(57)【要約】  外科用器具のための制御回路は、シャフト制御セグメントと、シャフト制御セグメントと解放可能な外科用器具カートリッジとの間で第１の電気信号を伝達するように構成された第１の導体と、電気外科エネルギー制御セグメントと、電気外科エネルギー制御セグメントと解放可能な外科用器具カートリッジとの間で第２の電気信号を伝達するように構成された第２の導体と、電気外科エネルギー制御セグメントに電気的に結合され、電気外科発生器から電気外科発生器エネルギーを受け取るように構成されたコネクタと、を含む。電気外科エネルギー制御セグメントは、電気外科発生器のコネクタへの接続を検出し、電気外科エネルギー制御セグメントが電気外科発生器のコネクタへの接続を検出すると、電気外科発生器エネルギーからシャフト制御セグメントを電気的に隔離するように構成されている。
2020525178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科用器具のための制御回路であって、
シャフト制御セグメントと、
前記シャフト制御セグメントと解放可能な外科用器具カートリッジとの間で第１の電気信号を伝達するように構成された第１の導体と、
電気外科エネルギー制御セグメントと、
前記電気外科エネルギー制御セグメントと前記解放可能な外科用器具カートリッジとの間で第２の電気信号を伝達するように構成された第２の導体と、
前記電気外科エネルギー制御セグメントに電気的に結合され、電気外科発生器から電気外科発生器エネルギーを受け取るように構成されたコネクタと、
を備え、
前記電気外科エネルギー制御セグメントが、
前記電気外科発生器の前記コネクタへの接続を検出し、
前記電気外科エネルギー制御セグメントが前記電気外科発生器の前記コネクタへの接続を検出すると、前記シャフト制御セグメントを前記電気外科発生器エネルギーから電気的に隔離する、
ように構成されている、制御回路。
【請求項２】
前記第１の電気信号が、前記解放可能な外科用器具カートリッジに送信される制御信号を含む、請求項１に記載の制御回路。
【請求項３】
前記第１の電気信号が、前記解放可能な外科用器具カートリッジから受信されるセンサ信号を含む、請求項１に記載の制御回路。
【請求項４】
前記電気外科エネルギー制御セグメントが前記電気外科発生器の前記コネクタへの接続を検出すると、前記第２の電気信号が前記電気外科発生器エネルギーを含む、請求項１に記載の制御回路。
【請求項５】
前記電気外科エネルギー制御セグメントが前記電気外科発生器の前記コネクタへの接続を検出しないとき、前記第２の導体が、前記シャフト制御セグメントと前記解放可能な外科用器具カートリッジとの間で第３の電気信号を伝達するように構成されている、請求項１に記載の制御回路。
【請求項６】
前記第３の電気信号が、前記解放可能な外科用器具カートリッジに送信される第２の制御信号を含む、請求項５に記載の制御回路。
【請求項７】
前記第３の電気信号が、前記解放可能な外科用器具カートリッジから受信される第２のセンサ信号を含む、請求項５に記載の制御回路。
【請求項８】
前記電気外科エネルギー制御セグメントと前記シャフト制御セグメントとの間に電気的に結合されたスイッチを更に備え、前記電気外科エネルギー制御セグメントが、前記スイッチを制御することによって前記シャフト制御セグメントを電気的に隔離するように構成されている、請求項１に記載の制御回路。
【請求項９】
前記電気外科エネルギー制御セグメントが、前記スイッチを開くことによって前記シャフト制御セグメントを電気的に隔離するように構成されている、請求項８に記載の制御回路。
【請求項１０】
前記電気外科発生器がＲＦ発生器を備え、前記電気外科発生器エネルギーがＲＦエネルギーを含む、請求項１に記載の制御回路。
【請求項１１】
前記シャフト制御セグメントに電気的に結合され、前記電気外科エネルギー制御セグメントに電気的に結合されたスリップリングアセンブリを更に備える、請求項１に記載の制御回路。
【請求項１２】
外科用システムのノズルアセンブリであって、
シャフト制御セグメントと電気外科エネルギー制御セグメントとを備える搭載回路基板と、
前記シャフト制御セグメントとエンドエフェクタ内の解放可能な外科用器具カートリッジとの間で第１の電気信号を伝達するように構成された第１の導体と、
前記電気外科エネルギー制御セグメントと前記エンドエフェクタ内の前記解放可能な外科用器具カートリッジとの間で第２の電気信号を伝達するように構成された第２の導体と、
前記搭載回路基板に結合され、前記ノズルアセンブリ上に近位に位置し、前記ノズルアセンブリがハンドルアセンブリに取り付けられたときに、前記ハンドルアセンブリのハウジングコネクタとインターフェースをとるように構成されている、搭載コネクタと、
前記電気外科エネルギー制御セグメントに電気的に結合され、電気外科発生器から電気外科発生器エネルギーを受け取るように構成されたコネクタと、
前記ノズルアセンブリ上に近位に位置し、前記ノズルアセンブリを前記ハンドルアセンブリに取り付けるために、前記ハンドルアセンブリの取付クレードルに連結されるように構成されたシャフト取付ラグと、
を備え、
前記電気外科エネルギー制御セグメントが、
前記電気外科発生器の前記コネクタへの接続を検出し、
前記電気外科エネルギー制御セグメントが前記電気外科発生器の前記コネクタへの接続を検出すると、前記シャフト制御セグメントを前記電気外科発生器エネルギーから電気的に隔離する、
ように構成されている、ノズルアセンブリ。
【請求項１３】
前記搭載回路基板が、前記搭載回路基板上にセグメント化ＲＦ回路を備え、前記セグメント化ＲＦ回路が前記電気外科エネルギー制御セグメントを備える、請求項１２に記載のノズルアセンブリ。
【請求項１４】
前記搭載回路基板が、前記ハンドルアセンブリに解放可能に搭載された電源アセンブリから電力を受け取るように構成されている、請求項１２に記載のノズルアセンブリ。
【請求項１５】
前記搭載回路基板は、前記搭載コネクタを介して電力を受け取るように構成されている、請求項１４に記載のノズルアセンブリ。
【請求項１６】
前記ノズルアセンブリが、前記搭載回路基板に電気的に結合された電源スイッチを更に備え、電気外科エネルギーの伝達を始動及び停止するように構成されている、請求項１２に記載のノズルアセンブリ。
【請求項１７】
前記搭載回路基板に遠位に位置し、前記搭載回路基板とインターフェースをとるように構成されたスリップリングアセンブリを更に備える、請求項１２に記載のノズルアセンブリ。
【請求項１８】
前記搭載回路基板の遠位端及び前記スリップリングアセンブリの近位端に連結された近位コネクタと、
前記スリップリングアセンブリの遠位端とインターフェースをとり、前記第１の導体及び前記第２の導体に電気的に結合されるように構成された遠位コネクタと、
を更に備える、請求項１７に記載のノズルアセンブリ。
【請求項１９】
前記第１の導体及び前記第２の導体に電気的に結合されたフレキシブルシャフト回路ストリップを更に備える、請求項１２に記載のノズルアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電気外科デバイスに関し、様々な態様では、その内部に電気信号を伝達するモジュール式回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
外科用封止及びステープル留めシステムでは、単独のハンドルアセンブリを複数のノズルアセンブリに取り付け、ノズルアセンブリを複数のハンドルアセンブリに取り付けることを可能にするモジュール式設計を採用することが有用であり得る。ノズルアセンブリはエンドエフェクタ内に各種外科用器具を含むため、ノズル内の専用回路は、ハンドルアセンブリ内の器具に、モジュール式ノズルアセンブリのエンドエフェクタの各種機能を制御させる必要があり得る。いくつかの実施例では、各種外科用器具はそれぞれ、特定の外科的機能、例えば、１つ以上のタイプの組織封止機能を発揮するように設計され得る。また、エンドエフェクタにエネルギーを印加する必要があり、これはハンドルアセンブリを起点としていてもいなくてもよい。例えば、ハンドルアセンブリは、ハンドルアセンブリの機能を制御するためにバッテリ式であり得るが、エンドエフェクタを制御するのに十分な電力を有していない場合がある。加えて、外科的封止機能を含むシステムは、特定の電力要件、例えば、ハンドルアセンブリに関連付けられていない組織に止血封止を施すためのＲＦエネルギーの供給要件を要する場合がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
一態様では、外科用器具のための制御回路は、シャフト制御セグメントと、シャフト制御セグメントと解放可能な外科用器具カートリッジとの間で第１の電気信号を伝達するように構成された第１の導体と、電気外科エネルギー制御セグメントと、電気外科エネルギー制御セグメントと解放可能な外科用器具カートリッジとの間で第２の電気信号を伝達するように構成された第２の導体と、電気外科エネルギー制御セグメントに電気的に結合され、電気外科発生器から電気外科発生器エネルギーを受け取るように構成されたコネクタと、を含む。更に、電気外科エネルギー制御セグメントは、電気外科発生器のコネクタへの接続を検出し、電気外科エネルギー制御セグメントが電気外科発生器のコネクタへの接続を検出すると、電気外科発生器エネルギーからシャフト制御セグメントを電気的に隔離するように構成されてもよい。
【０００４】
一態様では、外科用システムのノズルアセンブリは、シャフト制御セグメント及び電気外科エネルギー制御セグメントを有する搭載回路基板と、シャフト制御セグメントとエンドエフェクタ内の解放可能な外科用器具カートリッジとの間で第１の電気信号を伝達するように構成された第１の導体と、電気外科エネルギー制御セグメントとエンドエフェクタ内の解放可能な外科用器具カートリッジとの間で第２の電気信号を伝達するように構成された第２の導体と、搭載回路基板に結合され、ノズルアセンブリに近位に位置し、ノズルアセンブリがハンドルアセンブリに取り付けられたときにハンドルアセンブリのハウジングコネクタとインターフェースをとるように構成された搭載コネクタと、を含んでもよい。ノズルコネクタは、電気外科エネルギー制御セグメントに電気的に結合され、電気外科発生器から電気外科発生器エネルギーを受け取るように構成されたコネクタと、ノズルアセンブリ上に近位に位置し、ノズルアセンブリをハンドルアセンブリに取り付けるために、ハンドルアセンブリの取付クレードルに連結されように構成されたシャフト取付ラグと、を更に含んでもよい。更に、電気外科エネルギー制御セグメントは、電気外科発生器のコネクタへの接続を検出し、電気外科エネルギー制御セグメントが電気外科発生器のコネクタへの接続を検出すると、電気外科発生器エネルギーからシャフト制御セグメントを電気的に隔離するように構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
本明細書に記載される態様の新規特徴は、添付の「特許請求の範囲」に具体的に記載される。しかし、これらの態様は、構成及び操作方法のいずれに関しても、以下の説明を添付図面と共に参照することによってより深い理解を得ることができる。
【図１】本開示の一態様による、従来の外科用ステープル／締結具カートリッジ及び無線周波数（ＲＦ）カートリッジに関連して使用されるように構成された、交換式外科用ツールアセンブリに連結されたハンドルアセンブリを含む、外科用システムの斜視図である。
【図２】本開示の一態様による、図１に示される外科用システムの分解斜視組立図である。
【図３】本開示の一態様による、図１及び図２のハンドルアセンブリ及び交換式外科用ツールアセンブリの一部の別の分解斜視組立図である。
【図４】本開示の一態様による、図１〜図３の交換式外科用ツールアセンブリの近位部分の分解組立図である。
【図５】本開示の一態様による、図１〜図５の交換式外科用ツールアセンブリの遠位部分の別の分解組立図である。
【図６】本開示の一態様による、カートリッジとアンビルとの間に組織がクランプされた状態で内部にＲＦカートリッジを支持する、図１〜図５に示すエンドエフェクタの部分断面図である。
【図７】本開示の一態様による、図６のアンビルの部分断面図である。
【図８】本開示の一態様による、図１〜図５の交換式外科用ツールアセンブリの一部の別の分解組立図である。
【図９】本開示の一態様による、図１及び図２の交換式外科用ツールアセンブリ及びハンドルアセンブリの別の分解組立図である。
【図１０】本開示の一態様による、ＲＦカートリッジ及び図１〜図５の交換式外科用ツールアセンブリの細長チャネルの斜視図である。
【図１１】本開示の一態様による、ナイフ部材を有する、図１０のＲＦカートリッジ及び細長チャネルの一部の部分斜視図である。
【図１２】本開示の一態様による、図１０の細長チャネル内に設置され、フレキシブルシャフト回路構成の一部を示す、ＲＦカートリッジの別の斜視図である。
【図１３】本開示の一態様による、図１２の線１３−１３に沿った、図１２のＲＦカートリッジ及び細長チャネルの断面端面図である。
【図１４】本開示の一態様による、関節位置にあるエンドエフェクタを有する、図１及び図５の交換式外科用ツールアセンブリの一部の上面断面図である。
【図１５】本開示の一態様による、搭載回路基板の構成及びＲＦ発生器の構成の斜視図である。
【図１６Ａ】本開示の一態様による、２枚の図面に及ぶ図１の外科用器具の制御回路のブロック図である。
【図１６Ｂ】本開示の一態様による、２枚の図面に及ぶ図１の外科用器具の制御回路のブロック図である。
【図１７】本開示の一態様による、ハンドルアセンブリ、電源アセンブリ、及びハンドルアセンブリと交換式シャフトアセンブリとの間のインターフェースを示す、図１の外科用器具の制御回路のブロック図である。
【図１８】本開示の一態様による、様々な機能を制御するように構成された外科用器具の概略図である。
【図１９】電気外科用システムの一部内に配設されたときの、図１５に示される搭載回路基板構成の態様の斜視図である。
【図２０】図２０は、本開示の一態様によるエンドエフェクタと電力信号及び制御信号を通信するようにプログラムされた外科用システムのブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本出願の出願人は、本出願と同時に出願された以下の特許出願を所有しており、これらはそれぞれ、参照により全体を本明細書に組み込む。
代理人整理番号ＥＮＤ８１８４ＵＳＮＰ／１７００６３、発明者Ｊｅｆｆｒｅｙ  Ｄ．Ｍｅｓｓｅｒｌｙらによる、２０１７年６月２８日に出願された、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＹＳＴＥＭ  ＣＯＵＰＬＡＢＬＥ  ＷＩＴＨ  ＳＴＡＰＬＥ  ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ  ＡＮＤ  ＲＡＤＩＯ  ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ  ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ，ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＯＦ  ＵＳＩＮＧ  ＳＡＭＥ」。
【０００７】
代理人整理番号ＥＮＤ８１８３ＵＳＮＰ／１７００６４、発明者Ｊｅｆｆｒｅｙ  Ｄ．Ｍｅｓｓｅｒｌｙらによる、２０１７年６月２８日に出願された、発明の名称「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＯＦ  ＤＩＳＰＬＡＹＩＮＧ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＳＴＡＴＵＳ」。
【０００８】
代理人整理番号ＥＮＤ８１９０ＵＳＮＰ／１７００６５、発明者Ｊｅｆｆｒｅｙ  Ｄ．Ｍｅｓｓｅｒｌｙらによる、２０１７年６月２８日に出願された、発明の名称「ＳＨＡＦＴ  ＭＯＤＵＬＥ  ＣＩＲＣＵＩＴＲＹ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ」。
【０００９】
代理人整理番号ＥＮＤ８１８９ＵＳＮＰ／１７００６６、発明者Ｊｅｆｆｒｅｙ  Ｄ．Ｍｅｓｓｅｒｌｙらによる、２０１７年６月２８日に出願された、発明の名称「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＣＩＲＣＵＩＴＳ  ＦＯＲ  ＩＮＤＥＰＥＮＤＥＮＴ  ＥＮＥＲＧＹ  ＤＥＬＩＶＥＲＹ  ＯＶＥＲ  ＳＥＧＭＥＮＴＥＤ  ＳＥＣＴＩＯＮＳ」。
【００１０】
代理人整理番号ＥＮＤ８１８５ＵＳＮＰ／１７００６７、発明者Ｊｅｆｆｒｅｙ  Ｍｅｓｓｅｒｌｙらによる、２０１７年６月２８日に出願された、発明の名称「ＦＬＥＸＩＢＬＥ  ＣＩＲＣＵＩＴ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴ  ＦＯＲ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＦＡＳＴＥＮＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」。
【００１１】
代理人整理番号ＥＮＤ８１８８ＵＳＮＰ／１７００６８、発明者Ｊｅｆｆｒｅｙ  Ｄ．Ｍｅｓｓｅｒｌｙらによる、２０１７年６月２８日に出願された、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＹＳＴＥＭ  ＣＯＵＰＬＥＡＢＬＥ  ＷＩＴＨ  ＳＴＡＰＬＥ  ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ  ＡＮＤ  ＲＡＤＩＯ  ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ  ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ，ＡＮＤ  ＨＡＶＩＮＧ  Ａ  ＰＬＵＲＡＬＩＴＹ  ＯＦ  ＲＡＤＩＯ  ＦＲＥＱＵＥＮＣＹ  ＥＮＥＲＧＹ  ＲＥＴＵＲＮ  ＰＡＴＨＳ」。
