(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
手術器具において、
前記手術器具の遠位端部に位置し、ステープル溝型部材および前記ステープル溝型部材に対して旋回可能なアンビルを含むエンドエフェクタと、
前記ステープル溝型部材に沿って長手方向にスライドするように配置された往復動刃と、
前記エンドエフェクタと連絡したトリガーと、
複数のセンサであって、
前記トリガーと連結されており、かつ、前記トリガーの状態を表す出力を有する第１のセンサと、
前記アンビルの位置を表す出力を有する第２のセンサと、
前記往復動刃の位置を表す出力を有する第３のセンサと、
を含む複数のセンサと、
前記複数のセンサと連絡した外部からアクセス可能な記憶装置であって、前記複数のセンサの少なくともいずれか１つからの出力が変化した際に、前記複数のセンサの出力を記録するように構成されている、記憶装置と、
を含む、手術器具。
【請求項２】
請求項１に記載の手術器具において、
前記記憶装置は、出力ポートを含む、手術器具。
【請求項３】
請求項１に記載の手術器具において、
前記記憶装置は、取外し可能な媒体を含む、手術器具。
【請求項４】
請求項１に記載の手術器具において、
前記トリガーの状態は、前記トリガーの位置、および、前記トリガーに加えられる圧力からなる群の少なくとも１つを示す、手術器具。
【請求項５】
請求項１に記載の手術器具において、
前記トリガー、および前記エンドエフェクタ、に連動した電動駆動システム、
をさらに含む、手術器具。
【請求項６】
請求項１に記載の手術器具において、
前記トリガー、および前記エンドエフェクタ、に連動した機械式駆動システム、
をさらに含む、手術器具。
【請求項７】
請求項１に記載の手術器具において、
前記記憶装置は、マイクロコントローラ、および電気的に消去可能プログラム可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）からなる群の少なくとも１つを含む、手術器具。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
〔関連出願〕
本発明は、参照して開示内容を本明細書に組み入れる、以下に示す同時出願した米国特許出願に関連する。
１．発明の名称：「ユーザーフィードバックシステムを備えた手術用電動切断／結合器具（MOTOR-DRIVEN SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH USER FEEDBACK SYSTEM）」、発明者：フレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）、ジョン・オウワーカーク（John Ouwerkerk）、およびジェローム・アール・モルガン（Jerome R. Morgan）代理人整理番号：Ｋ＆ＬＮＧ０５０５１９／ＥＮＤ５６８７ＵＳＮＰ
２．発明の名称：「荷重の力のフィードバックを備えた手術用電動切断／結合器具（MOTOR-DRIVEN SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH LOADING FORCE FEEDBACK）」、発明者：フレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）、ジョン・エヌ・オウワーカーク（John N. Ouwerkerk）、ジェローム・アール・モルガン（Jerome R. Morgan）、およびジェフリー・エス・スウェイズ（Jeffrey S. Swayze）、代理人整理番号：Ｋ＆ＬＮＧ０５０５１６／ＥＮＤ５６９２ＵＳＮＰ
３．発明の名称：「位置感覚フィードバックを備えた手術用電動切断／結合器具（MOTOR-DRIVEN SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH TACTILE POSITION FEEDBACK）」、発明者：フレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）、ジョン・エヌ・オウワーカーク（John N. Ouwerkerk）、ジェローム・アール・モルガン（Jerome R. Morgan）、およびジェフリー・エス・スウェイズ（Jeffrey S. Swayze）、代理人整理番号：Ｋ＆ＬＮＧ０５０５１５／ＥＮＤ５６９３ＵＳＮＰ
４．発明の名称：「適応性ユーザーフィードバックを備えた手術用電動切断／結合器具（MOTOR-DRIVEN SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH ADAPTIVE USER FEEDBACK）」、発明者：フレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）、ジョン・エヌ・オウワーカーク（John N. Ouwerkerk）、およびジェローム・アール・モルガン（Jerome R. Morgan）、代理人整理番号：Ｋ＆ＬＮＧ０５０５１３／ＥＮＤ５６９４ＵＳＮＰ
５．発明の名称：「関節運動可能なエンドエフェクタを備えた手術用電動切断／結合器具（MOTOR-DRIVEN SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH ARTICULATABLE END EFFECTOR）」、発明者：フレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）およびクリストフ・エル・ギリウム（Christoph L. Gillum）、代理人整理番号：Ｋ＆ＬＮＧ０５０６９２／ＥＮＤ５７６９ＵＳＮＰ
６．発明の名称：「機械式閉鎖システムを備えた手術用電動切断／結合器具（MOTOR-DRIVEN SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH MECHANICAL CLOSURE SYSTEM）」、発明者：フレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）およびクリストフ・エル・ギリウム（Christoph L. Gillum）、代理人整理番号：Ｋ＆ＬＮＧ０５０６９３／ＥＮＤ５７７０ＵＳＮＰ
７．発明の名称：「閉鎖トリガーロック機構を備えた手術用切断／結合器具（SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH CLOSURE TRIGGER LOCKING MECHANISM）」、発明者：フレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）およびケビン・アール・ドール（Kevin R. Doll）、代理人整理番号：Ｋ＆ＬＮＧ０５０６９４／ＥＮＤ５７７１ＵＳＮＰ
８．発明の名称：「手術用電動切断／ステープル留め具のための歯車選択装置（GEARING SELECTOR FOR A POWERED SURGICAL CUTTING AND FASTENING STAPLING INSTRUMENT）」、発明者：フレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）、ジェフリー・エス・スウェイズ（Jeffrey S. Swayze）、ユージン・エル・ティムパーマン（Eugene L. Timperman）、代理人整理番号：Ｋ＆ＬＮＧ０５０６９７／ＥＮＤ５７７２ＵＳＮＰ
９．発明の名称：「取り外し可能なバッテリを備えた手術器具（SURGICAL INSTRUMENT HAVING A REMOVABLE BATTERY）」、発明者：フレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）、ケビン・アール・ドール（Kevin R. Doll）、ジェフリー・エス・スウェイズ（Jeffrey S. Swayze）、およびユージン・ティムパーマン（Eugene. Timperman）、代理人整理番号：Ｋ＆ＬＮＧ０５０６９９／ＥＮＤ５７７４ＵＳＮＰ
１０．発明の名称：「電子ロックアウトおよび電子ロックアウトを含む手術器具（ELECTRONIC LOCKOUTS AND SURGICAL INSTRUMENT INCLUDING SAME）」、発明者：ジェフリー・エス・スウェイズ（Jeffrey S. Swayze）、フレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）、およびケビン・アール・ドール（Kevin R. Doll）、代理人整理番号：Ｋ＆ＬＮＧ０５０７００／ＥＮＤ５７７５ＵＳＮＰ
１１．発明の名称：「シャフトに対して関節運動できるハンドルを備えた内視鏡手術器具（ENDOSCOPIC SURGICAL INSTRUMENT WITH A HANDLE THAT CAN ARTICULATE WITH RESPECT TO THE SHAFT）」、発明者：フレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）、ジェフリー・エス・スウェイズ（Jeffrey S. Swayze）、マーク・エス・オルティス（Mark S. Ortiz）、およびレスリー・エム・フジカワ（Leslie M. Fugikawa）、代理人整理番号：Ｋ＆ＬＮＧ０５０７０１ＥＮＤ５７７６ＵＳＮＰ
１２．発明の名称：「平行な閉鎖とアンビルの整合要素を有する回転式発射／閉鎖システムを備えた手術用電気機械切断／結合器具（ELECTRO-MECHANICAL SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT HAVING A ROTARY FIRING AND CLOSURE SYSTEM WITH PARALLEL CLOSURE AND ANVIL ALIGNMENT COMPONENTS）」、発明者：フレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）、ステファン・ジェイ・バレク（Stephen J. Balek）、およびユージン・エル・ティムパーマン（Eugene L. Timperman）、代理人整理番号：Ｋ＆ＬＮＧ０５０７０２／ＥＮＤ５７７７ＵＳＮＰ
１３．発明の名称：「手術用切断／結合器具およびこれに用いるモジュラーエンドエフェクタに使用するための、組織ロケータを備えたアンビルを有する使い捨てカートリッジ（DISPOSABLE STAPLE CARTRIDGE HAVING AN ANVIL WITH TISSUE LOCATOR FOR USE WITH A SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT AND MODULAR END EFFECTOR SYSTEM THEREFOR）」、発明者：フレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）、マイケル・エス・クロッパー（Michael S. Cropper）、ジョシュア・エム・ブロエル（Joshua M. Broehl）、リャン・エス・クリスプ（Ryan S. Crisp）、ジャミソン・ジェイ・フロート（Jamison J. Float）、およびユージン・エル・ティムパーマン（Eugene L. Timperman）、代理人整理番号：Ｋ＆ＬＮＧ０５０７０３／ＥＮＤ５７７８ＵＳＮＰ
１４．発明の名称：「フィードバックシステムを備えた手術器具（SURGICAL INSTRUMENT HAVING A FEEDBACK SYSTEM）」、発明者：フレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）、ジェローム・アール・モルガン（Jerome R. Morgan）、ケビン・アール・ドール（Kevin R. Doll）、ジェフリー・エス・スウェイズ（Jeffrey S. Swayze）、およびユージン・エル・ティムパーマン（Eugene L. Timperman）、代理人整理番号：Ｋ＆ＬＮＧ０５０７０５／ＥＮＤ５７８０ＵＳＮＰ
【０００２】
〔発明の背景〕
本発明は、手術器具に関し、詳細には、手術器具の様々な状態を記録できる最小侵襲性手術器具に関する。
【０００３】
内視鏡手術器具は、切開部が小さく、術後の回復期間が短く、合併症を低減するため、従来の開放手術装置よりも選択される場合が多い。したがって、トロカールのカニューレを介して所望の外科部位に遠位エンドエフェクタを正確に配置するのに適した一連の内視鏡手術器具が著しく進歩した。このような遠位エンドエフェクタ（例えば、エンドカッター、グラスパー（捕捉器具）、カッター、ステープラ、クリップアプライヤ、アクセス装置、薬物／遺伝子治療送達装置、およびエネルギー装置（超音波、ＲＦ、およびレーザーなどを用いる））は、様々な方法で組織に係合して診断または治療を行うことができる。
【０００４】
既知の手術用ステープラは、組織に長手方向の切開部を形成すると同時に、その切開部の両側にステープル留めを列状に施すエンドエフェクタを含む。このエンドエフェクタは、内視鏡手術用または腹腔鏡手術用の場合は、カニューレの通路内を通過できる一対の協働するジョー部材を含む。ジョー部材の一方は、横方向に離隔した少なくとも２列のステープルを有するステープルカートリッジを受容する。他方のジョー部材は、カートリッジ内のステープルの列に整列したステープル成形ポケットを有するアンビルを画定している。この器具は、往復運動する複数のウエッジを含む。これらのウエッジは、遠位側に移動する場合、ステープルカートリッジの開口を通過し、ステープルを支持するドライバに係合してアンビルに向かってステープルを発射させる。
【０００５】
内視鏡手術に適した手術用ステープラの例が、閉じる動作と発射する動作を別個に行うエンドカッターを開示しているノーデル（Knodel）らによる米国特許第５，４６５，８９５号（名称：「手術用ステープラ（SURGICAL STAPLER INSTRUMENT）」）に記載されている。この装置を使用すると、医師は、発射の前に、組織に対してジョー部材を閉じて組織の位置を合わせることができる。医師は、ジョー部材が組織を適切に挟んでいると判断したら、装置によって決まる単一発射ストロークまたは多発射ストロークで手術用ステープラを発射することができる。手術用ステープラの発射により、組織が切断され、ステープル留めされる。切断とステープル留めが同時に行われるため、切断のみを行う手術器具とステープル留めのみを行う手術器具を連続的に用いて行う際に生じうる面倒な事態を回避できる。
【０００６】
発射の前に組織に対して閉じることができる１つの利点は、医師が、十分な量の組織が対向したジョーの間に保持されているかを含め、切断するのに所望の位置にあるかを内視鏡を介して確認することができることである。このような確認ができない場合、対向したジョーが、互いに接近し過ぎる、特にジョーの遠位端部が当接すると、切断された組織に閉じたステープルを有効に成形できないこともある。これとは逆に、過剰な組織が挟まれて、引っ掛かりが起きたり、発射が不完全となったりすることもある。
