(57)【要約】  外科用ツール用のエンドエフェクタは、遠位Ｕリンクと、第１の軸において遠位Ｕリンクに回転可能に取り付けられた第１及び第２のジョーと、第２の軸において遠位Ｕリンクに回転可能に連結された近位Ｕリンクと、を備える。電気伝導体は、近位Ｕリンクを通って延在し、遠位Ｕリンクで終端して、第１及び第２のジョーの一方又は両方に電気エネルギーを供給する。
2021515659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンドエフェクタであって、
遠位Ｕリンクと、
第１の軸において前記遠位Ｕリンクに回転可能に取り付けられた第１及び第２のジョーと、
第２の軸において前記遠位Ｕリンクに回転可能に連結された近位Ｕリンクと、
前記近位Ｕリンクを通って延在し、前記遠位Ｕリンクで終端して、前記第１及び第２のジョーのうちの少なくとも１つに電気エネルギーを供給する電気伝導体と、を備える、エンドエフェクタ。
【請求項２】
前記電気伝導体が、導電性材料で作製されたワイヤ、シャフト、ロッド、又はストリップからなる群から選択されている、請求項１に記載のエンドエフェクタ。
【請求項３】
前記電気伝導体を部分的に覆う絶縁被覆を更に備える、請求項２に記載のエンドエフェクタ。
【請求項４】
前記電気伝導体が、前記近位Ｕリンクと接触することなく前記近位Ｕリンクを通過する、請求項１に記載のエンドエフェクタ。
【請求項５】
前記電気伝導体を前記遠位Ｕリンクと電気的に連通させるために、前記電気伝導体の遠位端に配置された伝導体アダプタを更に備える、請求項１に記載のエンドエフェクタ。
【請求項６】
前記伝導体アダプタが、前記第２の軸上に組み付けられている、請求項５に記載のエンドエフェクタ。
【請求項７】
前記第２の軸が、前記遠位Ｕリンクの近位端内に画定された開口内に着座したブッシュ部を通って延在し、前記伝導体アダプタが前記ブッシュ部に取り付けられている、請求項６に記載のエンドエフェクタ。
【請求項８】
前記ブッシュ部が、セラミック、プラスチック、熱可塑性又は熱硬化性ポリマー、複合材料、硬質ゴム、絶縁コーティングされた金属、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される非導電性材料で作製されている、請求項７に記載のエンドエフェクタ。
【請求項９】
前記伝導体アダプタが、連続環状リングを備える、請求項５に記載のエンドエフェクタ。
【請求項１０】
前記伝導体アダプタが、前記遠位Ｕリンクの対応する弓状表面に係合するように配置された弓状部材を備える、請求項５に記載のエンドエフェクタ。
【請求項１１】
前記電気伝導体の一部分が導電性ばね部材を画定する、請求項５に記載のエンドエフェクタ。
【請求項１２】
外科用ツールであって、
駆動ハウジングと、
前記駆動ハウジングから延在する細長いシャフトと、
前記細長いシャフトの遠位端に配置され、かつ第１及び第２のジョーを含むエンドエフェクタと、
リスト部であって、前記エンドエフェクタと前記細長いシャフトとの間に介在し、かつ第１の軸において前記第１及び第２のジョーを回転可能に取り付ける遠位Ｕリンクと、前記細長いシャフトに動作可能に連結され、かつ第２の軸において前記遠位Ｕリンクに連結された近位Ｕリンクと、を含む、リスト部と、
前記駆動ハウジングから前記近位Ｕリンクを通って延在する電気伝導体であって、前記遠位Ｕリンクで終端して、前記第１及び第２のジョーのうちの少なくとも１つに電気エネルギーを供給する、電気伝導体と、を備える、外科用ツール。
【請求項１３】
前記エンドエフェクタが、単極動作又は双極動作用に構成されている、請求項１２に記載の外科用ツール。
【請求項１４】
前記近位Ｕリンクの近位端に配置された封止部を更に備え、前記電気伝導体が前記封止部を通って延在している、請求項１２に記載の外科用ツール。
【請求項１５】
シャフトアダプタが、前記リスト部と前記細長いシャフトとの間に介在している、請求項１２に記載の外科用ツール。
【請求項１６】
前記電気伝導体を前記遠位Ｕリンクと電気的に連通させるために、前記電気伝導体の遠位端に配置された伝導体アダプタを更に備える、請求項１２に記載の外科用ツール。
【請求項１７】
前記伝導体アダプタが前記第２の軸上に組み付けられている、請求項１５に記載の外科用ツール。
【請求項１８】
前記伝導体アダプタが、前記遠位Ｕリンクの対応する弓状表面に係合するように配置された弓状部材を備える、請求項１５に記載の外科用ツール。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
低侵襲手術（ＭＩＳ）器具は、術後回復時間を減らすことができ、かつ瘢痕が最小限であるため、多くの場合、従来の開腹手術装置よりも好ましい。腹腔鏡手術は、１つ以上の小切開が患者の腹部に形成され、トロカールが切開を通して挿入されて、腹腔へのアクセスを提供する経路を形成する、ＭＩＳ手技の一種である。トロカールを通して、種々の器具及び外科用ツールを腹腔内に導入することができる。トロカールはまた、臓器の上方に腹壁を持ち上げるための送気を容易にするのに役立つ。トロカールを介して腹腔内に導入されるこれらの器具及び用具を使用し、多くの方法で組織と係合及び／又は組織を処置して、診断又は治療効果を得ることができる。
【０００２】
ＭＩＳ手技を支援するために、種々のロボットシステムが近年開発されてきた。ロボットシステムは、自然な目−手の軸線を維持することにより、より直感的な手の動きを可能にすることができる。ロボットシステムはまた、「リスト部」継手を含むことにより、動きにおけるより多くの自由度を可能にし、より自然な手のような関節運動を作り出すこともできる。器具のエンドエフェクタは、リスト関節部を通って延在する１つ以上の駆動ケーブルを有するケーブル駆動型運動システムを使用して、関節運動（移動）することができる。ユーザ（例えば、外科医）は、手術器具に連結されたツール駆動部と連通する１つ以上のコントローラを空間内で把持し操作することにより、器具のエンドエフェクタを遠隔操作することが可能である。ユーザ入力は、ロボット外科用システム内に組み込まれたコンピュータシステムにより処理され、ツール駆動器は、ケーブル駆動型運動システム、より具体的には駆動ケーブルを作動させることにより応答する。駆動ケーブルを移動させることにより、エンドエフェクタを所望の位置及び構成に関節運動させる。
【０００３】
一般に電気外科用器具と称されるいくつかの外科用ツールは、電気的に通電される。電気外科用器具は、１つ以上の電極を含む、遠位に取り付けられたエンドエフェクタを有する。電気エネルギーが供給された場合、エンドエフェクタ電極は、組織を切断、焼灼及び／又は封止するのに十分な熱を発生させることができる。
【０００４】
電気外科用器具は、双極又は単極動作用に構成することができる。双極動作中、電流は、エンドエフェクタの活性電極により組織に導入され、またエンドエフェクタの戻り電極により組織から戻される。双極動作における電流は、戻り電極に戻る前に、患者を通って長い距離を移動する必要はない。したがって、必要とされる電流の量は最小であり、偶発的アブレーション及び／又は火傷のリスクを大幅に低減させる。加えて、２つの電極は、緊密に離間しており、かつ概ね外科医の視野内にあるので、意図しないアブレーション及び火傷の危険性を更に低減させる。
【０００５】
単極動作では、電流は、エンドエフェクタの活性電極（あるいは「ソース電極」と呼ばれる）により組織内へと導入され、また患者の身体上に別個に位置する戻り電極（例えば、接地パッド）を介して戻される。単極電気外科用器具は、組織を切断すること、組織を凝固させて出血を止める、又は同時に組織を切断及び凝固させるなどの、いくつかの外科的機能を容易にする。外科医は、器具の導電性部分が患者と電気的に近接している場合はいつでも電流を印加することができ、外科医が、多くの異なる角度から単極電気外科用器具で手術することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
