(57)【要約】  関節運動する外科用ツールをロックするための様々な例示的なシステム、装置、及び方法が提供される。一般に、外科用ツールは、細長いシャフトを含むことができるが、細長いシャフトは、その遠位端に、組織を係合するように構成されているエンドエフェクタを有する。エンドエフェクタは、細長いシャフトに対して関節運動するように構成されることができる。外科用ツールは、エンドエフェクタを現在の角度の付いた向きでロックするように構成されているロック機構を含むことができる。外科用ツールは、外科用ツールと関連付けられた様々な運動及び動作を制御するように構成されているロボット外科用システムに取り外し可能に連結するように構成されることができる。
2020506767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長いシャフトと、
前記細長いシャフトの遠位端にあるエンドエフェクタであって、前記細長いシャフトの長手方向軸線に対してある角度で関節運動するように構成されているエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタによって係合された組織を切断するために、前記エンドエフェクタに沿って長手方向に移動するように構成されている切断要素と、
前記エンドエフェクタに沿った前記切断要素の前記移動に応じて、前記エンドエフェクタを前記角度でロックするように構成されているロック機構と、を備える、外科用装置。
【請求項２】
前記エンドエフェクタに対して長手方向に移動し、結果、前記エンドエフェクタを関節運動させるように構成されている第１のロッド及び第２のロッドを更に備え、前記第１のロッド及び第２のロッドのそれぞれが、前記エンドエフェクタをロックするために前記ロック機構によって動作可能に係合されるように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ロック機構が、前記エンドエフェクタの関節運動範囲内の任意の角度で前記エンドエフェクタをロックするように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
一対のプレートを更に備え、前記一対のプレートは、互いに摩擦係合し、前記摩擦係合を克服するために力が前記一対のプレートに加えられるまで前記エンドエフェクタを前記角度でロックするように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記ロック機構が、前記切断要素を移動させるように構成されているロッドの対応する歯と動作可能に係合するように構成されている、歯を有するギヤを含み、前記ギヤは、前記エンドエフェクタに沿った前記切断要素の前記移動中に回転するように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記ロック機構が、前記切断要素を移動させるように構成されているロッドと動作可能に係合するように構成されているプレートを含み、前記プレートは、前記エンドエフェクタに沿った前記切断要素の前記移動中に、前記切断要素と共に長手方向に移動するように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記切断要素の前記移動が、ロボット外科用システムによって制御されるように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
細長いシャフトと、
前記細長いシャフトの遠位端にあるエンドエフェクタであって、前記細長いシャフトの長手方向軸線に対してある角度で関節運動するように構成されているエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタに対して長手方向に移動し、結果、前記エンドエフェクタを関節運動させるように構成されているロッドと、
前記エンドエフェクタによって係合された組織を切断するために、前記エンドエフェクタに沿って長手方向に移動するように構成されている切断要素と、
前記切断要素の前記移動に応じて、前記エンドエフェクタに対して自動的に移動し、結果、前記エンドエフェクタを前記角度で保持するように構成されているロック機構と、を備える外科用装置。
【請求項９】
前記ロック機構が、前記エンドエフェクタの前記関節運動中に移動するように構成されている、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記ロック機構が、前記切断要素の前記移動中に移動するように構成されている、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記ロック機構の前記移動が、長手方向の移動を含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記ロック機構の前記移動が回転運動を含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１３】
前記切断要素の前記移動を引き起こすように作動されるように構成されているアクチュエータを更に備え、前記ロック機構が、前記アクチュエータの前記作動に応じて、前記エンドエフェクタに対して移動するように構成されている、請求項８に記載の装置。
【請求項１４】
前記エンドエフェクタの前記関節運動を引き起こすように作動されるように構成されているアクチュエータを更に備え、前記ロック機構が、前記アクチュエータの前記作動に応じて、前記エンドエフェクタに対して移動するように構成されている、請求項８に記載の装置。
【請求項１５】
前記ロック機構が、一対の表面を含み、前記一対の表面は、摩擦係合し、前記摩擦係合を克服するために力が前記一対の表面に加えられるまで前記エンドエフェクタを前記角度で保持するように構成されている、請求項８に記載の装置。
【請求項１６】
前記ロック機構が、前記ロッドの対応する歯と動作可能に係合するように構成され、かつ前記エンドエフェクタに沿った前記切断要素の前記移動中に回転するように構成されている、歯を有するギヤを含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１７】
前記ロック機構が、前記ロッドと動作可能に係合するように構成され、かつ前記エンドエフェクタに沿った前記切断要素の前記移動中に前記切断要素と共に長手方向に移動するように構成されている、プレートを含む、請求項８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ロボット手術のため、特に関節運動するロボット外科用ツールをロックするための方法及び装置が提供される。
【背景技術】
【０００２】
低侵襲手術（ＭＩＳ）器具は、多くの場合、術後の回復時間を短縮し、かつ後に残る瘢痕を最小限のものとするため、従来の開腹手術装置よりも好ましい。腹腔鏡手術は、１つ以上の小さな切開部が腹部に形成され、トロカールが切開部を通して挿入されて、腹腔へのアクセスを提供する経路を形成する、一種のＭＩＳ手技である。トロカールを使用して、様々な器具及び用具を腹腔内に導入し、並びに腹壁を臓器の上に持ち上げるための送気を提供する。診断又は治療効果を達成するために、これらの器具及びツールを使用して、多くの方法で組織と係合し、かつ／又は組織を処置することができる。内視鏡手術は、細長い可撓性シャフトが自然開口部を通して体内に導入される、上述のものとは別の種類のＭＩＳ手技である。
【０００３】
従来の低侵襲外科用器具及び技術は、非常に効果的であることが証明されているが、より新しいシステムは更なる利点を提供し得る。例えば、従来の低侵襲外科用器具は、開腹手術で見られるようなツール配置の柔軟性を外科医に与えないことが多い。小切開部を通して器具を用いて手術部位に接近するというのは、難しいものである。加えて、典型的な内視鏡器具の場合、その長さを長くすると、エンドエフェクタに接する組織及び器官によりもたらされる力を外科医が感じにくくなってしまう。更に、テレビモニタ上の画像内で知覚される器具のエンドエフェクタの動きは、実際のエンドエフェクタの動きと直感的に対応しないため、実際のエンドエフェクタの動きを、画像内で見える器具のエンドエフェクタの動きと整合させることは、特に困難である。したがって、外科用器具の動きを入力したことに対し直感的な応答が得られないという状況がしばしば起こっている。内視鏡器具が、直感性、巧緻性、及び感度という点で不足なものがあるため、低侵襲手術を使用する機会を増加させる障害となっていることが判明している。
【０００４】
外科的な巧緻性を向上させ、外科医が直感的に患者の手術をできるようにするために、長年にわたって、様々な低侵襲性ロボットシステムが開発されてきた。遠隔手術とは、外科医が、自らの手によってツールを直接保持及び動かすのではなく、外科用器具の動きを操作するための何らかの形態の遠隔制御、例えば、サーボ機構などを使用するシステムを使用する外科手術を指す、一般的な用語である。このような遠隔手術システムでは、外科医に対しては、典型的には、患者からは離れた場所にある視覚的表示装置上に、手術部位の画像が提供される。外科医は、典型的には、外科手術中に、視覚的表示装置上のエンドエフェクタの動きを観察しながら、患者から離れた場所で外科手術を行うことができる。典型的には、外科医は、視覚的表示装置上の手術部位の３次元画像を見ながら、患者から離れた位置でマスター制御装置を操作することによって患者の手術手技を実行するが、このマスター制御装置は、遠隔制御される器具の動作を制御する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ロボット手術の分野では著しい進歩がなされてきたが、ロボット手術で使用するための方法、システム、及び装置の改良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】
【０００６】
一般に、関節運動するロボット外科用ツールをロックするためのシステム、装置、及び方法が提供される。
【０００７】
一態様においては、外科用装置が提供され、一実施形態においては、外科用装置は、細長いシャフトと、細長いシャフトの遠位端にあるエンドエフェクタとを備える。エンドエフェクタは、細長いシャフトの長手方向軸線に対してある角度で関節運動するように構成されている。外科用装置はまた、エンドエフェクタによって係合された組織を切断するために、エンドエフェクタに沿って長手方向に移動するように構成されている切断要素と、エンドエフェクタに沿った切断要素の動きに応じてエンドエフェクタを該角度でロックするように構成されているロック機構と、を含む。
【０００８】
手術用装置は、様々な形で変更させることができる。例えば、ロッドは、エンドエフェクタに対して長手方向に移動して、結果、エンドエフェクタを関節運動させるように構成されている第１のロッド及び第２のロッドを含むことができ、第１のロッド及び第２のロッドのそれぞれは、エンドエフェクタをロックするためにロック機構によって動作可能に係合されるように構成されることができる。別の例では、ロック機構は、エンドエフェクタの関節運動範囲内の任意の角度でエンドエフェクタをロックするように構成されることができる。更に別の例では、ロック機構は、一対のプレートを含むことができ、一対のプレートは、互いに摩擦係合し、摩擦係合を克服するために力が一対のプレートに加えられるまで、エンドエフェクタを該角度でロックするように構成されている。別の例では、ロック機構は、切断要素を移動させるように構成されているロッドの対応する歯に動作可能に係合するように構成されている、歯を有するギヤを含むことができ、ギヤは、エンドエフェクタに沿った切断要素の移動中に回転するように構成されることができる。更に別の例では、ロック機構は、切断要素を移動させるように構成されているロッドと動作可能に係合するように構成されているプレートを含むことができ、プレートは、エンドエフェクタに沿った切断要素の移動中に、切断要素と共に長手方向に移動するように構成されることができる。更に別の例では、切断要素の移動は、ロボット外科用システムによって制御されるように構成されることができる。
【０００９】
別の一態様では、細長いシャフトと、細長いシャフトの遠位端にあるエンドエフェクタとを含む外科用装置が提供される。エンドエフェクタは、細長いシャフトの長手方向軸線に対してある角度で関節運動するように構成されている。外科用装置はまた、エンドエフェクタに対して長手方向に移動し、結果、エンドエフェクタを関節運動させるように構成されているロッドと、エンドエフェクタによって係合された組織を切断するために、エンドエフェクタに沿って長手方向に移動するように構成されている切断要素と、切断要素の移動に応じてエンドエフェクタに対して自動的に移動し、結果、エンドエフェクタを該角度で保持するように構成されているロック機構と、を含む。
【００１０】
