(57)【要約】      （修正有）【課題】外科手術アダプタアセンブリおよび外科手術装填ユニットの無線検出の提供【解決手段】アダプタアセンブリ３００であって、近位部分および遠位部分３０６ｂを有する細長い本体３０４であって、近位部分は、ハンドルアセンブリ２００に結合するように構成され、遠位部分は、装填ユニットアセンブリに結合するように構成されている、細長い本体と、細長い本体内に配置され、電圧信号を出力するように構成されている発振器３４０と、細長い本体内に配置され、電圧信号の変化に基づいて、細長い本体に結合されている装填ユニットアセンブリの接続ステータスを決定するように構成されているセンサ３１９とを備えた構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アダプタアセンブリであって、
近位部分および遠位部分を有する細長い本体であって、前記近位部分は、ハンドルアセンブリに結合するように構成され、前記遠位部分は、装填ユニットアセンブリに結合するように構成されている、細長い本体と、
前記細長い本体内に配置され、電圧信号を出力するように構成されている発振器と、
前記細長い本体内に配置され、前記電圧信号の変化に基づいて、前記細長い本体に結合されている装填ユニットアセンブリの接続ステータスを決定するように構成されているセンサと
を備えている、アダプタアセンブリ。
【請求項２】
前記電圧信号は、整流された電圧出力および誘発された電圧出力を含む、請求項１に記載のアダプタアセンブリ。
【請求項３】
前記発振器は、コルピッツ発振器である、請求項１に記載のアダプタアセンブリ。
【請求項４】
前記電圧信号は、装填ユニットアセンブリ内に配置される巻線の前記発振器への接近に応答して、変化する、請求項１に記載のアダプタアセンブリ。
【請求項５】
前記電圧信号は、装填ユニット内に配置されている巻線との無線相互作用に応答して、変化する、請求項１に記載のアダプタアセンブリ。
【請求項６】
前記センサは、前記電圧信号の変化に基づいて、装填ユニットアセンブリの少なくとも１つのパラメータを決定するようにさらに構成されている、請求項１に記載のアダプタアセンブリ。
【請求項７】
前記少なくとも１つのパラメータは、装填ユニットアセンブリの製造番号、装填ユニットアセンブリのタイプ、装填ユニットアセンブリのサイズ、ファスナーサイズ、ファスナータイプ、以前の使用情報、および装填ユニットアセンブリの最大使用回数から成る群から選択される、請求項６に記載のアダプタアセンブリ。
【請求項８】
外科手術器具であって、
プロセッサおよびメモリを含むハンドルアセンブリであって、前記プロセッサは、モータを制御するように構成されている、ハンドルアセンブリと、
外科手術装填ユニットであって、前記外科手術装填ユニットは、
前記外科手術装填ユニットの少なくとも１つのパラメータを記憶するように構成されているメモリと、
巻線と
を含む、外科手術装填ユニットと、
前記ハンドルアセンブリおよび前記外科手術装填ユニットに結合するように構成されているアダプタアセンブリと
を備え、
前記アダプタアセンブリは、
前記巻線に無線で結合し、電圧信号を出力するように構成されている発振器と、
前記巻線と前記発振器との無線結合に起因する前記電圧信号の変化に基づいて、前記外科手術装填ユニットの接続ステータスを決定するように構成されているセンサと
を含む、外科手術器具。
【請求項９】
前記外科手術装填ユニットの少なくとも１つのパラメータは、前記外科手術装填ユニットの識別子である、請求項８に記載の外科手術器具。
【請求項１０】
前記発振器は、コルピッツ発振器である、請求項８に記載の外科手術器具。
【請求項１１】
前記電圧信号の変化は、周波数の変化である、請求項８に記載の外科手術器具。
【請求項１２】
前記センサは、前記電圧信号の変化に基づいて、前記外科手術装填ユニットアセンブリの少なくとも１つのパラメータを決定するようにさらに構成されている、請求項８に記載の外科手術器具。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのパラメータは、前記外科手術装填ユニットアセンブリの製造番号、前記外科手術装填ユニットアセンブリのタイプ、前記外科手術装填ユニットアセンブリのサイズ、ファスナーサイズ、ファスナータイプ、以前の使用情報、および前記外科手術装填ユニットの最大使用回数から成る群から選択される、請求項１２に記載の外科手術器具。
【請求項１４】
前記電圧信号は、整流された電圧出力および誘発された電圧出力を含む、請求項８に記載の外科手術器具。
【請求項１５】
アダプタアセンブリに結合されている外科手術装填ユニットの無線検出のための方法であって、前記方法は、
アダプタアセンブリ内に配置されている発振器回路において信号を発生させることと、
前記発振器回路の少なくとも１つのパラメータを測定することと、
巻線を含む外科手術装填ユニットを前記アダプタアセンブリの中に挿入し、それによって、前記少なくとも１つのパラメータを改変することと、
前記改変された少なくとも１つのパラメータを測定することと、
前記少なくとも１つのパラメータと前記改変された少なくとも１つのパラメータとの間の差異を決定することと、
前記差異に基づいて、前記外科手術装填ユニットの存在を決定することと