以下の図は、本開示の特定の態様を例示するために含まれ、また排他的な実施形態として見られるべきではない。開示される主題は、本開示の範囲から逸脱することなく、形態及び機能においてかなりの修正、変更、組み合わせ、及び等価物が可能である。
【図１】本開示の原理のいくつか又は全てを組み込むことができる代表的なロボット外科用システムのブロック図である。
【図２】本開示の原理のいくつか又は全てを組み込むことができる代表的な外科用ツールの等角図である。
【図３】図１のリスト部が関節運動（枢動）することが可能であり得る潜在的自由度を示す。
【図４】図１の外科用ツールの遠位端の拡大等角図である。
【図５】図４のエンドエフェクタの拡大部分分解図である。
【図６】図４のエンドエフェクタの別の実施形態の拡大等角図である。
【図７】図４のエンドエフェクタ及びリスト関節部の別の実施形態の拡大等角図である。
【図８Ａ】図４のエンドエフェクタ及びリスト関節部の別の実施形態の拡大断面図である。
【図８Ｂ】図８Ａのフレックス回路の代表的な実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本開示は、ロボット外科用システムに関し、より具体的には、リスト部と、リスト部の遠位Ｕリンク（clevis）で終端する電気伝導体と、を備えるエンドエフェクタを有する電気外科用器具に関する。
【０００８】
本明細書で論じられる実施形態は、電気エネルギーを使用して様々な外科的処置を実行する電気外科用器具を説明するものである。電気外科用器具と共に使用され得るエンドエフェクタは、遠位Ｕリンクと、第１の軸において遠位Ｕリンクに回転可能に取り付けられた第１及び第２のジョーと、第２の軸において遠位Ｕリンクに回転可能に連結された近位Ｕリンクと、を含む。電気伝導体は、近位Ｕリンクを通って延在し、遠位Ｕリンクで終端して、第１及び第２のジョーのうちの少なくとも１つに電気エネルギーを供給することができる。したがって、電気伝導体は、電気エネルギーを遠位Ｕリンクに直接供給し、さもなければ近位Ｕリンクへの通電をバイパスするように構成されてもよい。
【０００９】
図１は、本開示の原理のいくつか又は全てを組み込むことができる代表的なロボット外科用システム１００のブロック図である。図示されるように、システム１００は、少なくとも１つのマスタコントローラ１０２ａ、及び少なくとも１つのアームカート１０４を含むことができる。アームカート１０４は、ロボットマニピュレータに、より具体的には、１つ以上のロボットアーム１０６又は「ツール駆動部」に、機械的及び／又は電気的に連結されてよい。各ロボットアーム１０６は、患者１１０に対して様々な外科的作業を実施するための１つ以上の外科用ツール又は器具１０８を含んでよく、さもなければ１つ以上の外科用ツール又は器具１０８を取り付けるための場所を提供してもよい。ロボットアーム１０６及び器具１０８の動作は、マスタコントローラ１０２ａから臨床医１１２ａ（例えば、外科医）によって指示されることができる。
【００１０】
いくつかの実施形態では、第２の臨床医１１２ｂによって操作される第２のマスタコントローラ１０２ｂ（破線で示される）もまた、第１の臨床医１１２ａと共にロボットアーム１０６及び器具１０８の動作を指示することができる。そのような実施形態では、例えば、各臨床医１０２ａ、ｂは、異なるロボットアーム１０６を制御してよく、又は場合により、ロボットアーム１０６の完全な制御は、臨床医１０２ａと臨床医１０２ｂとの間で引き継がれてもよい。いくつかの実施形態では、追加のロボットアーム（図示せず）を有する追加のアームカート（図示せず）が患者１１０の手術中に利用されてよく、これらの追加のロボットアームは、１つ以上のマスタコントローラ１０２ａ、ｂによって制御され得る。
【００１１】
アームカート１０４及びマスタコントローラ１０２ａ、ｂは、通信リンク１１４を介して互いに通信してもよく、通信リンク１１４は、任意の通信プロトコルに従って様々な通信信号（例えば、電気、光、赤外線等）を搬送するように構成された任意の種類の有線又は無線の通信手段であってよい。
【００１２】
マスタコントローラ１０２ａ、ｂは、通常、外科医がステレオディスプレイを介して処置を見ている間に臨床医１１２ａ、ｂが把持し空間内で操作することができる１つ以上の物理的コントローラを含む。物理的コントローラは、一般に、複数の自由度で移動可能な手動入力装置を備えており、手動入力装置は、多くの場合、外科用器具（複数可）１０８を作動させるための（例えば、対向するジョーを開閉する、電位（電流）を電極に印加する等のための）作動可能なハンドルを含む。マスタコントローラ１０２ａ、ｂはまた、外科用器具（即ち、切断器具又は動的クランプ部材）に加わる力の量などの様々な外科用器具の測定基準の視覚的指標を提供するための、臨床医１１２ａがディスプレイを介して視認可能な任意のフィードバック計を含むことができる。
【００１３】
システム１００などのロボット外科用システムの代表的な実現形態が、その内容が本明細書に参照により組み込まれる、米国特許第７，５２４，３２０号に開示されている。そのような装置の様々な特色については、本明細書では、本明細書に開示されるロボット手術の機器、システム、及び方法の様々な実施形態及び様々な実施形態の形式を理解するのに必要となり得る範囲を越えて、詳細に説明することはしない。
【００１４】
図２は、本開示の原理のいくつか又は全てを組み込むことができる代表的な外科用ツール２００の側面図である。外科用ツール２００は、図１の外科用器具（複数可）１０８と同一又は同様であってよく、したがって、図１のロボット外科用システム１００などのロボット外科用システムと併せて使用され得る。したがって、外科用ツール２００は、ロボット外科用システム１００に含まれるツール駆動部に解放可能に連結されるように設計され得る。しかしながら、他の実施形態では、外科用ツール２００は、本開示の範囲から逸脱することなく、手動又は手で操作される方法で使用するように適合され得る。
【００１５】
図示されるように、外科用ツール２００は、細長いシャフト２０２と、エンドエフェクタ２０４と、エンドエフェクタ２０４をシャフト２０２の遠位端に連結するリスト部２０６（あるいは、「リスト関節部（wrist joint）」と称される）と、シャフト２０２の近位端に連結された駆動ハウジング２０８と、を含む。外科用ツールがロボット外科用システム（例えば、図１のロボット外科用システム１００）と共に使用される用途では、駆動ハウジング２０８は、外科用ツール２００をロボット外科用システムに解放可能に連結する連結機構を含むことができる。
【００１６】
「近位」及び「遠位」という用語は、本明細書では、外科用ツール２００（例えば、ハウジング２０８）をロボットマニピュレータに機械的及び電気的に連結するように構成されたインターフェースを有するロボット外科用システムに対して定義される。「近位」という用語は、ロボットマニピュレータにより近い要素の位置を指し、「遠位」という用語は、エンドエフェクタ２０４により近く、したがってロボットマニピュレータからより離れた要素の位置を指す。あるいは、手動又は手で操作される適用では、用語「近位」及び「遠位」は、本明細書では、外科医又は臨床医などのユーザに対して定義される。「近位」という用語は、ユーザにより近い要素の位置を指し、「遠位」という用語は、エンドエフェクタ２０４により近く、したがって、ユーザから更に離れた要素の位置を指す。更に、上、下、上方、下方、上向き、下向き、左、右等などの方向用語の使用は、それらが図に示されるように代表的な実施形態に関連して使用され、上向き又は上方方向は、対応する図の頂部に向かっており、下向き又は下方方向は、対応する図の底部に向かっている。
【００１７】
外科用ツール２００の使用中、エンドエフェクタ２０４は、手術部位に対して所望の向き及び場所にエンドエフェクタ２０４を位置付けるために、リスト部２０６においてシャフト２０２に対して移動（枢動）するように構成されている。ハウジング２０８は、エンドエフェクタ２０４と関連付けられた様々な機能の動作（例えば、クランプ、発射、回転、関節運動、エネルギー送達等）を制御するように設計された種々の機構を含む（収容している）。少なくともいくつかの実施形態では、シャフト２０２、したがってシャフト２０２に連結されたエンドエフェクタ２０４は、シャフト２０２の長手方向軸線Ａ１の周りで回転するように構成されている。そのような実施形態では、ハウジング２０８に含まれる（収容されている）機構のうち少なくとも１つは、長手方向軸線Ａ１の周りでのシャフト２０２の回転運動を制御するように構成されている。
