(57)【要約】【課題】エンドエフェクタ組立体を器械シャフトに容易に迅速に且つ効果的に結合し又は結合解除する機能をもたらすシステムを提供する。【解決手段】エンドエフェクタ作動システムは、外側シャフト及びルーメン内に摺動可能に受け入れられた作動ロッドを含むシャフト組立体を含み、外側シャフトは、遠位端部分を有し、遠位端部分は、作動ロッドが遠位端部分のルーメンには存在していない場合にのみ圧縮可能であり、エンドエフェクタ作動システムは、遠位端部分に設けられた係止ボスと、受け入れ開口部及び保持ポケットを含むエンドエフェクタ組立体とを更に含み、受け入れ開口部は、外側シャフトの圧縮状態の遠位端部分を受け入れるよう寸法決めされ、保持ポケットは、作動ロッドが遠位端部分のルーメン内に存在していることに起因して遠位端部分が圧縮されていない場合に係止ボスを受け入れるよう寸法決めされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンドエフェクタ作動システムであって、
内部ルーメンを備えた外側シャフト及び前記ルーメン内に摺動可能に受け入れられた作動ロッドを含むシャフト組立体を含み、前記外側シャフトは、遠位端部分を有し、前記遠位端部分は、前記作動ロッドが前記遠位端部分の前記ルーメンには存在していない場合にのみ圧縮可能であり、
前記遠位端部分に設けられた係止ボスを含み、
受け入れ開口部及び保持ポケットを含むエンドエフェクタ組立体を含み、前記受け入れ開口部は、前記外側シャフトの圧縮状態の前記遠位端部分を受け入れるよう寸法決めされ、前記保持ポケットは、前記作動ロッドが前記遠位端部分の前記ルーメン内に存在していることに起因して前記遠位端部分が圧縮されていない場合に前記係止ボスを受け入れるよう寸法決めされている、エンドエフェクタ作動システム。
【請求項２】
少なくとも１つの撓曲スリットが前記外側シャフトの前記遠位端部分に形成されている、請求項１記載のエンドエフェクタ作動システム。
【請求項３】
第１の撓曲スリット及び第２の撓曲スリットが前記外側シャフトの前記遠位端部分に形成され、前記第１の撓曲スリットは、第１の撓曲アーム及び第２の撓曲アームを形成するよう前記第２の撓曲スリットと半径方向反対側の位置で前記外側シャフトに形成されている、請求項１記載のエンドエフェクタ作動システム。
【請求項４】
前記係止ボスは、前記第１の撓曲アーム又は前記第２の撓曲アームのうちの一方に設けられている、請求項３記載のエンドエフェクタ作動システム。
【請求項５】
前記シャフト組立体に結合されたハンドル組立体を更に含む、請求項４記載のエンドエフェクタ作動システム。
【請求項６】
前記外側シャフトの近位端部分は、前記作動ロッドが前記外側シャフトの前記近位端部分から延びて前記ハンドル組立体の本体部分内に摺動可能に受け入れられるよう前記ハンドル組立体に固定されている、請求項５記載のエンドエフェクタ作動システム。
【請求項７】
前記外側シャフト上に設けられた係止スリーブを更に含み、前記係止スリーブは、前記ハンドル組立体を前記外側シャフトに固定的に結合するためのシャフトロック受け口を有する、請求項６記載のエンドエフェクタ作動システム。
【請求項８】
前記作動ロッドの近位端部上にはロックボールが形成され、前記ハンドル組立体は、レバーを含み、前記レバーは、前記ロックボールに係合して前記外側シャフトの前記ルーメンを通る前記作動ロッドの伸長及び引っ込みを制御するよう構成されている、請求項５記載のエンドエフェクタ作動システム。
【請求項９】
前記エンドエフェクタ組立体は、ばねによって第１の位置に付勢されたばねリテーナを更に含み、前記ばねリテーナは、前記ばねリテーナを第２の位置に動かすよう前記作動ロッドによって力が加えられる受座となっている、請求項１記載のエンドエフェクタ作動システム。
【請求項１０】
前記エンドエフェクタ組立体は、多ジョー形態から成り、第１の位置から第２の位置への前記ばねリテーナの運動により、前記多ジョー形態が開き又は閉じる、請求項９記載のエンドエフェクタ作動システム。
【請求項１１】
エンドエフェクタ作動システムであって、
外側シャフト及び前記外側シャフト内に摺動可能に受け入れられた作動シャフトを含むシャフト組立体を含み、前記作動シャフトは、先端部を有し、
クレビスハウジング、前記作動シャフトの前記先端部を固定する先端部コネクタ、及び前記先端部コネクタに結合されたジョー組立体を含むエンドエフェクタ組立体を含み、前記先端部コネクタは、前記クレビスハウジング内に収容され、前記先端部コネクタは、拡張可能な部分を有し、前記拡張可能な部分は、前記先端部コネクタが前記クレビスハウジング内の所定の位置にある場合にのみ拡張可能である、エンドエフェクタ作動システム。
【請求項１２】
前記拡張可能部分は、前記作動シャフトのボール端部を受け入れるコレット開口部を形成する複数個のコレット花弁状部を有する、請求項１１記載のエンドエフェクタ作動システム。
【請求項１３】
前記クレビスハウジングは、複数本の支持ビーム及び前記支持ビーム相互間に半径方向に間隔を置いて配置された少なくとも１つの可撓性握りビームを有し、前記複数本の支持ビームと少なくとも１つの可撓性握りビームは、クレビスボイド領域を形成し、前記コレット花弁状部は、前記作動シャフトが第１の所定の位置にあるときに、前記クレビスボイド領域中に拡張することができる、請求項１２記載のエンドエフェクタ作動システム。
【請求項１４】
前記クレビスハウジングは、前記作動シャフトが第２の所定の位置にあるときに、前記コレット花弁状部の拡張を制限するクレビス制限領域を更に有する、請求項１３記載のエンドエフェクタ作動システム。
【請求項１５】
前記外側シャフトは、前記外側シャフトを前記エンドエフェクタ組立体に解除可能に結合する係止機構体を有する、請求項１１記載のエンドエフェクタ作動システム。
【請求項１６】
前記ジョー組立体は、上側ジョー及び下側ジョーを含み、前記上側ジョー及び前記下側ジョーの各々は、リンクの一端部に取り付けられ、前記リンクの他端部は、前記先端部コネクタに回転可能に取り付けられている、請求項１１記載のエンドエフェクタ作動システム。
【請求項１７】
エンドエフェクタを作動シャフトに連結する方法であって、前記方法は、
シャフト組立体を用意するステップを含み、前記シャフト組立体は、
少なくとも１つの係止ボスを備えた圧縮性遠位端部分を有する外側シャフトを含み、    前記外側シャフト内に摺動可能に受け入れられた作動シャフトを含み、前記作動シャフトの一端部は、前記外側シャフトの前記遠位端部分から摺動可能に伸長したり引っ込んだりしたりするよう構成され、
受け入れ開口部及び前記係止ボスと嵌合する保持ポケットを有するエンドエフェクタ組立体を用意するステップを含み、
前記作動シャフトが前記シャフト組立体の前記遠位端部分から実質的に引っ込められた状態で、前記シャフト組立体の前記遠位端部分を前記エンドエフェクタの前記受け入れ開口部中に挿入して遠位端部分の圧縮を引き起こし、ついには、前記係止ボスが前記保持ポケット内に受け入れられ、前記遠位端部分が非圧縮状態になるようにするステップを含み、
前記作動シャフトを作動させて該作動シャフトが前記遠位端部分中に延びて前記遠位部分端部分の圧縮を阻止するステップを含む、方法。
【請求項１８】
第１の撓曲スリット及び第２の撓曲スリットを前記外側シャフトの前記遠位端部分に設けるステップを更に含み、少なくも１本の撓曲アームが前記第１の撓曲スリットと前記第２の撓曲スリットとの間に形成される、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記係止ボスは、前記少なくとも１つの撓曲アームに設けられる、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
