(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
関節運動可能な外科用器具であって、
組織を治療するためのエンドエフェクタと、
長手方向軸に沿って前記エンドエフェクタから近位方向に延びるシャフトであって、
複数の横断スペーサ部材と、
前記複数の横断スペーサ部材の少なくとも一部を通って前記長手方向軸と平行に延びる第１の回転可能部材であって、前記長手方向軸から遠ざかる方向に付勢され、前記第１の回転可能部材の付勢方向が前記第１の回転可能部材の回転とともに変化する、第１の回転可能部材と、
前記複数の横断スペーサ部材の少なくとも一部を通って前記長手方向軸と平行に延び、前記長手方向軸に垂直な方向に沿って前記第１の回転可能部材からオフセットした第２の回転可能部材であって、前記長手方向軸から遠ざかる方向に付勢され、前記第２の回転可能部材の付勢方向が前記第２の回転可能部材の回転とともに変化する、第２の回転可能部材と、を有する、シャフトと、を備え、
前記第１の回転可能部材の付勢方向と前記第２の回転可能部材の付勢方向とが互いに反対方向となるように前記第１及び第２の回転可能部材が回転させられる場合に前記シャフトがほぼ真っ直ぐとなり、
前記第１の回転可能部材の付勢方向と前記第２の回転可能部材の付勢方向とが前記長手方向軸から遠ざかる第１の方向に互いに整列するように前記第１及び第２の回転可能部材が回転させられる場合に前記シャフトが前記第１の方向に関節運動し、
前記横断スペーサ部材のそれぞれが、前記長手方向軸上に中心が位置するディスクであり、前記ディスクが前記第１及び第２の回転可能部材を受容するための第１及び第２の開口部を画定し、前記ディスクは前記シャフトの前記長手方向軸の方向において互いに離間しており、
前記複数の横断スペーサ部材は、前記ディスクの前記第１および第２の開口部に受容された前記第１及び第２の回転可能部材の回転位置により変化する付勢力の方向に応じて前記シャフトの関節運動をもたらすことができるように構成されている、外科用器具。
【請求項２】
前記複数の横断スペーサ部材を通って前記長手方向軸と平行に延び、前記長手方向軸に垂直な方向に沿って前記第１及び第２の回転可能部材からオフセットした第３の回転可能部材であって、前記シャフトから遠ざかる方向に付勢された、第３の回転可能部材を更に有し、前記第３の回転可能部材の付勢方向が前記第３の回転可能部材の回転とともに変化し、前記第１の回転可能部材の付勢方向、前記第２の回転可能部材の付勢方向、及び前記第３の回転可能部材の付勢方向が互いに反対方向となるように前記第１、第２及び第３の回転可能部材が回転させられる場合に前記シャフトがほぼ真っ直ぐとなり、前記第１の回転可能部材の付勢方向、前記第２の回転可能部材の付勢方向、及び前記第３の回転可能部材の付勢方向が前記長手方向軸から遠ざかる第１の方向に互いに整列するように前記第１、第２の回転可能部材が回転させられる場合に前記シャフトが前記第１の方向に関節運動する、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項３】
前記第１の回転可能部材、前記第２の回転可能部材、及び前記長手方向軸の中心が共通の平面上に位置する、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項４】
前記第１の方向が前記共通の平面内にある、請求項３に記載の外科用器具。
【請求項５】
前記第１の方向が前記共通の平面の外側にある、請求項３に記載の外科用器具。
【請求項６】
前記第１の回転可能部材の付勢方向と前記第２の回転可能部材の付勢方向とが互いに反対方向で、前記第１の回転可能部材による付勢力と前記第２の回転可能部材による付勢力とが等しいため、前記第１の回転可能部材による付勢力と前記第２の回転可能部材による付勢力とが相殺される、請求項３に記載の外科用器具。
【請求項７】
前記エンドエフェクタが、前記複数の横断スペーサ部材の少なくとも一部を通って延びる導波管と機械的に連結された超音波ブレードを有する、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項８】
前記エンドエフェクタが、組織を治療するための少なくとも１つの電極を有する、請求項１に記載の外科用器具。
【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、以下の同時出願の米国特許出願に関連し、これらは本明細書において参照としてその全体が組み込まれる：
米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「Ｈａｐｔｉｃ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ｆｏｒ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｒｏｂｏｔ」、代理人整理番号第ＥＮＤ７０４２ＵＳＮＰ／１１０３８８号、
米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「Ｌｏｃｋｏｕｔ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ  ｆｏｒ  Ｕｓｅ  ｗｉｔｈ  Ｒｏｂｏｔｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｄｅｖｉｃｅ」、代理人整理番号第ＥＮＤ７０４３ＵＳＮＰ／１１０３８９号、
米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「Ｃｌｏｓｅｄ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｆｏｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｄｅｖｉｃｅ」、代理人整理番号第ＥＮＤ７０４４ＵＳＮＰ／１１０３９０号、
米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ａｒｔｉｃｕｌａｔｉｎｇ  Ｓｈａｆｔｓ」、代理人整理番号第ＥＮＤ６４２３ＵＳＮＰ／１１０３９２号、
米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ｄｉｓｔａｌｌｙ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｅｄ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ」、代理人整理番号第ＥＮＤ６８１９ＵＳＮＰ／１１０３９３号、
米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ａｒｔｉｃｕｌａｔｉｎｇ  Ｓｈａｆｔｓ」、代理人整理番号第ＥＮＤ７０４７ＵＳＮＰ／１１０３９４号、
米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ｄｉｓｔａｌｌｙ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｅｄ  Ｊａｗ  Ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ」、代理人整理番号第ＥＮＤ７０４８ＵＳＮＰ／１１０３９５号、
米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ」、代理人整理番号第ＥＮＤ７０５０ＵＳＮＰ／１１０３９７号、及び
米国特許出願第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、発明の名称「Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ｆｌｕｉｄ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ」、代理人整理番号第ＥＮＤ７０５１ＵＳＮＰ／１１０３９９号。
【背景技術】
【０００２】
異なる実施形態は、外科用装置とともに使用するための異なる関節運動可能なシャフトを含む、外科用装置に関するものである。
【０００３】
超音波メスなどの超音波外科用装置はそれらの固有の性能特性のために外科手術における多くの用途において使用されている。特定の装置の構成及び手術パラメータに応じて、超音波外科用装置は組織の切断及び凝固による止血をほぼ同時に行うことが可能であり、望ましくは患者の外傷を最小に抑える。超音波外科用装置は、近位に配置された超音波トランスデューサ、並びに遠位に取り付けられた、組織を切断及びシールするための超音波ブレードを備えるエンドエフェクタを有する、超音波トランスデューサと結合された器具を備えている。エンドエフェクタは一般的に、シャフトを介してハンドル及び／又はロボット外科用器具のいずれかと結合されている。ブレードは、シャフトを通って延びる導波管を介してトランスデューサと音響的に結合されている。このような超音波外科用装置は、開腹手術における使用、ロボット支援手術を含む腹腔鏡又は内視鏡手術用に構成することができる。
【０００４】
超音波エネルギーは、電気外科手術で用いられるよりも低い温度を使用して組織を切断し、凝固させる。超音波ブレードは高周波（例えば、毎秒５５，５００回）で振動し、組織中のタンパク質を変性させて粘着性の凝塊を形成する。ブレード表面により組織に加えられる圧力によって血管が圧し潰され、凝塊が止血シールを形成する。外科医は、エンドエフェクタにより組織に加えられる力によって切断速度及び凝固、力が加えられる時間、及び選択されるエンドエフェクタの偏位レベルを制御することができる。
【０００５】
やはり多くの外科的応用において使用されているものとして電気的な外科用装置がある。電気外科用装置は、電気エネルギーを組織に加えることによって組織を治療する。電気外科用装置は、１以上の電極を有する、遠位端に取り付けられたエンドエフェクタを有する、器具として構成することができる。エンドエフェクタは、電流が組織中に導入されるように組織と接して配置することができる。電気外科用装置は、バイポーラ又はモノポーラ手術用に構成することができる。バイポーラ手術では、電流はエンドエフェクタの能動電極及び戻り電極によってそれぞれ組織中に導入され、組織から戻る。モノポーラ手術では、電流はエンドエフェクタの能動電極によって組織中に導入され、患者の身体に別に配置された戻り電極（例えば接地パッド）から戻る。組織に流れる電流によって発生する熱が組織内部及び／又は組織間において止血シールを形成することができ、例えば血管を封止するうえで特に有用となりうる。電気外科用装置のエンドエフェクタは場合により、組織に対して動かすことができる切断部材、及び組織を切断するための電極も備える。
【０００６】
電気外科用装置により作用させられる電気エネルギーは、発生器によって器具に送信することができる。電気エネルギーは、高周波（ＲＦ）エネルギーの形態であってよい。ＲＦエネルギーは、３００ｋＨｚ〜１ＭＨｚの周波数範囲にありうる電気エネルギーの形態である。その動作時には、電気外科用装置は、組織を通じて低周波のＲＦエネルギーを伝達することができ、これによりイオン性攪拌（ionic agitation）、又は摩擦、すなわち抵抗性加熱が生じることによって組織の温度が上昇する。病変組織と周囲の組織との間には明確な境界が形成されうるため、外科医は標的としない隣接組織を損傷することなく、高い精度及び制御性で手術を行うことができる。ＲＦエネルギーの低い作動温度は、軟組織を除去、収縮又は成形し、同時に血管を封止するうえで有用でありうる。ＲＦエネルギーは、主としてコラーゲンからなり、熱と接触する際に収縮する結合組織に対して特に効果的に作用しうる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
超音波及び電気外科装置の両方に関して、臨床医にとって、超音波及び／又はＲＦエネルギーの作用を方向付けるために器具のシャフトの遠位部分を関節運動させることがしばしば望ましい。しかしながら、このような関節運動を生じさせて制御することはしばしば相当な困難である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
様々な実施形態の特徴が、特許請求の範囲で詳細に示される。ただし、構成及び操作方法の両方に関する様々な実施形態は、それらの利点と共に、以下の説明を以下の添付図面と併せて参照すれば最もよく理解することができる。
【図１】外科用器具と超音波発生装置とを含む外科用システムの１つの実施形態を示す。
【図２】図１に示される外科用器具の１つの実施形態を示す。
【図３】超音波エンドエフェクタの１つの実施形態を示す。
【図４】超音波エンドエフェクタの別の実施形態を示す。
【図５】図１に示される外科用器具の１つの実施形態の分解組立図を示す。
【図６】図１に示される外科用器具の１つの実施形態の切欠図を示す。
【図７】図１に示される外科用器具の１つの例示的な実施形態の様々な内部構成要素を示す。
【図８】外科用器具と超音波発生装置とを含む外科用システムの１つの実施形態の上面図を示す。
【図９】図１の外科用器具の１つの例示的な実施形態に含まれる回転アセンブリの１つの実施形態を示す。
【図１０】単一要素エンドエフェクタを有する外科用器具を含む外科用システムの１つの実施形態を示す。
【図１１】電気エネルギー超音波外科用器具の１つの実施形態の斜視図である。
【図１２】その中の構成要素のいくつかを図示するためにハンドル本体の半分が取り除かれた状態の、図１１の外科用器具の１つの実施形態のハンドルの側面図である。
【図１３】ジョーが開いており、軸方向可動部材の遠位端が後退位置にある状態の、図１１の外科用器具のエンドエフェクタの１つの実施形態の斜視図を示す。
【図１４】ジョーが閉じており、軸方向可動部材の遠位端が部分的に前進位置にある状態の、図１１の外科用器具のエンドエフェクタの１つの実施形態の斜視図を示す。
【図１５】図１１の外科用器具の軸方向可動部材の１つの実施形態の斜視図を示す。
【図１６】図１１の外科用器具のエンドエフェクタの１つの実施形態の断面図を示す。
【図１７】無線電気エネルギー外科用器具の１つの実施形態の部分斜視図を示す。
【図１８Ａ】その中の様々な構成要素を示すよう、ハンドル本体の半分が取り除かれた状態の、図１７の外科用器具の１つの例示的な実施形態のハンドルの側面図を示す。
【図１８Ｂ】１つの実施形態による、ＲＦ駆動及び制御回路を示す。
【図１８Ｃ】１つの実施形態による、コントローラの主構成要素を示す。
【図１９】ロボット手術システムの１つの実施形態のブロック図を示す。
【図２０】ロボットアームカートの１つの実施形態を示す。
【図２１】図２０のロボットアームカートのロボットマニピュレータの１つの実施形態を示す。
【図２２】代替的なセットアップ関節構造を有するロボットアームカートの１つの実施形態を示す。
【図２３】図１９〜２２のロボットアームカートなど、ロボットアームカートと併せて使用することができるコントローラの１つの実施形態を示す。
【図２４】ロボットシステムとの使用に適応した超音波外科用器具の１つの実施形態を示す。
【図２５】ロボットシステムとの使用に適応した電気外科用器具の１つの実施形態を示す。
【図２６】図２４に示される外科用器具を受容して制御する手術マニピュレータに連結することができる器具駆動アセンブリの１つの実施形態を示す。
【図２７】図２４の外科用器具を含む図２６の器具駆動アセンブリ実施形態の別の図を示す。
【図２８】図２５の電気外科用器具を含む図２６の器具駆動アセンブリ実施形態の別の図を示す。
【図２９】図２６の器具駆動アセンブリ実施形態のアダプタ部の更なる図を示す。
【図３０】図２６の器具駆動アセンブリ実施形態のアダプタ部の更なる図を示す。
【図３１】図２６の器具駆動アセンブリ実施形態のアダプタ部の更なる図を示す。
【図３２】被駆動要素の運動を外科用器具の運動に変換する構成要素を示す、図２４〜２５の器具取り付け部の１つの実施形態を示す。
【図３３】被駆動要素の運動を外科用器具の運動に変換する構成要素を示す、図２４〜２５の器具取り付け部の１つの実施形態を示す。
【図３４】被駆動要素の運動を外科用器具の運動に変換する構成要素を示す、図２４〜２５の器具取り付け部の１つの実施形態を示す。
【図３５】被駆動要素の回転を、シャフトの軸を中心とする回転運動に変換する代替的な機構例、及び、シャフト５３８の軸に沿う１つ又はそれ以上の部材の往復並進を生成する代替的な機構例を示す、図２４〜２５の器具取り付け部の代替的な実施形態を示す。
【図３６】被駆動要素の回転を、シャフトの軸を中心とする回転運動に変換する代替的な機構例、及び、シャフト５３８の軸に沿う１つ又はそれ以上の部材の往復並進を生成する代替的な機構例を示す、図２４〜２５の器具取り付け部の代替的な実施形態を示す。
【図３７】被駆動要素の回転を、シャフトの軸を中心とする回転運動に変換する代替的な機構例、及び、シャフト５３８の軸に沿う１つ又はそれ以上の部材の往復並進を生成する代替的な機構例を示す、図２４〜２５の器具取り付け部の代替的な実施形態を示す。
【図３８】被駆動要素の回転を、シャフトの軸を中心とする回転運動に変換する別の代替的な機構例を示す、図２４〜２５の器具取り付け部の代替的な実施形態を示す。
【図３９】被駆動要素の回転を、シャフトの軸を中心とする回転運動に変換する別の代替的な機構例を示す、図２４〜２５の器具取り付け部の代替的な実施形態を示す。
【図４０】被駆動要素の回転を、シャフトの軸を中心とする回転運動に変換する別の代替的な機構例を示す、図２４〜２５の器具取り付け部の代替的な実施形態を示す。
【図４１】被駆動要素の回転を、シャフトの軸を中心とする回転運動に変換する別の代替的な機構例を示す、図２４〜２５の器具取り付け部の代替的な実施形態を示す。
【図４２】被駆動要素の回転を、シャフトの軸を中心とする回転運動に変換する別の代替的な機構例を示す、図２４〜２５の器具取り付け部の代替的な実施形態を示す。
【図４３】シャフトの軸に沿う部材の差動並進用（例えば、関節運動）の代替的な機構例を示す、器具取り付け部の代替的な実施形態を示す。
【図４４】シャフトの軸に沿う部材の差動並進用（例えば、関節運動）の代替的な機構例を示す、器具取り付け部の代替的な実施形態を示す。
【図４５】シャフトの軸に沿う部材の差動並進用（例えば、関節運動）の代替的な機構例を示す、器具取り付け部の代替的な実施形態を示す。
【図４６Ａ】シャフトの軸に沿う部材の差動並進用（例えば、関節運動）の代替的な機構例を示す、器具取り付け部の代替的な実施形態を示す。
【図４６Ｂ】内部電源及びエネルギー源を備えるツール取り付け部の１つの実施形態を示す。
【図４６Ｃ】内部電源及びエネルギー源を備えるツール取り付け部の１つの実施形態を示す。
【図４７】第１、第２及び第３の導波管部分を有する、超音波医療器具の１つの例示的な実施形態の一部の概略断面図を示しており、第２の導波管部分は共振長手方向波長長さのほぼ１／２となっている。
【図４７Ａ】図４７の第２の導波管部分の２つの例示的な実施形態の断面を示す。
【図４８】第１及び第２の導波管部分を有する、超音波医療器具の１つの例示的な実施形態の一部分の概略断面図を示したものであり、第１の導波管部分は複数の１／２共振長手方向波長にわたって延びている。
【図４９】第１及び第２の導波管部分を有する、医療器具とともに使用するための超音波導波管の１つの例示的な実施形態の概略断面図を示したものであり、第１の導波管部分はダボ圧入によって第２の導波管部分と連結されている。
【図５０】第１及び第２の導波管部分を有する、医療器具とともに使用するための超音波導波管の１つの例示的な実施形態の概略断面図を示したものであり、第１の導波管部分はボールソケット型取り付け機構によって第２の導波管部分と連結されている。
【図５１】所定の長さを有し、近位導波管部分及び遠位導波管部分を有する、医療用超音波導波管を備えた超音波医療器具の別の実施形態の一部分の概略断面図を示す。
【図５２】例示的な外科用器具のシャフトの旋回可能部分の１つの例示的な実施形態の切欠き図を示す図を示す。
【図５３】回転可能部材の付勢の表示を含む、シャフトの旋回可能部分の１つの例示的な実施形態の切欠き図を示す図を示す。
【図５４】回転可能部材１００４、１００６がそれらの付勢方向が反対となるように回転させられた、図５２及び５３のシャフトの１つの例示的な実施形態の断面図を示す。
【図５５】各回転可能部材がそれぞれの付勢方向が整列するように回転させられた、シャフトの旋回可能部分の１つの例示的な実施形態の切欠き図を示す図を示す。
【図５６】図５５に示されるように構成された図５２のシャフトの１つの例示的な実施形態の断面図を示す。
【図５７】回転可能部材がそれぞれの付勢方向が別の方向に整列されるように回転された、シャフトの旋回可能部分の別の例示的な実施形態の切欠き図を示す図を示す。
【図５８】図５７に示されるように構成された図５２のシャフトの例示的な実施形態の断面図を示している。
【図５９】３個の付勢された、回転可能部材を有する、シャフトの旋回可能部分の１つの例示的な実施形態を示す図を示す。
【図６０】図５９の例示的な実施形態の断面図を示す。
【図６１】回転可能部材がそれぞれの付勢方向が整列するように回転させられた、図５９〜６０のシャフトの旋回可能部分の１つの例示的な実施形態の切欠き図を示す図を示す。
【図６２】図６１に示されるように配置された図５９のシャフトの断面図を示す。
【図６３】図５２〜６２のシャフトと同様のシャフトを有する、手持ち式外科用器具の１つの例示的な実施形態の図を示す。
【図６４】回転部材を図６３の器具のノブと連結するためのギヤ群を有する、図６３の器具のシャフトの断面図を示す。
【図６５Ａ】ギヤ群の異なる実施形態を示す、図６３の器具のシャフトの断面図を示す。
【図６５Ｂ】ギヤ群の異なる実施形態を示す、図６３の器具のシャフトの断面図を示す。
【図６５Ｃ】ギヤ群の異なる実施形態を示す、図６３の器具のシャフトの断面図を示す。
【図６６Ａ】本明細書において上記に述べたシャフト及び旋回可能部分とともに使用することが可能なロボット器具取り付け部の実施形態を示す。
【図６６Ｂ】本明細書において上記に述べたシャフト及び旋回可能部分とともに使用することが可能なロボット器具取り付け部の実施形態を示す。
【図６７】外科用器具とともに使用するためのギヤ関節運動シャフトの異なる実施形態を示す。
【図６８】外科用器具とともに使用するためのギヤ関節運動シャフトの異なる実施形態を示す。
【図６９】外科用器具とともに使用するためのギヤ関節運動シャフトの異なる実施形態を示す。
【図７０】外科用器具とともに使用するためのギヤ関節運動シャフトの異なる実施形態を示す。
【図７１】並進部材の長手方向軸に沿った往復運動によって関節運動させることができる関節シャフトの１つの例示的な実施形態を示したものであり、この場合、並進部材は中空内側管である。
【図７２】図７１に示される線ＡＢに沿ったシャフトの１つの例示的な実施形態の断面を示す。
【図７３】並進部材によって関節運動するようなシャフトの１つの例示的な実施形態を示す。
【図７４】別の並進部材とともに使用される図７１〜７３のシャフトの別の例示的な実施形態を示す。
【図７５】別の並進部材とともに使用される図７１〜７３のシャフトの別の例示的な実施形態を示す。
【図７６】別の並進部材とともに使用される図７１〜７３のシャフトの別の例示的な実施形態を示す。
【図７７】例えば、外科用ロボットとの関連において、図７１〜７３の並進部材を遠位方向及び近位方向に並進させるための機構の別の実施形態を示す。
【図７８】図７４〜７６の並進部材に関して実施された、図７７に示される機構の別の実施形態を示す。
【図７９】並進部材を並進させるための機構の更に別の実施形態を示す。
【図８０】超音波ブレードを有する、エンドエフェクタと組み合わせて使用することができる関節運動シャフトの１つの実施形態を示す。
【図８１】図８０の関節運動シャフトの別の実施形態を示す。
【図８２】関節運動を作動させるための手動式装置と組み合わせて使用されるシャフトの１つの実施形態の図を示す。
【図８３】図８２に示される手動式関節装置ととともに使用するための外科用器具の１つの例示的な実施形態を示す。
【図８４】剛性並進部材及び連結部材を有する、関節運動シャフトの１つの実施形態を示す。
【図８５】図８２のレバー及びスピンドルギヤと組み合わせた図８４のシャフトの１つの実施形態を示す。
【図８６】超音波ブレードを有する、エンドエフェクタと組み合わせて使用することができる関節運動シャフトの１つの例示的な実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書に述べられる例示的な実施形態は、関節運動する外科用器具、そのシャフト、及びその使用方法に関するものである。外科用器具は、任意の適当な方法で組織を治療するように構成されたエンドエフェクタを有しうる。特定の例示的な実施形態では、エンドエフェクタは、組織を切断及び／又は凝固するための超音波ブレードを有する。例示的な超音波ブレード及びその動作の詳細について本明細書において述べる。また、特定の例示的な実施形態では、エンドエフェクタは、組織を切断、凝固及び／又は「溶接」するための電気エネルギーを与えるための１以上の電極を有することもできる。本明細書に述べられる外科用器具は、異なる外科的状況において使用することができる。例えば、異なる実施形態を、内視鏡下、腹腔鏡下、及び／又は従来の開腹手術の手法に合わせて最適化することができる。更に、本明細書に述べられる外科用器具の異なる例示的な実施形態は、臨床医の手による使用及び／又は外科用ロボットと組み合わせた臨床医によるロボット使用に合わせて最適化することもできる。
【００１０】
本明細書に述べられる外科用器具の異なる例示的な実施形態は、エンドエフェクタから長手方向軸に沿って近位方向に延びる長尺状シャフトを有する。シャフトは、エンドエフェクタが関節運動するように長手方向軸から離れる方向に旋回可能であり、これにより臨床医がエンドエフェクタを所望の位置に配置するためのより高い柔軟性が与えられる。シャフトの関節運動は任意の適当な方法で生じさせることができる。
【００１１】
特定の実施形態では、シャフトは、長手方向軸に沿ってかつ長手方向軸を横断して延びる横断スペーサ部材を有する。少なくとも２つの予め曲げられるか又は他の方法で付勢された、回転可能部材がスペーサ部材の一部又は全部を通って延びることにより、回転可能部材の付勢方向が部材が回転するにつれて変化する。前記シャフトのすべての付勢方向が互いに反対方向となるように前記少なくとも２つの回転可能部材が回転される場合、シャフトは真っ直ぐとなりうる。シャフトのすべての付勢方向が整列するように前記少なくとも２つの回転可能部材が回転される場合、シャフトは整列の方向に関節運動することができる。
【００１２】
他の例示的な実施形態では、シャフトは、１対のクレビスにおいて互いに旋回可能に連結された、近位管及び遠位管を有する。エンドエフェクタは、遠位管の遠位側でシャフトと連結されうる。回転可能な内側管が近位管内に配置され、遠位方向に向けられた一群の歯を画定することができる。遠位クレビスも、回転可能な内側管の歯と噛み合う一群の歯を画定してよく、これにより内側管の回転が、遠位管との連結部を中心とした遠位管の関節運動を生じさせる。
【００１３】
他の例示的な実施形態では、シャフトは、第１のヒンジ連結部において互いに旋回可能に連結された、近位管及び遠位管を有する。近位管を通って並進部材が延びてよく、第２のヒンジ連結部において遠位管と連結されうる。第１のヒンジ連結部と第２のヒンジ連結部との連結部は、長手方向軸を中心として互いからオフセットしてよく、これにより、長手方向軸に沿った並進部材の並進運動によって近位管が第１のヒンジ連結部を中心として遠位管に対して旋回する。
【００１４】
他の例示的な実施形態では、シャフトは、近位管及び近位管と旋回可能に連結された、遠位管を有する。遠位管には第１及び第２の並進部材が連結され近位管を通って延びてよく、これにより、一方又は他方の並進部材の近位方向への並進運動によって遠位管が、近位方向に並進される部材の方向に長手方向軸から遠ざかるように旋回する。
【００１５】
更なる他の例示的な実施形態では、シャフトはやはり、近位管及び近位管と旋回可能に連結された、遠位管を有する。剛性の並進部材が、中間連結部材を介して遠位管と連結されてよく、これにより、並進部材の遠位方向への並進運動によって遠位管が並進部材から遠ざかる方向に第１のヒンジ連結部を中心として旋回する。
【００１６】