【００１８】
外科用ツール２００は、少なくとも１つの外科的機能を実行することが可能な種々の構成のいずれかを有することができる。例えば、外科用ツール２００としては、鉗子、把持器具、持針器、ハサミ、電気焼灼ツール、ステープラ、クリップアプライヤ、フック、スパチュラ、吸引ツール、潅注ツール、撮像装置（例えば、内視鏡若しくは超音波プローブ）、又はこれらの任意の組み合わせを挙げることができるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、外科用ツール２００は、高周波（ＲＦ）エネルギーなどのエネルギーを組織に加えるように構成されてよい。
【００１９】
シャフト２０２は、ハウジング２０８から遠位に延在する細長い部材であり、その軸方向長さに沿って内部を通って延在する少なくとも１つの管腔を有する。いくつかの実施形態では、シャフト２０２はハウジング２０８に固定されてよいが、代替的に、シャフト２０２が長手方向軸線Ａ１の周りで回転することが可能となるように、ハウジング２０８に回転可能に取り付けられてもよい。更に他の実施形態では、シャフト２０２は、ハウジング２０８に解放可能に連結されてもよく、これにより、単一のハウジング２０８が、異なるエンドエフェクタを有する種々のシャフトに対して適合可能となり得る。
【００２０】
エンドエフェクタ２０４は、様々なサイズ、形状、及び構成を有することができる。図示する実施形態では、エンドエフェクタ２０４は、開放位置と閉鎖位置との間で移動（関節運動）するように構成された対向するジョー２１０、２１２（又は「刃」とも称される）を含む外科用ハサミを備える。しかしながら、後に理解されるように、対向するジョー２１０、２１２は、組織把持器具、クリップアプライヤ、持針器、一対の対向する把持ジョーを含むバブコック、双極のジョー（例えば、双極メリーランド把持器具、鉗子、有窓把持器具等）などであるがこれらに限定されない、その他の種類のエンドエフェクタの一部を代替的に形成してよい。ジョー２１０、２１２の一方又は両方は、エンドエフェクタ２０４を開放位置と閉鎖位置との間で関節運動させるために、リスト部２０６において枢動するように構成されてよい。
【００２１】
図３は、リスト部２０６が関節運動（枢動）することが可能であり得る潜在的自由度を示す。リスト部２０６は、任意の様々な構成を有することができる。一般に、リスト部２０６は、シャフト２０２に対するエンドエフェクタ２０４の枢動運動を可能にするように構成された継手を備える。リスト部２０６の自由度は、３つの並進変数（即ち、サージ、ヒーブ、及びスウェイ）により、並びに３つの回転変数（即ち、オイラー角又はロール、ピッチ、及びヨー）により表される。並進変数及び回転変数は、所与の基準デカルトフレームに対する外科用システム（例えば、エンドエフェクタ２０４）の構成要素の位置及び向きを説明する。図３に示すように、「サージ」は、前方及び後方への並進運動を指し、「ヒーブ」は、上下への並進運動を指し、「スウェイ」は、左右の並進運動を指す。回転用語については、「ロール」は、軸線回りの傾動を指し、「ピッチ」は、前方及び後方の傾動を指し、「ヨー」は、左右の回転を指す。
【００２２】
枢動運動は、リスト部２０６の第１の軸線（例えば、Ｘ軸）の周りのピッチ運動、リスト部２０６の第２の軸線（例えば、Ｙ軸）の周りのヨー運動、及びこれらの組み合わせを含むことができ、リスト部２０６の周りでのエンドエフェクタ２０４の３６０°の回転運動を可能にすることができる。その他の用途では、枢動運動は、単一平面内での運動、例えば、リスト部２０６の第１の軸線の周りのピッチ運動のみ、又はリスト部２０６の第２の軸線の周りのヨー運動のみに限定され得、その結果、エンドエフェクタ２０４は、単一平面内でのみ運動する。
【００２３】
再び図２を参照すると、外科用ツール２００はまた、シャフト２０２に対するエンドエフェクタ２０４の移動及び関節運動を容易にするように構成されたケーブル駆動運動システムの一部を形成する、複数の駆動ケーブル（図２では隠れている）を含み得る。駆動ケーブルの少なくともいくつかを移動させる（作動させる）ことにより、エンドエフェクタ２０４は、非関節運動位置と関節運動位置との間を移動する。エンドエフェクタ２０４は、エンドエフェクタ２０４の長手方向軸線Ａ２がシャフト２０２の長手方向軸線Ａ１と実質的に整列し、それにより、シャフト２０２に対するエンドエフェクタ２０４の角度が実質的にゼロになるような非関節運動位置にて、図２に図示されている。測定装置の製造公差及び精度などの要因に起因して、エンドエフェクタ２０４は、非関節運動位置においてシャフト２０２に対して正確なゼロ角度ではない場合があるが、それでもなお、シャフト２０２に対して「実質的に整列された」と見なされ得る。関節運動位置では、長手方向軸線Ａ１、Ａ２は、エンドエフェクタ２０４がシャフト２０２に対してゼロ以外の角度にあるように、互いから角度的にオフセットされることになる。
【００２４】
更に図２を参照すると、外科用ツール２００には、ハウジング２０８に連結された電力ケーブル２１４を介して電力（電流）が供給され得る。その他の実施形態では、電力ケーブル２１４は省略されてもよく、また電力は、１つ又以上の電池又は燃料電池などの内部電源を介して外科用ツール２００に供給されてよい。しかしながら、本明細書の主旨に沿って、電力は、電力ケーブル２１４を介して外科用ツール２００に供給されることが想定される。いずれの場合も、外科用ツール２００は、本明細書において、エンドエフェクタ２０４に電気エネルギーを供給することが可能な「電気外科用器具」と特徴付けられることができ、さもなければ「電気外科用器具」と呼ばれ得る。
【００２５】
電力ケーブル２１４は、外科用ツール２００を発生器２１６と連通させることができ、発生器２１６は、電気エネルギー（例えば、高周波エネルギー）、超音波エネルギー、マイクロ波エネルギー、熱エネルギー、又はこれらの任意の組み合わせなどのエネルギーを、外科用ツール２００、より具体的にはエンドエフェクタ２０４に供給する。したがって、発生器２１６は、独立して又は同時に起動され得る高周波（ＲＦ）源、超音波源、直流源、及び／又は任意のその他の好適な種類の電気エネルギー源を備えることができる。
【００２６】
外科用ツール２００が双極動作用に構成されている用途では、電力ケーブル２１４は、供給導体及び戻り導体を含む。電流は、発生器２１６から、エンドエフェクタ２０４に位置する活性（又はソース）電極まで、供給導体を介して供給することができ、電流は、戻り導体を介して、エンドエフェクタ２０４に位置する戻り導体を介して発生器２１６に戻ることができる。対向するジョーを伴う双極把持器具の場合、例えば、ジョーは、ジョーの近位端が互いに隔離され、またジョーの内側表面（即ち、組織を把持するジョーの領域）が、組織を通る制御された経路において電流を印加する電極として、機能する。外科用ツール２００が単極動作用に構成されている用途では、発生器２１６は、供給導体を介して、エンドエフェクタ２０４に位置する活性電極に電流を伝達し、また患者の身体に別個に連結された戻り電極（例えば、接地パッド）を介して電流が戻される（消散される）。
【００２７】
