(57)【要約】  手術用器具のカートリッジは、筐体、回転できるように該筐体内に取り付けられたリードスクリュー、該リードスクリューに動作可能に連結された駆動部材及びナイフ部材を含む。ナイフ部材は駆動部材によって遠位方向に駆動され、遠位方向に移動した場合に切断を行うように構成されている。駆動部材の最初の遠位方向動作の間、ナイフ部材は筐体と連結されてナイフ部材が遠位方向に移動するのが抑制されている。駆動部材の最初の遠位方向動作の後、駆動部材はナイフ部材を遠位端に向けて駆動する。
2014534863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手術用器具内の切刃を関節運動させる方法であって、
切刃を有するナイフ部材を前記手術用器具の筐体内で支持する工程と、
駆動部材を第１の動作により第１の位置から第２の位置に遠位方向に移動する工程と、
前記駆動部材の第１の動作の間、前記ナイフ部材を前記筐体と連結させて前記ナイフ部材が遠位方向に移動するのを抑制する工程と、
前記駆動部材が前記第２の位置から第３の位置に移動する第２の遠位方向動作の間、前記駆動部材を用いて前記ナイフ部材を遠位方向に駆動する工程とを含み、
前記筐体は近位端及び遠位端を有し、前記切刃は前記ナイフ部材が遠位方向に移動した場合に切断を行うように構成された、方法。
【請求項２】
前記駆動部材が遠位方向に約４ｍｍ移動する間を通して、前記ナイフ部材は遠位方向への移動が抑制されている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ナイフ部材を前記筐体と連結させる工程は、前記駆動部材を用いて前記ナイフ部材と前記筐体との係合を確保する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記駆動部材を用いて前記ナイフ部材と前記筐体との係合を確保する工程は、前記駆動部材を前記ナイフ部材と接触させる工程を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ナイフ部材は第１の突起部を含み、該第１の突起部は前記駆動部材及び前記筐体のレセプタクルと接触して、前記ナイフ部材が前記駆動部材の第１の動作の間に遠位方向に移動するのを抑制する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ナイフ部材を回転させて前記第１の突起部を前記筐体レセプタクルから取り外す工程を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の突起部を前記駆動部材のレセプタクル内で受容する工程と、
前記駆動部材の第２の動作の間、前記第１の突起部を前記駆動部材レセプタクル内で収容する工程とを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ナイフ部材は、前記駆動部材の第１の動作の間は前記駆動部材と接触しないが、前記駆動部材の第２の動作の間は前記駆動部材と接触するナイフ駆動特徴を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ナイフ駆動特徴は第２の突起部を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ナイフ部材をカム面に沿って駆動させることによって、前記ナイフ部材の遠位端を持ち上げ且つ前記筐体内に入るように前記切刃を下げる工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記駆動部材の第２の動作の間、前記駆動部材を用いてステープルを展開する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
シャフト遠位端及びシャフト近位端を有する細長のシャフト；
前記シャフト遠位端に連結され、対向する顎部を含むエンドエフェクタ；
前記顎部の一方内に含まれ、筐体近位端、筐体遠位端、該筐体近位端と該筐体遠位端との間に延在する上面、該筐体近位端と該筐体遠位端との間に延在する中央空洞部及び該上面に延在する縦長のスロットを含む筐体；
遠位方向に移動するように前記筐体内で支持されたナイフ部材；及び
遠位方向に移動するように前記筐体内に摺動自在に取り付けられた駆動部材；
を含む手術用器具であって、
前記ナイフ部材は、前記ナイフ部材が遠位方向に移動した場合に切断を行うように構成された切刃を有し、
前記駆動部材が第１の位置から第２の位置に遠位方向に移動する第１の動作の間、前記ナイフ部材は前記筐体と連結されて、前記ナイフ部材が遠位方向に移動するのが抑制され、
前記駆動部材が前記第２の位置から第３の位置に遠位方向に移動する第２の動作の間、前記ナイフ部材は前記駆動部材によって遠位方向に駆動される、手術用器具。
【請求項１３】
前記駆動部材が遠位方向に約４ｍｍ移動する間を通して、前記ナイフ部材は遠位方向への移動が抑制されている、請求項１２に記載の手術用器具。
【請求項１４】
前記駆動部材の第１の動作の間、前記駆動部材を用いて前記ナイフ部材と前記筐体との係合を確保して、前記ナイフ部材が遠位方向に移動するのを抑制する、請求項１２に記載の手術用器具。
【請求項１５】
前記駆動部材は前記ナイフ部材と接触して、前記駆動部材の第１の動作の間前記ナイフ部材と前記筐体との係合を確保して、前記ナイフ部材が遠位方向に移動するのを抑制する、請求項１４に記載の手術用器具。
【請求項１６】
前記ナイフ部材は第１の突起部を含み、該第１の突起部は前記駆動部材及び前記筐体のレセプタクルと接触して、前記ナイフ部材が前記駆動部材の第１の動作の間に遠位方向に移動するのを抑制する、請求項１５に記載の手術用器具。
【請求項１７】
前記駆動部材が前記第３の位置に達する前に、前記ナイフ部材を回転させて前記第１の突起部を前記筐体レセプタクルから取り外す、請求項１６に記載の手術用器具。
【請求項１８】
前記駆動部材のレセプタクルは、前記第１の突起部を受容するように、且つ前記駆動部材の第２の動作の間は前記第１の突起部を収容するように構成されている、請求項１７に記載の手術用器具。
【請求項１９】
前記ナイフ部材は駆動特徴を含み、
前記駆動部材の第１の動作の間は前記駆動部材は前記駆動特徴と接触せず、前記駆動部材の第２の動作の間は前記駆動部材は前記駆動特徴と接触して前記ナイフ部材を遠位方向に駆動する、請求項１２に記載の手術器具。
【請求項２０】
前記駆動特徴は第２の突起部を含む、請求項１９に記載の手術用器具。
【請求項２１】
前記駆動部材が第３の動作により前記第３の位置から第４の位置に遠位方向に移動した時に、前記ナイフ部材と接触して前記ナイフ部材の遠位端を持ち上げ且つ前記筐体に入るように前記切刃を下げるように構成されたカム面を含む、請求項１２に記載の手術器具。
【請求項２２】
前記筐体は、前記上面と前記中央空洞部との間に延在する複数のステープル開口を含み、
前記手術用器具は前記ステープル開口内に配置された複数のステープルをさらに含み、該各ステープルは、前記駆動部材が遠位方向に移動するのに反応して展開される、請求項１２に記載の手術用器具。
【請求項２３】
手術用器具の着脱式のカートリッジであって、
前記手術用器具のエンドエフェクタに着脱可能で、近位端、遠位端、該近位端と該遠位端との間に延在する上面、該近位端と該遠位端との間に延在する中央空洞部及び該上面に延在する縦長のスロットを含む筐体；
前記筐体に対して回転するように前記筐体と連結されたリードスクリュー；
前記リードスクリューと回転連結され、前記筐体が前記エンドエフェクタに取り付けられた場合に前記手術用器具の回転出力部と連結されるように構成された回転入力部；
遠位方向に移動するように前記筐体内で支持されたナイフ部材；及び
前記リードスクリューの回転に反応して、前記リードスクリューに沿って移動するように前記筐体内に取り付けられ且つ前記リードスクリューと連結された駆動部材；
を含み、
前記ナイフ部材は、前記ナイフ部材が遠位方向に移動した場合に切断を行うように構成された切刃を有し、
前記駆動部材が第１の位置から第２の位置に遠位方向に移動する第１の動作の間、前記ナイフ部材は前記筐体と連結されて、前記ナイフ部材が遠位方向に移動するのが抑制され、
前記駆動部材が前記第２の位置から第３の位置に遠位方向に移動する第２の動作の間、前記ナイフ部材は前記駆動部材によって遠位方向に駆動される、カートリッジ。
【請求項２４】
前記筐体は、前記上面と前記中央空洞部との間に延在する複数のステープル開口を含み、
