JP7241178B2 - 補強されたステープルカートリッジを有する手術器具 - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、2018年12月21日に出願された米国仮出願第62/783,444号の利益を主張し、その全開示は、全ての目的のために参照により本明細書に組み込まれる。

本開示の分野は、医療器具に関し、より詳細には、手術に使用される組織シーリング器具に関する。さらに詳しくは、本開示は、補強されたステープルカートリッジ及び新規な駆動アセンブリを有する外科用ステープル器具に関する。

低侵襲医療技術は、診断又は手術処置中に損傷を受ける無関係な組織の量を減らすことを意図し、それによって、患者の回復時間、不快感及び有害な副作用を減らす。例えば、低侵襲手術の１つの効果は、短縮された術後の病院回復時間である。標準的な観血手術の平均入院期間は、典型的には、類似の低侵襲手術（ＭＩＳ）の平均入院期間よりも著しく長い。したがって、ＭＩＳの利用を増やすことは、毎年何百万ドルもの病院費用を節約することになる。米国で毎年行われる手術の多くは、潜在的に低侵襲の方法で実施できるが、低侵襲手術器具及びそれらを使いこなすことに関わる追加の手術トレーニングの制限ために、現在の手術の一部しか、これらの有利な技術を使用していない。

組織アクセス、ナビゲーション、切開（dissection）及びシーリング器具などの改良された手術器具は、ＭＩＳが手術の分野を再定義することを可能にした。これらの器具は、手術及び診断的処置が、患者への外傷を減らして実行されることを可能にする。低侵襲手術の一般的な形態は内視鏡検査であり、内視鏡検査の一般的な形態は腹腔鏡検査であり、これは、腹腔内での低侵襲の検査及び手術である。標準的な腹腔鏡手術では、患者の腹部にガスを送気し、カニューレのスリーブは、腹腔鏡器具の入口ポートを提供するために、小さい（約１／２インチ以下の）切開部を通過する。

腹腔鏡手術器具は、概して、手術野を観察するための内視鏡（例えば、腹腔鏡）及び手術部位で作業するためのツールを含む。作業ツールは、典型的には、従来の（観血）手術で使用されるものと同様であるが、ただし、各ツールの作業端部又はエンドエフェクタは、延長チューブ（例えば、器具シャフト又はメインシャフトとしても知られる）によってそのハンドルから分離される。エンドエフェクタは、例えば、クランプ、グラスパー、ハサミ、ステープラ、焼灼器、リニアカッター、又は針ホルダを含むことができる。

手術処置を行うために、外科医は、作業ツールを、カニューレスリーブを通って内部の手術部位に通し、それらを腹部外から操作する。内視鏡で撮影された手術部位の画像を表示するモニタから外科医は処置を観察する。同様の内視鏡技術は、例えば、関節鏡検査、後腹膜鏡検査、骨盤鏡検査、腎鏡検査、膀胱鏡検査、システモスコピー、副鼻腔鏡検査、子宮鏡検査、尿道鏡検査などにおいて使用される。

低侵襲遠隔手術ロボットシステムは、外科医が遠隔部位（滅菌野の外側）から患者に手術を行うことを可能にするだけでなく、内部手術部位で作業する際の外科医の器用さを高めるために開発されている。遠隔手術システムにおいて、外科医は、しばしば、制御コンソールにおいて、手術部位の画像を提供される。外科医は、適切なビューア又はディスプレイ上で手術部位の三次元画像を観察しながら、制御コンソールのマスター入力又は制御装置を操作することによって患者に対する手術処置を行い、このマスター入力又は制御装置は、サーボ機械的に操作されるスレーブ器具の動作を制御する。

遠隔手術に使用されるサーボ機構は、しばしば、２つのマスタコントローラ（外科医の各手に１つずつ）からの入力を受け入れ、２つ以上のロボットアームを含み得る。手術器具は、ロボットアームの各々に取り付けられる。マスタコントローラと関連付けられるロボットアーム及び器具アセンブリとの間の動作通信（Operative communication）は、典型的には、制御システムを介して達成される。制御システムは、典型的には、マスタコントローラからの入力コマンドを関連付けられるロボットアーム及び器具アセンブリに中継し、例えば、フォースフィードバック等の場合には戻す少なくとも１つのプロセッサを含む。ロボット手術システムの一例は、カリフォルニア州サニーベールのIntuitive Surgical, Inc.によって商品化されたDA VINCI（商標）システムである。

ロボット手術中に手術部位で手術器具を支持するために、種々の構造的配置が使用されてきた。被駆動リンク機構又は「スレーブ」は、しばしばロボット手術マニピュレータと呼ばれ、低侵襲ロボット手術中にロボット手術マニピュレータとして使用するための典型的なリンク機構は、特許文献１乃至４に記載されて、これらの完全な開示は、全ての目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。これらのリンクは、しばしば、シャフトを有する器具が取り付けられる器具ホルダを操作する。このようなマニピュレータ構造は、器具シャフトの長さに沿って配置された操作の遠隔中心（remote center of manipulation）と交差するピッチ軸の周りの回転に制限される器具ホルダの運動を生成する平行四辺形のリンク機構部分を含むことができる。このようなマニピュレータ構造はまた、ピッチ軸に垂直であり且つ操作の遠隔中心と交差するヨー軸の周りの回転に制限される器具ホルダの運動を生成するヨージョイントを含むことができる。内側の手術部位（例えば、腹腔鏡下手術中の腹壁のトロカール又はカニューレを伴う）への切開ポイントと操作の遠隔中心を位置合わせすることにより、手術器具のエンドエフェクタは、腹壁に潜在的に危険な力を加えることなく、マニピュレータリンク機構を使用してシャフトの近位端部を動かすことによって安全に位置決めされることができる。代替マニピュレータ構造は、例えば、特許文献５乃至１０に記載され、これらの完全な開示は、すべての目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。

手術処置の間、遠隔手術システムは、外科医のために種々の機能、例えば、マスター入力装置の操作に応答して、針を保持又は駆動する、血管を把持する、組織を切開するなどを実行するエンドエフェクタを有する種々の手術器具又はツールの機械的作動及び制御を提供することができる。これらのエンドエフェクタの操作及び制御は、ロボット手術システムの特に有益な態様である。この理由から、外科医の手首の自然な動作を模倣するために、エンドエフェクタの２又は３自由度の回転運動を提供する機構を含む手術ツールを提供することが望ましい。このような機構は、低侵襲的処置で使用するために適切なサイズとされ、考えられる故障箇所を減らすために比較的簡単な設計とすべきである。さらに、このような機構は、エンドエフェクタが広範囲の位置で操作されることを可能にするために、十分な可動域を提供すべきである。手術器具は、しばしば拘束性の体腔（restrictive body cavities）（例えば、カニューレを通って骨盤内へ）に展開される。従って、手術器具は、コンパクトであり、且つ、手術部位への最良のアクセス及び手術部位の視認性のために操作可能であることが望ましい。