図４は、図２の外科用ツール２００の遠位端の拡大等角図である。より具体的には、図４は、エンドエフェクタ２０４が非関節運動位置にある、エンドエフェクタ２０４及びリスト部２０６の拡大図を示す。リスト部２０６は、エンドエフェクタ２０４をシャフト２０２に動作可能に連結する。しかしながら、いくつかの実施形態では、シャフトアダプタは、リスト部２０６に直接連結されてもよく、さもなければシャフト２０２とリスト部２０６との間に介在してもよい。したがって、少なくとも１つの実施形態において、図４に示されるシャフト２０２は、シャフトアダプタと交換されてもよい。そのような実施形態では、シャフトアダプタは、本開示の範囲から逸脱することなく、その遠位端でリスト部２０６に直接連結され、その近位端でシャフト２０２に直接連結されることができる。本明細書で使用する「動作可能に連結する」という用語は、直接的又は間接的な連結係合を指す。したがって、リスト部２０６は、リスト部２０６がシャフト２０２の遠位端に直接連結される直接連結係合、又はシャフトアダプタがリスト部２０６とシャフト２０２の遠位端との間に介在する間接的な連結係合のいずれかによって、シャフト２０２に動作可能に連結されることができる。
【００２８】
エンドエフェクタ２０４をシャフト２０２に動作可能に連結するために、リスト部２０６は遠位Ｕリンク４０２ａ及び近位Ｕリンク４０２ｂを含む。エンドエフェクタ２０４（即ち、ジョー２１０、２１２）は、第１の軸４０４ａにおいて遠位Ｕリンク４０２に回転可能に取り付けられ、遠位Ｕリンク４０２ａは、第２の軸４０４ｂにおいて近位Ｕリンク４０２ｂに回転可能に取り付けられ、近位Ｕリンク４０２ｂは、シャフト２０２（又は代替としてシャフトアダプタ）の遠位端４０６に連結されている。
【００２９】
リスト部２０６は、第１の軸４０４ａを通って延在する第１の枢動軸線Ｐ１、及び第２の軸４０４ｂを通って延在する第２の枢動軸線Ｐ２を提供する。第１の枢動軸線Ｐ１は、エンドエフェクタ２０４の長手方向軸線Ａ２に対して実質的に垂直（直交）であり、第２の枢動軸線Ｐ２は、長手方向軸線Ａ２及び第１の枢動軸線Ｐ１の両方に対して実質的に垂直（直交）である。第１の枢動軸線Ｐ１の周りの運動は、エンドエフェクタ２０４の「ヨー」関節運動をもたらし、第２の枢動軸線Ｐ２の周りの運動は、エンドエフェクタ２０４の「ピッチ」関節運動をもたらす。図示した実施形態では、ジョー２１０、２１２は、第１の枢動軸線Ｐ１において取り付けられ、それにより、ジョー２１０、２１２は、エンドエフェクタ２０４を開閉するために互いに対して枢動する、又は代替的には、エンドエフェクタ２０４の向きを関節運動させるために縦一列に並んで枢動することが可能になる。
【００３０】
駆動ケーブル４０８ａ、４０８ｂ、４０８ｃ、及び４０８ｄとして示される複数の駆動ケーブルは、シャフト２０２（及び／又はシャフトアダプタ）によって画定された管腔４１０内で長手方向に延在し、また、リスト部２０６を通過してエンドエフェクタ２０４に動作可能に連結される。４本の駆動ケーブル４０８ａ〜ｄが図４に示されているが、本開示の範囲から逸脱することなく、４本超又は４本未満の駆動ケーブル４０８ａ〜ｄが含まれることができる。
【００３１】
駆動ケーブル４０８ａ〜ｄは、簡潔に上述したケーブル駆動運動システムの一部を形成し、ケーブル、バンド、線、コード、ワイヤ、ロープ、ストリング、撚糸ストリング、細長い部材などと称され、そうでなければ特徴付けられ得る。駆動ケーブル４０８ａ〜ｄは、金属（例えば、タングステン、ステンレス鋼等）又はポリマーが挙げられるがこれらに限定されない、種々の材料から作製されることができる。例示的な駆動ケーブルは、その内容が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許公開第２０１５／０２０９９６５号、発明の名称「Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｒｏｂｏｔｉｃ  Ｗｒｉｓｔ」、及び米国特許公開第２０１５／００２５５４９号、発明の名称「Ｈｙｐｅｒｄｅｘｔｅｒｏｕｓ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ」に記載されている。管腔４１０は、図示されているように単一の管腔であってよく、又は代替的に、それぞれが駆動ケーブル４０８ａ〜ｄの１つ以上を受容する複数の独立した管腔を備えてもよい。
【００３２】
駆動ケーブル４０８ａ〜ｄは、エンドエフェクタ２０４から駆動ハウジング２０８（図２）まで近位に延在し、管腔４１０内での駆動ケーブル４０８ａ〜ｄの長手方向の移動（並進）を容易にするために、駆動ハウジング２０８の内部に収納された（収容された）種々の作動機構又は装置に動作可能に連結されている。駆動ケーブル４０８ａ〜ｄの全て又は一部の選択的作動は、エンドエフェクタ２０４（例えば、ジョー２１０、２１２の一方又は両方）をシャフト２０２に対して関節運動（枢動）させる。より具体的には、選択的作動により、対応する駆動ケーブル４０８ａ〜ｄが管腔４１０内で長手方向に並進し、それによって、エンドエフェクタ２０４の枢動運動が生じる。１つ以上の駆動ケーブル４０８ａ〜ｄは、例えば、長手方向に並進して、エンドエフェクタ２０４を関節運動させ（例えば、ジョー２１０、２１２の両方が同じ方向に傾く）、エンドエフェクタ２０４を開放させ（例えば、ジョー２１０、２１２のうちの一方又は両方が、他方から離れるように動く）、又はエンドエフェクタ２０４を閉鎖させる（例えば、ジョー２１０、２１２のうちの一方又は両方が、他方に向かって動く）ことができる。
【００３３】
駆動ケーブル４０８ａ〜ｄを移動させることは、駆動ハウジング２０８（図２）に動作可能に連結された又はその内部に収容された関連するアクチュエータ又は機構をトリガすることなどの様々な方法により、達成され得る。所与の駆動ケーブル４０８ａ〜ｄを移動させることにより、所与の駆動ケーブル４０８ａ〜ｄに近位方向の張力（即ち、引張力）が加わり、これは、所与の駆動ケーブル４０８ａ〜ｄを並進させ、それによって、エンドエフェクタ２０４をシャフト２０２に対して移動（関節運動）させる。
【００３４】
リスト部２０６は、第１の複数のプーリ４１２ａ及び第２の複数のプーリ４１２ｂを含み、これらはそれぞれ、駆動ケーブル４０８ａ〜ｄと相互作用してそれらの方向を変化させ、エンドエフェクタ２０４と係合するように構成されている。第１の複数のプーリ４１２ａは、第２の軸４０４ｂにおいて近位Ｕリンク４０２ｂに取り付けられ、第２の複数のプーリ４１２ｂもまた近位Ｕリンク４０２ｂに取り付けられているが、これは第２の軸４０４ｂの近位に位置する第３の軸４０４ｃにおいて取り付けられている。駆動ケーブル４０８ａ〜ｄがエンドエフェクタ２０４に動作可能に連結される前に、第１及び第２の複数のプーリ４１２ａ、ｂが協働して、「Ｓ」字形経路を介して駆動ケーブル４０８ａ〜ｄの方向を変化させる。
【００３５】
少なくとも１つの実施形態では、一対の駆動ケーブル４０８ａ〜ｄは、各ジョー２１０、２１２に動作可能に連結されており、対応するジョー２１０、２１２を「拮抗して」動作させるように構成されている。図示の実施形態では、例えば、第１及び第２の駆動ケーブル４０８ａ、ｂは、第１のジョー２１０においてコネクタ（図示せず）と連結され、第３及び第４の駆動ケーブル４０８ｃ、ｄは、第２のジョー２１２においてコネクタ（図示せず）と連結されている。したがって、第１の駆動ケーブル４０８ａを作動させると、第１のジョー２１０は第１の枢動軸線Ｐ１の周りで開放位置に向かって枢動し、第２の駆動ケーブル４０８ｂを作動させると、第１のジョー２１０は第１の枢動軸線Ｐ１の周りで反対方向に閉鎖位置に向かって枢動する。同様に、第３の駆動ケーブル４０８ｃを作動させると、第２のジョー２１２は第１の枢動軸線Ｐ１の周りで開放位置に向かって枢動し、第４の駆動ケーブル４０８ｄを作動させると、第２のジョー２１２は第１の枢動軸線Ｐ１の周りで反対方向に閉鎖位置に向かって枢動する。
【００３６】
したがって、駆動ケーブル４０８ａ〜ｄは、第１及び第２のジョー２１０、２１２の相対的な又は縦一列に並んだ移動を引き起こすように協働して（更に拮抗して）動作する「拮抗」ケーブルとして特徴付けることができ、さもなければ「拮抗」ケーブルと呼ばれることができる。第１の駆動ケーブル４０８ａが作動される（移動される）と、第２の駆動ケーブル４０８ｂは、第１の駆動ケーブル４０８ａに連結されているため、自然に追従し、第３の駆動ケーブル４０８ｃが作動されると、第４の駆動ケーブル４０８ｄは、第３の駆動ケーブル４０８ｃに連結されているため、自然に追従し、逆もまた同様である。
【００３７】