【０００７】
内視鏡手術器具は、故障すると、故障を分析するために製造業者に送り返されるか、または他の団体に送られる場合が多い。故障が器具の重大な欠陥となる場合、製造業者は、故障の原因を究明し、デザインを変更する必要があるか否かを判断しなければならない。このような場合、製造業者は、故障した器具の分析、および器具の損傷のみに基づいた故障した状態の再現のために数百の工数を費やさなければならない。この方法で器具の故障を分析するのは、困難であり、費用もかかる。また、このような分析の多くは、器具の不適切な使用が原因と単純に結論を出す場合が多い。
【０００８】
〔発明の概要〕
一般的な一態様では、本発明は、手術器具に関する。手術器具は、エンドエフェクタ、およびエンドエフェクタに連動したトリガーを含む。手術器具はまた、第１のセンサ、および第１のセンサに接続された外部からアクセス可能な記憶装置を含む。第１のセンサは、トリガーまたはエンドエフェタのいずれかの第１の状態を表す出力を有する。このような記憶装置は、第１のセンサの出力を記録するように構成されている。様々な実施形態では、記憶装置は、出力ポートおよび／または取り外し可能な記憶媒体を含むことができる。
【０００９】
また、様々な実施形態では、第１のセンサの出力は、エンドエフェクタの状態を表し、器具はさらに、出力がトリガーの状態を表す第２のセンサを含む。記憶装置は、第１のセンサおよび第２のセンサの出力を記録するように構成されている。
【００１０】
別の一般的な態様では、本発明は、手術器具の状態を記録する方法に関する。この方法は、複数のセンサの出力をモニタリングするステップを含む。出力は、手術器具の状態を表す。この方法はまた、手術器具の状態の少なくとも１つが変化した時に記憶装置に出力を記録するステップを含む。様々な実施形態では、この方法は、複数のセンサの記録された出力を外部装置に供給するステップも含む。
【００１１】
単なる例として、添付の図面を参照しながら本発明の様々な実施形態を説明する。
【００１２】
〔詳細な説明〕
図１および図２は、本発明の様々な実施形態に従った手術用切断／結合器具（surgical cutting and fastening instrument）１０を示している。例示されている実施形態は、内視鏡外科器具１０であり、一般に、ここに開示する器具１０の実施形態は、内視鏡手術用切断／結合器具である。しかしながら、本発明の他の実施形態に従えば、この器具１０を、腹腔鏡器具などの非内視鏡手術用切断／結合器具とすることができることに留意されたい。
【００１３】
図１および図２に示されている手術器具１０は、ハンドル６、シャフト８、および関節ピボット１４でシャフト８に旋回可能に連結された関節運動エンドエフェクタ１２を含む。関節運動制御部１６を、関節ピボット１４を中心にエンドエフェクタ１２を旋回させるためにハンドル６に近接して設けることができる。様々な実施形態は、非旋回エンドエフェクタを備えることができるため、関節ピボット１４や関節運動制御部１６を備えなくても良いことを理解されたい。例示されている実施形態では、エンドエフェクタ１２は、組織のクランプ、切断、およびステープル留めとして機能するように構成されているが、他の実施形態では、グラスパー、カッター、ステープラ、クリップアプライヤ、アクセス装置、薬物／遺伝子治療装置、超音波装置、ＲＦ装置、またはレーザー装置などの他のタイプの手術装置のためのエンドエフェクタなどを含め、様々なタイプのエンドエフェクタを用いることもできる。
【００１４】
器具１０のハンドル６は、エンドエフェクタ１２を作動させるために閉鎖トリガー１８および発射トリガー２０を含むことができる。様々な手術処置に用いられるエンドエフェクタを有する器具は、エンドエフェクタ１２の動作のために異なる数またはタイプのトリガーまたは他の適当な制御部を有することができることを理解されたい。エンドエフェクタ１２は、図示されているように、好ましくは細長いシャフト８によってハンドル６から離されている。一実施形態では、医師すなわち器具１０の操作者は、参照して本明細書に組み入れる２００６年１月１０日出願の係属中のジョフレイ・シー・フエイル（Geoffrey C. Hueil）らによる米国特許出願第１１／３２９，０２０号（名称：「関節運動エンドエフェクタを備えた手術器具（Surgical Instrument Having An Articulating End Effector）」）に詳細に開示されているように、関節運動制御部１６を用いてシャフト８に対してエンドエフェクタ１２を関節運動させることができる。
【００１５】
エンドエフェクタ１２は、この例では、特に、ステープル溝型部材２２、およびアンビル２４などの旋回可能な並進運動クランプ部材を含む。ステープル溝型部材２２とアンビル２４は、エンドエフェクタ１２内にクランプされた組織のステープル留めおよび切断が有効に行われるようにある間隔に維持されている。ハンドル６は、ピストルグリップ２６を含む。このピストルグリップ２６に向かって、医師が閉鎖トリガー１８を旋回するように引いて、アンビル２４をエンドエフェクタ１２のステープル溝型部材２２に向かってクランプ、すなわち、閉じて、アンビル２４と溝型部材２２との間に配置された組織をクランプすることができる。発射トリガー２０は、閉鎖トリガー１８よりもさらに外側に位置する。詳細は後述するが、閉じ位置に閉鎖トリガー１８がロックされると、操作者が片手で握れるように、発射トリガー２０が、ピストルグリップ２６に向かって僅かに回転することができる。次に、操作者は、発射トリガー２０をピストルグリップ２６に向かって旋回させるように引いて、エンドエフェクタ１２内にクランプされた組織をステープル留めおよび切断することができる。他の実施形態では、例えば、対向したジョーなどのアンビル２４以外の様々なタイプのクランプ部材を用いることができる。
【００１６】
本明細書において、医師が把持する器具１０のハンドル６を参照する際に語「近位側」および「遠位側」を用いていることを理解されたい。したがって、エンドエフェクタ１２は、近位側のハンドル６に対して遠位側である。本明細書において、図を参照する際に、便利さと見易さのために「垂直」および「水平」などの空間を示す語を用いていることも理解されたい。しかしながら、手術器具は、様々な向きおよび位置で用いることができ、このような語は、限定するものでも絶対的なものでもない。
【００１７】
まず、閉鎖トリガー１８を作動させることができる。医師が、エンドエフェクタ１２の配置に満足したら、閉鎖トリガー１８を、ピストルグリップ２６の近位側の完全に閉じたロック位置まで引くことができる。次に、発射トリガー２０を作動させることができる。発射トリガー２０は、詳細を後述するように、医師が手を緩めると開いた位置（図１および図２を参照）に戻る。ハンドル６に設けられた解除ボタンを押すと、ロックされた閉鎖トリガー１８のロックを解除することができる。解除ボタンは、例えば、図４２および図４３に示されている解除ボタン３０、図１４に示されているスライド式解除ボタン１６０、および／または図１６に示されているボタン１７２などの様々な形態で具現されることができる。
【００１８】
図３〜図６は、様々な実施形態に従った回転駆動エンドエフェクタ１２およびシャフト８の実施形態を示している。図３は、様々な実施形態に従ったエンドエフェクタ１２の組立分解図である。例示されている実施形態に示されているように、エンドエフェクタ１２は、前記した溝型部材２２およびアンビル２４に加えて、切断器具３２、スレッド３３、溝型部材２２内に取外し可能に受容されたステープルカートリッジ３４、および螺旋ねじシャフト３６を含むことができる。切断器具３２は、例えば、ナイフとすることができる。アンビル２４は、溝型部材２２の近位端部に連結されたピボット点２５で旋回して開閉されることができる。アンビル２４はまた、このアンビル２４を開閉するために機械式閉鎖システム（詳細は後述）の構成要素内に挿入されるタブ２７を近位端部に備えることもできる。閉鎖トリガー１８が作動される、すなわち器具１０の使用者によって引かれると、アンビル２４が、クランプ位置すなわち閉じた位置までピボット点２５を中心に旋回することができる。エンドエフェクタ１２のクランプが十分な場合、操作者は、詳細を後述するように、発射トリガー２０を作動させて、ナイフ３２およびスレッド３３を溝型部材２２に沿って長手方向に移動させ、これにより、エンドエフェクタ１２内にクランプされた組織を切断することができる。スレッド３３の溝型部材２２に沿った移動により、ステープルカートリッジ３４のステープル（不図示）が、閉じたアンビル２４に向かって切断された組織を通って駆動され、切断された組織を結合するためステープルを曲げる。様々な実施形態では、スレッド３３を、カートリッジ３４の一体要素とすることができる。このような２ストローク切断／結合器具は、参照して本明細書に組み入れるシェルトン・ザ・フォース（Shelton, IV）らによる米国特許第６，９７８，９２１号（名称：「Ｅビーム発射機構を含む手術用ステープル留め器具（Surgical stapling instrument incorporating an E-beam firing mechanism）」）に詳述されている。スレッド３３は、切断動作の後にナイフ３２が引き戻っても、スレッド３３は引き戻らないように、カートリッジ３４の一部とすることができる。
【００１９】
ここに開示する器具１０の実施形態は、切断された組織をステープル留めするエンドエフェクタ１２を用いているが、他の実施形態では、切断された組織を結合するまたはシールするために様々な他の技術も利用できることに留意されたい。例えば、ＲＦエネルギーまたは接着材を用いて切断された組織を結合するエンドエフェクタを用いることもできる。ＲＦエネルギーを用いて切断された組織をシールする内視鏡切断器具が、参照して本明細書に組み入れるイエーツ（Yates）らによる米国特許第５，７０９，６８０号（名称：「電気手術止血装置（ELECTROSURGICAL HEMOSTATIC DEVICE）」）、およびイエーツ（Yates）らによる米国特許第５，６８８，２７０号（名称：「埋込み電極および／またはオフセット電極を備えた電気手術止血装置（ELECTROSURGICAL HEMOSTATIC DEVICE WITH RECESSED AND/OR OFFSET ELECTRODES）」）に開示されている。接着材を用いて切断された組織を結合する切断器具が、参照して本明細書に組み入れるジェローム・アール・モルガン（Jerome R. Morgan）らによる米国特許出願第１１／２６７，８１１号、およびフレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）らによる同第１１／２６７，３８３号に開示されている。したがって、本明細書は、以下に示す切断／ステープル留めの動作などについて説明するが、これは例示的な実施形態であって限定目的ではないことを理解されたい。組織を結合する他の技術も用いることができる。
【００２０】
図４および図５は、様々な実施形態に従ったエンドエフェクタ１２およびシャフト８の組立分解図であり、図６はそれらの側面図である。例示されている実施形態に示されているように、シャフト８は、ピボットリンク４４によって旋回可能に連結された遠位閉鎖チューブ４２および近位閉鎖チューブ４０を含むことができる。遠位閉鎖チューブ４２は、詳細を後述するように、アンビル２４を開閉させるためにアンビル２４のタブ２７が挿入される開口４５を含む。閉鎖チューブ４０および４２内に、近位支持チューブ４６を配置することができる。この近位支持チューブ４６内に、傘歯車組立体５２によって第２の（または遠位）駆動シャフト５０に連結された主回転（または近位）駆動シャフト４８を配置することができる。第２の駆動シャフト５０は、螺旋ねじシャフト３６の近位駆動歯車５６に係合する駆動歯車５４に連結されている。垂直傘歯車５２ｂが、近位支持チューブ４６の遠位端部の開口５７内に受容され、旋回することができる。遠位支持チューブ５８を用いて、第２の駆動シャフト５０、ならびに駆動歯車５４および５６を覆うことができる。本明細書では、主駆動シャフト４８、第２の駆動シャフト５０、および関節運動組立体（例えば、傘歯車組立体５２ａ〜５２ｃ）をまとめて「主駆動シャフト組立体」とも呼ぶ。
【００２１】
ステープル溝型部材２２の遠位端部に位置する軸受３８が、螺旋駆動ねじ３６を受容し、螺旋駆動ねじ３６が、溝型部材２２に対して自由に回転できる。螺旋ねじシャフト３６は、この螺旋ねじシャフト３６の回転により、ナイフ３２がステープル溝型部材２２内を遠位側または近位側（回転の方向によって決まる）に移動するように、ナイフ３２のねじ開口（不図示）と相互作用することができる。したがって、主駆動シャフト４８が、発射トリガー２０の動作によって回転すると（詳細は後述）、傘歯車組立体５２ａ〜５２ｃにより、第２の駆動シャフト５０が回転し、螺旋ねじシャフト３６が、駆動歯車５４および５６に係合しているために回転し、これにより、ナイフ駆動部材３２が溝型部材２２に沿って長手方向に移動してエンドエフェクタ１２内にクランプされた全ての組織が切断される。スレッド３３は、例えばプラスチックから作られることができ、遠位傾斜面を有することができる。スレッド３３が溝型部材２２を横切って移動すると、この前側傾斜面が、ステープルカートリッジ内のステープルを、クランプされた組織を介してアンビル２４に向かって押し上げる、すなわち駆動させることができる。アンビル２４がステープルを曲げて、切断された組織がステープル留めされる。ナイフ３２が引き戻される際に、ナイフ３２とスレッド３３が係合解除され、スレッド３３が溝型部材２２の遠位端部に残される。
【００２２】
上記したように、切断／ステープル留めの動作が単にボタンを押して行われる電動エンドカッターは、切断／ステープル留めの動作についてのユーザーフィードバックがないため、特に医師の間で受け入れられていない。これとは対照的に、本発明の実施形態は、エンドエフェクタ１２内の切断器具３２の延出（deployment）、力、および／または位置のユーザーフィードバックを備えた電動エンドカッターを提供する。
【００２３】
