(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンドエフェクタを制御するロボット手術システムの作動方法であって、
該ロボット手術システムが、駆動制御信号と電気外科用エネルギー信号を外科用装置のエンドエフェクタに印加することと、
該ロボット手術システムが、前記駆動制御信号を用いて、前記エンドエフェクタに連結されたブレードを長手軸に沿って第１の速度に保持することと、
前記ロボット手術システムが、前記エンドエフェクタに接触している組織の組織インピーダンスを示すフィードバック信号を受け取ることと、
前記ロボット手術システムが、前記フィードバック信号に基づいて前記組織インピーダンスの減少を決定することと、
前記ロボット手術システムが、前記組織インピーダンスの減少に応じて前記ブレードを前記第１の速度よりも速い第２の速度に保持するように、前記駆動制御信号を修正することと、
組織インピーダンスの所定の変化率を維持するために前記ロボット手術システムが、前記フィードバック信号によって測定された前記組織インピーダンスの変化率に応じて前記電気外科用エネルギー信号のパルス幅を変調することによって、前記ロボット手術システムが、前記フィードバック信号に基づいて前記電気外科用エネルギー信号を制御することと、を含む、方法。
【請求項２】
前記ロボット手術システムが、前記組織インピーダンスの前記所定の変化率を、所定の値に少なくとも等しくなるように維持することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ロボット手術システムが、前記エンドエフェクタの前記ブレードの遠位方向の移動速度を駆動信号で制御することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ロボット手術システムが、超音波エネルギー信号を前記ブレードに送達することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ロボット手術システムが、無線周波数エネルギー信号を、前記エンドエフェクタの少なくとも１つの電極に送達することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記組織インピーダンスの変化率が、前記組織の封止状態に比例する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
請求項１に記載のロボット手術システムの作動方法に使用されるロボット手術システムであって、
前記外科用装置であって、
第１ジョー部材及び第２ジョー部材と、前記ブレードと備え、前記駆動制御信号と電気外科用エネルギー信号を受け取るよう構成されている、前記エンドエフェクタであって、該第１ジョー部材及び該第２ジョー部材が対応する第１及び第２電極を備える、前記エンドエフェクタと、
長手方向軸に沿って前記ブレードを往復運動させるためのアクチュエータと、を備える、前記外科用装置と、
前記アクチュエータを制御するための制御回路と、を備え、該制御回路が、
前記駆動制御信号と電気外科用エネルギー信号を前記エンドエフェクタに供給し、
前記駆動制御信号を用いて、前記ブレードを長手軸に沿って第１の速度に保持し、
前記エンドエフェクタに接触している組織の前記組織インピーダンスを示す前記フィードバック信号を受け取り、
前記フィードバック信号に基づいて前記組織インピーダンスの減少を決定し、
前記組織インピーダンスの減少に応じて前記ブレードを前記第１の速度よりも速い第２の速度に保持するように、前記駆動制御信号を修正し、
前記フィードバック信号によって測定された前記組織インピーダンスの変化率に応じて前記電気外科用エネルギー信号のパルス幅を変調することによって、前記電気外科用エネルギー信号を制御して前記組織インピーダンスの所定の変化率を維持する、ように構成されている、ロボット手術システム。
【請求項８】
前記アクチュエータに連結されたモーターと、
該モーターに連結されたモーター制御ロジックとを含み、該モーター制御ロジックが、前記少なくとも１つの電気外科用信号に比例する前記ブレードの遠位方向の移動速度を制御する、請求項７に記載のロボット手術システム。
【請求項９】
前記少なくとも１つの信号が、前記第１及び第２ジョー電極に送達された無線周波数エネルギー信号を含む、請求項７に記載のロボット手術システム。
【請求項１０】
前記ブレードに超音波エネルギー信号を送達して超音波運動を前記ブレードに付与することを含む、請求項７に記載のロボット手術システム。
【請求項１１】
前記制御回路がプロセッサを含み、該プロセッサが、前記少なくとも１つの信号を制御するための１つ又は２つ以上のソフトウェアスレッドを実行するよう構成されている、請求項７に記載のロボット手術システム。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの信号を生成するための発生器を含み、該発生器が、前記制御ロジックから制御信号を受け取り、かつ前記発生器が、前記制御ロジックから受け取った前記制御信号に基づいて前記少なくとも１つの信号を制御する、請求項７に記載のロボット手術システム。
【請求項１３】
前記組織インピーダンスの前記変化率が、前記組織の封止状態に比例する、請求項７に記載のロボット手術システム。
【請求項１４】
請求項１に記載のロボット手術システムの作動方法に使用される外科用装置であって、
第１ジョー部材及び第２ジョー部材と、前記ブレードとを備え、前記駆動制御信号と電気外科用エネルギー信号を受け取るよう構成されている前記エンドエフェクタであって、該第１ジョー部材及び第２ジョー部材が対応する第１及び第２電極を備える、前記エンドエフェクタと、
長手方向軸に沿って前記ブレードを往復運動させるためのアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御するための制御回路と、を備え、該制御回路が、
前記駆動制御信号と電気外科用エネルギー信号を前記エンドエフェクタに供給し、
前記駆動制御信号を用いて、前記ブレードを長手軸に沿って第１の速度に保持し、
前記エンドエフェクタに接触している組織の前記組織インピーダンスを示す前記フィードバック信号を受け取り、
前記フィードバック信号に基づいて前記組織インピーダンスの減少を決定し、
前記組織インピーダンスの減少に応じて前記ブレードを前記第１の速度よりも速い第２の速度に保持するように、前記駆動制御信号を修正し、
前記フィードバック信号によって測定された前記組織インピーダンスの変化率に応じて前記電気外科用エネルギー信号のパルス幅を変調することによって、前記電気外科用エネルギー信号を制御して前記組織インピーダンスの所定の変化率を維持する、ように構成されている、外科用装置。
【請求項１５】
前記アクチュエータに連結されたモーターと、
前記モーターに連結されたモーター制御ロジックとを含み、該モーター制御ロジックが、前記少なくとも１つの電気外科用信号に比例する前記ブレードの遠位方向の移動速度を制御する、請求項１４に記載の外科用装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの信号が、前記第１及び第２ジョー電極に送達された無線周波数エネルギー信号を含む、請求項１４に記載の外科用装置。
【請求項１７】
前記ブレードに超音波エネルギー信号を送達して超音波運動を前記ブレードに付与することを含む、請求項１４に記載の外科用装置。
【請求項１８】
前記制御回路がプロセッサを含み、該プロセッサが、前記少なくとも１つの信号を制御するための１つ又は２つ以上のソフトウェアスレッドを実行するよう構成されている、請求項１４に記載の外科用装置。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの信号を生成するための発生器を含み、該発生器が前記制御ロジックから制御信号を受け取り、前記発生器が、前記制御ロジックから受け取った前記制御信号に基づいて前記少なくとも１つの信号を制御する、請求項１４に記載の外科用装置。
【請求項２０】
前記組織インピーダンスの前記変化率が、前記組織の封止状態に比例する、請求項１４に記載の外科用装置。
【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、表題「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、表題「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、表題「Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ａｒｔｉｃｕｌａｔｉｎｇ  Ｓｈａｆｔｓ」、代理人整理番号第ＥＮＤ６４２３ＵＳＮＰ／１１０３９２号、
米国特許出願第号、表題「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、表題「Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ａｒｔｉｃｕｌａｔｉｎｇ  Ｓｈａｆｔｓ」、代理人整理番号第ＥＮＤ７０４７ＵＳＮＰ／１１０３９４号、
米国特許出願第号、表題「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、表題「Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ａｒｔｉｃｕｌａｔｉｎｇ  Ｓｈａｆｔｓ」、代理人整理番号第ＥＮＤ７０４９ＵＳＮＰ／１１０３９６号、
米国特許出願第号、表題「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、表題「Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ｆｌｕｉｄ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ」、代理人整理番号第ＥＮＤ７０５１ＵＳＮＰ／１１０３９９号。
【背景技術】
【０００２】
本開示は広義には、ロボット手術の分野に関する。具体的には、本開示は、限定するものではないが、電気外科用器具に関する。より具体的には、本開示は、限定するものではないが、電気外科用装置のためのフィードバック制御に関する。
【０００３】
超音波メスなどの、超音波外科用装置は、これらの固有の性能特性のために、外科的処置における多くの応用に用いられている。特定の装置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実質的に同時の切除及び凝固によるホメオスタシスを提供することができ、望ましくは患者の外傷を最小化する。超音波外科用装置は、近接して位置付けられた超音波トランスデューサ、並びに組織を切断及び封止するための超音波ブレードを備える遠位に取り付けられたエンドエフェクタを有する超音波トランスデューサに連結された器具を備える。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／又はロボット手術用器具のいずれかに連結されている。ブレードは、シャフトを通して延びる導波管を介して、トランスデューサに音響的に連結されている。この性質の超音波外科用装置は、開腹外科用途、腹腔鏡、又は内視鏡外科手術（ロボット支援手術を含む）のために構成され得る。
【０００４】
超音波エネルギーは、電気外科的手術にて使用されるものより低い温度を使用して、組織を切断して凝固させる。高周波（例えば、毎秒５５，５００回）で振動する超音波ブレードは、組織内のタンパク質を変性して、べったりとした凝塊を形成する。ブレード表面が組織に加える圧力は、血管を崩壊させ、凝塊が止血封止を形成するのを可能にさせる。外科医は、エンドエフェクタによって組織に適用される力による切断速度及び凝固、力が適用される時間、及び選択されるエンドエフェクタの実行レベルを制御することができる。
【０００５】
また、電気外科用装置が多くの外科的応用に使用される。電気外科的装置は、組織を治療するために電気エネルギーを組織に適用する。電気外科用装置は、１つ又はそれ以上の電極を備える、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を備え得る。エンドエフェクタは、電流が組織内に導入されるように、組織に対して位置付けられ得る。電気外科用装置は、双極又は単極動作のために構成され得る。双極動作中において、電流はエンドエフェクタの活性電極によって組織内に導入され、かつリターン電極によって、それぞれ、組織から戻される。単極動作中において、電流はエンドエフェクタの活性電極によって組織内に導入され、かつ患者の身体上に別個に位置するリターン電極（例えば、接地パッド）を通じて戻される。組織を通過して流れる電流によって生成される熱は、組織内部及び／又は組織間で止血封止を形成することができるため、例えば、血管を封止するために特に有用であり得る。電気外科用装置のエンドエフェクタはまた時折、組織に対して可動である切断部材、及び組織を切除するための電極を備えることもある。
【０００６】
電気外科用装置によって適用される電気エネルギーは、発生器によって、器具へと伝達され得る。電気エネルギーは、無線周波（「ＲＦ」）エネルギーの形態であり得る。ＲＦエネルギーは、３００ｋＨｚ〜１ＭＨｚの周波数範囲にあり得る電気エネルギーの形態である。その動作中において、電気外科用装置は、組織を通じて低周波数ＲＦエネルギーを伝達することができ、これはイオン撹拌、又は摩擦、実質上抵抗加熱を生じさせ、これによって組織の温度を増加させる。患部組織とその周囲の組織との間にはっきりとした境界が生成され得るため、外科医は標的としない隣接する組織を犠牲にすることなく、高度な正確性及び制御で操作することができる。ＲＦエネルギーの低動作温度は、軟組織を除去、収縮又は彫成し、同時に血管を封止するために有用であり得る。ＲＦエネルギーは、主にコラーゲンから構成され、かつ熱と接触した際に収縮する、連結組織上で特に良好に作用し得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
様々な例示的実施形態が、ロボット制御電気外科用器具の閉じたフィードバック制御のためのシステム及び方法を対象としている。一実施形態では、この方法は、少なくとも１つの電気外科用信号を、ロボット制御されている外科用器具である電気外科用エンドエフェクタに適用することを含む。フィードバック信号は、電気外科用エンドエフェクタによって生成され、制御ロジックに対して提供され得る。この制御ロジックは、電気外科用エンドエフェクタから受け取ったフィードバック信号に基づいて標的組織のインピーダンス変化率を決定するように構成され得る。この制御ロジックは、フィードバック信号から決定されたインピーダンス変化率が、所定の変化率又は所定の範囲内に維持されるように、少なくとも１つの電気外科用信号を制御又は修正するように構成され得る。
【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手術システムの一実施形態を示す。
【図２】図１に示される外科用器具の一実施形態を示す。
【図３】超音波エンドエフェクタの一実施形態を示す。
【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一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一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一例示的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手術システムの一実施形態の上面図を示す。
【図９】図１の外科用器具の一例示的実施形態に含まれる回転アセンブリの一実施形態を示す。
【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手術システムの一実施形態を示す。
【図１１】電気エネルギー外科用器具の一実施形態の斜視図である。
【図１２】内部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の外科用器具の一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一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一実施形態の斜視図を示す。
【図１５】図１の外科用器具の軸方向可動部材の一実施形態の斜視図を示す。
【図１６】図１の外科用器具のエンドエフェクタの一実施形態の断面図を示す。
【図１７】コードレス電気エネルギー外科用器具の一実施形態の斜視図の一断面を示す。
【図１８Ａ】内部の様々な構成要素を示すためにハンドル本体の半分が取り除かれた状態の、図１７の外科用器具の一実施形態のハンドルの側面図を示す。
【図１８Ｂ】一実施形態による、ＲＦ駆動及び制御回路を示す。
【図１８Ｃ】一実施形態による、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一例示的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一実施形態を示す。
【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一実施形態を示す。
【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一実施形態を示す。
【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一実施形態を示す。
【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一実施形態を示す。
【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一実施形態を示す。
【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一実施形態を示す。
【図２７】図２４の外科用ツールを含む図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の外科用ツールを含む図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ための構成要素を示す、図２４〜２５の器具取り付け部の一実施形態を示す。
【図３３】被駆動要素の運動を外科用器具の運動に変換するための構成要素を示す、図２４〜２５の器具取り付け部の一実施形態を示す。
【図３４】被駆動要素の運動を外科用器具の運動に変換するための構成要素を示す、図２４〜２５の器具取り付け部の一実施形態を示す。
【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ための代替の例示的機構、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ための代替の例示的機構を示す、図２４〜２５の器具取り付け部の代替の実施形態を示す。
【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ための代替の例示的機構、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ための代替の例示的機構を示す、図２４〜２５の器具取り付け部の代替の実施形態を示す。
【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ための代替の例示的機構、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ための代替の例示的機構を示す、図２４〜２５の器具取り付け部の代替の実施形態を示す。
【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ための別の代替の例示的機構を示す、図２４〜２５の器具取り付け部の代替の実施形態を示す。
【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ための別の代替の例示的機構を示す、図２４〜２５の器具取り付け部の代替の実施形態を示す。
【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ための別の代替の例示的機構を示す、図２４〜２５の器具取り付け部の代替の実施形態を示す。
