(57)【要約】【課題】関節運動する超音波外科器具およびシステムを提供すること。【解決手段】関節運動する超音波外科エンドエフェクタは、クレビスと、クレビスに枢動可能に結合されたトランスデューサハウジングと、トランスデューサハウジング内に配置された超音波トランスデューサと、超音波トランスデューサから遠位方向に延在する導波路と、導波路の遠位端部に配置された超音波ブレードと、トランスデューサハウジングから遠位方向に超音波ブレードの少なくとも一部の周りまで延在するシャフトと、シャフトに枢動可能に結合されたクランプアームであって、クランプアームは、開位置とクランプ位置との間において超音波ブレードに対して移動可能である、クランプアームとを含む。超音波トランスデューサによって生み出された超音波エネルギーが、超音波エネルギーを用いて組織を処置するために、導波路に沿って超音波ブレードへ伝送される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
関節運動する超音波外科エンドエフェクタであって、前記関節運動する超音波外科エンドエフェクタは、
クレビスと、
前記クレビスに枢動可能に結合されたトランスデューサハウジングと、
前記トランスデューサハウジング内に配置された超音波トランスデューサと、
前記超音波トランスデューサから遠位方向に延在する導波路と、
前記導波路の遠位端部に配置された超音波ブレードであって、前記超音波トランスデューサによって生み出された超音波エネルギーが、前記超音波エネルギーを用いて組織を処置するために、前記導波路に沿って前記超音波ブレードへ伝送される、超音波ブレードと、
前記トランスデューサハウジングから遠位方向に前記超音波ブレードの少なくとも一部の周りまで延在するシャフトと、
前記シャフトに枢動可能に結合されたクランプアームであって、前記クランプアームは、開位置とクランプ位置との間において前記超音波ブレードに対して移動可能である、クランプアームと
を備える、関節運動する超音波外科エンドエフェクタ。
【請求項２】
少なくとも１つの滑車およびケーブルが前記トランスデューサハウジングを前記クレビスに作用可能に結合させることにより、前記クレビスに対する前記トランスデューサハウジングの枢動を可能にする、請求項１に記載の関節運動する超音波外科エンドエフェクタ。
【請求項３】
少なくとも１つの滑車およびケーブルが前記クランプアームと前記クレビスとの間に延在することにより、前記クレビスに対する前記トランスデューサハウジングの向きにかかわらず、前記超音波ブレードに対する前記クランプアームの枢動を可能にする、請求項１に記載の関節運動する超音波外科エンドエフェクタ。
【請求項４】
前記トランスデューサハウジングは、第１の平面内において前記クレビスに対して枢動可能であり、前記クランプアームは、前記第１の平面に垂直な第２の平面内において前記超音波ブレードに対して枢動可能である、請求項１に記載の関節運動する超音波外科エンドエフェクタ。
【請求項５】
前記トランスデューサハウジングは、第１の平面内において前記クレビスに対して枢動可能であり、前記クランプアームは、前記第１の平面に平行なまたは前記第１の平面と同一平面上の第２の平面内において前記超音波ブレードに対して枢動可能である、請求項１に記載の関節運動する超音波外科エンドエフェクタ。
【請求項６】
前記超音波トランスデューサは、複数の圧電素子と、前記圧電素子間に内配置された複数の電極とを含む、請求項１に記載の関節運動する超音波外科エンドエフェクタ。
【請求項７】
前記超音波トランスデューサは、長方形断面構成を規定する、請求項６に記載の関節運動する超音波外科エンドエフェクタ。
【請求項８】
前記超音波トランスデューサは、円形断面構成を規定する、請求項６に記載の関節運動する超音波外科エンドエフェクタ。
【請求項９】
外科器具であって、前記外科器具は、
細長い本体部分を有するハンドルアセンブリであって、前記細長い本体部分は、前記ハンドルアセンブリから遠位方向に延在する、ハンドルアセンブリと、
関節運動する超音波外科エンドエフェクタであって、前記関節運動する超音波外科エンドエフェクタは、
前記ハンドルアセンブリの前記細長い本体部分から遠位方向に延在するクレビスと、
前記クレビスに枢動可能に結合されたトランスデューサハウジングと、
前記トランスデューサハウジング内に配置された超音波トランスデューサと、
前記超音波トランスデューサから遠位方向に延在する導波路と、
前記導波路の遠位端部に配置された超音波ブレードであって、前記超音波トランスデューサによって生み出された超音波エネルギーが、前記超音波エネルギーを用いて組織を処置するために、前記導波路に沿って前記超音波ブレードへ伝送される、超音波ブレードと、
前記トランスデューサハウジングから遠位方向に前記超音波ブレードの少なくとも一部の周りまで延在するシャフトと、
前記シャフトに枢動可能に結合されたクランプアームであって、前記クランプアームは、開位置とクランプ位置との間において前記超音波ブレードに対して移動可能である、クランプアームと
を備える、関節運動する超音波外科エンドエフェクタと
を備える、外科器具。
【請求項１０】
少なくとも１つの滑車およびケーブルが前記トランスデューサハウジングと前記クレビスと前記ハンドルアセンブリの作動部材とを作用可能に結合させることにより、前記作動部材の作動に応答して前記クレビスに対して前記トランスデューサハウジングを枢動させることを可能にする、請求項９に記載の外科器具。
