(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
器具駆動ユニットとエンドエフェクタとを相互接続し、前記器具駆動ユニットから前記エンドエフェクタに少なくとも１つの力を伝達して前記エンドエフェクタの機能を生じさせる、器具駆動コネクタであって、
ハウジング組立体と、
前記ハウジング組立体から遠位に延びる細長いシャフトと、
前記ハウジング組立体および前記細長いシャフト内に少なくとも部分的に配置された第１の駆動組立体であって、
近位端および遠位端を有する第１の駆動ねじと、
前記第１の駆動ねじの近位端に回転不能に連結された第１の入力駆動カプラと、
前記第１の駆動ねじのねじ胴体部に螺合され、前記第１の駆動ねじの回転に応じて、前記第１の駆動ねじに対して長手方向に移動可能な第１の駆動ナットと、
近位端部および遠位端部を有する細長い本体を含むロックリンクであって、前記近位端部が前記第１の駆動ナットに連結され、近位非ロック位置と遠位ロック位置との間で前記第１の駆動ナットに対して長手方向に移動可能であり、前記遠位端部が前記遠位ロック位置に向かって付勢されたスイッチ作動アームを含むスイッチ作動組立体を含む、ロックリンクと
を含む、第１の駆動組立体と
を備える、器具駆動コネクタ。
【請求項２】
前記スイッチ作動組立体は、前記スイッチ作動アームの近位の細長い開口部内に配置されたコイルばねを含み、前記コイルばねは、前記スイッチ作動アームを前記遠位ロック位置に向けて付勢し、前記近位非ロック位置に移動可能である、請求項１に記載の器具駆動コネクタ。
【請求項３】
前記細長いシャフト内に配置されたスイッチをさらに備える、請求項１に記載の器具駆動コネクタ。
【請求項４】
前記細長いシャフトの遠位端に配置された環状部材をさらに含み、前記環状部材は、前記スイッチに電気的に連結された１対の電気接点を含む、請求項３に記載の器具駆動コネクタ。
【請求項５】
前記細長いシャフト内に配置されたフレキシブル回路をさらに備え、前記スイッチは前記フレキシブル回路の遠位端に配置される、請求項３に記載の器具駆動コネクタ。
【請求項６】
前記フレキシブル回路は前記細長いシャフトを通って長手方向に延び、前記フレキシブル回路はプロセッサと電気的に通信するように構成された近位端を含む、請求項５に記載の器具駆動コネクタ。
【請求項７】
前記ロックリンクの近位端部は、その中に形成された長手方向のスロットを含み、前記第１の駆動ナットは前記ロックリンクの前記長手方向のスロット内に配置されたロッドを有し、前記第１の駆動ナットが前記遠位ロック位置にあるとき、前記第１の駆動ナットの前記ロッドは、前記長手方向のスロットの遠位端面に係合し、前記第１の駆動ナットが前記近位非ロック位置にあるとき、前記第１の駆動ナットの前記ロッドは前記長手方向のスロットの近位端面に隣接して配置される、請求項１に記載の器具駆動コネクタ。
【請求項８】
前記ハウジング組立体は、その側面に開口部を画定し、前記第１の駆動ナットは、前記開口部を通って前記第１の駆動ナットを手動で移動させるための指スイッチに延びるタブを含む、請求項１に記載の器具駆動コネクタ。
【請求項９】
近位端および遠位端を有する第２の駆動ねじと、
前記第２の駆動ねじの前記近位端に回転不能に連結された第２の入力駆動カプラと、
前記第２の駆動ねじのねじ胴体部分に螺合され、前記第２の駆動ねじの回転に応じて、前記第２の駆動ねじに対して長手方向に移動可能な第２の駆動ナットと、
関節運動リンクであって、近位端および遠位端を有する細長い本体を含み、前記第２の駆動ナットの長手方向の平行移動が前記関節運動リンクの長手方向の平行移動を生じさせるように、前記近位端は前記第２の駆動ナットに固定的に連結された、関節運動リンクと
を含む第２の駆動組立体をさらに備える、請求項１に記載の器具駆動コネクタ。
【請求項１０】
近位シャフトであって、前記近位シャフトの近位端に回転不能に固定された第３の入力駆動連結と、前記近位シャフトの遠位端に回転不能に固定された遠位ギヤとを含む、近位シャフトと、
遠位シャフトに回転不能に固定され、前記近位シャフトの前記遠位ギヤと噛み合い係合する近位ギヤを含む、遠位シャフトと、
前記遠位シャフト内に画定されたねじ付き溝と係合し、前記遠位シャフトの回転に応じて、前記ねじ付き溝に対して長手方向に移動可能なねじ付き細長い本体を含む駆動ロッドと、
前記駆動ロッドの遠位端に連結された駆動シャフトと
を含む第３の駆動組立体をさらに備える、請求項１に記載の器具駆動コネクタ。
【請求項１１】
ハウジング組立体および細長いシャフトと、前記ハウジング組立体および前記細長いシャフト内に少なくとも部分的に配置された第１の駆動組立体とを含む器具駆動コネクタであって、前記第１の駆動組立体は、
近位端および遠位端を有する第１の駆動ねじと、
前記第１の駆動ねじの近位端に回転不能に連結された第１の入力駆動カプラと、
前記第１の駆動ねじのねじ胴体部に螺合され、前記第１の駆動ねじの回転に応じて、前記第１の駆動ねじに対して長手方向に移動可能な第１の駆動ナットと、
近位端部および遠位端部を有する細長い本体を含むロックリンクであって、前記近位端部が前記第１の駆動ナットに連結され、近位非ロック位置と遠位ロック位置との間で前記第１の駆動ナットに対して長手方向に移動可能であり、前記遠位端部が前記遠位ロック位置に向かって付勢されたスイッチ作動アームを含むスイッチ作動組立体を含む、ロックリンクと
を含む、器具駆動コネクタと、
外科装填ユニットであって、前記器具駆動コネクタに選択的に取り付け可能であり、前記外科装填ユニットはエンドエフェクタを含み、前記第１の駆動組立体の前記ロックリンクが近位非ロック位置にあるとき、前記外科装填ユニットを前記器具駆動コネクタに挿入または前記器具駆動コネクタから取り外すことができ、前記ロックリンクが遠位ロック位置にあるとき、前記外科装填ユニットは、前記器具駆動コネクタに挿入することも、前記器具駆動コネクタから取り外すこともできない、外科装填ユニットと
を備える、器具駆動ユニットに使用するための、および器具駆動ユニットに選択的に接続するための外科器具。
【請求項１２】
前記第１の駆動組立体の前記ロックリンクの前記スイッチ作動組立体は、前記スイッチ作動アームの近位の細長い開口部内に配置されたコイルばねを含み、前記コイルばねは、前記スイッチ作動アームを前記遠位ロック位置に向けて付勢し、前記近位非ロック位置に移動可能である、請求項１１に記載の外科器具。
【請求項１３】
前記器具駆動コネクタは、前記細長いシャフト内に配置されたスイッチをさらに含む、請求項１１に記載の外科器具。
【請求項１４】
前記器具駆動コネクタは、前記細長いシャフトの遠位端に配置された環状部材をさらに含み、前記環状部材は、前記スイッチに電気的に連結された１対の電気接点を含む、請求項１３に記載の外科器具。
【請求項１５】
前記器具駆動コネクタは、前記細長いシャフト内に配置されたフレキシブル回路をさらに含み、前記スイッチは、前記フレキシブル回路の遠位端に配置される、請求項１３に記載の外科器具。
【請求項１６】
前記フレキシブル回路は、前記器具駆動コネクタの前記細長いシャフトを通って長手方向に延び、前記フレキシブル回路は、プロセッサと電気的に通信するように構成された近位端を含む、請求項１５に記載の外科器具。
【請求項１７】
前記ロックリンクの近位端部は、その中に形成された長手方向のスロットを含み、前記第１の駆動ナットは前記ロックリンクの前記長手方向のスロット内に配置されたロッドを有し、前記第１の駆動ナットが前記遠位ロック位置にあるとき、前記第１の駆動ナットの前記ロッドは、前記長手方向のスロットの遠位端面に係合し、前記第１の駆動ナットが前記近位非ロック位置にあるとき、前記第１の駆動ナットの前記ロッドは前記長手方向のスロットの近位端面に隣接して配置される、請求項１１に記載の外科器具。
