(57)【要約】電動外科手術用ハンドピースは、ハウジング、プリント回路基板、センサ、及びアクチェータアセンブリを含んでいる。ハウジングは、ハウジングの第１の端部から第２の端部まで延在する長手方向軸を有する。プリント回路基板は、第１の面及び第２の対向面を有する。第１及び第２の面は長手方向軸に垂直に延在している。センサはプリント回路基板の第１の面に結合されている。センサはハウジングの長手方向軸に沿って中心に配置されている。アクチェータアセンブリはレバー及びアクチェータを含む。レバーはハウジングに旋回可能に結合されている。レバーは磁石をレバーに沿って摺動可能に配置可能に維持している。磁石はセンサに近接するように配置可能となっている。【選択図】図２
2019521744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの第１の端部から第２の端部まで延在する長手方向軸を有する前記ハウジングと、
第１の面及び第２の対向面を有するプリント回路基板であって、前記第１及び第２の面が前記長手方向軸に垂直に延在する前記プリント回路基板と、
前記プリント回路基板の前記第１の面に結合され、前記ハウジングの前記長手方向軸に沿って中心に配置されているセンサと、
レバー及びアクチェータを含むアクチェータアセンブリであって、前記レバーが前記ハウジングに旋回可能に結合され、前記レバーが前記アクチェータを前記レバーに沿って摺動可能に配置可能に維持し、前記アクチェータが前記センサの近位に配置可能となっているアクチェータアセンブリと、
を含む電動外科手術機器。
【請求項２】
前記レバーが前記ハウジングに平行に延在するために旋回可能である、請求項１に記載の電動外科手術用機器。
【請求項３】
前記レバー及び前記ハウジングがユーザの片手の中で把持されるように構成されている、請求項１に記載の電動外科手術用機器。
【請求項４】
前記アクチェータが、前記レバー内に配置された磁石、及び前記レバーの外部へ延在し、前記レバーに沿って摺動可能である前記磁石に結合されたスイッチ本体を含む、請求項１に記載の電動外科手術用機器。
【請求項５】
前記センサが、ホール効果センサである、請求項１に記載の電動外科手術用機器。
【請求項６】
前記磁石が、前記レバーの全長に平行に配向された磁場軸を有する、請求項４に記載の電動外科手術用機器。
【請求項７】
前記センサが、第１のセンサ及び第２のセンサを含み、前記第１のセンサ及び第２のセンサの両方が、前記長手方向軸に沿って前記プリント回路基板の対向する前記第１の面及び第２の面に結合されている、請求項１に記載の電動外科手術用機器。
【請求項８】
長手方向中心軸を有するハウジングと、
前記長手方向中心軸に沿って前記ハウジング内のプリント回路基板に取り付けられたセンサと、
前記ハウジングに旋回可能に結合されたレバーを含むアクチュエータアセンブリであって、前記レバーが磁石を含み、前記レバーが前記磁石の磁場に応答して前記センサによって生成された信号を変化させるために、前記磁石を前記センサに対して移動するように動作可能である前記アクチュエータアセンブリと、
を含む、電動外科手術用機器のための制御装置。
【請求項９】
前記レバーが、前記ハウジングの前記長手方向中心軸を中心に回転可能である、請求項８に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記レバーが、前記ハウジングの前記長手方向中心軸を中心に円周方向に完全に回転可能である、請求項８に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記センサが、前記磁石の磁場の軸方向成分を検出するために位置決めされている、請求項８に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記センサが、前記ハウジングの長手方向軸に沿って中心に配置されている、請求項８に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記磁石が、前記レバーの全長に沿って摺動可能に配置可能である、請求項８に記載の制御装置。
【請求項１４】
前記磁石の磁場軸が、前記レバーの全長に沿って配向されている、請求項８に記載の制御装置。
【請求項１５】
前記レバーが、前記ハウジングから脱着可能である、請求項８に記載の制御装置。
【請求項１６】
前記センサが、１対のセンサを含み、前記１対のセンサの各々が前記プリント回路基板の対向する面上の中心に配置されている、請求項８に記載の制御装置。
【請求項１７】
電動外科手術用機器を制御する方法であって、
レバーの末端部をハウジングに向けて旋回することと、
レバーに結合され、前記レバーの全長に平行な磁場を有するアクチェータを備えるスイッチを前記ハウジング内で中央に配置されたセンサに近接する位置まで摺動することと、
