(57)【要約】  電動式外科用器具を開示する。外科用器具は、変位部材と、変位部材に連結されたモータと、ディスプレイと、モータ及びディスプレイに連結された制御回路と、を含む。制御回路は、所定の期間にわたって変位部材が移動した距離を測定し、速度モードを示す選択メニュー表示をディスプレイに提示させ、速度モードに対応するユーザ入力を受信し、変位部材が所定の期間にわたって移動した測定距離及びユーザ入力に基づいて、変位部材のモータ速度を設定するように構成されている。
2020524055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科用器具であって、
前記外科用器具内で並進するように構成されている変位部材と、
前記変位部材に連結されたモータであって、前記モータは、前記変位部材をある速度で並進させるように構成されており、前記速度は速度モードによって設定される、モータと、
ディスプレイと、
前記モータ及び前記ディスプレイに連結された制御回路であって、前記制御回路は、
前記変位部材に第１の距離を並進させること、
前記変位部材が前記第１の距離を並進するために必要な第１の期間を測定すること、
前記ディスプレイに、前記速度モードを示す選択メニュー表示を提示させることであって、表示される前記選択メニュー表示は、前記第１の距離及び前記第１の期間によって制限される、こと、
前記速度モードに対応するユーザ入力を受信すること、並びに
前記ユーザ入力に基づいて前記モータ速度を設定すること、を実行するように構成されている、制御回路と、を備える外科用器具。
【請求項２】
前記制御回路は、前記ディスプレイに、前記変位部材の前記速度を示す速度表示を提示させるように更に構成されている、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項３】
前記速度モードは、自動モード、低速モード、中速モード、及び高速モードを含む、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項４】
前記速度モードは、前記ユーザ入力の不在下で前記自動モードに設定される、請求項３に記載の外科用器具。
【請求項５】
前記外科用器具は、前記制御回路に連結された位置センサを更に備える、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項６】
前記位置センサは、前記変位部材の位置を監視するように構成されている、請求項５に記載の外科用器具。
【請求項７】
前記制御回路は、前記位置センサを介して前記変位部材の速度を測定するように更に構成されている、請求項５に記載の外科用器具。
【請求項８】
外科用器具であって、
前記外科用器具内で並進するように構成されている変位部材と、
前記変位部材に連結されたモータであって、前記モータは、前記変位部材をある速度で並進させるように構成されており、前記速度は速度モードによって定義される、モータと、
ディスプレイと、
前記モータ及び前記ディスプレイに連結された制御回路であって、前記制御回路は、
前記変位部材に第１の距離を並進させること、
前記変位部材が前記第１の距離を並進するために必要な第１の期間を測定すること、
第１のユーザ入力を受信すること、
前記ディスプレイに、前記第１のユーザ入力に応じて前記速度モードを示す選択メニュー表示を提示させることであって、表示される前記選択メニュー表示は、前記第１の距離及び前記第１の期間によって制限される、こと、
前記速度モードに対応する第２のユーザ入力を受信すること、並びに
前記第２のユーザ入力に基づいて前記モータ速度を設定すること、を実行するように構成されている、制御回路と、を備える外科用器具。
【請求項９】
前記制御回路は、前記ディスプレイに、前記変位部材の前記速度を示す速度表示を提示させるように更に構成されている、請求項８に記載の外科用器具。
【請求項１０】
前記ディスプレイは、第１の時間中に前記選択メニュー表示を提示し、第２の時間中に前記速度表示を提示する、請求項９に記載の外科用器具。
【請求項１１】
前記第１の時間は前記第２の時間と異なる、請求項１０に記載の外科用器具。
【請求項１２】
前記第１の時間は前記第２の時間と同一である、請求項１０に記載の外科用器具。
【請求項１３】
前記速度モードは、自動モード、低速モード、中速モード、及び高速モードを含む、請求項８に記載の外科用器具。
【請求項１４】
前記速度モードは、デフォルトで前記自動モードに設定される、請求項１３に記載の外科用器具。
【請求項１５】
外科用器具の動作方法であって、前記外科用器具は、前記外科用器具内で並進するように構成されている変位部材と、前記変位部材に連結されて、前記変位部材をある速度で並進させるモータと、ディスプレイと、前記モータ及び前記ディスプレイに連結された制御回路と、を備え、前記方法は、
前記制御回路によって、前記変位部材に第１の距離を移動させることと、
前記制御回路によって、前記変位部材が前記第１の距離を並進するために必要な第１の期間を測定することと、
前記制御回路によって、前記変位部材の速度モードを示す表示を前記ディスプレイに提示することであって、表示される前記表示は、前記第１の距離及び前記第１の期間によって制限される、ことと、
前記制御回路によって、前記速度モードに対応するユーザ入力を受信することと、
前記制御回路によって、前記ユーザ入力に基づいて前記モータ速度を設定することと、を含む、方法。
【請求項１６】
前記制御回路によって、前記変位部材の前記速度を示す速度表示を前記ディスプレイに提示することを更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記制御回路によって、前記速度モードを前記ディスプレイに提示することを更に含み、前記速度モードは、自動モード、低速モード、中速モード、及び高速モードを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記制御回路によって、前記ユーザ入力の不在下で前記自動モードの前記モータを制御することを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記制御回路によって、前記ユーザ入力の不在下で前記自動モードに設定された前記速度モードを前記ディスプレイに提示することを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記制御回路によって、前記変位部材の前記速度を監視することを更に含む、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、外科用器具に関し、また様々な状況において、組織をステープル留め及び切断するために設計された、外科用ステープル留め及び切断器具並びにそれらのステープルカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動式外科用ステープル留め及び切断器具では、切断部材の速度を制御するか、又はエンドエフェクタの関節運動速度を制御することが有用であり得る。変位部材の速度は、変位部材の所定の位置間隔で経過時間を測定するか、又は所定の時間間隔で変位部材の位置を測定することによって決定できる。制御は、開ループ又は閉ループであってよい。かかる測定は、組織の厚さなど組織の状態を評価し、発射ストローク中の切断部材の速度を調節して組織状態を考慮するのに有用であり得る。組織厚さは、切断部材の予測される速度を切断部材の実際の速度と比較することによって決定され得る。いくつかの状況では、エンドエフェクタを一定の関節運動速度で関節運動させることが有用であり得る。他の状況では、エンドエフェクタのスイープ範囲内の１つ以上の領域において、デフォルトの関節運動速度とは異なる関節運動速度でエンドエフェクタを駆動することが有用であり得る。
【０００３】
電動式外科用ステープル留め及び切断器具の使用中、ユーザは、切断部材又は発射部材の指令速度又は実際の速度を知らない場合がある。したがって、手動選択によって発射速度を制御する能力をユーザに提供することが望ましい場合がある。切断部材又は発射部材が移動する距離の測定値及び時間要素に基づいて外科用器具によって設定される第１の発射状態、並びにユーザによって予め規定された第２の発射状態を外科用器具に提供することが望ましい場合がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一態様では、本開示は、外科用器具を提供する。この外科用器具は、外科用器具内で並進するように構成されている変位部材と、変位部材に連結されたモータと、モータに連結された制御回路と、を備える。モータは、変位部材をある速度で並進させるように構成されており、この速度は速度モードによって定義される。この外科用器具は、ディスプレイを更に備える。制御回路は、変位部材に第１の距離を並進させること、変位部材が第１の距離を並進するのに必要な第１の期間を測定すること、ディスプレイに、速度モードを示す選択メニュー表示を提示させることであって、表示される選択メニュー表示は、第１の距離及び第１の期間によって制限されること、速度モードに対応するユーザ入力を受信すること、並びにユーザ入力に基づいて、変位部材のモータ速度を設定すること、を実行するように構成されている。
【０００５】
別の態様では、外科用器具は、外科用器具内で並進するように構成されている変位部材と、変位部材に連結されたモータと、モータに連結された制御回路と、ディスプレイと、を備える。モータは、変位部材をある速度で並進させるように構成されており、この速度は速度モードによって定義される。制御回路は、変位部材に第１の距離を並進させること、変位部材が第１の距離を並進するのに必要な第１の期間を測定すること、第１のユーザ入力を受信すること、第１のユーザ入力に応じて、ディスプレイに、速度モードを示す選択メニュー表示を提示させることであって、表示される選択メニュー表示は、第１の距離及び第１の期間によって制限されること、速度モードに対応する第２のユーザ入力を受信すること、並びに第２のユーザ入力に基づいてモータ速度を設定すること、を実行するように構成されている。
【０００６】
別の態様では、本開示は、外科用器具の動作方法を提供する。この外科用器具は、外科用器具内で並進するように構成されている変位部材と、変位部材に連結され、ある速度で変位部材を並進させるモータと、モータに連結された制御回路と、ディスプレイと、を備える。この方法は、制御回路によって、変位部材に第１の距離を移動させることと、制御回路によって、変位部材が第１の距離を並進するために必要な第１の期間を測定することと、変位部材の速度モードを示す表示をディスプレイに提示することであって、表示される表示は、第１の距離及び第１の期間によって制限される、ことと、制御回路によって、速度モードに対応するユーザ入力を受信することと、制御回路によって、ユーザ入力に基づいてモータ速度を設定することと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本明細書に記載される態様の新規特徴は、添付の「特許請求の範囲」に具体的に記載される。しかし、これらの態様は、構成及び操作の方法のいずれに関しても、以下の説明文を添付の図面と共に参照することによってより深い理解を得ることができる。
【図１】本開示の一態様による、動作可能に結合された交換式シャフトアセンブリを有する、外科用器具の斜視図である。
【図２】本開示の一態様による、図１の外科用器具の一部の分解組立図である。
【図３】本開示の一態様による、交換式シャフトアセンブリの一部の分解組立図である。
【図４】本開示の一態様による、図１の外科用器具のエンドエフェクタの分解組立図である。
【図５Ａ】本開示の一態様による、２枚の図面にわたる図１の外科用器具の制御回路のブロック図である。
【図５Ｂ】本開示の一態様による、２枚の図面にわたる図１の外科用器具の制御回路のブロック図である。
【図６】本開示の一態様による、ハンドルアセンブリ、電源アセンブリ、及びハンドルアセンブリと交換式シャフトアセンブリとの間のインターフェースを示す、図１の外科用器具の制御回路のブロック図である。
【図７】本開示の一態様による、図１の外科用器具の態様を制御するように構成されている制御回路を示す。
【図８】本開示の一態様による、図１の外科用器具の態様を制御するように構成されている組み合わせ論理回路を示す。
【図９】本開示の一態様による、図１の外科用器具の態様を制御するように構成されている順序論理回路を示す。
【図１０】絶対位置決めシステムが、本開示の一態様によるセンサ装置を備える制御モータ駆動回路装置を備える、図１の外科用器具の絶対位置決めシステムの図である。
【図１１】本開示の一態様による、制御回路基板アセンブリ及びセンサ装置の各要素の相対的な整合を示す、絶対位置決めシステム用のセンサ装置の分解斜視図である。
【図１２】本開示の一態様による、磁気回転絶対位置決めシステムを備える位置センサの図である。
【図１３】本開示の一態様による、エンドエフェクタ内に把持された組織に対する発射部材のストロークを示す、図１の外科用器具のエンドエフェクタの断面図である。
【図１４】本開示の一態様による、変位部材の遠位並進を制御するようにプログラムされた外科用器具のブロック図を示す。
【図１５】本開示の一態様によって実行される、２つの例示的な変位部材ストロークをプロットした図を示す。
【図１６】本開示の一態様による、外科用器具の斜視図である。
【図１７】本開示の一態様による、図１６に示す超音波器具のディスプレイ部分の詳細図である。
【図１８】本開示の一態様による、ディスプレイを制御するための制御プログラム又は論理構成を示すプロセスの論理フロー図である。
【図１９】本開示の一態様による、速度フィードバック画面を示すディスプレイである。
【図２０】本開示の一態様による、速度フィードバック画面を示すディスプレイである。
【図２１】図１６に示した外科用器具のハウジングに位置するスイッチである。
【図２２】ディスプレイが選択メニューオプションをハイライトする様々な方法を表すチャートである。
【図２３】本開示の一態様による、手動高速モードを示す速度フィードバック画面を示すディスプレイである。
【図２４】本開示の一態様による、手動高速モードを示す速度フィードバック画面を示すディスプレイである。
【図２５】本開示の一態様による、手動高速モードを示す速度フィードバック画面を示すディスプレイである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本出願の出願人は、本出願と同時に出願された以下の特許出願を所有しており、これらの各々は、参照によりそれぞれの全体が本明細書に組み込まれる。
代理人整理番号ＥＮＤ８１９１ＵＳＮＰ／１７００５４、２０１７年６月２０日出願の発明者Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ  Ｅ．Ｓｈｅｌｔｏｎ，ＩＶ  ｅｔ  ａｌ．による「ＣＯＮＴＲＯＬ  ＯＦ  ＭＯＴＯＲ  ＶＥＬＯＣＩＴＹ  ＯＦ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＡＮＤ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＢＡＳＥＤ  ＯＮ  ＡＮＧＬＥ  ＯＦ  ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＩＯＮ」。
【０００９】
代理人整理番号ＥＮＤ８１９２ＵＳＮＰ／１７００５５、２０１７年６月２０日出願の発明者Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ  Ｅ．Ｓｈｅｌｔｏｎ，ＩＶ  ｅｔ  ａｌ．による「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＷＩＴＨ  ＶＡＲＩＡＢＬＥ  ＤＵＲＡＴＩＯＮ  ＴＲＩＧＧＥＲ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴ」。
【００１０】
代理人整理番号ＥＮＤ８１９３ＵＳＮＰ／１７００５６、２０１７年６月２０日出願の発明者Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ  Ｅ．Ｓｈｅｌｔｏｎ，ＩＶ  ｅｔ  ａｌ．による「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ  ＤＩＳＰＬＡＣＥＭＥＮＴ  ＭＥＭＢＥＲ  ＭＯＴＩＯＮ  ＯＦ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＡＮＤ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」。
【００１１】
代理人整理番号ＥＮＤ８１９４ＵＳＮＰ／１７００５７、２０１７年６月２０日出願の発明者Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ  Ｅ．Ｓｈｅｌｔｏｎ，ＩＶ  ｅｔ  ａｌ．による「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ  ＭＯＴＯＲ  ＶＥＬＯＣＩＴＹ  ＯＦ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＡＮＤ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＡＣＣＯＲＤＩＮＧ  ＴＯ  ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＩＯＮ  ＡＮＧＬＥ  ＯＦ  ＥＮＤ  ＥＦＦＥＣＴＯＲ」。
【００１２】
代理人整理番号ＥＮＤ８１９５ＵＳＮＰ／１７００５８、２０１７年６月２０日出願の発明者Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ  Ｅ．Ｓｈｅｌｔｏｎ，ＩＶ  ｅｔ  ａｌ．による「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ  ＭＯＴＯＲ  ＶＥＬＯＣＩＴＹ  ＯＦ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＡＮＤ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」。
【００１３】
代理人整理番号ＥＮＤ８１９６ＵＳＮＰ／１７００５９、２０１７年６月２０日出願の発明者Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ  Ｅ．Ｓｈｅｌｔｏｎ，ＩＶ  ｅｔ  ａｌ．による「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＨＡＶＩＮＧ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＡＢＬＥ  ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＩＯＮ  ＶＥＬＯＣＩＴＹ」。
【００１４】
