JP7300909B2 - 再使用可能な医療器具のひずみゲージ精度を確保する装置 - Google Patents

再使用可能な医療器具のひずみゲージ精度を確保する装置 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年７月１０日に出願された米国仮特許出願第６２／６９５，８９８号の利益および優先権を主張し、この開示全体が、参照によって本明細書に組み込まれる。
本開示は外科用器具に関する。より具体的には、本開示は、可搬型電気機械外科用システムに使用される荷重検知装置の精度を確保することに関する。
１つの種類の外科用器具が、円形のクランプ器具、切除器具、およびステープル留め器具である。このような器具は、以前に切断された直腸部分を再付着させる外科手術、または同様の手術に用いることができる。従来の円形のクランプ器具、切除器具、およびステープル留め器具は、器具から延びる長尺シャフトと、長尺シャフトの遠位端で支持されるステープルカートリッジと、を有するピストル構造または直線把持構造を含む。この場合、医師は円形のステープル留め器具のアンビルアセンブリを患者の直腸に挿入し、アンビルアセンブリを患者の結腸管に沿って上方に、切断された直腸部分に向けて操作することができる。医師は、円形のステープル留め器具の残りの部分（カートリッジアセンブリを含む）を、切開部を通って、切断された直腸部分に向かってさらに挿入することができる。アンビルアセンブリおよびカートリッジアセンブリを互いに向かって接近させ、ステープルをカートリッジアセンブリからアンビルアセンブリに向かって打ち出すことにより、ステープルを組織内で成形して端々吻合を行い、環状ナイフを突出させて、クランプした組織部分の一部を芯出しする。端々吻合を行った後、円形のステープル留め器具を手術部位から取り出す。
多くの外科用器具製造業者はまた、エンドエフェクタを動作させる、および／または操作する独自の電動駆動システムを開発している。電動駆動システムは、再使用可能とすることができる電動ハンドルアセンブリと、電動ハンドルアセンブリに取り外し可能に接続される使い捨てエンドエフェクタと、を含むことができる。
既存の電動外科用器具および／またはハンドルアセンブリと一緒に使用される既存のエンドエフェクタの多くは、直線駆動力で駆動される。例えば、胃腸内消化管吻合術、端々吻合術、および横断吻合術を行うエンドエフェクタは、直線駆動力で作動させる。したがって、これらのエンドエフェクタは、回転運動を使用する外科用器具および／またはハンドルアセンブリに適合しない。
直線駆動エンドエフェクタを、回転運動を使用して動力を供給する電動外科用器具に適合させるために、直線駆動エンドエフェクタを電動回転駆動外科用器具に相互接続するアダプタが必要となる。これらのアダプタおよびエンドエフェクタを電動作動させるために、様々なセンサを使用して、これらのセンサに使用中に付与される機械的な力およびひずみを測定する。したがって、これらのセンサの動作を校正および／または検証するシステムおよび方法が必要となる。
電動外科用器具は、フィードバックを、電動外科用器具で手術しているときに行う様々なセンサを含むことができる。フィードバック検出により、アンビル検出、ステープル検出、所定の力を加えた安定した切除、ステープル成形の安定性を最大にしながら組織損傷を回避するための制御性の良い組織圧縮、ステープル成形を最適化するストロークの余分の荷重調整、および組織厚の特定が可能になる。再使用可能な器具のひずみゲージのような荷重検知装置を使用することにより、多くの高機能電動器具が再使用可能になる。荷重検知装置の校正を維持することにより、正確な読み取り値または測定値を確保することができる。この装置校正により、荷重検知装置の精度信頼性の度合いを、信頼性試験で得られる度合いよりも高くすることができる。この信頼性をより高くすることにより、統計的信頼性を確立することができない荷重検知装置を、患者に危険を及ぼすことなく現場で再使用することができる。
本開示は、高精度フィードバック検出部を有する校正アセンブリを提供する。これにより、未校正のフィードバック検出部の問題および信頼性試験の必要性を無くすことができ、これは、実際の力に対する荷重検知装置の読み取り値の相関が正確に維持されることを証明するために必要とされる。この装置は、アダプタが荷重検知装置の精度をチェックすることを可能にする外部固定具を組み込む。
