(57)【要約】      （修正有）【課題】電動外科用装置で、不意の移動の影響を最小化するおよび／または軽減する電動外科用装置を提供する。【解決手段】可撓性駆動ビームの発射または引き込み中のエンドエフェクタの望ましくない移動を補償するために外科用装置を動作させるための方法。臨床医は、制御部を作動させてエンドエフェクタ４４を所望の位置に配向させ、これは、アダプタアセンブリ３０を回転させること、および／またはエンドエフェクタを軸Ｘ−Ｘに対して関節動作させることを含み得る。エンドエフェクタが一旦所望の位置にくると、臨床医は、制御部を作動させて、アンビルアセンブリを開くまたは閉める。本方法は、可撓性駆動ビームの引き込み中のエンドエフェクタの望ましくない移動を補償することにも好適である。【選択図】図１
2020014846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科用装置であって、
コントローラ、
第１のモータ、および
第２のモータを含む、ハンドルアセンブリと、
前記ハンドルアセンブリに結合するように構成された近位端部分、および遠位端部分を有する、長手方向軸を画定する、管状筐体、
前記管状筐体内に配置されており、かつ前記第１のモータに結合されている、第１の作動アセンブリ、ならびに
前記管状筐体内に配置されており、かつ前記第２のモータに結合されている、第２の作動アセンブリを含む、アダプタアセンブリと、
前記アダプタアセンブリの前記遠位端部分に結合するように構成されたエンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタが、前記長手方向軸に対して垂直である関節動作軸の周りで前記エンドエフェクタを関節動作させる前記第１の作動アセンブリに結合されており、前記エンドエフェクタが、前記第２の作動アセンブリに結合されており、かつ前記第２の作動アセンブリによって軸方向に移動可能である可撓性駆動ビームを含む、エンドエフェクタと、を備え、
前記コントローラが、前記可撓性駆動ビームの軸方向の移動に応答して、前記エンドエフェクタの初期関節動作位置を維持するように構成されている、外科用装置。
【請求項２】
前記エンドエフェクタが、アンビルアセンブリおよびカートリッジアセンブリを含む、請求項１に記載の外科用装置。
【請求項３】
前記可撓性駆動ビームが、前記アンビルアセンブリおよび前記カートリッジアセンブリを通って軸方向に移動して、前記アンビルアセンブリを前記カートリッジアセンブリに対して枢動させるように構成されている、請求項２に記載の外科用装置。
【請求項４】
前記コントローラが、前記可撓性駆動ビームの移動による前記初期関節動作位置の変化を補償するために、前記第１のモータを調整するようにさらに構成されている、請求項３に記載の外科用装置。
【請求項５】
前記コントローラが、メモリを含み、前記エンドエフェクタの前記初期関節動作位置を前記メモリに記憶し、前記コントローラが、前記可撓性駆動ビームの移動による前記初期関節動作位置の前記変化を補償して、前記初期関節動作位置を維持するようにさらに構成されている、請求項４に記載の外科用装置。
【請求項６】
前記メモリが、前記可撓性駆動ビームの複数の長手方向位置値のうちの１つに各々が対応する、複数の関節動作補正値を有するデータベースを記憶する、請求項５に記載の外科用装置。
【請求項７】
前記コントローラが、長手方向位置値に対応する関節動作補正値に基づいて、前記第１のモータを調整するようにさらに構成されている、請求項６に記載の外科用装置。
【請求項８】
前記コントローラが、前記第２のモータの回転に基づいて、前記長手方向位置値を決定するようにさらに構成されている、請求項６に記載の外科用装置。
【請求項９】
前記エンドエフェクタの測定された関節動作位置を取得するように構成された関節動作センサをさらに備える、請求項５に記載の外科用装置。
【請求項１０】
前記コントローラが、前記測定された関節動作位置に基づいて、前記第１のモータを調整するようにさらに構成されている、請求項９に記載の外科用装置。
【請求項１１】
外科用装置を制御するための方法であって、
エンドエフェクタを初期関節動作位置に関節動作させるように構成された第１の作動アセンブリを作動させるために第１のモータを動作させることと、
前記エンドエフェクタを通って可撓性駆動ビームを移動させるように構成された第２の作動アセンブリを作動させるために第２のモータを動作させることと、
前記第２の作動アセンブリの作動および前記可撓性駆動ビームの移動に応答して、前記第１のモータを調整することによって、前記初期関節動作位置を維持することと、を含む、方法。
【請求項１２】
前記可撓性駆動ビームの移動中に前記エンドエフェクタの関節動作位置を測定して、測定された関節動作位置を取得することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記測定された関節動作位置に基づいて、前記初期関節動作位置の変化を補償するように前記第１のモータを調整することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記可撓性駆動ビームの複数の長手方向位置値のうちの１つに各々が対応する、複数の関節動作補正値を有するデータベースを記憶することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