代理人整理番号ＥＮＤ８１９７ＵＳＮＰ／１７００６０、２０１７年６月２０日出願の発明者Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ  Ｅ．Ｓｈｅｌｔｏｎ，ＩＶ  ｅｔ  ａｌ．による「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ  ＶＥＬＯＣＩＴＹ  ＯＦ  Ａ  ＤＩＳＰＬＡＣＥＭＥＮＴ  ＭＥＭＢＥＲ  ＯＦ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＡＮＤ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」。
【００１５】
代理人整理番号ＥＮＤ８１９８ＵＳＮＰ／１７００６１、２０１７年６月２０日出願の発明者Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ  Ｅ．Ｓｈｅｌｔｏｎ，ＩＶ  ｅｔ  ａｌ．による「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ  ＤＩＳＰＬＡＣＥＭＥＮＴ  ＭＥＭＢＥＲ  ＶＥＬＯＣＩＴＹ  ＦＯＲ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」。
【００１６】
代理人整理番号ＥＮＤ８２２２ＵＳＮＰ／１７０１２５、２０１７年６月２０日出願の発明者Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ  Ｅ．Ｓｈｅｌｔｏｎ，ＩＶ  ｅｔ  ａｌ．による「ＣＯＮＴＲＯＬ  ＯＦ  ＭＯＴＯＲ  ＶＥＬＯＣＩＴＹ  ＯＦ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＡＮＤ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＢＡＳＥＤ  ＯＮ  ＡＮＧＬＥ  ＯＦ  ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＩＯＮ」。
【００１７】
代理人整理番号ＥＮＤ８１９９ＵＳＮＰ／１７００６２Ｍ、２０１７年６月２０日出願の発明者Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ  Ｅ．Ｓｈｅｌｔｏｎ，ＩＶ  ｅｔ  ａｌ．による「ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ  ＦＯＲ  ＡＤＡＰＴＩＶＥ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＯＦ  ＭＯＴＯＲ  ＶＥＬＯＣＩＴＹ  ＯＦ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＡＮＤ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」。
【００１８】
代理人整理番号ＥＮＤ８２７５ＵＳＮＰ／１７０１８５Ｍ、２０１７年６月２０日出願の発明者Ｒａｙｍｏｎｄ  Ｅ．Ｐａｒｆｅｔｔ  ｅｔ  ａｌ．による「ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ  ＦＯＲ  ＣＬＯＳＥＤ  ＬＯＯＰ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＯＦ  ＭＯＴＯＲ  ＶＥＬＯＣＩＴＹ  ＯＦ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＡＮＤ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」。
【００１９】
代理人整理番号ＥＮＤ８２６８ＵＳＮＰ／１７０１８６、２０１７年６月２０日出願の発明者Ｒａｙｍｏｎｄ  Ｅ．Ｐａｒｆｅｔｔ  ｅｔ  ａｌ．による「ＣＬＯＳＥＤ  ＬＯＯＰ  ＦＥＥＤＢＡＣＫ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＯＦ  ＭＯＴＯＲ  ＶＥＬＯＣＩＴＹ  ＯＦ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＡＮＤ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＢＡＳＥＤ  ＯＮ  ＭＡＧＮＩＴＵＤＥ  ＯＦ  ＶＥＬＯＣＩＴＹ  ＥＲＲＯＲ  ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＳ」。
【００２０】
代理人整理番号ＥＮＤ８２７６ＵＳＮＰ／１７０１８７、２０１７年６月２０日出願の発明者Ｊａｓｏｎ  Ｌ．Ｈａｒｒｉｓ  ｅｔ  ａｌ．による「ＣＬＯＳＥＤ  ＬＯＯＰ  ＦＥＥＤＢＡＣＫ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＯＦ  ＭＯＴＯＲ  ＶＥＬＯＣＩＴＹ  ＯＦ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＡＮＤ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＢＡＳＥＤ  ＯＮ  ＭＥＡＳＵＲＥＤ  ＴＩＭＥ  ＯＶＥＲ  Ａ  ＳＰＥＣＩＦＩＥＤ  ＤＩＳＰＬＡＣＥＭＥＮＴ  ＤＩＳＴＡＮＣＥ」。
【００２１】
代理人整理番号ＥＮＤ８２６６ＵＳＮＰ／１７０１８８、２０１７年６月２０日出願の発明者Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ  Ｅ．Ｓｈｅｌｔｏｎ，ＩＶ  ｅｔ  ａｌ．による「ＣＬＯＳＥＤ  ＬＯＯＰ  ＦＥＥＤＢＡＣＫ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＯＦ  ＭＯＴＯＲ  ＶＥＬＯＣＩＴＹ  ＯＦ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＡＮＤ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＢＡＳＥＤ  ＯＮ  ＭＥＡＳＵＲＥＤ  ＤＩＳＰＬＡＣＥＭＥＮＴ  ＤＩＳＴＡＮＣＥ  ＴＲＡＶＥＬＥＤ  ＯＶＥＲ  Ａ  ＳＰＥＣＩＦＩＥＤ  ＴＩＭＥ  ＩＮＴＥＲＶＡＬ」。
【００２２】
代理人整理番号ＥＮＤ８２６７ＵＳＮＰ／１７０１８９、２０１７年６月２０日出願の発明者Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ  Ｅ．Ｓｈｅｌｔｏｎ，ＩＶ  ｅｔ  ａｌ．による「ＣＬＯＳＥＤ  ＬＯＯＰ  ＦＥＥＤＢＡＣＫ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＯＦ  ＭＯＴＯＲ  ＶＥＬＯＣＩＴＹ  ＯＦ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＡＮＤ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＢＡＳＥＤ  ＯＮ  ＭＥＡＳＵＲＥＤ  ＴＩＭＥ  ＯＶＥＲ  Ａ  ＳＰＥＣＩＦＩＥＤ  ＮＵＭＢＥＲ  ＯＦ  ＳＨＡＦＴ  ＲＯＴＡＴＩＯＮＳ」。
【００２３】
代理人整理番号ＥＮＤ８２６９ＵＳＮＰ／１７０１９０、２０１７年６月２０日出願の発明者Ｊａｓｏｎ  Ｌ．Ｈａｒｒｉｓ  ｅｔ  ａｌ．による「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ  ＤＩＳＰＬＡＹＩＮＧ  ＭＯＴＯＲ  ＶＥＬＯＣＩＴＹ  ＦＯＲ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」。
【００２４】
代理人整理番号ＥＮＤ８２７１ＵＳＮＰ／１７０１９２、２０１７年６月２０日出願の発明者Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ  Ｅ．Ｓｈｅｌｔｏｎ，ＩＶ  ｅｔ  ａｌ．による「ＣＬＯＳＥＤ  ＬＯＯＰ  ＦＥＥＤＢＡＣＫ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＯＦ  ＭＯＴＯＲ  ＶＥＬＯＣＩＴＹ  ＯＦ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＡＮＤ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＢＡＳＥＤ  ＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＣＯＮＤＩＴＩＯＮＳ」。
【００２５】
本出願の出願人は、本出願と同時に出願された以下の米国意匠出願を所有しており、これらの各々は、参照によりそれぞれの全体が本明細書に組み込まれる。
代理人整理番号ＥＮＤ８２７４ＵＳＤＰ／１７０１９３Ｄ、２０１７年６月２０日出願の発明者Ｊａｓｏｎ  Ｌ．Ｈａｒｒｉｓ  ｅｔ  ａｌ．による「ＧＲＡＰＨＩＣＡＬ  ＵＳＥＲ  ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ  ＦＯＲ  Ａ  ＤＩＳＰＬＡＹ  ＯＲ  ＰＯＲＴＩＯＮ  ＴＨＥＲＥＯＦ」。
【００２６】
代理人整理番号ＥＮＤ８２７３ＵＳＤＰ／１７０１９４Ｄ、２０１７年６月２０日出願の発明者Ｊａｓｏｎ  Ｌ．Ｈａｒｒｉｓ  ｅｔ  ａｌ．による「ＧＲＡＰＨＩＣＡＬ  ＵＳＥＲ  ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ  ＦＯＲ  Ａ  ＤＩＳＰＬＡＹ  ＯＲ  ＰＯＲＴＩＯＮ  ＴＨＥＲＥＯＦ」。
【００２７】
代理人整理番号ＥＮＤ８２７２ＵＳＤＰ／１７０１９５Ｄ、２０１７年６月２０日出願の発明者Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ  Ｅ．Ｓｈｅｌｔｏｎ，ＩＶ  ｅｔ  ａｌ．による「ＧＲＡＰＨＩＣＡＬ  ＵＳＥＲ  ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ  ＦＯＲ  Ａ  ＤＩＳＰＬＡＹ  ＯＲ  ＰＯＲＴＩＯＮ  ＴＨＥＲＥＯＦ」。
【００２８】
開示する装置及び方法の構造、機能、製造、及び使用の理解を提供するために、特定の態様を示し、説明する。一例で示す、又は説明する特徴は、他の例の特徴と組み合わされてよく、修正及び変形例は、本開示の範囲内である。
【００２９】
用語「近位」及び「遠位」は、外科用器具のハンドルを操作する臨床医に対して、「近位」は臨床医に近い部分を指し、「遠位」は、臨床医から遠くに位置する部分を指す。外科用器具は多くの向き及び位置で使用され得るため、便宜上、図面に関して使用する「垂直」、「水平」、「上」、及び「下」といった空間的用語は、限定及び／又は絶対的であることを意図するものではない。
【００３０】
腹腔鏡下及び低侵襲性の外科的処置を行うため、例示的な装置及び方法が提供されている。しかしながら、かかる装置及び方法は、例えば、観血的手術を含む他の外科的処置及び用途に使用できる。外科用器具は、自然開口部を通して、又は組織内に形成された切開若しくは穿刺穴を通して挿入できる。これらの器具の作用部分すなわちエンドエフェクタ部分は、体内に直接、又は、外科用器具のエンドエフェクタ及び細長いシャフトを進めることが可能な作用通路を有するアクセスデバイスを通して、挿入できる。
【００３１】
図１〜図４は、再使用されてもされなくてもよい、切断及び締結用のモータ駆動の外科用器具１０を示す。図示の例では、外科用器具１０は、臨床医が把持し、操作し、作動させるように構成されているハンドルアセンブリ１４を備えるハウジング１２を含む。ハウジング１２は、１つ以上の外科的タスク又は処置を行うように構成されている外科用エンドエフェクタ３００が動作可能に結合されている、交換式シャフトアセンブリ２００に動作可能に取り付けるように構成されている。本開示によれば、様々な形態の交換式シャフトアセンブリが、ロボット制御された外科用システムと接続して効果的に使用され得る。「ハウジング」という用語は、交換式シャフトアセンブリを作動させるために利用できる少なくとも１つの制御運動を生成し、加えるように構成されている少なくとも１つの駆動システムを収容するか、ないしは別様に支持するロボットシステムのハウジング又は類似の部分を包含することができる。「フレーム」という用語は、手持ち式外科用器具の一部分を指してもよい。「フレーム」という用語はまた、ロボット制御式の外科用器具の一部分、及び／又は外科用器具を動作可能に制御するために使用され得るロボットシステムの一部分を表す場合もある。交換式シャフトアセンブリは、全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第９，０７２，５３５号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ  ＷＩＴＨ  ＲＯＴＡＴＡＢＬＥ  ＳＴＡＰＬＥ  ＤＥＰＬＯＹＭＥＮＴ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ」に開示されている様々なロボットシステム、器具、構成要素、及び方法と共に用いられてもよい。
【００３２】
図１は、本開示の一態様による、動作可能に結合された交換式シャフトアセンブリ２００を有する、外科用器具１０の斜視図である。ハウジング１２は、外科用ステープルカートリッジ３０４を中で動作可能に支持するように構成されている、外科用切断及び締結デバイスを含む、エンドエフェクタ３００を備える。ハウジング１２は、様々な大きさ及びタイプのステープルカートリッジを支持するように適合されたエンドエフェクタを含み、様々なシャフト長さ、大きさ、及びタイプを有する、交換式シャフトアセンブリと接続して使用するために、構成されてよい。ハウジング１２は、高周波（ＲＦ）エネルギー、超音波エネルギー及び／又はモーションなど他のモーション及び形態のエネルギーを、様々な外科用途及び処置と関連させて用いられるように適合されたエンドエフェクタ装置に印加するように構成されているアセンブリなど、様々な交換式シャフトアセンブリと共に効果的に用いられてよい。エンドエフェクタ、シャフトアセンブリ、ハンドル、外科用器具、及び／又は外科用器具システムは、任意の好適な締結具を利用して組織を締結できる。例えば、中に着脱可能に格納された複数の締結具を備える締結具カートリッジが、シャフトアセンブリのエンドエフェクタに着脱可能に挿入及び／又は装着され得る。
【００３３】
ハンドルアセンブリ１４は、ねじ、スナップ機構、接着剤などで相互連結される１対の交換式ハンドルハウジングセグメント１６及び１８を備えてよい。ハンドルハウジングセグメント１６、１８は、一体となって、臨床医に把持及び操作され得るピストルグリップ部分１９を形成する。ハンドルアセンブリ１４は、複数の駆動システムを動作可能に支持し、それら駆動システムは、ハンドルアセンブリに動作可能に取り付けられた交換式シャフトアセンブリの対応部分に、制御運動を生成し、適用するように構成されている。ディスプレイはカバー４５の下に設けられてよい。
【００３４】
図２は、本開示の一態様による、図１の外科用器具１０の一部の分解組立図である。ハンドルアセンブリ１４は、複数の駆動システムを動作可能に支持するフレーム２０を含んでよい。フレーム２０は、交換式シャフトアセンブリ２００に閉鎖運動及び開放運動を加えることができる「第１の」、つまり「閉鎖駆動システム３０」を動作可能に支持できる。閉鎖駆動システム３０は、フレーム２０によって枢動可能に支持される閉鎖トリガ３２などアクチュエータを含んでよい。閉鎖トリガ３２は、枢動ピン３３によってハンドルアセンブリ１４に枢動可能に連結され、閉鎖トリガ３２が臨床医によって操作されることを可能にする。臨床医がハンドルアセンブリ１４のピストルグリップ部分１９を把持するとき、閉鎖トリガ３２は、開始、つまり「非作動」位置から「作動」位置へ、より具体的には完全圧縮位置又は完全作動位置へと枢動できる。
【００３５】
ハンドルアセンブリ１４及びフレーム２０は、発射駆動システム８０を動作可能に支持でき、この発射駆動システムは、ハンドルアセンブリに取り付けられた交換式シャフトアセンブリの対応部分に発射運動を加えるように構成されている。発射駆動システム８０は、ハンドルアセンブリ１４のピストルグリップ部分１９に設置された電動モータ８２を用いてよい。電動モータ８２は、例えば約２５，０００ＲＰＭの最大回転速度を有するブラシ付きＤＣモータであってよい。その他の構成では、モータとしては、ブラシレスモータ、コードレスモータ、同期モータ、ステッパモータ、又はその他の任意の好適な電動モータを挙げてもよい。電動モータ８２は、取り外し可能なパワーパック９２を備え得る、電源９０によって給電されてよい。パワーパック９２は、遠位ハウジング部分９６に装着するように構成されている、近位ハウジング部分９４を備えてよい。近位ハウジング部分９４及び遠位ハウジング部分９６は、複数の電池９８を中に動作可能に支持するように構成されている。電池９８はそれぞれ、例えば、リチウムイオン（ＬＩ）又は他の好適な電池を含んでよい。遠位ハウジング部分９６は、電動モータ８２に動作可能に結合されている、制御回路基板１００に取り外し可能かつ動作可能に取り付けられるために構成されている。直列に接続されているいくつかの電池９８は、外科用器具１０に電力を供給できる。電源９０は、交換可能及び／又は再充電可能であってもよい。カバー４５の下方に位置するディスプレイ４３は、制御回路基板１００に電気的に結合されている。ディスプレイ４３が現れるように、カバー４５を取り外しできる。
【００３６】
電動モータ８２は、回転可能なシャフト（図示せず）を備えてもよく、この回転可能なシャフトは、長手方向に移動可能な駆動部材１２０上の駆動歯１２２の組又はラックとの噛合い係合をなして取り付けられるギヤ減速機アセンブリ８４と動作可能にインターフェースをとる。長手方向に移動可能な駆動部材１２０は、ギヤ減速機アセンブリ８４の対応する駆動ギヤ８６と噛合い係合するために、その上に形成された駆動歯１２２のラックを有する。
【００３７】
使用の際、電源９０によって提供される電圧極性によって電動モータ８２を時計方向に動作させることができるが、電池によって電動モータに印加される電圧極性は、電動モータ８２を反時計方向に動作させるために反転させることができる。電動モータ８２が一方向に回転されると、長手方向に移動可能な駆動部材１２０は、遠位方向「ＤＤ」に軸方向駆動されることになる。電動モータ８２が反対の回転方向に駆動されると、長手方向に移動可能な駆動部材１２０は、近位方向「ＰＤ」に軸方向駆動されることになる。ハンドルアセンブリ１４は、電源９０によって電動モータ８２に付与される極性を反転させるように構成され得るスイッチを含むことができる。ハンドルアセンブリ１４は、長手方向に移動可能な駆動部材１２０の位置及び／又は長手方向に移動可能な駆動部材１２０が移動している方向を検出するように構成されているセンサを備えてよい。
【００３８】
電動モータ８２の作動は、ハンドルアセンブリ１４上に枢動可能に支持される発射トリガ１３０によって制御され得る。発射トリガ１３０は、非作動位置と作動位置との間で枢動させられてよい。
【００３９】