ハンドル組立体を前記シャフト組立体に結合して前記作動シャフトを介して前記エンドエフェクタを制御するステップを更に含む、請求項１７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、低侵襲手術法のためのエンドエフェクタシステムに関する。特に、本明細書において開示する内容は、エンドエフェクタ連結及び作動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
低侵襲外科的処置、例えば腹腔鏡下又は内視鏡下手技がますます普及している。外科医は、今日、人体に設けた比較的小さい入口箇所中に挿入されたツールを用いて複雑な手技を実施することができる場合が多く、多くの場合、患者の瘢痕及び回復時間が減少する。これら外科的ツールは、極めて特定の機能を有する場合が多く、かかる外科的ツールとしては、例えば、はさみ（鋏）、把持器、切開（解剖）用器、シーラ、縫合糸補助具、牽引子、クランプ及びクリップ取り付け具が挙げられる。人体の内部の目視検査及び拡大を可能にする器械である内視鏡が手技を実施するようこれら種々のツールと関連して用いられる場合が多い。
【０００３】
低侵襲手術用のツール及び器械は、カニューレ又はトロカールを通って人体中に挿入される場合が多い。例えば体内腔への接近のために穴が人体の軟組織を貫通して設けられる。穴は、切断器械が一体に形成され又は提供された栓子器械又はトロカールにより作られる場合がある。
【０００４】
エンドエフェクタ組立体は、患者の体内の組織に接触してこれを操作する外科用器械の交換可能である場合の多い部分を指している。従来型外科用器械は、中空シャフトを有し、典型的にはこの中空シャフトに結合されたこれらエンドエフェクタ組立体のうちの１つを作動させるために中実作動ロッドが中空シャフト内に摺動可能に設けられる。作動ロッドは、通常、近位端部のところが器械作動器具、例えばハンドルに結合され、ハンドルは、作動時に作動ロッドを中空シャフト中に摺動させてエンドエフェクタ組立体を作動させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
エンドエフェクタ組立体を器械シャフトに容易に迅速に且つ効果的に結合し又は結合解除する機能をもたらす能力を提供する方法及びシステムが要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の要望は、本発明によっておおかた満たされ、一観点では、エンドエフェクタ作動システムが内部ルーメンを備えた外側シャフト及びルーメン内に摺動可能に受け入れられた作動ロッドを含むシャフト組立体を含み、外側シャフトは、遠位端部分を有し、遠位端部分は、作動ロッドが遠位端部分のルーメンには存在していない場合にのみ圧縮可能である。係止ボスが外側シャフトの遠位端部分に設けられ、受け入れ開口部及び保持ポケットを含むエンドエフェクタ組立体が設けられ、受け入れ開口部は、外側シャフトの圧縮状態の遠位端部分を受け入れるよう寸法決めされ、保持ポケットは、作動ロッドが遠位端部分のルーメン内に存在していることに起因して遠位端部分が圧縮されていない場合に係止ボスを受け入れるよう寸法決めされている。
【０００７】
本発明の他の観点によれば、エンドエフェクタ作動システムが外側シャフト及び外側シャフト内に摺動可能に受け入れられた作動シャフトを含むシャフト組立体を含み、作動シャフトは、先端部を有し、エンドエフェクタ作動システがクレビスハウジング、作動シャフトの先端部を固定する先端部コネクタ、及び先端部コネクタに結合されたジョー組立体を含むエンドエフェクタ組立体を更に含み、先端部コネクタは、クレビスハウジング内に収容され、先端部コネクタは、拡張可能な部分を有し、拡張可能な部分は、先端部コネクタがクレビスハウジング内の所定の位置にある場合にのみ拡張可能である。
【０００８】
かくして、本明細書における詳細な説明を良好に理解することができるようにするために、しかも当該技術分野に対する本発明の貢献を良好に理解することができるようにするために本発明の或る特定の観点をかなり広義に概要説明した。
【０００９】
この点に関し、本発明の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、その用途が以下の説明に記載され又は図面に示されたコンポーネントの構成の細部及び配置に限定されないことは理解されるべきである。本発明は、説明する実施形態に加えて、種々の実施形態が可能であり、しかも種々の仕方で具体化されると共に実施できる。また、本明細書並びに要約書で用いられる語句及び用語は、説明目的のものであり、本発明の範囲を限定するものと見なされてはならないことは理解されるべきである。
【００１０】
したがって、当業者であれば、本発明が立脚する技術的思想を本発明の幾つかの目的を達成する他の構造、方法及びシステムの設計のための基礎として容易に利用できることは理解されよう。したがって、特許請求の範囲の記載は、本発明の精神及び範囲から逸脱しない限り、かかる均等構成例を含むものと解されるということは、重要である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の観点によるシャフト組立体及びエンドエフェクタ組立体を含むエンドエフェクタ作動システムの斜視図である。
【図２】本発明の観点によるシャフト組立体の遠位部分の拡大図である。
【図３】本発明の観点による特に使用状態におけるシャフト組立体の遠位部分の拡大図である。
【図４】本発明の観点によるシャフト組立体の近位部分を器械ハンドル（取っ手）に結合する方法を示す図である。
【図５】本発明の観点によるシャフト組立体の近位部分を器械ハンドルに結合する方法を説明するための器械ハンドルの幾つかの部分の拡大図である。
【図６】本発明の観点によるシャフト組立体の近位部分を器械ハンドルに結合する方法を説明するための器械ハンドルの幾つかの部分の拡大図である。
【図７】本発明の観点によるエンドエフェクタ組立体の斜視図である。
【図８】本発明の観点による図７に示されているエンドエフェクタ組立体の斜視図であり、一部分がエンドエフェクタ組立体の内部コンポーネントを露出させるよう切除されている図である。
【図９】本発明の観点による種々のコンポーネント部品を示すためのエンドエフェクタ組立体の分解組立て図である。
【図１０】本発明の観点によるエンドエフェクタ作動システムの斜視図であり、一部分がこのエンドエフェクタ作動システムの内部コンポーネントを露出させるよう切除されている図である。
【図１１】本発明の観点によるエンドエフェクタ組立体に用いられる端キャップの拡大斜視図である。
【図１２】本発明の観点によるシャフト組立体の遠位部分の斜視図であり、外側シャフトの一部分がシャフト組立体を特定の使用状態で示すために切除されている図である。
【図１３】本発明の観点によるシャフト組立体の遠位部分の斜視図であり、外側シャフトの一部分がシャフト組立体を特定の使用状態で示すよう切除されている図である。
【図１４】本発明の観点によるシャフト組立体及びエンドエフェクタ組立体の遠位部分の斜視図であり、幾つかの部分が結合方法を説明するために切除されている図である。
【図１５】本発明の観点によるシャフト組立体及びエンドエフェクタ組立体の遠位部分の斜視図であり、幾つかの部分が結合方法を説明するために切除されている図である。
【図１６】本発明の観点によるシャフト組立体及びエンドエフェクタ組立体の遠位部分の斜視図であり、幾つかの部分が結合方法を説明するために切除されている図である。
