(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気外科手術用エンドエフェクタを作動させるための作動機構であって、前記作動機構は、
第１の駆動部材と第２の駆動部材とを含む筐体と、
前記筐体から遠位に延在するシャフトアセンブリと
を備え、
前記シャフトアセンブリは、
その長さに沿って延在する内側ネジ山型を有する細長いカラーであって、前記第１の駆動部材は、前記第１の駆動部材の回転が前記筐体に対して前記細長いカラーを回転させるように、前記細長いカラーに動作可能に連結されている、細長いカラーと、
前記細長いカラーを通して延在するシャフトであって、前記シャフトは、前記筐体に対する前記シャフトの軸方向移動時に前記電気外科手術用エンドエフェクタの顎部材の移動を遂行するように構成された近位端及び遠位端を有し、前記第２の駆動部材は、前記第２の駆動部材の回転が前記筐体に対して前記シャフトを軸方向に移動させるように、前記シャフトの前記近位端に動作可能に連結されている、シャフトと、
前記シャフトの前記近位端の周りに配置されて前記第２の駆動部材に螺合されたカラーアセンブリであって、前記第２の駆動部材の回転を介した前記カラーアセンブリの軸方向移動により、前記シャフトの軸方向移動が生じる、カラーアセンブリと、
前記シャフトに対して軸方向に移動可能な縦バーと
を含み、
前記縦バーは、
前記細長いカラーの前記内側ネジ山型に係合された延在部を有する近位端と、
前記電気外科手術用エンドエフェクタのナイフ刃に連結されるように構成された遠位端と
を含み、
前記細長いカラーの回転が、前記ナイフ刃を移動させるように前記細長いカラーに対して前記縦バーを軸方向に移動させる、作動機構。
【請求項２】
前記第１の駆動部材が、歯車を含み、前記細長いカラーが、前記第１の駆動部材の前記歯車と噛み合い係合している歯車を含む、請求項１に記載の作動機構。
【請求項３】
前記カラーアセンブリが、前記シャフトの前記近位端の周りに固定して配置され、前記筐体が、前記第２の駆動部材に螺合され、前記カラーアセンブリに当接しているシュラウドをさらに含み、その結果、前記第２の駆動部材の回転を介した前記シュラウドの軸方向移動により、前記カラーアセンブリの軸方向移動を介した前記シャフトの軸方向移動が生じる、請求項１に記載の作動機構。
【請求項４】
前記カラーアセンブリが、
前記シャフトに固定された近位カラーと、
前記シャフトに摺動可能に係合された遠位カラーと、
前記近位カラー及び前記遠位カラーを相互接続する付勢部材と
を含む、請求項３に記載の作動機構。
【請求項５】
前記遠位カラーが、環状空洞を画定し、前記シュラウドが、前記環状空洞内に配置された突起を有し、その結果、前記シュラウドの近位及び遠位移動により、前記カラーアセンブリの対応する近位及び遠位移動が生じる、請求項４に記載の作動機構。
【請求項６】
前記筐体が、
前記第１の駆動部材の近位端に回転不能に連結された第１の入力駆動連結具と、
前記第２の駆動部材の近位端に回転不能に連結された第２の入力駆動連結具と
をさらに含む、請求項１に記載の作動機構。
【請求項７】
前記細長いカラーが、前記筐体に対して軸方向に移動することを阻止される、請求項１に記載の作動機構。
【請求項８】
前記シャフトが、その中に形成された縦溝を含み、前記縦バーの前記延在部が、前記縦溝の外側に配置され、その結果、前記シャフト及び前記縦バーが、互いに対して軸方向に移動可能である、請求項１に記載の作動機構。
【請求項９】
前記筐体が、前記筐体を外科手術ロボットアームに固定するように構成された少なくとも１つの固定部材を含む、請求項１に記載の作動機構。
【請求項１０】
電気外科手術器具であって、
エンドエフェクタと
作動機構と
を備え、
前記エンドエフェクタは、
その間に配置された組織を把持し、かつ、封止するように構成された一対の対向する顎部材と、
その間に配置された前記組織を切断するように前記一対の対向する顎部材間に移動可能に配置可能であるナイフ刃と
を含み、
前記作動機構は、
筐体であって、前記筐体は、
第１の駆動部材と、
第２の駆動部材と、
前記第１の駆動部材の近位端に回転不能に連結された第１の入力駆動連結具と、
前記第２の駆動部材の近位端に回転不能に連結された第２の入力駆動連結具と
を含む、筐体と、
前記筐体から遠位に延在するシャフトアセンブリと
を含み、
前記シャフトアセンブリは、
その長さに沿って延在する内側ネジ山型を有する細長いカラーであって、前記第１の駆動部材は、前記第１の駆動部材の回転が前記筐体に対して前記細長いカラーを回転させるように、前記細長いカラーに動作可能に連結されている、細長いカラーと、
前記細長いカラーを通して延在するシャフトであって、前記シャフトは、近位端と、前記一対の対向する顎部材のうちの一方と動作的に連通している遠位端とを有し、その結果、前記筐体に対するシャフトの移動により、前記一対の対向する顎部材が接近または展開し、前記第２の駆動部材は、前記第２の駆動部材の回転が前記筐体に対して前記シャフトを軸方向に移動させるように、前記シャフトの前記近位端に動作可能に連結されている、シャフトと、
前記シャフトに対して軸方向に移動可能な縦バーと
を含み、
前記縦バーは、
前記細長いカラーの前記内側ネジ山型に係合された延在部を有する近位端と、
前記ナイフ刃に連結された遠位端と
を含み、
前記細長いカラーの回転が、前記ナイフ刃を移動させるように前記細長いカラーに対して前記縦バーを軸方向に移動させる、電気外科手術器具。
【請求項１１】
前記第１の駆動部材が、歯車を含み、前記細長いカラーが、前記第１の駆動部材の前記歯車と噛み合い係合している歯車を含む、請求項１０に記載の電気外科手術器具。
【請求項１２】
前記シャフトアセンブリが、前記シャフトの前記近位端の周りに固定して配置されたカラーアセンブリをさらに含み、前記筐体が、前記第２の駆動部材に螺合され、前記カラーアセンブリと当接しているシュラウドをさらに含み、その結果、前記第２の駆動部材の回転を介した前記シュラウドの軸方向移動により、前記カラーアセンブリの軸方向移動を介した前記シャフトの軸方向移動が生じる、請求項１０に記載の電気外科手術器具。
【請求項１３】
前記カラーアセンブリが、
前記シャフトに固定された近位カラーと、
前記シャフトに摺動可能に係合された遠位カラーと、
前記近位カラー及び前記遠位カラーを相互接続する付勢部材と
を含む、請求項１２に記載の電気外科手術器具。
【請求項１４】
前記遠位カラーが、環状空洞を画定し、前記シュラウドが、前記環状空洞内に配置された突起を有し、その結果、前記シュラウドの近位及び遠位移動により、前記カラーアセンブリの対応する近位及び遠位移動が生じる、請求項１３に記載の電気外科手術器具。
【請求項１５】
前記シャフトアセンブリが、前記シャフトの前記近位端の周りに配置されて前記第２の駆動部材に螺合されたカラーアセンブリをさらに含み、その結果、前記第２の駆動部材の回転を介した前記カラーアセンブリの軸方向移動により、前記シャフトの軸方向移動が生じる、請求項１０に記載の電気外科手術器具。
【請求項１６】
前記シャフトが、その中に形成された縦溝を含み、前記縦バーの前記延在部が、前記縦溝の外側に配置され、その結果、前記シャフト及び前記縦バーが、互いに対して軸方向に移動可能である、請求項１０に記載の電気外科手術器具。
【請求項１７】
前記筐体が、前記筐体を外科手術ロボットアームに固定するように構成された少なくとも１つの固定部材を含む、請求項１０に記載の電気外科手術器具。
【請求項１８】
ロボット外科手術アセンブリであって、
外科手術ロボットアームと、
エンドエフェクタと、
前記外科手術ロボットアームに連結されるように構成された作動機構と
を備え、
前記エンドエフェクタは、
その間に配置された組織を把持し、かつ、封止するように構成された一対の対向する顎部材と、
その間に配置された前記組織を切断するように前記一対の対向する顎部材間に移動可能に配置可能であるナイフ刃と
を含み、
前記作動機構は、
筐体であって、前記筐体は、
第１の駆動部材と、
第２の駆動部材と、
前記第１の駆動部材の近位端に回転不能に連結された第１の入力駆動連結具と、
前記第２の駆動部材の近位端に回転不能に連結された第２の入力駆動連結具と
を含む、筐体と、
前記筐体から遠位に延在するシャフトアセンブリと
を含み、
前記シャフトアセンブリは、
前記第１の駆動部材に動作可能に連結され、その長さに沿って延在する内側ネジ山型を有する細長いカラーと、