図７〜図１０は、電動エンドカッターの例示的な実施形態、特にそのハンドルを例示している。このハンドルが、エンドエフェクタ１２内の切断器具３２の延出および荷重の力についてユーザーフィードバックを与える。加えて、この実施形態は、使用者が発射トリガー２０を引く際の力を利用して装置に動力を供給することができる（いわゆる、「動力補助」モード）。この実施形態は、上記した実施形態の回転駆動エンドエフェクタ１２およびシャフト８に用いることができる。例示されている実施形態に示されているように、ハンドル６は、互いに嵌りあい、全体としてハンドル６の外面を形成する、下部外面部品５９、６０および上部外面部品６１、６２を含む。リチウムイオン電池などのバッテリ６４を、ハンドル６のピストルグリップ部分２６内に設けることができる。バッテリ６４は、ハンドル６のピストルグリップ部分２６の上部に配置されたモータ６５に電力を供給する。様々な実施形態に従えば、モータ６５は、最大回転数が約５０００ｒｐｍのＤＣブラシ駆動モータとすることができる。このモータ６５は、第１の傘歯車６８および第２の傘歯車７０を含む９０度の傘歯車組立体６６を駆動することができる。傘歯車組立体６６は、遊星歯車組立体７２を駆動することができる。遊星歯車組立体７２は、駆動シャフト７６に連結されたピニオン歯車７４を含むことができる。ピニオン歯車７４は、駆動シャフト８２を介して螺旋歯車ドラム８０を駆動させる噛合したリング歯車７８を駆動することができる。リング８４を、螺旋歯車ドラム８０にねじ込むことができる。したがって、モータ６５が回転すると、リング８４が、このリング８４とモータ６５との間に配置された傘歯車組立体６６、遊星歯車組立体７２、およびリング歯車７８によって螺旋歯車ドラム８０に沿って移動する。
【００２４】
ハンドル６はまた、操作者が発射トリガー２０をハンドル６のピストルグリップ部分２６に向かって引くと（すなわち閉じると）、これによりエンドエフェクタ１２による切断／ステープル留めの動作が開始されたことを検出するために、発射トリガー２０に連結されたモータ駆動センサ１１０（図１０を参照）を含むこともできる。このセンサ１１０は、レオスタットまたは可変抵抗器などの比例センサとすることができる。発射トリガー２０が引かれると、センサ１１０がその動きを検出し、モータ６５に供給される電圧（または電力）を示唆する電気信号を送る。センサ１１０が可変抵抗器などの場合、モータ６５の回転は、発射トリガー２０の動きの程度に概ね比例することができる。すなわち、操作者が、発射トリガー２０をほんの僅か引いた（すなわち閉じた）場合、モータ６５の回転も比較的低い。発射トリガー２０が完全に引かれた場合（すなわち、完全に閉じた位置）、モータ６５の回転は最大となる。言い換えれば、操作者が発射トリガー２０を強く引けば引くほど、より大きな電圧がモータ６５に加えられ、回転数が上がる。
【００２５】
ハンドル６は、発射トリガー２０の上部に近接した中間ハンドル部品１０４を含むことができる。ハンドル６はまた、中間ハンドル部品１０４のポストと発射トリガー２０のポストとの間に連結された付勢ばね１１２を含むこともできる。付勢ばね１１２は、発射トリガー２０をその完全に開いた位置に付勢することができる。この方式では、操作者が発射トリガー２０を離すと、付勢ばね１１２が、発射トリガー２０をその開いた位置に引張り、センサ１１０の作動が解除され、モータ６５の回転が停止する。さらに、付勢ばね１１２によって、使用者が発射トリガー２０を閉じる際に必ず、閉じる動作に対する抵抗を感じるため、モータ６５によって加えられる回転の程度が使用者にフィードバックされる。さらに、操作者は、発射トリガー２０を引くのを留めてセンサ１００からの力を解除し、これによりモータ６５を停止することができる。したがって、使用者は、エンドエフェクタ１２の延出を停止することができ、切断／綴じる動作の制御手段が得られる。
【００２６】
螺旋歯車ドラム８０の遠位端部は、ピニオン歯車１２４に噛合するリング歯車１２２を駆動する遠位駆動シャフト１２０を含む。ピニオン歯車１２４は、主駆動シャフト組立体の主駆動シャフト４８に結合されている。この方式では、モータ６５が回転すると、主駆動シャフト組立体が回転し、これにより上記したようにエンドエフェクタが作動する。
【００２７】
螺旋歯車ドラム８０にねじ込まれるリング８４は、スロットアーム９０のスロット８８内に配置されるポスト８６を含むことができる。スロットアーム９０は、反対側の端部９４に開口９２を備えている。この開口９２は、ハンドル外面部品５９と６０との間に連結されるピボットピン９６を受容する。ピボットピン９６はまた、発射トリガー２０の開口１００および中間ハンドル部品１０４の開口１０２内に通されて配置される。
【００２８】
加えて、ハンドル６は、モータ逆回転（またはストローク終了）センサ１３０、およびモータ停止（またはストローク開始）センサ１４２を含むことができる。様々な実施形態では、モータ逆回転センサ１３０は、螺旋歯車ドラム８０の遠位端部に配置されたリミットスイッチであってもよく、螺旋歯車ドラム８０にねじ込まれたリング８４が螺旋歯車ドラム８０の遠位端部に達すると、リング８４がモータ逆回転センサ１３０に接触して、このモータ逆回転センサ１３０が作動するようにすることができる。モータ逆回転センサ１３０は、作動すると、モータ６５に信号を送り、このモータ６５が逆回転し、これにより、切断動作に続いてエンドエフェクタ１２のナイフ３２が引き戻される。
【００２９】
モータ停止センサ１４２は、例えば、通常は閉じたリミットスイッチとすることができる。様々な実施形態では、モータ停止センサ１４２は、リング８４が螺旋歯車ドラム８０の近位端部に達するとリング８４がスイッチ１４２を作動させるように、螺旋歯車ドラム８０の近位端部に配置されることができる。
【００３０】
動作の際、器具１０の操作者が発射トリガー２０を引くと、センサ１１０が発射トリガー２０の延出を検出して、モータ６５に信号を送り、これによりモータ６５が、例えば、操作者が発射トリガー２０を引いた強さに比例した速度で正回転する。モータ６５の正回転により、遊星歯車組立体７２の遠位端部におけるリング歯車７８が回転し、これにより螺旋歯車ドラム８０が回転して、この螺旋歯車ドラム８０にねじ込まれたリング８４が螺旋歯車ドラム８０に沿って遠位側に移動する。螺旋歯車ドラム８０の回転により、上記したように主駆動シャフト組立体も駆動し、これによりエンドエフェクタ１２内のナイフ３２が延出する。すなわち、ナイフ３２およびスレッド３３が、溝型部材２２を長手方向に横切って移動して、エンドエフェクタ１２内にクランプされた組織を切断する。また、ステープル留め型エンドエフェクタ１２が用いられている実施形態では、エンドエフェクタ１２のステープル留めの動作が行われる。
【００３１】
エンドエフェクタ１２の切断／ステープル留めの動作が完了すると、螺旋歯車ドラム８０のリング８４が、螺旋歯車ドラム８０の遠位端部に達して、モータ逆回転センサ１３０を作動し、モータ逆回転センサ１３０がモータ６５に信号を送り、モータ６５が逆回転する。これにより、ナイフ３２が引き戻され、螺旋歯車ドラム８０のリング８４が、螺旋歯車ドラム８０の近位端部に戻る。
【００３２】
中間ハンドル部品１０４は、図８および図９に最もよく示されているように、スロットアーム９０に係合する後部肩１０６を含む。中間ハンドル部品１０４はまた、発射トリガー２０に係合する前方移動ストッパー１０７も有する。スロットアーム９０の移動は、上記したように、モータ６５の回転によって制御される。リング８４が螺旋歯車ドラム８０の近位端部から遠位端部に移動して、スロットアーム９０が反時計回りの方向に回転する際に、中間ハンドル部品１０４は反時計回りの方向に自由に回転する。したがって、使用者が発射トリガー２０を引くと、発射トリガー２０が中間ハンドル部品１０４の前方移動ストッパー１０７に係合して、中間ハンドル部品１０４が反時計回りの方向に回転する。しかしながら、スロットアーム９０に係合している後部肩１０６によって、中間ハンドル部品１０４は、スロットアーム９０が許容する範囲でのみ、反時計回りの方向に回転することができる。この方式では、何らかの理由でモータ６５の回転が停止した場合、スロットアーム９０の回転が停止し、中間ハンドル部品１０４がスロットアーム９０によって反時計回りの方向に自由に回転できなくなるため、使用者が発射トリガー２０をさらに引くことができなくなる。
【００３３】
図１０Ａおよび図１０Ｂは、本発明の様々な実施形態に従ったモータ駆動センサ１１０として用いることができる可変センサの２つの状態を例示している。センサ１１０は、表面部分２８０、第１の電極（Ａ）２８２、第２の電極（Ｂ）２８４、および例えば、電気活性ポリマー（ＥＡＰ）などの電極２８２と２８４との間の圧縮性誘電体２８６を含むことができる。センサ１１０は、発射トリガー２０が引かれた時にこの発射トリガー２０に表面部分２８０が接触するように配置することができる。したがって、発射トリガー２０が引かれると、図１０Ｂに示されているように、誘電体２８６が圧縮され、電極２８２と２８４が互いに近づく。電極２８２と２８４との間の距離「ｂ」が電極２８２と電極２８４との間のインピーダンスに直接関連しているため、距離が離れれば離れるほどインピーダンスが大きくなり、距離が近づけば近づくほどインピーダンスが小さくなる。この方式では、発射トリガー２０が引かれて（図４２に力「Ｆ」として示されている）誘電体２８６が圧縮される程度は、電極２８２と２８４とのインピーダンスに比例する。これを用いてモータ６５を比例制御することができる。
【００３４】
閉鎖トリガー１８を引いてエンドエフェクタ１２のアンビル２４を閉じる（すなわちクランプする）ための例示的な閉鎖システムの構成要素が、図７〜図１０にも示されている。例示されている実施形態では、閉鎖システムは、ピボットピン２５１によって閉鎖トリガー１８に連結されるヨーク２５０を含む。このピボットピン２５１は、整列された、閉鎖トリガー１８の開口およびヨーク２５０の開口の両方に挿入される。ピボットピン２５２を中心に閉鎖トリガー１８が旋回する。ピボットピン２５２は、ピン２５１が閉鎖トリガー１８に挿入されている部分から離れた閉鎖トリガー１８の別の開口に挿入される。したがって、閉鎖トリガー１８を引くと、ピン２５１によってヨーク２５０が取り付けられている閉鎖トリガー１８の上側部分が反時計回りの方向に回転する。ヨーク２５０の遠位端部は、ピン２５４によって第１の閉鎖ブラケット２５６に連結される。第１の閉鎖ブラケット２５６は、第２の閉鎖ブラケット２５８に連結する。閉鎖ブラケット２５６と２５８が結合すると開口を画定する。この開口に、閉鎖ブラケット２５６および２５８の長手方向の移動により、近位閉鎖チューブ４０が長手方向に移動するように、近位閉鎖チューブ４０の近位端部（図４を参照）が受容され保持される。器具１０はまた、近位閉鎖チューブ４０内に受容される閉鎖ロッド２６０も含む。閉鎖ロッド２６０は、窓２６１を含むことができる。この窓２６１に、例示されている実施形態の下側外面部品５９などの一方のハンドル外面部品のポスト２６３が挿入され、閉鎖ロッド２６０がハンドル６に固定して連結される。このような方式では、近位閉鎖チューブ４０は、閉鎖ロッド２６０に対して長手方向に移動することができる。閉鎖ロッド２６０はまた、近位支持チューブ４６のキャビティ２６９内に嵌り、キャップ２７１（図４を参照）によってキャビティ２６９内に保持される遠位カラー２６７を含むことができる。
【００３５】
動作の際、閉鎖トリガー１８が引かれてヨーク２５０が回転すると、閉鎖ブラケット２５６、２５８により、近位閉鎖チューブ４０が遠位側（すなわち、器具１０のハンドル端部から離れる方向）に移動し、これにより遠位閉鎖チューブ４２が遠位側に移動し、アンビル２４が、クランプ位置すなわち閉じた位置までピボットピン２５を中心に回転する。閉鎖トリガー１８がロック位置から解除されると、近位閉鎖チューブ４０が近位側にスライドし、遠位閉鎖チューブ４２の窓４５に挿入されているタブ２７によって、遠位閉鎖チューブ４２が近位側にスライドし、アンビル２４が、開いた位置すなわち非クランプ位置までピボットピン２５を中心に旋回する。このような方式では、閉鎖トリガー１８を引いてロックすることにより、操作者は、アンビル２４と溝型部材２２との間に組織をクランプすることができ、切断／ステープル留めの動作の後で、閉鎖トリガー１８をロック位置から解除して組織を解放することができる。
【００３６】
図１１は、本発明の様々な実施形態に従った器具１０の電気回路の線図である。操作者が、閉鎖トリガー１８をロックした後、初めに発射トリガー２０を引くと、センサ１１０が作動され、このセンサ１１０に電流が流れる。通常は開いているモータ逆回転センサスイッチ１３０が開いている場合（すなわち、エンドエフェクタのストロークの最後に達していない場合）、電流が単極２段動作リレー（single pole, double throw relay）１３２に流れる。モータ逆回転センサスイッチ１３０が閉じていないため、リレー１３２のインダクタ１３４に電流が流れず、リレー１３２が通電されていない状態である。電気回路はまた、カートリッジロックアウトセンサ１３６も含む。エンドエフェクタ１２が、ステープルカートリッジ３４を含む場合、センサ１３６が閉じた状態で電流が流れる。そうではなく、エンドエフェクタ１２がステープルカートリッジ３４を含まない場合、センサ１３６が開いて、バッテリ６４がモータ６５に電力を供給するのを防止する。
【００３７】
ステープルカートリッジ３４が存在する場合、センサ１３６が閉じて、単極一段リレー１３８に電流が流れる。リレー１３８が通電されると、電流がこのリレー１３８から可変抵抗器センサ１１０を経て、双極２段動作リレー１４０を介してモータ６５に流れ、モータ６５に電力が供給され、このモータ６５が正回転する。
【００３８】
エンドエフェクタ１２がそのストロークの最後に達すると、モータ逆回転センサ１３０が作動され、スイッチ１３０を閉じ、リレー１３４に電流を供給する。これにより、リレー１３４が通電された状態になり（図１１には不図示）、電流がカートリッジロックアウトセンサ１３６および可変抵抗器１１０をバイパスして、通常は閉じた双極２段動作リレー１４２およびモータ６５に電流が流れるが、この場合は、リレー１４０を介してモータ６５に電流が流れるため、モータ６５の回転方向が逆になる。
【００３９】
モータ停止センサスイッチ１４２が通常は閉じているため、電流がリレー１３４に逆流し、スイッチ１４２が開くまで閉じた状態に保たれる。ナイフ３２が完全に引き戻されると、モータ停止センサスイッチ１４２が作動され、スイッチ１４２が開き、モータ６５に電力が供給されなくなる。
【００４０】
別の実施形態では、比例型センサ１１０ではなく、オン・オフ型センサを用いることができる。このような実施形態では、モータ６５の回転速度は、操作者が加える力に比例しない。むしろ、モータ６５は、概ね一定速度で回転する。しかしながら、操作者は、発射トリガー２０が歯車駆動列に噛合されているため、力のフィードバックを受けることができる。
【００４１】
図１２は、別の実施形態に従った動力補助電動エンドカッターのハンドル６の側面図である。図１２の実施形態は、図７〜図１０の実施形態に類似しているが、図１２の実施形態では、螺旋歯車ドラム８０にねじ込まれたリング８４に連結されたスロットアームが存在しない。代わりに、図１２の実施形態では、リング８４は、このリング８４が螺旋歯車ドラム８０の上を前進（および後退）する際にこのリング８４と共に移動するセンサ部１１４を含む。センサ部１１４は、ノッチ１１６を含む。モータ逆回転センサ１３０をノッチ１１６の遠位端部に配置し、モータ停止センサ１４２を、ノッチ１１６の近位端部に配置することができる。リング８４が螺旋歯車ドラム８０を前進および後退すると、センサ部１１４も共に移動する。さらに、図１２に示されているように、中間部品１０４は、ノッチ１１６内に延びるアーム１１８を有することができる。
【００４２】
