(57)【要約】本願は、クランプアームと、可動部品、静止部品および駆動部品を含む電気駆動クランプ機構とを備える電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具であって、前記駆動部品は着磁体と被着磁体を含み、前記着磁体と被着磁体の内の一方が前記可動部品に接続され、他方が前記静止部品に接続され、前記可動部品が前記クランプアームに接続され、前記着磁体に電流を流すと磁力が発生し、電流の方向と大きさを変えることで磁力の方向と大きさを変えることができ、前記被着磁体が前記着磁体が発生した磁力によって引き付けられまたは反発されたり、前記可動部品を前記静止部品に近づけたり遠ざけたり、ひいては前記クランプアームを開閉することを特徴とする電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具を提供する。本願の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具および手術システムによれば、使用状況に応じて動的にクランプ力を調整してより良好な切断および凝固効果を達成し、従来技術に比べると、構造が簡単で、コストが低い利点を有し、且つ可ロボット手術における端末実行器具として使われ、操作が便利であり、大規模な普及に寄与する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランプアームと、可動部品、静止部品および駆動部品を含む電気駆動クランプ機構と、を備える電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具であって、前記駆動部品は着磁体と被着磁体を含み、前記着磁体と被着磁体の内の一方が前記可動部品に接続され、他方が前記静止部品に接続され、前記可動部品が前記クランプアームに接続され、前記着磁体に電流を流すと磁力が発生し、電流の方向と大きさを変えることで磁力の方向と大きさを変えることができ、前記被着磁体が前記着磁体が発生した磁力によって引き付けられまたは反発されたり、前記可動部品を前記静止部品に近づけたり遠ざけたり、ひいては前記クランプアームを開閉することを特徴とする電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項２】
前記駆動部品はクランプ機構の制御電流信号を受信し、可動部品の静止部品に対する近位端または遠位端への移動を制御する請求項１に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項３】
前記着磁体が前記静止部品に接続され、前記被着磁体が前記可動部品に接続される請求項２に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項４】
前記着磁体が前記可動部品に接続され、前記被着磁体が前記静止部品に接続される請求項２に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項５】
前記駆動部品は、駆動弾性体をさらに含み、前記駆動弾性体の一端が前記静止部品上に接続され、他端が前記可動部品上に接続され、且つ前記駆動弾性体は弾性を有する請求項２に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項６】
前記駆動弾性体は前記静止部品と前記可動部品間の離間移動を防止する請求項５に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具
【請求項７】
前記駆動弾性体は前記静止部品と前記可動部品間の対向移動を防止する請求項５に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項８】
前記駆動部品は制限弾性体をさらに含み、前記制限弾性体は弾性を有し、且つ前記制限弾性体が前記可動部品上に取り付けられる請求項５に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項９】
前記制限弾性体は前記被着磁体と前記着磁体間の対向移動を防止することができる請求項８に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項１０】
前記制限弾性体は前記被着磁体と前記着磁体間の離間移動を防止することができる請求項８に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項１１】
