(57)【要約】      （修正有）【課題】モーター付き外科用切断・固定器具を提供する。【解決手段】器具は、一実施形態では、バッテリとは別個の充電アキュムレーター装置を含み、充電アキュムレーター装置は、ある状況下では、モーターにさらなる電力を与える。加えて、モーターは、複数の巻線を含むことができる。外科器具１０は、ハンドル６と、シャフト８と、関節運動ピボット１４でシャフト８に旋回可能に接続された、関節運動するエンドエフェクタ１２と、を含む。【選択図】図１
2010088876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科器具において、
可動切断器具を含むエンドエフェクタと、
遠位端部において前記エンドエフェクタに接続されたシャフトと、
前記シャフトの近位端部に接続されたハンドルであって、前記ハンドルは、
前記切断器具を作動させるための電気モーター、ならびに、
前記モーターを制御するためのモーター制御回路であって、前記モーター制御回路は、
前記モーターに電気的に動力を与えるため、前記モーターに接続された電源、
充電アキュムレーター装置、ならびに、
切り替え回路であって、（ｉ）前記充電アキュムレーター装置を充電するよう、前記充電アキュムレーター装置を前記電源に一時的に接続するため、そして（ｉｉ）前記モーターにさらなる電力を与えるよう、前記充電アキュムレーター装置を前記電源と直列に選択的に接続するために、前記電源および前記充電アキュムレーター装置に接続された、切り替え回路、
を含む、モーター制御回路、
を含む、ハンドルと、
を含む、外科器具。
【請求項２】
請求項１に記載の外科器具において、
前記充電アキュムレーター装置は、コンデンサを含む、外科器具。
【請求項３】
請求項２に記載の外科器具において、
前記充電アキュムレーター装置は、ウルトラキャパシタを含む、外科器具。
【請求項４】
請求項１に記載の外科器具において、
前記電源は、直列に接続された複数の電池を含む、外科器具。
【請求項５】
請求項４に記載の外科器具において、
電源選択スイッチであって、第１の状態にあるときには前記電源のすべてを前記モーターに、また、第２の状態にあるときには、前記電源の部分集合を前記モーターに、接続するように、前記電源に接続された、電源選択スイッチ、
をさらに含む、外科器具。
【請求項６】
請求項１に記載の外科用切断・固定器具において、
前記エンドエフェクタは、円形切断エンドエフェクタを含む、外科用切断・固定器具。
【請求項７】
請求項１に記載の外科用切断・固定器具において、
前記エンドエフェクタは、線形切断エンドエフェクタを含む、外科用切断・固定器具。
【請求項８】
請求項１に記載の外科器具において、
前記モーター制御回路は、前記電源から前記モーターに供給される電流を変化させるため、前記電源に接続された電流制御回路をさらに含み、前記モーターは、
前記切断器具の切断ストロークサイクルの第１の部分のための第１の低電力操作モード、および、
前記切断器具の前記切断ストロークサイクルの第２の部分のための第２の高電力操作モード、
を少なくとも有する、外科器具。
【請求項９】
請求項１に記載の外科器具において、
前記モーターは、少なくとも２つの巻線を含み、
前記モーター制御回路は、前記少なくとも２つの巻線を直列または並列に選択的に接続するためのものである、外科器具。
【請求項１０】
外科器具において、
可動切断器具を含むエンドエフェクタと、
遠位端部において前記エンドエフェクタに接続されたシャフトと、
前記シャフトの近位端部に接続されたハンドルであって、前記ハンドルは、
前記切断器具を作動させるための電気モーターであって、前記モーターは、少なくとも２つの巻線を含む、電気モーター、および、
前記少なくとも２つのモーター巻線を直列または並列に選択的に接続する、前記モーターに接続されたモーター制御回路、
を含む、ハンドルと、
を含む、外科器具。
【請求項１１】
請求項１０に記載の外科器具において、
前記ハンドルは、前記モーターに接続された電源をさらに含む、外科器具。
【請求項１２】
請求項１１に記載の外科器具において、
前記電源は、直列に接続された複数の電源を含む、外科器具。
【請求項１３】
請求項１２に記載の外科器具において、
第１の状態にあるときには前記電源のすべてを前記モーターに、また、第２の状態にあるときには前記電源の部分集合を前記モーターに接続するように、前記電源に接続された、電源選択スイッチ、
をさらに含む、外科器具。
【請求項１４】
外科器具において、
可動切断器具を含むエンドエフェクタと、
遠位端部において前記エンドエフェクタに接続されたシャフトと、
前記シャフトの近位端部に接続されたハンドルであって、前記ハンドルは、
前記切断器具を作動させるための電気モーター、
前記モーターに電力供給するための取り外し可能なバッテリパックであって、前記バッテリパックは、複数の電池を含み、前記複数の電池は、直列に接続された複数の第１の電池、および直列に接続された複数の第２の電池を含む、バッテリパック、ならびに、
前記バッテリパックとは別個の電池コネクタであって、前記バッテリパックが前記器具の中に設置されると、前記直列に接続された複数の第１の電池を、前記直列に接続された複数の第２の電池に直列に接続する、電池コネクタ、
を含む、ハンドルと、
を含む、外科器具。
【請求項１５】
請求項１４に記載の外科器具において、
前記バッテリパックは、直列に接続された複数の第３の電池を含み、
前記電池コネクタは、前記バッテリパックが前記器具の中に設置されると、前記直列に接続された複数の第１、第２、および第３の電池を直列に接続する、外科器具。
【請求項１６】
請求項１４に記載の外科器具において、
前記直列に接続された複数の第１の電池は、直列に接続された３つのリチウム一次電池を含み、前記直列に接続された複数の第２の電池は、直列に接続された３つのリチウム一次電池を含む、外科器具。
【請求項１７】
請求項１４に記載の外科器具において、
前記ハンドルは、
充電アキュムレーター装置と、
切り替え回路であって、（ｉ）前記充電アキュムレーター装置を充電するよう、前記充電アキュムレーター装置を前記バッテリパックに一時的に接続するため、そして（ｉｉ）前記モーターにさらなる電力を与えるよう、前記充電アキュムレーター装置を前記パワーパックと直列に選択的に接続するために、前記バッテリパックおよび前記充電アキュムレーター装置に接続された、切り替え回路と、
をさらに含む、外科器具。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
〔背景〕
外科用ステープラは、組織に長さ方向切開部を作ると同時に、その切開部の向かい合う側部にステープルラインを取り付けるため、先行技術で用いられてきた。そのような器具は一般に、協働する一対のジョー部材を含み、ジョー部材は、器具が、内視鏡的または腹腔鏡的適用を目的としている場合は、カニューレ通路を通り抜けることができる。ジョー部材のうち一方は、側方に離間した少なくとも２列のステープルを有するステープルカートリッジを受容する。もう一方のジョー部材は、カートリッジの中のステープル列と整列されたステープル成形ポケットを有するアンビルを画定する。このような器具は、典型的には、往復運動する複数の楔形部（wedges）を含み、楔形部は、遠位に駆動されると、ステープルカートリッジの開口部を通り、ステープルを支持するドライバに係合して、アンビルに向けてステープルを発射する。
【０００２】
内視鏡的適用に適した外科用ステープラの例が、「Surgical stapling instrument having separate distinct closing and firing systems」と題された、公開済みの米国特許出願公開第２００４／０２３２１９６  Ａ１号に記載されており、この出願公開の開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。使用中、臨床医は、発射前に組織を位置付けるために、組織の上へステープラのジョー部材を閉じることができる。ジョー部材が適切に組織をつかんでいるといったん臨床医が判断したら、臨床医は外科ステープラを発射し、それによって、組織を切断およびステープル留めすることができる。同時の切断およびステープル留めステップにより、切断またはステープル留めのみをそれぞれ行う異なる外科ツールで、そのような動作を連続的に行う場合に生じうる、合併症が回避される。
【０００３】
「Motor-driven surgical cutting and fastening instrument with tactile position feedback」と題された、公開済みの米国特許出願公開第２００７／０１７５９６２  Ａ１号に記載されたものなど、モーターが切断器具に電力供給する、モーターで電力供給される外科用切断・固定器具（Motor-powered surgical cutting and fastening instruments）も、先行技術で既知である。この特許出願公開は、参照により本明細書に組み込まれる。この参考文献では、ハンドル内のバッテリが、モーターに電気的に動力を与える（electrically power）のに用いられている。
【０００４】
〔概要〕
１つの一般的な態様では、本発明の実施形態は、モーター付き外科器具に関する。この器具は、線形エンドカッターもしくは円形カッターなどの内視鏡的器具、または腹腔鏡的器具であってよい。この器具は、エンドエフェクタの中にクランプされた組織を固定するため、ステープルおよび／またはＲＦ電極で構成されうる。
【０００５】
本明細書に開示されるいくつかの実施形態は、モーターで電力供給されるコードレスの器具に関する。一実施形態では、器具は、バッテリから分離した充電アキュムレーター装置を含み、この充電アキュムレーター装置は、必要なときに電気モーターにさらなる電力を与える。充電アキュムレーター装置は、最初に、バッテリによって充電されることができる。その後、充電アキュムレーター装置は、充電アキュムレーター装置からの余分な電力が必要となるときまで、オフラインにされて（taken off-line）よい。そのときに、充電アキュムレーター装置は、バッテリと直列に接続されて、モーターにさらなる電力を供給する。
【０００６】
別の実施形態では、モーターは、少なくとも２つの巻線（windings）を含みうる。１つの操作モードでは、巻線は直列に接続され、別の操作モードでは、巻線は並列に接続される。巻線が直列に接続されている場合、モーターは、高速低トルク出力を有することができる。巻線が並列に接続されている場合、モーターは、低速高トルク出力を有しうる。そのように、例えば、モーターは、器具が複数のモーターを有する必要なく、両方の操作モードを呈することができる。
【０００７】
さらに別の実施形態では、器具は、取替可能な（おそらくは再充電可能な）バッテリパックを用いて、モーターに電気的に動力を与える。バッテリパックは、複数の電池を含むことができる。第１組の電池は、バッテリパックにおいて直列に接続されてよく、第２組の電池は、バッテリパックにおいて直列に接続されてよいが、バッテリパック内部では、第１組は、第２組に直列に接続されていない。むしろ、器具は、ハンドルにおいて接続された電池であって、例えば、バッテリパックが器具の中に設置されるかもしくは置かれている場合に第１組を直列に第２組と接続する、電池を含みうる。