本開示の１つの実施形態によれば、ひずみゲージ精度を確保する装置が開示される。装置は、コントローラを含むハンドルアセンブリと、アダプタアセンブリであって、ハンドルアセンブリに結合されるように構成される近位端部分、および遠位端部分を有する管状ハウジング、管状ハウジングに加わる荷重を測定するように構成される荷重検知アセンブリ、ならびに荷重検知アセンブリに電気的に結合される信号処理回路、信号処理回路に結合されるメモリ、を含む、アダプタアセンブリと、力値としてメモリに格納されている既知のバネ定数を有する付勢部材を含む校正アセンブリと、を含み、校正アセンブリは、アダプタアセンブリの遠位端部分に結合されるように構成される。信号処理回路は、アダプタアセンブリを、アダプタアセンブリに取り付けられる校正アセンブリで、補正係数を力値と荷重検知アセンブリにより測定されるバネ部材の力との比較に基づいて計算することにより校正するように構成される。
上記実施形態の１つの態様によれば、メモリは、荷重検知アセンブリにより測定される力と、補正係数と、を格納する。本開示の別の態様によれば、ハンドルアセンブリは、ディスプレイを含み、コントローラは、補正係数をディスプレイに表示するように構成される。本開示のさらなる実施形態によれば、付勢部材は、複数の付勢部材から選択可能であり、校正アセンブリに選択的に結合可能である。本開示の別の態様によれば、補正係数を使用して、装置の使用中に荷重検知アセンブリによる測定値を調整する。
本開示の１つの実施形態によれば、ひずみゲージ精度を確保する装置が開示される。装置は、コントローラを含むハンドルアセンブリと、アダプタアセンブリであって、ハンドルアセンブリに結合されるように構成される近位端部分、および遠位端部分を有する管状ハウジング、管状ハウジングに加わる荷重を測定するように構成される荷重検知アセンブリ、ならびに荷重検知アセンブリに電気的に結合される信号処理回路、信号処理回路に結合されるメモリであって、少なくとも１つのひずみ値を格納する、メモリ、を含む、アダプタアセンブリと、アダプタアセンブリを剛性ストップを含む校正アセンブリであって、アダプタアセンブリの遠位端部分に結合されて、アダプタアセンブリが圧力を剛性ストップに加えている間の荷重下で撓むように構成される、校正アセンブリと、を含む。信号処理回路は、アダプタアセンブリを、アダプタアセンブリに取り付けられる校正アセンブリで、補正係数を少なくとも１つのひずみ値と、荷重検知アセンブリによりアダプタアセンブリが圧力を剛性ストップに加えている間の荷重下で撓んでいる間に測定される力値とのずれに基づいて計算することにより校正するように構成される。
上記実施形態の１つの態様によれば、メモリは補正係数を格納する。上記実施形態の別の態様によれば、補正係数を使用して少なくとも１つのひずみ値を補正する。上記実施形態のさらなる態様によれば、ハンドルアセンブリはディスプレイを含み、コントローラは補正係数をディスプレイに表示するように構成される。補正係数を使用して、装置の使用中に荷重検知アセンブリによる測定値を調整する。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
ひずみゲージ精度を確保する装置であって、
コントローラを含むハンドルアセンブリと、
アダプタアセンブリであって、
上記ハンドルアセンブリに結合されるように構成される近位端部分、および遠位端部分を有する管状ハウジング、
上記管状ハウジングに加わる荷重を測定するように構成される荷重検知アセンブリ、ならびに
上記荷重検知アセンブリに電気的に結合される信号処理回路、
上記信号処理回路に結合されるメモリ、を含む、アダプタアセンブリと、
力値として上記メモリに格納されている既知のバネ定数を有する付勢部材を含む校正アセンブリであって、上記アダプタアセンブリの上記遠位端部分に結合されるように構成される、校正アセンブリと、を備え、
上記信号処理回路は、上記アダプタアセンブリを、上記アダプタアセンブリに取り付けられる上記校正アセンブリで、補正係数を上記力値と上記荷重検知アセンブリにより測定される上記付勢部材の力との比較に基づいて計算することにより校正するように構成される、装置。
（項目２）
上記メモリは、上記荷重検知アセンブリにより測定される上記力と、上記補正係数と、を格納する、上記項目に記載の装置。
（項目３）
上記ハンドルアセンブリはディスプレイを含み、上記コントローラは、上記補正係数を上記ディスプレイに表示するように構成される、上記項目のいずれかに記載の装置。
（項目４）