この装置は任意の数の変形例を有することができる。例えば、ロック機構は、エンドエフェクタの関節運動中に移動するように構成されることができる。別の例では、ロック機構は、切断要素の移動中に移動するように構成されることができる。更に別の例では、ロック機構の移動は、長手方向の移動を含むことができる。また更に別の例では、ロック機構の移動は回転運動を含むことができる。別の例では、外科用装置は、切断要素の移動を引き起こすように作動されるように構成されているアクチュエータを含むことができ、ロック機構は、アクチュエータの作動に応じてエンドエフェクタに対して移動するように構成されることができる。更に別の例では、外科用装置は、エンドエフェクタの関節運動を引き起こすように作動されるように構成されているアクチュエータを含むことができ、ロック機構は、アクチュエータの作動に応じてエンドエフェクタに対して移動するように構成されることができる。別の例では、ロック機構は、一対の表面を含むことができ、一対の表面は、摩擦係合し、摩擦係合を克服するために力が一対の表面に加えられるまでエンドエフェクタをその角度で保持するように構成されている。更に別の例では、ロック機構は、ロッドの対応する歯と動作可能に係合するように構成され、かつエンドエフェクタに沿った切断要素の移動中に回転するように構成されている、歯を有するギヤを含むことができる。また更に別の例では、ロック機構は、ロッドと動作可能に係合するように構成され、かつエンドエフェクタに沿った切断要素の移動中に切断要素と共に長手方向に移動するように構成されている、プレートを含むことができる。更に別の例では、切断要素の移動及びロッドの移動は、ロボット外科用システムによって制御されるように構成されることができる。
【００１１】
別の態様では、一実施形態においては、エンドエフェクタを遠位端に有する細長いシャフトを有する外科用ツールの第１のアクチュエータを作動させ、第１のアクチュエータの作動がエンドエフェクタを細長いシャフトに対して最大角度までの任意の角度で関節運動させることを含む、外科的方法が提供される。外科的方法はまた、外科用ツールの第２のアクチュエータを作動させて、外科用ツールの切断要素をエンドエフェクタに沿って移動させて、エンドエフェクタによって係合された組織を切断することを含む。第１のアクチュエータを作動させること及び第２のアクチュエータを作動させることのうちの１つは、エンドエフェクタを、切断要素の移動全体にわたって該角度でロックさせる。
【００１２】
外科的方法は、様々な形で変更させることができる。例えば、第１のアクチュエータを作動させることにより、エンドエフェクタが切断要素の移動全体にわたって該角度でロックされることができ、外科用ツールは、第１のアクチュエータの作動に応じて第１の摩擦係数で係合するように構成されている一対のプレートを含むことができる。別の例では、第２のアクチュエータを作動させることにより、エンドエフェクタが切断要素の移動全体にわたって該角度でロックされることができ、第１のアクチュエータを作動させることにより、関節運動ロッドの長手方向の移動が、エンドエフェクタの関節運動を引き起こし、外科用ツールは、関節運動ロッドと係合するように移動して、切断要素の移動全体にわたってエンドエフェクタを該角度でロックする可動ロック機構を含むことができる。更に別の例では、外科用ツールに動作可能に連結されたロボット外科用システムは、第１のアクチュエータを作動させることができ、かつ第２のアクチュエータを作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本発明は、以下の詳細な説明を添付の図面と併せて検討することで、より完全な理解がなされるであろう。
【図１】外科用ツールの一実施形態の概略側面図である。
【図２】６つの自由度と関連付けられた専門用語を表現した図である。
【図３】外科用ツールの別の実施形態のリスト部の斜視図である。
【図４】ナイフ作動アセンブリを有するエンドエフェクタの一実施形態の部分的概略側面図である。
【図５】外科用ツールの別の実施形態の遠位部の分解組立図である。
【図６】図５の外科用ツールの発射バーであって、その遠位端にＥビームを有する発射バーの斜視図である。
【図７】患者側部分及びユーザ側部分を含む、ロボット外科用システムの一実施形態の斜視図である。
【図８】ロボット外科用システムのロボットアームであって、図１の外科用ツールが取り外し可能かつ交換可能に連結されているロボットアームの一実施形態の斜視図である。
【図９】図８のロボットアームのツール駆動装置の斜視図である。
【図１０】外科用ツールの別の実施形態の一部分の部分透視斜視図である。
【図１１】図１０の外科用ツールの一部分の斜視断面図である。
【図１２】図１０の外科用ツールの一部分の別の斜視断面図である。
【図１３】図１０の外科用ツールの一部分の部分透視斜視図である。
【図１４】図１０の外科用ツールの遠位部分の斜視図である。
【図１５】図１０の外科用ツールの一部分の別の斜視断面図である。
【図１６】外科用ツールの更に別の実施形態の一部分の斜視図である。
【図１７】図１６の外科用ツールの一部分を、その外科用ツールのカムが第１の位置にある状態で図示している側面図である。
【図１８】カムが第１の位置から第２の位置へと動かされた状態の、図１７の外科用ツールの側面図である。
【図１９】カムが第２の位置から第３の位置へと動かされた状態の、図１８の外科用ツールの側面図である。
【図２０】カムが第３の位置から第４の位置へと動かされた状態の、図１９の外科用ツールの側面図である。
【図２１】カムが第４の位置から第５の位置へと動かされた状態の、図２０の外科用ツールの側面図である。
【図２２】外科用ツールの別の実施形態の一部分の概略側面図である。
【図２３】外科用ツールの更に別の実施形態の一部分の概略側面図である。
【図２４】外科用ツールのまた更に別の実施形態の一部分の概略側面図である。
【図２５】コンピュータシステムの一実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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つ以上の実施例が、添付の図面に示されている。当業者であれば、本明細書で具体的に説明され、かつ添付の図面に例示される装置及び方法が、非限定的な典型的な実施形態であること、並びに本発明の範囲が、特許請求の範囲によってのみ定義されることを理解するであろう。１つの典型的な実施形態に関連して例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ができる。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。
【００１５】
更に、本開示においては、実施形態の同様の参照符号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、同様の参照符号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用いられる被験者の解剖学的構造、システム及び装置がそれらと共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よって決まり得る。
【００１６】
関節運動外科用ツールをロックするための様々な例示的なシステム、装置、及び方法が提供される。一般に、外科用ツールは、細長いシャフトを含むことができるが、細長いシャフトは、その遠位端に、組織を係合するように構成されているエンドエフェクタを有する。エンドエフェクタは、細長いシャフトに対して関節運動するように、例えば、細長いシャフトの長手方向軸線に対して角度の付いた状態で配向されるように構成され得るが、このことにより、エンドエフェクタが組織にアクセスし、組織にしっかりと係合するのを助けることができる。外科用ツールは、係合された組織を切断するためにエンドエフェクタに沿って長手方向に並進するように構成されている切断要素を含むことができる。エンドエフェクタが関節運動しているとき、例えば、シャフトの長手方向軸線に対してゼロではない角度で角度が付いた状態になると、エンドエフェクタに沿って切断要素が長手方向へ並進することにより、エンドエフェクタを現在の角度付けされた向きから離れるように付勢するトルク力がエンドエフェクタ上に及ぶことになり、エンドエフェクタを、例えば実質的にゼロ角度の位置、すなわちエンドエフェクタがシャフトの長手方向軸線と実質的に位置揃えした状態になる位置に向かって付勢する。しかしながら、組織の切断中に、エンドエフェクタが現在の角度付けされた向きから関節運動することにより、エンドエフェクタが係合されている組織に対して望ましくない変位を起こし、組織が適切な位置で切断されず、かつ／又は、エンドエフェクタが、患者の身体内の物体（例えば、隣接する身体の構造体、別の外科用ツールなど）に望ましくない状態で押し付けられて、物体及び／又はエンドエフェクタに害を生じさせ得る。外科用ツールは、エンドエフェクタを現在の角度配向でロックするように構成されているロック機構を含むことができ、このロック機構は、切断要素の並進中にエンドエフェクタが現在の角度配向から離れて付勢されることを防止することができる。ロック機構は、可能な関節運動範囲内の任意の角度でエンドエフェクタをロックするように構成することができ、これにより、外科医が、特定の関節運動角度に制限されることなく、エンドエフェクタを所望通りに位置決めすることを可能にすることができる。少なくとも一部の実施形態において、ロック機構は、切断要素がエンドエフェクタに沿って並進し始める前に、エンドエフェクタの関節運動した位置をロックするように構成されることができ、このことは、ロック機構によってロックがされるまでは、切断要素の並進が関節運動部の角度を変化させないことを確実なものとする一助となる。また、少なくとも一部の実施形態においては、ロック機構は、切断要素がエンドエフェクタに沿って並進を開始するのに応じて、エンドエフェクタを現在の関節運動部の角度で自動的にロックするように構成されることができる。このことは、エンドエフェクタがその位置にロックされるのが早過ぎるということがなく、切断開始前にエンドエフェクタの関節運動部の角度が調節され得るようにするのを確実なものとする一助となることができ、かつ／又は、ロックが自動的にかかるため、外科用ツールの「フールプルーフ」な使い方を可能にすることができる。
【００１７】
外科用ツールは、外科用ツールに関連する様々な運動及び動作を制御するように構成されているロボット外科用システム（本明細書では「外科用ロボット」とも呼ばれる）に取り外し可能に連結するように構成されることができる。ロボット外科用システムは、エンドエフェクタの関節運動を制御し、かつエンドエフェクタに沿って切断要素が並進するのを制御するように構成されることができる。したがって、ロボット外科用システムは、ロック機構の作動を制御し、例えば、エンドエフェクタをロックさせるように構成されることができる。少なくとも一部の実施形態において、ロボット外科用システムは、切断要素がエンドエフェクタに沿って並進し始める前に、エンドエフェクタを現在の角度付けされた向きでロックさせるように構成されることができる。また、少なくとも一部の実施形態において、ロボット外科用システムは、外科用ツールへのロボット外科用システムの制御入力を介して、ロック機構がエンドエフェクタを現在の関節運動部の角度で自動的にロックさせ、切断要素にエンドエフェクタに沿って並進を開始させるように構成されることができる。
【００１８】
図１は、外科用ツール１０の一実施形態を図示し、その外科用ツール１０は、細長いシャフト１２、エンドエフェクタ１４、シャフト１２の遠位端においてエンドエフェクタ１４をシャフト１２に連結するリスト部１６、及びシャフト１２の近位端に連結されるツールハウジング１８を含む。エンドエフェクタ１４は、例えば、リスト部１６で枢動することによって、リスト部１６においてシャフト１２に対して動き、ツール１０の使用中にエンドエフェクタ１４を手術部位に対して所望の場所に位置決めするように構成されている。ハウジング１８は、エンドエフェクタ１４と関連付けられた様々な機構の動作（例えば、クランプ、発射、回転、関節運動、エネルギ送達等のうちの任意の１つ以上）を制御するように構成されている様々な構成要素（例えば、ギヤ及び／又はアクチュエータ）を含む。少なくとも一部の実施形態においては、シャフト１２と、またシャフト１２に連結されたエンドエフェクタ１４とは、シャフト１２の長手方向軸線Ａ１を中心に回転するように構成されている。そのような実施形態においては、ハウジング１８の様々な構成要素は、シャフト１２の回転運動を制御するように構成されている。少なくとも一部の実施形態においては、図示されたこの実施形態のように、外科用ツール１０は、ロボット外科用システムに取り外し可能に連結するように構成され、ツールハウジング１８は、ツール１０をロボット外科用システムに取り外し可能に連結するのを可能にするように構成されている、連結機構を含むことができる。シャフト１２、エンドエフェクタ１４、リスト部１６、及びハウジング１８の各々は、更に以下で考察される。
【００１９】
外科用ツール１０は、任意の様々な構成を有することができる。一般に、外科用ツールは、少なくとも１種の手術機能を実行するように構成することができ、例えば、鉗子、把持器具、ニードルドライバ、ハサミ、エネルギを印加する電気焼灼ツール、ステープラ、クリップアプライヤ、吸引ツール、潅注ツール、撮像装置（例えば、内視鏡又は超音波プローブ）などのいずれかを含むことができる。少なくとも一部の実施形態における外科用ツール１０は、エネルギ（高周波（ＲＦ）エネルギなど）を組織に印加するように構成され、他の実施形態においては、ツール１０は、組織にエネルギを印加するようには構成されていない。
【００２０】
シャフト１２は、任意の様々な構成を有することができる。一般に、シャフト１２は、ハウジング１８から遠位方向に延在し、内部を通って延在する少なくとも１つの内側の管腔を有する細長い部材である。シャフト１２は、ハウジング１８に固定されるが、他の実施形態においては、シャフト１２は、他のシャフトと互換可能となるように、ハウジング１８に取り外し可能に連結されることができる。これにより、単一のハウジング１８を、異なるエンドエフェクタを有する様々なシャフトに適合可能とすることができる。
【００２１】