【図１７】本発明の観点によるシャフト組立体及びエンドエフェクタ組立体を含む別のエンドエフェクタ作動システムの斜視図である。
【図１８】本発明の観点によるシャフト組立体の斜視図である。
【図１９】本発明の観点による先端部コレットの斜視図である。
【図２０】本発明の観点によるクレビスロッドの斜視図である。
【図２１】本発明の観点による使用状態にある図１７のエンドエフェクタ作動システムの斜視図である。
【図２２】本発明の観点によるエンドエフェクタ組立体に用いられるジョー組立体のコンポーネント部品を示す分解組立て図である。
【図２３】本発明の観点によるシャフト組立体及びエンドエフェクタ組立体を含む別のエンドエフェクタ作動システムの斜視図である。
【図２４】本発明の観点による別のシャフト組立体の斜視図である。
【図２５】本発明の観点によるロッド先端部コネクタの斜視図である。
【図２６】本発明の観点によるクレビスの斜視図である。
【図２７】本発明の観点による使用状態にある図２３のエンドエフェクタ作動システムの斜視図である。
【図２８】本発明の観点による別の使用状態にある図２３のエンドエフェクタ作動システムの斜視図である。
【図２９】本発明の観点によるシャフト組立体及びエンドエフェクタ組立体を含む別のエンドエフェクタ作動システムの斜視図である。
【図３０】本発明の観点による別のシャフト組立体の斜視図である。
【図３１】本発明の観点によるロッド先端部コネクタ組立体の斜視図である。
【図３２】本発明の観点によるロッド先端部コネクタ組立体の斜視図であり、一部分がこのロッド先端部コネクタ組立体の内部観点を示すよう切除されている図である。
【図３３】本発明の観点によるクレビスの斜視図である。
【図３４】本発明の観点による使用状態にある図２９のエンドエフェクタ作動システムの斜視図である。
【図３５】本発明の観点による別の使用状態にある図２９のエンドエフェクタ作動システムの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の実施形態としてのエンドエフェクタ作動システム１００を示す斜視図である。作動システム１００は、以下に説明するように互いに結合されたシャフト組立体２００とエンドエフェクタ組立体３００を含むのが良く、その目的は、例えば、低侵襲医療手技の実施中、特定の機能又は能力をもたらす仕方でエンドエフェクタ組立体３００を手動で又はロボットにより関節運動させることにある。
【００１３】
図２に示されているように、シャフト組立体２００は、高品質耐久材、例えばステンレス鋼又は耐熱プラスチックで作られた外側シャフト２１０を含むのが良い。外側シャフト２１０は、例えば５ｍｍエンドエフェクタ組立体と結合するために約３ｍｍの外径を有するよう構成されるのが良い。外側シャフト２１０は、全体としてまっすぐであるのが良く、かかる外側シャフトは、作動シャフト２１４を摺動可能に受け入れる内側ルーメン２１２を備えるのが良い。本発明の他の観点によれば、外側シャフト２１０は、作動シャフト２１０を内側ルーメン２１２内に適正に収納することができ、その結果、作動シャフト２１４の遠位端部２１６が外側シャフト２１０の遠位端部２１８から選択的に伸び出たり引っ込んで戻ったりすることができるようになっている限り、湾曲していても良く又は可撓性であっても良い。
【００１４】
特に図３に示されているように、外側シャフト２１０の遠位端部２１８は、１本又は２本以上の長手方向撓曲スリット２２０を備えるのが良い。撓曲スリット２２０は、外側シャフト２１０の端部２２２から長手方向に所定の距離にわたって延びるのが良い。撓曲スリット２２０により、作動シャフト２１４をルーメン２１２の遠位部分から引っ込めると共に／或いはこの遠位部分から存在しないようにしたとき、シャフト２１０の遠位端部２１８を圧縮することができる。例えば、図３に示されているように、２本の撓曲スリット２２０は、２本の撓曲アーム２２６を形成するよう外側シャフト２１０の直径方向反対側の部分に形成されるのが良い。例えば、撓曲アーム２２６相互間でルーメン内に作動シャフト２１４が存在しないことにより、撓曲アーム２２６を互いに向かって圧縮することができ、それによりシャフト２１０の遠位端部２１８は、撓曲アーム２２６が圧縮されていない場合に存在するシャフト２１０の基準直径よりも小さな直径を呈することができる。
【００１５】
１つ又は２つ以上の係止ボス２２４が外側シャフト２１０から突き出るよう形成されるのが良い。例えば、図３に示されているように、係止ボス２２４が撓曲アーム２２６の各々に設けられるのが良く、かかる係止ボスは、外側シャフト２１０の遠位端部２１８の圧縮性部分、即ち、外側シャフト２１０の端部２２２と長手方向撓曲スリット２２０の最も内側の広がりとの間に位置する部分を形成する。係止ボス２２４は、所定の高さまで半径方向に延びると共に外側シャフト２１０の所定の部分周りに円周方向に延びるよう形成されているのが良い。係止ボス２２４の外縁部は、エンドエフェクタ組立体３００へのシャフト組立体２００の結合／エンドエフェクタ組立体３００からのシャフト組立体２００の結合解除（切り離し）の際、係止ボスが表面を越えて容易に摺動することができるよう斜切されているのが良い。
【００１６】
図４に示されているように、外側シャフト２１０の近位端部２３０は、器械ハンドル（取っ手）２４０に結合されるよう構成されるのが良く、それにより、例えば、外側シャフトの遠位端部２１８中に延び又はこれから引っ込むよう作動シャフト２１４の手動操作が可能である。器械ハンドル２４０とのしっかりとした結合に対応するため、外側シャフト２１０は、シャフトロック受け口２３４を備えた係止スリーブ２３２を有するのが良く、作動シャフト２１４の近位端部は、ロックボール２３６を備えるのが良い。
【００１７】
器械ハンドル２４０は、拳銃の握りに似ているのが良く、例えば、本体部分２４２、前方フィンガ支持体２４４及びサム（親指）レバー２４６を有する。前方フィンガ支持体２４２は、本体部分２４２に剛性的に結合され又は本体部分２４２から下方に延びるよう一体に形成されるのが良い。前方フィンガ支持体２４４は、例えば医療手技の実施中、作動システムの快適で且つ効果的な制御を可能にするよう多数のフィンガ配置領域２４８，２５０，２５２を備えるよう人間工学的に構成されるのが良い。人差し指を領域２４８に当て、中指を領域２５０内に入れ、そして薬指を領域２５２内に入れることにより、作動システムの操作及び制御の際に安定した作用が得られる。サムレバー２４６は、本体部分２４２に回転可能に取り付けられると共に外側シャフト２１０を通る作動シャフト２１４の引っ込み及び伸長に対して効果的なユーザ制御を可能にする仕方で作動シャフト２１４のロックボール２３６（図６参照）に結合されるのが良い。以下に更に詳細に説明するように、作動シャフト２１４の引っ込み及び伸長により、シャフト組立体２００の遠位端部２１８に結合されたエンドエフェクタ組立体３００の制御が行われる。
【００１８】
手技中に使用できるようシャフト組立体２００を器械ハンドル２４０に結合するため、作動シャフト２１４及びこれから延びるロックボール２３６を備えた外側シャフト２１０を器械ハンドル２４０のシャフト受け口２５６中に挿入する。図５の拡大図に示されているように、シャフト組立体２００をばね押し係止止めねじ２６０がシャフトロック受け口２３４に係合してシャフト組立体２００を器械ハンドル２４０に固定するまで挿入するのが良い。止めねじ２６０は、器械ハンドル２４０の本体部分２４２に取り付けられた回転ノブユニット２７０の一部であるのが良い。例えば取り付け型制御ボタンを含む電子回路が提供されるのが良く、かかる電子回路は、ノブユニット２７０の制御された回転を可能にするよう器械ハンドル２４０中に設けられるのが良く、それによりシャフト組立体２００及びこれに結合されたエンドエフェクタ組立体３００の制御された回転が行われる。
