KR20080021526A - 회전형 만곡 커터 봉합기 - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 봉합 절제에 의해 처치되는 병리학의 진단 및 치료에 사용하기 위해 적용된 수술용 봉합 및 절개 도구에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 수술 부위로의 향상된 접근을 허용하는 엔드 이펙터의 회전을 제공하는 수술용 봉합 및 절개 도구에 관한 것이다.
수술용 봉합 및 절개 도구는 통상적으로 봉합 절제에 의해 처치되는 병리학의 진단 및 치료에 이용된다. 수술용 봉합 도구는 항문관, 구강, 위 및 서비스 접근을 경유하여 도입되는 기계적 봉합 장치의 경관 착취를 확장하기 위한 기구를 제공한다. 수술용 봉합 및 절개 도구는 직장 병리학에 가장 통상적으로 이용되지만, 수술용 봉합 및 절개 도구는 다양한 환경에서 사용될 수 있다.
오랫동안, 수술용 봉합 및 절개 도구가 개발되어 왔다. 이들 도구는 일반적으로 지지 프레임, 지지 프레임에 부착된 앤빌 및 복수의 스테이플을 구비하는 카트리지 모듈을 구비한다. 도구는 또한 대략 B-형상으로 스테이플을 형성하여 조직을 함께 봉합하도록 모든 스테이플을 동시에 앤빌 내로 압박하는 카트리지 모듈 내의 드라이버를 포함한다. 게다가, 이들 도구는 조직을 그 사이에 수용하기 위한 앤빌에 대한 이격 위치로부터 조직이 앤빌과 카트리지 모듈 사이에 클램핑되는 폐쇄 위치로 카트리지 모듈을 이동시키기 위한 접근 기구를 구비한다. 마지막으로, 도구는 앤빌에 대해 스테이플을 형성하도록 스테이플 드라이버를 전방으로 이동시키기 위한 발사 수단을 구비한다.
일단 도구가 체강 내에 위치되면, 엔드 이펙터는 절제를 필요로 하는 조직에 대해 적절하게 배향되는 것이 필수적이다. 일반적으로, 이는 이들이 도구의 종축을 따라 견고하게 연결될 때 전체 도구, 즉 핸들, 샤프트 및 엔드 이펙터를 재배향함으로써 성취된다. 그러나, 이는 그의 배향이 수술용 봉합 및 절개 도구가 그를 통해 인체 내에 삽입되는 접근 개구에 의해 제한되기 때문에 엔드 이펙터를 재배향하기 위한 가능성을 제한한다.
이와 같이, 인체 구멍으로부터 연장하는 샤프트 및 핸들의 재배향을 요구하지 않고 엔드 이펙터의 재배향을 제공하는 수술용 봉합 및 절개 도구에 대한 요구가 존재한다. 본 발명은 이러한 기구를 제공한다.
따라서, 본 발명의 목적은 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 회전형 수술용 봉합기를 제공하는 것이다. 수술용 봉합기는 치료를 요구하는 조직으로의 접근 및 선형 수술용 봉합기의 용이한 사용을 향상시키도록 선택적인 회전을 위해 근위 단부에 있는 핸들 및 원위 단부에 있는 엔드 이펙터를 구비한다. 지지 샤프트가 엔 드 이펙터에 핸들을 연결하고 종축을 구비한다. 엔드 이펙터는 봉합기의 종축 둘레로의 회전을 위해 지지 샤프트에 결합된다.
또한 본 발명의 목적은 지지 샤프트의 근위 단부는 그에 대한 회전을 위해 핸들에 고정되고, 지지 샤프트는 지지 샤프트의 원위 단부에 고정된 엔드 이펙터의 회전을 용이하게 하도록 핸들에 대해 선택적으로 회전되는 수술용 봉합기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 지지 샤프트와 엔드 이펙터 사이에 위치되어 지지 샤프트에 대한 엔드 이펙터의 선택적인 이동을 허용하는 관절 연결 기구를 구비하고, 관절 연결 기구는 지지 샤프트에 엔드 이펙터를 결합하는 볼 조인트를 구비하는 수술용 봉합기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 지지 샤프트와 엔드 이펙터 사이에 위치되어 지지 샤프트에 대한 엔드 이펙터의 선택적인 이동을 허용하는 관절 연결 기구를 구비하고, 관절 연결 기구는 지지 샤프트에 엔드 이펙터를 결합하는 볼 조인트를 구비하고, 볼 조인트에 형성된 통로를 통해 회전 샤프트가 연장되고 회전 샤프트의 회전시에 엔드 이펙터의 제어된 회전을 위해 엔드 이펙터에 견고하게 고정되는 수술용 봉합기를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 소정 배향으로 엔드 이펙터의 선택적인 체결 및 요구시에 제어된 이동을 위한 엔드 이펙터의 선택적인 해제를 허용하기 위해 볼 조인트와 결합된 체결 기구를 추가로 구비하는 수술용 봉합기를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 체결 기구가 볼 로크 해제 튜브를 구비하는 수 술용 봉합기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 볼 조인트가 볼 로크 해제 튜브의 원위 단부와의 결합을 위해 성형되고 치수 설정된 윤곽 형성된 외부면을 갖는 볼을 구비하는 수술용 봉합기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 볼 조인트가 볼 로크 해제 튜브의 원위 단부와의 "체결"을 위해 성형되고 치수 설정된 윤곽 형성된 외부면을 갖는 볼을 구비하는 수술용 봉합기를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 엔드 이펙터의 근위 단부 샤프트와 지지 샤프트의 원위 단부 사이에 베어링이 제공되는 수술용 봉합기를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 회전 샤프트가 회전 샤프트의 회전시에 엔드 이펙터의 제어된 회전을 위해 엔드 이펙터에 견고하게 결합되는 수술용 봉합기를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 엔드 이펙터가 만곡되는 수술용 봉합기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 엔드 이펙터가 카트리지 모듈 및 지지 구조체를 구비하는 수술용 체결 조립체인 수술용 봉합기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 엔드 이펙터가 미리 발사된 카트리지 모듈의 발사를 방지하기 위한 안전 잠금 기구를 구비하는 수술용 봉합기를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 카트리지 모듈이 앤빌에 결합된 카트리지 하우징을 구비하는 수술용 봉합기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 카트리지 모듈의 작동을 위해 핸들로부터 엔드 이펙터로 연장하는 구동 케이블을 구비하는 수술용 봉합기를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 카트리지 하우징이 구동 케이블의 나사산 형성 원위 단부가 앤빌을 향한 카트리지 하우징 및 푸시 칼라의 이동을 위해 결합되는 푸시 칼라를 활주식으로 수용하기 위해 성형되고 치수 설정된 리세스를 구비하는 수술용 봉합기를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 푸시 칼라가 카트리지 하우징과의 결합으로부터 선택적으로 해제되어 카트리지 하우징에 의해 앤빌을 향해 나이프 및 스테이플을 압박하는 방식으로 푸시 칼라의 연속 전방 이동을 허용하는 수술용 봉합기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 카트리지 하우징의 원하지 않는 후방 이동을 방지하는 후퇴 방지 기구를 추가로 구비하는 수술용 봉합기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 보유 핀을 작동하는 가요성 보유 핀 구동 케이블을 추가로 구비하는 수술용 봉합기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점은 본 발명의 특정 실시예를 설명하는 첨부 도면과 관련하여 볼 때 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명에 따르면, 인체 구멍으로부터 연장하는 샤프트 및 핸들의 재배향을 요구하지 않고 엔드 이펙터의 재배향을 제공하는 수술용 봉합 및 절개 도구가 제공된다.