【００１２】
代理人整理番号ＥＮＤ８１８１ＵＳＮＰ／１７００６９、発明者Ｄａｖｉｄ  Ｃ及びＹａｔｅｓらによる、２０１７年６月２８日に出願された、発明の名称「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＣＩＲＣＵＩＴＳ  ＦＯＲ  ＡＮ  ＩＮＤＥＰＥＮＤＥＮＴ  ＥＮＥＲＧＹ  ＤＥＬＩＶＥＲＹ  ＯＶＥＲ  ＳＥＧＭＥＮＴＥＤ  ＳＥＣＴＩＯＮＳ」。
【００１３】
代理人整理番号ＥＮＤ８１８７ＵＳＮＰ／１７００７０、発明者Ｔａｍａｒａ  Ｗｉｄｅｎｈｏｕｓｅらによる、２０１７年６月２８日に出願された、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＥＮＤ  ＥＦＦＥＣＴＯＲ  ＦＯＲ  ＡＰＰＬＹＩＮＧ  ＥＬＥＣＴＲＯＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＥＮＥＲＧＹ  ＴＯ  ＤＩＦＦＥＲＥＮＴ  ＥＬＥＣＴＲＯＤＥＳ  ＯＮ  ＤＩＦＦＥＲＥＮＴ  ＴＩＭＥ  ＰＥＲＩＯＤＳ」。
【００１４】
代理人整理番号ＥＮＤ８１８２ＵＳＮＰ／１７００７１、発明者Ｔａｍａｒａ  Ｗｉｄｅｎｈｏｕｓｅらによる、２０１７年６月２８日に出願された、発明の名称「ＥＬＥＣＴＲＯＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ  ＦＯＲ  ＵＳＥ  ＩＮ  ＴＨＩＮ  ＰＲＯＦＩＬＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＡＮＤ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」。
【００１５】
代理人整理番号ＥＮＤ８１８６ＵＳＮＰ／１７００７２、発明者Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ  Ｅ．Ｓｈｅｌｔｏｎ，ＩＶらによる、２０１７年６月２８日に出願された、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＥＮＤ  ＥＦＦＥＣＴＯＲ  ＴＯ  ＡＤＪＵＳＴ  ＪＡＷ  ＣＯＭＰＲＥＳＳＩＯＮ」。
【００１６】
代理人整理番号ＥＮＤ８２２４ＵＳＮＰ／１７００７３、発明者Ｊａｓｏｎ  Ｌ．Ｈａｒｒｉｓらによる、２０１７年６月２８日に出願された、発明の名称「ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ  ＦＯＲ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＡＮＤ  ＦＡＳＴＥＮＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ  ＷＩＴＨ  ＬＯＣＫＯＵＴ  ＤＩＳＡＢＬＥＭＥＮＴ  ＦＥＡＴＵＲＥＳ」。
【００１７】
電気外科用装置は、多くの外科手術で使用され得る。電気外科用装置は、組織を処置するために組織に電気エネルギーを印加することができる。電気外科用装置は、１つ以上の電極を備えるエンドエフェクタを遠位に取り付けた器具を備えていてもよい。エンドエフェクタは、組織に電流が導入されるように組織に対して配置することができる。電気外科用装置は、単極又は双極動作に合わせて構成され得る。単極動作中、電流は、エンドエフェクタ上の活性（又はソース）電極によって組織内に導入され、戻り電極を通って戻すことができる。戻り電極は、接地パッドであってもよく、患者の身体上の離れた場所に配置されてもよい。双極動作中、電流は、エンドエフェクタの活性電極及び戻り電極によってそれぞれ、組織に導入され、組織から戻すことができる。
【００１８】
エンドエフェクタは、２つ以上の顎部材を含んでもよい。顎部材の少なくとも１つは、少なくとも１つの電極を有してもよい。少なくとも１つの顎は、組織を受容する対向する顎から離間した位置から、顎部材間の空間が第１の位置の空間よりも小さくなる位置まで移動可能である。可動顎の移動により、顎間に保持された組織を圧縮することができる。組織を通じて流れる電流によって発生する熱が、顎の動きによって達成される圧縮と組み合わされて、組織内及び／又は組織間に止血封止を形成することができ、よって、例えば血管を封止するうえで特に有用となり得る。エンドエフェクタは、切断部材を備えてもよい。切断部材は、組織を切除するために、組織及び電極に対して移動可能である。
【００１９】
電気外科用装置はまた、ステープリング装置などの組織を一緒にクランプするための機構、及び／又は組織ナイフなどの組織を切り離すための機構を含んでもよい。電気外科用装置は、治療を受けている組織に近接してエンドエフェクタを配置するためのシャフトを含んでもよい。シャフトは、直線状であっても曲線状であってもよく、屈曲可能であっても屈曲不能であってもよい。直線状の屈曲可能なシャフトを含む電気外科用装置では、シャフトは、シャフトの制御された屈曲を可能にするための１つ以上の関節接合部を有してもよい。そのような接合部は、直線状の非屈曲式シャフトを有する電気外科用装置を使用して治療されている組織に容易にアクセスできないときに、本電気外科用装置のユーザが、シャフトに対してある角度をなしてエンドエフェクタを組織と接触させて配置することを可能にし得る。
【００２０】
電気外科用装置によって印加される電気エネルギーは、ハンドピースと連通する発生器によって、器具へと伝達することができる。電気エネルギーは、無線周波数（「ＲＦ」）エネルギーの形態であってもよい。ＲＦエネルギーは、２００キロヘルツ（ｋＨｚ）〜１メガヘルツ（ＭＨｚ）の周波数範囲であり得る電気エネルギーの一形態である。印加中、電気外科用器具は、組織を通じて低周波数ＲＦエネルギーを伝送することができ、これはイオン撹拌又は摩擦、即ち抵抗加熱を生じさせ、これによって組織の温度を増加させることができる。上記の処置の影響を受ける組織と周囲組織との間にはっきりとした境界が形成されるため、外科医は、隣接する非標的組織を犠牲にすることなく、高度な正確性及び制御性で手術することができる。ＲＦエネルギーの低動作温度は、軟組織を除去、収縮、又は成形しながら、同時に血管を封止するために有用である。ＲＦエネルギーは、主にコラーゲンから構成されかつ熱に接触した際に収縮する、結合組織に対して特に良好に作用する。
【００２１】
ＲＦエネルギーは、ＥＮ６０６０１−２−２：２００９＋Ａ１１：２０１１，Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  ２０１．３．２１８−ＨＩＧＨ  ＦＲＥＱＵＥＮＣＹに記載される周波数範囲であり得る。例えば、モノポーラＲＦ用途における周波数は、典型的には、５ＭＨｚ未満に制限され得る。しかしながら、バイポーラＲＦ用途においては、周波数は、ほぼどのような周波数であってもよい。２００ｋＨｚ超の周波数は、典型的には、低周波数の電流の使用から生じる神経及び筋肉の不必要な刺激を避けるために、モノポーラ用途に使用され得る。神経筋刺激の可能性が許容可能なレベルにまで緩和されたことをリスク分析が示す場合、より低い周波数がバイポーラ用途に使用され得る。高周波数漏洩電流に関連する問題を最小限に抑えるために、５ＭＨｚ超の周波数は、通常使用されない。しかしながら、より高い周波数は、バイポーラ用途の場合には使用され得る。一般に、１０ｍＡが、組織への熱効果の下側閾値であると認識されている。
【００２２】
図１及び図２は、種々の異なる外科処置を実施するために使用され得る、モータ駆動外科用システム１０を示す。図示される構成では、外科用システム１０は、ハンドルアセンブリ５００に動作可能に連結された交換式外科用ツールアセンブリ１０００を備える。別の外科用システムの態様では、交換式外科用ツールアセンブリ１０００はまた、ロボット制御又は自動外科用システムのツール駆動アセンブリと共に効果的に使用され得る。例えば、本明細書で開示する外科用ツールアセンブリ１０００は、種々のロボットシステム、器具、構成要素及び方法、例えば、限定されないが、参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許第９，０７２，５３５号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ  ＷＩＴＨ  ＲＯＴＡＴＡＢＬＥ  ＳＴＡＰＬＥ  ＤＥＰＬＯＹＭＥＮＴ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ」に開示されるものと共に使用されてもよい。
【００２３】
図示される態様では、ハンドルアセンブリ５００は、臨床医が把持及び操作することができるピストルグリップ部分５０４を含むハンドルハウジング５０２を備えてもよい。以下で簡潔に論じられるように、ハンドルアセンブリ５００は、交換式外科用ツールアセンブリ１０００の対応部分へ種々の制御運動を発生させて適用するように構成された複数の駆動システムを動作可能に支持する。図２に示されるように、ハンドルアセンブリ５００は、複数の駆動システムを動作可能に支持するハンドルフレーム５０６を更に含んでよい。例えば、ハンドルフレーム５０６は、「第１」又は閉鎖駆動システム（全体が５１０で示される）を動作可能に支持することができ、このシステムは、交換式外科用ツールアセンブリ１０００に開閉運動を適用するために使用され得る。少なくとも１つの形態では、ハンドルフレーム５０６によって枢動可能に支持される閉鎖駆動システム５１０は、閉鎖トリガ５１２の形態のアクチュエータを含んでもよい。このような構成により、臨床医が閉鎖トリガ５１２を操作することが可能になり、これにより、臨床医がハンドルアセンブリ５００のピストルグリップ部分５０４を把持する場合に、閉鎖トリガ５１２は、開始位置又は「非作動」位置から「作動」位置へ、より具体的には完全圧縮位置又は完全作動位置へと、容易に枢動できるようになっている。使用中、閉鎖駆動システム５１０を作動させるために、臨床医は、閉鎖トリガ５１２を、ピストルグリップ部分５０４に向かって押し下げる。全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願第１４／２２６，１４２号、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ  Ａ  ＳＥＮＳＯＲ  ＳＹＳＴＥＭ」、現在は米国特許出願公開第２０１５／０２７２５７５号に更に詳細に記載されるように、臨床医が閉鎖トリガ５１２を完全に押し下げ、「完全に」閉じたストロークを達成するとき、閉鎖駆動システム５１０は、閉鎖トリガ５１２を、完全に押し下げられた位置又は完全に作動した位置にロックするように構成されている。臨床医が閉鎖トリガ５１２をロック解除して非作動位置へと付勢させるように所望する場合、臨床医は、単純に、閉鎖解放ボタンアセンブリ５１８を作動させ、これにより、閉鎖トリガを非作動位置まで戻すことが可能である。閉鎖解放ボタンアセンブリ５１８はまた、閉鎖トリガ５１２の位置を追跡するために、ハンドルアセンブリ５００内のマイクロコントローラと連通する種々のセンサと相互作用するように構成されてもよい。閉鎖開放ボタンアセンブリ５１８の構成及び操作に関する更なる詳細は、米国特許出願公開第２０１５／０２７２５７５号に見出すことができる。
【００２４】
少なくとも１つの形態では、ハンドルアセンブリ５００及びハンドルフレーム５０６は、取り付けられた交換式外科用ツールアセンブリの対応する部分に発射運動を適用するように構成されている、本明細書で発射駆動システム５３０と呼ばれる別の駆動システムを動作可能に支持していてもよい。米国特許出願公開第２０１５／０２７２５７５号に詳細に記載されるように、発射駆動システム５３０は、ハンドルアセンブリ５００のピストルグリップ部分５０４内に位置する電動モータ５０５を使用してもよい。様々な形態では、モータ５０５は、最大回転数が例えば約２５，０００ＲＰＭのブラシ付きＤＣ駆動モータであってもよい。別の構成では、モータ５０５としては、ブラシレスモータ、コードレスモータ、同期モータ、ステップモータ、又は任意の他の好適な電動モータが挙げられ得る。モータ５０５は、電源５２２によって給電されてもよく、電源５２２は、一形態では、着脱可能なパワーパックを備えてもよい。パワーパックは、その中にある複数のリチウムイオン（「ＬＩ」）又は他の好適なバッテリを支えてもよい。直列に接続され得る多数のバッテリが、外科用システム１０のための電源５２２として使用されてもよい。加えて、電源５２２は、交換可能及び／又は再充電可能であってもよい。
【００２５】
電動モータ５０５は、長手方向に移動可能な駆動部材５４０（図３）を、モータの極性に応じて遠位方向及び近位方向で軸方向に駆動させるように構成されている。例えば、モータ５０５が、一回転方向に駆動すると、長手方向に移動可能な駆動部材は、遠位方向「ＤＤ」に軸方向に駆動することになる。モータ５０５が、反対の回転方向に駆動すると、長手方向に移動可能な駆動部材５４０は、近位方向「ＰＤ」に軸方向に駆動することになる。ハンドルアセンブリ５００は、スイッチ５１３を含んでもよく、スイッチ５１３は、電源５２２によって電動モータ５０５に適用される極性を逆転させるか、又は他の様式でモータ５０５を制御するように構成されてもよい。ハンドルアセンブリ５００はまた、駆動部材の位置及び／又は駆動部材の移動方向を検出するように構成されている単数又は複数のセンサ（図示せず）を含んでもよい。モータ５０５の作動は、閉鎖トリガ５１２に隣接し、ハンドルアセンブリ５００に枢動可能に支持される発射トリガ（図示せず）によって制御可能である。発射トリガは、非作動位置と作動位置との間を枢動させてもよい。発射トリガは、ばね又はその他の付勢構成により非作動位置へと付勢させることができ、これにより、臨床医が発射トリガを解放する場合に、発射トリガがばね又は付勢装置により非作動位置へと枢動され得る、又は別の方法で戻され得る。少なくとも１つの形態では、発射トリガは、閉鎖トリガ５１２の「機外」に位置付けられ得る。米国特許出願公開第２０１５／０２７２５７５号に記載されるように、ハンドルアセンブリ５００には、発射トリガの不注意による作動を防ぐために、発射トリガ安全ボタン（図示せず）が設けられていてもよい。閉鎖トリガ５１２が非作動位置にある場合、安全ボタンは、ハンドルアセンブリ５００の中に入っており、臨床医は、安全ボタンに容易にアクセスすることができず、発射トリガの作動を防ぐ安全位置と、発射トリガが発射し得る発射位置との間で安全ボタンを移動させることができない。臨床医が閉鎖トリガを押圧すると、安全ボタン及び発射トリガが下方に枢動して、臨床医による操作が可能になる。
【００２６】
少なくとも１つの形態では、長手方向に移動可能な駆動部材５４０には、モータと相互作用する対応する駆動ギヤ配列（図示せず）との噛合係合のために、歯５４２のラックが形成される。図３を参照されたい。これらの特徴に関する更なる詳細は、米国特許出願公開第２０１５／０２７２５７５号に見出すことができる。しかしながら、少なくとも１つの構成では、長手方向に移動可能な駆動部材は、不注意なＲＦエネルギーから保護するために絶縁される。少なくとも１つの形態はまた、臨床医が長手方向に移動可能な駆動部材を手動で引っ込め、モータ５０５を使用不可にできるように構成された、手動作動可能な「緊急離脱」アセンブリを含む。緊急離脱アセンブリは、解放可能なドア部５５０の下のハンドルアセンブリ５００内に格納されたレバー又は緊急離脱ハンドルアセンブリを含んでもよい。図２を参照されたい。レバーは、駆動部材の歯とのラチェット機構と係合するように、手動で枢動されるように構成され得る。従って、臨床医は、緊急離脱ハンドルアセンブリを使用して駆動部材５４０を近位方向「ＰＤ」にラチェットで作動させることにより、駆動部材を手動で後退させることができる。開示全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第８，６０８，０４５号、発明の名称「ＰＯＷＥＲＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＡＮＤ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ  ＷＩＴＨ  ＭＡＮＵＡＬＬＹ  ＲＥＴＲＡＣＴＡＢＬＥ  ＦＩＲＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ」は、本明細書にて開示された種々の外科用ツールアセンブリのうちの１つと共に用いることができる緊急離脱構成並びにその他の構成要素、配列、及びシステムを開示している。
【００２７】
図示される態様では、交換式外科用ツールアセンブリ１０００は、第１の顎１６００と第２の顎１８００とを備える外科用エンドエフェクタ１５００を含む。一構成では、第１の顎は、従来の（機械的）外科用ステープル／締結具カートリッジ１４００（図４）又は無線周波数（ＲＦ）カートリッジ１７００（図１及び２）を動作可能に支持するように構成された細長チャネル１６０２を備える。第２の顎１８００は、細長チャネル１６０２に対して枢動可能に支持されるアンビル１８１０を備える。アンビル１８１０は、閉鎖駆動システム５１０を作動させることによって、開放位置と閉鎖位置との間で細長チャネル１６０２内に支持された外科用カートリッジに向かう、及び外科用カートリッジから離れるように選択的に移動され得る。図示される構成では、アンビル１８１０は、シャフト軸線ＳＡを横断する枢動軸線を中心にして選択的に枢動するように、細長チャネル１６０２の近位端部に枢動可能に支持される。閉鎖駆動システム５１０が作動すると、関節コネクタ１９２０に取り付けられた近位閉鎖部材又は近位閉鎖管１９１０は、遠位に軸方向移動し得る。
