(57)【要約】【課題】  手術器具を動作させるための方法及びシステムを提供する。【解決手段】  手術器具は、初期の動作ステート及び第２の動作ステートで動作することができる。第２の動作ステートは、警告後の動作ステートと変更後の動作ステートのいずれであってもよい。フィードバックを手術器具から受け取ると、手術器具の操作者は、警告後の動作ステートに進むか、変更後の動作ステートに進むかを判断することができる。【選択図】  図１
2014176700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手術用ステープラを操作するための方法であって、
初期の動作状態を開始することであって、切断要素が前記初期の動作状態の間に遠位側に駆動される、開始することと、
前記切断要素にて閾条件を検知することと、
前記閾条件を前記手術用ステープラの操作者に伝えることと、
前記操作者から複数の入力のうちの１つを受け取ることであって、前記複数の入力は第１の入力と第２の入力とを含む、受け取ることと、
前記操作者からの前記入力に反応して第２の動作状態を開始することであって、前記切断要素は前記第１の入力に反応して遠位側に駆動され、前記切断要素は前記第２の入力に反応して近位側に後退される、開始することと、を含む、方法。
【請求項２】
前記手術用ステープラは、組織を横切開するために最大力を発揮するように設計されており、前記閾条件は、前記切断要素における前記最大力を超える力を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記切断要素における前記力は、前記切断要素が前記第１の入力に反応して遠位側に駆動されるとき、前記最大力を超える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記閾条件を前記操作者に伝えることは、潜在的な過負荷の警告を前記操作者に伝えることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記閾条件を前記操作者に伝えることは、触覚フィードバックを発生させることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記閾条件の検知後に前記切断要素の前記遠位側への前進を一時停止させることを更に含み、前記切断要素の前記遠位側への前進は、前記第１の入力に反応して再開される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
手術器具を操作するための方法であって、
初期の手術機能を開始することと、
臨床的に重要な状態を検知することと、
前記臨床的に重要な状態を前記手術器具の操作者に伝えることと、
前記操作者から入力を受け取ることと、
前記操作者からの前記入力に基づいて第２の手術機能を実施することであって、前記第２の手術機能は、前記初期の手術機能を継続すること又は変更後の手術機能を開始することのいずれかを含む、実施することと、を含む、方法。
【請求項８】
前記初期の手術機能は、発射要素を前進させて組織を横切開することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記変更後の手術機能は、前記発射要素を後退させることを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記臨床的に重要な状態は、前記発射要素に加えられる、前記手術器具の指定閾力を超える力を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記発射要素に加えられる前記力は、前記手術器具が前記初期の手術機能を継続するとき、前記指定閾力を超える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記臨床的に重要な状態を前記操作者に伝えることは、警告信号を前記操作者に伝えることを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記臨床的に重要な状態を前記操作者に伝えることは、触覚フィードバックを発生させることを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１４】
前記臨床的に重要な状態を検知した後に前記第１の手術機能を一時停止することを更に含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１５】
手術器具を制御するためのシステムであって、
発射行程の間に発射部材を駆動するモータと、
前記モータを制御するためのコントローラであって、前記発射行程の間に複数の動作状態で動作するように構成されており、前記複数の動作状態は前進状態と後退状態とを含む、コントローラと、
前記発射部材にかかる力を検知するように構成されたセンサであって、前記センサと前記コントローラとは信号通信をなし、前記コントローラは、前記発射部材にかかる、閾力を超える力を前記センサが検出したとき、前記発射行程を一時停止させる、センサと、
複数の入力キーであって、前記入力キーと前記コントローラとは信号通信をなし、前記コントローラは、第１の入力キーが作動されたときに前記前進状態を再開させ、また前記コントローラは、第２の入力キーが作動されたときに前記後退状態を開始する、複数の入力キーと、を備える、システム。
【請求項１６】
振動子を更に備え、前記振動子は、前記発射部材にかかる、前記閾力を越える力を前記センサが検出したときに振動する、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記振動子の前記振動は、前記手術器具の操作者への潜在的な過負荷の警告を含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記閾力は、前記発射部材に対する推奨最大力を含む、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１９】
前記発射部材にかかる前記力は、前記コントローラが前記前進状態を再開したとき、前記推奨最大力を超える、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
手術器具であって、
発射部材と、
前記発射部材を駆動するように構成されたモータと、
前記モータを制御するためのコントローラであって、前記手術器具を複数の動作状態で動作させるように構成されており、前記複数の動作状態は、前記発射部材を駆動するための発射状態と、前記発射部材を駆動するための警告後の発射状態とを含む、コントローラと、
前記手術器具を前記警告後の発射状態で動作させるための手段と、を備える、手術器具。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は手術器具に関し、また様々な実施形態において、組織を切断及びステープル留めするように設計された手術用切断及びステープル留め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】
添付の図面と関連してなされる本発明の実施形態の以下の説明を参照すれば、本発明の特徴及び利点、並びにそれらを達成する方式がより明らかとなり、また本発明自体がより理解されよう。
【図１】ハンドルと、シャフトと、関節屈曲式エンドエフェクタとを備える手術器具の斜視図である。
【図２】図１の手術器具の立面図である。
【図３】図１の手術器具の平面図である。
【図４】図１の手術器具のエンドエフェクタ及びシャフトの横断面図である。
【図５】図１のシャフトとエンドエフェクタとを回転可能に連結する関節継手の拡大図であり、この拡大図は、中立の、つまり中心の位置にあるエンドエフェクタを示している。
【図６】中立の、つまり中心の位置にある、図１の手術器具の関節制御部の横断面図である。
【図７】図１の手術器具のエンドエフェクタ、細長シャフト、及び関節継手の分解図である。
【図８】図１の手術器具のエンドエフェクタ、細長シャフト、及び関節継手の横断面図である。
【図９】図１の手術器具のエンドエフェクタ、細長シャフト、及び関節継手の斜視図である。
【図１０】関節継手を中心として関節屈曲された、図１の手術器具のエンドエフェクタを示している。
【図１１】図１２に示すようにエンドエフェクタを移動させるように作動された、図６の関節制御部の横断面図である。
【図１２】ハンドルと、シャフトと、関節屈曲式エンドエフェクタとを備える手術器具の斜視図である。
【図１３】図１２の手術器具の側面図である。
【図１４】図１２のハンドル内に定置された発射部材及びピニオンギアの斜視図である。
【図１５】図１４の発射部材及びピニオンギア、並びにそのピニオンギアと動作可能に係合した歯車減速機組立体の斜視図である。
【図１６】図１２のハンドルの斜視図であり、図１４の発射部材及びピニオンギア、図１５の歯車減速機組立体、並びに電気モータが回転される方向に応じて遠位側及び／又は近位側に発射部材を駆動するように構成された電気モータを示すために各部分が取り除かれている。
【図１７】ハンドルと、シャフトと、エンドエフェクタと、エンドエフェクタをシャフトに連結する関節継手とを備える手術器具の斜視図であり、この斜視図は、説明のためにハンドルの各部分を取り除いて示されている。
【図１８】図１７の手術器具の横断面図である。
【図１９】図１７の手術器具の分解図である。
【図２０】エンドエフェクタが開放形態にあり、関節継手がロック解除形態にあり、手術器具ハンドルの関節屈曲ロックアクチュエータがロック解除形態にある状態で示した、図１７の手術器具の横断面拡大図である。
【図２１】エンドエフェクタが関節屈曲した開放形態にあり、関節継手がロック解除形態にあり、関節駆動器が図１７の手術器具の発射部材と係合しているところを示す、図１７の手術器具の横断面拡大図であり、ここでは発射部材の移動により、関節駆動器を動かし、エンドエフェクタを関節屈曲させることができる。
【図２２】エンドエフェクタが閉鎖し、関節屈曲ロックアクチュエータをロック形態へと移動させるために、エンドエフェクタが閉鎖形態にあり、関節継手がロック解除形態にあり、エンドエフェクタ閉鎖駆動部が作動されているところを示す、図１７の手術器具の横断面拡大図である。
【図２２Ａ】図２２に関連して説明する形態にあるところを示す、図１７の手術器具のハンドルの横断面拡大図である。
【図２３】エンドエフェクタが閉鎖形態にあり、関節継手がロック形態にあるところを示す、図１７の手術器具の横断面拡大図であり、ここで、作動された閉鎖駆動部は、関節屈曲ロックアクチュエータが、図２０〜２２に示すロック解除形態へと移動されるのを防止している。
【図２４Ａ】ロック形態にあるところを示す、図１７の手術器具の関節継手の平面図である。
【図２４Ｂ】ロック解除形態にあるところを示す、図１７の手術器具の関節継手の平面図である。
【図２５】関節駆動器が閉鎖駆動部によって発射部材から切断されているところを示す、図１７の手術器具のハンドルの横断面拡大図である。
【図２６】発射部材が少なくとも部分的に発射された位置にあり、関節駆動器が閉鎖駆動部によって発射部材から切断されているところを示す、図１７の手術器具の横断面拡大図である。
【図２７】エンドエフェクタが閉鎖形態にあり、関節継手及び関節継手アクチュエータがロック形態にあり、発射部材が後退位置にあるところを示す、図１７の手術器具の横断面拡大図である。
【図２８】エンドエフェクタが開放形態にあり、エンドエフェクタ閉鎖駆動部が後退位置にあり、関節継手がロック形態にあるところを示す、図１７の手術器具の横断面拡大図である。
【図２９】エンドエフェクタが開放形態にあり、関節継手及び関節継手アクチュエータがロック解除形態にあるところを示す、図１７の手術器具の横断面拡大図であり、ここで、関節駆動器は発射駆動部に再連結され、エンドエフェクタを再度、関節屈曲させるために利用されることができる。
【図３０】別の関節屈曲ロック装置を有する手術器具のシャフト及びエンドエフェクタの分解図である。
【図３１】エンドエフェクタがロック解除形態にあるところを示す、図３０の手術器具のエンドエフェクタ及びシャフトの横断面図である。
【図３２】エンドエフェクタがロック形態にあるところを示す、図３０の手術器具のエンドエフェクタ及びシャフトの横断面図である。
【図３３】手術器具と複数の交換式シャフト組立体とを含む手術システムの一形態の組立図である。
【図３４】交換式シャフト組立体に結合された手術器具ハンドルの斜視図である。
【図３５】図３４の手術器具ハンドルの分解斜視図である。
【図３６】ハンドルハウジングの一部分を取り除いた、図３５のハンドルの側面図である。
【図３７】交換式シャフト組立体の分解斜視図である。
【図３８】互いに結合される前のハンドルと交換式シャフト組立体との整合を示し、明確にするためそれらの一部分を省略した、図３４のハンドル及び交換式シャフト組立体の一部分の組立側面図である。
【図３９】手術器具のハンドルに取り付ける前の交換式シャフト組立体の一部分の斜視図である。
【図４０】ハンドルに結合された交換式シャフト組立体の一部分の側面図であり、ロックヨークは、ハンドルのフレーム取付けモジュールの一部分とのロック又は係合位置にある。
【図４１】図４０の交換式シャフト組立体及びハンドルの別の側面図であり、ロックヨークは分離又はロック解除位置にある。
【図４２】互いに結合される前の交換式シャフト組立体及びハンドルの一部分の平面図である。
【図４３】互いに結合された図４２の交換式シャフト組立体及びハンドルの別の平面図である。
【図４４】互いに結合される前に手術器具ハンドルと整合された交換式シャフト組立体の側面図である。
【図４５】図４４の交換式シャフト組立体と手術器具ハンドルの正面斜視図であり、それらの一部分は明確にするために取り除かれている。
【図４６】互いに結合する前に手術器具ハンドルの一部分と整合された交換式シャフト組立体の一部分の側面図であり、それらの一部分は明確にするために省略されている。
【図４７】図４６の交換式シャフト組立体とハンドルの別の側面図であり、シャフト組立体はハンドルと部分的に結合係合している。
【図４８】互いに結合された後の図４６及び４７の交換式シャフト組立体とハンドルの別の側面図である。
【図４９】結合プロセスを開始する前にハンドルの一部分と整合された交換式シャフト組立体の一部分の別の側面図である。
【図５０】別の交換式シャフト組立体の一部分及び別の手術器具フレーム装置の一部分の平面図である。
【図５１】互いに結合された後の図５０の交換式シャフト組立体及びフレーム部分の別の平面図である。
【図５２】図５０の交換式シャフト組立体及びフレーム部分の分解斜視図である。
【図５３】図５２の交換式シャフト組立体及びフレーム部分の別の分解斜視図であり、シャフト組立体のシャフト取付けモジュールは、結合前にフレーム部分のフレーム取付けモジュールと整合されている。
【図５４】図５２の交換式シャフト組立体及びフレーム部分の側面図である。
【図５５】互いに結合された後の図５３及び５４の交換式シャフト組立体及びフレーム部分の斜視図である。
【図５６】図５５の交換式シャフト組立体及びフレーム部分の側面図である。
【図５７】図５５及び５６の交換式シャフト組立体及びフレーム部分の別の斜視図であり、それらの一部分は明確にするために省略されている。
【図５８】互いに結合される前の別の交換式シャフト組立体の一部分及び手術器具のフレーム部分の平面図である。
【図５９】互いに結合された後の図５８の交換式シャフト組立体及びフレーム部分の別の平面図である。
【図６０】互いに結合される前の図５８及び５９の交換式シャフト組立体及びフレーム斜視図である。
【図６１】互いに結合された後の図５８〜６０の交換式シャフト組立体及びフレーム部分の別の斜視図である。
【図６２】互いに結合された後の図５８〜６０の交換式シャフト組立体及びフレーム部分の別の斜視図であり、シャフト組立体の各部分は横断面で示されている。
【図６３】手術器具の別のエンドエフェクタシャフト組立体及びフレーム部分の分解斜視図である。
【図６４】図６３のエンドエフェクタシャフト組立体及びフレーム部分の分解組立上面図である。
【図６５】図６３及び６４のエンドエフェクタシャフト組立体及びフレーム部分の別の分解組立斜視図である。
【図６６】互いに結合された後の図６３〜６５のエンドエフェクタシャフト組立体及びフレーム部分の斜視図である。
【図６７】図６６のエンドエフェクタシャフト組立体及びフレーム部分の側面図であり、それらの一部分は明確にするために省略されている。
【図６８】別の手術器具の別のエンドエフェクタシャフト組立体及びフレーム部分の分解組立上面図である。
【図６９】図６８のエンドエフェクタシャフト組立体及びフレーム部分の分解組立斜視図である。
【図７０】図６８及び６９のエンドエフェクタシャフト組立体及びフレーム部分の別の組立斜視図であり、ラッチされる前のエンドエフェクタシャフト組立体がフレーム部分と結合係合している。
【図７１】図７０のエンドエフェクタシャフト組立体及びフレーム部分の平面図である。
【図７２】互いに結合された後の図６８〜７１のエンドエフェクタシャフト組立体及びフレーム部分の平面図である。
【図７３】図７２のエンドエフェクタシャフト組立体及びフレーム部分の側面図である。
【図７４】図７２及び７３のエンドエフェクタシャフト組立体及びフレーム部分の斜視図である。
【図７５】交換式シャフト組立体及びそれに対応するハンドルの分解組立図であり、それらの構成要素のいくつかが横断面で示されている。
【図７６】図７５のエンドエフェクタシャフト組立体及びハンドルの一部分の部分横断面斜視図である。
【図７７】互いに結合された図７５及び７６のエンドエフェクタシャフト組立体及びハンドルの部分斜視図であり、各種の構成要素が明確にするために省略されている。
【図７８】図７７のエンドエフェクタシャフト組立体及びハンドルの側面図である。
【図７９】互いに結合された図７５〜７８のエンドエフェクタシャフト組立体及びハンドルの側面図であり、閉鎖駆動部は非作動位置にあり、いくつかの構成要素は横断面で示されている。
【図８０】図７９のエンドエフェクタシャフト組立体及びハンドルの別の側面図であり、閉鎖駆動部は完全作動位置にある。
【図８１】交換式シャフト組立体及びそれに対応するハンドルの分解組立図であり、それらのいくつかの構成要素は明確にするために省略されており、閉鎖駆動システムはロック方向にある。
【図８２】互いに結合された図８１のエンドエフェクタシャフト組立体及びハンドルの側面図であり、様々な構成要素が明確にするために省略されており、閉鎖駆動システムはロック解除された非作動位置にある。
【図８３】図８２のエンドエフェクタシャフト組立体及びハンドルの側面図であり、様々な構成要素が明確にするために横断面で示されている。
【図８４】互いに結合された図８１〜８３のエンドエフェクタシャフト組立体及びハンドルの側面図であり、各種の構成要素は明確にするために省略されており、閉鎖駆動システムは作動位置にある。
【図８５】図８４のエンドエフェクタシャフト組立体及びハンドルの側面図であり、様々な構成要素が明確にするために横断面で示されている。
【図８６】交換式シャフト組立体の一部分及び手術器具のハンドルの一部分の分解組立斜視図である。
【図８７】図８６の交換式シャフト組立体及びハンドルの各部分の側面図である。
【図８８】図８６及び８７の交換式シャフト組立体及びハンドルの各部分の別の分解組立斜視図であり、交換式シャフト組立体の各部分は明確にするために横断面で示されている。
【図８９】図８６〜８８の交換式シャフト組立体及びハンドルの各部分の別の側面図であり、それらの各部分は明確にするために横断面で示されている。
【図９０】交換式シャフト組立体がハンドルに動作可能に結合された後の、図８６〜８９の交換式シャフト組立体及びハンドルの各部分の側面図であり、それらの各部分は明確にするために横断面で示されている。
【図９１】交換式シャフト組立体及びそれに結合されたハンドルの各部分の別の側面図であり、閉鎖駆動システムは完全作動位置にある。
【図９２】別の交換式シャフト組立体の一部分及び別の手術器具のハンドルの一部分の分解組立斜視図である。
【図９３】互いに結合される前に整合された、図９２の交換式シャフト組立体及びハンドルの各部分の側面図である。
【図９４】図９２及び９３の交換式シャフト組立体及びハンドルの別の分解斜視図であり、それらのいくつかの部分は横断面で示されている。
【図９５】互いに結合されて動作可能な係合をなす、図９２〜９４の交換式シャフト組立体及びハンドルの別の斜視図である。
【図９６】図９５の交換式シャフト組立体及びハンドルの側面図である。
【図９７】図９６の交換式シャフト組立体及びハンドルの別の側面図であり、それらの構成要素のいくつかは横断面で示されている。
【図９８】図９２〜９６の交換式シャフト組立体及びハンドルの別の側面図であり、閉鎖トリガは完全作動位置にある。
【図９９】シャフトロック組立体装置を備えた別の交換式シャフト組立体の一部分の斜視図である。
【図１００】交換式シャフト組立体の発射部材の中間発射シャフト部分とのロック位置にある、図９９に示すシャフトロック組立体装置の斜視図である。
【図１０１】シャフトロック組立体及び中間発射部材部分の別の斜視図であり、シャフトロック組立体はロック解除位置にある。
【図１０２】（１）関節駆動部を手術器具の発射駆動部に動作可能に連結するためのクラッチ組立体、及び（２）関節駆動部及び手術器具のエンドエフェクタを所定位置に解放可能に保持するように構成された関節屈曲ロックを示す略図であり、図１０２は、係合位置にあるクラッチ組立体と、ロック状態にある関節屈曲ロックを示している。
【図１０３】係合位置にある図１０２のクラッチ組立体と、第１のロック解除状態にある図１０２の関節屈曲ロックを示す略図であり、第１のロック解除状態では、図１０２のエンドエフェクタが第１の方向に関節屈曲することが可能となる。
【図１０４】係合位置にある図１０２のクラッチ組立体と、第２のロック解除状態にある図１０２の関節屈曲ロックを示す略図であり、第２のロック解除状態では、図１０２のエンドエフェクタが第２の方向に関節屈曲することが可能となる。
【図１０４Ａ】図１０２のクラッチ組立体及び関節屈曲ロックの分解図である。
【図１０５】係合位置にある図１０２のクラッチ組立体を含むシャフト組立体の部分斜視図であり、シャフト組立体の一部分は説明のために取り除かれている。
【図１０６】係合位置にある図１０２のクラッチ組立体を示す、図１０５のシャフト組立体の部分平面図である。
【図１０７】係合位置にある図１０２のクラッチ組立体を示す、図１０５のシャフト組立体の部分底面図である。
【図１０８】係合位置にある図１０２のクラッチ組立体を示す図１０５のシャフト組立体の部分斜視図であり、付加的な部分は説明のために取り除かれている。
【図１０９】分離位置にある図１０２のクラッチ組立体を示す図１０５のシャフト組立体の部分斜視図であり、付加的な部分は説明のために取り除かれている。
【図１１０】シャフト組立体の閉鎖駆動部によって分離位置へと移動された図１０２のクラッチ組立体を示す、図１０５のシャフト組立体の部分斜視図である。
【図１１１】係合位置にある図１０２のクラッチ組立体を示す図１０５のシャフト組立体の部分平面図であり、付加的な部分は説明のために取り除かれている。
【図１１２】分離位置にある図１０２のクラッチ組立体を示す図１０５のシャフト組立体の部分平面図であり、付加的な部分は説明のために取り除かれている。
【図１１３】ロック状態にあるところを示された関節屈曲ロックの代替的な実施形態の平面図である。
【図１１４】図１１３の関節屈曲ロックの分解図である。
【図１１５】ロック状態にあるところを示された関節屈曲ロックの別の代替的な実施形態の横断面図である。
【図１１６】図１１４の関節屈曲ロックの分解図である。
【図１１７】ロック状態にあるところを示された関節屈曲ロックの別の代替的な実施形態の斜視図である。
【図１１８】図１１７の関節屈曲ロックの分解図である。
【図１１９】ロック状態にあるところを示された関節屈曲ロックを示す図１１７の関節屈曲ロックの立面図である。
【図１２０】エンドエフェクタを第１の方向に関節屈曲させるように関節屈曲ロックが第１のロック解除状態にあるところを示す、図１１７の関節屈曲ロックの立面図である。
【図１２１】エンドエフェクタを第２の方向に関節屈曲させるように関節屈曲ロックが第２のロック解除状態にあるところを示す、図１１７の関節屈曲ロックの立面図である。
【図１２２】図１１７の関節屈曲ロックの別の分解図である。
【図１２３】図１１７の関節屈曲ロックの第１のロックカムの斜視図である。
【図１２４】図１１７の関節屈曲ロックの第２のロックカムの斜視図である。
【図１２５】ロック状態にあるところを示された関節屈曲ロックの別の代替的な実施形態の斜視図である。
【図１２６】図１２５の関節屈曲ロックの分解図である。
【図１２７】エンドエフェクタを第１の方向に関節屈曲させるために関節屈曲ロックが第１のロック解除状態にあるところを示す、図１２５の関節屈曲ロックの横断面図である。
【図１２８】関節屈曲ロックがロック状態にあるところを示す、図１２５の関節屈曲ロックの横断面図である。
【図１２９】エンドエフェクタを第２の方向に関節屈曲させるために関節屈曲ロックが第２のロック解除状態にあるところを示す、図１２５の関節屈曲ロックの横断面図である。
【図１３０】関節屈曲ロックがロック状態にあるところを示す、図１２５の関節屈曲ロックの横断面図である。
【図１３１】シャフト組立体の斜視図である。
【図１３２】関節駆動部をシャフト組立体の発射駆動部に動作可能に連結するためのクラッチ組立体の代替的な実施形態を示す、図１３１のシャフト組立体の分解図である。
【図１３３】図１３１のシャフト組立体の別の分解図である。
【図１３４】説明のために一部分を取り除いて示された、図１３１のシャフト組立体の部分分解図である。
【図１３５】説明のために一部分を取り除いて示された、図１３１のシャフト組立体の端面図である。
【図１３６】説明のために一部分を取り除いて示された、図１３１のシャフト組立体の別の端面図である。
【図１３７】図１３１のシャフト組立体の部分横断面図である。
【図１３８】図１３１のシャフト組立体の部分横断面斜視図である。
【図１３９】図１３１のシャフト組立体の別の部分横断面図である。
【図１４０】クラッチ組立体が係合位置にあるところを示し、明確にするために一部分を取り除いて示された、図１３１のシャフト組立体の斜視図であり、具体的には、クラッチアクチュエータが示されているが、クラッチスリーブ、スイッチドラム、近位関節駆動器、及び閉鎖チューブは示されていない。
【図１４１】クラッチ組立体が係合位置にあるところを示し、明確にするために一部分を取り除いて示された、図１３１のシャフト組立体の斜視図であり、具体的には、クラッチアクチュエータ及びクラッチスリーブが示されているが、スイッチドラム、近位関節駆動器、及び閉鎖チューブは示されていない。
【図１４２】クラッチ組立体が分離位置にあるところを示し、明確にするために一部分を取り除いて示された、図１３１のシャフト組立体の斜視図であり、具体的には、クラッチアクチュエータ及びクラッチスリーブが示されているが、スイッチドラム、近位関節駆動器、及び閉鎖チューブは示されていない。
【図１４３】クラッチ組立体が分離位置にあるところを示し、明確にするために一部分を取り除いて示された、図１３１のシャフト組立体の斜視図であり、具体的には、クラッチアクチュエータ、クラッチスリーブ、及び閉鎖チューブが示されているが、スイッチドラム及び近位関節駆動器は示されていない。
【図１４４】クラッチ組立体が分離位置にあるところを示す、図１３１のシャフト組立体の斜視図であり、クラッチアクチュエータ、クラッチスリーブ、閉鎖チューブ、スイッチドラム、及び近位関節駆動器が示されている。
【図１４５】クラッチ組立体が係合位置にあるところを示し、明確にするために一部分を取り除いて示された、図１３１のシャフト組立体の斜視図であり、具体的には、クラッチアクチュエータ、クラッチスリーブ、及び近位関節駆動器が示されているが、スイッチドラム及び閉鎖チューブは示されていない。
【図１４６】クラッチ組立体が係合位置にあるところを示し、明確にするために一部分を取り除いて示された、図１３１のシャフト組立体の斜視図であり、具体的には、クラッチアクチュエータ、クラッチスリーブ、近位関節駆動器、及び閉鎖チューブが示されているが、スイッチドラムは示されておらず、更には、シャフト組立体の関節駆動システムが、中央の非関節屈曲状態にて示されている。
【図１４７】クラッチ組立体が係合位置にあるところを示し、明確にするために一部分を取り除いて示された、図１３１のシャフト組立体の斜視図であり、具体的には、クラッチアクチュエータ、クラッチスリーブ、及び近位関節駆動器が示されているが、スイッチドラム及び閉鎖チューブは示されておらず、更には、シャフト組立体の関節駆動システムは、シャフト組立体の長手軸の左側にシャフト組立体のエンドエフェクタが関節屈曲する状態で示されている。
【図１４８】クラッチ組立体が係合位置にあるところを示し、明確にするために一部分を取り除いて示された、図１３１のシャフト組立体の斜視図であり、具体的には、クラッチアクチュエータ、クラッチスリーブ、及び近位関節駆動器が示されているが、スイッチドラム及び閉鎖チューブは示されておらず、更には、シャフト組立体の関節駆動システムは、シャフト組立体の長手軸の右側にシャフト組立体のエンドエフェクタが関節屈曲する状態で示されている。
【図１４９】クラッチ組立体が係合位置にあるところを示し、明確にするために一部分を取り除いて示された、図１３１のシャフト組立体の斜視図であり、具体的には、クラッチアクチュエータ、クラッチスリーブ、閉鎖チューブ、及び近位関節駆動器が示されているが、スイッチドラムは示されていない。
【図１５０】本明細書で説明する特定の実施形態による手術器具の斜視図である。
【図１５１】本明細書で説明する特定の実施形態による手術器具の制御システムの概略的なブロック図である。
【図１５２】本明細書で説明する特定の実施形態による手術器具のインターフェイスの斜視図である。
【図１５３】図１５２のインターフェイスの平面図である。
【図１５４】本明細書で説明する特定の実施形態による、静止又は中立形態にある図１５２のインターフェイスの横断面図である。
【図１５５】本明細書で説明する特定の実施形態による、エンドエフェクタを関節屈曲させるように起動された図１５２のインターフェイスの横断面図である。
【図１５６】本明細書で説明する特定の実施形態による、エンドエフェクタを関節のホーム状態位置へと復帰させるように起動された図１５２のインターフェイスの横断面図である。
【図１５７】本明細書で説明する特定の実施形態による、静止又は中立形態にある図１５２のインターフェイスに類似したインターフェイスの横断面図である。
【図１５８】本明細書で説明する特定の実施形態による、エンドエフェクタを関節屈曲させるように起動された図１５２のインターフェイスの横断面図である。
【図１５９】本明細書で説明する特定の実施形態による、エンドエフェクタを関節のホーム状態位置へと復帰させるように作動された図１５２のインターフェイスの横断面図である。
【図１６０】本明細書で説明する特定の実施形態による、リセット入力信号に対する図１５０の手術器具のコントローラの反応を概説する概略的なブロック図である。
【図１６１】本明細書で説明する特定の実施形態による、ホーム状態入力信号に対する図１５０の手術器具のコントローラの反応を概説する概略的なブロック図である。
【図１６２】本明細書で説明する特定の実施形態による、ホーム状態入力信号に対する図１５０の手術器具のコントローラの反応を概説する概略的なブロック図である。
【図１６３】本明細書で説明する特定の実施形態による、発射ホーム状態入力信号に対する図１５０の手術器具のコントローラの反応を概説する概略的なブロック図である。
【図１６４】本明細書で説明する様々な実施形態による、シャフトから分離したハンドルを有する手術器具の側面図である。
【図１６５】本明細書で説明する様々な実施形態による、インターロックスイッチを備えたハンドル部分及びロック部材を備えたシャフト部分の側面図である。
【図１６６】本明細書で説明する様々な実施形態による、ロック形態にあるロック部材及び開放スイッチを示す図１５０の手術器具の部分横断面図である。
【図１６７】本明細書で説明する様々な実施形態による、ロック解除形態にあるロック部材及びロック部材によって押下された閉鎖スイッチを示す図１５０の手術器具の部分横断面図である。
【図１６７Ａ】本明細書で説明する様々な実施形態による、前進した発射駆動部を示す図１５０の手術器具の部分横断面図である。
【図１６７Ｂ】本明細書で説明する様々な実施形態による、後退又はデフォルト位置にある発射駆動部を示す図１５０の手術器具の部分横断面図である。
【図１６８】本明細書で説明する特定の実施形態による、入力信号に対する図１５０の手術器具のコントローラの反応を概説する概略的なブロック図である。
【図１６９】本明細書で説明する特定の実施形態による、入力信号に対する図１５０の手術器具のコントローラの反応を概説する概略的なブロック図である。
【図１７０】本開示の様々な実施形態による電気モータ及び共振器の底面図である。
【図１７１】図１７０の共振器の斜視図である。
【図１７２】図１７０の共振器の底面図である。
【図１７３】本開示の様々な実施形態による、ハンドル内に定置された図１７０の電気モータ及び共振器を示す、手術器具のハンドルの部分斜視図である。
【図１７４】図１７３の電気モータ及び共振器の底面図である。
【図１７５】図１７３の共振器の斜視図である。
【図１７６】図１７３の共振器の底面図である。
【図１７７】本開示の様々な実施形態による、ハンドル内に定置された図１７０の電気モータ及び共振器を示す、図１７３のハンドルの部分斜視図である。
【図１７８】図１７７の電気モータ及び共振器の底面図である。
【図１７９】図１７７の共振器の第１の斜視図である。
【図１８０】図１７７の共振器の第２の斜視図である。
【図１８１】本開示の様々な実施形態による、ハンドル内に定置された図１７０の電気モータ、共振器、及び保持リングを示す、図１７３のハンドルの斜視図である。
【図１８２】本開示の様々な実施形態による、手術手技中の手術器具の操作の流れ図である。
【図１８３】一実施形態による、絶対位置調整システム用のセンサ装置の一部分を示す、図３４の手術器具ハンドルの分解斜視図である。
【図１８４】一実施形態による、絶対位置調整システム用のセンサ装置の一部分を示す、ハンドルハウジングの一部分を取り除いた図３４及び１８３のハンドルの側面図である。
【図１８５】一実施形態による、センサ装置を備えたマイクロコントローラ制御式モータ駆動回路装置を備える絶対位置調整システムの概略図である。
【図１８６】一実施形態による、絶対位置調整システム用のセンサ装置の拡大斜視図である。
【図１８７】一実施形態による、制御回路基板組立体及びセンサ装置の各要素の相対的な整合を示す、絶対位置調整システム用のセンサ装置の分解斜視図である。
【図１８８】一実施形態による、制御回路基板組立体を示す、絶対位置調整システム用のセンサ装置の側面斜視図である。
【図１８９】一実施形態による、センサ要素ホルダ組立体が現れるように制御回路基板組立体を取り除いた、絶対位置調整システム用のセンサ装置の側面斜視図である。
【図１９０】一実施形態による、センサ要素が現れるように制御回路基板組立体とセンサ要素ホルダ組立体を取り除いた、絶対位置調整システム用のセンサ装置の側面斜視図である。
【図１９１】一実施形態による、位置センサと回路部品との相対位置が分かるように制御回路基板は取り除くが電子部品は依然として可視に示した、絶対位置調整システム用のセンサ装置の平面図である。
【図１９２】一実施形態による、磁気ロータリ型絶対位置調整システムを含んだ絶対位置調整システム用の位置センサの一実施形態の概略図である。
【図１９３】一実施形態による、直線姿勢をなす、すなわち長手方向に対してゼロの角度をなす関節継手を示している。
【図１９４】一実施形態による、長手軸Ｌ−Ａと関節軸Ａ−Ａとの間に規定される第１の角度をなしてある方向に関節屈曲した図１９３の関節継手を示している。
【図１９５】一実施形態による、長手軸Ｌ−Ａと関節軸Ａ’−Ａとの間に規定される第２の角度をなして別の方向に関節屈曲した図１９３の関節継手を示している。
【図１９６】可撓性ナイフバンドが斜めに伸びることが横切開長さに与える影響を補正する方法に関する論理図の一実施形態を示している。
【図１９７】シャフト組立体が手術器具ハンドルに結合されていないときに、手術器具ハンドルの電気コネクタへの給電を停止するシステムの略図である。
【図１９８】モータの速度及び／又は本明細書で開示する手術器具の可動部材の速度を制御するシステムを示す略図である。
【図１９９】モータの速度及び／又は本明細書で開示する手術器具の可動部材の速度を制御する別のシステムを示す略図である。
【０００３】
対応する参照符号は、複数の図を通じて、対応する部品を示している。本明細書に記載する事例は、ある形態において、本発明の特定の実施形態を示しており、そのような事例は、いかなる方式においても本発明の範囲を限定するものと見なされるべきではない。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
本願の出願人は、２０１３年３月１日に出願され、各々のすべての内容が参照によって本明細書に組み込まれる以下の特許出願、
−「信号通信用の導電路を備えた関節屈曲式手術器具（ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENTS WITH CONDUCTIVE PATHWAYS FOR SIGNAL COMMUNICATION）」と題された米国特許出願第１３／７８２，２９５号、
−「手術器具用の回転電源式関節継手（ROTARY POWERED ARTICULATION JOINTS FOR SURGICAL INSTRUMENTS）」と題された米国特許出願第１３／７８２，３２３号、
−「手術器具用のサムホイールスイッチ装置（THUMBWHEEL SWITCH ARRANGEMENTS FOR SURGICAL INSTRUMENTS）」と題された米国特許出願第１３／７８２，３３８号、
−「信号リレー装置を備えた電気機械式手術装置（ELECTROMECHANICAL SURGICAL DEVICE WITH SIGNAL RELAY ARRANGEMENT）」と題された米国特許出願第１３／７８２，４９９号、
−「モジュラー手術器具の多重プロセッサモータ制御（MULTIPLE PROCESSOR MOTOR CONTROL FOR MODULAR SURGICAL INSTRUMENTS）」と題された米国特許出願第１３／７８２，４６０号、
−「手術器具用のジョイスティックスイッチ組立体（JOYSTICK SWITCH ASSEMBLIES FOR SURGICAL INSTRUMENTS）」と題された米国特許出願第１３／７８２，３５８号、
−「トロカールを用いた除去術におけるセンサ整直式エンドエフェクタ（SENSOR STRAIGHTENED END EFFECTOR DURING REMOVAL THROUGH TROCAR）」と題された米国特許出願第１３／７８２，４８１号、
−「取外し式の用具部分を備えた手術器具の制御方法（CONTROL METHODS FOR SURGICAL INSTRUMENTS WITH REMOVABLE IMPLEMENT PORTIONS）」と題された米国特許出願第１３／７８２，５１８号、
−「多自由度を有する回転電源式手術器具（ROTARY POWERED SURGICAL INSTRUMENTS WITH MULTIPLE DEGREES OF FREEDOM）」と題された米国特許出願第１３／７８２，３７５号、並びに、
−「手術器具のソフトストップ（SURGICAL INSTRUMENT SOFT STOP）」と題された米国特許出願第１３／７８２，５３６号が、参照によってそれらすべての内容が本明細書に組み込まれる、を所有している。
【０００５】
本願の出願人はまた、本願と同日に出願され、各々のすべての内容が参照によって本明細書に組み込まれる以下の特許出願、
−「手術器具用の駆動部材の制御装置（CONTROL ARRANGEMENTS FOR A DRIVE MEMBER OF A SURGICAL INSTRUMENT）」と題された米国特許出願（代理人整理番号ＥＮＤ７２６１ＵＳＮＰ／１３００２９）、
−「手術器具で使用するための交換式シャフト組立体（INTERCHANGEABLE SHAFT ASSEMBLIES FOR USE WITH A SURGICAL INSTRUMENT）」と題された米国特許出願（代理人整理番号ＥＮＤ７２５９ＵＳＮＰ／１３００３０）、
−「関節屈曲ロックを備えた関節屈曲式手術器具（ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING AN ARTICULATION LOCK）」と題された米国特許出願（代理人整理番号ＥＮＤ７２６０ＵＳＮＰ／１３００３１）、
−「手術器具用の絶対位置調整システムのためのセンサ装置（SENSOR ARRANGEMENTS FOR ABSOLUTE POSITIONING SYSTEM FOR SURGICAL INSTRUMENTS）」と題された米国特許出願（代理人整理番号ＥＮＤ７２６２ＵＳＮＰ／１３００３２）、
−「手術器具用の多機能モータ（MULTI-FUNCTION MOTOR FOR A SURGICAL INSTRUMENT）」と題された米国特許出願（代理人整理番号ＥＮＤ７２５７ＵＳＮＰ／１３００３３）、
−「モジュール手術器具用の駆動システムロックアウト装置（DRIVE SYSTEM LOCKOUT ARRANGEMENTS FOR MODULAR SURGICAL INSTRUMENTS）」と題された米国特許出願（代理人整理番号ＥＮＤ７２５４ＵＳＮＰ／１３００３４）、
−「関節屈曲式手術器具用の関節制御システム（ARTICULATION CONTROL SYSTEM FOR ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENTS）」と題された米国特許出願（代理人整理番号ＥＮＤ７２５８ＵＳＮＰ／１３００３５）、
−「モジュール手術器具用の駆動トレーン制御装置（DRIVE TRAIN CONTROL ARRANGEMENTS FOR MODULAR SURGICAL INSTRUMENTS）」と題された米国特許出願（代理人整理番号ＥＮＤ７２５５ＵＳＮＰ／１３００３６）、並びに
−「発射駆動部を備えた関節屈曲式手術器具（ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING A FIRING DRIVE）」と題された米国特許出願（代理人整理番号ＥＮＤ７２６３ＵＳＮＰ／１３００７９）を所有している。
【０００６】
本明細書で開示する装置及び方法の構造、機能、製造、及び使用の原理が総括的に理解されるように、特定の例示的な実施形態について、これから説明することにする。これらの実施形態の１つ又は２つ以上の例が添付の図面に示されている。本明細書で詳細に説明し、添付の図面に示す装置及び方法は、非限定的な例示的実施形態であること、並びに、本発明の各種の実施形態の範囲は、「特許請求の範囲」によってのみ定義されることは、当業者には理解されよう。ある例示的な実施形態に関連して例示又は説明した特徴は、他の実施形態の特徴と組み合わされてもよい。そのような修正及び変形は、本発明の範囲に含まれることが意図されている。
【０００７】
本明細書の全体を通じて、「様々な実施形態」、「いくつかの実施形態」、「一実施形態」、又は「ある実施形態」などについて言及しているが、これは、その実施形態と関連させて説明した特定の機構、構造、又は特徴が少なくとも１つの実施形態に含められることを意味している。したがって、本明細書の全体を通じた各所で、「様々な実施形態において」、「いくつかの実施形態において」、「一実施形態において」、又は「ある実施形態において」などの語句が出現するが、これらは必ずしもすべてが同じ実施形態を指すわけではない。更に、特定の機構、構造、又は特徴が、１つ又は２つ以上の実施形態において任意の好適な方式で組み合わされてもよい。したがって、１つの実施形態と関連させて説明又は記述した特定の機構、構造、又は特徴は、無制限に、１つ又は２つ以上の他の実施形態の機構、構造、又は特徴と、全部又は一部が組み合わされてもよい。そのような修正及び変形は、本発明の範囲内に含まれることが意図されている。
【０００８】
「近位」及び「遠位」という用語は、本明細書において、外科用器具のハンドル部分を操作する臨床医を基準にして用いられている。「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、臨床医から離れた位置にある部分を指す。便宜のため、また明確にするために、「垂直」、「水平」、「上」、及び「下」などの空間に関する用語は、本明細書において、図面を基準にして用いられ得ることが更に理解されよう。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／又は絶対的となることを意図したものではない。
【０００９】
腹腔鏡下及び最小侵襲の外科手技を実施するための様々な例示的な装置及び方法が提供される。しかしながら、本明細書で開示する様々な方法及び装置が、例えば開放的な外科手技を含めて、多数の外科手技及び用途で用いられ得ることが、当業者には容易に理解されよう。この詳細な説明を読み進めると、本明細書で開示する様々な器具が、天然の開口部を通じて、組織内に形成された切込み又は穿刺孔を通じてなど、任意の方式で身体の中に挿入され得ることが、当業者には更に明らかとなろう。器具の作業部分又はエンドエフェクタ部分は、直接患者の身体の中に挿入されることができ、あるいは、手術器具のエンドエフェクタ及び細長いシャフトが前進され得る作業チャネルを有するアクセス装置を通じて挿入されることができる。
【００１０】
図１〜３は例示的な手術器具１００を示しており、この手術器具１００は、ハンドル１０３と、シャフト１０４と、関節継手１１０にてシャフト１０４に旋回式で連結された関節屈曲型エンドエフェクタ１０２とを有することができる。関節継手１１０を中心としたエンドエフェクタ１０２の回転を達成するために、関節制御部１１２が設けられている。エンドエフェクタ１０２は、組織をクランプ締め、切断、及びステープル留めするためのエンドカッターとして働くように構成されて示されているが、理解されたいこととして、様々な実施形態には、例えば、グラスパ、カッター、ステープラ、クリップアプライヤ、アクセス装置、薬物／遺伝子治療用送達装置、超音波、ＲＦ、及び／又はレーザーエネルギー装置などを含む他の手術装置として働くように構成されたエンドエフェクタを挙げることができる。手術器具１００のハンドル１０３は、エンドエフェクタ１０２を作動させるための閉鎖トリガ１１４と発射トリガ１１６とを有することができる。理解されたいこととして、種々の手術作業を対象としたエンドエフェクタを有する器具が、エンドエフェクタを操作するための多種多様なトリガ又は他の好適な制御部を有することができる。エンドエフェクタ１０２は、シャフト１０４によってハンドル１０３に連結されている。以下で更に詳細に説明するように、臨床医は、関節制御部１１２を利用することにより、シャフト１０４に対してエンドエフェクタ１０２を関節屈曲させることができる。
【００１１】
理解されたいこととして、垂直、水平、右、左などの空間に関する用語は、トリガ１１４、１１６がハンドル１０３の底部から鋭角をなして下方に延びる状態で、手術器具１００の長手軸がシャフト１０４の中心軸と同軸であると想定して、本明細書において図に関連させて用いられている。実際の診療においては、しかしながら、手術器具１００は様々な角度に方向付けられることができ、したがって、これらの空間に関する用語は、手術器具１００自体に対して用いられる。更に、近位は、ハンドル１０３の後方にいて、エンドエフェクタ１０２を遠位側に、つまり自身から遠ざけて置く臨床医の視野を示すために用いられる。本明細書で用いられるとき、「長手軸に実質的に直角」という語句（「長手軸」はシャフトの軸である）は、長手軸にほぼ垂直な方向を指す。しかしながら、理解されたいこととして、長手軸に対する垂直からいくぶんか逸脱する方向もまた、長手軸に実質的に直角である。
【００１２】
本明細書で開示される種々の実施形態は、曲げケーブル又はバンドによって駆動される関節継手を有する器具に関するものである。図４及び５は、細長シャフト１０４及びエンドエフェクタ１０２の横断平面図であり、エンドエフェクタ１０２は、エンドエフェクタ１０２から延びるボス２０６に機械的に結合されたバンド２０５を有している。バンド２０５はバンド部分２０２及び２０４を有してもよく、このバンド部分２０２及び２０４は、ボス２０６から近位側に、細長シャフト１０４に沿って、関節制御部１１２を通じて延びている。バンド２０５及びバンド部分２０２、２０４は、固定長を有することができる。バンド２０５は、例えば接着剤、溶接などを含めた任意の好適な固着方法を用いて、図示のようにボス２０６に機械的に結合されてよい。様々な実施形態において、各バンド部分２０２、２０４は、別々のバンドとして設けられてもよく、別々のバンドはそれぞれ、ボス２０６に機械的に結合された一方の端部と、シャフト１０４及び関節コントローラ１１２を通じて延びるもう一方の端部とを有する。別々のバンドは、上述のようにボス２０６に機械的に結合されてもよい。
【００１３】
上記に加えて、バンド部分２０２、２０４は、ボス２０６から、関節継手１１０を通じて、シャフト１０４に沿って、図６に示す関節制御部１１２へと延びてもよい。関節制御部１１２は、関節スライド２０８と、フレーム２１２と、エンクロージャ２１８とを有することができる。バンド部分２０２、２０４は、スロット２１０又は他のアパーチャによって関節スライド２０８を通過することができるが、理解されたいこととして、バンド部分２０２、２０４は、任意の好適な手段でスライド２０８に結合されてよい。関節スライド２０８は、図６に示すように１つの部品であってもよく、あるいは、２つの部品を有し、２つの部品の境界面がスロット２１０を画定してもよい。非限定的な一実施形態において、関節スライド２０８は、複数のスロットを有してもよく、例えば、各スロットはバンド部分２０２、２０４の一方を受容するように構成される。エンクロージャ２１８は、関節制御部１１２の種々の構成要素を被覆して、細片が関節制御部１１２に浸入するのを防止することができる。
【００１４】
再び図６を参照すると、バンド部分２０２、２０４はそれぞれ、スロット２１０から近位側に位置する連結点２１４、２１６にてフレーム２１２に係留されることができる。理解されたいこととして、バンド部分２０２、２０４は、ハンドル１０３を含めて、スロット２１０から近位側に位置する、器具１０の任意の箇所に係留されることができる。図６の非限定的な実施形態が示すこととして、バンド部分２０２、２０４は、連結点２１４、２１６と、シャフト１０４の長手軸付近に位置するスロット２１０との間で、折れ曲がりの形態を有することができる。バンド部分２０２、２０４が直線的である他の実施形態も考えられる。
【００１５】
図７〜９は、図５に示す関節継手１１０を含んだ、器具１００のエンドエフェクタ１０２及び細長シャフト１０４の図を示している。図７は、様々な内部構成要素を含んだ、エンドエフェクタ１０２及び細長シャフト１０４の分解図を示している。少なくとも１つの実施形態において、エンドエフェクタフレーム１５０とシャフトフレーム１５４は、関節継手１１０にて接合されるように構成される。ボス２０６は、エンドエフェクタフレーム１５０と一体であってもよく、バンド２０５は図示のようにボス２０６と作用し合う。シャフトフレーム１５４は、アパーチャ３０４を画定する遠位指向タング３０２を備えてもよい。アパーチャ３０４は、エンドエフェクタフレーム１５０内に備えられた関節ピン（図示せず）と作用し合うように定置され、エンドエフェクタフレーム１５０をシャフトフレーム１５４に対して旋回させ、したがってエンドエフェクタ１０２をシャフト１０４に対して旋回させることができる。組み立てられると、種々の構成要素は、図９及び１０に示す関節軸３０６にて関節継手１１０を中心として旋回することができる。
【００１６】
図７はまたアンビル１２０を示している。この非限定的な実施形態において、アンビル１２０は細長チャネル１９８に結合されている。例えば、アパーチャ１９９が細長チャネル１９８内に画定されることができ、このアパーチャ１９９は、アンビル１２０から延びるピン１５２を受容し、細長チャネル１９８及びステープルカートリッジ１１８に対してアンビル１２０を開位置から閉位置へと旋回させることができる。加えて、図７は発射バー１７２を示しており、この発射バー１７２は、シャフトフレーム１５４を通じて、柔軟クロージャ及び旋回フレーム関節継手１１０を通じて、そして遠位フレーム１５０内の発射スロット１７６を通じてエンドエフェクタ１０２へと長手方向に並進するように構成されている。発射バー１７２は、１つの中実の区間から構成されてもよく、あるいは種々の実施形態において、例えば鋼板のスタックを備える積層材を有してもよい。理解されたいこととして、積層材から作製された発射バー１７２は、エンドエフェクタ１０２を関節屈曲させるのに必要な力を低減することができる。様々な実施形態において、発射バー１７２を下向きに付勢するために、ばねクリップ１５８がエンドエフェクタフレーム１５０に装着されることができる。エンドエフェクタフレーム１５０の上部に形成された遠位及び近位の方形アパーチャ１６４、１６８がそれらの間に、クリップばね１５８の上部アーム１６２を受容するクリップバー１７０を画定してもよく、クリップばね１５８の下部の遠位延出アーム１６０は、以下で議論するように発射バー１７２の隆起部分１７４に、下向きの力を及ぼす。
【００１７】
発射バー１７２の遠位突出端部は、Ｅ型梁１７８に取り付けられることができ、このＥ型梁１７８はとりわけ、アンビル１２０が閉位置にあるときに、細長チャネル１９８内に定置されたステープルカートリッジ１１８からアンビル１２０を離間させるのを支援することができる。Ｅ型梁１７８はまた、先鋭化された切断縁部１８２を有することができ、この切断縁部１８２は、Ｅ型梁１７８が発射バー１７２によって遠位側に前進されるときに、組織を切断するために使用されることができる。動作中、Ｅ型梁１７８はまた、ステープルカートリッジ１１８を作動、つまり発射させることもできる。ステープルカートリッジ１１８は、成形されたカートリッジ本体１９４を有することができ、このカートリッジ本体１９４は、ステープル駆動部１９２の上に載っている複数のステープル１９１を、上向きに開口したそれぞれのステープル穴１９５内に保持する。楔形スレッド１９０がＥ型梁１７８によって遠位側に駆動され、交換式ステープルカートリッジ１１８の種々の構成要素を一緒に保持するカートリッジトレー１９６の上でスライドする。クランプ締めされた組織をＥ型梁１７８の切断表面１８２が切断する間、楔形スレッド１９０は、ステープル駆動器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１２０と変形接触させる。
【００１８】
上記に加えて、Ｅ型梁１７８は、発射の際にアンビル１２０と係合する上部ピン１８０を有することができる。Ｅ型梁１７８は、中央ピン１８４と底部フット１８６とを更に有することができ、底部フット１８６は、カートリッジ本体１９４、カートリッジトレー１９６、及び細長チャネル１９８の様々な部分と係合することができる。ステープルカートリッジ１１８が細長チャネル１９８内に定置されると、カートリッジ本体１９４内に画定されたスロット１９３が、カートリッジトレー１９６内に画定されたスロット１９７及び細長チャネル１９８内に画定されたスロット１８９と整合されることができる。使用の際、Ｅ型梁１７８は、整合したスロット１９３、１９７、及び１８９を通じてスライドすることができ、図７に示すように、Ｅ型梁１７８の底部フット１８６は、チャネル１９８の底面に沿って延びる溝と、スロット１８９の全長に沿って係合することができ、中央ピン１８４は、カートリッジトレー１９６の上面と、長手スロット１９７の全長に沿って係合することができ、上部ピン１８０はアンビル１２０と係合することができる。そのような状況において、発射バー１７２が遠位側に移動されてステープルをステープルカートリッジ１１８から発射し、かつ／又は、アンビル１２０とステープルカートリッジ１１８との間に捕捉された組織を切開するとき、Ｅ型梁１７８は、アンビル１２０とステープルカートリッジ１１８とを離間させるか、あるいはそれらの間の相対運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は近位側に後退されて、アンビル１２０を開口させて、ステープル留めされ切断された２つの組織部分（図示せず）を解放することができる。
【００１９】
また、図７〜９は、種々の実施形態による二重旋回閉鎖スリーブ組立体１２１を示している。特に図７を参照すると、二重旋回閉鎖スリーブ組立体１２１は、上部及び下部遠位突出タング１４６、１４８を有するシャフト閉鎖チューブ区間１２８を備えている。エンドエフェクタ閉鎖チューブ区間１２６は、馬蹄形アパーチャ１２４と、アンビル１２０上の開口タブ１２２と係合するためのタブ１２３とを備えている。馬蹄形アパーチャ１２４及びタブ１２３は、アンビル１２０が開口されると、タブ１２２と係合する。閉鎖チューブ区間１２６は、上部近位突出タング１４４と下部（不可視）近位突出タングとを有して示されている。上部二重旋回リンク１３０は、上向きに突出する遠位及び近位旋回ピン１３４、１３６を備え、これら遠位及び近位旋回ピン１３４、１３６はそれぞれ、上部近位突出タング１４４内の上部遠位ピンホール１３８、及び上部遠位突出タング１４６の上部近位ピンホール１４０と係合する。下部二重旋回リンク１３２は、下向きに突出する遠位及び近位旋回ピン（図７には図示されないが、図８を参照）を備え、これら遠位及び近位旋回ピンはそれぞれ、下部近位突出タングの下部遠位ピンホール、及び下部遠位突出タング１４８の下部近位ピンホール１４２と係合する。
【００２０】
使用の際、閉鎖スリーブ組立体１２１は、例えば閉鎖トリガ１１４の作動に反応してアンビル１２０を閉鎖するために遠位側に並進される。アンビル１２０は、閉鎖チューブ区間１２６を、したがってスリーブ組立体１２１を遠位側に並進させて、図９Ａにおいてタブ１２２の左側に位置するアンビル１２０の近位表面と衝突させることによって閉鎖される。図８及び９に更に明確に示すように、アンビル１２０は、チューブ区間１２６を、そしてスリーブ組立体１２１を近位側に並進させて、タブ１２３及び馬蹄形アパーチャ１２４をタブ１２２と接触させ、タブ１２２に押し当ててアンビル１２０を持ち上げることによって開放される。アンビル開放位置において、二重旋回閉鎖スリーブ組立体１２１はその近位位置に移動される。
【００２１】
操作の際、臨床医は、制御部１１２を側方に押すことによって、シャフト１０４に対して器具１００のエンドエフェクタ１０２を旋回軸１１０を中心として関節屈曲させることができる。中立位置から、臨床医は、制御部１１２の左側に側方力を与えることによって、シャフト１０４に対してエンドエフェクタ１０２を左に関節屈曲させることができる。力に反応して、関節スライド２０８はフレーム２１２の中に少なくとも部分的に押し込まれることができる。スライド２０８がフレーム２１２の中に押し込まれるとき、スロット２１０、及びバンド部分２０４は、横断方向、例えばシャフト１０４の長手軸に対して実質的に横又は垂直の方向に、細長シャフト１０４を横断して並進されることができる。したがって、バンド部分２０４に力が加えられ、バンド部分２０４は、その初期の予め曲がった姿勢から、シャフト１０４の反対側に向かって、弾性的に曲がり、かつ／又は変位することになる。その結果、バンド部分２０２は、その初期の予め曲がった姿勢から弛緩する。バンド部分２０４のそのような運動が、バンド部分２０２の整直と相まって、反時計回りの回転力をボス２０６に加えることができ、次にそれによって、ボス２０６及びエンドエフェクタ１０２は、図１２に示すように、シャフト１０４の軸に対して所望の角度まで、関節旋回軸１１０を中心として左に旋回することになる。バンド部分２０２が弛緩することで、このバンド部分にかかる張力が低減し、バンド部分２０４は、バンド部分２０２から実質的に干渉を受けることなく、エンドエフェクタ１０２を関節屈曲させることができる。明らかとなるように、臨床医はまた、制御部１１２の右側に側方力を与えることによって、シャフト１０４に対してエンドエフェクタ１０２を右に関節屈曲させることができる。これによってケーブル部分２０２が曲がり、時計回りの回転力がボス２０６に生じ、次にそれによって、ボス２０６及びエンドエフェクタは、関節旋回軸１１０を中心として右に旋回することになる。上記と同様に、バンド部分２０４が同時に弛緩されて、そのような運動が可能となる。
【００２２】