前記細長いカラーを通して延在するシャフトであって、前記シャフトは、前記第２の駆動部材に動作可能に連結された近位端と、前記一対の対向する顎部材のうちの一方と動作的に連通している遠位端とを有し、その結果、前記第２の駆動部材の回転を介した前記筐体に対するシャフトの移動により、前記一対の対向する顎部材が接近または展開する、シャフトと、
前記シャフトに対して軸方向に移動可能な縦バーと
を含み、
前記縦バーは、
前記細長いカラーの前記内側ネジ山型に係合された延在部を有する近位端と、
前記ナイフ刃に連結された遠位端と
を含み、
前記第１の駆動部材の回転を介した前記細長いカラーの回転が、前記ナイフ刃を移動させるように前記細長いカラーに対して前記縦バーを軸方向に移動させる、ロボット外科手術アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１５年２月１６日に出願された、米国仮特許出願第６２／１１６，６６４号の利益及びこれに対する優先権を主張し、その内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
ロボット外科手術システムは、最小侵襲性医療手技において使用されている。いくつかのロボット外科手術システムは、外科手術ロボットアーム及び外科手術器具を支持するコンソール、また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、鉗子または把持具）を含む。ロボットアームは、その動作及び移動に対する機械力を外科手術器具に提供する。各ロボットアームは、外科手術器具に動作可能に接続された機器の駆動装置を含み得る。
【０００３】
手動操作用の外科手術器具は、外科手術器具の機能を作動させるためのハンドルアセンブリを含むことが多い。しかしながら、ロボット外科手術システムを使用するとき、エンドエフェクタの機能を実行するためのハンドルアセンブリは、一般的には提示されない。したがって、ロボット外科手術システムにより各特殊な外科手術器具を使用するために、選択された外科手術器具は、外科手術器具がロボット外科手術システムと共に使用するように適合されるように、一定の改変を必要とする場合がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示の態様に従って、電気外科手術用エンドエフェクタを作動させるための作動機構が、提供されている。作動機構は、筐体と、筐体から遠位に延在するシャフトアセンブリとを含む。シャフトアセンブリは、細長いカラー、シャフト、及び縦バーを含む。細長いカラーは、その長さに沿って延在する内側ネジ山型を有する。シャフトは、細長いカラーを通して延在し、近位端及び遠位端を有する。遠位端は、筐体に対するシャフトの軸方向移動時に、電気外科手術用エンドエフェクタの顎部材の移動を遂行するように構成される。縦バーは、シャフトに対して軸方向に移動可能であり、近位端及び遠位端を含む。近位端は、細長いカラーの内側ネジ山型に係合された延在部を有する。遠位端は、電気外科手術用エンドエフェクタのナイフ刃に連結されるように構成される。細長いカラーの回転が、ナイフ刃を移動させるように細長いカラーに対して縦バーを軸方向に移動させる。
【０００５】
実施形態では、筐体は、第１の駆動部材及び第２の駆動部材を含み得る。第１の駆動部材は、第１の駆動部材の回転が筐体に対して細長いカラーを回転させるように、細長いカラーに動作可能に連結され得る。第２の駆動部材は、第２の駆動部材の回転が筐体に対してシャフトを軸方向に移動させるように、シャフトの近位端に動作可能に連結され得る。第１の駆動部材は、歯車を含み得る。細長いカラーはまた、第１の駆動部材の歯車と噛み合い係合し得る歯車を含み得る。
【０００６】
シャフトアセンブリは、シャフトの近位端の周りに固定して配置されたカラーアセンブリをさらに含み得ると考えられている。筐体は、第２の駆動部材に螺合され、カラーアセンブリと当接しているシュラウドをさらに含む場合があり、その結果、第２の駆動部材の回転を介したシュラウドの軸方向移動により、カラーアセンブリの軸方向移動を介したシャフトの軸方向移動が生じる。実施形態では、カラーアセンブリは、近位カラー、遠位カラー、及び付勢部材を含み得る。近位カラーは、シャフトに固定され得る。遠位カラーは、シャフトに摺動可能に係合され得る。付勢部材は、近位カラー及び遠位カラーを相互接続し得る。遠位カラーは、環状空洞を画定し得る。シュラウドは、環状空洞内に配置された突起を有する場合があり、その結果、シュラウドの近位及び遠位移動により、カラーアセンブリの対応する近位及び遠位移動が生じる。
【０００７】
いくつかの実施形態において、シャフトアセンブリは、シャフトの近位端の周りに配置されたカラーアセンブリをさらに含み得る。カラーアセンブリは、第２の駆動部材に螺合される場合があり、その結果、第２の駆動部材の回転を介したカラーアセンブリの軸方向移動により、シャフトの軸方向移動が生じる。
【０００８】
いくつかの実施形態において、筐体は、第１の入力駆動連結具及び第２の入力駆動連結具をさらに含み得る。第１の入力駆動連結具は、第１の駆動部材の近位端に回転不能に連結され得る。第２の入力駆動連結具は、第２の駆動部材の近位端に回転不能に連結され得る。
【０００９】
細長いカラーが筐体に対して軸方向に移動することを阻止され得ることが想定される。
【００１０】
シャフトがその中に形成された縦溝を含み得ることが企図される。縦バーの延在部は、シャフト及び縦バーが互いに対して軸方向に移動可能であるように、縦溝の外側に配置され得る。
【００１１】
実施形態において、筐体は、筐体を外科手術ロボットアームに固定するように構成された少なくとも１つの固定部材を含み得る。
【００１２】
本開示の別の態様において、電気外科手術器具が提供されている。電気外科手術器具は、エンドエフェクタと、作動機構とを含む。エンドエフェクタは、一対の対向する顎部材と、ナイフ刃とを含む。顎部材は、その間に配置された組織を把持し、かつ封止するように構成される。ナイフ刃は、その間に配置された組織を切断するように、一対の対向する顎部材間に移動可能に配置可能である。作動機構は、筐体及びシャフトアセンブリを含む。シャフトアセンブリは、筐体から遠位に延在する。シャフトアセンブリは、細長いカラー、シャフト、及び縦バーを含む。細長いカラーは、その長さに沿って延在する内側ネジ山型を有する。シャフトは、細長いカラーを通して延在し、近位端及び遠位端を有する。遠位端は、一対の対向する顎部材のうちの一方と動作的に連通しており、その結果、筐体に対するシャフトの移動により、一対の対向する顎部材が接近または展開する。縦バーは、シャフトに対して軸方向に移動可能である。縦バーは、近位端及び遠位端を含む。近位端は、細長いカラーの内側ネジ山型に係合された延在部を有する。遠位端は、ナイフ刃に連結される。細長いカラーの回転は、ナイフ刃を移動させるように細長いカラーに対して縦バーを軸方向に移動させる。
【００１３】
本開示のまた別の態様において、ロボット外科手術アセンブリが提供されている。ロボット外科手術アセンブリは、外科手術ロボットアームと、エンドエフェクタと、作動機構とを含む。エンドエフェクタは、一対の対向する顎部材と、ナイフ刃とを含む。顎部材は、その間に配置された組織を把持し、かつ封止するように構成される。ナイフ刃は、その間に配置された組織を切断するように、一対の対向する顎部材間に移動可能に配置可能である。作動機構は、外科手術ロボットアームに連結されるように構成される。作動機構は、筐体及びシャフトアセンブリを含む。筐体は、第１の駆動部材及び第２の駆動部材を含む。シャフトアセンブリは、筐体から遠位に延在する。シャフトアセンブリは、細長いカラー、シャフト、及び縦バーを含む。細長いカラーは、第１の駆動部材に動作可能に連結され、その長さに沿って延在する内側ネジ山型を有する。シャフトは、細長いカラーを通して延在し、第２の駆動部材に動作可能に連結された近位端、及び一対の対向する顎部材のうちの一方と動作的に連通している遠位端を有し、その結果、第２の駆動部材の回転を介した筐体に対するシャフトの移動により、一対の対向する顎部材が接近または展開する。縦バーは、シャフトに対して軸方向に移動可能であり、近位端及び遠位端を含む。近位端は、細長いカラーの内側ネジ山型に係合された延在部を有する。遠位端は、ナイフ刃に連結される。第１の駆動部材の回転を介した細長いカラーの回転が、ナイフ刃を移動させるように細長いカラーに対して縦バーを軸方向に移動させる。
【００１４】
本開示の例となる実施形態のさらなる詳細及び態様が、添付の図を参照して下により詳細に記載されている。
【００１５】
本明細書で使用される場合、平行及び垂直という用語は、実際の平行及び実際の垂直から最大約＋または−１０度まで略平行及び略垂直である相対的な構成を含むと理解される。
