(57)【要約】【課題】エンドエフェクタが、細長いシャフトの遠位部分に対して回転することを可能にするロールジョイントを有する外科手術器具を提供すること。【解決手段】ハンドルから延びる細長いシャフトを有し、長手方向軸を規定する、ハンドルと、細長いシャフトから遠位方向に延び、エンドエフェクタ軸を規定するエンドエフェクタであって、電気外科手術エネルギーの供給源と連絡する、エンドエフェクタと、エンドエフェクタを細長いシャフトに結合するロールジョイントとを備えている、外科手術器具。【選択図】図１
2011092743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科手術器具であって、
ハンドルであって、該ハンドルは、該ハンドルから延びる細長いシャフトを有し、長手方向軸を規定する、ハンドルと、
該細長いシャフトから遠位方向に延び、エンドエフェクタ軸を規定するエンドエフェクタであって、該エンドエフェクタは、電気外科手術エネルギーの供給源と連絡する、エンドエフェクタと、
該エンドエフェクタを該細長いシャフトに結合するロールジョイントと
を備え、該ロールジョイントは、
該細長いシャフトから遠位方向に延びる第一の管状構造と、
該エンドエフェクタ軸の周りで該第一の管状構造に回転可能に結合された第二の管状構造であって、該第二の管状部材が該エンドエフェクタを支持することにより、該エンドエフェクタが、該エンドエフェクタ軸の周りで該第一の管状構造に対して回転可能である、第二の管状構造と、
該第一の管状構造および該第二の管状構造のうちの少なくとも１つの中に配置されたケーブルラップボリュームであって、該エンドエフェクタと電気外科手術エネルギーの供給源とを結合する導体は、該ケーブルラップボリューム内で該エンドエフェクタ軸の周りでコイル状に巻かれ、その結果、第一の方向への該エンドエフェクタ軸の周りの該エンドエフェクタの回転は、該導体の巻きを解かない、ケーブルラップボリュームと
を備えている、外科手術器具。
【請求項２】
前記ロールジョイントは、前記第一の管状構造および前記第二の管状構造のうちの少なくとも一方から突出し、該第一の管状構造および該第二の管状構造のうちの他方を係合して、前記エンドエフェクタの回転を制限する、構造停止部をさらに備えている、請求項１に記載の器具。
【請求項３】
前記第一の管状構造および前記第二の管状構造は、ベアリングセットによって互いに結合されている、請求項１に記載の器具。
【請求項４】
前記細長いシャフトは、前記ロールジョイントの近位に配置された関節運動部分を含み、該関節運動部分は、前記長手方向軸に対する前記エンドエフェクタの旋回移動を可能にするために可撓性である、請求項１に記載の器具。
【請求項５】
前記第二の管状構造は駆動部材に結合され、該駆動部材は、前記細長いシャフトの前記関節運動部分を通って延び、トルクを該第二の管状構造に伝達するように構成されている、請求項４に記載の器具。
【請求項６】
前記エンドエフェクタは、一対の対向するジョー部材を含み、該一対の対向するジョー部材は、組織を受容する開放構成と、該組織上に閉鎖圧力を維持する閉鎖構成との間を移動可能である、請求項１に記載の器具。
【請求項７】
前記エンドエフェクタは、前記開放構成と前記閉鎖構成との間の前記ジョー部材の移動を誘導するように長手方向に移動可能な往復運動部材に結合され、該往復運動部材は、前記ロールジョイントを通り規定された長手方向のボアを通って延びる、請求項６に記載の器具。
【請求項８】
外科手術器具であって、
ハンドルであって、該ハンドルは該ハンドルから遠位方向に延びる細長いシャフトを有し、該細長いシャフトは、該ハンドルに結合された近位部分と、該近位部分に旋回可能に結合された遠位部分とを含み、該近位部分は長手方向軸を規定する、ハンドルと、
エンドエフェクタ軸を規定するエンドエフェクタであって、該エンドエフェクタは、該細長いシャフトを通って延びる電気外科手術導体によって、電気外科手術エネルギーの供給源と連絡する、エンドエフェクタと、
該細長いシャフトの該遠位部分と該エンドエフェクタとの間に配置されたロールジョイントであって、該ロールジョイントは、該細長いシャフトの該遠位部分に結合された第一の管状構造と、該エンドエフェクタに結合された第二の管状構造とを含み、該第二の管状構造が、該第一の管状構造に回転可能に結合されることにより、該エンドエフェクタは、該エンドエフェクタ軸の周りで回転可能である、ロールジョイントと
を備えている、外科手術器具。
【請求項９】
前記電気外科手術導体は、前記第一の管状構造内で前記エンドエフェクタ軸の周りにコイル状に巻かれ、その結果、該エンドエフェクタ軸の周りの該エンドエフェクタの回転は、前記電気外科手術導体の巻きを解かないことに役立つ、請求項８に記載の外科手術器具。
【請求項１０】
前記電気外科手術導体は、前記第一の管状構造内に配置された伝導性スリップリングに結合され、電気伝導性レセプタは、前記第二の管状構造に結合され、その結果、該レセプタは、該第一の管状構造に対する該第二の管状構造の回転位置にかかわらず、該スリップリングとの電気的接触を維持する、請求項８に記載の外科手術器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（背景）
（１．技術分野）
本開示は、腹腔鏡手順および内視鏡手順のための細長いシャフトを有する外科手術装置に関する。特に、本開示は、ロールジョイントを有する外科手術装置に関し、該外科手術装置は、エンドエフェクタが、細長いシャフトの遠位部分に対して回転することを可能にする。
【背景技術】
【０００２】
（２．関連技術の背景）
典型的に、腹腔鏡外科手術手順、内視鏡外科手術手順または他の最小侵襲性外科手術手順において、小さな切開または穿刺が患者の体に作られる。次いで、カニューレが切開を通して体腔内に挿入され、このことが、様々な外科手術デバイス（例えば、ハサミ、解剖器具、レトラクタ、または同様の器具）を挿入するための通路を提供する。カニューレを通した手術可能性を促進するために、腹腔鏡外科手術に適合された器具は、典型的には、その遠位端でエンドエフェクタを、そしてその近位端でハンドルを支持する想定的に狭いシャフトを含む。このような器具のシャフトを、カニューレを通して配列することは、外科医が、体外からハンドルを操作することを可能にすることによって、エンドエフェクタに内部外科手術部位から遠隔で外科手術手順を実行させる。この種類の腹腔鏡手順は、外傷の低減、治癒の改善、および他の付随する利点に起因して、従来の開放性外科手術に対して有益であることが証明されている。
【０００３】
操縦可能な腹腔鏡または内視鏡器具は、特定の外科手術手順に適した手術可能性の範囲を外科医に提供し得る。例えば、エンドエフェクタが、カニューレを通した挿入を容易にするように器具の長手方向軸に整列され得、その後、エンドエフェクタが、組織を係合するためにエンドエフェクタを適切に位置決めするように必要に応じて関節運動されるか、軸を外れて動かされ得るように、器具が構成され得る。操縦可能な関節運動器具のエンドエフェクタは、組織を把持するための一対のジョー部材を備え、このジョー部材は、いったん適切に位置決めされると、組織に対して方向付けられる必要があり得る。ジョーを方向付けることは、ジョーを長手方向軸の周りに回転させることを含み得る。しかしながら、この種類の回転は、エンドエフェクタの位置決めを邪魔し得る。細長いシャフトの遠位端に配置されたロールジョイントは、困難さのうちのいくつかを緩和し得、エンドエフェクタが標的組織に近づくときにジョーの位置決めまたは方向付けのいずれかの調節を容易にする。
【０００４】
１つの種類の腹腔鏡器具は、小さな直径の血管、脈管束または組織の任意の２つの層を、電気外科手術エネルギーまたはＲＦエネルギーの適用によりシールするために、ジョー部材の間に十分な閉鎖力を生成することを意図されている。２つの層は、ジョーによって一緒に把持され得、クランプ留めされ得、適切な量の電気外科手術エネルギーがジョーを通して適用され得る。このようにして、組織の２つの層は、一緒に融合され得る。多くの電気外科手術鉗子は、エンドエフェクタに電気外科手術電流を提供するために細長い部分を通って延びる導体を含む。いくつかの例において、導体は、絡まり得るか、またはエンドエフェクタによって達成可能な動作範囲を制限し得る。このような器具についての外科医制御を提供するために、ロールジョイントが、器具を通る電気外科手術電流の通過を容易にするために提供され得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（概要）
