(57)【要約】  シャフトと、その遠位端に形成されたエンドエフェクタとを含む外科用ツールを備え、エンドエフェクタがクランプ要素及び超音波ブレードを有し、クランプ要素が、クランプ要素と超音波ブレードとの間に配置された組織をクランプして処置するために、超音波ブレードに対して移動可能である、外科用システム。システムは、クランプ要素を、開いた構成から閉じた構成へと超音波ブレードに向かって所定のクランプ速度で移動させるように構成された閉鎖機構及び制御システムを更に備える。制御システムは、所定のクランプ力閾値が達成されるまで、最小クランプ速度よりも大きい第１のクランプ速度を維持し、この力閾値に達するのに必要な時間量及び変位量を含む閉鎖パラメータを求め、閉鎖パラメータに基づいて組織特性を判定し、組織特性に基づくフェザリング処置プロトコルに従って、超音波ブレードにエネルギーを送達して組織を処置するように構成されている。
2020533047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科用システムであって、
シャフトと、その遠位端に形成されたエンドエフェクタとを含む外科用ツールであって、前記エンドエフェクタは、クランプ要素及び超音波ブレードを有し、前記クランプ要素は、前記クランプ要素と前記超音波ブレードとの間に配置された組織をクランプして処置するために、前記超音波ブレードに対して移動可能である、外科用ツールと、
前記クランプ要素を開いた構成から閉じた構成へと前記超音波ブレードに向かって所定のクランプ速度（ｖｃ）で選択的に移動させるように構成された閉鎖機構と、
制御システムであって、
所定のクランプ力閾値（Ｆｏ）が達成されるまで、ｖｃを最小クランプ速度（ｖｍｉｎ）よりも大きい第１のクランプ速度（ｖｃ１）に維持し、
Ｆｏへの到達に必要な時間量及びＦｏの達成に必要な前記クランプ要素の変位量のうちの少なくとも１つを含む閉鎖パラメータを求め、
前記閉鎖パラメータに基づいて組織特性を判定し、
フェザリング処置において、判定された前記組織特性に基づくフェザリング処置プロトコルに従って前記超音波ブレードにエネルギーを送達して、組織を処置する、
ように構成されている、制御システムと、を備える、外科用システム。
【請求項２】
Ｆｏが、前記クランプ要素と、前記クランプ要素と前記超音波ブレードとの間に配置された組織との接触から生じる力である、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記フェザリング処置が、クランプアームと前記超音波ブレードとの間に配置された組織を凝固させるのに有効である、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記組織特性が、前記クランプ要素と前記超音波ブレードとの間に配置された組織の厚さである、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記組織の厚さが所定の厚さ未満であり、前記制御システムが、
前記クランプアームと前記超音波ブレードとの間に配置された組織に印加されるクランプ力が所定の第２の処置力（Ｆ２）未満である間、ｖｃを第３のクランプ速度（ｖｃ３）に維持することと、
前記クランプ力のＦ２への上昇に応答して、残りの前記フェザリング処置の間は、ｖｃをｖｃ３から第４のクランプ速度（ｖｃ４）まで減少させることであって、ｖｃ４は前記クランプ力をＦ２未満に維持するように構成されている、減少させることと、
により、前記フェザリング処置プロトコルで、動作するように構成されている、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
ｖｃ３及びｖｃ４がそれぞれほぼ一定である、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記組織の厚さが所定の厚さよりも大きく、前記制御システムが、前記クランプアームと前記超音波ブレードとの間に配置された組織にクランプ力をほぼ一定の第１の処置力（Ｆ１）で印加することにより、前記フェザリング処置プロトコルで、動作するように構成されている、請求項４に記載のシステム。
【請求項８】
前記制御システムが、
ｖｃをｖｍｉｎにほぼ等しいレベルまで減少させ、
前記クランプ力を、残りの前記フェザリング処置の間は、Ｆ１と第２の処置力（Ｆ２）未満との間のレベルまで増加させる、
ように構成されている、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
Ｆ１が前記判定された組織特性に基づく、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記クランプ要素と前記超音波ブレードとの間に配置された組織に高周波エネルギーを送達するように構成された電極を更に備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記制御システムが、前記クランプ要素と前記超音波ブレードとの間に配置された組織を凝固させて切断するための、前記フェザリング処置後に発生する封止処置プロトコルに従って、前記超音波ブレードへの超音波エネルギー及び前記電極への高周波エネルギーのうちの少なくとも一方を送達するように構成されている、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記制御システムが、予め選択されたトリガ条件が満たされていることの検出に応答して、前記封止処置を実行するように更に構成されている、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
トリガ条件は、前記クランプ要素が前記超音波ブレードから所定の距離まで移動することである、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記トリガ条件は、ｖｃが速度設定点から所定の速度閾値だけ逸脱していることである、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記トリガ条件が、所定量の最大クランプ力Ｆｍａｘでクランプ力を印加することである、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１６】
外科用システムであって、
シャフトと、その遠位端に形成されたエンドエフェクタとを含む外科用ツールであって、前記エンドエフェクタは、クランプ要素と、超音波トランスデューサに動作可能に連結された超音波ブレードとを有し、前記クランプ要素は、前記超音波ブレードへの通電時に第１の組織処置が行われるように、前記クランプ要素と前記超音波ブレードとの間に配置された組織をクランプするために、前記超音波ブレードに対して移動可能である、外科用ツールと、
前記クランプ要素を当初の開位置から組織クランプ位置まで選択的に変位させるように構成された閉鎖機構と、
前記閉鎖機構に動作可能に連結されたモータと、
前記モータと通信を行う制御システムであって、前記第１の組織処置の結果として前記組織に生じた変化に応答するために、前記第１の組織処置の間は、前記クランプ要素と前記超音波ブレードとの間に配置された組織に加えられる所定の組織クランプ力を、最小処置力と最大処置力との間の所望の範囲内に動的に制御するように構成された、制御システムと、を備える、外科用システム。
【請求項１７】
前記制御システムは、組織に加えられる前記クランプ力が前記最小処置力未満であり、かつ前記クランプ要素が前記閉位置から所定の最小量を超えて離れている時に、指令位置の受信に応答して前記クランプ要素の位置を制御するように構成されている、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記制御システムは、組織に加えられる前記クランプ力が前記最小処置力を超えているか、又は前記クランプ要素が前記閉位置から所定の最小量未満離れている時に、前記クランプ要素の前記位置を動的に制御して前記所定の組織クランプ力を維持するように構成されている、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記制御システムが、前記第１の組織処置の間、前記組織クランプ力を前記所望の範囲内に維持するために、モータトルクを所定の範囲内に制御するように構成されている、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記制御システムが、前記モータに送達される電流の量を制御して、前記モータトルクを制御するように構成されている、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記システムが、前記クランプ要素に連結され、かつ高周波発生器に作動可能に連結された電極を更に備え、前記電極は、前記高周波発生器から高周波エネルギーを受信すると、前記クランプ要素と前記超音波ブレードとの間に配置された前記組織に対して第２の組織処置を提供するように構成されている、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２２】
前記制御システムが、
前記閉位置に対する前記クランプ要素の位置を求め、
前記クランプ要素の前記位置が前記閉位置から所定量を超えて離れている場合に、前記電極への所定の閾値エネルギー未満の高周波エネルギーの送達を可能にする、
ように構成されている、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記制御システムが、
前記閉位置に対する前記クランプ要素の位置を求め、
前記クランプ要素の前記位置が前記閉位置から所定量未満離れている場合に、前記電極への所定の閾値エネルギーを超える高周波エネルギーの送達を可能にする、
ように構成されている、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２４】
前記制御システムが、
前記閉位置に対する前記クランプ要素の位置を求め、
前記クランプ要素が前記閉位置から所定の最小距離を超えて離れている場合に、前記電極への所定の閾値エネルギーを超える高周波エネルギーの送達を阻止する、
ように構成されている、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２５】
前記制御システムが、前記所定の最小距離未満の距離に前記クランプ要素を位置決めするように促す警告をトリガして、前記電極への前記所定の閾値エネルギーを超える高周波エネルギーの送達を可能にするように構成されている、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
外科用システムであって、
超音波ブレード及びクランプ要素を有するエンドエフェクタであって、前記超音波ブレードは、超音波トランスデューサから超音波振動を受け取るように構成されており、前記クランプ要素は、前記クランプ要素と前記超音波ブレードとの間に配置された組織をクランプし、超音波振動が前記超音波ブレードから前記組織に印加されると前記組織を処置するように構成されている、エンドエフェクタと、
長手軸と、遠位端に配置された前記エンドエフェクタとを有するシャフト組立体であって、前記エンドエフェクタが前記シャフト組立体の前記長手軸と整列している時の約０度の最小関節運動角度と、前記エンドエフェクタが前記シャフト組立体の前記長手軸と整列していない時のいずれかの方向の最大非ゼロ関節運動角度との間の関節運動角度にて、前記長手軸から離れて前記エンドエフェクタを偏向させるように動作可能な関節運動部分を含む、シャフト組立体と、
前記エンドエフェクタ及び前記シャフト組立体に連結され、前記エンドエフェクタ及び前記シャフト組立体の移動を駆動するように構成された１つ以上の駆動シャフトを有する、インターフェース組立体と、
前記超音波ブレードによって受け取られる超音波振動の振幅を、前記エンドエフェクタの前記関節運動角度の増加に伴って前記振幅が増加するように制御するように構成された制御システムと、を備える、外科用システム。
【請求項２７】
前記制御システムが、前記エンドエフェクタの前記関節運動角度を調節するように動作可能な第１の駆動シャフトの回転を測定するように構成されている、請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記制御システムが、前記第１の駆動シャフトの測定された回転に基づいて、前記超音波振動の前記振幅を制御するように構成されている、請求項２７に記載のシステム。
【請求項２９】
前記制御システムが、前記エンドエフェクタの関節運動中に前記超音波振動の前記振幅を制御するように構成されている、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記制御システムが、前記エンドエフェクタの前記最小関節運動角度と前記最大関節運動角度との間での関節運動に対する前記超音波振動の振幅の変化率を制御するように構成されている、請求項２６に記載のシステム。
【請求項３１】
前記振幅の変化率が、前記最小関節運動角度と前記最大関節運動角度との間でほぼ一定である、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３２】
前記振幅の変化率が、前記最小関節運動角度と前記最大関節運動角度との間で変化する、請求項３０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
組織を切断又は切開するための電動外科用システム及びその使用方法が提供される。
【背景技術】
【０００２】
ますます多くの外科的処置が、手持ち式であるか、又は外科用ロボットシステムに連結されている電動の外科用装置を使用して実施されている。このような装置は一般に、シャフトの回転、エンドエフェクタの関節運動及び作動などの、装置の様々な機能を駆動するための１つ又は２つ以上のモータ並びに、エネルギーの送達のための１つ又は２つ以上の発生器を含む。
【０００３】
電動の外科用装置の一般的な懸念事項は、触覚フィードバックの相対的な欠如である。機械を動力とする外科用装置は、トリガ、ノブなどの作動可能な物体のユーザ作動によって動力供給される関節運動機構（例えば、ジョー、ブレードなど）を有することができる。これらの機械を動力とする外科用装置は、装置の作動がユーザの動きに完全に依存しており、関節運動機構と作動可能な物体との間の機械的結合が力フィードバックをもたらすことができるため、高度な触覚フィードバックを本質的に提供することができる。しかしながら、ユーザの動きと外科用装置の作動との間のこの直接的な連関は、関節運動機構がボタンなどの低フィードバックの作動可能な物体の作動に応答して電動モータによって動かされる電動の装置には存在しない。したがって、機械を動力とする外科用装置と比較して、電動の外科用装置では、外科的機能の状態（例えば切断動作の進行、組織に加えられるクランプ力など）を評価するための触覚フィードバックへの依存が著しく損なわれる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、電動の外科用装置の現在の問題に対処する改善された装置及び方法が依然として必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書では、外科用システム及びその使用方法を提供する。
【０００６】
例示的な一実施形態では、外科用システムが提供され、この外科用システムは、外科用ツール及び制御システムを含むことができる。外科用ツールは、シャフトと、その遠位端に形成されたエンドエフェクタとを含むことができる。エンドエフェクタは、クランプ要素及び超音波ブレードを有することができ、クランプ要素と超音波ブレードとの間に配置された組織をクランプ及び処置するように構成可能である。制御システムは、クランプ要素と超音波ブレードとの間に配置された組織に印加されるクランプ力を、超音波ブレードへの超音波振動の伝達による組織の凝固及び／又は切断の前に、１つ又は２つ以上の制御モードに従って可変的に制御するように構成可能である。クランプ力は、最大クランプ力（Ｆｍａｘ）と最小クランプ力（Ｆｍｉｎ）のとの間の範囲内であり得る。
【０００７】
制御システムの実施形態は、様々な構成を有することができる。一態様では、制御システムは、第１の制御モードで第１の所定のクランプ時間（ｔｃ１）にわたって組織にクランプ力を印加するように構成可能である。第１の制御モードは、超音波ブレードへの超音波振動の伝達の前に発生してもよく、ＦｍｉｎからＦｍａｘまでクランプ力を徐々に増加させることを含んでもよい。別の一態様では、制御システムは、第２の制御モードで、第２の所定のクランプ時間（ｔｃ２）にわたって組織へのＦｍａｘの印加を維持するように構成可能である。第２の制御モードは、第１の制御モードの直後かつ超音波ブレードへの超音波振動の伝達前に生じてもよい。別の一態様では、制御システムは、第３の制御モードで、所定の処置時間（ｔｔ）にわたり、組織にクランプ力を、かつブレードに超音波振動を同時に印加するように構成可能である。第３の制御モードは、第２の制御モードの直後に発生してもよく、ＦｍｉｎとＦｍａｘとの間の処置クランプ力（Ｆｔｒｅａｔ）を印加することを含んでもよい。別の一態様では、制御システムは、第３の制御モード中に超音波ブレードに伝達される超音波のピーク振幅を最大振幅（Ａｍａｘ）と最小振幅（Ａｍｉｎ）との間で変化させるように構成可能である。別の一態様では、所定の処置時間ｔｔ１の第１の部分にわたってＡｍａｘとＡｍｉｎとの間の振幅（Ａ１）を伝達してもよく、その直後に、Ａｍｉｎを、所定の処置時間ｔｔ２の第２の部分にわたって伝達してもよい。別の一態様では、振幅を、ｔｔ２の直後にＡ１からＡｍａｘまで増加させてもよい。
【０００８】
別の例示的な一実施形態では、外科用システムが提供され、この外科用システムは、外科用ツール及び制御システムを含むことができる。外科用ツールは、シャフトと、その遠位端に形成されたエンドエフェクタとを含むことができる。エンドエフェクタは、クランプ要素及び超音波ブレードを有することができ、クランプ要素と超音波ブレードとの間に配置された組織をクランプ及び処置するように構成可能である。制御システムは、クランプ要素と超音波ブレードとの間に配置された組織に印加されるクランプ力を、超音波ブレードへの超音波振動の伝達による組織の凝固及び／又は切断の間に、１つ又は２つ以上の制御モードに従って可変的に制御するように構成可能である。クランプ力は、最大クランプ力（Ｆ’ｍａｘ）と最小クランプ力（Ｆ’ｍｉｎ）との間の範囲内であり得る。
【０００９】
制御システムの実施形態は、様々な構成を有することができる。一態様では、制御システムは、第１の制御モードで第１の所定のクランプ時間（ｔ’ｃ１）にわたって組織にクランプ力を印加するように構成可能である。第１の制御モードは、超音波ブレードへの超音波振動の伝達の前に発生してもよく、クランプ力Ｆ’ｍｉｎから、Ｆ’ｍｉｎとＦ’ｍａｘとの間のＦ’ｔｒｅａｔまで処置クランプ力を徐々に増加させることを含んでもよい。別の一実施形態では、制御システムは、第２の制御モードで第２の所定のクランプ時間（ｔ’ｃ２）にわたって組織へのＦ’ｔｒｅａｔの印加を維持するように構成可能である。第２の制御モードは、第１の制御モードの直後かつ超音波ブレードへの超音波振動の伝達前に生じてもよい。別の一態様では、制御システムは、第２の制御モードの直後に、所定の処置時間（ｔ’ｔ）にわたり、組織へのクランプ力、及び超音波ブレードへの超音波振動の両方を印加するように構成可能である。別の一態様では、制御システムは、第３の制御モードで、所定の処置時間ｔ’ｔの第１の部分（ｔ’ｔ１）にわたってＦｍａｘを組織に印加するように構成可能である。別の一態様では、最小振幅Ａ’ｍａｘと最大振幅Ａ’ｍｉｎとの間の振幅（Ａ’１）が、第３の制御モードの間にブレードに伝達される。別の一態様では、制御システムは、第３の制御モードの直後に、第４の制御モードでＦ’ｔｒｅａｔを組織に印加するように構成可能である。別の一態様では、ｔ’ｔ１の直後に、第２の所定の処置時間（ｔ’ｔ２）にわたり、Ａ’１より大きくＡ’ｍａｘよりも小さい振幅（Ａ’２）を超音波ブレードに伝達してもよい。別の一態様では、ｔ’ｔ２の直後に、第３の所定の処置時間（ｔ’ｔ３）にわたり、Ａ’ｍｉｎを超音波ブレードに伝達することができる。別の一態様では、ｔ’ｔ３の直後に、第４の所定の処置時間（ｔ’ｔ４）にわたり、Ａ’ｍａｘをブレードに伝達することができる。
【００１０】
組織を処置するための方法もまた、提供される。一実施形態では、本方法は、モータを作動させて、クランプ要素及び超音波ブレードを含む、外科用器具のエンドエフェクタに、クランプ要素と超音波ブレードとの間に配置された組織にクランプ力を加えさせることを含んでもよい。この方法は、超音波発生器によって超音波ブレードに超音波振動を伝達して、クランプ要素と超音波ブレードとの間にクランプされた組織を凝固させるか又は切断することも含んでもよい。この方法は、クランプ要素と超音波ブレードとの間に配置された組織に加えられる、最大クランプ力（Ｆｍａｘ）から最小クランプ力（Ｆｍｉｎ）の範囲内のクランプ力を、ブレードへの超音波信号の伝達の前又は間に、モータによって１つ又は２つ以上の制御モードに従って変化させることも含んでもよい。
【００１１】
別の一実施形態では、Ｆｍａｘが、ブレードへの超音波振動の伝達前に、所定のクランプ時間にわたって組織に印加されてもよい。
【００１２】
別の一実施形態では、ＦｍａｘとＦｍｉｎとの間の処置クランプ力（Ｆｔｒｅａｔ）を、ブレードへの超音波振動の伝達中に所定の処置時間にわたって組織に印加することができる。
【００１３】
別の一実施形態では、ＦｍａｘとＦｍｉｎとの間の処置クランプ力（Ｆ’ｔｒｅａｔ）を、ブレードへの超音波振動の伝達前に所定のクランプ時間にわたって組織に印加することができる。Ｆｍａｘを、ブレードへの超音波振動の伝達の間に、第１の所定の処置時間にわたって組織に印加してもよい。Ｆｔｒｅａｔを、ブレードへの超音波振動の伝達の間及び第１の所定の処置時間の後に、第２の所定の処置時間にわたって組織に印加してもよい。
【００１４】
別の例示的な一実施形態では、外科用システムが提供され、この外科用システムは、エンドエフェクタ、シャフト組立体、インターフェース組立体及び制御システムを含むことができる。エンドエフェクタは、超音波ブレード及びクランプ要素を有することができ、超音波ブレードは、超音波トランスデューサから超音波振動を受け取るように構成可能であり、クランプ要素は、クランプ要素と超音波ブレードとの間に配置された組織を、超音波振動が超音波ブレードから組織に印加されている間にクランプ及び処置するように構成可能である。シャフト組立体は長手軸を有することができ、エンドエフェクタはその遠位端に配置され得る。シャフト組立体は、エンドエフェクタがシャフト組立体の長手軸と整列している時の約０度の最小関節運動角度と、エンドエフェクタがシャフト組立体の長手軸と整列していない時のいずれかの方向の最大非ゼロ関節運動角度との間の関節運動角度にて、長手軸から離れてエンドエフェクタを偏向させるように動作可能な関節運動部分も含むことができる。インターフェース組立体は、エンドエフェクタ及びシャフト組立体に連結され、エンドエフェクタ及びシャフト組立体の移動を駆動するように構成された１つ又は２つ以上の駆動シャフトを有することができる。制御システムは、超音波ブレードによって受け取られる超音波振動の振幅を、エンドエフェクタの関節運動角度の増加に伴って振幅が増加するように制御するように構成可能である。