動作の際、器具１０の操作者が、発射トリガー２０をピストルグリップ２６に向かって引くと、モータ駆動センサ１１０がその動きを検出して信号を送り、モータ６５に電力が供給され、螺旋歯車ドラム８０が回転する。螺旋歯車ドラム８０が回転すると、螺旋歯車ドラム８０にねじ込まれたリング８４が前進または後退する（回転方向によって決まる）。また、発射トリガー２０が引かれることにより、発射トリガー２０に係合した前方運動ストッパー１０７によって、中間部品１０４が発射トリガー２０と共に反時計回りの方向に回転する。中間部品１０４が反時計回りの方向に回転すると、アーム１１８が、ノッチ１１６内に維持されるように、アーム１１８が、リング８４のセンサ部分１１４と共に反時計回りの方向に回転する。リング８４が、螺旋歯車ドラム８０の遠位端部に達すると、アーム１１８がモータ逆回転センサ１３０に接触して、このモータ逆回転センサ１３０が作動する。同様に、リング８４が螺旋歯車ドラム８０の近位端部に達すると、アームがモータ停止センサ１４２に接触して、このモータ停止センサ１４２が作動する。上記したように、このような各作動により、モータ６５が逆回転および停止することができる。
【００４３】
図１３は、別の実施形態に従った動力補助電動エンドカッターのハンドル６の側面図である。図１３の実施形態は、図７〜図１０の実施形態に類似しているが、図１３の実施形態では、アーム９０にスロットが設けられていない。代わりに、螺旋歯車ドラム８０にねじ込まれたリング８４が、垂直溝１２６を含む。スロットの代わりに、アーム９０は、溝１２６に配置されたポスト１２８を含む。螺旋歯車ドラム８０が回転すると、螺旋歯車ドラム８０にねじ込まれたリング８４が前進または後退する（回転方向によって決まる）。図１３に示されているように、ポスト１２８が溝１２６内に位置されているため、リング８４が前進するとアーム９０が反時計回りの方向に回転する。
【００４４】
上記したように、２ストローク電動器具を使用する際は、操作者は、まず閉鎖トリガー１８を引いて、この閉鎖トリガー１８をロックする。図１４および図１５は、閉鎖トリガー１８をハンドル６のピストルグリップ部分２６にロックする方法の一実施形態を示している。例示されている実施形態では、ピストルグリップ部分２６は、ねじりばね１５２によってピボット点１５１を中心に反時計回りの方向に回転するように付勢されているフック１５０を含む。また、閉鎖トリガー１８は、閉鎖バー１５４を含む。操作者が閉鎖トリガー１８を引くと、閉鎖バー１５４が、フック１５０の傾斜部分１５６に係合して、閉鎖バー１５４が傾斜部分１５６を完全に通過して、閉鎖トリガー１８を所定の位置にロックするフック１５０のノッチ１５８内に入るまで、フック１５０が上方（すなわち、図１４および図１５の時計周りの方向）に回転する。操作者は、ピストルグリップ部分２６の後面すなわち反対側に設けられたスライド式解放ボタン１６０を押して閉鎖トリガー１８を解放することができる。スライド式解放ボタン１６０を押し下げると、閉鎖バー１５４がノッチ１５８から解放されるように、フック１５０が時計周りの方向に回転する。
【００４５】
図１６は、様々な実施形態に従った別の閉鎖トリガーロック機構を示している。図１６の実施形態では、閉鎖トリガー１８は、矢印型頭部１６１を有するウエッジ１６０を含む。矢印型頭部１６１は、板ばね１６２によって下方（すなわち時計回りの方向）に付勢されている。ウエッジ１６０および板ばね１６２は、例えば、成型プラスチックから作られることができる。閉鎖トリガー１８が引かれると、矢印型頭部１６１が、ハンドル６のピストルグリップ部分２６の開口１６４内に挿入される。矢印型頭部１６１の下側の面取り表面１６６が、開口１６４の下側の側壁１６８に係合して、矢印型頭部１６１が反時計回りの方向に回転させられる。最終的に、下側の面取り表面１６６が、下側の側壁１６８を完全に通過して、矢印型頭部１６１に対する反時計回りの方向の力がかからなくなり、下側の側壁１６８が、矢印型頭部１６１の後側のノッチ１７０のロック位置に滑り込む。
【００４６】
閉鎖トリガー１８のロックを解除するには、使用者が、閉鎖トリガー１８の反対側のボタン１７２を押して、矢印型頭部１６１を反時計回りの方向に回転させ、矢印型頭部１６１を開口１６４からスライドさせて出すことができる。
【００４７】
図１７〜図２２は、別の実施形態に従った閉鎖トリガーロック機構を示している。この実施形態に示されているように、閉鎖トリガー１８は、可撓性長手アーム１７６を含む。このアーム１７６は、そこから延びる横方向ピン１７８を含む。アーム１７６およびピン１７８は、例えば、成型プラスチックから作られることができる。ハンドル６のピストルグリップ部分２６は、横方向に延びるウエッジ１８２が配置された開口１８０を含む。閉鎖トリガー１８が引かれると、図１７および図１８に示されているように、ピン１７８がウエッジ１８２に係合して、ウエッジ１８２の下面１８４によって下側に押される（すなわち、アーム１７６が時計回りの方向に回転する）。ピン１７８が下面１８４を完全に通過すると、アーム１７６に対する時計回りの方向の力がかからなくなり、図１９に示されているように、ピン１７８が、ウエッジ１８２の後側のノッチ１８６内に受容されるように、反時計回りの方向に回転して、閉鎖トリガー１８がロックされる。ピン１７８は、ウエッジ１８４から延びる可撓性ストッパー１８８によってそのロック位置の所定の位置に保持される。
【００４８】
閉鎖トリガー１８のロックを解除するために、操作者は、図２０および図２１に示されているように、閉鎖トリガー１８をさらに引いて、ピン１７８を開口１８０の傾斜した後壁１９０に係合させて、ピン１７８を、可撓性ストッパー１８８を越えて上方に移動させることができる。次に、図２２に示されているように、ピン１７８が、閉鎖トリガー１８がピストルグリップ部分２６にもはやロックされないように、開口１８０の上部通路１９２を自由に移動する。
【００４９】
図２３Ａおよび図２３Ｂは、自在継手（ｕジョイント）１９５を示している。ｕジョイント１９５の第２の部品１９５‐２が、第１の部品１９５‐１が延在する水平面で回転する。図２３Ａは、直線（１８０度）の向きにあるｕジョイント１９５を示し、図２３Ｂは、約１５０度の向きにあるｕジョイント１９５を示している。ｕジョイント１９５を、主駆動シャフト組立体の関節運動点１４における傘歯車５２ａ〜５２ｃ（例えば、図４を参照）の代わりに用いて、エンドエフェクタ１２を関節運動させることができる。図２４Ａおよび図２４Ｂは、エンドエフェクタ１２の関節運動を実現するために傘歯車５２ａ〜５２ｃおよびｕジョイント１９５の両方の代わりに用いることができるねじりケーブル（torsion cable）１９７を示している。
【００５０】
図２５〜図３１は、本発明の別の実施形態に従った動力補助を備えた２ストローク手術用電動切断／結合器具１０の別の実施形態を例示している。図２５〜図３１の実施形態は、図６〜図１０の実施形態に類似しているが、図２５〜図３１の実施形態は、螺旋歯車ドラム８０の代わりに、代替の歯車駆動組立体を含む。図２５〜図３１の実施形態は、フレーム２０１内に配置された多数の歯車を含むギアボックス組立体２００を含む。ギアボックス組立体２００では、駆動シャフト４８の近位端部におけるピニオン歯車１２４と遊星歯車７２との間に歯車が連結されている。詳細を後述するように、ギアボックス組立体２００は、エンドエフェクタ１２の延出および荷重の力を、発射トリガー２０を介して使用者にフィードバックする。また、使用者は、ギアボックス組立体２００を介してシステムに力を加えて、エンドエフェクタ１２の延出動作を補助することができる。この意味で、上記した実施形態と同様に、図２５〜図３１の実施形態は、器具にかかる荷重の力を使用者にフィードバックする別の動力補助電動器具１０である。
【００５１】
例示されている実施形態では、発射トリガー２０は、主本体部分２０２と補強部分２０４の２つの部品を含む。主本体部分２０２は、例えば、プラスチックから作られることができ、補強部分２０４は、金属などのより硬質な材料から作られることができる。例示されている実施形態では、補強部分２０４は、主本体部分２０２に近接しているが、別の実施形態に従えば、補強部分２０４は、主本体部分２０２の内部に配置することができる。ピボットピン２０７を、発射トリガー部品２０２、２０４の開口内に挿入し、発射トリガー２０の回転の中心点とすることができる。加えて、ばね２２２が、発射トリガー２０を反時計回りの方向に付勢することができる。ばね２２２は、ピン２２４に連結された遠位端部を有することができる。このピン２２４は、発射トリガー２０の部品２０２、２０４に連結されている。ばね２２２の近位端部は、ハンドルの下側外面部品５９または６０の一方に連結されることができる。
【００５２】
例示されている実施形態では、主本体部分２０２および強化部分２０４がそれぞれ、上端部に歯車部分２０６および２０８を含む。歯車部分２０６、２０８は、後述するように、ギアボックス組立体２００内の歯車に係合して、主駆動シャフト組立体を駆動し、エンドエフェクタ１２の延出を使用者にフィードバックする。
【００５３】
ギアボックス組立体２００は、例示されている実施形態では、図示されているように６個の歯車を含むことができる。ギアボックス組立体２００の第１の歯車２１０が、発射トリガー２０の歯車部分２０６、２０８に係合する。加えて、第１の歯車２１０は、大きい第３の歯車２１４と同軸上にある小さい第２の歯車２１２に係合する。第３の歯車２１４は、第５の歯車２１８と同軸上にある小さい第４の歯車２１６に係合する。第５の歯車２１８は、主駆動シャフト４８を駆動するピニオン歯車１２４に連結された９０度の傘歯車２２０（図３１に最もよく示されている）に噛合する９０度の傘歯車である。
【００５４】
動作の際、使用者が発射トリガー２０を引くと、モータ駆動センサ（不図示）が、作動されて、モータ６５に信号を送り、操作者が発射トリガー２０を引く程度すなわち力に比例した速度でモータ６５が回転する。このため、モータ６５は、センサからの信号に比例した速度で回転する。このセンサは、この実施形態には示されていないが、上記したモータ駆動センサ１１０と同様にすることができる。このセンサは、発射トリガー２０が引かれた時に押されるようにハンドル６内に配置されることができる。また、比例型センサの代わりに、オン・オフ型センサを用いることもできる。
【００５５】
モータ６５が回転すると、傘歯車６８、７０が回転して遊星歯車７２が回転し、これにより、駆動シャフト７６を介してリング歯車１２２が回転する。リング歯車１２２は、主駆動シャフト４８に連結されたピニオン歯車１２４に噛合している。したがって、ピニオン歯車１２４の回転により、主駆動シャフト４８が駆動して、エンドエフェクタ１２の切断／ステープル留めの動作が開始される。
【００５６】
ピニオン歯車１２４の正回転により、傘歯車２２０が回転し、ギアボックス組立体２００の残りの歯車を介して第１の歯車２１０が回転する。第１の歯車２１０は、発射トリガー２０の歯車部分２０６、２０８に係合しているため、エンドエフェクタ１２を前進させるためにモータ６５が正回転すると、発射トリガー２０が反時計回りの方向に回転し、エンドエフェクタ１２を引き戻すためにモータ６５が逆回転すると、発射トリガー２０が時計周りの方向に回転する。この方式では、使用者は、発射トリガー２０を握ることで、エンドエフェクタ１２の荷重の力および延出のフィードバックを受ける。したがって、使用者は、発射トリガー２０を引くと、エンドエフェクタ１２にかかる荷重の力に関連した抵抗を感じる。同様に、操作者は、発射トリガー２０を元の位置に戻すために、切断／ステープル留めの動作の後に発射トリガー２０を解放すると、モータ６５の逆回転速度に概ね比例した発射トリガー２０の時計周りの回転の力を感じる。
【００５７】
この実施形態では、使用者が、発射トリガー２０を引いて力を加えて（モータ６５からの力の代わりまたはこれに加えて）、主駆動シャフト組立体を作動させる（したがって、エンドエフェクタ１２の切断／ステープル留めの動作を開始する）。すなわち、発射トリガー２０を引くと、歯車部分２０６、２０８が反時計周りの方向に回転して、ギアボックス組立体２００の歯車が回転し、これによりピニオン歯車１２４が回転して主駆動シャフト４８が回転する。
【００５８】
図２５〜図３１には示されていないが、器具１０は、モータ逆回転センサおよびモータ停止センサをさらに含むことができる。上記したように、モータ逆回転センサおよびモータ停止センサはそれぞれ、切断ストロークの終了（ナイフ３２の完全な延出）および引き戻し動作の終了（ナイフ３２の完全な引き戻し）を検出することができる。図１１を用いて説明した上記回路と同様の回路を用いて、適切にモータ６５に電力を供給することができる。
【００５９】
図３２〜図３６は、別の実施形態に従った動力補助を備えた２ストローク手術用電動切断／結合器具１０を例示している。図３２〜図３６の実施形態は、図２５〜図３１の実施形態に類似しているが、図３２〜図３６の実施形態では、発射トリガー２０は、下側部分２２８および上側部分２３０を含む。両方の部分２２８、２３０は、これらの中に配置されたピボットピン２０７に連結され、このピボットピン２０７を中心に旋回する。上側部分２３０は、ギアボックス組立体２００の第１の歯車２１０に係合する歯車部分２３２を含む。ばね２２２が、この上側部分２３０が時計周りの方向に回転するよう付勢されるように、上側部分２３０に連結される。上側部分２３０は、発射トリガー２０の下側部分２２８の上面に接触する下側アーム２３４を含むことができる。このため、上側部分２３０が時計周りの方向に回転すると、下側部分２２８も時計周りの方向に回転し、下側部分２２８が反時計周りの方向に回転すると、上側部分２３０も反時計周りの方向に回転する。同様に、下側部分２２８は、上側部分２３０の肩に係合する回転ストッパー２３８を含む。この方式では、上側部分２３０が反時計周りの方向に回転すると、下側部分２２８も反時計周りの方向に回転し、下側部分２２８が時計回りの方向に回転すると、上側部分２３０も時計周りの方向に回転する。
【００６０】
例示されている実施形態はまた、モータ６５に信号を送るモータ駆動センサ１１０も含む。様々な実施形態では、この信号は、操作者が発射トリガー２０を引く時に加える力に比例した速度でモータ６５を回転させることができる。センサ１１０は、例えば、レオスタットまたはここで説明する他のタイプの可変抵抗センサとすることができる。加えて、器具１０は、発射トリガー２０の上面２３０の前面２４２に接触すると作動すなわちスイッチが入るモータ逆回転センサ１３０を含むことができる。モータ逆回転センサ１３０は、作動すると、モータ６５に信号を送り、このモータ６５を逆回転させる。また、器具１０は、発射トリガー２０の下側部分２２８に接触すると作動すなわち始動されるモータ停止センサ１４２を含むことができる。モータ停止センサ１４２は、作動すると、モータ６５に信号を送り、このモータ６５の逆回転を停止させる。
【００６１】