本開示は、ハンドルを含む電気外科手術器具を記載し、このハンドルは、ハンドルから遠位方向に延びる細長いシャフトを有する。細長いシャフトは長手方向軸を規定する。エンドエフェクタは、細長いシャフトから遠位方向に延び、エンドエフェクタ軸を規定する。エンドエフェクタは、電気外科手術エネルギーの供給源と連絡する。ロールジョイントは、エンドエフェクタを細長いシャフトに結合し、細長いシャフトから遠位方向に延びる第一の管状構造と、エンドエフェクタ軸の周りで第一の管状構造に回転可能に結合された第二の管状構造とを含む。第二の管状部材は、エンドエフェクタを支持し、その結果、エンドエフェクタが、エンドエフェクタ軸の周りで第一の管状構造に対して回転可能である。ケーブルラップボリュームは、第一の管状構造および第二の管状構造のうちの少なくとも１つの中に配置され、エンドエフェクタと電気外科手術エネルギーの供給源とを結合するための導体がケーブルラップボリューム内でエンドエフェクタ軸の周りにコイル状に巻かれる。エンドエフェクタ軸の周りのエンドエフェクタの第一の方向への回転は、導体の巻きを解かない。
【０００６】
ロールジョイントは、第一の管状構造および第二の管状構造のうちの１つまたは両方から突出し、もう１つの管状構造を係合して、エンドエフェクタの回転を制限する構造停止部をさらに含み得る。第一の管状構造および第二の管状構造は、ベアリングセットによって互いに結合され得る。
【０００７】
細長いシャフトは、ロールジョイントの近位に配置された関節運動部分を含み得、関節運動部分は、長手方向軸に対するエンドエフェクタの旋回運動を可能にするために可撓性である。第二の管状構造は駆動部材に結合され得、駆動部材は、細長いシャフトの関節運動部分を通って延び、トルクを第二の管状構造に伝達するように構成されている。
【０００８】
エンドエフェクタは、一対の対向するジョー部材を含み得、一対の対向するジョー部材は、組織を受容する開放構成と、組織上に閉鎖圧力を維持する閉鎖構成との間で移動可能である。エンドエフェクタは、開放構成と閉鎖構成との間のジョー部材の移動を誘導するように長手方向に移動可能な往復運動部材に結合され得る。往復運動部材は、ロールジョイントを通る長手方向のボアを通って延び得る。
【０００９】
本開示の別の局面にしたがうと、外科手術器具は、ハンドルから遠位方向に延びる細長いシャフトを有する。細長いシャフトは、ハンドルに結合された近位部分と、近位部分に旋回可能に結合された遠位部分とを含む。近位部分は長手方向軸を規定する。エンドエフェクタは、エンドエフェクタ軸を規定し、細長いシャフトを通って延びる電気外科手術導体によって、電気外科手術エネルギーの供給源と連絡する。ロールジョイントは、細長いシャフトの該遠位部分とエンドエフェクタとの間に配置される。ロールジョイントは、細長いシャフトの遠位部分に結合された第一の管状構造と、エンドエフェクタに結合された第二の管状構造とを含む。第二の管状構造は、第一の管状構造に回転可能に結合されることにより、エンドエフェクタは、エンドエフェクタ軸の周りで回転可能である。
【００１０】
電気外科手術導体は、第一の管状構造内でエンドエフェクタ軸の周りにコイル状に巻かれ得、その結果、エンドエフェクタ軸の周りのエンドエフェクタの回転は、電気外科手術導体の巻きを解かない。代替的に、電気外科手術導体は、第一の管状構造内に配置された伝導性スリップリングに結合され得、電気伝導性レセプタは、第二の管状構造に結合され得、その結果、レセプタは、第一の管状構造に対する第二の管状構造の回転位置にかかわらず、スリップリングとの電気的接触を維持する。
【００１１】
例えば、本発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
外科手術器具であって、
ハンドルであって、該ハンドルは、該ハンドルから延びる細長いシャフトを有し、長手方向軸を規定する、ハンドルと、
該細長いシャフトから遠位方向に延び、エンドエフェクタ軸を規定するエンドエフェクタであって、該エンドエフェクタは、電気外科手術エネルギーの供給源と連絡する、エンドエフェクタと、
該エンドエフェクタを該細長いシャフトに結合するロールジョイントと
を備え、該ロールジョイントは、
該細長いシャフトから遠位方向に延びる第一の管状構造と、
該エンドエフェクタ軸の周りで該第一の管状構造に回転可能に結合された第二の管状構造であって、該第二の管状部材が該エンドエフェクタを支持することにより、該エンドエフェクタが、該エンドエフェクタ軸の周りで該第一の管状構造に対して回転可能である、第二の管状構造と、
該第一の管状構造および該第二の管状構造のうちの少なくとも１つの中に配置されたケーブルラップボリュームであって、該エンドエフェクタと電気外科手術エネルギーの供給源とを結合する導体は、該ケーブルラップボリューム内で該エンドエフェクタ軸の周りでコイル状に巻かれ、その結果、第一の方向への該エンドエフェクタ軸の周りの該エンドエフェクタの回転は、該導体の巻きを解かない、ケーブルラップボリュームと
を備えている、外科手術器具。
（項目２）
上記ロールジョイントは、上記第一の管状構造および上記第二の管状構造のうちの少なくとも一方から突出し、該第一の管状構造および該第二の管状構造のうちの他方を係合して、上記エンドエフェクタの回転を制限する、構造停止部をさらに備えている、上記項目に記載の器具。
（項目３）
上記第一の管状構造および上記第二の管状構造は、ベアリングセットによって互いに結合されている、上記項目のいずれかに記載の器具。
（項目４）
上記細長いシャフトは、上記ロールジョイントの近位に配置された関節運動部分を含み、該関節運動部分は、上記長手方向軸に対する上記エンドエフェクタの旋回移動を可能にするために可撓性である、上記項目のいずれかに記載の器具。
（項目５）
上記第二の管状構造は駆動部材に結合され、該駆動部材は、上記細長いシャフトの上記関節運動部分を通って延び、トルクを該第二の管状構造に伝達するように構成されている、上記項目のいずれかに記載の器具。
（項目６）
上記エンドエフェクタは、一対の対向するジョー部材を含み、該一対の対向するジョー部材は、組織を受容する開放構成と、該組織上に閉鎖圧力を維持する閉鎖構成との間を移動可能である、上記項目のいずれかに記載の器具。
（項目７）
上記エンドエフェクタは、上記開放構成と上記閉鎖構成との間の上記ジョー部材の移動を誘導するように長手方向に移動可能な往復運動部材に結合され、該往復運動部材は、上記ロールジョイントを通り規定された長手方向のボアを通って延びる、上記項目のいずれかに記載の器具。
（項目８）
外科手術器具であって、
ハンドルであって、該ハンドルは該ハンドルから遠位方向に延びる細長いシャフトを有し、該細長いシャフトは、該ハンドルに結合された近位部分と、該近位部分に旋回可能に結合された遠位部分とを含み、該近位部分は長手方向軸を規定する、ハンドルと、
エンドエフェクタ軸を規定するエンドエフェクタであって、該エンドエフェクタは、該細長いシャフトを通って延びる電気外科手術導体によって、電気外科手術エネルギーの供給源と連絡する、エンドエフェクタと、
該細長いシャフトの該遠位部分と該エンドエフェクタとの間に配置されたロールジョイントであって、該ロールジョイントは、該細長いシャフトの該遠位部分に結合された第一の管状構造と、該エンドエフェクタに結合された第二の管状構造とを含み、該第二の管状構造が、該第一の管状構造に回転可能に結合されることにより、該エンドエフェクタは、該エンドエフェクタ軸の周りで回転可能である、ロールジョイントと
を備えている、外科手術器具。
（項目９）
上記電気外科手術導体は、上記第一の管状構造内で上記エンドエフェクタ軸の周りにコイル状に巻かれ、その結果、該エンドエフェクタ軸の周りの該エンドエフェクタの回転は、上記電気外科手術導体の巻きを解かないことに役立つ、上記項目のいずれかに記載の外科手術器具。
（項目１０）
上記電気外科手術導体は、上記第一の管状構造内に配置された伝導性スリップリングに結合され、電気伝導性レセプタは、上記第二の管状構造に結合され、その結果、該レセプタは、該第一の管状構造に対する該第二の管状構造の回転位置にかかわらず、該スリップリングとの電気的接触を維持する、上記項目のいずれかに記載の外科手術器具。