【００１５】
制御システムの実施形態は、様々な構成を有することができる。一態様では、制御システムは、エンドエフェクタの関節運動角度を調節するように動作可能な第１の駆動シャフトの回転を測定するように構成可能である。別の一態様では、制御システムは、第１の駆動シャフトの測定された回転に基づいて超音波振動の振幅を制御するように構成可能である。別の一態様では、制御システムは、エンドエフェクタの関節運動中に超音波振動の振幅を制御するように構成可能である。
【００１６】
別の一実施形態では、制御システムは、エンドエフェクタの最小関節運動角度と最大関節運動角度との間での関節運動に対する超音波振動の振幅の変化率を制御するように構成可能である。振幅の変化率は、最小関節運動角度と最大関節運動角度との間でほぼ一定であり得る。あるいは、振幅の変化率は、最小関節運動角度と最大関節運動角度との間で変化し得る。
【００１７】
組織を処置するための方法もまた、提供される。一実施形態では、本方法は、モータを作動させて、長手軸と、遠位端に配置された、クランプ要素及び超音波ブレードを有するエンドエフェクタと、を有するシャフト組立体を、エンドエフェクタがシャフト組立体の長手軸と整列している時の約０度の最小関節運動角度と、エンドエフェクタがシャフト組立体の長手軸と整列していない時のいずれかの方向の最大非ゼロ関節運動角度との間の関節運動角度にて、偏向させることを含むことができる。この方法は、超音波発生器によって超音波ブレードに超音波振動を伝達して、クランプ要素と超音波ブレードとの間にクランプされた組織を凝固させるか又は切断することも含んでもよい。本方法は、超音波振動の振幅を、エンドエフェクタの関節運動の増加に伴って振幅が増加するように、超音波発生器によって変化させることを更に含み得る。
【００１８】
別の実施形態では、本方法は、シャフト組立体に連結され、エンドエフェクタの最小関節運動角度と最大関節運動角度との間での関節運動を駆動するように構成された駆動シャフトの回転を測定することを含み得る。超音波振動の振幅を、駆動シャフトの測定された回転に基づいて変化させてもよい。超音波振動の振幅を、エンドエフェクタの関節運動中に変化させてもよい。
【００１９】
別の一実施形態では、本方法は、エンドエフェクタの最小関節運動角度と最大関節運動角度との間での関節運動に対する超音波振動の振幅の変化率を変化させることを含むことができる。振幅の変化率は、最小関節運動角度と最大関節運動角度との間でほぼ一定であり得る。あるいは、振幅の変化率は、最小関節運動角度と最大関節運動角度との間で変化し得る。
【００２０】
別の例示的な一実施形態では、外科用システムが提供され、この外科用システムは、外科用ツール、閉鎖機構及び制御システムを含むことができる。外科用ツールは、シャフトと、その遠位端に形成されたエンドエフェクタとを含むことができる。エンドエフェクタは、クランプ要素及び超音波ブレードを有することができる。クランプ要素は、クランプ要素と超音波ブレードとの間に配置された組織をクランプ及び処置するために、超音波ブレードに対して移動可能であってもよい。閉鎖機構は、クランプ要素を開いた構成から閉じた構成へと超音波ブレードに向かって所定のクランプ速度（ｖｃ）で選択的に移動させるように構成可能である。制御システムは、所定のクランプ力閾値（Ｆｏ）が達成されるまで、ｖｃを最小クランプ速度（ｖｍｉｎ）よりも大きい第１のクランプ速度（ｖｃ１）に維持するように構成可能である。制御システムは、Ｆｏへの到達に必要な時間量及びＦｏの達成に必要なクランプ要素の変位量のうちの少なくとも１つを含む閉鎖パラメータを求めるように更に構成可能である。制御システムを、閉鎖パラメータに基づいて組織特性を判定するように更に構成してもよい。制御システムは、フェザリング処置において、判定された組織特性に基づくフェザリング処置プロトコルに従って超音波ブレードにエネルギーを送達して、組織を処置するように更に構成可能である。
【００２１】
別の一実施形態では、Ｆｏは、クランプ要素と超音波ブレードとの間に配置された組織とクランプ要素との接触から生じる力であってもよい。
【００２２】
別の一実施形態では、フェザリング処置は、クランプアームと超音波ブレードとの間に配置された組織を凝固させるのに有効であってもよい。
【００２３】
別の一実施形態では、組織特性は、クランプ要素と超音波ブレードとの間に配置された組織の厚さであってもよい。
【００２４】
別の一実施形態では、組織の厚さが所定の厚さ未満である場合、制御システムは、クランプアームと超音波ブレードとの間に配置された組織に加えられるクランプ力が所定の第２の処置力（Ｆ２）未満である間、ｖｃを第３のクランプ速度（ｖｃ３）に維持することにより、フェザリング処置プロトコルで、動作するように構成可能である。制御システムは、クランプ力のＦ２への上昇に応答して、残りのフェザリング処置の間はｖｃをｖｃ３から第４のクランプ速度（ｖｃ４）まで減少させることにより、フェザリング処置プロトコルで、動作するように更に構成可能であり、ここで、ｖｃ４は、クランプ力をＦ２未満に維持するように構成可能である。ｖｃ３及びｖｃ４は、それぞれほぼ一定であってもよい。
【００２５】
別の一実施形態では、組織の厚さが所定の厚さよりも大きい場合、制御システムは、クランプアームと超音波ブレードとの間に配置された組織にクランプ力をほぼ一定の第１の処置力（Ｆ１）で印加することにより、フェザリング処置プロトコルで、動作するように構成可能である。制御システムは、ｖｃをｖｍｉｎにほぼ等しいレベルまで減少させ、クランプ力を、残りのフェザリング処置の間はＦ１と第２の処置力（Ｆ２）との間のレベルまで増加させるように更に構成可能である。Ｆ１が、判定された組織特性に基づいていてもよい。
【００２６】
別の一実施形態では、システムは、クランプ要素と超音波ブレードとの間に配置された組織に高周波エネルギーを送達するように構成された電極を含むことができる。制御システムは、クランプ要素と超音波ブレードとの間に配置された組織を凝固させて切断するための、フェザリング処置の後に発生する封止処置プロトコルに従って、超音波ブレードへの超音波エネルギー及び電極へ高周波エネルギーのうちの少なくとも一方を送達するように構成可能である。
【００２７】
別の一実施形態では、制御システムは、予め選択されたトリガ条件が満たされていることの検出に応答して、封止処置を実行するように構成可能である。一態様では、トリガ条件は、クランプ要素が超音波ブレードから所定の距離まで移動することであってもよい。別の一態様では、トリガ条件は、ｖｃが速度設定点から所定の速度閾値だけ逸脱していることであってもよい。別の一態様では、トリガ条件は、所定量の最大クランプ力Ｆｍａｘでクランプ力を加えることであってもよい。
【００２８】
組織を処置するための方法もまた、提供される。一実施形態では、本方法は、シャフト及びエンドエフェクタを含む外科用ツールのモータを作動させることを含むことができる。エンドエフェクタは、シャフトの遠位端に形成することができ、クランプ要素と、超音波トランスデューサに連結された超音波ブレードとを有することができる。クランプ要素は、超音波ブレードに対して、クランプ要素の開位置と閉位置との間で、組織クランプ位置まで所定のクランプ速度（ｖｃ）で移動可能であってもよい。本方法は、所定のクランプ力閾値（Ｆｏ）が達成されるまで、ｖｃを最小クランプ速度（ｖｍｉｎ）よりも大きい第１のクランプ速度（ｖｃ１）に維持することも含んでもよい。本方法は、Ｆｏへの到達に必要な時間量（ｔｃ）及びＦｏの達成に必要なクランプ要素の変位量δｃのうちの少なくとも１つを含む閉鎖パラメータを求めることも含んでもよい。本方法は、閉鎖パラメータに基づいて組織特性を判定することも含んでもよい。本方法は、フェザリング処置において、判定された組織特性に基づくフェザリング処置プロトコルに従って超音波ブレードにエネルギーを送達し、組織を処置することも含んでもよい。
【００２９】
別の一実施形態では、Ｆｏは、クランプ要素と超音波ブレードとの間に配置された組織とクランプ要素との接触から生じる力であってもよい。
【００３０】
別の一実施形態では、フェザリング処置は、クランプアームと超音波ブレードとの間に配置された組織を焼灼するのに有効であってもよい。
【００３１】
別の一実施形態では、組織特性は、クランプ要素と超音波ブレードとの間に配置された組織の厚さであってもよい。
【００３２】
別の一実施形態では、本方法は、組織の厚さを所定の厚さ未満であると判定することを含んでもよい。本方法は、クランプアームと超音波ブレードとの間に配置された組織に印加されるクランプ力が所定の第２の処置力（Ｆ２）未満である間、ｖｃを第３のクランプ速度（ｖｃ３）に維持することも含んでもよい。本方法は、クランプ力のＦ２への上昇に応答して、残りのフェザリング処置の間はｖｃをｖｃ３から第４のクランプ速度（ｖｃ４）まで減少させることも含んでもよく、ここで、ｖｃ４は、クランプ力をＦ２未満に維持するように構成されている。ｖｃ３及びｖｃ４は、それぞれほぼ一定であってもよい。
【００３３】
別の一実施形態では、本方法は、組織の厚さが所定の厚さよりも大きいと判定することと、クランプアームと超音波ブレードとの間に配置された組織に第１の処置力Ｆ１を印加することと、を含むことができる。本方法は、ｖｃをｖｍｉｎにほぼ等しいレベルまで減少させ、第１の処置力を、残りのフェザリング処置の間はＦ１と第２の処置力Ｆ２との間のレベルまで増加させることも含んでもよい。Ｆ１が、判定された組織特性に基づいていてもよい。
【００３４】
別の一実施形態では、本方法は、フェザリング処置中に、クランプ要素と超音波ブレードとの間に配置された組織に高周波エネルギーを送達することを含むことができる。超音波エネルギー及び高周波エネルギーのそれぞれの振幅は、フェザリング処置の間ほぼ一定であってもよい。本方法は、フェザリング処置後に発生する封止処置において、封止処置プロトコルに従って、超音波エネルギー及び高周波エネルギーのうちの少なくとも一方を送達して、組織を処置することも含んでもよく、封止処置は、組織を凝固させて切断するように構成されている。
【００３５】
別の一実施形態では、本方法は、事前に選択されたトリガ条件が満たされていることの検出に応答して封止処置を実行することを含むことができる。一態様では、トリガ条件は、閉鎖機構が超音波ブレードから所定の距離まで移動することであってもよい。別の一態様では、トリガ条件は、ｖｃが速度設定点から所定の速度閾値だけ逸脱していることであってもよい。別の一態様では、トリガ条件は、所定量の最大クランプ力Ｆｍａｘでクランプ力を印加することであってもよい。
【００３６】
別の例示的な一実施形態では、外科用システムが提供され、この外科用システムは、外科用ツール、閉鎖機構、モータ及び制御システムを含むことができる。外科用ツールは、シャフトと、その遠位端に形成されたエンドエフェクタとを含むことができる。エンドエフェクタは、クランプ要素と、超音波トランスデューサに動作可能に連結された超音波ブレードとを有することができる。クランプ要素は、超音波ブレードへの通電時に第１の組織処置がもたらされるように、クランプ要素と超音波ブレードとの間に配置された組織をクランプするように、超音波ブレードに対して移動可能であってもよい。閉鎖機構は、クランプ要素を当初の開位置から組織クランプ位置へと選択的に変位させるように構成可能である。モータは、閉鎖機構に動作可能に連結されていてもよい。制御システムは、モータと通信を行うことができ、第１の組織処置の結果として組織に生じた変化に応答するために、第１の組織処置の間は、クランプ要素と超音波ブレードとの間に配置された組織に加えられる所定の組織クランプ力を、最小処置力と最大処置力との間の所望の範囲内に動的に制御するように構成可能である。
【００３７】
別の一実施形態では、制御システムは、組織に加えられるクランプ力が最小処置力未満であり、かつクランプ要素の距離が閉位置から所定の最小量を超えている時に、指令位置の受信に応答してクランプ要素の位置を制御するように構成可能である。
【００３８】
別の一実施形態では、制御システムは、組織に加えられるクランプ力が最小処置力を超えているか、又はクランプ要素の距離が閉位置から所定の最小量未満である時に、クランプ要素の位置を動的に制御して所定の組織クランプ力を維持するように構成可能である。制御システムは、組織クランプ力を所望の範囲内に維持するために、第１の組織処置の間は、モータトルクを所定の範囲内に制御するように更に構成可能である。制御システムは、モータに送達される電流の量を制御して、モータトルクを制御するように更に構成可能である。
【００３９】
別の一実施形態では、本システムは、クランプ要素に連結され、高周波発生器に作動可能に連結された電極を含むことができる。電極は、高周波発生器から高周波エネルギーを受け取ると、クランプ要素と超音波ブレードとの間に配置された組織に対して第２の組織処置を行うように構成可能である。
【００４０】
別の一実施形態では、制御システムは、閉位置に対するクランプ要素の位置を求め、クランプ要素の位置が閉位置から所定量を超えて離れている場合に、電極への所定の閾値エネルギー未満の高周波エネルギーの送達を可能にするように構成することができる。
【００４１】
別の一実施形態では、制御システムは、閉位置に対するクランプ要素の位置を求め、クランプ要素の位置が閉位置から所定量未満だけ離れている場合に、電極への所定の閾値エネルギーを超える高周波エネルギーの送達を可能にするように構成することができる。
【００４２】
別の一実施形態では、制御システムは、閉位置に対するクランプ要素の位置を求め、クランプ要素が閉位置から所定の最小距離を超えて離れている場合に、電極への所定の閾値エネルギーを超える高周波エネルギーの送達を阻止するように構成することができる。制御システムは、所定の最小距離未満の距離にクランプ要素を位置決めするように促す警告をトリガして、電極への所定の閾値エネルギーを超える高周波エネルギーの送達を可能にするように更に構成することができる。
【００４３】
組織を処置するための方法もまた、提供される。一実施形態では、本方法は、シャフト及びエンドエフェクタを含む外科用ツールのモータを作動させることを含むことができる。エンドエフェクタは、シャフトの遠位端に形成することができ、クランプ要素と、超音波トランスデューサに連結された超音波ブレードとを含むことができる。クランプ要素は、モータ作動に応答して、超音波ブレードに対して、クランプ要素の開位置と閉位置との間で、組織クランプ位置まで移動可能であってもよい。本方法は、モータを使用して、クランプ要素が所定の最小処置クランプ力にほぼ等しいクランプ力を印加する第１の組織クランプ位置にクランプ要素の位置を調節することも含んでもよい。本方法は、印加されたクランプ力が最小処置クランプ力以上となった後に、超音波トランスデューサから超音波ブレードに超音波エネルギーを伝達することも含んでもよい。本方法は、超音波エネルギーが超音波ブレードに伝達されている間に、最小処置クランプ力と所定の最大処置クランプ力との間の目標クランプ力を印加するように、クランプ要素の位置をモータを使用して調節することも含んでもよい。
【００４４】
別の一実施形態では、本方法は、組織に加えられるクランプ力が最小処置力未満であり、かつクランプ要素の位置が閉位置から所定の最小量を超えて離れている時に、指令位置の受信に応答してクランプ要素の位置を制御することを含むことができる。
【００４５】
別の一実施形態では、本方法は、クランプ力が最小処置力を超えているか、又はクランプ要素の距離が閉位置から所定の最小量未満である時に、クランプ要素の位置を動的に制御して目標クランプ力を維持することを含んでもよい。本方法は、第１の組織処置の間、組織クランプ力を所望の範囲内に維持するために、モータトルクを所定の範囲内に制御することも含むことができる。本方法は、モータに送達される電流の量を制御して、モータトルクを制御することも含むことができる。
【００４６】
別の一実施形態では、本方法は、クランプ要素に連結された電極に高周波エネルギーを送達することを含んでもよい。
【００４７】
別の一実施形態では、本方法は、閉位置に対するクランプ要素の位置を求めることと、クランプ要素の位置が閉位置から所定量を超えて離れている場合に、電極へ所定の閾値エネルギー未満の高周波エネルギーを送達することを含むことができる。
【００４８】
別の一実施形態では、本方法は、閉位置に対するクランプ要素の位置を求めることと、クランプ要素の位置が閉位置から所定値未満離れている場合に、所定の閾値エネルギーを超える高周波エネルギーを電極に送達することと、を含むことができる。
【００４９】
別の一実施形態では、本方法は、閉位置に対するクランプ要素の位置を求めることと、クランプ要素が閉位置から所定の最小距離を超えて離れている場合に、電極への所定の閾値エネルギーを超える高周波エネルギーの送達を阻止することと、を含むことができる。この方法は、電極への所定の閾値エネルギーを超える高周波エネルギーの送達を可能にするために、所定の最小距離未満の距離にクランプ要素を位置決めさせるための警告をトリガすることも含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
本発明の実施形態は、以下の詳細な説明を添付図面と併せ読むことで、より完全に理解することができる。
【図１】ロボット外科手術用システムの例示的な一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１のロボット外科手術用システムのコントローラの例示的な一実施形態の斜視図である。
【図３】図１のロボット外科手術用システムのロボットアームカートの例示的な一実施形態の斜視図である。
【図４】図１のロボット外科手術用システムでの使用に適した外科用器具の例示的な一実施形態の斜視図である。
【図５】図４の外科用器具の基部組立体の下側の斜視図である。
【図６】図４の外科用器具のエンドエフェクタ及びシャフト組立体関節運動部分の例示的な実施形態の斜視図である。
【図７】図６のエンドエフェクタ及び関節運動部分の分解図である。
【図８】図６のエンドエフェクタ及び関節運動部分の側方横断面図である。
【図９】外側シース及びクランプパッド特徴部を明瞭化のために省略した、図６のエンドエフェクタ及び関節運動部分の斜視図である。
【図１０】図８の線１０−１０に沿って切り取った図６のエンドエフェクタ及び関節運動部分の横断面図である。
【図１１】図８の線１１−１１に沿って切り取った図６のエンドエフェクタ及び関節運動部分の横断面図である。
【図１２】図４の外科用器具のシャフト組立体の近位端の斜視図である。
【図１３】図４の器具のシャフト組立体の近位端の分解図である。
【図１４】外カバーが省略された、図４の器具の近位端の斜視図である。
【図１５】外カバーが省略された、図４の器具の近位端の上面図である。
【図１６】外カバーが省略された、図４の器具の近位端の分解図である。
【図１７】図１５の線１７−１７に沿って切り取った図４の器具の近位端の近位部分の側方横断面図である。
【図１８】図１５の線１８−１８に沿って切り取った図４の器具の近位端の遠位部分の側方横断面図である。
【図１９】図１のロボット外科手術用システムでの使用に適した制御システムの例示的な一実施形態を示すブロック図である。
【図２０Ａ】動脈などの脈管の概略図である。
【図２０Ｂ】外科用器具のエンドエフェクタによる圧縮後の図２０Ａの脈管の概略図である。
【図２０Ｃ】脈管を切断するための超音波エネルギーの印加中の図２０Ｂの脈管の概略図である。
【図２１】超音波ブレードへの組織の固着を阻止するために図６のエンドエフェクタで使用するのに好適な、図１９の制御システムによって実施される処置プロトコルの例示的な実施形態のプロットである。（部分Ａ）時間の関数としてクランプ要素によって組織に印加されるクランプ力である。（部分Ｂ）時間の関数として超音波ブレードに送達される超音波振幅である。
【図２２】時間の関数としてのクランプ力（部分Ａ）及び超音波ブレードに送達される超音波エネルギー振幅（部分Ｂ）を示す、図１９の制御システムによる図６のエンドエフェクタの制御の別の例示的な一実施形態のプロットである。
【図２３】関節運動中のエンドエフェクタに関節運動角度の関数として印加され得る相対的な超音波エネルギー振幅を示す、図１９の制御システムによる図６のエンドエフェクタの制御の別の例示的な一実施形態のプロットである。
【図２４Ａ】クランプ要素、超音波ブレード及び１つ又は２つ以上の高周波（ＲＦ）電極を含むエンドエフェクタの別の例示的な一実施形態の側面図である。
【図２４Ｂ】図２４Ａのエンドエフェクタの別の側面図である。
【図２４Ｃ】図２４Ａ及び図２４Ｂのエンドエフェクタの斜視断面図である。
【図２５】図１９の制御システムによる図２４Ａ〜図２４Ｃのエンドエフェクタの制御の別の例示的な一実施形態のプロットであり、変位の関数として組織に印加されるクランプ力を示す。
【図２５】図１９の制御システムによって実行される図２４Ａ〜図２４Ｃのエンドエフェクタの閉鎖の微調整のための方法の例示的な一実施形態を示すフロー図である。
【図２６】図２５の方法によるジョー部材の変位の関数としてのモータトルクの例示的な一実施形態のプロットである。
【図２７】図１９の制御システムによる図２４Ａ〜図２４Ｃのエンドエフェクタの制御の別の例示的な一実施形態のプロットであり、時間の関数としてのクランプ要素の変位（部分Ａ）及び組織に印加されるクランプ力（部分Ｂ）を示す。
【図２８】図１９の制御システムの制御下で図２４Ａ〜図２４Ｃのエンドエフェクタによって実行されるクランプ動作、フェザリング動作、切断動作及び開口動作の例示的な一実施形態のプロットである；時間の関数としてエンドエフェクタに送達される超音波エネルギー及び高周波エネルギーの振幅（部分Ａ）；負荷制御下のジョー部材によって時間の関数として組織に印加されるクランプ力（部分Ｂ）、負荷制御下のジョー部材の時間の関数としての速度（部分Ｃ）。
【図２９】図１９の制御システムによる図２４Ａ〜図２４Ｃのエンドエフェクタの制御の代替的な一実施形態のプロットである；負荷制御下のジョー部材によって時間の関数として組織に印加されるクランプ力（部分Ａ）、負荷制御下のジョー部材の時間の関数としての速度（部分Ｂ）。
【図３０】図１９の制御システムによる図２４Ａ〜図２４Ｃのエンドエフェクタの制御の代替的な一実施形態のプロットである；ジョー部材によって時間の関数として組織に印加されるクランプ力（部分Ａ）、位置制御下のジョー部材の時間の関数としての速度（部分Ｂ）。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下に、本明細書で開示する装置及び方法の構造、機能、製造、及び使用の原理の全体的な理解が得られるように、特定の例示的な実施形態を説明する。これらの実施形態のうちの１つ又は２つ以上の実施例が、添付の図面に例示されている。当業者であれば、本明細書で詳細に説明し、添付の図面に示される装置、システム、及び方法は、非限定的な例示的実施形態であり、本発明の範囲は、特許請求の範囲のみによって定義されることが理解されるであろう。１つの例示的な実施形態に関して図示又は説明される特徴は、他の実施形態の特徴と組み合わせることも可能である。このような改変及び変形は、本発明の範囲内に含まれるものとする。
