KR20190095382A - 일체형 샤프트 조립체 토크 렌치를 갖는 초음파 수술 기구 - Google Patents

일체형 샤프트 조립체 토크 렌치를 갖는 초음파 수술 기구 Download PDF

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Abstract

수술 기구는 엔드 이펙터, 샤프트 조립체, 및 샤프트 조립체와 일체로 연결되는 토크 렌치를 포함한다. 샤프트 조립체는 샤프트 조립체를 통해 연장되는 음향 도파관을 갖고, 엔드 이펙터는 샤프트 조립체로부터 원위방향으로 돌출된다. 음향 도파관은 초음파 트랜스듀서 조립체와 회전가능하게 결합하도록 구성되는 근위 단부 부분을 갖는다. 토크 렌치는 음향 도파관에 인가되는 토크를 미리 결정된 토크까지 전달하도록 구성된다. 토크 렌치의 일부분은 미리 결정된 토크보다 큰 토크를 받을 때 편향되도록 구성된다. 따라서, 토크 렌치의 일부분은 초음파 트랜스듀서 조립체에 대한 음향 도파관의 결합을 미리 결정된 토크로 제한하기 위해 음향 도파관에 대해 미끄러진다.

Description

일체형 샤프트 조립체 토크 렌치를 갖는 초음파 수술 기구
다양한 수술 기구(surgical instrument)는 (예컨대, 조직 세포 내의 단백질을 변성시킴으로써) 조직을 절단 및/또는 봉합하기 위해 초음파 주파수에서 진동하는 블레이드 요소(blade element)를 갖는 엔드 이펙터(end effector)를 포함한다. 이들 기구는 전력을 초음파 진동으로 변환시키는 압전 소자(piezoelectric element)를 포함하고, 초음파 진동은 음향 도파관(acoustic waveguide)을 따라 블레이드 요소로 전달된다. 절단 및 응고의 정밀도는 외과의의 기술에 의해, 그리고 전력 레벨, 블레이드 에지, 조직 당김(traction) 및 블레이드 압력의 조절에 의해 제어될 수 있다.
초음파 수술 기구의 예는, 모두 미국 오하이오주 신시내티 소재의 에티콘 엔도-서저리, 인크.(Ethicon Endo-Surgery, Inc.)에 의한, 하모닉 에이스(HARMONIC ACE)(등록상표) 초음파 전단기(Ultrasonic Shear), 하모닉 웨이브(HARMONIC WAVE)(등록상표) 초음파 전단기, 하모닉 포커스(HARMONIC FOCUS)(등록상표) 초음파 전단기, 및 하모닉 시너지(HARMONIC SYNERGY)(등록상표) 초음파 블레이드(Ultrasonic Blade)를 포함한다. 그러한 장치 및 관련 개념의 추가의 예가, 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 1994년 6월 21일자로 허여된, 발명의 명칭이 "초음파 수술 기구를 위한 클램프 응고기/절단 시스템(Clamp Coagulator/Cutting System for Ultrasonic Surgical Instruments)"인 미국 특허 제5,322,055호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 1999년 2월 23일자로 허여된, 발명의 명칭이 "개선된 클램프 메커니즘을 갖는 초음파 클램프 응고기 장치(Ultrasonic Clamp Coagulator Apparatus Having Improved Clamp Mechanism)"인 미국 특허 제5,873,873호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 1997년 10월 10일자로 출원된, 발명의 명칭이 "개선된 클램프 아암 피봇 장착부를 갖는 초음파 클램프 응고기 장치(Ultrasonic Clamp Coagulator Apparatus Having Improved Clamp Arm Pivot Mount)"인 미국 특허 제5,980,510호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2001년 12월 4일자로 허여된, 발명의 명칭이 "초음파 수술 기구에 사용하기 위한 기능적 균형 비대칭성을 가진 블레이드(Blades with Functional Balance Asymmetries for use with Ultrasonic Surgical Instruments)"인 미국 특허 제6,325,811호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2004년 8월 10일자로 허여된, 발명의 명칭이 "초음파 수술 기구에 사용하기 위한 기능적 균형 비대칭성을 가진 블레이드(Blades with Functional Balance Asymmetries for Use with Ultrasonic Surgical Instruments)"인 미국 특허 제6,773,444호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2004년 8월 31일자로 허여된, 발명의 명칭이 "초음파 소작 및 절단 기구를 가진 로봇 수술 도구(Robotic Surgical Tool with Ultrasound Cauterizing and Cutting Instrument)"인 미국 특허 제6,783,524호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2013년 6월 11일자로 허여된, 발명의 명칭이 "초음파 수술 기구를 위한 회전식 트랜스듀서 장착부(Rotating Transducer Mount for Ultrasonic Surgical Instruments)"인 미국 특허 제8,461,744호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2013년 11월 26일자로 허여된, 발명의 명칭이 "초음파 수술 기구 블레이드(Ultrasonic Surgical Instrument Blades)"인 미국 특허 제8,591,536호; 및 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 2014년 1월 7일자로 허여된 발명의 명칭이 "인체공학적 수술 기구(Ergonomic Surgical Instruments)"인 미국 특허 제8,623,027호에 개시되어 있다.
초음파 수술 기구의 또 다른 추가의 예가, 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2006년 4월 13일자로 공개된, 발명의 명칭이 "초음파 수술 기구에 사용하기 위한 조직 패드(Tissue Pad for Use with an Ultrasonic Surgical Instrument)"인 미국 특허 출원 공개 제2006/0079874호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2007년 8월 16일자로 공개된, 발명의 명칭이 "절단 및 응고를 위한 초음파 장치(Ultrasonic Device for Cutting and Coagulating)"인 미국 특허 출원 공개 제2007/0191713호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2007년 12월 6일자로 공개된, 발명의 명칭이 "초음파 도파관 및 블레이드(Ultrasonic Waveguide and Blade)"인 미국 특허 출원 공개 제2007/0282333호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2008년 8월 21일자로 공개된, 발명의 명칭이 "절단 및 응고를 위한 초음파 장치(Ultrasonic Device for Cutting and Coagulating)"인 미국 특허 출원 공개 제2008/0200940호; 및 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2010년 3월 18일자로 공개된, 발명의 명칭이 "손가락 끝 제어를 위한 초음파 장치(Ultrasonic Device for Fingertip Control)"인 미국 특허 출원 공개 제2010/0069940호에 개시되어 있다.
몇몇 초음파 수술 기구는, 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2012년 5월 10일자로 공개된, 발명의 명칭이 "의료 장치를 위한 재충전 시스템(Recharge System for Medical Devices)"인 미국 특허 출원 공개 제2012/0112687호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2012년 5월 10일자로 공개된, 발명의 명칭이 "충전 장치를 가진 수술 기구(Surgical Instrument with Charging Devices)"인 미국 특허 출원 공개 제2012/0116265호; 및/또는 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2010년 11월 5일자로 출원된, 발명의 명칭이 "에너지-기반 수술 기구(Energy-Based Surgical Instruments)"인 미국 특허 출원 제61/410,603호에 개시된 것과 같은 무선 트랜스듀서(cordless transducer)를 포함할 수 있다.
부가적으로, 몇몇 초음파 수술 기구는 관절식 샤프트 섹션 및/또는 굽힘가능 초음파 도파관을 포함할 수 있다. 그러한 초음파 수술 기구의 예가, 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 1999년 4월 27일자로 허여된, 발명의 명칭이 "관절식 초음파 수술 기구(Articulating Ultrasonic Surgical Instrument)"인 미국 특허 제5,897,523호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 1999년 11월 23일자로 허여된, 발명의 명칭이 "초음파 폴립 스네어(Ultrasonic Polyp Snare)"인 미국 특허 제5,989,264호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2000년 5월 16일자로 허여된, 발명의 명칭이 "관절운동가능 초음파 수술 기기(Articulable Ultrasonic Surgical Apparatus)"인 미국 특허 제6,063,098호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2000년 7월 18일자로 허여된, 발명의 명칭이 "관절식 초음파 수술 기구(Articulating Ultrasonic Surgical Instrument)"인 미국 특허 제6,090,120호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2002년 9월 24일자로 허여된, 발명의 명칭이 "수술 기구를 위한 작동 메커니즘(Actuation Mechanism for Surgical Instruments)"인 미국 특허 제6,454,782호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2003년 7월 8일자로 허여된, 발명의 명칭이 "관절식 초음파 수술 전단기(Articulating Ultrasonic Surgical Shears)"인 미국 특허 제6,589,200호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2004년 6월 22일자로 허여된, 발명의 명칭이 "길이방향 진동의 방향을 변화시키기 위한 방법 및 도파관(Method and Waveguides for Changing the Direction of Longitudinal Vibrations)"인 미국 특허 제6,752,815호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2006년 11월 14일자로 허여된, 발명의 명칭이 "관절식 초음파 수술 전단기(Articulating Ultrasonic Surgical Shears)"인 미국 특허 제7,135,030호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2009년 11월 24일자로 허여된, 발명의 명칭이 "의료용 초음파 블레이드를 갖는 초음파 의료 기구(Ultrasound Medical Instrument Having a Medical Ultrasonic Blade)"인 미국 특허 제7,621,930호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2014년 1월 2일자로 공개된, 발명의 명칭이 "관절식 샤프트를 가진 수술 기구(Surgical Instruments with Articulating Shafts)"인 미국 특허 출원 공개 제2014/0005701호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2014년 1월 2일자로 공개된, 발명의 명칭이 "관절식 샤프트를 가진 수술 기구(Surgical Instruments with Articulating Shafts)"인 미국 특허 출원 공개 제2014/005703호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2014년 4월 24일자로 공개된, 발명의 명칭이 "수술 기구를 위한 가요성 고조파 도파관/블레이드(Flexible Harmonic Waveguides/Blades for Surgical Instruments)"인 미국 특허 출원 공개 제2014/0114334호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2015년 3월 19일자로 공개된, 발명의 명칭이 "초음파 수술 기구를 위한 관절 특징부(Articulation Features for Ultrasonic Surgical Instrument)"인 미국 특허 출원 공개 제2015/0080924호; 및 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2014년 4월 22일자로 출원된, 발명의 명칭이 "관절식 엔드 이펙터를 갖는 초음파 수술 장치(Ultrasonic Surgical Device with Articulating End Effector)"인 미국 특허 출원 제14/258,179호에 개시되어 있다.
몇몇 수술 기구 및 시스템이 제조 및 사용되었지만, 본 발명자 이전의 누구도 첨부된 청구범위에 기술된 본 발명을 제조하거나 사용하지 않았던 것으로 여겨진다.
본 명세서는 본 기술을 특별히 지적하고 명확하게 청구하는 청구범위로 끝맺고 있지만, 본 기술은 유사한 도면 부호가 동일한 요소를 식별하는 첨부 도면과 관련하여 취해진 소정 예의 하기 설명으로부터 더욱 잘 이해될 것으로 여겨진다.
도 1은 손잡이 조립체, 샤프트 조립체, 및 엔드 이펙터를 갖는 제1 예시적인 초음파 수술 기구의 사시도.
도 2는 초음파 수술 기구의 일회용 부분이 초음파 수술 기구의 재사용가능 부분으로부터 제거된, 도 1의 초음파 수술 기구의 부분 분해도.
도 3a는 폐쇄 위치에 있는 도 1의 엔드 이펙터의 확대 측면도.
도 3b는 개방 위치에 있는 도 1의 엔드 이펙터의 확대 측면도.
도 4a는 로킹해제 위치(unlocked position)에 있는 도 1의 초음파 수술 기구의 일체형 슬립 로크(slip lock)의 확대 평면도.
도 4b는 로킹 위치(locked position)에 있는 도 4a의 일체형 슬립 로크의 확대 평면도.
도 5a는 명확성을 위해 다양한 구성요소가 제거된, 로킹해제 위치에 있는 도 4a의 일체형 슬립 로크의 확대 측면도.
도 5b는 명확성을 위해 다양한 구성요소가 제거된, 로킹 위치에 있는 도 4b의 일체형 슬립 로크의 확대 측면도.
도 6은 도 4a의 일체형 슬립 로크의 로크 스위치의 사시도.
도 7은 도 1의 초음파 수술 기구의 맞물림 칼라(engagement collar)의 사시도.
도 8a는 로킹해제 상태에 있는 일체형 로크 렌치를 제공하는, 도 7의 맞물림 칼라로부터 맞물림 해제된 도 4a의 로크 스위치의 사시도.
도 8b는 로킹 상태에 있는 일체형 로크 렌치를 제공하는, 도 7의 맞물림 칼라와 맞물린 도 4a의 로크 스위치의 사시도.
도 9a는 맞물림 칼라의 회전을 억제하는 방식으로 도 7의 맞물림 칼라와 맞물린 도 4a의 로크 스위치의 배면도.
도 9b는 미리 결정된 토크로 맞물림 칼라의 회전을 해제시키는 방식으로 도 7의 맞물림 칼라와 맞물린 도 4a의 로크 스위치의 배면도.
도 10은 손잡이 조립체 및 샤프트 조립체를 갖는 제2 예시적인 초음파 수술 기구의 측면도.
도 11은 도 10의 초음파 수술 기구의 부분 분해 측면도.
도 12는 초음파 트랜스듀서 조립체에 관하여 명확성을 위해 다양한 구성요소가 제거된 도 10의 손잡이 조립체의 근위(proximal) 부분의 부분 측면도.
도 13은 초음파 트랜스듀서 조립체를 갖는 도 10의 손잡이 조립체의 근위 부분의 원위(distal) 단부도.
도 14a는 명확성을 위해 다양한 구성요소가 제거되고 길이방향 캐치 로크(catch lock)가 로킹해제 위치에 있는, 도 10의 초음파 수술 기구의 측면도.
도 14b는 명확성을 위해 다양한 구성요소가 제거되고 길이방향 캐치 로크가 로킹 위치에 있는, 도 10의 초음파 수술 기구의 측면도.
도 15a는 제1 일체형 노브 슬립 조립체 및 도 14b의 초음파 트랜스듀서 조립체가 로킹 위치에 있는 도 10의 샤프트 조립체의 확대 측면도.
