(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科用機器であって、該外科用機器は、
ハウジングと、
該ハウジングから遠位に延び、第一の長手方向軸を規定する内視鏡部分と、
該内視鏡部分の遠位端に選択的に接続可能なシャフト部分と、
該シャフト部分の遠位端に選択的に接続可能なエンドエフェクタと、
該ハウジング内に少なくとも部分的に配置された駆動歯車であって、該駆動歯車は、該駆動歯車を通って延びる駆動歯車軸の周りを回転可能であり、該駆動歯車は、該駆動歯車軸に沿って選択的に移動可能である、駆動歯車と、
該駆動歯車と機械的に協働するように配置された駆動モーターであって、該駆動歯車を回転させるように構成されている駆動モーターと、
該駆動歯車と機械的に協働するように配置されたシフトモーターであって、該駆動歯車軸に沿って該駆動歯車を移動させることにより、該エンドエフェクタの少なくとも１つの機能を駆動するように構成されているシフトモーターと
を備え、
該シフトモーターは、該ハウジングと機械的に協働するようにさらに配置されており、該シフトモーターは、該エンドエフェクタの少なくとも１つの機能を駆動するように構成されている、外科用機器。
【請求項２】
前記エンドエフェクタは、第二の長手方向軸を規定し、該エンドエフェクタは、該第二の長手方向軸が前記第一の長手方向軸と実質的に整列されている第一の位置から、該第二の長手方向軸が該第一の長手方向軸に対してある角度で配置されている少なくとも第二の位置まで移動可能である、請求項１に記載の外科用機器。
【請求項３】
前記シフトモーターは、前記エンドエフェクタを、その第一の位置からその第二の位置に向かって移動させるように構成されている、請求項２に記載の外科用機器。
【請求項４】
前記エンドエフェクタは、カートリッジアセンブリとアンビルアセンブリとを含み、該カートリッジアセンブリと該アンビルアセンブリとは、該カートリッジアセンブリと該アンビルアセンブリとの間に組織を係合するように、互いに接近するように配置されている、請求項１に記載の外科用機器。
【請求項５】
実質的に前記長手方向軸に沿った移動のために、および、前記シャフト部分の一部分および前記エンドエフェクタのうちの少なくとも一方を係合するために配置されたリンク仕掛け棒をさらに備える、請求項１に記載の外科用機器。
【請求項６】
ユーザインターフェースをさらに備え、該ユーザインターフェースは、前記エンドエフェクタの状態を表示するスクリーンを含む、請求項１に記載の外科用機器。
【請求項７】
前記シャフト部分の少なくとも一部分は、可撓性である、請求項１に記載の外科用機器。
【請求項８】
前記シャフト部分の少なくとも一部分は、湾曲している、請求項１に記載の外科用機器。
【請求項９】
前記シャフト部分の少なくとも一部分は、しなやかな材料から作製されている、請求項１に記載の外科用機器。
【請求項１０】
前記シャフト部分は、複数のタイプのエンドエフェクタを受容するように構成されている、請求項１に記載の外科用機器。
【請求項１１】
前記複数のタイプのエンドエフェクタは、旋回可能なカートリッジアセンブリと、実質的に円形のカートリッジアセンブリと、並行した複数の顎部材とを有するエンドエフェクタを含む、請求項１０に記載の外科用機器。
【請求項１２】
前記エンドエフェクタと通信するように配置された少なくとも１つのセンサをさらに備え、該センサは、前記シャフト部分に係合されるエンドエフェクタのタイプを決定することを助けるためのものである、請求項１０に記載の外科用機器。
【請求項１３】
前記内視鏡部分は、複数のタイプのシャフト部分を受容するように構成されている、請求項１に記載の外科用機器。
【請求項１４】
前記シャフト部分と通信するように配置された少なくとも１つのセンサをさらに備え、該センサは、前記内視鏡部分に係合されるシャフト部分のタイプを決定することを助けるためのものである、請求項１３に記載の外科用機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願への相互参照）
本願は、２００７年４月１３日に出願された、Ｚｅｍｌｏｋによる米国特許出願第１１／７８６，９３４号（発明の名称「Ｐｏｗｅｒｅｄ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ」）の一部継続出願であり、この出願の全内容は、本明細書中に参考として援用される。
【０００２】
（技術分野）
本開示は、身体の組織を留めるための外科用機器に関し、より具体的には、機器の回転、関節運動および作動を達成するよう可動に構成された駆動歯車を有する動力付きの外科用機器に関する。
【背景技術】
【０００３】
（関連技術の背景）
組織が、まず、対向する顎構造の間に把持またはクランプ留めされ、次いで、外科用留め具によって接合される外科用デバイスは、当該分野で周知である。いくつかの機器において、留め具により接合された組織を切断するためにナイフが提供される。留め具としては、代表的に、外科用ステープルおよび２部品のポリマー製の留め具が挙げられる。
【０００４】
この目的のための機器は、２つの細長の部材を備え得、このそれぞれが組織を捕捉またはクランプ留めするために使用される。代表的には、部材のうちの一方は、列に並べられた複数のステープルを収容するステープルカートリッジを持ち、一方、もう一方の部材は、ステープルがステープルカートリッジから駆動されたときに、ステープルの脚部を形成するための表面を規定するアンビルを有する。いくつかの機器が、エンドエフェクタの回転および関節運動と同時にエンドエフェクタの作動を達成するために、クランプ、ハンドルおよび／またはノブを備える。このような外科用機器は、ハンドル、ノブなどを操作する際に、ユーザがかなりの力を加えることを必要とし得、そして、機器を両手で操作することを必要とし得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
操作にあまり力を必要としない、アクチュエーターを備える外科用機器が望ましい。さらに、片手の操作で複数の機能を行う外科用機器もまた望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ハウジング、内視鏡部分、シャフト部分およびエンドエフェクタを備える外科用機器が開示される。内視鏡部分は、ハウジングから遠位に延び、そして、長手方向軸を規定する。シャフト部分は、内視鏡部分の遠位端に選択的に接続可能である。エンドエフェクタは、シャフト部分の遠位端に選択的に接続可能である。
【０００７】
（要旨）
本開示は、ハウジングと、内視鏡部分と、駆動歯車と、駆動モーターと、シフトモーターと、エンドエフェクタとを備える外科用機器に関する。内視鏡部分は、ハウジングから遠位に延び、そして、長手方向軸を規定する。駆動歯車は、少なくとも部分的にハウジング内に配置され、そして、駆動歯車の内部を通って延びる駆動歯車軸の周りで回転可能である。駆動歯車は、駆動歯車軸に沿って選択的に動くことが可能である。駆動モーターは、駆動歯車と機械的に協働するように配置され、そして、駆動歯車を回転するように構成される。シフトモーターは、駆動歯車と機械的に協働するように配置され、そして、駆動歯車軸に沿って駆動歯車を動かすように構成される。エンドエフェクタは、内視鏡部分の遠位部分に隣接して配置される。
【０００８】
本開示はまた、組織に外科用留め具を適用する方法にも関する。この実施形態の方法は、動力付きの外科用機器を提供する工程を包含し、この外科用機器は、ハウジング、内視鏡部分、駆動歯車およびエンドエフェクタを備える。内視鏡部分は、ハウジングから遠位に延び、そして、長手方向軸を規定する。駆動歯車は、少なくとも部分的にハウジング内に配置され、そして、駆動歯車の内部を通って延びる駆動歯車軸の周りで回転可能である。駆動歯車は、駆動歯車軸に沿って選択的に動くことが可能である。エンドエフェクタは、内視鏡部分の遠位部分に隣接して配置される。この方法は、さらに、駆動歯車軸に沿って駆動歯車を動かす工程と、駆動歯車軸の周りで駆動歯車を回転させる工程とを包含する。
【０００９】
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
（項目１）外科用機器であって、以下：
ハウジング；
該ハウジングから遠位に延び、第一の長手方向軸を規定する内視鏡部分；
該内視鏡部分の遠位端に選択的に接続可能なシャフト部分；および
該シャフト部分の遠位端に選択的に接続可能なエンドエフェクタ
を備える、外科用機器。
（項目２）項目１に記載の外科用機器であって、さらに、前記ハウジングと機械的に協働するように配置されたモーターを備え、該モーターは、前記エンドエフェクタの少なくとも１つの機能を駆動するように構成される、外科用機器。
（項目３）項目１に記載の外科用機器であって、前記エンドエフェクタが、第二の長手方向軸を規定し、該エンドエフェクタが、該第二の長手方向軸が前記第一の長手方向軸と実質的に整列する第一の位置から、該第二の長手方向軸が該第一の長手方向軸に対してある角度で配置される少なくとも第二の位置まで可動である、外科用機器。
