(57)【要約】【課題】様々なセンサを含む新規の改善された動力式外科用ステープラを提供する。【解決手段】外科用器具は、ハンドル部分と、ハンドル部分から遠位に延伸し第１の長手方向の軸を規定している本体部分と、第２の長手方向の軸を規定し近位の端を有する関節運動ツールアセンブリと、関節運動ツールアセンブリを関節運動するように構成されている関節運動機構とを備え、関節運動ツールアセンブリは、本体部分の遠位の端に配置され、第１の位置から少なくとも第２の位置まで可動であり、第１の位置において、第２の長手方向の軸は第１の長手方向の軸に実質的に整列し、第２の位置において、第２の長手方向の軸は第１の長手方向の軸に対して斜めに配置され、関節運動機構はセンサ信号をマイクロコントローラに送信するように構成されている関節運動センサアセンブリを含み、マイクロコントローラは関節運動アセンブリの関節運動角度を決定するように構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科用器具であって、
ハンドル部分と、
該ハンドル部分から遠位に延伸している本体部分であって、第１の長手方向の軸を規定している本体部分と、
第２の長手方向の軸を規定し、近位の端を有する関節運動ツールアセンブリであって、該関節運動ツールアセンブリは、該本体部分の遠位の端に配置され、第１の位置から少なくとも第２の位置まで可動であり、該第１の位置において、該第２の長手方向の軸は該第１の長手方向の軸に実質的に整列し、該第２の位置において、該第２の長手方向の軸は該第１の長手方向の軸に対して斜めに配置されている、関節運動ツールアセンブリと、
該関節運動ツールアセンブリを関節運動するように構成されている関節運動機構であって、該関節運動機構は、センサ信号をマイクロコントローラに送信するように構成されている関節運動センサアセンブリを含み、該マイクロコントローラは、該関節運動アセンブリの関節運動角度を決定するように構成されている、関節運動機構と
を備えている、外科用器具。
【請求項２】
前記関節運動機構は、
筐体ブロックであって、該筐体ブロック内に回転可能に収容されている関節運動スピンドルを受け取るように構成されている筐体ブロックと、
該関節運動スピンドルに動作可能に結合されている関節運動リンクと、
該関節運動スピンドルを回転させるために該関節運動スピンドルに結合されている関節運動ノブであって、該関節運動ノブの回転的な動きが該関節運動リンクの軸方向の動きに変換され、それによって前記関節運動外科用ツールアセンブリを関節運動させる、関節運動ノブと
を含む、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項３】
前記関節運動センサアセンブリは、前記関節運動リンクに対して間隔を空けた関係において配置されている光センサを含み、該光センサは、該関節運動リンクを照明して該関節運動リンクから反射される光を計測し、該計測された反射光に対応する前記センサ信号を前記マイクロコントローラに送信するように構成され、該マイクロコントローラは、該計測された反射光に基づいて、該関節運動リンクの変位の関数として前記関節運動角度を決定するように構成されている、請求項２に記載の外科用器具。
【請求項４】
前記関節運動リンクは、マーカーが前記光学センサの上空に配置されている場合に前記関節運動外科用ツールアセンブリの非関節運動位置と対応する位置に該マーカーを含む、請求項３に記載の外科用器具。
【請求項５】
前記関節運動センサアセンブリは、前記関節運動ノブに結合されている磁石と、前記筐体ブロックに結合されている磁気センサとを含み、該磁気センサは、該磁石の磁場を計測して該計測された磁場に対応する前記センサ信号を前記マイクロコントローラに送信するように構成され、該マイクロコントローラは、該計測された磁場に基づいて、該関節運動ノブの変位の関数として前記関節運動角度を決定するように構成されている、請求項２に記載の外科用器具。
【請求項６】
前記関節運動センサアセンブリは、前記筐体ブロックに結合されているセンサスイッチを含み、該センサスイッチは、前記関節運動ノブに結合されている突起部とインタフェース接続するように構成され、これによって、該突起部は、該関節運動ノブが中心にある場合に該センサスイッチを作動させ、該センサスイッチは、前記センサ信号を前記マイクロコントローラに送信し、該マイクロコントローラは、前記関節運動ツールアセンブリが前記第１の位置にあるかどうかを決定するように構成されている、請求項２に記載の外科用器具。
【請求項７】
前記関節運動センサアセンブリは、コンタクトに電気的に結合されているポテンショメータを含み、該コンタクトは、前記関節運動リンクと前記関節運動スピンドルとのうちの少なくとも１つに結合され、該ポテンショメータは、該関節運動スピンドルの回転と、該関節運動リンクの変位とのうちの少なくとも１つを反映した前記センサ信号を計測し、該センサ信号を前記マイクロプロセッサに送信するように構成され、該マイクロプロセッサは、該センサ信号の関数として前記関節運動角度を決定するように構成されている、請求項２に記載の外科用器具。
【請求項８】
前記関節運動センサアセンブリは、前記関節運動リンクと前記関節運動スピンドルとのうちの少なくとも１つの上に結合されている光学エンコーダセンサを含み、該光学エンコーダセンサは、該関節運動スピンドルの回転と、該関節運動リンクの変位とのうちの少なくとも１つを反映した前記センサ信号を計測し、該センサ信号を前記マイクロプロセッサに送信するように構成され、該マイクロプロセッサは、該センサ信号の関数として前記関節運動角度を決定するように構成されている、請求項２に記載の外科用器具。
【請求項９】
外科用器具であって、
ハンドル部分と、
該ハンドル部分から遠位に延伸している本体部分であって、第１の長手方向の軸を規定している本体部分と、
第２の長手方向の軸を規定し、近位の端を有する関節運動ツールアセンブリであって、該関節運動ツールアセンブリは、該本体部分の遠位の端に配置され、第１の位置から少なくとも第２の位置まで可動であり、該第１の位置において、該第２の長手方向の軸は該第１の長手方向の軸に実質的に整列し、該第２の位置において、該第２の長手方向の軸は該第１の長手方向の軸に対して斜めに配置されている、関節運動ツールアセンブリと、
該関節運動ツールアセンブリを関節運動するように構成されている関節運動機構と
を備え、該関節運動機構は、
筐体ブロックであって、該筐体ブロック内に回転可能に収容されている関節運動スピンドルを受け取るように構成されている筐体ブロックと、
該関節運動スピンドルに動作可能に結合されている関節運動リンクと、
該関節運動スピンドルを回転させるために該関節運動スピンドルに結合されている関節運動ノブであって、該関節運動ノブの回転的な動きが該関節運動リンクの軸方向の動きに変換され、それによって該関節運動外科用ツールアセンブリを関節運動させる、関節運動ノブと、
センサ信号をマイクロコントローラに送信するように構成されている関節運動センサアセンブリであって、該マイクロコントローラは、該関節運動アセンブリの関節運動角度を決定するように構成されている、関節運動センサアセンブリと
を含む、外科用器具。
【請求項１０】
