KR20080031127A

KR20080031127A - 발사 방지를 위한 전기활성 중합체에 의해 작동되는 단일잠금 메커니즘을 갖는 외과 봉합 기구

Info

Publication number: KR20080031127A
Application number: KR1020070099232A
Authority: KR
Inventors: 케빈 돌; 마이클 이. 셋서
Original assignee: 에디컨 엔도-서저리 인코포레이티드
Priority date: 2003-05-20
Filing date: 2007-10-02
Publication date: 2008-04-08
Also published as: JP2004344659A; US20070084896A1; ATE400221T1; BRPI0703691A; IL186069A0; US7641093B2; US20040232195A1; AU2007216766B2; AU2010202270B2; MX2007012232A; CN101268954A; CA2467881A1; EP1479348A1; US7044352B2; CA2605353A1; EP1908416A1; EP1479348B1; MXPA04004883A; AU2004202201A1; ZA200708416B

Abstract

본 발명의 외과 기구는 채널과 결합하고 원위 발사 운동들 중에 앤빌(anvil)과 선택적으로 결합하는 E-빔(beam) 발사 바(bar)를 포함하며, 여기서 조직이 절단되고 스테이플 카트리지로부터 앤빌에 대해 상방향으로 구동되어 봉합부가 형성된다. 특히, 스테이플 카트리지에 통합된 웨지(wedge)가 봉합을 실행하기 위해 발사 바의 중간 핀에 의해 원위로 구동된다. 스테이플 채널의 단일 잠금 장치는 발사 바가 발사될 수 있도록 발사되지 않은 위치의 웨지 슬레드(wedge sled)의 존재에 반응한다. 그렇지 않으면, 단일 잠금 장치는 스테이플 카트리지가 없거나 비어있을 때 발사를 억제한다. 또한, 몇몇 버전은 하나 이상의 조건에 대해 발사를 억제하는 능동적 접근 방법으로서, 발사 바를 막도록 스테이플 채널의 경사 오목부(ramped recess)에 대해 트랩도어(trapdoor)로서 작용하거나, 또는 접하는(abutting) 표면을 제공하는 전기활성 중합체(EAP) 액츄에이터를 포함한다.

외과, 봉합, 전기활성, 중합체, 발사

Description

발사 방지를 위한 전기활성 중합체에 의해 작동되는 단일 잠금 메커니즘을 갖는 외과 봉합 기구{Surgical stapling instrument having an electroactive polymer actuated single lockout mechanism for prevention of firing}

본원은 그 전체 내용이 참고문헌으로서 본원에 포함되는 프레데릭 E. 쉘턴 IV(Frederick E. Shelton IV), 마이클 얼 세처(Michael Earl Setser), 및 윌리엄 브루스 와이젠버그 II(William Bruce Weisenburgh II)의 발명의 명칭이 "발사 방지를 위한 단일 잠금 메커니즘을 갖는 외과용 봉합 기구"인 2003년 5월 20일 출원한 미국특허출원 제 10/441,424호의 부분연속출원이다.

본원은 2004년 7월 28일 출원한 쉘튼 IV의 발명의 명칭이 "전기적으로 작동되는 관절 메커니즘을 포함하는 외과 기구"인 미국 임시출원번호 제 60/591,694호의 우선권을 주장한다.

본 발명은 일반적으로 스테이플 라인들 사이의 조직을 절단하면서 스테이플들의 라인들을 조직에 적용할 수 있는 외과용 봉합 기구들에 대한 것이고, 보다 상세하게는, 봉합 기구들에 대한 개선사항들과, 이러한 봉합 기구들의 다양한 구성요소들을 형성하기 위한 과정들의 개선사항들에 대한 것이다.

외과용 봉합 기구들은 조직에 종방향 절개부를 만드는 동시에 절개부의 대향 측면들에 스테이플들의 라인들을 적용하기 위해 종래기술에서 사용되어 왔다. 이러한 기구들은 한 쌍의 함께 작동하는 조(jaw) 부재들을 공통적으로 포함하여, 기구가 내시경 또는 복강경을 위한 것이면 캐뉼러(cannula) 통로를 통과할 수 있다. 조 부재들 중 하나는 2개 이상의 측방향으로 이격된 열의 스테이플들을 갖는 스테이플 카트리지를 수용한다. 다른 조 부재는 카트리지의 스테이플들의 열들과 정렬된 스테이플-형성 포켓들을 갖는 앤빌(anvil)을 형성한다. 이 기구는 다수의 왕복운동하는 웨지(wedge)를 포함하며, 이는 원위로 구동될 때 스테이플 카트리지의 구멍들을 통과하고 스테이플들을 지지하는 드라이버(driver)들과 결합하여 스테이플들의 앤빌이 향해 발사되게 한다.

내시경 용도에 적합한 외과용 봉합 기구의 일례가 미국 특허 제 5,465,895호에 설명되어 있고, 이는 유익하게 확실한 닫힘 및 발사 작용을 제공한다. 이에 의해, 임상의가 발사 전에 조직을 위치결정하고 조직 상에서 조 부재들을 닫을 수 있다. 일단 임상의가 조 부재들이 적절히 조직을 잡고 있다고 판단하면, 임상의가 외과용 스테이플러를 발사하여, 조직을 절단하고 봉합할 수 있다. 동시 절단 및 봉합은 이러한 작동을 각각 절단하거나 봉합하는 상이한 외과용 도구들로 순차적으로 수행할 때 발생할 수 있는 합병증들을 회피한다.

재사용가능한 외과용 스테이플러를 위한 엔드 이펙터(end effector)를 구성하는 것이 종종 유익하다. 예를 들어, 어떤 환자는 일련의 절단 및 봉합 수술(operation)을 필요로 할 수 있다. 각각의 수술에 전체 엔드 이펙터를 교환하 는 것은 경제적으로 비효율적이기 쉽다. 엔드 이펙터가 튼튼하고 반복적인 수술에 대해 신뢰성있게 구성되는 경우 특히 그러하다. 이를 위해, 스테이플 카트리지들이 외과용 스테이플러의 각각의 작동 전에 엔드 이펙터에 장착된다. 그러므로, 훨씬 적은 양의 외과용 스테이플들이 매번 사용후에 폐기된다.

스테이플 카트리지는 다양한 장점들을 제공하지만, 발사되지 않은 스테이플 카트리지가 제공되지 않았을 때 외과용 스테이플러의 부주의로 인한 발사를 방지하는 것이 바람직하다. 그렇지 않으면 출혈을 최소화하기 위한 스테이플들없이 조직의 절단이 이루어질 수 있다. 이러한 의도하지 않은 발사를 방지하는 것이 기능장애가 개입되지 않는 신뢰성있는 방식으로 달성되는 것이 특히 바람직하다. 또한, 제조 및 조립의 편의를 위해, 잠금 특징들이 최소의 개수의 구성요소들로 달성되는 것이 바람직하다.

가이스테(Geiste)의 미국 특허 제 6,202,914호에, 발사용 바("작동 채널(actuation channel)")를 포함하고 스테이플 카트리지를 작동시키는 한 쌍의 일체형 캠 웨지들을 포함하는 잠금 메커니즘이 공개되어 있다. 역전된 T자-형상 부재가 캠 웨지들 아래에서 및 그 사이에 움직여 후크(hook)가 발사용 바의 에지를 잡는 것을 방지한다. 일단 원위로 전진하면, 역전된 T자-형상 부재는 발사용 바가 후퇴된 상태를 유지시키므로 두 번째 전진하면 잠긴다.

이러한 잠금 메커니즘이 확실한 장점들을 제공하지만, 자체가 장점을 가는 E-빔 발사용 바 내에서 작동하는 외과용 절단 및 봉합 메커니즘에 잠금 장치(lockout)를 포함하는 것이 바람직하다. 특히, E-빔은 발사 중에 하부 조(스테 이플 채널)와 상부 조(앤빌)와 결합하여, 조들의 일관된 이격을 돕는다. 또한, 부가적인 잠금 조건들이 포함될 수 있도록 원격 제어될 수 있는 잠금 메커니즘을 갖는 것이 바람직할 수 있다.

결과적으로, 스테이플 카트리지가 설치되지 않았거나 또는 이전에 발사되어 비어있을 때 의도하지 않은 발사(즉, 전단 및 봉합)를 방지하는 개선된 외과용 봉합 및 절단을 위한 현저한 필요성이 상존한다.

본 발명은 스테이플 카트리지가 설치되지 않았거나 소모되었 때 외과용 봉합 및 절단 기구를 발사하는 것을 방지하는 단일 잠금 메커니즘을 제공하여 종래기술의 상술한 것 및 다른 결점들을 극복한다. 특히, 단일 잠금 메커니즘은 봉합이 동시에 이루어지지 않는 경우들에 발사용 바의 원위측 이동, 즉, 조직의 절단을 방지한다.

본 발명의 일 특징에서, 도구 부분(implement portion)을 작동시키는 발사 운동을 만들게 작동가능한 핸들 부분을 포함한다. 잠금 부재가 이러한 발사 운동을 저지하기 위해 도구 부분 내에 위치한다. 전기활성 중합체(EAP) 액츄에이터는 핸들 부분 또는 다른 원격 위치로부터 선택적으로 에너지를 공급받아, 잠금 부재를 차단하는(obstructing) 위치로부터 이동시켜, 발사되게 할 수 있다. 이에 의해, 잠금 메커니즘은 의도하지 않은 발사를 방지하기 위해 다양한 조건들에 반응할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에서, 발사용 바를 수용하여 조직을 클램핑, 절단 및 봉합하기 위한 상부 및 하부 조들을 포함하는 외과 기구는 유익하게는 발사하는데 필수적인 조건들이 존재하지 않을 때 이 발사 작용을 저지하도록 도구 부분 내에 위치하는 잠금 장치를 포함한다. 이에 의해, 효과적인 봉합이 보장되지 않을 때 의도하지 않은 절단이 방지된다.

본 발명의 상술한 것 및 다른 목적들과 장점들은 첨부한 도면들 및 그 설명 으로부터 분명해진다.

본 발명은 스테이플 카트리지가 설치되지 않았거나 비어 있을 때 외과용 봉합 및 절단 기구를 발사하는 것을 방지하는 단일 잠금 메커니즘을 제공한다.

