(57)【要約】      （修正有）【課題】様々な状況において、組織をステープル留め切断するように設計された電動外科用切断及びステープル留め器具を提供する。【解決手段】器具１０は、器具１０と関連付けられる少なくとも１つのパラメータを測定する少なくとも１つのセンサと、少なくとも１つのプロセッサと、プロセッサと動作可能に関連付けられるメモリを含み、メモリは、機械実行可能命令を含み、この機械実行可能命令がプロセッサによって実行されると、プロセッサは、少なくとも１つのセンサを既定の期間にわたって監視し、測定されたパラメータの変化率を決定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動外科用切断及びステープル留め器具であって、
第１の顎部材と、第２の顎部材と、を備える、エンドエフェクタであって、前記第１及び第２の顎部材の少なくとも一方が他方の顎部材に対して移動可能であり、前記少なくとも１つのセンサが前記第１及び第２の顎部材の少なくとも一方の上に位置付けられている、エンドエフェクタと、
前記第１又は第２の顎部材の少なくとも一方の中に位置付けられる圧力センサ又はひずみゲージと、
少なくとも１つのプロセッサと、
前記プロセッサと動作可能に関連付けられるメモリと、を備え、前記プロセッサによって実行されると前記プロセッサが、
前記第１の顎部材と前記第２の顎部材との間に把持された組織に加えられる前記圧力を監視することと、
前記第１の顎部材と前記第２の顎部材との間に把持された組織のタイプを前記組織圧力測定に基づいて決定することと、を行う機械実行可能命令を前記メモリが含む、電動外科用切断及びステープル留め器具。
【請求項２】
前記プロセッサが、第１の軸に沿って及び第２の軸に沿って組織圧力を測定することによって組織変位を決定するように構成され、前記第１及び第２の軸が互いに対して横断している、請求項１に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具。
【請求項３】
組織圧力が既定の閾値に達したとき、前記組織変位の量、及び前記閾値に到達する前の前記組織変位率が、組織タイプを区別する、請求項２に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具。
【請求項４】
前記プロセッサが、複数の閾値又は漸進的な閾値に基づいて組織変位を決定して、類似の粘弾性特性を有する組織タイプのより高精度な解決を提供するように構成されている、請求項１に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具。
【請求項５】
電動外科用切断及びステープル留め器具であって、
第１の顎部材と、第２の顎部材と、を備える、エンドエフェクタであって、前記第１及び第２の顎部材の少なくとも一方が他方の顎部材に対して移動可能であり、前記少なくとも１つのセンサが前記第１及び第２の顎部材の少なくとも一方の上に位置付けられている、エンドエフェクタと、
前記第１又は第２の顎部材の少なくとも一方の中に位置付けられる圧力センサ又はひずみゲージと、
前記第１の顎部材と前記第２の顎部材との間の間隙距離を測定する間隙センサと、
少なくとも１つのプロセッサと、
前記プロセッサと動作可能に関連付けられるメモリと、を備え、前記プロセッサによって実行されると前記プロセッサが、
前記第１の顎部材と前記第２の顎部材との間に把持された組織に加えられる前記圧力を監視することと、
前記第１の顎部材と前記第２の顎部材との間の前記間隙距離を監視することと、
前記第１の顎部材と前記第２の顎部材との間に把持された組織のタイプを前記組織圧力測定及び前記間隙距離測定に基づいて決定することと、を行う機械実行可能命令を前記メモリが含む、電動外科用切断及びステープル留め器具。
【請求項６】
前記第１の顎部材と前記第２の顎部材との間に把持された組織の量を決定するために前記圧力及び間隙距離の測定値が前記プロセッサによって使用される、請求項５に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具。
【請求項７】
前記第１及び第２の顎部材の小部分が組織によって覆われているとき、前記プロセッサが、組織圧縮測定値を補正するように構成されている、請求項６に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具。
【請求項８】
前記プロセッサが、微分係数パラメータを決定するために経過時間を圧力測定値及び間隙距離測定値と組み合わせて決定するように構成されている、請求項６に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具。
【請求項９】
前記プロセッサは、変化率が設定期間後も依然として一定のままであるとき、測定されたパラメータが漸近値に達していると決定するように構成されている、請求項８に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具。
【請求項１０】
いつ定常状態に達したのかを判定し、その結果、プロセスの次の工程に信号を送るために、前記プロセッサが変化率情報を用いる、請求項８に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具。
【請求項１１】
前記プロセッサが、前記プロセスの次の工程を開始するよう前記器具のユーザに警告する信号をディスプレイに送信するように構成されているか、又は前記プロセッサが、定常状態に達したら、前記プロセスの前記次の工程を自動的に開始するように構成されている、請求項１０に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具。
【請求項１２】
前記プロセッサが、インピーダンスの変化率を前記第１及び第２の顎部材の少なくとも一方のひずみと組み合わせて力及び圧縮を関係付けるように構成されている、請求項８に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、外科用器具に関し、様々な状況において、組織をステープル留めし切断するように設計された、外科用ステープル留め及び切断器具並びにそのステープルカートリッジに関する。
【図面の簡単な説明】
【０００２】
本開示の特徴及び利点、並びにそれらを実現する方法は、本開示の以下の説明を添付の図面と併せて参照することでより明らかとなり、また本開示のより深い理解が得られるであろう。
【図１】それに動作可能に結合された交換式シャフト組立体を有する、外科用器具の斜視図である。
【図２】図１の交換式シャフト組立体及び外科用器具の分解組立図である。
【図３】図１及び２の交換式シャフト組立体及び外科用器具の部分を示す別の分解組立図である。
【図４】図１〜３の外科用器具の一部分の分解組立図である。
【図５】発射トリガが完全作動位置にある、図４の外科用器具の一部分の横断面図である。
【図６】発射トリガが非作動位置にある、図５の外科用器具の一部分の別の断面図である。
【図７】交換式シャフト組立体の１つの形態の分解組立図である。
【図８】図７の交換式シャフト組立体の部分の別の分解組立図である。
【図９】図７及び８の交換式シャフト組立体の部分の別の分解組立図である。
【図１０】図７〜９の交換式シャフト組立体の一部分の断面図である。
【図１１】明確にするためにスイッチドラムを省略した、図７〜１０のシャフト組立体の一部分の斜視図である。
【図１２】その上にスイッチドラムが装着されている、図１１の交換式シャフト組立体の一部分の別の斜視図である。
【図１３】その閉鎖トリガが非作動位置で示されている、図１の外科用器具の一部分に動作可能に結合された、図１１の交換式シャフト組立体の一部分の斜視図である。
【図１４】図１３の交換式シャフト組立体及び外科用器具の右側立面図である。
【図１５】図１３及び１４の交換式シャフト組立体及び外科用器具の左側立面図である。
【図１６】その閉鎖トリガが作動位置で、発射トリガが非作動位置で示されている、図１の外科用器具の一部分に動作可能に結合された、図１１の交換式シャフト組立体の一部分の斜視図である。
【図１７】図１６の交換式シャフト組立体及び外科用器具の右側立面図である。
【図１８】図１６及び１７の交換式シャフト組立体及び外科用器具の左側立面図である。
【図１８Ａ】その閉鎖トリガが作動位置で、かつその発射トリガが作動位置で示されている、図１の外科用器具の一部分に動作可能に結合された、図１１の交換式シャフト組立体の右側立面図である。
【図１９】シャフト組立体がそこに結合されていないときに、外科用器具ハンドルの電気コネクタへの給電を停止するためのシステムの概略図である。
【図２０】図１の外科用器具のエンドエフェクタの一態様の分解図である。
【図２１Ａ】２枚の図面にわたる図１の外科用器具の回路図である。
【図２１Ｂ】２枚の図面にわたる図１の外科用器具の回路図である。
【図２２】電池バックの使用サイクル計数を生成するように構成された使用サイクル回路を備える、電源組立体の一例を示す。
【図２３】セグメント化回路に逐次的に通電するためのプロセスの一態様を示す。
【図２４】複数のデイジーチェーン接続された電力変換器を備える電源セグメントの一態様を示す。
【図２５】臨界及び／又は電力集約的機能に利用可能な電力を最大限にするように構成されたセグメント化回路の一態様を示す。
【図２６】逐次的に通電されるように構成された複数のデイジーチェーン接続された電力変換器を備える電源システムの一態様を示す。
【図２７】隔離制御区画を備えるセグメント化回路の一態様を示す。
【図２８Ａ】図１の外科用器具の回路図である。
【図２８Ｂ】図１の外科用器具の回路図である。
【図２９】ハンドル組立体１４と電源組立体との間のインターフェース及びハンドル組立体１４と交換式シャフト組立体との間のインターフェースを示した、図１の外科用器具のブロック図である。
【図３０】本開示の１つ又は２つ以上の態様を含み得る例示的な医療デバイスを示す。
【図３１Ａ】本開示の１つ又は２つ以上の態様による、組織を取り巻く医療デバイスの例示的なエンドエフェクタを示す。
【図３１Ｂ】本開示の１つ又は２つ以上の態様による、組織を圧縮する医療デバイスの例示的なエンドエフェクタを示す。
【図３２Ａ】本開示の１つ又は２つ以上の態様による、組織を圧縮する医療デバイスのエンドエフェクタによって及ぼされる例示的な力を示す。
【図３２Ｂ】本開示の１つ又は２つ以上の態様による、組織を圧縮する医療デバイスのエンドエフェクタによって及ぼされる例示的な力を示す。
【図３３】本開示の１つ又は２つ以上の態様による例示的な組織圧縮センサシステムを示す。
【図３４】本開示の１つ又は２つ以上の態様による例示的な組織圧縮センサシステムを示す。
【図３５】本開示の１つ又は２つ以上の態様による例示的な組織圧縮センサシステムを示す。
【図３６】本開示の１つ又は２つ以上の態様による例示的なエンドエフェクタチャネルフレームを示す。
【図３７】本開示の１つ又は２つ以上の態様による例示的なエンドエフェクタを示す。
【図３８】本開示の１つ又は２つ以上の態様による例示的なエンドエフェクタチャネルフレームを示す。
【図３９】本開示の１つ又は２つ以上の態様による例示的なエンドエフェクタチャネルフレームを示す。
【図４０】本開示の１つ又は２つ以上の態様による例示的なエンドエフェクタチャネルフレームを示す。
【図４１】本開示の１つ又は２つ以上の態様による例示的な電極を示す。
【図４２】本開示の１つ又は２つ以上の態様による例示的な電極配線システムを示す。
【図４３】本開示の１つ又は２つ以上の態様による例示的なエンドエフェクタチャネルフレームを示す。
【図４４】本開示の１つ又は２つ以上の態様による例示的な回路図である。
【図４５】本開示の１つ又は２つ以上の態様による例示的な回路図である。
【図４６】本開示の１つ又は２つ以上の態様による例示的な回路図である。
【図４７】本開示の１つ又は２つ以上の態様による例示的な周波数変調を示したグラフである。
【図４８】本開示の１つ又は２つ以上の態様による、合成されたＲＦ信号を示したグラフである。
【図４９】本開示の１つ又は２つ以上の態様による、フィルタ処理されたＲＦ信号を示したグラフである。
【図５０】関節運動可能な交換式シャフトを備えた外科用器具の斜視図である。
【図５１】図７６に示した外科用器具の先端部の側面図である。
【図５２Ａ】間隙の大きさの経時的変化（図５２Ａ）、発射電流の経時的変化（図５２Ｂ）、組織圧縮の経時的変化（図５２Ｃ）、アンビルひずみの経時的変化（図７５２Ｄ）、及びトリガ力の経時的変化（図５２Ｅ）をプロットしたグラフである。
【図５２Ｂ】間隙の大きさの経時的変化（図５２Ａ）、発射電流の経時的変化（図５２Ｂ）、組織圧縮の経時的変化（図５２Ｃ）、アンビルひずみの経時的変化（図７５２Ｄ）、及びトリガ力の経時的変化（図５２Ｅ）をプロットしたグラフである。
【図５２Ｃ】間隙の大きさの経時的変化（図５２Ａ）、発射電流の経時的変化（図５２Ｂ）、組織圧縮の経時的変化（図５２Ｃ）、アンビルひずみの経時的変化（図７５２Ｄ）、及びトリガ力の経時的変化（図５２Ｅ）をプロットしたグラフである。
【図５２Ｄ】間隙の大きさの経時的変化（図５２Ａ）、発射電流の経時的変化（図５２Ｂ）、組織圧縮の経時的変化（図５２Ｃ）、アンビルひずみの経時的変化（図７５２Ｄ）、及びトリガ力の経時的変化（図５２Ｅ）をプロットしたグラフである。
【図５２Ｅ】間隙の大きさの経時的変化（図５２Ａ）、発射電流の経時的変化（図５２Ｂ）、組織圧縮の経時的変化（図５２Ｃ）、アンビルひずみの経時的変化（図７５２Ｄ）、及びトリガ力の経時的変化（図５２Ｅ）をプロットしたグラフである。
【図５３】正常組織について組織変位を組織圧縮の関数としてプロットしたグラフである。
【図５４】正常組織と病変組織を見分けるために、組織変位を組織圧縮の関数としてプロットしたグラフである。
【図５５】一態様による外科用器具のエンドエフェクタの断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００３】
本願の出願人は、本願と同日に出願された以下の特許出願を所有しており、これらそれぞれの全体を参照により本明細書に組み込む：
−米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「ＰＯＷＥＲＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」、代理人整理番号第ＥＮＤ７５５６ＵＳＮＰ／１４０４８１号、
−米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「ＭＵＬＴＩＰＬＥ  ＬＥＶＥＬ  ＴＨＲＥＳＨＯＬＤＳ  ＴＯ  ＭＯＤＩＦＹ  ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ  ＯＦ  ＰＯＷＥＲＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」、代理人整理番号第ＥＮＤ７５５２ＵＳＮＰ／１４０４７７号、
−米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「ＡＤＡＰＴＩＶＥ  ＴＩＳＳＵＥ  ＣＯＭＰＲＥＳＳＩＯＮ  ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ  ＴＯ  ＡＤＪＵＳＴ  ＣＬＯＳＵＲＥ  ＲＡＴＥＳ  ＦＯＲ  ＭＵＬＴＩＰＬＥ  ＴＩＳＳＵＥ  ＴＹＰＥＳ」、代理人整理番号第ＥＮＤ７５５７ＵＳＮＰ／１４０４８２号、
−米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ  ＳＰＥＥＤ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＡＮＤ  ＰＲＥＣＩＳＩＯＮ  ＩＮＣＲＥＭＥＮＴＩＮＧ  ＯＦ  ＭＯＴＯＲ  ＦＯＲ  ＰＯＷＥＲＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」、代理人整理番号第ＥＮＤ７５４９ＵＳＮＰ／１４０４７４号、
−米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ  ＦＥＥＤＢＡＣＫ  ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＰＯＷＥＲＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」、代理人整理番号第ＥＮＤ７５５５ＵＳＮＰ／１４０４８０号、
−米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「ＣＯＮＴＲＯＬ  ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ  ＡＮＤ  ＳＵＢ−ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ  ＣＯＮＴＡＩＮＥＤ  ＷＩＴＨＩＮ  ＭＯＤＵＬＡＲ  ＳＨＡＦＴ  ＷＩＴＨ  ＳＥＬＥＣＴ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ  ＦＲＯＭ  ＨＡＮＤＬＥ」、代理人整理番号第ＥＮＤ７５４０ＵＳＮＰ／１４０４６５号、
−米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「ＳＭＡＲＴ  ＳＥＮＳＯＲＳ  ＷＩＴＨ  ＬＯＣＡＬ  ＳＩＧＮＡＬ  ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ」、代理人整理番号第ＥＮＤ７５３８ＵＳＮＰ／１４０４６３号、
−米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ  Ａ  ＬＯＣＫＡＢＬＥ  ＢＡＴＴＥＲＹ  ＨＯＵＳＩＮＧ」、代理人整理番号第ＥＮＤ７５４８ＵＳＮＰ／１４０４７３号、
−米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＤＥＴＥＣＴＩＮＧ  ＴＨＥ  ＭＩＳ−ＩＮＳＥＲＴＩＯＮ  ＯＦ  Ａ  ＳＴＡＰＬＥ  ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ  ＩＮＴＯ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＥＲ」、代理人整理番号第ＥＮＤ７５４６ＵＳＮＰ／１４０４７１号、及び
−米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「ＳＩＧＮＡＬ  ＡＮＤ  ＰＯＷＥＲ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＰＯＳＩＴＩＯＮＥＤ  ＯＮ  Ａ  ＲＯＴＡＴＡＢＬＥ  ＳＨＡＦＴ」、代理人整理番号第ＥＮＤ７５６１ＵＳＮＰ／１４０４８６号。
【０００４】
本願の出願人は、２０１５年２月２７日に出願された以下の特許出願を所有しており、これらそれぞれの全体を参照により本明細書に組み込む：
−米国特許出願第１４／６３３，５７６号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＳＹＳＴＥＭ  ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ  ＡＮ  ＩＮＳＰＥＣＴＩＯＮ  ＳＴＡＴＩＯＮ」、
−米国特許出願第１４／６３３，５４６号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＣＯＮＦＩＧＵＲＥＤ  ＴＯ  ＡＳＳＥＳＳ  ＷＨＥＴＨＥＲ  Ａ  ＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥ  ＰＡＲＡＭＥＴＥＲ  ＯＦ  ＴＨＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＩＳ  ＷＩＴＨＩＮ  ＡＮ  ＡＣＣＥＰＴＡＢＬＥ  ＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥ  ＢＡＮＤ」、
−米国特許出願第１４／６３３，５７６号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＣＨＡＲＧＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ  ＴＨＡＴ  ＣＨＡＲＧＥＳ  ＡＮＤ／ＯＲ  ＣＯＮＤＩＴＩＯＮＳ  ＯＮＥ  ＯＲ  ＭＯＲＥ  ＢＡＴＴＥＲＩＥＳ」、
−米国特許出願第１４／６３３，５６６号、発明の名称「ＣＨＡＲＧＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ  ＴＨＡＴ  ＥＮＡＢＬＥＳ  ＥＭＥＲＧＥＮＣＹ  ＲＥＳＯＬＵＴＩＯＮＳ  ＦＯＲ  ＣＨＡＲＧＩＮＧ  Ａ  ＢＡＴＴＥＲＹ」、
−米国特許出願第１４／６３３，５５５号、発明の名称「ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ  ＷＨＥＴＨＥＲ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＮＥＥＤＳ  ＴＯ  ＢＥ  ＳＥＲＶＩＣＥＤ」、
−米国特許出願第１４／６３３，５４２号、発明の名称「ＲＥＩＮＦＯＲＣＥＤ  ＢＡＴＴＥＲＹ  ＦＯＲ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」、
−米国特許出願第１４／６３３，５４８号、発明の名称「ＰＯＷＥＲ  ＡＤＡＰＴＥＲ  ＦＯＲ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」、
−米国特許出願第１４／６３３，５２６号、発明の名称「ＡＤＡＰＴＡＢＬＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＨＡＮＤＬＥ」、
−米国特許出願第１４／６３３，５４１号、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＡＳＳＥＭＢＬＹ」、及び
−米国特許出願第１４／６３３，５６２号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＣＯＮＦＩＧＵＲＥＤ  ＴＯ  ＴＲＡＣＫ  ＡＮ  ＥＮＤ−ＯＦ−ＬＩＦＥ  ＰＡＲＡＭＥＴＥＲ」。
【０００５】
本願の出願人は、２０１４年１２月１８日に出願された以下の特許出願を所有しており、これらそれぞれの全体を参照により本明細書に組み込む：
−米国特許出願第１４／５７４，４７８号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ  ＡＮ  ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＡＢＬＥ  ＥＮＤ  ＥＦＦＥＣＴＯＲ  ＡＮＤ  ＭＥＡＮＳ  ＦＯＲ  ＡＤＪＵＳＴＩＮＧ  ＴＨＥ  ＦＩＲＩＮＧ  ＳＴＲＯＫＥ  ＯＦ  Ａ  ＦＩＲＩＮＧ」、
−米国特許出願第１４／５７４，４８３号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＡＳＳＥＭＢＬＹ  ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ  ＬＯＣＫＡＢＬＥ  ＳＹＳＴＥＭＳ」、
−米国特許出願第１４／５７５，１３９号、発明の名称「ＤＲＩＶＥ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ  ＦＯＲ  ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＡＢＬＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」、
−米国特許出願第１４／５７５，１４８号、発明の名称「ＬＯＣＫＩＮＧ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ  ＦＯＲ  ＤＥＴＡＣＨＡＢＬＥ  ＳＨＡＦＴ  ＡＳＳＥＭＢＬＩＥＳ  ＷＩＴＨ  ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＡＢＬＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＥＮＤ  ＥＦＦＥＣＴＯＲＳ」、
−米国特許出願第１４／５７５，１３０号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＷＩＴＨ  ＡＮ  ＡＮＶＩＬ  ＴＨＡＴ  ＩＳ  ＳＥＬＥＣＴＩＶＥＬＹ  ＭＯＶＡＢＬＥ  ＡＢＯＵＴ  Ａ  ＤＩＳＣＲＥＴＥ  ＮＯＮ−ＭＯＶＡＢＬＥ  ＡＸＩＳ  ＲＥＬＡＴＩＶＥ  ＴＯ  Ａ  ＳＴＡＰＬＥ  ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ」、
−米国特許出願第１４／５７５，１４３号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ  ＷＩＴＨ  ＩＭＰＲＯＶＥＤ  ＣＬＯＳＵＲＥ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ」、
−米国特許出願第１４／５７５，１１７号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ  ＷＩＴＨ  ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＡＢＬＥ  ＥＮＤ  ＥＦＦＥＣＴＯＲＳ  ＡＮＤ  ＭＯＶＡＢＬＥ  ＦＩＲＩＮＧ  ＢＥＡＭ  ＳＵＰＰＯＲＴ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ」、
−米国特許出願第１４／５７５，１５４号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ  ＷＩＴＨ  ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＡＢＬＥ  ＥＮＤ  ＥＦＦＥＣＴＯＲＳ  ＡＮＤ  ＩＭＰＲＯＶＥＤ  ＦＩＲＩＮＧ  ＢＥＡＭ  ＳＵＰＰＯＲＴ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ」、
−米国特許出願第１４／５７４，４９３号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＡＳＳＥＭＢＬＹ  ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ  Ａ  ＦＬＥＸＩＢＬＥ  ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ」、及び
−米国特許出願第１４／５７４，５００号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＡＳＳＥＭＢＬＹ  ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ  Ａ  ＬＯＣＫＡＢＬＥ  ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ」。
【０００６】
本願の出願人は、２０１３年３月１日に出願された以下の特許出願を所有しており、これらそれぞれの全体を参照により本明細書に組み込む：
−米国特許出願第１３／７８２，２９５号、発明の名称「ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＡＢＬＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ  ＷＩＴＨ  ＣＯＮＤＵＣＴＩＶＥ  ＰＡＴＨＷＡＹＳ  ＦＯＲ  ＳＩＧＮＡＬ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０２４６４７１号、
−米国特許出願第１３／７８２，３２３号、発明の名称「ＲＯＴＡＲＹ  ＰＯＷＥＲＥＤ  ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＩＯＮ  ＪＯＩＮＴＳ  ＦＯＲ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０２４６４７２号、
−米国特許出願第１３／７８２，３３８号、発明の名称「ＴＨＵＭＢＷＨＥＥＬ  ＳＷＩＴＣＨ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ  ＦＯＲ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０２４９５５７号、
−米国特許出願第１３／７８２，４９９号、発明の名称「ＥＬＥＣＴＲＯＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＤＥＶＩＣＥ  ＷＩＴＨ  ＳＩＧＮＡＬ  ＲＥＬＡＹ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０２４６４７４号、
−米国特許出願第１３／７８２，４６０号、発明の名称「ＭＵＬＴＩＰＬＥ  ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ  ＭＯＴＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＦＯＲ  ＭＯＤＵＬＡＲ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０２４６４７８号、
−米国特許出願第１３／７８２，３５８号、発明の名称「ＪＯＹＳＴＩＣＫ  ＳＷＩＴＣＨ  ＡＳＳＥＭＢＬＩＥＳ  ＦＯＲ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０２４６４７７号、
−米国特許出願第１３／７８２，４８１号、発明の名称「ＳＥＮＳＯＲ  ＳＴＲＡＩＧＨＴＥＮＥＤ  ＥＮＤ  ＥＦＦＥＣＴＯＲ  ＤＵＲＩＮＧ  ＲＥＭＯＶＡＬ  ＴＨＲＯＵＧＨ  ＴＲＯＣＡＲ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０２４６４７９号、
−米国特許出願第１３／７８２，５１８号、発明の名称「ＣＯＮＴＲＯＬ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ  ＷＩＴＨ  ＲＥＭＯＶＡＢＬＥ  ＩＭＰＬＥＭＥＮＴ  ＰＯＲＴＩＯＮＳ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０２４６４７５号、
−米国特許出願第１３／７８２，３７５号、発明の名称「ＲＯＴＡＲＹ  ＰＯＷＥＲＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ  ＷＩＴＨ  ＭＵＬＴＩＰＬＥ  ＤＥＧＲＥＥＳ  ＯＦ  ＦＲＥＥＤＯＭ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０２４６４７３号、及び
−米国特許出願第１３／７８２，５３６号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＳＯＦＴ  ＳＴＯＰ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０２４６４７６号。
【０００７】
本願の出願人はまた、２０１３年３月１４日に出願された以下の特許出願を所有しており、これらそれぞれの全体を参照により本明細書に組み込む：
−米国特許出願第１３／８０３，０９７号、発明の名称「ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＡＢＬＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ  Ａ  ＦＩＲＩＮＧ  ＤＲＩＶＥ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４２号、
−米国特許出願第１３／８０３，１９３号、発明の名称「ＣＯＮＴＲＯＬ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ  ＦＯＲ  Ａ  ＤＲＩＶＥ  ＭＥＭＢＥＲ  ＯＦ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０２６３５３７号、
−米国特許出願第１３／８０３，０５３号、発明の名称「ＩＮＴＥＲＣＨＡＮＧＥＡＢＬＥ  ＳＨＡＦＴ  ＡＳＳＥＭＢＬＩＥＳ  ＦＯＲ  ＵＳＥ  ＷＩＴＨ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０２６３５６４号、
−米国特許出願第１３／８０３，０８６号、発明の名称「ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＡＢＬＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ  ＡＮ  ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＩＯＮ  ＬＯＣＫ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号、
−米国特許出願第１３／８０３，２１０号、発明の名称「ＳＥＮＳＯＲ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ  ＦＯＲ  ＡＢＳＯＬＵＴＥ  ＰＯＳＩＴＩＯＮＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０２６３５３８号、
−米国特許出願第１３／８０３，１４８号、発明の名称「ＭＵＬＴＩ−ＦＵＮＣＴＩＯＮ  ＭＯＴＯＲ  ＦＯＲ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０２６３５５４号、
−米国特許出願第１３／８０３，０６６号、発明の名称「ＤＲＩＶＥ  ＳＹＳＴＥＭ  ＬＯＣＫＯＵＴ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ  ＦＯＲ  ＭＯＤＵＬＡＲ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０２６３５６５号、
−米国特許出願第１３／８０３，１１７号、発明の名称「ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＩＯＮ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＡＢＬＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０２６３５５３号、
−米国特許出願第１３／８０３，１３０号、発明の名称「ＤＲＩＶＥ  ＴＲＡＩＮ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ  ＦＯＲ  ＭＯＤＵＬＡＲ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４３号、及び
−米国特許出願第１３／８０３，１５９号、発明の名称「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＯＰＥＲＡＴＩＮＧ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０２７７０１７。
【０００８】
本願の出願人はまた、２０１４年３月７日に出願された以下の特許出願を所有しており、その全体を参照により本明細書に組み込む：
−米国特許出願第１４／２００，１１１号、発明の名称「ＣＯＮＴＲＯＬ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＦＯＲ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０２６３５３９号。
【０００９】
本願の出願人はまた、２０１４年３月２６日に出願された以下の特許出願を所有しており、これらそれぞれの全体を参照により本明細書に組み込む：