（項目４）項目３に記載の外科用機器であって、さらに、前記ハウジングと機械的に協働するように配置されたモーターを備え、該モーターは、前記エンドエフェクタを、その第一の位置からその第二の位置へと向けて動かすように構成される、外科用機器。
（項目５）項目１に記載の外科用機器であって、前記エンドエフェクタが、カートリッジアセンブリおよびアンビルアセンブリを備え、該カートリッジアセンブリおよび該アンビルアセンブリが、該カートリッジアセンブリと該アンビルアセンブリとの間に組織を係合するように接近させるために配置される、外科用機器。
（項目６）項目１に記載の外科用機器であって、さらに、実質的に前記長手方向軸に沿った移動のため、そして、前記シャフト部分の部分および前記エンドエフェクタの部分の少なくとも一方を係合するために配置されたリンク仕掛け棒を備える、外科用機器。
（項目７）項目１に記載の外科用機器であって、さらに、ユーザインターフェースを備え、該ユーザインターフェースは、前記エンドエフェクタの状態を示すスクリーンを備える、外科用機器。
（項目８）前記シャフト部分の少なくとも一部分が可撓性である、項目１に記載の外科用機器。
（項目９）前記シャフト部分の少なくとも一部分が湾曲している、項目１に記載の外科用機器。
（項目１０）前記シャフト部分の少なくとも一部分がしなやかな材料から作製される、項目１に記載の外科用機器。
（項目１１）前記シャフト部分が、複数のタイプのエンドエフェクタを受容するように構成される、項目１に記載の外科用機器。
（項目１２）項目１１に記載の外科用機器であって、前記複数のタイプのエンドエフェクタが、旋回可能なカートリッジアセンブリ、実質的に円形のカートリッジアセンブリおよび並行した顎部材を有するエンドエフェクタを含む、外科用機器。
（項目１３）項目１１に記載の外科用機器であって、さらに、前記エンドエフェクタと通信するように配置された少なくとも１つのセンサを備え、該センサは、前記シャフト部分に係合されるエンドエフェクタのタイプの決定を助けるためのものである、外科用機器。
（項目１４）前記内視鏡部分が、複数のタイプのシャフト部分を受容するように構成される、項目１に記載の外科用機器。
（項目１５）項目１４に記載の外科用機器であって、さらに、前記シャフト部分と通信するように配置された少なくとも１つのセンサを備え、該センサは、前記内視鏡部分に係合されるシャフト部分のタイプの決定を助けるためのものである、外科用機器。
（項目１６）外科用機器であって、以下：
ハウジング；
該ハウジングから遠位に延び、長手方向軸を規定する内視鏡部分；
少なくとも部分的に該ハウジング内に配置される駆動歯車であって、該駆動歯車は、該駆動歯車の内部を通って延びる駆動歯車軸の周りを回転可能であり、そして、該駆動歯車軸に沿って選択的に動くことが可能である、駆動歯車；
該駆動歯車と機械的に協働するように配置され、そして、該駆動歯車を回転するように構成された、駆動モーター；
該駆動歯車と機械的に協働するように配置され、そして、該駆動歯車軸に沿って該駆動歯車を動かすように構成された、シフトモーター；
該内視鏡部分の遠位端に選択的に接続可能なシャフト部分；および
該シャフト部分の遠位端に選択的に接続可能なエンドエフェクタ
を備える、外科用機器。
（項目１７）前記シャフト部分の少なくとも一部分が、可撓性であるか、湾曲しているかの少なくとも一方である、項目１６に記載の外科用機器。
（項目１８）前記シャフト部分が、複数のタイプのエンドエフェクタを受容するように構成される、項目１６に記載の外科用機器。
（項目１９）組織に外科用留め具を適用する方法であって、以下：
動力付きの外科用機器を提供する工程であって、該動力付き外科用機器は、以下：
ハウジング；
該ハウジングから遠位に延び、長手方向軸を規定する内視鏡部分；
該内視鏡部分の遠位端に選択的に接続可能なシャフト部分；および
該シャフト部分の遠位端の選択的に接続可能なエンドエフェクタ
を備える、工程；
該シャフト部分を該内視鏡部分の遠位端に接続する工程；ならびに
該エンドエフェクタを該シャフト部分の遠位端に接続する工程
を包含する、方法。
（項目２０）前記シャフト部分が、複数のタイプのエンドエフェクタを受容するように構成される、項目１９に記載の方法。
（項目２１）外科用ステープル留め機器であって、以下：
ハンドルアセンブリ；
該ハンドルアセンブリの遠位端に選択的に接続可能であり、長手方向軸を規定する第一の内視鏡部分であって、該第一の内視鏡部分は、その近位端にあるハウジングと、細長の作動部材とを有する、第一の内視鏡部分；
該第一の内視鏡部分の遠位端に選択的に接続可能なエンドエフェクタであって、該エンドエフェクタは、第一の顎と第二の顎とを有し、該顎の少なくとも一方は、互いに関して可動である、エンドエフェクタ；および
該第一の内視鏡部分の該ハウジング内に配置されるモーターであって、該モーターは、該細長の作動部材を、該長手方向軸に沿って動かすために、該細長の作動部材に作動可能に接続される、モーター
を備える、外科用ステープル留め機器。
（項目２２）前記エンドエフェクタが、前記長手方向軸から離れて旋回可能となるように、旋回可能に設置される、項目２１に記載の外科用ステープル留め機器。
（項目２３）前記エンドエフェクタが、前記細長の作動部材との係合のために配置された関節運動リンクを備え、該関節運動リンクが、前記エンドエフェクタを前記長手方向軸から離して旋回させるように、該長手方向軸に沿って可動である、項目２２に記載の外科用ステープル留め機器。
（項目２４）前記第一の内視鏡部分の前記ハウジングが、前記ハンドルアセンブリに回転可能に接続されるためのノブを備える、項目２３に記載の外科用ステープル留め機器。
（項目２５）前記第一の内視鏡部分の前記ハウジングが、前記細長の作動部材に作動可能に接続されたアクチュエーターを備える、項目２３に記載の外科用ステープル留め機器。
（項目２６）項目２３に記載の外科用ステープル留め機器であって、さらに、前記ハンドルアセンブリの前記遠位端に選択的に接続可能な第二の内視鏡部分を備える、外科用ステープル留め機器。
（項目２７）前記第二の内視鏡部分が、回転可能なシャフトを有する、項目２６に記載の外科用ステープル留め機器。
（項目２８）項目２７に記載の外科用ステープル留め機器であって、さらに、前記第二の内視鏡部分の遠位端に選択的に接続可能な円形のステープル留めアセンブリを備える、外科用ステープル留め機器。
（項目２９）前記第一の内視鏡部分の前記ハウジングが、前記ハンドルアセンブリからの電力を伝えるための接触を備える、項目２１に記載の外科用ステープル留め機器。
（項目３０）前記第一の内視鏡部分の前記ハウジングが、前記ハンドルアセンブリに回転可能に接続されるためのノブを備え、前記接触が、該第一の内視鏡部分が前記長手方向軸の周りで回転することを可能にするために環状である、項目２９に記載の外科用ステープル留め機器。
（項目３１）前記第一の顎がアンビルアセンブリを備え、前記第二の顎がステープルカートリッジアセンブリを備える、項目２１に記載の外科用ステープル留め機器。
【００１０】
ここに開示される動力付きの外科用機器の実施形態は、添付の図面を参照して本明細書において開示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（実施形態の詳細な説明）
ここに開示される動力付きの外科用機器の実施形態は、ここで、図面を参照して詳細に記載される。図面においては、類似の参照番号は、いくつかの図面の各々において、同一であるかまたは対応する要素を示す。本明細書において使用される場合、用語「遠位」とは、ユーザから離れた側の、動力付きの外科用機器またはその構成要素の部分を指し、一方で、用語「近位」とは、ユーザに近い側の、動力付きの外科用機器またはその構成要素の部分を指す。
【００１２】
本開示に従う動力付きの外科用機器（例えば、外科用ステープラー）は、図面において、参照番号１００として言及される。まず、図１を参照すると、動力付きの外科用機器１００は、ハウジング１１０、内部を通って延びる長手方向軸Ａ−Ａを規定する内視鏡部分１４０、および内部を通って延びる長手方向軸Ｂ−Ｂ（図１において、軸Ａ−Ａと実質的に整列した状態で示される）を規定するエンドエフェクタ１６０を備える。内視鏡部分１４０は、ハウジング１１０から遠位に延び、そして、エンドエフェクタ１６０は、内視鏡部分１４０の遠位部分１４２に隣接して配置される。
【００１３】
図２および３を参照すると、本開示の一実施形態に従うハウジング１１０の拡大図が図示される。図示される実施形態において、ハウジング１１０は、上部に少なくとも１つのボタン１１４（２つのボタン１１４ａおよび１１４ｂが示される）を有するハンドル部分１１２を備える。ハンドル軸Ｈ−Ｈを規定するハンドル部分１１２は、ユーザの指に対応する凹み１１６を有する状態で示される。ボタン１１４ａおよび１１４ｂの各々は、ユーザの指による押し下げを容易にするために、凹み１１６に配置されるように示される。
【００１４】