図１に戻ると、交換式シャフトアセンブリ２００は、外科用ステープルカートリッジ３０４を中で動作可能に支持するように構成されている細長いチャネル３０２を備える、エンドエフェクタ３００を含む。エンドエフェクタ３００は、細長いチャネル３０２に対して枢動可能に支持されるアンビル３０６を含んでよい。交換式シャフトアセンブリ２００は、関節継手２７０を備えてよい。エンドエフェクタ３００及び関節継手２７０の構造と動作は、米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号、発明の名称「ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＡＢＬＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ  ＡＮ  ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＩＯＮ  ＬＯＣＫ」に説明されおり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。交換式シャフトアセンブリ２００は、ノズル部分２０２、２０３で構成される近位ハウジング又はノズル２０１を含んでよい。交換式シャフトアセンブリ２００は、エンドエフェクタ３００のアンビル３０６を開閉するために利用することができる、シャフト軸ＳＡに沿って延在する閉鎖管２６０を含んでよい。
【００４０】
図１に戻ると、閉鎖管２６０は、例えば、前述の参考文献米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号に記載されている方法で閉鎖トリガ３２の作動に応答して、アンビル３０６を閉鎖するために遠位方向（方向「ＤＤ」）に並進される。アンビル３０６は、閉鎖管２６０を近位に並進させることによって開放される。アンビル開放位置において、閉鎖管２６０は、その近位位置へと移動させられる。
【００４１】
図３は、本開示の一態様による、交換式シャフトアセンブリ２００の一部の別の分解組立図である。交換式シャフトアセンブリ２００は、スパイン２１０内で軸方向移動するように支持される発射部材２２０を含んでよい。発射部材２２０は、遠位側切断部分、つまりナイフバー２８０に取り付けるように構成されている中間発射シャフト２２２を含む。発射部材２２０は、「第２のシャフト」又は「第２のシャフトアセンブリ」と呼ばれることもある。中間発射シャフト２２２は、その遠位端に、ナイフバー２８０の近位端２８２にあるタブ２８４を受け入れるように構成されている、長手方向スロット２２３を含んでよい。長手方向スロット２２３及び近位端部２８２は、それらの間の相対運動を可能にするように構成され得、かつスリップ継手２８６を備え得る。スリップ継手２８６は、ナイフバー２８０を移動させずに、又は少なくとも実質的に移動させずに、発射部材２２０の中間発射シャフト２２２が、関節継手２７０を中心としたエンドエフェクタ３００の関節運動させることを可能にすることができる。エンドエフェクタ３００が好適に方向付けられた後は、ナイフバー２８０を進め、チャネル３０２内に位置するステープルカートリッジを発射するため、長手方向スロット２２３の近位側の側壁がタブ２８４に接触するまで、中間発射シャフト２２２を遠位側に進めることができる。スパイン２１０は細長い開口部、つまり窓２１３を有して、スパイン２１０への中間発射シャフト２２２の組み付け及び挿入を容易にしている。中間発射シャフト２２２が挿入されると、頂部フレームセグメント２１５がシャフトフレーム２１２と係合されて、中間発射シャフト２２２及びナイフバー２８０を中に封入してよい。発射部材２２０の動作に関しては、米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号に見出すことができる。スパイン２１０は、発射部材２２０と、スパイン２１０の周りに延在する閉鎖管２６０とを摺動可能に支持するように構成できる。スパイン２１０は、関節運動ドライバ２３０を摺動可能に支持できる。
【００４２】
交換式シャフトアセンブリ２００は、関節運動ドライバ２３０を発射部材２２０に選択的かつ解除可能に結合するように構成されている、クラッチアセンブリ４００を含むことができる。クラッチアセンブリ４００は、発射部材２２０の周りに位置付けられるロックカラー、つまりロックスリーブ４０２を含み、ロックスリーブ４０２は、ロックスリーブ４０２が関節運動ドライバ２３０を発射部材２２０に結合する係合位置と、関節運動ドライバ２３０が発射部材２２０に動作可能に結合されない係合解除位置との間で回転され得る。ロックスリーブ４０２がその係合位置にあるとき、発射部材２２０の遠位方向移動によって、関節運動ドライバ２３０を遠位側に移動させることができ、それに対応して、発射部材２２０の近位方向移動によって、関節運動ドライバ２３０を近位側に移動させることができる。ロックスリーブ４０２がその係合解除位置にあるとき、発射部材２２０の移動は、関節運動ドライバ２３０に伝達されず、その結果、発射部材２２０は、関節運動ドライバ２３０とは独立して移動できる。ノズル２０１は、米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号に記載されている様々な方式で、関節駆動システムと発射駆動システムとを動作可能に係合及び係合解除するために用いることができる。
【００４３】
交換式シャフトアセンブリ２００は、例えば、エンドエフェクタ３００との間で電力を伝導し、かつ／又はエンドエフェクタ３００との間で信号を通信するように構成できる、スリップリングアセンブリ６００を備えることができる。スリップリングアセンブリ６００は、近位コネクタフランジ６０４と、ノズル部分２０２、２０３に画定されたスロット内に位置付けられる遠位コネクタフランジ６０１と、を備えることができる。近位コネクタフランジ６０４は第１の面を備えることができ、遠位コネクタフランジ６０１は、第１の面に隣接して位置付けられ、かつ第１の面に対して移動可能である第２の面を備えることができる。遠位コネクタフランジ６０１は、シャフト軸ＳＡ−ＳＡを中心にして、近位コネクタフランジ６０４に対して回転できる（図１）。近位コネクタフランジ６０４は、その第１の面に画定される、複数の同心の、又は少なくとも実質的に同心の導体６０２を備えることができる。コネクタ６０７は、遠位コネクタフランジ６０１の近位側に装着することができ、複数の接点を有してよく、各接点は、導体６０２のうち１つに対応してそれと電気的に接触する。かかる構成により、近位コネクタフランジ６０４と遠位コネクタフランジ６０１とが、それらの間の電気的接触を維持したまま相対回転することが可能になる。近位コネクタフランジ６０４は、例えば、シャフト回路基板と信号連通して導体６０２を配置することができる、電気コネクタ６０６を含むことができる。少なくとも一事例では、複数の伝導体を含むワイヤハーネスが、電気コネクタ６０６とシャフト回路基板との間に延在し得る。電気コネクタ６０６は、シャーシ取り付けフランジに画定されたコネクタ開口部を通って近位に延在してよい。米国特許出願公開第２０１４／０２６３５５１号、発明の名称「ＳＴＡＰＬＥ  ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ  ＴＩＳＳＵＥ  ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ  ＳＥＮＳＯＲ  ＳＹＳＴＥＭ」は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。米国特許出願公開第２０１４／０２６３５５２号、発明の名称「ＳＴＡＰＬＥ  ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ  ＴＩＳＳＵＥ  ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ  ＳＥＮＳＯＲ  ＳＹＳＴＥＭ」は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。スリップリングアセンブリ６００に関する更なる詳細は、米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号に見出すことができる。
【００４４】
交換式シャフトアセンブリ２００は、ハンドルアセンブリ１４に固定可能に取り付けられる近位部分と、長手方向軸を中心に回転可能である遠位部分とを含み得る。回転可能な遠位シャフト部分は、スリップリングアセンブリ６００を中心にして近位部分に対して回転させることができる。スリップリングアセンブリ６００の遠位コネクタフランジ６０１は、回転可能な遠位シャフト部分内に位置付けることができる。
【００４５】
図４は、本開示の一態様による、図１の外科用器具１０のエンドエフェクタ３００の一態様の分解組立図である。エンドエフェクタ３００は、アンビル３０６と、外科用ステープルカートリッジ３０４と、を含んでよい。アンビル３０６は、細長いチャネル３０２に連結されてよい。アパーチャ１９９を、アンビル３０６から延在するピン１５２を受け入れる細長いチャネル３０２内に画定でき、アパーチャ１９９によって、細長いチャネル３０２及び外科用ステープルカートリッジ３０４に対してアンビル３０６を開放位置から閉鎖位置まで枢動させることができる。発射バー１７２は、エンドエフェクタ３００内へと長手方向で並進するように構成されている。発射バー１７２は、１つの中実部分から構築されてよく、又は、鋼板のスタックを含む、積層材料を含んでよい。発射バー１７２は、Ｉビーム１７８と、その遠位端に切刃１８２とを備える。発射バー１７２の遠位側に突出する端部をＩビーム１７８に取り付け、アンビル３０６が閉鎖位置にあるとき、細長いチャネル３０２内に位置付けられた外科用ステープルカートリッジ３０４からアンビル３０６を離すことを支援できる。Ｉビーム１７８は、Ｉビーム１７８を発射バー１７２によって遠位側に前進させながら組織を切るための、鋭利な切刃１８２を含むことができる。動作の際、Ｉビーム１７８は、外科用ステープルカートリッジ３０４を、すなわち発射することができる。外科用ステープルカートリッジ３０４は、ステープルドライバ１９２上に載置された複数のステープル１９１を、それぞれの上向きに開いたステープルキャビティ１９５内で保持する、成型カートリッジ本体１９４を含むことができる。楔形スレッド１９０は、Ｉビーム１７８によって遠位側に駆動されて、外科用ステープルカートリッジ３０４のカートリッジトレイ１９６上を摺動する。楔形スレッド１９０は、Ｉビーム１７８の切刃１８２がクランプされた組織を切る間、ステープルドライバ１９２を上向きにカム駆動して、ステープル１９１を追い出してアンビル３０６と変形接触させる。
【００４６】
Ｉビーム１７８は、発射の間、アンビル３０６に係合する上部ピン１８０を含むことができる。Ｉビーム１７８は、カートリッジ本体１９４、カートリッジトレイ１９６、及び細長いチャネル３０２の部分に係合する、中央ピン１８４と下部フット１８６とを含んでよい。外科用ステープルカートリッジ３０４が細長いチャネル３０２内に位置付けられると、カートリッジ本体１９４に画定されたスロット１９３を、カートリッジトレイ１９６に画定された長手方向スロット１９７及び細長いチャネル３０２に画定されたスロット１８９と整列させることができる。使用の際、Ｉビーム１７８は、整列された細長いスロット１９３、１９７、及び１８９を通って摺動でき、図４に示すように、Ｉビーム１７８の下部フット１８６は、スロット１８９の長さに沿って細長いチャネル３０２の底面に沿って通っている溝に係合でき、中央ピン１８４は、長手方向スロット１９７の長さに沿ってカートリッジトレイ１９６の上面に係合でき、上部ピン１８０は、アンビル３０６に係合できる。発射バー１７２が遠位側へと前進して、ステープルを外科用ステープルカートリッジ３０４から発射し、かつ／又はアンビル３０６と外科用ステープルカートリッジ３０４との間に捕捉された組織を切開するにつれて、Ｉビーム１７８は、アンビル３０６と外科用ステープルカートリッジ３０４とを離すか、又はこれらの相対移動を制限できる。発射バー１７２及びＩビーム１７８を近位側へと後退させることができ、それによってアンビル３０６を開いて、ステープル留めされ切られた２つの組織部分を解放できる。
【００４７】
図５Ａ〜図５Ｂは、本開示の一態様による、２枚の図面にわたる図１の外科用器具１０の制御回路７００のブロック図である。主として図５Ａ〜図５Ｂを参照すると、ハンドルアセンブリ７０２はモータ７１４を含んでよく、このモータは、モータ駆動部７１５によって制御され得、外科用器具１０の発射システムによって用いられ得る。様々な形態において、モータ７１４は、例えば、約２５，０００ＲＰＭの最大回転速度を有するブラシ付きＤＣ駆動モータであってもよい。別の構成では、モータ７１４としては、ブラシレスモータ、コードレスモータ、同期モータ、ステップモータ、又は任意の他の好適な電動モータが挙げられ得る。モータ駆動器７１５は、例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を含むＨブリッジ駆動器７１９を備えてよい。モータ７１４は、外科用器具１０に制御電力を供給するために解放可能にハンドルアセンブリ２００に取り付けられる電源アセンブリ７０６によって電力供給され得る。電源アセンブリ７０６は、外科用器具１０に給電するための電源として使用され得る、直列に接続された複数の電池を備えてよい。特定の状況下では、電源アセンブリ７０６の電池セルは、交換可能及び／又は再充電可能であってよい。少なくとも１つの例では、電池セルは、電源アセンブリ７０６に別個に連結され得るリチウムイオン電池であってよい。
【００４８】
シャフトアセンブリ７０４はシャフトアセンブリコントローラ７２２を含んでよく、これは、インターフェースを介して安全コントローラ及び電力管理コントローラ７１６と通信でき、一方、シャフトアセンブリ７０４及び電源アセンブリ７０６はハンドルアセンブリ７０２に結合されている。例えば、インターフェースは、シャフトアセンブリ７０４及び電力アセンブリ７０６がハンドルアセンブリ７０２に結合されている間にシャフトアセンブリコントローラ７２２と電力管理コントローラ７１６との間の電気通信を可能にするために、対応するシャフトアセンブリ電気コネクタとの連結係合のために１つ以上の電気コネクタを含み得る第１のインターフェース部分７２５、及び、対応する電力アセンブリ電気コネクタとの連結係合のために１つ以上の電気コネクタを含み得る第２のインターフェース部分７２７を含み得る。インターフェースを介して１つ以上の通信信号を送信して、装着された交換式シャフトアセンブリ７０４の１つ以上の電力要件を電力管理コントローラ７１６に伝達できる。それに応じて、電源管理コントローラは、装着されたシャフトアセンブリ７０４の電力要件に従って、以下により詳細に記載するように、電源アセンブリ７０６の電池の電力出力を変調し得る。電気コネクタは、シャフトアセンブリ７０４、及び／又は電源アセンブリ７０６とのハンドルアセンブリ７０２の機械的連結係合後に起動され得るスイッチを備えてよく、それにより、シャフトアセンブリコントローラ７２２と電力管理コントローラ７１６との間の電気通信が可能になる。
【００４９】
インターフェースは、例えば、ハンドルアセンブリ７０２に存在するメインコントローラ７１７を介してかかる通信信号を経路指定することにより、電源管理コントローラ７１６とシャフトアセンブリコントローラ７２２との間の１つ以上の通信信号の伝送を容易にし得る。他の状況下では、シャフトアセンブリ７０４及び電源アセンブリ７０６がハンドルアセンブリ７０２に連結されている一方で、インターフェースは、ハンドルアセンブリ７０２を介して電源管理コントローラ７１６とシャフトアセンブリコントローラ７２２との間の直接線の通信を容易にし得る。
【００５０】
メインコントローラ７１７は、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓの商標名ＡＲＭ  Ｃｏｒｔｅｘとして知られるものなど、任意のシングルコア又はマルチコアプロセッサであってよい。一態様では、メインコントローラ７１７は、例えば、その詳細が製品データシートで入手可能である、最大４０ＭＨｚの２５６ＫＢのシングルサイクルフラッシュメモリ若しくは他の不揮発性メモリのオンチップメモリ、性能を４０ＭＨｚ超に改善するためのプリフェッチバッファ、３２ＫＢのシングルサイクルシリアルランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ＳｔｅｌｌａｒｉｓＷａｒｅ（登録商標）ソフトウェアを搭載した内部読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、２ＫＢの電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、１つ以上のパルス幅変調（ＰＷＭ）モジュール、１つ以上の直交エンコーダ入力（ＱＥＩ）アナログ、１２個のアナログ入力チャネルを備える１つ以上の１２ビットアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）を含む、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手可能なＬＭ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲ  ＡＲＭ  Ｃｏｒｔｅｘ−Ｍ４Ｆプロセッサコアであってよい。
【００５１】
安全コントローラは、やはりＴｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓの商標名Ｈｅｒｃｕｌｅｓ  ＡＲＭ  Ｃｏｒｔｅｘ  Ｒ４として知られている、ＴＭＳ５７０及びＲＭ４ｘなど、２つのコントローラベースファミリを備える安全コントローラプラットフォームであってよい。安全コントローラは、拡張性のある性能、接続性、及びメモリの選択肢を提供しながら、高度な集積型安全機構を提供するために、中でも特に、ＩＥＣ６１５０８及びＩＳＯ２６２６２の安全限界用途専用に構成されてよい。
【００５２】
電源アセンブリ７０６は、電力管理回路を含んでよく、電力管理回路は、電源管理コントローラ７１６、電力変調器７３８、及び電流検出回路７３６を含み得る。シャフトアセンブリ７０４及び電源アセンブリ７０６がハンドルアセンブリ７０２に連結されている一方で、電源管理回路は、シャフトアセンブリ７０４の電力要件に基づいて電池の電力出力を変調するように構成され得る。電源管理コントローラ７１６は、電源アセンブリ７０６の電力出力の電力変調器７３８を制御するようにプログラムされ得、電流検出回路７３６は、電池の電力出力に関するフィードバックを電源管理コントローラ７１６に提供するため、電源アセンブリ７０６の電力出力を監視するように用いられ得、そのため、電源管理コントローラ７１６は、電源アセンブリ７０６の電力出力を調節して、所望の出力を維持できる。電源管理コントローラ７１６及び／又はシャフトアセンブリコントローラ７２２はそれぞれ、多数のソフトウェアモジュールを記憶し得る１つ以上のプロセッサ及び／又はメモリ装置を備え得る。
【００５３】