【００１９】
図６の拡大図に示されているように、シャフト固定組立体２８０が作動シャフト２１４のロックボール２３６を捕捉するよう用いられるのが良い。例えば、シャフト固定組立体２８０は、ロックボール受け入れチャネル２８２が作動シャフト２１４の軸線と作動方向に整列することができるようサムレバー２４６の遠位部分に回転的に取り付けられるのが良い。ロックボール受け入れチャネル２８２は、ロックボール２３６が主支承チャンバ２８４内に受け入れるまでロックボール２３６を受け入れる。シャフト固定組立体２８０は、ロックボール受け入れチャネル２８２の直径寸法から見て減少した寸法のロックチャネル２８６を有する。したがって、ロックボール２３６から遠位側に延びる作動シャフト２１４の縮径区分２３７は、シャフト固定組立体２８０が回転しているときにロックチャネル２８６を通って摺動することができる。かくして、ロックボール２３６が主支承チャンバ２８４内に位置したとき、固定組立体２８０の回転によりロックボール受け入れチャネル２８２が回転して作動シャフト２１４の中心軸線との整列状態から外れる。ロックボール２３６の直径がロックチャネル２８６の横方向直径よりも大きいので、ロックボール２３６は、支承チャンバ２８４内に固定された状態に保持され、他方、縮径区分２３７は、ロックチャネル２８６を通って摺動し、作動シャフト２１４は、シャフト固定組立体２８０に固定される。シャフト固定組立体２８０の回転を阻止し又は可能にしてシャフト固定組立体２８０からの作動シャフト２１４の解除を阻止し又は可能にするようばね押しボタン２９０が用いられるのが良い。
【００２０】
このようにして作動シャフト２１４がシャフト組立体２８０を介してサムレバー２４６に固定された状態で、圧力をサムレバー２４６に加わえ又はこれから除くと、サムレバー２４６は、以下に更に詳細に説明するようにエンドエフェクタ組立体３００の制御された作動を可能にするよう外側シャフト２１０を通る作動シャフト２１４の正確に制御された引っ込み又は伸長を可能にするよう回転する。制御された作動は、例えば手応えで良く分かるように手動であると共に／或いは器械ハンドル２４０内に設けられた電子回路を介して制御されるのが良い。
【００２１】
図７は、本発明の観点によるエンドエフェクタ組立体３００の斜視図である。図８は、エンドエフェクタ組立体３００のコンポーネントの組み立て方を示すための図７に示されたエンドエフェクタ組立体の切除図である。図９は、図７及び図８に示されたコンポーネント部品の分解組立て図である。
【００２２】
エンドエフェクタ組立体３００は、例えばはさみ（鋏）、把持器、切開（解剖）用器、及びクリップ取り付け具として使用できるよう多ジョー形態の開閉を作動するための５ｍｍ作業システムであるのが良い。エンドエフェクタ組立体３００は、エンドエフェクタ組立体３００のための主要フレームコンポーネントとして役立つヒンジ管３０２を含むのが良い。ヒンジ管３０２は、近位端部寄りに配置された実質的に中空の部分３０４及び遠位端部に向かって長手方向に延びる２本の対称アーム３０６を備えるのが良い。中空部分３０４は、近位端部のところが実質的に開いているのが良く、かかる中空部分は、第１の内径を有するチャンバ３０８を構成する。チャンバ３０８は、圧縮ばね３１０を収容するよう構成されているのが良い。戻り止め又は段部３１２が圧縮ばね３１０の一端部を着座させるよう設けられるのが良く、段部３１２は、第２の内径への第１の内径の減少によって形成されるのが良い。中空部分３０４の遠位端部は、プッシュロッド３１６を摺動可能に支持する支承面として機能するロッド開口部３１４が設けられていることを除き、実質的に閉鎖されるのが良い。
【００２３】
図８及び図９に示されているように、プッシュロッド３１６は、アクチュエータヘッド３２０に一体に形成され又はこれに接合された実質的に円筒形のロッド３１８を有するのが良い。アクチュエータヘッド３２０は、円筒形ロッド３１８の長手方向中心軸線に対して横方向に延びる長円形部分であるのが良い。円筒形部分３１８は、例えば、ロッド３１８の長手方向長さの延長部として設けられた突出部３２２及び／又は平べったい部分３２４を有することによってキー止めされるのが良い。ロッド開口部３１４は、突出部３２２及び平べったい部分３２４のキー止め形態に対応するよう寸法決めされるのが良い。かくして、プッシュロッド３１６が図８に示されているように取り付けられると（図８では、円筒形ロッド３１８は、ロッド開口部３１４を貫通して延びている）、アクチュエータヘッド３２０は、対称アーム３０６相互間に位置するのでヒンジ管３０２の回転とは別個の独立回転を行うことが阻止される。
【００２４】
プッシュロッド３１６の円筒形ロッド３１８がロッド開口部３１４を通ってチャンバ３０８内に延びている状態では、圧縮ばね３１０は、円筒形ロッド３１８周りに同心状に配置されるのが良く、ばね３１０の一端部は、段部３１２に着座し、他端部は、ばねリテーナ３２６に着座する。ばねリテーナ３２６は、円筒形ロッド３１８の自由端部に取り付けられるのが良く、その結果、圧縮ばね３１０は、プッシュロッド３１６を組立体３００の近位端部に向かって付勢するようになっている。端キャップ３２８がヒンジ管３０２の開放端部を封止するよう設けられるのが良い。端キャップ３２８は、圧縮ばね３１０により引き起こされるばねリテーナ３２６の無制約の軸方向運動を止める停止部としての役目を果たすことができる。同様に、円筒形ロッド３１８が先ず最初に、チャンバ３０８に向かって延びる際にロッド開口部３１４を通って入る中空部分３０４の遠位端部は、圧縮ばね３１０の結果としてのプッシュロッド３１６の近位側の方向への軸方向運動を止める停止部としての役目を果たすことができる。例えば、図７及び図８に示されているように、アクチュエータヘッド３２０は、圧縮ばね３１０が最大伸長位置にあるとき、中空部分３０４の遠位部分に着座することができる。ばねリテーナ３２６の近位側の側部に及ぼされ、即ち、組立体３００の遠位端部に向かう方向に及ぼされる何らかの圧力により、ばねリテーナ３２６は、ばね３１０の圧縮力に抗してチャンバ３０８を通って前方に摺動するようになる。ばねリテーナ３２６が前方に摺動すると、プッシュロッド３１６も又、前方に摺動するよう強いられる。
【００２５】
上側リンク３３０及び下側リンク３３２がプッシュロッド３１６のアクチュエータヘッド３２０に回転可能に取り付けられている。上側リンク３３０は、上側ジョー３３４に回転可能に取り付けられるのが良く、下側リンク３３２は、下側ジョー３３６に回転可能に取り付けられるのが良い。本明細書では上側ジョー３３４及び下側ジョー３３６と定義したが、例えば、両方のジョーは、正確に言って同一に構成されても良く、一方のジョーは、他方のジョーから見て逆さまの且つ逆向きの仕方で配置されると共に取り付けられる。したがって、上側及び下側ジョー３３４，３３６の各々は、ヒンジマウント３３８（図８及び図９参照）及びピンマウント３４０を有するのが良い。上側及び下側ジョー３３４，３３６を対向した形態をなして対称アーム３０６相互間に回転可能に取り付けるためにヒンジピン３４１（図７参照）が用いられるのが良い。ヒンジマウント３４０は、上側及び下側ジョー３３４，３３６の後側部分をそれぞれの上側及び下側リンク３３０，３３２に回転可能に取り付けるよう用いられるのが良い。上側及び下側ジョー３３４，３３６は、手技中、特定の機能を実行するための構造的特徴部、例えば隆起部又はブレードを有するのが良い。