引き続き図２および３を参照すると、ハウジング１１０の近位領域１１８は、ユーザインターフェース１２０を備える。図示される実施形態において、ユーザインターフェース１２０は、スクリーン１２２と、少なくとも１つのスイッチ１２４（７つのスイッチ１２４ａ〜１２４ｇが示される）とを備える。スクリーン１２２は、スクリーン上に読み取り可能な情報（一実施形態においては、動力付きの外科用機器１００の状態の情報を含む）を表示する。スイッチ１２４ａ〜１２４ｇは、以下に詳細に記載されるように、動力付きの外科用機器１００の種々の動作を制御する。
【００１５】
図４〜７、９〜１１および１４は、動力付きの外科用機器１００の種々の内部構成要素を図示し、これらの構成要素としては、駆動歯車２００または駆動部材、駆動モーター２１０およびシフトモーター２２０が挙げられる。例えば、三位式ソレノイド（ｔｈｒｅｅ−ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｓｏｌｅｎｏｉｄ）が、シフトモーター２２０の代わりとして使用され得ることが想定される。駆動歯車２００は、内部を通って延びる駆動歯車軸Ｃ−Ｃ（図４）の周りで回転可能であり、そして、駆動歯車軸Ｃ−Ｃに沿って選択的に動くことが可能である。駆動モーター２１０は、駆動歯車２００と機械的に協働するように配置され、そして、駆動歯車２００を駆動歯車軸Ｃ−Ｃの周りで回転させるように構成される。シフトモーター２２０は、駆動歯車２００と機械的に協働するように配置され（開示される実施形態によれば、駆動モーター２１０は駆動歯車２００とシフトモーター２２０との間に図示される）、そして、駆動歯車２００を駆動歯車軸Ｃ−Ｃに沿って軸方向に移動させるように構成される。開示される実施形態において、駆動モーター２１０および／またはシフトモーター２２０は、モーターまたは歯車モーターであり得、そのハウジング内に組み込まれた伝動装置を備え得る。
【００１６】
シフトモーター２２０は、駆動歯車２００を複数の位置の間で選択的に動かすように構成され；図示される実施形態では、３つの位置が示される。図５および６に図示される第一の位置は、エンドエフェクタ１６０の回転を可能にし；図７に図示される第二の位置は、エンドエフェクタ１６０の関節運動を可能にし；そして、図９〜１１および１４に図示される第三の位置は、動力付きの外科用機器１００の作動を可能にする。
【００１７】
駆動モーター２１０を囲む駆動モーターケーシング２１２の外部を一部除いた図が、図４〜７、９〜１０および１４に図示される。駆動モーターケーシング２１２は、内部に複数のスロット２１４（３つのスロット２１４ａ、２１４ｂおよび２１４ｃが図示される）を備える。各スロット２１４は、駆動歯車２１０を所望の位置に維持するための位置ロック２１６と嵌合可能である。例えば、図５において、位置ロック２１６は、スロット２１４ａと嵌合する状態（第一の位置にある駆動歯車２００に対応する）で示される。図７において、位置ロック２１６は、スロット２１４ｂと嵌合する状態（第二の位置にある駆動歯車２００に対応する）で示される。図９、１０および１４は、スロット２１４ｃと嵌合した位置ロック２１６（第三の位置にある駆動歯車２００に対応する）を図示する。図示される実施形態において、位置ロック２１６は、駆動モーターケーシング２１２に向かってばねにより負荷がかけられており、駆動モーター２１０を所望の位置に据えて、維持するのを助ける。
【００１８】
図示される実施形態において、シフトモーター２２０は、駆動モーター２１０の近位に位置し、そして、駆動モーター２１０を、その第一の位置と、第二の位置と、第三の位置との間で、駆動歯車軸Ｃ−Ｃに沿って移動させるように構成される。図１０を参照すると、シフトモーター２２０は、開示される実施形態に従う、内部にねじ切りされるネジハウジング２２３（図１０を参照のこと）と連係したシフトネジ２２２を駆動するように図示される。さらに、位置ロック２１６に隣接して配置されるシフトセンサ２２４（図４を参照のこと）（例えば、位置ロック２１６により作動される、マイクロスイッチまたは光学的／強磁性の近接センサ）が、少なくとも１つのスイッチ１２４と電気的に通信して、シフトモーター２２０を開始または停止し、そして／または、駆動モーター２１０の位置に関するフィードバックを提供する（例えば、動力付きの外科用機器１００についての操作様式が、望ましくはスクリーン１２２上に表示される）ことも開示される。例えば、駆動モーター２１０の位置が、ユーザインターフェース１２０のスクリーン１２２上に示され得る。
【００１９】
図５および６を参照すると、駆動歯車２００の第一の位置が図示される。ここで、環状歯車２３０または回転部材は、ハウジング１１０内に配置され、そして、環状歯車２３０の回転が、動力付きの外科用機器１００の内視鏡部分１４０、エンドエフェクタ１６０および遠位ハウジング部分１１０ａの回転をもたらす。環状歯車２３０の内面は、駆動歯車２００を係合するためのネジ山および／または歯を備え、そして、近位ハウジング部分１１０ｂの遠位に配置される遠位ハウジング部分１１０ａに取り付けられることが想定される。さらに、遠位ハウジング部分１１０ａは、遠位ハウジング部分１１０ａ内に配置される、外縁を構成するように配置されたチャネル２３２と、近位ハウジング部分１１０ｂ内に配置される、対応する外縁を構成するように配置されたフランジ２３４とにより、近位ハウジング部分１１０ｂに関して回転可能である。
【００２０】
一実施形態において、環状歯車２３０は、遠位ハウジング部分１１０ａ内にしっかりと固定され、そして、駆動歯車２００と嵌合様式で係合可能である。従って、駆動歯車２００の回転は、環状歯車２３０を、そして従って、遠位ハウジング部分１１０ａを回転させる。図２において、回転可能な遠位ハウジング部分１１０ａからユーザの手を隔てるリップ２３５が示される。遠位ハウジング部分１１０ａと近位ハウジング部分１１０ｂとの間の回転による摩擦を減らすために、複数の座金または玉軸受（ＴｅｆｌｏｎＴＭの下で販売される、合成樹脂性のフッ素含有ポリマーから作製される可能性がある）が、遠位ハウジング部分１１０ａと近位ハウジング部分１１０ｂとの間に配置されることが想定される。
【００２１】
引き続き図６に図示される実施形態を参照すると、複数の移動止め２３１が、遠位ハウジング部分１１０ａの表面２３３の周りに配置される。タブ２３７は、近位ハウジング部分１１０ｂに配置された状態で示され、そして、つめまたはばねにより付勢される部材を備え得る。開示される実施形態において、タブ２３７は、遠位に付勢され、そして、複数の移動止め２３１のうち少なくとも１つと機械的に協働している。移動止め２３１およびタブ２３７の組み合わせは、遠位ハウジング部分１１０ａを、近位ハウジング部分１１０ｂに関する回転位置に固定するのに役立つ。さらに、移動止め２３１およびタブ２３７は、内視鏡部分１４０が回転されたときに、ユーザに、可聴および／または触知可能なフィードバックを与えるために提供され得る。開示される実施形態において、いったん所望の回転位置が選択されると、エンドエフェクタ１６０の回転位置をロックするために、三位式ソレノイドが使用され得る。
【００２２】
図７において、駆動歯車２００は、位置ロック２１６がスロット２１４ｂと整列される、その第二の位置において図示される。ここで、駆動歯車２００は、少なくとも部分的にハウジング１１０の内部に配置された関節運動歯車２４０と嵌合様式で係合している。関節運動歯車２４０の回転は、エンドエフェクタ１６０を、長手方向軸Ｂ−Ｂが実質的に長手方向軸Ａ−Ａと整列するその第一の位置から、長手方向軸Ｂ−Ｂが、長手方向軸Ａ−Ａに対してある角度で配置される位置へと向けて動かす。好ましくは、複数の関節運動位置が達成される。
【００２３】
図示される実施形態において、そして、特に図７および８を参照すると、エンドエフェクタ１６０の関節運動は、関節運動歯車２４０、関節運動ねじ２４２、関節運動リンク仕掛け２４４および少なくとも１つの関節運動棒２６０によって達成される。より具体的には、関節運動歯車２４０は、関節運動ねじ２４２にしっかりと設置され、その結果、その第二の位置にある間に、駆動歯車２００の回転によって関節運動歯車２４０が回転されるとき、関節運動ねじ２４２もまた回転する。複数の軸受２６２は、関節運動ねじ２４２上の種々の位置において図示され、例えば、関節運動ねじ２４２の保持および整列、ならびに、関節運動ねじ２４２とハウジング１１０との間の摩擦の減少を容易にする。
【００２４】
引き続き図７を参照すると、関節運動ねじ２４２は、関節運動リンク仕掛け２４４の内部にねじ切りされた部分２４８を通って延びる、ねじ切りされた部分２４６を備える。この関節運動ねじ２４２と関節運動リンク仕掛け２４４との間の関係性は、関節運動ねじ２４２を回転させたときに、関節運動リンク仕掛け２４４を、関節運動ねじ２４２のねじ切りされた部分２４６に沿って遠位に、そして／または、近位に（矢印ＤおよびＥの方向に）動かす。例えば、関節運動ねじ２４２が第一の方向に（例えば、時計回りに）回転するとき、関節運動リンク仕掛け２４４は近位に動き、そして、関節運動ねじ２４２が第二の方向に（例えば、反時計回りに）回転するとき、関節運動リンク仕掛け２４４は遠位に動く。