外科用器具１０（図１〜図４）は、ユーザに感覚フィードバックを提供するための装置を含み得る、出力装置７４２を備えてよい。このような装置は、例えば、視覚的フィードバック装置（例えば、ＬＣＤディスプレイスクリーン、ＬＥＤインジケータ）、可聴フィードバック装置（例えば、スピーカー、ブザー）又は触覚フィードバック装置（例えば、触覚作動装置）を含んでもよい。特定の状況下では、出力装置７４２は、ハンドルアセンブリ７０２に含まれ得るディスプレイ７４３を備えてよい。シャフトアセンブリコントローラ７２２及び／又は電力管理コントローラ７１６は、出力装置７４２を介して外科用器具１０のユーザにフィードバックを提供し得る。インターフェースは、シャフトアセンブリコントローラ７２２及び／又は電力管理コントローラ７１６を出力装置７４２に接続するように構成され得る。出力装置７４２は、代わりに電源アセンブリ７０６と統合され得る。かかる状況下では、シャフトアセンブリ７０４がハンドルアセンブリ７０２に連結されている一方で、出力装置７４２とシャフトアセンブリコントローラ７２２との間の通信はインターフェースを介して成し遂げられ得る。
【００５４】
制御回路７００は、電動式外科用器具１０の動作を制御するように構成されている回路セグメントを備える。安全コントローラセグメント（セグメント１）は、安全コントローラ及びメインコントローラ７１７セグメント（セグメント２）を備える。安全コントローラ及び／又はメインコントローラ７１７は、加速度セグメント、ディスプレイセグメント、シャフトセグメント、エンコーダセグメント、モータセグメント、及び電力セグメントなどの１つ以上の追加の回路セグメントと相互作用するように構成されている。回路セグメントのそれぞれは、安全コントローラ及び／又はメインコントローラ７１７に連結されてよい。メインコントローラ７１７はまた、フラッシュメモリにも結合されている。メインコントローラ７１７はまた、シリアル通信インターフェースも備える。メインコントローラ７１７は、例えば、１つ以上の回路セグメント、電池、及び／又は複数のスイッチに結合された、複数の入力を備える。セグメント化回路は、例えば、電動式外科用器具１０内のプリント回路基板アセンブリ（ＰＣＢＡ）など、任意の好適な回路によって実装されてもよい。プロセッサという用語は、本明細書で使用するとき、任意のマイクロプロセッサ、プロセッサ、コントローラ、又はコンピュータの中央処理装置（ＣＰＵ）の機能を１つの集積回路又は最大で数個の集積回路上に組み込んだ、他の基本コンピューティングデバイスを含むことが理解されるべきである。メインコントローラ７１７は、デジタルデータを入力として受理し、メモリに記憶された命令に従ってそのデータを処理し、結果を出力として提供する、多目的のプログラム可能装置である。これは、内部メモリを有するので、逐次的デジタル論理の一例である。制御回路７００は、本明細書に記載される１つ以上のプロセスを実行するように構成され得る。
【００５５】
加速度セグメント（セグメント３）は加速度計を含む。加速度センサは、電動式外科用器具１０の移動又は加速度を検出するように構成されている。加速度センサからの入力は、スリープモードとの間での遷移、電動式外科用器具の向きの特定、及び／又は外科用器具が落下したときの特定に使用できる。いくつかの例では、加速度セグメントは、安全コントローラ及び／又はメインコントローラ７１７に結合されている。
【００５６】
ディスプレイセグメント（セグメント４）は、メインコントローラ７１７に連結されたディスプレイコネクタを備える。ディスプレイコネクタは、１つ以上のディスプレイの集積回路ドライバを通して、メインコントローラ７１７をディスプレイに結合する。ディスプレイの集積回路ドライバは、ディスプレイと一体化されてよく、かつ／又はディスプレイとは別個に配置されてよい。ディスプレイは、例えば、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、及び／又は任意の他の好適なディスプレイなど、任意の好適なディスプレイを含んでもよい。いくつかの例では、ディスプレイセグメントは、安全コントローラに結合されている。
【００５７】
シャフトセグメント（セグメント５）は、外科用器具１０（図１〜図４）に結合された交換式シャフトアセンブリ２００（図１及び図３）に対する制御機器、及び／又は、交換式シャフトアセンブリ２００に結合されたエンドエフェクタ３００に対する１つ以上の制御機器を備える。シャフトセグメントは、メインコントローラ７１７をシャフトＰＣＢＡに結合するように構成されている、シャフトコネクタを備える。シャフトＰＣＢＡは、強誘電体メモリ（ＦＲＡＭ）、関節運動スイッチ、シャフト解放ホール効果スイッチ、及びＰＣＢＡ  ＥＥＰＲＯＭを有する、低出力マイクロコントローラを備える。シャフトＰＣＢＡ  ＥＥＰＲＯＭは、交換式シャフトアセンブリ２００及び／又はシャフトＰＣＢＡ固有の１つ以上のパラメータ、ルーチン、及び／又はプログラムを含む。シャフトＰＣＢＡは、交換式シャフトアセンブリ２００に結合され、及び／又は、外科用器具１０と一体であってもよい。いくつかの例では、シャフトセグメントは、第２のシャフトＥＥＰＲＯＭを備える。第２のシャフトＥＥＰＲＯＭは、電動式外科用器具１０と接続され得る１つ以上のシャフトアセンブリ２００及び／又はエンドエフェクタ３００に対応する複数のアルゴリズム、ルーチン、パラメータ、及び／又は他のデータを含む。
【００５８】
位置エンコーダセグメント（セグメント６）は、１つ以上の磁気角度回転位置エンコーダを備える。１つ以上の磁気角度回転位置エンコーダは、外科用器具１０（図１〜図４）のモータ７１４、交換式シャフトアセンブリ２００（図１及び図３）、及び／又はエンドエフェクタ３００の回転位置を特定するように構成されている。いくつかの例では、磁気角度回転位置エンコーダは、安全コントローラ及び／又はメインコントローラ７１７に結合されてよい。
【００５９】
モータ回路セグメント（セグメント７）は、電動式外科用器具１０（図１〜図４）の動作を制御するように構成されているモータ７１４を備える。モータ７１４は、１つ以上のＨブリッジ電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）及びモータコントローラを含むＨブリッジドライバによって、メインマイクロコントローラプロセッサ７１７に結合されている。Ｈブリッジドライバはまた、安全コントローラにも結合されている。モータ電流センサは、モータの電流引き出しを測定するため、モータと直列に結合されている。モータ電流センサは、メインコントローラ７１７及び／又は安全コントローラと信号連通している。いくつかの例では、モータ７１４は、モータ電磁干渉（ＥＭＩ）フィルタに結合されている。
【００６０】
モータコントローラは、第１のモータフラグ及び第２のモータフラグを、モータ７１４の状態及び位置をメインコントローラ７１７に示すように制御する。メインコントローラ７１７は、パルス幅変調（ＰＷＭ）高信号、ＰＷＭ低信号、方向信号、同期信号及びモータリセット信号をモータコントローラにバッファを介して供給する。電源セグメントは、回路セグメントのそれぞれに部分電圧を提供するように構成されている。
【００６１】
電源セグメント（セグメント８）は、安全コントローラ、メインコントローラ７１７、追加の回路セグメントに連結された電池を含む。電池は、電池コネクタ及び電流センサによってセグメント化回路に結合されている。電流センサは、セグメント化回路の合計電流引き出しを測定するように構成されている。いくつかの例では、１つ以上の電圧変換器が、既定の電圧値を１つ以上の回路セグメントに提供するように構成されている。例えば、いくつかの例では、セグメント化回路は、３．３Ｖ電圧変換器及び／又は５Ｖ電圧変換器を備えてよい。ブースト変換器は、例えば１３Ｖ以下など、既定量以下のブースト電圧を提供するように構成されている。ブースト変換器は、電力集約的な動作の間、追加の電圧及び／又は電流を提供し、電圧低下又は低電力状態を防止するように構成されている。
【００６２】
複数のスイッチは、安全コントローラ及び／又はメインコントローラ７１７に連結されている。スイッチは、外科用器具１０（図１〜図４）の動作を制御し、セグメント化回路の動作を制御し、かつ／又は外科用器具１０の状態を示すように構成されてよい。緊急離脱のための緊急離脱ドアスイッチ及びホール効果スイッチは、緊急離脱ドアの状態を示すように構成されている。例えば、左側関節左スイッチ、左側関節右スイッチ、左側関節中央スイッチ、右側関節左スイッチ、右側関節右スイッチ、及び右側関節中央スイッチなど、複数の関節運動スイッチは、交換式シャフトアセンブリ２００（図１及び図３）及び／又はエンドエフェクタ３００（図１及び図４）の関節運動を制御するように構成されている。左側反転スイッチ及び右側反転スイッチは、メインコントローラ７１７に結合されている。左側関節左スイッチ、左側関節右スイッチ、左側関節中央スイッチ、及び左側反転スイッチを備える左側スイッチは、左側可撓コネクタによってメインコントローラ７１７に結合されている。右側関節左スイッチ、右側関節右スイッチ、右側関節中央スイッチ、及び右側反転スイッチを備える右側スイッチは、右側可撓コネクタによってメインコントローラ７１７に結合されている。発射スイッチ、掴持解除スイッチ、及びシャフト係合スイッチは、メインコントローラ７１７に結合されている。
【００６３】
任意の好適な機械的、電気機械的、又はソリッドステートスイッチが用いられて、任意の組み合わせで複数のスイッチを実行してよい。例えば、スイッチは、外科用器具１０（図１〜図４）に関連付けられる構成要素の移動又は物体の存在によって操作されるスイッチを限定してよい。かかるスイッチを用いて、外科用器具１０に関連付けられる様々な機能を制御してよい。リミットスイッチは、一連の接点に機械的に連結されたアクチュエータからなる電気機械装置である。物体がアクチュエータと接触すると、この装置は、接点を動作させて、電気的接続を行う、又は切断する。リミットスイッチは、その耐久性、取り付けやすさ、及び動作の信頼性のために様々な用途及び環境で使用される。リミットスイッチは、物体の有無、通過、位置付け、及び移動の終了を測定できる。他の実施形態において、スイッチは、とりわけ、ホール効果装置、磁気抵抗（ＭＲ）装置、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）装置、磁力計など磁場の影響下で動作するソリッドステートスイッチであってよい。他の実施形態において、スイッチは、とりわけ、光センサ、赤外線センサ、紫外線センサなど光の影響下で動作するソリッドステートスイッチであってよい。更に、スイッチは、トランジスタ（例えば、ＦＥＴ、接合型ＦＥＴ、金属酸化物半導体ＦＥＴ（ＭＯＳＦＥＴ）、双極など）などソリッドステート装置であってよい。他のスイッチには、とりわけ、無線スイッチ、超音波スイッチ、加速度計、慣性センサが挙げられてよい。
【００６４】
図６は、本開示の一態様による、ハンドルアセンブリ７０２と電源アセンブリ７０６との間、及びハンドルアセンブリ７０２と交換式シャフトアセンブリ７０４との間のインターフェースを示す、図１の外科用器具の制御回路７００の別のブロック図である。ハンドルアセンブリ７０２は、メインコントローラ７１７、シャフトアセンブリコネクタ７２６、及び電源アセンブリコネクタ７３０を備えてよい。電源アセンブリ７０６は、電源アセンブリコネクタ７３２、電力管理回路７３４を含んでよく、電力管理回路は、電源管理コントローラ７１６、電力変調器７３８、及び電流検出回路７３６を含み得る。シャフトアセンブリコネクタ７３０、７３２は、インターフェース７２７を形成する。交換式シャフトアセンブリ７０４及び電源アセンブリ７０６がハンドルアセンブリ７０２に連結されている一方で、電源管理回路７３４は、交換式シャフトアセンブリ７０４の電力要件に基づいて電池７０７の電力出力を変調するように構成され得る。電源管理コントローラ７１６は、電源アセンブリ７０６の電力出力の電力変調器７３８を制御するようにプログラムされ得、電流検出回路７３６は、電池７０７の電力出力に関するフィードバックを電源管理コントローラ７１６に提供するため、電源アセンブリ７０６の電力出力を監視するように用いられ得、そのため、電源管理コントローラ７１６は、電源アセンブリ７０６の電力出力を調節して、所望の出力を維持することができる。シャフトアセンブリ７０４は、シャフトアセンブリ７０４をハンドルアセンブリ７０２に電気的に結合するために、不揮発性メモリ７２１及びシャフトアセンブリコネクタ７２８に連結されたシャフトプロセッサ７１９を備える。シャフトアセンブリコネクタ７２６、７２８は、インターフェース７２５を形成する。メインコントローラ７１７、シャフトプロセッサ７１９及び／又は電力管理コントローラ７１６は、本明細書に記載するプロセスのうちの１つ以上を実行するように構成され得る。
【００６５】
外科用器具１０（図１〜図４）は、ユーザに感覚フィードバックを行うための出力装置７４２を備えてよい。かかる装置は、視覚的フィードバック装置（例えば、ＬＣＤディスプレイ画面、ＬＥＤインジケータ）、可聴フィードバック装置（例えば、スピーカー、ブザー）又は触覚フィードバック装置（例えば、触覚作動装置）を含んでよい。特定の状況下では、出力装置７４２は、ハンドルアセンブリ７０２に含まれ得るディスプレイ７４３を備えてよい。シャフトアセンブリコントローラ７２２及び／又は電力管理コントローラ７１６は、出力装置７４２を介して外科用器具１０のユーザにフィードバックを提供し得る。インターフェース７２７は、シャフトアセンブリコントローラ７２２及び／又は電力管理コントローラ７１６を出力装置７４２に接続するように構成され得る。出力装置７４２は、電源アセンブリ７０６と統合され得る。交換式シャフトアセンブリ７０４がハンドルアセンブリ７０２に連結されている一方で、出力装置７４２とシャフトアセンブリコントローラ７２２との間の通信はインターフェース７２５を介して成し遂げられ得る。外科用器具１０（図１〜図４）の動作を制御するための制御回路７００（図５Ａ〜図５Ｂ及び図６）を説明してきたが、ここで本開示は、外科用器具１０（図１〜図４）及び制御回路７００の様々な構成について説明する。
【００６６】
図７は、本開示の一態様による、外科用器具１０（図１〜図４）の態様を制御するように構成されている制御回路８００を示す。制御回路８００は、本明細書に記載される様々なプロセスを実行するように構成され得る。制御回路８００は、少なくとも１つのメモリ回路８０４に連結された１つ以上のプロセッサ８０２（例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ）を備えるコントローラを備えることができる。メモリ回路８０４は、プロセッサ８０２によって実行されると、本明細書に記載する様々なプロセスを実行するための機械命令をプロセッサ８０２に実行させる、機械実行可能命令を記憶する。プロセッサ８０２は、当該技術分野で既知の多数のシングル又はマルチコアプロセッサのうち任意の１つであってよい。メモリ回路８０４は、揮発性及び不揮発性のストレージ媒体を含んでよい。プロセッサ８０２は、命令処理ユニット８０６及び演算ユニット８０８を含んでよい。命令処理ユニットは、メモリ回路８０４から命令を受信するように構成されてよい。
【００６７】
図８は、本開示の一態様による、外科用器具１０（図１〜図４）の態様を制御するように構成されている組み合わせ論理回路８１０を示す。組み合わせ論理回路８１０は、本明細書に記載する様々なプロセスを実行するように構成され得る。回路８１０は、入力８１４で外科用器具１０と関連付けられたデータを受信し、組み合わせ論理８１２によってデータを処理し、出力８１６を提供するように構成されている組み合わせ論理回路８１２を含む有限状態マシンを含み得る。
【００６８】
図９は、本開示の一態様による、外科用器具１０（図１〜図４）の態様を制御するように構成されている順序論理回路８２０を示す。順序論理回路８２０又は組み合わせ論理回路８２２は、本明細書に記載される様々なプロセスを実行するように構成され得る。回路８２０は有限状態マシンを含んでもよい。順序論理回路８２０は、例えば、組み合わせ論理回路８２２、少なくとも１つのメモリ回路８２４、及びクロック８２９を含んでよい。少なくとも１つのメモリ回路８２０は、有限状態マシンの現在の状態を記憶できる。特定の場合では、順序論理回路８２０は、同期式又は非同期式であってもよい。組み合わせ論理回路８２２は、入力８２６で外科用器具１０と関連付けられたデータを受信し、組み合わせ論理回路８２２によってデータを処理し、出力８２８を提供するように構成されている。他の態様では、回路は、プロセッサ８０２と、本明細書の様々なプロセスを実行する有限状態マシンと、の組み合わせを含んでもよい。他の態様では、有限状態マシンは、組み合わせ論理回路８１０及び順序論理回路８２０の組み合わせを含むことができる。
【００６９】
態様は、製造物品として実施されてよい。製造物品は、１つ以上の態様の様々な動作を行うための論理、命令、及び／又はデータを格納するように構成されているコンピュータ可読記憶媒体を含んでよい。例えば、製造物品は、汎用プロセッサ又は特定用途向けプロセッサによって実行するのに好適なコンピュータプログラム命令を含む磁気ディスク、光学ディスク、フラッシュメモリ、又はファームウェアを含んでよい。
【００７０】
図１０は、絶対位置決めシステム１１００が、本開示の一態様によるセンサ装置１１０２を備える制御モータ駆動回路構成を備える、外科用器具１０（図１〜図４）の絶対位置決めシステム１１００の図である。絶対位置決めシステム１１００用のセンサ装置１１０２は、変位部材１１１１の位置に対応する固有の位置信号を提供する。簡単に図２〜図４に戻ると、一態様では、変位部材１１１１は、ギヤ減速機アセンブリ８４の対応する駆動ギヤ８６と噛合い係合するための駆動歯のラック１２２を備える長手方向に移動可能な駆動部材１２０（図２）を表す。他の態様では、変位部材１１１１は、駆動歯のラックを含むように適合及び構成され得る発射部材２２０（図３）を表す。更に別の態様では、変位部材１１１１は、それぞれが駆動歯のラックを含むように適合及び構成され得る、発射部材１７２（図４）又はＩビーム１７８（図４）を表す。したがって、本明細書で使用するとき、変位部材という用語は、一般的に、駆動部材１２０、発射部材２２０、発射バー１７２、Ｉビーム１７８、又は変位され得る任意の要素など、外科用器具１０の任意の可動部材を指すために使用される。一態様では、長手方向に移動可能な駆動部材１２０は、発射部材２２０、発射バー１７２、及びＩビーム１７８に連結される。したがって、絶対位置決めシステム１１００は、実際には、長手方向に移動可能な駆動部材１２０の直線変位を追跡することによって、Ｉビーム１７８の直線変位を追跡できる。様々な他の態様では、変位部材１１１１は、直線変位を測定するのに好適な任意のセンサに連結されてよい。したがって、長手方向に移動可能な駆動部材１２０、発射部材２２０、発射バー１７２、若しくはＩビーム１７８、又は組み合わせは、任意の好適な直線変位センサに連結されてよい。直線変位センサは、接触式又は非接触式変位センサを含んでよい。直線変位センサは、線形可変差動変圧器（linear variable differential transformers、ＬＶＤＴ）、差動可変磁気抵抗型変換器（differential variable reluctance transducers、ＤＶＲＴ）、スライドポテンショメータ、移動可能な磁石及び一連の直線上に配置されたホール効果センサを備える磁気感知システム、固定された磁石及び一連の移動可能な直線上に配置されたホール効果センサを備える磁気感知システム、移動可能な光源及び一連の直線上に配置された光ダイオード若しくは光検出器を備える光学検出システム、固定された光源及び一連の移動可能な直線上に配置された光ダイオード若しくは光検出器を備える光学検出システム、又はこれらの任意の組み合わせを含んでよい。