を含む、方法。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのパラメータは、前記信号の電圧または周波数である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記発振器パラメータを改変することは、前記外科手術装填ユニットの巻線と前記アダプタアセンブリの発振器回路との間の無線接続に基づく、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記差異に基づいて、前記外科手術装填ユニットの少なくとも１つの動作パラメータを決定することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記外科手術装填ユニットの少なくとも１つの動作パラメータを決定することは、前記外科手術ユニットを識別することを含む、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の引用）
本願は、米国仮特許出願第６２／２６６，７９１号（２０１５年１２月１４日出願）の利益およびそれに対する優先権を主張し、上記出願の全開示は、参照により本明細書に引用される。
【０００２】
（技術分野）
本開示は、電気機械的外科手術システムとの使用のためのアダプタアセンブリおよび外科手術装填ユニットならびにそれらの使用方法に関する。より具体的には、本開示は、装填ユニットの存在を検出すること、および／またはアダプタアセンブリに取り付けられる装填ユニットの１つ以上のパラメータを識別することが可能であるハンドヘルド電気機械的外科手術器具に関する。
【背景技術】
【０００３】
線形クランピング、切断、およびステープリング外科手術デバイスは、組織を切除するために、外科手術手技において採用され得る。従来の線形クランピング、切断、およびステープリングデバイスは、ハンドルアセンブリと、細長いシャフトと、遠位部分とを含む。遠位部分は、組織の周りでクランプ締めする対の把持部材を含み得る外科手術装填ユニットを含む。
【０００４】
現在、電気機械的外科手術システムのための外科手術装填ユニットとアダプタアセンブリとの間の無接触検出アセンブリの必要性が存在する。外科手術装填ユニットとアダプタアセンブリとの間の検出のための物理的接触の除去により、使用中および／または複数の滅菌プロセスにわたる外科手術装填ユニットのさらされる識別構成要素の劣化が低下させられる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、近位部分および遠位部分を有する細長い本体であって、近位部分は、ハンドルアセンブリに結合するように構成され、遠位部分は、装填ユニットアセンブリに結合するように構成される、細長い本体を含むアダプタアセンブリに関する。アダプタアセンブリは、細長い本体内に配置され、電圧信号を出力するように構成されている発振器を含む。アダプタアセンブリ内に配置されるセンサは、電圧信号の変化に基づいて、アダプタに結合される装填ユニットアセンブリの接続ステータスを決定する。
【０００６】
さらなる実施形態では、発振器によって出力される電圧信号は、整流された電圧出力および誘発された電圧出力を含む。
【０００７】
別の実施形態では、発振器は、コルピッツ発振器である。
【０００８】
さらなる実施形態では、電圧信号は、発振器への装填ユニット内に配置されている巻線の接近に応答して、または装填ユニット内に配置されている巻線との無線相互作用に応答して、変化する。
【０００９】
他の実施形態では、センサはさらに、電圧信号の変化に基づいて、装填ユニットアセンブリの少なくとも１つのパラメータを決定するように構成される。
【００１０】
他の実施形態では、装填ユニットアセンブリの少なくとも１つのパラメータは、装填ユニットアセンブリの製造番号、装填ユニットアセンブリのタイプ、装填ユニットアセンブリのサイズ、ファスナーサイズ、ファスナータイプ、以前の使用情報、および装填ユニットアセンブリの最大使用回数から成る群から選択される。
【００１１】
別の実施形態では、アダプタアセンブリに結合されている外科手術装填ユニットの無線検出のための方法が、開示される。方法は、入力電圧および周波数をアダプタアセンブリ内に配置されている発振器回路に印加することと、発振器回路の少なくとも１つのパラメータを測定することとを含む。方法は、加えて、巻線を含む外科手術装填ユニットをアダプタアセンブリの中に挿入し、それによって、少なくとも１つのパラメータを改変することと、改変された少なくとも１つのパラメータを測定することとを含む。方法はさらに、少なくとも１つのパラメータと改変された少なくとも１つのパラメータとの間の差異を決定することと、差異に基づいて、外科手術装填ユニットの存在を決定することとを含む。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
アダプタアセンブリであって、
近位部分および遠位部分を有する細長い本体であって、上記近位部分は、ハンドルアセンブリに結合するように構成され、上記遠位部分は、装填ユニットアセンブリに結合するように構成されている、細長い本体と、
上記細長い本体内に配置され、電圧信号を出力するように構成されている発振器と、
上記細長い本体内に配置され、上記電圧信号の変化に基づいて、上記細長い本体に結合されている装填ユニットアセンブリの接続ステータスを決定するように構成されているセンサと
を備えている、アダプタアセンブリ。
（項目２）
上記電圧信号は、整流された電圧出力および誘発された電圧出力を含む、上記項目に記載のアダプタアセンブリ。
（項目３）
上記発振器は、コルピッツ発振器である、上記項目のうちの任意のものに記載のアダプタアセンブリ。