도면들을 참조하면, 유사한 도면부호는 몇 개의 도면에 걸쳐 유사한 구성요소를 나타내며, 도 1 및 도 2는 본 발명의 독특한 장점들을 실시할 수 있는 외과용 봉합 및 절단 기구(10)를 예시한다. 외과용 봉합 및 절단 기구(10)는 엔드 이펙터(12)의 이격을 유익하게 조절하는 E-빔 발사 메커니즘(14)["발사용 바(firing bar)"]을 갖는 엔드 이펙터(12)를 포함한다. 특히, 스테이플 채널(16)과 피벗식으로 이동가능한 앤빌(18)이 효과적인 봉합 및 절단을 보장하는 간격으로 유지한다. 또한, 기구가 하기에 상술하는, 단일 잠금 메커니즘으로 봉합할 수 없으면 발사(즉, 절단 및 봉합)가 이루어지지 않게 방지된다.

외과용 봉합 및 절단 기구(10)는 도구 부분(22)에 연결된 핸들 부분(20)을 포함하고, 도구 부분은 원위에서 엔드 이펙터(12)에서 종료하는 샤프트(23)를 추가로 포함한다. 핸들(20)은 손잡이(24; pistol grip)를 포함하며, 이 손잡이를 향해 폐쇄 트리거(26; closure trigger)가 임상의에 의해 피벗식으로 당겨져서 앤빌(18)이 엔드 이펙터(12)의 스테이플 채널(16)을 향해 클램핑하거나 닫히게 한다. 발사 트리거(28; firing trigger)는 폐쇄 트리거(26)의 더 외측에 있고 임상의에 의해 피벗식으로 당겨져 엔드 이펙터(12)에 클램핑된 조직이 절단 및 봉합되게 한다.

본원에서 용어 "근위(proximal)"와 "원위(distal)"는 기구의 핸들을 쥐는 임상의를 기준으로 사용됨을 이해해야 한다. 그러므로, 엔드 이펙터(12)는 보다 근위인 핸들 부분(20)에 대해 원위에 있다. 편의성 및 명확함을 위해, "수직"과 "수평" 같은 공간적인 용어가 본원에서 도면들에 대해 사용됨을 이해해야 한다. 그러나, 외과 기구들은 많은 배향 및 위치들에 사용되고, 이들 용어는 한정적 및 제한적으로 의도한 것이 아니다.

폐쇄 슬리브(32)가 먼저 작동된다. 일단 임상의가 엔드 이펙터(12)의 위치에 만족하면, 임상의는 폐쇄 트리거(26)를 손잡이(24) 근처의 그 완전히 닫히고 잠긴 위치로 뒤로 당길 수 있다. 그 다음에, 발사 트리거(28)가 작동된다. 발사 트리거(28)는 임상의가 압력을 제거할 때 스프링에 의해 복귀된다. 해제 버튼(30)은, 핸들 부분(20)의 근위 단부 상에서 눌릴 때, 임의의 잠겨진 폐쇄 트리거(26)를 해제시킨다.

폐쇄 슬리브(32)는 프레임(34)을 둘러싸고, 이는 결국 발사 트리거(28)에 의해 위치결정되는 발사 구동 부재(36)를 둘러싼다. 프레임(34)은 핸들 부분(20)을 엔드 이펙터(12)에 연결한다. 폐쇄 슬리브(32)가 예시된 바와 같이 폐쇄 트리거(26)에 의해 근위로 후퇴하면, 앤빌(18)이 스프링에 의해 열리고, 스테이플 채널(16)로부터 피벗하여 멀어지고 폐쇄 슬리브(32)와 함께 근위로 이동한다.

스테이플 채널(16)은 스테이플 카트리지(37)로 예시된 스테이플 디바이스를 수용하고, 이 기구는 발사용 바(14)에 반응하여 앤빌(18)과 성형 접촉(forming contact)하게 스테이플들을 구동한다. 쉽게 교환가능한 스테이플 카트리지(37)가 유익하게 본원에 설명되지만, 스테이플 카트리지(37)는 본 발명의 특징들과 일치하는 스테이플 카트리지(37)가 예를 들어, 엔드 이펙터(12)의 보다 큰 부분이 각각의 발사 후에 교체될 때, 스테이플 채널(16)에 영구적으로 부착되거나 또는 합체될 수 있다.

본 발명의 응용예들에 관련한 스테이플 디바이스가 유익하게 분리가능한 것보다 스테이플 채널(16)과 일체일 수 있음을 이해해야 한다.

E-빔 발사 메커니즘

도 2 내지 도 4를 특히 참조하면, 발사용 바(14)가 발사 중에 엔드 이펙터(12)의 이격을 제어하는 3개의 수직으로 이격된 핀들을 포함한다. 특히, 상부 핀(38)은 앤빌(18)과 스테이플 채널(16) 사이의 피벗 근처에서 앤빌 포켓(40)에 들어가게 설치된다. 앤빌(18)이 닫힌 상태로 발사되면, 상부 핀(38)이 앤빌(18)을 통해 원위로 연장하는 종방향 앤빌 슬롯(42) 내에서 원위로 전진한다. 앤빌(18)에서 임의의 사소한 상방향 휨이 상부 핀(38)에 의해 부여되는 하방향 힘에 의해 극복된다.

발사용 바(14)는 최하단 핀 또는 발사용 바 캡(44)을 또한 포함하며, 이는 스테이플 채널(16)의 채널 슬롯(45)과 상방향으로 결합하여, 상부 핀(38)과 함께 작동하여 그 사이에 과다한 조직이 클램핑되는 경우에 앤빌(18)과 스테이플 채널(16)을 함께 약간 더 가깝게 당긴다.

발사용 바(14)는 유익하게는 중간 핀(46)을 포함하고 이 핀은 카트리지(37) 의 하부 표면에 형성된 발사 구동 슬롯(47)과 스테이플 채널(16)의 상부 표면을 지나가, 후술하는 바와 같이 그 안의 스테이플들을 구동한다. 중간 핀(46)은, 스테이플 채널(16)에 대해 슬라이딩하여, 유익하게는 엔드 이펙터(12)가 그 원위 단부에서 집혀 닫히는(pinched shut) 경향에 저항한다. 중간 핀(46)의 장점을 예시하기 위해, 도 5는 발사용 바(14')에 중간 핀이 없는 대안적인 엔드 이펙터(12')를 예시한다. 이 예시에서, 엔드 이펙터(12')는 그 원위 단부에서 집혀 닫히게 되며, 이는 원하는 스테이플 형성을 손상시키는 경향이 있다.

도 2 내지 도 4로 돌아가서, 발사용 바(14) 상의 상부 및 중간 핀(38, 46) 사이에서 원위에 제공되는 절단 에지(48)가 클램핑된 조직을 절단하기 위해 카트리지(37)의 근위 단부에 제공되는 수직 슬롯(49)을 횡단한다. 스테이플 채널(16)과 앤빌(18)에 대해 발사용 바(14)가 확실하게 위치결정되면 효과적인 잘단이 수행됨을 보장한다.

카트리지 갭이 선택되고 휘어진(cambered) 앤빌

E-빔 발사용 바(14)에 의해 제공되는 확정적인 수직 이격은 내시경 기구들에서 활용가능한 제한된 사이즈에 적합하다. 또한, E-빔 발사용 바(14)는 도 5에 예시된 위치와 유사한, 그 원위 단부에서 수직 편향(deflection)을 부여하는 휘어진 앤빌(18)을 제조할 수 있게 한다. 이 캠버를 갖는 앤빌(18)은 유익하게는 앤빌(18)의 두께가 감소되어도 엔드 이펙터(12)에 원하는 간극을 얻는 것을 보조하므로, 내시경 기구의 사이즈 제약에 보다 적합하다.

또한, E-빔 발사용 바(14)는 특히 다양한 구성의 스테이플 카트리지들와 조합하여, 응용예들을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 임상의는 0.02mm 조직 간극을 내는 회색 스테이플 카트리지, 0.04mm 조직 간극을 내는 백색 스테이플 카트리지, 0.06mm 조직 간극을 내는 청색 스테이플 카트리지, 0.01mm 조직 간극을 내는 녹색 스테이플 카트리지를 선택할 수 있다. 스테이플들의 길이와 일체형 웨지 슬레드(하기에 상술함)와 조합하여 각각의 스테이플 카트리지의 수직 높이는 E-빔 발사용 바(14)에 의해 수직에서 적절히 이격된 앤빌(18)과 함께 이러한 원하는 조직 두께를 예정한다.

2축 핸들

도 6 내지 도 9를 참조하면, 핸들 부분(20)은 제 1 및 제 2 베이스 섹션(50, 52)을 포함하며, 이들은 글래스-충전 폴리카보네이트와 같은 중합체 재료로 성형된다. 제 1 베이스 섹션(50)은 다수의 원통-형상 핀(54)을 구비한다. 제 2 베이스 섹션(52)은 6각형 구멍(58)을 각각 갖는 다수의 연장 부재(56)를 포함한다. 원통-형상 핀(54)들은 6각형 구멍(58)들 내에 수용되고 제 1 및 제 2 베이스 섹션(50, 52)의 조립상태를 유지하기 위해 그 안에 마찰에 의해 유지된다.

회전 손잡이(60; rotating knob)는 그 종방향 축 둘레에서 도구 부분(22)과 결합하여 회전시키기 위해 그 구멍을 통해 완전히 연장하는 구멍(62)을 갖는다. 회전 손잡이(60)는 구멍(62)의 적어도 일부분을 따라 연장하는 내측으로 돌출하는 융기부(64; boss)를 포함한다. 돌출하는 융기부(64)는 폐쇄 슬리브(32)의 근위 부분 에 형성된 종방향 슬롯(66) 내에 수용되어 회전 손잡이(60)가 회전하면 폐쇄 슬리브(32)가 회전하게 한다. 융기부(64)는 프레임(34)을 통해 더 연장하고 발사 구동 부재(36)의 일부분과 접촉하여 이들도 회전시킴이 이해될 것이다. 그러므로, 엔드 이펙터(12; 도 6 내지 도 9에 도시안함)가 회전 손잡이(60)와 함께 회전한다.

프레임(34)의 근위 단부(68)는 회전 손잡이(60)를 통해 근위 단부쪽으로 지나가고, 베이스 섹션(50, 52)으로부터 각각 연장하는 대향하는 채널 고정 부재(72)들에 의해 결합되는 원주방향 노치(70; circumferential notch)를 구비한다. 제 2 베이스 섹션(52)의 채널 고정 부재(72)만이 도시되어 있다. 베이스 섹션(50, 52)으로부터 연장하는 채널 고정 부재(72)는 핸들 부분(20)에 프레임(34)을 고정하게 작용하여 프레임(34)은 핸들 부분(20)에 대해 종방향으로 이동하지 않는다.