動作の際、操作者が、閉鎖トリガー１８をロック位置に引くと、図３２および図３３に示されているように、発射トリガー２０が僅かに引かれるため（参照して本明細書に組み入れるフレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）らによる米国特許第６，９７８，９２１号およびジェフリー・エス・スウェイズ（Jeffrey S. Swayze）らによる同第６，９０５，０５７号を含め、当分野で周知の機構を介して）、使用者は、発射トリガー２０を握って、切断／ステープル留めの動作を開始することができる。この時点では、図３３に示されているように、発射トリガー２０の上側部分２３０の歯車部分２３２が、ギアボックス組立体２００の第１の歯車２１０に係合するように移動する。操作者が発射トリガー２０を引くと、様々な実施形態に従えば、発射トリガー２０が、図３４に示されているように、モータ駆動センサ１１０が作動する前に、例えば５度の僅かな量回転することができる。センサ１１０が作動すると、モータ６５が、操作者が加えた引く力に比例した速度で正回転する。モータ６５の正回転により、上記したように、主駆動シャフト４８が回転し、これによりエンドエフェクタ１２のナイフ３２が延出する（すなわち、溝型部材２２を横切って移動し始める）。主駆動シャフト４８に連結されたピニオン歯車１２４の回転により、ギアボックス組立体２００の歯車２１０〜２２０が回転する。第１の歯車２１０が、発射トリガー２０の上側部分２３０の歯車部分２３２に係合しているため、上側部分２３０が反時計周りの方向に回転し、これにより下側部分２２８も反時計周りの方向に回転する。
【００６２】
ナイフ３２が完全に延出すると（すなわち、切断ストロークの終了時）、上側部分２３０の前面２４２により、モータ逆回転センサ１３０が作動し、これにより信号がモータ６５に送られ、モータ６５が逆回転する。これにより、主駆動軸シャフト組立体が逆回転してナイフ３２を引き戻す。主駆動シャフト組立体の逆回転により、ギアボックス組立体の歯車２１０〜２２０も逆回転して、発射トリガー２０の上側部分２３０が時計周りの方向に回転し、これにより発射トリガー２０の下側部分２２８が、ナイフ３２が完全に引き戻されて下側部分２２８がモータ停止センサ１４２を作動させてモータ６５が停止するまで、時計回りの方向に回転する。この方式では、使用者は、発射トリガー２０を握ることで、エンドエフェクタ１２の延出をフィードバックされる。したがって、使用者は、発射トリガー２０を引くと、エンドエフェクタ１２の延出、特にナイフ３２が受ける荷重の力に関連した抵抗を感じる。同様に、使用者は、切断／ステープル留めの動作の後に、発射トリガー２０を元の位置に戻すために発射トリガー２０を解放すると、モータ６５の逆回転速度に概ね比例する発射トリガー２０の時計回りの回転の力を感じる。
【００６３】
この実施形態では、使用者が、発射トリガー２０を引いて力を加えて（モータ６５からの力の代わりまたはこれに加えて）、主駆動シャフト組立体を作動させる（したがって、エンドエフェクタ１２の切断／ステープル留めの動作を開始する）ことができることに留意されたい。すなわち、発射トリガー２０を引くと、上側部分２３０の歯車部分２３２が反時計回りに回転して、ギアボックス組立体２００の歯車が回転し、これによりピニオン歯車１２４が回転して主駆動シャフト組立体が回転する。
【００６４】
上記した実施形態は、２ストローク手術用電動切断／結合器具のための適応制御（例えば、モータ６５、歯車駆動列、およびエンドエフェクタ１２の閉じたループシステムの外側にセンサ１１０、１３０、および１４２を用いる）を用いるまたは用いない動力補助ユーザーフィードバックシステムを利用している。すなわち、使用者が発射トリガー２０を引く際に加える力を、モータ６５と主駆動シャフト４８との間の歯車駆動列に発射トリガー２０を連動させて（直接または間接的）、モータ６５が加える力に付加することができる。本発明の別の実施形態では、使用者は、発射トリガー２０を歯車駆動列に連動させないで、エンドエフェクタ内のナイフ３２の位置の感覚フィードバックを受けることができる。図３７〜図４０は、このような位置感覚フィードバックシステムを備えた手術用電動切断／結合器具を例示している。
【００６５】
図３７〜図４０に例示されている実施形態では、発射トリガー２０は、図３２〜図３６に示されている器具１０と同様に、下側部分２２８および上側部分２３０を有することができる。しかしながら、図３２〜図３６の実施形態とは異なり、上側部分２３０は、歯車駆動列の一部と噛合する歯車部分を備えていない。代わりに、この器具は、ねじロッド２６６がねじ込まれた第２のモータ２６５を含む。ねじロッド２６６は、モータ２６５が回転すると、その回転方向によってモータ２６５の中におよびその外に長手方向に往復運動する。器具１０はまた、主駆動シャフト４８（または主駆動組立体の他の構成要素）の増分角運動を、例えば対応する一連のデジタル信号に変換するために、主駆動シャフト４８の回転に応答するエンコーダ２６８も含む。例示されている実施形態では、ピニオン歯車１２４は、エンコーダ２６８に連結された近位駆動シャフト２７０を含む。
【００６６】
器具１０はまた、エンコーダ２６８からデジタル信号を受け取るマイクロコントローラまたは他のタイプの集積回路を用いて実施できる制御回路（不図示）も含む。エンコーダ２６８からの信号に基づいて、この制御回路は、エンドエフェクタ１２のナイフ３２の延出の段階を計算することができる。すなわち、制御回路は、ナイフ３２が完全に延出されたか、完全に引き戻されたか、または中間段階にあるかを計算することができる。エンドエフェクタ１２の延出の段階の計算に基づいて、制御回路は、第２のモータ２６５に信号を送って、第２のモータ２６５の回転を制御して、ねじロッド２６６の往復運動を制御することができる。
【００６７】
動作において、図３７に示されているように、閉鎖トリガー１８がクランプ位置にロックされていないと、発射トリガー２０が、ハンドル６のピストルグリップ部分２６から離れるように回転するため、発射トリガー２０の上側部分２３０の前面２４２が、ねじロッド２６６の近位端部に接触していない。操作者が、閉鎖トリガー１８を引いて、この閉鎖トリガー１８をクランプ位置にロックすると、図３８に示されているように、発射トリガー２０が、閉鎖トリガー１８に向かって僅かに回転し、操作者が、発射トリガー２０を握ることができる。この位置では、上側部分２３０の前面２４２が、ねじロッド２６６の近位端部に接触している。
【００６８】
使用者が発射トリガー２０を引くと、初めの回転量（例えば、約５度）を超えると、モータ駆動センサ１１０が作動されて、上記したようにモータ６５に信号を送り、このモータ６５が、操作者が発射トリガー２０を引いた力の大きさに比例した速度で正回転する。モータ６５の正回転により、主駆動シャフト４８が、歯車駆動列を介して回転し、これによりナイフ３２およびスレッド３３が溝型部材２２を移動して、エンドエフェクタ１２内にクランプされた組織が切断される。制御回路が、主駆動シャフト組立体の増分回転をエンコーダ２６８から出力信号として受け取り、第２のモータ２６５に信号を送り、この第２のモータ２６５が回転して、ねじロッド２６６がモータ２６５内に引き戻される。このため、発射トリガー２０の上側部分２３０が反時計回りに回転し、発射トリガーの下側部分２２８も反時計周りの方向に回転する。この方式では、ねじロッド２６６の往復運動が、主駆動シャフト組立体の回転に関連するため、器具１０の操作者が、発射トリガー２０を握ることで、エンドエフェクタ１２の位置の感覚フィードバックを受ける。しかしながら、この実施形態では、発射トリガー２０が歯車駆動列に噛合していないため、操作者が引く力は、主駆動シャフト組立体の駆動に直接影響を与えない。
【００６９】
エンコーダ２６８からの出力信号によって主駆動シャフト組立体の増分回転をトラッキングすることで、制御回路が、ナイフ３２が完全に作動（すなわち、完全に延出）したことを計算することができる。この時点で、制御回路は、モータ６５に信号を送ってモータ６５を逆回転させ、ナイフ３２を引き戻すことができる。モータ６５の逆回転により、主駆動シャフト組立体が逆回転し、そのことはエンコーダ２６８によって検出される。エンコーダ２６８によって検出された逆回転に基づいて、制御回路が、第２のモータ２６５に信号を送り、この第２のモータ２６５が逆回転し、ねじロッド２６６がモータ２６５から長手方向に延出し始める。この運動により、発射トリガー２０の上側部分２３０が時計周りの方向に回転し、これにより下側部分２２８が時計周りの方向に回転する。この方式では、操作者は、エンドエフェクタ１２のナイフ３２の引き戻し位置のフィードバックとなる発射トリガー２０の時計周りの力を感じることができる。制御回路は、いつナイフ３２が完全に引き戻されたかを決定することができる。この時点で、制御回路が、モータ６５に信号を送り、このモータ６５の回転を停止する。
【００７０】
別の実施形態に従えば、制御回路がナイフ３２の位置を決定するのではなく、上記したように、モータ逆回転センサおよびモータ停止センサを用いることができる。加えて、比例センサ１１０を用いるのではなく、オン・オフスイッチまたはセンサを用いてモータ６５の回転を制御することができる。このような実施形態では、操作者は、モータ６５の回転速度を制御することができない。正しくは、モータ６５は、プログラムされた速度で回転する。
【００７１】
図４１〜図４３は、機械的に作動するエンドカッター、具体的には、ハンドル６、シャフト８、およびエンドエフェクタ１２の例示的な実施形態を例示している。機械的に作動するエンドカッターのさらなる詳細については、参照して本明細書に組み入れる米国特許出願第１１／０５２，６３２号（名称：「発射動作の引き戻しを自動的に終了する多ストローク発射機構を含む手術用ステープル留め器具（Surgical Stapling Instrument Incorporating A Multi-Stroke Firing Mechanism With Automatic End Of Firing Travel Retraction）」）に記載されている。図４１を参照すると、エンドエフェクタ１２は、アンビル面１００２によって、ハンドル６（図４１には不図示）からの閉じる運動に応答する。このアンビル面１００２は、垂直に延びるアンビルタブ２７の近位側の横方向に延びるアンビルピボットピン２５を含むアンビル近位端部１００４に連結されている。アンビルピボットピン２５は、ステープル溝型部材２２における腎臓形の開口１００６内を移動して、溝型部材２２に対してアンビル２４を開閉する。タブ２７は、閉鎖チューブ１００５の遠位端部１００８のタブ開口４５内に延びる曲げタブ１００７に係合する。閉鎖チューブ１００５は、アンビル面１００２を押す遠位縁１００８まで遠位側に延びている。したがって、閉鎖チューブ１００５が、その開いた位置から近位側に移動すると、閉鎖チューブ１００５の曲がりタブ１００７が、アンビルタブ２７を近位側に引張り、アンビルピボットピン２５が、ステープル溝型部材２２の腎臓形の開口１００６に沿って移動し、アンビル２４が、近位側に移動しながら開いた位置まで上方に回転する。閉鎖チューブ１００５が遠位側に移動すると、タブ開口４５の曲がりタブ１００７が、アンビルタブ２７から解放され、遠位縁１００８がアンビル面１００２を押して、アンビル２４を閉じる。
【００７２】
図４１を引き続き参照すると、シャフト８およびエンドエフェクタ１２は、発射ロッド１０１０の発射運動に応答する構成要素も含む。具体的には、発射ロッド１０１０は、長手方向の凹部１０１４を有する発射溝部材１０１２に回転可能に係合する。発射溝部材１０１２は、発射ロッド１０１０の長手方向の運動に直接応答してフレーム１０１６内を長手方向に移動する。閉鎖チューブ１００５の長手方向スロット１０１８は、ハンドル６の左右のハンドル外面部品６１、６２（図４１には不図示）に機能的に結合する。閉鎖チューブ１００５の長手方向スロット１０１８の長さは、ハンドル部品６１、６２に対して長手方向に移動して発射動作および開閉動作を可能にする十分な長さである。ハンドル部品６１、６２のカップリングは、フレーム１０１６の長手方向スロット１０２０を介して進み、フレーム溝部材１０１２の長手方向凹部１０１４にスライド可能に係合している。
【００７３】
フレーム溝部材１０１２の遠位端部は、フレーム１０１６内、具体的にはガイド１０２４内を移動してエンドエフェクタ１２内のナイフ３２を遠位側に延出させる発射バー１０２２の近位端部に取り付けられている。エンドエフェクタ１２は、ナイフ３２によって作動されるステープルカートリッジ３４を含む。ステープルカートリッジ３４は、ステープルカートリッジ本体１０３０、ウエッジスレッドドライバ３３、ステープルドライバ１０３４、およびステープル１０３６を保持するトレー１０２８を有する。ウエッジスレッドドライバ３３は、カートリッジトレー１０２８とカートリッジ本体１０３０との間に位置する発射凹部（不図示）内を長手方向に移動することを理解されたい。ウエッジスレッドドライバ３３は、ステープルドライバ１０３４に接触してこのステープルドライバ１０３４を上方に持ち上げ、ステープル１０３６を発射させるカム面を提供する。ステープルカートリッジ本体１０３０は、ナイフ３２の通路となる近位側に開口した垂直スロット１０３１をさらに含む。具体的には、切断面１０２７が、ステープル留めされた組織を切断するためにナイフ３２の遠位端部に沿って設けられている。
【００７４】
シャフト８は、非関節運動シャフトとして図４に示されていることを理解されたい。しかしながら、本願は、例えば、図１〜図４を参照して説明した器具、および参照して本明細書に組み入れる以下に示す特許文献に開示されている器具などの関節運動可能な器具を含むことができる。
１．２００３年７月９日出願の米国特許出願第２００５／０００６４３４号、名称：「長手方向軸を中心に回転する関節動作機構を含む手術器具（SURGICAL INSTRUMENT INCORPORATING AN ARTICULATION MECHANISM HAVING ROTATION ABOUT THE LONGITUDINAL AXIS）」、発明者：フレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）、ブライアン・ジェイ・ヘメルガーン（Brian J. Hemmelgarn）、ジェフリー・エス・スウェイズ（Jeffrey S. Swayze）、およびケネス・エス・ウェールズ（Kenneth S. Wales）
２．米国特許第６，７８６，３８２号、名称：「発射バートラック用の関節接合部を含む手術用ステープル留め器具（SURGICAL STAPLING INSTRUMENT INCORPORATING AN ARTICULATION JOINT FOR A FIRING BAR TRACK）」、発明者：ブライアン・ジェイ・ヘメルガーン（Brian J. Hemmelgarn）
３．米国特許第６，９８１，６２８号、名称：「横運動関節制御部を備えた手術器具（A SURGICAL INSTRUMENT WITH A LATERAL-MOVING ARTICULATION CONTROL）」、発明者：ジェフリー・エス・スウェイズ（Jeffrey S. Swayze）