도 15b는 샤프트 조립체가 초음파 트랜스듀서 조립체와 결합된, 도 10의 샤프트 조립체와 도 15a의 제1 일체형 노브 슬립 조립체의 확대 측면도.
도 15c는 샤프트 조립체와 초음파 트랜스듀서 조립체 사이의 결합시 샤프트 조립체가 초음파 트랜스듀서 조립체에 대해 미끄러지는, 도 10의 샤프트 조립체와 도 15a의 제1 일체형 노브 슬립 조립체의 확대 측면도.
도 16a는 제2 일체형 노브 슬립 조립체 및 도 14b의 초음파 트랜스듀서 조립체가 로킹 위치에 있는 도 10의 샤프트 조립체의 확대 측면도.
도 16b는 샤프트 조립체가 초음파 트랜스듀서 조립체와 결합된, 도 10의 샤프트 조립체와 도 16a의 제2 일체형 노브 슬립 조립체의 확대 측면도.
도 16c는 샤프트 조립체와 초음파 트랜스듀서 조립체 사이의 결합시 샤프트 조립체가 초음파 트랜스듀서 조립체에 대해 미끄러지는, 도 10의 샤프트 조립체와 도 16a의 제2 일체형 노브 슬립 조립체의 확대 측면도.
도 17a는 제3 일체형 노브 슬립 조립체 및 도 14b의 초음파 트랜스듀서 조립체가 로킹 위치에 있는 도 10의 샤프트 조립체의 확대 측면도.
도 17b는 샤프트 조립체가 초음파 트랜스듀서 조립체와 결합된, 도 10의 샤프트 조립체와 도 17a의 제3 일체형 노브 슬립 조립체의 확대 측면도.
도 17c는 샤프트 조립체와 초음파 트랜스듀서 조립체 사이의 결합시 샤프트 조립체가 초음파 트랜스듀서 조립체에 대해 미끄러지는, 도 10의 샤프트 조립체와 도 17a의 제3 일체형 노브 슬립 조립체의 확대 측면도.
도면은 임의의 방식으로 제한하도록 의도되지 않으며, 본 기술의 다양한 실시 형태가 도면에 반드시 도시될 필요는 없는 것을 포함하는, 다양한 다른 방식으로 수행될 수 있음이 고려된다. 명세서에 포함되어 그 일부를 형성하는 첨부 도면은 본 기술의 여러 태양을 예시하고, 상세한 설명과 함께 본 기술의 원리를 설명하는 역할을 하지만, 본 기술이 도시된 정확한 배열로 제한되는 것은 아님을 이해할 것이다.
본 기술의 소정 예의 하기 설명은 그의 범주를 제한하는 데 사용되어서는 안 된다. 본 기술의 다른 예, 특징, 태양, 실시 형태 및 이점은 예시로서 본 기술을 수행하기 위해 고려되는 최상의 모드들 중 하나인 하기 설명으로부터 당업자에게 명백하게 될 것이다. 실현될 바와 같이, 본 명세서에 설명된 본 기술은, 모두 본 기술로부터 벗어남이 없이, 다른 상이한 그리고 명백한 태양이 가능하다. 따라서, 도면 및 설명은 본질적으로 제한적이 아닌 예시적인 것으로 간주되어야 한다.
또한, 본 명세서에 기술된 교시 내용, 표현, 실시 형태, 실시예 등 중 임의의 하나 이상이 본 명세서에 기술된 다른 교시 내용, 표현, 실시형태, 실시예 등 중 임의의 하나 이상과 조합될 수 있다는 것이 이해된다. 따라서, 하기에 기술되는 교시 내용, 표현, 실시 형태, 실시예 등은 서로에 대해 별개로 고려되지 않아야 한다. 본 명세서의 교시 내용이 조합될 수 있는 다양한 적합한 방식은 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 용이하게 명백할 것이다. 그러한 변경 및 변형은 청구범위의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다.
개시 내용의 명료성을 위해, 본 명세서에서 용어 "근위" 및 "원위"는 수술 기구의 사람 또는 로봇 조작자에 대하여 정의된다. 용어 "근위"는 수술 기구의 사람 또는 로봇 조작자에 보다 가깝고 수술 기구의 수술용 엔드 이펙터로부터 보다 멀리 떨어진 요소의 위치를 지칭한다. 용어 "원위"는 수술 기구의 수술용 엔드 이펙터에 보다 가깝고 수술 기구의 사람 또는 로봇 조작자로부터 보다 멀리 떨어진 요소의 위치를 지칭한다. 편의 및 명료화를 위해, "상부", "하부", "내측", 및 "외측"과 같은 공간 용어가 본 명세서에서 도면에 관하여 사용될 수 있다는 것이 또한 이해될 것이다. 그러나, 수술 기구는 많은 배향 및 위치로 사용되며, 이들 용어는 제한적이고 절대적인 것으로 의도되지는 않는다. 따라서, 용어 "근위", "원위", "상부", "하부", "내측", 및 "외측"은 상대적인 용어이며, 본 명세서에 개시된 본 발명을 불필요하게 제한하도록 의도되지 않는다.
I. 예시적인 초음파 수술 기구
도 1은 제1 예시적인 초음파 수술 기구(10)를 도시한다. 기구(10)의 적어도 일부는 본 명세서에서 인용되는 다양한 특허, 특허 출원 공개, 및 특허 출원 중 임의의 것의 교시 내용 중 적어도 일부에 따라 구성되고 작동가능할 수 있다. 그에 기술된 바와 같이 그리고 더욱 상세히 후술될 바와 같이, 기구(10)는 실질적으로 동시에 조직을 절단하고 조직(예컨대, 혈관 등)을 봉합 또는 용접하도록 작동가능하다.
본 예의 기구(10)는 손잡이 조립체(12), 샤프트 조립체(14) 및 엔드 이펙터(16)를 포함한다. 손잡이 조립체(12)는 권총형 그립(pistol grip)(20) 및 버튼(22)들을 포함하는 본체(18a)를 포함한다. 손잡이 조립체(12)는 또한 권총형 그립(20)을 향해 그리고 그로부터 멀리 피벗가능한 트리거(trigger)(24)를 포함한다. 그러나, 가위 그립 구성을 포함하지만 이로 한정되지 않는 다양한 다른 적합한 구성이 사용될 수 있음을 이해하여야 한다. 엔드 이펙터(16)는 초음파 블레이드(26) 및 피벗식 클램프 아암(pivoting clamp arm)(28)을 포함한다. 클램프 아암(28)은, 권총형 그립(20)을 향한 트리거(24)의 피벗에 응답하여 클램프 아암(28)이 초음파 블레이드(26)를 향해 피벗가능하도록 그리고 권총형 그립(20)으로부터 멀어지는 트리거(24)의 피벗에 응답하여 클램프 아암(28)이 초음파 블레이드(26)로부터 멀리 피벗가능하도록 트리거(24)와 결합된다. 클램프 아암(28)이 트리거(24)와 결합될 수 있는 다양한 적합한 방식이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 몇몇 버전들에서, 클램프 아암(28) 및/또는 트리거(24)를 도 1에 도시된 개방 위치로 편의시키기 위해 하나 이상의 탄성 부재가 사용된다.
또한, 이러한 예의 기구(10)는 도 2에 더욱 상세히 예시된 바와 같이 일회용 조립체(29a) 및 재사용가능 조립체(29b)를 포함한다. 예로서, 일회용 조립체(29a)는 일반적으로 샤프트 조립체(14), 엔드 이펙터(16), 버튼(22), 트리거(24), 및 또한 본 명세서에서 샤프트 조립체 본체(18b)로 지칭될 수 있는 본체(18b)의 일부분을 포함한다. 또 다른 예로서, 재사용가능 조립체(29b)는 일반적으로 권총형 그립(20) 및 초음파 트랜스듀서 조립체(30)(도 6a 참조)를 갖는 본체(18a)의 나머지 부분을 포함한다. 이를 위해, 샤프트 조립체 본체(18b)와 손잡이 조립체 본체(18a)는 집합적으로 본 명세서에서 간단히 본체(18a, 18b)로 지칭될 수 있다. 재사용가능 조립체(29b)의 원위 부분은 도 1과 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이 일회용 조립체(29a)의 근위 부분을 제거가능하게 수용하여 기구(10)를 형성하도록 구성된다. 그러한 일회용 및 재사용가능 조립체(29a, 29b)들을 수용하기 위해, 샤프트 조립체(14)와 초음파 트랜스듀서 조립체(30)(도 6a 참조)는 아래에서 더욱 상세히 논의될 바와 같이 함께 제거가능하게 결합되도록 구성된다.
초음파 트랜스듀서 조립체(30)는 손잡이 조립체(12)의 본체(18a) 내에 위치된다. 트랜스듀서 조립체(30)는 전력 코드(power cord)(34)를 통해 발전기(32)와 결합되어, 트랜스듀서 조립체(30)가 발전기(32)로부터 전력을 받도록 한다. 전력 코드(34)는 또한 본 명세서에 기술된 바와 같이 케이블(34)로 지칭될 수 있다. 트랜스듀서 조립체(30) 내의 압전 소자가 발전기(32)로부터의 전력을 초음파 진동으로 변환시킨다. 발전기(32)는 전원, 및 트랜스듀서 조립체(30)를 통한 초음파 진동의 발생에 특히 적합한 전력 프로파일(power profile)을 트랜스듀서 조립체(30)에 제공하도록 구성되는 제어 모듈(control module)을 포함할 수 있다. 단지 예로서, 발전기(32)는 미국 오하이오주 신시내티 소재의 에티콘 엔도-서저리, 인크.에 의해 판매되는 GEN04 또는 GEN11을 포함할 수 있다. 부가하여 또는 대안적으로, 발전기(32)는 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2011년 4월 14일자로 공개된, 발명의 명칭이 "초음파 및 전기수술 장치를 위한 수술용 발전기(Surgical Generator for Ultrasonic and Electrosurgical Devices)"인 미국 특허 출원 공개 제2011/0087212호의 교시 내용들 중 적어도 일부에 따라 구성될 수 있다. 또한, 발전기(32)의 기능 중 적어도 일부가 손잡이 조립체(12) 내에 통합될 수 있고, 손잡이 조립체(12)가 심지어 케이블(14)이 생략되도록 배터리 또는 다른 온-보드(on-board) 전원을 포함할 수 있으면서, 다양한 구성요소를 전기적으로 결합시키기 위해 다른 케이블이 대안적으로 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 발전기(32)가 취할 수 있는 또 다른 적합한 형태, 및 발전기(32)가 제공할 수 있는 다양한 특징 및 작동성이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.
예시적인 사용에서, 조립체(29a, 29b)들은 함께 결합되어 기구(10)를 형성한 다음에, 수술 절차를 수행하기 위해 사용된다. 조립체(29a, 29b)들은 이어서 추가 처리를 위해 서로 분리된다. 몇몇 경우에, 수술 절차가 완료된 후에, 일회용 조립체(29a)는 즉시 폐기되는 반면, 재사용가능 조립체(29b)는 재사용을 위해 멸균되고 달리 처리된다. 단지 예로서, 재사용가능 조립체(29b)는 종래의 비교적 낮은 온도 및 비교적 낮은 압력의 과산화수소 멸균 공정으로 멸균될 수 있다. 대안적으로, 재사용가능 조립체(29b)는 임의의 다른 적합한 시스템과 기술을 사용하여 멸균될 수 있다. 몇몇 버전에서, 재사용가능 조립체(29b)는 대략 100회 멸균되고 재사용될 수 있다. 대안적으로, 재사용가능 조립체(29b)는 임의의 다른 적합한 수명 주기(life cycle)를 거칠 수 있다. 예를 들어, 재사용가능 조립체(29b)는 원한다면 일회 사용 후에 폐기될 수 있다. 일회용 조립체(29a)가 본 명세서에서 "일회용"으로 언급되지만, 몇몇 경우에, 일회용 조립체(29a)가 또한 재사용을 위해 멸균되고 달리 처리될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 단지 예로서, 일회용 조립체(29a)는 임의의 적합한 시스템과 기술을 사용하여 대략 2 내지 30회 멸균되고 재사용될 수 있다. 대안적으로, 일회용 조립체(29a)는 임의의 다른 적합한 수명 주기를 거칠 수 있다.
몇몇 버전에서, 일회용 조립체(29a) 및/또는 재사용가능 조립체(29b)는 대응하는 조립체(29a, 29b)의 사용을 추적하도록 그리고 사용에 기초하여 대응하는 조립체(29a, 29b)의 작동성을 선택적으로 제한하도록 작동가능한 하나 이상의 특징부를 포함한다. 예를 들어, 일회용 조립체(29a) 및/또는 재사용가능 조립체(29b)는 하나 이상의 계수 센서(counting sensor) 및 계수 센서(들)와 통신하는 제어 로직(control logic)(예컨대, 마이크로프로세서 등)을 포함할 수 있다. 계수 센서(들)는 기구(10)가 작동되는 횟수, 대응하는 조립체(29a, 29b)가 사용되는 수술 절차의 수, 및/또는 사용과 연관된 임의의 다른 적합한 조건을 검출할 수 있을 수 있다. 제어 로직은 계수 센서(들)로부터의 데이터를 추적하여 이러한 데이터를 하나 이상의 한계치(threshold value)와 비교할 수 있다. 제어 로직이 하나 이상의 한계치를 초과하였다고 결정할 때, 제어 로직은 대응하는 조립체(29a, 29b) 내의 하나 이상의 구성요소의 작동성을 불능화시키는 제어 알고리즘을 실행할 수 있다. 제어 로직이 2개 이상의 한계치(예컨대, 다수의 작동에 대한 제1 한계치 및 다수의 수술 절차에 대한 제2 한계치 등)를 저장하는 경우에, 제어 로직은 이들 한계치 중 하나가 초과되는 최초 시기에 또는 어떤 다른 기준으로, 대응하는 조립체(29a, 29b) 내의 하나 이상의 구성요소의 작동성을 불능화시킬 수 있다.
