(57)【要約】  様々な実施形態が、手持ち用途における又はロボット外科用システムに使用するための外科用器具を対象としている。外科用器具は、組織を処置するエンドエフェクタと、エンドエフェクタから縦軸に沿って近位に延伸するシャフトとを備えていてもよい。いくつかの実施形態は、ロボット外科用器具の器具取付部分に使用可能である。例えば、シャフトは器具取付部分に対して近位に延伸していてもよい。
2015521898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボット外科用システムに使用される外科用器具であって、
組織を処置するエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタから縦軸に沿って近位に延伸するシャフトと、
ハウジングであって、前記シャフトが前記ハウジングの遠位端に連結される、ハウジングと、
前記ハウジング内に配置される第１の磁気素子と、
前記第１の磁気素子と連結され、前記第１の磁気素子から遠位に、かつ前記シャフトを通って遠位に延伸する第１のケーブルであって、前記磁気素子が作動されることが前記縦軸に沿って前記第１のケーブルを並進させる、第１のケーブルと、
前記ハウジング内に配置される回転可能胴部と、
前記回転可能胴部から前記第１の磁気素子のスイッチに延伸する作動部材であって、前記回転可能胴部の回転により前記スイッチを前記第１の磁気素子が作動される第１の位置から前記第１の磁気素子が作動されない第２の位置に交互に切り替える、作動部材と、
を備える、外科用器具。
【請求項２】
前記ハウジング内に配置される第２の磁気素子と、
前記第２の磁気素子に連結され、前記第２の磁気素子から遠位に、かつ前記シャフトを通って遠位に延伸する第２のケーブルであって、前記第２の磁気素子が作動されることが前記縦軸に沿って前記第２のケーブルを並進させる、第２のケーブルと、
前記回転可能胴部から前記第２の磁気素子のスイッチに延伸する第２の作動部材であって、前記回転可能胴部の回転により前記第２の磁気素子の前記スイッチを前記第２の磁気素子が作動される第１の位置から前記第２の磁気素子が作動されない第２の位置に交互に切り替える、第２の作動部材と、
を更に備える、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項３】
前記回転可能胴部は、前記第１及び第２の磁気素子が共に作動されない第１の位置、前記第１の磁気素子が作動されて前記第２の磁気素子は作動されない第２の位置、及び、前記第１及び第２の磁気素子が作動されない第３の位置に対して回転可能である、請求項２に記載の外科用器具。
【請求項４】
前記ハウジング内に配置される第３の磁気素子と、
前記第３の磁気素子に連結され、前記第３の磁気素子から遠位に、かつ前記シャフトを通って遠位に延伸する第３のケーブルであって、前記第２の磁気素子が作動されることが前記縦軸に沿って前記第２のケーブルを並進させる、第３のケーブルと、
前記回転可能胴部から前記第３の磁気素子のスイッチまで延伸する第３の作動部材であって、前記回転可能胴部の回転により前記第３の磁気素子の前記スイッチを前記第３の磁気素子が作動される第１の位置から前記第３の磁気素子が作動されない第２の位置に交互に切り替える、第３の作動部材と、
を更に備える、請求項２に記載の外科用器具。
【請求項５】
前記回転可能胴部が、
前記第１、第２及び第３の磁気素子が作動される第１の位置、
前記第１及び第２の磁気素子は作動され、前記第３の磁気素子は作動されない第２の位置、
前記第１の磁気素子は作動され、前記第２及び第３の磁気素子は作動されない第３の位置、並びに
前記第１、第２及び第３の磁気素子が作動されない第４の位置、
に対して回転可能である、請求項４に記載の外科用器具。
【請求項６】
前記回転可能胴部が、
前記第１及び第２の磁気素子は作動されず、前記第３の磁気素子は作動される第５の位置、
前記第１の磁気素子は作動されず、前記第２及び第３の磁気素子は作動される第６の位置、
に対して回転可能である、請求項５に記載の外科用器具。
【請求項７】
前記ハウジング内に配置される第２の磁気素子と、
前記第２の磁気素子に連結され、前記第２の磁気素子から遠位に、かつ前記シャフトを通って遠位に延伸する第２のケーブルであって、前記第２の磁気素子が作動されることが前記縦軸に沿って前記第２のケーブルを並進させる、第２のケーブルと、
前記ハウジング内に配置される第２の回転可能胴部と、
前記第２の回転可能胴部から前記第２の磁気素子のスイッチに延伸する第２の作動部材であって、前記回転可能胴部の回転により前記第２の磁気素子の前記スイッチを前記第２の磁気素子が作動される第１の位置から前記第２の磁気素子が作動されない第２の位置まで交互に切り替える、第２の作動部材と、
を更に備える、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項８】
前記シャフトは軟性関節運動継手を含み、前記第１のケーブルは前記軟性関節運動継手から遠位に前記シャフトと連結されて前記縦軸から外れており、前記第１のケーブルが近位並進することで、前記エンドエフェクタが前記縦軸から離れて前記第１のケーブルに向けて枢動される、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項９】
前記エンドエフェクタは超音波ブレードを含み、前記軟性関節運動継手から遠位に配置されて前記超音波ブレードと音響的に連結される変換器組立体を更に備える、請求項８に記載の外科用器具。
【請求項１０】
前記シャフトの近位部分が前記ハウジング内を前記縦軸に沿って近位に延伸し、
前記ハウジング内に配置される第２の磁気素子と、
前記第２の磁気ハウジングに連結される近位端、及び前記シャフトの前記近位部分の周りに配置される遠位端を有する第２のケーブルであって、前記第２の磁気素子が作動されることで前記シャフトの前記近位部分から前記第２のケーブルが巻き戻されて前記シャフトを回転させる、第２のケーブルと、
を更に備える、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項１１】
第２の回転可能胴部と、
前記第２の回転可能胴部に連結され、前記第１の回転可能胴部から前記シャフトを通って遠位に延伸する第２のケーブルであって、前記第２の回転可能胴部の回転により前記縦軸に沿って前記第２のケーブルを並進させる、第２のケーブルと、
を更に備える、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項１２】
ロボット外科用システムに使用する外科用器具であって、
組織を処置するエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタから縦軸に沿って近位に延伸するシャフトと、
ハウジングであって、前記シャフトが前記ハウジングの遠位端に連結される、ハウジングと、
前記ハウジング内に配置される第１の回転可能胴部であって、前記第１の回転可能胴部の回転中心から外れている第１の釘を含む、第１の回転可能胴部と、
前記ハウジング内に配置される第２の回転可能胴部であって、前記第２の回転可能胴部の回転中心から外れている第２の釘を含む、第２の回転可能胴部と、
前記第１の釘及び前記第２の釘に連結される弾性バンドと、
前記弾性バンドに連結されて前記シャフトを通って遠位に延伸するケーブルであって、前記第１及び第２の釘を近位に移動させる前記第１及び第２の回転可能胴部の回転により、前記弾性バンド及びケーブルが共に近位に引っ張られる、ケーブルと、
を備える、外科用器具。
【請求項１３】
前記第１及び第２の釘を遠位に移動させる前記第１及び第２の回転可能胴部の回転により、前記弾性バンド及びケーブルが近位に押される、請求項１２に記載の外科用器具。
【請求項１４】
ロボット外科用システムに使用する外科用器具であって、
組織を処置するエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタから縦軸に沿って近位に延伸するシャフトと、
ハウジングであって、前記シャフトが前記ハウジングの遠位端に連結される、ハウジングと、
前記ハウジング内に配置される第１の回転可能胴部であって、前記第１の回転可能胴部の回転中心から外れている第１の釘を含む、第１の回転可能胴部と、
前記ハウジング内に配置される第２の回転可能胴部であって、前記第２の回転可能胴部の回転中心から外れている第２の釘を含み、前記第１の回転可能胴部の回転軸が前記第２の回転可能胴部の回転軸から遠位に位置する、第２の回転可能胴部と、
前記ハウジングの内側部分に固定して留められ、前記第１及び第２の釘で経路を定められ、前記シャフトを通って遠位に延伸するケーブルであって、前記第１及び第２の回転可能胴部の回転により前記縦軸に沿って前記ケーブルを並進させる、ケーブルと、
を備える、外科用器具。
【請求項１５】
外科用器具であって、
超音波ブレードを含むエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタから縦軸に沿って近位に延伸し、軟性関節運動継手を画定するシャフトと、
前記超音波ブレードから前記シャフトを通って近位に延伸し、前記軟性関節運動継手の周りで屈曲可能部分を画定する導波管と、
前記導波管及び前記超音波ブレードの少なくとも一方の節で前記軟性関節運動継手から遠位に配置される第１のプレートと、
前記縦軸から外れている第１の点で前記第１のプレートと連結され、近位に延伸する第１の螺旋状ケーブルと、
前記縦軸から外れている第２の点で前記第１のプレートと連結され、近位に延伸する第２の螺旋状ケーブルと、
前記軟性関節運動継手から近位に配置されるギアであって、前記ギアの第１の側が前記第１の螺旋状ケーブルと連動し、前記ギアの第２の側が前記第２の螺旋状ケーブルと連動し、前記ギアの回転により前記第１及び第２の螺旋状ケーブルが差動並進される、ギアと、
を備える、外科用器具。
【請求項１６】
前記ギアが第１の方向に回転することで、前記第１のケーブルが近位並進し、前記第１のプレート及びエンドエフェクタが前記縦軸から離れて前記第１のケーブルに向かって枢動する、請求項１５に記載の外科用器具。
【請求項１７】
前記ギアが第２の方向に回転することで、前記第２のケーブルが近位並進し、前記第１のプレート及びエンドエフェクタが前記縦軸から離れて前記第２のケーブルに向かって枢動する、請求項１６に記載の外科用器具。
【請求項１８】
ロボット外科用システムとインターフェースを介して接続するハウジングを更に備え、前記ギアが前記ハウジング内に配置される回転可能胴部に連結される、請求項１５に記載の外科用器具。
【請求項１９】
前記ギアに連結する関節運動レバーを含むハンドルを更に備える、請求項１５に記載の外科用器具。
【請求項２０】
ロボット外科用システムに使用する外科用器具であって、
超音波ブレードを含む、組織を処置するエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタから縦軸に沿って近位に延伸するシャフトと、
前記シャフトの近位端に連結される超音波変換器と、
前記超音波変換器及び前記超音波ブレードと音響的に連結され、前記シャフトを通って延伸する導波管と、
ハウジングであって、前記シャフトが前記ハウジングの中を通って延伸し、前記シャフト、超音波変換器、導波管、及びエンドエフェクタが前記縦軸に沿って遠位及び近位に並進可能である、ハウジングと、
を備える、外科用器具。
【請求項２１】
前記ハウジング内の前記シャフトの一部分で前記シャフトと連結されるラックギアと、
前記ハウジング内に配置される回転可能胴部と、
前記回転可能胴部に連結され、前記ラックギアとインターフェースを介して接続されるギアであって、前記ギアの回転により前記シャフト超音波変換器、導波管及びエンドエフェクタを遠位及び近位に前記縦軸に沿って並進させる、ギアと、
を更に備える、請求項２０に記載の外科用器具。
【請求項２２】
ロボットマニピュレータアームを更に備え、前記ハウジングが前記ロボットマニピュレータアームと連結されており、前記マニピュレータアームが前記ハウジングから遠位に取り付けられたトロカールを含み、前記シャフトが前記トロカールを通って延伸する、請求項２０に記載の外科用器具。
【請求項２３】
外科用器具であって、
組織を処置するエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタから縦軸に沿って近位に延伸するシャフトであって、前記シャフトは、
近位管であって、前記近位管の内壁の近くに配置される第１のチャネルを画定する、近位管と、
遠位管であって、前記エンドエフェクタが前記遠位管の遠位部分に連結される、遠位管と、
前記近位管と前記遠位管との間に配置される軟性関節運動部分と、を含む、シャフトと、
前記エンドエフェクタ及び前記遠位管の少なくとも一方に連結され、前記近位管の前記第１のチャネルを通って近位に延伸する第１の関節運動ケーブルであって、前記第１の関節運動ケーブルが近位並進されることで前記遠位管及び前記エンドエフェクタを前記縦軸から離して前記第１の関節運動ケーブルに引き寄せる、第１の関節運動ケーブルと、
を備える、外科用器具。
【請求項２４】
前記近位管は更に、前記近位管の内壁近くに配置されて前記縦軸周りの前記第１のチャネルから外れている第２のチャネルを画定し、前記外科用器具は、
前記エンドエフェクタ及び前記遠位管の少なくとも一方に連結され、前記近位管の前記第２のチャネルを通って近位に延伸する第２の関節運動ケーブルであって、前記第２の関節運動ケーブルが近位並進されることで前記遠位管及び前記エンドエフェクタを前記縦軸から離して前記第２の関節運動ケーブルに引き寄せる、第２の関節運動ケーブルを更に備える、請求項２３に記載の外科用器具。
【請求項２５】
前記第１の関節運動ケーブルは、互いに編みこまれた２つのケーブルを含む、請求項２３に記載の外科用器具。
【請求項２６】
前記第１のチャネルは、前記近位管の前記内壁に溶接されたコイルパイプによって画定される、請求項２３に記載の外科用器具。
【請求項２７】
前記第１のチャネルが前記近位管の前記内壁を超えて遠位に延伸する、請求項２３に記載の外科用器具。
【請求項２８】
前記軟性関節運動部分は、前記第１の関節運動ケーブルを受容するために、前記第１のチャネルと整列する第２のチャネルを画定する、請求項２３に記載の外科用器具。
【請求項２９】
ロボット外科用システムに使用する外科用器具であって、
組織を処置するエンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタは前記組織にエネルギーを与える少なくとも１つのエネルギー素子を含む、エンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタから縦軸に沿って近位に延伸するシャフトと、
ハウジングであって、前記シャフトが前記ハウジングの遠位部分に連結される、ハウジングと、
前記少なくとも１つのエネルギー素子に電力を与える電池組立体と、
を備え、前記電池組立体は、
前記ハウジング内に配置され、前記少なくとも１つのエネルギー素子に電気的に連結された再充電可能電池と、
前記再充電可能電池と連結される誘導コイルであって、前記誘導コイルは前記電池を再充電するための電気エネルギーを与える第２の誘導コイルと近接して位置するように配置される、誘導コイルと、
を含む、外科用器具。
【請求項３０】
前記少なくとも１つのエネルギー素子は超音波ブレードを含み、前記再充電可能電池は前記超音波ブレードと超音波的に連通される変換器と電気的に連結される、請求項２９に記載の外科用器具。
【請求項３１】
前記ハウジング内に配置されて前記少なくとも１つのエネルギー素子のための少なくとも１つの駆動信号を生成する発生回路を更に備える、請求項２９に記載の外科用器具。
【請求項３２】
前記再充電可能電池の少なくとも１つの充電特性を感知するように電気的に配置されたセンサを更に備え、前記センサは前記ロボット外科用システムの通信バスと電気的に連通し、前記再充電可能電池の前記少なくとも１つの充電特性を前記ロボット外科用器具の外科医用ディスプレイに与える、請求項２９に記載の外科用器具。
【請求項３３】
発信機と電気的に連通するフットペダルと、
前記少なくとも１つのエネルギー素子と電気的に連通し、前記フットペダルが作動されたことを示す前記発信機からの信号を受信すると、前記少なくとも１つのエネルギー素子を作動させるように信号を送信する受信機と、
を更に備える、請求項２９に記載の外科用器具。
【請求項３４】
ロボット外科用システムに使用する外科用器具であって、
組織を処置するエンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタは前記組織にエネルギーを与える少なくとも１つのエネルギー素子を含む、エンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタから縦軸に沿って近位に延伸するシャフトと、
ハウジングであって、前記シャフトが前記ハウジングの遠位部分に連結される、ハウジングと、
前記少なくとも１つのエネルギー素子に電気的に連結され、前記ハウジングから延伸する電力コードと、
を備え、前記電力コードは前記少なくとも１つのエネルギー素子に駆動信号を与える発生装置を含む、外科用器具。
【請求項３５】
前記少なくとも１つのエネルギー素子は超音波ブレードを含み、
前記少なくとも１つのエネルギー素子に電力を与える電池組立体は、
前記ハウジング内に配置され、前記少なくとも１つのエネルギー素子に電気的に連結された再充電可能電池と、
前記再充電可能電池と連結される誘導コイルであって、前記誘導コイルは前記電池を再充電するための電気エネルギーを与える第２の誘導コイルと近接して位置するように配置される、誘導コイルと、
を含む、請求項３４に記載の外科用器具。
【請求項３６】
ロボット外科用システムに使用する外科用器具であって、
組織を処置するエンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタは前記組織にエネルギーを与える少なくとも１つのエネルギー素子を含む、エンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタから縦軸に沿って近位に延伸するシャフトと、
ハウジングであって、前記シャフトが前記ハウジングの遠位部分に連結され、前記ハウジングが外部ソケットを画定する、ハウジングと、
前記少なくとも１つのエネルギー素子に電力を与える取り外し可能な電池組立体であって、前記取り外し可能な電池組立体は前記少なくとも１つのエネルギー素子と電気的に連通するように前記ハウジングの前記外部ソケット内に受容可能である、取り外し可能な電池組立体と、
を備える、外科用器具。
【請求項３７】
発信機と無線で電気的に連通するフットペダルと、
前記発信機と無線で電気的に連通し、前記少なくとも１つのエネルギー素子と連通し、前記フットペダルが作動されたことを示す前記発信機からの信号を受信すると、前記少なくとも１つのエネルギー素子を作動させるように信号を送信する受信機と、
を更に備える、請求項３６に記載の外科用器具。
【請求項３８】
前記取り外し可能な電池組立体は、前記少なくとも１つのエネルギー素子のための少なくとも１つの駆動信号を生成する発生回路を更に含む、請求項３６に記載の外科用器具。
【請求項３９】
外科用器具であって、
組織を処置するエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタから縦軸に沿って近位に延伸するシャフトであって、前記シャフトは、
近位管と、
遠位管であって、前記エンドエフェクタが前記遠位管の遠位部分に連結される、遠位管と、
前記近位管と前記遠位管との間に配置される軟性関節運動部分であって、前記軟性関節運動部分が複数のインターフェースで接続された継手部材を含み、前記継手部材がそれぞれ第１及び第２のチャネルを画定する、軟性関節運動部分と、を含む、シャフトと、
前記エンドエフェクタ及び前記遠位管の少なくとも一方に連結され、前記複数の継手部材の前記第１のチャネルを通って延伸する第１の関節運動ケーブルと、
前記エンドエフェクタ及び前記遠位管の少なくとも一方に連結され、前記複数の継手部材の前記第２のチャネルを通って延伸する第２の関節運動ケーブルと、
を含み、前記第１及び第２の関節運動ケーブルは、前記第１及び第２のケーブルが遠位及び近位に並進可能であって前記複数の継手部材が前記縦軸から離して前記遠位管及びエンドエフェクタを枢動させるために互いに摺動可能であるロック解除位置と、前記第１及び第２ケーブルの並進がロックされて前記エンドエフェクタ及び遠位管の前記縦軸に対する前記位置もロックされるようにするロック位置との間で切り替え可能である、外科用器具。
【請求項４０】
近位に配置されたロック組立体を更に備え、前記ロック組立体は、
第１のポストと、
第２のポストと、
前記第１のポストと第２のポストとの間に配置される回転可能部材と、
を含み、前記第１の関節運動ケーブルは前記第１のポストと前記回転可能部材との間に経路を定められ、前記第２の関節運動ケーブルは前記第２のポストと前記回転可能部材との間に経路を定められ、前記回転可能部材は、前記回転可能部材と前記第１のポストとの間を前記第１の関節運動ケーブルが通過可能であり、前記回転可能部材と前記第２のポストとの間を前記第２の関節運動ケーブルが通過可能である第１の角度位置を含み、前記回転可能部材は、前記回転可能部材と前記第１のポストとの間で前記第１の関節運動部材がロックされて前記回転可能部材と前記第２の関節運動部材との間に前記第２の関節運動部材がロックされる第２の角度位置を含む、請求項３９に記載の外科用器具。
【請求項４１】
前記回転可能部材は凸面を画定し、前記第１の角度位置では、前記凸面が前記第１のポストに対面する、請求項１に記載の外科用器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、以下の同時出願の米国特許出願に関連し、これらは本明細書において参照によりその全体が組み込まれる：
米国特許出願番号第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、表題「Ｈａｐｔｉｃ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ｆｏｒ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｒｏｂｏｔ」、代理人整理番号第ＥＮＤ７０４２ＵＳＮＰ／１１０３８８号。
米国特許出願番号第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、表題「Ｌｏｃｋｏｕｔ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ  ｆｏｒ  Ｕｓｅ  ｗｉｔｈ  Ｒｏｂｏｔｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｄｅｖｉｃｅ」、代理人整理番号第ＥＮＤ７０４３ＵＳＮＰ／１１０３８９号。
米国特許出願番号第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、表題「Ｃｌｏｓｅｄ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｆｏｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｄｅｖｉｃｅ」、代理人整理番号第ＥＮＤ７０４４ＵＳＮＰ／１１０３９０号。
米国特許出願番号第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、表題「Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ａｒｔｉｃｕｌａｔｉｎｇ  Ｓｈａｆｔｓ」、代理人整理番号第ＥＮＤ６４２３ＵＳＮＰ／１１０３９２号。
米国特許出願番号第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、表題「Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ｄｉｓｔａｌｌｙ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｅｄ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ」、代理人整理番号第ＥＮＤ６８１９ＵＳＮＰ／１１０３９３号。
米国特許出願番号第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、表題「Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ａｒｔｉｃｕｌａｔｉｎｇ  Ｓｈａｆｔｓ」、代理人整理番号第ＥＮＤ７０４７ＵＳＮＰ／１１０３９４号。
米国特許出願番号第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、表題「Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ｄｉｓｔａｌｌｙ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｅｄ  Ｊａｗ  Ａｓｓｅｍｂｌｉｅｓ」、代理人整理番号第ＥＮＤ７０４８ＵＳＮＰ／１１０３９５号。
米国特許出願番号第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿号、表題「Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ａｒｔｉｃｕｌａｔｉｎｇ  Ｓｈａｆｔｓ」、代理人整理番号第  ＥＮＤ７０４９ＵＳＮＰ／１１０３９６号。
米国特許出願番号第＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿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】
様々な実施形態が、外科用器具の様々な制御機構を含む外科用器具に向けられている。
【０００３】
超音波メスなどの超音波外科用装置は、これら固有の性能特性のために、外科手術において多くの用途で用いられている。特定の装置構成及び動作パラメータにより、超音波外科用装置は組織の実質的に同時の横切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、近位に配置される超音波変換器と、超音波変換器に連結された、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器具とを備える。エンドエフェクタは通常、シャフトを介してハンドル及び／又はロボット外科道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って延伸する導波管を介して、変換器と音響的に連結している。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、電気外科手術にて用いられる温度よりも低い温度で組織を切断及び凝固する。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。ブレード表面によって組織に対して圧力をかけると血管を潰し、凝塊が止血シールを形成することを可能にする。外科医は、エンドエフェクタによって組織に印加される力による切断速度及び凝固、力が印加される時間、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。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
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、それらの利点とともに、以下の説明を以下の添付図面と併せて参照すれば最もよく理解することができる。
【図１】外科用器具と超音波発生装置とを含む外科用システムの一実施形態を示す図である。
【図２】図１に示される外科用器具の一実施形態を示す図である。
【図３】超音波エンドエフェクタの一実施形態を示す図である。
【図４】超音波エンドエフェクタの別の実施形態を示す図である。
【図５】図１に示される外科用器具の一実施形態の分解図である。
【図６】図１に示される外科用器具の一実施形態の切欠図である。
【図７】図１に示す外科用器具の実施形態の一例の様々な内部構成要素を示す図である。
【図８】外科用器具と超音波発生装置とを含む外科用システムの一実施形態の上面図である。
【図９】図１の外科用器具の一例示的な実施形態に含まれる回転組立体の一実施形態を示す図である。
【図１０】単一素子エンドエフェクタを有する外科用器具を含む外科用システムの一実施形態を示す図である。
【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】その中の構成要素のいくつかを図示するためにハンドル本体の半分が取り除かれた状態の、図１１の外科用器具の一実施形態のハンドルの側面図である。
【図１３】その顎部が開いており、軸方向に移動可能な部材の遠位端が引っ込んだ位置にある状態の、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である。
【図１４】その顎部が閉じられており、軸方向に移動可能な部材の遠位端が部分的に前進した位置にある状態の、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である。
【図１５】図１１の外科用器具の軸方向に移動可能な部材の一実施形態の斜視図である。
【図１６】図１１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である。
【図１７】コードレスの電気エネルギー外科用器具の一実施形態の断面の斜視図である。
【図１８Ａ】その中の様々な構成要素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１７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１８Ｂ】一実施形態による、ＲＦ駆動及び制御回路を示す図である。
【図１８Ｃ】一実施形態によるコントローラの主な構成要素を示す図である。
【図１９】ロボット外科用システムの一実施形態のブロック図である。
【図２０】ロボットアームカートの一実施形態を示す図である。
【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である。
【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である。
【図２３】図１９〜図２２のロボットアームカートなどのロボットアームカートと併せて使用し得るコントローラの一実施形態を示す図である。
【図２４】ロボットシステムとの使用に適合された超音波外科用器具の一実施形態を示す図である。
【図２５】ロボットシステムとの使用に適合された電気外科用器具の一実施形態を示す図である。
