(57)【要約】      （修正有）【課題】電動外科用デバイスを提供する。【解決手段】外科用デバイス１０は、エンドエフェクタと３００、エンドエフェクタに動作可能に連結されたハンドルアセンブリ１００とを含む。エンドエフェクタは、互いに枢動可能に連結されたアンビルアセンブリおよびカートリッジアセンブリを含む。カートリッジアセンブリは、ステープルカートリッジ、カートリッジキャリア、およびひずみゲージを含む。カートリッジキャリアは、ステープルカートリッジを受容するように構成された細長い支持チャネルを含み、細長い支持チャネルは、内側の第１の表面と一対の内側の第２の表面とによって画定される。内側の第１の表面は、凹部を含み、ひずみゲージは、凹部内に配設されている。ハンドルアセンブリは、エンドエフェクタのひずみゲージからセンサデータを受信し、センサデータに応答してエンドエフェクタの機能を制御するように構成されたパワーパックを含む。【選択図】図１
2019217270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科用デバイスであって、
エンドエフェクタを備え、前記エンドエフェクタが、互いに枢動可能に連結されたアンビルアセンブリおよびカートリッジアセンブリを含み、前記カートリッジアセンブリが、
ステープルカートリッジ、
前記ステープルカートリッジを受容するように構成された細長い支持チャネルを含むカートリッジキャリアであって、前記細長い支持チャネルが、内側の第１の表面と一対の内側の第２の表面とによって画定され、前記内側の第１の表面が、内部に画定された凹部を含む、カートリッジキャリア、および
前記カートリッジキャリアの前記凹部内に配設されたひずみゲージ、を含み、
前記外科用デバイスがさらに、前記エンドエフェクタに動作可能に連結されたハンドルアセンブリを備え、前記ハンドルアセンブリが、前記エンドエフェクタの前記ひずみゲージからセンサデータを受信し、前記センサデータに応答して前記エンドエフェクタの機能を制御するように構成されたパワーパックを含む、外科用デバイス。
【請求項２】
前記カートリッジキャリアの前記凹部が、前記カートリッジキャリアの長さの大部分に沿って長手方向に延在する第１の部分を含み、前記ひずみゲージが、前記凹部の前記第１の部分に固設されている、請求項１に記載の外科用デバイス。
【請求項３】
前記カートリッジキャリアの前記凹部が、第２の部分であって、それに対して角度方向に前記第１の部分から延在し、前記カートリッジキャリアの前記一対の内側の第２の表面のうちの一方に開放する、第２の部分を含む、請求項２に記載の外科用デバイス。
【請求項４】
前記エンドエフェクタが、前記カートリッジキャリアの前記第２の部分内に配設され、前記カートリッジキャリアの前記一対の内側の第２の表面のうちの前記対応する一方に沿って遠位に延在するフレックス回路を含む、請求項３に記載の外科用デバイス。
【請求項５】
前記ひずみゲージが、前記フレックス回路内に埋め込まれている、請求項４に記載の外科用デバイス。
【請求項６】
前記フレックス回路が、前記ひずみゲージを形成する抵抗トレースを含む第１の領域と、前記ひずみゲージに連結された導電トレースを含む第２の領域と、を含む、請求項５に記載の外科用デバイス。
【請求項７】
前記フレックス回路が、第１の誘電体層と、前記第１の誘電体層の上に配設された抵抗層と、前記抵抗層の上に配設された導電層と、を含む、請求項５に記載の外科用デバイス。
【請求項８】
前記抵抗層が、前記第１の誘電体層の全長にわたって延在し、前記抵抗層が、前記フレックス回路の第１の領域内にパターン化された抵抗トレースと、前記フレックス回路の第２の領域内の抵抗材料の連続平面と、を含む、請求項７に記載の外科用デバイス。
【請求項９】
前記導電層が、前記抵抗層の上に配設され、前記抵抗トレースが、前記導電層からマスクされている、請求項８に記載の外科用デバイス。
【請求項１０】
前記エンドエフェクタが、メモリに連結されたマイクロコントローラをさらに含み、前記マイクロコントローラが、前記ひずみゲージに電気的に連結され、前記ひずみゲージからセンサデータを受信するように構成され、前記メモリが、前記センサデータを記憶するように構成されている、請求項１に記載の外科用デバイス。
【請求項１１】
外科用デバイスのためのエンドエフェクタであって、
アンビルアセンブリと、
前記アンビルアセンブリに枢動可能に連結されたカートリッジアセンブリと、を備え、前記カートリッジアセンブリが、
ステープルカートリッジ、
前記ステープルカートリッジを受容するように構成された細長い支持チャネルを含むカートリッジキャリアであって、前記細長い支持チャネルが、内側の第１の表面と一対の内側の第２の表面とによって画定され、前記内側の第１の表面が、内部に画定された凹部を含む、カートリッジキャリア、および
前記カートリッジキャリアの前記凹部内に配設されたひずみゲージ、を含む、エンドエフェクタ。
【請求項１２】
前記カートリッジキャリアの前記凹部が、前記カートリッジキャリアの長さの大部分に沿って長手方向に延在する第１の部分を含み、前記ひずみゲージが、前記凹部の前記第１の部分に固設されている、請求項１１に記載のエンドエフェクタ。
【請求項１３】
前記カートリッジキャリアの前記凹部が、第２の部分であって、それに対して角度方向に前記第１の部分から延在し、前記カートリッジキャリアの前記一対の内側の第２の表面のうちの一方に開放する、第２の部分を含む、請求項１２に記載のエンドエフェクタ。
【請求項１４】
前記エンドエフェクタが、前記カートリッジキャリアの前記第２の部分内に配設され、前記カートリッジキャリアの前記一対の内側の第２の表面のうちの前記対応する一方に沿って遠位に延在するフレックス回路を含む、請求項１３に記載のエンドエフェクタ。
【請求項１５】
前記ひずみゲージが、前記フレックス回路内に埋め込まれている、請求項１４に記載のエンドエフェクタ。
【請求項１６】
前記フレックス回路が、前記ひずみゲージを形成する抵抗トレースを含む第１の領域と、前記ひずみゲージに連結された導電トレースを含む第２の領域と、を含む、請求項１５に記載のエンドエフェクタ。
【請求項１７】
前記フレックス回路が、第１の誘電体層と、前記第１の誘電体層の上に配設された抵抗層と、前記抵抗層の上に配設された導電層と、を含む、請求項１５に記載のエンドエフェクタ。
【請求項１８】
前記抵抗層が、前記第１の誘電体層の全長にわたって延在し、前記抵抗層が、前記フレックス回路の第１の領域内にパターン化された抵抗トレースと、前記フレックス回路の第２の領域内の抵抗材料の平面と、を含む、請求項１７に記載のエンドエフェクタ。
【請求項１９】
前記導電層が、前記抵抗層の上に配設され、前記抵抗トレースが、前記導電層からマスクされている、請求項１８に記載のエンドエフェクタ。
【請求項２０】
メモリに連結されたマイクロコントローラをさらに備え、前記マイクロコントローラが、前記ひずみゲージに電気的に連結され、前記ひずみゲージからセンサデータを受信するように構成され、前記メモリが、前記センサデータを記憶するように構成されている、請求項１１に記載のエンドエフェクタ。
【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、２０１８年６月２１日に出願された米国仮特許出願第６２／６８７，８４６号の利益および優先権を主張し、この米国仮特許出願の開示内容全体は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、概して外科用デバイスに関する。より具体的には、本開示は、ひずみゲージを含む電動手持ち式電気機械器具に関する。
【背景技術】
【０００３】