図１２及び１３は、電動式の手術用切断及び締結器具３１０を示している。この図示の実施形態は内視鏡用の器具を示しており、概して、器具３１０は本明細書において、内視鏡手術用の切断及び締結器具として記載されているが、留意されたいこととして、本発明はそのように限定されるものではなく、また他の実施形態によれば、本明細書に開示される任意の器具が、非内視鏡手術用の切断及び締結器具を含み得る。図１２及び１３に示す手術器具３１０は、ハンドル３０６と、シャフト３０８と、シャフト３０８に連結されたエンドエフェクタ３１２とを備えている。種々の実施形態において、エンドエフェクタ３１２は、関節継手３１４を中心としてシャフト３０８に対して関節屈曲されることができる。エンドエフェクタ３１２を関節屈曲させるための種々の手段、及び／又はシャフト３０８に対してエンドエフェクタ３１２を関節屈曲させるための種々の手段が、２０１０年７月１３日発行の米国特許第７，７５３，２４５号、名称「手術用ステープル留め器具（SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS）」、及び２０１０年３月２日発行の米国特許第７，６７０，３３４号、名称「関節屈曲式エンドエフェクタを有する手術用器具（SURGICAL INSTRUMENT HAVING AN ARTICULATING END EFFECTOR）」に開示されており、これらの特許のすべての開示内容が参照によって本明細書に組み込まれる。エンドエフェクタ３１２を関節屈曲させるための種々の他の手段については、以下で更に詳細に議論する。上記と同様に、エンドエフェクタ３１２は、組織をクランプ締め、切断、及び／又はステープル留めするためのエンドカッターとして働くように構成されているが、他の実施形態においては、他の種類の手術装置用のエンドカッター、グラスパ、カッター、ステープラ、クリップアプライヤ、アクセス装置、薬物／遺伝子治療用装置、超音波、ＲＦ、及び／又はレーザー装置など、様々な種類のエンドエフェクタが使用されることができる。いくつかのＲＦ装置が、１９９５年４月４日発行の米国特許第５，４０３，３１２号、名称「電気手術止血装置（ELECTROSURGICAL HEMOSTATIC DEVICE）」、及び２００８年２月１４日出願の米国特許出願第１２／０３１，５７３号、名称「ＲＦ電極を有する手術用切断及び締結器具（SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT HAVING RF ELECTRODES）」に見出され、これらのすべての開示内容が参照によって本明細書に組み込まれる。
【００２３】
理解されたいこととして、「近位」及び「遠位」という用語は、本明細書において、器具３１０のハンドル３０６を握持する臨床医を基準として用いられている。したがって、エンドエフェクタ３１２は、より近位側のハンドル３０６に対して遠位側にある。更に理解されたいこととして、便宜のため、また明確にするために、「垂直」及び「水平」などの空間に関する用語は、本明細書において、図面を基準にして用いられている。しかしながら、手術器具は、多数の向き及び姿勢で使用されるものであり、これらの用語は、限定的及び絶対的とすることを意図したものではない。
【００２４】
エンドエフェクタ３１２は、とりわけ、ステープルチャネル３２２と、例えばアンビル３２４などの旋回並進式クランプ締め部材とを備えることができる。器具３１０のハンドル３０６は、エンドエフェクタ３１２を作動させるための閉鎖トリガ３１８と発射トリガ３２０とを有することができる。理解されたいこととして、種々の手術作業を対象としたエンドエフェクタを有する器具が、エンドエフェクタ３１２を操作するための多種多様なトリガ又は他の好適な制御部を有することができる。ハンドル３０６は、下向きに延びるピストルグリップ３２６を備えることができ、このピストルグリップ３２６に向かって閉鎖トリガ３１８が臨床医によって旋回式で引き寄せられて、エンドエフェクタ３１２のステープルチャネル３２２に向かってアンビル３２４のクランプ締め又は閉鎖が生じ、それによって、アンビル３２４とチャネル３２２との間に位置する組織がクランプ締めされる。他の実施形態において、種々のクランプ締め部材が、アンビル３２４に加えてあるいはそれに代わって使用されることができる。ハンドル３０６は、閉鎖トリガ３１８を閉位置に解放可能に保持するように構成されることができるロックを更に有することができる。閉鎖トリガ３１８を後退させることによってエンドエフェクタ３１２のアンビル３２４を閉鎖（又はクランプ締め）する例示的な閉鎖システムの実施形態に関する更なる詳細が、２００６年２月２１日発行の米国特許第７，０００，８１８号、名称「個別の閉鎖及び発射システムを有する手術用ステープル留め器具（SURGICAL STAPLING INSTRUMENT HAVING SEPARATE DISTINCT CLOSING AND FIRING SYSTEMS）」、２００８年９月９日発行の米国特許第７，４２２，１３９号、名称「位置感覚フィードバックを備えた電動式手術用切断及び締結器具「（MOTOR-DRIVEN SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH TACTILE POSITION FEEDBACK）、並びに、２００８年１２月１６日発行の米国特許第７，４６４，８４９号、名称「閉鎖システム及びアンビル整合構成要素を備えた電気機械式手術器具（ELECTRO-MECHANICAL SURGICAL INSTRUMENT WITH CLOSURE SYSTEM AND ANVIL ALIGNMENT COMPONENTS）」に示されており、これらの特許のすべての開示内容が参照によって本明細書に組み込まれる。
【００２５】
臨床医がエンドエフェクタ３１２の位置決めに満足すると、臨床医は、ピストルグリップ３２６の近位側の完全閉鎖ロック位置に、閉鎖トリガ３１８を引き寄せることができる。次いで、発射トリガ３２０が作動又は発射されることができる。少なくとも１つのそのような実施形態において、発射トリガ３２０は、閉鎖トリガ３１８の更に外側にあってもよく、閉鎖トリガ３１８を閉じることで、発射トリガ３２０をピストルグリップ３２６に向かって移動又は回転させることができ、そのため、発射トリガ３２０に、様々な状況下で操作者が片手で触れることができる。その後、操作者は、ピストルグリップ３１２に向かって発射トリガ３２０を旋回式で引き寄せて、エンドエフェクタ３１２内のクランプ締めされた組織をステープル留め及び切断することができる。その後、発射トリガ３２０は、発射トリガ３２０に加えられている力を臨床医が軽減又は解放した後に、非作動又は非発射位置（図１及び２に示す）に復帰されることができる。ハンドル３０６上の解放ボタンは、押下されると、ロックした閉鎖トリガ３１８を解放することができる。解放ボタンは、例えば、参照によってすべての開示内容が本明細書に組み込まれる、２００６年１月３１日出願の米国特許出願公開第２００７／０１７５９５５号、名称「閉鎖トリガロック機構を備えた手術用切断及び締結器具（SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH CLOSURE TRIGGER LOCKING MECHANISM）」に開示されているものなど、様々形態で実装されることができる。
【００２６】
上記に加えて、エンドエフェクタ３１２は、例えば、発射トリガ３２０がユーザによって後退されたときに、エンドエフェクタ３１２にクランプ締めされた組織を切断するために、ナイフなどの切断器具を備えてもよい。更に上記に加えて、エンドエフェクタ３１２はまた、例えば、ステープル、ＲＦ電極、及び／又は接着剤など、切断器具によって切断された組織を締結するための手段を備えてもよい。器具３１０のシャフト３０８内に設置された、縦移動式駆動シャフトが、エンドエフェクタ３１２内で切断器具及び締結手段を駆動／作動させることができる。本明細書で更に説明するように、駆動シャフトを駆動するために、器具３１０のハンドル３０６内に設置された電気モータが使用されてもよい。様々な実施形態において、モータは、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。他の実施形態において、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。例えばリチウムイオン電池などの電池（又は「電源」又は「電源函」）が、モータに隣接させてハンドル６のピストルグリップ部分２６内に設けられてもよく、この電池はモータ制御回路を介してモータに電力を供給することができる。種々の実施形態によれば、モータに給電するために、直列に接続された多数の電池が電源として使用されてもよい。加えて、電源は交換可能及び／又は再充電可能であってもよい。
【００２７】
上に概説したように、器具３１０のハンドル３０６内の電気モータは、シャフト３０８内に定置された縦移動式駆動部材と動作可能に係合されることができる。ここで図１４〜１６を参照すると、電気モータ３４２は、ハンドル３０６のピストルグリップ部分３２６内に装着及び定置されることができる。電気モータ３４２は、歯車減速機組立体３７０と動作可能に結合された回転式シャフトを有することができ、歯車減速機組立体３７０はとりわけ、ハウジング３７４と、出力ピニオンギア３７２とを備えることができる。特定の実施形態において、出力ピニオンギア３７２は、縦移動式駆動部材３８２と直接、動作可能に係合されることができ、あるいはそれに代わって、１つ又は２つ以上の中間歯車３８６を介して駆動部材３８２と動作可能に係合されることができる。中間歯車３８６は、少なくとも１つのそのような実施形態において、駆動部材３８２に画定された駆動歯３８４の組又はラックと、噛合い係合することができる。使用の際、電気モータ３４２は、電気モータ３４２が中間歯車３８６を回転させる方向に応じて、矢印Ｄ（図１５）で示される遠位方向及び／又は矢印Ｄ（図１６）で示される近位方向に、駆動部材を駆動することができる。使用の際、電池によって与えられる電圧極性により、電気モータ３４２を時計回り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加えられる電圧極性は、電気モータ３４２を反時計回りに動作させるために、逆転されることができる。ハンドル３０６は、電池によって電気モータ３４２に加えられる極性を逆転させるように構成されることができるスイッチを備えることができる。ハンドル３０６はまた、駆動部材３８２の位置及び／又は駆動部材３８２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３３０を有することもできる。
【００２８】
上に示したように、手術器具３１０は、エンドエフェクタ３１２が関節屈曲されることができる中心となる関節継手３１４を有することができる。器具３１０は、エンドエフェクタ３１２を所定位置に選択的にロックするように構成及び操作されることができる関節屈曲ロックを更に有することができる。少なくとも１つのそのような実施形態において、関節屈曲ロックは、シャフト３０８の近位端部からシャフト３０８の遠位端部に延びることができ、関節屈曲ロックの遠位端部は、エンドエフェクタ３１２と係合してエンドエフェクタ３１２を所定位置にロックすることができる。再び図１２及び１３を参照すると、器具３１０は、関節制御部３１６を更に有することができ、関節制御部３１６は、関節屈曲ロックの近位端部と係合されることができ、ロック状態とロック解除状態との間で関節屈曲ロックを操作するように構成されることができる。使用の際、関節制御部３１６は、近位側に引っ張られてエンドエフェクタ３１２をロック解除し、関節継手３１４を中心としてエンドエフェクタ３１２を回転させることができる。エンドエフェクタ３１２が好適に関節屈曲された後、関節制御部３１６は遠位側に移動されて、エンドエフェクタ３１２を所定位置に再びロックすることができる。少なくとも１つのそのような実施形態において、ハンドル３０６は、関節制御部３１６を遠位側に付勢するように、また関節屈曲ロックを付勢してエンドエフェクタ３１２とのロック形態をなすように構成されたばね及び／又は他の好適な付勢要素を更に有することができる。臨床医が望む場合、臨床医は再び関節制御部３１６を後方に、つまり近位側に引いて、エンドエフェクタ３１２をロック解除し、エンドエフェクタ３１２を関節屈曲させ、次いで関節制御部３１６を再びロック状態へと移動させることができる。そのようなロック状態において、エンドエフェクタ３１２は、シャフト３０８に対して関節屈曲することができない。
【００２９】
上に概説したように、手術器具３１０は、エンドエフェクタ３１２をシャフト３０８に対して所定位置に保持するように構成された関節屈曲ロックを有することができる。また、上に概説したように、エンドエフェクタ３１２は、関節屈曲ロックがロック解除状態にあるとき、シャフト３０８に対して回転又は関節屈曲されることができる。そのようなロック解除状態において、エンドエフェクタ３１２をシャフト３０８に対して関節屈曲させるために、エンドエフェクタ３１２は、例えば、患者の体内の手術部位の周囲にある軟組織及び／又は骨に隣接され、押し当てられることができる。特定の実施形態において、関節制御部３１６は関節スイッチを備えることができ、あるいは、発射トリガ３２０が電気モータ３４２を動作させるのを選択的に許可及び／又は防止することができる関節スイッチを操作するように構成されることができる。例えば、そのような関節スイッチは、電気モータ３４２、及び発射トリガ３２０と動作可能に結合された発射スイッチと直列に配置されることができ、関節スイッチは、関節制御部３１６がロック状態にあるとき、閉鎖状態にあることができる。関節制御部３１６が移動されてロック解除状態となると、関節制御部３１６は関節スイッチを開放し、それにより、発射トリガ３２０の動作と電気モータ３４２の動作を電気的に分離することができる。そのような状況において、エンドエフェクタ３１２がロック解除状態にあり、シャフト３０８に対して関節屈曲可能である間、器具３１０の発射駆動部は発射され得ない。関節制御部３１６がロック状態に復帰されると、関節制御部３１６は関節スイッチを再閉鎖することができ、関節スイッチは次いで、発射トリガ３２０の動作を電気モータ３４２と電気的に結合することができる。１つ又は２つ以上の手術用ステープル留め器具の様々な詳細が、特許出願第１２／６４７，１００号、名称「電気アクチュエータ方向制御組立体を備えた電動式手術用切断器具（MOTOR-DRIVEN SURGICAL CUTTING INSTRUMENT WITH ELECTRIC ACTUATOR DIRECTIONAL CONTROL ASSEMBLY）」に開示されており、この特許出願は、２００９年１２月２４日に出願され、２０１１年６月３０日に、米国特許出願公開第２０１１／０１５５７８５号として公開されたものであり、そのすべての開示内容が参照によって本明細書に組み込まれる。
【００３０】
ここで図１７〜２９を参照するが、手術器具４００が、ハンドル４０３と、ハンドル４０３から延びるシャフト４０４と、シャフト４０４から延びるエンドエフェクタ４０２とを備えることができる。読者に留意されたいこととして、ハンドル４０３の一部分が説明のために取り除かれているが、ハンドル４０３は、例えば、図１に示す閉鎖トリガ１１４及び発射トリガ１１６と同様の閉鎖トリガと発射トリガとを有することができる。以下で更に詳細に説明するように、発射トリガ１１６は、シャフト４０４を通じて延びる発射部材４７０を有する発射駆動部と動作可能に結合されることができ、発射トリガ１１６の操作により、発射部材４７０はエンドエフェクタ４０２に向かって遠位側に前進することができる。以下でも更に詳細に説明するように、手術器具４００は、発射部材４７０と選択的に結合されることができる関節駆動部を更に有することができ、そのため、例えば、発射トリガ１１６によってかつ／又は別個の関節トリガ及び／若しくはボタンによって発射部材４７０が発動されると、関節駆動部は発射部材４７０によって駆動されることができ、また関節駆動部は、関節継手４１０を中心としてエンドエフェクタ４０２を関節屈曲させることができるようになっている。
【００３１】
ここで図１７を参照するが、読者に留意されたいこととして、手術器具４００のエンドエフェクタ４０２は開放形態に示されている。より具体的には、アンビル４２０を備えたエンドエフェクタ４０２の第１のジョーが、エンドエフェクタ４０２の第２のジョーのチャネル４９８に対して、開位置に示されている。上記と同様に、チャネル４９８はその中にステープルカートリッジを受容し固定するように構成されることができる。ここで、同様にエンドエフェクタ４２０を開放形態に示す図２０を参照するが、手術器具４００のハンドル４０３は関節屈曲ロックアクチュエータ４０９を有することができ、この関節屈曲ロックアクチュエータ４０９は、エンドエフェクタ４０２がシャフト４０４に対して位置をロックされる、遠位又はロック位置と、エンドエフェクタ４０２が関節継手４１０を中心としてシャフト４０４に対して関節屈曲されることができる、近位又はロック解除位置との間で移動されることができる。エンドエフェクタ４０２とシャフト４０４は図２０において、直線的な形態をなして整合されたものとして示されているが、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９は、後退したロック解除位置に示されており、その結果、エンドエフェクタ４０２はシャフト４０４に対して関節屈曲されることができる。図１９、２４Ａ及び２４Ｂを参照するが、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９（図２１）は、関節屈曲ロック４４３と動作可能に結合されることができ、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９は、関節屈曲ロック４４３がエンドエフェクタ４０２の近位ロック部材４０７と係合される遠位位置（図２４Ａ）と、関節屈曲ロック４４３がエンドエフェクタ４０２から分離される近位位置（図２４Ｂ）との間で、関節屈曲ロック４４３を移動させることができる。読者に理解されたいこととして、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９の遠位ロック位置は、関節屈曲ロック４４３の遠位位置に対応し、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９の近位ロック解除位置は、関節屈曲ロック４４３の近位位置に対応している。ここで図１９を参照するが、関節屈曲ロック４４３は、関節屈曲ロックバー４４０によって関節屈曲ロックアクチュエータ４０９に結合されており、関節屈曲ロックバー４４０は、図２４Ａに最良に示されるように関節屈曲ロック４４３と係合される遠位端部４４２と、図２２に最良に示されるように関節屈曲ロックアクチュエータ４０９と係合される近位端部４４１とを備えている。図２４Ａ及び２４Ｂに示すように、関節屈曲ロック４４３は１つ又は２つ以上の歯４４５を備えることができ、１つ又は２つ以上の歯４４５は、例えば、近位ロック部材４０７の周囲に画定された１つ又は２つ以上の歯４４６と噛合い係合するように構成されることができる。主として図１９を参照するが、シャフト４０４は、例えばばね４４４などの付勢部材を更に備えることができ、その付勢部材は、関節屈曲ロック４４３の歯４４５を付勢して、エンドエフェクタ４０２の近位ロック部材４０７の歯４４６と係合させるように構成されることができる。同様に、ハンドル４０３は、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９とフレーム４８０との間に画定された空洞４８８（図２３）内に定置された付勢部材を更に備えることができ、そのため、付勢部材は関節屈曲ロックアクチュエータ４０９を遠位ロック位置に向かって押圧することができる。
【００３２】
図１７に示すように、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９は、２つのノズル半部又は部分４１１ａ及び４１１ｂから構成されてよく、読者に留意されたいこととして、ノズル部分４１１ｂは、説明の目的で、図１８〜２７から取り除かれている。また図１７に示すように、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９は、複数のフィンガフック４１３を備えることができ、フィンガフック４１３は、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９を近位ロック解除形態に後退させるために、外科医又は他の臨床医に握持されることができる。再び図２０を参照するが、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９は、移動止め組立体４５２を更に有することができ、移動止め組立体４５２は、シャフト４０４のフレーム又はハンドル４０３のフレームに対して移動止め部材４５７を付勢するように構成されることができる。より具体的には、シャフト４０４は、ハンドルフレーム４８０から延びるシャフトフレーム４５４を備えることができ、移動止め組立体４５２は、シャフトフレーム４５４に対して移動止め部材４５７を付勢するように構成されることができる。図１９を参照するが、シャフトフレーム４５４は、その中に画定された移動止めチャネル４５３を有することができ、移動止めチャネル４５３は、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９が上述のロック位置とロック解除位置との間にスライドされるとき、移動止め部材４５７が移動止めチャネル４５３内でスライドできるように、移動止め部材４５７と整合されることができる。再び図２０を参照するが、移動止め組立体４５２は、固定フレーム部分４８５を有することができ、固定フレーム部分４５８は、調節式ねじ付き部材４５９を受容するように構成されたねじ付きアパーチャを画定することができる。調節式ねじ付き部材４５９は内部アパーチャを有することができ、移動止め部材４５７の少なくとも一部分は、内部アパーチャ内に定置されることができ、移動止め部材４５７は、例えば、移動止め部材４５７と内部アパーチャの閉鎖端部との中間に定置されたばねによって、内部アパーチャの端部に付勢されることができる。図１９に示すように、移動止めチャネル４５３の近位端部は移動止めシート４５５を備えることができ、移動止めシート４５５は、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９が近位ロック解除位置に到達したときに移動止め部材４５７を着脱可能に受容するように構成されることができる。様々な状況下で、移動止め部材４５７、移動止めシート４５５、及び調節式ねじ付き部材４５９内に定置される付勢ばねは、移動止め組立体４５２が関節屈曲ロックアクチュエータ４０９を近位ロック解除位置に解放可能に保持できるように寸法を定められ、構成されることができる。以下により詳細に説明するように、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９は、エンドエフェクタ４０２が好適に関節屈曲されるまで、近位ロック解除位置に保持されることができる。そのような点で、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９は前方に押されて、移動止め部材４５７を移動止めシート４５５から分離することができる。読者に理解されたいこととして、主として図２０を参照すると、調節式ねじ付き部材４５９は、移動止め部材４５７を移動止めシート４５５から離脱させるのに必要な力を増大させるために、シャフトフレーム４５４に向かって下向きに回転されることができるが、調節式ねじ付き部材４５９は、移動止め部材４５７を移動止めシート４５５から離脱させるのに必要な力を低減させるために、シャフトフレーム４５４から離れて下向きに回転されることができる。また図２０に示すように、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９はアクセスポート４１８を備えることができ、アクセスポート４１８は、ねじ付き部材４５９にアクセスし、ねじ付き部材４５９を回転させるために利用されることができる。
【００３３】
上で議論したように、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９は、図２０において、後退ロック解除位置にあるが、エンドエフェクタ４０２は、図２４Ｂに示すように、ロック解除形態をなす。ここで図１９及び２０を参照するが、手術器具４００は関節駆動器４６０を更に備え、関節駆動器４６０は、図２１に示すように、遠位側に押されると、関節継手４１０を中心としてエンドエフェクタ４０２を第１の方向に回転させることができ、また、近位側に引かれると、関節継手を中心としてエンドエフェクタ４０２を第２の、つまり反対の方向に回転させることができる。図２０と２１を比較して、読者に留意されたいこととして、関節駆動器４６０は発射部材４７０によって近位側に引かれている。より具体的には、発射部材４７０の中間部分４７５が、その中に画定されたノッチ又はスロット４７６を備えることができ、そのノッチ又はスロット４７６は、関節駆動器４６０の近位端部４６１を受容するように構成されることができ、そのため、発射部材４７０が近位側に引かれると、発射部材４７０は同様に関節駆動器４６０を近位側に引くことができる。同様に、発射部材４７０が遠位側に押されると、発射部材４７０は関節駆動器４６０を遠位側に押すことができる。また図２０及び２１に示すように、関節駆動器４６０は、例えば、近位ロック部材４０７から延びる突起４１４と係合する遠位端部４６２を備えることができ、近位ロック部材４０７は、関節駆動器４６０の近位方向及び遠位方向の関節屈曲運動をエンドエフェクタ１０２に伝達するように構成されることができる。主として図１８〜２０を参照するが、ハンドル４０４は、発射部材４７０の近位発射部材部分４８２を更に備えることができ、近位発射部材部分４８２は、発射部材４７０の中間部分４７５の近位端部４７７と係合する遠位端部４８１を有している。上記と同様に、ハンドル４０３は、出力シャフトと、その出力シャフトと動作可能に係合される歯車とを備えた電気モータを有することができ、その歯車は、発射部材４８２の表面に画定された、長手の一連の歯４８４と動作可能に係合されることができる。使用の際、上記に加えて、電気モータは、発射部材４７０を遠位側に前進させるためには第１の方向に、発射部材４７０を近位側に後退させるためには、第２の、つまり反対の方向に動作されることができる。図示しないが、ハンドル４０３は、電気モータを第１の方向に動作させる第１の状態、電気モータを第２の方向に動作させる第２の状態、及び／又は、電気モータがいずれの方向にも動作されない中立の状態に位置付けられることができるスイッチを更に備えることができる。少なくとも１つのそのような実施形態において、スイッチは、例えばばねなど、少なくとも１つの付勢部材を有することができ、その付勢部材は、例えばスイッチを中立の状態に付勢するように構成されることができる。また、少なくとも１つのそのような実施形態において、関節スイッチの第１の状態は、例えば、中立位置の第１の側にあるスイッチトグルの第１の位置を含むことができ、関節スイッチの第２の状態は、中立位置の第２の、つまり反対の側にあるスイッチトグルの第２の位置を含むことができる。
【００３４】
様々な状況下で、上記に加えて、関節スイッチは、エンドエフェクタ４０２の位置にわずかな調節を行うために使用されることができる。例えば、外科医は、エンドエフェクタ４０２が所望の位置に定置されるまで、関節スイッチを第１の方向に移動させて、関節継手を中心としてエンドエフェクタ４０２を第１の方向に回転させ、次いで、関節スイッチを第２の方向に移動させることによってエンドエフェクタ４０２の移動を逆転させること、及び／又は、第１及び第２の方向への移動の任意の他の好適な組み合わせが可能である。主として図１９、２４Ａ、及び２４Ｂを参照するが、関節継手４１０は、シャフトフレーム部材４５１から延びる旋回ピン４０５を、またそれに加えて、近位ロック部材４０７に画定されたアパーチャ４０８を有することができ、アパーチャ４０８は、その中に旋回ピン４０５を緊密に受容するように構成されており、そのため、エンドエフェクタ４０２の回転は、例えば、関節軸４０６を中心とした回転に制約されている。主として図１９を参照するが、シャフトフレーム４５４の遠位端部は、その中にシャフトフレーム部材４５１を受容するように構成された凹部４５６を有することができる。以下で更に詳細に説明するように、シャフト４０４は、アンビル４２０を閉鎖するために、シャフトフレーム４５４に対してスライドされることができる外側スリーブスイッチを有することができる。主として図１９〜２１を参照するが、シャフト４１０の外側スリーブは、関節リンク４３０及び４３２によって互いに連結されることができる近位部分４２８及び遠位部分４２６を備えることができる。外側スリーブが関節継手４１０に対してスライドされると、関節リンク４３０は、図２１に示すように、エンドエフェクタ４０２が関節屈曲されるとき、外側スリーブの遠位部分４２６と近位部分４２８との斜行する相対運動に適応することができる。様々な状況下で、関節リンク４３０及び４３２は、エンドエフェクタ４０２の関節屈曲に適応するために、２又は３以上の自由度を関節継手４１０にもたらすことができる。また読者に留意されたいこととして、関節継手４１０はガイド４０１を更に有することができ、ガイド４０１は、その中に発射部材４７０の遠位切断部分４７２を受容し、関節継手４１０の中でかつ／又は関節継手４１０に対して遠位切断部分４７２が遠位側に前進されかつ／又は近位側に後退されるときに遠位切断部分４７２を案内するように構成されることができる。
【００３５】
上に概説したように、発射部材４７０は、関節駆動器４６０を遠位側に前進させ、その結果としてエンドエフェクタ４０２を第１の方向に回転させるために、遠位側に前進されることができ、同様に、発射部材４７０は、関節駆動器４６０を近位側に後退させ、その結果としてエンドエフェクタ４０２を反対方向に回転させるために、近位側に後退されることができる。状況によっては、しかしながら、エンドエフェクタ４０２を関節屈曲させるために発射部材４７０が利用されているとき、発射部材４７０の遠位切断部分４７２を移動させるか、又は少なくとも実質的に移動させることが望ましくない場合もある。ここで図１９〜２１を参照するが、発射部材４７０の中間部分４７５は、その遠位端部に画定された長手スロット４７４を備えることができ、この長手スロット４７４は、遠位切断部分４７２の近位端部４７３を受容するように構成されることができる。長手スロット４７４及び近位端部４７３は、それら同士の相対運動が可能となるように寸法を定められ、構成されることができ、またスリップ継手４７１を備えることができる。スリップ継手４７１は、遠位切断部分４７２を移動させることなく、又は少なくとも実質的に移動させることなく、発射駆動部４７０の中間部分４７５を移動させてエンドエフェクタ４０２を関節屈曲させることができる。以下で更に詳細に説明するように、エンドエフェクタ４０２が好適に方向付けられると、遠位切断部分４７２を前進させ、チャネル４９８内に定置されたステープルカートリッジを発射するために、長手スロット４７４の近位側壁が近位端部４７３と接触するまで、中間部分４７５は、遠位側に前進されることができる。主として図１９を参照するが、シャフトフレーム４５４は、関節駆動器４６０をスライド可能に受容するように構成されることができる、シャフトフレーム４５４内に画定された長手スロット４６９を備えることができ、同様に、外側シャフトスリーブの近位部分４２８は、関節駆動器４６０と上述のシャフト４０４の外側スリーブとの相対運動に適応するように構成された長手開口部４２５を備えることができる。
【００３６】
上記に加えて、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９は、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９が近位ロック解除位置にあるときに、関節駆動器４６０の近位部分４６１を駆動部材４７０に向かって付勢するように構成されることができる。より具体的には、少なくとも１つのそのような実施形態において、関節屈曲ロック４０９の内表面はカムを備えることができ、そのカムは、近位部分４６１の外側部４６６と係合し、近位部分４６１を付勢して、駆動部材４７０の中間部分４７５に画定されたスロット４７６と係合させることができる。関節屈曲ロックアクチュエータ４０９が再び遠位ロック位置に移動されると、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９は、駆動部材４７０に向かって近位部分４６１を内向きに付勢できなくなる。少なくとも１つのそのような実施形態において、ハンドル４０３及び／又はシャフト４０４は、例えばばねなどの弾性部材を備えることができ、この弾性部材は、近位部分４６１を外向きに付勢して発射部材４７０から離すように構成されることができ、そのため、上述のように、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９がロック解除位置へと近位側に移動されるとき、弾性部材の付勢力が関節屈曲ロックアクチュエータによって克服されない限り、近位部分４６１はスロット４７６と動作可能に係合されないようになっている。様々な状況下で、近位部分４６１及びスロット４７６は力制限クラッチを備えることができる。
【００３７】
エンドエフェクタ４０２が、所望の向きに関節屈曲されると、上記に加えて、閉鎖トリガ１１４は、図２２に示すように、アンビル４２０を閉位置に移動させるように作動されることができる。より具体的には、例えば、閉鎖トリガ１１４は、シャフト４１０の外側スリーブを遠位側に前進させることができ、そのため、外側スリーブの遠位部分４２６はアンビル４２０を遠位側にかつ下向きに押すことができる。アンビル４２０は、アンビル４２０の両側から延びる突起４９７を備えることができ、突起４９７はそれぞれ、カートリッジチャネル４９８内に画定された細長スロット４９９内でスライド及び回転するように構成されることができる。アンビル４２０は、アンビル４２０から上向きに延びる突起４９６を更に備えることができ、突起４９６は、外側スリーブの遠位部分４２６に画定されたアパーチャ４９５内に定置されることができ、アパーチャ４９５の側壁は、遠位部分４２６が遠位側に前進されてアンビル４２０をカートリッジチャネル４９８に向かって移動させるとき、突起４９６と接触することができる。上記に加えて、閉鎖駆動部の作動によっても、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９を近位ロック解除位置（図２０〜２２）から遠位ロック位置（図２３）に移動させることができる。より具体的には、図２２に示すように、閉鎖駆動部は、閉鎖駆動キャリッジ４１５を遠位側に前進させるように構成されることができ、閉鎖駆動キャリッジ４１５は、関節アクチュエータ４０９内に装着されたカラー４５０と接触することができる。図１９及び２２に示すように、カラー４５０は、シャフト４０４を囲繞できるように互いに組み立てられることができる対向部分、又は半部を備えることができる。カラー４５０はまた、上で議論した移動止め組立体４５２を支持することができ、また、同様に上で議論した関節屈曲ロックバー４４０の近位端部４４１と係合する装着部分を有することができる。いずれにせよ、図２３に示すように、閉鎖駆動キャリッジ４１５は、カラー４５０と接触し、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９を遠位側にスライドさせることができ、また上記に加えて、移動止め部材４５７を移動止めシート４５５から移動止めチャネル４５３へと変位させることができ（図１９を参照）、そのため、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９はロック位置へと押されることができ、関節屈曲ロック４４３は、移動され近位ロック部分４０７と係合されて、エンドエフェクタ４０２を所定位置にロックすることができる。そのような点で、以下で更に詳細に説明するように、閉鎖駆動部及びアンビル４２０が再び開放され、閉鎖駆動キャリッジ４１５が近位側に移動されるまで、閉鎖駆動キャリッジ４１５は、エンドエフェクタ４０２がロック解除され関節屈曲されるのを防止することができる。
【００３８】
ここで図２５を参照するが、閉鎖駆動アクチュエータ１１４によって閉鎖駆動部が作動されること、及びシャフト４１０の外側スリーブ４２８が遠位側に前進することにより、関節駆動器４６０を発射駆動部４７０から動作可能に分離することもできる。図２０及び２１をもう一度、確認すると、読者に留意されたいこととして、外側スリーブ４２８は、その中に画定された窓４２４を有しており、この窓４２４の中に回転式カム部材４６５が定置されることができる。カム部材４６５は、シャフトフレーム４５４に回転可能にピン留め又は結合された第１の端部と、カム部材４６５のピン留めされた端部に対して回転するように構成された第２の端部とを備えることができる一方で、他の実施形態において、カム部材４６５は任意の好適な形状を有することができる。外側スリーブ４２８が近位位置にあり、アンビル４２０が開放形態にあるとき、カム部材４６５は、関節駆動器４６０の近位端部４６１を発射部材４７０に画定されたスロット４７６と係合させる第１の位置にあることができるが、外側スリーブ４２８が遠位側に前進されるとき、窓４２４の側壁がカム部材４６５と係合し、カム部材４６５の第２の端部を持ち上げてシャフトフレーム４５４から離して第２の位置に入れることができる。この第２の位置において、カム部材４６５は、関節駆動器４６０の近位端部４６１を移動させて発射駆動部４７０から離すことができ、そのため、近位端部４６１は、発射駆動部４７０に画定されたスロット４７６内に位置しなくなる。したがって、閉鎖駆動部が作動されてアンビル４２０が閉鎖されるとき、閉鎖駆動部は関節屈曲ロックアクチュエータ４０９を押して遠位ロック形態にすることができ、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９は、関節屈曲ロック４４５を押してエンドエフェクタ４０２とのロック形態にすることができ、加えて、閉鎖駆動部は関節駆動器４６０を発射駆動部４７０から動作可能に分離することができる。そのような点で、手術器具４００の操作において、発射駆動部４７０の作動は、エンドエフェクタ４０２を関節屈曲させることにならず、また発射駆動部４７０は関節駆動器４６０とは独立に移動することができる。
【００３９】
ここで図２６を参照するが、上述のように、発射駆動部４７０は遠位側に前進されて、エンドエフェクタ４０２のチャネル４９８内に定置されたステープルカートリッジからステープルを排出し、ステープルをアンビル４２０に押し当てて変形させることができる。上に概説したように、発射駆動部４７０は、エンドエフェクタ４０２内に捕捉された組織を横切開するように構成されることができる切断部材を更に備えることができる。同様に上述したように、ハンドル４０３内の電気モータは、発射部材４７０を遠位側に前進させるために、発射アクチュエータ１１６によって動作されることができ、様々な状況下で、電気モータは、ステープルカートリッジの遠位端部及び／又はステープルカートリッジ内の任意の他の好適な位置に発射部材４７０の遠位切断部分４７２が到達するまで動作されることができる。いずれにせよ、図２７に示すように、電気モータの回転が逆転されて、発射部材４７０を近位側に後退させることができる。様々な状況下で、電気モータは、中間部分４７５に画定された長手スロット４７４の遠位側壁が遠位切断部材４７２の近位端部４７３と接触するまで、近位駆動部分４８２及び中間部分４７５を後退させることができる。そのような点で、近位駆動部分４８２及び中間部分４７５の更なる後退により、遠位切断部材４７２が近位側に後退されることになる。様々な状況下で、電気モータは、発射部材４７０の中間部分４７５に画定されたスロット４７６が関節駆動器４６０の近位部分４６１と再び整合されるまで動作されることができるが、閉鎖スリーブ４２８は依然として遠位側に前進した位置にあるため、カム部材４６５は依然として、発射部材４７０との係合を外すように関節駆動部４６０を付勢することができる。関節駆動器４６０を発射部材４７０と再び係合させるために、そのような状況下で、カム部材４６５が第１の位置へとシャフトフレーム４５４に向かって内向きに旋回されることができるように、閉鎖駆動部は、外側スリーブ部分４２８に画定された窓４２４をカム部材４６５と整合させるように、再び開放されなければならない。様々な状況下で、関節駆動器４６０は、弾性的に屈曲されて発射部材４７０との係合から逃れることができ、そのため、カム部材４６５が再び第１の位置に移動できるようにされると、関節駆動器４６０はシャフトフレーム４５４に向かって内向きに弾性的に屈曲して、関節駆動器４６０の近位部分４６１を、駆動部材４７０の中間部分４７５に画定されたスロット４７６と再び係合させることができる。様々な実施形態において、手術器具４００は、近位部分４６１を付勢して中間部分４７５と再び係合させるように構成されることができる付勢部材を更に備えることができる。
【００４０】
読者に留意されたいこととして、発射部材４７０の中間部分４７５は図２７において近位側に後退されており、そのため、中間部分４７５に画定されたスロット４７６は、関節駆動器４６０の近位部分４６１に対して近位側に定置されている。そのような状況下で、結果として、近位部分４６１は、中間部分４７５が遠位側に前進されてスロット４７６を近位部分４６１と整合させるまで、発射部材４７０に動作可能に再び連結されなくてもよい。そのような状況は、スリップ継手４７１で発生される、発射部材４７０の中間部分４７５と切断部材部分４７２との間の相対的なスリップの結果として生じ得るものであり、このスリップは、例えば、電気モータを第１の方向に一時的に再作動させることによって対処されることができる。
【００４１】
再び図２７を参照すると、発射部材４７０は、後退又はリセット位置にあってもよいが、閉鎖駆動部は依然として、作動又は閉鎖形態にあり、それにより、アンビル４２０が再び開放されること、及びエンドエフェクタ４０２が再び関節屈曲されることを防止することができる。ここで図２８を参照するが、閉鎖駆動部が開放されると、閉鎖駆動キャリッジ４１５は、部分４２６及び４２８を含む閉鎖スリーブが同様に近位側に引かれる近位位置へと後退されることができる。再び図１９を参照すると、近位スリーブ部分４２８は、閉鎖駆動キャリッジ４１５と係合されることができる近位端部４１７を有することができ、そのため、近位スリーブ部分４２８と閉鎖駆動キャリッジ４１５が共に遠位方向及び／又は近位方向に移動するようになっている。いずれにせよ、上記に加えて、遠位スリーブ部分４２６が近位側に移動することにより、図２９に示すように、アンビル４２０を開位置に旋回させるために、アパーチャ４９５の遠位側壁を、アンビル４２０から延びる突起４９６と係合させることができる。更に、閉鎖駆動キャリッジ４１５が近位側に移動することにより、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９をロック解除することができ、そのため、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９は近位ロック解除位置に移動されることができ、これにより、結果として、関節屈曲ロック４４３を近位側に引いてばね４４４を圧縮し、エンドエフェクタ４０２をロック解除することができる。上述のように、エンドエフェクタ４０２は次いで、関節継手４１０を中心として関節屈曲されることができ、上述した手術器具４００の操作が反復されることができる。主として図１８〜２０を参照するが、ハンドル４０４は、ハンドルフレーム４８０に装着されたスイッチ４０８を更に備えることができ、スイッチ４０８は、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９が近位ロック解除位置にあるか否かを検知するように構成されることができる。いくつかの実施形態において、スイッチ４０８は、例えばライトなどのハンドル４０４内の指示器と動作可能に結合されることができ、その指示器は、例えば、エンドエフェクタ４０２がロック解除状態にあること、そして操作者が関節スイッチを利用してエンドエフェクタ４０２を関節屈曲させてもよいことを、手術器具４００の操作者に指示することができる。
【００４２】
図１７の実施形態に関連して上で説明したように、手術器具４００は、エンドエフェクタ４０２をロック及びロック解除するように構成された関節屈曲ロックシステムと、エンドエフェクタ４０２のアンビル４２０を開放及び閉鎖するように構成された閉鎖駆動部とを備えることができる。手術器具４００のこれら２つのシステムは、上述したいくつかの点で相互作用するが、他の点では互いに独立に作動されることができる。例えば、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９及びエンドエフェクタロック４４３は、アンビル４２０を閉鎖することなく作動されることができる。手術器具４００のこの実施形態において、閉鎖駆動部は独立に操作されてアンビル４２０を閉鎖する。ここで図３０〜３２を参照すると、手術器具４００は、（１）アンビル４２０を閉鎖し、（２）エンドエフェクタ４０２を所定位置にロックするために閉鎖駆動部が作動される代替的な構成を有することができる。主として図３１及び３２を参照するが、シャフト４０４は関節屈曲ロックバー５４０を備えることができ、関節屈曲ロックバー５４０は、エンドエフェクタ４０２が関節継手４１０を中心として関節屈曲されることができる近位ロック解除位置（図３１）と、エンドエフェクタ４０２が所定位置にロックされることができる遠位ロック位置（図３２）との間で移動されることができる。関節屈曲ロックバー４４０と同様に、関節屈曲ロックバー５４０は、関節屈曲ロック４４３と動作可能に係合される遠位端部５４２を有することができ、そのため、関節屈曲ロックバー５４０が近位側に引かれると、関節屈曲ロック４４３が近位側に引かれることができる。同様に、関節屈曲ロックバー５４０が遠位側に押されると、関節屈曲ロック４４３も同様に遠位側に押されることができる。上述のように、関節屈曲ロックアクチュエータ４０９によって遠位側に押され、また近位側に引かれる関節屈曲ロックバー４４０とは対照的に、関節屈曲ロックバー５４０は、閉鎖スリーブ４２８によって遠位側に押され、また近位側に引かれることができる。より具体的には、関節屈曲ロックバー５４０の近位端部５４１はフック５４７を備えることができ、フック５４７は、閉鎖スリーブ４２８が近位側に引かれると、閉鎖スリーブ４２８の一部分を捕捉し、閉鎖スリーブ４２８と共に近位側に引かれることができる。そのような状況下で、スリーブ４２８は関節屈曲ロックバー５４０をロック解除状態へと引くことができる。読者に留意されたいこととして、閉鎖スリーブ４２８は窓５４９を有することができ、この窓５４９内に関節屈曲ロックバー５４０の近位端部５４１が定置されることができる。上記に加えて、閉鎖スリーブ４２８が遠位側に引かれると、エンドエフェクタ４０２を所定位置にロックするために、窓５４９の近位側壁５４８が、近位端部５４１と接触し、関節屈曲ロックバー５４０及び関節屈曲ロック４４３を遠位側に押すことができる。
【００４３】
本明細書で説明するように、交換式の手術用部品と共に使用されるように構成された再使用可能な部分を含むことができる手術システム及び装置を用いることが望ましい場合がある。例えば、図３３を参照すると、全体として１０００で示される手術システムが示されており、この手術システムは、少なくとも１つの形態において手術器具１０１０を備え、手術器具１０１０は再使用されてもされなくてもよい。手術器具１０１０は、複数の交換式シャフト組立体１２００、１２００’、１２００’’と共に用いられることができる。交換式シャフト組立体１２００、１２００’、１２００’’は、それらに動作可能に結合された手術用エンドエフェクタ１３００、１３００’、１３００’’を有してもよく、手術用エンドエフェクタ１３００、１３００’、１３００’’は、１つ又は２つ以上の手術作業又は手技を実施するように構成されている。例えば、手術用エンドエフェクタ１３００、１３００’、１３００’’の各々は、その中に手術用ステープルカートリッジを動作可能に支持するように構成された手術用切断及び締結装置を備えてもよい。シャフト組立体の各々は、種々の寸法及び種類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用いてよく、種々のシャフト長さ、寸法、及び種類などを有してよい。これらの図は、組織を切断及びステープル留めするように構成されたエンドエフェクタを示しているが、様々な態様の手術システム１０００がまた、様々な手術用途及び手技で使用される交換式シャフト装着型エンドエフェクタ装置に、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、他の運動及び形態のエネルギーを加えるように構成された手術器具と共に、効果的に用いられることができる。更に、エンドエフェクタ、シャフト組立体、ハンドル、手術器具、及び／又は手術器具システムは、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／又は装着されることができる。様々な状況下で、シャフト組立体が、手術器具のハンドルに装着されるように選択されることができ、ファスナカートリッジがシャフト組立体に装着されるように選択されることができる。
【００４４】
図３３に示す手術器具１０１０は、ハンドル１０４２からなるハウジング１０４０を備え、ハンドル１０４２は、臨床医によって握持、操作、及び作動されるように構成されている。しかしながら、この詳細な説明が進むとき、理解されたいこととして、本明細書で開示する様々な形態の交換式シャフト組立体の、様々な独自で新規な構成が、ロボット制御される手術システムと関連させて効果的に用いられることができる。したがって、「ハウジング」という用語はまた、本明細書で開示する交換式シャフト組立体及びそれらに対応する等価物を作動させるために利用できる少なくとも１つの制御運動を生成し加え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、ないしは別様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することができる。「フレーム」という用語は、手持型手術器具の一部分を指すことができる。「フレーム」という用語はまた、ロボット制御式の手術器具の一部分及び／又は手術器具を動作可能に制御するために利用できるロボットシステムの一部分を表すことができる。例えば、本明細書で開示する交換式シャフト組立体は、米国特許出願公開第２０１２／０２９８７１９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ることができる。米国特許出願第１３／１１８，２４１号、名称「回転式ステープル配備装置を備えた手術用ステープル留め器具（SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS WITH ROTATABLE STAPLE DEPLOYMENT ARRANGEMENTS）」、現在の米国特許出願公開第２０１２／０２９８７１９号は、参照によってすべての内容が本明細書に組み込まれる。
【００４５】
図３４は、交換式シャフト組立体１２００を動作可能に結合された手術器具１０１０を示している。図示の形態において、手術器具はハンドル１０４２を有している。少なくとも１つの形態において、ハンドル１０４２は、ねじ、スナップ機構、接着剤などで相互連結されることができる１対の相互連結式ハウジング分割部１０４４、１０４６を備えることができる。図３５を参照されたい。図示の構成において、ハンドルハウジング分割部１０４４、１０４６は、臨床医に握持及び操作されることができるピストルグリップ部分１０４８を形成するように協働する。以下で更に詳細に議論するように、ハンドル１０４２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１０４２に動作可能に装着された交換式シャフト組立体の対応部分に、様々な制御動作を生成して加えるように構成されている。
【００４６】
ハンドル１０４２は、複数の駆動システムを動作可能に支持するフレーム１０８０を更に有してもよい。例えば、フレーム１０８０は、全体として１０５０と示される第１の、つまり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、ハンドル１０４２に動作可能に装着又は結合される交換式シャフト組立体１２００に閉鎖及び開放運動を加えるために用いられることができる。少なくとも１つの形態において、閉鎖駆動システム１０５０は、フレーム１０８０によって旋回式で支持される閉鎖トリガ１０５２の形態をなすアクチュエータを含んでもよい。更に詳しくは、図３５に示すように、閉鎖トリガ１０５２はフレーム１０８０によって旋回式で支持されてもよく、そのため、臨床医がハンドル１０４２のピストルグリップ部分１０４８を握持するとき、閉鎖トリガ１０５２は開始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又は完全作動位置へと容易に旋回できるようになっている。閉鎖トリガ１０５２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。様々な形態において、閉鎖駆動システム１０５０は、閉鎖トリガ１０５２に旋回式で結合された閉鎖リンク機構組立体１０６０を更に有する。図３５で分かるように、閉鎖リンク機構組立体１０６０は、閉鎖リンク１０６４に旋回式で結合される閉鎖トリガ１０５２を有してもよく、閉鎖リンク１０６４は、それから突出する１対の側方延出装着ラグ又は部分１０６６を有している。閉鎖リンク１０６４はまた、本明細書において「装着部材」とも呼ばれることがある。
【００４７】
依然として図３５を参照するが、閉鎖トリガ１０５２は、フレーム１０８０に旋回式で結合される閉鎖解放組立体１０７０と協働するように構成されたロック壁１０６８を有してもよいことが観察できる。少なくとも１つの形態において、閉鎖解放組立体１０７０は解放ボタン組立体１０７２を備えてもよく、解放ボタン組立体１０７２は、その上に形成された遠位突出カム従動アーム１０７４を有する。解放ボタン組立体１０７２は、解放ばね１０７６によって反時計回りの方向に旋回されてもよい。臨床医が閉鎖トリガ１０５２を非作動位置からハンドル１０４２のピストルグリップ部分１０４８に向かって押下すると、カム従動アーム１０７２が閉鎖リンク１０６２上のロック壁１０６８との保持係合に移る点に向かって、閉鎖リンク１０６２が上向きに旋回し、それによって、閉鎖トリガ１０５２が非作動位置に復帰することが防止される。したがって、閉鎖解放組立体１０７０は、閉鎖トリガ１０５２を完全作動位置にロックするように働く。臨床医が閉鎖トリガ１０５２をロック解除して非作動位置に付勢するように望むとき、臨床医は単純に、カム従動アーム１０７４が移動して閉鎖トリガ１０５２上のロック壁１０６８との係合から逃れるように、閉鎖解放ボタン組立体１０７２を旋回させる。カム従動アーム１０７４が移動されて閉鎖トリガ１０５２との係合から逃れると、閉鎖トリガ１０５２は再び非作動位置に旋回することができる。他の閉鎖トリガロック及び解放装置が用いられてよい。
【００４８】
少なくとも１つの形態において、ハンドル１０４２及びフレーム１０８０は、本明細書で発射駆動システム１１００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く、この発射駆動システム１１００は、それに装着された交換式シャフト組立体のうちの対応する部分に発射動作を加えるように構成されている。発射駆動システムはまた、本明細書において「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１１００は、ハンドル１０４２のピストルグリップ部分１０４８に設置された電気モータ１１０２を用いてもよい。様々な形態において、モータ１１０２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。制御回路基板組立体１１０６に、そして最終的にモータ１１０２に電力を供給するために、例えばリチウムイオン電池などの電池１１０４（又は「電源」又は「電源函」）がハンドル１０４２に結合されてもよい。図３４は電池パックハウジング１１０４を示しており、電池パックハウジング１１０４は、制御電力を手術器具１０１０に供給するために、ハンドル１０４２に解放可能に取り付けられるように構成されている。モータに給電するために、直列に接続された多数の電池が電源として使用されてもよい。加えて、電源は交換可能及び／又は再充電可能であってもよい。
【００４９】
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１１０２は、回転式シャフト（図示せず）を有することができ、その回転式シャフトは、縦移動式駆動部材１１１０上の駆動歯１１１２の組又はラックとの噛合い係合をなして取り付けられる歯車減速機組立体１１０８と動作可能に連係する。使用の際、電池によって与えられる電圧極性により、電気モータ１１０２を時計回り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加えられる電圧極性は、電気モータ１１０２を反時計回りに動作させるために、逆転されることができる。電気モータ１１０２がある方向に回転されるとき、駆動部材１１１０は遠位方向「Ｄ」に軸方向に駆動される。モータ１１０２が反対の回転方向に駆動されるとき、駆動部材１１１０は近位方向「Ｐ」に軸方向に駆動される。例えば図３５を参照されたい。ハンドル１０４２は、電池によって電気モータ１１０２に加えられる極性を逆転させるように構成されることができるスイッチを備えることができる。本明細書で説明する他の形態と同様に、ハンドル１０４２はまた、駆動部材１１１０の位置及び／又は駆動部材１１１０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有することもできる。
【００５０】
モータ１１０２の作動は、ハンドル１０４２上に旋回式で支持される発射トリガ１１２０によって制御されることができる。発射トリガ１１２０は、非作動位置と作動位置との間で旋回されることができる。発射トリガ１１２０は、ばね（図示せず）又は他の付勢装置によって非作動位置へと付勢されてもよく、そのため、臨床医が発射トリガ１１２０を解放すると、発射トリガ１１２０は、ばね又は付勢装置によって非作動位置に旋回されるか、又は別様に復帰されることができる。少なくとも１つの形態において、発射トリガ１１２０は、上で議論したように、閉鎖トリガ１０５２の「外側」に定置されることができる。少なくとも１つの形態において、発射トリガ安全ボタン１１２２が閉鎖トリガ１０５２に旋回式で取り付けられてもよい。図３５及び３６で分かるように、例えば、安全ボタン１１２２は、発射トリガ１１２０と閉鎖トリガ１０５２との間に定置され、安全ボタン１１２２から突出する旋回アーム１１２４を有してもよい。図３８に示すように、閉鎖トリガ１０５２が非作動位置にあるとき、安全ボタン１１２２はハンドルハウジング内で拘束され、臨床医は容易には安全ボタン１１２２に触れることができず、発射トリガ１１２０の作動を防止する安全位置と、発射トリガ１１２０が発射され得る発射位置との間で移動することもできない。臨床医が閉鎖トリガ１０５２を押下すると、安全ボタン１１２２及び発射トリガ１１２０が下に旋回し、それらは次いで臨床医によって操作されることが可能となる。
【００５１】
上に示したように、少なくとも１つの形態において、縦移動式駆動部材１１１０はその上に、歯車減速機組立体１１０８の対応する歯車１１１４と噛合い係合するための歯１１１２のラックを有している。また、モータが故障した場合に臨床医が手動で縦移動式駆動部材１１１０を後退させられるように構成された手動作動式「脱出」組立体１１３０が、少なくとも１つの形態に含まれてもよい。この脱出組立体１１３０は、手動で旋回されて駆動部材１１１０内の歯１１１２とのラチェット係合をなすように構成されたレバー又は脱出ハンドル組立体１１３２を有してもよい。したがって、臨床医は、脱出ハンドル組立体１１３２を使用して駆動部材を近位方向「Ｐ」にラチェットで駆動させることによって、駆動部材１１１０を手動でラチェットで駆動させることができる。米国特許出願公開第２０１０／００８９９７０号には、本明細書で開示す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、装置、及びシステムが開示されている。米国特許出願第１２／２４９，１１７号、名称「手動後退式発射システムを備えた電動式手術用切断及びステープル留め器具（POWERED SURGICAL CUTTING AND STAPLING APPARATUS WITH MANUALLY RETRACTABLE FIRING SYSTEM）」、現在の米国特許出願公開第２０１０／００８９９７０号は、参照によってそのすべての内容が本明細書に組み込まれる。
【００５２】
図３４及び３７は、例えば動作可能に装着された手術用エンドエフェクタ１３００を有する交換式シャフト組立体１２００の一形態を示している。これらの図に示されているようなエンドエフェクタ１３００は、本明細書で開示する様々な方式で組織を切断及びステープル留めするように構成されることができる。例えば、エンドエフェクタ１３００は、手術用ステープルカートリッジ１３０４を支持するように構成されたチャネル１３０２を有してもよい。ステープルカートリッジ１３０４は、着脱式ステープルカートリッジ１３０４を備えてもよく、そのため、使用後に交換されることができる。しかしながら、ステープルカートリッジは、他の装置において、チャネル１３０２内に据え付けられると、チャネル１３０２から取り外されることがないように構成されてもよい。チャネル１０３２及びステープルカートリッジ１３０４は総称で、エンドエフェクタ１３００の「第１のジョー部分」と呼ばれてもよい。様々な形態において、エンドエフェクタ１３００は、アンビル１３１０の形態をなす「第２のジョー部分」を有してもよく、この第２のジョー部分は、本明細書で議論した様々な方式でチャネル１３０２上に移動可能に又は旋回式で支持される。
【００５３】