【００７１】
電動モータ１１２０は、変位部材１１１１上の駆動歯の組又はラックと噛合い係合で装着されるギヤアセンブリ１１１４と動作可能にインターフェースする回転式シャフト１１１６を含んでよい。センサ素子１１２６は、センサ素子１１２６の１回転が、変位部材１１１１のいくらかの直線長手方向並進に対応するように、ギヤアセンブリ１１１４に動作可能に連結されてよい。ギヤリング及びセンサ１１１８の機構を、ラックピニオン機構によって直線アクチュエータに、又はスパーギヤ若しくは他の接続によって回転アクチュエータに接続できる。電源１１２９は、絶対位置決めシステム１１００に電力を供給し、出力インジケータ１１２８は、絶対位置決めシステム１１００の出力を表示できる。図２では、変位部材１１１１は、ギヤ減速機アセンブリ８４の対応する駆動ギヤ８６と噛合い係合するために、その上に形成された駆動歯のラック１２２を備える長手方向に移動可能な駆動部材１２０を表す。変位部材１１１１は、長手方向に移動可能な発射部材２２０、発射バー１７２、Ｉビーム１７８又はこれらの組み合わせを表す。
【００７２】
位置センサ１１１２に付随するセンサ素子１１２６の１回転は、変位部材１１１１の長手方向直線変位ｄ１に相当し、ｄ１は、変位部材１１１１に連結したセンサ素子１１２６の１回転した後で、変位部材１１１１が点「ａ」から点「ｂ」まで移動する長手方向の直線距離である。センサ装置１１０２は、位置センサ１１１２が変位部材１１１１のフルストロークに対して１回以上の回転を完了する結果をもたらすギヤの減速を介して接続されてよい。位置センサ１１１２は、変位部材１１１１のフルストロークに対して複数回の回転を完了できる。
【００７３】
位置センサ１１１２の複数の回転に対する固有の位置信号を与えるために、一連のスイッチ１１２２ａ〜１１２２ｎ（ここでｎは１より大きい整数である）が、単独で用いられても、減速装置と共に用いられてもよい。スイッチ１１２２ａ〜１１２２ｎの状態はコントローラ１１０４にフィードバックされ、コントローラはロジックを適用して、変位部材１１１１の長手方向の直線変位ｄ１＋ｄ２＋．．．ｄｎに対応する固有の位置信号を決定する。位置センサ１１１２の出力１１２４はコントローラ１１０４に提供される。センサ装置１１０２の位置センサ１１１２は、位置信号又は値の固有の組み合わせを出力する、磁気センサ、電位差計などのアナログ回転センサ、アナログホール効果素子のアレイを備えてもよい。
【００７４】
絶対位置決めシステム１１００は、モータ１１２０が単に前方又は後方に経たステップの数をカウントして装置アクチュエータ、駆動バー、ナイフなどの位置を推定する従来の回転エンコーダで必要となり得るような、変位部材１１１１をリセット（ゼロ又はホーム）位置へ後退又は前進させることなしに、器具の電源投入時に変位部材１１１１の絶対位置を提供する。
【００７５】
コントローラ１１０４は、ナイフ及び関節運動システムの速度及び位置に対する精密制御など、様々な機能を実施するようにプログラムされてよい。一態様では、コントローラ１１０４は、プロセッサ１１０８及びメモリ１１０６を含む。電動モータ１１２０は、関節運動又はナイフシステムへのギヤボックス及び機械的リンクを備えたブラシ付きＤＣモータであってよい。一態様では、モータ駆動器１１１０は、Ａｌｌｅｇｒｏ  Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃから入手可能なＡ３９４１であってよい。絶対位置決めシステム１１００で使用するために、他のモータ駆動器が容易に代用されることができる。絶対位置決めシステム１１００のより詳細な説明は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＡＮＤ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」と題する２０１６年４月１５日出願の米国特許出願第１５／１３０，５９０号に記載されている。
【００７６】
コントローラ１１０４は、変位部材１１１１及び関節運動システムの速度及び位置に対する正確な制御を提供するようにプログラムされてよい。コントローラ１１０４は、コントローラ１１０４のソフトウェア内で応答を計算するように構成されてよい。計算された応答は、実際のシステムの測定された応答と比較されて「観測された」応答が得られ、これが実際のフィードバックの判定に用いられる。観測された応答は、シミュレーションによる応答の滑らかで連続的な性質を、測定による応答と釣り合わせる好適な同調された値であり、これはシステムに及ぼす外部の影響を検知することができる。
【００７７】
絶対位置決めシステム１１００は、ＰＩＤ、状態フィードバック、及び適応コントローラなどフィードバックコントローラを備えてよく、かつ／又はこれを実装するようにプログラムされてよい。電源１１２９が、フィードバックコントローラからの信号を、システムへの物理的入力、この場合は電圧へと変換する。他の例としては、電圧、電流、及び力のパルス幅変調（ＰＷＭ）が挙げられる。位置センサ１１１２で測定される位置に加えて、物理的システムの物理パラメータを測定するために、他の（単数又は複数の）センサ（１１１８）が設けられてよい。デジタル信号処理システムでは、絶対位置決めシステム１１００はデジタルデータ取得システムに連結され、ここで絶対位置決めシステム１１００の出力は有限の解像度及びサンプリング周波数を有する。絶対位置決めシステム１１００は、計算された応答を測定された応答に向けて駆動する加重平均及び理論制御ループなどのアルゴリズムを用いて、計算された応答を測定された応答と組み合わせるために、比較及び組み合わせ回路を備え得る。入力を知ることによって物理的システムの状態及び出力がどうなるかを予測するために、物理的システムの計算された応答は、質量、慣性、粘性摩擦、誘導抵抗などの特性を考慮に入れる。コントローラ１１０４は、制御回路７００であってよい（図５Ａ〜図５Ｂ）。
【００７８】
モータ駆動器１１１０は、Ａｌｌｅｇｒｏ  Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃから入手可能なＡ３９４１であってよい。Ａ３９４１駆動器１１１０は、ブラシ付きＤＣモータなど誘導負荷に合わせて特別に設計された外部のＮチャネルパワー金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）と共に使用するフルブリッジコントローラである。駆動器１１１０は、固有の電荷ポンプレギュレータを備え、これは、全（＞１０Ｖ）ゲート駆動を７Ｖまでの電池電圧にもたらし、Ａ３９４１が５．５Ｖまでの低減ゲート駆動で動作することを可能にする。ブートストラップコンデンサは、ＮチャネルのＭＯＳＦＥＴに必要な上記の電池供給電圧を提供するために使用されてよい。ハイサイド駆動用の内部電荷ポンプにより、ＤＣ（１００％デューティサイクル）動作が可能となる。フルブリッジは、ダイオード又は同期整流を用いて高速又は低速減衰モードで駆動され得る。低速減衰モードにおいて、電流の再循環は、ハイサイドのＦＥＴによっても、ローサイドのＦＥＴによっても可能である。電力ＦＥＴは、抵抗器で調節可能なデッドタイムによって、シュートスルーから保護される。統合診断は、低電圧、温度過昇、及びパワーブリッジの異常を指示するものであり、ほとんどの短絡状態下でパワーＭＯＳＦＥＴを保護するように構成され得る。絶対位置決めシステム１１００で使用するために、他のモータ駆動器が容易に代用されることができる。
【００７９】
センサ装置１１０２用の絶対位置決めシステム１１００の態様を実装するための一般的なアーキテクチャについて説明してきたが、ここで本開示は、絶対位置決めシステム１１００のセンサ装置１１０２の一態様について説明するために、図１１〜図１２を参照する。図１１は、一態様による、回路１２０５及びセンサ装置１１０２の各要素の相対的な整合を示す、絶対位置決めシステム１１００のセンサ装置１１０２の分解斜視図である。絶対位置決めシステム１１００用のセンサ装置１１０２は、磁気位置センサ１２００と、磁石１２０２のセンサ要素と、変位部材１１１１のフルストローク毎に１回転する磁石ホルダ１２０４と、ギヤを減速させるギヤアセンブリ１２０６とを備えている。簡単に図２を参照すると、変位部材１１１１は、ギヤ減速機アセンブリ８４の対応する駆動ギヤ８６と噛合い係合するために、駆動歯のラック１２２を備える長手方向に移動可能な駆動部材１２０を表してよい。図１１に戻ると、ギヤアセンブリ１２０６、磁石ホルダ１２０４、及び磁石１２０２を支持するために、ブラケット１２１６などの構造要素が設けられている。位置センサ１２００は、ホール素子などの磁気検出素子を備え、磁石１２０２に近接して定置されている。磁石１２０２が回転すると、位置センサ１２００の磁気感知素子は、１回転にわたって磁石１２０２の絶対角度位置を判定する。
【００８０】
センサ装置１１０２は、例えば、磁界の全磁界又はベクトル成分を測定するか否かに基づいて分類される磁気センサなどの、任意の数の磁気感知素子を備えてよい。両タイプの磁気センサを生産するために用いられる技術は、物理学及び電子工学の多数の側面を含んでいる。磁場検出に用いられる技術として、とりわけ、探りコイル、フラックスゲート、光ポンピング、核摂動、ＳＱＵＩＤ、ホール効果、異方性磁気抵抗、巨大磁気抵抗、磁気トンネル接合、巨大磁気インピーダンス、磁歪／圧電複合材、磁気ダイオード、磁気トランジスタ、光ファイバ、光磁気、及び微小電気機械システム系の磁気センサが挙げられる。
【００８１】
ギヤアセンブリは、３：１のギヤ比接続を提供する噛合い係合の第１のギヤ１２０８と第２のギヤ１２１０とを備えている。第３のギヤ１２１２は、シャフト１２１４の周りを回転する。第３のギヤ１２１２は、変位部材１１１１（又は図２に示すような１２０）と噛合い係合し、変位部材１１１１が遠位方向Ｄに前進すると、第１の方向に回転し、変位部材１１１１が近位方向Ｐに後退すると、第２の方向に回転する。第２のギヤ１２１０はまた、シャフト１２１４の周りを回転し、したがって、シャフト１２１４の周りでの第２のギヤ１２１０の回転は、変位部材１１１１の長手方向移動に対応する。したがって、遠位方向Ｄ又は近位方向Ｐのいずれかにおける変位部材１１１１の１フルストロークは、第２のギヤ１２１０の３回転、及び第１のギヤ１２０８の１回転に対応する。磁石ホルダ１２０４は、第１のギヤ１２０８に結合されているので、磁石ホルダ１２０４は、変位部材１１１１のフルストローク毎に完全に１回転する。
【００８２】
位置センサ１２００は、アパーチャ１２２０を画定する位置センサホルダ１２１８によって支持されており、このアパーチャは、磁石ホルダ１２０４内の下方で回転する磁石１２０２と正確に整列する位置センサ１２００を収容するのに好適なものである。固定具が、ブラケット１２１６に、及び回路１２０５に結合されており、磁石１２０２が磁石ホルダ１２０４と共に回転する間、依然として静止している。ハブ１２２２が、第１のギヤ１２０８及び磁石ホルダ１２０４と嵌合するように設けられている。シャフト１２１４に連結された第２のギヤ１２１０及び第３のギヤ１２１２も示されている。
【００８３】
図１２は、本開示の一態様による、磁気回転絶対位置決めシステムを備える絶対位置決めシステム１１００用の位置センサ１２００の図である。位置センサ１２００は、Ａｕｓｔｒｉａ  Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，ＡＧから入手可能なＡＳ５０５５ＥＱＦＴシングルチップ磁気回転位置センサとして実装されてよい。位置センサ１２００は、コントローラ１１０４と連係して絶対位置決めシステム１１００を設けている。位置センサ１２００は、低電圧低電力の構成要素であり、磁石１２０２（図１５及び１６）の上方に位置する位置センサ１２００の領域１２３０に、４つのホール効果素子１２２８Ａ、１２２８Ｂ、１２２８Ｃ、１２２８Ｄを有している。また、高解像度ＡＤＣ１２３２及びスマート電力管理コントローラ１２３８がチップ上に設けられている。加算、減算、ビットシフト、及びテーブル参照演算のみを必要とする、双曲線関数及び三角関数を計算する簡潔かつ効率的なアルゴリズムを実装するために、１桁毎の方法とボルダーアルゴリズム（Volder's algorithm）でも知られる、ＣＯＲＤＩＣ（座標回転デジタルコンピュータの略）プロセッサ１２３６が設けられる。角度位置、アラームビット、及び磁場情報が、ＳＰＩインターフェース１２３４など標準的なシリアル通信インターフェースを介してコントローラ１１０４に伝送される。位置センサ１２００は、１２ビット又は１４ビットの解像度を提供する。位置センサ１２００は、小型のＱＦＮ１６ピン４ｘ４ｘ０．８５ｍｍパッケージで提供されるＡＳ５０５５チップであってよい。
【００８４】
ホール効果素子１２２８Ａ、１２２８Ｂ、１２２８Ｃ、１２２８Ｄは、直接回転磁石１２０２の上方に設置されている（図１１）。ホール効果は周知の効果であり、便宜上、本明細書では詳細に説明しないが、一般に、ホール効果は、電気導体に流れる電流と、その電流に垂直な磁場に直交して、電気導体にかかる電位差（ホール電圧）を発生する。ホール係数は、誘導電場と、電流密度に印加磁場を掛けたものとの比として定義される。その値は、電流を構成する電荷キャリアの種類、個数、及び特性に依存するので、ホール係数は、導体を作る材料の特徴を示す。ＡＳ５０５５位置センサ１２００において、ホール効果素子１２２８Ａ、１２２８Ｂ、１２２８Ｃ、１２２８Ｄは、磁石１２０２の絶対位置を磁石１２０２の１回転にわたって角度で示す電圧信号を発生させることが可能である。この角度値は固有の位置信号であり、ＣＯＲＤＩＣプロセッサ１２３６によって算出され、ＡＳ５０５５位置センサ１２００にオンボードでレジスタ又はメモリ内に格納される。１回転にわたる磁石１２０２の位置を示す角度値は、様々な技術で、例えば電源投入時に、又はホストプロセッサ１１０４によって要求されたときに、ホストプロセッサ１１０４に与えられる。
【００８５】
ＡＳ５０５５位置センサ１２００は、コントローラ１１０４に接続されているとき、動作するために少数の外部構成要素のみを必要とする。単一電源を使用する単純な用途には６本の導線を必要とし、電力用に２本の導線、コントローラ１１０４とのＳＰＩインターフェース１２３４用に４本の導線１２４０を必要とする。割り込みをコントローラ１１０４に送信して、新たな有効な角度が読み込まれ得ることを知らせるために、７番目の接続が加えられてもよい。電源投入時に、ＡＳ５０５５位置センサ１２００は、１回の角度測定を含む全ての電源投入シーケンスを実施する。このサイクルの完了は、ＩＮＴ出力１２４２として示され、角度値は内部レジスタに記憶される。この出力が設定されると、ＡＳ５０５５位置センサ１２００は、一時停止してスリープモードに移る。コントローラ１１０４は、ＳＰＩインターフェース１２３４を介してＡＳ５０５５位置センサ１２００から角度値を読み取ることによって、ＩＮＴ出力１２４２におけるＩＮＴ要求に応答できる。角度値がコントローラ１１０４によって読み取られると、ＩＮＴ出力１２４２が再びクリアされる。また、コントローラ１１０４によってＳＰＩインターフェース１２３４で「角度読み取り」コマンドを位置センサ１２００に送信すると、自動的にチップに給電され、別の角度測定が開始される。コントローラ１１０４が角度値の読み取りを完了すると、直ちに、ＩＮＴ出力１２４２がクリアされ、新たな結果が角度レジスタに記憶される。角度測定の完了は、再び、ＩＮＴ出力１２４２及びステータスレジスタの対応するフラグを設定することによって示される。
【００８６】
ＡＳ５０５５位置センサ１２００の測定原理に基づいて、単一の角度測定のみが、各電源投入シーケンス後のごく短い時間で（〜６００μｓ）実施される。１つの角度の測定が完了すると、直ちに、ＡＳ５０５５位置センサ１２００は一時停止して電源オフ状態に移る。デジタル平均化による角度値のオンチップフィルタリングは、複数回の角度測定を必要とし、その結果、電源投入時間がより長くなり、低電力用途には望ましくないので、このオンチップフィルタリングは実施されない。角度のジッターは、コントローラ１１０４で複数の角度サンプルを平均化することによって低減され得る。例えば、４つのサンプルを平均化すると、ジッターは６ｄＢ（５０％）低減する。
【００８７】
図１３は、本開示の一態様による、エンドエフェクタ２５０２内に把持された組織２５２６に対するＩビーム２５１４の発射ストロークを示す、外科用器具１０（図１〜図４）のエンドエフェクタ２５０２の断面図である。エンドエフェクタ２５０２は、図１〜図４に示す外科用器具１０と共に動作するように構成されている。エンドエフェクタ２５０２は、アンビル２５１６と、細長いチャネル２５０３内に位置決めされたステープルカートリッジ２５１８を備える細長いチャネル２５０３と、を含む。発射バー２５２０は、エンドエフェクタ２５０２の長手方向軸２５１５に沿って遠位及び近位に並進可能である。エンドエフェクタ２５０２が関節運動していないとき、エンドエフェクタ２５０２は器具のシャフトと一直線になっている。切刃２５０９を含むＩビーム２５１４は、発射バー２５２０の遠位部分に図示されている。楔形スレッド２５１３は、ステープルカートリッジ２５１８内に位置付けられている。Ｉビーム２５１４が遠位方向に並進すると、切刃２５０９は、アンビル２５１６とステープルカートリッジ２５１８との間に位置付けられた組織２５２６と接触し、切断できる。また、Ｉビーム２５１４は楔形スレッド２５１３に接触して、これを遠位方向に押し、楔形スレッド２５１３をステープルドライバ２５１１に接触させる。ステープルドライバ２５１１は、ステープル２５０５内に打ち込まれて、ステープル２５０５が組織を通って、ステープル２５０５を成形するアンビル２５１６内に画定されたポケット２５０７内へ前進させることができる。
【００８８】
例示的なＩビーム２５１４の発射ストロークは、エンドエフェクタ２５０２と整列されたチャート２５２９によって例示される。例示的な組織２５２６もまた、エンドエフェクタ２５０２と整列して示されている。発射部材のストロークは、ストローク開始位置２５２７及びストローク終了位置２５２８を含み得る。Ｉビーム２５１４の発射ストロークの間、Ｉビーム２５１４は、ストローク開始位置２５２７からストローク終了位置２５２８まで遠位に前進できる。Ｉビーム２５１４は、ストローク開始位置２５２７の一例の位置で示されている。Ｉビーム２５１４の発射部材ストロークチャート２５２９は、５つの発射部材ストローク領域２５１７、２５１９、２５２１、２５２３、２５２５を示す。第１の発射ストローク領域２５１７では、Ｉビーム２５１４は遠位に前進し始めることができる。第１の発射ストローク領域２５１７では、Ｉビーム２５１４は、楔形スレッド２５１３に接触し、それを遠位方向に移動させ始めることができる。
【００８９】