【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ための別の代替の例示的機構を示す、図２４〜２５の器具取り付け部の代替の実施形態を示す。
【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ための別の代替の例示的機構を示す、図２４〜２５の器具取り付け部の代替の実施形態を示す。
【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）の代替の例示的機構を示す、器具取り付け部の代替の実施形態を示す。
【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）の代替の例示的機構を示す、器具取り付け部の代替の実施形態を示す。
【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）の代替の例示的機構を示す、器具取り付け部の代替の実施形態を示す。
【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）の代替の例示的機構を示す、器具取り付け部の代替の実施形態を示す。
【図４６Ｂ】内部電源及びエネルギー源を備える器具取り付け部の一実施形態を示す。
【図４６Ｃ】内部電源及びエネルギー源を備える器具取り付け部の一実施形態を示す。
【図４７】電気外科用エンドエフェクタ７２２を制御するための方法を実行することができる電気外科用器具７００の一例示的実施形態を示す。
【図４８】閉じたフィードバック制御方法と共に使用するための電気外科用エンドエフェクタの一実施形態を示す。
【図４９】閉じたフィードバック制御のための方法の一実施形態を示す。
【図５０】閉じたフィードバック制御のための方法の別の一実施形態を示す。
【図５１】図４７〜４８に示すエンドエフェクタ７２２の制御ロジック１００６の一実施形態を示す。
【図５２】制御ロジック１２０６の概略図を示す。
【図５３】組織７０７部位が間に位置する第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂに連結された組織インピーダンスモジュール１２０２として構成された制御ロジック１００６の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
様々な例示的実施形態が、ロボット制御される電気外科用装置の閉じたフィードバック制御のためのシステム及び方法を対象としている。一実施形態では、この方法は、少なくとも１つの電気外科用信号を、ロボット制御される外科用器具である電気外科用エンドエフェクタに印加することを含む。フィードバック信号は、電気外科用エンドエフェクタによって生成され、かつ制御ロジックに対して提供され得る。この制御ロジックは、電気外科用エンドエフェクタから受け取ったフィードバック信号に基づいて標的組織のインピーダンス変化率を決定するように構成され得る。この制御ロジックは、フィードバック信号から決定されたインピーダンス変化率が、所定の変化率又は所定の範囲内に維持されるように、少なくとも１つの電気外科用信号を制御又は修正させるように構成され得る。
【００１０】
様々な例示的実施形態が、電気外科用駆動信号を修正させることを目的とする。この駆動信号は、電気外科用エンドエフェクタの長手方向軸に沿った電気外科用ブレードの動きを制御するように構成され得る。この駆動信号は、電気外科用ブレードの速度を調整するための制御ロジックによって制御され得る。電気外科用ブレードの速度を変えることによって、コントローラは標的組織のインピーダンス増加率を、所定の増加率又は所定の範囲内に維持することができる。
【００１１】
他の例示的実施形態は、標的組織の治療のために電気外科用エンドエフェクタに送達される電気外科用信号を修正させることを目的とする。電気外科用エンドエフェクタに送達される電気外科用信号は、超音波又は無線周波（ＲＦ）信号を含み得る。一実施形態では、超音波信号が電気外科用ブレードに印加されて、電気外科用ブレードに対し超音波運動を付与する。別の一実施形態では、ＲＦ信号が、電気外科用エンドエフェクタ上にある第１及び第２電極に印加されて、そのＲＦ信号を標的組織に伝達し、標的組織を融着させる。更に別の一実施形態では、超音波とＲＦエネルギーの両方が、電気外科用エンドエフェクタに印加され得る。電気外科用信号は、制御ロジックにより修正されて、標的組織のインピーダンス増加率を所定の増加率又は所定の範囲内に維持し得る。
【００１２】
ここで、いくつかの実施形態について詳細に述べる。これらの実施形態は、超音波及び／又は電気外科的要素を含むエンドエフェクタを備えた手動及びロボット手術用器具の例示的実装を示す実施形態を含む。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、図は開示された外科用器具及び／又は使用方法の例示的実施形態を表わす。当業者は、以下の説明から、本明細書に示す構造及び方法の代替の例示的実施形態が、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容易に理解するであろう。
【００１３】
図１は、超音波外科用器具１０の一実施形態の右側面図である。例示した実施形態では、超音波外科用器具１０は、内視鏡的又は伝統的な切開外科的処置を含む様々な外科的処置において使用され得る。一例示的実施形態では、超音波外科用器具１０は、ハンドルアセンブリ１２と、細長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。細長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、細長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。図面の大部分は、腹腔鏡外科的処置に関連して使用する複数のエンドエフェクタアセンブリ２６を示すが、より多くの従来の開腹外科的処置において超音波外科用器具１０を使用することができる。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がまた、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み得ることが想定される。
【００１４】
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。異なる機能的要素又はモジュールは、異なる種類の外科用装置を駆動するために構成され得る。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などの、超音波装置を駆動することができる。いくつかの例示的実施形態では、発生器２０はまた、電気外科用装置を駆動するための電気外科／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内に一体的に形成されてもよい。そのような実施形では、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、そのような実施形の一例を提供する。
【００１５】
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に構成されてよい。図１に示す例示的実施形態では、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を介して発生器に接続されたフットスイッチ２９とを含む。発生器２０はまた、器具１０などの、外科用器具を始動するためのトリガ機構を備えることができる。トリガ機構は、フットスイッチ２９のみならず電源スイッチ（図示せず）をも備えることができる。フットスイッチ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を所定の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エネルギーを取り出す。
【００１６】
一実施形態では、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。一実施形態では、ＥＳＵは、ＥＲＢＥ  ＵＳＡ，Ｉｎｃ．（Ｍａｒｉｅｔｔａ、Ｇｅｏｒｇｉａ）から市販の双極ＥＲＢＥ  ＩＣＣ  ３５０であり得る。双極電気外科手術用途では、先述のように、活性電極とリターン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活性電極からリターン電極まで流れることができるように、活性電極及びリターン電極は、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得る。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に印加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。
【００１７】
一実施形態では、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装するために、治療レベル未満のＲＦ信号を送達するように構成されてもよい。一実施形態では、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。一実施形態では、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リターン電極を介して、組織Ｔに基づいて時間及び電力レベルの特性を制御するように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その他の電気的特性を測定するために、治療レベル未満の目的で構成することができる。組織Ｔのインピーダンス又はその他の電気的特性を測定するための技法及び回路構成は、本願と同一譲受人に譲渡された米国特許公開第２０１１／００１５６３１号、表題「Ｅｌｅｃｔｒｏｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  ｆｏｒ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ」に詳しく検討されており、この開示は全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００１８】
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、その全てが参照により本明細書に組み込まれ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）。
【００１９】
様々な実施形態では、発生器２０は、いくつかのモードにて作動するように構成され得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され得る。
【００２０】
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修正を行う。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。
【００２１】
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の組織（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。
【００２２】
発生器２０がトリガ機構によって始動されたときには、一実施形態では、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得る。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調節して、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させる。更に、制御システム２５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同士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。
【００２３】
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得ることになる。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又は約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可動域は、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得る。前述のように、発生器２０のトリガ機構によって、ユーザーは、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。
【００２４】
図２は、ハンドルアセンブリ１２、遠位回転アセンブリ１３、細長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の一例示的実施形態の左斜視図である。例示した実施形態では、細長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ように寸法設定された遠位端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。細長内視鏡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。細長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。
【００２５】
例示した実施形態では、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、ユーザーと快適に相互作用するように人間工学的に形成され、かつ適合される。固定ハンドル３４は、ハンドルアセンブリ１２と一体的に関連付けられる。トリガ３２は、超音波外科用器具１０の動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、ユーザーがトリガ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、ユーザーがトリガ３２に対する圧迫力を解放するとき、トリガ３２を方向３３Ｂに枢動可能に移動させる。
【００２６】
一例示的実施形態では、トリガ３２は、細長トリガフック３６を備え、細長トリガフック３６は細長トリガフック３６とトリガ３２との間に開口３８を画定する。開口３８は、ユーザーの１つ又は複数の指をそこを通して受容するのに好適に寸法設定されている。トリガ３２はまた、トリガ３２基板の上に成形される弾性部分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。一例示的実施形態では、オーバーモールド弾性部分３２ａは、細長トリガフック３６の一部分の上に提供され得る。細長トリガフック３２の近位面は、ユーザーが指を開口３８の内外へ容易に滑らせることできるように非弾性基質で、被覆されていないか又は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、ユーザーの１つ又は複数の指をそこを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、トリガ基質の上をオーバーモールドされる弾性部分も備えることができる。
【００２７】
一例示的実施形態では、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得る。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、かつ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上の水かき部分と接触することができる。
【００２８】
一例示的実施形態では、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装され得る。一例示的実施形態では、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を通電させるか、又は通電を解除す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、実質的にサドルポイント４２の方に向けられるため、トグルスイッチ３０が起動されるとき、器具が手中で回転するどんな傾向をも回避させる。
【００２９】
一例示的実施形態では、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、突起ノブ３０ａ、３０ｂ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源を起動するためにユーザー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、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得る、それにより、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、かつ扱い難い位置において、又は短い指のために起動へのアクセスのより高い自由度が可能になる。
【００３０】
例示した実施形態では、第１の突起ノブ３０ａは、ユーザーが第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、例示した実施形態では、複数の触覚要素３０ｃ、例えば、粗い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めることが、当業者には理解されよう。そのような人間工学的特徴は、この特許の内容全体を参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２００９／０１０５７５０号、表題「Ｅｒｇｏｎｏｍｉｃ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ」に説明される。
【００３１】
一例示的実施形態では、トグルスイッチ３０は、ユーザーの手によって操作され得る。ユーザーは、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得る。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旋回させ得る。特別設定では、１つ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、ユーザーが第１又は第２の突起ノブ３０ａ、３０ｂを見なくても操作され得る。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。
【００３２】
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。
【００３３】
一例示的実施形態では、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かの方向に、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、細長の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の上に形成される回転ノブ４８とを備える。ハブ４６は、細長の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、縦溝彫りの高分子特徴部を含むことができ、かつ細長の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）によって係合され得る。ハブ４６は、回転ノブ４８を形成するために、一次構造の上にオーバーモールドされる材料を備えることができる。回転ノブ４８は、ハブ４６の上にオーバーモールドされ得る。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得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得る。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で形成される「扇形」又は縦溝及びリブ４８ａ同士間に配置される凹部分４８ｂを備えることができる。一例示的実施形態は、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得る。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高分子材料で形成され得る。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、可撓性高分子材料で形成され得る。このより柔らかいオーバーモールド材料は、回転ノブ４８のより大きなグリップ及びそ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が、回転ノブ４８を形成するために使用され得ることが理解されるであろう。