제어 로직이 사용량에 기초하여 기구(10)를 불능화시키도록 작동가능한 버전에서, 제어 로직은 또한 기구(10)가 현재 수술 절차에 사용되고 있는지 여부를 결정하고 그러한 특정 수술 절차가 완료될 때까지 기구(10)를 불능화시키지 못하도록 억제할 수 있다. 다시 말하면, 제어 로직은 조작자가 현재 수술 절차를 완료하게 하지만 기구(10)가 후속 수술 절차에 사용되는 것을 방지할 수 있다. 계수기(counter) 또는 다른 센서가 취할 수 있는 다양한 적합한 형태가 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 제어 로직이 취할 수 있는 다양한 적합한 형태가 또한 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 유사하게, 기구(10)의 사용을 제한하기 위해 사용될 수 있는 다양한 적합한 제어 알고리즘이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 물론, 기구(10)의 몇몇 버전은 기구(10)의 사용량을 추적 및/또는 제한하는 특징부를 간단히 생략할 수 있다. 대안적인 일회용 및 재사용가능 조립체(29a, 29b)들에 관한 추가의 그리고/또는 대안적인 특징부가, 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2016년 1월 21일자로 공개된, 발명의 명칭이 "제거가능 손잡이 조립체를 갖는 초음파 수술 기구(Ultrasonic Surgical Instrument with Removable Handle Assembly)"인 미국 특허 출원 공개 제2016/0015419호의 교시 내용 중 적어도 일부에 따라 구성될 수 있다. 여하간에, 본 명세서에 기술된 본 발명은 단지 본 명세서에 기술된 바와 같은 교체가능 또는 재사용가능 구성요소와의 사용으로 제한되도록 의도되지 않는다.
A. 예시적인 엔드 이펙터 및 샤프트 조립체
도 3a 내지 도 3b에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 본 예의 엔드 이펙터(16)는 위에서 간단히 논의된 바와 같이 클램프 아암(28) 및 초음파 블레이드(26)를 포함한다. 클램프 아암(28)은 블레이드(26)에 대면하는 클램프 패드(36)를 포함한다. 클램프 아암(28)은 조직을 클램프 패드(36)와 블레이드(26) 사이에서 선택적으로 압박하기 위하여 블레이드(26)를 향해 그리고 그로부터 멀리 피벗가능하다. 보다 상세하게는, 블레이드(26)는 관(40, 42)들을 통해 동축으로 연장되는 그리고 더욱 상세히 후술되는 바와 같이 초음파 진동을 블레이드(26)에 전달하도록 구성되는 음향 도파관(38)의 원위 단부의 일체형 특징부이다.
샤프트 조립체(14)는 외측 관(40) 및 내측 관(42)을 포함한다. 외측 관(40)은 내측 관(42)에 대해 길이방향으로 병진이동하여 클램프 아암(28)을 블레이드(26)를 향해 그리고 그로부터 멀리 선택적으로 피벗시키도록 작동가능하다. 이를 달성하기 위해, 클램프 아암(28)의 각자의 돌출부(44)들로부터 내향으로 연장되는 일체형 핀 특징부들(도시되지 않음)이 클램프 아암(28)의 제1 부분을 외측 관(40)의 원위방향 돌출 설부(tongue)(46)에 피벗가능하게 고정시키는 반면, 삽입된 핀(48)이 클램프 아암(28)의 제2 부분을 내측 관(42)의 원위방향 돌출 설부(50)에 피벗가능하게 고정시킨다. 따라서, 외측 관(40)이 내측 관(42)에 대해 근위방향으로 후퇴될 때, 관(40, 42)들이 상호작용하여 클램프 아암(28)을 블레이드(26)를 향해 피벗시킨다. 외측 관(40)을 내측 관(42)에 대해 원위방향으로 병진이동시킴으로써 클램프 아암(28)이 다시 블레이드(26)로부터 멀리 선회될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예시적인 사용에서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 클램프 아암(28)은 블레이드(26)를 향해 피벗되어 클램프 패드(36)와 블레이드(26) 사이에 포획되는 조직을 파지, 압박, 봉합, 및 절단할 수 있다. 클램프 아암(28)은 또한 도 3b에 도시된 바와 같이 블레이드(26)로부터 멀리 피벗되어 클램프 패드(36)와 블레이드(26) 사이로부터 조직을 해제시키고/시키거나, 클램프 아암(28) 및 블레이드(26)의 반대편 외측 표면들과 맞물리는 조직의 비절개 박리(blunt dissection)를 수행할 수 있다. 몇몇 대안적인 버전에서, 외측 관(40)이 정지되어 유지되는 동안에 내측 관(42)이 병진이동하여 클램프 아암(28)의 피벗 이동을 제공한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 예의 샤프트 조립체(14)는 손잡이 조립체(12)로부터 원위방향으로 연장된다. 회전 제어 조립체(52)가 외측 관(40)의 근위 부분에 고정되는, 회전 제어 노브(54) 형태의 회전 제어 부재를 구비한다. 노브(54)는, 샤프트 조립체(14)가 손잡이 조립체(12)에 대해, 외측 관(40)에 의해 한정되는 길이방향 축을 중심으로 회전 가능하도록 샤프트 조립체 본체(18b)에 대해 회전 가능하다. 그러한 회전은 엔드 이펙터(16)와 샤프트 조립체(14)의 일체 회전을 제공할 수 있으며, 이는 또한 손잡이 조립체(12) 내의 트랜스듀서 조립체(30)와 결합된 음향 도파관(38)의 일체 회전을 포함한다. 몇몇 대안적인 버전에서, 원한다면, 다양한 회전가능 특징부는 단순히 생략되고/되거나 대안적인 회전가능 특징부로 대체될 수 있다.
본 샤프트 조립체(14)가 대체로 강성이고 선형이지만, 대안적인 샤프트 조립체가 엔드 이펙터(16)를 외측 관(40)에 의해 한정되는 길이방향 축에 대해 다양한 측방향 편향 각도로 편향시키기 위한 관절운동 섹션(도시되지 않음)을 포함할 수 있다는 것이 인식될 것이다. 그러한 관절운동 섹션이 다양한 형태를 취할 수 있다는 것이 인식될 것이다. 단지 예로서, 관절운동 섹션은, 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2012년 3월 29일자로 공개된, 발명의 명칭이 "관절운동 수술 장치를 위한 관절운동 조인트 특징부(Articulation Joint Features for Articulation Surgical Device)"인 미국 특허 출원 공개 제2012/0078247호의 하나 이상의 교시 내용에 따라 구성될 수 있다. 다른 단지 예시적인 예로서, 관절운동 섹션은, 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 미국 특허 출원 공개 제2014/0005701호 및/또는 미국 특허 출원 공개 제2014/0114334호의 하나 이상의 교시 내용에 따라 구성될 수 있다. 관절운동 섹션이 취할 수 있는 다양한 다른 적합한 형태가 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.
B. 예시적인 손잡이 조립체
도 1 및 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 손잡이 조립체(12)는 위에서 논의된 바와 같이 재사용가능하며, 함께 결합되는 한 쌍의 상보형 하우징(56)에 의해 한정되는 본체(18)를 포함한다. 하우징(56)들은 집합적으로 권총형 그립(20)을 한정하며, 코드 지지 기부(도시되지 않음)를 포함할 수 있는데, 코드 지지 기부를 통해 케이블(34)이 트랜스듀서 조립체(30)와 발전기(32) 사이에서 연장된다. 이러한 예에서 본체(18)가 권총형 그립(20)을 포함하지만, 임의의 다른 적합한 종류의 그립이 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도파관(38)은 노브(54)를 통해 그리고 본체(18) 내로 근위방향으로 연장되어 트랜스듀서 조립체(30)와 기계적으로 결합된다. 도파관(38)이 트랜스듀서 조립체(30)와 충분히 결합될 때, 트랜스듀서 조립체(30)에 의해 발생되는 초음파 진동이 도파관(38)을 따라 전달되어 블레이드(26)에 도달한다. 예로서, 도파관(38)은 사용을 위해 도파관(38)을 트랜스듀서 조립체(30)에 음향적으로 결합시키기 위하여 트랜스듀서 조립체(30)에 의해 나사식으로 수용된다. 공진 초음파 진동을 트랜스듀서 조립체(30)로부터 도파관(38)으로 적절히 전달하기 위해, 트랜스듀서 조립체(30)와의 설치 동안에 미리 결정된 토크가 도파관(38)에 인가된다. 몇몇 버전에서, 손잡이 조립체(12) 및 샤프트 조립체(14)와 별개인 토크 렌치(torque wrench)(도시되지 않음)가 도파관(38)을 트랜스듀서 조립체(30)와 결합시켜 도파관(38)의 과도한 조임을 억제하기 위해 사용될 수 있다. 단지 예로서, 그러한 토크 렌치는, 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2007년 8월 16일자로 공개된, 발명의 명칭이 "절단 및 응고를 위한 초음파 장치(Ultrasonic Device for Cutting and Coagulating)"인 미국 특허 출원 공개 제2007/0191713호의 교시 내용 중 적어도 일부에 따라 구성되고 작동가능할 수 있다.
본 예에서, 음향 조립체가 조직에 의해 로딩되지 않은 때 음향 조립체를 바람직한 공진 주파수(fo)로 조정하기 위해, 블레이드(26)의 원위 단부는 도파관(38)을 통해 전달되는 공진 초음파 진동과 연관된 안티-노드(anti-node)에 대응하는 위치에 위치된다. 트랜스듀서 조립체(30)에 동력 공급될 때, 블레이드(26)의 원위 단부는 예를 들어 55.5 ㎑의 미리 결정된 진동 주파수(fo)에서 피크-대-피크(peak-to-peak)가 예를 들어 대략 10 내지 500 마이크로미터인 범위 내에서, 그리고 몇몇 경우들에서는 약 20 내지 약 200 마이크로미터인 범위 내에서 길이방향으로 이동하도록 구성된다. 본 예의 트랜스듀서 조립체(30)가 활성화될 때, 이들 기계적 진동이 도파관(38)을 통해 전달되어 블레이드(26)에 도달함으로써, 공진 초음파 주파수에서의 블레이드(26)의 진동을 제공한다. 따라서, 조직이 블레이드(26)와 클램프 패드(36) 사이에 고정될 때, 블레이드(26)의 초음파 진동은 동시에 조직을 절단하고 인접한 조직 세포에서 단백질을 변성시킴으로써, 열 확산이 비교적 작은 응고 효과를 제공할 수 있다. 몇몇 버전에서, 또한 조직을 봉합하기 위해, 블레이드(26) 및/또는 클램프 패드(36)를 통해 전류가 또한 제공될 수 있다.
수술 기구(10)의 일회용 및/또는 재사용가능 부분들에 대한 추가의 예시적인 특징 및 작동성이 더욱 상세히 후술될 것인 반면, 다른 변형이 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.
II. 도파관을 트랜스듀서 조립체와 결합시키기 위한 일체형 토크 렌치를 갖는 샤프트 조립체
수술 기구(10)에 관하여 전술된 바와 같이, 일단 도파관(38)과 트랜스듀서 조립체(30)가 미리 결정된 토크로 함께 고정되면, 노브(54)의 선택적인 회전은 샤프트 조립체(14)의 나머지, 엔드 이펙터(16), 도파관(38), 및 트랜스듀서 조립체(30)를 손잡이 조립체(12)에 대해 집합적으로 회전시킨다. 그러나, 미리 결정된 토크에서의 적절한 설치 이전에도, 도파관(38)의 근위 단부는 트랜스듀서 조립체(30)와 충분한 마찰 맞물림을 가져 트랜스듀서 조립체(30)가 도파관(38)과 함께 손잡이 조립체(12)에 대해 회전하게 할 수 있다. 그러한 맞물림은 사용자가 트랜스듀서 조립체(30)에 대한 도파관(38)의 적절한 결합을 위해 미리 결정된 토크를 인가하는 것을 어렵게, 또는 몇몇 경우에 심지어 불가능하게 만들 수 있는데, 그 이유는 사용자가 미리 결정된 토크까지 트랜스듀서 조립체(30)에 반작용 토크를 인가할 수 없기 때문이다.
도파관(38)과 트랜스듀서 조립체(30)의 결합을 용이하게 하기 위해, 수술 기구(10)의 몇몇 버전은 트랜스듀서 로크(transducer lock)를 포함할 수 있다. 다양한 예시적인 트랜스듀서 로크가, 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 본 출원과 동일자로 출원된, 발명의 명칭이 "일체형 토크 렌치 및 횡방향 맞물림을 갖는 초음파 수술 기구(Ultrasonic Surgical Instrument with Integral Torque Wrench and Transverse Engagement)"인 미국 특허 출원[대리인 관리 번호 END8092USNP.0638772]; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 본 출원과 동일자로 출원된, 발명의 명칭이 "트랜스듀서 로킹 특징부를 갖는 초음파 수술 기구(Ultrasonic Surgical Instrument with Transducer Locking Feature)"인 미국 특허 출원[대리인 관리 번호 END8094USNP.0638777]; 및 그 개 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 본 출원과 동일자로 출원된, 발명의 명칭이 "일체형 토크 렌치 및 길이방향 맞물림을 갖는 초음파 수술 기구(Ultrasonic Surgical Instrument with Integral Torque Wrench and Longitudinal Engagement)"인 미국 특허 출원[대리인 관리 번호 END8060USNP.0638768]에 더욱 상세히 기술되어 있다.
트랜스듀서 로크가 트랜스듀서 조립체(30)의 회전을 억제할 수 있지만, 도파관(38)과 트랜스듀서 조립체(30)의 과도한 조임을 억제하면서 미리 결정된 토크를 제공하기 위해, 위에 언급된 예들 중 적어도 일부에서 별개의 토크 렌치(도시되지 않음)가 샤프트 조립체(14)에 적용된다. 그러나, 수술 기구(10)와 별도로 토크 렌치(도시되지 않음)를 취급 및 조작하는 것은 수술 절차에 추가의 복잡성을 부가시키며, 몇몇 경우에 관리하기 어려울 수 있다. 또한, 토크 렌치(도시되지 않음)는 여러 번의 사용에 걸쳐 마모될 수 있으며, 미리 결정된 토크로 토크에 명확하고 정확한 제한을 제공하도록 토크 렌치(도시되지 않음)를 유지하는 것이 또한 시간 경과에 따라 어려울 수 있다.