前記外科用手術器具は超音波手術器具であり、前記超音波手術器具はメスハンドルをさらに含み、前記メスハンドルは遠位端にメスヘッドを有し、前記クランプアームが２つの回転移動ペアを介してそれぞれ可動部品の遠位端と静止部品の遠位端に接続され、可動部品が静止部品に対して近位端または遠位端へ移動すると、前記クランプアームを駆動して前記メスヘッドに対して開いたり閉したりするので、組織をクランプしてクランプされた組織に一定のクランプ力を加えることができる請求項５に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項１２】
前記可動部品は、内管、接続座、および締めキャップを含み、前記内管はメスハンドルの外側に位置し、メスハンドルに沿って縦方向に延伸し、前記接続座は前記内管の近位端に嵌設され前記内管に固定的に接続され、前記締めキャップは接続座の外側に固定的に接続される請求項１１に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項１３】
前記内管の近位端外側に溝が設けられ、接続座の近位端内側の対応する位置に突起が設けられ、前記突起が前記溝内に係合されることにより前記内管と接続座が係争され固定的に接続される請求項１２に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項１４】
前記締めキャップは雌ねじを含み、前記接続座の対応する位置に雄ねじを含み、雌ねじと雄ねじの接続により締めキャップと接続座とがしっかり接続される請求項１２に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項１５】
前記静止部品は外管、ベース、ハウジング、およびピン軸を含み、前記外管は前記内管の外側に位置し内管に沿って縦方向に延伸し、前記ベースは穴を有し前記外管の近位端に嵌設され、前記ベースとハウジングとが縦方向の軸線方向に固定的に接続され、前記ベース、外管、内管およびメスハンドル上の対応する位置に縦軸に垂直な穴が設けられ、前記ピン軸がこれらの穴を順に貫通し、ベース、外管、メスハンドル上の穴のメスハンドルの縦軸方向上の幅がピン軸の縦軸方向の幅と同じかまたはやや大きくなり、内管上の穴の縦軸方向上の幅がピン軸の縦軸方向の幅よりも大きいので、ベース、外管とメスハンドルがハウジングに対して近位端または遠位端への移動が制限される一方、内管はハウジングに対して近位端または遠位端へ移動可能である請求項１２に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項１６】
前記ピン軸は円筒形であり、前記ベース、外管、メスハンドル上の穴は丸穴であり、前記丸穴の直径がピン軸の直径と同じかまたはやや大きくなり、内管上の穴はウエスト型の穴であり、その縦軸方向上の長さがピン軸の直径よりも大きく、縦軸に垂直な方向上の幅がピン軸の直径と同じか、またはやや大きくなる請求項１５に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項１７】
ベースの近位端に溝が設けられ、ハウジングの遠位端の対応する位置にボスが設けられ、ハウジングのボスがベース上の溝に係合されてベースとハウジングが縦方向軸線方向に固定的に接続される請求項１５に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項１８】
前記着磁体が前記ハウジング上に取り付けられ、前記駆動弾性体の一端が着磁体と接触し、他端が締めキャップと接触し、自身の弾性により締めキャップと着磁体間の対向移動を防止する請求項１５に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項１９】
前記駆動部品は弾性を有する制限弾性体をさらに含む請求項１５に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項２０】
前記被着磁体と前記制限弾性体が前記可動部品上に取り付けられ、前記制限弾性体は前記被着磁体と前記着磁体間の対向移動を防止する請求項１９に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項２１】
前記被着磁体と制限弾性体が接続座と締めキャップ間に取り付けられる請求項２０に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項２２】
前記制限弾性体は前記被着磁体と前記着磁体間の離間移動を防止する請求項１９に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項２３】
前記外科器具は高周波電気ナイフ、プラズマ手術器具またはレーザーメスである請求項１〜２２のいずれか１項に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項２４】
前記着磁体はケイ素鋼板上に導体コイルを巻くことによって形成される請求項１〜２２のいずれか１項に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項２５】