−米国特許出願第１４／２２６，１０６号、発明の名称「ＰＯＷＥＲ  ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＦＯＲ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」、
−米国特許出願第１４／２２６，０９９号、発明の名称「ＳＴＥＲＩＬＩＺＡＴＩＯＮ  ＶＥＲＩＦＩＣＡＴＩＯＮ  ＣＩＲＣＵＩＴ」、
−米国特許出願第１４／２２６，０９４号、発明の名称「ＶＥＲＩＦＩＣＡＴＩＯＮ  ＯＦ  ＮＵＭＢＥＲ  ＯＦ  ＢＡＴＴＥＲＹ  ＥＸＣＨＡＮＧＥＳ／ＰＲＯＣＥＤＵＲＥ  ＣＯＵＮＴ」、
−米国特許出願第１４／２２６，１１７号、発明の名称「ＰＯＷＥＲ  ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ  ＴＨＲＯＵＧＨ  ＳＬＥＥＰ  ＯＰＴＩＯＮＳ  ＯＦ  ＳＥＧＭＥＮＴＥＤ  ＣＩＲＣＵＩＴ  ＡＮＤ  ＷＡＫＥ  ＵＰ  ＣＯＮＴＲＯＬ」、
−米国特許出願第１４／２２６，０７５号、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ  ＰＯＷＥＲＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＷＩＴＨ  ＤＥＴＡＣＨＡＢＬＥ  ＳＨＡＦＴ  ＡＳＳＥＭＢＬＩＥＳ」、
−米国特許出願第１４／２２６，０９３号、発明の名称「ＦＥＥＤＢＡＣＫ  ＡＬＧＯＲＩＴＨＭＳ  ＦＯＲ  ＭＡＮＵＡＬ  ＢＡＩＬＯＵＴ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＦＯＲ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」、
−米国特許出願第１４／２２６，１１６号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＵＴＩＬＩＺＩＮＧ  ＳＥＮＳＯＲ  ＡＤＡＰＴＡＴＩＯＮ」、
−米国特許出願第１４／２２６，０７１号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＣＩＲＣＵＩＴ  ＨＡＶＩＮＧ  Ａ  ＳＡＦＥＴＹ  ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ」、
−米国特許出願第１４／２２６，０９７号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ  ＩＮＴＥＲＡＣＴＩＶＥ  ＳＹＳＴＥＭＳ」、
−米国特許出願第１４／２２６，１２６号、発明の名称「ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ  ＳＹＳＴＥＭＳ  ＦＯＲ  ＵＳＥ  ＷＩＴＨ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」、
−米国特許出願第１４／２２６，１３３号、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＳＹＳＴＥＭ」、
−米国特許出願第１４／２２６，０８１号、発明の名称「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ  Ａ  ＳＥＧＭＥＮＴＥＤ  ＣＩＲＣＵＩＴ」、
−米国特許出願第１４／２２６，０７６号、発明の名称「ＰＯＷＥＲ  ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ  ＴＨＲＯＵＧＨ  ＳＥＧＭＥＮＴＥＤ  ＣＩＲＣＵＩＴ  ＡＮＤ  ＶＡＲＩＡＢＬＥ  ＶＯＬＴＡＧＥ  ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ」、
−米国特許出願第１４／２２６，１１１号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＳＹＳＴＥＭ」、及び
−米国特許出願第１４／２２６，１２５号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ  Ａ  ＲＯＴＡＴＡＢＬＥ  ＳＨＡＦＴ」。
【００１０】
本願の出願人はまた、２０１４年９月５日に出願された以下の特許出願を所有しており、これらそれぞれの全体を参照により本明細書に組み込む：
−米国特許出願第１４／４７９，１０３号、発明の名称「ＣＩＲＣＵＩＴＲＹ  ＡＮＤ  ＳＥＮＳＯＲＳ  ＦＯＲ  ＰＯＷＥＲＥＤ  ＭＥＤＩＣＡＬ  ＤＥＶＩＣＥ」、
−米国特許出願第１４／４７９，１１９号、発明の名称「ＡＤＪＵＮＣＴ  ＷＩＴＨ  ＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤ  ＳＥＮＳＯＲＳ  ＴＯ  ＱＵＡＮＴＩＦＹ  ＴＩＳＳＵＥ  ＣＯＭＰＲＥＳＳＩＯＮ」、
−米国特許出願第１４／４７８，９０８号、発明の名称「ＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧ  ＤＥＶＩＣＥ  ＤＥＧＲＡＤＡＴＩＯＮ  ＢＡＳＥＤ  ＯＮ  ＣＯＭＰＯＮＥＮＴ  ＥＶＡＬＵＡＴＩＯＮ」、
−米国特許出願第１４／４７８，８９５号、発明の名称「ＭＵＬＴＩＰＬＥ  ＳＥＮＳＯＲＳ  ＷＩＴＨ  ＯＮＥ  ＳＥＮＳＯＲ  ＡＦＦＥＣＴＩＮＧ  Ａ  ＳＥＣＯＮＤ  ＳＥＮＳＯＲ’Ｓ  ＯＵＴＰＵＴ  ＯＲ  ＩＮＴＥＲＰＲＥＴＡＴＩＯＮ」、
−米国特許出願第１４／４７９，１１０号、発明の名称「ＵＳＥ  ＯＦ  ＰＯＬＡＲＩＴＹ  ＯＦ  ＨＡＬＬ  ＭＡＧＮＥＴ  ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ  ＴＯ  ＤＥＴＥＣＴ  ＭＩＳＬＯＡＤＥＤ  ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ」、
−米国特許出願第１４／４７９，０９８号、発明の名称「ＳＭＡＲＴ  ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ  ＷＡＫＥ  ＵＰ  ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ  ＡＮＤ  ＤＡＴＡ  ＲＥＴＥＮＴＩＯＮ」、
−米国特許出願第１４／４７９，１１５号、発明の名称「ＭＵＬＴＩＰＬＥ  ＭＯＴＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＦＯＲ  ＰＯＷＥＲＥＤ  ＭＥＤＩＣＡＬ  ＤＥＶＩＣＥ」、及び
−米国特許出願第１４／４７９，１０８号、発明の名称「ＬＯＣＡＬ  ＤＩＳＰＬＡＹ  ＯＦ  ＴＩＳＳＵＥ  ＰＡＲＡＭＥＴＥＲ  ＳＴＡＢＩＬＩＺＡＴＩＯＮ」。
【００１１】
本願の出願人はまた、２０１４年４月９日に出願された以下の特許出願を所有しており、これらそれぞれの全体を参照により本明細書に組み込む：
−米国特許出願第１４／２４８，５９０号、発明の名称「ＭＯＴＯＲ  ＤＲＩＶＥＮ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ  ＷＩＴＨ  ＬＯＣＫＡＢＬＥ  ＤＵＡＬ  ＤＲＩＶＥ  ＳＨＡＦＴＳ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０３０５９８７号、
−米国特許出願第１４／２４８，５８１号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ  Ａ  ＣＬＯＳＩＮＧ  ＤＲＩＶＥ  ＡＮＤ  Ａ  ＦＩＲＩＮＧ  ＤＲＩＶＥ  ＯＰＥＲＡＴＥＤ  ＦＲＯＭ  ＴＨＥ  ＳＡＭＥ  ＲＯＴＡＴＡＢＬＥ  ＯＵＴＰＵＴ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０３０５９８９号、
−米国特許出願第１４／２４８，５９５号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＳＨＡＦＴ  ＩＮＣＬＵＤＩＮＧ  ＳＷＩＴＣＨＥＳ  ＦＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ  ＴＨＥ  ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ  ＯＦ  ＴＨＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０３０５９８８号、
−米国特許出願第１４／２４８，５８８号、発明の名称「ＰＯＷＥＲＥＤ  ＬＩＮＥＡＲ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＥＲ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０３０９６６６号、
−米国特許出願第１４／２４８，５９１号、発明の名称「ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴ  ＦＯＲ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０３０５９９１号、
−米国特許出願第１４／２４８，５８４号、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ  ＭＯＴＯＲ  ＤＲＩＶＥＮ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ  ＷＩＴＨ  ＡＬＩＧＮＭＥＮＴ  ＦＥＡＴＵＲＥＳ  ＦＯＲ  ＡＬＩＧＮＩＮＧ  ＲＯＴＡＲＹ  ＤＲＩＶＥ  ＳＨＡＦＴＳ  ＷＩＴＨ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＥＮＤ  ＥＦＦＥＣＴＯＲ  ＳＨＡＦＴＳ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０３０５９９４号、
−米国特許出願第１４／２４８，５８７号、発明の名称「ＰＯＷＥＲＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＥＲ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０３０９６６５号、
−米国特許出願第１４／２４８，５８６号、発明の名称「ＤＲＩＶＥ  ＳＹＳＴＥＭ  ＤＥＣＯＵＰＬＩＮＧ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴ  ＦＯＲ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０３０５９９０号、及び
−米国特許出願第１４／２４８，６０７号、発明の名称「ＭＯＤＵＬＡＲ  ＭＯＴＯＲ  ＤＲＩＶＥＮ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ  ＷＩＴＨ  ＳＴＡＴＵＳ  ＩＮＤＩＣＡＴＩＯＮ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ」、現在は米国特許出願公開第２０１４／０３０５９９２号。
【００１２】
本願の出願人はまた、２０１３年４月１６日に出願された以下の特許出願を所有しており、これらそれぞれの全体を参照により本明細書に組み込む：
−米国特許仮出願第６１／８１２，３６５号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＷＩＴＨ  ＭＵＬＴＩＰＬＥ  ＦＵＮＣＴＩＯＮＳ  ＰＥＲＦＯＲＭＥＤ  ＢＹ  Ａ  ＳＩＮＧＬＥ  ＭＯＴＯＲ」、
−米国特許仮出願第６１／８１２，３７６号、発明の名称「ＬＩＮＥＡＲ  ＣＵＴＴＥＲ  ＷＩＴＨ  ＰＯＷＥＲ」、
−米国特許仮出願第６１／８１２，３８２号、発明の名称「ＬＩＮＥＡＲ  ＣＵＴＴＥＲ  ＷＩＴＨ  ＭＯＴＯＲ  ＡＮＤ  ＰＩＳＴＯＬ  ＧＲＩＰ」、
−米国特許仮出願第６１／８１２，３８５号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＨＡＮＤＬＥ  ＷＩＴＨ  ＭＵＬＴＩＰＬＥ  ＡＣＴＵＡＴＩＯＮ  ＭＯＴＯＲＳ  ＡＮＤ  ＭＯＴＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬ」、及び
−米国特許仮出願第６１／８１２，３７２号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＷＩＴＨ  ＭＵＬＴＩＰＬＥ  ＦＵＮＣＴＩＯＮＳ  ＰＥＲＦＯＲＭＥＤ  ＢＹ  Ａ  ＳＩＮＧＬＥ  ＭＯＴＯＲ」。
【００１３】
本開示は、本明細書に開示のデバイス及び方法の構造、機能、製造、及び使用の原理の総合的な理解をもたらす。これらの態様の１つ又は２つ以上の実施例が、添付の図面に示されている。当業者であれば、本明細書に具体的に記載され、添付の図面に示されるデバイス及び方法は、非限定的な実施例であることが理解されるであろう。一実施例に関連して示される又は記載される特徴は、他の実施例の特徴と組み合わされてよい。このような修正及び変形は、本開示の範囲内に含まれるものとする。
【００１４】
本明細書の全体を通して、「様々な態様」、「いくつかの態様」、「一態様」、又は「ある態様」などは、その態様と関連して記載される特定の特徴、構造、又は特性が、少なくとも１つの態様に含まれることを意味する。したがって、本明細書の全体を通して各所において、「様々な態様では」、「いくつかの態様では」、「一態様では」、又は「ある態様では」などの句が出現するが、これらは必ずしも全てが同じ態様を指すわけではない。更に、特定の特徴、構造、又は特性は、１つ又は２つ以上の態様で、任意の好適なやり方で組み合わせることができる。したがって、一態様に関連して図示又は記載される特定の特徴、構造、又は特性は、１つ又は２つ以上の他の態様の特徴、構造、又は特性と、全体として又は部分的に、制限なしに組み合わせることができる。このような修正及び変形は、本開示の範囲内に含まれるものとする。
【００１５】
「近位」及び「遠位」という用語は、本明細書では、外科用器具のハンドル部分を操作する臨床医を基準として使用される。「近位」という用語は臨床医に最も近い部分を指し、「遠位」という用語は臨床医から離れて位置する部分を指す。簡便かつ明瞭にするため、「垂直」、「水平」、「上」、及び「下」などの空間的用語は、本明細書において図面に対して使用される場合があることが更に理解されるであろう。しかしながら、外科用器具は多くの向き及び位置で使用されるものであり、これらの用語は限定的及び／又は絶対的であることを意図したものではない。
【００１６】
腹腔鏡下及び低侵襲性の外科的処置を行うため、様々な例示的なデバイス及び方法が提供されている。しかしながら、本明細書に開示する様々な方法及びデバイスは、例えば、開放的外科処置と関連するものを含む多数の外科的処置及び用途で使用することができることが、当業者には容易に理解されるであろう。この発明を実施するための形態を読み進めると、本明細書で開示する様々な器具が、自然開口部を通して、組織内に形成された切込み又は穿刺孔を通してなど、任意の方式で体の内部に挿入され得ることが、当業者には更に明らかとなろう。器具の作動部分又はエンドエフェクタ部分は、直接患者の体の内部に挿入されてもよく、あるいは、外科用器具のエンドエフェクタ及び細長シャフトが前進させ得る作動チャネルを有するアクセス装置を通して挿入されてもよい。
【００１７】
図１〜６は、再使用されてもされなくてもよい、モータ駆動される外科用切断及び締結器具１０を示している。例示の実施例では、器具１０は、臨床医が把持し、操作し、作動させるように構成されたハンドル組立体１４を備えるハウジング１２を含む。ハウジング１２は、１つ又は２つ以上の外科的タスク又は処置を行うように構成された外科用エンドエフェクタ３００が動作可能に結合されている、交換式シャフト組立体２００に動作可能に取り付けるように構成されている。この発明を実施するための形態を読み進めると、本明細書にて開示した様々な形態の交換式シャフト組立体の、様々な独自かつ新規の構成はまた、ロボット制御式の外科用システムと組み合わせて効果的に用いることができると理解されよう。したがって、「ハウジング」という用語はまた、本明細書に開示する交換式シャフト組立体及びそれらそれぞれの等価物を作動させるのに使用することができる、少なくとも１つの制御運動を生成し適用するように構成された、少なくとも１つの駆動システムを収容するか又は別の方法で動作可能に支持する、ロボットシステムのハウジング又は類似の部分を包含してもよい。「フレーム」という用語は、手持式外科用器具の一部分を指してもよい。「フレーム」という用語はまた、ロボット制御式の外科用器具の一部分、及び／又は外科用器具を動作可能に制御するために使用され得るロボットシステムの一部分を表してもよい。例えば、本明細書に開示する交換式シャフト組立体は、米国特許出願第１３／１１８，２４１号、名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ  ＷＩＴＨ  ＲＯＴＡＴＡＢＬＥ  ＳＴＡＰＬＥ  ＤＥＰＬＯＹＭＥＮＴ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ」、現在の米国特許出願公開第ＵＳ２０１２／０２９８７１９号に開示されている、様々なロボットシステム、器具、構成要素、及び方法と共に用いられてもよい。米国特許出願第１３／１１８，２４１号、名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ  ＷＩＴＨ  ＲＯＴＡＴＡＢＬＥ  ＳＴＡＰＬＥ  ＤＥＰＬＯＹＭＥＮＴ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ」、現在の米国特許出願公開第ＵＳ２０１２／０２９８７１９号は、その全体を参照により本明細書に組み込む。
【００１８】
図１〜３に示されるハウジング１２は、外科用ステープルカートリッジ３０４を中で動作可能に支持するように構成された、外科用切断及び締結デバイスを備えるエンドエフェクタ３００を含む、交換式シャフト組立体２００と接続されて示されている。ハウジング１２は、様々な大きさ及びタイプのステープルカートリッジを支持するように適合されたエンドエフェクタを含み、様々なシャフト長さ、大きさ、及びタイプなどを有する、交換式シャフト組立体と接続して使用するために、構成されてよい。加えて、ハウジング１２はまた、様々な外科的用途及び処置に関連して使用するために適合されたエンドエフェクタ構成に、例えば、高周波（ＲＦ）エネルギー、超音波エネルギー及び／又は運動などの他の運動及び形態のエネルギーを適用するように構成されている組立体を含めて、多様な他の交換式シャフト組立体と共に効果的に用いられてもよい。更に、エンドエフェクタ、シャフト組立体、ハンドル、外科用器具、及び／又は外科用器具システムは、任意の好適な締結具を利用して組織を締結することができる。例えば、中に着脱可能に格納された複数のファスナを備えるファスナカートリッジが、シャフト組立体のエンドエフェクタに着脱可能に挿入及び／又は装着され得る。
【００１９】
図１は、交換式シャフト組立体２００が動作可能に連結された外科用器具１０を示している。図２及び３は、ハウジング１２又はハンドル組立体１４に対する交換式シャフト組立体２００の取り付けを示している。図４に示されるように、ハンドル組立体１４は、ねじ、スナップ機構、接着剤などで相互連結され得る一対の相互連結可能なハンドルハウジングセグメント１６及び１８を備え得る。図示の構成において、ハンドルハウジングセグメント１６、１８は、一体となって、臨床医に把持及び操作され得るピストルグリップ部分１９を形成する。以下で更に詳細に論じられるように、ハンドル組立体１４は、その中に複数の駆動システムを動作可能に支持し、それら駆動システムは、ハンドル組立体に動作可能に取り付けられた交換式シャフト組立体の対応部分に、様々な制御運動を生成及び適用するように構成されている。
【００２０】
ここで図４を参照すると、ハンドル組立体１４は、複数の駆動システムを動作可能に支持するフレーム２０を更に含んでもよい。例えば、フレーム２０は、全体として３０で示される「第１の」又は閉鎖駆動システムを動作可能に支持することができ、この閉鎖駆動システムは、動作可能に取り付けられるか又は結合された交換式シャフト組立体２００に対して閉鎖及び開放運動を適用するために用いられてもよい。少なくとも１つの形態では、閉鎖駆動システム３０は、フレーム２０によって枢動可能に支持されている閉鎖トリガ３２の形態のアクチュエータを含んでもよい。より具体的には、図４に示されるように、閉鎖トリガ３２は、ピン３３によってハウジング１４に枢動可能に結合されている。かかる構成により、臨床医が閉鎖トリガ３２を操作することが可能になり、そのため、臨床医がハンドル組立体１４のピストルグリップ部分１９を把持するとき、閉鎖トリガ３２は、開始位置又は「非作動」位置から「作動」位置へ、より具体的には完全圧縮位置又は完全作動位置へと容易に枢動できるようになっている。閉鎖トリガ３２は、ばね又は他の付勢装置（図示せず）によって、非作動位置へと付勢されてもよい。様々な形態では、閉鎖駆動システム３０は、閉鎖トリガ３２に枢動可能に連結された閉鎖リンク機構組立体３４を更に含む。図４に示されるように、閉鎖リンク機構組立体３４は、ピン３５によって閉鎖トリガ３２に枢動可能に結合された第１の閉鎖リンク３６及び第２の閉鎖リンク３８を含んでもよい。第２の閉鎖リンク３８は、本明細書では「取り付け部材」と呼ばれることもあり、横断取り付けピン３７を含む。
【００２１】
図４を引き続き参照すると、第１の閉鎖リンク３６はその上に、フレーム２０に枢動可能に結合された閉鎖解除組立体６０と協働するように構成された、ロック壁又は端部３９を有してもよいことを観察することができる。少なくとも１つの形態では、閉鎖解除組立体６０は、遠位側に突出するロック爪６４がその上に形成された解除ボタン組立体６２を備えてもよい。解除ボタン組立体６２は、解除ばね（図示せず）によって反時計方向に枢動させられてもよい。臨床医が閉鎖トリガ３２をその非作動位置からハンドル組立体１４のピストルグリップ部分１９に向かって押下すると、ロック爪６４が第１の閉鎖リンク３６上のロック壁３９との保持係合に至る地点に向かって第１の閉鎖リンク３６が上向きに枢動し、それによって閉鎖トリガ３２が非作動位置に復帰することが防止される。図１８を参照されたい。したがって、閉鎖解除組立体６０は、閉鎖トリガ３２を完全作動位置でロックする役割を果たす。臨床医が、閉鎖トリガ３２をロック解除して、それを非作動位置へ付勢することができるようにしたい場合、臨床医は単純に、閉鎖解除ボタン組立体６２を枢動し、それによってロック爪６４を移動させて、第１の閉鎖リンク３６上のロック壁３９との係合から外す。ロック爪６４が移動させられて第１の閉鎖リンク３６との係合から外れていると、閉鎖トリガ３２は、枢動して非作動位置に戻ってもよい。他の閉鎖トリガロック及び解放構成が用いられてもよい。
【００２２】
上記に加えて更に、図１３〜１５は、組織をシャフト組立体２００の顎部間に位置付けることができる、シャフト組立体２００の開放構成、即ち非掴持構成と関連付けられる非作動位置にある、閉鎖トリガ３２を示している。図１６〜１８は、組織がシャフト組立体２００の顎部の間で掴持される、シャフト組立体２００の閉鎖構成、即ち掴持構成と関連付けられる作動位置にある、閉鎖トリガ３２を示している。図１４及び１７を比較すると、閉鎖トリガ３２をその非作動位置（図１４）から作動位置（図１７）へと移動させると、閉鎖解除ボタン６２が第１の位置（図１４）と第２の位置（図１７）との間で枢動することが、読者には理解されるであろう。閉鎖解除ボタン６２の回転は、上向きの回転であるとして言及され得るが、閉鎖解除ボタン６２の少なくとも一部分は、回路基板１００に向かって回転させられている。図４を参照すると、閉鎖解除ボタン６２は、そこから延在するアーム６１と、アーム６１に装着される、例えば永久磁石などの磁気素子６３とを含むことができる。閉鎖解除ボタン６２をその第１の位置から第２の位置へと回転させると、磁気素子６３は、回路基板１００に向かって移動することができる。回路基板１００は、磁気素子６３の移動を検出するように構成された、少なくとも１つのセンサを含むことができる。少なくとも１つの態様では、例えば、磁界センサ６５を、回路基板１００の底面に装着することができる。磁界センサ６５は、磁気素子６３の移動によって生じる、磁界センサ６５を取り囲む磁界の変化を検出するように構成することができる。磁界センサ６５は、例えば、マイクロコントローラ１５００（図１９）と信号連通することができ、マイクロコントローラ１５００は、閉鎖解除ボタン６２が、閉鎖トリガ３２の非作動位置及びエンドエフェクタの開放構成と関連付けられるその第１の位置、閉鎖トリガ３２の作動位置及びエンドエフェクタの閉鎖構成と関連付けられるその第２の位置、及び／又は第１の位置と第２の位置との間の任意の位置にあるかを判断することができる。
【００２３】
本開示の全体において、磁界センサは、中でも特に、ホール効果センサ、探りコイル、フラックスゲート、光ポンピング、核摂動、ＳＱＵＩＤ、ホール効果、異方性磁気抵抗、巨大磁気抵抗、磁気トンネル接合、巨大磁気インピーダンス、磁歪／圧電複合材、磁気ダイオード、磁気トランジスタ、光ファイバ、光磁気、及び微小電気機械システム系の磁気センサであってよい。
【００２４】
少なくとも１つの形態では、ハンドル組立体１４及びフレーム２０は、取り付けられた交換式シャフト組立体の対応部分に対して発射運動を適用するように構成されている、本明細書では発射駆動システム８０と呼ばれる別の駆動システムを動作可能に支持してもよい。発射駆動システム８０はまた、本明細書では「第２の駆動システム」と呼ばれることもある。発射駆動システム８０は、ハンドル組立体１４のピストルグリップ部分１９に設置された電気モータ８２を用いてもよい。様々な形態では、モータ８２は、例えば、約２５，０００ＲＰＭの最大回転数を有するブラシ付きＤＣ駆動モータであってもよい。他の構成において、モータには、ブラシレスモータ、コードレスモータ、同期モータ、ステッパモータ、又は任意の他の好適な電気モータを挙げることができる。モータ８２は、１つの形態では取り外し可能なパワーパック９２を備えてもよい、電源９０によって給電されてもよい。例えば、図４に示されるように、パワーパック９２は、遠位側ハウジング部分９６に取り付けるために構成された、近位側ハウジング部分９４を備えてもよい。近位側ハウジング部分９４及び遠位側ハウジング部分９６は、複数の電池９８を中で動作可能に支持するように構成されている。電池９８はそれぞれ、例えば、リチウムイオン（「ＬＩ」）又は他の好適な電池を含んでもよい。遠位側ハウジング部分９６は、モータ８２にやはり動作可能に結合されている、制御回路基板組立体１００に取り外し可能かつ動作可能に取り付けられるために構成されている。直列に接続されてもよい多数の電池９８が、外科用器具１０の電源として使用されてもよい。それに加えて、電源９０は、交換可能及び／又は再充電可能であってもよい。
【００２５】
他の様々な形態に関連して上に概説したように、電気モータ８２は、長手方向に移動可能な駆動部材１２０上にある駆動歯１２２の組又はラックと噛合係合して装着される歯車減速機組立体８４と動作可能に連係する、回転式シャフト（図示せず）を含むことができる。使用の際、電源９０によって提供される電圧極性によって電気モータ８２を時計方向に動作させることができるが、電池によって電気モータに印加される電圧極性は、電気モータ８２を反時計方向に動作させるために反転させることができる。電気モータ８２をある方向で回転させると、駆動部材１２０は、遠位方向「ＤＤ」に軸方向駆動されることになる。モータ８２を反対の回転方向に駆動すると、駆動部材１２０は、近位方向「ＰＤ」に軸方向駆動されることになる。ハンドル組立体１４は、電源９０によって電気モータ８２に印加される極性を反転させるように構成することができる、スイッチを含むことができる。本明細書で説明する他の形態と同様に、ハンドル組立体１４はまた、駆動部材１２０の位置、及び／又は駆動部材１２０が移動されている方向を検出するように構成されたセンサを含むこともできる。
【００２６】
モータ８２の作動は、ハンドル組立体１４上に枢動可能に支持される発射トリガ１３０によって制御され得る。発射トリガ１３０は、非作動位置と作動位置との間で枢動させられてもよい。発射トリガ１３０は、ばね１３２若しくは他の付勢装置によって非作動位置へと付勢させられてもよく、それにより、臨床医が発射トリガ１３０を解除すると、それがばね１３２若しくは付勢装置によって非作動位置へと枢動されるか又は別の方法で復帰させられてもよい。少なくとも１つの形態では、発射トリガ１３０は、上述したように、閉鎖トリガ３２の「外側」に位置付けることができる。少なくとも１つの形態では、発射トリガ安全ボタン１３４が、ピン３５によって閉鎖トリガ３２に枢動可能に装着されてもよい。安全ボタン１３４は、発射トリガ１３０と閉鎖トリガ３２との間に位置付けられ、そこから突出する枢動アーム１３６を有してもよい。図４を参照されたい。閉鎖トリガ３２が非作動位置にあるとき、安全ボタン１３４は、ハンドル組立体１４内に収容され、臨床医は容易には安全ボタン１３４にアクセスすることができず、発射トリガ１３０の作動を防止する安全位置と、発射トリガ１３０が発射され得る発射位置との間でそれを動かすこともできない。臨床医が閉鎖トリガ３２を押下すると、安全ボタン１３４及び発射トリガ１３０が下に枢動して、次いで、臨床医がそれらを操作することが可能になる。
【００２７】
上述したように、ハンドル組立体１４は、閉鎖トリガ３２及び発射トリガ１３０を含むことができる。図１４〜１８Ａを参照すると、発射トリガ１３０を閉鎖トリガ３２に枢動可能に装着することができる。閉鎖トリガ３２は、そこから延在するアーム３１を含むことができ、発射トリガ１３０は、枢動ピン３３を中心にして枢動可能にアーム３１に装着することができる。閉鎖トリガ３２をその非作動位置（図１４）から作動位置（図１７）へと移動させると、上に概説したように、発射トリガ１３０が下向きに下降することができる。安全ボタン１３４がその発射位置へと移動した後、主に図１８Ａを参照すると、発射トリガ１３０を押下して、外科用器具発射システムのモータを動作させることができる。様々な例では、ハンドル組立体１４は、例えば、閉鎖トリガ３２の位置及び／又は発射トリガ１３０の位置を判断するように構成された、システム８００などの追跡システムを含むことができる。主に図１４、１７、及び１８Ａを参照すると、追跡システム８００は、例えば、発射トリガ１３０から延在するアーム８０１に装着される、永久磁石８０２などの磁気素子を含むことができる。追跡システム８００は、例えば、磁石８０２の位置を追跡するように構成することができる、第１の磁界センサ８０３及び第２の磁界センサ８０４など、１つ又は２つ以上のセンサを備えることができる。
【００２８】
図１４及び１７を比較すると、閉鎖トリガ３２をその非作動位置から作動位置へと移動させると、磁石８０２が、第１の磁界センサ８０３に隣接した第１の位置と、第２の磁界センサ８０４に隣接した第２の位置との間で移動することができることが、読者には理解されるであろう。
【００２９】
図１７及び１８Ａを比較すると、発射トリガ１３０を未発射位置（図１７）から発射後位置（図１８Ａ）へと移動させると、磁石８０２が第２の磁界センサ８０４に対して移動することができることが、読者には理解されるであろう。センサ８０３及び８０４は、磁石８０２の移動を追跡することができ、回路基板１００のマイクロコントローラと信号連通することができる。第１のセンサ８０３及び／又は第２のセンサ８０４からのデータを用いて、マイクロコントローラは、事前定義された経路に沿った磁石８０２の位置を判断することができ、その位置に基づいて、マイクロコントローラは、閉鎖トリガ３２がその非作動位置、その作動位置、又はそれらの間の位置のどこにあるかを判断することができる。同様に、第１のセンサ８０３及び／又は第２のセンサ８０４からのデータを用いて、マイクロコントローラは、事前定義された経路に沿った磁石８０２の位置を判断することができ、その位置に基づいて、マイクロコントローラは、発射トリガ１３０がその未発射位置、その完全発射後位置、又はそれらの位置の間のどこにあるかを判断することができる。
【００３０】
上述したように、少なくとも１つの形態では、長手方向に移動可能な駆動部材１２０は、歯車減速機組立体８４の対応する駆動歯車８６と噛合係合するように、その上に形成された歯１２２のラックを有する。少なくとも１つの形態はまた、モータ８２が使用不能になった場合に、臨床医が長手方向に移動可能な駆動部材１２０を手動で後退させることができるように構成された、手動作動式の「脱出」組立体１４０を含む。脱出組立体１４０は、手動で枢動させて、駆動部材１２０にやはり設けられた歯１２４とラチェット係合するように構成された、レバー又は脱出ハンドル組立体１４を含んでもよい。したがって、臨床医は、脱出ハンドル組立体１４を使用して駆動部材１２０を近位方向「ＰＤ」に徐々に移動させることによって、駆動部材１２０を手動で後退させることができる。米国特許出願公開第ＵＳ  ２０１０／００８９９７０号、現在の米国特許第８，６０８，０４５号は、本明細書において開示される様々な器具と共に同様に用いられることもできる脱出装置、並びに他の構成要素、構成、及びシステムを開示している。米国特許出願第１２／２４９，１１７号、発明の名称「ＰＯＷＥＲＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＡＮＤ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＷＩＴＨ  ＭＡＮＵＡＬＬＹ  ＲＥＴＲＡＣＴＡＢＬＥ  ＦＩＲＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ」、米国特許出願公開第２０１０／００８９９７０号、現在の米国特許第８，６０８，０４５号は、その全体を参照により本明細書に組み込む。
【００３１】
次に図１及び７を参照すると、交換式シャフト組立体２００は、ステープルカートリッジ３０４を中で動作可能に支持するように構成された細長いチャネル３０２を備える、外科用エンドエフェクタ３００を含む。エンドエフェクタ３００は、細長いチャネル３０２に対して枢動可能に支持されるアンビル３０６を更に含んでもよい。交換式シャフト組立体２００は、シャフト軸ＳＡ−ＳＡに対して所望の位置でエンドエフェクタ３００を解除可能に保持するように構成することができる、関節継手２７０及び関節ロック３５０（図８）を更に含んでもよい。エンドエフェクタ３００、関節継手２７０、及び関節ロック３５０の構造と動作に関する詳細は、２０１３年３月１４日出願の米国特許出願第１３／８０３，０８６号、発明の名称「ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＡＢＬＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ  ＡＮ  ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＩＯＮ  ＬＯＣＫ」、現在の米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号に説明されている。２０１３年３月１４日出願の米国特許出願第１３／８０３，０８６号、発明の名称「ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＡＢＬＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ  ＡＮ  ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＩＯＮ  ＬＯＣＫ」、現在の米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号、の開示全体を、参照により本明細書に組み込む。図７及び８に示されるように、交換式シャフト組立体２００は、ノズル部分２０２及び２０３で構成される近位側ハウジング又はノズル２０１を更に含むことができる。交換式シャフト組立体２００は、エンドエフェクタ３００のアンビル３０６を閉鎖及び／又は開放するために利用することができる、閉鎖チューブ２６０を更に含むことができる。次に図８及び９を主に参照すると、シャフト組立体２００は、関節ロック３５０のシャフトフレーム部分２１２を固定可能に支持するように構成することができる、スパイン２１０を含むことができる。図８を参照されたい。スパイン２１０は、（１）発射部材２２０を中で摺動可能に支持するように、かつ（２）スパイン２１０の周りに延在する閉鎖チューブ２６０を摺動可能に支持するように、構成することができる。スパイン２１０はまた、近位側関節ドライバ２３０を摺動可能に支持するように構成することができる。関節ドライバ２３０は、関節ロック３５０を動作可能に係合するように構成された遠位端２３１を有する。関節ロック３５０は、エンドエフェクタフレーム（図示せず）上の駆動ピン（図示せず）に動作可能に係合するように適合された、関節フレーム３５２と連係する。上述したように、関節ロック３５０及び関節フレームの動作に関する更なる詳細は、米国特許出願第１３／８０３，０８６号、現在の米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号に見出すことができる。様々な状況において、スパイン２１０は、シャーシ２４０内で回転可能に支持される近位端２１１を備えることができる。１つの構成では、例えば、スパイン２１０の近位端２１１には、シャーシ２４０内で支持されるように構成されたスパイン軸受２１６にねじ込みによって取り付けられるように、ねじ山２１４が形成される。図７を参照されたい。かかる構成により、シャーシ２４０に対するスパイン２１０の回転可能な取り付けが容易になって、スパイン２１０を、シャーシ２４０に対してシャフト軸ＳＡ−ＳＡを中心にして選択可能に回転させることができる。