【００２８】
図４を参照すると、関節コネクタ１９２０は、関節コネクタ１９２０の遠位端から遠位方向に突出して、エンドエフェクタ閉鎖スリーブ又は遠位閉鎖管セグメント１９３０に移動可能に連結される上部タング１９２２、及び下部タング１９２４を含む。図３を参照されたい。遠位閉鎖管セグメント１９３０は、上部タング１９３２と、近位端から近位方向に突出する下部タング（図示せず）と、を含む。上部二重枢動リンク１９４０は、関節コネクタ１９２０と遠位閉鎖管セグメント１９３０の上部タング１９２２、１９３２の対応する穴とそれぞれ係合する近位及び遠位ピン１９４１、１９４２を含む。同様に、下部二重枢動リンク１９４４は、関節コネクタ１９２０と遠位閉鎖管セグメント１９３０の下部タング１９２４の対応する穴とそれぞれ係合する近位及び遠位ピン１９４５、１９４６を含む。
【００２９】
更に図４を参照すると、図示される実施例では、遠位閉鎖管セグメント１９３０は、アンビル１８１０の対応部分に対応する正の顎開口機構又はタブ１９３６、１９３８を含み、遠位閉鎖管セグメント１９３０が近位方向ＰＤに開始位置まで後退させられるときにアンビル１８１０に開放運動を適用する。アンビル１８１０の開閉に関する更なる詳細は、開示全体が参照により本明細書に組み込まれる、本明細書と同日に出願された、代理人整理番号ＥＮＤ８２０８ＵＳＮＰ／１７００９６の米国特許出願、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＷＩＴＨ  ＰＯＳＩＴＩＶＥ  ＪＡＷ  ＯＰＥＮＩＮＧ  ＦＥＡＴＵＲＥＳ」に見出すことができる。
【００３０】
図５に示されるように、少なくとも１つの構成では、交換式外科用ツールアセンブリ１０００は、ノズルアセンブリ１２４０を動作可能に支持するツールシャーシ１２１０を備えるツールフレームアセンブリ１２００を含む。開示全体が参照により本明細書に組み込まれる、本明細書と同日に出願された、代理人整理番号ＥＮＤ８２０９ＵＳＮＰ／１７００９７の米国特許出願、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＷＩＴＨ  ＡＸＩＡＬＬＹ  ＭＯＶＡＢＬＥ  ＣＬＯＳＵＲＥ  ＭＥＭＢＥＲ」に更に詳細に記載されるように、ツールシャーシ１２１０及びノズル構造１２４０は、ツールシャーシ１２１０に対するシャフト軸線ＳＡを中心とした外科用エンドエフェクタ１５００の回転を容易にする。このような回転移動は、図１の矢印Ｒによって表される。図４及び図５にも示されるように、交換式外科用ツールアセンブリ１０００は、近位閉鎖管１９１０を動作可能に支持し、外科用エンドエフェクタ１５００に連結されたスパインアセンブリ１２５０を含む。様々な状況において、組立を容易にするために、スパインアセンブリ１２５０は、スナップ機構、接着剤、溶接などによって互いに相互接続される、上側スパインセグメント１２５１及び下側スパインセグメント１２５２から作製されてもよい。組み立てられた形態では、スパインアセンブリ１２５０は、ツールシャーシ１２１０内に回転可能に支持される近位端１２５３を含む。一構成では、例えば、スパインアセンブリ１２５０の近位端１２５３は、ツールシャーシ１２１０内に支持されるように構成されたスパインベアリング（図示せず）に取り付けられる。かかる配置により、ツールシャーシに対するスパインアセンブリ１２５０の回転可能な取り付けが容易になり、スパインアセンブリ１２５０をツールシャーシ１２１０に対してシャフト軸ＳＡを中心に選択可能に回転させることができる。
【００３１】
図４に示されるように、上側スパインセグメント１２５１は、上部ラグ装着機構１２６０で終端し、下側スパインセグメント１２５２は、下部ラグ装着機構１２７０で終端する。上部ラグ装着機構１２６０は、ラグスロット１２６２が形成されており、このラグスロットは、上部装着リンク１２６４を内部に取り付けるように適合されている。同様に、下部ラグ装着機構１２７０は、ラグスロット１２７２を有して形成され、このラグスロットは、下部装着リンク１２７４を内部に取り付けるように適合されている。上部装着リンク１２６４は、シャフト軸線ＳＡからオフセットされた枢動ソケット１２６６を内部に含む。枢動ソケット１２６６は、細長チャネル１６０２の近位端部１６１０に取り付けられたチャネルキャップ又はアンビル保持具１６３０上に形成された枢動ピン１６３４を回転可能に受容するように適合されている。下部装着リンク１２７４は、細長チャネル１６０２の近位端部１６１０に形成された枢動孔１６１１に受容されるように適合された下部枢動ピン１２７６を含む。下部枢動ピン１２７６及び枢動孔１６１１は、シャフト軸線ＳＡからオフセットされている。下部枢動ピン１２７６は、枢動ソケット１２６６と垂直に位置合わせされて、外科用エンドエフェクタ１５００がシャフト軸線ＳＡに対して関節運動し得る関節軸線ＡＡを画定する。図１を参照されたい。関節軸線ＡＡはシャフト軸線ＳＡを横断するが、少なくとも１つの構成では、関節軸線ＡＡはそこから横方向にオフセットされ、シャフト軸線ＳＡと交差しない。
【００３２】
図５を参照すると、近位閉鎖管１９１０の近位端１９１２は、近位閉鎖管セグメント１９１０内の環状溝１９１５内に着座するコネクタ１９１６によって閉鎖シャトル１９１４に回転可能に連結されている。閉鎖シャトル１９１４は、ツールシャーシ１２１０内で軸方向に移動するように支持され、ツールシャーシ１２１０がハンドルフレーム５０６に連結されたときに閉鎖駆動システム５１０と係合するように構成された一対のフック１９１７を有する。ツールシャーシ１２１０は、ツールシャーシ１２１０をハンドルフレーム５０６に解放可能にラッチするためのラッチアセンブリ１２８０を更に支持する。ツールシャーシ１２１０及びラッチアセンブリ１２８０に関する更なる詳細は、開示全体が参照により本明細書に組み込まれる、本明細書と同日に出願された、代理人整理番号ＥＮＤ８２０９ＵＳＮＰ／１７００９７、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＷＩＴＨ  ＡＸＩＡＬＬＹ  ＭＯＶＡＢＬＥ  ＣＬＯＳＵＲＥ  ＭＥＭＢＥＲ」に見出すことができる。
【００３３】
ハンドルアセンブリ５００内の発射駆動システム５３０は、交換式外科用ツールアセンブリ１０００内で動作可能に支持される発射システム１３００に動作可能に連結されるように構成されている。発射システム１３００は、発射駆動システム５３０によって適用される対応する発射運動に応答して、遠位方向及び近位方向に軸方向移動するように構成された中間発射シャフト部分１３１０を含んでもよい。図４を参照されたい。図５に示されるように、中間発射シャフト部分１３１０の近位端１３１２には、発射シャフト取付ラグ１３１４が形成され、この発射シャフト取付ラグは、ハンドルアセンブリ５００内の発射駆動システム５３０の長手方向に移動可能な駆動部材５４０の遠位端の取付クレードル５４４（図３）に着座されるように構成されている。かかる構成は、発射駆動システム５３０の作動時、中間発射シャフト部分１３１０の軸方向移動を容易にする。図示される実施形態では、中間発射シャフト部分１３１０は、遠位切断部分又はナイフバー１３２０に取り付けられるように構成されている。図４に示されるように、ナイフバー１３２０は発射部材又はナイフ部材１３３０に接続されている。ナイフ部材１３３０は、組織切断ブレード１３３４を動作可能に支持するナイフ本体１３３２を備える。ナイフ本体１３３２は、アンビル係合タブ又は機構１３３６と、チャネル係合機構又は脚部１３３８と、を更に含んでもよい。アンビル係合機構１３３６は、ナイフ部材１３３０がエンドエフェクタ１５００を通って遠位方向に前進する際に、アンビル１８１０に更なる閉鎖運動を加えるように機能し得る。
【００３４】
図示される例では、外科用エンドエフェクタ１５００は、関節システム１３６０によって関節軸線ＡＡを中心にして選択的に関節運動可能である。一形態では、関節システム１３６０は、関節リンク１３８０に枢動可能に連結された近位関節駆動器１３７０を含む。特に図４で最も良く分かるように、オフセット取付ラグ１３７３は、近位関節駆動器１３７０の遠位端１３７２に形成される。枢動孔１３７４は、オフセット装着ラグ１３７３内に形成され、関節リンク１３８０の近位端１３８１に形成された近位側リンクピン１３８２を枢動可能に受容するように構成されている。関節リンク１３８０の遠位端１３８３は、細長チャネル１６０２の近位端部１６１０に形成されたチャネルピン１６１８を内部に枢動可能に受容するように構成された枢動孔１３８４を含む。従って、近位関節駆動器１３７０の軸方向移動は、細長チャネル１６０２に関節運動を加えることによって、外科用エンドエフェクタ１５００を、関節軸線ＡＡを中心にスパインアセンブリ１２５０に対して関節運動させる。様々な状況下で、近位関節駆動器１３７０が近位又は遠位方向に移動させられていないとき、近位関節駆動器１３７０は関節ロック１３９０によって所定位置に保持され得る。関節ロック１３９０の例示的な形態に関する更なる詳細は、開示全体が参照により本明細書に組み込まれる、本明細書と同日に出願された、代理人整理番号ＥＮＤ８２１７ＵＳＮＰ／１７０１０２の米国特許出願、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ  ＡＮ  ＡＲＴＩＣＵＬＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＬＯＣＫＡＢＬＥ  ＴＯ  Ａ  ＦＲＡＭＥ」に見出すことができる。
【００３５】
上記に加えて更に、交換式外科用ツールアセンブリ１０００は、近位関節駆動器１３１０を発射システム１３００に選択的かつ解放可能に連結するように構成することができるシフタアセンブリ１１００を含む。図５に示されるように、例えば、一形態では、シフタアセンブリ１１００は、発射システム１３００の中間発射シャフト部分１３１０の周囲に位置付けられたロックカラー又はロックスリーブ１１１０を含み、ロックスリーブ１１１０は、ロックスリーブ１１１０が関節駆動器１３７０を発射部材アセンブリ１３００に動作可能に連結させる係合位置と、近位関節駆動器１３７０が発射部材アセンブリ１３００に動作可能に連結されていない係合解除位置と、の間で回転され得る。ロックスリーブ１１１０が係合位置にあるとき、発射部材アセンブリ１３００の遠位方向移動により、近位関節駆動器１３７０を遠位方向に移動させることができ、それに対応して、発射部材アセンブリ１３００の近位方向移動により、近位関節駆動器１３７０を近位方向に移動させることができる。ロックスリーブ１１１０が係合解除位置にあるとき、発射部材アセンブリ１３００の移動は近位関節駆動器１３７０に伝達されず、その結果、発射部材アセンブリ１３００は、近位関節駆動器１３７０から独立して移動することができる。様々な状況下で、近位関節駆動器１３７０は、近位関節駆動器１３７０が発射部材アセンブリ１３００によって近位又は遠位方向に移動させられていないとき、関節ロック１３９０によって所定の位置に保持され得る。
【００３６】
図示される構成では、発射部材アセンブリ１３００の中間発射シャフト部分１３１０は、２つの対向する平坦な側面を有して形成され、内部に駆動ノッチ１３１６が形成される。図５を参照されたい。図５で更に分かるように、ロックスリーブ１１１０は、中間発射シャフト部分１３１０を受容するように構成された長手方向アパーチャを含む、円筒状又は少なくとも略円筒状の本体を備える。ロックスリーブ１１１０は、径方向に対向する内向きのロック突出部を備えることができ、ロック突出部は、ロックスリーブ１１１０が１つの位置にあるとき、中間発射シャフト部分１３１０内の駆動ノッチ１３１６の対応する部分内に係合受容され、別の位置にあるとき、駆動ノッチ１３１６内に受容されず、それによって、ロックスリーブ１１１０と中間発射シャフト１３１０との間の相対的な軸方向移動を可能にする。図５で更に分かるように、ロックスリーブ１１１０は、近位関節駆動器１３７０の近位端のノッチ１３７５内に移動可能に受容されるようにサイズ決めされたロック部材１１１２を更に含む。かかる構成により、ロックスリーブ１１１０は、近位関節駆動器１３７０内のノッチ１３７５との係合のための適所に留まっている又はノッチと係合している間、中間発射シャフト部分１３１０と係合及び係合解除するように中間発射シャフト部分１３１０をわずかに回転させる。例えば、ロックスリーブ１１１０が係合位置にある場合、ロック突出部は、中間発射シャフト部分１３１０の駆動ノッチ１３１６内に配置されるため、遠位方向押出力及び／又は近位方向引張力が発射部材アセンブリ１３００からロックスリーブ１１１０へと伝達され得る。次いで、このような軸方向の押出運動又は引張運動は、ロックスリーブ１１１０から近位関節駆動器１３７０に伝達され、それによって外科用エンドエフェクタ１５００を関節運動させる。実際には、発射部材アセンブリ１３００、ロックスリーブ１１１０、及び近位関節駆動器１３７０は、ロックスリーブ１１１０が係合（関節）位置にあるときに共に移動する。一方、ロックスリーブ１１１０が係合解除位置にあるとき、ロック突出部は、中間発射シャフト部分１３１０の駆動ノッチ１３１６内に受容されず、その結果、遠位方向押出力及び／又は近位方向引張力が発射部材アセンブリ１３００からロックスリーブ１１１０（及び近位関節駆動器１３７０）に伝達され得ない。
【００３７】
図示される例では、係合位置と係合解除位置との間のロックスリーブ１１１０の相対移動は、近位閉鎖管１９１０と連動するシフタアセンブリ１１００によって制御することができる。更に図５を参照すると、シフタアセンブリ１１００は、ロックスリーブ１１１０の外周に形成されたキー溝内に摺動可能に受容されるように構成されたシフタキー１１２０を更に含む。かかる構成により、シフタキー１１２０は、ロックスリーブ１１１０に対して軸方向に移動することを可能にする。開示全体が参照により本明細書に組み込まれる、本明細書と同日に出願された代理人整理番号ＥＮＤ８２０９ＵＳＮＰ／１７００９７の米国特許出願、発明の名称「ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＷＩＴＨ  ＡＸＩＡＬＬＹ  ＭＯＶＡＢＬＥ  ＣＬＯＳＵＲＥ  ＭＥＭＢＥＲ」に更に詳細に記載されるように、シフタキー１１２０の一部分は、近位閉鎖管部分１９１０内のカム開口部（図示せず）とカム的に相互作用するように構成されている。また、図示される実施例では、シフタアセンブリ１１００は、近位閉鎖管部分１９１０の近位端部分上に回転可能に受容されるスイッチドラム１１３０を更に含む。シフタキー１１２０の一部は、スイッチドラム１１３０内の軸方向スロットセグメントを通って延在し、スイッチドラム１１３０の弧状スロットセグメント内に移動可能に受容される。スイッチドラムトーションばね１１３２は、スイッチドラム１１３０に取り付けられ、ノズルアセンブリ１２４０の一部と係合して、シフタキー１１２０の一部が近位閉鎖管部分１９１０内のカム開口部の端部に到達するまで、スイッチドラム１１３０を回転させるように働くねじりバイアス又は回転を加える。この位置にあるとき、スイッチドラム１１３０は、シフタキー１１２０にねじりバイアスをかけることができ、それによって、中間発射シャフト部分１３１０との係合位置までロックスリーブ１１１０を回転させる。この位置はまた、近位閉鎖管１９１０（及び遠位閉鎖管セグメント１９３０）の非作動構成にも対応する。
【００３８】
一構成では、例えば、近位閉鎖管１９１０が非作動構成にある（アンビル１８１０が、細長チャネル１６０２に装着されたカートリッジから離間した開放位置にある）とき、中間発射シャフト部分１３１０の作動は、近位関節駆動器１３７０の軸方向移動をもたらして、エンドエフェクタ１５００の関節運動を容易にする。いったん外科用エンドエフェクタ１５００を所望の配向に関節運動させたら、ユーザは次に、近位閉鎖管部分１９１０を作動させてもよい。近位閉鎖管部分１９１０の作動により、遠位閉鎖管セグメント１９３０が遠位方向に移動して、最終的にアンビル１８１０に閉鎖運動を加える。この近位閉鎖管部分１９１０の遠位移動により、カム開口部がシフタキー１１２０のカム部分とカム的に相互作用することによって、シフタキー１１２０がロックスリーブ１１１０を作動方向に回転させる。ロックスリーブ１１１０がそのように回転すると、ロック突出部が、中間発射シャフト部分１３１０内の駆動ノッチ１３１６から係合解除される。かかる構成では、発射駆動システム５３０は、近位関節駆動器１３７０を作動させることなく、中間発射シャフト部分１３１０を作動させることができる。スイッチドラム１１３０及びロックスリーブ１１１０の動作に関する更なる詳細、並びに本明細書に記載される様々な交換式外科用ツールアセンブリと共に使用され得る代替の関節運動及び発射駆動構成は、開示全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願第１３／８０３，０８６号、現在は米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号、及び米国特許出願第１５／０１９，１９６号に見出すことができる。
【００３９】