【請求項１８】
前記器具駆動コネクタの前記ハウジング組立体は、その側面に開口部を画定し、前記第１の駆動ナットは、前記開口部を通って前記第１の駆動ナットを手動で移動させるための指スイッチに延びるタブを含む、請求項１１に記載の外科器具。
【請求項１９】
前記器具駆動コネクタは第２の駆動組立体をさらに含み、前記第２の駆動組立体は、
近位端および遠位端を有する第２の駆動ねじと、
前記第２の駆動ねじの前記近位端に回転不能に連結された第２の入力駆動カプラと、
前記第２の駆動ねじのねじ胴体部分に螺合され、前記第２の駆動ねじの回転に応じて、前記第２の駆動ねじに対して長手方向に移動可能な第２の駆動ナットと、
関節運動リンクであって、近位端および遠位端を有する細長い本体を含み、前記近位端は前記第２の駆動ナットの長手方向の平行移動が前記関節運動リンクの長手方向の平行移動を生じさせるように、前記第２の駆動ナットに固定的に連結され、前記関節運動リンクの前記遠位端は、前記エンドエフェクタの関節運動を生じさせるために、前記外科装填ユニットに解除可能に連結される、関節運動リンクと
を含む、請求項１１に記載の外科器具。
【請求項２０】
前記器具駆動コネクタは第３の駆動組立体をさらに含み、前記第３の駆動組立体は、
近位シャフトであって、前記近位シャフトの近位端に回転不能に固定された第３の入力駆動連結と、前記近位シャフトの遠位端に回転不能に固定された遠位ギヤとを含む、近位シャフトと、
遠位シャフトに回転不能に固定され、前記近位シャフトの前記遠位ギヤと噛み合い係合する近位ギヤを含む、遠位シャフトと、
前記遠位シャフト内に画定されたねじ付き溝と係合し、前記遠位シャフトの回転に応じて、前記ねじ付き溝に対して長手方向に移動可能なねじ付き細長い本体を含む駆動ロッドと、
駆動シャフトであって、前記駆動ロッドの遠位端に連結され、駆動ロッドの長手方向に移動可能であり、前記駆動シャフトの遠位端は、前記エンドエフェクタの機能を生じさせるために、前記外科装填ユニットと動作可能に通信している、駆動シャフトと
を含む、請求項１１に記載の外科器具。
【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、その全開示が参照により本明細書に組み込まれる、２０１５年９月２５日に出願された米国仮特許出願第６２／２３２，６４０号の利益および優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
ロボット外科システムは、最小侵襲性医療処置において使用されてきた。いくつかのロボット外科システムは、ロボットアームに取り付けられた少なくとも１つのエンドエフェクタ（例えば、鉗子または把持ツール）を有するロボットアームおよび外科器具を支持するコンソールを含んだ。ロボットアームは、動作および移動のために外科器具に機械力を提供した。
【０００３】
ロボット外科システムは、外科処置中にこれらのエンドエフェクタを容易に交換できるようにすることによって、様々な種類のエンドエフェクタに連結するように構成された外科器具を支持した。一般的には、このエンドエフェクタの交換は、器具駆動ユニットを外科器具から取り外すことなく、外科器具の残りの部分からエンドエフェクタを手動で取り外すことによって行われた。これはしばしば、臨床医が間違ったボタンやスイッチを押すことによってエンドエフェクタが不用意に外科器具から外れる可能性があることを意味する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は、エンドエフェクタに解除可能に連結され、エンドエフェクタ交換過程においてエンドエフェクタが外科器具から不用意に外れる可能性を低減する、器具駆動コネクタを有する外科器具に関する。
【０００５】
本開示の一態様では、器具駆動ユニットとエンドエフェクタとを相互接続するための器具駆動コネクタにおいて、器具駆動コネクタは、器具駆動ユニットからエンドエフェクタに少なくとも１つの力を伝達して、エンドエフェクタの機能を達成し、ハウジング組立体と、ハウジング組立体から遠位方向に延びる細長いシャフトと、ハウジング組立体および細長いシャフト内に少なくとも部分的に配置された第１の駆動組立体とを含む。第１の駆動組立体は、近位端および遠位端を有する第１の駆動ねじと、第１の駆動ねじの近位端に回転不能に連結された第１の入力駆動カプラと、第１の駆動ねじのねじ胴体部に螺合され、第１の駆動ねじの回転に応じて長手方向に移動可能な第１の駆動ナットと、ロックリンクとを含む。ロックリンクは、近位端部と遠位端部とを有する細長い本体を含み、近位端部は、第１の駆動ナットに連結され、第１の駆動ナットに対して近位非ロック位置と遠位ロック位置との間で長手方向に移動可能であり、遠位端部は遠位ロック位置に向かって付勢されたスイッチ作動アームを含むスイッチ作動組立体を含む。
【０００６】
実施形態では、スイッチ作動組立体は、スイッチ作動アームの近位の細長い開口部に配置されたコイルばねを含む。コイルばねは、スイッチ作動アームを遠位ロック位置に向けて付勢し、近位非ロック位置に移動可能である。
【０００７】
器具駆動コネクタは、細長いシャフト内に配置されたスイッチを含むことができる。いくつかの実施形態では、器具駆動コネクタは、細長いシャフトの遠位端に配置された環状部材を含む。環状部材は、スイッチに電気的に連結された１対の電気接点を含むことができる。
【０００８】
フレキシブル回路は細長いシャフト内に配置されてもよく、スイッチはフレキシブル回路の遠位端に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、フレキシブル回路は、細長いシャフトを通って長手方向に延び、プロセッサと電気的に通信するように構成された近位端を含む。
【０００９】
ロックリンクの近位端部は、その中に形成された長手方向のスロットを含み、第１の駆動ナットは、ロックリンクの長手方向のスロット内に配置されたロッドを有してもよく、第１の駆動ナットが遠位ロック位置にあるとき、第１の駆動ナットのロッドは、長手方向のスロットの遠位端面に係合し、第１の駆動ナットが近位非ロック位置にあるとき、第１の駆動ナットのロッドは長手方向のスロットの近位端面に隣接して配置される。
【００１０】
実施形態では、ハウジング組立体は、その側面に開口部を画定し、第１の駆動ナットは、開口部を通って第１の駆動ナットを手動で移動させるための指スイッチに延びるタブを含む。
【００１１】
器具駆動コネクタは、第２の駆動組立体を含むことができる。第２の駆動組立体は、近位端および遠位端を有する第２の駆動ねじと、第２の駆動ねじの近位端に回転不能に連結された第２の入力駆動カプラと、第２の駆動ねじのねじ胴体部に螺合され、第２の駆動ねじの回転に応じて、第２の駆動ねじに対して長手方向に移動可能な第２の駆動ナットと、関節運動リンクとを含んでもよい。関節運動リンクは、近位端および遠位端を有する細長い本体を含むことができ、第２の駆動ナットの長手方向の平行移動が関節運動リンクの長手方向の平行移動を生じさせるように、近位端は、第２の駆動ナットに固定的に連結される。
【００１２】
器具駆動コネクタは、第３の駆動組立体を含むことができる。第３の駆動組立体は、近位シャフト、遠位シャフト、駆動ロッド、および駆動シャフトを含むことができる。近位シャフトは、近位シャフトの近位端に回転不能に固定された第３の入力駆動カプラと、近位シャフトの遠位端に回転不能に固定された遠位ギヤとを含むことができる。遠位シャフトは、遠位シャフトに回転不能に固定され、近位シャフトの遠位ギヤと噛み合い係合する近位ギヤを含むことができる。駆動ロッドは、遠位シャフト内に画定されたねじ付き溝と係合し、遠位シャフトの回転に応じて、ねじ付き溝に対して長手方向に移動可能なねじ付き細長い本体を含むことができる。駆動シャフトは、駆動ロッドの遠位端に連結されてもよく、駆動ロッドの長手方向に移動可能であってもよい。
