(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
組織の切断及び締結を行うための動力供給された外科用器具であって、
エンドエフェクタであって、
第１つかみ具部材と、
つかみ具部材が互いに離れている開位置から、閉位置へと、前記第１つかみ具部材に向かって動くよう連結された第２つかみ具部材と、
前記第１及び第２つかみ具部材が前記閉位置にあるときに前記エンドエフェクタ内で動くことによって発射するよう配置された、発射バーと、を含む、エンドエフェクタと、
前記発射バーに機械的に連結された駆動デバイスと、
作動することにより前記第２つかみ具部材を前記第１つかみ具部材方向に旋回させるように、前記エンドエフェクタに機械的に連結された、クランプトリガーと、
制御回路であって、前記制御回路は、
前記駆動デバイスに動力を供給する電源と電気的に導通し、前記駆動デバイスと電気的に導通するよう構成された発射スイッチと、
前記クランプトリガーと機械的に連絡しているクランプスイッチと、
前記クランプスイッチ、前記電源及び前記駆動デバイスと電気的に導通しているラッチデバイスと、
前記ラッチデバイスと電気的に導通しているストローク終端スイッチと、を含む、制御回路と、を備え、
前記発射スイッチは、作動時に、前記ラッチデバイス及び前記発射スイッチを含む第１接続を介して前記電源を前記駆動デバイスに接続するよう、電気的に接続され、
前記ストローク終端スイッチは、前記発射バーのストローク終端検出時に、前記電源と前記駆動デバイスとの間の前記第１接続を切断して前記発射バーの再発射ができなくなるよう、前記ラッチデバイスの状態を変化させるよう、電気的に接続され、
前記クランプスイッチが、前記クランプトリガーの解放時に、前記電源と前記駆動デバイスとの間の前記第１接続を再確立して前記発射バーの再発射ができるよう、前記ラッチデバイスの状態を変化させるよう、電気的かつ機械的に接続されている、外科用器具。
【請求項２】
前記ストローク終端スイッチは、手動で作動させられて、前記発射バーの発射を中止することができる、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項３】
前記第１つかみ具部材がステープルカートリッジを受容するよう形成され、前記第２つかみ具部材がステープルを受容し形成するための少なくとも１つのステープルポケットを画定する、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項４】
前記発射バーがステープルドライバーと機械的に連絡して、発射時に前記ステープルドライバーを遠位側に押し出す、請求項３に記載の外科用器具。
【請求項５】
前記発射バーが刃先を含む、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項６】
前記ハンドル内で遠位方向と近位方向に並進可能なラックを更に含み、前記ラックが前記発射バーと機械的に連絡し、前記ラックが少なくとも１つのギヤ面を画定する、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項７】
前記駆動デバイスが、前記ラックと機械的に連絡しているギヤを回転させるよう配置される、請求項６に記載の外科用器具。
【請求項８】
前記駆動デバイス及びギヤの第１方向の回転運動により、前記ラック及び前記発射バーが遠位側に並進運動し、前記駆動デバイス及びギヤの第２方向の回転運動により、前記ラック及び前記発射バーが近位側に並進運動する、請求項７に記載の外科用器具。
【請求項９】
前記ラックが突起を画定し、前記ストローク終端スイッチが、前記発射バーのストロークの終端を示す位置に前記ラックが達したときに、前記突起に接触して前記ストローク終端スイッチを作動させるよう配置されたアクチュエーターを含む、請求項６に記載の外科用器具。
【請求項１０】
前記制御回路が、前記発射バーが所定の位置に達したときに作動するよう配置されたストローク位置スイッチと、前記ストローク位置スイッチと電気的に導通している抵抗素子と、を更に含み、前記ストローク位置スイッチは、前記発射バーが前記所定の位置に達したことに対応して作動されるまで、前記電源と前記駆動デバイスとの間の前記抵抗素子を電気的にスイッチするよう電気的に接続されている、請求項６に記載の外科用器具。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
従来、外科用デバイスは手動で使用され、臨床医により直接提供される力によって発射及び／又は操作されてきた。しかしながら、外科用器具の中で電動の外科用器具の数は増大しており、この器具においては、器具の発射及び／又は操作は、例えば電動モーター、空気圧又は液圧デバイスなどの自動デバイスによって提供されている。電動の外科用器具の例としては、例えばカッター、グラスパー、及び／又はステープラーを挙げることができる。そのような電動器具により、器具設計者は、発射に必要な力の強さを、人間の臨床医が妥当に提供し得る程度に制限する必要から解放される。電動器具は、小柄な臨床医、及び／又は肉体的な力の弱い臨床医にも、より容易に使用され得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
しかしながら電動器具の顕著な課題の１つは、臨床医に対するフィードバックがないことである。臨床医が手動の外科用器具を使用するとき、臨床医は、自分が器具にすでに供給した力の強さ、臨床医の力を受け取るためのハンドルトリガー又はその他のデバイスの位置などに基づいて器具の状態を知ることができる。しかしながら電動器具では、そのようなフィードバックが欠如していることがある。したがって、電動の外科用器具からのフィードバック欠如を補償するニーズが存在する。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
様々な実施形態の特徴が、特許請求の範囲で詳細に示される。ただし、構成及び操作方法の両方に関する様々な実施形態は、それらの利点と共に、以下の説明を以下の添付図面と併せて参照すれば最もよく理解することができる。
【図１】電動発射機能を備えた外科用ステープル及び切断器具の一実施形態。
【図２】図１の器具のエンドエフェクタの一実施形態。
【図３】図１の器具の発射バーの一実施形態の別の図。
【図４】図１の器具の発射バーの一実施形態の別の図。
【図５】中間ピンが欠如した発射バーを有するエンドエフェクタの別の一実施形態。
【図６】図１の外科用器具の一実施形態の部分切り取り側面図。
【図７】内部の様々な構成要素を示した、外科用器具の一実施形態の分解図。
【図８】図１の外科用器具の一実施形態で、図６の部分切り取り側面図には示されていない構成要素を示すため、より浅く切り取った側面図。
【図９】図１の外科用器具の一実施形態の内部図。
【図１０】明確性のために様々な構成要素を除去し、リターンレバーの操作を示した、図１の外科用器具の一実施形態の部分断面図。
【図１１】様々な操作状態中における、図１の外科用器具のロックカムの一実施形態。
【図１２】様々な操作状態中における、図１の外科用器具のロックカムの一実施形態。
【図１３】３段階操作中の、図１１及び２のロックカム、及び中間ギヤの、様々な実施形態。
【図１４】３段階操作中の、図１１及び２のロックカム、及び中間ギヤの、様々な実施形態。
【図１５】３段階操作中の、図１１及び２のロックカム、及び中間ギヤの、様々な実施形態。
【図１６】細長いチャンネル内に装着されたステープルカートリッジを備えた、図１の器具のエンドエフェクタの一実施形態を、閉鎖スリーブを引っ張った結果の開位置状態。
【図１７】図１の外科用ステープル及び切断器具の装具部分の一実施形態を、分解状態。
【図１８】ステープルカートリッジを除去した部分を備えた、図１の器具のエンドエフェクタの一実施形態。
【図１９】ステープルカートリッジを全て除去した、図１８のエンドエフェクタ。
【図２０】図１の器具のエンドエフェクタの一実施形態を、発射バーが発射されておらず、組織クランプ位置に閉じた状態。
【図２１】図１６に示すステープルカートリッジの上面の一実施形態を、発射バーが未発射で近位位置にある状態。
【図２２】ピボット近くにおける、図１の器具のエンドエフェクタの一実施形態。この図で、細長いチャンネルは相対するランプ部分を有し、これによりアンビルと協同し、組織がエンドエフェクタに詰まるのを回避する。
【図２３】ステープルカートリッジとアンビルとの間に組織が存在した状態の、図１の器具のエンドエフェクタの一実施形態。
【図２４】様々な発射段階での図１の器具のエンドエフェクタの一実施形態。
【図２５】様々な発射段階での図１の器具のエンドエフェクタの一実施形態。
【図２６】様々な発射段階での図１の器具のエンドエフェクタの一実施形態。
【図２７】図１の器具の電池ユニット及び一部分の一実施形態の概略図。電池ユニットの器具への取り付けと取り外しを示している。
【図２８】図１の器具の電池ユニット及び一部分の一実施形態の概略図。電池ユニットの器具への取り付けと取り外しを示している。
【図２９】図１の器具の電池ユニット及び一部分の一実施形態の概略図。電池ユニットの器具への取り付けと取り外しを示している。
【図３０】図２７、２８及び２９の電池ユニットの一実施形態の電圧値の、図１の器具に取り付けた時点から測定した時間に対するグラフ。
【図３１】ドレーンを含む電池ユニットの一実施形態の単純化した回路図の一実施形態。
【図３２】第１ドレーン及び第２ドレーンを含む電池ユニットの一実施形態の単純化した回路図の一実施形態。
【図３３】電池ユニットの一実施形態の斜視図。
【図３４】電池ユニットの一実施形態の斜視図。
【図３５】電池ユニットの一実施形態の斜視図。
【図３６】電池ユニットの一実施形態の斜視図。
【図３７】可動性ドレーンを含む、図３３〜３６の電池ユニットの一実施形態の断面図。
【図３８】可動性ドレーンを含む、図３３〜３６の電池ユニットの一実施形態の断面図。
【図３９】電池ドックの一実施形態の様々な角度の図。
【図４０】電池ドックの一実施形態の様々な角度の図。
【図４１】電池ドックの一実施形態の様々な角度の図。
【図４２】電池ドックの一実施形態の様々な角度の図。
【図４３】図３７及び３８の可動性ドレーンの一実施形態の斜視図。
【図４４】電池ドックに取り付けられた図３３〜３６の電池ユニットの一実施形態。図中、明確性のために様々な構成要素が省かれている。
【図４５】電池ユニットの一実施形態。図中、明確性のために様々な構成要素が省かれている。
【図４６】電池ユニットの一実施形態。図中、明確性のために様々な構成要素が省かれている。
【図４７】電池ユニットの一実施形態。図中、明確性のために様々な構成要素が省かれている。
【図４８】電池ユニットの一実施形態。図中、明確性のために様々な構成要素が省かれている。
【図４９】単セル電池ユニットの一実施形態の斜視図。
【図５０】様々な操作段階における図４９の電池ユニットの内部図。図中、明確性のために様々な構成要素が省かれている。
【図５１】様々な操作段階における図４９の電池ユニットの内部図。図中、明確性のために様々な構成要素が省かれている。
【図５２】図１の器具を発射するために、電池ユニット又はその他の電源と、モーター又はその他の駆動デバイスとの間の接続を制御し得る、制御回路の一実施形態。
【図５３】追加のスイッチ及び機能を備えた、図５２の制御回路の一実施形態。
【図５４】図５３に示した制御回路を用いた、図１の器具の発射を示すプロセスフローの一実施形態を示すフローチャート。
【図５５】図３６の電池ドックに接続された、図５２又は５３の制御回路を実装するための、回路基板の一実施形態の斜視図。
【図５６】緊急用アクセスドアスイッチを示した、図１の器具の一実施形態の部分切り取り図。
【図５７】クランプスイッチを示した、図１の器具の一実施形態の別の部分切り取り図。
【図５８】ストローク位置スイッチを示した、図１の器具の一実施形態の別の部分切り取り図。
