KR20140079785A

KR20140079785A - 일체형 나이프 블레이드를 가진 수술 기구

Info

Publication number: KR20140079785A
Application number: KR1020147010488A
Authority: KR
Inventors: 윌리엄 버뱅크
Original assignee: 인튜어티브 서지컬 오퍼레이션즈 인코포레이티드
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2012-10-26
Publication date: 2014-06-27
Also published as: KR20190105246A; EP2770921A4; CN107348981A; US9924941B2; CN107348981B; EP4154829B1; US20130105545A1; CN104039251A; KR102073600B1; EP2770921B1; JP6210994B2; US20180168572A1; US10912556B2; CN104039251B; JP2014534863A; EP2770921A1; EP4154829A1; WO2013063525A1; US11564681B2; US20210128144A1

Abstract

수술 기구의 카트리지는 하우징, 하우징 내에서의 회전을 위하여 장착되어 있는 리드 스크루, 리드 스크루와 작동가능하게 연결되어 있는 구동 부재, 및 나이프 부재를 포함한다. 나이프 부재는 구동 부재에 의하여 원위방향으로 구동되고, 원위방향으로 이동될 때 절단하도록 구성되어 있다. 구동 부재의 최초의 원위방향 이동 동안, 나이프 부재는 나이프 부재가 원위방향으로 이동하는 것을 저지하기 위해서 하우징과 연결된다. 구동 부재의 최초의 원위방향 이동 다음으로, 구동 부재는 원위 단부를 향하여 나이프 부재를 구동시킨다.

Description

일체형 나이프 블레이드를 가진 수술 기구{SURGICAL INSTRUMENT WITH INTEGRAL KNIFE BLADE}

본 출원은 2011년 10월 26일에 출원된 미국 가출원 제61/551,876호의 이익을 주장하고, 그 전체 내용은 본 명세서에서 참조사항으로 통합되어 있다.

최소 침습 수술 기법은 진단 과정이나 수술 과정 동안 손상되는 외부 조직의 양을 감소시킴으로써 환자의 회복 시간, 불편함 및 유해한 부작용을 저감시키는 것을 목표로 한다. 결과적으로, 통상적인 수술을 위한 평균 입원 기간은 최소 침습 수술 기법을 이용하여 상당히 단축될 수 있다. 또한, 환자의 회복 시간, 환자의 불편함, 수술결과 생기는 부작용 및 수술 후 퇴원 시기는 최소 침습 수술에 의하여 줄일 수 있다.

최소 침습 수술의 일반적인 형태는 내시경시술이고, 내시경 시술의 일반적인 형태는 복강 내부에서 최소 침습 검사 및 수술이 행해지는 복강경시술이다. 통상적인 복강경 수술에서, 환자의 복부는 가스가 주입되고, 캐뉼라 슬리브는 복강경수술 기구용 진입구를 제공하기 위해서 작은(약 0.5 인치 또는 그 이하) 절개부를 통과하게 된다.

복강경 수술 기구는 수술 영역을 관찰하기 위한 내시경(예컨대 복강경)과, 수술 부위에서의 작업 도구를 포함하는 것이 일반적이다. 작업 도구는, 각 도구의 엔드 이펙터 또는 작업 단부가 익스텐션 튜브(extension tube)(예컨대 기구 샤프트 또는 메인 샤프트로 알려져 있음)에 의하여 그 핸들로부터 분리되어 있다는 점을 제외하고는, 종래의 수술(개복 수술)에서 사용되는 것과 대체로 유사하다. 엔드 이펙터는, 예컨대 클램프, 파지장치(grasper), 가위, 스테이플러(stapler), 소작 도구(cautery tool), 직선형 커터(linear cutter), 또는 파침기(needle holder)를 포함할 수 있다.

수술 과정을 실행하기 위하여, 의사는 캐뉼라 슬리브를 지나서 체내 수술 부위 쪽으로 작업 도구를 보내고 복부 외부에서 이 작업 도구를 조종한다. 의사는 내시경에서 찍힌 수술 부위의 영상을 보여주는 모니터로부터 이 과정을 관찰한다. 유사한 내시경 기술은, 예컨대 관절경시술(arthroscopy), 후복막강경시술(retroperitoneoscopy), 골반경시술(pelviscopy), 신장경시술(nephroscopy), 방광경시술(cystoscopy), 조경시술(cisternoscopy), 부비동경시술(sinoscopy), 자궁경시술(hysteroscopy), 요도경시술(urethroscopy) 및 이와 유사한 곳에서 이용된다.

최소 침습 원격수술 로봇 시스템은, 체내 수술 부위에서 작업할 때 의사의 숙련도를 향상시킬 뿐만 아니라, 의사가 원격지(살균 영역 외부)에서 환자를 수술하는 것을 가능하게 하도록 개발되고 있다. 원격수술 시스템에서, 의사는 제어 콘솔이 있는 수술 부위의 영상을 제공받는다. 의사는 적합한 뷰어나 표시장치 상의 수술 부위의 3차원 영상을 관찰함과 동시에, 제어 콘솔의 제어 장치 또는 마스터 입력장치를 조종함으로써 환자에게 의료 시술을 행한다. 마스터 입력 장치 각각은 서보-기계 작동식/관절운동식 수술 기구의 운동을 제어한다. 수술 과정 동안, 원격수술 시스템은 엔드 이펙터를 가지는 도구나 여러 가지 수술 기구의 제어와 기계적 작동을 제공할 수 있는데, 이 엔드 이펙터는 마스터 입력 장치의 조종에 응답하여, 예컨대 바늘을 붙들거나 꽂는 동작, 혈관을 파지하는 동작, 조직을 절개하는 등 의사를 위한 여러 가지 기능을 실행한다.

이러한 엔드 이펙터의 제어와 조종은 로봇 수술 시스템에 있어서 특히 이로운 측면을 가지고 있다. 이러한 이유로, 의사의 손목의 자연스러운 동작을 모방하기 위해서 엔드 이펙터의 3 자유도 회전 운동을 제공하는 메커니즘을 포함하는 수술 도구를 제공하는 것이 바람직하다. 이러한 메커니즘은 최소 침습 시술에서 사용하기에 적합한 크기를 가져야 하고 고장의 가능성이 있는 지점을 줄이기 위해서 설계상 비교적 간단해야 한다. 더욱이, 이러한 메커니즘은 엔드 이펙터가 매우 다양한 위치에서 조종되는 것을 가능하게 하기 위해서 적절한 범위의 운동을 제공하여야 한다.

수술용 클램핑 및 커팅 기구(예컨대, 수술용 스테이플러로도 알려진 비-로봇식 직선형 클램핑, 스테이플링 및 커팅 장치, 및 전기수술 혈관 봉합 장치)는 여러 가지 다른 수술 과정에서 이용되고 있다. 예를 들어, 수술용 스테이플러는 소화관에서 암 조직이나 비정상적인 조직를 절제하는데 사용될 수 있다. 공지된 수술용 스테이플러를 포함하는 공지된 다수의 수술용 클램핑 및 커팅 기구는 조직을 고정시키는 마주하는 죠와, 고정된 조직을 절단하는 관절운동식 나이프를 가진다.

수술용 클램핑 및 커팅 기구는 종종 제한적인 체강 속에서(예컨대 캐뉼라를 지나서 내부 골반 쪽으로) 전개된다. 따라서, 수술용 클램핑 및 커팅 기구는 수술 부위의 가시성과 수술 부위로의 최고의 접근성을 위하여 소형화되고 조종가능하게 되는 것이 바람직하다. 그러나, 공지의 수술용 클램핑 및 커팅 기구는 소형화되는 것과 조종가능하게 되는 것이 달성되지 않았다. 예를 들어, 공지의 수술용 스테이플러는 관련있는 바람직한 범위의 운동과 다자유도(예컨대 롤링, 피칭 및 요잉)에 관하여 조종가능성이 부족할 수 있다. 통상적으로, 공지의 수술용 스테이플러는 바람직한 것보다 작은 범위의 피칭 운동(Pitch motion)은 행하되 요잉 운동(Yaw motion)은 행하지 않는다.

더욱이, 수술용 클램핑 및 커팅 기구는 때때로 충분히 작동되지 않을 수 있다(예컨대, 나이프 경로를 차단하는 단단한 장애물 때문임). 이러한 경우에는, 나이프 블레이드가 수술 부위로부터의 수술 기구의 제거에 관하여 위험할 수 있는 위치에 있지 않는 것이 바람직하다. 그러나, 공지의 수술용 클램핑 및 커팅 기구는, 나이프의 잠재적인 위험요인을 회피하는 것과, 이와 동시에 소형화되고 조종가능하게 되는 것을 달성하지 못할 수 있다.

따라서, 수술용 클램핑 및 커팅 기구와 이와 관련된 방법은 개선될 필요가 있다고 생각된다. 이러한 수술용 클램핑 및 커팅 기구는 소형화되고 조종가능하게 되어야 하고, 수술 기구가 완전히 작동되지 않을 때 수술 부위로부터 수술 기구의 제거에 관하여 위험하지 않는 나이프를 이용해야 한다.

개선된 수술용 클램핑 및 커팅 기구(예컨대, 수술용 스테이플러 및 전기수술 혈관 봉합 장치)와 이와 관련된 방법이 개시되어 있다. 본 명세서에 설명되어 있는 수술용 클램핑 및 커팅 기구는, 원위방향 나이프 운동에 대해 근위에 있는 것을 이용하고, 이로써 수술 기구가 완전히 작동되지 않는 경우에 수술 부위로부터 수술 기구를 제거하는 동안 의도하지 않은 조직 절단의 가능성을 크게 감소시키도록 나이프를 배향시킨다. 본 명세서에 설명되어 있는 수술용 클램핑 및 절단 기구는 나이프 및 관련 구동 메커니즘을 수술 기구의 리스트에 대한 원위방향으로 위치시키고, 이로써 높은 수준의 모션 리스트(motion wrist)의 사용을 가능하게 하여 높은 수준의 조종가능성을 제공한다. 그리고, 본 명세서에 설명되어 있는 수술용 클램핑 및 커팅 기구는 구동 메커니즘과 나이프 사이의 상대 이동을 이용하고, 이로써 수술 기구의 길이를 줄일 수 있다.

따라서, 일 양태에서, 수술 기구 내에서 커팅 블레이드를 관절운동시키는 방법이 개시되어 있다. 이 방법은 수술 기구의 하우징 내부에 커팅 블레이드를 가지는 나이프 부재를 지지하는 단계를 포함한다. 하우징은 근위 단부와 원위 단부를 가진다. 커팅 블레이드는 나이프 부재가 원위방향으로 이동될 때 절단하도록 구성되어 있다. 구동 부재는 제 1 위치로부터 제 2 위치로의 제 1 이동을 통하여 원위방향으로 이동된다. 나이프 부재는 구동 부재의 제 1 이동 동안 하우징과 연결되고, 이로써 나이프 부재가 원위방향으로 이동하는 것을 저지한다. 구동 부재는 구동 부재의 제 2 위치로부터 제 3 위치로의 원위방향 제 2 이동 동안 나이프 부재를 원위방향으로 구동시키는데 사용된다.