エンドエフェクタ１４は、様々な大きさ、形状、及び構成を有することができる。エンドエフェクタ１４は、一対の対向する顎部２０、２２を有する組織把持器具を含み、組織把持部は、顎部２０、２２のうちの一方又は両方がリスト部１６で枢動するように構成された状態で、開放位置と閉鎖位置との間を動くように構成されており、エンドエフェクタ１４を開放位置と閉鎖位置との間で動かす。他の実施形態におけるエンドエフェクタ１４は、他の構成、例えば、はさみ、バブコック鉗子、開創器などを有することができる。
【００２２】
リスト部１６は、任意の様々な構成を有することができる。外科用ツールのリスト部の例示的な実施形態及びリスト部における関節運動をもたらす例示的な実施形態は、２０１４年３月１３日に出願され、「Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｒｏｂｏｔｉｃ  Ｗｒｉｓｔ」と題する国際特許出願公開第ＷＯ２０１４／１５１９５２号、２０１４年３月１３日に出願され、「Ｈｙｐｅｒｄｅｘｔｅｒｏｕｓ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題する国際特許出願公開第ＷＯ２０１４／１５１６２１号、２０１６年７月１日に出願され、「Ｍｅｔｈｏｄｓ，Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ａｎｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  Ｆｏｒ  Ｉｎｉｔｉａｌｉｚｉｎｇ  Ａ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｔｏｏｌ」と題する米国特許出願第１５／２００，２８３号、２０１６年８月１６日に出願され、「Ｍｅｔｈｏｄｓ，Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ａｎｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  Ｆｏｒ  Ｃａｕｓｉｎｇ  Ｅｎｄ  Ｅｆｆｅｃｔｏｒ  Ｍｏｔｉｏｎ  Ｗｉｔｈ  Ａ  Ｒｏｂｏｔｉｃ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題された米国特許出願第１５／２３７，６４８号に記載され、これらの特許文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれるものとする。一般に、リスト部１６は、顎部２０、２２が枢動可能に取り付けられた枢動継手などの、シャフト１２に対するエンドエフェクタ１４の動きを可能にするように構成されている継手を含むことができる。一部の実施形態においては、枢動運動は、リスト部１６の第１の軸線（例えば、Ｘ軸）を中心とするピッチ運動、リスト部１６の第２の軸線（例えば、Ｙ軸）を中心とするヨー運動、及びこれらを組み合わせた運動を含むことができ、エンドエフェクタ１４に、リスト部１６を中心として３６０°の回転運動をすることを可能にすることができる。他の実施形態においては、枢動運動は、単一の平面内での運動、例えば、リスト部１６の第１の軸を中心とするピッチ運動のみ、又はリスト部１６の第２の軸を中心とするヨー運動のみに限定することができ、その結果、エンドエフェクタ１４は、単一の平面内で回転する。
【００２３】
図２は、所与の基準デカルトフレームに関して外科用システムの構成要素の位置及び配向を説明する、３つの並進又は位置変数、例えば、サージ、ヒーブ、スウェイによって、かつ３つの回転又は配向変数、例えば、オイラー角、又はロール、ピッチ、ヨーによって表されるシステムの自由度を例示している。本明細書で使用されるとき、かつ図２に例示されているように、用語「サージ」は、前方及び後方への運動を指し、用語「ヒーブ」は、上下の運動を指し、用語「スウェイ」は、左右の運動を指す。回転用語については、「ロール」は、横に傾斜させることを指し、「ピッチ」は、前方及び後方に傾斜させることを指し、「ヨー」は、左及び右に回転させることを指す。
【００２４】
図示されているこの実施形態におけるエンドエフェクタ１４の運動は、エンドエフェクタ１４がシャフト１２と実質的に長手方向に整列されている（例えば、エンドエフェクタ１４の長手方向軸線Ａ２が、シャフト１２の長手方向軸線Ａ１と実質的に整列されているため、エンドエフェクタ１４が、シャフト１２に対して実質的にゼロの角度にある）関節運動していない位置と、エンドエフェクタ１４がシャフト１２に対して角度の付いた状態で向けられている（例えば、エンドエフェクタ１４の長手方向軸線Ａ２が、シャフト１２の長手方向軸線Ａ１に対して角度付けされているため、エンドエフェクタ１４が、シャフト１２に対してゼロでない角度にある）関節運動した位置との間でのエンドエフェクタ１４の関節運動を含む。当業者であれば、製作公差及び測定装置の精度などの任意の数の要因に起因して、エンドエフェクタ１４が、シャフト１２と正確には整列されていない（例えば、シャフトに対して正確なゼロの角度にはない）ことがあるが、それにもかかわらず、シャフト１２と整列されている（例えば、実質的にゼロの角度にある）とみなしてもよいことを理解するであろう。エンドエフェクタ１４は、図１では、関節運動していない位置で示されている。図示されているこの実施形態におけるエンドエフェクタ１４の運動はまた、エンドエフェクタ１４が長手方向軸線Ａ２を中心に回転するエンドエフェクタ１４の回転運動を含むが、長手方向軸線Ａ１を中心とする対応するシャフト１２の回転は伴っていてもいなくてもよい。
【００２５】
外科用ツール１０は、エンドエフェクタ１４の運動を容易にするように構成されている１本以上の作動シャフトを含むことができる。１本又は２本以上の作動シャフトのそれぞれは、シャフト１２に沿って（例えば、その内側の管腔内）延在することができ、ハウジング１８及びエンドエフェクタ１４に動作可能に連結されることもできる。このようにして、ハウジング１８に連結されたツール駆動装置は、ツールハウジング１８を介して外科用ツール１０に入力を提供し、結果、１本以上の作動シャフトを作動させてエンドエフェクタ１４を運動させるように構成することができる。
【００２６】
図３は、図１のツール１０などの外科用ツールの一実施形態を示すが、外科用ツールは、外科用ツールに動作可能に連結されているエンドエフェクタ３６（図４を参照）を動作させるように構成されている、１本以上の作動シャフト２４を含む。図３は、エンドエフェクタ３６のすぐ近位側に位置するリスト部２６から延在する、作動シャフト２４の遠位端を示す。リスト部２６は、エンドエフェクタ３６が連結される細長いシャフト２８の近位端に対し、エンドエフェクタ３６の微細な運動及び角形成を可能にすることができる。図示されたこの実施形態においては、リスト部２６は、リスト部２６の外周の周りに離間配置された、それぞれがロッドの形態である３本の作動シャフト２４を含む。作動シャフト２４が作動されると（例えば、押される、引かれる、回転される）とき、作動シャフト２４は、シャフト２８に対してエンドエフェクタを関節運動（例えば、アップ若しくはダウン方向の運動、又は左若しくは右方向の運動、及びこれらを組み合わせた運動）させる。作動シャフト２４は、選択された１本以上の作動シャフト２４を、選択的に近位方向及び遠位方向に移動させることでエンドエフェクタ３６を選択的に関節運動させるため、本明細書で論じるように外科用ツールのツールハウジングを介してツール駆動装置に動作可能に連結されるように構成されている。
【００２７】
リスト部２６はまた、上部回転ドライバ３０を含み、その上部回転ドライバ３０が作動されると、エンドエフェクタ３６の一対の顎部を閉じることができるようになっている。上部回転ドライバ３０は、上部回転ドライバ３０を回転させ、それによりエンドエフェクタ３６を閉じるためのツール駆動装置に、ツールハウジングを介して、動作可能に連結されるように構成されている。リスト部２６はまた、下部回転ドライバ３２を含み、その下部回転ドライバ３２が作動されると、エンドエフェクタ３６に対して、スレッドを移動させることができ、例えば、スレッドをエンドエフェクタ３６に沿って長手方向に並進させることができる。以下で更に論じるように、スレッドがエンドエフェクタ３６に沿って並進することによって、切断要素をエンドエフェクタ３６に沿って並進させて、エンドエフェクタ３６によって係合されている組織を切断することができる。下部回転ドライバ３２は、下部回転ドライバ３２を回転させ、それによりエンドエフェクタ３６に沿ってスレッドを並進させるために、ツールハウジングを介して、ツール駆動装置に動作可能に連結されるように構成されている。リスト部２６はまた、少なくとも１本の線形プルケーブル３４を含むことができるが、その線形プルケーブル３４が作動されると、近位方向に直線的に移動して、エンドエフェクタ３６を急速に閉じる、例えば、顎部を急速に閉じることができる。少なくとも１本の線形プルケーブル３４は、近位方向への移動を引き起こすために、ツールハウジングを介して、ツール駆動装置に動作可能に連結されるように構成されている。ツール駆動装置の例示的な実施形態、及び作動シャフト２４、回転ドライバ３０及び３２、並びにリニアプルケーブル３４などの作動部材にツール駆動装置を動作可能に連結することは、２０１６年８月１６日出願の、「Ｍｅｔｈｏｄｓ，Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ａｎｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  Ｆｏｒ  Ｃａｕｓｉｎｇ  Ｅｎｄ  Ｅｆｆｅｃｔｏｒ  Ｍｏｔｉｏｎ  Ｗｉｔｈ  Ａ  Ｒｏｂｏｔｉｃ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題する、米国特許出願第１５／２３７，６４８号に更に記載され、その全体は参照として本明細書に組み込まれる。
【００２８】
図４は、切断要素作動アセンブリ３８を有するエンドエフェクタ３６の一部分を示すが、切断要素作動アセンブリ３８は、駆動部材４０、ナイフの形態の切断要素４２、スレッド４４、及び下部回転ドライバ３２を含む。駆動部材４０は、図示されたこの実施形態では、送りねじの形態の下部回転ドライバ３２と螺合可能に連結された雌ねじを含む。このような連結により、下部回転ドライバ３２が回転されると、駆動部材４０が下部回転ドライバ３２に沿って移動することを可能にすることができる。上述のように、下部回転ドライバ３２は、例えば、ツールハウジングに連結されたツール駆動装置からの入力を介して作動され、結果、下部回転ドライバ３２を回転させ、かつ下部回転ドライバ３２に沿ってスレッド４４を直線移動させることができる。切断要素作動アセンブリ３８は、駆動部材４０が下部回転ドライバ３２に沿ってスレッド４４を遠位方向に押し、切断要素４２を切断位置に配向し、駆動部材４０がスレッド４４に対して近位方向に移動されると、切断要素４２が収容されるように構成されている。動作中、下部回転ドライバ３２を回転させて、駆動部材４０を下部回転ドライバ３２に沿って遠位方向に前進させ、結果、スレッド４４を遠位方向に押して切断要素４２を切断位置に角度を付けて配向させることができる。アセンブリ３８の遠位方向への移動が終了したときには、下部回転ドライバ３２の回転方向が反転されて、駆動部材４０はスレッド４４に対して近位方向に後退させられて、結果、例えばインターフェース機構４６と切断要素４２との間の相互作用を介して、切断要素４２が回転しながら下方の収容位置へと移動するようになっている。
【００２９】
少なくとも一部の実施形態においては、図１の外科用ツール１０は、上述のようにステープラであってもよい。図５は、外科用ステープリングツールの一実施形態の遠位部を図示している。ステープラは、細長いシャフト４８と、細長いシャフト４８の遠位端にあるエンドエフェクタとを含む。ツールハウジング（図示せず）は、本明細書で説明するように、シャフト４８の近位端にある。図示されているこの実施形態におけるエンドエフェクタは、互いに対向する下部顎部５０及び上部顎部５２を含む。下部顎部５０は、ステープルカートリッジ５４を支持するように構成されているステープルチャネルを含み、上部顎部５２は、下部顎部５０に面し、かつアンビル面５６を有するが、そのアンビル面５６は、ステープルカートリッジ５４のステープル（ステープルは、図５においては隠れている）を展開するのを支援するためのアンビルとして動作するように構成されている。対向する下部顎部５０及び上部顎部５２のうちの少なくとも一方は、それらの間に配置された組織及び／又は他の物体をクランプするために、下部顎部５０及び上部顎部５２のうちの他方に対して移動可能である。少なくとも一部の実施形態においては、下部顎部５０及び上部顎部５２の一方が、固定されるか、又は別の方法で移動不能とされていてよい。一部の他の実施形態においては、下部顎部５０及び上部顎部５２の両方が移動可能であってよい。発射システムの構成要素は、ステープルを、クランプされた組織内に射出するために、エンドエフェクタの少なくとも一部の中を通過するように構成されることができる。図示したこの実施形態におけるナイフ刃である切断要素５９（図６を参照）は、ステープル留め処置中に組織を切断するように、発射システムと関連付けられ得る。
【００３０】