폐쇄 트리거(26)는 핸들 섹션(74), 기어 세그먼트 섹션(76), 및 중간 섹션(78)을 갖는다. 구멍(80)은 중간 섹션(78)을 통해 연장한다. 제 2 베이스 섹션(52)으로부터 연장하는 원통형 지지 부재(82)는 핸들 부분(20) 상의 폐쇄 트리거(26)를 피벗하게 장착하기 위해 구멍(80)을 관통한다. 제 2 섹션(52)으로부터 연장하는 제 2 원통형 지지 부재(83)는 핸들 부분(20)에 피벗하게 장착하기 위해 발사 트리거(28)의 구멍(81)을 관통한다. 육각형 구멍(84)이 제 1 베이스 섹션(50)으로부터 연장하는 고정 핀(도시안함)을 수용하도록 원통형 지지 부재(83)에 제공된다.

폐쇄 요크(86; closure yoke)가 그 안에서의 왕복 운동을 위해 핸들 부분(20) 내에 수납되고 폐쇄 트리거(26)로부터 폐쇄 슬리브(32)로 운동을 전달하는 역할을 한다. 요크(86)의 오목부(89)를 통해 연장하는, 고정 부재(72)와 제 2 베이스 섹션(52)으로부터 연장하는 지지 부재(88)들이 핸들 부분(20) 내의 요크(86)를 지지한다.

폐쇄 슬리브(32)의 근위 단부(90)는 요크(86)의 원위 단부(96)에 형성된 수용 오목부(94)에 스냅-끼워맞춤(snap-fit)되는 플랜지(92)를 구비한다. 요크(86)의 근위 단부(98)는 폐쇄 트리거(26)의 기어 세그먼트 섹션(76)에 의해 결합되는 기어 랙(100; gear rack)을 갖는다. 폐쇄 트리거(26)가 핸들 부분(20)의 손잡이(24)를 향해 이동할 때, 요크(86)와 폐쇄 슬리브(32)는 원위로 이동하여, 요크(86)를 근위로 편향시키는 스프링(102)을 압축시킨다. 폐쇄 슬리브(32)의 원위로의 이동은 앤빌(18)의 원위로의 피벗에 의한 병진 운동과 엔드 이펙터(12)의 스테이플 채널(16)을 향해 운동이 이루어지게 하고 근위로의 운동은 후술하는 바와 같이 닫히게 한다.

폐쇄 트리거(26)는 발사 트리거(28)의 결합면(128)과 상호작용하는 전방 표면(130)에 의해 개방 위치로 앞쪽으로 편향된다. 핀(106) 둘레에서 핸들 부분(20)의 상부 후방으로 피벗하는 클램프 제 1 후크(104; clamp first hook)는 폐쇄 트리거(26)가 그 닫힌 위치로 클램핑될 때까지 발사 트리거(28)의 손잡이를 향한 운동을 억제한다. 후크(104)는 발사 트리거(28)의 잠금 핀(107)과 결합하여 발사 트리거(28)의 운동을 억제한다. 또한, 후크(104)는 폐쇄 트리거(26)와 접촉한다. 특히, 후크(104)의 전방 돌출부(108)는 폐쇄 트리거(26)의 중간 섹션(78) 상의 부재(110)와 결합하며, 이 부재(110)는 핸들 섹션(74)을 향해 구멍(80)의 외측에 있다. 후 크(104)는 폐쇄 트리거(26)의 부재(110)와 접촉하고 해제 스프링(112)에 의해 발사 트리거(28)의 잠금 핀(107)과 결합하게 편향된다. 폐쇄 트리거(26)가 눌릴 때, 후크(104)는 상부에서 후방으로 이동하여, 후크(104)의 후방 돌출부(114)와 해제 버튼(30)의 전방 돌출부(116) 사이에 잡혀있는 해제 스프링(112)을 압축한다.

요크(86)가 폐쇄 트리거(26)의 근위 이동에 반응하여 원위로 이동할 때, 해제 버튼(30)의 상부 래치 암(118; upper latch arm)이 요크(86)의 근위 단부측 하부 부분의 위로 제공된 오목부(122)에 떨어질 때까지 요크(86) 상의 상부 표면(120)을 따라 이동한다. 해제 스프링(112)은 해제 버튼(30)을 외측으로 밀고, 이는 상부 래치 암(118)을 아래로 피벗시켜 위쪽으로 제공된 오목부(122)와 결합하여, 폐쇄 트리거(26)를 도 8에 예시된 바와 같이 조직 클램핑 위치에 잠근다.

래치 암(118)은 해제 버튼(30)을 안쪽으로 밀어 오목부(122)로부터 이동하여 앤빌(18)을 해제시킬 수 있다. 상세하게는, 상부 래치 암(118)은 제 2 베이스 섹션(52)의 핀(123) 둘레에서 위쪽으로 피벗한다. 그 다음에, 요크(86)가 폐쇄 트리거(26)의 복귀 운동에 반응하여 근위로 이동할 수 있게 된다.

발사 트리거 복귀 스프링(124)은 핸들 부분(20) 내에 위치하며 일단부가 제 2 베이스 섹션(52)의 핀(106)에 부착되고 다른 단부가 발사 트리거(28)의 핀(126)에 부착된다. 발사 트리거 복귀 스프링(124)은 핸들 부분(20)의 손잡이(24)로부터 멀어지는 방향으로 발사 트리거(28)를 편향시키도록 핀(126)에 복귀력을 가한다. 폐쇄 트리거(26)도 발사 트리거(28)의 결합면(128)에 의해 손잡이(24)로부터 멀어지게 편향되고, 폐쇄 트리거(26)의 전방 표면(130)을 편향시킨다.

폐쇄 트리거(26)가 손잡이(24)를 향해 이동함에 따라, 그 전방 표면(130)이 발사 트리거(28)의 결합면(128)과 결합하여, 발사 트리거(28)가 그 "발사" 위치로 이동하게 한다. 그 발사 위치에 있을 때, 발사 트리거(28)는 손잡이(24)에 대해 약 45ㅀ의 각도로 위치한다. 스테이플 발사 후에, 스프링(124)은 발사 트리거(28)가 그 초기 위치로 복귀하게 한다. 발사 트리거(28)의 복귀 운동 중에, 그 결합면(128)은 폐쇄 트리거(26)의 전방 표면(130)에 대해 밀려 폐쇄 트리거(26)가 그 초기 위치로 복귀하게 한다. 정지 부재(132; stop member)는 제 2 베이스 섹션(52)으로부터 연장하여 폐쇄 트리거(26)를 그 초기 위치 너머로 회전하는 것을 방지한다.

외과용 봉합 및 절단 기구(10)는 왕복운동 섹션(134), 증가부(136; multiplier)와 구동 부재(138)를 부가적으로 포함한다. 왕복운동 섹션(134)은 금속 구동 봉(140; metal drive rod)과 도구 부분(22; 도 6 내지 도 9에 도시않음)의 웨지 슬레드를 포함한다.

구동 부재(138)는 제 1 및 제 2 기어 랙(141, 142)들을 포함한다. 제 1 노치(144)가 제 1 및 제 2 기어 랙(141, 142)들의 중간에서 구동 부재(138) 상에 제공된다. 발사 트리거(28)의 복귀 운동 중에, 발사 트리거(28) 상의 치형부(146; tooth)가 구동 부재(138)를 스테이플 발사 후에 그 초기 위치로 복귀시키기 위해 제 1 노치(144)와 결합한다. 제 2 노치(148)는 금속제 구동 봉(140)을 그 발사되지 않은 위치에서 해제 버튼(30)의 상부 래치 암(118)에 잠그기 위해 금속 구동 봉(140)의 근위 단부에 위치한다.

증가부(136)는 제 1 및 제 2 일체형 피니언 기어(150, 152)들을 포함한다. 제 1 일체형 피니언 기어(150)는 금속제 구동 봉(140) 상에 제공된 제 1 기어 랙(154)과 결합한다. 제 2 일체형 피니언 기어(152)는 구동 부재(138) 상의 제 1 기어 랙(141)과 결합한다. 제 1 일체형 피니언 기어(150)는 제 1 직경을 갖고 제 2 일체형 피니언 기어(152)는 제 1 직경보다 작은 제 2 직경을 갖는다.

도 6, 도 8, 도 9는 출발 위치(열리고 발사되지 않음), 클램핑된 위치(닫히고 발사되지 않음)와, 발사된 위치의 핸들 부분(20)을 각각 예시한다. 발사 트리거(28)는 기어 세그먼트 섹션(156)을 구비한다. 기어 세그먼트 섹션(156)은 구동 부재(138) 상의 제 2 기어 랙(142)과 결합하여 발사 트리거(28)가 움직이면 구동 부재(138)를 도 8에 도시한 제 1 구동 위치와 도 9에 도시한 제 2 구동 위치 사이에서 전후로 이동하게 한다. 조직 클램핑이 이루어지기 전에 스테이플이 발사되는 것을 방지하기 위해, 해제 버튼(30) 상의 상부 래치 암(118)이 구동 부재(138) 상의 제 2 노치(148)와 결합하여 금속제 구동 봉(140)이 도 6에 예시한 바와 같은 최근위 단부측 위치에 잠긴다. 상부 래치 암(118)이 오목부(122)에 떨어질 때, 상부 래치 암(118)은 제 2 노치(148)와 해제되어 금속제 구동 봉(140)이 도 9에 예시한 바와 같이 원위로 운동할 수 있게 한다.

구동 부재(138) 상의 제 1 기어 랙(141)과 금속제 구동 봉(140) 상의 기어 랙(154)이 증가부(136)와 결합하므로, 발사 트리거(28)가 움직이면 금속제 구동 봉(140)이 도 8에 도시한 제 1 왕복운동 위치와 도 9에 도시한 제 2 왕복운동 위치 사이에서 왕복운동하게 한다. 제 1 피니언 기어(150)의 직경이 제 2 피니언 기 어(152)의 직경보다 크기 때문에, 증가부(136)는 발사 트리거(28)에 의해 구동 부재(138)가 이동된 것보다 큰 거리만큼 왕복운동 섹션(134)을 이동시킨다. 제 1 및 제 2 피니언 기어(150, 52)들의 직경들은 발사 트리거(28)의 행정 길이와 이를 움직이는데 필요한 힘을 바꿀 수 있도록 변경될 수 있다.