【０００８】
本発明のこれらの利点および他の利点が、以下の説明から明らかになるであろう。
【０００９】
本発明の様々な実施形態が、以下の図面と共に、例として、本明細書で説明される。
【００１０】
〔説明〕
図１および図２は、本発明の様々な実施形態による、外科用切断・固定器具１０を表す。例示された実施形態は、内視鏡的器具であり、一般に、本明細書で説明される器具１０の実施形態は、内視鏡的外科用切断・固定器具である。しかしながら、本発明の他の実施形態によると、器具は、腹腔鏡的器具など、非内視鏡的外科用切断・固定器具であってよいことに注意されたい。
【００１１】
図１および図２に表された外科器具１０は、ハンドル６と、シャフト８と、関節運動ピボット１４でシャフト８に旋回可能に接続された、関節運動するエンドエフェクタ１２と、を含む。関節運動制御部１６が、ハンドル６に隣接して設けられて、関節運動ピボット１４の周りでエンドエフェクタ１２を回転させることができる。例示された実施形態では、エンドエフェクタ１２は、組織をクランプし、切断し、ステープル留めするためのエンドカッターとして作用するように構成されるが、他の実施形態では、把持器（graspers）、カッター、ステープラ、クリップアプライヤ、アクセス装置、薬剤／遺伝子治療装置、超音波、ＲＦもしくはレーザー装置など、他のタイプの外科装置のためのエンドエフェクタといった、異なるタイプのエンドエフェクタが用いられてよい。ＲＦ装置に関するさらなる詳細は、’３１２号特許で見出すことができる。
【００１２】
器具１０のハンドル６は、エンドエフェクタ１２を作動させるための閉鎖トリガー１８および発射トリガー２０を含むことができる。異なる外科タスクに向けられたエンドエフェクタを有する器具は、エンドエフェクタ１２を操作するために、異なる数またはタイプのトリガーまたは他の適切な制御部を有してよいことが認識されるであろう。エンドエフェクタ１２は、好ましくは細長いシャフト８により、ハンドル６から引き離されて図示されている。一実施形態では、臨床医または器具１０のオペレーターは、Geoffrey C. Hueilらによる、「Surgical Instrument Having An Articulating End Effector」と題された、公開済みの米国特許出願公開第２００７／０１５８３８５  Ａ１号においてより詳細に説明されるように、関節運動制御部１６を用いることで、シャフト８に対してエンドエフェクタ１２を関節運動させることができ、この出願公開は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００１３】
エンドエフェクタ１２は、この例では、とりわけ、ステープルチャネル２２、および旋回可能に並進運動可能なクランプ部材、例えば、アンビル２４を含み、ステープルチャネル２２およびアンビル２４は、エンドエフェクタ１２の中にクランプされた組織の効果的なステープル留めおよび切断を確実にする間隔で、保持される。ハンドル６は、ピストルグリップ２６を含み、閉鎖トリガー１８は、臨床医により、ピストルグリップ２６に向かって旋回可能に引っ張られて、エンドエフェクタ１２のステープルチャネル２２に向けてアンビル２４のクランプもしくは閉鎖を引き起こし、それによって、アンビル２４とチャネル２２との間に位置付けられた組織をクランプする。発射トリガー２０は、閉鎖トリガー１８のさらに外側にある。いったん閉鎖トリガー１８が、以下でさらに論じるような閉鎖位置でロックされると、発射トリガー２０は、ピストルグリップ２６に向かってわずかに回転することができ、オペレーターは片手で発射トリガー２０に達することができる。次に、オペレーターは、ピストルグリップ１２に向かって発射トリガー２０を旋回可能に引っ張って、エンドエフェクタ１２内のクランプされた組織のステープル留めおよび切断を引き起こすことができる。他の実施形態では、アンビル２４のほかに、例えば向かい合うジョーなどといった、異なるタイプのクランプ部材が用いられうる。
【００１４】
用語「近位の」および「遠位の」は、器具１０のハンドル６を握る臨床医に関して本明細書中で用いられることが、認識されるであろう。ゆえに、エンドエフェクタ１２は、より近位のハンドル６に対して遠位である。便宜上、また明瞭化のため、「垂直な」および「水平な」などの空間用語は、図面に関して本明細書中で用いられることが、さらに認識されるであろう。しかしながら、外科器具は、多くの向きおよび位置で使用され、これらの用語は、限定的および絶対的となることを意図していない。
【００１５】
閉鎖トリガー１８が最初に作動されうる。いったん臨床医がエンドエフェクタ１２の位置付けに満足したら、臨床医は、閉鎖トリガー１８を、ピストルグリップ２６に近接した、完全に閉じられロックされた位置まで引き戻すことができる。発射トリガー２０が次に作動されうる。発射トリガー２０は、以下でさらに十分に説明するように、臨床医が圧力を取り去ると、開いた位置（図１および図２に図示）に戻る。ハンドル６上の解放ボタンは、押し下げられると、ロックされた閉鎖トリガー１８を解放することができる。解放ボタンは、例えば、図７に示されるスライド解放ボタン１６０、または、参照により本明細書に組み込まれる公開済みの米国特許出願公開第２００７／０１７５５９５５  Ａ１号に記載された機構のいずれかとして、様々な形態で実行されることができる。
【００１６】
図３は、様々な実施形態によるエンドエフェクタ１２の分解組立図である。例示された実施形態に図示されるように、エンドエフェクタ１２は、先に言及したチャネル２２およびアンビル２４に加えて、切断器具３２、スレッド（sled）３３、チャネル２２の中に取り外し可能に設置されるステープルカートリッジ３４、および螺旋状ネジシャフト３６を含むことができる。切断器具３２は、例えばナイフであってよい。アンビル２４は、チャネル２２の近位端部に接続されたピボット点２５において旋回可能に開閉されうる。アンビル２４は、その近位端部においてタブ２７も含んでよく、タブ２７は、機械的閉鎖システム（以下でさらに説明する）のある構成要素の中に挿入されて、アンビル２４を開閉する。閉鎖トリガー１８が、作動される、すなわち、器具１０のユーザーによって引き込まれると、アンビル２４は、ピボット点２５の周りで旋回して、クランプ位置または閉じた位置にくることができる。エンドエフェクタ１２のクランプが申し分なければ、オペレーターは、発射トリガー２０を作動させることができ、これにより、以下にさらに詳細に説明するように、ナイフ３２およびスレッド３３がチャネル２２に沿って長さ方向に移動し、それによって、エンドエフェクタ１２内部にクランプされている組織を切断する。チャネル２２に沿ったスレッド３３の動きにより、ステープルカートリッジ３４のステープルが、切断組織を通して、また、閉じたアンビル２４に対して、駆動され、これにより、ステープルを曲げて（turns）切断組織を固定する。様々な実施形態では、スレッド３３は、カートリッジ３４の一体的構成要素であってよい。参照により本明細書に組み込まれる、「Surgical stapling instrument incorporating an E-beam firing mechanism」と題された米国特許第６，９７８，９２１号は、このような２ストローク切断・固定器具に関するさらなる詳細を提供している。スレッド３３は、カートリッジ３４の一部であってよく、ナイフ３２が切断操作後に後退するとき、スレッド３３は後退しない。
【００１７】
本明細書に記載される器具１０の実施形態は、切断組織をステープル留めするエンドエフェクタ１２を用いているが、他の実施形態では、切断組織を固定するか、またはふさぐ（sealing）ための、異なる技術が用いられてよいことに注意されたい。例えば、切断組織を固定するためにＲＦエネルギーまたは接着剤を使用するエンドエフェクタが用いられてもよい。参照により本明細書に組み込まれる、「Electrosurgical Hemostatic Device」と題されたYatesらの米国特許第５，７０９，６８０号、および「Electrosurgical Hemostatic Device with Recessed and/or Offset Electrodes」と題されたYatesらの米国特許第５，６８８，２７０号は、切断組織をふさぐためにＲＦエネルギーを用いる内視鏡的切断器具を開示している。これもまた参照により本明細書に組み込まれる、Jerome R. Morganらの、公開済みの米国特許出願公開第２００７／０１０２４５３  Ａ１号、およびFrederick E. Shelton, IVらの、公開済みの米国特許出願公開第２００７／０１０２４５２  Ａ１号は、切断組織を固定するのに接着剤を用いる内視鏡的切断器具を開示している。したがって、本明細書中の説明は、以下で、切断／ステープル留め操作および同種のものに言及するが、これは例示的な実施形態であり、限定的なものとするつもりではないことが認識されるべきである。他の組織固定技術が用いられてもよい。
【００１８】
図４および図５は、様々な実施形態によるエンドエフェクタ１２およびシャフト８の分解組立図であり、図６は、それらの側面図である。例示された実施形態に図示されるように、シャフト８は、ピボットリンク４４により旋回可能に連結された近位閉鎖チューブ４０および遠位閉鎖チューブ４２を含むことができる。遠位閉鎖チューブ４２は、開口部４５を含み、以下でさらに説明するように、アンビル２４を開閉するために、開口部４５の中に、アンビル２４のタブ２７が挿入される。閉鎖チューブ４０、４２の内側には、近位スパインチューブ（proximate spine tube）４６が配されていてよい。近位スパインチューブ４６の内側には、主要な回転（または近位）駆動シャフト４８が配されていてよく、駆動シャフト４８は、ベベルギア組立体５２により第２の（または遠位）駆動シャフト５０と連絡している。第２の駆動シャフト５０は、螺旋状ネジシャフト３６の近位駆動ギア５６に係合する、駆動ギア５４に接続されている。垂直なベベルギア５２ｂは、近位スパインチューブ４６の遠位端部において開口部５７の中に位置し、また開口部５７で旋回することができる。遠位スパインチューブ５８が、第２の駆動シャフト５０および駆動ギア５４、５６を囲むために使用されうる。集合的に、主要駆動シャフト４８、第２の駆動シャフト５０、および関節運動組立体（例えば、ベベルギア組立体５２ａ〜５２ｃ）は、本明細書中、「主要駆動シャフト組立体」と呼ばれることもある。
【００１９】
ステープルチャネル２２の遠位端部に位置付けられたベアリング３８が、螺旋状駆動ネジ３６を受容し、螺旋状駆動ネジ３６をチャネル２２に対して自由に回転させる。螺旋状ネジシャフト３６は、ナイフ３２のねじ山付き開口部（不図示）と協調する（interface）ことができ、シャフト３６の回転により、ナイフ３２は、ステープルチャネル２２の中を（回転の方向に応じて）遠位または近位に並進運動する。したがって、主要駆動シャフト４８が（以下にさらに詳細に説明するように）発射トリガー２０の作動により回転させられると、ベベルギア組立体５２ａ〜５２ｃは、第２の駆動シャフト５０を回転させ、これにより今度は、駆動ギア５４、５６の係合のため、螺旋状ネジシャフト３６が回転させられ、これにより、ナイフ駆動部材３２がチャネル２２に沿って長さ方向に移動させられて、エンドエフェクタ内部にクランプされている組織を切断する。スレッド３３は、例えばプラスチックで作られていてよく、遠位傾斜表面を有しうる。スレッド３３がチャネル２２を横切ると、前方傾斜表面は、クランプされた組織を通して、またアンビル２４に対して、ステープルカートリッジ内のステープルを押し上げるか、または駆動することができる。アンビル２４は、ステープルを曲げ、それにより、切断組織をステープル留めする。ナイフ３２が後退させられると、ナイフ３２およびスレッド３３は外れることができ、それによって、スレッド３３を、チャネル２２の遠位端部に残す。