【００１３】
本開示の別の態様では、器具駆動ユニットに使用するための、および器具駆動ユニットに選択的に接続するための外科器具は、器具駆動コネクタおよび外科装填ユニットを含む。器具駆動コネクタは、ハウジング組立体および細長いシャフトと、ハウジング組立体および細長いシャフト内に少なくとも部分的に配置された第１の駆動組立体とを含む。第１の駆動組立体は、近位端および遠位端を有する第１の駆動ねじと、第１の駆動ねじの近位端に回転不能に連結された第１の入力駆動カプラと、第１の駆動ねじのねじ胴体部に螺合され、第１の駆動ねじの回転に応じて長手方向に移動可能な第１の駆動ナットと、ロックリンクとを含む。ロックリンクは、近位端部と遠位端部とを有する細長い本体を含み、近位端部は、第１の駆動ナットに連結され、第１の駆動ナットに対して近位非ロック位置と遠位ロック位置との間で長手方向に移動可能であり、遠位端部は遠位ロック位置に向かって付勢されたスイッチ作動アームを含むスイッチ作動組立体を含む。外科装填ユニットは、器具駆動コネクタに選択的に取り付け可能であり、エンドエフェクタを含む。第１の駆動組立体のロックリンクが近位非ロック位置にあるとき、外科装填ユニットを器具駆動コネクタに挿入または器具駆動コネクタから取り外すことができ、ロックリンクが遠位ロック位置にあるとき、外科装填ユニットは、器具駆動コネクタに挿入することも、器具駆動コネクタから取り外すこともできない。
【００１４】
実施形態では、第１の駆動組立体のロックリンクのスイッチ作動組立体は、スイッチ作動アームの近位の細長い開口部に配置されたコイルばねを含む。コイルばねは、スイッチ作動アームを遠位ロック位置に向けて付勢し、近位非ロック位置に移動可能である。
【００１５】
器具駆動コネクタは、細長いシャフト内に配置されたスイッチを含むことができる。いくつかの実施形態では、器具駆動コネクタは、細長いシャフトの遠位端に配置された環状部材を含む。環状部材は、スイッチに電気的に連結された１対の電気接点を含むことができる。
【００１６】
器具駆動コネクタは、細長いシャフト内に配置されたフレキシブル回路を含み、スイッチはフレキシブル回路の遠位端に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、フレキシブル回路は、器具駆動コネクタの細長いシャフトを通って長手方向に延び、プロセッサと電気的に通信するように構成された近位端を含む。
【００１７】
ロックリンクの近位端部は、その中に形成された長手方向のスロットを含み、第１の駆動ナットは、ロックリンクの長手方向のスロット内に配置されたロッドを有してもよく、第１の駆動ナットが遠位ロック位置にあるとき、第１の駆動ナットのロッドは、長手方向のスロットの遠位端面に係合し、第１の駆動ナットが近位非ロック位置にあるとき、第１の駆動ナットのロッドは長手方向のスロットの近位端面に隣接して配置される。
【００１８】
実施形態では、器具駆動コネクタのハウジング組立体は、その側面に開口部を画定し、第１の駆動ナットは、開口部を通って第１の駆動ナットを手動で移動させるための指スイッチに延びるタブを含む。
【００１９】
器具駆動コネクタは、第２の駆動組立体を含むことができる。第２の駆動組立体は、近位端および遠位端を有する第２の駆動ねじと、第２の駆動ねじの近位端に回転不能に連結された第２の入力駆動カプラと、第２の駆動ねじのねじ胴体部に螺合され、第２の駆動ねじの回転に応じて、第２の駆動ねじに対して長手方向に移動可能な第２の駆動ナットと、関節運動リンクとを含んでもよい。関節運動リンクは、近位端および遠位端を有する細長い本体を含むことができ、第２の駆動ナットの長手方向の平行移動が関節運動リンクの長手方向の平行移動を生じさせるように、近位端は、第２の駆動ナットに固定的に連結される。関節運動リンクの遠位端は、エンドエフェクタの関節運動を生じさせるために、外科装填ユニットに解除可能に連結されてもよい。
【００２０】
器具駆動コネクタは、近位シャフト、遠位シャフト、駆動ロッド、および駆動シャフトを含む第３の駆動組立体を含むことができる。近位シャフトは、近位シャフトの近位端に回転不能に固定された第３の入力駆動カプラと、近位シャフトの遠位端に回転不能に固定された遠位ギヤとを含むことができる。遠位シャフトは、遠位シャフトに回転不能に固定され、近位シャフトの遠位ギヤと噛み合い係合する近位ギヤを含むことができる。駆動ロッドは、遠位シャフト内に画定されたねじ付き溝と係合し、遠位シャフトの回転に応じて、遠位シャフトに対して長手方向に移動可能なねじ付き細長い本体を含むことができる。駆動シャフトは、駆動ロッドの遠位端に連結されてもよく、駆動ロッドの長手方向に移動可能である。駆動シャフトの遠位端は、エンドエフェクタの機能を生じさせるために、外科装填ユニットと動作可能に通信してもよい。
【００２１】
他の態様、特徴、および利点は、説明、図面、および請求項から明らかになるであろう。
【００２２】
添付の図面は、本明細書に組み込まれ、その一部を構成し、いくつかの図の各々において対応する参照符号は対応する部分を示し、本開示の実施形態を示し、上述の開示の一般的な説明と共に、以下に示す実施形態の詳細な説明は、本開示の原理を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本開示によるロボット外科システムの概略図である。
【００２４】
【図２】図２は、図１のロボット外科システムの外科組立体の斜視図である。
【００２５】
【図３】図３は、図２の外科組立体の器具駆動コネクタの斜視図である。
【００２６】
【図４】図４は、図３の器具駆動コネクタのハウジング組立体の拡大斜視図である。
【００２７】
【図５】図５は、図３および図４の器具駆動コネクタのハウジング組立体の別の拡大斜視図である。
【００２８】
【図６】図６は、図５の６−６線に沿った、図３〜図５の器具駆動コネクタの断面図である。
【００２９】
【図７】図７は、図４の７−７線に沿った、図３〜図６の器具駆動コネクタの断面図である。
【００３０】
【図８】図８は、図６の８−８線に沿った、図３〜図７の器具駆動コネクタの断面図である。
【００３１】
【図９Ａ】図９Ａは、ロック位置にある器具駆動コネクタの第１の駆動ナットを示す、図５の６−６線に沿った、図３〜図８の器具駆動コネクタの断面図である。
【００３２】
【図９Ｂ】図９Ｂは、図５の６−６線に沿った、図３〜図９Ａの器具駆動コネクタの断面図であり、非ロック位置にある器具駆動コネクタの第１の駆動ナットを示す。
【００３３】
【図１０】図１０は、図３〜図９Ｂの器具駆動コネクタの内部部品の部品を取り除いた状態の斜視図である。
【００３４】
【図１１】図１１は、図７の１１−１１線に沿った、図３〜図１０の器具駆動コネクタの断面図である。
【００３５】
【図１２】図７の１２−１２線に沿った、図３〜図１１の器具駆動コネクタの断面図である。
【００３６】
【図１３】図１３は、図３〜図１２の器具駆動コネクタの内部部品を取り除いた状態の斜視図である。
【００３７】
【図１４】図１４は、図１３に示される詳細の領域拡大図である。
【００３８】
【図１５】図１５は、図１４の器具駆動コネクタの内部部品の部品を取り除いた拡大斜視図である。
【００３９】