しかしながら、第１の領域では、切刃２５０９は組織に接触しなくてもよく、楔形スレッド２５１３はステープルドライバ２５１１と接触しなくてよい。静止摩擦力を超えた後、第１の領域２５１７内のＩビーム２５１４を駆動する力は、実質的に一定であってよい。第２の発射部材ストローク領域２５１９では、切刃２５０９は、組織２５２６と接触して切断し始めることができる。また、楔形スレッド２５１３は、ステープル２５０５を駆動するためにステープルドライバ２５１１に接触し始めることができる。Ｉビーム２５１４を駆動する力は、上昇し始め得る。図示するように、最初に遭遇する組織は、アンビル２５１６がステープルカートリッジ２５１８に対して枢動するように圧縮され、及び／又はより薄くなり得る。第３の発射部材ストローク領域２５２１では、切刃２５０９は、組織２５２６と連続的に接触して切断でき、楔形スレッド２５１３は、ステープルドライバ２５１１と繰り返し接触できる。Ｉビーム２５１４を駆動する力は、第３の領域２５２１内でプラトーであり得る。第４の発射ストローク領域２５２３によって、Ｉビーム２５１４を駆動する力は低下し始め得る。例えば、第４の発射領域２５２３に対応するエンドエフェクタ２５０２の部分の組織は、切断する力が少なくて済むように、アンビル２５１６の枢動点により近い組織よりも圧縮されない場合がある。また、切刃２５０９及び楔形スレッド２５１３は、第４の領域２５２３にある間に組織２５２６の端部に到達できる。Ｉビーム２５１４が第５の領域２５２５に到達すると、組織２５２６を完全に切断できる。楔形スレッド２５１３は、組織の端部又はその近くで１つ以上のステープルドライバ２５１１に接触してもよい。Ｉビーム２５１４を第５の領域２５２５を通して前進させる力は低減され得、いくつかの例では、Ｉビーム２５１４を第１領域２５１７内で駆動する力と同様であってもよい。発射部材のストロークの終わりに、Ｉビーム２５１４はストローク終了位置２５２８に到達し得る。図１３の発射部材ストローク領域２５１７、２５１９、２５２１、２５２３、２５２５の位置は、単なる一例である。いくつかの例では、例えば、アンビル２５１６とステープルカートリッジ２５１８との間の組織の位置決めに基づいて、エンドエフェクタ長手方向軸２５１５に沿った異なる位置で異なる領域が開始されてよい。
【００９０】
上述したように、かつここで図１０〜図１３を参照して、エンドエフェクタ２５０２内に捕捉された組織をステープル留め及び／又は切開するために、外科用器具１０（図１〜図４）のハンドルアセンブリ内に配置された電動モータ１１２２を利用することで、Ｉビーム２５１４を含めて、シャフトアセンブリの発射システムを、エンドエフェクタ２５０２に対して前進及び／又は後退させることができる。Ｉビーム２５１４は、所望の速度で、又は所望の速度の範囲内で前進又は後退させることができる。コントローラ１１０４は、Ｉビーム２５１４の速度を制御するように構成されてよい。コントローラ１１０４は例えば、電圧及び／若しくは電流など、電動モータ１１２２に供給される電源の様々なパラメータ、並びに／又は電動モータ１１２２若しくは外的影響の他の動作パラメータに基づいて、Ｉビーム２５１４の速度を予測するように構成されてよい。コントローラ１１０４は、電動モータ１１２２に供給される電流及び／若しくは電圧の以前の値、並びに／又は、速度、加速度、及び／若しくは位置など、システムの以前の状態に基づいて、Ｉビーム２５１４の現在の速度を予測するように構成されてよい。コントローラ１１０４は、本明細書に記載される絶対位置決めセンサシステムを利用して、Ｉビーム２５１４の速度を感知するように構成されてよい。コントローラは、Ｉビーム２５１４の予測速度と、Ｉビーム２５１４の感知速度とを比較して、電動モータ１１２２への電力を、Ｉビーム２５１４の速度を増加させるために増加させ、かつ／又はＩビーム２５１４の速度を低下させるために減少させるべきか否かを判断するように構成されてもよい。米国特許第８２１０４１１号、発明の名称「ＭＯＴＯＲ−ＤＲＩＶＥＮ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」の全ての開示内容が参照によって本明細書に組み込まれる。米国特許第７，８４５，５３７号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＨＡＶＩＮＧ  ＲＥＣＯＲＤＩＮＧ  ＣＡＰＡＢＩＬＩＴＩＥＳ」の全ての開示内容が参照によって本明細書に組み込まれる。
【００９１】
Ｉビーム２５１４に作用する力は、様々な技術を用いて決定できる。Ｉビーム２５１４の力は、モータ２５０４の電流を測定することによって決定でき、モータ２５０４電流は、遠位に前進する際にＩビーム２５１４によって経験される負荷に基づく。Ｉビーム２５１４の力は、駆動部材１２０（図２）、発射部材２２０（図２）、Ｉビーム２５１４（Ｉビーム１７８、図２０）、発射バー１７２（図２）、及び／又は切刃２５０９の近位端上に歪みゲージを配置することによって決定されてよい。Ｉビーム２５１４の力は、所定の経過期間Ｔ１後にモータ２５０４の現在の設定速度に基づいて予測速度で移動するＩビーム２５１４の実際の位置を監視し、Ｉビーム２５１４の実際の位置を、期間Ｔ１終了時のモータ２５０４の現在の設定速度に基づくＩビーム２５１４の予測位置に対して比較することによって決定されてよい。このとき、Ｉビーム２５１４の実際の位置が、Ｉビーム２５１４の予測位置よりも小さい場合、Ｉビーム２５１４上の力は、公称力よりも大きい。逆に、Ｉビーム２５１４の実際の位置が、Ｉビーム２５１４の予測位置よりも大きい場合、Ｉビーム２５１４上の力は、公称力よりも小さい。Ｉビーム２５１４の実際の位置と予測される位置との差は、公称力からのＩビーム２５１４上の力の偏差に比例する。かかる技術は、代理人整理番号ＥＮＤ８１９５ＵＳＮＰに記載されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００９２】
図１４は、本開示の一態様による、変位部材の遠位並進を制御するようにプログラムされた外科用器具２５００のブロック図を示す。一態様では、外科用器具２５００は、Ｉビーム２５１４などの変位部材１１１１の遠位並進を制御するようにプログラムされる。外科用器具２５００は、アンビル２５１６と、Ｉビーム２５１４（鋭い刃先２５０９を含む）と、取り外し可能なステープルカートリッジ２５１８と、を備え得る、エンドエフェクタ２５０２を備える。エンドエフェクタ２５０２、アンビル２５１６、Ｉビーム２５１４及びステープルカートリッジ２５１８は、例えば、図１〜１３に関して本明細書に記載するように構成されてよい。
【００９３】
Ｉビーム２５１４などの長手方向変位部材１１１１の位置、移動、変位、及び／又は並進は、図１０〜１２に示され、図１４の位置センサ２５３４として表されるように、絶対位置決めシステム１１００、センサ装置１１０２及び位置センサ１２００によって測定できる。Ｉビーム２５１４が長手方向に移動可能な駆動部材１２０に連結されているため、Ｉビーム２５１４の位置は、位置センサ２５３４を使用する長手方向に移動可能な駆動部材１２０の位置を測定することによって判定できる。したがって、以下の説明では、Ｉビーム２５１４の位置、変位、及び／又は並進は、本明細書に記載する位置センサ２５３４によって達成され得る。図５Ａ及び５Ｂで説明する制御回路７００など制御回路２５１０は、図１０〜図１２に関連して記載するように、Ｉビーム２５１４などの変位部材１１１１の並進を制御するようにプログラムされてよい。いくつかの実施例では、制御回路２５１０は、１つ以上のマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、又はプロセッサ若しくは複数のプロセッサに、記載される方法で変位部材、例えばＩビーム２５１４を制御させる命令を実行するための他の好適なプロセッサを備えてよい。一態様では、タイマー／カウンタ回路２５３１は、経過時間又はデジタルカウントなど出力信号を制御回路２５１０に提供して、位置センサ２５３４によって判定されたＩビーム２５１４の位置をタイマー／カウンタ回路２５３１の出力と相関させ、その結果、制御回路２５１０は、開始位置に対する特定の時間（ｔ）におけるＩビーム２５１４の位置を判定できる。タイマー／カウンタ回路２５３１は、経過時間を測定するか、外部イベントを計数するか、又は外部イベントの時間を測定するように構成されてよい。
【００９４】
制御回路２５１０は、モータ設定点信号２５２２を生成してよい。モータ設定点信号２５２２は、モータコントローラ２５０８に提供されてよい。モータコントローラ２５０８は、本明細書で説明するように、モータ２５０４にモータ駆動信号２５２４を提供してモータ２５０４を駆動するように構成されている１つ以上の回路を備えてよい。いくつかの例では、モータ２５０４は、図１、図５Ｂ、図１０に示すモータ８２、７１４、１１２０などのブラシ付きＤＣ電動モータであってよい。例えば、モータ２５０４の速度は、モータ駆動信号２５２４に比例してよい。いくつかの例では、モータ２５０４はブラシレス直流（ＤＣ）電動モータであってもよく、モータ駆動信号２５２４は、モータ２５０４の１つ以上の固定子巻線に提供されるパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を含んでよい。また、いくつかの実施例では、モータコントローラ２５０８は省略されてよく、制御回路２５１０がモータ駆動信号２５２４を直接生成してよい。
【００９５】
モータ２５０４は、エネルギー源２５１２から電力を受け取ることができる。エネルギー源２５１２は、電池、超コンデンサ、又は任意の他の好適なエネルギー源２５１２であってよく、あるいはそれを含んでよい。モータ２５０４は、伝達装置２５０６を介してＩビーム２５１４に機械的に連結され得る。伝達装置２５０６は、モータ２５０４をＩビーム２５１４に連結するための１つ以上のギヤ又は他の連結構成要素を含んでよい。位置センサ２５３４は、Ｉビーム２５１４の位置を感知し得る。位置センサ２５３４は、Ｉビーム２５１４の位置を示す位置データを生成することができる任意の種類のセンサであってよく、又はそれを含んでよい。いくつかの例では、位置センサ２５３４は、Ｉビーム２５１４が遠位方向及び近位方向に並進すると一連のパルスを制御回路２５１０に提供するように構成されているエンコーダを含んでよい。制御回路２５１０は、パルスを追跡してＩビーム２５１４の位置を判定してよい。例えば近接センサを含む他の好適な位置センサが使用されてよい。他の種類の位置センサは、Ｉビーム２５１４の動きを示す他の信号を提供できる。また、一部の実施例では、位置センサ２５３４は省略されてよい。モータ２５０４がステップモータである場合、制御回路２５１０は、モータ２５０４が実行するように指示されたステップの数及び方向を合計することによって、Ｉビーム２５１４の位置を追跡できる。位置センサ２５３４は、エンドエフェクタ２５０２内、又は器具の任意の他の部分に位置してよい。
【００９６】
制御回路２５１０は、１つ以上のセンサ２５３８と通信してよい。センサ２５３８は、エンドエフェクタ２５０２上に位置付けられ、外科用器具２５００と共に動作して、間隙距離対時間、組織圧縮対時間、及びアンビル歪み対時間などの様々な導出パラメータを測定するように適合されてよい。センサ２５３８は、磁気センサ、磁界センサ、歪みゲージ、圧力センサ、力センサ、渦電流センサなどの誘導センサ、抵抗センサ、容量センサ、光学センサ、及び／又はエンドエフェクタ２５０２の１つ以上のパラメータを測定するための任意の他の好適なセンサを備えてよい。センサ２５３８は、１つ以上のセンサを含んでよい。
【００９７】
１つ以上のセンサ２５３８は、クランプ状態の間のアンビル２５１６における歪みの大きさを測定するように構成された、微小歪みゲージなど歪みゲージを備えてよい。歪みゲージは、歪みの大きさに伴って振幅が変動する電気信号を提供する。センサ２５３８は、アンビル２５１６とステープルカートリッジ２５１８との間に圧縮された組織の存在によって生成された圧力を検出するように構成されている圧力センサを備えてよい。センサ２５３８は、アンビル２５１６とステープルカートリッジ２５１８との間に位置する組織部分のインピーダンスを検出するように構成されてもよく、このインピーダンスは、それらの間に位置する組織厚さ及び／又は充満度を示す。
【００９８】
センサ２５３８は、閉鎖駆動システム３０によってアンビル２５１６に及ぼされる力を測定するように構成され得る。例えば、１つ以上のセンサ２５３８は、閉鎖管２６０（図３）によってアンビル２５１６に適用される閉鎖力を検出するために、閉鎖管２６０とアンビル２５１６との間の相互作用点に位置してよい。アンビル２５１６に対して及ぼされる力は、アンビル２５１６とステープルカートリッジ２５１８との間に捕捉された組織切片によって経験される組織圧縮を表すものであり得る。１つ以上のセンサ２５３８は、閉鎖駆動システム３０（図２）に沿った様々な相互作用点に配置されて、閉鎖駆動システム３０によってアンビル２５１６に適用される閉鎖力を検出できる。１つ以上のセンサ２５３８は、図５Ａ〜図５Ｂで説明されるプロセッサによるクランプ動作中にリアルタイムでサンプリングされてよい。制御回路２５１０は、リアルタイムのサンプル測定値を受信して時間ベースの情報を提供及び分析し、アンビル２５１６に適用される閉鎖力をリアルタイムで評価する。
【００９９】
モータ２５０４によって引き込まれる電流を測定するために、電流センサ２５３６を用いることができる。Ｉビーム２５１４を前進させるのに必要な力は、モータ２５０４によって引き込まれる電流に相当する。力はデジタル信号に変換されて、制御回路２５１０に提供される。
【０１００】
図１〜図１４に関連し、かつ図１４を参照して本明細書で開示される器具の物理的性質を用いて、制御回路２５１０が、器具の実際のシステムの応答をコントローラのソフトウェアでシミュレートするように構成され得る。変位部材を作動させて、エンドエフェクタ２５０２内のＩビーム２５１４を目標速度又はその付近で移動させることができる。外科用器具２５００は、フィードバックコントローラを含むことができ、フィードバックコントローラは、例えば、ＰＩＤ、状態フィードバック、ＬＱＲ、及び／又は適応コントローラが挙げられるがこれらに限定されない任意のフィードバックコントローラのうちのいずれか１つであってよい。外科用器具２５００は、フィードバックコントローラからの信号を、例えば、ケース電圧、パルス幅変調（ＰＷＭ）電圧、周波数変調電圧、電流、トルク、及び／又は力などの物理的入力に変換するための電源を含むことができる。
【０１０１】
外科用器具２５００の実際の駆動システムは、ギヤボックス、並びに関節運動及び／又はナイフシステムへの機械的連結部を備えるブラシ付きＤＣモータによって、変位部材、切断部材、又はＩビーム２５１４を駆動するように構成されている。別の例は、交換式シャフトアセンブリの、例えば、変位部材及び関節運動ドライバを操作する電動モータ２５０４である。外部影響とは、組織、周囲体、及び物理系上の摩擦などのものの、測定されていない予測不可能な影響である。かかる外部影響は、電動モータ２５０４に反して作用する障害と呼ばれることがある。障害などの外部影響は、物理系の動作を物理系の所望の動作から逸脱させることがある。
【０１０２】
外科用器具２５００の態様を詳細に説明する前に、例示的態様が、適用又は使用において、添付の図面及び明細書で例示される部品の構造及び配置の詳細に限定されないことに留意されたい。例示的な態様は、他の態様、変形形態、及び修正で実施されるか、又はそれらに組み込まれてよく、様々な方法で実施又は実行されてよい。更に、特に明記しない限り、本明細書で用いられる用語及び表現は、読者の便宜のために例示的な態様を説明する目的で選択されたものであり、それらを限定するためのものではない。更に、以下に記述する態様、態様の具現、及び／又は実施例のうち１つ以上を、以下に記述する他の態様、態様の具現、及び／又は実施例のうち任意の１つ以上と組み合わせることができるものと理解されたい。
【０１０３】
様々な例示的態様は、モータ駆動の外科用ステープル留め及び切断器具を有するエンドエフェクタ２５０２を備える外科用器具２５００に関する。例えば、モータ２５０４は、エンドエフェクタ２５０２の長手方向軸に沿って遠位及び近位に変位部材を駆動してよい。エンドエフェクタ２５０２は、枢動可能なアンビル２５１６と、使用のために構成されるときは、アンビル２５１６の反対側に位置付けられたステープルカートリッジ２５１８と、を備えてよい。臨床医は、本明細書に記載されるように、アンビル２５１６とステープルカートリッジ２５１８との間に組織を把持してもよい。器具２５００を使用する準備が整うと、臨床医は、例えば器具２５００のトリガを押すことによって発射信号を提供してよい。発射信号に応答して、モータ２５０４は、変位部材をエンドエフェクタ２５０２の長手方向軸に沿って、近位のストローク開始位置からストローク開始位置の遠位にあるストローク終了位置まで遠位方向に駆動できる。変位部材が遠位方向に並進すると、遠位端に位置付けられた切断要素を備えるＩビーム２５１４は、ステープルカートリッジ２５１８とアンビル２５１６との間の組織を切断できる。
【０１０４】
様々な実施例で、外科用器具２５００は、１つ以上の組織状態に基づいて、例えばＩビーム２５１４などの変位部材の遠位並進を制御するようにプログラムされた制御回路２５１０を備えてよい。制御回路２５１０は、本明細書に記載されるように、直接的又は間接的のいずれかで厚さなどの組織状態を感知するようにプログラムされてよい。制御回路２５１０は、組織状態に基づいて発射制御プログラムを選択するようにプログラムされてよい。発射制御プログラムは、変位部材の遠位運動を記述することができる。様々な組織状態をより良好に処理するために様々な発射制御プログラムを選択することができる。例えば、より厚い組織が存在する場合、制御回路２５１０は、変位部材をより低い速度で、かつ／又はより低電力で並進させるようにプログラムされてよい。より薄い組織が存在する場合、制御回路２５１０は、変位部材をより速い速度で、かつ／又はより高電力で並進させるようにプログラムされてよい。
【０１０５】
いくつかの実施例では、制御回路２５１０は、最初に、モータ２５０４を、変位部材のストロークの第１の開ループ部分では開ループ構成で動作させてよい。ストロークの開ループ部分の間の器具２５００の応答に基づいて、制御回路２５１０は、発射制御プログラムを選択してよい。器具の応答としては、開ループ部分の間の変位部材の並進距離、開ループ部分の間に経過する時間、開ループ部分の間にモータ２５０４に提供されるエネルギー、モータ駆動信号のパルス幅の合計などが挙げられ得る。開ループ部分の後、制御回路２５１０は、変位部材ストロークの第２の部分に対して、選択された発射制御プログラムを実施してよい。例えば、ストロークの閉ループ部分の間、制御回路２５１０は、変位部材の位置を記述する並進データに基づいてモータ２５０４を閉ループ式に変調して、変位部材を一定速度で並進させてよい。
【０１０６】
図１５は、本開示の一態様によって実行される、２つの例示的な変位部材ストロークをプロットした図２５８０を示す。図２５８０は、２つの軸を含む。横軸２５８４は経過時間を示す。縦軸２５８２は、ストローク開始位置２５８６とストローク終了位置２５８８との間のＩビーム２５１４の位置を示す。横軸２５８４上で、制御回路２５１０は発射信号を受信し、ｔ０で初期モータ設定を提供し始めることができる。変位部材ストロークの開ループ部分は、ｔ０〜ｔ１の間で経過し得る初期期間である。
【０１０７】