前記センサで前記アクチェータの磁場を感知することと、
前記感知された磁場に応答して前記電動外科手術用機器に結合された外科手術用器具を作動させることと、
を含む、前記方法。
【請求項１８】
前記ハウジングの周りで前記レバーを円周方向に回転させることをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記ハウジングから離れるように前記末端部を旋回するために前記レバーを解放することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記レバーに沿って前記センサから離れる方向に前記スイッチを摺動することと、
前記外科手術用器具を無効化することと、
をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
外科手術用機器は、機器の動作速度を制御するために様々な方法を使用する。例えば、電動外科手術用機器は、機器の動作速度を増減させるために動かすことができる制御レバーを使用してもよい。他の実施例では、外科手術機器の動作速度を増減させるためにフットペダルが使用され得る。
【０００２】
いくつかの従来型の電動外科手術用機器は、機器に固定された制御レバーを含む。制御レバーは、ユーザが制御レバーを機器に向けて旋回させて作動速度を増加させ、次いで制御レバーを機器から離れるように弾性的に旋回させて作動速度を減少させることができるように弾性的かつ旋回可能に機器に結合されてもよい。制御レバーは、外科医のための指の制御位置にわずかな調整の順応性をもたらす場合があり、そのほとんどが予め定められた位置であり、使い易さと手術部位へのアクセスのために人間工学的位置のすべてをカバーしなくてもよい。いくつかの従来型の電動外科手術用機器は、ハウジングの周囲に近接して配置されたセンサを含み、外科手術用機器の作動速度を増加、減少、または維持するためにハウジングと位置合わせされて、制御レバーの動作を検出するためにハウジングに垂直な磁場を検出する。通常、制御レバーが所定の位置の１つに配置されるとき、磁場を検出するために４つのセンサがハウジング内に配置される。制御レバー内での磁石の垂直磁場を検出するためにハウジング内でセンサを位置合わせすることは困難となることがある。外科手術用機器のサイズは、すべてのセンサを位置合わせされた位置に収容するのに十分な大きさでなければならない。
【発明の概要】
【０００３】
１つの実施例では、ハウジング、プリント回路基板、センサ、及びアクチュエータアセンブリを含む電動外科用ハンドピースを提供する。ハウジングは、ハウジングの第１の端部から第２の端部まで延在する長手方向軸を有している。プリント回路基板は、第１の面と第２の対向面とを有している。第１及び第２の面は、長手方向軸に対して垂直に延在している。センサは、プリント回路基板の第１の面に結合されている。センサはハウジングの長手方向軸に沿って中心に配置されている。アクチュエータアセンブリは、レバー及びアクチュエータを含んでいる。レバーはハウジングに旋回可能に結合されている。レバーは磁石がレバーに沿って摺動可能に配置可能に維持している。磁石はセンサに近接するように配置可能である。
【０００４】
別の実施例では、電動外科手術機器の制御装置を提供する。制御装置は長手方向中心軸を有するハウジング、長手方向中心軸に沿ってハウジング内のプリント回路基板に取り付けられたセンサ、及びハウジングに旋回可能に結合されたレバーを含むアクチュエータアセンブリを含む。レバーは磁石を含む。レバーは磁石の磁場に応答してセンサによって生成される信号を変化させるために、磁石をセンサに対して移動させるように動作可能である。
【０００５】
別の実施例では、電動外科手術機器を制御する方法を提供する。方法は、レバーの末端部をハウジングに向けて旋回させ、レバーに結合されたアクチュエータを有するスイッチをハウジング内の中央に配置されたセンサに近接する位置に摺動させることを含む。アクチュエータは、レバーの全長に平行な磁場を有する。方法はまた、センサでアクチュエータの磁場を感知し、感知された磁場に応答して電動外科手術用機器に結合された外科手術用器具を作動させることを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】外科手術用機器の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示される外科手術用機器の断面図である。
【図３】図１の外科手術用機器に使用されるセンサを備えた基板の一実施形態の分解斜視図である。