従来の手術クランプ及び切断器具は、典型的には、固定されたジョー部（jaw）を有するエンドエフェクタと、固定されたジョー部に対して開閉できる可動ジョー部とを含む。ステープルカートリッジは、しばしば、エンドエフェクタのジョー部の１つ内にフィットする（fit）ように設計される。ステープルカートリッジは、複数の列のステープルアセンブリを含み、各列は、ステープルドライバとステープルプッシャと呼ばれることもあるステープルドライバとを含む。ステープルプッシャは、使用前にステープルを所定の位置に保持し、次いで、器具が作動されるとき、ステープルを組織内に駆動する。駆動部材は、ステープルカートリッジを通って前進されて、ジョー部を閉じ、ステープルに係合し、それによってステープルを組織内に駆動する。ケーブル又はコイルのようなアクチュエータが、駆動部材を遠位にエンドエフェクタのジョー部の１つの内部チャネルを通って前進させる。ステープルを作動前に、ジョー部は組織の周囲で「閉」位置にある。この閉位置では、ジョー部は、典型的には、上ジョー部と下ジョー部との間の距離がジョー部の長さに沿って固定された寸法であるように、互いに平行である。ジョー部の間のこの平行な組織ギャップは、ステープリングの前に組織をクランプし、シールし、及び／又は所定の位置に保持するために、ジョー部を密接に協調して整列（in close cooperative alignment）させる。

多くの知られた手術器具において、ステープルカートリッジは、エンドエフェクタのジョー部の１つに装填される別個の構成要素である。コスト及び製造の容易さの理由から、ステープルカートリッジは、典型的には、ポリマー材料で作られ、従って、エンドエフェクタ上の周囲の金属ジョーほど頑丈ではない。これらの設計の欠点の１つは、特に、クランプされることになる組織が比較的厚い場合（例えば、２～５ｍｍ）、駆動部材がエンドエフェクタを通って前進し、ステープルを組織内に駆動するとき、ポリマーステープルカートリッジがわずかに変形し得ることである。ステープルカートリッジの変形は、ステープルが組織内に駆動される際に、ステープルの変形又は誤った方向に向けること（misdirection）を引き起こし、その結果、組織内での不完全なステープル形成をもたらす。これは、装置の全体的なクランプ及びシーリング能力を低下させる。

従来のステープルカートリッジのシール能力を改善するために、複数列のステープルが使用されてきた。例えば、多くの知られた手術クランプ器具は、少なくとも部分的に３列以上のステープルを利用して、カートリッジの変形を阻止し、処置中の組織の効果的なシールを提供する。ステープル列の数を増加させることにより、これらの装置によって提供される組織シールが改善されたが、また、これらの装置の全体的な断面寸法を増加させており、これは、手術処置においてより小型でより操作性の高い器具に対する要求が高まっているのとは正反対である。

従って、新しい遠隔手術システム及び装置は、非常に有効且つ有利であることが証明されているが、依然として更なる改良が望まれる。一般に、低侵襲性システムの効率及び使用の容易さを高めるためによりコンパクトで且つ操作性のよい改良された手術器具を提供することが望ましい。より具体的には、装置の全体的なサイズを維持又は縮小しながら、組織シールを改良するために使用中のステープルカートリッジの変形を低減する改良された手術クランプ及びシーリング器具を提供することが有益であろう。

米国特許第7,594,912号 米国特許第6,758,843号 米国特許第6,246,200号 米国特許第5,800,423号 米国特許第6,702,805号 米国特許第6,676,669号 米国特許第5,855,583号 米国特許第5,808,665号 米国特許第5,445,166号 米国特許第5,184,601号

以下は、請求項に係る主題事項のいくつかの態様の基本的な理解を提供するために、請求項に係る主題事項の簡略化した概要を提示する。この概要は、請求項に係る主題事項の広範な概観ではない。これは、請求項に係る主題事項の鍵となる要素又は重要な要素を特定することも、請求項に係る主題事項の範囲を示すことも意図しない。その唯一の目的は、後に述べるより詳細な説明の序文として、請求項に係る主題事項のいくつかの概念を簡略化した形で提示することである。

本開示は、開位置から閉位置に互いに対して移動するように構成された第１及び第２のジョー部を有するエンドエフェクタを含む手術器具に関する。第２のジョー部は、ステープルカートリッジを受け入れるためのキャビティと、第２のジョー部のキャビティを通って延びる実質的に長手方向の補強壁とを有する。器具はさらに、ジョー部を閉じ、ステープルを組織内に駆動するようにステープルカートリッジ内の複数のステープルに係合するように、エンドエフェクタを通って並進するように構成された駆動部材を含む。補強壁は、作動中のステープルカートリッジの変形を防止し、それによって組織内のステープル形成を改善するために、ステープルカートリッジが第２のジョー部に装填されると、ステープルカートリッジを追加的に支持する。これは、エンドエフェクタのサイズを増加させることなく、ステープルによって提供される組織シールを改善する。

例示的な実施形態では、補強壁の少なくとも一部は、金属などのような頑丈な材料（sturdy material）を含む。この設計は、金属強化壁が、使用中のカートリッジの変形を防止又は妨げるために、ステープルカートリッジの実質的に全長に沿った中央支持（central support）を提供するので、ポリマーステープルカートリッジ、例えばプラスチックの使用を可能にする。

特定の実施形態では、手術器具は、第１及び第２の細長い側部を有するステープルカートリッジをさらに含み、補強壁は、ステープルカートリッジの側部を受け入れるための第２のジョー部のキャビティ内に第１及び第２の長手方向溝を画定する。溝は、作動中にカートリッジを追加の支持を提供するために、ステープルカートリッジの側部の両側に側壁（lateral walls）を有する。したがって、ステープルカートリッジの２つの側部は、実質的にジョー部の金属壁（すなわち、外側壁及び内側補強壁）によって囲まれ、これは、使用中の変形を防止するためにステープルカートリッジを補強する。

例示的な実施形態では、補強壁は、それらの間に、駆動部材の一部を、補強壁を通って受け入れるためのチャネルを画定する第１及び第２の側壁を有する。補強壁は、例えば、スロット付きスプラインを有し、このスロット付きスプラインは、ステイプラカートリッジの各側部のための側壁支持を提供する一方、駆動部材の一部がスプラインの中央スロット又はチャネルを通過することを可能にする。

特定の実施形態では、ステープルカートリッジは、各々が１つ又は複数のステープル及びステープルプッシャを含むステープルアセンブリの第１及び第２の列を有する。第２のジョー部の補強壁は、作動中のカートリッジの変形を抑制又は防止するのに十分な支持をステープルカートリッジに提供しながら、（しばしば３つ以上の列を含む従来の手術器具とは対照的に）２列のみのステープルアセンブリを有するステープルカートリッジの設計を可能にする。カートリッジ内に２列のみのステープルアセンブリを設けることにより、よりコンパクトで操作性のよい手術器具の設計が可能となる。

特定の実施形態では、ステープルカートリッジは、第２のジョー部のキャビティの中に、すなわち、第２のジョー部の長手方向軸に対して横断する方向、好ましくは垂直方向から「ドロップダウン」するように設計される。これらの実施形態では、第２のジョー部は、外壁、内部補強壁並びに遠位及び近位壁を含み得、これらの壁はすべて、ステープルカートリッジの第１の側部及び第２の側部を受け入れるための２つの長手方向の溝を有するキャビティを形成する。カートリッジは、第２のジョー部内で安定したカートリッジに対する最適な構造的支持を提供するために、このキャビティ内に「垂直に」装填されることが好ましく、それによって、作動中のカートリッジの変形を妨げる。