【図２６】図２４に示される外科用器具を受容して制御するための外科用マニピュレータと連結可能な器具駆動組立体の一実施形態を示す図である。
【図２７】図２４の外科用器具を含む、図２６の器具駆動組立体の実施形態の別の図である。
【図２８】図２５の電気外科用器具を含む、図２６の器具駆動組立体の実施形態の別の図である。
【図２９】図２６の器具駆動組立体の実施形態のアダプタ部分の追加図である。
【図３０】図２６の器具駆動組立体の実施形態のアダプタ部分の追加図である。
【図３１】図２６の器具駆動組立体の実施形態のアダプタ部分の追加図である。
【図３２】従動要素の動作を外科用器具の動作に変換する構成要素を示す、図２４〜図２５の器具取付部分の一実施形態を示す図である。
【図３３】従動要素の動作を外科用器具の動作に変換する構成要素を示す、図２４〜図２５の器具取付部分の一実施形態を示す図である。
【図３４】従動要素の動作を外科用器具の動作に変換する構成要素を示す、図２４〜図２５の器具取付部分の一実施形態を示す図である。
【図３５】従動要素の回転をシャフトの軸回りの回転運動に変換する代替的な例示的機構、及びシャフト５３８の軸に沿って１つ以上の部材の往復並進運動を行わせる代替の例示的な機構を示す、図２４〜図２５の器具取付部分の代替的な実施形態を示す図である。
【図３６】従動要素の回転をシャフトの軸回りの回転運動に変換する代替的な例示的機構、及びシャフト５３８の軸に沿って１つ以上の部材の往復並進運動を行わせる代替の例示的な機構を示す、図２４〜図２５の器具取付部分の代替的な実施形態を示す図である。
【図３７】従動要素の回転をシャフトの軸回りの回転運動に変換する代替的な例示的機構、及びシャフト５３８の軸に沿って１つ以上の部材の往復並進運動を行わせる代替の例示的な機構を示す、図２４〜図２５の器具取付部分の代替的な実施形態を示す図である。
【図３８】従動要素の回転をシャフトの軸回りの回転運動に変換する別の代替的な例示的機構を示す、図２４〜図２５の器具取付部分の代替的な実施形態を示す図である。
【図３９】従動要素の回転をシャフトの軸回りの回転運動に変換する別の代替的な例示的機構を示す、図２４〜図２５の器具取付部分の代替的な実施形態を示す図である。
【図４０】従動要素の回転をシャフトの軸回りの回転運動に変換する別の代替的な例示的機構を示す、図２４〜図２５の器具取付部分の代替的な実施形態を示す図である。
【図４１】従動要素の回転をシャフトの軸回りの回転運動に変換する別の代替的な例示的機構を示す、図２４〜図２５の器具取付部分の代替的な実施形態を示す図である。
【図４２】従動要素の回転をシャフトの軸回りの回転運動に変換する別の代替的な例示的機構を示す、図２４〜図２５の器具取付部分の代替的な実施形態を示す図である。
【図４３】シャフトの軸に沿った部材の差動並進の（例えば、関節動作のため）の代替的な例示的機構を示す器具取付部分の代替的な実施形態の図である。
【図４４】シャフトの軸に沿った部材の差動並進の（例えば、関節動作のため）の代替的な例示的機構を示す器具取付部分の代替的な実施形態の図である。
【図４５】シャフトの軸に沿った部材の差動並進の（例えば、関節動作のため）の代替的な例示的機構を示す器具取付部分の代替的な実施形態の図である。
【図４６Ａ】シャフトの軸に沿った部材の差動並進の（例えば、関節動作のため）の代替的な例示的機構を示す器具取付部分の代替的な実施形態の図である。
【図４６Ｂ】内部電力及びエネルギー源を備えるツール取付部分の一実施形態の図である。
【図４６Ｃ】内部電力及びエネルギー源を備えるツール取付部分の一実施形態の図である。
【図４７】第１、第２及び第３の導波管部分を備え、第２の導波管部分が実質的に共振縦波長の半分の長さである、超音波医療用器具の一例示的な実施形態の概略断面図である。
【図４７Ａ】図４７の第２の導波管部分の２つの例示的な実施形態の断面図である。
【図４８】第１及び第２の導波管部分を備え、第１の導波管部分が複数の２分の１共振縦波長をわたる、超音波医療用器具の一例示的な実施形態の概略断面図である。
【図４９】第１及び第２の導波管部分を備えて第１の導波管部分が第２の導波管部分にダウエルプレスフィット（dowel press fit）によって接合される、医療用器具に使用される超音波導波管の一例示的な実施形態の概略断面図である。
【図５０】第１及び第２の導波管を備えて第１の導波管部分が第２の導波管部分にボールソケット形アタッチメントによって接合される、医療用器具に使用される超音波導波管の一例示的な実施形態の概略断面図である。
【図５１】長さを有し、近位導波管部分と遠位導波管部分とを含む医療用超音波導波管を備える超音波医療用器具の別の実施形態の一部分の概略断面図である。
【図５２】磁気素子駆動制御機構を含む、図１９のシステムなどのロボット外科用システムに使用される器具取付部分の一実施形態を示す図である。
【図５３Ａ】磁気素子の組み合わせに通電する及び／又は通電を断つために、回転可能胴部を様々な角度を有する位置に配された、図５２の器具取付部分の回転可能胴部及び磁気素子の一実施形態を示す図である。
【図５３Ｂ】磁気素子の組み合わせに通電する及び／又は通電を断つために、回転可能胴部を様々な角度を有する位置に配された、図５２の器具取付部分の回転可能胴部及び磁気素子の一実施形態を示す図である。
【図５３Ｃ】磁気素子の組み合わせに通電する及び／又は通電を断つために、回転可能胴部を様々な角度を有する位置に配された、図５２の器具取付部分の回転可能胴部及び磁気素子の一実施形態を示す図である。
【図５３Ｄ】磁気素子の組み合わせに通電する及び／又は通電を断つために、回転可能胴部を様々な角度を有する位置に配された、図５２の器具取付部分の回転可能胴部及び磁気素子の一実施形態を示す図である。
【図５３Ｅ】磁気素子の組み合わせに通電する及び／又は通電を断つために、回転可能胴部を様々な角度を有する位置に配された、図５２の器具取付部分の回転可能胴部及び磁気素子の一実施形態を示す図である。
【図５３Ｆ】磁気素子の組み合わせに通電する及び／又は通電を断つために、回転可能胴部を様々な角度を有する位置に配された、図５２の器具取付部分の回転可能胴部及び磁気素子の一実施形態を示す図である。
【図５３Ｇ】磁気素子の組み合わせに通電する及び／又は通電を断つために、回転可能胴部を様々な角度を有する位置に配された、図５２の器具取付部分の回転可能胴部及び磁気素子の一実施形態を示す図である。
【図５４】磁気素子駆動制御機構を含む、図１９のシステムなどのロボット外科用システムに使用される器具取付部分の別の実施形態を示す図である。
【図５５】磁気素子駆動制御機構及びスプール駆動制御機構を含む、図１９のシステムなどのロボット外科用システムに使用される器具取付部分の別の実施形態を示す図である。
【図５６】回転可能胴部の対によって駆動される並進可能ケーブルを備える、図１９のシステムなどのロボット外科用システムに使用される器具取付部分の一実施形態を示す図である。
【図５７】回転可能胴部の対によって駆動される並進可能ケーブルを備える、図１９のシステムなどのロボット外科用システムに使用される器具取付部分の一実施形態を示す図である。
【図５８】回転可能胴部の対によって駆動される並進可能ケーブルを備える、図１９のシステムなどのロボット外科用システムに使用される器具取付部分の別の実施形態を示す図である。
【図５９】エンドエフェクタを関節でつなぐための手動及び／又はロボット外科用器具に使用され得る関節運動機構の一実施形態を示す図である。
【図６０】エンドエフェクタを関節でつなぐための手動及び／又はロボット外科用器具に使用され得る関節運動機構の一実施形態を示す図である。
【図６１】エンドエフェクタを関節でつなぐための手動及び／又はロボット外科用器具に使用され得る関節運動機構の一実施形態を示す図である。
【図６２】エンドエフェクタを関節でつなぐための手動及び／又はロボット外科用器具に使用され得る関節運動機構の一実施形態を示す図である。
【図６３Ａ】図５２〜図５８に対して上述のものを含む、任意の好適な制御機構と一緒に用いられ得る関節運動機構の一実施形態を示す図である。
【図６３Ｂ】図５２〜図５８に対して上述のものを含む、任意の好適な制御機構と一緒に用いられ得る関節運動機構の一実施形態を示す図である。
【図６４】それぞれ３及び４本のケーブルと使用されるように構成された図６３Ａ〜図６３Ｂの関節運動機構のプレートの実施形態を示す図である。
【図６５】それぞれ３及び４本のケーブルと使用されるように構成された図６３Ａ〜図６３Ｂの関節運動機構のプレートの実施形態を示す図である。
【図６６】図６３Ａ〜図６３Ｂの機構と類似する関節運動機構を用いる外科用器具のシャフト部分の一実施形態を示す図である。
【図６７】図６３Ａ〜図６３Ｂの機構と類似する関節運動機構を用いる外科用器具のシャフト部分の一実施形態を示す図である。
【図６８】並進可能なエンドエフェクタを含む、図１９のシステムなどのロボット外科用システムに使用される外科用器具の一実施形態を示す図である。
【図６９Ａ】外科用器具と併せて使用し得る、関節運動可能なシャフト部分の一実施形態を示す図である。
【図６９Ｂ】図６９Ａのシャフト部分の軟性関節運動部分の一実施形態の追加図である。
【図７０】一対のコイルパイプが溶接された平らな素材の一片の一実施形態を示す図である。
【図７１】管形状に丸められた図７０の平らな素材の一実施形態を示す図である。
【図７２】図７０のケーブルの差動並進が行われるように用いられ得る器具取付部分の一実施形態を示す図である。
【図７３】少なくとも１つのエネルギー素子に電力を供給する電池組立体を備える器具取付部分の一実施形態を示す図である。
【図７４】発生回路を更に備える、図７３の器具取付部分の一実施形態を示す図である。
【図７５】コードを用いる発生回路を有する器具取付部分の一実施形態を示す図である。
【図７６】取り外し可能な電池組立体を備える器具取付部分の一実施形態を示す図である。
【図７７】エネルギー素子を作動させる無線のフットペダルを有する外科用システムの一実施形態を示す図である。
【図７８】ロボット外科用システム及び／又は手動外科用器具に使用する受動的関節運動機構の一実施形態を示す図である。
【図７９】ロボット外科用システム及び／又は手動外科用器具に使用する受動的関節運動機構の一実施形態を示す図である。
【図８０】ロボット外科用システム及び／又は手動外科用器具に使用する受動的関節運動機構の一実施形態を示す図である。
【図８１】ロボット外科用システム及び／又は手動外科用器具に使用する受動的関節運動機構の一実施形態を示す図である。
【図８２】ロボット外科用システム及び／又は手動外科用器具に使用する受動的関節運動機構の一実施形態を示す図である。
【図８３】ロボット外科用システム及び／又は手動外科用器具に使用する受動的関節運動機構の一実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
様々な実施形態が、手持ち器具及び／又はロボット外科的用途に使用される器具の制御機構を含む外科用器具を対象としている。制御機構は、外科用器具において、例えば、エンドエフェクタの関節運動、外科用器具の様々な機械的及び／又はエネルギー素子の作動など、様々な行為を行うために用いられ得る。いくつかの実施形態では、制御機構はロボット外科用システムに使用される器具取付装置内に配置される。
【０００７】
超音波及び／又は電気外科要素を備えるエンドエフェクタを有する手動並びにロボット外科用器具の例示的実装を示す実施形態を含む、いくつかの実施形態を具体的に参照する。可能である場合は、類似又は同様の参照番号を図面の中で用いてもよく、類似又は同様の機能性を示してもよい。図面は、開示される外科用器具及び／又はその使用方法の例示的な実施形態を、描写する目的のみのために図示する。当業者であれば、以下の記載から、本明細書中に記載の原則から逸脱することなく、本明細書中に示される構造及び方法の代替的な例示的実施形態が採用可能であることを容易に理解できるであろう。
【０００８】
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。示された実施形態では、超音波外科用器具１０は、内視鏡的又は伝統的な開腹外科手術を含む様々な外科的処置において使用され得る。一例示的な実施形態では、超音波外科用器具１０は、ハンドル組立体１２と、細長シャフト組立体１４と、超音波変換器１６とを備える。ハンドル組立体１２は、トリガ組立体２４、遠位回転組立体１３、及びスイッチ組立体２８を備える。細長シャフト組立体１４はエンドエフェクタ組立体２６を備え、エンドエフェクタ組立体２６は、組織を切開するか、又は血管及び／若しくは組織を相互に掴む、切断する、並びに凝固する要素と、エンドエフェクタ組立体２６を作動させる要素とを備える。ハンドル組立体１２は、超音波変換器１６を近位端に受容するように適合される。超音波変換器１６は細長シャフト組立体１４及びエンドエフェクタ組立体２６の一部分と機械的に係合される。超音波変換器１６は、ケーブル２２を介して発生装置２０に電気的に連結される。図面の大半が腹腔鏡外科手術と関連して用いられる複数のエンドエフェクタ組立体２６を図示するが、超音波外科用器具１０はより伝統的な開腹外科手術で採用されてもよく、及び他の実施形態では内視鏡手術での使用に構成されてもよい。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、開腹型及び／又は腹腔鏡型の超音波外科用器具１０もまた、本明細書中に記載されるものと同一若しくは同様の動作構成要素及び特徴を含み得ることが想定される。
【０００９】
様々な実施形態で、発生装置２０は、モジュール及び／又はブロックのようないくつかの機能的要素を備える。異なる機能要素又はモジュールが、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、超音波発生装置モジュール２１は、超音波外科用器具１０などの超音波装置を駆動してもよい。いくつかの例示実施形態では、発生装置２０は更に電気外科装置（又は超音波外科用器具１０の電気外科実施形態）を駆動する電気外科／ＲＦ発生装置モジュール２３をも備える。様々な実施形態では、発生装置２０はハンドル組立体１２の中に一体的に形成されてもよい。このような実装では、エネルギー源として作用するよう、ハンドル組立体１２内に電池が併せて配される。図１８Ａ及び付随する開示は、このような実装の一例を提供する。
【００１０】
いくつかの実施形態では、電気外科／ＲＦ発生装置モジュール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得る。図１に図示される例示的な実施形態では、発生装置２０は発生装置２０と一体化された制御システム２５と、ケーブル２７を介して発生装置に接続されたフットスイッチ２９とを備える。発生装置２０は、外科用器具、例えば器具１０を作動させるトリガ機構も備えていてもよい。トリガ機構は、電源スイッチ（図示せず）並びにフットスイッチ２９を備えていてもよい。フットスイッチ２９によって起動させられると、発生装置２０は外科用器具１０の音響上の組立体を駆動する、及びエンドエフェクタ１８を所定の実行レベルにて駆動するためのエネルギーを提供し得る。発生装置２０は、音響組立体の任意の好適な共振周波数にて音響組立体を駆動若しくは励起させ、及び／又は治療レベル／治療レベル未満の電磁／ＲＦエネルギーを引き出す。
【００１１】
一実施形態では、電気外科／ＲＦ発生装置モジュール２３を、無線周波数（ＲＦ）エネルギーを用いて２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）として実装してもよい。一実施形態では、ＥＳＵは、ＥＲＢＥ  ＵＳＡ，Ｉｎｃ．（Ｍａｒｉｅｔｔａ，Ｇａ）から販売されている２極ＥＲＢＥ  ＩＣＣ  ３５０であってもよい。２極電気外科手術用途では、上述のように、活性電極及びリターン電極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、又は隣接して配置され得る。したがって、電気外科／ＲＦモジュール２３の発生装置は、組織を処置（例えば、焼灼）するのに十分な電気エネルギーを組織Ｔに印加することで、処置目的のために構成されてもよい。
【００１２】
一実施形態では、電気外科／ＲＦ発生装置モジュール２３は、組織インピーダンス測定モジュールを実行するために、治療レベル未満のＲＦ信号を伝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／ＲＦ発生装置モジュール２３は、以下により詳細に記載される２極無線周波数発生装置を備える。一実施形態では、電気外科／ＲＦ発生装置モジュール１２は、組織Ｔの電気的インピーダンスＺをモニタリングする、及び、エンドエフェクタ組立体２６のクランプ部材上に設けられたリターン電極によって、組織Ｔに基づく時間並びに電力レベルの特性を制御するように構成されていてもよい。したがって、電気外科／ＲＦ発生装置モジュール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計測する治療レベル未満の目的のために構成されてもよい。組織Ｔのインピーダンス又はその他の電気的特性を計測する方法及び回路構成は、本明細書にその開示が全体として引用によって組み込まれる、同一出願人による米国特許出願公報第２０１１／００１５６３１号、表題「Ｅｌｅｃｔｒｏｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  ｆｏｒ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ」に、より具体的に記載されている。
【００１３】
好適な超音波発生装置モジュール２１は、Ｅｔｈｉｃｏｎ  Ｅｎｄｏ−Ｓｕｒｇｅｒｙ，Ｉｎｃ．（Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ）から販売されているＧＥＮ３００と同様の様態で機能的に動作するように構成されていてもよく、そのすべ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）。
【００１４】
様々な実施形態では、発生装置２０がいくつかのモードで作動するように構成されてもよい。１つのモードでは、発生装置２０は超音波発生装置モジュール２１及び電気外科／ＲＦ発生装置モジュール２３が独立して作動するように構成されてもよい。
【００１５】
例えば、超音波発生装置モジュール２１は超音波エネルギーをエンドエフェクタ組立体２６に印加するために起動されてもよく、その後に、電気外科／ＲＦ発生装置モジュール２３によって治療レベル又は治療レベル未満ＲＦエネルギーをエンドエフェクタ組立体２６に印加してもよい。前述のように、超音波発生装置モジュール２１の起動を制御する、又は起動を改造するために組織インピーダンスを計測するべく、治療レベル未満の電気外科／ＲＦエネルギーを、エンドエフェクタ組立体２６の請求構成要素の間に掴まれた組織に印加してもよい。治療レベル未満のエネルギーを印加したことによる組織インピーダンスフィードバックを採用することで、電気外科／ＲＦ発生装置モジュール２３の治療レベルを起動させてエンドエフェクタ組立体２６の請求構成要素の間に掴まれた組織（例えば、管）を封止してもよい。
【００１６】
別の実施形態では、超音波発生装置モジュール２１及び電気外科／ＲＦ発生装置モジュール２３は同時に起動されてもよい。一例では、超音波発生装置モジュール２１を治療レベル未満のＲＦエネルギーレベルにて同時に起動して、エンドエフェクタ組立体２６の超音波ブレードがエンドエフェクタ組立体２６のクランプ要素間に留められた組織（又は管）を切断及び凝固させる間に組織インピーダンスを同時に計測させる。このようなフィードバックは、例えば、超音波発生装置モジュール２１の駆動出力を改変するために採用してもよい。別の例では、超音波発生装置モジュール２１を電気外科／ＲＦ発生装置モジュール２３と同時に駆動して、組織（又は管）を封止するためにエンドエフェクタクランプ組立体２６の電極部分に電気外科／ＲＦエネルギーが印加される間、エンドエフェクタ組立体２６の超音波ブレード部分が損傷した組織を切断するために採用されてもよい。
【００１７】
発生装置２０がトリガ機構によって起動されると、一実施形態では、電気エネルギーは、発生装置２０によって連続的に音響組立体の変換器スタック又は組立体に印加される。別の実施形態では、電気エネルギーは発生装置２０によって断続的に印加（例えば、パルス）される。発生装置２０の制御システム中内のフェーズロックループは、音響組立体からのフィードバックを監視してもよい。フェーズロックループは、発生装置２０によって送られる電気エネルギーの周波数を、音響組立体の振動の選択された縦モードの共振周波数と一致するように調節する。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、音響組立体のエンドエフェクタ１８において略一定の振動幅を達成するために、音響組立体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、エンドエフェクタ組立体２６に配される電極の間のインピーダンスを監視する。図１〜図９は手動で操作される超音波外科用器具を示すが、例えば本明細書中に記載されるロボット用途、並びに手動及びロボット用途の組み合わせにも超音波外科用器具が用いられ得ると理解される。
【００１８】
超音波作動モードでは、音響組立体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の範囲で縦方向に振動させてもよい。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で振動してもよい。他の実施形態では、ブレード２２は、例えば、約３１ｋＨｚ又は約８０ｋＨｚである、他の振動数で振動してもよい。ブレードにおける振動の振動幅は、例えば、発生装置２０によって音響組立体の変換器組立体に印加される電気信号の振幅を制御することによって制御することができる。前述のように、発生装置２０のトリガ機構によって、ユーザは、電気エネルギーを音響組立体に連続的又は断続的に供給できるように発生装置２０を起動させることができるようになる。発生装置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込用の電力線を有する。また、電池などの直流（ＤＣ）源によって発生装置２０に電力を供給することもできることが想到される。発生装置２０は、Ｅｔｈｉｃｏｎ  Ｅｎｄｏ−Ｓｕｒｇｅｒｙ，Ｉｎｃ．より入手可能なモデル番号ＧＥＮ０４及び／又はモデル番号ＧＥＮ１１などの任意の好適な発生装置を含むことができる。
【００１９】
図２は、ハンドル組立体１２、遠位回転組立体１３、細長シャフト組立体１４、及びエンドエフェクタ組立体２６を示す、超音波外科用器具１０の一例示的な実施形態の左斜視図である。示された実施形態では、細長シャフト組立体１４は、エンドエフェクタ組立体２６を機械的に係合する大きさを有する遠位端５２と、ハンドル組立体１２及び遠位回転組立体１３を機械的に係合する近位端５０とを備える。細長シャフト組立体１４の近位端５０は、ハンドル組立体１２及び遠位回転組立体１３内に受容される。細長シャフト組立体１４、ハンドル組立体１２、及び遠位回転組立体１３との間の接続に関する詳細は、図５及び７の説明において更に提供する。
【００２０】
示された実施形態では、トリガ組立体２４は、固定ハンドル３４と併せて動作するトリガ３２を備える。固定ハンドル３４及びトリガ３２は、ユーザと快適に相互作用するように人間工学的に形成され、適合される。固定ハンドル３４は、ハンドル組立体１２と一体的に関連づけられている。トリガ３２は、超音波外科用器具１０の動作について以下に詳述するように、固定ハンドル３４に対して枢動的に移動可能である。ユーザがトリガ３２に対して圧迫力をかけると、トリガ３２は、固定ハンドル３４に方向３３Ａに向かって枢動的に移動可能である。バネ要素９８（図５）は、ユーザがトリガ３２に対する圧迫力を開放すると、トリガ３２を方向３３Ｂに枢動的に移動させる。
【００２１】
一例示的な実施形態では、トリガ３２は細長トリガフック３６を備え、それは、細長トリガフック３６とトリガ３２との間の開口３８を画定する。開口３８は、ユーザの１つ又は複数の指をそこを通して受容するために好適な寸法である。トリガ３２は、トリガ３２の基質を覆うように成型される弾性部分３２ａをも備えてもよい。オーバーモールド弾性部分３２ａは、外向きの方向３３Ｂでのトリガ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。一例示的な実施形態では、オーバーモールド弾性部分３２ａは細長トリガフック３６の一部分を覆うように提供されてもよい。細長トリガフック３２の近位面は、ユーザが指を開口３８の内外へ容易に摺動することを可能にするために被覆されないままであるか非弾性基質で被覆される。別の実施形態では、トリガの形状は、完全に閉じたループを形成し、ユーザの１つ又は複数の指をそこ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、トリガ基質を覆うように成型される弾性部分も備えることができる。
【００２２】
一例示的な実施形態では、固定ハンドル３４は、近位接触面４０と、グリップアンカー又はサドル面４２とを備える。サドル面４２は、手の親指及び人差し指が合わさる水かき部分の上に載る。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を有していてもよい。安定化尾部４４は、ハンドル組立体１２のより近位の部分に向かって配される。安定化尾部４４は、ハンドル組立体１２を安定させてハンドル組立体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する手の最も上の水かき部分と接触していてもよい。
【００２３】
一例示的な実施形態では、スイッチ組立体２８はトグルスイッチ３０を備えていてもよい。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、ハンドル組立体１２の内側に配される中心旋回軸３０４を有する単一構成要素として実装されてもよい。一例示的な実施形態では、トグルスイッチ３０は、最小電力レベル（例えば、ＭＩＮ）と最大電力レベル（例えば、ＭＡＸ）との間の超音波変換器１６の電力設定を設定するための第１の突起ノブ３０ａと第２の突起ノブ３０ｂとを備える。別の実施形態では、ロッカスイッチが標準設定と特別設定の間を旋回してもよい。特別設定は、装置によって１つ以上の特別プログラムを実行することを許容し得る。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が作動すると中心旋回軸の周りを回転する。１つ以上の突起ノブ３０ａ、３０ｂは１つ以上のアームに連結され、その１つ以上のアームは小アークを通って移動し、電機接触によって、第１又は第２の突起ノブ３０ａ、３０ｂの起動に従って超音波変換器１６を通電させるか、又は電力を断つように電気回路を開閉させる。トグルスイッチ３０は、超音波変換器２０の起動を制御するために発生装置１６に連結される。トグルスイッチ３０は、超音波変換器１６を起動させ、超音波変換器１６に対して１つ又はそれより多くの電力設定を設定するための１つ以上の電力設定スイッチを備える。トグルスイッチ３０を起動するために必要な力はサドル点４２に実質的に向けられるため、トグルスイッチ３０が起動されるとき手中で回転する器具のあらゆる傾向を回避する。
【００２４】
一例示的な実施形態では、第１及び第２の突起ノブ３０ａ、３０ｂはハンドル組立体１２の遠位端上に配され、それにより、それらは、ユーザがハンドグリップの最小限の再配置を伴うか、又は実質的に再配置を伴わずして容易にアクセスして電力を起動することができ、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、腹腔鏡処置におけるモニタ）に集中させることに適している。突起ノブ３０ａ、３０ｂは様々な指の長さからより容易にアクセスすることができ、扱いにくい位置、又は短い指で起動するためにより高い自由度のアクセスを可能にするために、ある程度まで、ハンドル組立体１２の側面を包み込むように構成されてもよい。
【００２５】
示された実施形態では、第１の突起ノブ３０ａは、ユーザが第１の突起ノブ３０ａを第２突起ノブ３０ｂから区別するのを可能とするために、示された実施形態では複数の触覚要素３０ｃ、例えば、手触り感がある突起又は「隆起」を備える。当業者であれば、ハンドル組立体１２にいくつかのエルゴノミック特性を組み込み得ることを分かるであろう。このようなエルゴノミック特性は、米国特許出願第２００９／０１０５７５０号、表題「Ｅｒｇｏｎｏｍｉｃ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ」に記載されており、その全体が本明細書に参照によって組み込まれる。
【００２６】
一例示的な実施形態では、トグルスイッチ３０はユーザの手によって操作されてもよい。ユーザは、不注意又は意図的でない起動を常に回避しつつ、任意の時点で第１及び第２の突起ノブ３０ａ、３０ｂに容易にアクセスすることができる。トグルスイッチ３０は、超音波組立体１６及び／又は超音波組立体１６への電力を制御するために指で容易に操作されてもよい。例えば、人差し指を使用して、第１の接触部分３０ａを起動し、超音波組立体１６をオンにして、最大（ＭＡＸ）電力レベルにしてもよい。人差し指を使用して、第２の接触部分３０ｂを起動し、超音波組立体１６をオンにして、最小（ＭＩＮ）電力レベルにしてもよい。別の実施形態では、ロッカスイッチは標準設定と特別設定との間で器具１０を旋回させてもよい。特別設定は、器具１０によって１つ以上の特別なプログラムが実行されることを許容し得る。トグルスイッチ３０は、ユーザが第１又は第２の突起ノブ３０ａ、３０ｂを見ることなく操作することができる。例えば、第１の突起ノブ３０ａ又は第２の突起ノブ３０ｂは、見ずに第１及び第２の突起ノブ３０ａ、３０ｂを触覚的に区別するための手触り又は突起を備えてもよい。
【００２７】
別の実施形態では、トリガ３２及び／又はトグルスイッチ３０は、個々に、又は超音波発生装置モジュール２１の起動と組み合わせて、電気外科／ＲＦ発生装置モジュール２３を作動させるように用いてもよい。
【００２８】