前記カートリッジは前記ステープル開口内に配置された複数のステープルをさらに含み、該各ステープルは、前記駆動部材が遠位方向に移動するのに反応して展開される、請求項２３に記載のカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１１年１０月２６日に提出された米国仮出願第６１／５５１，８７６号の利益を主張し、該米国仮出願は参照によって本願に全体的に包含される。
【背景技術】
【０００２】
低侵襲手術手技は、診断又は外科的処置の間に損傷を受ける外部組織の量を低減させて、患者の回復時間、不快感及び有害な副作用を低減させることを目指すものである。そのため、低侵襲手術手技を用いることで、標準的な手術に要する平均入院期間が大幅に短縮され得る。また、低侵襲手術により、患者の回復時間、患者の不快感、手術の副作用及び仕事から離れなければならない期間も低減され得る。
【０００３】
低侵襲手術の一般的な形態は内視鏡検査であり、内視鏡検査の一般的な形態は、腹腔の内部で行われる低侵襲検査及び手術である腹腔鏡検査である。標準的な腹腔鏡手術では、患者の腹部に気体を吹き入れ、小さな（約１／２インチ以下の）切開にカニューレスリーブを通して腹腔鏡器具の入口を設ける。
【０００４】
一般に、腹腔鏡手術器具には、手術野を観察するための内視鏡（例えば、腹腔鏡）及び手術部位で作業を行うためのツールが含まれる。これらの作業ツールは、各ツールの作業端又はエンドエフェクタが延長チューブ（例えば、器具シャフト又は主軸としても知られる）によってその取っ手から離れている点を除けば、従来の手術（観血手術）で用いられるものと概して同様である。エンドエフェクタには、例えば、クランプ、把持装置、ハサミ、ステープラー、焼灼器、リニアカッター又は持針器が含まれ得る。
【０００５】
外科的処置を行うために、外科医はカニューレスリーブを通して作業ツールを内部手術部位に挿入し、それらを腹部外で操作する。外科医は、内視鏡で撮影された手術部位の画像を表示するモニタで処置を確認する。同様の内視鏡的手技が、例えば、間接鏡検査、後腹膜腔鏡検査、骨盤検査、腎盂尿管検査、膀胱鏡検査、脳槽鏡検査、洞房鏡検査、子宮鏡検査、尿道鏡検査等で用いられている。
【０００６】
内部手術部位への作業を行う場合の外科医の器用さを向上させることに加えて、外科医が遠隔地（無菌区域の外）から患者を手術できるようにするために、低侵襲遠隔手術ロボットシステム（minimally  invasive  telesurgical  robotic  systems）が開発されている。遠隔手術システムでは、多くの場合、外科医は制御コンソールで手術部位の画像の提供を受ける。外科医は、好適なビューアー又はディスプレイ上で手術部位の３次元画像を確認しながら、制御コンソールの主入力装置又は制御装置を操作して患者に外科的処置を施す。各主入力装置は、サーボ機械的に駆動／関節運動（articulated）する手術用器具の動作を制御する。外科的処置の間、遠隔手術システムは、主入力装置の操作に反応して、外科医のために、例えば、針の保持又は駆動、血管の把持、組織の切断といった様々な機能を行うエンドエフェクタを有する様々な手術用器具又はツールの機械的な駆動及び制御を提供できる。
【０００７】
これらのエンドエフェクタの操作及び制御は、ロボット手術システムのとりわけ有益な側面である。そのため、外科医の手首の自然な動きを模倣するように、エンドエフェクタに３段階の回転動作をさせる機構を含む手術用ツールを提供することが望ましい。そのような機構は、低侵襲処置で使用するのに適した大きさで且つ潜在的な障害点を削減するためにデザインが比較的簡潔であるべきである。それに加えて、そのような機構は、多種多様な位置でエンドエフェクタの操作ができるように適切な範囲の動作を提供すべきである。
【０００８】
手術用のクランプ／切断器具（surgical  clamping  and  cutting  instruments）（例えば、手術用ステープラーとして知られている、非ロボットの直線クランプ／ステープル留め／切開装置（linear  clamping,  stapling,  and  cutting  devices）；及び電気血管シーリング装置）が多くの様々な外科的処置で使用されてきた。例えば、手術用ステープラーは、がん性又は異常な組織を胃腸管から切除するのに用いることができる。周知の手術用ステープラーをはじめとした、数多くの周知の手術用クランプ／切断器具は、組織をクランプするための対向する顎部と、クランプした組織を切断する関節運動ナイフを有する。
【０００９】
多くの場合、手術用クランプ／切断器具は、制限された体腔内（例えば、カニューレを介して骨盤内）に配置される。従って、手術用クランプ／切断器具は、手術部位への至便性及び手術部位の視認性の点からコンパクトで且つ操作し易いことが望ましい。しかしながら、周知の手術用クランプ／切断器具は、コンパクトで且つ操作し易いという双方の点を満たしているとは言えない。例えば、周知の手術用ステープラーは、複数の自由度（例えば、ロール、ピッチ及びヨー）及びそれに関連する所望の動作範囲に関する操作性が欠如している場合がある。一般に、周知の手術用ステープラーでは、ピッチ動作の範囲が所望の範囲よりも小さく、ヨー動作を行うことができない。
【００１０】
それに加え、手術用クランプ／切断器具を完全に作動させることができない場合が時折ある（例えば、固い障害物によってナイフの経路が塞がれることによって）。そのような場合、手術用器具を手術部位から撤去する際に危険を呈し得るような位置にナイフ刃がないことが望ましい。しかしながら、周知の手術用クランプ／切開器具では、ナイフによる潜在的な危険性を避けることが難しい場合があるのと同時に、コンパクトで且つ操作し易いという点が欠如し得る。
【００１１】
従って、改善された手術用クランプ／切断器具及び関連方法へのニーズがあるものと考えられる。そのような手術用クランプ／切断器具はコンパクトで且つ操作し易くあるべきであり、且つ手術用器具を完全に作動させることができなかった場合に該手術器具を手術部位から撤去する際に危険を呈することのないナイフを用いるべきである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
改善された手術用クランプ／切断器具（例えば、手術用ステープラー及び電気血管シーリング装置）及び関連方法を開示する。本明細書に記載の手術用クランプ／切断器具では、近位から遠位へのナイフの移動を用いることにより、ナイフを正しい位置に合わせて、手術用器具が完全に作動しない場合に手術部位から該手術用器具を撤去する間に意図せず組織を切断してしまう恐れが大幅に低減する。本明細書に記載の手術用クランプ／切断器具では、ナイフ及びそれに関連する駆動機構が手術用器具のリストから遠位に配置されるため、高い動作性のリストを使用して高い操作性を提供することが可能となる。そして、本明細書に記載の手術用クランプ／切断器具は、駆動機構とナイフとが相対移動されるため、手術用器具の長さが低減される。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そのため、一態様では、手術用器具内の切刃を関節運動（articulating）させる方法を開示する。該方法は、切刃を有するナイフ部材を前記手術用器具の筐体内で支持する工程を含む。前記筐体は近位端及び遠位端を有する。前記切刃は前記ナイフ部材が遠位方向に移動した場合に切断を行うように構成されている。駆動部材が第１の動作により第１の位置から第２の位置に遠位方向に移動される。前記駆動部材の第１の動作の間、前記ナイフ部材は前記筐体と連結されているため、前記ナイフ部材が遠位方向に移動するのが抑制される。前記駆動部材が前記第２の位置から第３の位置に移動する第２の遠位方向動作の間、前記駆動部材を用いて前記ナイフ部材を遠位方向に駆動する。
【００１４】
前記駆動部材が遠位方向に移動する間を通して、前記ナイフ部材が遠位方向に移動するのを抑制することができる。例えば、前記駆動部材が遠位方向に約４ｍｍ移動する間を通して、前記ナイフ部材の遠位方向への移動を抑制することができる。
【００１５】
多くの実施形態では、前記ナイフ部材を前記筐体と連結させる工程は、前記駆動部材を用いて前記ナイフ部材と前記筐体との係合を確保する工程を含む。例えば、前記駆動部材を前記ナイフ部材と接触させて（interfaced  with）前記ナイフ部材と前記筐体との係合を確保することができる。多くの実施形態では、前記ナイフ部材は、前記駆動部材及び前記筐体のレセプタクルと接触して、前記ナイフ部材が前記駆動部材の第１の動作の間に遠位方向に移動するのを抑制する第１の突起部を含む。前記ナイフ部材を回転させて前記第１の突起部を前記筐体レセプタクルから取り外すことができる。前記第１の突起部を前記駆動部材のレセプタクル内で受容することができる。そして、前記駆動部材の第２の動作の間、前記第１の突起部を前記駆動部材レセプタクル内で収容することができる。