【００３２】
主に図７を参照すると、交換式シャフト組立体２００は、シャーシ２４０に対して軸方向に移動され得るようにその中で摺動可能に支持される、閉鎖シャトル２５０を含む。図３及び７に示されるように、閉鎖シャトル２５０は、更に詳細に後述するように、第２の閉鎖リンク３８に取り付けられる取り付けピン３７に取り付けるために構成された、一対の近位側に突出するフック２５２を含む。閉鎖チューブ２６０の近位端２６１は、相対回転するように閉鎖シャトル２５０に結合されている。例えば、Ｕ字コネクタ２６３は、閉鎖チューブ２６０の近位端２６１にある環状スロット２６２に挿入され、閉鎖シャトル２５０の垂直スロット２５３内で保定される。図７を参照されたい。かかる構成は、閉鎖チューブ２６０を閉鎖シャトル２５０と共に軸方向移動するようにそれに取り付ける役割を果たし、一方で閉鎖チューブ２６０がシャフト軸ＳＡ−ＳＡを中心にして閉鎖シャトル２５０に対して回転することを可能にする。閉鎖ばね２６８は、閉鎖チューブ２６０上で軸止され、閉鎖チューブ２６０を近位方向「ＰＤ」に付勢する役割を果たし、それによって、シャフト組立体がハンドル組立体１４に動作可能に結合されると、閉鎖トリガを非作動位置へと枢動する役割を果たすことができる。
【００３３】
少なくとも１つの形態では、交換式シャフト組立体２００は、関節継手２７０を更に含んでもよい。しかしながら、他の交換式シャフト組立体が、関節屈曲可能でなくてもよい。図７に示されるように、例えば、関節継手２７０は、二重枢動閉鎖スリーブ組立体２７１を含む。様々な形態によれば、二重枢動閉鎖スリーブ組立体２７１は、上側及び下側の遠位側に突出するタング２７３、２７４を有する、エンドエフェクタ閉鎖スリーブ組立体２７２を含む。エンドエフェクタ閉鎖スリーブ組立体２７２は、参照により本明細書に組み込まれている、２０１３年３月１４日出願の米国特許出願第１３／８０３，０８６号、発明の名称「ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＡＢＬＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ  ＡＮ  ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＩＯＮ  ＬＯＣＫ」、現在の米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号、に様々な形式で記載されている、アンビル３０６上の開放タブに係合する馬蹄形アパーチャ２７５及びタブ２７６を含む。本明細書で更に詳述するように、馬蹄形アパーチャ２７５及びタブ２７６は、アンビル３０６が開放されているときにアンビル上のタブに係合する。上側二重枢動リンク２７７は、閉鎖チューブ２６０上にある上側の近位側に突出するタング２７３の上部遠位側ピンホール、及び上側の遠位側に突出するタング２６４の上部近位側ピンホールにそれぞれ係合する、上向きに突出する遠位側及び近位側枢動ピンを含む。下側二重枢動リンク２７８は、下側の近位側に突出するタング２７４の下部遠位側ピンホール、及び下側の遠位側に突出するタング２６５の下部近位側ピンホールにそれぞれ係合する、上向きに突出する遠位側及び近位側枢動ピンを含む。図８も参照のこと。
【００３４】
使用の際、閉鎖チューブ２６０は、例えば、閉鎖トリガ３２の作動に応答して、アンビル３０６を閉鎖するように遠位側（方向「ＤＤ」）に並進させられる。アンビル３０６は、閉鎖チューブ２６０を、かつしたがってシャフト閉鎖スリーブ組立体２７２を遠位側に並進させて、上述した参照文献の米国特許出願第１３／８０３，０８６号、現在の米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号、に記載されている方法で、アンビル３６０の近位面に衝突させることによって閉鎖される。同参照文献にやはり詳細に記載されているように、閉鎖チューブ２６０及びシャフト閉鎖スリーブ組立体２７２を近位側に並進させて、タブ２７６及び馬蹄形アパーチャ２７５をアンビルタブに接触させ、それを押圧してアンビル３０６を持ち上げることによって、アンビル３０６が開放される。アンビル開位置において、シャフト閉鎖チューブ２６０は、その近位位置へと移動させられる。
【００３５】
上述したように、外科用器具１０は、エンドエフェクタ３００を定位置で選択的にロックするように構成し動作させることができる、米国特許出願第１３／８０３，０８６号、現在の米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号、に更に詳細に記載されているタイプ及び構造の関節ロック３５０を更に含んでもよい。かかる構成によって、関節ロック３５０がそのロック解除状態にあるとき、エンドエフェクタ３００を、シャフト閉鎖チューブ２６０に対して回転させること、即ち関節運動させることが可能になる。かかるロック解除状態では、エンドエフェクタ３００を閉鎖チューブ２６０に対して関節運動させるために、エンドエフェクタ３００を、例えば、患者の体内の手術部位を取り囲む軟組織及び／又は骨に対して位置付け、押圧することができる。エンドエフェクタ３００はまた、関節ドライバ２３０によって閉鎖チューブ２６０に対して関節運動させてもよい。
【００３６】
やはり上述したように、交換式シャフト組立体２００は、シャフトスパイン２１０内で軸方向移動するように支持される発射部材２２０を更に含む。発射部材２２０は、遠位側切断部分又はナイフバー２８０に取り付けるために構成された中間発射シャフト部分２２２を含む。発射部材２２０はまた、本明細書において「第２のシャフト」及び／又は「第２のシャフト組立体」と呼ばれることもある。図８及び９に示されるように、中間発射シャフト部分２２２は、その遠位端に、遠位側ナイフバー２８０の近位端２８２にあるタブ２８４を受け入れるように構成することができる、長手方向スロット２２３を含んでもよい。長手方向スロット２２３及び近位端２８２は、それらの間の相対運動を可能にするようにサイズ決めし、構成することができ、スリップ継手２８６を備えることができる。スリップ継手２８６は、ナイフバー２８０を移動させずに、又は少なくとも実質的に移動させずに、発射駆動部２２０の中間発射シャフト部分２２２を移動させて、エンドエフェクタ３００を関節運動させることを可能にすることができる。エンドエフェクタ３００が適切に方向付けられると、中間発射シャフト部分２２２は、ナイフバー２８０を前進させ、チャネル３０２内に位置付けられたステープルカートリッジを発射するために、長手方向スロット２２３の近位側の側壁がタブ２８４に接触するまで、遠位側に前進させることができる。図８及び９から更に分かるように、シャフトスパイン２１０は、シャフトフレーム２１０内への中間発射シャフト部分２２２の組立及び挿入を容易にする細長い開口部又は窓部２１３を内部に有する。中間発射シャフト部分２２２が挿入されると、頂部フレームセグメント２１５がシャフトフレーム２１２と係合されて、中間発射シャフト部分２２２及びナイフバー２８０を中に封入してもよい。発射部材２２０の動作に関する更なる記載は、米国特許出願第１３／８０３，０８６号、現在の米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号、に見出すことができる。
【００３７】
上記に加えて更に、シャフト組立体２００は、関節ドライバ２３０を発射部材２２０に選択的かつ解除可能に結合するように構成することができる、クラッチ組立体４００を含むことができる。１つの形態では、クラッチ組立体４００は、発射部材２２０の周りに位置付けられるロックカラー、即ちスリーブ４０２を含み、ロックスリーブ４０２は、ロックスリーブ４０２が関節ドライバ３６０を発射部材２２０に結合する係合位置と、関節ドライバ３６０が発射部材２００に動作可能に結合されない係脱位置との間で回転させることができる。ロックスリーブ４０２がその係合位置にあるとき、発射部材２２０の遠位方向移動によって、関節ドライバ３６０を遠位側に移動させることができ、それに対応して、発射部材２２０の近位方向移動によって、関節ドライバ２３０を近位側に移動させることができる。ロックスリーブ４０２がその係脱位置にあるとき、発射部材２２０の移動は、関節ドライバ２３０に伝達されず、その結果、発射部材２２０は、関節ドライバ２３０とは独立して移動することができる。様々な状況において、関節ドライバ２３０が発射部材２２０によって近位又は遠位方向で移動させられていないとき、関節ドライバ２３０を関節ロック３５０によって定位置で保持することができる。
【００３８】
主に図９を参照すると、ロックスリーブ４０２は、発射部材２２０を受け入れるように構成された長手方向アパーチャ４０３が中に画定された、円筒状の、又は少なくとも実質的に円筒状の本体を備えることができる。ロックスリーブ４０２は、対角線方向で対向する、内側に面するロック突起４０４及び外側に面するロック部材４０６を備えることができる。ロック突起４０４は、発射部材２２０と選択的に係合されるように構成することができる。より具体的には、ロックスリーブ４０２がその係合位置にあるとき、ロック突起４０４は、発射部材２２０に画定された駆動ノッチ２２４内に位置付けられ、それによって、遠位方向の押し力及び／又は近位方向の引張り力を発射部材２２０からロックスリーブ４０２に伝達することができる。ロックスリーブ４０２がその係合位置にあるとき、第２のロック部材４０６は、関節ドライバ２３２に画定された駆動ノッチ２３０内に受け入れられ、それによって、ロックスリーブ４０２に加えられる遠位方向の押し力及び／又は近位方向の引張り力を関節ドライバ２３０に伝達することができる。実質的に、発射部材２２０、ロックスリーブ４０２、及び関節ドライバ２３０は、ロックスリーブ４０２がその係合位置にあると、共に移動するようになる。他方で、ロックスリーブ４０２がその係脱位置にあるとき、ロック突起４０４は発射部材２２０の駆動ノッチ２２４内に位置付けられないことがあり、その結果、遠位方向の押し力及び／又は近位方向の引張り力が発射部材２２０からロックスリーブ４０２に伝達されないことがある。それに対応して、遠位方向の押し力及び／又は近位方向の引張り力が関節ドライバ２３０に伝達されないことがある。かかる状況では、発射部材２２０を、ロックスリーブ４０２及び近位側関節ドライバ２３０に対して近位側及び／又は遠位側に摺動させることができる。
【００３９】
図８〜１２に示されるように、シャフト組立体２００は、閉鎖チューブ２６０上に回転可能に受け入れられるスイッチドラム５００を更に含む。スイッチドラム５００は、外向きに突出する作動ピン４１０を中に受け入れるシャフトボス５０４が形成された、中空シャフトセグメント５０２を備える。様々な状況において、作動ピン４１０は、スロット２６７を通って、ロックスリーブ４０２に設けられた長手方向スロット４０８内へと延在して、ロックスリーブ４０２が関節ドライバ２３０と係合されたときにその軸方向運動を容易にする。回転ねじりばね４２０は、図１０に示されるように、スイッチドラム５００のボス５０４及びノズルハウジング２０３の一部分に係合して、付勢力をスイッチドラム５００に加えるように構成されている。スイッチドラム５００は、そこに画定された少なくとも部分的に円周方向の開口部５０６を更に備えることができ、その開口部は、図５及び６を参照すると、ノズル半片２０２、２０３から延在する円周方向マウント２０４、２０５を受け入れ、スイッチドラム５００と近位側ノズル２０１との間の相対回転は許容するが並進は許容しないように構成することができる。それらの図に示されるように、マウント２０４及び２０５はまた、閉鎖チューブ２６０の開口部２６６を通って延在して、シャフトスパイン２１０の陥凹部２１１に収まる。しかしながら、マウント２０４、２０５がスイッチドラム５００内のそれぞれのスロット５０６の端部に達する点までノズル２０１が回転すると、スイッチドラム５００がシャフト軸ＳＡ−ＳＡを中心にして回転する。スイッチドラム５００の回転によって、最終的に、作動ピン４１０及びロックスリーブ４０２がその係合位置と係脱位置との間で回転する。したがって、本質的に、ノズル２０１は、米国特許出願第１３／８０３，０８６号、現在の米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号、に更に詳述されている様々な方法で、関節駆動システムを発射駆動システムと動作可能に係合し、係脱するために用いられてもよい。
【００４０】
やはり図８〜１２に示されるように、シャフト組立体２００は、例えば、エンドエフェクタ３００との間で電力を伝導し、かつ／又はエンドエフェクタ３００との間で信号を通信するように構成することができる、スリップリング組立体６００を備えることができる。スリップリング組立体６００は、シャーシ２４０から延在するシャーシフランジ２４２に装着される近位側コネクタフランジ６０４と、シャフトハウジング２０２、２０３に画定されたスロット内に位置付けられる遠位側コネクタフランジ６０１とを備えることができる。近位側コネクタフランジ６０４は第１の面を備えることができ、遠位側コネクタフランジ６０１は、第１の面に隣接して位置付けられ、それに対して移動可能である第２の面を備えることができる。遠位側コネクタフランジ６０１は、シャフト軸ＳＡ−ＳＡを中心にして、近位側コネクタフランジ６０４に対して回転することができる。近位側コネクタフランジ６０４は、その第１の面に画定される、複数の同心の、又は少なくとも実質的に同心の導体６０２を備えることができる。コネクタ６０７は、コネクタフランジ６０１の近位面に装着することができ、複数の接点（図示せず）を有してもよく、各接点は、導体６０２の１つに対応し、それと電気的に接触する。かかる構成により、近位側コネクタフランジ６０４と遠位側コネクタフランジ６０１とが、それらの間の電気的接触を維持したまま相対回転することが可能になる。近位側コネクタフランジ６０４は、例えば、シャフトシャーシ２４０に装着されたシャフト回路基板６１０と信号連通して導体６０２を配置することができる、電気コネクタ６０６を含むことができる。少なくとも１つの例では、複数の導体を備える配線ハーネスが、電気コネクタ６０６とシャフト回路基板６１０との間に延在することができる。電気コネクタ６０６は、シャーシ装着フランジ２４２に画定されたコネクタ開口部２４３を通って近位側に延在してもよい。図７を参照されたい。２０１３年３月１３日に出願された米国特許出願第１３／８００，０６７号、発明の名称「ＳＴＡＰＬＥ  ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ  ＴＩＳＳＵＥ  ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ  ＳＥＮＳＯＲ  ＳＹＳＴＥＭ」、現在の米国特許出願公開第２０１４／０２６３５５２号は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。２０１３年３月１３日に出願された米国特許出願第１３／８００，０２５号、発明の名称「ＳＴＡＰＬＥ  ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ  ＴＩＳＳＵＥ  ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ  ＳＥＮＳＯＲ  ＳＹＳＴＥＭ」、現在の米国特許出願公開第２０１４／０２６３５５１号は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。スリップリング組立体６００に関する更なる詳細は、米国特許出願第１３／８０３，０８６号、現在の米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号に見出すことができる。
【００４１】
上述したように、シャフト組立体２００は、ハンドル組立体１４に固定可能に装着される近位部分と、長手方向軸を中心にして回転可能な遠位部分とを含むことができる。回転可能な遠位側シャフト部分は、上述したように、スリップリング組立体６００を中心にして近位部分に対して回転させることができる。スリップリング組立体６００の遠位側コネクタフランジ６０１は、回転可能な遠位側シャフト部分内に位置付けることができる。また、上記に加えて更に、スイッチドラム５００も、回転可能な遠位側シャフト部分内に位置付けることができる。回転可能な遠位側シャフト部分を回転させると、遠位側コネクタフランジ６０１及びスイッチドラム５００を互いに同期して回転させることができる。それに加えて、スイッチドラム５００を、遠位側コネクタフランジ６０１に対して第１の位置と第２の位置との間で回転させることができる。スイッチドラム５００がその第１の位置にあると、関節駆動システムが発射駆動システムから動作可能に係脱されてもよく、したがって、発射駆動システムの動作によって、シャフト組立体２００のエンドエフェクタ３００を関節運動させることができない。スイッチドラム５００がその第２の位置にあると、関節駆動システムが発射駆動システムと動作可能に係合されてもよく、したがって、発射駆動システムの動作によってシャフト組立体２００のエンドエフェクタ３００を関節運動させることができる。スイッチドラム５００をその第１の位置と第２の位置との間で移動させると、スイッチドラム５００は、遠位側コネクタフランジ６０１に対して移動させられる。様々な例において、シャフト組立体２００は、スイッチドラム５００の位置を検出するように構成された少なくとも１つのセンサを備えることができる。次に図１１及び１２に移ると、遠位側コネクタフランジ６０１は、例えば、磁界センサ６０５を備えることができ、スイッチドラム５００は、例えば永久磁石５０５などの磁気素子を備えることができる。磁界センサ６０５は、永久磁石５０５の位置を検出するように構成することができる。スイッチドラム５００をその第１の位置と第２の位置との間で回転させると、永久磁石５０５が磁界センサ６０５に対して移動することができる。様々な例において、磁界センサ６０５は、永久磁石５０５を移動させると生じる磁界の変化を検出することができる。磁界センサ６０５は、例えば、シャフト回路基板６１０及び／又はハンドル回路基板１００と信号連通することができる。磁界センサ６０５からの信号に基づいて、シャフト回路基板６１０及び／又はハンドル回路基板１００上のマイクロコントローラは、関節駆動システムが発射駆動システムと係合されているか、又はそこから係脱されているかを判断することができる。
【００４２】
再び図３及び７を参照すると、シャーシ２４０は、フレーム２０の遠位側取り付けフランジ部分７００内に形成された、対応するダブテールスロット７０２に受け入れられるように適合された、シャーシ上に形成された少なくとも１つの、好ましくは２つの先細取り付け部分２４４を含む。各ダブテールスロット７０２は、取り付け部分２４４を中に収めて受け入れるように、先細であってもよく、又は言い換えればある程度Ｖ字形であってもよい。図３及び７から更に分かるように、シャフト取り付けラグ２２６が、中間発射シャフト２２２の近位端に形成される。更に詳細に後述するように、交換式シャフト組立体２００がハンドル組立体１４に結合されると、シャフト取り付けラグ２２６は、例えば、図３及び６に示されるように、長手方向駆動部材１２０の遠位端１２５に形成された発射シャフト取り付けクレードル１２６に受け入れられる。
【００４３】
様々なシャフト組立体は、シャフト組立体２００をハウジング１２に、より具体的にはフレーム２０に取り外し可能に結合するためのラッチシステム７１０を用いる。図７に示されるように、例えば、少なくとも１つの形態では、ラッチシステム７１０は、シャーシ２４０に移動可能に結合されている、ロック部材又はロックヨーク７１２を含む。例示の実施例では、例えば、ロックヨーク７１２は、２つの離間した下向きに延びる脚部７１４を備えたＵ字形を有する。脚部７１４にはそれぞれ、シャーシ２４０に形成された対応する穴２４５に受け入れられるように適合された、枢動ラグ７１６が形成される。かかる構成により、ロックヨーク７１２をシャーシ２４０に枢動可能に取り付けやすくなる。ロックヨーク７１２は、フレーム２０の遠位側取り付けフランジ７００の対応するロック移動止め又は溝７０４と解除可能に係合するように構成された、２つの近位側に突出するロックラグ７１４を含んでもよい。図３を参照されたい。様々な形態では、ロックヨーク７１２は、ばね又は付勢部材（図示せず）によって近位方向に付勢される。ロックヨーク７１２の作動は、シャーシ２４０に装着されたラッチアクチュエータ組立体７２０上に摺動可能に装着される、ラッチボタン７２２によって遂行されてもよい。ラッチボタン７２２は、ロックヨーク７１２に対して近位方向に付勢されていてもよい。更に詳細に後述するように、ロックヨーク７１２は、ラッチボタンを遠位方向で付勢することによってロック解除位置へと移動させられてもよく、それによってまた、ロックヨーク７１２が枢動して、フレーム２０の遠位側取り付けフランジ７００との保定係合から外れる。ロックヨーク７１２がフレーム２０の遠位側取り付けフランジ７００と「保定係合」しているとき、ロックラグ７１６は、遠位側取り付けフランジ７００の対応するロック移動止め又は溝７０４内に保定されて収まっている。
【００４４】
組織を切断し締結するように適合された本明細書に記載されるタイプのエンドエフェクタ、並びに他のタイプのエンドエフェクタを含む、交換式シャフト組立体を用いる場合、エンドエフェクタの作動中に交換式シャフト組立体がハウジングから不用意に分離されることを防止することが望ましいことがある。例えば、使用の際、臨床医は、閉鎖トリガ３２を作動させて標的組織を把持し、所望の位置へと操作することがある。標的組織がエンドエフェクタ３００内に所望の配向で位置付けられると、臨床医は、次に、閉鎖トリガ３２を完全に作動させてアンビル３０６を閉鎖し、標的組織を切断及びステープル留めの位置で掴持してもよい。その場合、第１の駆動システム３０は、完全に作動している。標的組織がエンドエフェクタ３００に掴持された後、シャフト組立体２００がハウジング１２から不用意に分離されることを防止することが望ましいことがある。ラッチシステム７１０の１つの形態は、かかる不用意な分離を防止するように構成されている。
【００４５】
図７で最も具体的に分かるように、ロックヨーク７１２は、閉鎖シャトル２５０上に形成された対応するロックラグ部分２５６に接触するように適合された、少なくとも１つの、好ましくは２つのロックフック７１８を含む。図１３〜１５を参照すると、閉鎖シャトル２５０が非作動位置にある（即ち、第１の駆動システム３０が非作動で、アンビル３０６が開放されている）とき、ロックヨーク７１２を遠位方向で枢動させて、交換式シャフト組立体２００をハウジング１２からロック解除してもよい。その位置では、ロックフック７１８は、閉鎖シャトル２５０上のロックラグ部分２５６に接触しない。しかしながら、閉鎖シャトル２５０を作動位置へと移動させる（即ち、第１の駆動システム３０を作動させ、アンビル３０６が閉位置にある）と、ロックヨーク７１２がロック解除位置へと枢動することが防止される。図１６〜１８を参照のこと。言い換えると、臨床医がロックヨーク７１２をロック解除位置へと枢動させようとした場合、又は例えば、ロックヨーク７１２が、別の場合では遠位側に枢動することがあるような形で不用意に突き当たるか又は接触した場合、ロックヨーク７１２上のロックフック７１８が閉鎖シャトル２５０上のロックラグ２５６に接触し、ロックヨーク７１２がロック解除位置へと移動することを防止する。
【００４６】
以下、ハンドル組立体１４に対する交換式シャフト組立体２００の取り付けについて、図３を参照して記載する。結合プロセスを開始するために、臨床医は、シャーシ２４０上に形成された先細取り付け部分２４４がフレーム２０のダブテールスロット７０２と位置合わせされるようにして、交換式シャフト組立体２００のシャーシ２４０をフレーム２０の遠位側取り付けフランジ７００の上方に、又はそれに隣接して位置付けてもよい。臨床医は、次に、シャフト組立体２００を、シャフト軸ＳＡ−ＳＡに垂直な設置軸ＩＡに沿って移動させて、取り付け部分２４４を対応するダブテール受け入れスロット７０２と「動作可能に係合」させて収めてもよい。その際、中間発射シャフト２２２上のシャフト取り付けラグ２２６も、長手方向に移動可能な駆動部材１２０のクレードル１２６に収められ、第２の閉鎖リンク３８上にあるピン３７の部分が、閉鎖ヨーク２５０の対応するフック２５２に収められる。本明細書で使用するとき、２つの構成要素の文脈における「動作可能な係合」という用語は、それら２つの構成要素が互いに十分に係合され、それにより、作動運動をそれらに適用すると、構成要素が意図される行為、機能、及び／又は手順を実施してもよいことを意味する。
【００４７】
上述したように、交換式シャフト組立体２００の少なくとも５つのシステムを、ハンドル組立体１４の少なくとも５つの対応するシステムと動作可能に結合することができる。第１のシステムは、シャフト組立体２００のフレーム又はスパインをハンドル組立体１４のフレーム２０と結合及び／又は位置合わせする、フレームシステムを備えることができる。別のシステムは、ハンドル組立体１４の閉鎖トリガ３２と、閉鎖チューブ２６０と、シャフト組立体２００のアンビル３０６とを動作可能に接続することができる、閉鎖駆動システム３０を備えることができる。上で概説したように、シャフト組立体２００の閉鎖チューブ取り付けヨーク２５０を、第２の閉鎖リンク３８のピン３７と係合させることができる。別のシステムは、ハンドル組立体１４の発射トリガ１３０をシャフト組立体２００の中間発射シャフト２２２と動作可能に接続することができる、発射駆動システム８０を備えることができる。
【００４８】
上で概説したように、シャフト取り付けラグ２２６は、長手方向駆動部材１２０のクレードル１２６と動作可能に接続することができる。別のシステムは、例えばシャフト組立体２００などのシャフト組立体が、ハンドル組立体１４と動作可能に係合されていることを、例えばマイクロコントローラなど、ハンドル組立体１４内のコントローラに信号伝達することができ、並びに／又は第２に、電力及び／若しくは通信信号をシャフト組立体２００とハンドル組立体１４との間で伝導することができる、電気システムを含むことができる。例えば、シャフト組立体２００は、シャフト回路基板６１０に動作可能に装着される電気コネクタ１４１０を含むことができる。電気コネクタ１４１０は、ハンドル制御基板１００上の対応する電気コネクタ１４００と噛合係合するように構成されている。回路類及び制御システムに関する更なる詳細は、米国特許出願第１３／８０３，０８６号に見出すことができ、その全開示は、既に参照により本明細書に組み込んでいる。第５のシステムは、シャフト組立体２００をハンドル組立体１４に解除可能にロックするラッチングシステムで構成されてもよい。
【００４９】
図２及び３を再び参照すると、ハンドル組立体１４は、複数の電気接点を備える電気コネクタ１４００を含むことができる。次に図１９を参照すると、電気コネクタ１４００は、例えば、第１の接点１４０１ａと、第２の接点１４０１ｂと、第３の接点１４０１ｃと、第４の接点１４０１ｄと、第５の接点１４０１ｅと、第６の接点１４０１ｆとを備えることができる。例示の実施例は６つの接点を利用しているが、６つを超える接点又は６つ未満の接点を利用してもよい他の実施例が想起される。
【００５０】
図１９に示されるように、第１の接点１４０１ａは、トランジスタ１４０８と電気的に連通することができ、接点１４０１ｂ〜１４０１ｅは、マイクロコントローラ１５００と電気的に連通することができ、第６の接点１４０１ｆは、アースと電気的に連通することができる。特定の状況では、ハンドル１０４２が給電状態にあるとき、電気接点１４０１ｂ〜１４０１ｅのうち１つ又は２つ以上が、マイクロコントローラ１５００の１つ又は２つ以上の出力チャネルと電気的に連通していてもよく、通電することができ、又は電位を印加することができる。いくつかの状況では、電気接点１４０１ｂ〜１４０１ｅのうち１つ又は２つ以上が、マイクロコントローラ１５００の１つ又は２つ以上の入力チャネルと電気的に連通していてもよく、ハンドル組立体１４が給電状態にあるとき、マイクロコントローラ１５００は、かかる電気接点に電位が印加されたときにそれを検出するように構成することができる。例えば、シャフト組立体２００などのシャフト組立体が、ハンドル組立体１４に組み付けられたとき、電気接点１４０１ａ〜１４０１ｆは、互いに連通しなくてもよい。しかしながら、シャフト組立体がハンドル組立体１４に組み付けられていないとき、電気コネクタ１４００の電気接点１４０１ａ〜１４０１ｆは、露出していてもよく、またいくつかの状況では、接点１４０１ａ〜１４０１ｆのうち１つ又は２つ以上が、偶発的に互いに電気的に連通されて配置されてもよい。かかる状況は、例えば、接点１４０１ａ〜１４０１ｆのうち１つ又は２つ以上が導電性材料と接触すると生じる可能性がある。これが生じると、例えば、マイクロコントローラ１５００が、誤り入力を受信する場合があり、かつ／又はシャフト組立体２００が、誤り出力を受信する場合がある。この問題に対処するために、様々な状況では、例えば、シャフト組立体２００などのシャフト組立体がハンドル組立体１４に取り付けられていないとき、ハンドル組立体１４は、給電されなくてもよい。
【００５１】
他の状況では、例えば、シャフト組立体２００などのシャフト組立体が、ハンドル１０４２に取り付けられていないとき、ハンドル１０４２に給電することができる。かかる状況では、マイクロコントローラ１５００は、シャフト組立体がハンドル組立体１４に取り付けられるまで、マイクロコントローラ１５００と電気的に連通している接点、即ち、例えば接点１４０１ｂ〜１４０１ｅに印加される、入力又は電位を無視するように構成することができる。マイクロコントローラ１５００は、かかる状況下でハンドル組立体１４の他の機能を操作するために電力を供給されてもよいが、ハンドル組立体１４は給電停止状態にあってもよい。ある意味で、電気接点１４０１ｂ〜１４０１ｅに印加される電位がハンドル組立体１４の動作に影響することがないので、電気コネクタ１４００は給電停止状態にあってもよい。接点１４０１ｂ〜１４０１ｅが給電停止状態にあるときであっても、マイクロコントローラ１５００と電気的に連通していない電気接点１４０１ａ及び１４０１ｆは給電停止状態にあってもなくてもよいことが、読者には理解されるであろう。例えば、第６の接点１４０１ｆは、ハンドル組立体１４が給電状態にあるか給電停止状態にあるかに関わらず、アースと電気的に連通したままであってもよい。
【００５２】
更に、トランジスタ１４０８、及び／又は例えばトランジスタ１４１０などの任意の他の好適なトランジスタの配置、及び／又はスイッチは、ハンドル組立体１４が給電状態にあるか給電停止状態にあるかに関わらず、例えばハンドル組立体１４内の電池９０などの電源１４０４から第１の電気接点１４０１ａへの電力の供給を制御するように構成されてもよい。様々な状況では、シャフト組立体２００は、例えば、シャフト組立体２００がハンドル組立体１４と係合されたときにトランジスタ１４０８の状態を変化させるように構成することができる。特定の状況では、下記に加えて更に、磁界センサ１４０２を、トランジスタ１４１０の状態を切り替えるように構成することができ、トランジスタ１４１０はその結果として、トランジスタ１４０８の状態を切り替え、最終的に電源１４０４から第１の接点１４０１ａに電力を供給することができる。このようにして、コネクタ１４００までの電源回路と信号回路の両方に対して、シャフト組立体がハンドル組立体１４に設置されていないときは給電停止し、シャフト組立体がハンドル組立体１４に設置されているときは給電することができる。
【００５３】
様々な状況では、図１９を再び参照すると、ハンドル組立体１４は、例えば磁界センサ１４０２を含むことができ、磁界センサ１４０２は、シャフト組立体がハンドル組立体１４に結合されると、例えばシャフト組立体２００などのシャフト組立体上の、例えば磁気素子１４０７（図３）などの検出可能な素子を検出するように構成することができる。磁界センサ１４０２は、例えば電池などの電源１４０６によって給電することができ、電源１４０６は実際に、磁界センサ１４０２の検出信号を増幅し、図１９に示される回路を介してマイクロコントローラ１５００の入力チャネルと通信することができる。マイクロコントローラ１５００が、シャフト組立体がハンドル組立体１４に少なくとも部分的に結合されていること、またその結果として、電気接点１４０１ａ〜１４０１ｆが露出しなくなっていることを示す入力を受信すると、マイクロコントローラ１５００は、正常動作状態、即ち給電動作状態に入ることができる。かかる動作状態では、マイクロコントローラ１５００は、その通常の使用時に、接点１４０１ｂ〜１４０１ｅのうち１つ又は２つ以上にシャフト組立体から伝達された信号を評価し、かつ／又は、接点１４０１ｂ〜１４０１ｅのうち１つ又は２つ以上を通してシャフト組立体に信号を伝達する。様々な状況では、磁界センサ１４０２が磁気素子１４０７を検出することができる前に、シャフト組立体２００を完全に収めなければならないことがある。シャフト組立体２００の存在を検出するために磁界センサ１４０２を利用することができるが、例えば、シャフト組立体がハンドル組立体１４に組み付けられているか否かを検出するために、センサ及び／又はスイッチの任意の好適なシステムを利用することができる。このようにして、上記に加えて更に、コネクタ１４００までの電源回路と信号回路の両方に対して、シャフト組立体がハンドル組立体１４に設置されていないときは給電停止し、シャフト組立体がハンドル組立体１４に設置されているときは給電することができる。
【００５４】
様々な実施例では、本開示の全体において、例えば、シャフト組立体がハンドル組立体１４に組み付けられているか否かを検出するために、任意の好適な磁界センサが用いられてよい。例えば、磁界感知に使用される技術としては、中でも特に、ホール効果センサ、探りコイル、フラックスゲート、光ポンピング、核摂動、ＳＱＵＩＤ、ホール効果、異方性磁気抵抗、巨大磁気抵抗、磁気トンネル接合、巨大磁気インピーダンス、磁歪／圧電複合材、磁気ダイオード、磁気トランジスタ、光ファイバ、光磁気、及び微小電気機械システム系の磁気センサが挙げられる。
【００５５】
図１９を参照すると、マイクロコントローラ１５００は、一般に、マイクロプロセッサ（「プロセッサ」）と、プロセッサに動作可能に結合された１つ又は２つ以上のメモリユニットとを備えてもよい。メモリに格納された命令コードを実行することによって、プロセッサは、例えば、モータ、様々な駆動システム、及び／又はユーザディスプレイなど、外科用器具の様々な構成要素を制御してもよい。コントローラ１５００は、集積型及び／若しくは離散的なハードウェア要素、ソフトウェア要素、並びに／又はそれら両方の組み合わせを使用して実装されてもよい。集積型ハードウェア要素の例は、プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、論理ゲート、レジスタ、半導体素子、チップ、マイクロチップ、チップセット、マイクロコントローラ、システムオンチップ（ＳｏＣ）、及び／又はシステムインパッケージ（ＳＩＰ）を含んでもよい。離散的なハードウェア要素の例としては、論理ゲート、電界効果トランジスタ、バイポーラトランジスタ、抵抗、コンデンサ、インダクタ、及び／若しくはリレーなど、回路並びに／又は回路素子が挙げられ得る。特定の例では、マイクロコントローラ１５００は、例えば、１つ又は２つ以上の基板上に離散的及び集積型回路素子又は構成要素を含む、ハイブリッド回路を含んでもよい。