一例示的な実施形態では、遠位回転組立体１３は、縦軸「Ｔ」の周りをいずれの方向で制限なく回転可能である。遠位回転組立体１３は細長シャフト組立体１４と機械的に係合している。遠位回転組立体１３は、ハンドル組立体１２の遠位端に配される。遠位回転組立体１３は、円筒形のハブ４６と、ハブ４６を覆うように形成される回転ノブ４８とを備える。ハブ４６は、細長シャフト組立体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んでいてもよく、細長シャフト組立体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、一次構造を覆うように成型される材料を備えていてもよい。回転ノブ４８は、ハブ４６を覆うようにオーバーモールドされていてもよい。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、腹腔鏡的処置中にトロカールの表面と接触してもよい。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ていてもよい。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、及びリブ４８ａの間に配される凹部分４８ｂで形成される「扇形」又は縦溝を備えていてもよい。一例示的な実施形態では、回転ノブ４８は複数の縦溝（例えば、３つ以上の縦溝）を備えていてもよい。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ていてもよい。例えば、回転ノブ４８は、例えば、ＧＬＳ社によって作製される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てもよい。このより柔らかいオーバーモールド材料は、より大きなグリップ及び回転ノブ４８の動作のより正確な制御を提供することができる。滅菌に対して十分な抵抗を提供し、生体適合性を有し、外科用手袋に対して十分な摩擦抵抗を提供する任意の材料を、回転ノブ４８を形成するために使用してもよい。
【００２９】
一例示的な実施形態では、ハンドル組立体１２は、第１の部分１２ａと第２の部分１２ｂとを備える２つのハウジング部分又は側板から形成される。遠位端から近位端へハンドル組立体１２を見るユーザの視点から、第１の部分１２ａは右部分と見なされ、第２の部分１２ｂは左部分と見なされる。第１及び第２の部分１２ａ、１２ｂのそれぞれは、ハンドル組立体１２を形成するために機械的に整合され、係合する大きさであり、その内部機能構成要素を包囲する複数のインターフェース６９（図５）を含む。ハンドル組立体１２と一体的に関連する固定ハンドル３４は、ハンドル組立体１２の第１及び第２の部分１２ａ及び１２ｂの組立後に形になる。複数の追加的なインターフェース（図示せず）を、超音波溶接の目的で、例えば、エネルギー方向／偏向点といったハンドル組立体１２の第１及び第２の部分１２ａ及び１２ｂの周囲の様々な点に設けてもよい。第１及び第２の部分１２ａ及び１２ｂ（並びに以下に記載される他の構成要素）は、当該技術分野において既知の任意の方法で一緒に組み立てられてもよい。例えば、整合ピン、スナップ様インターフェース、舌及び溝インターフェース、ロックタブ、接着ポートは、すべて、組立体の目的で、単独でか、又は組み合わせてかのいずれかで利用され得る。
【００３０】
一例示的な実施形態では、細長シャフト組立体１４は、ハンドル組立体１２及び遠位回転組立体１３を機械的に係合するように適合される近位端５０と、エンドエフェクタ組立体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。細長シャフト組立体１４は、外部管状シース５６と、外部管状シース５６内に配される往復管状作動部材５８とを備える。管状往復管状作動部材５８の近位端は、トリガ３２の作動及び／又は開放に応答して方向６０Ａ又は６０Ｂのいずれかの方向に移動するように、ハンドル組立体１２のトリガ３２に機械的に係合される。枢動可能なトリガ３２は、縦軸「Ｔ」に沿って往復動作を起こしてもよい。そのような動作は、例えば、エンドエフェクタ組立体２６の顎部又はクランピング機構を作動させるために用いてもよい。一連の連鎖は、トリガ３２の枢動回転を、作動機構に連結するヨークの軸動作に変換し、これによってエンドエフェクタ組立体２６のクランピング機構の顎部の開閉が制御される。管状往復管状作動部材５８の遠位端は、エンドエフェクタ組立体２６に機械的に係合される。示された実施形態では、管状往復管状作動部材５８の遠位端は、トリガ３２の作動及び／又は開放に応答してクランプアーム組立体６４を開閉するために、旋回点７０の周りで旋回可能であるクランプアーム組立体６４に機械的に係合される。例えば、示された実施形態では、クランプアーム組立体６４は、トリガ３２が方向３３Ａに圧迫されると、旋回点７０の周りを、方向６２Ａで開いた位置から閉じた位置に移動可能である。クランプアーム組立体６４は、トリガ３２が方向３３Ｂへ開放されるか、又は外向きに接触するとき、旋回点７０の周りを、方向６２Ｂの閉じた位置から開いた位置に移動可能である。
【００３１】
一例示的な実施形態では、エンドエフェクタ組立体２６は細長シャフト組立体１４の遠位端５２に取り付けられ、クランプアーム組立体６４と、ブレード６６とを含む。エンドエフェクタ組立体２６のクランピング機構の顎部は、クランプアーム組立体６４及びブレード６６によって形成される。ブレード６６は、超音波で作動可能であり、超音波変換器１６に音響的に連結される。ハンドル組立体１２上のトリガ３２は、合わせて、クランプアーム組立体６４が動作するように機械的に連携する駆動組立体と最終的に接続される。トリガ３２を方向３３Ａに圧迫することで、開いた位置からクランプアーム組立体６４を方向６２Ａに移動させ、クランプアーム組立体６４及びブレード６６が、互いに対して離間した関係において、クランプしたか、又は閉じた位置へ設けられ、クランプアーム組立体６４及びブレード６６は、その間の組織を掴むように連携する。クランプアーム組立体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を備えていてもよい。トリガ３２を方向３３Ｂに開放することで、クランプアーム組立体６４は方向６２Ｂに、閉じた関係から開いた位置に移動し、クランプアーム組立体６４及びブレード６６は、互いに離間した関係に設けられる。
【００３２】
ハンドル組立体１２の近位部分は、超音波組立体１６の遠位端を受容するための近位開口部６８を備える。超音波組立体１６は、近位開口部６８に挿入され、細長シャフト組立体１４に機械的に係合される。
【００３３】
一例示的な実施形態では、トリガ３２の細長トリガフック３６部分は、より短い全長及び回転運動を有する、より長いトリガレバーを提供する。細長トリガフック３６のより長いレバーによって、ユーザは、開口３８内で複数の指を使用して細長トリガフック３６を操作して、トリガ３２を方向３３Ｂに枢動させてエンドエフェクタ組立体２６の顎部を開かせることができるようになる。例えば、ユーザは、３本の指（例えば、中指、薬指、及び小指）を開口３８に挿入してもよい。複数の指によって、外科医にトリガ３２及び細長トリガフック３６上により高いインプット力を働かせてエンドエフェクタ組立体２６を起動させることが可能になる。全長及び回転運動がより短いと、トリガ３２を閉じるか方向３３Ａに圧迫するとき、又はトリガ３２を方向３３Ｂの外向きの開口動作に開くときにより快適なグリップをもたらし、指を更に外向きに延伸させる必要が少なくなる。これは、方向３３Ｂへのトリガ３２の外向きの開口動作に関連する手の疲労及び緊張を実質的に軽減する。トリガの外向きの開口動作は、バネ要素９８（図５）によるバネの補助を受けて疲労を軽減させてもよい。開くバネの力は、開くことの容易性を支援するために十分であるが、切開を広げる間の組織間緊張の触覚的な反応に悪影響を与えるほど強くない。
【００３４】
例えば、外科的処置中、人差し指のいずれかを使用して、細長シャフト組立体１４の回転を制御してエンドエフェクタ組立体２６の顎部を好適な向きで配することができる。中指及び／又は他の下の指を使用して、トリガ３２を圧迫し、顎部内に組織を掴むことができる。顎部が所望の位置に配され、顎部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を起動し、超音波変換器１６の電力レベルを調整して組織を処置することができる。組織が処置されると、次いで、ユーザは、中指及び／又は下の指で細長トリガフック３６を遠位方向に外向きに押すことでトリガ３２を開放し、エンドエフェクタ組立体２６の顎部を開くことができる。この基本的な方法は、ユーザがハンドル組立体１２のグリップを調整することなく行うことができる。
【００３５】
図３〜図４は、エンドエフェクタ組立体２６に対する細長シャフト組立体１４の接続を示す。前述のとおり、示された実施形態では、エンドエフェクタ組立体２６は、クランピング機構の顎部を形成する、クランプアーム組立体６４と、ブレード６６とを備える。ブレード６６は、超音波変換器１６に音響的に連結される超音波始動式のブレードであってもよい。トリガ３２は、駆動組立体に機械的に接続される。合わせて、トリガ３２及び駆動組立体は、クランプアーム組立体６４及びブレード６６が互いに対して離間した関係で設けられる方向６２Ａの開いた位置に、クランプアーム組立体６４及びブレード６６が協働してその間の組織を掴む方向６２Ｂのクランプした、又は閉じた位置に、クランプアーム組立体６４を移動させるように機械的に連携する。クランプアーム組立体６４は、ブレード６９とクランプアーム６６との間の組織に係合するクランプパッド６４を備えていてもよい。管状往復管状作動部材５８の遠位端は、エンドエフェクタ組立体２６に機械的に係合される。示された実施形態では、管状往復管状作動部材５８の遠位端は、トリガ３２の作動及び／又は開放に応答してクランプアーム組立体６４を開閉するために、旋回点７０の周りで旋回可能であるクランプアーム組立体６４に機械的に係合される。例えば、示された実施形態では、クランプアーム組立体６４は、トリガ３２が方向３３Ａに圧迫されると、旋回点７０の周りを、開いた位置から方向６２Ｂの閉じた位置に移動可能である。クランプアーム組立体６４は、トリガ３２が方向３３Ｂに開放されるか、又は外向きに接触されると、旋回点７０の周りを、閉じた位置から方向６２Ａの開いた位置に移動可能である。
【００３６】
前述のとおり、クランプアーム組立体６４は治療レベル及び／又は治療レベル未満のエネルギーを受容するために電気外科／ＲＦ発生装置モジュール２３と電気的に連結した電極を有していてもよく、電気外科／ＲＦエネルギーはブレード６６に超音波エネルギーが印加されるのと同時に又は非同時に、電極に印加されてもよい。このようなエネルギーの起動は、アルゴリズム又はその他の制御論理と協働して望ましい組織効果を得るために、任意の好適な組み合わせで印加され得る。
【００３７】
図５は、図２に示される超音波外科用器具１０の分解図である。示された実施形態では、分解図は、ハンドル組立体１２の内部要素、ハンドル組立体１２、遠位回転組立体１３、スイッチ組立体２８、及び細長シャフト組立体１４を示す。示された実施形態では、第１及び第２の部分１２ａ、１２ｂは、ハンドル組立体１２を形成するために係合する。第１及び第２の部分１２ａ、１２ｂは、それぞれ、ハンドル組立体１２を形成するために互いに機械的に整合し、係合し、超音波外科用器具１０の内部機能構成要素を包囲する大きさを有する、複数のインターフェース６９を備える。回転ノブ４８は、３６０°まで環状方向５４に回転され得るように、外部管状シース５６に機械的に係合される。外部管状シース５６は往復管状作動部材５８を覆って配され、それはハンドル組立体１２に機械的に係合され、複数の連結要素７２を介して保持される。連結要素７２は、Ｏ字リング７２ａと、管カラーキャップ７２ｂと、遠位ワッシャ７２ｃと、近位ワッシャ７２ｄと、ねじ山管カラー７２ｅとを備え得る。往復管状作動部材５８は、ハンドル組立体１２の第１の部分１２ａと第２の部分１２ｂとの間に保持される往復ヨーク８４内に配される。ヨーク８４は、往復ヨーク組立体８８の一部である。一連の連鎖は、細長トリガフック３２の枢動回転を往復ヨーク８４の軸動作に変換し、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組立体２６のクランピング機構の顎部の開閉を制御する。一例示的な実施形態では、４リンク設計は、例えば、比較的短い回転長さにおける機械利得を提供する。
【００３８】
一例示的な実施形態では、超音波伝達導波管７８は往復管状作動部材５８の内側に設けられる。超音波伝達導波管７８の遠位端５２は、ブレード６６に音響的に連結（例えば、直接的又は間接的に機械的に連結）され、超音波伝達導波管７８の近位端５０はハンドル組立体１２内に受容される。超音波伝達導波管７８の近位端５０は、以下に詳述するように、超音波変換器１６の遠位端に音響的に連結するように適合される。超音波伝達導波管７８は、保護シース８０及びシリコンリングなどの複数の単離要素８２によって、細長シャフト組立体１４の他の要素から単離される。外部管状シース５６、往復管状作動部材５８、及び超音波伝達導波管７８は、ピン７４によって機械的に係合される。スイッチ組立体２８は、トグルスイッチ３０と、第１又は第２の突起ノブ３０ａ、３０ｂの起動に従って超音波変換器１６を通電させる電気要素８６ａ、ｂとを備える。
【００３９】
一例示的な実施形態では、外部管状シース５６は、ユーザ又は患者を超音波伝達導波管７８の超音波振動から隔離する。外部管状シース５６は、一般的に、ハブ７６を含む。外部管状シース５６は、ハンドル組立体１２の遠位端上に螺入される。超音波伝達導波管７８は、外部管状シース５６の開口部を通って延伸し、単離要素８２は、超音波伝達導波管２４を外部管状シース５６から単離する。外部管状シース５６は、ピン７４によって導波管７８に取り付けられてもよい。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組立体１２にねじ込まれるか、又は嵌め込まれ得る。ハブ７６上の平坦部分によって、組立体を必要なレベルまで捻ることを可能にする。一例示的な実施形態では、外部管状シース５６のハブ７６部分は、好ましくはプラスチックから作られ、外部管状シース５６の管状細長部分は、ステンレス鋼から作られる。あるいは、超音波伝達導波管７８は、それを外側の接触から隔離するために、それを取り囲むポリマー材料を含んでもよい。
【００４０】
一例示的な実施形態では、超音波伝達導波管７８の遠位端は、好ましくは腹、又はその付近で、内部のねじ込み接続によって、ブレード６６の近位端に連結されていてもよい。ブレード６６は、溶接継手などの任意の好適な手段によって、超音波伝達導波管７８に取り付けられ得ることが想到される。ブレード６６は、超音波伝達導波管７８から取り外し可能であり得るが、単一要素エンドエフェクタ（例えば、ブレード６６）及び超音波伝達導波管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。
【００４１】
一例示的な実施形態では、トリガ３２は、トリガ３２の方向３３Ａ及び３３Ｂへの回転運動を、対応する方向６０Ａ及び６０Ｂにおける往復管状作動部材５８の直線運動に変換するために、連鎖機構に連結される。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のフランジセット９８を備える。第１のヨークピン９２ａはまた、ヨーク８４の遠位端に形成された開口部のセットを通るように配される。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のフランジセット９６も備える。リンク９２及び第２のフランジセット９６に形成される開口部に、トリガピン９０が受容される。トリガピン９０は、リンク９２及び第２フランジセット９６に形成される開口部で受容され、トリガ３２についてのトリガ旋回点を形成するよう、ハンドル組立体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の周りを枢動可能に回転する際、ヨークは、矢印６０Ａ、Ｂで示される方向で、長手方向軸「Ｔ」に沿って水平に並進する。
【００４２】
図８は超音波外科用器具１０の一例示的な実施形態を示す。示された実施形態では、超音波変換器１６の断面図をハンドル組立体１２の部分切取図内に示す。超音波外科用器具１０の一例示的な実施形態は、ハンドピースハウジング９９を備える超音波変換器１６に連結される超音波信号発生装置２０と、超音波作動可能な単一又は複数要素エンドエフェクタ組立体２６とを備える。前述のように、エンドエフェクタ組立体２６は、超音波作動可能ブレード６６と、クランプアーム６４とを備える。超音波変換器１６は、「ランジュバンスタック」として既知であるが、一般に変換部分１００と、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、付属構成要素とを含む。これらの構成要素の全構成体は共振器である。超音波変換器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である（ｎλ／２であり、「ｎ」は任意の正の整数、例えば、ｎ＝１、２、３．．．である）。音響組立体１０６は、超音波変換器１６と、ノーズコーン１０８と、速度変成器１１８と、表面１１０とを含む。
【００４３】
一例示的な実施形態では、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、変換部分１００の厚さ、エンドベル１０２及びフォアベル２２を製造するのに使用される材料の密度及び弾性率、並びに超音波変換器１６の共振周波数などを含む、多くの変数によって決定される長さを有する。フォアベル１０４は、変速器１１８として、超音波振動の振幅を増幅するようにその近位端からその遠位端に内側に細くなっていてもよく、あるいは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であり得る。
【００４４】
一例示的な実施形態では、圧電素子１１２は、例えば、ジルコン酸チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛、チタン酸鉛、チタン酸バリウム、又は他の圧電セラミック材料などの任意の好適な材料から作られてもよい。正極１１４、負極１１６、及び圧電素子１１２のそれぞれは、中心を通って延伸する穴を有する。正極１１４及び負極１１６は、それぞれワイヤ１２０及び１２２に電気的に連結されている。ワイヤ１２０及び１２２はケーブル２２内に封入され、超音波信号発生装置２０に電気的に接続可能である。
【００４５】
音響組立体１０６の超音波変換器１６は、超音波信号発生装置２０からの電気信号を機械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変換器１６及びエンドエフェクタ組立体６６のブレード２６部分の長手方向の振動運動の定常音波が得られる。別の実施形態では、超音波変換器の振動運動は異なる方向に作用してもよい。例えば、振動運動は細長シャフト組立体１４の先端のより複雑な運動の局所的な長手方向の構成要素を含むことができる。好適な発生装置は、Ｅｔｈｉｃｏｎ  Ｅｎｄｏ−Ｓｕｒｇｅｒｙ．（Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ）から、モデル番号ＧＥＮ１１として入手可能である。音響組立体１０６が通電されると、振動運動の定常波が音響組立体１０６を通して発生する。超音波外科用器具１０は、所定の振幅の音響定常波パターンが生み出されるように、共振で動作するように設計される。音響組立体１０６に沿った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組立体１０６に沿った場所に依存する。振動運動定常波における最小又はゼロ交差は、一般的に節（すなわち、運動が最小である）と称し、定常波における局所的最大絶対値又はピークは、一般的に、腹（例えば、局所的運動が最大である）と称する。腹とその最も近い節との間の距離は、波長の４分の１（λ／４）である。
【００４６】
ワイヤ１２０及び１２２は、超音波信号発生装置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、音響組立体１０６において音響定常波を生み出すために、フットスイッチなどのアクチュエータ２２４に応答して、超音波信号発生装置２０から供給される電気信号によって通電される。電気信号は、圧電素子１１２中に、繰り返される小変位形態の乱れを起こし、材料中に大きな交互の圧縮及び伸張をもたらす。繰り返される小変位によって圧電素子１１２は連続的に電圧勾配の軸に沿って伸縮させ、超音波エネルギーの長手方向の波を生成する。超音波エネルギーは、音響組立体１０６を通って、細長シャフト組立体１４の伝達構成要素又は超音波伝達導波管部分７８を介して、エンドエフェクタ組立体２６のブレード６６に伝達される。
【００４７】
一例示的な実施形態では、音響組立体１０６がエネルギーをエンドエフェクタ組立体２６のブレード６６部分に送達するために、音響組立体１０６のすべての構成要素はブレード６６に音響的に連結されなければならない。超音波変換器１６の遠位端は、スタッド１２４などのねじ込み接続によって、表面１１０において超音波伝送導波路７８の近位端に音響的に連結されてもよい。
【００４８】
一例示的な実施形態では、音響組立体１０６の構成要素は、好ましくは調整され、それにより、任意の組立体の長さは、２分の１波長の整数（ｎλ／２）であり、波長λは、音響組立体１０６の予め選択されたか、又は動作中の長手方向振動駆動周波数ｆｄの波長である。音響組立体１０６は、音響要素の任意の好適な配列を組み込むことができることも想到される。
【００４９】
一例示的な実施形態では、ブレード６６は、２分の１システム波長（ｎλ／２）の整数倍と実質的に等しい長さを有していてもよい。ブレード６６の遠位端は、遠位端の最大長手方向の振動幅を提供するために、腹付近に設けられてもよい。変換器組立体が通電されると、ブレード６６の遠位端は、例えば、およそ１０〜５００ミクロン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ミクロンの範囲内で移動するように構成されていてもよい。
【００５０】
一例示的な実施形態では、ブレード６６は超音波伝達導波管７８に連結されていてもよい。ブレード６６及び超音波伝達導波管７８は、示されるように、超音波エネルギーの伝達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は超音波伝送導波路７８から分離可能（かつ異なる組成のもの）であって、例えば、スタッド、溶接、接着剤、急速接続、又は他の好適な既知の方法によって連結されてもよい。超音波伝達導波管７８の長さは、例えば２分の１波長の整数（ｎλ／２）に実質的に等しくてよい。超音波伝達導波管７８は、例えば上述のチタン合金（即ち、Ｔｉ６Ａｌ４Ｖ）若しくは任意の好適なアルミニウム合金、又は他の合金など、超音波エネルギーを効率的に伝播するのに好適な材料から構築された中実コアシャフトから好ましくは作られてもよい。
【００５１】
一例示的な実施形態では、超音波伝達導波管７８は、スタッド１２４などのねじ込み接続によって、超音波伝達導波管７８の表面１１０に連結するために、近位端にある長手方向に突起するアタッチメントポストを備える。超音波伝達導波管７８は、複数の節に配置される、複数の安定用のシリコンリング又は適合する支持体８２（図５）を含んでいてもよい。シリコンリング８２は、望ましくない振動を緩衝し、超音波エネルギーを外側保護シース８０（図５）から分離して、最大効率でブレード６６の遠位端への長手方向の超音波エネルギーの流れを確実にする。
【００５２】
図９は、近位回転組立体１２８の一例示的な実施形態を示す。示された実施形態では、近位回転組立体１２８は、円筒形のハブ１３５を覆うように挿入される近位回転ノブ１３４を備える。近位回転ノブ１３４は、円筒形のハブ１３５の近位端に形成される、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、超音波変換器１６の遠位端を受容するための開口１４２を画定する。放射状突起１３８は柔らかい高分子材料から形成され、超音波変換器１６の遠位端が、嵌合されたときに摩擦干渉を生じさせるために、超音波変換器１６の外径に対して小さい直径を画定する。高分子放射状突起１３８は開口１４２に向かって半径方向に突出し、超音波変換器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。したがって、近位回転ノブ１３４は、超音波変換器１６をしっかりと把持する。
【００５３】
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に形成された溝と係合し、円周軸受表面１４０はハウジング１２と係合する。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）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のハウジング部分１２ａと第２のハウジング部分１２ｂとの間に配されるか「嵌められ」、溝内の定位置で自由に回転できる。円周軸受表面１４０は、ハウジングの内部分に対面して配され、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。
【００５４】
一例示的な実施形態では、円筒形のハブ１３５はポリカーボネートなどの耐久性プラスチックから形成されてもよい。一例示的な実施形態では、円筒形のハブ１３５は、シリコン処理をしたポリカーボネート材料から形成されてもよい。一例示的な実施形態では、近位回転ノブ１３４は、例えば、ＧＬＳ社（ＧＬＳ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）によって作製されるＶｅｒｓａｆｌｅｘ（登録商標）ＴＰＥ合金を含む柔軟な弾性可撓性高分子材料から形成されてもよい。近位回転ノブ１３４は、例えば、エラストマー材料、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）、又はエラストマーから形成されてもよい。ただし、実施形態はこの文脈に限定されない。
【００５５】
図１０は、単一素子エンドエフェクタ２７８を有する外科用器具２１０を含む外科用システム２００の一例示的な実施形態を示す。システム２００は、示されるように、エンドエフェクタ２７８に連結された変換器組立体２１６と、エンドエフェクタ２７８の近位部分の周りに配置されたシース２５６とを含んでいてもよい。変換器組立体２１６及びエンドエフェクタ２７８は、上述の変換器組立体１６及びエンドエフェクタ１８に類似した様態で動作して、ブレード２２６’を介して組織に伝達できる超音波エネルギーを生成してもよい。
【００５６】
図１１〜図１８Ｃは、組織を処置及び／又は破壊する、若しくは発生装置（例えば、電気外科用器具）にフィードバックを提供するために治療レベル及び／又は治療レベル未満の電気エネルギーを用いる外科用器具の様々な実施形態を図示する。図１１〜図１８Ｃの実施形態は手動又は手で操作する様態での使用に適合されているが、電気外科用器具をロボット用途に活用することもできる。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の一例示的な実施形態の斜視図である。電気外科用器具３１０は、近位ハンドル３１２と、遠位作業端部つまりエンドエフェクタ３２６と、それらの間に設けられる導入器又は細長シャフト３１４とを備え得る。
【００５７】
電気外科用システム３００は、電気エネルギー、超音波エネルギー、熱エネルギー又はその任意の組み合わせなどのエネルギーを、患者の組織に、説明されるように、個別又は同時に、例えば図１と関連して供給するように構成することができる。一例示的な実施形態では、電気外科用システム３００は、電気外科用器具３１０と電気的に連通する発生装置３２０を備える。発生装置３２０は、ケーブル３２２などの好適な伝達媒体を介して電気外科用器具３１０に接続される。一例示的な実施形態では、発生装置３２０は、例えば、制御ユニット３２５などのコントローラと連結される。様々な実施形態では、制御ユニット３２５は発生装置３２０と一体的に形成されてもよく、又は、発生装置３２０と電気的に連結された別の回路モジュール若しくは装置として提供されてもよい（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）。現在開示している実施形態では、発生装置３２０は電気外科用器具３１０とは別々に示されるが、一例示的な実施形態では、発生装置３２０（及び／又は制御ユニット３２５）は電気外科用器具３１０と一体的に形成されて単位制電気外科用システム３００を形成し、電気外科用器具３１０内に配される電池がエネルギー源であり、電池に連結される回路が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。このような一例を図１７〜図１８Ｃに関連して以下に説明する。
【００５８】
発生装置３２０は、発生装置３２０コンソールの前側パネルに配される入力装置３３５を備えていてもよい。入力装置３３５は、例えば、キーボード又は入力ポートなどの、発生装置３２０の動作をプログラミングするために好適な信号を生成する任意の好適な装置を備えていてもよい。一例示的な実施形態では、第１の顎部３６４Ａ及び第２の顎部３６４Ｂの中の様々な電極が発生装置３２０と連結していてもよい。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電気的導電線を含んでいてもよい。制御ユニット３２５は、電気源として用いられ得る発生装置３２０を起動するのに用いてもよい。様々な実施形態では、発生装置３２０は、例えば、個別に又は同時に起動されてもよいＲＦ源、超音波源、直流源、及び／又は任意の他の好適な種類の電気エネルギー源を備えていてもよい。
【００５９】
様々な実施形態では、電気外科用システム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とを備えていてもよく、電流は、供給導体３３１を介して電気外科用器具３００に供給可能であり、電流は、リターン導体３３３を介して発生装置３２０に流れ戻ることができる。種々の実施形では、供給導体３３１及びリターン導体３３３は、絶縁線及び／又は任意のそ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、発生装置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）に延伸するケーブル３２２の中に収容されてもよい、及び／又は該ケーブルを含んでいてもよい。いずれの場合も、発生装置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及びリターン導体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。
【００６０】
図１２は、外科用器具３１０のハンドル３１２の一例示的な実施形態の側面図である。図１２では、ハンドル３１２は、第２ハンドル本体３１２Ｂ内の様々な構成要素を示すために、第１ハンドル本体３１２Ａの半分が取り除かれて示される（図１１）。ハンドル３１２は、経路３３に沿って引くことができるレバーアーム３２１（例えば、トリガ）を備えていてもよい。レバーアーム３２１は、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、細長シャフト３１４内に設けられた軸方向に移動可能な部材３７８（図１３〜図１６）と連結されていてもよい。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、ひいては軸方向に移動可能な部材３７８を近位方向に付勢し、それによって、顎部３６４Ａ及び３６４Ｂを、図１１に見られるような開位置に動かすことができる。更に、図１１〜図１２を参照すると、ロック部材１９０（図１２参照）は、ロックスイッチ３２８（図１１を参照）によって、示されるようにシャトル３８４が遠位側に移動するのが実質的に防止されるロック位置と、シャトル３８４が細長シャフト３１４に向かって遠位方向に自由に移動可能であるロック解除位置との間を移動してもよい。ハンドル３１２は、第１の顎部３６４Ａ及び第２の顎部３６４Ｂを作動させるための作動レバー、トリガ、又はスライダーを保持するように構成された、任意のタイプのピストルグリップ、又は、当該技術分野において既知の他のタイプのハンドルであり得る。細長シャフト３１４は、例えば円筒形又は長方形の横断面を有しており、ハンドル３１２から延伸する薄壁管状スリーブを備えることができる。細長シャフト３１４は、顎部を作動させ、エンドエフェクタ３２６の電気外科構成要素に電気エネルギーを供給する電気リード線を運ぶために、例えば軸方向に移動可能な部材３７８といった、作動機構を保持するための、細長シャフト３１４を通って延伸する孔を有してもよい。
