(57)【要約】  電気手術用具を関節運動させ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。概して、手術用具（２００）は、手術用具（２００）の第１及び第２の継手（２２２、２２４）で選択的に枢動することによって、２つの平面内で関節運動するように構成され得る。手術用具（２００）は、関節運動を容易にするように構成された複数のケーブル（２２６ａ〜ｄ）を含み得る。ケーブル（２２６ａ〜ｄ）の各々を、第１及び第２の継手（２２２、２２４）において撓曲又は屈曲させるように構成することができ、かつ選択的に作動させて、第１及び第２の継手（２２２、２２４）において枢動を生じさせるように構成することができる。手術用具（２００）は、第１及び第２の継手（２２２、２２４）における枢動などの手術用具（２００）と関連付けられた様々な運動及びアクションを制御するように構成されたロボット手術システム（１００）に解放可能に結合するように構成され得る。
2020505128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科用装置であって、
細長いシャフトと、
組織に係合し、前記組織にエネルギーを適用するように構成されたエンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタが、第１の平面に沿って、かつ第２の平面を横断する前記第２の平面に沿って、前記細長いシャフトの長手方向軸に対してある角度で選択的に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の近位端と前記エンドエフェクタの遠位端との間に位置する連鎖部と、
各々が前記連鎖部を横切って延在する第１の対の関節運動ケーブルであって、前記第１の対の関節運動ケーブルが、選択的に作動されて、前記連鎖部の枢動を生じさせ、かつそれによって第１の平面に沿って前記エンドエフェクタの前記関節運動を生じさせるように構成されており、前記連鎖部が、前記第１の平面に沿った前記細長いシャフトに対する枢動に制限されている、第１の対の関節運動ケーブルと、
各々が前記連鎖部を横切って延在する第２の対の関節運動ケーブルであって、前記第２の対の関節運動ケーブルが、選択的に作動されて、第２の平面に沿って前記エンドエフェクタの関節運動を生じさせるように構成されており、前記エンドエフェクタが、前記第２の平面に沿った前記連鎖部に対する枢動に制限されている、第２の対の関節運動ケーブルと、を備える、外科用装置。
【請求項２】
前記関節運動ケーブルの各々が、前記第１の平面及び前記第２の平面からオフセットされている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記関節運動ケーブルの各々が、第１の平面及び前記第２の平面のうちの一方の中にある、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
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た切断要素と、
前記連鎖部に沿って延在し、作動されて前記切断要素の移動を生じさせるように構成された切断要素ケーブルと、を更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記切断要素ケーブルが、遠位方向に押されて前記切断要素の移動を生じさせるように構成されている、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記切断要素ケーブルが、前記エンドエフェクタの遠位端でプーリーに動作可能に結合されている、請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記連鎖部に沿って延在し、作動されて前記エンドエフェクタの開放及び前記エンドエフェクタの閉鎖を選択的に生じさせるように構成された閉鎖ケーブルを更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記閉鎖ケーブルが、遠位方向に押されて前記エンドエフェクタの前記開放及び前記エンドエフェクタの閉鎖を生じさせるように構成されている、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記閉鎖ケーブルが、前記細長いシャフトの長手方向軸と同軸状に延在する、請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
前記閉鎖ケーブルが、前記細長いシャフトの長手方向軸の周りに半径方向に配列された一対のケーブルを含む、請求項６に記載の装置。
【請求項１１】
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た切断要素と、
前記連鎖部に沿って延在し、作動されて前記切断要素の移動を生じさせるように構成された切断要素ケーブルと、を更に備える、請求項６に記載の装置。
【請求項１２】
前記関節運動ケーブルの前記作動が、ロボット手術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１３】
外科用装置であって、
細長いシャフトと、
組織に係合するように構成され、前記組織にエネルギーを適用するように構成され、第１の平面に沿って、かつ第２の平面を横断する前記第２の平面に沿って、前記細長いシャフトの長手方向軸に対してある角度で選択的に関節運動するように構成されたエンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタが、開放位置と閉鎖位置との間で移動するように構成された一対の顎部を含む、エンドエフェクタと、
前記細長いシャフトに沿って、前記細長いシャフトの長手方向軸からオフセットされ、かつ前記細長いシャフトの長手方向軸に実質的に平行に延在する第１の対の関節運動ケーブルであって、前記第１の対の関節運動ケーブルが、作動されて前記細長いシャフトに対してヨー運動のみで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の対の関節運動ケーブルと、
前記細長いシャフトに沿って、前記細長いシャフトの前記長手方向軸からオフセットされ、かつ前記細長いシャフトの前記長手方向軸に実質的に平行に延在する第２の対の関節運動ケーブルであって、前記第２の対の関節運動ケーブルが、作動されて前記細長いシャフトに対してピッチ運動のみで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２の対の関節運動ケーブルと、
前記細長いシャフトに沿って、かつ前記細長いシャフトの前記長手方向軸に実質的に平行に延在する一対の閉鎖ケーブルであって、前記一対の閉鎖ケーブルが、作動されて前記開放位置と前記閉鎖位置との間で前記一対の顎部を移動させるように構成されている、一対の閉鎖ケーブルと、を備える、外科用装置。
【請求項１４】
前記第１の対の関節運動ケーブルが、前記第２の対の関節運動ケーブルの作動を伴わずに作動され、その結果、前記エンドエフェクタがヨー運動のみで関節運動するように構成されており、前記第２の対の関節運動ケーブルが、前記第１の対の関節運動ケーブルの作動を伴わずに作動され、その結果、前記エンドエフェクタがピッチ運動のみで関節運動するように構成されており、前記第１及び第２の対の関節運動ケーブルが、作動され、その結果、前記エンドエフェクタがピッチ運動及びヨー運動で関節運動するように構成されている、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
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た切断要素と、
前記細長いシャフトに沿って、かつ前記細長いシャフトの前記長手方向軸に実質的に平行に延在する切断要素ケーブルであって、前記切断要素ケーブルが、作動されて前記切断要素の移動を生じさせるように構成されている、切断要素ケーブルと、を更に備える、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記切断要素ケーブルが、遠位方向に押されて前記切断要素の移動を生じさせるように構成されている、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記切断要素ケーブルが、前記エンドエフェクタの遠位端でプーリーに動作可能に結合されている、請求項１５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、特に、関節運動型電気手術用具の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（minimally invasive surgical、ＭＩＳ）器具は、多くの場合、術後の回復時間の短縮及び最小限の瘢痕のため、従来の開腹手術装置よりも好ましい。腹腔鏡手術は、１つ又は２つ以上の小切開が腹部に形成され、トロカールが切開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、ＭＩＳ手技の一種である。トロカールは、様々な器具及び用具を腹腔内に導入するため、並びに腹腔壁を臓器の上に持ち上げるように送気を提供するために使用される。診断又は治療効果を達成するために、これらの機器及び用具は、多くの方法で組織と係合及び／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の開口部を通して体内に導入される、別の種類のＭＩＳ手技である。
【０００３】
従来の低侵襲手術器具及び技法は、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、なおも更なる利点を提供し得る。例えば、従来の低侵襲手術器具は、多くの場合、開腹手術で見られる用具配置の柔軟性を外科医に与えない。小切開を通して器具を用いて手術部位に近づくことは困難である。加えて、典型的な内視鏡器具の余分な長さは、多くの場合、外科医がエンドエフェクタ上の組織及び器官によって及ぼされる力を感じる能力を低減させる。更に、テレビモニタ上の画像で視認したときの器具のエンドエフェクタの運動を実際のエンドエフェクタの運動と一致させることは、画像内で知覚される運動が普通は実際のエンドエフェクタの運動と直感的に対応しないため、特に困難である。したがって、手術器具の運動入力に対する直感的な応答が欠如することが多い。かかる内視鏡用具の直感性、巧緻性、及び感度の欠如は、低侵襲手術の使用の増加における障害であることが分かっている。
【０００４】
外科的な巧緻性を増加させ、かつ外科医が直感的な方式で患者に手術できるようにするために、長年にわたって、様々な低侵襲ロボットシステムが開発されてきた。遠隔手術は、外科医がいくつかの形態の遠隔制御、例えば、サーボ機構などを使用して、手で用具を直接保持し移動させるのではなく、手術器具の移動を操作するシステムを使用する外科手術の一般的な用語である。かかる遠隔手術システムでは、典型的には、患者から離れた場所で視覚的ディスプレイ上に手術部位の画像が外科医に提供される。外科医は、典型的には、外科的手技の間に視覚的ディスプレイ上でエンドエフェクタの移動を視認しながら、患者から離れた場所で外科的手技を行うことができる。典型的には、視覚的ディスプレイ上の手術部位の三次元画像を視認しながら、外科医は、離れた場所でマスタ制御装置を操作することによって患者の外科的手技を行い、このマスタ制御装置は、遠隔制御された器具の動きを制御する。
【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改善された方法、システム、及び装置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】
概して、電気手術用具を関節運動させるためのシステム、装置、及び方法が提供される。
【０００７】
一態様では、外科用装置が提供され、この外科用装置は、一実施形態において、細長いシャフトと、組織に係合し、その組織にエネルギーを適用するように構成されたエンドエフェクタとを含む。エンドエフェクタは、第１の平面に沿って、かつ第２の平面を横断する第２の平面に沿って、細長いシャフトの長手方向軸に対してある角度で選択的に関節運動するように構成されている。外科用装置はまた、エンドエフェクタの近位端とエンドエフェクタの遠位端との間に位置する連鎖部と、各々が連鎖部を横切って延在する第１の対の関節運動ケーブルと、各々が連鎖部を横切って延在する第２の対の関節運動ケーブルとを含む。第１の対の関節運動ケーブルは、選択的に作動されて連鎖部の枢動を生じさせ、かつそれによって第１の平面に沿ってエンドエフェクタの関節運動を生じさせるように構成されている。連鎖部は、第１の平面に沿った細長いシャフトに対する枢動に制限されている。第２の対の関節運動ケーブルは、選択的に作動されて第２の平面に沿ってエンドエフェクタの関節運動を生じさせるように構成されており、エンドエフェクタは、第２の平面に沿った連鎖部に対する枢動に制限されている。
【０００８】
手術用装置は、様々な形で異なり得る。例えば、関節運動ケーブルの各々は、第１の平面及び第２の平面からオフセットされていてもよい。別の例では、関節運動ケーブルの各々は、第１の平面及び第２の平面のうちの一方の中にある。
【０００９】
更に別の例では、外科用装置は、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た切断要素と、連鎖部に沿って延在し、作動されて切断要素の移動を生じさせるように構成された切断要素ケーブルとを含み得る。少なくともいくつかの実施形態では、切断要素ケーブルは、遠位方向に押されて切断要素の移動を生じさせるように構成され得る。少なくともいくつかの実施形態では、切断要素ケーブルは、エンドエフェクタの遠位端でプーリーに動作可能に結合され得る。
【００１０】