【００２６】
図１０に示されているように、上側及び下側リンク３３０，３３２は、各々、一端部が上側及び下側ジョー３３４，３３６に設けられたそれぞれのピンマウント３４０に取り付けられるのが良い。上側及び下側リンク３３０，３３２の各々の他端部は、プッシュロッド３１６のアクチュエータヘッド３２０に回転可能に取り付けられるのが良い。例えば、上側リンク３３０は、下側ロッドマウント３４２に取り付けられるのが良く、下側リンク３３２は、アクチュエータヘッド３２０の上側ロッドマウント３４４に取り付けられるのが良い。リンク３３０，３３２の寸法及びこれらの取り付け方がＸ字形であることは、圧縮ばね３１０及びばねリテーナ３２６が完全に伸長されているとき、即ち組立体３００が非作動休止位置にあるとき、ジョーが常態では、開き位置に付勢されるようなものである。しかしながら、加えられた力、例えば、ばねリテーナ３２６に作用する作動シャフト２１４からの力がプッシュロッド３１６を前方に押すと、それと同時に、上側及び下側ジョー３３４，３３６の各々のヒンジマウント３３８周りに逆トルクが生じる。加えられた力が上側及び下側リンク３３０，３３２を通って伝わることにより、上側及び下側ジョー３３４，３３６は、プッシュロッド３１６が軸方向前方に並進すると、閉じ位置に向かって回転する。このように、上側及び下側ジョー３３４，３３６は、特定の医療手技を実施するために必要に応じて標的解剖学的特徴部を掴み、切離し、操作すると共に／或いは保持するよう強制的に閉じられるのが良い。
【００２７】
シャフト組立体２００をエンドエフェクタ組立体３００に連結にするために、図１１は、端キャップ３２８を拡大図で示している。端キャップ３２８は、例えばヒンジ管３０２の開口端部内に圧力嵌めされるよう形成されるのが良い。端キャップ３２８は、シャフト組立体２００を挿通状態で受け入れるキャップ開口部３５２を備えた主要ハウジング３５０を有するのが良い。例えば、キャップ開口部３５２は、シャフト組立体２００の外側シャフト２１０の外径が３ｍｍである場合、約３ｍｍであるよう形成されるのが良い。主要ハウジング３５０は、ヒンジ管３０２の外径に等しい外径を有するよう形成されるのが良い。挿入フランジ３５４が主要ハウジング３５０から延びるよう一体に形成されるのが良い。挿入フランジ３５４は、ヒンジ管３０２の中空部分３０４の開放端部の内径と同じ又はこれよりも僅かに大きい減少した外径を有するのが良い。かくして、挿入フランジ３５４は、主要ハウジング３５０がヒンジ管３０２に当接するまでヒンジ管３０２の開放端部内に受け入れられるのが良い。挿入フランジ３５４は、１つ又は２つ以上のシャフト保持ポケット３５６を備えるのが良い。シャフト保持ポケット３５６は、例えばシャフト組立体２００の外側シャフト２１０に設けられた係止ボス２２４の寸法に一致するよう寸法決めされるのが良い。
【００２８】
図１２〜図１５は、本発明の観点に従ってシャフト組立体２００をエンドエフェクタ組立体３００に連結する方法を示している。図１２は、作動シャフト２１４が中立位置にある状態でシャフト組立体２００を示しており、中立位置では、作動シャフト２１４は、全体が又は大部分がルーメン２１２を貫通して延びる。図１３に示されているように、作動シャフトは、ルーメン２１２内に引き戻し可能である。作動シャフト２１４が撓曲アーム２２６相互間でルーメン内に存在しないことにより、撓曲アーム２２６を撓曲スリット２２０により提供された空間内へ互いに向かって圧縮することができ、それにより、シャフト２１０の遠位端部２１８は、撓曲アーム２２６が非圧縮状態にある時に存在するシャフト２１０の直径よりも小さな直径を取ることができる。したがって、図１４及び図１５に示されているように、シャフト組立体２００を端キャップ３２８のキャップ開口部３５２中に挿入することができる。シャフト組立体を挿入しているとき、外側シャフト２１０の遠位端部２１８は、係止ボス２２４が端キャップ３２８の主要ハウジング３５０内に進むことができるよう縮む。シャフト組立体２００を上側及び下側係止ボス２２４が端キャップ３２８のシャフト保持ポケット３５６と整列するまで端キャップ３２８内に前方に摺動させるのが良い。いったん整列すると、撓曲アーム２２６は、係止ボス２２４が端キャップ３２８により提供されたシャフト保持ポケット３５６内に嵌まり込んだ状態になるよう自由に拡張することができる。
【００２９】
図１６に示されているように、係止ボス２２４がこのようにして端キャップ３２８のシャフト保持ポケット３５６内に嵌め込まれた状態で、作動シャフト２１４は、中立位置まで前方に戻ることが許容されるのが良い。かくして、作動シャフト２１４が再びルーメン２１２を貫通して延びた状態では、撓曲アーム２２６を圧縮することができず、シャフト組立体２００をエンドエフェクタ組立体３００に結合された配置状態で係止される。いまや、作動シャフト２１４を作動させると作動シャフトは中立位置に向かって更に内方に動くと共に／或いは外方に戻り、それによりそれぞれ圧力をばねリテーナ３２６に加え又は圧力をばねリテーナ３２６から除き、それによりジョーを上述したように開閉させることができる。加うるに、係止ボス２２４が端キャップ３２８の保持ポケット３５６と係止関係をなして嵌め込まれた状態で、外側シャフト２１０の回転の結果として、エンドエフェクタ組立体３００の回転が生じることになる。
【００３０】
図１７は、本発明の実施形態としてのエンドエフェクタ作動システム４００を示す斜視図である。作動システム４００は、以下に説明するように互いに結合されたシャフト組立体５００とエンドエフェクタ組立体６００を含むのが良く、その目的は、例えば、低侵襲医療手技の実施中、特定の機能又は能力をもたらす仕方でエンドエフェクタ組立体６００を手動で又はロボットにより関節運動させることにある。
【００３１】
シャフト組立体５００は、高品質耐久材、例えばステンレス鋼又は耐熱プラスチックで作られた外側シャフト５１０を含むのが良い。外側シャフト５１０は、例えば５ｍｍエンドエフェクタ組立体と結合するために約３ｍｍの外径を有するよう構成されるのが良い。外側シャフト５１０は、全体としてまっすぐであるのが良く、かかる外側シャフトは、作動シャフト５１４を摺動可能に受け入れる内側ルーメンを備えるのが良い。図１８に拡大状態で示されているように、作動シャフト５１４は、ボール端部５１６及びシャフト直径と比較して減少した直径を備える少なくとも１つのチャネル溝領域５１８を有するのが良く、シャフト直径は、外側シャフト５１０の内径に実質的に等しい。図１７に戻ってこれを参照すると、外側シャフト５１０は、外側シャフト５１０をエンドエフェクタ組立体６００に解除可能に結合するための係止機構体５２０、例えばスナップ嵌め戻り止め又はばね押しボールロックを備えるのが良い。
【００３２】
図１７に示されているように、エンドエフェクタ組立体６００は、先端部コレット６０４を収容する実質的に円筒形のクレビスロッド６０２を含むのが良い。先端部コレットは、リンク６０６の一端部に回転可能に取り付けられるのが良く、リンク６０６は、他端部が上側ジョー６０８と下側ジョー６１０の両方に結合されている。上側及び下側ジョー６０８，６１０は、リンク６０６に回転可能に結合され且つ先端部コレット６０４がクレビスロッド６０２の内側部分を通って前方又は後方に動いているときに開閉するよう構成されている。
【００３３】
図１９の拡大図に示されているように、先端部コレット６０４は、リンク６０６の一端部を先端部コレット６０４に回転可能に結合するヒンジチャネル６１２を有する。先端部コレット６０４は、作動シャフト５１４のボール端部５１６を受け入れるコレット開口部６１６を形成している複数個のコレット花弁状部６１４を有するよう構成されている。