４．米国特許第６，９６４，３６３号、名称：「関節接合部付近の可撓性を高めるテーパ状の発射バーを含む手術用ステープル留め器具（SURGICAL STAPLING INSTRUMENT INCORPORATING A TAPERED FIRING BAR FOR INCREASED FLEXIBILITY AROUND THE ARTICULATION JOINT）」、発明者：フレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）、ミッシェル・セスター（Michael Setser）、ブルース・ウェイスバーン・ザ・セカンド（Bruce Weiseburgh II）
５．２００３年７月９日出願の米国特許出願第２００５／０００６４３１号、名称：「発射バーを支持するための関節接合部支持プレートを備えた手術用ステープル留め器具（SURGICAL STAPLING INSTRUMENT HAVING ARTICULATION JOINT SUPPORT PLATES FOR SUPPORTING A FIRING BAR）」、発明者：ジェフリー・エス・スウェイズ（Jeffrey S. Swayze）、ジョセフ・チャールズ・ヒュエイル（Joseph Charles Hueil）
【００７５】
図４２〜図４３は、図４１に示されているシャフト８およびエンドエフェクタ１２の実施形態、および機械的に作動されるエンドカッターに使用するように構成されたハンドル６の実施形態を示している。あらゆる適当なハンドルのデザインを用いてエンドエフェクタ１２を機械的に閉じて発射することができることを理解されたい。図４２および図４３では、手術用ステープル留め／切断器具１０のハンドル６は、連結伝達発射機構１０６０を含む。この連結伝達発射機構１０６０により、強度が増し、ハンドルの大きさが小さくなり、引っ掛かりが最小限になるなどの利点が得られる。
【００７６】
エンドエフェクタ１２（図４２および図４３には不図示）を閉じるには、閉鎖トリガー１８をハンドル６のピストルグリップ２６に向かって引く。閉鎖トリガー１８が、ハンドル６の左右の下側外面部品５９、６０に結合された閉鎖ピボットピン２５２を中心に旋回し、これにより閉鎖トリガー１８の上側部分１０９４が前方に移動する。閉鎖チューブ１００５が、閉鎖ヨークピン１０４４および閉鎖リンクピン１０４６によって閉鎖トリガー１８の上側部分１０９４および閉鎖リンク１０４２に固定された閉鎖ヨーク２５０を介してこの閉じる動きを受け取る。
【００７７】
図４２の完全に開いた位置では、閉鎖トリガー１８の上側部分１０９４が、図示されている位置にある旋回閉鎖解除ボタン３０のロックアーム１０４８に接触し、このロックアーム１０４８を保持している。閉鎖トリガー１８が完全に引かれた位置に達すると、閉鎖トリガー１８がロックアーム１０４８を解放し、当接面１０５０が回転して旋回ロックアーム１０４８の遠位右側ノッチ１０５２に係合し、閉鎖トリガー１８をクランプ位置すなわち閉じた位置に保持する。ロックアーム１０４８の近位端部が、部品５９、６０が閉鎖解除ボタン３０を露出させた状態で、横旋回連結部１０５４を中心に旋回する。閉鎖解除ボタン３０の中間の遠位面１０５６が、ハウジング構造１０４０と閉鎖解除ボタン３０との間で圧縮された圧縮ばね１０５８によって近位側に付勢されている。このため、閉鎖解除ボタン３０が、ロックアーム１０４８を反時計回り（左から見て）に付勢し、閉鎖トリガー１８の当接面１０５０に接触して固定して、これにより、連結伝達発射システム１０４０が引き戻されていない状態では、閉鎖トリガー１８のクランプ解除が防止される。
【００７８】
閉鎖トリガー１８が引かれて完全に押圧されると、発射トリガー２０のロックが解除され、この実施形態では複数回、発射トリガー２０をピストルグリップ２６に向かって引き、エンドエフェクタ１２を発射させることができる。図示されているように、連結伝達発射機構１０６０は、初めに、ハンドル６のピストルグリップ２６内に拘束されたねじり／圧縮組合せばね１０６２によって引かれ、この位置に維持される。ねじり／圧縮組合せばね１０６２は、その移動しない端部１０６３が部品５９、６０に連結され、移動する端部１０６４が、スチールバンド１０６６の下側に曲がり、近位側に引き戻された端部１０６７に連結されている。
【００７９】
スチールバンド１０６６の遠位側に配置された端部１０６８は、構造的な荷重のためにリンクカップリング１０７０に取り付けられている。このリンクカップリング１０７０は、連結ラック１０７４を形成する複数のリンク１０７２ａ〜１０７２ｄの前側リンク１０７２ａに取り付けられている。連結ラック１０７４は、可撓性であるが、シャフト６の発射ロッド１０１０を介して著しい発射の力を伝達できる真直で硬質のラック組立体を形成する遠位リンクを有し、ピストルグリップ２６内に容易に収納して、ハンドル６の長手方向の長さを最小限にすることができる。ねじり／圧縮組合せばね１０６２により、利用できる発射距離の長さが増大すると共に、最小長さを単一のばねの実質的に半分にすることができることを理解されたい。
【００８０】
発射トリガー２０は、ハンドル部品５９、６０に連結された発射トリガーピン９６を中心に旋回する。発射トリガー２０がピストルグリップ２６に向かって引かれると、発射トリガー２０の上側部分２２８が、発射トリガーピン９６を中心に遠位側に移動し、発射トリガー２０の上側部分２２８と部品５９、６０との間に近位側に連結され、近位側に配置された発射トリガーねじりばね２２２が伸張する。発射トリガー２０の上側部分２２８が、発射トリガー２０が解放される時に、係合解除もする牽引付勢機構１０７８によって発射トリガーが押圧される度に連結ラック１０７４に係合する。発射トリガー２０が解放されると、発射トリガー引張りばね２２２が、発射トリガー２０を遠位側に付勢し、牽引付勢機構１０７８を係合解除する。
【００８１】
連結伝達発射機構１０４０が作動すると、遊び歯車１０８０が、連結ラック１０７４の歯が付いた上面１０８２との係合によって時計回りの方向（左から見て）に回転させられる。この回転が表示歯車１０８４に連結されているため、遊び歯車１０８０に応答して表示歯車１０８４が反時計回りの方向に回転する。遊び歯車１０８０および表示歯車１０８４は共に、ハンドル６の部品５９、６０に回転可能に連結されている。連結ラック１０７４、遊び歯車１０８０、および表示歯車１０８４との間の歯車の関係は、歯が付いた上面１０８２が、適度に強い寸法の歯を有し、表示歯車１０８４が、連結伝達発射機構１０６０の完全な発射工程の際に１回転以下となるように有利に選択されることができる。
【００８２】
詳細を後述するように、表示歯車１０８４は、少なくとも４つの機能を果たす。第１の機能は、図４２に示されているように連結ラック１０７４が完全に引き戻されて、両方のトリガー１８、２０が開いていると、表示歯車１０８４の左側の円形リッジ１０８８の開口１０８６が、ロックアーム１０４８の上面１０９０に位置する。ロックアーム１０４８が、閉鎖トリガー１８との接触によって開口１０８６内に付勢され、閉鎖トリガー１８が、閉鎖トリガー引張りばね１０９２によって開いた位置に付勢されている。閉鎖トリガー引張ばね１０９２は、ハンドル部品５９、６０および閉鎖トリガー１８の上側部分１０９４に近位側に連結されているため、閉鎖トリガー１８が閉じられる際に、この閉鎖トリガー１８を閉じてない位置に遠位側に付勢するエネルギーが蓄積される。
【００８３】
表示歯車１０８４の第２の機能は、ハンドル６の外部に位置する表示引戻しノブ１０９６に連結されていることである。したがって、表示歯車１０８４は、発射機構１０６０の相対位置を表示引戻しノブ１０９６に伝達するため、発射を完了するために何回の発射トリガー２０のストロークが必要かを外科医に視覚的に示すことができる。
【００８４】
表示歯車１０８４の第３の機能は、手術用ステープル留め／切断器具１０が作動されると、バックアップ防止機構（一方向クラッチ機構）１０９７のバックアップ防止解除レバー１０９８が長手方向および回転方向に運動することである。発射ストロークの際に、表示歯車１０８４によるバックアップ防止解除レバー１０９８の近位側への移動により、バックアップ防止機構１０９７が作動し、これにより発射バー１０１０が遠位側に移動して、発射バー１０１０の近位側への移動を防止することができる。またこの動きにより、発射ストロークの際に連結伝達発射機構１０６０を引き戻した場合に操作者が作動できるように、バックアップ防止解除ボタン１１００がハンドル部品５９、６０の近位端部から延出する。発射ストロークが終了すると、表示歯車１０８４は、発射機構１０６０が引き戻る時に逆方向に回転する。この逆回転により、バックアップ防止機構１０９７の作動が停止し、バックアップ防止解除ボタン１１００がハンドル６内に引き込まれ、バックアップ防止解除レバー１０９８が横方向に右側に回転し、これにより表示歯車１０８４が逆回転を続けることができる。
【００８５】
表示歯車１０８４の第４の機能は、表示引戻しノブ１０９６の手動回転（図４２では時計回り）により、バックアップ防止機構１０９７がロックされていない状態で発射機構１０６０が引き戻されるため、ねじり／圧縮組合せばね１０６２によっては容易に打ち勝つことができない発射機構１０６０のあらゆる引っ掛かりに打ち勝つことができることである。この手動回転による補助は、バックアップ防止解除ボタン１１００がバックアップ防止解除レバー１０９８を横方向に移動させないように、通常はバックアップ防止解除ボタン１１００を引くバックアップ防止機構１０９７によって防止される発射機構１０６０の部分的な発射の後に利用されることができる。
【００８６】
図４２および図４３を引き続き参照されたい。バックアップ防止機構１０９７は、操作者がアクセス可能なバックアップ防止解除レバー１０９８からなる。このバックアップ防止解除レバー１０９８は、その近位端部がバックアップ防止解除ボタン１１００に機能的に結合され、遠位端部がバックアップ防止ヨーク１１０２に機能的に結合されている。具体的には、バックアップ防止解除レバー１０９８の遠位端部１０９９が、バックアップ防止ヨークピン１１０４によってバックアップ防止ヨーク１１０２に係合されている。バックアップ防止ヨーク１１０２は、長手方向に移動して、ハンドル部品５９、９０によって長手方向に拘束されているバックアップ防止カムスロットチューブ１１０６を回転させる。このバックアップ防止カムスロットチューブ１１０６は、連結ラック１０７４のリンクカップリング１０７０への発射ロッド１０１０の連結部の遠位側の発射ロッド１０１０を受容している。バックアップ防止ヨーク１１０２は、バックアップ防止解除レバー１０９８からの長手方向の運動を、カムスロットチューブピン１１０８を介して、バックアップ防止カムスロットチューブ１１０６に伝達する。すなわち、バックアップ防止カムスロットチューブ１１０６の傾斜したスロット内でのカムスロットチューブピン１１０８の長手方向の運動により、バックアップ防止カムスロットチューブ１１０６が回転する。
【００８７】
バックアップ防止圧縮ばね１１１０、バックアップ防止プレート１１１２、およびバックアップ防止カムチューブ１１１４が、フレーム１０１６の近位端部とバックアップ防止カムスロットチューブ１１０６との間に配置されている。図示されているように、発射ロッド１０１０の近位側への移動により、バックアップ防止プレート１１１２が上部から後方に旋回し、発射ロッド１１１０との摩擦接触が増大し、これにより発射ロッド１１１０の近位側への移動が防止される。
【００８８】
このバックアップ防止プレート１１１２が、バックアップ防止カムスロットチューブ１１０６がバックアップ防止カムチューブ１１１４に近接している時に、網戸を開いた状態に維持する網戸ロックと同じ要領で旋回する。具体的には、バックアップ防止圧縮ばね１１１０は、プレート１１１２の上面に作用して、バックアップ防止プレート１１１２をそのロック位置まで傾けることができる。バックアップ防止カムスロットチューブ１１０６の回転により、バックアップ防止カムチューブ１１１４の遠位側カム動作が起こるため、バックアップ防止圧縮ばね１１１０からの力に打ち勝って、バックアップ防止プレート１１１２の上部が遠位側に移動し、これによりバックアップ防止プレート１１１２が、傾いていない（垂直）ロック解除位置になり、発射ロッド１１１０の近位側への引戻しが可能となる。
【００８９】
特に図４３を参照すると、牽引付勢機構１０７８が、遠位側に延びた細い先端部１１１８、および近位端部で右側に延びた横方向ピン１１２０を有する爪１１１６から構成されるように示されている。この横方向ピン１１２０は、発射トリガー２０の上側部分２３０の孔１０７６の中に回転可能に挿入される。発射トリガー２０の右側で、横方向ピン１１２０が、付勢ホイール１１２２として示されている付勢部材を受容する。発射トリガー２０が前方および後方に移動すると、付勢ホイール１１２２が、ハンドル６の右半体部品５９に近接して弧状に移動し、右半体部品５９に一体的に形成された付勢ランプ１１２４の遠位部分を乗り越える。付勢ホイール１１２２は、爪１１１６の横方向ピン１１２０への反時計周り（左から見て）の回転を誘発し、これにより、遠位側に延びる細い先端部１１１８が、最も近いリンク１０７２ａ〜１０７２ｄの傾斜した中心トラック１０７５に向かって下方に牽引付勢されて連結ラック１０７４に係合するようにする弾性摩擦材料から有利に形成されることができる。
【００９０】
発射トリガー２０が解放されると、付勢ホイール１１２２が、爪１１１６を反対方向に牽引付勢し、細い先端部１１１８が連結ラック１０７４の傾斜した中心トラック１０７５から持ち上げられる。高い荷重条件下で、爪１１１６がほぼ完全に遠位側に移動した位置で先端部１１１８を確実に係合解除する際には、爪１１１６の右側を、閉鎖ヨーク２５０の右側の近位上方に面した傾斜面１１２６を移動させて、細い先端部１１１８を傾斜中心トラック１０７５から係合解除する。発射トリガー２０が、完全に移動していない任意の点で解放されると、付勢ホイール１１２２により、細い先端部１１１８が傾斜中心トラック１０７５から持ち上げられる。付勢ホイール１１２２が示されているが、付勢部材すなわち付勢ホイール１１２２の形状は、単なる例示であり、摩擦または牽引を用いてエンドエフェクタ１２の発射を係合または係合解除する様々な形状に対処できるように様々にできることを理解されたい。
【００９１】
手術器具１０の様々な実施形態は、使用中に、１回または複数回、器具の状態を記録することができる。図４４は、器具１０の状態を記録するためのシステム２０００のブロック図を示している。システム２０００は、例えば図１〜図４０を参照して説明した電動発射または電動補助発射を行う器具１０の実施形態、および図４１〜図４３を参照して説明したような発射が機械式に作動される器具１０の実施形態で具現することができる。
【００９２】
システム２０００は、器具の状態を検出するために様々なセンサ２００２、２００４、２００６、２００８、２０１０、２０１２を含むことができる。これらのセンサは、例えば、器具１０の表面または内部に設けることができる。様々な実施形態では、これらのセンサは、システム２０００用に出力を供給する専用センサとしても良いし、器具１０の他の機能も果たす兼用センサとしても良い。例えば、上記したセンサ１１０、１３０、１４２は、システム２０００に出力を供給するように構成されることができる。