図示したこの実施形態においては、下部顎部５０はカートリッジアセンブリ又は支持体として機能し、上部顎部５２はアンビルとして機能する。内部に複数のステープルを有するステープルカートリッジ５４は、ステープルトレイ５８内に支持され、ステープルトレイ５８は、下部顎部５０のカートリッジチャネル６０内に支持される。上部顎部５２は、複数のステープル成形ポケット（図示せず）を有し、各ポケットは、ステープルカートリッジ５４内に収容される複数のステープルからの対応するステープルの上に位置付けられる。上部顎部５２は、様々なやり方で下部顎部５０と接続することができる。図示されている実施においては、上部顎部５２は、枢動近位端５２ｐを有し、その枢動近位端５２ｐは、ステープルチャネル６０とシャフト４８とが係合している位置のすぐ遠位側にあるステープルチャネル６０の近位端内に、枢動可能に受容される。上部顎部５２が下向きに枢動すると、上部顎部５２は、アンビル面５６を移動させ、その上に形成されたステープル成形ポケットは、対向するステープルカートリッジ５４に向けて移動する。
【００３１】
顎部５０、５２を開閉させて、これらの間に組織を選択的にクランプするために、様々なクランプ構成要素が使用され得る。図示したように、上部顎部５２の枢動端５２ｐは、カートリッジチャネル６０との枢動取り付け部より遠位側にある、閉鎖機構５２ｃを含む。したがって、その遠位端が、閉鎖機構５２ｃと係合する馬蹄形開口部６２ａを含む閉鎖管６２は、閉鎖管６２に動作可能に連結されているツール駆動装置からの入力に応じて、閉鎖管６２の長手方向近位側への運動中に上部顎部５２に対して開放運動を、かつ、閉鎖管４６の長手方向遠位側への運動中に上部顎部５２に対して閉鎖運動を、選択的に加える。上記したように、エンドエフェクタ３０の開閉は、上部顎部５２に対する下部顎部５０の相対運動、下部顎部５０に対する上部顎部５２の相対運動、又は互いに対する両方の顎部５０、５２の運動によって実現されてよい。
【００３２】
図示した実施形態の発射構成要素は、図５及び図６に示すように、発射バー６４を含み、その発射バー６４は遠位端にＥビーム６６を有する。発射バー６４は、少なくともその遠位部分においては可撓性を有し、エンドエフェクタが関節運動される継手において発射バー６４が屈曲するのを容易にしている。発射バー６４は、シャフト４８内、例えば、シャフト４８の長手方向発射バースロット４８ｓ内に配設され、ステープラに連結されたツール駆動装置から、ステープラが受け取った発射入力によって誘導される。発射入力は、Ｅビーム６６を、エンドエフェクタの少なくとも一部を通って遠位方向へ動かし、結果、ステープルカートリッジ５４内に収容されたステープルを発射させることができる。図示したこの実施形態においては、Ｅビーム６６の遠位端から突出しているガイド６８は、スレッド７０と係合することができ、スレッド７０は、ステープルカートリッジ５４内に形成されたステープルキャビティ７４を通ってステープルドライバ７２を押し上げることができる。ステープルドライバ７２が上方に移動すると、カートリッジ５４内の複数のステープルのそれぞれに上向きの力が加わり、結果、ステープルを押し上げて上部顎部５２のアンビル面５６に押し付け、成形されたステープルを形成する。
【００３３】
ステープルを発射させることに加えて、Ｅビーム６６は、顎部５０、５２の閉鎖、ステープルカートリッジ５４からの上部顎部５２の引き離し、及び／又は、顎部５０、５２間に捕捉された組織の切断を容易にするように構成されることができる。具体的には、一対の頂部ピン７６及び一対の底部ピン７８（図６においては、底部ピン７８のうちの一方は隠されている）は、上部顎部５２及び下部顎部５０の一方又は両方と係合することができ、発射バー６４がエンドエフェクタを通って遠位方向に前進するにつれて、顎部５０、５２が互いに押し付け合うようにすることができる。同時に、切断要素５９は、顎部５０、５２の間に捕捉された組織を切断するように構成されることができる。
【００３４】
本明細書に開示されたシステム、装置、及び方法は、ロボット外科用システムを使用して実施することができる。当業者であれば理解できるように、ロボット外科用システムの様々な構成要素間の電子通信は、有線通信であっても無線通信であってもよい。また当業者であれば、ロボット外科用システム内の全ての電子通信を有線通信とすることができること、ロボット外科用システム内の全ての電子通信を無線通信とすることができること、又はロボット外科用システムのいくつかの部分を有線通信とし、ロボット外科用システムの他の部分を無線通信とすることができることも理解するであろう。
【００３５】
図７は、ロボット外科用システム１００の一実施形態の斜視図であり、ロボット外科用システム１００は、患者１０４に隣接して位置付けられた患者側部分１０２と、患者と同一の部屋内及び／又は離れた場所のいずれかにある、患者から離れた位置に配置されるユーザ側部分１０６と、を含む。患者側部分１０２は、一般に、１つ以上のロボットアーム１０８と、ロボットアーム１０８に取り外し可能に連結するように構成されている１つ以上のツールアセンブリ１１０と、を含む。ユーザ側部分１０６は、一般に、患者１０４及び／又は手術部位を観察するための視覚システム１１２と、外科的手技中にロボットアーム１０８及び各ツールアセンブリ１１０の動きを制御するための制御システム１１４と、を含む。
【００３６】
制御システム１１４は、様々な構成を有することができ、また、患者に隣接して（例えば手術室内に）、患者から離れて（例えば別の制御室内に）配置されることができ、あるいは、２つ以上の場所（例えば、手術室内及び／又は別の１つ以上の制御室内）に分けて配置することもできる。例えば、分散配置システムの一例としては、専用のシステム制御コンソールを手術室内に配置して、別のコンソールを離れた場所に配置することができる。制御システム１１４は、ユーザが、患者側部分１０２によって手術されている患者１０４の手術部位を観察すること、及び／又は患者側部分１０２の１つ以上の部分を制御すること（例えば、手術部位で外科的手技を行うこと）を可能にする構成要素を含むことができる。一部の実施形態においては、制御システム１１４はまた、ジョイスティック、外骨格グローブ、電動重力補償マニピュレータなどの、１つ以上の手動操作入力装置も含むことができる。これらの１つ以上の入力装置は、複数の遠隔操作モータを制御することができ、これらの遠隔操作モータは、ロボットアーム１０８及びツールアセンブリ１１０などの外科用システムの動きを制御する。
【００３７】
患者側部分１０２はまた、様々な構成を有することができる。図７に示すように、患者側部分１０２は、手術台１１６に連結することができる。しかしながら、他の実施形態においては、患者側部分１０２は、壁部、天井部、床部、又は他の手術室設備に取り付けることができる。更に、患者側部分１０２は、２本のロボットアーム１０８を含むように示されているが、より多くの又はより少ないロボットアーム１０８を含んでもよい。更に、患者側部分１０２は、（図７に示されるように）手術台１１６に対してなど、様々な位置に取り付けられた別個のロボットアーム１０８を含むことができる。あるいは、患者側部分１０２は、単一のアセンブリを含むことができ、そのアセンブリからは、１つ以上のロボットアーム１０８が延在する。
【００３８】
図８は、ロボットアーム１１８及び図１の外科用ツール１０の別の実施形態を示し、この外科用ツール１０は、ロボットアーム１１８に取り外し可能かつ交換可能に連結されている。その代わりに、他の外科用器具を、本明細書で説明されるように、アーム１１８に連結することもできる。ロボットアーム１１８は、関連するツール１０を支持し、１つ以上の自由度（例えば、デカルト座標系内６方向全ての自由度、デカルト座標系内の５つ、又はより少ない方向の自由度など）に沿って、移動させるように構成されている。
【００３９】
ロボットアーム１１８は、その遠位端に、ツール駆動装置１２２を含むことができ、ツール駆動装置１２２は、ツール１０と関連付けられた制御機構を支援することができる。図８に示されるように、ロボットアーム１１８はまた、エントリーガイド１２３（例えば、カニューレマウント又はカニューレ）も含むことができ、そのエントリーガイド１２３は、ロボットアーム１１８の一部であることができ、又はロボットアーム１１８に取り外し可能かつ交換可能に連結されることができる。ツールアセンブリのシャフトは、図８に示すように、エントリーガイド１２３を通して挿入されて、患者の体内に挿入されてもよく、図８には、図１のツール１０のシャフト１２がエントリーガイド１２３を通して挿入されているのが図示されている。
【００４０】
外科用システムを使用している間、無菌状態の作業領域を提供するために、障壁１２６を、外科用システムの作動部分（例えば、ロボットアーム１１８）と、それに連結された外科用器具（例えば、ツール１０など）との間に配置することができる。器具滅菌アダプタ（ＩＳＡ）などの滅菌構成要素もまた、ツール１０とロボットアーム１１８との間の接続インターフェースに配置することができる。ツール１０とロボットアーム１０８との間にＩＳＡを配置することにより、ツール１０とロボットアーム１１８用に滅菌連結点を確保することができる。これは、手術進行中に、滅菌手術野を損なうことなく、ロボットアーム１１８から外科用器具を取り外して、他の外科用器具と交換することを可能にする。
【００４１】
図９は、ツール駆動装置１２２をより詳細に図示している。図示されているように、ツール駆動装置１２２は、１つ以上のモータ１２４を含み（例えば５つのモータ１２４が図示されている）、そのモータ１２４が、以下で更に詳細に説明されるように、アーム１１８に連結されたツール１０と関連付けられた様々な運動及び動作を制御する。例えば、各モータ１２４は、例えば外科手術を実行することを支援するためなど、ツール１０によって実行され得る１つ以上の運動及び動作を制御するために、ツール１０に関連付けられた起動機構（例えば、ギヤ）に連結され、かつ／又はそのような起動機構と相互作用することができる。モータ１２４は、ツール駆動装置１２２の上面上でアクセス可能であり、したがってツール１０（例えば、そのハウジング１８）は、ツール駆動装置１２２の上に取り付けられてそれに連結するように構成されている。ツール駆動装置モータによって制御されるように構成されているツールハウジング（「パック」とも呼ばれる）のモータ動作及び構成要素の例示的な実施形態が、前述の、２０１４年３月１３日に出願され、「Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｒｏｂｏｔｉｃ  Ｗｒｉｓｔ」と題された国際特許出願公開第ＷＯ２０１４／１５１９５２号、２０１４年３月１３日に出願され、「Ｈｙｐｅｒｄｅｘｔｅｒｏｕｓ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題された国際特許出願公開第ＷＯ２０１４／１５１６２１号、２０１６年７月１日に出願され、「Ｍｅｔｈｏｄｓ，Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ａｎｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  Ｆｏｒ  Ｉｎｉｔｉａｌｉｚｉｎｇ  Ａ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｔｏｏｌ」と題された米国特許出願第１５／２００，２８３号、２０１６年８月１６日に出願され、「Ｍｅｔｈｏｄｓ，Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ａｎｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  Ｆｏｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ  Ａ  Ｍｏｔｏｒ  Ｏｆ  Ａ  Ｒｏｂｏｔｉｃ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」と題された米国特許出願第１５／２３７，６５３号に更に記載されており、これらの特許文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれるものとする。
【００４２】
ツール駆動装置１２２はまた、側壁に形成されたシャフト受容チャネル１２６も含み、そこにツール１０のシャフト１２を受容するようになっている。他の実施形態においては、シャフト１２は、ツール駆動装置１２２内の開口部を通って延在することができるか、あるいは上記の２つの構成要素は様々な他の構成で嵌合することができる。
【００４３】
図１のツール１０、図３のツール、図５のツール、又は他の外科用ツールなどの外科用ツールは、エンドエフェクタの関節運動の範囲内の、任意の関節運動角度で外科用ツールのエンドエフェクタをロックするように構成されているロック機構を含むことができる。やはり上述したように、外科用ツールに連結された、図７のロボット外科用システム１００又は他のロボット外科用システムなどのロボット外科用システムは、ロック機構の作動を制御するように構成されることができる。関節運動構成である外科用器具のエンドエフェクタをロックするための様々なロック機構が、２０１６年１２月２１日に出願され、「Ｌａｔｅｒａｌｌｙ  Ａｃｔｕａｔａｂｌｅ  Ａｒｔｉｃｕｌａｔｉｏｎ  Ｌｏｃｋ  Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ  Ｆｏｒ  Ｌｏｃｋｉｎｇ  Ａｎ  Ｅｎｄ  Ｅｆｆｅｃｔｏｒ  Ｏｆ  Ａ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｉｎ  Ａｒｔｉｃｕｌａｔｅｄ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ」と題された、米国特許出願公開第１５／３８５，９３５号に記載され、この特許文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれるものとする。