따라서, 토크 제한 특징부 및 트랜스듀서 조립체 파지 특징부 둘 모두를 제공하기 위해, 토크 렌치, 또는 토크 렌치의 특징 및 작동성 중 적어도 일부를 수술 기구(10)의 샤프트 조립체(14) 내에 통합시키는 것이 바람직할 수 있다. 샤프트 조립체(14) 및 일체형 토크 렌치가 수술 기구(10)의 일회용 및 교체가능 부분의 일부인 경우에, 토크 렌치는 본질적으로 수술 절차에 사용하기 위한 신품(new)이어서, 토크 렌치에 가끔의 유지보수를 제공하려는 요구를 감소시킬 것이다.
하기의 설명은 아래에서 더욱 상세히 논의되는 수술 기구(12, 212)와 함께 사용하기 위해 샤프트 조립체(14, 214) 내에 통합되는 다양한 예시적인 토크 렌치(110, 210, 310, 410)에 관한 것이다. 따라서, 본 명세서에 기술된 유사 도면 부호는 각각의 예시적인 토크 렌치(110, 210, 310, 410)에 관하여 유사 특징부를 가리킨다. 토크 렌치(110, 210, 310, 410)는 토크의 제한에 더하여, 본체(18)에 대한 트랜스듀서 조립체(30)의 회전을 선택적으로 억제하고 심지어 방지하도록 구성되지만, 대안적인 예에서의 어느 정도의 회전이 본 발명에 따라 가능하다는 것이 인식될 것이다. 예를 들어, 대안적인 토크 렌치는 회전을 엄격히 방지하는 것이 아니라, 적어도 적절한 설치를 위해 적어도 미리 결정된 토크와 동일한 반작용 토크를 제공하기에 충분히 회전을 억제할 수 있다. 따라서, 본 발명은 트랜스듀서 조립체(30)와 본체(18) 사이의 모든 상대 회전을 방지하는 것으로 불필요하게 제한되도록 의도되지 않는다.
A. 예시적인 일체형 슬립 로크(slip lock)
도 1 및 도 2와 도 4a 내지 도 9b는 트랜스듀서 조립체(30)의 회전을 억제할 뿐만 아니라 또한 트랜스듀서 조립체(30)와 도파관(38) 사이의 계면에 인가되는 토크를 미리 결정된 토크로 제한하도록 구성되는, 수술 기구(10)의 일체형 슬립 로크(110) 형태의 제1 예시적인 토크 렌치를 예시한다. 도 4a 내지 도 5a에 도시된 바와 같이, 슬립 로크(110)는 샤프트 조립체 본체(18b) 내의 로크 채널(116)을 통해 연장되는 로크 스위치(114)를 포함한다. 보다 구체적으로, 로크 채널(116)은 길이방향 축 바로 위에서 샤프트 조립체 본체(18b)의 상부 표면(118)을 통해 길이방향으로 연장된다. 따라서, 로크 스위치(114)는 샤프트 조립체 본체(18b)에 대한 트랜스듀서 조립체(30)의 회전을 각각 로킹해제 및 로킹시키기 위한 원위의 로킹해제 위치와 근위의 로킹 위치 사이에서 병진이동가능하다. 본 예에서 로크 스위치(114)와 로크 채널(116)이 샤프트 조립체 본체(18b)의 상부 표면(118) 상에 위치되지만, 로크 스위치(114)와 로크 채널(116)이 대안적으로 트랜스듀서 조립체(30)와 상호작용하도록 위치될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 도시된 바와 같이 위치된 로크 스위치(114)와 로크 채널(116)을 구비하는 것으로 불필요하게 제한되도록 의도되지 않는다.
도 4a 및 도 4b에서 볼 수 있는 바와 같이, 상부 표면(118)은 또한 트랜스듀서 조립체(30)의 회전 상태(즉, 로킹해제 상태 또는 로킹 상태)를 사용자에게 시각적으로 표시하기 위한 로킹해제 표지(120) 및 로킹 표지(122)를 추가로 포함한다. 본 예는 로크 채널(116)의 원위 단부에 인접하게 위치된 로킹해제 표지(120)를 구비하는 반면에, 로킹 표지(122)는 로크 채널(116)의 근위 단부에 인접하게 위치된다. 로킹해제 표지(120)는 보다 구체적으로 로킹해제된 자물쇠의 이미지를 포함하고, 로킹 표지(122)는 보다 구체적으로 로킹된 자물쇠의 이미지를 포함한다. 그러나, 이들 특정 이미지 및 위치가 본 명세서의 발명에 따라 달라질 수 있고, 이들 특정 로킹해제 및 로킹 표지(120, 122)로 불필요하게 제한되지 않아야 한다는 것이 인식될 것이다. 또한, 슬립 로크(110)는 또한 로크 스위치(114)를 로킹해제 및 로킹 위치들 중 어느 하나에서 해제가능하게 로킹시키기 위한 하나 이상의 상호작용하는 멈춤쇠(detent)(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 사용자는 이때 로크 스위치(114)를 로킹 위치에서 반드시 유지할 필요 없이 수술 기구(112)의 다른 부분을 조작할 수 있다. 몇몇 변형에서, 로크 스위치(114)는 로킹해제 위치를 향해 편의될 수 있어, 도파관(38)과 결합시키는 동안에 사용자가 로크 스위치(114)를 로킹 위치에서 유지하도록 할 것이다. 따라서, 본 발명은 고정된 또는 편의된 로크 스위치(114) 위치들로 불필요하게 제한되도록 의도되지 않는다.
도 5a 내지 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 슬립 로크(110)는 로크 스위치(114)에 작동가능하게 연결되는 어레스터(arrester)(124) 및 트랜스듀서 조립체(30)에 작동가능하게 연결되는 맞물림 특징부(126)를 포함한다. 어레스터(124)와 맞물림 특징부(126)는 본체(18)에 대한 트랜스듀서 조립체(30)의 회전을 선택적으로 허용하거나 억제하기 위해 서로 상호작용하도록 구성된다. 이를 위해, 어레스터(124)는 로크 스위치(114)로부터 길이방향 축을 향해 횡방향으로 하향으로 연장되고, 로킹해제 위치에서, 맞물림 특징부(126)와 트랜스듀서 조립체(30)로부터 원위방향으로 오프셋된다. 보다 구체적으로, 도 5b 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 어레스터(124)는 로크 스위치(114)로부터 횡방향으로 하향으로 연장되는 하향 스템(stem)(125a) 및 하향 스템(125a)으로부터 캐치 캠(catch cam)(127)까지 근위방향으로 연장되는 길이방향 스템(125b)을 포함한다. 캐치 캠(127)은 도파관(38)에서 미리 결정된 토크보다 큰 토크를 인가할 때 맞물림 특징부(127)에 대해 편향되도록 구성되어, 토크를 미리 결정된 토크로 제한하기 위하여 맞물림 특징부(127)를 해제시키도록 한다. 본 예에서, 스템(125a, 125b)들은 탄성적으로 연결되며, 이때 길이방향 스템(125b)은 횡방향 스템(125a)에 대해 상향으로 편향되도록 구성된다. 그러나, 캐치 캠(127)이 슬립 로크(110)의 다른 부분의 대안적인 편향을 통해 이동하도록 안내될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 기술된 스템(125a, 125b)들 사이의 특정 편향으로 불필요하게 제한되도록 의도되지 않는다.
본 예의 맞물림 특징부(126)는 특히 환형 칼라 본체(128) 및 환형 칼라 본체(128) 주위에 각도를 이루어 위치되는 복수의 치형부(tooth)(130)를 갖는 맞물림 칼라(126)의 형태이다. 각각의 치형부(130)는 임의의 쌍의 치형부(130)들이 그들 사이에 어레스터(124)의 캐치 캠(127)을 수용하게 구성되도록 환형 칼라 본체(128)로부터 반경방향 외향으로 연장된다. 또한, 맞물림 칼라(126)는 트랜스듀서 조립체(30)의 원위 단부 부분에 견고하게 고정되고, 길이방향 축을 중심으로 동심으로 위치된다. 따라서, 맞물림 칼라(126)는 각각이 본체(18a, 18b)에 대해 함께 회전하거나 본체(18a, 18b)에 대해 함께 회전가능하게 고정될 수 있도록 트랜스듀서 조립체(30)에 대해 회전가능하게 고정된다.
도 7a 및 도 8a는 어레스터(124)가 맞물림 칼라(126)로부터 오프셋된 원위의 맞물림 해제 위치에 있는, 원위의 로킹해제 위치에 있는 로크 스위치(114)를 예시한다. 로크 스위치(114)를 로킹해제 위치로부터 로킹 위치를 향해 근위방향으로 병진이동시키는 것은 유사하게 어레스터(124)를 맞물림 해제 위치로부터 도 7b 및 도 8b에 도시된 맞물림 위치를 향해 근위방향으로 병진이동시킨다. 맞물림 위치에서, 어레스터(124)의 캠 캐치(127)는 어레스터(124)가 치형부(130)와 효과적으로 맞물려 본체(18a, 18b)에 대한 맞물림 칼라(126)의 회전을 파지하도록 반경방향으로 치형부(130)들 사이에 정렬된다. 이어서, 맞물림 칼라(126)는 본체(18)에 대한 트랜스듀서 조립체(30)의 추가의 회전을 억제한다.
게다가, 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 캐치 캠(127)은 종동 캠 표면(132)을 구비하는 반면, 각각의 치형부(130)는 구동 캠 표면(134)을 구비한다. 종동 및 구동 캠 표면(132, 134)들은 도 9a에 도시된 바와 같이 구동 캠 표면(134)이 종동 캠 표면(134)에 대항하여 회전하여 맞물림 칼라(126)를 어레스터(124)로 파지하도록 상호작용한다. 그러나, 도파관(38)(도 5b 참조)을 트랜스듀서 조립체(30)와 결합시키는 동안에 인가되는 토크가 미리 결정된 토크를 향해 증가함에 따라, 맞물림 칼라(126)의 구동 캠 표면(134)은 종동 캠 표면(132)을 스템(125a, 125b)들 사이의 편향에 관해 상향으로 안내한다. 캐치 캠(127)이 치형부(130)들 사이에 있는 상태로 구동 및 종동 캠 표면(134, 132)들이 맞물려 유지되는 한, 맞물림 칼라(126)는 도파관(38)(도 5b)을 조이기 위해 어레스터(124)와 본체(18a, 18b)에 대해 파지되어 유지된다. 일단 인가되는 토크가 도 9b에 도시된 바와 같이 미리 결정된 토크를 넘어 증가하면, 스템(125a, 125b)들 사이의 상대 편향은 캐치 캠(127)을 맞물림 칼라(126)로부터 들어올리도록 구성되어, 캐치 캠(127)이 맞물림 칼라(126)를 회전가능하게 해제시키도록 한다. 이어서, 맞물림 칼라(126)는 캐치 캠(127)에 대해 회전가능하게 미끄러져 미리 결정된 토크를 넘어서는 도파관(38)(도 5b 참조)과 트랜스듀서 조립체(30)(도 5b 참조)의 과도한 조임을 억제한다.
사용시, 일체로 연결된 슬립 로크(110)를 갖는 샤프트 조립체(14)는 초기에 트랜스듀서 조립체(30)로부터 분리되어 있다. 사용자는 슬립 로크(110)의 로크 스위치(114)를 로킹해제 위치로부터 로킹 위치로 근위방향으로 병진이동시켜, 어레스터(124)의 캐치 캠(127)이 맞물림 칼라(126)와 맞물려 본체(18a, 18b)에 대한 트랜스듀서 조립체(30)의 회전을 파지하도록 한다. 사용자는 이어서 도파관(38)의 근위 단부 부분을 나삿니-형성된 구멍(62) 내로 도입하고 노브(54)를 조임 방향으로 회전시켜 도파관(38)의 근위 단부 부분을 트랜스듀서 조립체(30)와 나사식으로 맞물리게 한다. 도파관(38)과 트랜스듀서 조립체(30) 사이의 마찰 맞물림이 증가하여, 인가되는 토크를 증가시킬 때에도, 어레스터(124)가 맞물림 칼라(126) 상의 치형부(130)의 회전을 계속해서 막는다. 따라서, 사용자는 미리 결정된 토크에 도달할 때까지 도파관(38)을 트랜스듀서 조립체(30) 내로 계속해서 조인다. 인가되는 토크가 증가함에 따라, 캐치 캠(127)이 궁극적으로 미리 결정된 토크에 도달할 때까지 상향으로 편향되며, 이어서 도파관(38)의 과도한 조임을 방지하는 상대적 미끄러짐을 위해 맞물림 칼라(126)를 해제시킨다. 본 예의 캐치 캠(127)은 다른 쌍의 치형부(130)들 사이로 하향으로 탄성적으로 복귀하며, 토크가 계속해서 인가되는 경우에, 계속해서 편향되고 미끄러져 도파관(38)의 과도한 조임을 방지할 것이다. 사용자는 이어서 수술 절차 동안에 도파관(38)과 트랜스듀서 조립체(30)가 노브(54)를 통해 일체로 집합적으로 회전될 수 있도록 로크 스위치(114)를 원위방향으로 병진이동시켜 어레스터(124)를 맞물림 칼라(126)로부터 후퇴시킨다.
다른 예로서, 치형부(130)에 대한 캐치 캠(127)의 미끄러짐과 캐치 캠(127)의 그의 원래 위치로의 하향으로의 탄성 복귀는 또한 도파관(38)이 미리 결정된 토크로 트랜스듀서 조립체(30)와 결합되었다는 가청 표시기, 촉각 표시기, 또는 다른 신호를 사용자에게 발생시킬 수 있다. 따라서, 슬립 로크(110)는 또한 도파관(38)이 미리 결정된 토크로 트랜스듀서 조립체(30)에 결합되었음을 사용자에게 표시하기 위한 일체형 토크 표시기를 제공할 수 있다.