更なる例示的な実施形態では、外科用器具は、シャフトとエンドエフェクタとの間に配置される関節ネックを有する。関節ネックは、複数の中空ネック部材で構成されうる。第１の中空ネック部材は第２の中空ネック部材の遠位端を受容するように構成された近位端を画定してよく、これにより、第１の中空ネック部材と第２の中空ネック部材とは互いに旋回可能に連結される。１以上の並進部材が、エンドエフェクタから中空ネック部材の一部又は全部を通って遠位から近位方向に延びることができる。特定の例示的な実施形態では、１乃至複数の並進部材が近位方向に引かれることによって関節ネックを圧縮状態とすることで関節運動を防止することができる。また、特定の例示的な実施形態では、１つの並進部材の近位方向への運動により、エンドエフェクタが、並進部材の方向に長手方向軸から遠ざかるように引っ張られる。
【００１７】
超音波及び／又は電気外科的要素を有する、エンドエフェクタを備えた手動式及びロボット外科用器具の例示的な実現例を示す実施形態を含む幾つかの実施形態を以下に詳細に参照する。実施可能であれば、同様又は類似の参照番号を図中に使用することができ、同様又は類似の機能を示すことができる。例示のみを目的として、図は開示の外科用器具及び／又は使用方法の例示的な実施形態を表現する。以下の説明から、本明細書に示す構造及び方法の代替的な例示的な実施形態が、本明細書に説明する原理から逸脱することなく用いることができることを当業者は容易に理解するであろう。
【００１８】
図１は、超音波外科用器具１０の１つの実施形態の右側面図である。示された実施形態では、超音波外科用器具１０は、内視鏡下又は従来の開腹手術を含む様々な外科的処置において使用されうる。１つの例示的な実施形態では、超音波外科用器具１０は、ハンドルアセンブリ１２と、長尺状シャフトアセンブリ１４と、超音波トランスデューサ１６とを備える。ハンドルアセンブリ１２は、トリガアセンブリ２４、遠位回転アセンブリ１３、及びスイッチアセンブリ２８を備える。長尺状シャフトアセンブリ１４は、エンドエフェクタアセンブリ２６を備え、このエンドエフェクタアセンブリ２６は、組織を解離するか、あるいは、血管及び／又は組織を、相互に把持、切断、及び凝固するための要素と、エンドエフェクタアセンブリ２６を作動させる作動要素とを備える。ハンドルアセンブリ１２は、超音波トランスデューサ１６を近位端に受容するように適合される。超音波トランスデューサ１６は、長尺状シャフトアセンブリ１４及びエンドエフェクタアセンブリ２６の部分に機械的に係合される。超音波トランスデューサ１６は、ケーブル２２を介して発生器２０に電気的に連結される。図の大半は、腹腔鏡下手術に関連して使用される複数のエンドエフェクタアセンブリ２６を示しているが、超音波外科用器具１０はより従来の開腹手術においても使用することが可能であり、他の実施形態ではこれを内視鏡手術に使用されるように構成することもできる。本明細書における目的のために、超音波外科用器具１０は、内視鏡器具に関して記載されるが、開腹及び／又は腹腔鏡型の超音波外科用器具１０も、本明細書において記載されるものと同じか、又は同様の操作構成要素及び機構を含むことができることが想定される。
【００１９】
様々な実施形態では、発生器２０は、モジュール及び／又はブロックなど、いくつかの機能的要素を備える。種々の種類の外科用装置を駆動するために、種々の機能的要素又はモジュールを構成することができる。例えば、超音波発生器モジュール２１は、超音波外科用器具１０など、超音波装置を駆動することができる。いくつかの例示的な実施形態では、発生器２０は、電気外科用装置駆動用の電気外科／ＲＦ発生器モジュール２３（又は超音波外科用器具１０の電気外科的実施形態）も備える。様々な実施形態では、発生器２０はハンドルアセンブリ１２内に統合的に形成されてもよい。そのような実現形態では、バッテリをハンドルアセンブリ１２内に共同配置して、エネルギー源として作用させてもよい。図１８Ａ及び付随する開示は、そのような実現形態の一例を提供する。いくつかの実施形態では、電気外科／ＲＦ発生器モジュール２３は、治療レベル及び／又は治療レベル未満のエネルギーレベルを生成するよう構成することができる。図１に示す例示的な実施形態では、発生器２０は、発生器２０と一体の制御システム２５と、ケーブル２７を介して発生器と接続された足踏みスイッチ２９とを含む。発生器２０はまた、器具１０など、外科用器具を始動するトリガ機構を備えることができる。トリガ機構は、電源スイッチ（図示せず）、同様に足踏みスイッチ２９を備えることができる。足踏みスイッチ２９によって始動されると、発生器２０はエネルギーを提供して外科用器具１０の音響アセンブリを駆動し、エンドエフェクタ１８を予め定められた実行レベルにて駆動することができる。発生器２０は音響アセンブリの任意の好適な共振周波数にて音響アセンブリを駆動若しくは励起し、及び／又は治療レベル／治療レベル未満の電磁／ＲＦエネルギーを駆動する。
【００２０】
１つの実施形態では、電気外科的／ＲＦ発生器モジュール２３は、無線周波数（ＲＦ）エネルギーを用いて双極電気外科手術を行うのに十分な電力を供給することができる電気外科ユニット（ＥＳＵ：electrosurgery unit）として取り付けられてもよい。１つの実施形態では、ＥＳＵは、ＥＲＢＥ  ＵＳＡ，Ｉｎｃ．（Ｍａｒｉｅｔｔａ、Ｇｅｏｒｇｉａ）から市販の双極ＥＲＢＥ  ＩＣＣ  ３５０でありうる。双極電気外科手術用途では、先述のように、能動電極と戻り電極とを有する、外科用器具を使用することができ、その場合、電流が組織を通って能動電極から戻り電極まで流れることができるように、能動電極及び戻り電極は、処置対象組織に接するか、又は隣接した状態で位置付けられうる。したがって、電気外科的／ＲＦモジュール２３発生器は、組織を処置するのに十分な電気エネルギーを組織Ｔに適用することによる治療目的（例えば、焼灼）のために構成されてもよい。
【００２１】
１つの実施形態では、電気外科的／ＲＦ発生器モジュール２３は、組織インピーダンス測定モジュールを実行するために、治療レベル未満のＲＦ信号を供給するように構成されてもよい。１つの実施形態では、電気外科的／ＲＦ発生器モジュール２３は、以下により詳細に説明される双極無線周波発生器を備える。１つの実施形態では、電気外科的／ＲＦ発生器モジュール１２は、組織Ｔの電気的インピーダンスＺをモニタし、エンドエフェクタアセンブリ２６のクランプ部材上に提供された戻り電極を経由して、組織Ｔに基づく時間並びに電力レベルの特性を制御するよう構成することができる。したがって、電気外科的／ＲＦ発生器モジュール２３は、組織Ｔのインピーダンス又は他の電気的特性を測定するための治療レベル未満の目的に合わせて構成することができる。組織Ｔのインピーダンス又は他の電気的特性を測定するための技術及び回路構成については、本願と同一譲受人に譲渡された、発明の名称が「超音波外科用器具用の電気外科的発生器（Electrosurgical Generator for Ultrasonic Surgical Instrument）」である米国特許出願公開第２０１１／００１５６３１号においてより詳細に検討されており、当該出願の開示内容をその全体にわたって本明細書に援用するものである。
【００２２】
好適な超音波発生器モジュール２１は、Ｅｔｈｉｃｏｎ  Ｅｎｄｏ−Ｓｕｒｇｅｒｙ，Ｉｎｃ．（Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ、Ｏｈｉｏ）により販売されているＧＥＮ３００と同様の様式で機能的に作動するように構成されることができ、その全容を参照により本明細書に援用する以下の米国特許の１つ又はそれ以上に開示されているようなものである：米国特許第６，４８０，７９６号（Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｓｔａｒｔ  Ｕｐ  ｏｆ  ａｎ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｕｎｄｅｒ  Ｚｅｒｏ  Ｌｏａｄ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ）、米国特許第６，５３７，２９１号（Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ  Ｂｌａｄｅ  Ｂｒｅａｋａｇｅ  Ｕｓｉｎｇ  Ｒａｔｅ  ａｎｄ／ｏｒ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）、米国特許第６，６６２，１２７号（Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ  Ｐｒｅｓｅｎｃｅ  ｏｆ  ａ  Ｂｌａｄｅ  ｉｎ  ａｎ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｓｙｓｔｅｍ）、米国特許第６，６７８，８９９号（Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ  Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｖｉｂｒａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  ａｎ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）、米国特許第６，９７７，４９５号（Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ  ｆｏｒ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｈａｎｄｐｉｅｃｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、米国特許第７，０７７，８５３号（Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ  Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ  ｔｏ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）、米国特許第７，１７９，２７１号（Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄｒｉｖｉｎｇ  ａｎ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｔｏ  Ｉｍｐｒｏｖｅ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｂｌａｄｅ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ａｔ  Ｓｔａｒｔｕｐ）、及び米国特許第７，２７３，４８３号（Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ａｌｅｒｔｉｎｇ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｉｎ  ａｎ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）。
【００２３】
様々な実施形態では、発生器２０は、種々のモードにて作動するよう構成することができることが理解されよう。１つのモードでは、発生器２０は、超音波発生器モジュール２１及び電気外科的／ＲＦ発生器モジュール２３が独立して作動できるよう構成することができる。
【００２４】
例えば、超音波発生器モジュール２１は、超音波エネルギーをエンドエフェクタアセンブリ２６に適用するように始動させることができ、続いて治療レベル又は治療レベル未満のＲＦエネルギーのいずれかを、電気外科的／ＲＦ発生器モジュール２３によりエンドエフェクタアセンブリ２６に適用することができる。先述のように、治療レベル未満の電気外科的／ＲＦエネルギーは、エンドエフェクタアセンブリ２６のクランプ要素との間にクランプした組織に適用されることができ、組織のインピーダンスを測定して超音波発生器モジュール２１の始動制御又は始動変更を行う。治療レベル未満のエネルギーの適用からの組織のインピーダンスのフィードバックはまた、電気外科的／ＲＦ発生器モジュール２３の治療レベルを有効にするよう使用されることができ、エンドエフェクタアセンブリ２６のクランプ要素との間にクランプした組織（例えば、血管）を封止する。
【００２５】
別の実施形態では、超音波発生器モジュール２１及び電気外科的／ＲＦ発生器モジュール２３を同時に作動させることができる。１つの例では、超音波発生器モジュール２１は治療レベル未満のＲＦエネルギーレベルと同時に始動させて組織のインピーダンスを同時に測定し、その間にエンドエフェクタアセンブリ２６の超音波ブレードは、エンドエフェクタアセンブリ２６のクランプ要素との間で締められた組織（又は、血管）を切断して凝固させる。そのようなフィードバックは、例えば、超音波発生器モジュール２１の駆動出力の調整に使用することができる。別の例では、超音波発生器モジュール２１は、エンドエフェクタアセンブリ２６の超音波ブレード部を使用して損傷した組織を切断し、同時に電気外科的／ＲＦエネルギーをエンドエフェクタクランプアセンブリ２６の電極部に適用して組織（又は、血管）を封止するよう、電気外科的／ＲＦ発生器モジュール２３と同時に動作させることができる。
【００２６】
発生器２０がトリガ機構によって始動されたときには、１つの実施形態では、電気エネルギーが、発生器２０によって連続的に音響アセンブリのトランスデューサスタック又はアセンブリに適用される。別の実施形態では、電気エネルギーは、発生器２０によって間欠的に適用される（例えば、パルス状）。発生器２０の制御システム中のフェーズロックドループは、音響アセンブリからのフィードバックを監視しうる。フェーズロックループは、発生器２０によって送られる電気エネルギーの周波数を、音響アセンブリの振動の選択された長手方向モードの共振周波数と一致するように調節する。さらに、制御システム内の第２のフィードバックループは、音響アセンブリのエンドエフェクタ１８においてほぼ一定の振動幅を達成するために、音響アセンブリに供給される電流を予め選択された一定レベルに維持する。更に別の実施形態では、制御システム２５内の第３のフィードバックループは、エンドエフェクタアセンブリ２６内に配置された電極との間のインピーダンスを監視する。図１〜９は手動操作の超音波外科用器具を示すが、超音波外科用器具はまた、例えば、本明細書に説明するように、ロボットの用途にも使用でき、同様に、手動及びロボット用途を組み合わせて使用できることも理解されよう。
【００２７】
超音波作動モードでは、音響アセンブリに供給される電気信号は、エンドエフェクタ１８の遠位端に、例えば約２０ｋＨｚ〜２５０ｋＨｚの範囲で長手方向に振動させうることになる。様々な実施形態によれば、ブレード２２は、約５４ｋＨｚ〜５６ｋＨｚの範囲、例えば、約５５．５ｋＨｚで振動することができる。他の実施形態では、ブレード２２は、例えば、約３１ｋＨｚ〜約８０ｋＨｚを含め、他の周波数で振動することができる。ブレードにおける振動の偏位は、例えば、発生器２０によって音響アセンブリのトランスデューサアセンブリに適用される電気信号の振幅を制御することにより制御されうる。前述のように、発生器２０のトリガ機構によって、ユーザは、電気エネルギーを音響アセンブリに連続的又は間欠的に供給できるように、発生器２０を始動できるようになる。発生器２０はまた、電気外科ユニット又は従来の電気コンセントへの差し込み用の電力線を有する。また、バッテリなどの直流（ＤＣ）源によって発生器２０に電力供給することもできることが予期される。発生器２０は、Ｅｔｈｉｃｏｎ  Ｅｎｄｏ−Ｓｕｒｇｅｒｙ，Ｉｎｃ．から入手可能なモデル番号ＧＥＮ０４及び／又はモデル番号ＧＥＮ１１などのいずれか好適な発生器を含むことができる。
【００２８】
図２は、ハンドルアセンブリ１２、遠位回転アセンブリ１３、長尺状シャフトアセンブリ１４、及びエンドエフェクタアセンブリ２６を示す、超音波外科用器具１０の１つの例示的な実施形態の左斜視図である。示された実施形態では、長尺状シャフトアセンブリ１４は、エンドエフェクタアセンブリ２６を機械的に係合する大きさである遠位端５２と、ハンドルアセンブリ１２及び遠位回転アセンブリ１３を機械的に係合する近位端５０とを備える。長尺状シャフトアセンブリ１４の近位端５０は、ハンドルアセンブリ１２及び遠位回転アセンブリ１３内で受容される。長尺状シャフトアセンブリ１４と、ハンドルアセンブリ１２と、遠位回転アセンブリ１３との間の接続に関するより詳細は、図５及び７の説明において提供される。
【００２９】
示された実施形態では、トリガアセンブリ２４は、固定ハンドル３４と連携して作動するトリガ３２を備える。固定ハンドル３４及びトリガ３２は、ユーザと快適に相互作用するように人間工学的に形成され、適合される。固定ハンドル３４は、ハンドルアセンブリ１２と一体的に関連される。トリガ３２は、超音波外科用器具１０の操作に関して以下に詳述されるように、固定ハンドル３４に対して枢動可能に移動可能である。トリガ３２は、ユーザがトリガ３２に対して圧迫力をかけるとき、固定ハンドル３４への方向３３Ａに枢動可能に移動可能である。バネ要素９８（図５）は、ユーザがトリガ３２に対する圧迫力を開放するとき、トリガ３２を方向３３Ｂに枢動可能に移動させる。
【００３０】
１つの例示的な実施形態では、トリガ３２は、長尺状トリガフック３６を備え、それは、長尺状トリガフック３６とトリガ３２との間の開口３８を画定する。開口３８は、ユーザの１つ又は複数の指をそこに通して受容するために好適な寸法である。トリガ３２は、トリガ３２の基質を覆うように成型される弾性部分３２ａも備えることができる。オーバーモールド弾性部分３２ａは、外向きの方向３３Ｂへのトリガ３２の制御のためのより快適な接触面を提供するために形成される。１つの例示的な実施形態では、オーバーモールド弾性部分３２ａは、長尺状トリガフック３６の一部を覆うように提供されうる。長尺状トリガフック３２の近位面は、被覆されていないか、又はユーザが指を開口３８の内外へ容易に摺動することを可能にするために非弾性基質で被覆されたままである。別の実施形態では、トリガの形状は、完全に閉じたループを形成し、ユーザの１つ又は複数の指をそこに通して受容するために好適な寸法である開口を画定する。完全に閉じたループトリガは、トリガ基質を覆うように成型される弾性部分も備えることができる。
【００３１】
１つの例示的な実施形態では、固定ハンドル３４は、近位接触面４０と、グリップアンカー又はサドル面４２とを備える。サドル面４２は、親指及び人差し指が手上で合わさる水かきの上に載る。近位接触面４０は、リング又は開口を有さない通常のピストルグリップで手のひらを受容するピストルグリップ輪郭を有する。近位接触面４０のプロファイル曲線は、手のひらに適合するか、又はこれを受容するような輪郭でありうる。安定化尾部４４は、ハンドルアセンブリ１２のより近位の部分に向かって配置される。安定化尾部４４は、ハンドルアセンブリ１２を安定させ、ハンドルアセンブリ１２をより制御可能にするために、親指と人差し指との間に配置される手の最も上の水かき部分と接触することができる。
【００３２】
１つの例示的な実施形態では、スイッチアセンブリ２８は、トグルスイッチ３０を備えることができる。トグルスイッチ３０は、同時起動の可能性を排除するために、ハンドルアセンブリ１２の内側に配置される中心旋回軸３０４を有する、単一構成要素として実践されうる。１つの例示的な実施形態では、トグルスイッチ３０は、最小電力レベル（例えば、ＭＩＮ）と最大電力レベル（例えば、ＭＡＸ）との間の超音波トランスデューサ１６の電源設定を設定するための第１の突起ノブ３０ａ及び第２の突起ノブ３０ｂを備える。別の実施形態では、ロッカースイッチは、標準設定と特別設定との間を回転することができる。特別設定では、１つ又はそれ以上の特別プログラムを装置によって実行することができる。トグルスイッチ３０は、第１の突起ノブ３０ａ及び第２の突起ノブ３０ｂが作動する際、中心旋回軸３０４を中心に回転する。１つ又はそれ以上の突起ノブ３０ａ、３０ｂは、１つ又はそれ以上のアームに連結され、それは、小アークを通って移動し、電気接触に、第１又は第２の突起ノブ３０ａ、３０ｂの起動により超音波トランスデューサ１６を電気的に通電させるか、又は電力を切るように電気回路を開閉させる。トグルスイッチ３０は、超音波トランスデューサ２０の起動を制御するために発生器１６に連結される。トグルスイッチ３０は、超音波トランスデューサ１６を起動し、超音波トランスデューサ１６に対して１つ又はそれ以上の電源設定を設定するための１つ又はそれ以上の電源設定スイッチを備える。トグルスイッチ３０を起動するために必要な力は、サドル点４２に実質的に向かうため、トグルスイッチ３０が起動されるとき、手中で回転する器具のあらゆる傾向を回避する。
【００３３】
１つの例示的な実施形態では、第１及び第２の突起ノブ３０ａ、３０ｂは、ハンドルアセンブリ１２の遠位端上に配置され、それにより、それらは、ハンドグリップの最小の再配置を伴うか、又は実質的に再配置を伴わずに電力を起動するためにユーザによって容易にアクセス可能であり得、トグルスイッチ３０を作動させている間に、制御を維持し、注意を手術部位（例えば、腹腔鏡手術におけるモニタ）に集中させることを好適にする。突起ノブ３０ａ、３０ｂは、様々な指の長さによってより容易にアクセス可能となり、扱い難い位置、又は短い指のために起動へアクセスのより高い自由度を可能にするために、ある程度、ハンドルアセンブリ１２の側面を包み込むように構成されうる。
【００３４】
示された実施形態では、第１の突起ノブ３０ａは、ユーザが第１の突起ノブ３０ａと第２の突起ノブ３０ｂを区別することを可能にするために、示された実施形態では、複数の接触要素３０ｃ、例えば、質感がある突起又は「隆起」を備える。ハンドルアセンブリ１２には、様々な人間工学的特徴を組み込むことができることが、当業者には理解されよう。そのような人間工学的特徴は、その全容を参照により本明細書に援用する米国特許出願公開公報第２００９／０１０５７５０号、発明の名称「Ｅｒｇｏｎｏｍｉｃ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ」に説明される。
【００３５】
１つの例示的な実施形態では、トグルスイッチ３０は、ユーザの手によって操作されうる。ユーザは、不注意又は意図的でない起動を常に回避しつつ、任意の時点で第１及び第２の突起ノブ３０ａ、３０ｂに容易にアクセスすることができる。トグルスイッチ３０は、超音波アセンブリ１６及び／又は超音波アセンブリ１６への電力を制御するために指で容易に操作されうる。例えば、人差し指を使用して、第１の接触部分３０ａを起動し、超音波アセンブリ１６をオンにして、最大（ＭＡＸ）電力レベルにすることができる。人差し指を使用して、第２の接触部分３０ｂを起動し、超音波アセンブリ１６をオンにして、最小（ＭＩＮ）電力レベルにすることができる。別の実施形態では、ロッカースイッチが、器具１０を標準設定と特別設定との間で回転させうる。特別設定では、１つ又はそれ以上の特別プログラムを、器具１０によって実行することができる。トグルスイッチ３０は、ユーザが第１又は第２の突起ノブ３０ａ、３０ｂを見なくても操作されうる。例えば、第１の突起ノブ３０ａ又は第２の突起ノブ３０ｂは、これらを見ずに第１と第２の突起ノブ３０ａ、３０ｂを触覚的に区別するために、粗い質感又は突起を備えることができる。
【００３６】
他の実施形態では、トリガ３２及び／又はトグルスイッチ３０を使用して、電気外科的／ＲＦ発生器モジュール２３を個別に、又は超音波発生器モジュール２１の始動と組み合わせて始動することができる。
【００３７】
１つの例示的な実施形態では、遠位回転アセンブリ１３は、長手方向軸「Ｔ」を中心とするいずれの方向に、制限されることなく回転可能である。遠位回転アセンブリ１３は、細長シャフトアセンブリ１４に機械的に係合される。遠位回転アセンブリ１３は、ハンドルアセンブリ１２の遠位端上に配置される。遠位回転アセンブリ１３は、円筒形のハブ４６と、ハブ４６を覆うように形成される回転ノブ４８とを備える。ハブ４６は、長尺状シャフトアセンブリ１４を機械的に係合する。回転ノブ４８は、縦溝彫りのポリマー形成部を含むことができ、長尺状シャフトアセンブリ１４を回転させるために、指（例えば、人差し指）によって係合されうる。ハブ４６は、回転ノブ４８を形成するために、一次構造を覆うように成型される材料を備えることができる。回転ノブ４８は、ハブ４６を覆うようにオーバーモールドされうる。ハブ４６は、遠位端で露出される端部キャップ部分４６ａを備える。ハブ４６の端部キャップ部分４６ａは、腹腔鏡手術中にトロカールの表面に接触することができる。ハブ４６は、端部キャップ部分４６ａとトロカールとの間に生じうるいかなる摩擦も軽減するために、ポリカーボネートなどの耐久性硬質プラスチックで形成されうる。回転ノブ４８は、より正確な回転グリップを提供するために、隆起リブ４８ａと、リブ４８ａの間に配置される凹部分４８ｂで形成される「扇形」又は縦溝を備えることができる。１つの例示的な実施形態では、回転ノブ４８は、複数の縦溝（例えば、３つ又はそれ以上の縦溝）を備えることができる。他の実施形態では、任意の好適な数の縦溝が使用されうる。回転ノブ４８は、硬質プラスチック材料上にオーバーモールドされるより柔らかいポリマー材料で形成されうる。例えば、回転ノブ４８は、例えば、ＧＬＳ社（GLS Corporation）によって作製されるバーサフレックス（Versaflex）（登録商標）ＴＰＥ合金を含む柔軟な弾性可撓性ポリマー材料で形成されうる。このより柔らかいオーバーモールド材料は、より大きなグリップ及び回転ノブ４８の動作のより正確な制御を提供することができる。滅菌に対する妥当な耐性を提供し、生体適合性であり、外科用手袋に対する妥当な摩擦抵抗を提供する任意の材料は、回転ノブ４８を形成するために使用されうる。
【００３８】
１つの例示的な実施形態では、ハンドルアセンブリ１２は、第１の部分１２ａと、第２の部分１２ｂとを備える２つのハウジング部分又は側板から形成される。遠位端から近位端へハンドルアセンブリ１２を見るユーザの視点から、第１の部分１２ａは、右部分と見なされ、第２の部分１２ｂは、左部分と見なされる。第１及び第２の部分１２ａ，１２ｂのそれぞれは、機械的に整列して互いに係合することによりハンドルアセンブリ１２を形成するような寸法を有し、ハンドルアセンブリ１２の内部動作要素を格納する複数のインターフェース６９（図５）を有している。ハンドルアセンブリ１２と一体的に関連する固定ハンドル３４は、ハンドルアセンブリ１２の第１及び第２の部分１２ａ及び１２ｂを組み立てることで形になる。複数の追加的な境界面（図示せず）は、例えば、エネルギー方向／偏向点の超音波溶接の目的で、ハンドルアセンブリ１２の第１及び第２の部分１２ａ及び１２ｂの周囲の様々な点で配置されうる。第１及び第２の部分１２ａ及び１２ｂ（並びに以下に説明される他の構成要素）は、当該技術分野において既知の任意の方法で、合わせて組み立てられうる。例えば、整合ピン、スナップ様境界面、舌及び溝境界面、係止タブ、接着ポートは、すべて、アセンブリの目的で、単独でか、又は組み合わせてかのいずれかで利用されうる。
【００３９】
１つの例示的な実施形態では、長尺状シャフトアセンブリ１４は、ハンドルアセンブリ１２及び遠位回転アセンブリ１３を機械的に係合するように適合される近位端５０と、エンドエフェクタアセンブリ２６を機械的に係合するように適合される遠位端５２とを備える。長尺状シャフトアセンブリ１４は、外部管状シース５６と、外部管状シース５６内に配置される往復管状作動部材５８とを備える。管状往復管状作動部材５８の近位端は、トリガ３２の作動及び／又は開放に応答して方向６０Ａ又は６０Ｂのいずれかの方向に移動するように、ハンドルアセンブリ１２のトリガ３２に機械的に係合される。回転可能に移動可能なトリガ３２は、長手方向軸「Ｔ」に沿って往復運動を生成しうる。そのような運動は、例えば、エンドエフェクタアセンブリ２６のジョー又はクランピング機構の作動に使用することができる。一連の連結部は、トリガ３２の枢動回転を、作動機構に連結するヨークの軸方向運動に変換し、それは、エンドエフェクタアセンブリ２６のクランピング機構のジョーの開閉を制御する。管状往復管状作動部材５８の遠位端は、エンドエフェクタアセンブリ２６に機械的に係合される。示された実施形態では、管状往復管状作動部材５８の遠位端は、トリガ３２の作動及び／又は開放に応答してクランプアームアセンブリ６４を開閉するために、旋回点７０を中心に旋回可能であるクランプアームアセンブリ６４に機械的に係合される。例えば、示された実施形態では、クランプアームアセンブリ６４は、トリガ３２が方向３３Ａに圧迫されるとき、旋回点７０を中心に、開いた位置から閉じた位置に方向６２Ａで移動可能である。クランプアームアセンブリ６４は、トリガ３２が方向３３Ｂへ開放されるか、又は外向きに接触されるとき、旋回点７０を中心に、方向６２Ｂの閉じた位置から開いた位置に移動可能である。