【００５６】
図１９を参照すると、マイクロコントローラ１５００は、例えば、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手可能なＬＭ  ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲであってもよい。特定の例では、Ｔｅｘａｓ  ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓのＬＭ  ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲは、容易に利用可能な他の特性の中でも特に、最大４０ＭＨｚ、２５６ＫＢの単一サイクルフラッシュメモリ若しくは他の不揮発性メモリのオンチップメモリと、４０ＭＨｚ超の性能を改善するプリフェッチバッファと、３２ＫＢの単一サイクルシリアルランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）と、ＳｔｅｌｌａｒｉｓＷａｒｅ（登録商標）ソフトウェアを搭載した内部読出し専用メモリ（ＲＯＭ）と、２ＫＢの電気消去可能プログラマブル読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）と、１つ又は２つ以上のパルス幅変調（ＰＷＭ）モジュールと、１つ又は２つ以上の直交エンコーダ入力（ＱＥＩ）アナログと、１２のアナログ入力チャネルを備えた１つ又は２つ以上の１２ビットアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）とを備える、ＡＲＭ  Ｃｏｒｔｅｘ−Ｍ４Ｆプロセッサコアである。他のマイクロコントローラが、本開示と共に使用するために容易に代用されてもよい。したがって、本開示は、この文脈に限定されるべきではない。
【００５７】
上述したように、ハンドル組立体１４及び／又はシャフト組立体２００は、シャフト組立体２００がハンドル組立体１４に組み付けられていないとき、又は完全には組み付けられていないときに、ハンドルの電気コネクタ１４００の接点及び／又はシャフトの電気コネクタ１４１０の接点が短絡することを防止するか、又は少なくともその可能性を低減するように構成された、システム及び構成を含むことができる。図３を参照すると、ハンドルの電気コネクタ１４００は、ハンドルフレーム２０に画定されたキャビティ１４０９内に少なくとも部分的に入り込ませることができる。電気コネクタ１４００の６つの接点１４０１ａ〜１４０１ｆは、キャビティ１４０９内に完全に入り込ませることができる。かかる配置は、物体が接点１４０１ａ〜１４０１ｆの１つ又は２つ以上に偶発的に接触する可能性を低減することができる。同様に、シャフトの電気コネクタ１４１０を、シャフトシャーシ２４０に画定された陥凹部内に位置付けることができ、それによって、物体がシャフトの電気コネクタ１４１０の接点１４１１ａ〜１４１１ｆのうち１つ又は２つ以上に偶発的に接触する可能性を低減することができる。図３に示される特定の実施例に関して、シャフト接点１４１１ａ〜１４１１ｆは、雄接点を備えることができる。少なくとも１つの実施例では、各シャフト接点１４１１ａ〜１４１１ｆは、例えば、対応するハンドル接点１４０１ａ〜１４０１ｆを係合するように構成することができる、シャフト接点から延在する可撓性突出部を備えることができる。ハンドル接点１４０１ａ〜１４０１ｆは、雌接点を備えることができる。少なくとも１つの実施例では、各ハンドル接点１４０１ａ〜１４０１ｆは、例えば、平坦面を備えることができ、それに接して雄シャフト接点１４０１ａ〜１４０１ｆがワイプし、即ち摺動し、接点間の導電性の連係を維持することができる。様々な例では、シャフト組立体２００がハンドル組立体１４に組み付けられる方向は、ハンドル接点１４０１ａ〜１４０１ｆに対して平行であるか、又は少なくとも実質的に平行であることができ、それにより、シャフト組立体２００がハンドル組立体１４に組み付けられると、シャフト接点１４１１ａ〜１４１１ｆはハンドル接点１４０１ａ〜１４０１ｆに接して摺動する。様々な代替的な実施例では、ハンドル接点１４０１ａ〜１４０１ｆが雄接点を備えることができ、シャフト接点１４１１ａ〜１４１１ｆが雌接点を備えることができる。特定の代替的な実施例では、ハンドル接点１４０１ａ〜１４０１ｆ及びシャフト接点１４１１ａ〜１４１１ｆは、接点の任意の好適な配置を備えることができる。
【００５８】
様々な例では、ハンドル組立体１４は、ハンドルの電気コネクタ１４００を少なくとも部分的に被覆するように構成されたコネクタガード、及び／又はシャフトの電気コネクタ１４１０を少なくとも部分的に被覆するように構成されたコネクタガードを備えることができる。コネクタガードは、シャフト組立体がハンドルに組み付けられていないとき、又は部分的にのみ組み付けられているとき、物体が電気コネクタの接点に偶発的に触れることを防止するか、又は少なくともその可能性を低減することができる。コネクタガードは、可動であることができる。例えば、コネクタガードは、コネクタを少なくとも部分的に防護する防護位置と、コネクタを防護しないか、又は少なくともわずかしか防護しない非防護位置との間で移動させることができる。少なくとも１つの実施例では、シャフト組立体がハンドルに組み付けられるにつれて、コネクタガードを変位させることができる。例えば、ハンドルがハンドルコネクタガードを備える場合、シャフト組立体がハンドルに組み付けられるにつれて、シャフト組立体がハンドルコネクタガードに接触し、それを変位させることができる。同様に、シャフト組立体がシャフトコネクタガードを備える場合、シャフト組立体がハンドルに組み付けられるにつれて、ハンドルがシャフトコネクタガードに接触し、それを変位させることができる。様々な例では、コネクタガードは、例えばドアを備えることができる。少なくとも１つの例では、ドアは、ハンドル又はシャフトが接触すると、ドアを特定の方向に変位させることを容易にすることができる、傾斜面を備えることができる。様々な例では、コネクタガードを、例えば、並進及び／又は回転させることができる。特定の例では、コネクタガードは、電気コネクタの接点を被覆する少なくとも１つのフィルムを備えることができる。シャフト組立体がハンドルに組み付けられると、フィルムを破断することができる。少なくとも１つの例では、コネクタの雄接点は、フィルムを貫通することができ、その後、フィルムの下に位置付けられた対応する接点に係合する。
【００５９】
上述したように、外科用器具は、例えば、電気コネクタ１４００などの電気コネクタの接点を、選択的に給電又は活性化することができる。様々な例では、接点を不活性状態と活性化状態との間で遷移させることができる。特定の例では、接点を、監視状態、非活性化状態、及び活性化状態の間で遷移させることができる。例えば、マイクロコントローラ１５００は例えば、シャフト組立体がハンドル組立体１４に組み付けられていないときの接点１４０１ａ〜１４０１ｆを監視して、接点１４０１ａ〜１４０１ｆのうち１つ又は２つ以上が短絡されている可能性があるか否かを判断することができる。マイクロコントローラ１５００は、接点１４０１ａ〜１４０１ｆそれぞれに低電位を印加し、接点それぞれに最小限の抵抗のみが存在するか否かを見積もるように構成することができる。かかる動作状態は、監視状態を含むことができる。接点において検出された抵抗が高い場合、又は閾値抵抗を上回る場合、マイクロコントローラ１５００は、その接点を、１つを超える接点を、あるいは全ての接点を非活性化することができる。かかる動作状態は、非活性化状態を含むことができる。シャフト組立体がハンドル組立体１４に組み付けられ、上述したように、それがマイクロコントローラ１５００によって検出された場合、マイクロコントローラ１５００は、接点１４０１ａ〜１４０１ｆに対する電位を増加することができる。かかる動作状態は、活性化状態を含むことができる。
【００６０】
本明細書に開示される様々なシャフト組立体は、センサ、及びハウジング内のコントローラとの電気的連通を要する他の様々な構成要素を用いてもよい。これらのシャフト組立体は、一般に、ハウジングに対して回転することができるように構成されており、互いに対して回転してもよい２つ以上の構成要素間でのかかる電気的連通を容易にする接続を要する。本明細書に開示されるタイプのエンドエフェクタを用いると、コネクタ装置は、本質的に比較的堅牢でもある一方、シャフト組立体コネクタ部分に嵌合するように、ある程度コンパクトでなければならない。
【００６１】
図２０を参照すると、エンドエフェクタ３００の非限定的な形態が示されている。上述したように、エンドエフェクタ３００は、アンビル３０６及びステープルカートリッジ３０４を含んでもよい。この非限定的な実施例では、アンビル３０６は、細長いチャネル１９８に結合されている。例えば、アパーチャ１９９を、アンビル３０６から延在するピン１５２を受け入れることができる細長いチャネル１９８内に画定することができ、アパーチャ１９９によって、細長いチャネル１９８及びステープルカートリッジ３０４に対してアンビル３０６を開位置から閉位置まで枢動させることができる。それに加えて、図２０は、エンドエフェクタ３００内へと長手方向で並進するように構成された発射バー１７２を示している。発射バー１７２は、１つの中実部分から構築されてもよく、又は様々な実施例では、例えば鋼板のスタックを含む、積層材料を含んでもよい。発射バー１７２の遠位側に突出する端部は、Ｅ型梁１７８に取り付けることができ、Ｅ型梁１７８は、中でも特に、アンビル３０６が閉位置にあるとき、細長いチャネル１９８内に位置付けられたステープルカートリッジ３０４からアンビル３０６を離間させることを支援することができる。Ｅ型梁１７８はまた、Ｅ型梁１７８を発射バー１７２によって遠位側に前進させるにつれて組織を断絶するために使用することができる、鋭利な切刃１８２を含むことができる。動作の際、Ｅ型梁１７８はまた、ステープルカートリッジ３０４を作動させること、即ち発射することができる。ステープルカートリッジ３０４は、ステープルドライバ１９２上に載置された複数のステープル１９１を、それぞれの上向きに開いたステープルキャビティ１９５内で保持する、成型カートリッジ本体１９４を含むことができる。楔形スレッド１９０は、Ｅ型梁１７８によって遠位側に駆動されて、交換可能なステープルカートリッジ３０４の様々な構成要素を共に保持するカートリッジトレイ１９６上を摺動する。楔形スレッド１９０は、Ｅ型梁１７８の切断面１８２が掴持された組織を断絶する間、ステープルドライバ１９２を上向きにカム駆動して、ステープル１９１を追い出してアンビル３０６と変形接触させる。
【００６２】
上記に加えて更に、Ｅ型梁１７８は、発射の間、アンビル３０６に係合する上部ピン１８０を含むことができる。Ｅ型梁１７８は、カートリッジ本体１９４、カートリッジトレイ１９６、及び細長いチャネル１９８の様々な部分に係合することができる、中央ピン１８４と下部フット１８６とを更に含むことができる。ステープルカートリッジ３０４が細長いチャネル１９８内に位置付けられると、カートリッジ本体１９４に画定されたスロット１９３を、カートリッジトレイ１９６に画定されたスロット１９７及び細長いチャネル１９８に画定されたスロット１８９と位置合わせすることができる。使用の際、Ｅ型梁１７８は、位置合わせされたスロット１９３、１９７、及び１８９を通って摺動することができ、図２０に示されるように、Ｅ型梁１７８の下部フット１８６は、スロット１８９の長さに沿ってチャネル１９８の底面に沿って通っている溝に係合することができ、中央ピン１８４は、長手方向スロット１９７の長さに沿ってカートリッジトレイ１９６の上面に係合することができ、上部ピン１８０は、アンビル３０６に係合することができる。かかる状況では、発射バー１７２が遠位側へと移動させられて、ステープルをステープルカートリッジ３０４から発射し、かつ／又はアンビル３０６とステープルカートリッジ３０４との間に捕捉された組織を切開するにつれて、Ｅ型梁１７８は、アンビル３０６とステープルカートリッジ３０４とを離間させるか、又はそれらの相対移動を制限することができる。その後、発射バー１７２及びＥ型梁１７８を近位側へと後退させることができ、それによってアンビル３０６を開いて、ステープル留めされ断絶された２つの組織部分を解放することができる（図示せず）。
【００６３】
外科用器具１０（図１〜４）について一般的用語で記載してきたが、次に、外科用器具１０の様々な電気／電子構成要素について詳細に記載する。次に、複数の回路セグメント２００２ａ〜２００２ｇを備えるセグメント化回路２０００の一実施例が示されている、図２１Ａ〜２１Ｂに移る。複数の回路セグメント２００２ａ〜２００２ｇを備えるセグメント化回路２０００は、非限定的に、例えば図１〜１８Ａに示される外科用器具１０など、電動外科用器具を制御するように構成されている。複数の回路セグメント２００２ａ〜２００２ｇは、電動外科用器具１０の１つ又は２つ以上の動作を制御するように構成されている。安全プロセッサセグメント２００２ａ（セグメント１）は、安全プロセッサ２００４を備える。一次プロセッサセグメント２００２ｂ（セグメント２）は、一次プロセッサ２００６を備える。安全プロセッサ２００４及び／又は一次プロセッサ２００６は、１つ又は２つ以上の追加の回路セグメント２００２ｃ〜２００２ｇと相互作用して、電動外科用器具１０の動作を制御するように構成されている。一次プロセッサ２００６は、例えば、１つ又は２つ以上の回路セグメント２００２ｃ〜２００２ｇ、電池２００８、及び／又は複数のスイッチ２０５８ａ〜２０７０に結合された、複数の入力を備える。セグメント化回路２０００は、例えば、電動外科用器具１０内のプリント回路基板組立体（ＰＣＢＡ）など、任意の好適な回路によって実装されてもよい。プロセッサという用語は、本明細書で使用するとき、任意のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、又は、コンピュータの中央処理装置（ＣＰＵ）の機能を１つの集積回路又は最大で数個の集積回路上に組み込んだ、他の基本コンピューティングデバイスを含むことが理解されるべきである。プロセッサは、デジタルデータを入力として受理し、メモリに格納された命令に従ってそのデータを処理し、結果を出力として提供する、多目的のプログラマブルデバイスである。これは、内部メモリを有するので、逐次的デジタル論理の一例である。プロセッサは、二進数法で表される数字及び記号で動作する。
【００６４】
一態様では、主プロセッサ２００６は、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＡＲＭ  Ｃｏｒｔｅｘの商品名で知られているものなど、任意のシングルコア又はマルチコアプロセッサであってもよい。一実施例では、安全プロセッサ２００４は、やはりＴｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製の、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ  ＡＲＭ  Ｃｏｒｔｅｘ  Ｒ４の商品名で知られている、ＴＭＳ５７０及びＲＭ４ｘなど、２つのマイクロコントローラ系ファミリーを備える安全マイクロコントローラプラットフォームであってもよい。それにもかかわらず、マイクロコントローラ及び安全プロセッサに好適な他の置換品も制限なく用いることができる。一実施例では、安全プロセッサ２００４は、拡張性がある性能、接続性、及びメモリの選択肢を提供しながら、高度な集積化された安全特性を提供するため、中でも特に、ＩＥＣ  ６１５０８及びＩＳＯ  ２６２６２の安全限界用途向けに特定的に構成されてもよい。
【００６５】
特定の例では、主プロセッサ２００６は、例えば、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手可能なＬＭ  ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲであってもよい。少なくとも１つの例では、Ｔｅｘａｓ  ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓのＬＭ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲは、製品データシートに関して容易に利用可能な他の特性の中でも特に、最大４０ＭＨｚ、２５６ＫＢの単一サイクルフラッシュメモリ若しくは他の不揮発性メモリのオンチップメモリと、４０ＭＨｚ超の性能を改善するプリフェッチバッファと、３２ＫＢの単一サイクルＳＲＡＭと、ＳｔｅｌｌａｒｉｓＷａｒｅ（登録商標）ソフトウェアを搭載した内部ＲＯＭと、２ＫＢのＥＥＰＲＯＭと、１つ又は２つ以上のＰＷＭモジュールと、１つ又は２つ以上のＱＥＩアナログと、１２のアナログ入力チャネルを備えた１つ又は２つ以上の１２ビットＡＤＣとを備える、ＡＲＭ  Ｃｏｒｔｅｘ−Ｍ４Ｆプロセッサコアである。他のプロセッサが容易に代用されてもよく、したがって、本開示は、この文脈に限定されるべきではない。
【００６６】
一態様では、セグメント化回路２０００は、加速度セグメント２００２ｃ（セグメント３）を備える。加速度セグメント２００２ｃは、加速度センサ２０２２を備える。加速度センサ２０２２は、例えば、加速度計を備えてもよい。加速度センサ２０２２は、電動外科用器具１０の移動又は加速度を検出するように構成されている。いくつかの実施例では、加速度センサ２０２２からの入力は、例えば、スリープモードとの間での遷移、電動外科用器具の配向の識別、及び／又は外科用器具が落下したときの識別に使用される。いくつかの実施例では、加速度セグメント２００２ｃは、安全プロセッサ２００４及び／又は一次プロセッサ２００６に結合されている。
【００６７】
一態様では、セグメント化回路２０００は、ディスプレイセグメント２００２ｄ（セグメント４）を備える。ディスプレイセグメント２００２ｄは、一次プロセッサ２００６に結合されたディスプレイコネクタ２０２４を備える。ディスプレイコネクタ２０２４は、１つ又は２つ以上のディスプレイドライバ集積回路２０２６を通して、一次プロセッサ２００６をディスプレイ２０２８に結合する。ディスプレイドライバ集積回路２０２６は、ディスプレイ２０２８と一体化されてもよく、かつ／又はディスプレイ２０２８とは別個に配置されてもよい。ディスプレイ２０２８は、例えば、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、及び／又は任意の他の好適なディスプレイなど、任意の好適なディスプレイを含んでもよい。いくつかの実施例では、ディスプレイセグメント２００２ｄは、安全プロセッサ２００４に結合されている。
【００６８】
いくつかの態様では、セグメント化回路２０００は、シャフトセグメント２００２ｅ（セグメント５）を備える。シャフトセグメント２００２ｅは、外科用器具１０に結合されたシャフト２００４に対する１つ又は２つ以上の制御、及び／又はシャフト２００４に結合されたエンドエフェクタ２００６に対する１つ又は２つ以上の制御を備える。シャフトセグメント２００２ｅは、一次プロセッサ２００６をシャフトＰＣＢＡ  ２０３１に結合するように構成された、シャフトコネクタ２０３０を備える。シャフトＰＣＢＡ  ２０３１は、第１の関節スイッチ２０３６、第２の関節スイッチ２０３２、及びシャフトＰＣＢＡ  ＥＥＰＲＯＭ  ２０３４を備える。いくつかの実施例では、シャフトＰＣＢＡ  ＥＥＰＲＯＭ  ２０３４は、シャフト２００４及び／又はシャフトＰＣＢＡ  ２０３１に特異的な、１つ又は２つ以上のパラメータ、ルーチン、及び／又はプログラムを含む。シャフトＰＣＢＡ  ２０３１は、シャフト２００４に結合されてもよく、かつ／又は外科用器具１０と一体であってもよい。いくつかの実施例では、シャフトセグメント２００２ｅは、第２のシャフトＥＥＰＲＯＭ  ２０３８を備える。第２のシャフトＥＥＰＲＯＭ  ２０３８は、電動外科用器具１０と連係させてもよい１つ又は２つ以上のシャフト２００４及び／又はエンドエフェクタ２００６に対応する、複数のアルゴリズム、ルーチン、パラメータ、及び／又は他のデータを含む。
【００６９】
いくつかの態様では、セグメント化回路２０００は、位置エンコーダセグメント２００２ｆ（セグメント６）を備える。位置エンコーダセグメント２００２ｆは、１つ又は２つ以上の磁気回転位置エンコーダ２０４０ａ〜２０４０ｂを備える。１つ又は２つ以上の磁気回転位置エンコーダ２０４０ａ〜２０４０ｂは、外科用器具１０のモータ２０４８、シャフト２００４、及び／又はエンドエフェクタ２００６の回転位置を識別するように構成されている。いくつかの実施例では、磁気回転位置エンコーダ２０４０ａ〜２０４０ｂは、安全プロセッサ２００４及び／又は一次プロセッサ２００６に結合されてもよい。
【００７０】
いくつかの態様では、セグメント化回路２０００は、モータセグメント２００２ｇ（セグメント７）を備える。モータセグメント２００２ｇは、電動外科用器具１０の１つ又は２つ以上の移動を制御するように構成されるモータ２０４８を備える。モータ２０４８は、Ｈブリッジドライバ２０４２及び１つ又は２つ以上のＨブリッジ電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）２０４４によって、一次プロセッサ２００６に結合されている。ＨブリッジＦＥＴ  ２０４４は、安全プロセッサ２００４に結合されている。モータ電流センサ２０４６は、モータ２０４８の電流引き出しを測定するため、モータ２０４８と直列に結合されている。モータ電流センサ２０４６は、一次プロセッサ２００６及び／又は安全プロセッサ２００４と信号連通している。いくつかの実施例では、モータ２０４８は、モータ電磁干渉（ＥＭＩ）フィルタ２０５０に結合されている。
【００７１】
いくつかの態様では、セグメント化回路２０００は、電源セグメント２００２ｈ（セグメント８）を備える。電池２００８は、安全プロセッサ２００４、一次プロセッサ２００６、及び追加回路セグメント２００２ｃ〜２００２ｇのうちの１つ又は２つ以上に結合されている。電池２００８は、電池コネクタ２０１０及び電流センサ２０１２によってセグメント化回路２０００に結合されている。電流センサ２０１２は、セグメント化回路２０００の合計電流引き出しを測定するように構成されている。いくつかの実施例では、１つ又は２つ以上の電圧変換器２０１４ａ、２０１４ｂ、２０１６が、既定の電圧値を１つ又は２つ以上の回路セグメント２００２ａ〜２００２ｇに提供するように構成されている。例えば、いくつかの実施例では、セグメント化回路２０００は、３．３Ｖ電圧変換器２０１４ａ〜２０１４ｂ及び／又は５Ｖ電圧変換器２０１６を備えてもよい。ブースト変換器２０１８は、例えば１３Ｖ以下など、既定量以下のブースト電圧を提供するように構成されている。ブースト変換器２０１８は、電力集約的な動作の間、追加の電圧及び／又は電流を提供し、電圧低下又は低電力状態を防止するように構成されている。
【００７２】
いくつかの態様では、安全セグメント２００２ａは、モータ電力遮断２０２０を備える。モータ電力遮断２０２０は、電源セグメント２００２ｈとモータセグメント２００２ｇとの間に結合されている。安全セグメント２００２ａは、本明細書で更に詳細に考察するように、安全プロセッサ２００４及び／又は一次プロセッサ２００６によって誤り若しくは障害状態が検出されると、モータセグメント２００２ｇに対する電力を遮断するように構成されている。回路セグメント２００２ａ〜２００２ｇは、回路セグメント２００２ａ〜２００２ｈの全ての構成要素が物理的に近接して配置されて示されているが、回路セグメント２００２ａ〜２００２ｈは、同じ回路セグメント２００２ａ〜２００２ｇの他の構成要素とは物理的及び／又は電気的に分離している構成要素を備えてもよいことが、当業者には認識されるであろう。いくつかの実施例では、１つ又は２つ以上の構成要素が、２つ又は３つ以上の回路セグメント２００２ａ〜２００２ｇの間で共有されてもよい。
【００７３】
いくつかの態様では、複数のスイッチ２０５６〜２０７０が、安全プロセッサ２００４及び／又は一次プロセッサ２００６に結合されている。複数のスイッチ２０５６〜２０７０は、外科用器具１０の１つ又は２つ以上の動作を制御し、セグメント化回路２０００の１つ又は２つ以上の動作を制御し、かつ／又は外科用器具１０の状態を示すように構成されてもよい。例えば、脱出ドアスイッチ２０５６は、脱出ドアの状態を示すように構成されている。例えば、左側関節左スイッチ２０５８ａ、左側関節右スイッチ２０６０ａ、左側関節中央スイッチ２０６２ａ、右側関節左スイッチ２０５８ｂ、右側関節右スイッチ２０６０ｂ、及び右側関節中央スイッチ２０６２ｂなど、複数の関節スイッチは、シャフト２００４及び／又はエンドエフェクタ２００６の関節運動を制御するように構成されている。左側反転スイッチ２０６４ａ及び右側反転スイッチ２０６４ｂは、一次プロセッサ２００６に結合されている。いくつかの実施例では、左側関節左スイッチ２０５８ａ、左側関節右スイッチ２０６０ａ、左側関節中央スイッチ２０６２ａ、及び左側反転スイッチ２０６４ａを備える左側スイッチは、左側可撓コネクタ２０７２ａによって一次プロセッサ２００６に結合されている。右側関節左スイッチ２０５８ｂ、右側関節右スイッチ２０６０ｂ、右側関節中央スイッチ２０６２ｂ、及び右側反転スイッチ２０６４ｂを備える右側スイッチは、右側可撓コネクタ２０７２ｂによって一次プロセッサ２００６に結合されている。いくつかの実施例では、発射スイッチ２０６６、掴持解除スイッチ２０６８、及びシャフト係合スイッチ２０７０は、一次プロセッサ２００６に結合されている。
【００７４】
いくつかの態様では、複数のスイッチ２０５６〜２０７０は、例えば、外科用器具１０のハンドル、複数のインジケータスイッチ、及び／又はそれらの任意の組み合わせに装着される、複数のハンドル制御を備えてもよい。様々な実施例では、複数のスイッチ２０５６〜２０７０により、外科医が外科用器具を操作し、セグメント化回路２０００に対して外科用器具の位置及び／若しくは動作に関するフィードバックを提供し、並びに／又は外科用器具１０の安全でない動作を示すことが可能になる。いくつかの実施例では、追加のスイッチ又はより少数のスイッチが、セグメント化回路２０００に結合されてもよく、スイッチ２０５６〜２０７０の１つ又は２つ以上を組み合わせて単一のスイッチとしてもよく、かつ／又は拡張して複数のスイッチとしてもよい。例えば、一実施例では、左側及び／又は右側関節スイッチ２０５８ａ〜２０６４ｂのうちの１つ又は２つ以上を組み合わせて、単一の多重位置スイッチとしてもよい。
【００７５】
一態様では、安全プロセッサ２００４は、他の安全動作の中でも特に、ウォッチドッグ機能を実現するように構成されている。セグメント化回路２０００の安全プロセッサ２００４及び一次プロセッサ２００６は、信号連通している。マイクロプロセッサのアライブハートビート信号は、出力２０９６で提供される。加速度セグメント２００２ｃは、外科用器具１０の移動を監視するように構成された加速度計２０２２を備える。様々な実施例では、加速度計２０２２は、単軸、二軸、又は三軸加速度計であってもよい。加速度計２０２２は、必ずしも座標加速度（速度の変化率）ではない適正な加速度を測定するのに用いられてもよい。その代わりに、加速度計は、加速度計２０２２の基準フレーム内で静止している試験質量が経験する重量の現象と関連付けられる加速度を見る。例えば、地表面で静止している加速度計２０２２は、その重量により、ｇ＝９．８ｍ／ｓ２（重力）の真っ直ぐ上向きの加速度を測定する。加速度計２０２２が測定することができる別のタイプの加速度は、ｇ力加速度である。他の様々な実施例では、加速度計２０２２は、単軸、二軸、又は三軸加速度計を備えてもよい。更に、加速度セグメント２００２ｃは、加速度、傾き、衝撃、振動、回転、及び複数の自由度（ＤｏＦ）を検出し測定する、１つ又は２つ以上の慣性センサを備えてもよい。好適な慣性センサは、加速度計（単軸、二軸、若しくは三軸）、地球の磁界などの空間中の磁界を測定する磁力計、及び／又は角速度を測定するジャイロスコープを備えてもよい。
【００７６】
一態様では、安全プロセッサ２００４は、例えばモータセグメント２００２ｇなど、１つ又は２つ以上の回路セグメント２００２ｃ〜２００２ｈに関して、ウォッチドッグ機能を実現するように構成されている。これに関して、安全プロセッサ２００４は、ウォッチドッグ機能を用いて、一次プロセッサ２００６の誤動作を検出しそこから復帰する。正常動作の間、安全プロセッサ２００４は、一次プロセッサ２００４のハードウェア障害又はプログラム誤りを監視し、修正動作（１つ若しくは複数）を開始する。修正動作は、一次プロセッサ２００６を安全状態に置くこと、及び正常なシステム動作を復元することを含んでもよい。一実施例では、安全プロセッサ２００４は、少なくとも第１のセンサに結合されている。第１のセンサは、外科用器具１０（図１〜４）の第１の特性を測定する。いくつかの実施例では、安全プロセッサ２００４は、外科用器具１０の測定された特性を既定値と比較するように構成されている。例えば、一実施例では、モータセンサ２０４０ａが、安全プロセッサ２００４に結合されている。モータセンサ２０４０ａは、モータの速度及び位置情報を安全プロセッサ２００４に提供する。安全プロセッサ２００４は、モータセンサ２０４０ａを監視し、その値を速度及び／又は位置の最大値と比較し、既定値を上回るモータ２０４８の動作を防止する。いくつかの実施例では、既定値は、一次プロセッサ２００６と連通している第２のモータセンサ２０４０ｂによって供給される値、及び／又は例えば安全プロセッサ２００４に結合されたメモリモジュールから、安全プロセッサ２００４に提供される値から計算される、モータ２０４８のリアルタイムの速度及び／又は位置に基づいて計算される。
【００７７】
いくつかの態様では、第２のセンサが、一次プロセッサ２００６に結合されている。第２のセンサは、第１の物理的特性を測定するように構成されている。安全プロセッサ２００４及び一次プロセッサ２００６は、第１のセンサ及び第２のセンサそれぞれの値を示す信号を提供するように構成されている。安全プロセッサ２００４又は一次プロセッサ２００６のどちらかが許容可能な範囲外の値を示しているとき、セグメント化回路２０００は、例えばモータセグメント２００２ｇなど、回路セグメント２００２ｃ〜２００２ｈのうちの少なくとも１つの動作を防止する。例えば、図２１Ａ〜２１Ｂに示される実施例では、安全プロセッサ２００４は、第１のモータ位置センサ２０４０ａに結合され、一次プロセッサ２００６は、第２のモータ位置センサ２０４０ｂに結合されている。モータ位置センサ２０４０ａ、２０４０ｂは、例えば、サイン及びコサイン出力を含む磁気角度回転入力など、任意の好適なモータ位置センサを含んでもよい。モータ位置センサ２０４０ａ、２０４０ｂは、モータ２０４８の位置を示すそれぞれの信号を、安全プロセッサ２００４及び一次プロセッサ２００６に提供する。
【００７８】
安全プロセッサ２００４及び一次プロセッサ２００６は、第１のモータセンサ２０４０ａ及び第２のモータセンサ２０４０ｂの値が既定範囲内のとき、活性化信号を生成する。一次プロセッサ２００６又は安全プロセッサ２００４のどちらかが既定範囲外の値を検出すると、活性化信号は終了され、例えばモータセグメント２００２ｇなど、少なくとも１つの回路セグメント２００２ｃ〜２００２ｈの動作が遮断及び／又は防止される。例えば、いくつかの実施例では、一次プロセッサ２００６からの活性化信号及び安全プロセッサ２００４からの活性化信号は、ＡＮＤゲートに結合されている。ＡＮＤゲートは、モータ電源スイッチ２０２０に結合されている。ＡＮＤゲートは、安全プロセッサ２００４及び一次プロセッサ２００６の両方からの活性化信号が高であり、モータセンサ２０４０ａ、２０４０ｂの値が既定範囲内にあることが示されたとき、モータ電源スイッチ２０２０を閉位置で、即ちオン位置で維持する。モータセンサ２０４０ａ、２０４０ｂのどちらかが既定範囲外の値を検出すると、そのモータセンサ２０４０ａ、２０４０ｂからの活性化信号は低に設定され、ＡＮＤゲートの出力は低に設定されて、モータ電源スイッチ２０２０が開放される。いくつかの実施例では、第１のセンサ２０４０ａ及び第２のセンサ２０４０ｂの値は、例えば、安全プロセッサ２００４及び／又は一次プロセッサ２００６によって比較される。第１のセンサ及び第２のセンサの値が異なる場合、安全プロセッサ２００４及び／又は一次プロセッサ２００６は、モータセグメント２００２ｇの動作を防止してもよい。
【００７９】
いくつかの態様では、安全プロセッサ２００４は、第２のセンサ２０４０ｂの値を示す信号を受信し、第２のセンサ値を第１のセンサ値と比較する。例えば、一態様では、安全プロセッサ２００４は、第１のモータセンサ２０４０ａに直接結合されている。第２のモータセンサ２０４０ｂは、一次プロセッサ２００６に結合され、それによって第２のモータセンサ２０４０ｂの値が安全プロセッサ２００４に提供され、かつ／又は安全プロセッサ２００４に直接結合されている。安全プロセッサ２００４は、第１のモータセンサ２０４０の値を第２のモータセンサ２０４０ｂの値と比較する。安全プロセッサ２００４が第１のモータセンサ２０４０ａと第２のモータセンサ２０４０ｂとの間の不整合を検出すると、安全プロセッサ２００４は、例えばモータセグメント２００２ｇへの電力を止めることによって、モータセグメント２００２ｇの動作を遮断してもよい。
【００８０】
いくつかの態様では、安全プロセッサ２００４及び／又は一次プロセッサ２００６は、外科用器具の第１の特性を測定するように構成された第１のセンサ２０４０ａ、及び外科用器具の第２の特性を測定するように構成された第２のセンサ２０４０ｂに結合されている。第１の特性及び第２の特性は、外科用器具が正常に動作しているときは既定の関係を含む。安全プロセッサ２００４は、第１の特性及び第２の特性を監視する。既定の関係と矛盾する第１の特性及び／又は第２の特性の値が検出されると、障害が生じる。障害が生じると、安全プロセッサ２００４は、例えば、回路セグメントのうち少なくとも１つの動作を防止する、既定の動作を実行する、かつ／又は一次プロセッサ２００６をリセットするなど、少なくとも１つの動作を行う。例えば、障害が検出されると、安全プロセッサ２００４は、モータ電源スイッチ２０２０を開いて、モータ回路セグメント２００２ｇに対する電力を止めてもよい。
【００８１】
一態様では、安全プロセッサ２００４は、独立制御アルゴリズムを実行するように構成されている。動作の際、安全プロセッサ２００４は、セグメント化回路２０００を監視し、例えば一次プロセッサ２００６など、他の回路構成要素からの信号を独立して制御及び／又はオーバーライドするように構成されている。安全プロセッサ２００４は、外科用器具１０の１つ又は２つ以上の動作及び／又は位置に基づいて、プログラムされたアルゴリズムを実行してもよく、かつ／又は動作中にオンザフライで更新若しくはプログラムされてもよい。例えば、一実施例では、安全プロセッサ２００４は、新しいシャフト及び／又はエンドエフェクタが外科用器具１０に結合される毎に、新しいパラメータ及び／又は安全アルゴリズムを用いて再プログラムされる。いくつかの実施例では、安全プロセッサ２００４によって格納された１つ又は２つ以上の安全値が、一次プロセッサ２００６によって複製される。プロセッサ２００４、２００６のどちらかによって格納された値及び／又はパラメータが適正であることを担保するため、双方向誤り検出が行われる。
【００８２】
いくつかの態様では、安全プロセッサ２００４及び一次プロセッサ２００６は、冗長安全チェックを実現する。安全プロセッサ２００４及び一次プロセッサ２００６は、正常動作を示す周期信号を提供する。例えば、動作の間、安全プロセッサ２００４は、安全プロセッサ２００４がコードを実行し、正常に動作していることを、一次プロセッサ２００６に対して示してもよい。一次プロセッサ２００６は、同様に、一次プロセッサ２００６がコードを実行し、正常に動作していることを、安全プロセッサ２００４に対して示してもよい。いくつかの実施例では、安全プロセッサ２００４と一次プロセッサ２００６との間の通信は、既定の間隔で起こる。既定の間隔は、一定であってもよく、又は外科用器具１０の回路状態及び／若しくは動作に基づいて可変であってもよい。
【００８３】