長手方向位置値に対応する関節動作補正値に基づいて、前記第１のモータを調整することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第２のモータの回転に基づいて、前記長手方向位置値を決定することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年７月２５日に出願された米国仮特許出願第６２／７０２，９９５号の利益および優先権を主張し、この米国仮特許出願の開示内容全体は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、外科用装置に関する。より具体的には、本開示は、関節動作式装填ユニットを有する電動外科用装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
ファスナまたはステープルを組織に適用するための外科用ファスナ装置は、周知である。これらのファスナ装置は、１つ以上のステープルが事前装填されており、かつ単回使用後に処分可能である、単回使用装置を含む。複数回使用装置もまた、利用可能であり、複数のステープルが事前装填されている。複数回使用装置は、電気機械的に、例えば、電動または手動で作動されるハンドルアセンブリを含み得る。これらの装置は、単回使用装填ユニット（ＳＵＬＵ）または複数回使用装填ユニット（ＭＵＬＵ）と共に使用することができる。装填ユニットは、本体とエンドエフェクタとを含み、直接またはハンドルアセンブリに結合可能なアダプタアセンブリを介して、ハンドルアセンブリに取り付けられている。装填ユニットはまた、関節動作式エンドエフェクタを含み得る。モータを利用してエンドエフェクタを作動および／または関節動作させる電動外科用装置では、モータが不意にエンドエフェクタの望ましくない移動を引き起こす可能性がある。したがって、不意の移動の影響を最小化するおよび／または軽減する電動外科用装置が必要とされている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示の一実施形態によれば、外科用装置は、コントローラと、第１のモータと、第２のモータと、を有する、ハンドルアセンブリを含む。外科用装置はまた、ハンドルアセンブリに結合するように構成された近位端部分および遠位端部分を有する長手方向軸を画定する、管状筐体と、管状筐体内に配置されており、かつ第１のモータに結合されている、第１の作動アセンブリと、管状筐体内に配置されており、かつ第２のモータに結合されている、第２の作動アセンブリと、を有する、アダプタアセンブリを含む。外科用装置は、アダプタアセンブリの遠位端部分に結合するように構成されたエンドエフェクタをさらに含む。エンドエフェクタは、長手方向軸に対して垂直である関節動作軸の周りでエンドエフェクタを関節動作させる第１の作動アセンブリに結合されている。エンドエフェクタはまた、第２の作動アセンブリに結合されており、かつ第２の作動アセンブリによって軸方向に移動可能な可撓性駆動ビームを含む。コントローラは、可撓性駆動ビームの軸方向の移動に応答して、エンドエフェクタの初期関節動作位置を維持するように構成されている。
【０００５】
上記実施形態の一態様によれば、エンドエフェクタは、アンビルアセンブリおよびカートリッジアセンブリを含む。可撓性駆動ビームは、アンビルアセンブリおよびカートリッジアセンブリを通って軸方向に移動して、アンビルアセンブリをカートリッジアセンブリに対して枢動させるように構成されている。
【０００６】
上記実施形態の別の態様によれば、コントローラは、可撓性駆動ビームの移動による初期関節動作位置の変化を補償するために、第１のモータを調整するようにさらに構成されている。
【０００７】
上記実施形態のさらなる態様によれば、コントローラは、メモリを含み、エンドエフェクタの初期関節動作位置をメモリに記憶する。コントローラは、可撓性駆動ビームの移動による初期関節動作位置の変化を補償して、初期関節動作位置を維持するようにさらに構成されている。メモリは、可撓性駆動ビームの複数の長手方向位置値のうちの１つに各々が対応する、複数の関節動作補正値を有するデータベースを記憶する。コントローラは、長手方向位置値に対応する関節動作補正値に基づいて、第１のモータを調整するようにさらに構成されている。コントローラは、第２のモータの回転に基づいて、長手方向位置値を決定するようにさらに構成されている。
【０００８】
上記実施形態のさらに別の態様によれば、外科用装置は、エンドエフェクタの測定された関節動作位置を取得するように構成された関節動作センサをさらに含む。コントローラは、測定された関節動作位置に基づいて、第１のモータを調整するようにさらに構成されている。
【０００９】