【図４】図１及び図２に示される外科手術用機器の制御装置に使用されるアクチュエータアセンブリの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本開示によるいくつかの態様は、外科用ツールに関し、より詳細には、電動外科手術用機器で使用するための制御装置に関する。図１は、本開示の態様による電動外科手術用機器１００の一実施形態を示す。電動外科手術用機器１００は、ハウジング１０２及びアクチュエータアセンブリ１０３を含む。アクチュエータアセンブリ１０３は、レバー１０４、アクチュエータ１０６、及びカラー１０８を含む。レバー１０４は、矢印１１０で示すように、ハウジング１０２から旋回可能に延在している。ハウジング１０２及びレバー１０４は、ユーザの片手で把持することができる。アクチュエータ１０６は、矢印１１１によって示されるように、レバー１０４上に摺動可能に結合されている。電動外科手術用機器１００のハウジング１０２は、概ね円筒形であり、第１の端部１１２から第２の端部１１４まで、長手方向中心軸１１６に沿って延在している。第１の端部１１２は、電動外科手術用機器１００に電力を供給するために使用されるケーブル１２０に取り付けるためのバックナット（例えば、図２を参照）を含む。外科手術用器具（図示せず）は、第２の端部１１４に取り付けられることができる。外科手術用器具は、例えば、切断ツール、切開ツール、または外科的処置において有用な他のツールであり得る。
【０００８】
外科手術用機器１００のオン／オフ動作及びモータ速度は、ハウジング１０２の外側周辺に嵌め込まれたアクチュエータアセンブリ１０３によって制御される。アクチュエータアセンブリ１０３は、ハウジング１０２に脱着可能に取り付けることができる。アクチュエータアセンブリ１０３は、ハウジング１０２の上に脱着可能に嵌められたカラー１０８を含む。レバー１０４は、カラー１０８に旋回可能に固定され、ハウジング１０２の全長に沿って第２の端部１１４に向けて延在している。外科手術用機器１００の動作速度は、以下により詳細に説明するように、レバー１０４のハウジング１０２に対する位置または近接度に応じて変化させることができる。
【０００９】
図２をさらに参照すると、ハウジング１０２は、外面１２４、及びハウジング容積部１２８を画定する内面１２６を有している。ハウジング容積部１２８は、外科手術用機器１００用の複数の制御用構成要素を収容するのに適している。制御用構成要素は、コネクタインサート１３０、基板１３２、及び少なくとも１つのセンサ１３４を含むことができる。制御用構成要素は、以下でさらに説明するように、アクチェータアセンブリ１０３のレバー１０４及びアクチュエータ１０６と協働して動作する。
【００１０】
電気ケーブルすなわち配線は、モータ（及びケーブル１２０）からハウジング１０２内を延在し、カッター（図示せず）などの外科手術器具を電気的に接続して動作させる。電気ケーブルには、電源ケーブルと制御ケーブルを含むことができる。図３に示す基板１３２をさらに参照すると、電気ケーブルすなわち配線は、プリント回路基板１３２内か、またはプリント回路基板１３２に隣接して設けられた空間に設けられている開口１４４を通って延在することができる。一実施形態では、ケーブルは、モータからボード１３２のコネクタインサート通って延びるピン１４６、または開口を介して外科手術用器具に電気的に接続することができる。ピン１４６は導電性であってもよい。モータに結合された電気ワイヤは、基板１３２で直接終端することができる。例えば、電気配線は、モータの各相（すなわち、三相モータ）に各１本の３本のワイヤを含むことができる。代替的に、ピン１４６は、基板１３２を通り延在することなく基板１３２と相互接続する。コンタクトブロックは、ハウジング１０２に挿入されたケーブルの一部としてピン１４６（または複数のピン１４６）を保持することができる。ワイヤは、開口１４４を完全に貫通することができる。開口１４４は、基板１３２の縁部１４０または他の適切な場所に配置されることができる。いくつかの実施形態では、ピン１４６は、ケーブルに結合され、外科手術用器具に電力を供給するために使用されるモータのレセプタクルに挿入される。そうであるにもかかわらず、ピン１４６はプリント回路基板１３２に直接電気的に接続することができる。
【００１１】