【００１２】
（摘要）
外科手術器具は、ハンドルと、ハンドルから延びる細長いシャフトとを含む。細長いシャフトから遠位方向に延びるエンドエフェクタは、電気外科手術エネルギーの供給源と連絡し、エンドエフェクタ軸を規定する。ロールジョイントは、エンドエフェクタを細長いシャフトに結合し、細長いシャフトから遠位方向に延びる第一の管状構造と、エンドエフェクタ軸の周りに第一の管状構造に回転可能に結合された第二の管状構造とを含む。第二の管状部材は、エンドエフェクタを支持し、その結果、エンドエフェクタが、エンドエフェクタ軸の周りで回転可能である。ケーブルラップボリュームは、第一の管状構造および第二の管状構造のうちの１つの中に配置され、エンドエフェクタと電気外科手術エネルギーの供給源とを結合するための導体がケーブルラップボリューム内でエンドエフェクタ軸の周りでコイル状に巻かれ、その結果、エンドエフェクタ軸の周りのエンドエフェクタの第一の方向への回転は、導体の巻きを解かない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付の図面は、本開示の複数の実施形態を例示し、以下に与えられる複数の実施形態の詳細な説明と共に、本開示の原理を説明することに役立つ。
【図１】図１は、本開示に従う、長手方向軸に整列したエンドエフェクタを含む外科手術器具の斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１の器具の遠位端の部分的斜視図であり、エンドエフェクタが長手方向軸に対して関節運動した位置にあることを描いている。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａの器具の遠位端の部分的斜視図であり、エンドエフェクタがショルダー軸に対して回転した位置にあることを描いている。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図２Ｂの器具の遠位端の部分的斜視図であり、エンドエフェクタがリスト軸に対して回転した位置にあることを描いている。
【図２Ｄ】図２Ｄは、図２Ｃの遠位端の部分的斜視図であり、エンドエフェクタが閉じた構成にあることを描いている。
【図３】図３は、図１の器具の部分的側面図であり、ハウジングコンポーネントが取り外され、同軸駆動機構を描いている。
【図４】図４は、エンドエフェクタを長手方向軸との整列状態に維持するための第一または「ホーム」構成にある、図３の駆動機構の断面斜視図である。
【図５】図５は、エンドエフェクタを長手方向軸に対して関節運動するための第二の構成における駆動機構の拡大された断面部分斜視図である。
【図６Ａ】図６Ａは、緊張材のプレロードおよびロッキングデバイスの概略図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、カム表面を有する可動ガイドを描く緊張材の前荷重およびロッキングデバイスの代替的な実施形態の概略図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、外側に向けられた力を緊張材に及ぼす可動ガイドを描く緊張材の前荷重およびロッキングデバイスの代替的な実施形態の概略図である。
【図７】図７は、器具の遠位端の肩ロールを実行するための第三の構成における駆動機構の拡大された断面部分斜視図である。
【図８】図８は、肩ロール構成において器具の遠位端をロックするための第四の構成における駆動機構の拡大された断面部分斜視図である。
【図９】図９は、エンドエフェクタのリストロールを実行するための第五の構成における駆動機構の拡大された断面部分斜視図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、器具の遠位端におけるリストロールジョイントの概略図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、ロールジョイントの代替的実施形態の概略図である。
【図１１】図１１は、一対のジョー部材をエンドエフェクタにおいて閉鎖するための第六の構成における駆動機構の拡大された断面部分斜視図である。
【図１２】図１２は、一対のジョー部材を通ってナイフを前進させるための第七の構成における駆動機構の拡大された断面部分斜視図である。
【図１３】図１３は、一対のジョー部材が閉鎖された後にのみナイフの前進を可能にするナイフロック機構を描く器具の部分側面図である。
【図１４Ａ】図１４Ａ〜図１４Ｄは、関節運動球（１４Ａ）、関節運動スプール（１４Ｂ）、肩ロールノブ（１４Ｃ）およびロッキングカラー（１４Ｄ）を含む駆動機構の様々な個別の構成要素を描く斜視図である。
【図１４Ｂ】図１４Ａ〜図１４Ｄは、関節運動球（１４Ａ）、関節運動スプール（１４Ｂ）、肩ロールノブ（１４Ｃ）およびロッキングカラー（１４Ｄ）を含む駆動機構の様々な個別の構成要素を描く斜視図である。
【図１４Ｃ】図１４Ａ〜図１４Ｄは、関節運動球（１４Ａ）、関節運動スプール（１４Ｂ）、肩ロールノブ（１４Ｃ）およびロッキングカラー（１４Ｄ）を含む駆動機構の様々な個別の構成要素を描く斜視図である。
【図１４Ｄ】図１４Ａ〜図１４Ｄは、関節運動球（１４Ａ）、関節運動スプール（１４Ｂ）、肩ロールノブ（１４Ｃ）およびロッキングカラー（１４Ｄ）を含む駆動機構の様々な個別の構成要素を描く斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
最初に図１を参照すると、操縦可能内視鏡器具が、概して、器具１０として図示されている。器具１０は、近位端近傍のハンドル１２と、遠位端近傍のエンドエフェクタ１６と、こられの間の細長いシャフト１８とを含んでいる。細長いシャフト１８は、ハンドル１２から延びている近位部分２０と、エンドエフェクタ１６を支持する関節運動遠位部分２２とを含んでいる。近位部分２０は、長手方向軸Ａ−Ａを規定し、カニューレ（図示せず）を通してエンドエフェクタ１６を位置決めすることができるほど十分に長い。少なくとも１つのジョイント２８が、細長いシャフト１８の近位部分２０と遠位部分２２との間に確立され、これは、遠位部分２２とエンドエフェクタ１６とが、以下においてさらに詳述されるように（図２Ａを参照）、長手方向軸Ａ−Ａに対して関節運動と旋回することを可能にする。エンドエフェクタ１６は、エンドエフェクタ軸Ｂ−Ｂを規定し、エンドエフェクタ軸Ｂ−Ｂは、細長いシャフト１８の関節運動遠位部分２２が「ホーム」構成にあるとき、長手方向軸Ａ−Ａと整列している。
【００１５】
エンドエフェクタ１６は、一対の対向するジョー部材３０および３２を含んでいる。ジョー部材３０、３２は、組織を受け取るための開放構成と、組織をクランプ留めして、それに適切なクランプ力を付与するための閉鎖構成（図２Ｄを参照）との間で動くように、ハンドル部分１２から操作可能である。エンドエフェクタ１６が開放構成にあるとき、ジョー部材３０、３２の各々の遠位部分はジョー部材３０、３２の他の遠位部分から間隔をあけられている。エンドエフェクタ１６が閉鎖構成にあるとき、ジョー部材３０、３２の遠位部分は共により近くなっている。エンドエフェクタ１６は、両方向性の運動に対して構成されており、この場合、エンドエフェクタ１６が開放構成と閉鎖構成との間で動かされるとき、ジョー部材３０および３２の両方は、エンドエフェクタ軸Ｂ−Ｂに対して動く。しかしながら、一方向性の運動が、また想定され、この場合、ジョー部材の一方、例えば３２は、エンドエフェクタ軸Ｂ−Ｂに対して固定されたままであり、ジョー部材の他方、例えば３０は軸Ｂ−Ｂに対して移動可能である。
【００１６】
ハンドル１２は外科医によって体腔の外部から操縦可能であり、それにより、エンドエフェクタ１６が身体内の組織部位に位置決めされると、エンドエフェクタ１６の位置決め、方向付けおよび操作を制御する。この操作性を提供するために、ハンドル１２は、様々なモードを介してエンドエフェクタ１６における運動を誘導するように操作可能である様々なアクチュエータを支持する。これらのアクチュエータは、長手方向軸Ａ−Ａ（図２Ａを参照）に関して細長いシャフト１８の遠位部分２２を関節運動させるように操作可能である関節運動トリガ４０と、長手方向軸Ａ−Ａ（図２Ｂを参照）の周りに遠位部分２２を回転させるように操作可能である肩ロールノブ４２と、エンドエフェクタ軸Ｂ−Ｂ（図２Ｃを参照）の周りにエンドエフェクタ１６を回転させるように操作可能であるリストロールノブ４４とを含む。関節運動トリガ４０、リストロールノブ４４および肩ロールノブ４２は、エンドエフェクタ１６が、効果的に組織を係合するために、三次元環境内で適切に位置決めおよび方向付けされることを可能にするように協働する。いったんエンドエフェクタ１６が位置決めおよび方向付けされると、外科医は静止ハンドル４８に対して旋回ハンドル４６を接近させて、ジョー部材３０、３２を閉鎖位置（図２Ｄを参照）まで動かし得る。