前記被着磁体は、純鉄、ソフトフェライトまたは低炭素鋼で形成される請求項１〜２２のいずれか１項に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項２６】
前記被着磁体は永久磁石である請求項１〜２２のいずれか１項に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項２７】
前記被着磁体は電磁石であり、電流を流すと磁力が発生し、電流の方向と大きさを変えることで磁力の方向と大きさを変えることができる請求項１〜２２のいずれか１項に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項２８】
前記駆動弾性体と制限弾性体は、低透磁率の材料で波状ばねまたは円筒状ばねにすることができる請求項１〜２２のいずれか１項に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項２９】
前記駆動弾性体と制限弾性体は弾性コロイド材料で作られる請求項１〜２２のいずれか１項に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【請求項３０】
請求項１〜２９のいずれか１項に記載の外科用手術器具および本体を含み、前記本体はクランプ機構制御電流を発生し前記電気駆動クランプ機構に伝達する電気駆動クランプ機構を有する外科手術システム。
【請求項３１】
前記外科手術システムはロボット手術システムであり、その着磁体および／または被着磁体中の電流の方向および大きさはロボット手術システムによって自動的に調整される請求項３０に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科手術システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、外科用手術器具に関し、具体的には、電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具および該手術器具を含む手術システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、臨床現場ではアクティブな外科用手術器具の使用が非常に一般的である。一般的に使用されるアクティブな外科用手術器には、高周波電気ナイフ、超音波メス、レーザーメスおよびプラズマ手術器具等がある。その中に、高周波電気ナイフと超音波メスが最も広く使用されており、このような器具は主に熱効果を使用して組織を切断（超音波メスでは機械切断の作用もある）、凝固を行う。温度が６０度を超えると人体の細胞が死滅し、温度が６０〜９０度でタンパク質が変性し、温度が１００度を超えると細胞内の水分子が蒸発し細胞壁が崩壊し、温度が２００度に達すると人体組織が完全な脱水により炭化することが知られている。高周波電気ナイフおよび超音波メスなどのアクティブな外科器具は、熱効果を使用して組織内の水分子を蒸発させ、タンパク質を変性させ、細胞を崩壊し、組織を炭化して、組織を切断または凝固させ、ひいては血管を閉鎖する。このようなアクティブな外科用手術器具の場合、切断と凝固効果に影響を与える主な要素には、組織に加える温度、組織に対するクランプ力および作用時間が含まれる。
【０００３】
従来のアクティブな外科器具のクランプ機構、例えばＣＮ１０４２２４２７９Ａ（参考文献１）、ＣＮ１０１３９６３０２Ａ（参考文献２）、ＣＮ１０１４９５０５０Ａ（参考文献３）中の手動で駆動されるクランプ機構は、医師または操作者によって手で駆動される。このような手動で駆動されるクランプ機構は、通常トリガーまたは把持アーム、カム構造またはリンク機構、ばねなどの部材で構成される。医師または操作者はトリガーまたは把持アームを把持して、カムまたはリンクおよびばね機構の変換によりトリガーの移動を端末のクランプアームに伝達し、クランプアームが閉じ切断する組織をクランプすることができる。このような手動で駆動されるクランプ機構は、従来の手術では比較的信頼性が高く効果的であり、医師や操作者による手動操作にも便利である。
【０００４】
しかしながら、技術の発展に伴い、従来の手動で駆動されるクランプ機構は徐々に不十分になる。例えば、国内外のある研究機関や企業は手術用ロボットを実用化し始めており、手動で駆動されるクランプ機構のアクティブな外科器具は、ロボットを使用した手術における端末実行器具として使用できなくなる。さらに、アクティブな外科器具では、切断速度と血管凝固効果の向上が常に技術者の目標であるが、クランプ力は切断速度と凝固効果に影響を与える重要な要素である。従来の手動で駆動されるクランプ機構は、比較的固定されたクランプ力しか生成できず、使用状況に応じてクランプ力を動的に調整してより良い切断と凝固効果を達成することができない。一部の高度のスキルを持つ医師は、切断または凝固プロセス中にクランプ力を手動で調整してより良い使用効果を達成できるが、これには医師の高い個人のスキルと経験が必要であり、大規模に普及させることは困難である。