好ましい実施形態では、駆動部材は、駆動部材がハウジングを通って並進されるときに、ステープルに係合するとともに長手方向軸に対して横断方向にステープルを駆動するように構成された１つ又は複数の傾斜ランプを有する。傾斜ランプは、好ましくは、（第２のジョー部又はステープルカートリッジの一部としてではなく）駆動部材の一体部分であり、これは、ステープルカートリッジ及び第２のジョー部内に、ステープルカートリッジを補強するためのより多くの空間を提供する。

例示的な実施形態では、駆動部材は、第１のジョー部内のチャネルを通って並進する第１の部分と、駆動部材の第１の部分と接触する作動機構とを含む。作動機構は、エンドエフェクタを通って駆動部材を遠位に並進させるように構成される。作動機構は、（従来の手術ステープル器具のように、ステープルカートリッジ内の内部チャネルを通る代わりに）第１のジョー部を通って駆動部材を前進させる。ステープルカートリッジから作動機構のための内部チャネルを除去することは、第２のジョー部内の補強壁のための追加の空間を提供する。

好ましい実施形態では、作動機構は、駆動部材の第１の部分に遠位の力を加えるケーブル又はコイルを含む。コイルは、第１のジョー部内のチャネルの少なくとも一部を通過して、エンドエフェクタを通って駆動部材を遠位側に並進させるように構成される。特定の実施形態では、アクチュエータは、作動機構に動作可能に結合される。好ましい実施形態では、アクチュエータは、ロボット手術システムの制御装置を含む。

実施形態では、エンドエフェクタは、組織を把持するように構成された一対のジョー部を含む。実施形態では、エンドエフェクタは、組織をステープル留め（staple）し切断するように構成された一対のジョー部を含む。

本発明の別の態様では、本開示によるステープルカートリッジは、手術ステープル器具のジョー部のキャビティ内への配置のために構成された細長いベースを含む。カートリッジは、ベースからベースの長手方向軸に実質的に垂直な方向に延び、その間に実質的に長手方向のチャネルを画定する第１及び第２の側部をさらに含む。第１及び第２の側部は、それぞれ、少なくとも１列のステープル保持開口を含み、手術器具ジョー部のキャビティ内の長手方向溝内にフィットするように構成される。第１の側部及び第２の側部は、ステープルカートリッジが、ジョー部内の中央補強壁によって支持されることを可能にし、これは作動中のカートリッジの変形を減少させる。ステープルカートリッジは、少なくとも部分的にプラスチック又は他の適切な材料などのポリマーで作られることが好ましい。

本発明のさらに別の態様では、手術器具は、開位置から閉位置へ互いに対して移動するように構成された第１及び第２のジョー部を持つエンドエフェクタを有する。第２のジョー部は、複数のステープルを収容する（containing）ステープルカートリッジを受け入れるためのキャビティを含む。この器具は、さらに、エンドエフェクタを通って長手方向に並進して、第１及び第２のジョー部を開位置から閉位置に移動させるように構成される駆動部材を含む。駆動部材は、駆動部材がハウジングを通って長手方向に並進されるときに、ステープルと係合し、器具の長手方向軸に対して横断する（transverse）方向にステープルを駆動するように構成された１つ又は複数の傾斜ランプを有する。好ましい実施形態では、傾斜ランプは、（第２のジョー部又はステープルカートリッジ内に配置されるのではなく）駆動部材と一体である。

特定の実施形態では、駆動部材は、ロボット手術システムによる動作のために構成される。他の実施形態では、駆動機構は、電気機械動力式器具（electro-mechanical powered instrument）又は手動式器具（manually powered instrument）による動作のために構成される。

この器具は、駆動部材と接触し、エンドエフェクタを通って遠位に駆動部材を並進させるように構成された作動機構と、作動機構に動作可能に結合されたアクチュエータとを含み得る。アクチュエータは、ロボット手術システムの制御装置を含み得る。

前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明は両方、単に例示的かつ説明的なものであり、本開示を限定するものではないことが理解されるべきである。本開示のさらなる特徴は、以下の説明に部分的に記載されるか、又は本開示の実施によって知ることができる。

本手術器具の上記及び他の態様、特徴、及び利点は、添付の図面と併せて考えると、以下の詳細な説明に照らして、より明らかになるであろう。

本開示による例示的な手術器具の斜視図である。

ジョー部が開位置にある本開示による例示的な手術器具の遠位端部の斜視図である。

図１Ａのエンドエフェクタの部分を分離した斜視図である。

本開示による手術器具と共に使用するためのステープルカートリッジ、ステープル、及びステープルプッシャの分解斜視図である。

本開示によるステープルカートリッジの底面斜視図である。

本開示によるカートリッジ受け入れジョー部の上面斜視図である。

閉位置にある本開示による例示的な手術器具のエンドエフェクタの断面図である。

本開示によるクレビスの断面側である。

部品が除去された例示的な手術器具の端部の斜視図である。

本開示による駆動部材の斜視図である。

図６の駆動部材の作動機構の断面斜視図である。

図６の駆動部材の作動機構の断面側面図である。

開構成の例示的な手術器具の可動下方ジョー部を示す。

閉位置に向かって旋回する例示的な手術器具の可動下方ジョー部を示す。

閉位置の例示的な手術器具の可動下方ジョー部を示す。

本発明の態様を利用するロボット手術システムを用いる手術室の平面図を示す。

本発明の様々な態様で使用可能なロボットアームアセンブリの簡略化された側面図を示す。

本手術器具の特定の実施形態は、添付の図面を参照して以下に記載されるが、開示される実施形態は、単に本開示の例示に過ぎず、種々の形態で実施され得ることが理解されるべきである。したがって、本明細書に開示される特定の構造的及び機能的詳細は、限定的なものとして解釈されるべきではなく、特許請求の範囲の根拠として、また、実質的に任意の適切に詳細な構造において本開示を様々に使用することを当業者に教示するための代表的な根拠として解釈されるべきである。よく知られた機能又は構成は、本開示を不必要な詳細で不明瞭にすることを避けるために詳細には説明されていない。

以下の開示は、ステープルが順次発射されるリニア手術ステープルに関して提供されるが、本明細書に記載された手術器具の特徴は、手術クランプ及び切断器具がファスナを適用するか否かにかかわらず、手術用把持器具、クランプ器具、切断器具、又はシーリング器具のいずれのタイプにおいても使用するために容易に適合され得ることを理解されたい。例えば、本願明細書に記載される駆動部材及び作動機構は、電気手術器具に用いられ得、ここで、ジョー部は、組織を治療する（例えば、焼灼、切除、融合、又は切断）ために組織にエネルギを印加するための電極を含む。手術クランプ及び切断器具は、低侵襲（例えば、腹腔鏡）器具又は観血手術に使用される器具であり得る。加えて、本明細書に記載の手術ステープル器具の特徴は、例えば、手動で作動させる手術器具、動力式（powered）手術器具（例えば、電気機械的動力式器具）、ロボット式手術器具などのような当業者の範囲内の任意の技術を用いて作動される手術器具において使用するために容易に適合され得る。

図１は、ハンドルアセンブリ１０２と、手術ステープル器具１００の細長いシャフト１０６に取り付けられたエンドエフェクタ１１０とを有する、本開示の特定の実施形態による代表的な手術ステープル器具１００の斜視図である。エンドエフェクタ１１０は、第１のジョー部１１１及び第２のジョー部１１２を含む。ハンドルアセンブリ１０２は、静止ハンドル１０２ａと、手術器具１００のアクチュエータとして機能する可動ハンドル１０２ｂとを含む。