【００３４】
図２０の拡大図に示されているように、クレビスロッド６０２は、先端部コレット６０４を収容する内側部分６２２を有している。近位端部分６２４がエンドエフェクタ組立体６００をシャフト組立体５００に結合する際にシャフト組立体５００を受け入れるクレビス受け入れ穴６２６を有している。クレビスロッド６０２の遠位端部分６２８は、取り付けアーム６３０を備えるのが良く、取り付けアーム６３０は、クレビスロッド６０２の遠位端部６２８のところでジョーを支持すると共に作動させることができるようヒンジピンを取り付けるために設けられた種々の貫通穴を有する。クレビスロッド６０２の遠位端部分６２８と近位端部分６２４は、１つ又は２つ以上の主長手方向支持ビーム６３２によって互いに接合されるのが良い。１つ又は２つ以上の可撓性グリップビーム６３４が遠位端部分６２８から近位端部分６２４に向かって長手方向に延びるよう支持ビーム６３２相互間に半径方向に互いに間隔を置いて配置されるのが良い。可撓性グリップビーム６３４は、近位端部分６２４には結合されず、遠位端部分６２８から片持ち状態で延びている。フィンガグリップパッド６３６が可撓性グリップビーム６３４の片持ち端部のところに設けられるのが良い。
【００３５】
図１７に戻ってこれを参照すると、シャフト組立体５００をエンドエフェクタ６００に連結するため、先ず最初に、外側シャフト５１０をクレビス受け入れ穴６２６中に伸長させてついには解除可能に固定されるようにする。次に、作動シャフト５１４を伸長させてシャフト５１４のボール端部５１６がコレット開口後部６１６に入るようにするのが良い。コレット花弁状部６１４のうちの１つが結合方式を更に示すよう図１７では切除されている。各コレット花弁状部６１４は、作動シャフト５１４のチャネル溝領域５１８と嵌合するよう形成された突出領域である係止ボス領域６４０を有している。シャフト５１４のボール端部５１６が先端部コレット６０４の係止ボス領域６４０に出会うと、先端部コレット６０４は、クレビスロッド６０２内の前方位置に押し込まれる。支持ビーム６３２及びグリップビーム６３４は、クレビスボイド領域６４４を提供するよう形成されている。クレビスボイド領域６４４は、先端部コレット６０４が前方位置にあるときにコレット花弁状部６１４が外方に拡張するに足るほどの隙間幅を作る内径が増大した領域である。コレット花弁状部６１４がクレビスボイド領域６４４中に拡張することができる状態で、作動シャフト５１４を引き続き前方に運動させると、ボール端部５１６が係止ボス領域６４０を通るよう強いられる。コレット花弁状部６１４は、ボール端部５１６が係止ボス領域６４０を通るまで拡張する。次に、コレット花弁状部６１４は、係止ボス領域６４０が作動シャフト５１４のチャネル溝領域５１８内に安全に固定された状態で定位置にスナップ動作で戻ることができる。
【００３６】
図２１に示されているように、ボール端部５１６が先端部コレット６０４内に固定された状態で、作動シャフト５１４を近位側の方向に引いてコレット花弁状部６１４の端部がクレビス制限領域６６０中に押し込まれるようにするのが良い。クレビス制限領域は、支持ビーム６３２及びグリップビーム６３４上に形成されていてコレット花弁状部６１４の拡張を制限する内径の減少した領域である。かくして、作動シャフト５１４を近位側に引くと、コレット花弁状部６１４は、拡張することができず、先端部コレット６０４からのボール端部５１６の解除が阻止される。作動シャフト５１４を引き続き近位側に動かすと、上側及び下側ジョー６０８，６１０が強制的に閉じられる。
【００３７】
エンドエフェクタ組立体６００を解除するため、コレット花弁状部６１４がクレビス制限領域６４６からクレビスボイド領域６４４中に解除されるまで、作動シャフト５１４を前方位置に押すのが良い。次に、圧力を片持ちグリップビーム６３４に加えるのが良く、それによりグリップビーム６３４の自由端部は、内方に曲がる。グリップビーム６３４の内面に設けられた戻り止め６５０は、グリップビーム６３４を内方に曲げたときに先端部コレット６０４の近位側への運動を阻止するための停止部として形成されている。したがって、次に、作動シャフト５１４を作動させるとこれが近位側に動くことができる。コレット花弁状部６１４は、戻り止め６５０によってクレビス制限領域６４６に入るのが阻止され、この間、その代わりに、クレビスボイド領域６４４内に留まる。かくして、コレット花弁状部６１４がクレビスボイド領域６４４内に拡張することができ、その結果、作動シャフト５１４のボール端部５１６は、係止ボス領域６４０を越えて近位側に動くことができ、それにより作動シャフト５１４が先端部コレット６０４から結合解除される。次に、外側シャフト５１０をクレビスロッド６０２から離脱させるのが良く、そしてエンドエフェクタ組立体６００をシャフト組立体５００から離脱させるのが良い。
【００３８】
図２２は、ジョー組立体を形成するコンポーネント部品、即ち、上側ジョー６０８、下側ジョー６１０、及びリンク６０６の分解組立て図である。図２２のジョー組立体は、図１７〜図２１に示された種々の実施形態並びに以下に説明する図２３〜図３５に示される種々の実施形態に対して共通であるのが良い。
【００３９】
図２３は、本発明の一実施形態としてのエンドエフェクタ作動システム７００を示す斜視図である。作動システム７００は、以下に説明するように互いに結合されたシャフト組立体８００とエンドエフェクタ組立体９００を含むのが良く、その目的は、例えば、低侵襲医療手技の実施中、特定の機能又は能力をもたらす仕方でエンドエフェクタ組立体９００を手動で又はロボットにより関節運動させることにある。
【００４０】
シャフト組立体８００は、高品質耐久材、例えばステンレス鋼又は耐熱プラスチックで作られた外側シャフト８１０を含むのが良い。外側シャフト８１０は、例えば５ｍｍエンドエフェクタ組立体と結合するために約３ｍｍの外径を有するよう構成されるのが良い。外側シャフト８１０は、全体としてまっすぐであるのが良く、かかる外側シャフトは、作動シャフト８１４を摺動可能に受け入れる内側ルーメンを備えるのが良い。図２４の拡大図に示されているように、作動シャフト８１４は、切頭円錐形先端部８１６を有するのが良い。外側シャフト８１０は、外側シャフト８１０をエンドエフェクタ組立体９００に解除可能に結合するための係止機構体、例えばスナップ嵌め戻り止め又はばね押しボールロックを備えるのが良い。
【００４１】
図２３に示されているように、エンドエフェクタ組立体９００は、ロッド先端部コネクタ９０４を固定するクレビス９０２を含むのが良い。ロッド先端部コネクタ９０４は、リンク９０６の一端部に回転可能に取り付けられるのが良く、リンク９０６は、他端部が上側ジョー９０８と下側ジョー９１０の両方に結合されている。上側及び下側ジョー９０８，９１０は、リンク９０６に回転可能に結合され且つロッド先端部９０４がクレビス９０２の内側部分を通って前方又は後方に動いているときに開閉するよう構成されている。
【００４２】
図２５の拡大図に示されているように、ロッド先端部コネクタ９０４は、遠位端部９１３のところに設けられていて、リンク９０６の一端部をロッド先端部コネクタ９０４に回転可能に結合するヒンジチャネル９１２を有するのが良い。近位受け口部分９１４が中心線寄りに配置された２つの撓曲ビーム９１６及び先端部８１６をクレードルに載せたように支持する先端部ポケット９１８を有する。
【００４３】