【００１６】
多くの実施形態では、前記ナイフ部材は、前記駆動部材の第１の動作の間は前記駆動部材と接触しないが、前記駆動部材の第２の動作の間は前記駆動部材と接触する駆動特徴（drive  feature）を含む。多くの実施形態では、前記ナイフ駆動特徴は第２の突起部を含む。
【００１７】
多くの実施形態では、駆動行程の終わりの間近で前記ナイフ部材を回転させて、前記筐体内に入るように前記切刃を下げる。例えば、前記ナイフ部材をカム面に沿って駆動させることによって、前記ナイフ部材の遠位端を持ち上げ且つ前記筐体内に入るように前記切刃を下げることができる。
【００１８】
多くの実施形態では、前記駆動部材を用いて付加的な機能性が提供される。例えば、前記方法は、前記駆動部材の第２の動作の間、前記駆動部材を用いてステープルを展開する工程を含むことができる。
【００１９】
他の態様では手術用器具が開示される。該手術用器具は、シャフト遠位端及びシャフト近位端を有する細長のシャフト；前記シャフト遠位端に連結され、対向する顎部を含むエンドエフェクタ；前記顎部の一方内に含まれる筐体；ナイフ部材；及び駆動部材を含む。前記筐体は、筐体近位端、筐体遠位端、該筐体近位端と該筐体遠位端との間に延在する上面、該筐体近位端と該筐体遠位端との間に延在する中央空洞部及び該上面に延在する縦長のスロットを含む。前記ナイフ部材は遠位方向に移動するように前記筐体内で支持されている。前記ナイフ部材は、前記ナイフ部材が遠位方向に移動した場合に切断を行うように構成された切刃を有する。前記駆動部材は遠位方向に移動するように前記筐体内に摺動自在に取り付けられている。前記駆動部材が第１の位置から第２の位置に遠位方向に移動する第１の動作の間、前記ナイフ部材は前記筐体と連結されて、前記ナイフが遠位方向に移動するのが抑制されている。前記駆動部材が前記第２の位置から第３の位置に遠位方向に移動する第２の動作の間、前記ナイフ部材が前記駆動部材によって遠位方向に駆動される。
【００２０】
前記駆動部材の第１の動作の間を通して、前記手術用器具のナイフ部材が遠位方向に移動するのを抑制することができる。例えば、前記駆動部材が遠位方向に約４ｍｍ移動する間を通して、前記ナイフ部材の遠位方向への移動を抑制することができる。
【００２１】
多くの実施形態では、前記駆動部材の第１の動作の間、前記駆動部材を用いて前記ナイフ部材と前記筐体との係合を確保して、前記ナイフ部材が遠位方向に移動するのを抑制する。例えば、前記駆動部材を前記ナイフ部材と接触させて、前記ナイフ部材と前記筐体との係合を確保することができる。多くの実施形態では、前記ナイフ部材は、前記駆動部材及び前記筐体のレセプタクルと接触して、前記ナイフ部材が前記駆動部材の第１の動作の間に遠位方向に移動するのを抑制する第１の突起部を含む。前記ナイフ部材を回転させて前記第１の突起部を前記筐体レセプタクルから取り外すことができる。前記第１の突起部は前記駆動部材のレセプタクル内で受容することができる。そして、前記駆動部材の第２の動作の間、前記第１の突起部を前記駆動部材レセプタクル内で収容することができる。
【００２２】
多くの実施形態では、前記ナイフ部材は、前記駆動部材の第１の動作の間は前記駆動部材と接触しないが、前記駆動部材の第２の動作の間は前記駆動部材と接触する駆動特徴を含む。多くの実施形態では、前記ナイフ駆動特徴は第２の突起部を含む。
【００２３】
多くの実施形態では、駆動行程の終わりの間近で前記ナイフ部材を回転させて、前記筐体内に入るように前記切刃を下げる。例えば、前記筐体は、前記駆動部材が第３の動作により前記第３の位置から第４の位置に遠位方向に移動した時に、前記ナイフ部材と接触して前記ナイフ部材の遠位端を持ち上げ且つ前記筐体に入るように前記切刃を下げるように構成されたカム面を含むことができる。
【００２４】
多くの実施形態では、前記手術用器具は付加的な機能を行うように構成されている。例えば、前記筐体は、前記上面と前記中央空洞部との間に延在する複数のステープル開口を含むことができる。前記手術用器具は前記ステープル開口内に配置された複数のステープルをさらに含むことができる。該各ステープルは、前記駆動部材が遠位方向に移動するのに反応して展開することができる。
【００２５】
他の態様では、手術用器具の着脱式のカートリッジが開示される。該カートリッジは、前記手術用器具のエンドエフェクタに着脱可能な筐体；前記筐体に対して回転するように前記筐体と連結されたリードスクリュー；前記リードスクリューと回転連結された回転入力部；ナイフ部材；及び前記リードスクリューの回転に反応して、前記リードスクリューに沿って移動するように前記筐体内に取り付けられ且つ前記リードスクリューと連結された駆動部材を含む。前記筐体は、近位端、遠位端、該近位端と該遠位端との間に延在する上面、該筐体近位端と該筐体遠位端との間に延在する中央空洞部及び該上面に延在する縦長のスロットを含む。前記回転入力部は、前記筐体が前記エンドエフェクタに取り付けられた場合に前記手術用器具の回転出力部と連結されるように構成されている。前記ナイフ部材は、遠位方向に移動するように前記筐体内で支持されている。前記駆動部材が第１の位置から第２の位置に遠位方向に移動する第１の動作の間、前記ナイフ部材は前記筐体と連結されて、前記ナイフが遠位方向に移動するのが抑制されている。前記駆動部材が前記第２の位置から第３の位置に遠位方向に移動する第２の動作の間、前記ナイフ部材は前記駆動部材によって遠位方向に駆動される。
【００２６】
多くの実施形態では、前記カートリッジは付加的な機能を行うように構成されている。例えば、前記筐体は、前記上面と前記中央空洞部との間に延在する複数のステープル開口を含むことができる。前記カートリッジは前記ステープル開口内に配置された複数のステープルを含むことができる。該各ステープルは、前記駆動部材が遠位方向に移動するのに反応して展開することができる。
【００２７】
本発明の本質及び利点のより完全な理解のためには、下記の詳細な説明及び添付の図面を参照すべきである。本発明の他の態様、目的及び利点は、図面及び下記の詳細な説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、多くの実施形態に係る手術を行うのに使用される低侵襲ロボット手術システムの平面図である。
【図２】図２は、多くの実施形態に係るロボット手術システム用の外科医の制御コンソールの斜視図である。
【図３】図３は、多くの実施形態に係るロボット手術システムの電動カートの斜視図である。
【図４】図４は、多くの実施形態に係るロボット手術システムを図式的に示す。
【図５Ａ】図５Ａは、多くの実施形態に係るロボット手術システムの患者側カート（手術ロボット）の前面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、多くの実施形態に係るロボット手術用ツールの前面図である。
【図６】図６は、多くの実施形態に係る、対向したクランプ顎部を有するエンドエフェクタを含むロボット手術用ツールの斜視図である。
【図７】図７は、多くの実施形態に係る、６列のステープルを有する手術用直線ステープル留め／切断器具の着脱式カートリッジの斜視図である。
【図８】図８は、多くの実施形態に係る、図７のカートリッジ及びそれに取り付けられたステープル保持器の斜視図である。
【図９】図９は、多くの実施形態に係る、図７のカートリッジとエンドエフェクタアセンブリとの取り付けの詳細を示す断面図である。
【図１０】図１０は、図７のカートリッジの構成要素を示す分解斜視図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、図７のカートリッジのプリント回路アセンブリを示す斜視図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図７のカートリッジのプリント回路アセンブリを示す斜視図である。
【図１２】図１２は、多くの実施形態に係る、手術用直線ステープル留め／切断器具の着脱式カートリッジの断面図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、多くの実施形態に係る、４列のステープルを有する手術用直線ステープル留め／切断器具の着脱式カートリッジのステープルの展開に関連する構成要素の部分斜視図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、図１３Ａのカートリッジの駆動部材の斜視図である。
【図１３Ｃ】図１３Ｃは、図１３Ａのカートリッジのステープルプッシャーの斜視図を含む。
【図１４Ａ】図１４Ａは、図７のカートリッジの筐体の遠位端を示す。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、図７のカートリッジのステープルプッシャーの斜視図を含む。