나이프 부재는 구동 부재의 원위방향으로의 이동 내내 원위방향으로의 이동이 저지될 수 있다. 예를 들어, 나이프 부재는 구동 부재의 원위방향으로의 약 4mm 이동 내내 원위방향으로의 이동이 저지될 수 있다.

여러 가지 실시예에서, 나이프 부재와 하우징을 연결하는 동작은 나이프 부재와 하우징 사이의 맞물림을 확고히 하기 위해서 구동 부재를 이용하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 구동 부재는 나이프 부재와 하우징 사이의 맞물림을 확고히 하기 위해서 나이프 부재와 접속될 수 있다. 여러 가지 실시예에서, 나이프 부재는 제 1 돌출부를 포함하는데, 이 제 1 돌출부는 하우징의 리셉터클 및 구동 부재와 접속되어 나이프 부재가 구동 부재의 제 1 이동 동안 원위방향으로 이동하는 것을 저지한다. 나이프 부재는 제 1 돌출부를 하우징의 리셉터클로부터 제거하기 위해서 회전될 수 있다. 제 1 돌출부는 구동 부재의 리셉터클 내부에 받아들여질 수 있다. 그리고 제 1 돌출부는 구동 부재의 제 2 이동 동안 구동 부재의 리셉터클 내에 수용될 수 있다.

여러 가지 실시예에서, 나이프 부재는 구동 특징부를 포함하는데, 이 구동 특징부는 구동 부재의 제 1 이동 동안에는 구동 부재와 접속하지 않되 구동 부재의 제 2 이동 동안에는 구동 부재와 접속한다. 여러 가지 실시예에서, 나이프의 구동 특징부는 제 2 돌출부를 포함한다.

여러 가지 실시예에서, 나이프 부재는 커팅 블레이드를 하우징 속으로 하강시키기 위해서 작동 스트로크의 종료시 즈음에 회전된다. 예를 들어, 나이프 부재는 캠 표면을 따라 구동될 수 있어서, 나이프 부재의 원위 단부를 상승시키고 커팅 블레이드를 하우징 속으로 하강시킨다.

여러 가지 실시예에서, 구동 부재는 추가적인 기능을 제공하는데 사용된다. 예를 들어, 이 방법은 구동 부재의 제 2 이동 동안 스테이플을 전개하기 위해서 구동 부재를 이용하는 단계를 포함할 수 있다.

다른 양태에서, 수술 기구가 개시되어 있다. 수술 기구는 샤프트 원위 단부와 샤프트 근위 단부를 가지는 기다란 샤프트, 샤프트 원위 단부에 연결되어 있고 반대편에 있는 죠를 포함하고 있는 엔드 이펙터, 죠들 중 하나 안에 포함되어 있는 하우징, 나이프 부재, 및 구동 부재를 포함한다. 하우징은 하우징 근위 단부, 하우징 원위 단부, 하우징 근위 단부와 하우징 원위 단부 사이에 뻗어 있는 상부 표면, 하우징 근위 단부와 하우징 원위 단부 사이에 뻗어 있는 중앙 캐비티, 및 상부 표면을 통과하여 뻗어 있는 길이방향 슬롯을 포함한다. 나이프 부재는 원위방향으로의 이동을 위하여 하우징 내부에서 지지된다. 나이프 부재는 나이프 부재가 원위방향으로 이동될 때 절단하도록 구성되어 있는 커팅 블레이드를 가진다. 구동 부재는 원위방향으로의 이동을 위하여 하우징 내에 미끄럼이동가능하게 장착된다. 나이프 부재는 구동 부재의 제 1 위치로부터 제 2 위치로의 원위방향으로의 제 1 이동 동안 하우징과 연결되어 나이프 부재가 원위방향으로 이동하는 것을 저지한다. 나이프 부재는 구동 부재의 제 2 위치로부터 제 3 위치로의 원위방향으로의 제 2 이동 동안 구동 부재에 의하여 원위방향으로 구동된다.

수술 기구의 나이프 부재는 구동 부재의 원위방향으로의 제 1 이동에 의하여 원위방향으로의 이동이 저지될 수 있다. 예를 들어, 나이프 부재는 구동 부재의 원위방향으로의 약 4mm 이동 내내 원위방향으로의 이동이 저지될 수 있다.

여러 가지 실시예에서, 구동 부재는 나이프 부재가 원위방향으로 이동하는 것을 저지하기 위해서 구동 부재의 제 1 이동 동안 나이프 부재와 하우징 사이의 맞물림을 확고히 하는데 사용된다. 예를 들어, 구동 부재는 나이프 부재와 하우징 사이의 맞물림을 확고히 하기 위해서 나이프 부재와 접속될 수 있다. 여러 가지 실시예에서, 나이프 부재는 제 1 돌출부를 포함하는데, 이 제 1 돌출부는 나이프 부재가 구동 부재의 제 1 이동 동안 원위방향으로 이동하는 것을 저지하기 위해서 하우징의 리셉터클 및 구동 부재와 접속한다. 나이프 부재는 하우징의 리셉터클로부터 제 1 돌출부를 제거하기 위해서 회전될 수 있다. 제 1 돌출부는 구동 부재의 리셉터클 내부에 받아들여질 수 있다. 그리고 제 1 돌출부는 구동 부재의 제 2 이동 동안 구동 부재의 리셉터클 내에 수용될 수 있다.

여러 가지 실시예에서, 나이프 부재는 커팅 블레이드를 하우징 속으로 하강시키기 위해서 작동 스트로크의 종료시 즈음에 회전된다. 예를 들어, 하우징은 캠 표면을 포함할 수 있는데, 캠 표면은, 구동 부재가 제 3 위치로부터 제 4 위치로의 제 3 이동에 의하여 원위방향으로 이동될 때, 나이프 부재와 접속하여 나이프 부재의 원위 단부를 상승시키고 커팅 블레이드를 하우징 속으로 하강시키도록 구성되어 있다.

여러 가지 실시예에서, 수술 기구는 추가적인 기능을 실행하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 하우징은 상부 표면과 중앙 캐비티 사이에 뻗어 있는 복수 개의 스테이플 개구부를 포함할 수 있다. 수술 기구는 스테이플 개구부 내에 배치되어 있는 복수 개의 스테이플을 더 포함할 수 있다. 스테이플 각각은 구동 부재의 원위방향으로의 이동에 응답하여 전개될 수 있다.

다른 양태에서, 수술 기구의 탈착가능한 카트리지가 개시되어 있다. 카트리지는 수술 기구의 엔드 이펙터에 탈착가능한 하우징, 하우징에 대하여 회전하기 위하여 하우징에 연결되는 리드 스크루, 리드 스크루와 회전가능하게 연결되는 회전 입력부, 나이프 부재, 및 리드 스크루의 회전에 응답하여 리드 스크루를 따라 이동하기 위하여 리드 스크루와 연결되고 하우징 내에 장착되는 구동 부재를 포함한다. 하우징은 근위 단부, 원위 단부, 근위 단부와 원위 단부 사이에 뻗어 있는 상부 표면, 하우징 근위 단부와 하우징 원위 단부사이에 뻗어 있는 중앙 캐비티, 및 상부 표면을 통과하여 뻗어 있는 길이방향 슬롯을 포함한다. 회전 입력부는 하우징이 엔드 이펙터에 부착될 때 수술 기구의 회전 출력부와 연결되도록 구성되어 있다. 나이프 부재는 원위방향으로의 이동을 위하여 하우징 내부에서 지지된다. 나이프 부재는 구동 부재의 제 1 위치로부터 제 2 위치로의 원위방향의 제 1 이동 동안 하우징과 연결되어 나이프 부재의 원위방향으로의 이동을 저지한다. 나이프 부재는 구동 부재의 제 2 위치로부터 제 3 위치로의 원위방향으로의 제 2 이동 동안 구동 부재에 의하여 원위방향으로 구동된다.

여러 가지 실시예에서, 카트리지는 추가적인 기능을 실행하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 하우징은 상부 표면과 중앙 캐비티 사이에 뻗어 있는 복수 개의 스테이플을 포함할 수 있다. 카트리지는 스테이플 개구부 내에 배치되어 있는 복수 개의 스테이플을 더 포함할 수 있다. 스테이플 각각은 구동 부재의 원위방향으로의 이동에 응답하여 전개될 수 있다.

본 발명의 사상과 이점의 보다 완전한 이해를 위하여, 다음에 오는 발명의 상세한 설명과 첨부의 도면을 참조한다. 본 발명의 다른 양태, 대상 및 이점은 다음의 발명의 상세한 설명과 도면으로부터 자명할 수 있다.

본 발명은 수술 기구 내에서 커팅 블레이드를 관절운동시키는 방법, 및 이와 관련된 수술 기구와, 수술 기구의 카트리지에 관한 것으로서, 본 발명에 의하면 수술용 클램핑 및 커팅 기구와 이와 관련된 방법이 종래에 비해 어느 정도 개선될 수 있어서, 수술용 클램핑 및 커팅 기구는 더욱 소형화되고 조종가능하게 될 수 있으며 수술 기구가 완전히 작동되지 않을 때에도 수술 부위로부터 수술 기구의 제거에 관하여 위험하지 않는 나이프를 이용하는 것이 가능할 수 있다.