交換式シャフト組立体１２００はシャフト１２１０を更に有することができ、シャフト１２１０は、シャフト装着モジュール又はシャフト装着部分１２２０に結合されるシャフトフレーム１２１２を有している。少なくとも１つの形態において、シャフトフレーム１２１２の近位端部１２１４は、シャフト装着モジュール１２２０上に形成された中空カラー部分１２２２を通じて延び、中空カラー部分１２２２に回転可能に装着されることができる。例えば、シャフト装着モジュール１２２０のスロット１２２４を通じて延びるＵ形保持器１２２６と係合するための環状溝１２１６が、シャフトフレーム１２１２の近位端部１２１４に設けられてもよい。そのような構成により、シャフトフレーム１２１２は、シャフト装着モジュール１２２０に対して回転することが可能となる。
【００５４】
シャフト組立体１２００は、中空の外側スリーブ又は閉鎖チューブ１２５０を更に備えてもよく、その外側スリーブ又は閉鎖チューブ１２５０を通じてシャフト１２１２が延びる。外側スリーブ１２５０はまた、本明細書において「第１のシャフト」及び／又は「第１のシャフト組立体」と呼ばれることもある。外側スリーブ１２５０は、閉鎖チューブ装着ヨーク１２６０に回転可能に結合されるように適合された近位端部１２５２を有する。図３７で分かるように、外側スリーブ１２５０の近位端部１２５２は、閉鎖チューブ装着ヨーク１２６０内でクレードル１２６２の中に受容されるように構成されている。Ｕ形コネクタ１２６６が、閉鎖チューブ装着ヨーク１２６０内でスロット１２６４を通じて延びて、外側スリーブ１２５０の近位端部１２５２の環状溝１２５４に受容されるようになっている。そのような構成は、外側スリーブ１２５０を閉鎖チューブ装着ヨーク１２６０に回転可能に結合するように働き、そのため、外側スリーブ１２５０は閉鎖チューブ装着ヨーク１２６０に対して回転することができる。
【００５５】
図３８及び３９で分かるように、シャフトフレーム１２１４の近位端部１２１４は、外側スリーブ１２５０の近位端部１２５２から近位側に突出しており、Ｕ形保持器１２２６（図３８に示す）によってシャフト装着モジュール１２２０に回転可能に結合されている。閉鎖チューブ装着ヨーク１２６０は、シャフト装着モジュール１２２０の通路１２６８内にスライド可能に受容されるように構成されている。そのような構成により、外側スリーブ１２５０は、以下で更に詳細に議論するように、シャフト装着モジュール１２２０に対して、シャフトフレーム１２１２上の近位方向「Ｐ」及び遠位方向「Ｄ」に、軸方向に移動されることが可能となる。
【００５６】
少なくとも１つの形態において、交換式シャフト組立体１２００は、関節継手１３５０を更に有してもよい。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３７で分かるように、例えば、関節継手１３５０は二重旋回閉鎖スリーブ組立体１３５２を有する。種々の形態によれば、二重旋回閉鎖スリーブ組立体１３５２は、上部及び下部遠位突出タング１３５６、１３５８を有するシャフト閉鎖スリーブ組立体１３５４を含む。エンドエフェクタ閉鎖スリーブ組立体１３５４は、馬蹄形アパーチャ１３６０と、上述した方式でアンビル１３１０上の開放タブと係合するためのタブ１３６２とを有している。上述のように、馬蹄形アパーチャ１３６０及びタブ１３６２は、アンビル１３１０が開放されているとき、アンビルタブと係合する。上部二重旋回リンク１３６４は、上向きに突出する遠位及び近位旋回ピンを備え、これら遠位及び近位旋回ピンはそれぞれ、外側スリーブ１２５０上で、上部近位突出タング１３５６内の上部遠位ピンホール、及び上部遠位突出タング１２５６内の上部近位ピンホールと係合する。下部二重旋回リンク１３６６は、下向きに突出する遠位及び近位旋回ピンを備え、これら遠位及び近位旋回ピンはそれぞれ、下部近位突出タング１３５８の下部遠位ピンホール、及び下部遠位突出タング１２５８の下部近位ピンホールと係合する。
【００５７】
使用の際、閉鎖スリーブ組立体１３５４は、例えば閉鎖トリガ１０５２の作動に反応してアンビル１３１０を閉鎖するために遠位側（方向「Ｄ」）に並進される。アンビル１３１０は、外側スリーブ１２５０を、したがってシャフト閉鎖スリーブ組立体１３５４を遠位側に並進させて、上述した方式でアンビル１３１０の近位表面に衝突させることによって閉鎖される。同様に上述したように、アンビル１３１０は、外側スリーブ１２５０及びシャフト閉鎖スリーブ組立体１３５４を近位側に並進させて、タブ１３６２及び馬蹄形アパーチャ１３６０をアンビルタブに対して接触及び押圧させてアンビル１３１０を持ち上げることによって開放される。アンビル開放位置において、シャフト閉鎖スリーブ組立体１３５２はその近位位置に移動される。
【００５８】
少なくとも１つの形態において、交換式シャフト組立体１２００は、シャフトフレーム１２１２内での軸方向移動に関して支持される発射部材１２７０を更に含む。発射部材１２７０は、遠位切断部分１２８０に装着されるように構成された中間発射シャフト部分１２７２を含む。発射部材１２７０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３７で分かるように、中間発射シャフト部分１２７２は、その遠位端部に長手スロット１２７４を有してもよく、長手スロット１２７４は、遠位切断部分１２８０の近位端部１２８２を受容するように構成されることができる。長手スロット１２７４及び近位端部１２８２は、それら同士の相対運動が可能となるように寸法を定められ、構成されることができ、またスリップ継手１２７６を備えることができる。スリップ継手１２７６は、遠位切断部分１２８０を移動させることなく、又は少なくとも実質的に移動させることなく、発射駆動部１２７０の中間発射シャフト部分１２７２を移動させてエンドエフェクタ１３００を関節屈曲させることができる。本明細書で説明するように、エンドエフェクタ１３００が好適に方向付けられると、遠位切断部分１２８０を前進させ、チャネル１３０２内に定置されたステープルカートリッジを発射するために、長手スロット１２７２の近位側壁が近位端部１２８２と接触するまで、中間発射シャフト部分１２７２は遠位側に前進されることができる。図３７で更に分かるように、シャフトフレーム１２１２は細長い開口部又は窓１２１３を有して、中間発射シャフト部分１２７２をシャフトフレーム１２１２に組み付け、挿入するのを容易にしている。中間発射シャフト部分１２７２がシャフトフレーム１２１２に挿入されると、頂部フレーム分割部１２１５がシャフトフレーム１２１２と係合されて、それらの中に中間発射シャフト部分１２７２及び遠位切断部分１２８０を封入することができる。また読者に留意されたいこととして、関節継手１３５０はガイド１３６８を更に有することができ、ガイド１３６８は、その中に発射部材１２７０の遠位切断部分１２８０を受容し、関節継手１３５０の中でかつ／又は関節継手１３５０に対して遠位切断部分１２８０が遠位側に前進されかつ／又は近位側に後退されるときに遠位切断部分１２８０を案内するように構成されることができる。
【００５９】
図３７で分かるように、シャフト装着モジュール１２２０はラッチアクチュエータ組立体１２３０を更に有してもよく、ラッチアクチュエータ組立体１２３０は、押さえねじ（図示せず）又は他の好適な締結具によってシャフト装着モジュールに着脱可能に装着されることができる。ラッチアクチュエータ組立体１２３０は、ロックヨーク１２４０と協働するように構成されており、ロックヨーク１２４０は、シャフト装着モジュール１２２０に対して選択的に旋回移動をなすように、シャフト装着モジュール１２２０に旋回式で結合される。図４１を参照されたい。図３９を参照するが、以下で更に詳細に議論するように、ロックヨーク１２４０は、２つの近位突出ロックラグ１２４２（図３７）を有してもよく、これら近位突出ロックラグ１２４２は、フレーム１０８０のフレーム装着モジュール部分１０８４に形成された、対応するロック移動止め又は溝１０８６と解放可能に係合するように構成されている。ロックヨーク１２４０は実質的にＵ形であり、ラッチアクチュエータ組立体１２３０がシャフト装着モジュール１２２０に結合された後に、ラッチアクチュエータ組立体１２３０の上に据え付けられるものである。ラッチアクチュエータ組立体１２３０は弓形本体部分１２３４を有してもよく、この弓形本体部分１２３４は、ロックヨーク１２４０がラッチ位置とラッチ解除位置との間でシャフト装着モジュール１２２０に対して旋回するための十分なクリアランスをもたらす。
【００６０】
様々な形態において、ロックヨーク１２４０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。換言すれば、ロックヨーク１２４０は、ラッチ位置（図４０）へと付勢されており、ラッチアクチュエータ組立体１２３０上に移動可能に支持されるラッチボタン１２３６によって、ラッチ解除位置（図４１）に旋回されることができる。少なくとも１つの構成において、例えば、ラッチボタン１２３６は、ラッチハウジング部分１２３５内でスライド可能に保持され、ラッチばね又は付勢部材（図示せず）によって近位方向「Ｐ」に付勢される。以下で更に詳細に議論するように、ラッチボタン１２３６は遠位突出解放ラグ１２３７を有しており、遠位突出解放ラグ１２３７は、ラッチボタン１２３６が作動すると、ロックヨーク１２４０と係合し、ロックヨーク１２４０をラッチ位置から図４１に示すラッチ解除位置へと旋回させるように設計されている。
【００６１】
交換式シャフト組立体１２００は、シャフト装着モジュール１２２０上に回転可能に支持されるノズル組立体１２９０を更に含んでもよい。少なくとも１つの形態において、例えば、ノズル組立体１２９０は、ねじ、スナップ機構、接着剤などによって相互連結されることができる２つのノズル半部又は部分１２９２、１２９４からなってもよい。シャフト装着モジュール１２２０上に取り付けられると、ノズル組立体１２９０は、外側スリーブ１２５０及びシャフトフレーム１２１２と作用し合うことができ、例えば発射部材組立体１２７０の軸と規定されることができるシャフト軸ＳＡ−ＳＡを中心としてシャフト１２１０をシャフト装着モジュール１２２０に対して臨床医が選択的に回転させることができるようにしている。特に、ノズル組立体１２９０の一部分が外側スリーブの窓１２５３を通じて延びて、シャフトフレーム１２１２のノッチ１２１８と係合する。図３７を参照されたい。したがって、ノズル組立体１２９０が回転することで、結果として、シャフトフレーム１２１２及び外側スリーブ１２５０が軸Ａ−Ａを中心としてシャフト装着モジュール１２２０に対して回転することになる。
【００６２】
ここで図４２及び４３を参照すると、フレーム１０８０のフレーム取付けモジュール部分１０８４が、内向きに面する２つのダブテール形受容スロット１０８８を備えて形成されていることが、読者に認められよう。各ダブテール受容スロット１０８８は先細にされてもよく、あるいは換言すれば、いくぶんかＶ形をなしてもよい。例えば図３６及び３８を参照されたい（各スロット１０８８の一方のみが示されている）。ダブテール受容スロット１０８８は、シャフト装着モジュール１２２０の近位延出コネクタ部分１２２８の対応する先細装着又はラグ部分１２２９を解放可能に受容するように構成されている。図３７〜３９から更に分かるように、シャフト装着ラグ１２７８が、中間発射シャフト１２７２の近位端部１２７７に形成されている。以下で更に詳細に議論するように、交換式シャフト組立体１２００がハンドル１０４２に結合されると、シャフト装着ラグ１２７８は、長手駆動部材１１１０の遠位端部１１１１に形成された発射シャフト装着クレードル１１１３に受容される。また、閉鎖チューブ装着ヨーク１２６０は近位延出ヨーク部分１２６５を有し、この近位延出ヨーク部分１２６５は、閉鎖装着バー１０６４の装着ラグ１０６６を捕捉するように下向きに開口している２つの捕捉スロット１２６７を有している。
【００６３】
ハンドル１０４２への交換式シャフト組立体１２２０の装着について、これから、図４４〜４８を参照して説明する。様々な形態において、フレーム１０８０又は駆動システムのうちの少なくとも１つは、作動軸ＡＡ−ＡＡを規定する。例えば、作動軸ＡＡ−ＡＡは、縦移動式駆動部材１１１０の軸によって規定されてもよい。したがって、中間発射シャフト１２７２が縦移動式駆動部材１１１０に動作可能に結合されると、図４８に示すように、作動軸ＡＡ−ＡＡはシャフト軸ＳＡ−ＳＡと同軸となる。
【００６４】
結合プロセスを開始するために、臨床医は、交換式シャフト組立体１２００のシャフト装着モジュール１２２０をフレーム１０８０のフレーム装着モジュール部分１０８４の上に又はそれに隣接させて配置することができ、図４５に示すように、シャフト装着モジュール１２２０のコネクタ部分１２２８上に形成された装着ラグ１２２９が装着モジュール部分１０８４のダブテールスロット１０８８と整合するようにすることができる。臨床医は次いで、作動軸ＡＡ−ＡＡに対して実質的に直角な据付け軸ＩＡ−ＩＡに沿ってシャフト装着モジュール１２２０を移動させることができる。換言すれば、コネクタ部分１２２８の装着ラグ１２２９が、対応するダブテール受容スロット１０８８との「動作可能な係合」をなして着座されるまで、シャフト装着モジュール１２２０は、作動軸ＡＡ−ＡＡに対して実質的に直角な据付け方向「ＩＤ」に移動される。図４４及び４６を参照されたい。図４７は、中間発射シャフト１２７２上のシャフト装着ラグ１２７８が縦移動式駆動部材１１１０のクレードル１１１３に侵入し、閉鎖装着バー１０６４上の装着ラグ１０６６が、閉鎖チューブ装着ヨーク１２６０のヨーク部分１２６５の対応するスロット１２６７に侵入する前の、シャフト装着モジュール１２２０の位置を示している。図４８は、装着プロセスが完了した後のシャフト装着モジュール１２２０の位置を示している。この図で分かるように、ラグ１０６６（１つのみ示す）は、閉鎖チューブ装着ヨーク１２６０のヨーク部分１２６５の対応するスロット１２６７に、動作可能な係合をなして着座されている。本明細書で用いられるとき、２つの構成要素の状況における「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し、そのため、作動運動をそれらに加えると、それらの構成要素が目的の行為、機能及び／又は手順を実行できることを意味する。
【００６５】
上で議論したように、再び図４４〜４９を参照するが、交換式シャフト組立体１２００の少なくとも５つのシステムが、ハンドル１０４２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されることができる。第１のシステムは、シャフト組立体１２００のフレームをハンドル１０４２のフレームと結合及び／又は整合するフレームシステムを含むことができる。上で概説したように、シャフト組立体１２００のコネクタ部分１２２８は、ハンドルフレーム１０８０の装着モジュール部分１０８４と係合されることができる。第２のシステムは、ハンドル１０４２の閉鎖トリガ１０５２と、閉鎖チューブ１２５０と、シャフト組立体１２００のアンビル１３１０とを動作可能に連結することができる閉鎖駆動システムを含むことができる。上で概説したように、シャフト組立体１２００の閉鎖チューブ装着ヨーク１２６０は、ハンドル１０４２の装着ラグ１０６６と係合されることができる。第３のシステムは、ハンドル１０４２の発射トリガ１１２０をシャフト組立体１２００の中間発射シャフト１２７２と動作可能に連結することができる発射駆動システムを含むことができる。上で概説したように、シャフト装着ラグ１２７８は、長手駆動部材１１１０のクレードル１１１３に動作可能に連結されることができる。第４のシステムは、（１）例えばシャフト組立体１２００などのシャフト組立体がハンドル１０４２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７００４などのハンドル１０４２内のコントローラに伝えることができ、かつ／又は（２）電力及び／若しくは通信信号をシャフト組立体１２００とハンドル１０４２との間で伝達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１２００が６つの電気接点を有することができ、電気コネクタ４０００もまた６つの電気接点を有することができ、ここで、シャフト組立体１２００がハンドル１０４２に組み付けられるとき、シャフト組立体１２００の各電気接点は、電気コネクタ４０００の電気接点と対にされ、嵌合されることができる。シャフト組立体１２００はまたラッチ１２３６を有することができ、ラッチ１２３６は、シャフト組立体１２００をハンドル１０４２に解放可能にロックすることができる、ロックシステムなどの第５のシステムの一部であってもよい。様々な状況下で、ラッチ１２３６は、例えば、ラッチ１２３６がハンドル１０４２と係合されるとき、ハンドル１０４２内の回路を閉鎖することができる。
【００６６】
上記に加えて、シャフト組立体１２００のフレームシステム、閉鎖駆動システム、発射駆動システム、及び電気システムが、例えば、横断方向に、すなわち軸ＩＡ−ＩＡに沿って、ハンドル１０４２の対応するシステムに組み付けられることができる。様々な状況下で、シャフト組立体１２００のフレームシステム、閉鎖駆動システム、及び発射駆動システムは、ハンドル１０４２の対応するシステムに同時に結合されることができる。特定の状況下で、シャフト組立体１２００のフレームシステム、閉鎖駆動システム、及び発射駆動システムのうちの２つが、ハンドル１０４２の対応するシステムに同時に結合されることができる。少なくとも１つの状況下で、フレームシステムは、閉鎖駆動システムと発射駆動システムが結合される前に、少なくとも初期に結合されることができる。そのような状況下で、フレームシステムは、閉鎖駆動システムと発射駆動システムの対応する構成要素を、それらが上で概説したように結合される前に整合するように構成されることができる。様々な状況下で、ハウジング組立体１２００及びハンドル１０４２の電気システム部分は、フレームシステム、閉鎖駆動システム、及び／又は発射駆動システムが最終的に又は完全に着座されるのと同時に結合されるように構成されることができる。特定の状況下で、ハウジング組立体１２００及びハンドル１０４２の電気システム部分は、フレームシステム、閉鎖駆動システム、及び／又は発射駆動システムが最終的に又は完全に着座される前に結合されるように構成されることができる。いくつかの状況下で、ハウジング組立体１２００及びハンドル１０４２の電気システム部分は、フレームシステムが少なくとも部分的に結合された後に、かつ閉鎖駆動システム及び／又は発射駆動システムが結合される前に結合されるように構成されることができる。様々な状況下で、ロックシステムは、係合される最後のシステムとなるように、すなわち、フレームシステム、閉鎖駆動システム、発射駆動システム、及び電気システムがすべて係合された後に係合されるように構成されることができる。
【００６７】
上で概説したように、再び図４４〜４９を参照するが、ハンドル１０４２の電気コネクタ４０００は複数の電気接点を備えることができる。ここで図１９７を参照するが、電気コネクタ４０００は例えば、第１の接点４００１ａと、第２の接点４００１ｂと、第３の接点４００１ｃと、第４の接点４００１ｄと、第５の接点４００１ｅと、第６の接点４００１ｆとを備えることができる。図示の実施形態は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できる他の実施形態も考えられる。図１９７に示すように、第１の接点４００１ａはトランジスタ４００８と電気通信することができ、接点４００１ｂ〜４００１ｅはマイクロコントローラ７００４と電気通信することができ、第６の接点４００１ｆはアースと電気通信することができる。マイクロコントローラ７００４については以下で更に詳細に議論する。特定の状況下で、ハンドル１０４２が通電状態にあるとき、電気接点４００１ｂ〜４００１ｅのうちの１又は２つ以上が、マイクロコントローラ７００４の１つ又は２つ以上の出力チャネルと電気通信してもよく、また、給電されるか、電位を印加されることができる。いくつかの状況下で、電気接点４００１ｂ〜４００１ｅのうちの１つ又は２つ以上が、マイクロコントローラ７００４の１つ又は２つ以上の入力チャネルと電気通信してもよく、また、ハンドル１０４２が給電状態にあるとき、マイクロコントローラ７００４は、そのような電気接点に電位が印加されたことを検知するように構成されることができる。例えばシャフト組立体１２００などのシャフト組立体がハンドル１０４２に組み付けられるとき、電気接点４００１ａ〜４００１ｆは互いに通信しなくてもよい。しかしながら、シャフト組立体がハンドル１０４２に組み付けられていない場合、電気コネクタ４０００の電気接点４００１ａ〜４００１ｆは露出していてもよく、またいくつかの状況下で、接点４００１ａ〜４００１ｆのうちの１つ又は２つ以上が、偶然に互いに電気通信状態にされることもある。そのような状況は、例えば接点４００１ａ〜４００１ｆのうちの１つ又は２つ以上が導電性材料と接触する場合に生じ得る。これが生じると、例えば、マイクロコントローラ７００４が誤り入力を受信することがあり、かつ／又はシャフト組立体１２００が誤り出力を受信することがある。この問題に対処するために、様々な状況下で、ハンドル１０４２は、例えばシャフト組立体１２００などのシャフト組立体がハンドル１０４２に装着されていないとき、給電されなくてもよい。他の状況下で、ハンドル１０４２は、例えばシャフト組立体１２００などのシャフト組立体がハンドル１０４２に装着されていないときに給電されることができる。そのような状況下で、マイクロコントローラ７００４は、シャフト組立体がハンドル１０４２に装着されるまで、例えば、マイクロコントローラ７００４、すなわち接点４００１ｂ〜４００１ｅと電気通信する接点に加えられる入力又は電位を無視するように構成されることができる。マイクロコントローラ７００４は、そのような状況下でハンドル１０４２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１０４２は非給電状態にあってもよい。ある意味で、電気接点４００１ｂ〜４００１ｅに加えられる電位がハンドル１０４２の操作に影響することがないので、電気コネクタ４０００は非給電状態にあってもよい。読者に理解されたいこととして、接点４００１ｂ〜４００１ｅは非給電状態にあってもよいが、マイクロコントローラ７００４と電気通信していない電気接点４００１ａ及び４００１ｆは、非給電状態にあってもなくてもよい。例えば、６つの接点４００１ｆは、ハンドル１０４２が給電状態にあるか非給電状態にあるかに関わらず、アースと依然として電気通信することができる。更に、トランジスタ４００８、及び／又は例えばトランジスタ４０１０などの任意の他の好適なトランジスタの配列、及び／又はスイッチは、上で概説したようにハンドル１０４２が給電状態にあるか非給電状態にあるかに関わらず、例えばハンドル１０４２内の電池１１０４などの電源４００４から第１の電気接点４００１ａへの電力の供給を制御するように構成されることができる。様々な状況下で、シャフト組立体１２００のラッチ１２３６は例えば、ラッチ１２３６がハンドル１０４２と係合されたときにトランジスタ４００８の状態を変化させるように構成されることができる。様々な状況において、本明細書の他の箇所で説明するように、ラッチ１２３６は、ハンドル１０４２と係合したときに回路を閉鎖し、その結果トランジスタ４００８の状態に影響を与えるように構成されることができる。特定の状況下で、以下に加えて、ホール効果センサ４００２が、トランジスタ４０１０の状態を切り替えるように構成されることができ、トランジスタ４０１０はその結果として、トランジスタ４００８の状態を切り替え、最終的に電源４００４から第１の接点４００１ａに電力を供給することができる。このようにして、上記に加えて、電力回路とコネクタ４０００までの信号回路の両方が、シャフト組立体がハンドル１０４２に据え付けられていないときには給電停止され、シャフト組立体がハンドル１０４２に据え付けられているときには給電されることができる。
【００６８】
図１９７を再び参照するが、様々な状況下で、ハンドル１０４２は、例えばホール効果センサ４００２を有することができ、ホール効果センサ４００２は、シャフト組立体がハンドル１０４２に結合されるとき、例えばシャフト組立体１２００などのシャフト組立体上の、例えば磁気要素などの検知可能な要素を検知するように構成されることができる。ホール効果センサ４００２は、例えば電池などの電源４００６によって給電されることができ、電源４００６は実際に、ホール効果センサ４００２の検知信号を増幅し、図１９７に示す回路を介してマイクロコントローラ７００４の入力チャネルと通信する。シャフト組立体がハンドル１０４２に少なくとも部分的に結合されていること、そしてその結果として、電気接点４００１ａ〜４００１ｆが露出されなくなっていることを示す入力をマイクロコントローラ７００４が受信すると、マイクロコントローラ７００４は、通常の、つまり給電動作状態に入ることができる。そのような動作状態において、マイクロコントローラ７００４は、その通常の使用時に、シャフト組立体から接点４００１ｂ〜４００１ｅのうちの１つ又は２つ以上に伝送された信号を評価し、かつ／又は、接点４００１ｂ〜４００１ｅのうちの１つ又は２つ以上を通じてシャフト組立体に信号を伝送する。様々な状況下で、ホール効果センサ４００２が磁気要素を検知できるまでに、シャフト組立体１２００が完全に着座されなければならない場合がある。ホール効果センサ４００２は、シャフト組立体１２００の存在を検知するために利用されることができるが、例えば、シャフト組立体がハンドル１０４２に組み付けられているか否かを検知するために、センサ及び／又はスイッチの任意の好適なシステムが利用されることができる。このようにして、上記に加えて、電力回路とコネクタ４０００までの信号回路の両方が、シャフト組立体がハンドル１０４２に据え付けられていないときには給電停止され、シャフト組立体がハンドル１０４２に据え付けられているときには給電されることができる。
【００６９】
様々な実施形態において、例えば、シャフト組立体がハンドル１０４２に組み付けられているか否かを検知するために、任意の個数の磁気検出要素が用いられてよい。例えば、磁場検出に用いられる技術にはとりわけ、探りコイル、フラックスゲート、光ポンピング、核摂動（nuclear precession）、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。
【００７０】
交換式シャフト組立体１２００がハンドル１０４２に動作可能に結合された後、閉鎖トリガ１０５２の作動により、結果として、外側スリーブ１２５０及びそれに結合されたシャフト閉鎖スリーブ組立体１３５４が遠位側へ軸方向に前進して、本明細書に開示する様々な方式でアンビル１３１０が作動することになる。また図４８で分かるように、交換式シャフト組立体１２００内の発射部材１２７０は、ハンドル１０４２内の縦移動式駆動部材１１１０に結合されている。より具体的に言えば、交換式発射シャフト１２７２の近位端部１２７７に形成されたシャフト装着ラグ１２７８は、縦移動式駆動部材１１１０の遠位端部１１１１に形成された発射シャフト装着クレードル１１１３内に受容される。したがって、発射トリガ１１２０が作動すると、結果としてモータ１１０２に給電して縦移動式駆動部材１１１０を軸方向に前進させることになるが、同様に、発射部材１２７０をシャフトフレーム１２１２内で軸方向に移動させることにもなる。そのような動作により、遠位切断部分１２８０が、本明細書で開示する様々な方式で、エンドエフェクタ１３００にクランプ締めされた組織を通じて前進することになる。図４８では確認できないが、同様に当業者に理解されたいこととして、図４８に示す結合位置にあるとき、シャフト組立体モジュール１２２０の装着ラグ部分１２２９は、フレーム１０８０の装着モジュール部分１０８４の各ダブテール受容スロット１０８８内に着座される。このようにして、シャフト装着モジュール１２２０はフレーム１０８０に結合される。加えて、図４８には示されていないが（図４０で確認することはできる）、シャフト装着モジュール１２２０がフレーム１０８０に結合されているとき、ロックヨーク１２４０上のロックラグ１２４２が、フレーム１０８０の装着モジュール部分１０８４の対応するロック溝１０８６（図４０では１つのみ示されている）内に着座されて、シャフト装着モジュール１２２０を、フレーム１０８０と結合し動作可能な係合をなす状態で解放可能に維持する。
【００７１】
交換式シャフト組立体１２２０をフレーム１０８０から取り外すために、臨床医はラッチボタン１２３６を遠位方向「Ｄ」に押して、ロックヨーク１２４０を図４１に示すように旋回させる。そのようなロックヨーク１２４０の旋回運動により、ロックヨーク１２４０上のロックラグ１２４２が移動してロック溝１０８６との保持係合から逃れることになる。臨床医は次いで、シャフト装着モジュール１２２０を、図４９に示すように切離し方向「ＤＤ」にハンドルから離して移動させる。
【００７２】
当業者に理解されたいこととして、シャフト装着モジュール１２２０はまた、不動に保持されてもよく、ハンドル１０４２は、コネクタ部分１２２８のラグ１２２９をダブテールスロット１０８８と着座係合させるために、シャフト軸ＳＡ−ＳＡに対して実質的に直角な据付け軸ＩＡ−ＩＡに沿って移動されてもよい。更に理解されたいこととして、シャフト装着モジュール１２２０及びハンドル１０４２は、シャフト軸ＳＡ−ＳＡ及び作動軸ＡＡ−ＡＡに対して実質的に直角な据付け軸ＩＡ−ＩＡに沿って、互いに向かって同時に移動されてもよい。
【００７３】
本明細書で用いるとき、「作動軸に対してかつ／又はシャフト軸に対して実質的に直角」とは、作動軸及び／又はシャフト軸に対してほぼ垂直な方向を指す。しかしながら、理解されたいこととして、作動軸及び／又はシャフト軸に対する垂直からいくぶんか逸脱する方向もまた、それらの軸に実質的に直角である。
【００７４】
図５０〜５７は、交換式シャフト組立体１６００をハンドル（図示せず）のフレーム１４８０に結合するための別の装置を示しており、このハンドルは他の点では、本明細書で詳細に議論したハンドル１０４２と同様に機能するものである。したがって、シャフト組立体１６００の独自で新規な結合機構を理解するのに必要な細部についてのみ、更に詳細に議論することにする。しかしながら、当業者に理解されたいこととして、フレームはロボットシステムのハウジング内で支持されてもよく、そのハウジングは他の点では、複数の駆動システムを動作可能に支持又は収容するものである。他の装置において、フレームは、ロボットシステムのうちの、交換式シャフト組立体をフレームに動作可能に固定するための部分を備えてもよい。
【００７５】
少なくとも１つの形態において、シャフト組立体１６００はシャフト１６１０を含み、シャフト１６１０は、上述したシャフト１２１０の他の構成要素すべてを含んでもよく、また、シャフト１２１０に動作可能に装着される、上述した種類のエンドエフェクタ（図示せず）を有してもよい。図５７を参照すると、図示の構成において、シャフト組立体１６００は閉鎖チューブ装着ヨーク１６６０を含み、閉鎖チューブ装着ヨーク１６６０は、閉鎖チューブヨーク組立体１２６０が外側スリーブ１２５０に回転可能に結合される方式で、外側スリーブ１６５０に回転可能に結合されることができる。
【００７６】
様々な形態において、シャフト組立体１６００は、開放底部１６２１を有するシャフト装着モジュール又はシャフト装着部分１６２０を有する。シャフト１６１０は、シャフト装着モジュール１６２０の開口部１６２２を通じてシャフト１６１０の近位端部を挿入することによって、シャフト装着モジュール１６２０に結合される。閉鎖チューブ装着ヨーク１６６０は、外側スリーブ１６５０の近位端部１６５２が閉鎖チューブ装着ヨーク１６６０のクレードル１６６２内に受容されるように、開放底部部分１６２１を通じてシャフト装着モジュール１６２０に挿入されることができる。上述した方式で、外側スリーブ１６５０を閉鎖チューブ装着ヨーク１６６０に固定するために、Ｕ形コネクタ１６６６がシャフト装着モジュール１６２０のスロット１６２４に通されて、外側スリーブ１２５０の近位端部１６５２の環状溝１６５４及び閉鎖チューブ装着ヨーク１６６０のスロット１６６４と係合する。上で議論したように、そのような構成により、外側スリーブ１６５０はシャフト装着モジュール１６２０に対して回転することが可能となる。
【００７７】
少なくとも１つの形態において、閉鎖チューブ装着ヨーク１６６０は、シャフト装着モジュール１６２０内で支持されるように構成され、そのため、閉鎖チューブ装着ヨーク１６６０はシャフト装着モジュール１６２０内で遠位及び近位方向へ軸方向に移動することができる。少なくとも１つの形態において、閉鎖ばね１６２５がシャフト装着モジュール内に設けられて、閉鎖チューブヨーク組立体１６６０を近位方向「Ｐ」に付勢する。図５７を参照されたい。上述したシャフト組立体１２１０と同様に、シャフトフレーム１６１２の近位端部１６１４は、外側スリーブ１６５０の近位端部１６５２から近位側に突出する。図５７で分かるように、保持カラー１６１７がシャフトフレーム１６１２の近位端部１６１４に形成されてもよい。外側スリーブ１６５０をシャフト装着モジュール１６２０に対して回転させる一方で外側スリーブの近位端部１６５２をその軸方向位置に保持するために、Ｕ字形状の保持部材１６２７がシャフト装着モジュール１６２０の側方スロット１６３３を通じて挿入される。そのような構成により、臨床医はシャフト装着モジュール１６２０に対してシャフト軸ＳＡ−ＳＡを中心としてシャフト１６１０を回転させることができる。当業者に理解されたいこととして、シャフト１６１０は、上述したものと同じ又は類似のノズル構成によって回転されてもよい。例えば、ノズル部分（図示せず）は、外側スリーブ１６５０を囲んで組み付けられ、外側スリーブ１６５０の窓１６５３を通じてシャフトフレーム１６１２のノッチ１６１８と係合してもよい。図５３を参照されたい。
【００７８】
少なくとも１つの形態において、フレーム１４８０は、その上に形成されるか、又はそれに装着されたフレーム装着モジュール又はフレーム装着部分１４８４を有する。フレーム装着モジュール１４８４は、対向するダブテール受容スロット１４８８を備えて形成されてもよい。各ダブテール受容スロット１４８８は先細にされてもよく、あるいは換言すれば、いくぶんかＶ形をなしてもよい。スロット１４８８は、シャフト装着モジュール１６２０の近位端部から突出する、ダブテールコネクタ１６２９の対応部分を解放可能に受容するように構成されている。図５２で分かるように、中間発射シャフト１６７２の近位端部１６７７は、シャフト装着モジュール１６２０から近位側に突出しており、近位端部１６７７に形成されたシャフト装着ラグ１６７８を有している。中間発射シャフト１６７２の近位端部１６７７は、フレーム装着モジュール１４８４の端部壁１４８５同士の間の空間を通じて延びることができ、近位端部１６７７に形成されたシャフト装着ラグ１６７８が、縦移動式駆動部材１５１０の遠位端部１５１１に形成された発射シャフト装着クレードル１５１３内に受容されるようになっている。図５７を参照されたい。交換式シャフト組立体１６００が、手術器具、装置、ロボットシステムなどのハンドル又はハウジング又はフレームに結合されるとき、シャフト装着ラグ１６７８は、縦移動式駆動部材１５１０の遠位端部１５１１に形成された発射シャフト装着クレードル１５１３内に受容される。
【００７９】
同様に図５２〜５５で分かるように、フレーム装着モジュール１４８４は、遠位突出底部部材１４９０を有してもよく、遠位突出底部部材１４９０は、シャフト装着モジュール１６２０がフレーム装着モジュール１４８４に動作可能に結合されるとき、シャフト装着モジュールの開放底部１６２１の少なくとも一部分を囲むように適合されている。一形態において、閉鎖チューブ装着ヨーク１６６０は、それから突出する１対の近位延出離間ヨークアーム１６６１を有する。横断ヨーク装着ピン１６６３が近位延出離間ヨークアーム１６６１の間に延びていてもよい。図５７を参照されたい。シャフト装着モジュール１６２０が、フレーム装着モジュール１４８４と動作可能に係合されるとき、ヨーク装着ピン１６６３は、閉鎖駆動システム１４５０の閉鎖リンク１４６７に形成されたフック１４６９によってフック式で係合されるように構成されている。閉鎖駆動システム１４５０は、上述した閉鎖駆動システム１０５０と類似していてもよく、閉鎖トリガ１４５２と閉鎖リンク機構組立体１４６０とを有してもよい。閉鎖リンク機構組立体１４６０は、閉鎖装着バー１４６４に旋回式で結合される閉鎖リンク１４６２を有してもよい。閉鎖装着バー１４６４は、閉鎖リンク１４６７に旋回式で結合される。図５４を参照されたい。
【００８０】
シャフト組立体１６００をフレーム１４８０に結合するための方法が、図５３及び５４を参照することで理解されよう。本明細書で開示した他の構成と同様に、シャフト組立体１６００はシャフト軸ＳＡ−ＳＡを規定することができ、フレーム１４８０は作動軸ＡＡ−ＡＡを規定することができる。例えば、シャフト軸ＳＡ−ＳＡは発射部材１６７０によって規定されることができ、作動軸ＡＡ−ＡＡは縦移動式駆動部材１５１０によって規定されることができる。結合プロセスを開始するために、図５３に示すように、臨床医は、シャフト装着モジュール１６２０のダブテールコネクタ１６２９がフレーム装着モジュール１４８４のダブテールスロット１４８８と整合されるように、交換式シャフト組立体１６００のシャフト装着モジュール１６２０をフレーム１４８０のフレーム装着モジュール１４８４の上に又はそれに隣接させて定置することができる。臨床医は次いで、作動軸ＡＡ−ＡＡに対して実質的に直角な据付け軸ＩＡ−ＩＡに沿ってシャフト装着モジュール１６２０を移動させることができる。換言すれば、ダブテールコネクタ１６２９がフレームモジュール１４８４のダブテールスロット１４８８に着座されるまで、シャフト装着モジュール１６２０は、作動軸ＡＡ−ＡＡに実質的に直角な据付け方向「ＩＤ」に移動される。図５５〜図５７を参照されたい。シャフト装着モジュール１６２０がフレーム装着モジュール１４８４と動作可能に係合されているとき、閉鎖チューブ装着ヨーク１６６５は閉鎖駆動システム１４５０と動作可能に係合され、閉鎖トリガ１４５２の作動により、結果として、外側スリーブ１６５０及びそれに結合されたシャフト閉鎖チューブが遠位側へ軸方向に前進して、本明細書で開示する様々な方式でアンビルが作動することになる。同様に、発射部材１２７０は縦移動式駆動部材１５１０と動作可能に係合されることになる。図５７を参照されたい。このようにして、発射駆動システム１５００のモータ（図示せず）の作動により、結果として、縦移動式駆動部材１５１０も発射部材１６７０も軸方向に前進することになる。そのような動作により、発射部材の遠位切断部分（図示せず）が、本明細書で開示する様々な方式で、エンドエフェクタにクランプ締めされた組織を通じて前進することになる。
【００８１】
図５８〜６２は、交換式シャフト組立体１９００をハンドル（図示せず）のフレーム１７８０に結合するための別の構成を示しており、このハンドルは他の点では、本明細書で詳細に議論したハンドル１０４２と同様に機能するものである。したがって、シャフト組立体１９００の独自で新規な結合機構を理解するのに必要な細部についてのみ、更に詳細に議論することにする。しかしながら、当業者に理解されたいこととして、フレームは、別様に複数の駆動システムを動作可能に支持又は収容するロボットシステムのハウジング又は他の部分の中で支持されてもよい。他の装置において、フレームは、ロボットシステムのうちの、交換式シャフト組立体をフレームに動作可能に固定するための部分を備えてもよい。
【００８２】
少なくとも１つの形態において、シャフト組立体１９００はシャフト１９１０を含み、シャフト１９１０は、上述したシャフト１２１０の他の構成要素すべてを含んでもよく、また、例えば、シャフト１９１０に動作可能に装着される（図示せず）、上述した種類のエンドエフェクタを有してもよい。図６２を参照すると、図示の構成において、シャフト組立体１９００は閉鎖チューブ装着ヨーク１９６０を含み、閉鎖チューブ装着ヨーク１９６０は、閉鎖チューブヨーク組立体１２６０が外側スリーブ１２５０に回転可能に結合される方式で、外側スリーブ１９５０に回転可能に結合されることができる。
【００８３】
様々な形態において、シャフト組立体１９００は、開放底部１９２１を有するシャフト装着モジュール又はシャフト装着部分１９２０を有してもよい。シャフト１９１０は、シャフト装着モジュール１９２０の開口部１９２２を通じてシャフト１９１０の近位端部を挿入することによって、シャフト装着モジュール１９２０に結合される。閉鎖チューブ装着ヨーク１９６０は、外側スリーブ１９５０の近位端部１９５２が閉鎖チューブ装着ヨーク１６６０のクレードル１９６２内に受容されるように、開放底部部分１９２１を通じてシャフト装着モジュール１９２０に挿入されることができる。上述した方式で、Ｕ字形状のコネクタ１９６６が、外側スリーブ１９５０の近位端部１９５２の環状溝（図示せず）及び閉鎖チューブ装着ヨーク１９６０のスロット１９６４と係合して、外側スリーブ１９５０を閉鎖チューブ装着ヨーク１９６０に固定する。上で議論したように、そのような構成により、外側スリーブ１９５０はシャフト装着モジュール１９２０に対して回転することが可能となる。
【００８４】
少なくとも１つの形態において、閉鎖チューブ装着ヨーク１９６０は、閉鎖チューブヨーク１９６０が遠位（「Ｄ」）及び近位（「Ｐ」）方向へ軸方向に移動できるよう、シャフト装着モジュール１９２０内で支持されるように構成される。上述したシャフト組立体１２１０と同様に、シャフトフレームの近位端部は、外側スリーブ１９５０の近位端部１９５２から近位側に突出する。図６２で分かるように、保持カラー１９１７がシャフトフレームの近位端部に形成されてもよい。シャフトフレームをシャフト装着モジュール１９２０に対して回転できるようにする一方で、シャフトフレームの近位端部をその軸方向位置に保持するために、Ｕ字形状の保持部材１９２７が用いられてもよい。そのような構成により、臨床医はシャフト軸ＳＡ−ＳＡを中心としてシャフト１９１０をシャフト装着モジュール１９２０に対して回転させることができる。シャフト装着モジュール１９２０に対するシャフト１９１０の回転を容易にするために、本明細書で議論する様々な方式でノズル組立体１９９０が用いられてもよい。
【００８５】
交換式シャフト組立体１９００は、シャフト装着モジュール１９２０上に回転可能に支持されるノズル組立体１９９０を更に含んでもよい。少なくとも１つの形態において、例えば、ノズル組立体１９９０は、ねじ、スナップ機構、接着剤などによって相互連結されることができる２つのノズル半部又は部分からなってもよい。シャフト装着モジュール１９２０上に取り付けられると、ノズル組立体１９９０はシャフト回転アダプタ１９９５と作用し合うことができ、シャフト回転アダプタ１９９５は、外側スリーブ１９５０及びシャフトフレーム１９１２と係合して、臨床医が、例えば発射部材組立体の軸と規定されることができるシャフト軸ＳＡ−ＳＡを中心としてシャフト１９１０をシャフト装着モジュール１９２０に対して選択的に回転させることができるように構成されている。したがって、ノズル組立体１９９０が回転することで、結果として、シャフトフレーム及び外側スリーブ１９５０が軸Ａ−Ａを中心としてシャフト装着モジュール１９２０に対して回転することになる。
【００８６】
少なくとも１つの形態において、フレーム１７８０は、その上に形成されるかあるいはそれに装着されたフレーム装着モジュール又はフレーム装着部分１７８４を有する。フレーム装着モジュール１７８４は、外向きのダブテール受容スロット１７８８を備えて形成されてもよい。各ダブテール受容スロット１７８８は先細にされてもよく、あるいは換言すれば、いくぶんかＶ形をなしてもよい。図６０を参照されたい。スロット１７８８は、シャフト装着モジュール１９２０に形成された、対応する内向きのダブテールコネクタ部分１９２９と解放可能かつ動作可能に係合するように構成されている。図６０で分かるように、中間発射シャフト１９７２の近位端部１９７７は、シャフト装着モジュール１９２０から近位側に突出しており、その上に形成されたシャフト装着ラグ１９７８を有している。シャフト装着ラグ１９７８は、縦移動式駆動装置１８１０の遠位端部１８１１に形成された発射シャフト装着クレードル１８１３内に受容されるように構成されている。図６２を参照されたい。交換式シャフト組立体１９００が、手術器具、装置、ロボットシステムなどのフレーム又はハウジングと動作可能な結合をなすとき、シャフト装着ラグ１９７８は、縦移動式駆動部材１８１０の遠位端部１８１１に形成された発射シャフト装着クレードル１８１３内に、動作可能な係合をなして受容される。
【００８７】
少なくとも１つの形態において、閉鎖チューブ装着ヨーク１９６０は、それから突出する近位延出ヨークアーム１９６１を有し、近位延出ヨークアーム１９６１は、閉鎖駆動システム１７５０の閉鎖装着バー１７６４に形成された装着ラグ１７６６と係合するように形成された下向き開放フック１９６３を有する。図６２を参照されたい。シャフト装着モジュール１９２０が、フレーム装着モジュール１７８４と動作可能に係合されるとき、装着ラグ１７６６は、閉鎖チューブヨークアーム１９６１に形成されたフック１９６３によってフック式で係合される。閉鎖駆動システム１７５０は、上述した閉鎖駆動システム１０５０と類似していてもよく、閉鎖トリガ１７５２と閉鎖リンク機構組立体１７６０とを有してもよい。閉鎖リンク機構組立体１７６０は、閉鎖装着バー１７６４に旋回式で結合される閉鎖リンク１７６２を有してもよい。図６２を参照されたい。閉鎖トリガ１７５２が作動すると、結果として、閉鎖装着バー１７６４が遠位方向「Ｄ」に軸方向へ移動することになる。
【００８８】
本明細書で開示した他の構成と同様に、シャフト組立体１９００はシャフト軸ＳＡ−ＳＡを規定することができ、フレーム１７８０は作動軸ＡＡ−ＡＡを規定することができる。例えば、シャフト軸ＳＡ−ＳＡは発射部材１９７０によって規定されることができ、作動軸ＡＡ−ＡＡは、フレーム１７８０によって動作可能に支持される縦移動式駆動部材１８１０によって規定されることができる。結合プロセスを開始するために、臨床医は、シャフト装着モジュール１９２０のダブテールコネクタ部分１９２９がそれぞれフレーム装着モジュール１７８４の対応するダブテールスロット１７８８と整合されるように、交換式シャフト組立体１９００のシャフト装着モジュール１９２０をフレーム１７８０のフレーム装着モジュール１７８４の上に又はそれに隣接させて定置することができる。臨床医は次いで、作動軸ＡＡ−ＡＡに対して実質的に直角な据付け軸に沿ってシャフト装着モジュール１９２０を移動させることができる。換言すれば、ダブテールコネクタ１９２９がフレームモジュール１７８４の対応するダブテールスロット１７８８に、動作可能な係合をなして着座されるまで、シャフト装着モジュール１９２０は、作動軸ＡＡ−ＡＡに実質的に直角な据付け方向に移動される。シャフト装着モジュール１９２０がフレーム装着モジュール１７８４に装着されているとき、閉鎖チューブ装着ヨーク１９６０は閉鎖駆動システム１７５０と動作可能に係合され、閉鎖トリガ１７５２の作動により、結果として、外側スリーブ１９５０及びそれに結合されたシャフト閉鎖チューブ組立体が遠位側へ軸方向に前進して、本明細書で開示する様々な方式でアンビルを作動させることになる。同様に、発射部材は、縦移動式駆動部材１８１０と動作可能な係合をなして結合されることになる。図６２を参照されたい。このようにして、発射駆動システム１８００のモータ（図示せず）の作動により、結果として、縦移動式駆動部材１８１０も発射部材１９７０も軸方向に前進することになる。そのような動作により、発射部材の遠位切断部分（図示せず）が、本明細書で開示する様々な方式で、エンドエフェクタにクランプ締めされた組織を通じて前進することになる。
【００８９】
図６３〜６６は、交換式シャフト組立体２２００をハンドル（図示せず）のフレーム２０８０に結合するための別の構成を示しており、このハンドルは、本明細書で詳細に議論したハンドル１０４２と同様に機能することができる。したがって、シャフト組立体２２００の独自で新規な結合機構を理解するのに必要な細部についてのみ、更に詳細に議論することにする。しかしながら、当業者に理解されたいこととして、フレームは、別様に複数の駆動システムを動作可能に支持又は収容するロボットシステムのハウジング又は他の部分の中で支持されてもよい。他の装置において、フレームは、ロボットシステムのうちの、交換式シャフト組立体をフレームに動作可能に固定するための部分を備えてもよい。
【００９０】
少なくとも１つの形態において、シャフト組立体２２００はシャフト２２１０を含み、シャフト２２１０は、上述したシャフト１２１０の他の構成要素すべてを含んでもよく、また、シャフト１２１０に動作可能に装着される、上述した種類のエンドエフェクタ（図示せず）を有してもよい。これらの機構の様々な構造及び動作については上で説明した。図示の構成において、シャフト組立体２２００は閉鎖チューブ装着ヨーク２２６０を有し、閉鎖チューブ装着ヨーク２２６０は、閉鎖チューブ装着ヨーク１２６０が外側スリーブ１２５０に回転可能に結合される方式で、外側スリーブ２２５０に回転可能に結合されることができる。シャフト組立体２２００はしかしながら、上述したようにシャフト装着モジュールを有さない。
【００９１】
図６３〜６５で分かるように、フレーム２０８０は、第１のフレーム部２０８０Ａ及び第２のフレーム部２０８０Ｂに形成されてもよい。フレーム２０８０がハンドルと共に用いられる用途において、第１及び第２のフレーム部２０８０Ａ及び２０８０Ｂはそれぞれ、ハンドルハウジング部分に関連付けられることができる。したがって、臨床医が、異なるシャフト組立体２２００を装着することを望む場合、臨床医は、ハンドルハウジング部を互いから分離しなければならないことがある。そのような構成において、例えば、ハウジング部分は、ハウジング部分の容易な分離を促進する着脱式締結具又は他の装置によって互いに連結されてもよい。他の実施形態において、シャフト組立体２２００は、使い捨て用に構成されてもよい。図示の構成において、第１のフレーム部２０８０Ａは、その中に様々な駆動システムを動作可能に支持することができ、第２のフレーム部２０８０Ｂは、シャフト組立体２２００の様々な構成要素を、第１のフレーム部２０８０Ａによって支持される、対応する駆動システム構成要素と動作可能な係合をなして保持するフレーム部分を備えることができる。
【００９２】
少なくとも１つの形態において、閉鎖チューブ装着ヨーク２２６０は、フレーム２０８０の通路２０８１内で支持されるように構成され、そのため、閉鎖チューブ装着ヨーク２２６０は通路２０８１内で遠位及び近位方向へ軸方向に移動することができる。上述したシャフト組立体１２１０と同様に、シャフトフレーム２２１２の近位端部２２１４は、外側スリーブ２２５０の近位端部２２５２から近位側に突出する。図６３で分かるように、保持カラー２２１７がシャフトフレーム２２１２の近位端部２２１４に形成されてもよい。保持カラー２２１７は、フレーム２０８０に形成された環状溝２０８３内に回転可能に受容されるように適合されることができる。そのような構成は、シャフトフレーム２２１２をフレーム２０８０に動作可能に結合して、これらの構成要素同士の相対的な軸方向運動を防止する一方で、シャフトフレーム２２１２をフレーム２０８０に対して回転させるようにするのに役立つ。この構成により、臨床医は更に、フレームに対してシャフト軸ＳＡ−ＳＡを中心としてシャフト２２１０を回転させることができる。当業者に理解されたいこととして、上述したノズル構成は、シャフト軸ＳＡ−ＳＡを中心としてシャフト２２１０をフレーム２０８０に対して回転させるために用いられてもよい。例えば、ノズル部分（図示せず）は、外側スリーブ２２５０を囲んで組み付けられ、外側スリーブ２２５０の窓２２５３を通じてシャフトフレーム２２１２のノッチ２２１８と係合してもよい。図６４を参照されたい。
【００９３】
図６４で分かるように、中間発射シャフト２２７２の近位端部２２７７は、シャフトフレーム２２１２の近位端部２２１４から近位側に突出しており、近位端部２２７７に形成されたシャフト装着ラグ２２７８を有している。縦移動式駆動部材２１１０の遠位端部２１１１に形成された発射シャフト装着クレードル２１１３は、発射シャフト装着ラグ２２７８を側方から装填できるように形成されている。組立の際にシャフト組立体２２２０並びに第１及び第２のフレーム部分２０８０Ａ及び２０８０Ｂの各構成要素を整合させる上で臨床医を支援する目的で、第２のフレーム部分２０８０Ｂは、第１のフレーム部分２０８０Ａに形成された対応するホール又はポケット２０９１に受容されるように構成されたラグ２０９０を設けられてもよく、またその逆であってもよい。シャフト組立体２２００をフレーム２０８０から分離できることが望まれない、使い捨ての用途において、ポケット２０９０は、その中に挿入されたラグ２０９０を永久的に把持又は係合するように構成されてもよい。
【００９４】
第１のフレーム部分２０８０Ａ及び／又は第１のフレーム部分２０８０Ａによって移動可能に支持される縦移動式駆動部材２１１０は作動軸Ａ−Ａを規定することができ、シャフト組立体２２００はシャフト軸ＳＡ−ＳＡを規定する。図６４で分かるように、結合プロセスを開始するために、シャフト組立体２２００及び第１のフレーム部分２０８０Ａは、シャフト軸ＳＡ−ＳＡが作動軸ＡＡ−ＡＡに対して実質的に平行となるように、また、カラー２２１７が、作動軸に対して実質的に直角な据付け軸ＩＡに沿って、環状溝２０８３と横方向に整合され、シャフト装着ラグ２２７８が、同様に作動軸ＡＡ−ＡＡに対して実質的に直角な別の据付け軸ＩＡ−ＩＡに沿って、横方向に整合されるように、互いに対して方向付けられることができる。シャフト組立体２２００は次いで、通路２０８１のうちの第１のフレーム部分２０８０Ａに形成された部分に閉鎖チューブ装着ヨーク２２６０が着座し、環状溝２０８３のうちの第１のフレーム部分２０８０Ａに形成された部分にカラー２２１７が着座し、縦移動式駆動部材２１１０に形成されたシャフト装着クレードル２１１３にシャフト装着ラグ２２７８が着座するまで、作動軸ＡＡ−ＡＡに対して実質的に直角な据付け方向「ＩＤ」に移動される。別の構成において、シャフト組立体２２００と第１のフレーム部分２０８０Ａは、上述の構成要素部分が互いに動作可能に着座されるまで、シャフト組立体２２００を不動に保持し、第１のフレーム部分２０８０Ａをハンドル組立体２２００に向かって移動させることによって、類似の方式で互いに合わせられることができ、あるいは、ハンドル組立体２２００と第１のフレーム部分２０８０Ａはそれぞれ、互いに着座されるまで互いに向かって移動されることができる。図６３に示すようにハンドル組立体２２００が第１のフレーム部分２０８０Ａ内に動作可能に着座されると、第２のフレーム部分２０８０Ｂは、ポスト２０９０をそれらに対応するホール又はポケット２０９１と整合させ、それら構成要素を互いに接合することによって、第１のフレーム部分２０８０Ａと接合されることができる。第１のフレーム部分２０８０Ａと第２のフレーム部分２０８０Ｂは、締結具（例えば、ねじ、ボルトなど）、接着剤、及び／又はスナップ機構によって互いに保持されることができる。更に他の構成において、第１のフレーム部分２０８０Ａと第２のフレーム部分２０８０Ｂは、それぞれのハウジング分割部が互いに接合されるとき、結合係合をなして互いに保持されることができる。
【００９５】
第１及び第２のフレーム部分２０８０Ａ、２０８０Ｂが、図６５及び６６に示すように互いに接合されると、臨床医は次いで、閉鎖駆動システム２０５０を閉鎖チューブ装着ヨーク２２６０に結合することができる。閉鎖駆動システム２０５０は、上述した閉鎖駆動システム１０５０と類似していてもよく、閉鎖トリガ２０５２と閉鎖リンク機構組立体２０６０とを有してもよい。閉鎖リンク機構組立体は、閉鎖装着バー２０６４に旋回式で結合される閉鎖リンク２０６２を有してもよい。加えて、別の閉鎖リンク２０６７が閉鎖装着バー２０６４に旋回式で結合される。閉鎖リンク２０６７は、閉鎖チューブ装着ヨーク２２６０のアーム２２６１にピン２２６９によって旋回式で装着されるように構成されることができる。図６６を参照されたい。
【００９６】
図６８〜７４は、交換式シャフト組立体２５００をフレーム２３８０に結合するための別の構成を示している。フレーム２３８０は、本明細書で説明するようにハンドルと共に用いられてもよく、あるいはロボットシステムと関連させて用いられてもよい。少なくとも１つの形態において、シャフト組立体２５００はシャフト２５１０を含み、シャフト２５１０は、上述したシャフト１２１０の他の構成要素すべてを含んでもよく、また、シャフト２５１０に動作可能に装着される、上述した種類のエンドエフェクタ（図示せず）を有してもよい。これらの機構の様々な構造及び動作については上で説明した。図６８〜７４で分かるように、シャフト組立体２５００は、以下で更に詳細に議論するように、フレーム２３８０のフレーム装着モジュール部分２３８４と旋回式で係合するように構成されたシャフト装着モジュール又はシャフト装着部分２５２０を有している。シャフト装着モジュール２５２０は例えば、カラー部分２５２２を有してもよく、このカラー部分２５２２を通じてシャフト２５１０の近位端部が延びる。シャフト装着モジュール２５２０は、フレーム２３８０のフレーム装着モジュール部分２３８４と協働してそれらの中に、閉鎖チューブ装着ヨーク２５６０を中に移動可能に支持するための通路２５８１を形成する。閉鎖チューブヨーク組立体２５６０は、シャフト装着モジュール２５２０の一部分で支持されることができ、通路２５８１内で支持されるように構成されており、閉鎖チューブヨーク組立体２５６０が通路２５８１内で遠位及び近位方向へ軸方向に移動できるようになっている。上述したシャフト組立体と同様に、シャフトフレーム２５１２の近位端部は、シャフト装着モジュール２５２０に回転可能に結合され、シャフト装着モジュール２５２０に対して回転できるようになっている。外側スリーブ２５５０の近位端部は、上述の方式で閉鎖チューブ装着ヨーク２５６０に回転可能に結合され、閉鎖チューブ装着ヨーク２５６０に対して回転できるようになっている。様々な形式において、シャフト軸ＳＡ−ＳＡを中心としてシャフト２５１０をフレームシャフト装着モジュール２５２０に対して回転させるために、ノズル２５９０が上述の方式で用いられてもよい。
【００９７】
図６８〜７０で分かるように、中間発射シャフト２５７２の近位端部２５７７は、閉鎖チューブ装着ヨーク２５６０から近位側に突出しており、近位端部２５７７の上に形成されたシャフト装着ラグ２５７８を有している。縦移動式駆動部材２４１０の遠位端部２４１１に形成された発射シャフト装着クレードル２４１３は、発射シャフト装着ラグ２５７８を側方から旋回式で装填できるように形成されている。
【００９８】
図６９で分かるように、フレーム装着モジュール部分２３８４は、そこに形成された１対の旋回クレードル２３８５を有し、旋回クレードル２３８５は、シャフト装着モジュール２５２０に形成された対応する旋回ラグ２５２９を受容するように適合されている。ラグ２５２９が旋回クレードル２３８５内で支持されるとき、シャフト装着モジュール２５２０は、図７０に示すように、旋回されてフレーム装着モジュール２３８４との動作可能な係合をなすことができる。特に、ラグ２５２９は旋回軸ＰＡ−ＰＡを規定することができ、旋回軸ＰＡ−ＰＡは、作動軸ＡＡ−ＡＡに対して実質的に直角であってもよい。図７３を参照されたい。シャフト装着モジュール２５２０は、側方に突出するラッチピン２５９１を有してもよく、ラッチピン２５９１は、フレーム装着モジュール２３８４の対応するラッチポケット２３８７にラッチ式で係合するように構成されている。結合プロセスを開始するために、中間発射シャフト２５７２は、作動軸ＡＡ−ＡＡに対して実質的に直角な方向に、縦移動式駆動部材と動作可能に係合される。
【００９９】
シャフト装着モジュール２５２０が図７２及び７３に示すようにフレーム装着モジュール２３８４にラッチ係合されると、臨床医は次いで、閉鎖駆動システム（本明細書で説明した閉鎖駆動システムと同様のものであってもよい）を閉鎖チューブ装着ヨーク２５６０に結合することができる。
【０１００】
本明細書で開示する様々な交換式シャフト構成は、専用のシャフトを用いる従来の手術器具の構成に対して、格段の改善を表している。例えば、１つのシャフト構成が、複数のハンドル構成にかつ／又はロボット制御式の手術システムで用いられることができる。また、シャフト構成を結合する方法も、結合プロセスの間に回転運動をシャフト及び／又はハンドル若しくはハウジングに加える必要があるバヨネット結合及び他の構造を用いる従来のシャフト構成とは異なるものである。本明細書で開示するシャフト組立体に用いられる結合プロセスの様々な例示的な説明には、作動軸に対して実質的に直角な方向又は向きに、交換式シャフト組立体の一部分を、ハウジング、ハンドル、及び／又はフレームの対応部分と結合係合させることが含まれる。これらの結合プロセスは、結合プロセスの間に、シャフト組立体と、ハウジング、ハンドル、及び／又はフレームとの一方又は両方の移動を含むことを意図したものである。例えば、ある方法は、ハンドル、ハウジング及び／又はフレームを不動に保持する一方で、シャフト組立体を移動させてハンドル、ハウジング及び／又はフレームと結合係合させることを含んでもよい。別の方法が、シャフト組立体を不動に保持する一方で、ハンドル、ハウジング及び／又はフレームを移動させてシャフト組立体と結合係合させることを含んでもよい。更に別の方法が、シャフト組立体と、ハンドル、ハウジング及び／又はフレームとを同時に移動させて結合係合させることを含んでもよい。理解されたいこととして、本明細書で開示する様々なシャフト組立体を結合するために用いられる結合プロセスは、そのような変形の１つ又は２つ以上の（すべてを含む）を含んでもよい。
【０１０１】