上記付勢部材は、複数の付勢部材から選択可能であり、上記校正アセンブリに選択的に結合可能である、上記項目のいずれかに記載の装置。
（項目５）
上記補正係数を使用して、上記装置の使用中に上記荷重検知アセンブリによる測定値を調整する、上記項目のいずれかに記載の装置。
（項目６）
ひずみゲージ精度を確保する装置であって、
コントローラを含むハンドルアセンブリと、
アダプタアセンブリであって、
上記ハンドルアセンブリに結合されるように構成される近位端部分、および遠位端部分を有する管状ハウジング、
上記管状ハウジングに加わる荷重を測定するように構成される荷重検知アセンブリ、ならびに
上記荷重検知アセンブリに電気的に結合される信号処理回路、
上記信号処理回路に結合されるメモリであって、少なくとも１つのひずみ値を格納する、メモリ、を含む、アダプタアセンブリと、
上記アダプタアセンブリを剛性ストップを含む校正アセンブリであって、上記アダプタアセンブリの上記遠位端部分に結合されて、上記アダプタアセンブリが圧力を上記剛性ストップに加えている間の荷重下で撓むように構成される、校正アセンブリと、を備え、
上記信号処理回路は、上記アダプタアセンブリを、上記アダプタアセンブリに取り付けられる上記校正アセンブリで、補正係数を上記少なくとも１つのひずみ値と、上記荷重検知アセンブリにより上記アダプタアセンブリが圧力を上記剛性ストップに加えている間の荷重下で撓んでいる間に測定される力値とのずれに基づいて計算することにより校正するように構成される、装置。
（項目７）
上記メモリは上記補正係数を格納する、上記項目のいずれかに記載の装置。
（項目８）
上記補正係数を使用して上記少なくとも１つのひずみ値を補正する、上記項目のいずれかに記載の装置。
（項目９）
上記ハンドルアセンブリはディスプレイを含み、上記コントローラは、上記補正係数を上記ディスプレイに表示するように構成される、上記項目のいずれかに記載の装置。
（項目１０）
上記補正係数を使用して、上記装置の使用中に上記荷重検知アセンブリによる測定値を調整する、上記項目のいずれかに記載の装置。
（摘要）
ひずみゲージ精度を確保する装置であり、装置は、コントローラを含むハンドルアセンブリと、アダプタアセンブリであって、ハンドルアセンブリに結合されるように構成される近位端部分、および遠位端部分を有する管状ハウジング、管状ハウジングに加わる荷重を測定するように構成される荷重検知アセンブリ、ならびに荷重検知アセンブリに電気的に結合される信号処理回路、信号処理回路に結合されるメモリ、を含む、アダプタアセンブリと、力値としてメモリに格納されている既知のバネ定数を有する付勢部材を含む校正アセンブリであって、アダプタアセンブリの遠位端部分に結合されるように構成される、校正アセンブリと、を含む。信号処理回路は、アダプタアセンブリを、アダプタアセンブリに取り付けられる校正アセンブリで、補正係数を力値と荷重検知アセンブリにより測定される付勢部材の力との比較に基づいて計算することにより校正するように構成される。
本開示の実施形態を本明細書において添付の図面を参照しながら説明する。
本開示の１つの実施形態による可搬型外科用器具、アダプタアセンブリ、再装填部を有するエンドエフェクタ、およびアンビルアセンブリの斜視図である。 本開示の１つの実施形態による図１のアダプタアセンブリとハンドルアセンブリとの接続を示す斜視図である。 本開示の１つの実施形態によるハンドルアセンブリの内部構成部材の斜視図である。 本開示の１つの実施形態による再装填部を削除した状態の図１のアダプタアセンブリの斜視図である。 本開示の１つの実施形態による図１の再装填部の側部断面図である。 本開示の１つの実施形態によるアダプタアセンブリの遠位端部分の斜視図である。 本開示の１つの実施形態によるトロカール部材が校正アセンブリに結合されている状態の図１のアダプタアセンブリの遠位端部分の側部断面図である。 本開示の１つの実施形態によるステープル帯材を校正アセンブリに接触させた状態の図１のアダプタアセンブリの遠位端部分の側部断面図である。 本開示の１つの実施形態によるトロカール部材を後退させ、ステープル帯材を後退させた状態で校正アセンブリに結合される図１のアダプタアセンブリの遠位端部分の側部断面図である。 本開示の別の実施形態による校正アセンブリの遠位部の斜視図である。 本開示の１つの実施形態によるトロカール部材を突出させた状態で図１０の校正アセンブリに結合される図１のアダプタアセンブリの遠位端部分の側部断面図である。 本開示の１つの実施形態によるステープル帯材を突出させて校正アセンブリに接触している状態で図１０の校正アセンブリに結合される図１のアダプタアセンブリの遠位端部分の側部断面図である。 本開示の１つの実施形態によるトロカールおよびステープル帯材を後退させた状態で図１０の校正アセンブリに結合される図１のアダプタアセンブリの遠位端部分の側部断面図である。 本開示のさらなる実施形態による校正アセンブリに結合される図１のアダプタアセンブリの遠位端部分の側部断面図である。