本開示の別の実施形態によれば、外科用装置を制御するための方法は、エンドエフェクタを初期関節動作位置に関節動作させるように構成された第１の作動アセンブリを作動させるために第１のモータを動作させることと、エンドエフェクタを通って可撓性駆動ビームを移動させるように構成された第２の作動アセンブリを作動させるために第２のモータを動作させることと、第２の作動アセンブリの作動および可撓性駆動ビームの移動に応答して、第１のモータを調整することによって、初期関節動作位置を維持することと、を含む。
【００１０】
上記実施形態の一態様によれば、本方法は、可撓性駆動ビームの移動中にエンドエフェクタの関節動作位置を測定して、測定された関節動作位置を取得することをさらに含む。本方法は、測定された関節動作位置に基づいて、初期関節動作位置の変化を補償するように第１のモータを調整することをさらに含む。
【００１１】
上記実施形態の別の態様によれば、本方法は、可撓性駆動ビームの複数の長手方向位置値のうちの１つに各々が対応する、複数の関節動作補正値を有するデータベースを記憶することをさらに含む。本方法は、長手方向位置値に対応する関節動作補正値に基づいて、第１のモータを調整することと、第２のモータの回転に基づいて、長手方向位置値を決定することと、をさらに含む。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
（項目１）
外科用装置であって、
コントローラ、
第１のモータ、および
第２のモータを含む、ハンドルアセンブリと、
前記ハンドルアセンブリに結合するように構成された近位端部分、および遠位端部分を有する、長手方向軸を画定する、管状筐体、
前記管状筐体内に配置されており、かつ前記第１のモータに結合されている、第１の作動アセンブリ、ならびに
前記管状筐体内に配置されており、かつ前記第２のモータに結合されている、第２の作動アセンブリを含む、アダプタアセンブリと、
前記アダプタアセンブリの前記遠位端部分に結合するように構成されたエンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタが、前記長手方向軸に対して垂直である関節動作軸の周りで前記エンドエフェクタを関節動作させる前記第１の作動アセンブリに結合されており、前記エンドエフェクタが、前記第２の作動アセンブリに結合されており、かつ前記第２の作動アセンブリによって軸方向に移動可能である可撓性駆動ビームを含む、エンドエフェクタと、を備え、
前記コントローラが、前記可撓性駆動ビームの軸方向の移動に応答して、前記エンドエフェクタの初期関節動作位置を維持するように構成されている、外科用装置。
（項目２）
前記エンドエフェクタが、アンビルアセンブリおよびカートリッジアセンブリを含む、上記項目に記載の外科用装置。
（項目３）
前記可撓性駆動ビームが、前記アンビルアセンブリおよび前記カートリッジアセンブリを通って軸方向に移動して、前記アンビルアセンブリを前記カートリッジアセンブリに対して枢動させるように構成されている、上記項目のいずれか一項に記載の外科用装置。
（項目４）
前記コントローラが、前記可撓性駆動ビームの移動による前記初期関節動作位置の変化を補償するために、前記第１のモータを調整するようにさらに構成されている、上記項目のいずれか一項に記載の外科用装置。
（項目５）
前記コントローラが、メモリを含み、前記エンドエフェクタの前記初期関節動作位置を前記メモリに記憶し、前記コントローラが、前記可撓性駆動ビームの移動による前記初期関節動作位置の前記変化を補償して、前記初期関節動作位置を維持するようにさらに構成されている、上記項目のいずれか一項に記載の外科用装置。
（項目６）
前記メモリが、前記可撓性駆動ビームの複数の長手方向位置値のうちの１つに各々が対応する、複数の関節動作補正値を有するデータベースを記憶する、上記項目のいずれか一項に記載の外科用装置。
（項目７）
前記コントローラが、長手方向位置値に対応する関節動作補正値に基づいて、前記第１のモータを調整するようにさらに構成されている、上記項目のいずれか一項に記載の外科用装置。
（項目８）
前記コントローラが、前記第２のモータの回転に基づいて、前記長手方向位置値を決定するようにさらに構成されている、上記項目のいずれか一項に記載の外科用装置。
（項目９）
前記エンドエフェクタの測定された関節動作位置を取得するように構成された関節動作センサをさらに備える、上記項目のいずれか一項に記載の外科用装置。
（項目１０）
前記コントローラが、前記測定された関節動作位置に基づいて、前記第１のモータを調整するようにさらに構成されている、上記項目のいずれか一項に記載の外科用装置。
（項目１１）
外科用装置を制御するための方法であって、
エンドエフェクタを初期関節動作位置に関節動作させるように構成された第１の作動アセンブリを作動させるために第１のモータを動作させることと、
前記エンドエフェクタを通って可撓性駆動ビームを移動させるように構成された第２の作動アセンブリを作動させるために第２のモータを動作させることと、
前記第２の作動アセンブリの作動および前記可撓性駆動ビームの移動に応答して、前記第１のモータを調整することによって、前記初期関節動作位置を維持することと、を含む、方法。
（項目１２）