【００５２】
更に、本開示においては、実施形態の同様の参照符合を付した構成要素は概して同様の特徴を有するものであり、したがって、特定の実施形態において、同様の参照符合を付した各構成要素の各特徴については必ずしも完全に詳しく述べることはしない。加えて、開示されるシステム、装置、及び方法の説明で直線寸法又は円寸法が使用される範囲において、かかる寸法は、かかるシステム、装置、及び方法と組み合わせて使用することができる形状の種類を限定しようとするものではない。当業者には、任意の幾何学的形状についてかかる直線寸法及び円寸法に相当する寸法を容易に決定することができる点が認識されるであろう。システム及び装置、並びにその構成要素のサイズ及び形状は、少なくとも、システム及び装置が内部で用いられる対象の解剖学的構造、システム及び装置が一緒に用いられる構成要素のサイズ及び形状、並びにシステム及び装置が用いられる方法及び手順に依存し得る。
【００５３】
「近位」及び「遠位」という用語は、本明細書では、器具のハンドルを握っている臨床医などのユーザを基準として使用されることが認識されるであろう。「前方」及び「後方」といった他の空間的用語は、同様に、遠位及び近位にそれぞれ対応する。便宜上、また説明を明確にするため、本明細書では「垂直」及び「水平」などの空間的用語が、図面に対して使用されている点も更に理解されるであろう。しかしながら、外科用器具は、多くの向き及び位置で使用されるものであり、これらの空間的用語は、限定的かつ絶対的なものであることを意図するものではない。
【００５４】
概略的には、外科用システムの実施形態が提供され、少なくともエンドエフェクタ及び制御システムを有する電気機械的ツールを含むことができる。エンドエフェクタは、組織を切断又は切開するために、例えば単一の切断ブレードとして、若しくは一対の切断ブレードとして設計され得る。エンドエフェクタの設計に応じて、外科用システムは、電気機械的ツールを作動させる１つ又は２つ以上のモータを含むことができ、及び／若しくは１つ又は２つ以上の（例えば、超音波、高周波などの）発生器を、処置対象の組織にエネルギーを送達するように構成することができる。
【００５５】
制御システムの実施形態は、組織に係合するエンドエフェクタの監視対象のパラメータに制限及びトリガを設けることによって、組織処置（例えば、クランプ、切断、焼灼など）を促進するプロトコルを実行するように構成することができる。監視対象のパラメータの例としては、組織に印加されるクランプ力、クランプ速度、クランプ変位、及び組織処置のためにエンドエフェクタに供給されるエネルギーを挙げることができるが、これらに限定されない。以下でより詳細に論じられるように、これらの制御プロトコルは、触覚フィードバックの減少を補償することができ、組織処置が適切に実行されることを確実にすることができる。
【００５６】
例示的なロボット外科手術用システムの概要
図１は、ロボット外科手術用システム１０の例示的な一実施形態を示す。図示するように、システム１０は、少なくとも１つのコントローラ１４と、少なくとも１つのアームカート１８と、を備える。アームカート１８は、１つ又は２つ以上のロボットマニピュレータ若しくはアーム２０に機械的にかつ／又は電気的に結合されていてもよい。各ロボットアーム２０は、患者２４に対して様々な外科的作業を実施するための１つ又は２つ以上の外科用器具２２を備える。アーム２０及び外科用器具２２を含むアームカート１８の動作を、ユーザ１２（臨床医など）がコントローラ１４から指示することができる。
【００５７】
任意選択的に、システム１０の実施形態は、第２のユーザ１２’によって動作されるように構成された第２のコントローラ１４’も含むことができる。第２のコントローラ１４’が、第１のユーザ１２’と連動してアームカート１８の動作を指示してもよい。例えば、ユーザ１２、１２’の各々が、アームカート１８の異なるアーム２０を制御してもよく、あるいは場合により、各ユーザ１２、１２’間でアームカート１８の全ての制御が受け渡されてもよい。いくつかの実施形態において、更なるアームカート（図示せず）が患者２４に対して使用されてもよい。これらの更なるアームカートは、コントローラ１４、１４’のうちの１つ又は２つ以上によって制御されてもよい。
【００５８】
アームカート１８及びコントローラ１４、１４’は、通信リンク１６を介して互いに通信してもよく、通信リンク１６は、任意の好適な通信プロトコルに従って任意の好適な種類の信号（例えば、電気、光、赤外線など）を搬送する任意の好適な種類の有線の、かつ／又は無線の通信リンクであってよい。通信リンク１６は、実際の物理的リンクであってもよいし、あるいは、１つ又は２つ以上の実際の物理的リンクを使用する論理的リンクであってもよい。リンクが論理リンクである場合、物理リンクの種類は、例えば、データリンク、アップリンク、ダウンリンク、光ファイバーリンク、ポイントツーポイントリンクであり得る。
【００５９】
図２は、システム１０のコントローラ１４として機能することの可能なコントローラ３０の例示的な一実施形態を示す斜視図である。この例では、コントローラ３０は、概して、精密なユーザ入力機構部（図示せず）を有するユーザ入力組立体３２を含み、ユーザは、この入力機構部を把持し、ディスプレイ３４（ステレオディスプレイなど）を介して手術手技を見ながら空間的に操作する。ディスプレイ３４は、患者内部の手術部位を観察する１つ又は２つ以上の内視鏡からの観察視野及び／又はその他の任意の好適な観察視野（複数可）を示すことができる。加えて、フィードバックメータ３６は、ディスプレイ３４を通して見ることができ、外科用器具２２の構成要素（例えば、切開部材又はクランプ部材など）に加えられている力の量の視覚表示をユーザに提供することができる。
【００６０】
ユーザ入力組立体３２のユーザ入力機構部は、複数の自由度で動き、（例えば、把持している鋸子を閉鎖したり、電極に電圧をかけたりなどするために、など）工具を直感的に作動させるための手動式入力装置も含んでもよい。一例として、手動式入力装置は、作動可能なハンドル及び／又はフットスイッチを含むことができる。図２に示すように、コントローラ３０は、アーム２０及び外科用器具２２の更なる制御をユーザに提供するように構成された１つ又は２つ以上のフットスイッチ３８を含むことができる。他のセンサ構成を用いて、外科用器具２２の動作条件に関する１つ又は２つ以上の指示をコントローラ３０に提供してもよい。
【００６１】
コントローラ３０の実施形態は、器具２２のうちの１つ又は２つ以上の動き及び作動を制御するように構成された制御システム３９を含むことができる。例えば、制御システム３９は、プロセッサに連結されたメモリに記憶されたプログラムに対して１つ又は２つ以上の論理機能を実行するように構成された構成要素（例えば１つ又は２つ以上のプロセッサ）を含むことの可能な少なくとも１つのコンピュータシステムを含むことができる。例えば、プロセッサは、ユーザ入力組立体３２に結合されていてもよく、感知された情報を受信して集約し、感知された情報に少なくとも部分的に基づいて出力を計算するように構成されていてもよい。これらの出力は、以下でより詳細に説明するように、器具２２のモータに送信されて、使用中の器具２２を制御することができる。
【００６２】
図３は、システム１０のアームカート１８として機能することの可能なロボットアームカート４０の例示的な一実施形態を示す斜視図である。この例では、アームカート４０は複数の外科用器具５０を作動させるように構成されていてもよい。この例では３つの器具５０を示すが、アームカート４０は任意の好適な数の外科用器具５０を支持し作動させるように操作可能であってよいことを理解されたい。外科用器具５０のそれぞれは、一般的にセットアップ継手４４と呼ばれる、手動の関節動作が可能な一連の連結部及びロボットマニピュレータ４６によって支持されてもよい。ここで、これらの構造は、ロボット連結部の大部分を覆って延在する保護カバーと共に示されている。これらの保護カバーは任意選択的なものであってよく、こうした装置を操作するために使用されるサーボ機構によって受け得る慣性を最小化し、可動構成要素の容積を限定することで衝突を防止し、かつアームカート４０の全体の重量を抑制するため、サイズを限定するか、又は一部の変更例では完全に省略されてもよい。
【００６３】
各ロボットマニピュレータ４６の終端は、器具プラットフォーム７０となっており、この器具プラットフォームは、ロボットマニピュレータ４６によって枢動可能、回転可能、及びその他の方法で動作可能であってもよい。各プラットフォームは、器具５０を更に位置決めするために一対の線路７４に沿って摺動可能である器具ドック７２を含む。この例ではそのような摺動運動は電動化されていてもよい。各器具ドック７２は、器具５０のインターフェース組立体５２と結合することができる機械的インターフェース及び電気的インターフェースも含むことができる。例えば、ドック７２は、インターフェース組立体５２の相補的な回転入力と結合する４個の回転出力を含むことができる。そのような回転駆動機構部は、器具５０において、本明細書で引用した様々な参考文献に記述されている、及び／又はより詳細に下記で説明される様々な機能を駆動させ得る。電気的インターフェースは、物理的接触、誘導結合、及び／又はその他の方法によって通信を確立でき、かつ器具５０の１つ又は２つ以上の機構に電力を供給するように、器具５０への命令及び／又はデータ通信を提供するように、並びに／あるいは器具５０からの命令及び／又はデータ通信を提供するように動作可能である。本明細書の教示を考慮することで、器具ドック７２が器具５０のインターフェース組立体５２と機械的及び電気的に通信することができる様々な適切な方法が、当業者に明らかとなるであろう。器具５０への／器具５０からの、電力、及び／又は命令／データの通信を提供するために、器具５０は、別個の電源及び／又はコントロールユニットと結合する１本又は２本以上のケーブルを含んでもよいことが理解されるべきである。
【００６４】
アームカート４０はまた、（患者に対してアームカート４０を選択的に位置決めするために、例えば１人の係員によって）移動させることの可能な基部４８を含むことができる。アームカート４０は一般に、手術室間でアームカート４０を輸送するのに適した寸法を有することができる。アームカート４０は、標準的な手術室のドアを通り抜け、標準的な病院のエレベータに乗せられるように構成することができる。また、いくつかの変更例では、自動化された器具再装填システム（図示せずをアームカート４０の動作範囲６０の中又はその付近に配置し、器具５０の構成要素（例えば、ステープルカートリッジなど）を選択的に再装填してもよい。
【００６５】
上記に加えて、下記の１つ又は２つ以上の教示に従って、システム１０の１つ又は２つ以上の態様を構築することができることが理解され得る：米国特許第５，７９２，１３５号、同第５，８１７，０８４号、同第５，８７８，１９３号、同第６，２３１，５６５号、同第６，７８３，５２４号、同第６，３６４，８８８号、同第７，５２４，３２０号、同第７，６９１，０９８号、同第７，８０６，８９１号、同第７，８２４，４０１号、及び／又は米国特許出願公開第２０１３／００１２９５７号。上記の米国特許及び米国特許出願公開のそれぞれの開示内容を、参照によりその開示内容全体が組み込まれている。システム１０に組み込むことの可能な更なる他の好適な特徴及び動作性は、本明細書の教示を考慮することで当業者に明らかとなるであろう。
【００６６】
本開示の態様は、本明細書ではロボット外科手術用システムの文脈において説明されているが、本開示が電動の非ロボット外科手術用システムにも適用可能であることが理解される。
【００６７】
ＩＩ．関節特徴部を有する超音波外科用器具
超音波外科用器具は、このような器具の特殊な性能特性によって、外科手技におけるますます広範囲にわたる用途が見出されている。特定の器具構成及び動作パラメータに応じて、超音波外科用器具は、組織の切断及び凝固による止血を同時又はほぼ同時にもたらし、望ましくは、患者の外傷を最小限に抑えることができる。このような超音波外科用器具は、ロボット支援手術を含む切開手術、腹腔鏡手術又は内視鏡手術用に構成することができる。
【００６８】
図４〜図１８は、システム１０内の少なくとも１つの器具５０として使用することの可能な超音波外科用器具１００の一実施形態を示す概略図である。器具１００の少なくとも一部が、以下の１つ又は２つ以上の教示に従って構築され、かつ動作可能であってもよい：米国特許第５，３２２，０５５号、同第５，８７３，８７３号、同第５，９８０，５１０号、同第６，３２５，８１１号、同第６，７８３，５２４号、同第８，４６１，７４４号、同第９，０２３，０７１号、同第９，０９５，３６７号、同第９，３９３，０３７号、米国特許出願公開第２００６／００７９８７４号、米国特許出願公開第２００７／０１９１７１３号、米国特許出願公開第２００７／０２８２３３３号、米国特許出願公開第２００８／０２００９４０号、及び／又は米国特許出願第６１／４１０，６０３号。前述の特許、特許出願公開及び特許出願のそれぞれは、参照によりその開示内容全体が組み込まれている。これらに記載され、以下でより詳細に説明するように、器具１００は、組織の切断、組織の凝固及び、組織（血管など）の封止又は溶接を実質的に同時に行うように構成可能である。換言すると、器具１００は、器具１００がステープル線を配することによって組織を接合する代わりに、超音波振動エネルギーを印加することによって生体組織を溶接するという点を除き、エンドカッター形式ステープラと同様に作動する。
【００６９】
超音波振動エネルギーは、外科用器具の遠位端に配置された並進ブレードによる組織の切断と同様に、組織を分離することができる。超音波ブレードは、高周波（例えば、毎秒約５５，５００回）で振動して組織のタンパク質を変性させて粘着性の凝塊を形成することができる。ブレード表面によって組織に加えられる圧力により血管が潰れ、凝塊が止血シールを形成することを可能にし得る。切断及び凝固の精度は、外科医の技術と、超音波振動の振幅、刃先、組織牽引力及び超音波刃圧の１つ又は２つ以上を調節することと、によって制御可能である。
【００７０】
例えば、器具１００が、ＨＡＲＭＯＮＩＣ  ＡＣＥ（登録商標）Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｓｈｅａｒｓ、ＨＡＲＭＯＮＩＣ  ＷＡＶＥ（登録商標）Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｓｈｅａｒｓ、ＨＡＲＭＯＮＩＣ  ＦＯＣＵＳ（登録商標）Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｓｈｅａｒｓ及び／又は、ＨＡＲＭＯＮＩＣ  ＳＹＮＥＲＧＹ（登録商標）Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｂｌａｄｅｓとの種々の構造的及び機能的な類似性を有してもよい。更に、器具１００は、本明細書で引用され、参照により本明細書に組み込まれるその他の参考文献のいずれかにおいて教示される装置と、種々の構造的及び機能的な類似性を有してもよい。
【００７１】
図４に示すように、器具１００は、インターフェース組立体２００、シャフト組立体１１０、関節運動部分１３０及びエンドエフェクタ１５０を含む。インターフェース組立体２００は、ロボットアームカート４０の器具ドック７２と結合するように構成可能であり、以下により詳細に記載するように、関節運動部分１３０及びエンドエフェクタ１５０を駆動するように構成可能である。以下でも更に詳細に説明するように、器具１００は、エンドエフェクタ１５０を関節運動させて、組織（例えば、大きい血管など）に対する所望の位置決めを提供し、その後、エンドエフェクタ１５０で超音波振動エネルギー及び／又はＲＦエネルギーを組織に印加することによって組織を切断、凝固及び封止するように構成可能である。
【００７２】
器具１００は、電力を超音波振動に変換するように動作可能であり得る超音波トランスデューサ１２０を含む。一部の実例では、超音波トランスデューサ１２０は、ドック７２を介して直接電力を受電することができる。一部の他の実例では、トランスデューサ１２０は、超音波トランスデューサ１２０を発生器３００と直結するケーブル３０２を含むことができる。発生器３００は、トランスデューサ１２０による超音波振動の生成に適した電力プロファイルをトランスデューサ１２０に供給するように構成可能な電源兼制御モジュールを含んでもよい。任意選択的に、発生器３００は、ＲＦ信号の発生に適していてもよい。
【００７３】
一実施形態では、発生器３００は、Ｅｔｈｉｃｏｎ  Ｅｎｄｏ−Ｓｕｒｇｅｒｙ，Ｉｎｃ．（Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，Ｏｈｉｏ）によって販売されているＧＥＮ３００を含むことができる。加えて、又は代替的に、発生器３００を、その開示内容全体が参照により組み込まれる、２０１１年４月１４日公開の「Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  ｆｏｒ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｄｅｖｉｃｅｓ」と題する米国特許第８，９８６，３０２号の教示の少なくとも一部に従って構築してもよい。発生器３００が取り得る更に他の好適な形態、並びに発生器３００が提供し得る様々な特徴及び動作性は、本明細書の教示を考慮することで当業者に明らかとなるであろう。
【００７４】
一実施形態では、発生器３００の機能の少なくとも一部が、インターフェース組立体２００に直接組み込まれていてもよい。例えば、インターフェース組立体２００は、一体式のバッテリ又は他の一体式の電源並びに、超音波トランスデューサ１２０を駆動するためのバッテリ又は他の一体式の電源からの電力を調整するために必要な任意の回路を含むことができる。
【００７５】
Ａ．エンドエフェクタ及び音響ドライブトレーン
図６〜図８に示すように、エンドエフェクタ１５０は、クランプアーム１５２及び超音波ブレード１６０を含むことができる。クランプアーム１５２は、超音波ブレード１６０に対向してクランプアーム１５２の下側に固定されるクランプパッド１５４を含む。クランプアーム１５２は、第１のリブ付き本体部分１３２の遠位に突出する舌状部１３３（図７及び図８）に枢動可能に固定することができる。第１のリブ付き本体部分１３２は、以下により詳細に記載されるように、関節運動部分１３０の一部を形成することができる。クランプアーム１５２は、組織をクランプアーム１５２と超音波ブレード１６０との間に選択的にクランプするために、超音波ブレード１６０に向かって、及び超音波ブレード１６０から離れて選択的に枢動するように動作可能である。一対のアーム１５６が、クランプアーム１５２に対して横方向に延在して、アーム１５６間に側方に延在するピン１７０に固定されている。ロッド１７４が、ピン１７０に固定されている。ロッド１７４は、クロージャ管１７６から遠位に延在して、クロージャ管１７６に一体的に固定されている。
【００７６】
駆動リング１７８が、クロージャ管１７６の近位端に固定されていてもよい。特に、及び図１３に示すように、クロージャ管１７６の近位端は、駆動リング１７８の横開口部１７９と整合するように構成可能な横開口部１７７を含むことができる。これらの開口部１７７、１７９は、駆動リング１７８をクロージャ管１７６に固定する止めねじ（図示せず）又は他の特徴部を受け入れるように構成されている。駆動リング１７８は、外側シース１１２の外周に摺動可能かつ同軸に配設されている。一方、クロージャ管１７６は、外側シース１１２の内側に摺動可能かつ同軸に配設されている。しかしながら、外側シース１１２は、止めねじを受け入れるように構成可能な、長手方向に延在するスロット１１４を含むことができ、駆動リング１７８をクロージャ管１７６に固定することができる。したがって、スロット１１４は、駆動リング１７８及びクロージャ管１７６が外側シース１１２に対して共に並進することを可能にすることができる。また、スロット１１４内の止めねじの位置決めは、以下で更に詳細に説明するように、外側シース１１２がその長手軸回りに回転された時に、クロージャ管１７６及び駆動リング１７８も外側シース１１２の長手軸回りに回転させることが可能である。
【００７７】
以下でも更に詳細に説明するように、インターフェース組立体２００は、駆動リング１７８、クロージャ管１７６及びロッド１７４を外側シース１１２に対して、及び、関節運動部分１３０に対して長手方向に駆動するように動作可能である特徴部を含んでもよい。この駆動リング１７８、クロージャ管１７６及びロッド１７４の並進が、リング１７８、チューブ１７６及びロッド１７４が近位に並進するときには、クランプアーム１５２が超音波ブレード１６０に向かって枢動するか、又はリング１７８、管１７６及びロッド１７４が遠位に並進するときには、超音波ブレード１６０から離れるように枢動することを提供することができることが理解され得る。ロッド１７４は、関節運動部分１３０と共に屈曲するのに十分に可撓であってもよい。しかしながら、ロッド１７４は、関節運動部分１３０がまっすぐな構成であるのか、又は曲がった構成であるのかに関係なく、ロッド１７４が並進する際にクランプアーム１５２を駆動するのに十分な引張り強度及び圧縮強度を有してもよい。
【００７８】
図７及び図８に示すように、板ばね１７２が、クランプアーム１５２とクランプパッド１５４との間に捕捉されて、舌状部１３３の遠位面に当接する。板ばね１７２は、クランプアーム１５２を超音波ブレード１６０から離れて図４、図６、及び図８に示す開位置に駆動するように付勢されてもよい。したがって、板ばね１７２は、チューブ１７６及びロッド１７４を遠位に更に付勢することができる。当然のことながら、本明細書で説明する他の構成部品と同様に、板ばね１７２は、所望であれば省略され得る。更に、クランプアーム１５２及びクランプパッド１５４は、所望であれば省略され得る。
【００７９】
超音波ブレード１６０の実施形態は、特に組織がクランプパッド１５４と超音波ブレード１６０との間にクランプされている場合に、超音波周波数で振動して組織を効果的に切断し封止するように構成可能である。超音波ブレード１６０は、音響ドライブトレーンの遠位端に配置されてもよい。
【００８０】