多くの外科用デバイス製造業者が、外科用デバイスを動作させるためおよび／または操作するための独自の電動駆動システムを有する製品ラインを開発してきた。多くの場合、外科用デバイスは、電動ハンドルアセンブリを含み、電動ハンドルアセンブリは、再利用可能であり、かつ使用前に電動ハンドルアセンブリに選択的に接続され、その後、廃棄するため、または場合によっては、再利用のために滅菌するために、使用後に電動ハンドルアセンブリから切断される使い捨てエンドエフェクタなどである。
【０００４】
センサを使用して、外科用ステープル留めデバイスなどの電動外科用デバイスにおける機能の制御を強化することができる。例えば、いくつかの電動外科用ステープル留めデバイスは、ステープルを形成するように組織を圧縮するため、および／または組織を切除するために必要な力の指標として、デバイスのモータから引き出される電流を検出するための電流センサ、またはデバイスの駆動アセンブリに沿った装填読み取りセンサを使用する。装填読み取りセンサを使用して、予め設定された装填を検出し、それに電動外科用ステープル留めデバイスを反応させることができる。例えば、厚い組織の挟持中に、組織が弛緩するにつれて挟持力を維持するためにデバイスが挟持を遅らせることができる所定の限界まで装填が上昇する。これは、厚い組織を、かかる組織を損傷（例えば、漿膜裂傷）することなく、挟持することを可能にする。これらのセンサから収集されたデータを使用して発射速度を制御することもでき、ステープラの速度を遅らせて発射力を低下させることによってステープル形成を改善することが示されている。データはまた、エンドエフェクタへの損傷を防ぐためのエンドストップおよび緊急停止の検出など、ステープル留めプロセスの他の態様において使用され得る。
【０００５】
ひずみゲージなどのセンサを電動外科用デバイス、および特に、使い捨て電動外科用デバイスまたはかかるデバイスの使い捨て部品（例えば、エンドエフェクタ）に組み立てるコストを、例えば、アセンブリプロセスを単純化すること、ならびに／またはアセンブリに必要な構成要素および／もしくは接続の総数を最小限に抑えることによって低減するか、または最小限に抑えることが望ましいであろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の態様による外科用デバイスは、エンドエフェクタと、エンドエフェクタに動作可能に連結されたハンドルアセンブリとを含む。エンドエフェクタは、互いに枢動可能に連結されたアンビルアセンブリおよびカートリッジアセンブリを含む。カートリッジアセンブリは、ステープルカートリッジ、カートリッジキャリア、およびひずみゲージを含む。カートリッジキャリアは、ステープルカートリッジを受容するように構成された細長い支持チャネルを含み、細長い支持チャネルは、内側の第１の表面と一対の内側の第２の表面とによって画定される。内側の第１の表面は、内部に画定された凹部を含み、ひずみゲージは、カートリッジキャリアの凹部内に配設されている。ハンドルアセンブリは、エンドエフェクタのひずみゲージからセンサデータを受信し、センサデータに応答してエンドエフェクタの機能を制御するように構成されたパワーパックを含む。
【０００７】
カートリッジキャリアの凹部は、カートリッジキャリアの長さの大部分に沿って長手方向に延在する第１の部分を含み得る。ひずみゲージは、凹部の第１の部分に固設され得る。カートリッジキャリアの凹部は、第２の部分であって、それに対して角度方向に第１の部分から延在し、カートリッジキャリアの一対の内側の第２の表面のうちの一方に開放する、第２の部分を含み得る。フレックス回路は、カートリッジキャリアの第２の部分内に配設され、カートリッジキャリアの一対の内側の第２の表面のうちの対応する一方に沿って遠位に延在し得る。
【０００８】
ひずみゲージをフレックス回路内に埋め込むことができる。フレックス回路は、ひずみゲージを形成する抵抗トレースを含む第１の領域と、ひずみゲージに連結された導電トレースを含む第２の領域とを含み得る。フレックス回路は、第１の誘電体層と、第１の誘電体層の上に配設された抵抗層と、抵抗層の上に配設された導電層とを含み得る。抵抗層は、第１の誘電体層の全長にわたって延在し得る。抵抗層は、フレックス回路の第１の領域内にパターン化された抵抗トレースと、フレックス回路の第２の領域内の抵抗材料の連続平面とを含み得る。導電層は、抵抗層の上に配設され、抵抗トレースは、導電層からマスクされ得る。
【０００９】
エンドエフェクタは、メモリに連結されたマイクロコントローラをさらに含み得る。マイクロコントローラは、ひずみゲージに電気的に連結され、ひずみゲージからセンサデータを受信するように構成され得、メモリは、センサデータを記憶するように構成され得る。
【００１０】
本開示の態様によるエンドエフェクタは、互いに枢動可能に連結されたアンビルアセンブリおよびカートリッジアセンブリを含む。カートリッジアセンブリは、ステープルカートリッジ、カートリッジキャリア、およびひずみゲージを含む。カートリッジキャリアは、ステープルカートリッジを受容するように構成された細長い支持チャネルを含み、細長い支持チャネルは、内側の第１の表面と一対の内側の第２の表面とによって画定される。内側の第１の表面は、内部に画定された凹部を含み、ひずみゲージは、カートリッジキャリアの凹部内に配設されている。
【００１１】
カートリッジキャリアの凹部は、カートリッジキャリアの長さの大部分に沿って長手方向に延在する第１の部分を含み得る。ひずみゲージは、凹部の第１の部分に固設され得る。カートリッジキャリアの凹部は、第２の部分であって、それに対して角度方向に第１の部分から延在し、カートリッジキャリアの一対の内側の第２の表面のうちの一方に開放する、第２の部分を含み得る。フレックス回路は、カートリッジキャリアの第２の部分内に配設され、カートリッジキャリアの一対の内側の第２の表面のうちの対応する一方に沿って遠位に延在し得る。
【００１２】
ひずみゲージをフレックス回路内に埋め込むことができる。フレックス回路は、ひずみゲージを形成する抵抗トレースを含む第１の領域と、ひずみゲージに連結された導電トレースを含む第２の領域とを含み得る。フレックス回路は、第１の誘電体層と、第１の誘電体層の上に配設された抵抗層と、抵抗層の上に配設された導電層とを含み得る。抵抗層は、第１の誘電体層の全長にわたって延在し得る。抵抗層は、フレックス回路の第１の領域内にパターン化された抵抗トレースと、フレックス回路の第２の領域内の抵抗材料の連続平面とを含み得る。導電層は、抵抗層の上に配設され、抵抗トレースは、導電層からマスクされ得る。
【００１３】
エンドエフェクタは、メモリに連結されたマイクロコントローラをさらに含み得る。マイクロコントローラは、ひずみゲージに電気的に連結され、ひずみゲージからセンサデータを受信するように構成され得、メモリは、センサデータを記憶するように構成され得る。
例えば、本願は以下の項目を提供する。
（項目１）
外科用デバイスであって、
エンドエフェクタを備え、上記エンドエフェクタが、互いに枢動可能に連結されたアンビルアセンブリおよびカートリッジアセンブリを含み、上記カートリッジアセンブリが、
ステープルカートリッジ、
上記ステープルカートリッジを受容するように構成された細長い支持チャネルを含むカートリッジキャリアであって、上記細長い支持チャネルが、内側の第１の表面と一対の内側の第２の表面とによって画定され、上記内側の第１の表面が、内部に画定された凹部を含む、カートリッジキャリア、および
上記カートリッジキャリアの上記凹部内に配設されたひずみゲージ、を含み、
上記外科用デバイスがさらに、上記エンドエフェクタに動作可能に連結されたハンドルアセンブリを備え、上記ハンドルアセンブリが、上記エンドエフェクタの上記ひずみゲージからセンサデータを受信し、上記センサデータに応答して上記エンドエフェクタの機能を制御するように構成されたパワーパックを含む、外科用デバイス。
（項目２）
