカートリッジ40内に収容されたステープルを発射させ得る。図示のように、Eビーム38の遠位端から突出しているガイド39は、図2に示したウェッジスレッド47と係合し得る。次に、ウェッジスレッド47は、ステープルカートリッジ40内に形成されたステープルキャビティ41を通ってステープルドライバ48を押し上げ得る。ステープルドライバ48の上向きの移動は、カートリッジ40内の複数のステープルの各々に上向きの力を加え、それによって上部顎部34のアンビル面33に対してステープルを上向きに押し、成形されたステープルを作り出す。
ステープルを発射させることに加えて、Eビーム38は、顎部32、34の閉鎖、ステープルカートリッジ40からの上部顎部34の引き離し、及び/又は、顎部32、34間に捕捉された組織の切断を促進するように構成され得る。具体的には、一対の頂部ピン及び一対の底部ピンは、上部顎部32及び下部顎部34の一方又は両方と係合して、発射バー35がエンドエフェクタ30を通って前進するときに、顎部32、34を互いに向けて圧迫し得る。同時に、頂部ピンと底部ピンとの間に延在するナイフ36は、顎部32、34の間に捕捉された組織を切断するように構成され得る。
使用中、手術用ステープラ10は、カニューレ又はポート内に配置され、手術部位に配置され得る。切開されてステープル留めされる組織は、手術用ステープラ10の顎部32、34の間に定置されてもよい。ステープラ10の特徴部は、ユーザによって望みどおりに操作されて、顎部32、34に関する手術部位と組織において、顎部32、34の所望の位置を達成し得る。適切な位置決めを達成した後に、クランプトリガ22を静止ハンドル20に向けて引いて、クランプシステムを作動させ得る。クランプトリガ22は、閉鎖管46が、シャフト14の少なくとも一部を通過して遠位方向に進んで、顎部32、34の少なくとも一方を他方に向かって倒して、これらの間に配置された組織をクランプするように、クランプシステムの構成要素を作動させ得る。その後、発射トリガ24を静止ハンドル20に向けて引いて、発射バー35及び/又はEビーム38がエンドエフェクタ30の少なくとも一部を通って遠位方向に進んでステープルの発射をもたらし、任意選択的に、顎部32、34の間に捕捉された組織を切断するように、発射システムの構成要素を作動させることができる。
線状手術用ステープラ50の形態の手術用器具の別の実施例を、図4に図示する。ステープラ50は、概して、図1のステープラ10と同様に構成され、使用され得る。図1の手術用器具10と同様に、手術用器具50は、シャフト54を備えるハンドルアセンブリ52を備え、シャフト54は、手術用器具50から遠位に延在し、組織を処置するためのエンドエフェクタ60をその遠位端に有している。エンドエフェクタ60の上部顎部64及び下部顎部62は、それらの間に組織を捕捉し、下部顎部62内に配置されたカートリッジ66からステープルを発射することによって組織をステープル留めする、及び/又は、組織に切開部を形成するように構成され得る。この実施において、シャフト54の近位端にある取り付け部67は、シャフト54及びエンドエフェクタ60をハンドルアセンブリ52に取り外し可能に取り付け可能にするように構成することができる。具体的には、取り付け部67の嵌合機構68は、ハンドルアセンブリ52の補助嵌合機構71と嵌合できる。嵌合機構68、71は、例えば、スナップフィット結合、バヨネット式結合などによって互いに連結するように構成され得るが、シャフト54をハンドルアセンブリ52に着脱可能に連結するために、任意の数の補助嵌合機構及び任意の種類の結合を使用することができる。図示した実施のシャフト54の全体は、ハンドルアセンブリ52から分離可能に構成されているが、いくつかの実施において、取り付け部67は、シャフト54の遠位部のみを取り外すことができるように構成され得る。シャフト54及び/又はエンドエフェクタ60の分離可能な連結は、特定の処置のための所望のエンドエフェクタ60の選択的な取り付け、及び/又は、多数の異なる処置のためのハンドルアセンブリ52の再利用を可能にできる。
ハンドルアセンブリ52は、エンドエフェクタ60を操作して作動させるための1つ又は2つ以上の機構をその上に有していてもよい。非限定例として、ハンドルアセンブリ52の遠位端に取り付けられた回転ノブ72は、ハンドルアセンブリ52に対するシャフト54及び/又はエンドエフェクタ60の回転を促進し得る。ハンドルアセンブリ52は、移動可能なトリガ74によって作動されるクランプシステムの一部としてのクランプ構成要素と、これもトリガ74によって作動され得る発射システムの一部としての発射構成要素とを含み得る。したがって、いくつかの実施において、第1運動範囲を通る、静止ハンドル70に向けたトリガ74の移動は、クランプ構成要素を作動させて、対向する顎部62、64を互いに向けて閉鎖位置に近づけさせ得る。いくつかの実施において、対向する顎部62、24の一方のみが、顎部62、64を閉鎖位置に向けて移動させるように移動することができる。静止ハンドル70に向けた、第2運動範囲を通るトリガ74の更なる移動は、発射構成要素を作動させて、ステープルカートリッジ66からステープルを放出させることができ、及び/又は、ナイフ若しくは他の切断部材(図示せず)を前進させて、顎部62、64の間に捕捉された組織を切断することができる。
環状手術用ステープラ80の形態の手術用器具の一実施例を、図5に図示する。ステープラ80は、概して、図1及び図4の線状ステープラ10、50と同様に構成されて使用され得るが、一部の特徴は、その機能を輪状ステープラとして適応させている。手術用器具10、50と同様に、手術用器具80は、シャフト84を備えるハンドルアセンブリ82を備え、シャフト84は、手術用器具80から遠位に延在し、組織を処置するためのエンドエフェクタ90をその遠位端に有している。エンドエフェクタ90は、略円形の形状を有する、組織に接触する表面をそれぞれが有するカートリッジアセンブリ92及びアンビル94を含み得る。カートリッジアセンブリ92とアンビル94とは、ステープラ80のアンビル94からハンドルアセンブリ82まで延在するシャフト98を介して結合させることができ、ハンドルアセンブリ82上のアクチュエータ85を操作すると、シャフト98を後退及び前進させて、カートリッジアセンブリ92に対してアンビル94を移動させることができる。アンビル94及びカートリッジアセンブリ92は、様々な機能を行うことができ、それらの間に組織を捕捉する、カートリッジアセンブリ92のカートリッジ96からステープルを発射することにより組織をステープル留めする、かつ/又は、組織に切開を形成するように構成することができる。一般的に、カートリッジアセンブリ92は、ステープルを収容しているカートリッジを収納することができ、ステープルをアンビル94に対して配備することにより、円形のステープルパターンを形成し、例えば、管状体内臓器の外周の周りをステープル留めすることができる。
1つの実施において、シャフト98は、アンビル94をカートリッジアセンブリ92から分離することができるように解放可能に互いに連結されるように構成された第1及び第2の部分(図示せず)で構成することができ、これにより、アンビル94及びカートリッジアセンブリ92を、患者の体内に配置するのに、より高い柔軟性を与えることができる。例えば、シャフト98の第1の部分は、カートリッジアセンブリ92の内部に配置され、遠位方向にカートリッジアセンブリ92の外部へと延在して、遠位嵌合機構において終端することができる。シャフト98の第2の部分は、アンビル94の内部に配置され、近位方向にカートリッジアセンブリ92の外部へと延在して、近位嵌合機構において終端することができる。使用に際しては、近位嵌合機構と遠位嵌合機構とを互いに連結することにより、アンビル94とカートリッジアセンブリ92とを互いに対して動かすことができる。
ステープラ80のハンドルアセンブリ82には、ステープラの動作を制御することができる様々なアクチュエータを配置することができる。例えば、ハンドルアセンブリ82には、回転によってエンドエフェクタ90の配置を容易にする回転ノブ86、及び/又は、エンドエフェクタ90を作動させるためのトリガ85を配置することができる。第1の運動範囲によるトリガ85の静止ハンドル87に向かう運動によって、クランプシステムの構成要素を顎部に近づける(すなわち、カートリッジアセンブリ92に向かってアンビル94を動かす)ように作動させることができる。第2の運動範囲によるトリガ85の静止ハンドル87に向かう運動によって、発射システムの構成要素を作動させて、ステープルをステープルカートリッジアセンブリ92から配備させ、かつ/又は、カートリッジアセンブリ92とアンビル94との間に捕捉された組織を切断するためにナイフを前進させることができる。
手術用ステープル留め器具10、50、80の図示した実施例は、多くの異なる構成及び関連する使用方法のうちのごく一部の実施例を提供するものであり、これらは本明細書で提供される開示と共に使用され得る。図示した実施例は、全て低侵襲処置で使用するように構成されているが、切開外科的処置で使用するように構成されている器具、例えば、米国特許第8,317,070号(発明の名称「Surgical Stapling Devices That Produce Formed Staples Having Different Lengths」、2007年2月28日付けで出願)に記載されているようにオープン線状ステープラを、本明細書で提供される開示と共に使用できることが理解されるであろう。