【図１６】図１６は、図１５の器具駆動コネクタの環状部材の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本開示では、「遠位」という用語は臨床医から遠い構造の部分を指し、「近位」という用語は臨床医に近い同じ構造の部分を指す。本明細書中で使用される場合、用語「被験体」は、ヒト患者または他の動物を指す。「臨床医」という用語は、医師（例えば、外科医）、看護士、または他の介護提供者を指し、支援要員を含むことができる。
【００４１】
初めに図１を参照すると、例えば医療ワークステーション１などのロボット外科システムは、一般に、複数のロボットアーム２および３と、制御装置４と、制御装置４に連結された操作コンソール５とを含む。原則として当業者に知られているように、操作コンソール５は、特に３次元画像を表示するように設定された表示装置６と、手動入力装置７および８とを含み、これを用いて外科医などの臨床医（図示せず）がロボットアーム２および３を第１の操作モードで遠隔操作することができる。
【００４２】
ロボットアーム２および３の各々は、例えば、外科組立体１０などを解除可能に取り付けることができる、ジョイントを介して接続される複数の部材を含む。ロボットアーム２および３は、制御装置４に接続される電気駆動装置（図示せず）によって駆動されてもよい。制御装置４（例えば、コンピュータ）は、ロボットアーム２および３および／または外科組立体１０が、手動入力装置７および８によって定義される移動に応じて所望の移動を実行するように、特にコンピュータプログラムによって駆動装置を作動させるように設定される。制御装置４は、ロボットアーム２および３および／または駆動装置（図示せず）の移動を調整するように設定することもできる。制御装置４は、複数のモータ、例えば「モータ１．．．ｎ」を制御し、各モータはロボットアーム２および３の移動を複数の方向に駆動するように構成されてもよい。
【００４３】
医療ワークステーション１は、外科組立体１０の外科器具１００によって最小侵襲的に治療される患者テーブル「ＳＴ」上に横たわっている患者「Ｐ」上での使用のために構成される。医療ワークステーション１はまた、３つ以上のロボットアーム２および３を含み、追加のロボットアームも同様に制御装置４に接続され、操作コンソール５によって遠隔操作できてもよい。外科組立体１０は、追加のロボットアームに取り付けられてもよい。医療ワークステーション１は、例えば患者Ｐおよび／または解剖学的アトラスからの術前データが記憶されている、特に制御装置４に連結されたデータベース９を含むことができる。
【００４４】
医療ワークステーション１の構築および動作の詳細な議論のために、その全内容が参照により本明細書に組み込まれる、２０１１年１１月３日に出願された「Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ」という名称の米国特許公開第２０１２／０１１６４１６号を参照することができる。
【００４５】
ここで図２を参照すると、外科組立体１０は、レール、トラック、またはスライド１２を介してロボットアーム２に連結されて示されている。外科組立体１０が単数で議論されるが、医療ワークステーション１は、ロボットアーム２および３の各々に連結された複数の実質的に同一の外科組立体１０もさらに含むことができることを当業者は容易に理解することができる（図１）。外科組立体１０は、その遠位端に配置されたエンドエフェクタ４１０を含む外科装填ユニット４００を有する外科器具１００のアダプタすなわち器具駆動コネクタ２００に連結された器具駆動ユニット５０を含む。
【００４６】
外科組立体１０の器具駆動ユニット５０は、ロボットアーム２のトラック１２に移動可能に接続されるスライダ１１上に支持されるか、またはスライダ１１に接続され得る。スライダ１１は、ロボットアーム２のトラック１２または制御装置４のモータ（例えば「モータ１．．．ｎ」の１つ以上）に配置されたモータ（図示せず）による選択的作動時に、外科ロボットアーム２のトラック１２によって画定される長手方向軸Ｙに沿って移動、摺動、または平行移動する。このように、スライダ１１は、それに接続された外科組立体１０と共に、ロボットアーム２のトラック１２に沿って選択された位置に移動させることができる。
【００４７】
器具駆動ユニット５０は、外科器具１００の器具駆動コネクタ２００に動作可能に連結されるように構成された近位端６２および遠位端６４を有するハウジング６０を含む。器具駆動ユニット５０のハウジング６０は、例えば外科器具１００のエンドエフェクタ４１０の様々な動作を駆動するために、外科器具１００に動力を供給するように構成された複数のモータ（図示せず）を収容する。器具駆動ユニット５０の各モータは、駆動カプラが互いに独立して回転可能であるように取り付けられた出力駆動カプラ（図示せず）を含む。駆動カプラは、器具駆動ユニット５０のハウジング６０の遠位端６４に配置され、器具駆動コネクタ２００の駆動組立体と係合するために少なくとも部分的に露出される。したがって、以下にさらに詳細に説明するように、使用時に、器具駆動ユニット５０は、出力駆動カプラの回転を介して、外科器具１００の器具駆動コネクタ２００にモータからの動力および作動力を伝達し、最終的に、外科器具１００のエンドエフェクタ４１０の部品の移動を駆動する。
【００４８】
制御装置４（図１）は、器具駆動ユニット５０のモータを制御することができる。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のモータが信号を無線で受信することができる（例えば、制御装置４から）。制御装置４は、外科器具１００の動作および／または移動を調整するために、様々なモータ（「モータ１．．．ｎ」）および器具駆動ユニット５０のモータの作動を調整することが考えられる。
【００４９】
外科装填ユニット４００は、器具駆動コネクタ２００に選択的に取り付け可能であり、細長い部分４０２およびエンドエフェクタ４１０を含む。外科装填ユニット４００は、使い捨てできる一回限り使用装填ユニット、または再使用のために滅菌することができる複数回使用装填ユニットであってもよい。外科装填ユニット４００の細長い部分４０２は管状であり、器具駆動コネクタ２００の細長いシャフト２２０の遠位キャップ２２２に連結されるように構成された近位端４０２ａを有してもよい。細長い部分４０２の近位端４０２ａは、器具駆動コネクタ２００の細長いシャフト２２０の遠位キャップ２２２を軸方向に通過し、回転して外科装填ユニット４００を器具駆動コネクタ２００に選択的に固定的に連結するように構成される横方向に延びる突起またはラグ（図示せず）を含む。外科装填ユニット４００の細長い部分４０２は、エンドエフェクタ４１０が取り付けられた遠位端４０２ｂを有する。エンドエフェクタ４１０は、一般に、１対の対向するジョー部材４１２ａおよび４１２ｂを含み、当業者の認識範囲内の他の固定、切断、締め付け部品の中でもとりわけステープルカートリッジ、ナイフブレードを含むことができる。エンドエフェクタ４１０は、外科装填ユニット４００の細長い部分４０２に直接連結されるのではなく、器具駆動コネクタ２００に直接連結され得ることが考えられる。
【００５０】
ここで図３〜図５を参照すると、外科器具１００の器具駆動コネクタ２００は、ハウジング組立体２１０と、ハウジング組立体２１０から遠位に延び、遠位キャップ２２２で終端する細長いシャフト２２０とを含む。ハウジング組立体２１０は、近位から遠位まで、上部または近位ハウジング２１２、下部または遠位ハウジング２１４、および先端ハウジング２１６を含む。遠位ハウジング２１４は、側面に画定された開口部２１４ａ（例えば、図７参照）を含み、そこを介して指スイッチ２１８が配置される。近位ハウジング２１２および遠位ハウジング２１４は互いに解除可能に連結され、器具駆動コネクタ２００の組み立てを容易にすることができ、中に少なくとも部分的に収容された部品のアクセス、修理および／または交換を容易にできる。ハウジング組立体２１０は、器具駆動ユニット５０のハウジング６０の遠位端６４から器具駆動コネクタ２００を取り外す際に使用するように構成された片持ちアーム、レバー、またはパドル２１１を含むことができる（図２）。