B. 제1 예시적인 일체형 노브 슬립 조립체
도 10 내지 도 12에서 볼 수 있는 바와 같이, 제2 초음파 수술 기구(212)는 원위 부분(218) 및 근위 부분(222)을 포함한다. 원위 부분(218)은 노브(54) 및 도파관(38)을 갖는 샤프트 조립체(214), 엔드 이펙터(16)(도 1 참조), 버튼(22), 트리거(24), 및 적어도 일부분이 또한 샤프트 조립체 본체(224)로 지칭될 수 있는 본체(224)의 일부분을 구비한다. 샤프트 조립체(214)는 보다 구체적으로 더욱 상세히 후술되는 제1 예시적인 노브 슬립 조립체(210) 형태의 제2 예시적인 토크 렌치 특징부를 포함한다. 근위 부분(222)은 일반적으로 권총형 그립(20), 보관 및 보호를 위해 커버(228) 내에 수용되는 트랜스듀서 조립체(226)를 포함한다. 따라서, 커버(228)는 또한 수술 기구(212)의 본체(224)의 나머지 부분으로서 간주될 수 있다. 수술 기구(212)의 원위 및 근위 부분(218, 222)들 중 하나 또는 둘 모두는 수술 기구(10)(도 1 참조)에 관하여 위에서 논의된 바와 같이 일회용 및/또는 재사용가능할 수 있다. 본 예에서, 원위 부분(218)은 일회용인 반면에, 근위 부분(222)은 재사용가능하다.
도 11 내지 도 13은 근위 부분(222)을 더욱 상세히 예시한다. 본 예에서, 도파관(38)(도 14a 참조)은 내부에 동축으로 위치되는 나삿니-형성된 구멍(232)을 구비하는 반면에, 트랜스듀서 조립체(226)는 결합을 위해 나삿니-형성된 구멍(232) 내에 나사식으로 수용되도록 구성되는 나삿니-형성된 스터드(stud)(234)를 구비한다. 게다가, 근위 부분(222)은 또한, 트랜스듀서 조립체(226)에 연결되고, 더욱 상세히 위에서 논의된 바와 같이 트랜스듀서 조립체(226)의 회전을 억제하기 위해 트랜스듀서 로크(235)에 의해 선택적으로 맞물리도록 구성되는 맞물림 칼라(126)를 포함한다. 커버(228) 내의 트랜스듀서 조립체(226)보다 낮은 곳에서, 회로 기판(236)과 전기 커넥터(238)는 수술 절차 동안에 그들 사이의 전기 연통을 위해 원위 부분(218)에 전기적으로 연결되도록 구성된다.
노브 슬립 조립체(210)는 일반적으로 도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이 트랜스듀서 로크(235) 및 토크 리미터(torque limiter)(242)를 포함한다. 트랜스듀서 로크(235)는 로크 스위치(244) 및 그로부터 하향으로 연장되는 어레스터(246)를 포함한다. 로크 스위치(244)는 로크 스위치(114)(도 5a 및 도 5b 참조)에 관하여 위에서 논의된 바와 같이 로킹해제 위치와 로킹 위치 사이에서 이동가능한 반면, 어레스터(246)도 유사하게 역시 어레스터(124)(도 5a 및 도 5b 참조)에 관하여 위에서 논의된 바와 같이 맞물림 해제 위치와 맞물림 위치 사이에서 이동가능하다. 어레스터(246)는 대체로 강성이며, 어레스터(124)처럼 편향되는 부분을 구비하기보다는, 도 14b의 로킹 위치에 도시된 바와 같이 도파관(38)과 결합되기 위해 트랜스듀서 조립체(226)의 회전을 억제하도록 맞물림 칼라의 치형부(130)와 단순히 맞물린다. 따라서, 하기는 그러한 결합을 가능하게 하기 위해 로크 스위치(244)가 로킹 위치에 있는 상태에서 토크 리미터(242)를 추가로 상세히 기술한다. 대안적인 트랜스듀서 로크가 토크 리미터(242)와 함께 유사하게 사용될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 도시되고 기술된 트랜스듀서 로크(235)와 함께 사용하는 것으로 불필요하게 제한되도록 의도되지 않는다.
도 15a 내지 도 15c에서 볼 수 있는 바와 같이, 일례에서의 토크 리미터(242)는 노브(54) 내에 통합되고, 종동 특징부(250)와 해제가능하게 맞물리도록 그리고 이를 통해 토크를 미리 결정된 토크까지 전달하여 도파관(38)을 트랜스듀서 조립체(226)와 결합시키도록 구성되는 구동 특징부(248)를 포함한다. 구동 특징부(248)는, 노브(54)를 선택적으로 회전시키는 것이 유사하게 구동 특징부(248)를 회전시키도록, 노브(54)에 직접적으로 또는 간접적으로 회전가능하게 고정된다. 본 예에서, 구동 특징부(248)는 노브(54)에 직접 연결되며, 이때 각각은 길이방향 축을 중심으로 회전가능하다. 대조적으로, 종동 특징부(250)는, 종동 특징부(250)의 회전이 결합을 위해 유사하게 도파관(38)을 회전시키도록, 도파관(38)에 직접적으로 또는 간접적으로 회전가능하게 고정된다. 본 예에서, 종동 특징부(250)는 도파관(28)을 따라 노드(node)들 중 하나에서 핀(252)을 통해 도파관(38)에 직접 연결되고, 길이방향 축을 중심으로 회전가능하다.
예로서, 구동 및 종동 특징부(248, 250)들은 각각 구동 디스크(254) 및 종동 디스크(256)를 포함한다. 구동 디스크(254)는 종동 디스크(256)에 대해 노브(54) 내에 원위에 위치되어, 또한 노브(54) 내에 있는 종동 디스크(256)에 구동 디스크(154)가 인접하도록 한다. 각각의 구동 및 종동 디스크(154, 156)들은 이를 통해 연장되는, 도파관(38)을 수용하도록 구성되는 중심 구멍(도시되지 않음)을 구비한다. 도파관(38)이 구멍(도시되지 않음) 내에 있는 상태에서, 구동 디스크(254)는 도파관(38)을 중심으로 회전하도록 구성된다. 그러나, 핀(252)이 도파관(38)을 종동 디스크(256)에 고정시켜 그러한 상대 회전을 방지한다.
구동 디스크(254)는 구동 디스크로부터 근위방향으로 연장되는 복수의 구동 면 치형부(258)를 추가로 구비한다. 유사하게, 종동 디스크(256)는 종동 디스크(256)로부터 원위방향으로 연장되어 구동 면 치형부(258)와 해제가능하게 맞물리는 복수의 종동 면 치형부(260)를 구비한다. 보다 구체적으로, 구동 면 치형부(258)는 종동 면 치형부(260)와 맞물려 구동 디스크(258)와 종동 디스크(260) 사이에서 토크를 상호작용식으로 전달한다. 본 예의 각각의 구동 및 종동 면 치형부(258, 260)들은 이를 통해 전달되는 토크가 도 15b에 도시된 바와 같이 도파관(38)을 트랜스듀서 조립체(226)와 결합시키기 위해 미리 결정된 토크를 향해 증가함에 따라 탄성적으로 편향되도록 구성된다. 일단 나삿니-형성된 스터드(234)에서의 토크가 미리 결정된 토크를 넘어 증가하면, 구동 및 종동 면 치형부(258, 260)들이 예를 들어 압축에 의해 상호작용식으로 편향되고, 서로 미끄러진다. 인가되는 토크가 미리 결정된 토크를 초과하는 한, 도 15c에 도시된 바와 같이 구동 디스크(254)는 종동 디스크(256)에 대해 계속해서 미끄러져, 나삿니-형성된 스터드(234)에서의 토크가 미리 결정된 토크를 넘어 증가하는 것을 방지할 것이다. 일단 인가되는 토크가 미리 결정된 토크 아래로 떨어지면, 구동 및 종동 면 치형부(258, 260)들은 서로 해제가능하게 맞물리도록 탄성적으로 복귀하여 이를 통해 토크를 전달한다. 구동 및 종동 치형부(258, 260)들 각각이 도 15c에 편향되어 도시되어 있지만, 해제가능하게 맞물리는 구동 및 종동 특징부(248, 250)들 중 보다 많은 또는 보다 적은 부분이 편향될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 예를 들어, 구동 및 종동 특징부(248, 250)들 중 하나는 강성이고, 구동 및 종동 특징부(248, 250)들 중 다른 하나의 편향가능한 부분과 해제가능하게 맞물릴 수 있다. 따라서, 본 발명은, 구동 특징부(248)가 종동 특징부(250)에 대해 미끄러지도록 구성되는 한, 각각의 해제가능하게 맞물리는 특징부가 또한 편향가능한 것으로 불필요하게 제한되도록 의도되지 않는다.
사용시, 일체로 연결된 노브 슬립 조립체(210)를 갖는 샤프트 조립체(214)는 초기에 트랜스듀서 조립체(30)로부터 분리되어 있다. 사용자는 어레스터(264)가 맞물림 칼라(126)와 맞물려 본체(224)에 대한 트랜스듀서 조립체(226)의 회전을 파지하도록 트랜스듀서 로크(235)의 로크 스위치(244)를 로킹해제 위치로부터 로킹 위치로 근위방향으로 병진이동시킨다. 사용자는 이어서 트랜스듀서 조립체(226)의 나삿니-형성된 스터드(234)를 도파관(38) 상의 나삿니-형성된 구멍(232) 내로 도입하고 노브(54)를 조임 방향으로 회전시켜 도파관(38)의 근위 단부 부분을 트랜스듀서 조립체(226)와 나사식으로 맞물리게 한다. 사용자는 미리 결정된 토크에 도달할 때까지 도파관(38)을 트랜스듀서 조립체(30) 내로 계속해서 조인다. 인가되는 토크가 증가함에 따라, 구동 및 종동 면 치형부(258, 260)들이 미리 결정된 토크에 도달할 때까지 편향되며, 이어서 도파관(38)의 과도한 조임을 억제하기 위한 구동 디스크(254)와 종동 디스크(256) 사이의 상대적인 미끄러짐을 위해 구동 면 치형부(154)가 종동 면 치형부(260)를 해제시킨다. 본 예의 구동 및 종동 면 치형부(254, 256)들은 탄성적으로 복귀하며, 토크가 계속해서 인가되는 경우에, 계속해서 편향되고 미끄러져 도파관(38)의 과도한 조임을 억제할 것이다. 일단 도파관(38)이 미리 결정된 토크로 트랜스듀서 조립체(226)와 결합되면, 사용자는 도파관(38)과 트랜스듀서 조립체(30)가 집합적으로 함께 회전할 수 있도록 로크 스위치(2414)를 원위방향으로 병진이동시켜 어레스터(246)를 맞물림 칼라(126)로부터 후퇴시킨다. 구동 및 종동 치형부(258, 260)들은 수술 절차 동안에 사용자가 노브(54)를 선택적으로 회전시켜 도파관(38)과 트랜스듀서 조립체(30)를 동시에 회전시킬 수 있게 토크를 전달하도록 해제가능하게 맞물려 유지된다. 위의 사용이 수술 기구(212)의 노브 슬립 조립체(210)에 관하여 기술되지만, 대안적인 노브 슬립 조립체(310, 410)의 유사한 특징부가 수술 절차 동안에 사용하기 위해 수술 기구(412, 412)를 준비시키는 데 유사하게 사용될 수 있다는 것이 인식될 것이다.
다른 예로서, 구동 및 종동 디스크(254, 256)들의 미끄러짐과 구동 및 종동 치형부(258, 260)들의 서로에 대한 탄성 복귀는 또한 도파관(38)이 미리 결정된 토크로 트랜스듀서 조립체(226)와 결합되었다는 가청 표시기, 촉각 표시기, 또는 다른 신호를 사용자에게 발생시킬 수 있다. 따라서, 노브 슬립 조립체(210)는 또한 도파관(38)이 미리 결정된 토크로 트랜스듀서 조립체(226)에 결합되었음을 사용자에게 표시하기 위한 일체형 토크 표시기를 제공할 수 있다.
C. 제2 예시적 일체형 노브 슬립 조립체
도 15a 내지 도 15c에서 볼 수 있는 바와 같이, 제2 일체형 노브 슬립 조립체(310)는 노브(54) 내에 통합되는 토크 리미터(342)를 포함하고, 종동 특징부(350)와 해제가능하게 맞물리고 이를 통해 토크를 미리 결정된 토크까지 전달하여 도파관(38)을 트랜스듀서 조립체(226)와 결합시키도록 구성되는 구동 특징부(348)를 포함한다. 구동 특징부(348)는, 노브(54)를 선택적으로 회전시키는 것이 유사하게 구동 특징부(348)를 회전시키도록, 노브(54)에 직접적으로 또는 간접적으로 회전가능하게 고정된다. 본 예에서, 구동 특징부(348)는 노브(54)에 직접 연결되며, 이때 각각은 길이방향 축을 중심으로 회전가능하다. 대조적으로, 종동 특징부(350)는, 종동 특징부(350)의 회전이 결합을 위해 유사하게 도파관(38)을 회전시키도록, 도파관(38)에 직접적으로 또는 간접적으로 회전가능하게 고정된다.
예로서, 구동 및 종동 특징부(348, 350)들은 웨이브 스프링(wave spring)(355)을 구비하는 구동 디스크(354), 및 종동 디스크(356)를 각각 포함한다. 구동 디스크(354)는 종동 디스크(356)에 대해 노브(54) 내에 원위에 위치되어, 또한 노브(54) 내에 있는 종동 디스크(356)에 웨이브 스프링(355)이 인접하도록 한다. 각각의 구동 및 종동 디스크(354, 356)들 및 웨이브 스프링(355)은 이를 통해 연장되는, 도파관(38)을 수용하도록 구성되는 중심 구멍(도시되지 않음)을 구비한다. 도파관(38)이 구멍(도시되지 않음) 내에 있는 상태에서, 웨이브 스프링(355)을 갖는 구동 디스크(354)는 도파관(38)을 중심으로 회전하도록 구성된다. 그러나, 핀(252)이 도파관(38)을 종동 디스크(356)에 고정시켜 그러한 상대 회전을 방지한다. 본 예에서, 핀(252)은 도파관(28)을 통해 전달되는 공진 초음파 진동과 연관된 노드에 대응하는 위치에 위치된다.