본 발명의 상세한 실시예가 본 명세서에 개시된다. 그러나, 개시된 실시예는 본 발명을 예시할 뿐이며 본 발명은 다양한 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 본 명세서에 개시된 상세는 한정으로서 해석되어서는 안되고, 청구범위에 기초하여 어떠한 방식으로 본 발명을 성립 및/또는 사용하는지를 당 기술 분야의 숙련자에게 교시하기 위한 것이다.
도 1 내지 도 10을 참조하면, 수술용 봉합 및 절개 도구, 특히 선형 수술용 봉합기(10)가 개시된다. 선형 수술용 봉합기(10)는 조직을 봉합하고 절개하도록 설계된다. 선형 수술용 봉합기(10)는 근위 단부(14)에 핸들(12)을 대향 원위 단부(18)에 엔드 이펙터(16)를 갖는다. 이하에 상당히 상세하게 논의되는 바와 같이, 엔드 이펙터(16)는 본 발명의 선형 수술용 봉합기(10)의 용이한 사용 및 치료를 필요로 하는 조직으로의 접근을 향상시키도록 선택적으로 관절 연결될 수 있도록 지지된다.
엔드 이펙터(16)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 만곡되어 있지만, 당 기술 분야의 숙련자들은 본 발명의 사상으로부터 일탈하지 않고 다양한 형상의 엔드 이펙터가 이용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 지지 샤프트(20)가 도구의 엔드 이펙터(16)에 핸들(12)을 연결한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 핸들(12)은 좌측 및 우측 슈라우드(shroud)(22, 24)를 갖는다. 핸들(12)은 또한 선형 수술용 봉합기(10)를 파지하고 조작하기 위한 본체부를 갖는다.
엔드 이펙터(16)는 카트리지 모듈(26) 및 C-형상 지지 구조체(28)를 구비하 는 수술용 체결 조립체이다. 용어 "C-형상"은 지지 구조체(28) 및 카트리지 모듈(26)의 오목형 특성을 설명하도록 명세서 전체에 걸쳐 사용된다. C-형상 구조는 향상된 기능성을 용이하게 하고, 본 명세서에서의 C-형상의 사용은 수술용 봉합 및 절개 도구의 기능성을 유사하게 향상시킬 수 있는 다양한 오목형 형상을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 엔드 이펙터(16)는 카트리지 모듈(26)을 수용하도록 성형되고 치수 설정된다. 엔드 이펙터(16)는 또한 이미 발사된 카트리지 모듈의 발사를 방지하기 위한 안전 잠금 기구를 구비한다. 본 발명의 엔드 이펙터는 다양한 부품을 갖는 교환 가능한 카트리지 모듈과 연계하여 사용을 위해 적용된 것으로서 이하에 개시되지만, 본 발명에 기초하는 개념은 본 발명의 사상으로부터 일탈하지 않고 다양한 엔드 이펙터 및 카트리지 모듈 구조에 적용될 수 있다.
이하의 개시 내용에 기초하여 명백해지는 바와 같이, 본 발명의 선형 수술용 봉합기(10)는 교환 가능한 카트리지 모듈(26)을 갖는 다중 발사 장치로서 설계된다. 그러나, 본 발명의 기초 개념은 본 발명의 사상으로부터 일탈하지 않고 단일 발사 장치에 동등하게 적용될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
더 구체적으로는, 바람직한 실시예에 따르면, 카트리지 모듈(26)은 앤빌(32)에 결합된 카트리지 하우징(30)을 구비한다. 카트리지 모듈(26)은 또한 보유 핀(34), 나이프(36), 제거 가능 리테이너(38), 나이프(36)의 일 측면에서 하나 이상의 열(즉, 스테이플 라인)로 지그재그 형태로 복수의 스테이플 접촉 슬롯(42)을 표시하는 조직 접촉면(40)을 구비한다. 스테이플(도시 생략)은 카트리지 하우징(30)의 조직 접촉면(40)에 대면하는 앤빌(32)의 스테이플 형성면(44)에 대해 카 트리지 하우징(30)으로부터 발사된다.