この音響ドライブトレーンは、超音波トランスデューサ１２０と、剛性音響導波管１８０と、可撓性音響導波管１６６と、を含む。図５及び図１２〜図１７に示すように、超音波トランスデューサ１２０は、剛性音響導波管１８０のホーン１８２の近位に位置する一組の圧電ディスク１２２を含む。圧電ディスク１２２は、ホーン１８２の近位に位置する音響導波管１８０の単体の特徴部である近位に延伸するボルト１８１に沿って同軸状に配置されている。先端質量ナット１２４がボルト１８１に固定され、その結果、圧電ディスク１２２を剛性音響導波管１８０に固定している。上述したように、圧電ディスク１２２は、電力を超音波振動に変換するように動作可能であり、超音波振動は、その後、剛性音響導波管１８０に沿って超音波ブレード１６０に伝達される。剛性音響導波管１８０を、図１３、図１７及び図１８に示す。図１３に示すように、剛性音響導波管１８０は、外側シース１１２内に形成された横開口部１１８を補完する横開口部１８６を含む。ピン１８４が、外側シース１１２を剛性音響導波管１８０と結合するために開口部１１８、１８６に配置されている。この結合は、以下で更に詳細に説明するように、外側シース１１２が長手軸回りに回転された時に外側シース１１２の長手軸周りの音響導波管１８０（及び、音響ドライブトレーンの残り）の回転をもたらす。例えば、開口部１８６は、剛性音響導波管１８０を介して伝達される共鳴超音波振動に関連したノードに対応する位置に位置してもよい。
【００８１】
剛性音響導波管１８０は、図８〜図１１及び図１３に見ることができるカップリング１８８において遠位に終端する。カップリング１８８は、二条ボルト１６９によってカップリング１６８に固定される。カップリング１６８は、可撓性音響導波管１６６の近位端に位置する。図７〜図１１に示すように、可撓性音響導波管１６６は、遠位フランジ１３６と、近位フランジ１３８と、フランジ１３８間に位置する狭窄化部分１６４とを含む。例えば、フランジ１３６、１３８は、可撓性音響導波管１６６を介して伝達される共鳴超音波振動に関連したノードに対応する位置に位置してもよい。狭窄化部分１６４は、超音波振動を伝達する可撓性音響導波管１６６の能力に有意に影響を与えることなく可撓性音響導波管１６６が屈曲することを可能にするように構成可能である。狭窄化部分１６４は、その開示内容全体が参照により組み込まれる、米国特許出願第１３／５３８，５８８号及び／又は同第１３／６５７，５５３号の１つ又は２つ以上の教示に従って構成されてよい。導波管１６６、１８０のいずれかを、導波管１６６、１８０を介して伝達される機械的振動を増幅するように構成することができる。更に、どちらかの導波管１６６、１８０は、長手方向の振動の利得を導波管１６６、１８０に沿って制御するように動作可能な特徴部及び／又は導波管１６６、１８０をシステムの共鳴周波数に調整する特徴部を含み得る。
【００８２】
超音波ブレード１６０の遠位端は、音響組立体が組織によって荷重をかけられない時に音響組立体を好適な共鳴周波数ｆｏに調整するために可撓性音響導波管１６６を介して伝達される共鳴超音波振動に関連した波腹に対応する位置に位置してもよい。超音波ブレード１６０の遠位端は、超音波トランスデューサ１２０が通電されると、所定の振動周波数ｆｏ（例えば、５５．５ｋＨｚ）において、例えばピーク間で約１０〜５００ミクロン、一部の実例では約２０ミクロン〜約２００ミクロンの範囲で長手方向に移動するように構成可能である。超音波トランスデューサ１２０が起動されると、これらの機械的な振動は、導波管１８０、１６６を介して伝達されて超音波ブレード１６０に到達し、その結果、共振超音波周波数にて超音波ブレード１６０の振動が得られる。したがって、超音波ブレード１６０とクランプパッド１５４との間に組織が固定されると、超音波ブレード１６０の超音波振動が、組織を切断するのと同時に、隣接した細胞組織内のタンパク質を変性させ、それにより比較的小さい熱拡散で凝固効果をもたらすことが可能である。いくつかの変形例では、組織を焼灼するために電流もまた、超音波ブレード１６０及びクランプアーム１５２を介して提供され得る。
【００８３】
音響伝達組立体及び超音波トランスデューサ１２０のいくつかの構成について説明したが、音響伝達組立体及び超音波トランスデューサ１２０の更にその他の好適な構成は、本明細書の教示を考慮すれば当業者には明らかであろう。同様に、本明細書の教示を考慮することで、エンドエフェクタ１５０の他の好適な構成も、当業者に明らかとなるであろう。
【００８４】
Ｂ．例示的なシャフト組立体及び関節運動部分
シャフト組立体１１０は、インターフェース組立体２００から遠位に延在し得る。関節運動部分１３０は、シャフト組立体１１０の遠位端に位置してもよく、エンドエフェクタ１５０は、関節運動部分１３０に対して遠位に位置している。シャフト組立体１１０は、駆動特徴部と、インターフェース組立体２００を関節運動部分１３０及びエンドエフェクタ１５０と結合させる上記の音響伝達特徴部とを封入する外側シース１１２を含んでもよい。シャフト組立体１１０は、インターフェース組立体２００に対して、外側シース１１２によって画定された長手軸の周りを回転可能である。そのような回転は、エンドエフェクタ１５０、関節運動部分１３０及びシャフト組立体１１０の一体的な回転を提供し得る。当然のことながら、回転可能な特徴部は、所望であれば単純に省略されてもよい。
【００８５】
関節運動部分１３０は、外側シース１１２によって画定された長手軸に対して様々な方向修正角にてエンドエフェクタ１５０を選択的に位置決めするように動作可能である。関節運動部分１３０は、様々な形態をとることができる。一例として、関節運動部分１３０は、その開示内容全体が本明細書に参照により組み込まれる米国特許出願公開第２０１２／００７８２４７号の１つ又は２つ以上の教示に従って構成され得る。代替的に又追加的に、関節運動部分１３０は、その開示内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願第１３／５３８，５８８号及び／又は同第１３／６５７，５５３号の１つ又は２つ以上の教示に従って構成されてよい。本明細書の教示を鑑みて、関節運動部分１３０が取り得る種々の他の好適な形態が、当業者に明らかとなろう。また、器具１００の一部の変更例が関節運動部分１３０を単に欠く場合があることを理解されたい。
【００８６】
図６〜図１１に示すように、関節運動部分１３０は、第１のリブ付き本体部分１３２と、第２のリブ付き本体部分１３４と、を含むことができ、一対の関節運動バンド１４０、１４２が、リブ付き本体部分１３２、１３４間のインターフェースにて画定された溝を通って延在する。リブ付き本体部分１３２、１３４は、可撓性音響導波管１６６のフランジ１３６、１３８間に実質的に長手方向に位置決めされ得る。関節運動バンド１４０、１４２の遠心端は、遠位フランジ１３６に一体的に固定され得る。関節運動バンド１４０、１４２はまた、近位フランジ１３８を通過することができるが、それでも、関節運動バンド１４０、１４２は、近位フランジ１３８に対して摺動可能であり得る。
【００８７】
関節運動バンド１４０の近位端は、第１の駆動リング２５０に固定され得る。関節運動バンド１４２の近位端は、第２の駆動リング２５１に固定され得る。図１３及び図１７に示すように、第１の駆動リング２５０は、環状フランジ２５２及び内方に突出するアンカ特徴部２５４を含む。第２の駆動リング２５１もまた、環状フランジ２５３及び内方に突出するアンカ特徴部２５５を含む。関節運動バンド１４０の近位端は、アンカ特徴部２５４内に固定することができ、一方、関節運動バンド１４２の近位端は、アンカ特徴部２５５内に固定することができる。駆動リング２５０、２５１は、外側シース１１２の近位端の周りを摺動可能に配置されてもよい。外側シース１１２は、それぞれ、アンカ特徴部２５４、２５５を受けるように構成される一対の長手方向に延在するスロット１１６、１１７を含むことができる。スロット１１６、１１７は、駆動リング２５０、２５１が外側シース１１２に対して並進することを可能にしてもよい。スロット１１６、１１７内のアンカ特徴部２５４、２５５の位置決めもまた、以下で更に詳細に説明するように、外側シース１１２がその長手軸回りに回転された時に、外側シース１１２のリング２５０、２５１及び関節運動バンド１４０、１４２を長手軸回りに回転させてもよい。
【００８８】
以下で更に詳細に説明するように、インターフェース組立体２００は、駆動リング２５０を近位に引き寄せることによって、一方の関節運動バンド１４０、１４２を選択的に近位に引くように動作可能であり、同時に、他方の関節運動バンド１４０、１４２及び駆動リング２５１が遠位に並進することを可能にする。一方の関節運動バンド１４０、１４２が近位に引かれると、これが原因となって、関節運動部分１３０は屈曲し、その結果、エンドエフェクタ１５０は、側方に偏向して、関節運動角度にてシャフト組立体１１０の長手軸から離れることを理解されたい。特に、エンドエフェクタ１５０は、近位に引かれている関節運動バンド１４０、１４２の一方に向かって関節運動することになる。そのような関節運動中、他方の関節運動バンド１４０、１４２は、フランジ１３６によって遠位に引かれることになる。リブ付き本体部分１３２、１３４及び狭窄化部分１６４は全て、エンドエフェクタ１５０の上記の関節運動に対応するのに十分に可撓であってもよい。
【００８９】
Ｃ．例示的なロボットアームインターフェース組立体
図５及び図１４〜図１８に、インターフェース組立体２００をより詳細に示す。図示するように、インターフェース組立体２００は、ベース２０２と、ハウジング２０４とを含む。ハウジング２０４は図４のみに示され、明瞭さのために図５及び図１４〜図１８から省略されている。ハウジング２０４は、駆動構成部品を封入するシェルも含むことができる。いくつかの実施形態では、ハウジング２０４は、器具１００を識別するように構成される電子回路基板、チップ及び／又はその他の特徴部も含むことができる。
【００９０】
ベース２０２は、ロボットアームカート４０のドック７２に係合するように構成される。図示されてはいないが、ベース２０２は、１つ又は２つ以上の電気接点及び／又はドック７２の相補的な特徴部と電気通信を確立するように動作可能な他の特徴部も含み得ることを理解されたい。シャフト支持構造体２０６はベース２０２から上方に延在し、（シャフト組立体１１０が回転できるようにしたまま）シャフト組立体１１０を支持することができる。単なる一例として、シャフト支持構造体２０６は、ブッシング、軸受、及び／又は支持構造体２０６に対するシャフト組立体１１０の回転を容易にするその他の特徴部を含み得る。
【００９１】
図５に示すように、ベース２０２は、ベース２０２に対して回転可能である３枚の駆動ディスク２２０、２４０、２６０を更に含む。各ディスク２２０、２４０、２６０は、ドック７２の駆動要素の相補型窪み（図示せず）と結合する各々の一対の単体ピン２２２、２４２、２６２を含む。いくつかの実施形態では、各対の１つのピン２２２、２４２、２６２は、ドック７２の対応する駆動要素に対するディスク２２０、２４０、２６０の適切な角度方位を確保するために、対応するディスク２２０、２４０、２６０の回転軸の方に近くてもよい。
【００９２】
図１４〜図１６に示すように、駆動シャフト２２４、２４４、２６４は各ディスク２２０、２４０、２６０から上向きに一体的に延在する。以下で更に詳細に説明するように、ディスク２２０、２４０、２６０は、駆動シャフト２２４、２４４、２６４の独立した回転を介して、シャフト組立体１１０の独立した回転、関節運動部分１３０の屈曲及びクロージャ管１７６の並進をもたらすように動作可能である。ベース２０２は、構成部品を回転又は駆動させないアイドルディスク２８０も含んでもよい。一対の固定枢動ピン２８２、２８４が、ディスク２８０から上向きに一体的に延在してもよい。
【００９３】
図１４〜図１６に示すように、第１のヘリカルギヤ２２６が、対応するディスク２２０の回転が第１のヘリカルギヤ２２６の回転をもたらすように駆動シャフト２２４に固定されていてもよい。第１のヘリカルギヤ２２６は、スリーブ２３２に一体的に固定された第２のヘリカルギヤ２３０と噛合する。スリーブ２３２は、外側シース１１２に一体的に固定されている。したがって、第１のヘリカルギヤ２２６の回転は、シャフト組立体１１０の回転をもたらす。第１軸を中心にした第１のヘリカルギヤ２２６の回転は、第１の軸線と直交し得る第２の軸線を中心にした第２のヘリカルギヤ２３０の回転に変換される。第２のヘリカルギヤ２３０の時計回りの（ＣＷ）回転（上から見下ろして）により、ヘリカルギヤ２２６、２３０のねじ山配向に応じて、シャフト組立体１１０のＣＷ回転（シャフト組立体１１０の遠位端からシャフト組立体１１０の近位端の方に見て）がもたらされ得る。第２のヘリカルギヤ１３２の反時計回り（ＣＣＷ）回転（上から見下ろして）により、ヘリカルギヤ２２６、２３０のねじ山配向に応じて、シャフト組立体１１０のＣＣＷ回転（シャフト組立体１１０の遠位端からシャフト組立体１１０の近位端の方に見て）がもたらされる。したがって、シャフト組立体１１０は、駆動シャフト２２４を回転させることによって作動させることができることを理解されたい。シャフト組立体１１０を回転させ得る他の好適な方法は、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかであろう。
【００９４】
図１４〜図１６に示すように、一対の円筒カム２４６、２４８が、対応するディスク２４０の回転がカム２４６、２４８の回転をもたらすように駆動シャフト２４４に固定されている。カム２４６、２４８は、両方とも、カム２４６、２４８の長手軸が駆動シャフト２４４の長手軸から偏位するが長手軸に平行であるように駆動シャフト２４４に偏心して取り付けられ得る。更に、カム２４６、２４８は、カム２４６、２４８が反対方向に駆動シャフト２４４に対して側方に突出するように対向して偏位され得る。カム２４６、２４８は、枢動アーム２８６、２８８を駆動するように位置決めされ得る。枢動アーム２８６は、枢動ピン２８２と枢結されてもよく、一方、枢動アーム２８８は枢動ピン２８４と枢結されてもよい。第１の駆動リング２５０は、第１の駆動アーム２８６を通って形成された開口部２８７を通過することができ、一方、第２の駆動リング２５１は、第２の駆動アーム２８８を通って形成された開口部２８９を通過することができる。フランジ２５２、２５３は、それぞれ、対応する開口部２８７、２８９の内径よりも大きくてもよい外径を有することができる。フランジ２５２、２５３は、したがって各々の駆動アーム２８６、２８８に対するリング２５０、２５１の遠位移動を制限することができる。
【００９５】
駆動シャフト２４４が回転するにつれて、カム２４６、２４８の一方が、対応するアーム２８６、２８８を、回転時のこれらの構成部品の位置決め及びカム２４６、２４８の角位置に応じて近位に押し進めることになる。一部の実例では、カム２４６は、アーム２８８がピン２８４の周りをＣＣＷ（上から見下ろして）を枢動するように近位にアーム２８８を駆動することができる。アーム２８８は、そのような枢動中にフランジ２５３に当接することになり、その結果、リング２５１及び関節運動バンド１４２が近位に引かれる。関節運動バンド１４２のこの近位移動が原因になって、関節運動部分１３０が曲がり、エンドエフェクタ１５０がバンド１４２の方に偏向される。この関節運動部分１３０の曲がりによって関節運動バンド１４０が遠位に引かれ、これによって、今度は、リング２５０及びフランジ２５２が遠位に引かれる。フランジ２５２の遠位の動きによって、駆動アーム２８６がピン２８２の周りをＣＷ枢動するように（上から見下ろして）アーム２８６が遠位に駆動されることになる。カム２４８は、アーム２８６のこのような遠位の枢動を可能にするように配向可能である。駆動シャフト２４４が回転し続ける（又は、駆動シャフト２４４が反対方向に回転する場合）につれて、上記の押し及び引きは、最終的には逆転することになる。換言すれば、カム２４８は、アーム２８６を近位に駆動することができ、一方、カム２４６は、バンド１４０の方へのエンドエフェクタ１５０の偏向をもたらすために関節運動部分１３０の曲げ中にアーム２８８が遠位に枢動することを可能にする。したがって、関節運動部分１３０は、駆動シャフト２４４を回転させることによって作動させることができることを理解されたい。関節運動部分１３０が作動され得る他の好適な方法は、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかであろう。
【００９６】
図１４〜図１６に示すように、円周カム２６６が、対応するディスク２６０の回転がカム２６６の回転をもたらすことができるように駆動シャフト２６４に固定されていてもよい。カム２６６は、カム２６６の長手軸が駆動シャフト２６４の長手軸から偏位するが長手軸に平行であるように駆動シャフト２６４に偏心して取り付けられてもよい。カム２６６は、ベース２０２に対して並進可能であり得るラック２７０を通って形成された長円形の開口部２７２内に配置され得る。ラック２７０は、側方に延在するフォーク２７４を含む。フォーク２７４は、上述したようにクロージャ管１７６に固定されてもよい駆動リング１７８の環状窪み２７８内に配置されてもよい。カム２６６の構成及び開口部２７２の構成が、ラック２７０が駆動シャフト２６４及びカム２６６の回転に応答して長手方向に並進する関係をもたらし得る。ラック２７０のこの並進は、フォーク２７４と駆動リング１７８との係合及び駆動リング１７８とクロージャ管１７６との係合によるクロージャ管１７６の並進をもたらし得る。クランプアーム１５２は、駆動シャフト２６４を回転させることによって、超音波ブレード１６０から又は超音波ブレード１６０に向かって選択的に駆動され得る。クランプアーム１５２が作動され得る他の好適な方法は、本明細書の教示を考慮することで当業者には明らかであろう。
【００９７】
Ｄ．例示的な動作
使用時には、アームカート４０が、トロカールを介して患者内にエンドエフェクタ１５０を挿入するために使用され得る。関節運動部分１３０が、実質的に直線であってもよく、クランプアーム１５２が、エンドエフェクタ１５０及びシャフト組立体１１０の一部がトロカールを介して挿入された時、超音波ブレード１６０の方に枢動されてもよい。駆動シャフト２２４が、エンドエフェクタ１５０を組織に対する所望の角度方位にて位置決めするために、対応するディスク２２０と結合されるドック７２の駆動特徴部を介して回転され得る。駆動シャフト２４４が、その後、エンドエフェクタ１５０を患者の解剖構造に対して所望の位置及び配向にて位置決めするために、シャフト組立体１１０の関節運動部分１３０を枢動又は屈曲させるために対応するディスク２４０と結合されるドック７２の駆動特徴部を介して回転され得る。駆動シャフト２６４が、その後、クランプアーム１５２を枢動させて超音波ブレード１６０から離れて、その結果、エンドエフェクタ１５０を効果的に開くために対応するディスク２６０と結合されるドック７２の駆動特徴部を介して回転され得る。
【００９８】
解剖構造の組織が、その後、遠位にクロージャ管１７６を前進させるために駆動シャフト２６４を回転させることによって、対応するディスク２６０と結合されるドック７２の駆動特徴部を起動させることによって、クランプパッド１５４と超音波ブレード１６０との間に捕捉され得る。一部の実例では、これは、患者の解剖学的構造（例えば、血管、胃腸管の一部、生殖器系の一部など）を画定する自然管腔の一部を形成する組織の２つの層をクランプすることを含むことができる。しかしながら、器具１００の実施形態は、様々な種類の組織及び解剖学的位置に使用され得ることを理解されたい。組織がクランプパッド１５４と超音波ブレード１６０との間に捕捉された状態で、超音波トランスデューサ１２０を作動させて超音波ブレード１６０に超音波振動を提供することができる。これにより、組織の切断と隣接する組織細胞内のタンパク質の変性とが同時に行われ、この結果、比較的少ない熱拡散で凝固効果が得られる。
【００９９】
シャフト組立体１１０、関節運動部分１３０及びエンドエフェクタ１５０の上記の作動は、患者の様々な位置において所望されるだけ何回も繰り返され得る。オペレータが患者からエンドエフェクタ１５０を引き抜きたいと思う時、関節運動部分１３０をまっすぐにするために、駆動シャフト２４４は、対応するディスク２４０と結合されるドック７２の駆動特徴部を介して回転され得る。駆動シャフト２６４が、クランプアーム１５２を超音波ブレード１６０の方へと枢動させ、その結果、エンドエフェクタ１５０を効果的に閉じるために、対応するディスク２６０と結合されるドック７２の駆動特徴部を介して回転され得る。アームカート４０が、その後、エンドエフェクタ１５０を患者及びトロカールから引き抜くために使用されてもよい。器具１００が動作可能であり、かつ操作され得る他の好適な方法は、本明細書の教示を鑑みれば当業者には明らかであろう。
【０１００】
ＩＩＩ．組織の切断、凝固及び封止処置プロトコル
Ａ．制御システム
制御システム３９は、組織を切断、凝固、及び封止するための１つ又は２つ以上の処置プロトコルを実施するように構成され得る。以下に詳細に述べるように、制御システム３９は、本明細書でデジタルデータ処理システム及びプログラム可能なシステムとも称され得る１つ又は２つ以上のコンピュータシステムを使用して実装され得る。
【０１０１】
制御システム３９の１つ又は２つ以上の態様又は特徴は、デジタル電子回路、集積回路、特別に設計された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）、コンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、及び／又はこれらの組み合わせで実現することができる。これらの様々な態様又は特徴は、少なくとも１つのプログラム可能なプロセッサを含むプログラム可能なシステム上で実行可能及び／又は解釈可能である１つ又は２つ以上のコンピュータプログラムの実行を含み得、そのプロセッサは、記憶システム、少なくとも１つの入力装置、及び少なくとも１つの出力装置からデータ及び命令を受信し、それらへデータ及び命令を送信するように接続された専用又は汎用プロセッサとすることができる。プログラム可能なシステム又はコンピュータシステムは、クライアント及びサーバを含んでもよい。クライアント及びサーバは、一般に、互いに隔たっており、典型的には、通信ネットワークを介して相互作用する。クライアント及びサーバの関係は、それぞれのコンピュータ上で実行され、かつ互いにクライアントサーバ関係を有するコンピュータプログラムによって生じる。
【０１０２】
コンピュータプログラムは、プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、アプリケーション、コンポーネント、又はコードとも呼ばれることがあり、プログラム可能なプロセッサのための機械命令を含み、高級プロシージャ言語、オブジェクト指向プログラミング言語、関数型プログラミング言語、論理型プログラミング言語、及び／又はアセンブリ／機械言語で実現され得る。本明細書で使用される時、用語「機械可読媒体」とは、例えば、磁気ディスク、光ディスク、メモリ、及びプログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）などの任意のコンピュータプログラム製品、機器、及び／又は装置を指し、これらは、機械可読信号として機械命令を受信する機械可読媒体を含む、プログラム可能なプロセッサに機械命令及び／又はデータを提供するために使用される。用語「機械可読信号」とは、プログラム可能なプロセッサに機械命令及び／又はデータを提供するために使用される任意の信号を指す。機械可読媒体は、例えば、非過渡的固体メモリ若しくは磁気ハードドライブ、又は任意の同等の記憶媒体などの、このような機械命令を非一時的に記憶することができる。機械可読媒体は、例えば、プロセッサキャッシュ、若しくは１つ又は２つ以上の物理的プロセッサコアに関連付けられた他のランダムアクセスメモリなどの一時的な方法で、そのような機械命令を代替的又は追加的に記憶することができる。