【００５１】
ここで図６を参照すると、ハウジング組立体２１０は、外科器具１００のエンドエフェクタ４１０の機能を達成するための第１の駆動組立体２３０、第２の駆動組立体２６０、および第３の駆動組立体２８０を支持する（図２）。ハウジング組立体２１０は、中に第１の駆動組立体２３０、第２の駆動組立体２６０、および第３の駆動組立体２８０の少なくとも一部が配置される空洞２１０ａを中に画定する。プレート２１３は、近位ハウジング２１２と遠位ハウジング２１４の接合部の間、または接合部に空洞２１０ａ内に配置される。プレート２１３は、中に第１の駆動組立体２３０、第２の駆動組立体２６０、および第３の駆動組立体２８０の部品が配置される複数の開口部２１３ａ〜２１３ｃを画定する。
【００５２】
細長いシャフト２２０の近位端部２２０ａは、先端ハウジング２１６の遠位端部２１６ａ内に配置され、遠位ハウジング２１４の遠位端２１４ｂは、細長いシャフト２２０の近位端部２２０ａ上に遠位に押圧されて、細長いシャフト２２０が遠位ハウジング２１４と先端ハウジング２１６との間に確実に保持され、これにより、細長いシャフト２２０が直線状に維持され、シャフトの回転が防止される。
【００５３】
ここで図６〜図１０を参照すると、本明細書ではロック組立体とも呼ばれる第１の駆動組立体２３０は、第１の入力駆動カプラ２３２、第１の駆動ねじ２３４、第１の駆動ナット２３６、および第１の駆動部材またはロックリンクまたはシャフト２３８を含む。第１の入力駆動カプラ２３２は、ハウジング組立体２１０の近位ハウジング２１２の近位端２１２ａに配置され、器具駆動ユニット５０の出力駆動カプラ（図示せず）と係合するように構成される（図２）。第１の入力駆動カプラ２３２は、第１の駆動ねじ２３４の近位端に機械的に係合するように構成される。第１の入力駆動カプラ２３２を通って画定された開口部２３２ａは、第１の入力駆動カプラ２３２と第１の駆動ねじ２３４とが互いにキー止めされるように、第１の駆動ねじ２３４の近位端と対応する非円形断面を有し、それらの間に回転可能に固定された接続を生じさせる。したがって、第１の入力駆動カプラ２３２の回転は、第１の駆動ねじ２３４の対応する回転を生じさせる。
【００５４】
第１の駆動ねじ２３４は、非ねじ近位本体部分２３４ａと、ねじ付き遠位本体部分２３４ｂとを含み、径方向中心を通って延びる長手方向軸「Ａ」を画定する。第１の入力駆動カプラ２３２の回転は、第１の駆動ねじ２３４を、対応する方向および回転速度で長手方向軸「Ａ」の周りに回転させる。近位軸受２３１は、近位ハウジング２１２の一部に隣接して、第１の駆動ねじ２３４の非ねじ近位本体部分２３４ａの近位端の周りに配置され、遠位軸受２３３は、遠位ハウジング２１４の一部に隣接して、第１の駆動ねじ２３４のねじ付き遠位本体部分２３４ｂの遠位端の周りに配置される。近位軸受２３１および遠位軸受２３３は、第１の駆動ねじ２３４の長手方向の移動を生じさせることなく、ハウジング組立体２１０に対する第１の駆動ねじ２３４の回転を可能にするかまたは容易にする。
【００５５】
第１の駆動ナット２３６は、第１の駆動ねじ２３４のねじ付き遠位本体部分２３４ｂと機械的に係合するように構成された本体２４０の内面２４０ａを通って長手方向に延びるねじ穴２４１を有する本体２４０を含む。第１の駆動ナット２３６は、第１の駆動ねじ２３４の回転が第１の駆動ナット２３６の長手方向の移動を生じさせるように、第１の駆動ねじ２３４上に配置されるように構成される。実施形態では、第１の駆動ナット２３６と第１の駆動ねじ２３４とは互いに螺合する。さらに、第１の入力駆動カプラ２３２の第１の方向（例えば時計回り）の回転は、第１の駆動ナット２３６を第１の駆動ねじ２３４に対して第１の長手方向（例えば、近位方向）に移動させ、第１の入力駆動カプラ２３２の第２の方向（例えば、反時計回り）の回転は、第１の駆動ナット２３６を第１の駆動ねじ２３４に対して第２の長手方向（例えば、遠位方向）に移動させる。
【００５６】
第１の駆動ナット２３６は、本体２４０の外面２４０ｂに沿って長手方向に延び、ハウジング組立体２１０の空洞２１０ａに形成された長手方向に延びる溝２１０ｂに摺動可能に配置されるように構成される、タブまたはレール２４２を含む（図８）。第１の駆動ナット２３６のレール２４２は、ハウジング組立体２１０の溝２１０ｂと協働して、第１の駆動ねじ２３４が回転するとき、第１の駆動ナット２３６が長手軸「Ａ」の周りで回転することを防止するか、または阻止する。第１の駆動ナット２３６は、ロックリンク２３８の近位端部を受け取り固定するように構成された本体２４０の外面２４０ｂに画定されたスリット２４３を含む。突起またはロッド２４４（図９Ａおよび９Ｂ）は、スリット２４３およびロックリンク２３８を横切って延び、ロックリンク２３８を第１の駆動ナット２３６のスリット２４３内に保持する。第１の駆動ナット２３６は、第１の駆動ナット２３６の本体２４０から横方向に延びるタブ２４６をさらに含む（図７）。タブ２４６は、以下でさらに詳細に説明するように、ハウジング組立体２１０に形成された開口部２１４ａを通って、（必要に応じて）臨床医による第１の駆動ナット２３６の手動移動のための指スイッチ２１８に延びる。
【００５７】
図６および図１０に示すように、ロックリンク２３８は、近位端部２５０ａおよび遠位端部２５０ｂを有する細長い本体２５０を含む。近位端部２５０ａは、上述したように、第１の駆動ナット２３６の長手方向の移動がロックリンク２３８の対応する長手方向の移動を生じさせるように、第１の駆動ナット２３６のスリット２４３内に確実に係合される。ロックリンク２３８は、細長い本体２５０の遠位端部２５０ｂが細長いシャフト２２０内に配置され、ロック位置（図９Ａ）と非ロック位置（図９Ｂ）との間で移動可能なように、ハウジング組立体２１０および細長いシャフト２２０を通って遠位方向に延びる。
【００５８】
ロックリンク２３８の近位端部２５０ａは、第１の駆動ナット２３６のスリット２４３内に移動可能に配置された横方向に延びるウイング２５２を有する。ロックリンク２３８のウイング２５２は、中に形成された長手方向のスロット２５２ａを含む。上述したように、第１の駆動ナット２３６のロッド２４４は、ロックリンク２３８の長手方向スロット２５２ａ内に配置され、第１の駆動ナット２３６に対するロックリンク２３８の近位方向または遠位方向の長手方向の移動時に長手方向スロット２５２ａ内に乗る。
【００５９】
ロックリンク２３８の長手方向スロット２５２ａは、近位端面２５２ｂおよび遠位端面２５２ｃを有する。このように、図９Ａに示すように、第１の駆動ナット２３６が遠位ロック位置にあるとき、第１の駆動ナット２３６のロッド２４４は、ロックリンク２３８の長手方向スロット２５２ａの遠位端面２５２ｃと係合して、ロックリンク２３８が遠位ロック位置から近位非ロック位置へ近位方向に移動するのに抵抗または防止する。図９Ｂに示すように、第１の駆動ナット２３６が近位非ロック位置にあるとき、第１の駆動ナット２３６のロッド２４４は、ロックリンク２３８が遠位ロック位置から近位非ロック位置へ近位方向に移動するのに抵抗しないように、ロックリンク２３８の長手方向スロット２５２ａの遠位端面２５２ｃから外れる。
【００６０】