핸들 부분(20)은 예시적인 것이고 다른 작동 메커니즘이 사용될 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들어, 닫힘과 발사 운동들은 자동화 수단에 의해 생성될 수 있다.

개별적이고 확실하게 닫히고 발사하는 엔드 이펙터

외과용 봉합 및 절단 기구(10)의 엔드 이펙터(12)는 도 10 내지 도 16에 보다 상세히 예시되어 있다. 상술한 바와 같이, 핸들 부분(20)은 엔드 이펙터(12)를 작동시키는 개별적이고 확실한 닫힘 및 발사 운동을 이루게 한다. 엔드 이펙터(12)는 유익하게는 이러한 개별적이고 확실한 닫힘 및 발사(즉, 봉합 및 절단)의 임상적 순응성(clinical flexibility)을 유지한다. 부가적으로, 엔드 이펙터(12)는 임상의가 조직을 위치결정하고 클램핑한 후에 발사 도중에 닫힌 간격을 확실하게 유지하기 위해 상술한 능력을 도입한다. 두 특징 모두 예를 들어, 그렇지 않으면 부적절한 양의 조직이 클램핑되는 경우에 적절한 간격을 보장하고, 예를 들어, 그렇지 않으면 과다한 양의 조직이 클램핑되는 클램핑을 개선하도록 외과용 봉합 및 절단 기구(10)의 능력을 절차적으로 및 구조적으로 개선한다.

도 10은 스테이플 채널(16)에 설치된 스테이플 카트리지(37)와 함께, 후퇴된 폐쇄 슬리브(32)에 의해 개방 위치에 있는 엔드 이펙터(12)를 예시한다. 앤빌(18)의 하부 표면(200) 상에는, 다수의 스테이플 성형 포켓(202)이 스테이플 카트리지(37)의 상부 표면(206)의 다수의 스테이플러 개구(204; stapler aperture)에 상응하여 배열되어 있다. 발사용 바(14)는 그 근위 단부측 위치에 있고, 상부 핀(38)이 앤빌 포켓(40)과 간섭되지 않는 방식으로 정렬되어 있다. 앤빌 포켓(40)은 앤빌(18)의 종방향 앤빌 슬롯(42)과 소통하게 도시되어 있다. 발사용 바(14)의 원위에 제공된 절단 에지(48)는 스테이플 카트리지(37)의 수직방향 슬롯(49)과 정렬되고 이로부터 근위 단부쪽으로 제거되어, 사용한 카트리지(37)를 제거하고 스테이플 채널(16)에 스냅-끼워맞춤되는 발사되지 않은 카트리지(37)를 삽입할 수 있게 한다. 상세하게는, 스테이플 카트리지(37)의 연장 특징부(208, 210)들이 스테이플 채널(16)의 오목부(212, 214; 도 12에 도시됨)들과 결합한다.

도 11은 분해된 형태의 외과용 봉합 및 절단 기구(10)의 도구 부분(22)을 도시한다. 스테이플 카트리지(37)는 카트리지 본체(216), 웨지 슬레드(218), 단일 및 이중 드라이버(220)들, 스테이플(222)들, 카트리지 트레이(224)를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 조립되었을 때, 카트리지 트레이(224)는 카트리지 본체(216) 내의 스테이플(222), 단일 및 이중 드라이버(220)들, 웨지 슬레드(218)를 유지한다.

웨지 슬레드(218)를 스테이플 카트리지(37)에 일체로 하면 발사용 바 자체에 캠 표면(camming surface)들을 포함하는 것에 비해 다수의 유연한 설계 옵션이 가능하게 된다. 예를 들어, 다수의 상이한 스테이플 카트리지가 기구(10)에 사용하도록 선택될 수 있고 각각의 스테이플 카트리지는 상이한 구성의 열들의 스테이플들 을 가지므로, 스테이플(222)들을 구동하면서 발사용 바(14)의 중간 핀(46)과 접촉하게 구성된 독특한 웨지 슬레드를 각각 갖는다. 다른 예로서, 일체형 웨지 슬레드(18)는 상술한 제 1 및 제 3 함께 계류중인 출원들에 보다 상세히 설명된, 다수의 잠금 특징부에 대한 기회를 제공한다.

스테이플 채널(16)은 핸들 부분(20)에 엔드 이펙터(12)를 부착하기 위해 프레임(34)의 원위 단부에 채널 고정 부재(228; channel anchoring member)를 수용하는 근위에 배치된 부착 공동(226; attachment cavity)을 갖는다. 스테이플 채널(16)은 앤빌(18)의 앤빌 피벗(232)을 피벗하게 수용하는 앤빌 캠 슬롯(230)을 또한 갖는다. 프레임(34)을 둘러싸는 폐쇄 슬리브(32)는 앤빌(18)의 앤빌 피벗(232)에 대해 원위 근처의 앤빌 특징부(236)와 결합하는 원위에 제공되는 탭(234; tab)을 포함하여 앤빌(18)이 열고 닫히게 한다. 발사 구동 부재(36)는 핀(240)들에 의해 발사용 커넥터(238)에 부착된 발사용 바(14)로부터 조립된 것으로 도시되어 있지만, 이는 결국 금속제 구동 봉(140)에 회전하게 근위 단부측에 부착되어 있다. 발사용 바(14)는 그 안에 삽입되는 슬롯-형성된 안내부(239; slotted guide)에 의해 프레임의 원위 단부에서 안내된다.

도 12를 특히 참조하면, 스테이플 카트리지(37)의 일부분이 오목부(212, 214)들과 같은 스테이플 채널(16)의 부분들을 노출하기 위해 그리고 발사되지 않은 위치의 스테이플 카트리지(37)의 몇몇 구성요소들을 노출시키기 위해 제거되어 있다. 특히, 카트리지 본체(216; 도 11에 도시됨)가 제거되었다. 웨지 슬레드(218)는 근위의 발사되지 않은 위치로 도시되어 있고 밀대 블록(242; pusher block)이 발사 용 바(14)의 중간 핀(46; 도 12에 도시않음)과 접촉한다. 웨지 슬레드(218)는 카트리지 트레이(224) 상에서 종방향 미끄럼 접촉하고 웨지 슬레드(218)가 원위로 이동할 때 단일 및 이중 드라이버(220)들을 위쪽으로 미는 웨지(228)들을 포함한다. 그러므로, 스테이플(222; 도 12에 도시않음)들은 닫힌 스테이플들을 형성하기 위해 앤빌(18) 상의 앤빌 성형 포켓(202)들과 접촉하게 위로 밀린다. 스테이플 카트리지(37)의 수직 슬롯(49)과 정렬된 스테이플 채널(16)의 채널 슬롯(45)이 또한 예시되어 있다.

도 13은 모든 스테이플 카트리지(37)가 발사용 바(14)의 중간 핀(46)을 보이기 위해 제거되고 스테이플 채널(16)의 일부가 발사용 바 캡(44)을 노출시키기 위해 채널 슬롯(45) 부근에서 제거된 도 12의 엔드 이펙터(12)를 예시한다. 부가적으로, 발사용 바(14)의 근위 부분을 노출시키기 위해 샤프트(23)의 부분들이 제거되어 있다. 피벗 부근의 앤빌(18)로부터 하향으로 돌출하는, 한 쌍의 대향하는 조직 정지부(244; tissue stop)들은 조직이 클램핑 중에 엔드 이펙터(12)로 너무 위로 배치되는 것을 방지한다.

도 14는 발사용 바(14)가 발사되지 않은 조직 클램핑 위치에서 닫혀 있는 엔드 이펙터(12)를 예시한다. 상부 핀(38)은 앤빌 포켓(40) 안에 있고, 발사 중에 발사용 바(14)의 원위로의 종방향 운동에 대해 앤빌 슬롯(42)과 수직으로 정렬된다. 중간 핀(46)은 웨지 슬레드(218)를 밀게 배치되어 웨지(228)가 이중 드라이버(220)들과 각각의 스테이플(222)들에 순차적으로 접촉하고 들어올려 앤빌(18)의 하부 표면(200)의 스테이플 성형 포켓(202)들과 성형 접촉하게 한다.

도 15는 발사용 바(14)가 발사되지 않은 근위 위치에 있는 스테이플 카트리지(37)의 상부 표면(206)을 예시한다. 스테이플러 개구(204)들은 스테이플 카트리지(37)의 수직 슬롯(49)의 각각의 측면 상에 배열된다.

도 16은 피벗 근처의 엔드 이펙터(12)를 예시하며 스테이플 채널(16)이 조직이 엔드 이펙터(12)를 막히게 하는 것을 방지하기 위해 앤빌(18)의 조직 정지부(244; 도 16에 도시않음)들과 함께 작동하는 대향하는 경사 부분(246; ramp portion)들을 갖는 것을 보인다. 이중 드라이버(220)들과 이들의 스테이플(222)들에 대한 관계도 보다 상세히 예시되어 있다.

작동.

사용시에, 외과용 봉합 및 절단 기구(10)는 도 1, 도 2, 및 도 17 내지 도 23에 예시된 바와 같이 사용된다. 도 1 및 도 2에서, 기구(10)는 출발 위치에 있고, 발사되지 않은 완전히 장전된 스테이플 카트리지(37)가 스테이플 채널(16)의 원위 단부에 스냅-끼워맞춤되어 있다. 투관침(trocar) 또는 다른 구멍을 통해 신체 공동(body cavity)으로 엔드 이펙터(12)를 삽입한 후에 전형적인 것과 같이 두 트리거(26, 28) 모두 전방에 있고, 엔드 이펙터(12)는 열려 있다. 그 다음에, 기구(10)는 임상의에 의해 조작되어 절단 및 봉합될 조직(248)이 도 17에 예시한 바와 같이 스테이플 카트리지(37)와 앤빌(18) 사이에 배치된다.

도 18 및 도 19를 참조하면, 다음에, 임상의가 손잡이(24) 바로 근처에 위치할 때까지 근위로 폐쇄 트리거(26)를 이동시켜, 핸들 부분(20)을 닫히고 클램핑된 위치에 잠근다. 엔드 이펙터(12)의 후퇴된 발사용 바(14)는 엔드 이펙터(12)의 선택적인 열림과 닫힘을 방해하지 않고, 앤빌 포켓(40) 내에 있다. 앤빌(18)이 닫히고 클램핑되었을 때, E-빔 발사용 바(14)가 엔드 이펙터(12)를 통해 발사하도록 정렬된다. 특히, 상부 핀(38)은 앤빌 슬롯(42)과 정렬되고 스테이플 채널(16)은 발사용 바 캡(44)과 중간 핀(46)에 의해 채널 슬롯(45) 둘레에서 확실하게 결합된다.