【００６１】
エンドエフェクタ３２６は組織の捕捉及び切除、並びに、エネルギー（例えば、ＲＦエネルギー）を制御して印加して捕捉された組織を同時に溶接するように、適合されていてもよい。第１の顎部３６４Ａ及び第２の顎部３６４Ｂは、結果として軸方向に移動可能な部材３７８によって画定される縦軸「Ｔ」の周りの組織を掴む又はその組織に係合するために閉じられてもよい。第１の顎部３６４Ａ及び第２の顎部３６４Ｂはまた、組織を圧縮してもよい。いくつかの実施形態では、細長シャフト３１４は、第１の顎部３６４Ａ及び第２の顎部３６４Ｂと併せて、矢印１９６（図１１を参照）に示すように、ハンドル３１２に対して３６０°全回転することができる。例えば、回転ノブ３４８はシャフト３１４の縦軸に対して回転可能であってもよく、ノブ３４８の回転によって、それに応じたシャフト３１４の回転が引き起されるようにシャフト３１４に連結されていてもよい。第１の顎部３６４Ａ及び第２の顎部３６４Ｂは、回転している間、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。
【００６２】
図１３は、顎部３６４Ａ、３６４Ｂが開いた状態のエンドエフェクタ３２６の一例示的な実施形態の斜視図を示し、図１４は顎部３６４Ａ、３６４Ｂが閉じた状態のエンドエフェクタ３２６の一例示的な実施形態の斜視図を示す。前述のように、エンドエフェクタ３２６は、直線又は曲線状であってもよい上方の第１の顎部３６４Ａ及び下方の第２の顎部３６４Ｂを備えていてもよい。第１の顎部３６４Ａ及び第２の顎部３６４Ｂはそれぞれ、それぞれの中間部分に沿ってそれぞれ外方に設けられる細長スロット又は溝３６２Ａ及び３６２Ｂを備えていてもよい。更に、第１の顎部３６４Ａ及び第２の顎部３６４Ｂはそれぞれ、第１の顎部３６４Ａ及び第２の顎部３６４Ｂの内側部分に設けられた、歯３６３などの組織把持要素を有していてもよい。第１の顎部３６４Ａは、上方の第１の外向きの表面２０２Ａと上方の第１のエネルギー供給表面３６５Ａとを有する上方の第１の顎部本体２００Ａを備えていてもよい。第２の顎部３６４Ｂは、下方の第２の外向きの表面２０２Ｂと下方の第２のエネルギー供給表面３６５Ｂとを有する第２の顎部本体２００Ｂを備えていてもよい。第１のエネルギー供給表面３６５Ａ及び第２のエネルギー供給表面３６５Ｂは共に、エンドエフェクタ３２６の遠位端の周りで「Ｕ」字型に延伸していてもよい。
【００６３】
ハンドル３１２のレバーアーム３２１（図１２）は、顎部閉鎖機構としても機能し得る軸方向に移動可能な部材３７８を作動させるように適合されてもよい。例えば、図１２に示して前に説明されたように、レバーアーム３２１が経路３３に沿って近位的にシャトル３８４を介して引っ張られることで、軸方向に移動可能な部材３７８は遠位的に押し出されてもよい。図１５は、外科用器具３１０の軸方向に移動可能な部材３７８の一例示的な実施形態の斜視図である。軸方向に移動可能な部材３７８は１つ又はいくつかの部品を含んでいてもよいが、いずれの場合でも、細長シャフト３１４及び／又は顎部３６４Ａ、３６４Ｂに対して移動可能又は並進可能であってもよい。また、少なくとも一例示的な実施形態では、軸方向に移動可能な部材３７８は１７−４析出硬化型ステンレス鋼からなってもよい。軸方向に移動可能な部材３７８の遠位端は、顎部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」ビームを含んでいてもよい。軸方向に移動可能な部材３７８は、第１の顎部３６４Ａ及び第２の顎部３６４Ｂを開閉するために、チャネル３６２Ａ、３６２Ｂ内で摺動してもよい。軸方向に移動可能な部材３７８の遠位端もまた、上方のフランジ又は「ｃ」字型部分３７８Ａ及び下方のフランジ又は「ｃ」字型部分３７８Ｂを備えていてもよい。フランジ３７８Ａ及び３７８Ｂはそれぞれ、第１の顎部３６４Ａ及び第２の顎部３６４Ｂの外向きの表面を係合する内部カム表面３６７Ａ及び３６７Ｂを画定する。顎部３６４Ａ及び３６４Ｂの開閉は、移動可能な「Ｉビーム」の軸方向に移動可能な部材３７８及び顎部３６４Ａ、３６４Ｂの外向き表面３６９Ａ、３６９Ｂを含み得るカム機構を使用して組織に対して非常に高い圧縮力を印加することができる。
【００６４】
より具体的には、図１３〜図１５を参照すると、総じて、軸方向に移動可能な部材３７８の遠位端の内部カム表面３６７Ａ及び３６７Ｂは、それぞれ第１の顎部３６４Ａ及び第２の顎部３６４Ｂの第１外向きの表面３６９Ａ及び第２外向きの表面３６９Ｂを摺動可能に係合するように適合されてもよい。第１の顎部３６４Ａ内のチャネル３６２Ａ及び第２の顎部３６４Ｂ内のチャネル３６２Ｂは、軸方向に移動可能な部材３７８（組織切断要素３７１、例えば、鋭い遠位端を含む）の動きに適合するように寸法設定され且つ構成されてもよい。例えば、図１４は、チャネル３６２Ａ及び３６２Ｂ（図１３）を少なくとも部分的に通って進む軸方向に移動可能な部材３７８の遠位端を示す。軸方向に移動可能な部材３７８が前進することで、図１３に示すエンドエフェクタ３２６の開いた構成を閉じてもよい。図１４に示す閉位置において、上方の第１の顎部３６４Ａ及び下方の第２の顎部３６４Ｂはそれぞれ、第１の顎部３６４Ａ及び第２の顎部３６４Ｂの第１のエネルギー供給表面３６５Ａ及び第２のエネルギー供給表面３６５Ｂとの間の、間隙つまり寸法Ｄを画定する。様々な実施形態では、寸法Ｄは約０．００１３ｃｍ〜０．１０２ｃｍ（約０．０００５”〜約０．０４０”）から等しくてもよく、例えば、及びいくつかの実施形態では、約０．００２５ｃｍ〜約０．０２５ｃｍ（約０．００１”〜約０．０１０”）の間である。また、第１のエネルギー供給表面３６５Ａ及び第２のエネルギー供給表面３６５Ｂの縁部は、組織の切開を防止するために丸められていてもよい。
【００６５】
図１６は、外科用器具３１０のエンドエフェクタ３２６の一例示的な実施形態の断面図である。下方の顎部３６４Ｂの係合、又は組織接触表面３６５Ｂは、以下により詳細に説明するように、少なくとも部分的に、可変抵抗性正温度係数（ＰＴＣ）本体などの伝導性抵抗基材を通って、組織にエネルギーを供給するように適合される。上方及び下方の顎部３６４Ａ、３６４Ｂの少なくとも１つは、捕捉された組織にエネルギーを発生装置３２０から供給するように構成される少なくとも１つの電極３７３を有していてもよい。上方の顎部３６４Ａの係合、又は組織接触表面３６５Ａは、類似の伝導性抵抗基材（すなわち、ＰＴＣ材料）を有していてもよく、又はいくつかの実施形態では、表面は例えば導電性電極若しくは絶縁層であってもよい。あるいは、顎部の係合表面は、本明細書中にその全体が参照によって組み込まれる、２００１年１０月２２日に出願された、表題「ＥＬＥＣＴＲＯＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＪＡＷ  ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ  ＦＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＤ  ＥＮＥＲＧＹ  ＤＥＬＩＶＥＲＹ」、米国特許第６，７７３，４０９号に記載の任意のエネルギー供給構成要素を有していてもよい。
【００６６】
第１のエネルギー供給表面３６５Ａ及び第２のエネルギー供給表面３６５Ｂは、それぞれ発生装置３２０と電気的に連通していてもよい。第１のエネルギー供給表面３６５Ａ及び第２のエネルギー供給表面３６５Ｂは、組織と接触し、捕捉した組織に組織を封止又は溶接するように適合されている電気外科エネルギーを供給するように構成されていてもよい。制御ユニット３２５は、電気発生装置３２０によって供給された電気エネルギーを調節することができ、今度は電気発生装置３２０が、第１エネルギー供給表面３６５Ａ及び第２エネルギー供給表面３６５Ｂに電気外科エネルギーを供給する。エネルギー供給は、レバーアーム３２１と作動可能に係合され、かつケーブル３２２を介して発生装置３２０と電気的に連通する起動ボタン３２８（図１２）によって開始されてもよい。一例示的な実施形態では、電気外科用器具３１０は、フットスイッチ３２９（図１１）を用いて発生装置３２０によって通電されてもよい。作動されると、例えば、フットスイッチ３２９は発生装置３２０を起動させて、電気エネルギーをエンドエフェクタ３２６に伝達させる。制御ユニット３２５は作動中に、発生装置３２０によって生成された電力を調節してもよい。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もできる。
【００６７】
前述のように、電気発生装置３２０によって供給されて制御ユニット３２５によって調節又はその他の方法で制御された電気外科エネルギーは、無線周波数（ＲＦ）エネルギー、若しくはその他の好適な電気エネルギーの形態を含んでいてもよい。更に、対面する第１及び第２エネルギー供給表面３６５Ａ及び３６５Ｂは、発生装置３２０及び制御ユニット３２５と電気的に連通する、可変抵抗性正温度係数（ＰＴＣ）本体を有していてもよい。電気外科エンドエフェクタ、顎閉鎖機構、及び電気外科用エネルギー供給表面に関する更なる詳細は、米国特許第７，０８７，０５４号、同第７，０８３，６１９号、同第７，０７０，５９７号、同第７，０４１，１０２号、同第７，０１１，６５７号、同第６，９２９，６４４号、同第６，９２６，７１６号、同第６，９１３，５７９号、同第６，９０５，４９７号、同第６，８０２，８４３号、同第６，７７０，０７２号、同第６，６５６，１７７号、同第６，５３３，７８４号、及び同第６，５００，３１２号、並びに米国特許出願公開第２０１０／００３６３７０号及び同第２００９／００７６５０６号の米国特許並びに公開特許出願に記載されており、これらはすべて参照によりそれら全体が本明細書に組み込まれ、本明細書の一部とされる。
【００６８】
一例示的な実施形態では、発生装置３２０は、無線周波数（ＲＦ）エネルギーを用いて２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）として実装されてもよい。一例示的な実施形態では、ＥＳＵは、ＥＲＢＥ  ＵＳＡ，Ｉｎｃ．（Ｍａｒｉｅｔｔａ，Ｇｅｏｒｇｉａ）から販売される２極ＥＲＢＥ  ＩＣＣ  ３５０であってもよい。いくつかの実施形態では、例えば２極電気外科手術用途について、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、活性電極及びリターン電極は、電流が活性電極から正温度係数（ＰＴＣ）本体を通って、組織を通ってリターン電極に流れることができるように、処置される組織に対して、隣接して及び／又は電気的に連通して配置することができる。したがって、様々な実施形態では、電気外科用システム３００は供給経路及びリターン経路を含んでいてもよく、処置された捕捉組織は、回路を完成させる、若しくは閉鎖させる。一例示的な実施形態では、発生装置３２０は単極ＲＦ  ＥＳＵであってもよく、電気外科用器具３１０は１つ以上の活性電極が一体化された単極エンドエフェクタ３２６を備えていてもよい。このようなシステムについては、発生装置３２０は、手術部位及び／又はその他の好適な戻り経路から離れた位置にある、患者と密接したリターンパッドを必要とする場合がある。リターンパッドは、ケーブルを介して発生装置３２０に接続されていてもよい。他の実施形態では、操作者２０は、組織の状態を評価して電気外科用システム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エネルギーを提供してもよい。こ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ために採用されてもよい。
【００６９】
電気外科用器具３００の操作中、ユーザは一般的に組織を掴み、捕捉した組織にエネルギーを供給して溶接物又は封止を形成して（例えば、作動ボタン３２８及び／又はペダル２１６によって）、そして次に捕捉組織を通って組織切断要素３７１を軸方向に移動可能な部材３７８の遠位端で駆動する。様々な実施形態によれば、軸方向に移動可能な部材３７８の軸状の動きの並進は、軸方向に移動可能な部材３７８の駆動を好適な移動速度で補助するようにペーシング、若しくはその他の方法で制御されてもよい。移動速度を制御することによって、切断要素３７１を用いての切離前に捕捉組織が正しく及び機能的に封止される可能性が増加する。
【００７０】
図１７は、コードレスの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な実施形態の斜視図である。電気外科用システムは、電気外科用システム３００と類似している。電気外科用システムは、例えば図１及び１１に関連して説明されるように、別々に又は同時に、患者の組織に、電気エネルギー、超音波エネルギー、熱エネルギー、若しくはその任意の組み合わせなどのエネルギーを供給するように構成することができる。電気外科用器具は、本明細書中に記載のエンドエフェクタ３２６及び細長シャフト３１４を、コードレスの近位ハンドル４１２と併せて使用されてもよい。一例示的な実施形態では、ハンドル４１２は発生回路４２０を備える（図１８Ａを参照）。発生回路４２０は、発生装置３２０のものと実質的に類似する機能を実行する。一例示的な実施形態では、発生回路４２０は、制御回路などのコントローラと連結される。示される実施形態では、制御回路は発生回路４２０と一体化されている。他の実施形態では、制御回路は発生回路４２０と別々であってもよい。
【００７１】
一例示的な実施形態では、エンドエフェクタ３２６における様々な電極（その顎部３６４Ａ、３６４Ｂを含む）が発生回路４２０と連結されていてもよい。制御回路は、電気源として機能し得る発生装置４２０を起動するために用いてもよい。様々な実施形態において、発生装置４２０は、例えばＲＦ電源、超音波源、直流源、及び／又は他の任意の好適な種類の電気エネルギー源を含んでいてもよい。一例示的な実施形態では、発生回路４２０を起動させてエンドエフェクタ３２６、３２６にエネルギーを提供するために、ボタン３２８が設けられてもよい。
【００７２】
図１８Ａは、コードレスの外科用器具４１０のハンドル４１２の一例示的な実施形態の側面図である。図１８Ａでは、ハンドル４１２は、第２のハンドル本体４３４内の様々な構成要素を図示するために、第１のハンドル本体の半分を除いて示している。ハンドル４１２は、旋回点の周りの経路３３に沿って引っ張られるレバーアーム４２４（例えば、トリガ）を含んでいてもよい。レバーアーム４２４は、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、細長シャフト３１４内に設けられた軸方向に移動可能な部材４７８に連結されていてもよい。一例示的な実施形態では、レバーアーム４２４は、遠位部材４２４ａと近位部材４２４ｂとを含む、シェパードフック（shepherd’s hook）の形を画定する。
【００７３】
一例示的な実施形態では、コードレスの電気外科用器具は電池４３７を備える。電池４３７は発生回路４２０に電気エネルギーを与える。電池４３７は、所望のエネルギーレベルにおいて発生回路４２０を駆動するのに好適な任意の電池であり得る。一例示的な実施形態では、電池４３７は、１００ｍＡｈの、トリプルセルリチウムイオンポリマー電池である。電池は外科的処置にて用いられる前にフル充電されてもよく、約１２．６Ｖの電圧を保持していてもよい。電池４３７は、各電池端末に並んで配される、コードレスの電気外科用器具４１０に適した２つのヒューズを有していてもよい。一例示的な実施形態では、電池４３７を直流源（図示せず）に接続するための充電ポート４３９が設けられている。
【００７４】
発生回路４２０は、任意の好適な様態で構成され得る。いくつかの実施形態では、発生回路は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を例示する。図１８Ｂは、エンドエフェクタ３２６に供給されるＲＦ電気エネルギーを生成及び制御するために本実施形態において使用されるＲＦ駆動及び制御回路４４０を例示する、部分的概略、部分的ブロック図である。以下で更に詳細に説明するように、この実施形態では、駆動回路４４０は、並列共振ネットワークをＲＦ増幅器出力部に備えた共振モードＲＦ増幅器であり、制御回路は、駆動信号の作動周波数を制御するように作動して、その作動周波数が駆動回路の共振周波数に維持されて、同様にエンドエフェクタ３２６に供給される電力量を制御する。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。
【００７５】
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レールに給電するように構成された上述の電池４３７を備える。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は０Ｖと１２Ｖとの間で接続されている。１対のＦＥＴスイッチ４４３−１と４４３−２（共にこの実施形態においては電力損失を低減するためにＮチャネルである）が０Ｖレールと１２Ｖレールとの間に直列に接続されている。２つのＦＥＴ  ４４３のそれぞれを駆動するために、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、節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、ＦＥＴ  ４４３が開いている任意の期間に動作する、対応するＦＥＴ  ４４３の内部寄生ダイオード４４８−１及び４４８−２を示す。
【００７６】
図１８Ｂに示すように、節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）で生成され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）の略正弦波状の電流を共振回路４５０内に流れさせる。図１８Ｂに示すように、コイルＬｍ４５４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、鉗子の顎部、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）に印加される。図１８Ｂに図示されるように、直流阻止コンデンサの対ＣｂＩ  ４８０−１及び４８０−２が設けられて、任意の直流信号が負荷４５９に印加されるのを防いでいる。
【００７７】
一実施形態において、変圧器４５５は、以下の仕様に従うコア径（ｍｍ）、線径（ｍｍ）、及び二次巻線同士の間隙で実現され得る。
コア径Ｄ（ｍｍ）
Ｄ＝１９．９×１０−３
２２ＡＷＧワイヤの線径Ｗ（ｍｍ）
Ｗ＝７．３６６×１０−４
間隙０．１２５の２次巻線同士の間隙
Ｇ＝ｇａｐ／２５．４
【００７８】
この実施形態では、エンドエフェクタ３２６に供給される電力の量は、ＦＥＴ  ４４３を切り替えるために使用される変換記号の周波数を変えることによって制御される。これは、共振回路４５０が周波数依存性（無損失）減衰器として作用するために、機能する。駆動信号が共振回路４５０の共振周波数に近づくほど、駆動信号は減衰されなくなる。同様に、駆動信号の周波数が移動して回路４５０の共振周波数から離れるほど、駆動信号は減衰され、したがって負荷に供給される電力も低下する。この実施形態において、ＦＥＴゲート駆動回路４４５によって生成されるスイッチング信号の周波数は、負荷４５９に供給されるべき目標電力、並びに従来の電圧検出回路４８３及び電流検出回路４８５によって取得される負荷電圧（ＶＬ）及び負荷電流（ＩＬ）の測定値に基づいて、コントローラ４８１によって制御される。コントローラ４８１が動作する方式について、以下で更に詳細に説明する。
【００７９】
一実施形態において、電圧検出回路４８３及び電流検出回路４８５は、高帯域幅で高速のレールツーレール増幅器（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ社によるＬＭＨ６６４３）で実現され得る。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、増幅器が電圧検出回路４８３及び電流検出回路４８５において使用されていないときに増幅器の供給電圧を低減するために、節電回路が設けられてもよい。一実施形態において、レールツーレール増幅器の供給電圧を低減し、それによって電池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Ｌｉｎｅａｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社のＬＴ３５０２）を節電回路によって利用されてもよい。
【００８０】
図１８Ｃは、一実施形態によるコントローラ４８１の主構成要素を示している。図１８Ｃに示される実施形態では、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並びに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に印加されるＲＭＳ電圧及びＲＭＳ電流を算出し（図１８Ｂ、エンドエフェクタ３２６及びこれに把持される組織／血管）、これから現時点で負荷４５９に供給されている電力を算出する。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定義済みのアルゴリズムに基づいて、どの程度の目標電力（Ｐｓｅｔ）を周波数制御モジュール４９５に印加すべきかを決定する。医療用装置制御モジュール４９７はひいては、ユーザの入力（例えば、ボタンを押すか、又はハンドル１０４の制御レバー１１４、１１０を起動する）を受け取るユーザ入力モジュール４９９から受信される信号により制御され、また、ユーザ出力モジュール４６１によってハンドル１０４上の出力装置（光、ディスプレイ、スピーカなど）を制御する。
【００８１】
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）、並びに定義済みのシステム限界（以下で説明する）を使用して、印加周波数を増減させるべきか否かを判断する。この判断の結果は次いで、方形波発生モジュール４６３に渡されるが、方形波発生モジュール４６３はこの実施形態において、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、別の実施形態において、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有して、対応する方形波信号を生成する。この実施形態において、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に与える。ＦＥＴゲート駆動回路４４５はまた、ＦＥＴ  ４４３−１に印加される信号を反転させ、その反転した信号をＦＥＴ  ４４３−２に印加する。
【００８２】
電気外科用器具４１０は、電子外科用システム３００に対して記載される追加の特徴を備えていてもよい。当業者であれば、電気外科用器具４１０が回転ノブ３４８、細長シャフト３１４、及びエンドエフェクタ３２６を含み得ることは認識できるであろう。これらの要素は、電気外科用システム３００に対して記載する様態と実質的に類似して機能する。一例示的な実施形態では、コードレスの電気外科用器具４１０は視覚インジケータ４３５を含んでいてもよい。視覚インジケータ４３５は、視覚指示合図を操作者に提供することができる。一例示的な実施形態では、視覚指示合図は操作者に装置の電源がついていること、又は装置がエンドエフェクタにエネルギーを印加していることを警告してもよい。当業者であれば、視覚インジケータ４３５は装置の複数の状態の情報を提供するように構成されてもよいことを認識できるであろう。
【００８３】
外科的な巧緻性を向上させ並びに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」）システムが開発されてきた。ロボット外科用システムは、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ともに使用することができる。例示的なロボットシステムには、米国カリフォルニア州Ｓｕｎｎｙｖａｌｅの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、表題「Ａｒｔｉｃｕｌａｔｅｄ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｆｏｒ  Ｐｅｒｆｏｒｍｉｎｇ  Ｍｉｎｉｍａｌｌｙ  Ｉｎｖａｓｉｖｅ  Ｓｕｒｇｅｒｙ  Ｗｉｔｈ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｄｅｘｔｅｒｉｔｙ  ａｎｄ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ」、米国特許第６，２３１，５６５号、表題「Ｒｏｂｏｔｉｃ  Ａｒｍ  ＤＬＵｓ  Ｆｏｒ  Ｐｅｒｆｏｒｍｉｎｇ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｔａｓｋｓ」、米国特許第６，７８３，５２４号、表題「Ｒｏｂｏｔｉｃ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｔｏｏｌ  Ｗｉｔｈ  Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ  Ｃａｕｔｅｒｉｚｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｕｔｔｉｎｇ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ」、米国特許第６，３６４，８８８号、表題「Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  ｏｆ  Ｍａｓｔｅｒ  ａｎｄ  Ｓｌａｖｅ  Ｉｎ  ａ  Ｍｉｎｉｍａｌｌｙ  Ｉｎｖａｓｉｖｅ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ」、米国特許第７，５２４，３２０号、表題「Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ａｃｔｕａｔｏｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｆｏｒ  Ｒｏｂｏｔｉｃ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｔｏｏｌｓ」、米国特許第７，６９１，０９８号、表題「Ｐｌａｔｆｏｒｍ  Ｌｉｎｋ  Ｗｒｉｓｔ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ」、米国特許第７，８０６，８９１号、表題「Ｒｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ａｎｄ  Ｒｅｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍａｓｔｅｒ／Ｓｌａｖｅ  Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ  ｉｎ  Ｍｉｎｉｍａｌｌｙ  Ｉｎｖａｓｉｖｅ  Ｔｅｌｅｓｕｒｇｅｒｙ」、及び米国特許第７，８２４，４０１号、表題「Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｔｏｏｌ  Ｗｉｔｈ  Ｗｒｉｓｔｅｄ  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。
【００８４】
図１９〜図４６Ｃは、ロボット外科用システムの例示的な実施形態を図示する。いくつかの実施形態では、開示されるロボット外科用システムは本明細書に記載される超音波又は電気外科用器具を活用してもよい。当業者であれば、図示されるロボット外科用システムが本明細書に説明される器具のみに限定されないと理解し、任意の互換性のある外科用器具を用いられることを理解できるであろう。当業者であれば更に、本明細書に記載される様々な実施形態がロボット外科用システムと一緒に用いられてもよいがそれに限定されず、任意の互換性のあるロボット外科用システムと用いることができることを理解できるであろう。
【００８５】
図１９〜図２５はいくつかの例示的なロボット外科用システム及びその構成要素の構成及び動作を図示する。図１９は、例示的なロボット外科用システム１０００のブロック図を示す。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で示される、１つ以上のロボットマニピュレータに機械的に連結されていてもよい。ロボットアーム５１２のそれぞれは、患者５０４に対して様々な外科的作業を実施するための１台以上の外科用器具５１４を備えていてもよい。アーム５１２及び器具５１４を含めた、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’によって操作される第２のコントローラ５０８’から、第１の臨床医５０２’と併せてアームカート５１０の動作を指示してもよい。例えば、臨床医５０２、５０２’のそれぞれはカートの異なるアーム５１２を制御してもよく、いくつかの場合では、アームカート５１０の完全な制御を臨床医５０２、５０２’間で渡してもよい。いくつかの実施形態では、追加のアームカート（図示せず）を患者５０４に用いてもよい。これらの追加のアームカートは、１つ以上のコントローラ５０８、５０８’によって制御されてもよい。アームカート５１０及びコントローラ５０８、５０８’は、任意の好適な通信プロトコルに従って任意の好適な種類の信号（例えば、電気的、光学的、赤外線など）を運ぶ任意の好適な種類の有線又は無線の通信リンクであり得る通信リンク５１６を介して、互いに通信してもよい。システム１０００などのロボット外科用システムの例示的な実装が、本明細書に参照によって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、そのような装置の様々な詳細については、本発明の装置の各種の実施形態及び形式を理解するのに必要となりえる範囲を超えて記載されない。
【００８６】