【請求項１１】
少なくとも１つの滑車およびケーブルが前記クランプアームと前記クレビスと前記ハンドルアセンブリの作動部材との間に延在することにより、前記クレビスに対する前記トランスデューサハウジングの向きにかかわらず、前記作動部材の作動に応答して前記超音波ブレードに対して前記クランプアームを枢動させることを可能にする、請求項９に記載の外科器具。
【請求項１２】
前記トランスデューサハウジングは、第１の平面内において前記クレビスに対して枢動可能であり、前記クランプアームは、前記第１の平面に垂直な第２の平面内において前記超音波ブレードに対して枢動可能である、請求項９に記載の外科器具。
【請求項１３】
前記トランスデューサハウジングは、第１の平面内において前記クレビスに対して枢動可能であり、前記クランプアームは、前記第１の平面に平行なまたは前記第１の平面と同一平面上の第２の平面内において前記超音波ブレードに対して枢動可能である、請求項９に記載の外科器具。
【請求項１４】
外科システムであって、前記外科システムは、
制御デバイスとロボットアームとを含むロボット外科システムと、
関節運動する超音波外科エンドエフェクタであって、前記関節運動する超音波外科エンドエフェクタは、
前記ロボット外科システムの前記ロボットアームから遠位方向に延在するクレビスと、
前記クレビスに枢動可能に結合されたトランスデューサハウジングと、
前記トランスデューサハウジング内に配置された超音波トランスデューサと、
前記超音波トランスデューサから遠位方向に延在する導波路と、
前記導波路の遠位端部に配置された超音波ブレードであって、前記超音波トランスデューサによって生み出された超音波エネルギーが、前記超音波エネルギーを用いて組織を処置するために、前記導波路に沿って前記超音波ブレードへ伝送される、超音波ブレードと、
前記トランスデューサハウジングから遠位方向に前記超音波ブレードの少なくとも一部の周りまで延在するシャフトと、
前記シャフトに枢動可能に結合されたクランプアームであって、前記クランプアームは、開位置とクランプ位置との間において前記超音波ブレードに対して移動可能である、クランプアームと
を備える、関節運動する超音波外科エンドエフェクタと
を備える、外科システム。
【請求項１５】
少なくとも１つの滑車およびケーブルが前記トランスデューサハウジングと前記クレビスと前記ロボット外科システムの前記ロボットアームとを作用可能に結合させることにより、前記制御デバイスが前記クレビスに対する前記トランスデューサハウジングの枢動をもたらすことを可能にする、請求項１４に記載の外科システム。
【請求項１６】
少なくとも１つの滑車およびケーブルが前記クランプアームと前記クレビスと前記ロボット外科システムの前記ロボットアームとの間に延在することにより、前記クレビスに対する前記トランスデューサハウジングの向きにかかわらず、前記制御デバイスが前記超音波ブレードに対する前記クランプアームの枢動をもたらすことを可能にする、請求項１４に記載の外科システム。
【請求項１７】
前記トランスデューサハウジングは、第１の平面内において前記クレビスに対して枢動可能であり、前記クランプアームは、前記第１の平面に垂直な第２の平面内において前記超音波ブレードに対して枢動可能である、請求項１４に記載の外科システム。
【請求項１８】
前記トランスデューサハウジングは、第１の平面内において前記クレビスに対して枢動可能であり、前記クランプアームは、前記第１の平面に平行なまたは前記第１の平面と同一平面上の第２の平面内において前記超音波ブレードに対して枢動可能である、請求項１４に記載の外科システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、外科器具およびシステムに関連し、より具体的には、関節運動する超音波外科器具およびシステムに関連する。
【背景技術】
【０００２】
（関連技術の背景）
超音波外科器具およびシステムは、組織を処置するために超音波エネルギー（すなわち、超音波振動）を利用する。より具体的には、典型的な超音波外科器具またはシステムは、トランスデューサを含み、トランスデューサは、超音波振動数における機械的振動エネルギーを生み出し、組織を処置する（例えば、組織を凝固させるか、焼灼するか、溶解するか、シールするか、切断するか、乾燥させるか、放電治療するか、または他の態様で処置する）ように構成されている超音波エンドエフェクタへ導波路に沿ってその機械的振動エネルギーを伝送するように構成されている。従来、トランスデューサは、手術部位の外部にとどまる一方で、導波路は、トランスデューサから手術部位内へ延在することにより、超音波エネルギーを超音波エンドエフェクタに提供する。超音波エンドエフェクタは、所望の組織（単数または複数）を処置するための位置へ操縦される。
【０００３】
いくつかの超音波外科器具およびシステムは、回転特徴部を組み込み、したがって、手術部位内での所望の向きへの超音波エンドエフェクタの回転を可能にする。しかしながら、そのような器具およびシステムにおいてでさえ、回転および操縦のみによって手術部位内を進行する能力は限定される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（要旨）