特定の実施形態では、ハンドルアセンブリ１０２は、静止ハンドル及び可動ハンドルの代わりに、又はそれに加えて、入力カプラ（図示せず）を含得る。入力カプラは、器具の駆動テンドン又はケーブルと駆動システムの機械的インタフェースのモータ駆動軸（motorized axes）との間の機械的結合を提供する。入力カプラは、その全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2014/0183244号に開示されているシステムのような遠隔手術システムの対応する出力カプラ（図示せず）とインタフェース接続し得、これによって駆動され得る。入力カプラは、器具シャフト１０６内に配置された１つ又は複数の入力部材（図示せず）と駆動結合される（drivingly coupled）。入力部材は、エンドエフェクタ１１０に駆動結合される。適切な入力カプラは、米国特許第8,912746号に開示されているステープラ専用モーターパック、又は米国特許第8,529,582号に開示されたユニバーサルモータパックのような、種々のタイプのモーターパック（図示せず）と嵌合するように適合させることができ、これらの米国特許の両方の開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。既知の入力カプラ及び手術システムのさらなる詳細は、例えば、米国特許第8,597,280号、米国特許第7,048,745号、及び米国特許第10,016,244号に記載されている。これらの特許の各々は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

手術器具１００の作動機構は、モータ及びプーリのシステムと共に使用される駆動ケーブルを用い得る。ジョー部の開閉を含む種々の機能のため、並びにエンドエフェクタの移動及び作動のためにモータ及びプーリのシステムに接続された駆動ケーブルを利用するロボット手術システムを含む動力式手術システムは、よく知られている。既知の駆動ケーブル手術システムのさらなる詳細は、例えば、いずれも、全ての目的のために、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第7,666,191号及び米国特許第9,050,119号に記載されている。ロボット手術システムと共に使用するように構成された器具に関して本明細書に記載されているが、本明細書に記載された手首アセンブリは、手動作動式器具、電気機械動力式器具、又は他の任意の方法で作動される器具に組み込まれ得ることを理解されたい。

図１Ａは、長手方向軸Ｘ－Ｘを画定し、第１のジョー部１１１と、第２のジョー部１１２と、ジョー部１１１、１１２を器具に取り付けるためのクレビス１４０と、手首アセンブリ１６０のような関節（articulation）機構とを有するエンドエフェクタ１１０を含む、手術器具１００の遠位端部を示す。第１のジョー部１１１は、ステープル形成ポケット１１６を有するアンビル１１５を含む。特定の実施形態では、第２のジョー部１１２は、第１のジョー部１１１に対して開位置から閉位置に移動するように構成された可動ジョー部である。他の実施形態では、第１のジョー部１１１は、第２のジョー部１１２に対して開位置と閉位置との間を移動するように構成された可動ジョー部である。さらに他の実施形態では、両方のジョー部１１１、１１２は互いに対して移動可能である。開位置では、新しい（fresh）ステープルカートリッジ１２２（リロードと呼ばれることもある）が可動ジョー部１１２に装填されることができ、組織はジョー部１１１、１１２の間に配置され得る。閉位置では、ジョー部１１１、１１２は、カートリッジ１２２とアンビル１１５が接近した協調的なアライメントにある（in close cooperative alignment）ように、組織をクランプするように協働する。駆動部材１５０は、遠位に並進し、いくつかの実施形態では、エンドエフェクタを通って近位に引っ込む（retract）ように構成される。駆動部材１５０は、その上に形成された１つ又は複数の傾斜遠位部又はランプ１２５を有するシャトル１２３を含む。

次に、図１Ｂ及び１Ｃを参照すると、代表的なステープルカートリッジ１２２は、複数のステープルアセンブリを含み得、各々は、カートリッジ１２２に形成されたそれぞれのステープル開口部１２７内に設けられた対応するステープルドライバ又はプッシャ１２６上に支持された１つ又は複数のステープル１２４を含む。ステープルアセンブリは、各々、少なくとも１つ（好ましくは２～４）のステープル１２４に取り外し可能に結合された少なくとも１つ（好ましくは２～４）のステープルプッシャ１２６を含む。ステープルアセンブリは、ステープルプッシャ１２６がステープルカートリッジ１２２の底面近くに位置し、ステープル１２４がカートリッジ１２２の上面に面した脚部を有するように、開口部１２７内に配置されることが好ましい。ステープルプッシャ１２６は、単一片として一緒に製造されてもよく、又は別々に成形されてその後互いに結合されてもよく、及び／又は、互いに及びカートリッジ１２２内のステープル１２４対して配置されてもよい。

上述したように、ステープルカートリッジ１２２全体は、以下により詳細に説明するように、手術で使用するために、エンドエフェクタのジョー部に装填することができる。特定の実施形態では、ステープルプッシャ（複数可）１２６は、ステープル１２４がその上に載置されているときにステープル１２４に支持（support）を提供するために、その上面より上に延びる１つ又は複数の支持要素を含む。もちろん、ステープルプッシャ１２６の他の適切な幾何学的設計が、本発明によるステープル１２４を受け入れ、保持するために使用されてもよい。例えば、プッシャ１２６は、本発明の譲受人に譲渡され、同時係属中の仮特許出願第62/855,371号（2019年5月31日出願）に記載されているように、ステープル１２４を受け入れるための凹部（図示せず）を有してもよい。あるいは、プッシャ１２６は、本発明の譲受人に譲渡され、同時係属中の仮特許出願第62,783,460号に記載されているように、ステープル１２４のバックスパンがその上に載ることを可能にする、より平坦な上面（すなわち、凹部又はポケットなし）を有してもよく、これらの出願の両方の完全な開示は、全ての目的のために、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

本開示の特定の実施形態では、カートリッジ１２２はまた、遠位移動時に、ステープルプッシャ１２６に連続的に作用し、ステープルプッシャ１２６を上方にカム動作させ（camming）、それによってステープル１２４を手術器具のアンビルと変形接触に移動させる傾斜遠位面１２５を有するシャトル１２３を含み得る。シャトル１２３は、以下により詳細に説明する駆動部材１５０（図１Ｂ及び図６）の一部であり得る。カートリッジ１２２は、手術器具のジョー部内に取り外し可能に受け入れられてもよく、又は、単回使用の実施形態では、ジョー部の一部として製造されてもよい。

図２Ａに示すように、本開示によるカートリッジ１２２の好ましい実施形態は、第１の細長い側部１２２ａ及び第２の細長い側部１２２ｂを含む。チャネル１２９が、カートリッジ１２２の側部１２２ａ、１２２ｂの間に画定される。カートリッジ１２２の各側部１２２ａ、１２２ｂは、対応するステープルプッシャ又はドライバ１２６上に支持されたステープル１２４を受け入れるように構成された２列のステープル保持開口部１２７を含む。スロット１９９が、チャネル１２９の上方に位置し、カートリッジ１２２の組織接触面１９３を通って延びる。カートリッジ１２２は、好ましくは、コストと製造の容易さの理由から、プラスチック又は他の適切な材料のようなポリマーから形成される。もちろん、カートリッジ１２２は、駆動部材１５０がステープルプッシャ１２６と係合し、ステープル１２４を組織内に駆動するときにカートリッジ１２２に加えられる力に耐えるのに十分な剛性を提供する任意の材料で形成され得る。