図２０は、ロボットアームカート５２０の一例示的な実施形態を示す。ロボットアームカート５２０は、一般的にワークエンベロープ（work envelope）５１９内の、５２２と呼ばれる、複数の外科用器具、又は器具を作動させるように構成される。マスターコントローラと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「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。様々な形態にて、ロボットアームカート５２０は、図示される実施形態では３つの外科用器具５２２を支持する基部５２４を含む。様々な形態にて、外科用器具５２２はそれぞれ、一般的にセットアップ関節５２６と呼ばれる、手動の関節動作が可能な一連の連結部及びロボットマニピュレータ５２８によって支持される。ここで、これらの構造は、ロボット連結部の大部分を覆って延伸する保護カバーとともに示されている。これらの保護カバーは必須のものではなく、こうした装置を操作するために使用されるサーボ機構が受ける慣性を最小化し、可動部品の容積を限定することで衝突を防止し、カート５２０の全体の重量を抑制するため、サイズを限定するか又は実施形態によっては完全に省略してもよい。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ーに乗せられるように構成され得る。様々な形態において、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配置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。
【００８７】
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の一例示的な実施形態を示す。図２１に示される例では、ロボットマニピュレータ５２８は、外科用器具５２２の動きを制限する連結部５３０を含んでいてもよい。その開示内容の全体を本明細書に参照により引用する、発行された米国特許第５，８１７，０８４号により詳しく述べられるように、様々な実施形態において、連結部５３０が、平行四辺形の配置において回転関節によって互いに連結された剛性の連結部材を含むことにより、外科用器具５２２は空間内の点５３２を中心として回転する。この平行四辺形の配置により、回転は、時としてピッチ軸と呼ばれる軸５３４ａを中心とした旋回運動に制限が与えられる。平行四辺形の連結部を支持する連結部材が、セットアップ関節５２６（図２０）に枢動可能に取り付けられることにより、外科用器具５２２は時としてヨー軸と呼ばれる軸５３４ｂを中心として更に回転する。ピッチ軸５３４ａ及びヨー軸５３４ｂは、外科用器具５２２のシャフト５３８に沿って彫心される遠隔中心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ていてもよい。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）、遠隔中心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、遠隔中心５３６を再配置するように移動される。マニピュレータ５３０の連結部５４０は、一連のモータ５４４により駆動される。これらのモータ５４４は、制御システムのプロセッサからの指令に応答して連結部５３０を能動的に移動させる。以下に更に詳細に述べるように、モータ５４４もまた、外科用器具５２２を操作するために用いられる。
【００８８】
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’の一例示的な実施形態を示す。この例示的な実施形態では、外科用器具５２２は、２つの組織操作器具の間の代替的なマニピュレータ構造５２８’によって支持される。当業者であれば、本発明の装置の様々な実施形態が、その開示内容の全体が本明細書に参照により引用される米国特許第５，８７８，１９３号に記載のものを含む、多種多様の代替的なロボット構造を含み得ることを認識できるであろう。更に、ロボット構成要素とロボット外科用システムのプロセッサとの間のデータ通信が、外科用器具５２２とコントローラとの間の通信を参照して本明細書中に主に説明されているが、同様の通信はマニピュレータ、セットアップ関節、内視鏡又はその他の画像撮影装置などの回路と、構成要素の適合性評価、構成要素の種類の識別、構成要素の較正（オフセットなど）の通信、構成要素のロボット外科用システムとの結合の確認などのためのロボット外科用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。
【００８９】
図２３は、図２０〜図２２に図示される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用いられ得るコントローラ５１８の一例示的な実施形態を示す。コントローラ５１８は、臨床医がステレオディスプレイ５２１を通して手術を見ながら空間内で掴んで操作するマスターコントローラ（図２３において５１９として概して表される）を一般的に有している。ディスプレイ５２１を通して外科医フィードバックメータ５１５を見ることで、外科医に切断器具又は動的クランピング部材に印加される力の大きさの視覚的指標を提供してもよい。マスターコントローラ５１９は一般的に手動入力装置を備え、その手動入力装置は好ましくは、多自由度で移動するものであり、また多くの場合、器具を作動させるための（例えば、握持のこぎりの閉鎖、電極への電位の印加など）ハンドル又はトリガを更に有する。
【００９０】
図２４は、ロボット外科用システムに使用されるように適合される、超音波外科用器具５２２の一例示的な実施形態を示す。例えば、外科用器具５２２は、前述の外科的マニピュレータ５２８、５２８’の一方に連結されていてもよい。図２４で見られるように、外科用器具５２２は、超音波ブレード５５０及びクランプアーム５５２を備える外科的エンドエフェクタ５４８を含み、これらは、いくつかの実施形態では関節運動関節５５６を含み得る細長シャフト組立体５５４に連結されていてもよい。図２５は、超音波外科用器具５２２の代わりに電気外科用器具５２３を有する別の例示的な実施形態を示す。外科用器具５２３は、顎部５５１Ａ、５５１Ｂを係合して、その間の組織に電気エネルギーを提供するエネルギー提供表面５５３Ａ、５５３Ｂを有する閉鎖可能顎部５５１Ａ、５５１Ｂを備える外科的エンドエフェクタ５４８を備える。組織切断要素又はナイフ５５５が、細長シャフト組立体５５４から器具取付部５５８に延伸し得る軸方向に移動可能な部材５５７の遠位端に配置されてもよい。図２６は、外科用器具５２２、５２３を受容して制御するために、外科的マニピュレータ５２８、５２８’の一方に連結されていてもよい器具駆動組立体５４６の一例示的な実施形態を示す。器具駆動組立体５４６はまた、臨床医からの入力を受容して器具５２２、５２３を制御するために、コントローラ５１８に動作的に連結されていてもよい。例えば、クランプアーム５５２の作動（例えば開閉）、顎部５５１Ａ、５５１Ｂの作動（例えば、開閉）、超音波ブレード５５０の作動、ナイフ５５５の延伸、及びエネルギー供給表面５５３Ａ、５５３Ｂの作動などは、コントローラ５１８を介して与えられる臨床医からの入力に基づいて、器具駆動組立体５４６を通して制御されてもよい。外科用器具５２２は、概して５５８として示される器具取付部分によってマニピュレータに動作可能に連結される。外科用器具５２２は、器具取付部分５５８をマニピュレータに機械的及び電気的に連結させるインターフェース５６０を更に含む。
【００９１】
図２７は、超音波外科用器具５２２を含む、図２６の器具駆動組立体の別の図を示す。図２８は、電気外科用器具５２３を含む、図２６の器具駆動組立体の別の図を示す。器具取付部分５５８は、複数の（図２６では４つ示される）回転可能胴部部分、駆動ディスク又は要素５６４を動作可能に支持する器具取付プレート５６２を含み、複数の回転可能胴部部分、駆動ディスク又は要素はそれぞれ、従動要素５６４の表面から延伸する一対のピン５６６を含む。一方のピン５６６は、同じ従動要素５６４上の他方のピン５６６よりも各従動要素５６４の回転軸に近くなっており、従動要素５６４の正の角度アラインメントを確実に行うのを補助する。従動要素５６４及びピント５６６は、器具取付プレート５６２のアダプタ側５６７に配置されてもよい。
【００９２】
インターフェース５６０はまた、以下に更に記載するように、取付プレート５６２と取付可能に嵌合するように構成されたアダプタ部分５６８を含んでいる。アダプタ部分５６８は、器具取付部分５５８内の回路基板によってメモリー構造と連結することができる電気接続ピン５７０のアレイを含んでいてもよい。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、誘導連されるはずである。
【００９３】
図２９〜図３１は、図２６の器具駆動組立体５４６のアダプタ部分５６８の追加的な図を示す。アダプタ部分５６８は一般的に、器具側５７２と把持部側５７４とを有する（図２９）。様々な実施形態において、複数の回転可能胴部５７６が、アダプタ５６８の主要表面の法線である周囲のアダプタ構造に対して限定した移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が軸状に移動することで、器具取付部分ハウジング５８２の側面に沿ったレバー５８０が作動されたときに器具取付部分５５８から回転可能胴部５７６の連結が外れるのを補助する（図２４、２５を参照）。器具取付部分５５８をアダプタ５６８に取り外し可能に連結するために他の機構／構成を用いてもよい。少なくとも１つの形態では、各回転可能胴部５７６は、各回転可能胴部５７６の周囲の外，周陥凹部内に延伸す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。各回転可能胴部５７６は、これらの弾性構造がたわ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５７２に向かって）に配置された場合、回転可能胴部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、回転可能胴部５７６が器具側５７２の方向に軸方向に動く際、タブ５８４（回転可能胴部５７６から径方向に延伸する）が浮動プレート上の回り止めと横方向に嵌合することによって回転可能胴部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は、ロボットシステムの対応する器具把持部分５８８の駆動ピン５８６で回転可能胴部５７６を駆動的に係合するのを補助するように用いることができる。なぜなら、駆動ピン５８６は、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、回転可能胴部ピン５７６を制限された回転位置にまで押すからである。
【００９４】
回転可能胴部５７６の、器具側５７２上の開口５９０及び把持部側５７４上の開口５９０は、器具取付部分５５８の従動要素５６４（図２７、２８）を器具把持部５８８の駆動要素５９２と正確に位置合わせされるように構成される。駆動要素５６４の内側及び外側ピン５６６に関して上述したように、開口５９０は、アラインメントがその目的とする位置から３３°離れないように、それぞれの回転可能胴部５７６上の回転軸から異なる距離にある。更に、開口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なっていてもよい。これにより、ピン５６６は開口５９０内で径方向に摺動可能となっており、器具５２２、５２３及び器具把持部５８８との間のいくらかの軸方向のずれが調整される一方で、駆動要素と従動要素との間の角度のずれ及びバックラッシュが最小限に抑えられる。図３１に最も分かりやすく示されるように、器具側５７２上の開口５９０は、把持部側５７４上の開口５９０（破線で示される）から約９０°外れていてもよい。
【００９５】
様々な実施形態では、アダプタ５６８の把持部側５７４上に配された電気コネクターピン５７０のアレイを更に含んでいてもよく、アダプタ５６８の器具側５７２は、器具取付部分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）を含んでいてもよい。外科用器具５２２、５２３と器具把持部５８８との間で電気信号を送信するのに加えて、これらの電気接続の少なくとも一部は、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）と連結されていてもよい。
【００９６】
取り外し可能なラッチ機能５９８を利用して、アダプタ５６８を器具把持部５８８に着脱可能に添付してもよい。本明細書で使用するところの「器具駆動組立体」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は、アダプタ５６８及び器具把持部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として概して示されている。例えば、図２６に見られるように、器具把持部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大きさの第１のラッチピン構成６００を有していてもよい。更に、器具把持部５８８は、アダプタ５６８の対応するラッチクレビス６０６内に保持されるような大きさの第２のラッチピン６０４を更に有していてもよい。図３０を参照されたい。少なくとも１つの形態では、ラッチ組立体６０８はアダプタ５６８上に移動可能に支持され、ラッチピン６００は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。ラッチ組立体は、１乃至複数のばね（図に示されていない）を用いてラッチ位置に付勢される。アダプタ５６８の器具側５７２上の縁が、器具取付ハウジング５８２の横方向に延伸するタブを摺動可能に受容することができる。
【００９７】
説明されているように、駆動要素５９２の回転動作が従動要素５６４の対応する回転動作を引き起こすように、従動要素５６４は器具把持部５８８の駆動要素５９２と並べられていてもよい。駆動要素５９２及び従動要素５６４の回転は、コントローラ５０８を介して臨床医５０２から受信した指示に応じて、例えばロボットアーム６１２を介して電気的に制御されていてもよい。器具取付部分５５８は従動要素５６４の回転を外科用器具５２２、５２３の動作に変換し得る。
【００９８】
図３２〜図３４は、従動要素５６４の動作を外科用器具５２２、５２３の動作に変換する構成要素を示す器具取付部分５５８の一例示的な実施形態を示す。図３２〜図３４は、その遠位端に外科的エンドエフェクタ６１０を有するシャフト５３８を設けた器具取付部分を示す。エンドエフェクタ６１０は、患者に外科的タスクを行う任意の好適な種類のエンドエフェクタであり得る。例えば、エンドエフェクタは、手術部位の組織にＲＦ及び／又は超音波エネルギーを与えるように構成されてもよい。シャフト５３８は器具取付部分５５８に回転可能に連結されていてもよく、シャフト５３８の連結器６５０にて上部シャフト把持部６４６及び下部シャフト把持部６４８によって固定されてもよい。
【００９９】
一例示的な実施形態では、器具取付部分５５８は、様々な従動要素５６４の回転をシャフト５３８の回転に変換する、シャフトの軸に沿った部材（例えば、関節運動について）を差動的に並進させる、及びシャフト５３８の軸に沿って１つ以上の部材を往復並進させる（例えば、５５５、オーバーチューブ（overtubes）及び／又はその他の構成要素などの組織切断要素を延伸及び縮小させる）機構を備える。一例示的な実施形態では、回転可能胴部６１２（例えば、回転可能なスプール）は、従動要素５６４と連結されている。回転可能胴部６１２は、従動要素５６４と一体的に形成されてもよい。いくつかの実施形態において、回転可能胴部６１２は、従動要素５６４を駆動することで回転可能胴部６１２の回転が生じるように回転可能胴部６１２及び従動要素５６４が固定式に連結されるのであれば、従動要素５６４とは別に形成されていてもよい。回転可能胴部６１２のそれぞれは、シャフトの関節動作及び回転、クランプ顎部の開閉、並びにナイフの作動をもたらすように、ギアトレーン又はギア機構に連結される。
【０１００】
一例示的な実施形態では、器具取付部分５５８は、シャフト５３８の軸に沿って２つ以上の部材を差動的に並進させる機構を備える。図３２〜図３４に示される例では、この動作は関節運動継手５５６を操作するために用いられる。示される実施形態では、例えば、器具取付部分５５８は、作動並進、そしてそれによるシャフト関節運動機能性を提供するラックピニオンギア機構を備える。一例示的な実施形態では、ラックピニオンギア機構は、対応する従動要素５６４の回転により第１のピニオンギア６１４が回転されるよう、回転可能胴部６１２に連結される第１のピニオンギア６１４を備える。軸受６１６は回転可能胴部６１２に連結され、従動要素５６４及び第１のピニオンギア６１４の間に設けられる。第１のピニオンギア６１４は、シャフト組立体５３８の関節運動部５５６の関節運動を左方向６２０Ｌに制御するために、第１のラックギア６１８に噛み合わされて第１のピニオンギア６１４の回転運動を第１のラックギア６１８の直線運動に変換する。第１のラックギア６１８は、第１ラックギア６１８の遠位方向における線形動作が、シャフト組立体５３８の関節動作部５５６が左方向６２０Ｌへの関節運動を引き起こすように、第１の関節動作バンド６２２（図３２）に取り付けられている。対応する従動要素５６４の回転によって第２のピニオンギア６２６が回転するように、第２のピニオンギア６２６は別の回転可能胴部６１２に連結される。軸受け６１６は回転可能胴部６１２に連結され、従動要素５６４と第２のピニオンギア６２６との間に設けられる。第２のピニオンギア６２６は、関節運動部５５６の関節運動を右方向６２０Ｒに制御するために、第２のラックギア６２８に噛み合わされて第２のピニオンギア６２６の回転運動を第２のラックギア６２８の直線運動に変換する。第２のラックギア６２８は、第２のラックギア６２８の遠位方向への線形移動によって、シャフト組立体５３８の関節運動部５５６が右方向６２０Ｒに関節運動されるように、第２の関節運動バンド６２４（図３３）に取り付けられている。更なる軸受けが回転可能胴部とそれに対応するギア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、シャフトとギア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。
【０１０１】
一例示的な実施形態では、器具取付部分５５８は更に、従動要素５６４の回転をシャフト５３８の軸回りの回転運動に変換する機構を備える。例えば、回転運動はシャフト５３８自体の回転であってもよい。図示される実施形態では、第１の螺旋状ウォームギア６３０は回転可能胴部６１２に連結され、第２の螺旋状ウォームギア６３２はシャフト組立体５３８に連結されている。軸受け６１６（図１７）が回転可能胴部６１２に連結され、従動要素５６４と第１の螺旋状ウォームギア６３０との間に設けられる。第１の螺旋状ウォームギア６３０は第２の螺旋状ウォームギア６３２に噛み合わされ、第２の螺旋状ウォームギア６３２はシャフト組立体５３８及び／又は長手方向での回転が望まれる器具５２２、５２３の別の構成要素と連結していてもよい。回転は、第１及び第２の螺旋状ウォームギア６３０、６３２の回転方向に基づいて、時計回り（ＣＷ）及び反時計回り（ＣＣＷ）の方向に引き起こされてもよい。したがって、第１の軸周りの第１の螺旋状ウォームギア６３０の回転は、第１の軸に対して直角をなす第２の軸周りの第２の螺旋状ウォームギア６３２の回転に変換される。図３２〜図３３に示すように、例えば、第２の螺旋状ウォームギア６３２が時計回りの回転は、シャフト組立体５３８は６３４ＣＷで示される方向の時計回りの回転になる。第２の螺旋状ウォームギア６３２が反時計回りに回転すると、シャフト組立体５３８が６３４ＣＣＷで示す方向に反時計回りの回転になる。更なる軸受けが回転可能胴部とそれに対応するギア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、シャフトとギア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。
【０１０２】
一例示的な実施形態では、器具取付部分５５８はシャフト５３８の軸に沿った１つ以上の部材の往復並進を行わせる機構を備える。このような並進は、例えば、５５５などの組織切断要素を駆動する、閉鎖するため及び／又はエンドエフェクタ６１０の関節運動のためにオーバーチューブを駆動することなどに用いられてもよい。示される実施形態では、例えば、ラックピニオンギア機構が往復並進を提供してもよい。第１のギア６３６は回転可能胴部６１２に連結しており、対応する従動要素５６４が回転することによって第１のギア６３６を第１の方向に回転させる。第２のギア６３８は、器具取付プレート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のギア６３６は第２のギア６３８に噛み合わされており、そのため、第２のギア６３８が、第１のギア６３６とは反対の方向に回転するようになっている。一例示的な実施形態では、第２のギア６３８は、直線方向に移動するラックギア６４２と噛み合わされるピニオンギアである。ラックギア６４２は、ラックギア６４２と遠位的及び近位的に並進することができる並進ブロック６４４と連結している。並進ブロック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と連結して、往復長手方向運動を提供してもよい。例えば、並進ブロック６４４はＲＦ外科的装置５２３の組織切断要素５５５と機械的に連結していてもよい。いくつかの実施形態では、並進ブロック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の他の構成要素と連結していてもよい。
【０１０３】
図３５〜図３７は、従動要素５６４の回転をシャフト５３８の軸周りの回転運動に変換する代替的な例示機構、及びシャフト５３８の軸に沿った１つ以上の部材の往復並進を引き起こすための代替的な例示機構を示す、器具取付部分５５８の代替的な実施形態を示す。代替的な回転機構を参照すると、第１の螺旋状ウォームギア６５２は第２の螺旋状ウォームギア６５４に連結し、第２の螺旋状ウォームギア６５４は第３の螺旋状ウォームギア６５６に連結している。既存のロボットシステム１０００と互換性を維持する及び／又は空間が限定され得ることを含む、様々な理由によってそのような配列が設けられてもよい。第１の螺旋状ウォームギア６５２は回転可能胴部６１２に連結されている。第３の螺旋状ウォームギア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ア６５８と噛み合わされている。軸受７６０は回転可能胴部６１２に連結され、従動要素５６４と第１の螺旋状ウォームギア７３８との間に設けられる。別の軸受７６０が回転可能胴部６１２に結合され、従動要素５６４と第３の螺旋状ウォームギア６５２との間に設けられる。第３の螺旋状ウォームギア６５２は、シャフト組立体５３８及び／又は長手方向の回転が望ましい器具５２２、５２３の別の構成要素と連結され得る第４の螺旋状ウォームギア６５８と噛み合わされる。回転は、螺旋状ウォームギア６５６、６５８の回転方向に基づいて、時計回り及び反時計回りに引き起こされ得る。したがって、第１の軸を中心とした第３の螺旋状ウォームギア６５６の回転が、第１の軸に対して直角をなす第２の軸を中心とした第４の螺旋状ウォームギア６５８の回転に変換される。図３６及び図３７に示すように、例えば、第４の螺旋状ウォームギア６５８はシャフト５３８と連結しており、第４の螺旋状ウォームギア６５８が時計回りの回転は、シャフト組立体５３８が６３４ＣＷで示される方向の時計回りの回転になる。第４の螺旋状ウォームギア６５８が反時計回りの回転は、シャフト組立体５３８が６３４ＣＣＷで示す方向の反時計回りの回転になる。更なる軸受けが回転可能胴部とそれに対応するギア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、シャフトとギア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。
【０１０４】
シャフト５３８の軸に沿って１つ以上の部材の往復並進が行われる代替的な例示的な機構では、器具取付部分５５８は、シャフト５３８の軸に沿って往復並進（例えば、ＲＦ外科的装置５２３の組織切断要素５５５の並進）を行わせるラックピニオンギア機構を備える。一例示的な実施形態では、第３のピニオンギア６６０は、対応する従動要素５６４が回転は第３のピニオンギア６６０が第一方向に回転するように、回転可能胴部６１２に連結されている。第３のピニオンギア６６０は、直線方向に移動するラックギア６６２に噛み合わされる。ラックギア６６２は、並進ブロック６６４と連結されている。並進ブロック６６４は、例えば、ＲＦ外科的装置の組織切断要素５５５及び／又は長手方向に並進するように望まれるオーバーチューブ若しくはその他の構成要素など、装置５２２、５２３の構成要素と連結されていてもよい。
【０１０５】
図３８〜図４２は器具取付部分５５８の代替的な実施形態を示し、従動要素５６４の回転をシャフト５３８の軸の周りの回転運動に変換する別の代替的な例示的機構を示す。図３８〜図４２では、シャフト５３８は連結器６７６及びブッシュ６７８を介して取付部分５５８の残りに連結される。第１のギア６６６は回転可能胴部６１２と連結され、固定ポスト６６８は、第１及び第２の開口６７２と、シャフト組立体に連結する第１及び第２の回転可能ピン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胴部６１２の周りに巻かれている。ケーブル６７０の一方の端部は、固定ポスト６６８の上部開口６７２を通って配され、上部回転可能ピン６７４に固定して連結されている。ケーブル６７０の別の端部は、固定ポスト６６８の下部開口６７２を通って配され、下部回転ピン６７４に固定して連結されている。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、そのような構成が設けられている。したがって、回転可能胴部６１２の回転は、シャフト組立体５３８が、回転可能胴部６１２の回転方向（シャフト５３８自体の回転）に基づいたＣＷ及びＣＣＷ方向に回転される。したがって、第１の軸を中心とした回転可能胴部６１２の回転が、第１の軸に対して直角をなす第２の軸を中心としたシャフト組立体５３８の回転に変換される。図３８〜図３９に示すように、例えば、回転可能胴部６１２が時計回りに回転すると、６３４ＣＷで示す方向にシャフト組立体５３８が時計回りの回転になる。回転可能胴部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の回転になる。更なる軸受けが回転可能胴部とそれに対応するギア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、シャフトとギア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】
図４３〜図４６Ａは器具取付部分５５８の代替的な実施形態を図示し、シャフト５３８の軸に沿った部材が差動並進される（例えば、関節運動のための）代替的な例示的機構を示す。例えば、図４３〜図４６Ａに示すように、器具取付部分５５８は、シャフト関節運動機能性を与えるためのダブルカム機構６８０を備える。一例示的な実施形態では、ダブルカム機構６８０は第１及び第２のカム部分６８０Ａ、６８０Ｂを備える。第１及び第２の従動アーム６８２、６８４が、対応するピボットスプール６８６に枢動可能に連結される。ダブルカム機構６８０に連結された回転可能胴部６１２が回転すると、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、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、差動的に並進する第１の部材（例えば、第１の関節運動バンド６２２）に取り付けられていてもよい。第２の従動アーム６８４は、差動的に並進する第２の部材（例えば、第２の関節運動バンド６２４）に取り付けられていてもよい。上部カム部分６８０Ａが第１の従動アーム６８２に作用すると、第１及び第２の部材は差動的に並進する。第１及び第２の部材がそれぞれの関節運動バンド６２２及び６２４である例示的な実施形態では、シャフト組立体５３８は左方向６２０Ｌに関節運動する。カム部分６８０Ｂが第２の従動アーム６８４に作用するとき、シャフト組立体５３８は右方向６２０Ｒに関節運動する。いくつかの例示的な実施形態では、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の下に取り付けられて、第１及び第２の従動アーム６８２、６８４の関節運動位置に影響を与えることなくシャフトの回転を可能とさせる。関節運動のために、これらのブッシュは、顎部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とともに往復する。図４６Ａは、第１及び第２のカム部分６８０Ｂ、６８０Ｂを含むブッシュ６８８、６９０及び二重カム組立体６８０を示し、より詳細かつ明白な図を提供するために第１及び第２の従動アーム６８２、６８４を省いて示す。
【０１０７】
様々な実施形態において、器具取付部分５５８は電子装置を駆動し、外科的ツールに所望の超音波及び／又はＲＦ周波数信号を提供する内部エネルギー源を付加的に備えていてもよい。図４６Ｂ〜図４６Ｃは、内部電力及びエネルギー源を備える、ツール取付部分５５８’の一実施形態を図示す。例えば、ツール取付部分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、外部発生装置又はその他の電力源に接続されていなくてもよい。代わりに、本明細書に記載される様々な発生装置２０、３２０の機能性がボード上取付部分５５８上に実装されていてもよい。
【０１０８】
図４６Ｂ〜図４６Ｃに図示するように、器具取付部分５５８’は遠位部分７０２を備えていてもよい。遠位部分７０２は、本明細書に前述するように、例えば、様々な外科用器具５２２、５２３のエンドエフェクタに駆動要素６１２の回転を連結させる様々な機構を備えていてもよい。遠位部分７０２の近位にて、器具取付部分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。示される実施形態において、エネルギー源は第１及び第２の電池７０６、７０８を備えている。他の点において、ツール取付部分５５８’は、本明細書に前述するように、ツール取付部分５５８の様々な実施形態に類似している。
【０１０９】
制御回路７０４は、発生装置２０、３２０に対して上述のものと同様の様態で動作してもよい。例えば、超音波器具５２２が用いられるとき、制御回路７０４は、発生装置２０に対して上述のものと類似の様態で超音波駆動信号を提供してもよい。また、例えば、治療レベル又は非治療レベルのＲＦ信号を提供することができるＲＦ器具５２３又は超音波器具５２２が用いられるとき、制御回路７０４は、発生装置２０及び／又は発生装置３００のモジュール２３について本明細書に前述するように、例えば、ＲＦ駆動信号を提供してもよい。いくつかの実施形態では、制御回路７０４は、図１８Ｂ〜図１８Ｃについて本明細書に前述する制御回路４４０と類似する様態で構成されてもよい。