이하에 더 상세히 논의되는 바와 같이, 카트리지 모듈(26)은 이하의 방식으로 작동한다. 일단 카트리지 모듈(26)이 적절하게 적재되면, 핸들(12)을 따라 장착된 크랭크(48)는 구동 케이블(50)을 회전하도록 작동되어 선형 수술용 봉합기(10)의 엔드 이펙터(16)를 작동시킨다. 구동 케이블(50)의 초기 작동은 카트리지 모듈(26)의 초기 폐쇄를 초래한다. 즉, 구동 케이블(50)은 카트리지 하우징(30)이 그의 완전 개방 위치로부터 개방 및 폐쇄 위치 사이의 중간 위치로 이동하게 한다. 일단 카트리지 하우징(30)이 그의 중간 위치로 이동되면, 보유 핀 구동 케이블(52)이 카트리지 하우징(30)으로부터 앤빌(32) 내의 개구를 통해 전방으로 보유 핀(34)을 이동시키도록 작동된다. 이 위치에서, 카트리지 하우징(30)과 앤빌(32) 사이에 배치되어 있는 조직은 적절하게 위치될 수 있고, 카트리지 하우징(30)과 앤빌(32) 사이의 조직의 보유가 보장된다. 구동 케이블(50)이 카트리지 하우징(30)을 그의 중간 위치로 이동시키도록 작동되어 있을 때, 카트리지 하우징(30) 및 앤빌(32)은 그에 따라 이들의 조직 보유 위치에 위치된다.
구동 케이블(50)이 카트리지 하우징(30)을 전방으로 구동하는 방식으로 더 회전함에 따라, 카트리지 하우징(30)의 조직 접촉면(40)과 앤빌(32)의 스테이플 형성면(44)이 서로 인접하고 적절하게 위치되며, 보유된 조직이 그 결과로서 완전히 클램핑된다. 그 후에, 구동 케이블(50)이 스테이플을 발사하고 나이프(36)를 전방으로 이동시키는 방식으로 스테이플 드라이버(54)를 전방으로 더욱 회전 구동하여 조직을 절개한다.
선형 수술용 봉합기(10)의 핸들(12)은 외과 의사가 그의 손바닥으로 파지하는 파지부(56)를 구비한다. 파지부(56)는 우측 슈라우드(24) 및 좌측 슈라우드(22)로 구성된다. 본 발명의 수술용 봉합 및 절개 도구(10)의 발사 기구를 구동하기 위한 상술한 크랭크(48) 또는 다른 사용자 작동 기구가 선형 수술용 봉합기(10)의 핸들(12)을 따라 사용자에 의해 접근된다.
지지 샤프트(20) 및 핸들(12)에 대한 엔드 이펙터(16)의 관절 연결은 엔드 이펙터(16)의 관절 연결에 의한 굽힘이 가능한 발사 기구를 필요로 하기 때문에, 간략하게 설명한 바와 같이 핸들(12)은 가요성 구동 케이블(50)을 경유하여 엔드 이펙터(16)에 연결된다. 더 구체적으로는, 본 발명의 선형 수술용 봉합기의 발사 기구는 근위 단부(58) 및 원위 단부(60)를 갖는 가요성 구동 케이블(60)에 의해 작동된다. 구동 케이블(50)은 카트리지 하우징(30), 스테이플용 드라이버(54) 및 나이프(36)의 이동을 제어된 방식으로 작동시킨다. 특히, 구동 케이블(50)은 선형 수술용 봉합기(10)의 핸들(12)로부터 선형 수술용 봉합기(10)의 엔드 이펙터(16)에 위치된 카트리지 하우징(30), 스테이플용 드라이버(54) 및 나이프(36)로 연장된다.
사용자 결합 가능 인터페이스(48)가 구동 케이블(50)의 근위 단부(58)에 제공된다. 예를 들면, 바람직한 실시예에 따르면, 사용자 결합 가능 인터페이스(48)는, 카트리지 하우징(30), 스테이플용 드라이버(54) 및 나이프(36)의 선형 이동으로 최종적으로 변환되는 구동 케이블(50)의 길이를 따라 토크를 적용하도록 사용자에 의해 선택적으로 회전될 수 있는 크랭크(48)이다.
구동 케이블(50)의 원위 단부(60)와 관련하여, 이는 구동 케이블(50)의 제어 된 회전시에 이들 요소를 선형 이동시키는 것을 허용하는 방식으로 카트리지 하우징(30), 스테이플용 드라이버(54) 및 나이프(36)를 나사 결합한다. 이와 같이, 구동 케이블(50)을 회전시킴으로써, 카트리지 하우징(30), 스테이플용 드라이버(54) 및 나이프(36)는 조직을 봉합 및 절개하는 것을 허용하는 제어된 방식으로 앤빌(32)을 향해 이동된다.
더 구체적으로는, 도 4 내지 도 7을 참조하면, 나이프(36) 및 구동 스테이플의 카트리지 하우징(30)의 작동이 도시되어 있다. 바람직한 실시예에 따르면, 카트리지 하우징(30)은, 구동 케이블(50)의 나사산 형성 원위 단부(144)가 이하에 상세히 설명되는 방식으로 그의 이동을 위해 결합되는 푸시 칼라(push collar)(142)를 수용하기 위해 성형되고 치수 설정된 리세스(140)를 구비한다. 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 푸시 칼라(142)는 그에 대한 제어된 이동을 위해 리세스(140) 내에 유지된다.
구동 케이블(50)이 미리 결정된 방향으로 회전될 때, 카트리지 하우징(30) 및 푸시 칼라(142)는 앤빌(32)을 향해 전방으로 이동된다. 스테이플 및 나이프(36)는 유사하게 앤빌(32)을 향해 전방으로 구동된다. 구동 케이블(50)의 연속 회전은 카트리지 하우징(30)이 앤빌(32)에 더 근접하여 이동하게 한다. 일단 카트리지 하우징(30)이 앤빌(32)에 상대적으로 근접하면, 푸시 칼라(142)는 카트리지 하우징(30)과 결합으로부터 해제되어 나이프(36) 및 스테이플을 앤빌(32)을 향해 압박하는 방식으로 푸시 칼라(142) 및 드라이버(54)의 연속 전방 이동을 허용한다.