図示した実施例の更なる詳細、並びに、手術用ステープラ、その構成要素、及びその関連する使用方法の更なる実施例は、米国特許出願公開第2015/0277471号(発明の名称「Systems And Methods For Controlling A Segmented Circuit」、2014年3月26日付けで出願)、米国特許出願公開第2013/0256377号(発明の名称「Layer Comprising Deployable Attachment Members」、2013年2月8日付けで出願)、米国特許第8,393,514号(発明の名称「Selectively Orientable Implantable Fastener Cartridge」、2010年9月30日付けで出願)、米国特許第8,317,070号(発明の名称「Surgical Stapling Devices That Produce Formed Staples Having Different Lengths」、2007年2月28日付けで出願)、米国特許第7,143,925号(発明の名称「Surgical Instrument Incorporating EAP Blocking Lockout Mechanism」、2005年6月21日付けで出願)、米国特許出願公開第2015/0134077号(発明の名称「Sealing Materials For Use In Surgical Stapling」、2013年11月8日付けで出願)、米国特許出願公開第2015/0134076号(発明の名称「Hybrid Adjunct Materials for Use in Surgical Stapling」、2013年11月8日付けで出願)、米国特許出願公開第2015/0133996号(発明の名称「Positively Charged Implantable Materials and Method of Forming the Same」、2013年11月8日付けで出願)、米国特許出願公開第2015/0129634号(発明の名称「Tissue Ingrowth Materials and Method of Using the Same」、2013年11月8日付けで出願)、米国特許出願公開第2015/0133995号(発明の名称「Hybrid Adjunct Materials for Use in Surgical Stapling」、2013年11月8日付けで出願)、米国特許出願公開第2015/0272575号(発明の名称「Surgical Instrument Comprising a Sensor System」、2014年3月26日付けで出願)、及び米国特許出願公開第2015/0351758号(発明の名称「Adjunct Materials and Methods of Using Same in Surgical Methods for Tissue Sealing」、2014年6月10日付けで出願)に提供されている。これらの文献は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
植え込み可能な補助材
上記されたように、様々な植え込み可能な補助材が、手術用ステープルリング器具と共に使用するために提供される。補助材は、様々な構成を有することができ、様々な材料から形成されることができる。概して、補助材は、1つ又は2つ以上のフィルム、発泡体、射出成形熱可塑性材料、真空熱成形材料、繊維性構造体、及びそれらのハイブリッドから形成され得る。また、補助材は、1つ又は2つ以上の生物由来材料及び1つ又は2つ以上の薬物も含み得る。これらの材料はそれぞれ、以下により詳細に検討される。
補助材は、発泡体、例えば、独立気泡発泡体、連続気泡発泡体、又はスポンジから形成され得る。このような補助材を製造することができる方法の例は、動物由来コラーゲン、例えば、ブタの腱からのものであり、次いで、これが処理され、凍結乾燥されて、発泡構造を得ることができる。ゼラチンもまた、使用することができ、発泡体に加工することができる。様々な発泡補助材の例は、先で言及された米国特許第8,393,514号(発明の名称「Selectively Orientable Implantable Fastener Cartridge」、2010年9月30日付けで出願)に更に記載されている。
また、補助材は、以下で検討される任意の好適な材料又はその組み合わせから形成されたフィルムからも作製され得る。フィルムは、1つ又は2つ以上の層を含むことができ、これら層はそれぞれ、異なる分解速度を有することができる。更に、フィルムは、内部に形成された様々な領域、例えば、多くの異なる形態の1種以上の薬剤を内部に放出可能に保持することができるリザーバを有することができる。内部に配置された少なくとも1種の薬剤を有するリザーバは、吸収性又は非吸収性ポリマーを含み得る、1つ又は2つ以上の異なるコーティング層を使用して封止され得る。フィルムは、様々な方法で形成することができる。例えば、押出成形フィルム又は圧縮成形フィルムであってもよい。薬剤はまた、フィルム上に吸着されてもよく、又は水素結合などの非共有相互作用を介してフィルムに結合されてもよい。
また、補助材は、射出成形熱可塑性材料又は真空熱成形材料からも形成され得る。様々な成形補助材の例は、米国特許出願公開第2013/0221065号(発明の名称「Fastener Cartridge Comprising A Releasably Attached Tissue Thickness Compensator」、2013年2月8日付けで出願)に更に記載されている。同文献は、その全体が参照により組み込まれる。また、補助材は、ファイバベース格子であることもできる。同格子は、織布、編地、又は、メルトブロー、ニードルパンチ、若しくは熱構成ルーズ織布などの不織布であることができる。補助材は、多くの異なる方法で共に補助材を形成し得る、同じ種類の格子又は異なる種類の格子から形成され得る、複数の領域を有し得る。例えば、ファイバは、規則的又は不規則な構造を形成するために、織られ、編まれ、編み組まれ、又は他の方法で相互に結び付けられ得る。得られた補助材が比較的緩くなるように、ファイバは、相互に結び付けられ得る。あるいは、補助材は、密に相互に結び付けられたファイバを含み得る。補助材は、シート、チューブ、螺旋、又は、柔らかい部分及び/若しくはより硬い補強部分を含み得る任意の他の構造の形態であり得る。補助材は、特定の領域がより密なファイバを有することができ、一方で、他の領域がより密でないファイバを有するように構成され得る。ファイバ密度は、補助材の1つ又は2つ以上の次元に沿って、補助材の意図した用途に基づいて、異なる方向で変わり得る。
補助材は、織られた、編まれた、ないしは別の方法で相互に結び付けられたファイバから形成することができ、こうすることで補助材は伸縮可能となる。例えば、補助材は、その長手方向軸に沿った方向、及び/又は長手方向軸に垂直な横方向に伸張するように構成することができる。少なくとも2つの次元(例えば、X及びY方向)に伸張可能である一方で、補助材は、その厚さ(例えば、Z方向)に沿って補強を提供することができる。これにより、補助材は伸縮するものの、ステープルによって破損しにくく、かつ及び引き裂かれにくくなる。組織と共に伸縮することができるように植え込まれるように構成される補助材の非限定的な例は、上述の米国特許出願公開第2016/0089142号(発明の名称「Method For Creating A Staple Line」、2014年9月26日付けで出願)に記載されており、その全体は参照により本明細書に組み込まれている。
また、補助材は、積層複合材又はメルトロック相互結合ファイバなどのハイブリッド構造であることもできる。様々なハイブリッド構造の補助材の例は、米国特許第9,282,962号(発明の名称「Adhesive Film Laminate」、2013年2月8日付けで出願)及び米国特許第7,601,118号(発明の名称「Minimally Invasive Medical Implant And Insertion Device And Method For Using The Same」、2007年9月12日付けで出願)に更に記載されている。これらの文献は、その全体が参照により組み込まれる。
記載された技術に基づく補助材は、様々な材料から形成され得る。材料は、異なる目的のための様々な実施形態に使用され得る。材料は、組織内方成長を促進するために、組織に提供されるべき所望の治療に従って選択され得る。材料は、ホモポリマー及びコポリマーを含めた、生体吸収性及び生体適合性ポリマーを含み得る。生体吸収性ポリマーは、吸収性、再吸収性、生体再吸収性、又は生分解性ポリマーであり得る。また、補助材は、活性剤、例えば、活性な細胞培養物(例えば、ダイス状の自家組織、幹細胞療法に使用される作用剤(例えば、Biosutures及びCellerix S.L.)、止血剤、及び組織治癒剤も含み得る。
補助材は、その内部に、少なくとも1種の薬剤を放出可能に保持し得る。当該薬剤は、多数の異なる薬剤から選択され得る。薬剤としては、所望の機能を有する、補助材内に含まれる、若しくは補助材に関連付けられた薬物又は他の作用剤が挙げられるが、これらに限定されない。薬剤としては、例えば、抗菌剤、例えば、抗菌剤及び抗生物質、抗真菌剤、抗ウイルス剤、抗炎症剤、成長因子、鎮痛薬、麻酔剤、組織マトリックス変性阻害剤、抗ガン剤、止血剤、並びに生物学的応答を引き起こす他の作用剤が挙げられるが、これらに限定されない。補助材はまた、例えば、エコー発生性材料又は放射線不透過性材料などの、撮像中の可視性を向上させる薬剤から作製されてもよく、又はそれを含んでもよい。
様々な補助材及び補助材から薬剤を放出させるための様々な技術の例が、米国特許出願第14/840,613号(発明の名称「Medicant Eluting Adjuncts and Methods of Using Medicant Eluting Adjuncts」、2015年8月31日付けで出願)に更に記載されている。同文献は、その全体が参照により組み込まれる。
実施
補助材料は、外科用器具のエンドエフェクタの一方又は両方の顎部に、様々な方法で適用することができる。例えば、補助材料は、顎部に手動で配置することができる。ステープルが発射されたとき、補助材が組織に適用される前に補助材が顎部から滑り落ちないように、補助材を顎部に解放可能に連結させることが望ましい。しかしながら、いくつかのアプローチでは、補助材の顎部への十分に確実な取り付けをもたらさない場合がある。これは、補助材を備える外科用器具を外科医が外科手術中に所望どおり操作する能力を損なわせることになる。