【００３４】
一例示的実施形態では、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向けてハンドルアセンブリ１２を見るユーザーの視点から、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の部分１２ａ及び第２の部分１２ｂのそれぞれは、互いに機械的に整列し、噛み合うように寸法設定された、複数のインターフェース６９（図５）を含み、これらによりハンドルアセンブリ１２を形成し、その内部作動構成要素を密閉する。ハンドルアセンブリ１２と一体的に関連付けられる、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の組み付け時に形状を呈する。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得る。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様式で、一緒に組み立てられ得る。例えば、整合ピン、スナップ様境界面、さねはぎ境界面、係止タブ、接着ポートは、すべて、組み立ての目的で、単独で、又は組み合わせてかのいずれかで利用され得る。
【００３５】
一例示的実施形態では、細長の内視鏡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。細長のシャフトアセンブリ１４は、外側管状シース５６と、外側管状シース５６内に配置される往復管状作動部材５８とを備える。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。枢動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発生し得る。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。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。例示した実施形態では、往復管状作動部材５８の遠位端は、トリガ３２の作動及び／又は解除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、例示した実施形態では、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、開放位置から閉鎖位置へ方向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の閉鎖位置から開放位置に移動可能である。
【００３６】
一例示的実施形態では、エンドエフェクタアセンブリ２６は、細長のシャフトアセンブリ１４の遠位端５２に取り付けられ、かつクランプアームアセンブリ６４及びブレード６６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、超音波的に始動可能であり、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、駆動アセンブリに最終的に接続され、これらは一緒に機械的に協働してクランプアームアセンブリ６４の動作をもたらす。トリガ３２を方向３３Ａへ圧迫することによって、クランプアームアセンブリ６４は開放位置から方向６２Ａに移動して、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、クランプ位置又は閉鎖位置へ配置され、クランプアームアセンブリ６４及びブレード６６は、協働してその間の組織を把持する。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に解除することによって、クランプアームアセンブリ６４は閉じた関係から開放位置へ方向６２Ｂに移動して、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。
【００３７】
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、細長のシャフトアセンブリ１４に機械的に係合される。
【００３８】
一例示的実施形態では、トリガ３２の細長のトリガフック３６部分は、より短いスパン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。細長のトリガフック３６のより長いレバーは、ユーザーが開口３８内で複数の指を使用して、細長のトリガフック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、ユーザーは、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及び細長のトリガフック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。より短いスパン及び回転運動は、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の外向きの開放運動に開くとき、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の外向きの開放運動に伴う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放運動は、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。バネの開放力は、開放の容易さを補助するのに十分であるが、切開拡張時に組織緊張の触覚フィードバックに悪影響を与えるほど強くない。
【００３９】
例えば、外科的処置時に、親指又は人差し指のいずれかを使用して、細長の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、ユーザーは、中指及び／又は下の指で細長のトリガフック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。この基本的処置は、ユーザー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。
【００４０】
図３〜４は、エンドエフェクタアセンブリ２６に対する細長の内視鏡シャフトアセンブリ１４の接続を示す。前述の通り、例示した実施形態では、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ために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的に始動可能なブレードであり得る。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を開放位置に方向６２Ａで移動させるように機械的に協働し、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、又は閉鎖位置へ方向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、協働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。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。例示した実施形態では、往復管状作動部材５８の遠位端は、トリガ３２の作動及び／又は解除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、例示した実施形態では、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、開放位置から閉鎖位置に方向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、閉鎖位置から開放位置に方向６２Ｂで移動可能である。
【００４１】
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け取り、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得る。そのようなエネルギー活性化は、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協働して所望する組織効果を達成することができる。
【００４２】
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。例示した実施形態では、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、及び細長のシャフトアセンブリ１４を示す。例示した実施形態では、第１及び第２の部分１２ａ、１２ｂは、ハンドルアセンブリ１２を形成するように嵌り合う。第１及び第２の部分１２ａ、１２ｂはそれぞれ、複数の境界面６９を備え、複数の境界面６９は、ハンドルアセンブリ１２を形成し、かつ超音波外科用器具１０の内部機能構成要素を包囲するように互いに機械的に整合及び係合するように寸法設定される。回転ノブ４８は、円方向５４に３６０度まで回転され得るよう、外側管状シース５６に機械的に係合される。外側管状シース５６は、往復管状作動部材５８の上に配置され、複数の連結要素７２を介してハンドルアセンブリ１２に機械的に係合され、かつその中に保持される。連結要素７２は、Ｏ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、細長のトリガフック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。一例示的実施形態では、４リンク設計は、例えば、比較的短い回転スパンにおける機械利得を提供する。
【００４３】
一例示的実施形態では、超音波伝送導波管７８は、往復管状作動部材５８の内側に配置される。超音波伝送導波管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）、超音波伝送導波管７８の近位端５０は、ハンドルアセンブリ１２内に受容される。超音波伝送導波管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。超音波伝送導波管７８は、保護シース８０及びシリコーンリングなどの複数の隔離要素８２によって、細長のシャフトアセンブリ１４の他の要素から隔離される。外側管状シース５６、往復管状作動部材５８、及び超音波伝送導波管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の突起ノブ３０ａ又は第２突起ノブ３０ｂの起動により超音波トランスデューサ１６を通電させる電気要素８６ａ、ｂとを備える。
【００４４】
一例示的実施形態では、外側管状シース５６は、ユーザー又は患者を、超音波伝送導波管７８の超音波振動から隔離する。外側管状シース５６は、一般的に、ハブ７６を含む。外側管状シース５６は、ハンドルアセンブリ１２の遠位端上に螺入される。超音波伝送導波管７８は、外側管状シース５６の開口部を通って延在し、隔離要素８２は、超音波伝送導波管２４を外側管状シース５６から隔離する。外側管状シース５６は、ピン７４で導波管７８に取り付けられ得る。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得る。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内にねじ付けするか又はスナップ嵌めすることができる。ハブ７６上の平坦部分によって、アセンブリを必要なレベルまでトルクで締めることが可能になり得る。一例示的実施形態では、外側管状シース５６のハブ７６部分は、好ましくは、プラスチックで構成され、外側管状シース５６の管状細長の部分は、ステンレス鋼から製造される。あるいは、超音波伝送導波管７８は、超音波伝送導波管７８を外部接触から隔離するためにこれを取り囲む高分子材料を含んでもよい。
【００４５】
一例示的実施形態では、超音波伝送導波管７８の遠位端は、好ましくは波腹で又はその付近で、内部ネジ接続部によって、ブレード６６の近位端に連結され得る。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、超音波伝送導波管７８に取り付けられ得ることが想到される。ブレード６６は、超音波伝送導波管７８から取り外し可能であり得るが、単一要素エンドエフェクタ（例えば、ブレード６６）及び超音波伝送導波管７８は、単一の一体型ピースとして形成され得ることも想到される。
【００４６】
一例示的実施形態では、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１組の開口部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の組のフランジ９６も備える。トリガピン９０は、リンク９２及び第２の組のフランジ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の組のフランジ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。
【００４７】
図８は、超音波外科用器具１０の一例示的実施形態を示す。例示した実施形態では、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の一例示的実施形態は、ハンドピースハウジング９９を含む、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、超音波的に起動可能な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、超音波的に起動可能なブレード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１００、第１の共振器部分又はエンドベル１０２と、第２の共振器部分又はフォアベル１０４と、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。
【００４８】
一例示的実施形態では、エンドベル１０２の遠位端は変換部１００の近位端に接続され、フォアベル１０４の近位端は変換部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として超音波振動の振幅を増幅するためにその近位端からその遠位端まで内側に先細りになっていてもよい、若しくは代替的に増幅を持たなくてもよい。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。
【００４９】
一例示的実施形態では、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、又は他の圧電性セラミック材料などの任意の好適な材料から作られてもよい。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ボアを有する。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、かつ超音波信号発生器２０に電気的に接続可能である。
【００５０】
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部分の縦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、細長の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成分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が通電されると、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、共振で動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、一般的に波節（すなわち、運動が最小である）と称され、定在波における局所最大値又はピーク値（絶対値）は、一般的に波腹（すなわち、局所的運動は最大である）と称される。波腹とその最も近い波節との間の距離は、波長の４分の１（λ／４）である。
【００５１】
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フット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の形態で乱れを起こし、結果として材料中に大きな交互の圧縮力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び縮みさせ、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、細長のシャフトアセンブリ１４の伝達構成要素又は超音波伝送導波管部分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。
【００５２】
一例示的実施形態では、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などのネジ接続部によって、表面１１０において超音波伝送導波管７８の近位端に音響的に連結されてもよい。
【００５３】
一例示的実施形態では、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波長の整数倍（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、又は作動中の縦振動駆動周波数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。
【００５４】
一例示的実施形態では、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、遠位端の最大縦振動幅を提供するために、波腹付近に配置され得る。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の所定の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得る。
【００５５】
一例示的実施形態では、ブレード６６は、超音波伝送導波管７８に連結され得る。ここに示すように、ブレード６６及び超音波伝送導波管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。あるいは、ブレード６６は超音波伝送導波管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。超音波伝送導波管７８の長さは、例えば２分の１波長の整数倍（ｎλ／２）に実質的に等しくてよい。超音波伝送導波管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させるのに好適な材料から構成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。
【００５６】
一例示的実施形態では、超音波伝送導波管７８は、スタッド１２４などのネジ接続部によって、超音波伝送導波管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。超音波伝送導波管７８は、複数個の波節に位置付けられる、複数個の安定化シリコーンリング又は弾性支持体８２（図５）を備えてもよい。シリコーンリング８２は、望ましくない振動を減衰させ、かつ、外側保護シース８０（図５）からの超音波エネルギーを隔離することができ、それによって、超音波エネルギーがブレード６６の遠位端まで長手方向に最大限効率で流れるのを確実にする。
【００５７】