ロックリンク２３８の細長い本体２５０の遠位端部２５０ｂは、以下でさらに詳細に説明するように、ロックリンク２３８の細長い本体２５０の遠位端２５０ｃに配置された延長部２５５の近くにあるスイッチ作動組立体２５４を含む。
【００６１】
次に、図６および図８〜図１１を参照すると、本明細書で関節運動組立体とも呼ばれる第２の駆動組立体２６０は、第２の入力駆動カプラ２６２、第２の駆動ねじ２６４、第２の駆動ナット２６６、および第２の駆動部材あるいは関節運動リンクまたはシャフト２６８を含む。第２の駆動組立体２６０は、第１の駆動組立体２３０と実質的に同様であり、その部品を識別し、その構成および動作の相違点を説明するのに必要な範囲でのみ本明細書に記載される。第２の入力駆動カプラ２６２は、第２の駆動ねじ２６４に着脱可能かつ回転不能に連結されるように構成され、それを通って長手方向に延びる開口部２６２ａを含み、これは第２の駆動ねじ２６４の近位部分に機械的に係合し、キー止めされてそれらの間に回転可能に固定された接続を生じさせるように構成される。
【００６２】
第２の駆動ねじ２６４は、非ねじ近位本体部分２６４ａと、ねじ付き遠位本体部分２６４ｂとを含み、径方向中心を通って延びる長手方向軸「Ｂ」を画定する。近位軸受２６１は、第２の駆動ねじ２６４の非ねじ近位本体部分２６４ａの近位端の周りに配置され、遠位軸受２６３は、第２の駆動ねじ２６４のねじ付き遠位本体部分２６４ｂの遠位端の周りに配置され、第２の駆動ねじ２６４の長手方向の移動を可能にすることなく、第２の駆動ねじ２６４の長手方向軸「Ｂ」の周りの回転を可能にするかまたは容易にする。
【００６３】
第２の駆動ナット２６６は、第２の駆動ねじ２６４のねじ付き遠位本体部分２６４ｂと機械的に係合するように構成された本体２７０の内面２７０ａを通って長手方向に延びるねじ穴２７１を有する本体２７０を含む。第２の駆動ナット２６６は、本体２７０の外面２７０ｂに沿って長手方向に延び、ハウジング組立体２１０の空洞２１０ａに形成された長手方向に延びる溝２１０ｃに摺動可能に配置されるように構成される、タブまたはレール２７２を含む（図８）。第２の駆動ナット２６６は、本体２７０の外面２７０ｂに画定されたスリット２７３を含み、これは、関節運動リンク２６８の近位端の固定された受容および確保のために構成される。このように、第２の駆動ねじ２６４の回転時に、第２の駆動ナット２６６は、第２の駆動ねじ２６４に沿って近位または遠位のいずれかに移動し、関節運動リンク２６８の対応する長手方向の移動を生じさせる。
【００６４】
関節運動リンク２６８は、近位端部２７４ａおよび遠位端部２７４ｂを有する細長い本体２７４を含む。近位端部２７４は、上述したように、第２の駆動ナット２６６のスリット２７３内にしっかりと係合している。関節運動リンク２６８は、細長い本体２７４の遠位端部２７４ｂがシャフト２２０内に配置されるように、ハウジング組立体２１０および細長いシャフト２２０を通って遠位方向に延びる。遠位端部２７４ｂは、エンドエフェクタ４１０に解除可能に連結可能なＪフックのような延長部２７６を含む（図２）。したがって、第２の駆動入力カプラ２６２の回転は、第２の駆動ねじ２６４の対応する回転を生じさせ、これは次に第２の駆動ナット２６６および関節運動リンク２６８の対応する長手方向の移動を生じさせ、これは次にエンドエフェクタの関節運動を生じさせて、例えば、ナイフブレードまたは１対のジョーを作動させる。
【００６５】
図６および図７ならびに図１０〜図１２に示すように、本明細書では発射組立体とも呼ばれる第３の駆動組立体２８０は、近位シャフト２８２、遠位シャフト２８４、駆動ロッド２８６、および駆動シャフト２８８を含む。近位シャフト２８２は、その近位端に配置された第３の入力駆動カプラ２９０と、非ねじシャフト本体２８２ａの遠位端に配置された複数のギヤ歯２９２ａを有する遠位ギヤ２９２とを含む非ねじシャフト本体２８２ａを含む。第３の入力駆動カプラ２９０および遠位ギヤ２９２は、第３の入力駆動カプラ２９０の回転がシャフト本体２８２ａおよび遠位ギヤ２９２の対応する回転を生じさせるように、シャフト本体２８２ａに回転不能に固定される。近位シャフト２８２の遠位端２８２ｂは、近位シャフト２８２が長手方向の移動なしに回転するように、ハウジング組立体２１０のプレート２１３内に配置された軸受２８１内に固定される。
【００６６】
遠位シャフト２８４は、細長い非ねじシャフト本体２８４ａに回転不能に固定された近位ギヤ２９４を含む。近位シャフト２９２の遠位ギヤ２９２の歯２９２ａは、遠位ギヤ２９２の回転が近位ギヤ２９４の対応する回転をもたらし、これは次に遠位シャフト２８４のシャフト本体２８４ａの回転を生じさせるように、遠位シャフト２８４の近位ギヤ２９４の歯２９４ａと噛み合い係合する。遠位シャフト２８４のシャフト本体２８４ａの遠位端は、遠位シャフト２８４の回転が遠位シャフト２８４の軸方向の平行移動をもたらさないように遠位ハウジング２１４の内面に当接する。
【００６７】
近位ギヤ２９４ａは、遠位シャフト２８４のシャフト本体２８４ａに画定されたねじ付き溝２８４ｂと整列する中心開口部２９４ｂを画定し、遠位シャフト２８４の長手方向の長さ全体に延びる。駆動ロッド２８６は、ねじ付き細長い本体２８６ａを含み、シャフト本体２８４ａの回転が駆動ロッド２８６の長手方向の移動を生じさせるように、遠位シャフト２８４のシャフト本体２８４ａのねじ付き溝２８４ｂと機械的に係合するように構成される。すなわち、遠位シャフト２８４のシャフト本体２８４ａのねじ付き溝２８４ｂと、駆動ロッド２８６のねじ付き細長い本体２８６ａは、互いに螺合する。さらに、遠位シャフト２８４の第１の方向（例えば時計回り）の回転は、駆動ロッド２８６を遠位シャフト２８４に対して第１の長手方向（例えば、近位方向）に移動させ、駆動シャフト２８４の第２の方向（例えば、反時計回り）の回転は、駆動ロッド２８６を遠位シャフト２８４に対して第２の長手方向（例えば、遠位方向）に移動させる。駆動ロッド２８６は、駆動シャフト２８８の近位端に画定された凹部２８８ａにキー止めされた非ねじ遠位端２８６ｂを含み、駆動ロッド２８６の長手方向の移動が、駆動シャフト２８８の対応する長手方向の移動を生じさせ、ステープルの発射のような、エンドエフェクタ４１０の機能を生じさせる（図２）。
【００６８】
次に図１３〜図１５を参照すると、フレキシブル回路またはフレキシブル回路３００は、器具駆動コネクタ２００の細長いシャフト２２０内に配置され、器具駆動コネクタ２００および／またはエンドエフェクタ４１０（図２）の電気部品を、器具駆動ユニット５０および／または医療ワークステーション１（図１）のプロセッサに電気的に接続するように構成される。フレキシブル回路３００は、器具駆動コネクタ２００内に容易に組み立てられ、ディスクリートの個別のワイヤの必要性を排除し、最終的に患者の安全性を高め、製造コストを低減する。フレキシブル回路３００は、細長いシャフト２２０を通って長手方向に延び、近位端部３００ａおよび遠位端部３００ｂを有する。フレキシブル回路３００の近位端部３００ａは、器具駆動コネクタ２００の近位ハウジング２１２に設けられた接点等（図示せず）と電気的に通信するように構成される。フレキシブル回路３００の遠位端部３００ｂはスイッチ３１０で終了し、スイッチは遠位方向に向けられ、外科装填ユニット４００（図２）が器具駆動コネクタ２００に適切に接続されると作動するように構成される。スイッチ３１０は、外科装填ユニット４００が器具駆動コネクタ２００の細長いシャフト２２０に係合しているか、または外されている医療ワークステーション１（図１）のプロセッサと通信する。
【００６９】