더 구체적으로는, 드라이버(54)는 카트리지 하우징(30)에 형성된 리세 스(146) 내에 장착된다. 드라이버(54)는 앤빌(32)로부터 이격하여 푸시 칼라(142)를 향하는 방향으로 스프링(148)에 의해 편위된다. 이와 같이, 푸시 칼라(142)가 해제되어 카트리지 하우징(30)에 대해 자유롭게 이동되도록 허용될 때, 드라이버(54)는 스테이플 및 나이프(36)가 스테이플이 조직에 이들을 고정하는 방식으로 만곡되는 앤빌(32) 내로 조직을 통해 구동될 때까지 앤빌(32)을 향해 압박된다.
당 기술 분야의 숙련자들이 명백하게 이해할 수 있는 바와 같이, 카트리지 하우징(30)은 우발적으로 후퇴(back up)되지 않는 것이 중요하다. 이와 같이, 후퇴 방지 기구가 제공된다. 후퇴 방지 기구는 일반적으로 카트리지 하우징(30)의 후방 이동을 방지하는 방식으로 엔드 이펙터(16)를 따라 형성된 치형부(152)에 결합하도록 성형되고 치수 설정된 후퇴 방지 갈고리(150)를 구비한다. 특히, 후퇴 방지 갈고리(150)는 엔드 이펙터(16)의 벽을 향한 회전을 위해 편위되고 카트리지 하우징(30)에 피벗식으로 고정된 종방향 연장 부재(154)이다. 후퇴 방지 갈고리(150)는 그의 후퇴를 방지하도록 내부에 형성된 치형부(152)와 결합할 수 있도록 엔드 이펙터(16)의 벽을 향해 스프링(도시 생략)에 의해 편위된다.
간략하게 상술한 바와 같이, 드라이버(54)의 이동은 카트리지 하우징(30)의 리세스(140) 내의 푸시 칼라(142)의 제공에 의해 성취된다. 푸시 칼라(142)는 구동 케이블(50) 및 구동 갈고리(156)와 결합하여 조작될 때, 스프링(148)의 저항에 대항하여 드라이버(54)를 전방으로 압박하여 드라이버(54)를 폐쇄 위치로 편위시키는 것을 허용한다. 더 구체적으로는, 구동 갈고리(156)는 체결 위치(도 4 참조)와 해제 위치(도 5 및 도 6 참조) 사이에서 이동을 위해 카트리지 하우징(30)에 피벗식으로 장착된다. 체결 위치에서, 구동 갈고리(156)는 카트리지 하우징(30)의 리세스(140) 내에 형성된 푸시 칼라(142)에 결합하는 제 1 단부(158)를 갖는다. 푸시 칼라(142)와 결합할 때, 구동 갈고리(156)는 카트리지 하우징(30)에 대한 푸시 칼라(142)의 이동을 방지한다. 푸시 칼라(142)는 구동 케이블(50)의 원위 단부(144)가 이동하는 내부 나사산(160)을 구비한다. 이와 같이, 구동 갈고리(156)가 푸시 칼라(142)를 적소에 견고하게 유지하는 동안, 전체 카트리지 하우징(30)은 구동 케이블(50)의 회전시에 전방으로 이동한다.
카트리지 하우징(30)이 앤빌(32)에 대한 미리 결정된 지점에 도달할 때, 구동 갈고리(156)의 제 2 단부(162)는 이를 반시계방향으로 회전하여 푸시 칼라(142)의 결합된 체결 위치로부터 구동 갈고리(156)의 제 1 단부(158)를 이동하는 엔드 이펙터(16)를 따라 경사부(ramp)(146)에 의해 결합된다. 이와 같이, 구동 케이블(50)이 내부에서 회전될 때 푸시 칼라(142)는 카트리지 하우징(30)에 대해 원위측으로 이동하는 것이 허용된다. 구동 케이블(50)에 대한 푸시 칼라(142)의 회전은 푸시 칼라로부터 카트리지 하우징(30) 내로 연장하는 스플라인(166)의 제공에 의해 방지된다. 구동 케이블(50)이 회전될 때, 푸시 칼라(142)로부터 구동 갈고리(156)가 분리된 상태로, 푸시 칼라(142)는 앤빌(32)을 향해 압박되고, 이에 의해 조직을 통해 스테이플 및 나이프를 압박하는 방식으로 앤빌(32)을 향해 스프링(148)의 저항에 대항하여 드라이버(54)를 압박한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 스트랜드(strand) 및 케이블은 구동 케이블의 구성시에 사용을 위해 이상적이다. 구조는 단일 와이어 필라먼트가 성취할 수 있는 것보다 큰 강도 및 가요성을 제공한다. 이 고도의 가공된 제품은 종종 피로 수명, 강도, 가요성, 토크, 강성 및 평활도를 향상시키기 위해 복잡한 구조 또는 프로세스를 이용한다. 구동 케이블은 대략 0.0762mm(0.003") 이하의 직경을 갖는 초미세 또는 소형 스트랜드로부터 최대 대략 3.175mm(0.125") 직경의 케이블까지의 범위일 수 있다.