【０００５】
したがって、電気的に制御および調整できるクランプ機構を備えるアクティブな外科用手術器具は、技術者の研究開発の目標となっている。ＣＮ１０４５８２６１７Ａ（参考文献４）およびＣＮ１０４５８２６２７Ａ（参考文献５）では、電動式のクランプ機構を備えるアクティブな外科器具をいくつか開示したが、これらの器具にはモータ駆動のクランプ機構を必要とし、構造が比較的複雑であり、コストも高い。
【発明の概要】
【０００６】
上記の技術的問題を解決するために、本願は電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具および対応の手術システムを提供し、従来技術に比べると構造が簡単で、コストが低い利点を有する。
【０００７】
本願の第１態様によれば、クランプアームと、可動部品、静止部品および駆動部品を含む電気駆動クランプ機構と、を備える電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具であって、前記駆動部品は着磁体と被着磁体を含み、前記着磁体と被着磁体の内の一方が前記可動部品に接続され、他方が前記静止部品に接続され、前記可動部品が前記クランプアームに接続され、前記着磁体に電流を流すと磁力が発生し、電流の方向と大きさを変えることで磁力の方向と大きさを変えることができ、前記被着磁体が前記着磁体が発生した磁力によって引き付けられまたは反発されたり、前記可動部品を前記静止部品に近づけたり遠ざけたり、ひいては前記クランプアームを開閉することを特徴とする電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具を提供する。
【０００８】
一実施形態では、前記着磁体が前記静止部品に接続され、前記被着磁体が前記可動部品に接続される。
【０００９】
もう１つの実施形態では、前記着磁体が前記可動部品に接続され、前記被着磁体が前記静止部品に接続される。
【００１０】
さらに、前記駆動部品は駆動弾性体をさらに含み、前記駆動弾性体の一端が前記静止部品上に接続され、他端が前記可動部品上に接続され、且つ前記駆動弾性体は弾性を有する。
【００１１】
さらに、前記駆動部品は制限弾性体をさらに含み、前記制限弾性体は弾性を有し、且つ前記制限弾性体が前記可動部品上に取り付けられる。
【００１２】
一実施形態では、前記制限弾性体は前記被着磁体と前記着磁体間の対向移動を防止することができる。
【００１３】
もう１つの実施形態では、前記制限弾性体は前記被着磁体と前記着磁体間の離間移動を防止することができる。
【００１４】
具体的には、上記外科器具は超音波手術器具、高周波電気ナイフ、プラズマ手術器具またはレーザーメスである。さらに、前記外科用手術器具は超音波手術器具であり、前記超音波手術器具はメスハンドルをさらに含み、前記メスハンドルは遠位端にメスヘッドを有し、前記クランプアームが２つの回転移動ペアを介してそれぞれ可動部品の遠位端と静止部品の遠位端に接続され、可動部品が静止部品に対して近位端または遠位端へ移動すると、前記クランプアームを駆動して前記メスヘッドに対して開いたり閉じたりすることで、組織をクランプしてクランプされた組織に一定のクランプ力を加える。
【００１５】
さらに、駆動部品はクランプ機構の制御電流信号を受信し、可動部品の静止部品に対する近位端または遠位端への移動を制御する。
さらに、前記可動部品は、内管、接続座、および締めキャップを含み、前記内管はメスハンドルの外側に位置し、メスハンドルに沿って縦方向に延伸し、前記接続座は前記内管の近位端に嵌設され前記内管に固定的に接続され、前記締めキャップは接続座の外側に固定的に接続される。
【００１６】
一実施形態では、内管の近位端外側に溝が設けられ、接続座の近位端内側の対応する位置に突起が設けられ、前記突起が前記溝内に係合されることにより前記内管と接続座が係争され固定的に接続される。
【００１７】
一実施形態では、締めキャップは雌ねじを含み、前記接続座の対応する位置に雄ねじを含み、雌ねじと雄ねじの接続により締めキャップと接続座とがしっかり接続される。
【００１８】
さらに、前記静止部品は外管、ベース、ハウジング、およびピン軸を含み、前記外管は前記内管の外側に位置し内管に沿って縦方向に延伸し、前記ベースは穴を有し前記外管の近位端に嵌設され、前記ベースとハウジングとが縦方向の軸線方向に固定的に接続され、前記ベース、外管、内管およびメスハンドル上の対応する位置に縦軸に垂直な穴が設けられ、前記ピン軸がこれらの穴を順に貫通し、ベース、外管、メスハンドル上の穴のメスハンドルの縦軸方向上の幅がピン軸の縦軸方向の幅と同じかまたはやや大きくなり、内管上の穴の縦軸方向上の幅がピン軸の縦軸方向の幅よりも大きい。上記の構造によってベース、外管とメスハンドルがハウジングに対して近位端または遠位端への移動が制限される一方、内管はハウジングに対して近位端または遠位端へ移動可能である。