本明細書において使用される場合、用語「遠位」は、ユーザからより遠い、説明されている部分を指し、用語「近位」は、ユーザにより近い、説明されている部分を指す。さらに、矛盾のない範囲で、本明細書において説明されている局面のうちのありとあらゆるものが、本明細書において説明されている他の局面のうちのありとあらゆるものと併せて使用され得る。
【０００５】
本開示の複数の局面によると、関節運動する超音波外科エンドエフェクタが提供され、関節運動する超音波外科エンドエフェクタは、クレビスと、クレビスに枢動可能に結合されたトランスデューサハウジングと、トランスデューサハウジング内に配置された超音波トランスデューサと、超音波トランスデューサから遠位方向に延在する導波路と、導波路の遠位端部に配置された超音波ブレードと、トランスデューサハウジングから遠位方向に超音波ブレードの少なくとも一部の周りまで延在するシャフトと、シャフトに枢動可能に結合されたクランプアームであって、クランプアームは、開位置とクランプ位置との間において超音波ブレードに対して移動可能である、クランプアームとを含む。超音波トランスデューサによって生み出された超音波エネルギーが、超音波エネルギーを用いて組織を処置するために、導波路に沿って超音波ブレードへ伝送される。
【０００６】
本開示の複数の局面において、少なくとも１つの滑車およびケーブルがトランスデューサハウジングをクレビスに結合させることにより、クレビスに対するトランスデューサハウジングの枢動を可能にする。
【０００７】
本開示の複数の局面において、少なくとも１つの滑車およびケーブルがクランプアームとクレビスとの間に延在することにより、クレビスに対するトランスデューサハウジングの向きにかかわらず、超音波ブレードに対するクランプアームの枢動を可能にする。
【０００８】
本開示の複数の局面において、トランスデューサハウジングは、第１の平面内においてクレビスに対して枢動可能であり、クランプアームは、第１の平面に垂直な第２の平面内において超音波ブレードに対して枢動可能である。
【０００９】
本開示の複数の局面において、トランスデューサハウジングは、第１の平面内においてクレビスに対して枢動可能であり、クランプアームは、第１の平面に平行なまたは第１の平面と同一平面上の第２の平面内において超音波ブレードに対して枢動可能である。
【００１０】
本開示の複数の局面において、超音波トランスデューサは、複数の圧電素子と、圧電素子間に内配置された複数の電極とを含む。複数の局面において、超音波トランスデューサは、円形断面構成を規定する。代替的には、超音波トランスデューサは、長方形断面構成を規定する。
【００１１】
本開示の複数の局面に従って提供される外科器具は、細長い本体部分を有するハンドルアセンブリであって、細長い本体部分は、ハンドルアセンブリから遠位方向に延在する、ハンドルアセンブリと、上記局面のいずれかに従った関節運動する超音波外科エンドエフェクタであって、関節運動する超音波外科エンドエフェクタのクレビスは、ハンドルアセンブリの細長い本体部分から遠位方向に延在する、関節運動する超音波外科エンドエフェクタとを含む。
【００１２】
本開示の複数の局面に従って提供される外科システムは、制御デバイスとロボットアームとを含むロボット外科システムと、上記局面のいずれかに従った関節運動する超音波外科エンドエフェクタであって、クレビスは、ロボット外科システムのロボットアームから遠位方向に延在する、関節運動する超音波外科エンドエフェクタとを含む。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
関節運動する超音波外科エンドエフェクタであって、前記関節運動する超音波外科エンドエフェクタは、
クレビスと、
前記クレビスに枢動可能に結合されたトランスデューサハウジングと、
前記トランスデューサハウジング内に配置された超音波トランスデューサと、
前記超音波トランスデューサから遠位方向に延在する導波路と、
前記導波路の遠位端部に配置された超音波ブレードであって、前記超音波トランスデューサによって生み出された超音波エネルギーが、前記超音波エネルギーを用いて組織を処置するために、前記導波路に沿って前記超音波ブレードへ伝送される、超音波ブレードと、
前記トランスデューサハウジングから遠位方向に前記超音波ブレードの少なくとも一部の周りまで延在するシャフトと、
前記シャフトに枢動可能に結合されたクランプアームであって、前記クランプアームは、開位置とクランプ位置との間において前記超音波ブレードに対して移動可能である、クランプアームと
を備える、関節運動する超音波外科エンドエフェクタ。
（項目２）
少なくとも１つの滑車およびケーブルが前記トランスデューサハウジングを前記クレビスに結合させることにより、前記クレビスに対する前記トランスデューサハウジングの枢動を可能にする、上記項目に記載の関節運動する超音波外科エンドエフェクタ。
（項目３）
少なくとも１つの滑車およびケーブルが前記クランプアームと前記クレビスとの間に延在することにより、前記クレビスに対する前記トランスデューサハウジングの向きにかかわらず、前記超音波ブレードに対する前記クランプアームの枢動を可能にする、上記項目のいずれかに記載の関節運動する超音波外科エンドエフェクタ。
（項目４）