前記関節運動センサアセンブリは、前記関節運動リンクに対して間隔を空けた関係において配置されている光センサを含み、該光センサは、該関節運動リンクを照明して該関節運動リンクから反射される光を計測し、該計測された反射光に対応する前記センサ信号を前記マイクロコントローラに送信するように構成され、該マイクロコントローラは、該計測された反射光に基づいて、該関節運動リンクの変位の関数として前記関節運動角度を決定するように構成されている、請求項９に記載の外科用器具。
【請求項１１】
前記関節運動リンクは、マーカーが前記光学センサの上空に配置されている場合に前記関節運動外科用ツールアセンブリの非関節運動位置と対応する位置に該マーカーを含む、請求項１０に記載の外科用器具。
【請求項１２】
前記関節運動センサアセンブリは、前記関節運動ノブに結合されている磁石と、前記筐体ブロックに結合されている磁気センサとを含み、該磁気センサは、該磁石の磁場を計測して該計測された磁場に対応する前記センサ信号を前記マイクロコントローラに送信するように構成され、該マイクロコントローラは、該計測された磁場に基づいて、該関節運動ノブの変位の関数として前記関節運動角度を決定するように構成されている、請求項９に記載の外科用器具。
【請求項１３】
前記関節運動センサアセンブリは、前記筐体ブロックに結合されているセンサスイッチを含み、該センサスイッチは、前記関節運動ノブに結合されている突起部とインタフェース接続するように構成され、これによって、該突起部は、該関節運動ノブが中心にある場合に該センサスイッチを作動させ、該センサスイッチは、前記センサ信号を前記マイクロコントローラに送信し、該マイクロコントローラは、前記関節運動ツールアセンブリが前記第１の位置にあるかどうかを決定するように構成されている、請求項９に記載の外科用器具。
【請求項１４】
前記関節運動センサアセンブリは、コンタクトに電気的に結合されているポテンショメータを含み、該コンタクトは、前記関節運動リンクと前記関節運動スピンドルとのうちの少なくとも１つに結合され、該ポテンショメータは、該関節運動スピンドルの回転と、該関節運動リンクの変位とのうちの少なくとも１つを反映した前記センサ信号を計測し、該センサ信号を前記マイクロプロセッサに送信するように構成され、該マイクロプロセッサは、該センサ信号の関数として前記関節運動角度を決定するように構成されている、請求項９に記載の外科用器具。
【請求項１５】
前記関節運動センサアセンブリは、前記関節運動リンクと前記関節運動スピンドルとのうちの少なくとも１つの上に結合されている光学エンコーダセンサを含み、該光学エンコーダセンサは、該関節運動スピンドルの回転と、該関節運動リンクの変位とのうちの少なくとも１つを反映した前記センサ信号を計測し、該センサ信号を前記マイクロプロセッサに送信するように構成され、該マイクロプロセッサは、該センサ信号の関数として前記関節運動角度を決定するように構成されている、請求項９に記載の外科用器具。
【請求項１６】
前記関節運動センサアセンブリは、前記関節運動リンクに対面して配置されている光センサを含み、該光センサは、該関節運動リンクを照明して該関節運動リンクから反射される光を計測し、該計測された反射光に対応する前記センサ信号を前記マイクロコントローラに送信するように構成され、該マイクロコントローラは、該計測された反射光に基づいて、該関節運動リンクの変位の関数として前記関節運動角度を決定するように構成されている、請求項９に記載の外科用器具。
【請求項１７】
前記関節運動センサアセンブリは、前記関節運動ノブに結合されている磁石と、前記筐体ブロックに結合されている磁気センサとを含み、該磁気センサは、該磁石の磁場を計測して該計測された磁場に対応する前記センサ信号を前記マイクロコントローラに送信するように構成され、該マイクロコントローラは、該計測された磁場に基づいて、該関節運動ノブの変位の関数として前記関節運動角度を決定するように構成されている、請求項９に記載の外科用器具。
【請求項１８】
前記関節運動センサアセンブリは、前記筐体ブロックに結合されているセンサスイッチを含み、該センサスイッチは、前記関節運動ノブに結合されている突起部とインタフェース接続するように構成され、これによって、該突起部は、該関節運動ノブが中心にある場合に該センサスイッチを作動させ、該センサスイッチは、前記センサ信号を前記マイクロコントローラに送信し、該マイクロコントローラは、前記関節運動ツールアセンブリが前記第１の位置にあるかどうかを決定するように構成されている、請求項９に記載の外科用器具。
【請求項１９】
前記関節運動センサアセンブリは、コンタクトに電気的に結合されているポテンショメータを含み、該コンタクトは、前記関節運動リンクと前記関節運動スピンドルとのうちの少なくとも１つに結合され、該ポテンショメータは、該関節運動スピンドルの回転と、該関節運動リンクの変位とのうちの少なくとも１つを反映した前記センサ信号を計測し、該センサ信号を前記マイクロプロセッサに送信するように構成され、該マイクロプロセッサは、該センサ信号の関数として前記関節運動角度を決定するように構成されている、請求項９に記載の外科用器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２００９年１２月９日出願の米国仮特許出願第６１／２８５，０１４号の利益と優先権を主張する。本出願は、２００８年１２月２８日出願の米国特許出願第１２／３４５，１６７号の一部継続出願であり、当該出願は、２００６年１０月６日出願の米国特許出願第１１／５４４，２０３号（米国特許第７，４８１，３４８号として発行）の継続出願である。本出願は、２００８年８月１２日出願の米国特許出願第１２／１８９，８３４号の一部継続出願であり、当該出願は、２００７年１０月５日出願の米国仮特許出願第６０／９９７，８５４号の優先権を主張する。これらすべての特許出願の全体内容が本明細書において参照により援用される。
【０００２】
（背景）
（技術分野）
本開示は、関節運動ツールアセンブリを有する外科用器具に関する。より詳細には、本開示は、例えば線形ステープラなどの関節運動外科用器具を非関節運動位置から作動させるための機構を含む外科用器具に関し、この機構は関節運動センサアセンブリを含む。
【背景技術】
【０００３】
（関連技術の背景）
関節運動のためのツールアセンブリを含む外科用器具は周知であり、このようなツールアセンブリは、外科用器具の本体部分の遠位の端に搭載される。典型的に、このような外科用器具は、関節運動制御機構を含み、それによって、手術者が、外科用器具の本体部分に関連して、ツールアセンブリを遠隔に関節運動することを可能にし、それによって、手術者がより簡便に組織にアクセスし、組織を手術し、および／または組織を操作することを可能にする。
【０００４】
このような関節運動ツールアセンブリは、特に内視鏡外科手術において、所望されるようになった。内視鏡外科手術において、外科部位にアクセスするために、外科用器具の遠位の端が体内の小さな切開を通して挿入される。典型的に、例えば５ｍｍ、１０ｍｍなど、適正なサイズにされたカニューレが、外科部位にアクセスするための誘導路を提供するために、体の切開を通して挿入される。
【０００５】