次に、本開示の実施形態が、図面を参照して詳細に説明され、これらの図面では、同様の参照番号は、幾つかの図の各図の同一または対応する構成要素を指している。本明細書において使用されるように、「ｃｌｉｎｉｃｉａｎ（臨床医）」という用語は、医師、看護師、または他の任意の医療提供者を指しており、サポート要員を含むことができる。本説明全体を通じて、「ｐｒｏｘｉｍａｌ（近位）」という用語は、器具または器具の構成部材のうち、臨床医により近い方の部分を指しており、「ｄｉｓｔａｌ（遠位）」という用語は、器具または器具の構成部材のうち、臨床医からより遠い方の部分を指している。さらに、図面および以下の説明では、ｆｒｏｎｔ（前方）、ｒｅａｒ（後方）、ｕｐｐｅｒ（上側）、ｌｏｗｅｒ（下側）、ｔｏｐ（上部）、ｂｏｔｔｏｍ（底部）のような用語、および同様の向きを指す用語は、単に説明の便宜上使用されており、本開示を限定するためのものではない。以下の説明では、周知の機能または構成は、本開示を不必要に詳細に示して不明瞭にすることを避けるために、詳細には説明されていない。
本開示は、電動外科用器具の構成部材に付与される機械的なひずみ、および力を監視する電子センサを有する電動外科用器具に関する。より具体的には、本開示は、気密封止される荷重検知装置ならびにアナログデジタル回路を含むことにより荷重センサが過酷な環境に耐えるように構成される荷重測定センサに関する。電動外科用器具の電気的接続が使用中に悪化する場合、本開示のセンサから出力される測定信号は不変のまま保持される。さらに、センサへの書き込みを行えることにより、利得値およびオフセット値に対する調整が可能になって測定信号を最適化することができる。
図１を参照すると、電動外科用器具１０は、ハンドルアセンブリ２０を含み、ハンドルアセンブリ２０は、アダプタアセンブリ３０に選択的に接続されるように構成され、アダプタアセンブリ３０が今度は、環状再装填部４０のようなエンドエフェクタに選択的に接続されるように構成される。通常、電動外科用器具と表記されるが、外科用器具１０は手動で作動させることができ、様々な構成を含むことができると考えられる。
ハンドルアセンブリ２０は、下側ハウジング部分２４を有するハンドルハウジング２２と、下側ハウジング部分２４の一部から延びる、および／または下側ハウジング部分２４の一部で支持される中間ハウジング部分２６と、中間ハウジング部分２６の一部から延びる、および／または中間ハウジング部分２６の一部で支持される上側ハウジング部分２８と、を含む。図２に示すように、上側ハウジング部分２８の遠位部は、アダプタアセンブリ３０の近位端部分３０ｂを受け入れるように構成されるノーズ部または接続部２８ａを画定する。
図３を参照すると、ハンドルアセンブリ２０は、バッテリ３７に結合される１つ以上のモータ３６を含む。ハンドルアセンブリ２０は、ハンドルアセンブリ２０のモータ３６および他の電子部品、アダプタアセンブリ３０、および再装填部４０を操作するメインコントローラ３８をさらに含む。モータ３６は、対応するドライブシャフト３９（図２）に結合され、ドライブシャフト３９は、近位端部分３０ｂのソケット３３に嵌め込まれて、ドライブシャフト３９の回転がソケットに３３に付与されるように構成される。作動アセンブリ５２（図６）は、ソケット群３３のうちの１つのソケットに結合される。作動アセンブリ５２は、ソケット３３の回転運動を直線運動に変換し、再装填部４０をアンビルアセンブリ５８と一緒に作動させるように構成される。アダプタアセンブリ３０には３つの作動アセンブリが設けられる。第１の作動アセンブリは、ハンドルアセンブリ２０から付与される回転運動を、アダプタアセンブリ３０の遠位端部分３０ｃの内部に摺動可能に配置されるトロカール部材５０を前進／後退させるために有用な軸方向並進運動に変換するように構成される。第２の作動アセンブリは、ハンドルアセンブリ２０から付与される回転運動を、アダプタアセンブリ３０の遠位端部分３０ｃの内部に摺動可能に配置されるステープル帯材を前進／後退させるために有用な軸方向並進運動に変換するように構成される。第３の作動アセンブリは、ハンドルアセンブリ２０から付与される回転運動を、アダプタアセンブリ３０の遠位端部分３０ｃの内部に摺動可能に配置されるナイフを前進／後退させるために有用な軸方向並進運動に変換するように構成される。ハンドルアセンブリ２０は、メインコントローラ回路基板１４２ｂの上に支持される表示画面１４６をさらに含む。表示画面１４６は、透明窓または透光窓を通して見ることができる。