前記可撓性駆動ビームの移動中に前記エンドエフェクタの関節動作位置を測定して、測定された関節動作位置を取得することをさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１３）
前記測定された関節動作位置に基づいて、前記初期関節動作位置の変化を補償するように前記第１のモータを調整することをさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１４）
前記可撓性駆動ビームの複数の長手方向位置値のうちの１つに各々が対応する、複数の関節動作補正値を有するデータベースを記憶することをさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１５）
長手方向位置値に対応する関節動作補正値に基づいて、前記第１のモータを調整することをさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目１６）
前記第２のモータの回転に基づいて、前記長手方向位置値を決定することをさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（摘要）
外科用装置は、コントローラ、第１のモータ、および第２のモータを有する、ハンドルアセンブリを含む。外科用装置はまた、ハンドルアセンブリに結合するように構成された近位端部分および遠位端部分を有する長手方向軸を画定する、管状筐体、管状筐体内に配置されており、かつ第１のモータに結合されている、第１の作動アセンブリ、ならびに管状筐体内に配置されており、かつ第２のモータに結合されている、第２の作動アセンブリを有する、アダプタアセンブリを含む。外科用装置は、アダプタアセンブリの遠位端部分に結合するように構成されたエンドエフェクタをさらに含む。エンドエフェクタは、長手方向軸に対して垂直である関節動作軸の周りでエンドエフェクタを関節動作させる第１の作動アセンブリに結合されている。エンドエフェクタはまた、第２の作動アセンブリに結合されており、かつ第２の作動アセンブリによって軸方向に移動可能な可撓性駆動ビームを含む。コントローラは、可撓性駆動ビームの軸方向の移動に応答してエンドエフェクタの初期関節動作位置を維持するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
添付の図面を参照しながら本開示の実施形態を本明細書に記載する。
【００１３】
【図１】本開示の一実施形態による、手持ち式外科用装置、アダプタアセンブリ、および外科用装填ユニットの斜視図である。
【図２】本開示の一実施形態による、図１のアダプタアセンブリとハンドルアセンブリとの接続を示す斜視図である。
【図３】本開示の一実施形態による、ハンドルアセンブリの内部構成要素の斜視図である。
【図４】本開示の一実施形態による、図１の切断面「４−４」に沿って取られたアダプタアセンブリの断面図である。
【図５】本開示の一実施形態による、図１の切断面「５−５」に沿って取られたアダプタアセンブリの断面図である。
【図６】本開示の一実施形態による、図１のアダプタアセンブリの部品を分離した斜視図である。
【図７】本開示の一実施形態による、図１の外科用装填ユニットの部品を分離した斜視図である。
【図８】本開示の一実施形態による、発射または引き込み中のエンドエフェクタの望ましくない移動を補償するように外科用装置を動作させるための方法のフローチャートである。
【図９】本開示の別の実施形態による、発射または引き込み中のエンドエフェクタの望ましくない移動を補償するように外科用装置を動作させるための方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
ここで本開示の実施形態が図面を参照して詳細に記載され、図面の中で同様の参照番号は、いくつかの図の各々において同一のまたは対応する要素を示す。本明細書に使用される際、「臨床医」という用語は、医師、看護師、または任意の他の医療提供者を指し、医療支援従事者を含み得る。この説明全体を通して、「近位」という用語は、臨床医により近い装置またはその構成要素の部分を指し、「遠位」という用語は、臨床医からより遠い装置またはその構成要素の部分を指す。さらに、図面中および続く説明において、例えば、前側、後側、上側、下側、頂部、底部、および類似の方向性の用語などの用語は、単に説明の便宜のために使用されており、本開示を限定することを意図するものではない。以下の説明では、周知の機能または構成は、本開示を不必要に詳細に示して不明瞭にすることを避けるために、詳細には説明されていない。
【００１５】
本開示は、ハンドルアセンブリと、アダプタアセンブリを介してハンドルアセンブリに相互接続される装填ユニットと、を含む、電動外科用装置を提供する。装填ユニットは、エンドエフェクタを含み、エンドエフェクタは、アダプタアセンブリによって画定された長手方向軸に対して垂直である関節動作軸の周りで関節動作するように構成されている。エンドエフェクタは、一対の顎部材、すなわち、アンビルアセンブリと、ステープルを含むカートリッジアセンブリと、を含む。実施形態では、エンドエフェクタは、長手方向軸に対してどちらの方向にも約４５度まで関節動作することができる。ハンドルアセンブリは、所望の関節動作方向に対応するスイッチの押下などの臨床医の入力に応答して、その関節動作を含むエンドエフェクタを作動させるように構成された１つ以上のモータを含む。