図２Ｂに示すように、下ジョー部１１２は、第１の溝１９４と、中央スロット付きスプライン１９６の両側に形成された第２の溝１９５とを含む。カートリッジ１２２は、第１及び第２の側部１２２ａ、１２２ｂが、下ジョー部１１２の第１の溝１９４及び第２の溝１９５のそれぞれの内部に嵌合し、それらによって支持されるように、下ジョー部１１２に垂直に設置されるように構成される。カートリッジ１２２が設置されると、中央スプライン１９６のスロット１９８はカートリッジ１２２のスロット１９９と整列され、ステープラが作動したときに駆動部材１５０がチャネル１２９を通って遠位に並進し、ステープル１２４が発射された後に近位に並進することを可能にする。好ましい実施形態では、下ジョー部１１２は、ステープラの作動時に加えられる力に耐えるように十分な機械的強度の金属又は合金から形成され得る。スプライン１９６、スロット１９８、及びスロット１９９は全て、長手方向軸Ｘ－Ｘの方向に延びる。

次に図３を参照すると、第１及び第２の溝１９４、１９５は、カートリッジ１２２の両側部分１２２ａ、１２２ｂを支持するように構成される。第１の溝１９４はスプライン１９６の一方の側にあり、カートリッジ１２２の第１の側部１２２ａを支持する外壁１９４ａ及び内壁１９４ｂを含む。第２の溝１９５はスプライン１９６の反対側にあり、カートリッジ１２２の第２の側部１２２ｂを支持する外壁１９５ａ及び内壁１９５ｂを含む。この構成は、プラスチックカートリッジ１２２の両側部１２２ａ、１２２ｂがすべての側面（lateral sides）で補強されることを可能にし、ステープラが、ジョー部１１１、１１２によって把持された組織を通ってステープルを発射するように作動されるときに加えられる力に応じたカートリッジ１２２の変形を抑制する。カートリッジ１２２の側部１２２ａ、１２２ｂの変形を抑制することにより、ステープル形成の一貫性（consistency of staple formation）が改善される。

さらに、カートリッジ１２２が設置されるとき、第１及び第２の溝１９４、１９５は、カートリッジ１２２のステープル保持開口部１２７と実質的に整列する中央スロット１９７（図２Ｂ参照）を含み、駆動部材１５０上に形成された傾斜ランプ部１２５が、ステープル１２４の作動時に中央スロット１９７を通って遠位に並進し、ステープル１２４の発射後の駆動部材１５０の引き込み（retraction）時には近位に並進することを可能にする。

次に図４を参照すると、ジョー部１１１、１１２は、クレビス１４０のような適切な結合装置を介して手術器具１００に取り付けられる。クレビス１４０は、ジョー部１１１のタブ１１３（図１Ａ参照）と係合して、ジョー部１１１を器具１００上の固定位置に堅固に取り付けるように構成された突起１４５を形成するように組み立てられるときに協働する上部及び下部を含む。クレビス１４０は、さらに、以下により詳細に記載されるように、この周りをジョー部１１２が旋回するピボット軸を定めるピボットピン１３０を受け入れるための開口部を含む。

例示的な実施形態では、クレビス１４０は、近位表面１４０ａ及び遠位表面１４０ｂを含む。クレビス１４０は、上クレビス部分１４２と下クレビス部分１４１とをさらに含み、これらは、組み立てられてジョー部１１１のタブ１１３と係合して、ジョー部１１１を器具１００上の固定位置に堅固に取り付けるように構成される突起１４５（図１Ａ）を形成する際に協働する。下クレビス部分１４１は、可動ジョー部１１２を支持するための一対の遠位に延びるアーム１４７を含む。アーム１４７は、後述するように、その周りをジョー部１１２が旋回するピボット軸を定めるピボットピン１３０を受容するための開口部１４９を含む。下クレビス部分１４１はまた、手首１６０から出てくる作動コイル１２０の一部を案内するように構成される傾斜溝１４４を含む。上クレビス部分１４２は、下クレビス部分１４１の傾斜溝１４４と協働して、駆動部材１５０の上部シュー１５２の遠位表面１５７（図７参照）に向かって手首１６０から上方に軽く突く（jogs）際にコイル１２０をガイドする囲まれたチャネル（enclosed channel）１８０を形成する相補的な形状の傾斜溝１４６を含む。特定の実施形態では、チャネル１８０は、近位表面１４０ａの中央部分の第１の端部１８１、及び遠位表面１４０ｂの周辺部分の第２の端部１８２を含み得る。特定の実施形態では、囲まれたチャネル１８０は、実質的に「Ｓ」形状であり得る。他の実施形態では、チャネル１８０は、下クレビス部分１４１に面する凹面を画定するように湾曲し得る。２部分クレビスとして示されているが、クレビスは、例えば、成形、機械加工、３Ｄプリンティング等によって形成される一体構造であってもよいことを理解されたい。

クレビス１４０の湾曲チャネル１８０は、駆動部材１５０を、例えば、エンドエフェクタ上の第１のジョー部又はアンビルを通って前進又は並進させる作動機構（以下に説明する）のための通路を提供する。チャンネル１８０は、器具の駆動アセンブリと結合し、作動機構、例えばコイル又はケーブルを受け入れるために、手術器具の中央部分の近位端を有する。チャンネルは、作動機構がエンドエフェクタの第１のジョー部を通過することを可能にするために、器具の周辺部分へ曲がる。この構成は、作動機構が第１のジョー部を通って駆動部材を前進させることを可能にし（従来の手術ステープル器具のように、ステープルカートリッジを通ってではなく）、それによって、作動機構のための内部チャネルをステープルカートリッジから排除し、上述のステープル及び／又は補強壁のためのカートリッジ内により多くの空間を提供する。

本発明と共に使用するための適切なクレビス１４０のより完全な説明は、本発明の譲受人に譲渡され、同時係属中の仮特許出願第62,783,444号、第62,783,460号、第62,747,912号、及び第62,783,429号に見出すことができ、これらの完全な開示は、全ての目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。もちろん、当業者に知られた他の結合機構を本発明と共に使用して、ジョー部１１１、１１２を手術器具１００の近位部分に取り付けることができることは当業者には理解されるであろう。

次に、図５を参照すると、エンドエフェクタ１１０は、関節機構によって多方向に関節動作され（articulated）得る。特定の実施形態では、関節機構は、図示のように手首アセンブリ１６０であり得るが、他の関節機構が考えられる。例示的な実施形態では、手首１６０は、作動機構（実施形態では、コイル１２０及び駆動ケーブル１７１、図７Ａ参照）が通過し得るボア１６７を画定する複数の関節作動ジョイント１６２、１６４、１６６などを含む。関節作動手首１６０を出ると、コイル１２０はクレビス１４０のチャンネル１８０に入って通過し、最終的に駆動部材１５０の上部シュー１５２の近位表面１５３に係合する。手首１６０の代わりとなり得る他の関節作動機構は当業者に知られている；例えば、これらの完全な開示は、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公開第2015/0250530号及び米国仮出願第62/783,481号（2018年12月21日出願）を参照されたい。