【図１４Ｃ】図１４Ｃは、図７のカートリッジの駆動部材の斜視図である。
【図１４Ｄ】図１４Ｄは、図７のカートリッジの駆動部材の平面図である。
【図１４Ｅ】図１４Ｅは、図７のカートリッジの駆動部材の側面図である。
【図１４Ｆ】図１４Ｆは、図７のカートリッジの駆動部材の遠位端の図である。
【図１４Ｇ】図１４Ｇは、図１４Ｄで定義のＡ−Ａに沿った図７のカートリッジの駆動部材の断面を示す。
【図１４Ｈ】図１４Ｈは、図１４Ｄで定義のＢ−Ｂに沿った図７のカートリッジの駆動部材の断面を示す。
【図１５Ａ】図１５Ａは、図７のカートリッジのナイフ部材の斜視図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、図７のカートリッジのナイフ部材の側面図である。
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、図７のカートリッジのナイフ部材の平面図である。
【図１５Ｄ】図１５Ｄは、多くの実施形態に係る、ナイフ部材の部分側面図を示す。
【図１５Ｅ】図１５Ｅは、多くの実施形態に係る、ナイフ部材の部分側面図を示す。
【図１５Ｆ】図１５Ｆは、多くの実施形態に係る、ナイフ部材の部分側面図を示す。
【図１５Ｇ】図１５Ｇは、多くの実施形態に係る、ナイフ部材の部分側面図を示す。
【図１５Ｈ】図１５Ｈは、多くの実施形態に係る、ナイフ部材の上面図を示す。
【図１６Ａ】図１６Ａは、図７のカートリッジのナイフ部材の駆動を示す。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、多くの実施形態に係る、駆動部材が遠位方向に移動する間に、ナイフ部材の突起部を受容してナイフ部材が遠位方向に移動するのを抑制する筐体レセプタクルを示す。
【図１６Ｃ】図１６Ｃは、多くの実施形態に係る、駆動部材がナイフ部材を遠位方向に駆動させる間に駆動部材に連結されたナイフ部材を示す。
【図１６Ｄ】図１６Ｄは、多くの実施形態に係る、ナイフ部材の遠位端を筐体のカム面に沿って駆動させてナイフの遠位端を持ち上げて、筐体内に入るようにナイフの切刃を下げた後の駆動行程の終了時のナイフ部材を示す。
【図１７】図１７は、多くの実施形態に係る、手術用直線ステープル留め／切断器具からステープルを展開する／該器具内の切刃を関節運動させる方法の工程の一覧を示す。
【図１８】図１８は、図１７の方法の任意の工程の一覧を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
下記では、本発明の様々な実施形態を説明する。それらの実施形態の完全な理解が得られるように、説明を目的として特定の構成及び詳細が記載されている。しかしながら、そのような特定の詳細がなくても本発明が実施され得ることも当業者であれば分かる。さらに、説明する実施形態が不明瞭にならないようにするために、公知の特徴が省略され得るか又は簡略化され得る。
【００３０】
低侵襲ロボット手術
以下、図面（いくつかの図面を通して、同様の参照符号は同様の部位を表す）を参照して、図１は、手術台１４に横たわる患者１２に低侵襲診断又は外科的処置を行うのに一般的に用いられる低侵襲ロボット手術（ＭＩＲＳ）システム１０の平面図である。該システムは、処置の間外科医１８によって用いられる外科医コンソール１６を含み得る。１人以上の助手２０も処置に参加し得る。ＭＩＲＳシステム１０は、患者側カート２２（手術ロボット）及び電動カート２４をさらに含み得る。外科医１８がコンソール１６を介して手術部位を観察する間、患者側カート２２は、患者１２の体に形成された低侵襲切開を介して、着脱可能に連結された少なくとも１つのツールアセンブリ２６（以下、単に「ツール」と呼ぶ）を操作できる。手術部位の画像は、立体内視鏡等の内視鏡２８によって得ることができる。内視鏡２８は患者側カート２２によって操作することができ、内視鏡２８が正しい位置に合わせられる。電動カート２４は、手術部位の画像を処理するのに用いることができ、処理された画像は、後に外科医コンソール１６を介して外科医１８に表示される。一度に使用される手術用ツール２６の数は、概して、数ある要因の中でも診断又は外科的処置及び手術室内の空間的な制限要因に左右される。処置の間に使用されているツール２６のうちの１つ以上を交換する必要がある場合は、助手２０が患者側カート２２からツール２６を取り外して、手術室内のトレイ２６から別のツール２６に交換する。
【００３１】
図２は、外科医コンソール１６の斜視図である。外科医コンソール１６は、奥行き知覚を可能にする手術部位の調整された立体像を外科医１８に提示する左目用ディスプレイ３２及び右目用ディスプレイ３４を含む。コンソール１６は１つ以上の入力制御装置３６をさらに含む。入力制御装置３６は、患者側カート２２（図１に示す）に１つ以上のツールを操作させるようにする。入力制御装置３６は、それらに関連するツール２６（図１に示す）と同じ自由度を提供して、入力制御装置３６がツール２６と一体化されているという認識又はテレプレゼンスを外科医に提供する。そのため、外科医は、ツール２６を直接制御しているという強い感覚を持つことができる。この目的を達成するために、位置、力及び感触のフィードバックセンサ（図示せず）を用いて、ツール２６から入力制御装置３６を介して外科医の手元へ位置、力及び感触の感覚を送り返すようにしてもよい。
【００３２】
外科医コンソール１６は患者と同じ部屋の中にあることが多いため、外科医は処置を直接監視し、必要な時には物理的な対処を行い、電話又は他の通信媒体によってではなく直接助手に話しかけ得る。しかしながら、外科医は別の部屋、完全に別の建物又は患者から離れた他の場所に居てもよく、遠隔外科的処置が可能となる。
【００３３】
図３は電動カート２４の斜視図である。電動カート２４は内視鏡２８と連結することができる。電動カート２４は、取り込んだ画像を処理して、後に処理した画像を外科医に対して外科医カート上で又はその場及び／又は遠隔地にある他の好適なディスプレイ上で表示させるために処理装置を含むことができる。例えば、立体内視鏡を用いる場合、電動カート２４は取り込んだ画像を処理して、調整された手術部位の立体画像を外科医に提示することができる。そのような調整としては、相対する画像の整列や、立体内視鏡の立体作業距離の調整が含まれ得る。他の例としては、画像処理には、以前に決定したカメラのキャリブレーションパラメータを用いて、光学収差等の画像取込装置の撮像エラーを補償することが含まれ得る。
【００３４】
図４は、ロボット手術システム５０（図１のＭＩＲＳシステム１０等）を図式的に示す。前で説明したように、外科医は、外科医コンソール５２（図１の外科医コンソール１６等）を使用して、低侵襲処置の間に患者側カート（手術ロボット）５４を制御することができる。患者側カート５４は、立体内視鏡等の撮像装置を用いて処置部位の画像を取り込み、取り込んだ画像を電動カート５６（図１の電動カート２４等）に出力することができる。前で説明したように、電動カート５６は、取り込んだ画像を表示の前に様々な方法で処理することができる。例えば、電動カート５６は、取り込んだ画像にバーチャル制御接触を重ねてから、外科医コンソール５２を介して組わせた画像を外科医に表示することができる。患者側カート５４は取り込んだ画像を、電動カート５６の外部で処理するために出力することができる。例えば、患者側カート５４は取り込んだ画像を、取り込んだ画像の処理に使用可能な処理装置５８に出力することができる。電動カート５６及び処理装置５８の組み合わせによっても画像を処理することができる。電動カート５６及び処理装置５８を互いに連結させて、取り込んだ画像を共同で、連続的に及び／又はその組み合わせで処理することができる。１つ以上の別のディスプレイ６０を処理装置５８及び／又は電動カート５６に連結させて、処置部位の画像又は他の関連画像といった画像をその場で及び／又は遠隔地で表示させることができる。
【００３５】
図５Ａ及び５Ｂは、患者側カート２２及び手術用ツール６２をそれぞれ示す。手術用ツール６２は、手術用ツール２６の一例である。図示の患者側カート２２は、処置部位の画像の取り込みに用いられる立体顕微鏡等の撮像装置２８及び３つの手術用ツール２６を操作する。操作は、数多くのロボット関節を有するロボット機構によって提供される。撮像装置２８及び手術用ツール２６は、患者に形成された切開を介して設置及び操作することができる。そのため、遠隔運動中心（kinetic  remote  center）が切開で維持されて切開の大きさが最小限に留められる。手術用ツール２６の遠位端が撮像装置２８の視野内に位置する場合は、手術部位の画像に手術用ツール２６の遠位端の画像が含まれ得る。