したがって、いくつかの実施形態では、エンドエフェクタの顎部に、エンドエフェクタ上に解放可能に保持される補助材料を適用するためのシステム及び方法が提供される。補助材料は、制御された方法で補助材及び/又は顎部に適用され得る接着剤を使用して、顎部に連結することができる。いくつかの実施では、補助材料は、中間ポリマー層を介して顎部に連結され得る。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの補助材料を解放可能に保持するように構成された装填システムの補助材装填部材を使用することができる。補助材料は、補助材装填部材からエンドエフェクタの第1及び第2の顎部のうちの顎部に渡されるように構成される。好適な構成の支持部材は、様々な方法で支持部材に関連付けられ得る補助材料を解放可能に保持するように構成されている。例えば、補助材料は、支持部材上に配置することができる。追加的に又は代替的に、支持部材は、補助材料を補助材装填部材内に解放可能に保持する保持機構の形態であってもよい。補助材装填部材はまた、補助材料が補助材装填部材から解放されて顎部に渡されたときに熱を加えることで非流動可能状態から流動可能状態に遷移するように構成された接着剤を有する接着剤貯蔵部も含む。流動可能状態の接着剤が冷却されると、接着剤は顎部に接着し、したがって顎部上に補助材料を保持するために使用される。
補助材料は、荷重がかけられると補助材装填部材から解放されるように構成される。補助材は顎部に渡され、接着剤が流動可能状態にあるときに接着剤貯蔵部内に配置された接着剤を使用して顎部に接着される。補助材が補助材装填部材から顎部に解放されるのに先立って、又は少なくとも部分的にその時に、接着剤に熱を加えることができる。荷重は、補助材装填部材が顎部の間にクランプされるときに、エンドエフェクタの顎部によって加えられ得る。あるいは、荷重は、手動で、又は他の方法で補助材装填部材に加えられ得る。荷重及び熱のうちの少なくとも1つを加えることによって、接着剤貯蔵部から接着剤を使用してエンドエフェクタの顎部上に補助材料を保持させる。
図6は、記載された技術に従って、それらの間に組織をクランプするように構成された第1及び第2の対向する顎部の一方又は両方の上に補助材料を解放可能に保持するように構成されたエンドエフェクタ100の一部の一実施例を示す。図6に部分的に示すエンドエフェクタ100は、カートリッジ本体あるいはカートリッジ102を有する第1の顎部と、アンビル(図示せず)を有する第2の顎部とを有し、第1の顎部及び第2の顎部は、それらの間に組織をクランプするように構成されている。カートリッジ本体102は、その上に植え込み可能な補助材料106を解放可能に保持するように構成されている。エンドエフェクタ100は、外科用器具(図示せず)のシャフトの遠位端に連結することができる。エンドエフェクタ100は、任意の好適な外科用器具、例えば、少なくとも1つの補助材と共に使用するのに好適であり得る線形手術用ステープラ(例えば、図1のステープラ10、図4のステープラ50、又は、図5のステープラ80などの円形ステープラを含む任意の他の手術用ステープラ)において使用することができる。
図6に示すように、カートリッジ本体102は、内部にステープルを収容するように構成された複数のステープル又はステープル保持キャビティ108を有し、ステープル保持キャビティ108は、カートリッジ102の組織対向面110にて開口している。ステープルキャビティ108は、カートリッジ102の表面上に特定のパターンを形成し、このパターンは、アンビル(図示せず)内に形成されたステープル形成キャビティのパターンに対応している。カートリッジ102は、カートリッジ102の遠位端102dと近位端102pとの間に延在する切断要素又はナイフチャネル113を含む。ナイフチャネル113は、切断要素(例えば、ナイフ)がナイフチャネルを通って遠位方向に移動する際にその切断要素を受容するように構成されている。図6に示すように、ステープルキャビティ108は、切断要素チャネル113の両側にそれぞれ3列ずつ形成することができるが、ステープルキャビティ108は、組織対向面110上に任意の他のパターンを形成することができることを理解されたい。
カートリッジ本体102は、ステープルカートリッジを支持するように構成されたステープルチャネルの形態であり得、ステープルカートリッジは、ステープルチャネル内に取り外し可能かつ交換可能に収容され得る。更に、いくつかの実施形態では、カートリッジ102は、外科用器具のシャフトに遠位側で連結された使い捨て装填ユニットの一部であり得る。
この実施例では、エンドエフェクタ100は、植え込み可能な補助材料(又は「補助材」)106をその上に解放可能に保持するように構成されている。図示された実施では、カートリッジ102上に解放可能に保持された補助材料106について説明しているが、アンビルはまた、その上に解放可能に保持された補助材料を有し得ることを理解されたい。補助材料106は、図8に示し、以下で詳細に説明される補助材装填部材200などの装填システムの装填部材を使用して、カートリッジ102に適用することができる。
装填部材の構成にかかわらず、補助材料106は、補助材料が補助材装填部材から解放されて顎部に渡されるときに熱を加えると非流動可能状態から流動可能状態に遷移して、補助材料を顎部上に保持するように構成された接着剤を有する接着剤貯蔵部を使用して、装填部材からカートリッジ102に渡されるように構成されている。接着剤貯蔵部は様々な構成を有することができ、接着剤が様々な方法で接着剤貯蔵部から放出されることを可能にするように構成することができる。この実施例では、図6に示すように、接着剤貯蔵部は、図7にも概略的に示すように、補助材料106の顎部対向面上に配置されたポリマー取り付け層あるいはポリマー層112上に形成された突出部の形態である。具体的には、図示目的のみのためにその顎部対向面115が上向きで図6に示されているポリマー層112は、接着剤を含むか又は接着剤から形成された複数の突出部114を有する。図6では、ポリマー層112は、その遠位端112d及び近位端112pのそれぞれの2つの短い突出部(集合的に114a、114bと称される)と、突出部114a、114bの間に配置された2つの長い突出部114cとを有する。突出部114a、114b、114cの対は、ポリマー層112の長手方向軸A2に沿って、ポリマー層112の中心線に対して対称的に形成される。
図6に示すように、カートリッジ102の組織対向面110は、突出部114と係合するように構成された取り付け機構116を含むことができる。具体的には、突出部114に含まれるか、又は突出部114を形成している接着剤は、取り付け機構116上に配置されてもよい。取り付け機構116は、様々な形態を有し得る。例えば、カートリッジ102内の凹部として形成することができる。追加的に又は代替的に、取り付け機構116は、任意の好適な方法で形成することができる粗度パターンを含むことができる。粗度パターンは、任意の好適なテクスチャを有することができる。例えば、一実施形態では、取り付け機構116は、顎部の表面上に複数の「X」(又は他の形状又は特徴)のパターンを有する溝を作製することによって形成され得る。この実施例では、カートリッジ102は、その遠位端102d及び近位端102pに6つの取り付け機構がチャネル113に対して対称的に形成されて示されている。しかしながら、エンドエフェクタのカートリッジは、任意の他の数の取り付け機構(例えば、8つ未満、又は8つ超)を含むことができることを理解されたい。
ポリマー層112上に形成された突出部114、及びカートリッジ102上(又はその中)に形成された取り付け機構116は、異なる形状を含む様々な形状を有することができる。例えば、これらは、図6に示すように、概ね細長くかつ矩形であることができる。追加的に又は代替的に、それらは正方形、半円形(例えば、上から見たときに半円形又は楕円形を有する)であってもよく、及び/又は任意の他の好適な規則的又は不規則な形状を有することができる。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの突出部が、顎部上に形成された取り付け機構の位置に対応するポリマー層上の位置に形成され得る。したがって、図6に示すように、6つの突出部114は、6つの取り付け機構116の位置に対応する位置でポリマー層112上に形成される。突出部114の長さ及び幅は、取り付け機構116の長さ及び幅と異なっていてもよい。加えて、場合によっては、1つの突出部が2つ以上の取り付け機構の上に配設されてもよく、その逆もまた同様である。したがって、ポリマー層上に形成された突出部、及び顎部上に形成された取り付け機構は様々なパターンを形成することができ、様々な様式で互いに対応することができる。
ポリマー層112上に形成された接着性突出部の特定の数、寸法、及び位置にかかわらず、ポリマー層112は、補助材料106をカートリッジ102に取り付けるために使用される。突出部114が形成される表面115とは反対側のポリマー層112の表面は、様々な方法で補助材料106に連結され得る。例えば、補助材料106がポリマー層112と連結し、それによって顎部と連結され得るように、ポリマー層112の少なくとも一部分は感圧性接着剤から形成され得る。
いくつかの実施形態では、図6に示すように、エンドエフェクタ100は、2つの部分の形態で示される追加のポリマー層118を含むことができる。追加のポリマー層118は、補助材料106とポリマー層112との間、又はポリマー層112とカートリッジ102との間に配置することができる。追加のポリマー層118は、熱を加えると非流動可能状態から流動可能状態に遷移するように構成された接着剤から形成することができる。したがって、追加のポリマー層118がポリマー層112とカートリッジ102との間に配置されるように構成されるとき、追加のポリマー層は補助材料106を顎部102に連結するために効果的かつ追加的に使用される。しかしながら、追加のポリマー層118は任意選択的であり、存在しなくてもよいことを理解されたい。
補助材料106は、上述の任意の好適な材料又は材料の組み合わせから形成することができる。いくつかの実施形態では、補助材料106は、約0.006インチ~約0.008インチの厚さを有することができる。いくつかの実施形態では、補助材料106は、約0.004インチ~約0.0160インチの厚さを有することができる。ポリマー層は、約0.002インチ~約0.025インチの厚さを有することができ、突起部116d、116pは、約0.005インチ~約0.025インチの高さ又は厚さを有することができる。
上述したように、説明される実施形態では、補助材料は、補助材装填部材からエンドエフェクタの顎部に渡されるように構成される。図8及び図9は、熱及び荷重(力)のうちの少なくとも1つを使用して、補助材料を解放して顎部内に補助材料を保持するように構成された装填システムの補助材装填部材200の一実施例を示す。図8は補助材装填部材200の上面図を示し、図9は、エンドエフェクタの顎部202上に配置されたときの補助材装填部材200の断面図を示す。