【００４４】
図１０は、外科用ツールのエンドエフェクタ２０４を関節運動の任意の角度でロックするように構成されているロック機構を含む、図１のツール１０などの外科用ツールの一実施形態を示す。外科用ツールは、第１の作動シャフト２００及び第２の作動シャフト２０２を含み、作動シャフト２００、２０２はそれぞれがロッドの形態であり、作動されると、作動シャフト２００、２０２に動作可能に連結されたエンドエフェクタ２０４が動かされるように構成されている。エンドエフェクタ２０４は、互いに対向する第１の顎部２０４ａ及び第２の顎部２０４ｂを含む（図１４を参照）。第１の作動シャフト２００及び第２の作動シャフト２０２は、外科用ツールの互いに対向する側（例えば、左側及び右側）にある。第１の作動シャフト２００（図１０に示すようなツールの左側にあるもの）は、エンドエフェクタ２０４に動作可能に連結された遠位端２００ｄを有し、第２の作動シャフト２０２（図１０に示すツールの右側にあるもの）は、エンドエフェクタ２０４に動作可能に連結された遠位端２０２ｄを有する。作動シャフトの遠位端２００ｄ、２０２ｄのそれぞれは、エンドエフェクタ２０４から延在し、作動シャフト２００、２０２の遠位端２００ｄ、２０２ｄに設けられた穴に捕捉されるそれぞれのペグを介してエンドエフェクタ２０４に連結されているが、その連結は、溶接、接着剤の使用など他の方法で実現することもできる。
【００４５】
作動シャフト２００、２０２は、リスト部又は継手２１４において、エンドエフェクタ２０４をその遠位端に有する細長いシャフト２１２に対して長手方向に並進移動することによって、互いに対して移動するように構成されている（図１４参照）。作動シャフト２００、２０２は、細長いシャフト２１２に沿って、例えば、その内側の管腔内で、延在する。作動シャフト２００、２０２は、同時に、反対方向に移動するように構成され、作動シャフト２００、２０２のうちの一方が長手方向近位側に並進し、作動シャフト２００、２０２のうちの他方が長手方向遠位側に並進移動する。エンドエフェクタ２０４は、第１及び第２の作動シャフト２００、２０２の移動に応じて関節運動するように構成されている。エンドエフェクタが角度付けされる向きは、作動シャフトの運動の方向に依存して決まる。第１の左側作動シャフト２００の遠位方向への移動と第２の右側作動シャフト２０２の近位方向への移動に対しては、エンドエフェクタ２０４は右に角度をなすように構成されている。第２の右側作動シャフト２０２の遠位方向への移動と第１の左側作動シャフト２００の近位方向への移動に対しては、エンドエフェクタ２０４は左に角度をなすように構成されている。作動シャフトの長手方向の移動の量が関節運動の量を画定するが、例えば、更に長手方向に移動すると、それに応じてより大きな角度で関節運動する。作動シャフト２００、２０２は、本明細書で論じられるように外科用ツールのツールハウジングを介して、ツール駆動装置に動作可能に連結されるように構成されており、それによって、作動シャフト２００、２０２は選択的に近位方向及び遠位方向に移動され、エンドエフェクタ２０４は選択的に関節運動されるようになっている。
【００４６】
図１１及び図１２に図示されるように、作動シャフト２００、２０２のそれぞれは、互いに重なり合うプレート２００ｐ、２０２ｐを含む。第１のプレート２００ｐは、図示されているこの実施形態においては、第１のプレート２００ｐの底面が第２のプレート２０２ｐの上面に面するように、第２のプレート２０２ｐの上方にあるが、第２のプレート２０２ｐの底面が第１のプレート２００ｐの上面に面するように第２のプレート２０２ｐが第１のプレート２００ｐの上方にあってもよい。第１のプレート２００ｐ及び第２のプレート２０２ｐは、図示されているこの実施形態においては、それぞれの作動シャフト２００、２０２と一体的に形成されるが、それによって、製造は容易となり得る。他の実施形態においては、作動シャフト２００、２０２は、それぞれの作動シャフト２００、２０２の他方とは別体の構成要素であることができ、例えば、溶接、接着剤などを使用して取り付けられてもよい。作動シャフト２００、２０２は、以下で更に説明するように、第１のプレート２００ｐ及び第２のプレート２０２ｐにおいて互いに摺動可能に係合するように構成されている。作動シャフト２００、２０２のそれぞれは、その内部、例えば、図１１に示されるように第１のプレート２００ｐ及び第２のプレート２０２ｐ内に形成された、細長いスロット２００ｓ、２０２ｓを有する。細長いスロット２００ｓ、２０２ｓは、長手方向、例えば、近位−遠位方向に延在する。
【００４７】
外科用ツールのロック機構は、エンドエフェクタ２０４が現在の関節運動角度でロックされているロック構成と、エンドエフェクタ２０４が自由に関節運動するように構成されているロック解除構成との間を動くように構成されている。ロック機構のロック解除構成は、エンドエフェクタ２０４が実質的にゼロ角度位置にあることに対応する。ロック機構は、第１の作動シャフト２００及び第２の作動シャフト２０２に動作可能に連結される。ロック機構は、作動シャフト２００、２０２を、互いに対して、かつ作動シャフト２００、２０２が細長いシャフト２１２に沿って延在する、細長いシャフト２１２に対して、その位置にロックするように構成されている。換言すれば、ロック機構は、作動シャフト２００、２０２が長手方向に並進するのを防ぎ、エンドエフェクタ２０４が現在の角度付けされた向きに保持されるように構成されている。
【００４８】
図１０、図１１、及び図１３に図示されるように、図示されているこの実施形態におけるロック機構は、ロックロッド２０６と、可動式楔２０８と、固定式楔２１０とを含む。可動式楔２０８及び固定式楔２１０のそれぞれは、図１１及び図１３に示されるように、それぞれの中に形成された細長いスロット２０８ｓ、２１０ｓを有する。第１のプレート２００ｐ及び第２のプレート２０２ｐ及び楔２０８、２１０を通じた連続的な開口部を形成するように、細長いスロット２０８ｓ、２１０ｓは長手方向に延在し、第１のプレート２００ｐ及び第２のプレート２０２ｐの細長いスロット２００ｓ、２０２ｓと長手方向の長さの少なくとも一部に沿って整列される。ロックロッド２０６は、４つの細長いスロット２００ｓ、２０２ｓ、２０８ｓ、２１０ｓを通って延在する。例えば、画定された開口部を通って、ツールの長手方向軸線Ａ１に対して実質的に垂直な方向、例えば、作動シャフトの長手方向の移動の方向に対して実質的に垂直な方向に、延在している。ロックロッド２０６は、遠位端にフック２０６ｈを有し、フック２０６ｈは、細長いスロット２００ｓ、２０２ｓ、２０８ｓ、２１０ｓを通って延在し、近位側に面する。フック２０６ｈは、可動式楔２０８をフックで留めており、以下で更に論じるように、可動式楔２０８を固定式楔２１０に対して移動させるように構成されている。
【００４９】
可動式楔２０８及び固定式楔２１０は、図１１に示すように、対向する係合面２０８ｆ、２１０ｆを有する。対向する係合面２０８ｆ、２１０は互いに、反対方向にテーパ状になっている。可動式楔２０８の面２０８ｆは、下向き、例えば遠位方向にテーパ状になり、固定式楔２１０の面２１０ｆは、上向き、例えば近位方向にテーパ状になっている。
【００５０】
ロック機構は、エンドエフェクタ２０４、継手２１４、及び作動シャフト２００、２０２の遠位端２００ｄ、２０２ｄの近く、及びちょうど近位側に配置されている。ロック機構は、細長いシャフト２１２の遠位端の近くに配置されている。ロック機構がエンドエフェクタ２０４、継手２１４、及び作動シャフト２００、２０２の遠位端２００ｄ、２０２ｄの近くに配置されることにより、ロック機構はエンドエフェクタ２０４を、現在の関節運動配向でしっかりとロックする一助となることができる。
【００５１】
外科用ツールはまた、エンドエフェクタ２０４に沿って並進して、結果、エンドエフェクタ２０４によって係合された組織を切断する、例えば、顎部２０４ａ、２０４ｂ間にクランプされた組織を切断するように構成されている、切断要素を含む。外科用ツールは、ガイド２１６を含み、そのガイド２１６は、自身の細長いスロット２１６ｓを通って切断要素を長手方向に誘導するように構成されている。例えば、外科用ツールは、図５及び６の発射バー６４と同様の発射バーを含むことができ、その発射バーは、ガイド２１６を通って長手方向に並進するように構成されている切断要素５９を含む。
【００５２】
使用中、作動シャフト２００、２０２は、例えば、ロボット外科用システムを介して外科用ツールに送達される力を介して作動され、エンドエフェクタ２０４を細長いシャフト２１２に対してある角度で関節運動させる。図１４は、エンドエフェクタ２０４が細長いシャフト２１２に対して角度αで関節運動した位置の一例を示す。説明を明確にするために、第２の作動シャフト２０２が図１４に示されているが、第１の作動シャフト２００、切断要素、ガイド２１６、及びロック機構は、図１４に示されていない。エンドエフェクタ２０４は、図示されているこの実施形態においては、第１の作動シャフト２００の遠位方向への移動及び第２の作動シャフト２０２の近位方向への移動によって、右側へと角度付けされる。
【００５３】
作動シャフト２００、２０２のうちの一方が近位方向に並進するにつれて、図示されているこの実施形態においては、第２の作動シャフト２０２の近位側に面する面２０２ｆは、ロックロッド２０６の遠位側に面する面２０６ｆに当接するように移動する。この図示した実施形態においては、面２０２ｆ、２０６ｆ（又は反対方向に関節運動する場合には、面２００ｆ、２０６ｆ）は、エンドエフェクタ２０４を実質的にゼロの角度位置から移動させ始める前に、作動シャフト２００、２０２がある一定量移動するまでは、互いに当接しない。他の実施形態においては、エンドエフェクタ２０４が実質的にゼロの角度位置にあるときに、近位側に面する面２００ｆ、２０２ｆは、遠位側に面する面２０６ｆに当接することができ、これにより、作動シャフト２００、２０２のいずれかが近位方向へいくらか移動することによって、それに対応してロックロッド２０６が近位方向に移動することになる。
【００５４】
作動シャフト２０２のうちの近位方向に移動する一方の、近位側に面する面２０２ｆが、ロックロッド２０６の遠位側に面する面２０６ｆに当接した状態では、その一方の作動シャフト２０２が近位方向へ移動すると、ロックロッド２０６が近位方向に押されることになる。ロックロッド２０６が近位方向に移動すると、それに対応して、ロックロッド２０６にフック留めされている可動式楔２０８が近位方向に移動することになる。したがってロックロッド２０６は、作動シャフト２００、２０２及び固定式楔２１０の細長いスロット２００ｓ、２０２ｓ、２１０ｓを通って摺動するにつれて、固定式楔２１０に沿って、可動式楔２０８を近位方向に引っ張る。したがって、可動式楔２０８の対向する係合面２０８ｆは、固定式楔２１０の対向する係合面２１０ｆに沿って近位方向に摺動する。固定式楔２１０に沿って可動式楔２０８が移動すると、作動シャフト２００、２０２のプレート２００ｐ、２０２ｐを、それらの対向する面に沿って、互いに押し付け合わせるような、図１５中に矢印Ｆ１によって示される下向きの力が働くことになる。それによって作動シャフト２００、２０２が、互いに対してその位置にロックされ、結果、エンドエフェクタ２０４は、現在の関節運動配向、例えば角度αでロックされるが、角度αの値が、エンドエフェクタの関節運動の最大値までかつその最大値を含めて範囲内であれば、その値にかかわらずロックされる。エンドエフェクタ２０４がより大きく関節運動されると、例えば、角度αが大きければ大きいほど、可動式楔２０８が、楔２０８、２１０の楔形状によって、例えば、テーパ状の対向する係合面２０８ｆ、２１０ｆによって生じる下向きの力が大きくなる。より大きな下向きの力は、エンドエフェクタ２０４を関節運動部の角度で保持するのに役立ち得るが、これは、関節運動部の角度αが大きくなると、切断要素が、エンドエフェクタ２０４を実質的にゼロの角度位置に向かって付勢するためにより大きな力を発生させることができるからである。
【００５５】
互いに押し付けられる作動シャフト２００、２０２の対向する平面はそれぞれ、両面間の摩擦係数が、小さな下向きの力（Ｆ１）でも互いに対してその位置にそれらの面を保持するのを助けることができるような材料から、作製することができる。少なくとも一部の実施形態においては、互いに押し付けられる作動シャフト２００、２０２の対向する面は、摩擦機構をその上に有することができ、摩擦機構は作動シャフト２００、２０２の相対的移動を防止するのに更に役立つものである。摩擦機構は、様々な構成を有することができる。例えば、摩擦機構は、対向する面の一方又は両方に施されたコーティングであって、コーティングのない場合よりも高い摩擦係数で互いに摩擦係合するように構成されているものであったり、対向する面の一方又は両方にテクスチャ加工された面であって、テクスチャ加工のない場合よりも高い摩擦係数で互いに摩擦係合するように構成されているものであったりする。
【００５６】
エンドエフェクタ２０４が関節運動した状態では、切断要素は、エンドエフェクタ２０４によって係合された組織を切断するために、例えばロボット外科用システムを介して外科用ツールに送達される力を介して、エンドエフェクタ２０４に沿って並進されることができる。エンドエフェクタ２０４は、ロック機構がロック構成にある下で現在の関節運動配向でロックされるため、切断要素の並進は関節運動部の角度αを変化させない。エンドエフェクタ２０４が関節運動していないとき、例えば、エンドエフェクタ２０４が実質的にゼロの角度位置にあるとき（このような場合、ロック機構はロック解除構成にある）には、切断要素は、エンドエフェクタ２０４によって係合された組織を切断するために、エンドエフェクタ２０４に沿って並進させることができる。