【００１９】
さらに、前記ピン軸は円筒形であり、前記ベース、外管、メスハンドル上の穴は丸穴であり、前記丸穴の直径がピン軸の直径と同じかまたはやや大きくなり、内管上の穴はウエスト型の穴であり、その縦軸方向上の長さがピン軸の直径よりも大きく、縦軸に垂直な方向上の幅がピン軸の直径と同じか、またはやや大きくなる。
【００２０】
さらに、ベースの近位端に溝が設けられ、ハウジングの遠位端の対応する位置にボスが設けられ、ハウジングのボスがベース上の溝に係合されてベースとハウジングが縦方向軸線方向に固定的に接続される。
【００２１】
さらに、前記着磁体が前記ハウジング上に取り付けられ、前記駆動弾性体の一端が着磁体と接触し、他端が締めキャップと接触し、自身の弾性により締めキャップと着磁体間の対向移動を防止する。
【００２２】
一実施形態では、前記駆動部品は弾性を有する制限弾性体をさらに含み、前記制限弾性体および前記被着磁体が前記可動部品上に取り付けられる。
さらに、前記被着磁体と制限弾性体が接続座と締めキャップ間に取り付けられ、被着磁体が近位端または遠位端へ移動すると可動部品を駆動して近位端または遠位端へ移動させることができる。
【００２３】
もう１つの実施形態では、前記駆動弾性体は前記静止部品と前記可動部品間の離間移動を防止する。
【００２４】
一実施形態では、前記制限弾性体は前記被着磁体と前記着磁体間の対向移動を防止する。
【００２５】
もう１つの実施形態では、前記制限弾性体は前記被着磁体と前記着磁体間の離間移動を防止する。
【００２６】
具体的には、前記着磁体はケイ素鋼板上に導体コイルを巻くことによって形成される。
【００２７】
具体的には、前記被着磁体は純鉄、ソフトフェライトまたは低炭素鋼で形成される。
【００２８】
一実施形態では、前記被着磁体は永久磁石である。
【００２９】
もう１つの実施形態では、前記被着磁体は電磁石であり、電流を流すと磁力が発生し、電流の方向と大きさを変えることで磁力の方向と大きさを変えることができる。
【００３０】
一実施形態では、前記駆動弾性体と制限弾性体は低透磁率の材料で波状ばね、円筒状ばねなどにすることができる。
【００３１】
もう１つの実施形態では、前記駆動弾性体と制限弾性体は弾性コロイド材料で作られる。
【００３２】
本願の第２態様によれば、電気駆動クランプ機構を有する外科手術システムを提供し、上記外科用手術器具および本体を含み、前記本体はクランプ機構制御電流を発生し前記電気駆動クランプ機構に伝達する。
【００３３】
さらに、前記外科手術システムはロボット手術システムであり、着磁体および／または被着磁体中の電流の方向および大きさはロボット手術システムによって自動的に調整される。
【００３４】
本願の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具および手術システムによれば、使用状況に応じて動的にクランプ力を調整してより良好な切断および凝固効果を達成し、参照文献の実施形態および他の従来技術に比べると、構造が簡単で、コストが低い利点を有する。そして、本願の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具によれば、ロボット手術における端末実行器具として使われ、操作が便利であり、大規模な普及に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本願の一実施形態による超音波手術システムの構造図である。
【図２】図１における超音波手術システムに含まれる電気駆動クランプ機構を有する超音波手術器具の具体的な構造模式図である。
【図３】図２における電気駆動クランプ機構の具体的な構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の実施例中の技術手段をあきらかに、詳細に説明するが、もちろん、説明する実施例は本願の実施例の一部に過ぎず、すべの実施例ではない。本願の実施例に基づいて、当業者は創造的な労働をせずに得られた他の実施例はすべて本願の保護範囲に含まれる。
【００３７】
なお、本願では超音波メスの実施例を基に本願の電気駆動クランプ構造を詳細に説明するが、本願は、クランプ操作により人体組織を切断および凝固する必要があるアクティブ外科用手術器具にも適用され得る。これはあごのクランプ力の大きさは超音波手術器具の性能にとって重要な指標であるだけでなく、他のアクティブ外科器具、例えば高周波電気ナイフ、プラズマ手術器具、レーザーメスなどにも重要の指標であり、手術中に組織の切断および凝固状况に応じて動的にクランプ力を調整することはこれらの器具にも重要であり、且つこれらの器具もロボットの外科手術に応用されるニーズがあるからである。