図示の実施例と同様に、補助材装填部材200は、1つ又は2つ以上の補助材をエンドエフェクタの1つ又は両方の顎部(図8及び図9には示さず)に解放可能に連結するように構成された略矩形のフレーム様ホルダの形態であり得る。図示の実施例では、補助材装填部材200は、例えば、連結部材を介して互いに連結された第1(例えば、上部)及び第2(例えば、底部)の略矩形ハウジング204、205の形態である。この実施例では、補助材装填部材200は、単一の補助材を顎部に適用するために使用され得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、補助材装填部材200又は同様の装填器のような装填器を使用して、エンドエフェクタの各顎部にそれぞれの補助材を適用することができることを理解されたい。
図8に示すように、補助材装填部材200は、熱を加えた後に非流動可能状態から接着性流動可能状態に遷移するように構成された接着剤を有する接着剤貯蔵部に熱を加えるように作動されるように構成された、少なくとも1つの加熱構成要素208を含む。この例では、図9に示すように、補助材装填部材200は、その上に補助材料206及び突出部214を有するポリマー層212を保持することができる。補助材料206及びポリマー層212は、例えば、補助材料106及びポリマー層112と同様であり得るが、任意の好適な数の突出部214をポリマー層212上に形成することができる。
図8に示すように、補助材料206は、補助材料206を保持するように任意の好適な様態で構成され得る支持部材220上に解放可能に保持することができる。例えば、補助材料206を解放可能に保持するように構成された保持機構(図示せず)を有し得るか、又はその形態であり得る、支持部材220。補助材料206は、支持部材に対して任意の好適な方法で配置することができる。例えば、いくつかの実施形態では、支持部材220は、補助材料206の1つ又は2つ以上の側面上に形成された機構の形態であり得る。このようにして、荷重が補助材装填部材200にかけられると、支持部材220は、補助材206をそこから解放させ、それにより、補助材料がエンドエフェクタの顎部に渡される。図9は、補助材装填部材200が関連付けられたカートリッジ202の形態のエンドエフェクタの顎部を例として示している。図9には、ポリマー層212を使用して補助材料206が渡され、連結されたカートリッジ202が示されている。図9には示していないが、使用中、荷重は、間に補助材装填部材200が配置された状態で互いにクランプしている、アンビルを有する第1の顎部と、カートリッジ202を有する第2の顎部によって、補助材装填部材200に加えられることを理解されたい。
説明される実施形態では、補助材料206は、荷重がかけられた状態で補助材装填部材200からカートリッジ202に渡され、補助材料206は、熱の適用下で流動可能状態に遷移させられる接着剤を使用してカートリッジ202上に保持される。したがって、使用時に、補助材料206を解放可能に保持する補助材装填部材200は、エンドエフェクタの顎部の間に配置される(図9にはエンドエフェクタのカートリッジ202のみが示されている)。補助材料206を補助材装填部材200から顎部202に渡すために、第1及び第2の顎部を近づけることで補助材装填部材202に荷重を加え、これにより補助材料206が補助材装填部材200から解放される。補助材装填部材200は、ポリマー層212の、突出部214を有する(補助材206が連結されている)側を露出させるように構成することができる。荷重を加えることにより、支持部材220、及び、いくつかの実施では、補助材装填部材200の他の部分又は機構を、亀裂、破断、変形(例えば、歪曲、屈曲など)させるか、又は他の方法でそれらの構造を変化させ、それによって補助材206を補助材装填部材200から解放することができる。いくつかの実施形態では、補助材装填部材200のハウジング204、205は、補助材装填部材200がエンドエフェクタの顎部200(図示せず)の間にクランプされてそこに荷重が加えられているときに、補助材装填部材200から補助材206を解放するように変形又は破断するように構成することができる。したがって、補助材206は、補助材装填部材200から「押し出される」ことができる。補助材装填部材200は、補助材206(及びそれに連結されたポリマー層212)が顎部に渡された後に廃棄され得るように、使い捨てであり得る。
熱は、接着剤を有し、かつ補助材料206に関連して補助材装填部材200内に配置される、ポリマー層212の突出部214などの接着剤貯蔵部の少なくとも一部に加えられる。加熱により、補助材料206が補助材装填部材200から解放されて顎部202に移されるときに、接着剤が非流動可能状態から接着性の流動可能状態に遷移する。例えば、熱が加えられると、突出部214を形成している接着剤は、実質的に非液体状態(非流動可能状態にある)から、少なくとも部分的に液体の状態(接着剤が流動可能状態にある)に遷移することができる。少なくとも部分的に液体の状態では、突出部214は、それらの材料がカートリッジ202の表面に流れて相互に結び付けられる又は接着することができるように、粘性が低くなり得る。カートリッジ202は、ポリマー層212上の突出部214がカートリッジ202の表面に接着するように、流動可能状態の突出部214を上部に配置できる取り付け機構(例えば、図6の取り付け機構116と同様)を有することができる。ポリマー層212が補助材料206に連結しているため、ポリマー層の突出部214をカートリッジ202に接着することで、補助材料206は顎部202上に解放可能に保持される。突出部214を形成している材料が冷却され、したがって流動可能状態に遷移すると、突出部214はカートリッジ202に取り付けられたままとなる。
いくつかの実施形態では、補助材装填部材200を(例えば、ボタン、スイッチ、又は部材200上の他の好適なトリガ若しくはリモートトリガを使用して)作動させて、荷重が補助材装填部材200に加えられる前に(又は荷重をかけながら)、ポリマー層212に熱を加えることができる。例えば、加熱構成要素208は、補助材装填部材200がエンドエフェクタの顎部の間に配置される前に作動され得る。補助材装填部材200は、所望の温度(例えば、約105℃~約220℃の範囲内)の熱を適切な期間(例えば、約5秒~約60秒)にわたってポリマー層212に供給するように構成することができる。熱を加えることで、ポリマー層212の突出部214が非流動可能状態から流動可能かつ変形可能な状態へと遷移する。いくつかの実施形態では、接着剤が変形可能な状態にまで十分に加熱されたことを示すように構成されたインジケータを起動させることができる。インジケータは、例えば、ライトインジケータ、オーディオインジケータなどであり得る。
突出部214が流動可能状態になると、近づけた顎部の間に補助材装填部材200を配置することができ、そうすることで突出部214、したがってそれに連結された補助材206を顎部202に取り付ける。更に、いくつかの実施形態では、補助材装填部材200が顎部の間に配置された後であるが、顎部が荷重を補助材装填部材200に加える前に、熱を加えることができる。別の変形例として、補助材装填部材200は、補助材装填部材200に荷重がかけられるのと少なくとも部分的に同時に、ポリマー層212及び補助材206の少なくとも一部に熱を加えるように作動されてもよい。
補助材206及びポリマー層212への荷重及び熱の印加の具体的なタイミングにかかわらず、突出部214の接着剤は、突出部214が顎部202に付着する流動可能状態に遷移させられ、それによって、熱が加えられなくなった後、ポリマー層212が顎部に取り付けられる。荷重及び熱のうちの少なくとも1つを加えることはまた、補助材206をポリマー層212に連結させることもできる。
加熱構成要素208は様々な形態を有し得る。例えば、図8に示すように、加熱構成要素208は、電源216に接続された、ワイヤの形態の抵抗加熱要素224を含む。図示の例では、示すように、加熱要素224は、その長さに沿って高抵抗部分218を含む。高抵抗部分218の位置は、熱が加えられることが望ましいポリマー層上の領域、例えば、突出部114を有する領域(図6)に対応し得る。したがって、加熱要素224に電力を与えて、高抵抗部分218付近で局所加熱を生じさせることができる。このようにして、熱は、ポリマー層及びそれに連結された補助材料に選択的に加えられる。
いくつかの実施形態において、加熱要素224は、回路を閉鎖し、電流が加熱要素を通って流れることを可能にするように構成されたスイッチ230を含むことができる。スイッチ230は補助材装填部材200に関連付けられる好適なトリガ(例えば、エンドエフェクタの閉鎖によって、又はデバイスを装填している人、又は遠隔制御によって作動される、装填器200上のボタン若しくは他のスイッチ)を用いて操作することができるが、加熱要素224は他の好適な方法で作動されてもよい。高抵抗部分218によって生成される熱は、突出部などのポリマー層の接着部分を、ポリマー層及び補助材が顎部に渡されるときに流動可能状態に遷移させて、ポリマー層及びそれに連結された補助材を顎部に連結させる。
加熱構成要素208は、任意の好適な種類であることができる。例えば、加熱構成要素208は、弾性材料又は柔軟性材料でコーティングされた剛性の材料、例えば、セラミックで作製することができる。いくつかの実施形態では、加熱構成要素208は、例えば、シリコーンが抵抗ワイヤの周囲で硬化される、シリコーンに埋め込まれた抵抗ワイヤの形態であってもよい。抵抗ワイヤは加熱をもたらすように構成され、一方で、シリコーンは、ステープラを装填器にクランプするときにある程度の伸縮性を許容する。加熱構成要素208は、例えばブラケットを介して、任意の好適な方法でハウジング204、205に連結することができる。
上述したように、補助材装填部材200は、概して、補助材206が支持部材220を使用して補助材装填部材200と関連して解放可能に保持されるように構成される。支持部材220は表面の形態であってもよく、かつ/又は補助材206及びポリマー層212を補助材装填部材200に解放可能に連結することができる保持機構を含むことができる。補助材206は、図9にほんの一例として概略的に示されるように、加熱構成要素208上に配置され得る。このようにして、加熱構成要素208が作動されると、熱が補助材206及び顎部202に面するポリマー層212に加えられる。