【００５７】
ロック機構は、例えばロボット外科用システムを介して外科用ツールに送達される力によって、作動シャフト２００、２０２が作動されることにより、ロック機構をロック構成からロック解除構成へと動かして、エンドエフェクタ２０４を関節運動した位置から関節運動していない位置へと動かすことができる。それによって、ロックロッド２０６は、遠位方向に自由に摺動することができ、それに対応して可動式楔２０８を遠位方向に移動させることができ、ロックロッド２０６は、作動シャフト２００、２０２及び固定式楔２１０の細長いスロット２００ｓ、２０２ｓ、２１０ｓを通って摺動する。ロックロッド２０６は、例えばロックロッド２０６の遠位摺動を促すためのばね（図示せず）などを用いて、遠位位置へと付勢されることができる。
【００５８】
他の実施形態においては、外科用ツールは、図１０の外科用ツールと同様に構成されることができるが、異なる種類のロック機構を含むことができ、ロック機構は、互いに当接するよう構成されている第１及び第２の作動シャフトの対向する面と面するよう構成され、外科用ツールのエンドエフェクタを現在の関節運動角度でロックする。これらの実施形態におけるロック機構は、外科用ツールの切断要素が作動されること、例えば、切断要素がエンドエフェクタに沿って長手方向の並進を開始することに応じて、ロック解除構成からロック構成へと自動的に動かされるように構成されることができる。
【００５９】
図１６は、図１０の外科用ツールと同様に構成されている、外科用ツールの別の実施形態を示す。例えば一対の可動式作動シャフトを含むが、この外科用ツールは、外科用ツールの切断要素の作動に応答して、ロック解除構成からロック構成へと自動的に動かされるように構成されているロック機構を含む。図示されているこの実施形態においては、ロック機構は、固定式楔と、可動楔と、ロックロッド４００と、カム４０２と、を含む。ロックロッド４００は、その遠位端に、可動楔をフックで留めるフック４００ｈ（図１７を参照）を有するが、この図示した実施形態におけるフック４００ｈは、近位側の代わりに遠位側に面することを除いて、上記のフック２０６ｈと同様のものである。図示されているこの実施形態におけるロックロッド４００は、その近位端に溝又はチャネル４００ａが形成されている。溝又はチャネル４００ａは、以下で更に論じるように、エンドエフェクタを関節運動位置でロックするのを容易にするためにカム４０２と動作可能に係合するように構成されている。したがって、溝又はチャネル４００ａは、カムプレート４０２に面する。図示されているこの実施形態におけるカム４０２は、矩形形状を有するプレートであるが、プレートは、楕円形、ダイヤモンド形、正方形などの別の形状を有することができる。カム４０２は中に、以下で更に論じるように、カム４０２が発射ロッド４０４に対して移動することを可能にするように構成されているスロット４０２ｓを有する。
【００６０】
外科用ツールはまた、発射ロッド４０４を含み、発射ロッド４０４は、作動されると、外科用ツールのエンドエフェクタからステープルを発射させ、エンドエフェクタに沿って切断要素を並進させるように構成されている。発射ロッド４０４は、概して、図５及び図６の発射バー６４と同様に構成され、使用される。カムプレート４０２は、発射ロッド４０４の長手方向長さに沿った固定位置で、発射ロッド４０４に取り付けられている。カム４０２は、この図示した実施形態ではスロット接続部を介して発射ロッド４０４に取り付けられているが、他の方法で取り付けられてもよく、例えば、接着剤で接着されたり、溶接されたり、あるいは発射ロッド４０４の一部として成形されたりするなどしてよい。
【００６１】
外科用ツールはまた、発射ロッド４０４の並進運動を誘導するように構成されている近位チャネル保持器４０６を含む。近位チャネル保持器４０６は、上述した閉鎖管６２と同様に、外科用ツールの閉鎖管から延在する。近位チャネル保持器の例示的な実施形態は、１９９６年８月２２日出願の、「Ｈｅｍｏｓｔａｔｉｃ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｃｕｔｔｉｎｇ  Ｏｒ  Ｓｔａｐｌｉｎｇ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ」と題された、米国特許第５，７１６，３６６号に更に記載されており、この特許文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。図示されているこの実施形態においては、近位チャネル保持器４０６は、カム４０２と動作可能に係合するように構成されている湾曲部４０６ｒをその上に有する。したがって、図示されているこの実施形態では、湾曲部４０６ｒは発射ロッド４０４に面し、カム４０２は発射ロッド４０４に取り付けられ、近位チャネル保持器４０６に向かって発射ロッド４０４から上方に向かって延在して、カム４０２が湾曲部４０６ｒと係合するのを容易にしている。カム４０２はまた、発射ロッド４０４からロックロッド４００に向かって下方に向かって延在して、カム４０２と溝４００ａとの係合を容易にしている。
【００６２】
概して、カム４０２は、発射中、例えば発射ロッド４０４の移動中に、ロックロッド４００及び近位チャネル保持器４０６と動作可能に係合し、可動式楔を固定式楔に対して移動させる、例えば、上述の可動式楔２０８及び固定式楔２１０と同様に、可動式楔を固定式楔に沿って摺動させるように構成されており、結果、上述の第１の作動シャフト２００及び第２の作動シャフト２０２と同様に、第１の作動シャフト及び第２の作動シャフトが互いに押し付けられるようにする。以下で更に論じるように、湾曲部４０６ｒとカムが係合することにより、カム４０２は溝４００ａ内に着座させることができ、これにより、ロックロッド４００を発射ロッド４０４と共に移動させ、結果、可動式楔を固定式楔に沿って摺動させて、第１の作動シャフト及び第２の作動シャフトを互いに押し付けさせて、エンドエフェクタを現在の関節運動配向でロックすることができるようになっている。
【００６３】
使用中、図１７に示すように、発射ロッド４０４及びカム４０２が発射前の初期位置にある場合には、カム４０２が湾曲部４０６ｒの近位側にあり、溝４００ａとは係合していない。例えば、ロボット外科用システムを介して外科用ツールに送達される力を介して、発射ロッド４０４が作動するのに応じて、発射ロッド４０４、ひいてはそれに取り付けられたカム４０２もまた、図１８に示されるように遠位方向に移動し、図１８では、カム４０２及び発射ロッド４０４はそれぞれ、図１７の初期位置から遠位方向に移動した状態にある。カム４０２は湾曲部４０６ｒに係合し、湾曲部４０６ｒの近位側傾斜面４０６ｐに沿って摺動し、カム４０２が溝４００ａ内に移動するようにカム４０２を下方に向けて付勢する。カム４０２内のスロット４０２ｓは、カム４０２の発射ロッド４０４に対する下方への移動を可能にし、例えば、カム４０２が下方に移動して溝４００ａ内に着座することを可能にする。
【００６４】
図１９は、発射ロッドが図１８に示す位置から引き続き遠位方向に移動した状態を示す。カム４０２は、近位側傾斜面４０６ｐを、カム４０２がそれに沿って摺動する中間平面４０６ｉまで摺動した状態にある。カムが溝４００ａに着座することを介してロックロッド４００とカムが係合していることにより、ロックロッド４００もまた遠位方向に移動する。したがって、ロックロッド４００によってフック留めされた可動式楔はまた、固定式楔に沿って遠位方向に摺動し、結果、発射中、例えば、ステープルの発射中及び切断要素による組織の切断中に、作動シャフトを共に付勢して、エンドエフェクタを関節運動位置にロックする。中間平面表面４０６ｉの長さは、スレッドが並進してステープルをエンドエフェクタから打ち込むための長さ、及び切断要素がエンドエフェクタに沿って並進して、結果、エンドエフェクタによって係合された組織を切断する長さよりも長い長さに対応することができる。少なくとも一部の実施形態においては、これらの長さは等しくてよい。したがって、切断及び発射プロセス全体にわたってエンドエフェクタの関節運動角度がロックされるように、切断及び発射プロセス全体にわたって作動シャフトが互いに押し付けられてもよい。
【００６５】
図２０は、発射ロッドが図１９に示す位置から引き続き遠位方向に移動した状態を示す。カム４０２は、中間平面４０６ｉの全長に沿って摺動し、湾曲部４０６ｒの遠位側傾斜面４０６ｄに沿って摺動し始める。カム４０２が遠位側傾斜面４０６ｄに沿って摺動することにより、カム４０２は、ロックロッド４００及び中の溝４００ａから離れる方向、すなわち上方に移動することが可能になる。外科用ツールは、付勢部材（図示せず）を含むことができる。そのような付勢部材としては、例えば、カム４０２が遠位側傾斜面４０６ｄに到達すると、カム４０２が溝４００ａから上方に自動的に移動するように、カム４０２を近位チャネル保持器４０６に向かって上方に付勢する、スロット４０２ｓ内のばねなどが挙げられる。カム４０２を上向きに付勢することにより、カム４０２が湾曲部４０６ｒに沿って滑らかに摺動する一助となることもできる。発射ロッド４０４を引き続き遠位方向に移動させると、図１６及び図２１に示されるように、溝４００ａと湾曲部４０６ｒからカム４０２の係合が解除される。したがって、作動シャフトがもはや互いに押し付けられていないため、所望する場合にエンドエフェクタは、ステープルの発射及び組織の切断後に、関節運動されてもよい。換言すれば、ロック機構は、カムが中間平面４０６ｉに沿って摺動する間、及びカムが溝４００ａに着座している間には、ロック構成にあっては、エンドエフェクタを関節運動した位置でロックさせ、それ以外のときには、ロック解除構成にあっては、エンドエフェクタが自由に関節運動するのを可能にする。発射ロッド４０４が図１６及び図２１に図示されている位置から近位方向に移動し、図１７に図示されている位置に戻ることによって、可動式楔が近位方向に引っ張られ、それ以降の何らかの発射作動に備えて、ロック機構をロック解除構成に再び据える。
【００６６】
図２２は、図１０の外科用ツールと同様に構成されている、外科用ツールの別の実施形態を示す。例えば一対の可動式作動シャフトを含むが、この外科用ツールは、外科用ツールの切断要素の作動に応答して、ロック解除構成からロック構成へと自動的に動かされるように構成されているロック機構を含む。図示されているこの実施形態においては、ロック機構は、固定式楔と、可動楔と、ロックロッド５００と、ロックロッド５００に取り付けられたギヤ又はピニオン５０２とを含む。ロックロッド５００は、その遠位端に、上記のフック２０６ｈと同様の、可動楔をフック留めするフックを有しているが、しかしながら、図示されたこの実施形態におけるフックは、上述のフック４００ｈと同様に、遠位側に面しているものである。ギヤ５０２は、ピンを介してロックロッド５００に、その近位端で取り付けられているが、ギヤ５０２がロックロッド５００に対してピンを中心として回転するように構成されているものである。ただし、ギヤ５０２は、ロックロッド５００に対して別のやり方で取り付けられていてもよい。
【００６７】
外科用ツールはまた、発射ロッド５０４を含み、その発射ロッド５０４は作動されると、外科用ツールのエンドエフェクタからステープルを発射させ、エンドエフェクタに沿って切断要素を並進させるように構成されている。発射ロッド５０４は、概ね、図５及び図６の発射バー６４と同様に構成され、使用される。発射ロッド５０４は、ギヤ５０２と動作可能に係合するように構成されている歯５０４ｔをその上に有する。
【００６８】
外科用ツールはまた、発射ロッド５０４の並進運動を誘導するように構成されている近位チャネル保持器５０６を含む。近位チャネル保持器５０６は、概ね、上述した近位チャネル保持器４０６と同様に構成され、使用される。近位チャネル保持器５０６は、ギヤ５０２と動作可能に係合するように構成されている歯５０６ｔをその上に有する。
【００６９】
概して、ギヤ５０２は、発射中、例えば発射ロッド５０４の移動中に、発射ロッド５０４（例えば、その歯５０４ｔ）及び近位チャネル保持器５０６（例えば、その歯５０６ｔ）と動作可能に係合し、可動式楔を固定式楔に対して移動させる、例えば、上述の可動式楔２０８及び固定式楔２１０と同様に、可動式楔を固定式楔に沿って摺動させるように構成されており、結果、上述の第１の作動シャフト２００及び第２の作動シャフト２０２と同様に、第１の作動シャフト及び第２の作動シャフトが互いに押し付けられるようにする。歯５０４ｔ、５０６ｔとギヤが係合することにより、ロックロッド５００を発射ロッド５０４と共に移動させ、結果、可動式楔を固定式楔に沿って摺動させて、第１の作動シャフト及び第２の作動シャフトを互いに押し付けさせて、エンドエフェクタを現在の関節運動配向でロックすることができるようになっている。
【００７０】
使用中、例えば、ロボット外科用システムを介して外科用ツールに送達される力を介して発射ロッド５０４が作動するのに応じて、発射ロッド５０４は遠位方向に移動する。発射ロッド５０４が遠位方向に移動することにより、ギヤ５０２が回転し、結果、ロックロッド５００が遠位方向に移動する。したがって、ロックロッド５００によってフック留めされた可動式楔はまた、固定式楔に沿って遠位方向に摺動し、結果、発射中、例えば、ステープルの発射中及び切断要素による組織の切断中に、作動シャフトを共に付勢して、エンドエフェクタを関節運動位置にロックする。他の実施形態においては、ロックロッド５００は、上述の図１０のロックロッド２０６と同様に、発射ロッド５０４の遠位方向への移動に応じて近位方向に移動して、可動式楔を近位方向に引っ張ってロック部と係合するように構成されることができる。歯５０４ｔが発射ロッド５０４に沿って延在する、発射ロッド５０４の長さは、スレッドが並進してステープルをエンドエフェクタから打ち込むための長さ、及び切断要素がエンドエフェクタに沿って並進して、結果、エンドエフェクタによって係合された組織を切断する長さよりも長い長さに対応することができる。少なくとも一部の実施形態においては、これらの長さは等しくてよい。したがって、切断及び発射プロセス全体にわたってエンドエフェクタの関節運動角度がロックされるように、切断及び発射プロセス全体にわたって作動シャフトが互いに押し付けられてもよい。