エンドエフェクタ２０４は、第１のジョー保持部４１４ａと、第１のジョー保持部４１４ａから横方向にオフセットされた第２のジョー保持部４１４ｂと、を更に含む。第１のジョー保持部４１４ａは、第１の軸４０４ａに取り付けられ、かつ第１のジョー２１０を受容し着座させるように構成されており、これにより、第１のジョー保持部４１４ａが第１の枢動軸線Ｐ１を周りで移動（回転）すると、第１のジョー２１０も対応して移動（回転）するようになっている。第１のジョー保持部４１４ａは更に、そのような運動（回転）をもたらすために、第１及び第２の駆動ケーブル４０８ａ、ｂなどの１つ以上の駆動ケーブルを受容し着座させるように構成された第１のプーリ４１６ａを提供することができ、また別の方法で第１のプーリ４１６ａを画定することができる。第２のジョー保持部４１４ｂも同様に、第１の軸４０４ａに取り付けられ、かつ第２のジョー２１２を受容し着座させるように構成されており、これにより、第２のジョー保持部４１４ｂが第１の枢動軸線Ｐ１を周りで移動（回転）すると、第２のジョー２１２も対応して移動（回転）するようになっている。第２のジョー保持部４１４ｂは更に、そのような運動（回転）をもたらすために、第３及び第４の駆動ケーブル４０８ｃ、ｄなどの１つ以上の駆動ケーブルを受容し着座させるように構成された第２のプーリ４１６ｂを提供することができ、また別の方法で第２のプーリ４１６ｂを画定することができる。
【００３８】
本明細書で使用する「ジョー保持部」という用語は、互いに対して移動可能な対向するジョー又は刃を有する種々の種類のエンドエフェクタに適用することが意図される。図示の実施形態では、ジョー２１０、２１２は、外科用ハサミのエンドエフェクタの対向するハサミ刃を備えている。したがって、ジョー保持部４１４ａ、ｂは、代替的に「刃保持部」と呼ばれることもできる。しかしながら、他の実施形態では、ジョー２１０、２１２は、代替的に、把持器エンドエフェクタ等に使用される対向するジョーを備えてもよく、本開示の範囲から逸脱することなく、「ジョー保持部」という用語が同様に当てはまる。更に、「ジョー保持部」における用語「保持部」は、「装着部」、「駆動部材」、又は「作動部材」と置き換えられてもよい。
【００３９】
外科用ツール２００はまた、電気エネルギーをエンドエフェクタ２０４に供給し、それによって、外科用ツール２００を「電気外科用器具」へと変換する電気伝導体４１８を含んでよい。駆動ケーブル４０８ａ〜ｄと同様に、電気伝導体４１８は、管腔４１０内で長手方向に延在してよい。いくつかの実施形態では、電気伝導体４１８及び電力ケーブル２１４（図２）は、同じ構造を備えていてもよい。しかしながら、他の実施形態では、電気伝導体４１８は、例えば駆動ハウジング２０８（図２）において、電力ケーブル２１４に電気的に連結されていてもよい。更に他の実施形態では、電気伝導体４１８は、駆動ハウジング２０８まで延在してよく、そこで電池又は燃料電池などの内部電源に電気的に連結される。
【００４０】
いくつかの実施形態では、電気伝導体４１８は、ワイヤを含み得る。しかしながら、他の実施形態では、電気伝導体４１８は、導電性材料で作製された剛性又は半剛性のシャフト、ロッド、又はストリップ（リボン）を含んでもよい。いくつかの実施形態では、電気伝導体４１８は、非導電性材料で作製された絶縁被覆４２０で部分的に覆われてもよい。絶縁被覆４２０は、例えば、熱収縮によって電気伝導体４１８に適用されるプラスチックを含んでもよいが、別の方法として、任意のその他の非導電性材料であってもよい。
【００４１】
動作中、エンドエフェクタ２０４は、本開示の範囲から逸脱することなく、単極又は双極動作用に構成され得る。電気エネルギーは、電気伝導体４１８によってエンドエフェクタ２０４に伝達され、これは活性（又はソース）電極として作用する。少なくとも１つの実施形態では、電気伝導体４１８を通して伝導される電気エネルギーは、約１００ｋＨｚ〜１ＭＨｚの周波数を呈する高周波（「ＲＦ」）エネルギーを含んでよい。ＲＦエネルギーは、超音波撹拌又は摩擦を引き起こし、実際には抵抗加熱を生じさせ、それによって標的組織の温度を上昇させる。したがって、エンドエフェクタ２０４に供給される電気エネルギーは、熱に変換され、隣接組織に伝達されて、当該組織を切断、焼灼、及び／又は凝固するので（組織の局部加熱に依存する）、血管の封止又は出血の拡散に特に有用であり得る。
【００４２】
関節運動可能なリスト部を有する従来の電気外科用器具は、一般に、近位Ｕリンクで終端する電気伝導体を含み、遠位Ｕリンクと近位Ｕリンクとの間の構造的相互接続は、エンドエフェクタに通電して動作させるのに必要な電気エネルギーを提供する。近位Ｕリンクで電気伝導体を終端させることにより、リスト部は、電気伝導体によって妨害されることなく関節運動することができる。しかしながら、本開示の実施形態によれば、電気伝導体４１８は、近位Ｕリンク４０２ｂを通って延在し、さもなければ近位Ｕリンク４０２ｂを迂回して、遠位Ｕリンク４０２ａで終端してもよい。その結果、電気伝導体４１８は、遠位Ｕリンク４０２ａに電気エネルギーを送達することができ、送達された電気エネルギーは、伝導によってジョー２１０、２１２の一方又は両方に伝達され得る。
【００４３】
図示されるように、封止部４２２（破線で示される）は、近位Ｕリンク４０２ｂとシャフト１０２（又は代替としてシャフトアダプタ）との間の境界面に配置され得る。封止部４２２は、そこを通る汚染物質及び流体のいずれかの方向への移動を防止することによって、シャフト１０２の内部をエンドエフェクタ２０４から実質的に隔離するように構成されてよい。破線で示すように、電気伝導体４１８は、封止部４２２及び近位Ｕリンク４０２ｂを通って延在した後、遠位Ｕリンク４０２ａの近位端で終端してよい。
【００４４】
少なくとも１つの実施形態において、電気伝導体４１８は、弓状部分４２４を提供するか、又は別の方法で画定してもよく、これにより、電気伝導体４１８は、近位Ｕリンク４０２ｂ、第２の軸４０４ｂ、又は第２の複数のプーリ４１２ｂのいくつか又は全てと接触（係合）することなく、近位Ｕリンク４０２ｂを通過することができる。他の実施形態では、弓状部分４２４は省略されてもよく、電気伝導体４１８は、それにもかかわらず、これらの構造的構成要素と係合することなく近位Ｕリンク４０２ｂを通過するように配置され得る。
【００４５】
図示されるように、電気伝導体４１８は、伝導体アダプタ４２６において終端してよい。伝導体アダプタ４２６は、導電性金属などの導電性材料で作製され得、電気伝導体４１８から遠位Ｕリンク４０２ａに電気エネルギーを伝達（伝導）するように構成され得る。図示の実施形態では、伝導体アダプタ４２６は、第２の軸４０４ｂ上に組み付けられ、第１の複数のプーリ４１２ａと遠位Ｕリンク４０２ａの近位端との間に介在する。第１の複数のプーリ４１２ａは、導電性材料で作製され得、近位Ｕリンク４０２ｂに電気エネルギーを伝導することから好適に絶縁され得る。しかしながら、他の実施形態では、第１の複数のプーリ４１２ａは、近位プーリ４０２ｂの遠位端を、伝導体アダプタ４２６、及び遠位Ｕリンク４０２ａに供給される電気エネルギーから絶縁するために、任意の電気絶縁材料又は非導電性材料で作製されてもよい。好適な非導電性材料としては、セラミック（例えば、ジルコニア、アルミナ、窒化アルミニウム、珪酸塩、窒化ケイ素等）、高温及び高強度プラスチック、熱可塑性又は熱硬化性ポリマー（例えば、ポリエーテルエーテルケトン、ＵＬＴＥＭ（商標）、ＶＥＳＰＥＬ（登録商標）、ポリフェニルスルホン、ポリスルホン、ＲＡＤＥＬ（登録商標）、ポリアミド−イミド、ポリイミド、エポキシ等）、複合材料（例えば、ガラス繊維）、硬質ゴム（例えば、エボナイト）、絶縁コーティングされた金属、又はこれらの任意の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
【００４６】