웨이브 스프링(355)은 대체로 일련의 근위방향 지향 피크(peak)(358)들 및 밸리(valley)(359)들을 한정한다. 종동 디스크(356)는 종동 디스크(356)로부터 원위방향으로 연장되어 웨이브 스프링(355)의 피크(358)들과 해제가능하게 맞물리는 복수의 돌출부(360)를 구비한다. 보다 구체적으로, 웨이브 스프링(355)의 피크(358)들 및 밸리(359)들은 돌출부(360)들과 맞물려, 각각의 돌출부(360)가 하나의 각자의 밸리(359) 내에 수용되어 구동 디스크(358)와 종동 디스크(360) 사이에서 토크를 상호작용식으로 전달하도록 한다. 본 예의 웨이브 스프링(355)은 이를 통해 전달되는 토크가 도 16b에 도시된 바와 같이 도파관(38)을 트랜스듀서 조립체(226)와 결합시키기 위해 미리 결정된 토크를 향해 증가함에 따라 원위 방향으로 탄성적으로 편향되도록 구성된다. 일단 나삿니-형성된 스터드(234)에서의 토크가 미리 결정된 토크를 넘어 증가하면, 돌출부(360)가 웨이브 스프링(355)을 따라 미끄러져 웨이브 스프링(355)을 압축시킨다. 일단 웨이브 스프링(355)의 충분한 압축이 돌출부(360)가 각자의 피크(258)를 지나가게 하면, 종동 디스크(354)가 구동 디스크(356)에 대해 추가로 미끄러진다. 인가되는 토크가 미리 결정된 토크를 초과하는 한, 도 15c에 도시된 바와 같이 구동 디스크(354)는 종동 디스크(356)에 대해 계속해서 미끄러져, 나삿니-형성된 스터드(234)에서의 토크가 미리 결정된 토크를 넘어 증가하는 것을 억제할 것이다. 일단 인가되는 토크가 미리 결정된 토크 아래로 떨어지면, 웨이브 스프링(355)은 돌출부(360)와 해제가능하게 맞물리도록 탄성적으로 복귀하여 이를 통해 토크를 전달한다.
다른 예로서, 구동 및 종동 디스크(354, 356)들의 미끄러짐과 돌출부(360)에 대한 웨이브 스프링(355)의 탄성 복귀는 또한 도파관(38)이 미리 결정된 토크로 트랜스듀서 조립체(226)와 결합되었다는 가청 표시기, 촉각 표시기, 또는 다른 신호를 사용자에게 발생시킬 수 있다. 따라서, 노브 슬립 조립체(310)는 또한 도파관(38)이 미리 결정된 토크로 트랜스듀서 조립체(226)에 결합되었음을 사용자에게 표시하기 위한 일체형 토크 표시기를 제공할 수 있다.
D. 제3 예시적 일체형 노브 슬립 조립체
도 17a 내지 도 17c에서 볼 수 있는 바와 같이, 제3 일체형 노브 슬립 조립체(410)는 더욱 상세히 위에서 논의된 바와 같이 해제가능하게 맞물리는 구동 및 종동 면 치형부(258, 260)들을 갖는 구동 및 종동 디스크(254, 256)들을 구비하는 토크 리미터(442)를 포함한다. 이를 위해, 일체형 노브 슬립 조립체(410)는 대체로 제1 일체형 노브 슬립 조립체(210)(도 15a 참조)와 유사하게 작동한다. 그러나, 구동 디스크(254)는 노브(54)에 견고하게 연결되는 관(40)에 직접 연결된다. 다시 말하면, 구동 디스크(254)는 관(40)을 통해 노브(54)에 대해 회전가능하게 고정된다.
관 및 구동 디스크(254)는 노브(54)로부터, 다른 노드 위치에서 핀(252)에 의해 회전가능하게 고정되는 종동 디스크(256)까지 근위방향으로 연장된다. 따라서, 샤프트 조립체(214)와 통합되는 구동 및 종동 디스크(254, 255)들은 샤프트 조립체(214)의 나머지로부터 근위방향으로 돌출된다. 몇몇 버전에서, 구동 및 구동 디스크(254, 256)들은 샤프트 조립체(214)로부터 연장되면서, 손잡이 조립체(12)(도 1 참조)와 같은 대안적인 손잡이 조립체 내에 위치될 수 있다. 일체형 노브 슬립 조립체(410)가 대안적으로 샤프트 조립체의 나머지에 대해 위치될 수 있으며, 본 발명이 도 17a 내지 도 17c에 도시된 노브 슬립 조립체(410)의 특정 위치로 불필요하게 제한되도록 의도되지 않는다는 것이 인식될 것이다.
III. 예시적 조합
하기 실시예는 본 명세서의 교시 내용이 조합되거나 적용될 수 있는 다양한 비-포괄적인 방식에 관련된다. 하기 실시예는 본 출원에서 또는 본 출원의 후속 출원에서 언제라도 제시될 수 있는 임의의 청구범위의 범위(coverage)를 제한하도록 의도되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 권리 포기(disclaimer)가 의도되지 않는다. 하기 실시예는 단지 예시적인 것에 불과한 목적으로 제공되고 있다. 본 명세서의 다양한 교시 내용이 다수의 다른 방식으로 배열되고 적용될 수 있는 것으로 고려된다. 몇몇 변형이 아래의 실시예에 언급되는 소정 특징을 생략할 수 있는 것으로 또한 고려된다. 따라서, 아래에 언급되는 태양들 또는 특징들 중 어느 것도, 본 발명자에 의해 또는 본 발명자와 이해관계에 있는 계승자에 의해 추후에 불가결한 것으로 달리 명시적으로 지시되지 않는 한, 불가결한 것으로 간주되어서는 안 된다. 아래에 언급되는 것을 넘어서는 추가의 특징을 포함하는 임의의 청구범위가 본 출원에서 또는 본 출원에 관련된 후속 출원에서 제시되는 경우, 그들 추가의 특징은 특허성에 관한 임의의 이유로 추가되었다고 간주되지 않아야 한다.
실시예 1
수술 기구로서, (a) 엔드 이펙터; (b) 음향 도파관이 관통하여 연장되는 샤프트 조립체로서, 엔드 이펙터는 샤프트 조립체로부터 원위방향으로 돌출되고, 음향 도파관은 초음파 트랜스듀서 조립체와 회전가능하게 결합되도록 구성되는 근위 단부 부분을 구비하는, 상기 샤프트 조립체; 및 (c) 샤프트 조립체와 일체로 연결되고, 미리 결정된 토크까지 음향 도파관에 인가되는 토크를 전달하도록 구성되는 토크 렌치로서, 토크 렌치의 일부분은 미리 결정된 토크보다 큰 토크를 받을 때 편향되도록 구성되어, 초음파 트랜스듀서 조립체에 대한 음향 도파관의 결합을 미리 결정된 토크로 제한하기 위해 토크 렌치의 일부분이 음향 도파관에 대해 미끄러지도록 하는, 상기 토크 렌치를 포함하는, 수술 기구.
실시예 2
실시예 1의 수술 기구로서, 토크 렌치는 로킹해제 위치로부터 로킹 위치로 선택적으로 이동되도록 구성되는 로크 부재를 추가로 포함하고, 로킹해제 위치에 있는 로크 부재는 초음파 트랜스듀서 조립체의 회전을 허용하도록 구성되며, 로킹 위치에 있는 로크 부재는 음향 도파관과 회전가능하게 결합시키기 위하여 초음파 트랜스듀서 조립체의 회전을 선택적으로 억제하기 위해 초음파 트랜스듀서 조립체를 파지하도록 구성되는, 수술 기구.
실시예 3
실시예 2의 수술 기구로서, 샤프트 조립체는 스위치 채널을 갖는 샤프트 조립체 본체를 추가로 포함하고, 로크 부재는 로크 채널 내에 이동가능하게 장착되는 로크 스위치를 포함하며, 로크 스위치는 로킹 위치와 로킹해제 위치 사이에서 사용자에 의해 조작되도록 구성되는, 수술 기구.
실시예 4
실시예 3의 수술 기구로서, 토크 렌치는, 로크 스위치에 작동가능하게 연결되고, 로크 스위치가 로킹해제 위치와 로킹 위치 사이에서 각각 이동됨에 따라 맞물림 해제 위치와 맞물림 위치 사이에서 선택적으로 이동하도록 구성되는 어레스터를 추가로 포함하고, 어레스터는 초음파 트랜스듀서 조립체의 회전을 억제하기 위해, 초음파 트랜스듀서 조립체에 연결된 맞물림 특징부와 맞물리도록 구성되는, 수술 기구.
실시예 5
실시예 4의 수술 기구로서, 어레스터는 미리 결정된 토크보다 큰 토크를 받을 때 편향되도록 구성되는 토크 렌치의 부분인, 수술 기구.
실시예 6
실시예 5의 수술 기구로서, (a) 기구 본체; 및 (b) 음향 도파관의 근위 단부 부분과 회전가능하게 결합되도록 구성되는 초음파 트랜스듀서 조립체로서, 초음파 트랜스듀서 조립체는 초음파 트랜스듀서 조립체가 길이방향 축을 중심으로 선택적으로 회전하게 구성되도록 기구 본체 내에 길이방향 축을 따라 회전가능하게 장착되는, 상기 초음파 트랜스듀서 조립체를 추가로 포함하고, 맞물림 특징부는, 맞물림 특징부의 회전을 억제시키는 것이 이에 의해 초음파 트랜스듀서 조립체의 회전을 억제하도록, 초음파 트랜스듀서 조립체에 연결되는, 수술 기구.
실시예 7
실시예 6의 수술 기구로서, 맞물림 특징부는 길이방향 축을 중심으로 동심으로 위치되고 초음파 트랜스듀서 조립체에 연결되는 맞물림 칼라를 포함하고, 맞물림 칼라는 맞물림 칼라 주위에 각도방향으로(angularly) 위치되는 복수의 치형부들을 구비하며, 어레스터는 맞물림 위치에서 복수의 치형부들 사이에 수용되어 맞물림 칼라와 회전가능하게 맞물림으로써 맞물림 칼라 및 맞물림 칼라에 연결된 초음파 트랜스듀서 조립체의 회전을 미리 결정된 토크까지 억제하도록 구성되는, 수술 기구.
실시예 8
실시예 1 내지 실시예 7 중 어느 하나 이상의 실시예의 수술 기구로서, 샤프트 조립체는 음향 도파관이 관통하여 연장되는 선택적으로 회전가능한 노브를 추가로 포함하며; 토크 렌치는 음향 도파관과 노브 사이에 작동가능하게 결합되고, 미리 결정된 토크까지 토크를 노브로부터 음향 도파관으로 전달하도록 구성되며; 토크 렌치의 일부분은 미리 결정된 토크보다 큰 토크를 받을 때 편향되도록 그리고 초음파 트랜스듀서 조립체에 대한 음향 도파관의 결합을 미리 결정된 토크로 제한하기 위해 노브가 음향 도파관에 대해 회전하게 미끄러지도록 구성되는, 수술 기구.
실시예 9
실시예 8의 수술 기구로서, 토크 렌치는 노브에 대해 회전가능하게 고정되는 구동 특징부 및 음향 도파관에 대해 회전가능하게 고정되는 종동 특징부를 추가로 포함하고, 구동 특징부는 종동 특징부와 맞물려 미리 결정된 토크까지 종동 특징부로 토크를 전달하며, 구동 특징부는 종동 특징부로의 토크 전이(transition)를 제한하기 위해, 미리 결정된 토크보다 큰 토크를 받을 때 종동 특징부에 대해 미끄러지도록 구성되는, 수술 기구.
실시예 10
실시예 9의 수술 기구로서, 구동 특징부는 구동 디스크를 포함하고, 구동 특징부는 종동 디스크를 포함하며, 구동 및 종동 디스크들은 음향 도파관과 동축으로 위치되는, 수술 기구.
실시예 11
실시예 10의 수술 기구로서, 구동 디스크는 근위방향으로 향하는 복수의 구동 면 치형부들을 포함하고, 종동 디스크는 원위방향으로 향하고 미리 결정된 토크까지 복수의 구동 면 치형부들과 회전가능하게 고정되는 복수의 종동 면 치형부들을 포함하며, 복수의 구동 및 종동 면 치형부들의 적어도 일부분은 미리 결정된 토크보다 큰 토크를 받을 때 편향되도록 구성되어, 종동 디스크로의 토크 전달을 제한하기 위해 복수의 구동 치형부들이 복수의 종동 치형부들에 대해 미끄러지도록 하는, 수술 기구.
실시예 12
실시예 10 및 실시예 11 중 어느 하나 이상의 실시예의 수술 기구로서, 구동 및 종동 디스크들 중 하나는 웨이브 스프링을 포함하고, 구동 및 종동 디스크들 중 나머지 하나는 미리 결정된 토크까지 웨이브 스프링과 회전가능하게 고정되는 복수의 돌출부들을 포함하며, 웨이브 스프링은 미리 결정된 토크보다 큰 토크를 받을 때 편향되도록 구성되어, 종동 디스크로의 토크 전달을 제한하기 위해 웨이브 스프링이 복수의 돌출부들에 대해 미끄러지도록 하는, 수술 기구.
실시예 13
실시예 10 내지 실시예 12 중 어느 하나 이상의 실시예의 수술 기구로서, 구동 및 종동 디스크들은 노브 내에 위치되는, 수술 기구.
실시예 14
실시예 10 내지 실시예 13 중 어느 하나 이상의 실시예의 수술 기구로서, 구동 및 종동 디스크들은 노브로부터 근위방향으로 위치되고, 초음파 트랜스듀서 조립체와 함께 기구 본체 내에 수용되도록 구성되는, 수술 기구.