【００２０】
図７〜図１０は、モーター駆動のエンドカッターの例示的な実施形態を示す。例示された実施形態は、エンドエフェクタにおける切断器具の配備および荷重力に関するユーザーフィードバックを提供する。加えて、この実施形態は、装置に電力供給するために発射トリガー２０を後退させる際にユーザーにより与えられる動力を用いることができる（いわゆる「動力補助」モード）。例示された実施形態に図示されるように、ハンドル６は、外部下方側面部品５９、６０、および外部上方側面部品６１、６２を含み、これら側面部品は、互いに嵌合して、概して、ハンドル６の外部を形成する。リチウムイオンバッテリなどのバッテリ６４が、ハンドル６のピストルグリップ部分２６に設けられてよい。バッテリ６４は、ハンドル６のピストルグリップ部分２６の上方部分に配された電気モーター６５に電力供給する。様々な実施形態によると、直列に接続された、いくつかの電池は、モーター６５に電力供給するために使用されうる。
【００２１】
モーター６５は、荷重なしで約２５，０００ＲＰＭの最大回転を有するブラシ付き駆動モーター（brushed driving motor）であってよい。他の実施形態では、モーター６５は、ブラシ無しモーター、コードレスモーター、同期電動機、ステッパーモーター、またはあらゆる他の適切な電気モーターを含むことができる。モーター６４は、第１のベベルギア６８および第２のベベルギア７０を含む９０°のベベルギア組立体６６を駆動することができる。ベベルギア組立体６６は、遊星ギア組立体７２を駆動することができる。遊星ギア組立体７２は、駆動シャフト７６に接続されたピニオンギア７４を含むことができる。ピニオンギア７４は、駆動シャフト８２により螺旋状ギアドラム８０を駆動する結合リングギア７８を駆動することができる。リング８４は、螺旋状ギアドラム８０上を通されることができる。ゆえに、モーター６５が回転すると、リング８４は、間に置かれたベベルギア組立体６６、遊星ギア組立体７２、およびリングギア７８によって、螺旋状ギアドラム８０に沿って移動させられる。
【００２２】
ハンドル６はまた、発射トリガー２０と連絡している運行モーターセンサー（run motor sensor）１１０を含み、いつ発射トリガー２０がオペレーターによってハンドル６のピストルグリップ部分２６に向かって引き込まれた（または「閉じられた」）のかを感知し、それによって、エンドエフェクタ１２による切断／ステープル留め操作を始動させることができる。センサー１１０は、例えば、加減抵抗器または可変抵抗器などの、比例センサー（proportional sensor）であってよい。発射トリガー２０が引き込まれると、センサー１１０はその動きを感知し、モーター６５に供給されるべき電圧（または電力）を示す電気信号を送る。センサー１１０が可変抵抗器または同種のものである場合、モーター６５の回転は、発射トリガー２０の動きの量に概ね比例することができる。すなわち、オペレーターがわずかに発射トリガー２０を引っ張るかまたは閉じるに過ぎない場合、モーター６５の回転は比較的少ない。発射トリガー２０が完全に引き込まれる（または完全に閉じた位置にくる）と、モーター６５の回転は最大になる。言い換えれば、ユーザーが発射トリガー２０を強く引っ張るほど、モーター６５に加えられる電圧が大きくなり、回転速度が上がる。
【００２３】
ハンドル６は、発射トリガー２０の上方部分に隣接した中間ハンドル部品１０４を含むことができる。ハンドル６はまた、中間ハンドル部品１０４および発射トリガー２０の柱間で接続された付勢バネ１１２を含むことができる。付勢バネ１１２は、発射トリガー２０を、その完全に開いた位置に付勢することができる。そのようにして、オペレーターが発射トリガー２０を解放すると、付勢バネ１１２は、発射トリガー２０を、その開いた位置まで引っ張り、それにより、センサー１１０の作動を取り去り（removing）、それによって、モーター６５の回転を止める。さらに、付勢バネ１１２によって、ユーザーが発射トリガー２０を閉じるといつでも、ユーザーは、閉じる操作に対する抵抗を経験し、それによって、モーター６５により及ぼされた回転の量に関してユーザーにフィードバックを与える。さらに、オペレーターは、発射トリガー２０の後退を止め、それによって、センサー１００からの力を取り去り、それによってモーター６５を止めることができる。したがって、ユーザーは、エンドエフェクタ１２の配備を止め、それによって、切断／固定操作の、ある程度の制御をオペレーターに与えることができる。
【００２４】
螺旋状ギアドラム８０の遠位端部は、リングギア１２２を駆動する遠位駆動シャフト１２０を含み、リングギア１２２は、ピニオンギア１２４と噛み合う。ピニオンギア１２４は、主要駆動シャフト組立体の主要駆動シャフト４８に接続される。そのようにして、モーター６５の回転により主要駆動シャフト組立体が回転し、これにより、前述のように、エンドエフェクタ１２が作動される。
【００２５】
螺旋状ギアドラム８０上を通されるリング８４は、スロット付きアーム９０のスロット８８内部に配される柱８６を含むことができる。スロット付きアーム９０は、その反対側の端部９４に、開口部９２を有し、開口部９２は、ハンドル外部側面部品５９、６０間で接続されたピボットピン９６を受容する。ピボットピン９６はまた、発射トリガー２０の開口部１００、および中間ハンドル部品１０４の開口部１０２を通して配される。
【００２６】
加えて、ハンドル６は、逆進モーター（またはストローク終了センサー（end-of-stroke sensor））１３０と、停止モーター（またはストローク開始（beginning-of-stroke））センサー１４２と、を含みうる。様々な実施形態では、逆進モーターセンサー１３０は、螺旋状ギアドラム８０の遠位端部に位置するリミットスイッチであってよく、螺旋状ギアドラム８０上を通されるリング８４は、リング８４が螺旋状ギアドラム８０の遠位端部に到達すると、逆進モーターセンサー１３０に接触し、これを始動させる（trips）。逆進モーターセンサー１３０は、作動されると、モーター６５に信号を送り、その回転方向を逆にし、それによって、切断操作後に、エンドエフェクタ１２のナイフ３２を引っ込める。停止モーターセンサー１４２は、例えば、通常閉じたリミットスイッチであってよい。様々な実施形態では、停止モーターセンサー１４２は、螺旋状ギアドラム８０の近位端部に位置してよく、リング８４は、リング８４が螺旋状ギアドラム８０の近位端部に達すると、スイッチ１４２を始動させる。
【００２７】
操作中、器具１０のオペレーターが発射トリガー２０を引き戻すと、センサー１１０は、発射トリガー２０の配備を感知し、モーター６５に信号を送って、例えばオペレーターが発射トリガー２０を引き戻した強さに比例した速度で、モーター６５を前方に回転させる。モーター６５の前方回転により、今度は、遊星ギア組立体７２の遠位端部におけるリングギア７８が回転し、それによって、螺旋状ギアドラム８０を回転させ、螺旋状ギアドラム８０上を通されるリング８４を、螺旋状ギアドラム８０に沿って遠位に移動させる。螺旋状ギアドラム８０の回転はまた、前記のように、主要駆動シャフト組立体を駆動し、これにより今度は、エンドエフェクタ１２においてナイフ３２が配備される。すなわち、ナイフ３２およびスレッド３３は、長さ方向にチャネル２２を横断させられ、それによって、エンドエフェクタ１２内でクランプされた組織を切断する。また、エンドエフェクタ１２のステープル留め操作は、ステープル留めタイプのエンドエフェクタが使用される実施形態で行われる。
【００２８】
エンドエフェクタ１２の切断／ステープル留め操作が完了するときまでに、螺旋状ギアドラム８０上のリング８４は、螺旋状ギアドラム８０の遠位端部に到達しており、それにより、逆進モーターセンサー１３０を始動させ、これにより、モーター６５に信号が送られて、モーター６５がその回転を逆にする。このことにより今度は、ナイフ３２が後退させられ、また、螺旋状ギアドラム８０上のリング８４が螺旋状ギアドラム８０の近位端部まで戻される。
【００２９】
中間ハンドル部品１０４は、図８および図９に最もよく示されるように、スロット付きアーム９０に係合する後方肩部１０６を含む。中間ハンドル部品１０４は、発射トリガー２０に係合する前方運動停止部１０７も有する。スロット付きアーム９０の動きは、前記のように、モーター６５の回転によって制御される。リング８４が螺旋状ギアドラム８０の近位端部から遠位端部まで移動する際にスロット付きアーム９０が反時計回りに回転すると、中間ハンドル部品１０４は、自由に反時計回りに回転することができる。ゆえに、ユーザーが発射トリガー２０を引き込むと、発射トリガー２０は、中間ハンドル部品１０４の前方運動停止部１０７に係合し、中間ハンドル部品１０４を反時計回りに回転させるであろう。しかしながら、スロット付きアーム９０に係合する後方肩部１０６のため、中間ハンドル部品１０４は、スロット付きアーム９０が許容する範囲で反時計回りに回転できるにすぎない。そのようにして、モーター６５が何らかの理由で回転を止めなければならない場合、スロット付きアーム９０は回転を止め、ユーザーは、中間ハンドル部品１０４がスロット付きアーム９０のために反時計回りに自由に回転できないので、発射トリガー２０をさらに引き込むことはできないであろう。
【００３０】
閉鎖トリガー１８を後退させることによりエンドエフェクタ１２のアンビル２４を閉じる（またはクランプする）ための例示的な閉鎖システムの構成要素も、図７〜図１０に示されている。例示された実施形態では、閉鎖システムは、ピン２５１により閉鎖トリガー１８に接続されたヨーク２５０を含み、ピン２５１は、閉鎖トリガー１８およびヨーク２５０双方の整列した開口部を通して挿入される。閉鎖トリガー１８が周りを旋回するピボットピン２５２が、閉鎖トリガー１８における別の開口部を通して挿入され、この別の開口部は、ピン２５１が閉鎖トリガー１８を通して挿入されるところからオフセットしている。ゆえに、閉鎖トリガー１８が後退すると、ヨーク２５０がピン２５１により取り付けられる、閉鎖トリガー１８の上方部分が、反時計回りに回転する。ヨーク２５０の遠位端部は、ピン２５４によって、第１の閉鎖ブラケット２５６に接続される。第１の閉鎖ブラケット２５６は、第２の閉鎖ブラケット２５８に接続される。集合的に、閉鎖ブラケット２５６、２５８は開口部を画定し、この開口部の中に、近位閉鎖チューブ４０（図４を参照）の近位端部が設置され保持されて、閉鎖ブラケット２５６、２５８の長さ方向の動きが、近位閉鎖チューブ４０による長さ方向運動を引き起こす。器具１０はまた、近位閉鎖チューブ４０の内側に配された閉鎖ロッド２６０を含む。閉鎖ロッド２６０は窓２６１を含んでよく、窓２６１の中に、例示された実施形態の外部下方側面部品５９など、ハンドル外部部品のうち１つにおける、柱２６３が配されて、閉鎖ロッド２６０をハンドル６に固定して接続する。そのようにして、近位閉鎖チューブ４０は、閉鎖ロッド２６０に対して長さ方向に動くことができる。閉鎖ロッド２６０は遠位カラー２６７も含んでよく、遠位カラー２６７は、近位スパインチューブ４６の空洞部２６９に嵌まり込み、キャップ２７１（図４を参照）によりその空洞部２６９の中に保持される。