【０１１０】
本明細書で記載される様々な実施形態は、関節運動可能なシャフトを備える。関節運動可能なシャフトを用いるとき、エンドエフェクタからシャフトを通る構成要素は、シャフトが関節運動するときに屈曲可能であるように、柔軟性を有していなければならない。様々な実施形態では、これは軟性部を有する導波管を用いることで実現することができる。例えば、図４７は、第１、第２及び第３の導波管部分を含む超音波医療用器具１５００の一例示的な実施形態の部分の概略断面図を示す。図４７では、超音波医療用器具１５００のハンドピース及びシース関節運動制御ノブなどは、明確に示すために省かれている。図４７に示す例示的な実施形態では、超音波医療用器具１５００は、変換器（図４７には図示せず）から超音波ブレード１５４４に超音波エネルギーを送達するための医療用超音波導波管１５０２を備える。医療用超音波導波管１５０２は長さを有し、第１、第２及び第３の導波管部分１５０４、１５０６及び１５０８を含む。第２の導波管部分１５０６は第１の導波管部分１５０４と第３の導波管部分１５０８との間に長さ方向に配され、第１の導波管部分１５０４は第２の導波管部分１５０６の近位に配され、第３の導波管部分１５０８は第２の導波管部分１５０６の遠位に配される。第１及び第３の導波管部分１５０４及び１５０８はそれぞれより大きな横面積を有し、第２の導波管部分１５０６はより小さな横面積を有する。第２の導波管部分１５０６は、第１及び第３の導波管部分１５０４及び１５０８のいずれよりもより曲げることができる。更に、超音波振動は、長手方向、横手方向、及びねじり振動の任意の１つ、又は任意の組み合わせであってもよい。いくつかの実施形態では、断面１５０６は円形の断面（例えば、均一の断面半径）を有していてもよい。
【０１１１】
いくつかの実施形態では、第２の屈曲可能導波管部分１５０６は、均一の断面半径を有していなくてもよい。例えば、図４７Ａは導波管部分１５０６の２つの例示的な実施形態の断面図を示す。導波管部分１５０６’は、同じく図４７に示される２つの軸１５０９、１５１１に関連して示される。様々な実施形態では、導波管部分１５０６’は、軸１５０９に沿った断面寸法よりも少ない、軸１５１１に沿った断面長さを有していてもよい。いくつかの実施形態では、軸１５０９に沿った断面長さは、他の導波管部分１５０４、１５０６の断面長と同等であってもよい。導波管部分１５０６’は、軸１５０９に沿って屈曲可能であってもよい。導波管部分１５０６”を参照すると、その軸１５０９、１５１１に沿った断面長は同等でもよく、導波管部分１５０６”の屈曲により多くの方向の範囲を提供してもよい。
【０１１２】
いくつかの例示的な実施形態では、医療用超音波導波管１５０２は一体式である（例えば、ブレード部分１５４４は導波管１５０２と一体である）。また、いくつかの例示的な実施形態では、医療用超音波導波管１５０２は、第１及び第２の長手方向振動腹１５１０及び１５１２を含む。第１の導波管部分１５０４は、第１の長手方向振動腹１５１０に近位の第２導波管部分１５０６に移行してもよく、第２の導波管部分１５０６は第２の長手方向振動腹１５１２に近位の第３の導波管部分１５０８に移行してもよい。いくつかの例示的な実施形態では、図４７に示されるように、第２の導波管部分１５０６は共振長手方向波長の長さの実質半分である。
【０１１３】
図４７の実施形態の一例示的な適用では更に、超音波医療用器具１５００は、医療用超音波導波管１５０２を囲うユーザ作動式関節運動シース１５１４をも含む。様々な例示的な実施形態では、医療用超音波導波管１５０２は３つの（少なくとも３つと意味する）長手方向振動節１５１６を、第１、第２及び第３の導波管部分１５０４、１５０６及び１５０８にそれぞれ配されて有する。１つ以上の追加の長手方向振動節は、３つの長手方向振動節１５１６のうちの任意の１つ又は２つの間に存在していてもしていなくてもよい。一変形では、シース１５１４は、３つの長手方向振動節１５１６の対応する１つにて、第１、第２及び第３の導波管部分１５０４、１５０６及び１５０８と接触する（例えば、直接接触するか、シリコン介在部材などの少なくとも１つの介在部材１５１７を通して間接的に接触する）。一例では、シース１５１４は、第１の長手方向振動節（図４７における最左の節１５１６）で第１の導波管部分１５０４と接触する剛性の第１のシース部分１５１８と、第２の長手方向振動節（図４７における真ん中の節１５１６）で第２の導波管部分１５０６と接触する軟性の第２のシース部分１５２０と、第３の長手方向振動節（図４７における最右の節１５１６）で第３の導波管部分１５０８と接触する剛性の第３のシース部分１５２２とを含む。いくつかの例示的な実施形態では、シース１５１４は２つの（例えば、直線及び完全に関節運動された）関節運動位置しか有さない。他の例示的な実施形態では、シース１５１４は、導波管１５０２が形成され得るエネルギー効率のよい曲線の数によって、直線位置及び完全に関節運動された位置の間にいくつかの中間屈曲位置を有する。いくつかの例示的な実施形態では、このようなエネルギー効率曲線は非長手方向振動モードに入る振動エネルギーを最小化する。
【０１１４】
図４８は、第１及び第２の導波管部分１５３０、１５３２を備え、第１の導波管部分１５３０は複数の２分の１共振長手方向波長にわたる超音波医療用器具１５２４の一例示的な実施形態の一部の概略断面図を示す。図４８に示す例示的な実施形態では、医療用超音波導波管１５２６は、第１の導波管部分１５３０に配される長手方向振動節１５２８を少なくとも２つ含む。一変形では、シース１５３４は、少なくとも２つの長手方向振動節１５２８で第１の導波管部分１５３０と接触する（例えば、直接的に接触するか、シリコン介在部材などの少なくとも１つの介在部材１５３６を通して間接的に接触する）。いくつかの例示的な実施形態では、シース１５３４は２つの剛性のシース部分１５３８及び１５４２、並びに１つの軟性のシース部分１５４０を含み、軟性のシース部分１５４０は第１の導波管部分１５３０と２つの長手方向振動節１５２８の少なくとも１つで接触し、軟性のシース部分１５４０は２つの剛性のシース部分１５３８及び１５４２の間に配される。一例示的な実施形態では、２つの剛性のシース部分１５３８及び１５４２はそれぞれ、対応する少なくとも２つの長手方向振動節１５２８のうちの１つで第２の導波管部分１５３２と接触する。
【０１１５】
図４７を参照すると、導波管１５０２は、患者の組織に接触及び超音波で処置するように適合されたブレード部分１５４４を有していてもよい。ブレード部分１５４４は導波管１５０２の遠位端（例えば、ブレード１５０２の第３のブレード部分１５０８の遠位）に配されていてもよい。一例示的な実施形態では、外科用器具１５００は更に、ブレード部分１５４４に近位のシース１５１４、１５３４に枢動可能に取り付けられたユーザ作動式クランプアーム１５４６を備えていてもよく、クランプアーム１５４６及び少なくとも部分的に医療用超音波導波管１５０２が超音波外科ハサミ１５４８を画定している。組織パッド及びクランプアーム制御機構は、図４７から省略されている。再度、図４８を参照すると、医療用超音波導波管１５２６は更に、ブレード部分１５４４と類似して第１の導波管部分１５３２の遠位端に配されるブレード部分１５４５を備えていてもよい。ブレード部分１５４５もまた、患者の組織に接触及び超音波で処置できるように適合されていてもよい。図４８の器具１５２４もまたクランプアーム１５４６を備えていてもよく、ブレード部分１５４５と合わせて、超音波外科ハサミ１５４８を画定する。
【０１１６】
様々な例示的な実施形態では、導波管１５０２、１５２６の特定の部分は実質的に剛性である。例えば、導波管１５０２の第１及び第３部分１５０４及び１５０８は実質的に剛性である。導波管１５２６の第１部分１５３２は実質的に剛性であってもよい。再度、図４７を参照すると、医療用超音波導波管１５０２は、第１及び第２の導波管部分１５０４及び１５０６と第２及び第３導波管部分１５０６及び１５０８とをそれぞれつなげる、第１及び第２のネック部分１５５０及び１５５２を有していてもよい。（同様のネック部分１５５２は、導波管１５２６の第１及び第２の導波管部分１５３０、１５３２をつなげてもよい。）
【０１１７】
一変形では、医療用超音波導波管１５０２は、第１の導波管部分１５０４から第３の導波管部分１５０８にかけて実質的に円柱状であり、第１、第２及び第３の導波管部分１５０４、１５０６及び１５０８はそれぞれ略一定の直径を有し、第２の導波管部分１５０６の直径は第１及び第３の導波管部分１５０４及び１５０８の直径よりも小さい。いくつかの例示的な実施形態では、第２の導波管部分１５０６の直径は、実質的に１〜２ミリメートルの間であり、第１及び第３の導波管部分の直径は実質的に３〜５ミリメートルの間である。材料の一選択肢では、医療用超音波導波管１５０２は実質的にチタン合金からなる。一変形では、医療用超音波導波管１５０２は第１及び第２の長手方向振動腹１５１０及び１５１２を含み、第１のネック部分１５５０は第１長手方向振動腹１５１０に近位に配され、第２のネック部分１５５２は第２長手方向振動腹１５１２に近位に配される。
【０１１８】
図４９は、医療用器具に使用される第１及び第２の導波管部分を含む超音波導波管１５５４の一例示的な実施形態の概略断面図を示しており、第１の導波管部分１５５６はダウエルプレスフィットによって第２の導波管部分１５５８につなげられている。図４９に示す例では、第２の導波管部分１５５８は更に、ダウエルプレスフィットによって第３の導波管部分１５６０と連結されている。様々な例示的な実施形態では、第２の導波管部分１５５８はチタン又はニチノールから実質的に成る。同一又は別の図示では、第２の導波管部分１５５８の長さは２分の１波長（医療用超音波導波管の共振長手方向波長の長さであり、導波管の材料及びその稼動される周波数に実質的に依存する波長）よりも少なく、一例では８分の１波よりも少ない。
【０１１９】
図５０は、医療用器具に使用される超音波導波管１５６４の一例示的な実施形態の概略断面図である。導波管１５５４のように、導波管１５６４は一体の導波管ではない。導波管１５６４は第１及び第２の導波管部分１５６４、１５６６を備えていてもよく、第１の導波管部分１５６４はボールソケット形アタッチメントによって第２の導波管１５６６部分とつなげられている。第２の導波管部分１５６６はまた、任意の好適な様態で第３の導波管部分１５６８につながっていてもよい。図５０の例では、第２の導波管部分１５６６はダウエルプレスフィットを介して第３の導波管部分１５６８につながっている。導波管部分の間の他のアタッチメントは当業者に任されている。
【０１２０】
図５１は、長さを有し、近位導波管部分１５７４及び遠位導波管部分１５７６を含む医療用超音波導波管１５７２を備える超音波医療用器具１５７０の別の実施形態の一部の概略断面図を示す。近位導波管部分１５７４はより大きな横面積を有し、遠位導波管部分１５７６はより小さな横面積を有する。遠位導波管部分１５７６は、近位導波管部分１５７４よりもより容易に曲がる。遠位導波管部分１５７６は、患者組織に接触して超音波で処置するように適合される遠位端部分１５８０を含む。様々な例示的な実施形態では、図４７の実施形態における、エンドエフェクタの直径をより大きくして形成するために必要な追加の２分の１波は排除されており、そのことによって関節運動継手を超音波医療用器具１５７０の遠位端により近く配置することを可能としている。図４７〜図５０に示される実施形態、用途などは、図５１の実施形態に同等に適用可能である（第３の導波管部分の存在なしで）。
【０１２１】
図５２は、システム３００などのロボット外科用システムに使用される、磁気素子駆動制御機構を備える器具取付部分１０００の一実施形態を示す。器具取付部分１０００は、器具取付部分５５８について前述した様態と同様に、ロボット外科用システムとインターフェースで接続されていてもよい。器具取付部分１０００は、ハウジング１００１を備えていてもよい。シャフト１００３はハウジング１００１から遠位的に延伸してもよい。シャフト１００３の遠位部分は、組織を処置するエンドエフェクタを備えていてもよい。エンドエフェクタ（図示せず）は、例えば、エンドエフェクタ組立体２６、エンドエフェクタ１８、エンドエフェクタ２７８、エンドエフェクタ３２６、エンドエフェクタ１１０などの、本明細書中に記載される任意のエンドエフェクタと類似していてもよい。
【０１２２】
ハウジング１００１は１つ以上の磁気素子１００２、１００４、１００６、１００８、１０１０、１０１２を備えていてもよい。磁気素子は、例えば、ソレノイド、ボイスコイルモータなど、直線動作を生成するように構成される磁気素子であり得る。磁気素子１００２、１００４、１００６、１００８、１０１０、１０１２のそれぞれは、ハウジング１００１の内壁又はその他の部分、若しくはハウジング１００１内の別の構成要素に固定的に留められてもよい。磁気素子１００２、１００４、１００６、１００８、１０１０、１０１２のそれぞれは、素子が通電されているかに基づいて、交互にそれぞれの磁気素子から延伸して中に引っ込むプランジャー又はピストン１０１５を備えていてもよい。
【０１２３】
図５２に示すように、様々な磁気素子１００２、１００４、１００６、１００８のプランジャー１０１５は、ハウジング１００１の内壁に固定して留められている。したがって、通電される、又は電気が断たれると、それぞれの素子は内壁に引き寄せられ、又は内壁から押し離されてもよい。圧縮バネ１０１４は、プランジャー１０１５の動作に抵抗するように、プランジャー１０１５周りに配置されてもよい。例えば、通電後、それぞれのプランジャー１０１５はそれぞれの磁気素子から無理やり押し出されてもよい。圧縮バネ１０１４はこの動作に抵抗してもよく、それぞれの磁気素子に電気が断たれたときに、プランジャーはそれぞれの磁気素子に（バネ１０１４によって）押し戻される。また、いくつかの実施形態では、バネ１０１４の配置及びプランジャー１０１５の動作は逆になる。例えば、プランジャー１０１５が通電されると、それぞれの素子内に引き込まれてもよい。バネ１０１４はプランジャー１０１５の動作に抵抗してもよく、電気が断たれたときに延伸した位置にプランジャーを引っ張り戻してもよい。
【０１２４】
圧縮バネ１０１４及びプランジャー１０１５とは反対に、各磁気素子はそれぞれの制御ケーブル１０１６、１０１８、１０２０、１０２２、１０２４、１０２６と連結していてもよい。図５２では、素子１００２はケーブル１０１６と連結され、素子１００４はケーブル１０１８と連結され、素子１００６はケーブル１０２０と連結され、素子１００８はケーブル１０２２と連結され、素子１０１０はケーブル１０２４と連結され、素子１０１２はケーブル１０２６と連結される。制御ケーブルはシャフトを通って遠位的に、シャフト１００３の遠位部分、エンドエフェクタ（図示せず）などに延伸してもよい。いくつかの実施形態では、磁気素子１００２、１００４、１００６、１００８、１０１０、１０１２の搭載は逆となってもよい。例えば、それぞれの素子がハウジング１００１又はその他の機構に固定的に連結され、それぞれのプランジャー１０１５は制御ケーブル１０１６、１０１８、１０２０、１０２２、１０２４、１０２６に連結されてもよい。
【０１２５】
それぞれのケーブルの遠位及び近位並進によって、器具における様々な機械的動作が引き起こされ得る。例えば、２つ以上のケーブルの差動運動及び／又は単一ケーブル並びに複数ケーブルの遠位及び近位並進によって、本明細書に上述するように、エンドエフェクタ、遠位ケーブル等の関節運動をもたらすことができる。例えば、いくつか又はすべての制御ケーブルが、上述する関節運動バンド６２２、６２４と同様の様態で動作してもよい。また、例えば、制御ケーブルのいくつか又はすべてを、本明細書に上述するように、顎部若しくはクランプアーム部材を作動させるために用いてもよい。関節運動、エンドエフェクタ及び制御ケーブルによって制御されてもよいその他の器具部分の追加例は、同時に出願されて所有者が共通の、表題「関連出願の相互参照」の項にて本明細書に参照によって引用される米国特許出願整理番号に提供されている。
【０１２６】
それぞれの磁気素子１００２、１００４、１００６、１００８、１０１０、１０１２は個別に通電可能である。いくつかの実施形態では、磁気素子が通電されると、磁気素子はハウジング１００１の内壁に向かって引き寄せられ、対応する圧縮バネ１０１４を圧縮して、対応するケーブルをシャフト１００３を通して近位に引く。例えば、それぞれの素子を通電することでそれぞれのプランジャー１０１５を素子の中に引き込んでもよい。磁気素子への通電が断たれると、磁気素子をハウジング１００１の内壁に向けて引く力が緩和されてもよく、それによって対応するケーブルにたわみを発生させる。また、例えば、それぞれの圧縮バネ１０１４はハウジング１００１の内壁からそれぞれの素子を押し離してもよい。
【０１２７】
磁気素子１００２、１００４、１００６、１００８、１０１０、１０１２は回転可能胴部１００５、１００７によって作動されてもよい。回転可能胴部１００５、１００７は、回転可能胴部６１２について上述したものと類似した様態で動作することができる。例えば、回転可能胴部１００５、１００７は、図２６及び本明細書に上述するような駆動ピン５８６など、ロボット外科用システムの制御下の駆動ピンによって駆動されてもよい。それぞれの回転可能胴部１００５、１００７は取付部材１０２８と連結していてもよい。取付部材１０２８は、それぞれの取付部材１０２８からそれぞれの磁気素子のスイッチ１０４２、１０４４、１０４６、１０４８、１０５０、１０５２に延伸する１つ以上の作動部材１０３０、１０３２、１０３４、１０３６、１０３８、１０４０に連結していてもよい。回転可能胴部１００５、１００７の回転は作動部材１０３０、１０３２、１０３４、１０３６、１０３８、１０４０に遠位及び近位の力を交互に与えてもよく、それによってそれぞれの磁気素子のスイッチに「オン」（素子が通電される）及び「オフ」（素子が通電されない）位置の間で変化させる。
【０１２８】
図５３Ａ〜図５３Ｇは、器具取付部分１０００の回転可能胴部１００５及び磁気素子１００２、１００４、１００６の一実施形態を示し、回転可能胴部１００５は、磁気素子１００２、１００４、１００６の組み合わせを通電及び／又は通電を断つために様々な角度の位置をとる。図５３Ａでは、回転可能胴部１００５が反時計回りに回転されて示されており、作動部材１０３０、１０３２、１０３４は近位に引き寄せられることでスイッチ１０４２、１０４４、１０４６を近位に引き寄せて、素子１００２、１００４、１００６への通電を断っている。図５３Ｂでは、回転可能胴部１００５は図５３Ａに示される位置から少し時計回りに回転している。作動部材１０３４は遠位に押されて、スイッチ１０４２が切り替わって素子１００２に通電している。素子１００４及び１００６はまだ通電されないままである。図５３Ｃでは、回転可能胴部１００５は更に時計回りに回転されている。作動部材１０３２は、スイッチ１０４２及びエネルギー素子１００４を遷移するべく、遠位に押されていない。素子１００６はまだ通電されないままである。図５３Ｄでは、更に回転可能胴部１００５が時計回りに回転することで制御部材１０３０が遠位に押されてスイッチ１０４６を切り替える。これによって、すべての素子１００２、１００４、１００６が通電される。図５３Ｅでは、回転可能胴部１００５が更に時計回りに回転することで作動部材１０３４を近位に引き寄せ、素子１００２への通電が断たれるようにスイッチ１０４２が切り替えられる。素子１００４、１００６はまだ通電されている。図５３Ｆでは、回転可能胴部１００５が更に時計回りに回転することで作動部材１０３２を近位に引き寄せ、素子１００４への通電が断たれるようにスイッチ１０４４が切り替えられる。素子１００６はまだ通電されている。図５３Ｇでは、回転可能胴部１００５が更に時計回りの回転により、制御部材１０３０を遠位に押してスイッチ１０４６を切り替えて、素子１００６への通電が断たれる。図５３Ｇではすべての素子１００２、１００４、１００６への通電が断たれている。
【０１２９】
図５３Ａ〜図５３Ｇに提供される例は、どのように回転可能胴部１００５が様々な素子１００２、１００４、１００６を通電したり断ったりするかの単なる例であると理解される。いくつかの実施形態では、回転可能胴部１００７は素子１００８、１０１０、１０１２を作動させるのに類似の様態で作動してもよい。また、いくつかの実施形態では、図５３Ａ〜図５４Ｇに図示するスイッチ１０４２、１０４４、１０４６の位置は反転されてもよく、この反転によってそれぞれの位置における素子１００２、１００４、１００６の説明された状態もそれぞれ反転させる。
【０１３０】
図５４は、システム５００などのロボット外科用システムに使用する、磁気素子駆動制御機構を備える器具取付部分１０６０の別の実施形態を図示する。図５３では、磁気素子１０６２、１０６４、１０６６、１０６８の作動が、それぞれの磁気素子１０６２、１０６４、１０６６、１０６８に、例えば、ロボット外科用システム５００の制御線を介して与えられる電子信号によって開始されてもよい。いくつかの実施形態では、圧縮バネ１０６３を介して磁気素子に制御信号を与えてもよい。磁気素子１０６２、１０６４、１０６６、１０６８は、上述の器具取付部分１０００の磁気素子と類似の様態で動作してもよい。例えば、通電されると、磁気素子１０６２、１０６４、１０６６、１０６８はそれぞれのプランジャー１０６５を素子１０６２、１０６４、１０６６、１０６８内に引っ込めてもよく、それによって素子をハウジング１００１の内壁に引き寄せて、圧縮バネ１０６３を圧縮させてそれぞれのケーブル１０７０、１０７２、１０７４、１０７６が近位に引かれる。しかしながら素子１０６２、１０６４、１０６６、１０６８は、しかしながら、任意の好適な構成で構成及び／又は取り付けられていてもよい。
【０１３１】
いくつかの実施形態では、磁気素子１０６２、１０６４、１０６６、１０６８は圧縮バネ１０６３を用いて、それぞれのケーブル１０７０、１０７２、１０７４、１０７６の位置の制御を更に増加して行ってもよい。例えば、本明細書に説明するように、磁気素子１０６２、１０６４、１０６６、１０６８はロボット外科用システム５００に提供される電気信号によって駆動されてもよい。信号は、例えば、コイル又はその他の電磁素子に電流を与えてもよく、それによって順にそれぞれのプランジャー１０６５に電磁力を働かせてもよい。電流の大きさはプランジャー１０６５に働く力の大きさを制御し得る。バネ１０６３の圧縮（又は転置）は、それぞれの磁気素子によって与えられる力に比例してもよいと認識される。したがって、プランジャー１０６３の転置、しいては制御ケーブル１０７６、１０７４、１０７２、１０７０の遠位及び／又は近位位置は、それぞれの磁気素子に与えられる電流（又はその他の制御信号）の大きさに基づいて制御されてもよい。
【０１３２】
図５４に示される構成では、ケーブル１０７０、１０７２、１０７４は、例えば関節運動継手、エンドエフェクタなどを制御するために、シャフト１００３を通って遠位に延伸する。制御ケーブル１０７６はプーリ１０７８によって経路を定められていてもよく、シャフトの近位部分１０８０の周りに配置されていてもよい。磁気素子１０６８が通電されると、ケーブル１０７６は近位に引かれてもよい。プーリで経路を定められると、これによってシャフトの近位部分１０８０からケーブル１０７６を巻き戻すことができ、矢印１０８２で示される方向でシャフト１００３を回転させる。
【０１３３】
図５５は、ロボット外科用システム５００に使用する、磁気素子駆動制御機構とスプール駆動制御機構とを備える器具取付部分１０８４の更に別の実施形態を示す。図５５では、ソレノイド１０９０、１０９２は制御ケーブル１０９６及び１０９８と連結されていてもよく、素子１０６２、１０６４、１０６６について前述したものと類似した様態で動作してもよい。更に、回転可能胴部１０８６、１０８８は、ケーブル１０９４、１０９９を受容するスプールを画定してもよく、回転可能胴部１０８６、１０８８が回転すると、それぞれの制御ケーブル１０９６、１０９９が巻き取られるか巻き戻されて、結果として制御ケーブル１０９６、１０９９が近位及び遠位並進される。
【０１３４】
図５６〜図５７は、システム５００などのロボット外科用システムに使用する、一対の回転可能胴部１１０２、１１０４によって駆動される並進可能ケーブル１１１０を備える器具取付部分１１００の一実施形態を示す。弾性バンド１１１２が、回転可能胴部１１０２、１１０４のそれぞれは固定の位置に連結されてもよい。例えば、弾性バンド１１１２は、回転可能胴部１１０４、１１０２に取り付けられたそれぞれの釘１１０６、１１０８に連結されていてもよい。弾性バンド１１１２は、例えばゴム又は任意のその他の好適なエラストマーを含む、任意の好適な材料からなっていてもよい。並進可能ケーブル１１１０は弾性バンド１１１２と連結されていてもよい。回転可能胴部１１０４が回転すると、釘１１０６、１１０８は器具取付部分１１００のハウジング１００１にわたって、近位及び遠位に、並びに上から下へも並進してもよい。バンド１１１２の弾性性質によって、ケーブル１１１０に遠位及び近位動作が変換されるときに釘１１０６、１１０８の上下動作が打ち消される場合がある。したがって、ケーブル１１１０はシャフト１００３内にて近位及び遠位に並進してもよい。
【０１３５】
図５８は、５００のシステムなどのロボット外科用システムに使用する、回転可能胴部１１１６、１１１８の対によって駆動される並進可能ケーブル１１２４を備える器具取付部分１１１４の別の実施形態を示す。ケーブル１１２４は取付点１１２４にてハウジング１００１の内壁に連結されている。ポスト又はプーリ１１２０、１１２２は、それぞれの回転可能胴部１１１６、１１１８に配置される。ケーブル１１２４はプーリ１１２０、１１２２の周りに経路を定められ、シャフト１００３を通って遠位に延伸する。回転可能胴部１１１６、１１１８が回転すると、プーリ１１２０、１１２２は、図５８に示すように、遠位及び近位に、並びに上下に並進する。この並進によって、ケーブル１１２４がシャフト１００３内で近位及び遠位に並進させられる場合がある。例えば、図５８に示す実施形態では、プーリ１１２０、１１２２の上下並進によってケーブル１１２４に張力及びたわみを交互に生じさせる場合があり、その遠位及び近位並進が際立つ。
【０１３６】
図５９〜図６２は、エンドエフェクタを関節運動させるために、手動及び／又はロボット外科用器具によって用いられ得る関節運動機構１１３０の一実施形態を示す。様々な実施形態では、機構１１３０は、図５９に示すように、例えば、超音波器具とともに用いられてもよい。図５９では、導波管１１３６の近位端（図示せず）は、上述の導波管７８が超音波変換器１６に連結されると、超音波変換器（図示せず）に連結されてもよい。導波管１１３６はまた、図４７〜図５１について上述する１５０６を含む屈曲可能部分に類似する屈曲可能部分１１３８を備えていてもよい。屈曲可能部分１１３８は、例えば、本明細書に上述する関節運動継手５５６に類似する、器具のシャフト内の関節運動継手に配置されてもよい。
【０１３７】
機構１１３０は第１及び第２の螺旋状ケーブル１１３２、１１３４を備えていてもよい。ケーブル１１３２、１１３４は、例えば、螺旋状に巻かれたワイヤから構成されていてもよい。螺旋状ケーブル１１３２、１１３４は、遠位プレート１１４０に連結されていてもよい。遠位プレート１１４０は器具のエンドエフェクタ及び／又は遠位シャフト部分に連結されていてもよい。いくつかの実施形態では、遠位プレート１１４０は、図５９に示すように、導波管１１３６に連結されている。例えば、遠位プレート１１４０は導波管１１３６の節に連結されていてもよい。螺旋状ケーブル１１３２、１１３４は、ギア１１４１と係合し得るところで近位に延伸してもよい。それぞれのプレート１１４２はギア１１４１周りに配置され、ケーブル１１３２がギア１１４１とプレート１１４２の間を通り、ケーブル１１３４はギアとプレート１１４４との間を通ってもよい。ギア１１４１の歯は、ギアが時計回りに回転することによってケーブル１１３４の近位並進及びケーブル１１３２の遠位並進が起きるように、螺旋状ケーブル１１３２、１１３４とインターフェースで接続されていてもよい。これは、順に、プレート１１４０をケーブル１１３４に対して近位に引いて、関節運動を引き起こし得る。同様に、ギア１１４１が反時計回りに回ることによって、ケーブル１１３２を近位に引っ張り、ケーブル１１３４を遠位に押してもよい。これによって、ギア１１４１が時計回りに回転するのと逆に、プレート１１４０をケーブル１１３２に向かって枢動させ、関節運動を引き起こす場合がある。
【０１３８】
ギア１１４１の回転は、任意の好適な様態でもたらされてもよい。例えば、図６０及び６１は手持ち又は手動器具１１４８に用いられる機構１１３０を示す。図６１を参照すると、手動器具１１４８は関節運動レバー１１５２を備えていてもよい。関節運動レバー１１５２は、図６０に示すように、関節運動レバー１１５２の回転がギア１１５１の対応する関節運動を引き起こすように、ギア１１４１に連結されていてもよい。ギア１１４１の回転、及び結果として起きる螺旋状ケーブル１１３２、１１３４の差動並進は、関節運動継手１１４６周りでエンドエフェクタ１１５４の関節運動を引き起こし得る。図６２は、機構１１３０を備える器具取付部分１１５６の一実施形態を示す。例えば、ギア１１４１は回転可能胴部６１２と連結していてもよい。ケーブル１１３２、１１３４はシャフト１００３を通して遠位に延伸するように経路を定められていてもよい。
【０１３９】
図６３Ａ〜図６３Ｂは、図５２〜図５８について上述したものを含む、任意の好適な制御機構と用いられ得る関節運動機構１１５０の一実施形態を図示する。機構１１５０は、軟性の関節運動継手１１７０によって分離されたエンドエフェクタ１１５２及びシャフト部分１１５４に関して示される。エンドエフェクタ１１５２は、本明細書に説明されるように、任意の好適な超音波、電気外科又は混合エンドエフェクタであり得る。プレート１１５６は関節運動継手１１７０から遠位に配置されてもよく、複数の制御ケーブル１１５８、１１６０、１１６２、１１６４、１１６６、１１６８に連結されていてもよい。いくつかの実施形態では、制御ケーブル１１５８、１１６０、１１６２、１１６４、１１６６、１１６８は連結されていてもよく、及び／又は上述の制御ケーブル１０１６、１０１８、１０２０、１０２２、１０２４、１０２６の遠位端。いくつかの実施形態では、プレートは、エンドエフェクタ１１５２の動作のための、ワイヤ、導波管などを受容するための開口１１７２を画定する。
【０１４０】
エンドエフェクタ１１５２及びシャフト部分１１５４は、制御ケーブル１１５８、１１６０、１１６２、１１６４、１１６６、１１６８の差動並進によって互いに関連して関節運動してもよい。例えば、制御ケーブルの近位並進によって、制御ケーブルに連結されたプレート１１５６の一部分が近位に引っ張られてもよい。近位に引っ張られる制御ケーブル１１５８、１１６０、１１６２、１１６４、１１６６、１１６８の数及び位置で、エンドエフェクタ１１５２が関節運動する方向が決定されてもよい。図６３Ａ〜図６３Ｂでは６つのケーブルが示されているが、任意の好適な数のケーブルを用いることができると認識される。例えば、図６４〜図６５はそれぞれ３つ及び４つのケーブルを使用するプレート１１５６の実施形態を示す。例えば、図６４に示すプレート１１５６は取付点１１７４を３つのケーブル用に備え、図６５に示すプレート１１５６は取付点を４つのケーブル用に備える。