【００３６】
組織把持エンドエフェクタ
図６は、近位シャーシ７２と、器具シャフト７４と、患者の組織を把持するために関節運動させることができる顎部７８を有する遠位端エンドエフェクタ７６とを含む手術用ツール７０を示す。近位シャーシは入力連結器を含み、該入力連結器は、それらに対応する患者側カート２２の出力連結器と接触し且つ該出力連結器によって駆動されるように構成されている。入力連結器は、器具シャフト７４内に配置された駆動軸と駆動自在に連結されている。駆動軸はエンドエフェクタ７６と駆動自在に連結されている。
【００３７】
手術用直線ステープル留め／切断器具
図７は、多くの実施形態に係る、手術用直線ステープル留め／切断器具の着脱式のカートリッジ１００を示す。カートリッジ１００は、エンドエフェクタの顎部に着脱可能に取り付けられるように構成されている。該カートリッジは、エンドエフェクタの顎部に取り付けられる近位端１０２と、エンドエフェクタの顎部の対応する遠位端に配置される遠位端１０４とを有する。カートリッジ１００は、６列のステープル開口１０６と、長手方向スロット１０８と、近位側ナイフ収容部（proximal  knife  garage）１１０と、遠位側ナイフ収容部（distal  knife  garage）１１２と、回転入力部（rotational  input）１１４とを含む。多くの実施形態では、ステープルは各ステープル開口内に配置され、各ステープル開口から展開される。長手方向スロット１０８は、ナイフ部材が近位側ナイフ収容部１１０から遠位側ナイフ収容部１１２に移動した時に、そこから延びたナイフ部材の切刃（図示せず）を収容する。動作時、ステープルの展開は、カートリッジ近位端１０２で始まり、カートリッジ遠位端１０４に進むような形で行われる。切刃は、完全にステープル留めされた組織のみが切断されるのを確実にするために、組織がステープル留めされるのを追うような形で移動する。図８は、ステープル保持器１１６が取り付けられたカートリッジ１００を示す。ステープル保持器１１６はカートリッジ１００の使用前に取り外される。
【００３８】
図９は、多くの実施形態に係る、エンドエフェクタ１１８へのカートリッジ１００の取り付けの詳細を示す断面図である。エンドエフェクタ１１８は、下顎部１２０と、上顎部１２２と、２自由度リスト（two  degree  of  freedom  wrist）１２４と、回転駆動型クランプ機構１２６と、スプリング式連結器１２８とを含む。下顎部１２０は、カートリッジ１００を収容及び支持することに加えて、スプリング式連結器１２８に対してカートリッジ１００を位置合わせするように構成されている。上顎部１２２は、下顎部１２０に対して間接運動して組織をクランプするために枢動可能に下顎部１２０に連結されている。上顎部１２２はステープル形成凹部を含む。該ステープル形成凹部は、ステープルが展開された場合にステープルを「Ｂ」字状に形成するようにステープル開口１０６に対して構成及び位置合わせされている。
【００３９】
２自由度リスト１２４は、細長の器具シャフト１３０にエンドエフェクタ１１８を取り付けて、２つの直交する軸を中心にエンドエフェクタ１１８を器具シャフト１３０に対して関節運動させる。用いることのできる好適な２自由度リストの詳細は、２０１０年１１月１２日に提出された「２自由度リストを有する手術用ツール」と題する米国出願第１２／９４５，７４８号（代理人整理番号：ＩＳＲＧ０２３５０／ＵＳ）に開示されており、該出願の開示の全ては、参照により本願に包含される。
【００４０】
回転駆動型クランプ機構１２６は、上顎部１２２と下顎部１２０との間の組織がしっかりクランプされるように、上顎部を下顎部に対して駆動させる。クランプ機構１２６は、器具シャフト１３０の内部に配置された第１の駆動軸１３２によって回転駆動される。用いることのできる好適な回転駆動型クランプ機構の詳細は、２０１０年１１月１２日に提出された「冗長な閉鎖機構を有するエンドエフェクタ」と題する米国出願第１２／９４５，５４１号（代理人整理番号：ＩＳＲＧ０２３３０／ＵＳ）に開示されており、該出願の開示の全ては、参照により本願に包含される。
【００４１】
スプリング式連結器１２８は、カートリッジ１００のリードスクリュー１３４を、器具シャフト１３０の内部に配置された第２の駆動軸１３８によって駆動される延設軸１３６に回転連結する。バネ式連結器１２８はコイルスプリング１４０及び連結金具１４２を含む。図示の実施形態では、連結金具１４２は、回転入力部１１４及び延設軸１３６の３つの面から構成される外面（three-sided  external  surfaces）とインターフェースを取る三葉スプラインレセプタクル（three-lobe  spline  receptacle）を用いる。スプリング式連結器１４２は、カートリッジ１００をエンドエフェクタ１１８に取り付けた場合に起こり得る三葉スプラインの角度ずれを調整する。三葉スプラインが回転されて角度アライメントが得られると、スプリング式連結器１４２は三葉スプラインを完全に係合させる。カートリッジ１００の駆動部材１４４を移動させるのにリードスクリュー１３４の回転が用いられる。結果として生じる駆動部材１４４の動作は、ステープルの展開に及びカートリッジ１００のナイフ部材１４６を遠位端に進めて、展開したステープルの列の中心でクランプした組織を半分に切るのに用いられる。
【００４２】
エンドエフェクタ１１８は、第１のユニバーサルジョイントアセンブリ１４８及び第２のユニバーサルジョイントアセンブリ１５０を含む。第１のユニバーサルジョイントアセンブリ１４８は、クランプ機構１２６を第１の駆動軸１３２に回転連結させる。第２のユニバーサルジョイントアセンブリ１５０は、延設軸１３６を第２の駆動軸１３８に回転連結させる。第１のユニバーサルジョイントアセンブリ１４８及び第２のユニバーサルジョイントアセンブリ１５０のそれぞれは、エンドエフェクタ１１８のピッチ及びヨーの範囲に好適な角度範囲で、器具シャフト１３０に対してトルクを伝達するように構成されている。用いることのできる好適なユニバーサルジョイントアセンブリの詳細は、２０１０年１１月１２日に提出された「ダブルユニバーサルジョイント」と題する米国出願第１２／９４５，７４０号（代理人整理番号：ＩＳＲＧ０２３４０／ＵＳ）に開示されており、該出願の開示の全ては参照により本願に包含される。
【００４３】
第１の駆動軸１３２及び第２の駆動軸１３８は器具シャフト１３０の中心線に対してオフセットされて配置されており、それらは独立して回転され得る。第１の駆動軸１３２及び第２の駆動軸１３８を駆動するのに用いることのできる好適な駆動機構の詳細は、２０１０年１１月１２日に提出された「独立回転部材内の水平駆動軸用のモーターインターフェース」と題する米国出願第１２／９４５，４６１号（代理人整理番号：ＩＳＲＧ０２３６０／ＵＳ）に開示されており、該出願の開示の全ては参照により本願に包含される。
【００４４】
図１０は、カートリッジ１００の構成要素を示す分解斜視図である。図示の構成要素には、保持器１１６、６６個のステープル１５２、プリント回路アセンブリ（ＰＣＡ）スプリング１５４、ＰＣＡ１５６、カートリッジ本体部１５８、２２個のステープルプッシャー１６０、ナイフ部材１４６、リードスクリュー１３４、ドライブ部材１４４、スラストワッシャー１６２、リードスクリュー用ナット１６４及びカバー１６６を含む。カートリッジ本体部１５８は６６個のステープル開口１０６を有する。ステープル開口１０６は６列に並べられ、長手方向スロット１０８の各側に３列配置されている。保持器１１６はカートリッジ１００に対して着脱可能であり、カートリッジ１００の使用の前にステープル１５２を保持するためにステープル開口１０６を覆う。ステープルプッシャー１６０は、ステープル１５２と接触して、カートリッジ本体１５８と摺動自在に接触する。リードスクリュー１３４に沿った駆動部材１４４の動作によって、駆動部材１４４の遠位向きランプ面（distally-facing  ramp  surface）１７６とステープルプッシャー１６０とが係合し、ドライブ部材１４４が遠位端１０４に向かって移動する時に、ステープルプッシャー１６０がカートリッジ本体部１５８に対して上方に駆動されてステープル１５２が展開される。ナイフ部材１４６は近位側突起部１６８及び遠位側突起部１７０を含む。カバー１６６はカートリッジ本体部１５８に取り付けられている。