【００１７】
外科医は、また、指トリガ５０を操作して、静止ハンドル４８に対して旋回ハンドル４６を近接位置にロックし、このようにしてジョー部材３０、３２を閉鎖構成に維持する。ジョー部材３０、３２が閉鎖構成にあるとき、外科医は、ハンドル１２上に提供されたプッシュボタン５０ａを操作することによって、ジョー部材３０、３２に電気外科手術エネルギーの送達を開始し得る。代替の実施形態において、電気外科手術エネルギーの送達は、指トリガ５０によって開始させられることができる。
【００１８】
さらに、ハンドル１２は、関節運動トリガ４０および肩ロールノブ４２の意図的でない作動を防ぐように動作可能であるロックレバー５２を支持する。従って、エンドエフェクタ１６は安定した位置で維持され得る。また、ナイフスプール５４は、ハンドル１２の近位端に支持される。ナイフスプール５４は、ジョー部材３０、３２を通してナイフブレード５４ａ（図２Ｂを参照）を前進させるように動作可能である。指トリガ５０とプッシュボタン５０ａとを除いては、上述のアクチュエータの各々は、駆動アセンブリ１００（図３を参照）を介して機械的な運動をエンドエフェクタ１６まで伝達する。駆動アセンブリ１００の動作が以下でさらに詳述される。
【００１９】
プッシュボタン５０ａは、電気外科手術発電機５０ｂのような電気外科手術エネルギーの供給源と電気的に連絡している。電気外科手術発電機５０ｂは、電気外科手術エネルギーを発生させること、および電気外科手術エネルギー送達を制御および管理することに役立つ。Ｃｏｖｉｄｉｅｎ−Ｅｎｅｒｇｙ−ｂａｓｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ（Ｂｏｕｌｄｅｒ、Ｃｏｌｏｒａｄｏ）によって供給される発電機のような、様々な種類の電気外科手術発電機５０ｂが、この目的に対して好適であり得る。電気外科手術発電機５０ｂは、図１に概略的に図示されているように、静止ハンドル４８内に収納され得るか、あるいは、ケーブル（図示せず）によって電気的に、機械的に器具１０に結合され得る。電気外科手術発電機５０ｂは、ジョー部材３０、３２のうちの少なくとも１つと電気的に連絡している。
【００２０】
ここで図２Ａを参照すると、エンドエフェクタ１６は矢印「Ａ０」の方向に、すなわち、概してユーザーの見通しから右の方に、関節運動モードで動かされる。この関節運動させられた位置において、エンドエフェクタ軸Ｂ−Ｂは、長手方向軸Ａ−Ａに対して関節運動角度「α」で方向付けされている。任意の角度「α」は、適当な程度にまで細長いシャフト１８の遠位部分２２を曲げることによって達成され得る。遠位部分２２は、複数のセグメント５６を含み、複数のセグメント５６は、各セグメント５６が隣接するセグメント５６に対して旋回可能に配列されるように互いに対して入れ子にされている。各セグメント５６は、同様の態様で作成されて、それを貫通している一対の操縦ボア５８を含む。操縦ボア５８は、リンク５６の外側周縁付近に側面から配列されて、約１８０度の放射方向の間隔を有している。従って、操縦ボア５８は、遠位部分２２が曲がり得る関節運動の平面を規定する。細長いシャフト１８の遠位部分２２は、単一の関節運動の平面内で関節運動し得るが、追加の操縦ボア（図示せず）が関節運動の複数平面内において関節運動することを可能にする、別の実施形態がまた想定される。
【００２１】
操縦ボア５８は、一対の操縦緊張材１１０の通過を可能にする（図４も参照）。操縦緊張材１１０が、先頭セグメント５６ａに連結されることにより、操縦緊張材１１０のうちの１つに付与される引張が先頭セグメント５６ａに転送される。このようにして、細長いシャフト１８の遠位部分２２は、関節運動させられ得る。例えば、ボア５８を通して遠位部分２２の右側面上に位置決めされる緊張材１１０は、矢印「４Ａ」の方向に近位方向に引っ張られて、先頭セグメント５６ａの右側面を近位方向に引き、遠位部分２２を右側に曲げる。同様に、遠位部分２２は、反対の緊張材１１０を近位方向に引くことによって左側に曲げられ得る。
【００２２】
セグメント５６の各々は、それを通って延びている中央ボア（図示せず）を含んでいる。中央ボアは、遠位部分２２を通してエンドエフェクタ１６まで、様々な構成要素の通過を可能にする。例えば、電気外科手術導体１７８（図１０Ａ）は、エンドエフェクタ１６に電気外科手術エネルギーを提供するために、遠位部分２２を通過させられ得る。制御ケーブルと、可撓性のロッドと、ねじり部材とが、また、以下でさらに詳述されるように、機械的な運動をエンドエフェクタ１６へ転送するために中央ボアを通過させられる。細長いシャフト１８の遠位部分２２が、複数の旋回セグメント５６を含むと述べられてきたが、単一の旋回ジョイントが、長手方向軸Ａ−Ａに対して角度「α」でエンドエフェクタ軸Ｂ−Ｂを方向付けするように提供されている、別の実施形態が想定される。
【００２３】
ここで図２Ｂを参照すると、エンドエフェクタ１６は、本明細書において「肩ロール」と呼ばれる第二の運動モードを介して動かされる。肩ロールモードにおいて、エンドエフェクタ１６と、細長いシャフト１８の遠位部分２２と、細長いシャフト１８の外側環状部材６０とは、矢印「Ｓ０」によって示される長手方向軸Ａ−Ａの周りを全てが同時に回転させられる。エンドエフェクタ１６は、角度「α」で維持され、三次元の弧「β」を通して掃引されることにより、エンドエフェクタ１６の位置は、右側から、概してユーザーの見通しから左側に動かされる。肩ロールは、任意の所望の角度「β」が実現されるまで、続けられ得る。任意の角度「α」および任意の角度「β」が実現可能であるので、エンドエフェクタ１６は、三次元環境内において任意の適切な位置に位置決めされ得る。
【００２４】
ナイフブレード５４ａ（想像線で示される）は、図１２を参照して以下でさらに詳述されるように、ジョー部材３０、３２を通して矢印「Ｋ０」の方向に切断モードで前進可能である。エンドエフェクタ１６が開放構成にあるとき、本明細書において記述される器具１０の実施形態は、ナイフプレート５４ａが図２Ｂに図示される位置に前進することを防ぐためのナイフロック機構（図１３を参照）を含む。しかしながら、エンドエフェクタ１６が開放構成にあるときに、ナイフブレード５４ａが前進することを可能にする別の実施形態が想定される。
【００２５】
ここで図２Ｃを参照すると、エンドエフェクタ１６は、本明細書において「リストロール」と呼ばれる運動の第三のモードを介して動かされる。リストロールは、いずれかの方向にリストロールノブ４４（図１）を回転させることによって始動させられ得る。エンドエフェクタ１６は、組織に接触することに適切であるエンドエフェクタ１６の方向付けが達成されるまで、任意のリストロール角度「δ」を介してエンドエフェクタ軸Ｂ−Ｂの周りを回転させられる。エンドエフェクタ１６は、いったん位置決めおよび方向付けされると、本明細書においてクランプ留めモードと呼ばれる運動の第四のモードを介して動かされ得る。クランプ留めモードは、間に組織を捕捉するために、図２Ｄに図示される閉鎖構成に矢印「Ｃ０」の方向にジョー部材３０、３２を動かすために始動させられ得る。この閉鎖構成において、組織にシールするために、電気外科手術エネルギーとともに適切なクランプ留め力が、組織に送達され得る。その後、外科医は本明細書において「切断モード」と呼ばれる運動の第五のモードにおいて、組織を通してナイフブレード５４ａ（図２Ｂ）を前進させることによってジョー３０、３２の間に捕捉される組織を切断すること選択し得る。
【００２６】
ここで図３を参照すると、同軸駆動アセンブリ１００は、概してハンドル１２内に位置決めされる。同軸駆動アセンブリ１００は、アクチュエータ（例えば、関節運動トリガ４０、肩ロールノブ４２、リストロールノブ４４、旋回ハンドル４６、ロッキングレバー５２およびナイフスプール５４）から機械的な運動を受け取り、細長いシャフト１８を通して対応する運動を伝達することにより、上で議論されたエンドエフェクタ１６における運動の様々なモードを誘導する。細長いシャフト１８を通して伝達される機械的な運動は、長手方向軸Ａ−Ａに平行な一般的な方向に向けられた長手方向の運動であるか、または長手方向軸Ａ−Ａの周りの回転運動でいずれかである。従って、駆動アセンブリ１００は、「同軸」と呼ばれ得る。