더 구체적으로는, 도 8 내지 도 10을 참조하면, 구동 케이블(50)을 회전시키는데 사용된 크랭크(48)가 전동 장치(62)에 결합된다. 더 구체적으로는, 전동 장치(62)는 크랭크(48)에 결합된 입력 스퍼 기어(66), 입력 스퍼 기어(66)에 결합된 스텝-업 스퍼 기어(68) 및 스텝-업 스퍼 기어(68)에 결합된 크라운 기어(70)를 구비한다. 크라운 기어(70)는 그의 회전을 위해 구동 케이블(50)에 결합된 피니언(72)을 결합한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 에너지 저장 플라이휠(74)이 구동 케이블(50)에 결합된다. 대안적으로, 플라이휠(74) 및 구동 케이블(50)은 단일 성형부일 수 있다. 플라이휠(74)은 그의 회전을 통해 증가하는 힘의 적용을 요구할 수 있는 크랭크(48)의 작동을 원활하게 하고, 그의 회전의 시작시와 같이 구동 케이블(48)은 발사 기구의 전진을 유도한다. 당 기술 분야의 숙련자는 효과적이게 하기 위해 플라이휠(74)이 바람직하게는 에너지 저장을 위한 비교적 대형의 회전 질량체를 구비한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 플라이휠(74)이 크랭크(48)의 회전에 의해 스핀(회전)될 때, 플라이휠(74)의 동역학 에너지를 증가시키는 소정량의 에너지가 부여된다. 이 에너지의 일부는 시간 경과에 따라 마찰 손실된다. 그러나, 플라이휠(74)을 스핀하는데 사용된 에너지의 일부는 동역학 에너지의 형태로 저장된다. 이후에, 직접적인 기계적 변환을 통해 이 에너지를 회수하는 것이 가능하다. 본 발명의 경우에, 크랭크(48)가 먼저 회전될 때, 구동 케이블(50)은 거의 저항을 제공하지 않고 크랭크(48)에 인가된 에너지의 대부분은 플라이휠(74)을 회전하는데 사용된다. 크랭크의 회전의 종료 부근에, 비틀림 저항이 구동 케이블(50)에 의해 형성되는데 이는 사이클의 종료 부근에 있기 때문이다. 이 시점에서, 플라이휠(74)의 동역학 에너지가 해제되고 크랭크 사이클의 나머지를 용이하게 한다. 바람직하게는, 본 발명에 따르면, 플라이휠(74)은 크랭크(48)에 인가된 힘이 단일 클립을 분배하는데 필요한 크랭크(48)의 전체 이동에 걸쳐 실질적으로 균일하도록(예를 들면, 25% 이상만큼 변화하지 않음) 선택된다.
도 9 및 도 10에 가장 양호하게 도시된 바와 같이, 크랭크(48)는 크랭크(48)가 회전되기 전에 해제되어야 하고 일 회전 후에 크랭크(48)를 자동으로 체결하는 디텐트 로크(detent lock)(76)를 구비한다. 바람직하게는, 크랭크(48)는 또한 후방으로 회전하는 것을 방지하는 래칫 기구(도시 생략)를 구비한다. 크랭크(48)는 바람직하게는 조(jaw)가 폐쇄될 때까지 회전하는 것을 방지하는 로크(도시 생략)를 구비한다. 크랭크(48)는 또한, 입력 스퍼 기어(66)에 결합될 수 있고 크랭크(48)가 회전되는 회수를 카운트하여 따라서 카트리지 하우징(30), 스테이플용 드라이버(54) 및 나이프(36)의 위치를 지시하는 회전수 카운터(도시 생략)를 구비할 수 있다. 회전수 카운터는 또한 발사 사이클이 완료된 후에 크랭크(48)가 회전하는 것을 방지하는데 사용될 수 있다.
도 9에 예시된 실시예에 따르면, 크랭크(48)는 복수의 이격된 주연 핑거 파지부(78) 및 깔쭉한(knurled) 외주부(80)를 갖는다. 크랭크 핸들(82)은 크랭크(48)가 원하는 경우 손잡이처럼 회전될 수 있도록 선택적으로 제거 가능하다. 디텐트 로크(76)는 플랜지(86)를 갖는 푸시 버튼(84), 플랜지(90)를 갖는 로크 핀(88) 및 스프링(92)을 구비한다. 로크 핀(88)은 단차형 보어(94)에 배치되고 크랭크(48) 내의 단차형 보어(94) 내로 스프링(92)에 의해 편위된다. 버튼(84)이 압박될 때, 로크 핀(88)은 스프링(92)에 대해 보어(96) 외부로 이동하여 크랭크(48)가 자유롭게 회전하게 한다.
예시적인 실시예에 따르면, 전동 장치(62)는 크랭크가 일 회전할 때 미리 결정된 회전수만큼 구동 케이블(50)이 회전되게 한다. 구동 케이블(50)의 원위 단부(60)에서의 나사산(98)의 피치는 크랭크(48)가 일 회전될 때 카트리지 하우징(30), 스테이플용 드라이버(54) 및 나이프(36)가 미리 결정된 거리만큼 전진하게 한다. 기어 및 나사산 피치는 특정 클립 길이를 위해 선택된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상이한 길이의 클립을 수용하도록 크라운 기어를 변경하기만 하면 된다(치의 수를 증가시키거나 감소시킴으로써).
본 발명의 수술용 봉합기(10)는 보유 핀 작동 기구(102)를 추가로 구비한다. 그러나, 본 발명이 관절 연결 조인트를 따라 만곡되는 것을 요구하는 것을 고려하여, 보유 핀(34)의 작동은 가요성 보유 핀 구동 케이블(52)의 실시를 통해 성취된다. 가요성 보유 핀 구동 케이블(52)은 근위 단부(104) 및 원위 단부(106)를 구비 한다. 보유 핀 구동 케이블(52)은 보유 핀(34)의 이동을 작동시킨다. 특히, 보유 핀 구동 케이블(52)은 선형 수술용 봉합기(10)의 핸들(12)로부터 선형 수술용 봉합기(10)의 엔드 이펙터((16)에 위치된 보유 핀(34)으로 연장한다. 사용자 결합 가능 인터페이스(108)가 보유 핀 구동 케이블(52)의 근위 단부(104)에 제공된다. 예를 들면 바람직한 실시예에 따르면, 사용자 결합 가능 인터페이스는 보유 핀 구동 케이블(52)의 길이를 따라 토크를 인가하도록 사용자에 의해 선택적으로 회전될 수 있는 크랭크(108)이다.
보유 핀 구동 케이블(52)의 원위 단부(106)와 관련하여, 이는 보유 핀 구동 케이블(52)의 제어된 회전시에 보유 핀(34)을 이동시키는 것을 허용하는 방식으로 보유 핀(34)에 나사 결합한다. 이와 같이, 보유 핀 구동 케이블(52)을 회전시킴으로써, 보유 핀(34)은 엔드 이펙터(16)를 가로질러 보유 핀(34)을 연장하는 것을 허용하는 제어된 방식으로 앤빌(32)을 향해 이동된다. 보유 핀 구동 케이블(52)의 이동은 상술한 구동 케이블(50)의 것과 동일하다.