【図５９】ストローク終端／モーター逆転スイッチを示した、図１の器具の一実施形態の別の部分切り取り図。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
様々な実施形態は、電子的ロックアウトを実施するための制御回路を有する外科用器具を目的とする。例えば、制御回路は１つ以上のラッチデバイス（例えば、ラッチリレー、トランジスタ等）を含み得る。外科用デバイスは第１及び第２つかみ具部材を有するエンドエフェクタを含み得、つかみ具部材の少なくとも一方がもう一方に向かって可動性（例えば、旋回又は他の様相で可能）である。この外科用器具は、つかみ具部材が閉じているとき（例えば、互いに近づくよう旋回されているとき）、エンドエフェクタを介して可動である発射バーも有し得る。エンドエフェクタのつかみ具部材は、組織をクランプするものであってもよい。組織をクランプした後、その組織に対して発射バーが操作を行い得る。様々な実施形態において、発射バーの遠位運動が、切断及び／又は組織の締結を生じ得る。例えば、発射バーは、つかみ具部材の間にクランプされた組織を切断するための、刃先又はナイフを画定し得る。また例えば、発射バーはつかみ具部材の間にクランプされた組織を通過するステープルを駆動するための、ウェッジ又はその他の機構を駆動し得る。様々な実施形態に従って、この発射バーは、例えば、電動モーター、空気圧デバイス、又は液圧デバイスなどの駆動デバイスによって駆動され得る。この駆動デバイスは、例えば、電池、及び／又は壁コンセントなどの電力外部電源に接続することによる、電源供給によって駆動され得る。
【０００５】
図１は、電動発射機能を備えた外科用ステープル及び切断器具１０２の一実施形態を示す。図示した実施形態は内視鏡器具であり、一般に本願で述べる器具１０２の実施形態は内視鏡型の外科的切開及び締結器具である。しかしながら、他の実施形態により、この器具は、非内視鏡外科用切断及び締結器具、例えば、腹腔鏡用又は開腹式外科用器具であってもよいことに留意すべきである。器具１０２は、臨床医がハンドル部分１０６を把持することによって実行される操作の制御に対応して、組織のステープルと切断を行うよう操作可能である、エンドエフェクタ１０４を含み得る。図２は、器具１０２のエンドエフェクタ１０４の一実施形態を示す。様々な実施形態により、器具１０２は、エンドエフェクタ１０４の間隔を制御し得る電子ビーム発射機構又は発射バー１０８を利用し得る。例えば、第１つかみ部材（細長いチャンネル１１０）と、枢動可能に可動性の第２つかみ部材（又はアンビル１１２）は、効果的なステープル及び切断を確保するための間隔で維持され得る。
【０００６】
器具１０２は、ハンドル部分１０６と装具部分１１４とを含み得る。装具部分１１４は、ハンドル部分１０６に接続されていてよく、エンドエフェクタ１０４を遠位側末端とするシャフト１１６を含み得る。ハンドル部分１０６は、ピストルグリップ１１８を含み得る。閉鎖トリガー１２０は、臨床医が枢動可能に閉鎖トリガー１２０をピストルグリップ１１８方向に引くことによって、エンドエフェクタ１０４の細長いチャンネル１１０に向かってアンビル１１２のクランプ動作又は閉鎖動作を起こさせるよう、配置することができる。発射トリガー１２２は、閉鎖トリガー１２０の更に外側寄りに配置することができ、臨床医が枢動可能に引くことにより、エンドエフェクタ１０４内にクランプされた組織をステープル及び切断することができる。後述のように、エンドエフェクタ１０４によってクランプされた組織のステープル及び切断は、電動モーターによって動力が供給され得る。
【０００７】
「近位」及び「遠位」という用語は、本明細書では臨床医が器具のハンドルを握ることについて使用されることが認識されるであろう。したがって、エンドエフェクタ１０４は、より近位側のハンドル１０６に対して遠位側となる。便宜上、また説明を明確にするため、本願では「垂直」及び「水平」といった空間的な用語を図面に対して使用する点も更に認識されるであろう。しかしながら、手術器具は、多くの配向及び配置において使用され、これらの用語は、制限的及び絶対的であることは意図されない。
【０００８】
使用中、臨床医は閉鎖トリガー１２０を最初に作動させ得る。例えば、臨床医がエンドエフェクタ１０４の位置決めに満足すると、臨床医は閉鎖トリガー１２０をピストルグリップ１１８の近位の完全閉鎖された係止位置に引き戻すことができる。次に臨床医は、発射トリガー１２２を作動させて、アンビル１１２と細長いチャンネル１１０との間に保持された組織の電動切断及びステープルを開始することができる。例えば、発射バー１０８は、本明細書で後述されるように、動力で前進することにより、例えば、組織を切断しステープルを駆動することができる。臨床医が発射トリガー１２２にかかっていた圧力を解除すると、発射バー１０８は、図２に示す発射前の位置に戻り得る。臨床医は、閉鎖トリガー１２０を解放するために、ハンドル部分１０６上のリリースボタン１２４を作動させることができる。臨床医は次に、閉鎖トリガーを解放することができ、これによってアンビル１１２と細長いチャンネル１１０とが解放され、互いに離れる方向に旋回して、図２に示す位置に戻る。
【０００９】
再び図１を参照すると、シャフト１１６は、閉鎖スリーブ１２８によって封入されているフレーム１２６を含み得る。発射駆動部材１３０はフレーム１２６内に配置することができ、ハンドル部分１０６から発射バー１０８へと延在し得る。駆動部材１３０は、単一の構成要素を含んでいてよく、又は複数の構成要素からなっていてもよい。フレーム１２６は、ハンドル部分１０６をエンドエフェクタ１０４に接続し得る。図１及び２に示すように、閉鎖トリガー１２０によって、閉鎖スリーブ１２８が近位側に引き戻された状態において、アンビル１１２はバネ機構によって開き、細長いチャンネル１１０から離れる方向に旋回し、閉鎖スリーブ１２８と共に近位側に動き得る。
【００１０】
細長いチャンネル１１０は、発射バー１０８がステープルを駆動してアンビル１１２との接触を形成するのに対応可能な、ステープルカートリッジ１３２を収容することができる。本明細書では容易に交換可能なステープルカートリッジ１３２が便宜上記述されているが、例えば、エンドエフェクタ１０４の大きな部分が発射のたびに交換される場合などでは、様々な実施形態に合致するステープルカートリッジ１３２を、細長いチャンネル１１０に永久的に固定又は一体化することができることが、理解されよう。
【００１１】
図３及び４は、発射バー１０８の一実施形態の別の図を示す。図２〜４に示すように、発射バー１０８には、発射中にエンドエフェクタ１０４の間隔を制御するための、垂直に離間配置された３本のピンが含まれ得る。上側ピン１３４は、アンビル１１２と細長いチャンネル１１０との間の旋回軸近くでアンビルポケット１３６に入り込むよう台状に形成されていてよい。アンビル１１２が閉じた状態で発射されると、上側ピン１３４が、アンビル１１２内の遠位側に延びる長手方向アンビルスロット１３８の中で遠位側に前進し得る。様々な実施形態により、アンビル１１２の多少の上向きの偏向は、上側ピン１３４によってアンビル１１２上にかかる下向きの力によって克服され得る。発射バー１０８には下側ピン（発射バーキャップ）１４０も含まれていてよく、これが細長いチャンネル１１０内でチャンネルスロット１４２に上向きに係合し、これにより上側ピン１３４と協同して、アンビル１１２と細長いチャンネル１１０との間に過剰な組織がクランプされた場合に、これらを一緒に引っ張ることができる。
【００１２】
発射バー１０８はまた、中間ピン１４４も含んでいてよく、これは、カートリッジ１３２の下面と細長いチャンネル１１０の上面とに形成された発射駆動スロット１４６を通過し得る。このようにして、中間ピン１４４は、後述のように、ステープルの駆動を開始することができる。中間ピン１４４は、細長いチャンネル１１０に沿って滑ることにより、遠位側でエンドエフェクタ１０４が閉じようとする傾向に抵抗することができる。中間ピン１４４の利点を示すため、図５に、中間ピンが欠如した発射バー１５０を有するエンドエフェクタ１４８の別の一実施形態を示す。図５に示されているように、エンドエフェクタ１４８は遠位側で閉じることが可能になり、望ましいステープル形成を損う傾向になり得る。
【００１３】
図２〜４に戻ると、発射バー１０８は、上側ピン１３４と中間ピン１４４との間に、遠位側に向いた刃先１５２を含み得る。エンドエフェクタ１０４が発射されると、この刃先１５２は、カートリッジ１３２内の近位側にある垂直スロット１５４を通って動き、アンビル１１２と細長いチャンネル１１０との間でクランプされた組織を切断することができる。細長いチャンネル１１０とアンビル１１２とに対する、発射バー１０８の確実な配置によって、効果的な切断が実行される可能性が高くなり得る。
【００１４】
電子ビーム発射バー１０８によって提供される確実な垂直方向間隔は、内視鏡デバイス用に利用可能な寸法の制限に適している可能性がある。更に、電子ビーム発射バー１０８によって、図５に示す位置のように、遠位端での垂直偏向ができない傾斜を備えた、アンビル１１２の製造が可能になり得る。この傾斜を備えたアンビル１１２は、薄いアンビル１１２であってもエンドエフェクタ１０４内に望ましい間隙を達成するのに役立つ可能性があり、これにより、内視鏡デバイスの寸法制限により適している可能性がある。電子ビーム発射バー１０８は更に、特に、幅広い形状のステープルカートリッジと組み合わせることで、より広い用途を実現し得る。例えば、臨床医は、０．０２ｍｍの組織間隙を形成する灰色のステープルカートリッジ、０．０４ｍｍの組織間隙を形成する白色のステープルカートリッジ、０．０６ｍｍの組織間隙を形成する青色のステープルカートリッジ、又は０．１０２ｍｍの組織間隙を形成する緑色のステープルカートリッジを選択することができる。ステープルと一体型ウェッジスレッド（後で詳述される）の長さを組み合わせたそれぞれのステープルカートリッジの垂直高さは、電子ビーム発射バー１０８によって垂直方向におおよそ離間配置されたアンビル１１２によって、この望ましい組織厚さをあらかじめ定めることができる。
【００１５】
図６〜９は、外科用器具１０２の一実施形態のハンドル部分１０６の様々な内部構成要素を示す。例えば、図６は、外科用器具１０２の一実施形態の部分切り取り側面図を示す。図７は、内部の構成要素の一部を示した、外科用器具１０２の一実施形態の分解図を示す。図８は、図６の部分切り取り側面図には示されていない構成要素を示すため、図６の部分切り取り側面図より浅く切り取った、外科用器具１０２の一実施形態の部分切り取り側面図を示す。図９は、外科用器具１０２の一実施形態の内部図を示す。
【００１６】
図６〜９を参照して、ハンドル部分１０６は、第１ベース部分１５６及び第２ベース部分１５８からなっていてよく、これらはガラス充填ポリカーボネートなどのポリマー材料から成形され得る。第１ベース部分１５６及び第２ベース部分１５８内には、第１フレーム部分１６０及び第２フレーム部分１６２があってよい。回転ノブ１６４は、それ自体を貫通する穴１６６を有していてよく、これは装具部分１１４に噛み合い、長手方向軸を中心にこれを回転させる。回転ノブ１６４は、穴１６６の少なくとも一部分に沿って延在する、内側に突出した突起１６８を含み得る。突出した突起１６８は、閉鎖スリーブ１２８の近位部分に形成された長手方向スロット１７０内に収められ、これにより、回転ノブ１６４の回転が、閉鎖スリーブ１２８の回転をもたらす。突起１６８は更にフレーム１２６を貫通して延在し、発射駆動部材１３０の一部に接触して、同様にこれを回転させ得ることが理解されよう。よって、エンドエフェクタ１０４は、回転ノブ１６４と共に回転し得る。
【００１７】
フレーム１２６の近位端１７２は、回転ノブ１６４を近位側に貫通していてもよく、また、フレーム部分１６０及び１６２からそれぞれ延在する相対するチャンネル固定部材１７６によって係合される周縁ノッチ１７４を備えて提供されていてもよい。フレーム部分１６０及び１６２から延在するチャンネル固定部材１７６は、フレーム１２６がハンドル部分１０６に対して長手方向に動かなくなるよう、フレーム１２６をハンドル部分１０６に固定する働きをしていてもよい。