スイッチ３１０は、ロックリンク２３８の細長い本体２５０の遠位端部２５０ｂに配置されたスイッチ作動組立体２５４と動作的に連通している。図１０および図１３〜図１５に示すように、スイッチ作動組立体２５４は、中に配置されたコイルばね２５６を有する細長い開口部２５４ｂを画定する近位端部２５４ａを含む。コイルばね２５６は、細長い開口部２５４ｂの内面２５４ｃの遠位端と、細長い開口部２５４ｂを通って突出する突起２５７との間の細長い開口部２５４ｂ内に固定される。スイッチ作動組立体２５４はさらに、ロックリンク２３８の細長い本体２５０の移動の際に、近位位置と遠位位置との間で長手方向に移動可能なスイッチ作動アーム２５８を含む遠位端部２５４ｃを含む。コイルばね２５６は、以下にさらに詳細に説明するように、スイッチ作動アーム２５８を遠位に弾性的に付勢し、その結果アーム２５８はスイッチ３１０の遠位にあり、別の異なる位置に保持されない限り、図９Ｂの近位の非ロック位置に維持される。
【００７０】
次に図１５と関連して図１６を参照すると、環状部材３２０もまた、細長いシャフト２２０内に配置されている。環状部材３２０は、近位端３２０ａから遠位端３２０ｂへ延び、そこを通る円筒形通路を画定する。近位端３２０ａは、第１のリング３２２を含み、遠位端３２０ｂは、環状部材３２０の長さに沿って延びる縦棒３２５に沿って第１のリング３２２から間隔を置かれた第２のリング３２４を含む。第１のリング３２２は、ワイヤ３２８を介してスイッチ３１０に電気的に連結された１対の電気接点３２６ａおよび３２６ｂを含む。電気接点３２６ａおよび３２６ｂは、外科装填ユニット４００の対応する電気接点と係合するように構成され、その結果、スイッチ３１０および環状部材３２０は、それらの間の外科装填ユニット４００に関するデータを転送することができる。例えば、電気接点３２６ａおよび３２６ｂは、外科装填ユニット４００内に配置されたメモリ（図示せず）に連結するように構成されてもよく、メモリは、外科装填ユニット４００に関連するデータを格納し、かつ器具駆動コネクタ２００に連結されている外科装填ユニット４００応答して前記データをフレキシブル回路３００に提供するように構成される。第２のリング３２４は、外科装填ユニット４００の近位端を受け取り、外科装填ユニット４００の表面特徴と整合するような構成および寸法にされ、その結果、環状部材３２０が外科装填ユニット４００によって、および外科装填ユニット４００と共に回転可能となる。
【００７１】
器具駆動コネクタ２００は、装填状態、非装填状態およびロック状態を有する。装填状態では、外科装填ユニット４００を器具駆動コネクタ２００に自由に挿入できる。非装填状態では、外科装填ユニット４００を器具駆動コネクタ２００から自由に取り外すことができる。非装填状態では、臨床医は、外科装填ユニット４００を器具駆動コネクタ２００から意図的にねじって引っ張る必要があり、外科装填ユニット４００が器具駆動コネクタ２００から落ちないことを確実にする。ロック状態では、外科装填ユニット４００は、器具駆動コネクタ２００に挿入することも、器具駆動コネクタ２００から取り外すこともできない。
【００７２】
図１、図２、図９Ａ、図９Ｂ、および図１０を参照すると、外科装填ユニット４００を器具駆動コネクタ２００に装填するために、器具駆動コネクタ２００は（手動または自動のいずれかで）装填状態に切り換えられ、器具駆動コネクタ２００のロックリンク２３８は、遠位のロック位置（図９Ａ）から近位の非ロック位置（図９Ｂ）へ自由に動く。具体的には、第１の入力駆動カプラ２３２と動作可能に係合した器具駆動ユニット５０の出力駆動カプラ（図示せず）は、第１の入力駆動カプラ２３２を介して、器具駆動コネクタ２００の第１の駆動ねじ２３４の回転を駆動するために手動または自動で作動される。第１の駆動ねじ２３４の回転は、第１の駆動ナット２３６を第１の駆動ねじ２３４に沿って、図９Ａに示す遠位位置から図９Ｂに示す近位位置へ長手方向に近位方向に移動させる。第１の駆動ナット２３６が第１の駆動ねじ２３４に沿って近位に移動すると、第１の駆動ナット２３６のロッド２４４がロックリンク２３８の長手方向スロット２５２ａを通って長手方向に移動し、ロックリンク２３８の長手方向スロット２５２ａの遠位端面２５２ｃから外れる。
【００７３】
第１の駆動ナット２３６が近位位置にあり、第１の駆動ナット２３６のロッド２４４がロックリンク２３８の長手方向スロット２５２ａの遠位端面２５２ｃとの係合から外れると、第１の駆動ナット２３６のロッド２４４はロックリンク２３８の近位長手方向の移動に抵抗しない。このように、外科装填ユニット４００のラグ（図示せず）によって、近位方向にロックリンク２３８の延長部２５５に力を加えることは、ロックリンク２３８の近位長手方向の移動を生じさせ、ロックリンク２３８を遠位ロック位置から近位非ロック位置へ移動させる。
【００７４】
次いで、外科装填ユニット４００を回転させて、外科装填ユニット４００のラグ（図示せず）を細長いシャフト２２０の遠位キャップ２２２の内側溝２２２ａ内に配置する。回転すると、ロックリンク２３８の遠位の弾性バイアスは、ロックリンク２３８を、細長いシャフト２２０に対して遠位ロック位置へ遠位に移動させ、ロックリンク２３８の延長部２５５は、ラグ、したがって外科装填ユニット４００が、囲まれた内側溝２２２ａから回転して外れるのを防ぐ。このように、外科装填ユニット４００は、器具駆動コネクタ２００にしっかりと連結され、使用準備が整う。
【００７５】
外科装填ユニット４００を装填すると、医療ワークステーション１は、外科装填ユニット４００が器具駆動コネクタ２００に正しく装填されたことを保証する完全性チェックを実行することができる。これらのチェックは、例えば、ナイフバーを引っ込めること、および／または移動する設計ではない方向に移動できないこと（装填誤りを示す）を保証すること、関節運動または装填リンクの範囲の確認などを含むことができる。完全性チェックは、外科器具１００を患者「Ｐ」に降下させようとする前または最中に実施することができる。医療ワークステーション１が装填誤りを検出すると、外科組立体１０を患者「Ｐ」に挿入することができないようにスライダ１１をロックアウトできる。器具駆動コネクタ２００も非装填状態に入り、医療ワークステーション１は、臨床医に外科装填ユニット４００を再装填するように促してもよい。
【００７６】
外科装填ユニット４００が器具駆動コネクタ２００に連結されると、外科装填ユニット４００の器具駆動コネクタ２００からの不用意な取り外しを防止することが有益であり得る。これを防止するために、器具駆動コネクタ２００を装填状態からロック状態に切り換えることができる。いくつかの実施形態では、外科装填ユニット４００が器具駆動コネクタ２００に良好に連結されていることを制御装置４が検出すると、コンピュータ、例えば制御装置４は、器具駆動コネクタ２００をロック状態に切り換えるために、器具駆動ユニット５０を自動的に作動させるようにプログラムされてもよい。例えば、装填が成功すると、外科装填ユニット４００のエンドエフェクタ４１０が患者の体内に配置されたアクセスポート（図示せず）に入ったとき、または患者「Ｐ」から所定の距離にあるとき、医療ワークステーション１は自動的にロック状態に切り替わる。いくつかの実施形態では、臨床医は、外科装填ユニット４００を器具駆動コネクタ２００に良好に連結すると、器具駆動ユニット５０を作動させて、器具駆動コネクタ２００をロック状態に切り換えることができる。外科装填ユニット４００を器具駆動コネクタ２００に選択的にロックする機能を医療ワークステーション１に提供することにより、外科装填ユニット４００を解除するまたは落とす可能性が取り除かれる。
【００７７】