【００４０】
１つの例示的な実施形態では、エンドエフェクタアセンブリ２６は、長尺状シャフトアセンブリ１４の遠位端５２に取り付けられ、クランプアームアセンブリ６４と、ブレード６６とを含む。エンドエフェクタアセンブリ２６のクランピング機構のジョーは、クランプアームアセンブリ６４及びブレード６６によって形成される。ブレード６６は、超音波始動式であり、超音波トランスデューサ１６に音響的に連結される。ハンドルアセンブリ１２上のトリガ３２は、クランプアームアセンブリ６４の動作に影響するように機械的に合わせて連携する駆動アセンブリに最終的に接続される。トリガ３２を方向３３Ａへ圧迫することは、クランプアームアセンブリ６４を開いた位置から方向６２Ａに移動させ、クランプアームアセンブリ６４及びブレード６６は、互いに対して離間した関係において、クランプしたか、又は閉じた位置へ配置され、クランプアームアセンブリ６４及びブレード６６は、その間の組織を握るように連携する。クランプアームアセンブリ６４は、ブレード６６とクランプアーム６４との間の組織に係合するクランプパッド６９を備えることができる。トリガ３２を方向３３Ｂに開放することは、クランプアームアセンブリ６４を、閉じた関係から開いた位置へ方向６２Ｂに移動させ、クランプアームアセンブリ６４及びブレード６６は、互いに対して離間した関係に配置される。
【００４１】
ハンドルアセンブリ１２の近位部分は、超音波アセンブリ１６の遠位端を受容するための近位開口部６８を備える。超音波アセンブリ１６は、近位開口部６８に挿入され、長尺状シャフトアセンブリ１４に機械的に係合される。
【００４２】
１つの例示的な実施形態では、トリガ３２の長尺状トリガフック３６部分は、より短い全長及び回転運動を有する、より長いトリガレバーを提供する。長尺状トリガフック３６のより長いレバーは、ユーザが開口３８内で複数の指を使用して、長尺状トリガフック３６を操作し、トリガ３２を方向３３Ｂで旋回させて、エンドエフェクタアセンブリ２６のジョーを開くことを可能にする。例えば、ユーザは、３本の指を（例えば、中指、薬指、及び小指）開口３８に挿入することができる。複数の指は、外科医が、エンドエフェクタアセンブリ２６を始動させるために、トリガ３２及び長尺状トリガフック３６上により高いインプット力を働かせることを可能にする。より短い全長及び回転運動は、トリガ３２を方向３３Ａに閉じるか、若しくは圧迫するときか、又はトリガ３２を方向３３Ｂの外向きの開口運動に開くとき、より快適なグリップをもたらし、指を更に外向きに伸展させる必要が少なくなる。これは、方向３３Ｂへのトリガ３２の外向きの開口運動に関連する手の疲労及び緊張を実質的に少なくする。トリガの外向きの開口運動は、バネ要素９８（図５）によって、バネの補助を受け、疲労を軽減することを助ける。開くバネの力は、開くことの容易性を支援するために十分であるが、切開を広げる間の組織間緊張の触覚的な反応に悪影響を与えるほど強くない。
【００４３】
例えば、外科的処置中、親指又は人差し指のいずれかを使用して、長尺状シャフトアセンブリ１４の回転を制御し、エンドエフェクタアセンブリ２６のジョーを好適な向きで配置することができる。中指及び／又は他の下の指を使用して、トリガ３２を圧迫し、ジョー内の組織を掴むことができる。ジョーが所望の位置に配置され、ジョーが組織に対してクランプされると、人差し指を使用して、トグルスイッチ３０を始動し、超音波トランスデューサ１６の電力レベルを調整し、組織を治療することができる。組織が治療されると、次いで、ユーザは、中指及び／又は下の指で長尺状トリガフック３６を遠位方向に外向きに押すことによってトリガ３２を開放し、エンドエフェクタアセンブリ２６のジョーを開くことができる。この基本的方法は、ユーザがハンドルアセンブリ１２のグリップを調整することなく行うことができる。
【００４４】
図３〜４は、エンドエフェクタアセンブリ２６に対する長尺状シャフトアセンブリ１４の接続を示す。前述の通り、示された実施形態では、エンドエフェクタアセンブリ２６は、クランピング機構のジョーを形成する、クランプアームアセンブリ６４と、ブレード６６とを備える。ブレード６６は、超音波トランスデューサ１６に音響的に連結される超音波始動式のブレードでありうる。トリガ３２は、駆動アセンブリに機械的に接続される。合わせて、トリガ３２及び駆動アセンブリは、クランプアームアセンブリ６４を開いた位置に方向６２Ａで移動させるように機械的に連携し、クランプアームアセンブリ６４及びブレード６６は、互いに対して離間した関係において、クランプした、又は閉じた位置へ方向６２Ｂで配置され、クランプアームアセンブリ６４及びブレード６６は、連携してその間の組織を掴む。クランプアームアセンブリ６４は、ブレード６６とクランプアーム６４との間の組織に係合するクランプパッド６９を備えることができる。管状往復管状作動部材５８の遠位端は、エンドエフェクタアセンブリ２６に機械的に係合される。示された実施形態では、管状往復管状作動部材５８の遠位端は、トリガ３２の始動及び／又は開放に応答してクランプアームアセンブリ６４を開閉するために、旋回点７０を中心に旋回可能であるクランプアームアセンブリ６４に機械的に係合される。例えば、示された実施形態では、クランプアームアセンブリ６４は、トリガ３２が方向３３Ａに圧迫されるとき、旋回点７０を中心に、開いた位置から閉じた位置に方向６２Ｂに移動可能である。クランプアームアセンブリ６４は、トリガ３２が方向３３Ｂで開放されるか、又は外向きに接触されるとき、旋回点７０を中心に、閉じた位置から開いた位置に方向６２Ａで移動可能である。
【００４５】
先述のように、クランプアームアセンブリ６４は、電気外科的／ＲＦ発生器モジュール２３に電気的に連結された電極を含み得て、治療レベル及び／又は治療レベル未満のエネルギーを受容し、ここで、電気外科的／ＲＦエネルギーは、ブレード６６に適用されている超音波エネルギーと同時又は非同時に電極に適用されうる。そのようなエネルギーの始動は、任意の好適な組み合わせで適用し、アルゴリズム又は他の制御ロジックと連携して所望する組織効果を達成することができる。
【００４６】
図５は、図２に示される超音波外科用器具１０の分解図である。示される実施形態では、分解図は、ハンドルアセンブリ１２の内部要素、ハンドルアセンブリ１２、遠位回転アセンブリ１３、スイッチアセンブリ２８、及び長尺状シャフトアセンブリ１４を示している。示された実施形態では、第１及び第２の部分１２ａ、１２ｂは、ハンドルアセンブリ１２を形成するために一致する。第１及び第２の部分１２ａ、１２ｂは、それぞれ、ハンドルアセンブリ１２を形成するために互いに機械的に整合し、係合し、超音波外科用器具１０の内部機能構成要素を包囲する大きさである複数の境界面６９を備える。回転ノブ４８は、円方向５４に３６０度まで回転しうるよう、外部管状シース５６に機械的に係合する。外部管状シース５６は、往復管状作動部材５８を覆うように配置され、複数の連結要素７２を介してハンドルアセンブリ１２内に機械的に係合され、保持される。連結要素７２は、Ｏ字リング７２ａと、管カラーキャップ７２ｂと、遠位ワッシャ７２ｃと、近位ワッシャ７２ｄと、ねじ山管カラー７２ｅとを備えることができる。往復管状作動部材５８は、ハンドルアセンブリ１２の第１と第２の部分１２ａ、１２ｂとの間に保持される往復ヨーク８４内に配置される。ヨーク８４は、往復ヨークアセンブリ８８の一部である。一連の連結部は、長尺状トリガフック３２の枢動回転を、往復ヨーク８４の軸方向運動に変換し、それは、超音波外科用器具１０の遠位端にあるエンドエフェクタアセンブリ２６のクランピング機構のジョーの開閉を制御する。１つの例示的な実施形態では、４リンク設計は、例えば、比較的短い回転長さにおける機械利得を提供する。
【００４７】
１つの例示的な実施形態では、超音波伝達導波管７８は、往復管状作動部材５８の内側に配置される。超音波伝達導波管７８の遠位端５２は、ブレード６６に音響的に連結され（例えば、直接的又は間接的に機械的に連結され）、超音波伝達導波管７８の近位端５０は、ハンドルアセンブリ１２内に受容される。超音波伝達導波管７８の近位端５０は、以下で詳述されるように、超音波トランスデューサ１６の遠位端に音響的に連結するように適合される。超音波伝達導波管７８は、保護シース８０及びシリコーンリングなどの複数の単離要素８２によって、長尺状シャフトアセンブリ１４の他の要素から単離される。外部管状シース５６、往復管状作動部材５８、及び超音波伝達導波管７８は、ピン７４によって機械的に係合される。スイッチアセンブリ２８は、トグルスイッチ３０と、第１又は第２の突起ノブ３０ａ、３０ｂの始動により超音波トランスデューサ１６に通電する電気的要素８６ａ、ｂとを備える。
【００４８】
１つの例示的な実施形態では、外部管状シース５６は、ユーザ又は患者を、超音波伝達導波管７８の超音波振動から単離する。外部管状シース５６は、一般的に、ハブ７６を含む。外部管状シース５６は、ハンドルアセンブリ１２の遠位端上に螺入される。超音波伝達導波管７８は、外部管状シース５６の開口部を通って延在し、単離要素８２は、超音波伝達導波管２４を外部管状シース５６から単離する。外部管状シース５６は、ピン７４で導波管７８に取り付けられうる。導波管７８においてピン７４を受容するための穴は、名目上は変位節で生じうる。導波管７８は、スタッドによってハンドピースハンドルアセンブリ１２内にねじ込む又は留めることができる。ハブ７６上の平坦部分は、アセンブリが必要なレベルまで捻られることを可能にすることができる。１つの例示的な実施形態では、外部管状シース５６のハブ７６部分は、好ましくは、プラスチックから構築され、外部管状シース５６の管状長尺状部分は、ステンレス鋼から作られる。あるいは、超音波伝達導波管７８は、それを外側の接触から隔離するために、それを取り囲むポリマー材料を含んでもよい。
【００４９】
１つの例示的な実施形態では、超音波伝達導波管７８の遠位端は、好ましくは腹で、又はその付近の内部での螺入接続によって、ブレード６６の近位端に連結されうる。ブレード６６は、溶接継手などの任意の好適な手段によって、超音波伝達導波管７８に取り付けられうることが想到される。ブレード６６は、超音波伝達導波管７８から取り外し可能でありうるが、単一要素エンドエフェクタ（例えば、ブレード６６）及び超音波伝達導波管７８は、単一の一体型ピースとして形成されうることも想到される。
【００５０】
１つの例示的な実施形態では、トリガ３２はリンケージ機構に連結され、方向３３Ａ及び３３Ｂのトリガ３２の回転運動を、方向６０Ａ及び６０Ｂに対応する往復管状作動部材５８の直線運動に変換する。トリガ３２は、第１のヨークピン９２ａを受容するように内部に形成された開口部を有する、第１のセットのフランジ９８を備える。第１のヨークピン９２ａはまた、ヨーク８４の遠位端に形成された開口部のセットを通るように配置される。トリガ３２はまた、リンク９２の第１の末端部９２ａを受容するための、第２のセットのフランジ９６も備える。トリガピン９０は、リンク９２及び第２のセットのフランジ９６に形成される開口部に受容される。トリガピン９０は、リンク９２及び第２のセットのフランジ９６に形成される開口部において受容され、トリガ３２に対するトリガ旋回点を形成するために、ハンドルアセンブリ１２の第１及び第２の部分１２ａ、１２ｂに連結するように適合される。リンク９２の第２の末端部９２ｂは、ヨーク８４の近位端に形成されるスロット３８４に受容され、第２のヨークピン９４ｂによってそこに保持される。トリガ３２がトリガピン９０によって形成される旋回点１９０を中心に枢動可能に回転する際、ヨークは、矢印６０Ａ、Ｂによって示される方向で、長手方向軸「Ｔ」に沿って水平に並進する。
【００５１】
図８は、超音波外科用器具１０の１つの例示的な実施形態を示す。示された実施形態では、超音波トランスデューサ１６の断面図をハンドルアセンブリ１２の部分切り取り図内に示す。超音波外科用器具１０の１つの例示的な実施形態は、ハンドピースハウジング９９を備える超音波トランスデューサ１６に連結される超音波信号発生器２０と、超音波始動式の単一又は複数の要素エンドエフェクタアセンブリ２６とを備える。先述のように、エンドエフェクタアセンブリ２６は、超音波始動式のブレード６６と、クランプアーム６４とを備える。超音波トランスデューサ１６は、「ランジュバンスタック」として既知であるが、一般に変換部分１００、第１の共振器部分又はエンドベル１０２、及び第２の共振器部分又はフォアベル１０４、及び付属構成要素を含む。これらの構成要素の全構成体は共振器である。超音波トランスデューサ１６は、好ましくは、後に詳述されるように、長さが２分の１システム波長の整数（ｎλ／２であり、「ｎ」は、任意の正の整数、例えば、ｎ＝１、２、３．．．である）である。音響アセンブリ１０６は、超音波トランスデューサ１６と、ノーズコーン１０８と、速度変成器１１８と、表面１１０とを含む。
【００５２】
１つの例示的な実施形態では、エンドベル１０２の遠位端は変換部分１００の近位端に接続され、フォアベル１０４の近位端は変換部分１００の遠位端に接続される。フォアベル１０４及びエンドベル１０２は、変換部分１００の厚さ、エンドベル１０２及びフォアベル２２を作製するのに使用される材料の密度及び弾性率、並びに超音波トランスデューサ１６の共振周波数などの多くの変数により決定される長さを有する。フォアベル１０４は、速度変成器１１８又は代替のもの（alternately）が増幅を持たないとき、超音波振動の振幅を増幅するようにその近位端からその遠位端に内側に細くなっていてもよい。好適な振動周波数範囲は、約２０Ｈｚ〜３２ｋＨｚであり、より適切な振動周波数範囲は約３０〜１０ｋＨｚであってよい。好適な動作振動周波数は、例えばおよそ５５．５ｋＨｚであってよい。
【００５３】
１つの例示的な実施形態では、圧電素子１１２は、例えば、ジルコン酸チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛、チタン酸鉛、チタン酸バリウム、又は他の圧電セラミック材料などの任意の好適な材料から作ることができる。正極１１４、負極１１６、及び圧電素子１１２のそれぞれは、中心を通って延びる穴を有する。正極１１４及び負極１１６は、ワイヤ１２０及び１２２にそれぞれ電気的に連結されている。ワイヤ１２０及び１２２は、ケーブル２２内に封入され、超音波信号発生器２０に電気的に接続可能である。
【００５４】
音響アセンブリ１０６の超音波トランスデューサ１６は、超音波信号発生器２０からの電気信号を機械的エネルギーに変換し、それによって主として、超音波周波数における超音波トランスデューサ１６及びエンドエフェクタアセンブリ２６のブレード６６部分の長手方向の振動運動の音響定在波が得られる。別の実施形態では、超音波トランスデューサの振動運動は異なる方向に作用してもよい。例えば、振動運動は、長尺状シャフトアセンブリ１４の先端のより複雑な運動の局所長手方向の構成要素を含むことができる。好適な発生器は、Ｅｔｈｉｃｏｎ  Ｅｎｄｏ−Ｓｕｒｇｅｒｙ，Ｉｎｃ．（Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ、Ｏｈｉｏ）から、モデル番号ＧＥＮ１１として入手可能である。音響アセンブリ１０６が活性化されると、振動運動の定在波が音響アセンブリ１０６を通して発生する。超音波外科用器具１０は、共鳴で操作するように設計され、それにより、所定の振幅の音響定在波パターンが生み出される。音響アセンブリ１０６に沿う任意の点における振動運動の振幅は、振動運動が測定される音響アセンブリ１０６に沿う場所に依存する。振動運動定在波における最小又はゼロ交差は、一般的に節（すなわち、運動が最小である）として称され、定在波における局所的最大絶対値又はピークは、一般的に、腹（例えば、局所的運動は最大である）として称される。腹とその最も近い節との間の距離は、波長の４分の１（λ／４）である。
【００５５】
ワイヤ１２０及び１２２は、超音波信号発生器２０から正極１１４及び負極１１６に電気信号を伝達する。圧電素子１１２は、例えば、音響アセンブリ１０６において音響定在波を生み出すための足踏みスイッチなどのアクチュエータ２２４に応答して、超音波信号発生器２０から供給される電気信号によって通電される。電気信号は、圧電素子１１２中に、繰り返される小変位形態の乱れを起こし、材料中に大きな交互の圧縮及び伸張力をもたらす。繰り返される小変位は、圧電素子１１２を連続的方式で電圧勾配の軸に沿って伸縮させ、超音波エネルギーの長手方向の波を生成する。超音波エネルギーは、長尺状シャフトアセンブリ１４の伝達構成要素又は超音波伝達導波管部分７８を介してエンドエフェクタアセンブリ２６のブレード６６部分へ音響アセンブリ１０６を通って伝達される。
【００５６】
１つの例示的な実施形態では、音響アセンブリ１０６がエネルギーをエンドエフェクタアセンブリ２６のブレード６６部分へ供給するために、音響アセンブリ１０６のすべての構成要素は、ブレード６６に音響的に連結しなければならない。超音波トランスデューサ１６の遠位端は、スタッド１２４などの螺入接続によって、表面１１０において超音波伝達導波管７８の近位端に音響的に連結されてもよい。
【００５７】
１つの例示的な実施形態では、音響アセンブリ１０６の構成要素は、好ましくは音響的に調整され、それにより、任意のアセンブリの長さは、２分の１波長の整数（ｎλ／２）であり、波長λは、音響アセンブリ１０６の予め選択されたか、又は作動中の長手方向振動駆動周波数ｆｄの波長である。音響アセンブリ１０６は、音響要素の任意の好適な配列を組み込んでもよいことも想到される。
【００５８】
１つの例示的な実施形態では、ブレード６６は、２分の１システム波長（ｎλ／２）の整数倍と実質的に等しい長さを有することができる。ブレード６６の遠位端は、遠位端の最大長手方向の振動幅を提供するために、腹付近に配置されうる。トランスデューサアセンブリが通電されると、ブレード６６の遠位端は、例えば、約１０〜５００マイクロメートルのピークからピークまでの範囲内で、好ましくは、例えば、５５ｋＨｚの予め定められた振動周波数において、約３０〜６４マイクロメートルの範囲内で移動するように構成されうる。
【００５９】
１つの例示的な実施形態では、ブレード６６は、超音波伝達導波管７８に連結されうる。ここに示すように、ブレード６６及び超音波伝達導波管７８は、超音波エネルギーの伝達のために好適な材料からの単一ユニット構成として形成される。こうした材料の例には、Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ（アルミニウム及びバナジウムを含むチタンの合金）、アルミニウム、ステンレス鋼、又は他の好適な材料が挙げられる。或いは、ブレード６６は超音波伝達導波管７８から分離可能（かつ異なる組成のもの）であって、例えば、スタッド、溶接、接着剤、急速接続、又は他の好適な既知の方法によって連結されてもよい。超音波伝達導波管７８の長さは、例えば２分の１波長の整数（ｎλ／２）に実質的に等しくてよい。超音波伝達導波管７８は、例えば上述のチタン合金（即ち、Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ）若しくは任意の好適なアルミニウム合金、又は他の合金など、超音波エネルギーを効率的に伝播するのに好適な材料から構築された中実コアシャフトから好ましくは作られてもよい。
【００６０】
１つの例示的な実施形態では、超音波伝達導波管７８は、スタッド１２４などの螺入接続によって、超音波伝達導波管７８の表面１１０に連結するために、近位端にある長手方向に突起する取り付け支柱を備える。超音波伝達導波管７８は、複数の節に位置付けられる、複数の安定用のシリコーンリング又は適合する支持体８２（図５）を含むことができる。シリコーンリング８２は望ましくない振動を減衰させ、外側保護シース８０（図５）から超音波エネルギーを隔離することで、ブレード６６の遠位端への長手方向の超音波エネルギーの最大効率の流れを保証する。
【００６１】
図９は、近位回転アセンブリ１２８の１つの例示的な実施形態を示す。示された実施形態では、近位回転アセンブリ１２８は、円筒形のハブ１３５を覆うように挿入される近位回転ノブ１３４を備える。近位回転ノブ１３４は、円筒形のハブ１３５の近位端上に形成される、対応するスロット１３０に受容される複数の放射状突起１３８を備える。近位回転ノブ１３４は、超音波トランスデューサ１６の遠位端を受容するための開口部１４２を画定する。放射状突起１３８は、柔らかいポリマー材料で形成され、超音波トランスデューサ１６の遠位端が嵌合されたときに摩擦干渉嵌合を生じさせるために、超音波トランスデューサ１６の外径に対して小さい直径を画定する。ポリマー放射状突起１３８は、超音波トランスデューサ１６の外部ハウジングをしっかりと把持する「グリッパ」リブを形成するために、開口部１４２へ半径方向に突出する。したがって、近位回転ノブ１３４は、超音波トランスデューサ１６をしっかりと把持する。
【００６２】
円筒形のハブ１３５の遠位端は、円周縁１３２と、円周軸受表面１４０とを備える。円周縁はハウジング１２に形成された溝に係合し、円周軸受表面１４０はハウジング１２に係合する。そのため、円筒形のハブ１３５は、ハウジング１２の２つのハウジング部分（図示せず）内に機械的に保持される。円筒形のハブ１３５の円周縁１３２は、第１と第２のハウジング部分１２ａ、１２ｂとの間に配置されるか、又は「嵌められ」、溝内の定位置で自由に回転できる。円周軸受表面１４０は、適切な回転を補助するために、ハウジングの内側部分に対して位置する。そのため、円筒形のハブ１３５は、ハウジング内の定位置で自由に回転できる。ユーザは、ハウジング１２内で円筒形のハブ１３５を回転させるために、近位回転ノブ１３４上に形成される縦溝１３６を指又は親指のいずれかと係合させる。
【００６３】
１つの例示的な実施形態では、円筒形のハブ１３５は、ポリカーボネートなどの耐久性プラスチックで形成されうる。１つの例示的な実施形態では、円筒形のハブ１３５は、シリコン処理をしたポリカーボネート材料で形成されうる。１つの例示的な実施形態では、近位回転ノブ１３４は、例えば、ＧＬＳ社（GLS Corporation）によって作製されるバーサフレックス（Versaflex）（登録商標）ＴＰＥ合金を含む柔軟な弾性可撓性ポリマー材料で形成されうる。近位回転ノブ１３４は、例えば、エラストマ材料、サントプレーン（Santoprene）（登録商標）として周知の熱可塑性ゴム、他の熱可塑性加硫物（ＴＰＶｓ）、又はエラストマで形成されうる。ただし、実施形態はこの文脈に限定されない。
【００６４】
図１０は、単一要素エンドエフェクタ２７８を有する、外科用器具２１０を含む外科用システム２００の１つの例示的な実施形態を示す。システム２００は、ここに示されるように、エンドエフェクタ２７８に連結されたトランスデューサアセンブリ２１６と、エンドエフェクタ２７８の近位部分の周りに位置決めされたシース２５６とを含むことができる。トランスデューサアセンブリ２１６及びエンドエフェクタ２７８は、前述のトランスデューサアセンブリ１６及びエンドエフェクタ１８と同様の様式で動作して、ブレード２２６’を通じて組織に伝達できる超音波エネルギーを生み出すことができる。
【００６５】
図１１〜１８Ｃは、治療レベル及び／又は治療レベル未満の電気エネルギーを利用して組織を治療及び／又は破壊するか、又はフィードバックを発生器（例えば、電気外科用器具）に与える外科用器具の様々な実施形態を示す。図１１〜１８Ｃの実施形態は、手動又は手で操作する様式での使用に適合される一方で、電気外科用器具をロボットの用途にも同様に使用することができる。図１１は、電気エネルギー外科用器具３１０を備える外科用器具システム３００の１つの例示的な実施形態の斜視図である。電気外科用器具３１０は、近位ハンドル３１２と、遠位作業端部又はエンドエフェクタ３２６と、それらの間に配設される導入器又は長尺状シャフト３１４とを備えることができる。
【００６６】
電気外科的システム３００は、例えば、電気エネルギー、超音波エネルギー、熱エネルギー、又は任意のそれらの組み合わせなどのエネルギーを、患者の組織に、個別又は同時のいずれかにて、例えば図１に関連して説明されるように供給するよう構成することができる。１つの例示的な実施形態では、電気外科的システム３００は、電気外科用器具３１０と電気通信を行う発生器３２０を含む。発生器３２０は、電気外科用器具３１０に、ケーブル３２２などの好適な伝送媒体を介して接続される。１つの例示的な実施形態では、発生器３２０は、例えば、制御ユニット３２５など、コントローラに連結される。様々な実施形態では、制御ユニット３２５は、発生器３２０と一体に形成されうるか、又は、発生器３２０に電気的に連結された別の回路モジュール又は装置として提供されうる（このオプションを例示するために図では点線で示されている）。ここで開示する実施形態では、発生器３２０は電気外科用器具３１０と分けて示されるが、１つの例示的な実施形態では、発生器３２０（及び／又は、制御ユニット３２５）は、電気外科用器具３１０と一体に形成されて単一の電気外科的システム３００を形成することができ、ここで、電気外科用器具３１０内に配置されたバッテリは、エネルギー源であり、バッテリに連結された回路は、好適な電気エネルギー、超音波エネルギー、又は熱エネルギーを生成する。そのような１つの例を、図１７〜１８Ｃに関連して本明細書に説明する。
【００６７】
発生器３２０は、発生器３２０コンソールの前側パネル上に配置された入力装置３３５を備えることができる。入力装置３３５は、例えば、キーボード又は入力ポートなど、発生器３２０の作動のプログラミングに好適な信号を生成する任意の好適な装置を備えることができる。１つの例示的な実施形態では、第１のジョー３６４Ａ及び第２のジョー３６４Ｂ内の様々な電極を発生器３２０に連結することができる。ケーブル３２２は、電気外科用器具３１０の正極（＋）及び負極（−）に電気エネルギーを印加する多数の電気的導電線を含むことができる。制御ユニット３２５は、電源としてサーブすることができる発生器３２０の始動に使用することができる。様々な実施形態では、発生器３２０は、個別又は同時に始動することができる、例えば、ＲＦ源、超音波源、直流電源、及び／又は任意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。
【００６８】
様々な実施形態では、電気外科的システム３００は、少なくとも１つの供給導体３３１と、少なくとも１つの戻り導体３３３とを含んでもよく、電流は、供給導体３３１を介して電気外科用器具３００に供給されることができ、また、電流は、戻り導体３３３を介して発生器３２０に戻ることができる。様々な実施形態では、供給導体３３１及び戻り導体３３３は、絶縁線及び／又は任意の他の好適な種類の導体を含んでもよい。特定の実施形態では、以下に説明するように、供給導体３３１及び戻り導体３３３は、発生器３２０と電気外科用器具３１０のエンドエフェクタ３２６との間（又は少なくとも部分的にそれらの間）に延びるケーブル３２２の中に収容されてもよい、及び／又は当該ケーブルを含んでもよい。いずれの場合にも、発生器３２０は、十分な電流をエンドエフェクタ１１０に供給することができるように、供給導体３３１と戻り導体３３３との間に十分な電圧差を印加するように構成されうる。
【００６９】