도 11 내지 도 14를 참조하여 도시된 바와 같이, 엔드 이펙터(16)의 지지 구조체(28)는 이하에 더 상세히 설명되는 지지 샤프트(20)의 원위 단부(112)에 위치된 볼 조인트(110)를 경유하여 지지 샤프트(20)에 부착된다. 볼 조인트(110)는 지지 샤프트(20)의 원위 단부(112)에 위치된 오목 리세스(116) 내에서의 이동을 위해 보유된 볼(114)로 구성되고 볼(114)은 그와 함께 이동하기 위해 엔드 이펙터(16)에 견고하게 고정된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 지지 구조체(28)는 단일 구조로 형성 된다. 더 구체적으로는, 지지 구조체(28)는 예를 들면 알루미늄으로의 압출에 의해 형성되고 본 발명에 따라 개시된 지지 구조체(28)를 형성하기 위한 후속의 기계 가공된다. 이 방식으로 지지 구조체(28)를 구성함으로써, 다수의 부분이 요구되지 않고 제조 및 조립의 관련 비용이 상당히 감소된다. 게다가, 지지 구조체(28)의 단일 구조는 본 발명의 선형 수술용 봉합기(10)의 전체 안정성을 향상시키는 것으로 고려된다. 게다가, 지지 구조체(28)의 단일 압출 구조는 중량의 감소를 제공하며, 코발트 조사가 압출 알루미늄을 효과적으로 침투할 수 있고 압출을 경유하여 성취된 평활한 외부면에 기초하여 조직에 대한 외상이 적기 때문에 용이한 살균을 제공한다.
더 구체적으로는, 엔드 이펙터(16)는 엔드 이펙터(16)가 다축 둘레로 그에 대해 선택적으로 이동하도록 허용하는 방식으로 지지 샤프트(20)에 고정된다. 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 엔드 이펙터(16)는 수술용 봉합기(10)가 환자의 인체 내에 위치될 때 엔드 이펙터(16)의 제거 및 재조립을 위해 지지 샤프트(20)에 선택적으로 고정된다.
더 구체적으로는, 간략히 상술한 바와 같이, 볼 조인트(110)는 엔드 이펙터(16)를 지지 샤프트(20)에 연결한다. 볼 조인트(110)는 그에 대한 회전 이동을 허용하면서 지지 샤프트(20)의 원위 단부(112)에 볼(114)을 보유하도록 성형되고 치수 설정된 오목 리세스 또는 소켓(116)에 의해 지지 샤프트(20)의 원위 단부(112)에 유지된다. 이 방식으로, 볼(114)이 지지 샤프트(20)의 원위 단부(112)에 형성된 소켓(116)에 대해 이동되어, 그에 고정되는 엔드 이펙터(16)의 제어된 이동을 초래한다.
바람직한 실시예에 따르면, 도 13 및 도 14를 참조하면, 볼 조인트(110)는 요구될 때 외과 의사가 제어된 이동을 위해 엔드 이펙터(16)를 선택적으로 해제하고 소정 배향으로 엔드 이펙터(16)를 선택적으로 체결하는 것을 허용하는 체결 기구(118)를 구비한다. 특히, 볼 로크 해제 튜브(120)가 핸들(12)로부터 볼 조인트(110)로 연장한다. 볼 로크 해제 튜브(120)는 지지 샤프트(20)의 길이를 따라 축방향 이동을 위해 위치된다. 이와 같이, 볼 조인트(110)와 결합하고 있는 체결 위치와 볼 조인트(110)로부터 이격되어 근위측에 위치된 체결 해제 위치로부터 이동될 수 있다.
스프링(122)이 이를 체결 위치로 편위하기 위해 볼 로크 해제 튜브(120)에 연결된다. 그러나, 볼 로크 해제 튜브(120)를 이동시키는 것이 요구될 때, 볼 로크 해제 튜브(120)에 고정된 해제 아암(124)이 볼 조인트(110)로부터 이격하여 볼 로크 해제 튜브(120)를 견인하도록 작동된다. 볼 로크 해제 튜브(120)가 이 방식으로 후퇴될 때, 볼 조인트(110)는 소정 방식으로 엔드 이펙터(16)의 관절 연결을 위해 자유롭게 회전된다.
볼 조인트(110)의 체결은 볼 로크 해제 튜브(120)의 원위 단부(126)와 "체결"하도록 성형되고 치수 설정된 윤곽 형성 외부면을 볼(114)에 제공함으로써 더 향상된다. 볼(114)의 윤곽 형성은 볼 해제 튜브(120)의 원위 단부(126)와 볼(114) 사이의 마찰 결합을 보장하는 것을 보조한다.
상기한 점에 비추어, 해제 튜브(120) 및 볼(114)은 엔드 이펙터(16)의 상대 배향을 허용한다. 그러나, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 이 관절 연결은 장치의 사용에 앞서 미리 설정되어야 한다. 그러나, 엔드 이펙터(16)의 배향은 해제 튜브(120)를 해제하고 그의 위치를 조절하도록 엔드 이펙터(16)에 적절한 힘을 인가함으로써 체강 내에서 조절될 수 있는 것으로 고려된다. 그 후에, 해제 튜브(120)는 볼(14)과 결합하도록 후퇴하여 엔드 이펙터(16)를 그의 소정의 위치로 재차 체결한다.
대안 실시예에 따르면, 도 15 및 도 16을 참조하면, 엔드 이펙터(216)의 관절 연결은 다중 관절 연결 조인트에 의해 제어된다. 선형 수술용 봉합기(210)의 종축과 실질적으로 일렬의 축 둘레로의 엔드 이펙터(216)의 회전은 엔드 이펙터(216)를 지지 샤프트(220)에 결합하고 지지 샤프트(220)가 핸들(212)에 대해 회전하도록 함으로써 성취된다. 지지 샤프트(220)는 엔드 이펙터(216)가 지지 샤프트(220)와 함께 이동할 수 있도록 엔드 이펙터(216)에 견고하게 고정된 원위 단부(222)를 구비한다. 지지 샤프트(220)의 근위 단부(224)는 그에 대한 회전을 위해 핸들(212)에 고정된다.