図２２は、電源組立体２１００の使用サイクル計数を監視するように構成された、使用サイクル回路２１０２を備える電源組立体２１００の一例を示している。電源組立体２１００は、外科用器具２１１０に結合されてもよい。使用サイクル回路２１０２は、プロセッサ２１０４及び使用インジケータ２１０６を備える。使用インジケータ２１０６は、信号をプロセッサ２１０４に提供して、電池バック２１００、及び／又は電源組立体２１００に結合された外科用器具２１１０の使用を示すように構成されている。「使用」は、例えば、外科用器具２１１０のモジュール式構成要素の変更、外科用器具２１１０に結合された使い捨て構成要素の配備又は発射、外科用器具２１１０からの電気外科的エネルギーの送達、外科用器具２１１０及び／若しくは電源組立体２１００の再調整、電源組立体２１００の交換、電源組立体２１００の充電、並びに／又は外科用器具２１１０及び／若しくは電池バック２１００の安全限界の超過など、任意の好適な動作、状態、及び／又はパラメータを含んでもよい。
【００８４】
いくつかの例では、使用サイクル、即ち使用は、１つ又は２つ以上の電源組立体２１００のパラメータによって定義される。例えば、１つの例では、使用サイクルは、電源組立体２１００が完全充電レベルのとき、電源組立体２１００から利用可能な合計エネルギーの５％超過を使用することを含む。別の例では、使用サイクルは、既定の時限を超過する電源組立体２１００からの連続エネルギー流出を含む。例えば、使用サイクルは、電源組立体２１００からの５分間の連続及び／又は合計エネルギー引き出しに相当してもよい。いくつかの例では、電源組立体２１００は、例えば、使用インジケータ２１０６及び／又はカウンタ２１０８など、使用サイクル回路２１０２の１つ又は２つ以上の構成要素を活動状態で維持するため、連続エネルギー引き出しを有する使用サイクル回路２１０２を備える。
【００８５】
プロセッサ２１０４は、使用サイクル計数を維持する。使用サイクル計数は、電源組立体２１００及び／又は外科用器具２１１０に対して、使用インジケータ２１０６によって検出される使用回数を示す。プロセッサ２１０４は、使用インジケータ２１０６からの入力に基づいて、使用サイクル計数を増分及び／又は減分してもよい。使用サイクル計数は、電源組立体２１００及び／又は外科用器具２１１０の１つ又は２つ以上の動作を制御するために使用される。例えば、いくつかの例では、使用サイクル計数が既定の使用限界を超過すると、電源組立体２１００は使用不能にされる。本明細書で考察する例は、既定の使用限界を上回って使用サイクル計数を増分することに関して考察しているが、使用サイクル計数は既定量で開始してもよく、プロセッサ２１０４によって減分されてもよいことが、当業者には認識されるであろう。この例では、プロセッサ２１０４は、使用サイクル計数が既定の使用限界を下回ると、電源組立体２１００の１つ又は２つ以上の動作を開始及び／又は防止する。
【００８６】
使用サイクル計数は、カウンタ２１０８によって維持される。カウンタ２１０８は、例えば、メモリモジュール、アナログカウンタ、及び／又は使用サイクル計数を維持するように構成された任意の回路など、任意の好適な回路を備える。いくつかの例では、カウンタ２１０８は、プロセッサ２１０４と一体的に形成される。他の例では、カウンタ２１０８は、例えば固体メモリモジュールなど、別個の構成要素を備える。いくつかの例では、使用サイクル計数は、例えば集中データベースなど、遠隔システムに提供される。使用サイクル計数は、通信モジュール２１１２によって遠隔システムに伝達される。通信モジュール２１１２は、例えば有線及び／又は無線通信など、任意の好適な通信媒体を使用するように構成されている。いくつかの例では、通信モジュール２１１２は、使用サイクル計数が既定の使用限界を超過すると、例えば制御信号など、遠隔システムからの１つ又は２つ以上の命令を受信するように構成されている。
【００８７】
いくつかの例では、使用インジケータ２１０６は、電源組立体２１００に結合された外科用器具２１１０と共に使用される、モジュール式構成要素の数を監視するように構成されている。モジュール式構成要素は、例えば、モジュール式シャフト、モジュール式エンドエフェクタ、及び／又は他の任意のモジュール式構成要素を備えてもよい。いくつかの例では、使用インジケータ２１０６は、例えば、外科用器具２１１０に結合されたエンドエフェクタ内におけるステープルカートリッジの挿入及び／又は配備など、１つ又は２つ以上の使い捨て構成要素の使用を監視する。使用インジケータ２１０６は、外科用器具２１１０の１つ又は２つ以上のモジュール式及び／又は使い捨て構成要素の交換を検出する、１つ又は２つ以上のセンサを備える。
【００８８】
いくつかの例では、使用インジケータ２１０６は、電源組立体２１００が設置された状態で行われる単一患者外科的処置を監視するように構成されている。例えば、使用インジケータ２１０６は、電源組立体２１００が外科用器具２１１０に結合されている状態での外科用器具２１１０の発射を監視するように構成されてもよい。発射は、ステープルカートリッジの配備、電気外科的エネルギーの適用、及び／又は他の任意の好適な外科的行為に相当してもよい。使用インジケータ２１０６は、電源組立体２１００が設置されている状態での発射回数を測定する１つ又は２つ以上の回路を備えてもよい。使用インジケータ２１０６は、単一患者処置が行われると、プロセッサ２１０４に信号を提供し、プロセッサ２１０４は、使用サイクル計数を増分する。
【００８９】
いくつかの例では、使用インジケータ２１０６は、例えば、電源２１１４からの電流引き出しなど、電源２１１４の１つ又は２つ以上のパラメータを監視するように構成された回路を備える。電源２１１４の１つ又は２つ以上のパラメータは、例えば切断及び封着動作など、外科用器具２１１０によって実行可能な１つ又は２つ以上の動作に対応する。使用インジケータ２１０６は、処置が行われたことを１つ又は２つ以上のパラメータが示す場合、１つ又は２つ以上のパラメータをプロセッサ２１０４に提供し、それによって使用サイクル計数を増分する。
【００９０】
いくつかの例では、使用インジケータ２１０６は、既定の期間後に使用サイクル計数を増分するように構成されたタイミング回路を備える。既定の期間は、操作者が、例えば切断及び封着処置などの処置を行うのに要する時間である、単一患者処置時間に相当する。電源組立体２１００が外科用器具２１１０に結合されると、プロセッサ２１０４は、使用インジケータ２１０６をポーリングして、単一患者処置時間がいつ期限切れしたかを判断する。既定の期間が経過すると、プロセッサ２１０４は、使用サイクル計数を増分する。使用サイクル計数を増分した後、プロセッサ２１０４は、使用インジケータ２１０６のタイミング回路をリセットする。
【００９１】
いくつかの例では、使用インジケータ２１０６は、単一患者処置時間に近似する時定数を含む。一実施例では、使用サイクル回路２１０２は、抵抗容量結合型（ＲＣ）タイミング回路２５０６を備える。ＲＣタイミング回路は、抵抗・コンデンサ対によって定義される時定数を含む。時定数は、抵抗及びコンデンサの値によって定義される。一実施例では、使用サイクル回路２５５２は、充電式電池及びクロックを備える。電源組立体２１００が外科用器具に設置されると、充電式電池が電源によって充電される。充電式電池は、少なくとも単一患者処置時間の間、クロックを稼働させるのに十分な電力を含む。クロックは、リアルタイムクロック、時間関数を実現するように構成されたプロセッサ、又は任意の他の好適なタイミング回路を備えてもよい。
【００９２】
依然として図２２を参照すると、いくつかの例では、使用インジケータ２１０６は、電源組立体２１００が経験する１つ又は２つ以上の環境状態を監視するように構成されたセンサを備える。例えば、使用インジケータ２１０６は、加速度計を備えてもよい。加速度計は、電源組立体２１００の加速度を監視するように構成されている。電源組立体２１００は、最大許容加速度を含む。既定の閾値を上回る加速度は、例えば、電源組立体２１００が落下していることを示す。使用インジケータ２１０６が最大許容加速度を上回る加速度を検出すると、プロセッサ２１０４は、使用サイクル計数を増分する。いくつかの例では、使用インジケータ２１０６は、水分センサを備える。水分センサは、電源組立体２１００が水分に晒されるとそれを示すように構成されている。水分センサは、例えば、電源組立体２１００が洗浄流体に完全に浸漬しているとそれを示すように構成された浸漬センサ、使用中に水分が電源組立体２１００と接触しているとそれを示すように構成された水分センサ、及び／又は任意の他の好適な水分センサを備えてもよい。
【００９３】
いくつかの例では、使用インジケータ２１０６は、化学物質曝露センサを備える。化学物質曝露センサは、電源組立体２１００が有害及び／又は危険な化学物質と接触しているとそれを示すように構成されている。例えば、滅菌処置の間、不適切な化学物質が使用され、それが電源組立体２１００の劣化に結び付くことがある。プロセッサ２１０４は、使用インジケータ２１０６が不適切な化学物質を検出すると、使用サイクル計数を増分する。
【００９４】
いくつかの例では、使用サイクル回路２１０２は、電源組立体２１００が経験する再調整サイクルの回数を監視するように構成されている。再調整サイクルは、例えば、洗浄サイクル、滅菌サイクル、充電サイクル、定期及び／若しくは予防整備、並びに／又は任意の他の好適な再調整サイクルを含んでもよい。使用インジケータ２１０６は、再調整サイクルを検出するように構成されている。例えば、使用インジケータ２１０６は、洗浄及び／又は滅菌サイクルを検出する水分センサを備えてもよい。いくつかの例では、使用サイクル回路２１０２は、電源組立体２１００が経験する再調整サイクルの回数を監視し、再調整サイクルの回数が既定の閾値を超過した後、電源組立体２１００を使用不能にする。
【００９５】
使用サイクル回路２１０２は、電源組立体２１００の交換回数を監視するように構成されてもよい。使用サイクル回路２１０２は、電源組立体２１００が交換される毎に使用サイクル計数を増分する。最大交換回数を超過すると、使用サイクル回路２１０２は、電源組立体２１００及び／又は外科用器具２１１０をロックアウトする。いくつかの例では、電源組立体２１００が外科用器具２１１０に結合されると、使用サイクル回路２１０２は、電源組立体２１００の通し番号を識別し、電源組立体２１００が外科用器具２１１０のみと共に使用可能であるように、電源組立体２１００をロックする。いくつかの例では、使用サイクル回路２１０２は、電源組立体２１００が外科用器具２１１０から取り外される毎、及び／又は外科用器具２１１０に結合される毎に、使用サイクルを増分する。
【００９６】
いくつかの例では、使用サイクル計数は、電源組立体２１００の滅菌に対応する。使用インジケータ２１０６は、例えば、温度パラメータ、化学物質パラメータ、水分パラメータ、及び／又は任意の他の好適なパラメータなど、滅菌サイクルの１つ又は２つ以上のパラメータを検出するように構成されたセンサを備える。プロセッサ２１０４は、滅菌パラメータが検出されると使用サイクル計数を増分する。使用サイクル回路２１０２は、既定の滅菌回数後、電源組立体２１００を使用不能にする。いくつかの例では、使用サイクル回路２１０２は、滅菌サイクルの間に、充電サイクルを検出する電圧センサ、及び／又は任意の好適なセンサをリセットする。プロセッサ２１０４は、再調整サイクルが検出されると、使用サイクル計数を増分する。使用サイクル回路２１０２は、滅菌サイクルが検出されると、使用不能にされる。使用サイクル回路２１０２は、電源組立体２１００が外科用器具２１１０に結合されると、再活性化及び／又はリセットされる。いくつかの例では、使用インジケータは、ゼロ電力インジケータを含む。ゼロ電力インジケータは、滅菌サイクル中に状態を変化させ、電源組立体２１００が外科用器具２１１０に結合されると、プロセッサ２１０４によってチェックされる。ゼロ電力インジケータが、滅菌サイクルが起こっていることを示すと、プロセッサ２１０４は、使用サイクル計数を増分する。
【００９７】
カウンタ２１０８は、使用サイクル計数を維持する。いくつかの例では、カウンタ２１０８は、不揮発性メモリモジュールを備える。プロセッサ２１０４は、使用サイクルが検出される毎に、不揮発性メモリモジュールに格納された使用サイクル計数を増分する。メモリモジュールは、プロセッサ２１０４、及び／又は例えば制御回路２００などの制御回路によってアクセスされてもよい。使用サイクル計数が既定の閾値を超過すると、プロセッサ２１０４は、電源組立体２１００を使用不能にする。いくつかの例では、使用サイクル計数は、複数の回路構成要素によって維持される。例えば、１つの例では、カウンタ２１０８は、抵抗（又はヒューズ）パックを備える。電源組立体２１００の各使用後に、抵抗（又はヒューズ）が焼けて開位置に至って、抵抗パックの抵抗が変化する。電源組立体２１００及び／又は外科用器具２１１０は、残りの抵抗を読み取る。抵抗パックの最後の抵抗が焼損したとき、抵抗パックは、例えば、電源組立体２１００がその使用限界に達していることを示す、開回路に相当する無限抵抗など、既定の抵抗を有する。いくつかの例では、抵抗パックの抵抗は、残りの使用回数を導き出すために使用される。
【００９８】
いくつかの例では、使用サイクル回路２１０２は、使用サイクル計数が既定の使用限界を超過したとき、電源組立体２１００及び／又は外科用器具２１１０の更なる使用を防止する。１つの例では、電源組立体２１００と関連付けられた使用サイクル計数は、例えば、外科用器具２１１０と一体的に形成された画面を利用して、操作者に提供される。外科用器具２１１０は、操作者に対して、使用サイクル計数が電源組立体２１００の既定の限界を超過していることの指示を提供し、外科用器具２１１０の更なる動作を防止する。
【００９９】
いくつかの例では、使用サイクル回路２１０２は、既定の使用限界に達すると、動作を物理的に防止するように構成されている。例えば、電源組立体２１００は、使用サイクル計数が既定の使用限界を超過すると、電源組立体２１００の接点の上に配備するように構成されたシールドを備えてもよい。シールドは、電源組立体２１００の電気接続を被覆することによって、電源組立体２１００の充電及び使用を防止する。
【０１００】
いくつかの例では、使用サイクル回路２１０２は、少なくとも部分的に外科用器具２１１０内に配置され、外科用器具２１１０の使用サイクル計数を維持するように構成されている。図２２は、外科用器具２１１０内の使用サイクル回路２１０２の１つ又は２つ以上の構成要素を仮想線で示して、使用サイクル回路２１０２の代替の位置付けを示している。外科用器具２１１０の既定の使用限界を超過すると、使用サイクル回路２１０２は、外科用器具２１１０を使用不能にし、かつ／又はその動作を防止する。使用サイクル計数は、例えば、外科用器具２１１０の発射、単一患者処置時間に対応する既定の期間、外科用器具２１１０の１つ又は２つ以上のモータパラメータに基づくもの、１つ又は２つ以上の既定の閾値が満たされていることを示すシステム診断に対する応答、及び／又は任意の他の好適な要件など、使用インジケータ２１０６が特定の事象及び／又は要件を検出すると、使用サイクル回路２１０２によって増分される。上述したように、いくつかの例では、使用インジケータ２１０６は、単一患者処置時間に対応するタイミング回路を備える。他の例では、使用インジケータ２１０６は、外科用器具２１１０の特定の事象及び／又は状態を検出するように構成された１つ又は２つ以上のセンサを備える。
【０１０１】
いくつかの例では、使用サイクル回路２１０２は、既定の使用限界に達した後、外科用器具２１１０の動作を防止するように構成されている。いくつかの例では、外科用器具２１１０は、既定の使用限界に達すると、かつ／又はそれを超過するとそれを示す、可視インジケータを備える。例えば、赤いフラグなどのフラグが、ハンドルからなど、外科用器具２１１０から飛び出して、外科用器具２１１０が既定の使用限界を超過していることの視覚的指示を操作者に提供してもよい。別の例として、使用サイクル回路２１０２は、外科用器具２１１０と一体的に形成されたディスプレイに結合されてもよい。使用サイクル回路２１０２は、既定の使用限界を超過していることを示すメッセージを表示する。外科用器具２１１０は、既定の使用限界を超過していることの可聴指示を操作者に提供してもよい。例えば、１つの例では、外科用器具２１１０は、既定の使用限界を超過すると可聴音を放出し、電源組立体２１００が外科用器具２１１０から取り外される。可聴音は、外科用器具２１１０の最後の使用を示し、外科用器具２１１０を廃棄又は再調整すべきであることを示す。
【０１０２】
いくつかの例では、使用サイクル回路２１０２は、外科用器具２１１０の使用サイクル計数を、例えば集中データベースなどの遠隔位置に伝達するように構成されている。使用サイクル回路２１０２は、使用サイクル計数を遠隔位置に伝達するように構成された通信モジュール２１１２を備える。通信モジュール２１１２は、例えば有線又は無線通信システムなど、任意の好適な通信システムを利用してもよい。遠隔位置は、使用情報を維持するように構成された集中データベースを備えてもよい。いくつかの例では、電源組立体２１００が外科用器具２１１０に結合されると、電源組立体２１００は、外科用器具２１１０の通し番号を記録する。通し番号は、例えば、電源組立体２１００が充電器に結合されると、集中データベースに伝達される。いくつかの例では、集中データベースは、外科用器具２１１０の各使用に対応する計数を維持する。例えば、外科用器具２１１０が使用される毎に、外科用器具２１１０と関連付けられたバーコードがスキャンされてもよい。使用計数が既定の使用限界を超過すると、集中データベースは、外科用器具２１１０を処分すべきであることを示す信号を外科用器具２１１０に提供する。
【０１０３】
外科用器具２１１０は、使用サイクル計数が既定の使用限界を超過すると、外科用器具２１１０の動作をロック及び／又は防止するように構成されてもよい。いくつかの例では、外科用器具２１１０は、使い捨て器具を含み、使用サイクル計数が既定の使用限界を超過した後で処分される。他の例では、外科用器具２１１０は、使用サイクル計数が既定の使用限界を超過した後で再調整されてもよい、再使用可能な外科用器具を含む。外科用器具２１１０は、既定の使用限界が満たされた後に可逆的なロックアウトを開始する。技術者は、例えば、使用サイクル回路２１０２をリセットするように構成された専用技術者キーを利用して、外科用器具２１１０を再調整し、ロックアウトを解除する。
【０１０４】
いくつかの態様では、セグメント化回路２０００は、逐次的起動向けに構成されている。誤りチェックは、次の順番の回路セグメント２００２ａ〜２００２ｇに通電する前に、各回路セグメント２００２ａ〜２００２ｇによって行われる。図２３は、例えばセグメント化回路２０００などのセグメント化回路２２７０に逐次的に通電するプロセスの一実施例を示している。電池２００８がセグメント化回路２０００に結合されると、安全プロセッサ２００４が通電される（２２７２）。安全プロセッサ２００４は、自己誤りチェックを行う（２２７４）。誤りが検出されると（２２７６ａ）、安全プロセッサは、セグメント化回路２０００の通電を停止し、誤りコードを生成する（２２７８ａ）。誤りが検出されなければ（２２７６ｂ）、安全プロセッサ２００４は、一次プロセッサ２００６の給電を開始する（２２７８ｂ）。一次プロセッサ２００６は、自己誤りチェックを行う。誤りが検出されなければ、一次プロセッサ２００６は、残りの回路セグメントそれぞれの逐次的給電を始める（２２７８ｂ）。一次プロセッサ２００６によって、各回路セグメントが通電され、誤りチェックされる。誤りが検出されなければ、次の回路セグメントが通電される（２２７８ｂ）。誤りが検出されると、安全プロセッサ２００４及び／又は一次プロセスが、現在のセグメントの通電を停止し、誤りを生成する（２２７８ａ）。逐次的起動は、回路セグメント２００２ａ〜２００２ｇが全て通電されるまで継続する。いくつかの実施例では、セグメント化回路２０００は、類似の逐次的給電プロセス１１２５０の後、スリープモードから遷移する。
【０１０５】
図２４は、複数のデイジーチェーン接続された電力変換器２３１４、２３１６、２３１８を備える、電源セグメント２３０２の一態様を示している。電源セグメント２３０２は、電池２３０８を備える。電池２３０８は、例えば１２Ｖなどのソース電圧を提供するように構成されている。電流センサ２３１２は、電池２３０８に結合されて、セグメント化回路及び／又は１つ又は２つ以上の回路セグメントの電流引き出しを監視する。電流センサ２３１２は、ＦＥＴスイッチ２３１３に結合されている。電池２３０８は、１つ又は２つ以上の電圧変換器２３０９、２３１４、２３１６に結合されている。常時接続型（always on）変換器２３０９は、例えば運動センサ２３２２など、１つ又は２つ以上の回路構成要素に定電圧を提供する。常時接続型変換器２３０９は、例えば、３．３Ｖ変換器である。常時接続型変換器２３０９は、例えば安全プロセッサ（図示せず）など、追加の回路構成要素に定電圧を提供してもよい。電池２３０８は、ブースト変換器２３１８に結合されている。ブースト変換器２３１８は、電池２３０８によって提供される電圧を上回るブースト電圧を提供するように構成されている。例えば、例示の実施例では、電池２３０８は、１２Ｖの電圧を提供する。ブースト変換器２３１８は、電圧を１３Ｖまで昇圧するように構成されている。ブースト変換器２３１８は、外科用器具、例えば外科用器具１０（図１〜４）の動作中、最小電圧を維持するように構成されている。モータの動作によって、一次プロセッサ２３０６に提供される電力を最小閾値よりも下まで降下させ、一次プロセッサ２３０６の電圧低減又はリセット状態を作り出すことができる。ブースト変換器２３１８は、外科用器具１０の動作中、一次プロセッサ２３０６、及び／又はモータコントローラ２３４３などの他の回路構成要素に対して、十分な電力が利用可能であることを担保する。いくつかの実施例では、ブースト変換器２３１８は、例えばＯＬＥＤディスプレイ２３８８など、１つ又は２つ以上の回路構成要素に直接結合されている。
【０１０６】
ブースト変換器２３１８は、ブースト電圧レベルを下回る電圧を提供するように、１つ又は２つ以上の逓降変換器に結合されている。第１の電圧変換器２３１６は、ブースト変換器２３１８に結合され、第１の逓降電圧を１つ又は２つ以上の回路構成要素に提供する。例示の実施例では、第１の電圧変換器２３１６は、５Ｖの電圧を提供する。第１の電圧変換器２３１６は、回転位置エンコーダ２３４０に結合されている。ＦＥＴスイッチ２３１７は、第１の電圧変換器２３１６と回転位置エンコーダ２３４０との間に結合されている。ＦＥＴスイッチ２３１７は、プロセッサ２３０６によって制御される。プロセッサ２３０６は、ＦＥＴスイッチ２３１７を開放して、例えば電力集約的な動作の間、位置エンコーダ２３４０を非活性化する。第１の電圧変換器２３１６は、第２の逓降電圧を提供するように構成された第２の電圧変換器２３１４に結合されている。第２の逓降電圧は、例えば３．３Ｖを含む。第２の電圧変換器２３１４は、プロセッサ２３０６に結合されている。いくつかの実施例では、ブースト変換器２３１８、第１の電圧変換器２３１６、及び第２の電圧変換器２３１４は、デイジーチェーン構成で結合されている。デイジーチェーン構成によって、ブースト電圧レベルを下回る電圧レベルを生成する、より小型でより効率的な変換器を使用することが可能になる。しかしながら、実施例は、本明細書の文脈において記載される特定の電圧範囲に限定されない。
【０１０７】
図２５は、臨界及び／又は電力集約的機能に利用可能な電力を最大限にするように構成されたセグメント化回路２４００の一態様を示している。セグメント化回路２４００は、電池２４０８を備える。電池２４０８は、例えば１２Ｖなどのソース電圧を提供するように構成されている。ソース電圧は、複数の電圧変換器２４０９、２４１８に提供される。常時接続型電圧変換器２４０９は、例えば、運動センサ２４２２及び安全プロセッサ２４０４など、１つ又は２つ以上の回路構成要素に定電圧を提供する。常時接続型電圧変換器２４０９は、電池２４０８に直接結合されている。常時接続型変換器２４０９は、例えば３．３Ｖの電圧を提供する。しかしながら、実施例は、本明細書の文脈において記載される特定の電圧範囲に限定されない。
【０１０８】
セグメント化回路２４００は、ブースト変換器２４１８を備える。ブースト変換器２４１８は、例えば１３Ｖなど、電池２４０８によって提供されるソース電圧を上回るブースト電圧を提供する。ブースト変換器２４１８は、例えば、ＯＬＥＤディスプレイ２４８８及びモータコントローラ２４４３など、１つ又は２つ以上の回路構成要素にブースト電圧を直接提供する。ＯＬＥＤディスプレイ２４８８をブースト変換器２４１８に直接結合することによって、セグメント化回路２４００は、ＯＬＥＤディスプレイ２４８８専用の電力変換器の必要性を排除する。ブースト変換器２４１８は、例えば切断動作など、モータ２４４８の１つ又は２つ以上の電力集約的な動作の間、モータコントローラ２４４３及びモータ２４４８にブースト電圧を提供する。ブースト変換器２４１８は、逓降変換器２４１６に結合されている。逓降変換器２４１６は、例えば５Ｖなど、１つ又は２つ以上の回路構成要素にブースト電圧を下回る電圧を提供するように構成されている。逓降変換器２４１６は、例えば、ＦＥＴスイッチ２４５１及び位置エンコーダ２４４０に結合されている。ＦＥＴスイッチ２４５１は、一次プロセッサ２４０６に結合されている。一次プロセッサ２４０６は、セグメント化回路２４００をスリープモードへと遷移するとき、及び／又はモータ２４４８に送達される追加電圧を要する電力集約的な機能の間、ＦＥＴスイッチ２４５１を開放する。ＦＥＴスイッチ２４５１を開放すると、位置エンコーダ２４４０が非活性化され、位置エンコーダ２４４０の電力引き出しが排除される。しかしながら、実施例は、本明細書の文脈において記載される特定の電圧範囲に限定されない。
【０１０９】
逓降変換器２４１６は、線形変換器２４１４に結合されている。線形変換器２４１４は、例えば３．３Ｖの電圧を提供するように構成されている。線形変換器２４１４は、一次プロセッサ２４０６に結合されている。線形変換器２４１４は、一次プロセッサ２４０６に動作電圧を提供する。線形変換器２４１４は、１つ又は２つ以上の追加の回路構成要素に結合されてもよい。しかしながら、実施例は、本明細書の文脈において記載される特定の電圧範囲に限定されない。
【０１１０】
セグメント化回路２４００は、脱出スイッチ２４５６を備える。脱出スイッチ２４５６は、外科用器具１０の脱出ドアに結合されている。脱出スイッチ２４５６及び安全プロセッサ２４０４は、ＡＮＤゲート２４１９に結合されている。ＡＮＤゲート２４１９は、ＦＥＴスイッチ２４１３に入力を提供する。脱出スイッチ２４５６が脱出状態を検出すると、脱出スイッチ２４５６は、脱出停止信号をＡＮＤゲート２４１９に提供する。安全プロセッサ２４０４が、例えばセンサの不整合によるものなど、安全でない状態を検出すると、安全プロセッサ２４０４は、停止信号をＡＮＤゲート２４１９に提供する。いくつかの実施例では、脱出停止信号及び停止信号は両方とも、正常動作の間は高であり、脱出状態又は安全でない状態が検出されたときは低である。ＡＮＤゲート２４１９の出力が低のとき、ＦＥＴスイッチ２４１３が開放され、モータ２４４８の動作が防止される。いくつかの実施例では、安全プロセッサ２４０４は、停止信号を利用して、モータ２４４８をスリープモードのオフ状態へと遷移させる。ＦＥＴスイッチ２４１３に対する第３の入力は、電池２４０８に結合された電流センサ２４１２によって提供される。電流センサ２４１２は、回路２４００によって引き出される電流を監視し、既定の閾値を上回る電流が検出されると、ＦＥＴスイッチ２４１３を開放してモータ２４４８に対する電力を遮断する。ＦＥＴスイッチ２４１３及びモータコントローラ２４４３は、モータ２４４８の動作を制御するように構成された、ＦＥＴスイッチ２４４５のバンクに結合されている。
【０１１１】
モータ電流センサ２４４６は、モータ２４４８と直列で結合されて、モータ電流センサ読み取り値を電流モニタ２４４７に提供する。電流モニタ２４４７は、一次プロセッサ２４０６に結合されている。電流モニタ２４４７は、モータ２４４８の電流引き出しを示す信号を提供する。一次プロセッサ２４０６は、モータ電流２４４７からの信号を利用して、例えば、モータの動作を制御し、モータ２４４８の電流引き出しが許容可能な範囲内であることを担保し、モータ２４４８の電流引き出しを、例えば位置エンコーダ２４４０など、回路２４００の１つ又は２つ以上の他のパラメータと比較し、かつ／又は治療部位の１つ又は２つ以上のパラメータを判断してもよい。いくつかの実施例では、電流モニタ２４４７は、安全プロセッサ２４０４に結合されてもよい。
【０１１２】
いくつかの態様では、１つ又は２つ以上のハンドル制御、例えば発射トリガなど、が作動すると、一次プロセッサ２４０６は、ハンドル制御が作動する間、１つ又は２つ以上の構成要素に対する電力を減少させる。例えば、一実施例では、発射トリガは、切断部材の発射行程を制御する。切断部材は、モータ２４４８によって駆動される。発射トリガの作動によって、モータ２４４８の順方向動作及び切断部材の前進がもたらされる。発射の間、一次プロセッサ２４０６は、ＦＥＴスイッチ２４５１を閉鎖して、電力を位置エンコーダ２４４０から除去する。１つ又は２つ以上の回路構成要素を非活性化することによって、より高い電力をモータ２４４８に送達することが可能になる。発射トリガが解除されると、例えばＦＥＴスイッチ２４５１を閉鎖し、位置エンコーダ２４４０を再活性化することによって、非活性化された構成要素に対する全電力が回復される。
【０１１３】
いくつかの態様では、安全プロセッサ２４０４は、セグメント化回路２４００の動作を制御する。例えば、安全プロセッサ２４０４は、セグメント化回路２４００の逐次的給電を開始し、セグメント化回路２４００をスリープモードへ、またそこから遷移してもよく、かつ／又は一次プロセッサ２４０６からの１つ又は２つ以上の制御信号をオーバーライドしてもよい。例えば、例示の実施例では、安全プロセッサ２４０４は、逓降変換器２４１６に結合されている。安全プロセッサ２４０４は、逓降変換器２４１６を活性化又は非活性化することによって、セグメント化回路２４００の動作を制御して、電力をセグメント化回路２４００の残りに提供する。
【０１１４】
図２６は、逐次的に通電されるように構成された複数のデイジーチェーン接続された電力変換器２５１４、２５１６、２５１８を備える、電源システム２５００の一態様を示している。複数のデイジーチェーン接続された電力変換器２５１４、２５１６、２５１８は、最初の給電及び／又はスリープモードからの遷移の間、例えば安全プロセッサによって、逐次的に活性化されてもよい。安全プロセッサは、独立した電力変換器（図示せず）によって給電されてもよい。例えば、一実施例では、電池電圧ＶＢＡＴＴが電源システム２５００に結合されると、かつ／又は加速度計がスリープモードにおける移動を検出すると、安全プロセッサは、デイジーチェーン接続された電力変換器２５１４、２５１６、２５１８の逐次的始動を開始する。安全プロセッサは、１３Ｖブースト区画２５１８を活性化する。ブースト区画２５１８が通電され、自己チェックを行う。いくつかの実施例では、ブースト区画２５１８は、ソース電圧を昇圧し、自己チェックを行うように構成された集積回路２５２０を備える。ダイオードＤは、ブースト区画２５１８が自己チェックを完了し、ブースト区画２５１８が誤りを何ら識別しなかったことを示す信号をダイオードＤに提供するまで、５Ｖ電源区画２５１６の給電を防止する。いくつかの実施例では、この信号は、安全プロセッサによって提供される。しかしながら、実施例は、本明細書の文脈において記載される特定の電圧範囲に限定されない。
【０１１５】
５Ｖ電源区画２５１６は、ブースト区画２５１８の後に逐次的に給電される。５Ｖ電源区画２５１６は、給電の間に自己チェックを行って、５Ｖ電源区画２５１６に何らかの誤りがあればそれを識別する。５Ｖ電源区画２５１６は、ブースト電圧から逓降電圧を提供し、誤りチェックを行うように構成された集積回路２５１５を備える。誤りが検出されない場合、５Ｖ電源区画２５１６は逐次的給電を完了し、活性化信号を３．３Ｖ電源区画２５１４に提供する。いくつかの実施例では、安全プロセッサが、活性化信号を３．３Ｖ電源区画２５１４に提供する。３．３Ｖ電源区画は、５Ｖ電源区画２５１６から逓降電圧を提供し、給電の間に自己誤りチェックを行うように構成された集積回路２５１３を備える。自己チェックの間に誤りが検出されない場合、３．３Ｖ電源区画２５１４は、一次プロセッサに電力を提供する。一次プロセッサは、残りの回路セグメントそれぞれに逐次的に通電するように構成されている。電源システム２５００及び／又はセグメント化回路の残りに逐次的に通電することによって、電源システム２５００は誤りリスクを低減し、負荷が加えられる前の電圧レベルの安定化が可能になり、大きい電流引き出しによって全てのハードウェアが制御されない形で同時にオンになることを防止する。しかしながら、実施例は、本明細書の文脈において記載される特定の電圧範囲に限定されない。
【０１１６】
一態様では、電源システム２５００は、過電圧識別及び緩和回路を備える。過電圧識別及び緩和回路は、外科用器具内の単極リターン電流を検出し、単極リターン電流が検出されると電源セグメントからの電力を遮断するように構成されている。過電圧識別及び緩和回路は、電源システムのアース浮き（ground floatation）を識別するように構成されている。過電圧識別及び緩和回路は、金属酸化物バリスタを備える。過電圧識別及び緩和回路は、少なくとも１つの過渡電圧抑制ダイオードを備える。
【０１１７】
図２７は、隔離制御区画２６０２を備えるセグメント化回路２６００の一態様を示している。隔離制御区画２６０２は、セグメント化回路２６００の制御ハードウェアをセグメント化回路２６００の電源区画（図示せず）から隔離する。制御区画２６０２は、例えば、一次プロセッサ２６０６、安全プロセッサ（図示せず）、及び／又は追加制御ハードウェア、例えばＦＥＴスイッチ２６１７を備える。電源区画は、例えば、モータ、モータドライバ、及び／又は複数のモータＭＯＳＦＥＴを備える。隔離制御区画２６０２は、５Ｖ電力変換器２６１６に結合されている、充電回路２６０３及び充電式電池２６０８を備える。充電回路２６０３及び充電式電池２６０８は、一次プロセッサ２６０６を電源区画から隔離する。いくつかの実施例では、充電式電池２６０８は、安全プロセッサ及び任意の追加の支援ハードウェアに結合されている。制御区画２６０２を電源区画から隔離することによって、主電源を取り外した場合であっても、制御区画２６０２、例えば一次プロセッサ２６０６が活動状態のままであることができ、充電式電池２６０８を通してノイズを制御区画２６０２から遠ざけるフィルタが提供され、制御区画２６０２が電池電圧の大幅なスイングから隔離されて、重いモータ負荷の間であっても適正な動作が担保され、かつ／又はセグメント化回路２６００がリアルタイムオペレーティングシステム（ＲＴＯＳ）を使用することが可能になる。いくつかの実施例では、充電式電池２６０８は、例えば３．３Ｖなどの逓降電圧を一次プロセッサに提供する。しかしながら、実施例は、本明細書の文脈において記載される特定の電圧範囲に限定されない。
【０１１８】
図２８Ａ及び２８Ｂは、図１〜１８Ａに示される電動外科用器具１０を制御するように構成された制御回路３０００の別の態様を示している。図１８Ａ、２８Ｂに示されるように、ハンドル組立体１４は、モータドライバ３０１５によって制御され得、かつ外科用器具１０の発射システムによって用いられ得るモータ３０１４を含んでもよい。様々な形態では、モータ３０１４は、例えば、約２５，０００ＲＰＭの最大回転数を有するブラシ付きＤＣ駆動モータであってもよい。他の構成において、モータ３０１４には、ブラシレスモータ、コードレスモータ、同期モータ、ステッパモータ、又は任意の他の好適な電気モータを挙げることができる。特定の状況では、例えば、図２８Ａ及び２８Ｂに示されているように、モータドライバ３０１５はＨブリッジＦＥＴ  ３０１９を備えてよい。モータ３０１４は、電源組立体３００６によって給電することができ、この電源組立体は、ハンドル組立体１４に解除可能に装着することができる。電源組立体３００６は、制御電力を外科用器具１０に供給するように構成される。電源組立体３００６は、外科用器具１０に給電するための電源として使用することができる直列に接続された複数の電池セルを含み得る電池を備えてよい。かかる構成では、電源組立体３００６は、電池パックと呼ばれ得る。特定の状況では、電源組立体３００６の電池セルは、交換可能及び／又は再充電可能であってよい。少なくとも１つの実施例では、電池セルは、電源組立体３００６に分離可能に連結可能であり得るリチウムイオン電池であってよい。
【０１１９】