【００１８】
閉鎖トリガー１２０は、ハンドル部分１７８、レバー部分１８０、及び中間部分１８２を有し得る。穴１８４は、中間部分１８２を貫通して延在し得る。円筒形支持部材１８６は、ハンドル部分１０６上に閉鎖トリガー１２０を旋回可能に取り付けるよう、穴１８４を貫通し得る（例えば、フレーム部分１６０、１６２を介して）。第２円筒形支持部材１８８は、ハンドル部分１０６上に発射トリガー１２２を枢動可能に取り付けるよう、発射トリガー１２２の穴１９０を貫通し得る。
【００１９】
閉鎖ヨーク１９２は、内部で往復運動をするようハンドル部分１０６内に収められていてよく、これが動きを閉鎖トリガー１２０から閉鎖スリーブ１２８へと伝達する働きをし得る。閉鎖ヨーク１９２は、対応するフレーム部分１６０、１６２を介してハンドル部分１０６に連結され得る。閉鎖スリーブ１２８の近位端１９４はフランジ１９６を備えて提供され、これがヨーク１９２内に形成された受容凹部１９８にスナップ嵌めされる。ヨーク１９２の遠位端は、バネ２０２などのバイアス部材を介して、二次ヨーク２００に連結され得る。ヨーク１９２の近位端は、リンク２０６を受容するための穴２０４を画定し得る。リンク２０６の近位端は、閉鎖トリガー１２０に連結され得る。例えば、リンク２０６は、ピン１８８を受容するための穴を含み得る。このようにして、臨床医が、閉鎖トリガー１２０のハンドル部分１７８をピストルグリップ１１８に向かって近位側に動かしたとき、リンク２０６が遠位側に押され、これに対応して二次ヨーク２００の遠位方向への動きを引き起こし、バネ２０２を圧縮してヨークに近位方向にバイアスをかけ、ヨーク１９２と閉鎖スリーブ１２８とを遠位方向に押す。閉鎖スリーブ１２８の遠位方向への動きにより、後述のように、エンドエフェクタ１０４の細長いチャンネル１１０に向かい遠位方向に、アンビル１１２の旋回運動を引き起こし、並びに近位方向への動きが閉鎖をもたらす。
【００２０】
閉鎖トリガー１２０がピストルグリップ１１８方向に引かれると、トリガー１２０のレバー部分１８０が遠位方向に動かされ得る。閉鎖トリガー１２０がピストルグリップ１１８まで完全に引かれると、クランプロックスイッチ１２４がクランプロックピン２０８を中心に旋回することができ、閉鎖トリガー１２０をクランプ位置にロックすることができる。例えば、クランプロックスイッチ１２４がピン２０８を中心に旋回するようバネ（図示せず）によってバイアスをかけ得る。臨床医は閉鎖トリガー１２０を、例えば、クランプロックスイッチ１２４を作動させ、これによりクランプロックピン２０８を中心に旋回（図６及び８の図で時計回り）させることによって、ロック解除することができる。これにより閉鎖トリガー１２０が開位置に戻ることが可能になり、後述のように、これによって閉鎖スリーブの近位方向への動きが生じ、アンビル１１２を近位方向へ、かつエンドエフェクタ１０４の細長いチャンネル１１０から離れる方向へ旋回させ得る。
【００２１】
閉鎖トリガー１２０がピストルグリップ１１８に向かって動くと、その中間部分１８２が近位側に引っ張られ、発射トリガー１２２もその「発射」位置まで近位方向に動かされ得る。発射位置にあるとき、発射トリガー１２２は、ピストルグリップ１１８に対して約４５度の角度に位置し得る。器具１０２を発射するために、臨床医は最初に、発射トリガー安全装置２１０を解除し得る。例えば、安全装置２１０はピン２１２を中心に枢動可能に閉鎖トリガー１２０に連結され得る。安全装置２１０の遠位部分は、発射トリガー１２２の空洞２１４内に収容され、これにより発射トリガー１２２が作動するのを防ぐことができる。臨床医は、安全装置２１０を空洞２１４から取り出し、安全装置２１０を近位側に旋回させることによって、解除することができる。これにより臨床医は、発射トリガー１２２を作動させることが可能になる。
【００２２】
発射トリガー１２２は、バネ２１６（図９）などのバイアス部材によって、「オフ」位置方向にバイアスをかけ得る。作動すると（例えば、バネ２１６の力に対抗して）、発射トリガー１２２は、図９に示すように、時計方向に回転し得る。トリガーの接触部分２１８は、例えば、アクチュエーター２２１を介してトリガースイッチ２２０を作動させることができ、これが器具１０２の発射を起動することができる。トリガースイッチ２２０の作動は、モーター２２２を作動させ得る。モーター２２２は、エンクロージャ２２６及びギヤクラスター２２８を含むギヤボックス２２４に連結され得る。ギヤボックス２２４は、モーター２２２を低速ギヤにし得る。例示的な一実施形態において、モーター２２２は１０６，０００ＲＰＭで回転し、ギヤボックス２２４は５０９対１の比を有し得る。
【００２３】
中間ギヤ２３０は、ギヤボックス２２４の出力に連結され得る。中間ギヤ２３０は、駆動ギヤ２３２と機械的に連絡し得る。駆動ギヤ２３２は、駆動シャフト２３４を中心に回転可能であり得る。バネ２３６などのバイアス部材は、駆動ギヤ２３２及び／又は駆動シャフト２３４にバイアスをかけることができ、これにより駆動ギヤ２３２は、ラック２３８のギヤ面２４０と機械的に連絡し得る。ラック２３８は、発射駆動部材１３０に連結され得、これが最終的に、発射バー１０８と機械的に連絡し得る。したがって、モーター２２２の回転はギヤボックス２２４の回転を生じさせることができ、これにより中間ギヤ２３０及び駆動ギヤ２３２の回転をもたらすことができる。駆動ギヤ２３２の回転は、ラック２３８、駆動部材１３０、及び駆動バー１０８の遠位方向又は近位方向の動きをもたらし得る。駆動バー１０８の遠位方向又は近位方向の動きにより、例えば、本明細書で後述されるように、器具１０２を発射させることができる。
【００２４】
器具が発射されるとき、ラック２３８は遠位方向に動き得る。ラック２３８のギヤ上面２４２はクランプロック２４４に連結していてよく、これによりクランプロック２４４は、旋回ピン２４６を中心に遠位方向へ動き得る。クランプロック２４４は遠位位置においてクランプスイッチ１２４と接触することができ、これにより上述のように、外れることを防止し得る。このようにして、臨床医は、器具１０２が発射位置にあるとき（例えば、駆動バー１０８が遠位方向に延伸しているとき）、クランプスイッチ１２４の解除を機械的に防止することができる。
【００２５】
様々な実施形態により、外科用器具１０２は、臨床医がモーター２２２を作動不能にし、かつ発射バー１０８を手動で係合解除することを可能にするような、機構を含み得る。例えば、器具１０２は緊急用アクセスドア２４８を含み得る。このアクセスドア２４８は後述のようにスイッチに連結することができ、これにより、臨床医がアクセスドア２４８を開くと、モーター２２２への電源が遮断され得る。デバイス１０２は、アクセスドア２４８の下に、手動のリターンレバー２５０を含み得る。リターンレバー２５０は、旋回ピン２５２を中心に回転し得る。ロックカム２５４も、ピン２５２を中心に旋回可能であり得る。臨床医がアクセスドア２４８を開くか及び／又は取り外した後、臨床医は、リターンレバー２５０を引くことができる。これによりレバー２５０は、ピン２５２を中心に回転し得る（図９に示す時計回り、及び図６に示す反時計回り）。最初、ロックカム２５４はリターンレバー２５０と共に回転し得る。ロックカム２５４が回転すると、カム２５４のロックアーム２５６が駆動ギヤ２３２の上面２５８と接触することができ、バネ２３６のバイアス力に対抗して作用し、駆動ギヤ２３２を押し下げ、ラック２３８のギヤ面２４０との接触が離れ得る。これによりモーター２２２が、ラック２３８、駆動部材１３０及び駆動バー１０８から係合解除され得る。ロックカム２５４が所定の量回転するとき、ロックアーム２５６は駆動ギヤ２３２に対してロックすることができ、これによってロックカム２５４の逆回転を防ぐことができる。
【００２６】
図１０〜１５は、ロックカム２５４の動作の追加詳細を示す。図１０は、明確性のために様々な構成要素を除去し、リターンレバー２５０の操作を示した、外科用器具１０２の一実施形態の部分断面図を示す。図１０において、ラック２３８は断面図で示されている。図１１及び１２は、様々な操作状態中における、ロックカム２５４の一実施形態を示す。ロックカム２５４は、本体部分２６０を含み得る。ロックアーム２５６は、ヒンジ部分２６２を中心に、本体部分２６０に対して旋回、ないしは屈曲し得る。ヒンジ部分２６２は、例えば、リビングヒンジを含み得る。一実施形態において、本体部分２６０及びロックアーム２５６は、一体型であり、単一片の材料から形成され得る。ロックカム２５４は、ロックアーム２５６が、本体部分２６０の方に旋回することを可能にするクリアランス２６４を画定し得る。ロックアーム２５６は、本体部分２６０のノッチ２６８に受容される歯２６６を有し得る。これらの対応する外側周辺部において、本体部分２６０は、第１接触表面２７０を有し得、ロックアーム２５６は、第２接触表面２７２を有し得る。閉位置において（図１１）、第１接触表面２７０は、ロックカム２５４の外側周辺部がほぼ連続的なカム状表面を有するように、第２接触表面２７２と概ね位置合わせされ得る。開位置において（図１２）、ロックアーム２５６は、本体部分２６０から離れるように旋回してクリアランス２６４を増加させる。間隙２５８が、第１接触表面２７０と第２接触表面２７２との間に生じる。
【００２７】
ここで図１０、１１、及び１２を参照すると、レバー２５０が矢印２７４によって示される方向に回転する際に、ロックカム２５４が回転して、ロックアーム２５６の第２外面２７２が中間ギヤ２３０の上面２５８に最初に接触する。この接触の結果、ロックアーム２５６は、本体部分２６０の方に旋回して、ほぼ連続的な周辺部を形成する。ロックカム２５４が回転し続けると、第２接触表面２７２、及びその後、第１接触表面２７０が、中間ギヤ２３０に力をかけ、バネ２３６により印加されるバイアス力に打ち勝つ。結果として、中間ギヤ２３０は、レバー２５０が矢印２７４によって示される方向に回転すると、矢印２７５によって示される方向に押される。中間ギヤ２３０の動きは、ラック２６０のギヤ面２４０から離れることができ、これによりラック２６０は自由に動き得る。ロックアーム２５６が中間ギヤ２３０の上面２５８から離れると、開位置（図１２）へと旋回して、ロックカム２５４をロック位置にし得る。いったん開位置になると、ロックアーム２５６と中間ギヤ２３０との係合により、ロックカム２５４は、矢印２７６（図１０）により示される方向への回転を阻止され得る。
【００２８】
図１３〜１５は、３段階操作中の、ロックカム２５４、及び中間ギヤ２３０の、様々な実施形態を示す。様々な構成要素が、明確性のために省かれ、及び／又は簡略化されている。例示されるように、ロックカム２５４は、単一片の材料から製造され得る。ロックカム２５４は、本体部分２６０に対して旋回可能である、ロックアーム２５６を含む。図１３は、非係合位置でのロックカム２５４の一実施形態を示す。この位置において、ロックアーム２５６の遠位部分２７８は、本体部分２６０から分離している。図１４に示されるように、ロックカム２５４が矢印２７４によって示される方向に回転すると、ロックアーム２５６が本体部分２６０の方に引かれ、ロックアーム２５６及び本体部分２６０に及ぶ、ほぼ連続的な周辺部を形成する。ロックカム２５４が中間ギヤ２３０の上面２５８に接触すると、ギヤ２３０は矢印２８０の方向に動き得る。ロックカム２５４が、矢印２７４によって示される方向に回転し続けると、最終的にロックアーム２５６は、駆動シャフト２３４を超える。図１５に示されるように、ロックアーム２５６の遠位部分２７８が、本体２６０から分離しているとき、これは中間ギヤ２３０の歯と係合して、ロックカム２５４を係合位置にロックする。したがって、様々な実施形態において、ロックカム２５４が単一片の材料から作製されてもよいが、これは２つの部分（例えば、カム及びロック機構）として機能し得る。
【００２９】