図１２は、外科用器具３１０のハンドル３１２の１つの例示的な実施形態の側面図である。図１２では、ハンドル３１２は、第２のハンドル本体３１２Ｂ内の様々な構成要素を例示するために、第１のハンドル本体３１２Ａ（図１１参照）の半分が取り除かれた状態で示されている。ハンドル３１２は、パス３３に沿って引かれることができるレバーアーム３２１（例えば、トリガ）を備えることができる。レバーアーム３２１は、レバーアーム３２１の延長部３９８と動作可能に係合されたシャトル３８４によって、長尺状シャフト３１４内に配置された軸方向に移動可能な部材３７８（図１３〜１６）に連結されうる。シャトル３８４は、バネ３８８などの付勢装置に更に接続されてもよく、このバネ３８８は、第２のハンドル本体３１２Ｂにも接続されて、シャトル３８４、ひいては軸方向に移動可能な部材３７８を近位方向に付勢し、それによって、図１１に見られるような開いた位置にジョー３６４Ａ及び３６４Ｂを動かすことができる。更に、図１１〜１２を参照すると、係止部材１９０（図１２参照）は、係止スイッチ３２８（図１１参照）によって、図のようにシャトル３８４が遠位側に移動するのが実質的に防止される係止位置と、シャトル３８４が長尺状シャフト３１４に向かって遠位方向に自由に移動するのを可能にしうる係止解除位置との間を移動することができる。ハンドル３１２は、任意の種類のピストルグリップ、又は、第１のジョー３６４Ａ及び第２のジョー３６４Ｂを作動させるための作動レバー、トリガ、又はスライダを支持するように構成された、当該技術分野において既知の他の種類のハンドルでありうる。長尺状シャフト３１４は、円筒形又は長方形の横断面を有しており、例えば、ハンドル３１２から延びる薄壁管状スリーブを備えることができる。長尺状シャフト３１４は、それを貫いて延びる穴を有しており、この穴は、アクチュエータ機構、例えば、ジョーを作動させるための軸方向に移動可能な部材３７８を支持するためのものであり、また、エンドエフェクタ３２６の電気外科的構成要素に電気エネルギーを供給する電気リード線を支持するためのものである。
【００７０】
エンドエフェクタ３２６は、組織を捕えて切除し、そして捕えた組織を制御されたエネルギー（例えば、ＲＦエネルギー）の適用にて同時に溶接するよう適合することができる。第１のジョー３６４Ａ及び第２のジョー３６４Ｂを近づけることで、軸方向に移動可能な部材３７８によって画定される長手方向軸「Ｔ」周りの組織を捕え又は係合することができる。第１のジョー３６４Ａ及び第２のジョー３６４Ｂはまた、組織に圧縮力を加えることもできる。いくつかの実施形態では、長尺状シャフト３１４は、第１のジョー３６４Ａ及び第２のジョー３６４Ｂと共に、矢印１９６（図１１参照）で示されるように、ハンドル３１２に対して、完全に３６０度回転されうる。例えば、回転ノブ３４８は、シャフト３１４の長手方向軸を中心として回転可能とすることができ、ノブ３４８の回転が、対応するシャフト３１４の回転を生じることができるように、シャフト３１４に連結されることができる。第１のジョー３６４Ａ及び第２のジョー３６４Ｂは、回転中、開放可能及び／又は閉鎖可能な状態を維持することができる。
【００７１】
図１３は、ジョー３６４Ａ、３６４Ｂが開いた状態のエンドエフェクタ３２６の１つの例示的な実施形態の斜視図を示し、図１４は、ジョー３６４Ａ、３６４Ｂが閉じた状態のエンドエフェクタ３２６の１つの例示的な実施形態の斜視図を示す。前述のように、エンドエフェクタ３２６は、直線又は曲線とすることができる、上方の第１のジョー３６４Ａ及び下方の第２のジョー３６４Ｂを備えることができる。第１のジョー３６４Ａ及び第２のジョー３６４Ｂはそれぞれ、それらのそれぞれの中間部分に沿ってそれぞれ外向きに配設される長尺状スロット又はチャネル３６２Ａ及び３６２Ｂを含むことができる。更に、第１のジョー３６４Ａ及び第２のジョー３６４Ｂはそれぞれ、第１のジョー３６４Ａ及び第２のジョー３６４Ｂの内側部分に配設された、歯３６３などの組織把持要素を有することができる。第１のジョー３６４Ａは、上方の第１の外向きの表面２０２Ａと上方の第１のエネルギー供給表面３６５Ａとを有する、上方の第１のジョー本体２００Ａを備えていてもよい。第２のジョー３６４Ｂは、下方の第２の外向きの表面２０２Ｂと下方の第２のエネルギー供給表面３６５Ｂとを有する、下方の第２のジョー本体２００Ｂを備えていてもよい。第１のエネルギー供給表面３６５Ａ及び第２のエネルギー供給表面３６５Ｂは共に、エンドエフェクタ３２６の遠位端の周りで「Ｕ」字型に延びていてもよい。
【００７２】
ハンドル３１２（図１２）のレバーアーム３２１は、ジョー閉鎖機構としても機能しうる軸方向に移動可能な部材３７８を作動させるよう適合されうる。例えば、図１２に示すように、かつ上述のように、レバーアーム３２１が、シャトル３８４を介して、パス３３に沿って近位方向に引かれる際に、軸方向に移動可能な部材３７８が遠位方向に付勢されうる。
【００７３】
図１５は、外科用器具３１０の軸方向に移動可能な部材３７８の１つの例示的な実施形態の斜視図である。軸方向に移動可能な部材３７８は、１個又は数個の部品を含んでいてもよいが、いずれにしても、長尺状シャフト３１４及び／又はジョー３６４Ａ、３６４Ｂに対して移動可能又は並進可能であってもよい。また、少なくとも１つの例示的な実施形態では、軸方向に移動可能な部材３７８は、１７−４析出硬化ステンレス鋼にて作製してもよい。軸方向に移動可能な部材３７８の遠位端は、ジョー３６４Ａ及び３６４Ｂのチャネル３６２Ａ及び３６２Ｂ内で摺動するように構成されたフランジ付き「Ｉ」ビームを含む場合がある。軸方向に移動可能な部材３７８は、チャネル３６２Ａ、３６２Ｂ内を摺動することができ、第１のジョー３６４Ａ及び第２のジョー３６４Ｂを開閉する。軸方向に移動可能な部材３７８の遠位端はまた、上部フランジ又は「ｃ」字型部３７８Ａ及び下部フランジ又は「ｃ」字型部３７８Ｂを含み得る。フランジ３７８Ａ及び３７８Ｂはそれぞれ、第１のジョー３６４Ａ及び第２のジョー３６４Ｂの外向き表面を係合する内部カム表面３６７Ａ及び３６７Ｂを画定している。ジョー３６４Ａ及び３６４Ｂの開閉は、移動可能な「Ｉビーム」状の軸方向に移動可能な部材３７８及びジョー３６４Ａ、３６４Ｂの外向き表面３６９Ａ、３６９Ｂを含み得るカム機構を用いて、非常に大きな圧縮力を組織に印加することができる。
【００７４】
より詳細には、ここで図１３〜１５を参照すると、総じて、軸方向に移動可能な部材３７８の遠位端の内部カム表面３６７Ａ及び３６７Ｂは、それぞれ、第１のジョー３６４Ａ及び第２のジョー３６４Ｂの第１の外向きの表面３６９Ａ及び第２の外向きの表面３６９Ｂと摺動可能に係合するように適合されうる。第１のジョー３６４Ａ内のチャネル３６２Ａ及び第２のジョー３６４Ｂ内のチャネル３６２Ｂは、軸方向に移動可能な部材３７８（組織切断要素３７１、例えば、鋭い末端縁を含み得る）の運動に適合するように寸法設定されかつ構成されてもよい。図１４は、例えば、チャネル３６２Ａ及び３６２Ｂ（図１３）を少なくとも部分的に通って進む軸方向に移動可能な部材３７８の遠位端を示す。軸方向に移動可能な部材３７８の前進は、エンドエフェクタ３２６を、図１３に示される開構成から閉じうる。図１４に示す閉じた位置において、上方の第１のジョー３６４Ａ及び下方の第２のジョー３６４Ｂはそれぞれ、第１のジョー３６４Ａ及び第２のジョー３６４Ｂの第１のエネルギー供給表面３６５Ａと第２のエネルギー供給表面３６５Ｂとの間に、間隙つまり寸法Ｄを画定している。様々な実施形態では、例えば、寸法Ｄは約０．０１３ｍｍから約１．０２ｍｍ（約０．０００５インチから約０．０４０インチ）とすることができ、いくつかの実施形態では、例えば、約０．０２５ｍｍ〜約０．２５４ｍｍ（約０．００１インチ〜約０．０１０インチ）とすることができる。また、第１のエネルギー供給表面３６５Ａ及び第２のエネルギー供給表面３６５Ｂの縁部は、組織の切開を防止するために丸められてもよい。
【００７５】
図１６は、外科用器具３１０のエンドエフェクタ３２６の１つの例示的な実施形態の断面図である。下方のジョー３６４Ｂの係合又は組織接触表面３６５Ｂは、以下で詳述されるように、可変抵抗正温度係数（ＰＴＣ）体などの導電抵抗マトリクスを通して、エネルギーを組織の少なくとも一部に供給するよう適合されている。上方及び下方のジョー３６４Ａ、３６４Ｂの少なくとも１つは、エネルギーを発生器３２０から捕えた組織に供給するよう構成された少なくとも１つの電極３７３を有しうる。上方のジョー３６４Ａの係合又は組織接触表面３６５Ａは、同様の導電抵抗マトリクス（すなわち、ＰＴＣ材料）を有し得、いくつかの実施形態では、例えば、この表面は導電性電極又は絶縁層としてもよい。あるいは、このジョーの係合表面は、その開示内容全体を参照により本明細書に援用する米国特許第６，７７３，４０９号（出願日：２００１年１０月２２日、発明の名称「ＥＬＥＣＴＲＯＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＪＡＷ  ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ  ＦＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＤ  ＥＮＥＲＧＹ  ＤＥＬＩＶＥＲＹ」）に開示の任意のエネルギー供給構成要素を有しうる。
【００７６】
第１のエネルギー供給表面３６５Ａ及び第２のエネルギー供給表面３６５Ｂはそれぞれ、発生器３２０と電気的通信を行い得る。第１のエネルギー供給表面３６５Ａ及び第２のエネルギー供給表面３６５Ｂは、組織と接触し、捕捉した組織に電気外科用エネルギーを供給するように構成され得、これは組織を封止又は溶接するように適合されている。制御ユニット３２５は、電気発生器３２０によって供給された電気エネルギーを調節することができ、電気発生器３２０は、第１のエネルギー供給表面３６５Ａ及び第２のエネルギー供給表面３６５Ｂに電気外科用エネルギーを供給する。エネルギー供給は、レバーアーム３２１と動作可能に連動し、ケーブル３２２を介して発生器３２０と電気的に導通している作動ボタン３２８（図１２）によって開始することができる。１つの例示的な実施形態では、電気外科用器具３１０は、足踏みスイッチ３２９（図１１）を経由して、発生器３２０により作動させることができる。例えば、作動されると、足踏みスイッチ３２９は発生器３２０を起動させて、電気エネルギーをエンドエフェクタ３２６に供給する。制御ユニット３２５は作動中、発生器３２０により生成される電力を調節する。足踏みスイッチ３２９は、多くの状況において好適でありうるが、他の好適な種類のスイッチを使用することができる。
【００７７】
上記のように、電気発生器３２０により供給され、制御ユニット３２５により調節、さもなければ制御される電気外科用エネルギーは、無線周波（ＲＦ）エネルギー又は他の好適な形態の電気エネルギーを含み得る。更に、対向する第１及び第２のエネルギー供給表面３６５Ａ及び３６５Ｂは、発生器３２０及び制御ユニット３２５と電気通信を行う可変抵抗正温度係数（ＰＴＣ）体を有しうる。電気外科用エンドエフェクタ、ジョー閉鎖機構、及び電気外科用エネルギー供給表面に関する更なる詳細については、これらのすべてを参照により本明細書に援用し、本明細書の一部とする、次の米国特許及び特許出願公開公報に記載されている：米国特許第７，０８７，０５４、７，０８３，６１９、７，０７０，５９７、７，０４１，１０２、７，０１１，６５７、６，９２９，６４４、６，９２６，７１６、６，９１３，５７９、６，９０５，４９７、６，８０２，８４３、６，７７０，０７２、６，６５６，１７７、６，５３３，７８４、及び６，５００，３１２号、並びに米国特許出願公開公報第２０１０／００３６３７０及び２００９／００７６５０６号。
【００７８】
１つの例示的な実施形態では、発生器３２０は、無線周波数（ＲＦ）エネルギーを用いて双極電気外科手術を行うのに充分な電力を供給することができる電気外科ユニット（ＥＳＵ：electrosurgery unit）として取り付けられてもよい。１つの例示的な実施形態では、ＥＳＵは、ＥＲＢＥ  ＵＳＡ，Ｉｎｃ．（Ｍａｒｉｅｔｔａ、Ｇｅｏｒｇｉａ）から市販の双極ＥＲＢＥ  ＩＣＣ  ３５０でありうる。いくつかの実施形態では、双極電気外科手術用途などの、能動電極及び戻り電極を有する、外科用器具を利用することができ、この器具中では能動電極及び戻り電極が、治療する組織に相対して、隣接して、及び／又は電気的通信を行うよう配置され得、電流が、正温度係数（ＰＴＣ）体を通って能動電極から、組織を通って戻り電極に流れるようにする。したがって、様々な実施形態では、電気外科的システム３００は供給パス及びリターンパスを含み得、このパス中で、捕えた治療中の組織が回路を完成又は閉回路を形成する。１つの例示的な実施形態では、発生器３２０は単極ＲＦ  ＥＳＵとしてもよく、電気外科用器具３１０は、１つ又はそれ以上の能動電極が統合されている単極エンドエフェクタ３２６を備えうる。そのようなシステムについては、発生器３２０は、操作サイトから離れた位置の患者と密接に接触するリターンパッド及び／又は他の好適なリターンパスを必要としてもよい。リターンパッドは、ケーブルを介して発生器３２０と接続されてもよい。他の実施形態では、オペレータ２０は、組織の状態を評価し、電気外科的システム３００にフィードバックを与える目的で治療レベル未満のＲＦエネルギーレベルを与えてもよい。そのようなフィードバックは、電気外科用器具３１０の治療レベルのＲＦエネルギー出力を制御するよう利用することができる。
【００７９】
電気外科用器具３００の作動中、ユーザは一般的に、組織を掴み、捕えた組織にエネルギーを供給して（例えば、ボタン３２８及び／又はペダル２１６を作動させることにより）溶接又は封止を形成し、続いて、捕えた組織を通して、軸方向に移動可能な部材３７８の遠位端にて組織切断要素３７１を駆動させる。様々な実施形態では、軸方向に移動可能な部材３７８の軸方向運動の並進は一定とするか、又はそうでなければ制御し、好適な移動速度での軸方向に移動可能な部材３７８の駆動を補助することができる。移動速度を制御することにより、捕えた組織が、切断要素３７１での切除の前に適切かつ機能的に封止される可能性が高まる。
【００８０】
図１７は、無線電気エネルギー外科用器具４１０を備える外科用器具システムの１つの例示的な実施形態の斜視図である。電気外科的システムは、電気外科的システム３００に類似する。電気外科的システムは、電気エネルギー、超音波エネルギー、熱エネルギー、又は任意のそれらの組み合わせなどのエネルギーを、患者の組織に、個別又は同時のいずれかにて、例えば図１及び１１に関連して説明されるように構成することができる。電気外科用器具は、無線近位ハンドル４１２と併せて、本明細書に説明するエンドエフェクタ３２６及び長尺状シャフト３１４を利用することができる。１つの例示的な実施形態では、ハンドル４１２は発生器回路４２０を含む（図１８Ａ参照）。発生器回路４２０は、発生器３２０の機能と実質的に同じ機能を実行する。１つの例示的な実施形態では、発生器回路４２０は、制御回路などのコントローラに連結される。示された実施形態では、制御回路は、発生器回路４２０内に統合されている。他の実施形態では、制御回路は、発生器回路４２０から分かれていてもよい。
【００８１】
１つの例示的な実施形態では、エンドエフェクタ３２６（そのジョー３６４Ａ、３６４Ｂを含む）内の様々な電極は、発生器回路４２０に連結されてもよい。制御回路は、電源としてサーブすることができる発生器４２０の始動に使用することができる。様々な実施形態では、発生器４２０は、例えば、ＲＦ源、超音波源、直流電源、及び／又は他の任意の好適な種類の電源を備えることができる。１つの例示的な実施形態では、エンドエフェクタ３２６、３２６にエネルギーを提供する発生器回路４２０を起動するためのボタン３２８を提供してもよい。
【００８２】
図１８Ａは、無線外科用器具４１０のハンドル４１２の１つの例示的な実施形態の側面図である。図１８Ａでは、ハンドル４１２は、第２のハンドル本体４３４内の様々な構成要素を例示するために、第１のハンドル本体の半分が取り除かれた状態で示されている。ハンドル４１２は、旋回点周囲のパス３３に沿って引くことができるレバーアーム４２４（例えば、トリガ）を備えうる。レバーアーム４２４の延長部に動作可能に係合されたシャトルによって、レバーアーム４２４は、長尺状シャフト３１４内に配設された軸方向に移動可能な部材４７８に連結されることができる。１つの例示的な実施形態では、レバーアーム４２４は、遠位部材４２４ａ及び近位部材４２４ｂを備えるシェパードフック形状を画定する。
【００８３】
１つの例示的な実施形態では、無線電気外科用器具はバッテリ４３７を含む。バッテリ４３７は、電気エネルギーを発生器回路４２０に提供する。バッテリ４３７は、所望するエネルギーレベルにて発生器回路４２０を駆動するのに好適な任意のバッテリとすることができる。１つの例示的な実施形態では、バッテリ４３７は、１０３０ｍＡｈの、トリプルセルリチウムイオンポリマーバッテリである。バッテリは外科的処置での使用前に完全充電することができ、約１２．６Ｖの電圧を維持することができる。バッテリ４３７は、それぞれのバッテリ端子と一致して配列された、無線電気外科用器具４１０に取り付けられた２つのヒューズを有することができる。１つの例示的な実施形態では、バッテリ４３７を直流電源（図示せず）に接続する充電ポート４３９が提供される。
【００８４】
発生器回路４２０は、任意の好適な様式にて構成されてもよい。いくつかの実施形態では、発生器回路は、ＲＦ駆動及び制御回路４４０並びにコントローラ回路４８２を備える。図１８Ｂは、１つの実施形態による、ＲＦ駆動及び制御回路４４０を例示する。図１８Ｂは、エンドエフェクタ３２６に供給されるＲＦ電気エネルギーを生成及び制御するために本実施形態において使用される、ＲＦ駆動及び制御回路４４０を例示する、部分的概略、部分的ブロック図である。以下で更に詳細に説明するように、この実施形態では、駆動回路４４０は、並列共振ネットワークをＲＦ増幅器出力部に備えた共振モードＲＦ増幅器であり、制御回路は、駆動信号の作動周波数を制御するように作動して、その作動周波数が駆動回路の共振周波数に維持されるようにし、駆動回路は、エンドエフェクタ３２６に供給される電力の量を制御する。これが達成される方式は、以下の説明から明らかとなろう。
【００８５】
図１８Ｂに示すように、ＲＦ駆動及び制御回路４４０は、この例においては約０Ｖ〜約１２Ｖのレールに給電するように構成された上述のバッテリ４３７を備えている。低電源インピーダンスを得るために、入力コンデンサ（Ｃｉｎ）４４２が０Ｖと１２Ｖとの間に接続されている。一対のＦＥＴスイッチ４４３−１及び４４３−２（共にこの実施形態においては電力損失を低減するためにＮチャネルである）が０Ｖレールと１２Ｖレールとの間に直列に接続されている。２つのＦＥＴ  ４４３のそれぞれを駆動するためにそれぞれ１つの、２つの駆動信号を発生させるＦＥＴゲート駆動回路８０５が設けられている。ＦＥＴゲート駆動回路４４５は、下方のＦＥＴ（４４３−２）がオフであるときに上方のＦＥＴ（４４３−１）をオンにし、またその逆にする駆動信号を発生させる。これにより、ノード４４７は１２Ｖレール（ＦＥＴ  ４４３−１がオンに切り替えられたとき）及び０Ｖレール（ＦＥＴ  ４４３−２がオンに切り替えられたとき）に交互に接続されることになる。図１８Ｂはまた、対応するＦＥＴ  ４４３の内部寄生ダイオード４４８−１及び４４８−２を図示し、これはＦＥＴ  ４４３が開いている任意の期間に動作する。
【００８６】
図１８Ｂに示すように、ノード４４７は、コイルＬｓ  ４５２及びコイルＬｍ  ４５４によって形成されたコイル・コイル共振回路４５０に接続されている。ＦＥＴゲート駆動回路４４５は、並列共振回路４５０の共振周波数でＦＥＴスイッチ４４３を開閉する駆動信号を駆動周波数（ｆｄ）で発生させるように構成されている。共振回路４５０の共振特性の結果として、ノード４４７における方形波電圧は、駆動周波数（ｆｄ）の実質的に正弦波状の電流を共振回路４５０内に流れさせる。図１８Ｂに示すように、コイルＬｍ  ４５４は変圧器４５５の一次側であり、その二次側はコイルＬｓｅｃ  ４５６で形成されている。変圧器４５５の二次側のコイルＬｓｅｃ  ４５６は、コイルＬ２  ４５８、コンデンサＣ４  ４６０、及びコンデンサＣ２  ４６２によって形成されるコイル・コンデンサ・コンデンサの並列共振回路４５７に接続されている。変圧器４５５は、コイルＬｍ  ４５４にかかる駆動電圧（Ｖｄ）を、出力並列共振回路４５７に印加される電圧にアップコンバートする。負荷電圧（ＶＬ）は、並列共振回路４５７によって出力され、鉗子のジョー、及びエンドエフェクタ３２６により把持される任意の組織又は血管のインピーダンスに対応する負荷（図１８Ｂの負荷抵抗Ｒｌｏａｄ  ４５９により表される）に適用される。図１８Ｂに示すように、一対のＤＣ阻止コンデンサＣｂＩ  ４８０−１及び４８０−２が設けられて、いずれかの直流信号が負荷４５９に印加されるのを防ぐ。
【００８７】
１つの実施形態では、変圧器４５５は、以下の仕様によるコア径（ｍｍ）、線径（ｍｍ）、及び２次巻線同士の間隙で実現されうる。
コア径Ｄ（ｍｍ）
Ｄ＝１９．９×１０−３
２２ＡＷＧワイヤの線径Ｗ（ｍｍ）
Ｗ＝７．３６×１０−４
間隙０．１２５の２次巻線同士の間隙
Ｇ＝ｇａｐ／２５．４
【００８８】
この実施形態では、エンドエフェクタ３２６に提供される電力の量は、ＦＥＴ  ４４３を切り替えるために使用される変換信号の周波数を変えることによって制御される。それは共振回路４５０が周波数依存性（無損失）の減衰器として働くことにより、これが機能する。駆動信号が共振回路４５０の共振周波数に近づくほど、駆動信号は減衰されなくなる。同様に、駆動信号の周波数が移動して回路４５０の共振周波数から離れるほど、駆動信号は減衰され、したがって負荷に供給される電力も低下する。この実施形態では、ＦＥＴゲート駆動回路４４５によって発生される変換信号の周波数は、負荷４５９に供給されるべき目標電力、並びに通常の電圧検出回路４８３及び電流検出回路４８５によって取得される負荷電圧（ＶＬ）及び負荷電流（ＩＬ）の測定値に基づいて、コントローラ４８１によって制御される。コントローラ４８１が作動する方式について、以下で更に詳細に説明することにする。
【００８９】
１つの実施形態では、電圧検出回路４８３及び電流検出回路４８５は、高帯域幅で高速のレールツーレール増幅器（例えばナショナルセミコンダクタ社（National Semiconductor）によるＬＭＨ６６４３）で実現されうる。そのような増幅器はしかしながら、作動状態にあるとき、比較的多くの電流を消費する。したがって、増幅器が電圧検出回路４８３及び電流検出回路４８５において使用されていないときに増幅器の供給電圧を低減するために、節電回路が設けられうる。１つの実施形態では、レールツーレール増幅器の供給電圧を低減し、それによってバッテリ４３７の寿命を延長するために、ステップダウンレギュレータ（例えばリニアテクノロジー社（Linear Technology）のＬＴ３５０２）が節電回路で利用されうる。
【００９０】
図１８Ｃは、１つの実施形態によるコントローラ４８１の主構成要素を示している。図１８Ｃに示す実施形態では、コントローラ４８１はマイクロプロセッサベースのコントローラであり、したがって図１６に示す構成要素の大部分はソフトウェアベースの構成要素である。それでもなお、それに代わってハードウェアベースのコントローラ４８１が使用されてもよい。図示のように、コントローラ４８１は同期Ｉ／Ｑサンプリング回路４９１を有しており、この同期Ｉ／Ｑサンプリング回路４９１は、検出電圧及び電流信号を検出回路４８３及び４８５から受信し、電力、Ｖｒｍｓ、及びＩｒｍｓ計算モジュール４９３に渡される対応するサンプルを取得する。計算モジュール４９３は、受信したサンプルを用いて負荷４５９（図１８Ｂ、エンドエフェクタ３２６及びこれに掴まれる組織／容器）に印加されるＲＭＳ電圧及びＲＭＳ電流を計算し、これらから負荷４５９にその時点で供給されつつある電力を計算する。決定した値は次いで、周波数制御モジュール４９５及び医療装置制御モジュール４９７に渡される。医療装置制御モジュール４９７は、それらの値を使用して負荷４５９の現在のインピーダンスを決定し、決定したこのインピーダンスと予め定義済みのアルゴリズムに基づいて、どの程度の目標電力（Ｐｓｅｔ）を周波数制御モジュール４９５に印加すべきかを決定する。医療装置制御モジュール４９７はひいては、ユーザの入力（例えば、ボタンを押すか、又はハンドル１０４の制御レバー１１４、１１０を起動する）を受信する、ユーザ入力モジュール４９９から受信される信号により制御され、また、ユーザ出力モジュール４６１によってハンドル１０４上の出力装置（光、ディスプレイ、スピーカなど）を制御する。
【００９１】
周波数制御モジュール４９５は、計算モジュール４９３から取得した値及び医療装置制御モジュール４９７から取得した電力目標値（Ｐｓｅｔ）、並びに予め定義済みのシステム限界（以下で説明する）を使用して、印加周波数を増減させるべきか否かを判断する。この判断の結果は次いで、方形波発生モジュール４６３に渡されるが、方形波発生モジュール４６３はこの実施形態では、受け取った判断に基づいて、発生させる方形波信号の周波数を１ｋＨｚ単位で増減させる。当業者には明らかとなるように、別の実施形態では、周波数制御モジュール４９５は、周波数を増やすべきかそれとも減らすべきかだけでなく、必要となる周波数変化の大きさをも決定しうる。この場合、方形波発生モジュール４６３は、所望の周波数シフトを伴って、対応する方形波信号を発生させる。この実施形態では、方形波発生モジュール４６３によって発生された方形波信号はＦＥＴゲート駆動回路４４５に出力され、ＦＥＴゲート駆動回路４４５はこの信号を増幅し、ＦＥＴ  ４４３−１に加える。ＦＥＴゲート駆動回路４４５はまた、ＦＥＴ  ４４３−１に加えられる信号を反転させ、その反転した信号をＦＥＴ  ４４３−２に加える。
【００９２】
電気外科用器具４１０は、電気外科的システム３００に関して説明されたように追加的機能を含むことができる。電気外科用器具４１０が、回転ノブ３４８、長尺状シャフト３１４、及びエンドエフェクタ３２６を含むことができることを当業者は理解するであろう。これらの要素は、電気外科的システム３００に関して上述のものと実質的に同じ様式にて機能する。１つの例示的な実施形態では、無線電気外科用器具４１０は、視覚インジケータ４３５を含むことができる。視覚インジケータ４３５は、視覚表示信号をオペレータに提供することができる。１つの例示的な実施形態では、視覚表示信号は、装置が起動していること、又は装置がエネルギーをエンドエフェクタに印加していることをオペレータに注意喚起することができる。視覚インジケータ４３５が、装置の複数の状態に関する情報を提供するよう構成することができることを当業者は理解するであろう。
【００９３】
外科的な巧緻性を向上させるためだけでなく、外科医が直感的な方式で患者に手術できるようにするために、長年にわたって、様々な最小侵襲ロボット（又は「遠隔手術（telesurgical）」）システムが開発されてきた。ロボット手術システムは、本明細書で説明するように、例えば超音波又は電気外科用器具を含め、多種多様な外科用器具と共に使用されうる。例示的なロボットシステムには、米国カリフォルニア州サニーベール所在のインテュイティヴ・サージカル社（Intuitive Surgical, Inc.）によって製造されているものが挙げられる。そのようなシステム、及び他の製造業者によるロボットシステムが、それぞれ参照によって本明細書に援用するところの以下の米国特許に開示されている。すなわち、米国特許第５，７９２，１３５号、名称「向上した巧緻性および感度で低侵襲性外科手術を行うための関節外科用器具（Articulated Surgical Instrument For Performing Minimally Invasive Surgery With Enhanced Dexterity and Sensitivity）」、米国特許第６，２３１，５６５号、名称「手術作業を実施するためのロボットアームＤＬＵ（Robotic Arm DLUs For Performing Surgical Tasks）」、米国特許第６，７８３，５２４号、名称「超音波焼灼及び切断器械を備えたロボット手術用具（Robotic Surgical Tool With Ultrasound Cauterizing and Cutting Instrument）」、米国特許第６，３６４，８８８号、名称「最小侵襲手術機器におけるマスター及びスレーブのアライメント（Alignment of Master and Slave In a Minimally Invasive Surgical Apparatus）」、米国特許第７，５２４，３２０号、「ロボット手術用具のための機械式アクチュエータインターフェイスシステム（Mechanical Actuator Interface System For Robotic Surgical Tools）」、米国特許第７，６９１，０９８号、名称「プラットフォーム関節手首（Wristed Platform Link Wrist Mechanism）」、米国特許第７，８０６，８９１号、名称「最小侵襲遠隔手術におけるマスター／スレーブ関係の再位置決め及び再配向（Repositioning and Reorientation of Master/Slave Relationship in Minimally Invasive Telesurgery）」、及び米国特許第７，８２４，４０１号、名称「手関節型単極電気手術エンドエフェクタ（Surgical Tool With Monopolar Electrosurgical End Effectors）」。そのようなシステムの多くはしかしながら、組織を効果的に切断及び締結するのに必要な大きさの力を発生させることが、これまではできなかった。
