JP7250847B2 - 外科用ステープル留め及び切断器具を制御するためのシステム及び方法 - Google Patents

Description

本開示は、外科用器具に関し、また様々な状況において、組織をステープル留め及び切断するために設計された、外科用ステープル留め及び切断器具並びにそれらのステープルカートリッジに関する。

電動式外科用ステープル留め及び切断器具において、速度を制御するために、初期所定時間又は変位において切断部材の位置及び速度を測定することが有用であり得る。初期所定時間又は変位にわたって位置又は速度を測定することは、組織の厚さを計測し、閾値に対するこれとの比較に基づいて残存ストロークの速度を調節することが、有用であり得る。

これまでにいくつかの装置が製造及び使用されてきたが、本発明者らよりも以前に添付の特許請求の範囲に記載される装置を製造又は使用した者はないものと考えられる。

米国特許出願公開第２０１４／０２４６４７４号明細書

いくつかの態様では、外科用器具が提供される。この外科用器具は、ハンドルと、ハンドルから遠位側に延在するシャフトと、シャフトの遠位端に位置付けられたエンドエフェクタであって、そのエンドエフェクタは、アンビルと、ストローク開始位置から、ストローク開始位置の遠位側にあるストローク終了位置まで、エンドエフェクタの長手方向軸に沿って近位側及び遠位側に並進可能な発射部材と、発射部材に結合されたナイフと、発射部材の遠位側の並進により作動するように位置付けられたウエッジスレッドを備えるステープルカートリッジと、を備える、エンドエフェクタと、ストローク開始位置とストローク終了位置との間で発射部材を並進させるために発射部材に結合されたモータと、モータ設定点を受信し、モータへ駆動信号を提供するためのモータコントローラと、少なくとも１つのプロセッサ、及び少なくとも１つのプロセッサと通信するメモリ装置を備える制御回路と、を備え、そのメモリ装置は、少なくとも１つのプロセッサにより実行される場合、少なくとも１つのプロセッサに、第１の発射信号を受信することと、第１の時間において、かつ第１の発射信号に応答して、モータ設定点を第１のモータ設定点値に設定することと、初期時間帯が第１の時間以来経過したことを判定することと、初期時間帯中の発射部材の遠位側並進を記述している並進データを受信することと、初期時間帯中の発射部材の遠位側並進が、遠位側並進閾値よりも大きいことを判定することと、少なくとも、発射部材がストローク終了位置に到達するまで、薄肉組織発射部材速度値で遠位側に発射部材を駆動するようにモータ設定点を変調することと、を行わせる、命令を含む。

上記の「発明の概要」はあくまで例示的なものに過ぎず、いかなる意味においても限定を目的としたものではない。上に説明される例示的な態様及び特徴に加えて、更なる態様及び特徴が、図面及び以下の詳細な説明を参照することにより明らかになるであろう。

本明細書に記載される態様の新規特徴は、添付の「特許請求の範囲」に具体的に記載される。しかしながら、態様は、構成及び動作方法のいずれに関しても、以下の説明文を、以下のような添付の図面と併せて参照することによってより深い理解を得ることができる。
本開示の１つ又は２つ以上の態様による、動作可能に結合された交換式シャフト組立体を有する外科用器具の斜視図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、図１の交換式シャフト組立体及び外科用器具の分解組立図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、図１及び図２の交換式シャフト組立体及び外科用器具の一部を示す別の分解組立図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、図１～図３の外科用器具の一部の分解組立図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、発射トリガが完全作動位置にある、図４の外科用器具の一部の断面側面図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、発射トリガが非作動位置にある、図５の外科用器具の一部の別の断面図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、図７の交換式シャフト組立体の一部の別の分解組立図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、図７～図９の交換式シャフト組立体の一部の断面図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、スイッチドラムを装着した交換式シャフト組立体の一部の別の斜視図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、閉鎖トリガが非作動位置で示されている、図１の外科用器具の一部に動作可能に結合された、図１１の交換式シャフト組立体の一部の斜視図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、図１０の交換式シャフト組立体及び外科用器具の右側立面図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、閉鎖トリガが作動位置で、発射トリガが非作動位置で示されている、図１の外科用器具の一部に動作可能に結合された、図１１の交換式シャフト組立体の一部の斜視図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、閉鎖トリガが作動位置で、発射トリガが作動位置で示されている、図１の外科用器具の一部に動作可能に結合された交換式シャフト組立体の右側立面図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、図１の外科用器具のエンドエフェクタの一態様の分解図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、シャフト組立体が外科用器具ハンドルに結合されていないときに、外科用器具ハンドルの電気コネクタへの給電を停止するためのシステムの模式図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、２枚の図面にまたがる、図１の外科用器具の回路図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、２枚の図面にまたがる、図１の外科用器具の回路図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、図１の外科用器具の回路図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、図１の外科用器具の回路図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、ハンドル組立体と電源組立体との間及びハンドル組立体と交換式シャフト組立体との間のインターフェースを示す、図１の外科用器具のブロック図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、外科用器具の切刃の先鋭度を評価するためのシステムの論理図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、様々な先鋭度レベルで先鋭度試験部材によって外科用器具の切刃に対して加えられる力を判定するためのシステムの論理図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、外科用器具の動作を適応させるためのプロセスの一態様を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、組織を取り巻いている医療装置の例示的なエンドエフェクタを示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、組織を圧縮している医療装置の例示的なエンドエフェクタを示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、組織を圧縮している医療装置のエンドエフェクタによって及ぼされる例示的な力を示す。 これもまた、本開示の１つ又は２つ以上の態様による、組織を圧縮している医療装置のエンドエフェクタによって及ぼされる例示的な力を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、例示的な組織圧縮センサシステムを示す。 これもまた、本開示の１つ又は２つ以上の態様による、例示的な組織圧縮センサシステムを示す。 これもまた、本開示の１つ又は２つ以上の態様による、例示的な組織圧縮センサシステムを示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、例示的なエンドエフェクタチャネルフレームを示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による例示的なエンドエフェクタを示す。 これもまた、本開示の１つ又は２つ以上の態様による、例示的なエンドエフェクタチャネルフレームを示す。 これもまた、本開示の１つ又は２つ以上の態様による、例示的なエンドエフェクタチャネルフレームを示す。 これもまた、本開示の１つ又は２つ以上の態様による、例示的なエンドエフェクタチャネルフレームを示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、例示的な電極を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、例示的な電極配線システムを示す。 これもまた、本開示の１つ又は２つ以上の態様による、例示的なエンドエフェクタチャネルフレームを示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、例示的な回路図である。 これもまた、本開示の１つ又は２つ以上の態様による、例示的な回路図である。 これもまた、本開示の１つ又は２つ以上の態様による、例示的な回路図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、関節接合可能な交換式シャフトを備えた外科用器具の斜視図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、図３８に示される外科用器具の先端部の側面図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、外科用器具のエンドエフェクタの断面図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、フィードバックシステムの論理図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、フィードバックシステムの論理図を示す。 本開示の一態様によるスマートセンサ要素の図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、第１のセンサ及び複数の二次センサからの信号を、プロセッサが受信可能なデジタル信号に変換するように構成されている回路の一態様を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、磁場センサ及びプロセッサに接続された可撓ケーブルを備えるステープルカートリッジの分解図の一態様を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、可撓ケーブルを有し、シャフト組立体を有しない、図４６に示されるエンドエフェクタを示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、図４６に示される可撓ケーブルが細長いチャネル内に収められ得る方法を示すために、アンビル又はステープルカートリッジを有しないエンドエフェクタの細長いチャネル部分を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、図４６に示される可撓ケーブルが細長いチャネル内に収められ得る方法を示すために、アンビル又はステープルカートリッジを有しないエンドエフェクタの細長いチャネル部分を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、図４６～図４８に示される可撓ケーブルを示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、ステープルカートリッジが結合された、図１１４及び図１１５に示される細長いチャネルの拡大図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、遠位側センサプラグの一態様を示し、図５１は、遠位側センサプラグの切欠図を示し、図５２は、通信可能であるように可撓性基板に動作可能に結合された磁場センサ及びプロセッサを更に示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、遠位側センサプラグの一態様を示し、図５１は、遠位側センサプラグの切欠図を示し、図５２は、通信可能であるように可撓性基板に動作可能に結合された磁場センサ及びプロセッサを更に示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、アンビル部分の遠位先端にあるセンサ及び電子部品に電力を提供するように動作可能な可撓ケーブルを有するエンドエフェクタの一態様を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、カートリッジチャネルと、そのカートリッジチャネル内に配置されたステープルカートリッジと、アンビルと、を含む外科用ステープル留め器具のエンドエフェクタの斜視図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、未発射位置にあるスレッド及び発射部材を示す、図１３４の外科用ステープル留め器具の断面正面図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、部分的前進位置にある図５５のスレッド及び未発射位置にある発射部材を示す詳細図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、第１のセンサと、第２のセンサと、を備えるエンドエフェクタの一態様を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、エンドエフェクタのアンビルとステープルカートリッジとの間にクランプされた組織部分の厚さを判定するためのプロセスの一態様を示す論理図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、エンドエフェクタのアンビルとステープルカートリッジとの間にクランプされた組織部分の厚さを判定するためのプロセスの一態様を示す論理図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、第１のセンサと、第２のセンサと、を備えるエンドエフェクタの一態様を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、第１のセンサと、複数の第２のセンサと、を備えるエンドエフェクタの一態様を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、複数のセンサを備えるエンドエフェクタの一態様を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、複数のセンサに基づいて１つ又は２つ以上の組織の特性を判定するためのプロセスの一態様を示す論理図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、顎部材に結合された複数のセンサを備えるエンドエフェクタの一態様を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、中に一体的に形成された複数のセンサを備えるステープルカートリッジの一実施形態を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、エンドエフェクタ内でクランプされた組織部分の１つ又は２つ以上のパラメータを判定するためのプロセスの一態様を示す論理図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、疑似信号を制限又は排除する特定のサンプリング速度を含むセンサを備えるエンドエフェクタの一態様を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、エンドエフェクタのアンビルとステープルカートリッジとの間に位置する組織部分の厚さ判定値を生成するためのプロセスの一態様を示す論理図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、圧力センサを備えるエンドエフェクタの一態様を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、圧力センサを備えるエンドエフェクタの一態様を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、ステープルカートリッジと顎部材との間に位置する第２のセンサを備えるエンドエフェクタの一態様を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、図６９Ａ～図６９Ｂ又は図７０によるエンドエフェクタ内でクランプされた組織部分の厚さを判定するためのプロセスの一態様を示す論理図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、ステープルカートリッジと細長いチャネルとの間に位置する、複数の第２のセンサを備えるエンドエフェクタの一実施形態を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、組織の完全食込み対部分食込みの影響を更に示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、組織の完全食込み対部分食込みの影響を更に示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、切断部材又はナイフの位置を判定するように構成されているエンドエフェクタの一態様を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、赤色ＬＥＤと、赤外線ＬＥＤと、を備える、動作中のコードストリップの一例を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、ステープルカートリッジを備える外科用器具のエンドエフェクタの部分斜視図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、図７６のエンドエフェクタの一部の立面図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、図７６の外科用器具のモジュールの論理図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、図７６の外科用器具の切刃、光センサ、及び光源の部分図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、図７６の外科用器具の切刃、光センサ、及び光源の部分図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、図７６の外科用器具の切刃、光センサ、及び光源の部分図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、図７６の外科用器具の切刃、光センサ、及び光源の部分図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、図７６の外科用器具の切刃、光センサ、及び光源の部分図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、先鋭度試験部材を含むステープルカートリッジの斜視図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、外科用器具のモジュールの論理図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、外科用器具のモジュールの論理図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、外科用器具の切刃の先鋭度を評価するための方法を概説する論理図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、外科用器具の切刃が外科用器具によって捕捉された組織を横切するのに十分に先鋭であるか否かを判定するための方法を概説するフローチャートを示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、事前定義された組織厚さ及び対応する事前定義された閾値力を示す表を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、外科用器具の複数のモータと共に使用するための共通コントローラの論理図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、外側ケーシングが取り外された外科用器具のハンドルの部分立面図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、外側ケーシングが取り外された外科用器具の部分立面図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、１つがカートリッジデッキのどちらかの側に位置することを示す、アンビルが閉位置にあるエンドエフェクタの横角度図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、アンビルが開位置にあり、１つのＬＥＤがカートリッジデッキのどちらかの側に位置するエンドエフェクタの３／４角度図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、アンビルが閉位置にあり、複数のＬＥＤがカートリッジデッキのどちらかの側に位置するエンドエフェクタの横角度図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、アンビルが開位置にあり、複数のＬＥＤがカートリッジデッキのどちらかの側に位置するエンドエフェクタの３／４角度図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、アンビルが閉位置にあり、複数のＬＥＤがステープルカートリッジの近位端から遠位端まで、カートリッジデッキのどちらかの側に位置するエンドエフェクタの横角度図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、アンビルが開位置にあり、複数のＬＥＤがステープルカートリッジの近位端から遠位端まで、カートリッジデッキのどちらかの側に位置することを示す、エンドエフェクタの３／４角度図を示す。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、外科用器具の例示的な電源組立体の回路図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、外科用器具の例示的な電源組立体の回路図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、外科用器具の制御システムの概略ブロック図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、外科用器具の制御システムの概略ブロック図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、センサ装置を備えた制御式モータ駆動回路装置を備える絶対位置調整システムの模式図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、絶対位置調整システム用のセンサ装置の詳細斜視図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、制御回路基板組立体及びセンサ装置の要素の相対的な整合を示す、絶対位置調整システム用のセンサ装置の分解斜視図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、磁気回転式絶対位置調整システムを備える絶対位置調整システム用の位置センサの一態様の模式図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、モータの速度及び／又は外科用器具の駆動可能部材の速度を制御するシステムを示す模式図である。 本開示の１つ又は２つ以上の態様による、モータの速度及び／又は外科用器具の駆動可能部材の速度を制御する別のシステムを示す模式図である。 様々な態様による外科用器具の斜視図を示す。 本開示の一態様による、発射部材ストロークを示す外科用ステープル留め及び切断器具の例のエンドエフェクタの一例を示す。 本開示の一態様による、組織状態に基づいて発射部材の遠位側の並進を制御するためにプログラムされた外科用器具の一態様例のブロック図を示す。 本開示の一態様による、組織状態に応じて発射部材ストロークを実施するために、外科用器具（例えば、外科用器具の制御回路）により実行することができるプロセスフローの一例を示すフローチャートを示す。 本開示の一態様による、組織状態に応じて発射部材ストロークを実施するために、外科用器具（例えば、外科用器具の制御回路）により実行することができるプロセスフローの別の例を示すフローチャートを示す。 本開示の一態様による、図１０９のプロセスフローに従って実行される２つの発射部材ストローク例をプロットした図を示す。 本開示の一態様による、図１１１に示した２つの発射部材ストローク例の場合の各速度対時間をプロットした図を示す。 本開示の一態様による、モータに供給されたエネルギーを測定するための任意のクーロンカウンタを含む、図１０８の外科用器具の一態様例のブロック図を示す。 本開示の一態様による、組織状態に応じて発射部材ストロークを実施するために、外科用器具（例えば、外科用器具の制御回路）により実行することができるプロセスフローの別の例を示すフローチャートを示す。 本開示の一態様による、組織状態に応じて発射部材ストロークを実施するために、外科用器具（例えば、外科用器具の制御回路）により実行することができるプロセスフローの別の例を示すフローチャートを示す。 本開示の一態様による、図１１４のプロセスフローに従って実行される２つの発射部材ストローク例をプロットした図を示す。 本開示の一態様による、図１１６に示した２つの発射部材ストローク例の場合の各速度対時間をプロットした図を示す。 本開示の一態様による、組織状態に応じて発射部材ストロークを実施するために、外科用器具（例えば、外科用器具の制御回路）により実行することができるプロセスフローの別の例を示すフローチャートを示す。

本願の出願人は、本願と同日に出願された以下の特許出願を所有しており、これらはそれぞれの全体内容が参照により本明細書に組み込まれる：
米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「ＳＴＡＰＬＥ ＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ ＭＥＣＨＡＮＩＳＭＳ」、代理人整理番号ＥＮＤ７７７４ＵＳＮＰ／１５０５１３、
米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＷＩＴＨ ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ ＳＥＮＳＯＲＳ」、代理人整理番号ＥＮＤ７７７５ＵＳＮＰ／１５０５１４、
米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＷＩＴＨ ＩＭＰＲＯＶＥＤ ＳＴＯＰ／ＳＴＡＲＴ ＣＯＮＴＲＯＬ ＤＵＲＩＮＧ Ａ ＦＩＲＩＮＧ ＭＯＴＩＯＮ」、代理人整理番号ＥＮＤ７７７６ＵＳＮＰ／１５０５１５、
米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＷＩＴＨ ＡＤＪＵＳＴＡＢＬＥ ＳＴＯＰ／ＳＴＡＲＴ ＣＯＮＴＲＯＬ ＤＵＲＩＮＧ Ａ ＦＩＲＩＮＧ ＭＯＴＩＯＮ」、代理人整理番号ＥＮＤ７７７７ＵＳＮＰ／１５０５１６、
米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＷＩＴＨ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＰＲＯＧＲＡＭ ＲＥＳＰＯＮＳＥＳ ＤＵＲＩＮＧ Ａ ＦＩＲＩＮＧ ＭＯＴＩＯＮ」、代理人整理番号ＥＮＤ７７８２ＵＳＮＰ／１５０５１７、
米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＷＩＴＨ ＭＵＬＴＩＰＬＥ ＰＲＯＧＲＡＭ ＲＥＳＰＯＮＳＥＳ ＤＵＲＩＮＧ Ａ ＦＩＲＩＮＧ ＭＯＴＩＯＮ」、代理人整理番号ＥＮＤ７７８３ＵＳＮＰ／１５０５１８、
米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＷＩＴＨ ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＢＬＥ ＯＰＥＲＡＴＩＮＧ ＭＯＤＥ」、代理人整理番号ＥＮＤ７７８４ＵＳＮＰ／１５０５１９、
米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＴＡＰＬＩＮＧ ＡＮＤ ＣＵＴＴＩＮＧ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」、代理人整理番号ＥＮＤ７７８６ＵＳＮＰ／１５０５２１。

本開示では、本明細書に開示される装置及び方法の、構造、機能、製造、並びに使用の原理について、総合的な理解を提供する。これらの態様の１つ又は２つ以上の例が、添付の図面に例示されている。当業者であれば、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は、非限定的な例であることが理解されるであろう。１つの例と関連して例示又は記載する特徴は、他の例の特徴と組み合わされてもよい。かかる修正及び変形は、本開示の範囲内に含まれることが意図される。

腹腔鏡下及び低侵襲性の外科的処置を行うため、様々な例示的な装置及び方法が提供されている。しかしながら、本明細書に開示する様々な方法及び装置は、例えば、開放的外科的処置と関連するものを含む多数の外科的処置及び用途で使用することができることが、当業者には容易に理解されるであろう。この「発明を実施するための形態」を読み進めると、本明細書で開示する様々な器具が、自然開口部を通って、組織内に形成された切込み又は穿刺孔を通ってなど、任意の方式で体の内部に挿入され得ることが、当業者には更に明らかとなろう。器具の作動部分又はエンドエフェクタ部分は、直接患者の体の内部に挿入されてもよく、あるいは、外科用器具のエンドエフェクタ及び細長シャフトを前進させ得る作動チャネルを有するアクセス装置を通って挿入されてもよい。

本開示は、電動式外科用ステープル留め及び切断器具を提供し、初期所定時間／変位内に切断部材（ナイフ）の位置／速度を測定し、モータの速度、したがってナイフの速度を制御する。初期所定時間／変位にわたって位置又は速度を測定することは、組織の厚さを計測し、閾値に対するこれとの比較に基づいて残存ストロークの速度を調節するのに有用である。事前設定された速度と共に位置エンコーダ出力及び時間を使用することにより、組織の厚さを判定し、発射サイクルの残存部分に対する所望の発射速度／アルゴリズムを調節することができる。速度が所定のレベルに設定されたナイフ走行の開ループ部分に基づいて、事前定義された時間間隔内に達成された変位を使用して、組織の厚さを判定し、アルゴリズムの閉ループ残存区間を調節するような制御を可能にすることができる。発射ストロークの事前定義された初期部分内におけるナイフ運動の意図された速度と実際の速度との比較を使用して、器具の負荷又は組織の厚さを判定し、残存ストロークにおけるモータの速度、電圧、又は電流を制御することができる。閾値に対するこの比較に基づいて初期所定時間又は変位にわたって位置又は速度を測定することにより、組織の厚さを計測し、かつ残存ストロークの速度を調節することができる。

図１０６～図１１８に関連して記載されているように、電動式外科用ステープル留め及び切断器具（外科用器具）の様々な態様を説明する前に、本開示は、本電動式外科用器具が実施され得る機械的及び電気的プラットフォームの概要を説明するため、まず図１～図１０５を参照し、電動式外科用器具の基本的な動作及び機能性の理解に必要な背景技術を提供する。したがって、図１～図１４は、本電動式ステープル留め及び切断器具が実装され得る、基盤となる機械的プラットフォームの概要の例を提供する。図１５～図２１は、一般的な基盤となるマイクロコントローラ、モータドライブ、及び本電動式外科用器具が実装され得る電気相互接続プラットフォームの例を説明する。図２２～図３４は、例示的なエンドエフェクタチャネルフレーム及びエンドエフェクタのアンビルとステープルカートリッジとの間に位置する組織に対して加えられる力の測定を説明する。図３５～図３７は、本電動式外科用器具の機能を制御するための例示的な回路を説明する。図３８～図９５は、例示的なセンサ及びセンサ出力を用いて本電動式外科用器具を実装するフィードバックシステムを説明する。図９７～図９７は、本電動式外科用器具に給電するための例示的な電源組立体を説明する。図９８～図１０５は、モータ速度及び本外科用器具の駆動可能部材を制御するための制御システムの例を説明し、このシステムは、センサと、そのためのフィードバック要素と、を含む。本電動式外科用器具が実装され得る、基盤となる機械的及び電気的プラットフォームに習熟すると、読者は、初期所定時間／変位内に切断部材（ナイフ）の位置／速度を測定し、モータの速度、及びひいてはナイフの速度を制御するための電動式外科用器具の説明に関する図１０６～図１１８に関連した説明に向けられる。

したがって、ここで図を参照すると、図１～図６は、再使用されてもされなくてもよい、切断及び締結用のモータ駆動の外科用器具１０を示す。図示の例では、外科用器具１０は、臨床医が把持し、操作し、作動させるように構成されているハンドル組立体１４を備えるハウジング１２を含む。ハウジング１２は、１つ又は２つ以上の外科的タスク又は処置を行うように構成されているエンドエフェクタ３００が動作可能に結合されている、交換式シャフト組立体２００に動作可能に取設するように構成されている。本発明を実施するための形態を読み進めるに従って、本明細書で開示する様々な形態の交換式シャフト組立体の様々な独自で新規な構成が、ロボット制御式の外科用システムと関連させて効果的に用いられ得ることも理解されよう。したがって、「ハウジング」という用語はまた、本明細書に開示する交換式シャフト組立体及びそれらそれぞれの等価物を作動させるのに使用することができる、少なくとも１つの制御運動を生成し適用するように構成された、少なくとも１つの駆動システムを収容するか又は別の方法で動作可能に支持する、ロボットシステムのハウジング又は類似の部分を包含してもよい。「フレーム」という用語は、手持ち式外科用器具の一部分を指してもよい。「フレーム」という用語はまた、ロボット制御式の外科用器具の一部分、及び／又は外科用器具を動作可能に制御するために使用され得るロボットシステムの一部分を表す場合もある。例えば、本明細書で開示する交換式シャフト組立体は、参照によって全ての内容が本明細書に組み込まれる、米国特許第９，０７２，５３５号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＴＡＰＬＩＮＧ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ ＷＩＴＨ ＲＯＴＡＴＡＢＬＥ ＳＴＡＰＬＥ ＤＥＰＬＯＹＭＥＮＴ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ」で開示されている様々なロボットシステム、器具、構成要素及び方法と共に用いられ得る。

図１～図２に示されるハウジング１２は、外科用ステープルカートリッジ３０４を中で動作可能に支持するように構成されている、外科用切断及び締結装置を備えるエンドエフェクタ３００を含む、交換式シャフト組立体２００と関連して示されている。ハウジング１２は、種々のサイズ及びタイプのステープルカートリッジを支持するように適合されたエンドエフェクタを含み、種々のシャフトの長さ、サイズ、及びタイプなどを有する交換式シャフト組立体と接続されて使用するように構成されてもよい。加えて、ハウジング１２はまた、例えば、運動、並びに高周波（ＲＦ）エネルギー、超音波エネルギー及び／又は運動などの他の形態のエネルギーを、様々な外科用途及び処置に関連して用いられるように適合されたエンドエフェクタ構成に印加するように構成された組立体を含んだ様々な他の交換式シャフト組立体と共に効果的に用いられてもよい。更に、エンドエフェクタ、シャフト組立体、ハンドル、外科用器具、及び／又は外科用器具システムは、任意の好適な締結具を利用して組織を締結することができる。例えば、中に取り外し可能に格納された複数の締結具を備える締結具カートリッジが、シャフト組立体のエンドエフェクタに取り外し可能に挿入及び／又は取設され得る。

図１は、交換式シャフト組立体２００が動作可能に連結された外科用器具１０を示している。図２は、ハウジング１２又はハンドル組立体１４への交換式シャフト組立体２００の取設を示している。図４に示すように、ハンドル組立体１４は、ねじ、スナップ機構、接着剤などで相互連結され得る一対の相互連結可能なハンドルハウジングセグメント１６及び１８を備え得る。図示の構成において、ハンドルハウジングセグメント１６、１８は、臨床医に把持及び操作され得るピストルグリップ部分１９を形成するように協働する。以下で更に詳細に論じられるように、ハンドル組立体１４は、その中に複数の駆動システムを動作可能に支持し、それら駆動システムは、ハンドル組立体に動作可能に取設された交換式シャフト組立体の対応部分に、様々な制御運動を生成して適用するように構成されている。

ここで図４を参照すると、ハンドル組立体１４は、複数の駆動システムを動作可能に支持するフレーム２０を更に含んでもよい。例えば、フレーム２０は、全体として３０で示される「第１の」即ち閉鎖駆動システムを動作可能に支持することができ、この閉鎖駆動システムは、動作可能に取設又は結合された交換式シャフト組立体２００に対して開閉運動を適用するために用いられてもよい。少なくとも１つの形態では、閉鎖駆動システム３０は、フレーム２０によって枢動可能に支持される閉鎖トリガ３２の形態のアクチュエータを含んでもよい。より具体的には、図４に示されるように、閉鎖トリガ３２は、枢動ピン３３によってハンドル組立体１４に枢動可能に結合されている。かかる構成により、臨床医が閉鎖トリガ３２を操作することが可能になり、そのため、臨床医がハンドル組立体１４のピストルグリップ部分１９を把持するとき、閉鎖トリガ３２は、開始位置又は「非作動」位置から「作動」位置へ、より具体的には完全圧縮位置又は完全作動位置へと容易に枢動することができるようになっている。閉鎖トリガ３２は、ばね又は他の付勢装置（図示せず）によって、非作動位置へと付勢されてもよい。様々な形態では、閉鎖駆動システム３０は、閉鎖トリガ３２に枢動可能に連結された閉鎖リンケージ組立体３４を更に含む。図４に示されるように、閉鎖リンク機構組立体３４は、ピン３５によって閉鎖トリガ３２に枢動可能に結合された第１の閉鎖リンク３６及び第２の閉鎖リンク３８を含んでもよい。第２の閉鎖リンク３８は、本明細書では「取設部材」と称され得、横断取設ピン３７を含み得る。

依然として図４を参照すると、第１の閉鎖リンク３６は、フレーム２０に枢動可能に結合された閉鎖解除組立体６０と協働するように構成されている端部、つまりロック壁３９を有してもよいことが観察できる。少なくとも１つの形態では、閉鎖解除組立体６０は、遠位側に突出するロック爪６４がその上に形成された閉鎖解除ボタン組立体６２を備えてもよい。閉鎖解除ボタン組立体６２は、解除ばね（図示せず）によって反時計方向に枢動させられてもよい。臨床医が閉鎖トリガ３２をその非作動位置からハンドル組立体１４のピストルグリップ部分１９に向かって押下すると、ロック爪６４が第１の閉鎖リンク３６上のロック壁３９との保持係合に至る地点に向かって第１の閉鎖リンク３６が上向きに枢動し、それによって閉鎖トリガ３２が非作動位置に復帰することが防止される。したがって、閉鎖解除組立体６０は、閉鎖トリガ３２を完全作動位置でロックするように働く。臨床医が、閉鎖トリガ３２をロック解除して、それを非作動位置へ付勢することができるようにしたい場合、臨床医は単純に、閉鎖解除ボタン組立体６２を枢動させ、それによってロック爪６４を移動させて、第１の閉鎖リンク３６上のロック壁３９との係合から外す。ロック爪６４が移動させられて第１の閉鎖リンク３６との係合から外れると、閉鎖トリガ３２は枢動して非作動位置に戻ってもよい。他の閉鎖トリガロック及び解放構成が用いられてもよい。

上記に加えて更に、図１０～図１１は、組織を交換式シャフト組立体２００の顎部間に位置付けることができる、交換式シャフト組立体２００の開放構成、即ち非クランプ構成と関連付けられる非作動位置にある、閉鎖トリガ３２を示している。図１２は、組織が交換式シャフト組立体２００の顎部の間でクランプされる、交換式シャフト組立体２００の閉鎖構成、即ちクランプ構成と関連付けられる作動位置にある、閉鎖トリガ３２を示している。図１１及び図１３を比較すると、閉鎖トリガ３２をその非作動位置（図１１）から作動位置（図１３）へと移動させると、閉鎖解除ボタン組立体６２が第１の位置（図１１）と第２の位置（図１３）との間で枢動することが、読者には理解されるであろう。閉鎖解除ボタン組立体６２の回転は、上向きの回転であるとして言及され得るが、閉鎖解除ボタン組立体６２の少なくとも一部分は、回路基板１００に向かって回転させられている。図４を参照すると、閉鎖解除ボタン組立体６２は、そこから延在するアーム６１と、アーム６１に装着される、例えば永久磁石などの磁気要素６３と、を含むことができる。閉鎖解除ボタン組立体６２をその第１の位置から第２の位置へと回転させると、磁気要素６３は、回路基板１００に向かって移動することができる。回路基板１００は、磁気素子６３の移動を検出するように構成された、少なくとも１つのセンサを含むことができる。少なくとも１つの態様では、例えば、磁場センサ６５が回路基板１００の底面に装着され得る。磁場センサ６５は、磁気素子６３の移動によって生じる磁場センサ６５を取り巻く磁場の変化を検出するように構成され得る。磁場センサ６５は、例えば、コントローラ１５００と信号連通することができ、コントローラ１５００は、閉鎖解除ボタン６２が、閉鎖トリガ３２の非作動位置及びエンドエフェクタの開放構成と関連付けられるその第１の位置、閉鎖トリガ３２の作動位置及びエンドエフェクタの閉鎖構成と関連付けられるその第２の位置、並びに／又は第１の位置と第２の位置との間の任意の位置にあるかを判定できる。

本開示の全体にわたって用いられているように、磁場センサは、とりわけ、ホール効果センサ、探りコイル、フラックスゲート、光ポンピング、核摂動、ＳＱＵＩＤ、ホール効果、異方性磁気抵抗、巨大磁気抵抗、磁気トンネル接合、巨大磁気インピーダンス、磁歪／圧電複合材、磁気ダイオード、磁気トランジスタ、光ファイバ、光磁気、及び微小電気機械システム系の磁気センサであってもよい。

少なくとも１つの形態では、ハンドル組立体１４及びフレーム２０は、取設された交換式シャフト組立体の対応部分に対して発射運動を適用するように構成されている、本明細書では発射駆動システム８０と称される別の駆動システムを動作可能に支持してもよい。発射駆動システム８０はまた、本明細書では「第２の駆動システム」と称され得る。発射駆動システム８０は、ハンドル組立体１４のピストルグリップ部分１９に設置された電気モータ８２を用いてもよい。様々な形態では、電動モータ８２は、例えば、約２５，０００ＲＰＭの最大回転数を有するブラシ付きＤＣ駆動モータであってもよい。他の構成では、モータとしては、ブラシレスモータ、コードレスモータ、同期モータ、ステッパモータ、又は他の任意の好適な電気モータを挙げることができる。電動モータ８２は、一形態では取り外し可能なパワーパック９２を備えてもよい、電源９０によって給電されてもよい。例えば、図４に示されるように、取り外し可能なパワーパック９２は、遠位側ハウジング部分９６に取設するために構成されている、近位側ハウジング部分９４を備えてもよい。近位側ハウジング部分９４及び遠位側ハウジング部分９６は、複数の電池９８を中に動作可能に支持するように構成されている。電池９８はそれぞれ、例えば、リチウムイオン（「ＬＩ」）又は他の好適な電池を含んでもよい。遠位側ハウジング部分９６は、電動モータ８２にやはり動作可能に結合されている、制御回路基板１００に取り外し可能かつ動作可能に取設するために構成されている。直列に接続されてもよい多数の電池９８が、外科用器具１０の電源として使用されてもよい。それに加えて、電源９０は、交換可能及び／又は再充電可能であってもよい。

他の様々な形態に関連して上に概説したように、電動モータ８２は、長手方向に移動可能な駆動部材１２０上にある駆動歯１２２の組又はラックと噛み合い係合して装着されるギヤ減速機組立体８４と動作可能に連係する、回転式シャフト（図示せず）を含むことができる。使用の際、電源９０によって提供される電圧極性によって電気モータ８２を時計方向に動作させることができるが、電池によって電気モータに印加される電圧極性は、電気モータ８２を反時計方向に動作させるために反転させることができる。電動モータ８２がある方向に回転されると、長手方向に移動可能な駆動部材１２０は、遠位方向「ＤＤ」に軸方向に駆動されることになる。電動モータ８２が反対の回転方向に駆動されると、長手方向に移動可能な駆動部材１２０は、近位方向「ＰＤ」に軸方向駆動されることになる。ハンドル組立体１４は、電源９０によって電動モータ８２に付与される極性を逆転させるように構成され得るスイッチを備えることができる。本明細書で説明する他の形態と同様に、ハンドル組立体１４はまた、長手方向に移動可能な駆動部材１２０の位置、及び／又は長手方向に移動可能な駆動部材１２０が移動されている方向を検出するように構成されているセンサを含むこともできる。

電動モータ８２の作動は、ハンドル組立体１４上に枢動可能に支持される発射トリガ１３０によって制御され得る。発射トリガ１３０は、非作動位置と作動位置との間で枢動させられてもよい。発射トリガ１３０は、ばね１３２若しくは他の付勢装置によって非作動位置へと付勢されてもよく、それにより、臨床医が発射トリガ１３０を解放すると、それがばね１３２若しくは付勢装置によって非作動位置へと枢動されるか又は別の方法で復帰させられてもよい。少なくとも１つの形態では、発射トリガ１３０は、上述したように、閉鎖トリガ３２の「外側」に位置付けることができる。少なくとも１つの形態では、発射トリガ安全ボタン１３４が、ピン３５によって閉鎖トリガ３２に枢動可能に装着されてもよい。発射トリガ安全ボタン１３４は、発射トリガ１３０と閉鎖トリガ３２との間に位置付けられ、そこから突出する枢動アーム１３６を有してもよい。図４を参照されたい。閉鎖トリガ３２が非作動位置にあるとき、発射トリガ安全ボタン１３４は、ハンドル組立体１４内に収容され、臨床医は容易には安全ボタン１３４にアクセスすることができず、発射トリガ１３０の作動を防止する安全位置と、発射トリガ１３０が発射され得る発射位置との間で移動することもできない。臨床医が閉鎖トリガ３２を押下すると、発射トリガ安全ボタン１３４及び発射トリガ１３０が下に枢動して、次いで、臨床医がそれらを操作することが可能になる。

上述したように、ハンドル組立体１４は、閉鎖トリガ３２及び発射トリガ１３０を含むことができる。図１１～図１３を参照すると、発射トリガ１３０を閉鎖トリガ３２に枢動可能に装着することができる。閉鎖トリガ３２は、そこから延在するアーム３１を含むことができ、発射トリガ１３０は、枢動ピン３３を中心にして枢動可能にアーム３１に装着することができる。閉鎖トリガ３２をその非作動位置（図１１）から作動位置（図１３）へと移動させると、上に概説したように、発射トリガ１３０が下向きに下降することができる。発射トリガ安全ボタン１３４がその発射位置へと移動した後、主に図１８Ａを参照すると、発射トリガ１３０を押下して、外科用器具発射システムのモータを動作させることができる。様々な例では、ハンドル組立体１４は、例えば、閉鎖トリガ３２の位置及び／又は発射トリガ１３０の位置を判定するように構成された、システム８００などの追跡システムを含むことができる。主に図１１及び図１３を参照すると、追跡システム８００は、例えば、発射トリガ１３０から延在するアーム８０１に装着される、磁石８０２などの磁気要素を含むことができる。追跡システム８００は、例えば、磁石８０２の位置を追跡するように構成され得る、第１の磁場センサ８０３及び第２の磁場センサ８０４など、１つ又は２つ以上のセンサを備えることができる。

図１１及び図１３を比較すると、閉鎖トリガ３２をその非作動位置から作動位置へと移動させると、磁石８０２が、第１の磁場センサ８０３に隣接した第１の位置と、第２の磁場８０４に隣接した第２の位置との間で移動できることが、読者には理解されるであろう。

図１１及び図１３を比較すると、発射トリガ１３０を未発射位置（図１１）から発射後位置（図１３）へと移動させると、磁石８０２が第２の磁場センサ８０４に対して移動できることが、読者には更に理解されるであろう。第１及び第２の磁場センサ８０３及び８０４は、磁石８０２の移動を追跡することができ、回路基板１００のコントローラと信号連通することができる。第１の磁場センサ８０３及び／又は第２の磁場センサ８０４からのデータを用いて、コントローラは、事前定義された経路に沿って磁石８０２の位置を判定することができ、その位置に基づいて、コントローラは、閉鎖トリガ３２がその非作動位置、その作動位置、又はこれらの間の位置にあるかを判定することができる。同様に、第１の磁場センサ８０３及び／又は第２の磁場センサ８０４からのデータを用いて、コントローラは、事前定義された経路に沿って磁石８０２の位置を判定することができ、その位置に基づいて、コントローラは、発射トリガ１３０がその未発射位置、その完全発射後位置、又はこれらの位置の間にあるかを判定することができる。

上述したように、少なくとも１つの形態では、長手方向可動駆動部材１２０は、ギヤ減速機組立体８４の対応する駆動ギヤ８６と噛み合い係合するために、その上に形成された駆動歯１２２のラックを有する。少なくとも１つの形態はまた、電動モータ８２が使用不能になった場合に、臨床医が長手方向に移動可能な駆動部材１２０を手動で後退させることができるように構成されている、手動作動式の緊急離脱組立体１４０を含む。緊急離脱組立体１４０は、手動で枢動させて、長手方向に移動可能な駆動部材１２０にやはり設けられた歯１２４とラチェット係合するように構成された、レバー又はハンドル組立体１４を含んでもよい。したがって、臨床医は、ハンドル組立体１４を使用して長手方向に移動可能な駆動部材１２０を近位方向「ＰＤ」にラチェットで駆動させることによって、長手方向に移動可能な駆動部材１２０を手動により後退させることができる。米国特許第８，６０８，０４５号、発明の名称「ＰＯＷＥＲＥＤ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＣＵＴＴＩＮＧ ＡＮＤ ＳＴＡＰＬＩＮＧ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＷＩＴＨ ＭＡＮＵＡＬＬＹ ＲＥＴＲＡＣＴＡＢＬＥ ＦＩＲＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ」は、緊急離脱装置、並びにやはり本明細書に開示の様々な器具と共に用いられてもよい他の構成要素、装置、及びシステムを開示している。米国特許第８，６０８，０４５号は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

ここで図１を参照すると、交換式シャフト組立体２００は、外科用ステープルカートリッジ３０４を中で動作可能に支持するように構成されている細長いチャネル３０２を備える、エンドエフェクタ３００を含む。エンドエフェクタ３００は、細長いチャネル３０２に対して枢動可能に支持されるアンビル３０６を更に含んでもよい。交換式シャフト組立体２００は、シャフト軸線ＳＡ－ＳＡに対して所望の位置でエンドエフェクタ３００を解除可能に保持するように構成することができる、関節継手２７０及び関節ロック３５０（図７）を更に含んでもよい。エンドエフェクタ３００、関節継手２７０、及び関節ロック３５０の構造と動作に関する詳細は、米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号、発明の名称「ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＡＢＬＥ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ ＡＮ ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＩＯＮ ＬＯＣＫ」に説明されおり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。図７に示されるように、交換式シャフト組立体２００は、ノズル部分２０２、２０３で構成される近位側ハウジング又はノズル２０１を更に含むことができる。交換式シャフト組立体２００は、エンドエフェクタ３００のアンビル３０６を開閉するために利用することができる、閉鎖管２６０を更に含むことができる。主としてここで図７を参照すると、交換式シャフト組立体２００はスパイン２１０を含むことができ、スパイン２１０は、関節ロック３５０のシャフトフレーム２１２を固定可能に支持するように構成され得る。図７を参照されたい。スパイン２１０は、（１）発射部材２２０を中で摺動可能に支持するように、かつ（２）スパイン２１０の周りに延在する閉鎖管２６０を摺動可能に支持するように、構成することができる。スパイン２１０はまた、関節ドライバ２３０を摺動可能に支持するように構成することができる。関節ドライバ２３０は、関節ロック３５０を動作可能に係合するように構成された遠位端部２３１を有する。関節ロック３５０は、エンドエフェクタフレーム（図示せず）上の駆動ピン（図示せず）に動作可能に係合するように適合された、関節フレーム３５２と連係する。上述したように、関節ロック３５０及び関節フレームの動作に関する更なる詳細は、米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号に見出すことができる。様々な状況において、スパイン２１０は、シャーシ２４０内で回転可能に支持される近位端部２１１を備えることができる。１つの構成では、例えば、スパイン２１０の近位端部２１１には、シャーシ２４０内で支持されるように構成されたスパイン軸受２１６にねじ込みによって取設されるように、ねじ山２１４が形成される。かかる構成により、シャーシ２４０に対するスパイン２１０の回転可能な取設が容易になって、スパイン２１０を、シャーシ２４０に対してシャフト軸線ＳＡ－ＳＡを中心にして選択可能に回転させることができる。

交換式シャフト組立体２００は、シャーシ２４０に対して軸方向に移動され得るようにその中で摺動可能に支持される、閉鎖シャトル２５０を含む。図３に示されるように、閉鎖シャトル２５０は、更に詳細に後述するように、第２の閉鎖リンク３８に取設される横断取設ピン３７に取設するために構成されている、一対の近位側に突出するフック２５２を含む。閉鎖管２６０の近位端部２６１は、相対回転するように閉鎖シャトル２５０に結合されている。例えば、Ｕ字コネクタ２６３は、閉鎖管２６０の近位端部２６１にある環状スロット２６２に挿入され、閉鎖シャトル２５０の垂直スロット２５３内で保定される。かかる構成は、閉鎖管２６０を閉鎖シャトル２５０と共に軸方向移動するようにそれに取設する役割を果たし、一方で閉鎖管２６０がシャフト軸線ＳＡ－ＳＡを中心にして閉鎖シャトル２５０に対して回転することを可能にする。閉鎖ばね２６８は、閉鎖管２６０上で軸止され、閉鎖管２６０を近位方向「ＰＤ」に付勢する役割を果たし、それによって、シャフト組立体がハンドル組立体１４に動作可能に結合されると、閉鎖トリガを非作動位置へと枢動する役割を果たすことができる。

少なくとも１つの形態では、交換式シャフト組立体２００は、関節継手２７０を更に含んでもよい。しかしながら、他の交換式シャフト組立体が、関節屈曲可能でなくてもよい。様々な形態によれば、二重枢動閉鎖スリーブ組立体２７１は、上側及び下側の遠位側に突出するタング２７３、２７４を有する、エンドエフェクタ閉鎖スリーブ組立体２７２を含む。エンドエフェクタ閉鎖スリーブ組立体２７２は、馬蹄形アパーチャ２７５と、米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号に記載される様々な方式でアンビル３０６上の開放タブと係合するためのタブ２７６と、を含む。本明細書で更に詳述するように、馬蹄形アパーチャ２７５及びタブ２７６は、アンビル３０６が開放されているときにアンビル上のタブに係合する。上側二重枢動リンク２７７は、閉鎖管２６０上にある上部近位突出タング２７３の上部遠位ピンホール、及び上部遠位突出タング２６４の上部近位ピンホールにそれぞれ係合する、上向きに突出する遠位及び近位枢動ピンを含む。下部二重枢動リンク２７８は、下部近位突出タング２７４の下部遠位ピンホール、及び下部遠位突出タング２６５の下部近位ピンホールにそれぞれ係合する、上向きに突出する遠位及び近位枢動ピンを含む。図７も参照されたい。

使用の際、閉鎖管２６０は、例えば、閉鎖トリガ３２の作動に応答して、アンビル３０６を閉鎖するように遠位側（方向「ＤＤ」）に並進される。アンビル３０６は、閉鎖管２６０を、したがってエンドエフェクタ閉鎖スリーブ組立体２７２を遠位側に並進させて、前述の参照の米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号に記載されている方式でアンビル３０６の近位表面に衝突させることによって閉鎖される。同参照文献にやはり詳細に記載されているように、閉鎖管２６０及びエンドエフェクタ閉鎖スリーブ組立体２７２を近位側に並進させて、タブ２７６及び馬蹄形アパーチャ２７５をアンビルタブに接触させ、それを押してアンビル３０６を持ち上げることによって、アンビル３０６が開放される。アンビル開位置において、閉鎖管２６０は、その近位位置へと移動させられる。

上述したように、外科用器具１０は、エンドエフェクタ３００を定位置で選択的にロックするように構成し動作させることができる、米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号に更に詳細に記載されているタイプ及び構造の関節ロック３５０を更に含んでもよい。かかる構成によって、関節ロック３５０がそのロック解除状態にあるとき、エンドエフェクタ３００を、閉鎖管２６０に対して回転させること、即ち関節運動させることが可能になる。かかるロック解除状態では、エンドエフェクタ３００を閉鎖管２６０に対して関節運動させるために、エンドエフェクタ３００を、例えば、患者の体内の手術部位を取り囲む軟組織及び／又は骨に対して位置付け、押すことができる。エンドエフェクタ３００はまた、関節ドライバ２３０によって閉鎖管２６０に対して関節運動させてもよい。

やはり上述したように、交換式シャフト組立体２００は、スパイン２１０内で軸方向移動するように支持される発射部材２２０を更に含む。発射部材２２０は、遠位側切断部分又はナイフバー２８０に取設するために構成されている中間発射シャフト部分２２２を含む。発射部材２２０はまた、本明細書において「第２のシャフト」及び／又は「第２のシャフト組立体」と称され得る。図７に示されるように、中間発射シャフト２２２は、その遠位端に、ナイフバー２８０の近位端２８２にあるタブ２８４を受容するように構成することができる、長手方向スロット２２３を含んでもよい。長手方向スロット２２３及び近位端部２８２は、それらの間の相対運動を可能にするようにサイズ決めして構成することができ、かつスリップ継手２８６を備えることができる。スリップ継手２８６は、ナイフバー２８０を移動させずに、又は少なくとも実質的に移動させずに、発射部材２２０の中間発射シャフト２２２を移動させて、エンドエフェクタ３００を関節運動させることを可能にすることができる。エンドエフェクタ３００が好適に配向されると、中間発射シャフト２２２は、更に図７において分かるように、ナイフバー２８０を前進させ、チェネル３０２内に位置付けられたステープルカートリッジを発射するために、長手方向スロット２２３の近位側側壁がタブ２８４に接触するまで、遠位に前進され得、スパイン２１０は、スパイン２１０への中間発射シャフト２２２の組み立て及び挿入を容易にするように、内部に細長い開口又は窓２１３を有する。中間発射シャフト２２２が挿入されると、頂部フレームセグメント２１５がシャフトフレーム２１２と係合されて、中間発射シャフト２２２及びナイフバー２８０を中に封入し得る。発射部材２２０の動作に関する更なる説明は、米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号に見出すことができる。

上記に加えて更に、交換式シャフト組立体２００は、関節ドライバ２３０を発射部材２２０に選択的かつ解除可能に結合するように構成することができる、クラッチ組立体４００を含むことができる。１つの形態では、クラッチ組立体４００は、発射部材２２０の周りに位置付けられるロックカラー、即ちロックスリーブ４０２を含み、ロックスリーブ４０２は、ロックスリーブ４０２が関節ドライバ３６０を発射部材２２０に結合する係合位置と、関節ドライバ３６０が発射部材２２０に動作可能に結合されない係合解除位置との間で回転され得る。ロックスリーブ４０２がその係合位置にあるとき、発射部材２２０の遠位方向移動によって、関節ドライバ３６０を遠位側に移動させることができ、それに対応して、発射部材２２０の近位方向移動によって、関節ドライバ２３０を近位側に移動させることができる。ロックスリーブ４０２がその係合解除位置にあるとき、発射部材２２０の移動は、関節ドライバ２３０に伝達されず、結果として、発射部材２２０は、関節ドライバ２３０とは独立して移動することができる。様々な状況において、関節ドライバ２３０が発射部材２２０によって近位又は遠位方向で移動させられていないとき、関節ドライバ２３０を関節ロック３５０によって定位置で保持することができる。

図７～図９に示されるように、交換式シャフト組立体２００は、閉鎖管２６０上に回転可能に受容されるスイッチドラム５００を更に含む。スイッチドラム５００は、外向き突出作動ピン４１０を中に受容するためのシャフトボス５０４が形成された中空シャフトセグメント５０２を備える。様々な状況において、作動ピン４１０は、スロット２６７を通って、ロックスリーブ４０２に設けられた長手方向スロット４０８内へと延在して、ロックスリーブ４０２が関節ドライバ２３０と係合されたときにその軸方向運動を容易にする。回転ねじりばね４２０は、図８に示されるように、スイッチドラム５００のシャフトボス５０４及びノズルハウジング２０３の一部分に係合して、付勢力をスイッチドラム５００に加えるように構成されている。スイッチドラム５００は、そこに画定された、少なくとも部分的に円周方向の開口部５０６を更に備えることができ、その開口部は、図５及び図６を参照すると、ノズル部分２０２、２０３から延在する円周方向マウント２０４、２０５を受容し、スイッチドラム５００とノズル２０１との間の相対回転は許容するが並進は許容しないように構成することができる。これらの図に示されるように、円周方向マウント２０４及び２０５はまた、閉鎖管２６０の開口部２６６を通って延在して、スパイン２１０の陥凹部に収まる。しかしながら、円周方向マウント２０４、２０５がスイッチドラム５００内のそれぞれの部分的に円周方向の開口部５０６の端部に達する点までノズル２０１が回転すると、スイッチドラム５００がシャフト軸線ＳＡ－ＳＡを中心にして回転する。スイッチドラム５００が回転すると、最終的に、作動ピン４１０及びロックスリーブ４０２が、その係合位置と係合解除位置との間で回転することになる。したがって、本質的に、ノズル２０１は、米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号に更に詳細に記載されている様々な方式で、関節駆動システムと発射駆動システムとを動作可能に係合及び係合解除するために用いることができる。

やはり図７～図９に示されるように、交換式シャフト組立体２００は、例えば、エンドエフェクタ３００との間で電力を伝導し、かつ／又はエンドエフェクタ３００との間で信号を通信するように構成することができる、スリップリング組立体６００を備えることができる。スリップリング組立体６００は、シャーシ２４０から延在するシャーシ装着フランジ２４２に装着される近位コネクタフランジ６０４と、ノズル部分２０２、２０３に画定されたスロット内に位置付けられる遠位コネクタフランジ６０１とを備えることができる。近位コネクタフランジ６０４は第１の面を備えることができ、遠位コネクタフランジ６０１は、第１の面に隣接して位置付けられ、かつ第１の面に対して移動可能である第２の面を備えることができる。遠位コネクタフランジ６０１は、シャフト軸線ＳＡ－ＳＡを中心にして、近位コネクタフランジ６０４に対して回転することができる。近位コネクタフランジ６０４は、その第１の面に画定される、複数の同心の、又は少なくとも実質的に同心の導体６０２を備えることができる。コネクタ６０７は、遠位コネクタフランジ６０１の近位側に装着することができ、複数の接点（図示なし）を有してもよく、各接点は、導体６０２のうち１つに対応してそれと電気的に接触する。かかる構成により、近位側コネクタフランジ６０４と遠位側コネクタフランジ６０１とが、それらの間の電気的接触を維持したまま相対回転することが可能になる。近位コネクタフランジ６０４は、例えば、シャーシ２４０に装着されたシャフト回路基板６１０と信号連通して導体６０２を配置することができる、電気コネクタ６０６を含むことができる。少なくとも１つの例では、複数の導体を備える配線ハーネスが、電気コネクタ６０６とシャフト回路基板６１０との間に延在することができる。電気コネクタ６０６は、シャーシ装着フランジ２４２に画定されたコネクタ開口部２４３を通って近位側に延在してもよい。米国特許出願公開第２０１４／０２６３５５１号、発明の名称「ＳＴＡＰＬＥ ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ ＴＩＳＳＵＥ ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ ＳＥＮＳＯＲ ＳＹＳＴＥＭ」は、その全体を参照により本明細書に組み込む。米国特許出願公開第２０１４／０２６３５５２号、名称「ＳＴＡＰＬＥ ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ ＴＩＳＳＵＥ ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ ＳＥＮＳＯＲ ＳＹＳＴＥＭ」は、その全体を参照により本明細書に組み込む。スリップリング組立体６００に関する更なる詳細は、米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号に見出すことができる。