図９は、近位回転アセンブリ１２８の一例示的実施形態を示す。例示した実施形態では、近位回転アセンブリ１２８は、円筒形のハブ１３５の上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、柔らかい高分子材料で形成され、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締まりばめを生じさせるために、超音波トランスデューサ１６の外径に比べて小さくした直径を画定する。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。
【００５８】
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及び第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」、かつ溝内の定位置で自由に回転できる。円周軸受表面１４０とハウジングの内部部分とが当接して、適切な回転を補助する。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。ユーザーは、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。
【００５９】
一例示的実施形態では、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得る。一例示的実施形態では、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得る。一例示的実施形態では、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高分子材料で形成され得る。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得る。ただし、これらの実施形態はこの文脈において限定されない。
【００６０】
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を含む手術システム２００の一例示的実施形態を示す。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。
【００６１】
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、又はフィードバックを発生器（例えば、電気外科用器具）に提供す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の一例示的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細長のシャフト３１４とを備えることができる。
【００６２】
例えば図１に関連して説明されるように、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、独立して又は同時のいずれかにて、供給するように構成することができる。一例示的実施形態では、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。一例示的実施形態では、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と一体に形成され得るか、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得る（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、一例示的実施形態では、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、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。
【００６３】
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デバイス３３５を備えることができる。入力デバイス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デバイスを備えることができる。一例示的実施形態では、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複数の導電体を備えてもよい。制御ユニット３２５は、発生器３２０を起動するために使用してもよく、これは電源としても機能することができる。様々な実施形態では、発生器３２０は、例えば、ＲＦ発生源、超音波発生源、直流発生源、及び／又は任意の他の好適な種類の電気エネルギー発生源を備えてよく、これらは独立して又は同時に起動され得る。
【００６４】
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つのリターン導体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、リターン導体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及びリターン導体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及びリターン導体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とリターン導体３３３との間に十分な電圧差を印加するように構成され得る。
【００６５】
図１２は、外科用器具３１０のハンドル３１２の一例示的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、経路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）を備えてもよい。レバーアーム３２１の延長部３９８に動作可能に係合されたシャトル３８４によって、レバーアーム３２１は、細長のシャフト３１４内に配設された軸方向可動部材３７８（図１３〜１６）に連結されてもよい。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、ひいては軸方向可動部材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放位置にジョー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が細長のシャフト３１４に向かって遠位方向に自由に移動するのを可能にし得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得る。細長のシャフト３１４は、円筒形又は長方形の横断面を有してよく、例えば、ハンドル３１２から延びる薄肉管状スリーブを備えることができる。細長のシャフト３１４は、それを貫いて延びるボアを有しており、このボアは、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可動部材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。
【００６６】
エンドエフェクタ３２６は、組織を捕捉及び切除し、そして捕捉し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着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は組織に近づき、それによって軸方向可動部材３７８によって画定される長手方向軸「Ｔ」周りの組織を捕捉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、細長のシャフト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度回転され得る。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。
【００６７】
図１３は、ジョー３６４Ａ、３６４Ｂが開いた状態での、エンドエフェクタ３２６の一例示的実施形態の斜視図を示し、図１４は、ジョー３６４Ａ、３６４Ｂが閉じた状態での、エンドエフェクタ３２６の一例示的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、それらの対応する中間部分に沿って、それぞれ、外向きに配設された、細長のい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のエネルギー送達表面３６５Ａとを有する上方の第１のジョー本体２００Ａを備えてもよい。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のエネルギー送達表面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のエネルギー送達表面３６５Ａ及び第２のエネルギー送達表面３６５Ｂは共に、エンドエフェクタ３２６の遠位端の周りで「Ｕ」字状に延びていてもよい。
【００６８】
ハンドル３１２（図１２）のレバーアーム３２１は、軸方向可動部材３７８を作動させるよう適合され得、これはジョー閉鎖機構としても機能し得る。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、経路３３に沿って近位方向に引かれる際に、軸方向可動部材３７８が遠位方向に付勢され得る。図１５は、外科用器具３１０の軸方向可動部材３７８の一例示的実施形態の斜視図である。軸方向可動部材３７８は、１個又は数個を含んでもよいが、いずれにしても、細長のシャフト３１４及び／又はジョー３６４Ａ、３６４Ｂに関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つの例示的実施形態では、軸方向可動部材３７８は、１７−４析出硬化ステンレス鋼にて作製してもよい。軸方向可動部材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。軸方向可動部材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。軸方向可動部材３７８の遠位端はまた、上部フランジ又は「ｃ」字状部分３７８Ａ及び下部フランジ又は「ｃ」字状部分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ための内側カム表面３６７Ａ及び３６７Ｂを画定する。ジョー３６４Ａ及び３６４Ｂの開閉は、移動可能な「Ｉビーム」状の軸方向可動部材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。
【００６９】
より詳細には、ここで図１３〜１５を参照すると、総じて、軸方向可動部材３７８の遠位端の内側カム表面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得る。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、軸方向可動部材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）を通って少なくとも部分的に前進した軸方向可動部材３７８の遠位端を示す。軸方向可動部材３７８の前進は、エンドエフェクタ３２６を、図１３に示される開放構成から閉じさせ得る。図１４に示した閉鎖位置において、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のエネルギー送達表面３６５Ａと第２のエネルギー送達表面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０．００１ｃｍ〜約０．１０２ｃｍ（０．０００５”〜約０．０４０”）、及びいくつかの実施形態では、例えば、約０．００３ｃｍ〜約０．０２５ｃｍ（０．００１”〜約０．０１０”）に等しくすることができる。また、第１のエネルギー送達表面３６５Ａ及び第２のエネルギー送達表面３６５Ｂの縁部は、組織の切開を防止するために丸くされてもよい。
【００７０】
図１６は、外科用器具３１０のエンドエフェクタ３２６の一例示的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、可変抵抗性正温度係数（ＰＴＣ）体などの導電性−抵抗性マトリックスを通して、エネルギーを組織の少なくとも一部に送達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から捕捉した組織に送達するよう構成された少なくとも１つの電極３７３を有し得る。上方のジョー３６４Ａの係合又は組織接触表面３６５Ａは、同様の導電性−抵抗性マトリクス（すなわち、ＰＴＣ材料）を担持することができ、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であってもよい。あるいは、このジョーの係合表面は、その開示全体を参照により本明細書に組み込むものとする、米国特許第６，７７３，４０９号（出願日：２００１年１０月２２日、表題「ＥＬＥＣＴＲＯＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＪＡＷ  ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ  ＦＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＤ  ＥＮＥＲＧＹ  ＤＥＬＩＶＥＲＹ」）に開示の任意のエネルギー送達構成要素を有し得る。
【００７１】
第１のエネルギー送達表面３６５Ａ及び第２のエネルギー送達表面３６５Ｂはそれぞれ、発生器３２０と電気的通信を行い得る。第１のエネルギー送達表面３６５Ａ及び第２のエネルギー送達表面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着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によって送達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は結果として、第１のエネルギー送達表面３６５Ａ及び第２のエネルギー送達表面３６５Ｂに電気外科用エネルギーを送達する。エネルギー送達は、レバーアーム３２１に動作可能に係合し、かつケーブル３２２を介して発生器３２０に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。一例示的実施形態では、電気外科用器具３１０は、フットスイッチ２１６（図１１）を介して、発生器３２０により通電されることができる。起動されると、フットスイッチ３２９は発生器３２０を作動させて、例えば、電気エネルギーをエンドエフェクタ３２６に送達する。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。フットスイッチ３２９は、多くの状況において好適であり得るが、他の好適な種類のスイッチを使用することができる。
【００７２】
上述のように、電気発生器３２０により送達され、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のエネルギー送達表面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性正温度係数（ＰＴＣ）特性体を担持し得る。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送達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組み込み、本明細書の一部とする、次の米国特許及び特許出願公開に記載されている：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第２０１０／００３６３７０及び２００９／００７６５０６号。
【００７３】
一例示的実施形態では、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。一例示的実施形態では、ＥＳＵは、ＥＲＢＥ  ＵＳＡ，Ｉｎｃ．（Ｍａｒｉｅｔｔａ、Ｇｅｏｒｇｉａ）から市販の双極ＥＲＢＥ  ＩＣＣ  ３５０であり得る。いくつかの実施形態では、双極電気外科手術用途などの、活性電極及びリターン電極を有する外科用器具を利用することができ、この器具中では活性電極及びリターン電極が、治療する組織に相対して、隣接して、及び／又は電気通信を行うよう配置され得、電流が、正温度係数（ＰＴＣ）特性体を通って活性電極から、組織を通ってリターン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は供給経路及びリターン経路を含み得、この経路中で、捕捉した治療中の組織が回路を完成又は閉回路を形成する。一例示的実施形態では、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つ以上の活性電極が統合されている単極エンドエフェクタ３２６を備え得る。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経路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、かつ電気外科的システム３００にフィードバックを提供する目的で治療レベル未満のＲＦエネルギーレベルを提供してもよい。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。
【００７４】
電気外科用器具３００の作動中、ユーザーは一般的に、組織を把持して、捕捉し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）溶着又は封止を形成し、続いて、捕捉した組織を通して、軸方向可動部材３７８の遠位端にて組織切断要素３７１を駆動させる。様々な実施形態によれば、好適な走行速度における軸方向可動部材３７８の駆動を補助するために、軸方向可動部材３７８の軸方向運動の並進はペースを一定とされるか、ないしは別の方法で制御される。走行速度を制御することにより、捕捉した組織が、切断要素３７１を用いた離断の前に適切にかつ機能的に封止される可能性が高まる。
【００７５】
図１７は、コードレス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一例示的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２５０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、独立して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、コードレス近位ハンドル４１２と併せて、本明細書に説明するエンドエフェクタ３２６及び細長のシャフト３１４を利用することができる。一例示的実施形態では、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発揮する。一例示的実施形態では、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と一体化されている。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。
【００７６】
一例示的実施形態では、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に連結されていてもよい。制御回路は、発生器４２０を起動するために使用されることができ、それは電源の役割を果たすことができる様々な実施形態では、発生器４２０は、例えば、ＲＦ発生源、超音波発生源、直流発生源、及び／又は他の任意の好適な種類の電気エネルギー発生源を備えることができる。一例示的実施形態では、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。
【００７７】
図１８Ａは、コードレス外科用器具４１０のハンドル４１２の一例示的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、旋回点周囲の経路３３に沿って引っ張られることができるレバーアーム４２４（例えば、トリガ）を備え得る。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、細長のシャフト３１４内に配設された軸方向可動部材４７８に連結されることができる。一例示的実施形態では、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。
【００７８】