실시예 15
실시예 10 내지 실시예 14 중 어느 하나 이상의 실시예의 수술 기구로서, (a) 기구 본체; (b) 음향 도파관의 근위 단부 부분과 회전가능하게 결합되도록 구성되는 초음파 트랜스듀서 조립체로서, 초음파 트랜스듀서 조립체는 초음파 트랜스듀서 조립체가 길이방향 축을 중심으로 선택적으로 회전하게 구성되도록 기구 본체 내에 길이방향 축을 따라 회전가능하게 장착되는, 상기 초음파 트랜스듀서 조립체; 및 (c) 로킹해제 위치와 로킹 위치 사이에서 선택적으로 이동되도록 구성되는 로크 부재를 갖고 기구 본체에 작동가능하게 연결되는 트랜스듀서 로크로서, 초음파 트랜스듀서 조립체는 로크 부재가 로킹해제 위치에 있는 상태에서 기구 본체에 대해 길이방향 축을 중심으로 선택적으로 회전되도록 구성되고, 트랜스듀서 로크는 로크 부재가 로킹 위치에 있는 상태에서 초음파 트랜스듀서 조립체를 파지하여 이에 의해 음향 도파관과 회전가능하게 결합시키기 위해 하우징에 대한 길이방향 축을 중심으로 하는 회전을 선택적으로 억제하도록 구성되는, 상기 트랜스듀서 로크를 추가로 포함하는, 수술 기구.
실시예 16
수술 기구로서, (a) 엔드 이펙터; (b) 음향 도파관이 관통하여 연장되는 샤프트 조립체로서, 엔드 이펙터는 샤프트 조립체로부터 원위방향으로 돌출되고, 음향 도파관은 초음파 트랜스듀서 조립체와 회전가능하게 결합되도록 구성되는 근위 단부 부분을 구비하는, 상기 샤프트 조립체; 및 (c) 샤프트 조립체와 일체로 연결되는 토크 렌치로서, 토크 렌치는 맞물림 해제 위치와 맞물림 위치 사이에서 선택적으로 이동가능한 어레스터를 포함하고, 맞물림 해제 위치에 있는 어레스터는 초음파 트랜스듀서 조립체가 회전하게 하도록 구성되며, 맞물림 위치에 있는 어레스터는 미리 결정된 토크까지 초음파 트랜스듀서 조립체의 회전을 억제하기 위해 초음파 트랜스듀서 조립체에 연결된 맞물림 특징부와 맞물리도록 구성되고, 어레스터는 또한 미리 결정된 토크보다 큰 토크를 받을 때 편향되고 그리고 어레스터와 맞물림 특징부 사이의 상대적인 미끄러짐을 위해 맞물림 특징부로부터 맞물림 해제됨으로써 초음파 트랜스듀서 조립체에 대한 음향 도파관의 결합을 미리 결정된 토크로 제한하도록 구성되는, 상기 토크 렌치를 포함하는, 수술 기구.
실시예 17
실시예 16의 수술 기구로서, (a) 기구 본체; 및 (b) 음향 도파관의 근위 단부 부분과 회전가능하게 결합되도록 구성되는 초음파 트랜스듀서 조립체로서, 초음파 트랜스듀서 조립체가 길이방향 축을 중심으로 선택적으로 회전하게 구성되도록 기구 본체 내에 길이방향 축을 따라 회전가능하게 장착되는, 상기 초음파 트랜스듀서 조립체를 추가로 포함하고,
맞물림 특징부는, 맞물림 특징부의 회전을 억제시키는 것이 이에 의해 초음파 트랜스듀서 조립체의 회전을 억제하도록, 초음파 트랜스듀서 조립체에 연결되며, 어레스터는 미리 결정된 토크보다 큰 토크를 받을 때 편향되도록 그리고 맞물림 특징부가 어레스터에 대해 회전가능하게 미끄러지게 구성되도록 맞물림 특징부로부터 맞물림 해제되도록 구성되는, 수술 기구.
실시예 18
수술 기구로서, (a) 엔드 이펙터; (b) 샤프트 조립체로서, 엔드 이펙터는 샤프트 조립체로부터 원위방향으로 돌출되고, 샤프트 조립체는, (i) 샤프트 조립체 본체, (ii) 샤프트 조립체 본체에 회전가능하게 연결되는 노브, 및 (iii) 노브를 통해 연장되고, 초음파 트랜스듀서 조립체와 회전가능하게 결합되도록 구성되는 근위 단부 부분을 구비하는 음향 도파관을 포함하는, 상기 샤프트 조립체; 및
(c) 샤프트 조립체와 일체로 연결되는 토크 렌치를 포함하고, 토크 렌치는, (i) 노브에 대해 회전가능하게 고정되는 구동 특징부로서, 노브를 회전시키는 것이 구동 특징부를 동시에 회전시키는, 상기 구동 특징부, 및 (ii) 음향 도파관에 대해 회전가능하게 고정되는 종동 특징부로서, 종동 특징부를 회전시키는 것이 음향 도파관을 동시에 회전시키는, 상기 종동 특징부를 포함하고, 구동 특징부는 종동 특징부와 맞물려, 미리 결정된 토크까지 토크를 노브로부터 음향 도파관으로 전달하며, 종동 특징부는 초음파 트랜스듀서 조립체에 대한 음향 도파관의 결합을 노브를 통해 미리 결정된 토크로 제한하기 위해, 미리 결정된 토크보다 큰 토크를 받을 때 구동 특징부에 대해 회전가능하게 미끄러지도록 구성되는, 수술 기구.
실시예 19
실시예 18의 수술 기구로서, (a) 기구 본체; 및 (b) 음향 도파관의 근위 단부 부분과 회전가능하게 결합되도록 구성되는 초음파 트랜스듀서 조립체로서, 초음파 트랜스듀서 조립체는 초음파 트랜스듀서 조립체가 길이방향 축을 중심으로 선택적으로 회전하게 구성되도록 기구 본체 내에 길이방향 축을 따라 회전가능하게 장착되는, 상기 초음파 트랜스듀서 조립체를 추가로 포함하는, 수술 기구.
실시예 20
실시예 19의 수술 기구로서, 로킹해제 위치와 로킹 위치 사이에서 선택적으로 이동되도록 구성되는 로크 부재를 갖고 기구 본체에 작동가능하게 연결되는 트랜스듀서 로크로서, 초음파 트랜스듀서 조립체는 로크 부재가 로킹해제 위치에 있는 상태에서 기구 본체에 대해 길이방향 축을 중심으로 선택적으로 회전되도록 구성되고, 트랜스듀서 로크는 로크 부재가 로킹 위치에 있는 상태에서 초음파 트랜스듀서 조립체를 파지하여 이에 의해 음향 도파관과 회전가능하게 결합시키기 위해 하우징에 대한 길이방향 축을 중심으로 하는 회전을 선택적으로 억제하도록 구성되는, 상기 트랜스듀서 로크를 추가로 포함하는, 수술 기구.
IV. 기타
본 명세서에 기술된 기구의 버전들 중 임의의 것이 전술된 특징에 더하여 또는 그 대신에 다양한 다른 특징을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 단지 예로서, 본 명세서에 기술된 기구들 중 임의의 것이 또한 본 명세서에 참고로 포함되는 다양한 참고 문헌들 중 임의의 것에 개시된 다양한 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서의 교시 내용은, 본 명세서의 교시 내용이 다양한 방식으로 본 명세서에 인용된 참고 문헌들 중 임의의 것의 교시 내용과 용이하게 조합될 수 있도록, 본 명세서에 인용된 다른 참고 문헌들 중 임의의 것에 기술된 기구들 중 임의의 것에 용이하게 적용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 당업자는 본 명세서의 다양한 교시 내용이 전기수술 기구, 스테이플링 기구(stapling instrument), 및 다른 종류의 수술 기구에 용이하게 적용될 수 있음을 인식할 것이다. 본 명세서의 교시 내용이 통합될 수 있는 다른 유형의 기구가 당업자에게 명백할 것이다.
전체적으로 또는 부분적으로, 본 명세서에 참고로 포함되는 것으로 언급된 임의의 특허, 공보, 또는 다른 개시 자료가, 포함되는 자료가 본 개시 내용에 기재된 기존의 정의, 서술, 또는 다른 개시 자료와 상충되지 않는 범위로만, 본 명세서에 포함되는 것이 인식되어야 한다. 이와 같이 그리고 필요한 범위 내에서, 본 명세서에 명시적으로 기재된 바와 같은 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된 임의의 상충되는 자료를 대체한다. 본 명세서에 참고로 포함되는 것으로 언급되지만 본 명세서에 기재된 기존의 정의, 서술, 또는 다른 개시 자료와 상충되는 임의의 자료 또는 그의 부분은 포함되는 자료와 기존의 개시 자료 사이에 충돌이 일어나지 않는 범위로만 포함될 것이다.
전술된 장치의 버전은 전문 의료진에 의해 수행되는 통상적인 의료 치료 및 절차뿐만 아니라 로봇-보조식 의료 치료 및 절차에 적용될 수 있다. 단지 예로서, 본 명세서의 다양한 교시 내용이 미국 캘리포니아주 서니베일 소재의 인튜이티브 서지컬, 인크.(Intuitive Surgical, Inc.)에 의한 다빈치(DAVINCI)™ 시스템과 같은 로봇 수술 시스템에 용이하게 통합될 수 있다. 유사하게, 당업자는 본 명세서의 다양한 교시 내용이, 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 2004년 8월 31일자로 공개된, 발명의 명칭이 "초음파 소작 및 절단 기구를 가진 로봇 수술 도구(Robotic Surgical Tool with Ultrasound Cauterizing and Cutting Instrument)"인 미국 특허 제6,783,524호의 다양한 교시 내용과 용이하게 조합될 수 있음을 인식할 것이다.
전술된 버전들은 일회 사용 후 폐기되도록 설계될 수 있거나, 이들은 여러 번 사용되도록 설계될 수 있다. 버전들은 어느 한 경우 또는 두 경우 모두에, 적어도 1회 사용 후 재사용을 위해 원상회복될 수 있다. 원상회복은 장치의 분해 단계에 이은 특정 피스의 세정 또는 교체 단계 및 후속 재조립 단계의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 특히, 장치의 몇몇 버전은 분해될 수 있고, 장치의 임의의 개수의 특정 피스 또는 부품이 임의의 조합으로 선택적으로 교체되거나 제거될 수 있다. 특정 부품의 세정 및/또는 교체시, 장치의 몇몇 버전은 원상회복 시설에서 또는 시술 직전에 사용자에 의해 후속 사용을 위해 재조립될 수 있다. 당업자는 장치의 원상회복이 분해, 세정/교체 및 재조립을 위한 다양한 기술을 이용할 수 있는 것을 인식할 것이다. 그러한 기술의 사용, 및 결과적인 원상회복된 장치는 모두 본 출원의 범주 내에 있다.
단지 예로서, 본 명세서에 기술된 버전은 시술 전에 및/또는 후에 소독될 수 있다. 하나의 소독 기술에서, 장치는 폐쇄 및 밀봉된 용기, 예컨대 플라스틱 또는 타이벡 백(TYVEK bag) 내에 배치된다. 용기와 장치는 이어서 감마 방사선, x-선, 또는 고-에너지 전자(high-energy electron)와 같은, 용기를 투과할 수 있는 방사선 영역 내에 배치될 수 있다. 방사선은 장치 상의 그리고 용기 내의 세균을 죽일 수 있다. 소독된 장치는 이어서 추후의 사용을 위해 소독 용기 내에 보관될 수 있다. 장치는 또한 베타 또는 감마 방사선, 산화에틸렌, 또는 증기를 포함하지만 이에 제한되지 않는, 당업계에 알려진 임의의 다른 기술을 사용하여 소독될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 형태가 도시되고 기술되었지만, 본 명세서에 기술된 방법 및 시스템의 추가의 개조가 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 당업자에 의한 적절한 변경에 의해 달성될 수 있다. 몇몇 그러한 잠재적인 변경이 언급되었고, 다른 것이 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 위에 논의된 실시예, 실시 형태, 기하학적 구조, 재료, 치수, 비, 단계 등은 예시적인 것이며, 필수적인 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범주는 하기 청구범위의 관점에서 고려되어야 하며, 명세서 및 도면에 도시 및 기술된 구조 및 작동의 상세 사항으로 제한되지 않는 것으로 이해된다.

Claims (20)

  1. 수술 기구(surgical instrument)로서,
    (a) 엔드 이펙터(end effector);
    (b) 음향 도파관(acoustic waveguide)이 관통하여 연장되는 샤프트 조립체로서, 상기 엔드 이펙터는 상기 샤프트 조립체로부터 원위방향으로(distally) 돌출되고, 상기 음향 도파관은 초음파 트랜스듀서 조립체와 회전가능하게 결합되도록 구성되는 근위 단부 부분(proximal end portion)을 구비하는, 상기 샤프트 조립체; 및
    (c) 상기 샤프트 조립체와 일체로 연결되고, 미리 결정된 토크까지 상기 음향 도파관에 인가되는 토크를 전달하도록 구성되는 토크 렌치(torque wrench)로서, 상기 토크 렌치의 일부분은 상기 미리 결정된 토크보다 큰 토크를 받을 때 편향되도록 구성되어, 상기 초음파 트랜스듀서 조립체에 대한 상기 음향 도파관의 결합을 상기 미리 결정된 토크로 제한하기 위해 상기 토크 렌치의 상기 일부분이 상기 음향 도파관에 대해 미끄러지도록 하는, 상기 토크 렌치
    를 포함하는, 수술 기구.
  2. 제1항에 있어서, 상기 토크 렌치는 로킹해제 위치(unlocked position)로부터 로킹 위치(locked position)로 선택적으로 이동되도록 구성되는 로크 부재(lock member)를 추가로 포함하고, 상기 로킹해제 위치에 있는 상기 로크 부재는 상기 초음파 트랜스듀서 조립체의 회전을 허용하도록 구성되며, 상기 로킹 위치에 있는 상기 로크 부재는 상기 음향 도파관과 회전가능하게 결합시키기 위하여 상기 초음파 트랜스듀서 조립체의 회전을 선택적으로 억제하기 위해 상기 초음파 트랜스듀서 조립체를 파지하도록 구성되는, 수술 기구.