上述のように、交換式シャフト組立体２００は、ハンドル組立体１４に固定可能に装着される近位部分と、長手方向軸線を中心に回転可能である遠位部分とを含み得る。回転可能な遠位シャフト部分は、上述したように、スリップリング組立体６００を中心にして近位部分に対して回転させることができる。スリップリング組立体６００の遠位コネクタフランジ６０１は、回転可能な遠位シャフト部分内に位置付けることができる。また、上記に加えて更に、スイッチドラム５００も、回転可能な遠位シャフト部分内に位置付けることができる。回転可能な遠位シャフト部分を回転させると、遠位コネクタフランジ６０１及びスイッチドラム５００を互いに同期して回転させることができる。それに加えて、スイッチドラム５００を、遠位コネクタフランジ６０１に対して第１の位置と第２の位置との間で回転させることができる。スイッチドラム５００がその第１の位置にあると、関節駆動システムが発射駆動システムから動作可能に係合解除されてもよく、したがって、発射駆動システムの動作によって、交換式シャフト組立体２００のエンドエフェクタ３００を関節運動させることができない。スイッチドラム５００がその第２の位置にあると、関節駆動システムが発射駆動システムと動作可能に係合されてもよく、したがって、発射駆動システムの動作によって交換式シャフト組立体２００のエンドエフェクタ３００を関節運動させることができる。スイッチドラム５００をその第１の位置と第２の位置との間で移動させると、スイッチドラム５００は、遠位コネクタフランジ６０１に対して移動させられる。様々な例において、交換式シャフト組立体２００は、スイッチドラム５００の位置を検出するように構成された少なくとも１つのセンサを備えることができる。次に図９を参照すると、遠位コネクタフランジ６０１は、例えば磁場センサ６０５を備えることができ、スイッチドラム５００は、例えば永久磁石５０５などの磁気要素を備えることができる。磁場センサ６０５は、永久磁石５０５の位置を検出するように構成され得る。スイッチドラム５００が第１の位置と第２の位置との間で回転されるとき、永久磁石５０５は磁場センサ６０５に対して移動し得る。様々な事例において、磁場センサ６０５は、永久磁石５０５が移動されるときに生じる磁場の変化を検出し得る。磁場センサ６０５は、例えば、シャフト回路基板６１０及び／又はハンドル内に位置する回路基板１００と信号連通し得る。磁場センサ６０５からの信号に基づき、シャフト回路基板６１０及び／又はハンドル内に位置するハンドル回路基板１００上のコントローラは、関節駆動システムが発射駆動システムと係合されるか又はそこから係合解除されるかどうかを判定し得る。

再び図３を参照すると、シャーシ２４０は、フレーム２０の遠位側取設フランジ７００内に形成された、対応するダブテールスロット７０２に受容されるように適合された、シャーシ上に形成された少なくとも１つの、好ましくは２つの先細取設部分２４４を含む。各ダブテールスロット７０２は、先細取設部分２４４を中に収めて受容するように、先細であってもよく、又は言い換えればある程度Ｖ字形であってもよい。図３から更に分かるように、シャフト取設ラグ２２６が、中間発射シャフト２２２の近位端に形成される。更に詳細に後述するように、交換式シャフト組立体２００がハンドル組立体１４に結合されると、シャフト取設ラグ２２６は、例えば、図３及び図６に示すように、長手方向に移動可能な駆動部材１２０の遠位端１２５に形成された発射シャフト取設クレードル１２６に受容される。

様々なシャフト組立体は、交換式シャフト組立体２００をハウジング１２に、より具体的にはフレーム２０に取り外し可能に結合するためのラッチシステム７１０を用いる。近位側に突出するロックラグ７１４にはそれぞれ、シャーシ２４０に形成された対応する穴２４５に受容されるように適合された、枢動ロックラグ７１６が形成される。かかる構成により、ロックヨーク７１２をシャーシ２４０に枢動可能な取設を容易にする。ロックヨーク７１２は、フレーム２０の遠位側取設フランジ７００の対応するロック移動止め又は溝７０４と解除可能に係合するように構成された、２つの近位側に突出するロックラグ７１４を含んでもよい。図３を参照されたい。様々な形態では、ロックヨーク７１２は、ばね又は付勢部材（図示せず）によって近位方向に付勢される。ロックヨーク７１２の作動は、シャーシ２４０に装着されたラッチアクチュエータ組立体７２０上に摺動可能に装着される、ラッチボタン７２２によって遂行されてもよい。ラッチボタン７２２は、ロックヨーク７１２に対して近位方向に付勢されていてもよい。更に詳細に後述するように、ロックヨーク７１２は、ラッチボタンを遠位方向で付勢することによってロック解除位置へと移動させられてもよく、それによってまた、ロックヨーク７１２が枢動して、フレーム２０の遠位側取設フランジ７００との保定係合から外れる。ロックヨーク７１２がフレーム２０の遠位側取設フランジ７００と「保定係合」しているとき、枢動ロックラグ７１６は、遠位側取設フランジ７００の対応するロック移動止め又は溝７０４内に保定されて収まっている。

組織を切断し締結するように適合された本明細書に記載されるタイプのエンドエフェクタ、並びに他のタイプのエンドエフェクタを含む、交換式シャフト組立体を用いる場合、エンドエフェクタの作動中に交換式シャフト組立体がハウジングから不用意に分離されることを防止することが望ましいことがある。例えば、使用の際、臨床医は、閉鎖トリガ３２を作動させて標的組織を把持し、所望の位置へと操作することがある。標的組織がエンドエフェクタ３００内に所望の配向で位置付けられると、臨床医は、次に、閉鎖トリガ３２を完全に作動させてアンビル３０６を閉鎖し、標的組織を切断及びステープル留めの位置でクランプしてもよい。その場合、第１の駆動システム３０は、完全に作動している。標的組織がエンドエフェクタ３００にクランプされた後、交換式シャフト組立体２００がハウジング１２から不用意に分離されることを防止することが望ましいことがある。ラッチシステム７１０の１つの形態は、かかる不用意な分離を防止するように構成されている。

ロックヨーク７１２は、閉鎖シャトル２５０上に形成されたロックラグ部分２５６に接触するように適合された、少なくとも１つの、好ましくは２つのロックフック７１８を含む。図１０及び１１を参照すると、閉鎖シャトル２５０が非作動位置にある（即ち、第１の閉鎖駆動システム３０が非作動で、アンビル３０６が開放されている）とき、ロックヨーク７１２を遠位方向で枢動させて、交換式シャフト組立体２００をハウジング１２からロック解除してもよい。その位置では、ロックフック７１８は、閉鎖シャトル２５０上のロックラグ２５６に接触しない。しかしながら、閉鎖シャトル２５０を作動位置へと移動させる（即ち、第１の閉鎖駆動システム３０を作動させ、アンビル３０６が閉位置にある）と、ロックヨーク７１２がロック解除位置へと枢動することが防止される。図１２及び１３を参照されたい。言い換えると、臨床医がロックヨーク７１２をロック解除位置へと枢動させようとした場合、又は例えば、ロックヨーク７１２が、別の場合では遠位側に枢動することがあるような形で不用意に突き当たるか又は接触した場合、ロックヨーク７１２上のロックフック７１８が閉鎖シャトル２５０上のロックラグ２５６に接触し、ロックヨーク７１２がロック解除位置へと移動することを防止する。

これから、ハンドル組立体１４への交換式シャフト組立体２００の取設について、図３を参照して記載する。結合プロセスを開始するために、臨床医は、シャーシ２４０上に形成された先細取設部分２４４がフレーム２０のダブテールスロット７０２と位置合わせされるようにして、交換式シャフト組立体２００のシャーシ２４０をフレーム２０の遠位側取設フランジ７００の上方に、又はそれに隣接して位置付けてもよい。臨床医は、次に、交換式シャフト組立体２００を、シャフト軸線ＳＡ－ＳＡに垂直な設置軸線ＩＡに沿って移動させて、先細取設部分２４４を対応するダブテール受容スロット７０２と「動作可能に係合」させて収めてもよい。その際、中間発射シャフト２２２上のシャフト取設ラグ２２６もまた、長手方向に移動可能な駆動部材１２０の発射シャフト取設クレードル１２６に収められ、第２の閉鎖リンク３８上にある横断取設ピン３７の部分が、閉鎖シャトル２５０の対応するフック２５２に収められる。本明細書で使用するとき、２つの構成要素の文脈における「動作可能な係合」という用語は、それら２つの構成要素が互いに十分に係合され、それにより、作動運動をそれらに適用すると、構成要素が意図される行為、機能、及び／又は手順を実施し得ることを意味する。

上で考察したように、交換式シャフト組立体２００の少なくとも５つのシステムが、ハンドル組立体１４の少なくとも５つの対応するシステムと動作可能に結合され得る。第１のシステムは、交換式シャフト組立体２００のフレーム又はスパインをハンドル組立体１４のフレーム２０と結合及び／又は位置合わせするフレームシステムを備えることができる。別のシステムは、ハンドル組立体１４の閉鎖トリガ３２と、閉鎖管２６０と、交換式シャフト組立体２００のアンビル３０６とを動作可能に接続することができる閉鎖駆動システム３０を備えることができる。上で概説したように、交換式シャフト組立体２００の閉鎖シャトル２５０を、第２の閉鎖リンク３８の横断取設ピン３７と係合させることができる。別のシステムは、ハンドル組立体１４の発射トリガ１３０を交換式シャフト組立体２００の中間発射シャフト２２２と動作可能に接続することができる発射駆動システム８０を備えることができる。

上で概説したように、シャフト取設ラグ２２６は、長手方向に移動可能な部材１２０の発射シャフト取設クレードル１２６と動作可能に接続することができる。別のシステムは、例えば交換式シャフト組立体２００などのシャフト組立体が、ハンドル組立体１４と動作可能に係合されていることを、例えばコントローラなど、ハンドル組立体１４内のコントローラに信号伝達することができ、並びに／又は（２）電力及び／若しくは通信信号を交換式シャフト組立体２００とハンドル組立体１４との間で伝導することができる電気システムを含むことができる。例えば、交換式シャフト組立体２００は、シャフト回路基板６１０に動作可能に装着される電気コネクタ１４１０を含むことができる。シャフト上に位置する電気コネクタ１４１０は、ハンドル内に位置する回路基板１００上で電気コネクタ１４００と係合するように構成されている。回路及び制御システムに関する更なる詳細は、米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号に見出すことができる。第５のシステムは、交換式シャフト組立体２００をハンドル組立体１４に解除可能にロックするラッチングシステムで構成されてもよい。

図１４を参照すると、エンドエフェクタ３００の非限定的な形態が示されている。上で説明したように、エンドエフェクタ３００は、アンビル３０６及び外科用ステープルカートリッジ３０４を含んでもよい。この非限定的な例では、アンビル３０６は、細長いチャネル１９８に結合されている。例えば、アパーチャ１９９を、アンビル３０６から延在するピン１５２を受容することができる細長いチャネル１９８内に画定することができ、アパーチャ１９９によって、細長いチャネル１９８及び外科用ステープルカートリッジ３０４に対してアンビル３０６を開位置から閉位置まで枢動させることができる。加えて、図１４は、エンドエフェクタ３００内へと長手方向で並進するように構成されている発射バー１７２を示している。発射バー１７２は、１つの中実部分から構築されてもよく、又は様々な例では、例えば鋼板のスタックを含む、積層材料を含んでもよい。発射バー１７２の遠位側に突出する端部は、Ｅ型梁１７８に取設することができ、Ｅ型梁１７８は、中でも特に、アンビル３０６が閉位置にあるとき、細長いチャネル１９８内に位置付けられた外科用ステープルカートリッジ３０４からアンビル３０６を離すことを支援することができる。Ｅ型梁１７８はまた、Ｅ型梁１７８を発射バー１７２によって遠位側に前進させながら組織を切るために使用することができる、鋭利な切刃１８２を含むことができる。動作中、Ｅ型梁１７８はまた、外科用ステープルカートリッジ３０４を作動させること、即ち発射することができる。外科用ステープルカートリッジ３０４は、ステープルドライバ１９２上に載置された複数のステープル１９１を、それぞれの上向きに開いたステープルキャビティ１９５内で保持する、成型カートリッジ本体１９４を含むことができる。楔形スレッド１９０は、Ｅ型梁１７８によって遠位側に駆動されて、外科用ステープルカートリッジ３０４の様々な構成要素を共に保持するカートリッジトレイ１９６上を摺動する。楔形スレッド１９０は、Ｅ型梁１７８の切刃１８２がクランプされた組織を切る間、ステープルドライバ１９２を上向きにカム駆動して、ステープル１９１を追い出してアンビル３０６と変形接触させる。

上記に加えて更に、Ｅ型梁１７８は、発射の間、アンビル３０６に係合する上部ピン１８０を含むことができる。Ｅ型梁１７８は、カートリッジ本体１９４、カートリッジトレイ１９６、及び細長いチャネル１９８の様々な部分に係合することができる、中央ピン１８４と下部フット１８６とを更に含むことができる。外科用ステープルカートリッジ３０４が細長いチャネル１９８内に位置付けられると、カートリッジ本体１９４に画定されたスロット１９３を、カートリッジトレイ１９６に画定された長手方向スロット１９７及び細長いチャネル１９８に画定されたスロット１８９と位置合わせすることができる。使用の際、Ｅ型梁１７８は、位置合わせされた細長いスロット１９３、１９７、及び１８９を通って摺動することができ、図１４に示されるように、Ｅ型梁１７８の下部フット１８６は、スロット１８９の長さに沿って細長いチャネル１９８の底面に沿って通っている溝に係合することができ、中央ピン１８４は、長手方向スロット１９７の長さに沿ってカートリッジトレイ１９６の上面に係合することができ、上部ピン１８０は、アンビル３０６に係合することができる。かかる状況では、発射バー１７２が遠位側へと移動させられて、ステープルを外科用ステープルカートリッジ３０４から発射し、かつ／又はアンビル３０６と外科用ステープルカートリッジ３０４との間に捕捉された組織を切開するにつれて、Ｅ型梁１７８は、アンビル３０６と外科用ステープルカートリッジ３０４とを離すか、又はこれらの相対移動を制限することができる。その後、発射バー１７２及びＥ型梁１７８を近位側へと後退させることができ、それによってアンビル３０６を開いて、ステープル留めされ切られた２つの組織部分を解放することができる（図示せず）。

外科用器具１０（図１～図１４）について一般的用語で記載してきたが、ここで、外科用器具１０の様々な電気／電子構成要素について詳細に記載する。図２及び図３を再び参照すると、ハンドル組立体１４は、複数の電気接点を備える電気コネクタ１４００を含むことができる。ここで図１５を参照すると、電気コネクタ１４００は、例えば、第１の電気接点１４０１ａと、第２の電気接点１４０１ｂと、第３の電気接点１４０１ｃと、第４の電気接点１４０１ｄと、第５の電気接点１４０１ｅと、第６の電気接点１４０１ｆと、を備えることができる。図示の例は６つの接点を利用しているが、６つより多い接点又は６つより少ない接点を利用し得る他の例も考えられる。

図１５に示されるように、第１の電気接点１４０１ａは、トランジスタ１４０８と電気的に連通することができ、電気接点１４０１ｂ～１４０１ｅは、コントローラ１５００と電気的に連通することができ、第６の電気接点１４０１ｆは、アースと電気的に連通することができる。特定の状況では、ハンドル１０４２が給電状態にあるとき、電気接点１４０１ｂ～１４０１ｅのうち１つ又は２つ以上が、コントローラ１５００の１つ又は２つ以上の出力チャネルと電気的に連通していてもよく、通電することができ、又は電位を印加することができる。いくつかの状況では、電気接点１４０１ｂ～１４０１ｅのうち１つ又は２つ以上が、コントローラ１５００の１つ又は２つ以上の入力チャネルと電気的に連通していてもよく、ハンドル組立体１４が給電状態にあるとき、コントローラ１５００は、かかる電気接点に電位が印加されたときにそれを検出するように構成することができる。例えば、交換式シャフト組立体２００などのシャフト組立体が、ハンドル組立体１４に組み付けられたとき、電気接点１４０１ａ～１４０１ｆは、互いに連通しなくてもよい。しかしながら、シャフト組立体がハンドル組立体１４に組み付けられていないとき、電気コネクタ１４００の電気接点１４０１ａ～１４０１ｆは、露出していてもよく、またいくつかの状況では、電気接点１４０１ａ～１４０１ｆのうち１つ又は２つ以上が、偶然に互いに電気的に連通されて配置されてもよい。かかる状況は、例えば、電気接点１４０１ａ～１４０１ｆのうち１つ又は２つ以上が導電性材料と接触すると生じる可能性がある。これが生じると、例えば、コントローラ１５００が、エラー入力を受信する場合があり、かつ／又は交換式シャフト組立体２００が、エラー出力を受信する場合がある。この問題に対処するために、様々な状況では、例えば、交換式シャフト組立体２００などのシャフト組立体がハンドル組立体１４に取設されていないとき、ハンドル組立体１４は、給電されなくてもよい。

他の状況では、例えば、交換式シャフト組立体２００などのシャフト組立体が、ハンドル１０４２に取設されていないとき、ハンドル１０４２に給電することができる。かかる状況では、コントローラ１５００は、シャフト組立体がハンドル組立体１４に取設されるまで、コントローラ１５００と電気的に連通している接点、即ち、例えば電気接点１４０１ｂ～１４０１ｅに印加される、入力又は電位を無視するように構成することができる。コントローラ１５００は、そのような状況下でハンドル組立体１４の他の機能を操作するために電力を供給されてもよいが、ハンドル組立体１４は非給電状態にあってもよい。ある意味で、電気接点１４０１ｂ～１４０１ｅに加えられる電位がハンドル組立体１４の動作に影響することがないので、電気コネクタ１４００は非給電状態にあってもよい。電気接点１４０１ｂ～１４０１ｅが給電停止状態にあっても、コントローラ１５００と電気的に連通していない電気接点１４０１ａ及び１４０１ｆは給電停止状態にあってもなくてもよいことが、読者には理解されるであろう。例えば、第６の電気接点１４０１ｆは、ハンドル組立体１４が給電状態にあるか給電停止状態にあるかに関わらず、アースと電気的に連通したままであってもよい。

更に、トランジスタ１４０８、及び／又は例えばトランジスタ１４１２などの任意の他の好適なトランジスタの配置、及び／又はスイッチは、ハンドル組立体１４が給電状態にあるか給電停止状態にあるかに関わらず、例えばハンドル組立体１４内の電池などの電源１４０４から第１の電気接点１４０１ａへの電力の供給を制御するように構成されてもよい。様々な状況では、交換式シャフト組立体２００は、例えば、交換式シャフト組立体２００がハンドル組立体１４と係合されたときにトランジスタ１４０８の状態を変化させるように構成することができる。特定の状況下では、以下に加えて、磁場センサ１４０２は、トランジスタ１４１２の状態を切り換えるように構成され得、トランジスタ１４１２は結果として、トランジスタ１４０８の状態を切り換えて、最終的に電源１４０４から第１の電気接点１４０１ａに電力を供給することができる。このようにして、電気コネクタ１４００までの電源回路と信号回路の両方に対して、シャフト組立体がハンドル組立体１４に設置されていないときは給電停止し、シャフト組立体がハンドル組立体１４に設置されているときは給電することができる。

様々な状況では、図１５を再び参照すると、ハンドル組立体１４は、例えば磁場センサ１４０２を含むことができ、磁場センサ１４０２は、シャフト組立体がハンドル組立体１４に結合されると、例えば交換式シャフト組立体２００などのシャフト組立体上の、例えば磁気要素１４０７（図３）などの検出可能な要素を検出するように構成することができる。磁場センサ１４０２は、例えば電池などの電源１４０６によって給電することができ、電源１４０６は実際に、磁場センサ１４０２の検出信号を増幅し、図１５に示される回路を介してコントローラ１５００の入力チャネルと通信することができる。コントローラ１５００が、シャフト組立体がハンドル組立体１４に少なくとも部分的に結合されていること、また結果として、電気接点１４０１ａ～１４０１ｆが露出しなくなっていることを示す入力を受信すると、コントローラ１５００は、通常の、つまり給電動作状態に入ることができる。かかる動作状態では、コントローラ１５００は、その通常の使用時に、電気接点１４０１ｂ～１４０１ｅのうち１つ又は２つ以上にシャフト組立体から伝達された信号を評価し、かつ／又は、電気接点１４０１ｂ～１４０１ｅのうち１つ又は２つ以上を通してシャフト組立体に信号を伝達する。様々な状況において、磁場センサ１４０２が磁気要素１４０７を検出し得るにはその前に、交換式シャフト組立体２００が完全に着座されなければならない場合がある。交換式シャフト組立体２００の存在を検出するために磁場センサ１４０２を利用することができるが、例えば、シャフト組立体がハンドル組立体１４に組み付けられているか否かを検出するために、センサ及び／又はスイッチの任意の好適なシステムを利用することができる。このようにして、上記に加えて更に、電気コネクタ１４００までの電源回路と信号回路の両方に対して、シャフト組立体がハンドル組立体１４に設置されていないときは給電停止し、シャフト組立体がハンドル組立体１４に設置されているときは給電することができる。

様々な実施形態において、本開示の全体にわたって用いられているように、例えば、シャフト組立体がハンドル組立体１４に組み付けられているか否かを検出するために、任意の好適な磁場センサが用いられてもよい。例えば、磁場感知に使用される技術としては、とりわけ、ホール効果センサ、探りコイル、フラックスゲート、光ポンピング、核摂動、ＳＱＵＩＤ（超伝導量子干渉素子、ジョセフソン接合を含む超伝導ループに基づく、極めて弱い磁場の測定に用いられる非常に高感度の磁力計）、ホール効果、異方性磁気抵抗、巨大磁気抵抗、磁気トンネル接合、巨大磁気インピーダンス、磁歪／圧電複合材、磁気ダイオード、磁気トランジスタ、光ファイバ、光磁気、及び微小電気機械システム系の磁気センサが挙げられる。

図１５を参照すると、コントローラ１５００は、一般に、プロセッサ（「マイクロプロセッサ」）と、プロセッサに動作可能に結合された１つ又は２つ以上のメモリユニットとを備えてもよい。メモリに記憶された命令コードを実行することによって、プロセッサは、例えば、モータ、様々な駆動システム、及び／又はユーザディスプレイなど、外科用器具の様々な構成要素を制御してもよい。コントローラ１５００は、集積型及び／若しくは個々のハードウェア要素、ソフトウェア要素、並びに／又はそれら両者の組み合わせを用いて実装され得る。集積型ハードウェア要素の例としては、プロセッサ、マイクロプロセッサ、コントローラ、コントローラ、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、論理ゲート、レジスタ、半導体素子、チップ、マイクロチップ、チップセット、コントローラ、システムオンチップ（ＳｏＣ）、及び／又はシステムインパッケージ（ＳＩＰ）が挙げられ得る。離散的なハードウェア要素の例としては、論理ゲート、電界効果トランジスタ、バイポーラトランジスタ、抵抗、コンデンサ、インダクタ、及び／若しくはリレーなど、回路並びに／又は回路素子が挙げられ得る。特定の例では、コントローラ１５００は、例えば、１つ又は２つ以上の基板上に離散的及び集積型の回路素子又は構成要素を含むハイブリッド回路を含んでもよい。

図１５を参照すると、コントローラ１５００は、例えば、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手可能なＬＭ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲであってもよい。特定の例では、Ｔｅｘａｓ ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓのＬＭ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲは、製品データシートから容易に入手可能な他の機構の中でも、最大４０ＭＨｚ、２５６ＫＢの単一サイクルフラッシュメモリ若しくは他の不揮発性メモリのオンチップメモリと、４０ＭＨｚ超の性能を改善するためのプリフェッチバッファと、３２ＫＢの単一サイクルシリアルランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）と、ＳｔｅｌｌａｒｉｓＷａｒｅ（登録商標）ソフトウェアを搭載した内部読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）と、２ＫＢの電気的消去可能なプログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）と、１つ又は２つ以上のパルス幅変調（ＰＷＭ）モジュールと、１つ又は２つ以上のアナログ直交エンコーダ入力部（ＱＥＩ）と、１２個のアナログ入力チャネルを備えた、１つ又は２つ以上の１２ビットアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）と、を備えたＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ－Ｍ４Ｆプロセッサコアである。他のコントローラが、本開示と共に使用するために容易に代用され得る。したがって、本開示は、この文脈に限定されるべきではない。

上述したように、ハンドル組立体１４及び／又は交換式シャフト組立体２００は、交換式シャフト組立体２００がハンドル組立体１４に組み付けられていないとき、又は完全に組み付けられていないときに、ハンドル上に位置する電気コネクタ１４００の接点及び／又はシャフト上に位置する電気コネクタ１４１０の接点が短絡することを防止するか、又は少なくともその可能性を低減するように構成されている、システム及び構成を含むことができる。図３を参照すると、ハンドル上に位置する電気コネクタ１４００は、フレーム２０に画定されたキャビティ１４０９内に少なくとも部分的に入り込ませることができる。電気コネクタ１４００の６つの電気接点１４０１ａ～１４０１ｆは、キャビティ１４０９内に完全に入り込ませることができる。かかる配置は、物体が電気接点１４０１ａ～１４０１ｆの１つ又は２つ以上に偶発的に接触する可能性を低減することができる。同様に、シャフト上に位置する電気コネクタ１４１０を、シャーシ２４０に画定された陥凹部内に位置付けることができ、それによって、物体がシャフト上に位置する電気コネクタ１４１０の電気接点１４１１ａ～１４１１ｆのうち１つ又は２つ以上に偶発的に接触する可能性を低減することができる。図３に示される特定の例に関して、シャフト上に位置する電気接点１４１１ａ～１４１１ｆは、雄接点を備えることができる。少なくとも１つの例では、シャフトに位置する電気接点１４１１ａ～１４１１ｆは、例えば、ハンドル上に位置する電気接点１４０１ａ～１４０１ｆを係合するように構成することができる、電気接点から延在する可撓性突出部を備えることができる。ハンドル上に位置する電気接点１４０１ａ～１４０１ｆは、雌接点を備えることができる。少なくとも１つの例では、ハンドル上に位置する各電気接点１４０１ａ～１４０１ｆは、例えば、平坦面を備えることができ、それに接してシャフト上に位置する雄電気接点１４０１ａ～１４０１ｆがワイプし、即ち摺動し、接点間の導電性の連係を維持することができる。様々な事例では、交換式シャフト組立体２００がハンドル組立体１４に組み付けられる方向は、ハンドル上に位置する電気接点１４０１ａ～１４０１ｆに対して平行であるか、又は少なくとも実質的に平行であることができ、それにより、交換式シャフト組立体２００がハンドル組立体１４に組み付けられると、シャフト上に位置する電気接点１４１１ａ～１４１１ｆは、ハンドル上に位置する電気接点１４０１ａ～１４０１ｆに接して摺動する。様々な代替的な例では、ハンドルに位置する電気接点１４０１ａ～１４０１ｆが雄接点を備えることができ、シャフト上に位置する電気接点１４１１ａ～１４１１ｆが雌接点を備えることができる。特定の代替的な例では、ハンドル上に位置する電気接点１４０１ａ～１４０１ｆ及びシャフト上に位置する電気接点１４１１ａ～１４１１ｆは、接点の任意の好適な配置を備えることができる。

様々な事例では、ハンドル組立体１４は、ハンドル上に位置する電気コネクタ１４００を少なくとも部分的に被覆するように構成されているコネクタガード、及び／又はシャフト上に位置する電気コネクタ１４１０を少なくとも部分的に被覆するように構成されたコネクタガードを備えることができる。コネクタガードは、シャフト組立体がハンドルに組み付けられていないとき、又は部分的にのみ組み付けられているとき、物体が電気コネクタの接点に偶発的に触れることを防止するか、又は少なくともその可能性を低減することができる。コネクタガードは、可動であることができる。例えば、コネクタガードは、コネクタを少なくとも部分的に防護する防護位置と、コネクタを防護しないか、又は少なくともわずかしか防護しない非防護位置との間で移動させることができる。少なくとも１つの例では、シャフト組立体がハンドルに組み付けられるにつれて、コネクタガードを変位させることができる。例えば、ハンドルがハンドルコネクタガードを備える場合、シャフト組立体がハンドルに組み付けられるにつれて、シャフト組立体がハンドルコネクタガードに接触し、それを変位させることができる。同様に、シャフト組立体がシャフトコネクタガードを備える場合、シャフト組立体がハンドルに組み付けられるにつれて、ハンドルがシャフトコネクタガードに接触し、それを変位させることができる。様々な例では、コネクタガードは、例えばドアを備えることができる。少なくとも１つの例では、ドアは、ハンドル又はシャフトが接触すると、ドアを特定の方向に変位させることを容易にすることができる、傾斜面を備えることができる。様々な例では、コネクタガードを、例えば、並進及び／又は回転させることができる。特定の例では、コネクタガードは、電気コネクタの接点を被覆する少なくとも１つのフィルムを備えることができる。シャフト組立体がハンドルに組み付けられると、フィルムは破断され得る。少なくとも１つの例では、コネクタの雄接点は、フィルムを貫通することができ、その後、フィルムの下に位置付けられた対応する接点に係合する。

上述したように、外科用器具は、例えば、電気コネクタ１４００などの電気コネクタの接点を、選択的に給電又は活性化することができるシステムを含むことができる。様々な例では、接点を不活性状態と活性化状態との間で遷移させることができる。特定の例では、接点を、監視状態、非活性化状態、及び活性化状態の間で遷移させることができる。例えば、コントローラ１５００は例えば、シャフト組立体がハンドル組立体１４に組み付けられていないときの電気接点１４０１ａ～１４０１ｆを監視して、電気接点１４０１ａ～１４０１ｆのうち１つ又は２つ以上が短絡されている可能性があるか否かを判定することができる。コントローラ１５００は、電気接点１４０１ａ～１４０１ｆそれぞれに低電位を印加し、接点それぞれに最小限の抵抗のみが存在するか否かを見積もるように構成することができる。かかる動作状態は、監視状態を含むことができる。接点において検出された抵抗が高い場合、又は閾値抵抗を上回る場合、コントローラ１５００は、その接点を、１つを超える接点を、あるいは全ての接点を非活性化することができる。かかる動作状態は、非活性化状態を含むことができる。シャフト組立体がハンドル組立体１４に組み付けられ、上述したように、それがコントローラ１５００によって検出された場合、コントローラ１５００は、電気接点１４０１ａ～１４０１ｆに対する電位を増加することができる。かかる動作状態は、活性化状態を含むことができる。

本明細書に開示される様々なシャフト組立体は、センサ、及びハウジング内のコントローラとの電気的連通を要する他の様々な構成要素を用いてもよい。これらのシャフト組立体は、一般に、ハウジングに対して回転することができるように構成されており、互いに対して回転してもよい２つ以上の構成要素間でのかかる電気的連通を容易にする接続を要する。本明細書に開示されるタイプのエンドエフェクタを用いると、コネクタ装置は、本質的に比較的堅牢でもある一方、シャフト組立体コネクタ部分に嵌合するように、ある程度コンパクトでなければならない。

ここで、複数の回路セグメント２００２ａ～２００２ｇを備えるセグメント化回路２０００の一例が示されている、図１６Ａ及び１６Ｂに移る。複数の回路セグメント２００２ａ～２００２ｇを備えるセグメント化回路２０００は、非限定的に、例えば図１～図１３に示される外科用器具１０など、電動外科用器具を制御するように構成されている。複数の回路セグメント２００２ａ～２００２ｇは、電動外科用器具１０の１つ又は２つ以上の動作を制御するように構成されている。安全プロセッサセグメント２００２ａ（セグメント１）は、安全プロセッサ２００４を備える。一次プロセッサセグメント２００２ｂ（セグメント２）は、一次プロセッサ２００６を備える。安全プロセッサ２００４及び／又は一次プロセッサ２００６は、１つ又は２つ以上の追加の回路セグメント２００２ｃ～２００２ｇと相互作用して、電動外科用器具１０の動作を制御するように構成されている。一次プロセッサ２００６は、例えば、１つ又は２つ以上の回路セグメント２００２ｃ～２００２ｇ、電池２００８、及び／又は複数のスイッチ２０５８ａ～２０７０に結合された、複数の入力を備える。セグメント化回路２０００は、例えば、電動外科用器具１０内のプリント回路基板組立体（ＰＣＢＡ）など、任意の好適な回路によって実装されてもよい。プロセッサという用語は、本明細書で使用するとき、任意のマイクロプロセッサ、プロセッサ、コントローラ、又はコンピュータの中央処理装置（ＣＰＵ）の機能を１つの集積回路又は最大で数個の集積回路上に組み込んだ、他の基本コンピューティングデバイスを含むことが理解されるべきである。プロセッサは、デジタルデータを入力として受理し、メモリに記憶された命令に従ってそのデータを処理し、結果を出力として提供する、多目的のプログラマブルデバイスである。これは、内部メモリを有するので、逐次的デジタル論理の一例である。プロセッサは、二進数法で表される数字及び記号で動作する。

一態様では、一次プロセッサ２００６は、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘの商品名で知られているものなど、任意のシングルコア又はマルチコアプロセッサであってもよい。一例では、安全プロセッサ２００４は、やはりＴｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製の、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｒ４の商品名で知られている、ＴＭＳ５７０及びＲＭ４ｘなど、２つのコントローラベースファミリを備える安全コントローラプラットフォームであってもよい。それにもかかわらず、コントローラ及び安全プロセッサに好適な他の置換品も制限なく用いることができる。一例では、安全プロセッサ２００４は、拡張性がある性能、接続性、及びメモリの選択肢を提供しながら、高度な集積化された安全特性を提供するため、中でも特に、ＩＥＣ ６１５０８及びＩＳＯ ２６２６２の安全限界用途向けに特定的に構成されてもよい。特定の例では、一次プロセッサ２００６は、図１４～図１７Ｂに関連して記載されるように、シングルコア又はマルチコアコントローラのＬＭ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲであってもよい。

一例では、セグメント化回路２０００は、加速度セグメント２００２ｃ（セグメント３）を備える。加速度セグメント２００２ｃは、加速度計２０２２を備える。加速度計２０２２は、電動外科用器具１０の移動又は加速度を検出するように構成されている。いくつかの例では、加速度計２０２２からの入力は、例えば、スリープモードとの間での遷移、電動外科用器具の配向の識別、及び／又は外科用器具が落下したときの識別に使用される。いくつかの例では、加速度セグメント２００２ｃは、安全プロセッサ２００４及び／又は一次プロセッサ２００６に結合されている。

一態様では、セグメント化回路２０００は、ディスプレイセグメント２００２ｄ（セグメント４）を備える。ディスプレイセグメント２００２ｄは、一次プロセッサ２００６に結合されたディスプレイコネクタ２０２４を備える。ディスプレイコネクタ２０２４は、１つ又は２つ以上のディスプレイの集積回路ドライバ２０２６を通して、一次プロセッサ２００６をディスプレイ２０２８に結合する。ディスプレイの集積回路ドライバ２０２６は、ディスプレイ２０２８と一体化されてもよく、かつ／又はディスプレイ２０２８とは別個に配置されてもよい。ディスプレイ２０２８は、例えば、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、及び／又は任意の他の好適なディスプレイなど、任意の好適なディスプレイを含んでもよい。いくつかの例では、ディスプレイセグメント２００２ｄは、安全プロセッサ２００４に結合されている。

いくつかの態様では、セグメント化回路２０００は、シャフトセグメント２００２ｅ（セグメント５）を備える。シャフトセグメント２００２ｅは、外科用器具１０に結合された交換式シャフト組立体２００（図１）に対する１つ又は２つ以上の制御、及び／又は交換式シャフト組立体２００（図１）に結合されたエンドエフェクタ３００に対する１つ又は２つ以上の制御機器を備える。シャフトセグメント２００２ｅは、一次プロセッサ２００６をシャフトＰＣＢＡ ２０３１に結合するように構成された、シャフトコネクタ２０３０を備える。シャフトＰＣＢＡ ２０３１は、第１の関節スイッチ２０３６、第２の関節スイッチ２０３２、及びシャフトＰＣＢＡ ＥＥＰＲＯＭ ２０３４を備える。いくつかの例では、シャフトＰＣＢＡ ＥＥＰＲＯＭ２０３４は、交換式シャフト組立体２００及び／又はシャフトＰＣＢＡ２０３１固有の１つ又は２つ以上のパラメータ、ルーチン、及び／又はプログラムを含む。シャフトＰＣＢＡ２０３１は、交換式シャフト組立体２００に結合され、及び／又は、外科用器具１０と一体であってもよい。いくつかの例では、シャフトセグメント２００２ｅは、第２のシャフトＥＥＰＲＯＭ ２０３８を備える。第２のシャフトＥＥＰＲＯＭ２０３８は、電動外科用器具１０と接続され得る１つ又は２つ以上のシャフト組立体２００及び／又はエンドエフェクタ３００に対応する複数のアルゴリズム、ルーチン、パラメータ、及び／又は他のデータを含む。

いくつかの態様では、セグメント化回路２０００は、位置エンコーダセグメント２００２ｆ（セグメント６）を備える。位置エンコーダセグメント２００２ｆは、１つ又は２つ以上の磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ａ～２０４０ｂを備える。１つ又は２つ以上の磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ａ～２０４０ｂは、外科用器具１０のモータ２０４８、交換式シャフト組立体２００（図１）、及び／又はエンドエフェクタ３００の回転位置を識別するように構成されている。いくつかの例では、磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ａ～２０４０ｂは、安全プロセッサ２００４及び／又は一次プロセッサ２００６に結合されてもよい。

いくつかの態様では、セグメント化回路２０００は、モータ回路セグメント２００２ｇ（セグメント７）を備える。モータ回路セグメント２００２ｇは、電動外科用器具１０の１つ又は２つ以上の移動を制御するように構成されているモータ２０４８を備える。モータ２０４８は、Ｈブリッジドライバ２０４２及び１つ又は２つ以上のＨブリッジ電界効果トランジスタ２０４４（ＦＥＴ）によって、一次プロセッサ２００６に結合されている。ＨブリッジＦＥＴ ２０４４は、安全プロセッサ２００４に結合されている。モータ電流センサ２０４６は、モータ２０４８の電流引き出しを測定するため、モータ２０４８と直列に結合されている。モータ電流センサ２０４６は、一次プロセッサ２００６及び／又は安全プロセッサ２００４と信号連通している。いくつかの例では、モータ２０４８は、モータ電磁干渉（ＥＭＩ）フィルタ２０５０に結合されている。

いくつかの態様では、セグメント化回路２０００は、電源セグメント２００２ｈ（セグメント８）を備える。電池２００８は、安全プロセッサ２００４、一次プロセッサ２００６、及び追加回路セグメント２００２ｃ～２００２ｇのうちの１つ又は２つ以上に結合されている。電池２００８は、電池コネクタ２０１０及び電流センサ２０１２によってセグメント化回路２０００に結合されている。電流センサ２０１２は、セグメント化回路２０００の合計電流引き出しを測定するように構成されている。いくつかの例では、１つ又は２つ以上の電圧変換器２０１４ａ、２０１４ｂ、２０１６が、既定の電圧値を１つ又は２つ以上の回路セグメント２００２ａ～２００２ｇに提供するように構成されている。例えば、いくつかの例では、セグメント化回路２０００は、３．３Ｖ電圧変換器２０１４ａ～２０１４ｂ及び／又は５Ｖ電圧変換器２０１６を備えてもよい。ブースト変換器２０１８は、例えば１３Ｖ以下など、既定量以下のブースト電圧を提供するように構成されている。ブースト変換器２０１８は、電力集約的な動作の間、追加の電圧及び／又は電流を提供し、電圧低下又は低電力状態を防止するように構成されている。

いくつかの態様では、安全プロセッサセグメント２００２ａは、モータ電力スイッチ２０２０を備える。モータ電力スイッチ２０２０は、電源セグメント２００２ｈとモータ回路セグメント２００２ｇとの間に結合されている。安全プロセッサセグメント２００２ａは、本明細書で更に詳細に考察するように、安全プロセッサ２００４及び／又は一次プロセッサ２００６によってエラー若しくは障害状態が検出されると、モータ回路セグメント２００２ｇに対する電力を遮断するように構成されている。回路セグメント２００２ａ～２００２ｇは、回路セグメント２００２ａ～２００２ｈの全ての構成要素が物理的に近接して配置されて示されているが、回路セグメント２００２ａ～２００２ｈは、同じ回路セグメント２００２ａ～２００２ｇの他の構成要素から物理的及び／又は電気的に分離している構成要素を備えてもよいことが、当業者には認識されるであろう。いくつかの例では、１つ又は２つ以上の構成要素が、２つ又は３つ以上の回路セグメント２００２ａ～２００２ｇの間で共有されてもよい。

いくつかの態様では、複数のスイッチ２０５６～２０７０が、安全プロセッサ２００４及び／又は一次プロセッサ２００６に結合されている。複数のスイッチ２０５６～２０７０は、外科用器具１０の１つ又は２つ以上の動作を制御し、セグメント化回路２０００の１つ又は２つ以上の動作を制御し、かつ／又は外科用器具１０の状態を示すように構成されてもよい。例えば、緊急離脱ドアスイッチ２０５６は、緊急離脱ドアの状態を示すように構成されている。例えば、左側関節左スイッチ２０５８ａ、左側関節右スイッチ２０６０ａ、左側関節中央スイッチ２０６２ａ、右側関節左スイッチ２０５８ｂ、右側関節右スイッチ２０６０ｂ、及び右側関節中央スイッチ２０６２ｂなど、複数の関節運動スイッチは、シャフト組立体２００及び／又はエンドエフェクタ３００の関節運動を制御するように構成されている。左側反転スイッチ２０６４ａ及び右側反転スイッチ２０６４ｂは、一次プロセッサ２００６に結合されている。いくつかの例では、左側関節左スイッチ２０５８ａ、左側関節右スイッチ２０６０ａ、左側関節中央スイッチ２０６２ａ、及び左側反転スイッチ２０６４ａを備える左側スイッチは、左側可撓コネクタ２０７２ａによって一次プロセッサ２００６に結合されている。右側関節左スイッチ２０５８ｂ、右側関節右スイッチ２０６０ｂ、右側関節中央スイッチ２０６２ｂ、及び右側反転スイッチ２０６４ｂを備える右側スイッチは、右側可撓コネクタ２０７２ｂによって一次プロセッサ２００６に結合されている。いくつかの例では、発射スイッチ２０６６、クランプ解除スイッチ２０６８、及びシャフト係合スイッチ２０７０は、一次プロセッサ２００６に結合されている。

いくつかの態様では、複数のスイッチ２０５６～２０７０は、例えば、外科用器具１０のハンドル、複数のインジケータスイッチ、及び／又はそれらの任意の組み合わせに装着される、複数のハンドル制御を備えてもよい。様々な例では、複数のスイッチ２０５６～２０７０により、外科医が外科用器具を操作し、セグメント化回路２０００に対して外科用器具の位置及び／若しくは動作に関するフィードバックを提供し、かつ／又は外科用器具１０の安全でない動作を示すことが可能になる。いくつかの例では、追加のスイッチ又はより少数のスイッチが、セグメント化回路２０００に結合されてもよく、スイッチ２０５６～２０７０のうちの１つ又は２つ以上を組み合わせて単一のスイッチとしてもよく、かつ／又は拡張して複数のスイッチとしてもよい。例えば、一例では、左側及び／又は右側関節運動スイッチ２０５８ａ～２０６４ｂのうちの１つ又は２つ以上を組み合わせて、単一の多重位置スイッチとしてもよい。

一態様では、安全プロセッサ２００４は、他の安全動作の中でも特に、ウォッチドッグ機能を実現するように構成されている。セグメント化回路２０００の安全プロセッサ２００４及び一次プロセッサ２００６は、信号連通している。プロセッサのアライブハートビート信号は、出力２０９７で提供される。加速度セグメント２００２ｃは、外科用器具１０の移動を監視するように構成された加速度計２０２２を備える。様々な例では、加速度計２０２２は、単軸、二軸、又は三軸加速度計であってもよい。加速度計２０２２は、必ずしも座標加速度（速度の変化率）ではない適正な加速度を測定するのに用いられてもよい。その代わりに、加速度計は、加速度計２０２２の基準フレーム内で静止している試験質量が経験する重量の現象と関連付けられる加速度を見る。例えば、地表面で静止している加速度計２０２２は、その重量により、ｇ＝９．８ｍ／ｓ^２（重力）の真っ直ぐ上向きの加速度を測定する。加速度計２０２２が測定することができる別のタイプの加速度は、ｇ力加速度である。他の様々な例では、加速度計２０２２は、単軸、二軸、又は三軸加速度計を備えてもよい。更に、加速度セグメント２００２ｃは、加速度、傾き、衝撃、振動、回転、及び複数の自由度（ＤｏＦ）を検出し測定する、１つ又は２つ以上の慣性センサを備えてもよい。好適な慣性センサは、加速度計（単軸、二軸、若しくは三軸）、地球の磁界などの空間中の磁界を測定する磁力計、及び／又は角速度を測定するジャイロスコープを備えてもよい。

一態様では、安全プロセッサ２００４は、例えばモータ回路セグメント２００２ｇなど、１つ又は２つ以上の回路セグメント２００２ｃ～２００２ｈに関して、ウォッチドッグ機能を実現するように構成されている。これに関して、安全プロセッサ２００４は、ウォッチドッグ機能を用いて、一次プロセッサ２００６の誤動作を検出しそこから復帰する。正常動作の間、安全プロセッサ２００４は、一次プロセッサ２００６のハードウェア障害又はプログラムエラーを監視し、修正動作（単数若しくは複数）を開始する。修正動作は、一次プロセッサ２００６を安全状態に置くこと、及び正常なシステム動作を復元することを含んでもよい。一例では、安全プロセッサ２００４は、少なくとも第１のセンサに結合されている。第１のセンサは、外科用器具１０（図１～図４）の第１の特性を測定する。いくつかの例では、安全プロセッサ２００４は、外科用器具１０の測定された特性を既定値と比較するように構成されている。例えば、一例において、磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ａは、安全プロセッサ２００４に結合されている。磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ａは、モータの速度及び位置情報を安全プロセッサ２００４に提供する。安全プロセッサ２００４は、磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ａを監視し、その値を速度及び／又は位置の最大値と比較し、既定値を上回るモータ２０４８の動作を防止する。いくつかの例では、既定値は、一次プロセッサ２００６と連通している第２の磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ｂによって供給される値、及び／又は例えば安全プロセッサ２００４に結合されたメモリモジュールから、安全プロセッサ２００４に提供される値から計算される、モータ２０４８のリアルタイムの速度及び／又は位置に基づいて計算される。

いくつかの態様では、第２のセンサが、一次プロセッサ２００６に結合されている。第２のセンサは、第１の物理的特性を測定するように構成されている。安全プロセッサ２００４及び一次プロセッサ２００６は、第１のセンサ及び第２のセンサそれぞれの値を示す信号を提供するように構成されている。安全プロセッサ２００４又は一次プロセッサ２００６のどちらかが許容可能な範囲外の値を示しているとき、セグメント化回路２０００は、例えばモータ回路セグメント２００２ｇなど、回路セグメント２００２ｃ～２００２ｈのうちの少なくとも１つの動作を防止する。例えば、図１６Ａ及び１６Ｂに示される例では、安全プロセッサ２００４は、第１の磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ａに結合され、一次プロセッサ２００６は、第２の磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ｂに結合されている。磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ａ、２０４０ｂは、例えば、サイン及びコサイン出力を含む磁気角度回転入力など、任意の好適なモータ位置センサを含んでもよい。磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ａ、２０４０ｂは、モータ２０４８の位置を示すそれぞれの信号を、安全プロセッサ２００４及び一次プロセッサ２００６に提供する。

安全プロセッサ２００４及び一次プロセッサ２００６は、第１の磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ａ及び第２の磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ｂの値が既定範囲内のとき、活性化信号を生成する。一次プロセッサ２００６又は安全プロセッサ２００４のどちらかが既定範囲外の値を検出すると、活性化信号は終了され、例えばモータ回路セグメント２００２ｇなど、回路セグメント２００２ｃ～２００２ｈのうちの少なくとも１つの動作が遮断及び／又は防止される。例えば、いくつかの例では、一次プロセッサ２００６からの活性化信号及び安全プロセッサ２００４からの活性化信号は、ＡＮＤゲートに結合されている。ＡＮＤゲートは、モータ電源スイッチ２０２０に結合されている。ＡＮＤゲートは、安全プロセッサ２００４及び一次プロセッサ２００６の両方からの活性化信号が高であり、磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ａ、２０４０ｂの値が既定範囲内にあることが示されたとき、モータ電源スイッチ２０２０を閉位置で、即ちオン位置で維持する。磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ａ、２０４０ｂのどちらかが既定範囲外の値を検出すると、その磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ａ、２０４０ｂからの活性化信号は低に設定され、ＡＮＤゲートの出力は低に設定されて、モータ電源スイッチ２０２０が開放される。いくつかの例では、第１の磁気角度回転位置エンコーダサ２０４０ａ及び第２の磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ｂの値は、例えば、安全プロセッサ２００４及び／又は一次プロセッサ２００６によって比較される。第１のセンサと第２のセンサの値が異なる場合、安全プロセッサ２００４及び／又は一次プロセッサ２００６は、モータ回路セグメント２００２ｇの動作を防止してもよい。

いくつかの態様では、安全プロセッサ２００４は、第２の磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ｂの値を示す信号を受信し、第２のセンサ値を第１のセンサ値と比較する。例えば、一態様では、安全プロセッサ２００４は、第１の磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ａに直接結合されている。第２の磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ｂは、一次プロセッサ２００６に結合され、それによって第２の磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ｂの値が安全プロセッサ２００４に提供され、かつ／又は安全プロセッサ２００４に直接結合されている。安全プロセッサ２００４は、第１の磁気角度回転位置エンコーダ２０４０の値を第２の磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ｂの値と比較する。安全プロセッサ２００４が第１の磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ａと第２の磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ｂとの間の不整合を検出すると、安全プロセッサ２００４は、例えばモータ回路セグメント２００２ｇへの電力を止めることによって、モータ回路セグメント２００２ｇの動作を遮断してもよい。

いくつかの態様では、安全プロセッサ２００４及び／又は一次プロセッサ２００６は、外科用器具の第１の特性を測定するように構成された第１の磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ａ、及び外科用器具の第２の特性を測定するように構成された第２の磁気角度回転位置エンコーダ２０４０ｂに結合されている。第１の特性及び第２の特性は、外科用器具が正常に動作しているときは既定の関係を含む。安全プロセッサ２００４は、第１の特性及び第２の特性を監視する。既定の関係と矛盾する第１の特性及び／又は第２の特性の値が検出されると、障害が生じる。障害が生じると、安全プロセッサ２００４は、例えば、回路セグメントのうち少なくとも１つの動作を防止する、既定の動作を実行する、かつ／又は一次プロセッサ２００６をリセットするなど、少なくとも１つの動作を行う。例えば、障害が検出されると、安全プロセッサ２００４は、モータ電源スイッチ２０２０を開いて、モータ回路セグメント２００２ｇに対する電力を止めてもよい。

一態様では、安全プロセッサ２００４は、独立制御アルゴリズムを実行するように構成されている。動作の際、安全プロセッサ２００４は、セグメント化回路２０００を監視し、例えば一次プロセッサ２００６など、他の回路構成要素からの信号を独立して制御及び／又はオーバーライドするように構成されている。安全プロセッサ２００４は、外科用器具１０の１つ又は２つ以上の動作及び／又は位置に基づいて、プログラムされたアルゴリズムを実行してもよく、かつ／又は動作中にオンザフライで更新若しくはプログラムされてもよい。例えば、一例では、安全プロセッサ２００４は、新しいシャフト及び／又はエンドエフェクタが外科用器具１０に結合される毎に、新しいパラメータ及び／又は安全アルゴリズムを用いて再プログラムされる。いくつかの例では、安全プロセッサ２００４によって記憶された１つ又は２つ以上の安全値が、一次プロセッサ２００６によって複製される。安全プロセッサ２００４又は一次２００６のどちらかによって記憶された値及び／又はパラメータが適正であることを担保するため、双方向エラー検出が行われる。

いくつかの態様では、安全プロセッサ２００４及び一次プロセッサ２００６は、冗長安全チェックを実現する。安全プロセッサ２００４及び一次プロセッサ２００６は、正常動作を示す周期信号を提供する。例えば、動作の間、安全プロセッサ２００４は、安全プロセッサ２００４がコードを実行しており、正常に動作していることを、一次プロセッサ２００６に対して示してもよい。一次プロセッサ２００６は、同様に、一次プロセッサ２００６がコードを実行しており、正常に動作していることを、安全プロセッサ２００４に対して示してもよい。いくつかの例では、安全プロセッサ２００４と一次プロセッサ２００６との間の通信は、既定の間隔で起こる。既定の間隔は、一定であってもよく、又は外科用器具１０の回路状態及び／若しくは動作に基づいて可変であってもよい。

図１７Ａ及び１７Ｂは、図１～図１４に示す電動外科用器具１０を制御するように構成されているセグメント化回路３０００の別の態様を示す。図１４、図１７Ｂに示すように、ハンドル組立体１４は電動モータ３０１４を含んでもよく、電動モータ３０１４は、モータドライバ３０１５によって制御され得るものであり、また外科用器具１０の発射システムによって用いられ得るものである。様々な形態では、電動モータ３０１４は、例えば、約２５，０００ＲＰＭの最大回転数を有するブラシ付きＤＣ駆動モータであってもよい。別の構成において、電動モータ３０１４としては、ブラシレスモータ、コードレスモータ、同期モータ、ステッパモータ、又は任意の他の好適な電動モータが挙げられ得る。特定の状況下では、モータドライバ３０１５は、例えば図１７Ａ及び１７Ｂに示されているように、ＨブリッジＦＥＴ３０１９を備えてもよい。電動モータ３０１４は、ハンドル組立体１４に解除可能に装着され得る電源組立体３００６によって給電することができる。電源組立体３００６は、制御電力を外科用器具１０に供給するように構成される。電源組立体３００６は、外科用器具１０に給電するための電源として使用され得る、直列に接続された複数の電池を備えてもよい。かかる構成では、電源組立体３００６は、電池パックと称され得る。特定の状況下では、電源組立体３００６の電池セルは、交換可能及び／又は再充電可能であってもよい。少なくとも１つの例では、電池セルは、電源組立体３００６に別個に連結され得るリチウムイオン電池であってもよい。

外科用器具１０と共に使用するために好適な駆動システム及び閉鎖システムの例は、米国特許出願公開第２０１４／０２６３５３９号、発明の名称「ＣＯＮＴＲＯＬ ＳＹＳＴＥＭＳ ＦＯＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」に開示されており、その開示内容全体が本明細書に参照により組み込まれる。例えば、電気モータ３０１４は、回転式シャフト（図示せず）を含むことができ、その回転式シャフトは、長手方向に移動可能な駆動部材上の駆動歯の組又はラックとの噛み合い係合をなして装着され得るギヤ減速機組立体と動作可能に連係し得る。使用の際に、電池によって提供される電圧極性は、電気モータ３０１４を動作させて、エンドエフェクタ３００を実行するように長手方向に移動可能な駆動部材を駆動し得る。例えば、電動モータ３０１４は、長手方向に移動可能な駆動部材を駆動して発射機構を前進させることで、例えば、エンドエフェクタ３００と共に組み立てられたステープルカートリッジから、エンドエフェクタ３００によって捕捉された組織へステープルを発射するように、かつ／又は切断部材を前進させることで、エンドエフェクタ３００によって捕捉された組織を切断するように、構成され得る。