現在公知のデバイスは、組織をクランプし、組織内に外科用ファスナを配置および形成するために、典型的に１０ポンド〜６０ポンドの手動の力を必要とし得、繰り返し使用することによって、外科医の手を疲労させ得る。組織内へ外科用ファスナを植え付ける気体圧動力式ステープラが当該技術分野において公知である。これらのうちのある種の器具は、トリガ機構に接続する加圧気体供給源を利用する。トリガ機構は、押下された場合、単に加圧気体を解放して組織内へファスナを植え付ける。
【０００６】
モータ動力式外科用ステープラもまた、当該技術分野において公知である。これらは、ステープル発射機構を起動させるモータを有する動力式外科用ステープラを含む。しかしながら、これらのモータ動力式デバイスは、ステープル留めプロセスに対する限定された使用者制御手段を提供するのみである。使用者は、モータを作動させて対応するトルクをステープラの発射機構に適用するために、単一のスイッチおよび／またはボタンをトグルし得るのみである。ある種の他のデバイスにおいて、ステープラを制御するためにコントローラが使用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
様々なセンサを含む新規の改善された動力式外科用ステープラに対する継続的なニーズがある。センサは、関連性のあるフィードバックをフィードバックコントローラに提供し、フィードバックコントローラは、感知されたフィードバック信号に応答して、動力式ステープラの様々なパラメータを自動的に調節し、感知されたフィードバック信号は、ツールアセンブリの関節運動および作動を含む、ステープラの動作を表す。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一局面に従って、外科用器具が開示される。この器具は、ハンドル部分と、ハンドル部分から遠位に延伸し、第１の長手方向の軸を規定する本体部分と、第２の長手方向の軸を規定し、近位の端を有する関節運動ツールアセンブリとを含む。関節運動ツールアセンブリは、本体部分の遠位の端に配置され、第１の位置から少なくとも第２の位置まで可動であり、第１の位置において、第２の長手方向の軸は第１の長手方向の軸に実質的に整列し、第２の位置において、第２の長手方向の軸は第１の長手方向の軸に対して斜めに配置される。器具はまた、関節運動ツールアセンブリを関節運動させるように構成された関節運動機構を含み、関節運動機構は、センサ信号をマイクロコントローラに送信するように構成された関節運動センサアセンブリを含み、このマイクロコントローラは、関節運動アセンブリの関節運動角度を決定するように構成される。
【０００９】
本開示の別の局面に従って、外科用器具が開示される。この器具は、ハンドル部分と、ハンドル部分から遠位に延伸し、第１の長手方向の軸を規定する本体部分と、第２の長手方向の軸を規定し、近位の端を有する関節運動ツールアセンブリとを含む。関節運動ツールアセンブリは、本体部分の遠位の端に配置され、第１の位置から少なくとも第２の位置まで可動であり、第１の位置において、第２の長手方向の軸は第１の長手方向の軸に対して実質的に整列し、第２の位置において、第２の長手方向の軸は第１の長手方向の軸に対して斜めに配置される。器具はまた、関節運動ツールアセンブリを関節運動させるように構成された関節運動機構を含む。関節運動機構は、筐体ブロックであって、筐体ブロック内に回転可能に収容された関節運動スピンドルを受け取るように構成された筐体ブロックと、関節運動スピンドルに動作可能に結合された関節運動リンクと、関節運動スピンドルを回転させるために関節運動スピンドルに結合された関節運動ノブであって、関節運動ノブの回転的な動きが関節運動リンクの軸方向の動きに変換され、それによって関節運動外科用ツールアセンブリを関節運動させる、関節運動ノブと、センサ信号をマイクロコントローラに送信するように構成された関節運動センサアセンブリとを含み、このマイクロコントローラは、関節運動アセンブリの関節運動角度を決定するように構成される。
【００１０】
本開示の別の局面に従って、関節運動ツールアセンブリを関節運動するように構成された関節運動機構が開示される。関節運動ツールアセンブリは、本体部分の遠位の端に配置され、第１の位置から少なくとも第２の位置まで可動であり、第１の位置において、第２の長手方向の軸は第１の長手方向の軸に対して実質的に整列し、第２の位置において、第２の長手方向の軸は第１の長手方向の軸に対して斜めに配置される。関節運動機構は、筐体ブロックであって、筐体ブロック内に回転可能に収容された関節運動スピンドルを受け取るように構成された筐体ブロックと、関節運動スピンドルに動作可能に結合された関節運動リンクと、関節運動スピンドルを回転させるために関節運動スピンドルに結合された関節運動ノブであって、関節運動ノブの回転的な動きが関節運動リンクの軸方向の動きに変換され、それによって関節運動外科用ツールアセンブリを関節運動させる、関節運動ノブとを含む。関節運動機構はまた、センサ信号をマイクロコントローラに送信するように構成された関節運動センサアセンブリを含み、このマイクロコントローラは、関節運動アセンブリの関節運動角度を決定するように構成される。
【００１１】
以上により、本発明は、以下の手段を提供する。
【００１２】
（項目１）  
外科用器具であって、
ハンドル部分と、
該ハンドル部分から遠位に延伸している本体部分であって、第１の長手方向の軸を規定している本体部分と、
第２の長手方向の軸を規定し、近位の端を有する関節運動ツールアセンブリであって、該関節運動ツールアセンブリは、該本体部分の遠位の端に配置され、第１の位置から少なくとも第２の位置まで可動であり、該第１の位置において、該第２の長手方向の軸は該第１の長手方向の軸に実質的に整列し、該第２の位置において、該第２の長手方向の軸は該第１の長手方向の軸に対して斜めに配置されている、関節運動ツールアセンブリと、
該関節運動ツールアセンブリを関節運動するように構成されている関節運動機構であって、該関節運動機構は、センサ信号をマイクロコントローラに送信するように構成されている関節運動センサアセンブリを含み、該マイクロコントローラは、該関節運動アセンブリの関節運動角度を決定するように構成されている、関節運動機構と
を備えている、外科用器具。
【００１３】
（項目２）  
上記関節運動機構は、
筐体ブロックであって、該筐体ブロック内に回転可能に収容されている関節運動スピンドルを受け取るように構成されている筐体ブロックと、
該関節運動スピンドルに動作可能に結合されている関節運動リンクと、
該関節運動スピンドルを回転させるために該関節運動スピンドルに結合されている関節運動ノブであって、該関節運動ノブの回転的な動きが該関節運動リンクの軸方向の動きに変換され、それによって上記関節運動外科用ツールアセンブリを関節運動させる、関節運動ノブと
を含む、項目１に記載の外科用器具。
【００１４】
（項目３）  
上記関節運動センサアセンブリは、上記関節運動リンクに対して間隔を空けた関係において配置されている光センサを含み、該光センサは、該関節運動リンクを照明して該関節運動リンクから反射される光を計測し、該計測された反射光に対応する上記センサ信号を上記マイクロコントローラに送信するように構成され、該マイクロコントローラは、該計測された反射光に基づいて、該関節運動リンクの変位の関数として上記関節運動角度を決定するように構成されている、上記項目のうちのいずれか１項に記載の外科用器具。
【００１５】
（項目４）  