上記カートリッジキャリアの上記凹部が、上記カートリッジキャリアの長さの大部分に沿って長手方向に延在する第１の部分を含み、上記ひずみゲージが、上記凹部の上記第１の部分に固設されている、上記項目に記載の外科用デバイス。
（項目３）
上記カートリッジキャリアの上記凹部が、第２の部分であって、それに対して角度方向に上記第１の部分から延在し、上記カートリッジキャリアの上記一対の内側の第２の表面のうちの一方に開放する、第２の部分を含む、上記項目のいずれか一項に記載の外科用デバイス。
（項目４）
上記エンドエフェクタが、上記カートリッジキャリアの上記第２の部分内に配設され、上記カートリッジキャリアの上記一対の内側の第２の表面のうちの上記対応する一方に沿って遠位に延在するフレックス回路を含む、上記項目のいずれか一項に記載の外科用デバイス。
（項目５）
上記ひずみゲージが、上記フレックス回路内に埋め込まれている、上記項目のいずれか一項に記載の外科用デバイス。
（項目６）
上記フレックス回路が、上記ひずみゲージを形成する抵抗トレースを含む第１の領域と、上記ひずみゲージに連結された導電トレースを含む第２の領域と、を含む、上記項目のいずれか一項に記載の外科用デバイス。
（項目７）
上記フレックス回路が、第１の誘電体層と、上記第１の誘電体層の上に配設された抵抗層と、上記抵抗層の上に配設された導電層と、を含む、上記項目のいずれか一項に記載の外科用デバイス。
（項目８）
上記抵抗層が、上記第１の誘電体層の全長にわたって延在し、上記抵抗層が、上記フレックス回路の第１の領域内にパターン化された抵抗トレースと、上記フレックス回路の第２の領域内の抵抗材料の連続平面と、を含む、上記項目のいずれか一項に記載の外科用デバイス。
（項目９）
上記導電層が、上記抵抗層の上に配設され、上記抵抗トレースが、上記導電層からマスクされている、上記項目のいずれか一項に記載の外科用デバイス。
（項目１０）
上記エンドエフェクタが、メモリに連結されたマイクロコントローラをさらに含み、上記マイクロコントローラが、上記ひずみゲージに電気的に連結され、上記ひずみゲージからセンサデータを受信するように構成され、上記メモリが、上記センサデータを記憶するように構成されている、上記項目のいずれか一項に記載の外科用デバイス。
（項目１１）
外科用デバイスのためのエンドエフェクタであって、
アンビルアセンブリと、
上記アンビルアセンブリに枢動可能に連結されたカートリッジアセンブリと、を備え、上記カートリッジアセンブリが、
ステープルカートリッジ、
上記ステープルカートリッジを受容するように構成された細長い支持チャネルを含むカートリッジキャリアであって、上記細長い支持チャネルが、内側の第１の表面と一対の内側の第２の表面とによって画定され、上記内側の第１の表面が、内部に画定された凹部を含む、カートリッジキャリア、および
上記カートリッジキャリアの上記凹部内に配設されたひずみゲージ、を含む、エンドエフェクタ。
（項目１２）
上記カートリッジキャリアの上記凹部が、上記カートリッジキャリアの長さの大部分に沿って長手方向に延在する第１の部分を含み、上記ひずみゲージが、上記凹部の上記第１の部分に固設されている、上記項目に記載のエンドエフェクタ。
（項目１３）
上記カートリッジキャリアの上記凹部が、第２の部分であって、それに対して角度方向に上記第１の部分から延在し、上記カートリッジキャリアの上記一対の内側の第２の表面のうちの一方に開放する、第２の部分を含む、上記項目のいずれか一項に記載のエンドエフェクタ。
（項目１４）
上記エンドエフェクタが、上記カートリッジキャリアの上記第２の部分内に配設され、上記カートリッジキャリアの上記一対の内側の第２の表面のうちの上記対応する一方に沿って遠位に延在するフレックス回路を含む、上記項目のいずれか一項に記載のエンドエフェクタ。
（項目１５）
上記ひずみゲージが、上記フレックス回路内に埋め込まれている、上記項目のいずれか一項に記載のエンドエフェクタ。
（項目１６）
上記フレックス回路が、上記ひずみゲージを形成する抵抗トレースを含む第１の領域と、上記ひずみゲージに連結された導電トレースを含む第２の領域と、を含む、上記項目のいずれか一項に記載のエンドエフェクタ。
（項目１７）
上記フレックス回路が、第１の誘電体層と、上記第１の誘電体層の上に配設された抵抗層と、上記抵抗層の上に配設された導電層と、を含む、上記項目のいずれか一項に記載のエンドエフェクタ。
（項目１８）
上記抵抗層が、上記第１の誘電体層の全長にわたって延在し、上記抵抗層が、上記フレックス回路の第１の領域内にパターン化された抵抗トレースと、上記フレックス回路の第２の領域内の抵抗材料の平面と、を含む、上記項目のいずれか一項に記載のエンドエフェクタ。
（項目１９）
上記導電層が、上記抵抗層の上に配設され、上記抵抗トレースが、上記導電層からマスクされている、上記項目のいずれか一項に記載のエンドエフェクタ。
（項目２０）
メモリに連結されたマイクロコントローラをさらに備え、上記マイクロコントローラが、上記ひずみゲージに電気的に連結され、上記ひずみゲージからセンサデータを受信するように構成され、上記メモリが、上記センサデータを記憶するように構成されている、上記項目のいずれか一項に記載のエンドエフェクタ。
（摘要）
外科用デバイスは、エンドエフェクタと、エンドエフェクタに動作可能に連結されたハンドルアセンブリとを含む。エンドエフェクタは、互いに枢動可能に連結されたアンビルアセンブリおよびカートリッジアセンブリを含む。カートリッジアセンブリは、ステープルカートリッジ、カートリッジキャリア、およびひずみゲージを含む。カートリッジキャリアは、ステープルカートリッジを受容するように構成された細長い支持チャネルを含み、細長い支持チャネルは、内側の第１の表面と一対の内側の第２の表面とによって画定される。内側の第１の表面は、内部に画定された凹部を含み、ひずみゲージは、凹部内に配設されている。ハンドルアセンブリは、エンドエフェクタのひずみゲージからセンサデータを受信し、センサデータに応答してエンドエフェクタの機能を制御するように構成されたパワーパックを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
添付の図面を参照しながら本開示の実施形態を本明細書に記載する。
【００１５】
【図１】本開示の一実施形態による、ハンドルハウジング、アダプタアセンブリ、およびエンドエフェクタを含む外科用デバイスの斜視図である。
【図２Ａ】図１の外科用デバイスのハンドルハウジングの部品を分離した斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａのハンドルハウジングのモータアセンブリおよび制御アセンブリの部品を分離した斜視図である。
【図３Ａ】図１の外科用デバイスのアダプタアセンブリの斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａのアダプタアセンブリの電気アセンブリの斜視図である。
【図３Ｃ】図３Ａのアダプタアセンブリの遠位部分の切欠図である。
【図３Ｄ】図３Ｃのアダプタアセンブリの環状部材およびスイッチの斜視図である。
【図４Ａ】図１の外科用デバイスのエンドエフェクタの斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ａのエンドエフェクタのアンビルアセンブリおよび駆動アセンブリの斜視図である。
【図４Ｃ】図４Ａの外科用デバイスのエンドエフェクタの部品を分離した斜視図である。
【図４Ｄ】図４Ｃのエンドエフェクタのカートリッジキャリアの斜視図である。
【図４Ｅ】本開示の一実施形態による、フレックス回路およびそれに固設されたひずみゲージを含む図４Ｄのカートリッジキャリアの上面図である。
【図４Ｆ】図４Ａのエンドエフェクタの内側ハウジングの斜視図である。
【図５Ａ】図４Ｅのひずみゲージおよびフレックス回路の斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ａのフレックス回路の上面図である。