図１７Ａ及び１７Ｂに示すように、また以下で更に詳細に説明するように、電源組立体３００６は、電源管理コントローラを含むことができ、電源管理コントローラは、例えば、交換式シャフト組立体２００がハンドル組立体１４（図１）に結合されている間に、電動モータ３０１４に給電するための第１の電源出力を送出して切断部材を前進させるために、また、交換式シャフト組立体２００がハンドル組立体１４に結合されている間に、電動モータ３０１４に給電するための第２の電源出力を送出して切断部材を前進させるために、電源組立体３００６の電源出力を変調させるように構成され得る。そのような変調は、ハンドル組立体１４に結合されている交換式シャフト組立体に必要以上の過剰な電力を電動モータ３０１４に伝達することを回避する上で有益となり得る。

特定の状況下では、インターフェース３０２４は、例えば、ハンドル組立体１４（図１）に存在するメインコントローラ３０１７を介してかかる通信信号を経路指定することにより、電源管理コントローラ３０１６とシャフト組立体コントローラ３０２２との間の１つ又は２つ以上の通信信号の伝送を容易にし得る。他の状況下では、インターフェース３０２４は、交換式シャフト組立体２００（図１）及び電源組立体３００６がハンドル組立体１４に結合されている間に、ハンドル組立体１４を介して電源管理コントローラ３０１６とシャフト組立体コントローラ３０２２との間の直接線の通信を容易にし得る。

一例として、メインコントローラ３０１７は、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓの商標名ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘとして知られるものなど、任意のシングルコア又はマルチコアプロセッサであってもよい。一例として、外科用器具１０（図１～図４）は、例えば、同じくＴｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓの商標名Ｈｅｒｃｕｌｅｓ ＡＲＭ Ｃｏｒｔｅｘ Ｒ４として知られる、ＴＭＳ５７０及びＲＭ４ｘなどの２つのコントローラベースファミリを備える、安全コントローラプラットフォームなどの、電源管理コントローラ３０１６を備え得る。それにもかかわらず、コントローラ及び安全プロセッサに好適な他の置換品も制限なく用いることができる。一例では、安全プロセッサ２００４（図１６Ａ）は、拡張性がある性能、接続性、及びメモリの選択肢を提供しながら、高度な集積化された安全特性を提供するため、中でも特に、ＩＥＣ ６１５０８及びＩＳＯ ２６２６２の安全限界用途向けに特定的に構成されてもよい。

特定の例では、メインコントローラ３０１７は、図１５～図１７Ｂに関連して記載されるように、シングルコア又はマルチコアコントローラのＬＭ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲであってもよい。

図１８は、ハンドル組立体１４（図１）と電源組立体との間及びハンドル組立体１４と交換式シャフト組立体との間のインターフェースを示す、図１の外科用器具のブロック図である。図１８に示すように、電源組立体３００６は、電源管理回路３０３４を含んでよく、電源管理回路３０３４は、電源管理コントローラ３０１６、電力変調器３０３８、及び電流検出回路３０３６を含み得る。電源管理回路３０３４は、交換式シャフト組立体２００（図１）及び電源組立体３００６がハンドル組立体１４に結合されている間に、交換式シャフト組立体２００の電力要件に基づいて電池３００７の電力出力を変調するように構成され得る。例えば、電源管理コントローラ３０１６は、電源組立体３００６の電力出力の電力変調器３０３８を制御するようにプログラムされ得、電流検出回路３０３６は、電池３００７の電力出力に関するフィードバックを電源管理コントローラ３０１６に提供するため、電源組立体３００６の電力出力を監視するように用いられ得、そのため、電源管理コントローラ３０１６は、電源組立体３００６の電力出力を調節して、所望の出力を維持することができる。

電源管理コントローラ３０１６及び／又はシャフト組立体コントローラ３０２２はそれぞれ、多数のソフトウェアモジュールを記憶し得る１つ又は２つ以上のプロセッサ及び／又はメモリ装置を備え得る点に注目すべきである。外科用器具１０（図１）の特定のモジュール及び／又はブロックが例として記載され得るが、より多くの若しくはより少ない数のモジュール及び／又はブロックが使用され得ることが明らかとなる。更に、様々な事例が、説明を容易にするためにモジュール及び／又はブロックとして記載される場合があるが、そのようなモジュール及び／又はブロックは、１つ又は２つ以上の、例えばプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、回路、レジスタのような、ハードウェアコンポーネント、及び／若しくは、例えばプログラム、サブルーチン、ロジックのようなソフトウェアコンポーネント、並びに／又は、ハードウェアコンポーネントとソフトウェアコンポーネントとの組み合わせ、によって実施され得る。

特定の事例では、外科用器具１０（図１～図４）は、ユーザに感覚フィードバックを提供するための１つ又は２つ以上の装置を含み得る、出力装置３０４２を備えてもよい。このような装置は、例えば、視覚的フィードバック装置（例えば、ＬＣＤディスプレイスクリーン、ＬＥＤインジケータ）、可聴フィードバック装置（例えば、スピーカー、ブザー）又は触覚フィードバック装置（例えば、触覚作動装置）を含んでもよい。特定の状況下では、出力装置３０４２は、ハンドル組立体１４（図１）に含まれ得るディスプレイ３０４３を備えてもよい。シャフト組立体コントローラ３０２２及び／又は電源管理コントローラ３０１６は、出力装置３０４２を介して外科用器具１０のユーザにフィードバックを提供し得る。インターフェース３０２４は、シャフト組立体コントローラ３０２２及び／又は電源管理コントローラ３０１６を出力装置３０４２に接続するように構成され得る。読者は、出力装置３０４２が代わりに電源組立体３００６と統合され得ることを理解するであろう。このような状況下では、交換式シャフト組立体２００がハンドル組立体１４に結合されている一方で、出力装置３０４２とシャフト組立体コントローラ３０２２との間の通信はインターフェース３０２４を介して成し遂げられ得る。

外科用器具１０（図１～図４）及びその動作を制御するための１つ又は２つ以上のセグメント化回路２０００、３０００について記載したが、ここからは、本開示では、外科用器具１０及びセグメント化回路２０００（又は３０００）の様々な特定の構成について説明する。

様々な態様において、本開示は、データの保存及び使用のための技術を提示する。一態様において、データの保存及び使用は、複数レベルの動作閾値に基づいている。このような閾値は、最終上限閾値限界及び最終下限閾値限界を含み、電流、電圧、発射負荷、トルクが最終閾値を超えると、モータが停止されるか、リターンが起動され、あるいは、閾値内で動作している間は、装置がモータの負荷を自動的に補う。

一態様において、外科用器具１０（図１～図１８に関して記載される）は、最小及び最大閉鎖クランプ負荷を許容範囲内に維持するために、最終上限閾値及び最終下限閾値を監視するように構成され得る。最小値に達しない場合、外科用器具１０は始動できず、又はそれが最小値を下回る場合、ユーザの動作が必要とされる。クランプ負荷が好適なレベルであるが、発射中に最小値を下回る場合、外科用器具１０は、モータの速度を調節する、又はユーザに警告することができる。動作中に下限値を超えた場合、ユニットは発射が予定通りに完了しない可能性があるという警告を発することができる。外科用器具１０はまた、電池電圧が最終下限値を下回るときを監視するように構成することができ、残りの電池電力は、装置をＩ型梁に静止した状態へと戻すためのみに使用される。エンドエフェクタ内の故障を感知するために、アンビルの開放力を使用することができる。代替的に、外科用器具１０は、モータ電流が増加する、又は関連する速度が低下するときを監視するように構成することができ、よってモータ制御は、速度を一定に維持するために、パルス幅又は周波数変調を増加させる。

別の態様において、外科用器具１０（図１）は、電流引き込み、圧力、発射負荷、トルクの最終閾値を検出するように構成され得、これにより、これらの閾値のいずれかを超えると、外科用器具１０はモータを停止するか、又はモータによってナイフを発射前位置に戻す。最終閾値よりも小さな二次閾値が、モータ制御パラメータを変更することによって、条件の変化に適合するために、モータ制御プログラムを変更するために使用されてもよい。限界閾値は、別のカウンタ又は入力への比例的な応答に基づくステップ関数又はランプ関数として構成することができる。例えば、滅菌する場合、０～２００滅菌サイクルにおいて変更せず、２０１～４００滅菌サイクルにおいて、使用毎にモータを１％減速し、４００を超える滅菌サイクルでは使用が防止される。モータの速度もまた、組織間隙及び電流引き込みに基づいて変化させることができる。

電動の再使用可能なステープラ装置の理想的な機能に影響し得る多くのパラメータが存在する。これらのパラメータのほとんどは、最終最大閾値／最終最小閾値を有し、装置は、これらを超えて動作するべきではない。それでも、装置の機能動作に影響し得る、限界値も存在する。これらの、複数のパラメータによるこれらの複数の限界は、装置の動作プログラムへの多重及び累積的効果をもたらし得る。

したがって、本開示は、外科用器具に関し、様々な状況において、組織をステープリングし切断するように設計された、外科用ステープリング及び切断器具、並びにそのためのステープルカートリッジに関する。

電気機械装置の効率的な性能は、様々な要因に依存する。その１つは機能エンベロープ（operational envelope）、すなわち、装置がその意図される機能を実行する際のパラメータ、条件、及びイベントの範囲である。例えば、電流により駆動されるモータにより動力を与えられる装置において、一定の電流閾値を超えたところに、装置が所望されるよりも非効率に動作する動作範囲が存在することがある。換言すると、上方「速度制限」が存在することがあり、これを超えると効率性が低下する。このような上限閾値は、実質的な非効率性、又は更には機械の劣化を防ぐ上で有意義であり得る。

しかしながら、機能エンベロープ内において、動作状態における効率性を高めるために利用可能な範囲を形成し得る、閾値が存在することがある。換言すると、定義された機能エンベロープ（又はサブエンベロープ）内に、装置がより良好に適応し、かつ機能することができる、領域が存在することがある。このような範囲は、限界閾値と、最終閾値との間にあり得る。加えて、これらの範囲は、「スイートスポット」、又は所定の任意の範囲若しくは点を含むことがある。これらの範囲はまた、性能が適切であると判定される、大きな範囲を含み得る。

その上、又はその下で、装置の停止など、動作（１つ又は複数）が取られる（又は動作を取るのを控える）、最終閾値が定義されてもよい。その上、又はその下で、装置の停止など、動作（１つ又は複数）が取られる（又は動作を取るのを控える）、限界閾値が定義されてもよい。非限定的な実施例により、モータの電流引き込みが最終閾値の７５％を超える点を定義するように限界閾値が設定されてもよい。限界閾値を超えると、装置は、モータ速度が最終閾値に向かって上昇し続けるのに伴い、モータ速度を、度合いを増しながら低減させ始め得る。

閾値を超えた結果として行われる調節を実行するために、様々なメカニズムが使用され得る。例えば、調節は、ステップ関数を反映してもよい。これはまた、ランプ関数を反映してもよい。他の関数が使用されてもよい。

様々な態様において、追加的なメカニズムにより性能を高めるために、多重閾値（overlaying threshold）が定義されてもよい。多重閾値は、複数のパラメータにより定義される、１つ又は２つ以上の閾値を含む場合がある。多重閾値は、別の閾値（１つ又は複数）を生成する入力として、１つ又は２つ以上の閾値を生じてもよい。多重閾値は、既定であるか、又は、例えば動作時に動的に生成されてもよい。多重閾値は、閾値が複数の入力により定義されるときに有効になってもよい。滅菌サイクル数が３００（限界閾値）を超えるが、５００（最終閾値）以下であるとき、装置はモータをより遅く動作させる。次に、電流引き込みが、７５％の限界閾値を超えると、装置は度合いを増しながら速度を落とす。

図１９は、様々な実施例による外科用器具１０（図１～図４）の切刃１８２（図１４）の先鋭度を評価するためのシステム４３１１の論理図を示す。いくつかの例において、システム４３１１は、先鋭度試験部材４３０２を通して切刃１８２を前進させる能力を試験することによって、切刃１８２の先鋭度を評価することができる。例えば、システム４３１１は、切刃１８２が先鋭度試験部材４３０２の少なくとも既定の部分を完全に横切する、かつ／又は完全に通過するのにかかる期間を観察するように構成することができる。観察された期間が既定の閾値を超過する場合、回路４３１０は、例えば、切刃１８２の先鋭度が許容可能なレベルを下回っていると結論付けてもよい。

一態様では、先鋭度試験部材４３０２を利用して、切刃１８２（図１４）の先鋭度を試験することができる。特定の例では、先鋭度試験部材４３０２は、例えば、ステープルカートリッジ３０４（図１、図２、及び図１５）のカートリッジ本体１９４（図１４）に取設する、及び／又はそれと一体化させることができる。特定の例では、先鋭度試験部材４３０２は、例えば、外科用ステープルカートリッジ３０４の近位部分に配置することができる。特定の例では、先鋭度試験部材４３０２は、例えば、外科用ステープルカートリッジ３０４のカートリッジデッキ、又はカートリッジ本体１９４上に配置することができる。

特定の例では、ロードセル４３３５は、例えば、切刃１８２（図１４）が先鋭度試験部材４３０２と係合し、かつ／又はそれに接触している状態で、切刃１８２に加えられる力（Ｆｘ）を監視するように構成することができる。切刃１８２が先鋭度試験部材４３０２と係合され、かつ／又は接触している間、先鋭度試験部材４３０２によって切刃１８２に加えられる力（Ｆｘ）は、少なくとも部分的に、切刃１８２の先鋭度に依存し得ることが、読者には理解されるであろう。いくつかの例において、切刃１８２の先鋭度の減少は、切刃１８２が先鋭度試験部材４３０２を切断又は通過するのに要する力（ＦＸ）の増加をもたらし得る。先鋭度試験部材４３０２のロードセル４３３５を利用して、切刃１８２が先鋭度試験部材４３０２を通じて事前定義された距離（Ｄ）だけ移動する間に、切刃１８２に印加された力（Ｆｘ）を測定してもよく、これは、切刃１８２の先鋭度を判定するために利用することができる。

特定の例では、システム４３１１は、プロセッサ４３１５（「マイクロプロセッサ」）と、１つ又は２つ以上のコンピュータ可読媒体若しくはメモリユニット４３１７（「メモリ」）とを含んでもよい、コントローラ４３１３（「マイクロコントローラ」）を含んでもよい。特定の例では、メモリ４３１７は、様々なプログラム命令を記憶してもよく、それが実行されると、プロセッサ４３１５に、本明細書に記載される複数の機能及び／又は計算を実施させることができる。特定の例では、メモリ４３１７は、例えばプロセッサ４３１５に結合されてもよい。電源４３１９は、例えば、コントローラ４３１３に電力を供給するように構成することができる。いくつかの例において電源４３１９は、例えばＬｉイオン電池などの電池（又は「電池パック」若しくは「パワーパック」）を含んでもよい。特定の例では、電池パックは、ハンドル組立体１４に解除可能に装着されるように構成されてもよい。直列で接続された多数の電池セルが、電源４３１９として使用されてもよい。いくつかの例において、電源４３１９は、例えば、交換可能及び／又は充電式であってもよい。

特定の例では、コントローラ４３１３は、例えば、フィードバックシステム及び／又はロックアウトメカニズム４１２３に動作可能に結合することができる。

システム４３１１は１つ又は２つ以上の位置センサを備えてもよい。本開示と共に使用するために好適な例示の位置センサ及び位置付けシステムが、米国特許出願公開第２０１４／０２６３５３８号、発明の名称「ＳＥＮＳＯＲ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＦＯＲ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＰＯＳＩＴＩＯＮＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ ＦＯＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」に記載されており、その開示の全体を参照により本明細書に組み込む。いくつかの例において、システム４３１１は、第１位置センサ４３２１及び第２位置センサ４３２３を含んでもよい。特定の例では、第１の位置センサ４３２１は、例えば、先鋭度試験部材４３０２の近位端における切刃１８２（図１４）の第１の位置を検出するのに利用することができ、第２の位置センサ４３２３は、例えば、先鋭度試験部材４３０２の遠位端における切刃１８２の第２の位置を検出するのに利用することができる。

特定の例では、第１及び第２の位置センサ４３２１及び４３２３はそれぞれ、コントローラ４３１３に対して第１及び第２の位置信号を提供するために利用することができる。位置信号は、コントローラ４３１３と第１及び第２の位置センサ４３２１及び４３２３との間のインターフェースに基づくアナログ信号又はデジタル値であってもよいことが理解されるであろう。一実施例において、コントローラ４３１３と第１及び第２の位置センサ４３２１及び４３２３との間のインターフェースは、標準的なシリアル周辺インターフェース（ＳＰＩ）であることができ、位置信号は、上述したように、切刃１８２の第１位置及び第２位置を表すデジタル値であることができる。

上記に加えて更に、プロセッサ４３１５は、第１位置信号の受信と第２位置信号の受信との間の期間を判定してもよい。判定された期間は、例えば先鋭度試験部材４３０２の近位端における第１の位置から、例えば先鋭度試験部材４３０２の遠位端における第２の位置まで、先鋭度試験部材４３０２を通して切刃１８２（図１４）を前進させるのにかかる時間に相当し得る。少なくとも１つの例では、コントローラ４３１３は、第１位置信号を受信するとプロセッサ４３１５によってアクティブ化し、第２位置信号を受信すると非アクティブ化することができる、時間要素を含んでもよい。時間要素のアクティブ化と非アクティブ化との間の期間は、例えば、切刃１８２を第１位置から第２位置まで前進させるのにかかる時間に相当してもよい。時間要素は、リアルタイムクロック、時間関数を実現するように構成されたプロセッサ、又は他の任意の好適なタイミング回路を備えてもよい。

様々な例では、コントローラ４３１３は、切刃１８２（図１４）を第１の位置から第２の位置まで前進させるのにかかる期間を、事前定義された閾値と比較して、例えば、切刃１８２の先鋭度が許容可能なレベルを下回っているか否かを評価することができる。特定の例では、コントローラ４３１３は、測定された期間が、例えば１％、５％、１０％、２５％、５０％、１００％、及び／又は１００％超、事前定義された閾値を超過した場合に、切刃１８２の先鋭度が許容可能なレベルを下回っていると結論付けてもよい。

図２０は、様々な態様による、様々な先鋭度レベルで先鋭度試験部材４３０２によって外科用器具１０（図１～図４）の切刃に対して加えられる力を判定するためのシステム４３４０の論理図を示す。図２０を参照すると、様々な例では、電動モータ４３３１は、発射バー１７２（図２０）を駆動して、例えば、発射ストロークの間は切刃１８２（図１４）を前進させ、かつ／又は復帰ストロークの間は切刃１８２を後退させることができる。モータドライバ４３３３は、電動モータ４３３１を制御することができ、例えばコントローラ４３１３などのコントローラは、モータドライバ４３３３と信号通信することができる。電動モータ４３３１が切刃１８２を前進させるにつれて、コントローラ４３１３は、例えば、電動モータ４３３１によって引き込まれる電流を判定することができる。かかる例では、切刃１８２を前進させるのに要する力は、例えば、電気モータ４３３１によって引き込まれる電流に対応することができる。やはり図２０を参照すると、外科用器具１０のコントローラ４３１３は、切刃１８２の前進の間に電動モータ４３３１によって引き込まれる電流が増加したかを判定することができ、増加した場合、電流の増加率を計算することができる。

特定の例では、電動モータ４３３１によって引き込まれる電流は、切刃１８２（図１４）が先鋭度試験部材４３０２と接触している間、先鋭度試験部材４３０２の切刃１８２に対する抵抗により、大幅に増加し得る。例えば、電気モータ４３３１によって引き込まれる電流は、切刃１８２が先鋭度試験部材４３０２を係合と係合し、通過し、及び／又はこれを切断するにつれて大幅に増加し得る。切刃１８２に対する先鋭度試験部材４３０２の抵抗は、切刃１８２の先鋭度に部分的に依存し、繰り返し使用によって切刃１８２の先鋭度が減少するにつれて、切刃１８２に対する先鋭度試験部材４３０２の抵抗が増加することが、読者には理解されるであろう。したがって、切刃が先鋭度試験部材４３０２と接触している間、電動モータ４３３１によって引き込まれる電流の増加率の値は、例えば、繰り返し使用によって切刃１８２の先鋭度が減少するにつれて増加し得る。

特定の例では、電動モータ４３３１によって引き込まれる電流の増加率の判定された値は、電動モータ４３３１によって引き込まれる電流の最大検出増加率であることができる。様々な例において、コントローラ４３１３は、電動モータ４３３１によって引き込まれる電流の増加率の判定された値を、電動モータ４３３１によって引き込まれる電流の増加率の事前定義された閾値と比較することができる。判定された値が事前定義された閾値を超過した場合、コントローラ４３１３は、例えば、切刃１８２の先鋭度が許容可能なレベルを下回っていると結論付けることができる。

特定の例では、図２０に示されるように、プロセッサ４３１５は、例えば、フィードバックシステム及び／又はロックアウトメカニズムと通信することができる。特定の例では、電動モータ４３３１によって引き込まれる電流の増加率の判定された値が事前定義された閾値を超過した場合、プロセッサ４３１５は、フィードバックシステムを用いてユーザに注意することができる。特定の例では、例えば、電動モータ４３３１によって引き込まれる電流の増加率の判定された値が事前定義された閾値を超過した場合、プロセッサ４３１５は、ロックアウトメカニズムを用いて切刃１８２（図１４）の前進を防止してもよい。特定の例では、システム４３１１は、第１及び第２の位置センサ４３２１、４３２３を含んでよい。外科用器具１０（図１～図４）は、ロードセル４３３５を含んでもよい。

様々な例では、コントローラ４３１３は、アルゴリズムを利用して、電動モータ４３３１によって引き込まれる電流の変化を判定することができる。例えば、電流センサは、発射ストロークの間、電気モータ４３３１によって引き込まれる電流を検出することができる。電流センサは、電気モータによって引き込まれる電流を継続的に検出することができ、かつ／又は電気モータによる電流引き込みを間欠的に検出することができる。様々な例では、アルゴリズムは、例えば、最近の電流読み取り値を直前の電流読み取り値と比較することができる。それに加えて、又は代替的に、アルゴリズムは、期間Ｘ内のサンプル読み取り値を、以前の電流読み取り値と比較することができる。例えば、アルゴリズムは、サンプル読み取り値を、例えば、直前の期間Ｘなど、以前の期間Ｘ内の以前のサンプル読み取り値と比較することができる。他の例では、アルゴリズムは、モータによって引き込まれる電流の傾向的な平均を計算することができる。アルゴリズムは、例えば、最近の電流読み取り値を含む、期間Ｘの間の平均電流引き込みを計算することができ、また、平均電流引き込みを、例えば直前の期間Ｘの間の平均電流引き込みと比較することができる。

特定の例では、ロードセル４３３５（図１９、２０）は、例えば、切刃１８２（図１４）が先鋭度試験部材４３０２（図１９、２０）と係合し、かつ／又はそれに接触している状態で、切刃１８２に加えられる力（Ｆｘ）を監視するように構成することができる。切刃１８２が先鋭度試験部材４３０２と係合され、かつ／又は接触している間、先鋭度試験部材４３０２によって切刃１８２に加えられる力（Ｆｘ）は、少なくとも部分的に、切刃１８２の先鋭度に依存し得ることが、読者には理解されるであろう。いくつかの例において、切刃１８２の先鋭度の減少は、切刃１８２が先鋭度試験部材４３０２を切断又は通過するのに要する力（ＦＸ）の増加をもたらし得る。特定の例では、コントローラ４３１３（図１９、２０）は、切刃１８２（図１４）に加えられる監視された力（Ｆｘ）の最大値を、１つ又は２つ以上の事前定義された閾値と比較してもよい。

特定の例では、切刃１８２（図１４）は、第１の厚さを含む捕捉された組織を横切するのには十分に先鋭であり得るが、例えば、第１の厚さよりも厚い第２の厚さを含む捕捉された組織を横切するには先鋭度が十分でないことがある。いくつかの例において、切刃１８２が捕捉された組織を横切するのに要する力によって定義されるような、切刃１８２の先鋭度レベルは、例えば、捕捉された組織が特定の組織厚さ範囲内にある組織厚さを含む場合に、捕捉された組織を横切するのに適正であり得る。特定の例では、メモリ４３１７（図１９、２０）は、エンドエフェクタ３００によって捕捉された組織の１つ又は２つ以上の事前定義された組織厚さ範囲、及び事前定義された組織厚さ範囲と関連付けられた事前定義された閾値力を格納することができる。いくつかの例において、事前定義された閾値力はそれぞれ、事前定義された閾値力と関連付けられた組織厚さ範囲に包含される組織厚さ（Ｔｘ）を含む、捕捉された組織を横切するために好適である、切刃１８２の最小先鋭度レベルを表してもよい。いくつかの例において、組織厚さ（Ｔｘ）を含む捕捉された組織を切刃１８２が横切するのに要する力（Ｆｘ）が、組織厚さ（Ｔｘ）を包含する事前定義された組織厚さ範囲と関連付けられた事前定義された閾値力を超過した場合、切刃１８２は、例えば、捕捉された組織を横切するには先鋭度が十分でないことがある。

様々な態様では、本開示は、組織圧迫を判定するための技術、及び組織圧迫に応じて（図１～図１８に関連して説明した）外科用器具１０の動作を制御する追加の技術を提供する。一実施例では、カートリッジは、意図された組織のタイプ及び厚さに基づいて別様に閉鎖するように外科用器具１０を駆動する可変圧迫アルゴリズムを定義するように構成され得る。別の実施例では、外科用器具１０は、発射中に経験する負荷に基づいて閉鎖を適応させるように、外科医の使用及び元の組織圧迫プロファイルから学習する。外科用器具１０が、このカートリッジタイプについて経験したものとは劇的に異なる組織圧迫の負荷を経験したときに、器具は、そのことをユーザに強調する。

器具が病院の使用に順応してくるにつれて経時的にモータ制御アルゴリズムのアクティブに調節すると、充電式電池の寿命を向上させること、並びに、組織流動を最小限に抑える組織／処置の要件に調節することができ、したがって、組織封着におけるステープル形成を向上させることができる。

したがって、本開示は、外科用器具に関し、様々な状況において、組織をステープリングし切断するように設計された、外科用ステープリング及び切断器具、並びにそのためのステープルカートリッジに関する。例えば、様々な態様では、本開示は、ハンドルが、意図された組織特性について調節するように閉鎖及び発射アルゴリズムを調節することを可能にするためにカートリッジのタイプ又は組織間隙を感知するように構成された内視鏡器具を提供する。この適応アルゴリズム調節は、装置が２つの異なるシステムに反応し、そこから恩恵を受けることを可能にするユーザの動作から「学習する」ことができる。開示する適応アルゴリズムによって提供される第１の恩恵は、組織流動及びステープル形成を含む。装置がユーザの基本傾向及びステップタイミングを学習するにつれて、装置は、より一貫して信頼性の高い出力を提供するように、閉鎖速度及び発射速度を調節することができる。開示する適応アルゴリズムによって提供される第２の恩恵は、電池パックに関係している。装置が器具の発射回数及び使用状態を学習するにつれて、装置は、電池寿命を長くするために事前定義されたやり方で、モータの電流ニーズ／速度を調節することができる。重度の肥満に対する処置を行う病院で使用される装置は、主に結腸直腸又は胸部の処置を行う病院で使用される装置と同様のやり方で動作する可能性は実質的には小さい。したがって、装置が、経時的に、実質的に同様の処置を行うために使用されるときに、装置は、その動作アルゴリズムを学習し、「理想的な」排出及び組織流動の包絡線内で維持するように調節するように構成されている。

安全かつ効果的な外科手術には、関与する組織の十分な知識と、その組織への敬意が必要である。臨床医は、外科手術中に行われる調節が有益であり得ることに注意を払っている。これらの調節は、望ましいステープル形成を検出し、促進するメカニズムを含む。

内視鏡器具は、外科的処置に関してそれらを使用する間に、相当量のデータを生成し、監視し、処理することができる。電池の使用を含むかかるデータは、外科用器具自体から取得することができる。加えて、組織圧迫などの特性を含めて、外科用器具が相互作用する組織の特性からデータを取得することができる。更に、臨床医と外科用器具自体との相互作用から、データを取得することができる。そのように取得したデータのリポジトリを処理することができ、所望の場合には、現在の外科的処置に対する安全かつ効果的な結果を促進し、並びに、複数の臨床医によるより一般化された生産的な使用のための基礎を作るように、外科用器具を状況に適応するように設計することができる。かかる適応調節（外科的処置中と、器具が複数の外科的処置から引き出される使用パターンを「学習する」場合の双方）は、患者ケア環境全体を向上させる多数のメカニズムを提供することができる。

図２１は、外科用器具の動作を適応させるためのプロセスの一態様を示している。図２１に示すように、モジュールを、外科用器具１０（図１～図４）に取設する、又は他の場合には装填することができる（５１６０）。モジュールは、選択又はアップロードされたプログラムを含むことができる５１６２。外科用器具１０を動作させる準備ができるように、制御機器をアクティブ化することができる（５１６４）。外科用器具１０の使用中、又は使用後、制御手段を含めて、プログラムを適応させることができる（５１６６）。例えば、これは、外科用器具１０内の、又は外科用器具１０の遠隔操作に関して、データレートを調節することを含むことができる。これは、アンビル３０６（図１）及び外科用ステープルカートリッジ３０４（図１）が閉鎖運動に従事する速度などの速度を調節することを含むことができる。これは、エミッタ及びセンサからのパルス、又は、組織に電流のパルスを印加すること、あるいはかかるパルスのタイミングを含むこともできる。これは、降下した場合の外科用器具１０の加速など、加速、あるいはスリープモードからの遷移に適応するようにプログラムを調節することを含むことができる。プログラムは、クランプ力に基づいて実際の／又は予想される負荷を処理するように適応され得る。

例えば、ステープル留め処置を実行するアクションを完了するために、外科用器具１０（図１～図４）を用いることができる（５１６８）。外科用器具１０の適切なメモリ位置に、データ記録することができる（５１７０）。センサがパラメータをどの程度正確に測定したか、及び／測定するかなど、センサ挙動を評価することができる（５１７２）。組織特性、待機期間、及び発射速度を含むが、これらに限定されない、予期データを評価することができる（５１７４）。本明細書に開示した上記のメカニズムは、更に、プログラムを適応させる入力を提供することができる（５１６６）。加えて、組織特性履歴、実際の組織特性、又は予想される組織特性に基づいて、組織同定を実行することができ（５１７８）、これは、更にプログラムを適応させる入力を提供することができる（５１６６）。加えて、組織同定５１７８の特性を更新することができる。更に、処置中に測定されたセンサ入力（５１７６）を、更にプログラムを適応させる追加の入力（５１６６）として使用することができ、かかるセンサ測定は、アンビル３０６と外科用ステープルカートリッジ３０４との間に間隙の測定を含むことができ、機能、電流、又はトルクの導関数を含む微分測定が取得される。

エンドエフェクタ６００６は、組織を圧縮、切断、又はステープル留めするために使用されてもよい。次に、図２３Ａを参照すると、エンドエフェクタ６０３０は、圧縮、切断、又はステープル留めの前に、医師によって組織６０３２を取り巻くように位置付けられてもよい。図２３Ａに示されるように、エンドエフェクタを使用する準備をしている間、組織に圧縮は適用されなくてもよい。次に、図２３Ｂを参照すると、エンドカッタのハンドル（例えば、ハンドル６００２）を係合させることによって、医師は、エンドエフェクタ６０３０を使用して組織６０３２を圧縮してもよい。一態様では、組織６０３２は、図２３Ｂに示されるように、その最大閾値まで圧縮されてもよい。

図２３Ａを参照すると、様々な力が、エンドエフェクタ６０３０によって組織６０３２に適用されてもよい。例えば、組織６０３２がエンドエフェクタ６０３０のアンビル６０３４とチャネルフレーム６０３６との間で圧縮されると、それによって垂直力Ｆ１及びＦ２が適用されてもよい。次に、図２３Ｂを参照すると、エンドエフェクタ６０３０によって圧縮されるとき、様々な斜め方向及び／又は横方向の力もまた、組織６０３２に適用されてもよい。例えば、力Ｆ３が適用されてもよい。エンドカッタ６０００などの医療装置を操作するために、エンドエフェクタによって組織に適用されている様々な形態の圧縮を検出又は計算することが望ましいことがある。例えば、垂直方向又は横方向の圧縮の理解は、エンドエフェクタがステープル動作をより精密又は正確に適用することを可能にし得、あるいはエンドカッタをより適切又は安全に使用することができるようなエンドカッタの情報を操作者に与え得る。

組織６０３２を貫通する方向の圧縮は、組織６０３２のインピーダンスから判定され得る。様々な圧縮水準において、組織６０３２のインピーダンスＺは増加又は減少し得る。電圧Ｖ及び電流Ｉを組織６０３２に印加することによって、組織６０３２のインピーダンスＺが様々な圧縮水準で判定され得る。例えば、インピーダンスＺは、印加された電圧Ｖを電流Ｉで除することによって計算され得る。

次に図２４を参照すると、一態様では、ＲＦ電極６０３８は、エンドエフェクタ６０３０の上（例えば、エンドエフェクタ６０３０のステープルカートリッジ、ナイフ、又はチャネルフレームの上）に位置付けられ得る。更に、電気接点６０４０は、エンドエフェクタ６０３０のアンビル６０３４の上に位置付けられ得る。一態様では、電気接点は、エンドエフェクタのチャネルフレームの上に位置付けられ得る。組織６０３２がエンドエフェクタ６０３０のアンビル６０３４と、例えば、チャネルフレーム６０３６との間で圧縮されると、組織６０３２のインピーダンスＺは変化する。エンドエフェクタ６０３０によって生じる垂直方向の組織圧縮６０４２は、組織６０３２のインピーダンスＺの関数として測定され得る。

次に図２５を参照すると、一態様では、ＲＦ電極６０３８が位置付けられると、電気接点６０４４は、エンドエフェクタ６０３０のアンビル６０３４の反対端の上に位置付けられ得る。組織６０３２がエンドエフェクタ６０３０のアンビル６０３４と、例えば、チャネルフレーム６０３６との間で圧縮されると、組織６０３２のインピーダンスＺは変化する。エンドエフェクタ６０３０によって生じる横方向の組織圧縮６０４６は、組織６０３２のインピーダンスＺの関数として測定され得る。

次に図２６を参照すると、一態様では、電気接点６０５０は、アンビル６０３４の上に位置付けられ得、電気接点６０５２は、チャネルフレーム６０３６においてエンドエフェクタ６０３０の反対端の上に位置付けられ得る。ＲＦ電極６０４８は、エンドエフェクタ６０３０の中央部に側方に位置付けられ得る。組織６０３２がエンドエフェクタ６０３０のアンビル６０３４と、例えば、チャネルフレーム６０３６との間で圧縮されると、組織６０３２のインピーダンスＺは変化する。ＲＦ電極６０４８の左右における横方向の圧縮又は角度のある圧縮６０５４及び６０５６は、エンドエフェクタ６０３０によって発生し得、ＲＦ電極６０４８並びに電気接点６０５０及び６０５２の相対的な位置付けに基づいて、組織６０３２の様々なインピーダンスＺの関数として測定され得る。

本開示に記載の技術及び特徴のうちの１つ又は２つ以上によれば、上述したように、ＲＦ電極は、ＲＦセンサとして使用され得る。次に図２７を参照すると、一態様では、ＲＦセンサ６０６２は、エンドエフェクタのチャネルフレーム６０６６に挿入されたステープルカートリッジ６０６０の上に位置付けられ得る。ＲＦ電極は、エンドカッタのハンドル（例えば、ハンドル６００２）内の電源によって給電され得る電力線６０６４から続き得る。

次に図２８を参照すると、一態様では、ＲＦ電極６０７４及び６０７６は、エンドエフェクタ６０７０のチャネルフレーム６０７８に挿入されたステープルカートリッジ６０７２の上に位置付けられ得る。図示されるように、ＲＦ電極６０７４は、エンドカッタハンドルに対するエンドエフェクタの近位位置に配置され得る。更に、ＲＦ電極６０７６は、エンドカッタハンドルに対するエンドエフェクタの遠位位置に配置され得る。ＲＦ電極６０７４及び６０７６は、エンドエフェクタ上の１つ又は２つ以上の電気接点の位置に基づいて組織内の様々な点において垂直方向、横方向、近位、又は遠位の圧縮を測定するために利用され得る。

次に図２９を参照すると、一態様では、ＲＦ電極６０８４～６１１６は、圧縮情報を所望する様々な点に基づいて、チャネルフレーム６０８０（又はエンドエフェクタの他の構成要素）に挿入されたステープルカートリッジ６０８２の上に位置付けられ得る。次に図３０を参照すると、一態様では、ＲＦ電極６１２２～６１４０は、圧縮情報を所望する別個の点において、ステープルカートリッジ６１２０の上に位置付けられ得る。次に図３１を参照すると、ＲＦ電極６１５２～６１７２は、圧縮測定をどの程度正確又は精密にする必要があるかに基づいて、ステープルカートリッジの複数の区域内で様々な点に位置付けられ得る。例えば、ＲＦ電極６１５２～６１５６は、区域６１５８内の圧縮測定をどの程度正確又は精密にする必要があるかに応じて、ステープルカートリッジ６１５０の区域６１５８内に位置付けられ得る。更に、ＲＦ電極６１６０～６１６４は、区域６１６６内の圧縮測定をどの程度正確又は精密にする必要があるかに応じて、ステープルカートリッジ６１５０の区域６１６６内に位置付けられ得る。加えて、ＲＦ電極６１６８～６１７２は、区域６１７４内の圧縮測定をどの程度正確又は精密にする必要があるかに応じて、ステープルカートリッジ６１５０の区域６１７４内に位置付けられ得る。

本明細書に記載するＲＦ電極は、チャネルフレームに挿入されたステープルカートリッジを通って配線され得る。次に図３２を参照すると、一態様では、ＲＦ電極は、プレス成形された直径約１．０ｍｍの「マッシュルームヘッド」６１８０を有し得る。ＲＦ電極はプレス成形された直径約１．０ｍｍの「マッシュルームヘッド」を有し得るが、これは、非限定的な実施例を意図するものであり、ＲＦ電極は、それぞれの特定の用途又は設計に応じて異なる形状及び大きさになってもよい。ＲＦ電極は、導電線６１８２に接続されても、締結されてもよく、又はそれを形成してもよい。導電線６１８２は、直径約０．５ｍｍであってもよく、特定の用途又は設計に基づいてより大きい又はより小さい直径を有してもよい。更に、導電線は、絶縁被覆６１８４を有してもよい。一実施例では、ＲＦ電極は、ステープルカートリッジ、チャネルフレーム、ナイフ、又はエンドエフェクタの他の構成要素を通って突出してもよい。

次に図３３を参照すると、ＲＦ電極は、エンドエフェクタのステープルカートリッジ又はチャネルフレームの単一の壁を通って、又は複数の壁を通って配線され得る。例えば、ＲＦ電極６１９０～６１９４は、エンドエフェクタのステープルカートリッジ又はチャネルフレームの壁６１９６を通って配線され得る。導線６１９８の１つ又は２つ以上は、ＲＦ電極６１９０～６１９４に接続されても、締結されても、その一部になってもよく、例えば、エンドカッタのハンドル内の電源から壁６１９６を通り抜けてもよい。

次に図３４を参照すると、電源は、ＲＦ電極と連通していてもよく、又は導線若しくはケーブルを通ってＲＦ電極に電力を供給してもよい。導線又はケーブルは、個々の導線それぞれに合流し、電源に通じ得る。例えば、ＲＦ電極６２０４～６２１２は、電源から導線又はケーブル６２０２を通って電力を受容してもよく、この導線又はケーブルは、エンドエフェクタのステープルカートリッジ６２００又はチャネルフレームを通り抜けてもよい。一実施例では、ＲＦ電極６２０４～６２１２のそれぞれは、導線若しくはケーブル６２０２にまで続く又はこれを通り抜ける、それ自身の導線を有してもよい。ステープルカートリッジ６２００又はチャネルフレームはまた、例えば、図１６Ａ、図１６Ｂに関連して示される一次プロセッサ２００６、又は図１７Ａ、図１７Ｂ、及び図１８に関連して示されるメインコントローラ３０１７など、コントローラ６２１４を含んでもよい。コントローラ６２１４は、ステープルカートリッジ６２００又はチャネルフレームフォームファクタに嵌合するように好適にサイズ決定される必要があることは理解されるであろう。また、コントローラ（Also, the controller）

様々な態様では、医療装置と共に使用するための、本明細書に記載の組織圧縮センサシステムは、周波数発生器を含み得る。周波数発生器は、エンドカッタなど、医療装置の回路基板上に配置され得る。例えば、周波数発生器は、エンドカッタのシャフト又はハンドル内の回路基板上に配置され得る。次に図３５を参照すると、本開示の一実施例による例示的な回路図６２２０が示されている。図示されるように、周波数発生器６２２２は、電源６２２１から電力又は電流を受容し得、１つ又は２つ以上のＲＦ信号を１つ又は２つ以上のＲＦ電極６２２４に供給し得る。上述したように、１つ又は２つ以上のＲＦ電極は、ステープルカートリッジ又はチャネルフレームなど、エンドエフェクタ又はエンドカッタ上の様々な位置又は構成要素に位置付けられ得る。電気接点６２２６又は６２２８など、１つ又は２つ以上の電気接点は、エンドエフェクタのチャネルフレーム又はアンビルの上に位置付けられ得る。更に、フィルタ６２３０又は６２３２など、１つ又は２つ以上のフィルタは、図３５に示されるように電気接点６２２６又は６２２８と通信可能に結合され得る。フィルタ６２３０及び６２３２は、周波数発生器６２２２によって供給される１つ又は２つ以上のＲＦ信号を、単一のリターン経路６２３４に合流する前にフィルタ処理し得る。１つ又は２つ以上のＲＦ信号に関連した電圧Ｖ及び電流Ｉは、１つ又は２つ以上のＲＦ電極６２２４と電気接点６２２６又は６２２８との間で圧縮され及び／又は通信可能に結合され得る組織に関連したインピーダンスＺを計算するために使用され得る。

次に図３６を参照すると、本明細書に記載される組織圧縮センサシステムの様々な構成要素は、エンドカッタのハンドル６２３６内に配置され得る。例えば、回路図６２２０ａに示されるように、周波数発生器６２２２は、ハンドル６２３６内に配置され得、電源６２２１から電力を受容する。また、電流Ｉ１及び電流Ｉ２が、電気接点６２２８及び６２２６に対応するリターン経路上で測定され得る。供給経路とリターン経路との間で印加される電圧Ｖを使用して、インピーダンスＺ１及びＺ２が計算され得る。Ｚ１は、ＲＦ電極６２２４の１つ又は２つ以上と電気接点６２２８との間で圧縮され及び／又は通信可能に結合される組織のインピーダンスに対応し得る。更に、Ｚ２は、ＲＦ電極６２２４の１つ又は２つ以上と電気接点６２２６との間で圧縮され及び／又は通信可能に結合される組織のインピーダンスに対応し得る。式Ｚ１＝Ｖ／Ｉ１及びＺ２＝Ｖ／Ｉ２を適用すると、エンドエフェクタによって圧縮された組織の様々な圧縮水準に対応するインピーダンスＺ１及びＺ２が計算され得る。

次に図３７を参照すると、本開示の１つ又は２つ以上の態様が、回路図６２５０に記載されている。ある実装では、エンドカッタのハンドル６２５２にある電源は、周波数発生器６２５４に電力を供給し得る。周波数発生器６２５４は、１つ又は２つ以上のＲＦ信号を生成し得る。１つ又は２つ以上のＲＦ信号は、エンドカッタのシャフト６２５８内にあり得る、マルチプレクサ６２５６において多重化又は重ね合わされ得る。このようにして、２つ又は３つ以上のＲＦ信号は、重ね合わされ（又は、例えば、共にネスト又は変調され）、エンドエフェクタに伝達され得る。１つ又は２つ以上のＲＦ信号は、エンドカッタのエンドエフェクタ６２６２にある（例えば、ステープルカートリッジ内に位置付けられる）１つ又は２つ以上のＲＦ電極６２６０に通電し得る。組織（図示せず）は、１つ又は２つ以上のＲＦ電極６２６０と１つ又は２つ以上の電気接点との間で圧縮され及び／又は通信可能に結合され得る。例えば、組織は、１つ又は２つ以上のＲＦ電極６２６０と、エンドエフェクタ６２６２のチャネルフレーム内に位置付けられた電気接点６２６４又はエンドエフェクタ６２６２のアンビル内に位置付けられた電気接点６２６６と、の間で圧縮され及び／又は通信可能に結合され得る。フィルタ６２６８は、電気接点６２６４に通信可能に結合され得、フィルタ６２７０は、電気接点６２６６に通信可能に接合され得る。

１つ又は２つ以上のＲＦ信号に関連した電圧Ｖ及び電流Ｉは、ステープルカートリッジ（１つ又は２つ以上のＲＦ電極６２６０に通信可能に結合される）と、チャネルフレーム又はアンビル（電気接点６２６４又は６２６６の１つ又は２つ以上に通信可能に結合される）と、の間で圧縮され得る組織に関連したインピーダンスＺを計算するために使用され得る。

一態様では、本明細書に記載される組織圧縮センサシステムの様々な構成要素は、エンドカッタのシャフト６２５８内に配置され得る。例えば、回路図６２５０に示されるように（及び周波数発生器６２５４に加えて）、インピーダンス計算器６２７２、コントローラ６２７４、不揮発性メモリ６２７６、及び通信チャネル６２７８が、シャフト６２５８内に配置され得る。一実施例では、周波数発生器６２５４、インピーダンス計算器６２７２、コントローラ６２７４、不揮発性メモリ６２７６、及び通信チャネル６２７８は、シャフト６２５８内の回路基板上に位置付けられ得る。

２つ又は３つ以上のＲＦ信号は、電気接点を経由して共通経路上で返され得る。更に、２つ又は３つ以上のＲＦ信号によって表される別々の組織インピーダンスを差異化するために、２つ又は３つ以上のＲＦ信号は、共通経路上でＲＦ信号が合流する前にフィルタ処理され得る。電流Ｉ１及び電流Ｉ２は、電気接点６２６４及び６２６６に対応するリターン経路上で測定され得る。供給経路とリターン経路との間で印加される電圧Ｖを使用して、インピーダンスＺ１及びＺ２が計算され得る。Ｚ１は、ＲＦ電極６２６０の１つ又は２つ以上と電気接点６２６４との間で圧縮され及び／又は通信可能に結合される組織のインピーダンスに対応し得る。更に、Ｚ２は、ＲＦ電極６２６０の１つ又は２つ以上と電気接点６２６６との間で圧縮され及び／又は通信可能に結合される組織のインピーダンスに対応し得る。式Ｚ１＝Ｖ／Ｉ１及びＺ２＝Ｖ／Ｉ２を適用すると、エンドエフェクタ６２６２によって圧縮された組織の様々な圧縮に対応するインピーダンスＺ１及びＺ２が計算され得る。実施例では、インピーダンスＺ１及びＺ２は、インピーダンス計算器６２７２によって計算され得る。インピーダンスＺ１及びＺ２は、組織の様々な圧縮水準を計算するために使用され得る。

一態様では、フィルタ６２６８及び６２７０は、フィルタ範囲が狭くなってもよいような（例えば、Ｑ＝１０）、高Ｑフィルタであり得る。Ｑは、中心周波数（Ｗｏ）／帯域幅（ＢＷ）によって定義され得、Ｑ＝Ｗｏ／ＢＷである。一実施例では、周波数１は１５０ｋＨｚであり得、周波数２は３００ｋＨｚであり得る。実行可能なインピーダンス測定範囲は、１００ｋＨｚ～２０ＭＨｚであり得る。様々な実施例では、ＲＦ信号を分離するために、相関、直交検波など、他の高度な技術が使用され得る。

本明細書に記載の技術及び特徴のうちの１つ又は２つ以上を使用して、エンドエフェクタのステープルカートリッジ又は孤立したナイフの上にある単一の通電電極は、複数の組織圧縮測定を同時に行うために使用され得る。２つ又は３つ以上のＲＦ信号が、重ね合わされるか、多重化される（又はネストされるか、変調される）場合、それらは、エンドエフェクタの単一電源側に伝達され得、エンドエフェクタのチャネルフレーム又はアンビルのどちらかの上で折り返し得る。それらが共通リターン経路に合流する前に、アンビル及びチャネルの接点にフィルタが組み込まれていれば、両経路によって表される組織インピーダンスは差異化され得る。これは、垂直方向の組織圧縮対横方向の組織圧縮の測定を提供し得る。この方法はまた、フィルタの配置及び金属リターン経路の位置に応じて近位及び遠位の組織圧縮も提供し得る。周波数発生器及び信号プロセッサは、（エンドカッタ内に既に存在し得る）回路基板又はサブ基盤の上の１つ又は２つ以上のチップ上に配置され得る。

様々な態様では、本開示は、（図１～図１８に関連して説明した）外科用器具１０内での駆動モータの速度及び倍精度を監視する技術を提供する。一例では、磁石は、ギヤ減速装置の段のうちの１つの遊星フレーム上に配置され得、ギヤハウジング上にはインダクタンスセンサが位置する。別の例では、磁石及び磁場センサを最終段に配置することにより、最も高精度の増分式移動監視をもたらすであろう。

従来のモータ制御システムは、エンコーダを用いて、電動エンドカッタ／ステープラ装置など手持ち電池式内視鏡器具内のモータの位置及び速度を検出する。エンドカッタ／ステープラ装置の高精度の動作は、１つには、負荷下でモータ動作を確認するための能力に依存する。単純なセンサ実装を用いて、負荷下でモータ動作を確認することができてもよい。

したがって、本開示は、ギヤ減速システムの遊星キャリアのうちの１つに磁性体を含む、又はブラシレスモータ技術を用いる。両方法は、モータのハウジング又は遊星ギヤシステムの外側にインダクタンスセンサを配置することを含む。ブラシレスモータの場合、モータの中央磁気シャフトの周りに径方向に配置された電磁場コイル（巻線、インダクタなど）が存在する。コイルは、連続的に作動及び非作動させられて、中央モータシャフトを駆動する。１つ又は２つ以上のインダクタンスセンサはモータの外側に、少なくともいくつかのコイルに隣接して配置され得、モータ巻線の作動／非作動サイクルを感知して、シャフトの回転回数を判定する。代替的に、永久磁石が遊星キャリアのうちの１つに配置され得、インダクタンスセンサが遊星キャリアの径系方向経路に隣接して配置されて、ギヤトレインの段の回転回数を測定できる。この実装は、システム内の任意の回転構成要素に適用され得、機能中、又は設計に応じて回転構成要素がエンドエフェクタにより近くなるとき（接続回数の点で）、比較的多くの回転数を有する領域において、より鮮明な解像度をもたらす。モータ感知法は、実際のシャフト回転ではなく、モータが通電を命じられた回数を感知するが、ギヤトレイン感知法は実際に段のうちの１つの回転を実際に測定するため、ギヤトレイン感知法が好ましいことがある。例えば、モータが高負荷下でエンストした場合、モータ検知法は、シャフト回転ではなく、通電サイクルのみを感知するため、回転の欠落を検出できないであろう。それにもかかわらず、費用効果の高い方法でモータ回転を感知するために、両技術が用いられ得る。

例えば、ステープル留め中、ステープルがクランプされた組織に打ち込まれる前の組織は、対向する顎部間でしっかりクランプされる。クランプ中の組織圧縮は、圧縮された組織から流体を移動させることがあり、移動速度又は移動量は、組織のタイプ、組織厚さ、外科的動作（例えば、クランプ圧及びクランプ時間）に応じて異なる。様々な例では、エンドエフェクタの対向する顎部間での流体移動は、対向する顎部間でのステープルの奇形（例えば、屈曲）に寄与することがある。したがって、様々な例では、発射ストロークを制御すること、例えば、検出された流体流、又はその欠如に関連して発射速度を制御すること、外科用エンドエフェクタの対向する顎部に介在することが望ましい場合がある。

したがって、本明細書では、外科用器具の駆動トレインの速度及び増分式移動を監視するための方法、装置、及び方法も提供され、次いで、装置の動作速度（例えば、顎部閉鎖、ステープル留め）に関する情報を提供する。本実施例によると、外科用器具１０（図１～図４）はモータエンコーダを含まない。外科用器具１０には、モータエンコーダではなく、例示の実施例による、モータのパワートレイン用速度センサ組立体を備えるモータが装備され得る。速度センサ組立体は、駆動シャフトに直接的又は間接的に結合されている出力シャフトを有するモータを含み得る。いくつかの例では、出力シャフトは、システムの任意の好適な構成要素の回転速度を検出するセンサを備える遊星ギヤトレインなどギヤ減速組立体に接続される。例えば、センサは、ギヤ減速組立体の任意の回転部分に取り付けられた１つ又は２つ以上の検出可能な要素の移動を検出する誘導センサなどの近接センサであってもよい。検出可能な要素は、最終段の環状ギヤに取り付けられており、センサは、検出可能な要素の移動を検出できるように、検出可能な要素の径方向経路に隣接して位置付けられる。回転構成要素は、設計によって様々であり得、ンサは、ギヤ減速組立体の任意の回転構成要素に取り付けられ得る。例えば、別の例では、検出可能な要素は、最終段又は更には駆動ギヤのキャリアギヤと関連付けられる。いくつかの例では、検出可能な要素は、ギヤ減速組立体とエンドエフェクタとの間の駆動シャフト上などギヤ減速組立体の外側に位置する。いくつかの実施例では、検出可能な要素は、エンドエフェクタにおける最終ギヤ減速装置内の回転構成要素に位置する。

前述の回路を用いて、様々な機能が実装され得る。例えば、モータは、図１６Ａ、図１６Ｂ、図１７Ａ、図１７Ｂ、及び図１８に関連して記載したモータコントローラと同様のものを用いて制御され得、エンコーダの代わりに、本明細書に記載の電動外科用器具用モータシステムの速度制御及び倍精度の監視が行われる。

一態様では、本開示は、様々な検出システムで構成される外科用器具１０（図１～図１８に関連して記載される）を提供する。したがって、簡潔かつ明瞭にするため、動作及び構造の詳細はここでは繰り返さない。一態様では、検出システムは、ナイフ加速度、インピーダンスの変化率、及び組織接触の変化率を監視するために、粘弾性／変化率検出システムを含む。一実施例では、ナイフ加速度の変化率は、組織タイプの測定として使用され得る。別の実施例では、インピーダンスの変化率は、パルスセンサに伴う尺度であり得、圧縮率に関する尺度として用いられ得る。最後に、組織接触の変化率は、ナイフ発射率に基づいて組織流動を測定するセンサで測定され得る。