センサ（複数可）１３４は、ハウジング１０２内に配置された基板１３２に取り付けられている。基板１３２は、プリント回路基板（ＰＣＢ）とすることができ、当技術分野で既知の回路及び／または回路基板コンポーネントを含むことができる。基板１３２は、第１の面１３６、第１の面１３６に対向する第２の面１３８、及び第１の面１３６と第２の面１３８との間に延在する縁部１４０とを有する概して円形の基部を有することができる。ハウジング１０２内で第１の表面１３６及び第２の表面１３８は、長手方向軸１１６に向けて垂直に延びるように配置される。一実施形態では、センサ（複数可）１３４は、第１のセンサ１３４ａ及び第２のセンサ１３４ｂを含み、第１のセンサ１３４ａは基板１３２の第１の表面１３６上に配置されており、第２のセンサ１３４ｂは基板１３２の第２の表面１３８上に配置されている。第１のセンサ１３４ａ及び第２のセンサ１３４ｂは基板１３２上で長手方向中心軸１１６に対して中心に配置されている。回路基板１３２は、センサ１３４が磁石１４２の磁場の軸方向成分を感知または検出できる位置でハウジング１０２内に配置される。センサ（複数可）１３４は、アクチュエータ１０６の周方向の位置にかかわらず同じ磁場を検出することができる。一実施形態では、センサ１３４ａはモータ及び取り付けられた外科手術用器具の回転の可変速度制御のための「実行」モードを提供するために使用され、第２のセンサ１３４ｂは、例えば、安全のために外科手術用機器を使用しない間、レバー１０４を無効化するために磁石１４２の軸方向移動を検出するために使用されることができる。センサ（複数可）１３４は、例えば、ホール効果センサまたは他の適切なセンサであることができる。センサ（複数可）１３４は、アクチュエータアセンブリ１０３がモータ（図示せず）のオン／オフ状態及び速度を制御するために使用されるとき、アクチュエータ１０６内部の磁石１４２の位置を監視する。
【００１２】
中心に配置されたセンサ（複数可）１３４は、ハウジング１０２の円周の周りのレバー１０４の回転位置にかかわらず、アクチュエータ１０６からの磁場情報を受け取ることができる。センサ（複数可）１３４は、アクチュエータ１０６の磁石１４２とインターフェースする。レバー１０４には、アクチュエータ１０６の磁石１４２が嵌め込まれている。磁石１４２の位置は、モータの所望の動作速度の指示としてセンサ（複数可）１３４によって監視される。例えば、図２に示すように、磁石１４２は、レバーの両端の間で、レバー１０４の全長に沿って延びる南北の極性で位置決めされる。磁石１４２の磁場軸の方向は、レバー１０４が旋回されてハウジング１０２に押し付けられたとき、ハウジング１０２に対してほぼ平行である。センサ（複数可）１３４ａ、１３４ｂの各々は、プリント回路基板１３２上の長手方向軸１４６と同軸に配置される。センサ（複数可）１３４は、アクチュエータ１５４によって生成された磁場の軸方向成分のみを受け取るように位置合わせされる。一実施形態では、一対のセンサ１３４が含まれる場合、一対のセンサの各センサ１３４ａ、１３４ｂは、それぞれプリント回路基板１３２の反対側である１３６、１３８に配置される。基板１３２及びセンサ（複数可）１３４は、以下にさらに説明するように、アクチュエータ１０６がセンサ（複数可）１３４に対し垂直に、そしてアクチュエータ１０６の磁場軸の方向がハウジング１０２の長手方向軸に平行になるように配置されている。
【００１３】
図４のアクチュエータアセンブリ１０３を参照すると、アクチュエータアセンブリ１０３は、カラー１０８上に取り付けられたレバー１０４を含む。カラー１０８は、図１及び図２に示すように、ハウジングに回転可能に取り付けられている。レバー１０４は、細長い基部１４８と、末端部１５０とを含む。末端部１５０は、細長い基部１４８から伸長可能であり得る。末端部１５０は、細長い基部１４８から摺動可能に伸びることができる。細長い基部１４８は、スイッチ取付領域１５２を含む。スイッチ本体１５４は、スイッチ取付領域１５２においてレバー１０４に旋回可能に取り付けられている。
【００１４】
引き続き図２を参照すると、アクチュエータ１０６は、スイッチ本体１５４及び磁石１４２とを含んでいる。スイッチ本体１５４は、レバー１０４に移動可能に（例えば摺動可能に）連結されている。磁石１４２は、スイッチ本体１５４に含まれている。スイッチ本体１５４は、磁石１４２を収容し、締結具の通路を提供するアクチュエータホルダ１５６を含む。スイッチ本体１５４はまた、締結具の通路内に嵌合可能な係合部材１５８を含む。磁石１４２は、アクチュエータホルダ１５６内に配置されることができる。磁石１４２は、例えば、サマリウムコバルト磁石、及び／または当技術分野で既知の様々な他のアクチュエータとすることができる。アクチェータホルダ１５６をスイッチ取付領域１５２内に位置合わせして、レバー１０４の頂壁に隣接して係合部材１５８を位置合わせすることによって、スイッチ本体１５４は、レバー１０４に移動可能に結合され、これにより係合部材１５８の底部がレバー１０４によって画定されたスイッチ取付開口を通って延在するようになる。次いで、アクチュエータホルダ１５６によって画定された締結具通路内に締結具が配置され、係合部材１５８によって画定された締結具開口と係合して、スイッチ本体１５４をレバー１０４に結合する。スイッチ本体１５４がレバー１０４に結合されると、スイッチ本体１５４は、スイッチ取り付け領域１５２内のレバー１０４に対して摺動可能に移動することができる。アクチュエータ１０６は、作動位置または非作動位置にロックされることができる。