도 20 및 도 21을 참조하면, 조직 클램핑이 이루어진 후, 임상의는 발사용 트리거(28)를 근위로 이동시켜 발사용 바(14)를 원위로 엔드 이펙터(12)로 이동하게 한다. 특히, 중간 핀(46)은 발사용 구동 슬롯(47)을 통해 스테이플 카트리지(37)에 들어가 웨지 슬레드(218)를 통해 앤빌(18)을 향해 스테이플(222; 도 20 및 도 21에 도시안함)들이 발사되게 한다. 최하단 핀 또는 발사용 바 캡(44)이 중간 핀(46)과 함께 작동하여 발사용 바(14)의 절단 에지(48)가 조직을 절단하도록 슬라이딩하여 위치된다. 또한, 2개의 핀(44, 46)들이 앤빌(18)의 종방향 앤빌 슬롯(42) 내에 발사용 바(14)의 상부 핀(38)을 위치결정시켜, 그 원위측의 발사 운동에 걸쳐 앤빌(18)과 스테이플 채널(16) 간의 간격을 확실하게 유지한다.

도 22 및 도 23을 참조하면, 임상의가 발사용 트리거(28)를 폐쇄 트리거(26)와 손잡이(24)부근에 갈 때까지 계속 이동시킨다. 이에 의해, 스테이플(222)들의 모든 단부가 앤빌(18)과의 결합에 의한 결과로서 구부러진다. 발사용 바 캡(44)은 채널 슬롯(45)의 원위 단부를 향해 돌출하는 발사용 바 정지부(250)에 대해 정지된다. 절단 에지(48)는 조직을 통해 완전히 횡단했다. 이 과정은 발사용 트리거(28)를 해제한 다음에 해제 버튼(30)을 누르는 동시에 폐쇄 트리거(26)를 쥐어짜서 엔 드 이펙터(12)를 개방하여 완료된다.

없거나/소모된 스테이플 카트리지를 위한 단일 잠금 장치

상술한 바와 같이, E-빔 발사용 바(14)는 엔드 이펙터(12)를 확실하게 이격하며 조직을 절단하는 동시에 각각의 절단 측면 상에 스테이플들이 성형되게 하는 독특한 능력들을 제공한다. 도 24를 참조하면, 발사용 바(14)의 원위 운동을 방지하므로 의도하지 않은 조직 절단을 방지한다. 단일 잠금 메커니즘(270)은 유익하게는 발사용 바의 중간 핀(46)을 막아, 스테이플 카트리지(37)가 없거나 또는 소모된 스테이플 카트리지(37)(이 조건은 도 24에 예시됨)에 반응한다(발사용 바의 중간 핀만 도 24에 도시됨).

특히, 단일 잠금 메커니즘(270)이, 카트리지가 없는 것과 카트리지가 소모된 경우 두 조건 모두에 대해 반응하도록 스테이플 채널(16) 내에 위치하는 한 쌍의 만곡된 스프링 핑거(272; bent spring finger)들로서 예시되어 있다. 특히, 만곡된 스프링 핑거(272)들은 카트리지(37)가 제거될 때 또는 카트리지(37)가 발사되었을 때와 같이 웨지 슬레드(218; 도 24에 도시안함)가 없을 때 발사용 바(14)의 중간 핀(46)을 막기 위해 위로 올라간다.

도 25 내지 도 28은 단일 잠금 메커니즘(270), 상세하게는 외과용 봉합 및 절단 기구(10)가 발사될 때 순차적으로 만곡된 스프링 핑거(272)들을 예시한다. 도 25에서, 발사되지 않은 스테이플 카트리지(37)가 스테이플 채널(16)로 삽입되었고 웨지 슬레드(218)가 만곡된 스프링 핑거(272)들을 눌러 카트리지(37)와 스테이플 채널(16) 사이에 형성된 발사용 구동 슬롯(47)이 방해받지 않는다.

도 26에서, 카트리지(37)의 발사가 시작되며, 웨지 슬레드(218)와 발사용 바(14)의 중간 핀(46)이 만곡된 스프링 핑거(272)들에서 원위로 가로지르고, 그 다음에 이는 발사용 구동 슬롯(47)으로 튀어 올라간다.

도 27에서, 스테이플 카트리지(37)는 웨지 슬레드(218)가 완전히 원위로 구동되어 이제 소모되어 있고 더 이상 예시되지 않는다. 발사용 바(14)는 근위로 후퇴된다. 만곡된 스프링 핑거(272)들이 보다 원위의 지점으로부터 피벗하므로, 발사용 바(14)는 후퇴 중에 만곡된 스프링 핑거(272)들 상으로 타고 올라가 이들이 발사용 구동 슬롯(47)으로부터 눌리게 할 수 있다.

도 28에서, 발사용 바(14)는 완전히 후퇴되고 이제 원위로의 이동을 방지하기 위해 눌리지 않은 만곡된 스프링 핑거(272)들의 쌍과 마주한다. 이에 의해 단일 잠금 메커니즘(270)은 발사되지 않은 스테이플 카트리지(37)가 설치될 때까지 소모된 스테이플 카트리지(37)가 제거된 기간 중에 작동된 상태를 유지한다.

도 29는 증가된 기계적 강도를 제공하기 위해 유익하게는 단일 잠금 메커니즘(270)에 포함될 수 있는 잠금 홈(274; lockout trough)을 예시한다. 몇몇 응용예에서, 만곡된 스프링 핑거(272)들에 손상없이 강한 발사 운동들을 저지하는 것이 바람직할 수 있다. 잠금 홈(274)은 만곡된 스프링 핑거(272)들이 눌리지 않았을 때 발사용 구동 슬롯(47)과 소통한다. 또한, 잠금 홈(274)은 원위 방향에서 하향으로 경사져 발사용 바(14)의 중간 핀(46)이 잠금 홈(274)의 원위 단부에서 접하는 표면(276)을 향해져, 스테이플 채널(16')로의 발사용 바(14)의 원위로의 이동에 반 응한다. 특히, 초기 위치에서의 발사용 바(14)가 도면부호 14'에 예시된 원위측의 아래쪽 위치로 이동하고, 여기서 중간 핀(46)은 도면부호 46'으로 예시된 위치로 이동한다. 각각 원위 및 하부 위치들(38', 44')로 이동할 때, 상부 핀(38)과 하부 발사용 바 캡(44)이 스테이플 채널(16)에 대해 중간 핀(46)을 각각 위치결정시켜 중간 핀(46)이 잠금 홈(274)에 들어감이 이해될 것이다.

또한, 발사용 바(14')가 잠금 홈(274)으로부터 쉽게 후퇴될 수 있음이 이해될 것이다. 또한, 상부 핀(38')이 이 위치에서 앤빌(18; 도 29에 도시안함)과 결합하는 한, 임상의는 앤빌(18)이 발사되지 않은 스테이플 카트리지(37)를 삽입하기 위해 열릴 수 있도록 발사용 바(14')를 후퇴시켜야 하고, 그러므로 발사용 바(14)가 완전히 후퇴되고 만곡된 스프링 핑거(272)가 그 비-작동 위치로 눌리는 것을 방해하지 않는다.

도 30은 스테이플 채널(16)의 개구(286)들에 삽입된 부착 기구(284)들에 대해 원위에 배치된 경사 단부(282)들을 갖는 한 쌍의 잠금 후크(280)들로 예시된 다른 단일 잠금 메커니즘(270)을 예시한다. 경사 단부(282)들은 스테이플 채널(16)에 형성된 후크 오목부(288) 상에 놓인다. 그러므로, 각각의 경사 단부(282)가 발사되지 않은 스테이플 카트리지(37; 도 30에 도시않음)의 웨지 슬레드(218)와 접촉할 때, 경사 단부(282)들이 후크 오목부(288)에 눌려, 발사용 바(14)의 중간 핀(46; 도 30에 중간 핀만 도시됨)이 스테이플 카트리지(37)를 발사하기 위해 원위로 이동하기 위한 길을 열어준다. 각각의 잠금 후크(280)의 경사 단부(282)에 부착 기구(284)들을 각각 결합하는 얇은 샤프트(290)가 예시된 바와 같이 웨지 슬레드(218)가 없음에 탄성적으로 반응하며, 경사 단부(282)들은 발사용 바의 후퇴된 중간 핀(46)을 저지하도록 방사용 구동 슬롯(47)을 막도록 복귀한다.

도 31 내지 도 34는 잠금 후크(280)들의 작동 순서를 예시한다. 도 31에서, 스테이플 카트리지(37)는 발사되지 않아 원위에 위치한 웨지 슬레드(218)가 경사 단부(282)들을 후크 오목부(288)로 눌러, 발사용 바(14)의 중간 핀(46)이 도 32에 예시한 바와 같이 발사 중에 원위로 이동할 수 있게 한다. 웨지 슬레드(218)와 중간 핀(46)이 잠금 메커니즘(270)에 대해 원위로 제거되면, 경사 단부(282)들이 후크 오목부(282)로부터 탄성적으로 상승하여 발사용 구동 슬롯(47)을 점유한다.

도 33에서, 발사용 바(14)가 잠금 후크(280)의 경사 단부(282)와 접촉하는 지점으로 후퇴되어 있다. 경사 단부(282)의 원위 단부가 경사 단부(282)들의 근위 부분보다 낮기 때문에, 발사용 바(14)의 중간 핀(46)이 경사 단부(282)들을 타고 올라가, 도 34에 예시된 바와 같이 중간 핀(46)이 경사 단부(282)들을 지나갈 때까지 이들을 후크 오목부(288)로 밀어 내리게 하고, 경사 단부(282)들이 중간 핀(46)을 막기 위해 스프링에 의해 탄성적으로 후퇴된다. 그러므로, 발사용 바(14)는 원위로 이동하는 것이 방지되며 소모된 스테이플 카트리지(37)가 발사되지 않은 스테이플 카트리지(37)와 교체된다.