【０１４１】
図６６〜図６７は、本明細書に上述する機構１１３０に類似する関節運動機構を用いる外科用器具のシャフト部分１１８０の一実施形態を示す。シャフト部分１１８０は４つの関節運動制御ケーブル１１９０、１１９２、１１９４、１１９６を備えていてもよい。関節運動制御ケーブル１１９０、１１９２、１１９４、１１９６はエンドエフェクタ１１８２又は遠位シャフト部分と連結していてもよく、ハンドル及び／又はロボット器具取付部分に近位に延伸してもよい。ケーブル１１９０、１１９２、１１９４、１１９６は、例えば、図５２〜図５８及び図６０〜図６１について本明細書に上述する機構を用いることを含む、任意の好適な様態で遠位及び近位に並進してもよい。
【０１４２】
様々な実施形態では、シャフト部分１１８０は、超音波ブレード１１９７を備えるエンドエフェクタ１１８２を備えていてもよい。超音波ブレード１１９７は、遠位に取り付けられた超音波変換器組立体１１８４と連結されていてもよい。関節運動継手１１８６は、エンドエフェクタ１１８２をシャフト１１８８に連結されてもよい。関節運動継手１１８６は任意の種類の軟性材料からなっていてもよく、及び／又はちょうつがい（図示せず）を備えていてもよい。関節運動制御ケーブル１１９０、１１９２、１１９４、１１９６は、関節運動継手１１８６のすべて又は一部に遠位の、シャフト部分１１８０の任意の部分に連結されていてもよい。例えば、プレート１１９８（図６５のプレート１１５６と類似）は示されるように取り付けられてもよく、それぞれの制御ケーブル１１９０、１１９２、１１９４、１１９６に連結されていてもよい。図２〜図７について上述したものと同様の様態で作動され得るクランプアーム１１９５を操作するために、クランプアーム制御ケーブル１１９９を配置してもよい。
【０１４３】
それぞれのケーブル１１９０、１１９２、１１９４、１１９６の近位並進は、エンドエフェクタ１１８２を様々な方向に関節運動させ得ることが認識される。例えば、ケーブル１１９４の近位並進は、図６７に示すように、エンドエフェクタ１１８２をケーブル１１９４に引き寄せてもよい。同様に、任意の他のケーブル１１９０、１１９２、１１９６の近位並進は、エンドエフェクタ１１８２を近位に並進されたケーブルに引き寄せてもよい。図６６は関節運動の４つの例示的な方向を図示し、上方向はケーブル１１９４の近位並進に対応し、下方向はケーブル１１９０の近位並進に対応し、左方向はケーブル１１９６の近位並進に対応し、右方向はケーブル１１９２の近位並進に対応する。様々な実施形態では、図６６〜図６７のエンドエフェクタ１１８２は、例えば、ケーブル１１９０、１１９２、１１９４、１１９６の２つ以上を近位に並進させることで、上、下、左及び右の矢印で示された４つ以外の方向に関節運動してもよい。また、任意の所定のケーブル１１９０、１１９２、１１９４、１１９６の近位並進する度合いがケーブルに対しての関節運動の度合いに影響してもよく、より近位に並進することで関節運動継手１１８６にてより鋭く屈曲する。
【０１４４】
図６８は、システム５００などのロボット外科用システムに使用される、並進可能エンドエフェクタ１２０２を備える外科用器具１２００の一実施形態を示す。器具は、ハウジング１００１を備える器具取付部分１２０４を備えていてもよい。シャフト１００３は器具取付部分１２０４から延伸していてもよい。器具取付部分１２０４は、トロカール１２１６を備えるロボットアーム１２１４に連結して示される。トロカール１２１６は患者１２１８内に配されて示されている。シャフト１００３及びエンドエフェクタ１２０２は、患者１２１８の組織にアクセスするためにトロカール１２１６の中を延伸する。
【０１４５】
図６８に図示する器具１２００は超音波器具であってもよい。例えば、エンドエフェクタ１２０２は、例えば、本明細書に上述する様態にて、超音波ブレード１２２０と任意のクランプアーム１２２２とを備えていてもよい。超音波ブレード１２２０は、超音波変換器１２０８に音響的に連結されるために近位に延伸し得る導波管１２１２と連結していてもよい。一実施形態では、変換器１２０８、導波管１２１２、シャフト１００３及びエンドエフェクタ１２０２が互いに連結しており、縦軸の方向に沿って、器具取付部分１２０４に対して並進可能である。例えば、近位シャフト部分１２１１は外側ラックギア１２１０を備えていてもよい。ラックギア１２１０はギア１２０６と連結していてもよい。ギア１２０６は、ギアを回転させるために、器具取付部分１２０４の回転可能胴部６１２と連結していてもよい。ギア１２０６が回転すると、例えば、矢印１２２４にて示すように、シャフト１００３、変換器１２０８、エンドエフェクタ１２０２及び導波管１２１２を遠位及び近位に交互に並進させるよう、ラックギア１２１０とインターフェースを介して接続されてもよい。
【０１４６】
図６９Ａは、外科用器具と併せて使用し得る関節運動可能なシャフト部分１２３０の一実施形態を示す。シャフト部分１２３０は、近位管１２３２と、遠位管１２３４と、軟性部分１２３３とを備える。図６９Ｂは、シャフト部分１２３０の軟性関節運動継手部１２３３の一実施形態の追加図を示す。エンドエフェクタ１２３６は、遠位管１２３４の遠位部分に連結されていてもよい。エンドエフェクタ１２３６は、本明細書に記載のように、任意の好適な種類の超音波、電気外科又は混合のエンドエフェクタであってもよい。様々な実施形態では、ワイヤ、導波管、軸方向に移動可能な部材３７８などの作動部材等を、管１２３２、１２３４及び軟性部分１２３３を通ってエンドエフェクタ１２３６に送ってもよい。
【０１４７】
関節運動ケーブル１２５４及び１２５６は、近位管１２３２、遠位管１２３４及び関節運動部分１２３３を通って延伸してもよい。ケーブル１２５４、１２５６は任意の好適な材料からなっていてもよく、いくつかの実施形態では、編組鋼又はその他の金属を含んでいてもよい。近位管１２３２は、関節運動ケーブル１２５４、１２５６を受容するための第１及び第２のチャネル１２３８、１２４０を画定してもよい。関節運動部分１２３３は対応するチャネル１２４２、１２４２を画定していてもよい。同様に、遠位管１２３４は対応するチャネル１２４６、１２４８を画定していてもよい。関節運動ケーブル１２５４、１２５６は、それぞれのチャネルを通って延伸してもよい。例えば、ケーブル１２５４はチャネル１２３８、１２４２及び１２４６を通って延伸してもよい。ケーブル１２５６は、チャネル１２４０、１２４４及び１２４８を通って延伸してもよい。様々な実施形態では、ケーブル１２５４、１２５６は、任意の好適な様態で遠位管１２３４及び／又はエンドエフェクタ１２３６と連結していてもよい。例えば、ケーブル１２５４、１２５６は遠位管１２３４及び／又はエンドエフェクタ１２３６に溶接されてもよい。また、いくつかの実施形態では、チャネル１２４６、１２４８は、ケーブル１２５４、１２５６が遠位管１２３４を超えて延伸するように、遠位管１２３４を完全に通り抜けるように延伸する。ケーブル１２５４、１２５６は、クリンプボール（crimp balls）１２５０、１２５２、又はチャネル１２４６、１２４８の直径よりも大きい直径を有するその他の特徴によって終了してもよい。
【０１４８】
シャフト部分１２３０の構成要素は任意の好適な様態にて構成されてもよい。いくつかの実施形態では、シャフト部分１２３０の構成要素は、コイルパイプ又は平らな素材に溶接されたその他の管を備えるそれぞれのチャネルを有する、丸められた平らな素材から形成されてもよい。例えば、図７０はコイルパイプ１２６２、１２６４の対が溶接された、平らな素材１２６０の一片の一実施形態を示す。平らな素材１２６０は、シャフト部分１２３０の近位管１２３２又は遠位管１２３４を構成するのに最終的に用いられ得る任意の好適な軟性材料であり得る。例えば、平らな素材１２６０は鋼からなっていてもよい。コイルパイプ１２６２、１２６２は、示されるように、平らな素材に溶接されていてもよい。様々な実施形態では、コイルパイプの代わりに任意の好適な管構造を用いることができる。図７１は、平らな素材１２６０が管形状に丸められた一実施形態を示す。継ぎ目１２６６は、例えば溶接を含む、任意の好適な方法を用いてつなぐことができる。図７１に示すように、丸められた素材１２６０は、図６９Ａの近位管１２３２、遠位管１２３４及び／又は軟性関節運動部分１２３３のすべて又は一部を形成してもよい。
【０１４９】
図６９Ｂを参照すると、軟性関節運動部１２３３は任意の好適な方法で構成されていてもよい。例えば、軟性関節運動部１２３３は、説明されるように屈曲可能であるよう、ゴムなどのエラストマー材料からなっていてもよい。また、いくつかの実施形態では、軟性関節運動部１２３３は、柔軟性を与えるべく、図６９Ｂに示すようにアコーディオン様形状に形成された金属からなってもよい。
【０１５０】
再度、図６９Ａを参照すると、エンドエフェクタ１２３６及び遠位管１２３４の関節運動は、関節運動ケーブル１２５４、１２５６の差動並進によってもたらされてもよい。例えば、ケーブル１２５４の近位並進によって軟性関節運動部分１２３３の関節運動を引き起こしてもよく、それによってエンドエフェクタ１２３６及び遠位管１２３４がケーブル１２５４に近位に引き寄せられる。同様に、ケーブル１２５６の近位並進によって軟性関節運動部分１２３３の関節運動を引き起こしてもよく、それによってエンドエフェクタ１２３６及び遠位管１２３４がケーブル１２５６に近位に引き寄せられる。いくつかの実施形態では、ケーブル１２５４、１２５６のいずれか１つが近位に引っ張られると、他方のケーブルは遠位に延伸し得る。チャネル１２３８、１２４０、１２４２、１２４４、１２４６、１２４８の存在によって、いくつかの実施形態では、ケーブル１２５４、１２５６が遠位に押されるときにケーブルが束になるのを防ぐことができる。
【０１５１】
ケーブル１２５４、１２５６は、任意の好適な様態で差動並進してもよい。例えば、図７２は、ケーブル１２５４、１２５６差動並進されるように用いられ得る器具取付部分１２６６の一実施形態を図示する。ケーブル１２５６、１２５４はプーリ１２７０、１２７２によって、器具取付部分１２６６の回転可能胴部６１２上に取り付けられるスプール１２６８に経路を定められてもよい。いくつかの実施形態では、ケーブル１２５４、１２５６は、スプール１２６８に巻かれている共通のケーブルの端であってもよい。スプール１２６８の回転により、ケーブル１２５４、１２５６の遠位及び近位並進が交互に引き起こされてもよい。例えば、図２５〜図４６Ｂについて上述するように、ケーブル１２５４、１２５６の差動並進もまた行われてもよい。いくつかの実施形態では、シャフト部分１２３０を手持ち又は手動器具と併せて用いてもよい。このような実施形態では、スプール１２６８等のスプールは、図６０〜図６１に示されるレバー１１５２等のレバーによって作動されてもよい。
【０１５２】
図７３は、少なくとも１つのエネルギー素子（例えば、超音波及び／又は電気外科）に電力を与えるための電池組立体１２７２を備える器具取付部分１２７０の一実施形態を示す。図７３に示す構成では、器具取付部分１２７０は超音波ブレード（図示せず）に使用する超音波変換器１２７４と連結されている。いくつかのロボット外科用システムは、限定的な電力（例えば１２ボルト）を有する１２７０などの器具取付部分を設ける。与えられる電力は、組織を処置するために器具エンドエフェクタと一緒に用いられる超音波変換器／ブレード、電気外科素子等のエネルギー素子に電力を与える上でよく不十分である。したがって、エネルギー素子を用いる器具の器具取付部分は、しばしば外部電力源、例えば外部ケーブルを必要とする。器具取付部分１２７０は、少なくとも１つのエネルギー素子に電力を与える電池組立体１２７２を備える。電池組立体１２７２は、例えば、リチウムイオン電池を含む、任意の適切な種類の電池を含み得る。
【０１５３】
いくつかの実施形態では、電池組立体１２７２は誘導コイル１２７６を用いて充電されてもよい。誘導コイル１２７６は変換器１２７４の周りを包み込むように示されているが、任意の好適な位置に配置されてもよい。コイル１２７６は、リード１２７３、１２７５によって電池組立体に連結されていてもよい。第２の誘導コイル１２７８は、変換器１２７４上、第１のコイル１２７６の隣に搭載されて示されている。第２のコイル１２７６は壁付コンセントなどの電力源と電気的に連結していてもよく、第１のコイル１２７６を介して電池組立体１２７２を誘電的に充電するための電力信号を与えてもよい。いくつかの実施形態では、電力源はロボット外科用システム内、例えば、ロボットのアームの中に配されていてもよい。また、いくつかの実施形態では、ロボット内の電力源は、ロボット外科用システムが使用されていないときに電池を充電するために電気的に接続されていてもよく、ロボット外科用システムが使用されているときに電池を充電するために接続されていてもよい。
【０１５４】
図７４は、発生回路１２７１を更に備える器具取付部分１２７０の一実施形態を示す。発生回路１２７１は、例えば、電池組立体１２７２からの電力でエネルギー素子を駆動するよう、発生装置２０、３２０について上述する様態同様の様態で動作し得る。例えば、超音波器具５２２が用いられると、発生回路１２７１は発生装置２０について上述したものと同様の様態で超音波駆動信号を与えてもよい。また、例えば、治療レベル又は非治療レベルのＲＦ信号を与えることができるＲＦ器具５２３若しくは超音波器具５２２を用いた場合、発生回路１２７１はＲＦ駆動信号を、例えば、発生装置２０及び／又は発生装置３２０のモジュール２３について本明細書に上述するように与えてもよい。いくつかの実施形態では、発生回路１２７１は図１８Ｂ〜図１８Ｃについて本明細書に上述する制御回路４４０と同様の様態で構成されてもよい。いくつかの実施形態では、発生回路１２７１及び／又は電池組立体１２７２は、電池組立体１２７２の充電を感知するためのセンサを備えていてもよい。センサは任意の好適な種類のセンサであってもよい。いくつかの実施形態では、センサは、抵抗器にわたる電圧の低下が電池組立体１２７２によって与えられた電圧を示すように構成される抵抗器を備える。センサは、電池組立体１２７２の状態がロボット外科用システムによって得られ、臨床医に対して（例えば、ディスプレイ５２１を介して）表示されるように、ロボット外科用システム５００の通信バス（図示せず）と通信状態にあってもよい。
【０１５５】
図７５は、コードベースの発生回路１２８４を有する器具取付部分１２８０の一実施形態を示す。コード１２８２は、例えば、組織を処置するために必要な電力をエネルギー素子に与えるように、器具取付部分１２８０に電気的に連結されていてもよい。発生回路１２８４は、本明細書に上述する発生回路１２７１と同様の様態で動作することができる。しかしながら、器具取付部分１２８０内にあるのではなく、発生回路１２８４はコード１２８２と直列に配置されてもよい。
【０１５６】
図７６は、取り外し可能な電池組立体１２９０を備える器具取付部分１２８６の一実施形態を示す。電池組立体１２９０は、エンドエフェクタ１２８８に配置される１つ以上のエネルギー素子に電力を与えてもよい。電池組立体１２９０は、例えば、電池組立体１２７２について上述するように、任意の好適な電池を備えていてもよい。組立体１２９０は器具取付部分１２８６のハウジング１００１の中の外部ソケット１２９２内に受容されてもよい。電池組立体１２９０が再充電を必要とするときに、電池組立体１２９０を外部ソケット１２９２から取り外して充電することができる。いくつかの実施形態では、電池組立体１２９０及び／又はハウジング１００１は更に、発生回路１２７１等の発生回路を備えていてもよい。
【０１５７】
図７７は、エネルギー素子を作動させるための無線のフットペダル１２９６を有する外科用システム１２９４の一実施形態を示す。システム１２９４もまた、エンドエフェクタ１２９５を備えるシャフトに連結した器具取付部分１２９３を備えていてもよい。エンドエフェクタ１２９５は、組織を処置するための少なくとも１つのエネルギー素子を備えていてもよい。フットペダル１２９６は発信機１２９８と連結していてもよい。発信機１２９８は、示されるようにペダル１２９６の外にあってもよく、又はフットペダル１２９６自体の中の回路及び／若しくはアンテナとして具体化されてもよい。ペダル１２９６が作動されると（例えば、臨床医の足１２９１によって）、発信機１２９８は、器具取付部分１２９３内に配置されるか、又はそれと通信状態にある受信機１２９７、若しくはロボット外科用システムのその他の構成要素（例えば、５００）によって受信され得る信号を送出してもよい。信号を受信すると、器具取付部分１２９３又はロボット外科用システムのその他の構成要素はエンドエフェクタ１２９５のエネルギー素子に通電することができる。
【０１５８】
図７８〜図８３は、ロボット外科用システム及び／又は手動外科用器具に使用される受動的関節運動機構の一実施形態を示す。図７８は、シャフト部分１３００の一実施形態を示す。シャフト部分１３００は、本明細書中に記載されるエンドエフェクタの１つなど、組織（図示せず）を処置するためのエンドエフェクタと直接的又は間接的に連結される遠位端１３０１を備える。近位シャフト部分１３１４は近位に延伸してもよく、器具取付部分又はハンドル（図示せず）に連結されてもよい。部材１３１０は、エンドエフェクタとハンドル又は器具取付部分との間に成された様々な接続を表す。このような接続には、例えば、変換器と超音波ブレードとを音響的に連結する導波管、１つ以上の電気外科電極に駆動信号を与えるワイヤなどが含まれる。
【０１５９】
関節運動継手１３０２は、複数の対面する継手部材１３０４を備えていてもよい。継手部材１３０４は関節運動継手１３０２の方向を変えるためにそれぞれの上を摺動するように構成されてもよい。図７９は、関節運動継手１３０２を覆うように配置されてもよい軟性ブーツ１３０５の例を示す。ブーツ１３０５は関節運動継手１３０２と一緒に屈曲してもよい。様々な実施形態では、ブーツ１３０５は、個々の継手部材１３０４が互いに対して摺動しすぎないように防止することができる。また、いくつかの実施形態では、ブーツ１３０５は、継手部材１３０４が互いに対して摺動できるように、油又は別の潤滑剤を含んでいてもよい。
【０１６０】
いくつかの実施形態では、図８０に示すように、継手部材１３０４のいくつか又はすべてが、遠位対面の凹面及び近位対面凸面を画定する。したがって、隣接する継手部材は、図８０に示すように、継手１３０２の関節運動をさせるように、それぞれの上を摺動してもよい。関節運動ケーブル１３０６、１３０８は、近位シャフト部分１３１４及び継手部材１３０２を通って延伸してもよい。例えば、各継手部材は、ケーブル１３０６、１３０８を受容するチャネル１３１２を画定してもよい。様々な実施形態では、関節運動継手１３０２は受動的な関節運動継手である。例えば、ケーブル１３０６、１３０８が緩められたりたわみを有する場合、臨床医は継手１３０２を、手術部位にて、臨床医の手によって又は組織にエンドエフェクタ（図示せず）若しくは遠位シャフト部分１３０７を押し当てることで、関節運動させてもよい。これにより、継手部材１３０４に図８０に示すように互いの上を摺動させ得る。ケーブル１３０６、１３０８が締められている場合、継手部材１３０４は互いの上を自由に摺動できる状態ではなく、継手１３０２が定位置にロックされている場合がある。例えば、継手１３０２は、図７８に示すように関節動作された位置、若しくは図８０に示すように、まっすぐな位置でロックされ得る。
【０１６１】
図８１〜図８２は、ケーブル１３０６、１３０８を交互に緩めて締めることで、継手１３０２での関節運動を交互に許容及び阻止する、機構１３２９の一実施形態を示す。機構１３２９は、例えば、ハンドル及び／又は器具取付部分に配置されていてもよい。例えば、ケーブル１３０６、１３０８は近位シャフト部分１３１４を通ってロータ１３２０及び一対のポスト１３２２、１３２４の間を近位に延伸してもよい。ロータ１３２０は、凸面１３３０及び凹面１３３２を有していてもよい。ロータ１３２０が、その凹面１３３２がポスト１３２２、１３２４に向くように回転されると、ケーブル１３０６、１３０８はロータ１３２０とそれぞれのポスト１３２２、１３２４の間を自在に摺動することができる。しかしながら、ロータ１３２０はまた、ロータ１３２０の一部分（例えば凸部分１３３０及び／又は凹部分１３３２の端）が、ロータ１３２０とそれぞれのポスト１３２２、１３２２との間でそれぞれのケーブル１３０６、１３０８をつまむ箇所で、図８２に示す位置に回転されてもよい。この位置では、ケーブル１３０６、１３０８のたわみは発生しないため、関節運動継手１３０２の位置がロックされる。
【０１６２】
図８３は、機構１３２９を含有し得る器具取付部分１３４０の一実施形態を示す。例えば、ロータ１３２０は、本明細書に説明するように、ロボット外科用システムによって制御されるように回転可能胴部６１２に取り付けられてもよい。ケーブル１３０６、１３０８は、例えば、示すように、終了点１３４２、１３４４にて、ハウジング１００１に対して終了していてもよい。終了点１３４２、１３４４は任意の好適な位置に配置されてもよい。例えば、終了点１３４２、１３４４は図示されるようにハウジング１００１に対して、若しくは器具取付部分１３４０の任意の他の機構又は構成要素に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、ケーブル１３０６、１３０８、及び／又はその遠位部分は、それぞれのバネ又は弾性部分１３４６、１３４８を備えていてもよい。弾性部分１３４６、１３４８は、例えば、関節運動継手１３０２が関節運動位置にある場合、ケーブル１３０６、１３０８に遠位に延伸することを許容してもよい。
【０１６３】
非限定的実施形態
様々な実施形態が、手持ち用途における又はロボット外科用システムと合わせて使用するための外科用器具を対象としている。外科用器具は、組織を処置するエンドエフェクタと、エンドエフェクタから縦軸に沿って近位に延伸するシャフトとを備えていてもよい。様々な実施形態では、外科用器具は、超音波ブレードからシャフトを通って近位に延伸する導波管を更に備えていてもよい。導波管は、軟性関節運動継手の周りで屈曲可能部分を画定してもよい。第１のプレートは、導波管及び超音波ブレードの少なくとも１つの節で、軟性関節運動継手から遠位に配置されてもよい。第１及び第２の螺旋状ケーブルは、縦軸から外れている点で第１のプレートと連結していてもよく、近位に延伸していてもよい。ギアは軟性関節運動継手から近位に配置されていてもよく、ギアの回転により第１及び第２の螺旋状ケーブルの差動並進が引き起こされるように、第１の螺旋状ケーブルと連結する第１の側と、第２の螺旋状ケーブルと連結する第２の側とを有していてもよい。
【０１６４】
他の実施形態では、外科用器具のシャフトは近位管及び遠位管を備える。エンドエフェクタは遠位管の遠位部分に連結していてもよく、軟性関節運動部分は近位管と遠位管の間に配置されていてもよい。様々な実施形態では、近位管は近位管の内壁の近くに配置される第１のチャネルを画定する。外科用器具はまた、エンドエフェクタ及び遠位管の少なくとも１つと連結し、近位管の第１のチャネルを通って近位に延伸する第１の関節運動ケーブルを備えていてもよく、第１の関節運動ケーブルの近位並進が遠位管及びエンドエフェクタを縦軸から離れるように引っ張って第１の関節運動ケーブルに向けさせる。
【０１６５】
別の実施形態では、軟性関節運動部分は複数の対面継手部材を備える。継手部材のそれぞれは第１及び第２のチャネルを画定してもよい。第１の関節運動ケーブルはエンドエフェクタ及び遠位管の少なくとも１つと連結してもよく、複数の継手部材の第１のチャネルを通って延伸してもよい。第２の関節運動ケーブルは、エンドエフェクタ及び遠位管の少なくとも１つと連結してもよく、複数の継手部材の第２のチャネルを通って延伸していてもよい。第１及び第２の関節運動ケーブルは、第１及び第２のケーブルが遠位及び近位に並進可能であり、複数の継手部材が、遠位管及びエンドエフェクタを縦軸から離して枢動させるように互いに摺動可能である非ロック位置と、第１及び第２ケーブルの並進がロックされて、そのために縦軸に対するエンドエフェクタ及び遠位管の位置をもロックされるロック位置との間で切り替え可能である。
【０１６６】
様々な実施形態は、ロボット外科用システムに使用する外科用器具を対象としている。外科用器具は、組織を処置するエンドエフェクタと、縦軸に沿ってエンドエフェクタから近位に延伸するシャフトと、ハウジングとを備えていてもよい。シャフトは、ハウジングの遠位端と連結していてもよい。様々な実施形態では、外科用器具はハウジング内に配置される第１の磁気素子を備える。第１のケーブルは第１の磁気素子と連結されていてもよく、第１の磁気素子から遠位に、かつシャフトを通って遠位に延伸し、磁気素子の作動によって第１のケーブルに縦軸に沿って並進させるようにしてもよい。第１の磁気素子は、ハウジング内に配置される回転可能胴部によって作動されてもよい。作動部材は回転可能胴部から第１の磁気素子のスイッチに延伸して、回転可能胴部の回転がスイッチを第１の磁気素子が作動される第１の位置から第１の磁気素子が作動されない第２の位置に交互に切り替わるようにしてもよい。
【０１６７】
様々な実施形態では、外科用器具は、ハウジング内に配置される第１の回転可能胴部を備え、第１の回転可能胴部の回転中心から外れている第１の釘を備える第１の回転可能胴部を備える。第２の回転可能胴部もまた、ハウジング内に配置されてもよく、第２の回転可能胴部の回転中心から外れている第２の釘を備えていてもよい。弾性バンドは、第１の釘及び第２の釘と連結していてもよい。更に、ケーブルは弾性バンドと連結してシャフトを通って遠位に延伸してもよい。第１及び第２の釘を近位に動かす第１及び第２の回転可能胴部の回転は、弾性バンド及びケーブルをも近位に引っ張る。
【０１６８】
様々な実施形態では、外科用器具は、ハウジング内に配置される第１の回転可能胴部を備え、第１の回転可能胴部の回転中心から外れている第１の釘を備える。第２の回転可能胴部もまた、ハウジング内に配置されてもよく、第２の回転可能胴部の回転中心から外れている第２の釘を備えていてもよい。第１の回転可能胴部の回転軸は、第２の回転可能胴部の回転軸から遠位に配置されていてもよい。ケーブルは、第１及び第２の回転可能胴部の回転によりケーブルに縦軸に沿って並進させるように、ハウジングの内側部分に固定的に留められて、第１及び第２の釘で経路を定められ、シャフトを通って遠位に延伸していてもよい。
【０１６９】
様々な実施形態では、エンドエフェクタは超音波ブレードを備える。器具は更に、シャフトの近位端に連結される超音波変換器と、超音波変換器及び超音波ブレードに音響的に連結されてシャフトを通って延伸する導波管とを備える。シャフトはハウジングを通って延伸してもよい。シャフト、超音波変換器、導波管、及びエンドエフェクタは縦軸に沿って遠位及び近位に並進可能である。
【０１７０】
様々な実施形態では、エンドエフェクタは、組織にエネルギーを提供する少なくとも１つのエネルギー素子を備える。器具は更に、少なくとも１つのエネルギー素子に電力を与える電池組立体を備えていてもよい。電池組立体は、ハウジング内に配置される再充電可能な電池を備えていてもよい。再充電可能な電池は、少なくとも１つのエネルギー素子と連結されていてもよい。電池組立体は更に、再充電可能の電池に連結される誘導コイルを備えていてもよい。誘導コイルは、電池を再充電するための電気エネルギーを提供する第２の誘導コイルと近接して位置されるように配置されていてもよい。
【０１７１】
エンドエフェクタが少なくとも１つのエネルギー素子を備える様々な実施形態では、器具は更に、少なくとも１つのエネルギー素子と電気的に連結し、ハウジング内から延伸する電力コードを備える。電力コードは、その中に、少なくとも１つのエネルギー素子に駆動信号を与える発生装置を備えていてもよい。また、エンドエフェクタが少なくとも１つのエネルギー素子を備える様々な実施形態では、器具は更に少なくとも１つのエネルギー素子に電力を与えるための取り外し可能な電池組立体を備える。取り外し可能な電池組立体は、少なくとも１つのエネルギー素子と電気的に連通するように、ハウジングの外部ソケットにて受容可能であってもよい。
【０１７２】
出願者は、それぞれ対応してその全体が参照によって引用される以下の特許出願も所有している。
米国特許出願第１３／５３６，２７１号、２０１２年６月２８日出願、表題「Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｄｒｉｖｅ  Ｍｅｍｂｅｒ」、（代理人整理番号第ＥＮＤ７１３１ＵＳＮＰ／１２０１３５号）；
米国特許出願第１３／５３６，２８８号、２０１２年６月２８日出願、表題「Ｍｕｌｔｉ−Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｐｏｗｅｒｅｄ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｄｅｖｉｃｅ  ｗｉｔｈ  Ｅｘｔｅｒｎａｌ  Ｄｉｓｓｅｃｔｉｏｎ  Ｆｅａｔｕｒｅｓ」、（代理人整理番号第ＥＮＤ７１３２ＵＳＮＰ／１２０１３６号）；
米国特許出願第１３／５３６，２９５号、２０１２年６月２８日出願、表題「Ｒｏｔａｒｙ  Ａｃｔｕａｔａｂｌｅ  Ｃｌｏｓｕｒｅ  Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ  ｆｏｒ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｅｎｄ  Ｅｆｆｅｃｔｏｒ」、（代理人整理番号第ＥＮＤ７１３４ＵＳＮＰ／１２０１３８号）；
米国特許出願第１３／５３６，３２６号、２０１２年６月２８日出願、表題「Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｅｎｄ  Ｅｆｆｅｃｔｏｒｓ  Ｈａｖｉｎｇ  Ａｎｇｌｅｄ  Ｔｉｓｓｕｅ−Ｃｏｎｔａｃｔｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅｓ」、（代理人整理番号第ＥＮＤ７１３５ＵＳＮＰ／１２０１３９号）；
米国特許出願第１３／５３６，３０３号、２０１２年６月２８日出願、表題「Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅａｂｌｅ  Ｅｎｄ  Ｅｆｆｅｃｔｏｒ  Ｃｏｕｐｌｉｎｇ  Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ」（代理人整理番号第ＥＮＤ７１３６ＵＳＮＰ／１２０１４０号）；
米国特許出願第１３／５３６，３９３号、２０１２年６月２８日出願、表題「Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｅｎｄ  Ｅｆｆｅｃｔｏｒ  Ｊａｗ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓ」（代理人整理番号第ＥＮＤ７１３７ＵＳＮＰ／１２０１４１号）；