図５及び図１５にも示されるように、交換式外科用ツールアセンブリ１０００は、ノズルアセンブリ１２４０を回転させることによって、シャフト軸線ＳＡを中心にしたツールシャーシ１２１０に対するシャフト及びエンドエフェクタ１５００の回転移動を容易にしつつ、外科用エンドエフェクタ１５００へ及び／又は外科用エンドエフェクタ１５００から電力を伝導し、及び／又は外科用エンドエフェクタ１５００へ及び／又は外科用エンドエフェクタ１５００から信号を伝達し、搭載回路基板１１５２に戻すように構成され得るスリップリングアセンブリ１１５０を備えることができる。図１５に示されるように、少なくとも１つの構成では、搭載回路基板１１５２は、例えば、ハンドルアセンブリ５００又はロボットシステムコントローラ内で支持されるマイクロプロセッサ５６０と通信するハウジングコネクタ５６２（図９）とインターフェースをとるように構成された搭載コネクタ１１５４を含む。スリップリングアセンブリ１１５０は、搭載回路基板１１５２とインターフェースをとる近位コネクタ１１５３とインターフェースをとるように構成されている。スリップリングアセンブリ１１５０及び関連するコネクタに関する更なる詳細は、全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願第１３／８０３，０８６号、現在は米国特許出願公開第２０１４／０２６３５４１号、全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願第１５／０１９，１９６号、及び米国特許出願第１３／８００，０６７号、現在は米国特許出願公開第２０１４／０２６３５５２号、発明の名称「ＳＴＡＰＬＥ  ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ  ＴＩＳＳＵＥ  ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ  ＳＥＮＳＯＲ  ＳＹＳＴＥＭ」に見出され得る。
【００４０】
本明細書に開示される交換式外科用ツールアセンブリ１０００の例示的なバージョンは、標準的（機械的）外科用締結具カートリッジ１４００又はカートリッジ１７００と関連して使用されてもよく、このカートリッジは、ナイフ部材による組織の切断を容易にし、無線周波数（ＲＦ）エネルギーを使用して切断組織を封止するように構成されている。再び図４を参照すると、従来の又は標準的な機械式のカートリッジ１４００が示されている。かかるカートリッジ構成は既知であり、細長チャネル１６０２内に取り外し可能に受容され支持されるようなサイズ及び形状を有するカートリッジ本体１４０２を備えてもよい。例えば、カートリッジ本体１４０２は、細長チャネル１６０２とのスナップ係合で取り外し可能に保持されるように構成されてもよい。カートリッジ本体１４０２は、内部でのナイフ部材１３３０の軸方向移動に適応する細長スロット１４０４を含む。カートリッジ本体１４０２は、中央に配置された細長スロット１４０４の両側の列に位置合わせされた複数のステープル駆動器（図示せず）を内部に動作可能に支持する。駆動器は、カートリッジ本体１４０２の上部デッキ面１４１０を通って開放された対応ステープル／締結具ポケット１４１２と関連付けられる。ステープル駆動器のそれぞれは、１つ以上の外科用ステープル又は締結具（図示せず）を支持する。スレッドアセンブリ１４２０は、カートリッジ本体１４０２の近位端内に支持され、カートリッジ１４００が新しく未発射であるときの開始位置において、駆動器及び締結具の近位に位置する。スレッドアセンブリ１４２０は、複数の傾斜した又は楔形のカム１４２２を含み、各カム１４２２は、スロット１４０４の側面に位置する締結具又は駆動器の特定のラインに対応する。スレッドアセンブリ１４２０は、ナイフ部材がアンビルとカートリッジデッキ面１４１０との間にクランプされた組織を通って遠位方向に駆動される際に、ナイフ部材１３３０によって接触及び駆動されるように構成されている。駆動器がカートリッジデッキ面１４１０に向かって上方に駆動されると、その上に支持された締結具は、アンビルとカートリッジとの間にクランプされる組織を通ってステープルポケット１４１２から外へ駆動される。
【００４１】
更に図４を参照すると、少なくとも１つの形態のアンビル１８１０は、横方向に突出する一対のアンビルトラニオン１８２２を有するアンビル装着部分１８２０を含み、これらのトラニオンは、細長チャネル１６０２の近位端部１６１０の直立壁１６２２に形成された対応するトラニオンクレードル１６１４内に枢動可能に受容される。アンビルトラニオン１８２２は、チャネルキャップ又はアンビル保持部１６３０によって、対応するトラニオンクレードル１６１４内に枢動可能に保持される。アンビル装着部分１８２０は、シャフト軸線ＳＡを横切る固定アンビル枢動軸を中心にした選択的枢動移動のために、細長チャネル１６０２上で移動可能又は枢動可能に支持される。図６及び図７に示されるように、少なくとも１つの形態では、アンビル１８１０は、例えば、導電性金属材料から作製され、一連の締結具形成ポケット１８１４を形成したステープル形成下面１８１３を有するアンビル本体１８１２を含み、締結具形成ポケットは、内部にナイフ部材１３３０を摺動可能に収容するように構成された中央に配置されたアンビルスロット１８１５の両側に形成される。アンビルスロット１８１５は、発射中にナイフ部材１３３０上のアンビル係合機構１３３６を収容するために、アンビル本体１８１２を通って長手方向に延在する上部開口部１８１６に対して開口する。従来の機械的外科用ステープル／締結具カートリッジ１４００が細長チャネル１６０２内に設置されるとき、ステープル／締結具は、組織Ｔを通って駆動され、対応する締結具形成ポケット１８１４と接触する。アンビル本体１８１２は、例えば、設置の容易性を促進するために、上部に開口部を有してもよい。アンビルキャップ１８１８は、アンビル本体に挿入され、アンビル本体１８１２に溶接されて開口部を包囲し、アンビル本体１８１２全体の剛性を向上させることができる。図７に示されるように、ＲＦカートリッジ１７００に関連したエンドエフェクタ１５００の使用を容易にするために、締結具形成下面１８１３の組織対向セグメント１８１７は、その上に電気絶縁材料１８１９を有してもよい。
【００４２】
図示される構成では、交換式外科用ツールアセンブリ１０００は、概して１６４０として指定される発射部材ロックアウトシステムを備えて構成される。図８を参照されたい。図８に示されるように、細長チャネル１６０２は底面又は底部１６２０を含み、そこから２つの直立側壁１６２２が突出する。中央に配置された長手方向チャネルスロット１６２４は、底部１６２０を通って形成され、ナイフ部材１３３０の軸方向移動を促進する。チャネルスロット１６２４は、ナイフ部材１３３０上のチャネル係合機構又は脚部１３３８を収容する長手方向通路１６２６に開口する。通路１６２６は、チャネル係合機構又は脚部１３３８の対応部分と係合するように機能する、２つの内側に延在する棚部１６２８を画定するように機能する。発射部材ロックアウトシステム１６４０は、チャネルスロット１６２４の各側に位置する近位開口部１６４２を含み、各近位開口部は、ナイフ部材１３３０が開始位置にあるときにチャネル係合機構又は脚部１３３８の対応部分を受容するように構成されている。ナイフロックアウトばね１６５０は、細長チャネル１６０２の近位端１６１０内に支持され、ナイフ部材１３３０を下方に付勢する役割を果たす。図８に示されるように、ナイフロックアウトばね１６５０は、ナイフ本体１３３２上の対応する中央チャネル係合機構１３３７と係合するように構成された２つの遠位端ばねアーム１６５２を含む。ばねアーム１６５２は、中央チャネル係合機構１３３７を下方に付勢するように構成されている。よって、開始（未発射位置）にあるとき、ナイフ部材１３３０は、チャネル係合機構又は脚部１３３８が細長１６０２チャネルの対応する近位開口部１６４２内に受容されるように、下方に付勢される。ロック位置にあるとき、ナイフ１３３０を遠位方向に前進させるように試みた場合、中央チャネル係合機構１１３７及び／又は脚部１３３８は、細長チャネル１６０２上の直立棚部１６５４と係合し（図８及び図１１）、ナイフ１３３０は発射され得ない。
【００４３】
更に図８を参照すると、発射部材ロックアウトシステム１６４０は、発射部材本体１３３２の遠位端に形成又は支持されたロック解除アセンブリ１６６０を更に含む。ロック解除アセンブリ１６６０は、スレッドアセンブリ１４２０が未発射の外科用ステープルカートリッジ１４００内の開始位置にあるとき、スレッドアセンブリ１４２０に形成されたロック解除機構１４２６と係合するように構成された遠位方向に延在する棚部１６６２を含む。よって、未発射の外科用ステープルカートリッジ１４００が細長チャネル１６０２内に適切に設置されると、ロック解除アセンブリ１６６０上の棚部１６６２が、スレッドアセンブリ１４２０上のロック解除機構１４２６と接触して、ナイフ部材１３３０を上方に付勢する役割を果たすことで、中央チャネル係合機構１１３７及び／又は脚部１３３８がチャネル底部１６２０から直立棚部１６５４を離して、細長チャネル１６０２を通るナイフ部材１３３０の軸方向の通過を容易にする。部分的に発射されたカートリッジ１４００が細長チャネルに意図せず装着されている場合、スレッドアセンブリ１４２０は開始位置にはなく、ナイフ部材１３３０はロック位置に留まる。
【００４４】
以下、交換式外科用ツールアセンブリ１０００のハンドルアセンブリ５００への取り付けについて、図３及び図９を参照して記載する。連結プロセスを開始するために、臨床医は、ツールシャーシ１２１０上に形成された先細取付部分１２１２がハンドルフレーム５０６のダブテールスロット５０７と位置合わせされるように、交換式外科用ツールアセンブリ１０００のツールシャーシ１２１０をハンドルフレーム５０６の遠位端の上方に又は遠位端に隣接して位置付けられてもよい。次いで、臨床医は、先細取付部分１２１２をハンドルフレーム５０６の遠位端の対応するダブテール受け入れスロット５０７と「動作可能に係合」した状態で着座させるように、外科用ツールアセンブリ１０００をシャフト軸ＳＡに垂直な設置軸ＩＡに沿って移動させてもよい。その際、中間発射シャフト部分１３１０上の発射シャフト取付ラグ１３１４もまた、ハンドルアセンブリ５００内の長手方向に移動可能な駆動部材５４０のクレードル５４４内に着座され、閉鎖リンク５１４上にあるピン５１６の部分が、閉鎖シャトル１９１４の対応するフック１９１７内に着座される。本明細書で使用するとき、２つの構成要素の文脈における「動作可能な係合」という用語は、それら２つの構成要素が互いに十分に係合され、それにより、作動運動をそれらに適用すると、構成要素が意図される行為、機能、及び／又は手順を実施し得ることを意味する。また、このプロセスの間、外科用ツールアセンブリ１０００上の搭載コネクタ１１５４は、例えば、ハンドルアセンブリ５００又はロボットシステムコントローラ内で支持されるマイクロプロセッサ５６０と通信するハウジングコネクタ５６２に連結される。
【００４５】
通常の外科的処置の間、臨床医は、標的組織にアクセスするため、トロカール又は患者の他の開口部を通じて、外科用エンドエフェクタ１５００を手術部位へと導入し得る。そうする際、臨床医は、典型的には、シャフト軸線ＳＡ（非関節状態）に沿って外科用エンドエフェクタ１５００を軸方向に位置合わせする。いったんエンドエフェクタ１５００がトロカールポートを通過した後、例えば、臨床医は、エンドエフェクタ１５００を関節運動させて、標的組織に隣接させ、有利に位置決めする必要があり得る。これはアンビル１８１０を標的組織上で閉鎖する前であるため、閉鎖駆動システム５１０は非作動状態を保つ。この位置にあるとき、発射駆動システム５３０が作動すると、近位関節駆動器１３７０へ関節運動が適用される。エンドエフェクタ１５００が所望の関節位置に到達すると、発射駆動システム５３０は非作動状態であり、関節ロック１３９０は、関節位置に外科用エンドエフェクタ１５００を保持し得る。次に、臨床医は、閉鎖駆動システム５１０を作動させて、アンビル１８１０を標的組織上で閉鎖することができる。かかる閉鎖駆動システム５１０の作動により、シフタアセンブリ１１００は、近位関節駆動器１３７０を中間発射シャフト部分１３１０から分離することができる。従って、いったん標的組織が外科用エンドエフェクタ１５００内に捕捉されると、臨床医は再び発射駆動システム５３０を作動させて、発射部材１３３０を外科用ステープル／締結具カートリッジ１４００又はＲＦカートリッジ１７００を通じて軸方向に前進させて、クランプされた組織を切断し、ステープル／締結具を切断組織Ｔ内に発射することができる。また、他の閉鎖及び発射駆動構成やアクチュエータ構成（携帯型の手動、及び自動又はロボット型の両方）を採用して、本開示の範囲から逸脱することなく、閉鎖システムの構成要素、関節システムの構成要素、及び／又は外科用ツールアセンブリ１０００の発射システムの構成要素の軸方向移動を制御することができる。
【００４６】
上記のように、外科用ツールアセンブリ１０００は、従来の機械的外科用ステープル／締結具カートリッジ１４００及びＲＦカートリッジ１７００と関連して使用されるように構成されている。少なくとも１つの形態では、ＲＦカートリッジ１７００は、凝固電流が電流路内の組織に送達される間、アンビル１８１０とＲＦカートリッジ１７００との間でクランプされた組織のナイフ部材１３３０による機械的切断を容易にすることができる。電流を使用して組織を機械的に切断及び凝固させるための他の構成は、例えば、米国特許第５，４０３，３１２号、同第７，７８０，６６３号、及び米国特許出願第１５／１４２，６０９号、発明の名称「ＥＬＥＣＴＲＯＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＷＩＴＨ  ＥＬＥＣＴＲＩＣＡＬＬＹ  ＣＯＮＤＵＣＴＩＶＥ  ＧＡＰ  ＳＥＴＴＩＮＧ  ＡＮＤ  ＴＩＳＳＵＥ  ＥＮＧＡＧＩＮＧ  ＭＥＭＢＥＲＳ」に開示されており、上記引例の開示全体は参照により本明細書に組み込まれる。かかる器具は、例えば、止血を改善し、外科的複雑性だけでなく手術時間を低減することができる。
【００４７】
図１０〜図１２に示されるように、少なくとも１つの構成では、ＲＦ外科用カートリッジ１７００は、細長チャネル１６０２内に取り外し可能に受容及び支持されるようなサイズと形状を有するカートリッジ本体１７１０を含む。例えば、カートリッジ本体１７１０は、細長チャネル１６０２とのスナップ係合で取り外し可能に保持されるように構成されてもよい。様々な構成において、カートリッジ本体１７１０は、工学熱可塑性材料などのポリマー材料、例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）ＶＥＣＴＲＡ（商標）から作製されてもよく、細長チャネル１６０２は金属から製作されてもよい。少なくとも１つの態様において、カートリッジ本体１７１０は、カートリッジ本体を通って長手方向に延在して、ナイフ１３３０の長手方向の移動に対応する、中央に配置された細長スロット１７１２を含む。図１０及び図１１に示されるように、一対のロックアウト係合後端部１７１４が、カートリッジ本体１７１０から近位方向に延在する。各ロックアウト係合後端部１７１４は、チャネル底部１６２０の対応する近位開口部１６４２内に受容されるようにサイズ決めされたロックアウトパッド１７１６が、下側に形成されている。従って、カートリッジ１７００が細長チャネル１６０２内に適切に設置されると、ロックアウト係合後端部１７１４は開口部１６４２及び棚部１６５４を覆い、発射の準備が整ったロック解除位置にナイフ１３３０を保持する。
【００４８】
図１０〜図１３を参照すると、図示された例では、カートリッジ本体１７１０は、中央に配設された隆起電極パッド１７２０を有して形成される。図６で特に分かるように、細長スロット１７１２は、電極パッド１７２０の中心を通って延在し、パッド１７２０を左側パッドセグメント１７２０Ｌ及び右側パッドセグメント１７２０Ｒに分割する役割を果たす。右側フレキシブル回路アセンブリ１７３０Ｒは、右側パッドセグメント１７２０Ｒに取り付けられ、左側フレキシブル回路アセンブリ１７３０Ｌは、左側パッドセグメント１７２０Ｌに取り付けられる。少なくとも１つの構成では、例えば、右側フレキシブル回路１７３０Ｒは、より広い導体／ＲＦ用導体と、右側パッド１７２０Ｒに取り付けられた右側絶縁体シース／部材１７３４Ｒに支持される、取り付けられる、又は埋め込まれる従来のステープリング目的のためのより薄い導体と、を含み得る複数の導体１７３２Ｒを備える。加えて、右側フレキシブル回路アセンブリ１７３０Ｒは、「位相１」の近位右側電極１７３６Ｒ及び「位相２」の遠位右側電極１７３８Ｒを含む。同様に、左側フレキシブル回路アセンブリ１７３０Ｌは、より広い導体／ＲＦ用導体と、左側パッド１７２０Ｌに取り付けられた左側絶縁体シース／部材１７３４Ｌに支持される、取り付けられる、又は埋め込まれる従来のステープリング目的のためのより薄い導体と、を含み得る複数の導体１７３２Ｌを備える。加えて、左側フレキシブル回路アセンブリ１７３０Ｌは、「位相１」の近位左側電極１７３６Ｌ及び「位相２」の遠位左側電極１７３８Ｌを含む。左側及び右側導体１７３２Ｌ、１７３２Ｒは、カートリッジ本体１７１０の遠位端部に装着された遠位マイクロチップ１７４０に取り付けられる。一構成では、例えば、右側及び左側フレキシブル回路１７３０Ｒ、１７３０Ｌのそれぞれが、約０．０２５インチの全幅「ＣＷ」を有してもよく、電極１７３６Ｒ、１７３６Ｌ、１７３８Ｒ、１７３８Ｒのそれぞれが、例えば、約０．０１０インチの幅「ＥＷ」を有する。図１３を参照されたい。しかしながら、他の態様では、他の幅／サイズが企図され使用されてもよい。
【００４９】