ここで図６を参照すると、リターンレバー２５０は、ラチェットピン２８４を中心に回転可能なラチェットアーム２８２も含み得る。リターンレバー２５０を引くと、ラチェットアーム２８２の歯部分２８６が、ラック２３８のギヤ上面２４２と接触するようになり得る。リターンレバー（ratchet lever）２５０が更に回転すると、歯２８６がラック２３８に対して近位方向に力を印加し、駆動部材１３０と駆動バー１０８を近位側に動かすことができる。リターンレバー２５０を更に上げると、ギヤ上面２４２から歯部分２８６が係合離脱し、臨床医は、対応するラック２３８の遠位の動きを生じさせることなく、その元の位置に、リターンレバー２５０を戻すことが可能になる。ラック１２６、駆動部材１３０、及び駆動バー１０８の更なる近位側への動きは、リターンレバー２５０を更に上げ、上述のプロセスを繰り返すことにより達成され得る。
【００３０】
図１７は、外科用ステープル及び切断器具１０２の装具部分１１４の一実施形態を、分解状態で示す。カートリッジ本体３０４、ウェッジスレッド３０６、シングル及びダブルドライバー３０８、ステープル３１０、並びにカートリッジトレイ３１２から構成されているステープルカートリッジ１３２が示されている。組み立てられたとき、カートリッジトレイ３１２は、カートリッジ本体３０４内に、ウェッジスレッド３０６、シングル及びダブルドライバー３０８、並びにステープル３１０を保持する。
【００３１】
細長いチャンネル１１０は、近位側に配置された取り付け空洞３１４を有し得、これが、エンドエフェクタ１０４をハンドル部分１０６に取り付けるために、フレーム１２６の遠位端にあるチャンネル固定部材３１６を受容することができる。細長いチャンネル１１０はまた、アンビル１１２のアンビル旋回軸３１８を枢動可能に受容するアンビルカムスロット３１６も有し得る。フレーム１２６を包囲する閉鎖スリーブ１２８には、遠位側にあるタブ３２０が含まれ得、これが、アンビル１１２のアンビル旋回軸３１８に近接して、ただし遠位側に、アンビル機構３２４を係合し、これによってアンビル１１２の開閉を操作することができる。発射駆動部材１３０が、ピン３２８によって発射コネクター３２６に取り付けられた発射バー１０８から組み立てられているものとして示されている。これは更に、金属製駆動ロッド３３０に、回転可能かつ近位側に取り付けられる。発射バー１０８は、挿入されるスロットガイド３３２によって、フレームの遠位端でガイドされる。
【００３２】
特に図１８を参照して、ステープルカートリッジ１３２の一部を除去して、細長いチャンネル１１０の一部（例えば、凹部３００、３０２）が露出され、また未発射位置にあるステープルカートリッジ１３２のいくつかの構成要素が露出されている。特に、カートリッジ本体３０４（図１７に示す）が除去されている。ウェッジスレッド３０６は、発射バー１０８の中間ピン１４４（図１８には図示せず）に接触しているプッシャーブロック３３４と共に、近位側の未発射位置に示されている。ウェッジスレッド３０６は、カートリッジトレイ３１２上に長手方向のスライド接触をしており、ウェッジスレッド３０６が遠位方向に動く際に、シングル及びダブルドライバー３０８に対し上向きの力をかけるウェッジ３０８を含む。ドライバー３０８の上に置かれているステープル３１０（図１８には図示せず）も、これにより上向きに力がかかり、アンビル１１２のアンビル形成ポケット２９０に接触して、閉じたステープルを形成する。また、細長いチャンネル１１０内のチャンネルスロット１４２が、ステープルカートリッジ１３２内の垂直スロット１５４に揃っている様子も図に示されている。
【００３３】
図１９は、ステープルカートリッジ１３２を全て除去した図１８のエンドエフェクタ１０４を図示し、発射バー１０８の中間ピン１４４、並びにチャンネルスロット１４２に隣接した細長いチャンネル１１０の一部分が除去され、発射バーキャップ１４０が露出している。加えて、シャフト１１６の一部も除去され、発射バー１０８の近位部分が露出している。旋回軸近くのアンビル１１２から下向きに突出している一対の相対する組織ストップ３４６は、クランプ作業中にエンドエフェクタ１０４内に組織配置が深く入り込みすぎるのを防ぎ得る。
【００３４】
図２０は、発射バー１０８が発射されておらず、組織クランプ位置に閉じた状態の、エンドエフェクタ１０４の一実施形態を示す。上側ピン１３４はアンビルポケット１３６内にあり、発射中に発射バー１０８の遠位長手方向への動きのためにアンビルスロット１３８に垂直方向に揃っていることが示されている。中間ピン１４４は、ウェッジスレッド３０６を遠位方向へ押すよう配置することができ、これにより、ウェッジ３０８はダブルドライバー３０８及び対応するステープル３１０に順に接触してこれを押し上げ、アンビル１１２の下面２８８にあるステープル形成ポケット２９０と接触を形成する。様々な実施形態により、エンドエフェクタ１０４は機械的ロックアウト機構を実装し得る。機械的ロックアウト機構は、新しいステープルカートリッジ１３２を再装着しない限り、器具１０２が２回発射するのを防ぎ得る。例えば、装着されているステープルカートリッジがない状態で器具１０２を発射すると、組織が切断され得るが、締結はなされないことが理解されよう。ロックアウトは、任意の好適な方法で実装することができる。例えば、発射バー１０８は、近位方向に引くときに、細長いチャンネル１１０又は他の構成要素によって移動する可能性があり、これにより上側ピン１３４はもはやアンビルスロット１３８に揃わず、発射バー１０８が遠位方向に動かされる（例えば、再発射する）のを防ぐことができる。新しいステープルカートリッジ１３２を細長いチャンネル１１０に取り付けることによって、発射バー１０８を元に戻すことができ、上側ピン１３４がアンビルスロット１３８と揃い、再発射が可能になり得る。エンドエフェクタ又はハンドル１０６の任意の好適な機構を利用して、機械的ロックアウト機構を実装することが可能であることが理解されよう。
【００３５】
図２１は、ステープルカートリッジ１３２の上面２９４の一実施形態を、発射バー１０８が未発射で近位位置にある状態で示す。ステープラー開口部２９２は、ステープルカートリッジ１３２の垂直スロット１５４の両側に配列されている。図２２は、ピボット近くにおける、エンドエフェクタ１０４の一実施形態を示す。この図で、細長いチャンネル１１０は相対するランプ部分３４８を有し、これによりアンビル１１２の組織ストップ３４６と協同し、組織がエンドエフェクタ１０４に詰まるのを回避する。また、ダブルドライバー３０８とそのステープル３１０に対する関係も詳しく図示されている。
【００３６】
図２４〜２６は、様々な発射段階でのエンドエフェクタ１０４の一実施形態を示す。使用中、外科用ステープル及び切断器具１０２は、組織の切断とステープル設置に使用することができる。図１〜２において、器具１０２は開始位置にあり、未発射の、フル装填されたステープルカートリッジ１３２が、細長いチャンネル１１０の遠位端内にスナップ嵌めされていることが示されている。１２０、１２２の両トリガーが前にあり、エンドエフェクタ１０４が開いている。これは、トロカール又はその他の開口部を介して体腔内にエンドエフェクタ１０４を挿入した後の典型的状態と同様である。器具１０２は次に、ステープル及び切断される組織３４０がステープルカートリッジ１３２とアンビル１１２との間に配置されるよう、臨床医が操作し得る。図２３は、一実施形態による、ステープルカートリッジ１３２とアンビル１１２との間に組織３４０がある状態の、エンドエフェクタ１０４を示す。
【００３７】
次に、臨床医は閉鎖トリガー１２０を、ピストルグリップ１１８に直接隣接する位置まで近位側に動かし、ハンドル部分１０６を閉じたクランプ済み位置にロックする。図２４に示されているように、エンドエフェクタ１０４の引かれた発射バー１０８は、エンドエフェクタ１０４の選択的開閉を妨げることはなく、アンビルポケット１３６内に所在し得る。アンビル１１２が閉じたクランプ済み状態で、発射バー１０８は、エンドエフェクタ１０４を介して発射できるよう位置合わせされ得る。特に、上側ピン１３４をアンビルスロット１３８と揃え、細長いチャンネル１１０を中間ピン１４４及び発射バーキャップ１４０によってチャンネルスロット１４２に確実に係合させることができる。
【００３８】
図２５に示すように、組織のクランプ実施後、臨床医は発射トリガー１２２を近位側に動かして、発射バー１０８を遠位側のエンドエフェクタ１０４内へと動かすことができる。特に、中間ピン１４４が発射駆動スロット１４６を通ってステープルカートリッジ１３２に入り、これによって、アンビル１１２に向かって、ウェッジスレッド３０６を介してステープル３１０を発射させることができる。いちばん下側のピン（発射バーキャップ）１４０は、中間ピン１４４と協同し、発射バー１０８の刃先１５２をスライド可能に配置して、組織を切断する。２本のピン１４０、１４４はまた、アンビル１１２の長手方向アンビルスロット１３８内に、発射バー１０８の上側ピン１３４を配置させ、これにより、遠位方向の発射の動き全体にわたって、アンビル１１２と細長いチャンネル１１０との間の間隔を確実に維持する。
【００３９】
臨床医は、閉鎖トリガー１２０及びピストルグリップ１１８に隣接する位置に来るまで発射トリガー１２２を動かし続けることができる。これにより、図２６に示すように、アンビル１１２と係合した結果、ステープル３１０の端が全て、折り曲げられ得る。発射バーキャップ１４０は、チャンネルスロット１４２の遠位端に向けて突出している発射バーストップ３４２で止められ得る。刃先１５２は、組織を完全に横断してもよい。このプロセスは、発射トリガー１２２を解放することによって完了される。発射トリガー１２２を解放することで、本明細書において後述されるように、モーター２２２が回転を反転させ、発射バー１０８を引き戻すことができる。発射バー１０８を引いた後、臨床医はクランプスイッチ１２４を押すことができる。（例えば、閉鎖トリガー１２０を握り締めると同時に）。これにより、エンドエフェクタ１０４が開き得る。
【００４０】
図１に戻って参照すると、器具１０２のハンドル１０６は、少なくとも１つの電池ユニット５０６を収容し得る。電池ユニット５０６は、直列及び／又は並列構成において配置される単一の電池又は複数の電池を含み得る。ハンドル５０２は、電池ユニット５０６が取り付けられ得る電池ドック５０８を含み得る。電池ドック５０８は、電池ユニット５０６を器具１０２に連結するための任意の好適な構造であり得る。例えば、電池ドック５０８は、図示されるように、電池ユニット５０６の少なくとも一部を受容するように構成されたハンドル１０６内の空洞であるか、これを含み得る。他の実施形態において、電池ドック５０８は、様々な他の構造を使用して実施され得る。一実施形態において、電池ドック５０８は、電池ユニット５０６によって受容される柱状物を含み得る。一実施形態において、ピストルグリップ１２０は、電池ドック５０８を含み得る。いずれにせよ、以下でより詳細に記載されるように電池ドック５０８は、電池ユニット５０６をハンドル５０２に取り付ける際に、電池ユニット５０６と相互作用するための突出部を含み得る。一度取り付けられると、電池ユニット５０６は、器具１０２のモーター２２２に電気的に接続されてもよく、これに電力を供給することができる。
【００４１】