도 1은 여러 가지 실시예에 따르는, 수술하는데 사용되는 최소 침습 로봇 수술 시스템의 평면도이다.
도 2는 여러 가지 실시예에 따르는 로봇 수술 시스템용 의사의 제어 콘솔의 사시도이다.
도 3은 여러 가지 실시예에 따르는 로봇 수술 시스템 전자장치 카트의 사시도이다.
도 4에는 여러 가지 실시예에 따르는 로봇 수술 시스템이 도식적으로 나타나 있다.
도 5a는 여러 가지 실시예에 따르는 로봇 수술 시스템의 환자 측 카트(수술 로봇)의 정면도이다.
도 5b는 여러 가지 실시예에 따르는 로봇 수술 도구의 정면도이다.
도 6은 여러 가지 실시예에 따르는, 반대편에 있는 클램핑 죠(clamping jaw)를 가지고 있는 엔드 이펙터를 포함하는 로봇 수술 도구의 사시도이다.
도 7은 여러 가지 실시예에 따르는, 6열의 스테이플을 가지고 있는 직선형 스테이플링 및 커팅 수술 도구의 탈착가능한 카트리지의 사시도이다.
도 8은 여러 가지 실시예에 따르는, 도 7에서의 카트리지 및 부착된 스테이플 리테이너의 사시도이다.
도 9는 여러 가지 실시예에 따르는, 도 7에서의 카트리지와 엔드 이펙터 조립체 사이의 부착상태 세부사항이 나타나 있는 단면도이다.
도 10은 도 7에서의 카트리지의 구성요소를 도시하는 분해도이다.
도 11a와 11b는 도 7에서의 카트리지의 인쇄 회로 조립체를 도시하는 사시도이다.
도 12는 여러 가지 실시예에 따르는, 직선형 스테이플링 및 커팅 수술 도구의 탈착가능한 카트리지의 단면도이다.
도 13a는 여러 가지 실시예에 따르는, 4열의 스테이플을 가지고 있는 직선형 스테이플링 및 커팅 수술 도구의 탈착가능한 카트리지의 스테이플 전개 관련 구성요소의 부분 사시도이다.
도 13b는 도 13a의 카트리지의 구동 부재의 사시도이다.
도 13c는 도 13a의 카트리지의 스테이플 푸셔의 사시도를 포함한다.
도 14a에는 도 7에서의 카트리지의 하우징의 원위 단부가 나타나 있다.
도 14b에는 도 7에서의 카트리지의 스테이플 푸셔의 사시도를 포함한다.
도 14c는 도 7에서의 카트리지의 구동 부재의 사시도이다.
도 14d는 도 7에서의 카트리지의 구동 부재의 평면도이다.
도 14e는 도 7에서의 카트리지의 구동 부재의 측면도이다.
도 14f에는 도 7에서의 카트리지의 구동 부재의 원위 단부가 나타나 있다.
도 14g에는 도 14d에 형성되어 있는 바와 같이, 도 7에서의 카트리지의 구동 부재를, A-A를 따라 자른 단면도가 나타나 있다.
도 14h에는 도 14d에 형성되어 있는 바와 같이, 도 7에서의 카트리지의 구동 부재를, B-B를 따라 자른 단면도가 나타나 있다.
도 15a는 도 7에서의 카트리지의 나이프 부재의 사시도이다.
도 15b는 도 7에서의 카트리지의 나이프 부재의 측면도이다.
도 15c는 도 7에서의 카트리지의 나이프 부재의 평면도이다.
도 15d 내지 도 15g에는 여러 가지 실시예에 따르는, 나이프 부재의 부분 측면도들이 각각 나타나 있다.
도 15h에는 여러 가지 실시예에 따르는, 나이프 부재의 평면도가 나타나 있다.
도 16a에는 도 7에서의 카트리지의 나이프 부재의 작동이 도시되어 있다.
도 16b에는 여러 가지 실시예에 따르는, 구동 부재의 원위방향으로의 이동 동안 나이프 부재가 원위방향으로 이동하는 것을 저지하기 위해서 나이프 부재의 돌출부를 받아들이는 하우징의 리셉터클이 나타나 있다.
도 16c에는 여러 가지 실시예에 따르는, 구동 부재가 나이프 부재를 원위방향으로 구동시키는 동안 구동 부재와 연결되는 나이프 부재가 나타나 있다.
도 16d에는 여러 가지 실시예에 따르되, 나이프의 원위 단부를 상승시키고 나이프의 커팅 블레이드를 하우징 속으로 하강시키기 위해서, 나이프 부재의 원위 단부가 하우징의 캠 표면을 따라 구동된 후에, 작동 스트로크의 종료시에 있는 나이프 부재가 나타나 있다.
도 17에는 여러 가지 실시예에 따르는, 직선형 스테이플링 및 커팅 수술 도구로부터 스테이플을 전개하고 직선형 스테이플링 및 커팅 수술 도구 내에서 커팅 블레이드를 관절운동시키는 방법의 단계가 나열되어 있다.
도 18에는 도 17에서의 방법의 선택적인 단계가 나열되어 있다.

다음에 오는 발명의 상세한 설명에서, 본 발명의 여러 가지 실시예가 설명될 것이다. 설명하기 위하여, 특정 구성과 세부사항은 실시예의 완전한 이해를 제공하기 위하여 설명되어 있다. 그러나, 본 발명이 특정 세부사항 없이도 실시될 수 있다는 것은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 또한, 공지의 특징부는 설명되고 있는 실시예를 불명료하게 하지 않기 위하여 생략되거나 단순화될 수 있다.

최소 침습 로봇 수술

도면에 대해 참조하면, 여기에서 유사한 참조 번호는 몇몇 도면 전체에 걸쳐서 유사한 부품을 나타낸다. 도 1은 최소 침습 로봇 수술(Minimally Invasive Robotic Surgical; MIRS) 시스템(10)의 평면도이고, 이 최소 침습 로봇 수술 시스템은 수술대(14) 위에 드러누워 있는 환자(12)에게 행해지고 있는 최소 침습 진단 과정이나 수술 과정을 실행하는데 사용되는 것이 통상적이다. 이 시스템은 이 과정 동안 의사(18)에 의해 사용되는 의사의 콘솔(16)을 포함한다. 1인 이상의 어시스턴트(20) 역시 이 과정에 참여할 수 있다. MIRS 시스템(10)은 또한 환자 측 카트(22)(수술 로봇)와 전자장치 카트(24)를 포함한다. 환자 측 카트(22)는, 의사(18)가 콘솔(16)을 통하여 수술 부위를 관찰하는 동안, 적어도 하나의 제거가능하게 연결되는 도구 조립체(26)(이하에서는 간단히 "도구(tool)"로 지칭됨)를 환자(12)의 신체 내의 최소 침습 절개부를 통과하여 조종할 수 있다. 수술 부위의 영상은 내시경(28)을 배향하는 환자 측 카트(22)에 의해 조종될 수 있는 입체 내시경과 같은 내시경(28)에 의하여 획득될 수 있다. 전자장치 카트(24)는 의사의 콘솔(16)을 통하여 추후에 의사(18)에게 보여주기 위하여 수술 부위의 영상을 처리하는데 사용될 수 있다. 동시에 사용되는 수술 도구(26)의 개수는 일반적으로 다른 요인들 중에서 진단 과정이나 수술 과정 및 수술실 내부의 공간 제약에 좌우될 것이다. 이 과정 동안 사용되는 도구(26)들 중 하나 이상을 변경하는 것이 필요한 경우에는, 어시스턴트(20)는 환자 측 카트(22)로부터 도구(26)를 제거할 수 있고 이 도구를 수술실 내의 다른 도구(26)와 교체할 수 있다.

도 2는 의사의 콘솔(16)의 사시도이다. 의사의 콘솔(16)은, 의사(18)가 수술 부위를 좌표계로 표현하여 입체적으로 관찰할 수 있는, 좌안 표시장치(32)와 우안 표시장치(34)를 포함하고, 이로써 깊이를 인지할 수 있다. 의사의 콘솔(16)은 하나 이상의 입력 제어 장치(36)를 더 포함하고, 이 장치는 결과적으로 환자 측 카트(22)(도 1에 도시됨)가 하나 이상의 도구를 조종하게 한다. 입력 제어 장치(36)는, 의사에게 원격현장감(telepresence), 또는 의사가 도구(26)를 직접 제어하고 있다는 강한 느낌을 가지도록 입력 제어 장치(36)가 도구(26)와 일체를 이루고 있다는 인지를 제공하기 위해서, 관련 도구(26)(도 1에 도시됨)와 같이 동일한 자유도를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 위치 센서, 힘 센서 및 촉각 피드백 센서(미도시)는 입력 제어 장치(36)를 통하여 도구(26)로부터 다시 의사의 손 쪽으로 위치, 힘 및 촉감을 전달하는데 이용될 수 있다.

의사의 콘솔(16)은 보통 환자와 마찬가지로 동일한 방에 위치되어서, 의사는 그 과정을 직접 모니터할 수 있고, 필요한 경우에는 직접 참여할 수도 있고, 어시스턴트에게 전화나 다른 통신 매체를 통하여 말하지 않고 직접 말할 수도 있다. 그러나, 의사는 원격 수술 과정을 가능하게 하는 환자로부터의 원격의 다른 장소 또는 다른 방, 완전히 다른 건물에 위치될 수 있다.

도 3은 전자장치 카트(24)의 사시도이다. 전자장치 카트(24)는 내시경(28)과 연결될 수 있고, 캡처된 영상을 처리하는 프로세서를 포함할 수 있는데, 이 캡처된 영상은 원격으로 그리고/또는 국소적으로 위치되어 있는 다른 적합한 표시장치 또는 의사의 콘솔에 위치해 있는 의사에게 추후에 보여주기 위한 것이다. 예를 들어, 입체 내시경이 사용되는 경우, 전자장치 카트(24)는 수술 부위에 관하여 좌표계로 표현된 입체 영상을 의사에게 제공하는 캡처된 영상을 처리할 수 있다. 이러한 좌표결정은 마주하는 영상 사이에서의 정렬을 포함하고, 입체 내시경의 입체적 작동 거리를 조정하는 것을 포함한다. 다른 예에서, 영상 처리는 광학적 수차와 같은 영상 캡처 장치의 촬상 에러를 보상하기 위해서 미리 결정된 카메라 보정 파라미터의 사용을 포함할 수 있다.

도 4에는 로봇 수술 시스템(50)(도 1에서의 MIRS 시스템(10)과 유사함)이 도식적으로 나타나 있다. 위에서 언급한 바와 같이, 의사의 콘솔(52)(도 1에서의 의사의 콘솔(16)과 유사함)은 최소 침습 시술 동안 환자 측 카트(수술 로봇)(54)(도 1에서의 환자 측 카트(22)와 유사함)를 제어하는 의사에 의해 사용될 수 있다. 환자 측 카트(54)는, 시술 부위의 영상을 캡처하고 이 캡처된 영상을 전자장치 카트(56)(도 1에서의 전자장치 카트(24)와 유사함)에 출력하는 입체 내시경과 같은 촬상 장치를 사용할 수 있다. 위에서 언급한 바와 같이, 전자장치 카트(56)는 추후에 보여주기 전에 여러 가지 방법으로 캡처된 영상을 처리할 수 있다. 예를 들어, 전자장치 카트(56)는 의사의 콘솔(52)을 통하여, 결합된(combined) 영상을 의사에게 보여주기 전에 캡처된 영상을 가상 제어 인터페이스와 중첩(overlay)시킬 수 있다. 환자 측 카트(54)는 외부의 전자장치 카트(56)를 처리하기 위해 캡처된 영상을 출력할 수 있다. 예를 들어, 환자 측 카트(54)는 캡처된 영상을 처리하는데 사용될 수 있는 프로세서(58)에 캡처된 영상을 출력할 수 있다. 영상은 전자장치 카트(56)와 프로세서(58)의 결합에 의하여 처리될 수 있는데, 이들의 결합은 캡처된 영상을 공동으로 순차적으로 처리하기 위해서 그리고/또는 그 결합방식으로 처리하기 위해서 함께 연결될 수 있다. 하나 이상의 별개의 표시장치(60)는, 시술 부위의 영상이나 다른 관련 영상과 같은 영상을 국부적으로 표시하기 위해 그리고/또는 원격으로 표시하기 위해 프로세서(58) 및/또는 전자장치 카트(56)와 연결될 수도 있다.