図７５〜８０を参照すると、ハンドル２６４２が示されているが、このハンドル２６４２は、フレーム２６８０のフレーム装着モジュール又はフレーム装着部分２６８４が、閉鎖駆動システム１７５０の偶発的な作動を防止するためのロックアウト組立体２６９０を有するという点を除き、上述のハンドル１０４２と実質的に同一であってもよい。図７５及び７６で分かるように、例えば、近位ロックアウトスロット分割部２６９２が、フレーム装着モジュール２６８４に形成されており、交換式シャフト組立体１９００’をハンドル２６４２に装着するのに先立って、閉鎖装着バー１７６４の対応する装着ラグ１０６６がハンドル２６４２内にスライド可能に受容されるようになっている。したがって、閉鎖装着バー１７６４がこの位置にあるとき、臨床医は閉鎖駆動システムを作動させることができない。換言すれば、作動ラグ１７６６が近位ロックアウトスロット分割部２６９２内に受容されているとき、臨床医は閉鎖トリガ１７５２を作動させることができない。様々な形態において、近位ロックアウトスロット分割部２６９２が１つのみ用いられてもよい。他の形態において、２つの近位ロックアウトスロット分割部２６９２が設けられ、そのため、各装着ラグ１７６６が、対応する近位ロックアウトスロット分割部２６９２に受容されることができる。様々な形態において、ロックアウトばね２６９５が、リンク機構組立体１７６０を付勢するために用いられてもよく、そのため、閉鎖トリガ１７５２が非作動位置にあるとき、閉鎖装着バー１７６４は、装着ラグ１７６６のうちの少なくとも１つが近位ロックアウトスロット分割部２６９２に受容される位置に付勢される。
【０１０２】
図７７及び７８で分かるように、ロックアウト組立体２６９０は遠位ラグスロット２６９４を更に有することができ、遠位ラグスロット２６９４は、シャフト装着モジュール１９２０’に形成されており、シャフト装着モジュール１９２０’がフレーム２６８０に完全に装着されているときに、図７７及び７８に示すように遠位ラグスロット２６９４が近位ロックアウトスロット分割部２６９２に通じるように設置されている。
【０１０３】
閉鎖ロックアウト組立体２６９０の動作は、図７６〜８０を参照することで理解されよう。図７６は、閉鎖トリガ１７５２が作動されていないときの閉鎖装着バー１７６４の位置を示している。この図で分かるように、この位置にあるとき、装着ラグ１７６６は近位ロックアウトスロット分割部２６９２内に受容される。したがって、臨床医が、この位置にあるときの（すなわち、交換式シャフト組立体１９００’をフレーム２６８０に動作可能に装着して、動作可能な係合をなす前の）閉鎖トリガ１７５２を作動させようと試みても、臨床医は閉鎖駆動システム１７５０を作動させることができない。臨床医が交換式シャフト組立体１９００’を、十分に着座しかつ完全に装着されて動作可能な係合をなすように、フレーム２６８４に装着した後、シャフト装着モジュール１９２０’’の遠位ロックアウトスロット分割部２６９４は、図７７及び７８に示すように、近位ロックアウトスロット分割部２６９２に通じることになる。シャフト装着モジュール１９２０’が挿入されてフレーム装着モジュール２６８４と動作可能な係合をなすとき、閉鎖チューブ装着ヨーク１９６０から近位側に突出するヨークアーム１９６１は、図７９に示すように、装着ラグ１７６６を下向き開口スロット１９６３内に捕捉し、その装着ラグ１７６６を近位ロックアウトスロット２６９２の底部に押しやる。その後、臨床医が、閉鎖トリガ１７５２を作動させることによって閉鎖駆動システム１７５０を作動させようと望むとき、閉鎖リンク機構組立体１７６０は遠位方向「Ｄ」に駆動される。閉鎖装着バー１７６４が遠位側に前進されるとき、装着ラグ１７６６は、例えば結果としてアンビルを閉鎖するか、あるいはエンドエフェクタシャフト組立体１９００’に動作可能に結合されたエンドエフェクタに、対応する作動運動を加えるのに必要な距離にわたって、遠位ロックアウトスロット２６９４へと遠位側に前進できるようになる。図８０は、閉鎖駆動システム１７５０が完全に作動されているとき、例えば閉鎖トリガ１７５２が完全に押下されているときの、閉鎖装着バー１７６４の位置を示している。
【０１０４】
図８１〜８５は別のロックアウト組立体２６９０’を示しており、このロックアウト組立体２６９０’は、交換式シャフト組立体１９００’がフレーム２６８０と動作可能な係合をなして結合されるまで、閉鎖駆動システム１７５０の偶発的な作動を防止するためものである。少なくとも１つの形態において、ロックアウトショルダ２６９６がフレーム装着モジュール又はフレーム装着部分２６８４’に形成され、そのため、交換式シャフト組立体１９００’がフレーム２６８０と動作可能な係合をなして結合されているとき、閉鎖装着バー１７６４はショルダ２６９６によって遠位方向「Ｄ」に移動することを防止される。図８１を参照されたい。シャフト装着モジュール１９２０’が挿入されてフレーム装着モジュール２６８４’と動作可能な係合をなすとき、閉鎖チューブ装着ヨーク１９６０から近位側に突出するヨークアーム１９６１は、閉鎖装着バー１７６４の装着ラグ１７６６を捕捉し、その閉鎖装着ラグ１７６６を図８２及び８３に示す「ロック解除」位置に移動させる。特に図８２で分かるように、ロック解除位置にあるとき、閉鎖装着バー１７６４は、フレーム装着モジュール２６８４’のショルダ２６９６の下方に位置する。閉鎖装着バーがロック解除位置にあるとき、その閉鎖装着バーは、作動トリガ１７５２を押下することによって閉鎖駆動システム１７５０が作動されると、遠位側に前進されることができる。
【０１０５】
図８６〜９１は別の交換式シャフト組立体１９００’’及びハンドル２６４２を示しており、ハンドル２６４２は、閉鎖駆動システム１７５０’’の偶発的な作動を防止するためのロックアウト組立体２７００を用いている。図８８及び８９で分かるように、ロックアウト組立体２７００の一形態がアクチュエータスライド部材２７２０を有し、アクチュエータスライド部材２７２０は、フレーム装着モジュール又はフレーム装着部分２６８４’’に形成された遠位延出ロックフット２７１０内にスライド可能に支承されている。具体的に言えば、少なくとも１つの形態において、アクチュエータスライド部材２７２０は、ロックフット２７１０に形成された対応するスロット２７１２内に受容される２つの側方突出スライドタブ２７２２を有する。図８６を参照されたい。アクチュエータスライド部材２７２０は、閉鎖駆動システム１７５０’’の閉鎖装着バー１７６４’’に旋回式で結合されており、アクチュエータスライド部材２７２０に形成されたアクチュエータポケット２７２４を有し、アクチュエータポケット２７２４は、閉鎖チューブ装着ヨーク１９６０’の下方突出アクチュエータタブ２７０２を受容するように適合されている。上述した閉鎖チューブ装着ヨーク１９６０と同様に、閉鎖チューブ装着ヨーク１９６０’は、本明細書で説明した様々な方式で外側スリーブ１９５０に回転可能に固定され、外側スリーブ１９５０はシャフト装着モジュール１９２０’内で軸方向に移動可能である。
【０１０６】
図８８〜８９で分かるように、ロックアウト組立体２７００は、ロックフット２７１０に形成された空洞２７１４内に受容される可動ロック部材２７３０を更に有してもよい。ロック部材２７３０は、アクチュエータポケット２７２４の中に延びるように寸法を定められたロック部分２７３２を有しており、そのため、その「ロック」位置にあるとき、ロック部材２７３０は、ロックフット２７１０に対してアクチュエータスライド部材２７２０が遠位側に移動するのを防止する。図８９で最も具体的に分かるように、ロック部材２７３０をロック位置に付勢するために、ロックばね２７３４が空洞２７１４に設けられる。
【０１０７】
図８９は、ロック位置にあるロックアウト組立体２７００を示している。この位置にあるとき、ロック部分２７３２は、アクチュエータポケット２７２４内に位置し、それによってアクチュエータスライド部材２７２０が遠位側に移動するのを防止する。したがって、臨床医が閉鎖トリガ１７５２を押下することによって閉鎖駆動システム１７５０’’を作動させようと試みた場合、ロック部分２７３２がスライド部材２７２０の前進を防止する。図９０は、閉鎖チューブヨーク１９６０’の作動タブ２７０２がアクチュエータポケット２７２４に挿入され、ロック部材２３７０を空洞２７１４の底部の「ロック解除」位置へと付勢した後のロック部材２７３０の位置を示しており、この「ロック解除」位置でアクチュエータスライド部材２７２０は遠位側に前進されることができる。図９１は、閉鎖トリガ１７５２が完全に押下され、それによって閉鎖チューブ装着ヨーク１９６０’及びそれに装着された外側スリーブ１９５０を軸方向に前進させた後の、アクチュエータスライド２７２０の位置を示している。
【０１０８】
図９２〜９８は別の交換式シャフト組立体１９００’’及びハンドル２６４２’’を示しており、ハンドル２６４２’’は、閉鎖駆動システム１７５０’’の偶発的な作動を防止するためのロックアウト組立体２８００を用いている。閉鎖駆動システム１７５０’’は、上述した閉鎖駆動システム１０５０及び１７５０と類似していてもよく、閉鎖トリガ１７５２と閉鎖リンク機構組立体１７６０’とを有してもよい。閉鎖リンク機構組立体１７６０’は、閉鎖装着バー１７６４に旋回式で結合される閉鎖リンク１７６２’を有してもよい。加えて、アクチュエータスライド部材２７２０が閉鎖装着バー１７６４に旋回式で装着されてもよく、更にまた、フレーム装着モジュール２６８４’’に形成された遠位延出ロックフット２７１０’にスライド可能に支承されてもよい。具体的に言えば、少なくとも１つの形態において、アクチュエータスライド部材２７２０は、ロックフット２７１０に形成された対応するスロット２７１２内に受容される２つの側方突出スライドタブ２７２２を有する。図９２を参照されたい。アクチュエータスライド部材２７２０は、閉鎖駆動システム１７５０’’の閉鎖装着バー１７６４に旋回式で結合されており、アクチュエータスライド部材２７２０に形成されたアクチュエータポケット２７２４を有しており、アクチュエータポケット２７２４は、閉鎖チューブ装着ヨーク１９６０’の下方突出アクチュエータタブ２７０２を受容するように適合されている。上述した閉鎖チューブ装着ヨーク１９６０と同様に、閉鎖チューブ装着ヨーク１９６０’は、本明細書で説明した様々な方式で外側スリーブ１９５０に回転可能に固定され、外側スリーブ１９５０はシャフト装着モジュール１９２０’’内で軸方向に移動可能である。
【０１０９】
様々な形態において、ロックアウト組立体２８００は、フレーム装着モジュール２６８４’’に旋回式で装着される可動ロックバー又はロック部材２８０２を更に有してもよい。例えば、ロックバー２８０２は、フレーム装着モジュール２６８４’’の側方突出ピン２８０４に旋回式で取り付けられてもよい。ロックバー２８０２は、ロックバー２８０２の近位部分から突出するロックピン２８０６を更に有してもよく、そのロックピン２８０６は、閉鎖駆動システム１７５０’’が非作動状態にあるとき、閉鎖リンク１７６２’に設けられたロックスロット２８０８の中に延びるように構成されている。図９４を参照されたい。ロックピン２８０６は、フレーム２６８０’に装着されたサイドプレート２８１０に設けられたロックスロット２８１２を通じて延びてもよい。ロックスロット２８１２は、ロック位置（図９２〜９４）とロック解除位置（図９５〜９８）との間でロックピン２８０６を案内するように働くことができる。
【０１１０】
ロックアウト組立体がロック位置にあるとき、ロックピン２８０６は閉鎖リンク１７６２’のロックスロット２８０８内に受容される。その位置にあるとき、ロックピンは、閉鎖リンク機構組立体１７６０’の移動を防止する。したがって、臨床医が閉鎖トリガ１７５２を押下することによって閉鎖駆動システム１７５０’’を作動させようと試みた場合、ロックピン２８０６が閉鎖リンク１７６２の移動を防止し、最終的にはスライド部材２７２０の前進を防止する。図９５〜９８は、シャフト装着モジュール１９２０’’がフレーム装着モジュール２６８４’’と動作可能な係合をなして結合された後の、ロックバー２６０２の位置を示している。その位置にあるとき、フレーム装着モジュール２６８４’’のロック解放部分２８２０がロックバー２８０２と接触し、ロックバー２８０２を旋回させ、それによって閉鎖リンク１７６２’のロックスロット２８０８からロックピン２８０６を移動させる。図９７及び９８でも分かるように、シャフト装着モジュール１９２０’’がフレーム装着モジュール２６８４’’と動作可能な係合をなして結合されているとき、閉鎖チューブヨーク１９６０’のアクチュエータタブ２７０２がアクチュエータスライド部材２７２０のアクチュエータポケット２７２４内に着座される。図９８は、閉鎖トリガ１７５２が完全に押下され、それによって閉鎖チューブ装着ヨーク１９６０’及びそれに装着された外側スリーブ１９５０を遠位方向「Ｄ」へ軸方向に前進させた後の、アクチュエータスライド部材２７２０の位置を示している。
【０１１１】
ここで図９９〜１０１を参照すると、シャフトロック組立体２９００が示されており、このシャフトロック組立体２９００は、交換式シャフト組立体が手術器具と動作可能な係合をなして結合されていない限り、発射部材１２７０の軸方向の移動を防止するように構成されている。より具体的には、シャフトロック組立体２９００は、発射部材が縦移動式駆動部材１１１０（縦移動式駆動部材１１１０は図８８で確認されることができる）と動作可能な係合をなして結合されていない限り、発射部材１２７０の軸方向の移動を防止することができる。少なくとも１つの形態において、シャフトロック組立体２９００はシャフトロック部材又はロックプレート２９０２を備えてもよく、そのシャフトロック部材又はロックプレート２９０２は、それを貫くシャフトクリアランスホール２９０４を有し、シャフト軸ＳＡ−ＳＡに対して実質的に直角な方向「ＬＤ」にスライド可能に移動するように、シャフト装着フレーム又はモジュール１９２０’’の一部分によって支持される。図９９を参照されたい。シャフトロックプレート２９０２は、例えば、図１００に示すロック位置との間で移動することができ、このロック位置において、シャフトロックプレート２９０２は、中間発射シャフト部分１２７２の装着ラグ１２７８と近位端部１２７７との間のくぼみ領域１２７９の中に延びる。そのロック位置にあるとき、シャフトロックプレート２９０２は、中間発射シャフト部分１２７２のいかなる軸方向運動をも防止する。シャフトロックプレート２９０２は、ロックばね２９０６又は他の付勢装置によってロック位置に付勢されてもよい。留意されたいこととして、図９９は、明確にする目的で、ロック解除構成にあるロックプレート２９０２を示している。交換式シャフト組立体が手術器具に装着されていないとき、ロックプレート２９０２は図１００に示すようにロック位置に付勢される。理解されたいこととして、そのような構成により、交換式シャフト組立体が手術器具（例えば、手持型器具、ロボットシステムなど）と動作可能な係合をなして装着されていないとき、発射部材１２７０の偶発的ないかなる軸方向の移動も防止される。
【０１１２】
上で詳細に議論したように、交換式シャフト組立体を手術器具に結合する間、中間発射シャフト部分１２７２の端部の装着ラグ１２７８は、縦移動式駆動部材１１１０の遠位端部のクレードル１１１３に侵入する。図８８を参照されたい。装着ラグ１２７８がクレードル１１１３に侵入するとき、縦移動式駆動部材１１１０の遠位端部はシャフトロックプレート２９０２に接触し、シャフトロックプレート２９０２をロック解除位置に移動させ（図１０１）、縦移動式駆動部材１１１０の遠位端部及び中間発射シャフト部分１２７２の近位端部１２７７は、縦移動式駆動部材１１１０に加えられた作動運動に反応して、シャフトクリアランスホール２９０４内で軸方向に移動することができる。
【０１１３】
ここで図１０２〜１１２を参照するが、例えば、手術器具１００００などの手術器具、及び／又は手術器具システム１０００などの任意の他の手術器具が、シャフト１００１０とエンドエフェクタ１００２０とを備えることができ、エンドエフェクタ１００２０はシャフト１００１０に対して関節屈曲されることができる。上記に加えて、手術器具１００００は、シャフト１００１０とエンドエフェクタ１００２０とを備えるシャフト組立体を備えることができ、シャフト組立体は、手術器具１００００のハンドルに着脱可能に装着されることができる。主として図１０２〜１０４を参照するが、シャフト１００１０はシャフトフレーム１００１２を備えることができ、エンドエフェクタ１００２０はエンドエフェクタフレーム１００２２を備えることができ、エンドエフェクタフレーム１００２２は、関節継手１００９０を中心としてシャフトフレーム１００１２に回転可能に結合されることができる。関節継手１００９０に関して言えば、少なくとも１つの例において、シャフトフレーム１００１２は旋回ピン１００１４を備えることができ、旋回ピン１００１４は、エンドエフェクタフレーム１００２２に画定された旋回アパーチャ１００２４内に受容されることができる。エンドエフェクタフレーム１００２２は、それから延びる駆動ピン１００２１を更に備えることができ、駆動ピン１００２１は関節駆動器と動作可能に係合されることができる。駆動ピン１００２１は、それに加えられた力を受容するように構成されることができ、また、その力が駆動ピン１００２１に加えられる方向に応じて、第１の方向、又はその反対の第２の方向にエンドエフェクタ１００２０を回転させることができる。より具体的には、例えば、力が関節駆動器によって遠位方向へ駆動ピン１００２１に加えられると、関節駆動器は駆動ピン１００２１を旋回ピン１００１４の周りで押すことができ、また同様に、力が関節駆動器によって近位方向へ駆動ピン１００２１に加えられると、関節駆動器は、駆動ピン１００２１を旋回ピン１００１４の周りで反対方向に引くことができる。例えば、駆動ピン１００２１が関節継手１００９０の反対側に置かれる限りにおいて、関節駆動器が遠位側及び近位側に移動することで、反対の効果がエンドエフェクタ１００２０に生じる。
【０１１４】
上記に加えて、再び図１０２〜１０４を参照するが、手術器具１００００は、近位関節駆動器１００３０と遠位関節駆動器１００４０とを有する関節駆動器システムを備えることができる。駆動力が近位関節駆動器１００３０に伝達されると、近位方向か遠位方向かに関わらず、以下で更に詳細に説明するように、駆動力は関節屈曲ロック１００５０を通じて遠位関節駆動器１００４０に伝達されることができる。様々な状況において、上記に加えて、手術器具１００００の発射部材１００６０が、そのような駆動力を近位関節駆動器１００４０に付与するために利用されることができる。例えば、主として図１０２〜１１２を参照するが、手術器具１００００はクラッチシステム１００７０を備えることができ、クラッチシステム１００７０は、発射部材１００６０の移動を近位関節駆動器１００３０に付与できるようにするため、近位関節駆動器１００３０を発射部材１００６０に選択的に連結するように構成されることができる。使用の際、クラッチシステム１００７０は、近位関節駆動器１００３０が発射部材１００６０と動作可能に係合される係合状態（図１０２〜１０８及び図１１１）と、近位関節駆動器１００３０が発射部材１００６０と動作可能に係合されない分離状態（図１０９、１１０、及び１１２）との間で移動可能となることができる。様々な状況下で、クラッチシステム１００７０は係合部材１００７２を備えることができ、係合部材１００７２は、近位関節駆動器１００３０を発射部材１００６０に直接、連結するように構成されることができる。係合部材１００７２は少なくとも１つの駆動歯１００７３を備えることができ、駆動歯１００７３は、クラッチシステム１００７０が係合状態にあるとき、発射部材１００６０に画定された駆動くぼみ１００６２内に受容されることができる。主として図２８及び３１を参照するが、特定の状況において、係合部材１００７２は、発射部材１００６０に画定された駆動くぼみ１００６２に係合するために、近位関節駆動器１００３０の一方の側に延びる第１の駆動歯１００７３と、近位関節駆動器１００３０のもう一方の側に延びる第２の駆動歯１００７３とを備えることができる。
【０１１５】
上記に加えて、再び図１０２〜１１２を参照するが、クラッチシステム１００７０はアクチュエータ部材１００７４を更に備えることができ、アクチュエータ部材１００７４は、近位関節駆動器１００３０の近位端部１００３９（図１０４Ａ）に取り付けられた旋回ピン１００７１を中心として係合部材１００７２を回転又は旋回させるように構成されることができる。アクチュエータ部材１００７４は、第１の、つまり外側の突起１００７６と、第２の、つまり内側の突起１００７７とを備えることができ、それらの間に、係合部材１００７２に画定された制御アーム１００７９を受容するように構成されたくぼみ１００７８が画定されることができる。アクチュエータ部材１００７４が回転されて発射部材１００６０から離れる、すなわちシャフト１００１０の長手軸から離れると、内側の突起１００７７は、係合部材１００７２の制御アーム１００７９と接触し、係合部材１００７２を回転させ発射部材１００６０から離して、駆動歯１００７３を駆動ノッチ１００６２から追い出し、結果として係合部材１００７２を発射部材１００６０から分離することができる。それと同時に、係合部材１００７２はまた、近位関節駆動器１００３０から分離されることができる。少なくとも１つの状況において、近位関節駆動器１００３０は、その中に画定された駆動ノッチ１００３５を備えることができ、駆動ノッチ１００３５はまた、係合部材１００７２が係合位置にあるときに駆動歯１００７３の一部分を受容するように構成されることができ、上記と同様に、駆動歯１００７３は、係合部材１００７２がその分離位置へと移動されるとき、駆動ノッチ１００３５から外されることができる。主として図１０８を参照するが、他の特定の状況において、駆動歯１００７３はその間にくぼみ１００８３を画定することができ、くぼみ１００８３は駆動ノッチ１００３５内に受容されることができる。いずれにせよ、ある意味で、係合部材１００７２は、（１）係合部材１００７２が係合位置にあるとき、近位関節駆動器１００３０の駆動ノッチ１００３５、及び発射部材１００６０の駆動ノッチ１００６２と同時に係合し、（２）係合部材１００７２が分離位置へと移動されるとき、駆動ノッチ１００３５及び駆動ノッチ１００６２から同時に分離されるように構成されることができる。引き続き図１０２〜１０４を参照するが、アクチュエータ部材１００７４は、少なくとも部分的にシャフト１００１０を囲むハウジングに、旋回ピン１００７５によって回転可能又は旋回可能に取り付けられることができる。いくつかの状況下で、旋回ピン１００７５は、例えば、ハンドルフレーム１０００１、並びに／又は、図１３１に示すように部分１１００２及び１１００３を有するハンドルハウジングなど、ハンドルフレーム１０００１を囲むハンドルハウジングに取り付けられることができる。手術器具１００００は、前記旋回ピン１００７５を少なくとも部分的に囲むねじりばね１００８０を更に備えることができ、ねじりばね１００８０は、アクチュエータ１００７４及び係合部材１００７２を発射部材１００６０に向かって付勢するために、また係合部材１００７２を係合位置へと付勢するために、回転付勢力をアクチュエータ部材１００７４に付与するように構成されることができる。この目的で、アクチュエータ部材１００７４の外側の突起１００７６は、係合部材１００７２の制御アーム１００７９と接触し、旋回ピン１００７１を中心として係合部材１００７２を内向きに旋回させることができる。
【０１１６】
上記に加えて、図１０８と１０９を比較すると、読者に留意されたいこととして、クラッチシステム１００７０は係合状態（図１０８）と分離状態（図１０９）との間で移動されている。同様の比較が図１１１と１１２との間でなされることができ、ここで読者に理解されたいこととして、シャフト１００１０の閉鎖チューブ１００１５が近位位置（図１１１）から遠位位置（図１１２）へと前進されて、クラッチシステム１００７０を係合状態（図１１１）と分離状態（図１１２）との間で移動させている。より具体的には、アクチュエータ部材１００７４はカムフォロア部分１００８１を有することができ、カムフォロア部分１００８１は、閉鎖チューブ１００１５に接触されることができ、また、閉鎖チューブ１００１５が遠位側へ前進されてエンドエフェクタ１００２０の例えばアンビルを閉鎖するとき、分離位置へと変位されることができる。閉鎖チューブとアンビルとの相互作用については、本出願の他の箇所で議論されており、本明細書では簡潔にするために繰り返されない。主として図１０７を参照するが、様々な状況において、アクチュエータ部材１００７４のカムフォロア部分１００８１は、閉鎖チューブ１００１５に画定された窓１００１６内に配置されることができる。クラッチシステム１００７０が係合状態にあるとき、窓１００１６の縁部又は側壁１００１７はカムフォロア部分１００８１と接触し、旋回ピン１００７５を中心としてアクチュエータ部材１００７４を旋回させることができる。実質的に、窓１００１６の側壁１００１７は、閉鎖チューブ１００１５がその遠位、つまり閉鎖位置へと移動されるとき、カムとして作用することができる。少なくとも１つの状況において、アクチュエータ部材１００７４は、それから延びる止め子を備えることができ、その止め子は、例えばハンドルのハウジングと係合し、アクチュエータ部材１００７４の移動を制限するように構成されることができる。特定の状況において、シャフト組立体は、シャフト組立体とアクチュエータ部材１００７４から延びるレッジ１００８２との中間に配置されたばねを有することができ、そのばねは、アクチュエータ部材１００７４を係合位置へと付勢するように構成されることができる。上で議論した閉鎖チューブ１００１５の遠位、つまり閉鎖位置において、閉鎖チューブ１００１５は、カムフォロア部分１００８１の下方に配置された状態を維持して、クラッチシステム１００７０を分離状態に保つことができる。そのような分離状態において、発射部材１００６０の移動は、近位関節駆動器１００３０及び／又は関節駆動器システムの他の部分に伝達されない。閉鎖チューブ１００１５が再び近位の、つまり開放位置へと後退されると、閉鎖チューブ１００１５は、アクチュエータ部材１００７４のカムフォロア部分１００８１の下方から外されることができ、そのため、ばね１００８０はアクチュエータ部材１００７４を再び窓１００１６の中へと付勢し、クラッチシステム１００７０を再び係合状態に移行させることができる。
【０１１７】
近位関節駆動器１００３０がクラッチシステム１００７０を介して発射部材１００６０と動作可能に係合されているとき、上記に加えて、発射部材１００６０は近位関節駆動器１００３０を近位側及び／又は遠位側に移動させることができる。例えば、発射部材１００６０が近位側に移動することにより、近位関節駆動器１００３０を近位側に移動させることができ、同様に、発射部材１００６０が遠位側に移動することにより、近位関節駆動器１００３０を遠位側に移動させることができる。主として図１０２〜１０４を参照するが、近位側か遠位側かに関わらず、近位関節駆動器１００３０が移動することにより、以下で更に詳細に説明するように、関節屈曲ロック１００５０をロック解除することができる。主に図１０２を参照するが、関節屈曲ロック１００５０は、遠位関節駆動器１００４０のフレーム１００４２と同一の広がりを持つフレームを備えることができる。総じて、関節屈曲ロック１００５０のフレームとフレーム１００４２は、本明細書においてはフレーム１００４２と総称され得る。フレーム１００４２は、その中に画定された、第１の又は遠位のロック空洞１００４４と、第２の又は近位のロック空洞１００４６とを備えることができ、第１のロック空洞１００４４と第２のロック空洞１００４６は中間フレーム部材１００４５によって分離されることができる。関節屈曲ロック１００５０は、少なくとも部分的に第１のロック空洞１００４４の中に配置された少なくとも１つの第１のロック要素１００５４を更に有することができ、この第１のロック要素１００５４は、遠位関節駆動器１００４０が近位側に移動することを抑制又は防止するように構成されることができる。図１０２〜１０４に示す特定の実施形態に関して言えば、第１のロック空洞１００４４内に配置された第１のロック要素１００５４が少なくとも３つあり、これら第１のロック要素１００５４は、すべて同様の並列方式で作用することができ、また単一のロック要素として協働的に作用することができる。４つ以上又は２つ以下の第１のロック部材１００５４を利用できる他の実施形態も考えられる。同様に、関節屈曲ロック１００５０は、少なくとも部分的に第２のロック空洞１００４６の中に配置された少なくとも１つの第２のロック要素１００５６を更に有することができ、この第２のロック要素１００５６は、遠位関節駆動器１００４０が遠位側に移動することを抑制又は防止するように構成されることができる。図１０２〜１０４に示す特定の実施形態に関して言えば、第２のロック空洞１００４６内に配置された第２のロック要素１００５６が３つあり、これら第２のロック要素１００５６は、すべて同様の並列方式で作用することができ、また単一のロック要素として協働的に作用することができる。４つ以上又は２つ以下の第２のロック部材１００５６を利用できる他の実施形態も考えられる。
【０１１８】
上記に加えて、主として図１０４Ａを参照すると、各第１のロック要素１００５４は、ロックアパーチャ１００５２とロックタング１００５３とを備えることができる。ロックタング１００５３は第１のロック空洞１００４４内に配設されることができ、ロックアパーチャ１００５２は、シャフトフレーム１００１２に取り付けられたフレームレール１００１１とスライド可能に係合されることができる。再び図１０２を参照すると、フレームレール１００１１は第１のロック要素１００５４のアパーチャ１００５２を通じて延びている。読者に留意されたいこととして、図１０２を更に参照すると、第１のロック要素１００５４は、フレームレール１００１１との垂直な構成をなして方向付けられておらず、むしろ、第１のロック要素１００５４は、フレームレール１００１１に対して垂直でない角度をなして構成及び整合されており、そのため、ロックアパーチャ１００５２の縁部又は側壁がフレームレール１００１１と係合されるようになっている。更に、ロックアパーチャ１００５２の側壁とフレームレール１００１１との相互作用が、それらの間に抵抗力又は摩擦力を生じさせることができ、その摩擦力は、第１のロック要素１００５４とフレームレール１００１１との相対運動を抑制し、結果として、遠位関節駆動器１００４０に加えられる近位押力Ｐに抵抗することができる。換言すれば、第１のロック要素１００５４は、エンドエフェクタ１００２０が矢印１０００２で示す方向に回転するのを防止するか、又は少なくとも抑制することができる。矢印１０００２の方向にトルクがエンドエフェクタ１００２０に加えられる場合、近位押力Ｐが、エンドエフェクタ１００２４のフレーム１００２２から遠位関節駆動器１００４０のフレーム１００４２に延びる駆動ピン１００２１から伝達される。様々な状況下で、駆動ピン１００２１は、遠位関節駆動器１００４０の遠位端部１００４１に画定されたピンスロット１００４３内に緊密に受容されることができ、駆動ピン１００２１がピンスロット１００４３の近位側壁に当接し、近位押力Ｐを遠位関節駆動器１００４０に伝達できるようになっている。しかしながら、上記に加えて、近位応力Ｐは、第１のロック要素１００５４とフレームレール１００１１とのロック係合を増強するようにのみ働くことになる。より具体的には、近位押力Ｐは第１のロック要素１００５４のタング１００５３に伝達されることができ、タング１００５３は、第１のロック要素１００５４を回転させ、第１のロック要素１００５４とフレームレール１００１１との間に規定される角度を減少させ、その結果、ロックアパーチャ１００５２の側壁とフレームレール１００１１との間の食い込みを増加させることができる。最終的には、次いで第１のロック要素１００５４は、一方向において遠位関節駆動器１００４０の移動をロックすることができる。
【０１１９】
ここで図１０３を参照するが、第１のロック要素１００５４を解放し、エンドエフェクタ１００２０を矢印１０００２で示される方向に回転させるために、近位関節駆動器１００３０は、第１のロック要素１００５４を垂直、又は少なくとも実質的に垂直な位置へと整直するか、あるいは少なくとも実質的に整直するように、近位側に引かれることができる。そのような位置において、ロックアパーチャ１００５２の側壁とフレームレール１００１１との間の食い込み又は抵抗力は十分に低減又は排除されることができ、そのため遠位関節駆動器１００４０は近位側に移動されることができる。第１のロック要素１００５４を図１０３に示す位置へと整直するために、近位関節駆動器１００３０は近位側に引かれることができ、そのため、近位関節駆動器１００３０の遠位アーム１００３４が第１のロック要素１００５４と接触して、第１のロック要素１００５４を整直位置へと引っ張り、回転させる。様々な状況において、近位関節駆動器１００３０は、それから延びる近位アーム１００３６がフレーム１００４２の近位駆動壁１００５２に接触又は当接し、フレーム１００４２を近位側に引いてエンドエフェクタ１０００２を関節屈曲させるまで、引き続き近位側に引かれることができる。本質的に、近位側への引張り力は、近位アーム１００３６と近位駆動壁１００５２との相互作用を通じて近位関節駆動器１００３０から遠位関節駆動器１００４０に加えられることができ、そのような引張力がフレーム１００４２を通じて駆動ピン１００２１に伝達されて、エンドエフェクタ１００２０を矢印１０００２で示される方向に関節屈曲させることができる。エンドエフェクタ１００２０が矢印１０００２の方向に好適に関節屈曲された後、関節屈曲ロック１００５０が遠位関節部材１００４０を、そしてエンドエフェクタ１００２０を所定位置に再びロックできるように、近位関節駆動器１００４０は様々な状況において解放されることができる。様々な状況において、関節屈曲ロック１００５０は、上で議論したように、第１のロック要素１００５４の群と第２のロック要素１００５６の群との中間に配置されたばね１００５５を備えることができ、このばね１００５５は、第１のロック要素１００５４が整直されて遠位関節駆動器１００４０の近位側への移動がロック解除されているときに圧縮されることができる。近位関節駆動器１００３０が解放されると、ばね１００５５は弾性的に再び展開して、第１のロック要素１００５４を図１０２に示す斜行位置に押しやることができる。
【０１２０】
上記と同時に、図１０２及び１０３を再び参照するが、第２のロック要素１００５６は、第１のロック要素１００５４が上述のようにロック及びロック解除されている間、依然として斜行位置に留まることができる。読者に理解されたいこととして、第２のロック要素１００５６はシャフトレール１００１１に対して斜行位置に配列及び整合されているが、第２のロック要素１００５６は、遠位関節駆動器１００４０の近位側への運動を妨害するか、又は少なくとも実質的に妨害するように構成されていない。遠位関節駆動器１００４０及び関節屈曲ロック１００５０が上述のように近位側にスライドされるとき、第２のロック要素１００５６は、様々な状況においてフレームレール１００１１に対する斜行した整合を変化させるか、又は少なくとも実質的に変化させることなく、フレームレール１００１１に沿って遠位側にスライドすることができる。第２のロック要素１００５６は遠位関節駆動器１００４０及び関節屈曲ロック１００５０が近位側に移動することを許容するが、第２のロック要素１００５６は、更に以下でより詳細に議論するように、遠位関節駆動器１００４０が遠位方向に移動することを選択的に防止するか、又は少なくとも抑制するように構成されることができる。
【０１２１】
上記と同様に、主として図１０４Ａを参照すると、各第２のロック要素１００５６は、ロックアパーチャ１００５７とロックタング１００５８とを備えることができる。ロックタング１００５８は第２のロック空洞１００４６内に配設されることができ、ロックアパーチャ１００５７は、シャフトフレーム１００１２に取り付けられたフレームレール１００１１とスライド可能に係合されることができる。再び図１０２を参照すると、フレームレール１００１１は第２のロック要素１００５６のアパーチャ１００５７を通じて延びている。読者には気付かれるように、図１０２を更に参照すると、第２のロック要素１００５６は、フレームレール１００１１との垂直な構成をなして方向付けられておらず、むしろ、第２のロック要素１００５６は、フレームレール１００１１に対して垂直でない角度をなして構成及び整合されており、そのため、ロックアパーチャ１００５７の縁部又は側壁がフレームレール１００１１と係合されるようになっている。更に、ロックアパーチャ１００５７の側壁とフレームレール１００１１との相互作用が、それらの間に抵抗力又は摩擦力を生じさせることができ、その摩擦力は、第２のロック要素１００５６とフレームレール１００１１との相対運動を抑制し、結果として、遠位関節駆動器１００４０に加えられる遠位力Ｄに抵抗することができる。換言すれば、第２のロック要素１００５６は、エンドエフェクタ１００２０が矢印１０００３で示す方向に回転するのを防止するか、又は少なくとも抑制することができる。矢印１０００３の方向にトルクがエンドエフェクタ１００２０に加えられる場合、遠位引張力Ｄが、エンドエフェクタ１００２４のフレーム１００２２から遠位関節駆動器１００４０のフレーム１００４２に延びる駆動ピン１００２１から伝達される。様々な状況下において、駆動ピン１００２１は、遠位関節駆動器１００４０の遠位端部１００４１に画定されたピンスロット１００４３内に緊密に受容されることができ、駆動ピン１００２１がピンスロット１００４３の遠位側壁に当接し、遠位引張力Ｄを遠位関節駆動器１００４０に伝達できるようになっている。しかしながら、上記に加えて、遠位引張力Ｄは第２のロック要素１００５６とフレームレール１００１１とのロック係合を増強するようにのみ働くことになる。より具体的には、遠位引張力Ｄは第２のロック要素１００５６のタング１００５８に伝達されることができ、タング１００５８は、第２のロック要素１００５６を回転させ、第２のロック要素１００５６とフレームレール１００１１との間に規定される角度を減少させ、その結果、ロックアパーチャ１００５７の側壁とフレームレール１００１１との間の食い込みを増加させることができる。最終的には、次いで第２のロック要素１００５６は、一方向において遠位関節駆動器１００４０の移動をロックすることができる。
【０１２２】
ここで図１０４を参照するが、第２のロック要素１００５６を解放し、エンドエフェクタ１００２０を矢印１０００３で示される方向に回転させるために、近位関節駆動器１００３０は、第２のロック要素１００５６を垂直、又は少なくとも実質的に垂直な位置へと整直するか、あるいは少なくとも実質的に整直するように、遠位側に押されることができる。そのような位置において、ロックアパーチャ１００５７の側壁とフレームレール１００１１との間の食い込み又は抵抗力は十分に低減又は排除されることができ、そのため遠位関節駆動器１００４０は遠位側に移動されることができる。第２のロック要素１００５６を図１０４に示す位置へと整直するために、近位関節駆動器１００３０は遠位側に押されることができ、そのため、近位関節駆動器１００３０の近位アーム１００３６が第２のロック要素１００５６と接触して、第２のロック要素１００５６を整直位置へと押しやり、回転させる。様々な状況下において、近位関節駆動器１００３０は、それから延びる遠位アーム１００３４がフレーム１００４２の遠位駆動壁１００５１に接触又は当接し、フレーム１００４２を遠位側に押してエンドエフェクタ１００２０を関節屈曲させるまで、引き続き遠位側に押されることができる。本質的に、遠位押力は、遠位アーム１００３４と遠位駆動壁１００５１との相互作用を通じて近位関節駆動器１００３０から遠位関節駆動器１００４０に加えられることができ、そのような押力がフレーム１００４２を通じて駆動ピン１００２１に伝達されて、エンドエフェクタ１００２０を矢印１０００３で示される方向に関節屈曲させることができる。エンドエフェクタ１００２０が矢印１０００３の方向に好適に関節屈曲された後、関節屈曲ロック１００５０が遠位関節部材１００４０を、そしてエンドエフェクタ１００２０を所定位置に再びロックできるように、近位関節駆動器１００４０は様々な状況において解放されることができる。様々な状況において、上記と同様に、第１のロック要素１００５４の群と第２のロック要素１００５６の群との中間に配置されたばね１００５５は、上で議論したように、第２のロック要素１００５６が整直されて遠位関節駆動器１００４０の遠位側への移動がロック解除されているときに圧縮されることができる。近位関節駆動器１００４０が解放されると、ばね１００５５は弾性的に再び展開して、第２のロック要素１００５６を図１０２に示す斜行位置に押しやることができる。
【０１２３】
上記と同時に、図１０２及び１０４を再び参照するが、第１のロック要素１００５４は、第２のロック要素１００５６が上述のようにロック及びロック解除されている間、依然として斜行位置に留まることができる。読者に理解されたいこととして、第１のロック要素１００５４はシャフトレール１００１１に対して斜行位置に配列及び整合されているが、第１のロック要素１００５４は、遠位関節駆動器１００４０の遠位側への運動を妨害するか、又は少なくとも実質的に妨害するように構成されていない。遠位関節駆動器１００４０及び関節屈曲ロック１００５０が上述のように遠位側にスライドされるとき、第１のロック要素１００５４は、様々な状況においてフレームレール１００１１に対する斜行した整合を変化させるか、又は少なくとも実質的に変化させることなく、フレームレール１００１１に沿って遠位側にスライドすることができる。第１のロック要素１００５４は遠位関節駆動器１００４０及び関節屈曲ロック１００５０が遠位側に移動することを許容するが、第１のロック要素１００５４は、上で議論したように、遠位関節駆動器１００４０が近位側に移動することを選択的に防止するか、又は少なくとも抑制するように構成されることができる。
【０１２４】
上記を鑑みると、関節屈曲ロック１００５０は、ロック状態にて、遠位関節駆動器１００４０の近位側及び遠位側への移動に抵抗するように構成されることができる。抵抗に関して言えば、関節屈曲ロック１００５０は、遠位関節駆動器１００４０の近位側及び遠位側への移動を防止するか、又は少なくとも実質的に防止するように構成されることができる。総じて、上述のように、遠位関節駆動器１００４０の近位側への運動は、第１のロック要素１００５４がロック方向にあるときに、第１のロック要素１００５４によって抵抗を受け、遠位関節駆動器１００４０の遠位側への運動は、第２のロック要素１００５６がロック方向にあるときに、第２のロック要素１００５６によって抵抗を受ける。換言すれば、第１のロック要素１００５４は第１の一方向ロックを備え、第２のロック要素１００５６は、その反対方向にロックする第２の一方向ロックを備える。
【０１２５】
第１のロック要素１００５４がロック形態にあるとき、再び図１０２を参照するが、上で議論したように、遠位関節駆動器１００４０を近位側に移動させようとする試みは、第１のロック要素１００５４とフレームレール１００１１との角度を更に減少させるようにしか作用することができない。様々な状況において、第１のロック要素１００５４は、少なくともいくつかの状況においては、第１のロック空洞１００４４に画定された遠位ショルダ１００４７に第１のロック要素１００５４が当接することができる間、屈曲することができる。より正確には、最外方の第１のロック要素１００５４は、他の第１のロック要素１００５４が隣接する第１のロック要素１００５４に当接することができる間、遠位ショルダ１００４７に当接することができる。いくつかの状況において、遠位ショルダ１００４７は第１のロック要素１００５４の移動を阻止することができる。特定の状況において、遠位ショルダ１００４７は歪みの解放をもたらすことができる。例えば、遠位ショルダ１００４７が第１のロック要素１００５４と接触すると、遠位ショルダ１００４７は、ロックレール１００１１に隣接するか、又は少なくとも実質的に隣接する位置で第１のロック要素１００５４を支持することができ、そのため、小さなレバーアーム又はトルクアームのみで、第１のロック要素１００５４を通じて伝達される対向する力が、種々の位置で分離されるようになる。そのような状況において、実質的に、第１のロック要素１００５４のタング１００５３を通じて伝達される力は低減又は除去されることができる。
【０１２６】
上記と同様に、第２のロック要素１００５６がロック形態にあるとき、再び図１０２を参照するが、上で議論したように、遠位関節駆動器１００４０を遠位側に移動させようとする試みは、第２のロック要素１００５６とフレームレール１００１１との間の角度を更に減少させるようにしか作用することができない。様々な状況において、第２のロック要素１００５６は、少なくともいくつかの状況下においては、第２のロック空洞１００４６に画定された近位ショルダ１００４８に第２のロック要素１００５６が当接することができる間、屈曲することができる。より正確には、最外方の第２のロック要素１００５６は、他の第２のロック要素１００５６が、隣接する第２のロック要素１００５６に当接することができる間、近位ショルダ１００４８に当接することができる。いくつかの状況下で、近位ショルダ１００４８は第２のロック要素１００５６の移動を阻止することができる。特定の状況において、近位ショルダ１００４８は歪みの解放をもたらすことができる。例えば、近位ショルダ１００４８が第２のロック要素１００５６と接触すると、近位ショルダ１００４８は、ロックレール１００１１に隣接するか、又は少なくとも実質的に隣接する位置で第２のロック要素１００５６を支持することができ、そのため、小さなレバーアーム又はトルクアームのみで、第２のロック要素１００５６を通じて伝達される対向する力が、種々の位置で分離されるようになる。そのような状況において、実質的に、第２のロック要素１００５６のタング１００５８を通じて伝達される力は低減又は除去されることができる。
【０１２７】
図１０２〜１１２に示した例示的な実施形態に関連して議論したが、近位関節駆動器１００３０の初期の近位側への移動により、遠位関節駆動器１００４０及び関節屈曲ロック１００５０の近位側への移動をロック解除することができる一方で、近位関節駆動器１００３０の更なる近位側への移動により、遠位関節駆動器１００４０及び関節屈曲ロック１００５０を近位側に駆動することができる。同様に、近位関節駆動器１００３０の初期の遠位側への移動により、遠位関節駆動器１００４０及び関節屈曲ロック１００５０の遠位側への移動をロック解除することができる一方で、近位関節駆動器１００３０の更なる遠位側への移動により、遠位関節駆動器１００４０及び関節屈曲ロック１００５０を遠位側に駆動することができる。そのような全体的な構想については、以下で開示するいくつかの更なる例示的な実施形態と関連させて議論する。そのような議論が、図１０２〜１１２に開示した例示的な実施形態に関連させて示した議論と同じであるか、又は概ね重複する限りにおいて、簡潔にするためにそのような議論を再現しない。
【０１２８】
ここで図１１３及び１１４を参照するが、例えば、手術器具１００００などの手術器具、及び／又は任意の他の手術器具システムが、近位関節駆動器１０１３０と、遠位関節駆動器１０１４０と、関節屈曲ロック１０１５０とを備えることができる。関節屈曲ロック１０１５０はフレーム１０１５２を備えることができ、フレーム１０１５２は、その中に画定されたスロット又はロックチャネル１０１５１を有することができ、そのスロット又はロックチャネル１０１５１は、近位関節駆動器１０１３０の少なくとも一部分及び遠位関節駆動器１０１４０の少なくとも一部分を受容するように構成されている。関節屈曲ロック１０１５０は、第１の又は遠位のロック空洞１０１４４内に配置される第１のロック要素１０１５４と、第２の又は近位のロック空洞１０１４６内に配置される第２のロック要素１０１５５とを更に備えることができる。上記と同様に、第１のロック要素１０１５４は、遠位関節駆動器１０１４０を通じて伝達される近位押力Ｐに抵抗するように構成されることができる。この目的で、遠位関節駆動器１０１４０は、それに画定されたロックくぼみ１０１４５を有することができ、ロックくぼみ１０１４５は、第１のロック要素１０１５４と係合し、ロックフレーム１０１５２に対する遠位関節駆動器１０１４０の移動を防止するように構成された１つ又は２つ以上のロック表面を有することができる。より具体的には、ロックくぼみ１０１４５の側壁は、第１の又は遠位ロック表面１０１４１を備えることができ、この第１の又は遠位ロック表面１０１４１は、ロックチャネル１０１５１の側壁又はロック壁１０１５３に対して第１のロック要素１０１５４を押し付けるように構成されることができ、この押付けの関係により、遠位関節駆動器１０１４０を、第１のロック要素１０１５４とロックチャネル１０１５１の対向する側壁１０１５７との間で移動できなくすることができる。読者に理解されたいこととして、ロックくぼみ１０１４５は、ロックくぼみ１０１４５の遠位端部に向かって深さを徐々に低減させるように形作られており、それに対応して、遠位関節駆動器１０１４０は、ロックくぼみ１０１４５の遠位端部に向かって徐々に厚さを増加させている。結果として、遠位関節駆動器１０１４０に加えられる近位押力Ｐは、遠位関節駆動器１０１４０を所定位置に保つ抵抗力又は押付け力を更に増加させるようにしか作用することができない。
【０１２９】
遠位関節駆動器１０１４０を近位側に引くために、近位関節駆動器１０１３０は、（１）遠位ロック要素１０１５４を近位側に変位させて関節屈曲ロック１０１５０を近位方向にロック解除し、（２）直接、遠位関節駆動器１０１４０と係合し、それに近位引張力を加えるように構成されることができる。より具体的には、上記に加えて、近位関節駆動器１０１３０は、まず第１のロック要素１０１５４と係合するように構成された遠位アーム１０１３４と、次いでロックくぼみ１０１４５の近位端部に画定された近位駆動壁１０１４７と係合し、遠位関節駆動器１０１４０を近位側に引くように構成されることができる近位アーム１０１３６とを備えることができる。上記と同様に、遠位関節駆動器１０１４０の近位側への移動は、手術器具のエンドエフェクタを関節屈曲させるように構成されることができる。エンドエフェクタが好適に関節屈曲されると、近位関節駆動器１０１３０が様々な状況において解放されて、第１のロック要素１０１５４と第２のロック要素１０１５６との中間に配置されたばね１０１５５を伸張させ、第１のロック要素１０１５４を第１のロック表面１０１４１に対して十分に再配置し、遠位関節駆動器１０１４０及びエンドエフェクタを所定位置に再びロックすることができる。
【０１３０】
上記と同時に、第２のロック要素１０１５６は、遠位関節駆動器１０１４０の近位側への移動に抵抗しなくてもよく、又は少なくとも実質的に抵抗しなくてもよい。関節屈曲ロック１０１５０がロック状態にあるとき、第２のロック要素１０１５６が、ロックくぼみ１０１４５の第２の又は近位ロック表面１０１４３とロックチャネル１０１５１のロック壁１０１５３との間に配置されることができる。遠位関節駆動器１０１４０が近位関節駆動器１０１３０によって近位側に引かれると、上記に加えて、ロックくぼみ１０１４５のドエル部分１０１４２が第２のロック要素１０１５６の上を移動することができる。様々な状況下で、ロックくぼみ１０１４５のドエル部分１０１４２は、くぼみ１０１４５の最大幅部分を備えることができ、この最大幅部分は、結果として、遠位関節駆動器１０１４０が近位側に引かれるとき、遠位関節駆動器１０１４０と第２のロック要素１０１５６との相対的なスライド移動を可能にする。いくつかの状況下で、第２のロック要素１０１５６は、ドエル部分１０１４２内で転動し、それによって遠位関節駆動器１０１４０と第２のロック要素１０１５６との間の抵抗力を低減するように構成されることができる。読者に理解されたいこととして、第２のロック要素１０１５６は、遠位関節駆動器１０１４０の近位側への移動を許容してもよいが、以下で更に詳細に議論するように、遠位関節駆動器１０１４０の遠位側への移動に選択的に抵抗するように構成されることができる。
【０１３１】
上記と同様に、第２のロック要素１０１５６は、遠位関節部材１０１４０を通じて伝達される遠位引張力Ｄに抵抗するように構成されることができる。この目的で、ロックくぼみ１０１４５の第２のロック表面１０１４３は、ロックチャネル１０１５１のロック壁１０１５３に対して第２のロック要素１０１５６を押し付けるように構成されることができ、この押付けの関係により、遠位関節駆動器１０１４０を、第２のロック要素１０１５６とロックチャネル１０１５１の対向する側壁１０１５７との間で移動できなくすることができる。読者に理解されたいこととして、ロックくぼみ１０１４５は、ロックくぼみ１０１４５の近位端部に向かって深さを徐々に低減させるように形作られており、それに対応して、遠位関節駆動器１０１４０は、ロックくぼみ１０１４５の近位端部に向かって徐々に厚さを増加させている。結果として、遠位関節駆動器１０１４０に加えられる遠位引張力Ｄは、遠位関節駆動器１０１４０を所定位置に保つ抵抗力又は押付け力を更に増加させるようにしか作用することができない。
【０１３２】
遠位関節駆動器１０１４０を遠位側に押すために、近位関節駆動器１０１３０は、（１）第２のロック要素１０１５６を遠位側に変位させて関節屈曲ロック１０１５０を遠位方向にロック解除し、（２）直接、遠位関節駆動器１０１４０と係合し、それに遠位押力を加えるように構成されることができる。より具体的には、上記に加えて、近位関節駆動器１０１３０の近位アーム１０１３６は、まず第２のロック要素１０１５６と係合するように構成されることができ、遠位アーム１０１３４は次いで、ロックくぼみ１０１４５の遠位端部に画定された遠位駆動壁１０１４８と係合し、遠位関節駆動器１０１４０を遠位側に押すことができる。上記と同様に、遠位関節駆動器１０１４０の遠位側への移動は、手術器具のエンドエフェクタを関節屈曲させるように構成されることができる。エンドエフェクタが好適に関節屈曲されると、近位関節駆動器１０１３０が様々な状況下で解放されて、遠位関節駆動器１０１４０及びエンドエフェクタを所定位置に再びロックするために、ばね１０１５５を伸張させ、第２のロック要素１０１５６を第２のロック表面１０１４３に対して十分に再配置することができる。
【０１３３】
上記と同時に、第１のロック要素１０１５４は、遠位関節駆動器１０１４０の遠位側への移動に抵抗しなくてもよく、又は少なくとも実質的に抵抗しなくてもよい。上で議論したように、関節屈曲ロック１０１５０がロック状態にあるとき、第１のロック要素１０１５４が、ロックくぼみ１０１４５の第１のロック表面１０１４１とロックチャネル１０１５１のロック壁１０１５３との間に配置されることができる。遠位関節駆動器１０１４０が近位関節駆動器１０１３０によって遠位側に押されると、上記に加えて、ロックくぼみ１０１４５のドエル部分１０１４２が第１のロック要素１０１５４の上を移動する。様々な状況下で、ドエル部分１０１４２は、遠位関節駆動器１０１４０が遠位側に押されるとき、遠位関節駆動器１０１４０と第１のロック要素１０１５４との相対的なスライド移動を可能にすることができる。いくつかの状況下で、第１のロック要素１０１５４は、ドエル部分１０１４２内で転動し、それによって遠位関節駆動器１０１４０と第１のロック要素１０１５４との間の抵抗力を低減するように構成されることができる。読者に理解されたいこととして、第１のロック要素１０１５４は、上で議論したように、遠位関節駆動器１０１４０の遠位側への移動を許容してもよいが、遠位関節駆動器１０１４０の近位側への移動に選択的に抵抗することができる。
【０１３４】
上記に加えて、ロックくぼみ１０１４５の第１のロック表面１０１４１、ドエル１０１４２、及び第２のロック表面１０１４３は、好適な外形を画定することができる。そのような外形は、第１のロック表面１０１４１、ドエル１０１４２、及び第２のロック表面１０１４３をそれぞれ備える第１、第２、及び第３の平坦面によって画定されることができる。そのような状況下で、第１のロック表面１０１４１と、ドエル１０１４２と、第２のロック表面１０１４３との間の明確な変わり目を確認することができる。様々な状況下で、第１のロック表面１０１４１、ドエル１０１４２、及び第２のロック表面１０１４３は、例えば円弧状の表面など、連続的な表面を備えることができ、第１のロック表面１０１４１と、ドエル１０１４２と、第２のロック表面１０１４３との間の明確な変わり目が存在しなくてもよい。
【０１３５】
ここで図１１５及び１１６を参照するが、例えば、手術器具１００００などの手術器具及び／又は任意の他の手術器具システムが、シャフト１０２１０と、近位関節駆動器１０２３０と遠位関節駆動器１０２４０とを備える関節駆動器システムと、遠位関節駆動器１０２４０を所定位置に解放可能に保持するように構成された関節屈曲ロック１０２５０とを備えることができる。関節駆動システムの全体的な動作は、図１１３及び１１４に開示する実施形態と関連させて議論した関節駆動器システムと同じか、又は少なくとも実質的に同様であり、そのため、そのような議論は簡潔にするためここでは繰り返されない。読者に理解されるように、図１１５及び１１６を参照するが、関節屈曲ロック１０２５０は、遠位関節駆動器１０２４０の近位側への移動を解放可能に抑制するように構成された一方向ロックを設けることができる第１のロック要素１０２５４と、遠位関節駆動器１０２４０の遠位方向への移動を解放可能に抑制するように構成された第２の一方向ロックを設けることができる第２のロック要素１０２５６とを備えることができる。上記と同様に、第１のロック要素１０２５４及び第２のロック要素１０２５６は、遠位関節駆動器１０２４０に画定されたロックくぼみ１０２４５内に配置されることができ、付勢部材、又は例えばばね１０２５５によってロック状態へと付勢されることができる。第１のロック要素１０２５４をロック解除するために、上記と同様に、近位関節駆動器１０２３０は近位側に引かれることができ、遠位フック１０２３４が第１のロック要素１０２５４と接触し、第１のロック要素１０２５４を近位側に引くようになっている。その後、上述した実施形態と同様に、近位関節駆動器１０２３０は、更に近位側に引かれることができ、やがて、遠位フック１０２３４は遠位関節駆動器のフレーム１０２４２と接触し、遠位関節駆動器１０２４０を近位側に引き、エンドエフェクタ１００２０を関節屈曲させる。第２のロック要素１０２５６をロック解除するために、上記と同様に、近位関節駆動器１０２３０は遠位側に押されることができ、近位フック１０２３６が第２のロック要素１０２５６と接触し、第２のロック要素１０２５６を遠位側に押すようになっている。その後、上述した実施形態と同様に、近位関節駆動器１０２３０は、更に遠位側に押されることができ、やがて、近位フック１０２３６は遠位関節駆動器のフレーム１０２４２と接触し、遠位関節駆動器１０２４０を遠位側に押し、エンドエフェクタ１００２０を反対方向に関節屈曲させる。様々な状況下で、第１のロック要素１０２５４及び第２のロック要素１０２５６はそれぞれ、例えば、回転可能な球状要素、つまりベアリングを備えることができ、そのベアリングは、ロック要素１０２５４、１０２５６、シャフトフレーム１０２１２、近位関節駆動器１０２３０、及び／又は遠位関節駆動器１０２４０の間の滑り摩擦を低減するように構成されることができる。
【０１３６】
ここで図１２５〜１３０を参照するが、例えば、手術器具１００００などの手術器具及び／又は任意の他の手術器具システムが、近位関節駆動器１０３３０及び遠位関節駆動器１０３４０を備える関節駆動器システムと、遠位関節駆動器１０３４０を所定位置に解放可能に保持するように構成された関節屈曲ロック１０３５０とを備えることができる。多数の態様において、関節駆動システムの全体的な動作は、上に開示する実施形態と関連させて議論した関節駆動器システムと同じか、又は少なくとも実質的に同様であり、そのため、そのような態様は簡潔にするためここでは繰り返されない。読者には理解されるように、主として図１２５及び１２６を参照するが、関節屈曲ロック１０３５０は、遠位関節駆動器１０３４０の近位側への移動を解放可能に抑制するように構成された一方向ロックを設けることができる第１のロック要素１０３５４と、遠位関節駆動器１０３４０の遠位側への移動を解放可能に抑制するように構成された第２の一方向ロックを設けることができる第２のロック要素１０３５６とを備えることができる。上記と同様に、第１のロック要素１０３５４は、第１の又は遠位ロックくぼみ１０３４４内に配置されることができ、第２のロック要素１０３５６は、遠位関節駆動器１０３４０に画定された第２の又は近位ロックくぼみ１０３４６内に配置されることができ、例えば付勢部材、又はばね１０３５５によって、ロック状態へと付勢されることができる。概して図１２９を参照するが、第１のロック要素１０３５４をロック解除するために、近位関節駆動器１０３３０は近位側に引かれることができ、遠位フック１０３３４が第１のロック要素１０３５４と接触し、第１のロック要素１０３５４を近位側に引くようになっている。その後、図１２９に示すように、上述した実施形態と同様、近位関節駆動器１０３３０は、更に近位側に引かれることができ、やがて、第１のロック要素１０３５４は、関節駆動器フレーム１０３４０のフレーム１０３４２から延びる中間ショルダ１０３４５と接触し、遠位関節駆動器１０３４０を近位側に引いて、エンドエフェクタを関節屈曲させる。エンドエフェクタが十分に関節屈曲されると、近位関節駆動器１０３３０が解放されることができ、それにより、図１３０に示すように、付勢ばね１０３５５がロック要素１０３５４及び１０３５６を変位させて互いから離し、ロック要素１０３５４及び１０３５６をロック状態で着座させることができる。概して図１２７を参照するが、第２のロック要素１０３５６をロック解除するために、近位関節駆動器１０３３０は遠位側に押されることができ、近位フック１０３３６が第２のロック要素１０３５６と接触し、第２のロック要素１０３５６を遠位側に押すようになっている。その後、上述した実施形態と同様に、近位関節駆動器１０３３０は、更に遠位側に押されることができ、やがて、第２のロック要素１０３５６は遠位関節駆動器フレーム１０３４２の中間ショルダ１０３４５と接触し、遠位関節駆動器１０３４０を遠位側に押して、エンドエフェクタを反対方向に関節屈曲させる。上記と同様に、エンドエフェクタが十分に関節屈曲されると、近位関節駆動器１０３３０が解放されることができ、それにより、図１２８に示すように、付勢ばね１０３５５がロック要素１０３５４及び１０３５６を変位させて互いから離し、ロック要素１０３５４及び１０３５６をロック状態で着座させることができる。