（項目４）
上記電圧信号は、装填ユニットアセンブリ内に配置される巻線の上記発振器への接近に応答して、変化する、上記項目のうちの任意のものに記載のアダプタアセンブリ。
（項目５）
上記電圧信号は、装填ユニット内に配置されている巻線との無線相互作用に応答して、変化する、上記項目のうちの任意のものに記載のアダプタアセンブリ。
（項目６）
上記センサは、上記電圧信号の変化に基づいて、装填ユニットアセンブリの少なくとも１つのパラメータを決定するようにさらに構成されている、上記項目のうちの任意のものに記載のアダプタアセンブリ。
（項目７）
上記少なくとも１つのパラメータは、装填ユニットアセンブリの製造番号、装填ユニットアセンブリのタイプ、装填ユニットアセンブリのサイズ、ファスナーサイズ、ファスナータイプ、以前の使用情報、および装填ユニットアセンブリの最大使用回数から成る群から選択される、上記項目のうちの任意のものに記載のアダプタアセンブリ。
（項目８）
外科手術器具であって、
プロセッサおよびメモリを含むハンドルアセンブリであって、上記プロセッサは、モータを制御するように構成されている、ハンドルアセンブリと、
外科手術装填ユニットであって、上記外科手術装填ユニットは、
上記外科手術装填ユニットの少なくとも１つのパラメータを記憶するように構成されているメモリと、
巻線と
を含む、外科手術装填ユニットと、
上記ハンドルアセンブリおよび上記外科手術装填ユニットに結合するように構成されているアダプタアセンブリと
を備え、
上記アダプタアセンブリは、
上記巻線に無線で結合し、電圧信号を出力するように構成されている発振器と、
上記巻線と上記発振器との無線結合に起因する上記電圧信号の変化に基づいて、上記外科手術装填ユニットの接続ステータスを決定するように構成されているセンサと
を含む、外科手術器具。
（項目９）
上記外科手術装填ユニットの少なくとも１つのパラメータは、上記外科手術装填ユニットの識別子である、上記項目に記載の外科手術器具。
（項目１０）
上記発振器は、コルピッツ発振器である、上記項目のうちの任意のものに記載の外科手術器具。
（項目１１）
上記電圧信号の変化は、周波数の変化である、上記項目のうちの任意のものに記載の外科手術器具。
（項目１２）
上記センサは、上記電圧信号の変化に基づいて、上記外科手術装填ユニットアセンブリの少なくとも１つのパラメータを決定するようにさらに構成されている、上記項目のうちの任意のものに記載の外科手術器具。
（項目１３）
上記少なくとも１つのパラメータは、上記外科手術装填ユニットアセンブリの製造番号、上記外科手術装填ユニットアセンブリのタイプ、上記外科手術装填ユニットアセンブリのサイズ、ファスナーサイズ、ファスナータイプ、以前の使用情報、および上記外科手術装填ユニットの最大使用回数から成る群から選択される、上記項目のうちの任意のものに記載の外科手術器具。
（項目１４）
上記電圧信号は、整流された電圧出力および誘発された電圧出力を含む、上記項目のうちの任意のものに記載の外科手術器具。
（項目１５）
アダプタアセンブリに結合されている外科手術装填ユニットの無線検出のための方法であって、上記方法は、
アダプタアセンブリ内に配置されている発振器回路において信号を発生させることと、
上記発振器回路の少なくとも１つのパラメータを測定することと、
巻線を含む外科手術装填ユニットを上記アダプタアセンブリの中に挿入し、それによって、上記少なくとも１つのパラメータを改変することと、
上記改変された少なくとも１つのパラメータを測定することと、
上記少なくとも１つのパラメータと上記改変された少なくとも１つのパラメータとの間の差異を決定することと、
上記差異に基づいて、上記外科手術装填ユニットの存在を決定することと
を含む、方法。
（項目１６）
上記少なくとも１つのパラメータは、上記信号の電圧または周波数である、上記項目に記載の方法。
（項目１７）
上記発振器パラメータを改変することは、上記外科手術装填ユニットの巻線と上記アダプタアセンブリの発振器回路との間の無線接続に基づく、上記項目のうちの任意のものに記載の方法。
（項目１８）
上記差異に基づいて、上記外科手術装填ユニットの少なくとも１つの動作パラメータを決定することをさらに含む、上記項目のうちの任意のものに記載の方法。
（項目１９）
上記外科手術装填ユニットの少なくとも１つの動作パラメータを決定することは、上記外科手術ユニットを識別することを含む、上記項目のうちの任意のものに記載の方法。
（摘要）
アダプタアセンブリは、ハンドルアセンブリおよび装填ユニットアセンブリに結合するように構成される細長い本体を含む。アダプタアセンブリは、電圧信号を出力するように構成されている発振器を含む。センサは、電圧信号の変化に基づいて、アダプタアセンブリに結合される装填ユニットアセンブリの接続ステータスを決定する。電圧信号は、整流された電圧出力および誘発された電圧出力を含み、発振器への装填ユニットアセンブリ内に配置される巻線の接近に応答して、変化する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本開示の実施形態は、付随の図面を参照して、本明細書に説明される。
【図１】図１は、本開示のある実施形態による、電気機械的外科手術器具の斜視図である。
【図２】図２は、構成要素が分離された状態における、図１の外科手術器具の斜視図である。
【図３】図３は、図１に示される外科手術器具のハンドルアセンブリのハンドルコネクタポートの斜視図である。