【００９４】
図１９〜４６Ｃは、ロボット手術システムの複数の例示的な実施形態を示す。いくつかの実施形態では、開示されたロボット手術システムは、本明細書に説明する超音波又は電気外科用器具を利用することができる。例示のロボット手術システムは本明細書に説明するそれらの器具のみに限定されず、任意の適合する外科用器具を利用しうることが当業者には明らかとなるであろう。本明細書に説明する様々な実施形態を、説明するロボット手術システムと共に使用することができることと同時に、本開示はそのように限定されず、任意の適合するロボット手術システムと共に使用できることが当業者にはさらに明らかとなるであろう。
【００９５】
図１９〜２５は、いくつかの例示的なロボット手術システム及びその構成要素の構造及び動作を示している。図１９は、例示的なロボット手術システム１０００のブロック図である。システム１０００は、少なくとも１台のコントローラ５０８と、少なくとも１台のアームカート５１０とを備えている。アームカート５１０は、ボックス５１２にて示される、１つ又はそれ以上のロボットマニピュレータ又はアームに機械的に連結されうる。ロボットアーム５１２のそれぞれは、患者５０４に対して様々な手術作業を実施するための１つ又はそれ以上の外科用器具５１４を備えうる。アーム５１２及び器具５１４を含めて、アームカート５１０の動作は、臨床医５０２によってコントローラ５０８から指示されうる。いくつかの実施形態では、第２の臨床医５０２’により操作される第２のコントローラ５０８’は、第１の臨床医５０２’と併せて、アームカート５１０の操作も指示しうる。例えば、それぞれの臨床医５０２、５０２’は、カートの異なるアーム５１２を制御することができ、場合によっては、アームカート５１０の完全制御は、臨床医５０２と５０２’との間で回されうる。いくつかの実施形態では、追加的アームカート（図示せず）を患者５０４に利用することができる。これらの追加的アームカートは、１つ又はそれ以上のコントローラ５０８、５０８’にて制御されることができる。単一又は複数のアームカート５１０及びコントローラ５０８、５０８’は通信リンク５１６を介して互いに通信することができ、この通信リンクは、任意の好適な通信プロトコルによる、任意の好適な種類の有線又は無線の、任意の好適な種類の信号（例えば、電気的、光学、赤外線、等）を運ぶ通信リンクとすることができる。システム１０００などのロボット手術システムの例示的な実現形態が、参照によって本明細書に援用する米国特許第７，５２４，３２０号に開示されている。したがって、そのような装置の各詳細については、本明細書において、特許権を請求する装置の各種の実施形態を理解するのに必要となりうる範囲を越えて説明しないことにする。
【００９６】
図２０は、ロボットアームカート５２０の１つの例示的な実施形態を示す。ロボットアームカート５２０は、一般的に作業エンベロープ（work envelope）５１９内の５２２として指定されている、複数の外科用器具又は器具を始動するよう構成される。マスターコントローラ及びロボットアームカートの構成を用いた各種のロボット手術システム及び方法が、その開示内容の全体を本明細書に参照により援用するところの、発明の名称が「多部品テレプレゼンスシステム及び方法（Multi-Component Telepresence System and Method）」である、米国特許第６，１３２，３６８号に開示されている。異なる形態では、ロボットアームカート５２０は、示された実施形態では３個の外科用器具５２２を支持する基部５２４を有する。異なる形態では、外科用器具５２２は、一般的にセットアップ関節５２６と呼ばれる手動による関節運動が可能な一連の連結部及びロボットマニピュレータ５２８によってそれぞれ支持される。ここで、これらの構造は、ロボット連結部の大部分を覆って延びる保護カバーと共に示されている。これらの保護カバーは必須のものではなく、こうした装置を操作するために使用されるサーボ機構が受ける慣性を最小化し、可動部品の容積を限定することで衝突を防止し、カート５２０の全体の重量を抑制するため、サイズを限定するか又は実施形態によっては完全に省略することができる。カート５２０は、手術室間でカート５２０を輸送するのに適した寸法を一般的に有している。カート５２０は、通常、標準的な手術室のドアを通り、標準的な病院のエレベータに乗せられるように構成することができる。異なる形態では、カート５２０は好ましくは一定の重量を有し、１人の作業者がカート５２０を手術台に隣接して位置決めすることができるように車輪（又は他の輸送）システムを有する。
【００９７】
図２１は、ロボットアームカート５２０のロボットマニピュレータ５２８の１つの例示的な実施形態を示す。図２１に示す例では、ロボットマニピュレータ５２８は、外科用器具５２２の運動を規制する連結部５３０を備えることができる。その開示内容の全体を本明細書に参照により援用する、発行米国特許第５，８１７，０８４号により詳しく述べられるように、異なる実施形態において、連結部５３０が、平行四辺形の配置において回転関節によって互いに連結された高剛性の連結部材を含むことにより、外科用器具５２２は空間内の点５３２を中心として回転する。この平行四辺形の配置により、回転は、時としてピッチ軸と呼ばれる軸５３４ａを中心とした旋回運動に規制される。平行四辺形の連結部を支持する連結部材がセットアップ関節５２６（図２０）に旋回可能に取り付けられることにより、外科用器具５２２はヨー軸と呼ばれる場合もある軸５３４ｂを中心として更に回転する。ピッチ軸５３４ａとヨー軸５３４ｂは、外科用器具５２２のシャフト５３８に沿って調心されるリモートセンター５３６にて交差する。外科用器具５２２は、長手方向の器具軸「ＬＴ−ＬＴ」に沿った外科用器具５２２の摺動運動を含む、マニピュレータ５４０により支持される更なる駆動自由度を有しうる。外科用器具５２２が器具軸ＬＴ−ＬＴに沿ってマニピュレータ５４０に対して摺動する際（矢印５３４ｃ）、リモートセンター５３６はマニピュレータ５４０の基部５４２に対して固定されたままである。したがって、マニピュレータ５４０全体は概して、リモートセンター５３６を再配置するように移動される。マニピュレータ５４０の連結部５３０は、一連のモータ５４４により駆動される。これらのモータ５４４は、制御システムのプロセッサからの指令に応答して連結部５３０を能動的に移動させる。下記に更に詳細に述べるように、外科用器具５２２を操作するためにモータ５４４も用いられる。
【００９８】
図２２は、代替的なセットアップ関節構造を有する、ロボットアームカート５２０’の１つの例示的な実施形態を示す。この例示的な実施形態では、外科用器具５２２は、２つの組織操作器具との間の代替的なマニピュレータ構造５２８’により支持される。当業者であれば、特許権を主張する装置の異なる実施形態が、その開示内容の全体を本明細書に参照により援用する、米国特許第５，８７８，１９３号に述べられるものを含む、様々な代替的なロボット構造を含み得る点を、認識するであろう。更に、ロボットコンポーネントとロボット手術システムのプロセッサとの間のデータ通信については、本明細書では、主として外科用器具５２２とコントローラとの間の通信に関連して説明されているが、同様の通信はマニピュレータ、セットアップ関節、内視鏡又は他の画像撮影装置などの回路と、コンポーネントの適合性評価、コンポーネントの種類の識別、コンポーネントの較正（オフセットなど）の通信、コンポーネントのロボット手術システムとの連結の確認などのためのロボット手術システムのプロセッサとの間でも行われうる点は理解されるはずである。
【００９９】
図２３は、図２０〜２２に描くロボットアームカート５２０、５２０’などのロボットアームカートと併せて使用することができるコントローラ５１８の１つの例示的な実施形態を示す。コントローラ５１８は、臨床医がステレオディスプレイ５２１を介して手術を見ながら掴んで空間内で操作するマスターコントローラ（図２３において５１９として一般的に表される）を一般的に有している。外科医用フィードバックメータ５１５はディスプレイ５２１を介して観察することができ、外科医用フィードバックメータ５１５は、切断器具又は動的クランピング部材に加えられている力の大きさの視覚的指示を外科医に与えうる。マスターコントローラ５１９は一般に手動入力装置を備え、その手動入力装置は好ましくは、多自由度で移動するものであり、また多くの場合、器具を作動させるための（例えば、握持のこぎりの閉鎖、電極への電位の印加などのための）ハンドル又はトリガを更に有している。
【０１００】
図２４は、ロボット手術システムとの使用に適応した超音波外科用器具５２２の１つの例示的な実施形態を示す。例えば、外科用器具５２２は、上述の外科用マニピュレータ５２８、５２８’の１つと連結することができる。図２４に見ることができるように、外科用器具５２２は、いくつかの実施形態において関節ジョイント５５６を備えうる長尺状シャフトアセンブリ５５４に連結されうる、超音波ブレード５５０及びクランプアーム５５２を備える外科用エンドエフェクタ５４８を備える。図２５は、超音波外科用器具５２２の代わりに電気外科用器具５２３を有する、別の例示的な実施形態を示す。外科用器具５２３は、ジョー５５１Ａ、５５１Ｂとの間に組織を係合し、その組織に電気エネルギーを提供するエネルギー供給表面５５３Ａ、５５３Ｂを有する、閉鎖可能なジョー５５１Ａ、５５１Ｂを備える外科用エンドエフェクタ５４８を備える。組織切断要素又はナイフ５５５は、長尺状シャフトアセンブリ５５４を通して器具取り付け部５５８に延びることができる軸方向可動部材５５７の遠位端に配置されることができる。図２６は、外科用マニピュレータ５２８、５２８’の１つに連結されることができ、外科用器具５２２、５２３を受容及び制御する器具駆動アセンブリ５４６の１つの例示的な実施形態を示す。器具駆動アセンブリ５４６はまた、コントローラ５１８に動作可能に連結されることができ、臨床医からの器具５２２、５２３を制御する入力を受容する。例えば、クランプアーム５５２の作動（例えば、開閉）、ジョー５５１Ａ、５５１Ｂの作動（例えば、開閉）、超音波ブレード５５０の作動、ナイフ５５５の延長、及びエネルギー供給表面５５３Ａ、５５３Ｂの作動等は、コントローラ５１８を通して提供される臨床医からの入力に基づいて、器具駆動アセンブリ５４６を通して制御されることができる。外科用器具５２２は、５５８として大まかに示される器具取り付け部によってマニピュレータと動作可能に連結されている。外科用器具５２２は、器具取り付け部５５８をマニピュレータと機械的及び電気的に連結するインターフェース５６０を更に有している。
【０１０１】
図２７は、超音波外科用器具５２２を含む図２６の器具駆動アセンブリの別の図を示す。図２８は、電気外科用器具５２３を含む図２６の器具駆動アセンブリの別の図を示す。器具取り付け部５５８は、それぞれが被駆動要素５６４の表面から延びる一対のピン５６６を含む複数の（図２６には４個が示されている）回転可能な本体部分、被駆動ディスク又は要素５６４を動作可能に支持する器具取り付けプレート５６２を含む。一方のピン５６６は、同じ被駆動要素５６４上の他方のピン５６６よりもそれぞれの被駆動要素５６４の回転軸に近くなっており、被駆動要素５６４の正の角度アラインメントを確実に行う助けとなる。被駆動要素５６４及びピン５６６は、器具取り付けプレート５６２のアダプタ側５６７に配置されることができる。
【０１０２】
インターフェース５６０はまた、下記に更に述べるように、取り付けプレート５６２と取り付け可能に係合するように構成されたアダプタ部分５６８を有している。アダプタ部分５６８は、器具取り付け部５５８内の回路基板によってメモリ構造と連結することができる電気的接続ピン５７０のアレイを含み得る。本明細書では、インターフェース５６０は、機械的、電気的、及び磁気的連結要素と関連して説明するが、赤外線、誘導連結などを含む様々なテレメトリーモダリティを利用することが可能である点は理解されるはずである。
【０１０３】
図２９〜３１は、図２６の器具駆動アセンブリ５４６のアダプタ部５６８の更なる図を示す。アダプタ部５６８は一般的に、器具側面５７２及びホルダ側面５７４（図２９）を含む。様々な実施形態では、複数の回転可能な本体５７６が、アダプタ５６８の主面に対して垂直な周囲のアダプタ構造に対して限定された運動範囲を有する、浮動プレート５７８に取り付けられる。浮動プレート５７８の軸方向運動は、器具取り付け部ハウジング５８２の側部に沿うレバー５８０（図２４、２５参照）が操作される際に、回転可能な本体５７６の器具取り付け部５５８からの取り外しを助ける。他の機構／配列を用いて、器具取り付け部５５８をアダプタ５６８に着脱可能に連結してもよい。少なくとも１つの形態では、各回転可能な本体５７６は、各回転可能な本体５７６の周囲の外周陥凹部内に延びる弾性径方向部材によって浮動プレート５７８に弾性的に取り付けられる。各回転可能な本体５７６は、これらの弾性構造が撓むことによってプレート５７８に対して軸方向に動くことができる。第１の軸方向位置（器具側面５７２に向かって）に配置された場合、各回転可能な本体５７６は、角度の制限なく自由に回転することができる。しかしながら、回転可能な本体５７６が器具側面５７２の方向に軸方向に動く際、タブ５８４（回転可能な本体５７６から径方向に延びる）が浮動プレート上の回り止めと横方向に係合することによって各回転可能な本体５７６のそれらの軸を中心とした角度回転が制限される。このような限定された回転を利用することで、ピン５８６が開口部５９０と整列する（及び開口部内に滑り込む）までロボットシステムの対応する器具ホルダ部分５８８の駆動ピン５８６が回転可能な本体５７６を制限された回転位置にまで押すことで、駆動ピン５８６と回転可能な本体５７６とを駆動可能に係合する助けとなりうる。
【０１０４】
回転可能な本体５７６の器具側面５７２上の開口部５９０とホルダ側面５７４上の開口部５９０とは、器具取り付け部５５８の被駆動要素５６４（図２７，２８）を、器具ホルダ５８８の駆動要素５９２と正確に整列させるように構成されている。被駆動要素５６４の内側及び外側ピン５６６に関して上に述べたように、開口部５９０は、アラインメントがその意図する位置から３３度とはならないように、それぞれの回転可能な本体５７６上の回転軸から異なる距離にある。更に、開口部５９０のそれぞれは、ピン５６６を外周方向に緊密に受容するようにわずかに径方向に細長くすることができる。これにより、ピン５６６は開口部５９０内で径方向に摺動可能となっており、器具５２２、５２３と器具ホルダ５８８との間の一定の軸方向のミスアラインメントが調整される一方で、駆動要素と被駆動要素との間の角度のミスアライメント及びバックラッシュが最小に抑えられる。図３１に最も分かりやすく示されるように、器具側面５７２上の開口部５９０は、ホルダ側面５７４上の開口部５９０（破線で示される）と約９０度オフセットしうる。
【０１０５】
異なる実施形態は、アダプタ５６８のホルダ側面５７４上に配置された電気的コネクタピン５７０のアレイを更に含んでよく、アダプタ５６８の器具側面５７２は、器具取り付け部５５８からのピンアレイ（図示せず）を受容するためのスロット５９４（図３１）を含んでよい。外科用器具５２２、５２３と器具ホルダ５８８との間で電気信号を送信する以外に、これらの電気的接続の少なくとも一部をアダプタ５６８の回路基板によってアダプタ記憶装置５９６（図３０）と接続することができる。
【０１０６】
取り外し可能なラッチ機構５９８を利用してアダプタ５６８を器具ホルダ５８８に着脱可能に取り付けることができる。本明細書で使用するところの「器具駆動アセンブリ」なる用語は、ロボットシステムとの関連で使用される場合、アダプタ５６８及び器具ホルダ５８８の異なる実施形態を少なくとも包含し、図２６において５４６として一般的に示されている。例えば、図２６に見られるように、器具ホルダ５８８は、アダプタ５６８に設けられた対応するクレバススロット６０２内に受容されるようなサイズの第１のラッチピン機構６００を有しうる。更に、器具ホルダ５８８は、アダプタ５６８の対応するラッチクレバス６０６内に保持されるようなサイズの第２のラッチピン６０４を更に有しうる。図３０を参照されたい。少なくとも１つの形態では、ラッチアセンブリ６０８はアダプタ５６８上に運動可能に支持され、ラッチピン６００がそれぞれのラッチクレバス６０６内に保持される第１のラッチ位置と、第２のラッチピン６０４がラッチクレバス６０６内に入るか又はそこから外れることができるラッチ解除位置との間で付勢可能である。ラッチアセンブリは、１乃至複数のばね（図示せず）を用いてラッチ位置に付勢される。アダプタ５６８の器具側面５７２上のリップが器具取り付けハウジング５８２の横方向に延びるタブを摺動可能に受容することができる。
【０１０７】
説明のように、被駆動要素５６４は、駆動要素５９２の回転運動が、対応する被駆動要素５６４の回転運動を生じさせるように、器具ホルダ５８８の駆動要素５９２と整列させることができる。駆動要素５９２及び被駆動要素５６４の回転は、例えば、コントローラ５０８を介して臨床医５０２から受信した命令に応じて、ロボットアーム６１２を介して電子的に制御することができる。器具取り付け部５５８は、被駆動要素５６４の回転を外科用器具５２２、５２３の運動に変換することができる。
【０１０８】
図３２〜３４は、被駆動要素５６４の運動を外科用器具５２２、５２３の運動に変換する構成要素を示す器具取り付け部５５８の１つの例示的な実施形態を示す。図３２〜３４は、その遠位端に外科用エンドエフェクタ６１０を有する、シャフト５３８を有する、器具取り付け部を示す。エンドエフェクタ６１０は、患者に手術作業を行う任意の好適な種類のエンドエフェクタとすることができる。例えば、エンドエフェクタは、手術部位にある組織にＲＦ及び／又は超音波エネルギーを提供するよう構成することができる。シャフト５３８は、器具取り付け部５５８に回転可能に連結することができ、シャフト５３８のカプラ６５０にて上部シャフトホルダ６４６及び下部シャフトホルダ６４８によって固定される。
【０１０９】
１つの例示的な実施形態では、器具取り付け部５５８は、様々な被駆動要素５６４の回転をシャフト５３８の回転、シャフト（例えば、関節）の軸に沿う部材の差動並進運動、及びシャフト５３８（例えば、５５５、オーバーチューブ、及び／又は他の構成要素など、組織切除要素の伸長及び格納用）の軸に沿う１つ又はそれ以上の部材の往復並進運動に変換する機構を備える。１つの例示的な実施形態では、回転可能な本体６１２（例えば、回転可能なスプール）が被駆動要素５６４に連結される。回転可能な本体６１２は、被駆動要素５６４と一体に形成されてもよい。いくつかの実施形態では、回転可能な本体６１２は、被駆動要素５６４を駆動することで回転可能な本体６１２の回転が生じるように回転可能な本体６１２と被駆動要素５６４が固定式に連結されるのであれば、被駆動要素５６４とは別に形成されうる。回転可能な本体６１２のそれぞれは、シャフトの関節運動及び回転、クランプジョーの開閉、並びにナイフの作動をもたらすように、ギヤトレーン又はギヤ機構に連結される。
【０１１０】
１つの例示的な実施形態では、器具取り付け部５５８は、シャフト５３８の軸に沿う２つ又はそれ以上の部材の差動並進を生じさせる機構を備える。図３２〜３４に提供される例では、この運動は関節ジョイント５５６の操作に使用される。示された実施形態では、例えば、器具取り付け部５５８はラックピニオンギヤ機構を備えて、差動並進、したがってシャフト関節機能を提供する。１つの例示的な実施形態では、ラックピニオンギヤ機構は、対応する被駆動要素５６４の回転によって第１のピニオンギヤ６１４が回転されるように、回転可能な本体６１２に連結された第１のピニオンギヤ６１４を備える。軸受け６１６が回転可能な本体６１２に連結され、被駆動要素５６４と第１のピニオンギヤ６１４との間に設けられる。第１のピニオンギヤ６１４は、シャフト組立体５３８の関節区間５５６の関節運動を左方向６２０Ｌに制御するために、第１のラックギヤ６１８に噛み合わされて第１のピニオンギヤ６１４の回転運動を第１のラックギヤ６１８の直線運動に変換する。第１のラックギヤ６１８は、第１のラックギヤ６１８が遠位方向に直線運動することによってシャフト組立体５３８の関節区間５５６が左方向６２０Ｌに関節運動されるように、第１の関節バンド６２２（図３２）に取り付けられている。対応する被駆動要素５６４の回転によって第２のピニオンギヤ６２６が回転するように、第２のピニオンギヤ６２６は別の回転可能な本体６１２に連結される。軸受け６１６が回転可能な本体６１２に連結され、被駆動要素５６４と第２のピニオンギヤ６２６との間に設けられる。第２のピニオンギヤ６２６は、関節区間５５６の関節運動を右方向６２０Ｒに制御するために、第２のラックギヤ６２８に噛み合わされて第２のピニオンギヤ６２６の回転運動を第２のラックギヤ６２８の直線運動に変換する。第２のラックギヤ６２８は、第２のラックギヤ６２８が遠位方向に直線運動することによってシャフト組立体５３８の関節区間５５６を右方向６２０Ｒに関節運動させるように、第２の関節バンド６２４（図３３）に取り付けられている。更なる軸受けが回転可能な本体とそれに対応するギヤとの間に設けられてもよい。例えば、装着を支持及び安定化し、シャフトとギヤの回転摩擦を低減するために、任意の好適な軸受けが設けられてよい。
【０１１１】
１つの例示的な実施形態では、器具取り付け部５５８は、被駆動要素５６４の回転をシャフト５３８の軸を中心とする回転運動に変換する機構を更に備える。例えば、回転運動はシャフト５３８自体の回転としてもよい。示された実施形態では、回転可能な本体６１２に連結された第１の螺旋状ウォームギヤ６３０と、シャフト組立体５３８に連結された第２の螺旋状ウォームギヤ６３２とが備えられている。軸受け６１６（図１７）が回転可能な本体６１２に連結され、被駆動要素５６４と第１の螺旋状ウォームギヤ６３０との間に設けられる。第１の螺旋状ウォームギヤ６３０は第２の螺旋状ウォームギヤ６３２に噛み合わされており、これらはシャフト組立体５３８及び／又は、長手方向の回転が望まれる器具５２２、５２３の別の構成要素に連結されうる。回転は、第１及び第２の螺旋状ウォームギヤ６３０、６３２の回転方向に基づいて、時計回り方向（ＣＷ：clockwise）及び反時計回り方向（ＣＣＷ：counter-clockwise）に生じさせてもよい。したがって、第１の軸を中心とする第１の螺旋状ウォームギヤ６３０の回転が、第１の軸に対して直角をなす第２の軸を中心とする第２の螺旋状ウォームギヤ６３２の回転に変換される。図３２、３３に示すように、例えば、第２の螺旋状ウォームギヤ６３２が時計回りに回転すると、結果として、シャフト組立体５３８が６３４ＣＷで示す方向に時計回りに回転することになる。第２の螺旋状ウォームギヤ６３２が反時計回りに回転すると、結果として、シャフト組立体５３８が６３４ＣＣＷで示す方向に反時計回りに回転することになる。更なる軸受けが回転可能な本体とそれに対応するギヤとの間に設けられてもよい。例えば、装着を支持及び安定化し、シャフトとギヤの回転摩擦を低減するために、任意の好適な軸受けが設けられてよい。
【０１１２】
１つの例示的な実施形態では、器具取り付け部５５８は、シャフト５３８の軸に沿う１つ又はそれ以上の部材の往復並進を生成する機構を備える。そのような並進は、例えば、５５５などの組織切断要素の駆動、閉鎖用オーバーチューブの駆動、及び／又はエンドエフェクタ６１０の関節運動、等に使用することができる。示された実施形態では、例えば、ラックピニオンギヤ機構が往復並進を提供しうる。第１のギヤ６３６は回転可能な本体６１２に連結されており、対応する被駆動要素５６４が回転することによって第１のギヤ６３６が第１の方向に回転されるようになっている。第２のギヤ６３８が、器具取り付けプレート５６２に形成されたポスト６４０を中心として自在に回転する。第１のギヤ６３６は第２のギヤ６３８に噛み合わされており、そのため、第２のギヤ６３８が、第１のギヤ６３６とは反対の方向に回転するようになっている。１つの例示的な実施形態では、第２のギヤ６３８は、直線方向に移動するラックギヤ６４２に噛み合わされるピニオンギヤである。ラックギヤ６４２は、ラックギヤ６４２の遠位方向及び近位方向に変換することができる変換ブロック６４４に連結されている。変換ブロック６４４はシャフト組立体５３８及び／又はエンドエフェクタ６１０の任意の好適な構成要素に連結されてもよく、それにより往復の長手方向の運動を提供する。例えば、変換ブロック６４４は、ＲＦ外科用装置５２３の組織切断要素５５５に機械的に連結されてもよい。いくつかの実施形態では、変換ブロック６４４は、オーバーチューブ又はエンドエフェクタ６１０若しくはシャフト５３８の他の構成要素に連結されてもよい。
【０１１３】
図３５〜３７は、被駆動要素５６４の回転をシャフト５３８の軸を中心とする回転運動に変換する代替的な機構例、及びシャフト５３８の軸に沿う１つ又はそれ以上の部材の往復並進を生成する代替的な機構例を示す器具取り付け部５５８の代替的な実施形態を示す。代替的な回転機構をここで参照すると、第１の螺旋状ウォームギヤ６５２は、第３の螺旋状ウォームギヤ６５６に連結される第２の螺旋状ウォームギヤ６５４に連結される。既存のロボットシステム１０００との互換性を維持すること及び／又は空間が限定されうる場所を含め、様々な理由により、そのような配列が設けられうる。第１の螺旋状ウォームギヤ６５２は回転可能な本体６１２に連結されている。第３の螺旋状ウォームギヤ６５６は、シャフト組立体５３８に連結された第４の螺旋状ウォームギヤ６５８に噛み合わされている。軸受け７６０が回転可能な本体６１２に連結され、被駆動要素５６４と第１の螺旋状ウォームギヤ７３８との間に設けられる。別の軸受け７６０が回転可能な本体６１２に連結され、被駆動要素５６４と第３の螺旋状ウォームギヤ６５２との間に設けられる。第３の螺旋状ウォームギヤ６５２は第４の螺旋状ウォームギヤ６５８に噛み合わされており、これは、シャフト組立体５３８及び／又は長手方向への回転が望まれる器具５２２、５２３の別の構成要素に連結されうる。回転は、螺旋状ウォームギヤ６５６、６５８の回転方向に基づいて時計回り及び反時計回り方向に生じうる。したがって、第１の軸を中心とする第３の螺旋状ウォームギヤ６５６の回転が、第１の軸に対して直角をなす第２の軸を中心とする第４の螺旋状ウォームギヤ６５８の回転に変換される。図３６及び３７に示すように、例えば、第４の螺旋状ウォームギヤ６５８はシャフト５３８に連結され、第４の螺旋状ウォームギヤ６５８の時計回りの回転は結果として、６３４ＣＷで示す方向にシャフト組立体５３８の時計回りの回転を引き起こす。第４の螺旋状ウォームギヤ６５８が反時計回りに回転すると、結果として、シャフト組立体５３８が６３４ＣＣＷで示す方向に反時計回りに回転することになる。更なる軸受けが回転可能な本体とそれに対応するギヤとの間に設けられてもよい。例えば、装着を支持及び安定化し、シャフトとギヤの回転摩擦を低減するために、任意の好適な軸受けが設けられてよい。
【０１１４】
シャフト５３８の軸に沿う１つ又はそれ以上の部材の往復並進を生成する代替的な機構例をここで参照すると、器具取り付け部５５８はラックピニオンギヤ機構を備え、シャフト５３８の軸に沿う往復並進を提供する（例えば、ＲＦ外科用装置５２３の組織切断要素５５５の並進）。１つの例示的な実施形態では、第３のピニオンギヤ６６０が回転可能な本体６１２に連結されており、対応する被駆動要素５６４が回転することによって第３のピニオンギヤ６６０が第１の方向に回転されるようになっている。第３のピニオンギヤ６６０は、直線方向に移動するラックギヤ６６２に噛み合わされる。ラックギヤ６６２は、変換ブロック６６４に連結される。変換ブロック６６４は、例えば、ＲＦ外科用装置の組織切断要素５５５及び／又はオーバーチューブ若しくは長手方向に並進されることが望まれる他の構成要素などの装置５２２、５２３の構成要素に連結されうる。
【０１１５】