【図６Ａ】本開示の別の実施形態による、フレックス回路およびひずみゲージの上面図である。
【図６Ｂ】本開示の一実施形態による、フレックス回路の層を示す、図６Ａのフレックス回路の部品を分離した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
ここで本開示の実施形態が図面を参照して詳細に記載され、図面の中で同様の参照番号は、いくつかの図の各々において同一のまたは対応する要素を示す。この説明全体を通して、「近位」という用語は、ユーザにより近いデバイスの一部分またはその構成要素を指し、「遠位」という用語は、ユーザからより遠いデバイスの一部分またはその構成要素を指す。
【００１７】
ここで図１に目を向けると、本開示の一実施形態による外科用デバイス１０は、電動手持ち式電気機械器具の形態である。外科用デバイス１０は、ハンドルアセンブリ１００、アダプタアセンブリ２００、および用具アセンブリまたはエンドエフェクタ３００を含む。ハンドルアセンブリ１００は、アダプタアセンブリ２００との選択的接続のために構成され、そして次に、アダプタアセンブリ２００は、エンドエフェクタ３００との選択的接続のために構成されている。
【００１８】
ハンドルアセンブリ１００、アダプタアセンブリ２００、およびエンドエフェクタ３００は、本開示の態様を開示するのに必要な範囲でのみさらに記載される。例示的なハンドルアセンブリおよびアダプタアセンブリ、ならびにエンドエフェクタの構造および機能の詳細な説明については、内容全体が参照によって本明細書に組み込まれる同一出願人による米国特許出願公開第２０１６／０３１０１３４号（「１３４公開」）を参照することができる。
【００１９】
ここで図２Ａを参照すると、ハンドルアセンブリ１００は、近位半部１１２ａおよび遠位半部１１２ｂを含む外側ハウジングシェル１１２と、外側ハウジングシェル１１２内に配設された内側ハンドルハウジング１１４とを含む。外側ハウジングシェル１１２は、外科用デバイス１０（図１）の様々な機能を作動させるための複数のアクチュエータ１１６（例えば、指で作動させる制御ボタン、ノブ、トグル、スライド、インターフェースなど）を含み、内側ハンドルハウジング１１４は、外科用デバイス１０の様々な動作に電力を供給し制御するように構成されたパワーパック１２０を収容する。
【００２０】
図２Ａおよび図２Ｂに示されるように、パワーパック１２０は、外科用デバイス１０の電気構成要素のうちのいずれかに電力を供給するように構成された充電式バッテリ１２２、バッテリ回路基板１２４、およびコントローラ回路基板１２６を含む。コントローラ回路基板１２６は、モータコントローラ回路基板１２６ａ、メインコントローラ回路基板１２６ｂ、ならびにモータコントローラ回路基板１２６ａとメインコントローラ回路基板１２６ｂとを相互接続する第１のリボンケーブル１２６ｃを含む。モータコントローラ回路基板１２６ａは、バッテリ回路基板１２４と通信可能に連結され、それらの間で、およびバッテリ回路基板１２４とメインコントローラ回路基板１２６ｂとの間で通信を可能にする。
【００２１】
メインコントローラ回路基板１２６ａは、パワーパック１２０とバッテリ１２２との間、パワーパック１２０とアダプタアセンブリ２００（図１）との間、ならびにパワーパック１２０と外側シェルハウジング１１２との間の通信を可能にする３つの１−ｗｉｒｅバスを含む１−ｗｉｒｅ通信システムを含む。具体的には、パワーパック１２０とアダプタアセンブリ２００との間の通信に関して、１−ｗｉｒｅバスは、メインコントローラ回路基板１２６ｂの１−ｗｉｒｅマスタチップと、アダプタアセンブリ２００の回路基板２２４（図３Ｂ）の１−ｗｉｒｅメモリチップとの間の通信線を確立する。この通信線は、ハンドルアセンブリ１００とアダプタアセンブリ２００との間のデータおよび制御信号の較正および通信を可能にし、アダプタアセンブリ２００の回路基板２２４の１−ｗｉｒｅメモリチップに記憶された情報がパワーパック１２０によってアクセス、更新、および／または増分されることを可能にする。
【００２２】
パワーパック１２０は、各々がコントローラ回路基板１２６およびバッテリ１２２に電気的に接続されたモータ１２８（例えば、第１のモータ１２８ａ、第２のモータ１２８ｂ、および第３のモータ１２８ｃ）をさらに含む。モータ１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃは、モータコントローラ回路基板１２６ａとメインコントローラ回路基板１２６ｂとの間に配設されている。モータ１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃの各々は、回転力またはトルクを伝達するために各モータから延在するそれぞれのモータシャフト１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃを含む。
【００２３】
モータ１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃの各々は、モータコントローラ回路基板１２６ａ上に配設されたそれぞれのモータコントローラ（図示せず）によって制御され、各モータコントローラは、モータコントローラ回路基板１２６ａとメインコントローラ回路基板１２６ｂとを接続する第１のリボンケーブル１２６ｃを介して、メインコントローラ、またはメインコントローラ回路基板１２６ｂ上に配設されたマスタチップに電気的に連結される。マスタチップは、同様にメインコントローラ回路基板１２６ｂ上に配設されたメモリにも連結される。
【００２４】
モータ１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃの各々は、モータシャフト１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃがモータブラケット１３０のそれぞれの開口部内に回転可能に配設されるように、モータブラケット１３０上に支持される。モータブラケット１３０は、モータ１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃのそれぞれのモータシャフト１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃにキー留めされた３つの回転可能な駆動コネクタスリーブ１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを回転可能に支持する。駆動コネクタスリーブ１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃは、パワーパック１２０が外側シェルハウジング１１２内に配設されている場合、ハンドルアセンブリ１００のプレートアセンブリ１４０のそれぞれの連結シャフト１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃの近位端を回転不能に受容する。
【００２５】
モータブラケット１３０はまた、電気アダプタインターフェースレセプタクル１３４を支持する。電気アダプタインターフェースレセプタクル１３４は、第２のリボンケーブル１２６ｄによってメインコントローラ回路基板１２６ｂと電気的に接続されている。電気アダプタインターフェースレセプタクル１３４は、ハンドルアセンブリ１００のプレートアセンブリ１４０の通過コネクタ１４４から延在するそれぞれの電気接触またはブレードを受容するための複数の電気スロットを画定する。
【００２６】