少なくとも１つの構成では、ＲＦエネルギーが、供給リード線４０２を通じて従来のＲＦ発生器４００によって外科用ツールアセンブリ１０００に供給される。少なくとも１つの構成では、供給リード線４０２は、雄型プラグアセンブリ４０６を含み、この雄型プラグアセンブリは、搭載回路基板１１５２上のセグメント化ＲＦ回路１１６０に取り付けられた対応する雌型コネクタ４１０に差し込まれるように構成される。図１５を参照されたい。かかる構成は、発生器４００から供給リード線４０２を巻き上げずにノズルアセンブリ１２４０を回転させることによって、ツールシャーシ１２１０に対するシャフト軸線ＳＡを中心としたシャフト及びエンドエフェクタ１５００の回転移動を容易にする。搭載オン／オフ電源スイッチ４２０は、ＲＦ発生器をオン及びオフにするために、ラッチアセンブリ１２８０及びツールシャーシ１２１０上に支持される。ツールアセンブリ１０００がハンドルアセンブリ５００又はロボットシステムに動作可能に連結されると、搭載セグメント化ＲＦ回路１１６０は、コネクタ１１５４及び５６２を介してマイクロプロセッサ５６０と通信する。図１に示されるように、ハンドルアセンブリ５００は、封止の進捗状況、ステープル留め、ナイフの位置、カートリッジの状態、組織、温度などに関する情報を見るための表示画面４３０を更に含んでもよい。図１５でも分かるように、スリップリングアセンブリ１１５０は、ステープル留め関連の行為を行う複数の細い導体１１６６と、ＲＦ目的に使用される広い導体１１６８と、を含み得るフレキシブルシャフト回路ストリップ又はアセンブリ１１６４を含む遠位コネクタ１１６２とインターフェースをとる。図１４及び図１５に示されるように、フレキシブルシャフト回路ストリップ１１６４は、ナイフバー１３２０を形成する積層プレート又はバー１３２２の間で中央に支持される。かかる構成は、ナイフ部材１３３０がクランプされた組織を通って遠位に前進することを可能にするように十分の硬さを保ちつつ、エンドエフェクタ１５００の関節運動中にナイフバー１３２０及びフレキシブルシャフト回路ストリップ１１６４の十分な屈曲を容易にする。
【００５０】
図１０を再び参照すると、少なくとも１つの図示される構成では、細長チャネル１６０２は、細長チャネル１６０２の近位端１６１０から細長チャネル底部１６２０内の遠位位置１６２３まで延在する凹部１６２１に支持されたチャネル回路１６７０を含む。チャネル回路１６７０は、電気的接触のために、フレキシブルシャフト回路ストリップ１１６４の遠位接触部分１１６９に接触する近位接触部分１６７２を含む。チャネル回路１６７０の遠位端１６７４は、チャネル壁１６２２の１つに形成された対応する壁凹部１６２５内に受容され、チャネル壁１６２２の上縁部１６２７の上に折り畳まれて取り付けられる。図１０に示されるように、一連の対応する露出接点１６７６が、チャネル回路１６７０の遠位端１６７４に設けられる。また、図１０で分かるように、フレキシブルカートリッジ回路１７５０の端部１７５２は、遠位マイクロチップ１７４０に取り付けられ、カートリッジ本体１７１０の遠位端部に取り付けられる。別の端部１７５４は、カートリッジデッキ面１７１１の縁部の上に折り畳まれ、チャネル回路１６７０の露出接点１６７６と電気的に接触するように構成された露出接点１７５６を含む。従って、ＲＦカートリッジ１７００が細長チャネル１６０２内に設置されると、電極並びに遠位マイクロチップ１７４０は給電され、フレキシブルカートリッジ回路１７５０、フレキシブルチャネル回路１６７０、フレキシブルシャフト回路１１６４、及びスリップリングアセンブリ１１５０の間の接触を介して、搭載回路基板１１５２と通信する。
【００５１】
図１６Ａ及び図１６Ｂは、本開示の一態様による、２枚の図面に及ぶ図１の外科用器具１０の制御回路７００のブロック図である。主に図１６Ａ及び図１６Ｂを参照すると、ハンドルアセンブリ７０２は、モータ駆動器７１５によって制御され、外科用器具１０の発射システムによって採用され得るモータ７１４を含んでもよい。様々な形態において、モータ７１４は、例えば、約２５，０００ＲＰＭの最大回転速度を有するブラシ付きＤＣ駆動モータであってもよい。別の構成では、モータ７１４としては、ブラシレスモータ、コードレスモータ、同期モータ、ステップモータ、又は任意の他の好適な電動モータが挙げられ得る。モータ駆動器７１５は、例えば、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）７１９を含むＨブリッジ駆動器を備えてもよい。モータ７１４は、外科用器具１０に制御電力を供給するためにハンドルアセンブリ５００に解放可能に装着された電源アセンブリ７０６によって給電され得る。電源アセンブリ７０６は、バッテリを含むことができ、このバッテリは、外科用器具１０に給電するための電源として使用され得る、直列に接続された複数のバッテリセルを備えてもよい。特定の状況下では、電源アセンブリ７０６のバッテリセルは、交換可能及び／又は再充電可能であってもよい。少なくとも１つの実施例では、バッテリセルは、電源アセンブリ７０６に別個に連結され得るリチウムイオンバッテリであってもよい。
【００５２】
シャフトアセンブリ７０４が、インターフェースを介して安全コントローラ及び電源管理コントローラ７１６と通信し得るシャフトアセンブリコントローラ７２２を含む一方、シャフトアセンブリ７０４及び電源アセンブリ７０６はハンドルアセンブリ７０２に結合されている。例えば、インターフェースは、対応するシャフトアセンブリ電気コネクタとの連結係合のために１つ以上の電気コネクタを含み得る第１のインターフェース部分７２５と、対応する電源アセンブリ電気コネクタとの連結係合のために１つ以上の電気コネクタを含み得る第２のインターフェース部分７２７と、を備え、シャフトアセンブリ７０４及び電源アセンブリ７０６がハンドルアセンブリ７０２に結合されている間にシャフトアセンブリコントローラ７２２と電源管理コントローラ７１６との間の電気通信を可能にする。インターフェースを介して１つ以上の通信信号を送信して、取り付けられた交換式シャフトアセンブリ７０４の１つ以上の電力要件を電源管理コントローラ７１６に伝達することができる。それに応じて、電源管理コントローラは、取り付けられたシャフトアセンブリ７０４の電力要件に従って、以下により詳細に記載されているように、電源アセンブリ７０６のバッテリの電力出力を変調し得る。コネクタは、ハンドルアセンブリ７０２とシャフトアセンブリ７０４及び／又は電源アセンブリ７０６との機械的連結係合後に起動され得るスイッチを備えることにより、シャフトアセンブリコントローラ７２２と電源管理コントローラ７１６との間の電気通信を可能にする。
【００５３】
インターフェースは、例えば、ハンドルアセンブリ７０２に存在するメインコントローラ７１７を介してかかる通信信号の経路を指定することにより、電源管理コントローラ７１６とシャフトアセンブリコントローラ７２２との間の１つ以上の通信信号の伝送を容易にし得る。他の状況下では、シャフトアセンブリ７０４及び電源アセンブリ７０６がハンドルアセンブリ７０２に連結されている間、インターフェースは、ハンドルアセンブリ７０２を介して電源管理コントローラ７１６とシャフトアセンブリコントローラ７２２との間の直接線の通信を容易にし得る。
【００５４】
メインコントローラ７１７は、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓの商標名ＡＲＭ  Ｃｏｒｔｅｘとして知られるものなど、任意のシングルコア又はマルチコアプロセッサであってもよい。一態様では、メインコントローラ７１７は、例えば、詳細が製品データシートで入手可能である、最大４０ＭＨｚの２５６ＫＢのシングルサイクルフラッシュメモリ若しくは他の不揮発性メモリのオンチップメモリ、性能を４０ＭＨｚ超に改善するためのプリフェッチバッファ、３２ＫＢのシングルサイクルシリアルランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ＳｔｅｌｌａｒｉｓＷａｒｅ（登録商標）ソフトウェアを搭載した内部読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、２ＫＢの電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、１つ以上のパルス幅変調（ＰＷＭ）モジュール、１つ以上の直交エンコーダ入力（ＱＥＩ）アナログ、１２個のアナログ入力チャネルを備える１つ以上の１２ビットアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）を含む、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから入手可能なＬＭ４Ｆ２３０Ｈ５ＱＲ  ＡＲＭ  Ｃｏｒｔｅｘ−Ｍ４Ｆプロセッサコアであってもよい。
【００５５】
安全コントローラは、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓの商標名Ｈｅｒｃｕｌｅｓ  ＡＲＭ  Ｃｏｒｔｅｘ  Ｒ４として知られている、ＴＭＳ５７０及びＲＭ４ｘなどの２つのコントローラベースファミリを備える安全コントローラプラットフォームであってよい。安全コントローラは、拡張性のある性能、接続性、及びメモリの選択肢を提供しながら、高度な集積型安全機構を提供するために、中でも特に、ＩＥＣ６１５０８及びＩＳＯ２６２６２の安全限界用途専用に構成されてもよい。
【００５６】
電源アセンブリ７０６は、電源管理回路を含んでもよく、電源管理回路は、電源管理コントローラ７１６、電力変調器７３８、及び電流感知回路７３６を含み得る。電源管理回路は、シャフトアセンブリ７０４及び電源アセンブリ７０６がハンドルアセンブリ７０２に連結されている間、シャフトアセンブリ７０４の電力要件に基づいてバッテリの電力出力を変調するように構成され得る。電源管理コントローラ７１６は、電源アセンブリ７０６の電力出力の電力変調器７３８を制御するようにプログラムすることができ、電流感知回路７３６が、バッテリの電力出力に関するフィードバックを電源管理コントローラ７１６に提供するために電源アセンブリ７０６の電力出力を監視するように用いられるため、電源管理コントローラ７１６は、電源アセンブリ７０６の電力出力を調節して、所望の出力を維持することができる。電源管理コントローラ７１６及び／又はシャフトアセンブリコントローラ７２２はそれぞれ、多数のソフトウェアモジュールを記憶し得る１つ以上のプロセッサ及び／又はメモリユニットを備えることができる。
【００５７】
特定の事例では、外科用器具１０（図１〜図５）は、ユーザに感覚フィードバックを提供するためのデバイスを含み得る出力デバイス７４２を備えてよい。このような装置は、例えば、視覚的フィードバック装置（例えば、ＬＣＤディスプレイスクリーン、ＬＥＤインジケータ）、可聴フィードバック装置（例えば、スピーカー、ブザー）又は触覚フィードバック装置（例えば、触覚作動装置）を含んでもよい。特定の状況下では、出力デバイス７４２は、ハンドルアセンブリ７０２に含まれ得るディスプレイ７４３を備えてもよい。シャフトアセンブリコントローラ７２２及び／又は電源管理コントローラ７１６は、出力デバイス７４２を介して外科用器具１０のユーザにフィードバックを提供し得る。インターフェースは、シャフトアセンブリコントローラ７２２及び／又は電源管理コントローラ７１６を出力デバイス７４２に接続するように構成され得る。その代わりに、出力デバイス７４２は、電源アセンブリ７０６と統合することができる。このような状況下では、出力デバイス７４２とシャフトアセンブリコントローラ７２２との間の通信は、シャフトアセンブリ７０４がハンドルアセンブリ７０２に連結されている間、インターフェースを介して成し遂げることができる。
【００５８】
制御回路７００は、電動外科用器具１０の動作を制御するように構成された回路セグメントを備える。安全コントローラセグメント（セグメント１）は、安全コントローラ及びメインコントローラ７１７セグメント（セグメント２）を備える。安全コントローラ及び／又はメインコントローラ７１７は、加速度セグメント、ディスプレイセグメント、シャフトセグメント、エンコーダセグメント、モータセグメント、及び電源セグメントなどの１つ以上の追加の回路セグメントと相互作用するように構成されている。回路セグメントはそれぞれ、安全コントローラ及び／又はメインコントローラ７１７に連結されてもよい。メインコントローラ７１７は、フラッシュメモリにも結合されている。メインコントローラ７１７は、シリアル通信インターフェースを更に備える。メインコントローラ７１７は、例えば、１つ以上の回路セグメント、バッテリ、及び／又は複数のスイッチに結合された、複数の入力を備える。セグメント化回路は、例えば、電動外科用器具１０内のプリント回路基板アセンブリ（ＰＣＢＡ）など、任意の好適な回路によって実装されてもよい。プロセッサという用語は、本明細書で使用するとき、任意のマイクロプロセッサ、プロセッサ、コントローラ、又は、コンピュータの中央処理装置（ＣＰＵ）の機能を１つの集積回路又は最大で数個の集積回路上に組み込んだ、他の基本コンピューティングデバイスを含むことが理解されるべきである。メインコントローラ７１７は、デジタルデータを入力として受理し、メモリに記憶された命令に従ってそのデータを処理し、結果を出力として提供する、多目的のプログラム可能なデバイスである。これは、内部メモリを有するので、逐次的デジタル論理の一例である。制御回路７００は、本明細書に記載されるプロセスのうちの１つ以上を実行するように構成することができる。
【００５９】
加速度セグメント（セグメント３）は加速度計を含む。加速度計は、電動外科用器具１０の移動又は加速度を検出するように構成されている。加速度計からの入力は、スリープモードとの間での遷移、電動外科用器具の配向の識別、及び／又は外科用器具が落下したときの識別に使用され得る。いくつかの実施例では、加速度セグメントは、安全コントローラ及び／又はメインコントローラ７１７に結合されている。
【００６０】
ディスプレイセグメント（セグメント４）は、メインコントローラ７１７に結合されたディスプレイコネクタを備える。ディスプレイコネクタは、ディスプレイの１つ以上の集積回路駆動器を介してメインコントローラ７１７をディスプレイに結合する。ディスプレイの集積回路駆動器は、ディスプレイと一体化されてもよい、及び／又は、ディスプレイとは別個に配置されてもよい。ディスプレイは、例えば、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、及び／又は任意の他の好適なディスプレイなど、任意の好適なディスプレイを含んでもよい。いくつかの実施例では、ディスプレイセグメントは、安全コントローラに結合されている。
【００６１】
シャフトセグメント（セグメント５）は、外科用器具１０（図１〜図５）に結合された交換式シャフトアセンブリ５００用の制御装置、及び／又は交換式シャフトアセンブリ５００に結合されたエンドエフェクタ１５００用の１つ以上の制御装置を備える。シャフトセグメントは、メインコントローラ７１７をシャフトＰＣＢＡに結合するように構成されたシャフトコネクタを備える。シャフトＰＣＢＡは、強誘電性ランダムアクセスメモリ（ＦＲＡＭ）、関節スイッチ、シャフト解放ホール効果スイッチ、及びシャフトＰＣＢＡ  ＥＥＰＲＯＭを有する低電力マイクロコントローラを備える。シャフトＰＣＢＡ  ＥＥＰＲＯＭは、交換式シャフトアセンブリ５００及び／又はシャフトＰＣＢＡに固有の１つ以上のパラメータ、ルーチン、及び／又はプログラムを備える。シャフトＰＣＢＡは、交換式シャフトアセンブリ５００に結合されてもよい、及び／又は外科用器具１０と一体であってもよい。いくつかの実施例では、シャフトセグメントは、第２のシャフトＥＥＰＲＯＭを備える。第２のシャフトＥＥＰＲＯＭは、電動外科用器具１０と接続され得る１つ以上のシャフトアセンブリ５００及び／又はエンドエフェクタ１５００に対応する複数のアルゴリズム、ルーチン、パラメータ、及び／又は他のデータを含む。
【００６２】
位置エンコーダセグメント（セグメント６）は、１つ以上の磁気角度回転位置エンコーダを備える。１つ以上の磁気角度回転位置エンコーダは、外科用器具１０（図１〜図５）のモータ７１４、交換式シャフトアセンブリ５００、及び／又はエンドエフェクタ１５００の回転位置を識別するように構成されている。いくつかの実施例では、磁気角度回転位置エンコーダは、安全コントローラ及び／又はメインコントローラ７１７に結合されてもよい。
【００６３】
モータ回路セグメント（セグメント７）は、電動外科用器具１０（図１〜図５）の移動を制御するように構成されたモータ７１４を備える。モータ７１４は、１つ以上のＨブリッジ電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）とモータコントローラとを備えるＨブリッジ駆動器によって、メインマイクロコントローラプロセッサ７１７に結合されている。Ｈブリッジ駆動器は、安全コントローラにも結合される。モータ電流センサは、モータの引き込み電流を測定するため、モータと直列に結合されている。モータ電流センサは、メインコントローラ７１７及び／又は安全コントローラと信号で通信している。いくつかの実施例では、モータ７１４は、モータ電磁干渉（ＥＭＩ）フィルタに結合されている。
【００６４】
モータコントローラは、第１のモータフラグ及び第２のモータフラグを制御して、モータ７１４の状態及び位置をメインコントローラ７１７に対して表示する。メインコントローラ７１７は、パルス幅変調（ＰＷＭ）高信号、ＰＷＭ低信号、方向信号、同期信号、及びモータリセット信号を、バッファを介してモータコントローラに供給する。電源セグメントは、各回路セグメントにセグメント電圧を提供するように構成されている。
【００６５】
電力セグメント（セグメント８）は、安全コントローラに連結されたバッテリと、メインコントローラ７１７と、追加の回路セグメントと、を備える。バッテリは、電池コネクタ及び電流センサによってセグメント化回路に結合されている。電流センサは、セグメント化回路の合計引き込み電流を測定するように構成されている。いくつかの実施例では、１つ以上の電圧変換器が、既定の電圧値を１つ以上の回路セグメントに提供するように構成されている。例えば、いくつかの実施例では、セグメント化回路は、３．３Ｖ電圧変換器及び／又は５Ｖ電圧変換器を備えてもよい。ブースト変換器は、例えば１３Ｖ以下など、既定量以下のブースト電圧を提供するように構成されている。ブースト変換器は、電力集約的動作の間、追加の電圧及び／又は電流を提供して、電圧低下又は低電力状態を防止するように構成されている。