伝導体アダプタ４２６は、遠位Ｕリンク４０２ａと接触する、さもなければ電気的に係合（連通）することができ、これにより、電気伝導体４１８によって供給される電気エネルギーをジョー２１０、２１２の少なくとも一方に伝達（伝導）してジョー２１０、２１２の一方又は両方に通電して動作させる。いくつかの実施形態では、例えば、電気エネルギーは、導電性材料で作製され得る第１の軸４０４ａ及びジョー保持部４１４ａ、ｂの一方又は両方を介してジョー２１０、２１２に伝導される。しかしながら、他の実施形態では、ジョー保持部４１４ａ、ｂは非導電性材料で作製されてもよく、電気エネルギーは、代替的に、第１の軸４０４ａを介してジョー２１０、２１２の一方又は両方に伝導されてもよい。
【００４７】
図５は、１つ以上の実施形態による、エンドエフェクタ２０４の拡大部分分解図である。より具体的には、図５は、第１の軸４０４ａにおいて遠位Ｕリンク４０２ａに取り付けられたジョー２１０、２１２及び対応するジョー保持部４１４ａ、ｂを含むエンドエフェクタ２０４を示す。図５はまた、電気伝導体４１８と、第２の軸４０４ｂから分解された、ないしは別の方法で取り外された第１の複数のプーリ４１２ａの一部と、を示す。
【００４８】
図示の実施形態では、絶縁被覆４２０（破線で示される）は、伝導体アダプタ４２６まで延在し、伝導体アダプタ４２６に隣接して終端する。そのような実施形態では、絶縁被覆４２０は、電気伝導体４１８と、近位Ｕリンク４０２ｂ（図４）、第２の軸４０４ｂ（図４）、又は第２の複数のプーリ４１２ｂ（図４）と、の間の電気的放電又は電気的連通を防止するのに有利であることを立証することができる。しかしながら、他の実施形態では、絶縁被覆４２０は、近位Ｕリンク４０２ｂの近位で終端してもよく、それにもかかわらず、近位Ｕリンク４０２ｂ、第２の軸４０４ｂ、及び第２の複数のプーリ４１２ｂに電気エネルギーを不慮に伝導しないように、これらを迂回するように配置及び／又は設計されてもよい。
【００４９】
図示されるように、遠位Ｕリンク４０２ａは、遠位Ｕリンク４０２ａの近位端に画定された開口５０４内に着座され得る、さもなければ受容され得る、ブッシュ部５０２を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ブッシュ部５０２は、本明細書で言及される非導電性材料のいずれかで作製され得るが、代替的に導電性材料で作製されてもよく、電気エネルギーは、ブッシュ部５０２の少なくとも一部分を介してジョー２１０、２１２の少なくとも１つに伝達され得る。エンドエフェクタ２０４の関節運動中に第２の軸４０４ｂがブッシュ部５０２に対して回転することができるように、ブッシュ部５０２は、第２の軸４０４ｂを受容するように構成されてもよい。
【００５０】
第１の複数のプーリ４１２ａ及び伝導体アダプタ４２６は、ブッシュ部５０２に取り付けられていてよく、エンドエフェクタ２０４の関節運動中にブッシュ部５０２に対して回転することができてもよい。したがって、伝導体アダプタ４２６は、動作中にブッシュ部５０２に摺動して係合する、さもなければブッシュ部５０２に支持されて動くことができる。したがって、従来の電気外科用器具とは対照的に、伝導体アダプタ４２６は、はんだ位置又はクリンプでは終端しないが、代わりに、遠位Ｕリンク４０２ａに電気エネルギーを提供しながらブッシュ部５０２上で「浮遊」することができる。図示の実施形態では、ブッシュ部５０２は、第１の複数のプーリ４１２ａ及び伝導体アダプタ４２６を受容し着座させるように構成された様々な直径を提供する、さもなければ画定するが、代替的に、本開示の範囲から逸脱することなく、一定の直径を有してもよい。
【００５１】
伝導体アダプタ４２６は、電気伝導体４１８の遠位端を包囲し、ないしは別の方法で含み、電気伝導体４１８と遠位Ｕリンク４０２ａとの間の電気的連通を容易にすることができる任意の形状又は設計を呈することができる。図示の実施形態では、例えば、伝導体アダプタ４２６は、連続環状リングを画定するか又は提供する型打ちしたフィッシュアイコネクタを備える。伝導体アダプタ４２６は、電気伝導体４１８が遠位Ｕリンク４０２ａに電気エネルギーを伝達することを可能にするために、ブッシュ部５０２の周りに延在してもよい。しかしながら、他の実施形態では、伝導体アダプタ４２６は、代替的に、不連続な環状リングを含んでもよい。更に他の実施形態では、伝導体アダプタ４２６は、代替的に、本開示の範囲から逸脱することなく、ブッシュ部５０２と常時係合しているように配置された屈曲部分で終端することができる。
【００５２】
図６は、１つ以上の実施形態による、エンドエフェクタ２０４の別の実施形態の拡大等角図である。図５と同様に、図６は、第１の軸４０４ａにおいて遠位Ｕリンク４０２ａに取り付けられたジョー２１０、２１２及び対応するジョー保持部４１４ａ、ｂを含むエンドエフェクタ２０４を示す。更に、第１の複数のプーリ４１２ａは、第２の軸４０４ｂに取り付けられて相対回転する。加えて、電気伝導体４１８は、遠位Ｕリンク４０２ａの近位端まで延在し、遠位Ｕリンク４０２ａの近位端で又はその近くで終端し、絶縁被覆４２０（破線で示される）は、電気伝導体４１８の長さの一部又は全てに沿って延在してよい。
【００５３】
しかしながら、図５の実施形態とは異なり、電気伝導体４１８は、図４及び図５の伝導体アダプタ４２６とは異なる伝導体アダプタ６０２で終端する。より具体的には、伝導体アダプタ６０２は、遠位Ｕリンク４０２ａの対応する弓状表面６０４と係合するように配置された弓状部材又は「サドル部」を備えてもよい。図示の実施形態では、弓状表面６０４は、遠位Ｕリンク４０２ａの近位端に画定されているが、代替的に、本開示の範囲から逸脱することなく、任意のその他の位置に設けられることができる。伝導体アダプタ６０２は、導電性金属（例えば、ばね鋼、ベリリウム銅など）などの導電性材料で作製され得、電気伝導体４１８から遠位Ｕリンク４０２ａに電気エネルギーを伝達（伝導）するように構成されている。例示的な動作では、遠位Ｕリンク４０２ａは、第２の軸４０４ｂの第２の枢動軸線Ｐ２の周りで関節運動することができ、伝導体アダプタ６０２は、そのような運動中に弓状表面６０４との係合を維持することができる。
【００５４】
図７は、１つ以上の追加の実施形態による、エンドエフェクタ２０４及びリスト関節部２０６の別の実施形態の拡大等角図である。図示の実施形態では、ジョー２１０、２１２及び対応するジョー保持部４１４ａ、ｂを含むエンドエフェクタ２０４は、第１の軸４０４ａにおいて遠位Ｕリンク４０２ａに取り付けられており、近位Ｕリンク４０２ｂは、仮想線（破線）で示されている。更に、概ね上述したように、第１及び第２の複数のプーリ４１２ａ、ｂは、第２及び第３の軸４０４ｂ、ｃにそれぞれ取り付けられている。
【００５５】
図示の実施形態では、電気伝導体４１８は、封止部４２２を通って延在し、伝導体アダプタ７０２を備えた遠位Ｕリンク４０２ａで終端する。伝導体アダプタ７０２は、電気伝導体４１８を遠位Ｕリンク４０２ａに効果的に連結し、それにより、電気伝導体４１８を通って伝達される（伝わる）電気エネルギーは、対応して、動作中に遠位Ｕリンク４０２ａに伝達される（伝わる）。伝導体アダプタ７０２は、例えば、クリンプ、はんだ、溶接、又はこれらの任意の組み合わせなどであるがこれらに限定されないタイプのコネクタを含んでよい。いくつかの実施形態では、電気伝導体４１８は、電気伝導体４１８の一部又は全部を覆う絶縁被覆（図示せず）を含んでもよく、それにより、電気伝導体４１８は、近位Ｕリンク４０２ｂ、第２の軸４０４ｂ、又は第２の複数のプーリ４１２ｂに電気エネルギーを不慮に伝導しない。
【００５６】
いくつかの実施形態では、電気伝導体４１８の少なくとも一部分は、導電性ばね部材７０４を含み得る、ないしは別の方法で画定し得る。導電性ばね部材７０４は、電気伝導体４１８の可撓性又は弾性部分を構成してもよく、これにより、電気伝導体４１８を通って遠位Ｕリンク４０２ａに至る電気伝導性を失うことなく、エンドエフェクタ２０４が第２の軸４０４ｂの第２の枢動軸線Ｐ２の周りで関節運動することが可能となる。いくつかの実施形態では、導電性ばね部材７０４は、ニチノールワイヤなどの導電性材料がきつく巻かれたコイルを含んでもよい。他の実施形態では、導電性ばね部材７０４は、導電性材料で作製された可撓性であるが平坦なリボンを含んでもよい。動作中、導電性ばね部材７０４は、遠位Ｕリンク４０２ａに電気エネルギーを供給しながらも、遠位Ｕリンク４０２ａが関節運動することを可能にするように屈曲する又は曲がるように構成されてよい。