【００２５】
少なくとも１つの関節運動アーム２５０が、関節運動リンク仕掛け２４４から延びた状態で示される。一実施形態において、関節運動アーム２５０は、関節運動棒２６０に固定した状態で接続され、そして、１以上の関節運動アーム２５０が、１以上の関節運動棒２６０に接続可能であることが想定される。関節運動リンク仕掛け２４４が、関節運動歯車２４０の回転に応じて遠位に、そして／または近位に移動するとき、関節運動棒２６０もまた、これに応じて遠位に、そして／または近位に（長手方向軸Ａ−Ａに沿って、矢印ＦおよびＧの方向に）移動する。（例えば、ハウジング１１０内に配置される）リミットスイッチ、近接センサ（例えば、光学的および／または強磁性のもの）、線形可変変位変換器およびシャフトエンコーダーのあらゆる組み合わせが、関節運動リンク仕掛け２４４の位置、および／または、エンドエフェクタ１６０の関節運動角度、および／または、（図９および１１を参照して以下に考察されるような）発射棒３０６の位置を制御および／または記録するために利用され得る。
【００２６】
図８Ａおよび８Ｂを参照すると、関節運動棒２６０は、内視鏡部分１４０の少なくとも一部分を通って延び、そして、リンク仕掛け棒２６４と機械的に協働する状態で示される。従って、リンク仕掛け棒２６４は、同様に、関節運動歯車２４０が回転する際に、長手方向軸Ａ−Ａに沿って動く。リンク仕掛け棒２６４の遠位部分２６６は、エンドエフェクタ１６０と機械的に協働しており、その結果、リンク仕掛け棒２６４の近位および遠位への動きは、旋回軸Ｐの周りで、エンドエフェクタ１６０を、その第一の位置から第二の位置へと向けて動かす。例えば、リンク仕掛け棒２６４は、旋回軸Ｐから側方にずれた位置において、エンドエフェクタ１６０に接続される。より具体的に、かつ、例示の目的のために、リンク仕掛け棒２６４が遠位に動くとき、エンドエフェクタ１６０は、矢印Ｈの方向に関節運動し、そして、リンク仕掛け棒２６４が近位に移動するとき、エンドエフェクタ１６０は、矢印Ｉの方向に関節運動する。また、関節運動棒２６０の一部が、その関節運動を達成するために、エンドエフェクタ１６０と機械的に協働することも想定される。エンドエフェクタ１６０に関節運動を提供することについてのさらなる詳細は、共有に係る、Ｍｉｌｌｉｍａｎらに対する米国特許第６，９５３，１３９号に詳細に記載され、この特許の内容は、その全体が本明細書により参考として援用される。
【００２７】
本開示の一実施形態によれば、エンドエフェクタ１６０は、身体組織内に外科用留め具を配置するため、そして外科用留め具を形成するために、カートリッジアセンブリ（例えば、顎部材１６４）と、アンビル部分を備えるアンビルアセンブリ（例えば、顎部材１６２）とを備える。エンドエフェクタ１６０は、内視鏡部分１４０の長手方向軸に対して実質的に垂直な軸の周りに、旋回可能に設置される。カートリッジアセンブリ１６４は、複数のステープルを収容する。アンビルアセンブリ１６２は、カートリッジアセンブリ１６４から間隔を空けた開いた位置と、カートリッジアセンブリ１６４と近接して整列された、隣接する位置またはクランプ留めされた位置との間でカートリッジアセンブリ１６４に関して動くことが可能である。好ましくは、ステープルはカートリッジアセンブリ１６４内に収容され、身体組織にステープルの直線状の列を適用する。エンドエフェクタ１６０は、本体部分に旋回可能に取り付けられる設置部分へと取り付けられる。本体部分は、動力付きの外科用機器１００の内視鏡部分１４０と一体になっていても、交換可能または使い捨てのローディングユニットを提供するために、動力付きの外科用機器１００の内視鏡部分１４０に取り外し可能に取り付けられてもよい。ローディングユニットは、差込み接続によって内視鏡部分１４０に接続可能であり得る。ローディングユニットが、ローディングユニットの設置部分に接続された関節運動リンクを有し、そして、この関節運動リンクが、リンク仕掛け棒に接続され、その結果、リンク仕掛け棒が長手方向軸に沿って遠位方向−近位方向に移動されるとき、エンドエフェクタ１６０が関節運動することが想定される。関節運動を可能にするために、エンドエフェクタ１６０を内視鏡部分１４０に接続する他の手段が使用され得る。例えば、可撓性の管または複数の旋回可能な部材が使用され得る。
【００２８】
ローディングユニットは、血管封鎖デバイス、直線状のステープル留めデバイス、円形のステープル留めデバイス、カッターなどのような種々のエンドエフェクタを組み込み得る（または、組み込むように構成され得る）。このようなエンドエフェクタは、動力付きの外科用機器１００の内視鏡部分１４０に連結され得る。中間にある可撓性シャフト５００は、ハンドル部分１１２とローディングユニットとの間に備えられ得る。例えば、図１５Ａ〜Ｂに示されるように、内視鏡部分１４０および遠位部分１４２は、可撓性シャフト５００として示される。可撓性シャフト５００は、複数の相互連結された角度のついた外側の管５０１および５０２を備える。図１５Ａは、関節運動していない構成の可撓性シャフトを示し、そして、図１５Ｂは、関節運動した構成の可撓性シャフト５００を示す。図１５Ａに示されるように、可撓性シャフト５００が真っ直ぐであるとき、管５０１の幅の狭い部分が、管５０２の幅の広い部分と交互に並ぶ。図１５Ｂに示されるように、可撓性シャフト５００が完全に関節運動するとき、管５０１および５０２の狭い側と広い側とが向きを合わせる。このような可撓性シャフト５００は、身体の特定の領域におけるアクセスを容易にし得る。
【００２９】
さらに、種々のローディングユニットが使用され得る場合、デジタル制御モジュール（ＤＣＭ）１３０（図４）が、棒３０６が、そのときに使用中のローディングユニット上にある特定のエンドエフェクタを駆動し得るように、棒３０６にかかる力を制御し得る。明瞭性のために、図面において、ＤＣＭ  １３０を動力付きの外科用機器１００の種々の構成要素に接続する電線は示されないが、このような電線は、本開示により企図される。ローディングユニットはまた、ＤＣＭ  １３０に、どのエンドエフェクタがローディングユニット上にあるかを示す、機械的または電子的なセンサを備え得る。一実施形態において、ＤＣＭ  １３０はまた、棒３０６にかかる力に関する情報を記憶し得る。さらに、駆動モーター２１０からの電圧および電流は、動力付きの外科用機器１００の状態に関する情報および／またはフィードバックを提供するために測定され得る。例えば、ユーザが、厚過ぎる組織を締め付けることを試みる場合、電圧および／または電流は高くなる。この情報は、ユーザに提供され得、そして／または、電源が、遮断され得るか、もしくは、切られ得る。このような特徴は、機器内の機構に対する損傷を防止することに役立つと想定される。
【００３０】
図９〜１１および１４を参照すると、駆動歯車２００は、位置ロック２１６がスロット２１４ｃと整列したその第三の位置において図示される。ここで、駆動歯車２００は、少なくとも部分的にハウジング１１０内に配置されたアクチュエーター歯車３００と嵌合様式で係合している。より具体的には、駆動歯車２００の前面２０４（図４）上に配置された一式の歯２０２は、アクチュエーター歯車３００上の歯と嵌合様式で係合し、組織の把持、組織のクランプ留め、およびエンドエフェクタ１６０の発射（例えば、ステープル留めおよび切断）ならびに、その元の位置へと構成要素を引っ込めることのうち少なくとも１つを提供する。
【００３１】
引き続き図９および１１を参照すると、駆動管３０２、栓３０４および発射棒３０６もまた備えられる。駆動管３０２は、その全長の少なくとも一部分に沿って、内部のねじ山（明白には示されない）を備え、そして、アクチュエーター歯車３００に固定して取り付けられる。栓３０４は、駆動管３０２の内部のねじ山とねじ切り可能に係合され、そして、駆動管３０２内をアクチュエーター歯車３００に関して移動可能である。図９は、その最も近位の位置付近にある栓３０４を示し、そして、図１１は、その最も遠位の位置付近にある栓３０４を図示する。発射棒３０６は、栓３０４に固定して接続され、そして、そこから遠位に延びる。開示の一実施形態において、発射棒３０６は、少なくとも、内視鏡部分１４０の遠位部分１４２まで延びる。
【００３２】
駆動歯車２００の回転に応じて、アクチュエーター歯車３００および駆動管３０２もまた回転する。駆動管３０２が回転するとき、栓３０４および発射棒３０６は、駆動管３０２の領域で近位に、そして／または遠位に移動する。（例えば、駆動歯車２００の時計回りの回転に対応する）発射棒３０６の遠位への移動は、エンドエフェクタ１６０の顎部材１６２、１６４（図１を参照のこと）に、これらの間に保持される組織を把持またはクランプ留めさせ得る。発射棒３０６のさらに遠位への移動は、（例えば、カム棒および／または作動スレッド（いずれも、この実施形態において明白には示されない）によって）エンドエフェクタ１６０から駆出される外科用留め具に組織を留めさせ得、そしてまた、ナイフ（この実施形態においては明白に示されない）に組織を切断させ得る。（例えば、駆動歯車２００の反時計回りの回転に対応する）発射棒３０６の近位への移動は、顎部材１６２、１６４および／またはナイフを、その発射前の位置に戻し得る。エンドエフェクタ１６０を発射、および、他の方法で作動させることについてのさらなる詳細は、共有に係る、Ｍｉｌｌｉｍａｎらに対する米国特許第６，９５３，１３９号において詳細に記載され、この特許の全内容は、本明細書において、本明細書により参考として援用される。