更に別の例では、外科用装置は、連鎖部に沿って延在し、作動されてエンドエフェクタの開放及びエンドエフェクタの閉鎖を選択的に生じさせるように構成された閉鎖ケーブルを更に含み得る。少なくともいくつかの実施形態では、閉鎖ケーブルは、遠位方向に押されてエンドエフェクタの開放及びエンドエフェクタの閉鎖を生じさせるように構成され得、閉鎖ケーブルは、細長いシャフトの長手方向軸と同軸上に延在し得、閉鎖ケーブルは、細長いシャフトの長手方向軸の周りに半径方向に配列された一対のケーブルを含み得、かつ／又は外科用装置は、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た切断要素を含み得、かつ連鎖部に沿って延在し、作動されて切断要素の移動を生じさせるように構成された切断要素ケーブルを含み得る。
【００１１】
別の例では、関節運動ケーブルの作動は、ロボット手術システムによって制御されるように構成され得る。
【００１２】
別の実施形態では、細長いシャフトと、組織に係合し、組織にエネルギーを適用するように構成され、第１の平面に沿って、かつ第２の平面を横断する第２の平面に沿って、細長いシャフトの長手方向軸に対してある角度で選択的に関節運動するように構成された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、開放位置と閉鎖位置との間で移動するように構成された一対の顎部を含む。外科用装置はまた、細長いシャフトに沿って、細長いシャフトの長手方向軸からオフセットされ、かつ細長いシャフトの長手方向軸に実質的に平行に延在する第１の対の関節運動ケーブルと、細長いシャフトに沿って、細長いシャフトの長手方向軸からオフセットされ、かつ細長いシャフトの長手方向軸に実質的に平行に延在する第２の対の関節運動ケーブルと、細長いシャフトに沿って、かつ細長いシャフトの長手方向軸に実質的に平行に延在する一対の閉鎖ケーブルとを含む。第１の対の関節運動ケーブルは、作動されて細長いシャフトに対してヨー運動のみで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２の対の関節運動ケーブルは、作動されて細長いシャフトに対してピッチ運動のみで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。一対の閉鎖ケーブルは、作動されて開放位置と閉鎖位置との間で一対の顎部を移動させるように構成されている。
【００１３】
外科用装置は、任意の数の変形例を有し得る。例えば、第１の対の関節運動ケーブルは、エンドエフェクタがヨー運動のみで関節運動するように、第２の対の関節運動ケーブルの作動を伴わずに作動されるように構成され得、第２の対の関節運動ケーブルは、エンドエフェクタがピッチ運動のみで関節運動するように、第１の対の関節運動ケーブルの作動を伴わずに作動されるように構成され得、第１及び第２の対の関節運動ケーブルは、エンドエフェクタがピッチ運動及びヨー運動で関節運動するように作動されるように構成され得る。
【００１４】
別の例では、外科用装置は、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た切断要素を含み得、外科用装置は、細長いシャフトに沿って、かつ細長いシャフトの長手方向軸に実質的に平行に延在する切断要素ケーブルを含み得、切断要素ケーブルは、作動されて切断要素の移動を生じさせるように構成され得る。少なくともいくつかの実施形態では、切断要素ケーブルは、遠位方向に押されて切断要素の移動を生じさせるように構成され得る。少なくともいくつかの実施形態では、切断要素ケーブルは、エンドエフェクタの遠位端でプーリーに動作可能に結合され得る。
【００１５】
更に別の例では、第１及び第２の対の関節運動ケーブルの作動、並びに一対の閉鎖ケーブルの作動は各々、ロボット手術システムによって制御されるように構成され得る。
【００１６】
別の態様では、外科的方法が提供され、外科的方法は、一実施形態において、手術用具の遠位端でエンドエフェクタを患者内に前進させることと、細長いシャフトに沿って延在する複数の関節運動ケーブルを、第１の軸を中心として第１の枢動継手において各々屈曲させ、それによって、手術用具の細長いシャフトに対して第１の軸を中心としてエンドエフェクタを関節運動させることと、複数の関節運動ケーブルを、第２の軸を中心として第２の枢動継手において各々屈曲させ、それによって、手術用具の細長いシャフトに対して第２の軸を中心としてエンドエフェクタを関節運動させることとを含む。手術用具は、エンドエフェクタによって係合された組織にエネルギーを適用するように構成されている。第１の軸は、第２の軸に対して実質的に垂直であり、関節運動ケーブルは、第１の軸及び第２の軸を中心として屈曲され、その結果、エンドエフェクタが第１及び第２の軸の各々を中心として関節運動するように構成される。
【００１７】
外科的方法は、様々な形で異なり得る。例えば、外科的方法は、エンドエフェクタを用いて組織を係合することを含み得、外科的方法は、細長いシャフトに沿って延在する切断要素ケーブルを作動させ、それによって、切断要素をエンドエフェクタに沿って並進させ、組織を切断することを含み得、切断要素ケーブルは、第１の軸を中心として第１の枢動継手において屈曲され、第２の軸を中心として第２の枢動継手において屈曲されるように構成され得る。別の例では、外科的方法は、細長いシャフトに沿って延在する閉鎖ケーブルを作動させ、それによって、エンドエフェクタに、開放位置から閉鎖位置へと移動すること、及び閉鎖位置から開放位置へと移動することのうちの少なくとも一方を行わせることを含み得、閉鎖ケーブルは、第１の軸を中心として第１の枢動継手において屈曲され、第２の軸を中心として第２の枢動継手において屈曲されるように構成され得る。更に別の例では、手術用具は、ロボット手術システムに動作可能に結合され得、ロボット手術システムは、複数の関節運動ケーブルを第１の枢動継手において屈曲させ、第２の枢動継手において屈曲させるように構成され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
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】手術用具の一実施形態の側面概略図である。
【図２】６つの自由度と関連付けられた専門用語の図表描写である。
【図３】患者側部分及びユーザ側部分を含む、ロボット手術システムの一実施形態の斜視図である。
【図４】ロボット手術システムのロボットアームの一実施形態の斜視図であり、図１の手術用具は、ロボットアームに解放可能かつ交換可能に結合されている。
【図５】図４のロボットアームの用具駆動装置の斜視図である。
【図６】手術用具の別の実施形態の斜視図である。
【図７】図６の手術用具の側面図である。
【図８】図６の手術用具の近位端図である。
【図９】図６の手術用具の遠位部分の斜視図である。
【図１０】図６の手術用具の遠位部分の別の斜視図である。
【図１１】図６の手術用具の遠位部分の上面図である。
【図１２】図６の手術用具の断面図である。
【図１３】図６の手術用具の遠位部分の別の斜視図である。
【図１４】図６の手術用具の概略断面図である。
【図１５】図６の手術用具の斜視図であり、当該用具のリスト部分を含む。
【図１６】図６の手術用具の別の斜視図であり、当該用具のリスト部分を含む。
【図１７】図６の手術用具の概略断面図である。
【図１８】熱収縮管を含む図６の手術用具の断面図である。
【図１９】手術用具の別の実施形態の上面図であり、当該用具のリスト部分を含む。
【図２０】図１９のリスト部分の斜視図である。
【図２１】一平面内で関節運動した図１９のリスト部分の側面図である。
【図２２】２つの平面内で関節運動した図１９のリスト部分の斜視図である。
【図２３】図２２のリスト部分の別の斜視図である。
【図２４】図１９の手術用具の概略断面図である。
【図２５】手術用具の別の実施形態の遠位部分の斜視図であり、当該手術用具のエンドエフェクタは開放位置にある。
【図２５Ａ】図２５の手術用具の遠位部分の部分透視図である。
【図２６】図２５の手術用具の遠位部分の斜視図であり、エンドエフェクタは閉鎖位置にある。
【図２７】図２５の手術用具の遠位部分の側面図である。
【図２８】手術用具の更に別の実施形態の側面図であり、当該手術用具のリスト部分を含む。
【図２９】図２８の手術用具の概略断面図である。
【図３０】２つの平面内で関節運動した図２８のリスト部分の斜視図である。
【図３１】図３０のリスト部分の別の斜視図である。
【図３２】図３１のリスト部分の部分透視図である。
【図３３】手術用具の別の実施形態の遠位部分の上面部分透視図である。
【図３４】図３３の手術用具の遠位部分の斜視図である。
【図３５】図３３の手術用具の遠位部分の別の上面部分透視図であり、当該手術用具の切断要素は最遠位位置に前進している。
【図３６】図３５の手術用具の遠位部分の側面部分透視図である。
【図３７】手術用具の別の実施形態の中間部分の側面部分透明図である。
【図３８】手術用具の更に別の実施形態の中間部分の側面部分透視図である。
【図３９】手術用具のなおも別の実施形態の中間部分の側面部分透視図である。
【図４０】手術用具の別の実施形態の斜視図である。
【図４１】図４０の手術用具の側面図である。
【図４２】図４０の手術用具の近位端図である。
【図４３】図４０の手術用具の遠位部分の斜視図である。
【図４４】図４０の手術用具の遠位部分の別の斜視図である。
【図４５】図４０の手術用具の中間部分の斜視図である。
【図４６】手術用具の別の実施形態の近位部分の斜視図である。
【図４７】図４６の手術用具の近位部分の別の斜視図である。
【図４８】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】
【００１９】
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、ある特定の例示的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、添付の図面に図示されている。当業者であれば、本明細書で具体的に説明され、かつ添付の図面に図示される装置及び方法が、非限定的な例示的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つの例示的実施形態に関連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。
【００２０】
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用いられる被験者の解剖学的構造、システム及び装置が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技によって決まり得る。
【００２１】
電気手術用具を関節運動させ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。概して、手術用具は、手術用具の第１及び第２の継手において選択的に枢動することによって、２つの平面内で関節運動するように構成され得る。手術用具は、関節運動を容易にするように構成された複数のケーブルを含み得る。ケーブルの各々を、第１及び第２の継手において撓曲又は屈曲させるように構成することができ、かつ選択的に作動させて第１及び第２の継手において枢動を生じさせるように構成することができる。手術用具は、第１及び第２の継手における枢動などの手術用具と関連付けられた様々な運動及びアクションを制御するように構成されたロボット手術システム（本明細書では「手術ロボット」とも呼ばれる）に解放可能に結合するように構成され得る。
【００２２】
図１は、手術用具１０の一実施形態を図示し、その手術用具は、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に結合するリスト部１６、及びシャフト１２の近位端に結合された用具ハウジング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に対して動いて、用具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付け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と関連付けられた動作の様々な特徴（例えば、挟持、焼灼、回転、関節運動、エネルギー送達などのうちのいずれか１つ又は２つ以上）を制御するように構成された様々な構成要素（例えば、ギア及び／又はアクチュエータ）を含む。少なくともいくつかの実施形態では、シャフト１２、及び、したがってそれに結合されたエンドエフェクタ１４は、シャフト１２の長手方向軸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では、ハウジング１８の様々な構成要素は、シャフト１２の回転の動きを制御するように構成されている。少なくともいくつかの実施形態では、この図示されている実施形態のように、手術用具１０は、ロボット外科用システムに解放可能に結合するように構成され、用具ハウジング１８は、用具１０のロボット外科用システムへの解放可能な結合を可能にするように構成された結合特徴を含み得る。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。
【００２３】
手術用具１０は、任意の様々な構成を有することができる。概して、手術用具は、少なくとも１つの手術機能を実施するように構成され得、例えば、鉗子、把持器具、ニードルドライバ、ハサミ、エネルギーを適用する電気焼灼器用具、ステープラ、クリップアプライヤ、吸引用具、潅注用具、撮像装置（例えば、内視鏡又は超音波プローブ）などのうちのいずれかを含み得る。手術用具１０は、少なくともいくつかの実施形態において、組織に（高周波（radiofrequency、ＲＦ）エネルギーなどの）エネルギーを適用するように構成されているが、他の実施形態では、用具１０は、組織にエネルギーを適用するようには構成されていない。
【００２４】