それぞれのモータ１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃによるモータシャフト１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃの回転は、外科用デバイス１０の様々な動作を遂行するために、アダプタアセンブリ２００のシャフトおよび／またはギア構成要素を駆動するように機能する。特に、パワーパック１２０のモータ１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃは、エンドエフェクタ３００の近位本体部分３１０（図４Ａ）に対してエンドエフェクタ３００の用具アセンブリ３２０（図４Ａ）を移動させること、長手方向軸「Ｘ」（図４Ａ）を中心としてエンドエフェクタ３００を回転させること、エンドエフェクタ３００のアンビルアセンブリ３３０（図４Ａ）に対してカートリッジアセンブリ３４０（図４Ａ）を移動させること、および／またはエンドエフェクタ３００のカートリッジアセンブリ３４０内からステープルを発射することを選択的に行うために、アダプタアセンブリ２００のシャフトおよび／またはギア構成要素を駆動するように構成されている。
【００２７】
ここで図３Ａを参照すると、アダプタアセンブリ２００は、外側ノブハウジングまたはコネクタハウジング２０２と、外側ノブハウジング２０２から遠位に延在し、遠位キャップ２０６で終端する外側チューブまたはスリーブ２０４とを含む。外側ノブハウジング２０２は、ハンドルアセンブリ１００（図１）への動作可能な接続のために構成され、外側チューブ２０４は、エンドエフェクタ３００（図１）への動作可能な接続のために構成されている。
【００２８】
回転可能なコネクタスリーブ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃは、外側ノブハウジング２０２内に配設され、かつキー留めされたインターフェースおよび／または実質的に回転不能なインターフェースを通して、ハンドルハウジング１００のプレートアセンブリ１４０のそれぞれの連結シャフト１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ（図２Ａ）と嵌合するように構成および適合されており、それにより、連結シャフト１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃの各々の回転が、アダプタアセンブリ２００の対応するコネクタスリーブ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃの対応する回転を引き起こす。ハンドルアセンブリ１００の連結シャフト１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃとアダプタアセンブリ２００のコネクタスリーブ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃとの嵌合は、回転力が３つのそれぞれのコネクタインターフェースの各々を介して独立して伝達されることを可能にする。ハンドルアセンブリ１００の連結シャフト１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃは、それぞれのモータ１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ（図２Ｂ）によって独立して回転するように構成されており、それにより、回転力（複数可）がハンドルアセンブリ１００のモータ（複数可）１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃからアダプタアセンブリ２００へと選択的に転送される。
【００２９】
アダプタアセンブリ２００は、各々が外側ノブハウジング２０２および外側チューブ２０４の内側ハウジングアセンブリ（図示せず）内に配設された複数の力／回転伝達／変換アセンブリ（図示せず）を含む。各力／回転伝達／変換アセンブリは、ハンドルアセンブリ１００の連結シャフト１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ（図２Ａ）の回転の速度／力を、かかる回転速度／力がエンドエフェクタ３００に伝達される前に、伝達／変換する（例えば、増加または減少させる）ように構成および適合されている。
【００３０】
具体的には、各力／回転伝達／変換アセンブリは、ハンドルアセンブリ１００の第１、第２、および第３の連結シャフト１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃの回転を、エンドエフェクタ３００（図１）の関節結合を実現するためのアダプタアセンブリ２００の関節結合バー（図示せず）の軸方向の並進、アダプタアセンブリ２００、ひいてはエンドエフェクタ３００の回転を実現するためのアダプタアセンブリ２００のリングギア（図示せず）の回転、またはエンドエフェクタ３００の閉鎖、開放、および発射を実現するためのアダプタアセンブリ２００の遠位駆動部材（図示せず）の軸方向の並進に伝達または変換するように構成および適合されている。
【００３１】
図３Ａに関連して図３Ｂに示されるように、電気アセンブリ２２０は、外側ノブハウジング２０２の上および中に支持されている。電気アセンブリ２２０は、ハンドルアセンブリ１００のプレートアセンブリ１４０の通過コネクタ１４４（図２Ａ）への電気的な接続のために回路基板２２４上に支持された複数の電気接触ブレード２２２を含む。電気アセンブリ２２０はまた、アダプタアセンブリ２００によって示され、パワーパック１２０（図２Ａ）によって調節される発射／挟持装填の閉鎖ループフィードバックのための、回路基板２２４に電気的に接続されたひずみゲージ２２６を含み、ひずみゲージ２２６は、適切なモータ１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ（図２Ｂ）に対する速度電流制限を設定する。
【００３２】
回路基板２２４は、固有のＩＤ情報（電子シリアル番号）、タイプ情報、ステータス情報、エンドエフェクタが検出、識別、および検証されたかどうか、使用のカウントデータ、および想定されたオートクレーブのカウントデータなど、アダプタアセンブリ２００に関するデータを記憶するように構成されたメモリを含む。電気アセンブリ２２０は、ハンドルアセンブリ１００のパワーパック１２０の電気アダプタインターフェースレセプタクル１３４（図２Ｂ）を介して、パワーパック１２０のメインコントローラ回路基板１２６ｂ（図２Ａ）に対する情報（例えば、識別情報、ライフサイクル情報、システム情報、力情報）の較正および通信を可能にするように働く。
【００３３】
ここで図３Ａに関連して図３Ｃを参照すると、アダプタアセンブリ２００は、スイッチ２３０、センサリンクまたはスイッチアクチュエータ２４０、および環状部材２５０をさらに含み、それらの各々は、外側チューブ２０４の遠位部分２０４ａ内に配設されている。スイッチ２３０は、エンドエフェクタ３００（図１）の外側チューブ２０４への連結に応答してトグルするように構成されている。スイッチ２３０は、ハンドルハウジング１００のパワーパック１２０のコントローラ回路基板１２６（図２Ａ）と電気的に接続されたプリント回路基板２３２上に実装されている。スイッチ２３０は、エンドエフェクタ３００のメモリ３５２（図４Ｆ）に連結するように構成されている。エンドエフェクタ３００のメモリ３５２は、エンドエフェクタ３００に関するデータを記憶するように構成され、かつエンドエフェクタ３００の外側チューブ２０４への連結に応答してハンドルアセンブリ１００のコントローラ回路基板１２６（図２Ａ）にデータを提供するように構成されている。パワーパック１２０は、パワーパック１２０とアダプタアセンブリ２００との間の通信を監視し、スイッチ２３０がトグルされたことを認識することによって、エンドエフェクタ３００が外側チューブ２０４の遠位部分２０４ａに係合されているか、またはそこから係脱されていることを検出することができる。