上記関節運動リンクは、マーカーが上記光学センサの上空に配置されている場合に上記関節運動外科用ツールアセンブリの非関節運動位置と対応する位置に該マーカーを含む、上記項目のうちのいずれか１項に記載の外科用器具。
【００１６】
（項目５）  
上記関節運動センサアセンブリは、上記関節運動ノブに結合されている磁石と、上記筐体ブロックに結合されている磁気センサとを含み、該磁気センサは、該磁石の磁場を計測して該計測された磁場に対応する上記センサ信号を上記マイクロコントローラに送信するように構成され、該マイクロコントローラは、該計測された磁場に基づいて、該関節運動ノブの変位の関数として上記関節運動角度を決定するように構成されている、上記項目のうちのいずれか１項に記載の外科用器具。
【００１７】
（項目６）  
上記関節運動センサアセンブリは、上記筐体ブロックに結合されているセンサスイッチを含み、該センサスイッチは、上記関節運動ノブに結合されている突起部とインタフェース接続するように構成され、これによって、該突起部は、該関節運動ノブが中心にある場合に該センサスイッチを作動させ、該センサスイッチは、上記センサ信号を上記マイクロコントローラに送信し、該マイクロコントローラは、上記関節運動ツールアセンブリが上記第１の位置にあるかどうかを決定するように構成されている、上記項目のうちのいずれか１項に記載の外科用器具。
【００１８】
（項目７）  
上記関節運動センサアセンブリは、コンタクトに電気的に結合されているポテンショメータを含み、該コンタクトは、上記関節運動リンクと上記関節運動スピンドルとのうちの少なくとも１つに結合され、該ポテンショメータは、該関節運動スピンドルの回転と、該関節運動リンクの変位とのうちの少なくとも１つを反映した上記センサ信号を計測し、該センサ信号を上記マイクロプロセッサに送信するように構成され、該マイクロプロセッサは、該センサ信号の関数として上記関節運動角度を決定するように構成されている、上記項目のうちのいずれか１項に記載の外科用器具。
【００１９】
（項目８）  
上記関節運動センサアセンブリは、上記関節運動リンクと上記関節運動スピンドルとのうちの少なくとも１つの上に結合されている光学エンコーダセンサを含み、該光学エンコーダセンサは、該関節運動スピンドルの回転と、該関節運動リンクの変位とのうちの少なくとも１つを反映した上記センサ信号を計測し、該センサ信号を上記マイクロプロセッサに送信するように構成され、該マイクロプロセッサは、該センサ信号の関数として上記関節運動角度を決定するように構成されている、上記項目のうちのいずれか１項に記載の外科用器具。
【００２０】
（項目９）  
外科用器具であって、
ハンドル部分と、
該ハンドル部分から遠位に延伸している本体部分であって、第１の長手方向の軸を規定している本体部分と、
第２の長手方向の軸を規定し、近位の端を有する関節運動ツールアセンブリであって、該関節運動ツールアセンブリは、該本体部分の遠位の端に配置され、第１の位置から少なくとも第２の位置まで可動であり、該第１の位置において、該第２の長手方向の軸は該第１の長手方向の軸に実質的に整列し、該第２の位置において、該第２の長手方向の軸は該第１の長手方向の軸に対して斜めに配置されている、関節運動ツールアセンブリと、
該関節運動ツールアセンブリを関節運動するように構成されている関節運動機構と
を備え、該関節運動機構は、
筐体ブロックであって、該筐体ブロック内に回転可能に収容されている関節運動スピンドルを受け取るように構成されている筐体ブロックと、
該関節運動スピンドルに動作可能に結合されている関節運動リンクと、
該関節運動スピンドルを回転させるために該関節運動スピンドルに結合されている関節運動ノブであって、該関節運動ノブの回転的な動きが該関節運動リンクの軸方向の動きに変換され、それによって該関節運動外科用ツールアセンブリを関節運動させる、関節運動ノブと、
センサ信号をマイクロコントローラに送信するように構成されている関節運動センサアセンブリであって、該マイクロコントローラは、該関節運動アセンブリの関節運動角度を決定するように構成されている、関節運動センサアセンブリと
を含む、外科用器具。
【００２１】
（項目１０）  
上記関節運動センサアセンブリは、上記関節運動リンクに対して間隔を空けた関係において配置されている光センサを含み、該光センサは、該関節運動リンクを照明して該関節運動リンクから反射される光を計測し、該計測された反射光に対応する上記センサ信号を上記マイクロコントローラに送信するように構成され、該マイクロコントローラは、該計測された反射光に基づいて、該関節運動リンクの変位の関数として上記関節運動角度を決定するように構成されている、上記項目のうちのいずれか１項に記載の外科用器具。
【００２２】
（項目１１）  
上記関節運動リンクは、マーカーが上記光学センサの上空に配置されている場合に上記関節運動外科用ツールアセンブリの非関節運動位置と対応する位置に該マーカーを含む、上記項目のうちのいずれか１項に記載の外科用器具。
【００２３】
（項目１２）  
上記関節運動センサアセンブリは、上記関節運動ノブに結合されている磁石と、上記筐体ブロックに結合されている磁気センサとを含み、該磁気センサは、該磁石の磁場を計測して該計測された磁場に対応する上記センサ信号を上記マイクロコントローラに送信するように構成され、該マイクロコントローラは、該計測された磁場に基づいて、該関節運動ノブの変位の関数として上記関節運動角度を決定するように構成されている、上記項目のうちのいずれか１項に記載の外科用器具。
【００２４】
（項目１３）  
上記関節運動センサアセンブリは、上記筐体ブロックに結合されているセンサスイッチを含み、該センサスイッチは、上記関節運動ノブに結合されている突起部とインタフェース接続するように構成され、これによって、該突起部は、該関節運動ノブが中心にある場合に該センサスイッチを作動させ、該センサスイッチは、上記センサ信号を上記マイクロコントローラに送信し、該マイクロコントローラは、上記関節運動ツールアセンブリが上記第１の位置にあるかどうかを決定するように構成されている、上記項目のうちのいずれか１項に記載の外科用器具。
【００２５】
（項目１４）  
上記関節運動センサアセンブリは、コンタクトに電気的に結合されているポテンショメータを含み、該コンタクトは、上記関節運動リンクと上記関節運動スピンドルとのうちの少なくとも１つに結合され、該ポテンショメータは、該関節運動スピンドルの回転と、該関節運動リンクの変位とのうちの少なくとも１つを反映した上記センサ信号を計測し、該センサ信号を上記マイクロプロセッサに送信するように構成され、該マイクロプロセッサは、該センサ信号の関数として上記関節運動角度を決定するように構成されている、上記項目のうちのいずれか１項に記載の外科用器具。
【００２６】
（項目１５）  
上記関節運動センサアセンブリは、上記関節運動リンクと上記関節運動スピンドルとのうちの少なくとも１つの上に結合されている光学エンコーダセンサを含み、該光学エンコーダセンサは、該関節運動スピンドルの回転と、該関節運動リンクの変位とのうちの少なくとも１つを反映した上記センサ信号を計測し、該センサ信号を上記マイクロプロセッサに送信するように構成され、該マイクロプロセッサは、該センサ信号の関数として上記関節運動角度を決定するように構成されている、上記項目のうちのいずれか１項に記載の外科用器具。