  3. 제2항에 있어서, 상기 샤프트 조립체는 스위치 채널을 갖는 샤프트 조립체 본체를 추가로 포함하고, 상기 로크 부재는 상기 로크 채널 내에 이동가능하게 장착되는 로크 스위치를 포함하며, 상기 로크 스위치는 상기 로킹 위치와 상기 로킹해제 위치 사이에서 사용자에 의해 조작되도록 구성되는, 수술 기구.
  4. 제3항에 있어서, 상기 토크 렌치는, 상기 로크 스위치에 작동가능하게 연결되고, 상기 로크 스위치가 상기 로킹해제 위치와 상기 로킹 위치 사이에서 각각 이동됨에 따라 맞물림 해제 위치(disengaged position)와 맞물림 위치(engaged position) 사이에서 선택적으로 이동하도록 구성되는 어레스터(arrester)를 추가로 포함하고, 상기 어레스터는 상기 초음파 트랜스듀서 조립체의 회전을 억제하기 위해, 상기 초음파 트랜스듀서 조립체에 연결된 맞물림 특징부(engagement feature)와 맞물리도록 구성되는, 수술 기구.
  5. 제4항에 있어서, 상기 어레스터는 상기 미리 결정된 토크보다 큰 토크를 받을 때 편향되도록 구성되는 상기 토크 렌치의 상기 부분인, 수술 기구.
  6. 제5항에 있어서,
    (a) 기구 본체; 및
    (b) 상기 음향 도파관의 상기 근위 단부 부분과 회전가능하게 결합되도록 구성되는 초음파 트랜스듀서 조립체로서, 상기 초음파 트랜스듀서 조립체는 상기 초음파 트랜스듀서 조립체가 길이방향 축을 중심으로 선택적으로 회전하게 구성되도록 상기 기구 본체 내에 상기 길이방향 축을 따라 회전가능하게 장착되는, 상기 초음파 트랜스듀서 조립체
    를 추가로 포함하고,
    상기 맞물림 특징부는, 상기 맞물림 특징부의 회전을 억제시키는 것이 이에 의해 상기 초음파 트랜스듀서 조립체의 회전을 억제하도록, 상기 초음파 트랜스듀서 조립체에 연결되는, 수술 기구.
  7. 제6항에 있어서, 상기 맞물림 특징부는 상기 길이방향 축을 중심으로 동심으로 위치되고 상기 초음파 트랜스듀서 조립체에 연결되는 맞물림 칼라(collar)를 포함하고, 상기 맞물림 칼라는 상기 맞물림 칼라 주위에 각도방향으로(angularly) 위치되는 복수의 치형부(tooth)들을 구비하며, 상기 어레스터는 상기 맞물림 위치에서 상기 복수의 치형부들 사이에 수용되어 상기 맞물림 칼라와 회전가능하게 맞물림으로써 상기 맞물림 칼라 및 상기 맞물림 칼라에 연결된 상기 초음파 트랜스듀서 조립체의 회전을 상기 미리 결정된 토크까지 억제하도록 구성되는, 수술 기구.
  8. 제1항에 있어서, 상기 샤프트 조립체는 상기 음향 도파관이 관통하여 연장되는 선택적으로 회전가능한 노브(knob)를 추가로 포함하며; 상기 토크 렌치는 상기 음향 도파관과 상기 노브 사이에 작동가능하게 결합되고, 상기 미리 결정된 토크까지 토크를 상기 노브로부터 상기 음향 도파관으로 전달하도록 구성되며; 상기 토크 렌치의 상기 일부분은 상기 미리 결정된 토크보다 큰 토크를 받을 때 편향되도록 그리고 상기 초음파 트랜스듀서 조립체에 대한 상기 음향 도파관의 결합을 상기 미리 결정된 토크로 제한하기 위해 상기 노브가 상기 음향 도파관에 대해 회전하게 미끄러지도록 구성되는, 수술 기구.
  9. 제8항에 있어서, 상기 토크 렌치는 상기 노브에 대해 회전가능하게 고정되는 구동 특징부(drive feature) 및 상기 음향 도파관에 대해 회전가능하게 고정되는 종동 특징부(driven feature)를 추가로 포함하고, 상기 구동 특징부는 상기 종동 특징부와 맞물려 상기 미리 결정된 토크까지 상기 종동 특징부로 토크를 전달하며, 상기 구동 특징부는 상기 종동 특징부로의 토크 전이(transition)를 제한하기 위해, 상기 미리 결정된 토크보다 큰 토크를 받을 때 상기 종동 특징부에 대해 미끄러지도록 구성되는, 수술 기구.
  10. 제9항에 있어서, 상기 구동 특징부는 구동 디스크를 포함하고, 상기 구동 특징부는 종동 디스크를 포함하며, 상기 구동 및 종동 디스크들은 상기 음향 도파관과 동축으로 위치되는, 수술 기구.
  11. 제10항에 있어서, 상기 구동 디스크는 근위방향으로(proximally) 향하는 복수의 구동 면 치형부들을 포함하고, 상기 종동 디스크는 원위방향으로 향하고 상기 미리 결정된 토크까지 상기 복수의 구동 면 치형부들과 회전가능하게 고정되는 복수의 종동 면 치형부들을 포함하며, 상기 복수의 구동 및 종동 면 치형부들의 적어도 일부분은 상기 미리 결정된 토크보다 큰 토크를 받을 때 편향되도록 구성되어, 상기 종동 디스크로의 토크 전달을 제한하기 위해 상기 복수의 구동 치형부들이 상기 복수의 종동 치형부들에 대해 미끄러지도록 하는, 수술 기구.
  12. 제10항에 있어서, 상기 구동 및 종동 디스크들 중 하나는 웨이브 스프링(wave spring)을 포함하고, 상기 구동 및 종동 디스크들 중 나머지 하나는 상기 미리 결정된 토크까지 상기 웨이브 스프링과 회전가능하게 고정되는 복수의 돌출부들을 포함하며, 상기 웨이브 스프링은 상기 미리 결정된 토크보다 큰 토크를 받을 때 편향되도록 구성되어, 상기 종동 디스크로의 토크 전달을 제한하기 위해 상기 웨이브 스프링이 상기 복수의 돌출부들에 대해 미끄러지도록 하는, 수술 기구.
  13. 제10항에 있어서, 상기 구동 및 종동 디스크들은 상기 노브 내에 위치되는, 수술 기구.
  14. 제10항에 있어서, 상기 구동 및 종동 디스크들은 상기 노브로부터 근위방향으로 위치되고, 상기 초음파 트랜스듀서 조립체와 함께 기구 본체 내에 수용되도록 구성되는, 수술 기구.
  15. 제10항에 있어서,
    (a) 기구 본체;
    (b) 상기 음향 도파관의 상기 근위 단부 부분과 회전가능하게 결합되도록 구성되는 초음파 트랜스듀서 조립체로서, 상기 초음파 트랜스듀서 조립체는 상기 초음파 트랜스듀서 조립체가 길이방향 축을 중심으로 선택적으로 회전하게 구성되도록 상기 기구 본체 내에 상기 길이방향 축을 따라 회전가능하게 장착되는, 상기 초음파 트랜스듀서 조립체; 및
    (c) 로킹해제 위치와 로킹 위치 사이에서 선택적으로 이동되도록 구성되는 로크 부재를 갖고 상기 기구 본체에 작동가능하게 연결되는 트랜스듀서 로크로서, 상기 초음파 트랜스듀서 조립체는 상기 로크 부재가 상기 로킹해제 위치에 있는 상태에서 상기 기구 본체에 대해 상기 길이방향 축을 중심으로 선택적으로 회전되도록 구성되고, 상기 트랜스듀서 로크는 상기 로크 부재가 상기 로킹 위치에 있는 상태에서 상기 초음파 트랜스듀서 조립체를 파지하여 이에 의해 상기 음향 도파관과 회전가능하게 결합시키기 위해 상기 하우징에 대한 상기 길이방향 축을 중심으로 하는 회전을 선택적으로 억제하도록 구성되는, 상기 트랜스듀서 로크
    를 추가로 포함하는, 수술 기구.
  16. 수술 기구로서,
    (a) 엔드 이펙터;
    (b) 음향 도파관이 관통하여 연장되는 샤프트 조립체로서, 상기 엔드 이펙터는 상기 샤프트 조립체로부터 원위방향으로 돌출되고, 상기 음향 도파관은 초음파 트랜스듀서 조립체와 회전가능하게 결합되도록 구성되는 근위 단부 부분을 구비하는, 상기 샤프트 조립체; 및
    (c) 상기 샤프트 조립체와 일체로 연결되는 토크 렌치로서, 상기 토크 렌치는 맞물림 해제 위치와 맞물림 위치 사이에서 선택적으로 이동가능한 어레스터를 포함하고, 상기 맞물림 해제 위치에 있는 상기 어레스터는 상기 초음파 트랜스듀서 조립체가 회전하게 하도록 구성되며, 상기 맞물림 위치에 있는 상기 어레스터는 미리 결정된 토크까지 상기 초음파 트랜스듀서 조립체의 회전을 억제하기 위해 상기 초음파 트랜스듀서 조립체에 연결된 맞물림 특징부와 맞물리도록 구성되고, 상기 어레스터는 또한 상기 미리 결정된 토크보다 큰 토크를 받을 때 편향되고 그리고 상기 어레스터와 상기 맞물림 특징부 사이의 상대적인 미끄러짐을 위해 상기 맞물림 특징부로부터 맞물림 해제됨으로써 상기 초음파 트랜스듀서 조립체에 대한 상기 음향 도파관의 결합을 상기 미리 결정된 토크로 제한하도록 구성되는, 상기 토크 렌치
    를 포함하는, 수술 기구.
  17. 제16항에 있어서,
    (a) 기구 본체; 및
    (b) 상기 음향 도파관의 상기 근위 단부 부분과 회전가능하게 결합되도록 구성되는 초음파 트랜스듀서 조립체로서, 상기 초음파 트랜스듀서 조립체가 길이방향 축을 중심으로 선택적으로 회전하게 구성되도록 상기 기구 본체 내에 상기 길이방향 축을 따라 회전가능하게 장착되는, 상기 초음파 트랜스듀서 조립체
    를 추가로 포함하고,
    상기 맞물림 특징부는, 상기 맞물림 특징부의 회전을 억제시키는 것이 이에 의해 상기 초음파 트랜스듀서 조립체의 회전을 억제하도록, 상기 초음파 트랜스듀서 조립체에 연결되며,
    상기 어레스터는 상기 미리 결정된 토크보다 큰 토크를 받을 때 편향되도록 그리고 상기 맞물림 특징부가 상기 어레스터에 대해 회전가능하게 미끄러지게 구성되도록 상기 맞물림 특징부로부터 맞물림 해제되도록 구성되는, 수술 기구.
  18. 수술 기구로서,
    (a) 엔드 이펙터;
    (b) 샤프트 조립체로서, 상기 엔드 이펙터는 상기 샤프트 조립체로부터 원위방향으로 돌출되고, 상기 샤프트 조립체는,
    (i) 샤프트 조립체 본체,
    (ii) 상기 샤프트 조립체 본체에 회전가능하게 연결되는 노브, 및
    (iii) 상기 노브를 통해 연장되고, 초음파 트랜스듀서 조립체와 회전가능하게 결합되도록 구성되는 근위 단부 부분을 구비하는 음향 도파관
    을 포함하는, 상기 샤프트 조립체; 및
    (c) 상기 샤프트 조립체와 일체로 연결되는 토크 렌치
    를 포함하고,
    상기 토크 렌치는,
    (i) 상기 노브에 대해 회전가능하게 고정되는 구동 특징부로서, 상기 노브를 회전시키는 것이 상기 구동 특징부를 동시에 회전시키는, 상기 구동 특징부, 및
    (ii) 상기 음향 도파관에 대해 회전가능하게 고정되는 종동 특징부로서, 상기 종동 특징부를 회전시키는 것이 상기 음향 도파관을 동시에 회전시키는, 상기 종동 특징부
    를 포함하고,
    상기 구동 특징부는 상기 종동 특징부와 맞물려, 미리 결정된 토크까지 토크를 상기 노브로부터 상기 음향 도파관으로 전달하며,
    상기 종동 특징부는 상기 초음파 트랜스듀서 조립체에 대한 상기 음향 도파관의 결합을 상기 노브를 통해 상기 미리 결정된 토크로 제한하기 위해, 상기 미리 결정된 토크보다 큰 토크를 받을 때 상기 구동 특징부에 대해 회전가능하게 미끄러지도록 구성되는, 수술 기구.
  19. 제18항에 있어서,
    (a) 기구 본체; 및
    (b) 상기 음향 도파관의 상기 근위 단부 부분과 회전가능하게 결합되도록 구성되는 초음파 트랜스듀서 조립체로서, 상기 초음파 트랜스듀서 조립체는 상기 초음파 트랜스듀서 조립체가 길이방향 축을 중심으로 선택적으로 회전하게 구성되도록 상기 기구 본체 내에 상기 길이방향 축을 따라 회전가능하게 장착되는, 상기 초음파 트랜스듀서 조립체
    를 추가로 포함하는, 수술 기구.
  20. 제19항에 있어서, 로킹해제 위치와 로킹 위치 사이에서 선택적으로 이동되도록 구성되는 로크 부재를 갖고 상기 기구 본체에 작동가능하게 연결되는 트랜스듀서 로크로서, 상기 초음파 트랜스듀서 조립체는 상기 로크 부재가 상기 로킹해제 위치에 있는 상태에서 상기 기구 본체에 대해 상기 길이방향 축을 중심으로 선택적으로 회전되도록 구성되고, 상기 트랜스듀서 로크는 상기 로크 부재가 상기 로킹 위치에 있는 상태에서 상기 초음파 트랜스듀서 조립체를 파지하여 이에 의해 상기 음향 도파관과 회전가능하게 결합시키기 위해 상기 하우징에 대한 상기 길이방향 축을 중심으로 하는 회전을 선택적으로 억제하도록 구성되는, 상기 트랜스듀서 로크를 추가로 포함하는, 수술 기구.
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