いくつかの実施形態では、補助材装填部材200と同様であり得る補助材装填部材は、それぞれがエンドエフェクタの第1及び第2の顎部の対応する1つに渡されるように構成された第1及び第2の補助材を解放可能に保持するように構成することができる。補助材は、エンドエフェクタの両方の顎部に同時に固定することができる。加熱構成要素は、ポリマー層の突出部又は補助材と関連付けられた他の接着剤貯蔵部に熱を加えて、補助材をそれぞれの顎部上に保持するように構成することができる。更に、いくつかの実施形態では、加熱構成要素は、取り外し可能な装填器内に配置された2つの加熱構成要素の形態であることができ、加熱構成要素のそれぞれは、それに関連付けられ得る異なる補助材に(例えば、装填器を介して、又は手動にて)熱を加えるように構成される。
補助材206が顎部202に連結され、熱が補助材206に加えられなくなった後、突出部214を形成している接着剤は、元の状態に少なくとも部分的に戻ることができるが、元の形状にはならない。これは、熱源が除去され(すなわち、補助材装填部材200が取り外されるか、又は加熱器への電力が設定時間後にオフにされる)、接着剤が室温に曝露されるために生じ得る。これは、ポリマー層212が補助材装填部材200と少なくとも部分的に関連付けられたままである間に行うことができる。また、補助材装填部材200は、他の構成要素を含む装填システムの一部であってもよく、かかる装填システムは、ポリマー層212を顎部に結合する接着剤を冷却するように構成することができる。例えば、補助材206に連結されたポリマー層212に冷却空気を供給することができる。いくつかの実施形態では、冷却は、別個の構成要素を使用して行うことができる。
いくつかの実施形態では、装填器に関連付けられたトリガ(例えば、スイッチ)が、エンドエフェクタが装填器上にクランプされると、加熱構成要素をオンにするように作動されるように構成される。これにより、抵抗器が加熱され、それによってポリマー層が加熱される。エンドエフェクタからの圧縮又は荷重は、接着剤を流れさせ、顎部上の特徴に適合させる。抵抗器への電力は、予め設定された時間の後に自動的に停止し得る(回路内のタイマーか、又は回路が、時間/熱で自己破壊され得るか、又は電池が消費され得る、など)。熱が加えられなくなった後、ポリマー接着剤は、例えば、顎部の熱質量に起因して冷却される。装填器又は他の好適な構成要素は、接着剤が冷却されるだけの十分の時間が経過し、よって接着状態への遷移が経過した後に、接着剤を接着する(その結果として補助材を顎部に連結する)プロセスが完了したことを示すインジケーションを提供するように構成することができる。インジケーションは、任意の好適な方法で提供することができ、例えば、視覚的(例えば、光)インジケータ、オーディオインジケータ、視覚/オーディオインジケータの任意の組み合わせなどであり得る。
ポリマー層212を顎部202に連結する接着剤が冷却される様態にかかわらず、接着剤は少なくとも部分的に硬化又は固化する。補助材206は、ポリマー層212を介して、突出部214が解放可能な様式で顎部202に連結され、よって、顎部202から分離することができる。例えば、ステープルが顎部202から発射されると、接着剤と顎部202との間の結合は破断又は亀裂し得る。
ポリマー層212及びその上に形成された突出部214は、任意の好適な材料又は材料の組み合わせから作製することができる。また、それらは、生体吸収性及び/又は生分解性であり得る。突出部214は、ポリマー層212が作製される材料の融点よりも低い融点を有する材料から形成することができる。例えば、突出部214が作製される材料がPDOである場合、その融点は約105℃未満であり得る。しかしながら、約180℃未満の融点を有する材料を、追加的に又は代替的に使用することができる。ポリマー層212に熱が加えられると(例えば、突出部の一部が熱に曝されるように選択的に)、突出部214の接着剤は流動可能状態に遷移することができ、一方、ポリマー層212が作製される接着剤の状態は変化しない。
いくつかの実施形態では、熱を加えることで非流動可能状態から流動可能状態に遷移するように構成された接着剤を有する接着剤貯蔵部は、複数のリザーバの形態である。複数のリザーバは、補助材装填部材の支持層内に形成することができ、それぞれが接着剤を放出可能に保持することができる。
図10A及び図10Bは、第1の補助材料306及び第2の補助材料316をそれぞれ第1の支持部材420及び第2の支持部材422上に解放可能に保持する補助材装填部材400の実施形態を示す。補助材装填部材400は、以下に説明するように、第1の補助材料306及び第2の補助材料316をエンドエフェクタ300の第1の顎部302及び第2の顎部304に渡すために使用される。この実施例では、第1の顎部302はカートリッジを有し(これは顎部内に取り外し可能かつ交換可能に収容されてもよく、又は第1の顎部302若しくは第1及び第2の顎部302、304の両方を含む再装填可能なユニットの一部であり得る)を有し、第2の顎部304はアンビルを有する。
図示した実施形態では、補助材装填部材400は、互いに連結された第1及び第2の略矩形のハウジング402、404を有する略矩形部材の形態である。図示のように、補助材装填部材400は、ハウジング402、404の間に延在しかつ様々な構成要素を含む補助材保持部材406を含む。具体的には、補助材保持部材406は、補助材装填部材400の左側及び右側にそれぞれ示される本体部材416a、416bと、補助材装填部材400の一方側(図10A及び図10Bにおいて左側)にあるブラケット410a、412aと、補助材装填部材400の別の側(図10A及び図10Bにおいて右側)にあるブラケット410b、412bと、本体部材416a、416bの間に延在する第1及び第2の支持部材420、422と、を含む。
支持部材420、422は、第1及び第2の補助材料306、316をその上に解放可能に保持するそれらの中央部分がハウジング402、404によって包囲されないように、補助材装填部材400内に配置される。ブラケット410a、410bは、本体部材416a、416bの片側(図10A及び図10Bでは底部)において本体部材416a、416b上を延在し、第1の補助材306を支持部材420の上に保持する。同様の方法で、ブラケット412a、412bは、本体部材416a、416bの別の反対側(図10A及び図10Bでは上部)において本体部材416a、416b上を延在し、第2の補助材316を支持部材422の上に保持する。
図示のように、ブラケットのそれぞれは、本体部材416a、416bのうちの1つに沿って、かつその上に延在する直線部分(例えば、ブラケット410aの一部分411)と、直線部分から補助材装填部材400の中心に向かって延在する台形形状の変形可能な部分(例えば、ブラケット410aの部分413)を有する。ブラケット410a、410b及び412a、412aの台形形状の変形可能部分のそれぞれの一端は、第1の補助材料306及び第2の補助材料316の上にそれぞれ配置される。ブラケットは、ブラケットが任意の他の構成を有することができるため、単に例として台形形状の変形可能な部分を有することが示されていることを理解されたい。
図示した実施形態では、接着剤貯蔵部は、支持部材内に形成されたリザーバの形態である。したがって、図10Aに示すように、支持部材420はリザーバ424a、424bを有し、支持部材422はリザーバ426a、426bを有する。リザーバ424a、424b、426a、426bのそれぞれは、接着剤を放出可能に保持し、かつ開口部を有し、その開口部を通して接着剤をそのリザーバから放出することができる。例えば、図10では、リザーバ426aは開口部430aを有するように示されており、他のリザーバは同様の開口部を有する。また示されるように、補助材料306、316のそれぞれは複数の開口部を含み、開口部はそれぞれ、それと関連付けられた接着剤を有するリザーバを有する。特に、補助材料306は、リザーバ424a、424b内の開口部に隣接して配置された開口部310a、310bを有する。同様に、補助材料316は、リザーバ426a、426b内の開口部に隣接して配設された開口部312a、312bを有する。しかしながら、いくつかの実施形態では、リザーバは異なるように構成されてもよいことを理解されたい。例えば、リザーバは開口部を有さない場合があるが、リザーバ内に接着剤を保持することが可能であり、かつ接着剤を放出することが望ましいときに取り外すことができる、壊れやすい、溶融可能な、ないしは別の方法で取り外し可能なエンクロージャを有することができる。追加的に又は代替的に、リザーバから接着剤が流れることを可能にするように構成された開口部を、支持部材内に形成することができる。
補助材料306内の開口部310a、310b及び補助材料316内の開口部312a、312bなどの開口部は、補助材を顎部に連結させる取り付け部分又は点(接着剤で作製される)を形成することが望ましい補助材内の位置に形成される。補助材のそれぞれの開口部位置は、補助材の顎部への取り付けを容易にするように、また補助材の顎部からの解放も容易にするように、選択することができる。図10A及び図10Bに断面で示される補助材306、316は、3つ以上の開口部を含むことができることを理解されたい。複数の開口部を形成して、接着剤を3か所以上で使用して補助材を顎部に取り付けるようにすることができる。例えば、補助材のそれぞれに、4つ、6つ、8つ、又はそれ以上の開口部を形成することができる。また、図10A及び図10Bの実施例と同様に、開口部は対に形成することができるが(例えば、補助材の中心線に沿って対称的に配置され得る)、奇数(例えば、3つ、5つなど)の開口部を形成することができる。これは、補助材が顎部に連結されたときに形成される奇数の取り付け点に対応する。