【００２７】
ここで図４を参照すると、同軸駆動アセンブリ１００は、図１に図示される細長いシャフト１８の「ホーム」構成と一致している第一の「ホーム」構成で図示されている。駆動装置１００は、２つの主要サブシステム１０２および１０４を含んでいる。第一の位置決めサブシステム１０２は、関節運動モードおよび肩部ロールモードを駆動し、エンドエフェクタ１６を特定の角度「α」および「β」に維持するためのロックを提供する。第二のサブシステム１０４は、リストロール、クランプ留めおよび切断のモードを駆動する。２つのサブシステム１０２、１０４は、互いに独立に動作し、一方のサブシステム、例えば１０２の動作が、他方のサブシステム、例えば１０４に運動を伝達しない。
【００２８】
第一の位置決めサブシステム１０２は、一対の緊張材ピン１１２によって緊張材１１０に結合される関節運動球１０６を含む。関節運動球１０６（図１４Ａにより詳細に図示されている）は、概して形が球状であって、緊張材ピン１１２を受容するために、その中に一対の結合経絡１１４（図１４Ａ）を含んでいる。緊張材ピン１１２は、結合経絡１１４内に捕捉され、緊張材１１０は緊張材ピン１１２に固定される。このように、緊張材１１０は関節運動球１０６に結合される。緊張材レリーフスロット１１６（図１４Ａ）は、結合経絡１１４から長手方向に延び、ひずみ緩和を提供し、緊張材１１０による妨害を伴わずに関節運動球１０６の回転運動を可能にする。
【００２９】
一対の旋回駆動軸１１８（図１４Ａ）は、直径に沿って反対の態様で関節運動球１０６から横方向に延びている。旋回駆動軸１１８は、旋回軸Ｃ−Ｃ（図１４Ａ）を規定し、その周りを関節運動球１０６が旋回するように誘導され得る。駆動スロット１２０が、旋回軸Ｃ−Ｃから横方向に間隔をあけられている関節運動球１０６内に規定されることにより、駆動スロット１２０に付与される長手方向の運動は、旋回軸Ｃ−Ｃの周りの関節運動球１０６の旋回運動を誘導する。第二の駆動スロット１２０’は、駆動スロット１２０の反対側に形成される。第二の駆動スロット１２０’は、製造と組立を容易するために関節運動球１０６に付加的な対称性を提供する。しかしながら、第二の駆動スロット１２０’は、本明細書において図４を参照して議論される駆動装置１００の実施形態では非活動性である、すなわち第二の駆動スロット１２０’は、関節運動球１０６に旋回運動を付与するようには係合されない。中央開口１２２は、関節運動球１０６を通して長手方向に形成される。中央開口１２２は、関節運動球１０６の運動を妨害することなしに、関節運動球１０６を通る様々な構成要素の通過を可能にする。
【００３０】
関節運動スプール１２４（図１４Ｂにおいてより詳細に図示される）は、概して形が円柱状であり、放射状に関節運動球１０６を囲んでいる。駆動ポスト１２６は、関節運動スプール１２４の内部に延び、その結果、駆動ポスト１２６は、関節運動球１０６の駆動スロット１２０と係合し得る。関節運動スプール１２４の近位端におけるスプール特徴１２８は、関節運動トリガ４０を係合するための二重フランジのインタフェースを提供する（図３を参照）。隙間スロット１３０（図１４Ｂ）が、関節運動球１０６の駆動軸１１８に対して隙間を提供するために、関節運動スプール１２４の壁内に形成される。
【００３１】
ここで図５を参照すると、同軸駆動アセンブリは、関節運動モードにおいてエンドエフェクタ１６の運動を始動させるために、第二の構成へと動かされる。関節運動スプール１２４は、関節運動球１０６における回転運動を誘導するために、長手方向に駆動され得る。たとえば、外科医は矢印「Ａ１」（図３）の方向に遠位方向に関節運動トリガ４０を駆動し得、それは、次に矢印「Ａ２」の方向に遠位方向に関節運動スプール１２４を駆動する。駆動ポスト１２６は、駆動スロット１２０を遠位方向に駆動し、関節運動球１０６の駆動軸１１８（図１４Ａ）が長手方向に制止される（以下で議論される）ので、関節運動球１０６は旋回軸Ｃ−Ｃの周りを矢印「Ａ３」の方向に回転するように誘導される。矢印「Ａ４」によって示されるように、この回転は緊張材１１０において差動的な軸方向の引張力と運動を誘導する。図２Ａを参照して上で議論したように、緊張材１１０における差動的な長手方向の運動は、関節運動モードにおける第一の方向のエンドエフェクタ１１６の移動を伝える。外科医は、関節運動トリガ４０を近位方向に引くことによって、反対方向にエンドエフェクタ１１６の関節運動を同様に誘導し得る。
【００３２】
関節運動モードにおけるエンドエフェクタ１６の運動を誘導するために、駆動アセンブリ１００は、緊張材１１０における緊張とシステムばね比とを使用する。緊張材１１０は、ゆるみの量を管理するか、関節運動モードにおいて役割を果たすために、引張力によってプレロードされる。一部の場合において、緊張材の緊張量の調節は、同軸駆動アセンブリ１００の使用を容易にし得る。例えば、時間とともに、疲労またはクリープ緊張損失が、緊張材１１０において起こり得る。この緊張における損失は、器具１０の応答性の低下と関連し得、これは外科医の集中を挫折させる。緊張材１１０における緊張を増加させる能力は、駆動アセンブリ１００の生存性を改善し得、器具１０の作動を容易にし得る。別の例において、緊張材１１０における一般的な緊張は、関節運動モードにおけるエンドエフェクタ１６の任意の不注意による運動を防止するために、増加させられ得る。この方法において、オペレータは、長手方向軸Ａ−Ａに対して特定の角度「α」（図２Ａ）でエンドエフェクタ１６をロックし得る。
【００３３】
ここで図６Ａを参照すると、緊張材プレロードおよびロッキング機構１３０ａが、任意の都合の良い長手方向の位置において、デバイス１０に組み込まれて、緊張材１１０における張力を調整するために利用され得る。機構１３０ａは、第１の静止緊張材ガイド１３２および第２の静止緊張材ガイド１３４を含む。静止緊張材ガイド１３２、１３４のそれぞれは、ほぼリング形状であり、長手方向軸Ａ−Ａに中心がある。静止緊張材ガイド１３２、１３４は、静止ハンドル４８（図１）に対して固定された長手方向位置を有するが、一部の実施形態に追いては、長手方向軸Ａ−Ａのまわりで自由に回転し得る。緊張材１１０は、伸張性のある軸を規定し、リングを通して延びるように、そして、ガイド１３２、１３４のそれぞれと接触するように、配置される。第１の固定緊張材ガイド１３２は、第２の固定緊張材ガイド１３４よりも小さな内径を有しており、その結果、緊張材１１０は、長手方向軸Ａ−Ａに対して斜めに延びる。第１の固定緊張材ガイド１３２は、第２の固定緊張材ガイド１３４が緊張材１１０を抑制（ｒｅｓｔｒａｉｎ）する長手方向軸Ａ−Ａからの第２の距離よりも小さい長手方向軸Ａ−Ａからの第１の横方向位置において、緊張材１１０を抑制する。緊張材１１０と静止ガイド１３２、１３４との間の接触点の間の直線距離は、寸法「Ｌ０」によって表現される。第１の緊張材ガイド１３２を第２の固定緊張材ガイド１３４に対して遠位に配置することは、緊張材１１０を、細長いシャフト１８を通る通過のために、長手方向軸Ａ−Ａに向けて指向させ得る。
【００３４】
可動ガイド１３６ａが、静止緊張材ガイド１３２、１３４の間で、長手方向軸方向に配置される。静止緊張材ガイド１３２、１３４と同様に、可動ガイド１３６ａは、リング形状であり、長手方向軸Ａ−Ａに中心がある。可動ガイド１３６ａは、中間的な直径（すなわち、第１の静止緊張材ガイド１３２よりも大きく、第２の静止緊張材ガイド１３４よりも小さい直径）を有して、緊張材１１０を、長手方向軸からの第３の横方向距離において抑制する。可動ガイド１３６ａは、アクチュエータ（図示されていない）によって、長手方向軸Ａ−Ａに沿って、矢印「Ｇ０」の方向に可動であり、これは、少なくとも器具１０の維持の間に、オペレータに対してアクセス可能である。可動ガイド１３６ａは、可動ガイド１３６の内側表面が、図６Ａに示されているように、緊張材１１０と接触し、そして、緊張材１１０に対して長手方向軸Ａ−Ａに向けた方向に力を及ぼすように、配置され得る。このようにして、緊張材１１０は、頂点が可動ガイド１３６ａに存在し、そして、可動ガイド１３６ａと静止ガイド１３２、１３４のそれぞれとの間で直線セグメントを形成する状態で、角度「Ω」を規定する角度構成を取る。これらのセグメントは、寸法「Ｌ１」および「Ｌ２」によって表現される寸法を有する。