【００１６】
最初に、臨床医は、例えば、アダプタアセンブリを回転させること、および／またはエンドエフェクタを関節動作させることによって、エンドエフェクタを所望の位置に配向させる。エンドエフェクタが所望の組織領域の周りに配置された後、臨床医は、エンドエフェクタを作動させて組織の周りをクランプし、ステープルを組織の中に射出し、エンドエフェクタを通して可撓性駆動ビームを前進させることによって、組織を切断する。ステープル留めおよび切断が完了した後、可撓性駆動ビームは、顎部材を開いて組織を解放するために引き込められる。
【００１７】
引き込み中に、可撓性駆動ビームは、可撓性駆動ビームによってエンドエフェクタに付与される横方向の力に起因して、エンドエフェクタの関節動作位置を不意に変化させ得る。したがって、可撓性駆動ビームの引き込み中に静止状態を維持するのではなく、エンドエフェクタが意図せずに移動され、すなわち「収縮」する。この収縮は、元の関節動作角度に応じて平均で約１３．５度であり得る。さらに、エンドエフェクタが左側に関節動作されるとき、これは、アダプタアセンブリの関節動作リンクを近位に移動させること（例えば、関節動作リンクを引くこと）によって達成され得、この引き込み収縮は、関節動作リンクが移動した距離の増加と共に増大し得る。エンドエフェクタが右側に関節動作されるとき、これは、関節動作リンクを遠位に移動させること（例えば、関節動作リンクを押し込むこと）によって達成され、この引き込み収縮は、押し込み関節動作の急速な増大を引き起こし、その後、関節動作の徐々の減少が続いて、当初に設定した関節動作位置に戻る。この関節動作の変化の原因は、関節動作中の可撓性駆動ビームの曲げによって引き起こされる顎部内の正味のモーメントに起因し得る。
【００１８】
本開示は、可撓性駆動ビームの引き込み中に関節動作モータを制御することによって、エンドエフェクタ内の正味のモーメントを打ち消すためのシステムおよび方法を提供する。ハンドルアセンブリは、関節動作モータおよび発射モータの動作を制御するコントローラを含む。コントローラは、抗収縮アルゴリズムを具現化する一組のコンピュータ可読命令を含むソフトウェアを実行するように構成されている。アダプタアセンブリは、コントローラにフィードバックを提供するために可撓性駆動ビームの引き込み中に関節動作作動アセンブリに付与される歪みを測定するように構成された、歪みゲージなどの荷重感知アセンブリを含む。次に、コントローラは、閉ループ制御方式で収縮を補償するように関節動作モータを動作させることによって、引き込みに起因して検出された収縮を補正する。
【００１９】
別の実施形態では、コントローラは、閉ループ制御方式に頼ることなく、代わりにエンドエフェクタの関節動作角度に対応する補正因子を含むデータを利用して、関節動作モータを動作させてもよい。データは、経験的に収集され得るか、または導出され得る。各関節動作位置のみならず可撓性駆動ビームの長手方向位置について、データは、事前設定された補正因子を含み、これによりコントローラは、関節動作モータが収縮を補償するように関節動作リンクを移動させる移動量を推定することができる。したがって、開ループ制御方式は、発射開始時の初期関節動作に対応する関節動作位置の変化を含む収集されたデータに基づくことができる。
【００２０】
ハンドルアセンブリはまた、可撓性駆動ビームの発射中（例えば、遠位方向への移動中）のみならず駆動ビームの引き込み中に、エンドエフェクタの関節動作位置を維持するように構成されている。（例えば、左側への）引っ張り関節動作についてのセンサフィードバックに基づく閉ループアルゴリズムを使用している間、ハンドルアセンブリは、発射中の関節動作の度合いを徐々に減少させ、引き込み中に関節動作の度合いをその初期発射位置へと迅速に復元する。開ループ制御方式を使用して、関節動作位置は、収集されたデータに対応する事前プログラムされた抗収縮パターンを使用して、引き込みまたは発射中に調整されてもよい。
【００２１】
図１を参照すると、電動外科用装置１０は、アダプタアセンブリ３０と選択的に接続するように構成されたハンドルアセンブリ２０を含み、アダプタアセンブリ３０は、次に、エンドエフェクタ４４を有する装填ユニット４０と選択的に接続するように構成されている。概して電動外科用装置と称されているが、外科用装置１０は、手動で作動されてもよく、または様々な構成を含んでもよいと考えられる。
【００２２】
ハンドルアセンブリ２０は、下部筐体部分２４を有するハンドル筐体２２と、下部筐体部分２４から延在するおよび／またはその部分２４上に支持される中間筐体部分２６と、中間筐体部分２６の一部分から延在するおよび／またはその一部分上に支持される上部筐体部分２８と、を含む。ハンドルアセンブリ２０はまた、複数の制御部２３を含み、その複数の制御部２３は、臨床医が外科用装置１０の動作を制御することを可能にするために、ボタン、タッチスクリーン、または任意の他のユーザ入力装置を含むことができる。
【００２３】