図２６の拡大図に示されているように、クレビス９０２は、エンドエフェクタ組立体９００をシャフト組立体８００に結合する際にシャフト組立体８００を受け入れるクレビス受け入れ穴９２６を備えた近位端部分９２４を有するのが良い。クレビス９０２の遠位端部分９２８は、取り付けアーム９３０を備えるのが良く、取り付けアーム９３０は、クレビス９０２の遠位端部９２８のところでジョーを支持すると共に作動させることができるようヒンジピンを取り付けるために設けられた種々の貫通穴を有する。クレビス９０２の遠位端部分９２８と近位端部分９２４は、１つ又は２つ以上の主長手方向支持ビーム９３２によって互いに接合されるのが良い。先端部コネクタを受け入れる貫通穴９３４がクレビス９０２の中心軸線に沿って遠位端部分９２８を貫通して設けられるのが良い。開放クレビスボイド領域９３６が支持ビーム９３２をクレビス９０２の長手方向下側部分に沿って連結する構造体が何ら存在しないことによって形成され、クレビス制限領域９３８がクレビス９０２の近位端部９２４寄りに形成され、このクレビス制限領域では、円筒形下側壁が近位端部９２４から前方に遠位端部分９２８に向かって所定の距離にわたって延びており、それによりクレビス９０２のその下側部分を支持ビーム９３２相互間で閉鎖している。
【００４４】
図２３に戻ってこれを参照すると、ロッド先端部コネクタ９０４は、遠位端部９１３が受け入れ貫通穴９３４を貫通して受け入れられるようクレビス９０２内に設けられている。シャフト組立体８００をエンドエフェクタに連結するため、先ず最初に外側シャフト８１０をクレビス受け入れ穴９２６中に伸長させてついには、この外側シャフトが解除可能に固定されるようにする。次に、作動シャフト８１４を伸長させてシャフト８１４の先端部８１６がロッド先端部コネクタ９０４内に押し込まれるようにするのが良い。ロッド先端部コネクタ９０４の近位受け口部分９１４は、図２７の切除図に示されているようにクレビスボイド領域９３６を通って下方に曲がるよう構成されている。受け口部分９１４の各側壁９４０は、係合時に先端部８１６をロッド先端部コネクタ９０４中に係止するよう形成された突出領域である係止ボス９４２を有している。例えば、いったん先端部８１６が係止ボス９４２を通過して、係止ボス９４２が作動シャフト８１４を包囲した状態で受け口部分９１４が曲がって定位置に戻ると、可聴クリック（カチッという音）が聞こえる。
【００４５】
図２８に示されているように、先端部８１６が先端部コネクタ９０４内に固定された状態で、作動シャフト８１４を近位側に引くのが良く、その結果、受け口部分９１４がクレビス制限領域９３８内に押し込まれるようになる。クレビス制限領域９３８は、側壁９４０の下方又は外方撓曲を阻止し、かくして、係止ボス９４２は、先端部８１６を先端部コネクタ９０４内で係止状態に保つ。作動シャフト８１４を引き続き近位側に動かすと、上側及び下側ジョー９０８，９１０が閉じる。
【００４６】
エンドエフェクタ組立体９００を解除するため、受け口部分９１４がクレビス制限領域９３８からクレビスボイド領域９３６中に解除されるまで、作動シャフト８１４を前方位置に押すのが良い。次に、圧力を受け口部分９１４に加えるのが良く、その目的は、側壁９４０を押し下げると共に／或いは側壁９４０を外方へ曲げてクレビスボイド領域９３６に通し、その結果、作動シャフト８１４の先端部８１６が係止ボス９４２を近位側に通り過ぎることができるようにし、それにより作動シャフト８１４を先端部コネクタ９０４から結合解除することにある。次に、外側シャフト８１０をクレビス９０２から離脱させるのが良く、そしてエンドエフェクタ組立体９００をシャフト組立体８００から離脱させるのが良い。
【００４７】
図２９は、本発明の実施形態としてのエンドエフェクタ作動システム１０００を示す斜視図である。作動システム１０００は、以下に説明するように互いに結合されたシャフト組立体１１００とエンドエフェクタ組立体１２００を含むのが良く、その目的は、例えば、低侵襲医療手技の実施中、特定の機能又は能力をもたらす仕方でエンドエフェクタ組立体１２００を手動で又はロボットにより関節運動させることにある。
【００４８】
シャフト組立体１１００は、高品質耐久材、例えばステンレス鋼又は耐熱プラスチックで作られた外側シャフト１１１０を含むのが良い。外側シャフト１１１０は、例えば５ｍｍエンドエフェクタ組立体と結合するために約３ｍｍの外径を有するよう構成されるのが良い。外側シャフト１１１０は、全体としてまっすぐであるのが良く、かかる外側シャフトは、作動シャフト１１１４を摺動可能に受け入れる内側ルーメンを備えるのが良い。図３０に拡大状態で示されているように、作動シャフト１１１４は、先端部１１１６及び少なくとも１つの凹みチャネル部分１１１８を有するのが良い。外側シャフト１１１０は、外側シャフト１１１０をエンドエフェクタ組立体１２００に解除可能に結合するための係止機構体、例えばスナップ嵌め戻り止め又はばね押しボールロックを備えるのが良い。
【００４９】
図２９に示されているように、エンドエフェクタ組立体１２００は、ロッド先端部コネクタ組立体１２０４を固定するクレビス１２０２を含むのが良い。ロッド先端部コネクタ組立体１２０４は、リンク１２０６の一端部に回転可能に取り付けられるのが良く、リンク１２０６は、他端部が上側ジョー１２０８と下側ジョー１２１０の両方に結合されている。上側及び下側ジョー１２０８，１２１０は、リンク１２０６に回転可能に結合され且つロッド先端部コネクタ組立体１２０４がクレビス１２０２の内側部分を通って前方又は後方に動いているときに開閉するよう構成されている。
【００５０】
図３１及び図３２の拡大図に示されているように、ロッド先端部コネクタ組立体１２０４は、遠位端部１２１３のところに設けられていて、リンク１２０６の一端部をロッド先端部コネクタ組立体１２０４に回転可能に結合するヒンジチャネル１２１２を含むのが良い。上側及び下側撓曲ビーム１２１６は、作動シャフト１１１４の先端部１１１６を撓曲ビーム１２１６の各々に設けられた戻り止め１２１８の後ろに挟み込むことができるよう互いに逆の方向に曲がるよう構成されているのが良い。
【００５１】
図３３の拡大図に示されているように、クレビス１２０２は、エンドエフェクタ組立体１２００をシャフト組立体１１００に結合する際にシャフト組立体１１００を受け入れるクレビス受け入れ穴１２２６を備えた近位端部分１２２４を有するのが良い。クレビス１２０２の遠位端部分１２２８は、取り付けアーム１２３０を備えるのが良く、取り付けアーム１２３０は、クレビス１２０２の遠位端部１２２８のところでジョーを支持すると共に作動させることができるようヒンジピンを取り付けるために設けられた種々の貫通穴を有する。クレビス１２０２の遠位端部分１２２８と近位端部分１２２４は、１つ又は２つ以上の主長手方向支持ビーム１２３２によって互いに接合されるのが良い。
【００５２】
図３４に示されているように、先端部コネクタ組立体１２０４が前方位置にあるとき、２つの撓曲ビーム１２１６は、作動シャフト１１１４を定位置に挟み込むことができるよう曲がることができる。図３５に示されているように、先端部コネクタ組立体１２０４を近位側に引くと、２つの撓曲ビーム１２１６の各々の近位部分に設けられている撓曲阻止スロット１２４０がクレビス１２０２に設けられている撓曲阻止ピン１２４２中に動く。撓曲阻止スロット１２４０が撓曲阻止ピン１２４２と嵌合している状態では、撓曲ビーム１２１６は、上又は下に曲がるのが阻止され、かくして、作動シャフト１１１４は、ロッド先端部コネクタ組立体１２０４から外れるのが阻止される。作動シャフト１１１４を引き続き近位側に動かすと、上側及び下側ジョー１２０８，１２１０が強制的に閉じられる。
【００５３】