【０１０３】
ユーザとの相互作用を提供するために、本明細書に記載される主題のうちの１つ又は２つ以上の態様若しくは特徴は、例えば、ユーザに情報を表示するための陰極線管（cathode ray tube、ＣＲＴ）又は液晶ディスプレイ（liquid crystal display、ＬＣＤ）又は発光ダイオード（light emitting diode、ＬＥＤ）モニタなどのディスプレイ装置及びキーボードを有するコンピュータ、並びに例えば、マウス、トラックボール等のポインティング装置であって、それによってユーザがコンピュータに入力を提供し得る、ポインティング装置上に実装され得る。他の種類の装置を使用して、ユーザとの相互作用を同様に提供することができる。例えば、ユーザに提供されるフィードバックは、例えば、視覚フィードバック、聴覚フィードバック、又は触覚フィードバックなどの任意の形態の感覚フィードバックであり得、ユーザからの入力は、音響入力、音声入力、又は触覚入力を含むが、これらに限定されない任意の形態で受信されてもよい。他の可能な入力装置としては、タッチスクリーン、又は単一若しくはマルチポイント抵抗若しくは容量性トラックパッドなどの他のタッチ式装置、音声認識ハードウェア及びソフトウェア、光学スキャナ、光学ポインタ、デジタル画像キャプチャ装置、並びに関連する解釈ソフトウェアなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１０４】
制御システム３９の例示的な一実施形態を、コンピュータシステム１９００として図１９に示す。図示されるように、コンピュータシステム１９００は、コンピュータシステム１９００の動作を制御することができる、１つ又は２つ以上のプロセッサ１９０２を含む。「プロセッサ」はまた、本明細書では「コントローラ」とも呼ばれる。プロセッサ（複数可）１９０２は、プログラム可能な汎用若しくは専用マイクロプロセッサ、及び／又は様々な専用若しくは市販の単一若しくはマルチプロセッサシステムのいずれか１つを含む、任意の種類のマイクロプロセッサ若しくは中央処理装置（ＣＰＵ）を含むことができる。コンピュータシステム１９００はまた、１つ又は２つ以上のメモリ１９０４も含むことができ、それらは、プロセッサ１９０２（複数可）によって実行されるコードのための、若しくは１つ又は２つ以上のユーザ、記憶装置、及び／若しくはデータベースから得られたデータのための一時記憶装置を提供することができる。メモリ１９０４は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、１つ又は２つ以上の様々なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）（例えば、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、若しくはシンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ））、及び／又はメモリ技術の組み合わせを含むことができる。
【０１０５】
コンピュータシステム６００の様々な要素は、バスシステム１９１２に接続することができる。図示されたバスシステム１９１２は、適切なブリッジ、アダプタ、及び／又はコントローラによって接続された、任意の１つ又は２つ以上の別個の物理的バス、通信ライン／インターフェース、及び／又はマルチドロップ若しくはポイントツーポイント接続を表す抽象化したものである。コンピュータシステム６００はまた、１つ又は２つ以上のネットワークインターフェース（複数可）１９０６、１つ又は２つ以上のインターフェース構成要素を含むことができる１つ又は２つ以上の入力／出力（ＩＯ）インターフェース（複数可）１９０８、及び１つ又は２つ以上の記憶装置（複数可）１９１０を含むこともできる。
【０１０６】
ネットワークインターフェース（複数可）１９０６は、コンピュータシステム１９００が遠隔装置、例えば、駆動システム駆動ディスク２２０、２４０、２６０及び／又は発生器３００に連結されたモータなどの遠隔装置と通信することを可能にすることができる。このような通信が、専用の伝送線路、ネットワークなどを介して発生してもよい。一例として、ネットワークは、遠隔接続インターフェース、イーサネットアダプタ、及び／又は他のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）アダプタの任意の組み合わせであり得る。ＩＯインターフェース（複数可）１９０８は、コンピュータシステム１９００を、モータ（複数可）上に位置するセンサなどの他の電子機器と接続するための１つ又は２つ以上のインターフェース構成要素を含むことができる。非限定的な例として、ＩＯインターフェース（複数可）１９０８は、ユニバーサルシリアルバス（universal serial bus、ＵＳＢ）ポート、１３９４ポート、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等のような高速データポートを含むことができる。加えて、コンピュータシステム１９００は、人間のユーザにアクセス可能であり得、ひいてはＩＯインターフェース（複数可）１９０８は、ディスプレイ、スピーカ、キーボード、ポインティング装置、及び／又は様々な他のビデオ、オーディオ、若しくは英数字インターフェースを含むことができる。記憶装置（複数可）１９１０は、不揮発性及び／又は非過渡的な方法でデータを記憶するための任意の従来式媒体を含むことができる。したがって、記憶装置（複数可）１９１０は、永続的状態でデータ及び／又は命令を保つことができ、すなわち、その値（複数可）は、コンピュータシステム１９００への電力の中断にもかかわらず保持される。記憶装置（複数可）１９１０は、１つ又は２つ以上のハードディスクドライブ、フラッシュドライブ、ＵＳＢドライブ、光学ドライブ、様々なメディアカード、ディスケット、コンパクトディスク、及び／又はこれらの任意の組み合わせを含むことができ、コンピュータシステム１９００に直接接続されてもよく、又はネットワークなどを介してなど遠隔接続されることも可能である。例示的な一実施形態では、記憶装置（複数可）１９１０は、例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュドライブ、ＵＳＢドライブ、光学ドライブ、メディアカード、ディスケット、コンパクトディスクなどの、データを記憶するように構成された有形又は非一時的コンピュータ可読媒体を含むことができる。
【０１０７】
図１９に例示されている要素は、単一の物理的機械の要素の一部又は全てであり得る。更に、図示された要素の全てが同じ物理的機械上又は同じ物理的機械内に配置される必要はない。例示的なコンピュータシステムとしては、従来のデスクトップコンピュータ、ワークステーション、ミニコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話などが挙げられる。
【０１０８】
コンピュータシステム１９００は、ウェブページ又は他のマークアップ言語ストリームを検索すること、それらのページ及び／又はストリームを（視覚的に、聴覚的に、又は他の方法で）呈示すること、これらのページ／ストリーム上でスクリプト、コントロール、及び他のコードを実行すること、それらのページ／ストリームに対するユーザ入力を受諾すること（例えば、入力フィールドの完了のため）、それらのページ／ストリームに対するＨｙｐｅｒＴｅｘｔ転送プロトコル（ＨＴＴＰ）リクエストを発行する又は他の方法を行うこと（例えば、完了した入力フィールドからサーバ情報を提出するために）などを行うためのウェブブラウザを含むことができる。ウェブページ又は他のマークアップ言語は、ＨｙｐｅｒＴｅｘｔ  Ｍａｒｋｕｐ  Ｌａｎｇｕａｇｅ（ＨＴＭＬ）、又は埋め込みＥｘｔｅｎｓｉｂｌｅ  Ｍａｒｋｕｐ  Ｌａｎｇｕａｇｅ（ＸＭＬ）、スクリプト、コントロールなどを含む他の従来の形態であり得る。コンピュータシステム１９００はまた、ウェブページを生成する及び／又はウェブページをクライアントコンピュータシステムに配信するためのウェブサーバを含むこともできる。
【０１０９】
例示的な一実施形態では、コンピュータシステム１９００は、単一のユニットとして、例えば、単一のサーバとして、単一のハウジング内に包含された単一のタワー等として提供することができる。単一のユニットは、その様々な態様が、システムの任意の他の態様の機能を中断することなく、例えば、アップグレード、交換、メンテナンス等のために、必要に応じてスワップイン及びスワップアウトされ得るようにモジュール化することができる。したがって、単一のユニットはまた、追加のモジュールとして追加される能力を使用して拡張可能とすることができ、並びに／又は既存のモジュールの追加の機能性が所望され、かつ／若しくは改善される。
【０１１０】
コンピュータシステムはまた、非限定的な例として、オペレーティングシステム及びデータベース管理システムを含む、様々な他のソフトウェア及び／又はハードウェア構成要素のいずれかを含むこともできる。本明細書には例示的なコンピュータシステムが図示及び説明されているが、これは一般概念及び便宜のためであることが理解されるであろう。他の実施形態では、コンピュータシステムは、本明細書に示され説明されるものとは、アーキテクチャ及び動作が異なる場合がある。
【０１１１】
Ｂ．超音波外科用器具を使用した組織処置
上述のように、超音波外科用器具を使用した組織の切断、凝固及び封止は、超音波ブレードからの圧力と超音波ブレードの超音波振動との組み合わせによって達成され得る。このプロセスを、図２０Ａ〜図２０Ｃに概略的に例示する。図２０Ａは、超音波外科用器具と接触する前の血管２０００の断面を示す。図示されるように、血管２０００は、外側層又は外膜２００２、中間層又は中膜２００４、及び内側層又は内膜２００６を含み得る。十分な圧縮力又はクランプ力Ｆｃが血管２０００に加えられると、中間層２００４が破断し、外側層２００２及び内側層２００６のみが無傷のまま残り得る。続いて、図２０Ｃに更に示すように、クランプ力Ｆｃを維持しながら、超音波エネルギーを超音波外科用器具の超音波ブレードに印加することができる。超音波ブレードの振動は、機械的エネルギーを血管２０００に伝達し、水素結合を破壊し、摩擦によって熱を発生させることができる。この摩擦熱は、血管２０００内のタンパク質を変性させて、血管２０００を封止することの可能な凝塊２０１０を形成することができる。血管２０００が封止された後に、超音波ブレードの振動を使用して血管２０００を切断することも可能である。
【０１１２】
ａ．組織の固着を阻止する組織処置プロトコル
一般に、上述したように、エンドエフェクタ１５０は、組織をクランプし、切断し、凝固させるように構成され得る。一例として、エンドエフェクタ１５０は、クランプアーム１５２と超音波ブレード１６０との間に組織を受容するように構成することができ、開位置でのクランプアーム１５２と超音波ブレード１６０との間の距離は、所定の厚さの組織を受容する寸法とすることができる。超音波ブレード１６０に向かうクランプアーム１５２の動きは、クランプアーム１５２と超音波ブレード１６０との間に配置された組織にクランプ力を加えることができ、一方、超音波ブレード１６０への超音波エネルギー（例えば、超音波周波数での機械的振動）の伝達は、組織を凝固させて切断することができる。
【０１１３】
組織を切断するための超音波外科用器具の使用中に遭遇する１つの問題は、組織の超音波ブレードへの固着である。固着が発生した場合、超音波ブレードを取り外すと、組織が裂け、更なる出血が生じる可能性がある。したがって、制御システム３９の実施形態を、超音波ブレードに組織が固着する可能性を低減又は排除する処置プロトコルを提供するように構成してもよい。以下でより詳細に説明するように、超音波ブレード１６０への超音波エネルギーの伝達前又は伝達中に、クランプ力を所定のレベルの間で変化させて、超音波ブレード１６０への組織の固着を阻止することができる。
【０１１４】
図２１は、超音波外科用器具１００への組織の固着を阻止することができる超音波外科用器具（例えば、外科用器具１００）を用いて組織をクランプし、凝固させ、切断するための組織処置プロトコルの例示的な一実施形態を示す。図２１の部分Ａは、クランプアーム１５２によって時間の関数として組織に印加されるクランプ力を示す。図２１の部分Ｂは、超音波ブレード１６０に時間の関数として送達される超音波振動の対応する振幅を示す。以下で説明するように、制御システム３９は、組織に印加されるクランプ力を、超音波ブレード１６０への超音波振動の伝達前に３つの制御モードで変化させることができるように、処置プロトコルを実施することができる。
【０１１５】
第１の制御モードでは、超音波ブレード１６０に超音波エネルギーを伝達する前に、クランプアーム１５２と超音波ブレード１６０との間に配置された組織に徐々に増加するクランプ力が加えられる。クランプ力は、クランプアームが変位制御下にある間に、所定の第１のクランプ時間ｔｃ１にわたって最小クランプ力Ｆｍｉｎから最大クランプ力Ｆｍａｘまで増加する。一実施形態では、最小クランプ力Ｆｍｉｎは概ねゼロとすることができ、最大クランプ力Ｆｍａｘは約５ポンド〜約７ポンドの範囲から選択することができ、第１のクランプ時間ｔｃ１は、約１秒〜約４秒の範囲から選択することができる。
【０１１６】
第２の制御モードは、第１の制御モードの直後に発生してもよく、超音波ブレード１６０への超音波振動の伝達前に発生する。図示するように、第２の制御モードは、クランプアームが変位制御下にある間、最大クランプ力Ｆｍａｘを所定の第２のクランプ時間ｔｃ２にわたって維持することを含む。第２のクランプ時間ｔｃ２は、約０．７５秒〜約２秒の範囲から選択することができる（例えば約１秒など）。図２０Ｂに示すように、比較的高い最大クランプ力Ｆｍａｘにより、組織の中間層（例えば２００４）を確実に分離することができる。
【０１１７】
第３の制御モードは、第２の制御モードの直後に発生してもよく、超音波ブレード１６０への超音波振動の伝達の間に発生し得る。図示するように、第３の制御モードは、クランプ力を、最小クランプ力Ｆｍｉｎと最大クランプ力Ｆｍａｘとの間（例えば、最大クランプ力Ｆｍａｘの約半分）である処置クランプ力Ｆｔｒｅａｔに減少させることを含む。第３の制御モードは、所定の処置時間ｔｔにわたって処置クランプ力Ｆｔｒｅａｔを維持することも含む。一実施形態では、処置クランプ力Ｆｔｒｅａｔは、約３ポンド〜約５．５ポンドの範囲から選択することができ、処置時間ｔｔは約１８秒であってもよい。クランプ力を最大クランプ力Ｆｍａｘから処置クランプ力Ｆｔｒｅａｔに減少させ、処置クランプ力を負荷制御下で処置時間ｔｔにわたって維持することにより、組織の超音波ブレード１６０への固着を引き起こす傾向があり得る比較的高いクランプ力を加えることなく、超音波ブレード１６０と組織とを良好に接触させるのに十分なクランプ力を確保することができる。
【０１１８】
処置時間ｔｔの間、超音波ブレード１６０に伝達される超音波振動のピーク振幅を、最小超音波振幅Ａｍｉｎと最大超音波振幅Ａｍａｘとの間で変化させることができる。図示されるように、最小超音波振幅Ａｍｉｎと最大超音波振幅Ａｍａｘとの間の超音波振幅Ａ１は、処置時間ｔｔの第１の部分ｔｔ１の第２のクランプ時間ｔｃ２の直後に超音波ブレード１６０に伝達され得る。最小超音波振幅Ａｍｉｎは、処置時間ｔｔの第２の部分ｔｔ２の処置時間ｔｔの第１の部分ｔｔ１の直後に超音波ブレード１６０に伝達され得る。一実施形態では、最小超音波振幅Ａｍｉｎは、Ａｍａｘの約５０％とすることができ、超音波振幅Ａ１は、Ａｍａｘの約８０％〜約１００％の範囲から選択され得る。一実施形態では、Ａｍａｘは約７７μｍであり得る。一実施形態では、ｔｔ１は約１秒であってもよく、ｔｔ２は約１６秒であってもよい。
【０１１９】
処置時間ｔｔの第１の部分ｔｔ１及び第２の部分ｔｔ２は、処置時間ｔｔの大部分を占めてもよい。中間超音波振幅Ａ１及び処置時間ｔｔの第１の部分ｔｔ１は、凝塊２０１０を形成するのに十分な温度まで組織を急速に加熱し、凝塊２０１０の超音波切断を開始するように構成され得る。最小超音波振幅Ａｍｉｎ及び処置時間ｔｔの第２の部分ｔｔ２は、凝塊２０１０の程度が十分であり、組織を切断し続けることを保証するように構成され得る。
【０１２０】
最大振幅Ａｍａｘは、処置時間ｔｔの第２の部分ｔｔ２の直後に、処置時間ｔｔの第３の部分ｔｔ３にわたって超音波ブレード１６０に伝達されてもよい。処置時間ｔｔの最大超音波振幅Ａｍａｘ及び第３の部分ｔｔ３は、組織が完全に切断されることを保証するように構成され得る。一実施形態では、ｔｔ３は約１秒であってもよい。
【０１２１】
図２２は、超音波外科用器具への組織の固着を阻止するための処置プロトコルの別の例示的な一実施形態を示す。図２２の部分Ａは、クランプアーム１５２によって時間の関数として組織に印加されるクランプ力を示す。図２２の部分Ｂは、超音波ブレード１６０に時間の関数として送達される超音波振動の対応する振幅を示す。以下で説明するように、制御システム３９は、組織に印加されるクランプ力を、超音波ブレード１６０への超音波振動の伝達中に４つの制御モードで変化させることができるように、処置プロトコルを実施することができる。
【０１２２】
第１の制御モードでは、超音波ブレード１６０に超音波エネルギーを伝達する前に、クランプアーム１５２と超音波ブレード１６０との間に配置された組織に徐々に増加するクランプ力が加えられる。クランプ力を、クランプアームが変位制御下にある間に、所定の第１のクランプ時間ｔ’ｃ１にわたって最小クランプ力Ｆ’ｍｉｎから処置クランプ力Ｆ’ｔｒｅａｔまで増加させてもよい。処置クランプ力Ｆ’ｔｒｅａｔは、最小クランプ力Ｆ’ｍｉｎと最大クランプ力Ｆ’ｍａｘとの間のクランプ力であり得る。一実施形態では、最小クランプ力Ｆ’ｍｉｎは約２．５ポンドとすることができ、処置クランプ力Ｆ’ｔｒｅａｔは、約３ポンド〜約３．５ポンドの範囲から選択することができ、最大クランプ力Ｆ’ｍａｘは、約５．５ポンドとすることができる。
【０１２３】
第２の制御モードは、第１の制御モードの直後に発生してもよく、超音波ブレード１６０への超音波振動の伝達の前に発生し得る。図示するように、第２の制御モードは、クランプアームが変位制御下にある間、処置クランプ力Ｆ’ｔｒｅａｔを所定の第２のクランプ時間ｔ’ｃ２にわたって維持することを含む。図２０Ｂに示すように、処置クランプ力Ｆ’ｔｒｅａｔは、組織の中間層（例えば、２００４）を分離するように構成され得る。
【０１２４】
第３の制御モードは、第２の制御モードの直後に発生することができ、超音波振動が超音波ブレード１６０に伝達される処置時間ｔ’ｔの一部分の間に発生し得る。図示するように、第３の制御モードは、クランプ力を処置クランプ力Ｆ’ｔｒｅａｔから最大クランプ力Ｆ’ｍａｘまで増加させること及び、負荷制御下で処置時間ｔ’ｔの所定の第１の部分ｔ’ｔ１にわたって、最大クランプ力Ｆ’ｍａｘを維持することを含む。一実施形態では、処置時間ｔ’ｔ１を約０．５秒とすることができる。
【０１２５】
同時に、最小超音波振動振幅Ａ’ｍｉｎと最大超音波振動振幅Ａ’ｍａｘとの間の超音波振動振幅Ａ’１を超音波ブレード１６０に伝達することができる。クランプ力を処置クランプ力Ｆｔｒｅａｔから最大クランプ力Ｆｍａｘまで増加させ、最大クランプ力Ｆｍａｘを負荷制御下で処置時間の第１の部分ｔ’ｔ１にわたって維持することで、クランプ力が中間層２００４を確実に分離することができる。比較的中程度の超音波振動振幅は、組織を凝固させると共に、クランプ力が高い間の組織の固着の可能性を低減させるように選択することもできる。
【０１２６】
第４の制御モードは、第３の制御モードの直後に発生することができ、超音波振動が超音波ブレード１６０に伝達される処置時間ｔ’ｔの一部分の間に発生し得る。図示するように、第３の制御モードは、クランプ力を最大クランプ力Ｆ’ｍａｘから処置クランプ力Ｆ’ｔｒｅａｔまで減少させること及び、負荷制御下で処置時間ｔ’ｔの所定の第２の部分ｔ’ｔ２、第３の部分ｔ’ｔ３及び第４の部分ｔ’ｔ４にわたって、処置クランプ力Ｆ’ｔｒｅａｔを維持すること、を含む。一実施形態では、ｔ’ｔ２は約０．７５秒であってもよく、ｔ’ｔ３は約１６秒であってもよく、ｔ’ｔ４は約１秒であってもよい。
【０１２７】
同時に、超音波ブレード１６０に伝達される超音波振動の振幅を変化させることができる。一例として、超音波振動振幅Ａ’１よりも大きい超音波振動振幅Ａ’２は、処置時間ｔ’ｔの第２の部分ｔ’ｔ２の間に超音波ブレード１６０に伝達され得る。続いて、処置時間ｔ’ｔの第３の部分ｔ’ｔ３の間に超音波振動振幅Ａ’３を超音波ブレード１６０に伝達し、続いて処置時間ｔ’ｔの第４の部分ｔ’ｔ４の間に最大超音波振動振幅Ａ’ｍａｘを伝達することができる。一実施形態では、最小超音波振幅Ａ’ｍｉｎはＡ’ｍａｘの約５０％とすることができ、超音波振幅Ａ’１はＡ’ｍａｘの約８０％とすることができ、超音波振幅Ａ’２は、Ａ’ｍａｘの約８５％〜Ａ’ｍａｘの約９０％の範囲から選択することができる。一実施形態では、最大超音波振幅Ａ’ｍａｘは約７７μｍであり得る。
【０１２８】
Ａ’１からＡ’２への超音波振動振幅の増加は、組織の凝固が組織内で十分な距離にわたって延伸し、分離対象の領域に確実に広がるように構成することができる。最小超音波振動振幅Ａ’ｍｉｎは、組織を切断するのに十分な大きさであり得る。したがって、Ａ’２からＡ’ｍｉｎへの超音波振動振幅の減少は、超音波ブレード１６０が組織を切断している間に組織の固着が生じないことを保証するように構成され得る。Ａ’ｍｉｎからＡ’ｍａｘまでの超音波振動振幅の増加は、組織が処置時間ｔ’ｔの終了までに切断されることを保証するように構成され得る。
【０１２９】
ｂ．クランプパッド損傷を阻止するための組織処置プロトコル
上記のように、ロボット手術では、ユーザ１２、１２’が得られる直接的な触覚フィードバックが従来の手動式外科用器具と比較して少ない場合がある。この触覚フィードバックの欠如により、組織の切断が完了したかどうかが不確実となってしまう可能性がある。したがって、ユーザ１２、１２’は、外科用器具がクランプされて、超音波振動が超音波ブレード１６０に伝達されている間、外科用器具１００によって形成された封止を視覚化及び検証するために、外科用器具の回転に時間がかかる場合がある。しかしながら、組織の切断が完了し、クランプアーム１５２が完全に閉じられている状況では、クランプパッド１５４が振動している超音波ブレード１６０と接触する可能性がある。超音波ブレード１６０は、クランプパッド１５４と長時間接触したままにすると、クランプパッド１５４を切断及び／又は燃焼させてしまうおそれがある。損傷の程度によっては、クランプパッド１５４の交換が必要となる場合があり、これには時間と経費がかかる。したがって、制御システム３９の実施形態は、超音波外科用器具１００の使用中のクランプパッド１５４の損傷を阻止するように構成され得る。
【０１３０】