図２７〜２９は、器具１０２の電池ユニット５０６及び一部分の一実施形態の概略図であり、電池ユニット５０６の器具１０２への取り付けと取り外しを示している。電池ユニット５０６は、器具１０２への取り付けの際に、電池ユニット５０６内の回路を自動的に閉じるドレーン５１２を含み得る。ドレーンは、経時的に電池ユニット５０６の電荷をゆっくりと低減させるように機能し得る。いったん電池ユニット５０６が、十分に放電されると、これは例えば、危険でない廃棄物として処分されてもよい。電池ユニット５０６は、電源５１０を含み得る。一実施形態において、電源５１０はリチウム電池であり、ＣＲ１２３単電池、及びＣＲ２単電池からなる群から選択される少なくとも１つの単電池を含む。理解されるように、任意の好適な電源が使用され得る。電池ユニット５０６はまた、スイッチ５１６が閉じる際に、電源５１０に電気的に連結され得るドレーン５１２を含み得る。各電池ユニット５０６及び器具１０２はそれぞれ、導電性接触子５１８、５２０を含み、これらは、電池ユニット５０６を器具１０２に取り付ける際に、接触する。図２７は、非取り付け位置にある電池を例示する。スイッチ５１６は開位置にあり、電源５１０は完全に充電された状態にある。図２８は、電池ユニット５０６が取り付け位置にあるものとして例示する。電池ユニット５０６の導電性接触子５１８は、器具の接触子５２０と電気的に接触し、それによって電池ユニット５０６が、回路５１４にエネルギーを供給することを可能にする（図４６）。取り付け位置において、スイッチ５１６は、閉位置へと遷移し、電源５１０をドレーン５１２へと電気的に連結し得る。エネルギーは、器具の動作中において、電源５１０からドレーン５１２を通じて流れる。換言すれば、ドレーン５１２は、電池ユニット５０６が動作電力を器具１０２に供給しているときに、電源５１０から同時的に電荷を放出する。以下でより詳細に記載されるように、電池ユニット５０６を器具１０２へと取り付け、スイッチ５１６を開状態から閉状態へと遷移させるときに、器具１０２の一部がドレーン５１２と物理的に相互作用し得る。図２９は、非取り付け位置にある電池ユニット５０６を例示する。一実施形態において、スイッチ５１６は、電池ユニット５０６が器具１０２から取り外された後でも閉位置に留まり、電源５１０を放電させ続ける。
【００４２】
図３０は、電池ユニット５０６の一実施形態の電圧値の、器具１０２に取り付けた時点から測定した時間に対するグラフ６００を示す。グラフ６００は、３つの代表的な放電曲線６０２、６０４、６０６を含む。第１放電曲線６０２により例示されるように、電源５１０の電圧は、約２８時間後に、２．０ボルトを下回り得る。第２放電曲線６０４により例示されるように、電源５１０の電圧は、約３０時間後に、２．０ボルトを下回り得る。第３放電曲線６０６により例示されるように、電源５１０の電圧は、約３３時間後に、２．０ボルトを下回り得る。放電曲線の全体的な形状は、例えば、外科手術中の器具１０２の活動レベルに依存し得る。例えば、第１放電曲線６０２と関連する器具は外科手術中において、放電曲線６０６と関連する器具よりも、より頻繁に使用された。いずれにせよ、ドレーン５１２は、外科手術の過程において、器具がその意図される目的のために使用され得ることを確実にするため、電池ユニット５０６の電圧レベルを、一定期間において十分なレベルに維持し得る。例えば、一実施形態において、電池ユニット５０６の電圧レベルは、およそ１２時間、約６ボルトに維持され得る。１２時間後、電圧レベルは、危険でないレベルへと徐々に減少する。理解されるように、ドレーン５１２は、電源をより速く、又はより遅く消耗させるように較正され得る。
【００４３】
一実施形態において、抵抗素子は、電源のエネルギーレベルを低減させるために使用され得る。図３１は、ドレーン６１２を含む電池ユニット６１６の一実施形態の単純化した回路図を示す。電池ユニット６１６は、例えば、その接触子６１８を介して、器具１０２に取り付けられてもよい。この実施形態において、電池ユニット６１６は、単電池６１０の第１群、及び単電池６１１の第２群を含み得る。一実施形態において、単電池６１０、６１１の第１及び第２群は、リチウム電池であり得る。第１群の単電池６１０、及び第２群６１１はそれぞれ、並列構成で配置された複数の別個の単電池６１０ａ、６１０ｂ、６１１ａ、６１１ｂを有し得る。例えば、第１群の単電池６１０、第２群６１１はそれぞれ６  ＶＤＣであり、完全に充電された際に、電池ユニット６１６の接触子６１８において１２  ＶＤＣを生成するように並列構成である。しかしながら、単電池６１０ａ、６１０ｂ、６１１ａ、６１１ｂは、直列若しくは並列で互いに電気的に接続されてもよく、又は他の任意の組み合わせであってもよい。単電池６１０ａ、６１０ｂ、６１１ａ、６１１ｂは、電池ユニット６１６により生じる火災の危険性を低減するよう選択され得る。例えば、接続される単電池の数は、アーク又は短絡に繋がる累積エネルギーが、一般的な輸送及び／又は包装材料を発火させるために必要なエネルギーを下回るように選択され得る。様々な実施形態により、この値は、適切な政府の規制により定義され得る。
【００４４】
一実施形態において、ドレーン６１２は、第１抵抗素子６２２及び第２抵抗素子６２４を含み得る。理解されるように、いくつかの実施形態において、電池ユニット６１６は例えば、それぞれ２つ超又は２つ未満の抵抗素子又は他の回路を有する、多数のドレーン６１２を含んでもよい。例示される実施形態において、第１抵抗素子６２２は、第１スイッチ６３０を通じた第１群の単電池６１０の第１アノード６２６及び第１カソード６２８を通じて連結される。第１抵抗素子６２４は、第２スイッチ６３６を通じた第２群の単電池６１１の、第２アノード６３２及び第２カソード６３４を通じて連結され得る。第１群の単電池６１０及び第２群６１１の放電を開始するため、第１スイッチ６３０及び第２スイッチ６３６は、電池ユニット６１６の外科用器具１０２への取り付けの際に閉鎖されてもよい。
【００４５】
ドレーン６１２により利用される抵抗素子の値は、実施に基づき変化し得る。一実施形態において、第１抵抗素子６２２は、約９０オーム〜約１１０オームの範囲の抵抗を有する。一実施形態において、第１抵抗素子６２２は、約９７オーム〜約１０４オームの範囲の抵抗を有する。一実施形態において、抵抗素子６２２は、１０２．９であり、１ワットの電力定格を有する。必要な抵抗値の判定は、少なくとも部分的には電源容量、電源の電圧レベル、及び放電曲線の所望の時間的長さに依存する。例えば、一実施形態において、単電池６１０の第１群の電池容量は、１４００ｍＡｈであり、電圧レベルは６  ＶＤＣであり、目標放電時間２４時間である。１４００ｍＡｈを２４時間で割ると、０．０５８２Ａの電流を生じる。オームの法則を使用し、６Ｖを０．５８２Ａで割ると、１０２．９オームの抵抗を生じる。０．５８３の電流及び１０２．９オームの抵抗により、抵抗器により消散する電力は３５０Ｗである。理解されるように、異なる電圧レベル、電池容量、及び所望の放電時間は、異なる抵抗値を生じる。
【００４６】
図３２は、第１ドレーン７１２及び第２ドレーン７１３を含む電池ユニット７１６の一実施形態の単純化した回路図である。電池ユニット７１６は、例えば、その接触子７１８を介して、器具１０２に取り付けられてもよい。この実施形態において、単電池ユニット７１６は、電池の第１群７１０、単電池の第２群７１１、及び第３単電池７１４を含む。第１ドレーン７１２は、第１抵抗素子７２２及び第２抵抗素子７２４を含む。第２ドレーン７１３は、第３抵抗素子７２６を含む。抵抗素子７２２、７２４、７２６は、スイッチ７３０、７３６及び７３８を通じて各単電池に連結される。スイッチ７３０、７３６、及び７３８は、第１群の単電池６１０、及び単電池の第２群６１１並びに第３単電池７１６の放電を開始するための、外科用器具１０２に、電池ユニット７１６を取り付ける際に閉じてもよい。第３抵抗素子７２６の抵抗値は、第１抵抗素子７２２及び第２抵抗素子７２４の抵抗値と同じであっても、これとは異なっていてもよい。上記のように、第３抵抗素子７２６の抵抗値は、第３単電池７１４の電圧、及び放電曲線の所望の特性に少なくとも部分的に依存し得る。
【００４７】
図３３〜図３６は、図３１に図示される電池ユニット６１６の概略図を実施する、電池ユニット５０６の一実施形態の斜視図である。電池ユニット５０６は、内部空洞８１０を画定する、ケース８０２を含み得る。内部空洞８１０が、ケース８０２の中央部に例示されるが、内部空洞８１０は、任意の好適な位置に位置付けられ得ることが理解される。ケース８０２は、１つ以上の機械的ラッチ８０６、８０８を使用してケース８０２に固定され得る、キャップ８０４によって被覆され得る。図３４は、内部にある複数の単電池８１２を示すために、キャップ８０４が省かれた、電池ユニット５０６の一実施形態を例示する。任意の好適な数及び／又は種類の電池８１２が使用され得る。例えば、ＣＲ１２３単電池及び／ＣＲ２単電池が使用され得る。図３５は、単電池８１２を露出するためにケース８０２の一部が省かれた、電池ユニット５０６の一実施形態を例示する。図３６は、図３５において省かれたケース８０２の一部を備えた、電池ユニットの一実施形態を例示する。図３６は、電池パック５０６が外科用器具１０２に装着されたときに遠位側を向くよう配置される側面８９０から見た、電池パック５０６を示す。内部空洞８１０と、様々な単電池８１２と電気的に導通している一対の接触子８８６、８８８が図に示されている。
【００４８】
図３７及び３８は、可動性ドレーン８１２を含む、電池ユニット５０６の一実施形態の断面図を例示する。ドレーン８１２は、内部空洞８１０内に位置付けられてもよく、内部空洞８１０内において矢印８１５の方向に可動性であり得る。図３７は、開位置におけるドレーン８１２を図示し、図３８は、閉位置におけるドレーン８１２を図示する。ドレーン８１２は、少なくとも２つの接触子８１６、８１８を含み得る。ドレーン８１２が開位置にある場合、接触子８１６、８１８の一部がケース８０２の非導電性部分、例えば、指部８２０、８２２に接触してもよい。様々な実施形態により、接触子８１６、８１８は、ドレーン８１２の矢印８１５の方向への移動に抵抗するために、指部８２０、８２２に対して力をかけてもよい。また、いくつかの実施形態において、指部８２０、８２２は、図３７及び図３８に図示されるように、１つ以上の突出部又はステップダウン部分を画定し得る。電池ユニット５０６はまた、第１電極８２４及び第２電極８２６などの１つ以上の電極を含み得る。第１電極８２４及び第２電極８２６は、それぞれ、電池ユニット５０６内に収容される電池のカソード又はアノードに電気的に連結される。閉位置（図３８）において、接触子８１６、８１８は電極８２４、８２６と電気的に接触し、それによってドレーン８１２を通じて電源が放電することを可能にする。以下でより詳細に記載されるように、ドレーン８１２は、電池ユニット５０６を外科用器具に取り付ける際に、開位置から閉位置へと並進し得る。
【００４９】
図４３は、非限定的な一実施形態による、ドレーン８１２の一実施形態の斜視図である。ドレーン８１２の接触子８１６、８１８は、ドレーン８１２の基部８３０において連結されてもよい。同様に、ドレーン８１２の接触子８３６、８３８は、ドレーン８１２の基部８３０において連結されてもよい。様々な実施形態により、接触子８１６、８１８は、回路基板８３２に取り付けられた抵抗素子（図示せず）を通じて互いに電気的に接続され得る。同様に、接触子８３６、８３８は、回路基板８３２に取り付けられた抵抗素子を通じて互いに電気的に接続され得る。例示されるように、接触子８１６、８１８、８３６、８３８は、内側に圧迫された際に接触子を外側位置に付勢させるための屈曲又は湾曲を有し得る。加えて、一実施形態において、各接触子８１６、８１８、８３６、８３８の遠位端が、内側に回転させた区分を有し得る。基部８３０は、電池ユニット５０６が器具に取り付けられた際に、器具に係合する接触表面８４０を含み得る。この係合によりドレーン８１２は、ケース８０２に対して並進し得る。
【００５０】
図３９〜４２は、電池ドック８５０の一実施形態の様々な角度の図を示す。電池ドック８５０は、器具１０２のハンドル１０６内に配置することができ、電池ユニット５０６を受容し得る。例えば、電池ドック８５０は突出部材又は隔壁８５８を含み得る。電池ドック８５０は、基底部分１５６、１５８内に配置されていてよく、いくつかの実施形態においては、突出部材８５８が近位側に延在するようフレーム部分１６０、１６２に連結されていてよい。電池ユニット５０６は、電池ドック８５０に対して遠位方向に押し込むことにより、器具１０２に装着できる。電池ドック８５０の突出部材８５８は、電池ユニット５０６の外部空洞８１０内に延出してもよい。電池ドック８５０の接触子８８２、８８４も、電池ユニット５０６の外部空洞８１０内に延出してもよい。空洞内において、電池ドック８５０の接触子８８２、８８４は、電池ユニット５０６の接触子８８６、８８８と電気的に導通し得る（図３６）。電池ユニット５０６の接触子８８６、８８８が電池ドック８５０の接触子８８２、８８４と接触すると、電池ユニット５０６は器具１０２と電気的に導通することができる。