例えば、本願は以下の項目を提供する。
（項目１）
電気外科手術用エンドエフェクタを作動させるための作動機構であって、
筐体と、
前記筐体から遠位に延在するシャフトアセンブリであって、
その長さに沿って延在する内側ネジ山型を有する細長いカラーと、
前記細長いカラーを通して延在し、前記筐体に対するシャフトの軸方向移動時に電気外科手術用エンドエフェクタの顎部材の移動を遂行するように構成された近位端及び遠位端を有するシャフトと、
前記シャフトに対して軸方向に移動可能な縦バーであって、
前記細長いカラーの前記内側ネジ山型に係合された延在部を有する近位端と、
電気外科手術用エンドエフェクタのナイフ刃に連結されるように構成された遠位端と、を含み、
前記細長いカラーの回転が、前記ナイフ刃を移動させるように前記細長いカラーに対して前記縦バーを軸方向に移動させる、縦バーと、を含むシャフトアセンブリと、を備える、作動機構。
（項目２）
前記筐体が、
第１の駆動部材の回転が前記筐体に対して前記細長いカラーを回転させるように、前記細長いカラーに動作可能に連結された第１の駆動部材と、
第２の駆動部材の回転が前記筐体に対して前記シャフトを軸方向に移動させるように、前記シャフトの前記近位端に動作可能に連結された第２の駆動部材と、を含む、項目１に記載の作動機構。
（項目３）
前記第１の駆動部材が、歯車を含み、前記細長いカラーが、前記第１の駆動部材の前記歯車と噛み合い係合している歯車を含む、項目２に記載の作動機構。
（項目４）
前記シャフトアセンブリが、前記シャフトの前記近位端の周りに固定して配置されたカラーアセンブリをさらに含み、前記筐体が、前記第２の駆動部材に螺合され、前記カラーアセンブリに当接しているシュラウドをさらに含み、その結果、前記第２の駆動部材の回転を介した前記シュラウドの軸方向移動により、前記カラーアセンブリの軸方向移動を介した前記シャフトの軸方向移動が生じる、項目２に記載の作動機構。
（項目５）
前記カラーアセンブリが、
前記シャフトに固定された近位カラーと、
前記シャフトに摺動可能に係合された遠位カラーと、
前記近位カラー及び前記遠位カラーを相互接続する付勢部材と、を含む、項目４に記載の作動機構。
（項目６）
前記遠位カラーが、環状空洞を画定し、前記シュラウドが、前記環状空洞内に配置された突起を有し、その結果、前記シュラウドの近位及び遠位移動により、前記カラーアセンブリの対応する近位及び遠位移動が生じる、項目５に記載の作動機構。
（項目７）
前記シャフトアセンブリが、前記シャフトの前記近位端の周りに配置されて前記第２の駆動部材に螺合されたカラーアセンブリをさらに含み、その結果、前記第２の駆動部材の回転を介した前記カラーアセンブリの軸方向移動により、前記シャフトの軸方向移動が生じる、項目２に記載の作動機構。
（項目８）
前記筐体が、
前記第１の駆動部材の近位端に回転不能に連結された第１の入力駆動連結具と、
前記第２の駆動部材の近位端に回転不能に連結された第２の入力駆動連結具と、をさらに含む、項目２に記載の作動機構。
（項目９）
前記細長いカラーが、前記筐体に対して軸方向に移動することを阻止される、項目１に記載の作動機構。
（項目１０）
前記シャフトが、その中に形成された縦溝を含み、前記縦バーの前記延在部が、前記縦溝の外側に配置され、その結果、前記シャフト及び前記縦バーが、互いに対して軸方向に移動可能である、項目１に記載の作動機構。
（項目１１）
前記筐体が、前記筐体を外科手術ロボットアームに固定するように構成された少なくとも１つの固定部材を含む、項目１に記載の作動機構。
（項目１２）
電気外科手術器具であって、
エンドエフェクタであって、
その間に配置された組織を把持し、かつ封止するように構成された一対の対向する顎部材と、
その間に配置された前記組織を切断するように前記一対の対向する顎部材間に移動可能に配置可能であるナイフ刃と、を含む、エンドエフェクタと、
作動機構であって、
筐体と、
前記筐体から遠位に延在するシャフトアセンブリであって、
その長さに沿って延在する内側ネジ山型を有する細長いカラーと、
前記細長いカラーを通して延在し、近位端、及び前記一対の対向する顎部材のうちの一方と動作的に連通している遠位端を有し、その結果、前記筐体に対するシャフトの移動により、前記一対の対向する顎部材が接近または展開する、シャフトと、
前記シャフトに対して軸方向に移動可能な縦バーであって、
前記細長いカラーの前記内側ネジ山型に係合された延在部を有する近位端と、
前記ナイフ刃に連結された遠位端と、を含み、
前記細長いカラーの回転が、前記ナイフ刃を移動させるように前記細長いカラーに対して前記縦バーを軸方向に移動させる、縦バーと、を含むシャフトアセンブリと、を含む作動機構と、を備える、電気外科手術器具。
（項目１３）
前記筐体が、
第１の駆動部材の回転が前記筐体に対して前記細長いカラーを回転させるように、前記細長いカラーに動作可能に連結された第１の駆動部材と、
第２の駆動部材の回転が前記筐体に対して前記シャフトを軸方向に移動させるように、前記シャフトの前記近位端に動作可能に連結された第２の駆動部材と、を含む、項目１２に記載の電気外科手術器具。
（項目１４）
前記第１の駆動部材が、歯車を含み、前記細長いカラーが、前記第１の駆動部材の前記歯車と噛み合い係合している歯車を含む、項目１３に記載の電気外科手術器具。
（項目１５）
前記シャフトアセンブリが、前記シャフトの前記近位端の周りに固定して配置されたカラーアセンブリをさらに含み、前記筐体が、前記第２の駆動部材に螺合され、前記カラーアセンブリと当接しているシュラウドをさらに含み、その結果、前記第２の駆動部材の回転を介した前記シュラウドの軸方向移動により、前記カラーアセンブリの軸方向移動を介した前記シャフトの軸方向移動が生じる、項目１３に記載の電気外科手術器具。
（項目１６）
前記カラーアセンブリが、
前記シャフトに固定された近位カラーと、
前記シャフトに摺動可能に係合された遠位カラーと、
前記近位カラー及び前記遠位カラーを相互接続する付勢部材と、を含む、項目１５に記載の電気外科手術器具。
（項目１７）
前記遠位カラーが、環状空洞を画定し、前記シュラウドが、前記環状空洞内に配置された突起を有し、その結果、前記シュラウドの近位及び遠位移動により、前記カラーアセンブリの対応する近位及び遠位移動が生じる、項目１６に記載の電気外科手術器具。
（項目１８）
前記シャフトアセンブリが、前記シャフトの前記近位端の周りに配置されて前記第２の駆動部材に螺合されたカラーアセンブリをさらに含み、その結果、前記第２の駆動部材の回転を介した前記カラーアセンブリの軸方向移動により、前記シャフトの軸方向移動が生じる、項目１３に記載の作動機構。
（項目１９）
前記筐体が、前記第１の駆動部材の近位端に回転不能に連結された第１の入力駆動連結具と、前記第２の駆動部材の近位端に回転不能に連結された第２の入力駆動連結具と、をさらに含む、項目１３に記載の電気外科手術器具。
（項目２０）
前記シャフトが、その中に形成された縦溝を含み、前記縦バーの前記延在部が、前記縦溝の外側に配置され、その結果、前記シャフト及び前記縦バーが、互いに対して軸方向に移動可能である、項目１２に記載の電気外科手術器具。
（項目２１）
前記筐体が、前記筐体を外科手術ロボットアームに固定するように構成された少なくとも１つの固定部材を含む、項目１２に記載の電気外科手術器具。
（項目２２）
ロボット外科手術アセンブリであって、
外科手術ロボットアームと、
エンドエフェクタであって、
その間に配置された組織を把持し、かつ封止するように構成された一対の対向する顎部材と、
その間に配置された前記組織を切断するように前記一対の対向する顎部材間に移動可能に配置可能であるナイフ刃と、を含むエンドエフェクタと、
前記外科手術ロボットアームに連結されるように構成された作動機構であって、
筐体であって、
第１の駆動部材と、
第２の駆動部材と、を含む筐体と、
前記筐体から遠位に延在するシャフトアセンブリであって、
前記第１の駆動部材に動作可能に連結され、その長さに沿って延在する内側ネジ山型を有する細長いカラーと、
前記細長いカラーを通して延在し、前記第２の駆動部材に動作可能に連結された近位端、及び前記一対の対向する顎部材のうちの一方と動作的に連通している遠位端を有し、その結果、前記第２の駆動部材の回転を介した前記筐体に対するシャフトの移動により、前記一対の対向する顎部材が接近または展開する、シャフトと、
前記シャフトに対して軸方向に移動可能な縦バーであって、
前記細長いカラーの前記内側ネジ山型に係合された延在部を有する近位端と、
前記ナイフ刃に連結された遠位端と、を含み、