【図４】図４は、図１に示される外科手術器具のアダプタアセンブリのアダプタコネクタポートの斜視図である。
【図５】図５は、図１の切断線「Ｂ−Ｂ」に沿った図１のアダプタアセンブリの横断面図である。
【図６】図６は、図１の外科手術器具の構成要素の各々の概略接続略図である。
【図７】図７は、図１のアダプタアセンブリの発振器の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本開示の外科手術デバイス、アダプタアセンブリ、および外科手術アタッチメントの実施形態は、類似参照番号がいくつかの図の各々における同じまたは対応する要素を指定する図面を参照して、詳細に説明される。本明細書で使用される場合、用語「遠位」は、ユーザからより遠いアダプタアセンブリまたは外科手術デバイスもしくはその構成要素を指す一方、用語「近位」は、ユーザにより近いアダプタアセンブリまたは外科手術デバイスもしくはその構成要素の部分を指す。
【００１４】
図１を参照すると、本開示のある実施形態による、外科手術デバイス１００は、複数の異なるエンドエフェクタのそこへの選択的取り付けのために構成される動力式ハンドヘルド電気機械的外科手術デバイスである。エンドエフェクタは、限定ではないが、外科手術ステープラ、外科手術カッタ、外科手術ステープラカッタ、線形外科手術ステープラ、線形外科手術ステープラカッタ、円形外科手術ステープラ、円形外科手術ステープラカッタ、外科手術クリップアプライヤ、外科手術クリップ結紮器、外科手術クランピングデバイス、脈管拡張デバイス、管腔拡張デバイス、解剖刀、流体送達デバイス、または任意の他の好適なタイプの外科手術器具を含む種々の外科手術アタッチメントのうちの任意の１つであり得る。外科手術アタッチメントの各々は、動力式ハンドヘルド電気機械的外科手術デバイス１００による作動および操作のために構成される。
【００１５】
図１に図示されるように、外科手術器具１００は、アダプタアセンブリ３００との選択的接続（図３参照）のために構成されるハンドルアセンブリ２００を含み、次に、アダプタアセンブリ３００は、少なくとも１つの機能を果たすように構成される外科手術装填ユニット４００（例えば、エンドエフェクタ、複数回または単回使用装填ユニット、図４参照）との選択的接続のために構成される。ハンドルアセンブリ２００は、アダプタアセンブリ３００を作動させるように構成および適合される。アダプタアセンブリ３００は、本明細書に説明されるように、外科手術装填ユニット４００と接続可能である。外科手術器具１００はさらに、縦軸「Ｘ」を画定する。
【００１６】
例示的電気機械的ハンドヘルド動力式外科手術器具の構造および動作の詳細な説明については、米国特許第７，８１９，８９６号、国際公開第ＷＯ２００９／０３９５０６号、および米国特許公開第２０１１／０１２１０４９号（それらの各々の全内容は、参照することによって本明細書に組み込まれる）を参照されたい。
【００１７】
図２は、ハンドルアセンブリ２００、アダプタアセンブリ３００、および外科手術装填ユニット４００の各々と、それらの間の接続とを示す。ハンドルアセンブリ２００は、その中に配置されるコントローラ２０４および駆動機構２１５を有するハンドル筐体２０２を含む。コントローラ２０４は、外科手術器具１００の種々の動作を制御するように構成される。ハンドル筐体２０２はまた、再充電可能バッテリ（図示せず）等の電源の選択的除去可能な受け取りのために、その中に空洞（図示せず）を画定する。電源は、電力を、アダプタアセンブリ３００を介して外科手術装填ユニット４００の動作を駆動するために使用される電気モータ２０６を含む、ハンドルアセンブリ２００の電気構成要素のいずれかに供給するように構成される。
【００１８】
ハンドルアセンブリ２００はさらに、ギヤセレクタボックス（図示せず）と、モータ２０６に結合される伝動装置機構（図示せず）とを含む。コントローラ２０４は、アダプタアセンブリ３００によってハンドルアセンブリ２００に結合される装填ユニット、例えば、外科手術装填ユニット４００の存在に基づいて、モータ２０６を制御するように構成される。ハンドルアセンブリ２００はさらに、制御アセンブリ２０８を含み、制御アセンブリ２０８は、１つ以上の指作動式制御ボタン、ロッカデバイス、ジョイスティック、または他の方向制御を含み得、その入力は、駆動機構２１５に、アダプタアセンブリ３００に、次に、外科手術装填ユニット４００に伝達される。
【００１９】
特に、図３および４に示されるように、駆動機構２１５は、シャフトおよび／またはギヤ構成要素を駆動することにより、外科手術装填ユニット４００のエンドエフェクタ４０４を移動させることと、エンドエフェクタ４０４を外科手術器具１００によって画定された縦軸「Ｘ」の周りで回転させることとを選択的に行うように構成される。
【００２０】
ハンドルアセンブリ２００はさらに、アダプタアセンブリ３００の対応するアダプタコネクタポート３９０を受け入れるように構成されるノーズまたは接続部分２１０を含む。ハンドルアセンブリ２００の接続部分２１０は、アダプタアセンブリ３００がハンドルアセンブリ２００に嵌め合わされると、アダプタアセンブリ３００のアダプタコネクタポート３９０を受け取るように構成される（図３参照）。
【００２１】
接続部分２１０は、アダプタアセンブリ３００の対応する１つ以上の入力シャフト３３０（図２および４）とインターフェース接続する１つ以上の駆動シャフト２３０（図３）を格納する。接続部分２１０はさらに、平坦な面と、略円形構成とを含む。いくつかの実施形態では、接続部分２１０は、アダプタアセンブリ３００のアダプタコネクタポート３９０との嵌め合い係合のために構成される代替構成、例えば、卵形、長円、三角形、正方形、長方形、六角形、多角形、または星形状等を有する。ハンドルアセンブリ２００のアダプタアセンブリ３００との嵌め合いは、回転力が独立して伝送されることを可能にする。