図３８〜４２は、被駆動要素５６４の回転を、シャフト５３８の軸を中心とする回転運動に変換する別の代替的な機構例を示す器具取り付け部５５８の代替的な実施形態を示す。図３８〜４２では、シャフト５３８は、カプラ６７６及びブッシュ６７８を介して取り付け部５５８のリマインダに連結されている。回転可能な本体６１２に連結された第１のギヤ６６６と、第１及び第２の開口部６７２を備える固定ポスト６６８と、シャフト組立体に連結された第１及び第２の回転可能なピン６７４と、ケーブル６７０（又はロープ）とを備える。ケーブルは回転可能な本体６１２に巻き付けられる。ケーブル６７０の一方の端部は、固定ポスト６６８の上部開口部６７２を貫いて配置され、上部の回転可能なピン６７４に固定式に連結されている。ケーブル６７０のもう一方の端部は、固定ポスト６６８の下部開口部６７２を貫いて配置され、下部の回転可能なピン６７４に固定式に連結されている。このような構成は、既存のロボットシステム１０００との互換性を維持すること及び／又は空間が限定されうる場合を含む、様々な理由により設けられている。したがって、回転可能な本体６１２が回転することによって、シャフト組立体５３８を中心とする、回転可能な本体６１２の回転方向（例えば、シャフト５３８自体の回転）に基づいて時計回り及び反時計回り方向に回転が引き起こされる。したがって、第１の軸を中心とする回転可能な本体６１２の回転が、第１の軸に対して直角をなす第２の軸を中心とするシャフト組立体５３８の回転に変換される。図３８、３９に示すように、例えば、回転可能な本体６１２が時計回りに回転すると、結果として、シャフト組立体５３８が６３４ＣＷで示す方向に時計回りに回転することになる。回転可能な本体６１２が反時計回りに回転すると、結果として、シャフト組立体５３８が６３４ＣＣＷで示す方向に反時計回りに回転することになる。更なる軸受けが回転可能な本体とそれに対応するギヤとの間に設けられてもよい。例えば、装着を支持及び安定化し、シャフトとギヤの回転摩擦を低減するために、任意の好適な軸受けが設けられてよい。
【０１１６】
図４３〜４６Ａは、シャフト５３８の軸に沿う部材の差動並進用（例えば、関節用）の代替的な機構例を示す器具取り付け部５５８の代替的な実施形態を示す。例えば、図４３〜４６Ａに示すように、器具取り付け部５５８は、ダブルカム機構６８０を備え、シャフト関節機能を提供する。１つの例示的な実施形態では、ダブルカム機構６８０は第１及び第２のカム部分６８０Ａ、６８０Ｂを備える。第１及び第２の従動アーム６８２、６８４が、対応するピボットスプール６８６に枢動可能に連結される。ダブルカム機構６８０に連結された回転可能な本体６１２が回転するとき、第１のカム部分６８０Ａは第１の従動アーム６８２に作用し、第２のカム部分６８０Ｂは第２の従動アーム６８４に作用する。カム機構６８０が回転するとき、従動アーム６８２、６８４はピボットスプール６８６を中心として旋回する。第１の従動アーム６８２は、差動並進される第１の部材に取り付けられることができる（例えば、第１の関節バンド６２２）。第２の従動アーム６８４は、差動並進される第２の部材に取り付けられる（例えば、第２の関節バンド６２４）。上部カム部分６８０Ａが第１の従動アーム６８２に作用するとき、第１及び第２の部材は差動並進する。第１及び第２の部材がそれぞれ関節バンド６２２及び６２４である例示的な実施形態では、シャフト組立体５３８は左方向６２０Ｌに関節運動する。下部カム部分６８０Ｂが第２の従動アーム６８４に作用するとき、シャフト組立体５３８は右方向６２０Ｒに関節運動する。いくつかの例示的な実施形態では、第１及び第２の従動アーム６８２、６８４の関節位置に影響を与えることなくシャフトの回転を可能にするために、２つの別々のブッシュ６８８、６９０が、それぞれ第１及び第２の従動アーム６８２、６８４の下方に装着される。関節運動のために、これらのブッシュは、ジョー９０２の回転位置に影響を及ぼすことなく第１及び第２の従動アーム６８２、６８４と共に往復する。図４６は、第１及び第２のカム部分６８０Ｂ、６８０Ｂを含めて、ブッシュ６８８、６９０及び二重カム組立体６８０を示しており、第１及び第２の従動アーム６８２、６８４はより詳細でかつ明確な図を提示するために取り除かれている。
【０１１７】
異なる実施形態において、器具取り付け部５８８は、電子部品を駆動し、所望の超音波及び／又はＲＦ周波数信号を外科用ツールに与えるための内部エネルギー源を更に含むことができる。図４６Ｂ〜４６Ｃは、内部電源及びエネルギー源を備えるツール取り付け部５５８’の１つの実施形態を示す。例えば、ツール取り付け部５５８’を用いて取り付けられた外科用器具（例えば、器具５２２、５２３）は、外部発生器又は他の電源に接続する必要がない。代わりに、本明細書に述べられる異なる発生器２０、３２０は取り付け部５５８上で実施することができる。
【０１１８】
図４６Ｂ〜４６Ｃに示すように、器具取り付け部５５８’は遠位部７０２を備えることができる。遠位部７０２は、本明細書に先に説明するように、例えば、駆動要素６１２の回転を様々な外科用器具５２２、５２３のエンドエフェクタに連結する様々な機構を備えることができる。遠位部７０２の近位では、器具取り付け部５５８’は、内部直流（ＤＣ）エネルギー源並びに内部駆動及び制御回路７０４を備える。示された実施形態では、エネルギー源は第１及び第２のバッテリ７０６、７０８を備えている。他の点では、ツール取り付け部５５８’は、本明細書に先に説明するツール取り付け部５５８の様々な実施形態に類似する。
【０１１９】
制御回路７０４は、発生器２０、３２０に関して先に説明するものと同様の様式で動作することができる。例えば、超音波器具５２２を使用するとき、制御回路７０４は、発生器２０に関して先に説明するものと同様の様式で、超音波駆動信号を提供することができる。また、例えば、治療レベル又は治療レベル未満のＲＦ信号を提供可能なＲＦ器具５２３又は超音波器具５２２を使用するとき、制御回路７０４は、例えば、発生器２０及び／又は発生器３００のモジュール２３に関して先に本明細書に説明するように、ＲＦ駆動信号を提供することができる。いくつかの実施形態では、制御回路７０４は、図１８Ｂ〜１８Ｃに関して先に本明細書に説明する制御回路４４０のそれと同様の様式で構成されることができる。
【０１２０】
本明細書に述べられる異なる実施形態は、関節運動可能なシャフトを有する。関節運動可能なシャフトを使用する場合、エンドエフェクタからシャフトを通って延びる構成要素は、シャフトが関節運動する際に曲がるように可撓性を有するものでなければならない。異なる実施形態では、これは、可撓性部分を有する導波管を用いることによって実現することができる。例えば、図４７は、第１、第２、及び第３の導波管部分を有する、超音波医療器具１５００の１つの例示的な実施形態の一部分の概略断面図を示している。図４７では、超音波医療器具１５００のハンドピース及びシース関節運動制御ノブなどは分かりやすさのために省略されている。図４７の実施形態では、超音波医療器具１５００は、トランスデューサ（図４７には示されていない）から超音波ブレード１５４４に超音波エネルギーを伝達するための医療用超音波導波管１５０２を有している。医療用超音波導波管１５０２は所定の長さを有し、第１、第２、及び第３の導波管部分１５０４、１５０６、及び１５０８を有している。第２の導波管部分１５０６は、第１の導波管部分１５０４と第３の導波管部分１５０８との間に長さ方向に配置されており、第１の導波管部分１５０４は第２の導波管部分１５０６の近位に配置されており、第３の導波管部分１５０８は、第２の導波管部分１５０６の遠位に配置されている。第１及び第３の導波管部分１５０４及び１５０８はそれぞれより大きな横断面積を有しており、第２の導波管部分１５０６はより小さな横断面積を有している。第２の導波管部分１５０６は、第１及び第３の導波管部分１５０４及び１５０８のいずれよりも曲がりやすくなっている。更に、超音波振動は、長手方向、横断方向、又はねじれ方向の振動のいずれか１つ、又は任意の組み合わせであってよい点は認識されるであろう。特定の実施形態では、部分１５０６は、円形の断面（例えば均一な断面半径）を有することができる。
【０１２１】
特定の実施形態では、第２の折曲可能な導波管部分１５０６は、均一な断面半径を有さずともよい。例えば、図４７Ａは、導波管部分１５０６の２つの例示的な実施形態の断面を示している。導波管部分１５０６’が、やはり図４７に示される２本の軸１５０９、１５１１に対して示されている。異なる実施形態において、導波管部分１５０６’の軸１５１１に沿った断面長さは、軸１５０９に沿ったその断面寸法よりも小さくてよい。特定の実施形態では、軸１５０９に沿った断面長さは、他の導波管部分１５０４、１５０６の断面長さに等しくてもよい。導波管部分１５０６’は、軸１５０９に沿って折曲可能であってよい。次に導波管部分１５０６’’を参照すると、軸１５０９、１５１１に沿ったその断面長さが同じであってもよく、これにより導波管部分１５０６’’により大きな折曲方向の範囲が与えられる。
【０１２２】
特定の例示的な実施形態では、医療用超音波導波管１５０２は一体形成される（例えばブレード部分１５４４が導波管１５０２と一体形成される）。また、例示的な実施形態では、医療用超音波導波管１５０２は、第１及び第２の長手方向の振動の腹１５１０、１５１２を有する。第１の導波管部分１５０４は、第１の長手方向の振動の腹１５１０の近位において第２の導波管部分１５０６に移行することができ、第２の導波管部分１５０６は第２の長手方向の振動の腹１５１２の近位において第３の導波管１５０８に移行することができる。特定の例示的な実施形態では、図４７に示されるように、第２の導波管１５０６は、共振する長手方向波長の長さのほぼ１／２である。
【０１２３】
図４７の実施形態の１つの応用例では、超音波医療器具１５００は、医療用超音波導波管１５０２を包囲するユーザ作動関節運動シース１５１４を更に有する。異なる例示的な実施形態において、医療用超音波導波管１５０２は、第１、第２及び第３の導波管部分１５０４、１５０６、及び１５０８のそれぞれに１つずつ位置する３つの（少なくとも３つを意味する）長手方向の振動の節１５１６を有する。１以上の更なる長手方向の振動の節が、３つの長手方向の振動の節１５１６の任意の１つ又は２つの間に存在する場合もしない場合もある点は認識されるであろう。１つの改変例では、シース１５１４は、３つの長手方向の振動の節１５１６の対応する１つにおいて第１、第２及び第３の導波管部分１５０４、１５０６及び１５０８と接触する（例えば、直接接触するか、又はシリコーン介装部材などの少なくとも１つの介装部材１５１７を介して間接的に接触する）。１つの例では、シース１５１４は、第１の長手方向の振動の節（図４７の最も左側の節１５１６）において第１の導波管部分１５０４と接触する剛性の第１のシース部分１５１８、第２の長手方向の振動の節（図４７の中央の節１５１６）において第２の導波管部分１５０６と接触する可撓性の第２のシース部分１５２０、及び第３の長手方向の振動の節（図４７の最も右側の節１５１６）において第３の導波管部分１５０８と接触する剛性の第３のシース部分１５２２を有する。特定の例示的な実施形態では、シース１５１４は、２つのみの関節位置（例えば直線状位置と完全な関節位置）を有する。他の例示的な実施形態では、シース１５１４は、それに合わせて導波管１５０２を形成することが可能なエネルギー効率曲線の数に応じて直線状位置と完全な関節位置との間に所定の数の中間折曲位置を有する。特定の例示的な実施形態では、このようなエネルギー効率曲線は、非長手方向の振動モードに変換される振動エネルギーを最小化する。
【０１２４】
図４８は、第１及び第２の導波管部分１５３０、１５３２を有する、超音波医療器具１５２４の１つの例示的な実施形態の一部分の概略断面図を示しており、第１の導波管部分１５３０は複数の１／２共振長手方向波長にわたって延びている。図４８に示される例示的な実施形態では、医療用超音波導波管１５２６は、第１の導波管部分１５３０に配置された少なくとも２個の長手方向の振動の節１５２８を有している。１つの変形例では、シース１５３４は、少なくとも２個の長手方向の振動の節１５２８において第１の導波管部分１５３０と接触する（例えば、直接接触するか又はシリコーン介装部材のような少なくとも１つの介装部材１５３６を介して間接的に接触する）。特定の例示的な実施形態では、シース１５３４は、２個の剛性シース部分１５３８及び１５４２と、１個の可撓性シース部分１５４０とを有し、可撓性シース部分１５４０は、２個の長手方向の振動の節１５２８の少なくとも一方において第１の導波管部分１５３０と接触し、可撓性シース部分１５４０は２個の剛性シース部分１５３８と１５４２との間に配置される。１つの例示的な実施形態では、２個の剛性シース部分１５３８及び１５４２はそれぞれ、少なくとも２個の長手方向の振動の節１５２８の対応する一方において第２の導波管部分１５３２と接触する。
【０１２５】
次に図４７を参照すると、導波管１５０２は、患者の組織に接触して超音波により治療するように構成されたブレード部分１５４４を有することができる。ブレード部分１５４４は、導波管１５０２の遠位端に配置することができる（例えばブレード１５０２の第３のブレード部分１５０８の遠位）。１つの例示的な実施形態では、外科用器具１５００は、ブレード部分１５４４の近位においてシース１５１４、１５３４に旋回可能に取り付けられたユーザ作動クランプアーム１５４６を更に有してもよく、クランプアーム１５４６と医療用超音波導波管１５０２とは超音波外科鋏１５４８を少なくとも部分的に形成している。組織パッド及びクランプ締めアーム制御機構は図４７では省略されている。再び図４８を参照すると、医療用超音波導波管１５２６は、ブレード部分１５４４と似た、第１の導波管部分１５３２の遠位端に配置されたブレード部分１５４５を更に有してもよい。ブレード部分１５４５もまた、患者の組織と接触して超音波により治療するように構成することができる。図４８の器具１５２４は、ブレード部分１５４５とともに超音波外科鋏１５４８を形成するクランプアーム１５４６を有してもよい。
【０１２６】
異なる例示的な実施形態では、導波管１５０２、１５２６の特定の部分はほぼ剛性である。例えば、導波管１５０２の第１及び第３の部分１５０４及び１５０８をほぼ剛性のものとすることができる。導波管１５２６の第１の部分１５３２をほぼ剛性のものとすることができる。再び図４７を参照すると、医療用超音波導波管１５０２は、第１及び第２の導波管部分１５０４及び１５０６を、第２及び第３の導波管部分１５０６及び１５０８とそれぞれ連結する第１及び第２のネック部分１５５０及び１５５２を有することができる。（同様のネック部分１５５２が導波管１５２６の第１の導波管部分１５３０と第２の導波管部分１５３２とを連結してもよい。）
【０１２７】
１つの改変例では、医療用超音波導波管１５０２は第１の導波管部分１５０４から第３の導波管部分１５０８にかけてほぼ円柱状であり、その場合、第１、第２及び第３の導波管部分１５０４、１５０６及び１５０８はそれぞれほぼ一定の直径を有し、第２の導波管部分１５０６の直径は、第１及び第３の導波管部分１５０４及び１５０８のいずれかの直径よりも小さい。特定の例示的な実施形態では、第２の導波管部分１５０６の直径は、概ね１〜２ｍｍであり、第１及び第３の導波管部分の直径は概ね３〜５ｍｍである。材料の１つの選択肢として、医療用超音波導波管１５０２は基本的にチタン合金で構成される。１つの改変例において、医療用超音波導波管１５０２は第１及び第２の長手方向の振動の節１５１０、１５１２を有し、第１のネック部分１５５０が第１の長手方向の振動の節１５１０に隣接して配置され、第２のネック部分１５５２が第２の長手方向の振動の節１５１２に隣接して配置される。
【０１２８】
図４９は、第１及び第２の導波管部分を有する、医療器具とともに使用するための超音波導波管１５５４の１つの例示的な実施形態の概略断面図を示したものであり、第１の導波管部分１５５６はダボ圧入によって第２の導波管部分１５５８と連結されている。図４９に示される例では、第２の導波管部分１５５８もまた、ダボ圧入によって第３の導波管部分１５６０と結合されている。異なる例示的な実施形態において、第２の導波管部分１５５８は基本的にチタン又はニチノールで構成される。同じ又は異なる例示において、第２の導波管部分１５５８の長さは１／２波長よりも小さく（波長は、導波管の材料及び導波管が動作する周波数によって基本的に決まる医療用超音波導波管の共振長手方向波長の長さである）、１つの例では１／８波長よりも小さい。
【０１２９】
図５０は、医療器具とともに使用するための超音波導波管１５６４の１つの例示的な実施形態の概略断面図を示している。導波管１５５４と同様、導波管１５６４は一体形成された導波管ではない。導波管１５６４は第１及び第２の導波管部分１５６４、１５６６を有しており、第１の導波管部分１５６４はボールソケット型取り付け機構によって第２の導波管部分１５６６と連結されている。第２の導波管部分１５６６もまた、任意の適当な方法によって第３の導波管部分１５６８と連結することができる。図５０の例では、第２の導波管部分１５６６は、ダボ圧入を介して第３の導波管部分１５６８と連結されている。導波管部分間の他の取り付け機構は、当業者の判断に委ねられる。
【０１３０】
図５１は、所定の長さを有し、近位導波管部分１５７４及び遠位導波管部分１５７６を有する、医療用超音波導波管１５７２を備えた超音波医療器具１５７０の別の実施形態の一部分の概略断面図を示している。近位導波管部分１５７４はより大きな横断面積を有しており、遠位導波管部分１５７６はより小さな横断面積を有している。遠位導波管部分１５７６は、近位導波管部分１５７４よりも曲がりやすくなっている。遠位導波管部分１５７６は、患者の組織と接触して超音波により治療するように構成された遠位端部１５８０を有している。異なる例示的な実施形態では、図４７の実施形態のネックを拡大してより大径のエンドエフェクタを形成するために必要とされる更なる１／２波長は省略され、関節運動する関節を超音波医療器具１５７０の遠位端のより近くに配置することが可能となっている。図４７〜５０に示される実施形態、応用例などは、図５１の実施形態にも同様に適用可能である（第３の導波管部分が存在していない）。
【０１３１】
図５２〜６５は、付勢された回転可能部材を含む関節運動シャフトを有する、外科用器具の異なる実施形態を示している。図５２は、例示的な外科用器具のシャフト１０００の旋回可能部分１００１の１つの例示的な実施形態の切欠き図を示す図を示している。シャフト部分１００１は、長手方向軸１００２に沿って延びることができ、例えば本明細書に述べられるものを含む任意の種類の外科用器具によって使用することができる。旋回可能部分１００１は、複数の横断スペーサ部材１００３を有している。図に示されるように、第１及び第２の付勢された回転可能部材１００４、１００６が、旋回可能部分１００１を通り、更に各スペーサ部材１００３の少なくとも一部を通って延びることができる。例えば、横断スペーサ部材は、長手方向軸１００２を中心として配置された１以上のディスクであってよい。異なる例示的な実施形態において、スペーサ部材１００３は、回転可能部材１００４、１００６（又は使用される場合には更なる回転可能な部材）を受容するための開口部を画定する。スペーサ部材１００３の一部又は全部が、導波管、ワイヤ、又は、エンドエフェクタ（図に示されていない）からシャフト１０００に通される他の構成要素を受容するための１以上の更なる開口部を画定してもよい。
【０１３２】
回転可能部材１００４、１００６は、それぞれ長手方向軸１００２から遠ざかる方向に付勢されうる。例えば、図５３は、回転可能部材１００４、１００６の付勢の表示を含む、シャフト１００１の旋回可能部分１００１の切欠き図を示す図を示している。破線部分１００４Ｂは回転可能部材１００４の自然付勢を示し、破線部分１００６Ｂは回転可能部材１００６の自然付勢を示している。使用時には、回転可能部材１００４、１００６は、スペーサ部材１００３の少なくとも一部を通って経路が定められてよく、したがって、破線部分１００４Ｂ、１００６Ｂによって示されるように長手方向軸１００２から逸れなくともよい。特定の実施形態では、回転可能部材１００４、１００６は、図に示されるように共通の平面内に中心が位置するように配置される。この共通の平面は、長手方向軸も含みうる。
【０１３３】
付勢された回転可能部材１００４、１００６は任意の適当な材料で形成することができ、任意の適当な方法で付勢することができる。例えば、特定の実施形態では、回転可能部材１００４、１００６は外科用スチールなどの金属材料で形成することができる。特定の例示的な実施形態では、部材１００４、１００６は、ロッドの金属又は他の材料を付勢のそれぞれの方向に曲げることによって付勢される。他の例示的な実施形態では、部材１００４、１００６は、付勢のそれぞれの方向に所定の曲率で形成することができる（例えば図５３の破線部分１００４Ｂ、１００６Ｂにより示されるように）。これらの部材を横断スペーサ部材１００３に設置することによって、それぞれの部材が真っ直ぐとなるように「曲げる」ことができる。異なる例示的な実施形態では、回転可能部材１００４、１００６は、各部材１００４、１００６が、ほぼ等しい付勢力（例えば、シャフト１０００の旋回可能部分１００１を長手方向軸１００２から遠ざかる方向に押すような力）を与えるように構成することができる。
【０１３４】
部材１００４、１００６を回転させることにより、部材のそれぞれの付勢の方向が変化し、シャフト１０００の関節運動をもたらすことができる。図５４は、回転可能部材１００４、１００６がそれらの付勢方向が互いに反対方向となるように回転させられたシャフト１００の断面図を示している。図５４に示されるような２個の回転可能部材１００４、１００６の場合、部材１００４、１００６は、それらが互いに反対の方向に向けられる際に対向しうる。例示的な実施形態では、部材１００４、１００６によって与えられる付勢力はほぼ等しいため、それぞれの付勢力が相殺しうる。矢印１００４Ｄ及び１００６Ｄは、回転可能部材の付勢方向を示している。図５４に示されるように、矢印１００４Ｄ及び１００６Ｄは、それぞれの部材１００４、１００６の付勢方向が長手方向軸１００２から遠ざかる方向であることを示している。これにより、シャフト１０００は、図５２及び５３に示されるように、長手方向軸に対してほぼ平行な真っ直ぐな形状をとることができる。
【０１３５】
それぞれの付勢力が整列するように部材１００４、１００６を回転させることにより、シャフト１０００は旋回可能部分１００１において旋回することができる。例えば、図５５は、回転可能部材１００４、１００６がそれぞれの付勢方向が整列するように回転させられた、シャフト１０００の旋回可能部分１００１の１つの例示的な実施形態の切欠き図を示す図を示している。図５６は、図５５に示されるように構成された図５２のシャフトの１つの例示的な実施形態の断面図を示している。図５５〜５６では、それぞれの部材１００４、１００６の付勢方向１００６Ｄ、１００４Ｄは、矢印１０１０によって示される共通の方向に整列している。これにより、シャフト１０００の旋回可能部分１００１は、図５５に示されるような共通の方向１０１０に長手方向軸１００２から遠ざかる方向に旋回することができる。図５７は、回転可能部材がそれぞれの付勢方向１００４Ｄ、１００６Ｄが別の方向に整列されるように回転された、シャフト１０００の旋回可能部分１００１の別の例示的な実施形態の切欠き図を示す図を示している。図５８は、図５７に示されるように構成された図５２のシャフトの例示的な実施形態の断面図を示している。図５７〜５８では、それぞれの回転可能部材１００４、１００６の付勢方向１００４Ｄ、１００６Ｄは、矢印１０１２によって示される共通の方向に整列している。これにより、シャフト１０００の旋回可能部分１００１は、共通の方向１０１２に長手方向軸１００２から遠ざかる方向に旋回することができる。
【０１３６】
図５２〜５８は、２個の付勢された回転可能部材１００４、１００６を有する、シャフト１０００の実施形態を示している。図５９〜６２は、３個の付勢された回転可能部材１０２０、１０２２、１０２４を有する、別の例示的な実施形態を示している。図５９は、３個の付勢された回転可能部材１０２０、１０２２、１０２４を有する、シャフト１０１８の旋回可能部分１０１６の１つの例示的な実施形態を示す切り欠き図を示している。図６０は、図５９の例示的な実施形態の断面図を示している。部材１０２２及び１０２４の自然な付勢方向が図６０に破線１０２２Ｂ、１０２４Ｂによって示されている。異なる例示的な実施形態において、それぞれの部材１０２０、１０２２、１０２４によって与えられる付勢力はほぼ等しくてよい。
【０１３７】
図５９〜６０では、それぞれの部材１０２０、１０２２、１０２４の付勢方向１０２０Ｄ、１０２２Ｄ、１０２４Ｄは互いに反対方向となっており、したがって部材１０２０、１０２２、１０２４がシャフト１０１８の旋回可能部分１０１６に作用させるそれぞれの付勢力が相殺される。これにより、シャフト１０１８の旋回可能部分１０１６は、長手方向軸１００２と概ね整列した状態に保たれうる。例えば、部材１０２０、１０２２、１０２４のそれぞれの付勢方向１０２０Ｄ、１０２２Ｄ、１０２４Ｄは、部材１０２０、１０２２、１０２４によって与えられる付勢力のベクトル和が０となるように配置することができる。
【０１３８】
図６１は、回転可能部材がそれぞれの付勢方向が整列するように回転させられた、図５９〜６０のシャフトの旋回可能部分の１つの例示的な実施形態の切欠き図を示す図を示している。図６２は、図６１に示されるように配置された図５９のシャフトの断面図を示している。図６１〜６２では、それぞれの部材の付勢方向１０２０Ｄ、１０２２Ｄ、１０２４Ｄは、矢印１０３０の方向に整列している。図に示されるように、これにより、シャフト１０１８の旋回可能部分１０１６は、方向１０３０に長手方向軸１００２から遠ざかる方向に旋回することができる。
【０１３９】
本明細書に述べられるように、それぞれの部材１００４、１００６、１０２０、１０２２、１０２４の付勢方向は、それぞれの部材を回転させることによって変更することができる。各部材の回転は、任意の適当な方法によって実施することができる。例えば、１０００及び１０１８のようなシャフトが手で操作される外科用器具において用いられる場合、回転可能部材は個別に、かつ／又は一緒に回転させることができる。例えば、特定の実施形態では、すべての部材が１回の動作で回転させられるように互いにギヤ連結することができる。図６３は、本明細書に述べられるシャフト１０００及び１０１８の旋回可能部分と似た旋回可能部分１０４２を有する、シャフト１０４０を備えた手持ち式外科用器具１０３２の例示的な実施形態の図を示している。器具１０３２は、ハンドル１０３６及びエンドエフェクタ１０３７を有している。回転ノブ１０３４を長手方向軸１００２を中心として回転させることによって、図に示されるような旋回可能部分１０４２の長手方向軸１００２から遠ざかる方向への旋回運動を生じさせることができる。
【０１４０】
図６４は、回転部材１０４２、１０４４をノブ１０３４と連結するためのギヤ群１０４５を有する、シャフト１０４０の断面図を示している。回転部材１０４２、１０４４は、回転部材１００４、１００６、１０２０、１０２２、１０２４に関して上記と同様にして、シャフト１０４０の旋回可能部分１０４２を旋回させるように機能することができる。ギヤ群１０４５はシャフト１０４８と連結され、更にシャフト１０４８がノブ１０３４と連結されることにより、ノブ１０３４の回転がシャフト１０４８の回転を生じることができる。シャフト１０４８の回転によってギヤ群１０４５の回転が引き起こされることにより、回転部材１０４２、１０４４が協調して回転される（例えば本明細書に述べられるようにそれぞれの付勢方向が反対となるか又は整列されるように）。シャフト１０４０は、任意の適当な機構を使用して任意の適当な方法で回転させることができる点は認識されるであろう。例えば、特定の実施形態では、シャフト１０４０はノブ１０３４と機械的に連結することができる。他の実施形態では、シャフト１０４０は、本明細書に述べられるような器具取り付け部５５８において生じる回転運動を受容するように器具取り付け部５５８と機械的に連結することができる。
【０１４１】
再び図６３を参照すると、エンドエフェクタ１０３７は、トランスデューサ１０３８と通信可能な超音波ブレードを有している。エンドエフェクタからトランスデューサ１０３８へと超音波導波管１０３９が近位方向に延びうる。異なる実施形態において、超音波導波管１０３９は、本明細書において上記に述べたような折曲可能部分１５０６、１５３０、１５７６などのような折曲可能部分を画定することができる。折曲可能部分は、シャフト１０４０の旋回可能部分１０４２の周辺の位置において長手方向軸１００２に沿って配置することができ、これにより、旋回可能部分１０４２の旋回運動によって折曲可能部分の折れ曲がりが生じる。器具１０３２は、図に示され、また説明される超音波要素に加えるか又はこれに代えて電気外科用要素を有しうる点は認識されるであろう。