一例示的実施形態では、コードレス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。一例示的実施形態では、バッテリ４３７は、１００ｍＡｈｒ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、コードレス電気外科用器具４１０に取り付けられ、それぞれのバッテリ端子と同一直線上に配列された、２つのヒューズを有してよい。一例示的実施形態では、バッテリ４３７を直流電源（図示せず）に接続するように充電ポート４３９が提供される。
【００７９】
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、一実施形態による、ＲＦ駆動及び制御回路４４０を示す。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では使用される、ＲＦ駆動及び制御回路４４０を示す、部分概略図兼部分ブロック図である。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。
【００８０】
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（それらの両方がこの実施形態ではＮチャネルであり、電力損失を低減する）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。
【００８１】
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。
【００８２】
一実施形態では、変圧器４５５は、以下の仕様に従ってコア径（ｍｍ）、線径（ｍｍ）、及び２次巻線同士の間隙で実装され得る。
コア径、Ｄ（ｍｍ）
Ｄ＝１９．９×１０−３
線径、２２ＡＷＧワイヤのＷ（ｍｍ）
Ｗ＝７．３６６×１０−４
２次巻線同士の間隙、ｇａｐ＝０．１２５
Ｇ＝ｇａｐ／２５．４
【００８３】
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。これで機能するが、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からである。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知回路４８３及び電流検知回路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。
【００８４】
一実施形態では、電圧検知回路４８３及び電流検知回路４８５は、高帯域幅、高速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）で実装され得る。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、増幅器が電圧検知回路４８３及び電流検知回路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得る。一実施形態では、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得る。
【００８５】
図１８Ｃは、一実施形態による、コントローラ４８１の主構成要素を示す。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、受け取ったサンプルを使用して、負荷４５９（図１８Ｂ；エンドエフェクタ３２６と、これにより把持される組織／血管）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に現在供給されている電力を計算する。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既定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、ユーザーの入力（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を作動させる）を受信する、ユーザー入力モジュール４９９から受信される信号により制御され、また、ユーザー出力モジュール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。
【００８６】
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）、並びに既定のシステム限界（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得る。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であろう。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に適用する。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に適用する。
【００８７】
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んでもよい。電気外科用器具４１０が、回転ノブ３４８、細長のシャフト３１４、及びエンドエフェクタ３２６を含んでよい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。一例示的実施形態では、コードレス電気外科用器具４１０は、視覚インジケータ４３５を含んでよい。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してよい。一例示的実施形態では、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に構成され得ることを当業者は理解するであろう。
【００８８】
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得る。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（Sunnyvale）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、並びに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組み込まれる、米国特許第５，７９２，１３５号、名称「向上した巧緻性および感度で最低侵襲性外科手術を行うための連結外科用器具（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ＤＬＵＳ（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（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）」、並びに、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 Writed Monopolar Electrosurgical End Effectors）」において開示されている。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。
【００８９】
図１９〜４６は、開示のロボット手術用制御システムと共に使用できるロボット手術システムの実施形態例を示す。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得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更に明らかとなるであろう。
【００９０】
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得る。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つ以上の外科用器具５１４を備え得る。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から指示され得る。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の操作も指示し得る。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’との間を通され得る。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施形が、参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第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様々な実施形態を理解するのに必要となり得る範囲を越えて説明しないことにする。
【００９１】
図２０は、ロボットアームカート５２０の一例示的実施形態を示す。ロボットアームカート５２０は、一般的にワークエンベロープ（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本明細書に示されている。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、可動部品の体積を制限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、サイズを制限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。
【００９２】
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の一例示的実施形態を示す。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を備えてよい。様々な実施形態では、連結部５３０は、外科用器具５２２は空間内の点５３２を中心として回転するように、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。これは発行済み米国特許第５，８１７，０８４号により詳しく述べられ、その開示内容の全体を本明細書に参照により援用する。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も呼ばれる、軸５３４ａを中心とした旋回運動に拘束される。平行四辺形の連結部を支持しているリンクは、セットアップ関節５２６（図２０）に枢動可能に取り付けられ、これにより外科用器具５２２は、時としてヨー軸と呼ばれる、軸５３４ｂを中心に更に回転する。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得る。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、一連のモーター５４４により駆動される。これらのモーター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ー５４４も用いられる。
【００９３】
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’の一例示的実施形態を示す。この例示的実施形態では、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様々な実施形態が、多種多様な代替的なロボット構造を含み得ること認識するであろう。代替的なロボット構造としては、米国特許第５，８７８，１９３号に述べられるものを含み、その開示内容の全体を本明細書に参照により援用する。加えて、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得る点は理解されるはずである。
【００９４】
図２３は、図２０〜２２に示す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の一例示的実施形態を示す。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把持して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得る。マスターコントローラ５１９は一般に手動入力デバイスを備え、その手動入力デバイスは好ましくは、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、把持のこぎり（grasping saws）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。
【００９５】
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の一例示的実施形態を示す。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つと連結され得る。図２４から分かるように、外科用器具５２２は、外科用エンドエフェクタ５４８を備え、外科用エンドエフェクタ５４８は超音波ブレード５５０及びクランプアーム５５２を備える。外科用器具５２２は、細長のシャフトアセンブリ５５４に連結されることができ、外科用器具５２２は、いくつかの実施形態ではて、関節ジョイント５５６を備え得る。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を有する別の実施形態例を示す。外科用器具５２３は、外科用エンドエフェクタ５４８を備え、外科用エンドエフェクタ５４８は、ジョー５５１Ａ、５５１Ｂとの間に組織に係合し、かつその組織に電気エネルギーを提供するためのエネルギー送達表面５５３Ａ、５５３Ｂを有する閉鎖可能なジョー５５１Ａ、５５１Ｂを備える。組織切断要素又はナイフ５５５は、細長の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、外科用器具５２２、５２３を受容及び制御するために外科用マニピュレータ５２８、５２８’の１つに連結され得る、器具駆動アセンブリ５４６の一例示的実施形態を示す。器具駆動アセンブリ５４６はまた、臨床医からの器具５２２、５２３を制御する入力を受容するためにコントローラ５１８に動作可能に連結され得る。例えば、クランプアーム５５２の作動（すなわち、開閉）、ジョー５５１Ａ、５５１Ｂの作動（すなわち、開閉）、超音波ブレード５５０の作動、ナイフ５５５の延長、及びエネルギー送達表面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を通して制御され得る。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。
【００９６】
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の回転軸により接近しており、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に位置付けされ得る。
【００９７】
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（遠隔計測）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。
【００９８】
図２９〜３１は、図２６の器具駆動アセンブリ５４６のアダプタ部５６８の付加的図を示す。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からの切り離しを助ける。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）に配設された場合、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得る。
【００９９】
回転可能本体５７６の器具側面５７２の開口部５９０とホルダ側面５７４の開口部５９０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と正確に整列するように構成される。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目的とする位置から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されてもよい。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にもっと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度オフセットし得る。
【０１００】
様々な実施形態は更に、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。
【０１０１】
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き、「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の様々な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を有し得る。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を更に有し得る。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。
【０１０２】
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と整列され得る。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反応して、ロボットアーム６１２を介して電子的に制御され得る。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。
【０１０３】
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の一例示的実施形態を示す。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し得る。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され得る。シャフト５３８は、器具取り付け部５５８に回転可能に連結され得、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によって固定され得る。
【０１０４】
一例示的実施形態では、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、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つ以上の部材の往復並進に変換する機構を備える。一例示的実施形態では、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とは別に形成され得る。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。
【０１０５】
一例示的実施形態では、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。例示した実施形態では、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。一例示的実施形態では、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。
【０１０６】
一例示的実施形態では、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得る。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）及び反時計回り方向（ＣＣＷ）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。
【０１０７】
一例示的実施形態では、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得る。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。一例示的実施形態では、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。
【０１０８】