도 5a와 도 5b에는 각각 환자 측 카트(22)와 수술 도구(62)가 나타나 있다. 수술 도구(62)는 수술 도구(26)의 일 실시예이다. 여기에 나타나 있는 환자 측 카트(22)는, 시술 부위의 영상을 캡처하기 위하여 사용되는 입체 내시경과 같은 촬상 장치(28)와 3개의 수술 도구(26)의 조종을 제공한다. 조종은 수개의 로봇 조인트를 가지는 로봇 메커니즘에 의해 제공된다. 촬상 장치(28)와 수술 도구(26)는 환자 내부의 절개부를 통과하여 위치결정되고 조종될 수 있고, 그 결과 운동학적 원격 중심(kinematic remote center)은 절개부에 유지되어 절개부의 크기를 최소화한다. 수술 부위의 영상은 수술 도구가 촬상 장치(28)의 가시 범위 내에 위치결정될 때 수술 도구(26)의 원위 단부의 영상을 포함할 수 있다.

조직 파지용 엔드 이펙터

도 6에는 수술 도구(70)가 나타나 있는데, 이 수술 도구는 근위 섀시(72), 기구 샤프트(74), 및 환자 조직을 파지하도록 관절운동될 수 있는 죠(78)를 가지고 있는 원위 엔드 이펙터(76)를 포함한다. 근위 섀시는 입력 연결장치(coupler)를 포함하는데, 이 입력 연결장치는, 환자 측 카트(22)의 상응하는 출력 연결장치와 접속되고 이 출력 연결장치에 의하여 구동되도록 구성되어 있다. 입력 연결장치는 기구 샤프트(74) 내부에 배치되어 있는 구동 샤프트와 구동가능하게 연결되어 있다. 구동 샤프트는 엔드 이펙터(76)와 구동가능하게 연결되어 있다.

직선형 스테이플링 및 커팅 수술 기구

도 7에는 여러 가지 실시예에 따르는, 직선형 스테이플링 및 커팅 수술 기구의 탈착가능한 카트리지(100)가 나타나 있다. 카트리지(100)는 엔드 이펙터의 죠에 제거가능하게 부착되도록 구성되어 있다. 카트리지는, 엔드 이펙터의 죠에 부착되어 있는 근위 단부(102)와, 엔드 이펙터의 죠의 상응하는 원위 단부에 배치되어 있는 원위 단부(104)를 가지고 있다. 카트리지(100)는 6열의 스테이플 개구부(106), 길이방향 슬롯(108), 근위 나이프 보관소(110), 원위 나이프 보관소(112) 및 회전 입력부(114)를 포함한다. 여러 가지 실시예에서, 스테이플은 스테이플로부터의 전개를 위해 각각의 스테이플 개구부에 배치되어 있다. 길이방향 슬롯(108)은, 나이프 부재가 근위 나이프 보관소(110)로부터 원위 나이프 보관소(112)로 이동되고 있을 때, 길이방향 슬롯으로부터 뻗어 있는 나이프 부재(미도시)의 커팅 블레이드를 수용한다. 작동시, 스테이플은 전개되어 카트리지 근위 단부(102)에서 시작하여 카트리지 원위 단부(104)로 전진한다. 커팅 블레이드는 완전히 스테이플링된 조직만이 절단되는 것을 보장하기 위해서 조직의 스테이플링을 뒤따르도록 이동된다. 도 8에는 카트리지(100)를 사용하기 전에 제거되는, 스테이플 리테이너(116)가 부착된 상태의 카트리지(100)가 나타나 있다.

도 9는 여러 가지 실시예에 따르는, 엔드 이펙터(118)에 부착되어 있는 카트리지(100)가 상세하게 나타나 있는 단면도이다. 엔드 이펙터(118)는 하부 죠(120), 상부 죠(122), 2 자유도 리스트(wrist)(124), 회전 구동식 클램핑 메커니즘(126) 및 스프링 장전식 커플링(128)을 포함한다. 하부 죠(120)는 카트리지(100)를 수용하고 지지할 뿐만 아니라, 스프링 장전식 커플링(128)에 대하여 카트리지(100)를 위치결정하도록 구성되어 있다. 상부 죠(122)는 하부 죠(120)와 피벗가능하게 연결되어, 조직을 고정시키기 위해서 하부 죠(120)에 대하여 관절운동한다. 상부 죠(122)는, 스테이플의 전개시 스테이플을 "B"자형으로 형성하도록 구성되어 있고, 스테이플 개구부(106)에 대하여 위치결정되어 있는 스테이플 형성 리세스부(staple forming recess)를 포함한다.

2 자유도 리스트(124)는, 기구 샤프트(130)에 대하여 직교하는 2개의 축 둘레에서 엔드 이펙터(118)를 관절운동시키기 위해, 엔드 이펙터(118)를 기다란 기구 샤프트(130)에 부착한다. 사용될 수 있는 적합한 2 자유도 리스트의 세부사항은 2010년 11월 12일에 출원된 "2 자유도 리스트를 가진 수술 도구(SURGICAL TOOL WITH A TWO DEGREE OF FREEDOM WRIST)"라는 명칭의 미국 출원 제12/945,748호(Attorney Docket No. ISRG02350/US)에 개시되어 있고, 그 전체 명세서는 본 명세서에 참조사항으로 통합되어 있다.

회전 구동식 클램핑 메커니즘(126)은 상부 죠(122)를 하부 죠(120)에 대하여 작동시켜서 조직을 상부 죠와 하부 죠 사이에 확고히 고정시킨다. 클램핑 메커니즘(126)은 기구 샤프트(130)의 내부에 배치되어 있는 제 1 구동 샤프트(132)에 의하여 회전 구동된다. 사용될 수 있는 적합한 회전 구동식 클램핑 메커니즘의 세부사항은 2010년 11월 12일에 출원된 "이중 폐쇄 메커니즘을 가진 엔드 이펙터(END EFFECTOR WITH REDUNDANT CLOSING MECHANISM)"라는 명칭의 미국 출원 제12/945,541호(Attorney Docket No. ISRG02330/US)에 개시되어 있고, 그 전체 명세서는 본 명세서에 참조사항으로 통합되어 있다.

스프링 장전식 커플링(spring-loaded coupling)(128)은 카트리지(100)의 리드 스크루(134)를 연장 샤프트(136)와 회전가능하게 연결하고, 연장 샤프트(136)는 기구 샤프트(130) 내부에 배치되어 있는 제 2 구동 샤프트(138)에 의해 구동된다. 스프링 장전식 커플링(128)은 코일 스프링(140)과 커플링 이음쇠(coupling fitting)(142)를 포함한다. 나타나 있는 실시예에서, 커플링 이음쇠(142)는 3-로브(lobe) 스플라인 리셉터클을 이용하는데, 이 스플라인 리셉터클은 연장 샤프트(136)와 회전 입력부(114)로 된, 3개의 측면이 형성된(three-sided) 외부 표면과 접속한다. 스프링 장전식 커플링(142)은 3-로브 스플라인의 각도 부정렬상태를 조절하는데, 이 각도 부정렬은 카트리지(100)가 엔드 이펙트(118) 속에 설치될 때 일어날 수 있다. 스프링 장전식 커플링(142)은 각도 정렬상태로 회전될 때 3-로브 스플라인과 완전히 맞물린다. 리드 스크루(134)의 회전은 카트리지(100)의 구동 부재(144)를 병진운동시키는데 사용된다. 구동 모터(144)의 합성 운동(resulting motion)은 전개된 스테이플로 이루어진 일정한 열의 중심 아래에서 고정된 조직을 절단하기 위해서 스테이플을 전개하고 카트리지(100)의 나이프 부재(146)를 원위방향으로 전진이동시키는데 사용된다.

엔드 이펙터(118)는 제 1 유니버셜 조인트 조립체(148)와 제 2 유니버셜 조인트 조립체(150)를 포함한다. 제 1 유니버셜 조인트(148)는 클램핑 메커니즘(126)을 제 1 구동 샤프트(132)에 회전가능하게 연결한다. 제 2 유니버셜 조인트 조립체(150)는 연장 샤프트(136)를 제 2 구동 샤프트(138)에 회전가능하게 연결한다. 제 1 및 제 2 유니버셜 조인트 조립체(148, 150) 각각은 기구 샤프트(130)에 대한 엔드 이펙터(118)의 피칭운동과 요잉운동의 범위에 적합한 각도의 범위를 통하여 토크를 전달하도록 구성되어 있다. 사용될 수 있는 적합한 유니버셜 조인트 조립체의 세부사항은 2010년 11월 12일에 출원된 "이중 유니버셜 조인트(DOUBLE UNIVERSAL JOINT)"라는 명칭의 미국 출원 제12/945,740호(Attorney Docket No. ISRG02340/US)에 개시되어 있고, 그 전체 명세서는 본 명세서에 참조사항으로 통합되어 있다.

제 1 구동 샤프트(132)와 제 2 구동 샤프트(138)는 독자적으로 회전될 수 있는 기구 샤프트(130)의 센터라인에 대해 오프셋상태로 배치되어 있다. 제 1 구동 샤프트(132)와 제 2 구동 샤프트(138)를 작동시키는데 사용될 수 있는 적합한 구동 메커니즘의 세부사항은 2010년 11월 12일에 출원된 "독자적으로 회전하는 부재 내의 병렬 구동 샤프트용 모터 인터페이스(MOTOR INTERFACE FOR PARALLEL DRIVE SHAFTS WITHIN AN INDEPENDENTLY ROTATING MEMBERS)"라는 명칭의 미국 출원 제12/945,461호(Attorney Docket No. ISR02360/US)에 개시되어 있고, 그 전체 명세서는 본 명세서에 참조사항으로 통합되어 있다.