핸들(212)에 대한 지지 샤프트(220)의 제어된 이동은 선형 수술용 봉합기(21)의 종축 둘레로 회전되고 최종적으로는 동일한 축 둘레로 엔드 이펙터(216)를 회전시키는 방식으로 지지 샤프트(220)에 작용하는 원격 관절 연결 부재(226)에 의해 용이하게 된다.
선형 수술용 봉합기(210)의 종축에 수직인 축 둘레의 엔드 이펙터(216)의 회전과 관련하여, 이는 기어 및 스트랩 회전 기구(228)에 의해 제어된다. 특히, 핸 들(212)은, 기어(232)에 연결되고 이어서 제 1 및 제 2 제어 로드(234a, 234b)에 연결되는 관절 연결 손잡이(230)를 구비한다. 유사하게, 엔드 이펙터(216)는 지지 샤프트(220)의 원위 단부(22)에서 회전 기어(238)를 경유하여 제어 로드(234a, 234b)의 다른 단부에 연결되는 고정 기어(236)를 구비한다. 엔드 이펙터(216)의 고정 기어(236)는 엔드 이펙터(216)에 견고하게 고정되지만, 회전 기어(238)가 회전될 때 엔드 이펙터(216)가 회전되는 방식으로 회전 장착된다. 이와 같이 실제로는, 손잡이(230)가 회전될 때 핸들(212)의 기어(232)가 유사하게 회전되어 제어 로드(234a, 234b)를 이동시키고 회전 기어(238)를 회전시키고 이는 이어서 엔드 이펙터의 고정 기어(236)를 회전시키고 최종적으로는 엔드 이펙터(216)를 회전시킨다. 이 방식의 회전은 광범위한 배향을 용이하게 하도록 엔드 이펙터(216)를 시계방향 및 반시계방향 모두로 회전시키는데 사용될 수 있다.
유사하게, 도 17 및 도 18을 참조하면, 제어 로드는 엔드 이펙터(216')에 부착된 기어 연동 구조체(232')를 작동하는 케이블(234')로 교체될 수 있다.
도 19 내지 도 21을 참조하면, 상술한 관절 연결 기구 중 하나와 관련하여, 엔드 이펙터(316)는 본 발명의 선형 수술용 봉합기(310)의 사용에 상당한 융통성을 허용하는 방식으로 지지 샤프트(320)에 해제 가능하게 고정된다. 바람직한 실시예에 따르면, 지지 샤프트(320)는 나사산 형성 샤프트(332)를 경유하여 엔드 이펙터(316)의 근위 단부(338)에 고정된 탈착 가능 로크 헤드(330)에 결합되도록 성형되고 치수 설정된 베이어닛형 로크(334)를 구비한다. 당 기술 분야의 숙련자들에 이해될 수 있는 바와 같이, 베이어닛형 로크(334)를 결합하기 위해, 단지 베이어닛 형 로크(334) 상부에 체결 너트(330)를 삽입하고 체결 너트(330)를 회전시켜 베이어닛 슬롯(338)에 결합하기만 하면 된다. 정합 스플라인(336)이 요소들의 적절한 위치 설정을 보장하도록 베이어닛형 로크(334)와 로크 헤드(330) 내에 제공된다. 당 기술 분야의 숙련자들에 의해 이해될 수 있는 바와 같이, 상술한 연결은 제어 케이블의 통과를 허용하기 위한 중앙 통로 및 엔드 이펙터의 작동에 필요한 다른 기구를 구비할 수 있다.
상술한 실시예들의 대안에 따르면, 도 22를 참조하면, 도 11, 도 12, 도 13 및 도 14를 참조하여 개시된 볼 조인트는 볼 조인트(410)에 형성된 통로(482)를 통해 엔드 이펙터(416)로 연장하는 회전 샤프트(480)와 조합될 수 있다. 회전 샤프트(480)가 엔드 이펙터(416) 내에 견고하게 고정된 상태로 회전 샤프트(480)의 회전은 지지 샤프트(420)의 종축 둘레로의 엔드 이펙터(416)의 회전 이동을 유도할 수 있다. 이 방식의 회전은 회전 샤프트(480)가 작동될 때 볼 조인트(410)가 유사하게 회전할 수 있도록 볼 조인트(410)와 지지 샤프트(420) 사이에 베어링(484)을 제공함으로써 용이하게 된다.
또 다른 실시예에 따르면, 도 23을 참조하면, 상기 개시된 실시예는 지지 샤프트(520)의 종축 둘레의 엔드 이펙터(516)의 회전 조정을 제공하는 것만을 원하는 경우에 볼 조인트(510)의 제거에 의해 단순화될 수 있다. 지지 샤프트(520)에 대한 엔드 이펙터(516)의 운동은 지지 샤프트(520)의 원위 단부(588)와 엔드 이펙터(516)의 근위 단부 샤프트(586) 사이의 베어링(584)의 포함에 의해 용이하게 되고, 여기서 엔드 이펙터(516)의 근위 단부 샤프트(586)는 지지 샤프트(520) 내에 끼워지도록 성형되고 치수 설정된다.
바람직한 실시예가 도시되고 설명되었지만, 이러한 개시 내용에 의해 본 발명을 한정하려고 의도되는 것이 아니라, 오히려 본 발명의 사상 및 범주 내에 있는 모든 수정 및 대안 구조를 커버하도록 의도된다는 것이 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 수술용 봉합기를 도시하는 상세 사시도.
도 2는 카트리지 모듈이 작동되고 있는 도 1에 도시된 수술용 봉합기의 사시도.
도 3은 카트리지 모듈이 제거되어 있는 도 1에 도시된 수술용 봉합기의 사시도.
도 4 내지 도 7은 카트리지 모듈의 작동을 도시하는 엔드 이펙터의 단면도.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동 기구를 도시하는 상세도.