補助材装填部材400は、支持部材420、422を通って延在する第1の加熱構成要素408及び第2の加熱構成要素418を有し、当該加熱構成要素は、リザーバ424a、424b、及び426a、426bに保持された接着剤にそれぞれ熱を加え、接着剤を非流動可能状態から流動可能状態に遷移させるように構成されている。いくつかの実施では、単一の加熱構成要素を使用することができる。また、第1の加熱構成要素408及び第2の加熱構成要素418は、同一の加熱構成要素の一部分であってもよい。開口部310a、310b、312a、312bは、流動可能状態に遷移する接着剤を、接着材料がリザーバの対応する1つから、開口部を通ってそれぞれの補助材料の顎部対向面へと放出されたときに受けるように構成され、それによって、その補助材料が顎部上に保持される。
使用時には、補助材料306、316を解放可能に保持する補助材装填部材400は、荷重が加えられる前の補助材装填部材400を図示する図10Aに示すように、エンドエフェクタ300の第1の顎部302と第2の顎部304との間に配置される。次に、荷重は、図10Bに示すように、補助材装填部材400を間にクランプする第1の顎部302及び第2の顎部304によって補助材装填部材400にかけられる。顎部によってもたらされる荷重がかけられると、補助材装填部材400は少なくとも部分的に変形し、それにより補助材料306、316は顎部306、316にそれぞれ渡される。例えば、ブラケット410a、410b、及びブラケット412a、412aは、少なくとも部分的に変形され得る。また、シリコーン又は他の変形可能かつ弾性の材料から形成され得る支持部材420、422は、図10Bに示すように、荷重下で変形される。補助材装填部材400に荷重が加えられると、支持部材420、422は補助材料306、316に圧力を加える。これは、補助材料への均一な荷重の印加を容易にする方法で行うことができる。これは、補助材を顎部に均一に適用するのに役立つ。
図示の例では、補助材装填部材400は、補助材料306、316が顎部306、316に実質的に同時に渡されるように構成されている。しかしながら、いくつかの実施形態では、補助材装填部材は、1つの補助材をエンドエフェクタの顎部に渡すように構成され得ることを理解されたい。
荷重が補助材装填部材400に加えられる前又は加えられたときに、加熱構成要素408、418が作動されて、熱をリザーバ424a、424b及び426a、426bにそれぞれ加えて、リザーバ内の接着剤を非流動可能状態から流動可能状態に遷移させる。接着剤は、実質的に非液体状態でリザーバ424a、424b、426a、426b内に貯蔵されることができ、熱を加えると、接着剤は、補助材料を顎部に連結するために使用することができるように少なくとも部分的に液体になり得る。図10Bに示すように、荷重が加えられたとき、接着剤はリザーバから、補助部306、316の開口部を通り、顎部302、304の表面上に放出される。このようにして、リザーバ424a、424b及び426a、426bからそれぞれ放出された接着剤427a、427b及び429a、429bの部分は、エンドエフェクタ300の対向する顎部上に補助材料を保持するために使用される。
リザーバ424a、424b、426a、426bは任意の好適な構成を有することができ、様々な方法で内部に貯蔵された接着剤を放出するように構成することができる。図示の例では、リザーバは、接着剤を貯蔵する少なくとも部分的に包囲された構造体である。例えば、リザーバは、内部に貯蔵された液体接着剤(例えば、感圧性接着剤)を有する硬質プラスチックから形成することができる。上述したように、リザーバは、補助材に隣接する側に形成された開口部を有することができる。
更に、いくつかの実施形態では、補助材装填部材400は、リザーバの片側を一時的に包囲し、それによって内部に接着剤を保持するように配置され得る閉鎖構成要素を含むことができる。図10Aを参照すると、このような閉鎖構成要素は、支持層のそれぞれと、対応する補助材料との間に配置され得る。閉鎖部(又はキャップ)は、接着剤がリザーバから流れることを可能にするために除去される取り外し可能な構成要素とすることができる。別の変形例として、閉鎖構成要素は、リザーバに対して少なくとも2つの異なる方法で配置され得る構成要素の形態であってもよい。具体的には、閉鎖構成要素は、リザーバ内の開口部と位置合わせすることができる開口部を有することができる。しかしながら、接着剤がリザーバから放出される前、閉鎖構成要素は、内部の開口部がリザーバ内の開口部と位置合わせされず、したがって閉鎖部がリザーバ内の開口部を遮断し、開口部からの接着剤の放出を防止するように配置することができる。閉鎖構成要素は、例えば、その開口部がリザーバ内の開口部と位置合わせされる構成に移動することができるように、摺動可能であり得る。いくつかの実施形態では、閉鎖構成要素は、加えられた圧力が閾値を超えたときに破裂するように構成された膜又は他の薄い部材の形態であってもよい。
補助材装填部材400は、補助材306、316が顎部302、304に渡され、接着剤を使用して顎部上に保持された後、エンドエフェクタ300から分離され得るように構成される。接着剤は、固化し、したがって各補助材を顎部上にしっかりと保持することができる。いくつかの実施形態では、上述のように、接着剤を室温で固化させることができる。追加的に又は代替的に、例えば、強制冷気を使用して能動的に冷却することができる。
リザーバ内に放出可能に保持された接着剤は、任意の好適な材料であり得る。例えば、ポリジオキサノン(PDO)、高分子量ポリ(エチレングリコール)(PEG)、又は任意の他の材料などの流動可能材料であり得る。上述のように、接着剤は感圧性接着剤であり得る。
図示した実施形態では、熱は補助材装填部材を使用して接着剤に加えられるが、熱は他の方法で加えられ得ることを理解されたい。例えば、いくつかの実施では、エンドエフェクタが、任意の種類の接着剤貯蔵部(例えば、接着機構を有するポリマー層、補助材装填部材内のリザーバなど)に放出可能に保持され得る接着剤に熱を加えるように構成されてもよい。エンドエフェクタは、加熱され得るワイヤ又は他の構成要素を含むことができ、それによって接着剤に熱を加えることができ、接着剤はこれにより軟化し、顎部上に補助材を保持することができる。いくつかの実施形態では、エンドエフェクタの一部ではない別個の加熱構成要素を適用することができる。
エンドエフェクタの組み立て中に、エンドエフェクタの一方又は両方の顎部に少なくとも1つの補助材を適用することができる。例えば、カートリッジを有する顎部、又はエンドエフェクタの顎部の両方に、組み立て中に補助材を予め装填することができる。いくつかの場合において、カートリッジを備える顎部には、組み立て中に補助材が予め装填されてもよく、一方で、補助材は、外科手術前又は手術中に外科医によってアンビルを有する顎部に(例えば、本明細書に記載される補助材装填部材のいずれかを使用して)適用され得る。あるいは、図10A及び図10Bに示す実施形態のように、補助材は、外科医によってエンドエフェクタの両方の顎部に適用され得る(しかしながら、組み立て中にも行うことができる)。
補助材装填部材の構成は、異なる方法で変化し得る。図11は、図10A及び図10Bの補助材装填部材400と同様であり得る補助材装填部材500の一実施例を示す。したがって、図11に示すように、補助材装填部材500は、互いに連結されたハウジング502、504を含む。補助材装填部材500はまた、装填部材500内に配置された支持部材520、522を含み、ハウジング502、504は支持部材520、522を、その外周に沿って取り囲む。図示のように、支持部材520、522の片側は包囲されていない。
支持部材520、522は、接着剤を放出可能に保持するリザーバを有し、リザーバのうちの1つであるリザーバ524aは、支持層520内に形成されて示されている。別のリザーバ524bの頂部もまた、支持部材520内に形成されて示されている。リザーバ、及びリザーバが内部に形成される支持部材の一方又は両方は、リザーバ内に貯蔵された接着剤がそこから放出されることを可能にする開口部を有することができる。したがって、リザーバ524bは、リザーバ524b自体又は支持部材520内に形成され得る開口部530を、その上に有するように示されている。また、上述したように、閉鎖構成要素を使用することができ(図示せず)、この構成要素に開口部を形成することもできる。
図11は、補助材装填部材500が内部に補助材料506を解放可能に保持しているところを示しており、これは例示目的のために部分的に示されている。補助材料506は開口部510を含み、開口部510は、接着剤がリザーバの対応する1つから、開口部を通って対応する補助材料の顎部対向面へと放出されるときに、流動可能状態に遷移している接着剤を受容するように構成されており、それによってその補助材料を顎部上に保持する。補助材料506は、支持部材520上に解放可能に保持される。図11では不明瞭であるが、装填部材500は、支持部材522上に解放可能に保持された第2の補助材料を含み得ることを理解されたい。
補助材料306は、任意の好適な構成を有し得る保持要素512を使用して、補助材装填部材500内に解放可能に保持される。補助材料306の一方の側にある保持要素512が示されているが、保持要素512は補助材料306の反対側にも形成されてもよく、その場合、図11では不明瞭であることが理解されるべきである。また、保持要素512は、移動可能であり得るように構成することができる。例えば、荷重が補助材装填部材500に加えられると、保持要素はハウジング502、504の縁部に向かって移動させられ得て、保持要素が補助材料306を解放することができる。
図11に示すように、電源516に連結された加熱構成要素508は、支持部材520、522の間に配置される。加熱構成要素508、例えばその高抵抗部分532は、対応するリザーバに熱を加えて、リザーバ内に貯蔵された接着剤を非流動可能状態から流動可能状態に遷移させるために使用される。
図10A及び図10Bの補助材装填部材400と同様に、補助材装填部材500は、荷重がかけられることによって1つ又は2つ以上の補助材料をそこから解放させるように構成されており、解放された補助材料はエンドエフェクタの顎部に渡され、接着剤を使用して顎部に連結される。
いくつかの実施形態では、接着剤貯蔵部は、非硬化状態で実質的に液体であり、少なくとも部分的に非液体である接着硬化状態に遷移するように構成された接着剤を含むことができる。これは、紫外線(UV)光又は赤外線放射の適用を利用して行うことができる、接着剤を硬化させることを含み得る。加えて、接着剤に加えられる荷重(又は圧力)は、場合によっては接着剤の硬化を促進することができる。硬化した、少なくとも部分的に非液体の状態では、接着剤は、補助材をエンドエフェクタの顎部に連結するために使用される。