【００３３】
開示の一実施形態において、エンドエフェクタ１６０のアンビル部分は、エンドエフェクタ１６０の駆動アセンブリによって係合されるためのカム表面を備える。駆動アセンブリは、駆動梁を備え、この駆動梁は、望ましくは、組織を切断するためのナイフを有する。駆動梁は、カム表面を係合するように位置決めされたカムローラーと、カートリッジアセンブリを係合するように位置決めされたフランジとを有し、駆動梁が遠位に進められるとき、アンビルアセンブリ１６２およびカートリッジアセンブリ１６４の互いに関する接近をもたらす。加えて、Ｍｉｌｌｉｍａｎの米国特許第６，９５３，１３９号に開示されるように、さらに遠位方向に進められるとき、駆動梁は、カートリッジアセンブリから外科用留め具を配備するために作動部材を係合する。
【００３４】
あらゆる組み合わせのセンサが、種々の構成要素の位置および／またはその操作段階（例えば、関節運動、回転、クランプ留め、エンドエフェクタ１６０の発射）を決定するために、動力付きの外科用機器１００内に位置決めされ得る。例えば、上述のように、リミットスイッチ、近接センサ（例えば、線形および／または強磁性のもの）、電位差計、線形可変変位変換器（ＬＶＤＴ）、シャフトエンコーダーなどが、関節運動リンク仕掛け２４４、発射棒３０６および／または環状歯車２３０の位置を制御および／または記録することを助けるために使用され得る。
【００３５】
ここで、図９、１１および１２を参照すると、内視鏡部分１４０は、ハウジング１１０に隣接する領域からエンドエフェクタ１６０へと向かって延びる管状ハウジング１４４を備える。駆動管３０２が回転するとき、エンドエフェクタ１６０は、その直接的な結果としては回転しない。図１３を参照すると、管状ハウジング１４４は、その上部にある平坦な部分１４８を備え、この平坦な部分１４８は、発射棒３０６の平坦な部分３１０に対応する。一対の平坦な部分１４８および３１０は、発射棒３０６の軸方向の動きを制限するのに役立つことによって、発射棒３０６の回転を防止することに役立つ。
【００３６】
図９を参照すると、駆動モーターシャフト２１８が、駆動モーター２１０から延び、そして、駆動歯車２００に接続された状態で示される。留め具（この実施形態においては、明白には示されない）は、駆動モーターシャフト２１８上に駆動歯車２２０を保持するために使用され得る。駆動モーターシャフト２１８は、駆動モーター２１０によって回転され、従って、駆動歯車２２０の回転をもたらす。駆動モーターシャフト２１８は、平坦な部分２１９（１以上の平坦な部分２１９が備えられ得る）を有する状態で示され、この平坦な部分２１９は、駆動歯車２２０と駆動モーターシャフト２１８との間に「遊び」または「回転フロート（ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ  ｆｌｏａｔ）」を可能にして、歯車の歯の整列を容易にし、さらに、駆動歯車２２０が位置間でシフトすることを可能にするのに役立つ。図９はまた、ハウジング１１０内に配置され、そして、部分的に、駆動管３０２を囲む軸受３０８を図示する。軸受３０８は、駆動管３０２の回転を容易にし、そして、内視鏡部分１４０を通して駆動管３０２を整列させることを助け、そして、駆動歯車２００とアクチュエーター歯車３００との間の全ての推力荷重を支える。
【００３７】
図１０において、変換器４２０は、駆動モーター２１０およびシフトモーター２２０に隣接した状態で示される。変換器４２０（例えば、力変換器または圧力変換器）は、アクチュエーター歯車３００上に所望の圧力をかけるために必要とされる力を測定および／または制御し得る。変換器４２０は、ユーザにフィードバックを提供し得るユーザインターフェース１２０の一部と通信し得る。さらに、駆動モーター２１０とシフトモーター２２０との間にばね継手４３０が図示される。具体的には、開示される実施形態において、ばね継手４３０は、入れ子の保持器４３４内に設置されたばね４３２を備える。シフトねじ２２２は、ばね４３２を通って延びる状態で示され、そして、ばね４３２に圧縮負荷をかけるように構成され得る。保持器４３４は、ばね４３２が圧縮されるときに、縮むことが可能であることが想定される。駆動モーター２１０にかかる力は、ばね４３２および／または保持器４３４を用いて調節され得る。
【００３８】
開示の一実施形態において、駆動歯車２００およびアクチュエーター歯車３００は、クラッチ面を形成する。歯車の歯は、シフトモーター２００、および、シフトモーター２００と駆動モーター２１０との間に配置されるばね継手４３０（図１０に関して以下に考察されるようなもの）によって、閾値の力が駆動モーター２１０にかけられるまで、滑るように整列される。さらに、シフトモーター２００およびばね継手４３０が、駆動歯車２００とアクチュエーター歯車３００とが滑ることなく係合するために必要とされる閾値の力をかけるとき、棒３０６は、遠位に駆動される。入れ子の保持器４３４は、一緒に組み込まれた停止部材を備え得、その結果、保持器４３４は、ばね継手４３０にかかる圧を減らすのではなく、棒３０６を引っ込める。
【００３９】
図３を参照すると、スクリーン１２２と７つのスイッチ１２４ａ〜１２４ｇとを備えるユーザインターフェース１２０が示される。図示される実施形態において、ユーザインターフェースは、シフトセンサ２２４（図４）によってユーザインターフェース１２０に通信され得る「モード（ＭＯＤＥ）」（例えば、回転、関節運動、または作動）、「状態（ＳＴＡＴＵＳ）」（例えば、関節運動の角度、回転速度、または作動のタイプ）、および「フィードバック（ＦＥＥＤＢＡＣＫ）」（例えば、ステープルが発射されたかどうか）を表示する。スイッチ１２４ａは、モードを表す「Ｍ」を有するように示され、このスイッチ１２４ａは、回転、関節運動、把持、クランプ留めおよび発射を選択するために、シフトモーター２２０によって駆動歯車２００を位置決めするために使用され得る。また、スイッチ１２４ａは、ユーザに異なる組織のタイプと、ステープルカートリッジの種々のサイズおよび長さとを入力させるために使用され得ることも想定される。
【００４０】
ユーザインターフェース１２０上のスイッチ１２４ｂ〜１２４ｅの上には、矢印が示され、そして、これらのスイッチは、駆動歯車２００が駆動モーター２１０によって回転される、方向、速度および／またはトルクを選択するために使用され得る。また、少なくとも１つのスイッチ１２４は、例えば、種々の設定を解除する緊急モードを選択するために使用され得ることも想定される。さらに、スイッチ１２４ｆおよび１２４ｇは、その上に「Ｎ」および「Ｙ」を有する状態で図示される。スイッチ１２４ｆおよび１２４ｇは、ユーザが、動力付きの外科用機器１００の種々の設定を操縦および選択することを補助するために使用され得ることが想定される。添付の図面からの逸脱が企図され、そして、本開示の範囲内であるので、スイッチ１２４ａ〜１２４ｇ上の印およびそのそれぞれの機能は、添付の図面に示されるものに限定されない。さらに、そして図１および２を参照して、ボタン１１４ａおよび１１４ｂは、駆動モーター２１０および／またはシフトモーター２２０の動きを開始および／または停止するために使用され得る。ボタン１１４ａおよび１１４ｂについての他の機能も、より多いかまたはより少ない数のボタン１１４を有することもまた、予想される。特定の実施形態において、スイッチ１２４ａ〜１２４ｇは、例えば、１以上のマイクロエレクトロニクスメンブランスイッチを備え得る。このようなマイクロエレクトロニクスメンブランスイッチは、比較的低い作動力と、小さなパッケージサイズと、人間工学的なサイズおよび形状と、小さな輪郭と、スイッチ、記号、描写および／または示度についての成型文字を含める能力と、低い材料コストとを伴う。さらに、スイッチ１２４ａ〜１２４ｇ（例えば、マイクロエレクトロニクスメンブランスイッチ）は、動力付きの外科用機器１００の殺菌消毒を容易にするのを補助し、同様に、粒子および／または流体での汚染の防止を補助するために密閉され得る。
【００４１】
スイッチ１２４またはボタン１１４の代替として、または、これに加えて、他の入力デバイスとしては、デジタル制御モジュール（ＤＣＭ）１３０（図４）、または、ＤＣＭ  １３０に接続された別個のデジタルモジュール内に組み込まれたハードウェアおよび／もしくはソフトウェアを備え得る、音声入力技術が挙げられ得る。音声入力技術としては、音声認識、音声作動、音声修正および／または埋め込み型の音声が挙げられ得る。ユーザは、全体的または部分的に、音声コマンドにより機器の操作を制御し得、したがって、他の機器を操作するためにユーザの片手または両手を自由にする。音声または他の可聴型出力もまた、ユーザにフィードバックを提供するために使用され得る。