전기활성 중합체들

전기활성 중합체(EAP)들은 전압이 인가될 때 형상을 바꾸는 한 세트의 전도성 도핑된 중합체들이다. 본질적으로, 전도성 중합체는 일정 형태의 이온 유체 또 는 겔(gel)과 전극들과 짝을 이룬다. 유체/겔로부터 전도성 중합체로 또는 중합체로부터의 이온들의 흐름은 인가된 전위에 의해 유도되고, 이 흐름은 중합체의 형상 변화를 유도한다. 전위의 범위는 사용되는 이온 유체와 중합체에 따라, 1V 내지 4kV이다. 몇몇 EAP는 전위가 인가될 때 수축하고 어떤 것은 팽창한다. EAP들은 전압이 인가될 때 발생되는 효과를 바꾸기 위해 스프링 또는 가요성 판들과 같은 기계적 수단과 짝을 이룰 수 있다.

EAP에는 2가지 기본적 타입이 있고 각각의 타입에는 여러 구성이 있다. 2가지 기본적 타입들은 섬유다발(fiber bundle)과 박층(laminate) 버전이다. 섬유다발은 약 30 내지 50미크론의 섬유들로 구성된다. 이들 섬유는 직물(textile)과 거의 같은 다발로 짜여질 수 있고 종종 이 때문에 EAP 얀(yarn)으로 불린다. 이러한 타입의 EAP는 전압이 인가될 때 수축한다. 전극들은 일반적으로 섬유 다발들 주위의 이온 유체를 담는 역할도 하는 전도성 외피(outer sheath)와 중앙 와이어 코어로 만들어진다. 상업적으로 입수가능한 섬유 EAP 재료의 일례는 산타페 사이언스 앤드 테크놀로지(Santa Fe Science and Technology)가 제조하고 패니언 섬유(PANION^TM fiber)로서 판매되는 것이 있고 본원에 그 내용 전체가 참고문헌으로서 포함되는 미국특허 제 6,667,825호에 설명되어 있다.

다른 타입은 박층 구조이고, 이는 EAP 중합체 층, 이온 겔의 층, 박층의 어느 한 측면에 부착되는 2개의 가요성 판들로 구성된다. 전압이 인가될 때, 정사각형 박층 판이 일 방향에서 팽창하고 직각 방향에서 수축한다. 상업적으로 입수가능 한 박층(판) EAP 재료의 일례는 SRI 래버러토리즈(Laboratories)의 지사(division)인 아티피셜 머슬 인코포레이티드(Artificial Muscle Inc.)로부터인 것이다. 판 EAP 재료는 일본 이멕스(EAMEX)사로부터 입수가능하고 얇은 필름 EAP로도 불린다.

EAP는 여자될 때 체적이 변하지 않고; 단지 일 방향에서 팽창 또는 수축하면서 횡방향에서 그 반대 작용을 한다. 박층 버전은 그 기본적 형태에서 강성 구조물에 대해 일 측면을 포함하여 사용될 수 있고 다른 것에서 피스톤과 같이 사용될 수 있다. 박층 버전은 가요성 판의 어느 한 측면에 접착될 수도 있다. 가요성 판 EAP의 일 측면이 여자될 때, 이는 팽창하면서 판을 다른 쪽에서 휘게 한다. 이는 판이 여자되는 측면에 따라 어느 한 방향으로 휠 수 있게 한다.

EAP 액츄에이터는 일반적으로 함께 작동하도록 함께 묶인 다수의 섬유 또는 층들로 구성된다. EAP의 기계적 구성은 EAP 액츄에이터와 그 운동 능력을 결정한다. EAP는 스트랜드(strand)로 형성되고 단일 중앙 전극 둘레에 감길 수 있다. 가요성 외측 외부 슬리브(flexible exterior outer sleeve)가 액츄에이터를 위한 외부 전극을 형성하고 기구가 기능하는데 필요한 이온 유체를 담는다. 이 구성에서 전기장이 전극에 인가될 때, EAP의 스트랜드들이 짧아진다. 이 구성의 EAP 액츄에이터는 섬유 EAP 액츄에이터로 불린다. 유사하게, 박층 구성은 그 성능들을 증가시키기 위해 가요성 판의 어느 한 측면 상에 다수의 층들을 배치하거나 또는 단순히 박층 자체 상에 층들을 배치할 수 있다. 전형적인 섬유 구조들은 2 - 4%의 유효 변형율을 갖고 여기서 전형적인 박층 버전은 20 - 30%를 달성하여, 훨씬 높은 전압들을 사용한다.

예를 들어, 박층 EAP 복합체(composite)는 EAP 층에 부착된 양극 판 전극층으로부터 형성될 수 있고 이는 결국 이온 셀(cell)층에 부착되고, 이는 결국 음극 판 전극층에 부착된다. 다수의 박층 EAP 복합체가 그 사이의 접착층들에 의해 적층체로 부착되어 EAP 판 액츄에이터를 형성한다. 대향하는 EAP 액츄에이터들이 형성되어 어느 한 방향으로 선택적으로 구부러질 수 있음을 이해해야 한다.

수축하는 EAP 섬유 액츄에이터는 양극판(positive anode)으로서 작용하게 전도성 도핑된 플라스틱 실린더 벽 내에 형성되는 기다란 원통형 공동을 통해 절연 중합체 근위 단부 캡을 관통하는 종방향 백금 음극 와이어를 포함할 수 있다. 백금 음극 와이어의 원위 단부는 절연 중합체 원위 단부 캡에 매립된다. 다수의 수축하는 중합체 섬유들이 음극 와이어와 평행하고 음극 와이어를 둘러싸게 배치되고 이 단부들이 각각의 단부 캡들에 매립된다. 플라스틱 원통형 벽은 각각의 단부 캡들 둘레에 주변이 부착되어 수축하는 중합체 섬유들과 음극 와이어 사이의 공간을 채우는 이온 유체 또는 겔을 밀봉하기 위해 원통형 공동을 둘러싼다. 플라스틱 원통형 벽(양극)과 음극 와이어에 걸쳐 전압이 인가될 때, 이온 유체가 수축하는 중합체 섬유들에 들어가, 이들의 외경이 길이 방향의 수축에 상응하여 증가하여, 단부 캡들을 서로를 향해 당긴다.

수직으로 팽창하는 EAP 잠금 메커니즘을 갖는 2부품 칼

도 35에서, 외과용 봉합 및 절단 기구(510)가 열린 상태로 도시되어 있고, E-빔(512)은 스테이플 적용 조립체(514) 내에서 완전히 후퇴되어 있다. 조립 중에, E-빔(512)의 하부 다리(516; lower foot)가 스테이플 적용 조립체(514)의 스테이플 채널(520)의 확장된 구멍(518)을 통해 떨어진다. 그 다음에 E-빔(512)은 E-빔(512)이 스테이플 채널(520)에 형성된 하부 트랙(522)을 따라 원위로 슬라이딩하도록 전진한다. 특히, 하부 트랙(522)은 확장 구멍(518)과 소통하는 측방향 단면의 역전된 T자-형상을 형성하도록 스테이플 채널(520)의 하부 표면 상의 확장 슬롯(526)으로서 열려 있는 좁은 슬롯(524)을 포함한다. 일단 조립되면, 구성요소들은 발사용 바(528)에 근위 단부측에서 결합되고, 이는 E-빔(512)에 부착되고, 하부 다리(516)가 확장 구멍(518)으로 다시 근위 단부쪽으로 이동하여 해제되지 않게 한다.

도 35 및 도 36을 참조하면, E-빔(512)의 중간 핀(530)이 스테이플 카트리지(520)의 상부 표면을 따라 하부 트랙(522)의 각각의 측면으로 슬라이딩하여, 하부 다리(516)와 함께 작동하여 종방향에서 슬라이딩하여 스테이플 채널(520)과 결합한다. E-빔(512)의 상부 핀(532)들은 근위로 후퇴될 때 앤빌 포켓(534; 도 36) 내에 있어, 앤빌(536)의 폐쇄 특징부(542)로 말굽-형상 개구(540)에서 결합된 폐쇄 슬리브 조립체(538)의 폐쇄 운동에 반응하여 스테이플 적용 조립체(514)의 상부 조, 또는 앤빌(536)의 반복적인 개폐를 허용한다. 앤빌(536)은 스테이플 채널(520; 도 36에서 가상선으로 도시함)의 각각의 앤빌 피벗 오목부(546) 내에서 슬라이딩하는 근위의 앤빌 피벗 핀(544)들 둘레에서 피벗한다.

도 36에서, E-빔(512)의 근위의 발사용 바(528)는 하향 돌출부(548)를 포함하며, 이 돌출부는 스테이플 채널(520)에 대해 슬라이딩하고, 유익하게는 후퇴될 때 원위의 E-빔(512)을 상승시켜, 유익하게는 예를 들어, 투관침(trocar)을 통해 삽입하기 위해 스테이플 적용 조립체(514)를 준비하고 EAP에 의해 작동되는 잠금 메커니즘(550)에 들어가도록 중간 핀(530)들을 들어올린다(staging).

도 37과 도 38에서, E-빔(512)은 발사가 시작될 때 원위로 이동되어 있다. 상부 핀(532)들은 앤빌 포켓(534)과 소통하는 앤빌(536)에 형성된 확장된 앤빌 트랙(552)에 들어간다. 앤빌 트랙(552)과 소통하는 좁은 앤빌 슬롯(554)은 스테이플 채널(520)에 결합된 스테이플 카트리지(558)와 앤빌(536) 사이에 클램핑된 조직을 절단하는 E-빔(512)의 절단면(556)을 통과시킨다. 중간 핀(530)들과 절단면(556) 사이의 E-빔(512)의 결합면(560)이 초기 근위에 배치된 스테이플 카트리지(558)에 배치되고 이와 일체를 형성하는 웨지 슬레드(562; 도 36)에 인접한다. 웨지 슬레드(562)는 앤빌(536)에 대해 성형되도록 스테이플 드라이버(564)들, 즉, 스테이플 개구(568)들 내의 스테이플 드라이버(564)들 상에 놓이는 스테이플(566)을 상방향으로 캠운동(camming)시킨다.