検出されたパラメータの変化率、又は別の方法で規定される、組織パラメータが漸近的な定常状態値に達するのにどのくらい時間が必要か、は、それ自体別個の測定であり、導出元の検出されたパラメータよりも貴重であり得る。測定を行う前に既定の時間を待つことなど、組織パラメータの測定を改良するために、本開示は、組織パラメータの変化率など、測定の微分係数を用いるための新規な技術を提供する。

単独で用いてステープル形成を劇的に改良できる単一の測定は存在しないという理解のもと、微分技術又は変化率測定は最も有用となる。それは、測定を有効なものにする複数の測定の組み合わせである。組織の間隙の場合、関連する間隙測定を行うために、顎部が組織によってどのくらい覆われているかを知ることが役に立つ。インピーダンスの変化率測定は、アンビル及びステープルカートリッジなどのエンドエフェクタの顎部材間で把持される組織に加えられる力及び圧縮を関係付けるために、アンビルでのひずみ測定と組み合わされてもよい。変化率測定は、組織圧縮はもとより、組織タイプも判定するために、内視鏡装置によって用いられ得る。胃組織及び肺組織は、ときに類似の厚さを有し、また肺組織が石灰化したときに類似の圧縮特性さえも有するが、器具は、間隙、圧縮、加えられた力、組織接触面積、及び圧縮の変化率又は間隙の変化率などの測定の組み合わせを用いることによって、これらの組織タイプを見分けることが可能であり得る。これらの測定のいずれかが単独で使用された場合、内視鏡装置が組織タイプを見分けることは困難となり得る。圧縮の変化率はまた、組織が「正常」であるか否か、又は異常が存在するか否かを、装置が判定することを可能にすることにも役に立ち得る。経過した時間だけでなく、センサ信号の変動も測定し、信号の微分係数を判定すると、内視鏡装置がその信号を測定することを可能にする別の測定が提供されるであろう。変化率情報はまた、いつ定常状態に達したのかを判定し、プロセスの次のステップに信号を送るためにも用いられ得る。例えば、アンビル及びステープルカートリッジなどのエンドエフェクタの顎部材間で組織をクランプした後、組織圧縮が定常状態に達すると（例えば、約１５秒）、装置の発射を開始するインジケータ又はトリガが有効化され得る。

本明細書ではまた、外科用器具動作中の組織の安定特性、クリープ特性、及び粘弾性特性を判定するセンサデータの時間依存性評価のための方法、装置、及びシステムも提供する。図１に示されるステープラなどの外科用器具１０は、顎部の間隙の大きさ又は距離、発射電流、組織圧縮、組織によって覆われる顎部の量、アンビルひずみ、及びトリガ力などの動作パラメータを測定するために、多様なセンサを含むことができる。これらの検出された測定値は、外科用器具の自動制御のため、及びフィードバックを臨床医に提供するために重要である。

図２２Ａ～図３７に関連して示される実施例は、間隙距離対時間、組織圧縮対時間、及びアンビルひずみ対時間などの様々な導出されたパラメータを測定するために用いられ得る。モータ電流は、本明細書に記載されるように電池２３０８と直列に電流センサ２３１２を用いて、電池２４０８と直列に電流センサ２４１２を用いて、又は図１８の電流センサ３０２７を用いて監視され得る。

図３８は、再使用されてもされなくてもよい、切断及び締結用のモータ駆動の外科用器具８０１０を示す。外科用器具８０１０は、図１～図１８に関連して説明した切断及び締結用の外科用器具１０と、同様に構築されて装備されている。図３８に示される実施例では、外科用器具８０１０は、臨床医が把持し、操作し、作動させるように構成されているハンドル組立体８０１４を備えるハウジング８０１２を含む。ハウジング８０１２は、１つ又は２つ以上の外科的タスク又は処置を行うように構成されている外科用エンドエフェクタ８３００が動作可能に結合されている、交換式シャフト組立体８２００に動作可能に取設するように構成されている。外科用器具８０１０は、図１～図１８に関連して記載される切断及び締結用の外科用器具１０と同様に構築及び装備されるので、簡潔かつ明瞭にするために、ここでは動作及び構造の詳細を繰り返さない。

図３８に示されるハウジング８０１２は、外科用ステープルカートリッジ８３０４を中で動作可能に支持するように構成されている、外科用切断及び締結装置を備えるエンドエフェクタ８３００を含む、交換式シャフト組立体８２００に関連して示されている。ハウジング８０１２は、種々のサイズ及びタイプのステープルカートリッジを支持するように適合されたエンドエフェクタを含み、種々のシャフトの長さ、サイズ、及びタイプなどを有する交換式シャフト組立体と接続されて使用するように構成されてもよい。加えて、ハウジング８０１２はまた、他の運動、並びに、例えば高周波（ＲＦ）エネルギー、超音波エネルギー及び／又は運動などの他の形態のエネルギーを、様々な外科用途及び処置に関連して用いられるように適合されたエンドエフェクタ装置に印加するように構成されている組立体など様々な他の交換式シャフト組立体と共に効果的に用いられてもよい。更に、エンドエフェクタ、シャフト組立体、ハンドル、外科用器具、及び／又は外科用器具システムは、任意の好適な締結具を利用して組織を締結することができる。例えば、中に取り外し可能に格納された複数の締結具を備える締結具カートリッジが、シャフト組立体のエンドエフェクタに取り外し可能に挿入及び／又は取設され得る。

次に図３８に移ると、再使用されてもされなくてもよい、外科用器具８０１０が示されている。外科用器具８０１０は、本明細書に記載の切断及び締結用の外科用器具１０と、同様に構築されて装備されている。図３８に示される実施例では、外科用器具８０１０は、臨床医が把持し、操作し、作動させるように構成されているハンドル組立体８０１４を備えるハウジング８０１２を含む。ハウジング８０１２は、１つ又は２つ以上の外科的タスク又は処置を行うように構成されている外科用エンドエフェクタ８３００が動作可能に結合されている、交換式シャフト組立体８２００に動作可能に取設するように構成されている。外科用器具８０１０は、図１～図１８に関連して本明細書に記載される切断及び締結用の外科用器具１０と同様に構築及び装備されるので、簡潔かつ明瞭にするために、ここでは動作及び構造の詳細を繰り返さない。

図３８に示されるハウジング８０１２は、外科用ステープルカートリッジ８３０４を中で動作可能に支持するように構成されている、外科用切断及び締結装置を備えるエンドエフェクタ８３００を含む、交換式シャフト組立体８２００に関連して示されている。ハウジング８０１２は、種々のサイズ及びタイプのステープルカートリッジを支持するように適合されたエンドエフェクタを含み、種々のシャフトの長さ、サイズ、及びタイプなどを有する交換式シャフト組立体と接続されて使用するように構成されてもよい。加えて、ハウジング８０１２はまた、他の運動、並びに、例えば高周波（ＲＦ）エネルギー、超音波エネルギー及び／又は運動などの他の形態のエネルギーを、様々な外科用途及び処置に関連して用いられるように適合されたエンドエフェクタ装置に印加するように構成されている組立体など様々な他の交換式シャフト組立体と共に効果的に用いられてもよい。更に、エンドエフェクタ、シャフト組立体、ハンドル、外科用器具、及び／又は外科用器具システムは、任意の好適な締結具を利用して組織を締結することができる。例えば、中に取り外し可能に格納された複数の締結具を備える締結具カートリッジが、シャフト組立体のエンドエフェクタに取り外し可能に挿入及び／又は取設され得る。

図３８は、交換式シャフト組立体８２００が動作可能に結合された外科用器具８０１０を示している。図示の構成において、ハンドルハウジングは、臨床医に把持及び操作され得るピストルグリップ部分８０１９を形成する。ハンドル組立体８０１４は、その中に複数の駆動システムを動作可能に支持し、それら駆動システムは、ハンドル組立体に動作可能に取設された交換式シャフト組立体の対応部分に、様々な制御運動を生成及び適用するように構成されている。トリガ８０３２は、これらの制御運動の様々を制御するために、ピストルグリップと動作可能に関連付けられる。

続けて図３８を参照すると、交換式シャフト組立体８２００は、外科用ステープルカートリッジ８３０４を中で動作可能に支持するように構成された細長いチャネル８３０２を備える、エンドエフェクタ８３００を含む。エンドエフェクタ８３００は、細長いチャネル８３０２に対して枢動可能に支持されるアンビル８３０６を更に含んでもよい。

本発明者らは、導出されたパラメータが、図３８に例示される器具などの外科用器具を制御するために、導出されたパラメータの基礎となる検出されたパラメータよりも更に有用であり得ることを見出した。導出されたパラメータの非限定的な実施例には、検出されたパラメータの変化率（例えば、顎部間隙距離）及び組織パラメータが漸近的な定常状態値に達するまでの経過時間（例えば、１５秒）が挙げられる。変化率などの導出されたパラメータは、測定精度を劇的に向上させ、更に、他の形では検出されたパラメータから直接に明らかでない情報も提供することから、特に有用である。例えば、インピーダンス（例えば、組織圧縮）変化率は、アンビルのひずみと組み合わされて、圧縮及び力を関係付けることができ、これにより、コントローラが、組織圧縮の量はもとより、組織タイプも判定することが可能になる。この実施例は一例に過ぎず、いずれの導出されたパラメータも、１つ又は２つ以上の検出されたパラメータと組み合わされて、組織タイプ（例えば、胃と肺）、組織の健康状態（石灰化と正常）、及び外科用装置の動作状態（例えば、クランプ完了）に関するより正確な情報を提供することができる。異なる組織は、独自の粘弾性特性及び独自の変化率を有し、したがって、これら及び本明細書に記載される他のパラメータは、外科処置を監視し、自動的に調節するための有用なしるしとなる。

具体的には、図３８及び３９を参照すると、間隙８０４０は、エンドエフェクタ８３００のアンビル８３０６と細長いチャネル８３０２との間の距離である。開いた顎部位置では、時間ゼロにおいて、アンビル８３０６と細長い部材との間の間隙８０４０は、その最大距離にある。間隙８０４０の幅は、組織クランプ中など、アンビル８３０６が閉じるにつれて減少する。組織は非一様な弾力性を有するため、間隙距離変化率は変動し得る。例えば、ある組織タイプは、急速な圧縮を初期に示し、結果としてより速い変化率となる。しかしながら、組織が持続的に圧縮されると、組織の粘弾性特性により、組織がそれ以上圧縮できなくなるまで変化率が減少し得、それ以上圧縮できなくなると、間隙距離は実質的に一定のままになる。組織がエンドエフェクタ８３００のアンビル８３０６と外科用ステープルカートリッジ８３０４との間で圧搾されると、間隙は、時間の経過と共に減少する。図２２Ａ～図３７及び図４０に関連して記載される１つ又は２つ以上のセンサは、時間「ｔ」にわたってアンビル８３０６と外科用ステープルカートリッジ８３０４との間の間隙距離「ｄ」を測定するように適合され、構成されてもよく、時間「ｔ」にわたる間隙距離「ｄ」の変化率は曲線の勾配であり、ここで、勾配＝Δｄ／Δｔである。加えて、発射電流の変化率は、組織がある状態から別の状態に遷移中であることのインジケータとして使用することができる。したがって、発射電流及び、とりわけ、発射電流の変化率は、装置動作を監視するために使用することができる。ナイフが組織を切り進むと、発射電流は時間の経過と供に減少する。切断すべき組織が、組織の特性、又はナイフ８３０５の先鋭度により多少の抵抗を与える場合、発射電流の変化率は、変化し得る（図３９）。例えば、モータ電流は、本明細書中に記載されているような電池２３０８と直列接続の電流センサ２３１２、本明細書中に示されているような電池２４０８と直列接続の電流センサ２４１２、又は図１８に示す電流センサ３０２７を用いて監視してもよい。電流センサ２３１２、２３１４、３０２７は、時間「ｔ」にわたってモータ発射電流「ｉ」を測定するように適合され、構成されてもよく、時間ｔにわたる発射電流「ｉ」の変化率は曲線の勾配であり、ここで、勾配＝Δｉ／Δｔである。図２２Ａ～図３７及び図４０に関連して記載されるセンサは、組織圧縮／インピーダンスを測定するように適合され、構成されてもよい。センサは、時間「ｔ」にわたって組織インピーダンス「Ｚ」を測定するように適合され、構成されてもよく、時間「ｔ」にわたる組織インピーダンス「Ｚ」の変化率は勾配であり、ここで、勾配＝ΔＺ／Δｔである。アンビル８３０６のひずみの変化率は、そのアンビル８３０６及び外科用ステープルカートリッジ８３０４のいずれか又は両方（図３８、図３９）の上に位置付けられた圧力センサ又はひずみゲージにより測定され得、アンビル８３０６及び外科用ステープルカートリッジ８３０４の間に把持される組織に加えられる圧力又はひずみを測定する。このため、時間ゼロにおいて、トリガ８０２０（図３８）圧力は、最も低くてもよく、トリガ圧力は、動作が完了するまで（例えば、クランプ、切断、又はステープル留め）増加してもよい。トリガ力の変化率は、アンビル８３０６と外科用ステープルカートリッジ８３０４との間に把持された組織を通してナイフ８３０５（図３９）を駆動するために必要な力を測定するように外科用器具８０１０（図３８）のハンドルのピストルグリップ部分８０１９のトリガ８０３２上に位置付けられる圧力センサ又はひずみゲージによって測定され得る。

簡潔に図４０を参照すると、エンドエフェクタ９０１２は、外科用器具８０１０（図３８）と共に動作して間隙距離対時間、組織圧縮対時間、及びアンビルひずみ対時間などの様々な導出されたパラメータを測定するように適合され得るエンドエフェクタ８３００（図３８）の一態様である。したがって、図４０に示されるエンドエフェクタ９０１２は、エンドエフェクタ９０１２及び／又はエンドエフェクタ９０１２によって捕捉される組織切片に関連付けられる１つ又は２つ以上のパラメータ又は特性を測定するように構成されている１つ又は２つ以上のセンサを含み得る。図４０に示される実施例では、エンドエフェクタ９０１２は、第１のセンサ９０２０及び第２のセンサ９０２６を備える。様々な実施例では、例えば、第１のセンサ９０２０及び／又は第２のセンサ９０２６は、例えば磁界センサなどの磁気センサ、ひずみゲージ、圧力センサ、力センサ、例えば渦電流センサなどの誘導センサ、抵抗センサ、容量センサ、光センサ、及び／又はエンドエフェクタ９０１２の１つ又は２つ以上のパラメータを測定するための任意の他の好適なセンサを備えてもよい。

特定の例では、第１のセンサ９０２０及び／又は第２のセンサ９０２６は、例えば、アンビル９０１４に埋め込まれ、かつ顎部材９０１６及び／又はステープルカートリッジ９０１８に埋め込まれた磁石９０２４によって生成される磁場を検出するように構成されている磁場センサを備えてもよい。アンビル９０１４は、開位置と閉位置との間で枢動可能に回転可能である。検出された磁場の強度は、例えば、アンビル９０１４と顎部材９０１６との間に位置する組織の厚さ及び／又は食込みの完全さに相当してもよい。特定の例では、第１のセンサ９０２０及び／又は第２のセンサ９０２６は、クランプ後状態の間のアンビル９０１４におけるひずみの大きさを測定するように構成された、例えば微小ひずみゲージなどのひずみゲージを備えてもよい。ひずみゲージは、ひずみの大きさに伴って大きさが変動する電気信号を提供する。

いくつかの態様では、例えば第１のセンサ９０２０及び／又は第２のセンサ９０２６など、エンドエフェクタ９０１２の１つ又は２つ以上のセンサは、アンビル９０１４と顎部材９０１６との間に圧縮された組織が存在することによって生成される圧力を検出するように構成されている圧力センサを備えてもよい。いくつかの実施例では、例えば第１のセンサ９０２０及び／又は第２のセンサ９０２６など、エンドエフェクタ９０１２の１つ又は２つ以上のセンサは、アンビル９０１４と顎部材９０１６との間に位置する組織切片のインピーダンスを検出するように構成されている。検出されたインピーダンスは、アンビル９０１４と顎部材９０１６との間に位置する組織の厚さ及び／又は完全さを示してもよい。

一態様では、例えば第１のセンサ９０２０など、エンドエフェクタ９０１２のセンサのうちの１つ又は２つ以上は、アンビル９０１４と顎部材９０１６との間の間隙９０２２を測定するように構成されている。特定の例では、間隙９０２２は、アンビル９０１４と顎部材９０１６との間にクランプされた組織切片の厚さ及び／又は圧縮率を表すものであり得る。少なくとも１つの実施例では、間隙９０２２は、アンビル９０１４と顎部材９０１６との間にクランプされた組織切片の厚さと等しい、又は実質的に等しいものであり得る。一実施例では、例えば第１のセンサ９０２０など、エンドエフェクタ９０１２のセンサのうちの１つ又は２つ以上は、顎部材９０１６によって、かつ／又はアンビル９０１４と顎部材９０１６との間にクランプされた組織によって、アンビル９０１４に対して及ぼされる１つ又は２つ以上の力を測定するように構成されている。アンビル９０１４に対して及ぼされる力は、アンビル９０１４と顎部材９０１６との間に捕捉された組織切片によって経験される組織圧縮を表すものであり得る。一態様では、アンビル９０１４と顎部材９０１６との間の間隙９０２２は、磁場センサをアンビル９０１４上に位置付け、磁石を顎部材９０１６上に位置付けることによって測定され得、間隙９０２２は、磁場センサによって検出される信号に比例し、信号は、磁石と磁場センサとの間の距離に比例する。磁場センサ及び磁石の位置は、磁場センサが顎部材９０１６上に位置付けられ、磁石がアンビル９０１４上に配置されるように、交換されてもよいことは理解されるであろう。

例えば第１のセンサ９０２０及び／又は第２のセンサ９０２６など、センサのうちの１つ又は２つ以上は、クランプ動作中にリアルタイムに測定されてもよい。リアルタイム測定は、時間基準の情報が、例えば、プロセッサによって分析されること、並びに外科用器具９０１０の操作者の手動入力をリアルタイムに評価することを目的とした１つ若しくは２つ以上のアルゴリズム及び／又はルックアップテーブルを選択するために使用されることを可能にする。更に、操作者が手動入力を較正して所望の出力を生成する手助けをするために、リアルタイムのフィードバックを操作者に提供することができる。

図４１は、外科用器具９０１０の操作者の手動入力９０６４をリアルタイムに評価して、操作者に手動入力９０６４の妥当性に関するリアルタイムフィードバックを提供するための、リアルタイムフィードバックシステム９０６０の一態様を示す論理図である。図４０及び４１を参照して、図４１に示す実施例では、リアルタイムフィードバックシステム９０６０は、回路からなっている。回路は、プロセッサ９０６２を備えるコントローラ９０６１を含む。例えば、第１のセンサ９０２０などのセンサは、エンドエフェクタ９０１２のパラメータを測定するためにプロセッサ９０６２によって用いられる。加えて、プロセッサ９０６２は、外科用器具９０１０の操作者の手動入力９０６４を表す値を判定又は受信するように構成することができる。手動入力９０６４は、手動入力９０６４が操作者によって提供されている間は、プロセッサ９０６２によって連続的に評価することができる。プロセッサ９０６２は、手動入力９０６４を表す値を監視するように構成することができる。更に、プロセッサ９０６２は、所望の区域又は範囲に対して、判定値に対する位置、順位、及び／又は状態を割り当てる、選択する、又は判定するように構成される。以下により詳細に説明するように、エンドエフェクタ９０１２のパラメータの測定値及び判定値は、判定値に関連付けられた位置、順位、及び／又は状態を選択又は判定するために、プロセッサ９０６２によって用いることができる。手動入力９０６４の変化により、判定値の変化が生じ、その変化により、今度は、所望の区域又は範囲に対して判定値に割り当てられた位置、順位、及び／又は状態の変化が生じる。

図４１に示すように、リアルタイムフィードバックシステム９０６０は、所望の区域又は範囲の内側又は外側の複数の位置、順位、及び／又は状態の間で調節することができる、フィードバックインジケータ９０６６を更に含むことができる。一実施例では、プロセッサ９０６２は、エンドエフェクタ９０１２のパラメータの測定値（Ｍ１）及び第１の手動入力（Ｉ１）を表す第１の判定値（Ｖ１）に基づいて、手動入力９０６４を特性化する第１の位置（Ｐ１）、順位、及び／又は状態を選択することができる。特定の例では、第１の位置（Ｐ１）、順位、及び／又は状態は、所望の区域又は範囲の外側にあたることがある。そのような例では、操作者は、例えば、手動入力９０６４を増大又は減少させることによって、第１の手動入力（Ｉ１）から第２の手動入力（Ｉ２）に手動入力９０６４を変更することができる。これに応じて、プロセッサ９０６２は、第１の位置（Ｐ１）、順位、及び／又は状態から第２の位置（Ｐ２）、順位、及び／又は状態にフィードバックインジケータ９０６６を調節することができ、これにより、手動入力９０６４の変化を特性化する。プロセッサ９０６２は、エンドエフェクタ９０１２のパラメータの測定値（Ｍ１）及び第２の手動入力（Ｉ２）を表す第２の判定値（Ｖ２）に基づいて、第２の位置（Ｐ２）、順位、及び／又は状態を選択することができる。特定の例では、第２の位置（Ｐ２）、順位、及び／又は状態は、所望の区域又は範囲の内側にあたることがある。そのような例では、操作者は、例えば、治療サイクル又は処置の残部に関して第２の手動入力（Ｉ２）を維持することができる。

図４１に示す態様では、コントローラ９０６１は、例えば、メモリ９０６８などの記憶媒体を含む。メモリ９０６８は、エンドエフェクタ９０１２の１つ又は２つ以上のパラメータの測定値と、手動入力を表す値と、所望の区域又は範囲に対する手動入力９０６４を特性化する対応する位置、順位、及び／又は状態との間の相関を格納するように構成することができる。一実施例では、メモリ９０６８は、測定値（Ｍ１）と、第１の判定値（Ｖ１）と、第１の手動入力（Ｉ１）との間の相関、及び測定値（Ｍ１）と、第２の判定値（Ｖ２）と、第２の手動入力（Ｉ２）との間の相関を格納することができる。一実施例では、メモリ９０６８は、エンドエフェクタ９０１２の１つ又は２つ以上のパラメータの測定値と、手動入力を表す値と、所望の区域又は範囲に対する対応する位置、順位、又は状態との間の相関を判定するための、アルゴリズム、式、又はルックアップテーブルを格納することができる。プロセッサ９０６２は、そのようなアルゴリズム、式、及び／又はルックアップテーブルを用いて、外科用器具９０１０の操作者によって提供される手動入力９０６４を特性化し、操作者に手動入力９０６４の妥当性に関するフィードバックを提供することができる。

図４２は、リアルタイムフィードバックシステム９０７０の一態様を示す論理図である。リアルタイムフィードバックシステム９０７０は、リアルタイムフィードバックシステム９０６０に多くの点で類似している。例えば、リアルタイムフィードバックシステム９０６０と同様に、リアルタイムフィードバックシステム９０７０は、外科用器具９０１０の操作者の手動入力をリアルタイムに評価して、操作者に手動入力の妥当性に関するリアルタイムフィードバックを提供するように構成されている。更に、リアルタイムフィードバックシステム９０６０と同様に、リアルタイムフィードバックシステム９０７０は、コントローラ９０６１を含み得る回路からなっている。

図４２に示す態様では、例えば、ひずみゲージ又は微小ひずみゲージなどのセンサ９０７２は、例えば、組織の圧縮を示し得る、クランプ動作の間にアンビル９０１４に作用するひずみの振幅など、エンドエフェクタ９０１２の１つ又は２つ以上のパラメータを測定するように構成されている。測定されたひずみは、デジタル信号に変換され、プロセッサ９０６２に提供される。例えば負荷センサなどセンサ９０７４は、アンビル９０１４とステープルカートリッジ９０１８との間に捕捉された組織を切断するために切断部材９０４０を前進させる力を測定することができる。代替的に、モータ９０８２による電流引き出しを測定するために、電流センサ（図示せず）を用いることができる。発射バー９０３６を前進させるのに要する力は、例えば、電気モータ９０８２によって引き出される電流に対応することができる。測定された力は、デジタル信号に変換され、プロセッサ９０６２に提供される。例えば磁場センサなどセンサ９０７６は、上述したように、捕捉された組織の厚さを測定するために用いられ得る。磁界センサ９０７６の測定値もまた、デジタル信号に変換され、プロセッサ９０６２に提供される。

図４２に示す態様では、リアルタイムフィードバックシステム９０７０は、発射トリガの位置を判定するように構成することができる追跡システム９０８０を更に含む。上述したように、発射トリガ９０９４は、発射ストローク中の発射バー９０３６及び／又は切断部材９０４０の運動特性の複数の値のうちの１つにそれぞれ対応する、複数の位置の間で発射トリガ９０９４を移動することによって、押下する又は作動させることができる。上述したように、運動特性は、発射ストローク中の発射バー９０３６及び／又は切断部材９０４０の前進速度とすることができる。特定の例では、モータドライバ９０９２は、コントローラ９０６１と連通することができ、追跡システム９０８０によって検出されたように、操作者の手動入力に従ってモータ９０８２を駆動するように構成することができる。

上記に加えて、リアルタイムフィードバックシステム９０７０は、フィードバックインジケータ９０６６を含むことができる。一態様では、フィードバックインジケータ９０６６は、ハンドル９０３０内に配置することができる。代替的に、フィードバックインジケータは、例えば、シャフト組立体９０３２内に配置することができる。いかなるイベントにおいても、コントローラ９０６１は、フィードバックインジケータ９０６６を用いて、外科用器具９０１０の操作者に、例えば、発射トリガ９０９４の選択された位置などの手動入力の妥当性に関するフィードバックを提供することができる。そのようにするために、コントローラ９０６１は、発射トリガ９０９４の選択された位置、並びに／又は発射バー９０３６及び／若しくは切断部材９０４０の速度の対応する値を評価することができる。センサ９０７２、９０７４、及び９０７６によってそれぞれ測定されるような、組織の圧縮、組織厚さ、及び／又は発射バー９０３６を前進させるために要する力の測定値は、発射トリガ９０９４の選択された位置、並びに／又は発射バー９０３６及び／若しくは切断部材９０４０の速度の対応する値を特性化するために、コントローラ９０６１によって使用され得る。一例では、メモリ９０６８は、評価においてコントローラ９０６１によって用いることができるアルゴリズム、式、及び／又はルックアップテーブルを格納することができる。一実施例では、センサ９０７２、９０７４、及び／又は９０７６の測定値を使用して、発射トリガ９０９４の選択された位置、並びに／又は発射バー９０３６及び／若しくは切断部材９０４０の速度の対応する値を特性化する、位置、順位、及び／又は状態を選択又は判定することができる。判定された位置、順位、及び／又は状態は、フィードバックインジケータ９０６６により操作者に伝達することができる。

発射ストローク中の発射バー９０３６及び／又は切断部材９０４０の最適な速度は、例えば、エンドエフェクタ９０１２によって捕捉された組織の厚さ、組織の圧縮、及び／又は発射バー９０３６及び次に切断部材９０４０を前進させるために要する力などの、エンドエフェクタ９０１２のいくつかのパラメータに依存し得ることを読者は理解するであろう。そのように、これらのパラメータの測定値は、捕捉された組織を通る切断部材９０４０の現在の前進速度が最適な区域又は範囲内であるか否かを評価する際に、コントローラ９０６１によって活用され得る。

一態様では、複数のスマートセンサは、エンドエフェクタの電力線上に位置付けられてもよく、エンドカッタのハンドルに通信可能に連結されてもよい。スマートセンサは、電力線に対して直列又は並列に位置付けられてもよい。次に図４３を参照すると、スマートセンサ１２０６０及び１２０６２は、スマートセンサに対してローカルであり得る信号処理要素又はプロセッサ１２０６４と通信してもよい。両方のスマートセンサ１２０６０及び１２０６２並びにプロセッサ１２０６４は、エンドエフェクタ（点線枠１２０６６によって表される）に配置されてもよい。例えば、スマートセンサ１２０６０は、プロセッサ１２０６４への入力のために信号又はデータを調整し得る、演算増幅器１２０６８及びＡＤＣ変換器１２０７０に信号又はデータを出力してもよい。同様に、スマートセンサ１２０６２は、プロセッサ１２０６４への入力のために信号又はデータを調整し得る、演算増幅器１２０７２及びＡＤＣ変換器１２０７４に信号又はデータを出力してもよい。

スマートセンサ１２０６０及び／又は１２０６２は、異なるタイプのセンサ又は同じタイプのセンサであってもよく、これらは例えば、磁界センサ、磁気センサ、誘導センサ、容量センサ、若しくは医療用装置又はエンドカッタに使用される他のタイプのセンサであってもよい。既にプロセッサとして参照した要素１２０６４はまた、計算コア、ＦＰＧＡ（フィールド・プログラマブルゲート・アレイ）、論理ユニット（例えば、論理プロセッサ又は論理コントローラ）、信号処理ユニット、又は他のタイプのプロセッサであってもよい。プロセッサ１２０６４は、不揮発性メモリ１２０７６などのメモリと通信していてもよく、不揮発性メモリ１２０７６は、計算データ、エンドエフェクタ１２０６６に挿入されたカートリッジのタイプなどの機器情報、表データ、若しくはプロセッサ１２０６４が、エンドエフェクタ１２０６６又はエンドカッタを操作する際に使用するスマートセンサ１２０６０又は１２０６２のうち１つ又は２つ以上から受信した信号又はデータを処理することを可能にし得る、他の参照データを格納し得る。

更に、シャフト１２０７８は、複数のスマートセンサ（例えば、スマートセンサ１２０６０又は１２０６２）のうちの少なくとも１つ及びハンドル１２０８０が通信可能に連結された復路を含んでもよい。シャフトは、１本又は２本以上のワイヤを含んでもよく、これは、エンドエフェクタ１２０６６又はエンドカッタの操作のために、プロセッサ１２０６４からハンドル１２０８０に情報を伝達し得る。一実施例では、プロセッサ１２０６４からの情報は、有線回線、単線式回線、多線式回線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどの無線通信プロトコル、光回線、又は音響回線のうち１つ又は２つ以上を介して（シャフト１２０７８を経由して又はシャフト１２０７８を使用することなく直接）ハンドル１２０８０に通信されてもよい。

一態様では、エンドエフェクタに位置付けられた複数のスマートセンサのうちの少なくとも１つは、信号処理要素を含んでもよい。例えば、信号処理要素は、スマートセンサに内蔵されてもよく、又は単一モジュールとしてスマートセンサにローカルに結合されてもよい。信号処理要素は、複数のスマートセンサのうちの少なくとも１つのセンサ要素（例えば、センサ要素１２０２０）から受信したデータを処理するように構成されてもよい。ハンドルのコントローラ１２０２４（例えば、コントローラ）は、複数のスマートセンサのうちの少なくとも１つに通信可能に結合されてもよい。

一態様では、スマートセンサは、医療用装置におけるローカル信号処理のために構成されてもよい。スマートセンサは、少なくとも１つのセンサ要素（例えば、センサ要素１２０２０）と、少なくとも１つの処理要素（例えば、処理要素１２０２２）と、を含んでもよい。処理要素は、少なくとも１つのセンサ要素からデータを受信し、医療用装置によって使用される情報にデータを処理するように構成されてもよい。医療用装置は、例えば、エンドカッタであってもよいが、これは本開示の限定を意図するものではない。ローカル信号処理を有するスマートセンサのために本明細書で考察される技術及び特徴は、センサ信号又はデータの処理が医療用装置の動作に使用される任意の医療用装置に使用され得ることが理解されるべきである。

更に、医療用装置内のコントローラ（例えば、コントローラ１２０２４、コントローラ）は、少なくとも１つの処理要素（例えば、処理要素１２０２２）から情報（即ち、処理された信号又はデータ）を受信するように構成されてもよい。上述したように、医療用装置は、エンドカッタなどの外科用器具であってもよく、スマートセンサは、外科用器具におけるローカル信号処理のために構成されてもよい。ローカル信号処理とは、例えば、センサに連結された処理要素でセンサ要素からの信号又はデータを処理することを指し、結果として得られた被処理情報が、別個の要素によって使用されてもよい。例えば、コントローラ１２０２４は、外科用器具（即ち、エンドカッタ１２０１０）のハンドル１２０１２内に位置付けられてもよく、スマートセンサは、ハンドル１２０１２とは別体の外科用器具（即ち、エンドカッタ１２０１０）の別個の要素（即ち、エンドエフェクタ１２０１６）内に位置付けられるように構成されてもよい。したがって、コントローラ１２０２４は、外科用器具のハンドル１２０１２に位置付けられてもよく、信号処理要素１２０２２及びセンサ１２０２０は、ハンドル１２０１２（例えば、エンドエフェクタ１２０１６）とは別体の要素内に配置されてもよい。

このようにして、ハンドル又はコントローラ１２０２４は、スマートセンサに関する情報、スマートセンサが何を行っているかという知識、又はスマートセンサからのデータフィードバックを解釈する性能を有する必要がない。これは、処理要素１２０２２が、スマートセンサからのデータを変換又は調整して、ハンドル又はコントローラ１２０２４によって直接使用可能なデータからの情報を生成するからである。処理要素によって生成された情報は、医療用装置の別の部分（例えば、ハンドル１２０１２又はコントローラ１２０２４の近く）で処理される必要があるスマートセンサからのデータなしに、直接使用されてもよい。したがって、外科用器具は、センサに対してローカルな信号処理要素からの（被処理）情報に基づいて制御されてもよい。

一態様では、信号処理要素１２０２２に通信可能に連結された電力線上の電流引き込み（即ち、センサ１２０２０に対してローカル）は、監視されてもよい。電流引き込みは、シャフト１２０１４又はハンドル１２０１２で、若しくは信号処理要素１２０２２とは別体の別のプロセッサ、コントローラ、又は他の監視装置で、プロセッサ、コントローラ、又は他の監視装置によって監視されてもよい。例えば、監視は、電力線上の電流引き込みの標準的なモールス符号タイプの監視であってもよい。電流引き込み及び特定のセンサに基づく外科用器具の問題は、例えば、ハンドル１２０１２で別個のプロセッサによって判定されてもよい。このようにして、監視は、ハンドル（若しくはその中のプロセッサ又はコントローラ）に、１つ又は２つ以上のセンサによって受信された信号又はデータに関する様々な問題、及び、どの特定のセンサが問題を識別したかを、更なる通信要件（例えば、ペアリング又は他の連結される通信）なしに通知することを可能にすることができる。

図４４は、第１のセンサ１３１５８及び複数の二次センサ１３１６０ａ、１３１６０ｂからの信号を、例えば、一次プロセッサ２００６（図１６Ａ～図１６Ｂ）などのプロセッサが受信可能なデジタル信号に変換するように構成された、回路１３１９０の一態様を示している。回路１３１９０は、アナログ・デジタル変換器１３１９４を備える。いくつかの例では、アナログ・デジタル変換器１３１９４は、４チャネル１８ビットのアナログ・デジタル変換器を備える。アナログ・デジタル変換器１３１９４は、１つ又は２つ以上の入力をアナログ信号からデジタル信号に変換する、任意の好適な数のチャネル及び／又はビットを備えてもよいことが、当業者には認識されるであろう。回路１３１９０は、例えば磁界センサなど、第１のセンサ１３１５８からの入力を受信するように構成された、１つ又は２つ以上のレベルシフト抵抗１３１９６を備える。レベルシフト抵抗１３１９６は、第１のセンサからの入力を調節して、入力に応じて値を、より高い電圧へ、又はより低い電圧へとシフトさせる。レベルシフト抵抗１３１９６は、第１のセンサ１３１５８からのレベルシフトされた入力をアナログ・デジタル変換器に提供する。

いくつかの態様では、複数の二次センサ１３１６０ａ、１３１６０ｂは、回路１３１９０内の複数のブリッジ１３１９２ａ、１３１９２ｂに連結されている。複数のブリッジ１３１９２ａ、１３１９２ｂは、複数の二次センサ１３１６０ａ、１３１６０ｂからの入力のフィルタ処理を提供してもよい。入力信号をフィルタ処理した後、複数のブリッジ１３１９２ａ、１３１９２ｂは、複数の二次センサ１３１６０ａ、１３１６０ｂからの入力をアナログ・デジタル変換器１３１９４に提供する。いくつかの例では、１つ又は２つ以上のレベルシフト抵抗に連結されたスイッチ１３１９８は、アナログ・デジタル変換器１３１９４に連結されてもよい。スイッチ１３１９８は、例えば磁界センサからの入力など、１つ又は２つ以上の入力信号を較正するように構成されている。スイッチ１３１９８は、例えば磁界センサの入力を較正することなどのために、１つ又は２つ以上のレベルシフト信号を提供してセンサの１つ又は２つ以上の入力を調節する役割を担って（engage）いてもよい。いくつかの例では、調節は必須ではなく、レベルシフト抵抗を切り離すため、スイッチ１３１９８は開位置のままにされる。スイッチ１３１９８は、アナログ・デジタル変換器１３１９４に連結されている。アナログ・デジタル変換器１３１９４は、例えば一次プロセッサ２００６（図１６Ａ～図１６Ｂ）など、１つ又は２つ以上のプロセッサに出力を提供する。一次プロセッサ２００６は、アナログ・デジタル変換器１３１９４からの入力に基づいて、エンドエフェクタ１３１５０の１つ又は２つ以上のパラメータを計算する。例えば、一例では、一次プロセッサ２００６は、第１のセンサ１３１５８及び複数の二次センサ１３１６０ａ、１３１６０ｂからの入力に基づいて、アンビル１３１５２とステープルカートリッジ１３１５６との間に位置する組織の厚さを計算する。

図４５は、磁場センサ１３６１０及びプロセッサ１３６１２に接続された可撓ケーブル１３６３０を備えるステープルカートリッジ１３６０６の一態様を示している。ステープルカートリッジ１３６０６は、ステープルカートリッジ１３６０６と同様であり、外科用器具１０（図１～図６）に関して上述した外科用ステープルカートリッジ３０４（図１）と同様である。図１１２は、ステープルカートリッジ１３６０６の分解図である。ステープルカートリッジ１３６０６は、カートリッジ本体１３６２０と、楔形スレッド１３６１８と、カートリッジトレイ１３６２２と、可撓ケーブル１３６３０と、を備える。可撓ケーブル１３６３０は、ステープルカートリッジ１３６０６が、以下に述べるエンドエフェクタ１３８００などのエンドエフェクタと動作可能に連結されると電気接続するように配置された、ステープルカートリッジ１３６０６の近位端にある電気接点１３６３２を更に備える。電気接点１３６３２は、ステープルカートリッジ１３６０６の長さの一部に沿って延在する、ケーブルトレース１３６３４と一体化される。ケーブルトレース１３６３４は、ステープルカートリッジ１３６０６の遠位端付近で接続（１３６３６）し、この接続１３６３６によって導電連結１３６１４と接合される。磁界センサ１３６１０及びプロセッサ１３６１２は、磁界センサ１３６１０とプロセッサ１３６１２とが通信することができるようにして、導電連結１３６１４に動作可能に連結されている。

図４６は、遠位側センサプラグ１３８１６を備えるステープルカートリッジ１３８０６に電力を提供するように動作可能な可撓ケーブル１３８３０を備えたエンドエフェクタ１３８００の一態様を示している。エンドエフェクタ１３８００は、外科用器具１０（図１～図６）に関して上述したエンドエフェクタ３００（図１）と同様である。エンドエフェクタ１３８００は、アンビル１３８０２と、顎部材又は細長いチャネル１３８０４と、細長いチャネル１３８０４に動作可能に結合されたステープルカートリッジ１３８０６と、を備える。エンドエフェクタ１３８００は、シャフト組立体に動作可能に連結されている。シャフト組立体は、外科用器具１０（図１～図６）に関して上述した交換式シャフト組立体２００（図１）と同様である。シャフト組立体は、シャフト組立体の外側を囲む閉鎖チューブを更に備える。いくつかの例では、シャフト組立体は、二重枢動閉鎖スリーブ組立体を含む関節継手１３９０４を更に備える。二重枢動閉鎖スリーブ組立体は、エンドエフェクタ１３８００と連結するように動作可能なエンドエフェクタ閉鎖スリーブ組立体を含む。

図４７及び図４８は、可撓ケーブル１３８３０を細長いチャネル１３８０４内にどのように収めることができるかを示す、アンビル１３８０２又はステープルカートリッジを有しないエンドエフェクタ１３８００の細長いチャネル１３８０４部分を示している。いくつかの例では、細長チャネル１３８０４は、可撓ケーブル１３８３０を受容するための第３のアパーチャ１３８２４を更に備える。細長チャネル１３８０４の本体内で、可撓ケーブルは分岐（１３８３４）して、細長チャネル１３８０４の両側に延長部１３８３６を形成する。図４８は、可撓ケーブル延長部１３８３６に動作可能に結合することができるコネクタ１３８３８を更に示している。

図４９は、可撓ケーブル１３８３０のみを示している。例示されるように、可撓ケーブル１３８３０は、関節継手１３９０４（図４６）の周りに巻きつくように動作可能な単コイル１３８３２と、延長部１３８３６に取設する分岐１３８３４と、を備える。延長部は、コネクタ１３８３８に連結することができ、コネクタは、後述するように、それらの遠位側に面する面上に、ステープルカートリッジ１３８０６に連結するためのプロング１３８４０を有する。

図５０は、ステープルカートリッジ１３８０４が結合された図４７及び図４８に示される細長いチャネル１３８０４の拡大図を示す。ステープルカートリッジ１３８０４は、カートリッジ本体１３８２２と、カートリッジトレイ１３８２０と、を備える。いくつかの例では、ステープルカートリッジ１３８０６は、ステープルカートリッジ１３８０６の近位端で近位側接点１３８５６に連結された電気トレース１３８２８を更に備える。近位側接点１３８５６は、可撓ケーブル延長部１３８３６に連結されたコネクタ１３８３８のプロング１３８４０と導電接続を形成するように位置付けることができる。したがって、ステープルカートリッジ１３８０６が細長チャネル１３８０４と動作可能に連結されると、可撓ケーブル１３８３０は、コネクタ１３８３８及びコネクタプロング１３８４０を通して、ステープルカートリッジ１３８０６に電力を提供することができる。

図５１及び図５２は、遠位側センサプラグ１３８１６の一態様を示している。図５１は、遠位側センサプラグ１３８１６の切欠図を示している。例示されるように、遠位側センサプラグ１３８１６は、磁界センサ１３８１０と、プロセッサ１３８１２と、を備える。遠位側センサプラグ１３８１６は、可撓性基板１３８１４を更に備える。図５２に更に示されるように、磁場センサ１３８１０及びプロセッサ１３８１２は、通信することができるようにして、可撓性基板１３８１４に動作可能に結合されている。

図５３は、アンビル１３９６１部分の遠位先端１３９５２にあるセンサ及び電子部品に電力を提供するように動作可能な可撓ケーブル１３９８０を有するエンドエフェクタ１３９５０の一態様を示している。エンドエフェクタ１３９５０は、アンビル１３９６１と、顎部材又は細長いチャネル１３９５４と、細長いチャネルに動作可能に結合されたステープルカートリッジ１３９５６と、を備える。エンドエフェクタ１３９５０は、シャフト組立体１３９６０に動作可能に連結されている。シャフト組立体１３９６０は、シャフト組立体１３９６０を囲む閉鎖チューブ１３９６２を更に備える。いくつかの例では、シャフト組立体１３９６０は、二重枢動閉鎖スリーブ組立体１３９６６を含む関節継手１３９６４を更に備える。

様々な例では、エンドエフェクタ１３９５０は、関節継手１３９６４の機能に干渉しないように構成された、可撓ケーブル１３９８０を更に備える。いくつかの例では、閉鎖チューブ１３９６２は、可撓ケーブル１３９８０が中を通って延在することができる、第１のアパーチャ１３９６８を備える。いくつかの例では、可撓ケーブル１３９８０は関節継手１３９６４の周りに巻きつくループ又はコイル１３９８２を更に備え、それによって、更に詳細に後述するように、可撓ケーブル１３９８０は関節継手１３９６４の動作に干渉しない。いくつかの例では、可撓ケーブル１３９８０は、アンビル１３９６１の長さに沿って、アンビル１３９６１の遠位先端にある第２のアパーチャ１３９７０まで延在する。

外科用ステープル留め器具１６０００の一部分が図５４～図５６に示されている。ステープル留め器具１６０００は、例えば、手動システム及び／又はロボット制御システムと共に使用可能である。ステープル留めシステム１６０００は、シャフト１６０１０と、シャフト１６０１０から延在するエンドエフェクタ１６０２０とを備える。エンドエフェクタ１６０２０は、カートリッジチャネル１６０３０と、カートリッジチャネル１６０３０内に位置付けられたステープルカートリッジ１６０５０とを備える。ステープルカートリッジ１６０５０は、カートリッジ本体１６０５１と、カートリッジ本体１６０５１に取設されるリテーナ１６０５７とを備える。カートリッジ本体１６０５１は、例えばプラスチック材料から構成され、リテーナ１６０５７は、例えば金属から構成される。しかしながら、カートリッジ本体１６０５１及びリテーナ１６０５７は、任意の好適な材料から構成され得る。カートリッジ本体１６０５１は、組織を支持するように構成されたデッキ１６０５２と、長手方向スロット１６０５６と、デッキ１６０５２に画定された複数のステープルキャビティ１６０５３とを備える。

主として図５５及び５６を参照すると、ステープル１６０５５がステープルキャビティ１６０５３内に取り外し可能に配置されており、また同様にステープルキャビティ１６０５３内に移動可能に配置されたステープルドライバ１６０５４によって支持されている。リテーナ１６０５７は、ステープルドライバ１６０５４及び／又はステープル１６０５５がステープルキャビティ１６０５３の底部から落下しないように、カートリッジ本体１６０５１の底部を囲んで延びている。ステープルドライバ１６０５４及びステープル１６０５５は、スレッド１６０６０によって未発射位置（図５５）と発射位置との間で移動可能である。スレッド１６０６０は、図５６に示すように、ステープルカートリッジ１６０５０からステープル１６０５５を排出するために近位側の未発射位置（図５５）から遠位側の発射位置へと向かう間で移動可能である。スレッド１６０６０は、ステープルドライバ１６０５４の下方でスライドするように構成された１つ又は２つ以上の傾斜表面１６０６４を備えている。エンドエフェクタ１６０２０はアンビル１６０４０を更に備え、アンビル１６０４０は、ステープル１６０５５がステープルカートリッジ１６０５０から排出されるときにステープル１６０５５を変形させるように構成されている。様々な事例において、アンビル１６０４０は、その中に画定された成形ポケット１６０４５を備えることができ、その成形ポケット１６０４５はステープル１６０５５を変形させるように構成されるものである。

シャフト１６０１０は、フレーム１６０１２と、そのフレーム１６０１２に対して移動可能である外側スリーブ１６０１４とを備えている。カートリッジチャネル１６０３０は、シャフトフレーム１６０１２に装着され、シャフトフレーム１６０１２から延びている。外側スリーブ１６０１４は、アンビル１６０４０と動作可能に係合されるものであり、アンビル１６０４０を開位置（図５４）と閉位置（図５５）との間で移動させるように構成されている。使用の際、アンビル１６０４０は、ステープルカートリッジ１６０５０のデッキ１６０５２に対して組織をクランプするために、カートリッジチャネル１６０３０内に配置されたステープルカートリッジ１６０５０に向かって移動可能である。様々な代替的な態様では、カートリッジチャネル１６０３０及びステープルカートリッジ１６０５０は、アンビル１６０４０との間で組織をクランプするように、アンビル１６０４０に対して移動可能である。いずれの場合にも、シャフト１６０１０は、スレッド１６０６０を遠位側に圧迫するように構成された発射部材１６０７０を更に備える。発射部材１６０７０はナイフエッジ１６０７６を備え、ナイフエッジ１６０７６は、長手方向スロット１６０５６内で移動可能であり、発射部材１６０７０がステープルカートリッジ１６０５０からステープル１６０５５を排出するために遠位側に前進されるときに、アンビル１６０４０とステープルカートリッジ１６０５０との中間に配置された組織を切開するように構成されている。発射部材１６０７０は、カートリッジチャネル１６０３０と係合するように構成された第１のカム１６０７１と、アンビル１６０４０と係合し、ステープルカートリッジ１６０５０に対してアンビル１６０４０を定位置に保持するように構成された第２のカム１６０７９とを更に備えている。第１のカム１６０７１は、カートリッジチャネル１６０３０の下方でスライドするように構成され、第２のカム１６０７９は、アンビル１６０４０内に画定された細長いスロット１６０４９内でスライドするように構成されている。

図５７は、第１のセンサ３００８ａ及び第２のセンサ３００８ｂを備えるエンドエフェクタ３０１１の一態様を示している。エンドエフェクタ３０１１は、上述したエンドエフェクタ３００に類似している。エンドエフェクタ３０１１は、顎部材３００４に枢動可能に結合されている、アンビル３０１３を備える。顎部材３００４は、中にステープルカートリッジ３０２１を受容するように構成されている。ステープルカートリッジ３０２１は、複数のステープル（図示せず）を備える。複数のステープルは、外科的動作の間、ステープルカートリッジ３０２１から配備可能である。エンドエフェクタ３０１１は、エンドエフェクタ３０１１の１つ又は２つ以上のパラメータを測定するように構成されている第１のセンサ３００８ａを備える。例えば、一態様では、第１のセンサ３００８ａは、アンビル３０１３と顎部材３００４との間の間隙３０２３を測定するように構成されている。第１のセンサ３００８ａは、例えば、第２の顎部材３００４及び／又はステープルカートリッジ３０２１に埋め込まれた磁石３０１２によって生成される磁場を検出するように構成された、ホール効果センサを備えてもよい。別の例として、一態様では、第１のセンサ３００８ａは、第２の顎部材３００４によって、かつ／又はアンビル３０１３と第２の顎部材３００４との間にクランプされた組織によって、アンビル３０１３に対して及ぼされる１つ又は２つ以上の力を測定するように構成されている。

エンドエフェクタ３０１１は、第２のセンサ３００８ｂを備える。第２のセンサ３００８ｂは、エンドエフェクタ３０１１の１つ又は２つ以上のパラメータを測定するように構成されている。例えば、様々な態様では、第２のセンサ３００８ｂは、クランプ後状態の間におけるアンビル３０１３のひずみの大きさを測定するように構成された、ひずみゲージを備えてもよい。ひずみゲージは、ひずみの大きさに伴って大きさが変動する電気信号を提供する。様々な態様では、例えば、第１のセンサ３００８ａ及び／又は第２のセンサ３００８ｂは、例えばホール効果センサなどの磁気センサ、ひずみゲージ、圧力センサ、力センサ、例えば渦電流センサなどの誘導センサ、抵抗センサ、容量センサ、光センサ、及び／又はエンドエフェクタ３０１１の１つ又は２つ以上のパラメータを測定するための任意の他の好適なセンサを備えてもよい。第１のセンサ３００８ａ及び第２のセンサ３００８ｂは、直列構成及び／又は並列構成で配置されてもよい。直列構成では、第２のセンサ３００８ｂは、第１のセンサ３００８ａの出力に直接影響するように構成されてもよい。並列構成では、第２のセンサ３００８ｂは、第１のセンサ３００８ａの出力に間接的に影響するように構成されてもよい。

一態様では、第１のセンサ３００８ａによって測定される１つ又は２つ以上のパラメータは、第２のセンサ３００８ｂによって測定される１つ又は２つ以上のパラメータと関連する。例えば、一態様では、第１のセンサ３００８ａは、アンビル３０１３と顎部材３００４との間の間隙３０２３を測定するように構成されている。間隙３０２３は、アンビル３０１３と顎部材３００４内に位置するステープルカートリッジ３０２１との間にクランプされた組織部分の厚さ及び／又は圧縮性を表す。第１のセンサ３００８ａは、例えば、第２の顎部材３００４及び／又はステープルカートリッジ３０２１に結合された磁石３０１２によって生成される磁場を検出するように構成されている、ホール効果センサを含んでもよい。単一箇所での測定により、組織の較正されたフルビットに対して圧縮された組織厚さが正確に説明されるが、組織の部分食込みがアンビル３０１３と第２の顎部材３００４との間に位置する場合、不正確な結果がもたらされることがある。組織の部分食込み（近位側部分食込み又は遠位側部分食込みのいずれか）は、アンビル３０１３のクランプの幾何学形状を変化させる。

いくつかの態様では、第２のセンサ３００８ｂは、組織食込みのタイプ、例えば完全食込み、部分的な近位側食込み、及び／又は部分的な遠位側食込みを示す、１つ又は２つ以上のパラメータを検出するように構成されている。第２のセンサ３００８ｂの測定値は、近位側又は遠位側に位置付けられた部分食込みにおける真の圧縮された組織厚さを正確に表すように、第１のセンサ３００８ａの測定値を調節するのに使用されてもよい。例えば、一態様では、第２のセンサ３００８ｂは、クランプ後状態の間のアンビルにおけるひずみの振幅を監視するように構成されている、例えば微小ひずみゲージなどのひずみゲージを備える。アンビル３０１３のひずみの振幅は、近位側又は遠位側に位置付けられた部分食込みにおける真の圧縮された組織厚さを正確に表すように、第１のセンサ３００８ａ、例えばホール効果センサの出力を修正するのに使用される。第１のセンサ３００８ａ及び第２のセンサ３００８ｂは、クランプ動作の間にリアルタイムで測定されてもよい。リアルタイム測定は、時間ベースの情報が、例えば一次プロセッサ２００６によって分析されること、並びに組織特徴及びクランプの位置付けを認識して組織厚さ測定値を動的に調節するために、１つ若しくは２つ以上のアルゴリズム及び／又はルックアップテーブルを選択するために使用することを可能にする。

いくつかの態様では、第１のセンサ３００８ａの厚さ測定値は、エンドエフェクタ３０１１に結合された外科用器具１０の出力装置に提供されてもよい。例えば、一態様では、エンドエフェクタ３０１１は、ディスプレイ２０２８を備える外科用器具１０に結合されている。第１のセンサ３００８ａの測定値は、プロセッサ、例えば一次プロセッサ２００６に提供される。一次プロセッサ２００６は、第２のセンサ３００８ｂの測定値に基づいて第１のセンサ３００８ａの測定値を調節して、アンビル３０１３とステープルカートリッジ３０２１との間にクランプされた組織部分の真の組織厚さを反映させる。一次プロセッサ２００６は、調節された組織厚さ測定値、及び完全食込み又は部分食込みの指標を、ディスプレイ２０２８に対して出力する。操作者は、表示された値に基づいて、ステープルカートリッジ３０２１内でステープルを配備するか否かを判定してもよい。