【００３５】
この角度構成において、静止ガイド１３２、１３４の間の緊張材１１０の全長（Ｌ１＋Ｌ２）は、静止ガイド１３２、１３４の間の直線距離（Ｌ０）よりも大きい。可動ガイド１３６ａを、第２の静止ガイド１３４に向けて、矢印「Ｇ０」の方向において長手方向に移動させることは、角度「Ω」およびガイド間の緊張材１１０の全長（Ｌ１＋Ｌ２）を増加させる。長さにおけるこの増加は、構造的な弾性変形に由来する緊張材１１０における張力の増加に関連しており、バネ負荷または伸張を補償する。
【００３６】
可動ガイド１３６ａの長手方向位置は、特定の目的に適するように、適切な張力が緊張材１１０において維持される位置に固定され得る。例えば、緊張材１１０とガイド１３２、１３４、１３６ａとの間の摩擦力が、ｔｅｎｄｏｎ１１０の位置を効果的にロックするために十分であるように、可動ガイド１３６ａは、第２の静止ガイド１３４の十分近くに移動させられ得る。このようにして、緊張材プレロードおよびロッキング機構１３０ａは、エンドエフェクタ１６の不意の関節運動を防止するために用いられ得る。
【００３７】
ここで図６Ｂを参照すると、プレロードおよびロッキング機構の代替的な実施形態が、概して１３０ｂとして示されている。機構１３０ｂは、図６Ａを参照して上述されたように、静止ガイド１３２、１３４を通して位置付けられる緊張材１１０を含む。可動ガイド１３６ｂは、カム表面１３８を規定する不規則な内側輪郭を含む。可動ガイド１３６ｂは、軸Ａ−Ａのまわりで矢印「Ｇ１」の方向に回転させられて、緊張材１１０がカム表面１３８と接触する軸Ａ−Ａからの距離を変化させ得る。このようにして、静止ガイド１３２、１３４の間の緊張材１１０の経路は、緊張材１１０によって及ぼされる接触力および緊張材１１０における張力に伴って変化させられる。
【００３８】
図６Ｃは、プレロードおよびロッキング機構１３０ｃの別の実施形態を示しており、ここでは、稼動緊張材ガイド１３６ｃは、反対方向において緊張材１１０と接触して、緊張材１１０を長手方向軸Ａ−Ａからほぼ離れる方向に屈曲させる。カム表面１４０は、可動緊張材ガイド１３６ｃの外側表面上に提供され、緊張材が緊張材ガイド１３６ｃと接触する長手方向軸Ａ−Ａからの距離を変化させる。このようにして、緊張材１１０における張力は、長手方向軸のまわりで矢印「Ｇ２」の方向に可動緊張材ガイド１３６ｃを回転させることによって調整され得る。代替的に、張力は、第１の緊張材１３２に向けて矢印「Ｇ３」の長手方向に可動緊張材ガイド１３６ｃを移動させ、緊張材における張力を増加させることにより、調整され得る。
【００３９】
ここで図７を参照すると、同軸駆動アセンブリ１００が第３の構成に移動させられ、ショルダーロールモードにおいて移動するように、エンドエフェクタ１６を誘導する。外科医は、ショルダーロールノブ４２上の外部ボス１４２を係合して、長手方向軸Ａ−Ａのまわりで、ショルダーロールノブ４２を、矢印「Ｓ１」の方向に回転させ得る。ショルダーロールノブ４２は、細長いシャフト１８の外側管状部材６０にしっかりと結合され、これにより、外側管状ノブ６０は、ショルダーロールノブ４２に伴って、矢印「Ｓ２」の方向に回転する。外側管状ノブ６０の遠位端は、細長いシャフト１８の遠位部分２２のトレイリングセグメント５６ｂ（図２Ａ）にしっかりと結合される。このように、細長いシャフト１８の遠位部分２２の全体は、ショルダーロールノブ４２に伴って回転し、ショルダーロールモードにおける移動を達成する。
【００４０】
ショルダーロールノブ４２の回転は、長手方向軸Ａ−Ａのまわりでの位置決めサブシステム（ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｓｕｂｓｙｔｅｍ）１０２の各要素における対応する回転を誘導する。ショルダーロールノブ４２の内部表面１４８ａ（図１４Ｃ）は、関節運動スプール（ａｒｔｉｃｕｌａｔｉｏｎ  ｓｐｏｏｌ）１２４の外部表面１４８ｂ（図１４Ｂ）上の長手方向チャネル（図示されていない）と対応するように、長手方向に延びるリッジ（図示されていない）を含むように、スプラインされ得る。リッジおよびチャネルは、関節運動スプール１２４が、ショルダーロールノブ４２の内部で長手方向に移動し、その一方で、ショルダーロールノブ４２から関節運動スプール１２４にトルクを伝達する手段を提供することを可能にする。このタイプの配置は、以後、「スプライン付きスリップジョイント（ｓｐｌｉｎｅｄ  ｓｌｉｐ  ｊｏｉｎｔ）」と記される。
【００４１】
同軸駆動アセンブリ１００のその他の構成要素の多くは、半径方向に隣接する構成要素が一緒に回転し、その一方で、独立した長手方向の移動能力を維持するように、半径方向に隣接する構成要素とともに、スプライン付きスリップジョイントを規定し得る。例えば、スプライン付きスリップジョイントはまた、関節運動スプール１２４とロッキングカラー１５４との間に規定される。このようにして、ロッキングカラー１５４は、関節運動スプール１２４およびショルダーロールノブ４２に伴って回転する。ロッキングカラー１５４は、フランジ１５４ａに対して、その近位端において、しっかりと結合される。フランジ１５４ａは、一連の半径方向に指向した歯および移動止めを含み、これらは、静止ハンドル４８から突出している可撓性リブ（図示されていない）によって係合され得る。スプライン付きスリップジョイントは、ショルダーロールノブ４２と同時にフランジ１５４ａが回転することを可能にするので、フランジ１５４ａの表面上の歯は、ショルダーロールモードをインデックス付けし、そして、ショルダーロール回転に対する可変性の抵抗ロックを提供するために、利用され得る。フランジ１５４ａのこのインデックス付けされた回転は、ショルダーロールモードを利用している間に、外科医に対して触覚フィードバックを提供し、一旦適切なショルダーロール角度「β」（図２Ｂ）が確立されると、ショルダーロールモードを安定化させる。図３および８を参照して以下に記載されるように、スプライン付きスリップジョイントはまた、ロッキングカラー１５４が長手方向に移動して、関節運動およびショルダーロールモードに対して追加的なロックを提供することを可能にする。
【００４２】
位置決めサブシステム１０２において規定されるスプライン付きスリップジョイントは、緊張材１１０がショルダーロールモードにおいて絡まらないことを保証するために、位置決めサブシステム１０２の全体が同時に回転することを可能にする。このように、関節運動モードは、関節運動モードが回転位置（例えば、図２Ｂの角度「β」）に関わらずに開始され得るという点で、ショルダーロールモードとは独立している。同様に、ショルダーロールモードは、関節運動角度（例えば、図２Ａの角度「α」）に関わらずに開始され得る。
【００４３】
ショルダーロールノブ４２の内部表面１４８ａ（図１４Ｃ）は、そこにおいて、クリアランスチャネル１５０を含む。クリアランスチャネル１５０は、関節運動球（ａｒｔｉｃｕｌａｔｉｏｎ  ｓｐｈｅｒｅ）１０６の軸１１８（図１４Ａ）を受容するように、直径方向に対向して存在する。軸１１８は、クリアランスチャネル１５０において、長手方向に抑制される。ショルダーロールノブ４２はまた、内部表面１４８とリング表面１５２ｂとの間に延びるテーパ付き内部表面１５２ａを含む。テーパ付き表面１５２ａは、コニカルボリュームフィーダコーン（ｃｏｎｉｃａｌ  ｖｏｌｕｍｅ  ｆｅｅｄｅｒ  ｃｏｎｅ）として機能して、緊張材１１０を関節運動球１０６からリング表面１５２ｂにガイドする。リング表面１５２ｂは、細長いシャフト１８を通して緊張材１１０をガイドし、図６Ａおよび６Ｃを参照して上述されたように、第１の静止緊張材ガイド１３２としての役目を果たし得る。
【００４４】