前記第１の駆動部材の回転を介した前記細長いカラーの回転が、前記ナイフ刃を移動させるように前記細長いカラーに対して前記縦バーを軸方向に移動させる、縦バーと、を含むシャフトアセンブリと、を含む作動機構と、を備える、ロボット外科手術アセンブリ。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
本開示の実施形態が、添付の図を参照して本明細書に記載されている。
【００１７】
【図１】本開示に従ったロボット外科手術アセンブリを含むロボット外科手術システムの概略図である。
【図２】外科手術ロボットアームに取り付けられた電気外科手術器具及び機器の駆動装置を示している図１のロボット外科手術アセンブリの外科手術ロボットアームの斜視図である。
【図３Ａ】図２に示される電気外科手術器具の作動機構の拡大側面図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示される作動機構の上面斜視図である。
【図４】図３Ａの４−４線に沿って切り取られた作動機構の断面図である。
【図５】図４の作動機構の一部を取り外したシャフトアセンブリの側面図である。
【図６】図４に示される断面図の拡大斜視図である。
【図７】図３Ａ及び３Ｂの作動機構のシャフトアセンブリの部品を部分的に透視した斜視図である。
【図８Ａ】その顎部材を展開構成で示している図２の電気外科手術器具の電気外科手術用エンドエフェクタの斜視図である。
【図８Ｂ】その顎部材を接近構成で示している図８Ａの電気外科手術用エンドエフェクタの斜視図である。
【図９】本開示の別の実施形態に従った電気外科手術器具の斜視図である。
【図１０】図９の電気外科手術器具の一部が分離された斜視図である。
【図１１】図９の電気外科手術器具の作動機構の拡大切り欠き図である。
【図１２】図１１の１２−１２切断線に沿って切り取られた作動機構の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本開示の電気外科手術用エンドエフェクタを作動するための作動機構を含むロボット外科手術システム及びその方法についての実施形態が、図を参照して詳細に記載されており、断面図の各々において、同様の符号は同一または対応する要素を指定している。本明細書で使用される場合、「遠位」という用語は、ユーザからより遠い、ロボット外科手術システム、作動機構、電気外科手術用エンドエフェクタ、またはその部品のその一部分を指し、「近位」という用語は、ユーザからより近い、ロボット外科手術システム、作動機構、電気外科手術用エンドエフェクタ、またはその部品のその一部分を指す。
【００１９】
図１及び２を最初に参照すると、例えば、ロボット外科手術システム１等の外科手術システムは、一般に、これに取り外し可能に取り付けられた電気外科手術器具１０を有する複数の外科手術ロボットアーム２、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。
【００２０】
図１を続けて参照すると、操作コンソール５は、当業者に原則として知られているような、３次元画像を特に表示するように設定された表示装置６と、例えば外科医等のヒト（図示しない）が第１の動作モードでロボットアーム２、３を遠隔操作することができる手動入力装置７、８とを含む。ロボットアーム２、３の各々は、継手を通して接続された複数の部材から構成され得る。ロボットアーム２、３は、制御装置４に接続された電動駆動装置（図示しない）によって駆動され得る。制御装置４（例えば、コンピュータ）は、ロボットアーム２、３、その機器の駆動装置２０、したがって電気外科手術器具１０（電気外科手術用エンドエフェクタ２００を含む）が手動入力装置７、８の手段によって画定された移動に従っ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の手段によって駆動装置を作動させるように設定されている。制御装置４はまた、それがロボットアーム２、３及び／または駆動装置の移動を制御するように設定され得る。
【００２１】
ロボット外科手術システム１は、例えば電気外科手術器具１０等の外科手術器具の手段によって最小侵襲性方法で治療するために、手術台「ＳＴ」に横たわる患者「Ｐ」に対して使用されるように構成される。ロボット外科手術システム１はまた、２つを超えるロボットアーム２、３と、制御装置４に接続され、操作コンソール５の手段によって遠隔操作可能である同様の追加のロボットアームとを含み得る。例えば電気外科手術器具１０（図８Ａ及び８Ｂの電気外科手術用エンドエフェクタ２００を含む）等の外科手術器具がまた、追加のロボットアームに取り付けられ得る。
【００２２】
制御装置４は、電気外科手術器具１０の各電気外科手術用エンドエフェクタ２００の動作及び／または移動を達成するために、電気外科手術器具１０の作動機構１００（図２〜７）の駆動部材の相対回転を駆動させるように構成された各モータを含む、複数のモータ（モータ１・・・ｎ）を制御し得る。制御装置４は、個々の電気外科手術用エンドエフェクタ２００の動作及び／または移動を調整するために、機器の駆動装置２０の駆動部材（図示しない）の時計回りまたは反時計回りの回転を調整するように様々なモータ（モータ１・・・ｎ）の作動を調整すると考えられている。実施形態において、各モータは、電気外科手術器具１０の各電気外科手術用エンドエフェクタ２００の動作及び／または移動を達成するために、駆動ロッドまたはレバーアームを作動させるように構成され得る。
【００２３】
ロボット外科手術システムの構成及び操作についての詳細な議論については、その全体的な内容が参照により本明細書に組み込まれる、「Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎ」という発明の名称で、２０１１年１１月３日に出願された、米国特許出願公開第２０１２／０１１６４１６号を参照し得る。
【００２４】
下により詳細に記載されているように、図３Ａ〜８Ｂを一時的に参照すると、電気外科手術器具１０は、作動機構１００と、電気外科手術用エンドエフェクタ２００とを含む。電気外科手術器具１０の作動機構１００は、外科手術ロボットアーム２、３のうちの１つと接合し、機器の駆動装置２０（図２）によって伝達された電力を介して電気外科手術用エンドエフェクタ２００の機能を作動させるために、電気外科手術用エンドエフェクタ２００に動作可能に係合される。具体的には、下により詳細に記載されているように、電気外科手術器具１０の作動機構１００は、電気外科手術用エンドエフェクタ２００の顎部材２０２ａ、２０２ｂ間に配置された組織を切断するために、電気外科手術用エンドエフェクタ２００のナイフ刃２１８を移動させ、並進させ、または摺動させるように互いに相互作用する、細長いカラー１６０及び縦バー１７０を含む。
【００２５】
図２を特に参照すると、ロボット外科手術システム１は、ロボットアーム２を含む外科手術アセンブリ３０と、ロボットアーム２に連結され、またはこれに連結された電気外科手術器具１０と、電気外科手術器具１０に連結された機器の駆動装置２０とを含む。機器の駆動装置２０は、電気外科手術器具１０に給電するように構成される。機器の駆動装置２０は、例えば、電気外科手術用エンドエフェクタ２００のナイフ刃２１８（図８Ａ）の移動及び／または顎部材２０２ａ、２０２ｂ（図８Ａ及び８Ｂ）の閉鎖及び開口等の、電気外科手術用エンドエフェクタ２００の部品の移動を最終的に駆動させるために、電気外科手術器具１０の作動機構１００にそのモータ（図示しない）から電力及び作動力を伝達する。機器の駆動装置２０は、駆動部材が互いに対して独立して回転可能であるように、個々のモータ（図示しない）に取り付けられた複数の駆動部材（図示しない）を含む。
【００２６】
図３Ａ及び３Ｂを参照すると、上に述べたように、電気外科手術器具１０は、一般に、機器の駆動装置２０（図２）と係合されるように構成された作動機構１００と、作動機構１００から遠位に延在する電気外科手術用エンドエフェクタ２００（図８Ａ及び８Ｂ）とを含む。作動機構１００は、筐体１０２と、筐体１０２内から遠位に延在するシャフトアセンブリ１２０とを含む。筐体１０２は、略筒状の構成を有し、その間に縦軸「Ｘ」を画定する近位端１０４ａ及び遠位端１０４ｂを含む。実施形態において、筐体１０２は、ロボットアーム２の遠位端２ａ（図２）で受容するのに好適な任意の形状であり得る。筐体１０２の近位端及び遠位端１０４ａ、１０４ｂは、作動機構１００の様々な部品を収容する、その間の空洞１０５を画定するように、縦軸「Ｘ」に沿って互いに離間している。
【００２７】