【００３１】
操作中、ヨーク２５０が閉鎖トリガー１８の後退により回転すると、閉鎖ブラケット２５６、２５８は、近位閉鎖チューブ４０を遠位に（すなわち、器具１０のハンドル端部から離れるように）動かし、これによって、遠位閉鎖チューブ４２が遠位に動き、これにより、アンビル２４がピボット点２５の周りで回転して、クランプ位置または閉じた位置にくる。閉鎖トリガー１８がロック位置からロック解除される（unlocked）と、近位閉鎖チューブ４０は、近位にスライドさせられ、これにより、遠位閉鎖チューブ４２が近位にスライドさせられ、このことで、遠位閉鎖チューブ４２の窓４５に挿入されているタブ２７によって、アンビル２４がピボット点２５の周りで旋回させられて、開いた位置または非クランプ位置にくる。そのようにして、閉鎖トリガー１８を後退させロックすることによって、オペレーターは、アンビル２４とチャネル２２との間で組織をクランプすることができ、また、閉鎖トリガー２０をロック位置からロック解除することによって、切断／ステープル留め操作後に組織を外すことができる。
【００３２】
モーター付き外科器具のさらなる構成が、「Motor-driven surgical cutting and fastening instrument with tactile position feedback」と題された、公開済みの米国特許出願公開第２００７／０１７５９６２  Ａ１号に開示されており、この特許出願公開は、参照により全体として本明細書に組み込まれる。
【００３３】
図１１は、本発明の様々な実施形態によるモーター制御回路の概略図である。様々な実施形態では、モーター制御回路は、例えば、プロセッサ、メモリ、マイクロコントローラ、時間回路などといった、１つ以上の（one of more）集積回路（ＩＣ）を含むことができる。他の実施形態では、モーター制御回路は、ＩＣを含まなくてもよい。ＩＣを含む外科器具を滅菌することがしばしば困難であり、複雑であり、費用がかかることから、そのような非ＩＣモーター制御回路は、有利でありうる。
【００３４】
オペレーターが閉鎖トリガー１８をロックした後で最初に発射トリガー２０を引っ張り込むと、センサー１１０が作動され（または、センサー１１０がスイッチである場合には閉じられ）、電流をセンサー１１０に流す。通常開いている逆進モーターセンサースイッチ１３０が開いている（エンドエフェクタストロークの最後に達していないことを意味する）場合、電流は、単極双投リレー１３２に流れるであろう。逆進モーターセンサースイッチ１３０が閉じていない場合、リレー１３２のコイル１３４は電圧印加されず、そのため、リレー１３２は、電源を切られた状態（de-energized state）になる。
【００３５】
図１１に示されるように、回路はまた、並列に接続された抵抗素子１４４およびスイッチ１４６も含んでよく、これらの並列の素子は、リレー１３２と直列に接続されている。抵抗素子１４４およびスイッチ１４６は、電源６４にも接続されている。スイッチ１４６は、切断器具位置センサー１５０に反応する制御回路１４８により制御されうる。様々な実施形態によると、制御回路１４８は、切断器具３２が（ｉ）そのストローク開始に非常に近づいたとき、および（ｉｉ）そのストローク終了に非常に近づいたときに、スイッチ１４６を開くことができる。例えば、切断器具位置センサー１５０により判断されたときに、切断器具３２が、（ｉ）そのストロークの開始点から０．０２５ｍｍ（０．００１インチ）のところにある場合、および（ｉｉ）そのストローク終了から０．０２５ｍｍ（０．００１インチ）のところにある場合に、制御回路はスイッチを開くことができる。スイッチ１４６が開くと、電流が、抵抗素子１４４を通り、次にリレー１３２、リレー１３８、運行モーターセンサースイッチ１１０を通って、モーター６５まで流れる。抵抗素子１４４を通って流れる電流は、モーター６５に運ばれる電流の大きさを低減し、それにより、モーター６５により運ばれる電力を低減する。ゆえに、切断器具３２が、（ｉ）そのストローク開始に非常に近いとき、または（ｉｉ）そのストローク終了に非常に近いときには、モーター６５により運ばれる電力は低減される。逆に、いったん切断器具３２がストロークポイントの開始点または終了から十分に離れると、制御回路１４８はスイッチ１４６を閉じ、それにより、抵抗素子１４４を短絡させ、それにより、モーター６５への電流を増大させ、それによって、モーターにより運ばれる電力を増大させることができる。
【００３６】
様々な実施形態によると、電気回路は、インターロック回路１３７を集合的に定めるロックアウトセンサースイッチ１３６ａ〜１３６ｄをさらに含み、モーター６５の電気的操作を開始するために、リレー１３２からの電流は、電源を切られたときにインターロック回路１３７を通過する。各ロックアウトセンサースイッチ１３６ａ〜１３６ｄは、対応する状態の有無それぞれに反応して、開いた（すなわち、非伝導性）スイッチ状態、または閉じた（すなわち、伝導性）スイッチ状態を保つように構成されていてよい。器具１０が発射されたときに存在する場合、対応する状態のいずれも、不十分な切断およびステープル留め操作ならびに／または器具１０に対する損傷を結果としてもたらす場合がある。ロックアウトセンサースイッチ１３６ａ〜１３６ｄが反応しうる状態には、例えば、（ａ）チャネル２２の中にステープルカートリッジ３４がないこと、（ｂ）使用済みの（例えば先に発射された）ステープルカートリッジ３４がチャネル２２の中にあること、および（ｃ）アンビル２４が、チャネル２２に対して開いた（または別様に不十分に閉じた）位置にあること、が含まれる。構成要素の摩損など、ロックアウトセンサースイッチ１３６ａ〜１３６ｄが反応しうる他の状態は、器具１０により引き起こされる発射操作の累積数に基づいて推定されうる。したがって、様々な実施形態では、これらの状態のいずれかが存在する場合、対応するロックアウトセンサースイッチ１３６ａ〜１３６ｄは、開いたスイッチ状態を保ち、ゆえに、モーター６５の運転を開始するのに必要な電流の通過を妨げる。ロックアウトセンサー１３６ａ〜１３６ｄによる電流の通過は、様々な実施形態では、状態のすべてが矯正された後でのみ、可能となる。前記の状態はほんの一例として提供されており、器具１０の操作に不利益な他の状態に反応する、さらなるロックアウトセンサースイッチが設けられてもよいことが、認識されるであろう。前記の状態のうち１つ以上が存在しなくてよいか、または関係がない実施形態については、ロックアウトセンサースイッチの数は、描かれた数より少なくてよいことも同様に認識されよう。
【００３７】
図１１に図示されるように、ロックアウトセンサースイッチ１３６ａは、通常開いているスイッチ構成を用いて実行されてよく、ステープルカートリッジ３４が、チャネル２２によるステープルカートリッジ３４の適切な受容に対応する位置にある場合に、閉じたスイッチ状態が維持される。ステープルカートリッジ３４がチャネル２２に設置されていないか、または不適切に設置されている（例えば、整列していない（misaligned））場合、ロックアウトセンサースイッチ１３６ａは、開いたスイッチ状態を維持する。ロックアウトセンサースイッチ１３６ｂは、通常開いているスイッチ構成を用いて実行されてよく、未使用のステープルカートリッジ３４（すなわち未発射位置にスレッド３３を有するステープルカートリッジ３４）がチャネル２２内に存在する場合のみ、閉じたスイッチ状態が維持される。チャネル２２内に使用済みステープルカートリッジ３４があると、ロックアウトセンサースイッチ１３６ｂは開いたスイッチ状態を保つ。ロックアウトセンサースイッチ１３６ｃは、通常開いているスイッチ構成を用いて実行されてよく、アンビル２４がチャネル２２に対して閉じた位置にある場合に、閉じたスイッチ状態が維持される。ロックアウトセンサースイッチ１３６ｃは、時間遅延特徴部にしたがって制御されてよく、アンビル２４が、予め決められた時間にわたって閉じた位置にあった後にのみ、閉じたスイッチ状態が維持される。
【００３８】
ロックアウトセンサースイッチ１３６ｄは、通常閉じているスイッチ構成を用いて実行されてよく、器具１０により引き起こされた発射の累積数が、予め決めた数より少ない場合にのみ、閉じたスイッチ状態が維持される。ロックアウトセンサースイッチ１３６ｄは、カウンタ１３９と連絡していてよく、カウンタ１３９は、器具１０により行われた発射操作の累積数を表す総数（count）を維持し、その総数を、予め決めた数と比較し、その比較に基づいてロックアウトセンサースイッチ１３６ｄのスイッチ状態を制御するように構成されている。図１１では別々に図示されているが、カウンタ１３９は、共同装置（common device）を形成するよう、ロックアウトセンサースイッチ１３６ｄと一体であってよいことが認識されるであろう。好ましくは、カウンタ１３９は、カウンタに与えられる別個の電気信号の遷移に基づいて、維持された総数を増すための入力を有する電子機器として実行される。機械的入力（例えば、発射トリガー２０の後退）に基づいて総数を維持するよう構成された機械的カウンタが、代わりに使用されうることが認識されるであろう。電子機器として実行される場合、発射操作ごとに１回遷移する、電気回路に存在するあらゆる別個の信号は、カウンタ１３９の入力に用いられてよい。図１１に示されるように、例えば、ストローク終了センサー１３０の作動により生じる、別個の電気信号が使用されうる。カウンタ１３９は、ロックアウトセンサースイッチ１３６ｄのスイッチ状態を制御することができ、維持された総数が、カウンタ１３９内部に記憶された予め決めた数よりも小さい場合に、閉じたスイッチ状態が維持される。維持された総数が、予め決めた数に等しい場合、カウンタ１３９は、ロックアウトセンサースイッチ１３６ｄに、開いたスイッチ状態を維持させ、ゆえに、電流がロックアウトセンサースイッチ１３６ｄを通るのを防ぐ。カウンタ１３９により記憶された、予め決めた数は、必要に応じて、選択的に調節されうることが、認識されるであろう。様々な実施形態によると、カウンタ３０４は、維持された総数、または予め決めた数と維持された総数との間の差異をユーザーに示すため、器具１０に対して一体である、ＬＣＤディスプレイなどの外部ディスプレイ（不図示）と連絡していてよい。
【００３９】
様々な実施形態によると、インターロック回路１３７は、ロックアウトセンサースイッチ１３６ａ〜１３６ｄのうち少なくとも１つのスイッチの状態を表示するため、器具１０のユーザーに見える１つ以上のインジケーターを含むことができる。このようなインジケーターに関するさらなる詳細は、「Electronic lockouts and surgical instrument including same」と題された、公開済みの米国特許出願公開第２００７／０１７５９５６号に見出すことができ、この出願公開は、参照により全体として本明細書に組み込まれる。本出願はまた、ロックアウトセンサースイッチ１３６ａ〜１３６ｄのための例示的な据え付け配列および構成（example mounting arrangements and configurations）も含む。