第１の例２５９２は、厚い組織がアンビル２５１６とステープルカートリッジ２５１８との間に位置付けられたときの外科用器具２５００の応答を示す。変位部材ストロークの開ループ部分の間、例えば、ｔ０〜ｔ１の初期期間中、Ｉビーム２５１４は、ストローク開始位置２５８６から位置２５９４まで横断できる。制御回路２５１０は、位置２５９４が、ｔ１（例えば、閉ループ部分内）の後の例２５９２の傾きによって示される、選択された一定速度（Ｖｓｌｏｗ）でＩビーム２５１４を前進させる発射制御プログラムに対応すると判定できる。制御回路２５１０は、Ｉビーム２５１４の位置を監視し、モータ設定点２５２２及び／又はモータ駆動信号２５２４を調節してＶｓｌｏｗを維持することによって、Ｉビーム２５１４を速度Ｖｓｌｏｗまで駆動できる。第２の例２５９０は、薄い組織がアンビル２５１６とステープルカートリッジ２５１８との間に位置付けられたときの外科用器具２５００の応答を示す。
【０１０８】
ｔ０〜ｔ１の初期期間（例えば開ループ期間）中、Ｉビーム２５１４は、ストローク開始位置２５８６から位置２５９６まで横断できる。制御回路は、位置２５９６が、選択された一定速度（Ｖｆａｓｔ）で変位部材を前進させる発射制御プログラムに対応すると判定できる。例２５９０の組織は、例２５９２の組織よりも薄いため、Ｉビーム２５１４の動きに対する抵抗がより小さくなり得る。その結果、Ｉビーム２５１４は、初期期間中に、ストロークのより大きな部分を横断できる。また、いくつかの例では、より薄い組織（例えば、初期期間中に横断される変位部材ストロークのより大きい部分）は、初期期間後のより高い変位部材速度に対応し得る。
【０１０９】
ここで、本開示は、様々な条件に基づいてモータ速度を制御するための閉ループフィードバックシステムについて説明する。制御回路２５１０によって実行される閉ループフィードバックシステムは、デフォルトの、例えば、事前にプログラムされた発射状態又はユーザが選択した発射状態のいずれかを実施するように構成され得る。ユーザが選択した発射条件は、開ループ部分の間、又は別の方法で変位ストロークの閉ループ部分の前に選択され得る。一態様では、ユーザが選択した発射条件は、デフォルトの、又は事前にプログラムされた発射条件の実行をオーバーライドするように構成されている。
【０１１０】
ここで図１６を参照すると、本開示の一態様による、外科用器具１０５００の斜視図が示されている。一態様では、シャフト１０５０３を介してハンドルアセンブリ１０５０２に接続されたエンドエフェクタ１０５０４を備える外科用器具１０５００は、ディスプレイ１０５０６を更に備える。外科用器具１０５００は、ホームボタン１０５０８と、関節運動トグル１０５１０と、発射トリガと、安全解放部１０５１２と、閉鎖トリガ１０５１４と、を備える。
【０１１１】
以下の説明では、図１４を参照する。ディスプレイ１０５０６は、制御回路２５１０が、位置センサ２５３４、電流センサ２５３６、及び／又は他のセンサ２５３８によって判定される、又はこれらから得られる情報など、器具１０５００の動作に関連する様々な情報をディスプレイ１０５０６に表示させ得るように、制御回路２５１０に動作可能に連結される。一態様では、ディスプレイ１０５０６は、Ｉビーム２５１４がモータ２５０４によって並進するように設定される速度、すなわち、指令速度、及び／又はＩビーム２５１４が並進する実際の速度を表示するように構成され得る。指令速度は、設定、目標、又は所望の速度である。Ｉビーム２５１４が並進する指令速度は、モータ２５０４が、モータ制御装置２５０８からモータ駆動信号２５２４によって指示されるＩビーム２５１４を駆動する速度を指示するモータ設定点を受信すること、又は後で回収するためにメモリ内でモータ制御装置２５０８に提供されるモータ駆動信号２５２４を記憶することのいずれかによって決定され得る。Ｉビーム２５１４又は発射駆動システムの他の構成要素が並進する実際の速度は、タイマー／カウンタ２５３１からの入力を介して制御回路２５１０によって追跡され得る期間にわたってＩビーム２５１４の位置を監視することによって判定され得る。
【０１１２】
様々な態様では、外科用器具１０５００のディスプレイ１０５０６は、ハンドルアセンブリ１０５０２の外部ハウジング、つまりケーシング上に直接位置付けられ得、ないしは別の方法で外科用器具１０５００と一体的に関連付けられ得る。他の態様では、ディスプレイ１０５０６は、外科用器具１０５００に取り外し可能に接続可能、つまり取り付け可能であり得る。更に他の態様では、ディスプレイ１０５０６は、外科用器具１０５００から分離していてよく、又は別の方法で別個であってよい。ディスプレイ１０５０６は、有線接続又は無線接続のいずれかによって制御回路２５１０に通信可能に連結され得る。
【０１１３】
図１７は、本開示の一態様による、図１６に示す外科用器具１０５００のディスプレイ１０５０６の部分の詳細図である。ディスプレイ１０５０６は、指令速度、並びに発射モードが閉ループフィードバック（自動）モード、又は手動で選択されたモードかどうかを示すことを含む速度制御を通信するためのＬＣＤディスプレイ１０５１６を含む。ディスプレイ１０５０６は、ナイフ１０５２０及びステープル列１０５２２を有するエンドエフェクタのステープルカートリッジ１０５１８のグラフィック画像を表示することによって、切断フィードバックを提供する。左側の図形ラベル１０５２４は、ナイフ１０５２０が遠位方向に移動した距離１０５２８（例えば、１０ｍｍ）を示し、右側の図形ラベル１０５２６は、ナイフ１０５２０が遠位方向に移動するときのナイフ１０５２０の速度を示し（現在の速度は丸で囲まれている（例えば、３））、１は高速、２は中速、３は低速である。この速度は、手動で、又は組織の状態に基づいて自動的に選択されてよい。
【０１１４】
図１８は、本開示の一態様による、ディスプレイを制御するための制御プログラム又は論理構成を示すプロセス１１０００の論理フロー図である。また、図１４及び図１６も参照する。図１８に示すプロセス１１０００は、ユーザが発射ストロークの速度を選択する能力に関する。プロセス１１０００を開始するために、制御回路２５１０は発射ストローク１１０１０を開始する。発射ストロークは、変位部材に第１の距離を並進させることによって開始される（１１０１０）。変位部材が第１の距離を移動すると、制御回路は、変位部材が第１の距離を並進するために必要な時間を測定するように構成されている。変位部材の所定の第１の距離のかかる並進の測定により、制御回路は、例えば、外科手術器具によって切断及び／又はステープル留めされる組織の厚さを計算できる。例えば、図１７のナイフ１０５２０を外科用器具１０５００を通って遠位方向に並進させることによって発射する前に、ユーザは、以下でより詳細に論じる様々な速度から速度選択を選択することによって、手動で発射速度を選択できる。第１の距離及び時間からの組織の厚さの計算に基づいて、ユーザは、処置に適切な様々な速度からのみ速度を選択できる。代替的に、ユーザは、様々な速度の全てから手動で速度選択を選択できてよい。発射ストローク１１０１０を開始した後、制御回路２５１０は、第１の時間によって、ユーザが速度選択を行ったかどうかを決定する（１１０２０）。ユーザが速度選択を行っていない（１１０２０）場合、制御回路２５１０は、この時点における変位部材の位置を測定する（１１０２２）ように構成されている。変位部材、つまりナイフ１０５２０位置を測定することによって、制御回路２５１０は、モータ速度を適宜設定できる（１１０２４）。したがって、ユーザ入力がない場合、制御回路２５１０は、対応する速度で発射ストロークを実行するようにモータ速度を自動的に設定する。あるいは、第１の時間によってユーザが速度選択を行う（１１０２０）場合、制御回路２５１０は、モータ速度をユーザ選択に対応するように設定する（１１０２６）ことによってモータを制御するように構成されている。ユーザが手動で発射速度を選択するか、又は制御回路２５１０が発射速度を自動的に設定した後、発射ストロークの速度を設定するプロセスは終了し（１１０２８）、外科用器具は、別の機能を継続し得る、又は開始し得る。
【０１１５】
図１９及び図２０は、本開示の一態様による、ユーザ選択メニュー画面を示す様々なディスプレイ１１１００を示す。外科的処置の間、ディスプレイ１１１００上に提示される情報は、手術室全体に、例えば腹腔鏡カメラに接続された一次画面など追加画面に伝達されてよい。ディスプレイ１１１００は、エンドエフェクタのステープルカートリッジ１１１３２のグラフィック画像を示す。英数字１１１０４は、速度の単位、例えば、ｍｍ／秒を示す。ディスプレイ１１１００は、発射ストローク中の変位部材（例えば、Ｉビーム２５１４）の使用可能な速度を示す選択メニュー表示１１１０２を含む。かかる一態様では、選択メニュー表示１０６０２は、円形状の４つのメニューオプション１１１１２、１１１１４、１１１１６、１１１１８を含み得る。選択メニュー表示１１１０２の形状は、多数の形状が想定されるため、円形である必要はない。選択メニュー表示１１１０２の形状は、例えば、三角形、任意の他の好適な幾何学的形状を含み得る。第１のメニューオプション１１１１２は、外科用器具１０５００の自動モードを示す。自動モードは、第１のメニューオプション１１１１２において、大文字「Ａ」で表される。自動モードは、例えば、短縮化された単語「ａｕｔｏ」又は小文字「ａ」など代替的な方法で表されてよい。第２のメニューオプション１１１１４は、外科用器具１０５００の低速モードを示す。低速モードは、第２のメニューオプション１１１１４における円内の単一の矢尻で表される。低速モードは、例えば、単語「ｓｌｏｗ」で、又は低速モード中の変位部材の速度を示す数値でなど代替的な方法で表されてよい。第３のメニューオプション１１１１６は、外科用器具１０５００の中速モードを示す。中速モードは、第３のメニューオプション１１１１４における円内の二重の矢尻で表される。中速モードは、例えば、単語「ｍｅｄｉｕｍ」で、又は中速モード中の変位部材の速度を示す数値でなど代替的な方法で表されてよい。第４のメニューオプション１１１１８は、外科用器具１０５００の高速モードを示す。高速モードは、第４のメニューオプション１１１１８における円内の三重の矢尻で表される。高速モードは、例えば、単語「ｆａｓｔ」で、又は高速モード中の変位部材の速度を示す数値でなど代替的な方法で表されてよい。発射ストローク中、ディスプレイ１１１００の下部のステータスバー１１１３８は、正常（例えば、緑色）又は警戒（例えば、黄色）として動作状態を示す。図１９及び図２０では、変位部材がまだ並進していないため、ステータスバー１１１３８は空白である。
【０１１６】
図１９はディスプレイ１１１００の一態様を表しており、ユーザが変位部材の発射速度を選択するために、このディスプレイ自体を提示する。制御回路２５１０をトリガしてこのディスプレイ１１１００を提示するために、ユーザは、エンドエフェクタの顎部（例えば、図１６の１０５０４）を閉じてよい。ユーザ入力が行われない場合、モータ２５０４は自動モードで動作する。自動モードから手動モードに切り替えるために、外科医は、図２１に示す関節運動トグル１０５１０などのボタンを短時間押すことができる。この短時間は、例えば、約２秒間であり得る。この短時間の経過後、制御回路はディスプレイに、図１９に示す対話型選択メニューの一部として、発射速度の選択に関連する様々な情報を表示させる。例えば、ディスプレイは、速度モードに関連する４つのメニューオプション、つまり、自動モード、低速モード、中速モード、及び高速モードを表示し得る。加えて、又は代替的に、ディスプレイ１１１００は、タッチスクリーンであってよく、ユーザは単に画面にタッチして対話型選択メニューに到達できる。
【０１１７】
ユーザが自動モードを選択すると、制御回路２５１０は、様々な条件に応じて、モータ２５０４の出力、したがって、Ｉビーム２５１４の、つまり変位部材の速度を制御できる。ユーザが低速モードを選択すると、制御回路２５１０はモータ２５０４の速度を低下させる。モータ２５０４の出力を低減することにより、Ｉビーム２５１４の並進速度が低下し、したがって、発射速度が遅くなる。ユーザが高速モードを選択すると、制御回路２５１０はモータ２５０４の速度を増加させる。モータ２５０４の出力を増加させることにより、Ｉビーム２５１４の並進速度が増加し、したがって、発射速度が速くなる。ユーザが、低速モード及び高速モードで提供される発射速度の中間の発射速度を所望するとき、ユーザは、中速モードを選択できる。中速モードでは、制御回路２５１０は、モータ２５０４の速度を、低速モード時のモータ２５０４の速度よりも速いが、高速モード時のモータ２５０４の速度よりも遅い点まで増加させる。中速モードでのモータ２５０４の出力は、Ｉビーム２５１４の中速での並進、したがって、中速の発射速度をもたらす。
【０１１８】
図２０は、ユーザ選択プロセス中のディスプレイ１１１００の一態様を示す。例えば、ユーザが関節運動トグル１０５１０に力Ｆを印加すると、ユーザは、速度モードに関連する様々なメニューオプション１１１１２、１１１１４、１１１１６、１１１１８を順に選択できる。図２１の関節トグル１０５１０の上方に位置する上向きの矢尻１１１５０は、ユーザが関節運動トグル１０５１０の上半分を押下すると、ユーザは、現在ハイライトされているオプションの上のメニューオプション１１１１２、１１１１４、１１１１６、１１１１８にスクロールすることを示す。メニューオプションは連続的であるように構成されてよく、関節運動トグル１０５１０がもう一度押下されると、一番上のオプション１１１１２を越えてスクロールして、一番下のオプション１１１１８が次にハイライトされる。あるいは、ユーザは、一番上又は一番下のメニューオプションに一度到達すると、これらを越えてスクロールできない場合がある。ディスプレイ１１１００が上述のタッチスクリーン機能を有する場合、ユーザは単に、メニューオプション１１１１２、１１１１４、１１１１６、１１１１８にタッチして、関節トグルトグル１０５１０の代わりに、又はそれと組み合わせて所望の速度モードをハイライトしてよい。
【０１１９】
ユーザがメニューオプション１１１１２、１１１１４、１１１１６、１１１１８をスクロールすると、メニューオプションのサイズが変化する。例えば、図２０では、ユーザは低速モードをハイライトしている。これは、第２のメニューオプション１１１２４が拡大しているためである。読者はまた、他の３つのメニューオプション１１１２２、１１１２６、１１１２８が、選択されたモードを更に強調する目的で、縮小していることも認識するであろう。選択されたモードは、スクロールメニューによって選択されると、緑色などの色で更にハイライト及び／又は点灯されてよい。
【０１２０】
図２２は、上述の選択プロセス中にメニューオプション１１１１２、１１１１４、１１１１６、１１１１８がハイライトされ得る様々な方法を示すチャート１１２００を表示する。メニューオプションは、メニューオプションサークルの背景が白と黒の網掛けで切り替わる（１１２１０）ときにハイライトされてよい。例えば、メニューオプションは、メニューオプションが点滅する（blinks）及び／又は点滅する（flashes）（１１２１２）と、ハイライトされる。メニューオプションの第１の背景１１２１４が無色、つまり白色であり、メニューオプションの第２の背景１１２１６が黒色であるため、点滅１１２１２はユーザに認識され得る。点滅１１２１２により、第１の背景１１２１４と第２の背景１１２１６とが切り替わる。加えて、メニューオプションは、メニューオプションサークルの背景が白と有色の網掛けで切り替わる（１１２３０）ときにハイライトされてよい。例えば、メニューオプションは、メニューオプションが点滅する（blinks）及び／又は点滅する（flashes）（１１２１２）と、ハイライトされる。メニューオプションの第１の背景１１２１４が無色、つまり白色であり、メニューオプションの第２の背景１１２３２が緑色など有色であるため、点滅１１２１２はユーザに認識され得る。点滅１１２１２により、第１の背景１１２１４と第２の背景１１２３２とが切り替わる。メニューオプションがハイライトされ得る第３の例示的な方法は、サイズの拡大縮小１１２２０によって行われる。例えば、メニューオプションは全て同色の背景１１２２２を有してよいが、選択されていないメニューオプション１１２２４はサイズが縮小されてよく、ハイライトされたメニューオプション１１２２６は拡大されてよい。これらのハイライト方法は、限定することを意図するものではなく、組み合わせて又は別個に使用され得る。
【０１２１】
ハイライトされたメニューオプションを設定及び／又は起動するために、ユーザは発射トリガにわずかに触れてよい。あるいは、ユーザは、任意の追加のユーザ入力を行わずに短時間待機してよく、制御回路２５１０は、ハイライトされたメニューオプションを自動的に起動する。メニューオプションが選択されると、制御回路２５１０は、スクリーンを速度フィードバックシステムに変更させて、ユーザが使用中の発射ストロークの速度を監視できるようにしてよい。
【０１２２】
図２３〜図２５は、本開示の一態様による、様々な速度フィードバック画面を示すディスプレイ１１３００を示す。ディスプレイ１１３００は、エンドエフェクタのステープルカートリッジ１１３１２のグラフィック画像を示す。ディスプレイ１１３００は、選択されたメニューオプション、並びに発射サイクル中の変位部材（例えば、Ｉビーム２５１４）の実際の速度を示す速度表示１１３０２を含む。一態様では、速度表示１１３０２は、図２３〜図２５に示すような速度に比例して塗りつぶされた、又は網掛けされた形状又は一連の形状を含む。速度表示１１３０２の形状又は一連の形状には、例えば、弓状又は任意の他の好適な幾何学的形状が挙げられ得る。一態様では、速度表示１１３０２は、複数の目盛り１１３１０を含む弓状図形１１３０８を含んで、例えば、変位部材の実際の速度（０〜３０ｍｍ／秒）を示し得る。英数字１１３１４（０、７、１２、及び３０）は、弓状図形１１３０８の外周の周りに配置されて、塗りつぶされた、又は網掛けされた領域１１３１６によって実際の速度を示す。図２３に示すディスプレイ１１３００は、図２４及び図２５に示すディスプレイ１１３００’、１１３００”をわずかに修正したバージョンである。ディスプレイ１１３００の弓状図形１１３０８は、例えば、英数字１１３１４の「１２」の周囲に切り欠き部を含んでよい。
【０１２３】
加えて、速度表示１１３０２は、例えば、１つの矢印は低速又は低を指し、２つの矢印は中速を指し、３つの矢印は高速又は高を指すように、１つ以上の白色矢印を有して指令速度を示す、塗りつぶされた又は網掛けされた円形アイコン１１３０６を更に備える。図２３〜図２５に示すディスプレイでは、ユーザが、上述のように、代替のユーザ選択画面から手動で高速モードを選択している。追加の英数字１１３０４は、速度の単位、例えば、ｍｍ／秒を示す。変位部材の速度が増減すると、網掛け領域１１３１６は、それに応じて増減する。ディスプレイ１１３００の下部のステータスバー１１３１８は、正常（例えば、緑色）又は警戒（例えば、黄色）として動作状態を示す。図２３及び図２４に示す実施例では、ステータスバー１１３１８は正常動作を示す。図２５に示す例では、ステータスバー１１３１８は警戒動作を示す。一態様では、速度領域１１３１６、１１３１６’、１１３１６”の塗りつぶし又は網掛けの色は、ステータスバー１１３１８、１１３１８’の塗りつぶし又は網掛けの色と同一であって、動作の正常モード又は警戒モードを示してよい。