図２に示すように、上側筐体部分２８の遠位部分は、アダプタアセンブリ３０の近位端部分３０ｂを受け入れるように構成された突出部または接続部分２８ａを画定する。上側筐体部分２８の接続部分２８ａは、複数の電気接点３１を有する電気レセプタクル２９を含み、これらは、ハンドルアセンブリ２０の電子機器（例えば、コントローラ３８）および電気部品（例えば、電源３７）と電気通信する（図３）。アダプタアセンブリ３０は、電気レセプタクル２９と係合するように構成された対応する電気コネクタ３２を含む。電気コネクタ３２はまた、対応する電気接点３１と係合して電気的に接続する複数の電気接点３４を含む。
【００２４】
図３を参照すると、ハンドルアセンブリ２０は、電源３７に結合されたモータ３６ａ、３６ｂ、３６ｃを含む。ハンドルアセンブリ２０はまた、モータ３６ａ、３６ｂ、３６ｃと、ハンドルアセンブリ２０、アダプタアセンブリ３０、および装填ユニット４０の他の電子部品と、を動作させるためのコントローラ３８を含む。モータ３６ａ、３６ｂ、３６ｃは、対応する駆動シャフト３９ａ、３９ｂ、３９ｃ（図２）に結合されており、駆動シャフト３９ａ、３９ｂ、３９ｃの回転が、ソケット３３ａ、３３ｂ、３３ｃに付与されるように、これらの駆動シャフトは、近位端部分３０ｂ上の各々のソケット３３ａ、３３ｂ、３３ｃと係合するように構成されている。
【００２５】
コントローラ３８は、任意の好適な論理コントローラ（例えば、ＦＰＧＡ）と、モータ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、ならびに外科用装置１０の他の構成要素を動作させるために論理コントローラによって実行可能なソフトウェア命令を記憶するメモリと、を含むことができる。コントローラ３８のメモリはまた、ソフトウェア命令に加えて、様々なデータを記憶してもよい。コントローラ３８はまた、制御部２３に結合されており、制御部２３を介したユーザ入力に応答して、モータ３６ａ、３６ｂ、３６ｃを動作させるように構成されている。
【００２６】
図４〜図６を参照すると、アダプタアセンブリ３０は、ハンドルアセンブリ２０の接続部分２８ａに動作可能に接続するように構成された近位端部分３０ｂと、装填ユニット４０に動作可能に接続するように構成された反対側の遠位端部分３０ｃとの間に延在する管状筐体３０ａを含む。アダプタアセンブリ３０は、作動アセンブリ３５ａ、３５ｂ、３５ｃを含み、これらの作動アセンブリの各々は、ソケット３３ａ、３３ｂ、３３ｃのうちの１つに結合されている（図６）。作動アセンブリ３５ａ、３５ｂ、３５ｃは、ソケット３３ａ、３３ｂ、３３ｃの回転運動を直線運動および／または回転運動に変えるように構成されており、そのため、アダプタアセンブリ３０は、ハンドルアセンブリ２０によって提供される回転運動を、長手方向軸Ｘ−Ｘの周りでアダプタアセンブリ３０を回転させるための軸方向並進に変換することと、装填ユニット４０を関節動作させることと、組織をクランプすることと、ファスナを射出することと、および固定された組織を切断することと、を行うように構成されている。
【００２７】
図６を参照すると、作動アセンブリ３５ａは、関節動作リンク５７の遠位端部分に配置されたフック５７ａを有する関節動作リンク５７を含む。関節動作リンク５７の長手方向の移動は、長手方向軸Ｘ−Ｘに対して垂直である関節動作軸Ｙ−Ｙ（図１および図７）の周りでエンドエフェクタ４４を関節動作させるために使用される。作動アセンブリ３５ｂは、駆動部材５６を含み、この駆動部材は、エンドエフェクタ４４のアンビルアセンブリ４６およびカートリッジアセンブリ４８を動作させるために使用される。作動アセンブリ３５ｃは、長手方向軸Ｘ−Ｘの周りでアダプタアセンブリ３０を回転させるために使用される。
【００２８】
図５に示すように、アダプタアセンブリ３０はまた、管状筐体３０ａ内に配置された関節動作センサ６１を含む。関節動作センサ６１は、長手方向軸Ｘ−Ｘに対するエンドエフェクタ４４の関節動作位置を感知するように構成された任意の装置とすることができる。実施形態では、関節動作センサ６１は、作動アセンブリ３５ａまたは関節動作を担う任意の他の機械的リンケージの移動距離を測定するように構成されたエンコーダとすることができる。さらなる実施形態では、関節動作センサ６１は、エンドエフェクタ４４上の点とアダプタアセンブリ３０との間の距離を測定するように構成された近接センサであってもよい。エンドエフェクタ４４は、磁石６１ａ（図７）を含んでもよく、関節動作センサ６１は、磁石６１ａの距離に基づいて、センサ信号を出力するホール効果センサを含んでもよい。
【００２９】
関節動作センサ６１は、電気レセプタクル２９と係合するように構成された電気コネクタ３２を介してコントローラ３８に結合されている。これにより、関節動作センサ６１は、関節動作位置に対応したセンサ信号を伝送することができる。コントローラ３８は、閉ループ制御方式におけるフィードバックパラメータとしてセンサ信号を利用してもよい。
【００３０】