【００４０】
例示された実施形態では、ロックアウトセンサースイッチ１３６ａ〜１３６ｄが集合的に、閉じたスイッチ状態を保つ場合、単極単投リレー１３８が電圧を印加される。リレー１３８が電圧を印加されると、電流は、双極双投リレー１４０により、リレー１３８を通り、運行モータースイッチセンサー１１０を通って、モーター６５まで流れ、それによってモーター６５に電力供給し、モーター６５を前方方向に回転させる。様々な実施形態によると、リレー１３８の出力は、いったん電圧印加されると、リレー１３２が電圧印加されるまでリレー１３８を電圧印加状態に保つので、インターロック回路１３７は、インターロックセンサースイッチ１３６ａ〜１３６ｄのうち１つ以上がその後で開いたスイッチ状態を維持したとしても、いったん開始したモーター１６５の運転を防ぐように機能することはない。しかしながら、他の実施形態では、インターロック回路１３７およびリレー１３８を接続することが必要であるか、または別様に望ましい場合があり、いったん開始したモーター１６５の運転を持続するために、ロックアウトセンサースイッチ１３６ａ〜１３６ｄのうち１つ以上が、閉じたスイッチ状態を維持しなければならない。
【００４１】
様々な実施形態では、前方方向へのモーターの回転により、リング８４は遠位に動き、それにより、停止モーターセンサースイッチ１４２の作動が止まる。スイッチ１４２は通常閉じているので、スイッチ１４２に接続されたソレノイド１４１が電圧を印加されうる。ソレノイド１４１は、電圧を印加されるとプランジャー（不図示）を軸方向に延出させる、従来のプッシュ型ソレノイドであってよい。プランジャーの延出は、閉鎖トリガー１８を後退位置に保持するように働き、ゆえに、発射操作が進行中である間（すなわち、スイッチ１４２が作動されていない間）にアンビル２４が開くのを防ぐことができる。ソレノイド１４１が電源を切られると、プランジャーは後退され、閉鎖トリガー１８の手動での解放が可能になる。
【００４２】
エンドエフェクタ１２が、そのストロークの最後に達したら、逆進モーターセンサー１３０が作動され、それによって、スイッチ１３０が閉じ、リレー１３２が電圧を印加される。これにより、リレー１３２は、その電圧印加状態（図１１には不図示）をとり、これによって、電流が、インターロック回路１３７および運行モーターセンサースイッチ１１０を迂回し、代わりに、電流が、通常閉じている双極双投リレー１４０に流れ、またモーター６５に戻るが、これはリレー１４０によってモーター６５がその回転方向を逆にするような形で行われる。停止モーターセンサースイッチ１４２は通常閉じているので、電流は、リレー１３２に戻り、スイッチ１４２が開くまでリレー１３２を電圧印加状態に保つ。ナイフ３２が完全に後退すると、停止モーターセンサースイッチ１４２が作動され、スイッチ１４２を開き、それによって、モーター６５から電力を取り去り、ソレノイド１４１の電源を切る。
【００４３】
他の実施形態では、他の代替手段が使用されて、切断ストロークサイクル中のある時間の間にモーター６５に供給される電力を制限することができる。他の実施形態は、参照により全体として本明細書に組み込まれる米国特許出願第１２／２３５，７８２号に記載されている。
【００４４】
ときには、出力トルクを増大させるためモーター６５への電流を瞬間的に増大させることが有利である場合がある。図１９は、様々な実施形態にしたがって、モーター６５に瞬間的な増大をもたらすための回路の実施形態を示す。この回路は、図１９の回路が電源６４に接続された充電アキュムレーター装置１０００をさらに含むことを除いて、図１１に示されたものと類似している。充電アキュムレーター装置１０００は、コンデンサなど、電荷を蓄積できるあらゆる装置であってよい。例えば、充電アキュムレーター装置１０００は、ウルトラキャパシタ（スーパーキャパシタと呼ばれることもある）を含んでよい。スイッチ１１０が発射トリガー２０の後退により閉じられたときなど、モーター６５が最初にオンにされると、スイッチＳ１は、バッテリ６４が前述のようにモーター６５に電力供給することができるように、閉じられうる。加えて、スイッチＳ３はまた、短い時間（「充電期間」）にわたってのみ閉じられて、抵抗器Ｒ１により充電アキュムレーター装置１０００を充電することができる。例えば、様々な実施形態によると、スイッチＳ３は、１〜１０のＲＣ時定数について閉じられてよく、ここでＲは、抵抗器Ｒ１の抵抗であり、Ｃは充電アキュムレーター装置１０００のキャパシタンスである。
【００４５】
充電アキュムレーター装置１０００の電荷は、通常の操作状態の間は未使用のままであってよいが、処置中に、臨床医がモーター６５からのさらなる出力トルクを必要とする時間になると、充電アキュムレーター装置１０００は、バッテリ６４と直列に置かれることができる。これは、例えば、スイッチＳ１を開きスイッチＳ２を閉じる（Ｓ３は充電期間後、開かれたままである）ことによって、行われうる。スイッチＳ２が閉じると、充電アキュムレーター装置１０００は、バッテリ６４と直列に接続され、それによって、モーター６５にさらなる電流を供給する。
【００４６】
充電アキュムレーター装置１０００を必要とする状態は、多くの方法で感知されうる。例えば、発射トリガー２０に接続された可変抵抗器またはバネが存在していてよい。発射トリガーがある点を越えて、または閾値レベルを上回る力で、後退されると、充電アキュムレーター装置１０００は、バッテリ６４に直列に接続されることができる。加えて、または代替的に、ハンドル６は、外部スイッチ（不図示）を含んでよく、この外部スイッチを臨床医が作動させて、充電アキュムレーター装置１０００をバッテリ６４と直列に接続することができる。
【００４７】
充電アキュムレーター装置１０００は、図１１と関連して前述した電流制限装置と共に、または電流制限装置なしで、使用されてよい。
【００４８】
器具１０の使用中のある時点に、モーター６５を高速で、しかし比較的低いトルク出力で、運転することが有利である場合がある。別の時点では、モーター６５に、高いトルク出力を、低速で有させることが望ましい場合がある。様々な実施形態によると、この機能性は、図２０に示されるように、複数の（例えば２つ以上の）巻線を有するモーター６５で達成されうる。例示された実施形態では、モーターは２つの巻線を有する。第１の巻線１２００は、巻線半部（もしくは部分）１２０１および１２０２を有しうる。第２の巻線１２０４は、巻線半部（または部分）１２０６および１２０８を有しうる。この例におけるモーター６５は、双極駆動回路１２１０（例えば、図１１および図１２を参照）を備えた６または８リードモーター（6 or 8 lead motor）であってよい。高速低トルクモードが望ましい場合、２組の巻線は直列に接続されてよい。このモードでは、図２０に示されるように、スイッチＳ１およびＳ４は閉じられ、スイッチＳ２、Ｓ３、Ｓ５およびＳ６は開いている。低速高トルクモードが望ましい場合、２組の巻線は並列に接続されうる。このモードでは、スイッチＳ１およびＳ４は開き、スイッチＳ２、Ｓ３、Ｓ５およびＳ６は閉じる。２つのモード間を推移する能力は、さらなる移動部分なしで、２速度伝送を効果的に引き起こす。また、このことにより、同じモーターが、同時にではないが、高速および高トルク出力の双方をもたらすことが可能となる。この構成の利点は、複数のモーターの使用が回避されることである。加えて、モーター６５が、並列モードにあるときは余分なトルクを、また、直列モードにあるときは余分な速度を、生成できるので、何らかの歯車装置（gearing）を排除することが可能となりうる。加えて、より多数の操作モードが実現されうるように、さらなる巻線が用いられてよい。例えば、直列および並列の巻線接続の複数の組み合わせのための巻線があってよい。また、いくつかの巻線は、モーター状態などを感知するために用いられることができる。
【００４９】
様々な実施形態によると、ハンドル６は、図２１に示されたように、外部モーターモード選択スイッチ１２２０を含むことができる。スイッチ１２２０を使用することによって、器具１０のオペレーターは、モーター６５が高速低トルクモードにあるか、または低速高トルクモードにあるかを選択することができる。センサー入力に基づいてモーターモードを自動的に切り替える切り替え回路など、他の切り替え回路はまた、操作モード間でモーター６５をトグル式に切り替えるのに用いられうる。
【００５０】
前記のモーター付き内視鏡的器具のうち１つなどのモーター付き外科器具では、またはモーター付き円形カッター器具では、モーターは、直列に接続された、いくつかの電池によって電力供給されうる。さらに、特定の状況では、全電池数のうちの一部で、モーターに電力供給することが望ましい場合がある。例えば、図１２に示されるように、モーター６５は、直列に接続された６つの電池３１０を含むパワーパック２９９により電力供給されることができる。電池３１０は、例えば、ＣＲ  １２３Ａ電池など、３ボルトリチウム電池であってよいが、他の実施形態では、異なるタイプの電池（異なる電圧レベルおよび／または異なる化学的性質を備えた電池を含む）が使用されうる。６つの３ボルト電池３１０が直列に接続されてモーター６５に電力供給した場合、モーター６５に電力供給するために利用可能な総電圧は、１８ボルトである。電池３１０は、再充電可能な電池または再充電不可能な電池を含みうる。
【００５１】
このような実施形態では、最も重い荷重下で、モーター６５への入力電圧は、約９〜１０ボルトまで下がりうる。この操作状態では、パワーパック２９９は、モーター６５に最大電力を送達している。したがって、図１２に示されるように、回路は、スイッチ３１２を含んでよく、スイッチ３１２は、（１）電池３１０すべて、または（２）電池３１０の一部分、のいずれかによって、モーター６５が電力供給されることを選択的に可能にする。図１２に示されるように、適切な選択により、スイッチ３１２は、モーター６５が、６つすべての電池、または電池のうち４つによって、電力供給されることを可能にすることができる。そのように、スイッチ３１２は、１８ボルト（６つすべての電池３１０を使用する場合）、または１２ボルト（二次電池（second battery cells）のうち４つを使用するなど）で、モーター６５に電力供給するのに使用されうる。様々な実施形態では、モーター６５に電力供給するのに用いられる一部分（the fraction）における電池の数に関する設計上の選択は、最も重い荷重のための最大出力で操作しているときにモーター６５が必要とする電圧に基づいていてよい。
【００５２】
スイッチ３１２は、例えば、マイクロスイッチなど電気機械的スイッチであってよい。他の実施形態では、スイッチ３１２は、トランジスタなど、固体のスイッチで実行されうる。プッシュボタンスイッチなどの第２のスイッチ３１４が、モーター６５に電力が加えられるかどうかを制御するのに用いられうる。また、前進／逆進スイッチ３１６は、モーター６５が前方方向に回転するのか、または逆方向に回転するのかを制御するために用いられることができる。前進／逆進スイッチ３１６は、図１１に示されるリレー１４０など、双極双投スイッチで実行されうる。
【００５３】