図４を参照すると、アダプタアセンブリ３０は管状ハウジング３０ａを含み、管状ハウジング３０ａは、ハンドルアセンブリ２０の接続部２８ａに動作可能に接続されるように構成される近位端部分３０ｂと、再装填部４０に動作可能に接続されるように構成される反対側の遠位端部分３０ｃとの間に延びている。このようにして、アダプタアセンブリ３０は、ハンドルアセンブリ２０から付与される回転運動を、アダプタアセンブリ３０（図５）の遠位端部分３０ｃの内部に摺動可能に配置されるトロカール部材５０を前進／後退させて、再装填部４０のステープルを突出させるために有用な軸方向並進運動に変換するように構成される。
図２を参照すると、接続部２８ａは、複数の電気コンタクト３１を有する電気レセプタクル２９を含み、これらの電気コンタクト３１は、ハンドルアセンブリ２０の電子部品（例えば、メインコントローラ３８）および電気部品（例えば、バッテリ３７）と電気的に通じている。アダプタアセンブリ３０は、電気レセプタクル２９に嵌め込まれるように構成される相手方の電気コネクタ３２を含む。電気コネクタ３２は、これらの電気コネクタの相手方の電気コンタクト３１に嵌め込まれて電気的に接続される複数の電気コンタクト３４をさらに含む。
図４を参照すると、トロカール部材５０は、アダプタアセンブリ３０の管状ハウジング３０ａの内部に摺動可能に配置され、管状ハウジング３０ａの遠位端部分３０ｃを通り過ぎて延びている。このようにして、トロカール部材５０は、軸方向並進運動を行い、これにより今度は、再装填部４０のアンビルアセンブリ５８（図１）がそれに応じて軸方向並進運動を行うようになって、再装填部４０の内部に配置されるステープル（図示せず）を突出させるように構成される。トロカール部材５０は、アダプタアセンブリ３０の管状ハウジング３０ａに嵌合する近位端を含む。トロカール部材５０の遠位端部分は、再装填部４０のアンビルアセンブリ５８に選択的に係合するように構成される（図４）。このようにして、アンビルアセンブリ５８がトロカール部材５０に接続されると、以下に詳細に説明されるように、トロカール部材５０が第１の方向に軸方向並進運動を行うことにより、再装填部４０が開くようになり、トロカール部材５０が反対の第２の方向に軸方向並進運動を行うことにより、再装填部４０が閉じるようになる。
図１および図５に示すように、再装填部４０は、アダプタアセンブリ３０に動作可能に接続されるように構成され、環状に配列された外科用ステープルを突出させて成形し、組織を環状に切断するように構成される。再装填部４０は、近位端部分４２ａおよび遠位端部分４２ｂを有するハウジング４２と、ハウジング４２の遠位端部分４２ｂに強固に固定されるステープルカートリッジ４４と、を含む。ハウジング４２の近位端部４２ａは、アダプタアセンブリ３０の遠位端部分３０ｃに選択的に接続されるように構成され、再装填部４０が確実に、アダプタアセンブリ３０に対して半径方向に、または時計の指針方向に位置合わせされるようにする手段を含む。
図５を参照すると、再装填部４０のハウジング４２は、外側円筒形部分４２ｃおよび内側円筒形部分４２ｄを含む。再装填部４０の外側円筒形部分４２ｃおよび内側円筒形部分４２ｄは同軸であり、凹部４６を画定する。再装填部４０の凹部４６は、凹部の内側表面から突出する複数の長手方向延出突起部または延出薄板部４８を含み、これらの突起部または薄板部４８は、アンビルアセンブリ５８を再装填部４０に対して、ステープル留め処置中に半径方向に位置合わせするように構成される。
次に、図６を参照すると、アダプタアセンブリ３０は、アダプタアセンブリ３０の内部に配置される電気アセンブリ６０を含み、電気アセンブリ６０は、ハンドルアセンブリ２０および再装填部４０に電気的に接続され、ハンドルアセンブリ２０と再装填部４０との間に位置するように構成される。電気アセンブリ６０は、電気レセプタクル２９を介したハンドルアセンブリ２０のメインコントローラ３８との通信（例えば、データ、ライフサイクルデータ、システムデータ、荷重検知信号の特定）を可能にする。