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得る場所を含め、様々な理由により、そのような配列が設けられ得る。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得る。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得る。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６３４ＣＷ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。
【０１０９】
シャフト５３８の軸に沿う１つ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）。一例示的実施形態では、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得る。
【０１１０】
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。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得る場所を含め、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。
【０１１１】
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。一例示的実施形態では、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得る（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である実施形態例では、シャフトアセンブリ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、シャフトアセンブリ５３８は右方向６２０Ｒに関節運動する。いくつかの例示的実施形態では、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４６Ａ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。
【０１１２】
様々な実施形態では、器具取り付け部５５８は更に、望ましい超音波及び／又はＲＦ周波数信号を外科用ツールに供給している限り、電子部品を駆動するための内部エネルギー源を含み得る。図４６Ｂ〜４６Ｃは、内部電源及びエネルギー源を備える器具取り付け部５５８’の一実施形態を示す。例えば、器具取り付け部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、外部発生器又はその他の電源に接続する必要はない。代わりに、本明細書で記述される様々な発生器２０、３２０の機能は、取り付け部５５８上で実施することができる。
【０１１３】
図４６Ｂ〜４６Ｃに示すように、器具取り付け部５５８’は遠位部７０２を備え得る。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得る。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、器具取り付け部５５８’は、本明細書に先に説明する器具取り付け部５５８の様々な実施形態に類似する。
【０１１４】
一実施形態では、電気外科用エンドエフェクタは、手術中に標的組織の適切な封止を確実にするよう制御され得る。図４７は、電気外科用エンドエフェクタ７２２を制御するための方法を実行することができる電気外科用器具７００の一例示的実施形態を示す。一実施形態では、電気外科用エンドエフェクタ７２２は、モーター駆動摺動可能ブレード７２４、及び、間に標的組織７０７を把持するための第１ジョー部材７０５ａ及び第２ジョー部材７０５ｂを含む。第１及び第２ジョー部材７０５ａ、７０５ｂはそれぞれ第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂを含み、標的組織７０７に対して治療レベル及び／又は治療レベル未満のエネルギーを伝達する。一実施形態では、治療レベルのＲＦエネルギーは、標的組織７０７を封止するのに十分であり得る。用語「標的組織」は、第１及び第２ジョー部材７０５ａ、７０５ｂの間に挟まれる組織又は血管の部分に適用されることが理解されよう。ブレード７２４は、モーター７１４により駆動され得る。モーター７１４は、モーター制御ロジック７１２に接続され、これはモーター７１４の速度を変えることができ、これによってブレード７２４の往復運動を変えることができる。一実施形態では、モーター７１４はサーボモーターであり得る。一実施形態では、標的組織７０７が一旦封止されると、ブレード７２４はモーター７１４によって前進し、封止された標的組織７０７を切断する。
【０１１５】
電気外科用器具７００は、図１９〜４６に示すように、ロボット手術システムと一体化され得る。電気外科用器具７００は、図１９〜４６に示す構成のいずれか１つと共に作動するように構成され得る。一実施形態では、モーター制御ロジック７１２及び制御ロジック７２６は、電気外科用器具７００に統合することができ、例えば、器具取り付け部７５８（図４７に点線で示されている）などの器具取り付け部内に配置され得る。別の一実施形態では、制御ロジック７２６及びモーター制御ロジック７１２は、例えば、ロボット手術システム５００（図４７に点線で示されている）などのロボット手術システムと一体になり得る。更に別の一実施形態では、制御ロジック７２６及びモーター制御ロジック７１２は、ロボット手術制御システムのための１つ以上のコントローラに組み込まれ得る。
【０１１６】
一実施形態では、制御ロジック７２６は、モーター制御ロジック７１２及び電気外科用エンドエフェクタ７２２に連結される。一実施形態では、制御ロジック７２６は、電気外科用エンドエフェクタ７２２に印加される１つ以上の信号を変化させるよう構成され得る。例えば、制御ロジック７２６はモーター制御ロジック７１２に対して制御信号を供給して、モーター７１４の速度を調節することができる。別の一例として、制御ロジック７２６は、発生器に連結されて、発生器により生成されて電気外科用エンドエフェクタ７２２に印加される超音波又は無線周波信号を制御することができる。制御ロジック７２６は任意の好適なデジタル論理回路、例えば、プロセッサ、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又は他の任意の好適な論理回路において実装され得る。制御ロジック７２６は、ハードウェア、ソフトウェア、又はこれらの任意の組み合わせにおいて実装され得る。
【０１１７】
一実施形態では、第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂは、例えばＲＦ信号などの電気外科用信号７２８を受け取る。ＲＦ信号は、治療レベル又は治療レベル未満のＲＦ信号であり得る。電気外科用信号７２８は、例えば、図１１に示されこれに関連して記述される発生器３２０などの発生器により生成され得る。例示した実施形態では、電気外科用信号７２８は制御ロジック７２６により制御され得る。一実施形態では、制御ロジック７２６は、電気外科用発生器の機能を制御することにより、電気外科用信号７２８の送達を可能にする。別の一実施形態では、制御ロジック７２６は、制御信号及び１つ以上の制御ブロックを介して、電気外科用信号７２８の送達を可能にする。
【０１１８】
一実施形態では、第１フィードバック信号７１０は、標的組織７０７を介する伝達エネルギーにより生成され、制御ロジック７２６に伝送される。一実施形態では、第１フィードバック信号７１０を操作する目的のために標的組織７０７により伝達されたエネルギーは、治療レベル、治療レベル未満、又はこれらの組み合わせであり得る。フィードバック信号７１０は、一実施形態では、標的組織７０７のインピーダンスの測定値であり得る。標的組織７０７が切断及び封止される際に、標的組織７０７のインピーダンスが比例して増加する。インピーダンスの増加を測定することによって、制御ロジック７２６は、電気外科用エンドエフェクタ７２２が標的組織７０７を適切に封止かつ切断したかどうかを判定し、それに応じて任意の好適な制御信号を適用することができる。制御ロジック７２６は、ブレード７２４の往復運動速度、電気外科用信号７２８のエネルギーレベル、又はこれらの任意の組み合わせを調節することによって、標的組織７０７が好適に封止されていることを確認することができる。
【０１１９】
一実施形態では、モーター７１４はサーボモーターを含み得る。サーボモーターは、サーボ機構の一部を形成するモーターである。一実施形態では、エンコーダがサーボモーターのシャフト上にあり、フィードバック信号をモーター制御ロジック７１２に供給する。エンコーダは、サーボモーターと共に使用するための任意の好適なエンコーダであってよく、例えば、回転位置を示す信号を供給し得る回転エンコーダであってよい。一実施形態では、サーボモーターのシャフトの回転は、ブレード７２４の動きに対応し得る。例えば、回転エンコーダは、サーボモーターのシャフト上に配置することができる。サーボモーターの各回転角度は、ブレード７２４の特定の遠位方向の移動距離に対応し得る。モーター制御ロジック７１２は、エンコーダからの信号を受け取り、シャフトの回転とブレード７２４の遠位方向の動きとの間の既知の比率に基づいて、信号をブレード７２４の位置に変換することができる。
【０１２０】
別の一実施形態では、モーター７１４は、ステッパモーターを含み得る。ステッパモーターは、モーターの１回転を数多くの均等ステップに分割するブラシレスＤＣモーターである。このモーターの位置は、パルスＤＣ信号によって制御することができ、これによりモーターは、各パルスごとに特定の数のステップを前進することができる。一実施形態では、ステッパモーターの単ステップが、ブレード７２４の既知の遠位方向移動距離に対応し得る。ブレード７２４の位置は、ステッパモーターにパルス制御信号を適用することによって正確に制御することができる。一実施形態では、モーター制御ロジック７１２は、制御ロジック７２６からの入力、エンドエフェクタから受け取る１つ以上のフィードバック信号７１０、７１０’、又はこれらの任意の組み合わせに基づいて、ステッパモーターのためのパルスＤＣ制御信号を生成することができる。
【０１２１】
一実施形態では、制御ロジック７２６は、モーター７１４の速度を変えることによって、インピーダンスの増加率を維持し得る。制御ロジック７２６は、モーター制御ロジック７１２に対して制御信号を供給することができる。モーター制御ロジック７１２は、モーター７１４への出力信号を変えることによってブレード７２４の長手方向速度を増減し、標的組織７０７の適切な切断及び封止を確実にすることができる。モーター制御ロジック７１２は任意の好適なモーターコントローラであってよく、例えば、速度調節可能ドライバ、又はインテリジェントモーターコントローラであってよい。速度調節可能ドライバは、電圧に比例して、より速い又はより遅い速度でモーターを作動させるよう、モーターに対する出力電圧又は電流を変えることができる、制御回路である。インテリジェントモーターコントローラは、長手方向速度を増加又は減少させるために、モーターに対する電圧、電流又はその他の出力を制御することができる論理回路である。モーター制御ロジック７１２は、任意の好適なデジタル論理回路、例えば、プロセッサ、デジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）によって実装される状態機械など、又は他の任意の好適な論理回路において実装され得る。モーター制御ロジック７１２は、ハードウェア、ソフトウェア、又はこれらの任意の組み合わせで実装され得る。
【０１２２】
制御ロジック７２６及びモーター制御ロジック７１２は、制御信号を変換又は生成するための、１つ以上の回路構成要素を含み得る。一実施形態では、モーター制御ロジック７１２は、制御ロジック７２６からのデジタル制御信号を、モーター７１４のためのアナログ入力信号に変換するための、アナログ−デジタルトランスデューサ（ＤＡＣ）を含み得る。他の実施形態では、制御ロジック７２６又はモーター制御ロジック７１２は、モーター７１４を制御するためのパルス幅調整信号を生成するための１つ以上の構成要素を含んでよく、これらの構成要素にはクリスタルオシレータ、１つ以上のラッチ、又は、適切な制御信号を生成するための任意の他のデジタル若しくはアナログ構成要素が含まれるが、それらに限定されない。
【０１２３】
一実施形態では、制御ロジック７２６は、少なくとも１つの電気外科用信号７２８を、電気外科用器具７００に対して印加し得る。電気外科用信号７２８は、様々な実施形態では、モーター制御ロジック７１２のための駆動信号７１６と、標的組織７０７の電気外科的治療のための第１及び第２ジョー部材７０５ａ、７０５ｂに対応する第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂに印加されるＲＦ信号、又はブレード７２４に対して超音波運動を付与する超音波駆動信号とを含み得る。制御ロジック７２６は、標的組織７０７の所定のインピーダンス変化率を維持するために、少なくとも１つの電気外科用信号７０８のうちの１つ以上を変えるように構成され得る。
【０１２４】
一実施形態では、標的組織７０７のインピーダンスは、組織治療プロセス（これには例えば、独立して又は同時に、標的組織７０７の封止及び切断の操作が含まれ得る）中に増加することがある。ブレード７２４が長手方向軸に沿って並進する際、組織インピーダンスは、標的組織７０７の凝固、組織融着、及び／又は切断に応じて、一般に増加し得る。いくつかの実施形態では、組織インピーダンスは、凝固の成功（封止）を示す急激なインピーダンス増加を示すことがある。インピーダンス増加は、組織の生理学的な変化、正の温度係数（ＰＴＣ）を有する材料がトリガ閾値に達することなどによるものである可能性があり、組織治療プロセス中のどの時点でも起こり得る。徐々にであれ急激にであれ、インピーダンスの変化は、制御ロジック７２６によってモニタされることができ、これは１つ以上の電気外科用信号を変調して、インピーダンス変化率を所定のレベル又は所定の範囲内に維持することができる。用語「変調」は、任意の好適な形態の信号変調、例えば、振幅変調、周波数変調、位相変調、又は限定なくこれらの任意の組み合わせなど、を包含することが意図される。インピーダンスの所定の変化率を維持するのに必要となり得るエネルギー量、ブレード７２４の移動時間、又はこれら２つの組み合わせは、標的組織７０７の熱質量に関連し得る。任意の所与の標的組織７０７の熱質量は、その結果として、標的組織７０７に位置する組織のタイプ及び量に関連し得る。
【０１２５】
フィードバック信号７１０は、治療プロセス中に標的組織７０７のインピーダンス変化率を計算するのに使用することができる。一実施形態では、フィードバック信号７１０は、電気外科用エンドエフェクタ７２２又は標的組織７０７の１つ以上の特性を示すものであり得、例えば、標的組織７０７にわたる電圧低下、標的組織７０７、第１及び第２ジョー部材７０５ａ、７０５ｂそれぞれの第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂを通過する電流、又はこれらの任意の組み合わせであり得る。フィードバック信号７１０が、この１つ以上の特性の測定値を制御ロジック７２６に供給され、これにより、標的組織７０７のその部位でのインピーダンスを計算し得る。フィードバック信号７１０は、制御ロジック７２６の１つ以上のクロックサイクルにわたって比較され、インピーダンスの変化率を生成し得る。インピーダンス変化率は、標的組織７０７の治療中に制御ロジック７２６によってモニタされることができ、１つ以上の電気外科用信号７０８は、制御ロジック７２６によって変調されることができ、これによってインピーダンスの変化率を所定の変化率又は所定の範囲内に維持することができる。所定の変化率又は所定の範囲は、標的組織７０７に対して行われる治療に基づいて決定され得る。例えば、第１の所定の変化率は、標的部位での組織標的７０７の凝固及び切断に使用されることができ、第２の所定の変化率は、標的部位での組織標的７０７の融着及び切断に使用されることができ、また第３の所定の変化率は、凝固と融着の両方を含む治療の組み合わせに使用されることができる。
【０１２６】
別の一実施形態では、第２フィードバック信号７１０’は、モーター制御ロジック７１２により制御ロジック７２６に対して供給され得る。モーター７１４は、ブレード７２４の移動中にモーター７１４に対する負荷を示す信号を供給するよう構成され得る。ブレード７２４が、より厚い組織タイプを含む標的部位で組織標的７０７を切断する場合、モーター７１４に対する負荷は、より薄い組織タイプを含む標的部位で組織標的７０７を切断する場合よりも大きくなり得る。モーター制御回路７１２は、モーター７１４に対する負荷をモニタし得、その負荷を示す第２フィードバック信号７１０’を生成し得る。第２フィードバック信号７１０’が制御ロジック７２６に印加され得、これによって、モーター制御ロジック７１２によって生成される第２フィードバック信号７１０’に反応して、１つ以上の電気外科用信号７０８を変化させ得る。
【０１２７】
一実施形態では、電気外科用器具７００は、第１及び第２フィードバック信号７１０、７１０’に、単独又は組み合わせで、反応してブレード７２４の移動速度を制御するよう構成され得る。例えば、制御ロジック７２６は、モーター制御ロジック７１２に印加される駆動制御信号７１６を変調してモーター７１４の速度を調整し得る。駆動制御信号７１６は任意の好適な様相で変調され得る。例えば、駆動制御信号７１６の電圧及び／又は電流が変調され得る。様々な実施形態では、変調は、電圧及び電流の測定値に基づいて、振幅、周波数、位相、又はこれらの組み合わせについて行うことができる。様々な実施形態では、駆動制御信号７１６はパルス信号であり得る。そのような実施形態では、制御ロジック７２６は、駆動信号のパルス幅、デューティサイクルなどを変化させることによって、駆動制御信号７１６を調節し得る。駆動制御信号７１６を調節することによって、制御ロジック７２６は、ブレード７２４の速度を増減させることにより、標的組織７０７に対するエネルギーの適用を長くするか又は短くすることが可能となり、標的組織７０７の適切な治療を確実にすることができる。
【０１２８】
一実施形態では、電気外科用器具７００は、第１フィードバック信号７１０、第２フィードバック信号７１０’、又はこれらの組み合わせに応じて、電気外科用エンドエフェクタ７２２に送達される超音波又はＲＦエネルギーを制御するように構成され得る。一実施形態では、超音波又はＲＦエネルギーが、電気外科用エンドエフェクタ７２２に送達され得る。別の一実施形態では、ＲＦエネルギーが、第１及び第２ジョー部材７０５ａ、７０５ｂにそれぞれ配置される第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂに送達され得る。別の一実施形態では、ブレード７２４は、超音波ブレードとして実装されることができ、この場合、標的組織７０７を切断するために超音波エネルギーが超音波ブレードに印加され得る。制御ロジック７２６は、超音波又はＲＦエネルギーを生成するための発生器（図示なし）に電気的に連結され得る。制御ロジック７２６は、発生器に印加される発生器制御信号を変調して、発生器の出力信号を調節することができる。発生器の出力信号を調節することによって、制御ロジック７２６は、標的組織７０７に送達されるエネルギーを増加又は減少することができる。上述のように、標的組織７０７の凝固、封止、又は融着が増加すると、標的組織７０７のインピーダンスも増加する。標的組織７０７に送達されるエネルギーを変調することにより、制御ロジック７２６は、標的組織を適切に凝固、封止、又は融着させるのに必要な時間を短縮し、これにより組織インピーダンスの変化率を増加させることができる。
【０１２９】
図４８は、エンドエフェクタ７２２の一実施形態を示す。エンドエフェクタ７２２は、第１及び第２ジョー部材７０５ａ、７０５ｂ、第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂ、モーター駆動摺動可能ブレード７２４、並びにアクチュエータ７１８を含み得る。一実施形態では、アクチュエータ７１８はブレード７２４に連結されて、長手方向軸に沿った（矢印「Ａ」として示されている）ブレード７２４の動きを制御することができる。別の一実施形態では、アクチュエータ７１８は、第１及び第２ジョー部材７０５ａ、７０５ｂの開閉運動を制御するよう構成され得る。図４７に示すように、電気外科用信号７２８をエンドエフェクタ７２２に印加して、標的組織７０７を電気外科的に治療することができる。図４８に示す実施形態では、ＲＦ信号が第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂに印加されて、標的組織７０７の電気化学的融着を形成する。ブレード７２４は、長手方向軸に沿って遠位方向に摺動可能に並進されて、第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂへのＲＦエネルギーの印加に併せて、又はその直後に、標的組織７０７を切断し、標的組織７０７を封止することができる。上述のように、制御ロジック７２６はＲＦエネルギーのエネルギーレベル、ブレード７２４の移動速度、又はこれら両方を制御して、治療及び切断プロセス中に標的組織の適切な治療又は加熱処理を確実に行うことができる。