前記トランスデューサハウジングは、第１の平面内において前記クレビスに対して枢動可能であり、前記クランプアームは、前記第１の平面に垂直な第２の平面内において前記超音波ブレードに対して枢動可能である、上記項目のいずれかに記載の関節運動する超音波外科エンドエフェクタ。
（項目５）
前記トランスデューサハウジングは、第１の平面内において前記クレビスに対して枢動可能であり、前記クランプアームは、前記第１の平面に平行なまたは前記第１の平面と同一平面上の第２の平面内において前記超音波ブレードに対して枢動可能である、上記項目のいずれかに記載の関節運動する超音波外科エンドエフェクタ。
（項目６）
前記超音波トランスデューサは、複数の圧電素子と、前記圧電素子間に内配置された複数の電極とを含む、上記項目のいずれかに記載の関節運動する超音波外科エンドエフェクタ。
（項目７）
前記超音波トランスデューサは、長方形断面構成を規定する、上記項目のいずれかに記載の関節運動する超音波外科エンドエフェクタ。
（項目８）
前記超音波トランスデューサは、円形断面構成を規定する、上記項目のいずれかに記載の関節運動する超音波外科エンドエフェクタ。
（項目９）
外科器具であって、前記外科器具は、
細長い本体部分を有するハンドルアセンブリであって、前記細長い本体部分は、前記ハンドルアセンブリから遠位方向に延在する、ハンドルアセンブリと、
関節運動する超音波外科エンドエフェクタであって、前記関節運動する超音波外科エンドエフェクタは、
前記ハンドルアセンブリの前記細長い本体部分から遠位方向に延在するクレビスと、
前記クレビスに枢動可能に結合されたトランスデューサハウジングと、
前記トランスデューサハウジング内に配置された超音波トランスデューサと、
前記超音波トランスデューサから遠位方向に延在する導波路と、
前記導波路の遠位端部に配置された超音波ブレードであって、前記超音波トランスデューサによって生み出された超音波エネルギーが、前記超音波エネルギーを用いて組織を処置するために、前記導波路に沿って前記超音波ブレードへ伝送される、超音波ブレードと、
前記トランスデューサハウジングから遠位方向に前記超音波ブレードの少なくとも一部の周りまで延在するシャフトと、
前記シャフトに枢動可能に結合されたクランプアームであって、前記クランプアームは、開位置とクランプ位置との間において前記超音波ブレードに対して移動可能である、クランプアームと
を備える、関節運動する超音波外科エンドエフェクタと
を備える、外科器具。
（項目１０）
少なくとも１つの滑車およびケーブルが前記トランスデューサハウジングと前記クレビスと前記ハンドルアセンブリの作動部材とを作用可能に結合させることにより、前記作動部材の作動に応答して前記クレビスに対して前記トランスデューサハウジングを枢動させることを可能にする、上記項目のいずれかに記載の外科器具。
（項目１１）
少なくとも１つの滑車およびケーブルが前記クランプアームと前記クレビスと前記ハンドルアセンブリの作動部材との間に延在することにより、前記クレビスに対する前記トランスデューサハウジングの向きにかかわらず、前記作動部材の作動に応答して前記超音波ブレードに対して前記クランプアームを枢動させることを可能にする、上記項目のいずれかに記載の外科器具。
（項目１２）
前記トランスデューサハウジングは、第１の平面内において前記クレビスに対して枢動可能であり、前記クランプアームは、前記第１の平面に垂直な第２の平面内において前記超音波ブレードに対して枢動可能である、上記項目のいずれかに記載の外科器具。
（項目１３）
前記トランスデューサハウジングは、第１の平面内において前記クレビスに対して枢動可能であり、前記クランプアームは、前記第１の平面に平行なまたは前記第１の平面と同一平面上の第２の平面内において前記超音波ブレードに対して枢動可能である、上記項目のいずれかに記載の外科器具。
（項目１４）
外科システムであって、前記外科システムは、
制御デバイスとロボットアームとを含むロボット外科システムと、
関節運動する超音波外科エンドエフェクタであって、前記関節運動する超音波外科エンドエフェクタは、
前記ロボット外科システムの前記ロボットアームから遠位方向に延在するクレビスと、
前記クレビスに枢動可能に結合されたトランスデューサハウジングと、
前記トランスデューサハウジング内に配置された超音波トランスデューサと、
前記超音波トランスデューサから遠位方向に延在する導波路と、
前記導波路の遠位端部に配置された超音波ブレードであって、前記超音波トランスデューサによって生み出された超音波エネルギーが、前記超音波エネルギーを用いて組織を処置するために、前記導波路に沿って前記超音波ブレードへ伝送される、超音波ブレードと、
前記トランスデューサハウジングから遠位方向に前記超音波ブレードの少なくとも一部の周りまで延在するシャフトと、
前記シャフトに枢動可能に結合されたクランプアームであって、前記クランプアームは、開位置とクランプ位置との間において前記超音波ブレードに対して移動可能である、クランプアームと
を備える、関節運動する超音波外科エンドエフェクタと
を備える、外科システム。
（項目１５）
少なくとも１つの滑車およびケーブルが前記トランスデューサハウジングと前記クレビスと前記ロボット外科システムの前記ロボットアームとを作用可能に結合させることにより、前記制御デバイスが前記クレビスに対する前記トランスデューサハウジングの枢動をもたらすことを可能にする、上記項目のいずれかに記載の外科システム。