【００４５】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、ＰＣＡ１５６及びＰＣＡスプリング１５４をさらに示す。ＰＣＡスプリング１５４はカートリッジ本体部１５８と接触し、ＰＣＡ１５６を保持する。ＰＣＡスプリング１５４は、カートリッジ本体部１５８に係止してＰＣＡスプリング１５４を保持するＰＣＡスプリングフック１７２を含む。カートリッジ１００がエンドエフェクタ１１８に取り付けられると、エンドエフェクタ１１８の器具ピン（instrument  pins）１７４がＰＣＡ１５６の真下で摺動してＰＣＡ１５６を持ち上げる。これによりＰＣＡ１５６と器具ピン１７４とが電気的に接続されて、高められた関連許容度（increased  associated  tolerance）の使用が可能になる。しかしながら、器具ピン１７４がＰＣＡ１５６と好適に接触する限り、この構成は重要ではない。従って、一部の実施形態では、図示のチップが負荷経路から外れるように、ＰＣＡ１５６を端向きにすることができる。ＰＣＡ１５６は、カートリッジ１００に関連する識別情報、設定情報及び／又は使用情報を電気的に保存するのに使用可能である。
【００４６】
カートリッジ１００は、次の組み立て順を用いて組み立てることができる。先ず、カートリッジ本体部１５８の「底部が上側にある状態」で、ステープルプッシャー１６０をステープル開口１０６内に取り付ける。次に、ナイフ部材１４６の近位側突起部１６８がカートリッジ本体部１５８の近位側レセプタクル内に置かれた状態で、ナイフ部材１４６を近位側収容部１１０内に取り付ける。次に、駆動部材１４４、スラストワッシャー１６２及びリードスクリュー用ナット１６４をリードスクリュー１３４に取り付け、リードスクリュー用ナット１３４をリードスクリュー１３４の端部と面一にレーザー溶接する。そして、駆動部材１４４がリードスクリュー１３４の近位端に位置した状態で、得られたリードスクリューアセンブリをカートリッジ本体部１５８内に取り付ける。次いで、カバー１６６をカートリッジ本体部１５８に取り付ける。そして、結果として得られたアセンブリは、例えば該アセンブリを潤滑油に浸漬させることで潤滑化してもよい。次に、該アセンブリを「頂部が上側にある（top  up）」姿勢になるようにひっくり返してＰＣＡ１５６を取り付ける。次に、ＰＣＡスプリングフック１７２が係止するまで、ＰＣＡスプリング１５４をカートリッジ本体部１５８に押し付ける。次に、ステープル１５２をステープル開口１０６内に取り付けて、次いで保持器１１６を取り付ける。最後に、ＰＣＡ１５６にデータをインストールする。
【００４７】
図１２は、ナイフ部材１４６が近位側収容部１１０で遮蔽される開始位置（図示）から、ナイフ部材１４６が遠位側収容部１１２で遮蔽される終了位置（図示せず）にナイフ部材１４６を駆動させるのに関連するカートリッジ１００の構成要素を示す。リードスクリュー１３４は、カートリッジ本体部１５８に対して回転されるように取り付けられており、カートリッジ本体部の長さ方向に沿って延びている。駆動部材１４４には雌螺子が形成されており、リードスクリュー１３４に連結されている。駆動部材１４４は、リードスクリュー１３４の回転に反応してリードスクリュー１３４に沿って移動するように、カートリッジ本体部１５８内で摺動可能に取り付けられている。駆動部材１４４は、駆動部材１４４がカートリッジ本体部１００の遠位端１０４に向かって進む時にステープルプッシャー１６０と係合するように構成された遠位向きランプ１７６を１つ以上含む。ナイフ部材１４６は、切刃１７８と、本体部１８０と、本体部１８０の両側から延びた近位側突起部１６８と、同じく本体部１８０の両側から延びた遠位側突起部１７０とを含む。下記でより詳細に説明するように、駆動部材１４４が図示する開始位置から遠位方向に進むと、ナイフ部材１４６は、駆動部材１４４が遠位側突起部１７０と接触するまでカートリッジ本体部１５８に対して静止した状態を維持する。駆動部材１４４が遠位側突起部１７０と接触した後、ナイフ部材１４６は駆動部材１４４によって遠位方向に駆動される。駆動部材１４４の遠位方向への移動の終了間近に、ナイフ部材１４６の遠位端がカートリッジ本体部１５８のカム面１８２に沿って駆動される。それにより、ナイフ部材１４６の遠位端が持ち上げられて、切刃１７８がカートリッジ本体部１５８の上面１８４よりも下に下げられて遠位側収容部１１２に入る。ナイフ部材本体部１８０は、長手方向スロット１０８を規定するカートリッジ本体部１５８の対向面によって制約される。ナイフの近位側突起部１６８及び遠位側突起部１７０は、ナイフ部材本体部１８０の両側から長手方向スロット１０８の幅を超えて延在しているため、カートリッジ本体部１５８及び駆動部材１４４に対してナイフ部材１４６を上下方向で制限する役割を果たす。
【００４８】
図１３Ａ〜１３Ｃは、多くの実施形態に係る４列のステープルを有する手術用直線ステープル留め／切断器具の、ステープルの展開に関連する構成要素を示す。カートリッジ１００と同様に、雌螺子が形成された駆動部材１４４−４がリードスクリュー１３４に連結されており、リードスクリュー１３４の回転に反応してリードスクリュー１３４に沿って移動するように、カートリッジ本体部（図示せず）内で摺動可能に取り付けられている。駆動部材１４４−４は、駆動部材１４４−４がリードスクリュー１３４に沿って遠位方向に進む時にステープルプッシャー１６０−４と係合する双線形の遠位向きランプ（distally  facing  bi-linear  ramps）１７６−４を含む。各ステープルプッシャー１６０−４は、１つのステープル（図示せず）を押し出すように構成されている。各ステープルプッシャー１６０−４は双線形のランプ面１８６−６を有し、該ランプ面１８６−６に対応した傾斜を有する駆動部材１４４−４の双線形ランプ１７６−４と接触するように構成されている。各ステープルプッシャー１６０−４は、カートリッジ本体部に形成されたステープル開口と摺動接触するような形状の端部１８８−４を有する。
【００４９】
駆動部材１４４−４は、先ず、ナイフ部材１４６に対して遠位方向に移動し、次いでナイフ部材１４６をカートリッジ本体部の遠位端に向かって駆動させ、ナイフ部材１４６の遠位端をカートリッジ本体部１５８の遠位側ランプ１８２に押し上げるように、ナイフ部材１４６と対応し且つ接触するように構成されている。駆動部材１４４−４の、ナイフ部材１４６との接触する特徴部には、中央スロット１９０、近位側レセプタクル１９２、上面１９４及び遠位面１９６が含まれる。中央スロット１９０は、近位側収容部１１０内の開始位置から、遠位側収容部１１２内の終了位置までのナイフ部材１４６の行程を通してナイフ本体部１８０を収容する。ナイフ部材１４６が駆動部材１４４−４によって遠位方向に駆動される間、近位側レセプタクル１９２がナイフ部材の近位側突起部１６８を収容する。上面１９４は近位側突起部１６８と接触して、駆動部材１４４−４の最初の遠位方向動作の間に近位側突起部１６８とカートリッジ本体部１５８内のレセプタクルとの係合を確保する。駆動部材１４４−４の最初の遠位方向動作では、駆動部材１４４−４がカートリッジ本体部１５８及びナイフ部材１４６の双方に対して遠位方向に移動し、ナイフ部材１４６は、近位側突起部１６８とそれに関連するカートリッジ本体部のレセプタクルとの係合によりカートリッジ本体部１５８に対して静止した状態で維持される。ナイフ部材１４６に対する駆動部材１４４−４の最初の相対遠位方向動作（initial  relative  distal  movement）の後、駆動部材の遠位面１９６がナイフ部材の遠位側突起部１７０と接触してナイフ部材１４６を遠位方向に駆動させ、そして、ナイフ部材１４６が遠位方向に駆動される時に、長手方向スロット１０８の両側のカートリッジ本体部１５８の面と連動して遠位側突起部１７０の上下方向位置を制御する。ナイフ部材１４６の遠位部がカム面１８２を上がるように駆動されると、遠位側突起部１７０が遠位面１９６から離れて、その後ナイフ部材１４６が駆動部材の近位側レセプタクル１９２の近位壁によって駆動される。駆動部材の近位レセプタクル１９２の近位壁は、ナイフ部材の近位側突起部１６８と接触して、ナイフ部材１４６をカム面１８２に沿って駆動させる。それにより、遠位側収容部１１２内に切刃１７８が収容される。
【００５０】
図１４Ａは、カートリッジ本体部１５８の遠位端を示す。図１４Ｂは、ステープルプッシャー１６０のうちの１つの上面図及び斜視図を示す。図示するように、ステープル開口１０６とステープルプッシャー１６０とは、駆動部材１４４がカートリッジの遠位端１０４に向かって動かされる時に駆動部材１４４によって駆動されるのに反応してステープル開口１０６内を移動するように、ステープル開口１０６のそれぞれで各ステープルプッシャー１６０が収容されるような相補的な形状を有する。
【００５１】
図１４Ｃ〜図１４Ｈは、駆動部材１４４のさらなる図を提供する。図１４Ｃは、駆動部材１４４の斜視図を示す。図１４Ｄは駆動部材１４４の上面図を示す。図１４Ｅは駆動部材１４４の側面図を示す。図１４Ｆは駆動部材１４４の遠位端の図を示す。図１４Ｇは、図１４Ｄで定義のＡ−Ａに沿った断面図を示す。そして、図１４Ｈは、図１４Ｄで定義のＢ−Ｂに沿った断面図を示す。