【００４２】
一実施形態において、ばね継手４３０は、動力付きの外科用機器１００のフィードバックおよび制御において使用される。上述のように、ＤＣＭ  １３０は、ユーザにフィードバックを提供するため、そして、動力付きの外科用機器１００の操作の制御を補助するために、１以上のボタン１１４またはスイッチ１２４および１以上のディスプレイスクリーン１２２に接続され得る。ＤＣＭ  １３０は、動力付きの外科用機器１００のハウジング１１０内に組み込まれたデジタル基板であり得る。ばね継手４３０は、ＤＣＭ  １３０と相互作用して、棒３０６にかかる力を制御し得る、圧力変換器を備え得る。
【００４３】
また、ユーザインターフェース１２０は、表示される項目間をさらに区別するために、スクリーン１２２および／またはスイッチ１２４ａ〜１２４ｇ上に、種々の色および／または明暗の文字を備えることも想定される。ユーザへのフィードバックはまた、例えば、パルスパターンの光、音によるフィードバック（例えば、選択された時間間隔で聞こえ得るブザー、ベルまたは発信音）、言葉によるフィードバック、および／または、触覚に基づく振動性のフィードバック（例えば、非同期モーターまたはソレノイド）の形態で備えられ得る。視覚、聴覚または触覚に基づくフィードバックは、その強度が増減され得る。例えば、フィードバックの強度は、機器に対する力が過大になりつつあることを示すために使用され得る。さらに、スイッチ１２４ａ〜１２４ｇは、ユーザが、ユーザインターフェース１２０を見る必要なしに、適切なスイッチ１２４を押すことを可能にするために、互いに異なる高さに位置決めされても、そして／または、隆起した印または他の表面の感じの特徴（例えば、凹部または凸部）を備えていてもよい。さらに、近位ハウジング部分１１０ｂは、ジョイスティックタイプの制御システムとして使用され得る。
【００４４】
さらに、ユーザインターフェース１２０は、別個のディスプレイスクリーン１２２と、入力デバイス（例えば、スイッチ１２４またはボタン１１４）を備えていても、入力デバイスが、スクリーン１２２の全体または一部に組み込まれていてもよい。例えば、タッチスクリーン液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、ユーザが、操作上のフィードバックを見ながら、入力を提供することを可能にするために使用され得る。タッチスクリーンＬＣＤは、抵抗性、容量性、または音波による制御を備え得る。このアプローチは、スクリーン１２２の構成要素の密閉を容易にして、動力付きの外科用機器１００の殺菌消毒を補助し得、同様に、粒子および／または流体での汚染の防止を補助し得る。特定の実施形態において、スクリーン１２２は、使用中または準備中に、スクリーン１２２を見る際の柔軟性のために、動力付きの外科用機器１００に対し、旋回可能または回転可能に設置される。例えば、スクリーン１２２は、動力付きの外科用機器１００に、ヒンジ付けされても、玉継手により設置されてもよい。
【００４５】
開示される実施形態において、動力付きの外科用機器１００における種々のセンサによりモニターされる情報の少なくともいくつかは、手術室において、ビデオスクリーンまたはモニタリングシステムに提供され得る。例えば、データは、技術（Ｂｌｕｅ  Ｔｏｏｔｈ、ＡＮＴ３、ＫＮＸ、Ｚ  Ｗａｖｅ、Ｘ１０、無線ＵＳＢ、ＷｉＦｉ、ＩｒＤａ、Ｎａｎｏｎｅｔ、Ｔｉｎｙ  ＯＳ、ＺｉｇＢｅｅ、無線通信、ＵＨＦおよびＶＨＦを含む）により、動力付きの外科用機器１００に組み込まれたか、または、動力付きの外科用機器１００に関連付けられた、通信送信機から、手術室のモニタリングシステムのために、受信機へと送信され得る。このような特徴は、動力付きの外科用機器１００のユーザ、または、他の手術室もしくは病院の職員、または遠隔地にいる人物によるモニタリングを容易にし得る。
【００４６】
図４を参照すると、バッテリーパック４００、燃料電池および／または高エネルギーコンデンサーの任意の組み合わせが、動力付きの外科用機器１００に動力を供給するために使用され得る。例えば、コンデンサーは、バッテリーパック４００と連係して使用され得る。ここで、コンデンサーは、バッテリー自体により提供され得るよりも早くエネルギーが所望／要求される場合に（例えば、厚みのある組織をクランプ留めする際、迅速に発射する際、クランプ留めする際など）、動力の瞬間的な増加のために使用され得る。というのも、バッテリーは、代表的には、低速ドレインのデバイスであり、ここから、電流は、早く流出できないからである。バッテリーは、コンデンサーを充電するためにコンデンサーに接続され得ることが想定される。
【００４７】
また、バッテリーパック４００は、少なくとも１つの使い捨てバッテリーを含むことが想定される。使い捨てバッテリーは、約９ボルトと約３０ボルトとの間であり得、使い捨ての外科用機器において有用であり得る。電気的電源を含む他の動力供給手段もまた企図される。代替的な実施形態において、機器１００を発電機に接続するためにコードが提供される。
【００４８】
開示される実施形態において、ＤＣＭは、シフトモーター２２０および駆動モーター２１０に接続され、そして、バッテリー４００のインピーダンス、電圧、温度および／または電流をモニターするため、そして、動力付きの外科用機器１００の操作を制御するために、構成および配置される。バッテリー４００上の負荷が、損傷の限界に到達するかまたは限界に近づいていることを示す場合、バッテリー４００上の負荷、送信、モーター２２０、２１０および動力付きの外科用機器１００の駆動構成要素は、モーターの速度を制御するように決定される。例えば、バッテリー４００に残るエネルギー、残りの発射回数、バッテリー４００が交換または充電されなければならないかどうか、そして／または、動力付きの外科用機器１００の電位負荷制限が近いこと、が決定され得る。
【００４９】
ＤＣＭは、モニターされる情報に応じてシフトモーター２２０および／または駆動モーター２１０の操作を制御するか、または制御を補助するように構成および配置され得る。電子クラッチを含み得るパルスの変調が、出力の制御において使用され得る。例えば、ＤＣＭは、電圧を調節するか、または、電圧をパルス変調して、動力および／またはトルク出力を調節し、システムの損傷を防ぐか、または、エネルギーの使用を最適化し得る。駆動モーター２１０および／またはシフトモーター２２０を制御するために、電気制動回路が使用され得る。この電気制動回路は、回転する駆動モーター２１０の既存の逆起電力（ＥＭＦ）を用いて、反対に作用し、駆動歯車２００の運動量を実質的に減らす。電気制動回路は、動力付きの外科用機器１００の停止の精度および／またはシフトの位置についての駆動モーター２１０および／またはシフトモーター２２０の制御を改善し得る。動力付きの外科用機器１００の構成要素をモニタリングするため、そして、動力付きの外科用機器１００の過負荷の防止を補助するためのセンサとしては、熱センサ、サーミスター、サーモパイル、熱電対、および／または熱赤外線映像装置のような熱によるタイプのセンサが挙げられ得、これらは、ＤＣＭに対してフィードバックを提供し得る。ＤＣＭは、限界に到達するか、または限界が近い事象において、動力付きの外科用機器１００の構成要素を制御し得、そして、このような制御としては、バッテリーパック４００からの動力の切断、一過的な動力の遮断、または、停止モードへの移行、使用されるエネルギーを制限するためのパルス変調が挙げられ得、そして、ＤＣＭは、いつ操作が再開され得るかを決定するために、構成要素の温度をモニターし得る。ＤＣＭの上記使用は、電流、電圧、温度および／またはインピーダンスの測定と独立して使用されても、これらを要素の１つとして含めてもよい。
【００５０】
図５に図示される実施形態において、２部品からなるハウジング２２６を備えるシフトモーター２２０が示される。２部品からなるハウジング２２６の各部品２２６ａおよび２２６ｂは、互いにスライド可能に係合される。部品２２６ａは、駆動モーターケーシング２１２にしっかりと固定され、一方で、部品２２６ｂは、シフトモーター２２０に付着され、そして、ハウジング１１０内を移動可能であることが想定される。さらに、例えば、変換器４２０からユーザインターフェース１２０に向けて電線（この実施形態において明白には示されない）を通過させるために、配線用スロット２２８が、備えられ得る（図１０もまた参照のこと）。
【００５１】
図１４を参照すると、動力付きの外科用機器１００が、ピストル−グリップ型のハンドル部分１１２を有する状態で図示される。ここで、ハンドル部分１１２は、長手方向軸Ａ−Ａからある角度（例えば、実質的に９０°）で配置される。この実施形態において、少なくとも１つのボタン１１４がこの上に配置されることが想定される。さらに、ユーザインターフェース１２０は、図１４に示される位置の近くに位置決めされ得る。さらに、動力付きの外科用機器１００の種々の機能を制御するために、可動ハンドル（この実施形態において明白には示されない）が用いられ得る。
【００５２】