外科用器具１０での使用に適した駆動システム及び閉鎖システムの実施例は、２０１３年３月１４日出願の米国特許仮出願第６１／７８２，８６６号、発明の名称「ＣＯＮＴＲＯＬ  ＳＹＳＴＥＭ  ＯＦ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」に開示されており、その開示内容全体が本明細書に参照により組み込まれる。例えば、電気モータ３０１４は、回転式シャフト（図示せず）を含むことができ、その回転式シャフトは、長手方向に移動可能な駆動部材上の駆動歯の組又はラックとの噛合係合をなして取り付けられ得る歯車減速機組立体と動作可能に連係し得る。使用の際に、電池によって提供される電圧極性は、電気モータ３０１４を動作させて、エンドエフェクタ３００を実行するように長手方向に移動可能な駆動部材を駆動し得る。例えば、モータ３０１４は、長手方向に移動可能な駆動部材を駆動して発射機構を前進させることで、エンドエフェクタ３００と共に組み立てられたステープルカートリッジから、エンドエフェクタ３００によって捕捉された組織へステープルを発射するように、及び／又は切断部材を前進させることで、例えば、エンドエフェクタ３００によって捕捉された組織を切断するように、構成され得る。
【０１２０】
図２８Ａ及び２８Ｂに示されているように、またより詳細に以下に説明されるように、電源組立体３００６は、例えば、交換式シャフト２００がハンドル組立体１４（図１）に結合されている間、モータ３０１４に給電して切断部材を前進させる第１の電力出力を送達するため、及び交換式シャフト組立体２００がハンドル組立体１４に結合されている間、モータ３０１４に給電して切断部材を前進させる第２の電力出力を送達するために、電源組立体３００６の電力出力を変調するように構成され得る電源管理コントローラを含んでよい。かかる変調は、ハンドル組立体１４に結合されている交換式シャフト組立体の要件を超えて過大な電力をモータ３０１４に伝送することを回避する上で有利であり得る。
【０１２１】
特定の状況では、インターフェース３０２４は、例えば、ハンドル組立体１４（図１）に存在するメインコントローラ（３０１７）を介してかかる通信信号を経路指定することにより、電源管理コントローラ３０１６とシャフト組立体コントローラ３０２２との間の１つ又は２つ以上の通信信号の伝送を容易にし得る。他の状況では、シャフト組立体２００（図１）及び電源組立体３００６がハンドル組立体１４に結合されている一方で、インターフェース３０２４は、ハンドル組立体１４を介して電源管理コントローラ３０１６とシャフト組立体コントローラ３０２２との間の直接線の通信を容易にし得る。
【０１２２】
１つの例では、主マイクロコントローラ３０１７は、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＡＲＭ  Ｃｏｒｔｅｘの商品名で知られているものなど、任意のシングルコア又はマルチコアプロセッサであってもよい。１つの例では、外科用器具１０（図１〜４）は、例えば、同じくＴｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製の商標名Ｈｅｒｃｕｌｅｓ  ＡＲＭ  Ｃｏｒｔｅｘ  Ｒ４として知られる、ＴＭＳ５７０及びＲＭ４ｘなどの２つのマイクロコントローラベースファミリを備える、安全なマイクロコントローラプラットフォームなどの、電源管理コントローラ３０１６を備え得る。それにもかかわらず、マイクロコントローラ及び安全プロセッサに好適な他の置換品も制限なく用いることができる。１つの例では、安全プロセッサ２００４（図２１Ａ）は、拡張性がある性能、接続性、及びメモリの選択肢を提供しながら、高度な集積化された安全特性を提供するため、中でも特に、ＩＥＣ  ６１５０８及びＩＳＯ  ２６２６２の安全限界用途向けに特定的に構成されてもよい。
【０１２３】
特定の例では、マイクロコントローラ３０１７は、例えば、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手可能なＬＭ  ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲであってもよい。少なくとも一例では、Ｔｅｘａｓ  ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓのＬＭ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲは、製品データシートから容易に入手可能な他の機構の中でも、最大４０ＭＨｚ、２５６ＫＢの単一サイクルフラッシュメモリ若しくは他の不揮発性メモリのオンチップメモリと、４０ＭＨｚ超の性能を改善するためのプリフェッチバッファと、３２ＫＢの単一サイクルシリアルランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）と、ＳｔｅｌｌａｒｉｓＷａｒｅ（登録商標）ソフトウェアを搭載した内部リードオンリメモリ（ＲＯＭ）と、２ＫＢの電気的消去可能なプログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）と、１つ又は２つ以上のパルス幅変調（ＰＷＭ）モジュールと、１つ又は２つ以上のアナログ直交エンコーダ入力部（ＱＥＩ）と、１２個のアナログ入力チャネルを備えた、１つ又は２つ以上の１２ビットアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）と、を備えたＡＲＭ  Ｃｏｒｔｅｘ−Ｍ４Ｆプロセッサコアである。本開示は、この文脈条件に限定されるべきではない。
【０１２４】
図２９は、ハンドル組立体１４（図１）と電源組立体との間のインターフェース及びハンドル組立体１４と交換式シャフト組立体との間のインターフェースを示した、図１の外科用器具のブロック図である。図２９に示されるように、電源組立体３００６は、電力管理回路３０３４を含んでよく、電力管理回路３０３４は、電源管理コントローラ３０１６、電力変調器３０３８、及び電流検出回路３０３６を含み得る。シャフト組立体２００（図１）及び電源組立体３００６がハンドル組立体１４に結合されている一方で、電源管理回路３０３４は、シャフト組立体２００の電力要件に基づいて電池３００７の電力出力を変調するように構成され得る。例えば、電源管理コントローラ３０１６は、電源組立体３００６の電力出力の電力変調器３０３８を制御するようにプログラムされ得、電流検出回路３０３６は、電池３００７の電力出力に関するフィードバックを電源管理コントローラ３０１６に提供するため、電源組立体３００６の電力出力を監視するように用いられ得、そのため、電源管理コントローラ３０１６は、電源組立体３００６の電力出力を調節して、所望の出力を維持することができる。
【０１２５】
電源管理コントローラ３０１６及び／又はシャフト組立体コントローラ３０２２はそれぞれ、複数のソフトウェアモジュールを格納し得る１つ又は２つ以上のプロセッサ及び／又はメモリ装置を備え得る点に注目すべきである。外科用器具１４（図１）の特定のモジュール及び／又はブロックが例として記載され得るが、より多くの又はより少ない数のモジュール及び／又はブロックが使用され得ることが理解されるであろう。更に、様々な事例が、説明を容易にするためにモジュール及び／又はブロックとして記載される場合があるが、そのようなモジュール及び／又はブロックは、１つ若しくは２つ以上の、例えばプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、回路、レジスタのような、ハードウェアコンポーネント、及び／若しくは、例えばプログラム、サブルーチン、ロジックのようなソフトウェアコンポーネント、並びに／又は、ハードウェアコンポーネントとソフトウェアコンポーネントとの組み合わせ、によって実施され得る。
【０１２６】
特定の例では、外科用器具１０（図１〜４）は、ユーザに感覚フィードバックを提供するための１つ又は２つ以上の装置を含み得る、出力装置３０４２を備えてよい。このような装置は、例えば、視覚的フィードバック装置（例えば、ＬＣＤディスプレイスクリーン、ＬＥＤインジケータ）、可聴フィードバック装置（例えば、スピーカー、ブザー）又は触覚フィードバック装置（例えば、触覚作動装置）を含んでもよい。特定の状況では、出力装置３０４２は、ハンドル組立体１４（図１）に含まれ得るディスプレイ３０４３を備えてよい。シャフト組立体コントローラ３０２２及び／又は電源管理コントローラ３０１６は、出力装置３０４２を介して外科用器具１０のユーザにフィードバックを提供し得る。インターフェース３０２４は、シャフト組立体コントローラ３０２２及び／又は電源管理コントローラ３０１６を出力装置３０４２に接続するように構成され得る。読者は、出力装置３０４２が代わりに電源組立体３００６と統合され得ることを理解するであろう。かかる状況では、シャフト組立体２００がハンドル組立体１４に結合されている一方で、出力装置３０４２とシャフト組立体コントローラ３０２２との間の通信はインターフェース３０２４を介して成し遂げられ得る。
【０１２７】
外科用器具１０（図１〜４）、及びその動作を制御するための様々な制御回路２０００、３０００を記載してきたが、次に、本開示は、外科用器具１０及び制御回路２０００（又は３０００）の様々な具体的な構成に移る。
【０１２８】
様々な態様では、本開示は、組織がエンドエフェクタの顎部材の間、例えば、アンビルとステープルカートリッジとの間などで掴持されたときに組織圧縮を検出するように構成された器具１０（図１〜２９に関連して記載される）を提供する。一実施例では、器具１０（図１〜４）は、アンビル及び／又はステープルカートリッジなどの顎部材のうちの１つにおいて組織接触を検出するように構成され得る。別の実施例では、器具１０は、顎部材によって組織に加えられた圧力を検出するように構成され得る。更に別の実施例では、器具１０は、顎部材の間で組織を通る電気インピーダンス（抵抗）を測定するように構成され得る。これは、組織を通る低振幅、低エネルギーのＲＦ信号を駆動するように微小電極を顎部材のうちの少なくとも１つに埋め込んで、組織インピーダンスの非治療的な測定を可能にすることによって、達成されてよい。エネルギーレベルは、凝集、封着、溶着、又は焼灼などの治療的な組織への影響を回避するために十分低く維持される。更に、器具１０は、通電経路とリターン経路の単一の組から２つの異なる測定をもたらすデバイスを含み得る。一実施例では、複数の周波数の信号が、様々な場所のインピーダンスを同時に測定するように重ね合わされ得る。これは、様々な周波数のＲＦ信号のためのフィルタを有する隔離経路を介して接地されたチャネル及びアンビルを備える単一の活性電極を含み得る。さもなければ、ハンドル電子システムの一部である、独立フィルタを有する２つの隔離リターン経路が使用され得る。別の実施例では、逐次的なインピーダンス測定が、可変のＲＦ周波数で多重化されるであろう。
【０１２９】
ＲＦ技術は、しばらく前からエンドカッターにおいて使用されてきた。この技術を用いる際の課題は、高密度のＲＦエネルギーの送達及びエンドエフェクタの顎部材間の短絡にある。ＲＦエネルギーを治療的に使用することの欠点をよそに、ＲＦ技術は、組織を実際に凝集、封着、又は焼灼するのではなく、副治療的に組織圧縮を検出するために効果的に用いられ得る。副治療的な意味では、体内外科用デバイスは、組織をナイフで切断する前に組織を封着することを支援するためのステープル留め動作の補助として用いられるのではなく、内部組織パラメータを検出し、ステープルの配備を調節するためにＲＦエネルギーを用い得る。
【０１３０】
体内外科用医療デバイスで、及び例えば、ＲＦエンドカッターで、使用されるＲＦ技術は、高密度のエネルギーを取り扱うこと及び短絡に対処することの課題をもたらし得る。しかしながら、ＲＦ技術は、例えば、組織を焼灼するのではなく、単に組織圧縮を検出するために使用される場合、さほど挑戦的ではないことがある。ＲＦ技術は、エンドカッターなどの医療デバイスが、圧縮などの内部組織パラメータを検出し、それに応じてステープル留めの配備を調節するための方法として使用され得る。ＲＦ電極及び焼灼デバイスは、組織インピーダンスを検出するために、それらが組織を融解するために利用するのと同じ電極を利用し得る。これらの同じ電極は、組織圧縮センサシステムとして格段に少ない電気及び電力要件で実装され得る。
【０１３１】
ＲＦ電極及び焼灼デバイスは、エネルギーの適用によって組織を溶着するのに利用するのと同じ電極を、組織インピーダンスを検出するために利用することができる。それにもかかわらず、エンドカッター器具の文脈では、ＲＦ電極は、完全装備の電気外科的デバイスと比べて格段に少ない電子工学及び電力ニーズを有する組織圧縮センサシステムとして用いられることができる。例えば、カートリッジ、あるいは孤立したナイフの上の単一の通電電極は、複数の組織圧縮測定を同時に行うために使用されることができる。複数のＲＦ信号が重ね合わされるか、多重化される場合、それらは、単一の電力導体に伝達され、次いで、デバイスのチャネルフレーム又はアンビルのどちらかの上で折り返すことが可能であり得る。それらが共通リターン経路に合流する前に、アンビル及びチャネルの接点でフィルタが提供される場合、両経路の組織インピーダンスは差異化され得る。これは、貫通方向の組織圧縮対横方向の組織圧縮の測定を提供するであろう。このフィルタ処理される方法は、フィルタの配置及び金属導電性リターン経路の位置に応じて垂直方向及び横方向に対立するものとして近位又は遠位に実装され得る。より小さい周波数発生器及び信号プロセッサは、ＲＦ封着／焼灼システムに関連した莫大な追加コストを必要とせずに、既存の回路基板又はサブ回路基板上に小型パッケージフォームファクタで実装され得る。
【０１３２】
図３０を参照すると、エンドカッター６０００は、ハンドル構成要素６００２、シャフト構成要素６００４、及びエンドエフェクタ構成要素６００６を含んでよい。エンドカッター６０００は、図１〜２９に関連して記載されるモータ駆動の外科用切断及び締結器具１０と同様に構築及び装備される。したがって、簡潔かつ明瞭にするために、ここでは動作及び構造の詳細を繰り返さない。エンドエフェクタ６００６は、組織を圧縮、切断、又はステープル留めするために使用されてよい。次に、図３１Ａを参照すると、エンドエフェクタ６０３０は、圧縮、切断、又はステープル留めの前に、医師によって組織６０３２を取り巻くように位置付けられてよい。図３１Ａに示されるように、エンドエフェクタを使用する準備をしている間、組織に圧縮は適用されなくてよい。次に、図３１Ｂを参照すると、エンドカッターのハンドル（例えば、ハンドル６００２）を係合させることによって、医師は、エンドエフェクタ６０３０を使用して組織６０３２を圧縮してよい。一態様では、組織６０３２は、図３１Ｂに示されるように、その最大閾値まで圧縮されてよい。
【０１３３】
図３２Ａを参照すると、様々な力が、エンドエフェクタ６０３０によって組織６０３２に適用されてよい。例えば、組織６０３２がエンドエフェクタ６０３０のアンビル６０３４とチャネルフレーム６０３６との間で圧縮されると、それによって垂直力Ｆ１及びＦ２が適用されてよい。次に、図３２Ｂを参照すると、エンドエフェクタ６０３０によって圧縮されるとき、様々な斜め方向及び／又は横方向の力もまた、組織６０３２に適用されてよい。例えば、力Ｆ３が適用されてよい。エンドカッター６０００などの医療デバイスを操作するために、エンドエフェクタによって組織に適用されている様々な形態の圧縮を検出又は計算することが望ましいことがある。例えば、垂直方向又は横方向の圧縮の理解は、エンドエフェクタがステープル動作をより精密又は正確に適用することを可能にし得、あるいはエンドカッターをより適切又は安全に使用することができるようなエンドカッターの情報を操作者に与え得る。
【０１３４】
組織６０３２を貫通する方向の圧縮は、組織６０３２のインピーダンスから決定され得る。様々な圧縮水準において、組織６０３２のインピーダンスＺは増加又は減少し得る。電圧Ｖ及び電流Ｉを組織６０３２に印加することによって、組織６０３２のインピーダンスＺが様々な圧縮水準で決定され得る。例えば、インピーダンスＺは、印加された電圧Ｖを電流Ｉで除することによって計算され得る。
【０１３５】
次に図３３を参照すると、一態様では、ＲＦ電極６０３８は、エンドエフェクタ６０３０の上（例えば、エンドエフェクタ６０３０のステープルカートリッジ、ナイフ、又はチャネルフレームの上）に位置付けられ得る。更に、電気接点６０４０は、エンドエフェクタ６０３０のアンビル６０３４の上に位置付けられ得る。一態様では、電気接点は、エンドエフェクタのチャネルフレームの上に位置付けられ得る。組織６０３２がエンドエフェクタ６０３０のアンビル６０３４と、例えば、チャネルフレーム６０３６との間で圧縮されると、組織６０３２のインピーダンスＺは変化する。エンドエフェクタ６０３０によって生じる垂直方向の組織圧縮６０４２は、組織６０３２のインピーダンスＺの関数として測定され得る。
【０１３６】
次に図３４を参照すると、一態様では、ＲＦ電極６０３８が位置付けられると、電気接点６０４４は、エンドエフェクタ６０３０のアンビル６０３４の反対端の上に位置付けられ得る。組織６０３２がエンドエフェクタ６０３０のアンビル６０３４と、例えば、チャネルフレーム６０３６との間で圧縮されると、組織６０３２のインピーダンスＺは変化する。エンドエフェクタ６０３０によって生じる横方向の組織圧縮６０４６は、組織６０３２のインピーダンスＺの関数として測定され得る。
【０１３７】
次に図３５を参照すると、一態様では、電気接点６０５０は、アンビル６０３４の上に位置付けられ得、電気接点６０５２は、チャネルフレーム６０３６においてエンドエフェクタ６０３０の反対端の上に位置付けられ得る。ＲＦ電極６０４８は、エンドエフェクタ６０３０の中央部に側方に位置付けられ得る。組織６０３２がエンドエフェクタ６０３０のアンビル６０３４と、例えば、チャネルフレーム６０３６との間で圧縮されると、組織６０３２のインピーダンスＺは変化する。ＲＦ電極６０４８の左右における横方向の圧縮又は角度のある圧縮６０５４及び６０５６は、エンドエフェクタ６０３０によって発生し得、ＲＦ電極６０４８並びに電気接点６０５０及び６０５２の相対的な位置付けに基づいて、組織６０３２の様々なインピーダンスＺの関数として測定され得る。
【０１３８】
本開示に記載の技術及び特徴のうちの１つ又は２つ以上によれば、上述したように、ＲＦ電極は、ＲＦセンサとして使用され得る。次に図３６を参照すると、一態様では、ＲＦセンサ６０６２は、エンドエフェクタのチャネルフレーム６０６６に挿入されたステープルカートリッジ６０６０の上に位置付けられ得る。ＲＦ電極は、エンドカッターのハンドル（例えば、ハンドル６００２）内の電源によって給電され得る電力線６０６４から続き得る。
【０１３９】
次に図３７を参照すると、一態様では、ＲＦ電極６０７４及び６０７６は、エンドエフェクタ６０７０のチャネルフレーム６０７８に挿入されたステープルカートリッジ６０７２の上に位置付けられ得る。図示されるように、ＲＦ電極６０７４は、エンドカッターハンドルに対するエンドエフェクタの近位位置に配置され得る。更に、ＲＦ電極６０７６は、エンドカッターハンドルに対するエンドエフェクタの遠位位置に配置され得る。ＲＦ電極６０７４及び６０７６は、エンドエフェクタ上の１つ又は２つ以上の電気接点の位置に基づいて組織内の様々な点において垂直方向、横方向、近位、又は遠位の圧縮を測定するために利用され得る。
【０１４０】
次に図３８を参照すると、一態様では、ＲＦ電極６０８４〜６１１６は、圧縮情報を所望する様々な点に基づいて、チャネルフレーム６０８０（又はエンドエフェクタの他の構成要素）に挿入されたステープルカートリッジ６０８２の上に位置付けられ得る。次に図３９を参照すると、一態様では、ＲＦ電極６１２２〜６１４０は、圧縮情報を所望する別個の点において、ステープルカートリッジ６１２０の上に位置付けられ得る。次に図４０を参照すると、ＲＦ電極６１５２〜６１７２は、圧縮測定をどの程度正確又は精密にする必要があるかに基づいて、ステープルカートリッジの複数の区域内で様々な点に位置付けられ得る。例えば、ＲＦ電極６１５２〜６１５６は、区域６１５８内の圧縮測定をどの程度正確又は精密にする必要があるかに応じて、ステープルカートリッジ６１５０の区域６１５８内に位置付けられ得る。更に、ＲＦ電極６１６０〜６１６４は、区域６１６６内の圧縮測定をどの程度正確又は精密にする必要があるかに応じて、ステープルカートリッジ６１５０の区域６１６６内に位置付けられ得る。加えて、ＲＦ電極６１６８〜６１７２は、区域６１７４内の圧縮測定をどの程度正確又は精密にする必要があるかに応じて、ステープルカートリッジ６１５０の区域６１７４内に位置付けられ得る。
【０１４１】
本明細書に記載するＲＦ電極は、チャネルフレームに挿入されたステープルカートリッジを通って配線され得る。次に図４１を参照すると、一態様では、ＲＦ電極は、プレス成形された直径約１．０ｍｍの「マッシュルームヘッド」６１８０を有し得る。ＲＦ電極はプレス成形された直径約１．０ｍｍの「マッシュルームヘッド」を有し得るが、これは、非限定的な実施例を意図するものであり、ＲＦ電極は、それぞれの特定の用途又は設計に応じて異なる形状及び大きさになってよい。ＲＦ電極は、導電線６１８２に接続されても、締結されてもよく、又はそれを形成してもよい。導電線１８２は、直径約０．５ｍｍであってもよく、特定の用途又は設計に基づいてより大きい又はより小さい直径を有してもよい。更に、導電線は、絶縁被覆６１８４を有してよい。一実施例では、ＲＦ電極は、ステープルカートリッジ、チャネルフレーム、ナイフ、又はエンドエフェクタの他の構成要素を通って突出してよい。
【０１４２】
次に図４２を参照すると、ＲＦ電極は、エンドエフェクタのステープルカートリッジ又はチャネルフレームの単一の壁を通って、又は複数の壁を通って配線され得る。例えば、ＲＦ電極６１９０〜６１９４は、エンドエフェクタのステープルカートリッジ又はチャネルフレームの壁６１９６を通って配線され得る。導線６１９８の１つ又は２つ以上は、ＲＦ電極６１９０〜６１９４に接続されても、締結されても、その一部になってもよく、例えば、エンドカッターのハンドル内の電源から壁６１９６を通り抜けてよい。
【０１４３】
次に図４３を参照すると、電源は、ＲＦ電極と連通していてもよく、又は導線若しくはケーブルを通ってＲＦ電極に電力を供給してもよい。導線又はケーブルは、個々の導線それぞれに合流し、電源に通じ得る。例えば、ＲＦ電極６２０４〜６２１２は、電源から導線又はケーブル６２０２を通って電力を受け取ってよく、この導線又はケーブルは、エンドエフェクタのステープルカートリッジ６２００又はチャネルフレームを通り抜けてよい。一実施例では、ＲＦ電極６２０４〜６２１２のそれぞれは、導線若しくはケーブル６２０２にまで続く又はこれを通り抜ける、それ自身の導線を有してよい。ステープルカートリッジ６２００又はチャネルフレームはまた、例えば、図２１Ａ、２１Ｂに関連して示されるコントローラ２００６、又は図２７〜２９に関連して示される他のコントローラ２６０６若しくは３０１７など、コントローラ６２１４を含んでもよい。コントローラ６２１４は、ステープルカートリッジ６２００又はチャネルフレームフォームファクタに嵌合するように適切にサイズ決定される必要があることは理解されるであろう。また、コントローラ（Also, the controller）。
【０１４４】
様々な態様では、医療デバイスと共に使用するための、本明細書に記載の組織圧縮センサシステムは、周波数発生器を含み得る。周波数発生器は、エンドカッターなど、医療デバイスの回路基板上に配置され得る。例えば、周波数発生器は、エンドカッターのシャフト又はハンドル内の回路基板上に配置され得る。次に図４４を参照すると、本開示の一実施例による例示的な回路図６２２０が示されている。図示されるように、周波数発生器６２２２は、電源６２２１から電力又は電流を受け取り得、１つ又は２つ以上のＲＦ信号を１つ又は２つ以上のＲＦ電極６２２４に供給し得る。上述したように、１つ又は２つ以上のＲＦ電極は、ステープルカートリッジ又はチャネルフレームなど、エンドエフェクタ又はエンドカッター上の様々な位置又は構成要素に位置付けられ得る。電気接点６２２６又は６２２８など、１つ又は２つ以上の電気接点は、エンドエフェクタのチャネルフレーム又はアンビルの上に位置付けられ得る。更に、フィルタ６２３０又は６２３２など、１つ又は２つ以上のフィルタは、図４４に示されるように電気接点６２２６又は６２２８と通信可能に結合され得る。フィルタ６２３０及び６２３２は、周波数発生器６２２２によって供給される１つ又は２つ以上のＲＦ信号を、単一のリターン経路６２３４に合流する前にフィルタ処理し得る。１つ又は２つ以上のＲＦ信号に関連した電圧Ｖ及び電流Ｉは、１つ又は２つ以上のＲＦ電極６２２４と電気接点６２２６又は６２２８との間で圧縮され及び／又は通信可能に結合され得る組織に関連したインピーダンスＺを計算するために使用され得る。
【０１４５】
次に図４５を参照すると、本明細書に記載される組織圧縮センサシステムの様々な構成要素は、エンドカッターのハンドル６２３６内に配置され得る。例えば、回路図６２２０ａに示されるように、周波数発生器６２２２は、ハンドル６２３６内に配置され得、電源６２２１から電力を受け取る。また、電流Ｉ１及び電流Ｉ２が、電気接点６２２８及び６２２６に対応するリターン経路上で測定され得る。供給経路とリターン経路との間で印加される電圧Ｖを使用して、インピーダンスＺ１及びＺ２が計算され得る。Ｚ１は、ＲＦ電極６２２４の１つ又は２つ以上と電気接点６２２８との間で圧縮され及び／又は通信可能に結合される組織のインピーダンスに対応し得る。更に、Ｚ２は、ＲＦ電極６２２４の１つ又は２つ以上と電気接点６２２６との間で圧縮され及び／又は通信可能に結合される組織のインピーダンスに対応し得る。式Ｚ１＝Ｖ／Ｉ１及びＺ２＝Ｖ／Ｉ２を適用すると、エンドエフェクタによって圧縮された組織の様々な圧縮水準に対応するインピーダンスＺ１及びＺ２が計算され得る。
【０１４６】
次に図４６を参照すると、本開示の１つ又は２つ以上の態様が、回路図６２５０に記載されている。ある実装では、エンドカッターのハンドル６２５２にある電源は、周波数発生器６２５４に電力を供給し得る。周波数発生器６２５４は、１つ又は２つ以上のＲＦ信号を生成し得る。１つ又は２つ以上のＲＦ信号は、エンドカッターのシャフト６２５８内にあり得る、マルチプレクサ６２５６において多重化又は重ね合わされ得る。このようにして、２つ又は３つ以上のＲＦ信号は、重ね合わされ（又は、例えば、共にネスト又は変調され）、エンドエフェクタに伝達され得る。１つ又は２つ以上のＲＦ信号は、エンドカッターのエンドエフェクタ６２６２にある（例えば、ステープルカートリッジ内に位置付けられる）１つ又は２つ以上のＲＦ電極６２６０に通電し得る。組織（図示せず）は、１つ又は２つ以上のＲＦ電極６２６０と１つ又は２つ以上の電気接点との間で圧縮され及び／又は通信可能に結合され得る。例えば、組織は、１つ又は２つ以上のＲＦ電極６２６０と、エンドエフェクタ６２６２のチャネルフレーム内に位置付けられた電気接点６２６４又はエンドエフェクタ６２６２のアンビル内に位置付けられた電気接点６２６６と、の間で圧縮され及び／又は通信可能に結合され得る。フィルタ６２６８は、電気接点６２６４に通信可能に結合され得、フィルタ６２７０は、電気接点６２６６に通信可能に接合され得る。
【０１４７】
１つ又は２つ以上のＲＦ信号に関連した電圧Ｖ及び電流Ｉは、ステープルカートリッジ（１つ又は２つ以上のＲＦ電極６２６０に通信可能に結合される）と、チャネルフレーム又はアンビル（電気接点６２６４又は６２６６の１つ又は２つ以上に通信可能に結合される）と、の間で圧縮され得る組織に関連したインピーダンスＺを計算するために使用され得る。
【０１４８】
一態様では、本明細書に記載される組織圧縮センサシステムの様々な構成要素は、エンドカッターのシャフト６２５８内に配置され得る。例えば、回路図６２５０に示されるように（及び周波数発生器６２５４に加えて）、インピーダンス計算器６２７２、コントローラ６２７４、不揮発性メモリ６２７６、及び通信チャネル６２７８が、シャフト６２５８内に配置され得る。一実施例では、周波数発生器６２５４、インピーダンス計算器６２７２、コントローラ６２７４、不揮発性メモリ６２７６、及び通信チャネル６２７８は、シャフト６２５８内の回路基板上に位置付けられ得る。
【０１４９】
２つ又は３つ以上のＲＦ信号は、電気接点を経由して共通経路上で返され得る。更に、２つ又は３つ以上のＲＦ信号によって表される別々の組織インピーダンスを差異化するために、２つ又は３つ以上のＲＦ信号は、共通経路上でＲＦ信号が合流する前にフィルタ処理され得る。電流Ｉ１及び電流Ｉ２は、電気接点６２６４及び６２６６に対応するリターン経路上で測定され得る。供給経路とリターン経路との間で印加される電圧Ｖを使用して、インピーダンスＺ１及びＺ２が計算され得る。Ｚ１は、ＲＦ電極６２６０の１つ又は２つ以上と電気接点６２６４との間で圧縮され及び／又は通信可能に結合される組織のインピーダンスに対応し得る。更に、Ｚ２は、ＲＦ電極６２６０の１つ又は２つ以上と電気接点６２６６との間で圧縮され及び／又は通信可能に結合される組織のインピーダンスに対応し得る。式Ｚ１＝Ｖ／Ｉ１及びＺ２＝Ｖ／Ｉ２を適用すると、エンドエフェクタ６２６２によって圧縮された組織の様々な圧縮に対応するインピーダンスＺ１及びＺ２が計算され得る。実施例では、インピーダンスＺ１及びＺ２は、インピーダンス計算器６２７２によって計算され得る。インピーダンスＺ１及びＺ２は、組織の様々な圧縮水準を計算するために使用され得る。
【０１５０】
次に図４７を参照すると、周波数グラフ６２９０が示されている。周波数グラフ６２９０は、２つのＲＦ信号をネストする周波数変調を示す。２つのＲＦ信号は、上述したように、エンドエフェクタにあるＲＦ電極に到達する前にネストされ得る。例えば、周波数１を有するＲＦ信号及び周波数２を有するＲＦ信号は、共にネストされ得る。次に図４８を参照すると、結果として得られるネストされたＲＦ信号が、周波数グラフ６３００に示されている。周波数グラフ６３００に示される合成信号は、合成された、周波数グラフ６２９０の２つのＲＦ信号を含む。次に図４９を参照すると、周波数グラフ６３１０が示されている。周波数グラフ６３１０は、（例えば、フィルタ６２６８及び６２７０によって）フィルタ処理された後の、周波数１及び周波数２を有するＲＦ信号を示す。結果として得られるＲＦ信号は、上述したように、リターン経路上で別個のインピーダンス計算又は測定を行うために使用され得る。
【０１５１】
一態様では、フィルタ６２６８及び６２７０は、フィルタ範囲が狭くなってもよいような（例えば、Ｑ＝１０）、高Ｑフィルタであり得る。Ｑは、中心周波数（Ｗｏ）／帯域幅（ＢＷ）によって定義され得、Ｑ＝Ｗｏ／ＢＷである。一実施例では、周波数１は１５０ｋＨｚであり得、周波数２は３００ｋＨｚであり得る。実行可能なインピーダンス測定範囲は、１００ｋＨｚ〜２０ＭＨｚであり得る。様々な実施例では、ＲＦ信号を分離するために、相関、直交検波など、他の高度な技術が使用され得る。
【０１５２】
本明細書に記載の技術及び特徴のうちの１つ又は２つ以上を使用して、エンドエフェクタのステープルカートリッジ又は孤立したナイフの上にある単一の通電電極は、複数の組織圧縮測定を同時に行うために使用され得る。２つ又は３つ以上のＲＦ信号が、重ね合わされるか、多重化される（又はネストされるか、変調される）場合、それらは、エンドエフェクタの単一電源側に伝達され得、エンドエフェクタのチャネルフレーム又はアンビルのどちらかの上で折り返し得る。それらが共通リターン経路に合流する前に、アンビル及びチャネルの接点にフィルタが組み込まれていれば、両経路によって表される組織インピーダンスは差異化されることができる。これは、垂直方向の組織圧縮対横方向の組織圧縮の測定を提供し得る。この方法はまた、フィルタの配置及び金属リターン経路の位置に応じて近位及び遠位の組織圧縮も提供し得る。周波数発生器及び信号プロセッサは、（エンドカッター内に既に存在し得る）回路基板又はサブ基盤の上の１つ又は２つ以上のチップ上に配置され得る。
【０１５３】
本明細書に以下に記載されるように、ここでは本開示を様々な実施例及びかかる実施例の組み合わせに関連して説明する。
１．一実施例は、エンドエフェクタ上に位置付けられるＲＦ電極と、エンドエフェクタのアンビル又はチャネルフレームの一方の上に位置付けられる第１の電気接点と、第１の電気接点に通信可能に結合される第１のフィルタと、を備える、組織圧縮センサシステムを提供する。
２．別の実施例は、エンドエフェクタのアンビル又はチャネルフレームの一方の上に位置付けられる第２の電気接点と、第２の電気接点に通信可能に結合される第２のフィルタと、を更に備える、実施例１に記載の組織圧縮センサシステムを提供する。
３．別の実施例は、２つ又は３つ以上のＲＦ信号をエンドエフェクタに伝達するように構成されているマルチプレクサを更に備える、実施例２に記載の組織圧縮センサシステムを提供する。
４．別の実施例は、第１及び第２の電気接点が共通リターン経路に通じる、実施例２又は３に記載の圧縮センサシステムを提供する。
５．別の実施例は、ＲＦ信号がエンドエフェクタの単一電源側に伝達される、実施例３又は４に記載の組織圧縮センサシステムを提供する。
６．別の実施例は、第１及び第２のフィルタと連通しているインピーダンス計算器を更に備える、実施例２〜５のいずれか一例に記載の組織圧縮センサシステムを提供する。
７．別の実施例は、２つ又は３つ以上のＲＦ信号を生成するように構成されている周波数発生器を更に備える、実施例３〜６のいずれか一例に記載の組織圧縮センサシステムを提供する。
８．別の実施例は、ＲＦ電極がエンドエフェクタのステープルカートリッジ上に位置付けられている、実施例１〜７のいずれか一例に記載の組織圧縮センサシステムを提供する。
９．別の実施例は、エンドエフェクタ上で別個の点に位置付けられる複数のＲＦ電極を更に備える、実施例１〜８のいずれか一例に記載の組織圧縮センサを提供する。
１０．別の実施例は、エンドエフェクタ上で複数の区域内に位置付けられる複数のＲＦ電極を更に備える、実施例１〜９のいずれか一例に記載の組織圧縮センサシステムを提供する。
１１．更に別の実施例は、組織圧縮を検出するための方法であって、２つ又は３つ以上のＲＦ信号を重ね合わせ、ＲＦ信号をエンドエフェクタに伝達することと、２つ又は３つ以上のＲＦ信号を、エンドエフェクタのアンビル又はチャネルフレームの少なくとも一方の上にある電気接点を経由して共通経路上で返すことと、ＲＦ信号を共通経路上で合流させる前に２つ又は３つ以上のＲＦ信号をフィルタ処理することと、を含む、方法を提供する。
１２．別の実施例は、エンドエフェクタによって圧縮される組織に関連したインピーダンスを２つ又は３つ以上のＲＦ信号のうちの少なくとも１つに基づいて計算することを更に含む、実施例１１に記載の方法を提供する。
１３．別の実施例は、２つ又は３つ以上のＲＦ信号がマルチプレクサによって重ね合わされる、実施例１１又は１２に記載の方法を提供する。
１４．別の実施例は、２つ又は３つ以上のＲＦ信号がエンドエフェクタの外側で周波数発生器によって生成される、実施例１１〜１３のいずれか一例に記載の方法を提供する。
１５．別の実施例は、垂直方向の組織圧縮がＲＦ信号の１つに基づいて計算され、横方向の組織圧縮がＲＦ信号の別の１つに基づいて計算される、実施例１２〜１４のいずれか一例に記載の方法を提供する。
１６．別の実施例は、近位の組織圧縮がＲＦ信号の１つに基づいて計算され、遠位の組織圧縮がＲＦ信号の別の１つに基づいて計算される、実施例１２〜１５のいずれか一例に記載の方法を提供する。
１７．別の実施例は、２つ又は３つ以上のフィルタが、２つ又は３つ以上のＲＦ信号によって表される別々の組織インピーダンスを差異化するために、共通リターン経路に合流する前に２つ又は３つ以上のＲＦ信号をフィルタ処理するように使用される、実施例１１〜１６のいずれか一例に記載の方法を提供する。
１８．別の実施例は、周波数発生器が、エンドカッターのシャフト又はハンドルの回路基板上に配置される、実施例１４〜１７のいずれか一例に記載の方法を提供する。
【０１５４】
一態様では、本開示は、様々な検出システムで構成される器具１０（図１〜２９に関連して記載される）を提供する。したがって、簡潔かつ明瞭にするために、ここでは動作及び構造の詳細を繰り返さない。一態様では、検出システムは、ナイフ加速度、インピーダンスの変化率、及び組織接触の変化率を監視するために、粘弾性／変化率検出システムを含む。一実施例では、ナイフ加速度の変化率は、組織タイプの測定として使用され得る。別の実施例では、インピーダンスの変化率は、パルスセンサで測定され得（can be measures）、圧縮率の測定として用いられ得る。最後に、組織接触の変化率は、ナイフ発射率に基づいて組織流動を測定するセンサで測定され得る。