【００６６】
複数のスイッチは、安全コントローラ及び／又はメインコントローラ７１７に連結されている。スイッチは、外科用器具１０（図１〜図５）のセグメント化回路の動作を制御する、及び／又は外科用器具１０の状態を示すように構成されてもよい。緊急離脱ドアスイッチ及び緊急離脱用のホール効果スイッチは、緊急離脱ドアの状態を示すように構成されている。例えば、左側関節左スイッチ、左側関節右スイッチ、左側関節中央スイッチ、右側関節左スイッチ、右側関節右スイッチ、及び右側関節中央スイッチなど、複数の関節運動スイッチは、交換式シャフトアセンブリ５００（図１及び図３）及び／又はエンドエフェクタ３００（図１及び図４）の関節運動を制御するように構成されている。左側反転スイッチ及び右側反転スイッチは、メインコントローラ７１７に結合されている。左側関節左スイッチ、左側関節右スイッチ、左側関節中央スイッチ、及び左側反転スイッチを備える左側スイッチは、左側フレックスコネクタによってメインコントローラ７１７に結合されている。右側関節左スイッチ、右側関節右スイッチ、右側関節中央スイッチ、及び右側反転スイッチを備える右側スイッチは、右側フレックスコネクタによってメインコントローラ７１７に結合されている。発射スイッチ、クランプ解放スイッチ、及びシャフト係合スイッチが、メインコントローラ７１７に結合されている。
【００６７】
任意の好適な機械的、電気機械的、又はソリッドステートスイッチを用いて、複数のスイッチを任意の組み合わせで実装してもよい。例えば、スイッチは、外科用器具１０（図１〜図５）と関連付けられた構成要素の動作、又は物体の存在によって操作されるリミットスイッチであってもよい。かかるスイッチは、外科用器具１０と関連付けられた様々な機能を制御するために用いることができる。リミットスイッチは、１組の接点に機械的に連結されたアクチュエータからなる電気機械デバイスである。物体がアクチュエータと接触すると、デバイスは接点を動作させて、電気的接続を実行又は遮断する。リミットスイッチは、その頑丈さ、設置し易さ、及び動作の信頼性のため、様々な用途及び環境で使用される。リミットスイッチは、物体の移動の有無、通過、位置決め、及び移動の終了を判定し得る。他の実装では、スイッチは、特に、ホール効果素子、磁気抵抗（ＭＲ）デバイス、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）デバイス、磁力計などの磁場の影響下で動作するソリッドステートスイッチであってもよい。他の実装では、スイッチは、特に、光センサ、赤外線センサ、紫外線センサなどの光の影響下で動作するソリッドステートスイッチであってもよい。更に、スイッチは、トランジスタ（例えば、ＦＥＴ、接合ＦＥＴ、金属酸化物半導体ＦＥＴ（ＭＯＳＦＥＴ）、双極など）などのソリッドステートデバイスであってもよい。他のスイッチは、特に、非導体スイッチ、超音波スイッチ、加速度計、及び慣性センサを含んでもよい。
【００６８】
図１７は、本開示の一態様による、ハンドルアセンブリ７０２と電源アセンブリ７０６との間、及びハンドルアセンブリ７０２と交換式シャフトアセンブリ７０４との間のインターフェースを示す、図１の外科用器具の制御回路７００の別のブロック図である。ハンドルアセンブリ７０２は、メインコントローラ７１７、シャフトアセンブリコネクタ７２６、及び電源アセンブリコネクタ７３０を備えてもよい。電源アセンブリ７０６は、電源アセンブリコネクタ７３２、電源管理コントローラ７１６を含み得る電源管理回路７３４、電力変調器７３８、及び電流感知回路７３６を含むことができる。シャフトアセンブリコネクタ７３０、７３２は、インターフェース７２７を形成する。電源管理回路７３４は、交換式シャフトアセンブリ７０４及び電源アセンブリ７０６がハンドルアセンブリ７０２に連結されている間、交換式シャフトアセンブリ７０４の電力要件に基づいてバッテリ７０７の電力出力を変調するように構成することができる。電源管理コントローラ７１６は、電源アセンブリ７０６の電力出力の電力変調器７３８を制御するようにプログラムすることができ、電流感知回路７３６が、バッテリ７０７の電力出力に関するフィードバックを電源管理コントローラ７１６に提供するために電源アセンブリ７０６の電力出力を監視するように用いられるため、電源管理コントローラ７１６は、電源アセンブリ７０６の電力出力を調節して、所望の出力を維持することができる。シャフトアセンブリ７０４は、シャフトアセンブリ７０４をハンドルアセンブリ７０２に電気的に結合するために、不揮発性メモリ７２１及びシャフトアセンブリコネクタ７２８に連結されたシャフトプロセッサ７１９を備える。シャフトアセンブリコネクタ７２６、７２８は、インターフェース７２５を形成する。メインコントローラ７１７、シャフトプロセッサ７１９、及び／又は電源管理コントローラ７１６は、本明細書に記載されるプロセスのうちの１つ以上を実装するように構成され得る。
【００６９】
外科用器具１０（図１〜図５）は、ユーザに感覚フィードバックを提供する出力デバイス７４２を備えてもよい。かかる装置は、視覚的フィードバック装置（例えば、ＬＣＤディスプレイ画面、ＬＥＤインジケータ）、可聴フィードバック装置（例えば、スピーカー、ブザー）、又は触覚フィードバック装置（例えば、触覚作動装置）を備えていてもよい。特定の状況下では、出力デバイス７４２は、ハンドルアセンブリ７０２に含まれ得るディスプレイ７４３を備えてもよい。シャフトアセンブリコントローラ７２２及び／又は電源管理コントローラ７１６は、出力デバイス７４２を介して外科用器具１０のユーザにフィードバックを提供し得る。インターフェース７２７は、シャフトアセンブリコントローラ７２２及び／又は電源管理コントローラ７１６を出力デバイス７４２に接続するように構成され得る。出力デバイス７４２は、電源アセンブリ７０６と一体化させることができる。出力デバイス７４２とシャフトアセンブリコントローラ７２２との間の通信は、交換式シャフトアセンブリ７０４がハンドルアセンブリ７０２に連結されている間、インターフェース７２５を介して実現することができる。外科用器具１０（図１〜図５）の動作を制御する制御回路７００（図１６Ａ〜図１６Ｂ及び図６）について説明してきたが、次に、本開示では外科用器具１０（図１〜図５）及び制御回路７００の様々な構成を示す。
【００７０】
図１８は、本開示の一態様による、様々な機能を制御するように構成された外科用器具６００の概略図である。一態様では、外科用器具６００は、Ｉビーム６１４などの変位部材の遠位方向の並進を制御するようにプログラムされる。外科用器具６００は、アンビル６１６と、Ｉビーム６１４と、ＲＦカートリッジ６０９（破線で示される）と交換され得る取り外し可能なステープルカートリッジ６１８と、を備え得るエンドエフェクタ６０２を備える。エンドエフェクタ６０２、アンビル６１６、Ｉビーム６１４、ステープルカートリッジ６１８、及びＲＦカートリッジ６０９は、例えば、図１〜図１５に関して本明細書に記載されるように構成されてもよい。開示の簡潔化及び明瞭化のため、本開示のいくつかの態様は、図１８を参照して説明することができる。制御回路６１０、センサ６３８、位置センサ６３４、エンドエフェクタ６０２、Ｉビーム６１４、ステープルカートリッジ６１８、ＲＦカートリッジ６０９、アンビル６１６などの図１８に概略的に示される構成要素は、本開示の図１〜図１７と関連して記載されることが理解されるであろう。
【００７１】
従って、図１８に概略的に表される構成要素は、図１〜図１７に関連して説明される物理的及び機能的に等価な構成要素で容易に置換され得る。例えば、一態様では、制御回路６１０は、図１６及び図１７に関連して図示及び説明される制御回路７００として実装されてもよい。一態様では、センサ６３８は、特に、リミットスイッチ、電気機械デバイス、ソリッドステートスイッチ、ホール効果素子、磁気抵抗（ＭＲ）デバイス、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）デバイス、磁力計として実装されてもよい。他の実装形態では、センサ６３８は、特に、光センサ、赤外線センサ、紫外線センサなどの光の影響下で動作するソリッドステートのスイッチであってもよい。更に、スイッチは、トランジスタ（例えば、ＦＥＴ、接合ＦＥＴ、金属酸化物半導体ＦＥＴ（ＭＯＳＦＥＴ）、双極など）などのスリッドステートのデバイスであってもよい。他の実装形態では、センサ６３８は、特に、非導体スイッチ、超音波スイッチ、加速度計、及び慣性センサを含んでもよい。一態様では、位置センサ６３４は、Ａｕｓｔｒｉａ  Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，ＡＧから入手可能なＡＳ５０５５ＥＱＦＴシングルチップ磁気回転位置センサとして実装される磁気回転絶対位置決定システムを備える絶対位置決定システムとして実装されてもよい。位置センサ６３４は、制御回路７００と連携して、絶対位置決めシステムを提供することができる。位置センサは、複数のホール効果素子を含んでもよく、ホール効果素子は、磁石の上方に位置し、加算、減算、ビットシフト、及びテーブル参照演算のみを必要とする、双曲線関数及び三角関数を計算する簡潔かつ効率的なアルゴリズムを実装するために設けられた、桁毎法及びボルダーアルゴリズムとしても知られるＣＯＲＤＩＣプロセッサ（Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ  Ｒｏｔａｔｉｏｎ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒの略）に連結される。一態様では、エンドエフェクタ６０２は、図１、図２、及び図４に関連して図示及び説明される外科用エンドエフェクタ１５００として実装されてもよい。一態様では、Ｉビーム６１４は、組織切断ブレード１３３４を動作可能に支持するナイフ本体１３３２を備えるナイフ部材１３３０として実装されてもよく、図２〜図４、図８、図１１、及び図１４に関連して図示及び説明されるように、アンビル係合タブ又は機構１３３６及びチャネル係合機構又は脚部１３３８を更に含んでもよい。一態様では、ステープルカートリッジ６１８は、図４に関連して図示及び説明される標準的（機械的）外科用締結具カートリッジ１４００として実装されてもよい。一態様では、ＲＦカートリッジ６０９は、図１、図２、図６及び図１０〜図１３に関連して図示及び説明される無線周波数（ＲＦ）カートリッジ１７００として実装されてもよい。一態様では、アンビル６１６は、図１、図２、図４、及び図６に関連して図示及び説明されるアンビル１８１０を実装してもよい。これら及び他のセンサ構成は、全体が参照により本明細書に組み込まれる同一所有者の米国特許出願第１５／６２８１７５号の、発明の名称「ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ  ＦＯＲ  ＡＤＡＰＴＩＶＥ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＯＦ  ＭＯＴＯＲ  ＶＥＬＯＣＩＴＹ  ＯＦ  Ａ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＳＴＡＰＬＩＮＧ  ＡＮＤ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ」に記載されている。
【００７２】
Ｉビーム６１４などの直線変位部材の位置、移動、変位、及び／又は並進は、絶対位置決定システム、センサ機構、及び位置センサ６３４として表される位置センサによって測定することができる。Ｉビーム６１４は長手方向に移動可能な駆動部材５４０に連結されているため、Ｉビーム６１４の位置は、位置センサ６３４を使用する長手方向に移動可能な駆動部材５４０の位置を測定することによって判定することができる。従って、以下の説明では、Ｉビーム６１４の位置、変位、及び／又は並進は、本明細書に記載される位置センサ６３４によって達成され得る。図１６Ａ及び図１６Ｂに記載の制御回路７００などの制御回路６１０は、本明細書に記載されるＩビーム６１４などの変位部材の並進を制御するようにプログラムされてもよい。いくつかの実施例では、制御回路６１０は、記載される方法で、単数若しくは複数のプロセッサにＩビーム６１４などの変位部材を制御させる命令を実行するための、１つ以上のマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、又はその他の好適なプロセッサを備えてもよい。一態様では、タイマ／カウンタ回路６３１は、経過時間又はデジタルカウントなどの出力信号を制御回路６１０に提供して、位置センサ６３４によって判定されたＩビーム６１４の位置をタイマ／カウンタ回路６３１の出力と相関させることで、制御回路６１０は、開始位置に対する特定の時間（ｔ）におけるＩビーム６１４の位置を判定することができる。タイマ／カウンタ回路６３１は、経過時間を測定する、外部イベントをカウントする、又は外部イベントを計時するように構成されてよい。
【００７３】
制御回路６１０は、モータ設定点信号６２２を生成してもよい。モータ設定点信号６２２は、モータコントローラ６０８に提供されてもよい。モータコントローラ６０８は、本明細書で説明するように、モータ６０４にモータ駆動信号６２４を提供してモータ６０４を駆動するように構成された１つ以上の回路を備えてもよい。いくつかの実施例では、モータ６０４は、図１に示されるモータ５０５などのブラシ付きＤＣ電動モータであってもよい。例えば、モータ６０４の速度は、モータ駆動信号６２４に比例してもよい。いくつかの実施例では、モータ６０４はブラシレス直流（ＤＣ）電動モータであってもよく、モータ駆動信号６２４は、モータ６０４の１つ以上の固定子巻線に提供されるパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を含んでもよい。また、いくつかの実施例では、モータコントローラ６０８は省略されてもよく、制御回路６１０がモータ駆動信号６２４を直接生成してもよい。
【００７４】
モータ６０４は、エネルギー源６１２から電力を受け取ることができる。エネルギー源６１２は、バッテリ、超コンデンサ、又は任意の他の好適なエネルギー源６１２であってもよく、あるいはそれを含んでもよい。モータ６０４は、伝達装置６０６を介してＩビーム６１４に機械的に連結され得る。伝達装置６０６は、モータ６０４をＩビーム６１４に連結するための１つ以上のギヤ又は他の連結構成要素を含んでもよい。位置センサ６３４は、Ｉビーム６１４の位置を感知し得る。位置センサ６３４は、Ｉビーム６１４の位置を示す位置データを生成することができる任意の種類のセンサであってもよく、又はそれを含んでもよい。いくつかの実施例では、位置センサ６３４は、Ｉビーム６１４が遠位方向及び近位方向に並進すると一連のパルスを制御回路６１０に提供するように構成されたエンコーダを含んでもよい。制御回路６１０は、パルスを追跡して、Ｉビーム６１４の位置を判定してもよい。例えば、近接センサを含む他の好適な位置センサが使用されてもよい。他の種類の位置センサは、Ｉビーム６１４の動きを示す他の信号を提供することができる。また、いくつかの実施例では、位置センサ６３４は省略されてもよい。モータ６０４がステップモータである場合、制御回路６１０は、モータ６０４が実行するように指示されたステップの数及び方向を合計することによって、Ｉビーム６１４の位置を追跡することができる。位置センサ６３４は、エンドエフェクタ６０２内、又は器具の任意の他の部分に位置してもよい。
【００７５】
制御回路６１０は、１つ以上のセンサ６３８と通信してもよい。センサ６３８は、エンドエフェクタ６０２上に位置付けられ、外科用器具６００と協働して、間隙距離対時間、組織圧縮対時間、及びアンビル歪み対時間などの様々な導出パラメータを測定するように適合されてもよい。センサ６３８は、磁気センサ、磁界センサ、歪みゲージ、圧力センサ、力センサ、渦電流センサなどの誘導センサ、抵抗センサ、容量センサ、光学センサ、及び／又はエンドエフェクタ６０２の１つ以上のパラメータを測定するための任意の他の好適なセンサを備えてもよい。センサ６３８は、１つ以上のセンサを含んでもよい。
【００７６】
１つ以上のセンサ６３８は、クランプ状態の間のアンビル６１６における歪みの大きさを測定するように構成された、微小歪みゲージなどの歪みゲージを備えてもよい。歪みゲージは、歪みの大きさに伴って振幅が変動する電気信号を提供する。センサ６３８は、アンビル６１６とステープルカートリッジ６１８との間の圧縮組織の存在によって生成された圧力を検出するように構成された圧力センサを備えてもよい。センサ６３８は、アンビル６１６とステープルカートリッジ６１８との間に位置する組織部分のインピーダンスを検出するように構成されてもよく、このインピーダンスは、両者の間に位置する組織の厚さ及び／又は充満度を示す。
【００７７】
センサ６３８は、閉鎖駆動システムによってアンビル６１６に及ぼされる力を測定するように構成され得る。例えば、１つ以上のセンサ６３８は、閉鎖管１９１０（図１〜図４）とアンビル６１６との間の相互作用点に位置して、閉鎖管１９１０がアンビル６１６に加える閉鎖力を検出することができる。アンビル６１６に加えられる力は、アンビル６１６とステープルカートリッジ６１８との間に捕捉された組織部分が受ける組織圧縮を表し得る。１つ以上のセンサ６３８は、閉鎖駆動システムに沿った様々な相互作用点に配置されて、閉鎖駆動システムがアンビル６１６に加える閉鎖力を検出することができる。１つ以上のセンサ６３８は、図１６Ａ及び図１６Ｂに示されるように、プロセッサによるクランプ動作中にリアルタイムでサンプリングされてもよい。制御回路６１０は、リアルタイムのサンプル測定値を受信して、時間ベースの情報を提供及び分析し、アンビル６１６に加えられる閉鎖力をリアルタイムで評価する。