筐体１０２の遠位端１０４ｂは、そこから遠位に延在する筒状の突起１１１を含む。筒状の突起１１１は、これを通して細長い経路１１３を画定する。筐体１０２の遠位端１０４ｂは、例えば、そこから遠位に延在する一対の弾性または非弾性指部１０６等の一対の固定部材を有する。指部１０６は、ロボットアーム２により電気外科手術器具１０を固定し、または保持するために、例えばロボットアーム２の遠位端２ａ等のロボットアーム２の表面に留め、または掛けるように構成される。実施形態において、筐体１０２は、例えば、クリップ、ラッチ、摩擦嵌め嵌合、ボタン、様々な締付具、及び／またはバヨネット型接続等の様々な締付係合を介して、外科手術ロボットアーム２に取り付けられ得る。
【００２８】
図３Ａ及び３Ｂを続けて参照すると、筐体１０２の近位端１０４ａは、機器の駆動装置２０のある個々の駆動部材（図示しない）に着脱可能で回転不能に連結されるように構成された第１の入力駆動連結具１０８を支持しており、機器の駆動装置２０の別の個々の駆動部材（図示しない）に着脱可能で回転不能に連結されるように構成された第２の入力駆動連結具１１０を支持している。筐体１０２は、第１の駆動部材１１２及び第２の駆動部材１１４（図３Ａ）を含み、各々が互いに対して筐体１０２の近位端及び遠位端１０４ａ、１０４ｂを固定し、または位置付けるように、筐体１０２の空洞１０５内に配置され、筐体１０２の近位端１０４ａと遠位端１０４ｂとの間に延在する。いくつかの実施形態において、筐体１０２は、２つを超える駆動部材を含み得る。
【００２９】
第１の駆動部材１１２の近位端１１２ａは、第１の入力駆動連結具１０８に回転不能に連結され、第１の駆動部材１１２の遠位端１１２ｂは、電気外科手術用エンドエフェクタ２００のナイフ刃２１８（図８Ａ）に動作可能に連結される。第２の駆動部材１１４の近位端１１４ａは、第２の入力駆動連結具１１０に回転不能に連結され、第２の駆動部材１１４の遠位端１１４ｂは、電気外科手術用エンドエフェクタ２００（図８Ａ及び８Ｂ）の顎部材２０２ａ、２０２ｂのうちの１つまたは両方に動作可能に連結される。このように、機器の駆動装置２０のモータ（図示しない）の作動時に、機器の駆動装置２０の駆動部材（図示しない）が回転し、筐体１０２の第１及び第２の入力駆動連結具１０８、１１０を介した作動機構１００の第１及び第２の駆動部材１１２、１１４の付随する回転が生じる。下により詳細に記載されるように、作動機構１００の第１の駆動部材１１２の回転が、最終的に、電気外科手術器具２００のナイフ刃２１８（図８Ａ）の作動を生じ、作動機構１００の第２の駆動部材１１４の回転が、最終的に、電気外科手術用エンドエフェクタ２００の顎部材２０２ａ、２０２ｂ（図８Ａ及び８Ｂ）の作動を生じる。
【００３０】
図３Ａ、３Ｂ、４、及び５を参照すると、電気外科手術用エンドエフェクタ２００の顎部材２０２ａ、２０２ｂを作動させる役割を担う作動機構１００の部品がこれより記載されている。上に簡潔に述べたように、作動機構１００は、シャフトアセンブリ１２０を含む。シャフトアセンブリ１２０は、筐体１０２から遠位に延在し、筐体１０２の空洞１０５内に少なくとも部分的に配置され、電気外科手術用エンドエフェクタ２００のナイフ刃２１８（図８Ａ）及び顎部材２０２ａ、２０２ｂ（図８Ａ及び８Ｂ）と機器の駆動装置２０を動作可能に相互連結させる。
【００３１】
図４及び５を特に参照すると、シャフトアセンブリ１２０は、シャフト１２２と、これを通して延在するロッド１３０と、シャフト１２２の近位端１２２ａの周りに固定して配置されたカラーアセンブリ１４０とを含む。シャフト１２２は、近位端１２２ａ、及び電気外科手術用エンドエフェクタ２００の顎部材２０２ａ、２０２ｂのうちの１つまたは両方に機械的に取り付けられる遠位端１２２ｂ（図８Ａ及び８Ｂ）を有する。シャフト１２２の遠位端１２２ｂが顎部材２０２ａ、２０２ｂのうちの１つまたは両方に機械的に取り付けられている状態で、シャフト１２２の近位または遠位縦方向移動により、顎部材２０２ａ、２０２ｂの対応する近位または遠位縦方向移動が生じる。実施形態において、筐体１０２は、シャフト１２２が筐体１０２内で回転することを阻止するために、シャフト１２２に係合されたセットネジ１５８（図４）をさらに含み得る。
【００３２】
シャフトアセンブリ１２０のロッド１３０は、筐体１０２の近位端１０４ａから、シャフト１２２の長さを通して延在し、電気外科手術用エンドエフェクタ２００の顎部材２０２ａ、２０２ｂで終結する。ロッド１３０は、ロッド１３０が筐体１０２に対する縦方向移動を阻止されるように、筐体１０２の近位端１０４ａで固定される、近位に配置された環状部材１３２を有する。このように、シャフト１２２は、電気外科手術用エンドエフェクタ２００の顎部材２０２ａ、２０２ｂを開口し、または閉鎖するように、ロッド１３０に沿って、かつこれに対して縦方向に並進することができる。
【００３３】
図４及び５を続けて参照すると、シャフトアセンブリ１２０のカラーアセンブリ１４０は、近位カラー１４２と、遠位カラー１４４と、近位及び遠位カラー１４２、１４４を相互接続する付勢部材１４３とを含む。近位カラー１４２は、近位カラー１４２とシャフト１２２との相対的な並進を抑制するように、シャフト１２２の近位端１２２ａに固定される。遠位カラー１４４は、シャフト１２２に摺動可能に係合され、コイルまたは圧縮バネの形態にあり得る付勢部材１４３を介して近位カラー１４２に連結される。いくつかの実施形態において、遠位カラー１４４は、シャフト１２２に固定して係合される場合があり、その結果、遠位カラー１４４の縦方向移動により、シャフト１２２の対応する縦方向運動が生じる。
【００３４】
付勢部材１４３は、カラーアセンブリ１４０の近位及び／または遠位動作に対して減衰効果を提供する（すなわち、遠位カラー１４４のシャフト１２２に対する移動時と、近位カラー１４２と遠位カラー１４４との間の相対的な移動の停止時との間に遅延がある）。付勢部材１４３は、顎部材２０２ａ、２０２ｂが顎部材２０２ａ、２０２ｂ間に配置された組織に対して過度に硬く締め付けられないように、過負荷保護として機能する。顎部材２０２ａ、２０２ｂは、そのような移動を与えるために必要な力とは関係なく、設定された距離でシャフトアセンブリ１２０を移動させることによって、開口され、かつ閉鎖される。顎部材２０２ａ、２０２ｂ間に組織がある場合、顎部材２０２ａ、２０２ｂが完全に閉鎖されることは不可能である。このように、ロボット外科手術システム１を作動して、既定の距離でシャフトアセンブリ１２０を移動させる（顎部材２０２ａ、２０２ｂを閉鎖する）場合、適用される力は、モータ（１・・・ｎ）が出力し得る最大の力に等しい。顎部材２０２ａ、２０２ｂが組織に対して閉鎖しようとするとき、シャフトアセンブリ１２０に適用される力は、ｂが前負荷力（静止中のバネ力）であり、ｋｘが、顎部材２０２ａ、２０２ｂを組織によって遮断した後に、ロボット外科手術システム１がシャフトアセンブリ１２０を移動させようとする距離で乗算されたバネ定数である、関係Ｆ＝ｋｘ＋ｂによって定義されるような、付勢部材１４３のバネ力に等しい。
【００３５】
図３Ａ、４、及び６を参照すると、遠位カラー１４４は、例えば、第２の駆動部材１１４と螺合しているナット１５０等、シュラウドの突起１５２をその中に受容するための環状空洞１４６を画定している。シュラウド１５０は、第２の駆動部材１１４に螺合され、その結果、第２の駆動部材１１４の回転により、第２の駆動部材１１４に沿ったシュラウド１５０の縦方向移動が生じる。シュラウド１５０は、そこから横方向に延在する突起１５２を有し、遠位カラー１４４の環状空洞１４６内に受容されており、その結果、第２の駆動部材１１４の回転を介したシュラウド１５０の近位及び遠位移動により、遠位カラー１１４の対応する近位及び遠位移動が生じる。シュラウド１５０の突起１５２は、その中に遠位カラー１４４を捕捉し、または少なくとも部分的に包囲し、したがって第２の駆動部材１１４の回転中にシュラウド１５０が第２の駆動部材１１４に対して回転することを阻止し、または抑制する、Ｃ字形状の構成を有し得る。したがって、シュラウド１５０の第２の駆動部材１１４に対する移動は、第２の駆動部材１１４に沿った縦方向移動に制限される。
【００３６】
実施形態において、シュラウド１５０と同様の関連するシュラウドを含む、第２の駆動部材１１４と同様の複数のネジ付き駆動部材が提供される場合がある。複数のネジ付き駆動部材を使用して、各ネジ付き駆動部材に対するオフセット負荷を低減し、これに螺合された各シュラウドによって担持される負荷を低減し得る。例えばナット等のシュラウドは、互いに同じ水平レベルにあり、関連するカラーアセンブリ１４０を遠位に、または近位に縦方向に移動させるように互いに同調して移動させるように較正され得る。