（項目１６）
少なくとも１つの滑車およびケーブルが前記クランプアームと前記クレビスと前記ロボット外科システムの前記ロボットアームとの間に延在することにより、前記クレビスに対する前記トランスデューサハウジングの向きにかかわらず、前記制御デバイスが前記超音波ブレードに対する前記クランプアームの枢動をもたらすことを可能にする、上記項目のいずれかに記載の外科システム。
（項目１７）
前記トランスデューサハウジングは、第１の平面内において前記クレビスに対して枢動可能であり、前記クランプアームは、前記第１の平面に垂直な第２の平面内において前記超音波ブレードに対して枢動可能である、上記項目のいずれかに記載の外科システム。
（項目１８）
前記トランスデューサハウジングは、第１の平面内において前記クレビスに対して枢動可能であり、前記クランプアームは、前記第１の平面に平行なまたは前記第１の平面と同一平面上の第２の平面内において前記超音波ブレードに対して枢動可能である、上記項目のいずれかに記載の外科システム。
（摘要）
関節運動する超音波外科エンドエフェクタは、クレビスと、クレビスに枢動可能に結合されたトランスデューサハウジングと、トランスデューサハウジング内に配置された超音波トランスデューサと、超音波トランスデューサから遠位方向に延在する導波路と、導波路の遠位端部に配置された超音波ブレードと、トランスデューサハウジングから遠位方向に超音波ブレード周りまで延在するシャフトと、シャフトに枢動可能に結合されたクランプアームであって、クランプアームは、開位置とクランプ位置との間において超音波ブレードに対して移動可能である、クランプアームとを含む。超音波トランスデューサによって生み出された超音波エネルギーが、超音波エネルギーを用いて組織を処置するために、導波路に沿って超音波ブレードへ伝送される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本開示の上記または他の局面および特徴は、添付図面と併用されると、以下の詳細な説明を考慮してより明らかとなり、図面において、同様の参照数字は、類似または同一の要素を特定する。
【００１４】
【図１】図１は、本開示の複数の局面および特徴に従った使用のために構成されている内視鏡外科器具の側面斜視図である。
【００１５】
【図２】図２は、本開示の複数の局面および特徴に従った使用のために構成されているロボット外科システムの概略図である。
【００１６】
【図３Ａ】図３Ａは、図１の内視鏡外科器具、図２のロボット外科システム、または任意の他の適した外科器具または外科システムとの使用のために構成されている、本開示に従った関節運動する超音波エンドエフェクタの拡大側面斜視図である。
【００１７】
【図３Ｂ】図３Ｂは、図１の内視鏡外科器具、図２のロボット外科システム、または任意の他の適した外科器具または外科システムとの使用のために構成されている、本開示に従った別の関節運動する超音波エンドエフェクタの拡大側面斜視図である。
【００１８】
【図４】図４は、図３Ａの関節運動する超音波エンドエフェクタのトランスデューサ、導波路および超音波ブレードの側面図である。
【００１９】
【図５Ａ】図５Ａは、図４の切断線５Ａ−５Ａを横断してとられた、図３Ａの関節運動する超音波エンドエフェクタのトランスデューサの断面図である。
【００２０】
【図５Ｂ】図５Ｂは、図３Ａの関節運動する超音波エンドエフェクタとの使用のために構成されている別のトランスデューサの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（詳細な説明）
概して図１を参照すると、本開示の複数の局面および特徴を例示する内視鏡外科器具の実施形態が示されており、内視鏡外科器具は、概して、参照数字１０によって識別される。本明細書における目的のために、概して、内視鏡外科器具１０が説明される。本開示の理解に密接に関係しない内視鏡外科器具１０の複数の局面および特徴は、本開示の複数の局面および特徴を不必要に詳細に曖昧にすることを避けるために、省略される。
【００２２】
内視鏡外科器具１０は、概して、ハンドルアセンブリ１２と、細長い本体部分１４と、関節運動する超音波外科エンドエフェクタ２００とを含む。エンドエフェクタ２００は、より詳細に後述される。ハンドルアセンブリ１２は、バッテリアセンブリ１８と生成器アセンブリ２０とを支持し、ハンドルアセンブリ１２は、第１の回転ノブ２２と、第２の回転ノブ２３と、作動ボタン２４と、クランプトリガ２６とを含む。
【００２３】
以下で詳述されるように、内視鏡外科器具１０のクランプトリガ２６は、モータ、他の電動駆動機構、または手動駆動機構（例えば、ギア、滑車、テンションケーブルなど）を作動させることによりエンドエフェクタ２００を開状態とクランプ状態との間で推移させるように選択的に操縦可能である。
【００２４】
第１の回転ノブ２２は、ハンドルアセンブリ１２に対して細長い本体部分１４を回転させ、ひいてはエンドエフェクタ２００を回転させるように選択的に操縦可能である。以下で詳述されるように、第２の回転ノブ２３は、モータ、他の電動駆動機構、または手動駆動機構（例えば、ギア、滑車、テンションケーブルなど）を作動させることにより細長い本体部分１４に対してエンドエフェクタ２００を関節運動させるように選択的に操縦可能である。第１の回転ノブ２２および第２の回転ノブ２３の代替案として、他の適した作動機構（例えば、トグルスイッチ、ジョイスティック、ボタンなど）が提供され得る。