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、他の実施形態では、シャフト１２は、ハウジング１８に解放可能に結合され得、その結果、シャフト１２は、他のシャフトと互いに交換可能とすることができる。これにより、単一のハウジング１８が、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なり得る。
【００２５】
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、開放位置と閉鎖位置との間を移動するように構成された一対の対向する顎部２０、２２を有する組織把持器具を含み、顎部２０、２２のうちの一方又は両方は、リスト部１６で枢動して、エンドエフェクタ１４を開放位置と閉鎖位置との間で移動させるように構成されている。エンドエフェクタ１４は、他の実施形態において、他の構成、例えば、ハサミ、バブコック、牽引子などを有し得る。
【００２６】
リスト部１６は、任意の様々な構成を有することができる。手術用具のリスト部の例示的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実施形態は、全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１４年３月１３日に出願された「Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｒｏｂｏｔｉｃ  Ｗｒｉｓｔ」と題する国際公開第２０１４／１５１９５２号、２０１４年３月１３日に出願された「Ｈｙｐｅｒｄｅｘｔｅｒｏｕｓ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題する国際公開第２０１４／１５１６２１号、２０１２年２月１７日に出願された「Ｆｕｓｉｎｇ  Ａｎｄ  Ｃｕｔｔｉｎｇ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ａｎｄ  Ｒｅｌａｔｅｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ」と題する米国特許第９，０５５，９６１号、２０１６年７月１日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄｓ，Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ａｎｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  Ｆｏｒ  Ｉｎｉｔｉａｌｉｚｉｎｇ  Ａ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｔｏｏｌ」と題する米国特許出願第１５／２００，２８３号、及び２０１６年８月１６日に出願された「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号に記載されている。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た継手を含むことができる。いくつかの実施形態では、枢動運動は、リスト部１６の第１の軸（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（例えば、Ｙ軸）を中心とするヨー運動、及びこれらの組み合わせを含むことができ、リスト部１６を中心とするエンドエフェクタ１４の３６０°の回転運動を可能にすることができる。他の実施形態では、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。
【００２７】
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図示している。本明細書で使用されるとき、かつ図２に図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、側面を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。
【００２８】
この図示されている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Ａ２が、シャフト１２の長手方向軸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Ａ２が、シャフト１２の長手方向軸Ａ１に対して傾斜しているため、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エンドエフェクタ１４が関節運動する運動を含む。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。この図示されている実施形態におけるエンドエフェクタ１４の運動また、対応するシャフト１２のその長手方向軸Ａ１を中心とした回転を伴うか又は伴わずに、エンドエフェクタ１４がその長手方向軸線Ａ２を中心として回転するエンドエフェクタ１４の回転運動を含む。
【００２９】
手術用具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た１つ又は２つ以上の作動シャフトを含み得る。１つ又は２つ以上の作動シャフトの各々は、シャフト１２に沿って（例えば、その内側の管腔内に）延在し得、ハウジング１８及びエンドエフェクタ１４に動作可能に結合され得る。このようにして、ハウジング１８に結合された用具駆動装置は、用具ハウジング１８を介して手術用具１０に入力を提供し、かつそれによって１つ又は２つ以上の作動シャフトを作動させてエンドエフェクタ１４の運動を生じさせるように構成され得る。
【００３０】
本明細書に開示されるシステム、装置、及び方法は、ロボット手術システムを使用して実装され得る。当業者によって認識されるように、ロボット手術システムの様々な構成要素間の電子通信は、有線であっても無線であってもよい。当業者はまた、ロボット手術システム内の全ての電子通信を有線とすることができること、ロボット手術システム内の全ての電子通信を無線とすることができること、又はロボット手術システムのいくつかの部分を有線通信とし、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認識するであろう。
【００３１】
図３は、ロボット手術システム１００の一実施形態の斜視図であり、ロボット手術システムは、患者１０４に隣接して位置付けられた患者側部分１０２と、患者からある距離に位置するユーザ側部分１０６とを含み、これらの部分は、同じ部屋内及び／又は遠隔場所のいずれかにある。患者側部分１０２は、概して、１つ又は２つ以上のロボットアーム１０８と、ロボットアーム１０８に解放可能に結合するように構成された１つ又は２つ以上の用具アセンブリ１１０とを含む。ユーザ側部分１０６は、概して、患者１０４及び／又は手術部位を視認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及び各用具アセンブリ１１０の運動を制御するための制御システム１１４とを含む。
【００３２】
制御システム１１４は、様々な構成を有し得、患者に隣接して（例えば、手術室内に）位置し得るか、患者の遠隔に（例えば、別個の制御室内に）位置し得るか、又は２つ若しくはそれ以上の場所（例えば、手術室及び／若しくは別個の制御室（複数可））に分散され得る。分散システムの一例として、専用のシステム制御コンソールは手術室内に位置し得、別個のコンソールは遠隔の場所に位置し得る。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の手術部位を視認すること、及び／又は患者側部分１０２の１つ若しくは２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実施すること）を可能にする構成要素を含み得る。いくつかの実施形態において、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、又は同類のものなどの、１つ又は２つ以上の手動操作入力装置を含み得る。１つ又は２つ以上の入力装置は、遠隔操作モータを制御することができ、遠隔操作モータは次に、ロボットアーム１０８及び用具アセンブリ１１０を含む外科用システムの運動を制御する。
【００３３】
患者側部分１０２はまた、様々な構成を有し得る。図３に図示されているように、患者側部分１０２は、手術台１１６に結合し得る。しかしながら、他の実施形態では、患者側部分１０２は、壁、天井、床、又は他の手術室装備に装着され得る。更に、患者側部分１０２は、２つのロボットアーム１０８を含むように示されているが、より多い又はより少ないロボットアーム１０８を含むことができる。更に、患者側部分１０２は、（図３に示されるように）手術台１１６に対してなど、様々な位置に装着された別個のロボットアーム１０８を含み得る。代替的に、患者側部分１０２は、そこから延在する１つ又は２つ以上のロボットアーム１０８を含む単一のアセンブリを含み得る。
【００３４】
図４は、ロボットアーム１１８、及びロボットアーム１１８に解放可能かつ交換可能に結合された図１の手術用具１０の別の実施形態を図示している。本明細書で論じられるように、他の手術器具を代わりにアーム１１８に結合することができる。ロボットアーム１１８は、１つ又は２つ以上の自由度（例えば、６つ全部のデカルト自由度、５つ若しくはそれ以下のデカルト自由度など）に沿って、関連する用具１０を支持し、移動させるように構成されている。
【００３５】
ロボットアーム１１８は、ロボットアーム１１８の遠位端に用具駆動装置１２２を含み得、用具駆動装置は、用具１０と関連付けられた制御特徴を支援し得る。図４に示されるように、ロボットアーム１１８はまた、ロボットアーム１１８の一部であり得るか、又はロボットアームに解放可能かつ交換可能に結合され得るエントリーガイド１２３（例えば、カニューレマウント若しくはカニューレなど）を含み得る。図１の用具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示されている図４に示されるように、患者への挿入のためにエントリーガイド１２３を通して用具アセンブリのシャフトを挿入することができる。
【００３６】
外科用システムを使用しながら滅菌手術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）とそれに結合された手術器具（例えば、用具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（instrument sterile adapter、ＩＳＡ）などの滅菌構成要素を、用具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もできる。用具１０とロボットアーム１０８との間のＩＳＡの配置は、用具１０及びロボットアーム１１８の滅菌結合点を確実にすることができる。これは、滅菌手術野を損なうことなく、手術過程中に、ロボットアーム１１８から手術器具を取り外して、他の手術器具と交換することを可能にする。
【００３７】
図５は、用具駆動装置１２２をより詳細に図示する。示されるように、用具駆動装置１２２は、１つ又は２つ以上のモータを含み、例えば、アーム１１８に結合された用具１０と関連付けられた様々な運動及びアクションを制御する５つのモータ１２４が示されている。例えば、各モータ１２４は、外科手術を実施することを支援するためなど、用具１０によって実施され得る１つ又は２つ以上のアクション及び運動を制御するために、用具１０に関連付けられた作動特徴（例えば、ギア）に結合し、かつ／又はそれと相互作用し得る。モータ１２４は、用具駆動装置１２２の上面上でアクセス可能であり、ひいては、用具１０（例えば、そのハウジング１８）は、用具駆動装置１２２の上に装着されて、それに結合するように構成されている。用具駆動装置モータによって制御されるように構成された（「パック」とも呼ばれる）用具ハウジングのモータ動作及び構成要素の例示的実施形態は、全体が参照により本明細書に組み込まれる、前述の２０１４年３月１３日に出願された「Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｒｏｂｏｔｉｃ  Ｗｒｉｓｔ」と題する国際公開第２０１４／１５１９５２号、２０１４年３月１３日に出願された「Ｈｙｐｅｒｄｅｘｔｅｒｏｕｓ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題する国際公開第２０１４／１５１６２１号、２０１６年７月１日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄｓ，Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ａｎｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  Ｆｏｒ  Ｉｎｉｔｉａｌｉｚｉｎｇ  Ａ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｔｏｏｌ」と題する米国特許出願第１５／２００，２８３号、及び２０１６年８月１６日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄｓ，Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ａｎｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  Ｆｏｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ  Ａ  Ｍｏｔｏｒ  Ｏｆ  Ａ  Ｒｏｂｏｔｉｃ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ」と題する米国特許出願第１５／２３７，６５３号に更に記載されている。
【００３８】