図６に示すように、例示的な駆動部材１５０は、ボディ１５１、上部シュー１５２、下部シュー１５４、中央部分１５６、及び中央部分１５６から横方向外方に離間した一対の傾斜遠位面又は傾斜ランプ１２５を含み得る。他の実施形態では、駆動部材１５０は、１つの傾斜ランプ部又は２つ以上の傾斜ランプ部を含み得る（ステープルカートリッジ１２２内のステープル１２４及びプッシャ１２６の列の数に依存する）。ランプ１２５は、好ましくは駆動部材１５０と一体である。従来のステープル器具では、シャトル１２３（ランプ１２５を含む）は、典型的には、下ジョー部の一部として又はステープルカートリッジ内に形成される。本開示では、シャトル１２３及びランプ１２５は、駆動部材１５０の一部として形成される。この設計は、手術器具のためのよりコンパクトで効率的なエンドエフェクタを可能にし、上述のように、ステープルカートリッジを補強するためのより多くのスペースを下ジョー部内に提供する。

駆動部材１５０の上部シュー１５２は、固定ジョー部１１１のチャネル１１８（図８Ａ参照）と実質的に整列し、そこを通って並進し、一方、駆動部材１５０の下部シュー１５４は、チャネル（図示せず）及び下ジョー部１１２と実質的に整列し、そこを通って並進する。ボア１５８は、以下により詳細に説明するように、駆動ケーブル１７１を受け入れるために、上部シュー１５２を通って形成される。上部シュー１５２の近位表面１５３は、コイル１２０が、駆動部材１５０を遠位に、すなわち図７Ｂの矢印「Ａ」の方向に前進させるために上部シュー１５２に力を加え得るように、作動アセンブリ２００のコイル１２０に係合されるように構成される。特定の実施形態では、駆動部材１５０はまた、カートリッジ１２２内のチャネル１１４を通って遠位に並進し、クランプされステープルされた組織を切断するように構成されるナイフ１２８を含み得る。特定の実施形態では、ナイフ１２８は、カートリッジ内の別個の構造ではなく、単に駆動部材１５０上の鋭利なエッジであってもよい。

次に、図７Ａ及び７Ｂを参照すると、作動アセンブリ２００は、駆動ケーブル１７１、コイル１２０、コイル１２０を囲むシース１２１、及び近位駆動ロッド１７５を含む。駆動ケーブル１７１は、拡大された遠位端１７３を含む。駆動部材１５０の上部シュー１５２は、駆動ケーブル１７１が配線される（routed）ボア１５８を含む。例示的な手術器具１００を組み立てるとき、コイル１２０及び保護シース１２１は、駆動ケーブル１７１の自由端の上を滑る。駆動ケーブル１７１の自由端は、図７Ｂに示すように、駆動部材１５０と駆動ロッド１７５との間にコイル１２０及び保護シース１２１を固定する駆動ロッド１７５に取り付けられる。シース１２１は、手術器具１００の作動時に、安定性を促進し、平滑な動きを促進し、座屈を防止するように機能し得る。シース１２１は、ポリイミド、又は種々の強化プラスチック、NITINOL（商標）のようなニッケルチタン合金、デュポンから市販されているKEVLAR（登録商標）のようなポリパラフェニレンテレフタルアミド材料のような、必要な強度要件を有する他の任意の適切な材料から作製され得る。当業者は、他の適切な材料を想起し得る。

上部シュー１５２の近位表面は、駆動部材１５０を遠位側に前進させるためにコイル１２０が上部シュー１５２に力を加え得るように、作動アセンブリ２００のコイル１２０に係合されるように構成される。ナイフ１２８は、上部シュー１５２と中央部分１５６との間の遠位縁に沿って駆動部材１５０上に形成され得る。駆動ケーブル１７１の拡大された遠位端１７３は、駆動ケーブル１７１が近位に、すなわち図７Ｂの矢印「Ｂ」の方向に引かれるときに、拡大された遠位端１７３の近位面１５７が上部シュー１５２に引き込み力を加え得るように、駆動部材１５０の上部シュー１５２内のボア１５８の拡大された遠位部１５９内に存在する。駆動ロッドは、作動アセンブリ１９０の遠位並進及び近位引込みを可能にするアクチュエータ（例えば、入力カプラ１２０）に動作可能に接続される。当業者であれば、手動作動器具では、アクチュエータは、図１に示す可動ハンドル１０２ｂのような可動ハンドルであり得、動力式器具では、アクチュエータは、モータを駆動ロッドに作用させるボタン（図示せず）であり得、ロボットシステムでは、アクチュエータは、図９及び１０に関連して以下に説明する制御装置のような制御装置であり得ることを理解するであろう。手術ステープル器具のコンポーネントを駆動するための任意の適切なバックエンド作動機構が使用され得る。プッシュ／プル駆動ケーブルを使用する例示的な作動機構に関するさらなる詳細については、例えば、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、所有者が共通する国際出願ＷＯ２０１８／０４９２１７を参照されたい。

例示的な手術器具１００の作動中、駆動ロッド１７５は、コイル１２０に力を加え、それによって、コイル１２０に、駆動部材１５０の上部シュー１５２に力を加えさせ、それを遠位に（すなわち、図７Ｂの矢印「Ａ」の方向に）並進させて、最初にジョー部１１１、１１２を閉じ、次いで、組織をステープル留めするようにステープル１２４をカートリッジ１２２から排出する。ステープル留めすることが完了した後、駆動ロッド１７５は駆動部材の引き込みをもたらすように近位方向に力を加える。引き込みの間、駆動ケーブル１７１の拡大された遠位端１７３は、ボア１５８の拡大された部分１５９の壁１５７によって妨げられ、駆動ケーブル１７１に、駆動部材１５０の上部シュー１５２に力を加えさせ、それによって駆動部材１５０を近位方向に並進させる。特定の実施形態では、手術器具は、ステープルが発射された後、駆動部材１５０が近位方向に引き込まれないように設計され得る。当業者であれば、駆動部材１５０、駆動ケーブル１７１、及び駆動ロッド１７５がすべて一体となって動き、互いに同じ相対位置に留まることを理解するであろう。

手術器具を作動させると、駆動部材１５０は、ジョー部１１１、１１２を開位置から閉位置に動かすようにエンドエフェクタ１１０を通って遠位に前進され、その後シャトル１２３及びナイフ１２８は、ジョー部１１１、１１２の間に把持された組織をステープル留めし、切断するように、ステープルカートリッジを通って遠位に前進される。もちろん、駆動部材１５０は、ヒトの組織を効果的に切断又はステープル留めするために必要な力で、手術ステープル器具のシャトル又はナイフの少なくとも１つを押すことができる任意の構造であり得ることは、当業者には理解されるであろう。駆動部材１５０は、Ｉビーム、Ｅビーム、又は同様の機能を実行することができる任意の他のタイプの駆動部材であり得る。駆動部材１５０は、手術ステープル器具が発射される（例えば、作動される）際に、ステープルカートリッジ及び上固定ジョー部１１１及び下ジョー部１１２を遠位に通過するように、手術ステープル器具１００上に移動可能に支持される。