【０１２４】
図２３に示すように、変位部材の実際の速度は高速で、網掛け領域１１３１６によって示されるように約２０ｍｍ／秒である。指令速度、つまり選択されたメニューオプションは、円形アイコン１１３０６内の３つの矢尻によって示されるように、高速に設定される。少なくとも指令速度及び実際の速度が互いに対応するという理由により、ステータスバー１１３１８は網掛けされた緑色であり、正常動作を示す。図２４に示すように、実際の速度も高速で、網掛け領域１１３１６’によって示されるように約１４ｍｍ／秒であり、指令速度は、円形アイコン１１３０６内の３つの矢印によって示されるように高速に設定されている。少なくとも指令速度及び実際の速度が互いに対応するという理由により、ステータスバー１１３１８はまた、網掛けされた緑色であり、正常動作を示す。図２５を参照すると、指令速度は、円形アイコン１１３０６内の３つの矢印によって示されるように高速モードに設定されているが、実際の速度は、網掛け領域１１３１６”によって示すように約１０ｍｍ／秒である。少なくとも指令速度と実際の速度との間でのこの不一致により、ステータスバー１１３１８’は、網掛けされた黄色であり、警戒動作を示す。警戒動作を示すステータスバー１１３１８’は、選択された速度が、例えば組織の厚さに起因して不適切であるため、例えば、発射ストロークの速度を変更するようにユーザに警告してよい。加えて、警戒動作の表示は、ユーザに欠陥のある外科用器具について警告し得る。
【０１２５】
本明細書に記載する機能又はプロセス１１０００は、図５〜図６に関連して記載する制御回路７００、図７〜図９に記載する回路８００、８１０、８２０、図１０及び図１２に関連して記載するマイクロコントローラ１１０４、並びに／又は図１４に記載する制御回路２５１０など、本明細書に記載する処理回路のいずれかによって実行されてよい。
【０１２６】
電動式外科用器具の態様は、本明細書に開示する具体的な詳細を伴わずに実施され得る。一部の態様は、詳細ではなくブロック図として示されている。本開示の一部は、コンピュータメモリに格納されたデータに対して動作する命令という点で提示され得る。アルゴリズムとは、所望の結果につながる工程の自己無撞着シーケンスを指し、「工程」とは、記憶、伝達、結合、比較及び別様に操作されることが可能な電気又は磁気信号の形態をとることができる物理量の操作を指す。これらの信号は、ビット、値、要素、記号、文字、用語、数字と称してよい。これらの及び類似の用語は、適切な物理量と関連付けられてもよく、またこれらの量に適用される好都合な標識であるに過ぎない。
【０１２７】
一般に、多様なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組み合わせによって、個々にかつ／又は集合的に実施できる、本明細書で説明する態様を、様々な種類の「電気回路」から構成されるものと見なすことができる。その結果として、「電気回路」は、少なくとも１つの個々の電気回路を有する電気回路、少なくとも１つの集積回路を有する電気回路、少なくとも１つの専用集積回路を有する電気回路、コンピュータプログラムで構成された汎用コンピューティングデバイス（例えば、本明細書で説明したプロセス及び／若しくは装置を少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムで構成されている汎用コンピュータ又はプロセッサを形成する電気回路、メモリデバイスを形成する（例えばランダムアクセスメモリを形成する）電気回路、及び／又は、通信装置（例えばモデム、通信スイッチ又は光学的−電気的設備）を形成する電気回路を含む。これらの態様は、アナログ若しくはデジタル形式、又はこれらの組み合わせで実施されてよい。
【０１２８】
前述の説明は、１つ以上の機能及び／又は動作を含み得るブロック図、フロー図、及び／又は実施例の使用によるデバイス及び／又はプロセスの態様を記載している。かかるブロック図、フロー図、又は実施例内の各機能及び／又は動作は、多様なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの事実上任意の組み合わせによって、個々にかつ／又は集合的に実施できる。一態様では、本明細書に記載する主題のいくつかの部分は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、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）、プログラム可能論理回路（ＰＬＤ）、回路、レジスタ、及び／若しくはソフトウェア構成要素、例えば、プログラム、サブルーチン、論理、並びに／又はハードウェア及びソフトウェア構成要素の組み合わせ、論理ゲート、又は他の集積型の形式で実施されてよい。その全部か一部かを問わず、本明細書で開示する一部の態様は、１台以上のコンピュータ上で稼働する１つ以上のコンピュータプログラムとして（例えば、１台以上のコンピュータシステム上で稼働する１つ以上のプログラムとして）、１つ以上のプロセッサ上で稼働する１つ以上のプログラムとして（例えば、１つ以上のマイクロプロセッサ上で稼働する１つ以上のプログラムとして）、ファームウェアとして、あるいは、それらの実質的に任意の組み合わせとして、集積回路において等価に実施でき、また、回路を設計すること、並びに／又はソフトウェア及び／若しくはファームウェアのコードを記述することは、本開示を鑑みれば当業者の技能の範囲内に含まれる。
【０１２９】
開示する主題の機構は、多様な形式でプログラム製品として配布されることが可能であり、本明細書に記載する主題の例示的な態様は、配布を実際に行うために使用される信号搬送媒体の特定の種類にかかわらず用いられる。信号搬送媒体の例としては、記録可能型の媒体、例えば、フロッピーディスク、ハードディスクドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、デジタルテープ、コンピュータメモリなど、並びに伝送型の媒体、例えば、デジタル及び／又はアナログ通信媒体（例えば、光ファイバケーブル、導波管、有線通信リンク、無線通信リンク（例えば、送信機、受信機、送信ロジック、受信ロジックなど）が挙げられる。
【０１３０】
これらの態様の上述の記載は、例示及び説明を目的として提示されているものである。包括的であることも、開示された厳密な形態に限定することも意図されていない。上記の教示を鑑みて、修正又は変形が可能である。これらの態様は、原理及び実際の応用について例示し、それによって、態様を修正例と共に、想到される特定の用途に適するものとして当業者が利用できるようにするために、選択され記載するものである。本明細書と共に提示される特許請求の範囲が全体的な範囲を定義することが意図される。
【０１３１】
本明細書に記載される主題の様々な態様は、以下の番号付けされた実施例において説明される。
実施例１．外科用器具であって、外科用器具内で並進するように構成されている変位部材と、変位部材に連結されたモータであって、モータは、変位部材をある速度で並進させるように構成されており、速度は速度モードによって設定される、モータと、ディスプレイと、モータ及びディスプレイに連結された制御回路であって、制御回路は、変位部材に第１の距離を並進させること、変位部材が第１の距離を並進するために必要な第１の期間を測定すること、ディスプレイに、速度モードを示す選択メニュー表示を提示させることであって、表示される選択メニュー表示は、第１の距離及び第１の期間によって制限される、こと、速度モードに対応するユーザ入力を受信すること、並びにユーザ入力に基づいてモータ速度を設定すること、を実行するように構成されている制御回路と、を備える外科用器具。
【０１３２】
実施例２．制御回路は、ディスプレイに、変位部材の速度を示す速度表示を提示させるように更に構成されている、実施例１に記載の外科用器具。
【０１３３】
実施例３．速度モードは、自動モード、低速モード、中速モード、及び高速モードを含む、実施例１〜実施例２に記載の外科用器具。
【０１３４】
実施例４．速度モードは、ユーザ入力の不在下で自動モードに設定される、実施例３に記載の外科用器具。
【０１３５】
実施例５．外科用器具は、制御回路に連結された位置センサを更に備える、実施例１〜実施例４に記載の外科用器具。
【０１３６】
実施例６．位置センサは、変位部材の位置を監視するように構成されている、実施例５に記載の外科用器具。
【０１３７】
実施例７．制御回路は、位置センサを介して変位部材の速度を測定するように更に構成されている、実施例５〜実施例６に記載の外科用器具。
【０１３８】
実施例８．外科用器具であって、外科用器具内で並進するように構成されている変位部材と、変位部材に連結されたモータであって、モータは、変位部材をある速度で並進させるように構成されており、速度は速度モードによって定義される、モータと、ディスプレイと、モータ及びディスプレイに連結された制御回路であって、制御回路は、変位部材に第１の距離を並進させること、変位部材が第１の距離を並進するために必要な第１の期間を測定すること、第１のユーザ入力を受信すること、ディスプレイに、第１のユーザ入力に応じて速度モードを示す選択メニュー表示を提示させることであって、表示される選択メニュー表示は、第１の距離及び第１の期間によって制限される、こと、速度モードに対応する第２のユーザ入力を受信すること、並びに第２のユーザ入力に基づいてモータ速度を設定すること、を実行するように構成されている制御回路と、を備える外科用器具。
【０１３９】
実施例９．制御回路は、ディスプレイに、変位部材の速度を示す速度表示を提示させるように更に構成されている、実施例８に記載の外科用器具。
【０１４０】
実施例１０．ディスプレイは、第１の期間中に選択メニュー表示を提示し、第２の期間中に速度表示を提示する、実施例９に記載の外科用器具。
【０１４１】
実施例１１．第１の期間は第２の期間と異なる、実施例１０に記載の外科用器具。
【０１４２】
実施例１２．第１の期間は第２の期間と同一である、実施例１０〜実施例１１に記載の外科用器具。
【０１４３】
実施例１３．速度モードは、自動モード、低速モード、中速モード、及び高速モードを含む、実施例８〜実施例１２に記載の外科用器具。
【０１４４】
実施例１４．速度モードは、デフォルトで自動モードに設定される、実施例１３に記載の外科用器具。
【０１４５】
実施例１５．外科用器具の動作方法であって、外科用器具は、外科用器具内で並進するように構成されている変位部材と、変位部材に連結されて、変位部材をある速度で並進させるモータと、ディスプレイと、モータ及びディスプレイに連結された制御回路と、を備え、方法は、制御回路によって、変位部材に第１の距離を移動させることと、制御回路によって、変位部材が第１の距離を並進するために必要な第１の期間を測定することと、制御回路によって、変位部材の速度モードを示す表示をディスプレイに提示することであって、表示される表示は、第１の距離及び第１の期間によって制限される、ことと、制御回路によって、速度モードに対応するユーザ入力を受信することと、制御回路によって、ユーザ入力に基づいてモータ速度を設定することと、を含む、方法。
【０１４６】
実施例１６．制御回路によって、変位部材の速度を示す速度表示をディスプレイに提示することを更に含む、実施例１５に記載の方法。
【０１４７】
実施例１７．制御回路によって、速度モードをディスプレイに提示することを更に含み、速度モードは、自動モード、低速モード、中速モード、及び高速モードを含む、実施例１５〜実施例１６に記載の方法。
【０１４８】
実施例１８．制御回路によって、ユーザ入力の不在下で自動モードでモータを制御することを更に含む、実施例１６〜実施例１７に記載の方法。
【０１４９】
実施例１９．制御回路によって、ユーザ入力の不在下で自動モードに設定された速度モードをディスプレイに提示することを更に含む、実施例１６〜実施例１８に記載の方法。
【０１５０】
実施例２０．制御回路によって、変位部材の速度を監視することを更に含む、実施例１５〜実施例１９に記載の方法。
【０１５１】
〔実施の態様〕
（１）  外科用器具であって、
前記外科用器具内で並進するように構成されている変位部材と、
前記変位部材に連結されたモータであって、前記モータは、前記変位部材をある速度で並進させるように構成されており、前記速度は速度モードによって設定される、モータと、
ディスプレイと、
前記モータ及び前記ディスプレイに連結された制御回路であって、前記制御回路は、
前記変位部材に第１の距離を並進させること、
前記変位部材が前記第１の距離を並進するために必要な第１の期間を測定すること、
前記ディスプレイに、前記速度モードを示す選択メニュー表示を提示させることであって、表示される前記選択メニュー表示は、前記第１の距離及び前記第１の期間によって制限される、こと、
前記速度モードに対応するユーザ入力を受信すること、並びに
前記ユーザ入力に基づいて前記モータ速度を設定すること、を実行するように構成されている、制御回路と、を備える外科用器具。
（２）  前記制御回路は、前記ディスプレイに、前記変位部材の前記速度を示す速度表示を提示させるように更に構成されている、実施態様１に記載の外科用器具。
（３）  前記速度モードは、自動モード、低速モード、中速モード、及び高速モードを含む、実施態様１に記載の外科用器具。
（４）  前記速度モードは、前記ユーザ入力の不在下で前記自動モードに設定される、実施態様３に記載の外科用器具。
（５）  前記外科用器具は、前記制御回路に連結された位置センサを更に備える、実施態様１に記載の外科用器具。
【０１５２】
（６）  前記位置センサは、前記変位部材の位置を監視するように構成されている、実施態様５に記載の外科用器具。
（７）  前記制御回路は、前記位置センサを介して前記変位部材の速度を測定するように更に構成されている、実施態様５に記載の外科用器具。
（８）  外科用器具であって、
前記外科用器具内で並進するように構成されている変位部材と、
前記変位部材に連結されたモータであって、前記モータは、前記変位部材をある速度で並進させるように構成されており、前記速度は速度モードによって定義される、モータと、
ディスプレイと、
前記モータ及び前記ディスプレイに連結された制御回路であって、前記制御回路は、
前記変位部材に第１の距離を並進させること、
前記変位部材が前記第１の距離を並進するために必要な第１の期間を測定すること、
第１のユーザ入力を受信すること、
前記ディスプレイに、前記第１のユーザ入力に応じて前記速度モードを示す選択メニュー表示を提示させることであって、表示される前記選択メニュー表示は、前記第１の距離及び前記第１の期間によって制限される、こと、
前記速度モードに対応する第２のユーザ入力を受信すること、並びに
前記第２のユーザ入力に基づいて前記モータ速度を設定すること、を実行するように構成されている、制御回路と、を備える外科用器具。
（９）  前記制御回路は、前記ディスプレイに、前記変位部材の前記速度を示す速度表示を提示させるように更に構成されている、実施態様８に記載の外科用器具。
（１０）  前記ディスプレイは、第１の時間中に前記選択メニュー表示を提示し、第２の時間中に前記速度表示を提示する、実施態様９に記載の外科用器具。
【０１５３】
（１１）  前記第１の時間は前記第２の時間と異なる、実施態様１０に記載の外科用器具。
（１２）  前記第１の時間は前記第２の時間と同一である、実施態様１０に記載の外科用器具。
（１３）  前記速度モードは、自動モード、低速モード、中速モード、及び高速モードを含む、実施態様８に記載の外科用器具。
（１４）  前記速度モードは、デフォルトで前記自動モードに設定される、実施態様１３に記載の外科用器具。
（１５）  外科用器具の動作方法であって、前記外科用器具は、前記外科用器具内で並進するように構成されている変位部材と、前記変位部材に連結されて、前記変位部材をある速度で並進させるモータと、ディスプレイと、前記モータ及び前記ディスプレイに連結された制御回路と、を備え、前記方法は、
前記制御回路によって、前記変位部材に第１の距離を移動させることと、
前記制御回路によって、前記変位部材が前記第１の距離を並進するために必要な第１の期間を測定することと、
前記制御回路によって、前記変位部材の速度モードを示す表示を前記ディスプレイに提示することであって、表示される前記表示は、前記第１の距離及び前記第１の期間によって制限される、ことと、
前記制御回路によって、前記速度モードに対応するユーザ入力を受信することと、
前記制御回路によって、前記ユーザ入力に基づいて前記モータ速度を設定することと、を含む、方法。
【０１５４】
（１６）  前記制御回路によって、前記変位部材の前記速度を示す速度表示を前記ディスプレイに提示することを更に含む、実施態様１５に記載の方法。
（１７）  前記制御回路によって、前記速度モードを前記ディスプレイに提示することを更に含み、前記速度モードは、自動モード、低速モード、中速モード、及び高速モードを含む、実施態様１５に記載の方法。
（１８）  前記制御回路によって、前記ユーザ入力の不在下で前記自動モードの前記モータを制御することを更に含む、実施態様１６に記載の方法。
（１９）  前記制御回路によって、前記ユーザ入力の不在下で前記自動モードに設定された前記速度モードを前記ディスプレイに提示することを更に含む、実施態様１６に記載の方法。
（２０）  前記制御回路によって、前記変位部材の前記速度を監視することを更に含む、実施態様１５に記載の方法。
【図１】
2020524055.tif 000003
【図２】
2020524055.tif 000004
【図３】
2020524055.tif 000005
【図４】
2020524055.tif 000006
【図５Ａ】
2020524055.tif 000007
【図５Ｂ】
2020524055.tif 000008
【図６】
2020524055.tif 000009
【図７】
2020524055.tif 000010
【図８】
2020524055.tif 000011
【図９】
2020524055.tif 000012
【図１０】
2020524055.tif 000013
【図１１】
2020524055.tif 000014
【図１２】
2020524055.tif 000015
【図１３】
2020524055.tif 000016
【図１４】
2020524055.tif 000017
【図１５】
2020524055.tif 000018
【図１６】
2020524055.tif 000019
【図１７】
2020524055.tif 000020
【図１８】
2020524055.tif 000021
【図１９】
2020524055.tif 000022
【図２０】
2020524055.tif 000023
【図２１】
2020524055.tif 000024
【図２２】
2020524055.tif 000025
【図２３】
2020524055.tif 000026
【図２４】
2020524055.tif 000027
【図２５】
2020524055.tif 000028
【国際調査報告】
2020524055.tif 000029
2020524055.tif 000030
2020524055.tif 000031
2020524055.tif 000032
2020524055.tif 000033