【０１３７】
様々な状況下で、上記に加えて、第１のロック要素１０３５４及び第２のロック要素１０３５６はそれぞれ、例えば楔を備えることができ、その楔は、遠位関節駆動器１０３４０を所定位置にロックするように構成されることができる。主として再び図１２５及び１２６を参照するが、関節屈曲ロック１０３５０はフレーム１０３５２を備えることができ、フレーム１０３５２は、その中に画定されたロックチャネル１０３５１を有し、そのロックチャネル１０３５１は、近位関節駆動器１０３３０の少なくとも一部分及び遠位関節駆動器１０３４０の少なくとも一部分を受容するように構成されることができる。第１のロック空洞１０３４４は、上記に加えて、遠位関節駆動器１０３４０とロックチャネル１０３５１のロック壁１０３５３との間に画定されることができる。近位負荷Ｐがエンドエフェクタから遠位関節駆動器１０３４０に伝達されると、遠位関節駆動器１０３４０は第１のロック要素１０３５４の楔部分１０３５８と係合し、第１のロック要素１０３５４をロック壁１０３５３に対して付勢することができる。そのような状況下で、近位負荷Ｐは、第１のロック要素１０３５４を所定位置に保持する押付け力を増加させることしかできない。実質的に、第１のロック要素１０３５４は、上述のように、第１のロック要素１０３５４がロック解除されるまで、遠位関節駆動器１０３４０の近位側への移動を抑制することができる一方向ロックを備えることができる。第１のロック要素がロック解除され、遠位関節駆動器１０３４０が近位側に移動されているとき、第２のロック要素１０３５６は、遠位関節駆動器１０３４０の近位側への移動に抵抗しなくてもよく、又は少なくとも実質的に抵抗しなくてもよい。上記と同様に、第２のロック空洞１０３４６は、上記に加えて、遠位関節駆動器１０３４０とロック壁１０３５３との間に画定されることができる。遠位負荷Ｄがエンドエフェクタから遠位関節駆動器１０３４０に伝達されると、遠位関節駆動器１０３４０は第２のロック要素１０３５６の楔部分１０３５９と係合し、第２のロック要素１０３５６をロック壁１０３５３に対して付勢することができる。そのような状況下で、遠位負荷Ｄは、第２のロック要素１０３５６を所定位置に保持する押付け力を増加させることしかできない。実質的に、第２のロック要素１０３５６は、上述のように、第２のロック要素１０３５６がロック解除されるまで、遠位関節駆動器１０３４０の遠位側への移動を抑制することができる一方向ロックを備えることができる。第２のロック要素１０３５６がロック解除され、遠位関節駆動器１０３４０が遠位側に移動されているとき、第１のロック要素１０３５４は、遠位関節駆動器１０３４０の遠位側への移動に抵抗しなくてもよく、又は少なくとも実質的に抵抗しなくてもよい。
【０１３８】
ここで図１１７〜１２４を参照するが、例えば、手術器具１００００などの手術器具及び／又は任意の他の手術器具システムが、近位関節駆動器１０４３０と遠位関節駆動器１０４４０とを備える関節駆動器システムと、遠位関節駆動器１０４４０を所定位置に解放可能に保持するように構成された関節屈曲ロック１０４５０とを備えることができる。読者には理解されるように、主として図１１７及び１１８を参照するが、関節屈曲ロック１０４５０は、遠位関節駆動器１０４４０の遠位側への移動を解放可能に抑制するように構成された一方向ロックを設けることができる第１のロック要素１０４５４と、遠位関節駆動器１０４４０の近位側への移動を解放可能に抑制するように構成された第２の一方向ロックを設けることができる第２のロックカム１０４５６とを備えることができる。第１のロックカム１０４５４は、遠位関節駆動器１０４４０に回転可能に取り付けられることができ、遠位関節駆動器１０４４０に画定された旋回アパーチャ１０４４７内に回転可能に配置された突起１０４５７を有することができる。同様に、第２のロックカム１０４５６は、遠位関節駆動器１０４４０に回転可能に取り付けられることができ、同様に遠位関節駆動器１０４４０に画定された旋回アパーチャ１０４４８内に回転可能に配置された突起１０４５８を有することができる。関節屈曲ロック１０４５０はフレーム１０４５２を更に備えることができ、フレーム１０４５２はそれに画定されたロックチャネル１０４５１を有し、ロックチャネル１０４５１は、近位関節駆動器１０４３０の少なくとも一部分、遠位関節駆動器１０４４０の少なくとも一部分、第１のロックカム１０４５４、及び第２のロックカム１０４５６を受容するように構成されることができる。ロックチャネル１０４５１は、第１のロック壁１０４５３と第２のロック壁１０４５９とを備えることができ、関節屈曲ロック１０４５０がロック状態にあるとき、第１のロックカム１０４５４は付勢されて第１のロック壁１０４５３と係合することができ、第２のロックカム１０４５６は付勢されて第２のロック壁１０４５９と係合することができる。第１のロックカム１０４５４は、第１のロックカム１０４５４がロック位置にあるとき、遠位関節駆動器１０４４０の第１の支持点１０４４５を第２のロック壁１０４５９に対して付勢するように構成されることができる。同様に、第２のロックカム１０４５６は、第２のロックカム１０４５４がロック位置にあるとき、遠位関節駆動器１０４４０の第２の支持点１０４４６を第１のロック壁１０４５３に対して付勢するように構成されることができる。そのようなロック状態が図１１９に示されている。同様に図１１９に示すように、関節屈曲ロック１０４５０は、ばね１０４５５によってロック状態へと付勢されることができる。ばね１０４５５は、第１のロックカム１０４５４をその突起１０４５７を中心として回転させて、第１のロックカム１０４５４のローブが第１のロック壁１０４５３と係合するように、また同様に、第２のロックカム１０４５６をその突起１０４５８を中心として回転させて、第２のロックカム１０４５６のローブが第２のロック壁１０４５９と係合するように構成されることができる。様々な状況下で、第１のロックカム１０４５４及び第２のロックカム１０４５６はそれぞれ、それらに画定されたばねアパーチャ１０４４９を備えることができ、ばねアパーチャ１０４４９は、ばね１０４５５の端部を受容して、上で議論した付勢力をばね１０４５５が加えることができるように構成されることができる。
【０１３９】
概して図１２０を参照するが、第１のロックカム１０４５４をロック解除するために、近位関節駆動器１０４３０は遠位側に押されることができ、近位関節駆動器１０４３０の遠位駆動ショルダ１０４３４が第１のロックカム１０４５４と接触し、第１のロックカム１０４５４を遠位側に押すようになっている。様々な状況下で、第１のロックカム１０４５４は、それから延びる駆動ピン１０４３７を備えることができ、駆動ピン１０４３７は、遠位駆動ショルダ１０４３４に接触されることができ、そのため、近位関節駆動器１０４３０が遠位側に押されると、第１のロックカム１０４５４及び遠位関節駆動器１０４４０が第１のロック表面１０４５１に対して遠位側にスライドされることができる。いくつかの状況下で、第１のロックカム１０４５４は、そのような移動に対処するために、突起１０４４７を中心として回転することができる。いずれの場合も、上記と同様に、遠位関節駆動器１０４４０が遠位側へ移動することにより、エンドエフェクタを関節屈曲させることができる。図１１９に示すように、エンドエフェクタが十分に関節屈曲されると、近位関節駆動器１０４３０は解放されることができ、それにより、付勢ばね１０４５５がロックカム１０４５４及び１０４５６をそれぞれ変位させてロック表面１０４５３及び１０４５９と係合させ、関節屈曲ロック１０４５０をロック状態にすることができる。概して図１２１を参照するが、第２のロック要素１０４５６をロック解除するために、近位関節駆動器１０４３０は近位側に引かれることができ、近位駆動ショルダ１０４３６が第２のロックカム１０４５６と接触し、第２のロックカム１０４５６を近位側に引くようになっている。様々な状況において、第２のロックカム１０４５６は、それから延びる駆動ピン１０４３８を備えることができ、駆動ピン１０４３８は、近位駆動ショルダ１０４３６に接触されることができ、そのため、近位関節駆動器１０４３０が近位側に引かれると、第２のロックカム１０４５６及び遠位関節駆動器１０４４０が第２のロック表面１０４５９に対して近位側にスライドされることができる。いくつかの状況下で、第２のロックカム１０４５６は、そのような移動に対処するために、突起１０４５８を中心として回転することができる。いずれの場合も、上記と同様に、遠位関節駆動器１０４４０が近位側へ移動することにより、エンドエフェクタを反対方向に関節屈曲させることができる。上記と同様、図１１９に示すように、エンドエフェクタが十分に関節屈曲されると、近位関節駆動器１０４３０は解放されることができ、それにより、付勢ばね１０４５５がロックカム１０４５４及び１０４５６をそれぞれ変位させてロック表面１０４５３及び１０４５９と係合させ、関節屈曲ロック１０４５０をロック状態にすることができる。
【０１４０】
上記に加えて、関節屈曲ロック１０４５０がロック状態にあるときに、近位負荷Ｐがエンドエフェクタから遠位関節駆動器１０４４０に伝達されると、第２のロックカム１０４５６は更に付勢されてロック壁１０４５９と係合する。そのような状況下で、近位負荷Ｐは、第２のロックカム１０４５６を所定位置に保持する押付け力を増加させることしかできない。実質的に、第２のロック要素１０４５６は、上述のように、第２のロックカム１０４５６がロック解除されるまで、遠位関節駆動器１０４４０の近位側への移動を抑制することができる一方向ロックを備えることができる。第２のロックカム１０４５６がロック解除され、遠位関節駆動器１０４４０が近位側に移動されているとき、第１のロックカム１０４５４は、遠位関節駆動器１０４４０の近位側への移動に抵抗しなくてもよく、又は少なくとも実質的に抵抗しなくてもよい。関節屈曲ロック１０４５０がロック状態にあるときに、遠位負荷Ｄがエンドエフェクタから遠位関節駆動器１０４４０に伝達されると、第１のロックカム１０４５４は更に付勢されてロック壁１０４５３と係合する。そのような状況下で、遠位負荷Ｄは、第１のロックカム１０４５４を所定位置に保持する押付け力を増加させることしかできない。実質的に、第１のロックカム１０４５４は、上述のように、第１のロックカム１０４５４がロック解除されるまで、遠位関節駆動器１０４４０の遠位側への移動を抑制することができる一方向ロックを備えることができる。第１のロックカム１０４５４がロック解除され、遠位関節駆動器１０４４０が遠位側に移動されているとき、第２のロックカム１０４５４は、遠位関節駆動器１０４４０の遠位側への移動に抵抗しなくてもよく、又は少なくとも実質的に抵抗しなくてもよい。
【０１４１】
上で議論したように、手術器具は、手術器具のエンドエフェクタ内に捕捉された組織を治療するための発射駆動部と、関節継手を中心としてエンドエフェクタを関節屈曲させるための関節駆動部と、関節駆動部を発射駆動部と選択的に係合させるために利用されることができるクラッチ組立体とを備えることができる。例示的なクラッチ組立体１００７０について上で議論しているが、別の例示的なクラッチ組立体、すなわちクラッチ組立体１１０７０について以下で議論する。様々な状況において、本明細書で開示する手術器具はいずれのクラッチ組立体をも利用することができる。
【０１４２】
ここで図１３１〜１４９を参照するが、手術器具がシャフト組立体１１０１０を利用することができ、シャフト組立体１１０１０は、エンドエフェクタ１００２０と、関節継手１００９０と、エンドエフェクタ１００２０を所定位置に解放可能に保持するように構成されることができる関節屈曲ロック１００５０とを有することができる。読者には理解されたいこととして、エンドエフェクタ１００２０の一部分は説明の目的で図１３１〜１３３において取り除かれているが、エンドエフェクタ１００２０は、その中に配置されたステープルカートリッジ及び／又はそのステープルカートリッジを支持するチャネルに回転可能に結合されたアンビルを有することができる。エンドエフェクタ１００２０、関節継手１００９０、及び関節屈曲ロック１００５０の動作については上で議論されており、簡潔にするためにここでは繰り返さない。シャフト組立体１１０１０は、例えば、ハウジング部分１１００２及び１１００３からなる近位ハウジングを更に有することができ、ハウジング部分１１００２及び１１００３はシャフト組立体１１０１０を手術器具のハンドルに連結することができる。シャフト組立体１１０１０は、閉鎖チューブ１１０１５を更に有することができ、閉鎖チューブ１１０１５はエンドエフェクタ１００２０のアンビルを閉鎖及び／又は開放するために利用されることができる。ここで主として図１３２〜１３４を参照するが、シャフト組立体１１０１０はスパイン１１００４を有することができ、スパイン１１００４は、関節屈曲ロック１００５０に関連して上で議論したシャフトフレーム部分１００１２を固定可能に支持するように構成されることができる。スパイン１１００４は、（１）その中に発射部材１１０６０をスライド可能に支持し、（２）スパイン１１００４の周りに延びる閉鎖チューブ１１０１５をスライド可能に支持するように構成されることができる。スパイン１１００４はまた、近位関節駆動器１１０３０をスライド可能に支持するように構成されることができる。様々な状況下で、スパイン１１００４は、フレーム部分１１００１によって支持される近位端部１１００９を備えることができ、フレーム部分１１００１は、スパイン１１００４をその長手軸を中心として回転させるように構成されることができる。
【０１４３】
上記に加えて、シャフト組立体１１０１０はクラッチ組立体１１０７０を有することができ、クラッチ組立体１１０７０は、近位関節駆動器１１０３０を発射部材１１０６０に選択的にかつ解放可能に結合するように構成されることができる。クラッチ組立体１１０７０は、発射部材１１０６０の周りに配置されたロックカラー又はスリーブ１１０７２を備えることができ、ロックスリーブ１１０７２は、ロックスリーブ１１０７２が近位関節駆動器１１０３０を発射部材１１０６０に結合する係合位置と、近位関節駆動器１１０３０が発射部材１１０６０に動作可能に結合されない分離位置との間で回転されることができる。ロックスリーブ１１０７２が係合位置（図１３５、１３６、１３８、１３９、１４１、及び１４５〜１４９）にあるとき、上記に加えて、発射部材１１０６０が遠位側に移動することにより、近位関節駆動器１１０３０を遠位側に移動させることができ、またそれに対応して、発射部材１１０６０が近位側に移動することにより、近位関節駆動器１１０３０を近位側に移動させることができる。ロックスリーブ１１０７２が分離位置（図１４２〜１４４）にあるとき、発射部材１１０６０の移動は近位関節駆動器１１０３０に伝達されず、その結果、発射部材１１０６０は近位関節駆動器１１０３０とは独立に移動することができる。様々な状況下で、近位関節駆動器１１０３０が発射部材１１０６０によって近位又は遠位方向に移動されていないとき、近位関節駆動器１１０３０は関節屈曲ロック１１０５０によって所定位置に保持されることができる。
【０１４４】
主として図１３４を参照するが、ロックスリーブ１１０７２は、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、この本体は、その中に画定された長手アパーチャを有し、その長手アパーチャは発射部材１１０６０を受容するように構成されている。ロックスリーブ１１０７２は、内向きの第１のロック部材１１０７３と、外向きの第２のロック部材１１０７８とを備えることができる。第１のロック部材１１０７３は、発射部材１１０６０と選択的に係合されるように構成されることができる。より具体的には、ロックスリーブ１１０７２が係合位置にあるとき、第１のロック部材１１０７３は、発射部材１１０６０に画定された駆動ノッチ１１０６２内に配置されることができ、遠位押力及び／又は近位引張力が発射部材１１０６０からロックスリーブ１１０７２に伝達され得るようになっている。ロックスリーブ１１０７２が係合位置にあるとき、第２のロック部材１１０７８は、近位関節駆動器１１０３５に画定された駆動ノッチ１１０３５内に配置されることができ、ロックスリーブ１１０７２に加えられた遠位押力及び／又は近位引張力が近位関節駆動器１１０３０に伝達され得るようになっている。実質的に、発射部材１１０６０、ロックスリーブ１１０７２、及び近位関節駆動器１１０３０は、ロックスリーブ１１０７２が係合位置にあるとき、互いに移動することになる。他方で、ロックスリーブ１１０７２が分離位置にあるとき、第１のロック部材１１０７３は、発射部材１１０６０の駆動ノッチ１１０６２内に配置されることができ、その結果、遠位押力及び／又は近位引張力が発射部材１１０６０からロックスリーブ１１０７２に伝達されることができない。それに応じて、遠位押力及び／又は近位引張力は近位関節駆動器１１０３０に伝達されなくてもよい。そのような状況において、発射部材１１０６０は、ロックスリーブ１１０７２及び近位関節駆動器１１０３０に対して近位側及び／又は遠位側にスライドされることができる。そのような相対的な移動に対処するために、そのような状況において、発射部材１１０６０は、それに画定された長手スロット又は溝１１０６１を有することができ、その長手スロット又は溝１１０６１は、ロックスリーブ１１０７２が分離位置にあるとき、ロックスリーブ１１０７２の第１のロック部材１１０７３を受容し、更には、ロックスリーブ１１０７２に対する発射部材１１０６０の長手方向の移動に対処するように構成されることができる。様々な状況において、第２のロック部材１１０７８は、ロックスリーブ１１０７２が係合位置にあるか分離位置にあるかに関わらず、近位関節駆動器１１０３０の駆動ノッチ１１０３５と係合された状態を維持することができる。
【０１４５】
上記に加えて、クラッチ組立体１１０７０は、回転式ロックアクチュエータ１１０７４を更に備えることができ、その回転式ロックアクチュエータ１１０７４は、ロックスリーブ１１０７２を係合位置と分離位置との間で回転させるように構成されることができる。様々な状況において、ロックアクチュエータ１１０７４は、ロックスリーブ１１０７２を囲むことができるカラーと、そのカラーを通じて延びる長手アパーチャと、内向きに延びる駆動要素１１０７７（主として図１３５を参照）とを備えることができ、駆動要素１１０７７はロックスリーブ１１０７２と係合される。再び図１３４を参照するが、ロックスリーブ１１０７２は、それに画定された長手スロット１１０７９を備えることができ、その長手スロット１１０７９内に、ロックアクチュエータ１１０７４の駆動要素１１０７７が受容されることができる。上記と同様に、ロックアクチュエータ１１０７４は、ロックアクチュエータ１１０７４がロックスリーブ１１０７２を係合位置に配置することができる係合位置と、ロックアクチュエータ１１０７４がロックスリーブ１１０７２を分離位置に配置することができる分離位置との間で移動されることができる。ロックスリーブ１１０７２を係合位置と分離位置との間で移動させるために、ロックアクチュエータ１１０７４は長手軸を中心として回転されることができ、ロックアクチュエータ１１０７４から延びる駆動要素１１０７７はスロット１１０７９の側壁と係合して、ロックスリーブ１１０７２に回転力を付与するようになっている。様々な状況下で、ロックアクチュエータ１１０７４は、ロックスリーブ１１０７２と共に長手方向に移動しないように拘束されることができる。そのような状況において、ロックアクチュエータ１１０７４は、シャフトスパイン１１００４に画定された少なくとも部分的に環状の窓１１０８９内で回転することができる。ロックスリーブ１１０７２が係合位置にあるときに、ロックスリーブ１１０７２の長手方向への移動に対処するために、ロックスリーブ１１０７２は長手開口部１１０７９を更に有することができ、この長手開口部１１０７９内で駆動要素１１０７７は進行することができる。様々な状況において、長手開口部１１０７９は中心ノッチ１１０７６を有することができ、中心ノッチ１１０７６は、エンドエフェクタ１００２０の非関節屈曲位置に対応することができる。そのような状況において、中心ノッチ１１０７６は、例えば、エンドエフェクタ１００２０を解放可能に保持するか、又はエンドエフェクタ１００２０が中心に方向付けられていることを示すように構成された移動止めとして働くことができる。
【０１４６】
上記に加えて、主として図１３４を参照するが、ロックアクチュエータ１１０７４は、上述のように、それから外向きに延びるカム従動子１１０８１を更に備えることができ、カム従動子１１０８１は、上述のように、ロックスリーブ１１０７２を回転させるために、加えられた力を受容するように構成されることができる。様々な状況において、シャフト組立体１１０１０はスイッチドラム１１０７５を更に備えることができ、スイッチドラム１１０７５は、回転力をカム従動子１１０８１に加えるように構成されることができる。スイッチドラム１１０７５はロックアクチュエータ１１０７４を囲んで延び、スイッチドラム１１０７５に画定された長手スロット１１０８３を有することができ、長手スロット１１０８３内にはカム従動子１１０８１が配設されることができる。スイッチドラム１１０７５が回転されると、上で概説したように、スロット１１０８３の側壁がカム従動子１１０８１と接触し、ロックアクチュエータ１１０７４を回転させることができる。スイッチドラム１１０７５は、それに画定された、少なくとも部分的に環状の開口部１１０８５を更に備えることができ、その開口部１１０８５は、図１３７を参照すると、ハウジング半部１１００２及び１１００３を備えるシャフトハウジングから延びる環状マウント１１００７を受容し、スイッチドラム１１０７５とシャフトハウジングとの間の相対的な回転は許容するが、並進は許容しないように構成されることができる。再び図１３４を参照するが、スイッチドラム１１０７５は、ロックアクチュエータ１１０７４及びロックスリーブ１１０７２をそれらの係合位置と分離位置との間で回転させるために利用されることができる。様々な状況において、シャフト組立体１１０１０は、例えばばね１１０８０などの付勢部材を更に備えることができ、その付勢部材は、ロックアクチュエータ１１０７４及びロックスリーブ１１０７２がそれらの係合位置へと付勢される方向に、スイッチドラム１１０７５を付勢するように構成されることができる。このようにして、本質的に、ばね１１０８０及びスイッチドラム１１０７５は、関節駆動システムを付勢して発射駆動システムと動作可能に係合させるように構成されることができる。同様に図１３４に示すように、スイッチドラム１１０７５は、スリップリング組立体１１００５のうちの、エンドエフェクタ１００２０にかつ／若しくはエンドエフェクタ１００２０から電力を導き、及び／又はエンドエフェクタ１００２０にかつ／若しくはエンドエフェクタ１００２０から信号を伝えるように構成され得る部分を備えることができる。スリップリング組立体１１００５は、その対向側部に、同心の又は少なくとも実質的に同心の複数の導体１１００８を備えることができ、導体１１００８は、それらの間の導電性の通路を依然として維持する一方でスリップリング組立体１１００５の半部同士の相対的な回転を許容するように構成されることができる。２０１３年３月１３日出願の米国特許出願第１３／８００，０６７号、名称「ステープルカートリッジ型組織厚さセンサシステム（STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM）」は、参照によってすべての内容が本明細書に組み込まれる。２０１３年３月１３日���願の米国特許出願第１３／８００，０２５号、名称「ステープルカートリッジ型組織厚さセンサシステム（STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM）」は、参照によってすべての内容が本明細書に組み込まれる。
【０１４７】
様々な状況において、上記に加えて、シャフト組立体１１０１０の閉鎖機構は、クラッチ組立体１１０７０を分離状態へと付勢するように構成されることができる。例えば、主として図１３４及び１４４〜１４７を参照するが、閉鎖チューブ１１０１５は、上で議論したように、遠位側に前進されてエンドエフェクタ１００２０のアンビルを閉鎖することができ、またそうする際に、ロックアクチュエータ１１０７４を、そしてそれに応じてロックスリーブ１１０７２を、それらの分離位置へとカム駆動することができる。この目的で、閉鎖チューブ１１０１５はカム窓１１０１６を備えることができ、ロックアクチュエータ１１０７４から延びるカム従動子１１０８１は、このカム窓１１０１６を通じて延びることができる。カム窓１１０１６は、斜行する側壁又はカム縁部１１０１７を有することができ、この側壁又はカム縁部１１０１７は、閉鎖チューブ１１０１５が開放又はロック解除位置（図１４５〜１４９）から閉鎖位置（図１４２〜１４４）の間で遠位側に移動されるときにカム従動子１１０８１と係合し、ロックアクチュエータ１１０７４を係合位置（図１４５〜１４９）から分離位置（図１４２〜１４４）へと回転させるように構成されることができる。図１４４と１４９を比較して、読者に理解されたいこととして、カム従動子１１０８１とロックアクチュエータ１１０７４がそれらの分離位置へとカム駆動されると、カム従動子１１０８１はスイッチドラム１１０７５を回転させ、ばね１１０８０をスイッチドラムとシャフトハウジングとの間で圧縮することができる。閉鎖チューブ１１０１５が前進閉鎖位置に残る限り、関節駆動部は発射駆動部から切断される。関節駆動部を発射駆動部と再び係合させるために、閉鎖チューブ１１０１５は、その非作動位置へと後退されることができ、それによってエンドエフェクタ１００２０を開放することができ、またその結果として、カム縁部１１０１７を近位側に引き、ばね１１０８０によってロックアクチュエータ１１０７４及びロックスリーブ１１０７２をそれらの係合位置へと再び付勢することができる。
【０１４８】
他の箇所で更に詳細に説明するように、手術器具１０１０は、少なくとも部分的にシャフト１２１０を通じて延び、エンドエフェクタ１３００と動作可能な係合をなす、いくつかの動作可能なシステムを有してもよい。例えば、手術器具１０１０は、開放形態と閉鎖形態との間でエンドエフェクタ１３００を遷移させることができる閉鎖組立体、エンドエフェクタ１３００をシャフト１２１０に対して関節屈曲させることができる関節組立体、並びに／又は、エンドエフェクタ１３００によって捕捉された組織を締結及び／若しくは切断することができる発射組立体を有してもよい。加えて、手術器具１０１０は、シャフト１２１０に分離可能に結合自在となることができる、例えばハンドル１０４２などのハウジングを有してもよく、また、ハンドル１０４２がシャフト１２１０に結合されるときに、シャフト１２１０のそれぞれ閉鎖組立体、関節屈曲組立体、及び発射組立体に動作可能に結合されることができる、相補的な閉鎖システム、関節屈曲システム、及び／又は発射駆動システムを有してもよい。
【０１４９】
使用の際、手術器具１０１０の操作者は、手術器具１０１０をリセットし、手術器具１０１０の各組立体のうちの１つ又は２つ以上を初期の姿勢（default position）に復帰させることを望む場合がある。例えば、操作者は、アクセス孔を通じて患者の体内の手術部位へとエンドエフェクタ１３００を挿入することができ、次いでエンドエフェクタ１３００を関節屈曲及び／又は閉鎖して腔内の組織を捕捉することができる。操作者は次いで、これまでの処置のうちの一部又はすべてを元に戻すことができ、手術器具１０１０を腔から取り出すことを選択することができる。手術器具１０１０は、操作者による最小限の労力で、上述した組立体のうちの１つ又は２つ以上をホーム状態に確実に復帰させることを容易にするように構成されたもう１つのシステムを有してもよく、それにより、操作者は手術器具を腔から取り出すことができる。
【０１５０】
図１５０を参照するが、手術器具１０１０は関節制御システム３０００を有してもよい。術者が関節制御システム３０００を利用して、関節ホーム状態位置と関節屈曲位置との間でエンドエフェクタ１３００をシャフト１２１０に対して関節屈曲させることができる。加えて、術者は関節制御システム３０００を利用して、関節屈曲したエンドエフェクタ１３００を関節ホーム状態位置にリセット又は復帰させることができる。関節制御システム３０００は、少なくとも部分的にハンドル１０４２内に配置されることができる。加えて、図１５１の例示的な概略ブロック図に示すように、関節制御システム３０００は、例えばコントローラ３００２などのコントローラを備えてもよく、コントローラ３００２は、入力信号を受信し、それに反応して、例えばモータ１１０２などのモータを起動させて、そのような入力信号に応じてエンドエフェクタ１３００を関節屈曲させるように構成されることができる。好適なコントローラの例は、本書の他の箇所で説明されており、限定するものではないがマイクロコントローラ７００４（図１８５を参照）が挙げられる。
【０１５１】
上記に加えて、エンドエフェクタ１３００は、本明細書において非関節屈曲姿勢とも呼ばれる、関節ホーム状態位置で、シャフト１２１０と十分に整合して配置されることができ、そのため、エンドエフェクタ１３００及びシャフト１２１０の少なくとも一部分は、軸方向の孔（axis port）に損傷を与えることなく、例えば内腔の壁に配置されたトロカールなどのアクセス孔を通じて、患者の内腔に挿入され、又はその内腔から後退されることができる。特定の実施形態において、エンドエフェクタ１３００は、図１５０に示すように、エンドエフェクタ１３００が関節ホーム状態位置にあるとき、シャフト１２１０を通過する長手軸「ＬＬ」と整合されるか、又は少なくとも実質的に整合されることができる。少なくとも１つの実施形態において、関節ホーム状態位置は、長手軸のいずれの側でも長手軸に対して、例えば５°を含むそれ以下の任意の角度をなすことができる。別の実施形態において、関節ホーム状態位置は、長手軸のいずれの側でも長手軸に対して、例えば３°を含むそれ以下の任意の角度をなすことができる。更に別の実施形態において、関節ホーム状態位置は、長手軸のいずれの側でも長手軸に対して、例えば７°を含むそれ以下の任意の角度をなすことができる。
【０１５２】
関節制御システム３０００は、例えば時計回りなどの第１の方向、及び／又は例えば反時計回りなどの、第１の方向と反対の第２の方向に、長手軸と交差する平面内で、シャフト１２１０に対してエンドエフェクタ１３００を関節屈曲させるように操作されることができる。少なくとも１つの例において、関節制御システム３０００は、例えば、関節ホーム状態位置から、長手軸の右側に長手軸に対して１０°の角度をなす関節屈曲位置へと、エンドエフェクタ１３００を時計回りの方向に関節屈曲させるように操作されることができる。別の例において、関節制御システム３０００は、長手軸に対して１０°の角度をなす関節屈曲位置から、関節ホーム状態位置へと、エンドエフェクタ１３００を反時計回りの方向に関節屈曲させるように操作されることができる。更に別の例において、関節制御システム３０００は、関節ホーム状態位置から、長手軸の左側に長手軸に対して１０°の角度をなす関節屈曲位置へと、シャフト１２１０に対してエンドエフェクタ１３００を反時計回りの方向に関節屈曲させるように操作されることができる。読者に理解されたいこととして、エンドエフェクタは、操作者の指令に反応して、時計回りの方向及び／又は反時計回りの方向に、種々の角度へ関節屈曲されることができる。
【０１５３】
図１５０を参照するが、手術器具１０１０のハンドル１０４２はインターフェイス３００１を備えてもよく、インターフェイス３００１は、上述のように、いくぶんかシャフト１２１０に対してエンドエフェクタ１３００を関節屈曲させるために操作者に利用されることができる複数の入力部を有してもよい。特定の実施形態において、インターフェイス３００１は、例えば電気回路を介してコントローラ３００２に結合されることができる複数のスイッチを備えてもよい。図１５１に示す実施形態において、インターフェイス３００１は、３つのスイッチ３００４Ａ〜Ｃを備え、スイッチ３００４Ａ〜Ｃの各々はそれぞれ、３つの電気回路３００６Ａ〜Ｃのうちの１つによってコントローラ３００２に結合されている。読者に理解されたいこととして、スイッチと回路との他の組み合わせが、インターフェイス３００１と共に利用されることができる。
【０１５４】
上記に加えて、コントローラ３００２は、プロセッサ３００８及び／又は１つ又は２つ以上のメモリ装置３０１０を備えてもよい。メモリ３０１０に記憶された命令コードを実行することにより、プロセッサ３００８は、モータ１１０２及び／又はユーザディスプレイなど、手術器具１の様々な構成要素を制御することができる。コントローラ３００２は、集積型及び／若しくは個別のハードウェア要素、ソフトウェア要素、並びに／又はそれら両者の組み合わせを用いて実装されることができる。集積型のハードウェア要素の例には、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、専用集積回路（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ー（ＦＰＧＡ）、ロジックゲート、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）を挙げることができる。個別のハードウェア要素の例には、回路及び／又は回路素子（例えば、ロジックゲート、電界効果トランジスタ、バイポーラトランジスタ、レジスタ、コンデンサ、インダクタ、リレーなど）を挙げることができる。他の実施形態において、コントローラ３００２は、例えば１枚又は２枚以上の基板上に個別の回路素子又は部品と集積型の回路素子又は部品とを備えるハイブリッド回路を有してもよい。
【０１５５】
再び図１５１を参照すると、手術器具１０１０は、コントローラ３００２と動作可能に通信するモータコントローラ３００５を有してもよい。モータコントローラ３００５は、モータ１１０２の回転方向を制御するように構成されることができる。例えば、モータ１１０２は、例えば電池１１０４などの電池から給電されることができ、モータコントローラ３００２は、電池１１０４からモータ１１０２に加えられる電圧極性を、そしてモータ１１０２の回転方向を、コントローラ３００２からの入力に基づいて判断するように構成されてもよい。例えば、電池１１０４によってモータ１１０２に加えられる電圧極性が、コントローラ３００２からの入力に基づいてモータコントローラ３００５によって逆転されるとき、モータ１１０２は、その回転方向を時計回りの方向から反時計回りの方向へと逆転させることができる。好適なモータコントローラの例が、本書の他の箇所で説明されており、限定するものではないが駆動器７０１０（図１８５）が挙げられる。
【０１５６】
加えて、本書の他の箇所で更に詳細に説明するように、モータ１１０２は、例えば近位関節駆動部１００３０（図３７）などの関節駆動部に動作可能に結合されることができる。使用の際、モータ１１０２は、モータ１１０２が回転する方向に応じて、近位関節駆動部１００３０を遠位側に又は近位側に駆動することができる。更に、近位関節駆動部１００３０はエンドエフェクタ１３００に動作可能に結合されることができ、例えば、近位関節駆動部１００３０が近位側へ軸方向に並進することで、例えばエンドエフェクタ１３００を反時計回りの方向に関節屈曲させることができ、かつ／又は、近位関節駆動部１００３０が遠位側へ軸方向に並進することで、例えばエンドエフェクタ１３００を時計回りの方向に関節屈曲させることができるようになっている。
【０１５７】
上記に加えて、再び図１５１を参照するが、インターフェイス３００１は、スイッチ３００４Ａをエンドエフェクタ１３００の時計回りの関節屈曲用にすることができ、スイッチ３００４Ｂをエンドエフェクタ１３００の反時計回りの関節屈曲用にすることができるように構成されることができる。例えば、操作者は、スイッチ３００４Ａを閉じることによってエンドエフェクタ１３００を時計回りの方向に関節屈曲させることができ、スイッチ３００４Ａは、モータ１１０２を時計回りの方向に回転させるようにコントローラ３００２に信号を送ることができ、それにより、結果として、近位関節駆動部１００３０は遠位側に前進され、エンドエフェクタ１３００は時計回りの方向に関節屈曲されることになる。別の例において、操作者は、スイッチ３００４Ｂを閉じることによってエンドエフェクタ１３００を反時計回りの方向に関節屈曲させることができ、スイッチ３００４Ｂは、例えばモータ１１０２を反時計回りの方向に回転させ、近位関節駆動部１００３０を近位側に後退させて、反時計回りの方向にエンドエフェクタ１３００を関節屈曲させることができる。
【０１５８】
上記に加えて、スイッチ３００４Ａ〜Ｃは、図１５４に示すように、開放付勢式のドームスイッチを備えることができる。例えば容量性スイッチなど、他の種類のスイッチも用いられることができる。図１５４に示す実施形態において、ドームスイッチ３００４Ａ及び３００４Ｂはロッカー３０１２によって制御される。スイッチ３００４Ａ及び３００４Ｂを制御するための他の手段も本開示の範囲内で企図される。図１５４に示す中立位置において、スイッチ３００４Ａと３００４Ｂの両方が開放位置にて付勢されている。図１５５に示すように、操作者は例えば、ロッカーを前方に傾斜させ、それによってドームスイッチ３００４Ａを押下することによって、エンドエフェクタ１３００を時計回りの方向に関節屈曲させることができる。その結果、上述したように、回路３００６Ａ（図１５１）が閉鎖されて、モータ１１０２を起動してエンドエフェクタ１３００を時計回りの方向に関節屈曲させるように、コントローラ３００２に信号を送ることができる。操作者がロッカー３０１２を解放し、それによってドームスイッチ３００４を開放位置に、ロッカー３０１２を中立位置に復帰させるまで、モータ１１０２は、引き続きエンドエフェクタ１３００を関節屈曲させることができる。いくつかの状況において、コントローラ３００２は、所定の最大関節屈曲度にエンドエフェクタ１３００がいつ到達したかを確認し、そのような時点で、ドームスイッチ３００４Ａが押下されているか否かに関わらずモータ１１０２への給電を中断することが可能となっていてもよい。ある意味では、コントローラ３００２は、最大安全関節屈曲度が達成されたときに、操作者の入力を無効にし、モータ１１０２を停止するように構成されることができる。それに代わって、操作者は、例えば、ロッカーを後方に傾斜させ、それによってドームスイッチ３００４Ｂを押下することによって、エンドエフェクタ１３００を反時計回りの方向に関節屈曲させることができる。その結果、上述したように、回路３００６Ｂが閉鎖されて、モータ１１０２を起動してエンドエフェクタ１３００を反時計回りの方向に関節屈曲させるように、コントローラ３００２に信号を送ることができる。操作者がロッカー３０１２を解放し、それによってドームスイッチ３００４Ｂを開放位置に、ロッカー３０１２を中立位置に復帰させるまで、モータ１１０２は、引き続きエンドエフェクタ１３００を関節屈曲させることができる。いくつかの状況において、コントローラ３００２は、所定の最大関節屈曲度にエンドエフェクタ１３００がいつ到達したかを確認し、そのような時点で、ドームスイッチ３００４Ｂが押下されているか否かに関わらずモータ１１０２への給電を中断することが可能となっていてもよい。ある意味では、コントローラ３００２は、最大安全関節屈曲度が達成されたときに、操作者の入力を無効にし、モータ１１０２を停止するように構成されることができる。
【０１５９】
特定の実施形態において、関節制御システム３０００は、エンドエフェクタが関節ホーム状態位置に到達したことを操作者に知らせることができる仮想的な移動止めを有してもよい。例えば、操作者はロッカー３０１２を傾斜させて、エンドエフェクタ１３００を関節屈曲位置から関節ホーム状態位置へと関節屈曲させてもよい。関節ホーム状態位置に到達すると、コントローラ３００２は、エンドエフェクタ１３００の関節屈曲を停止させてもよい。引き続き関節ホーム状態位置を越えるために、操作者はロッカー３０１２を解放し、次いでロッカー３０１２を再び傾斜させて関節屈曲を再始動させてもよい。それに代わって、エンドエフェクタが関節ホーム状態位置に達したという触覚フィードバックを操作者に与えるために、機械的な移動止めを使用することもできる。例えば聴覚フィードバックなど、他の形式のフィードバックが利用されてもよい。
【０１６０】
上記に加えて、関節制御システム３０００は、エンドエフェクタ１３００が関節屈曲位置にある場合にエンドエフェクタ１３００を関節ホーム状態位置にリセット又は復帰させることができる、リセット入力を有してもよい。例えば、図１６０に示すように、リセット入力信号を受信すると、コントローラ３００２はエンドエフェクタ１３００の関節位置を判断することができ、エンドエフェクタ１３００が関節ホーム状態位置にある場合、コントローラ３００２は何の処置も行わなくてよい。しかしながら、エンドエフェクタ１３００が、リセット入力信号を受信したときに関節屈曲位置にある場合、コントローラはモータ１１０２を起動して、エンドエフェクタ１３００を関節ホーム状態位置に復帰させることができる。図１５６に示すように、操作者はロッカー３０１２を下向きに押下してドームスイッチ３００４Ａ及び３００４Ｂを、同時に又は互いに対して短い間隔で閉鎖することができ、それにより、リセット入力信号をコントローラ３００２に伝送して、エンドエフェクタ１３００を関節ホーム状態位置にリセット又は復帰させることができる。操作者は次いでロッカー３０１２を解放し、それによってロッカー３０１２を中立位置に、スイッチ３００４Ａ及び３００４Ｂを開放位置に復帰させることができる。それに代わって、関節制御システム３０００のインターフェイス３００１は、操作者によって独立に閉鎖されてリセット入力信号をコントローラ３００２に伝送することができる、例えば別のドームスイッチなどの別個のリセットスイッチを有してもよい。
【０１６１】
図１５７〜１５９を参照するが、特定の実施形態において、手術器具１０１０のインターフェイス３００１は、図１５７に示すように、インターフェイスロッカー３０１２Ａを有してもよく、インターフェイスロッカー３０１２Ａは、ロッカー３０１２Ａを中立位置に追いやるのを支援するように構成されることができる接触部材３０１３を有してもよい。接触部材３０１３は円弧状の表面３０１７を備えることができ、この円弧状の表面は、付勢部材によって、並びに／又はドームスイッチ３００４Ａ及び３００４Ｂからそれに加えられる付勢力によって、インターフェイスハウジング３０１１に対して付勢されることができる。接触部材３０１３は、操作者が、エンドエフェクタ１３００をそれぞれ時計回りの方向又は反時計回りの方向に関節屈曲させるために、ロッカー３０１２Ａを、図１５８に示すように前方へ、又は後方へ傾斜させると、揺動又は回転するように構成されてもよい。ロッカー３０１２Ａが解放されると、ロッカー３０１２Ａの円弧状の表面は、それに加えられる付勢力によって、インターフェイスハウジング３０１１に逆らって再びその中立位置へと回転されることができる。様々な状況において、上で議論したように、接触部材３０１３は、図１５９に示すように操作者がロッカー３０１２Ａを下向きに押下して、ドームスイッチ３００４Ａ及び３００４Ｂを同時に又は互いに対して短い間隔で押下すると、インターフェイスハウジング３０１１から離れる方向に変位されることができ、それにより、リセット入力信号をコントローラ３００２に伝送して、エンドエフェクタ１３００を関節ホーム状態位置にリセット又は復帰させることができる。
【０１６２】
上述のように、コントローラ３００２は、エンドエフェクタ１３００の関節位置を判断するように構成されることができる。エンドエフェクタ１３００の関節位置を知ることにより、コントローラ３００２は、モータ１１０２を起動してエンドエフェクタ１３００を関節ホーム状態位置に復帰させる必要があるか否かを判断し、またその必要がある場合に、エンドエフェクタ１３００を関節ホーム状態位置に復帰させるのに必要なモータ１１０２の回転方向と回転量を決定することができる。特定の実施形態において、コントローラ３００２は、エンドエフェクタ１３００の関節屈曲を追跡し、エンドエフェクタ１３００の関節位置を例えばメモリ３０１０に記憶してもよい。例えば、コントローラ３００２は、エンドエフェクタ１３００を関節屈曲させるためにモータ１１０２が使用されるとき、モータ１１０２の回転方向、回転速度、及び回転時間を追跡することができる。いくつかの状況において、コントローラ３００２は、関節システムを駆動するために発射システムが使用されるとき、その発射システムの変位を評価するように構成されることができる。より具体的には、関節駆動部が発射駆動部に結合されているとき、コントローラ３００２は、関節駆動部の変位を判断するために、発射駆動部を監視することができる。プロセッサ３００８は、例えば、これらのパラメータに基づいてエンドエフェクタ１３００の関節位置を算出し、関節駆動部の変位位置をメモリ３０１０に記憶することができる。読者に理解されたいこととして、他のパラメータも追跡されることができ、また、エンドエフェクタ１３００の関節位置を算出するために、他のアルゴリズムがプロセッサ３０１０によって利用されることができ、これらはすべて本開示で企図される。エンドエフェクタ１３００の記憶された関節位置は、エンドエフェクタ１３００が関節屈曲されると、絶えず更新されることができる。それに代わって、記憶された関節位置は、個別の時点で、例えば、操作者がドームスイッチ３００４Ａ又はスイッチ３００４Ｂを押下してエンドエフェクタ１３００を関節屈曲させた後に、その同じスイッチを解放するときに、更新されることができる。
【０１６３】
いずれにせよ、リセット入力信号を受信すると、プロセッサ３００８は、メモリ３０１０にアクセスして、記憶されたエンドエフェクタ１３００の最新の関節位置を回復することができる。記憶された最新の位置が関節ホーム状態位置でない場合、プロセッサ３００８は、記憶された最新の関節位置に基づいて、エンドエフェクタ１３００を関節ホーム状態位置に復帰させるのに必要なモータ１１０２の回転方向及び回転時間を算出することができる。いくつかの状況において、プロセッサ３００８は、関節駆動部をホーム状態位置に位させるために、発射駆動部を変位させる必要のある距離及び方向を算出することができる。いずれの場合にも、コントローラ３００２は、モータ１１０２を起動してそれに応じて回転させて、エンドエフェクタ１３００を関節ホーム状態位置に復帰させることができる。更に、プロセッサ３００８はまた、記憶された関節位置を更新して、関節ホーム状態位置を示すことができる。しかしながら、最後に記憶された関節位置が関節ホーム状態位置である場合、コントローラ３００２は何の処置も行わなくてよい。いくつかの状況において、コントローラ３００２は、何らかの形式のフィードバックを通じて、エンドエフェクタ及び関節システムがホーム状態位置にあることをユーザに知らせてもよい。例えば、コントローラ３００２は、音及び／又は光信号を発して、エンドエフェクタ１３００が関節ホーム状態位置にあることを操作者に知らせるように構成されることができる。
【０１６４】
特定の実施形態において、手術器具１０１０は、エンドエフェクタ１３００の関節位置を検知し、その関節位置をコントローラ３００２に通信するように構成されたセンサを有してもよい。上記と同様に、例えば、検知されたエンドエフェクタ１３００の関節位置はメモリ３０１０に記憶されることができ、またエンドエフェクタ１３００が関節屈曲されるときに絶えず更新されることができ、あるいは、操作者がドームスイッチ３００４Ａを解放したとき又はドームスイッチを押下してエンドエフェクタ１３００を関節屈曲させた後に更新されることができる。
【０１６５】
特定の実施形態において、誤りによるリセットスイッチの起動を正す機会を操作者が得られるように、エンドエフェクタ１３００を関節ホーム状態位置にリセット又は復帰させる前に警告工程を含めることが望ましい場合がある。例えば、コントローラ３００２は、ロッカー３０１２が押下されていることを操作者に知らせる光及び／又は音信号を発することによって、コントローラ３００２へのリセット入力信号の第１の伝送に反応するように構成されることができる。加えて、コントローラ３００２はまた、モータ１１０２を起動してエンドエフェクタ１３００を関節ホーム状態位置に復帰させることによって、第１の伝送から所定の期間内に、コントローラ３００２へのリセット入力信号の第２の伝送に反応するように構成されることができる。換言すれば、ロッカー３０１２を最初に下向きに押下することによって、操作者に警告を発することができ、その最初の下向きの押下から所定の期間内に、ロッカー３０１２を２回目に下向きに押下することによって、コントローラ３００２がモータ１１０２を起動させて、エンドエフェクタ１３００を関節ホーム状態位置に復帰させることができる。
【０１６６】
上記に加えて、インターフェイス３００１はディスプレイを有してもよく、コントローラ３００２はそのディスプレイを使用して、ロッカー３０１２が最初に下向きに押下されたことに反応して、操作者に警告メッセージを通信することができる。例えば、ロッカー３０１２が最初に下向きに押下されたことに反応して、コントローラ３００２は、操作者がエンドエフェクタ１３００を関節ホーム状態位置に復帰させるよう望んでいることを確認するように、ディスプレイを通じて操作者に催促してもよい。操作者が、所定の期間内にロッカー３０１２を２回目に押下することによって応答した場合、コントローラ３０１２は、モータ１１０２を起動してエンドエフェクタ１３００を関節ホーム状態位置に復帰させることで反応することができる。
【０１６７】
他の箇所で更に詳細に説明するように、手術器具１０１０のエンドエフェクタ１３００は、例えばアンビル１３１０などのアンビルを備える第１のジョーと、複数のステープルを有することができる、例えばステープルカートリッジ１３０４などのステープルカートリッジを受容するように構成されたチャネルを備える第２のジョーとを有することができる。加えて、エンドエフェクタ１３００は、開放形態と閉鎖形態との間で遷移されることができる。更に、手術器具１０１０は閉鎖ロックを有することができ、ハンドル１０４２は、例えば解放部材１０７２など、閉鎖ロック用の解放部材を有することができ、解放部材１０７２は操作者によって押下されて閉鎖ロックを解放し、それによってエンドエフェクタ１３００を開放形態に復帰させることができる。加えて、コントローラ３００２は、解放部材１２７２によって閉鎖ロックが解放されたことを検知するように構成されたセンサ３０１４に結合されることができる。更に、手術器具１０１０は、例えば発射駆動部１１１０などの発射駆動部を有することができ、発射駆動部１１１０は、例えば発射部材１００６０などの発射部材に動作可能に結合されることができる。コントローラ３００２は、発射駆動部１１１０の位置を検知するように構成されたセンサ３０１５に結合されることができる。エンドエフェクタ１３００が閉鎖形態にあるときに、ステープルをステープルカートリッジ１３０４から配備し、かつ／又はアンビル１３１０とステープルカートリッジ１３０４との間に捕捉された組織を切断するために、発射駆動部１１１０は、軸方向に前進されて発射部材１００６０を発射ホーム状態位置から発射位置に前進させることができる。
【０１６８】
また、他の箇所で更に詳細に説明するように、手術器具１０１０の近位関節駆動部１００３０は、発射駆動部１１１０と選択的に結合されることができ、そのため、上述のように、発射駆動部１１１０がモータ１１０２によって発動されると、近位駆動部１００３０が発射駆動部１１１０によって駆動されることができ、次に近位関節駆動部１００３０がエンドエフェクタ１３００をシャフト１２１０に対して関節屈曲させることができるようになっている。更に、発射駆動部１１１０は、エンドエフェクタ１３００が閉鎖形態にあるとき、近位関節駆動部１００３０から分離されることができる。この構成により、モータ１１０２は発射駆動部１１１０を発動させて、近位関節駆動部１００３０とは独立に、発射部材１００６０をホーム状態位置と発射位置との間で移動させることができる。
【０１６９】
上記に加えて、他の箇所で更に詳細に説明するように、手術器具１０１０はクラッチシステム１００７０（図３７を参照）を有することができ、クラッチシステム１００７０は、エンドエフェクタ１３００が開放形態から閉鎖形態へと遷移されるときに係合され、エンドエフェクタ１３００が閉鎖形態から開放形態へと遷移されるときに分離されることができる。係合されたとき、クラッチシステム１００７０は、発射駆動部１１１０を近位駆動部材１００３０に動作可能に結合することができ、また、クラッチ部材が分離されるとき、発射駆動部１１１０は近位関節駆動部から分離されることができる。発射駆動部１１１０は、独立に近位関節駆動部１００３０から分離及び移動されることができるので、コントローラ３００２は、発射駆動部１１１０を案内して近位関節駆動部１００３０を位置決めし、近位関節駆動部１００３０を発射駆動部１１１０に再び結合するように構成されることができる。近位関節駆動部１００３０の位置を判断し、例えばメモリ３０１０に記憶するために、コントローラ３００２は、発射駆動部１１１０が近位関節駆動部１００３０に結合されているとき、モータ１１０２の回転方向、回転速度、及び回転時間を追跡してもよい。コントローラ３００２は、本明細書の他の箇所で説明したように、関節システムを駆動するために使用される発射システムの変位を監視してもよい。近位関節駆動部１００３０の位置を判断するために、他のパラメータ及びアルゴリズムが利用されることもできる。特定の実施形態において、発射駆動部１１１０は、発射駆動部１１１０が近位関節駆動部１００３０に結合されていることを検知し、そのことをコントローラ３００２に通信して発射駆動部１１１０と近位関節駆動部１００３０との結合係合を確認するように構成されたセンサを有してもよい。特定の実施形態において、コントローラ３００２がエンドエフェクタ１３００の関節位置を記憶し、それにアクセスするように構成されていない場合、コントローラは、発射駆動部１１１０が近位関節駆動部１００３０と結合構成をなすまで、モータ１１０２を起動して発射駆動部１１１０をその全可動域に沿って発動させてもよい。
【０１７０】
上記に加えて、特定の実施形態において、発射部材１００６０の発射ホーム状態位置は、エンドエフェクタ１３００の近位部分に設置されることができる。それに代わって、発射部材１００６０の発射ホーム状態位置は、エンドエフェクタ１３００の遠位部分に設置されることができる。特定の実施形態において、発射ホーム状態位置は、発射部材１００６０がエンドエフェクタ１３００に対して十分に後退される位置に定義されてもよく、そのため、エンドエフェクタ１３００は開放形態と閉鎖形態との間で自在に移動されることができる。他の状況において、発射部材１００６０の発射ホーム状態位置は、関節駆動システム及びエンドエフェクタを関節屈曲したホーム状態位置に配置する、発射部材の位置として認識されることができる。
【０１７１】
再び図１５１を参照するが、手術器具１０１０のインターフェイス３００１がホーム状態入力部を有することができる。操作者は、ホーム状態入力部を利用してホーム状態入力信号をコントローラ３００２に伝送し、手術器具１０１０をホーム状態に復帰させてもよく、これには、エンドエフェクタ１３００を関節ホーム状態位置に、かつ／又は発射部材１００６０を発射ホーム状態位置に復帰させることが含まれてもよい。図１５４に示すように、ホーム状態入力部は、例えばスイッチ３００４Ｃなどのスイッチを有してもよく、このスイッチ３００４Ｃは電気回路３００６Ｃを介してコントローラ３００２に結合されることができる。図１５２及び１５３に示すように、ホーム状態入力部は、例えばカバー３０１４などのキャップ又はカバーを有してもよく、このキャップ又はカバーが操作者によって押下されると、スイッチ３００４Ｃを閉鎖し、回路３００６Ｃを通じてホーム状態入力信号をコントローラ３００２に伝送することができる。
【０１７２】
再び図１６１を参照するが、コントローラ３００２は、ホーム状態入力信号を受信すると、センサ３０１５を通じて発射駆動部１１１０の位置を確認することができ、また最後に更新された関節位置についてメモリ３０１０を確認することができる。エンドエフェクタ１３００が関節ホーム状態位置にあり、発射駆動部１１１０が近位関節駆動部１００３０に結合されるように配置されていると、コントローラ３００２が判断した場合、コントローラ３００２は何の処置も行わなくてよい。それに代わって、コントローラ３００２は、手術器具１０１０がホーム状態にあるというフィードバックを操作者に与えてもよい。例えば、コントローラ３００２は、音及び／又は光信号を発するか、又はディスプレイを通じてメッセージを伝送して、手術器具１０１０がホーム状態にあることを操作者に知らせるように構成されることができる。しかしながら、エンドエフェクタ１３００が関節ホーム状態位置になく、発射駆動部１１１０が近位関節駆動部１００３０に結合されるように配置されているとコントローラ３００２が判断した場合、コントローラ３００２は、モータ１１０２を起動して発射駆動部１１１０を発動し、近位関節駆動部１００３０を移動させてもよく、それによって、シャフト１２１０に対してエンドエフェクタ１３００を再び関節ホーム状態位置へと関節屈曲させることができる。それに代わって、エンドエフェクタ１３００は関節ホーム状態位置にあるが、発射駆動部１１１０は近位関節駆動部１００３０に結合されるように配置されていないとコントローラ３００２が判断した場合、コントローラ３００２はモータ１１０２を起動して、発射駆動部１１１０が関節駆動部１００３０に結合される位置へ発射駆動部１１１０を移動させてもよい。そのようにする際、モータ１１０２は発射部材１００６０を発射ホーム状態位置に後退させてもよい。
【０１７３】
図１６２を参照するが、特定の実施形態において、コントローラ３００２は、ホーム状態入力信号を受信すると、エンドエフェクタ１３００が開放形態にあるか否かをセンサ３０１６を通じて確認してもよい。エンドエフェクタ１３００が開放形態にあるか否かを判断するための他の手段が用いられることもできる。エンドエフェクタ１３００が開放形態にあるとコントローラ３００２が判断した場合、コントローラ３００２は上述のように進んでもよい。しかしながら、コントローラ３００２が、ホーム状態入力信号を受信したとき、エンドエフェクタ１３００が閉鎖形態にあると判断した場合、コントローラ３００２は、操作者が手術器具１０１０をホーム状態に復帰させるよう望んでいることを確認するように操作者に催促してもよい。この工程は、例えば、操作者が手術中にエンドエフェクタ１３００を偶然に開放することを防止するための予防工程であってもよい。特定の実施形態において、コントロール３００２は、例えば、解放部材１０７２を押下することによってエンドエフェクタ１３００を開放形態に復帰させるよう操作者に要求するメッセージを、コントローラ３００２に結合されたディスプレイ上に表示することによって、操作者に催促してもよい。操作者がエンドエフェクタ１３００を開放形態へと解放しない場合、コントローラ３００２は何の処置も行わなくてよい。他の実施形態において、コントローラ３００２は、エラーメッセージを表示するか、あるいは音又は光を発することによって、操作者に知らせてもよい。しかしながら、操作者がエンドエフェクタ１３００を開放形態へ解放した場合、コントローラ３００２は上述のように手術器具をリセットしてもよい。
【０１７４】
図１６３を参照するが、発射部材１００６０は、別の発射リセット入力部を備えてもよく、その発射リセット入力部は、スイッチと、そのスイッチをコントローラ３００２に結合する電気回路とを有してよく、そのスイッチは、回路を閉鎖し、発射リセット入力信号をコントローラ３００２に伝送するように構成されることができる。コントローラ３００２は、発射リセット入力信号を受信すると、発射部材１００６０が発射ホーム状態位置にあるか否かを確認してもよい。他の箇所で更に詳細に説明するように、発射部材１００６０は、発射駆動部１１１０に動作可能に結合されてもよく、発射駆動部１１１０は、発射駆動部１１１０の位置をコントローラ３００２に伝送することができる、例えばセンサ３０１５（図１５１を参照）などのセンサを備えてもよい。したがって、コントローラ３００２は、発射駆動部１１１０の位置を監視することによって、発射部材１００６０の位置を判断することができる。いずれにせよ、発射部材１００６０が発射ホーム状態位置にあるとコントローラ３００２が判断した場合、コントローラは何の処置も行わなくてよく、あるいは、発射部材１００６０が既に発射ホーム状態位置にあることを、音及び／又は光を発することによって操作者に知らせてもよい。他方で、発射部材１００６０が発射ホーム状態位置にないとコントローラ３００２が判断した場合、コントローラ３００２は、モータ１１０２を起動して発射駆動部１１１０を発動し、発射部材１００６０を発射ホーム状態位置に復帰させてもよい。
【０１７５】
他の箇所で更に詳細に説明するように、手術器具１０１０は、少なくとも部分的にシャフト１２１０を通じて延び、エンドエフェクタ１３００と動作可能な係合をなすことができる、いくつかの組立体を有してもよい。例えば、手術器具１０１０は、開放形態と閉鎖形態との間でエンドエフェクタ１３００を遷移させることができる閉鎖組立体、エンドエフェクタ１３００をシャフト１２１０に対して関節屈曲させることができる関節組立体、並びに／又は、エンドエフェクタ１３００によって捕捉された組織を締結及び／若しくは切断することができる発射組立体を有してもよい。加えて、手術器具１０１０は、シャフト１２１０に分離可能に結合可能となることができる、例えばハンドル１０４２などのハウジングを有してもよく、また、ハンドル１０４２がシャフト１２１０に結合されるときに、シャフト１２１０のそれぞれ閉鎖組立体、関節屈曲組立体、及び／又は発射組立体に動作可能に結合されることができる、相補的な閉鎖システム、関節屈曲システム、及び／又は発射駆動システムを有してもよい。