いくつかの態様では、第１のセンサ３００８ａ及び第２のセンサ３００８ｂは、例えば、第１のセンサ３００８ａが患者の体内の治療部位に配置され、第２のセンサ３００８ｂが患者の体外に配置されるなど、異なる環境に配置されてもよい。第２のセンサ３００８ｂは、第１のセンサ３００８ａの出力を較正及び／又は修正するように構成されてもよい。第１のセンサ３００８ａ及び／又は第２のセンサ３００８ｂは、例えば、環境センサを備えてもよい。環境センサは、例えば、温度センサ、湿度センサ、圧力センサ、及び／又は任意の他の好適な環境センサを備えてもよい。

図５８は、エンドエフェクタ３０１１のアンビル３０１３とステープルカートリッジ３０２１との間にクランプされた組織部分の厚さを判定し表示するプロセス３０５０の一態様を示す論理図である。プロセス３０５０は、例えば、アンビル３０１３の遠位先端に位置するホール効果センサを通して、ホール効果電圧３０５２を得ることを含む。ホール効果電圧３０５２は、アナログ・デジタル変換器３０５４に提供され、デジタル信号に変換される。デジタル信号は、例えば一次プロセッサ２００６などのプロセッサに提供される。一次プロセッサ２００６は、ホール効果電圧３０５２信号の曲線入力を較正する（３０５６）。例えば微小ひずみゲージなどのひずみゲージ３０５８は、例えば、クランプ動作の間にアンビル３０１３に及ぼされるひずみの振幅など、エンドエフェクタ３０１１の１つ又は２つ以上のパラメータを測定するように構成されている。測定されたひずみは、デジタル信号に変換され（３０６０）、例えば一次プロセッサ２００６などのプロセッサに提供される。一次プロセッサ２００６は、ひずみゲージ３０５８によって測定されたひずみに応答して、１つ若しくは２つ以上のアルゴリズム及び／又はルックアップテーブルを使用してホール効果電圧３０５２を調節して、アンビル３０１３及びステープルカートリッジ３０２１によってクランプされた組織の真の厚さ及びその食込みの完全さを反映させる。調節された厚さは、例えば、外科用器具１０に埋め込まれたディスプレイ２０２６によって、操作者に対して表示される（３０２６）。

いくつかの態様では、外科用器具は、負荷センサ３０８２又はロードセルを更に備えることができる。負荷センサ３０８２は、例えば、上述した交換式シャフト組立体２００内に、又はやはり上述したハウジング１２内に配置することができる。

図５９は、エンドエフェクタ３０１１のアンビル３０１３とステープルカートリッジ３０２１との間にクランプされた組織部分の厚さを判定し表示するプロセス３０７０の一態様を示す論理図である。プロセスは、例えば、アンビル３０１３の遠位先端に位置するホール効果センサを通して、ホール効果電圧３０７２を得ることを含む。ホール効果電圧３０７２は、アナログ・デジタル変換器３０７４に提供され、デジタル信号に変換される。デジタル信号は、例えば一次プロセッサ２００６などのプロセッサに提供される。一次プロセッサ２００６は、ホール効果電圧３０７２信号の曲線入力を較正する（３０７６）。例えば微小ひずみゲージなどのひずみゲージ３０７８は、例えば、クランプ動作の間にアンビル３０１３に及ぼされるひずみの振幅など、エンドエフェクタ３０１１の１つ又は２つ以上のパラメータを測定するように構成されている。測定されたひずみは、デジタル信号に変換され（３０８０）、例えば一次プロセッサ２００６などのプロセッサに提供される。負荷センサ３０８２は、ステープルカートリッジ３０２１に対するアンビル３０１３のクランプ力を測定する。測定されたクランプ力は、デジタル信号に変換され（３０８４）、例えば一次プロセッサ２００６などのプロセッサに提供される。一次プロセッサ２００６は、ひずみゲージ３０７８によって測定されたひずみ及び負荷センサ３０８２によって測定されたクランプ力に応答して、１つ若しくは２つ以上のアルゴリズム及び／又はルックアップテーブルを使用してホール効果電圧３０７２を調節して、アンビル３０１３及びステープルカートリッジ３０２１によってクランプされた組織の真の厚さ及びその食込みの完全さを反映させる。調節された厚さは、例えば、外科用器具１０に埋め込まれたディスプレイ２０２６によって、操作者に対して表示される（３０２６）。

図６０は、第１のセンサ３１０８ａ及び第２のセンサ３１０８ｂを備えるエンドエフェクタ３１００の一態様を示している。エンドエフェクタ３１００は、エンドエフェクタ３０１１に類似している。エンドエフェクタ３１００は、顎部材３１０４に枢動可能に結合されている、アンビル３１０２を備える。顎部材３１０４は、中にステープルカートリッジ３１０６を受容するように構成されている。エンドエフェクタ３１００は、アンビル３１０２に結合された第１のセンサ３１０８ａを備える。第１のセンサ３１０８ａは、例えば、アンビル３１０２とステープルカートリッジ３１０６との間の間隙３１１０など、エンドエフェクタ３１００の１つ又は２つ以上のパラメータを測定するように構成されている。間隙３１１０は、例えば、アンビル３１０２とステープルカートリッジ３１０６との間にクランプされた組織の厚さに相当してもよい。第１のセンサ３１０８ａは、エンドエフェクタの１つ又は２つ以上のパラメータを測定する任意の好適なセンサを備えてもよい。例えば、様々な態様では、第１のセンサ３１０８ａは、ホール効果センサなどの磁気センサ、ひずみゲージ、圧力センサ、渦電流センサなどの誘導センサ、抵抗センサ、容量センサ、光センサ、及び／又は任意の他の好適なセンサを含んでもよい。

いくつかの態様では、エンドエフェクタ３１００は、第２のセンサ３１０８ｂを備える。第２のセンサ３１０８ｂは、顎部材３１０４及び／又はステープルカートリッジ３１０６に結合されている。第２のセンサ３１０８ｂは、エンドエフェクタ３１００の１つ又は２つ以上のパラメータを検出するように構成されている。例えば、いくつかの態様では、第２のセンサ３１０８ｂは、例えば、顎部材３１０４に結合されたステープルカートリッジ３１０６の色、ステープルカートリッジ３１０６の長さ、エンドエフェクタ３１００のクランプ状態、エンドエフェクタ３１００及び／若しくはステープルカートリッジ３１０６の使用回数／残りの使用回数、並びに／又は他の任意の好適な器具状態など、１つ又は２つ以上の器具状態を検出するように構成されている。第２のセンサ３１０８ｂは、ホール効果センサなどの磁気センサ、ひずみゲージ、圧力センサ、渦電流センサなどの誘導センサ、抵抗センサ、容量センサ、光センサ、及び／又は他の任意の好適なセンサなど、１つ又は２つ以上の器具状態を検出する任意の好適なセンサを備えてもよい。

一態様では、第２のセンサ３１０８ｂからの入力を使用して、第１のセンサ３１０８ａの入力が較正されてもよい。第２のセンサ３１０８ｂは、例えば、ステープルカートリッジ３１０６の色及び／又は長さなど、ステープルカートリッジ３１０６の１つ又は２つ以上のパラメータを検出するように構成されてもよい。ステープルカートリッジ３１０６の色及び／又は長さなど、検出されたパラメータは、例えば、カートリッジデッキの高さ、ステープルカートリッジに使用可能／最適な組織の厚さ、及び／又はステープルカートリッジ３１０６内におけるステープルのパターンなど、カートリッジの１つ又は２つ以上の特性に相当してもよい。ステープルカートリッジ３１０６の既知のパラメータを使用して、第１のセンサ３１０８ａによって提供される厚さ測定値が調節されてもよい。例えば、ステープルカートリッジ３１０６がより高いデッキ高さを有する場合、第１のセンサ３１０８ａによって提供される厚さ測定値は、追加のデッキ高さを補償するために低減されてもよい。調節された厚さは、例えば、外科用器具１０に結合されたディスプレイ２０２６を通して、操作者に対して表示されてもよい。

図６１は、第１のセンサ３１５８及び複数の二次センサ３１６０ａ、３１６０ｂを備えるエンドエフェクタ３１５０の一態様を示している。エンドエフェクタ３１５０は、アンビル３１５２及び顎部材３１５４を備える。顎部材３１５４は、ステープルカートリッジ３１５６を受容するように構成されている。アンビル３１５２は、アンビル３１５２とステープルカートリッジ３１５６との間に組織をクランプするため、顎部材３１５４に対して枢動移動可能である。アンビルは、第１のセンサ３１５８を備える。第１のセンサ３１５８は、例えば、アンビル３１５２とステープルカートリッジ３１５６との間の間隙３１１０など、エンドエフェクタ３１５０の１つ又は２つ以上のパラメータを検出するように構成されている。間隙３１１０は、例えば、アンビル３１５２とステープルカートリッジ３１５６との間にクランプされた組織の厚さに相当してもよい。第１のセンサ３１５８は、エンドエフェクタの１つ又は２つ以上のパラメータを測定する任意の好適なセンサを備えてもよい。例えば、様々な態様では、第１のセンサ３１５８は、ホール効果センサなどの磁気センサ、ひずみゲージ、圧力センサ、渦電流センサなどの誘導センサ、抵抗センサ、容量センサ、光センサ、及び／又は任意の他の好適なセンサを備えてもよい。

いくつかの態様では、エンドエフェクタ３１５０は、複数の二次センサ３１６０ａ、３１６０ｂを備える。二次センサ３１６０ａ、３１６０ｂは、エンドエフェクタ３１５０の１つ又は２つ以上のパラメータを検出するように構成されている。例えば、いくつかの態様では、二次センサ３１６０ａ、３１６０ｂは、クランプ処置の間にアンビル３１５２に及ぼされるひずみの振幅を測定するように構成されている。様々な態様では、二次センサ３１６０ａ、３１６０ｂは、ホール効果センサなどの磁気センサ、ひずみゲージ、圧力センサ、渦電流センサなどの誘導センサ、抵抗センサ、容量センサ、光センサ、及び／又は任意の他の好適なセンサを備えてもよい。二次センサ３１６０ａ、３１６０ｂは、アンビル３１５２の異なる位置における１つ又は２つ以上の同一のパラメータ、アンビル３１５２の同一の位置における異なるパラメータ、及び／又はアンビル３１５２の異なる位置における異なるパラメータを測定するように構成されてもよい。

図６２は、複数のセンサ３２０８ａ～３２０８ｄを備えるエンドエフェクタ３２００の一態様を示している。エンドエフェクタ３２００は、顎部材３２０４に枢動可能に結合されている、アンビル３２０２を備える。顎部材３２０４は、中にステープルカートリッジ３２０６を受容するように構成されている。アンビル３２０２は、その上に複数のセンサ３２０８ａ～３２０８ｄを備える。複数のセンサ３２０８ａ～３２０８ｄは、例えばアンビル３２０２など、エンドエフェクタ３２００の１つ又は２つ以上のパラメータを検出するように構成されている。複数のセンサ３２０８ａ～３２０８ｄは、１つ又は２つ以上の同一のセンサ及び／又は異なるセンサを備えてもよい。複数のセンサ３２０８ａ～３２０８ｄは、例えば、ホール効果センサなどの磁気センサ、ひずみゲージ、圧力センサ、渦電流センサなどの誘導センサ、抵抗センサ、容量センサ、光センサ、及び／又は任意の他の好適なセンサ、あるいはそれらの組み合わせを備えてもよい。例えば、一態様では、複数のセンサ３２０８ａ～３２０８ｄは複数のひずみゲージを備えてもよい。

一態様では、複数のセンサ３２０８ａ～３２０８ｄにより、堅牢な組織厚さ感知プロセスを実現することが可能になる。アンビル３２０２の長さに沿って様々なパラメータを検出することによって、複数のセンサ３２０８ａ～３２０８ｄにより、食込み、例えば部分食込み又は完全食込みに関わらず、例えば外科用器具１０などの外科用器具が、顎内における組織厚さを計算することが可能になる。いくつかの態様では、複数のセンサ３２０８ａ～３２０８ｄは、複数のひずみゲージを備える。複数のひずみゲージは、アンビル３２０２の様々な地点においてひずみを測定するように構成されている。アンビル３２０２の様々な地点それぞれにおけるひずみの大きさ及び／又は勾配は、アンビル３２０２とステープルカートリッジ３２０６との間の組織の厚さを判定するのに使用することができる。複数のひずみゲージは、組織の厚さ、組織配置、及び／又は物質の特性を判定するため、クランプの力学に基づいて、大きさ及び／又は勾配の最大差を最適化するように構成されてもよい。クランプの間における複数のセンサ３２０８ａ～３２０８ｄの時間ベースの監視によって、例えば一次プロセッサ２００６などのプロセッサが、アルゴリズム及びルックアップテーブルを利用して、組織特徴及びクランプ位置を認識し、エンドエフェクタ３２００、及び／又はアンビル３２０２とステープルカートリッジ３２０６との間にクランプされた組織を動的に調節することが可能になる。

図６３は、複数のセンサ３２０８ａ～３２０８ｄに基づいて１つ又は２つ以上の組織の特性を判定するプロセス３２２０の一態様を示す論理図である。一態様では、複数のセンサ３２０８ａ～３２０８ｄは、エンドエフェクタ３２００の１つ又は２つ以上のパラメータを示す複数の信号を生成する（３２２２ａ～３２２２ｄ）。複数の生成された信号は、デジタル信号に変換され（３２２４ａ～３２２４ｄ）、プロセッサに提供される。例えば、複数のひずみゲージを含む一態様では、複数の電子μひずみ（微小ひずみ）変換回路が、ひずみゲージ信号をデジタル信号に変換する（３２２４ａ～３２２４ｄ）。デジタル信号は、例えば一次プロセッサ２００６などのプロセッサに提供される。一次プロセッサ２００６は、複数の信号に基づいて、１つ又は２つ以上の組織特徴を判定する（３２２６）。一次プロセッサ２００６は、アルゴリズム及び／又はルックアップテーブルを適用することによって、１つ又は２つ以上の組織特徴を判定してもよい。１つ又は２つ以上の組織特徴は、例えば、外科用器具１０に埋め込まれたディスプレイ２０２６によって、操作者に対して表示される（３０２６）。

図６４は、顎部材３２５４に結合された複数の二次センサ３２６０ａ～３２６０ｄを備えるエンドエフェクタ３２５０の一態様を示している。エンドエフェクタ３２５０は、顎部材３２５４に枢動可能に結合されている、アンビル３２５２を備える。アンビル３２５２は、例えば組織部分３２６４などの１つ又は２つ以上の物質を間にクランプするように、顎部材３２５４に対して移動可能である。顎部材３２５４は、ステープルカートリッジ３２５６を受容するように構成されている。第１のセンサ３２５８は、アンビル３２５２に結合されている。第１のセンサは、例えば、アンビル３２５２とステープルカートリッジ３２５６との間の間隙３１１０など、エンドエフェクタ３１５０の１つ又は２つ以上のパラメータを検出するように構成されている。間隙３１１０は、例えば、アンビル３２５２とステープルカートリッジ３２５６との間にクランプされた組織の厚さに相当してもよい。第１のセンサ３２５８は、エンドエフェクタの１つ又は２つ以上のパラメータを測定する任意の好適なセンサを備えてもよい。例えば、様々な態様では、第１のセンサ３２５８は、ホール効果センサなどの磁気センサ、ひずみゲージ、圧力センサ、渦電流センサなどの誘導センサ、抵抗センサ、容量センサ、光センサ、及び／又は任意の他の好適なセンサを備えてもよい。

複数の二次センサ３２６０ａ～３２６０ｄは、顎部材３２５４に結合されている。複数の二次センサ３２６０ａ～３２６０ｄは、顎部材３２５４及び／又はステープルカートリッジ３２５６と一体的に形成されてもよい。例えば、一態様では、複数の二次センサ３２６０ａ～３２６０ｄは、ステープルカートリッジ３２５６の外側列上に配設される（図６３を参照のこと）。複数の二次センサ３２６０ａ～３２６０ｄは、エンドエフェクタ３２５０、及び／又はアンビル３２５２とステープルカートリッジ３２５６との間にクランプされる組織部分３２６４の１つ又は２つ以上のパラメータを検出するように構成されている。複数の二次センサ３２６０ａ～３２６０ｄは、例えば、ホール効果センサなどの磁気センサ、ひずみゲージ、圧力センサ、渦電流センサなどの誘導センサ、抵抗センサ、容量センサ、光センサ、及び／又は任意の他の好適なセンサ、あるいはそれらの組み合わせなど、エンドエフェクタ３２５０及び／又は組織部分３２６４の１つ又は２つ以上のパラメータを検出する、任意の好適なセンサを備えてもよい。複数の二次センサ３２６０ａ～３２６０ｄは、同一のセンサ及び／又は異なるセンサを備えてもよい。

いくつかの態様では、複数の二次センサ３２６０ａ～３２６０ｄは、兼用のセンサ及び組織安定化要素を備える。複数の二次センサ３２６０ａ～３２６０ｄは、例えばクランプ動作の間など、複数の二次センサ３２６０ａ～３２６０ｄが組織部分３２６４と係合されたとき、安定化された組織状態を作り出すように構成された、電極及び／又は感知形状を備える。いくつかの態様では、複数の二次センサ３２６０ａ～３２６０ｄのうちの１つ又は２つ以上が、非感知型の組織安定化要素と置き換えられてもよい。二次センサ３２６０ａ～３２６０ｄは、クランプ、ステープル留め、及び／又は他の治療プロセスの間の、組織フロー、ステープル形成、及び／又は他の組織状態を制御することによって、安定化された組織状態を作り出す。

図６５は、中に一体的に形成された複数のセンサ３２７２ａ～３２７２ｈを備えるステープルカートリッジ３２７０の一態様を示している。ステープルカートリッジ３２７０は、ステープルを中に格納する複数の穴を包含する複数の列を備える。外側列３２７８の穴のうち１つ又は２つ以上が、複数のセンサ３２７２ａ～３２７２ｈのうち１つと置き換えられる。センサワイヤ３２７６ｂに結合されたセンサ３２７２ｆを示すため、切欠き部分３２７４が示されている。センサワイヤ３２７６ａ、３２７６ｂは、複数のセンサ３２７２ａ～３２７２ｈを、例えば外科用器具１０など、外科用器具の１つ又は２つ以上の回路に結合する複数のワイヤを備えてもよい。いくつかの態様では、複数のセンサ３２７２ａ～３２７２ｈのうち１つ又は２つ以上は、組織安定化を提供するように構成されている電極及び／又は感知形状を有する、兼用のセンサ及び組織安定化要素を備える。いくつかの態様では、複数のセンサ３２７２ａ～３２７２ｈは、複数の組織安定化要素と置き換えられ、かつ／又は共同設置されてもよい。組織安定化は、例えば、クランプ及び／又はステープル留めプロセスの間の、組織フロー及び／又はステープル形成を制御することによって提供されてもよい。複数のセンサ３２７２ａ～３２７２ｈは、外科用器具１０の１つ又は２つ以上の回路に信号を提供して、ステープル留め性能及び／又は組織厚さ感知のフィードバックを向上する。

図６６は、例えば図６４に示されるエンドエフェクタ３２５０などのエンドエフェクタ内でクランプされた、組織部分３２６４の１つ又は２つ以上のパラメータを判定するプロセス３２８０の一態様を示す論理図である。一態様では、第１のセンサ３２５８は、エンドエフェクタ３２５０、及び／又はアンビル３２５２とステープルカートリッジ３２５６との間に位置する組織部分３２６４の、１つ又は２つ以上のパラメータを検出するように構成されている。第１の信号は、第１のセンサ３２５８によって生成される（３２８２）。第１の信号は、第１のセンサ３２５８によって検出される１つ又は２つ以上のパラメータを示す。１つ又は２つ以上の二次センサ３２６０は、エンドエフェクタ３２５０及び／又は組織部分３２６４の１つ又は２つ以上のパラメータを検出するように構成されている。二次センサ３２６０は、第１のセンサ３２５８と同じパラメータ、追加のパラメータ、又はそれとは異なるパラメータを検出するように構成されてもよい。二次信号３２８４は、二次センサ３２６０によって生成される。二次信号３２８４は、二次センサ３２６０によって検出される１つ又は２つ以上のパラメータを示す。第１の信号及び二次信号は、例えば一次プロセッサ２００６などのプロセッサによって提供される。一次プロセッサ２００６は、二次センサ３２６０によって生成される入力に基づいて、第１のセンサ３２５８によって生成される第１の信号を調節する（３２８６）。調節された信号は、例えば、組織部分３２６４の厚さ及び食込みの完全さを示してもよい。調節された信号は、例えば、外科用器具１０に埋め込まれたディスプレイ２０２６によって、操作者に対して表示される（３０２６）。

図６７は、疑似信号を制限又は排除する固有のサンプリング速度を備える磁気センサ３３５８を備えるエンドエフェクタ３３５０の一態様を示している。エンドエフェクタ３３５０は、顎部材３３５４に枢動可能に結合されているアンビル３３５２を備える。顎部材３３５４は、中にステープルカートリッジ３３５６を受容するように構成されている。ステープルカートリッジ３３５６は、アンビル３３５２とステープルカートリッジ３３５６との間に位置する組織部分に送達されてもよい、複数のステープルを収容している。磁気センサ３３５８は、アンビル３３５２に結合されている。磁気センサ３３５８は、例えば、アンビル３３５２とステープルカートリッジ３３５６との間の間隙３３６４など、エンドエフェクタ３３５０の１つ又は２つ以上のパラメータを検出するように構成されている。間隙３３６４は、例えば組織部分などの物質の厚さ、及び／又はアンビル３３５２とステープルカートリッジ３３５６との間に位置する物質の食込みの完全さに相当してもよい。磁気センサ３３５８は、例えば、ホール効果センサなどの磁気センサ、ひずみゲージ、圧力センサ、渦電流センサなどの誘導センサ、抵抗センサ、容量センサ、光センサ、及び／又は他の任意の好適なセンサなど、エンドエフェクタ３３５０の１つ又は２つ以上のパラメータを検出する、任意の好適なセンサを含んでもよい。

一態様では、磁気センサ３３５８は、顎部材３３５４及び／又はステープルカートリッジ３３５６に結合された電磁波源３３６０によって生成される、磁場を検出するように構成されている磁気センサを含む。電磁波源３３６０は、磁気センサ３３５８によって検出される磁場を生成する。検出された磁界の強度は、例えば、アンビル３３５２とステープルカートリッジ３３５６との間に位置する組織の厚さ及び／又は食込みの完全さに相当してもよい。いくつかの態様では、電磁波源３３６０は、例えば１ＭＨｚなど、既知の周波数で信号を生成する。他の態様では、電磁波源３３６０によって生成される信号は、例えば、顎部材３３５４に設置されたステープルカートリッジ３３５６のタイプ、１つ若しくは２つ以上の追加センサ、アルゴリズム、及び／又は１つ若しくは２つ以上のパラメータに基づいて、調節可能であってもよい。

一態様では、信号プロセッサ３３６２は、例えばアンビル３３５２など、エンドエフェクタ３３５０に結合されている。信号プロセッサ３３６２は、磁気センサ３３５８によって生成される信号を処理して、疑似信号を排除し、磁気センサ３３５８からの入力を昇圧するように構成されている。いくつかの態様では、信号プロセッサ３３６２は、例えば、外科用器具１０のハンドル組立体１４内など、エンドエフェクタ３３５０とば別個に配置されてもよい。いくつかの態様では、信号プロセッサ３３６２は、例えば一次プロセッサ２００６など、一般プロセッサと一体的に形成され、かつ／又はそれによって実行されるアルゴリズムを含む。信号プロセッサ３３６２は、電磁波源３３６０によって生成される信号の周波数と実質的に等しい周波数で、磁気センサ３３５８の信号を処理するように構成されている。例えば、一態様では、電磁波源３３６０は１ＭＨｚの周波数で信号を生成する。信号は、磁気センサ３３５８によって検出される。磁気センサ３３５８は、信号プロセッサ３３６２に提供される検出された磁場を示す信号を生成する。信号は、１ＭＨｚの周波数で信号プロセッサ３３６２によって処理されて、疑似信号が排除される。処理された信号は、例えば一次プロセッサ２００６などのプロセッサに提供される。一次プロセッサ２００６は、受信した信号を、例えば、アンビル３３５２とステープルカートリッジ３３５６との間の間隙３３６４など、エンドエフェクタ３３５０の１つ又は２つ以上のパラメータに相関させる。

図６８は、例えば図４５に示されるエンドエフェクタ３３５０など、エンドエフェクタのアンビルとステープルカートリッジとの間に配置された組織部分の厚さ測定値を生成する、プロセス３３７０の一態様を示す論理図である。プロセス３３７０の一態様では、信号は、変調された電磁波源３３６０によって生成される（３３７２）。生成された信号は、例えば１ＭＨｚの信号を含んでもよい。磁気センサ３３５８は、電磁波源３３６０によって生成される信号を検出する（３３７４）ように構成されている。磁気センサ３３５８は、検出された磁界を示す信号を生成し、その信号を信号プロセッサ３３６２に提供する。信号プロセッサ３３６２は、信号を処理して（３３７６）、ノイズの除去、疑似信号の除去、及び／又は信号の昇圧を行う。処理された信号は、デジタル信号に変換する（３３７８）ため、アナログ・デジタル変換器に提供される。デジタル信号の較正（３３８０）は、例えば、較正曲線入力アルゴリズム及び／又はルックアップテーブルの適用によって実行されてもよい。処理（３３７６）、変換（３３７８）、及び較正（３３８０）は、１つ又は２つ以上の回路によって行われてもよい。較正された信号は、例えば、外科用器具１０と一体的に形成されたディスプレイ２０２６によって、ユーザに対して表示される（３０２６）。

図６９Ａ及び６９Ｂは、圧力センサを備えるエンドエフェクタ３８００の一態様を示している。エンドエフェクタ３８００は、顎部材３８０４に枢動可能に結合されている、アンビル３８０２を備える。顎部材３８０４は、中にステープルカートリッジ３８０６を受容するように構成されている。ステープルカートリッジ３８０６は、複数のステープルを備える。第１のセンサ３８０８は、遠位先端でアンビル３８０２に結合されている。第１のセンサ３８０８は、例えば、アンビル３８０２とステープルカートリッジ３８０６との間の距離、即ち間隙３８１４など、エンドエフェクタの１つ又は２つ以上のパラメータを検出するように構成されている。第１のセンサ３８０８は、例えば磁気センサなど、任意の好適なセンサを備えてもよい。磁石３８１０は、顎部材３８０４及び／又はステープルカートリッジ３８０６に結合されて、磁気信号を磁気センサに提供してもよい。

いくつかの態様では、エンドエフェクタ３８００は、第２のセンサ３８１２を備える。第２のセンサ３８１２は、エンドエフェクタ３８００、及び／又は間に位置する組織部分の１つ又は２つ以上のパラメータを検出するように構成されている。第２のセンサ３８１２は、例えば１つ又は２つ以上の圧力センサなど、任意の好適なセンサを備えてもよい。第２のセンサ３８１２は、アンビル３８０２、顎部材３８０４、及び／又はステープルカートリッジ３８０６に結合されてもよい。第２のセンサ３８１２からの信号は、第１のセンサ３８０８の測定値を調節して、近位側及び／又は遠位側に位置付けられた部分食込みの真の圧縮された組織厚さを正確に表すように、第１のセンサの読み取り値を調節するために使用されてもよい。いくつかの態様では、第２のセンサ３８１２は、第１のセンサ３８０８に対する代理であってもよい。

いくつかの態様では、第２のセンサ３８１２は、例えば、単一の連続圧力感知フィルム、及び／又は圧力感知フィルムのアレイを備えてもよい。第２のセンサ３８１２は、例えば、切断及び／又はステープル配備部材を受容するように構成されたスロット３８１６を被覆する、中心軸に沿って、ステープルカートリッジ３８０６のデッキに結合されている。第２のセンサ３８１２は、クランプ処置の間、組織によって印加される圧力の大きさを示す信号を提供する。切断及び／又は配備部材を発射する間、第２のセンサ３８１２からの信号は、例えば、第２のセンサ３８１２と１つ又は２つ以上の回路との間の電気接続を切断することによって断絶されてもよい。いくつかの態様では、第２のセンサ３８１２の断絶された回路は、使用済みステープルカートリッジ３８０６を示してもよい。他の態様では、第２のセンサ３８１２は、切断及び／又は配備部材が第２のセンサ３８１２に対する接続を断絶しないように位置付けられてもよい。

図７０は、ステープルカートリッジ３８０６と顎部材３８０４との間に位置する第２のセンサ３８６２を備えるエンドエフェクタ３８５０の一態様を示している。エンドエフェクタ３８５０は、顎部材３８５４に枢動可能に結合されている、アンビル３８５２を備える。顎部材３８５４は、中にステープルカートリッジ３８５６を受容するように構成されている。第１のセンサ３８５８は、遠位先端でアンビル３８５２に結合されている。第１のセンサ３８５８は、例えば、アンビル３８５２とステープルカートリッジ３８５６との間の距離、即ち間隙３８６４など、エンドエフェクタ３８５０の１つ又は２つ以上のパラメータを検出するように構成されている。第１のセンサ３８５８は、例えば磁気センサなど、任意の好適なセンサを備えてもよい。磁石３８６０は、顎部材３８５４及び／又はステープルカートリッジ３８５６に結合されて、磁気信号を磁気センサに提供してもよい。いくつかの態様では、エンドエフェクタ３８５０は、ステープルカートリッジ３８５６と顎部材３８５４との間に位置する点を除いて、図６９Ａ～図６９Ｂの第２のセンサ３８１２に全ての点で類似している、第２のセンサ３８６２を備える。

図７１は、図６９Ａ～図６９Ｂ又は図７０による、エンドエフェクタ３８００又は３８５０内でクランプされた組織部分の厚さを判定し表示するプロセス３８７０の一態様を示す論理図である。プロセスは、例えば、アンビル３８０２の遠位先端に位置するホール効果センサを通して、ホール効果電圧３８７２を得ることを含む。ホール効果電圧３８７２は、アナログ・デジタル変換器３８７６に提供され、デジタル信号に変換される。デジタル信号は、例えば一次プロセッサ２００６などのプロセスに提供される。一次プロセッサ２００６は、ホール効果電圧３８７２信号の曲線入力を較正する（３８７４）。例えば第２のセンサ３８１２などの圧力センサは、例えば、エンドエフェクタ３８００内にクランプされた組織に対してアンビル３８０２が及ぼしている圧力の量など、例えばエンドエフェクタ３８００の１つ又は２つ以上のパラメータを測定する（３８８０）ように構成されている。いくつかの態様では、圧力センサは、単一の連続圧力感知フィルム、及び／又は圧力感知フィルムのアレイを備えてもよい。したがって、圧力センサは、エンドエフェクタ３８００の近位端と遠位端との間の異なる位置における測定圧力のばらつきを判定するように動作可能であってもよい。測定された圧力は、例えば一次プロセッサ２００６などのプロセッサに提供される。一次プロセッサ２００６は、圧力センサ３８８０によって測定された圧力に応答して、１つ若しくは２つ以上のアルゴリズム及び／又はルックアップテーブルを使用して、例えばアンビル３８０２とステープルカートリッジ３８０６との間にクランプされた組織の厚さをより正確に反映するように、ホール効果電圧３８７２を調節する（３８８２）。調節された厚さは、例えば、外科用器具１０に埋め込まれたディスプレイ２０２６によって、操作者に対して表示される（３８７８）。

図７２は、ステープルカートリッジ３９０６と細長いチャネル３９０４との間に位置する複数の第２のセンサ３１９２ａ～３１９２ｂを備えるエンドエフェクタ３９００の一態様を示している。エンドエフェクタ３９００は、顎部材又は細長いチャネル３９０４に枢動可能に結合されている、アンビル３９０２を備える。細長いチャネル３９０４は、ステープルカートリッジ３９０６を中に受容するように構成されている。アンビル３９０２は、遠位先端に配置される第１のセンサ３９０８を更に備える。第１のセンサ３９０８は、例えば、アンビル３９０２とステープルカートリッジ３９０６との間の距離、即ち間隙など、エンドエフェクタ３９００の１つ又は２つ以上のパラメータを検出するように構成されている。第１のセンサ３９０８は、例えば磁気センサなど、任意の好適なセンサを備えてもよい。磁石３９１０は、細長いチャネル３９０４及び／又はステープルカートリッジ３９０６に結合されて、磁気信号を第１のセンサ３９０８に提供してもよい。いくつかの態様では、エンドエフェクタ３９００は、ステープルカートリッジ３９０６と細長いチャネル３９０４との間に位置する、複数の第２のセンサ３９１２ａ～３９１２ｃを備える。第２のセンサ３９１２ａ～３９１２ｃは、例えば圧電抵抗圧力フィルムストリップなど、任意の好適なセンサを備えてもよい。いくつかの態様では、第２のセンサ３９１２ａ～３９１２ｃは、エンドエフェクタ３９００の遠位端と近位端との間で均一に分配されてもよい。

いくつかの態様では、第２のセンサ３９１２ａ～３９１２ｃからの信号は、第１のセンサ３９０８の測定値を調節するために使用されてもよい。例えば、第２のセンサ３９１２ａ～３９１２ｃからの信号は、アンビル３９０２とステープルカートリッジ３９０６との間の組織３９２０の位置及び／又は密度に応じて、エンドエフェクタ３９００の遠位端と近位端との間で変動することがある、アンビル３９０２とステープルカートリッジ３９０６との間の間隙を正確に表すように、第１のセンサ３９０８の読み取り値を調節するために使用されてもよい。図１１は、組織３９２０の部分食込みの一例を示している。この例の目的に対して示されるように、組織は、エンドエフェクタ３９００の近位側領域にのみ配置されて、エンドエフェクタ３９００の近位側領域付近に高圧３９１８領域を、またそれに対応してエンドエフェクタの遠位端付近に低圧３９１６領域を作り出している。

図７３Ａ及び７３Ｂは、組織３９２０の完全食込み対部分食込みの影響を更に示している。図７３Ａは、組織３９２０が均一な密度である、組織３９２０の完全食込みを含むエンドエフェクタ３９００を示している。組織３９２０の完全食込みが均一な密度であることで、エンドエフェクタ３９００の遠位先端における測定された第１の間隙３９１４ａは、エンドエフェクタ３９００の中央又は近位端における測定された第２の間隙３９２２ａとほぼ同じであってもよい。例えば、第１の間隙３９１４ａは、２．４ｍｍと計測してもよく、第２の間隙は、２．３ｍｍと計測してもよい。図７３Ｂは、組織３９２０の一部の食込み、又は代替的に非均一な密度の組織３９２０の完全食込みを有するエンドエフェクタ３９００を示す。この場合、第１の間隙３９１４ｂは、組織３９２０の最も厚い又は最も高密度の部分で測定した第２の間隙３９２２ｂ未満であってもよい。例えば、第１の間隙は、１．０ｍｍと計測してもよく、これに対して、第２の間隙は、１．９ｍｍと計測してもよい。図７３Ａ～図７３Ｂに示される状態では、例えば、エンドエフェクタ３９００の長さに沿った異なる点で測定された圧力など、第２のセンサ３９１２ａ～３９１２ｃからの信号は、組織３９２０の配置及び／又は組織３９２０の物質の特性を判定するため、器具によって用いられてもよい。器具は、経時的に測定された圧力を使用して組織特徴及び組織の位置を認識し、組織厚さの測定値を動的に調節するように、更に動作可能であってもよい。

図７４は、切断部材又はナイフ４０６２の位置を判定するように構成されているエンドエフェクタ４０５０の一態様を示している。エンドエフェクタ４０５０は、顎部材又は細長いチャネル４０５４に枢動可能に結合されている、アンビル４０５２を備える。細長いチャネル４０５４は、ステープルカートリッジ４０５６を中に受容するように構成されている。ステープルカートリッジ４０５６は、スロット（図示せず）と、その中に配置される切断部材又はナイフ４０６２とを更に備える。ナイフ４０６２は、ナイフバー４０６４に動作可能に結合されている。ナイフバー４０６４は、ナイフ４０６２をスロットの近位端から遠位端まで移動させるように動作可能である。エンドエフェクタ４０５０は、スロットの近位端付近に位置する光センサ４０６０を更に備えてもよい。光センサは、例えば一次プロセッサ２００６などのプロセッサに結合されてもよい。光センサ４０６０は、ナイフバー４０６４に向かって光信号を放出するように動作可能であってもよい。ナイフバー４０６４は、その長さに沿ってコードストリップ４０６６を更に備えてもよい。コードストリップ４０６６は、カットアウト、切欠き、反射片、又は光学読み取り可能な他の任意の構成を含んでもよい。コードストリップ４０６６は、光センサ４０６０からの光信号がコードストリップ４０６６に反射するか、又はそれを通るように配置される。ナイフ４０６２及びナイフバー４０６４がスロット４０５８に沿って移動する（４０６８）につれて、光センサ４０６０は、コードストリップ４０６６に結合された放出光信号の反射を検出する。光センサ４０６０は、検出された信号を一次プロセッサ２００６に通信するように動作可能であってもよい。一次プロセッサ２００６は、検出された信号を使用して、ナイフ４０６２の位置を判定するように構成されてもよい。ナイフ４０６２の位置は、検出された光信号が漸進的な上昇及び下降を有するようにコードストリップ４０６６を設計することによって、より精密に感知されてもよい。

図７５は、赤色ＬＥＤ４０７０及び赤外線ＬＥＤ４０７２を備える、動作中のコードストリップ４０６６の一例を示している。この例のみの目的のため、コードストリップ４０６６は、カットアウトを備える。コードストリップ４０６６が移動する（４０６８）につれて、赤色ＬＥＤ４０７０によって放出される光は、カットアウトがその前を通るので遮断される。したがって、赤外線ＬＥＤ４０７２は、コードストリップ４０６６の運動を検出し、したがって転じて、ナイフ４０６２の運動を検出する。

図７６は、外科用器具１０のエンドエフェクタ３００の部分図を示している。図７６に示される例示の形態では、エンドエフェクタ３００は、多くの点で外科用ステープルカートリッジ３０４（図１５）に類似しているステープルカートリッジ１１００を備える。エンドエフェクタ３００のいくつかの部品は、本開示をより明瞭に理解できるように省略されている。特定の例では、エンドエフェクタ３００は、例えばアンビル３０６（図２０）などの第１の顎部と、例えば細長いチャネル１９８（図１４）などの第２の顎部とを含んでもよい。特定の例では、上述したように、チャネル１９８は、例えば外科用ステープルカートリッジ３０４又は外科用ステープルカートリッジ１１００など、ステープルカートリッジを収容してもよい。ステープルカートリッジ１１００とアンビル３０６との間で組織を捕捉するため、細長いチャネル１９８及びアンビル３０６の少なくとも一方は、細長いチャネル１９８及びアンビル３０６の他方に対して移動可能であってもよい。細長いチャネル１９８及び／又はアンビル３０６の、例えば開放構成（図１）と閉鎖構成（図７７）との間での運動を容易にする、様々な作動組立体が本明細書に記載されている。

特定の例では、上述したように、Ｅ型梁１７８を遠位側に前進させて、ステープル１９１を捕捉された組織内に配備し、かつ／又は切刃１８２を複数の位置の間で前進させて、捕捉された組織に係合し切断することができる。図７６に示されるように、切刃１８２を、例えばスロット１９３によって画定される経路に沿って、遠位側に前進させることができる。特定の例では、切刃１８２を、ステープルカートリッジ１１００の近位部分１１０３から、ステープルカートリッジ１１００の遠位部分１１０５まで前進させて、捕捉された組織を切断することができる。特定の例では、例えば、Ｅ型梁１７８を近位側に後退させることによって、切刃１８２を、遠位部分１１０５から近位部分１１０３まで近位側に後退させることができる。

特定の例では、切刃１８２を用いて、複数の処置においてエンドエフェクタ３００によって捕捉された組織を切断することができる。切刃１８２を繰り返し使用することが切刃１８２の先鋭度に影響し得ることが、読者には理解されるであろう。また、切刃１８２の先鋭度が減少するにつれて、切刃１８２を用いて捕捉された組織を切断するのに要する力が増加し得ることが、読者には理解されるであろう。図７８～図８３を参照すると、特定の例では、外科用器具１０は、例えば、外科的処置における外科用器具１０の動作の間、動作の前、及び／又は動作の後に、切刃１８２の先鋭度を監視する回路１１０６（図７８）を備えてもよい。特定の例では、捕捉された組織を切断するために切刃１８２を利用する前に、回路１１０６を用いて、切刃１８２の先鋭度を試験することができる。特定の例では、捕捉された組織を切断するために切刃１８２が使用された後、回路１１０６を用いて、切刃１８２の先鋭度を試験することができる。特定の例では、捕捉された組織を切断するために切刃１８２が使用される前、及び使用された後、回路１１０６を用いて、切刃１８２の先鋭度を試験することができる。特定の例では、回路１１０６を用いて、近位部分１１０３及び／又は遠位部分１１０５における切刃１８２の先鋭度を試験することができる。

図７８～図８３を参照すると、回路１１０６は、例えば光センサ１１０８など、１つ又は２つ以上のセンサを含んでもよく、回路１１０６の光センサ１１０８を用いて、例えば切刃１８２の反射能力を試験することができる。特定の例では、切刃１８２が光を反射する能力は、切刃１８２の先鋭度と相関してもよい。換言すれば、切刃１８２の先鋭度の減少により、切刃１８２が光を反射する能力が減少することがある。したがって、特定の例では、例えば切刃１８２から反射される光の強度を監視することによって、切刃１８２の鈍りを評価することができる。特定の例では、光センサ１１０８は、光感知領域を画定してもよい。光センサ１１０８は、例えば、光感知領域が切刃１８２の経路内に配設されるように配向することができる。光センサ１１０８を用いて、例えば切刃１８２が光感知領域内にある状態で、切刃１８２から反射される光を感知してもよい。閾値を超えた反射光の強度の減少は、切刃１８２の先鋭度が許容可能なレベルを超えて減少していることを示す場合がある。

図７８～図８３を再び参照すると、回路１１０６は、例えば光源１１１０など、１つ又は２つ以上の光源を含んでもよい。特定の例では、回路１１０６は、図７８～図８３に示されるように、光センサ１１０８に動作可能に結合されてもよい、コントローラ１１１２（「マイクロコントローラ」）を含んでもよい。特定の例では、コントローラ１１１２は、プロセッサ１１１４（「マイクロプロセッサ」）と、１つ又は２つ以上のコンピュータ可読媒体又はメモリ１１１６（「メモリユニット」）とを含んでもよい。特定の例では、メモリ１１１６は、様々なプログラム命令を記憶してもよく、それが実行されると、プロセッサ１１１４に、本明細書に記載される複数の機能及び／又は計算を実施させることができる。特定の例では、メモリ１１１６は、例えばプロセッサ１１１４に結合されてもよい。電源１１１８は、例えば、コントローラ１１１２、光センサ１１０８、及び／又は光源１１１０に電力を供給するように構成することができる。特定の例では、電源１１１８は、例えばＬｉイオン電池などの電池（又は「電池パック」若しくは「パワーパック」）を含んでもよい。特定の例では、電池パックは、外科用器具１０に電力を供給するため、ハンドル組立体１４に解除可能に装着されるように構成されてもよい。直列で接続された多数の電池セルが、電源４４２８として使用されてもよい。いくつかの例において、電源１１１８は、例えば、交換可能及び／又は充電式であってもよい。

コントローラ１１１２及び／又は本開示の他のコントローラは、集積型及び／若しくは離散的なハードウェア要素、ソフトウェア要素、並びに／又は両方の組み合わせを使用して実装されてもよい。集積型ハードウェア要素の例としては、プロセッサ、マイクロプロセッサ、コントローラ、集積回路、ＡＳＩＣ、ＰＬＤ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、論理ゲート、レジスタ、半導体素子、チップ、マイクロチップ、チップセット、コントローラ、ＳｏＣ、及び／又はＳＩＰが挙げられ得る。離散的なハードウェア要素の例としては、論理ゲート、電界効果トランジスタ、バイポーラトランジスタ、抵抗、コンデンサ、インダクタ、及び／若しくはリレーなど、回路並びに／又は回路素子が挙げられ得る。特定の例では、コントローラ１１１２は、例えば、１つ又は２つ以上の基板上に離散的及び集積型の回路素子又は構成要素を含むハイブリッド回路を含んでもよい。特定の例では、コントローラ１１１２及び／又は本開示の他のコントローラは、図１４～図１７Ｂに関連して記載されるように、シングルコア又はマルチコアコントローラのＬＭ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲであってもよい。

特定の例では、光源１１１０を用いて、例えば、光感知領域内の切刃１８２に方向付けることができる光を放出することができる。光センサ１１０８は、光源１１１０によって放出される光に対する曝露に応答して、光感知領域内にある状態で切刃１８２から反射される光の強度を測定するのに用いられてもよい。特定の例では、プロセッサ１１１４は、反射光の測定された強度の１つ又は２つ以上の値を受信してもよく、反射光の測定された強度の１つ又は２つ以上の値を、例えばメモリ１１１６に格納してもよい。格納された値は、例えば、外科用器具１０によって行われる複数の外科的処置の前、後、及び／又はその間に、検出及び／又は記録することができる。

特定の例では、プロセッサ１１１４は、反射光の測定された強度を、例えばメモリ１１１６に格納されてもよい、事前定義された閾値と比較してもよい。特定の例では、コントローラ１１１２は、測定された光強度が、例えば１％、５％、１０％、２５％、５０％、１００％、及び／又は１００％超、事前定義された閾値を超過した場合に、切刃１８２の先鋭度が許容可能なレベルを下回っていると結論付けてもよい。特定の例では、プロセッサ１１１４を用いて、光感知領域内にある状態の切刃１８２から反射した光の測定された強度の格納値における、減少傾向を検出することができる。

特定の例では、外科用器具１０は、例えばフィードバックシステム１１２０など、１つ又は２つ以上のフィードバックシステムを含んでもよい。特定の例では、プロセッサ１１１４は、フィードバックシステム１１２０を用いて、光感知領域内にある状態で切刃１８２から反射した光の測定された光強度が、例えば格納された閾値を超えた場合、ユーザに警告することができる。特定の例では、フィードバックシステム１１２０は、例えば表示画面、バックライト、及び／又はＬＥＤなど、１つ又は２つ以上の視覚フィードバックシステムを備えてもよい。特定の例では、フィードバックシステム１１２０は、例えばスピーカ及び／又はブザーなど、１つ又は２つ以上の音声フィードバックシステムを備えてもよい。特定の例では、フィードバックシステム１１２０は、例えば、１つ又は２つ以上の触覚フィードバックシステムを備えてもよい。特定の例では、フィードバックシステム１１２０は、例えば、視覚、音声、及び／又は触覚フィードバックシステムの組み合わせを備えてもよい。

特定の例では、外科用器具１０は、切刃１８２の前進を防止するために用いることができる、発射ロックアウトメカニズム１１２２を備えてもよい。様々な好適な発射ロックアウトメカニズムが、米国特許出願公開第２０１４／０００１２３１号、発明の名称「ＦＩＲＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ ＬＯＣＫＯＵＴ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＦＯＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」に更に詳細に記載されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。特定の例では、図７８に示されるように、プロセッサ１１１４を発射ロックアウトメカニズム１１２２に動作可能に結合することができ、プロセッサ１１１４は、切刃１８２から反射した光の測定された強度が、例えば格納された閾値を超えた場合に、発射ロックアウトメカニズム１１２２を用いて切刃１８２の前進を防止してもよい。換言すれば、プロセッサ１１１４は、切刃がエンドエフェクタ３００によって捕捉された組織を切断するのに十分に鋭くない場合に、発射ロックアウトメカニズム１１２２を起動してもよい。

特定の例では、光センサ１１０８及び光源１１１０を、交換式シャフト組立体２００の遠位部分に収容することができる。特定の例では、切刃１８２の先鋭度は、切刃１８２をエンドエフェクタ３００内へと遷移させる前に、上述したように、光センサ１１０８によって評価することができる。発射バー１７２（図１４）は、切刃１８２が交換式シャフト組立体２００内にあり、例えばエンドエフェクタ３００に入る前に、光センサ１１０８によって画定される光感知領域を通して、切刃１８２を前進させてもよい。特定の例では、切刃１８２の先鋭度は、切刃１８２をエンドエフェクタ３００から近位側に後退させた後に、光センサ１１０８によって評価することができる。発射バー１７２（図１４）は、例えば、切刃１８２をエンドエフェクタ３００から交換式シャフト組立体２００内へと後退させた後、光センサ１１０８によって画定される光感知領域を通して、切刃１８２を後退させてもよい。

特定の例では、光センサ１１０８及び光源１１１０は、例えば、ステープルカートリッジ１１００の近位側であることができる、エンドエフェクタ３００の近位部分に収容することができる。切刃１８２の先鋭度は、例えば、切刃１８２をエンドエフェクタ３００内へと遷移させた後、ただしステープルカートリッジ１１００を係合する前に、光センサ１１０８によって評価することができる。特定の例では、発射バー１７２（図１４）は、例えば、切刃１８２がエンドエフェクタ３００内にある状態で、ただしステープルカートリッジ１１００を係合する前に、光センサ１１０８によって画定される光感知領域を通して切刃１８２を前進させてもよい。

様々な例では、切刃１８２の先鋭度は、切刃１８２を発射バー１７２によってスロット１９３を通して前進させるにつれて、光センサ１１０８によって評価することができる。図７８～図８３に示されるように、光センサ１１０８及び光源１１１０は、例えば、ステープルカートリッジ１１００の近位部分１１０３に収容することができ、切刃１８２の先鋭度は、例えば、近位部分１１０３において光センサ１１０８によって評価することができる。発射バー１７２（図１４）は、例えば、切刃１８２がステープルカートリッジ１１００とアンビル３０６との間に捕捉された組織を係合する前に、近位部分１１０３で光センサ１１０８によって画定される光感知領域を通して、切刃１８２を前進させてもよい。特定の例では、図７８～図８３に示されるように、光センサ１１０８及び光源１１１０は、例えば、ステープルカートリッジ１１００の遠位部分１１０５に収容することができる。切刃１８２の先鋭度は、遠位部分１１０５で光センサ１１０８によって評価することができる。特定の例では、発射バー１７２（図１４）は、例えば、切刃１８２がステープルカートリッジ１１００とアンビル３０６との間に捕捉された組織を貫通した後に、遠位部分１１０５で光センサ１１０８によって画定される光感知領域を通して、切刃１８２を前進させてもよい。

図７６を再び参照すると、ステープルカートリッジ１１００は、例えば、複数の光センサ１１０８及び複数の対応する光源１１１０を備えてもよい。特定の例では、光センサ１１０８及び光源１１１０の対を、例えば、ステープルカートリッジ１１００の近位部分１１０３に収容することができ、光センサ１１０８及び光源１１１０の対を、例えば、ステープルカートリッジ１１００の遠位部分１１０５に収容することができる。かかる例では、切刃１８２の先鋭度は、例えば、１回目は組織を係合する前に近位部分１１０３で、また例えば、２回目は捕捉された組織を貫通した後に遠位部分１１０５で評価することができる。

光センサ１１０８が、外科的処置の間に複数回、切刃１８２の先鋭度を評価してもよいことが、読者には理解されるであろう。例えば、切刃の先鋭度は、１回目は発射ストロークにおいて切刃１８２がスロット１９３を通って前進する間に、また例えば、２回目は復帰ストロークにおいて切刃１８２がスロット１９３を通って後退する間に評価することができる。換言すれば、例えば、光感知領域を通して切刃を前進させるときに一度、また光感知領域を通して切刃１８２を後退させるときに一度、切刃１８２から反射する光を光センサ１１０８によって測定することができる。

プロセッサ１１１４が、切刃１８２から反射した光の強度の複数の読み取り値を、光センサ１１０８の１つ又は２つ以上から受信してもよいことが、読者には理解されるであろう。特定の例では、プロセッサ１１１４は、例えば、アウトライアーを破棄し、複数の読み取り値から平均読み取り値を計算するように構成されてもよい。特定の例では、例えば、平均読み取り値をメモリ１１１６に格納された閾値と比較することができる。特定の例では、プロセッサ１１１４は、例えば、計算された平均読み取り値がメモリ１１１６に格納された閾値を超えた場合、フィードバックシステム１１２０を通してユーザに警告し、かつ／又は発射ロックアウトメカニズム１１２２を起動させるように構成されてもよい。

特定の例では、図７７、７９、及び８０に示されるように、光センサ１１０８及び光源１１１０の対を、ステープルカートリッジ１１００の反対側に位置付けることができる。換言すれば、光センサ１１０８を、例えばスロット１９３の第１の側１１２４に位置付けることができ、光源１１１０を、例えばスロット１９３の第１の側１１２４とは反対の第２の側１１２６に位置付けることができる。特定の例では、光センサ１１０８及び光源１１１０の対を、図７７に示されるように、ステープルカートリッジ１１００を横断する面内に実質的に配設することができる。光センサ１１０８及び光源１１１０の対は、例えば、ステープルカートリッジ１１００を横断する面上に位置付けられる、又は少なくとも実質的に位置付けられる、光感知領域を画定するように配向することができる。代替的に、光センサ１１０８及び光源１１１０の対は、図８０に示されるように、例えば、ステープルカートリッジ１１００を横断する面に近接して位置付けられる、光感知領域を画定するように配向することができる。

特定の例では、光センサ１１０８及び光源１１１０の対は、ステープルカートリッジ１１００の同じ側に位置付けることができる。換言すれば、図８１に示されるように、光センサ１１０８及び光源１１１０の対は、スロット１９３を通して切刃１８２を前進させる際に、切刃１８２の第１の側、例えば面１１２８上に位置付けることができる。かかる例では、光源１１１０は、切刃１８２の面１１２８に光を方向付けるように配向することができ、光センサ１１０８によって測定される、面１１２８から反射する光の強度は、面１１２８の先鋭度を表してもよい。

特定の例では、図８２に示されるように、光センサ１１０８及び光源１１１０の第２の対を、切刃１８２の第２の側、例えば面１１３０上に位置付けることができる。第２の対は、面１１３０の先鋭度を評価するために用いることができる。例えば、第２の対の光源１１１０は、切刃１８２の面１１３０に光を方向付けるように配向することができ、第２の対の光センサ１１０８によって測定される、面１１３０から反射する光の強度は、面１１３０の先鋭度を表してもよい。特定の例では、プロセッサは、例えば、切刃１８２の面１１２８及び１１３０から反射する光の測定された強度に基づいて、切刃１８２の先鋭度を見積もるように構成することができる。