【００５１】
図４４は、電池ドック８５０に装着された電池ユニット５０６の一実施形態を示す。明確性のため、様々な構成要素が取り除かれている。ここで図３７、図３８、図４３及び図４４、並びに図３９〜４２を参照すると、電池ドック８５０は、電池ユニット５０６の空洞８１０（図３３）により受容される大きさの突出部材８５８を備えて示される。取り付けの前、ドレーン８１２は、開位置にあり得る（図３７）。電池ユニット５０６を電池ドック８５０へ取り付ける間、突出部材８５８は、空洞８１０内に挿入され、電池ユニット５０６は、電池ドック８５０に対し、矢印８６２に示される方向において動かされる。最終的に突出部材８５８の遠位端８６０は、ドレーン８１２の表面８４０に接触する。ユーザーが電池ユニット５０６を取り付け続けると、ドレーン８１２は、ケース８０２に対して、矢印８６４によって示される方向で並進し、閉位置へと（図３８）移動する。この位置において、電池ユニット５０６は、ゆっくりと放電し始める。電池ユニット５０６が電池ドック８５０から取り除かれるとき、ドレーン８１２は、図３８に図示される位置に留まり得る。このようにして、電池ユニット５０６の単電池（図示せず）は、廃棄前又は廃棄中のいずれかにおいて、抵抗素子にわたって残るいずれかの電荷を放電してもよい。
【００５２】
理解されるように、電池ユニットの並進可能放電ドレーンは、図４４に例示される実施に限定されない。図４５及び図４６は、明確性のために様々な構成要素を取り除かれた、電池ユニット９００及びドレーン９１２を例示する。ドレーン９１２は、開位置（図４５）と閉位置（図４６）との間で並進可能である。開位置において、接触子９１６、９１８はそれぞれ、ケース９２０、９２２の非導電性部分と係合する。ドレーン９１２は、開位置と閉位置との間で並進する際に、軌道９１４に乗る。図４６は、ラム９５８がドレーン９１２を矢印９６４によって示される方向で並進させた後の、閉位置にある電池ユニット９００を図示する。ラム９５８は、例えば、外科用器具の電池ドックの構成要素であり得る。一実施形態において、電池ドックは、電池ユニット９００を受容するような大きさの空洞を含み、ラム９５８は空洞内に位置付けられる。閉位置において、接触子９１６、９１８は、電極９２４、９２６と電気的に接触する。ドレーン９１２は、例えば、表面取り付け又は貫通孔による接続を使用して少なくとも１つの抵抗素子が取り付けられた、印刷回路基板９３２を含み得る。
【００５３】
図４７及び図４８は、別の非限定的な実施形態による電池ユニット１０００を例示する。様々な構成要素が明確性のために取り除かれた。電池ユニット１０００は、開位置（図４７）と閉位置（図４８）との間で並進可能なドレーン１０１２を含む。電池ユニット１０００はまた、接触子１０２５を有する第１電極１０２４、及び接触子１０２７を有する第２電極１０２６を含み得る。電極１０２４、１０２６は、電池ユニット１０００の単電池（図示せず）と接触し得る。開位置において、ドレーン１０１２の接触子１０１６、１０１８は、電極１０２４、１０２６の接触子１０２５、１０２７と係合しない。ドレーン１０１２は、開位置と閉位置との間で並進する際に起動１０１４に乗ってもよい。図４８は、ラム１０５８がドレーン１０１２を矢印１０６４によって示される方向で並進させた後の、閉位置にある電池ユニット１０００を図示する。ラム１０５８は、例えば、外科用器具の電池ドックの構成要素であり得る。閉位置において、ドレーン１０１２の接触子１０１６、１０１８は、電極１０２４、１０２６の接触子１０２５、１０２７と電気的に接触する。ドレーン１０１２は、少なくとも１つの抵抗素子を含む印刷回路基板１０３２を含み得る。いくつかの実施形態において、接触子１０１６、１０１８自体が、抵抗素子を含んでもよい。実際、抵抗素子は、任意の好適な抵抗値及び任意の好適な機械的構成の素子であり得る。
【００５４】
図４９は、電池ユニット１１００の一実施形態の斜視図である。図５０及び図５１は、明確性のために様々な構成要素が省かれた、様々な動作段階における電池ユニット１１００の内部図を示す。電池ユニット１１００は、１つの単電池１１０２、及び空洞１１１０を画定する外側ケース１１０４を有する。外側ケース１１０４は、非導電性であり得、電池ユニット１１００が外科用器具に取り付けられる際に、外科用器具の回路にエネルギーを供給するための導電性接触子を有する。一実施形態において、電池ユニット１１００は、外科用器具のピストルグリップの空洞に受容される。電池ユニット１１００は、開位置（図５０）と閉位置（図５１）との間で並進可能なドレーン１１１２を含む。一実施形態において、ドレーン１１１２は、回路基板１１３２に連結された、第１接触子１１１６、及び第２接触子１１１８を有する。回路基板１１３２は、例えば、少なくとも１つの抵抗素子を含み得る。いくつかの実施形態において、回路基板１１３２は、追加的な回路を含む。電池ユニット１１００は、単電池１１０２のアノードに連結された第１電極１１２４、及び単電池１１０２のカソードに連結された第２電極を含む。電池ユニット１１００が器具に取り付けられる前に、ドレーン１１１２は開位置にある（図５０）。例示される実施形態において、第１接触子１１１６は、第１電極１１２４に電気的に連結され、第２接触子１１１８は、非導電性指部１１２０上に位置するか、ないしは別の方法でこれと接触する。電池ユニット１１００が器具に取り付けられると、器具の突出部１１５８は、空洞１１１０に受容されてもよく、ドレーン１１１２と接触して、ドレーン１１１２を、矢印１１６４により示される方向に駆動する。閉位置（図５１）において、第１接触子１１１６は、第１電極１１２４と電気的に連結し、第２接触子１１１８は、第２電極１１２６に電気的に連結される。この位置において、閉じた回路が生成されて、これにより単電池１１０２がドレーン１１１２を通じてエネルギーを放出させる。電池ユニットの別の実施形態は、共同所有の米国特許出願第１２／８８４，９９５号「ＰＯＷＥＲ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ  ＦＯＲ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ  ＡＮＤ  ＢＡＴＴＥＲＩＥＳ」（２０１０年９月１７日出願）に開示されており、この全体が参照により本明細書に組み込まれる。電池ユニットの更に別の実施形態は、共同所有の米国特許出願第１２／８８４，８３８号「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ  ＡＮＤ  ＢＡＴＴＥＲＩＥＳ  ＦＯＲ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」（２０１０年９月１７日出願）に開示されており、これも全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００５５】
様々な実施形態において、電池ユニット５０６又はその他の電源のモーター２２２に対する電気的接続は、器具１０２の発射を起動し得る。図５２は、器具１０２を発射するために、電池ユニット５０６又はその他の電源と、モーター２２２又はその他の駆動デバイスとの間の接続を制御し得る、制御回路１２００の一実施形態を示す。様々な実施形態により、制御回路１２００は、図７に示すように、ＰＣ回路基板１２０２上の構成要素と共に実装することができる。制御回路１２００は、電池ユニット５０６とモーター２２２との間の接続を制御するための様々なスイッチ及びその他構成要素を含み得る。電池ユニット５０６は、正極１２１２と負極１２１０を伴って示されている。同様に、モーター２２２は、正端子１２１６と負端子１２１４を伴って示されている。回路１２００の極性は、例えば、他の設計検討事項に基づいて、逆でもあり得ることが理解されよう。
【００５６】
制御回路１２００は、発射スイッチ２２０（図９にも図示されている）を含み得、これは発射トリガー１２０と機械的に連絡していてもよい（例えば、アクチュエーター２２１を介して）。制御回路１２００はまた、ストローク終端／逆転モータースイッチ１２０４及びクランプスイッチ１２０６をも含み得る。ストローク終端／逆転モータースイッチ１２０４は、発射バー１０８がストロークの終端（例えば、最も遠位の位置又はその近く）に達すると、作動し得る。また、様々な実施形態により、ストローク終端／逆転モータースイッチ１２０４は、発射バー１０８のストローク終端より前に臨床医が手動で作動させることができ、これにより器具１０２の発射を中止及び／又は逆転させ得る。クランプスイッチ１２０６は、エンドエフェクタ１０４が閉位置（例えば、アンビル１１２と細長いチャンネル１１０が互いに接触している）のとき、及びエンドエフェクタ１０４が開位置のときにも、作動させることができる。クランプリレー１２０８も、回路１２００の構成要素であり得る。様々な実施形態により、リレー１２０８は、非半導体リレー（例えば、機械的リレー、電磁的リレーなど）であり得る。これにより器具１０２は、半導体構成要素に潜在的に損傷を与え得る、ガンマ線滅菌並びにその他の滅菌技法の対象とすることができる。ただし、クランプリレー１２０８は、様々な実施形態において、例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）などを含む任意の種類のスイッチデバイスに置き換えることができる。また、いくつかの実施形態において、リレー１２０８は、マイクロプロセッサに置き換えることができる。
【００５７】
器具が使用中のとき（例えば、ステープルカートリッジ１３２が細長いチャンネル１１０に装着されているとき）、制御回路１２００は、図５２に示すように構成され得る。ストローク終端／逆転モータースイッチ１２０４は、１と３との間を接続して、電池の正極１２１２とモーター２２２の正端子１２１６との間に電気的接続を形成することができる。リレー１２０８は閉状態であり得る。例えば、リレー１２０８のピン４と５との間に電気的接続を形成することができる。発射スイッチ２２０は、点１と点３との間を接続して、電池５０６の正極１２１２とモーター２２２の負端子１２１４との間に電気的接続を形成することができる。モーター２２２の両方の端子１２１４と１２１６が電池５０６の単一電極１２１２に接続されているため、モーター２２２は作動できない。
【００５８】
臨床医は、発射トリガー１２２を作動させることによって発射操作を起動することができる。これは、アクチュエーター２２１を介して、発射スイッチ２２０を、点１と点３が接続された第２状態に移行させ得る。これはモーター２２２の負端子１２１４と電池５０６の負電極１２１０との間に電気的接続を形成し得る（例えば、発射スイッチ２２０のピン（pints）１と２、及びリレー１２０８のピン４と５を介して）。これによりモーター２２２が順方向に回転し得る。例えば、モーターはギヤボックス２２４、中間ギヤ２３０、駆動ギヤ２３２及びラック２３８を回転させて、最終的に発射バー１０８を遠位方向に押し出し得る。
【００５９】
発射バー１０８がストローク終端に達すると、ストローク終端スイッチ１２０４が図５２に示す位置から、スイッチ１２０４の点１と２が接続された位置へと移行し得る。これによりリレー１２０８のピン３を、電池５０６の負極１２１０に接続し得る（例えば、リレー１２０８のピン４−５接続を介して）。すると、これによりリレー１２０８に動力が供給され、ピン４と５との間の電気的接続が除去され、ピン５と６との間の電気的接続が形成され得る。臨床医が発射トリガー１２２を開放すると、発射スイッチは図５２に示す状態に戻り得る。これによりモーター２２２が、電池５０６に逆の極性で接続され得る。例えば、モーター２２２の正端子１２１６は、スイッチ１２０４及びリレー１２０８を介して（例えば、ピン５と６を介して）電池５０６の負極１２１０に接続され得る。モーター２２２の負端子１２１４は、発射スイッチ２２０を介して、電池５０６の正極１２１２に接続され得る。その結果、モーター２２２は逆方向に回転し、ギヤボックス２２４、中間ギヤ２３０、駆動ギヤ２３２及びラック２３８を介して、発射バー１０８を近位側に引っ張る。