【０１７６】
使用の際、上記の組立体とそれらに対応する駆動システムが動作可能に連結されてもよい。手術器具１０１０の操作中にハンドル１０４２をシャフト１２１０から分離しようと試みると、これらの組立体のうちの１つ又は２つ以上とそれらに対応する駆動システムを不整合にさせ得る方式で、組立体とそれらに対応する駆動システムとの間の連結を切り離すことができる。他方で、ユーザが操作中にハンドル１０４２をシャフト１２１０から分離することを防止することで、混乱、フラストレーション、及び／又は手術器具が正しく動作していないという誤った憶測を引き起こすことがある。
【０１７７】
手術器具１０１０は安全解放システム３０８０を有してもよく、この安全解放システム３０８０は、手術器具１０１０の組立体のうちの１つ又は２つ以上及び／又はそれに対応する駆動システムをホーム状態に復帰させ、それによって操作者がハンドル１０４２をシャフト１２１０から安全に分離できるように構成されてもよい。ホーム状態という用語は、本明細書で用いられるとき、手術器具１０１０の組立体のうちの１つ又は２つ以上及び／又はそれらに対応する駆動システムが、例えばハンドル１０４２がシャフト１２１０と結合される前の位置などの初期位置に存してもよく、あるいはその初期位置に復帰されてもよい初期状態を指す。
【０１７８】
図１５０を参照するが、手術器具１０１０の安全解放システム３０８０は、例えばロック部材３０８２などのロック部材を有してもよく、ロック部材３０８２は、ロック形態とロック解除形態との間で移動されることができる。図１６４に示すように、また他の箇所で更に詳細に説明するように、シャフト１２１０は手術器具１０１０のハンドル１０４２と整合及び結合されてもよい。加えて、ロック部材３０８２は、ロック解除形態からロック形態へと移動されて、ハンドルをシャフト１２１０と結合係合させてロックすることができる。ロック部材３０８２は、図１６６に示すように、シャフト１２１０の近位部分に配置されることができ、またラッチ部材３０８３を有してもよく、ラッチ部材３０８３は、ロック部材３０８２がロック形態へと移動され、ハンドル１０４２がシャフト１２１０に結合されるとき、ハンドル１０４２に配置された受容スロット３０８５の中へと前進されることができる。加えて、図１６７に示すように、ラッチ部材３０８３は、ロック部材３０８２がロック解除形態に移動されるとき、受容スロット３０８５から後退されることができ、それにより、ハンドル１０４２をシャフト１２１０から分離することを可能にしている。
【０１７９】
図１５１を参照するが、安全解放システム３０８０はインターロックスイッチ３０８４を更に有してもよく、インターロックスイッチ３０８４は、ホーム状態入力信号をコントローラ３００２に伝送するように構成されることができる電気回路３０８６を介して、コントローラ３００２に結合されることができる。加えて、インターロックスイッチ３０８４は、ロック部材３０８２に動作可能に結合されてもよい。例えば、スイッチ３０８６は、図１６７に示すように、ロック部材がロック解除形態へ移動されるとき、回路３０８６を閉鎖するように移動されることができ、また、図１６６に示すように、ロック部材３０８２がロック形態へ移動されるとき、回路３０８６を開放するように移動されることができる。この例において、コントローラ３００２は、回路３０８６が閉鎖されることをホーム状態入力信号が伝送されることとして認識するように構成されることができる。それに代わって、別の例において、スイッチ３０８６は、ロック部材がロック解除形態へ移動されるとき、回路３０８６を開放するように移動されることができ、また、ロック部材３０８２がロック形態へ移動されるとき、回路３０８６を閉鎖するように移動されることができる。この例において、コントローラ３００２は、回路３０８６が開放されることをホーム状態入力信号が伝送されることとして認識するように構成されることができる。
【０１８０】
再び図１６６及び図１６７を参照するが、ロック部材３０８２は、ランプ３０９４によって分離されることができる第１の表面３０９０と第２の表面３０９２とを有してもよく、ロック部材３０８２は、ハンドル１０４２がシャフト１２１０に結合されるとき、第１の表面３０９０と第２の表面３０９２がスイッチ３０８４に対してスライド可能に移動可能となることができるように、スイッチ３０８４に対して配置されることができる。更に、図１６６に示すように、第１の表面３０９０は第１の平面内で延びていてもよく、第２の表面３０９２は第２の平面内で延びていてもよく、スイッチ３０８４は、第２の平面よりも第１の平面に接近することができる。更に、図１６６に示すように、スイッチ３０８４は、ロック部材３０８２がロック形態にあるときに、第１の表面３０９０によって押下されてもよく、ラッチ部材３０８３は、受容スロット３０８５内に受容され、それによって回路３０８６（図１５１）を閉鎖し、ホーム状態入力信号をコントローラ３００２に伝送する。しかしながら、図１６６に示すように、ロック部材３０８２がロック解除形態に移動され、ラッチ部材３０８３が受容スロット３０８５から後退されるとき、スイッチ３０８４は、ランプ３０９４に沿ってスライドして、第２の表面３０９２に面することができ、それにより、付勢されたスイッチ３０８４に、開放位置に復帰するのに十分な余地を与えることができる。
【０１８１】
特定の実施形態において、図１５１及び１６５に示すように、スイッチ３０８４の第１の端部３０８４ａが、ハンドル１０４２内の、例えばそのハンドル１０４２の遠位部分に配置されることができ、スイッチ３０８４の第２の端部３０８４ｂが、シャフト１２１０内の、例えばそのシャフト１２１０の近位部分に配置されることができ、ロック部材３０８２と動作可能に結合されることができる。これらの実施形態において、ハンドル１０４２がシャフト１２１０に結合されて、ロック部材３０８２がスイッチ３０８４の第２の端部３０８４ｂを第１の端部３０８４ａと接触させ、それによって回路３０８６を閉鎖し、ホーム状態入力信号をコントローラ３００２に伝送するまで、スイッチ３０８４は回路３０８６を閉鎖しなくてもよい。他の実施形態において、例えば、シャフト１２１０がハンドル１０４２に結合されるとき、発射駆動システムをその初期位置に復帰させて、発射組立体との適切な整合を確実にするために、ロック部材３０８２、スイッチ３０８４の第１の端部３０８４ａ及び第２の端部３０８４ｂは、ハンドル１０４２の結合に先立って、回路３０８６の閉鎖及びコントローラ３００２へのホーム状態入力信号の伝送が可能となるようにハンドル１０４２内に定置されることができる。
【０１８２】
他の箇所で更に詳細に説明するように、手術器具１０１０のエンドエフェクタ１３００は、例えばアンビル１３１０などのアンビルを備える第１のジョーと、複数のステープルを有することができる、例えばステープルカートリッジ１３０４などのステープルカートリッジを受容するように構成されたチャネルを備える第２のジョーとを有することができる。加えて、エンドエフェクタ１３００は、開放形態と閉鎖形態との間で遷移されることができる。例えば、手術器具１０１０は、エンドエフェクタ１３００を閉鎖形態にロックするための閉鎖ロックを有することができ、ハンドル１０４２は、例えば解放部材１０７２など、閉鎖ロック用の解放部材を有することができ、解放部材１０７２は操作者によって押下されて閉鎖ロックを解放し、それによってエンドエフェクタ１３００を開放形態に復帰させることができる。加えて、コントローラ３００２は、解放部材１０７２によって閉鎖ロックが解放されたことを検知するように構成されたセンサ３０１４に結合されることができる。更に、手術器具１０１０は、例えば発射駆動部１１１０などの発射駆動部を有することができ、発射駆動部１１１０は、例えば発射部材１００６０などの発射部材に動作可能に結合されることができる。コントローラ３００２は、発射駆動部１１１０の位置を検知するように構成されたセンサ３０１５に結合されることができる。加えて、エンドエフェクタ１３００が閉鎖形態にあるときに、ステープルカートリッジ１３０４のステープルを配備し、かつ／又はアンビル１３１０とステープルカートリッジ１３０４との間に捕捉された組織を切断するために、発射駆動部１１１０は、図１６７Ａに示すように、軸方向に前進されて発射部材１００６０を非発射位置と発射位置との間で進行させることができる。更に、ロック部材３０８２が閉鎖形態から開放形態へ移動されるとき、発射駆動部は、モータ１１０２によって前進位置、例えば図１６７Ａに示す位置から、図１６７Ｂに示すような初期の又は後退位置に後退されることができる。
【０１８３】
上記に加えて、他の箇所で更に詳細に説明するように、手術器具１０１０の近位関節駆動部１００３０は、発射駆動部１１１０と選択的に結合されることができ、そのため、上述のように、発射駆動部１１１０がモータ５によって発動されると、近位関節駆動部１００３０が発射駆動部１１１０によって駆動されることができ、次に近位関節駆動部１００３０が、エンドエフェクタ１３００をシャフト１２１０に対して、関節ホーム状態位置と関節屈曲位置との間で関節屈曲させることができるようになっている。更に、発射駆動部１１１０は、例えばエンドエフェクタ１３００が閉鎖形態にあるとき、近位関節駆動部１００３０から分離されることができる。この構成により、モータ１１０２は発射駆動部１１１０を発動させて、近位関節駆動部１００３０とは独立に、発射部材１００６０を非発射位置と発射位置との間で移動させることができる。発射駆動部１１１０は、近位関節駆動部１００３０から分離され、近位関節駆動部１００３０とは独立に移動されることができるので、コントローラ３００２は、発射駆動部１１１０を案内して近位関節駆動部１００３０の位置を検出し、近位関節駆動部１００３０と再連結するように構成されてもよい。ある意味で、コントローラ３００２は、近位関節駆動部１００３０から去った場所を記憶することができる。より具体的に言えば、コントローラ３００２は、（１）近位関節駆動部１００３０が発射駆動部１１１０から分離されるときに発射駆動部１１１０の位置を評価することができ、（２）発射駆動部１１１０を近位関節駆動部１００３０と再連結するようにコントローラ３００２が指示されたときに近位関節駆動部１００３０が位する場所を記憶することができる。そのような状況において、コントローラ３００２は、例えばクラッチ組立体１００７０が近位関節駆動部１００３０を発射駆動部１１１０に再連結することができる位置へ、発射駆動部１１１０を移動させることができる。近位関節駆動部１００３０の位置を判断し、例えばメモリ３０１０に記憶するために、コントローラ３００２は、発射駆動部１１１０が近位関節駆動部１００３０に結合されているとき、モータ１１０２の回転方向、回転速度、及び回転時間を追跡してもよい。近位関節駆動部１００３０の位置を判断するために、他のパラメータ及びアルゴリズムが利用されることもできる。特定の実施形態において、発射駆動部１１１０は、発射駆動部１１１０が近位関節駆動部１００３０に結合されていることを検知し、そのことをコントローラ３００２に通信して発射駆動部１１１０と近位関節駆動部１００３０との結合係合を確認するように構成されたセンサを有してもよい。特定の実施形態において、コントローラ３００２が近位関節駆動部１００３０を記憶し、それにアクセスするように構成されていない場合、コントローラは、発射駆動部１１１０が近位関節駆動部１００３０と結合構成をなすまで、モータ１１０２を起動して、発射駆動部１１１０を発動させてその全可動域に沿って進行させてもよい。
【０１８４】
ここで図１５１及び１６５を参照するが、操作者がロック部材３０８２をロック形態からロック解除形態へと移動させるとすぐに、安全解放システム３０８０は、例えば、手術器具１０１０をホーム状態にリセットすることによって、ハンドル１０４２をシャフト１２１０から分離しようとする操作者の試みに反応してもよい。上述のように、スイッチ３０８４は、ロック部材３０８２に動作可能に結合されることができ、そのため、ロック部材３０８２がロック形態からロック解除形態へと移動されるとき、スイッチ３０８４は移動されて回路３０８６を開放し、それによってホーム状態入力信号をコントローラ３００２に伝送することができる。それに代わって、スイッチ３０８４がロック形態からロック解除形態へと移動することにより、回路３０８６を閉鎖し、それによってホーム状態入力信号をコントローラ３００２に伝送することができる。
【０１８５】
再び図１６８を参照するが、コントローラ３００２は、ホーム状態入力信号を受信すると、センサ３０１５を通じて発射駆動部１１１０の位置を確認することができ、また最後に更新されたエンドエフェクタの関節位置について、そしてそれに応じて近位関節駆動部１００３０の最新の位置について、メモリ３０１０を確認することができる。エンドエフェクタ１３００が関節ホーム状態位置にあり、発射駆動部１１１０が近位関節駆動部１００３０に結合されるように配置されていると、コントローラ３００２が判断した場合、コントローラ３００２は何の処置も行わなくてよく、ユーザはシャフト組立体をハンドルから取り外すことができる。それに代わって、コントローラ３００２は、手術器具１０１０がホーム状態にあり、かつ／又はハンドル１０４２をシャフト１２１０から分離しても安全であるというフィードバックを操作者に与えてもよい。例えば、手術器具１０１０がホーム状態にあり、かつ／又はハンドル１０４２をシャフト１２１０から分離しても安全であることを操作者に知らせるために、コントローラ３００２は、音及び／又は光信号を発し、かつ／又はコントローラ３００２に結合されたディスプレイ（図示せず）を通じてメッセージを伝送するように構成されることができる。しかしながら、エンドエフェクタ１３００が関節ホーム状態位置になく、発射駆動部１１１０は近位関節駆動部１００３０に結合されるように配置されているとコントローラ３００２が判断した場合、コントローラ３００２は、モータ１１０２を起動して発射駆動部１１１０を発動し、近位関節駆動部１００３０を移動させてもよく、それによって、シャフト１２１０に対してエンドエフェクタ１３００を再び関節ホーム状態位置へと関節屈曲させることができる。それに代わって、エンドエフェクタ１３００は関節ホーム状態位置にあるが、発射駆動部１１１０は近位関節駆動部１００３０に結合されるように配置されていないとコントローラ３００２が判断した場合、コントローラ３００２はモータ１１０２を起動して、発射駆動部１１１０が関節駆動部９に結合可能となる位置へ発射駆動部１１１０を移動させてもよい。そのようにする際、発射部材９は発射部材１００６０を発射ホーム状態位置に後退させてもよい。上述のように、コントローラ３００２は、手術器具１０１０がホーム状態にあり、かつハンドル１０４２をシャフト１２１０から分離しても安全であるというフィードバックを任意選択により操作者に与えてもよい。
【０１８６】
図１６９を参照するが、特定の実施形態において、コントローラ３００２は、ホーム状態入力信号を受信すると、エンドエフェクタ１３００が開放形態にあるか否かをセンサ３０１６を通じて確認してもよい。エンドエフェクタ１３００が開放形態にあるか否かを判断するための他の手段が用いられることもできる。エンドエフェクタ１３００が開放形態にあるとコントローラ３００２が判断した場合、コントローラ３００２は、上述のように、手術器具１０１０をホーム状態にリセットするように進んでもよい。しかしながら、コントローラ３００２が、ホーム状態入力信号を受信したとき、エンドエフェクタ１３００が閉鎖形態にあると判断した場合、コントローラ３００２は、操作者がハンドル１０４２をシャフト１２１０から分離するよう望んでいることを確認するように操作者に催促してもよい。この工程は、例えば、エンドエフェクタ１３００が使用されており、組織をクランプ締めしている間に、操作者が偶然にロック部材３０８２を移動させ、それによって誤ってホーム状態入力信号をコントローラ３００２に伝送した場合に、手術器具１０１０をリセットすることを防止するための予防工程であってもよい。特定の実施形態において、コントローラ３００２は、例えば、解放部材１０７２を押下することによってエンドエフェクタ１３００を開放形態に復帰させるよう操作者に要求するメッセージを、コントローラ３００２に結合されたディスプレイ上に表示することによって、操作者に催促してもよい。機械的なロック部材３０８２に加えて、安全解放システム３０８０はまた、コントローラ３００２によって制御されることができる電子的なロック（図示せず）を有してもよい。電子的なロックは、操作者が解放部材１０７２を押下するまで、操作者がハンドル１０４２とシャフト１２１０を分離するのを防止するように構成されることができる。操作者がエンドエフェクタ１３００を開放形態へと解放しない場合、コントローラ３００２は何の処置も行わなくてよい。他の実施形態において、コントローラ３００２は、エラーメッセージを表示するか、あるいは音及び／又は光を発することによって、操作者に知らせてもよい。他方で、操作者がエンドエフェクタ１３００を開放形態へ解放した場合、コントローラ３００２は上述のように手術器具１０１０をリセットしてもよい。電子的なロックが使用される場合、コントローラ３００２は次いで、電子ロックを解放して、操作者がハンドル１０４２をシャフト１２１０から分離できるようにしてもよい。それに加えて、コントローラ３００２は次いで、上述のように、ハンドル１０４２をシャフト１２１０から今や安全に取り外せるようになったことを操作者に知らせてもよい。
【０１８７】
特定の実施形態において、ロック部材３０８２を偶発的にロック解除したことを正す機会を操作者に与えるために、ホーム状態入力信号に反応して手術器具１０１０をホーム状態にリセットする前に、警告工程を含めることが望ましい場合がある。例えば、コントローラ３００２は、手術器具１０１０をリセットすることを操作者が望んでいることを確認するよう操作者に、例えばディスプレイを通じて求めることによって、ホーム状態入力信号の最初の伝送に反応するように構成されることができる。特定の実施形態において、操作者は、ロック部材３０８２を２度目にロック及びロック解除することによって、第１のホーム状態入力信号から所定の期間内に、第２のホーム状態入力信号をコントローラ３００２に伝送してもよい。コントローラ３００２は、上述のように、手術器具１０１０をホーム状態にリセットすることによって、ホーム状態入力信号の２度目の伝送に、最初の伝送から所定の期間内に伝送された場合に反応するように構成されることができる。
【０１８８】
本明細書で説明する手術器具用の電気モータは、複数の機能を実行することができる。例えば、多機能電気モータは、発射シーケンスの間に発射要素を前進及び後退させることができる。複数の機能を実行するために、多機能電気モータは種々の動作状態の間で切り替わることができる。電気モータは、例えば、第１の動作状態において第１の機能を実行することができ、その後に、例えば、第２の動作状態に切り替わって第２の機能を実行することができる。様々な状況において、電気モータは、第１の動作状態、例えば前進状態の間に、発射要素を遠位側に駆動させることができ、また、第２の動作状態、例えば後退状態の間に、発射要素を近位側に後退させることができる。特定の状況において、電気モータは、第１の動作状態の間には第１の方向に回転することができ、第２の動作状態の間には第２の方向に回転することができる。例えば、電気モータが時計回りに回転することにより、発射要素を遠位側に前進させることができ、電気モータが反時計回りに回転することにより、発射要素を近位側に後退させることができる。電気モータは、暗振動の触覚フィードバック又は電気モータが発生する「ノイズ」が最小化されるように、第１及び第２の動作状態の間に、平衡化されるか又は実質的に平衡化されることができる。触覚フィードバックは、第１及び第２の動作状態の間に最小化されることができるが、特定の状況において完全に除去されなくてもよい。実際に、そのような「ノイズ」は、手術器具を通常に操作する間、操作者に予期され得るものであり、したがって、手術器具の特定の状態を示すフィードバック信号をなさないこともある。
【０１８９】
様々な状況において、多機能電気モータは、更なる動作状態の間に更なる機能を実行することができる。例えば、第３の動作状態、例えばフィードバック状態の間、電気モータは、手術器具の特定の状態をその手術器具の操作者に伝えるために、増幅された触覚又は触知性フィードバックを発生させることができる。換言すれば、多機能電気モータは、発射シーケンス、例えば第１の動作状態及び第２の動作状態の間に、発射要素をそれぞれ遠位側及び近位側に駆動することができ、また、増幅触覚フィードバックを発生させて、例えば第３の動作状態の間に手術器具の操作者に伝えることもできる。第３の動作状態の間に発生される増幅触覚フィードバックは、第１及び第２の動作状態の間に発生される暗振動の触覚フィードバック又は「ノイズ」を実質的に超えることができる。様々な実施形態において、第３の動作状態の間に発生される増幅触覚フィードバックは、手術器具の特定の状態を示す、操作者へのフィードバック信号をなすことができる。例えば、電気モータは、所定の閾力が発射要素上で検知されたときに増幅触覚フィードバックを発生させることができる。そのような実施形態において、増幅触覚フィードバックは、例えば潜在的な過負荷の警告など、操作者への警告信号をなすことができる。他の実施形態において、増幅触覚フィードバックは、例えば発射要素が最遠位側の位置に到達しかつ／又は正常に発射行程を完了したという合図など、状況の最新情報を操作者に伝えることができる。様々な実施形態において、電気モータは、第３の動作状態の間に時計回りの回転と反時計回りの回転との間で揺動することができる。本明細書で説明するように、電気モータに取り付けられた共振器又は増幅器が、電気モータと共に揺動して、電気モータで発生される触覚フィードバックを最適化又は増幅することができる。共振器は第３の動作状態の間に触覚フィードバックを増幅することができるが、共振器は、例えば、暗振動の触覚フィードバック又は「ノイズ」が第１及び第２の動作状態の間に依然として最小化されるように、共振器の回転軸に対して平衡化されることができる。
【０１９０】
様々な状況において、多機能電気モータは種々の動作状態の間で切り替わることができる。例えば、電気モータは、発射要素をエンドエフェクタ内の遠位位置から後退させるために、第１の動作状態から第２の動作状態へと切り替わることができる。更に、電気モータは第３の動作状態に切り替わって、手術器具の特定の状態を示す信号を操作者に伝えることができる。例えば、臨床的に重要な状態が検知されたとき、電気モータは、その臨床的に重要な状態を操作者に伝えるために、第１の動作状態から第３の動作状態に切り替わることができる。特定の実施形態において、電気モータは、増幅触覚フィードバックを発生させてその臨床的に重要な状態を操作者に伝えることができる。電気モータが第３の動作状態に切り替わるとき、発射要素の前進は停止されることができる。様々な実施形態において、増幅触覚フィードバックを受け取ると、操作者は、（Ａ）第１の動作状態を再開させるか、又は（Ｂ）第２の動作状態を開始するかを決定することができる。例えば、臨床的に重要な状態が、強い力が発射要素にかかることである場合、このことは、手術器具が過負荷を受ける可能性があることを示唆するものであり、操作者は、（Ａ）発射要素を遠位側に前進させることを再開するか、又は（Ｂ）潜在的な過負荷の警告に留意し、発射要素を近位側に後退させるかを決定することができる。操作者が、手術器具に過負荷を与える可能性があるにもかかわらず、第１の動作状態を再開するように決定した場合、その器具は故障の可能性を伴うことがある。様々な実施形態において、異なる電気モータがフィードバックを発生させて、臨床的に重要な状態を操作者に伝えることができる。例えば、第２の電気モータが、例えばノイズ、光、及び／又は触知性信号などの感覚フィードバックを発生させて、臨床的に重要な状態を操作者に伝えることができる。
【０１９１】
ここで図１７０を参照するが、手術器具（他の箇所に示す）の電気モータ５００２が、モータハウジング５００４と、そのモータハウジング５００４から延びるシャフト５００６とを備えることができる。電気モータ５００２は本明細書に一例として記載されているが、例えばモータ１１０２などの他の電気モータに、本明細書で開示する教示を取り入れることができる。シャフト５００６は、モータハウジング５００４内に配置されたロータ（図示せず）に固定されることができ、シャフト５００６は、ロータが回転するときに回転することができる。シャフト５００６は、例えば第１の動作状態の間に、ある方向に回転することができ、また例えば第２の動作状態の間に、第２の方向に回転することができる。更に、電気モータ５００２がある方向に回転することで第１の手術機能を実施することができ、電気モータ５００２が別の方向に回転することで第２の手術機能を実施することができる。様々な実施形態において、電気モータ５００２及び／又はそのシャフト５００６は、発射要素（他の箇所に示す）に動作可能に結合されることができ、発射シーケンスの間に発射要素を駆動することができる。例えば、電気モータ５００２が時計回りに回転することにより、発射要素を遠位側に駆動することができ、電気モータ５００２が反時計回りに回転することにより、発射要素を近位側に駆動することができる。それに代わって、電気モータ５００２が反時計回りに回転することにより、発射要素を遠位側に駆動することができ、電気モータ５００２が時計回りに回転することにより、発射要素を近位側に駆動することができる。換言すれば、電気モータは、第１の動作状態の間には発射要素を前進させ、第２の動作状態の間には発射要素を後退させることができ、あるいはその逆にすることができる。他の実施形態において、電気モータ５００２は関節機構（他の箇所に示す）に動作可能に結合されることができ、エンドエフェクタを手術器具のハンドルに対して関節屈曲させることができる。例えば、電気モータ５００２が時計回りに回転することにより、エンドエフェクタを第１の方向に関節屈曲させることができ、電気モータ５００２が反時計回りに回転することにより、エンドエフェクタを第２の方向に関節屈曲させることができる。
【０１９２】
様々な実施形態において、共振器又は増幅器５０２０が電気モータ５００２のシャフト５００６上に取り付けられることができる。例えば、ワッシャ５００８で共振器５０２０をシャフト５００６に対して固定することができる。更に、共振器５０２０は、シャフト５００６と共に回転及び／又は移動するように、シャフト５００６に不動に固定されることができる。様々な実施形態において、共振器５０２０及び／又はその各部分は例えば、シャフト５００６に固着されることができ、かつ／又はシャフト５００６と一体に形成されることができる。
【０１９３】
ここで図１７０〜１７２を参照するが、共振器５０２０は、シャフト５００６（図１７０）を受容するための取付けボア５０４０（図１７１及び１７２）を備えた本体５０２２を備えることができる。例えば、シャフト５００６は、共振器５０２０がシャフト５００６に固定されるとき、取付けボア５０４０を通じて延びることができる。例えば、取付けボア５０４０とシャフト５００６は同軸となることができる。様々な実施形態において、例えば、共振器５０２０の本体５０２２は取付けボア５０４０に対して平衡化され、かつ／又は対称となることができ、また本体５０２２の質量中心は、取付けボア５０４０の中心軸に沿って配置されることができる。そのような実施形態において、例えば、本体５０２２の質量中心は、シャフト５００６の回転軸に沿って配置されることができ、本体５０２２はシャフト５００６に対して平衡化されることができる。
【０１９４】
様々な状況において、共振器５０２０は、本体５０２２から延びる振り子５０３０を更に備えることができる。例えば、振り子５０３０は、本体５０２２から延びるばね又はバー５０３２と、そのばね５０３２から延びる重り５０３４とを備えることができる。特定の状況において、共振器５０２０及び／又はその振り子５０３０は、最適化された固有周波数を有するように設計されることができる。本明細書で説明するように、最適化された固有周波数は、電気モータ５００２が例えば第３の動作状態の間に時計回りの回転と反時計回りの回転との間で揺動するときに発生する触覚フィードバックを増幅し得るものである。様々な状況において、共振器５０２０は、本体５０２２から延びる釣合い重り５０２４を更に備えることができる。主として図１７２を参照するが、振り子５０３０は本体５０２２から第１の方向Ｘに延びることができ、釣合い重り５０２４は本体５０２２から第２の方向Ｙに延びることができる。第２の方向Ｙは、例えば、第１の方向と異なり、かつ／又は反対となることができる。様々な実施形態において、釣合い重り５０２４は、本体５０２２全体にわたって取付けボア５０４０（図１７１及び１７２）に対する振り子５０３０の質量を平衡化するように設計されることができる。例えば、釣合い重り５０２４の幾何学的形状及び材質は、共振器５０２０全体の質量中心５０２８（図１７２）が本体５０２２の取付けボア５０４０の中心軸に沿って、したがって共振器５０２０及びシャフト５００６（図１７０）の回転軸に沿って配置されるように選択されることができる。
【０１９５】
共振器５０２０（ＣＭＲ）の質量中心５０２８は、以下の関係から決定されることができる。
【０１９６】
【数１】
2014176700.tif 000003
ここで、ｍＲは共振器５０２０の総質量であり、ＣＭＢは本体５０２２の質量中心であり、ＣＭＣは釣合い重り５０２４の質量中心であり、ＣＭＳはばね５０３２の質量中心であり、ＣＭＷは重り５０３４の質量中心であり、ｍＢは本体５０２２の質量であり、ｍＣは釣合い重り５０２４の質量であり、ｍＳはばね５０３２の質量であり、ｍＷは重り５０３４の質量である。本体５０２２の質量中心は、取付けボア５０４０の中心軸に沿って配置され、共振器５０２０は一様な厚さと一様な密度を備える。共振器５０２０は、取付けボア５０４０の中心軸に対して、以下の簡潔な関係に従って平衡化されることができる。
【０１９７】
【数２】
2014176700.tif 000004
ここで、ＡＣは釣合い重り５０２４の面積であり、ＡＳはばね５０３２の面積であり、ＡＷは重り５０３４の面積である。
【０１９８】
様々な状況において、共振器５０２０の質量中心５０２８が、取付けホール５０４０の中心軸に沿って、したがってシャフト５００６（図１７０）の回転軸に沿って中心に位する場合、共振器５０２０はその回転軸に対して平衡化されることができる。そのような実施形態において、共振器５０２０は平衡化されるため、暗振動の触覚フィードバックは第１及び第２の動作状態の間に最小化されることができる。様々な状況において、共振器５０２０は、付加的な又はより少数の構成要素を有することができる。共振器５０２０の種々の構成要素は、共振器５０２０全体の質量中心５０２８が共振器５０２０の回転軸に対して平衡化されるように平衡化されることができる。それに加えて、いくつかの実施形態において、共振器５０２０の種々の構成要素の材質及び／又は密度は、共振器５０２０の他の種々の構成要素と異なっていてもよい。種々の構成要素の材質及び／又は密度は、本明細書で説明するように、共振器５０２０の質量を回転軸に対して平衡化するように、かつ／又は、共振器５０２０及び／又はその振り子５０３０の固有周波数を最適化するように選択されることができる。
【０１９９】
依然として図１７０〜１７２を参照するが、振り子５０３０のばね５０３２は屈曲可能及び／又は変形可能であってもよい。例えば、共振器５０２０の回転により、振り子５０３０のばね５０３２を屈曲させることができる。ばね５０３２は、共振器５０２０の初期の回転で屈曲することができ、共振器５０２０が同じ方向にかつ同じ回転速度で回転し続けるときに、屈曲した状態を維持することができる。ばね５０３２の屈曲は、共振器５０２０がある方向に引き続き実質的に一定に回転する間、依然として少なくとも実質的に一定であるため、暗振動の触覚フィードバックは、第１及び第２の動作状態の間も、最小化された状態を維持することができる。共振器５０２０の回転方向が変化すると、ばね５０３２は異なる方向に屈曲することができる。例えば、ばね５０３２は、共振器５０２０が時計回りに回転するときには第１の方向に屈曲することができ、共振器５０２０が反時計回りに回転するときには第２の方向に屈曲することができる。第２の方向は、例えば第１の方向と反対側であってもよい。換言すれば、電気モータ５０２０が時計回りの回転と反時計回りの回転との間で揺動するとき、ばね５０３２は、この回転方向の変化に反応して、種々の方向に繰り返し屈曲することができる。ばね５０３２が反対方向に繰り返し屈曲すること、すなわち屈曲揺動することにより、増幅触覚フィードバックを発生させることができる。例えば、揺動型モータ５００２（図１７０）によって駆動される揺動型共振器５０２０で発生される触覚フィードバックは、手術器具の特定の状態を示唆する信号を操作者に与えるように、十分に増幅されることができる。揺動型共振器５０２０とモータ５００２によって発生された増幅触覚フィードバックは、同じ方向に共振器５０２０とモータ５００２が持続的に回転する間に発生する暗振動の触覚フィードバックよりも、相当に強いものとなることができる。
【０２００】
使用の際、振り子５０３０の回転によって重り５０３４に遠心力を発生させることができ、振り子５０３０のばね５０３２は、その遠心力に反応して伸張することができる。様々な実施形態において、共振器５０２０及び／又はモータ５００２は、ばね５０３２が半径方向に伸張するのを制限するリテーナを備えることができる。そのようなリテーナは、所定の半径方向の境界５０５０（図１７０）内に振り子５０３０を支持することができる。様々な状況下で、第３の動作状態の間に重り５０３４に及ぼされる遠心力は、所定の（redefined）半径方向の境界５０５０を越えて振り子５０３０を伸張させるには不十分なものとなり得る。
【０２０１】
様々な状況において、共振器５０２０は、第３の動作状態の間に電気モータ５００２（図１７０）によって発生された触覚フィードバックを増幅するように設計されることができる。換言すれば、共振器５０２０は、共振器５０２０の固有周波数が最適化されるように設計されることができ、電気モータ５００２は、共振器５０２０をその最適化された固有周波数で揺動させるように駆動する周波数で揺動することができる。様々な実施形態において、共振器５０２０の最適化された固有周波数は、電気モータ５００２の揺動の周波数に関連付けられることができる。共振器５０２０の最適化された固有周波数は、例えば、電気モータ５００２の揺動周波数と一致し、かつ／又はその揺動周波数に対応していてもよい。様々な状況において、共振器５０２０の最適化された固有周波数は、例えば、電気モータ５００２の揺動周波数からずれていてもよい。
【０２０２】
特定の実施形態において、共振器５０２０の固有周波数は、振り子５０３０の固有周波数で近似されることができる。例えば、実質的に揺動しない構成要素は、固有周波数の近似において無視されてよい。特定の実施形態において、本体５０２２及び釣合い重り５０２４は、共振器５０２０のうちの、実質的に揺動しない構成要素であると想定され、したがって、共振器５０２０の固有周波数に対しては、無視できるか又は重要でない影響を持つと想定されることができる。したがって、共振器５０２０のうちの揺動する構成要素、例えば振り子５０３０は、第３の動作状態の間に電気モータ５００２（図１７０）によって発生された触覚フィードバックを増幅するように設計されることができる。ここで、ばね５０３２の質量は、重り５０３４の質量よりも相当に軽いものであり、振り子５０３０の固有周波数（ｆＰ）は以下の関係によって近似されることができる。
【０２０３】
【数３】
2014176700.tif 000005
ここで、ｋＳはばね５０３２のばね定数であり、ｍＷは重り５０３４の質量である。ばね５０３２のばね定数（ｋＳ）は、以下の関係から決定されることができる。
【０２０４】
【数４】
2014176700.tif 000006
ここで、ＥＳはばね５０３２の弾性係数であり、ＩＳはばね５０３２の二次慣性モーメントであり、ＬＳはばね５０３２の長さである。様々な実施形態において、ばね５０３２のばね定数（ｋＳ）及び／又は重り５０３４の質量（ｍＷ）は、振り子５０３０の固有周波数（ｆＰ）が、第３の動作状態の間の電気モータ５００２の揺動周波数に関連付けられるように選択されることができる。例えば、振り子５０３０の固有周波数は、ばね５０３２のばね定数及び／又は重り５０３４の質量を変化させることによって最適化されることができる。
【０２０５】
依然として図１７０〜１７２を参照するが、共振器５０２０及び／又はその振り子５０３０の固有周波数は、最適な触覚フィードバックを操作者に与える周波数に最適化されることができる。例えば、共振器５０２０の固有周波数は、操作者が体感するフィードバックを向上させるために、約５０Ｈｚ〜約３００Ｈｚ最適化されることができる。いくつかの実施形態において、共振器５０２０の固有周波数は、例えば約５０Ｈｚ未満の周波数に最適化されることができ、また他の実施形態において、共振器５０２０は、例えば約３００Ｈｚを超える周波数に対して最適化されることができる。更に、電気モータ５００２（図１７０）は、共振器５０２０をその固有周波数で又はその近くで揺動するように駆動する周波数で揺動することができる。特定の実施形態において、電気モータ５００２は、共振器５０２０の固有周波数を含む増幅周波数の範囲内で揺動するように、共振器５０２０を駆動することができる。
【０２０６】
様々な実施形態において、電気モータ５００２の揺動周波数は、共振器５０２０をその固有周波数で又はその近くで駆動するために、共振器５０２０の固有周波数と一致しかつ／又はその固有周波数に対応してもよい。特定の実施形態において、電気モータ５００２の揺動周波数は、共振器５００２の固有周波数であっても又はその近くにあってもよく、また他の実施形態において、電気モータ５０２０の揺動周波数は、共振器５０２０の固有周波数とずれていてもよい。様々な実施形態において、電気モータ５００２の揺動周波数は、共振器５０２０の固有周波数と一致するように最適化されることができる。更に、特定の実施形態において、電気モータ５００２の揺動周波数と共振器５０２０の固有周波数は、第３の動作状態の間に電気モータ５００２によって発生される触覚フィードバックを増幅するように、協働的に選択、設計、及び／又は最適化されることができる。
【０２０７】
主として図１７０を参照するが、電気モータ５００２は、電気モータ５００２が第３の動作状態の間に時計回りの方向と反時計回りの方向との間で揺動するとき、増幅触覚フィードバックを発生させることができる。それに加えて、第１及び第２の動作状態の間に電気モータ５００２が回転することにより、発射行程の間に発射部材（他の箇所に示す）を駆動することができる。例えば、電気モータ５００２が時計回りに回転することにより、発射要素を遠位側に前進させることができ、電気モータ５００２が反時計回りに回転することにより、発射要素を近位側に後退させることができる。したがって、電気モータ５００２が時計回りの方向と反時計回りの方向との間で揺動するとき、発射要素の遠位端部は、わずかにより遠位側の位置とわずかにより近位側の位置との間で移動することができる。しかしながら、電気モータ５００２は、第３の動作状態の間における電気モータ５００２の揺動によって発射要素の遠位端部が微小かつ／又は微細な距離だけ移動するように、大幅に減速されることができる。様々な実施形態において、そのギア比は、例えば約２００：１〜約８００：１であってよい。特定の実施形態において、発射要素は、第３の動作状態の間、依然として不動となることができる。例えば、モータ５００２と発射要素の遠位端部との間の遊びが、電気モータ５００２の揺動を吸収することができる。例えば、図１０２〜１０４を参照すると、そのような遊びが発射部材１００６０とナイフバー１００６６との間に存在する。様々な状況において、ナイフバー１００６６は、発射部材１００６０に画定された駆動スロット１００６４の中に延びる駆動タブ１００６５を備えることができ、駆動スロット１００６４の、その遠位端部１００６７と近位端部１００６９との間の長さは、駆動タブ１００６５よりも長くてもよい。使用の際、遠位端部１００６７又は近位端部１００６９が駆動タブ１００６５と接触するまでに、発射部材１００６０の十分な移動が生じなければならない。
【０２０８】
ここで図１７３〜１７６を参照するが、電気モータ５００２（図１７３及び１７４）は、手術器具５１００（図１７３）のハンドル５１０１（図１７３）内に配置されることができる。様々な実施形態において、共振器又は増幅器５１２０が電気モータ５００２のシャフト５００６上に取り付けられることができる。シャフト５００６は、モータハウジング５００４内に配置されたロータ（図示せず）に固定されることができ、シャフト５００６は、ロータが回転するときに回転することができる。例えば、ワッシャ５００８で共振器５１２０をシャフト５００６に対して固定することができる。更に、共振器５１２０は、シャフト５００６と共に回転及び／又は移動するように、シャフト５００６に固定されることができる。いくつかの状況において、例えば、シャフト５００６の回転運動を共振器５１２０に伝達するために、キーが利用されてもよい。様々な状況において、共振器５１２０及び／又はその各部分は例えば、シャフト５００６に固着されることができ、かつ／又はシャフト５００６と一体に形成されることができる。
【０２０９】
主として図１７５及び１７６を参照するが、共振器５０２０と同様に、共振器５１２０は、電気モータ５００２（図１７３及び１７４）のシャフト５００６（図１７３及び１７４）を受容する取付けボア５１４０を備える本体５１２２を備えることができる。例えば、シャフト５００６は、共振器５１２０がシャフト５００６に固定されるとき、取付けボア５１４０を通じて延びることができる。様々な実施形態において、例えば、共振器５１２０の本体５１２２は取付けボア５１４０に対して平衡化されかつ対称となることができ、また本体５１２２の質量中心は、取付けボア５１４０の中心軸に沿って配置されることができる。更に、例えば、本体５１２２の質量中心は、共振器５１２０及びシャフト５００６の回転軸に沿って配置されることができ、本体５１２２がシャフト５００６に対して平衡化されるようになっている。
【０２１０】
様々な実施形態において、共振器５１２０は、本体５１２２から延びる振り子５１３０を更に備えることができる。例えば、振り子５１３０は、本体５１２２から延びるばね又はバー５１３２と、そのばね５１３２から延びる重り５１３４とを備えることができる。特定の実施形態において、ばね５１３２は、本体５１２２と重り５１３４との少なくとも一方の輪郭を規定する軸に沿って延びることができる。ばね５１３２は、例えば、巻くこと、曲がること、捻れること、旋回すること、交差すること、及び／又はジグザグをなすことができる。ばね５１３２の幾何学的形状は、例えば、ばね定数に影響を及ぼし得る。少なくとも１つの実施形態において、ばね５１３２は、共振器５１２０の第１の外側部の第１のループ５１３７と、共振器５１２０の第２の外側部の第２のループ５１３８とを形成することができる。例えば、ばね５１３２の中間部分５１３９が第１のループ５１３７と第２のループ５１３８との間で横行することができる。ばね５０３２と同様に、ばね５１３２は屈曲可能であってもよく、共振器５１２０の回転及び／又は揺動に反応して屈曲することができる。更に、特定の実施形態において、例えば、重り５１３４はピン５１３６を有することができ、ピン５１３６は更なる質量を重り５１３４に与えることができる。本明細書で説明するように、重り５１３４の質量並びにばね５１３２の幾何学的形状及び特徴は、例えば、振り子５１３０の固有周波数を、したがって共振器５１２０全体の固有周波数を最適化するように選択されることができる。
【０２１１】
依然として、図１７５及び１７６を参照するが、共振器５１２０は、本体５１２２から延びる釣合い重り５１２４を更に備えることができる。特定の実施形態において、例えば、ピン５１２６が釣合い重り５１２４から延びていてもよく、また釣合い重り５１２４に更なる質量を与えることができる。振り子５１３０は本体５１２２から第１の方向Ｘに延びることができ、釣合い重り５１２４は本体５１２２から第２の方向Ｙに延びることができる。第２の方向Ｙは、例えば、第１の方向と異なり、かつ／又は反対となることができる。様々な実施形態において、釣合い重り５１２４は、本体５１２０全体にわたって取付けボア５１４０に対する振り子５１３０の質量を平衡化するように設計されることができる。例えば、釣合い重り５１２４の幾何学的形状及び材質は、共振器５１２０の質量中心５１２８が本体５１２２の取付けボア５１４０の中心軸に沿って、したがって共振器５１２０の回転軸Ａ（図１７３）に沿って配置されるように選択されることができる。
【０２１２】
共振器５０２０と同様に、共振器５１２０は、第３の動作状態の間に電気モータ５００２（図１７３及び１７４）によって発生された触覚フィードバックを増幅するように設計されることができる。換言すれば、共振器５１２０は、共振器５１２０の固有周波数が最適化されるように設計されることができ、電気モータ５００２は、共振器５１２０をその最適化された固有周波数で又はその近くで揺動させるように駆動する周波数で揺動することができる。例えば、電気モータ５００２は、共振器５１２０の固有周波数を含む増幅周波数の範囲内で揺動するように、共振器５１２０を駆動することができる。特定の実施形態において、共振器５１２０の固有周波数は、振り子５１３０の固有周波数で近似されることができる。そのような実施形態において、振り子５１３０は、第３の動作状態の間に電気モータ５００２によって発生された触覚フィードバックを増幅するように設計されることができる。例えば、振り子５１３０は、最適化された固有周波数を有するように設計されることができ、電気モータ５００２は、第３の動作状態の間に発生された触覚フィードバックを増幅するために、振り子５１３０の最適化された固有周波数で又はその近くで揺動するように共振器５１２０を駆動することができる。
【０２１３】
ここで図１７７〜１８０を参照するが、電気モータ５００２（図１７７及び１７８）は、手術器具５１００（図１７７）のハンドル５１０１（図１７７）内に配置されることができる。様々な実施形態において、共振器又は増幅器５２２０が電気モータ５００２のシャフト５００６（図１７０）上に取り付けられることができる。シャフト５００６は、ハウジング５００４内に配置されたロータ（図示せず）に固定されることができ、シャフト５００６は、ロータが回転するときに回転することができる。例えば、ワッシャ５００８（図１７０）は共振器５２２０をシャフト５００６に対して固定することができる。更に、共振器５２２０は、シャフト５００６と共に回転及び／又は移動するように、シャフト５００６に固定されることができる。様々な実施形態において、共振器５２２０及び／又はその各部分は例えば、シャフト５００６に固着されることができ、かつ／又はシャフト５００６と一体に形成されることができる。
【０２１４】
主として図１７９及び１８０を参照するが、共振器５０２０、５１２０と同様に、共振器５２２０は、電気モータ５００２（図１７６及び１７７）のシャフト５００６（図１７６及び１７７）を受容する取付けボア５２４０を備える本体５２２２を備えることができる。例えば、シャフト５００６は、共振器５２２０がシャフト５００６に固定されるとき、取付けボア５２４０を通じて延びることができる。様々な実施形態において、例えば、共振器５２２０の本体５２２２は取付けボア５２４０に対して平衡化されかつ対称となることができ、また本体５２２２の質量中心は、取付けボア５２４０の中心軸に沿って配置されることができる。更に、例えば、本体５２２２の質量中心は、シャフト５００６の回転軸に沿って配置されることができ、本体５２２２がシャフト５００６に対して平衡化されるようになっている。
【０２１５】
様々な実施形態において、共振器５２２０は、本体５２２２から延びる振り子５２３０を更に備えることができる。例えば、振り子５２３０は、本体５２２２から延びるばね又はバー５２３２と、そのばね５２３２から延びる重り５２３４とを備えることができる。様々な実施形態において、ばね５２３２は、本体５２２２と重り５２３４との間で、湾曲すること、巻くこと、曲がること、捻れること、旋回すること、交差すること、及び／又はジグザグをなすことができる。更に、特定の実施形態において、例えば、重り５２３４はピン５２３６を有することができ、ピン５２３６は更なる質量を重り５２３４に与えることができる。本明細書で説明するように、重り５２３４の質量並びにばね５２３２の幾何学的形状及び特徴は、例えば、振り子５２３０の固有周波数を、したがって共振器５２２０全体の固有周波数を最適化するように選択されることができる。
【０２１６】
様々な実施形態において、回転及び／又は揺動の間にばね５２３２及び／又は振り子５２３０が半径方向に伸張するのを、リテーナが制限又は制約することができる。例えば、リテーナは、振り子５２３０の少なくとも一部分の周りの隔壁又は支持壁を備えることができる。例えば、第１及び第２の動作状態の間、ばね５２３２は、重り５２３４をその隔壁に向かって変形及び延長させることができ、それによってばね５２３２の更なる伸張を防止することができる。例えば、主として図１７９及び１８０を参照するが、共振器５２２０はリテーナ５２４４を備えることができる。リテーナ５２４４は第１のレッグ５２４６を備えることができ、この第１のレッグ５２４６は、共振器５２２０の本体５２２２及び／又は釣合い重り５２２４に固定されることができる。例えば、第１のレッグ５２４６は共振器５２２０に固定されることができ、また、共振器５２２０と一体の部品として形成され、かつ／又は共振器５２２０に締結されることができる。リテーナ５２４４は第２のレッグ又は隔壁レッグ５２４８を更に備えることができ、この第２のレッグ又は隔壁レッグ５２４８は、ばね５２３２が変形していないとき、振り子５２３０の重り５２３４を越えて延びることができる。隔壁レッグ５２４８は、振り子５２３０が越えることができない、半径方向の境界５０５０を画定することができる。換言すれば、隔壁レッグ５２４８は、振り子５２３０が半径方向に延びるのを阻止することができる。例えば、振り子５２３０は半径方向の境界５０５０内に配置されることができるため、隔壁レッグ５２４８は、ばね５２３２が変形していないときに振り子５２３０との接触から逃れることができる。換言すれば、ばね５２３４が変形していないとき、重り５２３４と隔壁レッグ５２４８との間に間隙５２４９（図１８０）が画定されることができる。更に、隔壁レッグ５２４８は、第３の動作状態の間に共振器５２２０が揺動するとき、振り子５２３０との接触から依然として逃れることができる。例えば、第３の動作状態の間に、揺動する振り子５２３０にかかる遠心力は、モータ５００２の所定の半径方向の境界５０５０を越えて振り子５２３０の重り５２３４を延長させるには不十分となり得る。例えば、間隙５２４９は第３の動作状態の間に縮小されることがあるが、重り５２３４は依然として隔壁レッグ５２４８との接触を逃れることができる。そのような実施形態において、振り子５２３０の固有周波数は、第３の動作状態の間、リテーナ５２４４による影響を実質的に受けないことが可能である。
【０２１７】
様々な実施形態において、共振器５２２０が第１及び第２の動作状態の間に回転するとき、振り子５２３０のばね５２３２は実質的に変形及び／又は伸張されることができる。例えば、共振器５２２０の回転により、ばね５２３２にかかる遠心力を発生させることができ、ばね５２３２はその遠心力に反応して伸張してもよい。特定の実施形態において、振り子５２３０の重り５２３４は、リテーナ５２４４の隔壁レッグ５２４８に向かって移動して、隔壁レッグ５２４８と当接することができる。そのような実施形態において、隔壁５２４８は、第１及び第２の動作状態の間、ばね５２３２が更に半径方向に伸張するのを制限又は制約することができる。
【０２１８】
様々な実施形態において、リテーナ５２４４は実質的に硬質であってもよく、そのためリテーナ５２４４は変形及び／又は伸張に抗するようになる。特定の実施形態において、リテーナ５２４４は、共振器５２２０と一体に形成され、かつ／又は共振器５２２０に対して固定されることができる。いくつかの実施形態において、リテーナ５２４４は、モータ５００２（図１７７及び１７８Ｉ）に固定されることができる。例えば、リテーナ５２４４は、モータ５００２のロータ及び／又はシャフト５００６（図１７７及び１７８）に対して固定されることができ、それらと共に回転及び／又は移動することができる。そのような実施形態において、例えば、リテーナ５２４４は共振器５２２０と共に回転することができる。様々な実施形態において、例えば、リテーナ５２４４はモータ５００２に締結されることができ、かつ／又はモータ５００２と一体に形成されることができる。特定の実施形態において、例えば、リテーナ５２４４は、回転するシャフト５００８及び／又は共振器５２２０に対して依然として不動となることができる。
【０２１９】
依然として図１７９及び１８０を参照するが、共振器５２２０は、本体５２２２から延びる釣合い重り５２２４を更に備えることができる。特定の実施形態において、例えば、ピン５２２６が釣合い重り５２２４から延びていてもよく、釣合い重り５２２４に更なる質量を与えることができる。振り子５２３０は本体５２２２から第１の方向に延びることができ、釣合い重り５２２４は本体５２２２から第２の方向に延びることができる。第２の方向は、例えば、振り子５２３０の第１の方向と異なり、かつ／又は反対であってもよい。様々な実施形態において、釣合い重り５２２４は、共振器５２２０の本体５２２０全体にわたって取付けボア５２４０に対する振り子５２３０及びリテーナ５２４４の質量を平衡化するように設計されることができる。例えば、釣合い重り５２２４の幾何学的形状及び材質は、共振器５２２０の質量中心５２２８が本体５２２２の取付けボア５２４０の中心軸に沿って、したがってシャフト５００８（図１７７及び１７８）及び共振器５２２０の回転軸Ａ（図１７７）に沿って配置されるように選択されることができる。
【０２２０】
共振器５０２０、５１２０と同様に、共振器５２２０は、第３の動作状態の間に電気モータ５００２によって発生された触覚フィードバックを増幅するように設計されることができる。換言すれば、共振器５２２０は、共振器５２２０の固有周波数が最適化されるように設計されることができ、電気モータ５００２は、共振器５２２０をその最適化された固有周波数であるいはその近くで揺動させるように駆動する周波数で揺動することができる。例えば、電気モータ５００２は、共振器５２２０の固有周波数を含む増幅周波数の範囲内で揺動するように、共振器５２２０を駆動することができる。特定の実施形態において、共振器５２２０の固有周波数は、振り子５２３０の固有周波数で近似されることができる。そのような実施形態において、共振器５２３０は、第３の動作状態の間に電気モータ５００２によって発生された触覚フィードバックを増幅するように設計されることができる。例えば、振り子５２３０は、最適化された固有周波数を有するように設計されることができ、電気モータ５００２は、第３の動作状態の間に発生された触覚フィードバックを増幅するために、振り子５２３０の最適化された固有周波数で又はその近くで揺動するように共振器５２２０を駆動することができる。
【０２２１】
ここで図１８１を参照するが、電気モータ５００２は、手術器具５１００のハンドル５１０１内に配置されることができる。様々な実施形態において、例えば、共振器又は増幅器５３２０が、共振器５２２０と同様に、電気モータ５００２のシャフト５００６（図１７０）上に取り付けられることができる。共振器５３２０は、例えば取付けボア５３４０を備えた本体５３２２と、例えばばね５３３２、重り５３３４、及びピン５３３６を備えた振り子５３３０と、例えばピン５３２６を備えた釣合い重り５３２４とを備えることができる。様々な実施形態において、共振器５３２０の質量中心は、回転軸Ａに沿って存在することができ、共振器５３２０の幾何学的形状及び材質は、共振器５２３０の固有周波数を最適化するように選択されることができる。
【０２２２】
様々な実施形態において、支持リング５３４４は、リテーナ５２４４と同様に、回転及び／又は揺動の間にばね５３３２及び／又は振り子５２３０が半径方向に伸張するのを制限又は制約することができる。様々な実施形態において、支持リング５３４４は、振り子５３３０の少なくとも一部分を囲む隔壁又は支持壁を備えることができる。特定の実施形態において、例えば、支持リング５３４４は、共振器５３２０を包囲するリングを備えることができる。様々な実施形態において、支持リング５３４４は、例えば、モータハウジング５００４など、電気モータ５００２に装着されることができる。他の実施形態において、支持リング５３４４は、例えば、手術器具５１００のハンドル５１０１に装着されることができる。更に他の実施形態において、支持リング５３４４は、例えば、電気モータ５００２のロータ及び／又はシャフト５００６（図１７０）に装着されることができ、そのため保持リング５３４４はシャフト５００６及び／又は共振器５３２０と共に回転するようになっている。様々な実施形態において、支持リング５３４４は実質的に硬質であってもよく、そのため支持リング５３４４は変形及び／又は伸張に抗するようになっている。
【０２２３】
支持リング５３４４は、振り子５３３０が越えることができない、半径方向の境界を画定することができる。例えば、振り子５３３０は、ばね５３３２が変形していないとき、支持リング５３４４との接触から逃れることができる。換言すれば、ばね５３３４が変形していないとき、振り子５３３０の重り５３３４と支持リング５３４４との間に間隙が画定されることができる。更に、振り子５３３０は、第３の動作状態の間に共振器５３２０が揺動するとき、支持リング５３４４との接触から依然として逃れることができる。例えば、第３の動作状態の間に、揺動する振り子５３３０にかかる遠心力は、所定の半径方向の境界を越えて振り子５３３０の重り５３３４を延長させるには不十分となり得る。例えば、重り５３３４と支持リング５３４４との間に画定された間隙は第３の動作状態の間に縮小されることがあるが、重り５３３４は依然として、支持リング５３４４との接触から逃れることができる。そのような実施形態において、振り子５３３０の固有周波数は、第３の動作状態の間、支持リング５３４４による影響を実質的に受けないことが可能である。
【０２２４】
様々な実施形態において、共振器５３２０が第１及び第２の動作状態の間に回転するとき、振り子５３３０のばね５３３２は実質的に変形及び／又は伸張されることができる。例えば、共振器５３２０の回転により、ばね５３３２にかかる遠心力を発生させることができ、ばね５３３２はその遠心力に反応して伸張してもよい。特定の実施形態において、振り子５３３０の重り５３３４は、支持リング５３４４に向かって移動して、支持リング５３４４と当接することができる。そのような実施形態において、支持リング５３４４は、第１及び第２の動作状態の間、ばね５３３２が更に半径方向に伸張するのを制限又は制約することができる。
【０２２５】
様々な実施形態において、手術器具５１００（図１７７）は制御システム（図示せず）を備えることができ、その制御システムは電気モータ５００２を制御することができる。様々な実施形態において、制御システムは、例えば、１台又は２台以上のコンピュータ、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、抵抗器、コンデンサ、インダクタなど）、集積回路、専用集積回路（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ー（ＦＰＧＡ）、ロジックゲート、レジスタ、半導体素子、チップ、マイクロチップ、及び／又はチップセットを含むことができる。制御システムは、電気モータ５００２の様々な動作状態を開始、停止、再開、及び／又は終了することができる。例えば、電気モータ５００２は、第１の動作状態の間に、第１の機能、例えば遠位側への発射要素の前進を実施することができ、その後に、第２の動作状態に切り替えて、第２の機能、例えば近位側への発射要素の後退を実施することができる。発射要素は、例えば、所定の長さの組織を横切開するように、かつ／又は、所定の個数のステープル（他の箇所に示す）を排出及び／若しくは成形するように遠位側に前進されることができる。様々な実施形態において、所定の長さの組織が横切開され、かつ／又は所定の個数のステープルが排出及び／若しくは成形されているとき、制御システムは電気モータ５００２を制御して第２の動作状態に切り替わることができる。発射要素は、例えば、後の発射行程に備えるために、第２の動作状態の間に近位側に後退されることができる。特定の実施形態において、電気モータ５００２は、所定の横切開長さ及び／又は所定の個数のステープルの排出及び／若しくは成形を発射要素が完了する前に、第３の動作状態に切り替わることができる。例えば、電気モータ５００２は、早期に第１の動作状態から第３の動作状態に切り替わって、手術器具の状態を示す信号を操作者に伝えることができる。様々な実施形態において、電気モータ５００２は第３の動作状態に切り替わって、潜在的な過負荷の警告信号を操作者に伝えることができる。他の実施形態において、増幅触覚フィードバックは、例えば発射要素が最遠位側の位置に到達しかつ／又は正常に発射行程を完了したという合図など、状況の最新情報を操作者に伝えることができる。
【０２２６】