特定の例では、図７７に示されるように、光センサ１１０８及び光源１１１０の対は、ステープルカートリッジ１１００の遠位部分１１０５に収容することができる。図８１に示されるように、光センサ１１０８は、例えば、スロット１９３を通る切刃１８２の経路に沿って長手方向に延在する軸ＬＬに位置付けるか、又は少なくとも実質的に位置付けることができる。それに加えて、光源１１１０は、例えば、切刃を光源１１１０に向かって前進させる際に、切刃１８２の遠位側に位置付け、光を切刃１８２に方向付けるように配向することができる。更に、光センサ１１０８は、図８１に示されるように、軸ＬＬと交差する軸ＡＡに沿って位置付けるか、又は少なくとも実質的に位置付けることができる。特定の例では、例えば、軸ＡＡは軸ＬＬに対して垂直であってもよい。いずれの場合も、光センサ１１０８は、例えば、軸ＬＬ及び軸ＡＡの交点に光感知領域を画定するように配向することができる。

外科用器具１０と関連して本明細書に記載する光センサ及びそれに対応する光源の位置、配向、及び／又は数は、例示を目的とした例示的態様であることが、読者には理解されるであろう。光センサ及び光源の他の様々な配置を、本開示によって用いて、切刃１８２の先鋭度を評価することができる。

エンドエフェクタ３００によって捕捉された組織を通して切刃１８２を前進させることで、外科用器具１０の各発射の間に、組織残屑及び／又は体液を、切刃に回収させ得ることが、読者には理解されるであろう。かかる残屑は、回路１１０６が切刃１８２の先鋭度を正確に評価する能力に干渉することがある。特定の例では、外科用器具１０は、例えば、切刃１８２の先鋭度を評価する前に切刃１８２を洗浄するために用いることができる、１つ又は２つ以上の洗浄メカニズムを装備することができる。

図７６を参照すると、特定の例では、ステープルカートリッジ１１００は、例えば、ステープルカートリッジ１１００の近位部分１１０３に収容することができる、光センサ１１０８及び光源１１１０の第１の対を含んでもよい。更に、図７６に示されるように、ステープルカートリッジ１１００は、スロット１９３の反対側の近位部分１１０３に収容することができる、洗浄部材１１３２の第１の対を含んでもよい。洗浄部材１１３２の第１の対は、例えば、光センサ１１０８及び光源１１１０の第１の対の遠位側に位置付けることができる。図７６に示されるように、ステープルカートリッジ１１００は、例えば、ステープルカートリッジ１１００の遠位部分１１０５に収容することができる、光センサ１１０８及び光源１１１０の第２の対を含んでもよい。図７６に示されるように、ステープルカートリッジ１１００は、スロット１９３の反対側の遠位部分１１０５に収容することができる、洗浄部材１１３２の第２の対を含んでもよい。洗浄部材１１３２の第２の対は、例えば、光センサ１１０８及び光源１１１０の第２の対の近位側に位置付けることができる。

上記に加えて更に、図７６に示されるように、切刃１８２を発射ストロークで遠位側に前進させて、エンドエフェクタ３００によって捕捉された組織を切断してもよい。切刃を前進させる際、例えば、切刃１８２による組織係合の前に、切刃１８２の先鋭度の第１の評価を、光センサ１１０８及び光源１１１０の第１の対によって行うことができる。切刃１８２の先鋭度の第２の評価は、例えば、切刃１８２が捕捉された組織を切除した後、光センサ１１０８及び光源１１１０の第２の対によって行うことができる。切刃１８２は、切刃１８２の先鋭度の第２の評価の前に、洗浄部材１１３２の第２の対を通して前進させて、捕捉された組織を切除する間に切刃１８２によって回収された残屑があればそれを除去してもよい。

上記に加えて更に、図７６に示されるように、切刃１８２は、復帰ストロークで近位側に後退させてもよい。切刃を後退させる際、切刃１８２の先鋭度の第３の評価を、復帰ストロークの間に光センサ１１０８及び光源１１１０の第１の対によって行うことができる。切刃１８２は、切刃１８２の先鋭度の第３の評価の前に、洗浄部材１１３２の第１の対を通して後退させて、例えば、捕捉された組織を切除する間に、切刃１８２によって回収されたいかなる残屑も除去してもよい。

特定の例では、１つ又は２つ以上の光源１１１０は、１つ又は２つ以上の光ファイバケーブルを備えてもよい。特定の例では、１つ又は２つ以上の可撓性回路１１３４を用いて、エネルギーを電源１１１８から光センサ１１０８及び／又は光源１１１０に伝達することができる。特定の例では、可撓性回路１１３４は、例えば、光センサ１１０８の読み取り値の１つ又は２つ以上をコントローラ１１１２に伝達するように構成されてもよい。

次に図８４を参照すると、ステープルカートリッジ４３００が示されているが、ステープルカートリッジ４３００は、多くの点で外科用ステープルカートリッジ３０４（図１４）に類似している。例えば、ステープルカートリッジ４３００は、エンドエフェクタ３００と共に用いることができる。特定の例では、図８４に示されるように、ステープルカートリッジ４３００は、切刃１８２の先鋭度を試験するために用いることができる、先鋭度試験部材４３０２を備えてもよい。特定の例では、先鋭度試験部材４３０２は、例えば、ステープルカートリッジ４３００のカートリッジ本体１９４に取設し、かつ／又はそれと一体化することができる。特定の例では、先鋭度試験部材４３０２は、例えば、ステープルカートリッジ４３００の近位部分１１０３に配設することができる。特定の例では、図８４に示されるように、先鋭度試験部材４３０２は、例えば、ステープルカートリッジ４３００のカートリッジデッキ４３０４上に配設することができる。

特定の例では、図８４に示されるように、先鋭度試験部材４３０２は、ステープルカートリッジ４３００のスロット１９３を横切って延在して、例えば、スロット１９３によって画定される間隙を橋渡しするか、又は少なくとも部分的に橋渡しすることができる。特定の例では、先鋭度試験部材４３０２は、切刃１８２の経路を遮断するか、又は少なくとも部分的に遮断してもよい。切刃１８２は、例えば、発射ストロークの間に切刃１８２を前進させるにつれて、先鋭度試験部材４３０２を係合、切断、及び／又は通過してもよい。特定の例では、切刃１８２は、例えば、発射ストロークにおいてエンドエフェクタ３００に捕捉された組織を係合する前に、先鋭度試験部材４３０２を係合、切断、及び／又は通過するように構成されてもよい。特定の例では、切刃１８２は、先鋭度試験部材４３０２の近位端４３０６で先鋭度試験部材４３０２を係合し、例えば、先鋭度試験部材４３０２の遠位端４３０８で、先鋭度試験部材４３０２を出て、かつ／又はそれを係脱するように構成されてもよい。特定の例では、切刃１８２は、例えば、発射ストロークの間に切刃１８２を前進させるにつれて、近位端４３０６と遠位端４３０８との間の距離（Ｄ）で、先鋭度試験部材４３０２を通って移動及び／又は切断することができる。

主に図８４及び８５を参照すると、外科用器具１０は、例えば、切刃１８２の先鋭度を試験するための回路４３１０を備えてもよい。特定の例では、回路４３１０は、先鋭度試験部材４３０２を通して切刃１８２を前進させる能力を試験することによって、切刃１８２の先鋭度を評価することができる。例えば、回路４３１０は、切刃１８２が先鋭度試験部材４３０２の少なくとも既定部分を完全に横断する、かつ／又は完全に通過するのにかかる期間を観察するように構成することができる。観察された期間が既定の閾値を超過する場合、回路４３１０は、例えば、切刃１８２の先鋭度が許容可能なレベルを下回っていると結論付けてもよい。

特定の例では、回路４３１０は、プロセッサ４３１４（「マイクロプロセッサ」）と、１つ又は２つ以上のコンピュータ可読媒体若しくはメモリユニット４３１６（「メモリ」）とを含んでもよい、コントローラ４３１２（「マイクロコントローラ」）を含んでもよい。特定の例では、メモリ４３１６は、様々なプログラム命令を記憶してもよく、それが実行されると、プロセッサ４３１４に、本明細書に記載される複数の機能及び／又は計算を実施させることができる。特定の例では、メモリ４３１６は、例えばプロセッサ４３１４に結合されてもよい。電源４３１８は、例えば、コントローラ４３１２に電力を供給するように構成することができる。特定の例では、電源４１３８は、例えばＬｉイオン電池などの電池（又は「電池パック」若しくは「パワーパック」）を含んでもよい。特定の例では、電池パックは、ハンドル組立体１４に解除可能に装着されるように構成されてもよい。直列で接続された多数の電池セルが、電源４３１８として使用されてもよい。特定の例では、電源４３１８は、例えば、交換可能及び／又は充電式であってもよい。

特定の例では、コントローラ４３１３は、例えば、フィードバックシステム１１２０及び／又は発射ロックアウトメカニズム１１２２に動作可能に結合することができる。

図８４及び８５を参照すると、回路４３１０は１つ又は２つ以上の位置センサを備えてもよい。本開示と共に使用するために好適な例示の位置センサ及び位置付けシステムが、米国特許出願公開第２０１４／０２６３５３８号、発明の名称「ＳＥＮＳＯＲ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ ＦＯＲ ＡＢＳＯＬＵＴＥ ＰＯＳＩＴＩＯＮＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ ＦＯＲ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」に記載されており、その開示の全体を参照により本明細書に組み込む。特定の例では、回路４３１０は、第１の位置センサ４３２０及び第２の位置センサ４３２２を含んでもよい。特定の例では、第１の位置センサ４３２０は、例えば、先鋭度試験部材４３０２の近位端４３０６における切刃１８２の第１の位置を検出するのに用いることができ、第２の位置センサ４３２２は、例えば、先鋭度試験部材４３０２の遠位端４３０８における切刃１８２の第２の位置を検出するのに用いることができる。

特定の例では、第１及び第２の位置センサ４３２０及び４３２２はそれぞれ、コントローラ４３１２に対して第１及び第２の位置信号を提供するために利用することができる。位置信号は、コントローラ４３１２と第１及び第２の位置センサ４３２０及び４３２２との間のインターフェースに基づくアナログ信号又はデジタル値であってもよいことが理解されるであろう。一態様では、コントローラ４３１２と第１及び第２の位置センサ４３２０及び４３２２との間のインターフェースは、標準的なシリアル周辺インターフェース（ＳＰＩ）であることができ、位置信号は、上述したように、切刃１８２の第１位置及び第２位置を表すデジタル値であることができる。

上記に加えて更に、プロセッサ４３１４は、第１の位置信号の受信と第２の位置信号の受信との間の期間を判定してもよい。判定された期間は、例えば先鋭度試験部材４３０２の近位端４３０６における第１の位置から、例えば先鋭度試験部材４３０２の遠位端４３０８における第２の位置まで、先鋭度試験部材４３０２を通して切刃１８２を前進させるのにかかる時間に相当してもよい。少なくとも１つの例では、コントローラ４３１２は、第１の位置信号を受信するとプロセッサ４３１４によってアクティブ化し、第２の位置信号を受信すると非アクティブ化することができる、時間要素を含んでもよい。時間要素のアクティブ化と非アクティブ化との間の期間は、例えば、切刃１８２を第１位置から第２位置まで前進させるのにかかる時間に相当してもよい。時間要素は、リアルタイムクロック、時間関数を実現するように構成されたプロセッサ、又は他の任意の好適なタイミング回路を備えてもよい。

様々な例では、コントローラ４３１２は、切刃１８２を第１の位置から第２の位置まで前進させるのにかかる期間を、事前定義された閾値と比較して、例えば、切刃１８２の先鋭度が許容可能なレベルを下回っているか否かを見積もることができる。特定の例では、コントローラ４３１２は、測定された期間が、例えば１％、５％、１０％、２５％、５０％、１００％、及び／又は１００％超、事前定義された閾値を超過した場合に、切刃１８２の先鋭度が許容可能なレベルを下回っていると結論付けてもよい。

図８６を参照すると、様々な例では、電動モータ４３３０は、発射バー１７２（図１４）を駆動して、例えば、発射ストロークの間は切刃１８２を前進させ、かつ／又は復帰ストロークの間は切刃１８２を後退させることができる。モータドライバ４３３２は、電動モータ４３３０を制御することができ、例えばコントローラ４３１２などのコントローラは、モータドライバ４３３２と信号通信することができる。電動モータ４３３０が切刃１８２を前進させるにつれて、コントローラ４３１２は、例えば、電動モータ４３３０によって引き込まれる電流を判定することができる。かかる例では、切刃１８２を前進させるのに要する力は、例えば、電動モータ４３３０によって引き込まれる電流に対応することができる。やはり図８６を参照すると、外科用器具１０のコントローラ４３１２は、切刃１８２の前進の間に電動モータ４３３０によって引き込まれる電流が増加したかを判定することができ、増加した場合、電流の増加率を計算することができる。

特定の例では、電気モータ４３３０によって引き出される電流は、切刃１８２が先鋭度試験部材４３０２と接触している間、先鋭度試験部材４３０２の切刃１８２に対する抵抗により、大幅に増加し得る。例えば、電動モータ４３３０によって引き込まれる電流は、切刃１８２が先鋭度試験部材４３０２を係合し、通過し、及び／又はそれを切断するにつれて大幅に増加し得る。切刃１８２に対する先鋭度試験部材４３０２の抵抗は、切刃１８２の先鋭度に部分的に依存し、繰り返し使用によって切刃１８２の先鋭度が減少するにつれて、切刃１８２に対する先鋭度試験部材４３０２の抵抗が増加することが、読者には理解されるであろう。したがって、切刃が先鋭度試験部材４３０２と接触している間、電動モータ４３３０によって引き込まれる電流の増加率の値は、例えば、繰り返し使用によって切刃１８２の先鋭度が減少するにつれて増加し得る。

特定の例では、電動モータ４３３０によって引き込まれる電流の増加率の判定された値は、電動モータ４３３０によって引き込まれる電流の最大検出増加率であることができる。様々な例において、コントローラ４３１２は、電動モータ４３３０によって引き込まれる電流の増加率の判定された値を、電動モータ４３３０によって引き込まれる電流の増加率の事前定義された閾値と比較することができる。判定された値が事前定義された閾値を超過した場合、コントローラ４３１２は、例えば、切刃１８２の先鋭度が許容可能なレベルを下回っていると結論付けることができる。

特定の例では、図８６に示されるように、プロセッサ４３１４は、例えば、フィードバックシステム１１２０及び／又は発射ロックアウトメカニズム１１２２と連通することができる。特定の例では、プロセッサ４３１４はフィードバックシステム１１２０を用いて、電動モータ４３３０によって引き出される電流の増加率の判定された値が事前定義された閾値を超過した場合にユーザに警告することができる。特定の例では、プロセッサ４３１４は発射ロックアウトメカニズム１１２２を用いて、例えば、電動モータ４３３０によって引き出される電流の増加率の判定された値が事前定義された閾値を超過した場合に切刃１８２の前進を防止してもよい。

様々な例では、コントローラ４３１２は、アルゴリズムを利用して、電動モータ４３３０によって引き込まれる電流の変化を判定することができる。例えば、電流センサは、発射ストロークの間、電動モータ４３３０によって引き込まれる電流を検出することができる。電流センサは、電気モータによって引き込まれる電流を継続的に検出することができ、かつ／又は電気モータによる電流引き込みを間欠的に検出することができる。様々な例では、アルゴリズムは、例えば、最近の電流読み取り値を直前の電流読み取り値と比較することができる。それに加えて、又は代替的に、アルゴリズムは、期間Ｘ内のサンプル読み取り値を、以前の電流読み取り値と比較することができる。例えば、アルゴリズムは、サンプル読み取り値を、例えば、直前の期間Ｘなど、以前の期間Ｘ内の以前のサンプル読み取り値と比較することができる。他の例では、アルゴリズムは、モータによって引き込まれる電流の傾向的な平均を計算することができる。アルゴリズムは、例えば、最近の電流読み取り値を含む、期間Ｘの間の平均電流引き込みを計算することができ、また、平均電流引き込みを、例えば直前の期間Ｘの間の平均電流引き込みと比較することができる。

図８７を参照すると、外科用器具１０の切刃１８２の先鋭度を評価するための方法４５００が示され、切刃１８２の先鋭度が、例えば、警告閾値及び／又は高厳格度閾値まで、かつ／若しくはそれを下回って低下した場合の、様々な応答が概説されている。様々な例では、例えばコントローラ４３１２などのコントローラを、図８５に示される方法を実現するように構成することができる。特定の例では、外科用器具１０は、ロードセル４３３４（図８６）を含んでもよく、図８４に示されるように、コントローラ４３１２は、ロードセル４３３４と連通していてもよい。特定の例では、ロードセル４３３４は、例えば発射バー１７２に動作可能に結合することができる、例えばひずみゲージなどの力センサを含んでもよい。特定の例では、コントローラ４３１２は、ロードセル４３３４を用いて、発射ストロークの間に切刃１８２を前進させる際に切刃１８２に加えられる力（Ｆｘ）を監視してもよい。

したがって、ナイフの発射が開始されると（４５０２）、システムは、力Ｆｘを感知することにより、切刃１８２の鈍りをチェックする（４５０４）。感知された力Ｆｘは閾値力Ｆ１と比較され、感知された力Ｆｘが閾値力Ｆ１よりも大きいかどうかを判定する（４５０６）。感知された力Ｆｘが閾値力Ｆ１以下の場合、プロセスは「いいえ」分岐に沿って続行し、何も表示せず（４５０８）、ナイフ発射プロセスを続行する（４５１０）。感知された力Ｆｘが閾値力Ｆ１よりも大きい場合、プロセスは「はい」分岐に沿って続行し、感知された力Ｆｘが高厳格度閾値力Ｆ２を上回るかどうかを判定する（４５１２）。感知された力Ｆｘが閾値力Ｆ２以下の場合、プロセスは「いいえ」分岐に沿って続行し、ナイフの切刃１８２が鈍りつつあることをプロセッサに通知し（４５１４）、ナイフ発射プロセスを続行する（４５１０）。感知された力Ｆｘが閾値力Ｆ２よりも大きい場合、プロセスは「はい」分岐に沿って続行し、ナイフの切刃１８２が鈍ったことをプロセッサに通知し、ナイフ発射ロックアウトが係合される（４５１６）。続いて、任意に、プロセッサは、ナイフ発射ロックアウトをオーバーライドし得（４５１８）、ロックアウトがオーバーライドされた場合には、ナイフ発射プロセスを続行する（４５１０）。

図８８を参照すると、例えば切刃１８２などの切刃が、例えばエンドエフェクタ３００によって捕捉されている特定の組織厚さの組織の切除に用いるのに、十分に先鋭であるか否かを判定するための方法４６００が示されている。上述したように、切刃１８２の繰り返し使用によって切刃１８２が鈍るか又はその先鋭度が低減されることがあり、それによって、切刃１８２が捕捉された組織を横切するのに要する力が増加することがある。換言すれば、切刃１８２の先鋭度レベルは、例えば、切刃１８２が捕捉された組織を横切するのに要する力によって定義することができる。切刃１８２が捕捉された組織を切除するのに要する力は、捕捉された組織の厚さにも依存し得ることが、読者には理解されるであろう。いくつかの例において、捕捉された組織の厚さが厚いほど、例えば同じ先鋭度レベルで、切刃１８２が捕捉された組織を横切するのに要する力が大きくなる。

したがって、最初に、ステープラが、アンビルと顎部材との間に組織をクランプする（４６０２）。システムは、組織厚さＴｘを感知し（４６０４）、ナイフ発射プロセスを開始する（４６０６）。ナイフ発射プロセスを開始すると、システムは、クランプされた組織からの負荷抵抗を感知し（４６０８）、感知された力Ｆｘと感知された厚さＴｘを様々な閾値と比較し、評価に基づいていくつかの結果を判定する（４６１０）。一態様では、プロセスが、感知された組織厚さＴｘは第１の組織厚さ閾値Ｔ１と第２の組織厚さ閾値Ｔ２との間で定義された第１の組織厚さ範囲内であり、かつ感知された力Ｆｘが第１の力閾値Ｆ１よりも大きいかどうかを判定する（４６１０）、またプロセスが、感知された組織厚さＴｘは第２の組織厚さ閾値Ｔ２と第３の組織厚さ閾値Ｔ３との間で定義された第２の組織厚さ範囲内であり、かつ感知された力Ｆｘが第２の力閾値Ｆ２よりも大きいと判定する（４６１０）と、プロセスは「はい」分岐に沿って続行し、ナイフが鈍りつつあることをプロセッサに通知（４６１２）又は警告し、次いでナイフ発射プロセスを続行する（４６１４）。それ以外の場合、プロセスは「いいえ」分岐に沿って続行し、プロセッサに通知せず（４６１６）、ナイフ発射プロセスを続行する。一般に、プロセスは、感知された組織厚さＴｘが組織厚さ閾値ＴｎとＴｎ＋１との間で定義された組織厚さ範囲内であり、かつ感知された力Ｆｘが、力閾値Ｔｎよりも大きいかどうかを判定する（ｎは、組織厚さ範囲を示す）。プロセスが、感知された組織厚さＴｘは第１の組織厚さ閾値Ｔ１と第２の組織厚さ閾値Ｔ２との間で定義された第１の組織厚さ範囲内であり、かつ感知された力Ｆｘが第１の力閾値Ｆ１よりも大きいと判定する（４６１０）、またプロセスが、感知された組織厚さＴｘは第２の組織厚さ閾値Ｔ２と第３の組織厚さ閾値Ｔ３との間で定義された第２の組織厚さ範囲内であり、かつ感知された力Ｆｘが第２の力閾値Ｆ２よりも大きいと判定する（４６１０）と、プロセスは続行する。

特定の例では、切刃１８２は、第１の厚さを含む捕捉された組織を切除するのには十分に先鋭であり得るが、例えば、第１の厚さよりも厚い第２の厚さを含む捕捉された組織を切除するには先鋭度が十分でないことがある。いくつかの例において、切刃１８２が捕捉された組織を横切するのに要する力によって定義されるような、切刃１８２の先鋭度レベルは、例えば、捕捉された組織が特定の組織厚さ範囲内にある組織厚さを含む場合に、捕捉された組織を横切するのに適正であり得る。

特定の例では、図８９に示されるように、メモリ４３１６は、エンドエフェクタ３００によって捕捉された組織の１つ又は２つ以上の事前定義された組織厚さ範囲、及び事前定義された組織厚さ範囲と関連付けられた事前定義された閾値力を格納することができる。いくつかの例において、事前定義された閾値力はそれぞれ、事前定義された閾値力と関連付けられた組織厚さ範囲に包含される組織厚さ（Ｔｘ）を含む、捕捉された組織を横切するために好適である、切刃１８２の最小先鋭度レベルを表してもよい。特定の例では、組織厚さ（Ｔｘ）を含む捕捉された組織を切刃１８２が切除するのに要する力（Ｆｘ）が、組織厚さ（Ｔｘ）を包含する事前定義された組織厚さ範囲と関連付けられた事前定義された閾値力を超過した場合、切刃１８２は、例えば、捕捉された組織を切除するには先鋭度が十分でないことがある。

特定の例では、事前定義された閾値力及びそれらに対応する事前定義された組織厚さ範囲は、例えば、図８９に示されるようなテーブル４３４２など、データベース及び／又はメモリ４３１６上のテーブルに格納することができる。特定の例では、プロセッサ４３１４は、切刃１８２が捕捉された組織を切除するのに要する力（Ｆｘ）の測定値、及び捕捉された組織の組織厚さ（Ｔｘ）の測定値を受信するように構成することができる。プロセッサ４３１４は、テーブル４３４２にアクセスして、測定された組織厚さ（Ｔｘ）を包含する事前定義された組織厚さ範囲を判定してもよい。それに加えて、プロセッサ４３１４は、測定された力（Ｆｘ）を、組織厚さ（Ｔｘ）を包含する事前定義された組織厚さ範囲と関連付けられた事前定義された閾値力と比較してもよい。特定の例では、測定された力（Ｆｘ）が事前定義された閾値力を超過した場合、プロセッサ４３１４は、例えば、切刃１８２が捕捉された組織を切除するには先鋭度が十分でない可能性があると結論付けてもよい。

上記に加えて更に、プロセッサ４３１４（図８５、８６）は、例えば組織厚さ感知モジュール４３３６など、１つ又は２つ以上の組織厚さ感知モジュールを用いて、捕捉された組織の厚さを判定してもよい。様々な好適な組織厚さ感知モジュールが、本開示に記載されている。加えて、本開示と共に使用するために好適な、様々な組織厚さ感知装置及び方法が、米国特許出願公開第２０１１／０１５５７８１号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＣＵＴＴＩＮＧ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＴＨＡＴ ＡＮＡＬＹＺＥＳ ＴＩＳＳＵＥ ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ」に開示されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

特定の例では、プロセッサ４３１４は、ロードセル４３３４を用いて、切刃１８２が組織厚さ（Ｔｘ）を備える捕捉された組織を切除するのに要する力（Ｆｘ）を測定してもよい。切刃１８２が捕捉された組織と係合され、かつ／又は接触している間、捕捉された組織によって切刃１８２に加えられる力は、切刃１８２を捕捉された組織に対して前進させるにつれて、切刃１８２が捕捉された組織を切除することができる力（Ｆｘ）まで増加してもよいことが、読者には理解されるであろう。特定の例では、プロセッサ４３１４は、ロードセル４３３４を用いて、切刃１８２を捕捉された組織に対して前進させるにつれて、捕捉された組織によって切刃１８２に対して加えられる力を継続的に監視してもよい。プロセッサ４３１４は、監視された力を、捕捉された組織の組織厚さ（Ｔｘ）を包含する事前定義された組織厚さ範囲と関連付けられた、事前定義された閾値力と継続的に比較してもよい。特定の例では、監視された力が事前定義された閾値力を超過した場合、プロセッサ４３１４は、例えば、切刃が捕捉された組織を安全に切除するのに十分に先鋭でないと結論付けてもよい。

図８８に記載される方法４６００は、例えば、切刃１８２が捕捉された組織を安全に切除するのに十分に鋭くないと判定された場合に、コントローラ４３１３が取り得る様々な例示の動作を概説している。特定の例では、コントローラ４３１２は、例えば、フィードバックシステム１１２０を通して、切刃１８２が鈍りすぎて安全に使用できないことをユーザに注意してもよい。特定の例では、コントローラ４３１２は、例えば、切刃１８２が捕捉された組織を安全に切除するには十分に鋭くないと結論付けると、発射ロックアウトメカニズム１１２２を用いて切刃１８２の前進を阻止してもよい。特定の例では、コントローラ４３１２は、フィードバックシステム１１２０を用いて、例えば、発射ロックアウトメカニズム１１２２をオーバーライドする命令をユーザに提供してもよい。

図９０、９１は、例えばモータ駆動の外科用器具４４００などの外科用器具と接続された、複数のモータを備える共通コントローラを用いる装置、システム、及び方法の様々な態様を示している。外科用器具４４００は、例えば、より詳細に上述した図１の外科用器具１０など、本開示によって記載される他の外科用器具に、多くの点で類似している。外科用器具４４００は、ハウジング１２と、ハンドル組立体１４と、閉鎖トリガ３２と、交換式シャフト組立体２００と、エンドエフェクタ３００とを含む。したがって、開示を簡潔かつ明瞭にするため、外科用器具１０と共通している、外科用器具４４００の特定の特性についての詳細な説明は、ここでは繰り返さない。

やはり図９０、９１を参照すると、外科用器具４４００は、外科用器具４４００の動作と関連する様々な機能を行うように起動させることができる、複数のモータを含んでもよい。特定の例では、第１のモータは、第１の機能を行わせるために起動させることができ、第２のモータは、第２の機能を行わせるために起動させることができ、第３のモータは、第３の機能を行わせるために起動させることができる。特定の例では、外科用器具４４００の複数のモータは、個々に起動して、エンドエフェクタ３００（図１、１５）において関節運動、閉鎖運動、及び／又は発射運動を生じさせることができる。関節運動、閉鎖運動、及び／又は発射運動は、例えば交換式シャフト組立体２００（図１）を通して、エンドエフェクタ３００に伝達することができる。

特定の例では、図９１に示されるように、外科用器具４４００は、発射モータ４４０２を含んでもよい。発射モータ４４０２は、発射モータ４４０２によって生成された発射運動をエンドエフェクタ３００（図１、１４）に伝達するように構成することができる、発射駆動組立体４４０４に動作可能に結合されてもよい。特定の例では、発射モータ４４０２によって生成される発射運動によって、例えば、ステープル１９１を外科用ステープルカートリッジ３０４から、エンドエフェクタ３００によって捕捉された組織内へと配備し、かつ／又は切刃１８２を前進させて、捕捉された組織を切断してもよい。

特定の例では、図９１に示されるように、外科用器具４４００は、例えば関節モータ４４０６を含んでもよい。関節モータ４４０６は、関節モータ４４０６によって生成された関節運動をエンドエフェクタ３００（図１、１４）に伝達するように構成することができる、関節駆動組立体４４０８に動作可能に結合されてもよい。特定の例では、関節運動により、例えば、エンドエフェクタ３００が交換式シャフト組立体２００（図１）に対して関節運動してもよい。特定の例では、外科用器具４４００は、例えば閉鎖モータを含んでもよい。閉鎖モータは、閉鎖運動をエンドエフェクタ３００に伝達するように構成することができる、閉鎖駆動組立体に動作可能に結合されてもよい。特定の例では、閉鎖運動により、例えば、エンドエフェクタ３００が開放構成から近接構成へと遷移して組織を捕捉してもよい。本明細書に記載するモータ及びそれらに対応する駆動組立体は、本開示と関連して用いることができる、モータ及び／又は駆動組立体のタイプの例として意図されることが、読者には理解されるであろう。外科用器具４４００は、外科用器具４４００の動作と関連する他の様々な機能を行うために利用することができる、他の様々なモータを含んでもよい。

上述したように、外科用器具４４００は、様々な独立機能を行うように構成されてもよい、複数のモータを含んでもよい。特定の例では、外科用器具４４００の複数のモータは、他のモータが停止したままで、個々に又は別個に起動して、１つ又は２つ以上の機能を行わせることができる。例えば、関節モータ４４０６を起動して、発射モータ４４０２が停止したままで、エンドエフェクタ３００（図１、１４）を関節運動させることができる。代替的に、発射モータ４４０２を起動して、関節モータ４４０６が停止したままで、複数のステープル１９１（図１４）を発射させ、かつ／又は切刃１８２を前進させることができる。

図９０、９１を参照して、特定の例では、外科用器具４４００は、外科用器具４４００の複数のモータ４４０２、４４０６と共に用いることができる、共通コントローラ４４１０を含んでもよい。特定の例では、共通コントローラ４４１０は、一度に複数のモータのうち１つを収容してもよい。例えば、共通コントローラ４４１０は、個々に外科用器具４４００の複数のモータに、別個に結合可能であることができる。特定の例では、外科用器具４４００の複数のモータは、共通コントローラ４４１０など、１つ又は２つ以上の共通コントローラを共有してもよい。特定の例では、外科用器具４４００の複数のモータは、共通コントローラ４４１０に個々にかつ選択的に係合することができる。特定の例では、共通コントローラ４４１０は、外科用器具４４００の複数のモータのうち１つとの連係から、外科用器具４４００の複数のモータのうち別の１つとの連係へと選択的に切り換えることができる。

少なくとも１つの例では、共通コントローラ４４１０は、関節モータ４４０６との動作可能な係合と、発射モータ４４０２との動作可能な係合との間で選択的に切り換えることができる。少なくとも１つの例では、図９０に示されるように、スイッチ４４１４は、例えば、第１の位置４４１６及び第２の位置４４１８など、複数の位置及び／又は状態の間で移動若しくは遷移させることができる。例えば、第１の位置４４１６では、スイッチ４４１４は共通コントローラ４４１０を関節モータ４４０６に電気的に結合してもよく、第２の位置４４１８では、スイッチ４４１４は共通コントローラ４４１０を発射モータ４４０２に電気的に結合してもよい。特定の例では、スイッチ４４１４が第１の位置４４１６にある間、共通コントローラ４４１０は、関節モータ４４０６に電気的に結合されて、エンドエフェクタ３００（図１、１５）を所望の位置へと関節運動させるように関節モータ４４０６の動作を制御することができる。特定の例では、スイッチ４４１４が第２の位置４４１８にある間、共通コントローラ４４１０は、発射モータ４４０２に電気的に結合されて、例えば、複数のステープル１９１（図１４）を発射させ、かつ／又は切刃１８２（図１４）を前進させるように、発射モータ４４０２の動作を制御することができる。特定の例では、スイッチ４４１４は、機械スイッチ、電磁スイッチ、固体スイッチ、又は任意の好適な切り替えメカニズムであってもよい。

次に図９１を参照すると、開示を明瞭にするため、外科用器具４４００のハンドル組立体１４の外側ケーシングが取り外され、外科用器具４４００のいくつかの特性及び要素も取り外されている。特定の例では、図９１に示されるように、外科用器具４４００は、複数の位置及び／又は状態の間で選択的に遷移させることができる、インターフェース４４１２を含んでもよい。第１の位置及び／又は状態では、インターフェース４４１２は、共通コントローラ４４１０（図９０）を、例えば関節モータ４４０６などの第１のモータに結合してもよく、第２の位置及び／又は状態では、インターフェース４４１２は、共通コントローラ４４１０を、例えば発射モータ４４０２などの第２のモータに結合してもよい。インターフェース４４１２の追加の位置及び／又は状態が、本開示によって想起される。

特定の例では、インターフェース４４１２は、第１の位置と第２の位置との間で移動可能であり、共通コントローラ４４１０（図９０）は、第１の位置では第１のモータに、第２の位置では第２のモータに結合されている。特定の例では、インターフェース４４１２が第１の位置から移動されると、共通コントローラ４４１０は、第１のモータから切り離され、インターフェース４４１２が第２の位置から移動されると、共通コントローラ４４１０は、第２のモータから切り離される。特定の例では、スイッチ又はトリガは、インターフェース４４１２を複数の位置及び／又は状態の間で遷移させるように構成することができる。特定の例では、トリガは、エンドエフェクタを有効にするのと同時に、共通コントローラ４４１０を、外科用器具４４００のモータのうち１つとの動作可能な係合から、外科用器具４４００のモータのうち別の１つとの動作可能な係合へと遷移させるように、移動可能であることができる。

少なくとも１つの例では、図９１に示されるように、閉鎖トリガ３２は、インターフェース４４１２に動作可能に結合することができ、複数の位置及び／又は状態の間でインターフェース４４１２を遷移させるように構成することができる。図９１に示されるように、閉鎖トリガ３２は、例えば閉鎖ストロークの間、インターフェース４４１２を第１の位置及び／又は状態から第２の位置及び／又は状態へと遷移させる一方で、エンドエフェクタ３００を近接構成へと遷移させて、例えばエンドエフェクタによって組織を捕捉するように、移動可能であることができる。

特定の例では、第１の位置及び／又は状態では、共通コントローラ４４１０を、例えば関節モータ４４０６などの第１のモータに電気的に結合することができ、第２の位置及び／又は状態では、共通コントローラ４４１０を、例えば発射モータ４４０２などの第２のモータに電気的に結合することができる。第１の位置及び／又は状態では、共通コントローラ４４１０を関節モータ４４０６と係合させて、ユーザがエンドエフェクタ３００（図１、１５）を所望の位置へと関節運動させることを可能にしてもよく、共通コントローラ４４１０は、閉鎖トリガ３２を作動させるまで、関節モータ４４０６と係合されたままであってもよい。ユーザが閉鎖トリガ３２を作動させて、所望の位置でエンドエフェクタ３００によって組織を捕捉すると、インターフェース４４１２を遷移又はシフトして、共通コントローラ４４１０を、例えば関節モータ４４０６と動作可能に係合した状態から、例えば発射モータ４４０２と動作可能に係合した状態へと遷移させることができる。発射モータ４４０２との動作可能な係合が確立されると、共通コントローラ４４１０は、発射モータ４４０２を制御してもよく、共通コントローラ４４１０は、ユーザ入力に応答して発射モータ４４０２を起動して、例えば、複数のステープル１９１（図１４）を発射し、かつ／又は切刃１８２（図１４）を前進させてもよい。

特定の例では、図９１に示されるように、共通コントローラ４４１０は、インターフェース４４１２と結合係合するように適合された、複数の電気的及び／又は機械的接点４４１１を含んでもよい。共通コントローラ４４１０を共有する外科用器具４４００の複数のモータはそれぞれ、例えば、インターフェース４４１２と結合係合するように適合された、１つ又は２つ以上の対応する電気的及び／又は機械的接点４４１３を備えてもよい。

様々な例では、外科用器具４４００のモータは、電気モータであることができる。特定の例では、外科用器具４４００のモータのうち１つ又は２つ以上は、例えば約２５，０００ＲＰＭの最大回転数を有するブラシ付きＤＣ駆動モータであることができる。他の構成では、外科用器具４４００のモータは、ブラシレスモータ、コードレスモータ、同期モータ、ステッパモータ、又は他の任意の好適な電気モータを含むモータ群から選択された、１つ又は２つ以上のモータを含んでもよい。

様々な例では、図９０に示されるように、共通コントローラ４４１０は、１つ又は２つ以上のＨブリッジ電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含んでもよい、モータドライバ４４２６を備えてもよい。モータドライバ４４２６は、例えば、コントローラ４４２０（「マイクロコントローラ」）からの入力に基づいて、電源４４２８から共通コントローラ４４１０に結合されているモータへと伝達された電力を変調してもよい。特定の例では、コントローラ４４２０を用いて、上述したように、モータが共通コントローラ４４１０に結合された状態で、例えばモータによって引き出される電流を判定することができる。

特定の例では、コントローラ４４２０は、プロセッサ４４２２（「マイクロプロセッサ」）と、１つ又は２つ以上のコンピュータ可読媒体又はメモリ４４２４ユニット（「メモリ」）とを含んでもよい。特定の例では、メモリ４４２４は、様々なプログラム命令を記憶してもよく、それが実行されると、プロセッサ４４２２に、本明細書に記載される複数の機能及び／又は計算を実施させることができる。特定の例では、メモリ４４２４の１つ又は２つ以上が、例えばプロセッサ４４２２に結合されてもよい。

特定の例では、電源４４２８を用いて、例えばコントローラ４４２０に電力を供給することができる。特定の例では、電源４４２８は、例えばＬｉイオン電池などの電池（又は「電池パック」若しくは「パワーパック」）を含んでもよい。特定の例では、電池パックは、外科用器具４４００に電力を供給するため、ハンドル組立体１４に解除可能に装着されるように構成されてもよい。直列で接続された多数の電池セルが、電源４４２８として使用されてもよい。特定の例では、電源４４２８は、例えば、交換可能及び／又は充電式であってもよい。

様々な例では、プロセッサ４４２２は、モータドライバ４４２６を制御して、共通コントローラ４４１０に結合されているモータの位置、回転方向、及び／又は速度を制御してもよい。特定の例では、プロセッサ４４２２は、共通コントローラ４４１０に結合されているモータを停止及び／又は使用不能にするように、モータドライバ４４２６に信号伝達することができる。プロセッサという用語は、本明細書で使用するとき、任意の好適なプロセッサ、コントローラ、又は、コンピュータの中央処理装置（ＣＰＵ）の機能を１つの集積回路又は最大で数個の集積回路上に組み込んだ、他の基本コンピューティングデバイスを含むことが理解されるべきである。プロセッサは、デジタルデータを入力として受理し、メモリに記憶された命令に従ってそのデータを処理し、結果を出力として提供する、多目的のプログラマブルデバイスである。これは、内部メモリを有するので、逐次的デジタル論理の一例である。プロセッサは、二進数法で表される数字及び記号で動作する。一例では、プロセッサ４４２２は、図１５～図１７Ｂに関連して記載されるように、シングルコア又はマルチコアコントローラのＬＭ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲであってもよい。

特定の例では、メモリ４４２４は、共通コントローラ４４１０に結合可能な外科用器具４４００のモータそれぞれを制御する、プログラム命令を含んでもよい。例えば、メモリ４４２４は、関節モータ４４０６を制御するプログラム命令を含んでもよい。かかるプログラム命令により、プロセッサ４４２２が関節モータ４４０６を制御して、関節モータ４４０６が共通コントローラ４４１０に結合された状態で、ユーザ入力に従ってエンドエフェクタ３００を関節運動させてもよい。別の例では、メモリ４４２４は、発射モータ４４０２を制御するプログラム命令を含んでもよい。かかるプログラム命令により、プロセッサ４４２２が発射モータ４４０２を制御して、発射モータ４４０２が共通コントローラ４４１０に結合された状態で、ユーザ入力に従って複数のステープル１９１を発射させ、かつ／又は切刃１８２を前進させてもよい。

特定の例では、例えばセンサ４４３０など、１つ又は２つ以上のメカニズム及び／又はセンサを用いて、プログラム命令を特定の設定で使用すべきであることをプロセッサ４４２２に警告することができる。例えば、センサ４４３０は、共通コントローラ４４１０が関節モータ４４０６に結合された状態で、エンドエフェクタ３００（図１、１４）の関節運動と関連付けられたプログラム命令を使用するように、プロセッサ４４２２に警告してもよく、またセンサ４４３０は、共通コントローラ４４１０が発射モータ４４０２に結合された状態で、外科用器具４４００の発射と関連付けられたプログラム命令を使用するように、プロセッサ４４２２に警告してもよい。特定の例では、センサ４４３０は、例えば、スイッチ４４１４の位置を感知するために用いることができる、位置センサを備えてもよい。したがって、プロセッサ４４２２は、例えばセンサ４４３０を通して、スイッチ４４１４が第１の位置４４１６にあることを検出すると、エンドエフェクタ３００の関節運動と関連付けられたプログラム命令を使用してもよく、またプロセッサ４４２２は、例えばセンサ４４３０を通して、スイッチ４４１４が第２の位置４４１８にあることを検出すると、外科用器具４４００の発射と関連付けられたプログラム命令を使用してもよい。

次に図９２を参照すると、開示を明瞭にするため、外科用器具４４００の外側ケーシングが取り外され、外科用器具４４００のいくつかの特性及び要素も取り外されている。図９２に示されるように、外科用器具４４００は、外科用器具４４００の動作と関連する様々な機能を行うのに用いることができる、複数のセンサを含んでもよい。例えば、図９２に示されるように、外科用器具４４００は、センサＡ、Ｂ、及び／又はＣを含んでもよい。特定の例では、センサＡを用いて、例えば第１の機能を行うことができ、センサＢを用いて、例えば第２の機能を行うことができ、センサＣを用いて、例えば第３の機能を行うことができる。特定の例では、例えば、センサＡを用いて、閉鎖ストロークの第１のセグメントの間に、エンドエフェクタ３００（図１、１４）によって捕捉される組織の厚さを感知することができ、センサＢを用いて、第１のセグメントに続く閉鎖ストロークの第２のセグメントの間における組織厚さを感知することができ、センサＣを用いて、第２のセグメントに続く閉鎖ストロークの第３のセグメントの間における組織厚さを感知することができる。特定の例では、センサＡ、Ｂ、及びＣは、例えばエンドエフェクタ３００に沿って配設することができる。

特定の例では、センサＡ、Ｂ、及びＣは、図９４に示されるように、例えば、センサＡがセンサＢに近接して配設され、センサＣがセンサＢに近接して配設されるように配置することができる。特定の例では、図９２に示されるように、例えば、センサＡは、第１の位置でエンドエフェクタ３００によって捕捉される組織の組織厚さを感知することができ、センサＢは、第１の位置よりも遠位側にある第２の位置でエンドエフェクタ３００によって捕捉される組織の組織厚さを感知することができ、センサＣは、第２の位置よりも遠位側にある第３の位置でエンドエフェクタ３００によって捕捉される組織の組織厚さを感知することができる。本明細書に記載するセンサは、本開示と関連して用いることができるセンサのタイプの例として意図されることが、読者には理解されるであろう。他の好適なセンサ及び感知装置を、本開示によって用いることができる。

特定の例では、外科用器具４４００は、多くの点で共通コントローラ４４１０に類似し得る、コントローラ４４５０を含んでもよい。例えば、コントローラ４４５０は、共通コントローラ４４１０のように、コントローラ４４２０、プロセッサ４４２２、及び／又はメモリ４４２４を備えてもよい。特定の例では、電源４４２８は、例えばコントローラ４４５０に電力を供給することができる。特定の例では、外科用器具４４００は、外科用器具４４００の動作と関連する様々な機能を行うように起動することができる、例えば、センサＡ、Ｂ、及びＣなどの複数のセンサを含んでもよい。特定の例では、例えば、センサＡ、Ｂ、及びＣのうち１つを、他のセンサが停止したままの状態で、個々に又は別個に起動して１つ又は２つ以上の機能を行わせることができる。特定の例では、例えばセンサＡ、Ｂ、及びＣなど、外科用器具４４００の複数のセンサはコントローラ４４５０を共有してもよい。特定の例では、一度にセンサＡ、Ｂ、及びＣの１つのみをコントローラ４４５０に結合することができる。特定の例では、外科用器具４４００の複数のセンサを、例えば、コントローラ４４５０に個々にかつ別個に結合可能であることができる。少なくとも１つの例では、コントローラ４４５０は、センサＡ、センサＢ、及び／又はセンサＣとの動作可能な係合の間で選択的に切り換えることができる。

特定の例では、図９２に示されるように、例えば、コントローラ４４５０をハンドル組立体１４内に配設することができ、例えば、コントローラ４４５０を共有するセンサをエンドエフェクタ３００（図１、１４）内に配設することができる。コントローラ４４５０、及び／又はコントローラ４４５０を共有するセンサは、上記に特定した位置に限定されないことが、読者には理解されるであろう。特定の例では、コントローラ４４５０、及びコントローラ４４５０を共有するセンサは、例えば、エンドエフェクタ３００内に配設することができる。コントローラ４４５０、及び／又はコントローラ４４５０を共有するセンサの位置に関する他の配置が、本開示によって想起される。

特定の例では、図９２に示されるように、インターフェース４４５２を用いて、コントローラ４４５０に対する外科用器具４４００のセンサの結合及び／又は切り離しを管理することができる。特定の例では、インターフェース４４５２を、複数の位置及び／又は状態の間で選択的に遷移させることができる。第１の位置及び／又は状態では、インターフェース４４５２は、例えばコントローラ４４５０をセンサＡに結合してもよく、第２の位置及び／又は状態では、インターフェース４４５２は、例えばコントローラ４４５０をセンサＢに結合してもよく、第３の位置及び／又は状態では、インターフェース４４５２は、例えばコントローラ４４５０をセンサＣに結合してもよい。インターフェース４４５２の追加の位置及び／又は状態が、本開示によって想起される。

特定の例では、インターフェース４４５２は、例えば、第１の位置、第２の位置、及び／又は第３の位置の間で移動可能であり、コントローラ４４５０は、第１の位置では第１のセンサに、第２の位置では第２のセンサに、また第３の位置では第３のセンサに結合されている。特定の例では、インターフェース４４５２が第１の位置から移動されると、コントローラ４４５０は第１のセンサから切り離され、インターフェース４４５２が第２の位置から移動されると、コントローラ４４５０は第２のセンサから切り離され、インターフェース４４５２が第３の位置から移動されると、コントローラ４４５０は第３のセンサから切り離される。特定の例では、スイッチ又はトリガは、インターフェース４４５２を複数の位置及び／又は状態の間で遷移させるように構成することができる。特定の例では、トリガは、エンドエフェクタを有効にするのと同時に、コントローラ４４５０を、例えば、コントローラ４４５０を共有するセンサのうち１つとの動作可能な係合から、コントローラ４４５０を共有するセンサのうち別の１つとの動作可能な係合へと遷移させるように、移動可能であることができる。

少なくとも１つの例では、図９２に示されるように、閉鎖トリガ３２は、インターフェース４４５２に動作可能に結合することができ、複数の位置及び／又は状態の間でインターフェース４４５２を遷移させるように構成することができる。図９２に示されるように、閉鎖トリガ３２は、例えば閉鎖ストロークの間、インターフェース４４５２を、例えばコントローラ４４５０がセンサＡに電気的に結合された第１の位置及び／又は状態、例えばコントローラ４４５０がセンサＢに電気的に結合された第２の位置及び／又は状態、並びに／あるいは例えばコントローラ４４５０がセンサＣに電気的に結合された第３の位置及び／又は状態の間で遷移させるように、複数の位置の間で移動可能であることができる。

特定の例では、ユーザが閉鎖トリガ３２を作動させてエンドエフェクタ３００によって組織を捕捉してもよい。閉鎖トリガの作動によって、インターフェース４４５２を遷移又はシフトさせて、コントローラ４４５０を、例えばセンサＡとの動作可能な係合から、例えばセンサＢとの動作可能な係合へ、かつ／又は例えばセンサＢとの動作可能な係合から、例えばセンサＣとの動作可能な係合へと遷移させてもよい。

特定の例では、コントローラ４４５０は、閉鎖トリガ３２が第１の作動位置にある状態で、センサＡに結合されてもよい。閉鎖トリガ３２が第１の作動位置を越え、第２の作動位置に向けて作動されると、コントローラ４４５０は、センサＡから切り離され得る。代替的に、コントローラ４４５０は、閉鎖トリガ３２が非作動位置にある間に、センサＡに結合され得る。閉鎖トリガ３２が非作動位置を越え、第２の作動位置に向けて作動されると、コントローラ４４５０は、センサＡから切り離され得る。特定の例では、コントローラ４４５０は、閉鎖トリガ３２が第２の作動位置にある間に、センサＢに結合され得る。閉鎖トリガ３２が第２の作動位置を越え、第３の作動位置に向けて作動されると、コントローラ４４５０は、センサＢから切り離され得る。特定の例では、コントローラ４４５０は、閉鎖トリガ３２が第３の作動位置にある間に、センサＣに結合され得る。

特定の例では、図９２に示されるように、コントローラ４４５０は、インターフェース４４５２と結合係合するように適合された、複数の電気的及び／又は機械的接点４４５１を含んでもよい。コントローラ４４５０を共有する外科用器具４４００の複数のセンサはそれぞれ、例えば、インターフェース４４５２と結合係合するように適合された、１つ又は２つ以上の対応する電気的及び／又は機械的接点４４５３を備えてもよい。

特定の例では、プロセッサ４４２２は、センサがインターフェース４４５２に結合されている間、コントローラ４４５０を共有する複数のセンサからの入力を受信してもよい。例えば、プロセッサ４４２２は、センサＡがコントローラ４４５０に結合されている間、センサＡからの入力を受信してもよく、プロセッサ４４２２は、センサＢがコントローラ４４５０に結合されている間、センサＢからの入力を受信してもよく、プロセッサ４４２２は、センサＣがコントローラ４４５０に結合されている間、センサＣからの入力を受信してもよい。特定の例では、入力は、例えば、エンドエフェクタ３００（図１、１５）によって捕捉された組織の組織厚さの測定値など、測定値であることができる。特定の例では、プロセッサ４４２２は、センサＡ、Ｂ、及びＣの１つ又は２つ以上からの入力をメモリ４４２４に格納してもよい。特定の例では、プロセッサ４４２２は、例えば、センサＡ、Ｂ、及びＣによって提供される入力に基づいて、様々な計算を行ってもよい。

図９３Ａ及び９３Ｂは、２つの発光ダイオード５３１０（ＬＥＤ）を更に備えるステープルカートリッジ５３０６を備える、エンドエフェクタ５３００の一態様を示している。図９３Ａは、カートリッジデッキ５３０８のどちらかの側に位置する１つのＬＥＤ５３１０を備えるエンドエフェクタ５３００を示している。図９１Ｂは、１つのＬＥＤ５３１０がカートリッジデッキ５３０８のどちらかの側に位置する、アンビル５３０２が開位置にあるエンドエフェクタ５３００の３／４角度図を示している。エンドエフェクタ５３００は、上述したエンドエフェクタ３００（図１、１５）に類似している。エンドエフェクタは、顎部材又は細長いチャネル５３０４に枢動可能に結合されている、アンビル５３０２を備える。細長いチャネル５３０４は、ステープルカートリッジ５３０６を中に受容するように構成されている。ステープルカートリッジ５３０６は、複数のステープル（図示せず）を備える。外科的動作の間、複数のステープルがステープルカートリッジ５３０６から配備可能である。ステープルカートリッジ５３０６は、ステープルカートリッジ５３０６の上面、又はカートリッジデッキ５３０８上に装着される、２つのＬＥＤ５３１０を更に備える。ＬＥＤ５３１０は、アンビル５３０２が閉位置にあるときに目に見えるように装着される。更に、ＬＥＤ５３１０は、ＬＥＤ５３１０の直視を妨げることがある組織を通して見えるように、十分に明るいものであることができる。それに加えて、少なくとも１つのＬＥＤ５３１０がエンドエフェクタ５３００のどちらかの側から見えるように、１つのＬＥＤ５３１０をステープルカートリッジ５３０６どちらかの側に装着することができる。ＬＥＤ５３１０は、例示されるように、ステープルカートリッジ５３０の近位端付近に装着することができ、又はステープルカートリッジ５３０６の遠位端に装着されてもよい。

ＬＥＤ５３１０は、例えばコントローラ１５００（図１９）など、プロセッサ又はコントローラと連通していてもよい。コントローラ１５００は、カートリッジデッキ５３０８に対してアンビル５３０２によって圧縮された組織の特性を検出するように構成することができる。エンドエフェクタ５３００によって囲まれた組織は、組織内の流体が組織の層から浸出するにつれて高さを変化させることがある。組織が十分に安定化される前にステープル留めすることは、ステープルの有効性に影響を及ぼすことがある。組織安定化は、一般的に変化率として伝わり、その変化率は、エンドエフェクタによって囲まれた組織がどの程度急速に高さを変化させているかを示す。

器具の操作者の視野内でステープルカートリッジ５３０６に装着されるＬＥＤ５３１０は、囲まれた組織が安定化する速度、及び／又は組織が安定状態に達しているか否かを示すために使用することができる。ＬＥＤ５３１０は、例えば、組織の安定化速度に直接相関する速度で点滅するように構成することができ、つまり、最初は高速で点滅し、組織が安定化するにしたがって点滅が低速になり、組織が安定していると定常のままであることができる。代替的に、ＬＥＤ５３１０は、最初は低速で点滅し、組織が安定化するにしたがって点滅がより高速になり、組織が安定していると消灯することができる。