ここで図３および８を参照すると、同軸駆動アセンブリ１００は、第４の構成に移動させられて、関節運動およびショルダーロールモードにおいて、同時に、エンドエフェクタ１６の移動を抑制し得る。満足のいく関節運動およびショルダーロール位置が達成されると、外科医は、図３に示されているようにロッキングレバー５２を操作して、図８に示されているように、ロッキングカラー１５４の適切な移動を誘導し得る。ロキングレバー５２（図３）は、矢印「Ｆ１」の方向に長手方向軸Ａ−Ａのまわりで回転するように支持され、その近位端において、カム表面を含む。ロッキングレバー５２上のカム表面は、ロッキングスライダ（ｌｏｃｋｉｎｇ  ｓｌｉｄｅｒ）１５６上の対応する表面と係合する。ロッキングスライダ１５６は、ハンドル部分１２とのスプライン付きスリップジョイントまたは同様の特徴により回転を抑制され、そして、矢印「Ｆ１」の方向におけるロッキングレバー５２の回転は、矢印「Ｆ２」の方向におけるロッキングスライダ１５６における長手方向の移動を誘導する。ロッキングスライダ１５６は、ロッキングカラー１５４に結合されたフランジ１５４ａと係合し、その結果、ロッキングスライダ１５６における長手方向の移動は、図８において示されているように、ロッキングカラー１５４に伝達される。フランジ１５４ａとのロッキングスライダ１５６の係合は、図７を参照して上述されたような、ショルダーロールモードにおけるフランジ１５４ａのインデックス付けされた回転移動を可能にし、その一方で、ロッキングスライダ１５６における長手方向の移動を、ロッキングカラー１５４に伝達する。
【００４５】
図８において示されているように、ロッキングカラー１５４は、ロッキングスライダ１５６の長手方向の移動に応答して、矢印「Ｆ０」の方向において移動するように誘導される。ロッキングカラー１５４は、ロッキングカラー１５４の内部凹形表面１５６（図１４Ｄ）が関節運動球１０６と接触するまで、矢印「Ｆ０」の方向に近位に移動させられる。緊張材１１０が固定長さを呈するので、関節運動球１０６は、移動に対して摩擦抵抗を受け、これにより、関節運動球１０６が近位に移動することを許容しない。移動に対する摩擦抵抗は、関節運動球１０６が旋回軸Ｃ−Ｃ（図１４Ａ）のまわりで旋回することを妨げ、これにより、関節運動モードにおけるエンドエフェクタ１６の移動を妨げる。
【００４６】
また、ロッキングカラー１５４と関節運動球１０６との間に生成された摩擦抵抗は、図７を参照して上述されたような、フランジ１５４ａ上のインデックス付け特徴によって提供された回転に対する抵抗を補足する。関節運動球１０６とロッキングカラー１５４との間の摩擦抵抗は、長手方向軸Ａ−Ａのまわりでのロッキングカラー１５４の回転を抑える。上述したように、ロッキングカラー１５４は、その外側表面上に長手方向ロッジおよびチャネルを含み、関節運動スプール１２４の内部の対応するリッジおよびチャネルとともに、スプライン付きスリップジョイントを規定する。ロッキングカラー１５４は、長手方向スロット１６０（図１４Ｄ）を含み、関節運動球１０６の駆動軸１１８および関節運動スプール１２４の駆動ポスト１２６の通過を可能にする。このように、ロッキングカラー１５４における回転に対する摩擦抵抗は、関節運動スプール１２４に伝達され得、そしてさらに、関節運動スプール１２４とショルダーロールノブ４２との間に規定されたスプライン付きスリップジョイントを通して、ショルダーロールノブ４２に伝達され得る。このように、ロッキングカラー１５４は、フランジ１５４ａ上のインデックス付け特徴単独よりも、ショルダーロールモードに対して、よりポジティブな停止を提供する。
【００４７】
ここで図９を参照すると、同軸駆動アセンブリ１００は、第５の構成に移動させられて、リストロールモード（ｗｒｉｓｔ  ｒｏｌｌ  ｍｏｄｅ）において移動するように、エンドエフェクタ１６を誘導し得る。リストロールモードは、サブシステム１０４によって駆動させられ、これは、位置決めサブシステム１０２から独立して動作する。このように、リストロールモードおよびサブシステム１０４によって駆動されるその他の移動モードは、位置決めサブシステム１０２の構成に関わらずに開始され得る。リストロールモードを開始させるために、外科医は、リストロールノブ４４上の外部ボス１６２を係合して、長手方向軸Ａ−Ａのまわりで矢印「Ｗ１」の方向にリストロールノブ４４を回転させる。リストロールノブ４４は、スプライン付きスリットジョイントを通して、ジョースプール１６４に結合され、その結果、ジョースプール１６４は、リストロールノブ４４に伴って、矢印「Ｗ２」の方向に回転する。ジョースプール１６４は、細長いシャフト１８の中間管状部材１６６にしっかりと結合され、これにより、中間管状部材１６６は、リストロールノブ４４に伴って、矢印「Ｗ３」の方向に回転する。中間管状部材１６６は、位置決めサブシステム１０２を通して、そして、外側管状部材６０を通して、遠位に延びる。中間管状部材１６６の遠位端は、トーションケーブル１６６ａ（図１０Ａ）に結合され、これは、中間管状部材１６６からロールジョイント１６８ａ（図１０Ａ）にトルクを伝達する。ロールジョイント１６８は、エンドエフェクタ１６を支持し、これにより、ロールジョイント１６８ａに伝達されるトルクは、リストロールモードにおける回転に、エンドエフェクタ１６を誘導し得る。トーションケーブル１６６ａは可撓性であり、細長いシャフト１８の関節運動遠位部分２２を通して延び、その結果、トルクは、関節運動角度「α」が達成されるかどうかに関わらず、遠位部分２２を通して伝達され得る。
【００４８】
ここで図１０Ａを参照すると、トーションケーブル１６６ａは、ロールジョイント１６８ａまで延びる。ロールジョイント１６８ａは、第１の管状構造１７０および第２の管状構造１７２を含む。第１の管状構造１７０は、細長いシャフト１８から遠位に延び、ショルダー１７０ａは、第１の管状構造１７０を先頭セグメント５６ａに対して堅く結合させるために提供される。第２の管状構造１７２は、エンドエフェクタ１６を支持するエンドエフェクタハウジング１６ａ（図２Ｃも参照）に対して堅く結合される。第１の管状構造１７０および第２の管状構造１７２は、ベアリングセット１７４によって互いに対して結合され、これは、第２の管状構造１７２が、エンドエフェクタ軸Ｂ−Ｂのまわりで、第１の管状構造１７０に対して回転することを可能にする。ベアリングセット１７４は、２重対（ｄｕｐｌｅｘ  ｐａｉｒ）として、例えば、ベアリングの特定のプレロードを提供するためにレース（ｒａｃｅ）間の正確に制御された距離を伴う予め製造されたベアリングの対として提供され得、そして、溶接または同様のプロセスにより、第１の管状構造１７０および第２の管状構造１７２にしっかりと結合され得る。トーションケーブル１６６ａは、第２の管状構造１７２に結合されて、それにトルクを伝達させる。中間管状部材１６６（図９）が、リストロールノブ４４の回転による、矢印「Ｗ３」（図９）の方向における回転に誘導されると、ローションケーブル１６６ａは、矢印「Ｗ４」の方向における回転に、第２の管状構造１７２を誘導する。第２の管状構造１７２が、エンドエフェクタハウジング１６ａに堅く結合されるので、エンドエフェクタ１６は、エンドエフェクタ軸Ｂ−Ｂのまわりで、矢印「Ｗ０」（図２Ｃ）の方向において、リストロールモードを通して移動させられ得る。
【００４９】
第１の管状部材１７０は、ケーブルラップボリューム１７６を含み、電気外科手術導体１７８が、エンドエフェクタ軸Ｂ−Ｂのまわりでコイル状に巻かれるようにするために十分な空間を提供する。ケーブルラップボリューム１７６は、バルクヘッド１７６ａとベアリングセット１７４との間に延びる。電気外科手術導体１７８は、フィンガートリガ５０および／またはプッシュボタン５０ａ（図１）の適切な作動に応答して、エンドエフェクタに電気外科エネルギーを伝導するように構成されている。導体１７８は、丸みの付いた幾何学的形状、平坦な幾何学的形状、またはその他の幾何学的形状を呈し、ケーブルラップボリューム１７６内での導体１７８の巻きまたは巻き解きを容易にする。導体１７８ａを巻くことは、導体１７８ａを過度に引っ張ったり、または、絡ませたりすることなく、エンドエフェクタ１６がリストロールモードにおいて回転することを可能にする。導体１７８ａにおいて十分な弛緩が提供されて、いずれかの方向におけるエンドエフェクタ１６の回転を可能にする。許容されるリストロール回転の数は、導体１７８ａの幾何学的構成および巻きの構成によって制限され得る。リストロールの限界に到達した結果として生じ得る導体１７８上の任意の過度の引っ張りを軽減するために、構造停止部１８０が提供され得る。構造停止部１８０は、第２の管状構造１７２が停止部１８０と係合して、導体１７８ａにおける弛緩が巻き取られる前に、さらなる回転運動を妨げる。第１の管状構造１７０および第２の管状構造１７２は、それを通して延びる長手方向ボアを含み、様々な器具が通過し、エンドエフェクタ１６において移動をもたらすことを可能にする。例えば、往復運動部材１８８は、ジョーを開放および閉鎖するように、クランプモードにおいて長手方向に移動可能であり、圧縮部材１９４は、ナイフ刃を前進させるように、切断モードにおいて長手方向に移動可能である。