도 9는 도 8에 도시된 실시예에 따라 이용된 크랭크의 사시도.
도 10은 전동 기구의 단면도.
도 11 내지 도 14는 도 1을 참조하여 도시된 실시예에 따라 이용된 볼 조인트의 다양한 도면.
도 15 및 도 16은 본 발명에 따른 또 다른 실시예를 도시하는 도면.
도 17 및 도 18은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 또 다른 실시예를 도시하는 도면.
도 19 내지 도 21은 본 발명에 따라 사용을 위한 탈착 기구를 도시하는 도면.
도 22 및 도 23은 본 발명에 따른 엔드 이펙터의 회전을 제공하는 시스템을 도시하는 도면.
Claims (19)
- 근위 단부 및 원위 단부를 갖는 회전형 수술용 봉합기로서,치료를 요구하는 조직으로의 접근 및 선형 수술용 봉합기의 용이한 사용을 향상시키도록 선택적인 회전을 위해 상기 근위 단부에 위치한 핸들 및 상기 원위 단부에 위치한 엔드 이펙터; 및상기 엔드 이펙터에 상기 핸들을 연결하고 종축을 구비하는 지지 샤프트를 포함하고,상기 엔드 이펙터는 상기 봉합기의 종축 둘레로의 회전을 위해 상기 지지 샤프트에 결합되는 수술용 봉합기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 지지 샤프트의 근위 단부는 그에 대한 회전을 위해 상기 핸들에 고정되고, 상기 지지 샤프트는 상기 지지 샤프트의 원위 단부에 고정된 상기 엔드 이펙터의 회전을 용이하게 하도록 상기 핸들에 대해 선택적으로 회전되는 수술용 봉합기.
- 제 2 항에 있어서, 상기 지지 샤프트와 상기 엔드 이펙터 사이에 위치되어 상기 지지 샤프트에 대한 상기 엔드 이펙터의 선택적인 이동을 허용하는 관절 연결 기구를 추가로 포함하고, 상기 관절 연결 기구는 상기 지지 샤프트에 상기 엔드 이펙터를 결합하는 볼 조인트를 구비하는 수술용 봉합기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 지지 샤프트와 상기 엔드 이펙터 사이에 위치되어 상기 지지 샤프트에 대한 상기 엔드 이펙터의 선택적인 이동을 허용하는 관절 연결 기구를 추가로 포함하고, 상기 관절 연결 기구는 상기 지지 샤프트에 상기 엔드 이펙터를 결합하는 볼 조인트를 구비하고, 상기 볼 조인트에 형성된 통로를 통해 회전 샤프트가 연장되고 상기 회전 샤프트의 회전시에 상기 엔드 이펙터의 제어된 회전을 위해 상기 엔드 이펙터에 견고하게 고정되는 수술용 봉합기.
- 제 4 항에 있어서, 소정 배향으로 상기 엔드 이펙터의 선택적인 체결 및 요구시에 제어된 이동을 위한 상기 엔드 이펙터의 선택적인 해제를 허용하기 위해 상기 볼 조인트와 결합된 체결 기구를 추가로 구비하는 수술용 봉합기.
- 제 5 항에 있어서, 상기 체결 기구는 볼 로크 해제 튜브를 구비하는 수술용 봉합기.
- 제 6 항에 있어서, 상기 볼 조인트는 상기 볼 로크 해제 튜브의 원위 단부와의 결합을 위해 성형되고 치수 설정된 윤곽 형성된 외부면을 갖는 볼을 구비하는 수술용 봉합기.
- 제 4 항에 있어서, 상기 볼 조인트는 상기 볼 로크 해제 튜브의 원위 단부와 의 체결을 위해 성형되고 치수 설정된 윤곽 형성된 외부면을 갖는 볼을 구비하는 수술용 봉합기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 엔드 이펙터의 근위 단부 샤프트와 상기 지지 샤프트의 원위 단부 사이에 베어링이 제공되는 수술용 봉합기.
- 제 9 항에 있어서, 회전 샤프트가 상기 회전 샤프트의 회전시에 상기 엔드 이펙터의 제어된 회전을 위해 상기 엔드 이펙터에 견고하게 결합되는 수술용 봉합기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 엔드 이펙터는 만곡되는 수술용 봉합기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 엔드 이펙터는 카트리지 모듈 및 지지 구조체를 구비하는 수술용 체결 조립체인 수술용 봉합기.
- 제 12 항에 있어서, 상기 엔드 이펙터는 미리 발사된 카트리지 모듈의 발사를 방지하기 위한 안전 잠금 기구를 구비하는 수술용 봉합기.
- 제 12 항에 있어서, 상기 카트리지 모듈은 앤빌에 결합된 카트리지 하우징을 구비하는 수술용 봉합기.
- 제 14 항에 있어서, 상기 카트리지 모듈의 작동을 위해 상기 핸들로부터 상기 엔드 이펙터로 연장하는 구동 케이블을 추가로 구비하는 수술용 봉합기.
- 제 15 항에 있어서, 상기 카트리지 하우징은 상기 구동 케이블의 나사산 형성 원위 단부가 상기 앤빌을 향한 상기 카트리지 하우징 및 푸시 칼라의 이동을 위해 결합되는 푸시 칼라를 활주식으로 수용하기 위해 성형되고 치수 설정된 리세스를 구비하는 수술용 봉합기.
- 제 16 항에 있어서, 상기 푸시 칼라는 상기 카트리지 하우징과의 결합으로부터 선택적으로 해제되어 상기 카트리지 하우징에 의해 상기 앤빌을 향해 상기 나이프 및 스테이플을 압박하는 방식으로 상기 푸시 칼라의 연속 전방 이동을 허용하는 수술용 봉합기.
- 제 17 항에 있어서, 상기 카트리지 하우징의 원하지 않는 후방 이동을 방지하는 후퇴 방지 기구를 추가로 구비하는 수술용 봉합기.
- 제 1 항에 있어서, 보유 핀을 작동하는 가요성 보유 핀 구동 케이블을 추가로 구비하는 수술용 봉합기.
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