【００６０】
発射操作の最後に、リレー１２０８は、ピン４と５との間に電気的接続がない状態になり得る。この状態で、器具１０２は再発射できない（例えば、モーター２２２は、順方向の回転を生じる正しい極性で電池５０６に接続することができない）。様々な実施形態において、クランプスイッチ１２０６は、リレー１２０８を最初の状態（ピン４と５との間に電気的接続を有する状態）に戻すために、リレー１２０８に動力を供給するよう配置され得る（例えば、ピン１を下げる）。これにより器具１０２が再び発射可能になり得る。クランプスイッチ１２０６は、閉鎖トリガー１２０によって作動された動力伝達系の一部と機械的に連絡し、細長いチャンネル１１０に対してアンビル１１４を閉じることができる。例えば、クランプスイッチ１２０６は、本明細書で上述したように、クランプロック２４４と機械的に連絡し得る。アンビル１１４が細長いチャンネル１１０に対して閉じているとき（例えば、クランプロック２４４が係合しているとき）、スイッチ１２０６は図５２に示す位置にあってよく、これによりスイッチ１２０６の点１と３との間に電気的接続が生じ得る。クランプロック２４４の係合が外れているとき、クランプスイッチ１２０６は、点１と２との間の電気的接続を形成するよう構成することができ、これにより前述のように、リレー１２０８に動力を供給することができる。したがって、器具１０２が発射された後、回路１２００は、エンドエフェクタ１０４を再び開くまで、モーター２２２が順方向に作動するのを防止するよう構成することができる。これにより臨床医が誤って、エンドエフェクタ１０４を開いて新しいステープルカートリッジ１３２を装着する前に器具１０２を再発射するのを防ぐことができる。様々な実施形態により、この器具１０２は、回路１２００によって実装されるリレーロックアウトに加え、機械的ロックアウトデバイスを含み得る。しかしながら、本明細書で記述されるように、回路１２００は、臨床医が器具１０２を機械的ロックアウト状態にすることを防ぎ得る。これにより器具１０２の損耗を防ぐことができ、デバイスが機械的ロックアウト状態のときに起こり得る臨床医の混乱も防ぐことができる。
【００６１】
図５３は、追加のスイッチ及び機能を備えた、制御回路１２００の一実施形態を示す。例えば、図５３に示すように、回路１２００は追加で、緊急用アクセス又は救済ドアスイッチ１２１８を含み得る。緊急用アクセスドアスイッチ１２１８は、緊急用アクセスドア２４８と機械的に連絡し得る。例えば、緊急用アクセスドア２４８が定位置にあるとき、スイッチ１２０４は図５３に示すように閉位置であり得る。緊急用アクセスドア２４８が除去されると、スイッチ１２０４が開き、電池５０６の負端子に対して開回路を形成し得る。ストローク位置スイッチ１２２０を接続して、発射バー１０８の位置に基づき、回路１２００に抵抗素子１２２２を組み込み及び取り外しするよう切り替えることができる。抵抗素子は単一の抵抗器であってよく、及び／又は直列、並列（図示）、又は他の任意の好適な構成で接続された抵抗器ネットワークであり得る。抵抗素子１２２２が回路１２００に組み込まれるようスイッチされた場合、モーター２２２へ供給される電流は低減され得る。これにより、モーター２２２が提供する速度とトルクを低減することができる。加えて、図５３に示すように、回路１２００は、過剰な熱が発生した場合（例えば、抵抗素子１２２２により）、モーター２２２と電池５０６との間の接続を切るために、ＰＴＣ又は他の熱ヒューズ素子１２２４を含み得る。
【００６２】
図５４は、図５３に示した制御回路１２００を用いた、器具１０２の発射を示すプロセスフロー１３０１の一実施形態を示すフローチャートである。１３００で、器具１０２は発射準備ができている。例えば、スイッチ１２１８、１２０６、１２２０、２２０、１２０４及びリレー１２０８は、下記の表１に示すように構成され得る：
【表１】
0005922132.tif 000002
【００６３】
１３０２で、臨床医は発射トリガー１２２を作動させることができる。これにより発射スイッチ２２０が閉じ、スイッチ２２０の点１と２との間に接続を形成し得る。したがって、モーター２２２の正端子が、ストローク終端／モーター方向スイッチ１２０４を介して、電池５０６の正極１２１２に接続され得る。モーター２２２の負端子１２１４は、熱ヒューズ素子１２２４、抵抗素子１２２２、及びリレーのピン４と５との間の接続を介して、電池５０６の負極１２１０に接続され得る。これによりモーター２２２の回転が、発射バー１０８の遠位方向への動きをもたらし得る（例えば、ギヤボックス２２４、中間ギヤ２３０、駆動ギヤ２３２及びラック２３８を介して）。抵抗素子１２２２はモーター２２２と電池５０６との間で電気的に接続されているため、モーター２２２に供給される電流は低減され得る。これにより、抵抗素子１２２２が有効である間、モーター２２２により供給される速度及び／又はトルクが低減され得る。
【００６４】
１３０４で、発射バー１０８が、発射ストローク内の所定の位置を通過し得る。これにより、ストローク位置スイッチ１２２０が開き、スイッチ１２２０の点１と２との間の接続を生じ得る。これにより、抵抗素子１２２２、熱ヒューズ１２２４、リレー１２０８を回路から外すよう切り替え、全電流がモーター２２２に供給されるようにすることができる。様々な実施形態において、発射ストローク内の所定の位置は、機械的ロックアウトがもはや不可能な点、及び／又は起こりそうにない点を超えた場所であり得る。例えば、抵抗素子１２２２を利用して、発射バー１０８又はその他の動力伝達系が機械的ロックアウトに遭遇し得る場所である発射ストロークの部分中に、モーター２２２への電流を制限することができる。これにより、機械的ロックアウトに遭遇した場合、器具１０２の動力伝達系又はその他の構成要素に対する損傷を制限することができる。機械的ロックアウトに遭遇する可能性が去った時点で、ストローク位置スイッチ１２２０を作動させて、抵抗素子１２２２を除外するようスイッチを操作し、全電力がモーター２２２に供給されるようにすることができる（例えば、組織切断のため）。
【００６５】
発射バー１０８は、１３０６でストローク終端に達し得る（例えば、最も遠位の位置又はその近く）。この点で、ストローク終端／モーター方向スイッチ１２０４を作動させ、点１と２との間を接続することができる。このようにして、モーター２２２の正端子１２１６は、電池５０６の負極１２１０に電気的に接続され得る。リレー１２０８のピン３も、電池５０６の負極１２１０に電気的に接続され、リレー１２０８に動力を供給し、リレーピン４と５との間の接続を切ることができる。１３０８で臨床医がトリガー１２２を開放すると、発射スイッチ２２０も作動され、点１と２との間が接続され得る。これにより、モーターの負端子１２１４は、電池５０６の正極１２１２に電気的に接続され得る。このようにして、モーター２２２の回転方向が逆転し、モーター２２２が発射バーを最初の近位位置に戻すことができる（例えば、ギヤボックス２２４、駆動ギヤ２３２及びラック２３８を介して）。
【００６６】
上述の実施形態と同様、リレー１２０８が開のとき（例えば、ピン４と５との間の接続が切れているとき）、クランプスイッチ１２０６が（例えば、エンドエフェクタ１０４を開くことによって）作動するまでは、発射バー１０８を発射するためにモーター２２２を順方向に回転させるのは不可能であり得る。このようにして、臨床医には、例えば、新しいステープルカートリッジ１３２を装着するためエンドエフェクタ１０４を開くまでは、器具１０２を再発射することが防止され得る。また、上述の実施形態と同様、臨床医は、ストローク終端／モーター方向スイッチ１２０４を手動で点１と２が接続された状態に切り替えることによって、発射ストロークを中止することができ、これにより、１３０６及び１３０８に関して上述の通り回路１２００と器具１０２が動作し得る。
【００６７】
図５５〜５９は、上述のスイッチ１２１８、１２０６、１２２０、２２０、及び１２０４の様々な実施形態の向きと動作を示す。図５５は、電池ドック８５０に接続された回路基板１２０２の一実施形態の斜視図を示す。図７に示すように、回路基板１２０２と電池ドック８５０は、例えば、器具１０２のハンドル１０６内に配置され得る。図５５は、回路基板１２０２上の、緊急用アクセスドアスイッチ１２１８、クランプスイッチ１２０６、ストローク位置スイッチ１２２０、トリガースイッチ２２０及びストローク終端／モーター方向スイッチ１２０４を示す。図５６は、緊急用アクセスドアスイッチ１２１８を示した、器具１０２の一実施形態の部分切り取り図を示す。スイッチ１２１８は、アクチュエーター１３０４を含み得、これはバネでバイアスがかけられていてよい。図示される緊急用アクセスドア２４８は、アーム１３０２を含み得る。このアーム１３０２は、スイッチ１２１８のアクチュエーター１３０４の下に配置され得る。緊急用アクセスドア２４８が除去されると、アーム１３０２がアクチュエーター１３０４の下から除去され、スイッチ１２１８の状態が変化し得る。
【００６８】
図５７は、クランプスイッチ１２０６を示した、器具１０２の一実施形態の別の部分切り取り図を示す。クランプスイッチ１２０６はアクチュエーター１３０６を含み得る。アクチュエーター１３０６は、クランプリリースボタン１２４が作動してエンドエフェクタ１０４のクランプを解除したときに、スイッチ１２０６の状態が変化するように、配置することができる。
【００６９】
図５８は、ストローク位置スイッチ１２２０を示した、器具１０２の一実施形態の別の部分切り取り図を示す。ストローク位置スイッチ１２２０は、アクチュエーター１３０８及びアクチュエーターレバー１３１０を含み得る。アクチュエーターレバー１３１０は、ラック２３８の上面に沿って移動し得る。様々な実施形態により、ラック２３８は上面に沿ってくぼみ１３１２を画定し得る。くぼみ１３１２は、図５４に対応して示されるように、発射ストロークの所定の位置にあるくぼみ１３１２にスイッチ１２２０のアクチュエーターレバー１３１０が落ちるように、ラック上の長手方向に配置され得る。別の方法として、ラック２３８が、発射ストロークの所定部分でアクチュエーターと接触するよう配置された突起を含み得ることが理解されよう。
【００７０】
図５９は、ストローク終端／モーター逆転スイッチ１２０４を示した、器具１０２の一実施形態の別の部分切り取り図を示す。スイッチ１２０４はアクチュエーター１３２２を含み得る。アクチュエーター１３２２は、動程の遠位端に達すると（例えば、発射バー１０８のストローク終端を示す）、外部逆転モーターボタン１３２０又はラック２３８によって作動され得る。例えば、ラック２３８は、スイッチ１２０４のアクチュエーター１３２２に接触する突起１３２４を含み得る。また例えば、ラック２３８は、ラック２３８の動程の遠位端でアクチュエーター１３２２と接するよう配置されたくぼみ又は空洞（図示せず）を含み得る。
【００７１】
本明細書に記載されているデバイスはモーター２２２の回転運動が（例えば、ラック２３８と発射バー１０８を介して）ハンドル１０６の長手方向の動きに変換されるよう示されているが、様々な実施形態による器具は、この変換をハンドル外、例えばシャフト内、あるいはエンドエフェクタ自体で行うことが可能であることが理解されよう。例えば、いくつかの実施形態において、回転駆動シャフト（図示せず）が、シャフト１１４の一部又は全体をハンドル１０６からエンドエフェクタ１０４まで貫通して延在してもよい。本明細書に記述される様々なスイッチが、そのような実施形態において利用され得る。例えば、本明細書に記述される様々なスイッチは、本明細書に記述される発射バー１０８の位置に対するのと同じ関係で作動するよう配置することができる。
【００７２】