【００３８】
説明の便宜、本願の「近位端」とは、器具が操作者によって把持される時操作者に近い一端を指し、「遠位端」とは器具が操作者によって把持されるとき操作者から離れた一端を指す。
【００３９】
図１を参照して、本願の一実施形態による超音波手術システムが示され、本体１、トランスデューサー２、超音波手術器具３を含み、前記超音波手術器具３は電気駆動クランプ機構を含む。本体１は超音波制御電流およびクランプ機構制御電流を発生しトランスデューサー２に伝達し、トランスデューサー２は受信した超音波制御電流を機械的振動に変換し超音波手術器具３のあごまたはメスヘッドに伝達する一方、クランプ機構制御電流を超音波手術器具３中の電気駆動クランプ機構に伝達する。超音波手術器具３は前記超音波振動電流および前記クランプ機構制御電流を受信し、遠位端のあごによって人体組織をクランプしてクランプされた組織に対して超音波切断および止血を行う。
【００４０】
図２を参照して、図１に示す電気駆動クランプ機構を有する超音波手術器具３が詳細に示され、メスハンドル１０、クランプアーム２０、可動部品３０、静止部品４０および駆動部品５０を含む。前記メスハンドル１０は近位端（即ち操作者に近い一端）にトランスデューサー２に固定的に接続され、図２に示す実施形態ではねじにより接続されメスハンドル１０はトランスデューサー２が発生した機械的振動を受信し超音波共振を発生し、前記メスハンドル１０は遠位端（即ち操作者から離れる一端）にクランプされた組織に超音波エネルギーを加えるメスヘッドを有する。クランプアーム２０は該メスヘッドに対して開いたり閉じたり、組織をクランプしてクランプされた組織に一定のクランプ力を加えることができる。
【００４１】
駆動部品５０はトランスデューサー２から転送されたクランプ機構制御電流信号を受信し、可動部品３０の静止部品４０に対する近位端または遠位端への移動を制御する。クランプアーム２０は２つの回転移動ペアを介してそれぞれ可動部品３０の遠位端と静止部品４０の遠位端に接続され、可動部品３０が静止部品４０に対して近位端または遠位端へ移動すると、クランプアーム２０を駆動してメスハンドル１０のメスヘッドに対して開いたり閉じたりすることで、組織をクランプしてクランプされた組織に一定のクランプ力を加える。
【００４２】
図３を参照して、図２における電気駆動クランプ機構の具体的な構造模式図が詳細に示され、電気駆動クランプ機構は可動部品３０、静止部品４０および駆動部品５０を含む。前記可動部品３０は内管３０１、接続座３０２と締めキャップ３０３を含み、前記内管３０１はメスハンドル１０の外側に位置しメスハンドル１０に沿って縦方向に延伸し、前記接続座３０２は内管３０１の近位端に嵌設され、前記内管３０１に係合され、図３を参照して、内管３０１の近位端外側に溝が設けられ、接続座３０２の近位端内側の対応する位置に突起が設けられ、前記突起が前記溝内に係合されることにより前記内管３０１と接続座３０２とが固定的に接続される。締めキャップ３０３が接続座３０２の外側に固定的に接続され、図２に示す実施形態では、締めキャップ３０３は雌ねじを有し、接続座３０２の対応する位置に雄ねじを有し、雌ねじと雄ねじの接続により締めキャップ３０３と接続座３０２とがしっかり接続される。
【００４３】
図３を参照して、前記静止部品４０は外管４０１、ベース４０２、ハウジング４０３とピン軸４０４を含み、前記外管４０１は内管３０１の外側に位置し内管３０１に沿って縦方向に延伸し、前記ベース４０２は穴を有し外管４０１の近位端に嵌設され、ベース４０２の近位端に溝が設けられ、ハウジング４０３の遠位端の対応する位置にボスが設けられ、ハウジング４０３のボスがベース４０２上の溝に係合されてベース４０２とハウジング４０３とが縦方向軸線方向に固定的に接続される。ベース４０２、外管４０１、内管３０１およびメスハンドル１０上に縦軸に垂直な穴が設けられ、ピン軸４０４がこれらの穴を順に貫通する。ベース４０２、外管４０１、メスハンドル１０上の穴は丸穴であり、前記丸穴の直径がピン軸４０４の直径と同じか、またはやや大きくなり、内管３０１上の穴はウエスト型の穴であり、その内管３０１縦軸線方向上の幅がピン軸の直径よりも大きく、縦軸に垂直な方向上の幅がピン軸の直径と同じか、またはやや大きくなる。このような構造により、ベース４０２、外管４０１とメスハンドル１０のハウジング４０３に対する近位端または遠位端への移動が制限される一方、内管３０１はハウジング４０３に対して近位端または遠位端へ移動可能である。
【００４４】