도 10은 카트리지(100)의 구성요소를 도시하고 있는 분해도이다. 도시된 구성요소는 리테이너(116, 66), 인쇄 회로 조립체(printed circuit assembly; PCA) 스프링(154), PCA(156), 카트리지 몸체(158), 스테이플 푸셔(160), 나이프 부재(146), 리드 스크루(134), 구동 부재(144), 스러스트 와셔(162), 리드 스크루 너트(164) 및 커버(166)를 포함한다. 카트리지 몸체(158)는 6열로 정렬되어 있는 스테이플 개구부(106)와 리테이너(66)를 가지고, 3열의 스테이플 개구부(106)는 길이방향 슬롯(108)의 각 측면 상에 배치되어 있다. 리테이너(116)는 카트리지(100)에 제거가능하게 부착가능하고, 카트리지(100)를 사용하기 전에 스테이플(152)을 유지하기 위해서 스테이플 개구부(106)를 덮는다. 스테이플 푸셔(160)는 스테이플(152)과 접속하고 카트리지 몸체(158)와 미끄러지듯 접속한다. 구동 부재(144)가 원위 단부(104)를 향하여 이동할 때, 리드 스크루(176)를 따르는 구동 부재(144)의 운동은 구동 부재(144)의 원위방향으로 향하고 있는 경사 표면(176)에 의하여 스테이플 푸셔(160)의 맞물림을 야기하여, 스테이플 푸셔(160)를 카트리지 몸체(158)에 대하여 위쪽으로 구동해서 스테이플(152)을 전개한다. 나이프 부재(146)는 근위 돌출부(168)와 원위 돌출부(170)를 포함한다. 커버(166)는 카트리지 몸체(158)에 부착된다.

도 11a와 도 11b에는 PCA(156)와 PCA 스프링(154)이 추가로 도시되어 있다. PCA 스프링(154)은 카트리지 몸체(158)와 접속하고 PCA(156)를 유지한다. PCA 스프링(154)은, 카트리지 몸체(158) 위를 걸어 잠궈서 PCA 스프링(154)을 유지하는 PCA 스프링 후크(172)를 포함한다. 카트리지(100)가 엔드 이펙터(118)에 부착될 때, 엔드 이펙터(118)의 기구 핀(174)은 PCA(156) 밑을 미끄럼이동하고 PCA(156)를 들어올리고, 이로써 PCA(156)를 기구 핀(174)과 전기적으로 연결하고 증가된 관련 공차의 사용을 허용한다. 그러나 이 배열은 기구 핀(174)이 PCA(156)와 적합한 접촉을 형성하는 한 문제되지 않는다. 따라서, 일부 실시예에서, PCA(156)는 에지 상에서 회전될 수 있고, 그 결과 나타나 있는 칩은 하중 경로(load path)를 벗어난다. PCA(156)는 카트리지(100)와 관련된 정보를 이용하는데 사용될 수 있고 그리고/또는 식별, 구성을 전자적으로 저장하는데 사용될 수 있다.

카트리지(100)는 다음의 조립체 순서를 이용하여 조립될 수 있다. 첫번째로, 카트리지 몸체(158)가 "바텀 업(bottom up)" 배향에 있는 상태에서, 스테이플 푸셔(160)는 스테이플 개구부(106) 속에 설치된다. 다음으로, 나이프 부재(146)는, 나이프 부재(146)의 근위 돌출부(168)가 카트리지 몸체(158) 내의 근위 리셉터클 속에 배치되어 있는 상태에서, 근위 나이프 보관소(110) 속에 설치된다. 다음으로, 구동 부재(144), 스러스트 와셔(162) 및 리드 스크루 너트(164)는 리드 스크루(134) 위에 설치되고, 리드 스크루 너트(164)는 리드 스크루(134)의 단부와 높이가 같아지도록 레이저 용접된다. 합성 리드 스크루 조립체는, 구동 부재(144)가 리드 스크루(134)의 근위 단부에 위치결정되어 있는 상태에서, 카트리지 몸체(158) 속에 설치된다. 다음으로, 커버(166)는 카트리지 몸체(158) 위에 설치된다. 합성 조립체는, 예컨대 합성 조립체를 윤활유 속에 침지함으로써 윤활될 수 있다. 다음으로, 조립체는 "탑 업(top up)" 배향으로 뒤집히고, PCA(156)는 설치된다. 다음으로, PCA 스프링(154)은 PCA 스프링 후크(172)가 걸어 잠길 때까지 카트리지 몸체(158) 위에서 밀린다. 다음으로, 스테이플(152)은 스테이플 개구부(106) 속에 설치되고, 그 후 리테이너(116)가 설치된다. 마지막으로, 데이터는 PCA(156) 속에 설치된다.

도 12에는 시작 위치(도시됨)부터 종료 위치(미도시됨)까지의 나이프 부재(146)의 작동과 관련 있는 카트리지(100)의 구성요소가 도시되어 있는데, 시작 위치에서는 나이프 부재(146)가 근위 나이프 보관소(110)에 의해 보호되고 종료 위치에서는 나이프 부재(146)가 원위 나이프 보관소(112)에 의해 보호된다. 리드 스크루(134)는 카트리지 몸체(158)에 대한 회전을 위해 장착되고, 카트리지 몸체(158)의 길이를 따라 뻗어 있다. 구동 부재(144)는, 리드 스크루(134)의 회전에 응답하여 리드 스크루(134)를 따르는 병진운동을 위하여, 내부에 나사산이 형성되어 있고 리드 스크루(134)와 연결되고 카트리지 몸체(158) 내에 미끄럼이동가능하게 장착된다. 구동 부재(144)는 하나 이상의 원위방향으로 향하고 있는 경사(176)를 포함하는데, 이 경사는 구동 부재(144)가 카트리지 몸체(100)의 원위 단부(104)를 향하여 전진이동될 때 스테이플 푸셔(160)에 맞물리도록 구성되어 있다. 나이프 부재(146)는 커팅 블레이드(178), 몸체부(180), 몸체부(180)의 양쪽으로부터 뻗어 있는 근위 돌출부(168), 또한 몸체부(180)의 양쪽으로부터 뻗어 있는 근위 돌출부(170)를 포함한다. 아래에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 구동 부재(144)가 그 도시되어 있는 시작 위치로부터 원위방향으로 전진이동될 때, 나이프 부재(146)는 구동 부재(144)가 원위 돌출부(170)에 접촉할 때까지 카트리지 몸체(158)에 대하여 정지상태로 존속하고, 그 후 나이프 부재(146)는 구동 부재(144)에 의하여 구동된다. 구동 부재(144)의 원위방향 이동거리의 종료지점 근처에서, 나이프 부재(146)의 원위 단부는 카트리지 몸체(158)의 캠 표면(182)을 따라 구동되고, 이로써 나이프 부재(146)의 원위 단부를 상승시켜 커팅 블레이드(178)를 카트리지 몸체(158)의 상부 표면(184) 아래와 원위 나이프 보관소(112) 속으로 하강시킨다. 나이프 부재 몸체부(180)는 길이방향 슬롯(108)을 형성하는, 카트리지 몸체(158)의 마주하는 표면에 의하여 구속된다. 나이프 근위 돌출부(168)와 원위 돌출부(170)는 길이방향 슬롯(108)의 폭을 넘어서 나이프 부재 몸체부(180)의 양쪽에서 뻗어 있고, 이로써 나이프 부재(146)를 카트리지 몸체(158)와 구동 부재(144)에 대하여 수직방향으로 구속하는데 이용된다.

도 13a 내지 도 13c에는 여러 가지 실시예에 따르는, 4열의 스테이플을 가지는 직선형 스테이플링 및 커팅 수술 도구의 스테이플 전개 관련 구성요소가 나타나 있다. 카트리지(100)와 유사하게도, 내부에 나사산이 형성된 구동 부재(144-4)는, 리드 스크루(134)의 회전에 응답하여 리드 스크루(134)를 따르는 병진운동을 위해, 리드 스크루(134)와 연결되고, 카트리지 몸체 내에 미끄럼이동가능하게 장착된다(미도시). 구동 부재(144-4)는 원위방향으로 향하고 있는 2개의 직선형 경사(176-4)를 포함하는데, 이 경사는 구동 부재(144-4)가 리드 스크루(134)를 따라 원위방향으로 전진이동될 때 스테이플 푸셔(160-4)에 맞물린다. 각각의 스테이플 푸셔(160-4)는 단일의 스테이플을 밀도록 구성되어 있다(미도시). 각각의 스테이플 푸셔(160-4)는 2개의 직선형 경사 표면(186-6)을 가지고, 이 표면은 구동 부재(144-4)의 상응하게 경사진 2개의 직선형 경사(176-4)와 접속하도록 구성되어 있다. 각각의 스테이플 푸셔(160-4)는 카트리지 몸체 내부의 스테이플 개구부와 미끄러지듯 접속하도록 형성되어 있는 단부(188-4)를 가진다.

구동 부재(144-4)는 나이프 부재(146)를 수용하고 나이프 부재(146)와 접속하도록 구성되어 있어서, 처음에는 나이프 부재(146)에 대하여 원위방향으로 이동하고, 이후 나이프 부재(146)를 카트리지 몸체의 원위 단부를 향하여 구동시키고, 나이프 부재(146)의 원위 단부를 카트리지 몸체(158)의 원위방향 경사(182) 위로 민다. 나이프 부재(146)와 접속하는 구동 부재(144-4) 특징부는 중앙 슬롯(190), 근위 리셉터클(192), 정상 표면(194) 및 원위 표면(196)을 포함한다. 중앙 슬롯(190)은, 근위 나이프 보관소(110) 내의 시작 위치로부터 원위 나이프 보관소(112) 내의 종료 위치까지의 나이프 부재(146)의 스트로크 내내 나이프 몸체부(180)를 수용한다. 근위 리셉터클(192)은 나이프 부재(146)가 구동 부재(144-4)에 의하여 원위방향으로 구동되는 동안 나이프 부재 근위 돌출부(168)를 수용한다. 정상 표면(194)은 근위 돌출부(168)와 접속하여, 구동 부재(144-4)의 최초의 원위방향 이동 동안 카트리지 몸체(158) 내의 리셉터클과 근위 돌출부(168) 사이의 맞물림을 확고히 하고, 이때 구동 부재(144-4)는 카트리지 몸체(158)와 나이프 부재(146) 모두에 대하여 원위방향으로 이동되고, 나이프 부재(146)는 근위 돌출부(168)와 관련 카트리지 몸체 리셉터클 사이의 맞물림에 의하여 카트리지 몸체(158)에 대하여 정지상태가 유지되고 있다. 나이프 부재(146)에 대한 구동 부재(144-4)의 최초의 상대적인 원위방향 이동 후에, 구동 부재 원위 표면(196)은 나이프 부재 원위 돌출부(170)와 접속하여, 구동 부재(146)를 원위방향으로 구동시키고, 나이프 부재(146)가 원위방향으로 구동되고 있을 때, 길이방향 슬롯(108)의 양쪽 측면 상의 카트리지 몸체(158)의 표면과 결합하여 원위 돌출부(170)의 수직방향 위치를 제어한다. 나이프 부재(146)의 원위 부분이 캠 표면(182) 위쪽으로 구동될 때, 원위 돌출부(170)는 원위 표면(196)으로부터 떨어져 있고, 나이프 부재(146)는, 나이프 부재 근위 돌출부(168)와 접속하여 나이프 부재(146)를 캠 표면(182)을 따라 구동시키는, 구동 부재 근위 리셉터클(192)의 근위 벽에 의해 구동되고, 이로써 커팅 블레이드(178)를 원위 나이프 보관소(112) 속에 집어넣는다.