【００２５】
以下で詳述されるように、バッテリアセンブリ１８および生成器アセンブリ２０は、作動ボタン２４の作動時、エンドエフェクタ２００に電力を供給するように協働し、それにより、組織を処置するための（例えば、組織を凝固させるか、焼灼するか、溶解するか、シールするか、切断するか、乾燥させるか、放電治療するか、または他の態様で処置するための）超音波エネルギーの生成を可能にする。バッテリアセンブリ１８および生成器アセンブリ２０は、各々、ハンドルアセンブリ１２に解放可能に固定されており、かつ、バッテリアセンブリ１８および生成器２０を除くハンドルアセンブリ１２の廃棄を容易にするためにハンドルアセンブリ１２から取り外し可能である。しかしながら、内視鏡外科器具１０の構成要素のうちのありとあらゆるものが、使い捨て可能な単回使用の構成要素または殺菌可能な複数回使用の構成要素として構成されること、および／または、内視鏡外科器具１０が、そのような内蔵された構成要素を有するのではなく、遠隔の電源または生成器に接続可能であることが考えられる。
【００２６】
概して図２を参照すると、本開示の複数の局面および特徴を例示するロボット外科システムの実施形態が示されており、ロボット外科システムは、概して、参照数字１０００によって識別される。本明細書における目的のために、概して、ロボット外科システム１０００が説明される。本開示の理解に密接に関係しないロボット外科システム１０００の複数の局面および特徴は、本開示の複数の局面および特徴を不必要に詳細に曖昧にすることを避けるために、省略される。
【００２７】
ロボット外科システム１０００は、概して、複数のロボットアーム１００２、１００３と、制御デバイス１００４と、制御デバイス１００４に結合された操作コンソール１００５とを含む。操作コンソール１００５は、表示デバイス１００６と、手動入力デバイス１００７、１００８とを含み得、表示デバイス１００６は、具体的には３次元画像を表示するようにセットアップされ得、人（例えば、外科医）（示されていない）は、手動入力デバイス１００７、１００８を用いて、第１の操作モードにおいてロボットアーム１００２、１００３を遠距離操縦（ｔｅｌｅｍａｎｉｐｕｌａｔｅ）することが可能であり得る。ロボット外科システム１０００は、患者テーブル１０１２に横たわっている、最小限の侵襲的手段で処置されるべき患者１０１３に対する使用のために構成され得る。ロボット外科システム１０００は、（具体的には制御デバイス１００４に結合された）データベース１０１４をさらに含み得、データベース１０１４には、例えば、患者１０１３からの術前データおよび／または解剖学的図解が格納されている。
【００２８】
ロボットアーム１００２、１００３の各々は、複数の部材と、取り付けデバイス１００９、１０１１とを含み得、複数の部材は、ジョイントを介して接続され、例えば、エンドエフェクタ２００、１１００を支持する外科ツール「ＳＴ」が、取り付けデバイス１００９、１０１１に取り付けられ得る。内視鏡外科器具１０（図１）に対して上述されたように、かつ、より詳細に後述されるように、エンドエフェクタ２００は、関節運動する超音波外科エンドエフェクタである。エンドエフェクタ１１００は、任意の他の適した外科エンドエフェクタ（例えば、内視鏡カメラ、他の外科ツールなど）であり得る。ロボットアーム１００２、１００３は、制御デバイス１００４に接続されている電気駆動器（例えば、モータ）によって駆動され得る。制御デバイス１００４（例えば、コンピュータ）は、具体的にはコンピュータプログラムを用いて、ロボットアーム１００２、１００３、それらの取り付けデバイス１００９、１０１１、ひいては（エンドエフェクタ２００、１１００を含む）外科ツール「ＳＴ」が、それぞれ、手動入力デバイス１００７、１００８からの対応する入力に従って所望の動きおよび／または機能を実行するように、モータを作動させるように構成され得る。制御デバイス１００４はまた、制御デバイス１００４がロボットアーム１００２、１００３および／またはモータの動きを調整するように構成され得る。
【００２９】
図３Ａを参照すると、関節運動する超音波外科エンドエフェクタ２００は、エンドエフェクタ２００を外科器具または外科システムに作用可能に結合するクレビス２１０を含む。例えば、クレビス２１０は、内視鏡外科器具１０（図１）の細長い本体部分１４の遠位端部に、または、ロボット外科システム１０００（図２）のロボットアーム１００２の取り付けデバイス１００９の遠位端部に、または、エンドエフェクタ２００を対応する外科器具または外科システムと使用することを可能にするための任意の他の適した場所に規定され得る。
【００３０】
クレビス２１０は、１対の離間したアーム２１２を含む。各アーム２１２は、遠位アパーチャ２１６と、近位アパーチャ２１８とを規定する。複数の遠位アパーチャ２１６は、相互に整列させられており、複数の近位アパーチャ２１８は、相互に整列させられている。近位滑車２２２が、アーム２１２の内側に、各近位アパーチャ２１８に隣接して配置されている。近位滑車２２２は、近位アパーチャ２１８を通って延在する枢動ピン（明示的には示されていない）を介して、隣接するアーム２１２に回転可能に結合されている。