様々な実施形態において、手術器具５１００は、組織を横切開するために、最大閾力を克服するように設計されてもよい。発射要素に加えられた力が最大閾力を超えた場合、手術器具５１００は、意図された通りに動作しないこともある。例えば、発射要素が、より厚い組織及び／又はより強靱な組織を横切開するように試みるとき、そのより厚い組織及び／又はより強靱な組織は、最大閾力を超える力を発射要素に及ぼすことがある。したがって、発射要素は、そのより厚い組織及び／又はより強靱な組織を横切開できないこともある。そのような実施形態において、電気モータ５００２は、手術器具５１００の過負荷及び／又は故障が起こり得ることを操作者に警告するために、第３の動作状態に切り替わることができる。様々な実施形態において、手術器具５１００はセンサ（図示せず）を備えることができる。センサは、例えばエンドエフェクタ（他の箇所に示す）内に配置されることができ、発射シーケンスの間に発射要素に加えられる力を検知するように構成されることができる。特定の実施形態において、センサと制御システムは、信号通信をなすことができる。そのような実施形態において、センサによって検知された力が最大閾力を超えたとき、制御システムは電気モータ５００２を第３の動作状態に切り替えることができる。第３の動作状態において、本明細書で説明したように、発射要素の前進が停止されることができ、電気モータは増幅触覚フィードバックを発生させて、潜在的な過負荷の警告を操作者に伝えることができる。
【０２２７】
増幅触覚フィードバックを受け取ると、操作者は、第１の動作状態を再開させるか、又は第２の動作状態を開始するかを決定することができる。例えば、操作者は、遠位側への発射要素の前進を再開する、すなわち警告後の動作状態で手術器具を操作するように、あるいは、潜在的な過負荷の警告に留意して、発射要素を近位側に後退させる、すなわち、変更後の動作状態で手術器具を操作するように決定することができる。操作者が、警告後の動作状態で手術器具を操作するように決定した場合、手術器具５１００は故障の危険を伴うことがある。様々な実施形態において、手術器具５１００は、例えば複数のレバー及び／又はボタンなどの入力キー（図示せず）を備えることができる。様々な実施形態において、入力キーは、制御システムと信号通信をなすことができる。操作者は、入力キーを介して入力することによって、手術器具を制御することができる。例えば、操作者は、入力キーの第１のボタンを選択すると、発射要素の前進を再開する、すなわち警告後の動作状態に移行することができ、あるいは、入力キーの第２のボタンを選択すると、発射要素を後退させる、すなわち変更後の動作状態に移行することができる。様々な実施形態において、操作者は、付加的なボタン及び／又はレバーを選択して、更に異なる動作状態を選択することができる。
【０２２８】
手術器具５１００は、警告後の動作状態で動作されると故障することがあるが、手術器具５１００の操作者は、手術機能の必要性及び／又は緊急性が故障の可能性よりも重要であると判断することもできる。例えば、時間が重要である場合、操作者は、外科的な横切開及び／又はステープル留めを迅速に完了する（又は完了しようと試みる）重大な必要性が、器具が故障する危険性よりも重要であると判断してもよい。更に、操作者に方策を決定させることにより、操作者の包括的な知識が外科手技に適用されることができ、操作者は、手術器具５１００に関して混乱及び／又は困惑することが少なくなる。
【０２２９】
様々な実施形態において、異なるモータがフィードバックを発生させて操作者に伝えることができる。例えば、第１のモータが発射シーケンスの間に発射部材を駆動することができ、第２のモータがフィードバックを発生させることができる。様々な実施形態において、第２のモータは、例えば、ノイズ、光、及び／又は触知性信号などの感覚フィードバックを発生させて、操作者に伝えることができる。更に、特定の実施形態において、制御システムは、手術器具の複数のモータを制御することができる。
【０２３０】
主として図１８０を参照するが、手術システム又は手術器具を操作する方法が、手術器具の複数の動作状態を含むことができる。例えば、手術器具は、まず初期の動作状態５４０２において動作することができ、続いて第２の動作状態５４１２又は５４１４の一方で動作することができる。第２の動作状態は、例えば警告後の動作状態５４１２であっても、又は例えば変更後の動作状態５４１４であってもよい。手術器具が初期の動作状態５４０２で動作するとき、初期の手術機能は工程５４０４で開始されることができる。初期の手術機能は、例えば、エンドエフェクタの各ジョーの間に組織をクランプ締めすること、エンドエフェクタを関節屈曲させること、発射部材を前進させること、発射部材を後退させること、エンドエフェクタジョーを開放すること、並びに／又は、様々な機能を反復及び／若しくは結合することなど、手術器具の様々な機能のうちの１つ又は２つ以上であってよい。初期の手術機能が開始された後、手術器具は、工程５４０６にて手術器具の状態を検知することができる。例えば、初期の手術機能が、発射部材を前進させることである場合、センサは、例えば、閾力を超える力が前進する発射部材にかかることなど、臨床的に重大な状態を検知することができる。
【０２３１】
依然として図１８０を参照するが、検知された状態に反応して、手術器具は、工程５４０８にて初期の手術機能を停止させることができる。更に、工程５４１０にて、手術器具は手術器具の操作者にフィードバックを与えることができる。フィードバックは、例えば、ノイズ、光、及び／又は触知性信号などの感覚フィードバックであってもよい。特定の実施形態において、第１のモータが初期の手術機能を停止させることができ、第２のモータが感覚フィードバックを発生させることができる。それに代わって、本明細書で説明するように、例えば電気モータ５００２などの多機能電気モータが、第１の動作状態、つまり前進状態から、第３の動作状態、つまりフィードバック状態へと切り替わることができ、このフィードバック状態において、電気モータは揺動して増幅触覚フィードバックを発生させる。多機能電気モータが揺動して増幅触覚フィードバックを発生させると、発射要素の前進及び／若しくは後退は停止され、かつ／又は、電気モータと発射部材との歯車比が高いがために微小及び／若しくは微細な程度に減じられることができる。多機能モータが第１の動作状態から第３の動作状態に切り替わる、そのような実施形態において、例えば、工程５４０８で初期の手術機能を停止することと、工程５４１０で操作者にフィードバックを与えることは、同時に又は実質的に同時に生じることができる。
【０２３２】
特定の実施形態において、手術器具が、特定の状況を示すフィードバックを操作者に伝えた後、操作者は、いかに続行するかについて決定することができる。例えば、操作者は、考えられる複数の動作状態から決定することができる。様々な実施形態において、操作者は、警告後の動作状態５４１２又は変更後の動作状態５４１４に移行するように決定することができる。例えば、依然として図１８０を参照するが、操作者は、工程５４１６において初期の手術機能を選択することができ、あるいは工程５４１８において、変更後の手術機能を選択することができる。様々な実施形態において、操作者は、例えばキー、ボタン、及び／又はレバーと連係して、第２の動作状態のうちの１つを選択することができる。操作者が工程５４１６にて初期の手術機能を選択した場合、手術器具は、工程５４１８にて初期の手術機能を再開することができる。操作者が工程５４２０にて変更後の手術機能を選択した場合、手術器具は、工程５４２２にて変更後の手術機能を再開することができる。
【０２３３】
図１８３〜１９２は、回転又は直線駆動式エンドカッターに対する絶対位置検出のための装置、システム、及び方法の様々な実施形態を示している。マイクロコントローラ制御式のエンドカッターは、関節屈曲、発射、及び他の手術機能を適切に制御することを可能にするために、位置及び速度値を必要とする。これは従来、駆動モータに装着された回転エンコーダを使用することで達成されてきたことであり、回転エンコーダにより、マイクロコントローラは、モータが後方及び前方に経たステップ数をカウントすることで位置を推測することができる。様々な状況において、駆動バー又はナイフの取り得る各位置に関する固有の位置信号をマイクロコントローラに与える小型の構成で、このシステムを置き換えることが好ましい。回転又は直線駆動式エンドカッターに対するそのような絶対位置センサ構成の様々な例示的実現形態について、ここで特に図１８３〜１９２に関連して説明する。
【０２３４】
図１８３は、一実施形態による、絶対位置調整システム７０００用のセンサ装置７００２の一部分を示す、図３４の手術器具ハンドル１０４２の分解斜視図である。図３４の手術器具ハンドル１０４２は、図３４に関連して詳細に説明されている。したがって、開示を簡潔かつ明確にするために、絶対位置調整システム７０００用のセンサ装置７００２に関連する要素について説明する以外には、図３４の手術器具ハンドル１０４２のそのような詳細な説明についてここでは繰り返さない。したがって、図１８３に示すように、ハウジング１０４０の手術器具ハンドル１０４２は、発射駆動システム１１００を動作可能に支持しており、発射駆動システム１１００は、交換式シャフト組立体のうちの対応する部分に発射動作を加えるように構成されている。発射駆動システム１１００は電気モータ１１０２を用いてもよい。様々な形態において、モータ１１０２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。制御回路基板組立体１１０６に、そして最終的にモータ１１０２に電力を供給するために、例えばリチウムイオン電池などの電池１１０４（又は「電源」又は「電源函」）がハンドル１０４２に結合されてもよい。電池パックハウジング１１０４は、制御電力を手術器具１０１０（図３３）に供給するために、ハンドル１０４２に解放可能に取り付けられるように構成されていてもよい。モータに給電するために、直列に接続された多数の電池が電源として使用されてもよい。加えて、電源は交換可能及び／又は再充電可能であってもよい。
【０２３５】
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１１０２は、回転式シャフト（図示せず）を有することができ、その回転式シャフトは、縦移動式駆動部材１１１０上の駆動歯１１１２の組又はラックとの噛合い係合をなして取り付けられる歯車減速機組立体１１０８と動作可能に連係する。使用の際、電池によって与えられる電圧極性により、電気モータ１１０２を時計回り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加えられる電圧極性は、電気モータ１１０２を反時計回りに動作させるために、逆転されることができる。電気モータ１１０２がある方向に回転されるとき、駆動部材１１１０は遠位方向「Ｄ」に軸方向に駆動される。モータ１１０２が反対の回転方向に駆動されるとき、駆動部材１１１０は近位方向「Ｐ」に軸方向に駆動される。ハンドル１０４２は、電池によって電気モータ１１０２に加えられる極性を逆転させるように構成されることができるスイッチを備えることができる。本明細書で説明する他の形態と同様に、ハンドル１０４２はまた、駆動部材１１１０の位置及び／又は駆動部材１１１０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有することもできる。
【０２３６】
図１８４は、一実施形態による、絶対位置調整システム７０００用のセンサ装置７００２の一部分を示す、ハンドルハウジングの一部分を取り除いた図１８３のハンドルの側面図である。ハンドル１０４２のハウジング１０４０は、制御回路基板組立体１１０６を支持しており、制御回路基板組立体１１０６は、絶対位置調整システム７０００を実装するために、必要なロジック及び他の回路部品を備えている。
【０２３７】
図１８５は、一実施形態による、センサ装置７００２を備えた、マイクロコントローラ７００４で制御されるモータ駆動回路装置を備える絶対位置調整システム７０００の概略図である。絶対位置調整システム７０００及び／又はセンサ装置７００２に関連付けられる電気及び電子回路素子は、制御回路基板組立体１１０６によって支持されている。マイクロコントローラ７００４は一般に、メモリ７００６と、それに動作可能に結合されたマイクロプロセッサ７００８（「プロセッサ」）とを備える。プロセッサ７００８は、モータ駆動器７０１０の回路を制御してモータ１１０２の位置及び速度を制御する。モータ１１０２は、センサ装置７００２及び絶対位置センサ装置７０１２に動作可能に結合されており、これらセンサ装置７００２及び絶対位置センサ装置７０１２は、手術器具１０１０（図３３）の駆動バー又はナイフの取り得る各位置に関する固有の位置信号をマイクロコントローラ７００４に与えるためのものである。固有の位置信号は、フィードバック要素７０２４を介してマイクロコントローラ７００４に与えられる。理解されたいこととして、固有の位置信号は、位置センサ７０１２とマイクロコントローラ７００４との間のインターフェイスに応じて、アナログ信号であってもデジタル値であってもよい。以下で説明する一実施形態において、位置センサ７０１２とマイクロコントローラ７００４との間のインターフェイスは、標準的なシリアル周辺装置インターフェイス（ＳＰＩ）であり、固有の位置信号は、１回転にわたるセンサ要素７０２６の位置を表すデジタル値である。１回転にわたるセンサ要素７０２６の絶対位置を表す値は、メモリ７００６に記憶されることができる。センサ要素７０２６の絶対位置フィードバック値は、関節及びナイフ要素の位置に対応する。したがって、センサ要素７０２６の絶対位置フィードバック値は、関節及びナイフ要素の位置フィードバック制御をもたらす。
【０２３８】
電池１１０４又は他のエネルギー源は、絶対位置調整システム７０００に電力を供給する。加えて、絶対位置調整システム７０００に関連付けられる他のパラメータを測定するために、他のセンサ７０１８が設けられてもよい。また、１つ又は２つ以上のディスプレイ指示器７０２０が設けられてもよく、そのディスプレイ指示器７０２０には音響式の構成要素が含まれてもよい。
【０２３９】
図１８５に示すように、センサ装置７００２は、縦移動式駆動部材１１１０の位置に対応する固有の位置信号を与える。電気モータ１１０２は回転式シャフト７０１６を有することができ、回転式シャフト７０１６は、縦移動式駆動部材１１１０の駆動歯１１１２（図１８３）の組又はラックとの噛合い係合をなして取り付けられる歯車組立体と動作可能に連係する。以下で更に詳細に説明するように、センサ要素７０２６は、センサ要素７０２６の１回転が、縦移動式駆動部材１１１０のいくぶんかの直線的な縦移動に対応するように、歯車組立体７１０４に動作可能に結合されてもよい。一実施形態において、歯車及びセンサの装置が、ラックピニオン装置によって直線アクチュエータに、あるいは平歯車又は他の連結によって回転アクチュエータに連結されることができる。多数回の旋回が必要となる回転ねじ式駆動構成を備えた実施形態の場合、ウォーム及びホイールなど、駆動部材とセンサとの間の高度な減速装置が用いられてもよい。
【０２４０】
本開示の一実施形態によれば、絶対位置調整システム７０００のセンサ装置７００２は、手術装置と共に使用するための、より頑健な位置センサ７０１２を設ける。取り得る各アクチュエータの位置に関する固有の位置信号又は値を与えることにより、そのような装置は、零点調整又は較正工程の必要性を排除し、ノイズ又は電力低下の状態によって通常の回転エンコーダ構成と同様に位置検知の誤差が生じ得る場合に、設計の悪影響が生じる可能性を低減する。
【０２４１】
一実施形態において、絶対位置調整システム７０００のセンサ装置７００２は、通常はモータのロータに装着される従来の回転エンコーダに代わるものであり、従来の回転エンコーダを位置センサ７０１２で置き換えており、位置センサ７０１２は、位置センサ７０１２に関連付けられたセンサ要素の１回転で、各回転位置に対する固有の位置信号を発生させる。したがって、位置センサ７０１２に関連付けられたセンサ要素の１回転は、縦移動式駆動部材１１１０の長手方向の直線変位ｄ１と等価である。換言すれば、ｄ１は、縦移動式駆動部材１１１０に結合されたセンサ要素が１回転した後の、縦移動式駆動部材１１１０が点ａから点ｂに移動した長手方向の直線距離である。センサ装置７００２は、減速装置を介して連結されてもよく、減速装置により、位置センサ７０１２は、縦移動式駆動部材１１１０の全行程にわたって、１回転のみすることになる。好適な歯車比を用いると、縦移動式駆動部材１１１０の全行程が位置センサ７０１２の１回転で表現されることができる。
【０２４２】
位置センサ７０１２の複数の回転に対する固有の位置信号を与えるために、一連のスイッチ７０２２ａ〜７０２２ｎ（ここでｎは１より大きい整数である）が、単独で用いられても、減速装置と共に用いられてよい。スイッチ７０２２ａ〜７０２２ｎの状態はマイクロコントローラ７００４にフィードバックされ、マイクロコントローラ７００４はロジックを適用して、縦移動式駆動部材１１１０の長手方向の直線変位ｄ１＋ｄ２＋．．．ｄｎに対応する固有の位置信号を決定する。
【０２４３】
したがって、絶対位置調整システム７０００は、モータが前方又は後方に経たステップの数を単純にカウントして装置アクチュエータ、駆動バー、ナイフなどの位置を推測する、従来の回転エンコーダで必要となり得るように、縦移動式駆動部材１１１０をリセット（ゼロ又はホーム）位置へ後退又は前進させることなく、器具の電源投入後に縦移動式駆動部材１１１０の絶対位置を与える。
【０２４４】
様々な実施形態において、センサ装置７００２の位置センサ７０１２は例えば、とりわけ、１つ又は２つ以上の磁気センサ、電位差計などのアナログ回転センサ、アナログホール効果要素の配列を備えてもよく、アナログホール効果要素は、位置信号又は値の固有の組み合わせを出力するものである。
【０２４５】
様々な実施形態において、マイクロコントローラ７００４は、ナイフ及び関節屈曲システムの速度及び位置に対する精密制御など、様々な機能を実施するようにプログラムされてもよい。既知の物理特性を用いて、マイクロコントローラ７００４は、実システムの反応をコントローラ７００４のソフトウェアでシミュレートするように設計されることができる。シミュレーションによる反応は、（ノイズを伴う離散的な）測定による実システムの反応と比較されて、「観測」反応が取得され、これが実際のフィードバックの決定に用いられる。観測反応は、シミュレーションによる反応の平滑で連続的な性質と、システムに及ぼす外部の影響を検知できる、測定による反応との釣り合いを取る、好都合な同調された値である。
【０２４６】
様々な実施形態において、絶対位置調整システム７０００は、以下の機能性を更に備えてもよく、かつ／又は以下の機能性を実現するようにプログラムされてもよい。フィードバックコントローラは、限定するものではないが、ＰＩＤ、状態フィードバック、及び適応コントローラを含む任意のフィードバックコントローラのうちの１つであってよい。電源が、フィードバックコントローラからの信号を、システムへの物理的入力、この場合は電圧へと変換する。他の例には、限定するものではないが、パルス幅変調された（ＰＷＭｅｄ）電圧、電流、及び力が挙げられる。モータ１１０２は、関節屈曲又はナイフシステムへの歯車箱及び機械的リンクを備えたブラシ付きＤＣモータであってもよい。位置センサ７０１２で測定される位置に加えて、物理的システムの物理パラメータを測定するために、他のセンサ（７０１８）が設けられてもよい。これはデジタル信号である（又は、デジタルデータ取得システムに接続される）ので、その出力は有限の解像度とサンプリング周波数を有することになる。限定するものではないが、シミュレーションによる反応を測定による反応に近づける重み付き平均及び理論的制御ループなどのアルゴリズムを用いて、シミュレーションによる反応を測定による反応と結び付けるために、比較及び結合回路が設けられてもよい。入力を知ることによって物理的システムの状態及び出力がどのようになるかを予測するために、物理的システムのシミュレーションでは、質量、慣性、粘性摩擦、誘導抵抗などの特性が考慮される。
【０２４７】
一実施形態において、マイクロコントローラ７００４は、例えばテキサスインスツルメンツ社（Texas Instruments）から入手可能なＬＭ  ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲであってもよい。一実施形態において、テキサスインスツルメンツ社のＬＭ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲは、製品データシートから容易に確認可能な他の特徴の中でも、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７００６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ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）と、運動及びエネルギー用途に合計で１６の最新ＰＷＭ出力を備えた、２つのパルス幅変調（ＰＷＭ）モジュールと、２つのアナログ直交エンコーダ入力部（ＱＥＩ）と、１２のアナログ入力チャネルを備えた、２つの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絶対位置調整システム７０００で使用するために、他のマイクロコントローラが容易に代用されることができる。したがって、本開示はこの状況に限定されるべきではない。
【０２４８】
一実施形態において、駆動器７０１０は、アレグロマイクロシステムズ社（Allegro Microsystems, Inc.）から入手可能なＡ３９４１であってもよい。Ａ３９４１駆動器７０１０は、ブラシ付きＤＣモータなどの誘導負荷に合わせて特別に設計された外部のＮチャネルパワー金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）と共に使用するフルブリッジコントローラである。駆動器７０１０は、固有の電荷ポンプレギュレータを備え、電池電圧が７Ｖに下がるまで完全な（＞１０Ｖ）ゲート駆動をもたらし、５．５Ｖに下がるまでＡ３９４１を低減ゲート駆動で動作させる。ＮチャネルＭＯＳＦＥＴに必要な上記の電池供給電圧を与えるために、ブートストラップコンデンサが用いられてもよい。ハイサイド駆動用の内部電荷ポンプにより、ＤＣ（１００％デューティサイクル）動作が可能となる。フルブリッジは、ダイオード又は同期整流を用いて高速又は低速減衰モードで駆動されることができる。低速減衰モードにおいて、電流の再循環は、ハイサイドのＦＥＴによっても、ローサイドのＦＥＴによっても可能である。電力ＦＥＴは、抵抗器で調節可能なデッドタイムによって、シュートスルーから保護される。統合診断は、低電圧、温度過昇、及びパワーブリッジの異常を指示するものであり、ほとんどの短絡状態下でパワーＭＯＳＦＥＴを保護するように構成されることができる。絶対位置調整システム７０００で使用するために、他のモータ駆動器が容易に代用されることができる。したがって、本開示はこの状況に限定されるべきではない。
【０２４９】
センサ装置７００２の絶対位置調整システム７０００の様々な実施形態を実現するための一般的なアーキテクチャについて説明したので、絶対位置調整システム７０００のセンサ装置の一実施形態について説明するために、本開示ではここで図１８６〜１９２を参照することにする。図１８６に示す実施形態において、センサ装置７００２は、磁気位置センサ７１００と、双極磁石７１０２のセンサ要素と、縦移動式駆動部材１１１０（図１８３〜１８５）の全行程ごとに１回転する磁石ホルダ７１０４と、減速するための歯車組立体７１０６とを備えている。歯車組立体７１０６、磁石ホルダ７１０４、及び磁石７１０２を支持するために、ブラケット７１１６などの構造要素が設けられている。磁気位置センサ７１００は、ホール素子などの１つ又は２つ以上の磁気検出素子を備えており、磁石７１０２に近接して定置されている。したがって、磁石７１０２が回転すると、磁気位置センサ７１００の磁気検出素子は、１回転にわたって磁石７１０２の絶対角度位置を測定する。
【０２５０】
様々な実施形態において、例えば、全磁場を測定するか磁場のベクトル成分を測定するかによって分類される磁気センサなど、任意の個数の磁気検出素子が絶対位置調整システム７０００に用いられてよい。両タイプの磁気センサを生産するために用いられる技術は、物理学及び電子工学の多数の側面を含んでいる。磁場検出に用いられる技術にはとりわけ、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。
【０２５１】
図示の実施形態において、歯車組立体７１０６は、３：１の歯車比で連結するように噛合い係合をなす第１の歯車７１０８と第２の歯車７１１０とを備えている。第３の歯車７１１２がシャフト７１１４を中心として回転する。第３の歯車は、縦移動式駆動部材１１１０と噛合い係合をなし、縦移動式駆動部材１１１０が遠位方向Ｄ（図１８３）に前進するときには第１の方向に回転し、縦移動式駆動部材１１１０が近位方向Ｐ（図１８３）に後退するときには第２の方向に回転する。第２の歯車７１１０は、同じシャフト７１１４を中心として回転し、したがって、第２の歯車７１１０がシャフト７１１４を中心として回転することは、縦移動式駆動部材１１１０が縦方向に並進することに対応する。したがって、遠位方向Ｄ又は近位方向Ｐのいずれかにおける縦移動式駆動部材１１１０の完全な１行程は、第２の歯車７１１０の３回転、及び第１の歯車７１０８の１回転に対応する。磁石ホルダ７１０４は第１の歯車７１０８に結合されているので、磁石ホルダ７１０４は、縦移動式駆動部材１１１０の全行程ごとに完全に１回転する。
【０２５２】
図１８７は、一実施形態による、制御回路基板組立体１１０６及びセンサ装置７００２の各要素の相対的な整合を示す、絶対位置調整システム７０００のセンサ装置７００２の分解斜視図である。位置センサ７１００（この図には示さない）は、アパーチャ７１２０を画定する位置センサホルダ７１１８によって支持されており、アパーチャ７１２０は、下方の回転磁石７１０２と正確に整合させて位置センサ７１００を収容するのに好適なものである。固定具７１２０が、ブラケット７１１６に、そして制御回路基板組立体１１０６に結合されており、磁石７１０２が磁石ホルダ７１０４と共に回転する間も依然として不動となる。ハブ７１２２が、第１の歯車７１０８／磁石ホルダ７１０４の組立体と嵌合するように設けられている。
【０２５３】
図１８８〜１９０は、一実施形態によるセンサ装置７００２の更なる図を示している。具体的に言えば、図１８８は、作動モードで配置されたセンサ装置７００２全体を示している。位置センサホルダ７１１８は、制御回路基板組立体１１０６の下方に位置し、磁石ホルダ７１０４及び磁石７１０２を封入している。図１８９は、位置センサホルダ７１１８に画定されたアパーチャ７１２０の下方に位置する磁石７１０２を示している。位置センサ７１００及び制御回路基板組立体１１０６は、明確にするため示されていない。図１９０は、磁石７１０２を受容するアパーチャ７１２４を示すために、制御回路基板組立体１１０６、位置センサホルダ７１１８、位置センサ７１００、及び磁石７１０２を取り除いて、センサ装置７００２を示している。
【０２５４】
図１９１は、一実施形態による、位置センサ７１００と回路部品７１２６との相対位置が分かるように制御回路基板１１０６は取り除くが、電子部品は依然として可視に示したセンサ装置７００２の平面図である。図１８６〜１９１に関連して説明する実施形態において、第１の歯車７１０８と第２の歯車７１１０とから構成される歯車組立体７１０６は３：１の歯車比を有しており、そのため、第２の歯車７１１０が３回転すると、第１の歯車７１０８が、したがって磁石ホルダ７１０４が１回転するようになっている。先に議論したように、位置センサ７１００は、磁石ホルダ７１０４／磁石７１０２の組立体が回転する間も依然として不動である。
【０２５５】
上で議論したように、歯車組立体は、磁石ホルダ７１０４及び磁石７１０２を駆動するために利用されることができる。歯車組立体内のある歯車と歯車組立体内の別の歯車との相対的な回転を確実に予測できるので、歯車組立体は様々な状況で有用となることができる。様々な他の状況において、モータの出力と磁石７１０２の回転との関係を確実に予測できる限りは、ホルダ７１０４及び磁石７１０２を駆動するために、任意の好適な駆動手段が利用されてよい。例えば、そのような手段には、例えばプラスチックホイール及び／又はエラストマーホイールなど、それらの間で運動を伝達できる少なくとも２つの接触ホイールを有するホイール組立体を挙げることができる。そのような手段にはまた、例えば、ホイール及びベルト組立体を挙げることができる。
【０２５６】
図１９２は、一実施形態による、磁気ロータリ型絶対位置調整システムを含んだ絶対位置調整システム７０００用の位置センサ７１００の一実施形態の概略図である。一実施形態において、位置センサ７１００は、オーストリアマイクロシステムズ社（austriamicrosystems,AG）から入手可能なＡＳ５０５５ＥＱＦＴシングルチップ磁気回転位置センサとして実装されてもよい。位置センサ７１００は、マイクロコントローラ７００４と連係して絶対位置調整システム７０００を設けている。位置センサ７１００は、低電圧低電力の構成要素であり、磁石７１０４（図１８６、１８７）の上方に位置する位置センサ７１００の領域７１３０に、４つの集積ホール効果素子７１２８Ａ、７１２８Ｂ、７１２８Ｃ、７１２８Ｄを有している。また、高解像度ＡＤＣ  ７１３２及びスマート電力管理コントローラ７１３８がチップ上に設けられている。加算、減算、ビットシフト、及びテーブル参照演算のみを必要とする、双曲線関数及び三角関数を計算する簡潔かつ効率的なアルゴリズムを実装するために、１桁毎の方法とボルダーアルゴリズム（Volder’s algorithm）でも知られる、ＣＯＲＤＩＣ（座標回転デジタルコンピュータの略）プロセッサ７１３６が設けられる。角度位置、アラームビット、及び磁場情報が、標準的なＳＰＩインターフェイス７１３４を介してホストプロセッサであるマイクロコントローラ７００４に伝送される。位置センサ７１００は、１２ビット又は１４ビットの解像度を提供する。図１９１に示す実施形態において、位置センサ７１００は、４ｍｍ×４ｍｍ×０．８５ｍｍの小型のＱＦＮ  １６ピンパッケージに設けられたＡＳ５０５５チップである。
【０２５７】
ホール効果素子７１２８Ａ、７１２８Ｂ、７１２８Ｃ、７１２８Ｄは、直接回転磁石の上方に設置されている。ホール効果は、周知の効果であり、開示を簡潔かつ明確にするために、本明細書では詳細に説明しない。一般に、ホール効果とは、電気導体に流れる電流と、その電流に垂直な磁場に直交して、電気導体にかかる電位差（ホール電圧）が発生することである。これは、エドウィン・ホール（Edwin Hall）によって１８７９年に発見された。ホール係数は、誘導電場と、電流密度に印加磁場を掛けたものとの比として定義される。その値は、電流をなす電荷キャリアの種類、個数、及び特性に依存するので、ホール係数は、導体を作る材料の特徴を示す。ＡＳ５０５５位置センサ７１００において、ホール効果素子７１２８Ａ、７１２８Ｂ、７１２８Ｃ、７１２８Ｄは、磁石７１０４（図１８６、１８７）の絶対位置を磁石７１０４の１回転にわたって角度で示す電圧信号を発生させることが可能である。この角度値は固有の位置信号であり、ＣＯＲＤＩＣプロセッサ７１３６によって算出され、ＡＳ５０５５位置センサ７１００にオンボードでレジスタ又はメモリ内に格納される。１回転にわたる磁石７１０４の位置を示す角度値は、様々な技術で、例えば電源投入時に、又はホストプロセッサ７００４によって要求された時に、ホストプロセッサ７００４に与えられる。
【０２５８】
ＡＳ５０５５位置センサ７１００は、ホストのマイクロコントローラ７００４に接続されているとき、動作するのに少数の外部構成要素のみを必要とする。単一の電源を用いた簡潔な用途には６本の電線が必要となり、２本の電線は電力用であり、４本の電線７１４０は、ホストのマイクロコントローラ７００４とのＳＰＩシリアル通信インターフェイス７１３４用である。割り込みをホストのマイクロコントローラ７００４に送信して、新たな有効な角度が読まれ得ることを知らせるために、７番目の接続が加えられてもよい。
【０２５９】
電源投入時に、ＡＳ５０５５位置センサ７１００は、１回の角度測定を含めて、すべての電源投入シーケンスを実施する。このサイクルの完了は、出力ピン７１４２におけるＩＮＴ要求として示され、角度値は内部レジスタに記憶される。この出力が設定されると、ＡＳ５０５５位置センサ７１００は一時停止してスリープモードに移る。外部のマイクロコントローラ７００４は、ＳＰＩインターフェイス７１３４を介してＡＳ５０５５位置センサ７１００から角度値を読み取ることによって、７１４２におけるＩＮＴ要求に応答することができる。角度値がマイクロコントローラ７００４によって読み取られると、ＩＮＴ出力７１４２が再びクリアされる。また、マイクロコントローラ７００４によってＳＰＩインターフェイス７１３４で「角度読取り」コマンドを位置センサ７１００に送信すると、自動的にチップに給電され、別の角度測定が開始される。マイクロコントローラ７００４が角度値の読取りを完了すると、直ちに、ＩＮＴ出力７１４２がクリアされ、新たな結果が角度レジスタに記憶される。角度測定の完了はここでも、ＩＮＴ出力７１４２及びステータスレジスタの対応するフラグを設定することによって示される。
【０２６０】
ＡＳ５０５５位置センサ７１００の測定原理により、単一の角度測定のみが、各電源投入シーケンス後のごく短い時間で（〜６００μｓ）実施される。１つの角度の測定が完了すると、直ちに、ＡＳ５０５５位置センサ７１００は一時停止して電源オフ状態に移る。デジタル平均化による角度値のオンチップフィルタリングは、複数回の角度測定を必要とし、その結果、電源投入時間がより長くなり、低電力用途には望ましくなくなるので、このオンチップフィルタリングは実施されない。角度のジッターは、外部のマイクロコントローラ７００４で複数の角度サンプルを平均化することによって低減されることができる。例えば、４つのサンプルを平均化すると、ジッターは６ｄＢ（５０％）低減する。
【０２６１】
上で議論したように、エンドエフェクタ１３００内に捕捉された組織をステープル留め及び／又は切開するために、手術器具システム１０００のハンドル１０４２内に配置されたモータ１１０２を利用することで、例えば発射部材１２７２及び１２８０を含めて、シャフト組立体１２００の発射システムを、シャフト組立体１２００のエンドエフェクタ１３００に対して前進及び／又は後退させることができる。様々な状況において、発射部材１２７２及び１２８０を所望の速度で、又は所望の速度の範囲内で前進させることが望ましい場合がある。同様に、発射部材１２７２及び１２８０を所望の速度で、又は所望の速度の範囲内で後退させることが望ましい場合がある。様々な状況において、例えばハンドル１０４２のマイクロコントローラ７００４、及び／又は任意の他の好適なコントローラが、発射部材１２７２及び１２８０の速度を制御するように構成されることができる。いくつかの状況において、コントローラは例えば、電圧及び／若しくは電流など、モータ１１０２に供給される電源の様々なパラメータ、並びに／又はモータ１１０２の他の動作パラメータに基づいて、発射部材１２７２及び１２８０の速度を予測するように構成されることができる。コントローラはまた、モータ１１０２に供給される電流及び／若しくは電圧の以前の値、並びに／又は、速度、加速度、及び／若しくは位置など、システムの以前の状態に基づいて、発射部材１２７２及び１２８０の現在の速度を予想するように構成されることができる。更に、コントローラはまた、例えば上述した絶対位置調整センサシステムを利用して、発射部材１２７２及び１２８０の速度を感知するように構成されることができる。様々な状況下で、コントローラは、発射部材１２７２及び１２８０の予想速度と、発射部材１２７２及び１２８０の感知速度とを比較して、モータ１１０２への電力を、発射部材１２７２及び１２８０の速度を増加させるために増加させ、かつ／又は発射部材１２７２及び１２８０の速度を低下させるために減少させるべきか否かを判断するように構成されることができる。米国特許出願第１２／２３５，７８２号、名称「モータ駆動式手術用切断器具（MOTOR-DRIVEN SURGICAL CUTTING INSTRUMENT）」、現在の米国特許第８，２１０，４１１号は、参照によってそのすべての内容が本明細書に組み込まれる。米国特許出願第１１／３４３，８０３号、名称「記録能力を有する手術器具（SURGICAL INSTRUMENT HAVING RECORDING CAPABILITIES）」は、参照によってそのすべての内容が本明細書に組み込まれる。
【０２６２】
ここで図１９８及び１９９を参照するが、本明細書で開示する器具の物理的性質を用いて、例えばマイクロコントローラ７００４などのコントローラが、器具の実際のシステムの反応をコントローラのソフトウェアでシミュレートするように設計されることができる。シミュレーションによる反応は、（ノイズを伴う離散的な）測定による実際のシステムの反応と比較されて、「観測」反応が取得され、これが実際のフィードバックの決定に用いられる。観測反応は、シミュレーションによる反応の平滑で連続的な性質と、システムに及ぼす外部の影響を検知できる、測定による反応との釣り合いを取る、好都合な同調された値である。図１９８及び１９９に関連するが、シャフト組立体１２００のエンドエフェクタ１３００の発射要素又は切断要素が、目標の速さ又は速度であるいはその近くで移動されることができる。図１９８及び１９９に開示するシステムは、切断要素を目標の速さで移動させるために利用されることができる。システムはフィードバックコントローラ４２００を有することができ、フィードバックコントローラ４２００は、限定するものではないが、例えば、ＰＩＤ、状態フィードバック、ＬＱＲ、及び／又は適応コントローラを含む、任意のフィードバックコントローラのうちのいずれかであってよい。システムは電源を更に有することができる。電源は例えば、フィードバックコントローラ４２００からの信号を、システムへの物理的入力、この場合は電圧へと変換する。他の例には、限定するものではないが、例えば、パルス幅変調された（ＰＷＭ）電圧、周波数変調された電圧、電流、トルク、及び／又は力が挙げられる。
【０２６３】
引き続き図１９８及び１９９を参照するが、これらで参照する物理的システムは、発射部材又は切断部材を駆動するように構成された器具の実際の駆動システムである。一例が、関節及び／又はナイフシステムへの歯車箱及び機械的リンクを備えたブラシ付きＤＣモータである。もう１つの例が、本明細書で開示するモータ１１０２であり、このモータ１１０２は、交換式シャフト組立体の、例えば発射部材１００６０及び関節駆動器１００３０を操作する。図１９８及び１９９で参照される外的影響４２０１は、例えば、身体を囲む組織及び物理的システムにかかる摩擦などの事物の、測定されない予測不能な影響である。そのような外的影響は、抗力と呼ばれてもよく、例えばモータ１１０２に逆らって作用するモータ４２０２によって表されることができる。様々な状況下で、抗力などの外的影響は、物理的システムのシミュレーションが実際の物理的システムから逸脱する主因となっている。図１９８及び１９９に示し、以下で更に議論するシステムは、発射部材又は切断部材の予想される挙動と、発射部材又は切断部材の実際の挙動との差に対処することができる。
【０２６４】
図１９８及び１９９を引き続き参照するが、それらで参照される個別のセンサは、実際の物理的システムの物理的パラメータを測定する。そのような個別のセンサの一実施形態が、絶対位置調整センサ７１０２と、本明細書で説明するシステムとを有することができる。そのような個別のセンサの出力はデジタル信号であっても（又はデジタルデータ取得システムに接続されても）よいので、その出力は有限の解像度とサンプリング周波数を有してもよい。個別のセンサの出力は、例えばマイクロコントローラ７００４などのマイクロコントローラに供給されることができる。様々な状況において、マイクロコントローラは、シミュレートされた、つまり推定された反応を、測定された反応と組み合わせることができる。特定の状況において、観測された反応をノイズが多く利用できないものにすることなく、外的影響が考慮されるようにするため、十分に測定された反応を用いることが有用となることがある。そのように行うアルゴリズムの例には、例えば、シミュレーションによる反応を測定による反応に近づける重み付き平均及び／又は理論的制御ループが挙げられる。上記に加えて、最終的には、例えば、入力を知ることによって物理的システムの状態及び出力がどのようになるかを予測するために、物理的システムのシミュレーションでは、質量、慣性、粘性摩擦、及び／又は誘導抵抗などの特性が考慮される。図１９９は、実際のシステムを動作させるために供給される電流の評価及び測定が追加されているところを示しており、この電流は、例えば、シャフト組立体１２００の切断部材又は発射部材の速度を制御するために評価されることができる、更に別のパラメータである。特定の状況において電圧を測定することに加えて、あるいはそれに代わって電流を測定することにより、物理的システムをより正確なものにすることができる。それでもなお、本明細書で開示する構想は、他の物理的システムの他の状態パラメータの測定に拡張されることができる。
【０２６５】
関節屈曲及び発射に関連する各要素の固有の絶対位置に対応するセンサ要素の絶対位置信号／値を決定するための、絶対位置調整システム７０００の様々な実施形態について説明したので、本開示ではここで、電動関節屈曲式手術器具１０１０（図３３）におけるナイフバンドの斜めの伸びを補正するために、絶対位置／値を位置フィードバックシステムで用いて関節及びナイフの位置を制御するいくつかの技術の説明に移る。絶対位置調整システム７０００は、ステープルカートリッジの全長にわたる駆動バー又はナイフの取り得る各位置ごとの固有の位置信号／値をマイクロコントローラに与える。
【０２６６】
関節継手１３５０の動作については図３７に関連して説明しており、この節では開示を簡潔かつ明確にするために詳細については繰り返さない。関節継手１００９０の動作については図１０２に関連して説明しており、この節では開示を簡潔かつ明確にするために詳細については繰り返さない。図１９３は、一実施形態による、直線姿勢をなす、すなわち長手軸Ｌ−Ａとして示す長手方向に対してゼロの角度θ０をなす関節継手８０００を示している。図１９５は、一実施形態による、長手軸Ｌ−Ａと関節軸Ａ−Ａとの間に規定される第１の角度θ１をなしてある方向に関節屈曲した、図１９３の関節継手８０００を示している。図１９５は、一実施形態による、長手軸Ｌ−Ａと関節軸Ａ’−Ａとの間に規定される第２の角度θ２をなして別の方向に関節屈曲した、図１９４の関節継手８０００を示している。
【０２６７】
本開示による手術器具は、エンドエフェクタ１３００（図３７）のカートリッジ（図示せず）内のナイフ要素を並進させるために、複数の可撓性ナイフバンド８００２を利用して圧縮力を伝達する。可撓性ナイフバンド８００２は、多様な角度θにわたってエンドエフェクタ１３００（図３３）が関節屈曲できるようにしている。関節屈曲の作用はしかしながら、可撓性ナイフバンド８００２を斜めに伸ばすことになる。可撓性ナイフバンド８００２が斜めに伸びることで、長手方向における有効横切開長さＴｌが変化する。したがって、可撓性ナイフバンド８００２がθ＝０の角度を越えて関節屈曲されるとき、関節継手８０００を越えたナイフの正確な位置を測定することは困難である。先に議論したように、関節及びナイフ要素の位置は、関節角度が図１９４に示すようにゼロのθ０であるとき、絶対位置調整システム７０００からの絶対位置フィードバック信号／値を用いて、直接決定されることができる。しかしながら、可撓性ナイフバンド８００２が、長手軸Ｌ−Ａに対してゼロの角度θ０から逸脱するとき、カートリッジ内におけるナイフの絶対位置は、関節角度θが分からなければ、絶対位置調整システム７０００によってマイクロコントローラ７００４に与えられる絶対位置信号／値に基づいて正確に測定されることができない。
【０２６８】
一実施形態において、関節角度θは、手術器具の発射駆動部に基づいて相当に正確に測定されることができる。上で概説したように、発射部材１００６０の移動は、絶対位置調整システム７０００によって追跡されることができ、例えば、関節駆動部がクラッチシステム１００７０によって発射部材１００６０に動作可能に結合されるとき、絶対位置調整システム７０００は実質的に、発射部材１００６０を介して関節システムの移動を追跡することができる。関節システムの移動を追跡する結果として、手術器具のコントローラは、例えばエンドエフェクタ１００２０などのエンドエフェクタの関節角度θを追跡することができる。様々な状況において、結果として、関節角度θは、可撓性ナイフバンド８００２の長手変位ＤＬの関数として決定されることができる。可撓性ナイフバンド８００２の長手変位ＤＬは、絶対位置調整システム７０００によって与えられる絶対位置信号／値に基づいて正確に決定されることができるので、関節継手８０００に続くナイフの変位の誤差を補正するためのアルゴリズムが用いられてもよい。
【０２６９】
別の実施形態において、関節角度θは、関節継手８０００に対して遠位側Ｄにある可撓性ナイフバンド８００２上にセンサを配置することによって測定されることができる。センサは、関節屈曲された可撓性ナイフバンド８００２の張力又は圧縮力の大きさを感知するように構成されることができる。測定された張力又は圧縮力の結果がマイクロコントローラ７００４に与えられ、ナイフバンド８００２において測定された張力又は圧縮力の大きさに基づいて、関節角度θが算出される。微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）の装置及び歪みゲージなどの好適なセンサが、そのような測定をなすように容易に適応されることができる。他の技術では、関節角度θを測定するために、傾きセンサ、傾斜計、加速計、又は角度を測定するための任意の好適な装置が関節継手８０００に含められる。
【０２７０】
様々な実施形態において、電動関節屈曲式手術器具１０１０（図３３）における可撓性ナイフバンド８００２の斜めの伸びを補正するいくつかの技術について、絶対位置調整システム７０００と、メモリ７００６などのデータ記憶能力を備えたマイクロコントローラ７００４とを備える電動手術器具１０１０と照らし合わせて、以下で説明する。
【０２７１】
図１９６は、可撓性ナイフバンド８００２が斜めに伸びることが横切開長さＴｌに与える影響を補正する方法に関する論理図８１００の一実施形態を示している。この方法について、図１８５及び１９２〜１９６と関連させて説明することにする。したがって、可撓性ナイフバンド８００２が斜めに伸びることが横切開長さＴｌに与える影響を補正する方法８１００の一実施形態において、例えばエンドエフェクタ１３００（図３７）又はエンドエフェクタ１００２０（図１０２）の関節角度θと、関節継手８０００の有効横切開長さＴｌとの関係が最初に特徴付けされ、その特徴データが手術器具１０１０（図３３）のメモリ７００６に記憶される。一実施形態において、メモリ７００６は、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリである。マイクロコントローラ７００４のプロセッサ７００８の部分は、メモリ７００６に記憶された特徴データにアクセスする（８１０２）。プロセッサ７００８は、手術器具１０１０の使用中に、エンドエフェクタ１３００の関節角度を追跡する（８１０４）。プロセッサ７００８は、既知の関節角度θＭと、関節角度θＳと横切開長さＴｌとの関係を表す、記憶された特徴データとに基づいて、手術器具１０１０による目的の横切開長さＴｌを調節する（８１０６）。
【０２７２】
様々な実施形態において、エンドエフェクタ１３００（図３７）の関節角度θと有効横切開長さＴｌとの関係を表す特徴データは、製造時に手術器具１０１０（図３３）のシャフトに関して完備されてもよい。一実施形態において、特徴付けプロセス８１０２の出力は、メモリ７００６に実現されたルックアップテーブルである。したがって、一実施形態において、プロセッサ７００８は、メモリ７００６に実現されたルックアップテーブルから特徴データにアクセスする。一態様において、ルックアップテーブルは、実行時の計算をより簡潔な配列索引操作で置き換える配列を備える。プロセッサ７００８によってメモリ７００６から値を取得することは一般に、「不経済な」計算又は入力／出力操作を経るよりも迅速になされるので、処理時間の節減は重要となることがある。ルックアップテーブルは、事前に計算され、静的な記憶装置に記憶されても、プログラムの初期化段階（メモ化）の一部として計算（又は「先取り」）されても、更には特定要素向けのプラットフォームでハードウェアに記憶されてもよい。緊急の用途において、ルックアップテーブルは、エンドエフェクタ１３００（図３７）の関節角度と有効横切開長さとの関係の特徴付けの出力値を記憶する。ルックアップテーブルは、これらの出力値を配列に記憶し、またいくつかのプログラミング言語で、マッチングする入力を処理するポインタ関数（又はラベルへのオフセット）を含んでもよい。したがって、直線変位ＤＬの各固有の値ごとに、対応する関節角度θが存在する。関節角度θは、例えば、関節継手８０００、関節継手１３５０、又は関節継手１００９０の遠位側への、対応する横切開長さＴｌの変位を算出するために用いられる。対応する横切開長さＴｌの変位はルックアップテーブルに記憶され、関節継手を越えたナイフの位置を測定するためにマイクロコントローラ７００４によって用いられる。他のルックアップテーブル技術も本開示の範囲内で企図される。
【０２７３】
一実施形態において、特徴付けプロセス８１０２の出力は、線形か非線形にかかわらず、最良曲線適合式である。したがって、一実施形態において、プロセッサ７００８は、コンピュータ可読命令を実行して、特徴データに基づいて最良曲線適合式を実現するように動作可能である。曲線適合は、おそらくは拘束を受ける一連のデータ点に最良に適合する曲線又は数学関数を構築するプロセスである。曲線適合は、データへの正確な適合が要求される場合、いずれかの補間を伴うことがある。本開示において、この曲線は、関節屈曲した関節継手８０００（図３７）の遠位側Ｄへの可撓性ナイフバンド８００２の横切開長さＴｌの変位を関節角度θに基づいて表すものであり、関節角度θは、関節継手１３５０の近位側Ｐへの可撓性ナイフバンド８００２の直線変位ＤＬに依存する。関節継手１３５０の近位側への可撓性ナイフバンド８００２の直線変位ＤＬ、関節屈曲した関節継手１３５０の遠位側への可撓性ナイフバンド８００２の変位Ｔｌ、及び関節角度θなどのデータ点が測定され、ｎ次多項式（通常、３次多項式が測定データに対して、好適な曲線適合をもたらす）の形式で最良適合曲線を生成するために使用されることができる。マイクロコントローラ７００４は、ｎ次多項式を実現するようにプログラムされることができる。使用の際、ｎ次多項式の入力は、絶対位置調整システム７０００によって与えられる固有の絶対位置信号／値から逸脱する、可撓性ナイフバンド８００２の直線変位である。
【０２７４】
一実施形態において、特徴付けプロセス８１０２は、関節角度θ及びナイフバンド８００２にかかる圧縮力を取り扱う。
【０２７５】
一実施形態において、有効横切開長さは、ナイフブレードの最遠位表面と、手術器具１０１０のハンドル内の所定の基準点との距離である。
【０２７６】
様々な実施形態において、特徴を記憶するメモリ７００６は、手術器具１０１０（図３３）のシャフト、ハンドル、又はそれら両方に設置された不揮発性メモリであってもよい。
【０２７７】
様々な実施形態において、関節角度θは、手術器具１０１０（図３３）のシャフトに設置されたセンサによって追跡されることができる。他の実施形態において、関節角度θは、手術器具１０１０のハンドル上のセンサによって追跡されてもよく、あるいは関節角度θは、手術器具１０１０用の制御ソフトウェア内の変数によって追跡されてもよい。
【０２７８】
一実施形態において、特徴付けは、特徴付けにアクセスする不揮発性メモリ７００６と通信するマイクロコントローラ７００４の制御ソフトウェアによって利用される。
【０２７９】
本明細書で説明した様々な実施形態は、手術用ステープル留め器具で使用するためのステープルカートリッジ内に着脱可能に格納されたステープルと関連させて説明されている。いくつかの状況において、ステープルは、手術用ステープラのアンビルと接触すると変形するワイヤを有してもよい。そのようなワイヤは、例えばステンレス鋼などの金属、及び／又は任意の他の好適な材料から構成されたものでよい。そのような実施形態及びその教示は、任意の好適な締結器具と共に使用するためのファスナカートリッジ内に着脱可能に格納されるファスナを有する実施形態に適用されることができる。
【０２８０】
本明細書で説明した各種の実施形態は、線形エンドエフェクタ及び／又は線形ファスナカートリッジとの関連で説明されている。そのような実施形態及びその教示は、例えば円形の及び／又は起伏のあるエンドエフェクタなど、非線形エンドエフェクタ及び／又は非線形ファスナカートリッジに適用されることができる。例えば、非線形エンドエフェクタを含めて様々なエンドエフェクタが、２０１１年２月２８日出願の米国特許出願第１３／０３６，６４７号、名称「手術用ステープル留め器具（SURGICAL STAPLING INSTRUMENT）」、現在の米国特許出願公開第２０１１／０２２６８３７号に開示されており、参照によってすべての内容が本明細書に組み込まれる。加えて、２０１２年９月２９日出願の米国特許出願第１２／８９３，４６１号、名称「ステープルカートリッジ（STAPLE CARTRIDGE）」、現在の米国特許出願公開第２０１２／００７４１９８号は、そのすべての内容が参照によって本明細書に組み込まれる。２００８年２月１５日出願の米国特許出願第１２／０３１，８７３号、名称「手術用切断及びステープル留め器具のエンドエフェクタ（END EFFECTORS FOR A SURGICAL CUTTING AND STAPLING INSTRUMENT）」、現在の米国特許第７，９８０，４４３号はまた、参照によってそのすべての内容が本明細書に組み込まれる。２０１３年３月１２日発行の米国特許第８，３９３，５１４号、名称「選択的に方向付け可能な移植用ファスナカートリッジ（SELECTIVELY ORIENTABLE IMPLANTABLE FASTENER CARTRIDGE）」はまた、参照によってそのすべての内容が本明細書に組み込まれる。
【実施例】
【０２８１】
組織を治療するための手術器具が、トリガを有するハンドルと、そのハンドルから延びるシャフトと、エンドエフェクタと、関節継手とを備えることができ、エンドエフェクタは関節継手によってシャフトに回転可能に結合される。この手術器具は、トリガに動作可能に結合された発射部材であって、トリガの動作が、発射部材をエンドエフェクタに向かって前進させるように構成される、発射部材と、エンドエフェクタと動作可能に結合された関節部材とを更に備えることができる。関節部材は、発射部材と選択的に係合可能であり、そのため、関節部材は、係合形態では発射部材と動作可能に係合されるように、また、関節部材は、分離形態では発射部材から動作可能に分離されるようになっており、発射部材は、関節部材と発射部材が係合形態をなすとき、関節部材をエンドエフェクタに向かって関節屈曲させて、関節継手を中心としてエンドエフェクタを回転させる。手術器具は、例えばばねなどの付勢部材を更に有することができ、その付勢部材は、エンドエフェクタが関節屈曲された後、エンドエフェクタを再び中心に配置し、エンドエフェクタを長手軸に沿ってシャフトと再び整合させるように構成されることができる。
【０２８２】
組織を治療するための手術器具が、電気モータと、シャフトと、エンドエフェクタと、関節継手とを備えることができ、エンドエフェクタは関節継手によってシャフトに回転可能に結合される。手術器具は、電気モータと動作可能に係合可能な発射駆動部を更に備えることができ、発射駆動部は、電気モータによって、前進されてエンドエフェクタに向かい、後退されてエンドエフェクタから離れるように構成されている。手術器具はまた、エンドエフェクタと動作可能に結合された関節駆動部を更に備えることができ、関節駆動部は、関節駆動部が遠位側に押されてエンドエフェクタに向かうとき、エンドエフェクタを第１の方向に回転させるように構成され、関節駆動部は、関節駆動部が近位側に引かれてエンドエフェクタから離れるとき、エンドエフェクタを第２の方向に回転させるように構成され、発射駆動部は、関節駆動部と選択的に係合可能であり、発射駆動部が関節駆動部と動作可能に係合されているとき、少なくとも、関節駆動部をエンドエフェクタに向かって遠位側に押すか、関節駆動部をエンドエフェクタから離して引くように構成され、発射駆動部は、発射駆動部が関節駆動部から動作可能に分離されているとき、関節駆動部とは独立に動作することができる。
【０２８３】
組織を治療するための手術器具が、シャフトと、シャフトに回転可能に結合されるエンドエフェクタと、エンドエフェクタに対して移動されるように構成された発射部材とを備えることができる。手術器具は、エンドエフェクタと動作可能に結合された関節部材を更に備えることができ、関節部材は発射部材と選択的に係合可能であり、そのため、関節部材は係合形態では発射部材と動作可能に係合されるように、また関節部材は分離形態では発射部材から動作可能に分離されるようになっており、発射部材は、関節部材と発射部材が係合形態をなしているとき、関節部材をエンドエフェクタに対して移動させてエンドエフェクタを回転させるように構成されている。手術器具は、ロック形態及びロック解除形態に構成可能なエンドエフェクタロックを更に備えることができ、エンドエフェクタロックは、エンドエフェクタロックがロック解除形態をなしているとき、関節部材を発射部材と動作可能に係合させるように構成される。
【０２８４】
手術器具は、少なくとも１つの駆動システムを有することができ、その駆動システムは、制御運動を発生させるように構成されたものであり、作動軸を画定する。手術器具は、少なくとも１つの交換式シャフト組立体を更に備えてもよく、その交換式シャフト組立体は、作動軸に実質的に直角な方向に、少なくとも１つの駆動システムに着脱可能に結合されるように構成されるものであり、少なくとも１つの駆動システムから、交換式シャフト組立体に動作可能に結合された手術用エンドエフェクタに、制御運動を伝達する。加えて、手術器具はロックアウト組立体を更に有してもよく、そのロックアウト組立体は、少なくとも１つの交換式シャフト組立体が少なくとも１つの駆動システムに動作可能に結合されていない限り、駆動システムの作動を防止するように少なくとも１つの駆動システムと連係する。
【０２８５】
手術器具は、エンドエフェクタを有するシャフト組立体を備える。エンドエフェクタは、手術用ステープルカートリッジと、手術用ステープルカートリッジに対して移動可能に支持されるアンビルとを備えることができる。シャフト組立体は、移動可能な閉鎖シャフト組立体を更に備えてもよく、その閉鎖シャフト組立体は、開放及び閉鎖運動をアンビルに加えるように構成されたものである。シャフト装着フレームが、その上に、移動可能な閉鎖シャフト組立体の一部分を動作可能に支持してもよい。手術器具は、シャフト装着フレームと着脱可能に動作可能な係合をなすように構成されたフレーム部材と、フレーム部材によって動作可能に支持され、作動軸を規定する閉鎖駆動システムとを更に備えてもよい。閉鎖駆動システムは、シャフト装着フレームがフレーム部材と動作可能な係合をなしているとき、作動軸に実質的に直角な方向に、閉鎖シャフト組立体と動作可能に係合するように構成されてもよい。閉鎖シャフト組立体が閉鎖駆動システムと動作可能に係合をなさない限り、ロックアウト組立体は、閉鎖駆動システムの作動を防止するように閉鎖駆動システムと連係してもよい。
【０２８６】
手術システムは、少なくとも１つの駆動システムを動作可能に支持するフレームを備えてもよく、その駆動システムは、制御アクチュエータの作動時に制御運動を発生させるためのものである。駆動システムのうちの少なくとも１つが作動軸を規定する。手術システムは、複数の交換式シャフト組立体を更に備えてもよく、各交換式シャフト組立体は、作動軸に対して実質的に直角な方向に、フレームの一部分と着脱可能に動作可能に係合するように構成されたシャフト装着フレームを備えてもよい。第１のシャフト組立体は、シャフト装着フレームによって動作可能に支持され、作動軸に対して実質的に直角な方向に、少なくとも１つの駆動システムのうちの対応する駆動システムと動作可能な係合をなすように構成されてもよい。シャフト装着フレームがフレーム部分と動作可能な係合をなし、第１のシャフト組立体が少なくとも１つの駆動システムのうちの１つと動作可能な係合をなすまで、ロックアウト組立体は、少なくとも１つの駆動システムのうちの対応する駆動システムの一部分と機械的に係合し、制御アクチュエータと協働して制御アクチュエータの作動を防止する。
【０２８７】
交換式シャフト組立体は、手術器具と共に使用されることができる。少なくとも１つの形態において、手術器具は、複数の駆動システムを動作可能に支持し作動軸を規定するフレームを有する。一形態において、シャフト組立体は、シャフト組立体に動作可能に結合された手術用エンドエフェクタに第１の作動運動を加えるように構成された第１のシャフトを備え、第１のシャフトの近位端部は、作動軸に対して実質的に直角な方向に、フレームによって支持される駆動システムのうちの第１の駆動システムに動作可能に着脱可能に結合されるように構成される。
【０２８８】