図１および図７を参照すると、装填ユニット４０の一実施形態が示される。装填ユニット４０は、近位本体部分４２と、エンドエフェクタ４４と、を含む。近位本体部分４２は、アダプタアセンブリ３０の遠位端部分３０ｃに解放可能に取り付けられ、エンドエフェクタ４４は、近位本体部分４２の遠位端に枢動可能に取り付けられている。エンドエフェクタ４４は、アンビルアセンブリ４６と、カートリッジアセンブリ４８と、を含む。アンビルアセンブリ４６は、カートリッジアセンブリ４８に対して枢動可能であり、開位置または非クランプ位置と閉位置またはクランプ位置との間で移動可能である。近位本体部分４２は、駆動アセンブリ５０と、関節動作リンク５２と、を含む。
【００３１】
駆動アセンブリ５０は、遠位端部分５４ａと、近位係合区分５４ｂと、を有する、可撓性駆動ビーム５４を含む。遠位端部分５４ａは、ナイフ５５ａを有するＩ字形ビーム５５を含む。Ｉ字形ビーム５５は、アンビルアセンブリ４６およびカートリッジアセンブリ４８を通って移動し、それによってアンビルアセンブリ４６をカートリッジアセンブリ４８に向かって押し、組織をクランプするように構成されている。近位係合区分５４ｂは、直径方向に対向した内向きに延在するフィンガ５４ｃを含み、このフィンガは、駆動部材５６（図５および図６）と係合して駆動部材５６を可撓性駆動ビーム５４の近位端にしっかりと固定する。駆動部材５６は、アダプタアセンブリ３０の作動アセンブリ３５ｂによって作動される。
【００３２】
エンドエフェクタ４４のカートリッジアセンブリ４８は、キャリア６０内に取り外し可能に支持されたステープルカートリッジ５８を含む。ステープルカートリッジ５８は、中央長手方向スロット５８ａと、中央長手方向スロット５８ａの両側に位置付けられた複数直線列のステープル保持スロット５８ｂと、を画定する。ステープル保持スロット５８ｂの各々は、単一のステープル６２と、ステープルプッシャー６４の一部分と、を受容する。外科用装置１０の動作中、駆動アセンブリ５０は、作動そり６６に当接し、ステープルカートリッジ５８を通して作動そり６６を押す。作動そり６６がステープルカートリッジ５８を通って移動すると、作動そり６６のカム楔は、ステープルプッシャー６４と順次係合して、ステープルプッシャー６４をステープル保持スロット５８ｂ内で垂直に移動させ、アンビルアセンブリ４６のアンビルプレート４６ａに対する形成のためにそこから単一のステープル６２を順次射出する。
【００３３】
装填ユニット４０の近位本体部分４２は、アダプタアセンブリ３０の作動アセンブリ３５ａに結合された対向する関節動作リンク５７と係合する装填ユニット４０の近位端から延在するフック付き近位端部分５２ａを有する関節動作リンク５２を含む。関節動作リンク５２は、エンドエフェクタ４４に枢動可能に固定された遠位端部分５２ｂを有する。関節動作リンク５７がアダプタアセンブリ３０の作動アセンブリ３５ａによって近位方向または遠位方向のいずれかに軸方向に移動されると、装填ユニット４０の関節動作リンク５２も同じ様態で移動される。関節動作リンク５２の軸方向の移動は、次に、軸Ｙ−Ｙを画定する枢動ピン５９の周りでエンドエフェクタ４４を関節動作させる（例えば、枢動させる）。
【００３４】
図８を参照すると、可撓性駆動ビーム５４の発射または引き込み中のエンドエフェクタ４４の望ましくない移動を補償するために外科用装置１０を動作させるための方法が示されている。本方法は、コントローラ３８のメモリに記憶されたソフトウェアまたは任意の他のコンピュータ可読命令として具現化することができる。最初に、臨床医は、制御部２３を作動させてエンドエフェクタ４４を所望の位置に配向させ、これは、アダプタアセンブリ３０を回転させること、および／またはエンドエフェクタ４４を軸Ｘ−Ｘに対して関節動作させることを含み得る。エンドエフェクタが一旦所望の位置にくると、臨床医は、制御部２３を作動させて、アンビルアセンブリ４６を開くまたは閉める。実施形態では、臨床医は、可撓性駆動ビーム５４を発射させるまたは引き込ませるために制御部２３を作動させることができ、これは、最初にアンビルアセンブリ４６を開くことまたは閉めることを含む。実施形態では、本方法は、可撓性駆動ビーム５４の引き込み中のエンドエフェクタ４４の望ましくない移動を補償することにも好適である。エンドエフェクタ４４は組織の周りでクランプされるであろうことから、エンドエフェクタ４４の位置決めは、不要であろう。
【００３５】
制御部２３を作動させた後、コントローラ３８は、作動アセンブリ３５ｂを移動させることによって、アンビルアセンブリ４６を開くまたは閉めるように作動アセンブリ３５ｂを移動させる。より具体的には、コントローラ３８は、アンビルアセンブリ４６を開くまたは閉めるために、所定の回転数だけ回転させるようにモータ３６ｂに命令する。アンビルアセンブリ４６を一旦開いたまたは閉めたら、コントローラ３８は、次に、初期関節動作位置を取得する。コントローラ３８は、関節動作位置を取得するために作動アセンブリ３５ｂの移動を中断してもよい。実施形態では、初期関節動作位置は、コントローラ３８のメモリに記憶されている最後に記憶された関節動作位置であってもよい。より具体的には、コントローラ３８は、エンドエフェクタ４４を関節動作させるために作動アセンブリ３５ａを動作させるモータ３６ａの回転数に対応する関節動作位置を連続的に記録する。これにより、コントローラ３８は、最後に記録された関節動作位置を本方法の目的のための初期関節動作位置として使用することができるので、関節動作位置を連続的に追跡することができる。