用具駆動装置１２２はまた、用具１０のシャフト１２を受容するために、側壁に形成されたシャフト受容チャネル１２６を含む。他の実施形態において、シャフト１２は、用具駆動装置１２２の開口部を通って延在することができるか、又は２つの構成要素が様々な他の構成で嵌合することができる。
【００３９】
図６〜図８は、組織にエネルギーを適用するように構成された手術用具２００の一実施形態を図示しており、これは、例えば電気手術用具である。用具２００は、概して、図１の用具１０と同様に構成及び使用され、例えば、細長いシャフト２０２、エンドエフェクタ２０４、シャフト２０２の遠位端においてエンドエフェクタ２０４をシャフト２０２に結合するリスト部２０６、及びシャフト２０２の近位端に結合された用具ハウジング２０８を含む。用具ハウジング２０８は、手術ロボットの用具駆動装置を手術用具２００に動作可能に結合するように構成された複数の入力インターフェースを含み得る。この図示されている実施形態におけるエンドエフェクタ２０４は、対向する下部顎部２１０と上部顎部２１２とを含む。図６及び図９に示されるように、下部顎部２１０及び上部顎部２１２の各々は、電極２１０ｅ（上部顎部の電極は図では不明瞭）を含み、この電極は、電極２１０ｅの各々が双極エネルギー源から１つの極を受容するなどによって、顎部２１０と２１２との間に係合された組織にエネルギーを送達して、組織を融合するのに十分な電極間の双極エネルギーを作り出すように構成されている。図６、図９、及び図１０に示されるように、下部顎部２１０及び上部顎部２１２の各々はまた、それらに沿って長手方向に延在するスロット又は溝２１０ｓ（上部顎部のスロット又は溝は図では不明瞭）を含み、スロット又は溝は、内部で切断要素２１４を摺動可能に受容して、切断要素２１４が顎部２１０と２１２との間に係合された組織を切断することを可能にするように構成されている。含まれる組織にエネルギーを適用するように構成された電気外科用手術用具の例示的実施形態は、前述の２０１２年２月１７日に出願された「Ｆｕｓｉｎｇ  Ａｎｄ  Ｃｕｔｔｉｎｇ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ａｎｄ  Ｒｅｌａｔｅｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ」と題する米国特許第９，０５５，９６１号に更に記載されている。
【００４０】
概して、リスト部２０６は、エンドエフェクタ２０４が結合される細長いシャフト２０２に対するエンドエフェクタ２０４の微細な運動及び角度形成を可能にし得る。図９及び図１１に示されるように、用具２００は、エンドエフェクタ２０４とシャフト２０２とを一緒に結合するリスト部２０６に、第１、第２、及び第３の連鎖部２１６、２１８、２２０を含む。連鎖部２１６、２１８、２２０は、細長いシャフト２０２に対するエンドエフェクタ２０４の関節運動、例えば、エンドエフェクタ２０４を細長いシャフト２０２の長手方向軸２０２Ａに対して角度付けるのを容易にするように構成されている。第１の連鎖部２１６の遠位端２１６ｄは、エンドエフェクタ２０４の近位端２０４ｐ、例えば、底部顎部２１０の近位端２１０ｐに枢動不可能に結合される。第１の連鎖部２１６の近位端２１６ｐは、第１の又は遠位継手２２２において、第２連鎖部２１８の遠位端２１８ｄに枢動可能に結合される。第２の連鎖部２１８の近位端２１８ｐは、第２の又は近位継手２２４において、第３の連鎖部２２０の遠位端に枢動可能に結合される。第３の連鎖部２２０の近位端２２０ｐは、細長いシャフト２０２の遠位端２０２ｄに枢動不可能に連結される。
【００４１】
図１２に図示されるように、第１の継手２２２は、第１の枢動軸Ｐ１を画定し、第１の枢動軸を中心として第１の連鎖部２１６、ひいてはそれに枢動不可能に結合されたエンドエフェクタ２０４は、ピッチの動きで第２の連鎖部２１８に対して枢動するように構成されている。したがって、第１の継手２２２は、第１の平面を画定し、第１の平面において、第１の連鎖部２１６、ひいてはエンドエフェクタ２０４は、シャフト２０２に対して移動して、シャフト２０２に対するエンドエフェクタのピッチを調節するように構成される。第２の継手２２４は、第２の枢動軸Ｐ２を画定し、第２の枢動軸を中心として第２の連鎖部２１８は、第３の連鎖部２２０、ひいてはヨーの動きで第３の連鎖部２２０に枢動不可能に結合されたシャフト２０２に対して枢動するように構成される。したがって、第２の継手２２４は、第２の平面を画定し、第２の平面において、第２の連鎖部２１８は、第３の連鎖部２２０、ひいてはシャフト２０２に対して移動して、シャフト２０２に対するエンドエフェクタのヨーを調節するように構成される。エンドエフェクタ２０４は、図６、図７、図９〜図１１、及び図１３では、関節運動していない位置で示されている。
【００４２】
図９〜図１１、図１３、及び図１４に示されるように、用具２００は、作動されて結合されたエンドエフェクタ２０４が関節運動する運動を生じさせるように構成された第１、第２、第３、及び第４の関節運動ケーブル２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、２２６ｄを含む。関節運動ケーブル２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、２２６ｄは、用具ハウジング２０８に動作可能に結合され、かつしたがって、用具ハウジング２０８を介して用具駆動装置に動作可能に結合されるように構成されている。したがって、用具駆動装置から用具ハウジング２０８への入力は、関節運動ケーブル２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、２２６ｄを作動させて関節運動ケーブル２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、２２６ｄのうちの選択された１つ又は２つ以上の選択的な運動を生じさせて、エンドエフェクタ２０４の選択された関節運動を生じさせるように構成され得る。
【００４３】
この図示されている実施形態では、図１４に示されるように、関節運動ケーブル２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、２２６ｄは、第１及び第２の枢動軸Ｐ１、Ｐ２から各々オフセットされており、ひいては第１及び第２の枢動軸Ｐ１、Ｐ２によってそれぞれ画定される第１及び第２の平面から各々オフセットされている。換言すれば、関節運動ケーブル２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、２２６ｄは、関節運動の動きの軸Ｐ１、Ｐ２のいずれの上にもない。関節運動ケーブル２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、２２６ｄはまた、軸Ｐ１、Ｐ２から約４５度で互いに等距離で、細長いシャフト２０２の長手方向軸２０２Ａの周りに半径方向に離間されている。関節運動ケーブル２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、２２６ｄのこの位置決めは、エンドエフェクタ２０４が各軸Ｐ１、Ｐ２に対して約８０度、例えば、＋／−８０度のピッチ及びヨー方向の各々に最大関節運動角度で関節運動することを可能にし得る。
【００４４】
図９〜図１１及び図１３に示されるように、関節運動ケーブル２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、２２６ｄは各々、第１、第２、及び第３の連鎖部２１６、２１８、２２０を通って長手方向に延在する。関節運動ケーブル２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、２２６ｄの各々の遠位端２２８ａ、２２８ｂ、２２８ｃ、２２９ｄは、エンドエフェクタ２０４に、例えば、底部顎部２１０に固定的に結合されている。この図示されている実施形態のように、関節運動ケーブルの遠位端２２８ａ、２２８ｂ、２２８ｃ、２２９ｄは、それらの、溶着、粘着剤、圧入、圧着などのような取り付け機構を介したエンドエフェクタ２０４への固定取り付けを容易にするために、拡大され得る（例えば、拡大直径を有する）。
【００４５】
図９及び図１１に示されるように、第１の連鎖部２１６は、その近位端に、関節運動ケーブル２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、２２６ｄを関節運動中に第１の継手２２２において誘導するように構成された４つのチャネル２１６ｃを有する。第２の連鎖部２１８は、その遠位端に、関節運動ケーブル２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、２２６ｄを第１の継手２２２において誘導するように構成された４つのチャネル２１８ｃを有する。第２の連鎖部の遠位チャネル２１８ｃ及び第１の連鎖部の近位チャネル２１６ｃは、協働して第１の継手２２２の屈曲部の周りに２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、２２６ｄをガイドし、それによって、関節運動ケーブル２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、２２６ｄが任意の鋭い角部又は半径に遭遇するのを防止し、関節運動ケーブル２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、２２６ｄと連鎖部２１８と第１の連鎖部２１６との間の摩擦を低減するのを助け、かつ／又は関節運動ケーブル２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、２２６ｄが関節運動中に第１の継手２２２において半径方向内方又は外方にねじれるか若しくは移動するのを防止するのを助けることができる。かかる摩擦、鋭い角部若しくは半径の遭遇、及びねじれ若しくは半径方向の運動は、関節運動ケーブル２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、２２６ｄに対してより多くの力を及ぼすことがあり、これは、関節運動ケーブル２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、２２６ｄ上の摩耗を増加させ、それによって、それらの全体的な寿命を低減させることがある。同様に、第２の連鎖部２１８はまた、その近位端２１８ｐに、第２の継手２２４において４つのチャネル２１８ｃを有し、第３の連鎖部２２０は、その遠位端２２０ｄに、第２の継手２２４において４つのチャネル２２０ｃを有する。第２の連鎖部の近位チャネル２１８ｃ及び第３の連鎖部の遠位チャネル２２０ｃは、協働して、２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、２２６ｄを第２の継手２２４の屈曲部の周りで誘導することができる。
【００４６】
エンドエフェクタ２０４は、顎部２１０、２１２が開放されている開放位置と、顎部２１０、２１２が閉鎖される閉鎖位置との間で移動するように構成されている。エンドエフェクタ２０４は、図６、図７、図９〜図１１、及び図１３では、開放位置に示されている。図１５に示されるように、用具２００は、作動されてエンドエフェクタ２０４の選択的な開放及び閉鎖を生じさせるように構成された第１及び第２の閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂを含む。閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂは、用具ハウジング２０８に動作可能に結合され、かつしたがって、用具ハウジング２０８を介して用具駆動装置に動作可能に結合されるように構成されている。したがって、用具駆動装置から用具ハウジング２０８への入力は、閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂを作動させて閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂの選択的な運動を生じさせて、エンドエフェクタ２０４の選択された開放及び閉鎖を生じさせるように構成され得る。
【００４７】
図１６に示されるように、閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂは、閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂを保護するのを助けるため、及び／又は閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂのエンドエフェクタ２０４、例えば、上部顎部２１２への動作接続を容易にするために、周りにそれぞれの遠位ハイポ管２３２ａ、２３２ｂを有し得る。図１５に示されるように、閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂはまた、閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂを保護するのを助けるため、及び／又は閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂの用具ハウジング２０８への接続を容易にするために、周りにそれぞれの近位ハイポ管２３４ａ、２３４ｂを有し得る。
【００４８】