【０１４２】
図６５Ａ〜６５Ｃは、ギヤ群１０４５の異なる実施形態を示すシャフト１０４０の断面図を示している。図６５Ａにおいて、回転部材１０４２、１０４４及びシャフト１０４８は、それぞれのギヤ１０５２、１０５４、１０５０と連結されている。シャフト１０４８の回転によってギヤ１０５０の回転が生じうる。ギヤ１０５４はギヤ１０５０と一緒に回転し、ギヤ１０５２はギヤ１０５２と一緒に回転する。これにより、シャフト１０４８の回転により、回転可能部材１０４２、１０４４の両方の協調した回転をもたらすことができる。例えば、シャフトは、それぞれのシャフト１０４２、１０４４の付勢方向が互いに反対を向いた第１の角度位置からそれぞれのシャフト１０４２、１０４４の付勢方向が整列した第２の角度位置へと回転させることが可能である。内部１０５６は、エンドエフェクタ１０３７からハンドル１０３６へと延びる各種の要素（又は特定のロボット実施形態では器具取り付け部５５８）により充填することができる領域を表している。例えば、超音波導波管が内部１０５６を通って延びることができる。
【０１４３】
次に図６５Ｂを参照すると、回転可能部材１０４２、１０４４及びシャフト１０４８は、それぞれギヤ１０５２’、１０５４’、及び１０６３と連結することもできる。ギヤ１０６３は、ギヤ１０５４’と（したがって回転可能部材１００４と）直接連結することができる。中間ギヤ１０５８、１０６０、１０６２が、ギヤ１０６３をギヤ１０５２’と連結することができる。したがって、シャフト１０４８及びギヤ１０６３の回転により、回転可能部材１０４２、１０４４の両方の協調した回転が生じうる。図６５Ｃでは、回転可能シャフト１０４２、１０４４は個別に回転可能である。例えば、シャフト１０４２、１０４４をギヤ１０５２’’及び１０５４’’とそれぞれ連結することができる。シャフト１０４８はギヤ１０６６と連結することができ、更にギヤ１０６６はギヤ１０５２’’と連結される。同様に、シャフト１０４８’は、ギヤ１０６４と連結することができ、更にギヤ１０６４はギヤ１０５４’’と連結される。したがって、回転可能部材１０４２、１０４４は、回転するそれぞれのシャフト１０４８、１０４８’によって個別に回転させることができる。
【０１４４】
図６６Ａ〜６６Ｂは、本明細書において上記に述べたシャフト１０４０及び旋回可能部分１０４２とともに使用することが可能なロボット器具取り付け部５５８の実施形態を示している。図６６Ａでは、２本のシャフト１０７４、１０７６が、図に示されるように器具取り付け部５５８に向かって近位方向に延びている。シャフト１０７４、１０７６は回転可能部材１０４４、１０４２と直接連結するか、かつ／又は回転可能部材１０４４、１０４２と（シャフト１０４８、１０４８’を介して）間接的に連結することができる。シャフト１０７４、１０７６は、それぞれのウォームギヤ１０７１、１０７３と連結することができる。各ウォームギヤは、それぞれのギヤ１０７０、１０７２と機械的に連動することができる。ギヤ１０７０、１０７２は、例えば本明細書において上記に述べたような外科用ロボットの制御下で回転させることができ、これにより、ギヤ１０７０、１０７２の個別の回転がそれぞれシャフト１０７４、１０７６の個別の回転を生じることができる。図６６Ｂに示される例示的な実施形態では、シャフト１０７４、１０７６は、ベベルギヤ１０８０、１０８２と連結され、更にベベルギヤ１０８０、１０８２は、シャフト１０７４、１０７６を回転させるために外科用ロボットによって作動されるギヤ１０７８、１０８０と機械的に連結されている。図６３〜６６に示される例示的な実施形態は、２個の回転可能部材１０４２、１０４４を有しているのみであるが、本明細書に述べられる制御機構は、図５９〜６２に示されるもののように更なる回転可能部材を有する、実施形態にも同様に適用可能である点は認識されるであろう。例えばギヤ群１０４５を、更なる回転部材を駆動するための更なるギヤを含むように拡張することができる。また、特定の例示的なロボットの実施形態では、更なるギヤを器具取り付け部５５８の更なるロボット制御されたギヤによって駆動することもできる。
【０１４５】
図６７〜７０は、外科用器具とともに使用するためのギヤ関節運動シャフト１１００の異なる実施形態を示している。図６７は、近位管１１０４及び遠位管１１０２を示す、シャフト１１００の１つの例示的な実施形態を示している。近位管は、近位管１１０４の遠位部分に近位クレビス１１１０を有している。近位クレビスは、クレビス部材１１１８、１１２０を有している。遠位管は、遠位管１１０２の近位部分に遠位クレビス１１１２を有しており、遠位クレビス１１１２はクレビス部材１１１４、１１１６を有している。図に示される例示的な実施形態では、それぞれのクレビス１１１０、１１１２は連結部１１０８において互いに旋回可能に連結されており、これにより、遠位管１１０２は長手方向軸から遠ざかる方向に旋回可能となっている（図６９）。遠位クレビス１１１２のクレビス部材１１１４は、図に示されるように複数の近位方向に向けられた歯を有する、ギヤ形成部分１１１１を画定している。図６８は、近位管１１０４の内部に配置することができる回転可能な内側管１１０６の１つの例示的な実施形態を示している。管状部材１１０６はその遠位部分にラックギヤ１１２２を画定することができる。ラックギヤ１１２２は、クレビス部材１１４のギヤ形成部分１１１１と噛み合うように配置された複数の遠位方向に向けられた歯を有することができる。図６９では、回転可能な内側管１１０６は、ギヤ形成部分１１１１の歯とラックギヤ１１２２が噛み合うように近位管１１０４の内部に配置されている状態が示されている。回転可能な管状部材１１０６が長手方向軸を中心として回転されると、図に示されるようにラックギヤ１１２２がクレビス部材１１１４のギヤ形成部分１１１１と相互作用することによって、図６９に示されるように遠位管１１０２が長手方向軸１００２から遠ざかる方向に旋回することができる。管状部材１１０６の第１の方向への回転（矢印１１２４により示される）が遠位管１１０２を第１の方向に旋回させることができるのに対して、管状部材１１０６の反対方向への回転は、遠位管１１０２を第１の方向と反対の第２の方向に旋回させることができる。
【０１４６】
図７０は、遠位管１１０２のクレビス１１１２が近位管１００４のクレビス１１１０の外側に配置されたシャフト１１００の更なる実施形態を示している。更なるギヤ１１２６を、ピン１１２８によってクレビス部材１１１６に連結することができる。ギヤ１１２６は、ラックギヤ１１２２の近位方向に面した歯と噛み合う、近位方向に向けられた歯を有することができる。図７０に示される実施形態では、内側管１１０６の回転が、図６７〜６９に示されるのと同様にして遠位管１１０２の旋回運動を生じさせることができる。回転可能な内側管１１０６は任意の適当な方法で回転させることができる。例えば、図６７〜７０のシャフト１１００が手で操作される器具と組み合わせて使用される場合、管状部材１１０６は、図１に関連して図示及び説明したように、遠位回転アセンブリ１３が器具１０のシャフトアセンブリ１４の回転を生じさせるのと同様の要領で、器具のハンドル上のノブによって回転させることができる。また、例えば、図６７〜７０のシャフト１１００が外科用ロボットと組み合わせて使用される場合には、内側管１１０６の回転は、図３２〜４６Ｃに関連して図示及び説明したように、シャフト６３８の回転と同様の要領でロボットによって作動させることもできる。
【０１４７】
図６７〜７０に関連して図示及び説明したシャフト及び関節運動機構は、本明細書に述べられる様々な種類の超音波及び電気外科用器具を含む任意の適当な種類の外科用器具とともに使用することができる点は認識されるであろう。例えば、図６７〜７０の例示的な実施形態が超音波器具と組み合わせて使用される場合、導波管をそれぞれの管状部材１１０２、１１０４、１１０６の内部に配置することができる。導波管は、本明細書において上記に述べた折曲可能部分１５０６、１５３０、１５７６のような折曲可能部分を有することができる。折曲可能部分は、長手方向軸１００２に沿って連結部１１０８の周辺の位置に配置することができ、これにより、連結部１１０８を中心とした遠位管１１０２の旋回運動が導波管の折曲運動によって促進される。
【０１４８】
図７１〜７７は、並進部材の長手方向軸１００２に沿った往復運動によって関節運動することが可能な関節運動シャフト１１３０の異なる実施形態を示している。図７１は、並進部材が中空内側管１１３６である、関節運動シャフト１１３０の１つの例示的な実施形態を示している。シャフト１１３０は、遠位管１１３２、近位管１１３４、及び並進部材１１３６を含みうる。図７１〜７３には超音波ブレード１１４２が示されているが、シャフト１１３０は任意の種類の外科用器具に使用できる点は認識されるであろう。近位管１１３４は、第１のヒンジ連結部１１４０において遠位管１１３２と連結することができる。第１のヒンジ連結部１１４０において、遠位管１１３２は、長手方向軸１００２から遠ざかる方向に自由に旋回することができる。第１のヒンジ連結部１１４０は、図に示されるように長手方向軸１００２からオフセットしていてよい。
【０１４９】
遠位管１１３２は、第１のヒンジ連結部１１４０から長手方向軸１００２の反対側に配置される開口部１１３８を更に有してもよい（例えば図７１に示されるように、遠位管１１３２が長手方向軸１００２に沿って近位管と整列される際）。並進部材１１３６は開口部１１３８内に受容されるピン１１４１を有してもよく、これにより、並進部材１１３６と遠位管１１３２との間に第２のヒンジ連結部が形成される。あるいは、往復運動部材１１３６が開口部１１３８を画定してもよく、その場合、ピン１１４１は遠位管１１３２と連結される。図７２は、図７１に示される線ＡＢに沿ったシャフト１１３０の１つの例示的な実施形態の断面を示している。図７２は、第１のヒンジ連結部１１４０を形成することができるピン１１４３を示しており、更にピン１１４１が長手方向軸１００２の反対側に相同要素１１４１’を有しうることを示している。
【０１５０】
図７３は、並進部材１１３６によって関節運動するようなシャフト１１３０の１つの例示的な実施形態を示している。図に示されるように、並進部材１１３６は遠位方向に並進される。ピン１１１４は開口部１１３８と接触して遠位管１１３２を近位管１１３４から遠ざかる方向に押し、図に示されるように遠位管１１３２を長手方向軸１００２から遠ざかる方向に旋回させる。並進部材１０３６は、長手方向軸１００２に沿って遠位方向に並進されることによって遠位管１１３２を近位管１１３４に向かって、図７１に示される位置に引き戻すことができる。
【０１５１】
図７４〜７６は、別の並進部材１１３７とともに使用されるシャフト１１３０の別の例示的な実施形態を示している。中空管を形成する代わりに、並進部材１１３６と同様、並進部材１１３７はロッドからなり、ピン１１４１がロッド１１３７を横断して配置されてロッド１１３７と連結されている。ロッド１１３７の遠位方向への並進運動により、遠位管１１３２は、図７６に示されるように近位管１１３４から遠ざかる方向で、かつ長手方向軸１００２から遠ざかる方向に押されうる。同様に、ロッド１１３７の近位方向への並進運動により、遠位管１１３２は、近位管１１３４及び長手方向軸１００２に近づく方向に図７４に示される位置へと引き戻されうる。
【０１５２】
上記に述べた並進部材１１３６、１１３７は、任意の適当な方法によって遠位方向及び近位方向に並進させることができる点は認識されるであろう。例えば、シャフト１１３０が手動式又は手持ち式外科用器具と組み合わせて使用される場合、並進部材１１３６、１１３７は、器具１０の往復管状作動部材５８及び／又は器具３００の軸方向に移動可能な部材３７８に関して本明細書で上記に述べたのと同様の要領で遠位方向及び近位方向に並進運動させることができる。また、例えば、シャフト１１３０が外科用ロボットと組み合わせて使用される場合には、並進部材１１３６、１１３７は、器具３１０の組織切断要素５５５に関して上記に述べたのと同様の要領で遠位方向及び近位方向に並進運動させることができる。
【０１５３】
図７７は、例えば、外科用ロボットとの関連において、並進部材１１３６を遠位方向及び近位方向に並進させるための機構の別の実施形態を示している。並進部材１１３６にはラックギヤ１１４４が設けられている様子が示されている。回転ギヤ１１４２がラックギヤと噛み合うことにより、ギヤ１１４２の第１の方向への回転が部材１１３６を遠位方向に並進させ、ギヤ１１４２の第２の方向への回転が部材１１３６を近位方向に並進させる。例えば、ギヤ１１４２は、本明細書において上記に述べたロボット器具取り付け部５５８の回転可能な本体６１２の１つと連結することができる。図７８は、図７７に示される機構の別の実施形態を示しており、ギヤ１１４２がロッド１１３７のラックギヤ１１４６と噛み合っている。ギヤ１１４２とラックギヤ１１４６とは、ロッド１１３７を図７７に関して述べたのと同様の要領でロッド１１３７を遠位方向及び近位方向に並進させるように機能しうる。
【０１５４】
図７９は、並進部材１１３６を並進させるための機構の更に別の実施形態を示している。図７９に示されるように、第１のスプール１１５０は、スプール１１５０に巻回された第１のケーブル１１６４を有している。ケーブル１１６４の一端は、連結点１１６０において並進部材１１３６と連結されている。矢印１１５４によって示される方向へのスプール１１５０の回転によって、スプールがケーブル１１６４を巻き取り、近位方向の力が連結点１１６０において並進部材１１３６に作用し、並進部材１１３６が近位方向に動くことができる。第２のスプール１１４８が、連結点１１５８において並進部材１１３６と連結された第２のケーブル１１５６に結合され、これを巻き取る。矢印１１５２によって示される方向へのスプール１１４８の回転によって、スプール１１４８がケーブル１１５６を巻き取り、遠位方向の力が連結点１１６０において並進部材１１３６に作用し、並進部材１１３６が遠位方向に動くことができる。スプール１１４８は、特定の実施形態では、本明細書において上記に述べたロボット器具取り付け部５５８の回転可能な本体６１２と連結することができる。
【０１５５】
図７１〜７８に関連して図示及び説明したシャフト及び関節運動機構は、本明細書に述べられる様々な種類の超音波及び電気外科用器具を含む任意の適当な種類の外科用器具とともに使用することができる点は認識されるであろう。例えば、図７１〜７８の例示的な実施形態が超音波器具と組み合わせて使用される場合、導波管をそれぞれの管状部材１１３４、１１３２、１１３６の内部に配置することができる。導波管は、本明細書において上記に述べた折曲可能部分１５０６、１５３０、１５７６などのような折曲可能部分を有することができる。折曲可能部分は、長手方向軸１００２に沿って第１ヒンジ連結部１１４０の周辺の位置に配置することができ、これにより、連結部１１４０を中心とした遠位管１１３２の旋回運動が導波管の折曲運動によって促進される。
【０１５６】
図８０は、超音波ブレード１１５８を有する、エンドエフェクタ１１５７と組み合わせて使用することができる関節運動シャフト１１５２の１つの実施形態を示している。シャフト１１５２は、近位管１１５４及び遠位管１１５６を有している。近位管は、クレビス１１６６を画定することができる。近位及び遠位管１１５４、１１５６は、例えばリベット又はピン１１６５によってクレビス１１６６と旋回可能に連結することができる。したがって、遠位管１１５６は、図に示されるように長手方向軸１００２から遠ざかる方向にヒンジ連結部１１６８を中心として旋回することができる。図８０の例示的な実施形態では、エンドエフェクタ１１５７は、超音波ブレード１１５８を有している。超音波ブレード１１５８から近位方向に導波管１１６０が延びている。導波管１１６０は、ヒンジ連結部１１６８の周辺において長手方向軸に沿って配置された折曲可能又は可撓性部分１１６２を有することができる。
【０１５７】
遠位管１１５６及びエンドエフェクタ１１５７の関節運動は、１対の差動並進部材１１７０、１１７２によってもたらされうる。各並進部材は遠位管１１５６と連結することができ、図に示されるように近位管１１５４を通って近位方向に延びることができる。並進部材１１７０の近位方向への並進運動により、遠位管１１５６及びエンドエフェクタ１１５７は図８０に示されるように並進部材１１７０の方向に引かれうる。同様に、並進部材１１７２の近位方向への並進運動により、遠位管１１５６及びエンドエフェクタ１１５７は反対方向に引かれうる（例えば並進部材１１７２の方向に）。異なる実施形態において、一方の並進部材１１７２が近位方向に引かれる際、他方は遠位管１１５６によって遠位方向に引かれる。これは、反対側の並進部材１１７０、１１７２に弛みが与えられる必要がある。
【０１５８】
図８１は、関節運動シャフト１１５２の別の実施形態を示している。図８１では、図８０の例示的な実施形態のクレビス１１６６及びヒンジ連結部１１６８が、可撓性ネック部分１１５９に置き換えられている。導波管１１６０が取り付け点１１７６及び１１７８において近位管１１５４の内側部分に連結されている。導波管１１６０は、導波管１１６０の折曲可能又は可撓性部分１１６２の遠位の連結点１１８０において、遠位管１１５６に連結されている様子が示されている。異なる連結点１１７６、１１７８、１１８０を、導波管１１６０に沿って導波管１１６０の節（導波管１１６０の長手方向及び／又は横断方向に振動が生じない位置）に配置することができる。異なる実施形態において、本明細書に述べられるように、各節は、導波管１１６０、ブレード１１５８を含むシステムの共鳴周波数における一波長の整数倍だけ分離すればよい。図８１に示されるシャフト１１５２の例示的な実施形態は、図８０に示されるシャフト１１５２の例示的な実施形態と同様の要領で関節運動させることができる。例えば、並進部材１１７０は、遠位管１１５６をケーブル１１７０に近づく方向に図８１に示される位置へと近位方向に引くことができる。並進部材１１７２は、遠位管１１５６をケーブル１１７２に近づく方向に近位方向に引くことができる。
【０１５９】
並進部材１１７０、１１７２の差動並進運動は、任意の適当な方法によって実現することができる。例えば、シャフト１１５２が外科用ロボットとの関連で用いられる場合、部材１１７０、１１７２は、図３２〜４６Ｃに関連して本明細書で上記に述べた方法及び／又は機構のいずれかを用いて差動的に並進させることができる。図８２は、関節運動を作動させるための手動式装置と組み合わせて使用されるシャフト１１５２の１つの実施形態の図を示している。並進部材１１７０、１１７２は、それらの近位部分において、それぞれのラックギヤ１１８２、１１８４と連結することができる。スピンドルギヤ１１８８を、ラックギヤ１１８２、１１８４の両方と噛合するようにラックギヤ１１８２、１１８４の間に配置することができる。臨床医は、レバー１１８６をスピンドルギヤ１１８８に連結して扱うことができる。臨床医は、レバー１１８６及びスピンドルギヤ１１８８を矢印１１９０によって示されるように反時計回りに回転させることによって、遠位管１１５６及びエンドエフェクタ１１５７を並進部材１１７０に近づく方向に旋回させることができる。これにより、スピンドルギヤ１１８８は、ラックギヤ１１８２及び並進部材１１７０を近位方向に引くと同時に、ラックギヤ１１８４及び並進部材１１７２を遠位方向に押すことになる。並進部材１１７２の遠位方向への運動により部材１１７２に弛みが生じ、図に示されるように遠位管１１５６及びエンドエフェクタ１１５７が旋回することが可能となる。同様に、レバー１１８６及びスピンドルギヤ１１８８の時計回りの回転により、ラックギヤ１１８４及び部材１１７２が近位方向に引かれるのと同時にラックギヤ１１８２及び部材１１７０が遠位方向に押されうる。上記に述べたように、これにより、遠位管１１５６及びエンドエフェクタ１１５７の部材１１７２に近づく方向への関節運動がもたらされる。図８２は、ヒンジ連結部１１６８において旋回可能に連結された、近位及び遠位管１１５４、１１５６を示しているが、図８２に示される機構を、可撓性ネック部分１１５９を有する、実施形態において同様に使用することができる点は認識されるであろう。
【０１６０】
図８３は、図８２に示される手動式関節装置ととともに使用するための外科用器具１１９２の１つの例示的な実施形態を示している。器具１１９２は、ハンドル１１９３を有している。関節ハウジング１１９４がハンドル１１９３とシャフト１１５２との間に配置されている。レバー１１８６が、関節ハウジング１１９４に回転可能に連結されている様子が示されている。スピンドルギヤ１１８８及びラックギヤ１１８２、１１８４は図８３には示されていないが、関節ハウジング１１９４内に配置することができる。
【０１６１】
図８４は、剛性並進部材１１９６及び連結部材１１９８を有する、関節運動シャフト１２００の１つの実施形態を示している。シャフト１２００は、近位管１１５４及び近位管１１５４と旋回可能に連結された、遠位管１１５６を有する点でシャフト１１５２と同様でありうる。近位及び遠位管１１５４、１１５６は、図８４に示されるようにヒンジ連結部１１６８において、又は図８１に示されるように可撓性ネック部分１１５９によって連結することができる。遠位管１１５６は、上記に述べたように超音波ブレード１１５８を有する、エンドエフェクタ１１５７と連結することができる。遠位管１１５６及びエンドエフェクタ１１５７の並進運動を生じさせるため、シャフト１２００は剛性並進部材１１９６及び連結部材１１９８を有することができる。剛性並進部材１１９６は、遠位方向及び近位方向に並進することができる。並進部材１１９６の近位方向への並進運動により、連結部材１１９８、遠位管１１５６、及びエンドエフェクタ１１５７が並進部材１１９６に近づく方向に引かれ、これにより、遠位管１１５６及びエンドエフェクタ１１５７は、図８４に示されるように並進部材１１９６に近づく方向にヒンジ連結部１１６８を中心として旋回する。並進部材１１９６の遠位方向への並進運動により、連結部材１１９８、遠位管１１５６及びエンドエフェクタ１１５７は並進部材１１９６から遠ざかる方向に押され、これにより、遠位管１１５６及びエンドエフェクタ１１５７は、図８４に示される方向と反対の方向に関節運動する。
【０１６２】
並進部材１１９６の遠位方向及び近位方向への並進運動は、任意の適当な方法によって実現することができる。例えば、シャフト１２００が手動式又は手持ち式外科用器具と組み合わせて使用される場合、並進部材１１９６は、器具１０の往復管状作動部材５８及び／又は器具３００の軸方向に移動可能な部材３７８に関して本明細書で上記に述べたのと同様の要領で遠位方向及び近位方向に並進運動させることができる。また、例えば、シャフト１２００が外科用ロボットと組み合わせて使用される場合には、並進部材１１９６は、器具３１０の組織切断要素５５５に関して上記に述べたのと同様の要領で遠位方向及び近位方向に並進運動させることができる。更に、図８５は、上記に述べたレバー１１８６及びスピンドルギヤ１１８４と組み合わせたシャフト１２００の１つの実施形態を示している。剛性並進部材１１９６は、近位部分において上記に述べたラックギヤ１１８２、１１８４と同様のラックギヤ１２０２と連結することができる。レバー１１８６及びスピンドルギヤ１１８４の時計回り及び反時計回りの回転により、ラックギヤ１２０２及び並進部材１１９６の遠位方向及び近位方向の並進運動が生じうる。
【０１６３】
図８６は、超音波ブレード１１５８を有する、エンドエフェクタ１２１８と組み合わせて使用することができる関節運動シャフト１２１０の１つの例示的な実施形態を示している。シャフト１２１０は、可撓性関節ネック１２１３によって連結された近位管１２１２と遠位管１２１６とを有することができる。導波管１１６０が、超音波ブレード１１５８から関節ネック１２１３及び近位管１２１２を通って超音波トランスデューサ（図に示されていない）にまで延びることができる。関節ネック１２１３は、複数の中空ネック部材１２１４を有している。中空ネック部材１２１４のそれぞれは、近位端１２２２及び遠位端１２２４を有することができる。各中空ネック部材１２１４の遠位端は、次に遠位側の部材１２１４の近位端内に嵌合することができる。異なる例示的な実施形態において、各中空ネック部材１２１４は、その遠位端１２２４の外側部分の周囲に連結部材１２２６を有することができる。連結部材１２２６は、図に示されるように、次に最も遠位側の中空ネック部材１２１４の内側部分と接触するように構成することができる。異なる実施形態において、連結部材１２２６は、外科用ゴム又は別の弾性材料で形成することにより、隣り合う中空ネック部材の間に部分的又は完全なシールを形成することができる。他の実施形態では、関節ネック１２１３が旋回することができるように中空ネック部材１２１４同士の互いに対する動きを促進するため、連結部材１２２６を金属又は他の材料で形成することができる。
【０１６４】
シャフト１２１０は、超音波及び／又は電気外科用器具を含む任意の種類の外科用器具とともに使用することができる。図８６に示される例示的な実施形態では、シャフト１２１０は超音波ブレード１１５８とともに使用されている。ブレード１１５８は、遠位管１２１６、関節ネック１２１３及び近位管１２１２を通って近位方向に延びる導波管１１６０と音響的に連結されている。導波管１１６０は、本明細書において上記に述べたような折曲可能部分１５０６、１５３０、１５７６などのような折曲可能部分１２２８を画定することができる。異なる実施形態において、折曲可能部分１２２８は、図に示されるように関節ネック１２１３の周辺に配置することができる。１対の並進部材１２２０、１２２２が遠位管１２１６に連結されてよく、中空ネック部材１２１４の少なくとも一部を通って近位方向に延びることができる。図８６に示される例示的な実施形態では、並進部材１２２０、１２２２は中空ネック部材１２１４のそれぞれの開口部を通って延びている。並進部材１２２０、１２２２は、それぞれの中空ネック部材１２１４と摺動可能及び／又は固定的に連結することができる。並進部材１２２０、１２２２は、近位管１２１２を通って近位方向に関節ネック１２１３を超えて延びることができる。
【０１６５】
並進部材１２２０、１２２２は、遠位管１２１６及びエンドエフェクタ１２１８の関節運動を制御するために様々な異なる方法で使用することができる。特定の例示的な実施形態では、遠位管１２１６及びエンドエフェクタ１２１８の関節運動は受動的なものでありうる。例えば、並進部材１２２０、１２２２が両方とも遠位方向に並進されることによって、近位管１２１２の遠位端と遠位管１２１６との間に弛みを与えることができる。このような弛みが存在する場合、それぞれの中空ネック部材１２１４は互いに被さるように摺動することができ、遠位管１２１６及びエンドエフェクタ１２１８が長手方向軸１００２から遠ざかる方向に旋回することが可能となる。エンドエフェクタ１２１８及び関節ネック１２１３を定位置に固定するには、並進部材１２２０、１２２２が近位方向に引っ込められることにより、弛みを取り除いて中空のネック部材１２１４を互いに緊密に嵌まり合うように引くことができる。例えば、それぞれの中空ネック部材１２１３の連結部材１２１６が隣の中空ネック部材１２１３を掴むことで運動を防止することができる。並進部材１２２０、１２２２の遠位方向及び近位方向への並進運動は、任意の適当な方法によって実現することができる。例えば、シャフト１２１０が手動式又は手持ち式外科用器具と組み合わせて使用される場合、並進部材１２２０、１２２２は、器具１０の往復管状作動部材５８及び／又は器具３００の軸方向に移動可能な部材３７８に関して本明細書で上記に述べたのと同様の要領で遠位方向及び近位方向に並進運動させることができる。また、例えば、シャフト１２１０が外科用ロボットと組み合わせて使用される場合には、並進部材１２２０、１２２２は、器具３１０の組織切断要素５５５に関して上記に述べたのと同様の要領で遠位方向及び近位方向に並進運動させることができる。並進部材１２２０、１２２２は、図８５に示されるものと同様の手動式の実施形態において遠位方向及び近位方向に並進させることができる。例えば、両方の並進部材１２２０、１２２２をラックギヤ１２０２と連結することができる。
【０１６６】