電気アセンブリ６０は、電気コネクタ３２と、リボンケーブルを有する近位側のハーネスアセンブリ６２と、リボンケーブルを有する遠位側のハーネスアセンブリ６４と、荷重検知アセンブリ６６と、遠位側の電気コネクタ６７と、を含む。電気アセンブリ６０はまた、再装填部４０のチップアセンブリ（図示せず）に選択的に機械的および電気的に接続されるように構成される遠位側の電気コネクタ６７を含む。
電気アセンブリ６０の電気コネクタ３２は、アダプタアセンブリ３０の近位端部分３０ｂの内部で支持される。電気コネクタ３２は、ハンドルアセンブリ２０との電気接続を可能にする電気コンタクト３４を含む。近位側のハーネスアセンブリ（図示せず）は、電気コネクタ３２に電気的に接続される。
荷重検知アセンブリ６６は、電気コネクタ３２に、近位側のハーネスアセンブリおよび遠位側のハーネスアセンブリ（図示せず）を介して電気的に接続される。図６に示すように、荷重検知アセンブリ６６は、センサ６８およびメモリ６９を含む。センサ６８は、メモリ６９に電気的に接続される。荷重検知アセンブリ６６はまた、遠位側のハーネスアセンブリ６４にセンサ用可撓性ケーブルを介して電気的に接続される。図６に示すように、トロカール部材５０に結合される作動アセンブリ５２は、荷重検知アセンブリ６６内を通って延びている。荷重検知アセンブリ６６は、アダプタアセンブリ３０に付与されるひずみの測定を、トロカール部材５０、アンビルアセンブリ５８、および他の機械的作動部材、例えばナイフの移動中に行う。
アダプタアセンブリおよび再装填部を含む例示的な電動外科用ステープラーの詳細な説明については、２０１６年４月１２日に出願された「Ｈａｎｄｈｅｌｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ」と題するＣｏｎｔｉｎｉらが共同で所有する米国特許出願公開第２０１６／０３１０１３４号を参照されたく、この特許文献は、参照により本明細書に組み込まれる。
図７～図９は、本開示によるひずみゲージ精度を確保する装置を示している。１つの実施形態では、校正アセンブリ７００は、所定のバネ荷重を有する付勢部材７０４を含む。校正アセンブリ７００は、円筒形ハウジング７１２、遠位端にある開口部７０３、荷重付与領域７０８、および２つの対向するアーム７１１ａ、７１１ｂを含む。各アーム７１１ａ、７１１ｂの遠位部に位置しているのが、アーム７１１ａおよび７１１ｂを離れる方向に移動させる捕捉部材７０２および自動解放掛止部材７１３である。トロカール部材が、図７におけるような校正アセンブリ７００の開口部７０３を通って延びると、これらの捕捉部材７０２の各捕捉部材は、作動アセンブリ５２の対応する開口部７１４に係合する。
図８に示すように、トロカール部材５０を後退させてステープル帯材７０６を突出させる場合、校正アセンブリ７００は付勢部材７０４を圧縮する。ステープル帯材７０６はこの時点で、圧力を荷重付与領域７０８に加えている。センサ６８は、校正アセンブリ７００がアダプタアセンブリ３０に取り付けられている状態で電源を切ってすぐに入れ直すことにより校正される。付勢部材７０４の既知のバネ荷重、および検知アセンブリ６６の読み取り値を使用してアダプタアセンブリのメモリ６９を更新し、検知アセンブリ６６の電気抵抗に関する最新の変換式を力相関に適用することができる。これは、幾つかの方法で達成することができる。１つの実施形態では、付勢部材７０４の既知のバネ荷重は、アダプタアセンブリ３０内の荷重検知アセンブリ６６により測定することができる。校正後の付勢部材７０４は、特定の既知の距離だけ変位する。付勢部材７０４は、特定の既知の力に達していることを通知する。別の実施形態では、既知のバネ荷重をメモリ６９に格納し、アダプタアセンブリ３０が移動した計算距離と一緒に使用して力を計算することができる。例えば、複数の付勢部材は、異なる差で最小となる異なるバネ荷重で使用することができことができることにより、校正に使用することができるデータポイントの数を増やすことができる。
信号処理回路は、アダプタアセンブリ３０を、アダプタアセンブリ３０に取り付けられる校正アセンブリ７００で、補正係数を、荷重検知アセンブリ６６により測定される付勢部材の力と力値との比較に基づいて計算することにより校正するように構成される。図６のメモリ６９は、荷重検知アセンブリにより測定される力と、補正係数と、を格納する。メインコントローラ３８は、補正係数を図３の表示画面１４６に表示するように構成される。メインコントローラ３８は、補正係数を使用して、外科用器具１０の使用中に荷重検知アセンブリ６６による測定値を調整する。図９に示すように、校正後、ステープル帯材７０６を後退させる場合、トロカール部材５０を後退させて校正アセンブリ７００を、アダプタアセンブリ３０がカム運動して自動解放掛止部材７１３から離れると自動的に取り出すことができる。