【００７８】
電流センサ６３６を用いて、モータ６０４によって引き込まれる電流を測定することができる。Ｉビーム６１４を前進させるのに必要な力は、モータ６０４によって引き込まれる電流に相当する。力はデジタル信号に変換されて、制御回路６１０に提供される。
【００７９】
ＲＦエネルギー源４００は、エンドエフェクタ６０２に結合され、ＲＦカートリッジ６０９がステープルカートリッジ６１８の代わりにエンドエフェクタ６０２内に搭載されるときにはＲＦカートリッジ６０９に適用される。制御回路６１０は、ＲＦカートリッジ６０９へのＲＦエネルギーの送達を制御する。
【００８０】
複数のノズルアセンブリを有する外科用システムのモジュール式設計は、異なる外科的機能のためにそれぞれが構成された様々な外科用器具を含み得る。一実施例では、ノズルアセンブリは、解放可能なエンドエフェクタカートリッジを受容するように更にモジュール化されたエンドエフェクタを含み得、外科的機能はエンドエフェクタカートリッジ毎に決定される。かかる実施例では、ノズルアセンブリ内の回路は、エンドエフェクタカートリッジを適切に動作させるために、必要に応じて、電気信号をエンドエフェクタカートリッジに伝達できるべきである。いくつかの外科的処置では、止血封止を標的組織内で誘発させることができる。このような止血封止は、組織へのＲＦエネルギーの印加を必要とし得る。よって、回路は、ＲＦエネルギーをエンドエフェクタカートリッジに送達するように構成されたいくつかの導体を有するように設計されてもよい。しかしながら、回路は、限られた数のみの導体を有してもよい。従って、回路は、ＲＦエネルギーが必要なときには、専用のＲＦ導体を通してＲＦエネルギーをエンドエフェクタに供給するが、ＲＦエネルギーが不要なときには、ＲＦ導体及び／又は非ＲＦエネルギーを伝達するための回路の他の構成要素を再構成することが望ましい。
【００８１】
いくつかの態様では、回路システムは、ノズルアセンブリ内に含まれ、このノズルアセンブリは、本明細書に記載されるモジュール式外科用器具のユーザが、ハンドルアセンブリ内に収容された器具から直接エンドエフェクタを操作することを可能にする。いくつかの実施例では、ノズルアセンブリは、クランプ力及び組織へのＲＦエネルギーの印加の両方を適用することによって、止血封止を組織に施すように構成されてもよい。ノズルアセンブリは、搭載回路基板を含み、この搭載回路基板により、電気外科発生器がノズルアセンブリに直接取り付けられ、上記外科的機能のために、無線周波数（ＲＦ）エネルギーをエンドエフェクタに供給することができる。いくつかの態様では、ノズルアセンブリの回路は、エンドエフェクタに適切なエネルギー及び機能を提供しながら、シャフト回転も可能にする。
【００８２】
搭載回路基板のいくつかの導体によって伝導されるＲＦエネルギーが、搭載回路基板の他の構成要素のいずれかからも適切に隔離されるように確保するために注意を払うべきであると理解することができる。このような隔離を提供できないと、ＲＦエネルギー又はノイズが、搭載回路基板の他の電子構成要素（デジタル電子機器など）又は信号導体に導入される。いくつかの態様では、ＲＦエネルギーの隔離は、ＲＦエネルギーの導体を搭載回路基板のセグメント化回路構成要素から隔離することによって達成されてもよい。セグメント化回路の構成要素は、適切な導体形状、及びＲＦ導体の周囲の接地面の適切な配置を組み込むことによって、ＲＦエネルギーを搭載回路基板の他の構成要素から隔離するように構成されてもよい。かかるセグメント化回路の構成要素は、他の電気構成要素から物理的に分離された搭載回路基板の部分に配置されてもよい。一態様では、外科用器具をＲＦ発生器に接続することにより、特定のシャフト機能が可能になる。例えば、ＲＦリード線をＲＦ発生器に取り付けることにより、外科用器具の搭載回路基板は、ＲＦ印加用の細長シャフト集積回路配線の部分を、ステープリングカートリッジと互換的に使用可能なＲＦカートリッジから分離させることができる。
【００８３】
図１９を参照すると、いくつかの態様では、外科用ツールアセンブリ１０００のモジュール部分を構成するノズルアセンブリ１２４０は、ハンドルアセンブリ５００と通信し、ＲＦ発生器４００を電動ステープリングハンドルから制御させながら、シャフトアセンブリ内の様々な機能を制御するように構成されたシャフトモジュール回路を含んでもよい。図１９では、図１５の回路は、例示的なノズルアセンブリ１２４０の状況で示されている。本開示のいくつかの態様による回路は、様々なコネクタを有する搭載回路基板１１５２を含む。雌型コネクタ４１０は、回路基板１１５２に電気的に結合されており、これにより、図示されていない発生器４００に連結する雄型プラグアセンブリ４０６との接続が可能になる。
【００８４】
また、搭載オン／オフ電源スイッチ４２０は、回路基板１１５２に電気的に結合され、一部の態様によれば、ノズルアセンブリ１２４０がハンドルアセンブリ５００に取り付けられたときに押圧されるように位置付けられる。例えば、ノズルアセンブリが定位置にロックされるとき（例えば、図９を参照）、オン／オフ電源スイッチ４２０は、ハンドルアセンブリに近位に面するように位置付けられ、ノズルアセンブリが閉鎖リンク５１４を介してハンドルアセンブリのスロット内へ摺動するときに押圧されてもよい（図９を参照）。他の場合には、オン／オフ電源スイッチ４２０は、外科用ツールアセンブリ１０００の操作者によって手動で押圧され得るように露出される。
【００８５】
回路基板１１５２は、ハンドルアセンブリ５００に収容されたマイクロプロセッサ５６０と通信するハウジングコネクタ５６２（図９参照）とインターフェースをとるように構成された搭載コネクタ１１５４を含む。このようにして、ハンドルアセンブリ５００は、ノズルアセンブリ１２４０内のいくつかの機能を制御する回路基板１１５２と通信することができる。例えば、電源アセンブリ７０６からの電力は、搭載コネクタ１１５４を介して搭載回路基板１１５２へ供給されてもよい。ノズルアセンブリ１２４０内の回路の設計により、操作者は、例えば、ハンドルアセンブリ５００内で利用可能な様々な制御装置及びディスプレイコンソールを介して、ハンドルアセンブリ５００の様々な制御装置から多数の機能を実行することができる。
【００８６】
回路基板１１５２は、スリップリングアセンブリ１１５０とインターフェースをとるように構成された近位コネクタ１１５３を更に含む。電力がスリップリングアセンブリ１１５０全体に供給され、フレキシブルシャフト回路ストリップ１１６４が近位閉鎖管１９１０内を回転する際に、遠位コネクタ１１６２がスリップリングアセンブリと常に接触していることにより、シャフトが回転している場合でも、エンドエフェクタに電力を供給することができる。シャフト回路ストリップ１１６４は、ステープル留め関連作業用の細い導体１１６６や、及びＲＦ用の広い導体１１６８（図１５を参照）など、多数の導体を含んでもよい。
【００８７】
ノズルアセンブリ１２４０の様々な構成要素に基づき、回路１１５２は、電動ハンドルアセンブリ５００からＲＦ発生器４００を制御して、ハンドルアセンブリ５００の様々な機能及びインターフェースとの通信と、ハンドルアセンブリ５００からのエンドエフェクタのＲＦ及びステープル留め機能の動作と、を可能にするように構成されてもよい。他の機能としては、エンドエフェクタにおいて様々な外科的処置及びエネルギー用途を実行する種類のアルゴリズムを制御すること、ハンドルアセンブリ５００で可視化されるノズルアセンブリ１２４０の任意の部分に関する警告を可能にすること、及びＲＦ発生器４００からのエネルギー変調を変化させることを含み得る。いくつかの態様では、回路基板１１５２が、これらの機能を容易にするようにプログラムされてもよく、一方、他の場合には、搭載コネクタ１１５４が、ハンドルアセンブリがこれらの機能を容易にするようにプログラムされてもよく、回路基板１１５２は、それに応じてエンドエフェクタと通信するように構成される。
【００８８】
いくつかの態様では、搭載回路１１５２は、セグメント化ＲＦ回路１１６０を含み、これにより、発生器４００のＲＦエネルギーを、スリップリングアセンブリを介してフレキシブルシャフト回路ストリップに供給することができる（例えば、図１５を参照）。セグメント化ＲＦ回路１１６０は、ＲＦエネルギーを供給する導体を組み込み、搭載回路基板１１５２の他の構成要素をＲＦエネルギー及び／又はノイズから電気的に隔離することができる。ＲＦ発生器は、ＲＦセグメント化回路１１６０を介して搭載回路基板１１５２に連結されてもよい。オン／オフ電源スイッチ４２０も同様に、セグメント化ＲＦ回路１１６０に接続されてもよい。
【００８９】
図２０は、本開示の一態様による、エンドエフェクタ３２５０に又はエンドエフェクタから電力信号及び制御信号を伝導するようにプログラムされた外科用システム３２００のブロック図である。例示的な一態様では、外科用システム３２００は、電気外科エネルギー制御セグメント（又はＲＦエネルギー制御セグメント）３２２０と、シャフト制御セグメント３２３０（例えば、シャフトセグメント（セグメント５）、モータ回路セグメント（セグメント７）、又は電力セグメント（セグメント８））と、を有する制御回路３２１０（例えば、マイクロプロセッサ５６０、セグメント化ＲＦ回路１１６０、又は遠位マイクロチップ１７４０）を含んでもよい。いくつかの態様では、電気外科エネルギー制御セグメント３２２０は、搭載回路基板１１５２のセグメント化ＲＦ回路１１６０上、セグメント化ＲＦ回路内、又はセグメント化ＲＦ回路に近接して局所化されてもよい。制御回路３２１０は、エンドエフェクタ３２５０（例えば、エンドエフェクタ１５００）内の電極（例えば、電極３０４０Ｌ、３０４０Ｒ、３０５０Ｌ、３０５０Ｒ）に電気外科エネルギー（例えば、ＲＦエネルギー）を提供するようにプログラムされてもよい。外科用システム３２００は、電気外科エネルギー発生器３２４０（例えば、ＲＦ発生器４００）からエンドエフェクタ３２５０に電気外科エネルギーを提供するために使用される１つ以上の導体３２６０（例えば、導体１１６８）を含むことができる。１つ以上の導体３２６０は、エンドエフェクタ３２５０と制御回路３２１０（例えば、電気外科エネルギー制御セグメント３２２０及びシャフト制御セグメント３２３０）との間で電気的に接続されてもよい。導体３２６０は、特に、その機能を果たすためにＲＦエネルギーを必要としないエンドエフェクタを有する外科用システムの場合、シャフト制御セグメント３２３０からエンドエフェクタ３２５０に追加の制御信号を提供してもよい、又はエンドエフェクタ３２５０からシャフト制御セグメント３２３０に追加のセンサ信号を提供してもよい。
【００９０】
電気外科エネルギー制御セグメント３２２０は、１つ以上の導体３２６０を通じて電極に電気外科エネルギーを提供するようにプログラムされてもよい。例示的な一態様では、シャフト制御セグメント３２３０は、１つ以上の導体３２６０を通じてエンドエフェクタ３２５０（及び／又は外科用ツールアセンブリ１０００、シャフトアセンブリ７０４）へ／から制御信号を送信する及び／又は受信するようにプログラムされてもよい。即ち、１つ以上の導体３２６０は、エンドエフェクタ３２５０に電気外科エネルギーを提供するだけでなく、エンドエフェクタ３２５０と制御信号を伝達するためにも使用されてもよい。例示的な一態様では、電気外科エネルギー制御セグメント３２２０及びシャフト制御セグメント３２３０の少なくとも一部は、互いに電気的に隔離されてもよい。
【００９１】
例示的な一態様では、電気外科エネルギー制御セグメント３２２０は、例えば、１つ以上の導体３２６０を介してエンドエフェクタ３２５０内の電極に電気外科エネルギーを提供するときに、１つ以上の導体３２６０をシャフト制御セグメント３２３０から電気的に隔離してもよい。例示的な一態様では、電気外科エネルギー制御セグメント３２２０は、制御線３２８０を通じて信号を提供することによって、１つ以上の導体３２６０とシャフト制御セグメント３２３０との間に位置するスイッチ３２７０を制御して、１つ以上の導体３２６０をシャフト制御セグメント３２３０から電気的に隔離することができる。スイッチ３２７０は、開放状態と閉鎖状態との間で移行するように構成され得る。シャフト制御セグメント３２３０及び１つ以上の導体３２６０は、スイッチ３２７０が開状態にあるときに電気的に隔離されてもよく、スイッチ３２７０が閉状態にあるときに電気通信してもよい。別の例示的な態様では、電気外科エネルギー制御セグメント３２２０は、１つ以上の導体３２６０をシャフト制御セグメント３２３０から任意の他の好適な方法で電気的に隔離することができる。スイッチ３２７０の他の構成は、スイッチ３２７０を閉じることによって、シャフト制御セグメント３２３０からの１つ以上の導体３２６０の電気的隔離を可能にし得る。
【００９２】
例示的な一態様では、制御回路３２１０が電気外科エネルギー発生器３２４０とコネクタ３２６５（例えば、雌型コネクタ４１０）との接続を検出すると、電気外科エネルギー制御セグメント３２２０は、例えば、コネクタ３２６５を連続的にチェックする、又は電気外科エネルギーの印加を感知することによって、１つ以上の導体３２６０をシャフト制御セグメント３２３０から電気的に隔離することができる。例えば、雄型プラグアセンブリ４０６が雌型コネクタ４１０に差し込まれると、電気外科エネルギー制御セグメント３２２０は、導体３２６０をシャフト制御セグメント３２３０から隔離することができる。別の例示的な態様では、電気外科エネルギー制御セグメント３２２０は、電気外科エネルギーがエンドエフェクタ３２５０に提供されるとき、又は任意の他の好適な状況下で、１つ以上の導体３２６０をシャフト制御セグメント３２３０から電気的に隔離することができる。
【００９３】
例示的な一態様では、外科用システムは、エンドエフェクタ３２５０（及び／又は外科用ツールアセンブリ１０００、シャフトアセンブリ７０４）を動作させるために使用される１つ以上の導体３２９０（例えば、導体１１６６）を含んでもよい。例示的な一態様では、１つ以上の導体３２９０は、電気外科エネルギーをエンドエフェクタ３２５０に送達するために使用されなくてもよい。シャフト制御セグメント３２３０は、１つ以上の導体３２９０を通じてエンドエフェクタ３２５０へ／から制御信号及び／又はセンサ信号を送信及び／又は受信するようにプログラムされてもよい。例示的な一態様では、シャフト制御セグメント３２３０は、１つ以上の導体３２９０を使用して、スイッチ３２７０が開状態にある間（例えば、電気外科エネルギー制御セグメント３２２０が１つ以上の導体３２６０を通じてエンドエフェクタ３２５０に電気外科エネルギーを提供している間）、エンドエフェクタ３２５０に／から制御信号を送信及び／又は受信してもよい。例示的な一態様では、シャフト制御セグメント３２３０はまた、１つ以上の導体３２９０を使用して、スイッチ３２７０が閉状態にある間に、エンドエフェクタ３２５０に／から制御信号を送信及び／又は受信してもよい。いくつかの態様では、１つ以上の導体３２９０は、スイッチ３２７０の状態にかかわらず、エンドエフェクタ３２５０とシャフト制御セグメント３２３０との間の（制御信号、センサ信号、又は制御信号及びセンサ信号の両方のための）専用信号導体であってもよい。
【００９４】
スイッチ３２７０は、トランジスタスイッチ、機械スイッチ、又は任意の他の好適なスイッチであってもよい。例示的な一態様では、導体３２６０、３２９０）を通じて制御回路３２１０とエンドエフェクタ３２５０（及び／又は外科用ツールアセンブリ１０００、シャフトアセンブリ７０４）との間で伝達される制御信号としては、切断及び／又は凝固動作モードにおいて、エンドエフェクタ３２５０（及び／又は外科用ツールアセンブリ１０００、シャフトアセンブリ７０４）を駆動する、外科用システム３２００及び／又はエンドエフェクタ３２５０内にクランプされた組織の電気特性を測定する、外科用システムのユーザにフィードバックを提供する、センサ信号を伝達する、及びエンドエフェクタ３２５０の特定の特性（例えば、使用済み／未使用状態）を識別する、ための信号が挙げられるが、これらに限定されない。
【００９５】
従って、本開示の態様は、電気外科エネルギーの送達に使用される導体のうちいくつか（例えば、導体３２６０）を使用して、導体が電気外科エネルギーのために使用されないときに制御信号を伝達することによって、制御回路３２１０とエンドエフェクタ３２５０（及び／又は外科用ツールアセンブリ１０００、シャフトアセンブリ７０４）との間で制御信号を伝達するのに必要な導体の数を有利に低減することができる。更に、本開示の態様は、これらの導体を介して電気外科エネルギーを提供するときに、これらの導体を他の回路セグメント（例えば、シャフト制御セグメント３２３０）から隔離することによって、電気外科エネルギー又は電気外科エネルギーノイズが、他の回路セグメント及び／又はそれらの回路セグメントに接続された導体（例えば、導体３２９０）に流れ込むことを防止し、それらの回路セグメント及び／又は導体への損傷を防止することができる。
【００９６】
例えば、図１９及び図２０に示されるように、並びに上記のように、モジュール式ノズルアセンブリは、ユーザが外科用システムのエンドエフェクタと通信し、制御することを可能にするように構成された搭載回路基板を含んでもよい。エンドエフェクタの制御及び／又はエンドエフェクタとの通信は、エンドエフェクタ全体、又はエンドエフェクタの任意の１つ以上の構成要素との制御及び／又は通信を含み得る。例えば、エンドエフェクタは、上述のように１つ以上のモジュール及び／又はカートリッジを解放可能に組み込むように構成されてもよく、これらのモジュール及び／又はカートリッジはそれぞれ、特定の外科的機能向けに設計されてもよい。一実施例では、エンドエフェクタは、解放可能なステープリングカートリッジを組み込んでもよい。別の実施例では、エンドエフェクタは、解放可能なＲＦカートリッジを組み込んでもよい。解放可能なカートリッジはそれぞれ、搭載回路基板の１つ以上の導体と電気的に結合するように構成された任意の数又は種類の導体を有してもよい。解放可能なカートリッジの導体はそれぞれ、アナログ信号、デジタル信号、ＤＣ信号、ＡＣ信号、及び電力信号を含むが、これらに限定されない任意の種類の電気信号を伝達するように構成されてもよい。かかる電気信号は、搭載回路基板から、又は解放可能なカートリッジの電気的構成要素から発生され得る。