【００５２】
図１５Ａ〜図１５Ｃは、ナイフ部材４１６のさらなる図を示す。多くの実施形態では、切刃１７８はナイフ部材本体部１８０と一体形成されている。近位側突起部１６８及び遠位側突起部１７０は、ナイフ部材本体部１８０と一体化されていてもよいし、ナイフ部材本体部１８０の横穴にピンを圧入して形成してもよい。本体部１８０及びピンは、例えば１７−４ＰＨ、４４０Ａ又は４２０ステンレス鋼等の好適な材料から形成され得る。切刃１７８は研がれた刃先（ground  edge）に向かって両側が傾斜しているが、平坦で且つ研がれた刃先を有していてもよいし又は一方側のみが傾斜し他方が研がれていてもよい。切刃１７８の各側に複数の角度を形成するために、付加的なホーニング加工を行ってもよい。
【００５３】
ナイフ部材１４６の上記構成によって、切刃１７８が頑固に支持される。これは、軟部組織以外のものを切断するのに切刃１７８を用いる場合にとりわけ有利である。例えば、前回ステープル留めした組織を介してステープルを取り付けるのにカートリッジ１００が用いる場合があり得る。その場合、切刃１７８の経路に既存のステープルが置かれ得るため、既存のステープルを切刃１７８で切断しなければならない。
【００５４】
図１５Ｄはナイフ部材１４６の代替構成を示す。多くの実施形態では、ナイフ部材は、かぎ状の先端（hooked  tip）１７９を有する切刃１７８を含む。かぎ状の先端はとがっておらず、切刃の刃先の最上部をはるかに超えて遠位方向に突出し、はるか上外側に突出している。かぎ状の先端１７９は、切刃１７８の高さを組織が乗り越えるのを防止することで組織の全層を確実に切断できるようにするのに役立つ。かぎ状の先端は、装置の故障によって切刃１７８が露出した状態で放置された場合に、手術室のスタッフが怪我するリスクを低減することもできる。
【００５５】
図１５Ｅは、ナイフ部材１４６の他の代替構成を示す。多くの実施形態では、ナイフ部材は丸まった先端１８１を有する切刃１７８を含む。丸まった先端は、遠位方向では切刃１７９の刃先の最上部を僅かに超えて（又は同一線上で）突出しているだけだが、切刃１７９の刃先の最上部のはるか上外側に突出している。図１５Ｄの切刃１７８のかぎ状の先端１７９と同様に、切刃１７９の丸まった先端１８１は組織の乗り越えを防止し、偶発的な怪我のリスクを低減するのに役立つ。
【００５６】
図１５Ｆは、ナイフ部材１４６の他の代替構成を示す。多くの実施形態では、ナイフ部材は、丸まった先端を有する湾曲した切刃１８３を含む。丸まった先端は、遠位方向では切刃１８３の刃先の最上部を僅かに超えて（又は同一線上で）突出しているだけだが、切刃１８３の刃先の最上部のはるかに上外側に突出している。湾曲した切刃１８３の丸まった先端は組織の乗り越えを防止し、偶発的な怪我のリスクを低減するのに役立つ。また、湾曲した切刃１８３は、その真ん中の部分内に組織を寄せ集め且つセンタリングすることにより前記目的を促進するのに役立つ。これは、刃の最下部／カートリッジとの界面が組織でつまるのをセンタリング動作により防止するのにも役立つ。切刃１８３は研がれた刃先に向かって両側が傾斜しているが、平坦で且つ研がれた刃先を有していてもよいし又は一方側のみが傾斜し他方が研がれていてもよい。切刃１８３の各側に複数の角度を形成するために、付加的なホーニング加工を行ってもよい。
【００５７】
図１５Ｇは、ナイフ部材１４６の他の代替構成を示す。多くの実施形態では、該ナイフ部材は湾曲した切刃１８５を有する。湾曲した切刃１８５は、図１５Ｆの湾曲した切刃１８３と大体同じであり、そのため同じ特徴を共有する。しかしながら、湾曲した切刃１８５は丸まった先端を含んでいない。これは、一部の用途では、切刃１８５の湾曲のみで組織の乗り越えを防止することができるからである。
【００５８】
図１５Ｈは、ナイフ部材１４６の他の代替構成を示す。ここでは、ナイフ部材１４６は一方側で横方向に延びたピン１８７と一体形成されている。ピン１８７は、図１５Ｃのピン１６８及び１７０と同様な形でナイフ部材１４６をカートリッジ１００の他の部位に取り付けるための雄連結面（male  coupling  surfaces）を提供する。ピン１８７は、例えば、単一の原材料を打ち抜いてナイフ部材１４６とピン１８７とを一体形成することによって；ピン１８７を別個のナイフ部材１４６に溶接／圧着／接合することによって；又はナイフ部材１４６とピン１８７とを一体成形する（必要に応じて付加的な鍛造加工を含む）によって形成することができる。ピン１８７は、図示する側とは反対側で、ナイフ部材１４６の両側から延びていてもよい。あるいは、ピンは、ナイフ部材１４６の異なる又は同じ近位側部位及び遠位側部位でナイフ部材１４６の各側から延びていてもよい。上記のプロセス又は後でナイフ部材を機械加工することによって、止まり穴を形成する凹面（indented  surface）１８９をピンに対向形成してもよい。凹面１８９のそれぞれは、カートリッジ１００の他の部分にナイフ部材１４６を取り付けるための雌連結面を提供する。なお、このピン構成は、本明細書で開示のどの刃のデザインに対しても適用することができる。
【００５９】
図１６Ａ〜１６Ｄは、近位側収容部１１０内の開始位置から遠位側収容部１１２内の最終位置にナイフ部材を駆動する間のカートリッジ１００の構成要素の相互作用を示す。図１６Ａは、カートリッジ本体部１５８に対するナイフ部材１４６の３つの異なる位置を示す。具体的には、最も近位の開始位置、中間位置及びナイフ部材１４６の遠位端がカートリッジ本体部のカム面１８２を上方に駆動される直前の遠位位置である。
【００６０】
図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように、最も近位の開始位置では、駆動部材１４４はリードスクリュー１３４の近位端に位置しており、ナイフ部材の近位側突起部１６８は、カートリッジ本体部１５８のレセプタクル１９８内に配置されている。駆動部材の上面１９４は、ナイフ部材の近位側突起部１６８と接触して、カートリッジ本体部のレセプタクル１９８内に近位側突起部１６８を維持する。これにより、近位側突起部１６８とカートリッジ本体部のレセプタクル１９８との係合が確保される。ナイフの遠位端は、カートリッジ本体部１５８の中央空洞部の天井２００とリードスクリュー１３４との間に閉じ込められ、ナイフ部材本体部１８０は長手方向スロット１０８内に配置される。これにより、ナイフ部材１４６がカートリッジ本体部１５８に対して実質的に固定された位置及び向きで抑制される。
【００６１】
リードスクリュー１３４の回転によって、駆動部材１４４が最も近位の開始位置から、リードスクリュー１３４に沿って遠位方向に駆動される。リードスクリュー１３４に沿った駆動部材１４４の遠位方向動作の開始時における「空動き（lost  motion）」期間を通して、近位側突起部１６８は、駆動部材の上面１９４によってカートリッジ本体部のレセプタクル１９８内で閉じ込められたままとなる。駆動部材の遠位面１９６がナイフ部材の遠位側突起部１７０と接触する点まで駆動部材１４４が遠位方向に移動すると、駆動部材の近位レセプタクル１９２はカートリッジ本体部のレセプタクル１９８の下に配置される。それにより、ナイフ部材１４６を回転させて、近位側突起部１６８をカートリッジ本体のレセプタクル１９８から駆動部材の近位レセプタクル１９２に転移させることができる。この転移を促進させるために、カーリッジ本体部のレセプタクル１９８の遠位面２０２は図示するように傾斜している。ナイフ部材の遠位側突起部１７０との接触を介してナイフ部材の遠位面１９６がナイフ部材１４６を遠位方向に駆動するため、近位側突起部１６８に下方向の力成分を付与することによって前記転移が増進される。
【００６２】
図１６Ｃは、リードスクリュー１３４に沿った駆動部材１４４の遠位方向動作の「空動き」期間の後の駆動部材１４４、ナイフ部材１４６及びカートリッジ本体部１５８の相互作用を示す。駆動部材の遠位面１９６がナイフ部材の遠位側突起部１７０と接触してナイフ部材１４６を回転させて近位側突起部１６８を駆動部材の近位側レセプタクル１９２内に転移させた後、リードスクリュー１３４が続けて回転することで駆動部材１４４の遠位方向動作が継続し、それに対応してナイフ部材１４６の遠位方向動作がもたらされる。この継続する遠位方向動作の間、ナイフ部材１４６は駆動部材１４４及びカートリッジ本体部１５８の天井２００の双方によって制約される。
【００６３】