図９、図１０、図１３、図１５、及び図１６に示されるように、用具２００は、エンドエフェクタ２０４の開放及び閉鎖を容易にするように構成された一対のリンク２３６ａ、２３６ｂを含む。リンク２３６ａ、２３６ｂは、エンドエフェクタ２０４の対向する側面、例えば、左側及び右側にある。リンク２３６ａ、２３６ｂは各々、顎部支持ロッド２４０に摺動可能に取り付けられるハブ２３８に枢動可能に取り付けられる遠位端を有し、各々が上部顎部２１２に枢動可能に取り付けられる近位端を有する。顎部支持ロッド２４０の遠位端は、枢動ピン２４０ｄを用いて上部顎部２１２に枢動可能に取り付けられる。第１及び第２の閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂの作動に応答して、第１及び第２の閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂは、長手方向に並進し、それによって、ハブ２３８を、（閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂが近位に引かれるのに応答して）近位、又は（閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂが遠位に押されるのに応答して）遠位のいずれかに摺動させる。図１５及び図１６に示されるように、ハブ２３８の遠位運動（例えば、閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂを遠位方向に押すこと）は、リンク２３６ａ、２３６ｂを下方に枢動させてエンドエフェクタ２０４を開放させる。ハブ２３８の近位移動（例えば、閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂを近位方向に引くこと）は、リンク２３６ａ、２３６ｂを上方に枢動させてエンドエフェクタ２０４を閉鎖させる。
【００４９】
上述のように、また図１５及び図１６に示されるように、用具２００は、エンドエフェクタ２０４に沿って並進するように構成された切断要素２１４を含む。切断要素２１４は、図１５及び図１６では初期の近位位置に示されている。図１５に示されるように、用具２００は、作動されてエンドエフェクタ２０４に沿った切断要素２１４の並進を生じさせるように構成された切断要素又はブレードケーブル２４２を含む。切断要素ケーブル２４２は、用具ハウジング２０８に動作可能に結合され、かつしたがって、用具ハウジング２０８を介して用具駆動装置に動作可能に結合されるように構成されている。したがって、用具駆動装置から用具ハウジング２０８への入力は、切断要素ケーブル２４２を作動させて切断要素ケーブル２４２の移動を生じさせて切断要素２１４の並進を生じさせ、ひいては顎部２１０と２１２との間に係合された組織の切断を生じさせるように構成され得る。図１６に示されるように、切断要素ケーブル２４２は、切断要素ケーブル２４２を保護するのを助けるため、及び／又はハブ２３８内のボア２４６を通る切断要素ケーブル２４２の長手方向の移動を容易にするために、周りに遠位ハイポ管２４４を有し得る。
【００５０】
図１５及び図１６に示されるように、用具２００は、エンドエフェクタ２０４の電極にエネルギーを提供するように構成されたエネルギー又は電気ケーブル２４８を含む。エネルギーケーブル２４８は、用具ハウジング２０８に動作可能に結合され、かつしたがって、用具ハウジング２０８を介して用具駆動装置に動作可能に結合されるように構成されている。したがって、用具駆動装置から用具ハウジング２０８への入力は、エネルギーケーブル２４８を作動させてエネルギーを選択的に電極に送達させるように構成することができる。図１５に示されるように、エネルギーケーブル２４８は、エネルギーケーブル２４８を保護するのを助けるために、周りに遠位ハイポ管２５０を有し得る。
【００５１】
図１０、図１１、及び図１７に示されるように、閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂ、切断要素ケーブル２４２、及びエネルギーケーブル２４８は、管２５２内に配設され、管２５２を通って延在し得る。管２５２は、閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂ、切断要素ケーブル２４２、及びエネルギーケーブル２４８を保護するのを助けることができる。図１７に示されるように、切断要素ケーブル２４２は、シャフト２０２の長手方向軸２０２Ａと実質的に同軸であり得、これにより、切断要素ケーブル２４２が、内部を通って切断要素２１４が並進するエンドエフェクタ２０４内のスロットと直線的に整列することを可能にし、かつそれによって、切断要素ケーブル２４２の座屈を防止し、かつ／又は真っ直ぐな切断を提供するのを助けることができる。同様に図１７に示されるように、閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂは各々、シャフトの長手方向軸２０２Ａに実質的に平行に延在し得、これにより、閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂがそれらの長手方向の移動中に座屈するのを防止するのを助けることができ、かつ／又は閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂが、それぞれ動作可能に結合されるエンドエフェクタ２０４の対向する側面と適切に整列されるのを助けることができる。エネルギーケーブル２４８は、この図示されている実施形態では切断要素ケーブル２４２の上方にあるが、任意の場所にあってもよい。
【００５２】
最初に、図１８に示されるように、管２５２は、閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂ、切断要素ケーブル２４２、及びエネルギーケーブル２４８の周りで熱収縮され得る。図１８に示されるように、管２５２の熱収縮は、閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂ、切断要素ケーブル２４２、及びエネルギーケーブル２４８を互いに当接させ得る。熱収縮管２５２の中で、閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂ、切断要素ケーブル２４２、及びエネルギーケーブル２４８は各々、シャフト２０２の長手方向軸２０２Ａからオフセットされ、その長手方向軸の周りに配列される。管熱収縮２５２を用具２００に嵌合することができ、閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂをそれらの図１８の位置からそれらの図１７の位置まで外方に移動させることができるが、切断要素ケーブル２４２は、その図１８の位置からその図１７の位置まで閉鎖ケーブルの間で摺動する。このケーブル２３０ａ、２３０ｂ、２４２の移動、及びこの遷移中にも発生し得るエネルギーケーブル２４８の移動は、当該移動がケーブルへの影響を最小限に抑えながら約５ｍｍにわたって発生し得るのに十分穏やかであり得る。
【００５３】
関節運動ケーブル２２６ａ、２２６ｂ、２２６ｃ、２２６ｄ、閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂ、切断要素ケーブル２４２、及びエネルギーケーブル２４８は、それらがリスト部２０６の第１及び第２の継手２２２、２２４において屈曲することを可能にするために、少なくともリスト部２０６に沿って可撓性である。管２５２は、それがリスト部２０６に存在することを、管２５２がエラストマなどの可撓性材料で形成され、比較的薄い、例えば、約０．２ｍｍの厚さであることなどによって可能にするために、少なくともリスト部２０６に沿って可撓性である。
【００５４】
図１９〜図２３は、組織にエネルギーを適用するように構成された手術用具のリスト部３００の別の実施形態を図示している。手術用具は、手術用具２００と同様に構成及び使用され、例えば、細長いシャフト３０２、エンドエフェクタ３０４、シャフト３０２の遠位端においてエンドエフェクタ３０４をシャフト３０２に結合するリスト部３００、シャフト３０２の近位端に結合された用具ハウジング（図示せず）、エンドエフェクタ３０４によって係合された組織にエネルギーを送達するように構成された電極（複数可）（図示せず）、４つの関節運動ケーブル３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ、３０６ｄ、切断要素ケーブル３０８、閉鎖ケーブル３１２、エネルギーケーブル（図示せず）、エンドエフェクタの開放及び閉鎖を容易にするためのリンク（図示せず）、エンドエフェクタ３０４とシャフト３０２とを一緒に結合する連鎖部３１４、並びに切断要素（図示せず）を含む。図示の明確さのために、エンドエフェクタ３０４の近位部分のみ及びシャフト３０２の遠位部分のみを図１９〜図２３に示す。この図示されている実施形態では、一対の閉鎖ケーブルを含む代わりに、図１９〜図２３の手術用具は、１つの閉鎖ケーブル３１２を含む。同様に図２４に示されるように、４つの関節運動ケーブル３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ、３０６ｄは、リスト部３００の関節運動の軸Ｐ３、Ｐ４からオフセットされ、切断要素ケーブル３０８及び閉鎖ケーブル３１２は、軸Ｐ３、Ｐ４の各々に沿っている。切断要素ケーブル３０８及び閉鎖ケーブル３１２は、細長いシャフト３０２の長手方向軸３０２Ａと実質的に同軸である。切断要素ケーブル３０８及び閉鎖ケーブル３１２は、用具２００の管２５２と同様に、管３１６内に配設され、管３１６を通って延在する。
【００５５】
この図示されている実施形態では、用具は、リスト部３００に１つの連鎖部３１４を有する。連鎖部３１４の遠位端は、第１の又は遠位継手３１８においてエンドエフェクタ３０４の近位端に枢動可能に結合される。連鎖部３１４の近位端は、第２の又は近位継手３２０においてシャフト３０２の遠位端に枢動可能に連結される。用具２００の第２の連鎖部２１８と同様に、連鎖部３１４は、その近位端に、関節運動ケーブル３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ、３０６ｄを関節運動中に第１の継手３１８において誘導するように構成された４つのチャネル３１４ｃを有し、その遠位端に、関節運動ケーブル３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ、３０６ｄを関節運動中に第２の継手３２０において誘導するように構成された４つのチャネル３１４ｃを有する。用具２００の第１の連鎖部２１６と同様に、エンドエフェクタ３０４は、その近位端に、関節運動ケーブル３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ、３０６ｄを関節運動中に第１の継手３２０において誘導するように構成された４つのチャネル３０４ｃを有する。用具２００の第３の連鎖部２２０と同様に、シャフト３０２は、その遠位端に、関節運動ケーブル３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ、３０６ｄを関節運動中に第２の継手３２０において誘導するように構成された４つのチャネル３０２ｃを有する。
【００５６】
図１９及び図２０は、関節運動していない位置にあるエンドエフェクタ３０４を示している。図２１は、エンドエフェクタ３０４が、関節運動していない位置から、リスト部３００が第２の継手３２０において屈曲されている、例えば、エンドエフェクタ３０４及び連鎖部３１４がシャフト３０２に対して角度付けられている関節運動した位置へと関節運動したことを示している。したがって、図２１のエンドエフェクタ３０４は、その関節運動していない位置から、ピッチの動きではなく、ヨーの動きで調節されている。エンドエフェクタ３０４は、図２１において、この図示されている実施形態では約８０度である最大ヨー関節運動角度αで示されている。エンドエフェクタ３０４は、この図示されている実施形態では右に関節運動して示されているが、エンドエフェクタ３０４は、最大ヨー関節運動角度αまで左に同様に関節運動することができる。図２１に示されるように、関節運動ケーブル３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ、３０６ｄは各々、第２の継手３２０において屈曲されている、例えば、第２の継手３２０の周りで湾曲しているが、第１の継手３１８においては実質的に真っ直ぐなままである。関節運動ケーブル３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ、３０６ｄの全ては、第２の継手３２０において同じ方向に屈曲する。関節運動ケーブル３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ、３０６ｄは、第２の継手３２０において、連鎖部３１４の近位端の４つのチャネル３１４ｃ及びシャフト３０２の遠位端の４つのチャネル３０２ｃによって誘導され、かつチャネル３１４ｃ及びチャネル３０２ｃの中に据えられる。図２１に示されるように、切断要素ケーブル３０８、閉鎖ケーブル３１２、及び管３１６は、第２の継手３２０において同様に屈曲されるが、第１の継手３１８では屈曲されない。
【００５７】
図２２及び図２３は、エンドエフェクタ３０４が、関節運動していない位置から、リスト部３００が第１及び第２の継手３１８、３２０の各々において屈曲されている、例えば、エンドエフェクタ３０４及び連鎖部３１４がシャフト３０２に対して（第２の継手３２０において）角度付けられ、エンドエフェクタ３０４もまた、連鎖部３１４に対して（第１の継手３１８において）角度付けられている別の位置へと関節運動したことを示している。したがって、図２２及び図２３のエンドエフェクタ３０４は、ヨーの動き及びピッチの動きで調節されている。図２２及び図２３に示されるエンドエフェクタ３０４は、最大ヨー関節運動角度αで左に角度付けされ、この図示されている実施形態では約８０度である最大ピッチ関節運動角度βで下向きに角度付けされている。エンドエフェクタ３０４は、最大ピッチ関節運動角度βまで上方に同様に関節運動され得る。図２２及び図２３に示されるように、関節運動ケーブル３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ、３０６ｄは各々、第２の継手３２０において屈曲され、同様に第１の継手３１８において屈曲される。関節運動ケーブル３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ、３０６ｄの全ては、第１の継手３１８において同じ方向に屈曲し、これは、第２の継手３２０における方向に対して実質的に垂直な方向、例えば、第１の軸Ｐ３を中心としたピッチ運動及び第２の軸Ｐ４を中心としたヨー運動である。関節運動ケーブル３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ、３０６ｄは、第２の継手３２０において、連鎖部３１４の近位端の４つのチャネル３１４ｃ及びシャフト３０２の遠位端の４つのチャネル３０２ｃによって誘導され、かつチャネル３１４ｃ及びチャネル３０２ｃの中に据えられる。また、関節運動ケーブル３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ、３０６ｄは、第１の継手３１８において、連鎖部３１４の遠位端の４つのチャネル３１４ｃ及びエンドエフェクタ３０４の近位端の４つのチャネル３０２ｃによって誘導され、かつチャネル３１４ｃ及びチャネル３０２ｃの中に据えられる。図２２及び図２３に示されるように、切断要素ケーブル３０８、閉鎖ケーブル３１２、及び管３１６は、第１及び第２の継手３１８、３２０において同様に屈曲される。