발사용 바(528)의 보다 원위측의 상승된 부분(572)은 외과용 봉합 및 절단 기구(510)의 도구 부분(580)의 기다란 샤프트(578)의 프레임(576)에 결합되는 클립 스프링(574)에 의해 하향으로 밀리게 된다. 클립 스프링(574)과 상승된 부분(572) 간의 접촉은 EAP에 의해 작동되는 잠금 메커니즘(550)에 도달하는 중간 핀(530)들과 확장 구멍(518)에 떨어지는 하향 돌출부(548)에 상응하여 발사 이동의 첫 번째 부분 중에 서로에 대해 정합된다(registered). 그러므로, 클립 스프링(574)은 발사 이동의 이 부분 중에 스테이플 채널(520)에 형성된 경사 오목부(591)로 중간 핀(530)을 하향으로 구동시키는 것을 돕는다. 도 35 내지 도 38에서, EAP에 의해 작동되는 잠금 메커니즘(590)은 하부 다리(516)와 중간 핀(530) 중 하나 또는 둘 모두에 대한 길을 열기 위해 수직으로 압축되게 EAP에 의해 작동되는 잠금 메커니즘(590)이 작동을 해제시키도록 핸들 부분(도시않음)으로부터 전기적 여자 신호를 수신하는 EAP 수직-팽창 액츄에이터(592)를 포함한다.

하향으로 편향되는 인접한 EAP 판 액츄에이터를 갖는 EAP 에 의해 작동되는 잠금 메커니즘

도 39와 도 40에서, 외과용 봉합 및 절단 기구(610)는, EAP에 의해 작동되는 잠금 메커니즘(650)이 경사 오목부(691; 도 40에 도면부호 692'에서 가상선으로 도시함)와 정렬되게 하향으로 구부러지게 작동될 수 있고 스테이플 채널(620)에 형성되는 경사 오목부(691)를 막게 통상적으로 정렬되는 근위로 돌출하며 하향으로 작동되는 EAP 판 액츄에이터(592)를 사용한다는 점을 제외하고는, 도 35 내지 도 38에 설명한 것과 동일하다. 그러므로, EAP 판 액츄에이터(692)의 근위 단부는 중간 핀(530), 즉, E-빔(512)으로부터 발사하는 힘들을 흡수하도록 인접 표면(693)을 제공한다.

하향으로 편향되는 트랩도어 EAP 판 액츄에이터를 갖는 EAP 에 의해 작동되는 잠금 메커니즘

도 40과 도 41에서, 외과용 봉합 및 절단 기구(710)는 EAP에 의해 작동되는 잠금 메커니즘(750)이 스테이플 채널(720)에 형성되는 경사 오목부(791)를 열기 위 해 트랩도어로서 통상적으로 정렬되는 근위로 돌출하며 하향으로 작동되는 EAP 판 액츄에이터(592)를 사용하고 경사 오목부(791; 도 40에 도면부호 792'로서 가상선으로 도시됨)를 닫기 위해 하향으로 구부러지게 작동될 수 있는 점을 제외하고 앞서의 도 35 내지 도 38에 대해 설명한 것과 동일하다. 그러므로, 경사 오목부의 원위 단부에서의 인접한 표면이 E-빔(512)의 중간 핀(530)으로부터 발사하는 힘들을 흡수하여, 발사를 방지한다.

EAP 액츄에이터 제어 회로.

핸들 부분의 제어 회로는 유익하게는 바람직하다고 생각될 때 EAP 잠금 장치를 해제하여 사용자의 발사 명령에 반응하여 또는 이를 기대하여 반응할 수 있다. 예를 들어, 스테이플 카트리지가 없음을 감지하거나, 스테이플 카트리지가 소모되거나, 또는 엔드 이펙터에 대해 잘못된 사이즈의 스테이플 카트리지가 있으면 해제 신호가 EAP 잠금 장치에 도달하는 것을 방해하거나 핸들 부분의 제어 로직에 의해 감지되고 해석된다. 다른 예로서, 부적절하게 클램핑된 조직이 감지될 수 있다[예를 들어, 조(jaw)들을 따라 이격된 압력 변환기가 엔드 이펙터의 일정 부분을 따라 너무 많거나 너무 적은 조직이 있음을 감지할 수 있다]. 부가적으로, 얇거나 두꺼운 조직에 대해 부벽(buttress) 재료를 포함하는 엔드 이펙터에 대해, 반대의 것(contrary)이 보장될 때 부벽 재료의 존재 또는 부재는 잠금 장치를 해제하는 것을 방해할 수 있다.

본 발명이 몇 개의 실시예들의 설명에 의해 예시되었고 예시적인 실시예들이 상당히 상세히 설명되었지만, 이러한 세부사항들에 의해 첨부된 청구범위를 어떠한 방식으로도 한정하거나 제한하는 것은 출원인이 의도하는 것이 아니다. 부가적인 장점들과 수정들이 당업자에게 쉽게 보일 것이다.

예를 들어, 기계적인 단일 잠금 메커니즘은 플런저가 후크 형태(hooked) 등을 보이는 웨지 슬레드(218)에 의해 접촉되지 않을 때 발사용 구동 슬롯(47)으로 상방향으로 이동하는 스테이플 채널(16) 내에 둘러싸이는 스프링-장착된 플런저를 포함할 수 있다.

다른 예로서, 동력이 제거되었을 때 기본적으로 잠금 상태인 EAP 액츄에이터 제어 회로가 설명되었지만, 이러한 배치는 예시적임을 알아야 한다. 본 발명의 특징들과 일치하는 응용예들은 기본적으로 잠기지 않은 상태이고 하나 이상의 EAP 액츄에이터의 에너지가 이들을 잠금 상태로 이동시킬 수 있다.

또 다른 예로서, 예시적인 버전에서 분리가능한 스테이플 카트리지가 설명되었지만, 본 발명에 양립하는 응용예들은 상호교환가능한 도구 부분을 포함할 수 있고 여기서 EAP 잠금 메커니즘은 원위의 상호교환가능한 부분에 적어도 부분적으로 포함될 수 있다. 다르게는, 엔드 이펙터에 대해 근위 단부의 발사용 봉(firing bar or firing rod)의 일부분이 엔드 이펙터에 대해 근위의 EAP 잠금 메커니즘에 의해 선택적으로 저지되는 접촉면을 포함할 수 있다.

본 명세서에 포함되며 그 일부를 구성하는 첨부한 도면들은 상술한 본 발명의 일반적인 설명과 함께 본 발명의 실시예들을 예시하고, 후술하는 실시예들의 상세한 설명은 본 발명의 원리들을 설명하는 역할을 한다.

도 1은 개방 상태의 외과용 봉합 및 절단 기구의 부분 단면 측 입면도.

도 2는 외과용 봉합 및 절단 기구의 엔드 이펙터의 도 1의 선 2-2를 따른 측단면 입면도.

도 3은 도 2의 외과용 봉합 및 절단 기구의 발사용 바의 확대한 측 입면도.

도 4는 도 2의 외과용 봉합 및 절단 기구의 발사용 바의 확대 정면도.

도 5는 엔드 이펙터가 끼는(pinching) 것을 방지하기 위해 중간 핀이 없는 발사용 바를 포함하는, 도 1의 외과용 봉합 및 절단 기구를 위한 대안적인 엔드 이펙터의 단면한 측입면 상세도.

도 6은 클램핑하지 않고 발사하지 않은("출발") 위치의 내부 부분들을 노출하기 위해 좌측면이 제거된, 도 1의 외과용 봉합 및 절단 기구의 근위 단부의 핸들 부분의 측 입면도.

도 7은 도 1의 외과용 봉합 및 절단 기구의 근위 단부의 핸들 부분의 분해 사시도.

도 8은 닫힌("클램핑한") 위치의 내부 부분들을 노출하기 위해 좌측면이 제거된 도 1의 외과용 봉합 및 절단 기구의 근위 단부의 핸들 부분의 측 입면도.

도 9는 봉합 및 절단된("발사된") 위치의 내부 부분들을 노출하기 위해 좌측 면이 제거된 도 1의 외과용 봉합 및 절단 기구의 근위 단부의 핸들 부분의 측 입면도.

도 10은 앤빌이 상승(up) 또는 개방 위치이어서 발사용 바의 스테이플 카트리지 및 절단 에지를 노출하는 도 1의 외과용 봉합 및 절단 기구의 원위 단부의 엔드 이펙터의 등각도.

도 11은 도 1의 외과용 봉합 및 절단 기구의 도구 부분의 확대 등각도.

도 12는 앤빌이 상승 또는 개방 위치이어서 예시적인 단일 스테이플 드라이버와 이중 스테이플 드라이버와, 발사용 바의 중간 핀에 대해 그 초기 위치인 웨지 슬레드를 노출하게 카트리지가 대부분 제거된 도 1의 외과용 봉합 및 절단 기구의 원위 단부의 엔드 이펙터의 등각도.

도 13은 앤빌이 상승 또는 개방 위치이어서 스테이플 카트리지가 완전히 제거되고 스테이플 채널의 일부분이 제거되어 발사용 바의 최하단측 핀이 노출된 도 1의 외과용 봉합 및 절단 기구의 원위 단부의 등각도.

도 14는 웨지 슬레드, 스테이플 드라이버들, 및 스테이플들을 노출하지만 종방향 중심선을 따라 발사용 바를 또한 예시하도록 일반적으로 도 10의 선들 14-14를 따라 취한 단면도인, 도 1의 외과용 봉합 및 절단 기구의 닫힌 위치의 앤빌, 스테이플 채널, 및 스테이플 카트리지 간의 기계적 관계를 도시하는 측 입면 단면도.

도 15는 도 10의 선 15-15를 따라 취한 출발 위치의 발사용 바와 카트리지를 갖는 외과용 봉합 및 절단 기구의 엔드 이펙터의 단면도.

도 16은 발사용 바, 스테이플 채널, 웨지 슬레드, 스테이플 드라이버들, 스 테이플들 및 스테이플 카트리지 간의 단면에서의 관계를 도시하는 도 15의 선 16-16을 따라 취한 단면도.

도 17은 부분적으로 닫혔지만 조직을 잡는 클램핑되지 않은 위치의 엔드 이펙터의 종방향 중심선을 따라 취한 도 1의 외과용 봉합 및 절단 기구의 측 입면 단면도.

도 18은 닫히거나 또는 클램핑된 위치의 도 1의 외과용 봉합 및 절단 기구의 부분 단면된 측 입면도.

도 19는 조직이 적절히 압축된 닫힌 또는 클램핑된 위치의 도 1의 외과용 봉합 및 절단 기구의 원위 단부의 중심선의 단면의 측입면도.

도 20은 부분적으로 발사된 위치의 도 1의 외과용 봉합 및 절단 기구의 부분 단면된 측 입면도.

도 21은 부분적으로 발사된 위치의 도 1의 외과용 봉합 및 절단 기구의 원위 단부의 중심선에서의 단면도.