【０１３０】
図４９は、制御ロジック７２６によりエンドエフェクタ７２２に印加される電気外科用エネルギー信号の図解である。図４７〜４９を参照して、フィードバック信号に基づくエンドエフェクタ制御方法の一実施形態が記述される。図４７〜４８に示す実施形態により、またグラフ８００を参照して、組織７０７治療部位は、エンドエフェクタ７２２の第１及び第２ジョー部材７０５ａ、７０５ｂの間に配置されている。より具体的には、組織７０７は、対応する第１及び第２ジョー部材７０５ａ、７０５ｂの第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂの間に配置される。駆動制御信号７１６と電気外科用エネルギー信号８０８は、制御ロジック７２６によりエンドエフェクタ７２２に送達される。インピーダンスフィードバック信号８１０は、制御ロジック７２６であり、これに印加される。駆動制御信号８１６が印加されて、ブレード７２４をエンドエフェクタの長手方向軸に沿って遠位方向に前進させる。ブレード７２４は、駆動制御信号８１６を変調することにより調整され得るブレード速度を有する。組織７０７のインピーダンスフィードバック信号８１０は、エンドエフェクタ７２２で生成され、制御ロジック７２６によりモニタされる。時点「Ａ」で、電気外科用エネルギー信号８０８、例えば、組織融着を起こすのに十分なＲＦ波形が、エンドエフェクタ７２２の第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂを介して標的組織７０７に印加される。時点「Ａ」から時点「Ｂ」まで、ブレード７２４の速度及び電気外科用エネルギー信号８０８が一定に保持される一方、インピーダンスフィードバック信号８１０が測定される。時点「Ａ」から時点「Ｂ」までの間に、標的組織７０７のインピーダンス変化率は所定の範囲内で保たれる。
【０１３１】
時点「Ｂ」で、ブレード速度８１６は、組織インピーダンスフィードバック信号８１０の変化により示される標的組織７０７のインピーダンス減少に応じて増加する。時点「Ｂ」から時点「Ｃ」まで、ブレード速度８１６は制御ロジック７２６により一定速度に保たれる。時点「Ｂ」から時点「Ｃ」までの間に、制御ロジック７２６が、組織７０７のインピーダンスフィードバック信号８１０によって示される組織７０７インピーダンスの変化率に反応して、電気外科用エネルギー信号８０８を変調する。例示した実施形態に示されるように、電気外科用エネルギー信号８０８が「Ｂ」から「Ｃ」の時間にわたって変調されて、印加される電気外科用エネルギー信号８０８のパルス幅又はパルス時間を増減させ、組織７０７インピーダンスの変化率を所定の変化率に維持する。
【０１３２】
例示した実施形態では、ブレード７２４は時点「Ｃ」で最も遠位の位置に達し、これによってエンドオブストロークアルゴリズムが起動し、ブレード７２４の方向を反転させる。したがって、ブレード７２４は、エンドエフェクタ７２２内の最も近位側の位置（又は開始位置）に戻る。ブレード７２４の近位方向への移動中、１つ以上の終了パルス（例えば４つの終了パルス）が、制御ロジック７２６によりエンドエフェクタ７２２に印加され得る。終了パルスは、組織７０７インピーダンスフィードバック信号８１０とは独立の所定のパルスパターンであり得る。フィードバック信号８１０に反応して１つ以上の信号７１６、８０８を変調するための方法が図４９を参照して記述されてきたが、任意の好適な波形、変調、又は信号を使用できること、及びこれらが添付の請求項の範囲内であることが当業者に理解されるであろう。
【０１３３】
図５０は、電気外科用エンドエフェクタ７２２を制御するための方法の一実施形態を表わす論理フロー９００を示す。一実施形態では、少なくとも１つの電気外科用信号が電気外科用エンドエフェクタ（例えば、電気外科用エンドエフェクタ７２２）に印加される（９０２）。電気外科用エンドエフェクタ７２２は、電気外科用エンドエフェクタ７２２の１つ以上の条件に基づいて、フィードバック信号を生成する。このフィードバック信号を制御ロジックが受け取る（９０４）。一実施形態では、制御ロジックは、電気外科用エンドエフェクタ７２２と一体に形成され得る。別の一実施形態では、制御ロジックは、手術用ロボット内、又は手術用ロボットのコントローラ内に配置され得る。
【０１３４】
一実施形態では、制御ロジックはフィードバック信号を使って、治療部位のインピーダンス変化率を判定する（９０６）。制御ロジックは、１つ以上の電気外科用信号を制御して、インピーダンスの変化率を所定の変化率又は所定の範囲内に維持する（９０８）。一実施形態では、この所定範囲は、閾値以上のインピーダンス変化率である。制御ロジックは、治療時間全体にわたってフィードバック信号をモニタし、少なくとも１つの電気外科用信号を修正して、インピーダンスの所定の変化率を治療時間中にわたって維持することができる。
【０１３５】
図５１は、図４７〜４８に示すエンドエフェクタ７２２の制御ロジック１００６の一実施形態を示す。ここで図４７〜４８及び５１を参照して、制御ロジック１００６は、エンドエフェクタ７２２の第１及び第２電極７０９、７０９ｂに送達するためのＲＦ信号１００８を生成する。制御ロジック１００６はフレキシブルであり、治療レベルＲＦ信号、治療レベル未満ＲＦ信号、又はこれらの組み合わせを生成するための、望ましい周波数及び出力レベル設定でＲＦ信号１００８を生成することができる。様々な実施形態では、制御ロジック１００６は、１つ以上の発生器（例えば、図１及び１１に示す発生器２０、３２０）を制御して、ＲＦ信号１００８を生成することができる。発生器は、様々な実施形態では、いくつかの別個の機能要素、例えばモジュール及び／又はブロックを含み得る。特定のモジュール及び／又はブロックが例として記述され得るが、これより多い又は少ない数のモジュール及び／又はブロックを使用することができ、これらも依然として実施形態の範囲内となることが理解されるであろう。更に、記述を促進するためにモジュール及び／又はブロックに関して様々な実施形態が記述され得るが、そのようなモジュール及び／又はブロックは１つ以上のハードウェア構成要素によって実装することができ、例えば、プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、プログラマブル論理装置（ＰＬＤ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、回路、レジスタ、及び／又はソフトウェア構成要素（例えばプログラム、サブルーチン、論理）及び／又はハードウェア構成要素とソフトウェア構成要素の組み合わせによって実装することができる。
【０１３６】
一実施形態では、制御ロジック１００６は、ファームウェア、ソフトウェア、ハードウェア、又はこれらの任意の組み合わせとして実装される、１つ以上の埋め込みアプリケーションを含み得る。制御ロジック１００６は、例えばソフトウェア、プログラム、データ、ドライバ、アプリケーションプログラムインタフェース（ＡＰＩ）などの様々な実行可能モジュールを含み得る。ファームウェアは、不揮発性メモリ（ＮＶＭ）（例えばビットマスクされたリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）又はフラッシュメモリなど）に保存することができる。様々な実装において、ＲＯＭへのファームウェアの保存により、フラッシュメモリを節約できる。ＮＶＭは、他のタイプのメモリを含んでよく、例えば、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、又は電池バックアップのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）（例えばダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、ダブルデータＲＡＭ（ＤＤＲＡＭ）、及び／又は同期ＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ））が挙げられる。
【０１３７】
一実施形態では、制御ロジック１００６は、電気外科用器具７００の様々な測定可能特性をモニタし、また、治療レベルＲＦ信号、治療レベル未満ＲＦ信号、又は組み合わせＲＦ信号を、第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂに送達するための出力信号を生成するためのプログラム命令を実行するために、プロセッサ１１００として実装されるハードウェア構成要素を含む。制御ロジック１００６は、これより多い又は少ない構成要素を含み得ること、及び、簡潔さと明瞭さのために、本明細書では制御ロジック１００６の単純化されたバージョンのみが記述されていることが、当業者には理解されるであろう。様々な実施形態では、前述のように、ハードウェア構成要素は、ＤＳＰ、ＰＬＤ、ＡＳＩＣ、回路、及び／又はレジスタとして実装され得る。一実施形態では、プロセッサ１１００は、超音波外科用器具７００の様々な構成要素（例えば第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂ、モーター制御ロジック７１２、モーター７１４、又はブレード７２４）を駆動するための出力信号を生成するための、コンピュータソフトウェアプログラム命令を保存し実行するよう構成され得る。
【０１３８】
一実施形態では、１つ以上のソフトウェアプログラムルーチンの制御下で、プロセッサ１１００は、記述されている実施形態による方法を実行して、様々な時限又は期間（Ｔ）にわたって電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）、及び／又は周波数（ｆ）を含むＲＦ信号の階段状波形により形成される階段関数を生成する。ＲＦ信号の階段状波形は、ＲＦ発生器モジュール駆動信号（例えば出力駆動電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）、及び／又は周波数（ｆ））を階段状にすることによって形成される複数の時限にわたって、一定関数の断片的な線形組み合わせを形成することによって形成され得る。時限又は期間（Ｔ）は、予め決定されてよく（例えば、ユーザーによって固定及び／又はプログラムされている）、あるいは可変であってもよい。可変時限は、ＲＦ信号を第１の値に設定することにより、かつモニタされている特性において変化が検出されるまで、そのＲＦ信号をその値に維持することによって定義され得る。モニタされる特性の例としては、例えば、組織インピーダンス、組織加熱、組織切断、組織凝固、及び同様のものが含まれ得る。制御ロジック１００６により生成されるＲＦ信号には、治療レベル、治療レベル未満、及び組み合わせのＲＦ信号が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１３９】
一実施形態では、実行可能モジュールは、メモリに保存された１つ以上の階段関数アルゴリズム１１０２を含み、これは実行された場合に、プロセッサ１１００に対して、様々な時限又は期間（Ｔ）にわたって電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）、及び／又は周波数（ｆ）を含むＲＦ信号の階段状波形により形成される階段関数を生成させる。ＲＦ信号の階段状波形は、発生器の出力駆動電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）、及び／又は周波数（ｆ））を階段状にすることによって形成される２つ以上の時限にわたって、一定関数の断片的な線形組み合わせを形成することによって形成され得る。ＲＦ信号は、１つ以上の階段状出力アルゴリズム１１０２に従って、所定の固定時限又は期間（Ｔ）、あるいは可変の時限又は期間にわたって、生成され得る。プロセッサ１１００の制御下で、制御ロジック１００６は、既定期間（Ｔ）にかけて、又はモニタリングされる特性（例えば組織インピーダンス）における変化のような既定条件が検出されるまで、特定の分解能で電流（Ｉ）、電圧（Ｖ）、及び／又は周波数（ｆ）を、上又は下に階段状にする（例えば、インクリメント又はデクリメントする）。これらの階段は、プログラムされたインクリメント又はデクリメントにおいて変化することができる。他の階段が望まれる場合は、制御ロジック１００６は、測定されたシステムの特性に基づいて適応して階段を増すこと又は減らすことができる。
【０１４０】
様々な実施形態では、出力インジケータ１１１２は、視覚的、可聴、及び／又は触覚的フィードバックを外科医に提供して、電気外科用器具７００の測定された特性（例えば、組織インピーダンス又は他の、後述されるような測定値）に基づいて、例えば組織の封止及び切断の完了のような、手術処置の状況を指示することができる。限定ではなく例示として、視覚的フィードバックには、白熱電灯又は発光ダイオード（ＬＥＤ）、グラフィカル・ユーザ・インターフェース、ディスプレイ、アナログインジケータ、デジタルインジケータ、棒グラフ表示、デジタル文字数字表示を含む、任意のタイプの視覚的指示デバイスが挙げられる。限定ではなく例示として、可聴フィードバックには、音声／スピーチプラットフォームを介してコンピュータと相互作用するためのもの任意のタイプのブザー、コンピュータで生成されたトーン、コンピュータ化されたスピーチ、ボイスユーザインタフェース（ＶＵＩ）が挙げられる。限定でなく例示として、触覚的フィードバックは、ロボットコントローラから供給される、任意のタイプの振動フィードバックを含む。
【０１４１】
一実施形態では、プロセッサ１１００は、デジタル電流信号１１１４及びデジタル周波数信号１１１８を生成するように構成又はプログラムされ得る。これらの信号１１１４、１１１８は、第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂへの電流出力信号１１１６の振幅及び周波数（ｆ）を調整するために、直接デジタルシンセサイザ（ＤＤＳ）回路１１２０に適用される。ＤＤＳ回路１１２０の出力は、増幅器１１２２に適用され、増幅器１１２２の出力は変圧器１１２４に適用される。変圧器１１２４の出力は、第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂに適用される信号１１１６である。
【０１４２】
一実施形態では、制御ロジック１００６は、電気外科用器具７００の測定可能な特性をモニタリングするように構成され得る、１つ以上の測定モジュール又は構成要素を備える。図５１に示される実施形態では、プロセッサ１１００を使用して、システムの特性をモニタリングする及び計算することができる。図示のように、プロセッサ１１００は、組織部位７０７に供給される電流及び組織部位７０７に供給される電圧をモニタリングすることによって、組織部位７０７のインピーダンスＺを測定する。一実施形態では、電流検知回路１１２６を使用して、組織部位７０７を流れる電流を検知し、電圧検知回路１１２８を使用して、この組織部位に印加される出力電圧を検知する。これらの信号は、アナログマルチプレクサ１１３０回路又はスイッチング回路構成を介してアナログ−デジタルトランスデューサ１１３２（ＡＤＣ）に適用することができる。アナログマルチプレクサ１１３０は、変換される適切なアナログ信号をＡＤＣ  １１３２に送る。他の実施形態では、マルチプレクサ１１３０回路の代わりに複数のＡＤＣ  １１３２をそれぞれの測定される特性のために使用することができる。プロセッサ１１００はＡＤＣ  １１３２のデジタル出力１１３３を受信し、電流及び電圧の測定値に基づいて組織インピーダンスＺを計算する。プロセッサ１１００はして、負荷曲線に対する望ましい電力を生成することができるように出力駆動信号１１１６を調整する。プログラムされた階段関数アルゴリズム１１０２に従って、プロセッサ１１００は、組織インピーダンスＺに応答して、ＲＦ信号１１１６（例えば電流又は周波数）を任意の適したインクリメント又はデクリメントで階段状にすることができる。
【０１４３】
制御ロジック１００６の動作は、例えば、様々な出力駆動信号を提供して、第１及び第２ジョー部材７０５ａ、７０５ｂの間にある組織に基づいて、治療レベル、治療レベル未満、又はそれらの組み合わせの状態にある組織部位７０７並びに、第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂに関連付けられた電流、電圧、電力、インピーダンス、及び周波数の電気的特性を測定するようプログラムされることができる。組織部位が比較的薄い組織タイプであるとき、出力は例えば、第１のシーケンスで階段状にされてよい。組織部位が比較的厚い組織タイプであるとき、出力は、第２のシーケンスで階段状にされてよく、より高い電圧、電流、又は時限を組織部位７０７に送達する。
【０１４４】
電流階段関数の設定点（例えば、Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３）及び階段関数の設定点のそれぞれの持続期間の時限又は期間（例えば、Ｔ１、Ｔ２）は、本明細書に記述されている値に限定されず、外科的処置の所与の設定に応じて望まれ得る任意の好適な値に調整され得ることが、当業者には理解されるであろう。所与の一連の設計上の特徴又は性能上の制約の所与の設定に応じて望まれ得るように、追加の又はより少ない電流設定点及び持続期間が選択され得る。既に述べたように、期間はプログラミングによって既定されてもよく、あるいは測定可能なシステム特性に基づいて可変であってもよい。実施形態はこの文脈に限定されない。
【０１４５】
手術システム７００の様々な実施形態の動作に関する詳細を説明してきたが、上記の手術システム７００の動作について、図５１を参照して説明される、制御ロジック１００６及び組織インピーダンス測定能力を含む外科用器具を使用して血管を封止及び切断するためのプロセスに関して、更に説明することができる。特定のプロセスについて動作の詳細と結び付けて説明するが、本明細書で説明される全体的な機能性が手術システム７００によってどのように実施され得るかを示す例をこのプロセスが提供しているにすぎないことは理解できよう。更に、所与のプロセスは必ずしも、特に指定しない限り、必ずしも本明細書に提示されている順序で実行されなくてもよい。既に説明したように、制御ロジック１００６を使用して、第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂへの階段状の出力（例えば電流、電圧、周波数）をプログラムすることができる。
【０１４６】
したがって、血管を封止及び切断するための１つの技法は、第１及び第２ジョー部材７０５ａ、７０５ｂの間に標的組織をクランプすることを含む。第１及び第２ジョー部材７０５ａ、７０５ｂは、組織を把持し封止するために例えば、パドルジョー部材、波形ジョー部材などのような、１つ以上のスタイルのジョーを含み得ること、並びに、第１及び第２ジョー部材７０５ａ、７０５ｂの間に位置する組織部位７０７に圧力を印加するための１つ以上の枢動ジョー部材を含み得ることが、理解されるであろう。一実施形態では、第１及び第２ジョー部材７０５ａ、７０５ｂは、鈍的切開部分を含み得る。
【０１４７】
一実施形態では、第１のＲＦ信号が第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂに印加されて、第１及び第２ジョー部材７０５ａ、７０５ｂの間に位置する組織部位７０７を封止し得る。例示として、かつ制限的ではなく、また制御ロジック７２６の一実施形に従い、制御ロジック１００６は、組織部位７０７の治療的処理を行うために印加される、第１の期間Ｔ１にわたって第１のＲＦエネルギー信号ｆ１を出力するようにプログラムされている。一実施形態では、第１の期間Ｔ１は、例えば組織インピーダンスなどの、組織部位７０７の１つ以上の特性を測定することによって決定され得る。図５１に関連して上述したように、制御ロジック１００６は、組織部位７０７に供給されている電流と、組織部位７０７に印加されている電圧とをモニタリングし、組織部位７０７のインピーダンスを計算することができる。