【００３４】
スイッチアクチュエータ２４０は、外側チューブ２０４の遠位部分２０４ａ内に摺動可能に配設されている。スイッチアクチュエータ２４０は、近位部分と遠位部分との間で長手方向に移動可能であり、近位位置と遠位位置との間の移動中にスイッチ２３０をトグルする。
【００３５】
図３Ｃおよび図３Ｄに示されるように、環状部材２５０は、次に外側チューブ２０４（図３Ａ）内に配設される内側ハウジング２０８内に回転可能に配設されている。環状部材２５０は、近位端２５０ａから遠位端２５０ｂまで延在し、エンドエフェクタ３００の外側ハウジング３１２（図４Ａ）を廃棄するように構成された、環状部材２５０を通る円筒形の通路２５１を画定する。環状部材２５０は、環状部材２５０の近位端２５０ａにおける第１のリング２５４と環状部材２５０の遠位端２５０ｂにおける第２のリング２５６とを相互接続する長手方向のバー２５２を含む。第１のリング２５４は、ワイヤ２３４を介してスイッチ２３０に電気的に連結された一対の電気接触２５８を含み、ワイヤ２３４は、スイッチ２３０をアダプタアセンブリ２００の回路基板２２４に電気的に連結するように電気アセンブリ２２０（図３Ｂ）まで延在する。以下でさらに詳細に記載されるように、電気接触２５８は、エンドエフェクタ３００の対応する電気接触３５６（図４Ｆ）を係合するように構成されており、それにより、スイッチ２４０および環状部材２５０は、それらの間で、最終的にはパワーパック１２０と通信するためにエンドエフェクタ３００に関するデータを転送することができる。
【００３６】
ここで図４Ａを参照すると、エンドエフェクタ３００は、単回使用装填ユニットの形態である。しかしながら、他のタイプのエンドエフェクタを、例えば、端部吻合装填ユニット、複数回使用装填ユニット、横方向装填ユニット、および湾曲装填ユニットを含む本開示の外科用デバイス１０と共に使用することもできることを理解されたい。以下に論じられるように、外科用デバイス１０と共に利用される特定のエンドエフェクタ３００は、その適切な動作を可能にするためにハンドルアセンブリ１００のパワーパック１２０（図２Ａ）によって認識される。
【００３７】
エンドエフェクタ３００は、近位本体部分３１０および用具アセンブリ３２０を含む。近位本体部分３１０は、アダプタアセンブリ２００の遠位キャップ２０６（図３Ａ）に解放可能に取り付け可能であり、用具アセンブリ３２０は近位本体部分３１０に枢動可能に取り付けられている。用具アセンブリ３２０は、アンビルアセンブリ３３０およびカートリッジアセンブリ３４０を含む。アンビルアセンブリ３３０およびカートリッジアセンブリ３４０は、用具アセンブリ３２０が開放または非挟持位置と、閉鎖または挟持位置との間で移動可能であるように互いに対して枢動可能である。
【００３８】
図４Ａ〜図４Ｃに示されるように、アンビルアセンブリ３３０は、アンビルプレート３３２、およびアンビルプレート３３２上に固設された内側表面３３４ａを有するカバープレート３３４を含み、それにより、カバープレート３３４がアンビルアセンブリ３３０の外側表面３３４ｂを確定する。アンビルプレート３３２は、内部に画定された複数のステープル形成ポケット３３６ａおよび長手方向のスロット３３６ｂを含む組織接触表面３３６を含む。
【００３９】
カートリッジアセンブリ３４０は、ステープルカートリッジ３４２およびカートリッジキャリア３４４を含む。カートリッジキャリア３４４は、内部にステープルカートリッジ３４２を選択的に受容するように構成および寸法決定された細長い支持チャネル３４４ａを画定し、それにより、カートリッジキャリア３４４がカートリッジアセンブリ３４０の外側表面３４４ｂを画定する。ステープルカートリッジ３４２は、複数の締結具またはステープル（図示せず）を受容するための内部に形成されたステープルポケットまたは保持スロット３４６ａを画定する組織接触表面３４６と、ステープルカートリッジ３４２内に形成され、かつその実質的な長さに沿って延在する長手方向のスロット３４６ｂとを含む。
【００４０】
エンドエフェクタ３００の近位本体部分３１０は、用具アセンブリ３２０のカートリッジアセンブリ３４０からステープル（図示せず）の排出を駆動するための、アンビルアセンブリ３３０とカートリッジアセンブリ３４０とに動作可能に関連付けられ、かつそれらの間で摺動式に使い捨て可能な駆動アセンブリ３１５と、用具アセンブリ３２０の関節結合を実現するための関節結合リンク（図示せず）とを含む。駆動アセンブリ３１５は、細長い駆動梁３１６と、ナイフ３１７ｂを含む中央壁部分３１７ａを有するＩ形梁３１７とを含む。ナイフ３１７ｂは、アンビルアセンブリ３３０およびカートリッジアセンブリ３４０の組織接触表面３３６、３４６に画定された長手方向のスロット３３６ｂ、３４６ｂを通って、アンビルアセンブリ３３０およびカートリッジアセンブリ３４０の組織接触表面３３６と３４６との間に把持されているステープル留めされた組織を長手方向に切断するためにそれぞれの組織接触表面３３６、３４６に同様に画定されたステープル形成ポケット３３６ａと保持スロット３４６ａとの間を進み得る。
【００４１】
図４Ｃおよび図４Ｄに示されるように、カートリッジキャリア３４４の細長い支持チャネル３４４ａは、内側の第１の表面または底面３４８ａおよび内側の第２の表面または側面３４８ｂによって画定される。内側の底面３４８ａは、内部に画定された凹部３４９を含み、凹部３４９は、カートリッジキャリア３４４の長さの大部分に沿って長手方向に延在する第１の部分３４９ａと、第１の部分３４９ａに対してある角度関係で（例えば、第１の部分３４９ａに対して実質的に直交に）延在するカートリッジキャリア３４４の近位部分３４４ｃ内に配設され、カートリッジキャリア３４４の内側の側面３４８ｂのうちの一方に開放する第２の部分３４９ｂとを含む。図４Ｄおよび図４Ｅに示されるように、凹部３４９は、フレックス回路またはケーブル４００およびひずみゲージ４５０を内部に受容するように構成されている。凹部３４９は、内部に位置決めされたフレックスケーブルおよび／またはひずみゲージのサイズならびに形状と相補的な他の構成を有し得ることが想定されている。
【００４２】
図４Ｅに示されるように、ひずみゲージ４５０は、凹部３４９の第１の部分３４９ａ内に位置決めされ、例えば、接着剤でそこに固設される。フレックス回路４００は、ひずみゲージ４５０に電気的に連結され、凹部３４９の第１の部分３４９ａの一部を通って、凹部３４９の第２の部分３４９ｂを通って、カートリッジキャリア３４４の内側の側面３４８ｂに沿って近位に、そしてエンドエフェクタ３００の近位部分３１０（図４Ａ）の内壁（図示せず）に沿って近位に延在する。フレックス回路４００は、凹部３４９内、カートリッジキャリア３４４の内側の側面３４８ｂ、および／またはエンドエフェクタ３００の近位部分３１０の内壁に、例えば、接着剤で固設される。フレックス回路４００は可撓性であるため、エンドエフェクタ３００内の利用可能な狭い／限定された空間を通して信号をルーティングするのを助けるようにエンドエフェクタ３００内の輪郭を屈曲、湾曲、または別様に適合させることができる。
【００４３】
ここで図４Ａに関連して図４Ｆを参照すると、エンドエフェクタ３００は、外側ハウジング３１２と、外側ハウジング３１２内に配設された内側ハウジング３１４とをさらに含む。外側ハウジング３１２の近位端は、アダプタアセンブリ２００を係合するように、アダプタアセンブリ２００の遠位キャップ２０６（図３Ａ）を通って挿入されるようにサイズ決定および寸法決定される。
【００４４】