【０１５５】
検出されたパラメータの変化率、又は別の方法で規定される、組織パラメータが漸近的な定常状態値に達するのにどのくらい時間が必要か、は、それ自体別個の測定であり、導出元の検出されたパラメータよりも貴重であり得る。測定を行う前に既定の時間を待つことなど、組織パラメータの測定を改良するために、本開示は、組織パラメータの変化率など、測定の微分係数を用いるための新規な技術を提供する。
【０１５６】
単独で用いてステープル形成を劇的に改良できる単一の測定は存在しないという理解のもと、微分技術又は変化率測定は最も有用となる。それは、測定を有効なものにする複数の測定の組み合わせである。組織の間隙の場合、関連する間隙測定を行うために、顎部が組織によってどのくらい覆われているかを知ることが役に立つ。インピーダンスの変化率測定は、アンビル及びステープルカートリッジなどのエンドエフェクタの顎部材間で把持される組織に加えられる力及び圧縮を関係付けるために、アンビルでのひずみ測定と組み合わされてよい。変化率測定は、組織圧縮はもとより、組織タイプも決定するために、体内外科用デバイスによって用いられ得る。胃組織及び肺組織は、ときに類似の厚さを有し、また肺組織が石灰化したときに類似の圧縮特性さえも有するが、器具は、間隙、圧縮、加えられた力、組織接触面積、及び圧縮の変化率又は間隙の変化率などの測定の組み合わせを用いることによって、これらの組織タイプを見分けることが可能であり得る。これらの測定のいずれかが単独で使用されたならば、体内外科用デバイスが組織タイプを見分けることは困難となり得る。圧縮の変化率はまた、組織が「正常」であるか否か、又は異常が存在するか否かをデバイスで判定可能にすることにも役に立ち得る。経過した時間だけでなく、センサ信号の変動も測定し、信号の微分係数を決定すると、体内外科用デバイスがその信号を測定することを可能にする別の測定が提供されるであろう。変化率情報はまた、いつ定常状態に達したのかを判定し、プロセスの次の工程に信号を送るためにも用いられ得る。例えば、アンビル及びステープルカートリッジなどのエンドエフェクタの顎部材間で組織を掴持した後、組織圧縮が定常状態に達すると（例えば、約１５秒）、デバイスの発射を開始するインジケータ又はトリガが使用可能にされ得る。
【０１５７】
本明細書ではまた、外科用器具動作中の組織の安定特性、クリープ特性、及び粘弾性特性を決定するセンサデータの時間依存性評価のための方法、デバイス、及びシステムも提供する。図１に示されるステープラーなどの外科用器具１０は、顎部の間隙の大きさ又は距離、発射電流、組織圧縮、組織によって覆われる顎部の量、アンビルひずみ、及びトリガ力などの動作パラメータを測定するために、多様なセンサを含むことができる。これらの検出された測定値は、外科用器具の自動制御のため、及びフィードバックを臨床医に提供するために重要である。
【０１５８】
図３０〜４９に関連して示される実施例は、間隙距離対時間、組織圧縮対時間、及びアンビルひずみ対時間などの様々な導出されたパラメータを測定するために用いられ得る。モータ電流は、図２４に関連して記載されるように電池２３０８と直列に電流センサ２３１２を用いて、図２５に示される電池２４０８と直列に電流センサ２４１２を用いて、又は図２９の電流センサ３０２６を用いて監視され得る。
【０１５９】
次に図５０に移ると、再使用されてもされなくてもよい、モータ駆動の外科用切断及び締結器具８０１０が示されている。モータ駆動の外科用切断及び締結器具８０１０は、図１〜２９に関連して記載されるモータ駆動の外科用切断及び締結器具１０と同様に構築及び装備される。図５０に示される実施例では、器具８０１０は、臨床医が把持し、操作し、作動させるように構成されたハンドル組立体８０１４を備えるハウジング８０１２を含む。ハウジング８０１２は、１つ又は２つ以上の外科的タスク又は処置を行うように構成された外科用エンドエフェクタ８３００が動作可能に結合されている、交換式シャフト組立体８２００に動作可能に取り付けるように構成されている。モータ駆動の外科用切断及び締結器具８０１０は、図１〜２９に関連して記載されるモータ駆動の外科用切断及び締結器具１０（図１〜４）と同様に構築及び装備されるので、簡潔かつ明瞭にするために、ここでは動作及び構造の詳細を繰り返さない。
【０１６０】
図５０に示されるハウジング８０１２は、外科用ステープルカートリッジ８３０４を中で動作可能に支持するように構成された、外科用切断及び締結デバイスを備えるエンドエフェクタ８３００を含む、交換式シャフト組立体８２００と接続されて示されている。ハウジング８０１２は、様々な大きさ及びタイプのステープルカートリッジを支持するように適合されたエンドエフェクタを含み、様々なシャフト長さ、大きさ、及びタイプなどを有する、交換式シャフト組立体と接続して使用するために、構成されてよい。加えて、ハウジング８０１２はまた、様々な外科的用途及び処置に関連して使用するために適合されたエンドエフェクタ構成に、例えば、高周波（ＲＦ）エネルギー、超音波エネルギー及び／又は運動などの他の運動及び形態のエネルギーを適用するように構成されている組立体を含めて、多様な他の交換式シャフト組立体と共に効果的に用いられてもよい。更に、エンドエフェクタ、シャフト組立体、ハンドル、外科用器具、及び／又は外科用器具システムは、任意の好適な締結具を利用して組織を締結することができる。例えば、中に着脱可能に格納された複数のファスナを備えるファスナカートリッジが、シャフト組立体のエンドエフェクタに着脱可能に挿入及び／又は装着され得る。
【０１６１】
図５０は、交換式シャフト組立体８２００が動作可能に結合された外科用器具８０１０を示している。図示の構成において、ハンドルハウジングは、臨床医に把持及び操作され得るピストルグリップ部分８０１９を形成する。ハンドル組立体８０１４は、その中に複数の駆動システムを動作可能に支持し、それら駆動システムは、ハンドル組立体に動作可能に取り付けられた交換式シャフト組立体の対応部分に、様々な制御運動を生成及び適用するように構成されている。トリガ８０３２は、これらの制御運動の様々を制御するために、ピストルグリップと動作可能に関連付けられる。
【０１６２】
続けて図５０を参照すると、交換式シャフト組立体８２００は、ステープルカートリッジ８３０４を中で動作可能に支持するように構成された細長いチャネル８３０２を備える、外科用エンドエフェクタ８３００を含む。エンドエフェクタ８３００は、細長いチャネル８３０２に対して枢動可能に支持されるアンビル８３０６を更に含んでもよい。
【０１６３】
本発明者らは、導出されたパラメータが、図５０に例示される器具などの外科用器具を制御するために、導出されたパラメータの基礎となる検出されたパラメータよりも更に有用であり得ることを見出した。導出されたパラメータの非限定的な実施例には、検出されたパラメータの変化率（例えば、顎部間隙距離）及び組織パラメータが漸近的な定常状態値に達するまでの経過時間（例えば、１５秒）が挙げられる。変化率などの導出されたパラメータは、測定精度を劇的に向上させ、更に、他の形では検出されたパラメータから直接に明らかでない情報も提供することから、特に有用である。例えば、インピーダンス（例えば、組織圧縮）変化率は、アンビルのひずみと組み合わされて、圧縮及び力を関係付けることができ、これにより、マイクロコントローラが、組織圧縮の量はもとより、組織タイプも決定することが可能になる。この実施例は一例に過ぎず、いずれの導出されたパラメータも、１つ又は２つ以上の検出されたパラメータと組み合わされて、組織タイプ（例えば、胃と肺）、組織の健康状態（石灰化と正常）、及び外科用デバイスの動作状態（例えば、掴持完了）に関するより正確な情報を提供することができる。異なる組織は、独自の粘弾性特性及び独自の変化率を有し、したがって、これら及び本明細書に記載される他のパラメータは、外科処置を監視し、自動的に調節するための有用なしるしとなる。
【０１６４】
図５２Ａ〜５２Ｅは、例示的な検出されたパラメータ及びそれから導出されたパラメータを示している。図５２Ａは、間隙距離の経時的変化を示している例示的なグラフであり、間隙とは、顎部間で、掴持された組織が占めている空間である。垂直（ｙ）軸が距離であり、水平（ｘ）軸が時間である。具体的には、図５０及び５１を参照すると、間隙距離８０４０は、エンドエフェクタのアンビル８３０６と細長いチャネル８３０２との間の距離である。開いた顎部位置では、時間０において、アンビル８３０６と細長い部材との間の間隙８０４０は、その最大距離にある。間隙８０４０の幅は、組織掴持中など、アンビル８３０６が閉じるにつれて減少する。組織は非一様な弾力性を有するため、間隙距離変化率は変動し得る。例えば、ある組織タイプは、急速な圧縮を初期に示し、結果としてより速い変化率となる。しかしながら、組織が持続的に圧縮されると、組織の粘弾性特性により、組織がそれ以上圧縮できなくなるまで変化率が減少し得、それ以上圧縮できなくなると、間隙距離は実質的に一定のままになる。組織がエンドエフェクタ８０４０のアンビル８３０６とステープルカートリッジ８３０４との間で圧搾されると、間隙は時間の経過と共に減少する。例えば、磁界センサ、ひずみゲージ、圧力センサ、力センサ、例えば渦電流センサなどの誘導センサ、抵抗センサ、容量センサ、光センサ、及び／又は任意の他の好適なセンサなど、図３０〜４９及び５５に関連して記載される１つ又は２つ以上のセンサは、図５２Ａにグラフで表されるように、アンビル８３０６とステープルカートリッジ８３０４との間の間隙距離「ｄ」を時間「ｔ」にわたって測定するように適合及び構成され得る。時間「ｔ」にわたる間隙距離「ｄ」の変化率は、図５２Ａに示される曲線の勾配であり、勾配＝Δｄ／Δｔである。
【０１６５】
図５２Ｂは、エンドエフェクタの顎部の発射電流を示している例示的なグラフである。垂直（ｙ）軸が電流であり、水平（ｘ）軸が時間である。本明細書で論じられるように、外科用器具及び／又は、図２１〜２９に示されるような、そのマイクロコントローラは、組織の掴持、切断、及び／又はステープル留めなど、様々な動作中に利用される電流を検出する電流センサを含み得る。例えば、組織の抵抗が増加すると、器具の電気モータは、組織を掴持、切断、及び／又はステープル留めするために、より多くの電流が必要になり得る。反対に、抵抗が減少すると、電気モータは、組織を掴持、切断、及び／又はステープル留めするために、より少ない電流が必要になり得る。結果として、発射電流は、組織の抵抗の近似として使用することができる。検出された電流は、単独で又はより好ましくは他の測定と組み合わせて使用して、標的組織に関するフィードバックを提供することができる。依然として図５２Ｂを参照すると、ステープル留めなど、いくつかの動作中、発射電流は、時間０にて初期に高いが、時間の経過と共に減少する。他のデバイスの動作中、増大する機械負荷に打ち勝つために、モータがより多くの電流を引き出す場合、電流は時間の経過と共に増加し得る。加えて、発射電流の変化率は、組織がある状態から別の状態に遷移中であることのインジケータとして使用することができる。したがって、発射電流及び、とりわけ、発射電流の変化率は、デバイス動作を監視するために使用することができる。ナイフが組織を切り進むと、発射電流は時間の経過と供に減少する。切断されていく組織が、組織の特性又はナイフ８３０５（図５１）の鋭さに起因してより大きい又はより小さい抵抗をもたらす場合、発射電流の変化率は変動し得る。切断条件が変動すると、モータによってなされる仕事は変動し、その結果、発射電流が時間の経過と共に変動する。電流センサは、図５２Ｂにグラフで表されるように、ナイフ８３０５が発射している間、発射電流を時間と共に測定するために用いられ得る。例えば、モータ電流は、図２４に関連して記載されるように電池２３０８と直列に電流センサ２３１２を用いて、図２５に示される電池２４０８と直列に電流センサ２４１２を用いて、又は図２９に示される電流センサ３０２６を用いて監視され得る。電流センサ２３１２、２３１４、３０２６は、図５２Ｂにグラフで表されるように、モータ発射電流「ｉ」を時間「ｔ」にわたって測定するように適合及び構成され得る。時間「ｔ」にわたる発射電流「ｉ」の変化率は、図５２Ｂに示される曲線の勾配であり、勾配＝Δｉ／Δｔである。
【０１６６】
図５２Ｃは、インピーダンスの経時的変化の例示的なグラフである。垂直（ｙ）軸がインピーダンスであり、水平（ｘ）軸が時間である。時間０においてインピーダンスは低いが、操作（例えば、掴持及びステープル留め）をうけて組織の圧力が増加すると、時間と共に上昇する。エンドエフェクタ８０４０のアンビル８３０６とステープルカートリッジ８３０４との間の組織が、ナイフによって断絶される、又はエンドエフェクタ８０４０のアンビル８３０６とステープルカートリッジ８３０４との間に位置する電極間でＲＦエネルギーを使用して封着されるため、変化率は時間と共に変動する。例えば、組織が切断されるにつれ、電気インピーダンスは上昇し、組織がナイフによって完全に断絶されると無限大に達する。また、エンドエフェクタ８０４０が、ＲＦエネルギー源に連結された電極を含む場合も、エンドエフェクタ８０４０のアンビル８３０６とステープルカートリッジ８３０４との間の組織を通してエネルギーが送達されると、組織の電気インピーダンスは上昇する。組織を通るエネルギーが組織内の水分を蒸発させることによって組織を乾燥させるので、電気インピーダンスは上昇する。最終的に、好適な量のエネルギーが組織に送達されると、インピーダンスは非常に高い値まで、又は組織が断絶される場合は無限大まで、上昇する。加えて、図５２Ｃに示されるように、異なる組織は、圧縮率など、組織を区別する独自の圧縮特性を有し得る。組織インピーダンスは、第１の顎部材９０１４と第２の顎部材９０１６との間に把持される組織を通して副治療的なＲＦ電流を駆動することによって測定され得る。１つ又は２つ以上の電極は、アンビル８３０６及びステープルカートリッジ８３０４のいずれか又は両方の上に位置付けられ得る。アンビル８３０６とステープルカートリッジ８３０４との間にある組織の組織圧縮／インピーダンスは、図５２Ｃにグラフで表されるように時間と共に測定され得る。例えば、磁界センサ、ひずみゲージ、圧力センサ、力センサ、例えば渦電流センサなどの誘導センサ、抵抗センサ、容量センサ、光センサ、及び／又は任意の他の好適なセンサなど、図３０〜４９及び５５に関連して記載されるセンサは、組織圧縮／インピーダンスを測定するように適合及び構成され得る。センサは、図５２Ｃにグラフで表されるように、組織インピーダンス「Ｚ」を時間「ｔ」にわたって測定するように適合及び構成され得る。時間「ｔ」にわたる組織インピーダンス「Ｚ」の変化率は、図７８Ｃに示される曲線の勾配であり、勾配＝ΔＺ／Δｔである。
【０１６７】
図５２Ｄは、アンビル８３０６（図５０、５１）のひずみの経時的変化の例示的なグラフである。垂直（ｙ）軸がひずみであり、水平（ｘ）軸が時間である。例えば、ステープル留め中、アンビル８３０６のひずみは初期に大きいが、組織が定常状態に達し、より小さい圧力をアンビル８３０６に及ぼすようになると、減少する。アンビル８３０６のひずみの変化率は、アンビル８３０６とステープルカートリッジ８３０４との間に把持された組織に加えられる圧力又はひずみを測定するようにアンビル８３０６及びステープルカートリッジ８３０４（図５０、５１）のいずれか又は両方の上に位置付けられる圧力センサ又はひずみゲージによって測定され得る。アンビル８３０６のひずみは、図５２Ｄにグラフで表されるように時間と共に測定され得る。時間「ｔ」にわたるひずみ「Ｓ」の変化率は、図５２Ｄに示される曲線の勾配であり、勾配＝ΔＳ／Δｔである。
【０１６８】
図５２Ｅは、トリガ力の経時的変化の例示的なグラフである。垂直（ｙ）軸がトリガ力であり、水平（ｘ）軸が時間である。特定の実施例では、トリガ力は漸進的であり、臨床医に触覚フィードバックを提供する。したがって、時間０において、トリガ８０２０（図５０）の圧力はその最低値にあり得、トリガ圧力は、動作（例えば、掴持、切断、又はステープル留め）の完了まで増加し得る。トリガ力の変化率は、アンビル８３０６とステープルカートリッジ８３０４との間に把持された組織を通してナイフ８３０５（図５１）を駆動するために必要な力を測定するように器具８０１０（図５０）のハンドル８０１９のトリガ８３０２上に位置付けられる圧力センサ又はひずみゲージによって測定され得る。トリガ８０３２の力は、図５２Ｅにグラフで表されるように時間と共に測定され得る。時間「ｔ」にわたるひずみトリガ力「Ｆ」の変化率は、図５２Ｅに示される曲線の勾配であり、勾配＝ΔＦ／Δｔである。
【０１６９】
例えば、胃組織及び肺組織は、これらの組織が類似の厚さを有し得、また肺組織が石灰化した場合に類似の圧縮特性を有し得るとしても、区別することができる。胃組織及び肺組織は、顎部間隙距離、組織圧縮、加えられた力、組織接触面積、圧縮の変化率、及び顎部間隙の変化率を分析することによって見分けることができる。例えば、図５３は、様々な組織の組織圧力「Ｐ」対組織変位のグラフを示している。垂直（ｙ）軸が組織圧力であり、水平（ｘ）軸が組織変位である。組織圧力が０．３４〜０．６９メガパスカル（ＭＰａ）（５０〜１００ポンド／平方インチ（ｐｓｉ））などの既定の閾値に達したとき、組織変位の量、及び閾値に到達する前の組織変位率を使用して、組織を区別することができる。例えば、血管組織は、結腸、肺、又は胃の組織よりも小さい組織変位及び速い変化率で既定の圧力閾値に到達する。加えて、血管組織の変化率（変位に対する組織圧力）は、閾値０．３４〜０．６９ＭＰａ（５０〜１００ｐｓｉ）においてほぼ漸近的であるが、結腸、肺、及び胃は、閾値０．３４〜０．６９ＭＰａ（５０〜１００ｐｓｉ）において漸近的ではない。理解されるであろうが、例えば、０．００６９〜６．９ＭＰａ（１〜１０００ｐｓｉ）、より好ましくは０．０６９〜３．４ＭＰａ（１０〜５００ｐｓｉ）、及びより好ましくは依然として０．３４〜０．６９ＭＰａ（５０〜１００ｐｓｉ）など、任意の圧力閾値が使用され得る。加えて、類似の粘弾性特性を有する組織タイプの更なる解決を提供するために、複数の閾値又は漸進的な閾値が使用され得る。
【０１７０】
圧縮変化率はまた、組織が「正常」であるか否か、又は石灰化など、異常が存在するか否かをマイクロコントローラで判定することも可能にし得る。例えば、図５４を参照すると、石灰化肺組織の圧縮は、正常な肺組織の圧縮とは異なる曲線に従う。したがって、組織変位及び組織変位の変化率は、石灰化肺組織を診断し、及び／又はそれを正常な肺組織と区別するために使用することができる。
【０１７１】
加えて、特定の検出された測定値は、追加の知覚入力から利益を受けることがある。例えば、顎部間隙の場合、顎部が組織によってどのくらい覆われているかを知れば、間隙測定をより有用かつ正確にすることができる。顎部の小部分が組織によって覆われている場合、組織圧縮は、顎部全体が組織で覆われている場合よりも小さいように見えることがある。したがって、顎部被覆量は、組織圧縮及び他の検出されたパラメータを分析するとき、マイクロコントローラによって考慮され得る。
【０１７２】
特定の状況では、経過時間もまた、重要なパラメータであり得る。検出されたパラメータと共に経過時間を測定すること及び微分係数パラメータ（例えば、変化率）は、更なる有用な情報をもたらす。例えば、設定期間（例えば、５秒）後に顎部間隙の変化率が一定のままである場合、このパラメータは漸近値に達している可能性がある。
【０１７３】
変化率情報はまた、いつ定常状態に達したのかを判定し、プロセスの次の工程に信号を送るためにも有用である。例えば、掴持中、組織圧縮が定常状態に達すると、例えば、設定期間後に有意な変化率が発生しないと、マイクロコントローラは、ステープル発射など、動作の次の工程を開始するよう臨床医に警告する信号をディスプレイに送信し得る。あるいは、マイクロコントローラは、定常状態に達したら、動作の次の工程（例えば、ステープル発射）を自動的に開始するように、プログラムされ得る。
【０１７４】
同様に、インピーダンスの変化率は、アンビルのひずみと組み合わされて、力及び圧縮を関係付けることができる。変化率により、デバイスは、単に圧縮値を測定することが可能になるというよりはむしろ、組織タイプを決定することが可能になるであろう。例えば、胃及び肺は、ときに類似の厚さを有し、また肺が石灰化した場合に類似の圧縮特性さえも有する。
【０１７５】
１つ又は２つ以上の検出されたパラメータと導出されたパラメータの組み合わせは、組織タイプ及び組織の健康状態のより信頼できかつ正確な評価をもたらし、より効果的なデバイス監視、制御、及び臨床医へのフィードバックを可能にする。
【０１７６】
次に図５５に移ると、エンドエフェクタ９０１２は、外科用器具８０１０（図５０）と共に動作して間隙距離対時間、組織圧縮対時間、及びアンビルひずみ対時間などの様々な導出されたパラメータを測定するように適合され得るエンドエフェクタ８３００（図５０）の一態様である。したがって、図５５に示されるエンドエフェクタ９０１２は、エンドエフェクタ９０１２及び／又はエンドエフェクタ９０１２によって補足される組織切片に関連付けられる１つ又は２つ以上のパラメータ又は特性を測定するように構成されている１つ又は２つ以上のセンサを含み得る。図５５に示される実施例では、エンドエフェクタ９０１２は、第１のセンサ９０２０及び第２のセンサ９０２６を備える。様々な実施例では、例えば、第１のセンサ９０２０及び／又は第２のセンサ９０２６は、例えば磁界センサなどの磁気センサ、ひずみゲージ、圧力センサ、力センサ、例えば渦電流センサなどの誘導センサ、抵抗センサ、容量センサ、光センサ、及び／又はエンドエフェクタ９０１２の１つ又は２つ以上のパラメータを測定するための任意の他の好適なセンサを備えてもよい。
【０１７７】
特定の例では、第１のセンサ９０２０及び／又は第２のセンサ９０２６は、例えば、第１の顎部材９０１４に埋め込まれ、かつ第２の顎部材９０１６及び／又はステープルカートリッジ９０１８に埋め込まれた磁石９０２４によって生成される磁界を検出するように構成されている磁界センサを備えてもよい。検出された磁界の強度は、例えば、顎部材９０１４と９０１６との間に位置する組織の厚さ及び／又は食込みの完全さに相当してもよい。特定の例では、第１のセンサ９０２０及び／又は第２のセンサ９０２６は、掴持後状態の間のアンビル９０１４におけるひずみの大きさを測定するように構成された、例えば微小ひずみゲージなどのひずみゲージを備えてもよい。ひずみゲージは、ひずみの大きさに伴って大きさが変動する電気信号を提供する。
【０１７８】
いくつかの態様では、例えば第１のセンサ９０２０及び／又は第２のセンサ９０２６など、エンドエフェクタ９０１２の１つ又は２つ以上のセンサは、顎部材９０１４と９０１６との間に圧縮された組織が存在することによって生成される圧力を検出するように構成されている圧力センサを備えてもよい。いくつかの実施例では、例えば第１のセンサ９０２０及び／又は第２のセンサ９０２６など、エンドエフェクタ９０１２の１つ又は２つ以上のセンサは、顎部材９０１４と９０１６との間に位置する組織切片のインピーダンスを検出するように構成されている。検出されたインピーダンスは、顎部材９０１４と９０１６との間に位置する組織の厚さ及び／又は完全さを示してもよい。
【０１７９】
一態様では、例えば第１のセンサ９０１２など、エンドエフェクタ９０１２のセンサのうちの１つ又は２つ以上は、アンビル９０１４と第２の顎部材９０１６との間の間隙９０２２を測定するように構成されている。特定の例では、間隙９０２２は、顎部材９０１４と９０１６との間に掴持された組織切片の厚さ及び／又は圧縮率を表すものであり得る。少なくとも１つの実施例では、間隙９０２２は、顎部材９０１４と９０１６との間に掴持された組織切片の厚さと等しい、又は実質的に等しいものであり得る。一実施例では、例えば第１のセンサ９０２０など、エンドエフェクタ９０１２のセンサのうちの１つ又は２つ以上は、第２の顎部材９０１６によって、かつ／又はアンビル９０１４と第２の顎部材９０１６との間に掴持された組織によって、アンビル９０１４に対して及ぼされる１つ又は２つ以上の力を測定するように構成されている。アンビル９０１４に対して及ぼされる力は、顎部材９０１４と９０１６との間に補足された組織切片によって経験される組織圧縮を表すものであり得る。一実施形態では、アンビル９０１４と第２の顎部材９０１６との間の間隙９０２２は、磁界センサをアンビル９０１４上に位置付け、磁石を第２の顎部材９０１６上に位置付けることによって測定され得、間隙９０２２は、磁界センサによって検出される信号に比例し、信号は、磁石と磁界センサとの間の距離に比例する。磁界センサ及び磁石の位置は、磁界センサが第２の顎部材９０１６上に位置付けられ、磁石がアンビル９０１４上に配置されるように、交換されてもよいことは理解されるであろう。
【０１８０】
例えば第１のセンサ９０２０及び／又は第２のセンサ９０２６など、センサのうちの１つ又は２つ以上は、掴持動作中にリアルタイムに測定されてよい。外科用器具９０１０の操作者の手動入力をリアルタイムに評価することを目的とした１つ又は２つ以上のアルゴリズム及び／又はルックアップテーブルを選択するために、リアルタイム測定は、時間基準の情報が、例えば、プロセッサによって分析され、使用されることを可能にする。更に、操作者が手動入力を校正して所望の出力を生成する手助けをするために、リアルタイムのフィードバックを操作者に提供することができる。
【０１８１】
本明細書に以下に記載されるように、ここでは本開示を様々な実施例及びかかる実施例の組み合わせに関連して説明する。
１．一実施例は、少なくとも１つのプロセッサである器具と関連付けられる少なくとも１つのパラメータを測定する少なくとも１つのセンサと、プロセッサと動作可能に関連付けられるメモリと、を備え、メモリが機械実行可能命令を含み、機械実行可能命令がプロセッサによって実行されたとき、プロセッサが、少なくとも１つのセンサを既定の期間にわたって監視し、測定されたパラメータの変化率を決定する、電動外科用切断及びステープル留め器具を提供する。
２．別の実施例は、第１の顎部材と、第２の顎部材と、を備える、エンドエフェクタ、を備え、第１及び第２の顎部材の少なくとも一方が他方の顎部材に対して移動可能であり、少なくとも１つのセンサが第１及び第２の顎部材の少なくとも一方の上に位置付けられている、実施例１に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具を提供する。
３．別の実施例は、第１の顎部材上に位置付けられる磁石と、磁界センサと、を更に備え、磁界センサがプロセッサに結合され、プロセッサが、磁界センサから受信される信号に基づいて第１の顎部材と第２の顎部材との間の間隙距離を決定するように構成され、磁界センサからの信号が磁石と磁界センサとの間の間隙距離に比例し、プロセッサが、間隙距離を既定の期間にわたって監視して、既定の期間にわたる間隙の変化率を決定するように構成されている、実施例２に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具を提供する。
４．別の実施例は、第１又は第２の顎部材の少なくとも一方で画定されるナイフチャネルであって、チャネルが、それに沿ってナイフを並進させるように構成されている、ナイフチャネルと、ナイフチャネルに沿って並進するように構成されているナイフと、ナイフをナイフチャネルに沿って前進及び後退させるようにナイフに動作可能に結合されているモータと、モータがナイフを前進させて、第１の顎部材と第２の顎部材との間に把持された組織を切断する間、モータの電流引き出しを測定するように構成されている電流センサと、を更に備え、プロセッサが、電流センサからの信号を既定の期間にわたって受信するように構成され、信号が、組織を通してナイフを前進させる間のモータの電流引き出しを表すものであり、プロセッサが、モータが既定の期間にわたって組織を通してナイフを前進させる間、モータの電流引き出しの変化率を決定するように構成されている、実施例２又は３に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具を提供する。
５．別の実施例は、第１の顎部材と第２の顎部材との間に把持された組織の圧縮を測定するように第１又は第２の顎部材の少なくとも一方の中に位置付けられる力センサを更に備え、プロセッサが、力センサからの信号を既定の期間にわたって受信するように構成され、信号が、組織圧縮を表すものであり、プロセッサが、組織圧縮の変化率を既定の期間にわたって決定するように構成されている、実施例２〜４のいずれか一例に記載の電動外科用器具を提供する。
６．別の実施例は、第１の顎部材と第２の顎部材との間に把持された組織を通して低いエネルギーレベルのＲＦ信号を駆動させて組織の電気インピーダンスを測定するように構成されている副治療的な高周波（ＲＦ）エネルギー源に結合される少なくとも１つの電極を更に備え、プロセッサが、少なくとも１つの電極からの信号を既定の期間にわたって受信するように構成され、信号が、組織インピーダンスを表すものであり、プロセッサが、組織インピーダンスの変化率を既定の期間にわたって決定するように構成されている、実施例２〜５のいずれか一例に記載の電動外科用器具を提供する。
７．別の実施例は、組織が第１の顎部材と第２の顎部材との間に把持されるとき、顎部材のひずみを測定するように第１又は第２の顎部材のうちの移動可能な顎部材の中に位置付けられるひずみゲージを更に備え、プロセッサが、ひずみゲージからの信号を既定の期間にわたって受信するように構成され、信号が、移動可能な顎部材のひずみを表すものであり、プロセッサが、ひずみの変化率を既定の期間にわたって決定するように構成されている、実施例２〜６のいずれか一例に記載の電動外科用器具を提供する。
８．別の実施例は、ハンドルと、ハンドルに対して移動可能なトリガと、移動可能なトリガ上に位置付けられる圧力センサ又はひずみゲージと、を備え、プロセッサが、ひずみゲージからの信号を既定の期間にわたって受信するように構成され、信号が、移動可能なトリガに加えられた力を表すものであり、プロセッサが、力の変化率を既定の期間にわたって決定するように構成されている、実施例１〜７のいずれか一例に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具を提供する。
９．更に別の実施例は、第１の顎部材と、第２の顎部材と、を備える、エンドエフェクタであって、第１及び第２の顎部材の少なくとも一方が他方の顎部材に対して移動可能であり、少なくとも１つのセンサが第１及び第２の顎部材の少なくとも一方の上に位置付けられる、エンドエフェクタと、第１又は第２の顎部材の少なくとも一方の中に位置付けられる圧力センサ又はひずみゲージと、少なくとも１つのプロセッサと、プロセッサと動作可能に関連付けられるメモリと、を備え、メモリが機械実行可能命令を含み、機械実行可能命令がプロセッサによって実行されたとき、プロセッサが、第１の顎部材と第２の顎部材との間に把持された組織に加えられる圧力を監視し、第１の顎部材と第２の顎部材との間に把持された組織のタイプを組織圧力測定に基づいて決定する、電動外科用切断及びステープル留め器具を提供する。
１０．別の実施例は、プロセッサが、第１の軸に沿って及び第２の軸に沿って組織圧力を測定することで組織変位を決定するように構成され、第１及び第２の軸が互いに対して横断している、実施例９に記載の電動外科用器具を提供する。
１１．別の実施例は、組織圧力が既定の閾値に達したとき、組織変位の量、及び閾値に到達する前の組織変位率が、組織タイプを区別する、実施例１０に記載の電動外科用器具を提供する。
１２．別の実施例は、プロセッサが、複数の閾値又は漸進的な閾値に基づいて組織変位を決定して、類似の粘弾性特性を有する組織タイプのより高精度な解決を提供するように構成されている、実施例１０又は１１に記載の電動外科用器具を提供する。
１３．更に別の実施例は、第１の顎部材と、第２の顎部材と、を備える、エンドエフェクタであって、第１及び第２の顎部材の少なくとも一方が他方の顎部材に対して移動可能であり、少なくとも１つのセンサが第１及び第２の顎部材の少なくとも一方の上に位置付けられる、エンドエフェクタと、第１又は第２の顎部材の少なくとも一方の中に位置付けられる圧力センサ又はひずみゲージと、第１の顎部材と第２の顎部材との間の間隙距離を測定する間隙センサと、少なくとも１つのプロセッサと、プロセッサと動作可能に関連付けられるメモリと、を備え、メモリが機械実行可能命令を含み、機械実行可能命令がプロセッサによって実行されたとき、プロセッサが、第１の顎部材と第２の顎部材との間に把持された組織に加えられる圧力を監視し、第１の顎部材と第２の顎部材との間の間隙距離を監視し、第１の顎部材と第２の顎部材との間に把持された組織のタイプを組織圧力及び間隙距離の測定に基づいて決定する、電動外科用切断及びステープル留め器具を提供する。
１４．別の実施例は、第１の顎部材と第２の顎部材との間に把持された組織の量を決定するために圧力測定値及び間隙距離測定値がプロセッサによって使用される、実施例１３に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具を提供する。
１５．別の実施例は、第１及び第２の顎部材の小部分が組織によって覆われているとき、プロセッサが、組織圧縮測定値を補正するように構成されている、実施例１４に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具を提供する。
１６．別の実施例は、プロセッサが、微分係数パラメータを決定するために経過時間を圧力測定値及び間隙距離測定値と組み合わせて決定するように構成されている、実施例１４又は１５に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具を提供する。
１７．別の実施例は、プロセッサが、設定期間後に変化率が一定のままであるとき、測定されたパラメータが漸近値に達していると決定するように構成されている、実施例１６に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具を提供する。
１８．別の実施例は、いつ定常状態に達したのかを判定し、その結果、プロセスの次の工程に信号を送るために、プロセッサが変化率情報を用いる、実施例１６又は１７に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具を提供する。
１９．別の実施例は、プロセッサが、プロセスの次の工程を開始するよう器具のユーザに警告する信号をディスプレイに送信するように構成されているか、又はプロセッサが、定常状態に達したら、プロセスの次の工程を自動的に開始するように構成されている、実施例１８に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具を提供する。
２０．別の実施例は、プロセッサが、インピーダンスの変化率を第１及び第２の顎部材の少なくとも一方のひずみと組み合わせて力及び圧縮を関係付けるように構成されている、実施例１６〜１９のいずれか一例に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具を提供する。
【０１８２】
様々な実施例によれば、本明細書に記載する外科用器具は、様々なセンサに結合された１つ又は２つ以上のプロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ）を備えてもよい。それに加えて、プロセッサに対して、記憶装置（動作論理を有する）及び通信インターフェースが互いに結合されている。
【０１８３】
上述したように、センサは、外科用デバイスと関連付けられたデータを検出し収集するように構成されてもよい。プロセッサは、センサから受信したセンサデータを処理する。
【０１８４】
プロセッサは、動作論理を実行するように構成されてもよい。プロセッサは、当該技術分野で知られている多数のシングル又はマルチコアプロセッサのうち任意の１つであってもよい。記憶装置は、動作論理の永久及び一時（ワーキング）コピーを格納するように構成された、揮発性及び不揮発性記憶媒体を備えてもよい。
【０１８５】
様々な態様では、動作論理は、初期の処理を行い、アプリケーションをホストするコンピュータにデータを送信して、命令を判断し生成するように構成されてもよい。これらの実施例の場合、動作論理は、ホストコンピュータから情報を受信し、ホストコンピュータにフィードバックを提供するように更に構成されてもよい。代替実施例では、動作論理は、情報を受信し、フィードバックを判断する際のより大きな役割を負うように構成されてもよい。いずれの場合も、それ自体で判断するか、ホストコンピュータからの命令に応答するかに関わらず、動作論理は、ユーザに対するフィードバックを制御し提供するように更に構成されてもよい。