도 14a에는 카트리지 몸체(158)의 원위 단부가 나타나 있다. 도 14b에는 스테이플 푸셔(160) 중 하나의 평면도와 사시도가 나타나 있다. 도시된 바와 같이, 스테이플 개구부(106)와 스테이플 푸셔(160)는 상보적인 형상을 가지고, 그 결과 각각의 스테이플 푸셔(160)는, 구동 부재(144)가 카트리지 원위 단부(104)를 향하여 병진운동될 때 구동 부재(144)에 의하여 구동되는 것에 응답하는 스테이플 개구부(106) 내부에서의 병진운동을 위하여, 스테이플 개구부(106) 중 하나 내부에 수용된다.

도 14c 내지 도 14h에는 구동 부재(144)의 추가적인 도시가 제공되어 있다. 도 14c에는 구동 부재(144)의 사시도가 나타나 있다. 도 14d에는 구동 부재(144)의 평면도가 나타나 있다. 도 14e에는 구동 부재(144)의 측면도가 나타나 있다. 도 14f에는 구동 부재(144)의 원위 단부가 나타나 있다. 도 14g에는 도 14d에 정의되어 있는 바와 같이 AA를 자른 단면도가 나타나 있다. 도 14h에는 도 14d에 정의되어 있는 바와 같이 BB를 자른 단면도가 나타나 있다.

도 15a 내지 도 15c에는 나이프 부재(146)의 추가적인 도시가 제공되어 있다. 여러 가지 실시예에서, 커팅 블레이드(178)는 나이프 부재 몸체부(180)에 일체를 이루어 형성되어 있다. 근위 돌출부(168)와 원위 돌출부(170)는 나이프 부재 몸체부(180)와 일체를 이룰 수 있고, 또는 나이프 부재 몸체부(180) 내의 횡단방향 홀 속에 핀을 압입함으로써 형성될 수 있다. 몸체부(180)와 핀은, 17-4 PH 스테인리스강, 440A 스테인리스강 또는 420 스테인리스강과 같은 적합한 재료로 형성될 수 있다. 커팅 블레이드(178)는 양쪽 측면 상의 그라운드 에지에 대해 경사형성되어 있지만, 그라운드 에지와 편평할 수도 있고, 또는 어느 한쪽 측면이 그라운드 상에 있으면서 다른 한쪽 측면만이 경사형성되어 있을 수도 있다. 추가적인 연마는 커팅 블레이드(178)의 각각의 측면 상에 다양한 각도를 생성하기 위해서 실행될 수 있다.

나이프 부재(146)의 구성은 커팅 블레이드(178)에 대해 튼튼한 지지를 제공할 수 있는데, 이는 커팅 블레이드(178)가 연조직 이외의 어떤 것을 완전히 절단하는데 사용되는 경우에 특히 이로울 수 있다. 예를 들어, 카트리지(100)가 스테이플을 미리 스테이플링된 조직 전체에 걸쳐 설치하는데 사용되는 것이 일어날 수 있고, 이로써 현존하는 스테이플을 커팅 블레이드(178)의 경로 내에 배치하는 것이 가능하고, 그 결과 현존하는 스테이플은 커팅 블레이드(178)에 의하여 절단될 것이다.

도 15d에는 나이프 부재(146)의 대체 구성이 도시되어 있다. 여러 가지 실시예에서, 나이프 부재는 후크형 팁(179)을 가진 커팅 블레이드(178)를 가지고 있다. 후크형 팁은 뭉툭해지고 원위방향으로 지나서 그리고 측면방향 위쪽, 즉 커팅 블레이드의 최정상 커팅 에지 쪽으로 돌출되어 있다. 후크형 팁(179)은 조직이 커팅 블레이드(178)의 높이 이상으로 기어오르는 것을 방지함으로써 조직의 전체 두께가 절단되는 것을 보장하는데 도움이 될 수 있다. 후크형 팁은, 장치가 고장나서 커팅 블레이드(178)가 노출된 상태로 방치된 경우에 수술실 스태프에 대한 부상의 위험을 감소시킬 수도 있다.

도 15e에는 나이프 부재(146)의 다른 대체 구성이 도시되어 있다. 여러 가지 실시예에서, 나이프 부재는 뭉툭해진 팁(184)을 가진 커팅 블레이드(178)를 가진다. 뭉툭해진 팁은 약간 원위방향으로 지나서 돌출되어 있지만(또는 동일직선상에 있지만), 측면방향 위쪽, 즉 커팅 블레이드(179)의 최정상 커팅 에지 쪽으로도 돌출되어 있다. 도 15d의 커팅 블레이드(178)의 후크형 팁(179)과 마찬가지로, 커팅 블레이드(179)의 뭉툭해진 팁(181)은 조직의 기어오름(climb-over)을 방지하고 우발적인 부상의 위험을 감소시키는데 도움이 될 수 있다.

도 15f에는 나이프 부재(146)의 다른 대체 구성이 도시되어 있다. 여러 가지 실시예에서, 나이프 부재는 뭉툭해진 팁을 가진 곡선형 커팅 블레이드(183)를 가지고 있다. 뭉툭해진 팁은 약간 원위방향으로 지나서 돌출되어 있지만(또는 동일직선상에 있지만), 측면방향 위쪽, 즉 커팅 블레이드(183)의 최정상 커팅 에지 쪽으로도 돌출되어 있다. 곡선형 커팅 블레이드(183)의 뭉툭해진 팁은 조직의 기어오름을 방지하고 우발적인 부상의 위험을 감소시키는데 도움이 될 수 있다. 곡선형 커팅 블레이드(183)는 또한 조직을 그 최중앙 부분 내부로 모아서 집중시킴으로써 이 목적에 도움이 될 수 있다. 이는 또한 집중 동작에 의한 최하부 블레이드/카트리지 접속을 조직이 막는 것을 방지하는데 도움을 줄 수 있다. 커팅 블레이드(183)는 양쪽 측면 상의 그라운드 에지에 대해 경사형성되어 있지만, 그라운드 에지와 편평할 수도 있고, 또는 어느 한쪽 측면이 그라운드 상에 있으면서 다른 한쪽 측면만이 경사형성되어 있을 수도 있다. 추가적인 연마는 커팅 블레이드(183)의 각각의 측면 상에 다양한 각도를 생성하기 위해서 실행될 수 있다.

도 15g에는 나이프 부재(146)의 다른 대체 구성이 도시되어 있다. 여러 가지 실시예에서, 나이프 부재는 곡선형 커팅 블레이드(185)를 가지고 있는데, 이 곡선형 커팅 블레이드는 도 15f의 곡선형 커팅 블레이드와 상당히 동일해서 동일한 특징부를 공유한다. 그러나, 곡선형 커팅 블레이드(185)는 뭉툭한 팁을 포함하지 않는데, 이는 일부 적용처에서 커팅 블레이드(185)만의 곡률이 조직의 기어오름을 방지할 수 있기 때문이다.

도 15h에는 나이프 부재(146)의 다른 대체 구성이 도시되어 있다. 여기에서, 나이프 부재(146)에는 한쪽 측면 상에서 측면방향으로 뻗어 있는 일체형 핀(187)이 형성되어 있다. 이 핀(187)은 도 15c의 핀(168, 170)과 유사한 방식으로 나이프 부재(146)를 카트리지(100)의 다른 부분에 부착하기 위해 각각 수형(male) 커플링 표면을 제공한다. 이 핀(187)은 다음과 같은 단계,즉 나이프 부재(146)를 핀(187)과 일체를 이루도록 형성하기 위해서 단일 피스의 원재료를 스탬핑가공하는 단계; 핀(187)을 별개의 나이프 부재(146) 속에 용접가공/프레스가공/접합가공하는 단계; 또는 나이프 부재(146)를 핀(187)과 일체를 이루도록 몰딩가공(필요한 만큼 추가로 단조가공과 함께 행함)하는 단계;로 형성될 수 있다. 이 핀(187)은 또한 나타나 있는 바와 같이 반대쪽 측면 상에 나이프 부재(146)의 양쪽 측면으로부터 뻗어 있을 수 있고, 또는 이 핀은 나이프 부재(146)의 상이하거나 동일한 근위 부분과 원위 부분에 있는 나이프 부재(146)의 각 측면으로부터 뻗어 있을 수 있다. 블라인드 홀을 형성하는 톱니형 표면(189)은 나이프 부재 속에서의 위의 공정 또는 그 후의 기계가공에 의하여 핀 반대편에 형성될 수 있다. 톱니형 표면(189)은 나이프 부재(146)를 카트리지(100)의 다른 부분에 부착하기 위해 암형(female) 커플링 표면을 각각 제공한다. 이러한 핀 구성이 본 명세서에 개시되어 있는 임의의 블레이드 설계에 적용될 수 있다는 것은 이해되어야 한다.

도 16a 내지 도16d에는, 근위 나이프 보관소(110) 내의 시작 위치로부터 원위 나이프 보관소(112) 내의 최종 위치까지의 나이프 부재(146)의 작동 동안에 카트리지(100)의 구성요소들의 상호작용이 도시되어 있다. 도 16a에는 카트리지 몸체(158)에 대한 나이프 부재(146)의 3가지 다른 위치가 나타나 있는데, 구체적으로는 나이프 부재(146)의 원위 단부가 카트리지 몸체 캠 표면(182) 위쪽으로 구동되기 전의 최근위 시작 위치, 중간 위치 및 원위 위치이다.

도 16a와 16b에 나타나 있는 바와 같이, 최근위 시작 위치에서, 구동 부재(144)는 리드 스크루(134)의 근위 단부에 위치결정되어 있고, 나이프 부재 근위 돌출부(168)는 카트리지 몸체(158) 내의 리셉터클(198) 내부에 배치되어 있다. 구동 부재 상부 표면(194)은 나이프 부재 근위 돌출부(168)와 접속하여 근위 돌출부(168)를 카트리지 몸체 리셉터클(198) 내에 유지하고, 이로써 근위 돌출부(168)와 카트리지 몸체 리셉터클(198) 사이의 맞물림을 확고히 한다. 나이프의 원위 단부는 카트리지 몸체(18)의 중앙 캐비티 천장(central cavity ceiling)(200)과 리드 스크루(134) 사이에 갇혀 있고, 나이프 부재 몸체부(180)는 길이방향 슬롯(108) 내부에 배치되어 있고, 이로써 나이프 부재(146)를 카트리지 몸체(158)에 대한 실질적으로 고정된 위치와 배향으로 저지한다.