【００３１】
引き続き図３Ａを参照すると、エンドエフェクタアセンブリ２００は、トランスデューサハウジング２３０と、トランスデューサハウジング２３０から遠位方向に延在するシャフト２４０と、シャフト２４０に対して枢動可能なクランプアーム２５０と、クランプアーム２５０に作用可能に結合されるクランプ滑車２６０と、トランスデューサハウジング２３０内に部分的に配置されかつシャフト２４０を通って延在しかつシャフト２４０から遠位方向に延在する内部アセンブリ２７０とをさらに含む。トランスデューサハウジング２３０は、その両側に遠位滑車２２４を装着する。トランスデューサハウジング２３０は、複数の遠位滑車２２４のうちの１つがアーム２１２の内側上の各遠位アパーチャ２１６に隣接して配置されるように、クレビス２１０のアーム２１２間に延在する。遠位滑車２２４は、遠位アパーチャ２１６を通って延在する枢動ピン（明示的には示されていない）を介して、アーム２１２に回転可能に結合されている。
【００３２】
さらに図３Ａを参照すると、第１のケーブル２２６および第２のケーブル２２８が、各々、複数の近位滑車２２２のうちの１つの周りを走らされ、かつ、複数の遠位滑車２２４のうちの１つに固定されている。より具体的には、第１のケーブル２２６の遠位端部は、対応する遠位滑車２２４の周りを第１の方向に走らされかつその対応する遠位滑車２２４に固定される一方で、第２のケーブル２２８の遠位端部は、対応する遠位滑車２２４の周りを走らされかつその対応する遠位滑車２２４に固定される。この構成の結果として、第１のケーブル２２６の近位方向の引きが、対応する遠位滑車２２４を第１の方向にクレビス２１０に対して枢動するように促し、ひいてはトランスデューサハウジング２３０を第１の方向にクレビス２１０に対して枢動するように促す一方で、第２のケーブル２２８の近位方向の引きが、対応する遠位滑車２２４を第２の反対方向にクレビス２１０に対して枢動するように促し、ひいてはトランスデューサハウジング２３０を第２の反対方向にクレビス２１０に対して枢動するように促す。代替的には、第１のケーブル２２６および第２のケーブル２２８は、単一のケーブルとして構成され得、その単一のケーブルは、複数の遠位滑車２２４のうちの１つに固定され、かつ、複数の近位滑車２２２のうちの１つの周りを走らされ、かつ、クレビス２１０から近位方向に延在する２つの端部を有する。
【００３３】
エンドエフェクタ２００のシャフト２４０は、トランスデューサハウジング２３０から遠位方向に延在し、かつ、シャフト２４０に枢動可能に結合されたクランプアーム２５０を含む。クランプ滑車２６０は、クランプアーム２５０に係合され、かつ、シャフト２４０の遠位端部に回転可能に結合され、その結果、シャフト２４０に対するクランプ滑車２６０の第１の方向への回転が、クランプアーム２５０をクランプ位置に向かって枢動させ、クランプ位置においてクランプアーム２５０は、クランプアーム２５０と超音波ブレード２７８との間に組織をクランプするために超音波ブレード２７８に隣接して位置付けられ、そして、シャフト２４０に対するクランプ滑車２６０の第２の反対方向への回転が、クランプアーム２５０を開位置に向かって枢動させ、開位置においてクランプアーム２５０は、超音波ブレード２７８からさらに離間させられる。
【００３４】
第３のケーブル２６２および第４のケーブル２６４が、近位滑車２２２、遠位滑車２２４、およびクランプ滑車２６０の周りを走らされる。より具体的には、第３のケーブル２６２の遠位端部は、クランプ滑車２６０の周りを第１の方向に走らされかつクランプ滑車２６０に固定される一方で、第４のケーブル２６４の遠位端部は、クランプ滑車２６０の周りを第２の方向に走らされかつクランプ滑車２６０に固定される。この構成の結果として、第３のケーブル２６２の近位方向の引きが、第１の方向にシャフト２４０に対して枢動するようにクランプ滑車２６０を促し、それによって、クランプアーム２５０をクランプ位置に向かって超音波ブレード２７８に対して枢動させる一方で、第４のケーブル２６４の近位方向の引きが、第２の反対方向にシャフト２４０に対して枢動するようにクランプ滑車２６０を促し、それによって、クランプアーム２５０を開位置に向かって超音波ブレード２７８に対して枢動させる。代替的には、第３のケーブル２６２および第４のケーブル２６４は、クランプ滑車２６０の周りに固定された単一のケーブルとして構成され得、その単一のケーブルは、クランプ滑車２６０から近位方向にかつ近位滑車２２２および遠位滑車２２４の周りにかつクレビス２１０から近位方向に延在する２つの端部を有する。
【００３５】
加えて図１を参照すると、内視鏡外科器具１０を用いたエンドエフェクタ２００の使用に関して、エンドエフェクタ２００の第１のケーブル２２６、第２のケーブル２２８、第３のケーブル２６２および第４のケーブル２６４の近位端部は、細長い本体部分１４を通って近位方向に延在する。第１のケーブル２２６および第２のケーブル２２８の近位端部は、第２の回転ノブ２３（または第２の回転ノブ２３に関連付けられている駆動構成要素）に作用可能に結合されており、その結果、第１の方向への第２の回転ノブ２３の回転が、第１の方向にクレビス２１０および細長い本体部分１４に対してトランスデューサハウジング２３０を枢動させ、第２の方向への第２の回転ノブ２３の回転が、第２の方向にクレビス２１０および細長い本体部分１４に対してトランスデューサハウジング２３０を枢動させる。そのような構成は、処置されるべき組織に対して所望に向きにクランプアーム２５０および超音波ブレード２７８を関節運動させることを可能にする。