エンドエフェクタ３００は、マイクロコントローラ３５０およびメモリ３５２を含み、それらの各々は内側ハウジング３１４内またはその上に配設されている。マイクロコントローラ３５０は、フレックス回路４００を介してひずみゲージ４５０に電気的に連結されている。マイクロコントローラ３５０は、ひずみゲージ４５０からセンサデータ（例えば、電気信号）を受信および／または測定し、それらをメモリ３５２に記録するように構成されている。メモリ３５２は、メモリチップ３５４と、メモリチップ３５４に電気的に接続された一対の電気接触３５６とを含む。メモリ３５２は、マイクロコントローラ２５０から受信したセンサデータを記憶するように構成されている。センサデータは、例えば、カートリッジアセンブリ３４０に沿ったストレス測定値を含むことができ、それは次に、アルゴリズムを介して、エンドエフェクタ３００のアンビルアセンブリ３３０とカートリッジアセンブリ３４０との間に配設された組織の対応する組織ストレス測定値に変換することができる。
【００４５】
メモリチップ３５４はまた、エンドエフェクタ３００に関する１つ以上のパラメータを記憶するように構成されている。パラメータとしては、例えば、装填ユニットのシリアル番号、装填ユニットのタイプ、装填ユニットのサイズ、ステープルサイズ、装填ユニットが発射されたかどうかを識別する情報、装填ユニットの長さ、装填ユニットの最大使用数、およびそれらの組み合わせが挙げられる。メモリチップ３５４は、以下に記載されるように、エンドエフェクタ３００がアダプタアセンブリ２００と係合すると、電気接触３５６を介して、上述のように、エンドエフェクタ３００のセンサデータおよび／またはパラメータをハンドルアセンブリ１００に通信するように構成されている。センサデータおよび／またはパラメータは、ハンドルアセンブリ１００のコントローラ回路基板１２６内で、または他の何らかの遠隔プロセッサなどで処理され得る。
【００４６】
電気接触３５６は、内側ハウジング３１４の外側表面に配設され、エンドエフェクタ３００をアダプタアセンブリ２００に挿入すると、アダプタアセンブリ２００の環状部材２５０の電気接触２５８（図３Ｄ）を係合するように構成されている。エンドエフェクタ３００の電気接触３５６とアダプタアセンブリ２００の電気接触２５８との間のこの接続は、エンドエフェクタ３００のメモリチップ３５４とハンドルアセンブリ１００のパワーパック１２０のコントローラ回路基板１２６（図２Ａ）との間の通信を可能にする。
【００４７】
ここで図５Ａおよび図５Ｂを参照すると、フレックス回路４００は、電子構成要素を支持および／または電気的に接続するのに好適な本体または基板４１０を含む。電子構成要素は、例えば、表面実装技術および／またはスルーホール技術であり得、当業者の理解の範囲内の他の要素または回路の中でも、例えば、集積回路（例えば、マイクロチップ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ）、抵抗器、増幅器、インダクタ、コンデンサ、検知要素（例えば、光センサ、圧力センサ、容量センサ）、ボタン、スイッチ、回路基板、電気コネクタ、ケーブル、および／またはワイヤを含む。上で論じられるように、フレックスケーブル４００は、マイクロコントローラ３５０（図４Ｆ）とひずみゲージ４５０とを電気的に相互接続する。
【００４８】
基板４１０は、誘電体材料４２０の１つ以上の層またはシート（本明細書では誘電体層（複数可）とも称される）、および基板４１０に導電トレース４３２を形成する導電材料４３０の１つ以上の層（本明細書では導電層（複数可）とも称される）から形成される。誘電体層４２０は、当業者の理解の範囲内の他の可撓性および耐熱性または電気絶縁性材料の中でも、例えば、ポリイミド、アクリル、またはポリエステルなどのポリマーから形成され得る。導電層４３０は、当業者の理解の範囲内の他の材料の中でも、低い抵抗率を有し、フレックス回路４００の電子構成要素間、例えば、ひずみゲージ４５０とマイクロコントローラ３５０（図４Ｆ）との間で信号をルーティングし得る、例えば、銅、金、ニッケル、またはアルミニウムなどの金属から形成され得る。ビア（図示せず）を使用して、フレックス回路４００の異なる層を介して導電トレース４３２を相互接続することができる。
【００４９】
基板４１０の誘電体層４２０および導電層４３０は、当業者の理解の範囲内の他の方法および材料の中でも、例えば、積層すること、溶接すること、および／または接着剤を使用することによって互いに接合され得る。フレックス回路４００は片面フレックス回路として示されているが、基板４１０は、片面もしくは両面フレックス回路、多層フレックス回路、または剛性フレックス回路の製造を可能にするように構成され得ることを理解されたい。
【００５０】
電気接触領域４３４は、フレックス回路４００の第１の面４００ａ上の基板４１０を貫通して画定された導電トレース４３２の終端に配設されている。電気接触領域４３４の各々は、電気構成要素が基板４１０に取り付けられるか、または別様に連結される１つ以上の導電接触点（例えば、はんだパッド、導電接着剤など）を含む。基板４１０は、ひずみゲージ４５０に位置合わせされはんだ付けされている基板４１０の第１の端部または遠位端４１０ａに配設された第１の電気接触領域４３４ａと、マイクロコントローラ３５０（図４Ｆ）に電気的に連結される基板４１０の第２の端部または近位端４１０ｂに配設された第２の電気接触領域４３４ｂとを含む。フレックス回路４００は２つの電気接触領域４３４ａ、４３４ｂを含むように示されているが、フレックス回路は、当業者の理解の範囲内のとおり、フレックス回路の所望の構成および機能に応じて、任意の数の電気接触領域を有し得ることを理解されたい。
【００５１】
ひずみゲージ４５０は、ポリマーキャリア４６０（例えば、誘電体材料の１つ以上の層）、およびポリマーキャリア４６０内に抵抗トレース４７２を形成するようにパターン化された抵抗材料４７０の１つ以上の層（本明細書では抵抗層（複数可）とも称される）を含む。抵抗層４７０は、例えば、当業者の理解の範囲内の他の材料の中でも、ひずみに曝されたときの抵抗の変化と、温度の関数として抵抗の比較的最小変化とを示し、高い抵抗率、抵抗の負の熱係数、および／またはひずみを測定するための良好な機械的特性を有する銅ニッケル合金であるコンスタンタンなどの金属合金から形成され得る。
【００５２】
抵抗トレース４７２は、ひずみゲージ４５０が取り付けられた構造のひずみ応答を読み取ることができる、ホイートストンブリッジ（例えば、クォーターブリッジ、ハーフブリッジ、フルブリッジ）などの抵抗ブリッジを形成するか、またはそれに連結される。再び図４Ｅを参照すると、ひずみゲージ４５０は、カートリッジキャリア３４４の凹部３４９の第１の部分３４９ａ内に配設され、かつ例えば、用具アセンブリ３２０内の組織の挟持中および／またはエンドエフェクタ３００の発射中など、装填条件下でカートリッジアセンブリ３４０（図４Ａ）に及ぼされた力によるカートリッジキャリア３４４の変形を測定するように構成されている。カートリッジキャリア３４４が受けるひずみは、抵抗の変化に応答するひずみゲージ４５０に直接転送され、フレックス回路４００は、ひずみゲージ４５０に励起電圧を提供し、センサデータ（例えば、電圧読み取り値）のための戻り経路を提供する。
【００５３】
ここで図６Ａを参照すると、フレックス回路５００は、内部に埋め込まれたひずみゲージ５５０を含む。ひずみゲージ５５０のフレックス回路５００への統合は、ひずみゲージ５５０とフレックス回路５００との間のはんだ接続またはワイヤボンドの必要性を排除し、それによってひずみゲージ５５０への信号および電力を得るためにカートリッジキャリア３４４（図４Ｅ）において必要な空間を最小限に抑え、フレックス回路５００とひずみゲージ５５０との間の取り付けの潜在的な失敗を低減し、かつ／またはアセンブリプロセスを単純化する。
【００５４】