【００７１】
発射ロッド５０４を引き続き遠位方向に移動させると、図２２に示されるように、発射ロッドの歯５０４ｔからギヤ５０２の係合が解除される。したがって、作動シャフトがもはや互いに押し付けられていないため、所望する場合にエンドエフェクタは、ステープルの発射及び組織の切断後に、関節運動されてもよい。換言すれば、ロック機構は、発射ロッドの歯５０４ｔとのギヤとが係合している間は、ロック構成にあっては、エンドエフェクタを関節運動した位置でロックさせ、それ以外のときには、ロック解除構成にあっては、エンドエフェクタが自由に関節運動するのを可能にする。発射ロッド５０４が図２２に図示されている位置から近位方向に移動し、可動式楔が近位方向に引っ張られ、それ以降の何らかの発射作動に備えて、ロック機構をロック解除構成に再び据える。
【００７２】
図２３は、図１０の外科用ツールと同様に構成されている、外科用ツールの別の実施形態を示す。例えば一対の可動式作動シャフトを含むが、この外科用ツールは、外科用ツールの切断要素の作動に応答して、ロック解除構成からロック構成へと自動的に動かされるように構成されているロック機構を含む。図示されているこの実施形態においては、ロック機構は、固定式楔と、可動楔と、ロックロッド６００と、ロックロッド６００の歯６００ｔに動作可能に係合するように構成されているギヤ又はピニオン６０２とを含む。ギヤ６０２は、外科用ツールに、例えば、細長いシャフトの内壁に、ピンで固定されるが、ギヤ６０２は、他の方法で外科用ツールに取り付けられることもできる。
【００７３】
外科用ツールはまた、発射ロッド６０４を含み、その発射ロッド６０４は作動されると、外科用ツールのエンドエフェクタからステープルを発射させ、エンドエフェクタに沿って切断要素を並進させるように構成されている。発射ロッド６０４は、概ね、図５及び図６の発射バー６４と同様に構成され、使用される。発射ロッド６０４は、ギヤ６０２と動作可能に係合するように構成されている歯６０４ｔをその上に有する。
【００７４】
概して、ギヤ６０２は、発射中、例えば発射ロッド６０４の移動中に、発射ロッド６０４（例えば、その歯６０４ｔ）及びロックロッド６００（例えば、その歯６００ｔ）と動作可能に係合し、可動式楔を固定式楔に対して移動させる、例えば、上述の可動式楔２０８及び固定式楔２１０と同様に、可動式楔を固定式楔に沿って摺動させるように構成されており、結果、上述の第１の作動シャフト２００及び第２の作動シャフト２０２と同様に、第１の作動シャフト及び第２の作動シャフトが互いに押し付けられるようにする。歯６０４ｔ、６００ｔとギヤが係合することにより、ロックロッド６００を発射ロッド６０４と共に移動させ、結果、可動式楔を固定式楔に沿って摺動させて、第１の作動シャフト及び第２の作動シャフトを互いに押し付けさせて、エンドエフェクタを現在の関節運動配向でロックすることができるようになっている。
【００７５】
使用中、例えば、ロボット外科用システムを介して外科用ツールに送達される力を介して発射ロッド６０４が作動するのに応じて、発射ロッド６０４は遠位方向に移動する。発射ロッド６０４が遠位方向に移動することにより、ギヤ６０２が回転し、結果、ロックロッド６００が遠位方向に移動する。したがって、ロックロッド６００によってフック留めされた可動式楔はまた、固定式楔に沿って遠位方向に摺動し、結果、発射中、例えば、ステープルの発射中及び切断要素による組織の切断中に、作動シャフトを共に付勢して、エンドエフェクタを関節運動位置にロックする。他の実施形態においては、ロックロッド６００は、上述の図１０のロックロッド２０６と同様に、発射ロッド６０４の遠位方向への移動に応じて近位方向に移動して、可動式楔を近位方向に引っ張ってロック部と係合するように構成されることができる。歯６０４ｔが発射ロッド６０４に沿って延在する、発射ロッド６０４の長さは、スレッドが並進してステープルをエンドエフェクタから打ち込むための長さ、及び切断要素がエンドエフェクタに沿って並進して、結果、エンドエフェクタによって係合された組織を切断する長さよりも長い長さに対応することができる。少なくとも一部の実施形態においては、これらの長さは等しくてよい。したがって、切断及び発射プロセス全体にわたってエンドエフェクタの関節運動角度がロックされるように、切断及び発射プロセス全体にわたって作動シャフトが互いに押し付けられてもよい。
【００７６】
発射ロッド６０４を引き続き遠位方向に移動させると、発射ロッドの歯６０４ｔからギヤ６０２の係合が解除される。したがって、作動シャフトがもはや互いに押し付けられていないため、所望の場合エンドエフェクタは、ステープルの発射及び組織の切断後に、関節運動されてもよい。換言すれば、ロック機構は、発射ロッドの歯６０４ｔとのギヤとが係合している間は、ロック構成にあっては、エンドエフェクタを関節運動した位置でロックさせ、それ以外のときには、ロック解除構成にあっては、エンドエフェクタが自由に関節運動するのを可能にする。発射ロッド６０４がギヤ６０２と係合されていない位置から近位方向に移動し、可動式楔が近位方向に引っ張られ、それ以降に実施される何らかの発射作動に備えて、ロック機構をロック解除構成に再び据える。
【００７７】
図２４は、図１０の外科用ツールと同様に構成されている、外科用ツールの別の実施形態を示す。例えば一対の可動式作動シャフトを含むが、この外科用ツールは、外科用ツールの切断要素の作動に応答して、ロック解除構成からロック構成へと自動的に動かされるように構成されているロック機構を含む。この図示された実施形態においては、ロック機構は、固定式楔と、可動楔と、ロックロッド７００と、共通の回転中心で共に積み重ねられた第１のギヤ又はピニオン７０２ａ及び第２のギヤ又はピニオン７０２ｂを含む積層ギヤ又はピニオン７０２とを含む。第１のギヤ７０２ａ及び第２のギヤ７０２ｂは、例えば、細長いシャフトの内壁に、ギヤ７０２ａ、７０２ｂがそれを中心に回転するように構成されているピンで外科用ツールに固定されるが、ギヤ７０２ａ，７０２ｂは、他の方法で外科用ツールに取り付けられることもできる。ロックロッド７００は、第１のギヤ７０２ａと動作可能に係合するように構成されている歯７００ｔをその上に有する。
【００７８】
外科用ツールはまた、発射ロッド７０４を含み、その発射ロッド７０４は、作動されると、外科用ツールのエンドエフェクタからステープルを発射させ、エンドエフェクタに沿って切断要素を並進させるように構成されている。発射ロッド７０４は、概ね、図５及び図６の発射バー６４と同様に構成され、使用される。発射ロッド７０４は、第２のギヤ７０２ｂと動作可能に係合するように構成されている歯７０４ｔをその上に有する。ギヤ７０２ａ、７０２ｂが積み重ねられた構成によって、図２４に示されるように、ロックロッド７００が発射ロッド７０４上に積み重ねられることが可能になってもよく、このことにより、外科用ツールの細長いシャフト内の空間を節約することができ、したがってツールがより小さいものとなることを可能にし、かつ／又は他のツール構成要素のために細長いシャフト内にスペースを空けることを可能にできる。
【００７９】
概して、積み重ねられたピニオン７０２は、発射中、例えば発射ロッド７０４の移動中に、発射ロッド７０４及びロックロッド７００と動作可能に係合し、可動式楔を固定式楔に対して移動させる、例えば、上述の可動式楔２０８及び固定式楔２１０と同様に、可動式楔を固定式楔に沿って摺動させるように構成されており、結果、上述の第１の作動シャフト２００及び第２の作動シャフト２０２と同様に、第１の作動シャフト及び第２の作動シャフトが互いに押し付けられるようにする。すなわち、発射中、第２のギヤ７０２ｂは、発射ロッド７０４（例えば、その歯７０４ｔ）と動作可能に係合するように構成され、第１のギヤ７０２ａは、ロックロッド７００（例えば、その歯７００ｔ）と動作可能に係合するように構成される。歯７０４ｔ、７００ｔとギヤが係合することにより、ロックロッド７００を発射ロッド７０４と共に移動させ、結果、可動式楔を固定式楔に沿って摺動させて、第１の作動シャフト及び第２の作動シャフトを互いに押し付けさせて、エンドエフェクタを現在の関節運動配向でロックすることができるようになっている。
【００８０】
使用中、例えば、ロボット外科用システムを介して外科用ツールに送達される力を介して発射ロッド７０４が作動するのに応じて、発射ロッド７０４は遠位方向に移動する。発射ロッド７０４が遠位方向に移動することによって、第２のギヤ７０２ｂが回転し、結果、第２のギヤ７０２ｂと動作可能に係合された第１のギヤ７０２ａが回転する。第１のギヤ７０２ａの回転によって、ロックロッド７００が遠位方向に移動する。したがって、ロックロッド７００によってフックされた可動式楔はまた、固定式楔に沿って遠位方向に摺動し、結果、発射中、例えば、ステープルの発射中及び切断要素による組織の切断中に、作動シャフトを共に付勢して、エンドエフェクタを関節運動位置にロックする。他の実施形態においては、ロックロッド７００は、上述の図１０のロックロッド２０６と同様に、発射ロッド７０４の遠位方向への移動に応じて近位方向に移動して、可動式楔を近位方向に引っ張ってロック部と係合するように構成されることができる。歯７０４ｔが発射ロッド７０４に沿って延在する、発射ロッド７０４の長さは、スレッドが並進してステープルをエンドエフェクタから打ち込むための長さ、及び切断要素がエンドエフェクタに沿って並進して、結果、エンドエフェクタによって係合された組織を切断する長さよりも長い長さに対応することができる。少なくとも一部の実施形態においては、これらの長さは等しくてよい。したがって、切断及び発射プロセス全体にわたってエンドエフェクタの関節運動角度がロックされるように、切断及び発射プロセス全体にわたって作動シャフトが互いに押し付けられてもよい。
【００８１】
発射ロッド７０４を引き続き遠位方向に移動させると、発射ロッドの歯７０４ｔから第２のギヤ７０２ｂの係合が解除される。したがって、作動シャフトがもはや互いに押し付けられていないため、所望の場合エンドエフェクタは、ステープルの発射及び組織の切断後に、関節運動されてもよい。換言すれば、ロック機構は、発射ロッドの歯７０４ｔとの第２のギヤとが係合している間は、ロック構成にあっては、エンドエフェクタを関節運動した位置でロックさせ、それ以外のときには、ロック解除構成にあっては、エンドエフェクタが自由に関節運動するのを可能にする。発射ロッド７０４が第２のギヤ７０２ｂと係合されていない位置から近位方向に移動し、可動式楔が近位方向に引っ張られ、それ以降に実施される何らかの発射作動に備えて、ロック機構をロック解除構成に再び据える。
【００８２】
本明細書に開示されるシステム、デバイス、及び方法は、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つ以上のコンピュータシステムを使用して実装することができる。
【００８３】
本明細書に記載された主題の１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つ以上のコンピュータプログラムの実行を含み得、該プロセッサは、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。
【００８４】
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とき、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又は１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一時的又は追加的に記憶することができる。
【００８５】
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た主題のうちの１つ以上の態様又は特徴は、例えば、ユーザに情報を表示するための陰極線管（ＣＲＴ）又は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又は発光ダイオード（ＬＥＤ）モニタなどのディスプレイ装置、並びにキーボード及びそれによりユーザがコンピュータに入力を提供し得る、例えば、マウス、トラックボール等のポインティングデバイスなどを有するコンピュータシステム上に実装することができる。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。
【００８６】