図12A~図12Cは、補助材料606を解放可能に保持する支持部材620を含む補助材装填部材600の一部分の一実施例を示す。少なくとも部分的にシリコーン又は他の圧縮性材料から作製され得る支持部材620は、接着剤を保持する1つ又は2つ以上のリザーバを含み、そのうちの1つは、接着剤616を貯蔵するリザーバ614として示されている。図12Aに示すように、リザーバ614は、補助材料606の開口部610に隣接して配設される。リザーバ614は、液体接着剤616を放出可能に保持する封入構造(例えば、好適なプラスチックから形成される)であってもよい。接着剤616は、任意の好適な紫外線硬化性接着剤、例えば、ポリウレタン、シアノアクリレート、又は任意の他の接着剤などであってもよい。
補助材料606は、本実施例ではアンビルを有する顎部であるエンドエフェクタの顎部602に渡されるように構成されている。アンビル602は、ステープル形成キャビティ又はポケット607を有する組織対向面605を有し得る。また、図12A~図12Cに示されるように、組織対向面605は取り付け部分を有し、そのうちの1つは、リザーバ614から放出された接着剤を受容するように構成されている取り付け部分612として示されている。取り付け部分はステープル形成ポケット607の間に形成され得るが、組織対向面605の他の領域に形成することができる。いくつかの実施形態では、本実施例に示すように、取り付け部分612は、組織対向面605に連結されたエラストマー材料(例えば、パッド)から作製された取り付け機構613を含むことができる。この機構はパターン化されていてもよく(例えば、刻みを付ける、ないしは別の方法で粗面化される)、そうすることでこの部分への接着剤の付着を容易にする。また、弾性材料は、以下の図15A~図15Cに示す実施例でより詳細に説明するように、面605上の取り付け部分612と、面605に連結された接着剤(面605上で補助材を保持する)との間の結合が破断すると、取り付け機構613が変形することを可能にする。
図示のように、補助材装填部材600はまた、接着剤が接着剤リザーバから放出されるときに紫外線を接着剤に適用するように構成された紫外線アプリケータ603を含む。紫外線アプリケータ603は、アプリケータを紫外光源に連結するケーブル611(例えば、光ファイバーケーブル)に連結される。また、いくつかの実施形態では、紫外線アプリケータ603は、紫外線発光ダイオード(LED)と関連付けられ得る。
図12Aは、荷重が加えられる前の補助材装填部材600を示す。荷重が補助材装填部材600にかけられると(例えば、エンドエフェクタの顎部を使用して、手動にて、など)、図12Bに示すように、リザーバ614は変形されるか、破断されるか、ないしは別の方法でその構造が変更されて、接着剤616がリザーバ614から、補助材606内の開口部610を通って、顎部302の表面上へと移動する。接着剤616は顎部302の組織対向面605に移動して、取り付け部分612の表面上に配置される。接着剤616が放出されているときに、紫外線アプリケータ603は、図12Cに示すように、紫外線を接着剤616に適用して硬化させるように作動される。このようにして、接着剤616は、接着性、非硬化状態で(又は部分的にのみ硬化されて)顎部の表面上に堆積され、次に硬化され、それによって補助材606を顎部602に取り付ける。次に、補助材装填部材600をエンドエフェクタから分離させることができる。
補助材装填部材600の一部は、図12A~図12Cにほんの一例として示されていることを理解されたい。また、補助材装填部材600は、接着剤を有する複数のリザーバを含むことができ、補助材内に2つ以上の開口部を形成することができ、他の変形も可能である。
図13A及び図13Bは、第1の補助材料806及び第2の補助材料816を解放可能に保持し、これらの補助材料をエンドエフェクタ800の第1の顎部802及び第2の顎部804に適用するように構成された、補助材装填部材700の別の実施例を示す。図12A~図12Cの補助材装填部材600と同様に、補助材装填部材700から放出された実質的に液体の接着剤は、紫外線、熱、又は他の方法を用いて硬化されるように構成される。図13A及び図13Bに示すように、補助材装填部材700は図10A及び図10Bに示す補助材装填部材400と類似しており、よって詳細な説明は繰り返さない。しかしながら、上述したように、補助材装填部材700は、第1の支持部材720及び第2の支持部材722に形成されたリザーバ内に、リザーバ内から放出されると硬化し、その硬化状態で顎部上に補助材を保持するために使用される接着剤を、放出可能に貯蔵する。
補助材装填部材700に含まれるリザーバのうちの1つを例として説明すると、支持部材720内のリザーバ824は、図13Bに示すように、荷重が補助材装填部材700に加えられたときに、内部に貯蔵された接着剤827を提供するように構成されている。紫外線アプリケータ808又は他の(例えば、赤外線)アプリケータは、接着剤827がリザーバ824から放出されるときに紫外線又は他の放射線を接着剤827に適用するように構成されている。このようにして、接着剤は、補助材が顎部に移される際に、顎部上に補助材を保持するために使用される。
接着剤に放射線を適用して、硬化していない状態から硬化している接着性状態に遷移させるために、任意の好適な構成要素を使用することができる。図14は、補助材料906に放射線を適用するために使用することができる補助材装填部材900の一実施形態を示す。補助材装填部材900は、図11の補助材装填部材500と概ね同様であり得、したがって詳細には説明されない。この実施例では、支持部材920に形成されたリザーバ924などのリザーバ内に貯蔵された接着剤は、荷重が補助材装填部材900に加えられた際にリザーバ924から放出されるときに硬化されるように構成され、接着剤は、紫外線アプリケータ908から放出された放射線を使用して硬化される。しかしながら、他の種類の放射線を、追加的に又は代替的に使用することができる。補助材装填部材500(図11)に関連して上述した方法と同様に、接着剤はリザーバから放出されて、補助材906内に形成された隣接する開口部510を通って流され得る。図14には示していないが、補助材装填部材900はまた、内部に解放可能に保持され、そこから渡されて補助材906と同様にエンドエフェクタの第2の顎部に取り付けられるように構成された第2の補助材料を有することもできる。
補助材料がエンドエフェクタの顎部に連結される具体的な方法にかかわらず、補助材が組織に適用されるときに、補助材料を顎部から適切に分離する必要がある。補助材を顎部から効率的に解放することが望ましい。これは、例えば、補助材をエンドエフェクタに取り付ける接着剤を破砕することによって達成することができる。図15Aは、接着剤1514によってエンドエフェクタ1500の顎部1504に取り付けられた補助材料1506の一部分の実施例を示しており、接着剤1514は、所望の様態で(例えば、装填器を介して適用される紫外線を使用して、又は他の様態で)硬化され得る。接着剤1514は、補助材料1506内に形成された開口部1510内に少なくとも部分的に配置されることによって、補助材料1506を顎部1504に解放可能に取り付ける。
図12A~図12Cの接着剤616と同様に、図15Aの接着剤1514は、顎部1504の表面上の取り付け領域又は部分1512において顎部1504に連結される。図12A~図12Cの取り付け部分612と同様に、取り付け部分1512は、接着剤の連結を容易にするようにパターン化された変形可能な取り付け機構1513を有することができる。取り付け機構1513は、力が加えられたときに変形することができるように、エラストマー材料から形成することができる。
エンドエフェクタ1500は、図15Bに概略的に示されるカートリッジを有する顎部1502からステープルが発射されるときに、補助材料1506を顎部1504から分離させるように構成することができる。例えば、図示するように、顎部1502、1504は、それらの間に組織1520をクランプするように近づけられ、顎部1502内に移動可能に着座したステープラドライバ1530は、ステープル1522を顎部1502内のステープル保持キャビティから発射させ、組織1520及び補助材1506を貫通させる。ステープル1522は顎部1504の表面上に形成された対応するステープル形成キャビティ又はポケット1507に付勢されることで、ステープル1522が閉じられて、補助材1506が組織1520に取り付けられる。
図示の実施例では、ステープラドライバ1530は、ステープル1522が発射されたときに、硬化した接着剤1514を取り付け部分1512に向かって押し、かつ(ある程度変形し得る)取り付け機構1513に押し込むように構成された、突出部材1518を含む。これにより、接着剤1514は、破断、破壊、変形、ないしは別の方法でその構成を変化させられ得る。場合によっては、硬化した接着剤1514は脆性であり得、それに荷重を加えることにより、硬化した接着剤を破壊、亀裂、又は破断させる。
図15A~図15Cには補助材1506及びエンドエフェクタ1500の一部分のみが示されており、取り付け部分1512に類似した(又は他の構成を有する)複数の取り付け部分を顎部1504上に形成することができ、その複数の取り付け部分は接着剤1514を使用して補助材1506を顎部1504に連結するために使用されることを理解されたい。したがって、ステープラドライバ1530上の複数の対応する突出部材は、対応する取り付け部分に接着剤を破断させることができる。このようにして、補助材1502を取り付け領域1512から分離し、それによって顎部1504から解放することができる。したがって、図15Cは、ステープル1522によって一緒にステープル留めされ、顎部1504から、したがってエンドエフェクタ1500から分離された組織1520及び補助材1506を示す。生分解性材料及び/又は生体吸収性材料であり得る接着剤1514の一部は、示されるように、補助材1506と共に残ることができる。