図１６Ａ及び図１６Ｄは、リードスクリュー１３４に沿った駆動部材１４４の遠位方向動作の終末期間での駆動部材１４４、ナイフ部材１４６及びカートリッジ本体部１５８（特に、カートリッジ本体部１５８のカム面１８２）の相互作用を示す。駆動部材１４４が遠位方向に進み、リードスクリュー１３４に沿ったその移動が終わりに近づくと、ナイフ部材１４６の遠位端がカム面１８２と接触し、続いて、リードスクリュー１３４に沿った駆動部材１４４の移動が終了する図１６Ｄに示す最も遠位の終了位置に達するまでカム面１８２に沿って駆動される。ナイフ部材１４６の遠位端が上方に傾斜したカム面１８２に沿って駆動されることにより、ナイフ部材１４６がナイフ部材の近位側突起部１６８の略周囲で回転する。それにより遠位側収容部１１２に入るように切刃１７８が下がる。
【００６４】
直線ステープル留め／切断方法
図１７は、多くの実施形態に係る手術用直線ステープル留め／切断器具からステープルを展開する／手術用直線ステープル留め／切断器具内の切刃を関節運動させる方法２１０の接触工程を示す。方法２１０を実施するのに任意の好適な手術用直線ステープル留め／切断器具を用いることができる。例えば、方法２１０を実施するのに、本明細書で説明した手術用直線ステープル留め／切断器具及びカートリッジを用いることができる。
【００６５】
工程２１２では、切刃を有するナイフ部材が、手術用直線ステープル留め／切断器具の筐体内で支持される。該筐体は近位端及び遠位端を有する。切刃は、ナイフ部材が遠位方向に移動した場合に切断を行うように構成されている。工程２１４では、駆動部材が、第１の動作により、第１の位置から第２の位置に遠位方向に移動される。
【００６６】
工程２１６では、駆動部材の第１の動作の間、ナイフ部材が筐体と連結されてナイフ部材が遠位方向に移動するのが抑制される。多くの実施形態では、駆動部材が遠位方向に約４ｍｍ移動する間を通して、ナイフ部材は遠位方向への移動が抑制されている。多くの実施形態では、ナイフ部材を筐体と連結させる工程は、駆動部材を用いてナイフ部材と筐体との係合を確保する工程を含む。多くの実施形態では、駆動部材を用いてナイフ部材と筐体との係合を確保する工程は、駆動部材をナイフ部材と接触させる工程を含む。例えば、ナイフ部材は、駆動部材及び筐体のレセプタクルと接触して、ナイフ部材が駆動部材の第１の動作の間に遠位方向に移動するのを抑制する第１の突起部を含むことができる。
【００６７】
工程２１８では、駆動部材が第２の位置から第３の位置に移動する第２の遠位方向動作の間、駆動部材を用いてナイフ部材を遠位方向に駆動する。多くの実施形態では、ナイフ部材は、駆動部材の第１の動作の間は駆動部材と接触しないが、駆動部材の第２の動作の間は駆動部材と接触する駆動特徴を含む。多くの実施形態では、ナイフ駆動特徴は第２の突起部を含む。
【００６８】
工程２２０では、駆動部材の第２の動作の間、駆動部材を用いてステープルが展開される。例えば、駆動部材は、ステープルを展開させるステープルプッシャーと接触するランプ面を含むことができる。
【００６９】
図１８は、多くの実施形態に係る方法２１０で実現され得る任意の工程を示す。任意の工程２２２では、ナイフ部材を回転させて第１の突起部を筐体レセプタクルから取り外す。任意の工程２２４では、第１の突起部が駆動部材のレセプタクル内で受容される。任意の工程２２６では、駆動部材の第２の動作の間、第１の突起部が駆動部材レセプタクル内で収容される。そして、任意の工程２２８では、ナイフ部材をカム面に沿って駆動させることによって、ナイフ部材の遠位端を持ち上げ且つ筐体内に入るように切刃を下げる。
【００７０】
本明細書で開示の方法は、任意の好適な用途で用いることができる。例えば、観血手術又は低侵襲（シングルポート又はマルチポート）手術用の手術器具であってそれらが手動であるか電動であるか、手で操作するものかロボットによるものか、直接制御されるものか遠隔制御されるものかによらず本明細書で開示の方法を該手術用器具に用いることができる。
【００７１】
他の変形例も本発明の精神内にある。そのため、本発明は様々な変形及び代替的な構成を許すことができるものの、そのうちの特定の実施形態を図面に示し、上記で詳細に説明した。しかしながら、本発明を、開示した特定の形態に限定する意図はなく、むしろ本発明は、添付の請求項で規定する本発明の精神及び範囲内に含まれる全ての変更、代替構成及びそれらの同等物を網羅することを意図している。
【００７２】
「力」という用語は、本明細書で別段の指摘がない限り又は文脈と明確に矛盾しない限りは、力及びトルクの双方を含むものと解釈すべきである（とりわけ下記の請求項の文脈では）。本発明を説明する文脈（とりわけ下記の請求項の文脈）での「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」並びに同様の参照の使用は、本明細書で別段の指摘がない限り又は文脈と明確に矛盾しない限りは単数及び複数の双方を含むものと解釈すべきである。「構成する」、「有する」、「含む」及び「含有する」という用語は、別段の言及がない限りはオープンエンドな用語（即ち、「含むが限定されない」をいう意味）として解釈すべきである。「接続された（connected）」という用語は、何らかの介在物が存在しようとも、部分的に又は全体的に含まれるか、取り付けられるか、又は互いに接合されることを意味すると解釈すべきである。本明細書に記載の数値範囲は、本明細書で別段の指摘がない限り、該範囲の範囲に入る個別の各値をそれぞれ参照する速記法（shorthand  method）の役割を果たすことを意図したに過ぎず、各値が本明細書で個別に記載されているかのように各値は本明細書に包含される。本明細書で説明した方法の全ては、本明細書で別段の指摘がない限り又は文脈と明確に矛盾しない限りは、任意の好適な順番で行うことができる。任意（any）という用語及び本明細書に記載の全ての例又は例示的用語（例えば、「等」）の使用は、本発明の実施形態をより明らかにすることを意図したに過ぎず、請求項に別段の記載がない限り、本発明の範囲を限定するものではない。明細書のどの文言も、請求項に記載のない構成要素が本発明の実施に不可欠であることを示していると解釈すべきではない。
【００７３】
本発明を行う上で本発明者が知る最良の形態を含む、本発明の好ましい実施形態を本明細書で説明した。当業者であれば、先の説明を読むことで前述の好ましい実施形態の変形例が明らかになり得る。本発明者は当業者がそのような変形例を適宜用いることを予期しており、また、本発明者は本明細書で具体的に説明した以外の形で本発明が実施されることを視野に入れている。従って、本発明は、準拠法で認められているように、添付の請求項に記載の主題の変形例及び同等物の全てを含む。さらに、可能性のある変形例の全てにおける上記の構成要素の任意の組み合わせは、本明細書で別段の指摘がない限り又は文脈と明確に矛盾しない限りは本発明に含まれる。
【００７４】
公報、特許出願及び特許を含む、本明細書で引用した全ての引例文献は、各引例文献が個別に且つ具体的に参照によって包含され且つ本明細書にその全体が記載されると指摘されている場合と同じ程度、参照により包含される。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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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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【図１４Ｅ】
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【図１４Ｆ】
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【図１４Ｇ】
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【図１４Ｈ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１５Ｅ】
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【図１５Ｆ】
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【図１５Ｇ】
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【図１５Ｈ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１６Ｄ】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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