図１０～図１３は、本開示によるひずみゲージ精度を確保する装置を示している。１つの実施形態では、図１０の校正アセンブリ８００は、アダプタアセンブリ３０の可動構成部材が圧力を荷重付与面に向かって加えることができる剛性ストップである荷重付与面８０２を有する。校正アセンブリ８００は、荷重が加わっている状態で、例えばクランプ力が加わっている状態で撓むことにより、アダプタアセンブリ３０自体を荷重下のバネのように作用させる。校正アセンブリ８００は、掛止部材９０２を有するアーム８０４を含み、アームは校正アセンブリ８００の遠位端部分で締結部材８０５に回動可能に接続される。校正アセンブリ８００はまた、トロカール部材５０を挿入して開口部内を延在させる開口部８０３を近位端に含む。校正アセンブリ８００は、大型フランジ８０７が遠位端に位置してユーザを、校正アセンブリ８００をアダプタアセンブリ３０に取り付けている間に補助するような管形状を有する。
図１１～図１３を参照すると、掛止部材９０２はトロカール部材３０に、トロカール部材が校正アセンブリ８００に挿入されると係合する。図１１に示すように、トロカール部材５０の近位端は、校正アセンブリ８００の遠位端にある開口部８０３に挿入される。掛止部材９０２は、トロカール部材５０を突出させると、作動アセンブリ５２の開口部７１４に係合する。図１２に示すように、ステープル帯材７０６は、トロカール部材５０が完全に後退する前に突出して校正アセンブリ８００に接触する。校正アセンブリ８００の荷重付与面８０２をステープル帯材７０６に接触させて荷重校正手順を開始する。荷重検知アセンブリ６６は、アダプタアセンブリ３０を校正アセンブリ７００の荷重付与面８０２の剛性ストップに押し付けて撓ませることにより生成される信号を測定し、この信号を力値としてメモリ６９に格納する。信号処理回路は、力値と格納されているひずみとの関係が変化したかどうかを判断するように構成される。力値と格納されているひずみとの比が変化する場合、信号処理回路はずれを導出し、ずれを補正係数として格納するように構成される。メモリ６９は補正係数を格納する。次に、格納されている補正係数を使用して、格納されているひずみを補正する。
メインコントローラ３８は、補正係数を図３の表示画面１４６に表示するように構成される。メインコントローラ３８は、補正係数を使用して、外科用器具１０の使用中に荷重検知アセンブリ６６による測定値を調整する。荷重校正後の図１３に示すように、ステープル帯材７０６を後退させて、トロカール部材５０を引き込み続ける。校正アセンブリ８００は自動取り出し掛止タブ９０４を有し、自動取り出し掛止タブ９０４を使用して掛止部材９０２をカム運動させてトロカール部材５０から取り外す。
アダプタアセンブリ３０のバネ荷重を校正する必要はないが、メモリ６９から前の荷重測定値を回収すると、メインコントローラ３８がチェックして、荷重検知アセンブリ６６に由来する信号、およびアダプタアセンブリ３０のバネ荷重に対する信号の関係が変化したかどうかを確認することができる。アダプタアセンブリ３０のバネ荷重に対するひずみゲージ信号の比が当該信号の既知の比から悪化している場合、メインコントローラ３８はずれを認識し、誤差を補正するか、ユーザに通知するか、またはアダプタアセンブリ３０を廃することができる。既知の比は、製造時に事前に校正するようにしてもよい。誤差を補正するために、メインコントローラ３８はずれを利用して補正係数を計算する。この補正係数は、メモリ６９に格納され、ずれを補正するために使用することができる。
図１４は、本開示の１つの実施形態による校正アセンブリ１０００に結合される図１のアダプタアセンブリの遠位端部分の別の実施形態の側面図を示している。バネ付勢機構である掛止機構１００２は、トロカール部材５０を挿入し、ステープル帯材７０６を荷重付与面８０２に接触させることによりトロカール部材５０に掛け止めされる。掛止機構１００２は、掛止部材として作用してトロカール部材５０を所定の位置に保持する。校正アセンブリ１０００は、トロカール部材５０から所定の荷重で引き離すことができ、所定の荷重は、荷重検知アセンブリ６６の校正に要する力を表わしている。この力は、荷重検知アセンブリ６６により測定することができる。測定されたこの力は、メモリ６９に格納することができ、メインコントローラ３８は、この値を格納値と比較することができる。格納値と測定された力との差に基づいて、補正係数をメインコントローラ３８により計算することができる。次に、この補正係数をメモリ６９に格納し、補正係数をメインコントローラ３８が使用して力のずれを補正する。１つの実施形態では、ユーザに誤差を図３の表示画面１４６で通知することができる、および／またはアダプタアセンブリ３０を廃することができる。