米国特許出願第１３／５３６，３６２号、２０１２年６月２８日出願、表題「Ｍｕｌｔｉ−Ａｘｉｓ  Ａｒｔｉｃｕｌａｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｒｏｔａｔｉｎｇ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｔｏｏｌｓ」（代理人整理番号第ＥＮＤ７１３８ＵＳＮＰ／１２０１４２号）；及び
米国特許出願第１３／５３６，４１７号、２０１２年６月２８日出願、表題「Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓ  ｆｏｒ  Ｒｏｔａｒｙ  Ｄｒｉｖｅｎ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｔｏｏｌｓ」（代理人整理番号第ＥＮＤ７１４９ＵＳＮＰ／１２０１５３号）。
【０１７３】
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配された部分を指す。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、限定的又は絶対的であることを意図したものではない。
【０１７４】
外科用器具及びロボット外科用システムの様々な実施形態が本明細書中に記載されている。当業者であれば、本明細書中に記載の様々な実施形態が記載の外科用器具及びロボット外科用システムと合わせて用い得ることが理解できるであろう。説明は例示のみのために提供されており、当業者であれば、開示の実施形態が本明細書に開示される装置のみに制限されず、任意の互換性を有する外科用器具又はロボット外科用システムで用いることができることを理解できるであろう。
【０１７５】
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」「一例示的な実施形態」又は「実施形態」の参照は、その実施形態との関連において記述されている特定の特徴、構造、又は特性が、少なくとも１つの例示的な実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書全体を通して複数の場所に出現する「様々な実施形態では」「いくつかの実施形態では」「一例示的な実施形態では」又は「実施形態では」という表現は、フレーズは、必ずしもすべてが同一の実施形態を指すものではない。更に、一例示的な実施形態に関して図示又は記載される特定の特徴、構造、又は特性は、１つ以上の他の実施形態の特徴、構造、又は特性と、全体として又は部分的に、制限なしに組み合わせることができる。
【０１７６】
本明細書中の様々な実施形態の記載により本発明が説明され、説明的実施形態がかなり詳細に記載されているが、出願人には添付された請求範囲をかかる詳細によっていかなる方法によっても制限する意図はない。当業者には更なる効果及び改変が直ちに明らかとなりうる。例えば、開示実施形態のそれぞれは顕微鏡手術、腹腔鏡手術、並びに開腹手術においても用いることができ、意図する用途に制限はない。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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すべてを習得した当業者は、これらの実施形態に対する様々な修正、変更及び適用を想起することができることは明白である。例えば、各種の実施形態によれば、所与の働きを成し遂げるために、単一の構成要素が複数の構成要素で置き換えられてもよく、また複数の構成要素が単一の構成要素で置き換えられてもよい。本願はしたがって、添付の特許請求の範囲で定義される本開示の範囲及び趣旨を逸脱することなく、そのようなすべての修正、変更、及び改作を網羅することを意図したものである。
【０１７９】
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。
【０１８０】
〔実施の態様〕
（１）  ロボット外科用システムに使用される外科用器具であって、
組織を処置するエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタから縦軸に沿って近位に延伸するシャフトと、
ハウジングであって、前記シャフトが前記ハウジングの遠位端に連結される、ハウジングと、
前記ハウジング内に配置される第１の磁気素子と、
前記第１の磁気素子と連結され、前記第１の磁気素子から遠位に、かつ前記シャフトを通って遠位に延伸する第１のケーブルであって、前記磁気素子が作動されることが前記縦軸に沿って前記第１のケーブルを並進させる、第１のケーブルと、
前記ハウジング内に配置される回転可能胴部と、
前記回転可能胴部から前記第１の磁気素子のスイッチに延伸する作動部材であって、前記回転可能胴部の回転により前記スイッチを前記第１の磁気素子が作動される第１の位置から前記第１の磁気素子が作動されない第２の位置に交互に切り替える、作動部材と、
を備える、外科用器具。
（２）  前記ハウジング内に配置される第２の磁気素子と、
前記第２の磁気素子に連結され、前記第２の磁気素子から遠位に、かつ前記シャフトを通って遠位に延伸する第２のケーブルであって、前記第２の磁気素子が作動されることが前記縦軸に沿って前記第２のケーブルを並進させる、第２のケーブルと、
前記回転可能胴部から前記第２の磁気素子のスイッチに延伸する第２の作動部材であって、前記回転可能胴部の回転により前記第２の磁気素子の前記スイッチを前記第２の磁気素子が作動される第１の位置から前記第２の磁気素子が作動されない第２の位置に交互に切り替える、第２の作動部材と、
を更に備える、実施態様１に記載の外科用器具。
（３）  前記回転可能胴部は、前記第１及び第２の磁気素子が共に作動されない第１の位置、前記第１の磁気素子が作動されて前記第２の磁気素子は作動されない第２の位置、及び、前記第１及び第２の磁気素子が作動されない第３の位置に対して回転可能である、実施態様２に記載の外科用器具。
（４）  前記ハウジング内に配置される第３の磁気素子と、
前記第３の磁気素子に連結され、前記第３の磁気素子から遠位に、かつ前記シャフトを通って遠位に延伸する第３のケーブルであって、前記第２の磁気素子が作動されることが前記縦軸に沿って前記第２のケーブルを並進させる、第３のケーブルと、
前記回転可能胴部から前記第３の磁気素子のスイッチまで延伸する第３の作動部材であって、前記回転可能胴部の回転により前記第３の磁気素子の前記スイッチを前記第３の磁気素子が作動される第１の位置から前記第３の磁気素子が作動されない第２の位置に交互に切り替える、第３の作動部材と、
を更に備える、実施態様２に記載の外科用器具。
（５）  前記回転可能胴部が、
前記第１、第２及び第３の磁気素子が作動される第１の位置、
前記第１及び第２の磁気素子は作動され、前記第３の磁気素子は作動されない第２の位置、
前記第１の磁気素子は作動され、前記第２及び第３の磁気素子は作動されない第３の位置、並びに
前記第１、第２及び第３の磁気素子が作動されない第４の位置、
に対して回転可能である、実施態様４に記載の外科用器具。
【０１８１】
（６）  前記回転可能胴部が、
前記第１及び第２の磁気素子は作動されず、前記第３の磁気素子は作動される第５の位置、
前記第１の磁気素子は作動されず、前記第２及び第３の磁気素子は作動される第６の位置、
に対して回転可能である、実施態様５に記載の外科用器具。
（７）  前記ハウジング内に配置される第２の磁気素子と、
前記第２の磁気素子に連結され、前記第２の磁気素子から遠位に、かつ前記シャフトを通って遠位に延伸する第２のケーブルであって、前記第２の磁気素子が作動されることが前記縦軸に沿って前記第２のケーブルを並進させる、第２のケーブルと、
前記ハウジング内に配置される第２の回転可能胴部と、
前記第２の回転可能胴部から前記第２の磁気素子のスイッチに延伸する第２の作動部材であって、前記回転可能胴部の回転により前記第２の磁気素子の前記スイッチを前記第２の磁気素子が作動される第１の位置から前記第２の磁気素子が作動されない第２の位置まで交互に切り替える、第２の作動部材と、
を更に備える、実施態様１に記載の外科用器具。
（８）  前記シャフトは軟性関節運動継手を含み、前記第１のケーブルは前記軟性関節運動継手から遠位に前記シャフトと連結されて前記縦軸から外れており、前記第１のケーブルが近位並進することで、前記エンドエフェクタが前記縦軸から離れて前記第１のケーブルに向けて枢動される、実施態様１に記載の外科用器具。
（９）  前記エンドエフェクタは超音波ブレードを含み、前記軟性関節運動継手から遠位に配置されて前記超音波ブレードと音響的に連結される変換器組立体を更に備える、実施態様８に記載の外科用器具。
（１０）  前記シャフトの近位部分が前記ハウジング内を前記縦軸に沿って近位に延伸し、
前記ハウジング内に配置される第２の磁気素子と、
前記第２の磁気ハウジングに連結される近位端、及び前記シャフトの前記近位部分の周りに配置される遠位端を有する第２のケーブルであって、前記第２の磁気素子が作動されることで前記シャフトの前記近位部分から前記第２のケーブルが巻き戻されて前記シャフトを回転させる、第２のケーブルと、
を更に備える、実施態様１に記載の外科用器具。
【０１８２】
（１１）  第２の回転可能胴部と、
前記第２の回転可能胴部に連結され、前記第１の回転可能胴部から前記シャフトを通って遠位に延伸する第２のケーブルであって、前記第２の回転可能胴部の回転により前記縦軸に沿って前記第２のケーブルを並進させる、第２のケーブルと、
を更に備える、実施態様１に記載の外科用器具。
（１２）  ロボット外科用システムに使用する外科用器具であって、
組織を処置するエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタから縦軸に沿って近位に延伸するシャフトと、
ハウジングであって、前記シャフトが前記ハウジングの遠位端に連結される、ハウジングと、
前記ハウジング内に配置される第１の回転可能胴部であって、前記第１の回転可能胴部の回転中心から外れている第１の釘を含む、第１の回転可能胴部と、
前記ハウジング内に配置される第２の回転可能胴部であって、前記第２の回転可能胴部の回転中心から外れている第２の釘を含む、第２の回転可能胴部と、
前記第１の釘及び前記第２の釘に連結される弾性バンドと、
前記弾性バンドに連結されて前記シャフトを通って遠位に延伸するケーブルであって、前記第１及び第２の釘を近位に移動させる前記第１及び第２の回転可能胴部の回転により、前記弾性バンド及びケーブルが共に近位に引っ張られる、ケーブルと、
を備える、外科用器具。
（１３）  前記第１及び第２の釘を遠位に移動させる前記第１及び第２の回転可能胴部の回転により、前記弾性バンド及びケーブルが近位に押される、実施態様１２に記載の外科用器具。
（１４）  ロボット外科用システムに使用する外科用器具であって、
組織を処置するエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタから縦軸に沿って近位に延伸するシャフトと、
ハウジングであって、前記シャフトが前記ハウジングの遠位端に連結される、ハウジングと、
前記ハウジング内に配置される第１の回転可能胴部であって、前記第１の回転可能胴部の回転中心から外れている第１の釘を含む、第１の回転可能胴部と、
前記ハウジング内に配置される第２の回転可能胴部であって、前記第２の回転可能胴部の回転中心から外れている第２の釘を含み、前記第１の回転可能胴部の回転軸が前記第２の回転可能胴部の回転軸から遠位に位置する、第２の回転可能胴部と、
前記ハウジングの内側部分に固定して留められ、前記第１及び第２の釘で経路を定められ、前記シャフトを通って遠位に延伸するケーブルであって、前記第１及び第２の回転可能胴部の回転により前記縦軸に沿って前記ケーブルを並進させる、ケーブルと、
を備える、外科用器具。
（１５）  外科用器具であって、
超音波ブレードを含むエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタから縦軸に沿って近位に延伸し、軟性関節運動継手を画定するシャフトと、
前記超音波ブレードから前記シャフトを通って近位に延伸し、前記軟性関節運動継手の周りで屈曲可能部分を画定する導波管と、
前記導波管及び前記超音波ブレードの少なくとも一方の節で前記軟性関節運動継手から遠位に配置される第１のプレートと、
前記縦軸から外れている第１の点で前記第１のプレートと連結され、近位に延伸する第１の螺旋状ケーブルと、
前記縦軸から外れている第２の点で前記第１のプレートと連結され、近位に延伸する第２の螺旋状ケーブルと、
前記軟性関節運動継手から近位に配置されるギアであって、前記ギアの第１の側が前記第１の螺旋状ケーブルと連動し、前記ギアの第２の側が前記第２の螺旋状ケーブルと連動し、前記ギアの回転により前記第１及び第２の螺旋状ケーブルが差動並進される、ギアと、
を備える、外科用器具。
【０１８３】
（１６）  前記ギアが第１の方向に回転することで、前記第１のケーブルが近位並進し、前記第１のプレート及びエンドエフェクタが前記縦軸から離れて前記第１のケーブルに向かって枢動する、実施態様１５に記載の外科用器具。
（１７）  前記ギアが第２の方向に回転することで、前記第２のケーブルが近位並進し、前記第１のプレート及びエンドエフェクタが前記縦軸から離れて前記第２のケーブルに向かって枢動する、実施態様１６に記載の外科用器具。
（１８）  ロボット外科用システムとインターフェースを介して接続するハウジングを更に備え、前記ギアが前記ハウジング内に配置される回転可能胴部に連結される、実施態様１５に記載の外科用器具。
（１９）  前記ギアに連結する関節運動レバーを含むハンドルを更に備える、実施態様１５に記載の外科用器具。
（２０）  ロボット外科用システムに使用する外科用器具であって、
超音波ブレードを含む、組織を処置するエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタから縦軸に沿って近位に延伸するシャフトと、
前記シャフトの近位端に連結される超音波変換器と、
前記超音波変換器及び前記超音波ブレードと音響的に連結され、前記シャフトを通って延伸する導波管と、
ハウジングであって、前記シャフトが前記ハウジングの中を通って延伸し、前記シャフト、超音波変換器、導波管、及びエンドエフェクタが前記縦軸に沿って遠位及び近位に並進可能である、ハウジングと、
を備える、外科用器具。
【０１８４】
（２１）  前記ハウジング内の前記シャフトの一部分で前記シャフトと連結されるラックギアと、
前記ハウジング内に配置される回転可能胴部と、
前記回転可能胴部に連結され、前記ラックギアとインターフェースを介して接続されるギアであって、前記ギアの回転により前記シャフト超音波変換器、導波管及びエンドエフェクタを遠位及び近位に前記縦軸に沿って並進させる、ギアと、
を更に備える、実施態様２０に記載の外科用器具。
（２２）  ロボットマニピュレータアームを更に備え、前記ハウジングが前記ロボットマニピュレータアームと連結されており、前記マニピュレータアームが前記ハウジングから遠位に取り付けられたトロカールを含み、前記シャフトが前記トロカールを通って延伸する、実施態様２０に記載の外科用器具。
（２３）  外科用器具であって、
組織を処置するエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタから縦軸に沿って近位に延伸するシャフトであって、前記シャフトは、
近位管であって、前記近位管の内壁の近くに配置される第１のチャネルを画定する、近位管と、
遠位管であって、前記エンドエフェクタが前記遠位管の遠位部分に連結される、遠位管と、
前記近位管と前記遠位管との間に配置される軟性関節運動部分と、を含む、シャフトと、
前記エンドエフェクタ及び前記遠位管の少なくとも一方に連結され、前記近位管の前記第１のチャネルを通って近位に延伸する第１の関節運動ケーブルであって、前記第１の関節運動ケーブルが近位並進されることで前記遠位管及び前記エンドエフェクタを前記縦軸から離して前記第１の関節運動ケーブルに引き寄せる、第１の関節運動ケーブルと、
を備える、外科用器具。
（２４）  前記近位管は更に、前記近位管の内壁近くに配置されて前記縦軸周りの前記第１のチャネルから外れている第２のチャネルを画定し、前記外科用器具は、
前記エンドエフェクタ及び前記遠位管の少なくとも一方に連結され、前記近位管の前記第２のチャネルを通って近位に延伸する第２の関節運動ケーブルであって、前記第２の関節運動ケーブルが近位並進されることで前記遠位管及び前記エンドエフェクタを前記縦軸から離して前記第２の関節運動ケーブルに引き寄せる、第２の関節運動ケーブルを更に備える、実施態様２３に記載の外科用器具。
（２５）  前記第１の関節運動ケーブルは、互いに編みこまれた２つのケーブルを含む、実施態様２３に記載の外科用器具。
【０１８５】
（２６）  前記第１のチャネルは、前記近位管の前記内壁に溶接されたコイルパイプによって画定される、実施態様２３に記載の外科用器具。
（２７）  前記第１のチャネルが前記近位管の前記内壁を超えて遠位に延伸する、実施態様２３に記載の外科用器具。
（２８）  前記軟性関節運動部分は、前記第１の関節運動ケーブルを受容するために、前記第１のチャネルと整列する第２のチャネルを画定する、実施態様２３に記載の外科用器具。
（２９）  ロボット外科用システムに使用する外科用器具であって、
組織を処置するエンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタは前記組織にエネルギーを与える少なくとも１つのエネルギー素子を含む、エンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタから縦軸に沿って近位に延伸するシャフトと、
ハウジングであって、前記シャフトが前記ハウジングの遠位部分に連結される、ハウジングと、
前記少なくとも１つのエネルギー素子に電力を与える電池組立体と、
を備え、前記電池組立体は、
前記ハウジング内に配置され、前記少なくとも１つのエネルギー素子に電気的に連結された再充電可能電池と、
前記再充電可能電池と連結される誘導コイルであって、前記誘導コイルは前記電池を再充電するための電気エネルギーを与える第２の誘導コイルと近接して位置するように配置される、誘導コイルと、
を含む、外科用器具。
（３０）  前記少なくとも１つのエネルギー素子は超音波ブレードを含み、前記再充電可能電池は前記超音波ブレードと超音波的に連通される変換器と電気的に連結される、実施態様２９に記載の外科用器具。
【０１８６】
（３１）  前記ハウジング内に配置されて前記少なくとも１つのエネルギー素子のための少なくとも１つの駆動信号を生成する発生回路を更に備える、実施態様２９に記載の外科用器具。
（３２）  前記再充電可能電池の少なくとも１つの充電特性を感知するように電気的に配置されたセンサを更に備え、前記センサは前記ロボット外科用システムの通信バスと電気的に連通し、前記再充電可能電池の前記少なくとも１つの充電特性を前記ロボット外科用器具の外科医用ディスプレイに与える、実施態様２９に記載の外科用器具。
（３３）  発信機と電気的に連通するフットペダルと、
前記少なくとも１つのエネルギー素子と電気的に連通し、前記フットペダルが作動されたことを示す前記発信機からの信号を受信すると、前記少なくとも１つのエネルギー素子を作動させるように信号を送信する受信機と、
を更に備える、実施態様２９に記載の外科用器具。
（３４）  ロボット外科用システムに使用する外科用器具であって、
組織を処置するエンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタは前記組織にエネルギーを与える少なくとも１つのエネルギー素子を含む、エンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタから縦軸に沿って近位に延伸するシャフトと、
ハウジングであって、前記シャフトが前記ハウジングの遠位部分に連結される、ハウジングと、
前記少なくとも１つのエネルギー素子に電気的に連結され、前記ハウジングから延伸する電力コードと、
を備え、前記電力コードは前記少なくとも１つのエネルギー素子に駆動信号を与える発生装置を含む、外科用器具。
（３５）  前記少なくとも１つのエネルギー素子は超音波ブレードを含み、
前記少なくとも１つのエネルギー素子に電力を与える電池組立体は、
前記ハウジング内に配置され、前記少なくとも１つのエネルギー素子に電気的に連結された再充電可能電池と、
前記再充電可能電池と連結される誘導コイルであって、前記誘導コイルは前記電池を再充電するための電気エネルギーを与える第２の誘導コイルと近接して位置するように配置される、誘導コイルと、
を含む、実施態様３４に記載の外科用器具。
【０１８７】
（３６）  ロボット外科用システムに使用する外科用器具であって、
組織を処置するエンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタは前記組織にエネルギーを与える少なくとも１つのエネルギー素子を含む、エンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタから縦軸に沿って近位に延伸するシャフトと、
ハウジングであって、前記シャフトが前記ハウジングの遠位部分に連結され、前記ハウジングが外部ソケットを画定する、ハウジングと、
前記少なくとも１つのエネルギー素子に電力を与える取り外し可能な電池組立体であって、前記取り外し可能な電池組立体は前記少なくとも１つのエネルギー素子と電気的に連通するように前記ハウジングの前記外部ソケット内に受容可能である、取り外し可能な電池組立体と、
を備える、外科用器具。
（３７）  発信機と無線で電気的に連通するフットペダルと、
前記発信機と無線で電気的に連通し、前記少なくとも１つのエネルギー素子と連通し、前記フットペダルが作動されたことを示す前記発信機からの信号を受信すると、前記少なくとも１つのエネルギー素子を作動させるように信号を送信する受信機と、
を更に備える、実施態様３６に記載の外科用器具。
（３８）  前記取り外し可能な電池組立体は、前記少なくとも１つのエネルギー素子のための少なくとも１つの駆動信号を生成する発生回路を更に含む、実施態様３６に記載の外科用器具。
（３９）  外科用器具であって、
組織を処置するエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタから縦軸に沿って近位に延伸するシャフトであって、前記シャフトは、
近位管と、
遠位管であって、前記エンドエフェクタが前記遠位管の遠位部分に連結される、遠位管と、
前記近位管と前記遠位管との間に配置される軟性関節運動部分であって、前記軟性関節運動部分が複数のインターフェースで接続された継手部材を含み、前記継手部材がそれぞれ第１及び第２のチャネルを画定する、軟性関節運動部分と、を含む、シャフトと、
前記エンドエフェクタ及び前記遠位管の少なくとも一方に連結され、前記複数の継手部材の前記第１のチャネルを通って延伸する第１の関節運動ケーブルと、
前記エンドエフェクタ及び前記遠位管の少なくとも一方に連結され、前記複数の継手部材の前記第２のチャネルを通って延伸する第２の関節運動ケーブルと、
を含み、前記第１及び第２の関節運動ケーブルは、前記第１及び第２のケーブルが遠位及び近位に並進可能であって前記複数の継手部材が前記縦軸から離して前記遠位管及びエンドエフェクタを枢動させるために互いに摺動可能であるロック解除位置と、前記第１及び第２ケーブルの並進がロックされて前記エンドエフェクタ及び遠位管の前記縦軸に対する前記位置もロックされるようにするロック位置との間で切り替え可能である、外科用器具。
（４０）  近位に配置されたロック組立体を更に備え、前記ロック組立体は、
第１のポストと、
第２のポストと、
前記第１のポストと第２のポストとの間に配置される回転可能部材と、
を含み、前記第１の関節運動ケーブルは前記第１のポストと前記回転可能部材との間に経路を定められ、前記第２の関節運動ケーブルは前記第２のポストと前記回転可能部材との間に経路を定められ、前記回転可能部材は、前記回転可能部材と前記第１のポストとの間を前記第１の関節運動ケーブルが通過可能であり、前記回転可能部材と前記第２のポストとの間を前記第２の関節運動ケーブルが通過可能である第１の角度位置を含み、前記回転可能部材は、前記回転可能部材と前記第１のポストとの間で前記第１の関節運動部材がロックされて前記回転可能部材と前記第２の関節運動部材との間に前記第２の関節運動部材がロックされる第２の角度位置を含む、実施態様３９に記載の外科用器具。
【０１８８】
（４１）  前記回転可能部材は凸面を画定し、前記第１の角度位置では、前記凸面が前記第１のポストに対面する、実施態様１に記載の外科用器具。
【図１】
2015521898.tif 000003
【図２】
2015521898.tif 000004
【図３】
2015521898.tif 000005
【図４】
2015521898.tif 000006
【図５】
2015521898.tif 000007
【図６】
2015521898.tif 000008
【図７】
2015521898.tif 000009
【図８】
2015521898.tif 000010
【図９】
2015521898.tif 000011
【図１０】
2015521898.tif 000012
【図１１】
2015521898.tif 000013
【図１２】
2015521898.tif 000014
【図１３】
2015521898.tif 000015
【図１４】
2015521898.tif 000016
【図１５】
2015521898.tif 000017
【図１６】
2015521898.tif 000018
【図１７】
2015521898.tif 000019
【図１８Ａ】
2015521898.tif 000020
【図１８Ｂ】
2015521898.tif 000021
【図１８Ｃ】
2015521898.tif 000022
【図１９】
2015521898.tif 000023
【図２０】
2015521898.tif 000024
【図２１】
2015521898.tif 000025
【図２２】
2015521898.tif 000026
【図２３】
2015521898.tif 000027
【図２４】
2015521898.tif 000028
【図２５】
2015521898.tif 000029
【図２６】
2015521898.tif 000030
【図２７】
2015521898.tif 000031
【図２８】
2015521898.tif 000032
【図２９】
2015521898.tif 000033
【図３０】
2015521898.tif 000034
【図３１】
2015521898.tif 000035
【図３２】
2015521898.tif 000036
【図３３】
2015521898.tif 000037
【図３４】
2015521898.tif 000038
【図３５】
2015521898.tif 000039
【図３６】
2015521898.tif 000040
【図３７】
2015521898.tif 000041
【図３８】
2015521898.tif 000042
【図３９】
2015521898.tif 000043
【図４０】
2015521898.tif 000044
【図４１】
2015521898.tif 000045
【図４２】
2015521898.tif 000046
【図４３】
2015521898.tif 000047
【図４４】
2015521898.tif 000048
【図４５】
2015521898.tif 000049
【図４６Ａ】
2015521898.tif 000050
【図４６Ｂ】
2015521898.tif 000051
【図４６Ｃ】
2015521898.tif 000052
【図４７】
2015521898.tif 000053
【図４７Ａ】
2015521898.tif 000054
【図４８】
2015521898.tif 000055
【図４９】
2015521898.tif 000056
【図５０】
2015521898.tif 000057
【図５１】
2015521898.tif 000058
【図５２】
2015521898.tif 000059
【図５３Ａ】
2015521898.tif 000060
【図５３Ｂ】
2015521898.tif 000061
【図５３Ｃ】
2015521898.tif 000062
【図５３Ｄ】
2015521898.tif 000063
【図５３Ｅ】
2015521898.tif 000064
【図５３Ｆ】
2015521898.tif 000065
【図５３Ｇ】
2015521898.tif 000066
【図５４】
2015521898.tif 000067
【図５５】
2015521898.tif 000068
【図５６】
2015521898.tif 000069
【図５７】
2015521898.tif 000070
【図５８】
2015521898.tif 000071
【図５９】
2015521898.tif 000072
【図６０】
2015521898.tif 000073
【図６１】
2015521898.tif 000074
【図６２】
2015521898.tif 000075
【図６３Ａ】
2015521898.tif 000076
【図６３Ｂ】
2015521898.tif 000077
【図６４】
2015521898.tif 000078
【図６５】
2015521898.tif 000079
【図６６】
2015521898.tif 000080
【図６７】
2015521898.tif 000081
【図６８】
2015521898.tif 000082
【図６９Ａ】
2015521898.tif 000083
【図６９Ｂ】
2015521898.tif 000084
【図７０】
2015521898.tif 000085
【図７１】
2015521898.tif 000086
【図７２】
2015521898.tif 000087
【図７３】
2015521898.tif 000088
【図７４】
2015521898.tif 000089
【図７５】
2015521898.tif 000090
【図７６】
2015521898.tif 000091
【図７７】
2015521898.tif 000092
【図７８】
2015521898.tif 000093
【図７９】
2015521898.tif 000094
【図８０】
2015521898.tif 000095
【図８１】
2015521898.tif 000096
【図８２】
2015521898.tif 000097
【図８３】
2015521898.tif 000098
【国際調査報告】
2015521898.tif 000099
2015521898.tif 000100
2015521898.tif 000101
2015521898.tif 000102
2015521898.tif 000103
2015521898.tif 000104
2015521898.tif 000105
2015521898.tif 000106
2015521898.tif 000107
2015521898.tif 000108