ステープルカートリッジ５３０６上に装着されたＬＥＤ５３１０は、それに加えて又は任意に、他の情報を示すために使用することができる。他の情報の例としては、エンドエフェクタ５３００が十分な量の組織を囲んでいるか否か、ステープルカートリッジ５３０６が囲まれた組織に対して適正であるか否か、ステープルカートリッジ５３０６に対して適正であるよりも多量の組織が囲まれているか否か、ステープルカートリッジ５３０６が外科用器具と適合していないか否か、又は器具の操作者にとって有用であろう他の任意のインジケータが挙げられるが、それらに限定されない。ＬＥＤ５３１０は、特定の速度で点滅するか、特定の瞬間に点灯又は消灯するか、あるいは異なる情報に対して異なる色で光ることによって、情報を示すことができる。代替的に、又はそれに加えて、ＬＥＤ５３１０は動作領域を照明するために使用することができる。いくつかの態様では、ＬＥＤ５３１０は、紫外光又は赤外光を放出して、通常光の下では見えない情報を照明するように選択することができ、その情報は、エンドエフェクタ５３００内に位置付けられたステープルカートリッジ上又は組織コンペンセータ（図示せず）上に印刷される。代替的に、又はそれに加えて、ステープルを蛍光染料で覆うことができ、ＬＥＤ５３１０の波長は、ＬＥＤ５３１０によって蛍光染料が光るように選択される。ステープルをＬＥＤ５３１０で照明することによって、器具の操作者がステープルを駆動させた後にそれらを見ることが可能になる。

図９４Ａ及び９４Ｂは、複数のＬＥＤ５３６０を更に備えるステープルカートリッジ５３５６を備える、エンドエフェクタ５３００の一態様を示している。図９２Ａは、アンビル５３０２が閉位置にあるエンドエフェクタ５３００の横角度図を示している。例示される態様は、例として、カートリッジデッキ５３５８のどちらかの側に位置する複数のＬＥＤ５３６０を備える。図９２Ｂは、複数のＬＥＤ５３６０がカートリッジデッキ５３５８のどちらかの側に位置する、アンビル５３０２が開位置にあるエンドエフェクタ５３００の３／４角度図を示している。ステープルカートリッジ５３５６は、ステープルカートリッジ５３５６のカートリッジデッキ５３５８上に装着された複数のＬＥＤ５３６０を備える。ＬＥＤ５３６０は、アンビル５３０２が閉位置にあるときに目に見えるように装着される。更に、ＬＥＤ５３６０は、ＬＥＤ５３６０の直視を妨げることがある組織を通して見えるように、十分に明るいものであることができる。それに加えて、エンドエフェクタ５３００のどちらの側からも同じ数のＬＥＤ５３６０が見えるように、同じ数のＬＥＤ５３６０をステープルカートリッジ５３５６のどちらの側にも装着することができる。ＬＥＤ５３６０は、例示されるように、ステープルカートリッジ５３５６の近位端付近に装着することができ、又はステープルカートリッジ５３５６の遠位端に装着されてもよい。

ＬＥＤ５３６０は、例えば図１５のコントローラ１５００など、プロセッサ又はコントローラと連通していてもよい。コントローラ１５００は、上述したような組織の安定化速度など、カートリッジデッキ５３５８に対してアンビル５３０２によって圧縮された組織の特性を検出するように構成することができる。ＬＥＤ５３６０は、囲まれた組織が安定化する速度、及び／又は組織が安定状態に達しているか否かを示すために使用することができる。ＬＥＤ５３６０は、例えば、囲まれた組織が安定化する速度で後続のＬＥＤ５３６０がそれぞれ光ることにより、ステープルカートリッジ５３５６の近位端で始まって順番に光るように構成することができ、組織が安定していると、全てのＬＥＤ５３６０を光らせることができる。代替的に、ＬＥＤ５３６０は、ステープルカートリッジ５３５６の遠位端で始まって順番に光ることができる。更に別の代替例では、ＬＥＤ５３６０は、ＬＥＤ５３６０の近位端又は遠位端のどちらかから始まる順番で、連続して繰り返し光る。ＬＥＤ５３６０が光る速度及び／又は繰り返しの速度は、囲まれた組織が安定化する速度を示すことができる。これらは、ＬＥＤ５３６０が組織に関する情報をどのように示すことができるかの単なる例であり、ＬＥＤ５３６０が光る順番、それらが光る速度、及び／又はそれらのオン若しくはオフ状態の他の組み合わせが可能であることが理解される。また、ＬＥＤ５３６０を使用して、他の何らかの情報を外科用器具の操作者に通信するか、又は上述したように、作業領域を照らすことができることが理解される。

図９５Ａ及び９５Ｂは、複数のＬＥＤ５４１０を更に備えるステープルカートリッジ５４０６を備える、エンドエフェクタ５３００の一態様を示している。図９３Ａは、アンビル５３０２が閉位置にあるエンドエフェクタ５３００の横角度図を示している。例示される態様は、例として、ステープルカートリッジ５４０６の近位端から遠位端まで、カートリッジデッキ５４０８のどちらかの側にある複数のＬＥＤ５４１０を備える。図９３Ｂは、アンビル５３０２が開位置にあり、複数のＬＥＤ５４１０がステープルカートリッジ５４０６の近位端から遠位端までカートリッジデッキ５４０８のどちらかの側に位置していることを示す、エンドエフェクタ５３００の３／４角度図を示している。ステープルカートリッジ５４０６は、ステープルカートリッジ５４０６のカートリッジデッキ５４０８上に装着された複数のＬＥＤ５４１０を備え、ＬＥＤ５４１０は、ステープルカートリッジ５４０６の近位端から遠位端まで連続して配置されている。ＬＥＤ５４１０は、アンビル５３０２が閉位置にあるときに目に見えるように装着される。エンドエフェクタ５３００のどちらの側からも同じ数のＬＥＤ５４１０が見えるように、同じ数のＬＥＤ５４１０をステープルカートリッジ５４０６のどちらの側にも装着することができる。

ＬＥＤ５４１０は、例えば図１５のコントローラ１５００など、プロセッサ又はコントローラと連通することができる。コントローラ１５００は、上述したような組織の安定化速度など、カートリッジデッキ５４０８に対してアンビル５３０２によって圧縮された組織の特性を検出するように構成することができる。ＬＥＤ５４１０は、組織の安定化速度及び／又は組織が安定していることを示すように、所望に応じて順番に又はまとめてオン若しくはオフされるように構成することができる。ＬＥＤ５４１０は更に、他の何らかの情報を外科用器具の操作者に通信するか、又は上述したように、作業領域を照らすように構成することができる。それに加えて、又は代替的に、ＬＥＤ５４１０は、エンドエフェクタ５３００のどの領域が安定した組織を含むか、及び／又はエンドエフェクタ５３００のどの領域が組織を囲んでいるか、及び／又はそれらの領域が十分な組織を囲んでいるかを示すように構成することができる。ＬＥＤ５４１０は更に、囲まれた組織の任意の部分がステープルカートリッジ５４０６に対して好適でないかを示すように構成することができる。

主としてここで図９６及び９７を参照すると、電源組立体２０９６は、電力変調器制御機器２１０６を含み得、電力変調器制御機器２１０６は、例えば、１つ若しくは２つ以上の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、ダーリントンアレイ、調節可能な増幅器、及び／又は任意の他の電力変調器を含み得る。交換式運転組立体２０９４が電源組立体２０９６に結合されている間、電源組立体コントローラ２１００は、運転組立体コントローラ２１０２によって生成される信号に反応して、電池２０９８の電力出力を交換式運転組立体２０９４の電力要件に設定するように、電力変調器制御機器２１０６を作動し得る。

やはり図９６及び９７を参照すると、交換式運転組立体２０９４が電源組立体２０９６に結合されている間、電源組立体コントローラ２１００は、交換式運転組立体２０９４の運転組立体コントローラ２１０２によって生成される１つ又は２つ以上の信号に対し、電源組立体２０９６から交換式運転組立体２０９４への送電を監視するように構成され得る。図９６に示されているように、電源組立体コントローラ２１００は、例えば、運転組立体コントローラ２１０２によって生成される１つ又は２つ以上の信号を検出するために、電池２０９８に対する電圧を監視するための電圧監視機構を使用してもよい。特定の事例では、電源組立体コントローラ２１００のアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）によって読み取り可能にするために、電圧コンディショナを使用して電池２０９８の電圧のスケーリングを行うことができる。図９６に示されているように、電圧コンディショナは、測定され、例えば、ＡＤＣを介して電源組立体コントローラ２１００に報告され得る電池２０９８の電圧に比例する、基準電圧又は低電圧信号を生じさせ得る電圧回路２０１８を備えてもよい。

他の状況下では、図９７に示されているように、電源組立体２０９６は、例えば、運転組立体コントローラ２１０２によって生成される１つ又は２つ以上の信号を検出するために、交換式運転組立体２０９４に送信される電流を監視するための電流監視機構を備えてもよい。特定の事例では、電源組立体２０９６は、交換式運転組立体２０９４に送信される電流を監視するために使用され得る、電流センサ２１１０を備えてもよい。監視された電流は、例えば、ＡＤＣを介して電源組立体コントローラ２１００に報告され得る。他の状況下では、電源組立体コントローラ２１００は、運転組立体コントローラ２１０２によって生成される１つ又は２つ以上の信号を検出するために、交換式運転組立体２０９４に送信される電流と、電池２０９８に対する対応する電圧と、の両方を同時に監視するように構成され得る。読者は、電流及び／又は電圧を監視するための様々な他の機構が、運転組立体コントローラ２１０２によって生成される１つ又は２つ以上の信号を検出するために、電源組立体コントローラ２１００によって使用され得ることを理解するであろう。全てのこのような機構が、本開示によって想到される。

図９８を参照すると、コントローラ１３００２は、一般に、プロセッサ１３００８（「マイクロプロセッサ」）と、プロセッサ１３００８に動作可能に結合された１つ又は２つ以上のメモリユニット１３０１０とを備えてもよい。メモリ１３０１０に記憶された命令コードを実行することによって、プロセッサ１３００８は、例えば、モータ１２２１６、様々な駆動システム、及び／又はユーザディスプレイなど、外科用器具１２２００の様々な構成要素を制御してもよい。コントローラ１３００２は、集積型及び／若しくは個々のハードウェア要素、ソフトウェア要素、並びに／又はそれら両者の組み合わせを用いて実装され得る。集積型ハードウェア要素の例は、プロセッサ、マイクロプロセッサ、コントローラ、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、論理ゲート、レジスタ、半導体素子、チップ、マイクロチップ、チップセット、コントローラ、システムオンチップ（ＳｏＣ）、及び／又はシステムインパッケージ（ＳＩＰ）を含んでもよい。離散的なハードウェア要素の例としては、論理ゲート、電界効果トランジスタ、バイポーラトランジスタ、抵抗、コンデンサ、インダクタ、及び／若しくはリレーなど、回路並びに／又は回路素子が挙げられ得る。特定の例では、コントローラ１３００２は、例えば、１つ又は２つ以上の基板上に離散的及び集積型の回路素子又は構成要素を含むハイブリッド回路を含んでもよい。特定の例では、コントローラ１３００２は、図１５～図１７Ｂに関連して記載されるように、シングルコア又はマルチコアコントローラのＬＭ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲであってもよい。

様々な形態では、モータ１２２１６は、例えば、約２５，０００ＲＰＭの最大回転数を有するブラシ付きＤＣ駆動モータであってもよい。別の構成において、モータ１２２１６としては、ブラシレスモータ、コードレスモータ、同期モータ、ステッパモータ、又は任意の他の好適な電動モータが挙げられ得る。例えば、モータ１２２１６に電力を供給するために、例えばＬｉイオン電池などの電池１２２１８（又は「電源」若しくは「パワーパック」）がハウジング１２２１２に連結されてもよい。

再び図９８を参照すると、外科用器具１２２００は、コントローラ１３００２と動作可能に通信するモータコントローラ１３００５を有してもよい。モータコントローラ１３００５は、モータ１２２１６の回転方向を制御するように構成され得る。特定の例では、モータコントローラ１３００５は、電池１２２１８からモータ１２２１６に加えられる電圧極性を判定し、かつモータ１２２１６の回転方向を、コントローラ１３００２からの入力に基づいて判定するように構成されてもよい。例えば、電池１２２１８によってモータ１２２１６に加えられる電圧極性が、コントローラ１３００２からの入力に基づいてモータコントローラ１３００５によって逆転されるとき、モータ１２２１６は、その回転方向を時計回りの方向から反時計回りの方向へと逆転させることができる。加えて、モータ１２２１６は、例えば、モータ１２２１６の回転方向に応じて遠位側又は近位側にモータ１２２１６によって駆動され得る、関節駆動部に動作可能に結合され得る。更に、関節駆動部はエンドエフェクタ１２２０８に動作可能に結合され得、例えば、関節駆動部が近位側へ軸方向に並進することで、例えばエンドエフェクタ１２２０８を反時計回りの方向に関節屈曲させることができ、及び／又は、関節駆動部が遠位側へ軸方向に並進することで、例えばエンドエフェクタ１２２０８を時計回りの方向に関節屈曲させることができる。

図９９に示す態様では、インターフェース３００１は、複数のスイッチ３００４Ａ～Ｃ、３０８４Ｂを備え、スイッチ３００４Ａ～Ｃの各々はそれぞれ、３つの電気回路３００６Ａ～Ｃのうちの１つによってコントローラ３００２に結合され、スイッチ３０８４Ｂは回路３０８４Ａによってコントローラ３００２に結合されている。読者に理解されたいこととして、スイッチと回路との他の組み合わせが、インターフェース３００１と共に利用され得る。

上記に加えて、コントローラ３００２は、プロセッサ３００８及び／又は１つ又は２つ以上のメモリユニット３０１０を備えてもよい。メモリ３０１０に記憶された命令コードを実行することにより、プロセッサ３００８は、電動モータ１１０２及び／又はユーザディスプレイなど、外科用器具の様々な構成要素を制御することができる。コントローラ３００２は、集積型及び／若しくは個々のハードウェア要素、ソフトウェア要素、並びに／又はそれら両者の組み合わせを用いて実装され得る。集積型ハードウェア要素の例は、プロセッサ、マイクロプロセッサ、コントローラ、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、論理ゲート、レジスタ、半導体素子、チップ、マイクロチップ、チップセット、コントローラ、システムオンチップ（ＳｏＣ）、及び／又はシステムインパッケージ（ＳＩＰ）を含んでもよい。個々のハードウェア要素の例には、回路及び／又は回路素子（例えば、ロジックゲート、電界効果トランジスタ、バイポーラトランジスタ、レジスタ、コンデンサ、インダクタ、リレーなど）を挙げることができる。他の態様では、コントローラ３００２は、例えば１枚又は２枚以上の基板上に個々の回路素子又は部品と集積型の回路素子又は部品とを備えるハイブリッド回路を有してもよい。

再び図９９を参照すると、外科用器具１０１０は、コントローラ３００２と動作可能に通信するモータコントローラ３００５を有してもよい。モータコントローラ３００５は、電動モータ１１０２の回転方向を制御するように構成され得る。例えば、電動モータ１１０２は、例えば電池１１０４などの電池から給電され得、コントローラ３００２は、電池１１０４から電動モータ１１０２に加えられる電圧極性を、かつ電動モータ１１０２の回転方向を、コントローラ３００２からの入力に基づいて判定するように構成されてもよい。例えば、電池１１０４によって電動モータ１１０２に加えられる電圧極性が、コントローラ３００２からの入力に基づいてモータコントローラ３００５によって逆転されるとき、電動モータ１１０２は、その回転方向を時計回りの方向から反時計回りの方向へと逆転させることができる。好適なモータコントローラの例が、本書の他の箇所で説明されており、限定するものではないがドライバ７０１０（図１００）が挙げられる。

それに加えて、本書の他の箇所に記載されるように、電動モータ１１０２は、関節駆動部に動作可能に結合され得る。使用の際、電動モータ１１０２は、電動モータ１１０２が回転する方向に応じて、近位関節駆動部を遠位側に又は近位側に駆動することができる。更に、近位関節駆動部はエンドエフェクタ１３００に動作可能に結合され得、例えば、近位関節駆動部１００３０が近位側へ軸方向に並進することで、例えばエンドエフェクタ１３００を反時計回りの方向に関節屈曲させることができ、及び／又は、近位関節駆動部１００３０が遠位側へ軸方向に並進することで、例えばエンドエフェクタ１３００を時計回りの方向に関節屈曲させることができる。

上記に加えて、再び図９９を参照すると、インターフェース３００１は、スイッチ３００４Ａをエンドエフェクタ１３００の時計回りの関節屈曲用にすることができ、スイッチ３００４Ｂをエンドエフェクタ１３００の反時計回りの関節屈曲用にすることができるように構成され得る。例えば、操作者は、スイッチ３００４Ａを閉じることによってエンドエフェクタ１３００を時計回りの方向に関節屈曲させることができ、スイッチ３００４Ａは、電動モータ１１０２を時計回りの方向に回転させるようにコントローラ３００２に信号を送ることができ、それにより、結果として、近位関節駆動部１００３０は遠位側に前進され、エンドエフェクタ１３００は時計回りの方向に関節屈曲されることになる。別の例において、操作者は、スイッチ３００４Ｂを閉じることによってエンドエフェクタ１３００を反時計回りの方向に関節屈曲させることができ、スイッチ３００４Ｂは、例えば電動モータ１１０２を反時計回りの方向に回転させるようにコントローラ３００２に信号を送って、近位関節駆動部１００３０を近位側に後退させて、反時計回りの方向にエンドエフェクタ１３００を関節屈曲させることができる。

図１００に示すように、センサ装置７００２は、長手方向に移動可能な駆動部材１１１１の位置に対応する固有の位置信号を与える。電動モータ１１０２は回転式シャフト７０１６を有することができ、回転式シャフト７０１６は、長手方向に移動可能な駆動部材１１１１の駆動歯の組又はラックとの噛み合い係合をなして装着されるギヤ組立体７０１４と動作可能に連係する。図１０１も参照すると、以下で更に詳細に説明するように、センサ要素７０２６は、センサ要素７０２６の１回転が、長手方向に移動可能な駆動部材１１１１のいくぶんかの直線的な長手方向移動に対応するように、ギヤ組立体７１０６に動作可能に結合されてもよい。一態様において、ギヤ及びセンサの装置が、ラックピニオン装置によって直線アクチュエータに、又はスパーギヤ若しくは他の連結によって回転アクチュエータに連結され得る。多数回の旋回が必要となる回転ねじ式駆動構成を備えた態様の場合、ウォーム及びホイールなど、駆動部材とセンサとの間の高度な減速装置が用いられてもよい。

本開示の一態様によれば、絶対位置調整システム７０００のセンサ装置７００２は、外科用装置と共に使用するための、より頑健な位置センサ７０１２を設ける。可能な各アクチュエータの位置に関する固有の位置信号又は値を与えることによって、そのような装置は、零点調整又は較正ステップの必要性を排除し、ノイズ又は電力低下の状態によって従来の回転エンコーダ構成と同様に位置検知の誤差が生じ得る場合に、設計の悪影響が生じる可能性を低減する。

一態様では、絶対位置調整システム７０００のセンサ装置７００２は、通常はモータのロータに取設される従来の回転エンコーダに代わるものであり、従来の回転エンコーダを位置センサ７０１２で置き換えており、位置センサ７０１２は、位置センサ７０１２に関連付けられたセンサ要素の１回転で、各回転位置に対する固有の位置信号を発生させる。したがって、位置センサ７０１２に関連付けられたセンサ要素の１回転は、長手方向に移動可能な駆動部材１１１１の長手方向の線形変位ｄ１と等価である。換言すれば、ｄ１は、長手方向に移動可能な駆動部材１１１１に結合されたセンサ要素が１回転した後の、長手方向に移動可能な駆動部材１１１１が点「ａ」から点「ｂ」まで移動した長手方向の直線距離である。センサ装置７００２は、ギヤ減速装置を介して連結されてもよく、このギヤ減速装置によって、位置センサ７０１２は、長手方向に移動可能な駆動部材１１１１の全ストロークに対して１回転のみすることになる。好適なギヤ比を用いると、長手方向に移動可能な駆動部材１１１１の全ストロークが位置センサ７０１２の１回転で表現され得る。

位置センサ７０１２の複数の回転に対する固有の位置信号を与えるために、一連のスイッチ７０２２ａ～７０２２ｎ（ここでｎは１より大きい整数である）が、単独で用いられても、ギヤ減速装置と共に用いられてもよい。スイッチ７０２２ａ～７０２２ｎの状態はコントローラ７００４にフィードバックされ、コントローラ７００４はロジックを適用して、長手方向に移動可能な駆動部材１１１１の長手方向の線形変位ｄ１＋ｄ２＋．．．ｄｎに対応する固有の位置信号を判定する。

したがって、絶対位置調整システム７０００は、モータが前方又は後方に経たステップの数を単純にカウントして装置アクチュエータ、駆動バー、ナイフなどの位置を推測する、従来の回転エンコーダで必要となり得るように、長手方向に移動可能な駆動部材１１１１をリセット（ゼロ又はホーム）位置へ後退又は前進させることなく、器具の電源投入後に長手方向に移動可能な駆動部材１１１１の絶対位置を与える。

様々な態様では、センサ装置７００２の位置センサ７０１２は例えば、とりわけ、１つ又は２つ以上の磁気センサ、電位差計などのアナログ回転センサ、アナログホール効果素子の配列を備えてもよく、アナログホール効果素子は、位置信号又は値の固有の組み合わせを出力するものである。

様々な態様では、コントローラ７００４は、ナイフ及び関節屈曲システムの速度及び位置に対する精密制御など、様々な機能を実施するようにプログラムされてもよい。既知の物理特性を用いて、コントローラ７００４は、実システムの応答をコントローラ７００４のソフトウェアでシミュレートするように設計され得る。シミュレーションによる応答は、（ノイズを伴い、離散的な）測定による実システムの応答と比較されて、「観測された」応答が取得され、これが実際のフィードバックの決定に用いられる。観測された応答は、シミュレーションによる応答の滑らかで連続的な性質を、測定による応答と釣り合わせる好適な同調された値であり、これはシステムに及ぼす外部の影響を検知することができる。

様々な態様では、絶対位置調整システム７０００は、以下の機能性を更に備えてもよく、及び／又は以下の機能性を実現するようにプログラムされてもよい。フィードバックコントローラは、これらに限定されないが、ＰＩＤ、状態フィードバック、及び適応コントローラを含む任意のフィードバックコントローラのうちの１つであってもよい。電源が、フィードバックコントローラからの信号を、システムへの物理的入力、この場合は電圧へと変換する。他の例には、限定するものではないが、パルス幅変調（ＰＷＭｅｄ）電圧、電流、及び力が挙げられる。電動モータ１１０２は、関節屈曲又はナイフシステムへのギヤボックス及び機械的リンクを備えたブラシ付きＤＣモータであってもよい。位置センサ７０１２で測定される位置に加えて、物理的システムの物理パラメータを測定するために、他の（単数又は複数の）センサ（７０１８）が設けられてもよい。それはデジタル信号である（又は、デジタルデータ取得システムに接続される）ので、その出力は有限の解像度とサンプリング周波数を有することになる。限定するものではないが、シミュレーションされた応答を測定された応答に近づける重み付き平均及び理論的制御ループなどのアルゴリズムを用いて、シミュレーションされた応答と測定された応答とを結び付けるために、比較及び結合回路が設けられてもよい。入力を知ることによって物理的システムの状態及び出力がどのようになるかを予測するために、物理的システムのシミュレーションは、質量、慣性、粘性摩擦、誘導抵抗などの特性を考慮する。一態様では、コントローラ７００４は、図１５～図１７Ｂに関連して記載されるように、シングルコア又はマルチコアコントローラのＬＭ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲであってもよい。

一態様では、ドライバ７０１０は、Ａｌｌｅｇｒｏ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．から入手可能なＡ３９４１であってもよい。Ａ３９４１ドライバ７０１０は、ブラシ付きＤＣモータなどの、誘導負荷に対して特別に設計された外部のＮチャネルパワー金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）と共に使用するためのフルブリッジコントローラである。ドライバ７０１０は、固有の電荷ポンプ調整器を備え、これは、全（＞１０Ｖ）ゲート駆動を７Ｖまでの電池電圧にもたらし、Ａ３９４１が５．５Ｖまでの低減ゲート駆動で動作することを可能にする。ブートストラップコンデンサは、ＮチャネルのＭＯＳＦＥＴに必要な上記の電池供給電圧を提供するために使用されてもよい。ハイサイド駆動用の内部電荷ポンプにより、ＤＣ（１００％デューティサイクル）動作が可能となる。フルブリッジは、ダイオード又は同期整流を用いて高速又は低速減衰モードで駆動され得る。低速減衰モードにおいて、電流の再循環は、ハイサイドのＦＥＴによっても、ローサイドのＦＥＴによっても可能である。電力ＦＥＴは、抵抗器で調節可能なデッドタイムによって、シュートスルーから保護される。統合診断は、低電圧、温度過昇、及びパワーブリッジの異常の指標を提供し、ほとんどの短絡状態下でパワーＭＯＳＦＥＴを保護するように構成され得る。絶対位置調整システム７０００で使用するために、他のモータ駆動器が容易に代用され得る。したがって、本開示は、この文脈に限定されるべきではない。

センサ装置７００２用の絶対位置調整システム７０００の様々な態様を実現するための一般的なアーキテクチャについて説明したので、ここで、絶対位置調整システム７０００のセンサ装置の一態様について説明するために、本開示は図１０１～図１０３を参照する。図１０１に示す態様では、センサ装置７００２は、位置センサ７１００と、磁石７１０２のセンサ要素と、長手方向に移動可能な駆動部材１１１１（図１００）の全ストローク毎に１回転する磁石ホルダ７１０４と、減速するためのギヤ組立体７１０６とを備えている。歯車組立体７１０６、磁石ホルダ７１０４、及び磁石７１０２を支持するために、ブラケット７１１６などの構造要素が設けられている。位置センサ７１００は、ホール要素などの１つ又は２つ以上の磁気検出要素を備え、磁石７１０２に近接して定置されている。したがって、磁石７１０２が回転すると、位置センサ７１００の磁気検出要素は、１回転にわたって磁石７１０２の絶対角度位置を判定する。

様々な態様において、例えば、全磁場を測定するか磁場のベクトル成分を測定するかによって分類される磁気センサなど、任意の個数の磁気検出要素が絶対位置調整システム７０００に用いられてもよい。両タイプの磁気センサを生産するために用いられる技術は、物理学及び電子工学の多数の側面を含んでいる。磁場検出に用いられる技術として、とりわけ、探りコイル、フラックスゲート、光ポンピング、核摂動、ＳＱＵＩＤ、ホール効果、異方性磁気抵抗、巨大磁気抵抗、磁気トンネル接合、巨大磁気インピーダンス、磁歪／圧電複合材、磁気ダイオード、磁気トランジスタ、光ファイバ、光磁気、及び微小電気機械システム系の磁気センサが挙げられる。

例示の態様では、ギヤ組立体７１０６は、３：１のギヤ比接続を提供する噛み合い係合の第１のギヤ７１０８と第２のギヤ７１１０とを備えている。第３の歯車７１１２は、シャフト７１１４の周りを回転する。第３の歯車は、長手方向に移動可能な駆動部材１１１１と噛み合い係合し、長手方向に移動可能な駆動部材１１１１が遠位方向Ｄに前進すると第１の方向に回転し、長手方向に移動可能な駆動部材１１１１が近位方向Ｐに後退すると第２の方向に回転する。また、第２の歯車７１１０が、シャフト７１１４を中心に回転し、したがって、シャフト７１１４を中心とする第２の歯車７１１０の回転は、長手方向に移動可能な駆動部材１１１１の長手方向の並進に対応する。したがって、遠位方向Ｄ又は近位方向Ｐのいずれかにおける長手方向に移動可能な駆動部材１１１１の１つの全ストロークは、第２のギヤ７１１０の３回転、及び第１のギヤ７１０８の１回転に対応する。磁石ホルダ７１０４は、第１のギヤ７１０８に結合されているので、磁石ホルダ７１０４は、長手方向に移動可能な駆動部材１１１１の各全ストロークについて完全に１回転する。

図１０２は、一態様による、回路１１０６及びセンサ装置７００２の各要素の相対的な整合を示す、絶対位置調整システム７０００のセンサ装置７００２の分解斜視図である。位置センサ７１００（この図には示さない）は、アパーチャ７１２０を画定する位置センサホルダ７１１８によって支持されており、アパーチャ７１２０は、下方で回転する磁石７１０２と正確に整列する位置センサ７１００を収容するのに好適なものである。固定具が、ブラケット７１１６に、及び回路１１０６に結合されており、磁石７１０２が磁石ホルダ７１０４と共に回転する間、依然として静止している。ハブ７１２２が、第１のギヤ７１０８及び磁石ホルダ７１０４と嵌合するように設けられている。

図１０３は、一態様による、磁気回転式絶対位置調整システムを含んだ絶対位置調整システム７０００用の位置センサ７１００の一態様の模式図である。一態様では、位置センサ７１００はＡｕｓｔｒｉａ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，ＡＧから入手可能なＡＳ５０５５ＥＱＦＴシングルチップ磁気回転式位置センサとして実装されてもよい。位置センサ７１００は、コントローラ７００４と連係して絶対位置調整システム７０００を設けている。位置センサ７１００は、低電圧低電力の構成要素であり、磁石７１０２（図９９、図１００）の上方に位置する位置センサ７１００の領域７１３０に、４つのホール効果要素７１２８Ａ、７１２８Ｂ、７１２８Ｃ、７１２８Ｄを有している。また、高解像度ＡＤＣ７１３２及びスマート電力管理コントローラ７１３８がチップ上に設けられている。加算、減算、ビットシフト、及びテーブル参照演算のみを必要とする、双曲線関数及び三角関数を計算する簡潔かつ効率的なアルゴリズムを実装するために、１桁毎の方法とボルダーアルゴリズム（Volder's algorithm）でも知られる、ＣＯＲＤＩＣ（座標回転デジタルコンピュータの略）プロセッサ７１３６が設けられる。角度位置、アラームビット、及び磁場情報が、ＳＰＩインターフェース７１３４など標準的なシリアル通信インターフェースを介してコントローラ７００４に伝送される。位置センサ７１００は、１２ビット又は１４ビットの解像度を提供する。位置センサ７１００は、小型のＱＦＮ１６ピン４×４×０．８５ｍｍパッケージで提供されるＡＳ５０５５チップであってもよい。

ホール効果素子７１２８Ａ、７１２８Ｂ、７１２８Ｃ、７１２８Ｄは、直接回転磁石の上方に設置されている。ホール効果は、周知の効果であり、開示を簡潔かつ明瞭にするために、本明細書では詳細に説明しない。一般に、ホール効果とは、電気導体に流れる電流と、その電流に垂直な磁場に直交して、電気導体にかかる電位差（ホール電圧）が発生することである。これは、エドウィン・ホール（Edwin Hall）によって１８７９年に発見された。ホール係数は、誘導電場と、電流密度に印加磁場を掛けたものとの比として定義される。その値は、電流を構成する電荷キャリアの種類、個数、及び特性に依存するので、ホール係数は、導体を作る材料の特徴を示す。ＡＳ５０５５位置センサ７１００において、ホール効果要素７１２８Ａ、７１２８Ｂ、７１２８Ｃ、７１２８Ｄは、磁石７１０２（図１８６、１８７）の絶対位置を磁石７１０２の１回転にわたって角度で示す電圧信号を発生させることが可能である。この角度値は固有の位置信号であり、ＣＯＲＤＩＣプロセッサ７１３６によって算出され、ＡＳ５０５５位置センサ７１００にオンボードでレジスタ又はメモリ内に格納される。１回転にわたる磁石７１０２の位置を示す角度値は、様々な技術で、例えば電源投入時に、又はコントローラ７００４によって要求されたときに、コントローラ７００４に与えられる。

ＡＳ５０５５位置センサ７１００は、コントローラ７００４に接続されているとき、動作するために少数の外部構成要素のみを必要とする。単一電源を使用する単純な適用には６本の導線を必要とし、電力用に２本の導線、コントローラ７００４とのＳＰＩインターフェース７１３４用に４本の導線７１４０を必要とする。割り込みをコントローラ７００４に送信して、新たな有効な角度が読み込まれ得ることを知らせるために、７番目の接続が加えられてもよい。

電源投入時に、ＡＳ５０５５位置センサ７１００は、１回の角度測定を含む全ての電源投入シーケンスを実施する。このサイクルの完了は、ＩＮＴ出力７１４２として示され、角度値は内部レジスタに記憶される。この出力が設定されると、ＡＳ５０５５位置センサ７１００は、一時停止してスリープモードに移る。コントローラ７００４は、ＳＰＩインターフェース７１３４を介してＡＳ５０５５位置センサ７１００から角度値を読み取ることによって、ＩＮＴ出力７１４２におけるＩＮＴ要求に応答することができる。角度値がコントローラ７００４によって読み取られると、ＩＮＴ出力７１４２が再びクリアされる。また、コントローラ７００４によってＳＰＩインターフェース７１３４で「角度読み取り」コマンドを位置センサ７１００に送信すると、自動的にチップに給電され、別の角度測定が開始される。コントローラ７００４が角度値の読み取りを完了すると、直ちに、ＩＮＴ出力７１４２がクリアされ、新たな結果が角度レジスタに記憶される。角度測定の完了は、再び、ＩＮＴ出力７１４２及びステータスレジスタの対応するフラグを設定することによって示される。

ＡＳ５０５５位置センサ７１００の測定原理に基づいて、単一の角度測定のみが、各電源投入シーケンス後のごく短い時間で（～６００μｓ）実施される。１つの角度の測定が完了すると、直ちに、ＡＳ５０５５位置センサ７１００は一時停止して電源オフ状態に移る。デジタル平均化による角度値のオンチップフィルタリングは、複数回の角度測定を必要とし、その結果、電源投入時間がより長くなり、低電力用途には望ましくないので、このオンチップフィルタリングは実施されない。角度のジッターは、コントローラ７００４で複数の角度サンプルを平均化することによって低減され得る。例えば、４つのサンプルを平均化すると、ジッターは６ｄＢ（５０％）低減する。

上で考察したように、エンドエフェクタ１３００内に捕捉された組織をステープル留め及び／又は切開するために、外科用器具システム１０００のハンドル１０４２内に配置された電動モータ１１０２を利用することで、例えば発射部材１２７２及び１２８０を含めて、シャフト組立体１２００の発射システムを、シャフト組立体１２００のエンドエフェクタ１３００に対して前進及び／又は後退させることができる。様々な状況において、発射部材１２７２及び１２８０を所望の速度で、又は所望の速度の範囲内で前進させることが望ましい場合がある。同様に、発射部材１２７２及び１２８０を所望の速度で、又は所望の速度の範囲内で後退させることが望ましい場合がある。様々な状況において、例えばハンドル１０４２のコントローラ７００４、及び／又は任意の他の好適なコントローラが、発射部材１２７２及び１２８０の速度を制御するように構成され得る。いくつかの状況において、コントローラは例えば、電圧及び／若しくは電流など、電動モータ１１０２に供給される電源の様々なパラメータ、並びに／又は電動モータ１１０２の他の動作パラメータに基づいて、発射部材１２７２及び１２８０の速度を予測するように構成され得る。コントローラはまた、電動モータ１１０２に供給される電流及び／若しくは電圧の以前の値、並びに／又は、速度、加速度、及び／若しくは位置など、システムの以前の状態に基づいて、発射部材１２７２及び１２８０の現在の速度を予想するように構成され得る。更に、コントローラはまた、例えば上述した絶対位置調整センサシステムを利用して、発射部材１２７２及び１２８０の速度を感知するように構成され得る。様々な状況下で、コントローラは、発射部材１２７２及び１２８０の予想速度と、発射部材１２７２及び１２８０の感知速度とを比較して、電動モータ１１０２への電力を、発射部材１２７２及び１２８０の速度を増加させるために増加させ、かつ／又は発射部材１２７２及び１２８０の速度を低下させるために減少させるべきか否かを判定するように構成され得る。米国特許第８，２１０，４１１号、発明の名称「ＭＯＴＯＲ－ＤＲＩＶＥＮ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＣＵＴＴＩＮＧ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」の全ての開示内容が参照によって本明細書に組み込まれる。米国特許第７，８４５，５３７号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ ＨＡＶＩＮＧ ＲＥＣＯＲＤＩＮＧ ＣＡＰＡＢＩＬＩＴＩＥＳ」の全ての開示内容が参照によって本明細書に組み込まれる。

ここで図１０４及び図１０５を参照すると、本明細書で開示する器具の物理的性質を用いて、例えばコントローラ７００４などのコントローラが、器具の実際のシステムの応答をコントローラのソフトウェアでシミュレートするように設計され得る。シミュレーションによる応答は、（ノイズを伴い離散的な）測定された実際のシステムの応答と比較されて、「観測された」応答が取得され、これが実際のフィードバックの決定に用いられる。観測された応答は、シミュレーションによる応答の滑らかで連続的な性質を、測定による応答と釣り合わせる好適な同調された値であり、これは、システムに及ぼす外部の影響を検知することができる。図１０４及び図１０５に関連して、シャフト組立体１２００のエンドエフェクタ１３００の発射要素又は切断要素が、目標の速さ若しくは速度又はその近傍で移動させられ得る。図１０２及び図１０３に開示するシステムは、切断要素を目標の速さで移動させるために利用され得る。システムは、フィードバックコントローラ４２００を有することができ、フィードバックコントローラ４２００は、限定するものではないが、例えば、ＰＩＤ、状態フィードバック、ＬＱＲ、及び／又は適応コントローラを含む任意のフィードバックコントローラのうちのいずれかであってもよい。システムは、電源を更に有することができる。電源は、例えば、フィードバックコントローラ４２００からの信号を、システムへの物理的入力、この場合は電圧に変換する。他の例としては、例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ）電圧、周波数変調電圧、電流、トルク、及び／又は力が挙げられるが、限定されない。

引き続き図１０４及び図１０５を参照すると、これらにおいて参照される物理的システムは、発射部材又は切断部材を駆動するように構成されている器具の実際の駆動システムである。一例が、関節及び／又はナイフシステムへの歯車箱及び機械的リンクを備えたブラシ付きＤＣモータである。別の例が、本明細書で開示される電動モータ１１０２であり、このモータ１１０２は、交換式シャフト組立体の、例えば発射部材１００６０及び関節ドライバ１００３０を操作する。図１０４及び図１０５において参照される外的影響４２０１は、例えば、身体を囲む組織及び物理的システムにかかる摩擦などの事物についての無制限の予測不可能な影響である。そのような外的影響は、抗力と称され得、例えば電動モータ１１０２に逆らって作用するモータ４２０２によって表され得る。様々な状況下で、抗力などの外的影響は、物理的システムのシミュレーションが実際の物理的システムからの偏差の主要な原因となる。図１０４及び図１０５において示され、以下で更に考察されるシステムは、発射部材又は切断部材の予想される挙動と、発射部材又は切断部材の実際の挙動との差に対処することができる。

図１０４及び図１０５を引き続き参照すると、それらにおいて参照される個々のセンサは、実際の物理的システムの物理的パラメータを測定する。そのような個々のセンサの一態様が、絶対位置調整センサと、磁石７１０２など本明細書において説明されるシステムとを有することができる。そのような個々のセンサの出力はデジタル信号である（又は、デジタルデータ取得システムに接続され得る）ので、その出力は有限の解像度及びサンプリング周波数を有する。個々のセンサの出力は、例えばコントローラ７００４などのコントローラに供給され得る。様々な状況において、コントローラは、シミュレートされた、又は推定された応答を、測定された応答と組み合わせることができる。特定の状況において、観測された応答をノイズが多く利用できないものにすることなく、外的影響が考慮されるようにするため、測定された応答を十分に利用することが有用となることがある。そのように行うアルゴリズムの例として、例えば、シミュレーションによる応答を測定による応答に近似する重み付き平均及び／又は理論的制御ループが挙げられる。最終的に、上記に加えて、例えば、入力を知ることによって物理的システムの状態及び出力がどのようになるかを予測するために、物理的システムのシミュレーションでは、質量、慣性、粘性摩擦、及び／又は誘導抵抗などの特性が考慮される。図１０３は、実際のシステムを動作させるために供給される電流の評価及び測定の追加を示しており、この電流は、例えば、シャフト組立体１２００の切断部材又は発射部材の速度を制御するために評価され得る更に別のパラメータである。特定の状況において、電圧を測定することに加えて、又はそれに代えて電流を測定することによって、物理的システムをより正確なものにすることができる。それでもなお、本明細書において開示される構想は、他の物理的システムについての他の状態パラメータの測定に拡張され得る。

外科用ステープル留め及び切断器具の様々な実施形態の例を詳細に説明する前に、それらの実施形態の例は、添付図面及び説明の中で示された部品の詳細な構造及び配列の適用及び使用に限定されないことに注意されたい。それらの実施形態の例は、他の実施形態、バリエーション、及びび変更において実装され、又は組み込まれてもよく、様々な方法で実施されてもよいし、実行されてもよい。更に、それ以外に示されていない場合、本明細書中に採用されている用語及び表現は、読者の利便性のためにそれらの実施形態の例を記述する目的で選択されており、その用語及び表現に限定する目的で選択されていない。また、以下に記載の実施形態、実施形態及び／又は実施例の表現の１つ又は２つ以上は、他の以下に記載の実施形態、実施形態及び／又は実施例の表現のうちの任意の１つ又は２つ以上と組み合わせることができることが理解されよう。

様々な実施形態の例が、モータ駆動式外科用ステープル留め及び切断具を有するエンドエフェクタを備えた外科用器具に関する。例えば、モータは、エンドエフェクタの長手方向軸に沿って遠位側及び近位側に発射部材を駆動することができる。また、エンドエフェクタは、枢動可能なアンビル、及び使用するために構成される際にアンビルに対向して位置付けられるステープルカートリッジを備えることができる。臨床医は、本明細書に記載されているように、アンビルとステープルカートリッジとの間に組織を把持することができる。器具を使用状態にする際に、臨床医は、例えば器具のトリガを押下することにより発射信号を与えることができる。発射信号に応答して、モータは、近位側ストローク開始位置からストローク開始位置の遠位側のストローク終了位置まで、発射部材をエンドエフェクタの長手方向軸に沿って遠位側に駆動することができる。発射部材が遠位方向に並進すると、発射部材の遠位部分に位置付けられたナイフが、ステープルカートリッジとアンビルとの間の組織を切断することができる。また、発射部材は、ステープルカートリッジ内に位置付けられたウエッジスレッドに接触してもよい。発射部材は、エンドエフェクタの長手方向軸に沿って遠位側にウエッジスレッドを押圧してもよい。ウエッジスレッドが遠位側に並進すると、そのウエッジスレッドは、ステープルカートリッジから組織を通ってアンビルの中にステープルを駆動することができ、ステープルを成形することができる。

様々な例において、外科用器具は、１つ又は２つ以上の組織状態に基づいて発射部材の遠位側並進を制御するようにプログラムされた制御回路を含むことができる。制御回路は、本明細書に記載されているように、直接又は間接的のいずれかで、厚さなどの組織状態を検知するようにプログラムされ得る。制御回路は、組織状態に基づいて発射制御プログラムを選択するようにプログラムされ得る。発射制御プログラムは、発射部材の遠位側運動を記述することができる。異なる発射制御プログラムが、異なる組織状態をより良好に処置するように選択され得る。例えば、より厚い組織が存在する場合、制御回路は、より遅い速度で、及び／又はより小さい電力を使って、発射部材を並進させるようにプログラムされ得る。より薄い組織が存在する場合、制御回路は、より速い速度で、及び／又はより大きい電力でを使って、発射部材を並進させるようにプログラムされ得る。

いくつかの例において、制御回路は、発射部材のストロークの第１の開ループ部分の場合に開ループ構成内でモータを最初に作動させることができる。制御回路は、ストロークの開ループ部分中の器具の応答に基づいて、発射制御プログラムを選択してもよい。器具の応答は、開ループ部分中の発射部材の並進距離、開ループ部分中の経過時間、開ループ部分中のモータに提供されたエネルギー、モータ駆動信号のパルス幅の総和などを含んでもよい。開ループ部の後に、制御回路が、発射部材ストロークの第２の部分に対して選択された制御プログラムを実行してもよい。例えば、ストロークの閉ループ部分中に、制御回路は、一定の速度で発射部材を並進させるような閉ループ方式で発射部材の位置を記述する並進データに基づいて、モータを変調してもよい。

図１０６は、本明細書で説明される様々な態様による外科用器具２５００の斜視図を示す。外科用器具２５００は、外科用器具２５００が、ステープルカートリッジ２５１８を支持するように構成された細長いチャネル２５０３を含むエンドエフェクタ２５０２と、細長いチャネル２５０３に枢動可能に接続されたアンビル２５１６と、アンビル２５１６に機械的に結合された閉鎖部材と、ステープルカートリッジ２５１８に機械的に結合されたナイフ、閉鎖部材及び／又はナイフに機械的に結合された電気モータと、そのモータに電気的に結合されたモータコントローラと、そのモータコントローラに電気的に結合された制御回路と、を含む点で、本明細書に上述した外科用器具に類似している。また、外科用器具２５００は、外科用器具２５００が、閉鎖力、発射力、電動モータによって引き込まれる電流、細長いチャネルとアンビルとの間に位置付けられた組織のインピーダンス、細長いチャネルに対するアンビルの位置、ナイフの位置、又はこれらの任意の組み合わせを検知又は測定するように集合的に構成されているセンサも含む点で、本明細書に上述した外科用器具に類似している。外科用器具２５００はまた、外科用器具２５００が閉鎖アルゴリズム、発射アルゴリズム、モータ制御アルゴリズム、又はこれらの任意の組み合わせなどアルゴリズムも含み、これらのアルゴリズムが外科用器具２５００の動作を動的に調節するように機能する点で、本明細書に上述した外科用器具に類似している。しかしながら、外科用器具２５００は、外科用器具２５００が、以下に記載するように、外科用器具２５００に更なる制御機能を提供する、１つ又は２つ以上の追加アルゴリズム（上述したアルゴリズムに加えて）を更に含む点で、本明細書に上述した外科用器具と異なる。

一般に、外科用器具２５００は、１つ若しくは２つ以上のアルゴリズムを利用して、アンビル２５１６とステープルカートリッジ２５１８との間に位置付けられた組織をクランプする閉鎖運動を制御し、かつ／又は１つ若しくは２つ以上の発射アルゴリズムを用いてアンビル２５１６とステープルカートリッジ２５１８との間にクランプされた組織をステープル留め及び切断する発射運動を制御することができる。動作の際、所与のセンサは、所与のパラメータ（例えば、閉鎖力、発射力、及び／又はこれらの任意の組み合わせ）を感知又は測定し、感知した／測定したパラメータを示す信号を出力する。出力信号は、アナログ信号又はデジタル信号であり得る。例えば、センサによる信号出力がアナログ信号の場合、アナログ信号は、アナログ信号を示すデジタル信号を出力する、アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換器への入力である。その結果、デジタル信号は、外科用器具２５００内に存在するコントローラへの入力である。例えば、センサによる信号出力がデジタル信号の場合、Ａ／Ｄ変換は不要であり、センサによるデジタル信号出力は、コントローラへの入力であり得る。トリガ、閾値、及び／又はイベントが生じると、コントローラは、閉鎖アルゴリズムを修正若しくは調節してもよい、又は別の閉鎖アルゴリズムを開始してもよく、したがって、閉鎖運動中の外科用器具２５００の動作を自動的に変更する。同様に、トリガ、閾値、及び／又はイベントが生じると、コントローラは、発射アルゴリズムを修正若しくは調節してもよい、又は別の発射アルゴリズムを開始してもよく、したがって、発射運動中の外科用器具２５００の動作を自動的に変更する。

様々な態様によると、トリガ、閾値、又はイベントは、感知された／測定された閉鎖力によって定義される。他の態様によると、トリガ、閾値、又はイベントは、感知された／測定された閉鎖力に関連するパラメータによって定義される。同様に、様々な態様によると、トリガ、閾値、又はイベントは、感知された／測定された発射力によって定義される。他の態様によると、トリガ、閾値、又はイベントは、感知された／測定された発射力に関連するパラメータよって定義される。

図１０７は、発射部材ストロークを示す例示的な外科用ステープル留め及び切断器具のエンドエフェクタ２５０２の一例を示す。エンドエフェクタ２５０２は、アンビル２５１６、及び細長いチャネル２５０３内に位置付けられたステープルカートリッジ２５１８を有する細長いチャネル２５０３を備える。発射部材２５２０が、エンドエフェクタ２５０２の長手方向軸２５１５に沿って、遠位側（例えば、図１０６の右方向）及び近位側（例えば、図１０７の左方向）に並進可能である。エンドエフェクタ２５０２が多関節式でない（例えば、器具のシャフトと一直線の）場合、エンドエフェクタ２５０２の長手方向軸２５１５は、図１０６に示す長手方向軸２５１５などのシャフトの長手方向軸と一直線内にあってもよい。ナイフ２５０９が、発射部材２５２０の遠位部分に図示されている。ウエッジスレッド２５１３が、ステープルカートリッジ２５１８内に位置付けられている。発射部材２５２０が遠位側に並進すると、ナイフ２５０９が接触し、アンビル２５１６とステープルカートリッジ２５１８との間の組織を切断することができる。また、発射部材２５２０は、ウエッジスレッド２５１３と接触し、そのウエッジスレッドを遠位側に押圧し、ウエッジスレッド２５１３がステープル駆動部２５１１と接触するのを可能にする。ステープルドライバ２５１１は、ステープル２５０５内に駆動され、ステープル２５０５が組織を貫通し、かつアンビル２５１６内に画定されたポケット２５０７の中へ前進するのを可能し、ステープル２５０５を成形することができる。

発射部材ストロークは、エンドエフェクタ２５０２と整列したチャート２５２９によって示されている。例示的組織２５２６もまた、エンドエフェクタ２５０２と整列して、示されている。発射部材ストロークは、ストローク開始位置２５２７及びストローク終了位置２５２８を含むことができる。発射部材ストロークの間で、発射部材２５２０は、ストローク開始位置２５２７からストローク終了位置２５２８まで遠位側に前進してもよい。図１０７の例では、発射部材２５２０は、ストローク開始位置２５２７の一例である場所に示されている。発射部材ストロークチャート２５２９は、５つの発射部材ストローク領域２５１７、２５１９、２５２１、２５２３、２５２５を示す。第１の発射ストローク領域２５１７では、発射部材２５２０は、遠位側に前進し始めることができる。第１の発射ストローク領域２５１７では、発射部材２５２０は、ウエッジスレッド２５１３に接触し、それを遠位側に移動させ始めることができる。しかしながら、第１の領域にある間は、ナイフ２５０９は、組織に接触しない場合があり、ウエッジスレッド２５１３は、ステープルドライバ２５１１に接触しない場合がある。静止摩擦を乗り越えた後、第１の領域で発射部材２５２０を駆動する力は、実質的に一定であってもよい。

第２の発射部材ストローク領域２５１９では、ナイフ２５０９は、組織２５２６に接触及び切断を開始することができる。また、ウエッジスレッド２５１３は、ステープル２５０５を駆動するためのステープルドライバ２５１１に接触し始めることができる。発射部材２５２０を駆動する力は、上昇を開始することができる。図に示すように、当初遭遇した組織は、アンビル２５１６がステープルカートリッジ２５１８に対して枢動する方法のために、圧縮され、かつ／又はより薄くなり得る。第３の発射部材ストローク領域２５２１では、ナイフ２５０９は、組織２５２６に連続的に接触して切断することができ、ウエッジスレッド２５１３は、ステープルドライバ２５１１に繰り返し接触することができる。発射部材２５２０を駆動する力は、第３の領域では横這い状態となり得る。第４の発射ストローク領域２５２３によって、発射部材２５２０を駆動する力は、減少し始め得る。例えば、第４の発射領域に対応するエンドエフェクタ２５０２の一部にある組織は、アンビル２５１６の枢動点により近い組織よりもそれほど圧縮されず、切断力をそれほど必要としない。また、ナイフ２５０９及びウエッジスレッド２５１３は、第４の領域２５２３内にある間、組織２５２６の端部に到達することができる。発射部材２５２０が第５の領域２５２５に到達すると、組織２５２６は、完全に切断され得る。ウエッジスレッド２５１３は、組織の端部又はその近傍において１つ又は２つ以上のステープルドライバ２５１１に接触してもよい。第５の領域２５２５を通って発射部材２５２０を前進させる力は減少し、いくつかの例において、第１の領域で発射部材２５２０を駆動する力と類似しもよい。発射部材ストロークの終わりにおいて、発射部材２５２０は、ストローク終了位置２５２８に到達することができる。図１０６の発射部材ストローク領域２２、２５１９、２５２１、２５２３、３０の配置は、ほんの一例である。いくつかの例において、異なる領域が、エンドエフェクタの長手方向軸２５１５に沿って、例えば、アンビル２５１６とステープルカートリッジ２５１８との間の組織の配置に基づいて、異なる位置において開始することができる。

図１０８は、組織状態に基づいて発射部材の遠位側並進を制御するようにプログラムされた外科用器具２５００の一例形態のブロック図を示している。この器具２５００は、アンビル２５１６、発射部材２５２０、及び取り外し可能なステープルカートリッジ２５１８を含むことができるエンドエフェクタ２５０２を備える。エンドエフェクタ２５０２、アンビル２５１６、発射部材２５２０、及びステープルカートリッジは、本明細書、例えば図１～図１５に関して記載されているように構成され得る。制御回路２５１０が、本明細書に記載されているように、発射部材２５２０の並進を制御するようにプログラムされ得る。制御回路２５１０は、いくつかの例では、１つ若しくは２つ以上のマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、又はプロセッサ若しくは複数のプロセッサが既に記載された方法で発射部材を制御することを可能にする命令を実行するための他の好適なプロセッサを含むことができる。

制御回路２５１０は、モータ設定点信号２５２２を生成させることができる。モータ設定点信号２５２２は、モータコントローラ２５０８に提供され得る。モータコントローラ２５０８は、本明細書に記載したように、モータ２５０４にモータ駆動信号２５２４を提供してモータ２５０４を駆動するように構成された１つ又は２つ以上の回路を含むことができる。いくつかの例では、モータ２５０４は、ブラシ付きＤＣ電気モータであってもよい。例えば、モータの速度は、モータ駆動信号２５２４の電圧に比例してもよい。いくつかの例では、モータ２５０４は、ブラシレス直流（ＤＣ）電気モータであってもよく、モータ駆動信号２５２４は、モータ２５０４の１つ又は２つ以上の固定子巻線に設けられたパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を含んでもよい。また、いくつかの例において、モータコントローラ２５０８は、省略されてもよく、制御回路２５１０は、モータ駆動信号２５２４を直接生成してもよい。