【００２２】
ハンドルアセンブリ２００のハンドル筐体２０２は、ハンドヘルド電気機械的外科手術デバイス２００の種々の構成要素を格納する上側筐体部分２０２ａと、上側筐体部分２０２ａから延びる下側ハンドグリップ部分２０２ｂとを含む。下側ハンドグリップ部分２０２ｂは、上側筐体部分２０２ａの最近位端部の遠位に配置され得る。いくつかの実施形態では、下側ハンドグリップ部分２０２ｂは、例えば、ギザギザ、平滑、粗面、および／またはテクスチャ加工等の種々の表面特徴を有し、施術者の下側ハンドグリップ部分２０２ｂの把持を向上させる。
【００２３】
いくつかの実施形態では、ハンドルアセンブリ２００は、外科手術器具１００のユーザによる使用のために、アダプタアセンブリ３００および外科手術装填ユニット４００から受信されたデータ信号からの情報を表示するように構成される、ディスプレイ（図示せず）を含み得る。
【００２４】
図２を継続して参照すると、アダプタアセンブリ３００のアダプタコネクタポート３９０は、ノブ筐体３０２を含む。アダプタアセンブリ３００はまた、ノブ筐体３０２の遠位端から延びる、細長い本体３０４を含む。ノブ筐体３０２および細長い本体３０４は、アダプタアセンブリ３００の構成要素を格納するように構成され、寸法を決定される。細長い本体３０４は、内視鏡下挿入のために寸法を決定され得る。例えば、細長い本体３０４は、典型的トロカールポート、カニューレ等を通過可能であり得る。ノブ筐体３０２は、トロカールポート、カニューレ等の外側に留まるように寸法を決定される。
【００２５】
アダプタコネクタポート３９０は、ハンドルアセンブリ２００の接続部分２１０と嵌め合い可能に接続するように構成され、ハンドルアセンブリ２００の接続部分２１０の対応する１つ以上の駆動シャフト２３０とインターフェース接続するように構成される、１つ以上の入力シャフト３３０を含む（図３および４）。
【００２６】
アダプタコネクタポート３９０は、接続部分２１０と接続するように構成され、そこから延びる１つ以上の入力シャフト３３０を含み、ハンドルコネクタポート２１０の突出部２７０を受け取るように寸法を決定され、構成される、その中に形成される陥凹３７０を画定する。１つ以上の入力シャフト３３０は、ハンドルコネクタポート２１０の１つ以上の駆動シャフト２３０と回転可能にインターフェース接続するように構成される。いくつかの実施形態では、アダプタコネクタポート３９０はまた、陥凹３７０内に位置付けられる一次遠位コイル３５０および追加のコイル３６０を含み得る。
【００２７】
細長い本体３０４は、外科手術装填ユニット４００の近位部分４０２ａに結合されるように構成される、遠位部分３０６ｂを有する。細長い本体３０４はさらに、円筒形外側筐体３１２と、その中に配置される円筒形内側筐体３１４とを含む。
【００２８】
コントローラ３２０が、円筒形内側筐体３１４（図６）内または上に配置される。加えて、発振器３４０が、本明細書にさらに詳述および説明されるように、アダプタアセンブリ３００の遠位部分３０６ｂにおいて、円筒形内側筐体３１４内に位置する。
【００２９】
アダプタアセンブリ３００はまた、その周りに配置される複数のセンサ３１９を含み得る。アダプタアセンブリ３００のセンサ３１９は、コントローラ３２０に結合され、アダプタアセンブリ３００の種々の状態を検出し、データ信号の形態でコントローラ３２０への入力を提供するように構成される。
【００３０】
図２を継続して参照すると、外科手術装填ユニット４００は、近位部分４０２ａを有し、アダプタアセンブリ３００の細長い本体３０４の遠位端３０６ｂとの係合のために構成される。外科手術装填ユニット４００は、そこから延びるエンドエフェクタ４０４を有する、遠位部分４０２ｂを含む。エンドエフェクタ４０４は、遠位部分４０２ｂに枢動可能に取り付けられる。エンドエフェクタ４０４は、アンビルアセンブリ４０８と、カートリッジアセンブリ４０６とを含み得る。カートリッジアセンブリ４０６は、アンビルアセンブリ４０８に対して枢動可能であり、トロカールのカニューレを通した挿入のために、開放または非クランプ締め位置と閉鎖もしくはクランプ締め位置との間を移動可能である。
【００３１】
外科手術装填ユニット４００はさらに、エンドエフェクタ４０４を制御するために、駆動機構、集積回路、プロセッサ、およびメモリを含むように構成される、筐体４１０を含む。特に、外科手術装填ユニット４００はさらに、本明細書にさらに詳述および説明されるように、内側筐体４１０ｂ内または上に配置される、コントローラ４２０と、近位部分４０２ａに位置する装填巻線４１７とを含む。
【００３２】
外科手術装填ユニット４００はまた、その周りに配置されるセンサ４１９を含み得る。外科手術装填ユニット４００のセンサ４１９は、アダプタ３００のセンサ３１９に実質的に類似し、外科手術装填ユニット４００または環境の種々の状態を検出するように構成され得る（例えば、エンドエフェクタ４０４が開放されている場合、エンドエフェクタ４０４内の組織の厚さ、外科手術装填ユニット４００内の温度等）。センサ４１９は、データ信号の形態でコントローラ４２０への入力を提供する。
【００３３】
ここで図３および４を参照すると、ハンドルアセンブリ２００の接続部分２１０およびアダプタアセンブリ３００のアダプタコネクタポート３９０の構成要素が、示される。