【００５８】
図２５〜図２７は、組織にエネルギーを適用するように構成された手術用具４００の別の実施形態を図示している。図２５〜図２７に遠位部分のみが示されている手術用具４００は、手術用具２００と同様に構成及び使用され、例えば、細長いシャフト４０２、下部及び上部顎部４０６、４０８を含むエンドエフェクタ４０４、シャフト４０２の遠位端においてエンドエフェクタ４０４をシャフト４０２に結合するリスト部４１０、シャフト４０２の近位端に結合された用具ハウジング（図示せず）、エンドエフェクタ４０４によって係合された組織にエネルギーを送達するように構成された下部顎部４０６の電極４０６ｅ、エンドエフェクタ４０４によって係合された組織にエネルギーを送達するように構成された上部顎部４０８の電極（図示せず）、４つの関節運動ケーブル４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃ、４１２ｄ、切断要素ケーブル（図示せず）、一対の閉鎖ケーブル４１４ａ、４１４ｂ、エネルギーケーブル（図示せず）、エンドエフェクタの開放及び閉鎖を容易にするための一対のリンク４１６、エンドエフェクタ４０４とシャフト４０２とを一緒に結合する連鎖部４１８、並びに切断要素４２０を含む。図示の明確さのために、関節運動ケーブル４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃ、４１２ｄは図２６から省略されており、閉鎖ケーブル４１４ａ、４１４ｂは図２５及び図２５Ａから省略されている。図１９〜図２３の実施形態と同様に、図２５〜図２７の実施形態のリスト部４１０は、単一の連鎖部４１８を含み、連鎖部４１８、エンドエフェクタ４０４、及びシャフト４０２は、関節運動ケーブル４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃ、４１２ｄをガイドするように構成されたチャネル４２４（それらのうちの２つのみが図２７においてラベル付けされている）を含む。また、図１９〜図２３の実施形態と同様に、閉鎖ケーブル４１４ａ、４１４ｂ、切断要素ケーブル、及びエネルギーケーブルは、１つの閉鎖ケーブル３１２の代わりに、この図示されている実施形態が図１５の手術用具２００の閉鎖ケーブル２３０ａ、２３０ｂと同様に中心からオフセットされた一対の閉鎖ケーブル４１４ａ、４１４ｂを有することを除き、中心管４２２内に配設され、中心管４２２を通って延在する。図２５、図２５Ａ、及び図２７は開放位置にあるエンドエフェクタ４０４を図示し、図２６は閉鎖位置にあるエンドエフェクタ４０４を図示している。図２５〜図２７は、関節運動していない位置にあるエンドエフェクタ４０４を図示している。
【００５９】
図２６は、エンドエフェクタ４０４が閉鎖位置にあるときにエンドエフェクタ４０４の遠位先端部に提供されるように構成された挟持力Ｆ１を図示している。エンドエフェクタ４０４は、顎部４０６と４０８との間に挟持された組織に挟持力Ｆ１を提供し得る。図示の明確さのために、図２６では、組織は顎部４０６と４０８との間に挟持されて示されていない。図２６はまた、エンドエフェクタ４０４を閉鎖位置に保持するために閉鎖ケーブル４１４ａ、４１４ｂに対して近位方向に及ぼされた作動力Ｆ２を図示している。一対のリンク４１６は、同じ挟持力Ｆ１を達成しながら、顎部の運動をもたらすために、作動力Ｆ２が、他方の顎部のスロット内で摺動する一方の顎部のピンを使用するエンドエフェクタなど、他のエンドエフェクタ内よりも小さくなることを可能にする。例えば、約２２Ｎ（約５ポンド）のエンドエフェクタ４０４の挟持力Ｆ１は、約１１５Ｎ（約２６ポンド）の作動力Ｆ２で達成され得る。
【００６０】
図２８〜図３２は、組織にエネルギーを適用するように構成された手術用具のリスト部５００の別の実施形態を図示している。手術用具は、手術用具２００と同様に構成及び使用され、例えば、細長いシャフト５０２、エンドエフェクタ５０４、シャフト５０２の遠位端においてエンドエフェクタ５０４をシャフト５０２に結合するリスト部５００、シャフト５０２の近位端に結合された用具ハウジング（図示せず）、エンドエフェクタ５０４によって係合された組織にエネルギーを送達するように構成された電極（複数可）（図示せず）、４つの関節運動ケーブル５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃ、５１２ｄ、後端５０６ａ、５０６ｂを有する切断要素ケーブル、一対の閉鎖ケーブル５０８ａ、５０８ｂ、エネルギーケーブル（図示せず）、エンドエフェクタの開放及び閉鎖を容易にするためのリンク（図示せず）、エンドエフェクタ５０４とシャフト５０２とを一緒に結合する連鎖部５１６、並びに切断要素（図示せず）を含む。図示の明確さのために、エンドエフェクタ５０４の近位部分のみ及びシャフト５０２の遠位部分のみを図２８〜図３１に示す。図２８は関節運動していない位置にあるエンドエフェクタ５０４を図示しており、図３０〜図３２は、リスト部５００が用具の第１及び第２の継手５１８、５２０において屈曲されている関節運動した位置にあるエンドエフェクタ５０４を図示している。
【００６１】
この図示されている実施形態では、図２９に示されるように、関節運動ケーブル５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃ、５１２ｄは各々、第１及び第２の継手５１８、５２０によってそれぞれ画定された第１及び第２の枢動軸Ｐ５、Ｐ６のうちの一方又は他方と同軸上にある。したがって、関節運動ケーブル５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃ、５１２ｄは、第１及び第２の枢動軸Ｐ５、Ｐ６によってそれぞれ画定される第１及び第２の平面内にある。換言すれば、関節運動ケーブル５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃ、５１２ｄは、関節運動の動きの軸Ｐ５、Ｐ６上にある。関節運動ケーブル５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃ、５１２ｄはまた、細長いシャフトの長手方向軸５０２Ａの周りに半径方向に離間されている。また、図２９に示されるように、閉鎖ケーブル５０８ａ、５０８ｂ及び切断要素ケーブルの後端５０６ａ、５０６ｂは各々、第１及び第２の枢動軸Ｐ５、Ｐ６からオフセットされ、細長いシャフトの長手方向５０２Ａの周りに半径方向に離間されている。閉鎖ケーブル５０８ａ、５０８ｂは、互いに斜めに対向しており、切断要素ケーブルの後端５０６ａ、５０６ｂは、互いに斜めに対向している。
【００６２】
互いから約１８０度オフセットされた関節運動ケーブルのうちの２つ５１２ｃ、５１２ｄは、エンドエフェクタ５０４に取り付けられた遠位端を有するため、関節運動ケーブル５１２ｃ、５１２ｄは、図６〜図８の用具２００に関して論じられるのと同様に、第１及び第２の継手５１８、５２０の両方を横切って延在する。これらの２つの関節運動ケーブル５１２ｃ、５１２ｄは、第２の継手５２０において１つの移動面を提供するように構成されている。互いから約１８０度オフセットされた他の２つの関節運動ケーブル５１２ａ、５１２ｂは、連鎖部５１６に取り付けられた遠位端を有するため、関節運動ケーブル５１２ａ、５１２ｂは、第１の継手５１８を横切って延在し、第２の継手５２０を横切って延在しないように第２の継手５２０の近位で終端する。これらの２つの関節運動ケーブル５１２ａ、５１２ｂは、第１の継手５１８において別の移動面を提供するように構成されている。
【００６３】
図２８に示されるように、第１の枢動ピン５２２は、エンドエフェクタ５０４と連鎖部５１６とを枢動可能に接続する第１の又は遠位継手５２２にあり、第２の枢動ピン５２４は、連鎖部５１６とシャフト５０２とを枢動可能に接続する第２の又は近位継手５２４にある。第２の枢動ピン５２４は、第１の枢動ピン５２２よりも短く、これにより、２つの関節運動ケーブル５１２ｃ、５１２ｄのための遊隙空間が第２の継手５２０及び連鎖部５１６を通過することを可能にし、その結果、２つの関節運動ケーブル５１２ｃ、５１２ｄは、エンドエフェクタ５０４まで延在し、上に論じられるように、それらの遠位端をエンドエフェクタに取り付けることができる。したがって、これらの２つの関節運動ケーブル５１２ｃ、５１２ｄは、連鎖部５１６に沿って、第２の枢動ピン５２４の外面又は半径方向外方に延在する。閉鎖ケーブル５１２ａ、５１２ｂ及び切断要素ケーブルの後端５０６ａ、５０６ｂは、第１の枢動ピン５２２と第２の枢動ピン５２４との間のスペース内に位置する。
【００６４】
切断要素ケーブルは、エンドエフェクタ５０４のプーリーに動作可能に結合されて、エンドエフェクタ５０４に沿った切断要素の並進運動をもたらすように構成されている。切断要素ケーブルの後端のうちの一方５０６ａは、プーリーの一方の側から近位に延在し、後端のうちの他方５０６ｂは、プーリーの他方の側から近位に延在する。後端５０６ａ、５０６ｂのうちの一方を近位に引くことは、切断要素ケーブルがプーリーに沿って摺動する状態では、切断要素をエンドエフェクタ５０４に沿って遠位に並進させる、例えば、エンドエフェクタ５０４によって係合された組織の切断を生じさせるように構成される。後端５０６ａ、５０６ｂのうちの他方を近位に引くことは、切断要素ケーブルがプーリーに沿って摺動する状態では、切断要素をエンドエフェクタ５０４に沿って近位に並進させる、例えば、切断要素を後退させるように構成される。エンドエフェクタ５０４を継手５１８、５２０のうちの一方又は両方において関節運動させるとき、切断要素ケーブルを近位に引いて切断要素を作動させると、切断要素ケーブルを遠位に押しているときと比較して、切断要素ケーブルが継手５１８、５２０のうちの枢動された一方又は両方においてより容易に屈曲又は撓曲する。したがって、切断要素ケーブルは、座屈荷重に供されることがなく、それによって、ケーブルの破損の可能性を低減し、かつ／又はケーブルの全体寿命を増加させることができる。
【００６５】
図３３〜図３６は、エンドエフェクタ６００の一実施形態を図示しており、エンドエフェクタ６００に沿った切断要素６０６の選択的な近位及び遠位並進を生じさせるために、図２８〜図３２の切断要素ケーブルなどの第１及び第２の後端６０４ａ、６０４ｂを有する切断要素ケーブル６０４と動作可能に係合されるように構成されたプーリー６０２を含んでいる。エンドエフェクタ６００は、概して、図６〜図８の用具２００のエンドエフェクタ２０４と同様に構成及び使用され、例えば、一対の対向する顎部６０８、６１０を含み、顎部６０８、６１０の各々の上に電極（複数可）（図３３〜図３６では不明瞭）を含み、エンドエフェクタ６００を含む手術用具の細長いシャフトに対してリスト部におい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６００内、例えば、下部顎部６０８内にプーリー６０２を含むことは、エンドエフェクタ６００内にいかなるデッドスペースも追加しない。
【００６６】
切断要素６０６は、切断要素ケーブル６０４の後端のうちの第１の後端６０４ａに取り付けられている。切断要素ケーブル６０４の第１の後端６０４ａを引くことにより、切断要素６０６をエンドエフェクタ６００に沿って遠位に並進させる。図３３は、切断要素ケーブル６０４の第１の後端６０４ａを近位方向に引くことに応答して、例えば、手術用具に結合されたロボット手術システムによる切断要素ケーブルの作動に応答して、切断要素６０６がその初期位置から遠位に前進したことを示している。図３４は、切断要素６０６がその図３３の位置から遠位に前進したことを示している。図３５及び図３６は、切断要素６０６がその図３４の位置から、エンドエフェクタ６００に対して切断要素６０６の最遠位位置において遠位に前進したことを示している。切断要素ケーブル６０４の第１の後端６０４ａを切断要素６０６と共にその最遠位位置において更に引くことは、切断要素６０６の移動を生じさせないであろう。代わりに、切断要素ケーブル６０４の第２の後端６０４ｂを切断要素６０６と共にその最遠位位置において引くことは、切断要素６０６をエンドエフェクタ６００に沿って近位に移動させて初期位置へと戻すであろう。
【００６７】