図３を参照して、前記駆動部品５０は着磁体５０１、被着磁体５０２、駆動弾性体５０３と制限弾性体５０４を含む。前記着磁体５０１がハウジング４０３上に取り付けられ、図３に示す実施形態では、着磁体５０１が締めキャップ３０３の近位端に位置する。前記駆動弾性体５０３の一端が着磁体５０１に接触し、他端が締めキャップ３０３に接触し、自身の弾性により締めキャップ３０３と着磁体５０１間の対向移動を防止する。前記被着磁体５０２と制限弾性体５０４が可動部品３０上に取り付けられ、例えば図３に示すように、接続座３０２と締めキャップ３０３間に取り付けられ、このように、被着磁体５０２が近位端または遠位端へ移動すると、可動部品３０を駆動して近位端または遠位端へ移動させることができる。
【００４５】
電気駆動クランプ機構の動作流れは以下の通りである。前記着磁体５０１はトランスデューサー２から転送されたクランプ機構制御電流信号を受信すると、即通電すると、磁力が発生し、被着磁体５０２を引き付けて近位端へ移動させ、さらに可動部品３０を駆動して近位端へ移動させ、可動部品３０は回転移動ペアを介してクランプアーム２０をメスハンドル１０のメスヘッドに対して徐々に閉じる。着磁体５０１に通電される電流の大きさによって着磁体５０１で発生した磁力の大きさを制御し、それに応じて可動部品３０の近位端への移動距離の大きさを制御し、ひいてはクランプアーム２０のメスハンドル１０のメスヘッドに対する閉じ度合いおよび両者間のクランプ力の大きさを制御する。具体的には、着磁体５０１に通電される電流が徐々に大きくなると、駆動弾性体５０３も徐々に圧縮され、クランプアーム２０がメスハンドル１０に対して徐々に閉じ、両者間のクランプ力も大きくなり、内管３０１がピン軸４０４に止められると近位端へのさらなる移動が制限され、このとき駆動弾性体５０３は最大限に圧縮され、クランプアーム２０とメスハンドル１０のメスヘッド間のクランプ力も最大値になり、このとき着磁体５０１中の電流が継続的に大きくなると、制限弾性体５０４が被着磁体５０２によって圧縮され、制限弾性体５０４の圧縮力により被着磁体の近位端へのさらなる移動が制限される。着磁体５０１中の通電電流が徐々に小さくなると、駆動弾性体５０３が自身の弾性作用により伸び、可動部品３０を押して遠位端へ移動させ、さらにクランプアーム２０を駆動してメスハンドル１０のメスヘッドに対して徐々に開き、両者間のクランプ力が徐々に小さくなり、最終的に開いて分離する。上記電気駆動クランプ機構によって電流大きさでクランプアーム２０とメスハンドル１０のメスヘッド間の開閉動作を制御でき、かつクランプ中のクランプ力の大きさを制御することができる。
【００４６】
前記着磁体５０１は電流により磁力を発生する構造で形成されており、一実施形態では、ケイ素鋼板上に導体コイルを巻くことによって形成される。前記被着磁体５０２は高透磁率の材料、例えば純鉄、ソフトフェライトまたは低炭素鋼などで作られ、または永久磁石、電磁石であってもよく、電流によってその磁力の大きさを制御する。前記駆動弾性体５０３と制限弾性体５０４は低透磁率の材料（オーステナイト系ステンレス鋼など）で波状ばね、円筒状ばねなどにしてもよく、または弾性コロイド材料で作られてもよい。さらに、他の部材はすべて低透磁率または非磁性の材料で作られる必要がある。
【００４７】
本願の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具および手術システムによれば、使用状況に応じて動的にクランプ力を調整してより良好な切断および凝固効果を達成し、参考文献の実施形態および他の従来技術に比べると、構造が簡単で、コストが低い利点を有する。そして、本願の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具によれば、ロボット手術における端末実行器具として使われ、操作が便利であり、大規模な普及に寄与する。
【００４８】
なお、図中の実施形態は本願の代表的な実施例に過ぎず、当業者は、本願の保護範囲が図面の実施形態によって定義された範囲のみに限定されなく、図面の実施形態の組み合わせ、変形、および変更はすべて本願の保護範囲内に含まれることを容易に理解できることに留意されたい。
【００４９】
上記に開示されたものは本願のいくつかの好適な実施例に過ぎず、本願の範囲はこれらに限定されるものではなく、本願の精神を逸脱しない限りなされたすべての等価変更も本願の範囲に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年2月5日(2020.2.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２８】
前記駆動弾性体と制限弾性体は、低透磁率の材料で波状ばねまたは円筒状ばねである請求項１〜２２のいずれか１項に記載の電気駆動クランプ機構を有する外科用手術器具。
【国際調査報告】
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