他の例示的な実施形態では、並進部材１２２０、１２２２を用いることでは、制御された関節運動を行うことができる。例えば、並進部材１２２０の近位方向への並進運動により、エンドエフェクタ１２１８及び遠位管１２１６は図に示されるように並進部材１２２０の方向に引かれうる。並進部材１２２２の近位方向への並進運動により、エンドエフェクタ１２１８及び遠位管は、図８６に示される位置から長手方向軸１００２に近づく方向に引き戻されてから、長手方向軸１００２から遠ざかる方向に引かれる（例えば反対方向に）。並進部材１２２０、１２２２の差動並進運動は、任意の適当な方法によって実現することができる。例えば、シャフト１１５２が外科用ロボットとの関連で用いられる場合、部材１２２０、１２２２は、図３２〜４６Ｃに関連して本明細書で上記に述べた方法及び／又は機構のいずれかを用いて差動的に並進させることができる。並進部材１２２０、１２２２は、図８２に示されるものと同様の手動式の実施形態において差動的に並進させることができる。例えば、並進部材１２２０、１２２２は１１８２、１１８４と同様のそれぞれのラックギヤと連結することができる。
【０１６７】
非限定的実施例
本明細書に述べられる様々な例示的な実施形態は、エンドエフェクタと、エンドエフェクタから長手方向軸に沿って近位方向に延びるシャフトとを備える、組織を治療するための関節運動する外科用器具に関するものである。特定の実施形態では、シャフトは、複数の横断スペーサ部材と、複数の横断スペーサ部材の少なくとも一部を通って延びる第１及び第２の回転可能部材とを有する。第１及び第２の回転可能部材は、それぞれの付勢方向が第１の回転可能部材の回転とともに変化するように、両方とも長手方向軸から遠ざかる方向に付勢することができる。第１及び第２の回転可能部材のそれぞれの付勢方向が互いに反対方向である場合、シャフトはほぼ真っ直ぐとなりうる。第１及び第２の回転可能部材のそれぞれの付勢方向が互いに整列している場合、シャフトは整列の方向に長手方向軸から遠ざかる方向に関節運動することができる。
【０１６８】
特定の実施形態では、シャフトは、近位管、遠位管、及び回転可能な内側管を有することができる。近位管は、第１及び第２のクレビス部材を有する、近位クレビスを画定してよく、遠位管は、第１及び第２のクレビス部材を有する、遠位クレビスを画定することができる。遠位クレビスは、遠位管が、遠位管と近位管との間の連結部を中心として近位管に対して旋回可能であるように近位クレビスと連結することができる。遠位クレビスの第１のクレビス部材は、第１の複数の歯を有することができる。回転可能な内側管を近位管内に配置し、長手方向軸を中心として回転させることができる。内側管の遠位端は、前記第１の複数の歯と噛み合うように配置された第２の複数の歯を画定することにより、長手方向軸を中心とした内側管の回転によって、遠位管が遠位管と近位管との間の連結部を中心として旋回することができる。
【０１６９】
特定の実施形態では、シャフトは、近位管、遠位管、及び並進部材を有する。近位管と遠位管とは、第１のヒンジ連結部において旋回可能に連結することができる。並進部材は近位管を通って延びてよく、第２のヒンジ連結部において遠位管と連結されることにより、長手方向軸に沿った並進部材の並進運動により近位管が遠位管に対して旋回する。
【０１７０】
特定の実施形態では、エンドエフェクタは超音波ブレードを有し、シャフトは第１のヒンジ連結部において連結された近位管と遠位管とを有する。導波管が超音波ブレードと音響的に結合され、シャフトを通って近位方向に延びることができる。導波管は、第１のヒンジ連結部の周辺に配置された可撓性部分を画定することができる。特定の実施形態では、第１及び第２の並進部材は遠位管と連結され、近位管を通って近位方向に延びることができる。第１の並進部材の近位方向への並進運動により、遠位管は第１の並進部材の方向に第１のヒンジ連結部を中心として旋回することができる。第２の並進部材の近位方向への並進運動により、遠位管は第２の並進部材の方向に第１のヒンジ連結部を中心として旋回することができる。更なる実施形態では、剛性の並進部材が近位管の少なくとも一部を通って延びることができる。連結部材が近位管に旋回可能に連結された、近位端と、遠位管に旋回可能に連結された、遠位端とを画定することができ、これにより、並進部材の遠位方向への並進運動により遠位管が第１のヒンジ連結部を中心として並進部材から遠ざかる方向に旋回する。
【０１７１】
特定の実施形態では、シャフトとエンドエフェクタとの間に関節ネックが配置される。関節ネックは、シャフトに連結された近位端とエンドエフェクタに連結された遠位端とを画定することができる。関節ネックは、第１の中空ネック部材及び第２の中空ネック部材を含む複数の中空ネック部材で構成されうる。第１の中空ネック部材は第２の中空ネック部材の遠位端を受容するように構成された近位端を画定してよく、これにより、第１の中空ネック部材と第２の中空ネック部材とは互いに旋回可能に連結される。
【０１７２】
本明細書において図示及び説明したシャフト及び関節運動機構のいずれも、本明細書に述べられる様々な種類の超音波及び電気外科用器具を含む任意の適当な種類の外科用器具とともに使用することができる点は認識されるであろう。
【０１７３】
出願人はまた、それらの各全体においてそれぞれを参照によって本明細書に援用する以下の特許出願も所有する。
米国特許出願第１３／５３６，２７１号、出願日：２０１２年６月２８日、及び発明の名称「Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｄｒｉｖｅ  Ｍｅｍｂｅｒ」（代理人整理番号：ＥＮＤ７１３１ＵＳＮＰ／１２０１３５）、
米国特許出願第１３／５３６，２８８号、出願日：２０１２年６月２８日、及び発明の名称「Ｍｕｌｔｉ−Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｐｏｗｅｒｅｄ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｄｅｖｉｃｅ  ｗｉｔｈ  Ｅｘｔｅｒｎａｌ  Ｄｉｓｓｅｃｔｉｏｎ  Ｆｅａｔｕｒｅｓ」（代理人整理番号：ＥＮＤ７１３２ＵＳＮＰ／１２０１３６）、
米国特許出願第１３／５３６，２９５号、出願日：２０１２年６月２８日、及び発明の名称「Ｒｏｔａｒｙ  Ａｃｔｕａｔａｂｌｅ  Ｃｌｏｓｕｒｅ  Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ  ｆｏｒ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｅｎｄ  Ｅｆｆｅｃｔｏｒ」（代理人整理番号：ＥＮＤ７１３４ＵＳＮＰ／１２０１３８）、
米国特許出願第１３／５３６，３２６号、出願日：２０１２年６月２８日、及び発明の名称「Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｅｎｄ  Ｅｆｆｅｃｔｏｒｓ  Ｈａｖｉｎｇ  Ａｎｇｌｅｄ  Ｔｉｓｓｕｅ−Ｃｏｎｔａｃｔｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅｓ」（代理人整理番号：ＥＮＤ７１３５ＵＳＮＰ／１２０１３９）、
米国特許出願第１３／５３６，３０３号、出願日：２０１２年６月２８日、及び発明の名称「Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅａｂｌｅ  Ｅｎｄ  Ｅｆｆｅｃｔｏｒ  Ｃｏｕｐｌｉｎｇ  Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ」（代理人整理番号：ＥＮＤ７１３６ＵＳＮＰ／１２０１４０）、
米国特許出願第１３／５３６，３９３号、出願日：２０１２年６月２８日、及び発明の名称「Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｅｎｄ  Ｅｆｆｅｃｔｏｒ  Ｊａｗ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ」（代理人整理番号：ＥＮＤ７１３７ＵＳＮＰ／１２０１４１）、
米国特許出願第１３／５３６，３６２号、出願日：２０１２年６月２８日、及び発明の名称「Ｍｕｌｔｉ−Ａｘｉｓ  Ａｒｔｉｃｕｌａｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｒｏｔａｔｉｎｇ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｔｏｏｌｓ」（代理人整理番号：ＥＮＤ７１３８ＵＳＮＰ／１２０１４２）、及び
米国特許出願第１３／５３６，４１７号、出願日：２０１２年６月２８日、及び発明の名称「Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ  ｆｏｒ  Ｒｏｔａｒｙ  Ｄｒｉｖｅｎ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｔｏｏｌｓ」（代理人整理番号：ＥＮＤ７１４９ＵＳＮＰ／１２０１５３）。
【０１７４】
用語「近位」及び「遠位」は、明細書全体において、患者の処置に使用される器具の一方の端部を操作する臨床医を基準にして使用できることが理解できる。用語「近位」は、臨床医に最も近い器具の部分を指し、用語「遠位」は、臨床医から最も遠い所に位置した部分を指す。簡潔にするため、また明確にするために、「垂直」、「水平」、「上」、「下」等、空間に関する用語は、本明細書において、図示した実施形態を基準にして使用できることが更に理解できる。しかしながら、外科用器具は、多くの向き及び位置で使用され得、これらの用語は、限定的及び絶対的であることを意図したものではない。
【０１７５】
外科用器具及びロボット手術システムの様々な実施形態を本明細書に説明する。本明細書に説明する様々な実施形態を、説明した外科用器具及びロボット手術システムと共に使用することができることが当業者によって理解されよう。説明は例のみに提供されており、開示の実施形態は、本明細書に開示する装置のみに限定されず、任意の互換性のある外科用器具又はロボット手術システムと共に使用することができることが当業者に理解されよう。
【０１７６】
本明細書全体を通して、「様々な実施形態」、「いくつかの実施形態」、「１つの例示的な実施形態」、又は「実施形態」の参照は、その実施形態との関連において記述されている特定の特徴、構造、又は特性が、少なくとも１つの例示的な実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通して複数の場所に見られる「様々な実施形態では」、「いくつかの実施形態では」、「１つの例示的な実施形態では」、又は「実施形態では」というフレーズは、必ずしも全てが同一の実施形態を指すものではない。更に、１つの例示的な実施形態と関連させて説明又は記述した特定の機構、構造、又は特徴は、無制限に、１つ又はそれ以上の他の実施形態の機構、構造、又は特徴と、全部又は一部が組み合わされてもよい。
【０１７７】
いくつかの実施形態の記載により本明細書の様々な実施形態が説明され、説明的実施形態がかなり詳細に記載されているが、出願人には添付された請求範囲をかかる詳細によっていかなる方法によっても制限する意図はない。当業者には更なる効果及び改変が直ちに明らかとなりうる。例えば、開示される実施形態のそれぞれを、その目的とする用途に限定されることなく、内視鏡下手術、腹腔鏡下手術、及び開腹手術において使用することができる。
【０１７８】
本明細書における図及び説明の少なくともいくらかは、開示を明確に理解するのに関連する要素を示すために簡素化されており、明確にする目的でその他の要素を排除していることを理解すべきである。しかしながら、当業者は、これらの及びその他の要素が望ましい可能性があることを認識するであろう。しかしながら、そのような要素は当該技術分野において周知であり、それらは本開示のよりよい理解を促進しないため、本明細書ではそのような要素についての議論はしない。
【０１７９】
幾つかの実施形態を説明してきたが、本開示の利点の幾つか又は全てを習得した当業者は、これらの実施形態に対する様々な修正、変更及び適用を想起することができることは明白である。例えば、各種の実施形態によれば、所与の働きを成し遂げるために、単一の構成要素が複数の構成要素で置き換えられてもよく、また複数の構成要素が単一の構成要素で置き換えられてもよい。本願はしたがって、添付の特許請求の範囲で定義される本開示の範囲及び趣旨を逸脱することなく、そのようなすべての修正、変更、及び改作を網羅することを意図したものである。
【０１８０】
全体又は部分において、本明細書に参照により援用されるものとされるいずれの特許公報又は他の開示物も、援用される内容が現行の定義、記載、又は本開示に記載されている他の開示物と矛盾しない範囲でのみ本明細書に援用するものとする。このように及び必要な範囲で、本明細書に明瞭に記載されている開示は、参照により本明細書に援用される任意の矛盾する事物に取って代わるものとする。本明細書に参照により援用するものとされているが、既存の定義、見解、又は本明細書に記載された他の開示内容と矛盾するすべての内容、又はそれらの部分は、援用された内容と既存の開示内容との間にあくまで矛盾が生じない範囲でのみ援用するものとする。
【０１８１】
〔実施の態様〕
（１）  関節運動可能な外科用器具であって、
組織を治療するためのエンドエフェクタと、
長手方向軸に沿って前記エンドエフェクタから近位方向に延びるシャフトであって、
複数の横断スペーサ部材と、
前記複数の横断スペーサ部材の少なくとも一部を通って前記長手方向軸と平行に延びる第１の回転可能部材であって、前記長手方向軸から遠ざかる方向に付勢され、前記第１の回転可能部材の付勢方向が前記第１の回転可能部材の回転とともに変化する、第１の回転可能部材と、
前記複数の横断スペーサ部材の少なくとも一部を通って前記長手方向軸と平行に延び、前記長手方向軸に垂直な方向に沿って前記第１の回転可能部材からオフセットした第２の回転可能部材であって、前記長手方向シャフトから遠ざかる方向に付勢され、前記第２の回転可能部材の付勢方向が前記第２の回転可能部材の回転とともに変化する、第２の回転可能部材と、を有する、シャフトと、を備え、前記第１の回転可能部材の付勢方向と前記第２の回転可能部材の付勢方向とが互いに反対方向となるように前記第１及び第２の回転可能部材が回転させられる場合に前記シャフトがほぼ真っ直ぐとなり、前記第１の回転可能部材の付勢方向と前記第２の回転可能部材の付勢方向とが前記長手方向軸から遠ざかる第１の方向に互いに整列するように前記第１及び第２の回転可能部材が回転させられる場合に前記シャフトが前記第１の方向に関節運動する、外科用器具。
（２）  前記複数の横断スペーサ部材を通って前記長手方向軸と平行に延び、前記長手方向軸に垂直な方向に沿って前記第１及び第２の回転可能部材からオフセットした第３の回転可能部材であって、前記長手方向シャフトから遠ざかる方向に付勢された、第３の回転可能部材を更に有し、前記第３の回転可能部材の付勢方向が前記第３の回転可能部材の回転とともに変化し、前記第１の回転可能部材の付勢方向、前記第２の回転可能部材の付勢方向、及び前記第３の回転可能部材の付勢方向が互いに反対方向となるように前記第１、第２及び第３の回転可能部材が回転させられる場合に前記シャフトがほぼ真っ直ぐとなり、前記第１の回転可能部材の付勢方向、前記第２の回転可能部材の付勢方向、及び前記第３の回転可能部材の付勢方向が前記長手方向軸から遠ざかる第１の方向に互いに整列するように前記第１、第２の回転可能部材が回転させられる場合に前記シャフトが前記第１の方向に関節運動する、実施態様１に記載の外科用器具。
（３）  前記第１の回転可能部材、前記第２の回転可能部材、及び前記長手方向軸の中心が共通の平面上に位置する、実施態様１に記載の外科用器具。
（４）  前記第１の方向が前記共通の平面内にある、実施態様３に記載の外科用器具。
（５）  前記第１の方向が前記共通の平面の外側にある、実施態様３に記載の外科用器具。
【０１８２】
（６）  前記第１の回転可能部材の付勢方向と前記第２の回転可能部材の付勢方向とが互いに反対方向となる場合に前記第１の回転可能部材の付勢方向と前記第２の回転可能部材の付勢方向とが互いに反対となる、実施態様３に記載の外科用器具。
（７）  前記横断スペーサ部材のそれぞれが、前記長手方向軸上に中心が位置するディスクを画定し、前記ディスクが前記第１及び第２の回転可能部材を受容するための第１及び第２の開口部を画定する、実施態様１に記載の外科用器具。
（８）  前記エンドエフェクタが、前記複数の横断スペーサ部材の少なくとも一部を通って延びる導波管と機械的に連結された超音波ブレードを有する、実施態様１に記載の外科用器具。
（９）  前記エンドエフェクタが、組織を治療するための少なくとも１つの電極を有する、実施態様１に記載の外科用器具。
（１０）  組織を治療するための関節運動可能な外科用器具であって、
少なくとも１つの電気外科用電極、及び超音波ブレードからなる群から選択されるエネルギー装置を有するエンドエフェクタと、
長手方向軸に沿って前記エンドエフェクタから近位方向に延びるシャフトであって、
近位管であって、前記近位中空管の遠位端に近位クレビスを画定し、前記近位クレビスが第１及び第２のクレビス部材を含む、近位管と、
遠位管であって、前記関節運動する管の近位端に遠位クレビスを画定し、前記遠位クレビスが第１及び第２のクレビス部材を含み、前記遠位管が前記遠位管と前記近位管との間の連結部（interface）を中心として前記近位管に対して旋回可能であるように前記遠位クレビスが前記近位クレビスと連結され、前記遠位クレビスの前記第１のクレビス部材が第１の複数の歯を有する、遠位管と、
前記近位管内に配置され、前記長手方向軸を中心として回転可能な回転可能内側管であって、前記内側管の遠位端が前記第１の複数の歯と噛み合うように配置された第２の複数の歯を画定することにより、前記長手方向軸を中心とした前記内側管の回転により、前記遠位管が前記遠位管と前記近位管との間の前記連結部を中心として旋回する、内側管と、を有する、シャフトと、を備える、外科用器具。
【０１８３】
（１１）  前記第１の複数の歯が近位方向に向けられ、前記第２の複数の歯が遠位方向に向けられている、実施態様１０に記載の器具。
（１２）  前記第１の複数の歯が、前記遠位クレビスの前記第１のクレビス部材と一体に形成されている、実施態様１０に記載の器具。
（１３）  前記遠位クレビスの前記第１及び第２の部材が、前記近位クレビスの前記第１及び第２の部材の内側に配置される、実施態様１０に記載の器具。
（１４）  前記エンドエフェクタが超音波ブレードを含み、前記シャフトを通って前記超音波ブレードにまで延びる超音波導波管を更に備える、実施態様１０に記載の器具。
（１５）  前記導波管が第１の可撓性部分及び第２の剛性部分を有し、前記第１の可撓性部分が前記遠位及び近位クレビスの周辺に配置される、実施態様１４に記載の器具。
【０１８４】
（１６）  組織を治療するための関節運動可能な外科用器具であって、
エンドエフェクタと、
長手方向軸に沿って前記エンドエフェクタから近位方向に延びるシャフトであって、
近位管と、
遠位管であって、前記遠位管及び前記近位管が第１のヒンジ連結部において旋回可能に連結された、遠位管と、
前記近位管を通って延びる並進部材であって、第２のヒンジ連結部において前記遠位管と連結されることにより、前記長手方向軸に沿った前記並進部材の並進運動によって、前記近位管が前記遠位管に対して旋回する、並進部材と、を有する、シャフトと、を備える、外科用器具。
（１７）  前記第１のヒンジ連結部が前記長手方向軸からオフセットしており、前記第２のヒンジ連結部も、前記第１のヒンジ連結部の反対側に前記長手方向軸からオフセットしている、実施態様１６に記載の外科用器具。
（１８）  前記並進部材の遠位方向に向かう運動により、前記遠位管が前記長手方向軸から遠ざかる方向に旋回し、前記並進部材の近位方向に向かう運動により、前記遠位管が前記長手方向軸に近づく方向に旋回する、実施態様１７に記載の外科用器具。
（１９）  前記並進部材が、前記近位管内に配置される中空管を画定する、実施態様１６に記載の外科用器具。
（２０）  前記遠位管が、前記長手方向軸に概ね垂直に延びる第１及び第２のピン部分を有し、前記並進部材が前記第１及び第２のピン部分を受容するための第１及び第２の開口部を画定する、実施態様１９に記載の外科用器具。
【０１８５】
（２１）  前記第１及び第２の開口部が前記第１及び第２のピン部分の断面直径よりも大きいことにより、前記第１及び第２のピン部分が前記第１及び第２の開口部内で動くことができる、実施態様２０に記載の外科用器具。
（２２）  前記並進部材が、前記近位管内に配置されるロッドを画定する、実施態様１６に記載の外科用器具。
（２３）  前記ロッドが、前記長手方向軸に概ね垂直に延びる第１及び第２のピン部分を有し、前記遠位管が前記第１及び第２のピン部分を受容するための第１及び第２の開口部を画定する、実施態様２２に記載の外科用器具。
（２４）  前記第１及び第２の開口部が前記第１及び第２のピン部分の断面直径よりも大きいことにより、前記第１及び第２のピン部分が前記第１及び第２の開口部内で動くことができる、実施態様２３に記載の外科用器具。
（２５）  前記第１のヒンジ連結部が、前記近位管及び前記遠位管を通って延びるピンを有する、実施態様１６に記載の外科用器具。
【０１８６】
（２６）  前記エンドエフェクタが超音波ブレードを含み、前記シャフトを通って前記超音波ブレードにまで延びる超音波導波管を更に備える、実施態様１６に記載の器具。
（２７）  前記導波管が第１の可撓性部分及び第２の剛性部分を有し、前記第１の可撓性部分が前記長手方向軸に沿って前記第１のヒンジ連結部の周辺に配置される、実施態様２６に記載の器具。
（２８）  組織を治療するための関節運動可能な外科用器具であって、
超音波ブレードを有するエンドエフェクタと、
長手方向軸に沿って前記エンドエフェクタから近位方向に延びるシャフトであって、
近位管と、
遠位管であって、前記遠位管及び前記近位管が第１のヒンジ連結部において旋回可能に連結された、遠位管と、を有する、シャフトと、
前記超音波ブレードと機械的に連結され、前記シャフトを通って近位方向に延びる導波管であって、前記第１のヒンジ連結部の周辺に配置された可撓性部分を画定する、導波管と、
前記近位管の少なくとも一部を通って延びる剛性の並進部材と、
前記並進部材の遠位方向への並進運動により前記遠位管が前記第１のヒンジ連結部を中心として前記並進部材から遠ざかる方向に旋回するように、前記近位管に旋回可能に連結された近位端及び前記遠位管に旋回可能に連結された遠位端を画定する連結部材と、を備える、外科用器具。
（２９）  前記並進部材の近位方向への並進運動により、前記遠位管が前記並進部材に近づく方向に前記第１のヒンジ連結部を中心として旋回する、実施態様２８に記載の外科用器具。
（３０）  前記導波管が前記導波管の前記可撓性部分の近位側の第１の連結点において前記近位管と連結され、前記導波管が前記可撓性部分の遠位側の第２の連結点において前記遠位管と連結される、実施態様２８に記載の外科用器具。
【０１８７】
（３１）  前記第１及び第２の連結点が前記導波管の節に配置される、実施態様３０に記載の外科用器具。
（３２）  組織を治療するための関節運動可能な外科用器具であって、
超音波ブレードを有するエンドエフェクタと、
長手方向軸に沿って前記エンドエフェクタから近位方向に延びるシャフトと、
前記シャフトに連結された近位端及び前記エンドエフェクタに連結された遠位端を画定する関節ネックであって、複数の中空ネック部材を有し、前記複数の中空ネック部材から選択される第１の中空ネック部材が、前記複数の中空ネック部材から選択される第２の中空ネック部材の遠位端を受容するように構成された近位端を画定することにより、前記第１及び第２の中空ネック部材が互いに旋回可能に連結される、関節ネックと、
前記関節ネック及び前記シャフトを通って前記超音波ブレードから近位方向に延びる導波管であって、前記関節ネックの周辺に配置された可撓性部分を有する、導波管と、を備える、外科用器具。
（３３）  前記エンドエフェクタに連結され、前記関節ネック及びシャフトを通って近位方向に延びる第１の並進部材を更に備えることにより、前記第１の並進部材の近位方向への並進運動により、前記エンドエフェクタが前記第１の並進部材に近づく方向に前記可撓性ネックを中心として旋回する、実施態様３２に記載の外科用器具。
（３４）  前記エンドエフェクタに連結され、前記関節ネック及びシャフトを通って近位方向に延びる第２の並進部材を更に備えることにより、前記第２の並進部材の近位方向への並進運動により、前記エンドエフェクタが前記第２の並進部材に近づく方向に前記可撓性ネックを中心として旋回する、実施態様３３に記載の外科用器具。
（３５）  前記エンドエフェクタに連結され、前記関節ネック及びシャフトを通って近位方向に延びる第１及び第２の並進部材を更に備え、前記第１及び第２の並進部材の近位方向への並進運動により、前記複数の中空ネック部材が圧縮状態に置かれることで関節運動が防止され、前記第１及び第２の並進部材の遠位方向への並進運動により、前記複数の中空ネック部材が圧縮状態から解放されて関節運動が可能となる、実施態様３２に記載の外科用器具。
【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１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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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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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６Ａ】
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【図４６Ｂ】
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【図４６Ｃ】
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【図４７】
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【図４７Ａ】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５Ａ】
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【図６５Ｂ】
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【図６５Ｃ】
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【図６６Ａ】
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【図６６Ｂ】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７】
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【図７８】
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【図７９】
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【図８０】
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【図８１】
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【図８２】
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【図８３】
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【図８４】
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【図８５】
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【図８６】
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