本明細書に記載される組織にエネルギーを適用するように構成された手術用具などの手術用具は、用具のエンドエフェクタの関節運動中に用具の関節運動ケーブルのいかなる緩みにも順応するように構成されたケーブル管理ガイドを含み得る。図３７は、手術用具のケーブル管理ガイド７００の一実施形態を図示している。ケーブル管理ガイド７００は、図２５〜図２７の用具４００に組み込まれて示されており、ケーブル管理ガイド７００は、細長いシャフト４０２と連鎖部４１８との間の第２の又は近位継手にある。ケーブル管理ガイド７００は、一対の対向する楕円形のプレートを含む。プレートは、エンドエフェクタ４０４の関節運動中に用具の関節運動ケーブル４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃ、４１２ｄのいかなる緩みにも順応するように構成されている。ケーブル管理ガイド７００は、この図示されている実施形態では、図３７に示されるように、エンドエフェクタ４０４が関節運動しているときに約１．１ｍｍのオフセットを有し、これは、関節運動ケーブル４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃ、４１２ｄの長さが実質的に一定である、例えば、約０．０７ｍｍ以下の最大デルタを有することを可能にし得る。ケーブル管理ガイドは、他の形状を有し得る。例えば、図３８は、細長いシャフト４０２と連鎖部４１８との間の第２の又は近位継手における一対の対向する円形プレートの形態のケーブル管理ガイド７０２の一実施形態を図示している。図３９は、一対の対向する円形プレートの形態のケーブル管理ガイド７０４の別の実施形態を図示しており、これは、細長いシャフト４０２と連鎖部４１８との間の第２の又は近位継手における図３８のプレートよりも小さい直径を有する。
【００６８】
図４０〜図４２は、組織にエネルギーを適用するように構成された手術用具９００の別の実施形態を図示している。手術用具９００は、手術用具２００と同様に構成及び使用され、例えば、細長いシャフト９０２、対向する顎部９０８、９１０を含むエンドエフェクタ９０４、シャフト９０２の遠位端においてエンドエフェクタ９０４をシャフト９０２に結合するリスト部９１１、シャフト９０２の近位端に結合された用具ハウジング９０６、エンドエフェクタ９０４によって係合された組織にエネルギーを送達するように構成された電極（複数可）（図４０〜図４２では不明瞭）、顎部９０８、９１０の周りでループ状にされ、後端９１２ａ、９１２ｃを有する第１の関節運動及び閉鎖ケーブルと顎部９０８、９１０の周りでループ状にされ、後端９１２ｂ、９１２ｄを有する第２の関節運動及び閉鎖ケーブル（図４４及び図４５参照）、一対の切断要素ケーブル９１４ａ、９１４ｂ（図４４及び図４５参照）、エネルギーケーブル（図示せず）、並びに切断要素（図４０〜図４２では不明瞭）を含む。エンドエフェクタ９０４は、図４０、図４１、及び図４３〜図４５では、関節運動していない位置及び閉鎖位置で図示されている。用具ハウジング９０６は、この図示されている実施形態では、６つの入力インターフェースを有する。
【００６９】
図４３〜図４５に示されるように、用具９００は、エンドエフェクタ９０４に一対の溝又はチャネル９１８、９２０を含み、これらは各々、内部に関節運動及び閉鎖ケーブルのうちの１つを据えるように構成されている。溝のうちの一方９１８は底部顎部９０８内に形成され、他方の溝９２０は上部顎部９１０内に形成されている。ケーブルの作動、例えば、ケーブルのうちの一方が近位に引かれ、ケーブルのうちの他方が緩められていることに応答して、エンドエフェクタ９０４は、開放又は閉鎖するであろう。
【００７０】
同様に図４３〜図４５に示されるように、用具９００は、一連の傾斜した遠位プーリー９２２と、傾斜した遠位プーリー９２２のうちの１つと各々動作可能に関連付けられた一連の傾斜した近位プーリー９２４とを含む。プーリー９２２、９２４は、シャフト９０２の長手方向軸９０２Ａに対して傾斜している。遠位プーリー９２２及び近位プーリー９２４の４つの関連付けられた対は各々、関節運動及び閉鎖ケーブルのうちの１つと動作可能に係合されるように構成されている。遠位プーリー９２２のうちの１つ及び近位プーリー９２４のうちの１つは、図４３〜図４５では不明瞭である。プーリー９２２、９２４の傾斜した向きは、それらに結合された関節運動及び閉鎖ケーブルがシャフトの長手方向軸９０２Ａに対して実質的に平行に延在するが、そこから半径方向にオフセットされることを可能にすることができ、これは、エンドエフェクタ９０４の関節運動中に、関節運動及び閉鎖ケーブルとそれらのそれぞれのプーリー９２２、９２４との間の摩擦を低減するのを助ける場合がある。関節運動及び閉鎖ケーブルのうちの選択された１つの作動に応答して、エンドエフェクタ９０４を、枢動点９２６を中心としてヨー運動で選択的に関節運動させることができる。エンドエフェクタ９０４は、エンドエフェクタ９０４の周りを巻回するケーブルに対して所望の運動方向に力を加えることによってヨー方向に移動され得、例えば、ヨー方向左に移動させるために、下部顎部９０８の周りを巻回するケーブルを引くことができる。エンドエフェクタ９０４は、顎部９０８、９１０を接続するピンに対してリスト部９１１を上下に揺らすことによって、ピッチ方向に移動され得る。関節運動及び閉鎖ケーブルは、このピンを中心として顎部９０８、９１０を回転させ得る。エンドエフェクタの関節運動を容易にするように構成されたプーリーの例示的実施形態は、全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１６年１２月７日に出願された「Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｔｏｏｌ  Ｗｒｉｓｔｓ」と題する米国特許出願第１５／３７１，７６４号に更に記載されている。
【００７１】
同様に図４３〜図４５に示されるように、用具９００は、関節運動及び閉鎖ケーブルのうちの１つと動作可能に係合するように各々が構成された一対のプーリー９２８ａ、９２８ｂを含む。プーリー９２８ａ、９２８ｂは、シャフトの長手方向軸９０２Ａに対して実質的に垂直に向けられている。
【００７２】
本明細書に記載される組織にエネルギーを適用するように構成された手術用具などの手術用具は、結合されたロボット手術システムから５つの入力を受信して、エンドエフェクタの開放及び閉鎖、エンドエフェクタのピッチ方向及びヨー方向への関節運動、切断要素の移動（前進及び後退）、並びに（シャフトの遠位端においてエンドエフェクタも回転させる）細長いシャフトの回転を制御するように構成された用具ハウジングを含み得る。図４６及び図４７は、用具ハウジング８００に結合されたロボット手術システム（例えば、その用具駆動装置）からの入力を受信するように各々が構成された５つの入力インターフェース８０４、８０６、８０８、８１０、８１２を有する手術用具８０２の用具ハウジング８００の一実施形態を図示している。図４６及び図４７では、用具８０２の近位部分のみが示されている。
【００７３】
第１の入力インターフェース８０４は、ロボット手術システムからの入力を受信して、ギアシステムを介して細長いシャフト８１４の回転を駆動するように構成されている。第１の入力インターフェース８０４への入力は、第１のギア８１６の回転を生じさせるように構成される。したがって、第１の入力インターフェース８０４への入力は、回転入力とすることができる。第１のギア８１６の回転は、この第１のギア８１６と動作可能に係合された第２のギア８１８を回転させるように構成されている。第２のギア８１８は、シャフト８１４に動作可能に結合されるため、第２のギア８１８の回転は、細長いシャフト８１４（及びその遠位端にあるエンドエフェクタ）を回転させる。
【００７４】
第２の入力インターフェース８０６は、ロボット手術システムからの入力を受信して、手術用具の閉鎖ケーブル（複数可）に動作可能に結合されたラック・アンド・ピニオンシステムを介して選択的なエンドエフェクタの開放及び閉鎖を駆動するように構成されている。第２の入力インターフェース８０６への入力は、ラック（図４６及び図４７では不明瞭）と動作可能に係合されたピニオン８２０の回転を生じさせるように構成される。したがって、第２の入力インターフェース８０６への入力は、回転入力とすることができる。ピニオン８２０の回転は、ラックの長手方向の並進を生じさせるように構成される。ラックは、閉鎖ケーブル（複数可）と動作可能に結合されるため、ラックの並進運動は、閉鎖ケーブル（複数可）の対応する並進運動を生じさせ、それによって、エンドエフェクタの開放（近位並進及びピニオン８２０の一方向への回転）又はエンドエフェクタの閉鎖（遠位並進及びピニオン８２０の反対方向への回転）をもたらす。
【００７５】
第３の入力インターフェース８０８は、エンドエフェクタの開放及び閉鎖を駆動するためのラック・アンド・ピニオンシステムと同様に、ロボット手術システムからの入力を受信して、ラック８２２及びピニオン８２４を含むラック・アンド・ピニオンを介して切断要素の並進を駆動するように構成されている。したがって、第３の入力インターフェース８０８への入力は、回転入力とすることができる。ラック８２２は、用具の切断要素ケーブルと動作可能に結合されるため、ラック８２２の並進運動は、切断要素ケーブルの対応する並進運動を生じさせ、それによって、選択的な切断要素の近位への並進（ラック８２２の近位並進及びピニオン８２４の一方向への回転）又は遠位への並進（ラック８２２の遠位並進及びピニオン８２４の反対方向への回転）を生じさせる。
【００７６】
第４の入力インターフェース８１０は、エンドエフェクタの関節運動を容易にするために、ロボット手術システムからの入力を受信して、用具の４つの関節運動ケーブルのうちの２つ、例えば、図６〜図８の用具２００の左側の関節運動ケーブル２２６ａ、２２６ｃのような２つの左側の関節運動ケーブルを駆動するように構成されている。第４の入力インターフェース８１０への入力は、ギア８２６の回転を生じさせるように構成され、ギア８２６は次に、関節運動ロッド（図４６及び図４７では不明瞭）などを介して、動作可能に結合された２つの関節運動ケーブルの長手方向の並進を生じさせる。したがって、第４の入力インターフェース８１０への入力は、回転入力とすることができる。
【００７７】
第５の入力インターフェース８１２は、エンドエフェクタの関節運動を容易にするために、ロボット手術システムからの入力を受信して、用具の４つの関節運動ケーブルのうちの他の２つ、例えば、図６〜図８の用具２００の右側の関節運動ケーブル２２６ｂ、２２６ｄのような２つの右側の関節運動ケーブルを駆動するように構成されている。第５の入力インターフェース８１２への入力は、ギア８２８の回転を生じさせるように構成され、ギア８２６は次に、関節運動ロッド（図４６及び図４７では不明瞭）などを介して、動作可能に結合された２つの関節運動ケーブルの長手方向の並進を生じさせる。したがって、第５の入力インターフェース８１２への入力は、回転入力とすることができる。
【００７８】
本明細書に開示されるシステム、装置、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つ又は２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。
【００７９】
本明細書に記載された主題の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（application specific integrated circuit、ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field programmable gate array、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、当該プロセッサは、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。
【００８０】
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（Programmable Logic Device、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つ若しくは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一時的又は追加的に記憶することができる。
【００８１】
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、トラックボールなど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。
【００８２】
図４８は、コンピュータシステム１０００の１つの例示的実施形態を図示している。示されるように、コンピュータシステム１０００は、コンピュータシステム１０００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１００２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）１００２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／又は様々な私設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（central processing unit、ＣＰＵ）を含むことができる。コンピュータシステム１０００はまた、１つ又は２つ以上のメモリ１００４も含むことができ、それらは、プロセッサ（複数可）１００２によって実行されるコードのための、又は１つ若しくは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１００４は、読み出し専用メモリ（read-only memory、ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、１つ若しくは２つ以上の様々なランダムアクセスメモリ（random access memory、ＲＡＭ）（例えば、スタティックＲＡＭ（static RAM、ＳＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（dynamic RAM、ＤＲＡＭ）、若しくはシンクロナスＤＲＡＭ（synchronous 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。
【００８３】