様々な変更を本開示のアダプタアセンブリの実施形態に加えることができることを理解できるであろう。したがって、上の説明は、限定として解釈されるべきではなく、単に実施形態の例示として解釈されるべきである。当業者であれば、他の変更を本開示の範囲および趣旨に収まるように想到するであろう。

Claims (10)

  1. ひずみゲージ精度を確保する装置であって、
    コントローラを含むハンドルアセンブリと、
    アダプタアセンブリであって、
    前記ハンドルアセンブリに結合されるように構成される近位端部分、および遠位端部分を有する管状ハウジング、
    前記管状ハウジングに加わる荷重を測定するように構成される荷重検知アセンブリ、ならびに
    前記荷重検知アセンブリに電気的に結合される信号処理回路、
    前記信号処理回路に結合されるメモリ、を含む、アダプタアセンブリと、
    力値として前記メモリに格納されている既知のバネ定数を有する付勢部材を含む校正アセンブリであって、前記アダプタアセンブリの前記遠位端部分に結合されるように構成される、校正アセンブリと、を備え、
    前記信号処理回路は、前記アダプタアセンブリを、前記アダプタアセンブリに取り付けられる前記校正アセンブリで、補正係数を前記力値と前記荷重検知アセンブリにより測定される前記付勢部材の力との比較に基づいて計算することにより校正するように構成される、装置。
  2. 前記メモリは、前記荷重検知アセンブリにより測定される前記力と、前記補正係数と、を格納する、請求項１に記載の装置。
  3. 前記ハンドルアセンブリはディスプレイを含み、前記コントローラは、前記補正係数を前記ディスプレイに表示するように構成される、請求項２に記載の装置。
  4. 前記付勢部材は、複数の付勢部材から選択可能であり、前記校正アセンブリに選択的に結合可能である、請求項１に記載の装置。
  5. 前記補正係数を使用して、前記装置の使用中に前記荷重検知アセンブリによる測定値を調整する、請求項１に記載の装置。
  6. ひずみゲージ精度を確保する装置であって、
    コントローラを含むハンドルアセンブリと、
    アダプタアセンブリであって、
    前記ハンドルアセンブリに結合されるように構成される近位端部分、および遠位端部分を有する管状ハウジング、
    前記管状ハウジングに加わる荷重を測定するように構成される荷重検知アセンブリ、ならびに
    前記荷重検知アセンブリに電気的に結合される信号処理回路、
    前記信号処理回路に結合されるメモリであって、少なくとも１つのひずみ値を格納する、メモリ、を含む、アダプタアセンブリと、
    前記アダプタアセンブリを剛性ストップを含む校正アセンブリであって、前記アダプタアセンブリの前記遠位端部分に結合されて、前記アダプタアセンブリが圧力を前記剛性ストップに加えている間の荷重下で撓むように構成される、校正アセンブリと、を備え、
    前記信号処理回路は、前記アダプタアセンブリを、前記アダプタアセンブリに取り付けられる前記校正アセンブリで、補正係数を前記少なくとも１つのひずみ値と、前記荷重検知アセンブリにより前記アダプタアセンブリが圧力を前記剛性ストップに加えている間の荷重下で撓んでいる間に測定される力値とのずれに基づいて計算することにより校正するように構成される、装置。
  7. 前記メモリは前記補正係数を格納する、請求項６に記載の装置。
  8. 前記補正係数を使用して前記少なくとも１つのひずみ値を補正する、請求項７に記載の装置。
  9. 前記ハンドルアセンブリはディスプレイを含み、前記コントローラは、前記補正係数を前記ディスプレイに表示するように構成される、請求項８に記載の装置。
  10. 前記補正係数を使用して、前記装置の使用中に前記荷重検知アセンブリによる測定値を調整する、請求項８に記載の装置。
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