【００３６】
初期関節動作位置がメモリに一旦保存されると、コントローラ３８は、可撓性駆動ビーム５４を発射させることまたは引き込むことを進める。作動アセンブリ３５ｂが移動されると、コントローラ３８は、可撓性駆動ビーム５４の現在位置に基づいて、エンドエフェクタ４４の関節動作位置の変化を補償する。コントローラ３８は、モータ３６ａの位置を調整するための関節動作補正値のデータベースをメモリに記憶し、これは、作動アセンブリ３５ａを移動させてエンドエフェクタ４４を関節動作させることを担う。データベースはまた、モータ３６ｂの複数の位置値を含み、これは、発射または引き込み中に可撓性駆動ビーム５４を移動させる作動アセンブリ３５ｂを移動させることを担う。可撓性駆動ビーム５４の各位置値は、データベース内の関節動作補正値に対応する。データベースにおいて、関節動作補正値は、可撓性駆動ビーム５４の発射および引き込み中の関節動作位置の変化を測定することによって、取得されてもよい。さらなる実施形態では、関節動作補正値は、発射および／または引き込み移動を関節動作位置と相関させる伝達関数を使用して導出されてもよい。
【００３７】
可撓性駆動ビーム５４が移動されると、コントローラ３８は、対応する関節動作補正値に基づいて、作動アセンブリ３５ａの位置を調整する。より具体的には、コントローラ３８は、（エンドエフェクタ４４の関節動作を担う）作動アセンブリ３５ａを移動させることによって、（可撓性駆動ビーム５４の移動を担う）作動アセンブリ３５ｂの移動によるエンドエフェクタ４４の関節動作位置の変化を補償する。モータ３６ｂの各回転について、コントローラ３８ａは、モータ３６ａに回転数を与える関節動作補正値に基づいて、作動アセンブリ３５ａを作動させるようにモータ３６ａに命令する。可撓性駆動ビーム５４が移動されると、コントローラ３８は、可撓性駆動ビーム５４の発射または引き込みが完了するまで、データベースに基づいて、関節動作位置を調整し続ける。
【００３８】
図９は、可撓性駆動ビーム５４の発射または引き込み中のエンドエフェクタ４４の望ましくない移動による外科用装置１０の動作を補償するための別の方法を示す。図９の方法は、関節動作センサ６１からのセンサ信号を利用してモータ３６ａを移動させ、それによって作動アセンブリ３５ａを移動させてエンドエフェクタ４４の望ましくない移動を補償する。図９の方法は図８の方法と類似しており、相違点のみを以下に説明する。
【００３９】
アンビルアセンブリ４６を閉めるまたは開くように制御部２３を作動させた後、コントローラ３８は、作動アセンブリ３５ｂを移動させることによって、アンビルアセンブリ４６を開くまたは閉めるように作動アセンブリ３５ｂを移動させる。アンビルアセンブリ４６を一旦開いたまたは閉めたら、コントローラ３８は、次に、関節動作センサ６１に問い合わせて関節動作位置を取得することによって、初期関節動作位置を取得する。コントローラ３８は、初期関節動作位置を取得するために作動アセンブリ３５ｂの移動を中断してもよい。
【００４０】
初期関節動作位置がメモリに一旦保存されると、コントローラ３８は、可撓性駆動ビーム５４を発射させることまたは引き込むことを進める。作動アセンブリ３５ｂが移動されると、コントローラ３８は、関節動作センサ６１からの読み取りに従って、エンドエフェクタ４４の関節動作位置の変化に基づいて、エンドエフェクタ４４の関節動作位置の変化を補償する。可撓性駆動ビーム５４が移動されると、コントローラ３８は、（エンドエフェクタ４４の関節動作を担う）作動アセンブリ３５ａを移動させることによって、（可撓性駆動ビーム５４を移動させることを担う）作動アセンブリ３５ｂの移動によるエンドエフェクタ４４の関節動作位置の変化を補償する。可撓性駆動ビーム５４が移動されると、コントローラ３８は、可撓性駆動ビーム５４の発射または引き込みが完了するまで、データベースに基づいて、関節動作位置を調整し続ける。
【００４１】
実施形態では、外科用装置１０が関節動作補正値のデータベースのみならず関節動作センサ６１を利用してハイブリッド補償方法を提供するように、図８および図９の方法を任意の好適な様態で組み合わせてもよい。関節動作センサ６１は、エンドエフェクタ４４の初期関節動作位置を取得し、モータ３６ａの調整を行うために関節動作センサ６１からの読み取りと併せてデータベースを利用するために使用されてもよいことが想定される。代替的に、初期関節動作の読み取りは、最後に記憶された関節動作位置を使用することと、調整を行うために関節動作センサ６１のみを使用することと、によって行われてもよい。
【００４２】
本開示のアダプタアセンブリの実施形態に対して様々な改変がなされ得ることを理解されたい。したがって、上の説明は、限定するものではなく、単に実施形態の例証として解釈されるべきである。当業者であれば、本開示の範囲および趣旨内での他の改変を想定するであろう。
【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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