モータ２５０４は、エネルギー源１１２から電力を受容することができる。エネルギー源１１２は、電池、スーパーコンデンサ、又は任意の他の好適なエネルギー源１１２であってもよく、又は含んでもよい。モータ２５０４は、変速機１０６を介して発射部材２５２０に機械的に連結され得る。変速機１０６は、モータ２５０４を発射部材２５２０に連結するための１つ又は２つ以上の歯車又は他の連結部品を含むことができる。位置センサ２５１４は、発射部材２５２０の位置を検知することができる。位置センサ２５１４は、発射部材２５２０の位置を示す位置データを生成することができる任意のタイプのセンサであってもよく、又は含んでもよい。いくつかの例では、位置センサ２５１４は、図１６Ａ、１６Ｂに関連して上述したエンコーダ２０４０ａ、２０４０ｂと同様のエンコーダを含むことができる。他の例の位置センサを参照したか？エンコーダは、発射部材２５２０が遠位側及び近位側に並進すると、一連のパルスを制御回路２５１０に提供することができる。制御回路２５１０は、発射部材２５２０の位置を判定するためにパルスを追跡することができる。任意の好適な位置センサを使用することができるが、ただし、例えば、近接センサなどを含むことができる。他のタイプの位置センサは、発射部材２５２０の運動を示す他の信号を提供することができる。また、いくつかの例では、位置センサ２５１４を省略してもよい。例えば、モータ２５０４がステッパモータである実施形態では、制御回路２５１０は、モータ２５０４が実行するように命令されたステップの数及び方向を集約することによって、発射部材２５２０の位置を追跡することができる。位置センサ２５１４は、エンドエフェクタ２５０２内に、又は器具の他の任意の部分に配置され得る。

図１０９は、外科用器具２５００（例えば、制御回路２５１０）によって実行され得るプロセスフロー２５３０の一例を示すフローチャートを示し、組織状態に応じた発射部材ストロークを実施する。２５３１において、制御回路２５１０は、発射信号を受信することができる。発射信号は、トリガ２５２６（図１０６）、又は他の好適な作動装置から受信され得る。例えば、臨床医は、エンドエフェクタ２５０２を載置し、アンビル２５１６とステープルカートリッジ２５１８との間に組織をクランプした後、トリガ２５２６を作動させて発射部材ストロークを開始することができる。トリガ２５２６は、作動時に発射信号を制御回路２５１０に提供するように構成されてもよい。

２５３２において、制御回路２５１０は、発射信号に応答して初期モータ設定を提供することができる。例えば、初期モータ設定は、モータコントローラ２５０８に提供されるモータ設定点２５２２であってもよい。モータコントローラ２５０８は、初期モータ設定点２５２２をＰＷＭ信号、電圧信号、又は他の好適なモータ駆動信号に変換してモータ２５０４を駆動することができる。いくつかの例において、（例えば、制御回路２５１０がモータ駆動信号２５２４を直接生成する場合）、初期モータ設定は、モータ２５０４に直接設けられたモータ駆動信号２５２４であってもよい。初期モータ設定は、特定のモータ速度、電力、又は他の好適な変数に対応してもよい。モータ２５０４がブラシ付きＤＣモータであるいくつかの例では、初期モータ設定は、定電圧の信号とすることができる。モータがブラシレスＤＣモータであるいくつかの例では、初期モータ設定は、一定の位相、デューティサイクルなどを有する１つの信号、又は１組の信号とすることができる。初期モータ設定が設けられた後、器具２５００は、開ループ構成で動作することができる。例えば、モータ駆動信号２５２４は、ほぼ一定に保持されてもよい。結果として、モータ速度などのモータ２５０４の実際の特性が、組織状態（例えば、組織の厚さ、組織の靭性など）を含む要因に基づいて変動してもよい。例えば、より厚い又はより靱性のある組織が、アンビル２５１６とステープルカートリッジ２５１８との間に存在する場合、組織は、より多くの機械的抵抗をナイフ及び／又はステープルに与え、それらは、モータ設定が実質的に一定に保持されるとき、発射部材２５２０の速度を遅くする傾向を示し得る。

制御回路２５１０は、発射部材ストロークの開ループ部のための初期モータ設定を維持するようにプログラムされてもよい。図１０９の例では、開ループ部分は、初期時間帯であってもよく、これはまた、開ループ時間帯と称され得る。初期時間帯は、任意の好適な長さ、例えば、１００ミリ秒とすることができる。２５３４において、制御回路２５１０は、初期時間帯が経過したか否かを判定することができる。判定できない場合は、制御回路２５１０は、初期モータ設定を継続して提供することができる。初期時間帯が経過した場合、制御回路は、２５３６において発射部材移動データを受信することができる。発射部材移動データは、焼成部材２５２０の位置及び／又は移動を記述する情報を（例えば、位置センサ２５１４から）含むことができる。いくつかの例において、発射部材移動データを受信することが、プロセスフロー２５３０内に明確なボックスとして表示されているが、制御回路２５１０は、発射部材２５２０が運動している間中、発射部材移動データを受信することができる。例えば、位置センサ２５１４がエンコーダである場合、制御回路２５１０は、発射部材２５２０が飛び飛びの運動を表す各パルス信号に合わせて移動している間中、そのエンコーダからパルス信号を受信することができる。また、モータ２５０４がステッパモータである例においては、制御回路２５１０は、制御回路２５１０がモータ２５０４に実行するように命令するステップの合計数に基づいて、発射部材移動データを導出することができる。

発射部材移動データは、発射部材２５２０が初期時間帯中に移動した距離を表示することができ、異なった種類の組織は異なったレベルの抵抗を示すであろうという理由から、その距離は、アンビル２５１６とステープルカートリッジ２５１８との間に存在する組織の厚さ及び／又は靭性などの組織状態を反映し得る。例えば、より厚い又はより靱性のある組織は、ナイフ及びステープルに対してより多くの機械的抵抗を与え得る。より多くの機械的抵抗により、初期モータ設定が実質的に一定に保持されている間、モータ２５０４がよりゆっくり走行するのを可能にすることができる。同様に、より薄い又はより弱い組織は、ナイフ及びステープルに対してより小さい機械的抵抗を与えることができる。これにより、初期モータ設定が実質的に一定に保持されている間、モータがより速く走り、より長い距離を横断するのを可能にすることができる。

２５３８において、制御回路２５１０は、例えば、発射部材移動データに基づいて発射制御プログラムを選択することができる。いくつかの例において、発射制御プログラムは、残存発射部材ストローク中における発射部材２５２０の移動ための目標値とすることができる。例えば、発射制御プログラムは、発射部材２５２０を一定速度で駆動することを含んでもよい。一定速度は、初期時間帯中の発射部材の移動に基づいて選択されてもよい。いくつかの例では、発射制御プログラムは、発射部材２５２０を一定の電力で駆動することを含むことができる。２５４０において、制御回路２５１０は、２５４０で選択された発射制御プログラムを実行することができる。例えば、制御回路２５１０は、位置センサ２５１４により示された発射部材２５２０の位置を監視し、モータ設定点２５２２及び／又はモータ駆動信号２５２４を変調して一定速度を維持することによって、一定速度を有する発射部材２５２０を駆動することができる。同様に、制御回路２５１０は、モータ２５０４により引き込まれる電圧及び／又は電流を監視し、モータ設定点２５２２及び／又はモータ駆動信号２５２４を変調して一定の電力引き込みを維持することによって、一定の電力で発射部材２５２０を駆動することができる。

図１１０は、外科用器具２５００（例えば、制御回路２５１０）により実行され得るプロセスフロー２５４４の別の例を示すフローチャートを示し、組織の状態に応じた発射部材ストロークを実施する。２５４６において、制御回路２５１０は、発射信号を受信することができる。これに応じて、制御回路２５１０は、２５４８において初期モータ設定を提供することができる。発射部材移動データは、１５０において受信され得る。図１１０の例では、発射部材２５２０が初期距離を横断するまで、発射部材ストロークの開ループ部分が継続し得る。したがって、制御回路２５１０は、発射部材が初期距離を横断するまで、初期モータ設定を維持するようにプログラムされ得る。初期距離は、例えば、発射ストローク開始位置と発射ストローク終了位置との間の総合距離の所定の部分（例えば、１／６、１／４、１／３など）とすることができる。２５５２において、制御回路２５１０は、受信した発射部材移動データから発射部材２５２０が初期距離を横断したか否かを判定することができる。判定できない場合、制御回路２５１０は、２５４８において初期モータ設定を提供し続け、２５５０において追加の発射部材移動データを受信し続けることができる。

発射部材が初期距離を横断したことを、制御回路２５１０が、２５５２において判定する場合、進行してもよい。いくつかの例において、制御回路２５１０は、初期距離が横断されている間、走行時計又はタイマーを維持することができる。制御回路２５１０が、発射部材が初期距離を横断したことを判定すると、タイマーを停止することができる。２５５４において、制御回路２５１０は、任意に、初期距離にわたる発射部材速度を判定することができる。制御回路２５１０は、その距離を横断するのに必要な時間で割り算した初期距離を取得することにより発射部材速度を求めることができる。２５５６において、制御回路２５１０は、例えば、初期距離の横断中の速度及び／又は経過時間に基づいて、発射制御プログラムを選択することができる。制御回路２５１０は、２５５８において、選択された発射制御プログラムを実行することができる。

図１１１は、図１０９のプロセスフロー２５３０に従って実行される２つの例の発射部材ストロークをプロットした図２５８０を示す。図２５８０は、２つの軸を含む。水平軸２５８４は、経過時間を示す。垂直軸２５８２は、ストローク開始位置２５８６とストローク終了位置２５８８との間における発射部材２５２０の位置を示す。水平軸２５８４上において、制御回路２５１０は、発射信号を受信し、Ｌ_０で初期モータ設定の提供を開始することができる。図１１１の例では、発射部材ストロークの開ループ部分が、Ｌ_０とＬ_１との間を経過し得る初期時間帯である。

第１の例２５９２は、厚い組織がアンビル２５１６とステープルカートリッジ２５１８との間に位置付けられている場合の外科用器具２５００の応答を示す。発射部材ストロークの開ループ部分、例えば、Ｌ_０とＬ_１との間の初期時間帯中に、発射部材２５２０は、ストローク開始位置２５８６から位置２５９４まで横断することができる。制御回路２５１０は、位置２５９４が、選択された一定速度（Ｖ_スロー）で発射部材２５２０を前進させる発射制御プログラムに対応すると判定することができ、その一定速度は、Ｌ_１の後（例えば、閉ループ部分内）の例２５９２の傾斜により表されている。制御回路２５１０は、発射部材２５２０の位置を監視し、モータ設定点２５２２及び／又はモータ駆動信号２５２４を変調してＶ_スローを維持することにより、発射部材２５２０を速度Ｖ_スローに駆動することができる。第２の例２５９０は、薄い組織がアンビル２５１６とステープルカートリッジ２５１８との間に位置付けられる場合の外科用器具２５００の応答を示す。

Ｌ_０とＬ_１との間の初期時間帯（例えば、開ループ期間）の間に、発射部材２５２０は、ストローク開始位置２５８６から位置２５９６まで横断することができる。制御回路は、位置２５９６が、選択された一定速度（Ｖ_高速）で発射部材を前進させる発射制御プログラムに対応すると判定することができる。例２５９０の組織が例２５９２の組織より薄いため、発射部材２５２０の運動に対する抵抗は、より少なくもたらされ得る。結果として、発射部材２５２０は、初期時間期間中にストロークの大きな部分を横断することができる。また、いくつかの例において、より薄い組織（例えば、初期時間帯中に横断されたストローク発射部材のより大きな部分）は、初期時間帯後のより高速な発射部材速度に対応することができる。

図１１２は、図１１１に示した２つの例の発射部材ストロークの場合の速度対時間をプロットした図２６００を示す。図２６００において、横軸は、図１１１と同様の時間軸２５８４である。しかしながら、縦軸２６０２は、秒当たりのインチで表した発射部材２５２０の速度を示す。図に示すように、両方の例２５９０、２５９２は、当初、およそＬ_２までは同じ発射部材速度を有する。Ｌ_２の後、厚い組織例２５９２での発射部材２５２０の速度は、横這い状態になり始め、これに対して、薄い組織例２５９０での速度は、上昇し続ける。厚い組織例２５９２では、制御回路２５１０は、初期時間帯がＬ_１で終了した後、一定速度Ｖ_低速で発射部材２５２０の速度を駆動する。図に示すように、速度Ｖ_遅いは、Ｌ_１での初期時間帯の終わりにおいて発射部材２５２０の速度よりも小さいが、これは、常にこの場合とすることができるとは限らない。薄い組織例２５９０では、制御回路２５１０は、初期時間帯がＬ_１で終了した後、一定速度Ｖ_高速で発射部材２５２０の速度を駆動する。図に示すように、速度Ｖ_高速は、Ｌ_１での初期時間帯の終わりにおいて発射部材２５２０の速度よりも大きいが、これは、常にこの場合とすることができるとは限らない。

図１１３は、図１０８の外科用器具２５００の一例の実施形態のブロック図であり、任意のクーロンカウンタ２５１３を備え、モータ２５０４に供給されるエネルギーを測定する。クーロンカウンタ２５１３は、エネルギー源２５１２とモータ２５０４との間に位置付けられ、エネルギー源２５１２によってモータ２５０４に供給されるエネルギーを測定し得る。クーロンカウンタ２５１３は、モータ２５０４により引き込まれる電流を監視することができ、モータ２５０４に供給されるエネルギーを示すエネルギーデータを制御回路２５１０に提供することができる。クーロンカウンタ２５１３は、モータ２５０４により引き込まれる電流の合計からエネルギーデータを導出することができ、かつ／又はモータ２５０４により引き込まれる電流を記述するデータを制御回路２５１０に提供することができ、その制御回路は、引き込まれる電流を合計し、エネルギーデータを導出することができる。クーロンカウンタ２５１３が、図１１３に示されているが、任意の好適なエネルギーセンサを用いることができる。また、いくつかの例では、制御回路２５１０は、例えばモータ駆動信号２５２４から間接的にモータ２５０４に供給されるエネルギーを判定してもよい。

図１１４は、外科用器具２５００（例えば、制御回路２５１０）によって実行され得るプロセスフロー２６１０の別の例を示すフローチャートを示し、組織状態に応じた発射部材ストロークを実施する。２６１１において、制御回路２５１０は、発射信号を受信することができる。これに応じて、制御回路２５１０は、２６１２において初期モータ設定を提供することができる。発射部材移動データは、２６１４において受信され得る。図１１３の例では、発射部材ストロークの開ループ部分は、ストロークの初期距離にしてもよい。制御回路２５１０は、発射部材が初期距離を横断するまで、初期モータ設定を維持するようにプログラムされてもよい。初期距離は、例えば、発射ストローク開始位置と発射ストローク終了位置との間の総合距離の所定の部分（例えば、１／６、１／４、１／３など）とすることができる。２６１６において、制御回路２５１０は、受信した発射部材移動データから発射部材２５２０が初期距離を横断したか否かを判定することができる。判定できない場合、制御回路２５１０は、２６１２において初期モータ設定を提供し続け、２６１４において追加の発射部材移動データを受信し続けることができる。

発射部材が初期距離を横断したことを、制御回路２５１０が、２６１６において判定する場合、進行してもよい。２６１８において、制御回路２５１０は、エネルギーデータを受信してもよい。エネルギーデータは、発射部材２５２０が初期距離を横断する間にモータ２５０４により引き込まれるエネルギーを記述することができる。エネルギーデータを受信することは、図１１４の単一ボックス２６１８で記述されているが、いくつかの例において、制御回路２５１０は、プロセスフロー２６１０を実行している間に、様々な回数でエネルギーデータを受信することができる。いくつかの例では、制御回路２５１０は、モータ２５０４が電流を引き込んでいる間に、クーロンカウンタ２５１３から連続的なエネルギーデータを受信することができる。２６２０において、制御回路２５１０は、発射制御プログラムを選択することができる。発射制御プログラムは、例えば、一定速度で発射部材２５２０を駆動すること、一定の電力で発射部材２５２０を駆動することを含むことができる。発射制御プログラムは、初期距離の横断中にモータ２５０４に供給されたエネルギーに基づいて選択され得る。例えば、初期距離の横断中にモータ２５０４に供給されたエネルギーは、厚さや靱性などの組織状態を示すことができる。より厚い又はより靱性のある組織により、モータ２５０４が初期距離中により多くのエネルギーを引き込む原因となり得る。より厚い又はより靱性のある組織の場合、制御回路２５１０は、より薄い、より靱性の少ない組織よりも、より小さい電力及び／又は速度で発射部材２５２０を駆動する発射制御プログラムを選択することができる。制御回路２５１０は、２６４０において、選択された発射制御プログラムを実行することができる。

図１１５は、外科用器具２５００（例えば、制御回路２５１０）によって実行され得るプロセスフロー２６３０の別の例を示すフローチャートを示し、組織状態に応じた発射部材ストロークを実施する。プロセスフロー２６３０では、制御回路は、初期時間帯中にモータ２５０４に提供されたエネルギーに基づいて発射プログラムを選択することができる。２６３１において、制御回路２５１０は、発射信号を受信することができる。図１１５の例では、発射部材ストロークの開ループ部分は、初期時間帯とすることができる。発射信号に応答して、制御回路２５１０は、２６３２において初期モータ設定を提供することができる。２６３４において、制御回路２５１０は、初期時間が経過したか否かを判定することができる。初期時間が経過した場合、制御回路２５１０は、２６３２において初期モータ設定を提供し続けることができる。初期時間が経過すると、制御回路２５１０は、２６３６においてエネルギーデータを受信することができる。エネルギーデータを受信することは、単一のボックス２６３６として示されているが、いくつかの例では、制御回路は、例えば、本明細書に記載したように、プロセスフロー２６３０の実行中に様々な回数でエネルギーデータを受信することができる。２６３８において、制御回路２５１０は、例えば、プロセスフロー２６１０と同様の受信されたエネルギーに基づいて、発射制御プログラムを選択することができる。２６４０において、制御回路２５１０は、選択された発射制御プログラムを実行することができる。

図１１６は、図１１４のプロセスフロー２６１０に従って実行される２つの例の発射部材ストロークをプロットした図２６５０を示す。図２６５０は、２つの軸を含む。横軸２６５４は、ストローク開始位置２６６４とストローク終了位置２６６８との間の発射部材２５２０の位置を示す。図１１６の例では、器具２５００は、６０ｍｍのステープルカートリッジ２５１８を利用している。したがって、発射部材ストロークの長さを６０ｍｍにしてもよい。図１１６の例における初期距離２６５８は、１０ｍｍであるが、任意の好適な初期距離を用いてもよく、任意の好適な画分の合計発射部材ストロークを含む。縦軸２６５２は、エネルギー源２５１２によってモータ２５０４に提供されるエネルギーを示す。例えば、制御回路２５１０は、本明細書に記載したように、エネルギー源２５１２からモータ２５０４に供給されたエネルギーの値を、クーロンカウンタ２５１３又は他の好適なエネルギーセンサから受信することができる。

第１の例２６６０は、厚い組織がアンビル２５１６とステープルカートリッジ２５１８との間に位置付けられている場合の外科用器具２５００の応答を示す。第２の例２６６２は、薄い組織がアンビル２５１６とステープルカートリッジ２５１８との間に位置付けられる場合の外科用器具２５００の応答を示す。モータ２５０４は、ストローク開始位置２６６４から位置２６５６までの発射部材ストロークの第１の部分に対する両方の例２６６０、２６６２の同様な電流を引き込む。位置２６５６の後に、薄い組織例２６６０は、薄い組織例２６６２よりも高いエネルギーを引き込み始めることができる。２５８における初期距離の端部までに、２つの例２６６０、２６６２により引き込まれるエネルギーの差が、明らかとなり得る。初期距離の後に、制御回路２５１０は、初期距離２６５８の間にモータ２５０４により引き込まれるエネルギーに基づいて、それぞれの例２６６０、２６６２に対するそれぞれの制御プログラムを実行することができる。例えば、図１１５の例で選択された発射制御プログラムは、モータ２５０４に一定の電力を供給することができる。薄い組織例２６６２では、制御回路２５１０は、モータ２５０４に一定の電力を供給するために、モータ設定点２５２２及び／又は駆動信号２５２４を変調することができる。厚い組織例２６６０では、制御回路２５１０は、モータ設定点２５２２及び／又は駆動信号２５２４を変調して、薄い組織例の間に供給された一定電力よりも高い第２の一定電力をモータ２５０４に供給することができる。これにより、より厚い組織が存在する場合、より遅い速度で発射部材２５２０を駆動することができる。

図１１７は、図１１６に示す２つの例の発射部材ストローク２６６０、２６６２の場合の速度対時間をプロットした図２６７０を示す。図表２６７０において、横軸は、位置軸２６５４であり、図１１６と同様である。縦軸２６７２、ただし、モータ２５０４により引き込まれた電力を示す。図に示すように、両方の例２６６０、２６６２は、当初、位置２６５６まではモータ２５０４に同じ電力を引き込む。２６５６の後、及び初期距離２６５８を通して、厚い組織例２６６０は、薄い組織例２６６２よりもより多くの電力を引き込む。いくつかの例では、モータ２５０４に供給されたエネルギーに基づいて発射制御プログラムを選択する代わりに、制御回路２５１０は、初期距離２６５８を横断する間にモータ２５０４により引き込まれる電力に基づいて制御プログラムを選択するようにプログラムされ得る。初期距離２６５８を越えると、制御回路２５１０は、モータ２５０４を一定電力で駆動する発射制御プログラムを実行するようにプログラムされ得る。例えば、薄い組織例２６６２は、第１の電力で駆動されてもよく、これに対して、厚い組織例２６６０は、第１の電力より大きい第２の電力で駆動されてもよい。より低い電力で駆動されるので、厚い組織例２６６０は、薄い組織例２６６２よりもストローク終了位置２６６８に到達する時間をより長く取り得る。例えば、図１１７において、薄い組織例２６６２は、発射部材ストロークを完了するのに３秒かかり、これに対して、厚い組織例２６６０は、発射部材ストロークを完了するのに９秒かかる。

いくつかの例では、制御回路２５１０は、モータ設定点２５２２のパルス幅、及び／又はモータ駆動信号２５２４を監視することによって、モータ２５０４によって引き込まれる電力、及び／又はモータ２５０４に供給されるエネルギーを判定するように構成され得る。モータ２５０４がブラシレスＤＣモータである実施形態では、例えば、モータ駆動信号のパルス幅、又は固定子巻線に供給された信号２５２４は、モータにより引き込まれる電力、及び／又はモータに供給されたエネルギーの指標を提供することができる。また、ブラシ付き直流モータを利用したいくつかの実施形態では、制御回路２５１０及び／又はモータコントローラ２５０８は、パルスモータ駆動信号２５２４を提供することができ、モータ駆動信号２５２４のデューティサイクル、及び／又はパルス幅が、モータ２５０４の電力及び／又はエネルギーを示す。

図１１８は、外科用器具２５００（例えば、制御回路２５１０）によって実行され得るプロセスフロー２７００の別の例を示すフローチャートを示し、組織状態に応じた発射部材ストロークを実施する。３０２において、制御回路２５１０は、発射信号を受信することができ、２７０４において、制御回路２５１０は、初期モータ設定を提供することができる。初期モータ設定は、パルスモータ駆動信号２５２４としてモータ２５０４に提供され得る。例えば、制御回路２５１０は、モータコントローラ２５０８にモータ設定点２５２２を提供することができる。モータコントローラ２５０８は、パルスモータ駆動信号２５２４を順々に生成することができる。また、いくつかの例では、制御回路２５１０は、モータ２５０４にパルスモータ駆動信号２５２４を直接提供してもよい。発射部材ストロークの開ループ部分の間、制御回路２５１０は、モータ２５０４に提供されたパルスモータ駆動信号２５２４を変調して発射部材を選択された速度に駆動し、その速度を一定とすることができる。いくつかの例では、制御回路２５１０は、位置データを（例えば、位置センサ２５１４から）受信することができる。その位置データから、制御回路２５１０は、発射部材２５２０の実際の速度を判定することができる。実際の速度が、選択された速度と異なる場合、制御回路２５１０は、パルスモータ駆動信号２５２４を変更してモータ２５０４及び発射部材２５２０を所定の速度に向けて駆動することができる。制御回路２５１０は、モータコントローラ２５０８を介してパルスモータ駆動信号２５２４を直接又は間接的に制御することができる。

２７０６において、制御回路は、モータ駆動信号のパルス幅データを受信することができる。パルス幅データは、パルスモータ駆動信号２５２４のデューティサイクル及び／又はパルス幅を記述することができる。制御回路２５１０がパルス駆動信号２５２４を直接生成する場合、その制御回路は、パルス駆動信号２５２４を生成するにつれてパルス幅データを記憶することができる。モータコントローラ２５０８がパルスモータ駆動信号２５２４を生成する場合、モータコントローラは、パルス幅データを制御回路２５１０に供給することができる。また、いくつかの例では、制御回路２５１０は、パルスモータ駆動信号２５２４のパルス幅を示す信号を生成するパルス幅センサと通信することができる。例えば、検知抵抗器は、モータ２５０４の１つ又は２つ以上の巻線と電気的に平行に結合され、モータ２５０４によって降下した電圧に相当する電圧を降下させることができる。制御回路２５１０は、パルスモータ駆動信号２５２４を受信するために、検知抵抗器の両端に降下した電圧を監視することができる。コントローラ２５１０は、モータ駆動信号２５２４が低い又はオフである時間に対する、信号２５２４の電圧がオン又は高い場合の時間を測定することによって、モータ駆動信号２５２４のパルス幅を判定することができる。いくつかの例では、コントローラは、発射部材ストロークの開ループ部分中のパルスの平均パルス幅を求めることによって、モータ駆動信号のパルス幅を判定することができる。モータ駆動信号パルス幅データを受信することは、図１１８の単一のボックス２６０６として図示されているが、いくつかの例では、制御回路２５１０は、プロセスフロー２７００の実行中の様々な点でモータ駆動信号パルス幅データを受信することができる。

２７０８において、制御回路２５１０は、発射部材ストロークの開ループ部分が経過したかどうかを判定することができる。開ループ部分は、例えば、初期時間帯（図１１０及び図１１５）、初期距離（図１１１及び図１１４）などとすることができる。発射部材ストロークの開ループ部分が経過した場合、制御回路２５１０は、２７０４において初期モータ設定を提供し続けることができる。発射部材ストロークの開ループ部分が経過した場合、制御回路は、２７１０において、開ループ部分の間にモータ駆動信号２５２４のパルス幅に基づいて発射制御プログラムを選択することができる。例えば、開ループ部分の間にモータ駆動信号２５２４に対するより高いパルス幅は、モータ２５０４が、開ループ部分の間にエネルギー源２５１２からより多くのエネルギーを受信したことを示すことができる。これは、アンビル２５１６とステープルカートリッジ２５１８との間に、より厚い又はより靱性のある組織があることを示し得る。したがって、制御回路２５１０は、より小さい一定速度及び／又は電力を提供する発射制御プログラムを選択することができる。同様に、開ループ部分の間にモータ駆動信号２５２４に対するより小さいパルス幅は、モータ２５０４が、開ループ部分の間にエネルギー源２５１２からより少ないエネルギーを受信したことを示し得る。これは、アンビル２５１６とステープルカートリッジ２５１８との間により薄い組織があることを示しているため、制御回路２５１０は、より小さい一定速度及び／又は電力を提供する発射制御プログラムを選択することができる。様々な例では、制御回路２５１０は、例えば、開ループ部分にわたる平均パルス幅、開ループ部分におけるパルスモータ駆動信号２５２４のオン時間の合計などを含む、モータ駆動信号２５２４パルス幅又はデューティサイクルの任意の好適な指標に基づいて、発射制御プログラムを選択することができる。

上述の説明で様々な詳細が記載されてきたが、電動式外科用器具の様々な態様がこれらの特定の詳細なしで実行されてもよいことが理解されるであろう。例えば、簡潔かつ明瞭にするために、選択された態様は、詳細に示すのではなく、ブロック図で示されている。本明細書に示した詳細な説明のいくつかの部分は、コンピュータメモリに格納されたデータに対して動作する命令という点で提示され得る。そのような説明及び表現は、当業者によって、自身の仕事の内容を当該技術分野の他者に説明及び伝達するために使用されているものである。一般に、アルゴリズムとは、所望の結果につながるステップの自己無撞着シーケンスを指し、「ステップ」とは、必ずしも必要ではないが、記憶、伝達、結合、比較及び別様に操作されることが可能な電気又は磁気信号の形態を採ることができる物理量の操作を指す。これらの信号を、ビット、値、要素、記号、文字、用語、番号などで参照することが一般的な扱い方である。これらの及び類似の用語は、適切な物理量と関連付けられてもよく、また単に、これらの量に適用される好都合な標識である。

一般的な意味で、多様なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はそれらの任意の組み合わせによって、個々にかつ／又は集合的に実装することができる、本明細書で説明する様々な態様を、様々な種類の「電気回路」から構成されるものと見なすことができることを、当業者には理解されよう。その結果として、本明細書で使用されるとき、「電気回路」は、限定するものではないが、少なくとも１つの個々の電気回路を有する電気回路、少なくとも１つの集積回路を有する電気回路、少なくとも１つの専用集積回路を有する電気回路、コンピュータプログラムで構成された汎用コンピューティングデバイス（例えば、本明細書で説明したプロセス及び／若しくは装置を少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムで構成されている汎用コンピュータ、又は、本明細書で説明したプロセス及び／若しくは装置を少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムで構成されているプロセッサ）を形成する電気回路、メモリ装置を形成する（例えばランダムアクセスメモリを形成する）電気回路、及び／又は、通信装置（例えばモデム、通信スイッチ又は光学的－電気的設備）を形成する電気回路を含む。本明細書で述べた主題は、アナログ若しくはデジタルの形式又はそれらのいくつかの組み合わせで実現されてもよいことを、当業者には理解されよう。

上記の詳細な説明は、ブロック図、フローチャート及び／又は実施例を用いて装置及び／又はプロセスの様々な態様について記載してきた。そのようなブロック図、フローチャート及び／又は実施例が、１つ若しくは２つ以上の機能及び／又は動作を含む限り、当業者に理解されたいこととして、そのようなブロック図、フローチャート又は実施例に含まれる各機能及び／又は動作は、多様なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの事実上任意の組み合わせによって、個々にかつ／又は集合的に実装することができる。一態様では、本明細書に記載される主題のいくつかの部分は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、又は他の集積型の形式で実装されてもよい。しかしながら、当業者に理解されたいこととして、その全部か一部かを問わず、本明細書で開示される態様のうちのいくつかの態様は、１台又は２台以上のコンピュータ上で稼働する１つ又は２つ以上のコンピュータプログラムとして（例えば、１台又は２台以上のコンピュータシステム上で稼働する１つ又は２つ以上のプログラムとして）、１つ又は２台以上のプロセッサ上で稼働する１つ又は２台以上のプログラムとして（例えば、１つ又は２台以上のマイクロプロセッサ上で稼働する１つ又は２台以上のプログラムとして）、ファームウェアとして、あるいは、それらの実質的に任意の組み合わせとして、集積回路において等価に実現され得、また、回路を設計すること、並びに／又はソフトウェア及び／若しくはファームウェアのコードを記述することは、本開示を鑑みれば当業者の技能の範囲内に含まれる。

加えて、本明細書に記載される主題の機構は、多様な形式でプログラム製品として配布されることが可能であり、本明細書に記載される主題の例示的な態様は、配布を実際に行うために使用される信号搬送媒体の特定の種類にかかわらず用いられることが、当業者には理解されよう。信号搬送媒体の例としては、記録可能型の媒体、例えば、フロッピーディスク、ハードディスクドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、デジタルテープ、コンピュータメモリなど、並びに伝送型の媒体、例えば、デジタル及び／又はアナログ通信媒体（例えば、光ファイバケーブル、導波管、有線通信リンク、無線通信リンク（例えば、送信機、受信機、送信ロジック、受信ロジックなど）が挙げられるが、これらに限定されない。

要約すると、本明細書に記載した構想を用いる結果として得られる多くの利益が記載されてきた。１つ又は２つ以上の態様の上述の記載は、例示及び説明を目的として提示されているものである。包括的であることも、開示された厳密な形態に限定することも意図されていない。上記の教示を鑑みて、修正又は変形が可能である。１つ又は２つ以上の態様は、原理及び実際の応用について例示し、それによって、様々な態様を様々な修正例と共に、想到される特定の用途に適するものとして当業者が利用できるようにするために、選択され記載されるものである。本明細書と共に提示される特許請求の範囲が全体的な範囲を定義することが意図される。

〔実施の態様〕
（１） 外科用器具であって、
ハンドルと、
前記ハンドルから遠位側に延在するシャフトと、
前記シャフトの遠位端に位置付けられたエンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタは、
係合ランプを備えるアンビルと、
ストローク開始位置から前記ストローク開始位置の遠位側のストローク終了位置まで、前記エンドエフェクタの長手方向軸に沿って近位側及び遠位側に並進可能な発射部材と、
前記発射部材に結合されたナイフと、
前記発射部材の遠位側の並進により作動するように位置付けられたウエッジスレッドを備えるステープルカートリッジと、を備える、エンドエフェクタと、
前記ストローク開始位置と前記ストローク終了位置との間で前記発射部材を並進させるために前記発射部材に結合されたモータと、
モータ設定点を受信し、前記モータへ駆動信号を提供するためのモータコントローラと、
少なくとも１つのプロセッサ、及び前記少なくとも１つのプロセッサと通信するメモリ装置を備える制御回路と、を備え、前記メモリ装置は、前記少なくとも１つのプロセッサにより実行される場合、前記少なくとも１つのプロセッサに、
前記ナイフが組織を切断する以前に前記アンビルの前記係合ランプの上に完全に持ち上がるまで、前記ナイフ前進の開始部分の間、既知のトルク速度制御レベルで、前記ナイフを前進させることを行わせる、命令を含む、外科用器具。
（２） 前記ナイフ前進変位が、０．２５ｃｍ～０．８ｃｍ（０．１インチ～０．３インチ）である、実施態様１に記載の外科用器具。
（３） 前記ナイフが組織を切断する以前に前記アンビルの前記係合ランプの上に完全に持ち上がるまで、前記ナイフ前進の開始部分の間、既知のトルク速度制御レベルで、前記ナイフを前進させるために必要な時間が、顎部内の前記組織及び負荷状態の大きさを判定する、実施態様１に記載の外科用器具。
（４） 前記負荷の大きさが、前記ナイフ移動の残りの間の前記ナイフ前進の前記速度を設定するために使用される、実施態様１に記載の外科用器具。
（５） 外科用器具であって、
ハンドルと、
前記ハンドルから遠位側に延在するシャフトと、
前記シャフトの遠位端に位置付けられたエンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタは、
アンビルと、
ストローク開始位置から前記ストローク開始位置の遠位側のストローク終了位置まで、前記エンドエフェクタの長手方向軸に沿って近位側及び遠位側に並進可能な発射部材と、
前記発射部材に結合されたナイフと、
前記発射部材の遠位側の並進により作動するように位置付けられたウエッジスレッドを備えるステープルカートリッジと、を備える、エンドエフェクタと、
前記ストローク開始位置と前記ストローク終了位置との間で前記発射部材を並進させるように前記発射部材に結合されたモータと、
モータ設定点を受信し、前記モータへ駆動信号を提供するためのモータコントローラと、
少なくとも１つのプロセッサ、及び前記少なくとも１つのプロセッサと通信するメモリ装置を備える制御回路と、を備え、前記メモリ装置は、前記少なくとも１つのプロセッサにより実行される場合、前記少なくとも１つのプロセッサに、
第１の発射信号を受信することと、
第１の時間において、かつ前記第１の発射信号に応答して、前記モータ設定点を第１のモータ設定点値に設定することと、
初期時間帯が前記第１の時間以来経過したことを判定することと、
前記初期時間帯中の前記発射部材の遠位側並進を記述している並進データを受信することと、
前記初期時間帯中の前記発射部材の前記遠位側並進が、遠位側並進閾値よりも大きいことを判定することと、
少なくとも、前記発射部材が前記ストローク終了位置に到達するまで、薄い組織発射部材速度値で遠位側に前記発射部材を駆動するように前記モータ設定点を変調することと、を行わせる、命令を含む、外科用器具。

（６） 前記メモリ装置は、前記少なくとも１つのプロセッサにより実行される場合、前記少なくとも１つのプロセッサに、
前記第１の発射信号の後に第２の発射信号を受信することと、
第２の時間において、かつ前記第２の発射信号に応答して、前記モータ設定点を前記第１のモータ設定点値に設定することと、
第２の初期時間帯が前記第２の時間以来経過したことを判定することと、前記第２の初期時間帯は、
前記第２の初期時間帯中の前記発射部材の第２の遠位側並進を記述している第２の並進データを受信することと、
前記第２の初期時間帯中の前記発射部材の前記第２の遠位側並進が、遠位側並進閾値よりも小さいことを判定することと、
少なくとも、前記発射部材が前記ストローク終了位置に到達するまで、厚い組織発射部材速度で遠位側に前記発射部材を駆動するように前記モータ設定点を変調することと、を行わせる、命令を更に含む、実施態様５に記載の外科用器具。
（７） 外科用器具であって、
エンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタは、
ストローク開始位置と前記ストローク開始位置の遠位側のストローク終了位置との間で長手方向軸に沿って近位側及び遠位側に並進可能な発射部材と、
前記発射部材に結合されたナイフと、を備える、エンドエフェクタと、
前記ストローク開始位置と前記ストローク終了位置との間で前記発射部材を並進させるように前記発射部材に結合されたモータと、
少なくとも１つのプロセッサ、及び前記少なくとも１つのプロセッサと通信するメモリ装置を備える制御回路と、を備え、前記メモリ装置は、前記少なくとも１つのプロセッサにより実行される場合、前記少なくとも１つのプロセッサに、
初期モータ設定を前記モータに提供することにより発射部材ストロークを開始することと、
前記発射部材ストロークの開ループ部分の間、前記初期モータ設定を維持することと、
前記発射部材ストロークの前記開ループ部分中の前記発射部材の運動を記述する発射部材運動データを受信することと、
前記発射部材ストロークの前記開ループ部分中の前記発射部材の前記運動の少なくとも一部に基づいて発射制御プログラムを選択することと、
前記発射部材ストロークの前記開ループ部分の後に、前記発射制御プログラムに従って前記発射部材を駆動することと、を行わせる、命令を含む、外科用器具。
（８） 前記発射部材ストロークの前記開ループ部分が、前記発射部材ストロークの開始から初期時間帯の終了までである、実施態様７に記載の外科用器具。
（９） 前記発射部材ストロークの前記開ループ部分が、前記ストローク開始位置から、初期の距離だけ前記ストローク開始位置から離れたポイントまでである、実施態様７に記載の外科用器具。
（１０） 前記初期の距離が、前記ストローク開始位置と前記ストローク終了位置との間の距離の約１／６である、実施態様９に記載の外科用器具。

（１１） 前記初期モータ設定を前記モータに提供することが、第１のモータ設定点をモータ制御回路に提供することを含む、実施態様７に記載の外科用器具。
（１２） 前記初期モータ設定が、前記モータに提供されたモータ駆動信号の電圧である、実施態様７に記載の外科用器具。
（１３） 前記発射制御プログラムに従う前記発射部材の前記駆動が、前記発射部材を第１の一定の速度に駆動することを含む、実施態様７に記載の外科用器具。
（１４） 前記発射制御プログラムに従う前記発射部材の前記駆動が、前記発射部材を一定の電力で駆動することを含む、実施態様７に記載の外科用器具。
（１５） 前記メモリ装置は、前記少なくとも１つのプロセッサにより実行される場合、前記少なくとも１つのプロセッサに、
前記初期モータ設定を前記モータに提供することにより第２の発射部材ストロークを開始することと、
前記第２の発射部材ストロークの開ループ部分の間、前記初期モータ設定を維持することと、
前記第２の発射部材ストロークの前記開ループ部分中の前記発射部材の運動を記述する発射部材運動データを受信することと、
前記第２の発射部材ストロークの前記開ループ部分中の前記発射部材の前記運動の少なくとも一部に基づいて第２の発射制御プログラムを選択することと、
前記第２の発射部材ストロークの前記開ループ部分の後に、前記第２の発射制御プログラムに従って前記発射部材を駆動することと、を行わせる、命令を更に含む、実施態様７に記載の外科用器具。

（１６） 前記発射部材運動データは、前記発射部材が、前記第２の発射部材ストロークの前記開ループ部分中よりも、前記発射部材ストロークの前記開ループ部分中により遠くへ移動したことを示し、前記発射制御プログラムに従う前記発射部材の前記駆動が、前記発射部材を第１の一定の速度に駆動することを含み、前記第２の発射制御プログラムに従う前記発射部材の前記駆動が、前記発射部材を、前記第１の一定の速度よりも小さい第２の一定の速度に駆動することを含む、実施態様１５に記載の外科用器具。
（１７） 前記発射部材運動データは、前記発射部材が、前記第２の発射部材ストロークの前記開ループ部分中よりも、前記発射部材ストロークの前記開ループ部分中により遠くへ移動したことを示し、前記発射制御プログラムに従う前記発射部材の前記駆動が、前記発射部材を第１の一定の電力で駆動することを含み、前記第２の発射制御プログラムに従う前記発射部材の前記駆動が、前記発射部材を、前記第１の一定の電力よりも少ない第２の一定の電力で駆動することを含む、実施態様１５に記載の外科用器具。
（１８） 前記発射部材の位置を検知するように位置付けられた位置センサを更に備える、実施態様７に記載の外科用器具。
（１９） 前記制御回路と通信するエンコーダを更に備え、前記エンコーダは、前記発射部材の運動を示すパルス信号を提供するように位置付けられている、実施態様７に記載の外科用器具。
（２０） 外科用器具を操作する方法であって、前記外科用器具は、ストローク開始位置と前記ストローク開始位置の遠位側にあるストローク終了位置との間で長手方向軸に沿って近位側及び遠位側に並進可能な発射部材と、前記発射部材に連結されたナイフと、前記ストローク開始位置と前記ストローク終了位置との間で前記発射部材を並進させるように前記発射部材に結合されたモータと、を備え、前記方法は、
初期モータ設定を前記モータに提供することによって、少なくとも１つのプロセッサにより発射部材ストロークを開始することと、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記発射部材ストロークの開ループ部分の間、前記初期モータ設定を維持することと、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記発射部材ストロークの前記開ループ部分中の前記発射部材の運動を記述する発射部材運動データを受信することと、
前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記発射部材ストロークの前記開ループ部分中の前記発射部材の前記運動の少なくとも一部に基づいて、発射制御プログラムを選択することと、
前記発射部材ストロークの前記開ループ部分の後に、前記少なくとも１つのプロセッサにより、前記発射制御プログラムに従って前記発射部材を駆動することと、を含む、方法。

（２１） 前記発射部材ストロークの前記開ループ部分が、前記発射部材ストロークの開始から初期時間帯の終了までである、実施態様２０に記載の方法。
（２２） 前記発射部材ストロークの前記開ループ部分が、前記ストローク開始位置から、初期の距離だけ前記ストローク開始位置から離れたポイントまでである、実施態様２０に記載の方法。
（２３） 前記発射制御プログラムに従って前記発射部材を駆動することが、前記発射部材を第１の一定の速度に駆動することを含む、実施態様２０に記載の方法。
（２４） 前記発射制御プログラムに従って前記発射部材を駆動することが、前記発射部材を一定の電力で駆動することを含む、実施態様２０に記載の方法。

Claims (15)

1. 外科用器具であって、
   エンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタは、
   ストローク開始位置と前記ストローク開始位置の遠位側のストローク終了位置との間で長手方向軸に沿って近位側及び遠位側に並進可能な発射部材と、
   前記発射部材に結合されたナイフと、を備える、エンドエフェクタと、
   前記ストローク開始位置と前記ストローク終了位置との間で前記発射部材を並進させるように前記発射部材に結合されたモータと、
   前記発射部材の運動を記述した発射部材運動データを生成する手段と、
   少なくとも１つのプロセッサ、及び前記少なくとも１つのプロセッサと通信するメモリ装置を備える制御回路と、を備え、前記メモリ装置は、前記少なくとも１つのプロセッサにより実行される場合、前記少なくとも１つのプロセッサに、
   初期モータ設定を前記モータに提供することにより発射部材ストロークを開始することと、
   前記発射部材ストロークの開ループ部分の間、前記初期モータ設定を維持することと、
   前記発射部材ストロークの前記開ループ部分中の前記発射部材の運動を記述する発射部材運動データを受信することと、
   前記発射部材ストロークの前記開ループ部分中の前記発射部材の前記運動を記述した、受信した前記発射部材運動データの少なくとも一部に基づいて発射制御プログラムを選択することと、
   前記発射部材ストロークの前記開ループ部分の後に、前記発射部材ストロークの残りの部分について前記発射制御プログラムに従って前記発射部材を駆動することと、を行わせる、命令を含み、
   前記発射部材ストロークの前記開ループ部分が、前記発射部材ストロークの開始から初期時間帯の終了までである、外科用器具。
2. 外科用器具であって、
   エンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタは、
   ストローク開始位置と前記ストローク開始位置の遠位側のストローク終了位置との間で長手方向軸に沿って近位側及び遠位側に並進可能な発射部材と、
   前記発射部材に結合されたナイフと、を備える、エンドエフェクタと、
   前記ストローク開始位置と前記ストローク終了位置との間で前記発射部材を並進させるように前記発射部材に結合されたモータと、
   前記発射部材の運動を記述した発射部材運動データを生成する手段と、
   少なくとも１つのプロセッサ、及び前記少なくとも１つのプロセッサと通信するメモリ装置を備える制御回路と、を備え、前記メモリ装置は、前記少なくとも１つのプロセッサにより実行される場合、前記少なくとも１つのプロセッサに、
   初期モータ設定を前記モータに提供することにより発射部材ストロークを開始することと、
   前記発射部材ストロークの開ループ部分の間、前記初期モータ設定を維持することと、
   前記発射部材ストロークの前記開ループ部分中の前記発射部材の運動を記述する発射部材運動データを受信することと、
   前記発射部材ストロークの前記開ループ部分中の前記発射部材の前記運動を記述した、受信した前記発射部材運動データの少なくとも一部に基づいて発射制御プログラムを選択することと、
   前記発射部材ストロークの前記開ループ部分の後に、前記発射部材ストロークの残りの部分について前記発射制御プログラムに従って前記発射部材を駆動することと、を行わせる、命令を含み、
   前記発射部材ストロークの前記開ループ部分が、前記ストローク開始位置から、初期の距離だけ前記ストローク開始位置から離れたポイントまでである、外科用器具。
3. 前記初期の距離が、前記ストローク開始位置と前記ストローク終了位置との間の距離の約１／６である、請求項２に記載の外科用器具。
4. 前記初期モータ設定を前記モータに提供することが、第１のモータ設定信号をモータ制御回路に提供することを含む、請求項１に記載の外科用器具。
5. 前記初期モータ設定が、前記モータに提供されたモータ駆動信号の電圧である、請求項１に記載の外科用器具。
6. 前記発射制御プログラムに従う前記発射部材の前記駆動が、前記発射部材を第１の一定の速度に駆動することを含む、請求項１に記載の外科用器具。
7. 前記発射制御プログラムに従う前記発射部材の前記駆動が、前記発射部材を一定の電力で駆動することを含む、請求項１に記載の外科用器具。
8. 前記発射部材の位置を検知するように位置付けられた位置センサを更に備える、請求項１に記載の外科用器具。
9. 前記制御回路と通信するエンコーダを更に備え、前記エンコーダは、前記発射部材の運動を示すパルス信号を提供するように位置付けられている、請求項１に記載の外科用器具。
10. 外科用器具であって、
    ハンドルと、
    前記ハンドルから遠位側に延在するシャフトと、
    前記シャフトの遠位端に位置付けられたエンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタは、
    アンビルと、
    ストローク開始位置から前記ストローク開始位置の遠位側のストローク終了位置まで、前記エンドエフェクタの長手方向軸に沿って近位側及び遠位側に並進可能な発射部材と、
    前記発射部材に結合されたナイフと、
    前記発射部材の遠位側の並進により作動するように位置付けられたウエッジスレッドを備えるステープルカートリッジと、を備える、エンドエフェクタと、
    前記ストローク開始位置と前記ストローク終了位置との間で前記発射部材を並進させるように前記発射部材に結合されたモータと、
    モータ設定信号を受信し、前記モータへ駆動信号を提供するためのモータコントローラと、
    少なくとも１つのプロセッサ、及び前記少なくとも１つのプロセッサと通信するメモリ装置を備える制御回路と、を備え、前記メモリ装置は、前記少なくとも１つのプロセッサにより実行される場合、前記少なくとも１つのプロセッサに、
    第１の発射信号を受信することと、
    第１の時間において、かつ前記第１の発射信号に応答して、前記モータ設定信号を第１のモータ設定信号値に設定することと、
    初期時間帯が前記第１の時間以来経過したことを判定することと、
    前記初期時間帯中の前記発射部材の遠位側並進を記述している並進データを受信することと、
    受信した前記並進データに基づき、前記初期時間帯中の前記発射部材の前記遠位側並進が、遠位側並進閾値よりも大きいことを判定することと、
    前記初期時間帯中の前記発射部材の前記遠位側並進が遠位側並進閾値よりも大きいことを判定した判定結果に基づき、少なくとも、前記発射部材が前記ストローク終了位置に到達するまで、薄い組織発射部材速度値で遠位側に前記発射部材を駆動するように前記モータ設定信号を変調することと、を行わせる、命令を含む、外科用器具。
11. 外科用器具であって、
    ハンドルと、
    前記ハンドルから遠位側に延在するシャフトと、
    前記シャフトの遠位端に位置付けられたエンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタは、
    アンビルと、
    ストローク開始位置から前記ストローク開始位置の遠位側のストローク終了位置まで、前記エンドエフェクタの長手方向軸に沿って近位側及び遠位側に並進可能な発射部材と、
    前記発射部材に結合されたナイフと、
    前記発射部材の遠位側の並進により作動するように位置付けられたウエッジスレッドを備えるステープルカートリッジと、を備える、エンドエフェクタと、
    前記ストローク開始位置と前記ストローク終了位置との間で前記発射部材を並進させるように前記発射部材に結合されたモータと、
    モータ設定信号を受信し、前記モータへ駆動信号を提供するためのモータコントローラと、
    少なくとも１つのプロセッサ、及び前記少なくとも１つのプロセッサと通信するメモリ装置を備える制御回路と、を備え、前記メモリ装置は、前記少なくとも１つのプロセッサにより実行される場合、前記少なくとも１つのプロセッサに、
    第１の発射信号を受信することと、
    第１の時間において、かつ前記第１の発射信号に応答して、前記モータ設定信号を第１のモータ設定信号値に設定することと、
    初期時間帯が前記第１の時間以来経過したことを判定することと、
    前記初期時間帯中の前記発射部材の遠位側並進を記述している並進データを受信することと、
    受信した前記並進データに基づき、前記初期時間帯中の前記発射部材の前記遠位側並進が、遠位側並進閾値よりも小さいことを判定することと、
    前記初期時間帯中の前記発射部材の前記遠位側並進が遠位側並進閾値よりも小さいことを判定した判定結果に基づき、少なくとも、前記発射部材が前記ストローク終了位置に到達するまで、厚い組織発射部材速度で遠位側に前記発射部材を駆動するように前記モータ設定信号を変調することと、を行わせる、命令を含む、外科用器具。
12. 外科用器具を作動する方法であって、前記外科用器具は、ストローク開始位置と前記ストローク開始位置の遠位側にあるストローク終了位置との間で長手方向軸に沿って近位側及び遠位側に並進可能な発射部材と、前記発射部材に連結されたナイフと、前記ストローク開始位置と前記ストローク終了位置との間で前記発射部材を並進させるように前記発射部材に結合されたモータと、を備え、前記方法は、
    少なくとも１つのプロセッサが、初期モータ設定を前記モータに提供することによって、前記発射部材が発射部材ストロークを開始することと、
    前記少なくとも１つのプロセッサが、前記発射部材ストロークの開ループ部分の間、前記初期モータ設定を維持することと、
    前記少なくとも１つのプロセッサが、前記発射部材ストロークの前記開ループ部分中の前記発射部材の運動を記述する発射部材運動データを受信することと、
    前記少なくとも１つのプロセッサが、前記発射部材ストロークの前記開ループ部分中の前記発射部材の前記運動の少なくとも一部に基づいて、発射制御プログラムを選択することと、
    前記発射部材ストロークの前記開ループ部分の後に、前記少なくとも１つのプロセッサが、前記発射制御プログラムに従って前記発射部材を駆動することと、を含み、
    前記発射部材ストロークの前記開ループ部分が、前記発射部材ストロークの開始から初期時間帯の終了までである、方法。
13. 外科用器具を作動する方法であって、前記外科用器具は、ストローク開始位置と前記ストローク開始位置の遠位側にあるストローク終了位置との間で長手方向軸に沿って近位側及び遠位側に並進可能な発射部材と、前記発射部材に連結されたナイフと、前記ストローク開始位置と前記ストローク終了位置との間で前記発射部材を並進させるように前記発射部材に結合されたモータと、を備え、前記方法は、
    少なくとも１つのプロセッサが、初期モータ設定を前記モータに提供することによって、前記発射部材が発射部材ストロークを開始することと、
    前記少なくとも１つのプロセッサが、前記発射部材ストロークの開ループ部分の間、前記初期モータ設定を維持することと、
    前記少なくとも１つのプロセッサが、前記発射部材ストロークの前記開ループ部分中の前記発射部材の運動を記述する発射部材運動データを受信することと、
    前記少なくとも１つのプロセッサが、前記発射部材ストロークの前記開ループ部分中の前記発射部材の前記運動の少なくとも一部に基づいて、発射制御プログラムを選択することと、
    前記発射部材ストロークの前記開ループ部分の後に、前記少なくとも１つのプロセッサが、前記発射制御プログラムに従って前記発射部材を駆動することと、を含み、
    前記発射部材ストロークの前記開ループ部分が、前記ストローク開始位置から、初期の距離だけ前記ストローク開始位置から離れたポイントまでである、方法。
14. 前記発射制御プログラムに従って前記発射部材を駆動することが、前記発射部材を第１の一定の速度に駆動することを含む、請求項１２に記載の方法。
15. 前記発射制御プログラムに従って前記発射部材を駆動することが、前記発射部材を一定の電力で駆動することを含む、請求項１２に記載の方法。

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