好ましい実施形態では、駆動ケーブル１７１は、（従来の手術ステープル器具のようにステープルカートリッジジョー部を通る代わりに）固定ジョー部１１１を通って駆動部材１５０を前進させる。作動機構のための内部チャネルをステープルカートリッジから排除することは、カートリッジ内にステープル及び上述の補強壁のためのより多くの空間を提供する。代替実施形態では、作動アセンブリ１９０のコイル１２０は、上部シュー１５２の代わりに下部シュー１５４と結合され得る。これらの実施形態では、コイル１２０は、下ジョー部１１２内のチャネル（図示せず）を通って駆動部材１５０を遠位に前進させるために、下部シュー１５４に力を加える。これらの実施形態では、コイル１２０は、少なくとも下ジョー部１１２及びステープルカートリッジ１２２の一部を通って前進する。

図８Ａ～８Ｃは、開構成から閉構成へと連続的に移動する例示的な手術器具１００の固定ジョー部１１１及び可動ジョー部１１２を示す。図８Ａに示すように、開構成では、駆動部材１５０は、可動ジョー部１１２に形成されたカム面１１４の近位に配置される。駆動部材１５０が遠位方向「Ａ」に並進するとき、可動ジョー部１１２は、ピボット１１７周りに閉位置に向かって回転する。

図８Ｂでは、駆動部材１５０は、可動ジョー部１１２のカム面１１４に接触している。駆動部材１５０の下方部分１５４がカム面１１４の下方に乗ると、駆動部材１５０は可動ジョー部１１２を押して、それを閉位置に向かって旋回させる。

図８Ｃは、閉位置のジョー部１１１、１１２を示している。駆動部材１５０は、カム面１１４を越えて遠位に並進した。この位置では、組織はクランプされ、駆動部材のさらなる前進は、組織を切断し、ステープル留めする。

図９は、例として、ロボット手術システムを採用した手術室の平面図を示す。この場合のロボット手術システムは、手術台（「Ｏ」）に横たわっている患者（「Ｐ」）上に、通常は１人以上の助手（「Ａ」）の支援を受けて、低侵襲の診断又は手術処置を実施する間に外科医（「Ｓ」）によって利用されるコンソール（「Ｃ」）を含むロボット手術システム３００である。

コンソールは、手術部位の画像を外科医に表示するためのモニタ３０４、左右の操作可能な制御装置３０８及び３０９、フットペダル３０５、及びプロセッサ３０２を含む。制御装置３０８及び３０９は、ジョイスティック、手袋、トリガーガン、手動コントローラ等のような種々の入力装置のうちの１つ以上を含み得る。プロセッサ３０２は、コンソールに統合され得る又はコンソールの隣に配置され得る専用コンピュータであり得る。

手術部位が立体内視鏡３４０によってキャプチャされるとき、外科医はコンソールモニタ３０４上に３－Ｄで手術部位を観察しながら、プロセッサ３０２が、それぞれ関連するロボットアームアセンブリ３２８及び３２９（本明細書では「スレーブマニピュレータ」とも呼ばれる）に、それぞれの取り外し可能に結合された手術器具３３８及び３３９（本明細書では「ツール」とも呼ばれる）をそれぞれ操作させるように、外科医は、制御装置３０８及び３０９（本明細書では「マスターマニピュレータ」とも呼ばれる）を操作することによって、低侵襲手術処置を実行する。

ツール３３８、３３９の各々、ならびに内視鏡３４０は、切開部３６６のような対応する低侵襲切開部を通って手術部位まで下方に延びるように、カニューレ又は他のツールガイド（図示せず）を通って患者に挿入され得る。ロボットアームの各々は、従来の方法で、リンク３６２のようなリンクで形成され、これらは、ジョイント３６３のようなモータ制御又は能動ジョイントを介して一緒に結合され、操作される。

一度に使用される手術ツールの数、その結果、システム３００で使用されるロボットアームの数は、一般に、とりわけ、診断又は手術処置及び手術室内の空間的制約に依存する。処置中に使用されているツールの１つ又は複数を変更する必要がある場合、助手は、もはや使用されなくなったツールをロボットアームから取り外し、手術室のトレイ（「Ｔ」）から別のツール３３１に交換し得る。

モニタ３０４は、外科医が手術部位を実際に直接見下ろしていると感じるように方向を合わせられた（oriented）投影画像を表示するように外科医の手の近くに配置され得る。この目的のために、ツール３３８及び３３９の画像は、外科医の手が位置するところに実質的に位置するように見え得る。

プロセッサ３０２は、システム３００において様々な機能を実行する。実行する一つの重要な機能は、制御装置３０８及び３０９の機械的運動を、バス３１０を介した制御信号を通して、それぞれのロボットアーム３２８及び３２９に変換及び転送し、外科医がロボットアームのそれぞれのツール３３８及び３３９を効果的に操作できるようにすることである。別の重要な機能は、本明細書に記載される種々の制御システムプロセスを実装することである。

プロセッサとして説明されているが、プロセッサ３０２は、ハードウェア、ソフトウェア、及びファームウェアの任意の組み合わせによって実際に実装され得ることが理解されるべきである。また、本明細書に記載されるその機能は、１つのユニットによって実行されてもよく、又は異なるコンポーネント間で分割されてもよく、各コンポーネントは、ハードウェア、ソフトウェア及びファームウェアの任意の組み合わせによって実装されてもよい。ロボット手術システムのさらなる詳細については、例えば、全ての目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる、所有者が共通する米国特許第6,493,608号“Aspects of a Control System of a Minimally Invasive Surgical Apparatus”、及び所有者が共通する米国特許第6,671,581号“Camera Referenced Control in a Minimally Invasive Surgical Apparatus”を参照されたい。

図１０は、例として、手術処置を実施するための手術器具４５０（ツール３３８及び３３９を表す）を保持する、簡略化された（必ずしも縮尺通り又は完全である必要はない）例示的ロボットアームアセンブリ４００（ロボットアームアセンブリ３２８及び３２９を表す）の側面図を示す。手術器具４５０は、ツールホルダ４４０内に取り外し可能に保持される。アームアセンブリ４００は、ベース４０１によって機械的に支持され、このベースは、患者側可動カートの一部であり得る又は手術台若しくは天井に固定され得る。それは、リンク４０２及び４０３を含み、これらのリンクは、セットアップジョイント４０４及び４０５を介して、互いに及びベース４０１に結合される。

この例におけるセットアップジョイント４０４、４０５は、ブレーキが解放されたときにアーム４００の手動位置決めを可能にする受動ジョイントである。例えば、セットアップジョイント４０４は、リンク４０２が軸４０６周りに手動で回転されることを可能にし、セットアップジョイント４０５は、リンク４０３が軸４０７周りに手動で回転されることを可能にする。この例では、２つのリンクと２つのセットアップジョイントのみが示されているが、本発明に関連して、このロボットアームアセンブリ及び他のロボットアームアセンブリにおいては、より多い又はより少ないリンク及びセットアップジョイントが適切に使用され得る。例えば、セットアップジョイント４０４及び４０５は、アーム４００の水平位置決めに有用であるが、追加のセットアップジョイントが含まれ得、アーム４００の限定された垂直及び角度位置決めに有用であり得る。しかしながら、アーム４００の大きい垂直位置決めのために、アーム４００は、ベース４０１の垂直軸に沿って摺動可能に移動され、所定の位置にロックされてもよい。