外科装填ユニット４００を器具駆動コネクタ２００に適切に接続すると、フレキシブル回路３００は、メモリ（図示せず）に記憶された動作パラメータをプロセッサに自動的に送信する。外科装填ユニット４００が器具駆動コネクタ２００に適切に接続されていないか、誤った外科装填ユニット４００が器具駆動コネクタ２００に接続されている場合、外科器具１００が外科装填ユニット４００の機能を作動させることができないように、フレキシブル回路３００のスイッチ３１０は作動されない。
【００７８】
器具駆動コネクタ２００をロック状態に切り換え、それによって外科装填ユニット４００をロック状態にロックするために、器具駆動コネクタ２００の第１の駆動ナット２３６が遠位ロック位置に移動される（図９Ａ）。遠位ロック位置では、第１の駆動ナット２３６は、遠位ロック位置から、外科装填ユニット４００が不用意に器具駆動コネクタ２００から外れる可能性がある近位非ロック位置への、ロックリンク２３８の近位長手方向の移動に抵抗する。第１の駆動ナット２３６を遠位ロック位置に移動させるために、第１の入力駆動カプラ２３２を介して器具駆動コネクタ２００の第１の駆動ねじ２３４の回転を駆動するために、器具駆動ユニット５０の出力駆動カプラ（図示せず）が作動される（手動または自動のいずれかで）。第１の駆動ねじ２３４の回転は、第１の駆動ナット２３６を第１の駆動ねじ２３４に沿って、図９Ｂに示す近位位置から図９Ａに示す遠位位置へ長手方向に遠位方向に移動させる。第１の駆動ナット２３６が第１の駆動ねじ２３４に沿って遠位に移動すると、第１の駆動ナット２３６のロッド２４４がロックリンク２３８の長手方向スロット２５２ａを通って長手方向に移動し、ロックリンク１５０の長手方向スロット２５２ａの遠位端面２５２ｃと係合する。
【００７９】
第１の駆動ナット２３６が遠位位置にあり、第１の駆動ナット２３６のロッド２４４がロックリンク２３８の長手方向スロット２５２ａの遠位端面２５２ｃと係合すると、第１の駆動ナット２３６のロッド２４４はロックリンク２３８の近位長手方向の移動に抵抗する。このように、近位方向にロックリンク２３８に不用意に力を加えても、ロックリンク２３８を遠位ロック位置から近位非ロック位置に移動させない。
【００８０】
外科装填ユニット４００を器具駆動コネクタ２００から取り外すために、器具駆動コネクタ２００は（手動または自動のいずれかで）非装填状態に切り換えられ、ロックリンク２３８は近位非ロック位置に戻される。実施形態では、非装填状態は、使用された外科装填ユニット４００が取り付けられた状態で、患者「Ｐ」から器具駆動コネクタ２００が外されたときに生じる。外科装填ユニット４００がアクセスポート（図示せず）の上に安全に位置するか、またはエンドエフェクタ４１０が患者「Ｐ」から所定の距離にあると、医療ワークステーション１は自動的に器具駆動コネクタ２００の状態を切り換える。非装填状態では、臨床医は外科装填ユニット４００を取り外すことができる。非装填状態に入ることは、外科装填ユニット４００が発射されたかどうかに依存し得る。いくつかの実施形態では、医療ワークステーション１は、外科装填ユニット４００が発射しなかった場合、器具駆動コネクタ２００が非装填状態に入るのを防止するように構成されてもよく、これは臨床医が、医療ワークステーション１のコンポーネント（例えば、外科医コンソール、ナースタワー、または専用ボタン）と接続するなどして、従来のインターフェースを通じて手動で外科装填ユニット４００を取り出ことが必要になる。いくつかの実施形態では、臨床医は、外科装填ユニット４００が発射しなかった場合、または間違った外科装填ユニット４００が装填された場合に、従来のインターフェースを介して手動で装填状態と非装填状態との間で切り換えることを選択することができる。
【００８１】
外科装填ユニット４００が器具駆動ユニット５０を介して器具駆動コネクタ２００から取り外せないような、器具駆動コネクタ２００がロック状態から非装填状態に切り換えることができない状況（例えば、緊急時またはシステムのデフォルト）が生じる可能性がある。したがって、ロック状態が器具駆動ユニット５０によって実施される実施形態では、器具駆動ユニット５０を医療ワークステーション１から取り外すことにより、外科装填ユニット４００を器具駆動コネクタ２００から取り外すことができる。この状況では、外科装填ユニット４００を器具駆動コネクタ２００から取り外すために、器具駆動ユニット５０をまず器具駆動コネクタ２００のハウジング組立体２１０から取り外す。次に、臨床医は、指スイッチ２１８に閾値量の力を加えることによって、第１の駆動ナット２３６の指スイッチ２１８を近位方向に手動で動かすことができる。第１の駆動ナット２３６は、第１の駆動ねじ２３４に螺合しているので、回転することなくそれに沿って動くことはできないことが理解されよう。しかしながら、第１の駆動ねじ２３４は、器具駆動ユニット５５がハウジング２１０に係合されていないとき、ハウジング組立体２１０に対して近位方向に軸方向に移動可能である。したがって、臨床医が第１の駆動ナット２３６に近位方向の力を加えると、第１の駆動ねじ２３４が第１の駆動ナット２３６と共に近位方向に移動し、第１の駆動ナット２３６を近位非ロック位置に手動で移動させることができる。
【００８２】
第１の駆動ナット２３６が近位方向に手動で移動されると、第１の駆動ナット２３６のロッド２４４がロックリンク２３８の長手方向スロット２５２ａの近位端面２５２ｂに係合し、ロックリンク２３８を近位方向に近位非ロック位置に移動する。ロックリンク２３８が近位非ロック位置にある状態で、外科装填ユニット４００を回転させ、その後外科装填ユニット４００を器具駆動コネクタ２００の遠位キャップ２２２から遠位方向に動かすことによって、外科装填ユニット４００を取り外すことができる。
【００８３】
いくつかの実施形態では、ロボットアーム２、器具駆動ユニット５０、外科組立体１０の器具駆動コネクタ２００、および／または少なくとも１つのロボットアーム２を支持するように構成される外科ロボットカート（図示せず）のいずれかまたはすべての部品に、ライトのアレイ（図示せず）が提供されてもよい。これらのライトは、外科器具の状態を示すことができ、例えば、ロボットアームは患者内にありエラーがない（外科装填ユニットの交換のために引き込める準備ができている）、ロボットアームは患者内にありエラーがある（外科装填ユニットを引っ込めることができない）、またはロボットアームは患者の外にあり、非装填状態、ロック状態、外科装填ユニットを待つ装填状態、正常に装填された外科装填ユニットを有する装填状態、または誤って装填された外科装填ユニットを有する非装填状態にある。
【００８４】
多数の実施形態が記載されている。それにもかかわらず、本明細書に開示された実施形態に対して様々な変更がなされ得ることが理解されるであろう。したがって、上記の説明は、限定として解釈されるものではなく、単に様々な実施形態の例示として解釈すべきである。当業者であれば、本開示の範囲および趣旨の範囲内で他の変更形態を想到するであろう。したがって、他の実施形態は、添付の特許請求の範囲内にある。
【図１】
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【図２】
0006755305.tif 000003
【図３】
0006755305.tif 000004
【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９Ａ】
0006755305.tif 000010
【図９Ｂ】
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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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