【０１８６】
様々な態様では、動作論理は、プロセッサの命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）によってサポートされた命令の形で、又は高水準言語の形で実装され、サポートされたＩＳＡにコンパイルされてもよい。動作論理は、１つ又は２つ以上の論理ユニット又はモジュールを含んでもよい。動作論理は、オブジェクト指向の方式で実装されてもよい。動作論理は、マルチタスキング及び／又はマルチスレッド方式で実行されるように構成されてもよい。他の実施例では、動作論理は、ゲートアレイなどのハードウェアの形で実装されてもよい。
【０１８７】
様々な態様では、通信インターフェースは、周辺装置とコンピューティングシステムとの間の通信を容易にするように構成されてもよい。通信は、ユーザの身体部位の位置、姿勢、及び／又は運動データと関連付けられる、収集された生体データをホストコンピュータに送信すること、並びに触覚フィードバックと関連付けられるデータをホストコンピュータから周辺装置に送信することを含んでもよい。様々な実施例では、通信インターフェースは、有線又は無線通信インターフェースであってもよい。有線通信インターフェースの一例としては、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）インターフェースが挙げられ得るが、それに限定されない。無線通信インターフェースの一例としては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈインターフェースが挙げられ得るが、それに限定されない。
【０１８８】
様々な態様の場合、プロセッサは、動作論理と共にパッケージ化されてもよい。様々な実施例では、プロセッサは、動作論理と共にパッケージ化されてＳｉＰを形成してもよい。様々な実施例では、プロセッサは、同じダイ上で動作論理と一体化されてもよい。様々な実施例では、プロセッサは、動作論理と共にパッケージ化されてシステムオンチップ（ＳｏＣ）を形成してもよい。
【０１８９】
様々な態様が、本明細書において、プロセッサによって実行されているソフトウェア、プログラムモジュール、及び／又はエンジンなど、コンピュータ実行可能命令の一般的文脈で記載されていることがある。一般に、ソフトウェア、プログラムモジュール、及び／又はエンジンは、特定の動作を行うか、又は特定の抽象データタイプを実装するように構成された任意のソフトウェア要素を含む。ソフトウェア、プログラムモジュール、及び／又はエンジンは、特定のタスクを行うか、又は特定の抽象データタイプを実装する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含むことができる。ソフトウェア、プログラムモジュール、及び／又はエンジンコンポーネント並びに技術の実装例は、コンピュータ可読媒体のいくつかの形態にわたって格納及び／又は送信されてもよい。これに関して、コンピュータ可読媒体は、コンピューティングデバイスが情報を格納しアクセスできるように使用可能な、任意の入手可能な媒体であることができる。いくつかの実施例はまた、通信ネットワークを通して結合された１つ又は２つ以上の遠隔処理デバイスによって動作が行われる、分散コンピューティング環境で実施されてもよい。分散コンピューティング環境では、ソフトウェア、プログラムモジュール、及び／又はエンジンは、メモリ記憶デバイスを含むローカル及び遠隔両方のコンピュータ記憶媒体に配置されてもよい。情報とプロセッサによって実行される命令とを格納するため、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又は他の動的記憶デバイスなどのメモリが用いられてもよい。メモリはまた、プロセッサによって命令が実行される間、一時変数又は他の中間情報を格納するために使用されてもよい。
【０１９０】
いくつかの態様は、様々な動作を行う機能コンポーネント、ソフトウェア、エンジン、及び／又はモジュールを備えるものとして例示され記載されることがあるが、かかるコンポーネント又はモジュールは、１つ又は２つ以上のハードウェアコンポーネント、ソフトウェアコンポーネント、及び／又はそれの組み合わせによって実現されてもよいことを認識することができる。機能コンポーネント、ソフトウェア、エンジン、及び／又はモジュールは、例えば、論理デバイス（例えば、プロセッサ）によって実行される論理（例えば、命令、データ、及び／又はコード）によって実装されてもよい。かかる論理は、１つ又は２つ以上のタイプのコンピュータ可読記憶媒体上の論理デバイスに内部又は外部で格納されてもよい。他の実施例では、ソフトウェア、エンジン、及び／又はモジュールなどの機能コンポーネントは、プロセッサ、マイクロプロセッサ、回路、回路素子（例えば、トランジスタ、抵抗、コンデンサ、インダクタなど）、集積回路、ＡＳＩＣ、ＰＬＤ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ、論理ゲート、レジスタ、半導体素子、チップ、マイクロチップ、チップセットなどを含んでもよい、ハードウェア要素によって実装されてもよい。
【０１９１】
ソフトウェア、エンジン、及び／又はモジュールの例としては、ソフトウェアコンポーネント、プログラム、アプリケーション、コンピュータプログラム、アプリケーションプログラム、システムプログラム、機械プログラム、オペレーティングシステムソフトウェア、ミドルウェア、ファームウェア、ソフトウェアモジュール、ルーチン、サブルーチン、機能、方法、手順、ソフトウェアインターフェース、アプリケーションプログラムインターフェース（ＡＰＩ）、命令セット、コンピューティングコード、コンピュータコード、コードセグメント、コンピュータコードセグメント、語、値、記号、又はそれらの任意の組み合わせが挙げられ得る。一実施例がハードウェア要素及び／又はソフトウェア要素を使用して実装されているか否かの判断は、所望の計算率、電力レベル、耐熱性、処理サイクル予算、入力データレート、出力データレート、メモリリソース、データバス速度、及び他の設計又は性能上の制約など、任意の数の要因に従って変動することがある。
【０１９２】
本明細書に記載するモジュールのうちの１つ又は２つ以上は、ファームウェア、ソフトウェア、ハードウェア、又はそれらの任意の組合わせとして実装される１つ又は２つ以上の組込みアプリケーションを含んでもよい。本明細書に記載するモジュールのうちの１つ又は２つ以上は、ソフトウェア、プログラム、データ、ドライバ、アプリケーションＡＰＩなど、様々な実行可能モジュールを含んでもよい。ファームウェアは、コントローラのメモリ、及び／又はビットマスクされたＲＯＭ又はフラッシュメモリ内など、不揮発性メモリ（ＮＶＭ）を含んでもよいコントローラに格納されてもよい。様々な実現形態では、ファームウェアをＲＯＭに格納することで、フラッシュメモリが保存されてもよい。ＮＶＭは、例えば、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ、又はダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、ダブルデータレートＤＲＡＭ（ＤＤＲＡＭ）、及び／若しくは同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）などの電池バックアップ式ＲＡＭを含む、他のタイプのメモリを含んでもよい。
【０１９３】
いくつかの例では、様々な態様は、製品として実現されてもよい。製品は、１つ又は２つ以上の実施例の様々な動作を行うための論理、命令、及び／又はデータを格納するように構成されたコンピュータ可読記憶媒体を含んでもよい。様々な実施例では、例えば、製品は、汎用プロセッサ又は特定用途向けプロセッサによって実行されるのに好適な、コンピュータプログラム命令を含む磁気ディスク、光学ディスク、フラッシュメモリ、又はファームウェアを含んでもよい。しかしながら、実施例は、この文脈に限定されない。
【０１９４】
本明細書に開示する実施例に関連して記載される様々な機能的要素、論理ブロック、モジュール、及び回路素子の機能は、処理装置によって実行されるソフトウェア、制御モジュール、論理、及び／又は論理モジュールなど、コンピュータ実行可能命令の一般的文脈で実装されてもよい。一般に、ソフトウェア、制御モジュール、論理、及び／又は論理モジュールは、特定の動作を行うように構成された任意のソフトウェア要素を含む。ソフトウェア、制御モジュール、論理、及び／又は論理モジュールは、特定のタスクを行うか又は特定の抽象データ型を実現する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを含んでもよい。ソフトウェア、制御モジュール、論理、並びに／又は論理モジュール及び技術の実装例は、何らかの形態のコンピュータ可読媒体に格納され、かつ／又はそれを介して伝達されてもよい。これに関して、コンピュータ可読媒体は、コンピューティングデバイスが情報を格納しアクセスできるように使用可能な、任意の入手可能な媒体であることができる。いくつかの実施例はまた、通信ネットワークを通して結合された１つ又は２つ以上の遠隔処理デバイスによって動作が行われる、分散コンピューティング環境で実施されてもよい。分散コンピューティング環境では、ソフトウェア、制御モジュール、論理、及び／又は論理モジュールは、メモリ記憶デバイスを含むローカル及び遠隔両方のコンピュータ記憶媒体に配置されてもよい。
【０１９５】
それに加えて、本明細書に記載される態様は例示的な実現形態を示すものであり、機能要素、論理ブロック、モジュール、及び回路素子は、記載される実施例と矛盾しない他の様々な方式で実装されてもよいことが理解されるべきである。更に、かかる機能要素、論理ブロック、モジュール、及び回路素子によって実施される動作は、所与の実装例に対して結合及び／又は分離されてもよく、より多数若しくはより少数の構成要素又はモジュールによって行われてもよい。本開示を読むことによって当業者には明白となるように、本明細書に記載し例示される個々の実施例はそれぞれ、本開示の範囲から逸脱することなく、他のいくつかの態様のいずれかの特性から容易に分離されるか、又はそれらの特性と組み合わされてもよい、別個の構成要素及び特徴を有する。説明したいずれの方法も、説明した事象の順序で、又は論理的に可能な他の任意の順序で実施することができる。
【０１９６】
特筆すべきこととして、「一実施例」又は「ある実施例」に対するあらゆる言及は、その実施例に関連して記載する特定の特性、構造、又は特徴が少なくとも１つの実施例に含まれることを意味する。「一実施例では」、又は「一態様では」という句が本明細書に出現するが、これは必ずしも同じ実施例を指すものではない。
【０１９７】
特段の具体的な規定がない限り、「処理する（processing）」、「算定する（computing）」、「計算する（calculating）」、「判断する（determining）」などの用語は、レジスタ及び／又はメモリ内の物理量（例えば、電子）として表されるデータを、メモリ、レジスタ、又は他のかかる情報記憶装置、送信、若しくは表示デバイス内の物理量として同様に表される他のデータへと操作及び／又は変換する、汎用プロセッサ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ又は他のプログラマブル論理デバイス、離散的なゲート若しくはトランジスタ論理、離散的なハードウェア構成要素、又は本明細書に記載した機能を実施するように設計されたそれらの任意の組み合わせなど、コンピュータ若しくはコンピューティングシステム、又は類似の電子コンピューティングデバイスの動作及び／又はプロセスを指すものであると理解されてもよい。
【０１９８】
特筆すべきこととして、いくつかの態様は、「結合された」及び「接続された」という表現を、それらの派生語と共に使用して記載されることがある。これらの用語は、互いに同義語であることは意図されない。例えば、いくつかの態様は、２つ以上の要素が互いに直接物理的又は電気的に接触していることを示すため、「接続された」及び／又は「結合された」という用語を使用して記載されることがある。しかしながら、「結合された」という用語はまた、２つ以上の要素が互いに直接接触はしないが、依然として互いに協働又は相互作用することを意味することがある。例えば、ソフトウェア要素に関して、「結合された」という用語は、インターフェース、メッセージインターフェース、ＡＰＩ、交換メッセージなどを指すことがある。
【０１９９】
本明細書に参照により組み込まれると言及されたいかなる特許、刊行物、又は他の開示内容も、全体的に又は部分的に、組み込まれた内容が現行の定義、見解、又は本開示に記載された他の開示内容とあくまで矛盾しない範囲でのみ本明細書に組み込まれることを認識されたい。それ自体、また必要な範囲で、本明細書に明瞭に記載される開示内容は、参照により本明細書に組み込まれるあらゆる矛盾する記載に優先するものとする。参照により本明細書に組み込まれるものとするが、既存の定義、記載、又は本明細書に記載される他の開示文献と矛盾する任意の文献、又はそれらの部分は、援用文献と既存の開示内容との間に矛盾が生じない範囲においてのみ組み込まれるものとする。
【０２００】
本開示は、従来の内視鏡及び開腹外科用器具、並びにロボット支援手術における用途に適用される。
【０２０１】
本明細書に開示されるデバイスの態様は、１回の使用後に廃棄されるように設計することができ、又はそれらは複数回使用されるように設計することができる。いずれか又は両方の場合において、実施例は、少なくとも１回の使用後に再利用のために再調整され得る。再調整は、装置の分解工程、それに続く特定の部品の洗浄又は交換工程、及びその後の再組立て工程の任意の組み合わせを含み得る。特に、デバイスの実施例は、分解されてもよく、またデバイスの任意の数の特定の部片若しくは部品が、任意の組み合わせで選択的に交換されるか又は取り外されてもよい。特定の部品の洗浄及び／又は交換の際、デバイスの実施例は、再調整用の設備で、又は外科的処置の直前に外科チームによって、後の使用のために再組立されてもよい。当業者であれば、装置の再調整において、分解、洗浄／交換、及び再組立のための様々な技術を使用できる点は認識するであろう。かかる技術の使用、及び結果として得られる再調整された装置は、全て本発明の範囲内にある。
【０２０２】
単なる例として、本明細書に記載される態様は、手術前に処理されてもよい。最初、新品又は使用済みの器具が入手され、必要に応じて洗浄されてもよい。次いで器具を滅菌することができる。１つの滅菌技術では、器具は、プラスチックバッグ又はＴＹＶＥＫバッグなど、閉鎖、密封された容器に入れられる。次いで、容器及び器具を、ガンマ線、Ｘ線、又は高エネルギー電子線などの容器を透過し得る放射線野に置くことができる。放射線は器具上及び容器内の細菌を死滅させることができる。この後、滅菌済みの器具を滅菌容器内で保管することができる。密封容器は、医療施設で開けられるまで、器具を滅菌状態に保つことができる。装置はまた、β線若しくはγ線、エチレンオキシド、プラズマペルオキシド、又は水蒸気が挙げられるが、これらに限定されない、当該技術分野で既知の任意の他の技術を用いて滅菌され得る。
【０２０３】
本明細書に記載される構成要素（例えば、動作）、デバイス、目的、及びそれらに伴う考察は、構想を明らかにするための例として使用され、様々な構成の修正が想到されることが、当業者には認識されるであろう。結果として、本明細書で使用するとき、説明した特定の例及びそれらに伴う考察は、より一般的な種類を代表することを意図したものである。一般に、特定の代表例を用いることは、その種類を代表することを意図したものであり、また、特定の構成要素（例えば、動作）、デバイス、及び目的を含めないことは、限定と見なされるべきではない。
【０２０４】
本明細書におけるほぼ全ての複数形及び／又は単数形の用語の使用に関して、当業者であれば、文脈及び／又は用法に則して複数形から単数形に、かつ／又は単数形から複数形に読み替えることができる。様々な単数形／複数形の置換えは、簡潔にするため、本明細書では明示的には記述されない。
【０２０５】
本明細書に記載する主題はときに、種々の他の構成要素の中に含められた、又はそれらと結合された種々の構成要素を示している。そのように表現したアーキテクチャは単なる例であり、実際に、同じ機能性を達成する多数の他のアーキテクチャが実現され得ることを理解されたい。構想の意味で、同じ機能性を達成する構成要素の任意の配置は、所望の機能性が達成されるように効果的に「関連付け」られる。したがって、特定の機能性を達成するように組み合わされた本明細書での任意の２つの構成要素は、アーキテクチャ又は中間構成要素に関わらず、所望の機能性が達成されるように互いと「関連付け」られていると見なすことができる。同様に、そのように関連付けられた任意の２つの構成要素はまた、所望の機能性を達成するように互いに「動作可能に接続」又は「動作可能に連結」されているものと見なすことができ、そのように関連付けることが可能な任意の２つの構成要素はまた、所望の機能性を達成するように互いに「動作可能に連結可能」であると見なすことができる。動作可能に連結可能であることの特定の例としては、物理的に噛み合い可能な、及び／若しくは物理的に相互作用する構成要素、並びに／又は無線式で相互作用可能な、及び／若しくは無線式で相互作用する構成要素、並びに／又は論理的に相互作用する、及び／若しくは論理的に相互作用可能な構成要素が挙げられるが、それらに限定されない。
【０２０６】
いくつかの態様は、「結合された」及び「接続された」という表現を、それらの派生語と共に使用して記載されることがある。これらの用語は、互いに同義語とすることを意図したものではないことを理解されたい。例えば、いくつかの態様は、２つ以上の要素が互いに直接物理的又は電気的に接触していることを示すため、「接続された」という用語を使用して記載されることがある。別の例では、いくつかの態様は、２つ以上の要素が直接物理的又は電気的に接触していることを示すため、「結合された」という用語を使用して記載されることがある。しかしながら、「結合された」という用語はまた、２つ以上の要素が互いに直接接触はしないが、依然として互いに協働又は相互作用することを意味することがある。
【０２０７】
場合によっては、１つ以上の構成要素が、本明細書において、「ように構成される」、「ように構成可能である」、「ように動作可能である／動作する」、「適合される／適合可能である」、「ことが可能である」、「ように適合可能である／適合される」などと呼ばれることがある。当業者に理解されたいこととして、「ように構成される」は一般に、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除き、アクティブ状態の構成要素及び／又は非アクティブ状態の構成要素及び／又はスタンドバイ状態の構成要素を包含することができる。
【０２０８】
本明細書に記載される主題の特定の態様が図示され記載されてきたが、本明細書の教示に基づいて、本明細書に記載される主題及びそのより広範な態様から逸脱することなく、変更及び修正が行われてもよく、したがって添付の特許請求の範囲は、全てのかかる変更及び修正を、本明細書に記載される主題の真の範囲内にあるものとして、その範囲内に包含するものであることが、当業者には明白となるであろう。一般に、本明細書において、また特に添付の特許請求の範囲（例えば、添付の特許請求の範囲の本文）において使用される用語は、概して「開放的」用語として意図されるものである（例えば、「含んで（including）」という用語は、「〜を含んでいるがそれに限定されない（including but not limited to）」と解釈されるべきであり、「有して（having）」という用語は「〜を少なくとも有する（having at least）」と解釈されるべきであり、「含む（includes）」という用語は「〜を含むがそれに限定されない（includes but is not limited to）」と解釈されるべきであるなど）ことが、当業者には理解されるであろう。更に、導入されたクレーム記載（introduced claim recitation）において特定の数が意図される場合、かかる意図は当該クレーム中に明確に記載され、またかかる記載がない場合は、かかる意図は存在しないことが、当業者には理解されるであろう。例えば、理解を助けるものとして、後続の添付の特許請求の範囲は、「少なくとも１つの（at least one）」及び「１つ又は２つ以上の（one or more）」という導入句を、クレーム記載を導入するために含むことがある。しかしながら、かかる句の使用は、「a」又は「an」という不定冠詞によってクレーム記載を導入した場合に、たとえ同一のクレーム内に「１つ又は２つ以上の」又は「少なくとも１つの」といった導入句と「a」又は「an」という不定冠詞との両方が含まれる場合であっても、かかる導入されたクレーム記載を含むいかなる特定のクレームも、かかる記載事項を１つのみ含むクレームに限定されると示唆されるものと解釈されるべきではない（例えば、「a」及び／又は「an」は、一般的に、「少なくとも１つの」又は「１つ又は２つ以上の」を意味するものと解釈されるべきである）。定冠詞を使用してクレーム記載を導入する場合にも、同様のことが当てはまる。
【０２０９】
それに加えて、導入されたクレーム記載において特定の数が明示されている場合であっても、かかる記載は、一般的に、少なくとも記載された数を意味するものと解釈されるべきであることが、当業者には認識されるであろう（例えば、他に修飾語のない、単なる「２つの記載事項」という記載がある場合、一般的に、少なくとも２つの記載事項、又は２つ以上の記載事項を意味する）。更に、「Ａ、Ｂ、及びＣなどのうち少なくとも１つ」に類する表記が用いられる場合、一般に、かかる構文は、当業者がその表記を理解するであろう意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、及びＣのうち少なくとも１つを有するシステム」は、限定するものではないが、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢの両方、ＡとＣの両方、ＢとＣの両方、及び／又はＡとＢとＣの全てなどを有するシステムを含む）。「Ａ、Ｂ、又はＣなどのうち少なくとも１つ」に類する表記が用いられる場合、一般に、かかる構文は、当業者がその表記を理解するであろう意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、又はＣのうち少なくとも１つを有するシステム」は、限定するものではないが、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢの両方、ＡとＣの両方、ＢとＣの両方、及び／又はＡとＢとＣの全てなどを有するシステムを含む）。更に、一般的に、２つ又は３つ以上の選択的な用語を表すあらゆる選言的な語及び／又は句は、説明文内であろうと、請求の範囲内であろうと、あるいは図面内であろうと、それら用語のうちの１つ、それらの用語のうちのいずれか、又はそれらの用語の両方を含む可能性を意図すると理解されるべきであることが、当業者には理解されるであろう。例えば、「Ａ又はＢ」という句は、一般的に、「Ａ」又は「Ｂ」又は「Ａ及びＢ」の可能性を含むものと理解されるであろう。
【０２１０】
添付の「特許請求の範囲」に関して言えば、当業者は、本明細書における引用した動作は一般に、任意の順序で実施されてよいことを理解するであろう。また、様々な動作上の流れがシーケンスの形で提示されているが、様々な動作は、例示した以外の順序で行われてもよく、又は同時に行われてもよいことが理解されるべきである。かかる代替の順序付けの例は、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除いて、重複、交互配置、割込み、再順序付け、増加的、予備的、追加的、同時、逆、又は他の異なる順序付けを含んでもよい。更に、「〜に応答する」、「〜に関連する」といった用語、又は他の過去時制の形容詞は、一般に、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除き、かかる変化形を除外することが意図されるものではない。
【０２１１】
要約すると、本明細書に記載した構想を用いる結果として得られる多数の利益が記載されてきた。先の開示は、例示及び説明を目的として提示したものである。包括的であることも、開示された厳密な形態に限定することも意図されていない。上記の教示を鑑みて、修正又は変形が可能である。１つ又は２つ以上の実施例は、原理及び実際の応用について例示し、それによって、様々な実施例を様々な修正例と共に、想到される特定の用途に適するものとして当業者が利用できるようにするために、選択され記載されたものである。本明細書と共に提示される特許請求の範囲が全体的な範囲を定義することが意図される。
【０２１２】
〔実施の態様〕
（１）  電動外科用切断及びステープル留め器具であって、
前記器具と関連付けられる少なくとも１つのパラメータを測定する少なくとも１つのセンサと、
少なくとも１つのプロセッサと、
前記プロセッサと動作可能に関連付けられるメモリと、を備え、前記プロセッサによって実行されると前記プロセッサが、
前記少なくとも１つのセンサを既定の期間にわたって監視することと、
前記測定されたパラメータの変化率を決定することと、を行う機械実行可能命令を前記メモリが含む、電動外科用切断及びステープル留め器具。
（２）  第１の顎部材と、第２の顎部材と、を備える、エンドエフェクタ、を備え、前記第１及び第２の顎部材の少なくとも一方が他方の顎部材に対して移動可能であり、前記少なくとも１つのセンサが前記第１及び第２の顎部材の少なくとも一方の上に位置付けられている、実施態様１に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具。
（３）  前記第１の顎部材上に位置付けられる磁石と、
磁界センサと、を更に備え、前記磁界センサが前記プロセッサに結合され、前記プロセッサが、前記磁界センサから受信される信号に基づいて前記第１の顎部材と前記第２の顎部材との間の間隙距離を決定するように構成され、前記磁界センサからの前記信号が前記磁石と前記磁界センサとの間の前記間隙距離に比例し、前記プロセッサが、前記間隙距離を前記既定の期間にわたって監視して、前記既定の期間にわたる前記間隙の前記変化率を決定するように構成されている、実施態様２に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具。
（４）  前記第１又は第２の顎部材の少なくとも一方で画定されるナイフチャネルであって、前記チャネルが、それに沿ってナイフを並進させるように構成されている、ナイフチャネルと、
前記ナイフチャネルに沿って並進するように構成されているナイフと、
前記ナイフを前記ナイフチャネルに沿って前進及び後退させるように前記ナイフに動作可能に結合されているモータと、
前記モータが前記ナイフを前進させて、前記第１の顎部材と前記第２の顎部材との間に把持された組織を切断する間、前記モータの電流引き出しを測定するように構成されている電流センサと、を更に備え、
前記プロセッサが、前記電流センサからの信号を前記既定の期間にわたって受信するように構成され、前記信号が、前記組織を通して前記ナイフを前進させる間の前記モータの前記電流引き出しを表すものであり、
前記プロセッサは、前記モータが前記既定の期間にわたって前記組織を通して前記ナイフを前進させる間、前記モータの前記電流引き出しの変化率を決定するように構成されている、実施態様２に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具。
（５）  前記第１の顎部材と前記第２の顎部材との間に把持された組織の圧縮を測定するように前記第１又は第２の顎部材の少なくとも一方の中に位置付けられる力センサを更に備え、前記プロセッサが、前記力センサからの信号を前記既定の期間にわたって受信するように構成され、前記信号が、前記組織圧縮を表すものであり、前記プロセッサが、組織圧縮の変化率を前記既定の期間にわたって決定するように構成されている、実施態様２に記載の電動外科用器具。
【０２１３】
（６）  前記第１の顎部材と前記第２の顎部材との間に把持された組織を通して低いエネルギーレベルのＲＦ信号を駆動させて前記組織の電気インピーダンスを測定するように構成されている副治療的な高周波（ＲＦ）エネルギー源に結合される少なくとも１つの電極を更に備え、前記プロセッサが、前記少なくとも１つの電極からの信号を前記既定の期間にわたって受信するように構成され、前記信号が、前記組織インピーダンスを表すものであり、前記プロセッサが、前記組織インピーダンスの変化率を前記既定の期間にわたって決定するように構成されている、実施態様２に記載の電動外科用器具。
（７）  組織が前記第１の顎部材と前記第２の顎部材との間に把持されるとき、前記顎部材のひずみを測定するように前記第１又は第２の顎部材のうちの移動可能な顎部材の中に位置付けられるひずみゲージを更に備え、前記プロセッサが、前記ひずみゲージからの信号を前記既定の期間にわたって受信するように構成され、前記信号が、前記移動可能な顎部材のひずみを表すものであり、前記プロセッサが、前記ひずみの変化率を前記既定の期間にわたって決定するように構成されている、実施態様２に記載の電動外科用器具。
（８）  ハンドルと、
前記ハンドルに対して移動可能なトリガと、
前記移動可能なトリガ上に位置付けられる圧力センサ又はひずみゲージと、を備え、
前記プロセッサが、前記ひずみゲージからの信号を前記既定の期間にわたって受信するように構成され、前記信号が、前記移動可能なトリガに加えられた前記力を表すものであり、前記プロセッサが、前記力の変化率を前記既定の期間にわたって決定するように構成されている、実施態様１に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具。
（９）  電動外科用切断及びステープル留め器具であって、
第１の顎部材と、第２の顎部材と、を備える、エンドエフェクタであって、前記第１及び第２の顎部材の少なくとも一方が他方の顎部材に対して移動可能であり、前記少なくとも１つのセンサが前記第１及び第２の顎部材の少なくとも一方の上に位置付けられている、エンドエフェクタと、
前記第１又は第２の顎部材の少なくとも一方の中に位置付けられる圧力センサ又はひずみゲージと、
少なくとも１つのプロセッサと、
前記プロセッサと動作可能に関連付けられるメモリと、を備え、前記プロセッサによって実行されると前記プロセッサが、
前記第１の顎部材と前記第２の顎部材との間に把持された組織に加えられる前記圧力を監視することと、
前記第１の顎部材と前記第２の顎部材との間に把持された組織のタイプを前記組織圧力測定に基づいて決定することと、を行う機械実行可能命令を前記メモリが含む、電動外科用切断及びステープル留め器具。
（１０）  前記プロセッサが、第１の軸に沿って及び第２の軸に沿って組織圧力を測定することによって組織変位を決定するように構成され、前記第１及び第２の軸が互いに対して横断している、実施態様９に記載の電動外科用器具。
【０２１４】
（１１）  組織圧力が既定の閾値に達したとき、前記組織変位の量、及び前記閾値に到達する前の前記組織変位率が、組織タイプを区別する、実施態様１０に記載の電動外科用器具。
（１２）  前記プロセッサが、複数の閾値又は漸進的な閾値に基づいて組織変位を決定して、類似の粘弾性特性を有する組織タイプのより高精度な解決を提供するように構成されている、実施態様９に記載の電動外科用器具。
（１３）  電動外科用切断及びステープル留め器具であって、
第１の顎部材と、第２の顎部材と、を備える、エンドエフェクタであって、前記第１及び第２の顎部材の少なくとも一方が他方の顎部材に対して移動可能であり、前記少なくとも１つのセンサが前記第１及び第２の顎部材の少なくとも一方の上に位置付けられている、エンドエフェクタと、
前記第１又は第２の顎部材の少なくとも一方の中に位置付けられる圧力センサ又はひずみゲージと、
前記第１の顎部材と前記第２の顎部材との間の間隙距離を測定する間隙センサと、
少なくとも１つのプロセッサと、
前記プロセッサと動作可能に関連付けられるメモリと、を備え、前記プロセッサによって実行されると前記プロセッサが、
前記第１の顎部材と前記第２の顎部材との間に把持された組織に加えられる前記圧力を監視することと、
前記第１の顎部材と前記第２の顎部材との間の前記間隙距離を監視することと、
前記第１の顎部材と前記第２の顎部材との間に把持された組織のタイプを前記組織圧力測定及び前記間隙距離測定に基づいて決定することと、を行う機械実行可能命令を前記メモリが含む、電動外科用切断及びステープル留め器具。
（１４）  前記第１の顎部材と前記第２の顎部材との間に把持された組織の量を決定するために前記圧力及び間隙距離の測定値が前記プロセッサによって使用される、実施態様１３に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具。
（１５）  前記第１及び第２の顎部材の小部分が組織によって覆われているとき、前記プロセッサが、組織圧縮測定値を補正するように構成されている、実施態様１４に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具。
【０２１５】
（１６）  前記プロセッサが、微分係数パラメータを決定するために経過時間を圧力測定値及び間隙距離測定値と組み合わせて決定するように構成されている、実施態様１４に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具。
（１７）  前記プロセッサは、変化率が設定期間後も依然として一定のままであるとき、測定されたパラメータが漸近値に達していると決定するように構成されている、実施態様１６に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具。
（１８）  いつ定常状態に達したのかを判定し、その結果、プロセスの次の工程に信号を送るために、前記プロセッサが変化率情報を用いる、実施態様１６に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具。
（１９）  前記プロセッサが、前記プロセスの次の工程を開始するよう前記器具のユーザに警告する信号をディスプレイに送信するように構成されているか、又は前記プロセッサが、定常状態に達したら、前記プロセスの前記次の工程を自動的に開始するように構成されている、実施態様１８に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具。
（２０）  前記プロセッサが、インピーダンスの変化率を前記第１及び第２の顎部材の少なくとも一方のひずみと組み合わせて力及び圧縮を関係付けるように構成されている、実施態様１６に記載の電動外科用切断及びステープル留め器具。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１８Ａ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１Ａ】
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【図３１Ｂ】
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【図３２Ａ】
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【図３２Ｂ】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２Ａ】
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【図５２Ｂ】
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【図５２Ｃ】
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【図５２Ｄ】
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【図５２Ｅ】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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