【００５０】
図１０Ｂを参照すると、ロールジョイントの代替的な実施形態が、概して１６８ｂとして示されている。ロールジョイント１６８ｂは、図１０Ａを参照して上述されたように、第１の管状部材１７０および第２の管状部材１７２の間に結合されたベアリングセット１７４を含む。電気外科手術導体１７８ｂは、第１の管状部材１７０の内部に規定された電気伝導性スリップリング１８２へと延びる。電気伝導性レセプタ１８４は、第２の管状構造１７２に結合され、その結果、レセプタ１８４は、リストロール角度「γ」（図２Ｃ）が達成されるかどうかに関わらずに、スリップリング１８２との電気的接触を維持する。レセプタ１８４は、電気外科手術導体１７８ｃを通してエンドエフェクタ１６と電気的に連絡し、これにより、エンドエフェクタ１６は、電気外科手術電流を供給され得る。ロールジョイント１６８ｂのスリップリング配置は、エンドエフェクタ１６の無数のリストロール回転を可能にする。
【００５１】
ここで、図１１を参照すると、同軸駆動アセンブリ１００がクランプ留めモードにあるエンドエフェクタ１６を動かすための第六の構成に動かされる。図１を参照して議論されたように、クランプ留めモードは、ジョー部材３０、３２を開放および閉鎖することを開始し得る。ジョー３０、３２（図２Ｄ参照）を閉鎖するために、ジョースプール１６４は、旋回ハンドル４６を静止ハンドル４８に矢印「Ｃ１」の方向に接近させることによって、矢印「Ｃ２」の近位方向に長手方向に動かされる。旋回ハンドル４６は、駆動フランジ１８６の間にジョースプール１６４を係合することにより、ジョースプール１６４が、旋回ハンドル４６を静止ハンドル４８に対して接近および分離させることにより、長手方向のいずれかの方向に動かされ得る。ジョースプール１６４が、図９を参照して上述されたように中間管部材１６６にしっかりと結合されるので、ジョースプール１６４内の近位の長手方向の運動が中間管部材１６６に伝達される。したがって、中間管部材１６６は、矢印「Ｃ３」で示されるような近位方向に動く。
【００５２】
中間管状部材１６６の遠位端は、狭い往復運動部材１８８に結合される（図１０Ａ）。往復運動部材１８８は、中間管部材１６６の近位方向の運動を、細長いシャフト１８の関節運動する遠位部分２２を介して伝達する。往復運動部材１８８は、往復運動部材１８８が任意の関節運動角度「α」を収容するように単一の面内で屈曲するために十分に可撓性である一方で、十分な引張力および圧縮力を伝えてジョー部材３０、３２を開閉するために十分に硬いように配向された比較的薄いワイヤまたはバーであり得る。ジョー部材３０、３２が、往復運動部材１８８における近位方向の運動によって閉鎖するように誘導されるように、任意の適切な特徴を含み得る。例えば、ジョー部材３０、３２は、その上にカム特徴（図示せず）を提示し得、往復運動部材１８８の長手方向の運動を、例えば、Ｃｏｕｔｕｒｅらに対する米国特許第７，０８３，６１８号（発明の名称「ＶＥＳＳＥＬ  ＳＥＡＬＥＲ  ＡＮＤ  ＤＩＶＩＤＥＲ」）に記載される器具内のジョー部材３０、３２の旋回運動に変換する。
【００５３】
ジョー部材３０、３２がそれらの間で組織をクランプ留めするために閉鎖構成に動かされるとき、電気外科手術組織シールが生成され得る。効果的な組織シールを形成するために、一実施形態において、比較的高いクランプ力が典型的に生成され、約３ｋｇ／ｃｍ２〜約１６ｋｇ／ｃｍ２の範囲で組織に閉鎖圧力を与える。約０．００１インチ〜約０．００６インチの適切なギャップ距離が対向するジョー部材３０、３２の間に維持され得るが、他のギャップ距離が企図される。ジョー部材３０、３２の少なくとも１つは、電気エネルギーの供給源５０ｂ（図１参照）に接続されるので、外科医は、シールを遂行するために組織を通して電気外科手術エネルギーの伝達を開始するために、指トリガ５０および／またはプッシュボタン５０ａを操作し得る。
【００５４】
ここで、図１２を参照すると、同軸駆動アセンブリ１００が、切断モードにエンドエフェクタの動きを誘導するために、ナイフ５４ａ（図２ｂ参照）を前進させるための第七の構成に動かされる。ナイフブレードは、ジョー部材３０、３２を通って前進し得、いったん組織シールが形成されると組織を切開または切除する。ナイフスプール５６は、ジョースプール１６４とのスプライン状スリップジョイントを形成し、その結果、外科医が、バネ１９０（図１３）の付勢に対して矢印「Ｋ１」の遠位方向に長手方向にナイフスプール５６を動かし得る。ナイフスプール５６は、内側管状部材１９２にしっかりと結合されることにより、ナイフスプール５６に与えられる遠位の長手方向の運動が内側管状部材１９２に伝達される。したがって、内側管状部材１９２は、矢印「Ｋ２」で示されるように遠位方向に動く。内側管状部材１９２の遠位端は、屈曲可能な圧縮部材１９４（図１０Ａ）にしっかりと結合され、屈曲可能な圧縮部材１９４は、図１１および図１０Ａを参照して上記された往復運動部材１８８と同様に構成されている。したがって、圧縮部材１９４は、達成される関節運動角度「α」にかかわらず、細長いシャフト１８の関節運動する遠位端２２を介して長手方向の運動を伝達し得る。圧縮部材１９４の遠位端は、次いで、ナイフブレード５４ａにしっかりと結合される。したがって、ナイフスプール５６に与えられる長手方向の運動は、最終的に、ナイフブレード５４ａに伝達され得、組織を通してナイフブレード５４ａを駆動する。外科医がナイフスプール５６を解放するとき、バネ１９０の付勢は、ナイフブレード５４ａを引き戻す傾向がある。
【００５５】
ここで図１３を参照すると、ナイフロック機構が概して２００で描かれる。ナイフロック機構２００は、ジョー部材３０、３２が図２Ｄに描かれる閉鎖構成に動かされる場合にのみ切断モードにおいてナイフブレード５４ａ（図２Ｂ）の前進を可能にするように構成されている。機構２００は、静止ハンドル４８内に据え付けられたラッチピストン２０２を含む。ラッチピストン２０２は、ラッチピストン２０２がナイフスプール５６の遠位方向の並進を防ぐ位置まで、圧縮バネ２０４によって通常付勢される。ラッチ解放ピストン２０６は、圧縮バネ２０８によって、遠位方向に付勢され、その結果、ラッチ解放ピストン２０６の遠位端が、ジョースプール１６４のフランジ１８６のうちの１つに当接する。ラッチ解放ピストン２０６の近位端は、ラッチピストン２０２と係合している傾斜カム表面２１０を含む。
【００５６】
外科医は、旋回ハンドル４６を静止ハンドル４８に接近させて、ジョースプール１６４内に矢印「Ｃ２」の方向への長手方向の運動を引き起こし、それにより、ジョー部材３０、３２を、図１１を参照して上記された閉鎖構成に動かす。ジョースプール１６４は、解放ピストン２０６上に支持され、その結果、解放ピストン２０６は、バネ２０８の付勢に対抗して、矢印「Ｃ４」で示される近位方向に動く。解放ピストン２０６が近位方向に動くとき、傾斜カム表面２１０は、ラッチピストン２０２を係合し、その結果、ラッチピストン２０２は、バネ２０４の付勢に対抗して矢印「Ｃ５」の方向に動かされる。ラッチピストン２０２は、それにより、ナイフスプール５６の矢印「Ｋ１」の方向への長手方向の運動を妨害しない位置に動かされる。したがって、切断モードにおける運動が開始され得る。外科医が、旋回ハンドル４６を静止ハンドル４８から分離するとき、バネ２０４および２０８の付勢は、ラッチピストン２０２をその通常付勢された位置まで戻す。通常付勢された位置において、ラッチピストン２０２は、ナイフスプール５６の経路内に延び、ナイフスプール５６の動きを妨げる。
【００５７】
前述の開示は、明確さまたは理解の目的で、図示および例により、いくつかの詳細について記載されてきたが、特定の変更および修正が、添付の特許請求の範囲内で実践され得ることは明白である。
【符号の説明】
【００５８】
１０  内視鏡器具
１２  ハンドル
１６  エンドエフェクタ
１８  細長いシャフト
２８  ジョイント
３０、３２  ジョー部材
Ａ−Ａ  長手方向軸
Ｂ−Ｂ  エンドエフェクタ軸
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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