【００３４】
ハンドルアセンブリ２００の接続部分２１０は、そこから遠位に延びる、突出部２７０を含む。いくつかの実施形態では、近位コイル２５０が、ハンドルアセンブリ２００の接続部分２１０の突出部２７０内に配置される。突出部２７０はまた、近位コイル２５０に隣接するが、そこから電気的に遮蔽される、追加のコイル２６０を含み得る。
【００３５】
本明細書に説明されるように、アダプタコネクタポート３９０は、接続ポート２１０と嵌め合い可能に接続するように構成される。
【００３６】
ここで図５を参照すると、外科手術装填ユニット４００およびアダプタアセンブリ３００は、挿入および係合された位置に示される。使用時、外科手術装填ユニット４００は、アダプタアセンブリ３００の細長い管３０４の遠位端内に挿入される。いくつかの実施形態では、外科手術装填ユニット４００は、時計回りまたは反時計回り方向に回転され、それによって、外科手術装填ユニット４００を定位置に係止し得る。挿入および係合されると、アダプタアセンブリ３００の遠位部分３０６ｂは、装填ユニット４００の近位部分４０２ａ内に位置する。
【００３７】
挿入および係合に応じて、外科手術装填ユニット４００の装填巻線４１７は、発振器３４０の発振器巻線３４２に誘導結合する（図６および７）。係合されると、発振器巻線３４２内の発振電流によって産生される磁場が、以下に説明されるように、装填巻線４１７を励起することも想定される。励起されると、装填巻線４１７（集積回路４３０およびコントローラ４２０との接続を介して）は、エネルギーを外科手術装填ユニット４００（図５）に無線で提供可能である。
【００３８】
外科手術装填ユニット４００およびアダプタアセンブリ３００が、互いに結合されると、無線インターフェース５００（図６）が、外科手術装填ユニット４００とアダプタアセンブリ３００との間に作成される。本明細書で使用される場合、「無線インターフェース」は、エネルギーをアダプタアセンブリ３００から外科手術装填ユニット４００に伝送し、データ信号をアダプタアセンブリ３００と外科手術装填ユニット４００との間で伝送可能である、非接触インターフェースを示す。制御信号は、無線インターフェース５００および６００を介して、ハンドルアセンブリ２００からアダプタアセンブリ３００を介して装填ユニット４００に伝送され得ることも想定される。
【００３９】
加えて、図７の説明にさらに説明されるように、装填巻線４１７の発振器巻線３４２への誘導結合は、発振器巻線３４２の全体的インピーダンスを変化させ、それは、正弦波電圧出力の振幅も変化させる。本開示は、発振器３４０を通過する電圧波形の振幅の変化に基づいて、外科手術装填ユニット４００がアダプタ３００の中に挿入されているかどうかを決定すること、および外科手術装填ユニットのタイプを識別することを提供する。
【００４０】
ここで図６を参照すると、ハンドルアセンブリ２００、アダプタアセンブリ３００、および外科手術装填ユニット４００、ならびにその内部構成要素の各々間の接続の図が、示される。
【００４１】
前述のように、ハンドルアセンブリ２００は、コントローラ２０４と、１つ以上のモータ２０６と、駆動機構２１５とを含む。コントローラ２０４は、１つ以上のモータ２０６および駆動機構２１５を制御するように構成される。ハンドルアセンブリ２００がアダプタアセンブリ３００と係合されると、無線インターフェース６００は、ハンドルアセンブリ２００とアダプタアセンブリ３００との間のデータ信号の入力および出力伝送を提供する。インターフェース６００はまた、データ信号および／またはエネルギーを無線で伝送するために好適な誘導コイルまたは任意の他のＲＦ送受信機を使用して作成され得る。
【００４２】
アダプタアセンブリ３００のコントローラ３２０は、プロセッサ３２０ａと、メモリ３２０ｂとを含む。メモリ３２０ｂは、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、電気消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）、またはフラッシュメモリ等、揮発性、不揮発性、磁気、光学、もしくは電気媒体のうちの１つ以上のものであり得る。メモリ３２０ｂは、アダプタアセンブリ３００に関連する１つ以上のパラメータを記憶するように構成される。プロセッサ３２０ａはさらに、アダプタ３００内の集積回路３３０に結合されるマイクロコントローラ３２５のアナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）３２３を含むように構成される。プロセッサ３２０ａは、限定ではないが、ハードウェアプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または個別の論理回路、マイクロプロセッサ、およびそれらの組み合わせを含む、本開示に説明される動作、計算、および／または命令のセットを行うように適合される、任意の好適な論理ユニット（例えば、制御回路）であり得る。
【００４３】
集積回路３３０は、発振器３４０を含み、および／またはそれに結合され、発振器３４０は、アダプタ３００が係合されると、外科手術装填ユニット４００とインターフェース接続することが可能である。一実施形態では、発振器３４０は、図７に示されるように、コルピッツ発振器であり、発振の周波数を制御し、単一インダクタと、直列である２つのコンデンサとから成るインダクタ／コンデンサ回路である。
【００４４】