도 22는 완전히 발사된 위치의 도 1의 외과용 봉합 및 절단 기구의 부분 단면된 측 입면도.

도 23은 완전히 발사된 위치의 도 1의 외과용 봉합 및 절단 기구의 원위 단부의 중심선에서의 단면도.

도 24는 발사용 바의 중간 핀과 결합하는 단일 잠금 메커니즘과 카트리지 본체를 노출하기 위해 부분 절취된 도 1의 스테이플 채널에서 원위쪽을 본 사시도.

도 25 내지 도 28은 도 24의 발사용 바, 스테이플 카트리지, 단일 잠금 메커 니즘의 측면 상세 단면도이고, 도 25에 적재되고 발사되지 않은 상태의 카트리지가 순차적으로 도시되고, 카트리지는 도 26에서 발사된 상태이고, 사용된 카트리지는 발사용 바와 함께 도 27에서 후퇴하는 상태이고, 사용된 카트리지는 도 28에서 발사용 바와 함께 후퇴한 상태이다.

도 29는 잠김 홈(lockout trough)을 추가로 포함하는 도 24의 단일 잠김 메커니즘의 도면.

도 30은 스테이플 카트리지가 없을 때 발사용 바의 중간 핀과 결합하는 다른 단일 잠김 메커니즘을 도시하게 부분 절취된 도 1의 스테이플 채널의 하부 사시도.

도 31 내지 도 34는 도 30의 단일 잠김 메커니즘의 측면 상세 단면도를 예시하고, 순차적으로 도 31에서 적재되고 발사되지 않은 상태의 카트리지, 도 32에서 발사된 상태의 카트리지, 도 33에서 후퇴되는 상태의 발사용 바를 갖는 사용된 카트리지, 도 34에서 후퇴한 상태의 발사용 바를 갖는 사용된 카트리지를 도시한다.

도 35는 전기활성 중합체(EAP)로 작동하는 잠김 메커니즘을 포함하는, 스테이플 카트리지가 제거된 외과용 절단 및 봉합 기구를 위한 대안적인 도구 부분의 부분-절취된 정면 사시도.

도 36은 사용되지 않은 스테이플 카트리지 근처의 후퇴한 상태의 E-빔/발사용 바를 예시하고 작동하지 않는 상태인 EAP로 작동되는 잠김 메커니즘을 통한 도 35의 선들 36-36을 따라 취한 단면도인, 발사하지 않은 스테이플 카트리지를 현재 포함하는 대안적인 도구 부분의 좌측 입면도.

도 37은 발사를 시도했을 때 EAP로 작동되는 잠김 메커니즘과 E-빔/발사용 바 간의 잠김을 예시하는 도 35의 선들 36-36을 따라 취한 단면도인 EAP로 작동되는 잠김 메커니즘을 예시하는 사용된 스테이플 카트리지를 현재 포함하는, 대안적인 도구 부분의 좌측면 입면도.

도 38은 도 37의 EAP로 작동되는 잠김 메커니즘과 E-빔/발사용 바의 좌측면 상세도.

도 39는 EAP로 작동되는 잠김 메커니즘을 포함하는, 스테이플 카트리지가 제거된, 외과용 봉합 및 절단 기구를 위한 제 2 대안적인 도구 부분의 부분-절취된 정면 사시도.

도 40은 발사를 시도했을 때 EAP로 작동되는 잠김 메커니즘과 E-빔/발사용 바 간의 잠김을 예시하는 도 39의 선들 40-40을 따라 취한 단면도인 EAP로 작동되는 잠김 메커니즘을 예시하는, 사용한 스테이플 카트리지를 현재 포함하는, 제 2 대안적인 도구 부분의 좌측면 입면도.

도 41은 EAP로 작동되는 잠김 메커니즘을 포함하는, 스테이플 카트리지가 제거된, 외과용 봉합 및 절단 기구를 위한 제 3 대안적인 도구 부분의 부분-절취된 정면 사시도.

도 42는 발사를 시도했을 때 EAP로 작동되는 잠김 메커니즘과 E-빔/발사용 바 간의 잠김을 예시하는 도 41의 선들 42-42를 따라 취한 단면도인 EAP로 작동되는 잠김 메커니즘을 예시하는, 사용한 스테이플 카트리지를 현재 포함하는, 제 3 대안적인 도구 부분의 좌측면 입면도.

Claims

발사 운동을 생성하도록 작동가능하게 구성되는 핸들 부분;

핸들 부분에 부착되는 기다란 샤프트;

발사 운동을 전달하도록 기다란 샤프트에서 종방향으로 왕복운동하게 수용되는 발사용 바;

기다란 샤프트의 원위에 부착되며, 도구 부분을 형성하고, 외과 수술을 수행하기 위해 발사용 바에 반응하는 엔드 이펙터;

발사 신호를 생성하도록 작동가능하게 구성되는 제어 회로;

발사용 바에 대해 블록킹 위치와 넌블록킹 위치 사이에서 상태를 바꾸도록 발사 신호에 반응하여 도구 부분에 배치되는 전기적 잠금 메커니즘을 포함하는 외과 기구.
제 1 항에 있어서,

전기적 잠금 메커니즘은 전기활성 중합체 액츄에이터를 추가로 포함하는 외과 기구.
제 2 항에 있어서,

발사용 바는 블록킹 위치에 있을 때 전기적 잠금 메커니즘을 후퇴할 때 타고 올라가게 경사진 측방향 표면을 포함하는 외과 기구.
제 2 항에 있어서,

전기활성 중합체 액츄에이터는 발사용 바의 운동축에 대해 횡방향으로 작동되게 배치되는 적층체 액츄에이터(stack actuator)를 포함하는 외과 기구.
제 2 항에 있어서,

전기활성 중합체 액츄에이터는 상승 및 하강 위치 사이에서 작동되고 이완되도록 작동하게 구성되는 근위로 지향된 잠금 핑거를 포함하는 외과 기구.
제 5 항에 있어서,

도구 부분은 하강 위치에 있을 때 근위로 지향된 잠금 핑거를 수용하여 발사용 바가 그 위에서 원위로 병진이동할 수 있게 배치되는 내측으로 지향된 오목부를 포함하고, 근위로 지향된 잠금 핑거의 근위 단부는 상승 위치에 있을 때 발사용 바에 인접하게 정렬되는 외과 기구.
제 5 항에 있어서,

발사용 바에 부착되는 횡방향 접촉면을 추가로 포함하고,

엔드 이펙터는 발사 이동의 초기 부분 중에 횡방향 접촉면을 수용하게 정합하는 오목부를 포함하고, 기다란 샤프트는 엔드 이펙터 오목부로 그 접촉면을 가압하는 발사용 바 상의 대향 편향부(bias)를 추가로 포함하고,

근위로 지향된 잠금 핑거는 접촉면에 대해 오목부를 닫도록 배치되고 접촉면을 오목부 안으로 지향하도록 배치되는 외과 기구.
제 7 항에 있어서,

전기활성 중합체 액츄에이터에 적층되는 강성 기판을 추가로 포함하는 외과 기구.
발사 운동을 생성하도록 작동가능하게 구성되는 핸들 부분;

핸들 부분에 결합된 스테이플 채널;

스테이플 채널에 피벗식으로 부착되는 앤빌;

스테이플 채널에 의해 결합되고 앤빌을 향해 스테이플 드라이버들을 캠 운동시키도록 다수의 스테이플 드라이버를 포함하는 스테이플 디바이스;

스테이플 드라이버들과 종방향으로 정렬되고 스테이플 드라이버들에 대해 인접한 웨지 부재;

웨지 부재를 원위로 구동하도록 발사 운동에 반응하는 발사 디바이스;

발사 디바이스의 원위로의 운동을 방지하기 위해 전기 신호에 반응하여 작동하도록 작동가능하게 구성되며 스테이플 채널에 배치되는 잠금 디바이스를 포함하는 외과 기구.
제 9 항에 있어서,

스테이플 디바이스는 발사용 구동 슬롯을 포함하고 이 슬롯을 통해 발사 디바이스의 일부분 이상이 원위로 횡단하여 웨지 부재를 구동하고, 잠금 디바이스는 스테이플 채널로부터 발사용 구동 슬롯으로 선택적으로 침입하는 외과 기구.
제 9 항에 있어서,

잠금 디바이스는 전기활성 중합체 액츄에이터를 포함하는 외과 기구.
제 10 항에 있어서,

전기활성 중합체 액츄에이터는 전기 신호에 반응하여 내측으로 팽창하도록 작동하게 구성되는 적층체 액츄에이터를 포함하는 외과 기구.
제 10 항에 있어서,

스테이플 채널은 전기활성 중합체 액츄에이터에 대해 근위의 경사 오목부를 포함하고,

전기활성 중합체 액츄에이터는 경사 오목부를 향해 구부러져 작동되도록 작동식으로 구성되는 근위로 지향된 빔을 추가로 포함하는 외과 기구.
제 13 항에 있어서,

근위로 지향된 빔은 발사용 부재에 대해 접하는 표면을 제공하도록 작동하게 배치되는 외과 기구.
제 13 항에 있어서,

근위로 지향된 빔은 발사용 부재의 일부분이 경사 오목부를 지향하도록 작동되게 배치되고, 경사 오목부가 원위의 접하는 표면을 포함하는 외과 기구.
제 9 항에 있어서,

발사 디바이스는 스테이플 채널의 각각의 측면과 대향하여 결합하는 측방향에서 돌출하는 중간 핀과 하부 다리를 포함하고, 잠금 디바이스는 중간 핀을 선택적으로 접하도록 측방향에서 오프셋되는 외과 기구.
제 9 항에 있어서,

기다란 샤프트가 폐쇄 운동을 수용하기 위해 핸들 부분에 대해 근위에 부착되며 닫히도록 앤빌 상의 피벗 특징부의 원위에 부착되는 폐쇄 슬리브를 추가로 포함하는 외과 기구.
발사 운동을 생성하도록 작동식으로 구성되는 핸들 부분;

핸들 부분에 부착되는 기다란 샤프트;

발사 운동을 전달하도록 기다란 샤프트에서 종방향 왕복운동하도록 수용되는 발사용 바;

기다란 샤프트의 원위에 부착되며, 도구 부분을 형성하고, 외과 수술을 수행 하기 위해 발사용 바에 반응하는 엔드 이펙터;

발사용 바를 막도록 배치되는 도구 부분의 발사용 바 잠금 디바이스를 전기적으로 작동시키는 수단을 포함하는 외과 기구.