【００９７】
上述のような電気回路は、搭載「回路基板」と称されるが、回路自体は、任意の適切な材料を使用して任意の適切な手段に従って製造されてもよい。よって、例えば、回路基板は、単一層基板、多層基板、フレックス回路、又は電気部品が適切に実装され得る任意の他の適切なデバイスであってもよい。同様に、導体は、ワイヤ及び回路基板トレースを含むことができるが、これらに限定されない。
【００９８】
外科用器具の態様は、本明細書に開示される具体的な詳細を伴わずに実施され得る。一部の態様は、詳細ではなくブロック図として示されている。本開示の一部は、コンピュータメモリに記憶されたデータ上で動作する命令に関して提示されてもよい。一般的な意味で、当業者は、多様なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの任意の組み合わせによって、個々にかつ／又は集合的に実装することができる、本明細書で説明する様々な態様は、様々な種類の「電気回路」から構成されるものと見なすことができる。従って、「電気回路」は、少なくとも１つの個々の電気回路を有する電気回路、少なくとも１つの集積回路を有する電気回路、少なくとも１つの特定用途向け集積回路を有する電気回路、コンピュータプログラムで構成された汎用コンピューティングデバイス（例えば、本明細書で説明したプロセス及び／又はデバイスを少なくとも部分的に実行するコンピュータプログラムで構成された汎用コンピュータ）を形成する電気回路、メモリデバイス（例えば、ランダムアクセスメモリの形態）を形成する電気回路、及び／又は、通信デバイス（例えばモデム、通信スイッチ、又は光学電気機器）を形成する電気回路を含む。これらの態様は、アナログ若しくはデジタル形式、又はこれらの組み合わせで実装されてもよい。
【００９９】
前述の説明は、１つ以上の機能及び／又は動作を含み得る、ブロック図、フローチャート、及び／又は実施例の使用を介したデバイス及び／又はプロセスの態様を記載している。このようなブロック図、フローチャート、又は実施例内の各機能及び／又は動作は、様々なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの実質的に任意の組み合わせによって、個々に及び／又は集合的に実装することができる。一態様では、本明細書に記載される主題のいくつかの部分は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、プログラム可能論理デバイス（ＰＬＤ）、回路、レジスタ及び／又はソフトウェア構成要素、例えば、プログラム、サブルーチン、論理、及び／又はハードウェア及びソフトウェア構成要素、論理ゲート、又は他の集積形式などのソフトウェア構成要素を含む。しかし、その全部か一部かを問わず、本明細書で開示される形態のいくつかの態様は、１台以上のコンピュータ上で稼働する１つ以上のコンピュータプログラムとして（例えば、１台以上のコンピュータシステム上で稼働する１つ以上のプログラムとして）、１つ以上のプロセッサ上で稼働する１つ以上のプログラムとして（例えば、１つ以上のマイクロプロセッサ上で稼働する１つ以上のプログラムとして）、ファームウェアとして、あるいは、それらの実質的に任意の組み合わせとして集積回路において等価に実装することができ、また、回路を設計すること、並びに／又はソフトウェア及び／又はファームウェアのコードを記述することは、本開示に鑑み当業者の技能の範囲内に含まれる。
【０１００】
本明細書に記載される主題の機構は、多様な形式でプログラム製品として配布されることが可能であり、本明細書に記載される主題の例示的な態様は、配布を実際に行うために使用される信号搬送媒体の特定の種類にかかわらず適用される。信号搬送媒体の例としては、以下の記録可能型の媒体、例えば、フロッピーディスク、ハードディスクドライブ、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、デジタルテープ、コンピュータメモリなど、並びに伝送型の媒体、例えば、デジタル及び／又はアナログ通信媒体（例えば、光ファイバケーブル、導波管、導電通信リンク、非導電通信リンク（例えば、送信機、受信機、送信ロジック、受信ロジックなど）が挙げられる。
【０１０１】
これらの態様の上述の記載は、例示及び説明を目的として提示されているものである。包括的であることも、開示された厳密な形態に限定することも意図されていない。上記の教示を鑑みて、修正又は変形が可能である。これらの態様は、原理及び実際の応用について例示し、それによって、様々な態様を様々な修正例と共に、想到される特定の用途に適するものとして当業者が利用できるようにするために、選択され記載されるものである。本明細書と共に提示される特許請求の範囲が全体的な範囲を定義することが意図される。
【０１０２】
本明細書に記載される主題の様々な態様は、以下の番号付けされた実施例において説明される。
実施例１．外科用器具のための制御回路であって、シャフト制御セグメントと、シャフト制御セグメントと解放可能な外科用器具カートリッジとの間で第１の電気信号を伝導するように構成された第１の導体と、電気外科エネルギー制御セグメントと、電気外科エネルギー制御セグメントと解放可能な外科用器具カートリッジとの間で第２の電気信号を伝達するように構成された第２の導体と、電気外科エネルギー制御セグメントに電気的に結合され、電気外科発生器から電気外科発生器エネルギーを受け取るように構成されたコネクタと、を備え、電気外科エネルギー制御セグメントが、電気外科発生器のコネクタへの接続を検出し、電気外科エネルギー制御セグメントが電気外科発生器のコネクタへの接続を検出すると、電気外科発生器エネルギーからシャフト制御セグメントを電気的に隔離する、制御回路。
【０１０３】
実施例２．第１の電気信号が、解放可能な外科用器具カートリッジに送信される制御信号を含む、実施例１に記載の制御回路。
【０１０４】
実施例３．第１の電気信号が、解放可能な外科用器具カートリッジから受信されるセンサ信号を含む、実施例１〜実施例２のうちの１つ以上に記載の制御回路。
【０１０５】
実施例４．電気外科エネルギー制御セグメントが電気外科発生器のコネクタへの接続を検出すると、第２の電気信号が電気外科発生器エネルギーを含む、実施例１〜実施例３のうちの１つ以上に記載の制御回路。
【０１０６】
実施例５．電気外科エネルギー制御セグメントが電気外科発生器のコネクタへの接続を検出しないとき、第２の導体が、シャフト制御セグメントと解放可能な外科用器具カートリッジとの間で第３の電気信号を伝達するように構成されている、実施例１〜実施例４のうちの１つ以上に記載の制御回路。
【０１０７】
実施例６．第３の電気信号が、解放可能な外科用器具カートリッジに送信される第２の制御信号を含む、実施例５に記載の制御回路。
【０１０８】
実施例７．第３の電気信号が、解放可能な外科用器具カートリッジから受信される第２のセンサ信号を含む、実施例５に記載の制御回路。
【０１０９】
実施例８．電気外科エネルギー制御セグメントとシャフト制御セグメントとの間に電気的に結合されたスイッチを更に備え、電気外科エネルギー制御セグメントが、スイッチを制御することによってシャフト制御セグメントを電気的に隔離するように構成されている、実施例１〜実施例７のうちの１つ以上に記載の制御回路。
【０１１０】
実施例９．電気外科エネルギー制御セグメントが、スイッチを開くことによってシャフト制御セグメントを電気的に隔離するように構成されている、実施例８に記載の制御回路。
【０１１１】
実施例１０．電気外科発生器がＲＦ発生器を備え、電気外科発生器エネルギーがＲＦエネルギーを含む、実施例１〜実施例９のうちの１つ以上に記載の制御回路。
【０１１２】
実施例１１．シャフト制御セグメントに電気的に結合され、電気外科エネルギー制御セグメントに電気的に結合されたスリップリングアセンブリを更に備える、実施例１〜実施例１０のうちの１つ以上に記載の制御回路。
【０１１３】
実施例１２．外科用システムのノズルアセンブリであって、シャフト制御セグメントと電気外科エネルギー制御セグメントとを備える搭載回路基板と、シャフト制御セグメントとエンドエフェクタ内の解放可能な外科用器具カートリッジとの間で第１の電気信号を伝達するように構成された第１の導体と、電気外科エネルギー制御セグメントとエンドエフェクタ内の解放可能な外科用器具カートリッジとの間で第２の電気信号を伝達するように構成された第２の導体と、搭載回路基板に結合され、ノズルアセンブリ上に近位に位置し、ノズルアセンブリがハンドルアセンブリに取り付けられたときに、ハンドルアセンブリのハウジングコネクタとインターフェースをとるように構成されている、搭載コネクタと、電気外科エネルギー制御セグメントに電気的に結合され、電気外科発生器から電気外科発生器エネルギーを受け取るように構成されたコネクタと、ノズルアセンブリ上に近位に位置し、ハンドルアセンブリの取付クレードルに連結されて、ノズルアセンブリをハンドルアセンブリに取り付けるように構成されたシャフト取付ラグと、を備え、電気外科エネルギー制御セグメントが、電気外科発生器のコネクタへの接続を検出し、電気外科エネルギー制御セグメントが電気外科発生器のコネクタへの接続を検出すると、シャフト制御セグメントを電気外科発生器エネルギーから電気的に隔離するように構成されている、ノズルアセンブリ。
【０１１４】
実施例１３．搭載回路基板が、搭載回路基板上にセグメント化ＲＦ回路を含み、セグメント化ＲＦ回路が電気外科エネルギー制御セグメントを備える、実施例１２に記載のノズルアセンブリ。
【０１１５】
実施例１４．搭載回路基板が、ハンドルアセンブリに解放可能に搭載された電源アセンブリから電力を受け取るように構成されている、実施例１２〜実施例１３のうちの１つ以上に記載のノズルアセンブリ。
【０１１６】
実施例１５．搭載回路基板が、搭載コネクタを介して電力を受け取るように構成されている、実施例１４に記載のノズルアセンブリ。
【０１１７】
実施例１６．ノズルアセンブリが、搭載回路基板に電気的に結合された電源スイッチを更に備え、電気外科エネルギーの伝達を始動及び停止するように構成されている、実施例１２〜実施例１５の１つ以上に記載のノズルアセンブリ。
【０１１８】
実施例１７．搭載回路基板に遠位に位置し、搭載回路基板とインターフェースをとるように構成されたスリップリングアセンブリを更に備える、実施例１２〜実施例１６のうちの１つ以上に記載のノズルアセンブリ。
【０１１９】
実施例１８．搭載回路基板の遠位端及び前記スリップリングアセンブリの近位端に連結された近位コネクタと、スリップリングアセンブリの遠位端とインターフェースをとり、第１の導体及び第２の導体に電気的に結合されるように構成された遠位コネクタと、を更に備える、実施例１７に記載のノズルアセンブリ。
【０１２０】
実施例１９．第１の導体及び第２の導体に電気的に結合されたフレキシブルシャフト回路ストリップを更に備える、実施例１２〜実施例１９の１つ以上に記載のノズルアセンブリ。
【０１２１】
〔実施の態様〕
（１）  外科用器具のための制御回路であって、
シャフト制御セグメントと、
前記シャフト制御セグメントと解放可能な外科用器具カートリッジとの間で第１の電気信号を伝達するように構成された第１の導体と、
電気外科エネルギー制御セグメントと、
前記電気外科エネルギー制御セグメントと前記解放可能な外科用器具カートリッジとの間で第２の電気信号を伝達するように構成された第２の導体と、
前記電気外科エネルギー制御セグメントに電気的に結合され、電気外科発生器から電気外科発生器エネルギーを受け取るように構成されたコネクタと、
を備え、
前記電気外科エネルギー制御セグメントが、
前記電気外科発生器の前記コネクタへの接続を検出し、
前記電気外科エネルギー制御セグメントが前記電気外科発生器の前記コネクタへの接続を検出すると、前記シャフト制御セグメントを前記電気外科発生器エネルギーから電気的に隔離する、
ように構成されている、制御回路。
（２）  前記第１の電気信号が、前記解放可能な外科用器具カートリッジに送信される制御信号を含む、実施態様１に記載の制御回路。
（３）  前記第１の電気信号が、前記解放可能な外科用器具カートリッジから受信されるセンサ信号を含む、実施態様１に記載の制御回路。
（４）  前記電気外科エネルギー制御セグメントが前記電気外科発生器の前記コネクタへの接続を検出すると、前記第２の電気信号が前記電気外科発生器エネルギーを含む、実施態様１に記載の制御回路。
（５）  前記電気外科エネルギー制御セグメントが前記電気外科発生器の前記コネクタへの接続を検出しないとき、前記第２の導体が、前記シャフト制御セグメントと前記解放可能な外科用器具カートリッジとの間で第３の電気信号を伝達するように構成されている、実施態様１に記載の制御回路。
【０１２２】
（６）  前記第３の電気信号が、前記解放可能な外科用器具カートリッジに送信される第２の制御信号を含む、実施態様５に記載の制御回路。
（７）  前記第３の電気信号が、前記解放可能な外科用器具カートリッジから受信される第２のセンサ信号を含む、実施態様５に記載の制御回路。
（８）  前記電気外科エネルギー制御セグメントと前記シャフト制御セグメントとの間に電気的に結合されたスイッチを更に備え、前記電気外科エネルギー制御セグメントが、前記スイッチを制御することによって前記シャフト制御セグメントを電気的に隔離するように構成されている、実施態様１に記載の制御回路。
（９）  前記電気外科エネルギー制御セグメントが、前記スイッチを開くことによって前記シャフト制御セグメントを電気的に隔離するように構成されている、実施態様８に記載の制御回路。
（１０）  前記電気外科発生器がＲＦ発生器を備え、前記電気外科発生器エネルギーがＲＦエネルギーを含む、実施態様１に記載の制御回路。
【０１２３】
（１１）  前記シャフト制御セグメントに電気的に結合され、前記電気外科エネルギー制御セグメントに電気的に結合されたスリップリングアセンブリを更に備える、実施態様１に記載の制御回路。
（１２）  外科用システムのノズルアセンブリであって、
シャフト制御セグメントと電気外科エネルギー制御セグメントとを備える搭載回路基板と、
前記シャフト制御セグメントとエンドエフェクタ内の解放可能な外科用器具カートリッジとの間で第１の電気信号を伝達するように構成された第１の導体と、
前記電気外科エネルギー制御セグメントと前記エンドエフェクタ内の前記解放可能な外科用器具カートリッジとの間で第２の電気信号を伝達するように構成された第２の導体と、
前記搭載回路基板に結合され、前記ノズルアセンブリ上に近位に位置し、前記ノズルアセンブリがハンドルアセンブリに取り付けられたときに、前記ハンドルアセンブリのハウジングコネクタとインターフェースをとるように構成されている、搭載コネクタと、
前記電気外科エネルギー制御セグメントに電気的に結合され、電気外科発生器から電気外科発生器エネルギーを受け取るように構成されたコネクタと、
前記ノズルアセンブリ上に近位に位置し、前記ノズルアセンブリを前記ハンドルアセンブリに取り付けるために、前記ハンドルアセンブリの取付クレードルに連結されるように構成されたシャフト取付ラグと、
を備え、
前記電気外科エネルギー制御セグメントが、
前記電気外科発生器の前記コネクタへの接続を検出し、
前記電気外科エネルギー制御セグメントが前記電気外科発生器の前記コネクタへの接続を検出すると、前記シャフト制御セグメントを前記電気外科発生器エネルギーから電気的に隔離する、
ように構成されている、ノズルアセンブリ。
（１３）  前記搭載回路基板が、前記搭載回路基板上にセグメント化ＲＦ回路を備え、前記セグメント化ＲＦ回路が前記電気外科エネルギー制御セグメントを備える、実施態様１２に記載のノズルアセンブリ。
（１４）  前記搭載回路基板が、前記ハンドルアセンブリに解放可能に搭載された電源アセンブリから電力を受け取るように構成されている、実施態様１２に記載のノズルアセンブリ。
（１５）  前記搭載回路基板は、前記搭載コネクタを介して電力を受け取るように構成されている、実施態様１４に記載のノズルアセンブリ。
【０１２４】
（１６）  前記ノズルアセンブリが、前記搭載回路基板に電気的に結合された電源スイッチを更に備え、電気外科エネルギーの伝達を始動及び停止するように構成されている、実施態様１２に記載のノズルアセンブリ。
（１７）  前記搭載回路基板に遠位に位置し、前記搭載回路基板とインターフェースをとるように構成されたスリップリングアセンブリを更に備える、実施態様１２に記載のノズルアセンブリ。
（１８）  前記搭載回路基板の遠位端及び前記スリップリングアセンブリの近位端に連結された近位コネクタと、
前記スリップリングアセンブリの遠位端とインターフェースをとり、前記第１の導体及び前記第２の導体に電気的に結合されるように構成された遠位コネクタと、
を更に備える、実施態様１７に記載のノズルアセンブリ。
（１９）  前記第１の導体及び前記第２の導体に電気的に結合されたフレキシブルシャフト回路ストリップを更に備える、実施態様１２に記載のノズルアセンブリ。
【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１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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