【００１５】
レバー１０４は、取付部分１６０においてカラー１０８に取り付けられている。取付部分１６０は、ばねなどの保持部材１６４を収容するためのレバー１０４の底面に開口１６２を含む。保持部材１６４は、レバー１０４をカラー１０８に旋回可能に接続するために、レバー１０４及びカラー１０８に結合する。レバー１０４は、カラー１０８によってハウジング１０２に結合されている。カラー１０８は、以下により詳細に説明するように、ハウジング１０２に回転可能に結合されることができる。いくつかの実施形態では、カラー１０８はハウジング１０２から脱着可能である。一実施形態では、カラー１０８は、したがってレバー１０４であっても、ハウジング１０２の円周方向の周りで任意数の位置に回転可能である。カラー１０８は、ハウジング１０２に対して円周方向の位置に回転可能にロックすることができる。カラー１０８の円筒状基部１６６は、ハウジング１０２を取り囲んでいる。カラー１０８は、ハウジング１０２に脱着可能に取り付けられることができる。一実施形態では、カラーはバックナット１２２の近位に配置され、レバー１０４はバックナット１２２から離れるように延在している。カラー１０８は、前縁１６８、並びに内面１７２及び前縁１６８と後縁１７０との間に延在する外面１７４を備えた後縁１７０を有する円筒状基部１６６を含む。通路は内面１７２に形成されている。いくつかの実施形態では、カラー１０８の回転を容易にするようユーザが把持できるように外面１７４に沿って溝１７６が形成されている。一実施形態では、溝１７６は、長手方向軸１１６に対して平行に延在している。
【００１６】
図４にさらに示すように、カラー１０８は、外面１７４から部分的に内面１７２に向け延在する円周方向に配置された保持リング凹部１７８を有することができる。保持リング凹部１７８は、カラー１０８をハウジング１０２上に一時的にロックするために保持リング１８０を収容するように構成されている（例えば、図１を参照）。カラー１０８は、内面１７２から外面１７４までカラー１０８を通って延在する取付溝１８２を含む。取付溝１８２は、周方向及び長手方向の部分に分割されることができる。取付溝１８２は、ハウジング１０２の突起（図示せず）と嵌合可能である。
【００１７】
カラー１０８は、レバー取付部１８４を含む。レバー取付部１８４は、カラー１０８の本体から外向きに延在する離間した取付タブの間に画定された溝を含むことができる。取付タブ１８６は、長手方向軸１１６と平行に延在することができる。取付タブ１８６は各々が、レバー１０４を取り付けるための開口１８８を含むことができる。カラー１０８は、カラー１０８の本体から外向きに延在する離間した取付タブを含む。レバー１０４の端部１９０は、取付タブ１８６の間に延在し、ピン１９２によって取付タブ１８６に接続されている。トーションばねのような弾性部材１６４は、カラー１０８とレバー１０４との間に配置され、これによりレバー１０４が、「オフ」すなわち非作動の位置でハンドピースハウジング１０２から離れるように正常に旋回する。
【００１８】
使用時には、アクチュエータ１０６は、ユーザによって、センサ１３４によって感知される「実行」位置すなわち作動位置に摺動可能に移動される。レバー１０４は、ハウジング１０２に対して旋回可能に移動可能であり、センサ１３４によって検出される磁石１４２の磁場強度を変化させ、検出された磁場強度に応答してセンサ１３４によって生成される信号を変化させるためにセンサ１３４がハウジング１０２内に維持される。レバー１０４は、ユーザにより押され、レバー１０４をハンドピースに向けて「実行」位置すなわち作動位置に旋回させ、機器１００に取り付けられた外科手術用器具の回転速度を調整（すなわち、増加または減少）することができる。レバー１０４は、矢印１１０によって示されている範囲に沿った任意の位置に維持され、所望の回転速度を所望の時間にわたって維持することができる。一実施形態では、レバー１０４は、ハウジングから離れて完全に旋回すると、センサ１３４によって検出されて非作動位置すなわち「オフ」位置となり、一時的に非作動位置に「ロック」されることができる。
【００１９】
本開示は好適な実施形態に関して説明されているが、当業者は、開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形式上及び細部において変更が行われ得ると認識する。
【図１】
2019521744.tif 000003
【図２】
2019521744.tif 000004
【図３】
2019521744.tif 000005
【図４】
2019521744.tif 000006
【国際調査報告】
2019521744.tif 000007
2019521744.tif 000008