【００５７】
図８Ａは、１つ以上の実施形態による、エンドエフェクタ２０４及びリスト関節部２０６の別の実施形態の拡大断面図である。図示の実施形態では、ジョー２１０、２１２及び対応するジョー保持部４１４ａを含むエンドエフェクタ２０４は、第１の軸４０４ａにおいて遠位Ｕリンク４０２ａに取り付けられている。更に、第１及び第２の複数のプーリ４１２ａ、ｂは、近位Ｕリンク４０２ｂに取り付けられた第２及び第３の軸４０４ｂ、ｃにそれぞれ取り付けられている。
【００５８】
図示の実施形態では、電気伝導体４１８は、封止部４２２を通って延在し、フレックス回路８０２に連結されており、フレックス回路８０２は、近位Ｕリンク４０２ｂを通って延在し遠位Ｕリンク４０２ａで終端する。フレックス回路８０２は、電気伝導体４１８を遠位Ｕリンク４０２ａに効果的に連結し、それにより、電気伝導体４１８を通って伝達される（伝わる）電気エネルギーは、対応して、動作中に遠位Ｕリンク４０２ａに伝達される（伝わる）。フレックス回路８０２は、例えば、ポリイミドフレキシブル回路を含んでよいが、代替的に、本開示の範囲から逸脱することなく、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）で作製され得る。
【００５９】
図８Ｂは、本開示の１つ以上の実施形態による、図８Ａのフレックス回路８０２の例示的一実施形態の概略図である。図示されるように、フレックス回路８０２は、プリント回路８０４が内部に埋め込まれた実質的に平坦なフィルムを備える。プリント回路８０４は、電気伝導体４１８から延在し、かつ電気伝導体４１８に通信可能に連結されて、遠位Ｕリンク４０２ａ（図８Ａ）に電気エネルギーを伝達する。
【００６０】
フレックス回路８０２は、第２の軸４０４ｂを収容するように構成された第１の開口８０６ａと、第３の軸４０４ｃを収容するように構成された第２の開口８０６ｂと、を含み得る。フレックス回路８０２は、第１の開口８０６ａの位置に、プリント回路８０４を遠位Ｕリンク４０２ａ（図８Ａ）と連通させる環状導電パッド８０８を含んでよい（図８Ａ）。導電パッド８０８は、銀、金、又は環状リングを形成する別の導電性金属で作製され得る。フレックス回路８０４をブッシュ部５０２（図５）と第１の複数のプーリ４１２ａ（図８Ａ）との間に捕捉することにより、導電経路がもたらされる。したがって、導電パッド８０８は、電気エネルギーをジョー２１０、２１２の一方又は両方に伝達することができる遠位Ｕリンク４０２ａにエネルギーを移動させる。
【００６１】
本明細書に開示される実施形態は、以下を包含する。
Ａ．エンドエフェクタであって、遠位Ｕリンクと、第１の軸において遠位Ｕリンクに回転可能に取り付けられた第１及び第２のジョーと、第２の軸において遠位Ｕリンクに回転可能に連結された近位Ｕリンクと、近位Ｕリンクを通って延在し、遠位Ｕリンクで終端して、第１及び第２のジョーのうちの少なくとも１つに電気エネルギーを供給する電気伝導体と、を含む、エンドエフェクタ。
Ｂ．外科用ツールであって、
駆動ハウジングと、
駆動ハウジングから延在する細長いシャフトと、細長いシャフトの遠位端に配置され、かつ第１及び第２のジョーを含むエンドエフェクタと、リスト部であって、エンドエフェクタと細長いシャフトとの間に介在し、かつ第１の軸において第１及び第２のジョーを回転可能に取り付ける遠位Ｕリンクと、細長いシャフトに動作可能に連結され、かつ第２の軸において遠位Ｕリンクに連結された近位Ｕリンクと、を含む、リスト部と、
駆動ハウジングから近位Ｕリンクを通って延在する電気伝導体であって、遠位Ｕリンクで終端して、第１及び第２のジョーのうちの少なくとも１つに電気エネルギーを供給する、電気伝導体と、を含む、外科用ツール。
Ｃ．外科用ツールを動作させる方法であって、手術のために、外科用ツールを患者に隣接して位置決めすることであって、外科用ツールは、駆動ハウジングと、駆動ハウジングから延在する細長いシャフトと、細長いシャフトの遠位端に配置され、かつ第１及び第２のジョーを含むエンドエフェクタと、リスト部であって、エンドエフェクタと細長いシャフトとの間に介在し、かつ第１の軸において第１及び第２のジョーを回転可能に取り付ける遠位Ｕリンクと、細長いシャフトに動作可能に連結され、かつ第２の軸において遠位Ｕリンクに連結された近位Ｕリンクと、を含む、リスト部と、駆動ハウジングから近位Ｕリンクを通って延在し、遠位Ｕリンクで終端する、電気伝導体と、を備える、外科用ツールを位置決めすること、を含む、方法。本方法は、電気伝導体を介して遠位Ｕリンクに電気エネルギーを供給し、それによって第１及び第２のジョーのうちの少なくとも１つに通電することを更に含む。
【００６２】
実施形態Ａ、Ｂ、及びＣのそれぞれは、以下の追加要素のうちの１つ以上を任意の組み合わせで有し得る。要素１：電気伝導体が、導電性材料で作製されたワイヤ、シャフト、ロッド、又はストリップからなる群から選択されている。要素２：電気伝導体を部分的に覆う絶縁被覆を更に備える。要素３：電気伝導体が、近位Ｕリンクと接触することなく近位Ｕリンクを通過する。要素４：電気伝導体を遠位Ｕリンクと電気的に連通させるために、電気伝導体の遠位端に配置された伝導体アダプタを更に備える。要素５：伝導体アダプタが、第２の軸上に組み付けられている。要素６：第２の軸が、遠位Ｕリンクの近位端内に画定された開口内に着座したブッシュ部を通って延在し、伝導体アダプタがブッシュ部に取り付けられている。要素７：ブッシュ部が、セラミック、プラスチック、熱可塑性又は熱硬化性ポリマー、複合材料、硬質ゴム、絶縁コーティングされた金属、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される非導電性材料で作製されている。要素８：伝導体アダプタが、連続環状リングを備える。要素９：伝導体アダプタが、遠位Ｕリンクの対応する弓状表面に係合するように配置された弓状部材を備える。要素１０：電気伝導体の一部分が導電性ばね部材を画定する。
【００６３】
要素１１：エンドエフェクタが、単極動作又は双極動作用に構成されている。要素１２：近位Ｕリンクの近位端に配置された封止部を更に備え、電気伝導体が封止部を通って延在している。要素１３：シャフトアダプタが、リスト部と細長いシャフトとの間に介在している。要素１４：電気伝導体を遠位Ｕリンクと電気的に連通させるために、電気伝導体の遠位端に配置された伝導体アダプタを更に備える。要素１５：伝導体アダプタが第２の軸上に組み付けられている。要素１６：伝導体アダプタが、遠位Ｕリンクの対応する弓状表面に係合するように配置された弓状部材を備える。
【００６４】
要素１７：伝導体アダプタが、電気伝導体の遠位端に配置され、本方法は、電気伝導体を、伝導体アダプタにより遠位Ｕリンクと電気的に連通させることと、伝導体アダプタによる遠位Ｕリンクとの電気的連通を維持しながら、リスト部を関節運動させることと、を更に含む。
【００６５】
非限定的な例として、Ａ、Ｂ、及びＣに適用可能な代表的な組み合わせとしては、要素２を伴う要素１、要素５を伴う要素４、要素６を伴う要素５、要素７を伴う要素６、要素８を伴う要素４、要素９を伴う要素４、要素１０を伴う要素４、要素１５を伴う要素１４、及び要素１６を伴う要素１４が挙げられる。
【００６６】