エンドエフェクタの少なくとも1つの顎部に補助材料を適用するために使用される、記載された補助材料並びにシステム及び方法は、様々な構成を有することができることを理解されたい。例えば、上述したように、補助材料は、接着剤貯蔵部からの接着剤が補助材の表面に塗布されることを可能にする開口部を、その内部に形成することができるが、いくつかの実施形態では、開口部は形成されないことがある。このような実施形態では、接着剤は、接着剤貯蔵部(例えば、1つ又は2つ以上のリザーバ)から細孔、布地ストランド間の空間、又は補助材料内の他の構造体から流動させることができる。例えば、補助材料は多孔質であってもよく、接着剤は、それを通って顎部の表面に流れる。細孔は、任意の好適な方法で形成することができ、場合によっては、接着剤がより容易に流れることができる所定の位置ではより大きくてもよい。
本明細書に開示されるデバイスは、1回の使用後に廃棄されるように設計することができ、又は複数回使用されるように設計することができる。しかしながら、いずれの場合も、装置は、少なくとも1回の使用後に再使用のために再調整することができる。再調整には、装置の分解工程、それに続く洗浄工程又は特定の部品の交換工程、及びその後の再組み立て工程の任意の組み合わせを含むことができる。特に、装置は分解することができ、装置の任意の数の特定の部品又は部分を、任意の組み合わせで選択的に交換するか又は取り外すことができる。特定の部分を洗浄及び/又は交換した後、装置を後の使用のために、再調整施設で、又は外科手技の直前に外科チームによってのいずれかで再組み立てることができる。当業者であれば、デバイスの再調整が、分解、洗浄/交換、及び再組立のための様々な技術を利用できることを理解するであろう。このような技術の使用、及び結果として得られる再調整された装置は、全て本出願の範囲内にある。
当業者には、上述の実施形態に基づいて本発明の更なる特徴及び利点が認識されよう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲によって示される場合を除き、具体的に示され説明される内容により限定されるものではない。本明細書に引用される全ての刊行物及び参照文献はそれらの全容が参照によって本明細書に明示的に組み込まれる。
〔実施の態様〕
(1) 補助材装填システムであって、
補助材装填部材からエンドエフェクタの第1及び第2の顎部のうちの顎部に渡されるように構成された少なくとも1つの補助材料であって、前記第1及び第2の顎部は、それらの間に組織をクランプするように構成されている、少なくとも1つの補助材料と、
前記補助材料を解放可能に保持するように構成された支持部材と、
前記補助材料が前記補助材装填部材から解放されて前記顎部に渡されるときに、熱が加わることで非流動可能状態から流動可能状態に遷移するように構成されて、前記顎部上に前記補助材料を保持する接着剤を有する、接着剤貯蔵部と、を備える、補助材装填システム。
(2) 前記補助材装填部材に荷重がかけられると、前記補助材料は前記補助材装填部材から解放されて、前記顎部のうちの1つに渡される、実施態様1に記載の補助材装填システム。
(3) 前記荷重は、前記補助材装填部材を間にクランプするように構成された前記第1及び第2の顎部によって、前記補助材装填部材に加えられる、実施態様2に記載の補助材装填システム。
(4) 前記接着剤貯蔵部は、前記補助材料の顎部対向面上に配置されたポリマー層上に形成され、前記接着剤を含む、少なくとも1つの突出部を含む、実施態様1に記載の補助材装填システム。
(5) 前記補助材料は前記ポリマー層に連結されている、実施態様4に記載の補助材装填システム。
(6) 前記少なくとも1つの突出部は、前記顎部上に形成された取り付け機構の位置に対応する前記ポリマー層上の位置に形成され、前記接着剤は、前記取り付け機構上に配置されるように構成されている、実施態様4に記載の補助材装填システム。
(7) 前記取り付け機構はラフネスパターンを含む、実施態様6に記載の補助材装填システム。
(8) 前記接着剤貯蔵部は、前記支持層内に形成され、それぞれが前記接着剤を放出可能に保持する、複数のリザーバを含む、実施態様1に記載の補助材装填システム。
(9) 前記接着剤は、前記接着剤が実質的に非液体である前記非流動可能状態で前記リザーバ内に保持され、前記接着剤は、熱及び力のうちの少なくとも1つを加えられることで、前記接着剤が少なくとも部分的に液体である前記流動可能状態に遷移することができる、実施態様8に記載の補助材装填システム。
(10) 前記接着剤は、前記接着剤が実質的に液体である前記非流動可能状態で前記リザーバ内に保持され、前記接着剤は、熱及び力のうちの少なくとも1つを加えられることで、前記接着剤が少なくとも部分的に非液体である前記流動可能状態に遷移することができる、実施態様8に記載の補助材装填システム。
(11) 前記補助材料は複数の開口部を含み、前記開口部は、前記流動可能状態に遷移する前記接着剤を、前記接着材料が前記複数のリザーバのうちの対応する1つから、前記開口部を通って前記補助材料の顎部対向面へと放出されたときに受けるように構成され、それによって前記補助材料を前記顎部上に保持する、実施態様8に記載の補助材装填システム。
(12) 前記接着剤は、熱が加わること、及び荷重が加えられることのうちの少なくとも1つの状態の下で、前記流動可能状態に遷移させられて前記複数のリザーバのうちの対応する1つから放出される、実施態様11に記載の補助材装填システム。
(13) 少なくとも1つの熱源を含む、実施態様1に記載の補助材装填システム。
(14) 外科的方法であって、
エンドエフェクタの第1の顎部と第2の顎部との間に補助材料を解放可能に保持する装填システムの少なくとも1つの補助材装填部材を位置決めすることであって、前記第1及び第2の顎部は、それらの間に組織をクランプするように構成されている、ことと、
接着剤を有し、かつ前記補助材料と関連付けられて前記補助材装填部材内に配置された接着剤貯蔵部の少なくとも一部分に熱を加えて、前記補助材料が前記補助材装填部材から放出されて前記顎部に渡されるときに前記接着剤を非流動可能状態から流動可能状態に遷移させて、前記補助材料を前記顎部上に保持させることと、
前記第1及び第2の顎部を近づけることで前記補助材装填部材に荷重を加え、前記補助材料が前記補助材装填部材から前記第1及び第2の顎部のうちの少なくとも1つに渡されるようにすることと、を含む、外科的方法。
(15) 前記接着剤貯蔵部は、前記補助材料の顎部対向面上に配置されたポリマー層上に形成され、前記接着剤を含む、少なくとも1つの突出部を含む、実施態様14に記載の外科的方法。
(16) 前記補助材料は前記ポリマー層に連結されている、実施態様15に記載の外科的方法。
(17) 前記少なくとも1つの突出部は、前記顎部上に形成された取り付け機構の位置に対応する前記ポリマー層上の位置に形成されている、実施態様15に記載の外科的方法。
(18) 前記流動可能状態にある前記少なくとも1つの突出部の前記接着剤が前記取り付け機構上に配置されるように、前記補助材料を前記顎部に渡すことを含む、実施態様17に記載の外科的方法。
(19) 前記接着剤貯蔵部は、それぞれが前記接着剤を放出可能に保持する複数のリザーバを含み、前記リザーバは、上部に前記補助材料が解放可能に配置されている前記補助材装填部材の支持層内に形成される、実施態様14に記載の外科的方法。
(20) 前記補助材料は複数の開口部を含み、前記非流動可能状態から前記流動可能状態に遷移する前記接着剤は、前記複数のリザーバのうちの対応する1つから、前記開口部を通って、前記補助材料の顎部対向面へと放出され、それによって前記補助材料を前記顎部上に保持する、実施態様19に記載の外科的方法。

Claims (7)

  1. 補助材装填システムであって、
    補助材装填部材からエンドエフェクタの第1及び第2の顎部のうちの一つされるように構成された少なくとも1つの補助材料であって、前記第1及び第2の顎部は、それらの間に組織をクランプするように構成されている、少なくとも1つの補助材料と、
    前記補助材装填部材内に配置された、前記少なくとも1つの補助材料を解放可能に保持するように構成された支持部材と、
    前記支持部材内に形成された複数のリザーバを含む接着剤貯蔵部と、を備え、
    前記複数のリザーバは、熱が加わることで非流動可能状態から流動可能状態に遷移するように構成され接着剤を保持し
    前記少なくとも1つの補助材料は、前記支持部材から解放されて前記第1及び第2の顎部のうちの一つに移されるときに、熱を加えられることで前記流動可能状態に遷移させられ前記複数のリザーバから放出された前記接着剤を受け、それによって、前記第1及び第2の顎部のうちの一つ上に前記少なくとも1つの補助材料を保持するように構成されている、補助材装填システム。
  2. 前記補助材装填部材に荷重がかけられると、前記少なくとも1つの補助材料は前記支持部材から解放されて、前記第1及び第2の顎部のうちの1つにされる、請求項1に記載の補助材装填システム。
  3. 前記荷重は、前記補助材装填部材を間にクランプするように構成された前記第1及び第2の顎部によって、前記補助材装填部材に加えられる、請求項2に記載の補助材装填システム。
  4. 前記接着剤は、前記接着剤が実質的に非液体である前記非流動可能状態で前記複数のリザーバ内に保持され、前記接着剤は、熱を加えられることで、前記接着剤が少なくとも部分的に液体である前記流動可能状態に遷移することができる、請求項に記載の補助材装填システム。
  5. 前記接着剤は、前記接着剤が実質的に液体である前記非流動可能状態で前記複数のリザーバ内に保持され、前記接着剤は、熱を加えられることで、前記接着剤が少なくとも部分的に非液体である前記流動可能状態に遷移することができる、請求項に記載の補助材装填システム。
  6. 前記少なくとも1つの補助材料は複数の開口部を含み、
    前記複数のリザーバの各々は、前記複数の開口部のいずれかに隣接して配置され、
    前記複数の開口部の各々、前記複数のリザーバのうちの隣接するリザーバから放出された前記接着剤を受け、前記少なくとも1つの補助材料の顎部対向面へと前記接着剤を放出するように構成されている、請求項1に記載の補助材装填システム。
  7. 前記支持部材を通って延在し、前記複数のリザーバのうちの少なくとも1つのリザーバに保持された前記接着剤に熱を加えるように構成された少なくとも1つの熱源を含む、請求項1に記載の補助材装填システム。
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