フレックス回路５００は、１つ以上の誘電体層５２０、１つ以上の導電層５３０、および１つ以上の抵抗層５４０を含む基板５１０を含む。抵抗トレース５４２は、カートリッジキャリア３４４の凹部３４９の第１の部分３４９ａ（図４Ｄ）に対応するフレックス回路５００の第１の領域５０２に形成される。フレックス回路５００の第１の領域５０２は、カートリッジキャリア３４４の圧縮および／または伸張が長さを変えるか、またはフレックス回路５００上の抵抗層（複数可）５４０を変形させるようにひずみゲージ５５０を形成する。上で論じられるように、ホイートストンブリッジなどの抵抗ブリッジを使用して、抵抗の変化を測定する。導電トレース５３２をフレックス回路５００の第２の領域５０４に形成して、例えば、電気接触領域５３４でフレックス回路５００の第２の領域５０４に連結されたマイクロコントローラ３５０（図４Ｆ）へのおよびそこからの信号経路など、フレックス回路５００の第１の領域５０２へのおよびそこからの信号経路を提供する。
【００５５】
ここで図６Ｂを参照すると、フレックス回路５００は、抵抗層５４０を第１の誘電体層５２０ａ上に設置することによって形成される。抵抗層５４０は、フレックス回路５００の第１および第２の領域５０２、５０４の両方を通って延在し得る（例えば、抵抗層はフレックス回路の全長にわたって延在し得る）。フレックス回路５００の第１の領域５０２の抵抗層５４０は抵抗トレース５４２を形成するようにパターン化され、フレックス回路５００の第２の領域５０４の抵抗層５４０は材料の連続平面である。次に、第１の領域５０２がマスクされ、導電層５３０が抵抗層５４０の上に設置される。導電層５３０は、フレックス回路５００内に導電トレース５３２を形成するようにパターン化される。次に、第２の誘電体層５２０ｂが導電層５３０の上に設置される。導電層５３０および抵抗層５４０は互いに隣接して接触して配設され、抵抗層５４０は導電層５３０よりも高い抵抗を有するので、電流は導電層５３０を通ってのみ流れることになり、フレックス回路５００が変形するにつれて、抵抗層５４０の抵抗が変化する。
【００５６】
外科用デバイス１０の動作中、エンドエフェクタ３００のアダプタアセンブリ２００への初期挿入では、スイッチアクチュエータ２４０はスイッチ２３０から係脱されたままである。スイッチ２３０が非作動状態にあると、エンドエフェクタ３００のメモリ３５２とハンドルアセンブリ１００のコントローラ回路基板１２６との間に電気的接続は確立されない。エンドエフェクタ３００が回転すると、エンドエフェクタ３００はアダプタアセンブリ２００を係合してスイッチアクチュエータ２４０を遠位に移動させ、これによりスイッチ２３０をトグルしてスイッチ２３０を作動させる。スイッチ２３０が作動状態にあると、エンドエフェクタ３００のメモリチップ３５４とハンドルアセンブリ１００のコントローラ回路基板１２６との間に電気的接続が確立され、それを通じてエンドエフェクタ３００に関する情報がハンドルアセンブリ１００のコントローラ回路基板１２６に通信される。スイッチ２３０の作動、およびエンドエフェクタ３００の内側ハウジング３１４の電気接触３５６とアダプタアセンブリ２００の環状部材２５０の電気接触２５８との間のワイピング接触の確立の両方の後で、ハンドルアセンブリ１００は、エンドエフェクタ３００がアダプタアセンブリ２００と係合していることを検出すること、およびエンドエフェクタ３００の１つ以上のパラメータを識別すること、および／またはエンドエフェクタ３００のひずみゲージ４５０、５５０からのセンサデータを処理することができる。したがって、パワーパック１２０は、アダプタアセンブリ２００を介してエンドエフェクタ３００のメモリ３５２に記憶された情報を読み取ることができる。
【００５７】
エンドエフェクタ３００がアダプタアセンブリ２００に係合した状態で、エンドエフェクタ３００のひずみゲージ４５０、５５０は、外科手技中に用具アセンブリ３２０の機械的挙動および／または特性をリアルタイムで検出および／または測定する。センサデータは、処理のためにフレックス回路４００、５００を介してマイクロコントローラ３５０に伝達され、メモリ３５２に記憶され、そして最終的に、１−ｗｉｒｅバスに沿ってアダプタアセンブリ２００または他の通信プロトコルを介してハンドルアセンブリ１００のパワーパック１２０に転送される。パワーパック１２０は、センサデータをリアルタイムで収集して処理し、ハンドルアセンブリ１００のモータ１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃに電気制御信号を伝達して、外科用デバイス１０の機能を制御する（例えば、予備圧縮時間、発射速度などの動作パラメータを変更する）。次いで、ひずみゲージ４５０、５５０によって検出／測定された用具アセンブリ３２０の機械的挙動および／または特性は、用具アセンブリ３２０に挟持された標的組織のリアルタイムもしくはほぼリアルタイムの挙動および／または特性に変換および／または相関される。
【００５８】
例えば、本開示の外科用デバイス１０を使用する方法では、エンドエフェクタ３００を所望の外科部位に設置し、アンビルアセンブリ３３０およびカートリッジアセンブリ３４０を接近させて挟持して、アンビルアセンブリ３３０およびカートリッジアセンブリ３４０のそれぞれの組織接触表面３３６と３４６との間で標的組織を把持する。ひずみゲージ４５０、５５０は、カートリッジアセンブリ３４０内のストレスを測定し、そして次に標的組織内のストレスを測定する。具体的には、ひずみゲージ４５０、５５０の抵抗がエンドエフェクタ３００のマイクロコントローラ３５０に送信され、次にその抵抗を処理してひずみゲージ４５０、５５０に対する力または圧力を計算し、それが最終的にアダプタアセンブリ２００を介してハンドルアセンブリ１００のパワーパック１２０に伝達される。パワーパック１２０は、センサデータを処理し、標的組織へのストレスが許容範囲内の値になるまで、標的組織の挟持とカートリッジアセンブリ３４０からのステープルの発射との間の待ち時間を制御する。したがって、マイクロコントローラ３５０は、センサデータの収集のためにひずみゲージ４５０、５５０を連続的または断続的に監視し得る。ハンドルアセンブリ１００は、外科用デバイス１０が発射の準備ができているという視覚的または聴覚的な指示をユーザに提供し得る。待ち時間は、挫傷、裂傷、および出血などの標的組織内の過剰なストレスに関連する負の急性事象を最小限に抑えるかまたは回避するのに有益である。ひずみゲージ４５０、５５０は、標的組織を密封し、治癒のための灌流を可能にし、止血およびニューモスタシス（ｐｎｅｕｍｏｓｔａｓｉｓ）を提供し、ならびに／または漏れを防止するのに有益な理想的なストレス領域内に標的組織ストレスを維持するように外科用デバイス１０の発射を制御する。
【００５９】
本開示の外科用デバイスの実施形態に対して様々な改変がなされ得ることを理解されたい。例えば、本開示のエンドエフェクタは、アンビルアセンブリ内にひずみゲージ／フレックス回路を追加的にまたは代替的に含むように改変され得る。別の例として、ハンドルアセンブリ、アダプタアセンブリ、および／またはエンドエフェクタは、本開示の外科用デバイスの所望の使用に応じて改変され得ることを理解されたい。例えば、本開示のハンドルアセンブリ、エンドエフェクタ、および／またはアダプタアセンブリは、例えば、内視鏡的胃腸吻合（ＥＧＩＡ）手技または端部吻合（ＥＥＡ）手技を遂行するように構成され得る。例示的なハンドルアセンブリ、アダプタアセンブリ、ならびにエンドエフェクタの構造および機能の詳細な説明については、内容全体が参照により本明細書に組み込まれる同一出願人による米国特許公開第２０１６／０２９６２３４号（「２３４公開」）、および内容全体が参照により本明細書に以前に組み込まれた「１３４公開」を参照することができる。したがって、上の説明は、限定するものではなく、単に実施形態の例証として解釈されるべきである。当業者であれば、本開示の範囲および趣旨内での他の改変を想定するであろう。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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