【００９３】
各センサは、詳細を後述するように、直接または間接的に信号を記録する記憶装置２００１に信号を供給する。記憶装置２００１は、センサの信号を記憶または記録できるあらゆる種類の装置とすることができる。例えば、記憶装置２００１は、マイクロプロセッサ、電気的に消去可能プログラム可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、または任意の他の適当な記憶装置とすることができる。記憶装置２００１は、センサによって供給される信号を任意の適当な方法で記録することができる。例えば、一実施形態では、記憶装置２００１は、特定のセンサからの信号を、その信号の状態が変化した時に記録することができる。別の実施形態では、記憶装置２００１は、システム２０００の状態、例えばシステム２０００に含まれる全てのセンサからの信号を、任意のセンサからの信号の状態が変化した時に記録することができる。これにより、器具１０の状態のスナップショットを提供することができる。様々な実施形態では、記憶装置２００１および／またはセンサは、例えば１‐ＷＩＲＥ ＥＥＰＲＯＭなどのダラス・セミコンダクタ（DALLAS SEMICONDUCTOR）が販売する１‐ＷＩＲＥバス製品を含むように具現されることができる。
【００９４】
様々な実施形態では、記憶装置２００１は、外部からアクセスすることができ、コンピュータなどの外部装置が、記憶装置２００１に記録された器具の状態にアクセスすることができる。例えば、記憶装置２００１は、データポート２０２０を含むことができる。データポート２０２０は、あらゆる有線または無線通信プロトコル、例えばシリアルフォーマットまたはパラレルフォーマットなどに従って、保存された器具の状態を供給することができる。記憶装置２００１はまた、出力ポート２２２０に加えてまたは代わりに、取外し可能な媒体２０２１も含むことができる。取外し可能な媒体２０２１は、器具１０から取り外すことができるあらゆる種類の適当なデータ記憶装置とすることができる。例えば、取外し可能な媒体２０２１は、ＰＣＭＣＩＡ（Personal Computer Memory Card International Association）カード、コンパクトフラッシュ（COMPACTFLASH）カード、マルチメディア（ＭＵＬＴＩＭＥＤＩＡ）カード、およびフラッシュメディア（FLASHMEDIA）カードなどのあらゆる適当な種類のフラッシュメモリを含むことができる。取外し可能な媒体２０２１は、例えば、携帯型ハードドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）などを含むあらゆる適当な種類のディスク型記憶装置も含むことができる。
【００９５】
閉鎖トリガーセンサ２００２は、閉鎖トリガー１８の状態を検出する。図４５および図４６は、閉鎖トリガーセンサ２００２の例示的な実施形態を示している。図４５および図４６では、閉鎖トリガーセンサ２００２は、閉鎖トリガー１８と閉鎖ピボットピン２５２との間に配置されている。閉鎖トリガー１８をピストルグリップ２６に向かって引くと、閉鎖トリガー１８によって閉鎖ピボットピン２５２に力が加えられることを理解されたい。センサ２００２は、この力を検知して、例えば、センサ１１０、図１０Ａおよび図１０Ｂを用いて上記したように、この力に応答して信号を生成する。様々な実施形態では、閉鎖トリガーセンサ２００２は、閉鎖トリガー１８が作動しているか否かのみを示すデジタルセンサとすることができる。他の様々な実施形態では、閉鎖トリガーセンサ２００２は、閉鎖トリガー１８にかかる力および／または閉鎖トリガー１８の位置を示すアナログセンサとすることができる。閉鎖トリガーセンサ２００２がアナログセンサの場合、アナログ／デジタル変換器を、センサ２００２と記憶装置２００１との間に論理的に配置することができる。また、閉鎖トリガーセンサ２００２は、任意の適当な形態をとることができ、閉鎖トリガーの状態を検出できる任意の適当な位置に配置されることができることを理解されたい。
【００９６】
アンビル閉鎖センサ２００４が、アンビル２４が閉じているか否かを検出することができる。図４７は、例示的なアンビル閉鎖センサ２００４を示している。このセンサ２００４は、図示されているように、ステープル溝型部材２２の腎臓型の開口１００６内または近接して配置されることができる。アンビル２４が閉じると、アンビルピボットピン２５が、腎臓型開口１００６内をスライドしてセンサ２００４に接触し、これによりセンサ２００４が、アンビル２４が閉じていることを示す信号を生成する。センサ２００４は、近接センサなどを含むあらゆる適当な種類のデジタルセンサまたはアナログセンサとすることができる。アンビル閉鎖センサ２００４がアナログセンサの場合、このセンサ２００４と記憶装置２００１との間にアナログ／デジタル変換器を論理的に含めることができることを理解されたい。
【００９７】
アンビル閉鎖荷重センサ２００６が、図示されているように、ステープル溝型部材２２の内側の底面に配置されている。使用の際、センサ２００６は、ステープルカートリッジ３４（図４６には不図示）の底面と接触することができる。アンビル２４が閉じると、このアンビル２４がステープルカートリッジ３４に力を加え、この力がセンサ２００６に伝達される。これに応答して、センサ２００６が信号を生成する。この信号は、アンビル２４が閉じる際にステープルカートリッジ３４がセンサ２００６に加える力に比例したアナログ信号とすることができる。図４４を参照すると、このアナログ信号が、アナログ／デジタル変換器２０１４に供給され、それにより、記憶装置２００１に供給される前にアナログ信号からデジタル信号に変換される。センサ２００６がデジタルセンサすなわち二進センサである実施形態は、アナログ／デジタル変換器２０１４を含まなくても良いことを理解されたい。
【００９８】
発射トリガーセンサ１１０は、発射トリガー２０の位置および／または状態を検出する。電動器具または電動補助器具の実施形態では、発射トリガーセンサは、上記したモータ駆動センサ１１０として兼用することができる。加えて、発射トリガーセンサ１１０は、上記したあらゆる形態をとることができ、アナログまたはデジタルとすることができる。図４５および図４６は、発射トリガーセンサ１１０の別の実施形態を示している。図４５および図４６では、発射トリガーセンサは、発射トリガー２０と発射トリガーピボットピン９６との間に設けられている。発射トリガー２０が引かれると、この発射トリガー２０が発射トリガーピボットピン９６に力を加え、この力がセンサ１１０によって検出される。図４４を参照されたい。発射トリガーセンサ１１０の出力がアナログである実施形態では、アナログ／デジタル変換器２０１６が、発射トリガーセンサ１１０と記憶装置２００１との間に論理的に設けられている。
【００９９】
ナイフ位置センサ２００８が、ステープル溝型部材２２内のナイフ３２または切断面１０２７の位置を検出する。図４７および図４８は、図４１に示されている機械的に作動するシャフト８およびエンドエフェクタ１２に使用するのに適したナイフ位置センサ２００８の実施形態を示している。このセンサ２００８は、器具１０の発射バー１０２２に結合された磁石２００９を含む。コイル２０１１が、発射バー１０２２の周りに配置され、例えば、発射溝部材１０１２の長手方向の凹部１０１４（図４１を参照）に沿って取り付けられることができる。ナイフ３２および切断面１０２７が、ステープル溝型部材２２内を往復運動すると、発射バー１０２２および磁石２００９が、コイル２０１１内を前後に移動する。このコイルに対する運動により、ステープル溝型部材２２内の切断縁１０２７、およびコイル内の発射ロッドの位置に比例した電圧がコイルに誘導される。この電圧は、例えば、アナログ／デジタル変換器２０１８を介して記憶装置２００１に供給されることができる。
【０１００】
様々な実施形態では、ナイフ位置センサ２００８は、代わりに、シャフト８の表面または内部の様々な位置に配置された一連のデジタルセンサ（不図示）として具現されることもできる。デジタルセンサは、例えば磁石２００９などの発射バー１０２２の構造を、この構造がシャフト８内を往復運動する時に検出することができる。シャフト８内の発射バー１０２２の位置、拡大解釈してステープル溝型部材２２内のナイフ３２の位置を、最後のデジタルセンサの作動の位置として近似することができる。
【０１０１】
ナイフの位置は、例えば、図３〜図６を参照して上記したように、回転駆動エンドエフェクタ１２およびシャフト８を有する器具１０の実施形態で検出されうることを理解されたい。エンドーダ２６８などのエンコーダを、螺旋ねじシャフト３６または任意の他の駆動シャフトや歯車などの回転に比例した信号を生成するように構成することができる。シャフト３６および他の駆動シャフトや歯車の回転が、溝型部材２２内のナイフ３２の運動に比例するため、エンコーダ２６８によって生成される信号も、ナイフ３２の運動に比例する。すなわち、エンコーダ２６８の出力を、記憶装置２００１に供給することができる。
【０１０２】
カートリッジ存在センサ２０１０が、ステープル溝型部材２２内のステープルカートリッジ３４の存在を検出することができる。電動器具または電動補助器具では、カートリッジ存在センサ２０１０は、図１１を参照して上記したカートリッジロックアウトセンサ１３６として兼用することができる。図５０および図５１は、カートリッジ存在センサ２０１０の実施形態を示している。図示されている実施形態では、カートリッジ存在センサ２０１０は、２つの接点２０１１および２０１３を含む。カートリッジ３４が存在しない場合、接点２０１１と２０１３は開いた回路を形成する。カートリッジ３４が存在する場合は、ステープルカートリッジ３４のカートリッジトレー１０２８が接点２０１１、２０１３に接触して、閉じた回路を形成する。回路が開いている場合、センサ２０１０は論理「０」を出力することができる。回路が閉じている場合、センサ２０１０は、論理「１」を出力することができる。センサ２０１０の出力は、図４４に示されているように、記憶装置２００１に供給される。
【０１０３】
カートリッジ状態センサ２０１２が、ステープル溝型部材２２内に取り付けられたカートリッジ３４が発射すなわち使用されたか否かを示すことができる。ナイフ３２がエンドエフェクタ１２内を移動すると、ナイフ３２がスレッド３３を押し、これによりステープルカートリッジが発射される。次にナイフ３２が元の位置に戻され、スレッド３３がカートリッジの遠位端部に残される。ナイフ３２を案内するスレッド３３が存在しないと、ナイフ３２は、ロックアウトポケット２０２２内に落下するであろう。センサ２０１２は、ロックアウトポケット２０２２内のナイフ３２が存在するか否かを検出することができる。このナイフ３２が存在するか否かが、カートリッジ３４が使用されたか否かを間接的に示唆する。様々な実施形態では、センサ２０１２は、カートリッジ３４の近位端部におけるスレッドの存在を直接検出するため、ナイフ３２がロックアウトポケット２０２２内に落下する必要がないことに留意されたい。
【０１０４】
図５２Ａおよび図５２Ｂは、様々な実施形態に従った器具の条件を記録でき、エンドエフェクタとして構成された外科器具１０の実施形態の動作のフローチャート２２００を示している。ボックス２２０２で、器具１０のアンビル２４を閉じることができる。これにより、閉鎖トリガーセンサ２００２および／またはアンビル閉鎖センサ２００６の状態が変化する。これに応答して、ボックス２２０３で、記憶装置２００１が、システム２０００の全てのセンサの状態を記録することができる。ボックス２２０４で、器具１０を患者に挿入することができる。器具が挿入されたら、例えば、ボックス２２０６で、アンビル２４を開閉して手術部位の組織を操作することができる。アンビル２４が閉じるまたは開くたびに、閉鎖トリガーセンサ２００２および／またはアンビル閉鎖センサ２００４の状態が変化する。これに応答して、ボックス２２０５で、記憶装置２００１が、システム２０００の状態を記録する。
【０１０５】
ボックス２２０８で、切断およびステープル留めのために組織をクランプする。決定ブロック２２１０で、アンビル２４が閉じていない場合、クランプを続ける必要がある。アンビル２４が閉じたら、センサ２００２、２００４、および／または２００６の状態が変化し、ボックス２２１３で、記憶装置２００１がシステムの状態を記録する。この記録には、センサ２００６から受け取る閉じる圧力も含まれうる。ボックス２２１２で、切断およびステープル留めを行う。発射トリガーセンサ１１０は、発射トリガー２０がピストルグリップ２６に向かって引かれると、その状態が変化する。また、ナイフ３２がステープル溝型部材２２内を移動すると、ナイフ位置センサ２００８の状態が変化する。これに応答して、ボックス２０１３で、記憶装置２００１がシステム２０００の状態を記録することができる。
【０１０６】
切断およびステープル留めの動作が完了すると、ナイフ３２を発射前の位置に戻すことができる。カートリッジ３４が既に発射されているため、ナイフ３２がロックアウトポケット２０２２内に落下し、カートリッジ状態センサ２０１２の状態が変化し、ボックス２０１５で、記憶装置２００１がシステム２０００の状態を記録する。次に、アンビル２４を開いて、組織を解放する。これにより、閉鎖トリガーセンサ２０２、アンビル閉鎖センサ２００４、およびアンビル閉鎖荷重センサ２００６の１つまたは２つ以上が状態を変化し、ボックス２０１７で、システム２０００の状態が記録される。組織が解放されたら、ボックス２２２０で、アンビル２４を再び閉じることができる。これにより、少なくともセンサ２００２および２００４の別の状態の変化が起こり、ボックス２０１９で、記憶装置２００１がシステムの状態を記録する。次に、ボックス２２２２で、器具１０を患者から取り出すことができる。
【０１０７】
器具１０が、同じ処置の最中に再び用いられる場合、ボックス２２２４で、アンビルを開き、ボックス２２２３で、システムの状態をもう一度記録することができる。ボックス２２２６で、使用済みカートリッジ３４をエンドエフェクタ１２から取り外すことができる。これにより、カートリッジ存在センサ２０１０の状態が変わり、ボックス２２２５で、システムの状態を記録することができる。ボックス２２２８で、別のカートリッジ３４を挿入することができる。これにより、カートリッジ存在センサ２０１０の状態が変わり、ボックス２２２７で、システムの状態を記録することができる。この別のカートリッジ３４が、決定ブロック２２３０で新しいカートリッジと示された場合、このカートリッジの挿入により、カートリッジ状態センサ２０１２の状態が変化する。この場合、ボックス２２３１で、このシステムの状態を記録することができる。
【０１０８】
図５３は、様々な実施形態に従った記憶装置２００１の例示的なメモリマップ（記憶領域割当て図）２３００を示している。メモリマップ２３００は、一連の列２３０２、２３０４、２３０６、２３０８、２３１０、２３１２、２３１４、２３１６および行（参照符号なし）を示している。列２３０２は、各行に対する事象番号を示している。他の列は、システム２０００の１つのセンサの出力を表している。所与の時間に記録される全てのセンサの読取り値を、同じ事象番号として同じ行に記録することができる。したがって、各行は、システム２０００の１または複数のセンサからの信号が記録される１つの事象を表している。