【０１４８】
一実施形態では、第２のＲＦ信号は、第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂに印加され得る。第２のＲＦ信号は、治療レベル未満のＲＦ信号であり得る。第２のＲＦ信号は、第２の期間Ｔ２にわたって組織部位７０７に印加され得る。第２のＲＦ信号によって組織部位７０７に印加される電流及び電圧は、モニタリングされ、組織部位７０７のインピーダンスを計算するために使用され得る。
【０１４９】
一実施形態では、組織／血管の封止及び切断プロセスは、組織／血管の封止及び切断がいつ生じるかを検出するように組織部位７０７のインピーダンスＺ特性を検知することによって自動化することができる。インピーダンスＺは、組織部位７０７の封止、及び血管の切断／封止に相関関係があり得、これにより、プロセッサ１１００のトリガを供給して、モーター制御ロジック７１２に対する駆動信号を供給し、これによってブレード７２４が組織を切断する。図５１に関連して上述したように、組織７０７と第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂが特定の負荷下にある間、組織７０７のインピーダンスＺは、組織７０７を通る電流と、組織７０７に印加される電圧とに基づいて、プロセッサ１１００によって計算することができる。組織７０７のインピーダンスＺは、組織７０７の封止状態に比例するので、組織７０７の封止状態が増加するにつれて組織７０７のインピーダンスＺは増加する。したがって、組織７０７のインピーダンスＺをモニタリングして、組織７０７の封止を検出し、かつまたブレード７２４を用いて組織を切断しても安全であるときを判定することができる。
【０１５０】
一実施形態では、制御ロジック１００６は、モーター制御ロジック７１２へ制御信号を供給することができる。制御信号は、組織７０７のインピーダンスＺに基づいて生成され得る。例えば、一実施形態では、特定の組織インピーダンスＺは、組織部位７０７に治療レベルのＲＦエネルギーを適用したことによって組織が問題なく封止されていることを示し得る。制御ロジック１００６は、モーター制御ロジック７１２に対して、組織インピーダンスＺが所定レベルに達したことを示す制御信号を送信することができる。モーター制御ロジック７１２は次に、ブレード７２４を前進させて、第１及び第２ジョー部材７０５ａ、７０５ｂの間に位置する組織７０７を切断することができる。
【０１５１】
一実施形態では、電気外科用器具７００は、組織インピーダンスＺに応答するプログラムされた階段関数アルゴリズムに従って動作され得る。一実施形態では、周波数階段関数出力は、組織インピーダンスＺと、組織７０７封止状態と相関された１つ以上の既定閾値との比較に基づいて開始され得る。組織インピーダンスＺが閾値の上又は下に遷移する（例えば、閾値と交差する）とき、プロセッサ１１００は、デジタル周波数信号１１１８をＤＤＳ回路１１２０に印加して、組織インピーダンスＺに応答する階段関数アルゴリズム１１０２に従って既定の階段によって駆動信号１１１６の周波数を修正する。
【０１５２】
ここで図４７及び５２を参照して、一実施形態では、制御ロジック１００６は信号発生器モジュールを備える。一実施形態では、信号発生器モジュールは組織インピーダンスモジュール１２０２として実施されてもよい。本発明で開示のされた実施形態では、制御ロジック１２０６は電気外科用器具から分離されて示されているが、一実施形態では、制御ロジック１２０６は、図４７に点線で示すように、電気外科用器具と一体に形成されてもよい。一実施形態では、信号発生器モジュールは、組織７０７の電気的インピーダンスＺｔをモニタリングして、組織ＴのインピーダンスＺｔに基づいて時間及び出力レベルの特性を制御するように構成されてよい。一実施形態では、上述のように、組織インピーダンスＺｔは、治療レベル未満の無線周波（ＲＦ）信号をその組織Ｔに印加して、第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂを介して組織Ｔを流れる電流を測定することによって決定され得る。図５２に示す概略図において、エンドエフェクタ７２２は、第１及び第２ジョー部材７０５ａ、７０５ｂにそれぞれ配置された第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂを備える。組織インピーダンスモジュール１２０２は、ケーブルのような、適した伝達媒体を介して第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂに連結される。このケーブルは、組織７０７に電圧を印加するため、及び組織７０７を通って流れてインピーダンスモジュール１２０２に戻る電流の帰路を提供するための、複数の導電体を備える。様々な実施形態では、組織インピーダンスモジュール１２０２は、器具取り付け部、ロボット手術システム、ロボット手術システムの制御システムと一体に形成されてよい、あるいはロボット手術システムに連結された別の回路として提供されてもよい。
【０１５３】
依然として図５２を参照して、図示のように、信号発生器モジュールは組織インピーダンスモジュール１２０２として構成され得る。一実施形態では、統合発生器モジュールは、超音波電気駆動信号を生成してブレード７２４に連結された超音波トランスデューサを駆動する。一実施形態では、組織インピーダンスモジュール１２０２は、第１及び第２ジョー部材７０５ａ、７０５ｂの間に把持された組織７０７のインピーダンスＺｔを測定するように構成されてもよい。組織インピーダンスモジュール１２０２は、ＲＦ発振器１２０６と、電圧検知回路１２８と、電流検知回路１２１０とを備える。電圧検知回路１２０８及び電流検知回路１２１０は、第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂに印加されたＲＦ電圧ｖｒｆと、第１電極７０９ａ、組織、及び第２電極７０９ｂを通って流れるＲＦ電流ｉｒｆに応答する。検知された電圧ｖｒｆ及び電流ｉｒｆは、アナログマルチプレクサ１１３０を介してＡＤＣ  １１３２によってデジタル形式に変換される。プロセッサ１１００は、ＡＤＣ  １１３２のデジタル化された出力１１３３を受信し、電圧検知回路１２０８及び電流検知回路１２１０によって測定されるＲＦ電圧ｖｒｆ対電流ｉｒｆの比率を計算することによって組織インピーダンスＺｔを決定する。一実施形態では、組織７０７の封止は、組織インピーダンスＺｔを検知することによって決定され得る。したがって、組織インピーダンスＺｔの検出を、ブレード７２４による組織切断の前に行う組織封止のための自動化プロセスと統合することができる。
【０１５４】
図５３は、それらの間に組織７０７部位が位置する第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂに連結された組織インピーダンスモジュール１２０２として構成された制御ロジック１００６の概略図である。ここで図４７及び５１〜５３を参照すると、制御ロジック１００６は、組織封止及び切断プロセス中に、第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂの間に挟まれている組織ＴのインピーダンスＺｔをモニタリングするように構成された組織インピーダンスモジュール１２０２として構成された信号発生器モジュールを備える。組織インピーダンスモジュール１２０２は、ケーブルによって電気外科用器具７００に連結されてもよい。ケーブルは、第１電極７０９ａと接続された第１の「通電」導体と、第２電極７０９ｂ（例えば、負［−］電極）と接続された第２の「リターン」導体とを含む。一実施形態では、ＲＦ電圧ｖｒｆが第１電極７０９ａに印加されて、組織７０７を通るＲＦ電流ｉｒｆの流れを引き起す。第２電極７０９ｂは、電流ｉｒｆが組織インピーダンスモジュール１２０２に戻るための帰路を提供する。電流ｉｒｆがブレードの第１電極７０９ａから、第１及び第２ジョー部材７０５ａ、７０５ｂとの中間に位置付けられた組織７０７を通って、第２電極７０９ｂへと流れることができるように、第２電極７０９ｂの遠位端は、導電ジャケットに接続される。インピーダンスモジュール１２０２は、第１及び第２電極７０９ａ、７０９ｂによって回路を接続される。一実施形態では、組織インピーダンスＺｔを測定することを目的として組織７０７に印加されるＲＦエネルギーは、組織７０７の治療に有意なやり方で寄与しないか、又は全く寄与しない、低レベルの治療レベル未満の信号であり得る。別の一実施形態では、組織７０７に印加されるＲＦエネルギーは、組織７０７の治療のための治療レベル信号である。
【０１５５】
非限定例
一実施形態では、ロボット手術システムが提供される。前記ロボット手術システムは、外科用ツールであって、第１ジョー部材及び第２ジョー部材と、ブレードとを備え、少なくとも１つの信号を受け取るよう構成されている、エンドエフェクタであって、該第１ジョー部材及び該第２ジョー部材が対応する第１及び第２電極を備える、エンドエフェクタと、長手方向軸に沿って前記ブレードを往復運動させるためのアクチュエータと、を備える、外科用ツールと、前記アクチュエータを制御するための制御回路と、を備え、該制御回路が、前記少なくとも１つの信号を前記エンドエフェクタに供給し、前記エンドエフェクタに接触している組織の組織インピーダンスを示すフィードバック信号を受け取り、前記フィードバック信号に基づいて前記組織インピーダンスの変化率を決定し；前記少なくとも１つの信号を制御して前記組織インピーダンスの所定の変化率を維持する。
【０１５６】
一実施形態では、外科用ツールが提供される。前記外科用ツールは、第１ジョー部材及び第２ジョー部材と、ブレードとを備え、少なくとも１つの信号を受け取るよう構成されているエンドエフェクタであって、該第１ジョー部材及び該第２ジョー部材が対応する第１及び第２電極を備える、エンドエフェクタと、長手方向軸に沿って前記ブレードを往復運動させるためのアクチュエータと、前記アクチュエータを制御するための制御回路と、を備え、該制御回路が、前記少なくとも１つの信号を前記エンドエフェクタに供給し、前記エンドエフェクタに接触している組織の組織インピーダンスを示すフィードバック信号を受け取り、前記フィードバック信号に基づいて前記組織インピーダンスの変化率を決定し、前記少なくとも１つの信号を制御して前記組織インピーダンスの所定の変化率を維持する。
【０１５７】
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組み込んだものと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、及び表題「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、及び表題「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、及び表題「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、及び表題「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、及び表題「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、及び表題「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、及び表題「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、及び表題「Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ  ｆｏｒ  Ｒｏｔａｒｙ  Ｄｒｉｖｅｎ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｔｏｏｌｓ」（代理人整理番号：ＥＮＤ７１４９ＵＳＮＰ／１２０１５３）。
【０１５８】
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末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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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」、「一例示的実施形態」、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出現する「様々な実施形態では」、「いくつかの実施形態では」、「一例示的実施形態では」、又は「一実施形態では」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、一例示的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。
【０１６１】
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、概して、内視鏡手術は腹腔鏡手術よりもより一般的である。したがって、本発明は内視鏡手術及び装置との関連において議論される。しかしながら、本願における「内視鏡」などの用語の使用は、本発明を内視鏡管（例えばトロカール）との組み合わせにおいてのみ使用される器具に限定するものとして解釈されてはならない。むしろ本発明は、腹腔鏡手術及び開放手術などを含むがこれらに限定されない、小さな切開創にアクセスが限定されるあらゆる手術に用途を見出し得るものと考えられる。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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、変更及び改作を想起することができることは明白である。例えば、様々な実施形態によれば、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。
【０１６４】
全体又は部分において、本明細書に参照により組み込まれると称されるいずれの特許公報又は他の開示物も、組み込まれた事物が現行の定義、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組み込まれる。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組み込んだ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。
【０１６５】
〔実施の態様〕
（１）  ロボット手術システムにおいてエンドエフェクタを制御する方法であって、
該ロボット手術システムによって、少なくとも１つの信号を外科用装置のエンドエフェクタに印加することと、
前記ロボット手術システムによって、前記エンドエフェクタに接触している組織の組織インピーダンスを示すフィードバック信号を受け取ることと、
前記ロボット手術システムによって、前記フィードバック信号に基づいて前記組織インピーダンスの変化率を決定することと、
組織インピーダンスの所定の変化率を維持するために前記ロボット手術システムによって、前記フィードバック信号に基づいて前記少なくとも１つの信号を制御することと、を含む、方法。
（２）  前記ロボット手術システムによって、前記組織インピーダンスの前記所定の変化率を、所定の値に少なくとも等しくなるように維持することを含む、実施態様１に記載の方法。
（３）  前記エンドエフェクタのブレードの遠位方向の移動速度を駆動信号で制御することを含む、実施態様１に記載の方法。
（４）  超音波エネルギー信号を前記ブレードに送達することを含む、実施態様１に記載の方法。
（５）  無線周波数エネルギー信号を、前記エンドエフェクタの少なくとも１つの電極に送達することを含む、実施態様１に記載の方法。
【０１６６】
（６）  前記組織インピーダンスの変化率が、前記組織の封止状態に比例する、実施態様１に記載の方法。
（７）  ロボット手術システムであって、
外科用ツールであって、
第１ジョー部材及び第２ジョー部材と、ブレードと備え、少なくとも１つの信号を受け取るよう構成されている、エンドエフェクタであって、該第１ジョー部材及び該第２ジョー部材が対応する第１及び第２電極を備える、エンドエフェクタと、
長手方向軸に沿って前記ブレードを往復運動させるためのアクチュエータと、を備える、外科用ツールと、
前記アクチュエータを制御するための制御回路と、を備え、該制御回路が、
前記少なくとも１つの信号を前記エンドエフェクタに供給し、
前記エンドエフェクタに接触している組織の組織インピーダンスを示すフィードバック信号を受け取り、
前記フィードバック信号に基づいて前記組織インピーダンスの変化率を決定し、
前記少なくとも１つの信号を制御して前記組織インピーダンスの所定の変化率を維持する、ロボット手術システム。
（８）  前記アクチュエータに連結されたモーターと、
該モーターに連結されたモーター制御ロジックとを含み、該モーター制御ロジックが、前記少なくとも１つの電気外科用信号に比例する前記ブレードの遠位方向の移動速度を制御する、実施態様７に記載のロボット手術システム。
（９）  前記少なくとも１つの信号が、前記第１及び第２ジョー電極に送達された無線周波数エネルギー信号を含む、実施態様７に記載のロボット手術システム。
（１０）  前記ブレードに超音波エネルギー信号を送達して超音波運動を前記ブレードに付与することを含む、実施態様７に記載のロボット手術システム。
【０１６７】
（１１）  前記制御回路がプロセッサを含み、該プロセッサが、前記少なくとも１つの信号を制御するための１つ又は２つ以上のソフトウェアスレッドを実行するよう構成されている、実施態様７に記載のロボット手術システム。
（１２）  前記少なくとも１つの信号を生成するための発生器を含み、該発生器が、前記制御ロジックから制御信号を受け取り、かつ前記発生器が、前記制御ロジックから受け取った前記制御信号に基づいて前記少なくとも１つの信号を制御する、実施態様７に記載のロボット手術システム。
（１３）  前記組織インピーダンスの前記変化率が、前記組織の封止状態に比例する、実施態様７に記載のロボット手術システム。
（１４）  外科用ツールであって、
第１ジョー部材及び第２ジョー部材と、ブレードとを備え、少なくとも１つの信号を受け取るよう構成されているエンドエフェクタであって、該第１ジョー部材及び第２ジョー部材が対応する第１及び第２電極を備える、エンドエフェクタと、
長手方向軸に沿って前記ブレードを往復運動させるためのアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御するための制御回路と、を備え、該制御回路が、
前記少なくとも１つの信号を前記エンドエフェクタに供給し、
前記エンドエフェクタに接触している組織の組織インピーダンスを示すフィードバック信号を受け取り、
前記フィードバック信号に基づいて前記組織インピーダンスの変化率を決定し、
前記少なくとも１つの信号を制御して前記組織インピーダンスの所定の変化率を維持する、外科用ツール。
（１５）  前記アクチュエータに連結されたモーターと、
前記モーターに連結されたモーター制御ロジックとを含み、該モーター制御ロジックが、前記少なくとも１つの電気外科用信号に比例する前記ブレードの遠位方向の移動速度を制御する、実施態様１４に記載の外科用器具。
【０１６８】
（１６）  前記少なくとも１つの信号が、前記第１及び第２ジョー電極に送達された無線周波数エネルギー信号を含む、実施態様１４に記載の外科用器具。
（１７）  前記ブレードに超音波エネルギー信号を送達して超音波運動を前記ブレードに付与することを含む、実施態様１４に記載の外科用器具。
（１８）  前記制御回路がプロセッサを含み、該プロセッサが、前記少なくとも１つの信号を制御するための１つ又は２つ以上のソフトウェアスレッドを実行するよう構成されている、実施態様７に記載のロボット手術システム。
（１９）  前記少なくとも１つの信号を生成するための発生器を含み、該発生器が前記制御ロジックから制御信号を受け取り、前記発生器が、前記制御ロジックから受け取った前記制御信号に基づいて前記少なくとも１つの信号を制御する、実施態様１４に記載の外科用器具。
（２０）  前記組織インピーダンスの前記変化率が、前記組織の封止状態に比例する、実施態様１４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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