図２５は、コンピュータシステム３００の典型的な一実施形態を図示する。図示されているように、コンピュータシステム３００は、コンピュータシステム３００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３０２を含むことができる。「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）３０２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うちのいずれか１種を含む、任意の種類のマイクロプロセッサ又は中央処理装置（ＣＰＵ）を含むことができる。コンピュータシステム３００はまた、１つ以上のメモリ３０４も含むことができ、それらは、プロセッサ（複数可）３０２によって実行されるコードのための又は１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３０４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。
【００８７】
コンピュータシステム３００の様々な要素は、バスシステム３１２に接続することができる。例示されたバスシステム３１２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３００はまた、１つ以上のネットワークインターフェース（複数可）３０６、１つ以上の入力／出力（ＩＯ）インターフェース（複数可）３０８、及び１つ以上の記憶装置（複数可）３１０を含むこともできる。
【００８８】
ネットワークインターフェース（複数可）３０６は、コンピュータシステム３００が遠隔装置、例えば、他のコンピュータシステムとネットワークを介して通信することを可能にすることができ、非限定的な例として、遠隔デスクトップ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）アダプタであり得る。ＩＯインターフェース（複数可）３０８は、コンピュータシステム３００を他の電子機器と接続するための１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）３０８は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、１３９４ポート、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどの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３００は、人間のユーザがアクセス可能であることができ、そのためＩＯインターフェース（複数可）３０８は、ディスプレイ、スピーカ、キーボード、ポインティングデバイス、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）３１０は、不揮発的及び／又は非一時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）３１０は、永続的状態でデータ及び／又は命令を保持することができ、すなわち、その値は、コンピュータシステム３００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）３１０は、１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３００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遠隔接続されることも可能である。典型的な実施形態においては、記憶装置（複数可）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ている有形の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。
【００８９】
図２５に図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。典型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。
【００９０】
コンピュータシステム３００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３００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。
【００９１】
例示的な実施形態においては、コンピュータシステム３００は、単一のユニットとして、例えば単一のサーバとして、単一の筐体内に収容された単一のタワーとして提供することができる。単一のユニットは、システムの任意の他の態様の機能を中断することなく、必要に応じて、例えば、アップグレード、交換、メンテナンスなどのために、必要に応じて交換することができるように様々な態様を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、及び／若しくは改善される。
【００９２】
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。本明細書には典型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。他の実施形態においては、コンピュータシステムは、本明細書で図示及び説明されたものとは、アーキテクチャ及び動作が異なる場合がある。
【００９３】
好ましくは、本明細書に記載する発明の構成要素は、使用前に処理される。最初に、新しい又は使用済みの器具を入手し、必要であれば洗浄する。次いで、器具を滅菌することができる。１つの滅菌技術では、器具は、プラスチックバッグ又はＴＹＶＥＫバッグなど、閉鎖され密封された容器に入れられる。次に、容器及び器具は、γ線、Ｘ線、又は高エネルギ電子線など、容器を透過することができる放射線照射野内に置かれる。放射線は、器具上又は容器内の細菌を死滅させる。この後、滅菌された器具を滅菌容器内で保管することができる。密封された容器は、医療設備において開封されるまで器具を滅菌状態に保つ。
【００９４】
通常、装置は滅菌される。これは、β線又はγ線放射、酸化エチレン、蒸気、及び液浴（例えば、低温浸漬）などの、当業者には既知の様々な方法によって行うことができる。内部回路を含む装置を滅菌する例示的な実施形態は、「Ｓｙｓｔｅｍ  Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｏｆ  Ｓｔｅｒｉｌｉｚｉｎｇ  Ａｎ  Ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｄｅｖｉｃｅ」と題して２００８年２月８日に出願された米国特許第８，１１４，３４５号に詳述されている。装置は、インプラントされる場合、完全に密封されることが好ましい。これは、当業者に既知の様々な方法によって行うことができる。
【００９５】
当業者には、上述の実施形態に基づいて本発明の更なる特徴及び利点が認識されよう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲によって示される場合を除き、詳細に示され説明される内容により限定されるものではない。本明細書に引用される全ての刊行物及び参照文献はそれらの全容が参照によって本明細書に明示的に組み込まれる。
【００９６】
〔実施の態様〕
（１）  細長いシャフトと、
前記細長いシャフトの遠位端にあるエンドエフェクタであって、前記細長いシャフトの長手方向軸線に対してある角度で関節運動するように構成されているエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタによって係合された組織を切断するために、前記エンドエフェクタに沿って長手方向に移動するように構成されている切断要素と、
前記エンドエフェクタに沿った前記切断要素の前記移動に応じて、前記エンドエフェクタを前記角度でロックするように構成されているロック機構と、を備える、外科用装置。
（２）  前記エンドエフェクタに対して長手方向に移動し、結果、前記エンドエフェクタを関節運動させるように構成されている第１のロッド及び第２のロッドを更に備え、前記第１のロッド及び第２のロッドのそれぞれが、前記エンドエフェクタをロックするために前記ロック機構によって動作可能に係合されるように構成されている、実施態様１に記載の装置。
（３）  前記ロック機構が、前記エンドエフェクタの関節運動範囲内の任意の角度で前記エンドエフェクタをロックするように構成されている、実施態様１に記載の装置。
（４）  一対のプレートを更に備え、前記一対のプレートは、互いに摩擦係合し、前記摩擦係合を克服するために力が前記一対のプレートに加えられるまで前記エンドエフェクタを前記角度でロックするように構成されている、実施態様１に記載の装置。
（５）  前記ロック機構が、前記切断要素を移動させるように構成されているロッドの対応する歯と動作可能に係合するように構成されている、歯を有するギヤを含み、前記ギヤは、前記エンドエフェクタに沿った前記切断要素の前記移動中に回転するように構成されている、実施態様１に記載の装置。
【００９７】
（６）  前記ロック機構が、前記切断要素を移動させるように構成されているロッドと動作可能に係合するように構成されているプレートを含み、前記プレートは、前記エンドエフェクタに沿った前記切断要素の前記移動中に、前記切断要素と共に長手方向に移動するように構成されている、実施態様１に記載の装置。
（７）  前記切断要素の前記移動が、ロボット外科用システムによって制御されるように構成されている、実施態様１に記載の装置。
（８）  細長いシャフトと、
前記細長いシャフトの遠位端にあるエンドエフェクタであって、前記細長いシャフトの長手方向軸線に対してある角度で関節運動するように構成されているエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタに対して長手方向に移動し、結果、前記エンドエフェクタを関節運動させるように構成されているロッドと、
前記エンドエフェクタによって係合された組織を切断するために、前記エンドエフェクタに沿って長手方向に移動するように構成されている切断要素と、
前記切断要素の前記移動に応じて、前記エンドエフェクタに対して自動的に移動し、結果、前記エンドエフェクタを前記角度で保持するように構成されているロック機構と、を備える外科用装置。
（９）  前記ロック機構が、前記エンドエフェクタの前記関節運動中に移動するように構成されている、実施態様８に記載の装置。
（１０）  前記ロック機構が、前記切断要素の前記移動中に移動するように構成されている、実施態様８に記載の装置。
【００９８】
（１１）  前記ロック機構の前記移動が、長手方向の移動を含む、実施態様８に記載の装置。
（１２）  前記ロック機構の前記移動が回転運動を含む、実施態様８に記載の装置。
（１３）  前記切断要素の前記移動を引き起こすように作動されるように構成されているアクチュエータを更に備え、前記ロック機構が、前記アクチュエータの前記作動に応じて、前記エンドエフェクタに対して移動するように構成されている、実施態様８に記載の装置。
（１４）  前記エンドエフェクタの前記関節運動を引き起こすように作動されるように構成されているアクチュエータを更に備え、前記ロック機構が、前記アクチュエータの前記作動に応じて、前記エンドエフェクタに対して移動するように構成されている、実施態様８に記載の装置。
（１５）  前記ロック機構が、一対の表面を含み、前記一対の表面は、摩擦係合し、前記摩擦係合を克服するために力が前記一対の表面に加えられるまで前記エンドエフェクタを前記角度で保持するように構成されている、実施態様８に記載の装置。
【００９９】
（１６）  前記ロック機構が、前記ロッドの対応する歯と動作可能に係合するように構成され、かつ前記エンドエフェクタに沿った前記切断要素の前記移動中に回転するように構成されている、歯を有するギヤを含む、実施態様８に記載の装置。
（１７）  前記ロック機構が、前記ロッドと動作可能に係合するように構成され、かつ前記エンドエフェクタに沿った前記切断要素の前記移動中に前記切断要素と共に長手方向に移動するように構成されている、プレートを含む、実施態様８に記載の装置。
（１８）  エンドエフェクタを遠位端に有する細長いシャフトを有する外科用ツールの第１のアクチュエータを作動させて、前記第１のアクチュエータの作動が、前記エンドエフェクタを、前記細長いシャフトに対して最大角度までの任意の角度で関節運動させることと、
前記外科用ツールの第２のアクチュエータを作動させて、前記外科用ツールの切断要素を前記エンドエフェクタに沿って移動させ、前記エンドエフェクタによって係合された組織を切断することと、を含み、
前記第１のアクチュエータを作動させること及び前記第２のアクチュエータを作動させることのうちの１つは、前記エンドエフェクタを、前記切断要素の前記移動の全体にわたって前記角度でロックさせる、外科的方法。
（１９）  前記第１のアクチュエータを作動させることにより、前記エンドエフェクタが前記切断要素の前記移動の全体にわたって前記角度でロックされ、
前記外科用ツールが、前記第１のアクチュエータの前記作動に応じて第１の摩擦係数で係合するように構成されている一対のプレートを含む、実施態様１８に記載の方法。
（２０）  前記第２のアクチュエータを作動させることにより、前記エンドエフェクタが前記切断要素の前記移動全体にわたって前記角度でロックされ、
前記第１のアクチュエータを作動させることにより、関節運動ロッドの長手方向の移動が前記エンドエフェクタの前記関節運動を引き起こし、
前記外科用ツールが、前記関節運動ロッドと係合するように移動して、前記エンドエフェクタを、前記切断要素の前記移動全体にわたって前記角度でロックする可動ロック機構を含む、実施態様１８に記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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