エンドエフェクタ１６０は、再利用可能であり、ステープルカートリッジを受容し得、そして／または、使い捨てのローディングユニットの一部であることが想定される。使い捨てのローディングユニットのさらなる詳細は、共有に係る、Ｂｏｌａｎｏｓらに対する米国特許第５，７５２，６４４号に詳細に記載され、この特許の全内容は、本明細書中に、本明細書により参考として援用される。使い捨ておよび／または交換可能なローディングユニットは、Ｍｉｌｌｉｍａｎらに対する米国特許第６，９５３，１３９号（先に参考として援用した）に開示されるように、関節運動のないエンドエフェクタを備え得る。シフトモーター２２０の第二の位置を電子的に不活発にするために、スイッチがハンドル部分１１２に隣接して提供され得る。機械的手段のような他の手段もまた使用され得る。
【００５３】
外科用エンドエフェクタ１６０を組み込む使い捨てまたは交換可能なローディングユニットは、本開示の特定の実施形態において、エンドエフェクタ１６０の種々の構成要素の位置および／または操作（例えば、エンドエフェクタ１６０の関節運動、回転、クランプ留めおよび発射）を決定するためにローディングユニット内に位置決めされたセンサを備える。例えば、電気的接触、近接センサ、光学センサ、フォトダイオード、および／または、機械的もしくは金属的なセンサが、エンドエフェクタ１６０に関する情報を制御および／または記録するために使用される。アンビルアセンブリ１６２およびカートリッジアセンブリ１６４の互いに関する位置、エンドエフェクタ１６０の関節運動された位置または関節運動されていない位置、エンドエフェクタ１６０の回転、ならびに／または、ローディングユニット、ステープルカートリッジおよび／もしくはステープルカートリッジの構成要素の正確な搭載もまた決定され得る。
【００５４】
速度、動力、トルク、クランプ留め、移動距離、および、特定のエンドエフェクタ１６０を操作するための強度の限界を含む、ＤＣＭの種々の情報を、決定および通信するために、識別システムも備えられ得る。ＤＣＭはまた、操作モードを決定し得、そして、電圧、クラッチのばねの負荷、および構成要素の移動のための停止点を調節し得る。より具体的には、識別システムは、内部に、ＤＣＭと（例えば、無線で、赤外線信号によるなどで）通信するエンドエフェクタ１６０内の構成要素（例えば、マイクロチップ、エミッターまたは送信機）、または受信機を備え得る。また、信号が発射棒３０６を介して送信され得、その結果、発射棒３０６が、ＤＣＭとエンドエフェクタ１６０との間を通信するための電線路として機能することも想定される。
【００５５】
本開示に従う特定の実施形態において、ローディングユニットは、発射棒３０６と協働して、エンドエフェクタ１６０のアンビルアセンブリ１６２とカートリッジアセンブリ１６４とを接近させ、そして、ステープルカートリッジからステープルを発射する、軸方向の駆動アセンブリを備える。軸方向の駆動アセンブリは、Ｍｉｌｌｉｍａｎらに対する米国特許第６，９５３，１３９号（この開示は、本明細書中で、本明細書により参考として援用される）の特定の実施形態において開示されるように、ステープルカートリッジを通って遠位に移動する梁を備え得、そして、ステープルが発射された後に引っ込められ得る。一例として、上述のセンサは、ステープルがステープルカートリッジから発射されたかどうか、ステープルが完全に発射されたかどうか、梁がステープルカートリッジを通って近位に引っ込められたかどうかとその度合い、および、ローディングユニットの操作に関する他の情報を決定するために使用され得る。本開示の特定の実施形態において、ローディングユニットは、機器１００に搭載されるローディングユニットおよび／またはステープルカートリッジのタイプを識別するための構成要素（赤外線、セルラー（ｃｅｌｌｕｌａｒ）または無線周波数による識別チップ（例えば、Ｓｅｎｓｏｒｍａｔｉｃまたは類似の技術）を含む）を組み込む。ローディングユニットおよび／またはステープルカートリッジのタイプは、フィードバック、制御および／または在庫の分析を提供するために、ＤＣＭ内の関連する受信機、または、手術室内の外部デバイスによって受信され得る。電力またはバッテリーパック４００は、動力付きの外科用機器１００に搭載されたバッテリーパック４００のタイプを識別するため、または、バッテリーパック４００の状態に関するフィードバックを送信するための構成要素と協働し得る。
【００５６】
本開示の特定の実施形態において、動力付きの外科用機器１００は、外科用エンドエフェクタ１６０を組み込む、使い捨てまたは交換可能なローディングユニットと再利用可能な部分とを備える。この再利用可能な部分としては、ローディングユニットに取り外し可能に取り付けられるハウジング１１０および内視鏡部分１４０が挙げられる。再利用可能な部分は、その後の外科処置において、殺菌消毒および再使用するために構成され得る。一実施形態において、ハウジング１１０の構成要素は、粒子および／または流体での汚染の浸入に対して密閉され、そして、殺菌消毒プロセスによる構成要素の損傷を防止するのに役立つ。バッテリーパック４００は、本開示に従う特定の実施形態において、再充電可能なバッテリーを含む。再充電可能なバッテリーは、例えば、機器１００のハウジング１１０においてアクセス可能な接触に接続され得るか、または、再充電可能なバッテリーは、ハウジング１１０内に密閉される誘導性充電インターフェースを通じて再充電可能であり得る。誘導性充電インターフェースは、接触の短絡を排除し得、そして、気密または液体に抵抗性であるように密閉され得る内在バッテリーを提供し得る。
【００５７】
本開示はまた、組織に外科用留め具を適用する方法に関する。この方法は、上記のような動力付きの外科用機器１００の使用を包含する。
【００５８】
ここで、図１６〜１９を参照すると、本開示の他の実施形態に従う動力付きの外科用機器（例えば、外科用ステープラー）は、参照番号１０００として言及される。動力付きの外科用機器１０００は、ハウジング１１００、内部を通って延びる第一の長手方向軸Ｄ−Ｄを規定する内視鏡部分１４００、シャフト部分１５００、および、内部を通って延びる第二の長手方向軸Ｅ−Ｅを規定するエンドエフェクタ１６００を備える。動力付きの外科用機器１０００のさらなる詳細は、米国特許出願第１１／７８６，９３３号（この全内容は、本明細書中で、本明細書により参考として援用される）に含まれる。図１６〜１９に図示される実施形態の特徴が、特定のタイプの外科用機器１０００に関連して示されるが、図１６〜１９に関して記載される特徴は、図１〜１５の動力付きの外科用機器１００のような他の外科用機器とも作動可能であることが想定される。
【００５９】
引き続き図１６を参照すると、内視鏡部分１４００はハウジング１１００から遠位に延び、シャフト部分１５００は、内視鏡部分１４００の遠位端１４０２に選択的に接続可能であり、そして、エンドエフェクタ１６００は、シャフト部分１５００の遠位端１５０２に選択的に接続可能である。図１６〜１８に示されるように、複数の異なるシャフト部分１５００が外科用機器１０００と共に使用され得、そして、複数の異なるエンドエフェクタ１６００もまた外科用機器１０００と共に使用され得る。
【００６０】
より具体的には、複数の異なるシャフト部分１５００は、例えば、特定の目的のために、内視鏡部分１４００に取り外し可能に接続できる。シャフト部分１５００の少なくとも一部分が、関節運動可能であっても（図１７Ａ）、湾曲していても（図１７Ｂ）、（例えば、図１７に図示されるように）しなやかな材料から作製されていてもよいことが想定される。
【００６１】
図１６〜１８に示されるように、複数の異なる種類のエンドエフェクタ１６００が、外科用機器１０００のシャフト部分１５００に取り外し可能に接続できる。シャフト部分１５００の遠位部分１５０２に選択的に接続可能なエンドエフェクタ１６００の種類としては、旋回可能なカートリッジアセンブリを有するもの（図１６および１９）、実質的に円形のカートリッジアセンブリ（図１７Ａ、１７Ｂおよび１７Ｃ）、および並行した顎部材（図１８）が挙げられることが想定される。さらに、エンドエフェクタ１６００の各種類の種々の下位の種類が、シャフト部分１５００に接続可能であり得ることが想定される。
【００６２】
例えば、実質的に円形のカートリッジアセンブリを含むエンドエフェクタ１６００の種類には、胃腸管吻合タイプのデバイス、横断吻合タイプのデバイス（例えば、米国特許第４，３８３，６３４号、同第５，７８２，３９６号、同第５，８６５，３６１号および同第５，３１８，２２１号を参照のこと）、および円形吻合タイプのデバイス（例えば、米国特許第４，３０４，２３６号を参照のこと）が含まれる。胃腸管吻合タイプのデバイスは、連続的に整列されたステープルを次から次に迅速に駆動および屈曲するように構成される一方で、横断吻合タイプのデバイスは、全てのステープルを同時に駆動および屈曲する。円形吻合タイプのデバイスは、組織にステープルの環状の列を同時に適用するように構成される。
【００６３】
さらに、旋回可能なカートリッジアセンブリを有するエンドエフェクタ１６００の種類では、下位の種類としては、ステープルを連続的に駆動するように構成されたエンドエフェクタ１６００、および、ステープルを同時に駆動するように構成されたエンドエフェクタ１６００が挙げられ得る。