発振器３４０は、１つ以上の発振器巻線３４２を含み、発振器巻線３４２は、アダプタアセンブリ３００（図２）の円筒形内側筐体３１４内に配置され、アダプタアセンブリ３００の中への外科手術装填ユニット４００の挿入に応じて、外科手術装填ユニット４００内に配置される１つ以上の装填巻線４１７とインターフェース接続するように構成される。
【００４５】
外科手術装填ユニット４００のコントローラ４２０は、装填ユニットプロセッサ４２０ａと、メモリ４２０ｂとを含む。プロセッサ４２０ａおよびメモリ４２０ｂは、前述のようなプロセッサ３２０ａおよびメモリ３２０ｂに実質的に類似し得る。メモリ４２０ｂは、外科手術装填ユニット４００に関連する１つ以上のパラメータを記憶するように構成される。パラメータは、装填ユニットアセンブリの製造番号、装填ユニットアセンブリのタイプ、装填ユニットアセンブリのサイズ、ファスナーサイズ、ファスナータイプ、以前の使用情報、および装填ユニットアセンブリの最大使用回数、およびそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含み得る。メモリ４２０ｂは、外科手術装填ユニット４００のアダプタアセンブリ３００との係合に応じて、ハンドルアセンブリ２００およびアダプタ３００に、外科手術装填ユニット４００の存在と、本明細書に説明される外科手術装填ユニット４００のパラメータのうちの１つ以上のものとを通信するように構成される。
【００４６】
装填ユニットプロセッサ４２０ａは、本明細書に詳述されるように、複数のセンサ４１９のデータ信号をインターフェース５００を横断した伝送のための高周波数信号に変換する電圧／電流コンバータ４２３を含み得る。装填ユニットプロセッサ４２０ａはさらに、外科手術装填ユニット４００内の集積回路４３０に結合されるマイクロコントローラ４３５を含む。装填ユニットプロセッサ４２０ａはさらに、インターフェース５００を介して、アダプタアセンブリ３００にデータ信号を伝送するように構成される。装填ユニットプロセッサ４２０ａは、装填巻線４１７に直接有線接続され得ることが想定される。
【００４７】
装填巻線４１７は、外科手術装填ユニット４００がアダプタアセンブリ３００に係合されると、発振器３４０の発振器巻線３４２とインターフェース接続するように構成される。係合されると、装填巻線４１７は、発振器巻線３４２との接続を介して、励起され、１つ以上の集積回路４３０および／またはその中に含まれるコントローラ４２０に給電することが可能である。集積回路４３０は、識別集積チップ（すなわち、１−ワイヤチップ）、センサ４１９、および任意の他の回路であり得る。１つ以上の集積回路４３０が、装填巻線４１７によって給電され得ることが想定される。
【００４８】
装填巻線４１７と発振器巻線３４２とが結合されると、発振器巻線３４２を通過する信号は、修正される。特に、信号の電圧の振幅が、修正される。さらなる実施形態では、その周波数等、信号の他のパラメータもまた、修正され得る。プロセッサ３２０ａは、その振幅および／またはその周波数等の信号のパラメータの変化に基づいて、外科手術装填ユニット４００の存在を検出するように構成される。加えて、プロセッサ３２０ａは、外科手術装填ユニットを識別可能である。コントローラ３２０および／またはプロセッサ３２０ａは、信号のパラメータの変化を分析し、パラメータの変化をメモリ３２０ｂ内に記憶されたパラメータの複数の変化と比較するように構成される。特に、メモリ３２０ｂは、信号のパラメータの記憶された変化を特定の外科手術装填ユニット４００に合致させるルックアップテーブルを含む。したがって、合致が存在する場合、コントローラ３２０は、次いで、信号のパラメータの検出された変化に基づいて、外科手術装填ユニット４００を識別し得る。加えて、コントローラ３２０はまた、外科手術装填ユニット４００の他の特性を決定するように構成される。実施形態では、この情報は、無線インターフェース６００を介して、ハンドルアセンブリ４００に伝送され得る。
【００４９】
ここで図７を参照すると、コルピッツ発振器を使用する発振器３４０の例示的回路図が、示される。図７は、各構成要素に対して具体的数値を含むが、具体的値は、例証目的のために含まれる。
【００５０】
発振器３４０は、外科手術装填ユニット４００が、アダプタアセンブリ３００と係合されると、すなわち、装填巻線４１７が、発振器巻線３４２に誘導結合されると、電圧正弦波を産生するために使用される。発振器３４０は、インダクタ（Ｌ１）およびコンデンサ（Ｃ１およびＣ２）によって駆動され、それらの値は、出力電圧信号（Ｖｏｕｔ）の周波数（ｆｒ）を決定する。前述および図５に示されるように、装填巻線４１７（Ｌ２）が発振器巻線３４２（Ｌ１）と係合されると、インダクタンスの総値（Ｌｔｏｔ）は、変化させられ、それによって、相互インダクタンスを介して、周波数（ｆｒ）を改変する。式（１）、（２）、および（３）は、総静電容量、発振器回路の周波数、およびインダクタンスの変化を説明する。
【００５１】
【数１】
2017109093.tif 000003
【００５２】
式（１）は、発振器回路の総静電容量（Ｃｔｏｔ）を説明し、直列の２つのコンデンサ（Ｃ１およびＣ２）に基づく。総静電容量（Ｃｔｏｔ）は、出力電圧（Ｖｏｕｔ）の周波数（ｆｒ）の決定に使用される。
【００５３】
【数２】
2017109093.tif 000004
【００５４】
式（２）は、出力電圧（Ｖｏｕｔ）の周波数を説明し、Ｌｔｏｔおよび式（１）のＣｔｏｔの値に基づく。装填巻線４１７（Ｌ２、図示せず）が、発振器巻線３４２（Ｌ１）と係合されていない場合、総インダクタンス（Ｌｔｏｔ）は、インダクタ（Ｌ１）の値と等しいままである。