【００３７】
いくつかの実施形態において、筐体１０２は、筐体１０２の近位及び遠位端１０４、１０４ｂ間に延在する１つ以上のガイドポスト１５４（図４）をさらに含む場合がある。別のシュラウド１５６は、各ガイドポスト１５４の周りに摺動可能に配置され得、縦軸「Ｘ」に沿った遠位カラー１４４の誘導を助けるために、カラーアセンブリ１４０の遠位カラー１４４をその中に捕捉し得る。
【００３８】
使用時に、機器の駆動装置２０の第２の駆動部材（図示しない）は、第２の入力駆動連結具１１０を介した作動機構１００の第２の駆動部材１１４の回転を駆動する。第２の駆動部材１１４の回転が、第２の駆動部材１１４に沿ったシュラウド１５０の近位または遠位のいずれかの縦方向移動を駆動する。シュラウド１５０の第２の駆動部材１１４に対する近位または遠位縦方向移動が、遠位カラー１４４の環状空洞１４６内のシュラウド１５０の突起１５２の当接結合を介した、シャフト１２２及び近位カラー１４２に対するカラーアセンブリ１４０の遠位カラー１４４の付随する近位または遠位縦方向移動を駆動する。
【００３９】
シャフト１２２及び近位カラー１４２に対する遠位カラー１４４の近位または遠位縦方向移動は、付勢部材１４３が閾値圧縮（近位縦方向移動を介した）または閾値延長（遠位縦方向移動を介した）を達成した後に停止する。付勢部材１４３が閾値圧縮または延長を達成したとき、遠位カラー１４４の連続する近位または遠位縦方向移動が、付勢部材１４３によって提供された近位及び遠位カラー１４２、１４４の相互接続を介したカラーアセンブリ１４４の近位カラー１４２の対応する近位または遠位縦方向移動を停止させる。近位カラー１４２の近位または遠位縦方向移動により、近位カラー１４２がシャフト１２２と固定して係合されることに起因したシャフト１２２の対応する近位または遠位縦方向移動が生じる。
【００４０】
このように、第２の駆動部材１１４の回転が、筐体１０２に対してシャフト１２２を軸方向に移動させる。図８Ａ及び８Ｂを参照して下に詳細に記載されているように、シャフト１２２の筐体１０２に対する軸方向移動が、電気外科手術器具２００の顎部材２０２ａ、２０２ｂを作動させる。
【００４１】
図４〜７を参照すると、電気外科手術用エンドエフェクタ２００のナイフ刃２１８（図８Ａ）を作動させる役割を担う作動機構１００の部品がこれより記載されている。シャフトアセンブリ１２０は、カニューレ状の細長いカラー１６０と、細長いカラー１６０と動作的に連通している縦方向に延在する作動バー１７０とをさらに含む。細長いカラー１６０は、筐体１０２の遠位端１０４ｂの筒状突起１１１を通して画定された細長い経路１１３内に回転可能に配置される。細長いカラー１６０は、捕捉部材またはブラケット１１５（図６）によって筐体１０２に対して軸方向に移動することを阻止される。シャフトアセンブリ１２０のシャフト１２２は、細長いカラー１６０を通して同軸上に延在し、電気外科手術器具１０の全体的な大きさを低減する。細長いカラー１６０は、シャフト１２２の周りで回転可能であり、シャフト１２２は、細長いカラー１６０内に、かつこれに対して縦方向に移動可能であり、その結果、電気外科手術用エンドエフェクタ２００の顎部材２０２ａ、２０２ｂ（図８Ａ及び８Ｂ）及びナイフ刃２１８（図８Ａ）の独立した作動が提供される。
【００４２】
図６及び７を参照すると、細長いカラー１６０の近位端は、例えば、平歯車１６２等の歯車を有し、第１の駆動部材１１２の遠位端１１２ｂは、例えば、平歯車１１６（図３Ｂ）等の歯車を含む。細長いカラー１６０の平歯車１６２及び第１の駆動部材１１２の平歯車１１６（図３Ｂ）は、第１の駆動部材１１２の回転が筐体１０２に対して細長いカラー１６０を回転させるように、互いに噛み合い係合している。細長いカラー１６０の平歯車１６２は、細長いカラー１６０が筐体１０２に対して経路１１３を通して遠位に移動することを阻止されるように、細長いカラー１６０が回転可能に受容される筐体１０２の経路１１３より大きい周囲を有する。細長いカラー１６０は、細長いカラー１６０の平歯車１６２をカバーする捕捉部材またはブラケット１１５に起因して、筐体１０２に対して近位に移動することを阻止される。実施形態において、歯車１１６、１６２は、例えば、斜歯歯車、マイタ歯車、ウォーム歯車、アンチバックラッシ歯車、ベベル歯車、段付き歯車、差動歯車、複合平歯車、及び当該技術分野で知られる他の歯車等の様々な種類の歯車の形態にあり得る。
【００４３】
細長いカラー１６０は、その長さに沿って延在する内側ネジ山型１６４を有する。内側ネジ山型１６４は、本明細書に記載されているように、縦バー１７０の延在部１７４と接合するようにサイズ決めされている。実施形態において、細長いカラー１６０は、一体的に形成され得る。内側ネジ山型１６４は、１つのネジ山または２つのネジ山を有し得る。ある実施形態において、細長いカラー１６０は、互いに対して接着され、または機械的に配置された第１の縦半体及び第２の縦半体を含む（例えば、キーイング機能は、互いに対して２つの半体を配置し得、細長いカラー１６０が回転する経路１１３は、２つの半体が共に保持される状態を保つだろう）。各縦半体は、縦バー１７０の延在部１７４が並進し得る単一の連続するネジ山型を提供するように、互いに対して１８０°の回転角度で始まる２つのネジ山のセットを含有する。
【００４４】
図４〜７を続けて参照すると、シャフトアセンブリ１２０の縦バー１７０は、近位端１７２ａ及び遠位端１７２ｂ（図４）を有する。縦バー１７０の近位端１７２ａは、シャフトアセンブリ１２０のシャフト１２２内に配置され、細長いカラー１６０の内側ネジ山型１６４と係合している。縦バー１７０の遠位端１７２ｂは、ナイフ刃２１８（図８Ａ）に連結される。縦バー１７０の近位端１７２ａは、縦バー１７０の残りの部分に対して略垂直に角度付けられた延在部１７４を含む。延在部１７４は、弓状構成を有し、細長いカラー１６０の内側ネジ山型１６４の深さへと延在し、細長いカラー１６０が回転するときそれに沿って上がるように寸法決めされている。縦バー１７０の延在部１７４は、縦バー１７０の近位端１７２ａから時計回りの方向に延在すると考えられている。
【００４５】
シャフト１２２は、細長いカラー１６０の内側ネジ山型１６４の長さと略等しい長さを有する、その中に形成された縦溝１２４（図５）を含む。縦バー１７０の延在部１７４は、シャフト１２２内からシャフト１２２の縦溝１２４を通して細長いカラー１６０の内側ネジ山型１６４へと突出している。縦バー１７０の延在部１７４は、縦バー１７０がシャフト１２２に対して回転することを阻止するように、シャフト１２２の縦軸１２４内に摺動可能に保持される。このように、延在部１７４の移動が、シャフト１２２に対する縦溝１２４に沿った縦方向移動に制限される。
【００４６】
動作時に、機器の駆動装置２０（図２）の第１の駆動部材（図示しない）が作動されて、第１の入力駆動連結具１０８を介して作動機構１００の第１の駆動部材１１２を回転させる。第１の駆動シャフト１１２の回転が、それぞれ、第１の駆動部材１１２及び細長いカラー１６０の平歯車１１６、１６２の噛み合い係合を介してシャフト１２２内の、かつこれに対する細長いカラー１６０を回転させる。細長いカラー１６０は、シャフト１２２内で、かつこれに対して回転し、縦バー１７０の延在部１７４は、細長いカラー１６０及びシャフト１２２に対して縦バー１７０の近位または遠位のいずれかの移動を駆動させるように、内側ネジ山型１６４の螺旋状ネジ山に沿って上がる。
【００４７】
ナイフ刃２１８（図８Ａ）は縦バー１７０の遠位端１７２ｂに連結されるため、縦バー１７０の近位または遠位縦方向移動が、対応する動作でナイフ刃２１８（図８Ａ）を移動させる。細長いカラー１６０の時計回りの回転が、ナイフ刃２１８の遠位移動を駆動させ、細長いカラー１６０の反時計回りの回転が、ナイフ刃２１８の近位移動を駆動させると考えられている。
【００４８】
図８Ａ及び８Ｂを参照すると、電気外科手術用エンドエフェクタ２００の部品がこれより記載されている。電気外科手術用エンドエフェクタ２００は、作動機構１００に動作可能に連結され、そこから遠位に延在する。電気外科手術用エンドエフェクタ２００は、一般に、一対の対向する顎部材２０２ａ、２０２ｂを含む。電気外科手術用エンドエフェクタ２００は、開口構成（図８Ａ）から作動機構１００によって移動され得、組織（図示しない）は、顎部材２０２ａ、２０２ｂと閉鎖構成（図８Ｂ）との間で受容され、組織は、締め付けられ、かつ治療される。下に記載されるように、顎部材２０２ａ、２０２ｂは、電気外科手術用エンドエフェクタ２００を閉鎖構成へと移動させるように枢動ピン２１０の周りで枢動し、封止板２０４ａ、２０４ｂは、その間で把持された組織に圧力を提供する。いくつかの実施形態において、有用な組織の封止を提供するために、約３ｋｇ／ｃｍ〜約１６ｋｇ／ｃｍの範囲内、望ましくは、約７ｋｇ／ｃｍ〜約１３ｋｇ／ｃｍの動作範囲内の圧力が、組織に適用され得る。