したがって、開示されるシステム及び方法は、言及された結果及び利点、並びにその中で固有の結果及び利点を達成するように、十分に適合されている。本開示の教示は、異なってはいるが本明細書の教示の利益を有する当業者には明らかな同等の方法で修正及び実施され得るため、上記に開示された特定の実施形態は単なる例示である。更に、以下の特許請求の範囲に記載されるもの以外の、本明細書に示される構造又は設計の詳細を、限定することを意図するものではない。したがって、上で開示された特定の例示的実施形態は、変更、組み合わせ、又は修正されてもよく、またそのような全ての変形形態は、本開示の範囲内であると考えられる。本明細書に例示的に開示されたシステム及び方法は、本明細書に具体的に開示されていない任意の要素、及び／又は本明細書に開示されたいずれかの任意選択の要素の不在下で適切に実施され得る。組成物及び方法は、種々の構成要素及び工程を「含む（comprising）」、「含有する（containing）」、又は「含む（including）」という用語で記載されているが、組成物及び方法はまた、種々の構成要素及び工程「から本質的になる（consist essentially of）」又は「からなる（consist of）」こともできる。上で開示された全ての数及び範囲は、ある程度異なり得る。下限及び上限を伴う数値範囲が開示される場合はいつでも、その範囲内に収まる任意の数及び任意の含まれる範囲が具体的に開示される。特に、本明細書に開示される（形態の）値の全ての範囲（「約ａ〜約ｂ」、又は同等に「およそａ〜ｂ（from approximately a to b）」、又は同等に「およそａ−ｂ（from approximately a-b）」）は、広範な値の範囲内に包含される全ての数及び範囲を述べる、と理解されるべきである。また、特許請求の範囲における用語は、特許権者によりそれでないことが明示的かつ明確に定義されない限り、平易かつ通常の意味を有する。更に、請求項で使用する際に、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、本明細書では、それが導入する要素のうちの１つ以上を意味するように定義される。本明細書及び参照により本明細書に組み込まれ得る１つ以上の特許又はその他の文書において単語又は用語の使用に矛盾がある場合、本明細書と一致する定義を採用すべきである。
【００６７】
本明細書で使用する場合、一連の項目に先行する語句「のうちの少なくとも１つ」は、項目のうちのいずれかを分離するための用語「及び（and）」又は「又は（or）」を伴うものであるが、一覧の各構成要素（即ち、各項目）ではなく、一覧を全体として修飾する。語句「のうちの少なくとも１つ」は、項目のうちのいずれかのうちの少なくとも１つ、及び／又は項目のいずれかの組み合わせのうちの少なくとも１つ、及び／又は項目のそれぞれのうちの少なくとも１つを含む意味を可能にする。例として、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つ」あるいは「Ａ、Ｂ、又はＣのうちの少なくとも１つ」という語句はそれぞれ、Ａのみ、Ｂのみ、又はＣのみ、Ａ、Ｂ、及びＣの任意の組み合わせ、並びに／又はＡ、Ｂ、及びＣのそれぞれのうちの少なくとも１つを意味する。
【００６８】
〔実施の態様〕
（１）  エンドエフェクタであって、
遠位Ｕリンクと、
第１の軸において前記遠位Ｕリンクに回転可能に取り付けられた第１及び第２のジョーと、
第２の軸において前記遠位Ｕリンクに回転可能に連結された近位Ｕリンクと、
前記近位Ｕリンクを通って延在し、前記遠位Ｕリンクで終端して、前記第１及び第２のジョーのうちの少なくとも１つに電気エネルギーを供給する電気伝導体と、を備える、エンドエフェクタ。
（２）  前記電気伝導体が、導電性材料で作製されたワイヤ、シャフト、ロッド、又はストリップからなる群から選択されている、実施態様１に記載のエンドエフェクタ。
（３）  前記電気伝導体を部分的に覆う絶縁被覆を更に備える、実施態様２に記載のエンドエフェクタ。
（４）  前記電気伝導体が、前記近位Ｕリンクと接触することなく前記近位Ｕリンクを通過する、実施態様１に記載のエンドエフェクタ。
（５）  前記電気伝導体を前記遠位Ｕリンクと電気的に連通させるために、前記電気伝導体の遠位端に配置された伝導体アダプタを更に備える、実施態様１に記載のエンドエフェクタ。
【００６９】
（６）  前記伝導体アダプタが、前記第２の軸上に組み付けられている、実施態様５に記載のエンドエフェクタ。
（７）  前記第２の軸が、前記遠位Ｕリンクの近位端内に画定された開口内に着座したブッシュ部を通って延在し、前記伝導体アダプタが前記ブッシュ部に取り付けられている、実施態様６に記載のエンドエフェクタ。
（８）  前記ブッシュ部が、セラミック、プラスチック、熱可塑性又は熱硬化性ポリマー、複合材料、硬質ゴム、絶縁コーティングされた金属、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される非導電性材料で作製されている、実施態様７に記載のエンドエフェクタ。
（９）  前記伝導体アダプタが、連続環状リングを備える、実施態様５に記載のエンドエフェクタ。
（１０）  前記伝導体アダプタが、前記遠位Ｕリンクの対応する弓状表面に係合するように配置された弓状部材を備える、実施態様５に記載のエンドエフェクタ。
【００７０】
（１１）  前記電気伝導体の一部分が導電性ばね部材を画定する、実施態様５に記載のエンドエフェクタ。
（１２）  外科用ツールであって、
駆動ハウジングと、
前記駆動ハウジングから延在する細長いシャフトと、
前記細長いシャフトの遠位端に配置され、かつ第１及び第２のジョーを含むエンドエフェクタと、
リスト部であって、前記エンドエフェクタと前記細長いシャフトとの間に介在し、かつ第１の軸において前記第１及び第２のジョーを回転可能に取り付ける遠位Ｕリンクと、前記細長いシャフトに動作可能に連結され、かつ第２の軸において前記遠位Ｕリンクに連結された近位Ｕリンクと、を含む、リスト部と、
前記駆動ハウジングから前記近位Ｕリンクを通って延在する電気伝導体であって、前記遠位Ｕリンクで終端して、前記第１及び第２のジョーのうちの少なくとも１つに電気エネルギーを供給する、電気伝導体と、を備える、外科用ツール。
（１３）  前記エンドエフェクタが、単極動作又は双極動作用に構成されている、実施態様１２に記載の外科用ツール。
（１４）  前記近位Ｕリンクの近位端に配置された封止部を更に備え、前記電気伝導体が前記封止部を通って延在している、実施態様１２に記載の外科用ツール。
（１５）  シャフトアダプタが、前記リスト部と前記細長いシャフトとの間に介在している、実施態様１２に記載の外科用ツール。
【００７１】
（１６）  前記電気伝導体を前記遠位Ｕリンクと電気的に連通させるために、前記電気伝導体の遠位端に配置された伝導体アダプタを更に備える、実施態様１２に記載の外科用ツール。
（１７）  前記伝導体アダプタが前記第２の軸上に組み付けられている、実施態様１５に記載の外科用ツール。
（１８）  前記伝導体アダプタが、前記遠位Ｕリンクの対応する弓状表面に係合するように配置された弓状部材を備える、実施態様１５に記載の外科用ツール。
（１９）  外科用ツールを動作させる方法であって、
手術のために、前記外科用ツールを患者に隣接して位置決めすることであって、前記外科用ツールは、
駆動ハウジングと、
前記駆動ハウジングから延在する細長いシャフトと、
前記細長いシャフトの遠位端に配置され、かつ第１及び第２のジョーを含むエンドエフェクタと、
リスト部であって、前記エンドエフェクタと前記細長いシャフトとの間に介在し、かつ第１の軸において前記第１及び第２のジョーを回転可能に取り付ける遠位Ｕリンクと、前記細長いシャフトに動作可能に連結され、かつ第２の軸において前記遠位Ｕリンクに連結された近位Ｕリンクと、を含む、リスト部と、
前記駆動ハウジングから前記近位Ｕリンクを通って延在し、前記遠位Ｕリンクで終端する、電気伝導体と、を備える、外科用ツールを位置決めすることと、
前記電気伝導体を介して前記遠位Ｕリンクに電気エネルギーを供給し、それによって前記第１及び第２のジョーのうちの少なくとも１つに通電することと、を含む、方法。
（２０）  伝導体アダプタが、前記電気伝導体の遠位端に配置され、前記方法は、
前記電気伝導体を、前記伝導体アダプタにより前記遠位Ｕリンクと電気的に連通させることと、
前記伝導体アダプタによる前記遠位Ｕリンクとの電気的連通を維持しながら、前記リスト部を関節運動させることと、を更に含む、実施態様１９に記載の方法。
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【国際調査報告】
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