交換式シャフト組立体は手術器具と共に使用されることができる。少なくとも１つの形態において、手術器具は、作動軸を規定し複数の駆動システムを動作可能に支持するフレームを有する。様々な形態のシャフト組立体がシャフトフレームを備えてもよく、シャフトフレームは、その近位端部に装着されたシャフト装着モジュールを有し、作動軸に対して実質的に直角な方向にフレームの一部分に着脱可能に結合されるように構成される。シャフト組立体は、シャフトフレームの遠位端部に動作可能に結合されるエンドエフェクタロックを更に備えてもよい。少なくとも１つの形態において、エンドエフェクタは、手術用ステープルカートリッジと、手術用ステープルカートリッジに対して移動可能に支持されるアンビルとを備える。シャフト組立体は、制御動作をアンビルに加えるように構成された遠位端部を有する外側シャフト組立体を更に備えてもよい。外側シャフト組立体は、作動軸に対して実質的に直角な方向に、フレームによって支持される駆動システムのうちの第１の駆動システムに動作可能に着脱可能に結合されるように構成された近位端部を有してもよい。シャフト組立体はまた、遠位切断部分を有する発射シャフト組立体を更に備えてもよく、遠位切断部分は、エンドエフェクタ内で開始位置と終了位置との間で移動するように構成される。発射シャフト組立体は、作動軸に対して実質的に直角な方向に、フレームによって支持される発射駆動システムに動作可能に着脱可能に結合されるように構成された近位端部を有してもよい。
【０２８９】
手術システムは、複数の駆動システムを支持し作動軸を規定するフレームを備えてもよい。システムは、複数の交換式シャフト組立体を更に備えてもよい。各シャフト組立体は、シャフト組立体に動作可能に結合された手術用エンドエフェクタに第１の作動運動を加えるように構成された細長シャフトを備え、細長シャフトの近位端部は、作動軸に対して実質的に直角な方向に、フレームによって支持される各駆動システムのうちの第１の駆動システムに動作可能に着脱可能に結合されるように構成される。各交換式シャフト組立体は制御シャフト組立体を更に備えてもよく、制御シャフト組立体は、細長シャフト内で動作可能に支持され、制御運動をエンドエフェクタに加えるように構成され、制御シャフト組立体の近位端部は、作動軸に対して実質的に直角な方向に、フレームによって支持される各駆動システムのうちの第２の駆動システムに動作可能に着脱可能に結合されるように構成され、手術用エンドエフェクタのうちの少なくとも１つは、手術用エンドエフェクタのうちの別のものとは異なる。
【０２９０】
当業者に理解されたいこととして、本明細書で開示する様々な手術器具装置は、交換式シャフト組立体を、手持型の器具かロボット制御式の器具かに関わらず、手術器具のうちの対応する部分に確実に整合しかつ確実にロック及びロック解除するための様々な機構及び構造を有している。例えば、器具の準備中の不適当なときに、又は手術手技で使用されている間に、駆動システムのうちの１つ又は２つ以上（すべても含む）が作動するのを防止するように、器具を構成することが望ましい場合もある。
【０２９１】
手術器具と共に使用するためのハウジングはシャフトとエンドエフェクタとを有し、手術器具は、エンドエフェクタをシャフトに対して移動させるように構成された関節組立体を有する。ハウジングは、ハウジングによって動作可能に支持されるモータと、少なくとも１つの関節屈曲運動を関節組立体に伝達してエンドエフェクタを関節ホーム状態位置と関節屈曲位置との間で移動させるように構成された関節駆動部と、モータと通信するコントローラと、第１の入力信号をコントローラに伝送するように構成された第１の入力部であって、コントローラは、第１の入力信号に反応して、モータを起動して少なくとも１つの関節屈曲運動を発生させ、エンドエフェクタを関節屈曲位置に移動させるように構成されている、第１の入力部と、リセット入力信号をコントローラに伝送するように構成されたリセット入力部であって、コントローラは、リセット入力信号に反応して、モータを起動して少なくとも１つのリセット運動を発生させ、エンドエフェクタを関節ホーム状態位置に移動させるように構成されている、リセット入力部とを備える。
【０２９２】
手術器具が、シャフトと、シャフトから遠位側に延びるエンドエフェクタとを備え、エンドエフェクタは、関節ホーム状態位置と関節屈曲位置との間でシャフトに対して移動可能である。エンドエフェクタは、複数のステープルを有するステープルカートリッジと、その複数のステープルを発射するように構成された発射部材とを備え、発射部材は発射ホーム状態位置と発射位置との間で移動可能である。加えて、手術器具は、シャフトから近位側に延びるハウジングを備えている。ハウジングは、ハウジングによって動作可能に支持されるモータと、モータと通信するコントローラと、ホーム状態入力信号をコントローラに伝送するように構成されたホーム状態入力部とを備え、コントローラは、ホーム状態入力信号に反応してモータを起動して、エンドエフェクタを関節ホーム状態位置に復帰させること、及び発射部材を発射ホーム状態位置に復帰させることを達成するように構成されている。
【０２９３】
手術器具が、エンドエフェクタと、エンドエフェクタから近位側に延びるシャフトと、関節屈曲組立体とを備え、関節屈曲組立体は、非関節屈曲位置、つまり非屈曲位置の第１の側の第１の関節屈曲位置と、非関節屈曲位置の第２の側の第２の関節屈曲位置との間で、エンドエフェクタをシャフトに対して移動させるように構成されており、ここで第１の側は第２の側の反対側である。加えて、手術器具は、モータと、そのモータと通信するコントローラと、第１の入力信号をコントローラに伝送するように構成された第１の入力部であって、コントローラは、第１の入力信号に反応して、モータを起動してエンドエフェクタを第１の関節屈曲位置に移動させるように構成されている、第１の入力部と、第２の入力信号をコントローラに伝送するように構成された第２の入力部であって、コントローラは、第２の入力信号に反応して、モータを起動してエンドエフェクタを第２の関節屈曲位置に移動させるように構成されている、第２の入力部と、リセット入力信号をコントローラに伝送するように構成されたリセット入力部であって、コントローラは、リセット入力信号に反応して、モータを起動してエンドエフェクタを非関節屈曲位置に移動させるように構成されている、リセット入力部とを更に備える。
【０２９４】
手術器具が、エンドエフェクタと、エンドエフェクタから近位側に延びるシャフトと、複数のステープルを発射するように構成された発射組立体と、エンドエフェクタをシャフトに対して関節屈曲させるように構成された関節組立体と、ロック形態とロック解除形態との間で移動可能なロック部材と、シャフトから近位側に延びるハウジングであって、ロック部材がロック解除形態をなすとき、シャフトに着脱可能に結合される、ハウジングとを備える。ハウジングは、発射組立体と関節組立体の少なくとも一方を駆動するように構成されたモータと、モータと通信するコントローラとを備え、コントローラは、ロック部材がロック形態とロック解除形態との間で移動されるとき、モータを起動して発射組立体と関節組立体の少なくとも一方をホーム状態にリセットするように構成される。
【０２９５】
手術器具が、エンドエフェクタと、エンドエフェクタから近位側に延びるシャフトと、複数のステープルを発射するように構成された発射組立体と、エンドエフェクタをシャフトに対して関節屈曲させるように構成された関節組立体と、ロック形態とロック解除形態との間で移動可能なロック部材と、シャフトから近位側に延びるハウジングであって、ロック部材がロック解除形態をなすとき、シャフトに着脱可能に結合される、ハウジングとを備える。ハウジングは、発射組立体と関節組立体の少なくとも一方を駆動するように構成されたモータと、モータと通信するコントローラと、ロック部材に動作可能に結合されたホーム状態入力部とを備え、ホーム状態入力部はホーム状態入力信号をコントローラに伝送するように構成され、コントローラは、ホーム状態入力信号に反応して、モータを起動して発射組立体と関節組立体の少なくとも一方をホーム状態にリセットするように構成される。
【０２９６】
手術器具が、エンドエフェクタと、エンドエフェクタから近位側に延びるシャフトと、ホーム状態位置と関節屈曲位置との間でエンドエフェクタをシャフトに対して関節屈曲させるように構成された関節組立体と、ロック形態とロック解除形態との間で移動可能なロック部材と、シャフトから近位側に延びるハウジングであって、ロック部材がロック解除形態をなすとき、シャフトに着脱可能に結合可能である、ハウジングとを備える。ハウジングは、関節組立体を駆動するように構成されたモータと、モータと通信するコントローラとを備え、コントローラは、ロック部材がロック形態とロック解除形態との間で移動されるとき、モータを起動してエンドエフェクタをホーム状態位置に復帰させることを達成するように構成される。
【０２９７】
手術器具用の絶対位置センサシステムが、（１）手術器具の移動式駆動部材に動作可能に結合されたセンサ要素と、（２）センサ要素に動作可能に結合された位置センサとを備えることができ、位置センサは、センサ要素の絶対位置を感知するように構成されている。
【０２９８】
手術器具が、（１）手術器具の移動式駆動部材に動作可能に結合されたセンサ要素と、センサ要素に動作可能に結合された位置センサとを備える絶対位置センサシステムであって、位置センサは、センサ要素の絶対位置を感知するように構成された、絶対位置センサシステムと、（２）移動式駆動部材に動作可能に結合されたモータとを備えることができる。
【０２９９】
手術器具用の絶対位置センサシステムが、（１）手術器具の移動式駆動部材に動作可能に結合されたセンサ要素と、（２）センサ要素を保持するためのホルダであって、ホルダとセンサ要素は回転式で結合される、ホルダと、（３）センサ要素に動作可能に結合された位置センサであって、センサ要素の絶対位置を感知するように構成され、ホルダ及びセンサ要素の回転に対して固定される、位置センサとを備えることができる。
【０３００】
可撓性ナイフバンドが斜めに伸びることが、プロセッサとメモリとを備える手術器具の横切開長さに与える影響を補正する方法であって、手術器具は、エンドエフェクタの関節角度と関節継手の遠位側の有効横切開長さとの関係を表す特徴データをメモリに記憶しており、この方法は、（１）プロセッサによって、手術器具のメモリから特徴データにアクセスすることと、（２）プロセッサによって、手術器具の使用中にエンドエフェクタの関節角度を追跡することと、（３）プロセッサによって、追跡された関節角度及び記憶された特徴データに基づいて手術器具による目標横切開長さを調節することとを含む、方法である。
【０３０１】
手術器具がマイクロコントローラを備えることができ、マイクロコントローラは、コンピュータ可読命令を実行するように構成されたプロセッサと、マイクロコントローラに結合されたメモリとを備え、プロセッサは、（１）エンドエフェクタの関節角度と関節継手の遠位側の有効横切開長さとの関係を表す特徴データにメモリからアクセスし、（２）手術器具の使用中にエンドエフェクタの関節角度を追跡し、（３）追跡された関節角度及び記憶された特徴データに基づいて目標横切開長さを調節するように動作可能である。
【０３０２】
手術器具が、関節継手を備えるエンドエフェクタと、関節継手の近位側の位置から関節継手の遠位側の位置に並進するように構成された可撓性ナイフバンドと、コンピュータ可読命令を実行するように動作可能なプロセッサを備えるマイクロコントローラと、マイクロコントローラに結合されたメモリとを備える。プロセッサは、（１）エンドエフェクタの関節角度と関節継手の遠位側の有効横切開長さとの関係を表す特徴データにメモリからアクセスし、（２）手術器具の使用中にエンドエフェクタの関節角度を追跡し、（３）既知の関節角度及び記憶された特徴データに基づいて目標横切開長さを調節するように動作可能である。
【０３０３】
手術器具と共に使用するためのシャフト組立体が、シャフトと、エンドエフェクタと、エンドエフェクタをシャフトに連結する関節継手と、エンドエフェクタに対して移動可能な発射駆動部と、関節継手を中心としてエンドエフェクタを関節屈曲させるように構成された関節駆動器と、関節駆動器を発射駆動器に選択的に係合させて、発射駆動器の運動を関節駆動器に付与するように構成されたクラッチカラーとを備えることができる。
【０３０４】
手術器具が、ハンドルと、ハンドル内に配置された電気モータと、ハンドルに装着可能なシャフトと、エンドエフェクタと、エンドエフェクタをシャフトに連結する関節継手と、エンドエフェクタに向かって移動可能な発射駆動器であって、電気モータは発射運動を発射駆動器に付与するように構成されている、発射駆動器と、関節継手を中心としてエンドエフェクタを関節屈曲させるように構成された関節駆動器と、関節駆動器を発射駆動器に選択的に係合させて、発射運動を関節駆動器に付与するように構成された回転式クラッチとを備えることができる。
【０３０５】
手術器具と共に使用するためのシャフト組立体が、シャフトと、エンドエフェクタと、エンドエフェクタをシャフトに連結する関節継手と、エンドエフェクタに対して移動可能な発射駆動部と、関節継手を中心としてエンドエフェクタを関節屈曲させるように構成された関節駆動器と、関節駆動器を発射駆動器に選択的に係合させて、発射駆動器の運動を関節駆動器に付与するように構成された縦クラッチとを備えることができる。
【０３０６】
手術器具のハンドルに装着可能なシャフト組立体が、シャフトをハンドルに動作可能に連結するように構成されたコネクタ部分を備えるシャフトと、エンドエフェクタと、エンドエフェクタをシャフトに連結する関節継手と、発射運動が発射駆動器に加えられたときにエンドエフェクタに対して移動可能である発射駆動器と、関節屈曲運動が関節駆動器に加えられたときに関節継手を中心としてエンドエフェクタを関節屈曲させるように構成された関節駆動器と、関節駆動器を所定位置に解放可能に保持するように構成された関節屈曲ロックであって、関節屈曲運動は関節屈曲ロックをロック解除するように構成される、関節屈曲ロックとを備える。
【０３０７】
手術器具のハンドルに装着可能なシャフト組立体が、（１）シャフトをハンドルに動作可能に連結するように構成されたコネクタ部分と、（２）近位端部とを有するシャフトと、遠位端部を備えるエンドエフェクタと、エンドエフェクタをシャフトに連結する関節継手と、発射運動によってエンドエフェクタに対して移動可能な発射駆動器と、関節屈曲運動が関節駆動器に加えられたときに関節継手を中心としてエンドエフェクタを関節屈曲させるように構成された関節駆動器と、（１）関節駆動器の近位側への移動に解放可能に抵抗するように構成された第１の一方向ロックと、（２）関節駆動器の遠位側への移動に解放可能に抵抗するように構成された第２の一方向ロックとを備える関節屈曲ロックとを備える。
【０３０８】
手術器具のハンドルに装着可能なシャフト組立体が、（１）シャフトをハンドルに動作可能に連結するように構成されたコネクタ部分と、（２）近位端部とを有するシャフトと、遠位端部を備えるエンドエフェクタと、エンドエフェクタをシャフトに連結する関節継手と、発射運動によってエンドエフェクタに対して移動可能な発射駆動器と、（１）近位関節駆動器と、（２）エンドエフェクタと動作可能に係合された遠位関節駆動器とを備える関節駆動器システムと、遠位関節駆動器を所定位置に解放可能に保持するように構成された関節屈曲ロックであって、近位関節駆動器の運動は、関節屈曲ロックをロック解除し遠位関節駆動器を駆動するように構成される、関節屈曲ロックとを備える。
【０３０９】
手術器具のハンドルに装着可能なシャフト組立体が、（１）シャフトをハンドルに動作可能に連結するように構成されたコネクタ部分と、（２）近位端部とを有するシャフトと、遠位端部を備えるエンドエフェクタと、エンドエフェクタをシャフトに連結する関節継手と、発射運動によってエンドエフェクタに対して移動可能な発射駆動器と、（１）第１の関節駆動器と、（２）エンドエフェクタと動作可能に係合された第２の関節駆動器とを備える関節駆動器システムと、第２の関節駆動器を所定位置に解放可能に保持するように構成された関節屈曲ロックであって、第１の関節駆動器の初期の運動は、第２の関節駆動器をロック解除するように構成され、第１の関節駆動器のそれに続く運動は、第２の関節駆動器を駆動するように構成される、関節屈曲ロックとを備える。
【０３１０】
手術用ステープラが、ハンドルと、発射部材と、電気モータとを備えることができる。電気モータは、第１の動作状態の間に発射部材を前進させ、第２の動作状態の間に発射部材を後退させ、第３の動作状態の間にフィードバックをハンドルに伝送することができる。更に、電気モータは、シャフトと、シャフト上に取り付けられた共振器とを備えることができる。共振器はある本体を備えることができ、その本体は取付けホールを備えることができる。取付けホール及びシャフトは共振器の中心軸と共軸をなすことができ、共振器の質量中心は中心軸に沿って配置されることができる。共振器はまた、本体から延びるばねと、ばねから延びる重りと、本体から延びる釣合い重りとを備えることができる。
【０３１１】
組織を切断及びステープル留めするための手術器具が、ハンドルと、ハンドルから延びる発射部材と、ハンドル内に配置された電気モータと、ある質量中心を備える増幅器とを備えることができる。電気モータは、複数の状態で動作するように構成されることができ、モータシャフトを備えることができる。更に、増幅器は、質量中心にてモータシャフトに取り付けられることができる。増幅器は、電気モータが発射状態にあるときに、第１の方向に回転することができ、また増幅器は、電気モータがフィードバック状態にあるときに、第１の方向と第２の方向との間で揺動することができる。
【０３１２】
組織を切断及びステープル留めするための手術器具が、手術器具を保持するための保持手段と、発射部材と、複数の動作状態で動作するためのモータ手段とを備えることができる。複数の動作状態は、発射状態とフィードバック状態とを含むことができる。モータ手段は、発射状態の間に第１の方向に回転することができ、またフィードバック状態の間に第１の方向と第２の方向との間で揺動することができる。手術器具は、触覚的フィードバックを発生させるためのフィードバック発生手段を更に備えることができる。フィードバック発生手段は、モータ手段に取り付けられることができる。
【０３１３】
組織を切断及びステープル留めするための手術器具が、ハンドルと、ハンドルから延びる発射部材と、ハンドル内に配置された電気モータとを備えることができる。電気モータは、複数の状態で動作するように構成されることができ、また電気モータはモータシャフトを備えることができる。手術器具は、ある質量中心を備える共振器を更に備えることができる。共振器は、質量中心にてモータシャフトに取り付けられることができる。更に、共振器は、電気モータが前進状態にあるときに平衡化されることができ、また共振器は、電気モータがフィードバック状態にあるときに非平衡化されることができる。
【０３１４】
手術用ステープラを操作するための方法が、初期の動作状態を開始することを含むことができる。切断要素が初期の動作状態の間に遠位側に駆動されることができる。この方法はまた、切断要素における閾条件を検出することと、閾条件を手術用ステープラの操作者に伝えることと、複数の入力のうちの１つを操作者から受信することとを含むことができる。複数の入力は、第１の入力と第２の入力とを含むことができる。この方法はまた、操作者からの入力に反応して、第２の動作状態を開始することを含むことができる。切断要素は、第１の入力に反応して遠位側に駆動されることができ、また第２の入力に反応して近位側に後退されることができる。
【０３１５】
手術器具を操作するための方法が、初期の手術機能を開始することと、臨床的に重要な状態を検出することと、臨床的に重要な状態を手術器具の操作者に伝えることと、入力を操作者から受け取ることと、操作者からの入力に基づいて第２の手術機能を実施することとを含むことができる。第２の手術機能は、初期の手術機能を継続すること、又は変更後の手術機能を開始することのいずれかを含むことができる。
【０３１６】
手術器具を制御するためのシステムがモータを備えることができ、モータは発射行程の間に発射部材を駆動することができる。そのシステムはまた、モータを制御するためのコントローラを備えることができ、コントローラは、発射行程の間に複数の動作状態で動作するように構成されることができる。複数の動作状態は、前進状態と後退状態とを含むことができる。そのシステムはまた、発射部材にかかる力を検知するように構成されたセンサを備えることができ、センサとコントローラは信号通信をなすことができる。コントローラは、発射部材にかかる、閾力を超える力をセンサが検知すると、発射行程を停止することができる。そのシステムはまた、複数の入力キーを備えることができ、入力キーとコントローラは信号通信をなすことができる。コントローラは、第１の入力キーが作動されたとき、前進状態を再開することができ、またコントローラは、第２のキーが作動されたとき、後退状態を開始することができる。
【０３１７】
手術器具が、発射部材と、発射部材を駆動するように構成されたモータと、モータを制御するためのコントローラとを備えることができる。コントローラは、手術器具を複数の動作状態で動作させるように構成されることができ、複数の動作状態は、発射部材を駆動するための発射状態と、発射部材を駆動するための警告後の発射状態とを含むことができる。手術器具はまた、手術器具を警告後の発射状態で動作させるための手段を備えることができる。
【０３１８】
手術器具が、ハンドルと、ハンドルから延びるシャフトと、エンドエフェクタと、エンドエフェクタをシャフトに連結する関節継手とを備えることができる。手術器具は、発射運動が発射駆動器に加えられたときにエンドエフェクタに対して移動可能である発射駆動器と、関節屈曲運動が関節駆動器に加えられたときに関節継手を中心としてエンドエフェクタを関節屈曲させるように構成された関節駆動器と、関節駆動器を所定位置に解放可能に保持するように構成された関節屈曲ロックであって、関節屈曲運動は関節屈曲ロックをロック解除するように構成される、関節屈曲ロックとを更に備えることができる。
【０３１９】
手術器具が、作動時に制御運動を発生させるように構成された少なくとも１つの駆動システムであって、作動軸を画定する、駆動システムと、少なくとも１つの交換式シャフト組立体であって、作動軸に実質的に直角な方向に、少なくとも１つの駆動システムに着脱可能に結合され、少なくとも１つの駆動システムから、前記交換式シャフト組立体に動作可能に結合された手術用エンドエフェクタに、制御運動を伝達するように構成された、交換式シャフト組立体と、連係する手段を備えたロックアウト組立体であって、少なくとも１つの駆動システムと連係するためのものであり、少なくとも１つの交換式シャフト組立体が少なくとも１つの駆動システムに動作可能に結合されていなければ、駆動システムの作動を防止するためのものである、ロックアウト組立体とを備えることができる。
【０３２０】
シャフト組立体を有する手術器具が、手術用ステープルカートリッジとアンビルとを備えたエンドエフェクタを備えることができ、アンビルと手術用ステープルカートリッジの一方は、開放運動及び閉鎖運動が加えられると、アンビルと手術用ステープルカートリッジの他方に対して移動可能である。その手術器具は、開放運動及び閉鎖運動を加えるように構成された移動式閉鎖シャフト組立体と、その上に移動式閉鎖シャフト組立体の一部分を動作可能に支持するシャフト装着フレームと、シャフト装着フレームと着脱可能に動作可能な係合をなすように構成されたフレーム部材と、フレーム部材によって動作可能に支持され、作動軸を規定する閉鎖駆動システムであって、シャフト装着フレームがフレーム部材と動作可能な係合をなすとき、作動軸に対して実質的に直角な方向に、閉鎖シャフト組立体と動作可能な係合をなすように構成された、閉鎖駆動システムと、閉鎖シャフト組立体が閉鎖駆動システムと動作可能な係合をなさない限り、閉鎖駆動システムの作動を防止するように閉鎖駆動システムと連係するロックアウト組立体とを更に備えることができる。
【０３２１】
ある手術器具が、エンドエフェクタと、エンドエフェクタから近位側に延びるシャフトと、関節屈曲組立体とを備え、関節屈曲組立体は、非関節屈曲位置、つまり非関節屈曲位置の第１の側の第１の範囲の関節屈曲位置と、非関節屈曲位置の第２の側の第２の範囲の関節屈曲位置との間で、エンドエフェクタをシャフトに対して移動させるように構成されており、第１の側は第２の側の反対側である。その手術器具は、モータと、モータと通信するコントローラと、第１の入力信号をコントローラに伝送するように構成された第１の入力部であって、コントローラは、第１の入力信号に反応して、モータを起動してエンドエフェクタを第１の範囲の関節屈曲位置内の関節屈曲位置に移動させるように構成された、第１の入力部と、第２の入力信号をコントローラに伝送するように構成された第２の入力部であって、コントローラは、第２の入力信号に反応して、モータを起動してエンドエフェクタを第２の範囲の関節屈曲位置内の関節屈曲位置に移動させるように構成された、第２の入力部と、リセット入力信号をコントローラに伝送するように構成されたリセット入力部であって、コントローラは、リセット入力信号に反応して、モータを起動してエンドエフェクタを非関節屈曲位置に移動させるように構成された、リセット入力部とを更に備えることができる。
【０３２２】
上記の説明において様々な細部について記述したが、各種の実施形態はこれらの細部を伴わずに実施されてもよい。例えば、簡潔かつ明確にするために、選択された態様は、詳細に示すのではなく、ブロック図で示されている。本明細書に示した詳細な説明のうちのいくつかの部分は、コンピュータメモリに記憶されたデータに対して動作する命令という点で提示されることができる。そのような説明及び表現は、当業者によって、自身の仕事の内容を当該技術分野の他者に説明及び伝達するために使用されているものである。一般に、アルゴリズムとは、所望の結果につながる工程の自己無撞着シーケンスを指し、「工程」とは、必ずしも必要ではないが、記憶、伝達、結合、比較、及び別様に操作されることが可能な電気又は磁気信号の形態をなすことができる物理量の操作を指す。これらの信号を、ビット、値、要素、記号、文字、用語、番号などで参照することが一般的な扱い方である。これらの及び類似の用語は、適切な物理量と関連付けられてもよく、また単に、これらの物理量に当てはめられる便利なラベルである。
【０３２３】
別段の明確な定めがない限り、以下の議論から明らかなように、説明の全体を通じて、「処理する」又は「計算する」又は「算出する」又は「決定する」又は「表示する」などの用語を利用する議論は、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリ内で物理（電子的）量として表現されるデータを、コンピュータシステムのメモリ若しくはレジスタ、又はそのような情報記憶、伝送、若しくは表示装置内で物理量として同様に表現される他のデータへと操作し変換する、コンピュータシステム又は類似の電子計算装置の動作及び処理を指していることが理解されよう。
【０３２４】
一般的な意味で、当業者に理解されたいこととして、多様なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組み合わせによって、個別にかつ／又は共同に実現され得る、本明細書で説明する様々な態様を、様々な種類の「電気回路」から構成されるものと見なすことができる。その結果として、本明細書で用いられるとき、「電気回路」は、限定するものではないが、少なくとも１つの個別の電気回路を有する電気回路、少なくとも１つの集積回路を有する電気回路、少なくとも１つの専用集積回路を有する電気回路、コンピュータプログラムで構成された汎用計算装置（例えば、本明細書で説明したプロセス及び／若しくは装置を少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムで構成された汎用計算機、又は、本明細書で説明したプロセス及び／若しくは装置を少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムで構成されたマイクロプロセッサ）を形成する電気回路、メモリ装置を形成する（例えばランダムアクセスメモリを形成する）電気回路、及び／又は、通信装置（例えばモデム、通信スイッチ、又は光学的−電気的設備）を形成する電気回路を含む。当業者に理解されたいこととして、本明細書で述べた主題は、アナログ若しくはデジタルの形式又はそれらのいくつかの組み合わせで実現されることができる。
【０３２５】
前述の詳細な説明では、ブロック図、流れ図、及び／又は実施例によって、装置及び／又はプロセスの様々な実施形態が記述されている。そのようなブロック図、流れ図、及び／又は実施例が、１つ又は２つ以上の機能及び／又は動作を含む限り、当業者に理解されたいこととして、そのようなブロック図、流れ図、又は実施例に含まれる各機能及び／又は動作は、多様なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの事実上、任意の組み合わせによって、個別にかつ／又は共同に実現されることができる。一実施形態において、本明細書に記載された主題のいくつかの部分は、専用集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレー（ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、又は他の集積型の形式で実現されることができる。しかしながら、当業者に理解されたいこととして、その全部か一部かを問わず、本明細書で開示される実施形態のいくつかの態様は、１台又は２台以上のコンピュータ上で稼働する１つ又は２つ以上のコンピュータプログラムとして（例えば、１台又は２台以上のコンピュータシステム上で稼働する１つ又は２つ以上のプログラムとして）、１つ又は２つ以上のプロセッサ上で稼働する１つ又は２つ以上のプログラムとして（例えば、１つ又は２つ以上のマイクロプロセッサ上で稼働する１つ又は２つ以上のプログラムとして）、ファームウェアとして、あるいは、それらの実質的に任意の組み合わせとして、集積回路において等価に実現されることができ、また、回路を設計すること、並びに／又はソフトウェア及び／若しくはファームウェアのコードを記述することは、本開示を鑑みれば当業者の技能の範囲内に含まれる。加えて、当業者に明らかとなることとして、本明細書に記載した主題の機構は、多様な形式でプログラム製品として配布されることが可能であり、本明細書に記載した主題の具体的な実施形態は、配布を実際に行うために使用される信号搬送媒体の特定の種類に関わらず用いられる。信号搬送媒体の例には、限定するものではないが、フロッピーディスク、ハードディスクドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、デジタルテープ、コンピュータメモリなどの記録可能なタイプの媒体、並びに、デジタル及び／又はアナログ通信媒体（例えば、光ファイバーケーブル、導波管、有線通信リンク、無線通信リンク（例えば、送信機、受信器、送信ロジック、受信ロジックなど）など）の送信タイプの媒体が含まれる。
【０３２６】
当業者に理解されたいこととして、本明細書に記載した構成要素（例えば動作）、装置、目的、及びそれらに関連する議論は、構想を明らかにするための例として用いられており、様々な構成の変更が企図される。結果として、本明細書で用いるとき、記載した特定の例及びそれらに伴う議論は、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）、装置、及び目的を含めないことは、限定するものとみなされるべきではない。
【０３２７】
実質的に任意の複数及び／又は単数の用語を本明細書で用いることに関して言えば、当業者は、状況及び／又は用途に適切となるように、複数から単数へ、かつ／又は単数から複数へ置き換えることができる。様々な単数／複数の置換えは、簡潔にするため、本明細書では明示的には記述されない。
【０３２８】
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、又はそれらと連結された種々の構成要素を示している。理解されたいこととして、そのように表現したアーキテクチャは単に例示的なものであり、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ることができる。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列が、所望の機能性を達成するように効果的に「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結合された任意の２つの構成要素は、アーキテクチャ又は中間の構成要素に関わらず、所望の機能性を達成するように互いに「関連付け」られたと見なされることができる。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「動作可能に連結」又は「動作可能に結合」されていると見なされることができ、また、そのように関連付けられ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「動作可能に結合可能」であると見なされることができる。動作可能に結合可能である特定の例には、限定するものではないが、物理的に嵌合可能及び／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及び／若しくは無線式で相互作用可能な構成要素、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。
【０３２９】
場合によっては、１つ又は２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。
【０３３０】
添付の「特許請求の範囲」に関して言えば、当業者に明らかとなることとして、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。また、様々な動作上の流れがシーケンスで示されているが、理解されたいこととして、様々な動作は、図示した以外の順序で実施されてもよく、あるいは同時に実施されてもよい。そのような別の順序付けの例には、文脈上他の意味に解釈すべき場合を除き、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挙げることができる。更に、「に応答する」、「に関連する」、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、そのような変化形を除外するように意図するものではない。
【０３３１】
様々な実施形態について本明細書で説明してきたが、これらの実施形態に対する多数の修正例、変形例、置換例、変更例、及び等価物が当業者に実施されることができ、また思い付くものとなろう。また、各材料が特定の構成要素に関して開示されているが、他の材料が使用されてもよい。したがって、理解されたいこととして、上述の説明及び添付の「特許請求の範囲」では、そのようなすべての修正例及び変形例を、開示する実施形態の範囲に含まれるものとして網羅することが意図されている。以下の「特許請求の範囲」は、そのようなすべての修正例及び変形例を網羅することを意図したものである。
【０３３２】
２０１０年４月２２日出願の米国特許出願公開第２０１０／０２６４１９４号、名称「関節屈曲式エンドエフェクタを備えた手術用ステープル留め器具（SURGICAL STAPLING INSTRUMENT WITH AN ARTICULATABLE END EFFECTOR）」のすべての開示内容が、参照によって本明細書に組み込まれる。２０１２年６月１５日出願の米国特許出願第１３／５２４，０４９号、名称「発射駆動部を備えた関節屈曲式手術器具（ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING A FIRING DRIVE）」のすべての開示内容が、参照によって本明細書に組み込まれる。
【０３３３】
本明細書で開示した装置は、１回の使用後に処分されるように設計されることができ、あるいは、それらの装置は、複数回使用されるように設計されることもできる。しかしながら、いずれの場合も、装置は少なくとも１回の使用後に再利用のために再調整されることができる。再調整することは、装置を分解する工程、それに続いて特定の部片を洗浄又は交換する工程、及びその後に再組み立てする工程の任意の組み合わせを含むことができる。特に、装置は分解されることができ、また、装置の任意の個数の特定の部片又は部品が、任意の組み合わせで選択的に交換されるか、又は取り外されることができる。特定の部品の洗浄及び／又は交換の際、装置は、再調整用の施設で、又は外科的手技の直前に外科チームによって、後の使用のために再組み立てされることができる。装置の再調整では、分解、洗浄／交換、及び再組み立てのための様々な技術が利用され得ることは、当業者には理解されよう。そのような技術の利用、及びその結果として得られる再調整された装置はすべて、本願の範囲内に含まれる。
【０３３４】
好ましくは、本明細書で説明した本発明は、外科手術の前に処理される。まず、新品の又は使用済みの器具が入手され、必要に応じて洗浄される。器具は次いで、滅菌されることができる。ある滅菌技術において、器具は、プラスチック製又はタイベック（TYVEK）製のバックなど、閉じられた密封容器内に置かれる。次いで、容器と器具は、γ放射線、Ｘ線、又は高エネルギー電子など、容器を透過し得る放射線の場に置かれる。放射線により、器具上及び容器内の細菌が死滅される。次いで、滅菌された器具は、滅菌容器に保管されることができる。密封された容器は、医療施設で開けられるまで、器具を滅菌状態に保つ。
【０３３５】
参照によって本願に組み込まれると述べられた任意の特許、公報、又は他の開示要素は、部分的に又は全体的に、その組み込まれた文献が既存の定義、記載内容、又は本開示に示した他の開示要素と矛盾しない範囲でのみ本明細書に組み込まれる。したがって、必要な範囲で、本明細書に明示的に示した開示内容は、参照によって本明細書に組み込まれる、矛盾するいかなる文献にも優先する。参照によって本明細書に組み込まれると述べられた要素又はその一部分であっても、既存の定義、記載内容、又は本明細書に示された他の開示要素と矛盾するものは、その組み込まれる要素と既存の開示要素との間に矛盾が生じない範囲でのみ組み込まれる。
【０３３６】
手短に言えば、本明細書に記述した構想を用いる結果として得られる多数の利点について説明した。１つ又は複数の実施形態の上述の説明は、例示及び説明を目的として提示されたものである。網羅的なものにすること、又は、開示した厳密な形に限定することは意図されていない。上記の教示を鑑みれば、修正又は変形が可能である。１つ又は複数の実施形態は、原理及び実際の応用を説明し、それによって、様々な実施形態を様々な修正例と共に、企図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」が全体的な範囲を規定することが意図される。
【０３３７】
〔実施の態様〕
（１）  手術用ステープラを操作するための方法であって、
初期の動作状態を開始することであって、切断要素が前記初期の動作状態の間に遠位側に駆動される、開始することと、
前記切断要素にて閾条件を検知することと、
前記閾条件を前記手術用ステープラの操作者に伝えることと、
前記操作者から複数の入力のうちの１つを受け取ることであって、前記複数の入力は第１の入力と第２の入力とを含む、受け取ることと、
前記操作者からの前記入力に反応して第２の動作状態を開始することであって、前記切断要素は前記第１の入力に反応して遠位側に駆動され、前記切断要素は前記第２の入力に反応して近位側に後退される、開始することと、を含む、方法。
（２）  前記手術用ステープラは、組織を横切開するために最大力を発揮するように設計されており、前記閾条件は、前記切断要素における前記最大力を超える力を含む、実施態様１に記載の方法。
（３）  前記切断要素における前記力は、前記切断要素が前記第１の入力に反応して遠位側に駆動されるとき、前記最大力を超える、実施態様２に記載の方法。
（４）  前記閾条件を前記操作者に伝えることは、潜在的な過負荷の警告を前記操作者に伝えることを含む、実施態様１に記載の方法。
（５）  前記閾条件を前記操作者に伝えることは、触覚フィードバックを発生させることを含む、実施態様１に記載の方法。
【０３３８】
（６）  前記閾条件の検知後に前記切断要素の前記遠位側への前進を一時停止させることを更に含み、前記切断要素の前記遠位側への前進は、前記第１の入力に反応して再開される、実施態様１に記載の方法。
（７）  手術器具を操作するための方法であって、
初期の手術機能を開始することと、
臨床的に重要な状態を検知することと、
前記臨床的に重要な状態を前記手術器具の操作者に伝えることと、
前記操作者から入力を受け取ることと、
前記操作者からの前記入力に基づいて第２の手術機能を実施することであって、前記第２の手術機能は、前記初期の手術機能を継続すること又は変更後の手術機能を開始することのいずれかを含む、実施することと、を含む、方法。
（８）  前記初期の手術機能は、発射要素を前進させて組織を横切開することを含む、実施態様７に記載の方法。
（９）  前記変更後の手術機能は、前記発射要素を後退させることを含む、実施態様８に記載の方法。
（１０）  前記臨床的に重要な状態は、前記発射要素に加えられる、前記手術器具の指定閾力を超える力を含む、実施態様８に記載の方法。
【０３３９】
（１１）  前記発射要素に加えられる前記力は、前記手術器具が前記初期の手術機能を継続するとき、前記指定閾力を超える、実施態様１０に記載の方法。
（１２）  前記臨床的に重要な状態を前記操作者に伝えることは、警告信号を前記操作者に伝えることを含む、実施態様８に記載の方法。
（１３）  前記臨床的に重要な状態を前記操作者に伝えることは、触覚フィードバックを発生させることを含む、実施態様７に記載の方法。
（１４）  前記臨床的に重要な状態を検知した後に前記第１の手術機能を一時停止することを更に含む、実施態様７に記載の方法。
（１５）  手術器具を制御するためのシステムであって、
発射行程の間に発射部材を駆動するモータと、
前記モータを制御するためのコントローラであって、前記発射行程の間に複数の動作状態で動作するように構成されており、前記複数の動作状態は前進状態と後退状態とを含む、コントローラと、
前記発射部材にかかる力を検知するように構成されたセンサであって、前記センサと前記コントローラとは信号通信をなし、前記コントローラは、前記発射部材にかかる、閾力を超える力を前記センサが検出したとき、前記発射行程を一時停止させる、センサと、
複数の入力キーであって、前記入力キーと前記コントローラとは信号通信をなし、前記コントローラは、第１の入力キーが作動されたときに前記前進状態を再開させ、また前記コントローラは、第２の入力キーが作動されたときに前記後退状態を開始する、複数の入力キーと、を備える、システム。
【０３４０】
（１６）  振動子を更に備え、前記振動子は、前記発射部材にかかる、前記閾力を越える力を前記センサが検出したときに振動する、実施態様１５に記載のシステム。
（１７）  前記振動子の前記振動は、前記手術器具の操作者への潜在的な過負荷の警告を含む、実施態様１６に記載のシステム。
（１８）  前記閾力は、前記発射部材に対する推奨最大力を含む、実施態様１５に記載のシステム。
（１９）  前記発射部材にかかる前記力は、前記コントローラが前記前進状態を再開したとき、前記推奨最大力を超える、実施態様１８に記載のシステム。
（２０）  手術器具であって、
発射部材と、
前記発射部材を駆動するように構成されたモータと、
前記モータを制御するためのコントローラであって、前記手術器具を複数の動作状態で動作させるように構成されており、前記複数の動作状態は、前記発射部材を駆動するための発射状態と、前記発射部材を駆動するための警告後の発射状態とを含む、コントローラと、
前記手術器具を前記警告後の発射状態で動作させるための手段と、を備える、手術器具。
【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１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２２Ａ】
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【図２３】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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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５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６５】
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【図６６】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７】
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【図７８】
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【図７９】
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【図８０】
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【図８１】
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【図８２】
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【図８３】
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【図８４】
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【図８５】
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【図８６】
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【図８７】
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【図８８】
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【図８９】
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【図９０】
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【図９１】
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【図９２】
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【図９３】
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【図９４】
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【図９５】
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【図９６】
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【図９７】
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【図９８】
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【図９９】
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【図１００】
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【図１０１】
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【図１０２】
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【図１０３】
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【図１０４】
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【図１０４Ａ】
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【図１０５】
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【図１０６】
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【図１０７】
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【図１０８】
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【図１０９】
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【図１１０】
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【図１１１】
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【図１１２】
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【図１１３】
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【図１１４】
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【図１１５】
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【図１１６】
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【図１１７】
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【図１１８】
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【図１１９】
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【図１２０】
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【図１２１】
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【図１２２】
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【図１２３】
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【図１２４】
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【図１２５】
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【図１２６】
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【図１２７】
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【図１２８】
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【図１２９】
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【図１３０】
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【図１３１】
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【図１３２】
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【図１３３】
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【図１３４】
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【図１３５】
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【図１３６】
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【図１３７】
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【図１３８】
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【図１３９】
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【図１４０】
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【図１４１】
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【図１４２】
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【図１４３】
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【図１４４】
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【図１４５】
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【図１４６】
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【図１４７】
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【図１４８】
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【図１４９】
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【図１５０】
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【図１５１】
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【図１５２】
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【図１５３】
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【図１５４】
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【図１５５】
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【図１５６】
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【図１５７】
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【図１５８】
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【図１５９】
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【図１６０】
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【図１６１】
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【図１６２】
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【図１６３】
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【図１６４】
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【図１６５】
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【図１６６】
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【図１６７】
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【図１６７Ａ】
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【図１６７Ｂ】
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【図１６８】
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【図１６９】
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【図１７０】
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【図１７１】
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【図１７２】
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【図１７３】
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【図１７４】
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【図１７５】
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【図１７６】
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【図１７７】
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【図１７８】
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【図１７９】
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【図１８０】
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【図１８１】
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【図１８２】
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【図１８３】
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【図１８４】
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【図１８５】
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【図１８６】
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【図１８７】
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【図１８８】
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【図１８９】
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【図１９０】
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【図１９１】
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【図１９２】
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【図１９３】
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【図１９４】
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【図１９５】
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【図１９６】
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【図１９７】
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【図１９８】
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【図１９９】
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【外国語明細書】
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