【００５５】
【数３】
2017109093.tif 000005
【００５６】
式（３）は、装填巻線４１７（Ｌ２、図示せず）が発振器巻線３４２（Ｌ１）と係合されているときの総インダクタンス（Ｌｔｏｔ）を説明する。可変装填巻線４１７（Ｌ２、図示せず）に基づいて改変された総インダクタンス（Ｌｔｏｔ）値の使用は、周波数（ｆｒ）の変化を生じさせ、これは、マイクロコントローラ３２５のアナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ）３２３によって測定されることができる。
【００５７】
いくつかの実施形態では、種々のタイプの外科手術装填ユニットの各々が、固有の装填巻線４１７（Ｌ２）を含み、固有の装填巻線４１７が、発振器巻線３４２（Ｌ１）と係合されると、周波数（ｆｒ）の変化に基づいて係合される外科手術装填ユニットのタイプが決定され得るように、周波数（ｆｒ）を変化させることが想定される。
【００５８】
使用時、発振器３４０は、特定の電圧および周波数で入力信号が提供される。例示的実施形態では、図７に示されるように、＋５Ｖの入力電圧が、発振器３４０に提供される。この入力電圧に基づいて、入力信号の第１のパラメータ、すなわち、未改変パラメータが測定される。前述のように、パラメータは、信号の出力電圧、周波数、またはそれらの組み合わせであり得る。外科手術装填ユニット４００の装填巻線４１７は、次いで、アダプタアセンブリ３００の発振器３４０の発振器巻線３４２と結合される。装填巻線４１７の発振器巻線３４２との結合に応じて、信号の出力電圧および出力周波数の一方または両方が、発振器巻線３４２と装填巻線４１７との間の相互インダクタンスに基づいて、改変される。結合されると、信号パラメータは、再び、測定され、以前に測定された未改変パラメータと比較され、その間の差異を決定する。測定された差異は、次いで、外科手術装填ユニット４００の存在および／または識別を決定するために使用され得る。
【００５９】
本開示による外科手術器具はまた、遠隔外科手術システム等のロボット外科手術システムと協働するように構成され得る。そのようなシステムは、種々のロボット要素を採用し、外科医を補助し、外科手術器具類の遠隔動作（または部分的遠隔動作）を可能にする。種々のロボットアーム、ギヤ、カム、プーリ、電気および機械的モータ等が、この目的のために採用され得、手術または治療の過程の間、外科医を補助するように、ロボット外科手術システムとともに設計され得る。そのようなロボットシステムは、遠隔操縦可能システム、自動フレキシブル外科手術システム、遠隔フレキシブル外科手術システム、遠隔関節運動外科手術システム、無線外科手術システム、モジュール式または選択的に構成可能な遠隔で動作される外科手術システム等を含み得る。
【００６０】
ロボット外科手術システムは、手術室に隣接するか、または遠隔場所に位置する１つ以上のコンソールとともに採用され得る。この事例では、外科医または看護士の１チームが、外科手術のために患者を準備し、ロボット外科手術システムを本明細書に開示される器具のうちの１つ以上のもので構成し得る一方、別の外科医（または外科医群）は、ロボット外科手術システムを介して、器具を遠隔で制御する。理解され得るように、高度な技術を持つ外科医は、その遠隔コンソールから離れずに、複数の場所における複数の手術を行い得、これは、患者または患者群に経済的に有利かつ有益であり得る。
【００６１】
外科手術システムのロボットアームは、典型的には、コントローラによって、一対のマスタハンドルに結合される。ハンドルは、外科医によって移動させられ、本明細書に説明される実施形態のうちの１つ以上のものの使用を補完し得る任意のタイプの外科手術器具（例えば、エンドエフェクタ、把持装置、メス、剪刀等）の作業端の対応する移動をもたらすことができる。マスタハンドルの移動は、作業端が、外科医の操作を行う手によって行われる移動と異なる、それより小さい、またはより大きい、対応する移動を有するようにスケーリングされ得る。スケーリング係数またはギヤ比は、オペレータが外科手術器具の作業端の分解能を制御し得るように調節可能であり得る。
【００６２】
マスタハンドルは、種々のセンサを含み、種々の組織パラメータまたは状態、例えば、操作、切断、または別様に治療することに起因する組織抵抗、組織上への器具による圧力、組織温度、組織インピーダンス等に関連するフィードバックを外科医に提供し得る。理解され得るように、そのようなセンサは、外科医に、実際の動作状態をシミュレートする向上された触覚フィードバックを提供する。マスタハンドルはまた、繊細な組織操作または治療のための種々の異なるアクチュエータを含み、実際の動作状態を模倣する外科医の能力をさらに向上させ得る。
【００６３】
種々の修正が、本開示のアダプタアセンブリの実施形態に行われ得ることを理解されたい。したがって、前述の説明は、限定としてではなく、単に、実施形態の例示として解釈されるべきである。当業者は、本開示の範囲および精神内の他の修正も想起するであろう。
【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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【外国語明細書】
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