一例として、制御システム３９は、（例えば、駆動システムの駆動ディスク２２０、２４０、２６０に結合されたモータに印加されるトルクを感知することによって）組織に加えられるクランプ力を監視することができる。組織の切断及び封止が完了すると、制御システム３９は、ユーザ１２、１２’に対して切断が完了したことを知らせ、超音波ブレードへの圧力を弛緩させるように促す音声及び／又は視覚表示（例えば、可聴音）を提供することができる。一例として、コントローラ３０は、制御システム３９と通信し、音声及び／又は視覚表示を提供するように構成された１つ又は２つ以上のオーディオコンポーネント及び／又はビデオコンポーネント（例えば、ディスプレイ３４）を含むことができる。
【０１３１】
制御システム３９は、音声及び／又は視覚表示が提供された後、所定の時間を超えて超音波ブレード１６０がクランプパッド１５４と接触したままの状況下で、クランプ力及び超音波ブレード１６０に伝達される超音波振動の振幅の少なくとも１つを更に調整するように構成することができる。一例として、所定の時間を超えた時に、制御システム３９は、クランプアーム１５２に対してクランプ力を下げるように指示することができる。これにより、ユーザは、より軽いクランプ力で超音波振動を超音波ブレード１６０に伝達し続けることができ、クランプパッド１５４を損傷することなく、ユーザの体験の感触及び／又は応答性を改善することができる。
【０１３２】
ｃ．切断を完了するために張力を印加する組織処置プロトコル
外科用器具２２などの超音波外科用器具の使用時に、張力を加えて組織の切断を完了することが有益な場合がある。この張力は、組織切断の完了を加速し、超音波外科用器具１００内への熱蓄積を制限し、組織切断の比較的迅速な完了によって、クランプパッドの損傷（例えば、パッド焼け）を阻止することができる。ただし、ロボット外科用器具が完全に静止したままであるために、ロボット外科用器具を使用してわずかな張力をかけることが困難な場合があり得る。したがって、制御システム３９の実施形態は、組織切断の終了間際に組織に十分な張力を加えるように構成可能である。
【０１３３】
一例として、制御システム３９は、変位制御下での動作時にエンドエフェクタ１５０によって組織に印加されるクランプ力を監視するように構成されている。組織の完全な切断に近づくと、クランプパッド１５４が超音波ブレード１６０と接触し始めるために、印加される力が増加する。制御システム３９は、クランプ力が所定のクランプ閾値に達したことを感知した後に、超音波外科用器具１００に、組織から離れる（例えば、上方及び後方への）わずかな動きによって張力を加えさせる。代替的に又は追加的に、制御システム３９は、上述のようなパッドの焼け及び熱の蓄積を防止するためにクランプ圧力を低下させてもよい。これらの動作のいずれか又は両方を、クランプ力が所定のクランプ閾値に達したことを検知すると直ちに、又は所定の時間遅延後に実行することができる。更に、これらの動作のいずれか又は両方は、制御システム３９を使用してユーザ１２、１２’によって構成可能とすることができ、起動、ターンオフ、又は（例えば、所定のクランプ閾値、所定の遅延などの）変更を行うことができる。
【０１３４】
ｄ．一定の超音波振幅を維持するための組織処置プロトコル
上述のように、超音波外科用器具１００の実施形態は、関節運動部分１３０を使用して、エンドエフェクタ１５０の屈曲などの関節運動を可能にするように構成され得る。一例として、超音波外科用器具１００の長手軸に対するエンドエフェクタ１５０の関節運動角度は、駆動シャフト２４４の回転によって制御され得る。しかしながら、関節運動角度が増加すると、超音波ブレード１６０に伝達される超音波振動が減衰する可能性がある。したがって、制御システム３９の実施形態は、この減衰を補償するように構成される。
【０１３５】
一態様では、制御システム３９は、エンドエフェクタ１５０の関節運動角度を測定するように構成されている。一例として、制御システム３９は、エンドエフェクタ１５０の関節運動角度を、駆動シャフト２４４の回転時に測定することができる。別の一態様では、制御システム３９は、ユーザ１２、１２’から、コントローラ３０を使用して、エンドエフェクタ１５０の関節運動を命令する入力を受信することができる。これに応じて、制御システム３９は、超音波減衰を補償するために、エンドエフェクタ１５０の測定された関節運動角度に基づいて、命令された超音波振動振幅をスケーリングするように構成され得る。制御システム３９は、エンドエフェクタ１５０の関節運動中にこのスケーリングを実行することができる。
【０１３６】
エンドエフェクタ１５０の超音波振動振幅と関節運動角度との間のスケーリング関係の一例を、図２３のプロットに示す。図示されるように、超音波振動振幅は、エンドエフェクタの関節運動が最小関節運動角度（例えば、約０°）から最大関節運動角度（例えば、約４５°）まで増加するにつれて増加し、低関節運動角度と比較して、高い関節運動角度で超音波減衰の程度が大きくなることを反映する。いくつかの実施形態では、超音波振幅の変化率は、関節運動角度と共に増加してもよい。一例として、超音波振動振幅は、約０°の関節運動角度で約１００％であってもよく、超音波振動振幅は、約４５°の関節運動角度で約１４１％であってもよい。別の実施形態では、超音波振幅の変化率は、ほぼ一定（破線）であってもよい。すなわち、超音波振幅は、超音波振幅に正比例してもよい。
【０１３７】
超音波振動振幅とエンドエフェクタ１５０の関節運動角度との間の関係は、超音波外科用器具１００の構成に応じて他の形態をとることができることを理解されたい。この関係の形態は、経験的、理論的、又はこれらの組み合わせで決定することができる。
【０１３８】
Ｃ．超音波外科用器具と高周波外科用器具との組み合わせ
更なる実施形態では、外科用器具１００は、単独で又は超音波振動と組み合わせて、高周波（ＲＦ）エネルギーの印加によって組織を凝固させるように構成され得る。ＲＦエネルギーは、約２００キロヘルツ（ｋＨｚ）〜約１メガヘルツ（ＭＨｚ）の周波数範囲であり得る電気エネルギーの一形態である。以下により詳細に説明するように、器具１００は、組織を通じて低周波数ＲＦエネルギーを伝達することができ、これはイオン撹拌又は摩擦、すなわち抵抗加熱を生じさせ、これによって組織の温度を上昇させることができる。多くの場合、罹患組織と周囲組織との間にはっきりとした境界が作り出されるため、ユーザ１２、１２’は、隣接する非標的組織を犠牲にすることなく、高レベルの正確性及び制御で手術することができる。ＲＦエネルギーの低動作温度は、軟組織を除去、収縮、又は彫刻しつつ同時に血管を封止する上で有用であり得る。ＲＦエネルギーは、主にコラーゲンから構成されて加熱されると収縮する結合組織に特によく作用し得る。
【０１３９】
ＲＦエネルギーの組織への送達を容易にするために、発生器３００は、電源と、エンドエフェクタ１５０に取り付けられた１つ又は２つ以上の電極にＲＦエネルギーを供給するように構成された制御モジュールとを含む。超音波トランスデューサ１２０及びＲＦ電極を駆動するように構成された発生器の例は、その開示内容全体が参照により組み込まれる、Ｍｏｄｕｌａｒ  Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｐｏｗｅｒｅｄ  Ｈａｎｄ−Ｈｅｌｄ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｗｉｔｈ  Ｃｕｒｖｅｄ  Ｅｎｄ  Ｅｆｆｅｃｔｏｒｓ  Ｈａｖｉｎｇ  Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｅｎｇａｇｅｍｅｎｔ  Ｂｅｔｗｅｅｎ  Ｊａｗ  ａｎｄ  Ｂｌａｄｅと題する米国特許公開第２０１７／０２０２６０９号に詳述されている。
【０１４０】
図２４Ａは、超音波振動及びＲＦエネルギーを組織に送達するように構成されたエンドエフェクタ２４００の例示的な一実施形態の側面図を示す。エンドエフェクタ２４００は、ジョー部材２４０２及びシャフト２４０４を含む。ジョー部材２４０２は、枢動点２４０６の周りを枢動し、枢動角を画定し得る。いくつかの態様では、枢動点２４０６は、上述の一対のアーム１５６及びピン１７０と同様であり得る。
【０１４１】
図２４Ｂは、ジョー部材２４０２及び超音波ブレード２４１０の下層構造を露出する部分的切り欠き図を有する、図２４Ａに示すエンドエフェクタ２４００の側面図である。超音波ブレード２４１０は、上述した超音波ブレード１６０と同じであり得る。電極２４１２が、ジョー部材２４０２に固定的に取り付けられている。電極２４１２は、ＲＦエネルギーを電極２４１２（例えばＲＦ駆動回路７０２）に送達するように構成された発生器３００の一部分内に含まれるＲＦ駆動回路に電気的に結合されていてもよい。
【０１４２】
電極２４１２は、ＲＦエネルギーをジョー部材２４０２と超音波ブレード２４１０との間に位置する組織に印加するように構成されている。図２４Ｃは、超音波ブレード２４１０と、右電極２４１２ａ及び左電極２４１２ｂをそれぞれ含む電極２４１２の一実施形態とを露出するエンドエフェクタ２４００の部分断面図である。ジョー部材２４０２及び超音波ブレード２４１０は、近位端でより広く、遠位端でより狭くなっていてもよい。また、ジョー部材２４０２及び超音波ブレード２４１０は、近位端に対して遠位端でより大きく湾曲していてもよい。第１の電極２４１２ａと第２の電極２４１２ｂとの間に、柔らかい電気絶縁パッド２４１４を配置することができる。一態様では、超音波ブレード２４１０が電極２４１２ａ、２４１２ｂを短絡させないように、電気絶縁パッド２４１４が高密度ポリマーパッド２４１６に隣接して位置してもよい。一態様では、パッド２４１４及びパッド２４１６は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ポリマー及びコポリマーから形成することができる。組織を流れる電流によって生成される熱は、組織内及び／又は組織間の止血封止を形成する場合があり、したがって、例えば、血管を封止するために特に有用であってもよい。
【０１４３】
一実施形態では、エンドエフェクタ２４００を、バイポーラ動作用又はモノポーラ動作用に構成することができる。バイポーラ動作中は、電流を電極２４１２により組織に導入し、超音波ブレード２４１０により組織から戻してもよい。モノポーラ動作中は、電流を電極２４１２により組織に導入し、患者の身体上に別個に位置する戻り電極（例えば、接地パッド）を介して戻してもよい。
【０１４４】
ＲＦエネルギーは、その全体が参照により組み込まれている、ＥＮ  ６０６０１−２−２：２００９＋Ａ１１：２０１１，Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  ２０１．３．２１８−ＨＩＧＨ  ＦＲＥＱＵＥＮＣＹに記載される周波数範囲であってよい。例えば、モノポーラＲＦ用途における周波数は、典型的には５ＭＨｚ未満に制限され得る。しかしながら、バイポーラＲＦ用途においては、周波数は、どのような所望の値であってもよい。モノポーラ用途では、低周波数の電流の使用から生じる得る神経及び筋肉の不必要な刺激を避けるために、２００ｋＨｚ超の周波数を使用してもよい。神経筋刺激の可能性が許容可能なレベルにまで緩和されたことをリスク分析が示す場合は、より低い周波数をバイポーラ用途に使用することができる。高周波数漏洩電流に関連する問題を最小限に抑えるために、通常は５ＭＨｚ超の周波数は回避されてもよい。しかしながら、より高い周波数をバイポーラ用途に使用することも可能である。いくつかの実施形態では、１０ｍＡは、組織に対する熱効果のより低い閾値であり得る。発生器３００及びエンドエフェクタ２４００の実施形態の更なる説明は、その開示内容全体が参照により組み込まれる、Ｍｏｄｕｌａｒ  Ｂａｔｔｅｒｙ  Ｐｏｗｅｒｅｄ  Ｈａｎｄ−Ｈｅｌｄ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｗｉｔｈ  Ｃｕｒｖｅｄ  Ｅｎｄ  Ｅｆｆｅｃｔｏｒｓ  Ｈａｖｉｎｇ  Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｅｎｇａｇｅｍｅｎｔ  Ｂｅｔｗｅｅｎ  Ｊａｗ  ａｎｄ  Ｂｌａｄｅと題する米国特許公開第２０１７／０２０２６０９号に見出すことができる。
【０１４５】
ａ．処置力の維持及び組織へのＲＦエネルギーの選択的送達のためにモータトルクを利用する処置プロトコル
組織へのＲＦエネルギーの送達に電動外科用器具を使用する場合、組織に加えられるクランプ力が所定の範囲に達する前は組織へのＲＦエネルギーの送達を阻止することが望ましくてもよい。クランプ力がこの範囲内に達し、次いでＲＦエネルギーが組織に送達されると、組織の厚さが動的に変化する（例えば、減少する）間であっても、外側層２００２及び内側層２００６を適切に封止することができる。
【０１４６】
非電動外科用器具では、組織の厚さの変動を補償するために、大きな波形ばねを使用して、所定の範囲内でクランプ力を加えることができる。しかしながら、電動外科用器具では、エンドエフェクタの作動がモータによって駆動される場合、このばねを制御するのは非常に困難であり得る。したがって、本開示の実施形態は、波形ばねが省略された電動外科用器具を提供することができる。制御システム３９は、変位制御下又は負荷制御下のいずれかでエンドエフェクタの閉鎖を選択的に制御することにより、所定の範囲内のクランプ力を達成する処置プロトコルを実施するように構成され得る。このようにして、ユーザは、拡大切開や組織操作などの比較的繊細な作業のために電動外科用器具を用いることができる。
【０１４７】
図２５は、例えば波形ばねの代わりにモータを使用して所定の範囲内のクランプ力を達成するためのエンドエフェクタの閉鎖の微調整のための動作２５０２〜２５１４を含む方法２５００の例示的な一実施形態を示すフロー図である。方法２５００の実施形態を、エンドエフェクタ２４００を用いた超音波外科用器具１００を使用するロボット外科手術用システム１０の文脈において、以下に詳細に説明する。しかしながら、上述のように、開示された実施形態は、手持ち式の外科用器具でも利用可能である。方法２５００の更なる実施形態は、図２５に示す動作のうちの１つ又は２つ以上を省略することができ、又は更なる動作を追加することができ、動作は、制限なしに図示及び説明された順序とは異なる順序で実行することができる。
【０１４８】
動作２５０２では、ユーザ１２、１２’は、コントローラ３０を用いてジョー部材２４０２をホーム位置とするように命令することができる。一般に、ジョー部材２４０２は、開位置と閉位置との間で移動するように構成されている。開位置では、ジョー部材２４０２の閉鎖度は約０％であり得るが、閉位置では、ジョー部材２４０２の閉鎖度は約１００％であり得る。本明細書での参照を容易にするために、開位置は、ホーム位置として想定される。しかしながら、開位置は、開位置と閉位置との間の任意の既定の位置であってもよく、開位置と閉位置とを含み得ることが理解されるであろう。
【０１４９】
動作２５０４では、ユーザ１２、１２’は、コントローラ３０を用いてジョー部材２４０２を選択された閉鎖度とするように命令することができる。
【０１５０】
一般に、位置制御下でのジョー部材２４０２の動きは、そのような動きの結果として組織に加えられる力を考慮せずに、受信した位置命令を目標設定点として使用する。このようにジョーを動かすことは、組織が比較的薄い場合には、閉鎖度が低いと、加えられるクランプ力は所定の最小クランプ力Ｆｍｉｎ未満（例えば、組織へのＲＦエネルギーの送達に必要なクランプ力よりも小さいクランプ力）となり得るため、有利であり得る。しかしながら、このようにジョーを動かすことは、組織が比較的厚い場合には、閉鎖度が低いと、所定の最大力Ｆｍａｘを超えるクランプ力（例えば、組織へのＲＦエネルギーの送達に必要なクランプ力よりも大きいクランプ力）が加えられるおそれがあるため、有利ではない。したがって、Ｆｍｉｎ及びＦｍａｘは、組織にＲＦエネルギーを送達するために組織に加えられるクランプ力の望ましい範囲を表す。
【０１５１】
動作２５０６及び動作２５１０では、制御システム３９は、受信した命令が位置制御で実行されているか否かを判定する。図示するように、動作２５０６において、制御システム３９は、閉鎖度が閾値閉鎖度（例えば、約９０％）未満であるか否かを判定する。そうである場合には、方法２５００は動作２５１０に移動する。動作２５１０において、制御システム３９は、ジョー部材２４０２の変位を制御するモータのトルクが閾値トルクτｍｉｎよりも大きいか否かを判定する。この文脈では、トルクを使用して、測定クランプ力を概算することができる。一例として、ジョー部材２４０２の変位を制御するモータ（例えば、駆動シャフト２６４を回転させるように動作可能なモータ）によって加えられるトルクの量は、ジョー部材２４０２によって組織に加えられるクランプ力に相関させることができる。したがって、τｍｉｎはＦｍｉｎと相関させることができる。このトルクチェックにより、閉鎖度が比較的低い場合であっても、クランプがＦｍａｘを超えないことが保証され得る。そのような状況は、組織が比較的厚く、ジョー部材２４０２が比較的小さな閉鎖で組織に接触できる場合に起こり得る。制御システムによって測定されたモータトルクが、組織への比較的低いクランプ力の印加を表す閾値トルクτｍｉｎ未満である場合、方法２５００は、ジョー部材２４０２の閉鎖が位置制御下で制御される動作２５１２に移動することができる。
【０１５２】
あるいは、ジョーの閉鎖度が閾値トルクよりも大きいか、又はモータトルクが閾値トルクτｍｉｎよりも大きい場合、方法２５００は動作２５１４に移動することができる。動作２５１４では、ジョー部材２４０２の制御は、約ＦｍｉｎとＦｍａｘとの間の範囲から予め選択されたレベルでクランプ力を達成するために、負荷制御で行われる。負荷制御では、制御システム３９は、モータトルクの測定値を使用して、τｍｉｎ〜τｍａｘに対応する約ＦｍｉｎとＦｍａｘとの間の範囲から予め選択されたレベルでクランプ力を制御する。一例として、駆動シャフト２６４を回転させるように動作可能なモータによって引き出される電流を使用して、そのモータトルクを測定することができる。
【０１５３】
ジョー部材２４０２の変位の関数としてのモータトルクの例示的なプロットを図２６に示す。図示するように、所与の組織について、モータトルクがτｍｉｎ未満である場合には、ジョー部材の変位は比較的低い（例えば、δ１未満）。その結果、ジョーの閉鎖度は、閾値閉鎖度よりも低くなり得、閾値トルクτｍｉｎ及びジョー部材を変位制御下とすることができる。この方式では、モータトルクは一般に、ジョー部材の変位の増加に伴って上昇し、ジョー部材２４０２が閉位置に向かって移動してクランプ力が上昇することを表し得る。以下でより詳細に論じられるように、組織へのＲＦエネルギー送達は、クランプ力が望ましいクランプ力よりも低いと阻止される。
【０１５４】
しかしながら、モータトルクがτｍｉｎに上昇すると、ジョー部材２４０２の変位の制御は、負荷制御下で制御システム３９によって実行され得る。この方式では、制御システム３９は、ユーザ１２、１２’から受信した任意の変位設定点を無視することができ、代わりに、ジョー部材２４０２の閉鎖をトルク設定点（例えば、最小トルクτｍｉｎと最大トルクτｍａｘとの間のトルク）に基づいて制御して、ＦｍｉｎとＦｍａｘとの間のクランプ力を加えることができる。
【０１５５】
エンドエフェクタ２４００がクランプアーム１５２と超音波ブレード１６０との間に配置された組織を完全に圧縮していない状況下では、ＲＦエネルギーの組織への印加を制限することが望ましい場合がある。血管などの重要な組織に、実質的に完全に圧縮されていない状態で比較的高いＲＦエネルギーレベルが使用されると、死に至る可能性がある。非電動外科用器具では、そのような機能は、外科用器具が完全に閉鎖されていることを確認する閉鎖スイッチによって実現できる。
【０１５６】
スイッチのない電動外科用器具にこの機能を提供するために、制御システム３９は、ジョーの閉鎖度を利用して、ユーザ１２、１２’が比較的高いＲＦエネルギーレベルを組織に送達できるか否かを決定する。一態様では、制御システム３９は、ジョー閉鎖が変位制御下にある時に、組織へのＲＦエネルギーの送達を阻止してもよい。別の一態様では、制御システムは、ジョー閉鎖が負荷制御下にあり、かつジョーが完全に閉じられていない時に、所定のＲＦエネルギー閾値未満のＲＦエネルギーの送達を可能にしてもよい。ユーザ１２、１２’が所定の閾値ＲＦエネルギーを超えるＲＦエネルギーの送達を要求した場合に、制御システム３９は、コントローラ３０に（例えば、音声及び／又は視覚による）通知を提供させてもよい。更なる一態様では、制御システムは、ジョー閉鎖が負荷制御下にあり、かつジョーが完全に閉じられている時に、所定のＲＦエネルギー閾値を超えるＲＦエネルギーの送達を可能にしてもよい。
【０１５７】
ｂ．組織に送達されるエネルギーに基づいてクランプ力を変化させるための処置プロトコル
更なる実施形態では、制御システム３９は、組織に送達されるエネルギー（例えば、超音波振動、ＲＦエネルギー及びこれらの組み合わせ）に基づいて、エンドエフェクタによってクランプされた組織に加えられる圧縮力を変化させるように構成され得る。この柔軟性により、組み合わせ式の電動外科用器具が、大きな組織の切断に使用される「フェザリング」技術を実施する一方で、切断前にそのような組織を焼灼し、血管を適切に凝固させて封止することが可能となる。
【０１５８】
一実施形態では、制御システム３９は、切断対象の組織の厚さを判定するように構成される。以下で詳細に論じるように、組織の相対的な厚さの判定（例えば、比較的薄い、又は比較的厚い組織）を使用して、フェザリング処置中に次に組織に加える圧縮力を、変位（例えば、速度）制御下又は負荷制御下のいずれで加えるのかを選択することができる。
【０１５９】
図２７は、ジョー部材２４０２と超音波ブレード１６０との間に配置された組織に加えられる、時間の関数としてのジョー部材２４０２の閉鎖変位δｃ（部分Ａ）及び対応するクランプ力Ｆｃ（部分Ｂ）のプロットである。このように組織が配置されると、ジョー部材２４０２は、最小クランプ速度ｖｍｉｎよりも大きい第１のクランプ速度ｖｃ１で、位置制御下で閉位置に向かって移動することができる。一例として、第１のクランプ速度ｖｃ１は、約０．０３インチ／秒であり得、最小クランプ速度ｖｍｉｎは、約０．００５インチ／秒〜約０．０１インチ／秒の範囲から選択され得る。いくつかの実施形態では、第１のクランプ速度ｖｃ１は、図２７の部分Ａ（上部）に示される変位−時間トレースの一定の傾きによって示されるように、一定であってもよい。
【０１６０】
ジョー部材２４０２が組織に接触すると、組織に印加される圧縮力Ｆｃは増加する。圧縮力Ｆｃがクランプ力閾値Ｆｏを超えると、閉鎖時間ｔｃが記録される。クランプ速度ｖｃ１が一定であると仮定すると、対応する閉鎖変位δｃも求めることができる。閉鎖時間ｔｃを閾値時間ｔｏと比較するか、又は閉鎖変位δｃを閾値変位δｏと比較することにより、組織厚さの相対的な測定を行うことができる。一例として、閉鎖時間ｔｃが閾値時間ｔｏ未満であるか、又は閉鎖変位δｃが閾値変位δｏ未満である場合（曲線Ｘ）には、ジョー部材２４０２が比較的小さく移動して組織と接触するため、組織は厚いと判定される。対照的に、閉鎖時間ｔｃが閾値時間ｔｏよりも大きいか、又は閉鎖変位δｃが閾値変位δｏよりも大きい場合（曲線Ｙ）には、ジョー部材２４０２が比較的大きく移動して組織と接触するため、組織は薄いと判定される。いくつかの実施形態では、閾値変位δｏは約０．０６５インチであってもよく、厚さδｃ１は約０．０６インチであってもよく、厚さδｃ２は約０．０８インチであってもよい。