【００３６】
第３のケーブル２６２および第４のケーブル２６４の近位端部は、クランプトリガ２６に作用可能に結合されており、その結果、非作動位置から作動位置へのクランプトリガ２６の作動が、クランプアーム２５０を開位置からクランプ位置へ枢動させ、作動位置から非作動位置へのクランプトリガ２６の戻しが、クランプアーム２５０をクランプ位置から開位置へ戻るように枢動させる。
【００３７】
図２および図３Ａを参照すると、ロボット外科システム１０００を用いたエンドエフェクタ２００の使用に関して、エンドエフェクタ２００の第１のケーブル２２６、第２のケーブル２２８、第３のケーブル２６２および第４のケーブル２６４の近位端部は、ロボットアーム１００２を通って近位方向に延在し、各々が制御デバイス１００４の対応するモータに作用可能に結合する。制御デバイス１００４は、受信された入力命令に応じて、制御デバイス１００４の適切なモータを駆動させることによって対応するケーブル２２６、２２８、２６２、２６４を引くように動作可能であり、それにより、処置されるべき組織に対して所望の向きにクランプアーム２５０および超音波ブレード２７８を関節運動させるように所望の方向にクレビス２１０に対してトランスデューサハウジング２３０を枢動させるか、または、クランプアーム２５０と超音波ブレード２７８との間で組織をクランプするよう開位置とクランプ位置との間でクランプアーム２５０を枢動させる。
【００３８】
図３Ａに示されている構成において、クランプアーム２５０は、第１の平面内において開位置とクランプ位置とを間で枢動し、トランスデューサハウジング２３０は、第１の平面に垂直である第２の平面内においてクレビス２１０に対して枢動または関節運動する。代替的には、図３Ｂに示されているように、エンドエフェクタ２００（図３Ａ）と同様のエンドエフェクタ２００’が提供され得、クランプアーム２５０’が、第１の平面内において超音波ブレード２７８’に対して枢動し、トランスデューサハウジング２３０’が、第１の平面に平行であるかまたは第１の平面と同一平面上にある第２の平面内においてクレビス２１０’に対して枢動する。
【００３９】
図３Ａおよび図４を参照すると、上述されたように、内部アセンブリ２７０は、トランスデューサハウジング２３０内に部分的に配置され、かつ、シャフト２４０を通って延在し、かつ、シャフト２４０から遠位方向に延在する。内部アセンブリ２７０は、積層された圧電素子２７３から形成された超音波トランスデューサ２７２を含む。圧電素子２７３間に内配置された電極２７４が、（例えば、トランスデューサハウジング２３０をクレビス２１０に結合させる枢動軸を通ってかつ器具またはシステムを通って近位方向にエネルギー源まで延在するリードワイヤ２７５を介して）エネルギー源に電気的に結合されている。電極２７４の通電時、例えば、外科器具（図１）の作動ボタン２４の作動に応答して、または、ロボット外科システム１０００（図２）の制御デバイス１００４によって提供された適切な命令に応答して、圧電素子２７３は、導波路２７６に沿って伝送される超音波エネルギーを生み出し、導波路２７６は、トランスデューサハウジング２３０から遠位方向にシャフト２４０を通って、超音波トランスデューサ２７２から延在する。超音波ブレード２７８は、導波路２７６から遠位方向にかつシャフト２４０から遠位方向に延在する。超音波ブレード２７８は、クランプアーム２５０のクランプ位置における超音波ブレード２７８とクランプアーム２５０との間での組織のクランプを可能にするようにクランプアーム２５０に隣接して位置付けられている。導波路２７６に沿って超音波ブレード２７８へ伝送される超音波エネルギーは、クランプアーム２５０と超音波ブレード２７８との間にクランプされた組織に伝わり、それによって、組織を処置する。
【００４０】
ここで図５Ａを参照すると、いくつかの実施形態において、超音波トランスデューサ２７２の圧電素子２７３は、略円形断面構成を規定する。代替的には、図５Ｂに示されているように、超音波トランスデューサ２７２の圧電素子２７３は、長方形断面構成を規定し得る。図５Ｂに示されている長方形構成は、エンドエフェクタ２００の必要な寸法の増大を必要とすることなく、超音波エネルギーを作り出すために使用可能なより大きい表面積を提供する。
【００４１】
図面において本開示のいくつかの実施形態が示されたが、本開示は当業者が斟酌する限りの広い範囲でありかつ本明細書は同じ様に読まれるということが意図されるため、本開示がそれらの実施形態に限定されることは意図されない。それ故、上の説明は、限定として解釈されるべきではなく、特定の実施形態の単なる例示として解釈されるべきである。当業者は、本明細書に添付された特許請求の範囲の範囲および精神の内において他の改変を想像する。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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