エンドエフェクタ組立体１２００を解除するため、作動シャフト１１１４を前方位置に押すのが良く、ついには、撓曲阻止スロット１２４０が撓曲阻止ピン１２４２から離脱するようにする。次に、圧力を撓曲ビーム１２１６の各々に加えるのが良く、その目的は、対向した撓曲ビームをそれぞれ押し上げたり押し下げたりして作動シャフトの先端部１１１６を解除し、その結果、作動シャフト１１１４が戻り止め１２１８を越えて近位側に動くことができ、それにより作動シャフト１１１４を先端部コネクタ１２０４から結合解除することにある。次に、外側シャフト１１１０をクレビスロッド１２０２から離脱させるのが良く、そしてエンドエフェクタ組立体１２００をシャフト組立体１１００から離脱させるのが良い。
【００５４】
理解されるべきこととして、任意の一観点に関連して説明した任意の特徴を単独で又は説明した他の特徴と組み合わせて使用することができ、しかも開示した観点のうちの任意の他のものの１つ若しくは２つ以上の特徴又は開示した観点の任意他のものの任意の組み合わせと組み合わせて用いるということは理解されるべきである。
【００５５】
本発明の多くの特徴及び多くの利点は、詳細な説明から明らかで、かくして、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の精神及び範囲に属する本発明のかかる全ての特徴及び利点を含むものである。さらに、当業者には多くの改造及び変形が容易に想到できるので、本発明を図示すると共に説明した構成及び作用そのものに限定することは望ましいことではなく、したがって、全ての適当な改造例及び均等例は本発明の範囲に含まれるものである。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成31年4月23日(2019.4.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンドエフェクタ作動システムであって、
内部ルーメンを備えた外側シャフト及び前記ルーメン内に摺動可能に受け入れられた作動ロッドを含むシャフト組立体を含み、前記外側シャフトは、遠位端部分を有し、前記遠位端部分は、前記作動ロッドが前記遠位端部分の前記ルーメンには存在していない場合にのみ圧縮可能であり、
前記遠位端部分に設けられた係止ボスを含み、
受け入れ開口部及び少なくとも１つの保持ポケットを含むエンドエフェクタ組立体を含み、前記受け入れ開口部は、前記外側シャフトの圧縮状態の前記遠位端部分を受け入れるよう寸法決めされ、前記少なくとも１つの保持ポケットは、前記作動ロッドが前記遠位端部分の前記ルーメン内に存在していることに起因して前記遠位端部分が圧縮されていない場合に前記係止ボスを受け入れるよう寸法決めされ、
前記少なくとも１つの保持ポケットは、前記係止ボスの寸法と一致するように寸法決めされ、前記遠位端部分が圧縮されていないとき、前記係止ボスが係止関係において着座され、前記エンドエフェクタ組立体に関して遠位の方向への前記外側シャフトの軸線方向の移動を防ぎ、さらに、前記シャフト組立体の回転の結果として、前記エンドエフェクタ組立体の回転が生じる、エンドエフェクタ作動システム。
【請求項２】
少なくとも１つの撓曲スリットが前記外側シャフトの前記遠位端部分に形成されている、請求項１記載のエンドエフェクタ作動システム。
【請求項３】
第１の撓曲スリット及び第２の撓曲スリットが前記外側シャフトの前記遠位端部分に形成され、前記第１の撓曲スリットは、第１の撓曲アーム及び第２の撓曲アームを形成するよう前記第２の撓曲スリットと半径方向反対側の位置で前記外側シャフトに形成されている、請求項１記載のエンドエフェクタ作動システム。
【請求項４】
前記係止ボスは、前記第１の撓曲アーム又は前記第２の撓曲アームのうちの一方に設けられている、請求項３記載のエンドエフェクタ作動システム。
【請求項５】
前記シャフト組立体に結合されたハンドル組立体を更に含む、請求項４記載のエンドエフェクタ作動システム。
【請求項６】
前記外側シャフトの近位端部分は、前記作動ロッドが前記外側シャフトの前記近位端部分から延びて前記ハンドル組立体の本体部分内に摺動可能に受け入れられるよう前記ハンドル組立体に固定されている、請求項５記載のエンドエフェクタ作動システム。
【請求項７】
前記外側シャフト上に設けられた係止スリーブを更に含み、前記係止スリーブは、前記ハンドル組立体を前記外側シャフトに固定的に結合するためのシャフトロック受け口を有する、請求項６記載のエンドエフェクタ作動システム。
【請求項８】
前記作動ロッドは、前記作動ロッドの近位端部上に形成されたロックボールを有し、前記ハンドル組立体は、レバーを含み、前記レバーは、前記ロックボールに係合して前記外側シャフトの前記ルーメンを通る前記作動ロッドの伸長及び引っ込みを制御するよう構成されている、請求項５記載のエンドエフェクタ作動システム。
【請求項９】
前記エンドエフェクタ組立体は、ばねによって第１の位置に付勢されたばねリテーナを更に含み、前記ばねリテーナは、前記ばねリテーナを第２の位置に動かすよう前記作動ロッドによって力が加えられる受座となっている、請求項１記載のエンドエフェクタ作動システム。
【請求項１０】
前記エンドエフェクタ組立体は、多ジョー形態から成り、第１の位置から第２の位置への前記ばねリテーナの運動により、前記多ジョー形態が開き又は閉じる、請求項９記載のエンドエフェクタ作動システム。
【請求項１１】
エンドエフェクタを作動シャフトに連結する方法であって、前記方法は、
シャフト組立体を用意するステップを含み、前記シャフト組立体は、
少なくとも１つの係止ボスを備えた圧縮性遠位端部分を有する外側シャフトを含み、    前記外側シャフト内に摺動可能に受け入れられた作動シャフトを含み、前記作動シャフトの一端部は、前記外側シャフトの前記遠位端部分から摺動可能に伸長したり引っ込んだりしたりするよう構成され、
受け入れ開口部及び前記係止ボスと嵌合する少なくとも１つの保持ポケットを有するエンドエフェクタ組立体を用意するステップを含み、前記少なくとも１つの保持ポケットは、前記係止ボスの寸法と一致するように寸法決めされ、前記遠位端部分が圧縮されていないとき、前記係止ボスが前記保持ポケットと係止関係において着座され、前記エンドエフェクタ組立体に関して遠位の方向への前記外側シャフトの軸線方向の移動を防ぎ、
前記作動シャフトが前記シャフト組立体の前記遠位端部分から実質的に引っ込められた状態で、前記シャフト組立体の前記遠位端部分を前記エンドエフェクタ組立体の前記受け入れ開口部中に挿入して遠位端部分の圧縮を引き起こし、ついには、前記係止ボスが少なくとも１つの前記保持ポケット内に受け入れられ、前記遠位端部分が非圧縮状態になるようにするステップを含み、
前記作動シャフトを前記遠位端部分中に延ばすように作動させるステップであって、前記遠位部分端部分の圧縮を阻止させると共に、前記係止ボスを係止された関係において前記少なくとも１つの保持ポケット内に着座させ、前記シャフト組立体の回転の結果として、前記エンドエフェクタ組立体の回転を生じさせる、前記作動させるステップを含む、方法。
【請求項１２】
第１の撓曲スリット及び第２の撓曲スリットを前記外側シャフトの前記遠位端部分に設けるステップを更に含み、少なくも１本の撓曲アームが前記第１の撓曲スリットと前記第２の撓曲スリットとの間に形成される、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記係止ボスは、前記少なくとも１つの撓曲アームに設けられる、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
ハンドル組立体を前記シャフト組立体に結合して前記作動シャフトを介して前記エンドエフェクタを制御するステップを更に含む、請求項１１記載の方法。