【００４９】
上及び下顎部材２０２ａ、２０２ｂは、それぞれ、上及び下顎部材２０２ａ、２０２ｂに配置された一対の導電性の組織係合封止板２０４ａ、２０４ｂに電気経路を提供するように、作動機構１００のシャフト１２２を通して延在する個々の好適な電気配線を介して、ケーブル（図示しない）及び発生器（図示しない）に電気的に連結される。上顎部材２０２ａの封止板２０４ａは、下顎部材２０２ｂの封止板２０４ｂと対向している。いくつかの実施形態において、封止板２０４ａ、２０４ｂは、発生器と関連する、例えば、正極または能動（＋）及び負極または帰還（−）端子等の対向する端子に電気的に連結される。したがって、双極式エネルギーが、封止板２０４ａ、２０４ｂを通して組織へと提供され得る。代替的に、封止板２０４ａ、２０４ｂは、単極式エネルギーを組織に伝達するように構成され得る。単極構成において、１つまたは両方の封止板２０４ａ、２０４ｂは、例えば（＋）等の能動端子から電気外科手術用エネルギーを伝達し、帰還パッド（図示しない）は、一般的に患者に配置され、発生器の例えば（−）等の反対の端子に帰還経路を提供する。各顎部材２０２ａ、２０２ｂは、顎インサート（図示しない）と、及びそれぞれ、顎部材２０２ａ、２０２ｂの顎インサートから封止板２０４ａ、２０４ｂを電気的に絶縁する機能を果たす絶縁器２０６ａ、２０６ｂとを含む。
【００５０】
閉鎖構成において、分離または間隙の距離は、封止板２０４ａ、２０４ｂ上に、またはこれに隣接して配置された停止部材２０８のアレイ（図８Ａ）によって封止板２０４ａ、２０４ｂ間に維持されている。停止部材２０８は、対向する顎部材２０２ａ、２０２ｂ上で対向する表面に接触し、封止板２０４ａ、２０４ｂのさらなる接近を抑制する。いくつかの実施形態において、有用な組織の封止を提供するために、約０．００１インチ〜約０．０１０インチの、望ましくは、約０．００２インチ〜約０．００５インチの適切な間隙の距離が提供され得る。いくつかの実施形態において、停止部材２０８は、顎部材２０２ａ、２０２ｂへと堆積された耐熱セラミックスから構成される。他の実施形態において、停止部材２０８は、例えば、オーバーモールド成形または射出成形等のプロセス等によって、顎部材２０２ａ、２０２ｂへと成形された非導電性プラスチックから構成される。
【００５１】
枢動ピン２１０は、顎部材２０２ａ、２０２ｂを枢動可能に支持するように、顎部材２０２ａ、２０２ｂの各々の近位部分２１２ａ、２１２ｂを通して延在する。枢動ピン２１０は、開口及び閉鎖構成（それぞれ、図８Ａ及び８Ｂ）間で電気外科手術用エンドエフェクタ２００を移動させるように、顎部材２０２ａ、２０２ｂがその周りで枢動することを許容する。枢動ピン２１０は、顎部材２０２ａ、２０２ｂの相対的な移動を枢動移動に制限する。
【００５２】
顎部材２０２ａ、２０２ｂの各々の近位部分２１２ａ、２１２ｂはまた、これを通して延在する横カム溝２１４ａ、２１４ｂを含む。上顎部材２０２ａの横カム溝２１４ａは、上顎部材２０２ａによって画定された縦軸に対して斜めに延在する。下顎部材２０２ｂの横カム溝２１４ｂは、下顎部材２０２ｂによって画定された縦軸に対して平行に延在する。このように、上顎部材２０２ａの横カム溝２１４ａは、顎部材２０２ａ、２０２ｂが閉鎖構成で配置されるとき、下顎部材２０２ｂの横カム溝２１４ｂに対して角度付けられる。カムピン２１６は、顎部材２０２ａ、２０２ｂの横カム溝２１４ａ、２１４ｂを通して延在し、横カム溝２１４ａ、２１４ｂを通して縦方向に移動可能である。カムピン１１６は、シャフトアセンブリ１２０のロッド１３０（図４）の遠位端に機械的に連結される（例えば、溶接、摩擦嵌合、レーザ溶接等を介して）。上に述べたように、ロッド１３０は、ロッド１３０の環状部材１３２の作動機構１００の筐体１０２との固定係合に起因して、作動機構１００の筐体１０２に対する縦方向移動を阻止される。したがって、カムピン１１６はまた、ロッド１３０に対するその機械的な連結を介して、作動機構１００の筐体１０２に対する縦方向移動を阻止される。
【００５３】
動作時に、図８Ａに示されている展開構成へと顎部材２０２ａ、２０２ｂを開口するために、シャフトアセンブリ１２０のシャフト１２２は、上に記載されている方法で、作動機構１００による作動を介して、図８Ｂに示されている矢印「Ａ」によって示された遠位方向に並進される。上に記載されているように、シャフト１２２の遠位端１２２ｂは、顎部材２０２ａ、２０２ｂに機械的に連結される。このように、シャフト１２２の遠位縦方向移動により、筐体１０２及びカムピン２１６に対するロッド１３０に沿った顎部材２０２ａ、２０２ｂの対応する遠位縦方向移動が生じる。顎部材２０２ａ、２０２ｂが筐体１０２及びカムピン２１６に対して遠位に並進するとき、上及び下顎部材２０２ａ、２０２ｂの横カム溝２１４ａ、２１４ｂとカムピン２１６との間の相互作用により、上顎部材２０２ａが下顎部材２０２ｂから離れるように押される。
【００５４】
図８Ｂに示されている接近構成へと顎部材２０２ａ、２０２ｂを閉鎖するために、シャフト１２２は、上に記載されている方法で、作動機構１００による作動を介して、図８Ａの矢印「Ｂ」によって示された近位方向に並進される。シャフト１２２が筐体１０２及びカムピン２１６に対してロッド１３０に沿って近位に並進するとき、上及び下顎部材２０２ａ、２０２ｂの横カム溝２１４ａ、２１４ｂとカムピン２１６との間の相互作用により、上顎部材２０２ａが下顎部材２０２ｂから近づくように引っ張られる。
【００５５】
顎部材２０２ａ、２０２ｂに接近させる際、電気外科手術用エネルギーが、組織の封止を達成するために、電気外科手術用発生器（図示しない）によって、導電性封止板２０４ａ、２０４ｂを通して組織へと伝達され得る。いったん組織の封止が構築されると、封止された組織またはその一部分が、ナイフ刃２１８によって切断され得る。封止された組織を切断するために、縦バー１７０（図４〜７）は、上に記載されている方法で、作動機構１００の作動を介して筐体１０２に対して遠位に並進される。上に述べたように、作動機構１００の縦バー１７０（図４〜７）は、ナイフ刃２１８の最遠位端に連結される。したがって、縦バー１７０が遠位に並進するとき、先鋭化遠位端２２０を有するナイフ刃２１８はまた、封止された組織を切断するために、１つまたは両方の顎部材２０２ａ、２０２ｂ内に画定されたナイフの通路２２２を通して遠位に移動する。
【００５６】
いくつかの実施形態において、ロボット外科手術システム１は、電気外科手術用発生器と電気的に連通している仮想のフットスイッチ（図示しない）をさらに含み得る。リレー回路を操作コンソール５に実装して、ロボット外科手術システム１が仮想のフットスイッチ回路を開口し、かつ閉鎖することを可能にし得る。回路が開口され、かつ閉鎖されると、電気外科手術用発生器は、ＯＥＭフットスイッチを押して離す信号を受信し、電気外科手術用発生器が電気外科手術用エンドエフェクタ２００に電気外科手術用エネルギーを伝達する。
【００５７】
図９〜１２を参照すると、上に記載されている電気外科手術器具１０と同様に、例えば、電気外科手術器具３００等の外科手術器具の別の実施形態が提供されている。電気外科手術器具３００は、ロボットアーム２（図２）に取り付けられ、外科手術ロボットシステム１の部品であるように構成される。電気外科手術器具３００は、上に記載されている作動機構１００と同様の作動機構３０２と、上に記載されている電気外科手術用エンドエフェクタ２００と同様の電気外科手術用エンドエフェクタ３０４とを含む。電気外科手術器具３００の作動機構３０２は、外科手術ロボットアーム２、３（図２）のうちの１つと接合し、機器の駆動装置２０（図２）によって伝達された電力を介して電気外科手術用エンドエフェクタ３０４の機構を作動させるように、電気外科手術用エンドエフェクタ３０４に動作可能に係合される。
【００５８】