【０１０９】
列２３０４は、各事象で記録された閉鎖の荷重を列記している。これは、アンビル閉鎖荷重センサ２００６の出力を反映することができる。列２３０６は、発射ストローク位置を列記している。これは、ナイフ位置センサ２００８から得ることができる。例えば、ナイフ３２の全移動距離を複数の区分に分割することができる。列２３０６に列記されている番号は、ナイフ３２が現存する区分を表すことができる。発射の荷重が、列２３０８に列記されている。これは、発射トリガーセンサ１１０から得ることができる。ナイフの位置が列２３１０に列記されている。このナイフの位置は、発射ストロークに類似したナイフ位置センサ２００８から得ることができる。アンビル２４が開いているかまたは閉じているかを、列２３１２に列記することができる。この値は、アンビル閉鎖センサ２００４および／またはアンビル閉鎖荷重センサ２００６の出力から得ることができる。スレッド３３が存在するか否かまたはカートリッジ３４が使用されたか否かを、列２３１４に表すことができる。この値は、カートリッジ状態センサ２０１２から得ることができる。最後に、カートリッジ３４が存在するか否かを、列２３１６に表すことができる。この値は、カートリッジ存在センサ２０１０から得ることができる。例えばセンサ１３０、１４２によって測定される発射ストロークの終了および開始などを含め、様々な他の値を記憶装置２００１に保存できることを理解されたい。
【０１１０】
幾つかの実施形態の説明によって本発明を例示し、例示的な実施形態を、かなり詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲がこのような詳細に制限または限定されることを出願者は意図していない。当業者であれば、他の利点および改良に容易に想到するであろう。
【０１１１】
例えば、上記した実施形態は、内視鏡下で用いられる手術用切断／ステープル留め器具１００に有用であるが、同様の実施形態を、他の臨床処置に用いることができる。内視鏡処置は、腹腔鏡処置よりもより一般的であると一般に認められている。したがって、本発明は、内視鏡処置および装置に関連して説明した。しかしながら、本明細書で用いる「内視鏡」などの語は、本発明が、内視鏡チューブ（すなわちトロカール）のみに使用するための手術器具に限定されることを意図するものではない。むしろ、本発明は、限定するものではないが、腹腔鏡処置を含むアクセスが小さな切開部に限定されたあらゆる処置、ならびに開放処置に用いることもできると考えられる。
【０１１２】
参照して本発明に組み入れると述べた全ての特許文献、刊行物、または他の情報の全てまたは一部は、ここに開示した既存の定義、説明、または他の開示資料に矛盾しないように本明細書に組み入れる。したがって、ここに明確に記載した開示は、参照して本明細書に組み入れたあらゆる矛盾する資料よりも優先する。
【０１１３】
〔実施の態様〕
（１）手術器具において、
エンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタに連動したトリガーと、
前記トリガーおよび前記エンドエフェクタからなる群の少なくとも１つの第１の状態を表す出力を有する第１のセンサと、
前記第１のセンサに接続された外部からアクセス可能な記憶装置であって、前記第１のセンサの出力を記録するように構成されている、記録装置と、
を含む、手術器具。
（２）実施態様（１）に記載の手術器具において、
前記記憶装置は、出力ポートを含む、手術器具。
（３）実施態様（１）に記載の手術器具において、
前記記憶装置は、取外し可能な媒体を含む、手術器具。
（４）実施態様（１）に記載の手術器具において、
前記手術器具は、前記記憶装置に接続された第２のセンサをさらに含み、この第２のセンサが、前記トリガーおよび前記エンドエフェクタからなる群の少なくとも１つの第２の状態を表す出力を有し、
前記記憶装置が、前記第２のセンサの出力を記録するようにさらに構成されている、
手術器具。
（５）実施態様（４）に記載の手術器具において、
前記記憶装置は、前記第１の状態が変化した時、および前記第２の状態が変化した時に、前記第１のセンサの出力、および前記第２のセンサの出力を記録するように構成されている、手術器具。
【０１１４】
（６）実施態様（１）に記載の手術器具において、
前記第１の状態は、前記エンドエフェクタのアンビルが開いた位置にあるかまたは閉じた位置にあるかを示す、手術器具。
（７）実施態様（１）に記載の手術器具において、
前記第１の状態は、前記エンドエフェクタ内のナイフの位置、前記トリガーの位置、前記トリガーに加えられる圧力、および、前記エンドエフェクタによって加えられる圧力からなる群の少なくとも１つを示す、手術器具。
（８）実施態様（１）に記載の手術器具において、
前記トリガー、および前記エンドエフェクタに、連動した電動駆動システム、
をさらに含む、手術器具。
（９）実施態様（１）に記載の手術器具において、
前記トリガー、および前記エンドエフェクタに、連動した機械式駆動システム、
をさらに含む、手術器具。
（１０）実施態様（１）に記載の手術器具において、
前記記憶装置は、マイクロコントローラ、および電気的に消去可能プログラム可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）からなる群の少なくとも１つを含む、手術器具。
【０１１５】
（１１）実施態様（１）に記載の手術器具において、
前記第１のセンサは、バイナリセンサである、手術器具。
（１２）実施態様（１）に記載の手術器具において、
前記第１のセンサは、アナログセンサである、手術器具。
（１３）実施態様（１２）に記載の手術器具において、
前記手術器具は、前記第１のセンサ、および前記記憶装置に、接続されたアナログ／デジタル変換器をさらに含む、手術器具。
（１４）手術器具において、
エンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタに連動したトリガーと、
前記エンドエフェクタの状態を表す出力を有する第１のセンサと、
前記トリガーの状態を表す出力を有する第２のセンサと、
前記第１のセンサ、および前記第２のセンサ、に接続された記憶装置と、
を含み、
前記記憶装置は、前記第１のセンサの出力、および前記第２のセンサの出力を記録するように構成されている、
手術器具。
（１５）実施態様（１４）に記載の手術器具において、
前記記憶装置は、出力ポート、および取外し可能な記憶媒体の少なくとも一方を含む、手術器具。
【０１１６】
（１６）実施態様（１４）に記載の手術器具において、
前記エンドエフェクタの状態は、前記エンドエフェクタのナイフの位置、前記エンドエフェクタのアンビルの位置、前記エンドエフェクタ内のステープルカートリッジの存在、前記エンドエフェクタによって加えられる力、および前記エンドエフェクタ内の前記ステープルカートリッジの状態からなる群の少なくとも１つを示す、手術器具。
（１７）実施態様（１４）に記載の手術器具において、
前記トリガーの状態は、前記トリガーの位置、および前記トリガーに加えられる力からなる群の少なくとも１つを示す、手術器具。
（１８）手術器具の状態を記録する方法において、
複数のセンサの出力をモニタリングするステップであって、前記出力は、前記手術器具の状態を表す、ステップと、
前記手術器具の少なくとも１つの状態が変化した時に、記憶装置に前記複数のセンサの出力を記録するステップと、
を含む、方法。
（１９）実施態様（１８）に記載の方法において、
前記複数のセンサの記録された出力を外部装置に供給するステップ、
をさらに含む、方法。
（２０）実施態様（１９）に記載の方法において、
前記複数のセンサの記録された出力を外部装置に供給する前記ステップは、前記複数のセンサの出力を前記記憶装置の出力ポートに供給するステップ、および前記複数のセンサの出力を取外し可能な記憶媒体に供給するステップの少なくとも一方をさらに含む、方法。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の様々な実施形態に従った手術用切断／結合器具の斜視図である。
【図２】本発明の様々な実施形態に従った手術用切断／結合器具の斜視図である。
【図３】本発明の様々な実施形態に従った手術用切断／結合器具のエンドエフェクタおよびシャフトの組立分解図である。
【図４】本発明の様々な実施形態に従った手術用切断／結合器具のエンドエフェクタおよびシャフトの組立分解図である。
【図５】本発明の様々な実施形態に従った手術用切断／結合器具のエンドエフェクタおよびシャフトの組立分解図である。
【図６】本発明の様々な実施形態に従ったエンドエフェクタの側面図である。
【図７】本発明の様々な実施形態に従った手術用切断／結合器具のハンドルの組立分解図である。
【図８】本発明の様々な実施形態に従ったハンドルの部分斜視図である。
【図９】本発明の様々な実施形態に従ったハンドルの部分斜視図である。
【図１０】本発明の様々な実施形態に従ったハンドルの側面図である。
【図１０Ａ】本発明の様々な実施形態に従って用いることができる比例センサを示す図である。
【図１０Ｂ】本発明の様々な実施形態に従って用いることができる比例センサを示す図である。
【図１１】本発明の様々な実施形態に従った手術用切断／結合器具に用いられる回路の模式的な線図である。
【図１２】本発明の別の実施形態に従ったハンドルの側面図である。
【図１３】本発明の別の実施形態に従ったハンドルの側面図である。
【図１４】本発明の様々な実施形態に従った閉鎖トリガーをロックするための機構を示す図である。
【図１５】本発明の様々な実施形態に従った閉鎖トリガーをロックするための機構を示す図である。
【図１６】本発明の様々な実施形態に従った閉鎖トリガーをロックするための別の機構を示す図である。
【図１７】本発明の様々な実施形態に従った閉鎖トリガーをロックするための別の機構を示す図である。
【図１８】本発明の様々な実施形態に従った閉鎖トリガーをロックするための機構を示す図である。
【図１９】本発明の様々な実施形態に従った閉鎖トリガーをロックするための別の機構を示す図である。
【図２０】本発明の様々な実施形態に従った閉鎖トリガーをロックするための別の機構を示す図である。
【図２１】本発明の様々な実施形態に従った閉鎖トリガーをロックするための別の機構を示す図である。
【図２２】本発明の様々な実施形態に従った閉鎖トリガーをロックするための別の機構を示す図である。
【図２３Ａ】本発明の様々な実施形態に従った手術用切断／結合器具の関節運動点に用いることができる自在継手（ｕジョイント）を示す図である。
【図２３Ｂ】本発明の様々な実施形態に従った手術用切断／結合器具の関節運動点に用いることができる自在継手（ｕジョイント）を示す図である。
【図２４Ａ】本発明の様々な実施形態に従った手術用切断／結合器具の関節運動点で用いることができるねじりケーブルを示す図である。
【図２４Ｂ】本発明の様々な実施形態に従った手術用切断／結合器具の関節運動点で用いることができるねじりケーブルを示す図である。
【図２５】本発明の別の実施形態に従った動力補助を備えた手術用切断／結合器具を示す図である。
【図２６】本発明の別の実施形態に従った動力補助を備えた手術用切断／結合器具を示す図である。
【図２７】本発明の別の実施形態に従った動力補助を備えた手術用切断／結合器具を示す図である。
【図２８】本発明の別の実施形態に従った動力補助を備えた手術用切断／結合器具を示す図である。
【図２９】本発明の別の実施形態に従った動力補助を備えた手術用切断／結合器具を示す図である。
【図３０】本発明の別の実施形態に従った動力補助を備えた手術用切断／結合器具を示す図である。
【図３１】本発明の別の実施形態に従った動力補助を備えた手術用切断／結合器具を示す図である。
【図３２】本発明のさらに別の実施形態に従った動力補助を備えた手術用切断／結合器具を示す図である。
【図３３】本発明のさらに別の実施形態に従った動力補助を備えた手術用切断／結合器具を示す図である。
【図３４】本発明のさらに別の実施形態に従った動力補助を備えた手術用切断／結合器具を示す図である。
【図３５】本発明のさらに別の実施形態に従った動力補助を備えた手術用切断／結合器具を示す図である。
【図３６】本発明のさらに別の実施形態に従った動力補助を備えた手術用切断／結合器具を示す図である。
【図３７】本発明の実施形態に従った感覚フィードバックを備えた手術用切断／結合器具を示す図である。
【図３８】本発明の実施形態に従った感覚フィードバックを備えた手術用切断／結合器具を示す図である。
【図３９】本発明の実施形態に従った感覚フィードバックを備えた手術用切断／結合器具を示す図である。
【図４０】本発明の実施形態に従った感覚フィードバックを備えた手術用切断／結合器具を示す図である。
【図４１】本発明の様々な実施形態に従った器具のエンドエフェクタおよびシャフトの組立分解図である。
【図４２】本発明の様々な実施形態に従った機械的に作動する器具のハンドルの側面図である。
【図４３】図４２の機械的に作動する器具のハンドルの組立分解図である。
【図４４】本発明の様々な実施形態に従った器具の様々な状態を記録するための記録システムのブロック線図である。
【図４５】本発明の様々な実施形態に従った様々なセンサを示す器具のハンドルの破断側面図である。
【図４６】本発明の様々な実施形態に従った様々なセンサを示す器具のハンドルの破断側面図である。
【図４７】本発明の様々な実施形態に従った様々なセンサを示す器具のエンドエフェクタの側面図である。
【図４８】本発明の様々な実施形態に従ったセンサを含む器具の発射バーの側面図である。
【図４９】本発明の様々な実施形態に従ったセンサを示す器具のハンドル、エンドエフェクタ、および発射バーの側面図である。
【図５０】本発明の様々な実施形態に従った様々なセンサを示す器具のステープル溝型部材およびステープルカートリッジの一部を示す組立分解図である。
【図５１】本発明の様々な実施形態に従った様々なセンサを示す器具のステープル溝型部材の上方から見た図である。
【図５２Ａ】様々な実施形態に従った器具を作動させるための方法を示すフローチャートである。
【図５２Ｂ】様々な実施形態に従った器具を作動させるための方法を示すフローチャートである。
【図５３】本発明の様々な実施形態に従った器具の例示的な記録された状態を示すメモリマップである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２Ａ】
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【図５２Ｂ】
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【図５３】
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