操作中、器具１０のユーザーは、トグルスイッチ、機械的レバースイッチ、またはカムなどの位置依存性スイッチ（不図示）といった、スイッチ３１２の位置を制御するある種のスイッチ制御を用いることによって、所望の電力レベルを選択することができる。その後、ユーザーは、第２のスイッチ３１４を作動させて、選択した電池３１０をモーター６５に接続することができる。加えて、図１２に示された回路は、円形カッターおよび／または腹腔鏡的器具など、他のタイプのモーター付き外科器具のモーターに電力供給するために用いられることができる。円形カッターに関する更なる詳細は、公開済みの米国特許出願公開第２００６／００４７３０７  Ａ１号、および同２００７／０２６２１１６  Ａ１号に見出すことができ、これら出願公開は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００５４】
他の実施形態では、図１３に示されるように、ＣＲ２またはＣＲ１２３Ａ電池などの電池といった主要電源３４０が、いくつかの第２のアキュムレーター装置３４２を充電するのに使用されうる。主要電源３４０は、例示された実施形態では好ましくは取替可能である、直列に接続された１つまたはいくつかの電池を含みうる。第２のアキュムレーター装置３４２は、例えば、再充電可能な電池および／またはスーパーキャパシタ（「ウルトラキャパシタ」もしくは「電気化学的二重層コンデンサ」(ＥＤＬＣ）としても知られる）を含みうる。スーパーキャパシタは、一般的な電解コンデンサと比べると異常に高いエネルギー密度（典型的には大容量電解コンデンサの約数千倍）を有する、電気化学的コンデンサである。
【００５５】
主要電源３４０は、第２のアキュムレーター装置３４２を充電することができる。いったん十分に充電されると、主要電源３４０は取り外されてよく、第２のアキュムレーター装置３４２が、処置中または手術中に、モーター６５に電力供給するのに使用されうる。アキュムレーティング装置３４２は、様々な状況で充電に約１５〜３０分の時間を必要とすることができる。スーパーキャパシタは、従来のバッテリと比べて非常に迅速に充電および放電することができるという特性を有する。加えて、バッテリは、限られた数の充電／放電サイクルにのみふさわしいが、スーパーキャパシタは、しばしば、ときには数千万サイクルにわたって、繰り返して充電／放電されうる。第２のアキュムレーター装置３４２としてスーパーキャパシタを用いる実施形態については、スーパーキャパシタは、カーボンナノチューブ、伝導性ポリマー（例えばポリアセトン）、またはカーボンエアロゲルを含むことができる。
【００５６】
図１４に示されるように、いつ第２のアキュムレーター装置３４２が十分に充電されたのか判断するために、充電管理回路３４４が用いられうる。充電管理回路３４４は、第２のアキュムレーター装置３４２が十分に充電されたら器具１０のユーザーに警報を出すよう作動される、１つ以上のＬＥＤ、ＬＣＤディスプレイなどといったインジケーターを含むことができる。
【００５７】
主要電源３４０、第２のアキュムレーター装置３４２、および充電管理回路３４４は、器具１０のハンドル６のピストルグリップ部分２６において、または器具１０の別の部分において、パワーパックの一部であってよい。パワーパックは、ピストルグリップ部分２６から取り外し可能であってよく、その場合、器具１０が手術のために使用されるときに、パワーパックは、例えば手術を支援する外回り看護師によって、ピストルグリップ部分２６（または、他の実施形態によれば器具の他の位置）の中に無菌で挿入されることができる。パワーパックの挿入後、看護師は、取替可能な主要電源３４０をパワーパックの中に入れて、器具１０の使用前のある時間、例えば３０分、第２のアキュムレーター装置３４２を充電することができる。第２のアキュムレーター装置３４２が充電されると、充電管理回路３４４は、パワーパックが使用できる状態になったことを示しうる。この時点で、取替可能な主要電源３４０は取り外されてよい。操作中、器具１０のユーザーは、次に、スイッチ３１４を作動させることなどによって、モーター６５を作動させることができ、それによって、第２のアキュムレーター装置３４２はモーター６５に電力供給する。ゆえに、モーター６５に電力供給するためにいくつかの使い捨てバッテリを有する代わりに、１つの使い捨てのバッテリ（主要電源３４０としての）が、このような実施形態で使用されることができ、第２のアキュムレーター装置３４２は、再利用可能であってよい。しかしながら、代替の実施形態では、第２のアキュムレーター装置３４２は、再充電不可能、かつ／または再利用不可能であってよいことに注意されたい。第２のアキュムレーター３４２は、図１２と関連して前述した電池選択スイッチ３１２と共に使用されることができる。
【００５８】
充電管理回路３４４はまた、どれほどの電荷が第２のアキュムレーター装置３４２に残っているかを示すインジケーター（例えば、ＬＥＤ、もしくはＬＣＤディスプレイ）を含みうる。そのように、外科医（または器具１０の他のユーザー）は、器具１０を伴う処置の進行中にどれだけの電荷が残っているかを見ることができる。
【００５９】
充電管理回路３４４は、図１５に示されるように、第２のアキュムレーター３４２にわたって電荷を測定するための電荷メーター３４５を含むことができる。充電管理回路３４４はまた、フラッシュメモリまたはＲＯＭメモリなどの非揮発性メモリ３４６、および１つ以上のプロセッサ３４８を含むことができる。プロセッサ３４８は、メモリ３４６に接続されて、メモリを制御することができる。加えて、プロセッサ３４８は、電荷メーター３４５に接続されて、電荷メーター３４５の示度を読み取り、また別の状況では電荷メーター３４５を制御することができる。加えて、プロセッサ３４８は、ＬＥＤ、または充電管理回路３４４の他の出力装置を制御することができる。プロセッサ３４８は、器具１０のパラメータをメモリ３４６に格納することができる。パラメータは、器具１０において設置または使用されうる様々なセンサーにより感知される、器具の操作パラメータ、例えば、発射の回数、関連する力のレベル、エンドエフェクタ１２の対向するジョー間の圧縮間隙の距離、関節運動の量など、を含むことができる。さらに、メモリ３４６に格納されたパラメータは、充電管理回路３４４が読み取って格納することができる、器具１０の様々な構成要素のＩＤ値を含みうる。そのようなＩＤを有する構成要素は、ステープルカートリッジ３４など、取替可能な構成要素であってよい。ＩＤは、例えば、ＲＦＩＤ応答装置３５０によって充電管理回路３４４が読み取るＲＦＩＤであってよい。ＲＦＩＤ応答装置３５０は、ステープルカートリッジ３４など、ＲＦＩＤタグを含む器具の構成要素からＲＦＩＤを読み取ることができる。ＩＤ値は、読み取られ、メモリ３４６に格納され、プロセッサ３４８によって、メモリ３４６もしくは充電管理回路と関連する別の記憶装置に格納されている許容可能なＩＤ値リストと比較されて、例えば、読み取られたＩＤ値と関連する、取り外し可能／取替可能な構成要素が、真正かつ／または適切であるかどうかを判断することができる。様々な実施形態によると、読み取られたＩＤ値と関連する、取り外し可能／取替可能な構成要素が真正でないとプロセッサ３４８が判断した場合、充電管理回路３４４は、例えば、パワーパックからの電力がモーター６５に送られることを防ぐスイッチ（不図示）を開くことによって、器具１０によるパワーパックの使用を防ぎうる。様々な実施形態によると、構成要素が真正かつ／または適切であるかどうかを判断するためにプロセッサ３４８が評価しうる様々なパラメータには、日付コード；構成要素のモデル／タイプ；製造業者；局所的な情報；および先のエラーコードが含まれる。
【００６０】
充電管理回路３４４はまた、以下に記載するもののような別の装置と通信するための入出力インターフェース３５２を含むことができる。そのように、メモリ３４６に格納されたパラメータは、別の装置にダウンロードされうる。入出力インターフェース３５２は、例えば、有線または無線インターフェースであってよい。
【００６１】
前述のように、パワーパックは、第２のアキュムレーター３４２、充電管理回路３４４、および／または前進／逆進スイッチ（f/r switch）３１６を含むことができる。様々な実施形態によると、図１６に示されるように、パワーパック２９９は、充電器基部３６２に接続されてよく、充電器基部３６２は、とりわけ、パワーパックの第２のアキュムレーター３４２を充電することができる。充電器基部３６２は、パワーパックが器具１０に設置されている間に充電器基部３６２をパワーパック２９９に無菌で接続することによって、パワーパック２９９に接続されることができる。パワーパックが取り外し可能である他の実施形態では、充電器基部３６２は、パワーパック２９９を器具１０から取り外し、パワーパック２９９を充電器基部３６２に接続することによって、パワーパック２９９に接続されてよい。そのような実施形態については、充電器基部３６２が第２のアキュムレーター３４２を十分に充電した後で、パワーパック２９９は、器具１０に無菌で設置されうる。
【００６２】
図１６に示されるように、充電器基部３６２は、第２のアキュムレーター３４２を充電するための電源３６４を含んでよい。充電器基部３６２の電源３６４は、例えば、バッテリ（もしくは、直列に接続された、いくつかのバッテリ）、または電力主管（electrical power mains）などからのＡＣ電力をＤＣに変換するＡＣ／ＤＣ変換器、または第２のアキュムレーター３４２を充電するための任意の他の適切な電源であってよい。充電器基部３６２はまた、第２のアキュムレーター３４２の充電状態を示すために、ＬＥＤ、ＬＣＤディスプレイなどといった、インジケーター装置を含むことができる。
【００６３】
加えて、図１６に示されるように、充電器基部３６２は、１つ以上のプロセッサ３６６、１つ以上のメモリユニット３６８、および入出力インターフェース３７０、３７２を含むことができる。第１の入出力インターフェース３７０を通じて、充電器基部３６２は、（パワーパックの入出力インターフェース３５２によって）パワーパック２９９と通信することができる。そのように、例えば、パワーパック２９９のメモリ３４６に格納されたデータは、充電器基部３６２のメモリ３６８にダウンロードされうる。そのようにして、プロセッサ３６６は、充電管理回路３４４からダウンロードされた、取り外し可能／取替可能な構成要素のＩＤ値を評価し、その構成要素の真正性および適切性を判断することができる。充電管理回路３４４からダウンロードされた操作パラメータも、メモリ３６８に格納されることができ、その後、器具１０を伴う手術が行われる病院システムによる、外科医の診療所による、器具の販売者による、器具の製造業者によるなどの、評価および分析のため、第２の入出力インターフェース３７２を介して、別のコンピュータ装置にダウンロードされることができる。
【００６４】
充電器基部３６２は、第２のアキュムレーター３４２にわたり電荷を測定するための電荷メーター３７４も含みうる。電荷メーター３７４は、プロセッサ３６６と通信していてよく、プロセッサ３６６は、高性能を確実にするために使用するパワーパック２９９の適切性をリアルタイムで判断することができる。
【００６５】