최근위 시작 위치로부터, 리드 스크루(134)의 회전은 구동 부재(144)를 리드 스크루(134)를 따라서 원위방향으로 구동시킨다. 리드 스크루(134)를 따르는 구동 부재(144)의 원위방향 운동 중 "로스트 모션(lost-motion)" 시작 부분 내내, 근위 돌출부(168)는 구동 부재 상부 표면(194)에 의해 카트리지 몸체 리셉터클(198) 내에 갇혀있는 상태가 유지되고 있다. 구동 부재 원위 표면(196)이 나이프 부재 원위 돌출부(170)와 접촉하는 지점 쪽으로 구동 부재(144)가 원위방향으로 이동할 때, 구동 부재 근위 리셉터클(192)은 카트리지 몸체 리셉터클(198) 아래에 배치되어 있고, 이로써 근위 돌출부(168)를 카트리지 몸체 리셉터클(198)로부터 구동 부재 근위 리셉터클(192) 쪽으로 운반하기 위해서 나이프 부재(198)가 회전하는 것을 허용한다. 이 운반을 촉진하기 위하여, 나이프 부재 원위방향 표면(196)이 나이프 부재 원위 돌출부(170)와의 접촉을 통하여 나이프 부재(146)를 원위방향으로 구동시키고 있을 때, 카트리지 몸체 리셉터클(198)의 원위 표면(202)은, 아래를 향하는 힘을 근위 돌출부(168) 상에 전함으로써 그 운반을 강화하기 위해서 도시된 바와 같이 경사져 있다.

도 16c에는, 리드 스크루(134)를 따르는 구동 부재(144)의 원위방향 운동의 "로스트 모션" 부분 다음에 오는, 카트리지 몸체(158), 나이프 부재(146) 및 구동 부재(144) 사이의 상호작용이 도시되어 있다. 구동 부재 원위 표면(196)이 나이프 부재 원위 돌출부(170)와 접촉하게 되어 근위 돌출부(168)를 구동 부재 근위 리셉터클(192) 속에 운반하기 위해서 나이프 부재(146)를 회전시킨 후에, 리드 스크루(134)의 계속되는 회전은 구동 부재(144)의 계속되는 원위방향 운동과 이에 상응하는 나이프 부재(146)의 원위방향 운동을 야기한다. 계속되는 원위방향 운동 동안, 나이프 부재(146)는 구동 부재(146)와 카트리지 몸체(158)의 천장(200) 모두에 의하여 구속되어 있다.

도 16a와 도 16d에는 리드 스크루(134)를 따라 구동 부재(144)의 원위방향 운동의 종료 부분 동안 구동 부재(144), 나이프 부재(146) 및 카트리지 몸체(158)(특히 카트리지 몸체(158)의 캠 표면(182)) 사이의 상호작용이 도시되어 있다. 구동 부재(144)가 리드 스크루(134)를 따라 이동거리의 종료지점 근처에서 원위방향으로 전진이동될 때, 나이프 부재(146)의 원위 단부는 캠 표면(182)과 접촉하게 되고 도 16d에 도시되어 있는 최원위 종료 위치에 도달할 때까지 캠 표면(182)을 따라 차례로 구동되는데, 이 최원위 종료 위치는 구동 부재(144)가 리드 스크루(134)를 따르는 이동거리 종료지점에 도달하는 곳이다. 나이프 부재(146)의 원위 단부가 위쪽을 향하여 경사져 있는 캠 표면(182)을 따라 구동되는 결과로서, 나이프 부재(146)는 대체로 나이프 부재 근위 돌출부(168) 둘레에서 회전하고, 이로써 커팅 블레이드(178)를 원위 나이프 보관소(112) 속으로 하강시킨다.

직선형 스테이플링 방법과 커팅 방법

도 17에는 여러 가지 실시예에 따라서, 직선형 스테이플링 및 커팅 수술 기구로부터 스테이플을 전개하고 직선형 스테이플링 및 커팅 수술 기구 내에서 커팅 블레이드를 관절운동시키는 방법(210)의 단계가 나타나 있다. 적합한 직선형 스테이플링 및 커팅 기구는 이 방법(210)을 실시하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 설명되어 있는 직선형 스테이플링 및 커팅 수술 기구와 카트리지는 이 방법(210)을 실시하는데 사용될 수 있다.

단계(212)에서, 커팅 블레이드를 가지고 있는 나이프 부재는 직선형 스테이플링 및 커팅 수술 기구의 하우징의 내부에 지지되어 있다. 하우징은 근위 단부와 원위 단부를 가진다. 커팅 블레이드는 나이프 부재가 원위방향으로 이동될 때 절단하도록 구성되어 있다. 단계(214)에서, 구동 부재는 제 1 위치로부터 제 2 위치로의 제 1 이동을 통하여 원위방향으로 이동된다.

단계(216)에서, 나이프 부재는 나이프 부재가 원위방향으로 이동하는 것을 저지하기 위해서 구동 부재의 제 1 이동 동안 하우징과 연결된다. 여러 가지 실시예에서, 나이프 부재는 구동 부재의 원위방향으로의 약 4mm 이동 내내 원위방향으로 이동하는 것이 저지되어 있다. 여러 가지 실시예에서, 나이프 부재를 하우징과 연결하는 단계는 나이프 부재와 하우징 사이의 맞물림을 확고히 하기 위해서 구동 부재를 사용하는 단계를 포함한다. 여러 가지 실시예에서, 나이프 부재와 하우징 사이의 맞물림을 확고히 하기 위해서 구동 부재를 사용하는 단계는 구동 부재를 나이프 부재와 접속시키는 단계를 포함한다. 예를 들어, 나이프 부재는 제 1 돌출부를 포함할 수 있는데, 이 제 1 돌출부는 나이프 부재가 구동 부재의 제 1 이동 동안 원위방향으로 이동하는 것을 저지하기 위해서 하우징의 리셉터클과 구동 부재를 접속시킨다.

단계(218)에서, 구동 부재는 구동 부재의 제 2 위치로부터 제 3 위치로의 원위방향 제 2 이동 동안 나이프 부재를 원위방향으로 구동시키는데 사용된다. 여러 가지 실시예에서, 나이프 부재는 구동 특징부를 포함하는데, 이 구동 특징부는, 구동 부재의 제 1 이동 동안에는 구동 부재와 접속하지 않고 구동 부재의 제 2 이동 동안에는 구동 부재와 접속한다. 여러 가지 실시예에서, 나이프의 구동 특징부는 제 2 돌출부를 포함한다.

단계(220)에서, 구동 부재는 구동 부재의 제 2 이동 동안 스테이플을 전개하는데 사용된다. 예를 들어, 구동 부재는 스테이플을 전개하는 스테이플 푸셔와 접속하는 경사 표면을 포함할 수 있다.

도 18에는 여러 가지 실시예에 따라서 방법(210)으로 달성될 수 있는 선택적인 단계가 나타나 있다. 선택적인 단계(222)에서, 나이프 부재는 제 1 돌출부를 하우징의 리셉터클로부터 제거하기 위해서 회전된다. 선택적인 단계(224)에서, 제 1 돌출부는 구동 부재의 리셉터클 속에 받아들여진다. 선택적인 단계(226)에서, 제 1 돌출부는 구동 부재의 제 2 이동 동안 구동 부재의 리셉터클 내에 수용된다. 선택적인 단계(228)에서, 나이프 부재는 캠 표면을 따라 구동되고, 이로써 나이프 부재의 원위 단부를 상승시키고 커팅 블레이드를 하우징 속으로 하강시킨다.

본 명세서에 개시되어 있는 방법은 적합한 적용처에서 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 개시되어 있는 방법은 수술 기구에서 이용될 수 있는데, 이 수술 기구는 개방 또는 최소 침습(단일의 부위 또는 다수의 부위) 시술을 위하여 수동식 또는 동력공급식, 휴대용(hand-held) 또는 로봇식, 직접 제어식 또는 원격조종식일 수 있는 것이다.

다른 변경은 본 발명의 사상의 범위 내에 있다. 따라서, 본 발명은 여러 가지 수정과 대체 구성이 용이하지만, 도시된 특정 실시예는 도면에 나타나 있고 상술되어 있다. 그러나, 본 발명이 특정 형태나 개시되어 있는 형태로 제한되는 것은 의도되지 않았다는 것과, 본 발명이 첨부되는 특허청구범위에서 정의된 바와 같이 모든 수정사항, 대체 구성, 및 본 발명의 사상과 범위 내의 균등물을 내포할 수 있다는 것은 이해되어야 한다.

"힘(force)"이라는 용어는 본 명세서에서 달리 지시되거나 문맥상 명백히 모순되지 않는다면 힘과 토크 모두를 포함(특히 다음에 오는 특허청구범위의 문맥상)하는 것으로 해석되어야 한다. "일(a, an)" 및 "그(the)"라는 용어와, 본 발명을 설명하는 문맥상 이에 유사한 지시대상의 사용(특히 다음에 오는 특허청구범위의 문맥상)은 본 명세서에서 달리 지시되거나 문맥상 명백히 모순되지 않는다면 단수와 복수 모두를 내포하는 것으로 해석되어야 한다. "구비하는(comprising)", "가지는(having)", "포함하는(including)", 및 "포함하고 있는(containing)"이라는 표현은 달리 언급되지 않는다면 개방형(open-ended) 표현(즉, "포함하지만 이에 제한되지 않는(including, but not limited to)"을 의미함)으로 해석되어야 한다. "연결되는(connected)"이라는 용어는, 개재되어 있는 무언가가 있는 경우라도 어딘가의 내부에 부분적으로 또는 전체적으로 포함되어 있거나, 어딘가에 부착되어 있거나, 무언가와 함께 결합되어 있는 것으로 해석되어야 한다. 본 명세서에서의 값의 범위에 대한 설명은 본 명세서에서 달리 지시되지 않는다면 범위 내의 각각의 별개의 값을 개별적으로 지칭하는 약술(shorthand) 방법으로 이용되도록 의도되었을 뿐이고, 각각의 별개의 값은 마치 본 명세서에서 개별적으로 설명되어 있는 것처럼 본 명세서 내부에 통합되어 있다. 본 명세서에 설명되어 있는 모든 방법은 본 명세서에서 달리 지시되거나 문맥상 명백히 모순되지 않는다면 적합한 순서로 실행될 수 있다. 본 명세서에 제공되어 있는 일부나 모든 실시예, 즉 예시적인 용어(예컨대, "~와 같은(such as)")는 본 발명의 실시예를 더욱 잘 설명하도록 의도되었을 뿐이고, 달리 주장되지 않는다면 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다. 본 명세서의 어떤 용어도 본 발명의 실시에 필수적일 정도로 주장되지 않는 구성요소를 지시하는 것으로서 해석되어서는 안된다.