【００２７】
（項目１６）  
上記関節運動センサアセンブリは、上記関節運動リンクに対面して配置されている光センサを含み、該光センサは、該関節運動リンクを照明して該関節運動リンクから反射される光を計測し、該計測された反射光に対応する上記センサ信号を上記マイクロコントローラに送信するように構成され、該マイクロコントローラは、該計測された反射光に基づいて、該関節運動リンクの変位の関数として上記関節運動角度を決定するように構成されている、上記項目のうちのいずれか１項に記載の外科用器具。
【００２８】
（項目１７）  
上記関節運動センサアセンブリは、上記関節運動ノブに結合されている磁石と、上記筐体ブロックに結合されている磁気センサとを含み、該磁気センサは、該磁石の磁場を計測して該計測された磁場に対応する上記センサ信号を上記マイクロコントローラに送信するように構成され、該マイクロコントローラは、該計測された磁場に基づいて、該関節運動ノブの変位の関数として上記関節運動角度を決定するように構成されている、上記項目のうちのいずれか１項に記載の外科用器具。
【００２９】
（項目１８）  
上記関節運動センサアセンブリは、上記筐体ブロックに結合されているセンサスイッチを含み、該センサスイッチは、上記関節運動ノブに結合されている突起部とインタフェース接続するように構成され、これによって、該突起部は、該関節運動ノブが中心にある場合に該センサスイッチを作動させ、該センサスイッチは、上記センサ信号を上記マイクロコントローラに送信し、該マイクロコントローラは、上記関節運動ツールアセンブリが上記第１の位置にあるかどうかを決定するように構成されている、上記項目のうちのいずれか１項に記載の外科用器具。
【００３０】
（項目１９）  
上記関節運動センサアセンブリは、コンタクトに電気的に結合されているポテンショメータを含み、該コンタクトは、上記関節運動リンクと上記関節運動スピンドルとのうちの少なくとも１つに結合され、該ポテンショメータは、該関節運動スピンドルの回転と、該関節運動リンクの変位とのうちの少なくとも１つを反映した上記センサ信号を計測し、該センサ信号を上記マイクロプロセッサに送信するように構成され、該マイクロプロセッサは、該センサ信号の関数として上記関節運動角度を決定するように構成されている、上記項目のうちのいずれか１項に記載の外科用器具。
【００３１】
（摘要）
外科用器具が開示される。この器具は、ハンドル部分と、ハンドル部分から遠位に延伸し、第１の長手方向の軸を規定する本体部分と、第２の長手方向の軸を規定し、近位の端を有する関節運動ツールアセンブリとを含む。関節運動ツールアセンブリは、本体部分の遠位の端に配置され、第１の位置から少なくとも第２の位置まで可動であり、第１の位置において、第２の長手方向の軸は第１の長手方向の軸に実質的に整列し、第２の位置において、第２の長手方向の軸は第１の長手方向の軸に対して斜めに配置される。器具はまた、関節運動ツールアセンブリを関節運動させるように構成された関節運動機構を含み、関節運動機構は、センサ信号をマイクロコントローラに送信するように構成された関節運動センサアセンブリを含み、このマイクロコントローラは、関節運動アセンブリの関節運動角度を決定するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
主題の器具の様々な実施形態が本明細書において図面を参照して記載される。
【図１】図１は、本開示の一実施形態に従った動力式外科用器具の斜視図である。
【図２】図２は、図１の本開示の実施形態に従った動力式外科用器具の部分拡大図である。
【図３】図３は、図１の本開示の実施形態に従った動力式外科用器具の部分拡大平面図である。
【図４】図４は、本開示の一実施形態に従った、図１の動力式外科用器具の内部構成部品の部分斜視断面図である。
【図５】図５は、本開示の一実施形態に従った、図１の動力式外科用器具の関節運動機構の部分斜視図である。
【図６】図６は、本開示の一実施形態に従った、図５の関節運動機構の部分斜視断面図である。
【図７】図７は、本開示の一実施形態に従った、図５の関節運動機構の部分側面断面図である。
【図８】図８は、本開示の一実施形態に従った、図５の関節運動機構の部分上面断面図である。
【図９】図９は、本開示の一実施形態に従った、図５の関節運動機構の部分底面断面図である。
【図１０】図１０は、本開示の一実施形態に従った、図５の関節運動機構の部分側面断面図である。
【図１１】図１１は、本開示の一実施形態に従った、図５の関節運動機構の部分側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（詳細な説明）
本開示の動力式外科用器具の実施形態は、ここで図面を参照して詳細に記載され、同一の参照番号は、複数の図面のそれぞれにおいて同一または対応する要素を指す。本明細書において使用される場合、「遠位の」の用語は、使用者からより遠い動力式外科用器具の部分またはその構成部品の部分を指し、「近位の」の用語は、使用者により近い動力式外科用器具の部分またはその構成部品の部分を指す。
【００３４】
本開示に従った、例えば外科用ステープラなどの動力式外科用器具は、図面において参照番号１０で参照される。最初に図１を参照すると、動力式外科用器具１０は、筐体１１０と、内視鏡部分１４０であって、そこを通して延伸する第１の長手方向の軸Ａ−Ａを規定する内視鏡部分１４０と、関節運動ツールアセンブリ（例えばエンドエフェクタ１６０）であって、そこを通して延伸する第１の長手方向の軸Ｂ−Ｂを規定する関節運動ツールアセンブリとを含む。内視鏡部分１４０は筐体１１０から遠位に延伸し、エンドエフェクタ１６０は内視鏡部分１４０の遠位の部分に隣接して配置される。一実施形態において、筐体１１０の構成部品は、粉塵の浸入および／または液体混入に対抗して密封され、滅菌処理による構成部品の損傷を防止するのを助ける。
【００３５】
本開示の一実施形態に従って、エンドエフェクタ１６０は、１つ以上の外科用ファスナを有する第１のあご部材（例えばカートリッジアセンブリ１６４）と、外科用ファスナを配置および形成するためのアンビル部分を含む第２の対向するあご部材（例えばアンビルアセンブリ１６２）とを含む。ある種の実施形態において、ステープルの複数の直線状の列を体組織に対して同時または逐次的な態様において適用するために、ステープルはカートリッジアセンブリ１６４内に収容される。アンビルアセンブリ１６２とカートリッジアセンブリ１６４とのうちの１つまたは両方は、開放位置と、近接またはクランプされた位置との間で相互の関連において可動であり、開放位置において、アンビルアセンブリ１６２はカートリッジアセンブリ１６４から間隔を空けられ、近接またはクランプされた位置において、アンビルアセンブリ１６２はカートリッジアセンブリ１６４と並列に整列される。
【００３６】
エンドエフェクタ１６０は、本体部分１６８に旋回可能に取り付けられた搭載部分１６６に取り付けられることがさらに想起される。本体部分１６８は、動力式外科用器具１０の内視鏡部分１４０と一体であり得、あるいは、取替え可能で、使い捨て可能な装填ユニット（ＤＬＵ）または一度限り使用の装填ユニット（ＳＵＬＵ）（例えば装填ユニット１６９）を提供するために、器具１０に取外し可能に取り付けられ得る。ある種の実施形態において、再使用可能な部分は、滅菌およびその後の外科手術において再使用するように構成され得る。