別の実施形態では、図１７に示されるように、バッテリ回路は、電力節約装置（power savers）３１０によりモーター６５に供給される電力を制御するために電力調節器３２０を含むことができる。電力調節器３２０はまた、パワーパック２９９の一部であってよいか、あるいは、別個の構成要素であってよい。前述のとおり、モーター６５は、ブラシ付きモーターであってよい。ブラシ付きモーターの速度は、概して、加えられる入力電圧に比例する。電力調節器３２０は、高度に調節された出力電圧をモーター６５に与えることができ、モーター６５は、一定の（または実質的に一定の）速度で動くであろう。様々な実施形態によると、電力調節器３２０は、図１７の例に示されるように、バックブースト変換器（buck-boost converter）などのスイッチモード電力変換器を含みうる。このようなバックブースト変換器３２０は、ＦＥＴなどの電力スイッチ３２２、整流器３２、誘導子３２６、およびコンデンサ３２８を含むことができる。電力スイッチ３２２がオンの場合、入力電圧供給源（例えば電源３１０）は、誘導子３２６に直接接続され、誘導子３２６は、エネルギーをこの状態で蓄積する。この状態では、コンデンサ３２８は、エネルギーを出力負荷装置（output load）（例えばモーター６５）に供給する。電力スイッチ３２０がオフ状態にある場合、誘導子３２６は、出力負荷装置（例えばモーター６５）およびコンデンサ３２８に接続されるので、エネルギーは、誘導子３２６からコンデンサ３２８および負荷装置６５に運ばれる。制御回路３３０が、電力スイッチ３２２を制御することができる。制御回路３３０は、デジタルおよび／またはアナログ制御ループを用いてよい。加えて、他の実施形態では、制御回路３３０は、直列または並列のデジタルデータバスなどの通信リンクを通じて主幹制御器（不図示）から制御情報を受信することができる。電力調節器３２０の出力の電圧設定点は、例えば、開いた回路電圧の半分に設定されてよく、この設定点で、供給源（source）から入手可能な最大電力が利用可能となる。
【００６６】
他の実施形態では、線形またはスイッチモード電力変換器を含む、異なる電力変換器トポロジーが用いられてよい。用いられうる他のスイッチモードトポロジーは、フライバック、フォーワード（forward）、バック（buck）、ブースト、およびＳＥＰＩＣを含む。電力調節器３２０の設定点電圧（set point voltage）は、モーター６５に電力供給するのに使用されている電池の数に応じて変えられうる。加えて、電力調節器３２０は、図１３に示される第２のアキュムレーター装置３４２と共に使用されることができる。さらに、前進‐逆進スイッチ３１６は、図１７では別個に示されているが、電力調節器３２０の中に組み込まれうる。
【００６７】
バッテリは、典型的には理想的な電圧供給源およびソース抵抗として作られうる。理想的なモデルについては、供給源および負荷抵抗が適合すると、最大電力が負荷装置に運ばれる。図１８は、バッテリの典型的な電力曲線（power curve）を示す。バッテリ回路が開いたとき、バッテリ全体の電圧は高く（その開いた回路値で）、バッテリから引き出される電流はゼロである。バッテリから運ばれる電力もゼロである。より多くの電流がバッテリから引き出されると、バッテリ全体の電圧は減少する。バッテリにより運ばれる電力は、電流と電圧との積である。電力は、開いた回路電圧より低い電圧レベルのあたりで、ピークに達する。図１８に示されるように、ほとんどのバッテリの化学的性質について、化学的性質または正の温度係数（ＰＴＣ）のために、あるいはバッテリ保護装置のために、より高い電流において電圧／電力が急落している。
【００６８】
処置中にモーター６５に電力供給するため１つのバッテリ（または複数のバッテリ）を用いる実施形態について特に、制御回路３３０は、出力電圧を監視し、調節器３２０の設定点を制御することができ、バッテリは、電力曲線の「左側」または電力が増加する側で稼働する。バッテリがピークの電力レベルに達すると、制御回路３３０は、調節器の設定点を変える（例えば低くする）ことができ、より少ない総電力がバッテリから要求される。モーター６５はその後減速する。このようにして、パワーパックからの要求は、ピークの利用可能な電力をめったに超えず、そのため、処置中の電力に飢えた状態（power-starving situation）を回避することができる。
【００６９】
加えて、他の実施形態によると、バッテリから引き出される電力は、電池内部の化学反応が、回復する時間を有するように最適化されて、それにより、バッテリから入手可能な電流および電力を最適化することができる。パルス負荷（pulsed loads）では、バッテリは、典型的には、パルスの終わりに向かうときよりも、パルス開始時において、より多くの電力を提供する。これは、（１）ＰＴＣがパルス中にその抵抗を変化させつつあってよいこと；（２）バッテリの温度が変化しつつあってよいこと；ならびに（３）消耗されている陰極における電解液により電気化学的反応速度が変化しつつあり、また、新鮮な電解液の拡散速度がその反応速度を制限すること、を含む、いくつかの要因によるものである。様々な実施形態によると、制御回路３３０は、変換器３２０を制御することができ、変換器３２０は、より低い電流をバッテリから引き出して、バッテリは、再びパルスを流される前に回復することができる。
【００７０】
前記のように、様々な実施形態によると、バッテリパック２９９は、複数の電池３１０を含みうる。図２２は、６つの電池３１０を備えた実施形態を示す。電池３１０は、例えば、リチウム一次電池であってよい。様々な実施形態によると、バッテリパック２９９は、内部接続された電池のごく一部を有することができる。例えば、図２２に示されるように、電池３１０ａは電池３１０ｂに接続され、電池３１０ｃは電池３１０ｄに接続され、電池３１０ｅは電池３１０ｆに接続されている。しかしながら、電池３１０ｂは、バッテリパックにおいて内部で電池３１０ｃに接続されておらず、電池３１０ｄは、バッテリパックにおいて内部で電池３１０ｅに接続されていない。このような実施形態における器具１０のハンドル６は、電池コネクタ１３００を含んでよく、電池コネクタ１３００は、バッテリパック２９９が器具１０に物理的に挿入されている場合のみ、直列に電池３１０を接続する。例えば、コネクタ１３００は、正の出力端子１３０２、電池３１０ｂを電池３１０ｃに直列接続するコネクタ１３０４、電池３１０ｄを電池３１０ｅに接続するコネクタ１３０６、および負の出力端子１３０８を含みうる。
【００７１】
図２３は、取替可能で取り外し可能なバッテリパック２９９が器具１０のハンドル６に設置されている、器具１０の実施形態を示す。図２３に示されるように、電池コネクタ１３００は、ハンドル６内に統合されてよく、バッテリパック２９９がハンドル６に挿入されると、電池コネクタ１３００が、必要な電池接続を行う。
【００７２】
当然、他の実施形態では、異なる数の内部電池、および異なる数の内部接続電池、を備えたバッテリパックが用いられてよい。例えば、図２４は、６つの電池３１０ａ〜３１０ｆを備えた実施形態を示し、２組の３つの電池（電池３１０ａ〜３１０ｃおよび電池３１０ｄ〜３１０ｆ）が互いに接続されている。
【００７３】
本明細書に開示される装置は、１回使用した後で処分されるように設計されてよく、あるいは、複数回使用されるように設計されてもよい。しかしながら、いずれの場合も、装置は、少なくとも１回使用した後で、再利用のため再調整されることができる。再調整は、装置の分解ステップ、それに続く、特定の部品の洗浄もしくは取替ステップ、およびその後の再組立ステップの任意の組み合わせを含むことができる。詳細には、装置は分解されてよく、装置の、任意の数の特定の部品もしくは部分が、任意の組み合わせで、選択的に取り替えられるか、または取り外されることができる。特定の部分が洗浄され、かつ／または取り替えられたら、装置は、再調整施設で、または外科処置の直前に外科チームによって、次の使用のために再び組み立てられうる。当業者は、装置の再調整には、分解、洗浄／取替、および再組立のための様々な技術が用いられうることを認識するであろう。そのような技術の使用、および結果として得られる再調整された装置はすべて、本出願の範囲内である。
【００７４】
好ましくは、本明細書に記載された発明の様々な実施形態は、手術前に処理される。まず、新しい器具または使用済みの器具を入手し、必要であれば、洗浄する。器具は次に滅菌されうる。１つの滅菌技術では、器具は、ＴＹＶＥＫシートで覆われた熱成形プラスチックシェルなど、閉じられ密閉された容器に入れられる。容器および器具は次に、γ放射線、ｘ線、または高エネルギー電子など、容器を貫通できる放射線の場に置かれる。放射線により、器具上および容器内の細菌が死滅する。滅菌された器具は、その後、滅菌容器内に保管されうる。密閉された容器は、医療施設で開けられるまで、器具を滅菌状態に保つ。
【００７５】
装置は滅菌されるのが好ましい。これは、βまたはγ放射線、エチレンオキシド、蒸気および他の方法を含む、当業者に既知のいくつかの方法によって行われうる。
【００７６】
本発明は、いくつかの実施形態の説明により例示され、例示的な実施形態がかなり詳細に説明されたが、添付の請求項の範囲をそのような詳細に制限するか、または何らかの方法で限定することは、出願人の意図するところではない。さらなる利点および改変が、当業者には容易に明らかとなるであろう。本発明の様々な実施形態は、異なる成形（最終）高さを有するステープルを得るため１つのカートリッジの中で異なるサイズのステープルを使用しなければならない、先のステープル留め方法に対する、大幅な改善を示すものである。
【００７７】
したがって、本発明は、内視鏡的処置および装置に関して説明されてきた。しかしながら、「内視鏡的」などの用語の本明細書中での使用は、内視鏡チューブ（すなわちトロカール）と関連してのみ使用される外科用ステープル留め・切断器具に、本発明を限定するものと解釈されるべきではない。それどころか、本発明は、腹腔鏡的処置、ならびに切開処置を含むがこれらに限定されない、アクセスが制限されるあらゆる処置における用途を見出しうると考えられる。さらに、本発明の様々なステープルカートリッジの実施形態の独自かつ新奇な態様は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、他の形態のステープル留め装置と共に使用される場合の有用性を見出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の様々な実施形態による外科用切断・固定器具の斜視図である。
【図２】本発明の様々な実施形態による外科用切断・固定器具の斜視図である。
【図３】本発明の様々な実施形態による器具のエンドエフェクタおよびシャフトの分解組立図である。
【図４】本発明の様々な実施形態による器具のエンドエフェクタおよびシャフトの分解組立図である。
【図５】本発明の様々な実施形態による器具のエンドエフェクタおよびシャフトの分解組立図である。
【図６】本発明の様々な実施形態によるエンドエフェクタの側面図である。
【図７】本発明の様々な実施形態による器具のハンドルの分解組立図である。
【図８】本発明の様々な実施形態によるハンドルの部分的な斜視図である。
【図９】本発明の様々な実施形態によるハンドルの部分的な斜視図である。
【図１０】本発明の様々な実施形態によるハンドルの側面図である。
【図１１】本発明の様々な実施形態による器具で用いられる回路の略図である。