コンピュータシステム１０００の様々な要素をバスシステム１０１２に結合することができる。図示されているバスシステム１０１２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１０００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）１００６、１つ又は２つ以上の入力／出力（input/output、ＩＯ）インターフェース（複数可）１００８、及び１つ又は２つ以上の記憶装置（複数可）１０１０を含むこともできる。
【００８４】
ネットワークインターフェース（複数可）１００６は、コンピュータシステム１０００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（local area network、ＬＡＮ）アダプタであり得る。ＩＯインターフェース（複数可）１００８は、コンピュータシステム１０００を他の電子装備と接続するための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）１００８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など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１０００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）１００８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）１０１０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）１０１０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（複数可）は、コンピュータシステム１０００への電力の中断にもかかわらず維持される。記憶装置（複数可）１０１０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１０００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。例示的実施形態では、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。
【００８５】
図４８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（personal digital assistant、ＰＤＡ）、携帯電話などが挙げられる。
【００８６】
コンピュータシステム１０００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）提示すること、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（HyperText Transfer Protocol、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、ハイパーテキスト・マークアップ言語（HyperText Markup Language、ＨＴＭＬ）、又は埋め込まれた拡張可能マークアップ言語（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１０００は、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。
【００８７】
例示的実施形態では、コンピュータシステム１０００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収容された単一のタワーなど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、メンテナンスなどのために、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。
【００８８】
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。他の実施形態では、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。
【００８９】
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、又は高エネルギー電子線など、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。
【００９０】
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。
【００９１】
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、具体的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を参照によって本明細書に明示的に援用するものである。
【００９２】
〔実施の態様〕
（１）  外科用装置であって、
細長いシャフトと、
組織に係合し、前記組織にエネルギーを適用するように構成されたエンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタが、第１の平面に沿って、かつ第２の平面を横断する前記第２の平面に沿って、前記細長いシャフトの長手方向軸に対してある角度で選択的に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の近位端と前記エンドエフェクタの遠位端との間に位置する連鎖部と、
各々が前記連鎖部を横切って延在する第１の対の関節運動ケーブルであって、前記第１の対の関節運動ケーブルが、選択的に作動されて、前記連鎖部の枢動を生じさせ、かつそれによって第１の平面に沿って前記エンドエフェクタの前記関節運動を生じさせるように構成されており、前記連鎖部が、前記第１の平面に沿った前記細長いシャフトに対する枢動に制限されている、第１の対の関節運動ケーブルと、
各々が前記連鎖部を横切って延在する第２の対の関節運動ケーブルであって、前記第２の対の関節運動ケーブルが、選択的に作動されて、第２の平面に沿って前記エンドエフェクタの関節運動を生じさせるように構成されており、前記エンドエフェクタが、前記第２の平面に沿った前記連鎖部に対する枢動に制限されている、第２の対の関節運動ケーブルと、を備える、外科用装置。
（２）  前記関節運動ケーブルの各々が、前記第１の平面及び前記第２の平面からオフセットされている、実施態様１に記載の装置。
（３）  前記関節運動ケーブルの各々が、第１の平面及び前記第２の平面のうちの一方の中にある、実施態様１に記載の装置。
（４）  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た切断要素と、
前記連鎖部に沿って延在し、作動されて前記切断要素の移動を生じさせるように構成された切断要素ケーブルと、を更に備える、実施態様１に記載の装置。
（５）  前記切断要素ケーブルが、遠位方向に押されて前記切断要素の移動を生じさせるように構成されている、実施態様４に記載の装置。
【００９３】
（６）  前記切断要素ケーブルが、前記エンドエフェクタの遠位端でプーリーに動作可能に結合されている、実施態様４に記載の装置。
（７）  前記連鎖部に沿って延在し、作動されて前記エンドエフェクタの開放及び前記エンドエフェクタの閉鎖を選択的に生じさせるように構成された閉鎖ケーブルを更に備える、実施態様１に記載の装置。
（８）  前記閉鎖ケーブルが、遠位方向に押されて前記エンドエフェクタの前記開放及び前記エンドエフェクタの閉鎖を生じさせるように構成されている、実施態様６に記載の装置。
（９）  前記閉鎖ケーブルが、前記細長いシャフトの長手方向軸と同軸状に延在する、実施態様６に記載の装置。
（１０）  前記閉鎖ケーブルが、前記細長いシャフトの長手方向軸の周りに半径方向に配列された一対のケーブルを含む、実施態様６に記載の装置。
【００９４】
（１１）  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た切断要素と、
前記連鎖部に沿って延在し、作動されて前記切断要素の移動を生じさせるように構成された切断要素ケーブルと、を更に備える、実施態様６に記載の装置。
（１２）  前記関節運動ケーブルの前記作動が、ロボット手術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。
（１３）  外科用装置であって、
細長いシャフトと、
組織に係合するように構成され、前記組織にエネルギーを適用するように構成され、第１の平面に沿って、かつ第２の平面を横断する前記第２の平面に沿って、前記細長いシャフトの長手方向軸に対してある角度で選択的に関節運動するように構成されたエンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタが、開放位置と閉鎖位置との間で移動するように構成された一対の顎部を含む、エンドエフェクタと、
前記細長いシャフトに沿って、前記細長いシャフトの長手方向軸からオフセットされ、かつ前記細長いシャフトの長手方向軸に実質的に平行に延在する第１の対の関節運動ケーブルであって、前記第１の対の関節運動ケーブルが、作動されて前記細長いシャフトに対してヨー運動のみで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の対の関節運動ケーブルと、
前記細長いシャフトに沿って、前記細長いシャフトの前記長手方向軸からオフセットされ、かつ前記細長いシャフトの前記長手方向軸に実質的に平行に延在する第２の対の関節運動ケーブルであって、前記第２の対の関節運動ケーブルが、作動されて前記細長いシャフトに対してピッチ運動のみで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２の対の関節運動ケーブルと、
前記細長いシャフトに沿って、かつ前記細長いシャフトの前記長手方向軸に実質的に平行に延在する一対の閉鎖ケーブルであって、前記一対の閉鎖ケーブルが、作動されて前記開放位置と前記閉鎖位置との間で前記一対の顎部を移動させるように構成されている、一対の閉鎖ケーブルと、を備える、外科用装置。
（１４）  前記第１の対の関節運動ケーブルが、前記第２の対の関節運動ケーブルの作動を伴わずに作動され、その結果、前記エンドエフェクタがヨー運動のみで関節運動するように構成されており、前記第２の対の関節運動ケーブルが、前記第１の対の関節運動ケーブルの作動を伴わずに作動され、その結果、前記エンドエフェクタがピッチ運動のみで関節運動するように構成されており、前記第１及び第２の対の関節運動ケーブルが、作動され、その結果、前記エンドエフェクタがピッチ運動及びヨー運動で関節運動するように構成されている、実施態様１３に記載の装置。
（１５）  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た切断要素と、
前記細長いシャフトに沿って、かつ前記細長いシャフトの前記長手方向軸に実質的に平行に延在する切断要素ケーブルであって、前記切断要素ケーブルが、作動されて前記切断要素の移動を生じさせるように構成されている、切断要素ケーブルと、を更に備える、実施態様１３に記載の装置。
【００９５】
（１６）  前記切断要素ケーブルが、遠位方向に押されて前記切断要素の移動を生じさせるように構成されている、実施態様１５に記載の装置。
（１７）  前記切断要素ケーブルが、前記エンドエフェクタの遠位端でプーリーに動作可能に結合されている、実施態様１５に記載の装置。
（１８）  外科的方法であって、
手術用具の遠位端でエンドエフェクタを患者内に前進させることであって、前記手術用具が、前記エンドエフェクタによって係合された組織にエネルギーを適用するように構成されている、前進させることと、
前記細長いシャフトに沿って延在する複数の関節運動ケーブルを、第１の軸を中心として第１の枢動継手において各々屈曲させ、それによって、前記手術用具の細長いシャフトに対して前記第１の軸を中心として前記エンドエフェクタを関節運動させることと、
前記複数の関節運動ケーブルを、第２の軸を中心として第２の枢動継手において各々屈曲させ、それによって、前記手術用具の細長いシャフトに対して前記第２の軸を中心として前記エンドエフェクタを関節運動させることと、を含み、
前記第１の軸が、前記第２の軸に対して実質的に垂直であり、前記関節運動ケーブルが、前記第１の軸及び前記第２の軸を中心として屈曲され、その結果、前記エンドエフェクタが前記第１及び第２の軸の各々を中心として関節運動するように構成される、方法。
（１９）  前記エンドエフェクタを用いて組織を係合することと、
前記細長いシャフトに沿って延在する切断要素ケーブルを作動させ、それによって、切断要素を前記エンドエフェクタに沿って並進させ、前記組織を切断することと、を更に含み、
前記切断要素ケーブルが、前記第１の軸を中心として前記第１の枢動継手において屈曲され、前記第２の軸を中心として前記第２の枢動継手において屈曲されるように構成される、実施態様１８に記載の方法。
（２０）  前記細長いシャフトに沿って延在する閉鎖ケーブルを作動させ、それによって、前記エンドエフェクタに、開放位置から閉鎖位置へと移動すること、及び前記閉鎖位置から前記開放位置へと移動することのうちの少なくとも一方を行わせることを更に含み、
前記閉鎖ケーブルが、前記第１の軸を中心として前記第１の枢動継手において屈曲され、前記第２の軸を中心として前記第２の枢動継手において屈曲されるように構成される、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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【図２５Ａ】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【国際調査報告】
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