【００３７】
装填ユニット１６９は、差込み接続を通して内視鏡部分１４０に接続可能であり得る。より詳細が後述されるように、装填ユニット１６９は、装填ユニット１６９の搭載部分１６６に接続された関節運動リンクを有し、関節運動リンクは、リンケージロッドが第１の長手方向の軸Ａ−Ａに沿った遠位−近位の方向に並進させられるとエンドエフェクタ１６０が関節運動されるように、リンケージロッドに接続されることが想起される。フレキシブルチューブまたは複数の旋回可能部材を備えるチューブなど、関節運動させるためにエンドエフェクタ１６０を内視鏡部分１４０に接続する他の手段が使用され得る。
【００３８】
装填ユニット１６９は、脈管の密封デバイス、線形ステープル留めデバイス、環状ステープル留めデバイス、カッター、把持器など、様々なエンドエフェクタを組み入れ、または組み入れるように構成され得る。このようなエンドエフェクタは、動力式外科用器具１０の内視鏡部分１４０に結合され得る。ハンドル部分１１２と装填ユニットとの間に中間のフレキシブルシャフトが含まれ得る。フレキシブルシャフトの組み入れは、体の特定のエリアに、および／または、体の特定のエリア内で、アクセスを容易にし得ることが想起される。
【００３９】
図１および図２を参照すると、本開示の一実施形態に従って、筐体１１０の拡大図が図示されている。図示された実施形態において、筐体１１０はハンドル部分１１２を含み、ハンドル部分１１２は、その上に配置されたメインドライブスイッチ１１４を有する。スイッチ１１４は、トグルスイッチとして一緒に形成された第１のスイッチ１１４ａと第２のスイッチ１１４ｂとを含み得る。ハンドル軸Ｈ−Ｈを規定するハンドル部分１１２は、使用者の指によって把持されるように構成される。ハンドル部分１１２は、十分広い手掌で握るてこ作用を提供する人間工学的形状を有し、これにより、手術期間中にハンドル部分１１２が使用者の手から外れて握り締められることを防止するように助ける。スイッチ１１４ａおよびスイッチ１１４ｂのそれぞれは、それを使用者の１本または複数の指で押下することを容易にするために、ハンドル部分１１２上の適した位置に配置されるように示されている。
【００４０】
さらに、図１および図２を参照すると、スイッチ１１４ａ、１１４ｂは、ドライブモータ２００（図４）の動きを開始および／または停止するために使用され得る。一実施形態において、スイッチ１１４ａは、ドライブモータ２００を第１の方向に起動して発射ロッド（明示されていない）を遠位の方向に前進させるように構成され、それによって、アンビルアセンブリ１６２とカートリッジアセンブリ１６４とを近接させる。反対に、スイッチ１１４ｂは、ドライブモータ２００を逆方向に起動することによって、発射ロッドを後退させてアンビルカートリッジ１６２とカートリッジアセンブリ１６４とを開くように構成され得る。後退モードは機械的ロックアウトを初期化し、さらなるステープル留めの進行および装填ユニット１６９による切断を防止する。トグルは、スイッチ１１４ａを起動するための第１の位置と、スイッチ１１４ｂを起動するための第２の位置と、第１の位置と第２の位置との間の中立位置とを有する。
【００４１】
筐体１１０、特にハンドル部分１１２は、スイッチシールド１１７ａおよびスイッチシールド１１７ｂを含む。スイッチシールド１１７ａは、スイッチ１１４ａの底部を包囲するリブ状の形状を、スイッチシールド１１７ｂは、スイッチ１１４ｂの頂部を包囲するリブ状の形状を、それぞれ有し得る。スイッチシールド１１７ａおよびスイッチシールド１１７ｂは、スイッチ１１４の偶発的な起動を防止する。さらに、スイッチ１１４ａおよびスイッチ１１４ｂは、高い触覚フィードバックを有し、起動するために増した圧力を必要とする。
【００４２】
一実施形態において、スイッチ１１４ａおよびスイッチ１１４ｂは、マルチスピードの、増分的または可変のスピードスイッチとして構成され、これによって、ドライブモータ２００のスピードと発射ロッドのスピードとを非線形の態様において制御する。例えば、スイッチ１１４ａ、１１４ｂは感圧性であり得る。このタイプの制御インタフェースは、ドライブ構成部品のスピードのレートを、より遅くより正確なモードからより速い動作まで段階的に増大させることを可能にする。後退の偶発的な起動を防止するために、スイッチ１１４ｂは、フェールセーフスイッチ１１４ｃが押されるまで電子的に遮断され得る。
【００４３】
スイッチ１１４ａおよびスイッチ１１４ｂは、非線形スピード制御回路に結合され、そのような回路は、電圧調整回路、可変抵抗回路、またはマイクロエレクトロニクスのパルス幅変調回路として実装され得る。スイッチ１１４ａおよびスイッチ１１４ｂは、加減抵抗デバイス、多位置スイッチ回路、線形および／または回転式の可変変位変換器、線形および／または回転式のポテンショメータ、光学エンコーダ、強磁性センサ、およびホール効果センサなどの可変制御デバイスを解除または作動させることによって、制御回路とインタフェース接続し得る。これは、スイッチ１１４ａおよびスイッチ１１４ｂがドライブモータ２００をマルチスピードモードにおいて動作させることを可能にし、マルチスピードモードは、スイッチ１１４ａおよびスイッチ１１４ｂの押下に基づいて、使用されている制御回路のタイプに依存して増分的に、または徐々に、ドライブモータ２００のスピードを徐々に増大させることなどである。
【００４４】
図２〜図４は関節運動機構１７０を図示し、関節運動機構１７０は、関節運動筐体１７２と、動力式関節運動スイッチ１７４と、関節運動モータ１３２と、手動関節運動ノブ１７６とを含む。図４に示されるように、動力式関節運動スイッチ１７４の並進、または手動関節運動ノブ１７６の旋回は、関節運動モータ１３２を起動し、それによって関節運動機構１７０の関節運動ギア２３３を作動させる。関節運動機構１７０の作動は、エンドエフェクタ１６０をその第１の位置から、長手方向の軸Ｂ−Ｂが長手方向の軸Ａ−Ａに対して斜めに配置されるような位置に向かって移動させ、第１の位置において、長手方向の軸Ｂ−Ｂは長手方向の軸Ａ−Ａに実質的に整列している。動力式関節運動スイッチ１７４はまた、クランプ作用機構と類似の非線形スピード制御を組み入れ得る。これらはスイッチ１１４ａおよびスイッチ１１４ｂによって制御され得る。
【００４５】
図２および図３を参照すると、筐体１１０はスイッチシールド１６９を含み、スイッチシールド１６９は、翼状の形状を有し、スイッチ１７４の上空で筐体１１０の上面から延伸している。スイッチシールド１６９は、スイッチ１７４の偶発的な起動を防止し、関節運動機構１７０を起動するために使用者がシールド１６９の下に手を伸ばすことを必要とする。
【００４６】