【０１６１】
図２８は、組織が厚い場合の時間の関数としてのジョー部材２４０２のクランプ速度ｖｃ、組織に加えられるクランプ力Ｆｃ及び、エンドエフェクタ２４００に送達される様々なエネルギー（例えば、超音波振動及びＲＦエネルギー）の相対的振幅の例示的な実施形態を示すプロットである。図示するように、組織は、クランプ、フェザリング及び封止を含む一連の組織処置を受けることができる。以下で詳細に説明するように、クランプ処置は、エンドエフェクタ２４００を用いて組織を把持するように構成され、フェザリング処置は組織を凝固させるように構成され、封止処置は、組織を更に凝固させ、組織を切断するように構成される。
【０１６２】
図２８の実施形態では、組織は厚いと想定され、クランプ処置及びフェザリング処置は、負荷制御下で行われる。負荷制御下でのクランプ時のクランプ力Ｆｃは、ほぼゼロから始まり得、ジョー部材２４０２が組織に接触すると、第１の処置力Ｆ１まで急速に上昇することができる。第１の処置力Ｆ１は、最小クランプ力Ｆｍｉｎと第２の処置力Ｆ２との間で選択可能である。いくつかの実施形態では、第２の処置力は、クランプ処置及びフェザリング処置中のクランプ力Ｆｃの局所的最大値であってもよい。一例として、第１の処置力Ｆ１は、約０．２５ポンドと約０．５ポンドとの間の範囲から選択することができる。（例えば、約０．５ポンド）、第２の処置力Ｆ２は、約１ポンド〜約１．５ポンドの範囲から選択することができ、最大クランプ力Ｆｍａｘは、約２．５ポンドであってもよい。
【０１６３】
クランプ処置中のエンドエフェクタ２４００へのエネルギーの送達も図２８に示す。いくつかの実施形態では、電極２４１２へのＲＦエネルギーの送達は、クランプ処置中に省かれ、一方、超音波振動は超音波ブレード２４１０に伝達される。図示されるように、超音波振動は、最小超音波振幅Ａｍｉｎと最大超音波振幅Ａｍａｘとの間で選択される第１の振幅Ａ１を有することができる。一例として、Ａｍｉｎは、Ａｍａｘの約２５％とすることができ、Ａ１は、Ａｍａｘの約６０％〜Ａｍａｘの約８０％の範囲から選択することができる。
【０１６４】
クランプ処置中、クランプ速度ｖｃは、ゼロから第２のクランプ速度ｖｃ２まで増加することができる。一例として、第２のクランプ速度ｖｃ２は、クランプ処置及びフェザリング処置中のクランプ速度の極大値であってもよく、約０．０２５インチ／秒であってもよい。いくつかの実施形態では、第２のクランプ速度ｖｃ２は、第１のクランプ速度ｖｃ１と同じであってもよい。ジョー部材２４０２は、クランプ処置時間全体にわたって（例えば、クランプ力Ｆｃが第１の処置力Ｆ１まで上昇し、フェザリング処置が始まるまで、第２のクランプ速度ｖｃ２で動くことができる。
【０１６５】
フェザリング処置の第１の例示的な一実施形態も図２８に示す。一般に、フェザリング処置は、ジョー部材２４０２と超音波ブレード１６０との間に配置された組織を凝固させるように構成することができる。図２８に示すように、フェザリング処置が負荷制御下で実行される場合、クランプ力Ｆｃは、第１の処置力Ｆ１に概ね維持される。いくつかの実施形態では、第１の処置力Ｆ１は、フェザリング処置時間を通じてほぼ一定である。同様に、超音波振動の振幅はＡ１に概ね維持され、超音波ブレード１６０に送達されるＲＦエネルギーは、ほぼ一定のレベルに維持される。
【０１６６】
クランプ速度ｖｃは一般に、フェザリング処置中に時間と共に減少し得ることも観察できる。このｖｃの減少は、摩擦（例えば、超音波ブレード２４１０の機械的振動）及び電極２４１２から組織に送達されるＲＦエネルギーによる組織の凝固による組織の機械的特性の変化に起因し得る。すなわち、組織の機械的特性は、フェザリング処置中に経時的に変化し得る。したがって、負荷制御下での時間の経過に伴い、クランプ速度ｖｃは、第１の処置力Ｆ１を維持するのに十分であってもよい。ｖｃが最小クランプ速度ｖｍｉｎよりも大きければ、制御システム３９は、フェザリング処置時間を通じて第１の処置力Ｆ１を維持することができる。クランプ速度ｖｃが最小クランプ速度ｖｍｉｎに満たない場合、制御システム３９は、以下でより詳細に論じられる第２の例示的な一実施形態に従い、負荷制御下でフェザリングを実行することができる。
【０１６７】
封止処置を、フェザリング処置の直後に行うことができ、負荷制御下で制御システム３９によって制御することができる。一般に、封止動作は、エンドエフェクタ２４００によってクランプされた組織を凝固させて切断するように構成することができる。封止動作は、トリガ条件が満たされていること検出に応答して開始する。一実施形態では、トリガ条件は、（例えば、ジョー部材２４０２が超音波ブレード２４１０から所定の距離まで移動するなどの）ジョー部材２４０２の所定の閉鎖度への動きであり得る。ジョー部材２４０２の閉鎖度は、上述のように制御システム３９によって監視され得る。別の一実施形態では、トリガ条件は、以下に変位（速度）制御下でのフェザリング処置の第３の例示的な一実施形態との関連においてより詳細に記載するように、速度設定点から閾値量だけ逸脱していることであるか、又は、クランプ力Ｆｃが最大クランプ力Ｆｍａｘの所定の割合まで増加することであってもよい。
【０１６８】
封止動作において、ジョー部材２４０２は閉位置に移動され、クランプ力は、Ｆ１から最大クランプ力Ｆｍａｘまで増加する。クランプ速度ｖｃは、クランプ力がＦｍａｘに増加し、次いで概ね０まで減少する間に、第１のクランプ速度ｖｃ１よりも大きいレベルまで急激に上昇してもよい。すなわち、ジョー部材２４０２は、閉位置に到達し、最大クランプ力Ｆｍａｘが組織に加えられた後の閉止時には動かない。上述のように、ジョー部材２４０２を完全に閉じることにより、血管の中間層２００４を確実に分離することができる。最大クランプ力Ｆｍａｘは、全ての組織処置操作に対する全体的な最大力であってもよく、約２．５ポンド〜約３．６ポンドの範囲から選択することができる。
【０１６９】
同時に、超音波ブレード２４１０に伝達される超音波振動の振幅及び電極２４１２に伝達されるＲＦエネルギーは、組織の凝固及び切断を促進するように変化させることができる。図２８の部分Ａに示すように、超音波振動の振幅は、最大振幅Ａｍａｘまで一時的に増加して、組織を凝固させるための摩擦加熱を提供する。続いて、超音波振動の振幅は、最小振幅よりも大きいが第１の振幅Ａ１よりも小さい第２の振幅Ａ２まで減少する。一例として、Ａ２は、Ａｍａｘの約５０％であってもよい。超音波振動振幅のこの減少を、ＲＦエネルギーの振幅の最大値までの増加と同期させてもよい。ＲＦエネルギーのこの増加を、組織の凝固を更に促進するように構成してもよい。続いて、超音波振動振幅を最大振幅Ａｍａｘまで再度増加させて、組織切断を促進する一方で、ＲＦエネルギーの振幅はゼロに減少させてもよい。
【０１７０】
封止動作に続いて、ジョー部材２４０２を開いて、組織を解放してもよい。図２８の部分Ｂに示すように、クランプ力Ｆｃは、最大クランプ力Ｆｍａｘから概ねゼロまで減少する。同時に、図２８の部分Ｃに示すように、ジョー部材２４０２の速度は、ジョーの開きを表す負の値となる。
【０１７１】
負荷制御下でのフェザリング処置の第２の例示的な一実施形態を図２９に示す。上記の第１の実施形態（実線）では、クランプ速度ｖｃは最小クランプ速度ｖｍｉｎを超えたままである。フェザリング処置のこの第２の実施形態では、クランプ速度ｖｃは、ｖｍｉｎにほぼ等しいレベルまで減少する。この状況下では、フェザリング処置全体にわたって第１の処置力Ｆ１でクランプ力Ｆｃを維持する代わりに、クランプ速度ｖｃがｖｍｉｎまで低下すると、クランプ力が、図２９の部分Ａ及び部分Ｂに破線で示すように増加して、クランプ速度ｖｃを少なくともｖｍｉｎに等しく維持する。トリガ条件が満たされていると判定されると、フェザリング処置の第２の実施形態は終了され、封止処置が上述のように開始される。
【０１７２】
位置制御下でのフェザリング処置の第３の例示的な一実施形態を図３０に示す。上述のように、組織が薄いと判定された場合に、位置制御を用いることができる。負荷下の第１の実施形態（実線）は、第１の処置力Ｆ１が維持されている間にクランプ速度ｖｃを下降させる。対照的に、フェザリング処置のこの第３の実施形態は、最初に、クランプ力Ｆｃを第１の処置力Ｆ１から変化させている間、クランプ速度ｖｃを第３のクランプ速度ｖｃ３に維持する。第３のクランプ速度ｖｃ３は、ほぼ一定であってもよい。いくつかの実施形態では、第３のクランプ速度ｖｃ３は、第１のクランプ速度ｖｃ１と同じであってもよい。
【０１７３】
クランプ速度ｖｃは、フェザリング処置の間、ｖｃ３から生じるクランプ力Ｆｃに応じて、一定に保つか、又は変更することができる。クランプ力Ｆｃが第２のクランプ力Ｆ２よりも小さいままである場合、制御システム３９は、フェザリング処置をとおして第３のクランプ力ｖｃ３を維持する。しかしながら、クランプ力Ｆｃが（例えば、時点ｔ２での）第２のクランプ力Ｆ２のレベルまで上昇すると、クランプ速度は、第３のクランプ速度ｖｃ３から最小クランプ速度ｖｍｉｎよりも大きい第４のクランプ速度ｖｃ４まで減少する。第４のクランプ速度ｖｃ４は、クランプ力Ｆｃを、（例えば、第１の処置力Ｆ１と第２の処置力Ｆ２との間などの）第２の処置力Ｆ２未満のレベルに、時点ｔ４でフェザリング処置が終了するまで維持するのに十分であるように、時点ｔ３で到達され得る。トリガ条件が満たされていると判定されると、フェザリング処置の第２の実施形態が終了されてもよく、封止処置が開始されてもよい。一実施形態では、時間ｔ２と時間ｔ３との間の持続時間は、約０．５秒〜約１．５秒の範囲内であってもよい。別の一実施形態では、時間ｔ３と時間ｔ４との間の持続時間は、約１秒〜約４秒の範囲内であってもよい。
【０１７４】
上述のように、トリガ条件は、速度設定点から閾値量だけ逸脱していることであり得る。このトリガ条件は、クランプ速度ｖｃが第３のクランプ速度ｖｃ３又は第４のクランプ速度ｖｃ４のいずれかから所定の閾値クランプ速度Δｖｃだけ逸脱していることによって満たされ得る。
【０１７５】
別の一実施形態では、トリガ条件は、クランプ力Ｆｃが最大クランプ力Ｆｍａｘの所定の割合まで増加することであってもよい。
【０１７６】
ＩＩＩ．その他
本明細書に記載される器具のバージョンのいずれも、上述されるものに加えて、又はそれらの代わりに、様々なその他の特徴を含み得ると理解されたい。単なる例として、本明細書に記載される器具のいずれも、本明細書に参照により組み込まれる様々な参考文献のいずれかにおいて開示される様々な特徴のうちの１つ又は２つ以上も含むことができる。
【０１７７】
本明細書の各例は、主として電気外科用器具との関連で説明したが、本明細書の種々の教示は容易にその他の種類の様々な装置に適用できることを理解されたい。ほんの一例であるが、本明細書の種々の教示は、その他の種類の電気外科用器具、組織把持器、組織回復パウチ展開器具、手術ステープラ、手術クリップ適用器、超音波外科用器具などに、容易に適用できる。
【０１７８】
本明細書の教示が電気外科用器具に適用される変形例では、本明細書の教示がＯｈｉｏ、ＣｉｎｃｉｎｎａｔｉのＥｔｈｉｃｏｎ  Ｅｎｄｏ−Ｓｕｒｇｅｒｙ，Ｉｎｃ．製ＥＮＳＥＡＬ（登録商標）組織封止用具に容易に適用され得ることを理解されたい。追加的に又は代替的に、本明細書の教示は、以下の１つ又は２つ以上の教示に容易に組み合わせることができることが理解されたい：その開示が参照により本明細書に組み込まれる、２００２年１２月３１日に発行された米国特許第６，５００，１７６号、名称「Ｅｌｅｃｔｒｏｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｆｏｒ  Ｓｅａｌｉｎｇ  Ｔｉｓｓｕｅ」、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、２００６年９月２６日に発行された米国特許第７，１１２，２０１号、名称「Ｅｌｅｃｔｒｏｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｕｓｅ」、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、２００６年１０月２４日に発行された米国特許第７，１２５，４０９号、名称「Ｅｌｅｃｔｒｏｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｅｎｄ  ｆｏｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｄｅｌｉｖｅｒｙ」、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、２００７年１月３０日に発行された米国特許第７，１６９，１４６号、名称「Ｅｌｅｃｔｒｏｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｐｒｏｂｅ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｕｓｅ」、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、２００７年３月６日に発行された米国特許第７，１８６，２５３号、名称「Ｅｌｅｃｔｒｏｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｊａｗ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｆｏｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｄｅｌｉｖｅｒｙ」、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、２００７年３月１３日に発行された米国特許第７，１８９，２３３号、名称「Ｅｌｅｃｔｒｏｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ」、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、２００７年５月２２日に発行された米国特許第７，２２０，９５１号、名称「Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｓｅａｌｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ｕｓｅ」、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、２００７年１２月１８日に発行された米国特許第７，３０９，８４９号、名称「Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ  Ｅｘｈｉｂｉｔｉｎｇ  ａ  ＰＴＣ  Ｐｒｏｐｅｒｔｙ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ」、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、２００７年１２月２５日に発行された米国特許第７，３１１，７０９号、名称「Ｅｌｅｃｔｒｏｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｕｓｅ」、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、２００８年４月８日に発行された米国特許第７，３５４，４４０号、名称「Ｅｌｅｃｔｒｏｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｕｓｅ」、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、２００８年６月３日に発行された米国特許第７，３８１，２０９号、名称「Ｅｌｅｃｔｒｏｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ」、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、２０１１年４月１４日公開の米国特許出願公開��２０１１／００８７２１８号、名称「Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ  Ｆｉｒｓｔ  ａｎｄ  Ｓｅｃｏｎｄ  Ｄｒｉｖｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ａｃｔｕａｔａｂｌｅ  ｂｙ  ａ  Ｃｏｍｍｏｎ  Ｔｒｉｇｇｅｒ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ」、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、２０１２年５月１０日公開の米国特許出願公開第２０１２／０１１６３７９号、名称「Ｍｏｔｏｒ  Ｄｒｉｖｅｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｄｅｖｉｃｅ  ｗｉｔｈ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ」、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、２０１２年３月２９日公開の米国特許出願公開第２０１２／００７８２４３号、名称「Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｆｅａｔｕｒｅｓ  ｆｏｒ  Ａｒｔｉｃｕｌａｔｉｎｇ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｄｅｖｉｃｅ」、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、２０１２年３月２９日公開の米国特許出願公開第２０１２／００７８２４７号、名称「Ａｒｔｉｃｕｌａｔｉｏｎ  Ｊｏｉｎｔ  Ｆｅａｔｕｒｅｓ  ｆｏｒ  Ａｒｔｉｃｕｌａｔｉｎｇ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｄｅｖｉｃｅ」、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年１月３１日公開の米国特許出願公開第２０１３／００３０４２８号、名称「Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  ｗｉｔｈ  Ｍｕｌｔｉ−Ｐｈａｓｅ  Ｔｒｉｇｇｅｒ  Ｂｉａｓ」及び、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年１月３１日公開の米国特許出願公開第２０１３／００２３８６８号、名称「Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｎｔａｉｎｅｄ  Ｄｕａｌ  Ｈｅｌｉｘ  Ａｃｔｕａｔｏｒ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ」に開示されている。本明細書の教示が電気外科用器具に適用され得る他の好適な方法が、本明細書の教示内容に鑑みれば当業者に明らかになろう。
【０１７９】
本明細書における教示が外科用ステープル留め器具に適用される変形例において、本明細書の教示は、それらの全ての開示内容が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第７，３８０，６９６号、同第７，４０４，５０８号、同第７，４５５，２０８号、同第７，５０６，７９０号、同第７，５４９，５６４号、同第７，５５９，４５０号、同第７，６５４，４３１号、同第７，７８０，０５４号、同第７，７８４，６６２号及び／又は、同第７，７９８，３８６号の１つ又は２つ以上の教示と組み合わせることができることを理解されたい。本明細書の教示が外科用ステープリング器具に適用できる、その他の好適な方法は、本明細書の教示を考慮することで当業者に明らかであろう。
【０１８０】
本明細書の教示は、本明細書に引用されるその他の参考文献のいずれかに記載される器具のいずれにも容易に適用され得、そのため、本明細書の教示は、本明細書に引用される参考文献のいずれかの教示と多くの方法で容易に組み合わせることができることも理解されたい。本明細書の教示が組み込まれ得るその他の種類の器具が、当業者に明らかになるであろう。
【０１８１】
本明細書に参照により組み込まれると言及されるいかなる特許、公報、又は他の開示内容も、全体的に又は部分的に、組み込まれる内容が現行の定義、見解、又は本開示に記載される他の開示内容とあくまで矛盾しない範囲でのみ本明細書に組み込まれると理解されるべきである。それ自体、また必要な範囲で、本明細書に明瞭に記載された開示内容は、参考により本明細書に組み込まれるあらゆる矛盾する記載に優先するものとする。現行の定義、見解、又は本明細書に記載されたその他の開示内容と矛盾する任意の内容、又はそれらの部分は本明細書に参考として組み込まれるものとするが、参照内容と現行の開示内容との間に矛盾が生じない範囲においてのみ、参照されるものとする。
【０１８２】
上記の変形形態は、１回の使用後に廃棄されるように設計されてもよいし、又はそれらは複数回使用されるように設計されることもできる。変形形態は、いずれか又は両方の場合においても、少なくとも１回の使用後に再利用のために再調整され得る。再調整には、装置の分解工程、それに続く特定の部品の洗浄工程又は交換工程、及びその後の再組立工程の任意の組み合わせを含むことができる。特に、装置のいくつかの変形形態は分解することができ、また、装置の任意の数の特定の部分若しくは部品を、任意の組み合わせで選択的に交換又は取り外してもよい。特定の部品の洗浄及び／又は交換後、装置のいくつかの変形形態を、再調整用の施設において、又は処置の直前に使用者によってのいずれかで、その後の使用のために再組み立てすることができる。当業者であれば、装置の再調整が、分解、洗浄／交換、及び再組み立てのための様々な技術を利用できることを理解するであろう。こうした技術の使用、及び結果として得られる再調整された装置は、全て本出願の範囲内にある。
【０１８３】
単なる例として、本明細書に記載される変形形態は、手術の前及び／又は後に滅菌されてもよい。１つの滅菌技術では、装置をプラスチック製又はＴＹＶＥＫ製のバックなど、閉鎖及び封止された容器に入れる。次いで、容器及び装置を、γ線、Ｘ線、又は高エネルギー電子線などの、容器を透過し得る放射線場に置いてもよい。放射線は、装置上及び容器内の細菌を死滅させ得る。次に、滅菌された装置を、後の使用のために、滅菌容器内に保管してもよい。β線若しくはγ線、エチレンオキシド、又は水蒸気が挙げられるがこれらに限定されない、当該技術分野で既知の任意の他の技術を用いて、装置を滅菌してもよい。
【０１８４】