【図１２】本発明の様々な実施形態による器具のモーターに電力供給するのに用いられる回路の略図である。
【図１３】本発明の様々な実施形態による器具のモーターに電力供給するのに用いられる回路の略図である。
【図１４】本発明の様々な実施形態による器具のモーターに電力供給するのに用いられる回路の略図である。
【図１５】本発明の様々な実施形態による充電管理回路を示すブロック図である。
【図１６】本発明の様々な実施形態による充電器基部を示すブロック図である。
【図１７】本発明の様々な実施形態による器具のモーターに電力供給するのに用いられる回路の略図である。
【図１８】バッテリの典型的な電力曲線を示す。
【図１９】本発明の様々な実施形態による器具で使用される回路の略図である。
【図２０】本発明の様々な実施形態による器具で使用される回路の略図である。
【図２１】本発明の様々な実施形態による器具の概略図である。
【図２２】本発明の様々な実施形態によるバッテリパックの概略図である。
【図２３】本発明の様々な実施形態による器具の概略図である。
【図２４】本発明の様々な実施形態によるバッテリパックの概略図である。
【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１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年11月16日(2009.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科器具において、
可動切断器具を含むエンドエフェクタと、
遠位端部において前記エンドエフェクタに接続されたシャフトと、
前記シャフトの近位端部に接続されたハンドルであって、前記ハンドルは、
前記切断器具を作動させるための電気モーター、ならびに、
前記モーターを制御するためのモーター制御回路であって、前記モーター制御回路は、
前記モーターに電気的に動力を与えるため、前記モーターに接続された電源、
充電アキュムレーター装置、ならびに、
切り替え回路であって、（ｉ）前記充電アキュムレーター装置を充電するよう、前記充電アキュムレーター装置を前記電源に一時的に接続するため、そして（ｉｉ）前記モーターにさらなる電力を与えるよう、前記充電アキュムレーター装置を前記電源と直列に選択的に接続するために、前記電源および前記充電アキュムレーター装置に接続された、切り替え回路、
を含む、モーター制御回路、
を含む、ハンドルと、
を含む、外科器具。
【請求項２】
請求項１に記載の外科器具において、
前記充電アキュムレーター装置は、コンデンサを含む、外科器具。
【請求項３】
請求項２に記載の外科器具において、
前記充電アキュムレーター装置は、ウルトラキャパシタを含む、外科器具。
【請求項４】
請求項１に記載の外科器具において、
前記電源は、直列に接続された複数の電池を含む、外科器具。
【請求項５】
請求項４に記載の外科器具において、
電源選択スイッチであって、第１の状態にあるときには前記電源のすべてを前記モーターに、また、第２の状態にあるときには、前記電源の部分集合を前記モーターに、接続するように、前記電源に接続された、電源選択スイッチ、
をさらに含む、外科器具。
【請求項６】
請求項１に記載の外科器具において、
前記エンドエフェクタは、円形切断エンドエフェクタを含む、外科器具。
【請求項７】
請求項１に記載の外科器具において、
前記エンドエフェクタは、線形切断エンドエフェクタを含む、外科器具。
【請求項８】
請求項１に記載の外科器具において、
前記モーター制御回路は、前記電源から前記モーターに供給される電流を変化させるため、前記電源に接続された電流制御回路をさらに含み、前記モーターは、
前記切断器具の切断ストロークサイクルの第１の部分のための第１の低電力操作モード、および、
前記切断器具の前記切断ストロークサイクルの第２の部分のための第２の高電力操作モード、
を少なくとも有する、外科器具。
【請求項９】
請求項１に記載の外科器具において、
前記モーターは、少なくとも２つの巻線を含み、
前記モーター制御回路は、前記少なくとも２つの巻線を直列または並列に選択的に接続するためのものである、外科器具。
【請求項１０】
外科器具において、
可動切断器具を含むエンドエフェクタと、
遠位端部において前記エンドエフェクタに接続されたシャフトと、
前記シャフトの近位端部に接続されたハンドルであって、前記ハンドルは、
前記切断器具を作動させるための電気モーターであって、前記モーターは、少なくとも２つの巻線を含む、電気モーター、および、
前記少なくとも２つのモーター巻線を直列または並列に選択的に接続する、前記モーターに接続されたモーター制御回路、
を含む、ハンドルと、
を含む、外科器具。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
したがって、本発明は、内視鏡的処置および装置に関して説明されてきた。しかしながら、「内視鏡的」などの用語の本明細書中での使用は、内視鏡チューブ（すなわちトロカール）と関連してのみ使用される外科用ステープル留め・切断器具に、本発明を限定するものと解釈されるべきではない。それどころか、本発明は、腹腔鏡的処置、ならびに切開処置を含むがこれらに限定されない、アクセスが制限されるあらゆる処置における用途を見出しうると考えられる。さらに、本発明の様々なステープルカートリッジの実施形態の独自かつ新奇な態様は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、他の形態のステープル留め装置と共に使用される場合の有用性を見出すことができる。
〔実施の態様〕
（１）  外科器具において、
可動切断器具を含むエンドエフェクタと、
遠位端部において前記エンドエフェクタに接続されたシャフトと、
前記シャフトの近位端部に接続されたハンドルであって、前記ハンドルは、
前記切断器具を作動させるための電気モーター、ならびに、
前記モーターを制御するためのモーター制御回路であって、前記モーター制御回路は、
前記モーターに電気的に動力を与えるため、前記モーターに接続された電源、
充電アキュムレーター装置、ならびに、
切り替え回路であって、（ｉ）前記充電アキュムレーター装置を充電するよう、前記充電アキュムレーター装置を前記電源に一時的に接続するため、そして（ｉｉ）前記モーターにさらなる電力を与えるよう、前記充電アキュムレーター装置を前記電源と直列に選択的に接続するために、前記電源および前記充電アキュムレーター装置に接続された、切り替え回路、
を含む、モーター制御回路、
を含む、ハンドルと、
を含む、外科器具。
（２）  実施態様１に記載の外科器具において、
前記充電アキュムレーター装置は、コンデンサを含む、外科器具。
（３）  実施態様２に記載の外科器具において、
前記充電アキュムレーター装置は、ウルトラキャパシタを含む、外科器具。
（４）  実施態様１に記載の外科器具において、
前記電源は、直列に接続された複数の電池を含む、外科器具。
（５）  実施態様４に記載の外科器具において、
電源選択スイッチであって、第１の状態にあるときには前記電源のすべてを前記モーターに、また、第２の状態にあるときには、前記電源の部分集合を前記モーターに、接続するように、前記電源に接続された、電源選択スイッチ、
をさらに含む、外科器具。
（６）  実施態様１に記載の外科器具において、
前記エンドエフェクタは、円形切断エンドエフェクタを含む、外科器具。
（７）  実施態様１に記載の外科器具において、
前記エンドエフェクタは、線形切断エンドエフェクタを含む、外科器具。
（８）  実施態様１に記載の外科器具において、
前記モーター制御回路は、前記電源から前記モーターに供給される電流を変化させるため、前記電源に接続された電流制御回路をさらに含み、前記モーターは、
前記切断器具の切断ストロークサイクルの第１の部分のための第１の低電力操作モード、および、
前記切断器具の前記切断ストロークサイクルの第２の部分のための第２の高電力操作モード、
を少なくとも有する、外科器具。
（９）  実施態様１に記載の外科器具において、
前記モーターは、少なくとも２つの巻線を含み、
前記モーター制御回路は、前記少なくとも２つの巻線を直列または並列に選択的に接続するためのものである、外科器具。
（１０）  外科器具において、
可動切断器具を含むエンドエフェクタと、
遠位端部において前記エンドエフェクタに接続されたシャフトと、
前記シャフトの近位端部に接続されたハンドルであって、前記ハンドルは、
前記切断器具を作動させるための電気モーターであって、前記モーターは、少なくとも２つの巻線を含む、電気モーター、および、
前記少なくとも２つのモーター巻線を直列または並列に選択的に接続する、前記モーターに接続されたモーター制御回路、
を含む、ハンドルと、
を含む、外科器具。
（１１）  実施態様１０に記載の外科器具において、
前記ハンドルは、前記モーターに接続された電源をさらに含む、外科器具。
（１２）  実施態様１１に記載の外科器具において、
前記電源は、直列に接続された複数の電源を含む、外科器具。
（１３）  実施態様１２に記載の外科器具において、
第１の状態にあるときには前記電源のすべてを前記モーターに、また、第２の状態にあるときには前記電源の部分集合を前記モーターに接続するように、前記電源に接続された、電源選択スイッチ、
をさらに含む、外科器具。
（１４）  外科器具において、
可動切断器具を含むエンドエフェクタと、
遠位端部において前記エンドエフェクタに接続されたシャフトと、
前記シャフトの近位端部に接続されたハンドルであって、前記ハンドルは、
前記切断器具を作動させるための電気モーター、
前記モーターに電力供給するための取り外し可能なバッテリパックであって、前記バッテリパックは、複数の電池を含み、前記複数の電池は、直列に接続された複数の第１の電池、および直列に接続された複数の第２の電池を含む、バッテリパック、ならびに、
前記バッテリパックとは別個の電池コネクタであって、前記バッテリパックが前記器具の中に設置されると、前記直列に接続された複数の第１の電池を、前記直列に接続された複数の第２の電池に直列に接続する、電池コネクタ、
を含む、ハンドルと、
を含む、外科器具。
（１５）  実施態様１４に記載の外科器具において、
前記バッテリパックは、直列に接続された複数の第３の電池を含み、
前記電池コネクタは、前記バッテリパックが前記器具の中に設置されると、前記直列に接続された複数の第１、第２、および第３の電池を直列に接続する、外科器具。
（１６）  実施態様１４に記載の外科器具において、
前記直列に接続された複数の第１の電池は、直列に接続された３つのリチウム一次電池を含み、前記直列に接続された複数の第２の電池は、直列に接続された３つのリチウム一次電池を含む、外科器具。
（１７）  実施態様１４に記載の外科器具において、
前記ハンドルは、
充電アキュムレーター装置と、
切り替え回路であって、（ｉ）前記充電アキュムレーター装置を充電するよう、前記充電アキュムレーター装置を前記バッテリパックに一時的に接続するため、そして（ｉｉ）前記モーターにさらなる電力を与えるよう、前記充電アキュムレーター装置を前記パワーパックと直列に選択的に接続するために、前記バッテリパックおよび前記充電アキュムレーター装置に接続された、切り替え回路と、
をさらに含む、外科器具。
【外国語明細書】
2010088876000001.pdf