さらに、関節運動筐体１７２および動力式関節運動スイッチ１７４は、回転する筐体アセンブリ１８０に搭載される。第１の長手方向の軸Ａ−Ａの周りの回転ノブ１８２の回転は、関節運動筐体１７２および動力式関節運動スイッチ１７４のみならず、筐体アセンブリ１８０を第１の長手方向の軸Ａ−Ａの周りに回転させ、ひいては、第１の長手方向の軸Ａ−Ａの周りで、発射ロッド２２０の遠位の部分２２４およびエンドエフェクタ１６０の対応する回転を生じる。関節運動機構１７０は、筐体ノーズアセンブリ１５５上に配置された１つ以上の伝導性リングに電気機械的に結合される（図４）。伝導性リングは、ノーズアセンブリ１５５の上へはんだ付けおよび／または圧着され、そして電源３００に電気的に接触され、それによって関節運動機構１７０に電力を提供する。ノーズアセンブリ１５５は、より簡便なリングのはんだ付けおよび／または圧着を可能にするために、モジュール式であり得、および、アセンブリの期間中筐体１１０に取り付けられ得る。関節運動機構１７０は、伝導性リングと接触した１つ以上のブラシおよび／またはコンタクトを含み得、このコンタクトはばねが装填され、これによって、筐体アセンブリ１８０が関節運動筐体１７２と共に回転されるとき、関節運動機構１７０は伝導性リングと継続的に接触し、それによって電源３００から電力を受け取る。
【００４７】
関節運動筐体１７２、動力式関節運動スイッチ１７４、手動関節運動ノブ１７６、および、エンドエフェクタ１６０に関節運動を提供することのさらなる詳細は、２００７年３月１５日出願の共有に係る米国特許出願第１１／７２４，７３３号に詳述され、当該出願の内容はその全体がここで参照により援用される。筐体１１０内に配置され得る、リミットスイッチ、近接センサ（例えば、光学的および／または強磁性）、線形可変変位変換器、およびシャフトエンコーダのうちのあらゆる組合せは、エンドエフェクタ１６０の関節運動角度、および／または、発射ロッド２２０の位置を制御および／または記録するために利用され得る。
【００４８】
図４に示されるように、器具１０はまた、モータ２００に電気的に結合されたマイクロコントローラ４００と、器具１０内に配置された様々なセンサとを含む。センサは、器具１０の様々な動作パラメータ（例えば、線形スピード、回転スピード、関節運動位置、温度、電池充電、および同様なもの）を検出し、その後それらはマイクロコントローラ４００に報告される。マイクロコントローラ４００はその後、計測された動作パラメータに従って応答し得る（例えば、モータ２００のスピードを調節、関節運動角度を制御、電源を遮断、エラー状態を報告、など）。
【００４９】
図４〜図６を参照すると、関節運動筐体１７２内に収容された関節運動機構１７０が示され、関節運動機構１７０は、関節運動ノブ１７６と、関節運動スピンドル２５０と、関節運動リンク２５２とを含む（図６）。関節運動スピンドル２５０は、関節運動筐体１７２内に回転可能に収容され、関節運動ノブ１７６と関節運動リンク２５２との間に機械的インタフェースを提供し、関節運動リンク２５２は、インタフェース接続することにより、エンドエフェクタ１６０に関節運動を分与する。関節運動スピンドル２５０は、円筒状部材２５４と、円筒状部材２５４の頂部に配置されたフランジ２６０とを含む（図６参照）。フランジ２６０は、関節運動ギア２３３を含み、円筒状部材２５４から横方向に延伸し、円筒状部材２５４の直径よりも大きい直径を有する。関節運動ギア２３３は関節運動モータ１３２に結合され、関節運動モータ１３２は、動力式の、または助力された、エンドエフェクタ１６０の関節運動を提供する。
【００５０】
関節運動ノブ１７６は関節運動スピンドル２５０の頂部に搭載される。これは、関節運動ノブ１７６の回転的な動きが関節運動スピンドル２５０の回転的な動きに変換されることを可能にする。関節運動リンク２５２の長手方向の動きは、関節運動スピンドル２５０の回転的な動きを介して分与される。関節運動リンク２５２は、関節運動スピンドル２５０の底面から下向きに延伸するリンクインタフェース部材２６２を介して、関節運動スピンドル２５０と機械的にインタフェース接続する。関節運動リンク２５２は、関節運動リンク２５２を横方向に横切って延伸する関節運動スロット２６４を含む。インタフェース部材２６２は、円筒状部材の底面に中心をずらして位置付けされ、スロット２６４内に受け取られる。関節運動スピンドル２５０の回転期間中、インタフェース部材２６２は関節運動スピンドル２５０の中心の周りを回転される。スロット２６４は、インタフェース部材２６２の周囲に実質的に適合するような幅で寸法が決められているので、インタフェース部材２６２は、スロット２６４内を横方向に運動するだけであり、インタフェース部材２６２の回転的な動きの長手方向成分が関節運動リンク２５２に変換される。
【００５１】
図７〜図９を参照すると、器具１０は、関節運動リンク２５２の上空に（例えば面して）配置された光センサ２６８を有する関節運動センサアセンブリ３０２を含む。光センサ２６８は、光を関節運動リンク２５２に向かって放射し、反射光の特性を計測する。関節運動リンク２５２はマーカー２７０を含み（図９）、マーカー２７０は、非反射的マーク（例えばスロット）または高反射率のマーク（例えば、鏡面、研磨された金属、など）であり得る。図９に示されるように、関節運動リンク２５２が非関節運動位置にある場合、マーカー２７０は、マーカー２７０が光センサ２６８に対向して配置されるように関節運動リンク２５２上に位置付けられる。非関節運動位置は、０°の角度であるエンドエフェクタ１６０と対応する（例えば、本体部分１６８に整列）。光センサ２６８は、関節運動リンク２５２が遠位の方向に移動されるとき、関節運動リンク２５２から反射される光を継続的に計測し、関節運動リンク２５２が非関節運動位置まで引き戻された場合、反射光はマーカー２７０によって変化する（例えば、殆ど全反射され、またはそこを透過する）。これによって、光センサ２６８が０°位置を計測することが可能になる。光センサ２６８は、マイクロコントローラ４００に結合され、関節運動に起因した反射光の変化に対応した感知された信号をマイクロコントローラ４００に送信するように構成される。光センサ２６８によって送信された光計測は関節運動リンク２５２の変位に対応するので、マイクロコントローラ４００はその後、光計測に基づいて関節運動角度を決定する。
【００５２】
図７に示される別の実施形態において、関節運動センサアセンブリ３０２は、関節運動リンク２５２の両側に互いに対向して配列された、発光器２７２と受光器２７４とを含む。エンドエフェクタ１６０が０°位置にある場合、発光器２７２は、マーカー２７０を通して光のビームを受光器２７４に向けて供給する。関節運動リンク２５２が遠位の方向に移動されるとき、マーカー２７０は発光器２７２および受光器２７４から離れるように移動し、それによって関節運動リンク２５２がそれらの間の光のビームを中断する。光センサ２６８および発光器２７２は、任意の適した波長で光を放射し得る（例えば、可視スペクトル、赤外、など）。
【００５３】
図１０は、関節運動センサアセンブリ３０２の別の実施形態を図示し、この関節運動センサアセンブリ３０２は、関節運動筐体１７２内に配置された磁気センサ２７６（例えばホール効果センサ）を含む。センサ２７６は、関節運動ノブ１７６に包含された、あるいは取り付けられた磁石２７８に対向して配置される。関節運動ノブ１７６が中心にされてエンドエフェクタ１６０が０°位置にある場合、センサ２７６と磁石２７８とは相互に整列される。関節運動ノブ１７６が回転されてエンドエフェクタ１６０を関節運動するとき、磁石２７８はセンサ２７６から移動され、このことは、エンドエフェクタ１６０の関節運動による磁場の不存在および／または減少と相関する。関節運動ノブ１７６が中心位置に復帰された場合、磁石２７８とセンサ２７６とは再び整列され、センサ２７６はエンドエフェクタ１６０が０°位置にあることを決定する。センサ２７６は、マイクロコントローラ４００に結合され、関節運動に起因した磁場の変化を反映したセンサ信号をマイクロコントローラ４００に送信するように構成される。計測はエンドエフェクタ１６０の関節運動を反映しているので、マイクロコントローラはその後、センサ２７６によって送信されたときの磁場の変化に基づいて関節運動角度を決定する。