以上、本発明の様々な実施形態を示し、記載したが、当業者による適切な改変により、本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書に記載の方法及びシステムの更なる適合化を実現することができる。そのような可能な改変のうちのいくつかについて述べたが、他の改変も当業者には明らかとなるであろう。例えば、上記の実施例、実施形態、形状、材料、寸法、比率、工程などは例示的なものであって、必須のものではない。したがって、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲の観点から考慮されるべきものであり、本明細書及び図面において図示され、説明された構造及び動作の細部に限定されないものとして、理解されたい。
【０１８５】
〔実施の態様〕
（１）  外科用システムであって、
シャフトと、その遠位端に形成されたエンドエフェクタとを含む外科用ツールであって、前記エンドエフェクタは、クランプ要素及び超音波ブレードを有し、前記クランプ要素は、前記クランプ要素と前記超音波ブレードとの間に配置された組織をクランプして処置するために、前記超音波ブレードに対して移動可能である、外科用ツールと、
前記クランプ要素を開いた構成から閉じた構成へと前記超音波ブレードに向かって所定のクランプ速度（ｖｃ）で選択的に移動させるように構成された閉鎖機構と、
制御システムであって、
所定のクランプ力閾値（Ｆｏ）が達成されるまで、ｖｃを最小クランプ速度（ｖｍｉｎ）よりも大きい第１のクランプ速度（ｖｃ１）に維持し、
Ｆｏへの到達に必要な時間量及びＦｏの達成に必要な前記クランプ要素の変位量のうちの少なくとも１つを含む閉鎖パラメータを求め、
前記閉鎖パラメータに基づいて組織特性を判定し、
フェザリング処置（feathering treatment）において、判定された前記組織特性に基づくフェザリング処置プロトコルに従って前記超音波ブレードにエネルギーを送達して、組織を処置する、
ように構成されている、制御システムと、を備える、外科用システム。
（２）  Ｆｏが、前記クランプ要素と、前記クランプ要素と前記超音波ブレードとの間に配置された組織との接触から生じる力である、実施態様１に記載のシステム。
（３）  前記フェザリング処置が、クランプアームと前記超音波ブレードとの間に配置された組織を凝固させるのに有効である、実施態様１に記載のシステム。
（４）  前記組織特性が、前記クランプ要素と前記超音波ブレードとの間に配置された組織の厚さである、実施態様１に記載のシステム。
（５）  前記組織の厚さが所定の厚さ未満であり、前記制御システムが、
前記クランプアームと前記超音波ブレードとの間に配置された組織に印加されるクランプ力が所定の第２の処置力（Ｆ２）未満である間、ｖｃを第３のクランプ速度（ｖｃ３）に維持することと、
前記クランプ力のＦ２への上昇に応答して、残りの前記フェザリング処置の間は、ｖｃをｖｃ３から第４のクランプ速度（ｖｃ４）まで減少させることであって、ｖｃ４は前記クランプ力をＦ２未満に維持するように構成されている、減少させることと、
により、前記フェザリング処置プロトコルで、動作するように構成されている、実施態様４に記載のシステム。
【０１８６】
（６）  ｖｃ３及びｖｃ４がそれぞれほぼ一定である、実施態様５に記載のシステム。
（７）  前記組織の厚さが所定の厚さよりも大きく、前記制御システムが、前記クランプアームと前記超音波ブレードとの間に配置された組織にクランプ力をほぼ一定の第１の処置力（Ｆ１）で印加することにより、前記フェザリング処置プロトコルで、動作するように構成されている、実施態様４に記載のシステム。
（８）  前記制御システムが、
ｖｃをｖｍｉｎにほぼ等しいレベルまで減少させ、
前記クランプ力を、残りの前記フェザリング処置の間は、Ｆ１と第２の処置力（Ｆ２）未満との間のレベルまで増加させる、
ように構成されている、実施態様７に記載のシステム。
（９）  Ｆ１が前記判定された組織特性に基づく、実施態様７に記載のシステム。
（１０）  前記クランプ要素と前記超音波ブレードとの間に配置された組織に高周波エネルギーを送達するように構成された電極を更に備える、実施態様１に記載のシステム。
【０１８７】
（１１）  前記制御システムが、前記クランプ要素と前記超音波ブレードとの間に配置された組織を凝固させて切断するための、前記フェザリング処置後に発生する封止処置プロトコルに従って、前記超音波ブレードへの超音波エネルギー及び前記電極への高周波エネルギーのうちの少なくとも一方を送達するように構成されている、実施態様１０に記載のシステム。
（１２）  前記制御システムが、予め選択されたトリガ条件が満たされていることの検出に応答して、前記封止処置を実行するように更に構成されている、実施態様１１に記載のシステム。
（１３）  トリガ条件は、前記クランプ要素が前記超音波ブレードから所定の距離まで移動することである、実施態様１２に記載のシステム。
（１４）  前記トリガ条件は、ｖｃが速度設定点から所定の速度閾値だけ逸脱していることである、実施態様１２に記載のシステム。
（１５）  前記トリガ条件が、所定量の最大クランプ力Ｆｍａｘでクランプ力を印加することである、実施態様１２に記載のシステム。
【０１８８】
（１６）  組織を処置する方法であって、
シャフト及びエンドエフェクタを含む外科用ツールのモータを作動させることであって、前記エンドエフェクタは、前記シャフトの遠位端に形成されており、クランプ要素と超音波トランスデューサに連結された超音波ブレードとを有し、前記クランプ要素は、前記超音波ブレードに対して、前記クランプ要素の開位置と閉位置との間で、組織クランプ位置まで所定のクランプ速度（ｖｃ）で移動可能である、作動させることと、
所定のクランプ力閾値（Ｆｏ）が達成されるまで、ｖｃを最小クランプ速度（ｖｍｉｎ）よりも大きい第１のクランプ速度（ｖｃ１）に維持することと、
Ｆｏへの到達に必要な時間量（ｔｃ）及びＦｏの達成に必要な前記クランプ要素の変位量δｃのうちの少なくとも１つを含む閉鎖パラメータを求めることと、
前記閉鎖パラメータに基づいて組織特性を判定することと、
フェザリング処置において、判定された前記組織特性に基づくフェザリング処置プロトコルに従って前記超音波ブレードにエネルギーを送達して、組織を処置することと、を含む、方法。
（１７）  Ｆｏが、前記クランプ要素と、前記クランプ要素と前記超音波ブレードとの間に配置された組織との接触から生じる力である、実施態様１６に記載の方法。
（１８）  前記フェザリング処置が、前記クランプアームと前記超音波ブレードとの間に配置された組織を焼灼するのに有効である、実施態様１６に記載の方法。
（１９）  前記組織特性が、前記クランプ要素と前記超音波ブレードとの間に配置された組織の厚さである、実施態様１６に記載の方法。
（２０）  前記組織の厚さが所定の厚さ未満であると判定することと、
前記クランプアームと前記超音波ブレードとの間に配置された組織に印加されるクランプ力が所定の第２の処置力（Ｆ２）未満である間、ｖｃを第３のクランプ速度（ｖｃ３）に維持することと、
前記クランプ力のＦ２への上昇に応答して、残りの前記フェザリング処置の間は、ｖｃをｖｃ３から第４のクランプ速度（ｖｃ４）まで減少させることであって、ｖｃ４は前記クランプ力をＦ２未満に維持するように構成されている、減少させることと、を更に含む、実施態様１９に記載の方法。
【０１８９】
（２１）  ｖｃ３及びｖｃ４がそれぞれほぼ一定である、実施態様２０に記載の方法。
（２２）  前記組織の厚さが所定の厚さよりも大きいと判定することと、
前記クランプアームと前記超音波ブレードとの間に配置された組織に第１の処置力Ｆ１を印加することと、を更に含む、実施態様１９に記載の方法。
（２３）  ｖｃをｖｍｉｎにほぼ等しいレベルまで減少させることと、
前記第１の処置力を、残りの前記フェザリング処置の間は、Ｆ１と第２の処置力Ｆ２との間のレベルまで増加させることと、を更に含む、実施態様２２に記載の方法。
（２４）  Ｆ１が前記判定された組織特性に基づく、実施態様２２に記載の方法。
（２５）  前記フェザリング処置の間は、前記クランプ要素と前記超音波ブレードとの間に配置された組織に高周波エネルギーを送達することを更に含む、実施態様１６に記載の方法。
【０１９０】
（２６）  前記超音波エネルギー及び前記高周波エネルギーのそれぞれの振幅が、前記フェザリング処置の間ほぼ一定である、実施態様２５に記載の方法。
（２７）  前記フェザリング処置後に発生する封止処置において、封止処置プロトコルに従って、超音波エネルギー及び高周波エネルギーのうちの少なくとも一方を送達して、前記組織を処置すること、前記封止処置は、前記組織を凝固させて切断するように構成されている、実施態様２５に記載の方法。
（２８）  予め選択されたトリガ条件が満たされていることの検出に応答して、前記封止処置を実行することを更に含む、実施態様２７に記載の方法。
（２９）  トリガ条件は、前記閉鎖機構が前記超音波ブレードからの所定の距離まで移動することである、実施態様２８に記載の方法。
（３０）  前記トリガ条件は、ｖｃが速度設定点から所定の速度閾値だけ逸脱していることである、実施態様２８に記載の方法。
【０１９１】
（３１）  前記トリガ条件が、所定量の最大クランプ力Ｆｍａｘでクランプ力を印加することである、実施態様２８に記載の方法。
（３２）  外科用システムであって、
シャフトと、その遠位端に形成されたエンドエフェクタとを含む外科用ツールであって、前記エンドエフェクタは、クランプ要素と、超音波トランスデューサに動作可能に連結された超音波ブレードとを有し、前記クランプ要素は、前記超音波ブレードへの通電時に第１の組織処置が行われるように、前記クランプ要素と前記超音波ブレードとの間に配置された組織をクランプするために、前記超音波ブレードに対して移動可能である、外科用ツールと、
前記クランプ要素を当初の開位置から組織クランプ位置まで選択的に変位させるように構成された閉鎖機構と、
前記閉鎖機構に動作可能に連結されたモータと、
前記モータと通信を行う制御システムであって、前記第１の組織処置の結果として前記組織に生じた変化に応答するために、前記第１の組織処置の間は、前記クランプ要素と前記超音波ブレードとの間に配置された組織に加えられる所定の組織クランプ力を、最小処置力と最大処置力との間の所望の範囲内に動的に制御するように構成された、制御システムと、を備える、外科用システム。
（３３）  前記制御システムは、組織に加えられる前記クランプ力が前記最小処置力未満であり、かつ前記クランプ要素が前記閉位置から所定の最小量を超えて離れている時に、指令位置の受信に応答して前記クランプ要素の位置を制御するように構成されている、実施態様３２に記載のシステム。
（３４）  前記制御システムは、組織に加えられる前記クランプ力が前記最小処置力を超えているか、又は前記クランプ要素が前記閉位置から所定の最小量未満離れている時に、前記クランプ要素の前記位置を動的に制御して前記所定の組織クランプ力を維持するように構成されている、実施態様３２に記載のシステム。
（３５）  前記制御システムが、前記第１の組織処置の間、前記組織クランプ力を前記所望の範囲内に維持するために、モータトルクを所定の範囲内に制御するように構成されている、実施態様３４に記載のシステム。
【０１９２】
（３６）  前記制御システムが、前記モータに送達される電流の量を制御して、前記モータトルクを制御するように構成されている、実施態様３５に記載のシステム。
（３７）  前記システムが、前記クランプ要素に連結され、かつ高周波発生器に作動可能に連結された電極を更に備え、前記電極は、前記高周波発生器から高周波エネルギーを受信すると、前記クランプ要素と前記超音波ブレードとの間に配置された前記組織に対して第２の組織処置を提供するように構成されている、実施態様３２に記載のシステム。
（３８）  前記制御システムが、
前記閉位置に対する前記クランプ要素の位置を求め、
前記クランプ要素の前記位置が前記閉位置から所定量を超えて離れている場合に、前記電極への所定の閾値エネルギー未満の高周波エネルギーの送達を可能にする、
ように構成されている、実施態様３７に記載のシステム。
（３９）  前記制御システムが、
前記閉位置に対する前記クランプ要素の位置を求め、
前記クランプ要素の前記位置が前記閉位置から所定量未満離れている場合に、前記電極への所定の閾値エネルギーを超える高周波エネルギーの送達を可能にする、
ように構成されている、実施態様３７に記載のシステム。
（４０）  前記制御システムが、
前記閉位置に対する前記クランプ要素の位置を求め、
前記クランプ要素が前記閉位置から所定の最小距離を超えて離れている場合に、前記電極への所定の閾値エネルギーを超える高周波エネルギーの送達を阻止する、
ように構成されている、実施態様３７に記載のシステム。
【０１９３】
（４１）  前記制御システムが、前記所定の最小距離未満の距離に前記クランプ要素を位置決めするように促す警告をトリガして、前記電極への前記所定の閾値エネルギーを超える高周波エネルギーの送達を可能にするように構成されている、実施態様４０に記載のシステム。
（４２）  組織を処置する方法であって、
シャフト及びエンドエフェクタを含む外科用ツールのモータを作動させることであって、前記エンドエフェクタは、前記シャフトの遠位端に形成されており、クランプ要素と超音波トランスデューサに連結された超音波ブレードとを有し、前記クランプ要素は、前記モータの作動に応答して、前記超音波ブレードに対して、前記クランプ要素の開位置と閉位置との間で、組織クランプ位置まで移動可能である、作動させることと、
前記モータを使用して、前記クランプ要素が所定の最小処置クランプ力にほぼ等しいクランプ力を印加する第１の組織クランプ位置に前記クランプ要素の前記位置を調節することと、
印加された前記クランプ力が前記最小処置クランプ力以上となった後に、前記超音波トランスデューサから前記超音波ブレードに超音波エネルギーを伝達することと、
前記超音波エネルギーが前記超音波ブレードに伝達されている間に、前記最小処置クランプ力と所定の最大処置クランプ力との間の目標クランプ力を印加するように、前記クランプ要素の前記位置を前記モータを使用して調節することと、を含む、方法。
（４３）  組織に加えられる前記クランプ力が前記最小処置力未満であり、かつ前記クランプ要素の位置が前記閉位置から所定の最小量を超えて離れている時に、指令位置の受信に応答して前記クランプ要素の前記位置を制御することを更に含む、実施態様４２に記載の方法。
（４４）  前記クランプ力が前記最小処置力を超えているか、又は前記クランプ要素が前記閉位置から所定の最小量未満離れている時に、前記クランプ要素の前記位置を動的に制御して前記目標クランプ力を維持することを更に含む、実施態様４２に記載の方法。
（４５）  前記第１の組織処置の間、前記組織クランプ力を前記所望の範囲内に維持するために、モータトルクを所定の範囲内に制御することを更に含む、実施態様４４に記載の方法。
【０１９４】
（４６）  前記モータに送達される電流の量を制御して、前記モータトルクを制御することを更に含む、実施態様４５に記載の方法。
（４７）  前記クランプ要素に連結された電極に高周波エネルギーを送達することを更に含む、実施態様４２に記載の方法。
（４８）  前記閉位置に対する前記クランプ要素の位置を求めることと、
前記クランプ要素の前記位置が前記閉位置から所定量を超えて離れている場合に、前記電極へ所定の閾値エネルギー未満の高周波エネルギーを送達することと、を更に含む、実施態様４７に記載の方法。
（４９）  前記閉位置に対する前記クランプ要素の位置を求めることと、
前記クランプ要素の前記位置が前記閉位置から所定量未満離れている場合に、前記電極へ所定の閾値エネルギーを超える高周波エネルギーを送達することと、を更に含む、実施態様４７に記載の方法。
（５０）  前記閉位置に対する前記クランプ要素の位置を求めることと、
前記クランプ要素が前記閉位置から所定の最小距離を超えて離れている場合に、前記電極への所定の閾値エネルギーを超える高周波エネルギーの送達を阻止することと、を更に含む、実施態様４７に記載の方法。
【０１９５】
（５１）  前記電極への前記所定の閾値エネルギーを超える高周波エネルギーの送達を可能にするために、前記所定の最小距離未満の距離に前記クランプ要素を位置決めさせるための警告をトリガすることを更に含む、実施態様５０に記載の方法。
（５２）  外科用システムであって、
超音波ブレード及びクランプ要素を有するエンドエフェクタであって、前記超音波ブレードは、超音波トランスデューサから超音波振動を受け取るように構成されており、前記クランプ要素は、前記クランプ要素と前記超音波ブレードとの間に配置された組織をクランプし、超音波振動が前記超音波ブレードから前記組織に印加されると前記組織を処置するように構成されている、エンドエフェクタと、
長手軸と、遠位端に配置された前記エンドエフェクタとを有するシャフト組立体であって、前記エンドエフェクタが前記シャフト組立体の前記長手軸と整列している時の約０度の最小関節運動角度と、前記エンドエフェクタが前記シャフト組立体の前記長手軸と整列していない時のいずれかの方向の最大非ゼロ関節運動角度との間の関節運動角度にて、前記長手軸から離れて前記エンドエフェクタを偏向させるように動作可能な関節運動部分を含む、シャフト組立体と、
前記エンドエフェクタ及び前記シャフト組立体に連結され、前記エンドエフェクタ及び前記シャフト組立体の移動を駆動するように構成された１つ以上の駆動シャフトを有する、インターフェース組立体と、
前記超音波ブレードによって受け取られる超音波振動の振幅を、前記エンドエフェクタの前記関節運動角度の増加に伴って前記振幅が増加するように制御するように構成された制御システムと、を備える、外科用システム。
（５３）  前記制御システムが、前記エンドエフェクタの前記関節運動角度を調節するように動作可能な第１の駆動シャフトの回転を測定するように構成されている、実施態様５２に記載のシステム。
（５４）  前記制御システムが、前記第１の駆動シャフトの測定された回転に基づいて、前記超音波振動の前記振幅を制御するように構成されている、実施態様５３に記載のシステム。
（５５）  前記制御システムが、前記エンドエフェクタの関節運動中に前記超音波振動の前記振幅を制御するように構成されている、実施態様５４に記載のシステム。
【０１９６】
（５６）  前記制御システムが、前記エンドエフェクタの前記最小関節運動角度と前記最大関節運動角度との間での関節運動に対する前記超音波振動の振幅の変化率を制御するように構成されている、実施態様５２に記載のシステム。
（５７）  前記振幅の変化率が、前記最小関節運動角度と前記最大関節運動角度との間でほぼ一定である、実施態様５６に記載のシステム。
（５８）  前記振幅の変化率が、前記最小関節運動角度と前記最大関節運動角度との間で変化する、実施態様５６に記載のシステム。
（５９）  組織を処置する方法であって、
モータを作動させて、長手軸と、遠位端に配置された、クランプ要素及び超音波ブレードを有するエンドエフェクタと、を有するシャフト組立体を、前記エンドエフェクタが前記シャフト組立体の前記長手軸と整列している時の約０度の最小関節運動角度と、前記エンドエフェクタが前記シャフトの前記長手軸と整列していない時のいずれかの方向の最大非ゼロ関節運動角度との間の関節運動角度にて、偏向させることと、
超音波発生器によって前記超音波ブレードに超音波振動を伝達して、前記クランプ要素と前記超音波ブレードとの間にクランプされた組織を凝固させるか又は切断することと、
前記超音波振動の振幅を、前記エンドエフェクタの関節運動の増加に伴って前記振幅が増加するように前記超音波発生器によって変化させることと、を含む、方法。
（６０）  前記シャフト組立体に連結され、前記エンドエフェクタの前記最小関節運動角度と前記最大関節運動角度との間での関節運動を駆動するように構成された駆動シャフトの回転を測定することを更に含む、実施態様５９に記載の方法。
【０１９７】
（６１）  前記駆動シャフトの測定された回転に基づいて、前記超音波振動の前記振幅を変化させることを更に含む、実施態様６０に記載の方法。
（６２）  前記エンドエフェクタの関節運動中に前記超音波振動の前記振幅を変化させることを更に含む、実施態様６１に記載の方法。
（６３）  前記エンドエフェクタの前記最小関節運動角度と前記最大関節運動角度との間での関節運動に対する前記超音波振動の振幅の変化率を変化させることを更に含む、実施態様５９に記載の方法。
（６４）  前記振幅の変化率が、前記最小関節運動角度と前記最大関節運動角度との間でほぼ一定である、実施態様６３に記載の方法。
（６５）  前記振幅の変化率が、前記最小関節運動角度と前記最大関節運動角度との間で変化する、実施態様６３に記載の方法。
【図１】
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【図２】
2020533047.tif 000004
【図３】
2020533047.tif 000005
【図４】
2020533047.tif 000006
【図５】
2020533047.tif 000007
【図６】
2020533047.tif 000008
【図７】
2020533047.tif 000009
【図８】
2020533047.tif 000010
【図９】
2020533047.tif 000011
【図１０】
2020533047.tif 000012
【図１１】
2020533047.tif 000013
【図１２】
2020533047.tif 000014
【図１３】
2020533047.tif 000015
【図１４】
2020533047.tif 000016
【図１５】
2020533047.tif 000017
【図１６】
2020533047.tif 000018
【図１７】
2020533047.tif 000019
【図１８】
2020533047.tif 000020
【図１９】
2020533047.tif 000021
【図２０Ａ】
2020533047.tif 000022
【図２０Ｂ】
2020533047.tif 000023
【図２０Ｃ】
2020533047.tif 000024
【図２１】
2020533047.tif 000025
【図２２】
2020533047.tif 000026
【図２３】
2020533047.tif 000027
【図２４Ａ】
2020533047.tif 000028
【図２４Ｂ】
2020533047.tif 000029
【図２４Ｃ】
2020533047.tif 000030
【図２５】
2020533047.tif 000031
【図２６】
2020533047.tif 000032
【図２７】
2020533047.tif 000033
【図２８】
2020533047.tif 000034
【図２９】
2020533047.tif 000035
【図３０】
2020533047.tif 000036
【国際調査報告】
2020533047.tif 000037
2020533047.tif 000038
2020533047.tif 000039
2020533047.tif 000040