いくつかの実施形態の記載により本発明が説明され、説明的実施形態がかなり詳細に記載されているが、出願人には添付された請求範囲をかかる詳細によっていかなる方法によっても制限する意図はない。当業者には更なる効果及び改変が直ちに明らかとなり得る。また例えば、電子ビーム発射ビーム１０８は、内視鏡操作に採用される外科用切断及びステープル器具１０２に利点があるが、同様の電子ビームは別の臨床処置にも使用され得る。概して、内視鏡的処置は腹腔鏡的処置よりもより一般的である。したがって、本発明は内視鏡的手術及び装置との関連において議論される。しかしながら、本願における「内視鏡」などの用語の使用は、本発明を内視鏡チューブ（すなわちトロカール）との組み合わせにおいてのみ使用される外科用ステープラー及び切断器具に限定するものとして解釈してはならない。むしろ本発明は、腹腔鏡手術及び開放手術などを含むがこれらに限定されない、小さな切開創にアクセスが限定されるあらゆる手術に用途を見出し得るものと考えられる。更に別の例として、本明細書に記述される例示的なハンドル部分１０６は臨床医によって手動で操作されるが、ハンドル部分の一部又は全ての機能が動力（例えば、空気圧、液圧、電気化学、超音波など）によるものについても、本発明の態様に合致する。更に、これらの機能それぞれの制御は、ハンドル部分の上において手動で示すことができ、又はリモート制御することができる（例えば、無線リモート、自動リモートコンソールなど）。
【００７３】
本明細書における図及び説明の少なくともいくらかは、開示を明確に理解するのに関連する要素を示すために簡素化されており、明確にする目的でその他の要素を排除していることを理解すべきである。しかしながら、当業者は、これらの及びその他の要素が望ましい可能性があることを認識するであろう。しかしながら、そのような要素は当該技術分野において周知であり、それらは本開示のよりよい理解を促進しないため、本明細書ではそのような要素についての議論はしない。
【００７４】
幾つかの実施形態を説明してきたが、本開示の利点の幾つか又は全てを習得した当業者は、これらの実施形態に対する様々な修正、変更及び適用を想起することができることは明白である。例えば、各種の実施形態によれば、所与の働きを成し遂げるために、単一の構成要素が複数の構成要素で置き換えられてもよく、また複数の構成要素が単一の構成要素で置き換えられてもよい。本願はしたがって、添付の特許請求の範囲で定義される本開示の範囲及び趣旨を逸脱することなく、そのような全ての修正、変更及び改作を網羅することを意図したものである。
【００７５】
全体又は部分において、本明細書に参照により組み込まれると称されるいずれの特許公報又は他の開示物も、組み込まれた事物が現行の定義、記載、又は本開示に記載されている他の開示物と矛盾しない範囲でのみ本明細書に組み込まれる。このように及び必要な範囲で、本明細書に明瞭に記載されている開示は、参照により本明細書に組み込んだ任意の矛盾する事物に取って代わるものとする。本明細書に参照により組み込むと称されているが現行の定義、記載、又は本明細書に記載されている他の開示物と矛盾するいずれの事物、又はそれらの部分は、組み込まれた事物と現行の開示事物との間に矛盾が生じない範囲でのみ組み込まれるものとする。
【００７６】
〔実施の態様〕
（１）  組織の切断及び締結を行うための動力供給された外科用器具であって、
エンドエフェクタであって、
第１つかみ具部材と、
つかみ具部材が互いに離れている開位置から、閉位置へと、前記第１つかみ具部材に向かって動くよう連結された第２つかみ具部材と、
前記第１及び第２つかみ具部材が前記閉位置にあるときに前記エンドエフェクタ内で動くことによって発射するよう配置された、発射バーと、を含む、エンドエフェクタと、
前記発射バーに機械的に連結された駆動デバイスと、
作動することにより前記第２つかみ具部材を前記第１つかみ具部材方向に旋回させるように、前記エンドエフェクタに機械的に連結された、クランプトリガーと、
制御回路であって、前記制御回路は、
前記駆動デバイスに動力を供給する電源と電気的に導通し、前記駆動デバイスと電気的に導通するよう構成された発射スイッチと、
前記クランプトリガーと機械的に連絡しているクランプスイッチと、
前記クランプスイッチ、前記電源及び前記駆動デバイスと電気的に導通しているラッチデバイスと、
前記ラッチデバイスと電気的に導通しているストローク終端スイッチと、を含む、制御回路と、を備え、
前記発射スイッチは、作動時に、前記ラッチデバイス及び前記発射スイッチを含む第１接続を介して前記電源を前記駆動デバイスに接続するよう、電気的に接続され、
前記ストローク終端スイッチは、前記発射バーのストローク終端検出時に、前記電源と前記駆動デバイスとの間の前記第１接続を切断するよう前記ラッチデバイスの状態を変化させるよう電気的に接続される、外科用器具。
（２）  前記クランプスイッチが、前記クランプトリガーの解放時に、前記電源と前記駆動デバイスとの間の前記接続を再確立するようリレーに通電するよう、電気的かつ機械的に接続されている、実施態様１に記載の外科用器具。
（３）  前記第１つかみ具部材がステープルカートリッジを受容するよう形成され、前記第２つかみ具部材がステープルを受容し形成するための少なくとも１つのステープルポケットを画定する、実施態様１に記載の外科用器具。
（４）  前記発射バーがステープルドライバーと機械的に連絡して、発射時に前記ステープルドライバーを遠位側に押し出す、実施態様３に記載の外科用器具。
（５）  前記発射バーが刃先を含む、実施態様１に記載の外科用器具。
【００７７】
（６）  前記ハンドル内で遠位方向と近位方向に並進可能なラックを更に含み、前記ラックが前記発射バーと機械的に連絡し、前記ラックが少なくとも１つのギヤ面を画定する、実施態様１に記載の外科用器具。
（７）  前記駆動デバイスが、前記ラックと機械的に連絡しているギヤを回転させるよう配置される、実施態様６に記載の外科用器具。
（８）  前記駆動デバイス及びギヤの第１方向の回転運動により、前記ラック及び前記発射バーが遠位側に並進運動し、前記駆動デバイス及びギヤの第２方向の回転運動により、前記ラック及び前記発射バーが近位側に並進運動する、実施態様７に記載の外科用器具。
（９）  前記ラックが突起を画定し、前記ストローク終端スイッチが、前記発射バーのストロークの終端を示す位置に前記ラックが達したときに、前記突起に接触して前記ストローク終端スイッチを作動させるよう配置されたアクチュエーターを含む、実施態様６に記載の外科用器具。
（１０）  前記制御回路が、前記発射バーが所定の位置に達したときに作動するよう配置されたストローク位置スイッチと、前記ストローク位置スイッチと電気的に導通している抵抗素子と、を更に含み、前記ストローク位置スイッチは、前記発射バーが前記所定の位置に達したことに対応して作動されるまで、前記電源と前記駆動デバイスとの間の前記抵抗素子を電気的にスイッチするよう電気的に接続されている、実施態様６に記載の外科用器具。
【００７８】
（１１）  前記ストローク位置スイッチがアクチュエーターを含み、前記ラックが、前記ストローク位置スイッチの前記アクチュエーターを受容するよう配置された空洞を画定して、前記発射バーが前記所定の位置に達したときに前記ストローク位置スイッチを作動させる、実施態様１０に記載の外科用器具。
（１２）  前記ハンドルが、前記第１つかみ具部材に対して前記第２つかみ具部材をロックするよう機械的に配置されたクランプロックを更に含む、実施態様１に記載の外科用器具。
（１３）  前記クランプスイッチが、前記クランプロックの解放時に作動するよう配置されたアクチュエーターを含む、実施態様１２に記載の外科用器具。
（１４）  前記制御回路が、前記ハンドルの緊急用アクセスドアに連結された緊急用アクセスドアスイッチを更に含み、これにより、前記緊急用アクセスドアが開くと、前記緊急用アクセスドアスイッチが作動して、前記電源への電気的接続を切断する、実施態様１に記載の外科用器具。
（１５）  前記ラッチデバイスがリレーである、実施態様１に記載の外科用器具。
【００７９】
（１６）  前記リレーがラッチリレーである、実施態様１５に記載の外科用器具。
（１７）  前記リレーが、機械的リレー及び電磁的リレーの少なくとも１つである、実施態様１に記載の外科用器具。
（１８）  組織の切断及び締結を行うための動力供給された外科用器具であって、
エンドエフェクタであって、
第１つかみ具部材と、
前記第１つかみ具部材に対して旋回するよう連結された第２つかみ具部材と、
前記第１及び第２つかみ具部材が閉位置まで旋回したときに前記エンドエフェクタ内で遠位方向に動くことによって発射するよう配置された発射バーと、を含む、エンドエフェクタと、
ハンドルであって、前記ハンドルは、
作動することにより前記第２つかみ具部材を前記第１つかみ具部材方向に旋回させるように、前記エンドエフェクタに機械的に連結された、クランプトリガーと、
発射トリガーと、
前記発射バーに少なくとも遠位側で機械的に連結された駆動デバイスと、を含む、ハンドルと、
制御回路であって、前記制御回路は、
前記駆動デバイスに動力を供給する電源と電気的に導通し、前記駆動デバイスと電気的に導通し、前記発射トリガーと機械的に連絡している発射スイッチと、
前記クランプトリガーと機械的に連絡しているクランプスイッチと、
前記発射バーが所定の位置に達したときに作動するよう配置されたストローク位置スイッチと、
前記ストローク位置スイッチに電気的に導通した抵抗素子と、
前記クランプスイッチ、前記電源及び前記駆動デバイスと電気的に導通しているリレーと、
前記リレーと電気的に導通しているストローク終端スイッチと、を含む、制御回路と、を備え、
前記発射スイッチは、前記発射トリガーの作動により、前記リレー及び前記発射スイッチを含む第１接続を介して前記電源を前記駆動デバイスに接続するよう、電気的に接続され、
前記ストローク終端スイッチは、前記発射バーのストローク終端検出時に、前記リレーに通電し、前記電源と前記駆動デバイスとの間の前記第１接続を切断するよう電気的に接続され、
ストローク位置スイッチの作動により、前記抵抗素子が、前記電源及び前記駆動デバイスの少なくとも１つから電気的に絶縁される、外科用器具。
（１９）  前記制御回路が、前記ハンドルの緊急用アクセスドアに連結された緊急用アクセスドアスイッチを更に含み、これにより、前記緊急用アクセスドアが開くと、前記緊急用アクセスドアスイッチが作動して、前記電源への電気的接続を切断する、実施態様１８に記載の外科用器具。
（２０）  前記ハンドル内で遠位方向と近位方向に並進可能なラックを更に含み、前記ラックが前記発射バーと機械的に連絡し、前記ラックが少なくとも１つのギヤ面を画定する、実施態様１８に記載の外科用器具。
【００８０】
（２１）  前記駆動デバイスが、前記ラックと機械的に連絡しているギヤを回転させるよう配置される、実施態様２０に記載の外科用器具。
（２２）  前記ストローク位置スイッチがアクチュエーターを含み、前記ラックが、前記ストローク位置スイッチの前記アクチュエーターを受容するよう配置された空洞を画定して、前記発射バーが前記所定の位置に達したときに前記ストローク位置スイッチを作動させる、実施態様２０に記載の外科用器具。
（２３）  前記制御回路が、前記抵抗素子が前記電源と前記駆動デバイスとの間に電気的に接続されている場合に、前記電源と前記駆動デバイスとの間に電気的に接続された熱ヒューズを更に含む、実施態様１８に記載の外科用器具。
（２４）  前記リレーがラッチリレーである、実施態様１８に記載の外科用器具。
（２５）  前記リレーが、機械的リレー及び電磁的リレーの少なくとも１つである、実施態様１８に記載の外科用器具。
【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２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図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５８】
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【図５９】
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