図９〜１１を参照すると、作動機構３０２は、筐体３１０と、筐体３１０内から遠位に延在するシャフトアセンブリ３２０とを含む。筐体３１０は、略長方形またはＤ字形状の横断面形状を有する。上に記載されている電気外科手術器具１００の筐体１０２と違い、電気外科手術３００の筐体３１０は、例えば、締付具を用いて互いに着脱可能に接続される筐体の半体３１０ａ、３１０ｂ等の２つの補完的な縦部分を含む。いくつかの実施形態において、筐体の半体３１０ａ、３１０ｂは、スナップ嵌合による係合を介して互いに着脱可能に接続されるように構成され得る。各筐体の半体３１０ａ、３１０ｂは、近位端３１２ａ、３１４ａ及び遠位端３１２ｂ、３１４ｂを含む。筐体の半体３１０ａ、３１０ｂを互いに組み立てる際、筐体の半体３１０ａ、３１０ｂの近位端３１２ａ、３１４ａは、互いに隣接しており、筐体の半体３１０ａ、３１０ｂの遠位端３１２ｂ、３１４ｂは、互いに隣接している。組み立てられたとき、筐体の半体３１０ａ、３１０ｂは、作動機構３０２の様々な部品を収容し、かつ保持する空洞３０５を共に画定する。筐体の半体３１０ａ、３１０ｂの遠位端３１２ｂ、３１４ｂは、そこから遠位に延在する半球状の延在部３１６ａ、３１６ｂを各々有する。筐体の半体３１０ａ、３１０ｂを互いに組み立てる際、半球状の延在部３１６ａ、３１６ｂは、そこを通る細長い経路３１３を画定する筒状の突起またはステム３１１を形成する。
【００５９】
筐体３１０の近位端３１２ａ、３１４ａは、機器の駆動装置２０のある個々の駆動部材（図示しない）に着脱可能で回転不能に連結されるように構成された第１の入力駆動連結具３０８を支持している。筐体３１０の近位端３１２ａ、３１４ａはまた、機器の駆動装置２０の別の個々の駆動部材（図示しない）に着脱可能で回転不能に連結されるように構成された第２の入力駆動連結具３１８を支持している。筐体３１０は、第１の駆動部材３１５及び第２の駆動部材３１７を含み、各々が、筐体３１０の空洞３０５内に回転可能に配置される。第１の駆動部材３１５は、第１の入力駆動連結具３０８に回転不能に接続され、第２の駆動部材３１７は、第２の入力駆動連結具３１８に回転不能に接続される。第１の駆動部材３１５は、細長いカラー３７０の歯車３７３と噛み合い係合している遠位に配置された歯車を有する。
【００６０】
筐体３１０は、筐体の半体３１０ｂに接続され、筐体３１０の空洞３０５内に延在するワイヤ３３３をさらに含む。ワイヤ３３３は、電気外科手術用発生器（図示しない）に接続され、かつこれによって給電されるように構成される。ワイヤ３３３は、エンドエフェクタ３０４に電気外科手術用エネルギーを供給するために、シャフト３２２を介してエンドエフェクタ３０４（図９）の顎部材３０４ａ、３０４ｂに電気的に連結される。
【００６１】
図１０〜１２を参照すると、作動機構３０２は、上に記載されているシャフトアセンブリ１２０と同様のシャフトアセンブリ３２０を含む。シャフトアセンブリ３２０は、シャフト３２２と、シャフト３２２を通して延在するロッド３３０と、シャフト３２２の近位端３２２ａの周りに配置されたカラーアセンブリ３４０とを含む。シャフト３２２は、近位端３２２ａと、電気外科手術用エンドエフェクタ３０４の１つまたは両方の顎部材３０４ａ、３０４ｂに機械的に取り付けられる遠位端３２２ｂを有する。シャフト３２２の遠位端３２２ｂが１つまたは両方の顎部材３０４ａ、３０４ｂに機械的に取り付けられている状態で、シャフト３２２の近位または遠位縦方向移動により、図１〜８Ｂを参照して上に記載されているものと同様の方法で、顎部材３０４ａ、３０４ｂの開口または閉鎖が達成される。
【００６２】
シャフトアセンブリ３２０のカラーアセンブリ３４０は、近位カラー３４２と、遠位カラー３４４と、第１及び第２のカラー３４２、３４４間に配置された中間カラー３４３とを含む。近位及び遠位カラー３４２、３４４は、シャフト３２２に沿って互いに離間しており、近位及び遠位カラー３４２、３４４とシャフト３２２との相対的な並進が抑制されるように、シャフト３２２の近位端３２２ａに固定される。近位及び遠位ワッシャ３４５ａ、３４５ｂは、シャフト３２２に沿って配置され、それぞれ、近位及び遠位カラー３４２、３４４と係合するように構成される。
【００６３】
図１１及び１２を参照すると、中間カラー３４３は、シャフト３２２に摺動可能に係合され、コイルまたは圧縮バネの形態にあり得る付勢部材３４７を介して近位カラー３４２に動作可能に連結される。上に記載されている作動機構１００と違い、作動機構３０２は、中間カラー３４３を第２の駆動部材３１７と相互接続させるためのシュラウド１５０（図４）を含まない。代わりに、中間カラー３４３は、駆動部材３１７に直接接続される。具体的には、中間カラー３４３は、シャフト３２２の周りに配置された本体３５０と、本体３５０から横方向に延在し、駆動部材３１７の周りに配置されたアウトリガ３５２とを含み、その結果、中間カラー３４３は、シャフト３２２を駆動部材３１７と相互接続させる。中間カラー３４３の本体３５０は、略筒状の構成を有し、座ぐり穴３５４を画定する。座ぐり穴３５４は、その中に付勢部材３４７を収容するように構成された底面の平らな孔３５６を有する。筒状でカニューレ状の延在部３５８は、底面が平らな孔３５６から上方に突出している。延在部３５８は、その中にシャフト３２２を摺動可能に受容する。中間カラー３４３のアウトリガ３５２は、中間カラー３４３が駆動部材３１７の回転に対応して駆動部材３１７に沿って移動するように、駆動部材３１７のネジ山３２１に螺合された内側ネジ山型３６０を含む。筐体３１０内の中間カラー３４３の回転は、筐体の半体３１０ａ、３１０ｂによる抵抗を受ける。
【００６４】
組み立て時に、作動機構３０２の部品は、第１の筐体の半体３１０ａまたは第２の筐体の半体３１０ｂのいずれかへと搭載される。次に、第１及び第２の筐体の半体３１０ａ、３１０ｂの他方は、筐体３１０の空洞３０５内で部品を包囲するように、第１の筐体の半体３１０ａまたは第２の筐体の半体３１０ｂに係合される。
【００６５】
使用時に、機器の駆動装置２０の第２の駆動部材（図示しない）は、第２の入力駆動連結具３１８を介した作動機構３０２の第２の駆動部材３１７の回転を駆動させる。第２の駆動部材３１７の回転が、中間カラー３４３のアウトリガ３５２と第２の駆動部材３１７との螺合を介した第２の駆動部材３１７に沿った中間カラー３４３の近位または遠位のいずれかの縦方向移動を駆動する。第２の駆動部材３１７に対する中間カラー３４３の近位縦方向移動により、付勢部材３４７を介した中間カラー３４３の近位カラー３４２との動作可能な係合に起因した、近位カラー３４２の近位縦方向移動が達成される。近位カラー３４２の近位縦方向移動により、シャフト３２２の近位端３２２ａと固定して係合される近位カラー３４２に起因した、シャフト３２２の対応する近位縦方向移動が生じる。
【００６６】
第２の駆動部材３１７に対する中間カラー３４３の遠位縦方向移動により、中間カラー３４３の遠位カラー３４４との当接係合を介した遠位カラー３４４の遠位縦方向移動が達成される。遠位カラー３４４の遠位縦方向移動により、シャフト３２２の近位端３２２ａと固定して係合される遠位カラー３４４に起因した、シャフト３２２の対応する遠位縦方向移動が生じる。
【００６７】
このように、第２の駆動部材３１７の回転が、近位または遠位方向で筐体３１０に対してシャフト３２２を軸方向に移動させる。筐体３１０に対するシャフト３２２の軸方向移動が、図８Ａ及び８Ｂを参照して上に詳細に記載されているものと同様の方法で、電気外科手術器具３０４の顎部材３０４ａ、３０４ｂを作動させる。
【００６８】
図１１及び１２を参照すると、上に記載されている外科手術器具１０の作動機構１００を同様に、外科手術器具３００の作動機構３００は、ナイフ刃２１８と同様のナイフ刃（明示的には図示しない）の縦方向移動を作動させるように構成された細長いカラー３７０をさらに含む。細長いカラー３７０は、駆動部材３１５の歯車３１９と噛み合い係合している近位に配置された歯車３７３を有し、その結果、駆動部材３１５の回転が、細長いカラー３７０の回転を達成する。細長いカラー３７０を介した作動機構３００のナイフ刃の作動は、細長いカラー２６０に関して上に記載されているものと同様の方法で達成され、したがって、細長いカラー３７０に関して再び記載されない。細長いカラー３７０は、第１のネジ山３７２及び第２のネジ山３７４を有する内側ネジ山型を含む。二重のネジ山型が、細長いカラー３７０の製造中に必要とされるプラスチックの量を低減させる。
【００６９】
本明細書で開示されている実施形態に対して様々な改変を行い得ることが理解されるだろう。したがって、上の明細書は、限定として解釈されるべきではなく、様々な実施形態の単なる例示として解釈されるべきである。当業者であれば、添付の特許請求の範囲の範囲及び趣旨内で他の改変を想定するだろう。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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