【００５４】
図１０はまた、関節運動センサアセンブリ３０２の別の実施形態を図示し、この関節運動センサアセンブリ３０２は、関節運動筐体１７２上に配置されたセンサスイッチ２８０を含む。スイッチ２８０は、関節運動ノブ１７６に取り付けられた突起部２８２に対向して配置される。関節運動ノブ１７６が中心にされてエンドエフェクタ１６０が０°位置にある場合、スイッチ２８０と突起部２８２とは相互に整列される。関節運動ノブ１７６が回転されてエンドエフェクタ１６０を関節運動するとき、突起部２８２はスイッチ２８０から移動され、スイッチ２８０は無効にされる。関節運動ノブ１７６が中心位置に復帰された場合、突起部２８２とスイッチ２８０とは再び整列され、スイッチ２８０は有効にされ、このことは、エンドエフェクタ１６０が０°位置にあることを意味する。スイッチ２８０はマイクロコントローラ４００に結合され、関節運動ノブ１７６が０°位置にあることを反映したセンサ信号を送信するように構成される。その後、マイクロコントローラ４００は、エンドエフェクタ１６０が非関節運動位置にあることを決定する。
【００５５】
図１０は、関節運動センサアセンブリ３０２の別の実施形態を示し、この関節運動センサアセンブリ３０２は、関節運動リンク２５２上に配置されたポテンショメータ２９０を有する。ポテンショメータ２９０はコンタクト２９２に電気的に結合される。関節運動リンク２５２が関節運動ノブ１７６の回転に起因して遠位の方向に移動されるとき、コンタクト２９２はポテンショメータ２９０の表面に沿ってスライドする。コンタクト２９２がポテンショメータ２９０を横切ってスライドするとき、ポテンショメータ２９０に沿ったコンタクト２９２の位置はそれに順応する。コンタクト２９２がポテンショメータ２９０に沿って移動する距離は、エンドエフェクタ１６０の関節運動の度合に比例する。コンタクト２９２の初期位置は、エンドエフェクタ１６０の０°位置に対応する。ポテンショメータ２９０はまた、関節運動の正確な角度の追跡をも可能にする。
【００５６】
ポテンショメータ２９０はまた、スピンドル２５４の周りで回転する構成において配置され得、コンタクト２９２がスピンドル２５４の回転的な位置を追跡することを可能にする。コンタクト２９２は、ポテンショメータ２９０に対して、エンドエフェクタ１６０の０°位置に対応する予め決定された位置で整列され、コンタクト２９２がエンドエフェクタ１６０の関節運動角度を決定することを可能にする。一実施形態において、ポテンショメータ２９０は、ギア作用を介してなど、関節運動リンク２５２および／または関節運動スピンドル２５４との間接的接触において配置され得る。ポテンショメータ２９０は、マイクロコントローラ４００に結合され、スピンドル２５４の回転または関節運動リンク２５２の変位に起因した電流の変化を反映したセンサ信号をマイクロコントローラ４００に送信するように構成される。計測はエンドエフェクタ１６０の関節運動を反映しているので、マイクロコントローラ４００はその後、ポテンショメータ２９０によって送信されたときの電流変化に基づいて関節運動角度を決定する。
【００５７】
図１１に示されるように、別の実施形態において、関節運動センサアセンブリ３０２は光学エンコーダセンサ２９３を含む。エンコーダセンサ２９３は、線形または回転式のエンコーダ２９４と、発光器２９６と受光器２９８との組合せとを含み、発光器２９６と受光器２９８とは、エンコーダ２９４の両側に互いに対向して配列される。発光器２９６および受光器２９８は、それらの間に継続的に提供されている光ビームの中断の数を決定するように構成される。エンコーダ２９４がエンドエフェクタ１６０の関節運動とともに線形に、または回転可能に移動されるとき、発光器２９６および受光器２９８は、光ビームの中断の数とその発生率とを計測し、このことは、関節運動リンク２５２または関節運動スピンドル２５４の変位に基づいてエンドエフェクタ１６０の関節運動角度を決定することを可能にする。エンコーダセンサ２９３は、動きを一連のデジタルパルスに転換する。単一のビットをカウントすることにより、またはビットのセットをデコードすることにより、パルスは相対的または絶対的な位置の計測に転換され得る。エンコーダセンサ２９３は、マイクロコントローラ４００に結合され、スピンドル２５４の、または関節運動リンク２５２の動きを反映したセンサ信号をマイクロコントローラ４００に送信するように構成される。計測はエンドエフェクタ１６０の関節運動を反映しているので、マイクロコントローラ４００はその後、ポテンショメータ２９０によって送信されたときの電流変化に基づいて関節運動角度を決定する。
【００５８】
様々な改変が本明細書に示された実施形態に対してなされ得ることが理解されよう。従って、上述は限定的にではなく、単に好ましい実施形態の例証として解釈されるべきである。動力式外科用器具の特定の特徴がいくつかの図面において示され、および他の図面において示されていないが、これは便宜のためだけであって、各特徴は、本開示の局面に従って、他の特徴のうちの任意の、またはすべての特徴と組合せられ得る。他の実施形態が当業者によって生じ、添付の特許請求の範囲内にある。
【符号の説明】
【００５９】
１０  動力式外科用器具
１１０  筐体
１１２  ハンドル部分
１１４  メインドライブスイッチ
１１７ａ、１１７ｂ  スイッチシールド
１３２  関節運動モータ
１４０  内視鏡部分
１５５  筐体ノーズアセンブリ
１６０  エンドエフェクタ
１６２  アンビルアセンブリ
１６４  カートリッジアセンブリ
１７０  関節運動機構
１７２  関節運動筐体
１７４  動力式関節運動スイッチ
１７６  手動関節運動ノブ
１８０  筐体アセンブリ
１８２  回転ノブ
２００  ドライブモータ
２３３  関節運動ギア
２５０、２５４  関節運動スピンドル
２５２  関節運動リンク
２６０  フランジ
２６２  リンクインタフェース部材
２６４  関節運動スロット
２６８  光センサ
２７０  マーカー
２７２  発光器
２７４  受光器
２７６  磁気センサ
２７８  磁石
２８０  センサスイッチ
２８２  突起部
２９０  ポテンショメータ
２９２  コンタクト
２９３  光学エンコーダセンサ
２９４  エンコーダ
２９６  発光器
２９８  受光器
３００  電源
３０２  関節運動センサアセンブリ
４００  マイクロコントローラ
【図１】
2011120911.tif 000003
【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】
2011120911.tif 000009
【図８】
2011120911.tif 000010
【図９】
2011120911.tif 000011
【図１０】
2011120911.tif 000012
【図１１】
2011120911.tif 000013