ロボットアームアセンブリ４００はまた、モータによって駆動される３つの能動ジョイントを含む。ヨージョイント４１０は、アーム部分４３０が軸４６１周りに回転することを可能にし、また、ピッチジョイント４２０は、アーム部分４３０が、軸４６１に垂直かつ図面の平面に直交する軸周りに回転することを可能にする。アーム部分４３０は、ピッチジョイント４２０がそのモータによって回転されるとき、部分４３１及び４３２が常に互いに平行であるように構成される。その結果、器具４５０は、ピボット点４６２周りに旋回するようにヨー及びピッチモータを駆動することによって制御可能に動かされ、このピボット点は、概して、患者への切開点に位置するようにセットアップジョイント４０４及び４０５の手動位置決めを介して配置される。加えて、挿入ギア４４５が、器具４５０をその軸４６３に沿って延ばす又は後退させるために、リニア駆動機構（図示せず）に結合され得る。

ヨー、ピッチ及び挿入ジョイント又はギア４１０、４２０及び４４５の各々は、個々のジョイント又はギアコントローラによって制御されるが、３つのコントローラは、共通のマスター／スレーブ制御システムによって制御され、その結果、ロボットアームアセンブリ４００（本明細書では「スレーブマニピュレータ」とも呼ばれる）は、その関連するマスターマニピュレータのユーザ（例えば、外科医）の操作によって制御され得る。本発明とともに使用するための例示的なロボット手術システムのより完全な説明は、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第9,295,524号、第9,339,344号、第9,358,074号、及び第9,452,019号に見出すことができ、これらの完全な開示は、全ての目的のためにその全体が参照により本明細書に組み込まれる。

いくつかの実施形態が図面に示されているが、開示は当技術分野が許す限り広い範囲であり、明細書が同様に読まれることが意図されているので、開示がそれに限定されることは意図されていない。従って、上記の説明は、限定するものではなく、単に、本明細書に開示されている実施形態の例示として解釈されるべきである。従って、実施形態の範囲は、与えられた例によってではなく、添付の特許請求の範囲及びそれらの法的均等物によって決定されるべきである。

当業者は、本明細書に具体的に記載され、添付の図面に示される装置及び方法が、非限定的な例示的実施形態であることを理解するであろう。１つの例示的な実施形態に関連して図示された又は説明された特徴は、他の実施形態の特徴と組み合わせることができる。当業者は、本開示から逸脱することなく、種々の代替物及び修正物を考え出すことができる。従って、本開示は、すべてのそのような代替、修正及び変形を包含することを意図する。また、当業者は、上述の実施形態に基づいて、本開示のさらなる特徴及び利点を理解するであろう。従って、本開示は、添付の特許請求の範囲によって示される場合を除き、特に示され説明されたものによって限定されるべきではない。

Claims (15)

1. 細長いシャフトと；
   前記細長いシャフトに結合され、開位置から閉位置へ互いに対して移動するように構成された第１及び第２のジョー部を有するエンドエフェクタであって、前記第２のジョー部は、ステープルカートリッジを受け入れるためのキャビティを有する、エンドエフェクタと；
   前記第２のジョー部の前記キャビティを通って延び、前記ステープルカートリッジのための支持を提供するように構成された実質的に長手方向の補強壁と；
   前記エンドエフェクタを通って遠位に並進するように構成された駆動部材と；
   前記エンドエフェクタを通って遠位に前記駆動部材を並進させるように構成された作動機構と；
   前記エンドエフェクタに結合され、前記細長いシャフトに対して前記エンドエフェクタを回転させるように構成される、関節動作機構と；を有する、
   手術器具。
2. 前記補強壁は、前記第２のジョー部の前記キャビティ内に第１及び第２の長手方向溝を画定する、
   請求項１に記載の手術器具。
3. 前記補強壁は、チャネルを間に画定する第１及び第２の壁を有する、
   請求項１に記載の手術器具。
4. 前記第２のジョー部の前記キャビティの前記第１及び前記第２の長手方向溝内に位置決めするために構成された第１及び第２の部分を有するステープルカートリッジをさらに有する、
   請求項２に記載の手術器具。
5. 前記ステープルカートリッジの前記第１及び前記第２の部分の各々は、少なくとも１列のステープル保持開口を含む、
   請求項４に記載の手術器具。
6. 前記第２のジョー部は、前記第１の長手方向溝と前記第２の長手方向溝との間にスロット付き背骨部を有し、前記スロット付き背骨部は長手方向チャネルを有する、
   請求項２に記載の手術器具。
7. 前記駆動部材は、前記第１のジョー部のチャネルを通って並進する第１の部分と、前記補強壁の前記チャネルを通って並進する第２の部分とを含む、
   請求項１に記載の手術器具。
8. 前記作動機構は、前記駆動部材の前記第１の部分に遠位力を加えるコイルを含む、
   請求項７に記載の手術器具。
9. 前記作動機構を作動させるためのアクチュエータをさらに有し、前記アクチュエータは、ロボット手術システムの制御装置を含む、
   請求項１に記載の手術器具。
10. 前記ステープルカートリッジは複数のステープルを含み、前記駆動部材は、前記駆動部材が前記エンドエフェクタを通って並進されるときに、前記ステープルに係合するとともに長手方向軸に対して横断する方向に前記ステープルを駆動するように構成された１つ又は複数の傾斜ランプを有する、
    請求項４に記載の手術器具。
11. 手術器具であって：
    細長いシャフトと；
    前記細長いシャフトに結合され、開位置から閉位置へ互いに対して移動するように構成された第１及び第２のジョー部を有するエンドエフェクタであって、前記第２のジョー部は、複数のステープルを収容するステープルカートリッジを受け入れるためのキャビティを有する、エンドエフェクタと；
    前記開位置から前記閉位置へ前記第１及び前記第２のジョー部を動かすように前記エンドエフェクタを通って長手方向に並進するように構成された駆動部材であって、前記駆動部材が前記エンドエフェクタを通って長手方向に並進されるときに、前記ステープルに係合するとともに前記器具の長手方向軸に対して横断する方向に前記ステープルを駆動するように構成された第１及び第２の傾斜ランプを有する、駆動部材と；
    前記エンドエフェクタに結合され、前記細長いシャフトに対して前記エンドエフェクタを回転させるように構成される、関節動作機構と；を有する、
    手術器具。
12. 前記第１及び第２の傾斜ランプは、前記駆動部材と一体である、
    請求項１１に記載の手術器具。
13. 前記駆動部材は、前記第１のジョー部のチャネルを通って並進するように構成された第１の部分と、前記第２のジョー部のチャネルを通って並進するように構成された第２の部分とを有し、前記第１及び前記第２の傾斜ランプは、前記第２の部分から横方向に離間され、前記第１及び前記第２の傾斜ランプは、前記ステープルカートリッジの１つ又は複数のステープルプッシャに係合して、前記ステープルカートリッジの内部から前記ステープルカートリッジの外部に前記ステープルを及び前記ステープルプッシャを前進させるように構成される、
    請求項１１に記載の手術器具。
14. 前記駆動部材の前記第１及び前記第２の部分は、前記第１及び前記第２のジョー部を前記閉位置において互いに実質的に平行な向きに動かすように構成される、
    請求項１３に記載の手術器具。
15. 前記第２のジョー部は、前記ステープルカートリッジのための支持を提供するように前記キャビティを通って延びる少なくとも１つの補強壁を有する、
    請求項１１に記載の手術器具。

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