【００６４】
従って、特定のシャフト部分１５００が、特定の種類のエンドエフェクタ１６００（例えば、実質的に円形のカートリッジアセンブリを備えるエンドエフェクタ１６００）と共に使用するために構成され得ることが想定される。このような一実施形態において、別のシャフト部分１５００は、別の特定の種類のエンドエフェクタ１６００（例えば、旋回可能なカートリッジアセンブリを備えるエンドエフェクタ１６００、または、実質的に並行なままで互いに接近する顎部材を有するエンドエフェクタ１６００）と共に使用するために構成され得る。
【００６５】
さらに、特定のシャフト部分１５００は、特定のタイプのエンドエフェクタ１６００（例えば、実質的に円形のカートリッジアセンブリを備えるエンドエフェクタ１６００、旋回可能なカートリッジアセンブリを備えるエンドエフェクタ１６００、または、並行して接近する顎部材を有するエンドエフェクタ１６００を含め、ステープルを連続的に発射するために構成されたエンドエフェクタ１６００、または、ステープルを同時に発射するように構成されたエンドエフェクタ１６００）と共に使用するために構成され得ることが想定される。
【００６６】
さらに、特定のシャフト部分１５００は、ステープルを連続的に発射するために構成されたか、そして／または、ステープルを同時に発射するために構成された、いくつかのタイプのエンドエフェクタ１６００（実質的に円形のカートリッジアセンブリ、旋回可能なカートリッジアセンブリ、並行して接近する顎部材を備えるエンドエフェクタ１６００を含む）と共に使用するために構成され得ることが想定される。ここで、医師は、例えば、関節運動されるか、屈曲しているか、または、しなやかなシャフト部分１５００のような、他の特徴に基づいて、特定のシャフト部分１５００を選択し得る。
【００６７】
少なくとも１つの電子的な構成要素１７００もまた、外科用機器１０００の一部に備えられ得る。第一のセンサ１７００ａが内視鏡部分１４００の上に備えられ、第二のセンサ１７００ｂがシャフト部分１５００の上に備えられ、そして、第三のセンサ１７００ｃがエンドエフェクタ１６００の上に備えられることが想定される。センサ１７００は、種々の目的のために、ハウジング１１００内、機器１０００上の他の場所にある受信機／コントローラ、または、機器１０００から離れたデバイスと協働することが想定される。例えば、第一のセンサ１７００ａは、内視鏡部分１４００に係合されるシャフト部分１５００のタイプを検出するために構成され得る。さらに、第二のセンサ１７００ｂは、シャフト部分１５００に係合されるエンドエフェクタ１６００のタイプを検出するために構成され得る。
【００６８】
さらに、ハウジング１１００上にユーザインターフェース１８００が備えられることが想定される。開示される実施形態において、ユーザインターフェース１８００は、外科用機器１０００内のセンサ１７００により検出される少なくともいくつかの情報（例えば、内視鏡部分１４００に接続されるシャフト部分１５００のタイプ、シャフト部分１５００に接続されるエンドエフェクタ１６００のタイプ、など）を表示するスクリーンを備える。ユーザインターフェース１８００はまた、エンドエフェクタ１６００の状態（例えば、関節運動または回転の角度、ステープルがそこから発射されたかどうか、組織が顎部材の間にあるかどうかなど）を表示し得る。この情報はまた、手術室内のビデオスクリーンまたはモニタリングシステムに提供され得る。例えば、データは、Ｂｌｕｅ  Ｔｏｏｔｈ、ＡＮＴ３、ＫＮＸ、Ｚ  Ｗａｖｅ、Ｘ１０、無線ＵＳＢ、ＷｉＦｉ、ＩｒＤａ、Ｎａｎｏｎｅｔ、Ｔｉｎｙ  ＯＳ、ＺｉｇＢｅｅ、無線通信、ＵＨＦおよびＶＨＦを含む技術により、動力付きの外科用機器１０００に組み込まれたか、または、動力付きの外科用機器１０００に関連付けられた、通信送信機から、手術室のモニタリングシステムのために、受信機へと送信され得る。
【００６９】
本開示はまた、組織に外科用留め具を適用する方法にも関する。この方法は、上記のように、動力付きの外科用機器１００、１０００を提供する工程を包含する。この方法はまた、シャフト部分１５００を内視鏡部分１４００の遠位端１４０２に接続する工程、および、エンドエフェクタ１６００をシャフト部分１５００の遠位端１５０２に接続する工程も包含する。
【００７０】
種々の改変が、本明細書中に開示される実施形態に対してなされ得ることが理解される。例えば、駆動モーター２１０および／または駆動歯車２００についての長手方向軸に沿った位置は、示される位置とは異なり得る。駆動、回転、関節運動、および／または作動のために、異なるタイプの歯車が使用され得る。従って、上記の記載は、限定的なものとしてみなされるべきではなく、単に種々の実施形態を例示するものとしてみなされるべきである。当業者は、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内で、他の改変を想定する。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】図１は、本開示の一実施形態に従う動力付きの外科用機器の斜視図である。
【図２】図２は、図１の動力付きの外科用機器の一部を拡大した斜視図である。
【図３】図３は、図１および２の動力付きの外科用機器の一部を拡大した斜視図である。
【図４】図４は、本開示の一実施形態に従う、図１〜３の動力付きの外科用機器の内部の構成要素の、部分的な斜視断面図である。
【図５】図５および６は、第一の位置に配置された、図１〜４の動力付きの外科用機器の内部の構成要素を示す、部分的な斜視断面図である。
【図６】図５および６は、第一の位置に配置された、図１〜４の動力付きの外科用機器の内部の構成要素を示す、部分的な斜視断面図である。
【図７】図７は、第二の位置に配置された、図１〜５の動力付きの外科用機器の内部の構成要素の断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、本開示の一実施形態に従う、図１〜７の動力付きの外科用機器の内視鏡部分を含む、部分的な斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａに示される動力付きの外科用機器の部分の拡大した斜視図である。
【図９】図９〜１１は、第三の位置に配置された、図１〜８の動力付きの外科用機器の内部の構成要素の、部分的な斜視断面図である。
【図１０】図９〜１１は、第三の位置に配置された、図１〜８の動力付きの外科用機器の内部の構成要素の、部分的な斜視断面図である。
【図１１】図９〜１１は、第三の位置に配置された、図１〜８の動力付きの外科用機器の内部の構成要素の、部分的な斜視断面図である。
【図１２】図１２および１３は、本開示の一実施形態に従う、図１〜１１の動力付きの外科用機器の部分の拡大した斜視図である。
【図１３】図１２および１３は、本開示の一実施形態に従う、図１〜１１の動力付きの外科用機器の部分の拡大した斜視図である。
【図１４】図１４は、本開示の一実施形態に従うハンドル部分を備える動力付きの外科用機器の部分の断面図である。
【図１５】図１５Ａ〜Ｂは、本開示の一実施形態に従う、図１の動力付きの外科用機器の遠位部分の関節運動シャフトの斜視図である。
【図１６】図１６は、本開示の一実施形態に従う、選択的に接続可能なシャフト部分を有する動力付きの外科用機器の斜視図である。
【図１７】図１７Ａ〜１７Ｃは、各々が、シャフト部分に係合された円形のステープルカートリッジを有するエンドエフェクタの斜視図であり、各シャフト部分が、図１６の動力付きの外科用機器と接続可能である。
【図１８】図１８は、シャフト部分に係合された、並行した顎部材を有するエンドエフェクタの斜視図であり、シャフト部分が、図１６の動力付きの外科用機器と接続可能である。
【図１９】図１９は、図１６の動力付きの外科用機器の後ろから見た斜視図である。
【符号の説明】
【００７２】
１００、１０００：外科用機器
１１０、１１００：ハウジング
１１２：ハンドル部分
１１４：ボタン
１２０、１８００：ユーザインターフェース
１２２：スクリーン
１２４：スイッチ
１３０：デジタル制御モジュール（ＤＣＭ）
１４０、１４００：内視鏡部分
１５０、１５００：シャフト部分
１６０、１６００：エンドエフェクタ
１６４：カートリッジアセンブリ
１６２：アンビルアセンブリ
２００：駆動歯車
２１０：駆動モーター
２２０：シフトモーター
２２４：シフトセンサ
２４０：関節運動歯車
２４２：関節運動ねじ
２４４：関節運動リンク仕掛け
２５０：関節運動アーム
２６０：関節運動棒
２６４：リンク仕掛け棒
１７００：センサ
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【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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