본 발명의 바람직한 실시예는 본 명세서에 설명되어 있고, 본 발명을 실시하기 위하여 발명자에게 알려진 최선의 실시예를 포함한다. 전술한 설명을 이해할 수 있다면, 바람직한 실시예에 대한 변경은 당해 기술분야에서의 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 본 발명에 의하면, 당해 기술분야에서의 통상의 기술자라면 이러한 변경을 적절히 이용할 수 있는 것을 예상할 수 있으며, 본 명세서에서 특히 설명되어 있는 것과 다른 방법으로 실시될 수 있다는 것을 알 수 있다. 따라서, 당해 발명에는 적용가능한 법률에 의하여 허용되는 바와 같이 본 명세서에 첨부되어 있는 특허청구범위에서 설명되는 본 발명의 균등물과 수정 모두가 포함된다. 더욱이, 본 명세서에서의 가능성 있는 모든 변경에서의 상술된 구성요소의 임의의 조합은, 본 명세서에서 달리 지시되고 있거나 문맥상 명백히 모순되지 않는다면 본 발명에 포함된다.

본 명세서에서 인용되어 있는 공보, 특허 출원 및 특허를 포함하는 모든 참고문헌은, 각각의 참고문헌이 개별적으로 그리고 특정적으로 지시되거나 그 전체로서 설명되어 있는 것과 같은 정도로, 참조사항으로서 본 명세서에 통합되어 있다.

Claims

수술 기구 내에서 커팅 블레이드를 관절운동시키는 방법으로서,
상기 방법은:
근위 단부와 원위 단부를 가지는 상기 수술 기구의 하우징 내부에 커팅 블레이드를 가지는 나이프 부재를 지지하는 단계로서, 상기 커팅 블레이드는 상기 나이프 부재가 원위방향으로 이동될 때 절단하도록 구성되는 단계;
구동 부재를 제 1 위치로부터 제 2 위치로의 제 1 이동을 통하여 원위방향으로 이동시키는 단계;
상기 나이프 부재가 원위방향으로 이동하는 것을 저지하기 위해서, 상기 구동 부재의 상기 제 1 이동 동안 상기 나이프 부재를 상기 하우징과 연결하는 단계;
상기 구동 부재의 상기 제 2 위치로부터 제 3 위치로의 원위방향 제 2 이동 동안 상기 나이프 부재를 원위방향으로 구동시키기 위해서, 상기 구동 부재를 사용하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 나이프 부재는 상기 구동 부재의 원위방향으로의 약 4mm 이동 내내 원위방향으로 이동하는 것이 저지되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 나이프 부재를 상기 하우징과 연결하는 상기 단계는, 상기 나이프 부재와 상기 하우징 사이의 맞물림을 확고히 하기 위해서 상기 구동 부재를 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 나이프 부재와 상기 하우징 사이의 맞물림을 확고히 하기 위해서 상기 구동 부재를 사용하는 상기 단계는, 상기 구동 부재를 상기 나이프 부재와 접속시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 나이프 부재는, 상기 나이프 부재가 상기 구동 부재의 제 1 이동 동안 원위방향으로 이동하는 것을 저지하기 위해서 상기 하우징의 리셉터클 및 상기 구동 부재와 접속하고 있는, 제 1 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1 돌출부를 상기 하우징의 리셉터클로부터 제거하기 위해서 상기 나이프 부재를 회전시키는 단계를 더 구비하는 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 제 1 돌출부를 상기 구동 부재의 리셉터클 속에 받아들이는 단계; 및
상기 구동 부재의 제 2 이동 동안 상기 제 1 돌출부를 상기 구동 부재의 리셉터클 내에 수용하는 단계;를 더 구비하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 나이프 부재는 상기 구동 부재의 제 1 이동 동안 상기 구동 부재와 접속하지 않고 상기 구동 부재의 제 2 이동 동안 상기 구동 부재와 접속하는 구동 특징부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 나이프의 구동 특징부는 제 2 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 나이프 부재를 캠 표면을 따라 구동시킴으로써, 상기 나이프 부재의 원위 단부를 상승시키고 상기 커팅 블레이드를 상기 하우징 속으로 하강시키는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 구동 부재의 제 2 이동 동안 스테이플들을 전개하기 위해서 상기 구동 부재를 사용하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
샤프트 원위 단부와 샤프트 근위 단부를 가지는 기다란 샤프트;
상기 샤프트 원위 단부에 연결되고 반대편에 있는 죠들을 포함하는 엔드 이펙터;
상기 죠들 중 하나에 포함되어 있는 하우징;
원위방향으로의 이동을 위하여 상기 하우징 내부에서 지지되는 나이프 부재; 및
원위방향으로의 이동을 위하여 상기 하우징 내부에 미끄럼이동가능하게 장착되는 구동 부재;를 구비하고,
상기 하우징은 하우징 근위 단부, 하우징 원위 단부, 상기 하우징 근위 단부와 하우징 원위 단부 사이에 뻗어 있는 상부 표면, 상기 하우징 근위 단부와 하우징 원위 단부 사이에 뻗어 있는 중앙 캐비티, 및 상기 상부 표면을 통과하여 뻗어 있는 길이방향 슬롯을 포함하고,
상기 나이프 부재는 상기 나이프 부재가 원위방향으로 이동될 때 절단하도록 구성되어 있는 커팅 블레이드를 가지고,
상기 나이프 부재는, 상기 나이프 부재가 원위방향으로 이동하는 것을 저지하기 위해서, 상기 구동 부재의 제 1 위치로부터 제 2 위치로 원위방향으로의 제 1 이동 동안 상기 하우징과 연결되고, 상기 구동 부재의 제 2 위치로부터 제 3 위치로의 원위방향으로의 제 2 이동 동안 상기 구동 부재에 의하여 원위방향으로 구동되는 것을 특징으로 하는 수술 기구.
제 12 항에 있어서,
상기 나이프 부재는 상기 구동 부재의 원위방향으로의 약 4mm 이동 내내 원위방향으로의 이동이 저지되는 것을 특징으로 하는 수술 기구.
제 12 항에 있어서,
상기 구동 부재는, 상기 나이프 부재가 원위방향으로 이동하는 것을 저지하기 위해서, 상기 구동 부재의 제 1 이동 동안 상기 나이프 부재와 하우징 사이의 맞물림을 확고히 하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 수술 기구.
제 14 항에 있어서,
상기 구동 부재는, 상기 나이프 부재가 원위방향으로 이동하는 것을 저지하기 위해서, 상기 구동 부재의 제 1 이동 동안 상기 나이프 부재와 하우징 사이의 맞물림을 확고히 하기 위해서 상기 나이프 부재와 접속하는 것을 특징으로 하는 수술 기구.
제 15 항에 있어서,
상기 나이프 부재는, 상기 나이프 부재가 상기 구동 부재의 제 1 이동 동안 원위방향으로 이동하는 것을 저지하기 위해서 상기 하우징의 리셉터클 및 상기 구동 부재와 접속하고 있는, 제 1 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 기구.
제 16 항에 있어서,
상기 나이프 부재는 상기 구동 부재가 상기 제 3 위치에 도달하기 전에 상기 하우징의 리셉터클로부터 상기 제 1 돌출부를 제거하기 위해서 회전되는 것을 특징으로 하는 수술 기구.
제 17 항에 있어서,
상기 구동 부재의 리셉터클은, 상기 제 1 돌출부를 받아들이고 상기 구동 부재의 제 2 이동 동안 상기 제 1 돌출부를 수용하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수술 기구.
제 12 항에 있어서,
상기 나이프 부재는 구동 특징부를 포함하고, 상기 구동 부재는, 상기 구동 부재의 제 1 이동 동안에는 상기 구동 특징부와 접속하지 않고, 상기 구동 부재의 제 2 이동 동안에는 상기 나이프 부재를 원위방향으로 구동시키기 위해서 상기 구동 특징부와 접속하고 있는 것을 특징을 하는 수술 기구.
제 19 항에 있어서,
상기 구동 특징부는 제 2 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수술 기구.
제 12 항에 있어서,
상기 구동 부재가 상기 제 3 위치로부터 제 4 위치로의 제 3 이동을 통하여 원위방향으로 이동되어 상기 나이프 부재의 원위 단부를 상승시키고 상기 커팅 블레이드를 상기 하우징 속으로 하강시킬 때, 상기 나이프 부재와 접속하도록 구성되어 있는 캠 표면을 구비하는 것을 특징으로 하는 수술 기구.
제 12 항에 있어서,
상기 하우징은 상기 상부 표면과 상기 중앙 캐비티 사이에 뻗어 있는 복수 개의 스테이플 개구부를 포함하고, 상기 수술 기구는 상기 스테이플 개구부들 내에 배치되어 있는 복수 개의 스테이플을 구비하고, 상기 스테이플 각각은 상기 구동 부재의 원위방향으로의 이동에 응답하여 전개되는 것을 특징으로 하는 수술 기구.
수술 기구의 탈착가능한 카트리지로서,
상기 카트리지는:
상기 수술 기구의 엔드 이펙터에 탈착가능한 하우징;
상기 하우징에 대하여 회전시키기 위하여 상기 하우징과 연결되어 있는 리드 스크루;
상기 리드 스크루와 회전가능하게 연결되어 있는 회전 입력부;
원위방향으로의 이동을 위하여 상기 하우징 내부에 지지되어 있는 나이프 부재; 및
상기 리드 스크루의 회전에 응답하여 상기 리드 스크루를 따르는 이동을 위하여 상기 하우징 내에 장착되어 있고 상기 리드 스크루와 연결되어 있는 구동 부재;를 구비하고,
상기 하우징은 근위 단부, 원위 단부, 상기 근위 단부와 상기 원위 단부 사이에 뻗어 있는 상부 표면, 상기 근위 단부와 원위 단부 사이에 뻗어 있는 중앙 캐비티, 및 상기 상부 표면을 통과하여 뻗어 있는 길이방향 슬롯을 포함하고,
상기 회전 입력부는 상기 하우징이 상기 엔드 이펙터에 부착되어 있을 때 상기 수술 기구의 회전 출력부와 연결되도록 구성되어 있고,
상기 나이프 부재는, 상기 나이프 부재가 원위방향으로 이동될 때 절단하도록 구성되어 있는 커팅 블레이드를 가지고,
상기 나이프 부재는, 상기 나이프 부재가 원위방향으로 이동하는 것을 저지하기 위해서 상기 구동 부재의 제 1 위치로부터 제 2 위치로의 원위방향으로의 제 1 이동 동안 상기 하우징과 연결되고, 상기 구동 부재의 상기 제 2 위치로부터 제 3위치로의 원위방향으로의 제 2 이동 동안 상기 구동 부재에 의해 원위방향으로 구동되는 것을 특징으로 하는 카트리지.
제 23 항에 있어서,
상기 하우징은 상기 상부 표면과 상기 중앙 캐비티 사이에 뻗어 있는 복수개의 스테이플 개구부를 포함하고, 상기 카트리지는 상기 스테이플 개구부들에 배치되어 있는 복수 개의 스테이플을 더 구비하고, 상기 스테이플 각각은 상기 구동 부재의 원위방향으로의 이동에 응답하여 전개되는 것을 특징으로 하는 카트리지.