"ハウジングと、該ハウジングから遠位に延び、第1の長手方向軸を規定する細長いシャフトと、該細長いシャフト内に配置される発射ロッドと、該ハウジング内に少なくとも部分的に配置される駆動機構であって、該駆動機構は該発射ロッドと機械的に協働する、駆動機構と、該発射ロッドの表面から反射された光のパラメータを感知するセンサと、測定ユニットであって、該発射ロッドの該表面から反射された光の感知されたパラメータに基づいて、該発射ロッドの運動のパラメータを決定する、測定ユニットとを備えている、外科手術器具。前記光は可視光であり、前記センサは光エミッタおよび検出器ユニットを備え、該光エミッタおよび検出器ユニットは、該光を生成し、前記発射ロッドの前記表面に該光を放出し、該発射ロッドの該表面から反射された光のパラメータを感知する、請求項1に記載の外科手術器具。前記光エミッタおよび検出器ユニットは、前記発射ロッドの前記表面から反射された光の前記パラメータの変化と共に変動するパラメータを有するパルス信号を生成し、前記測定ユニットは、該パルス信号の該パラメータの変化に基づいて、該発射ロッドの前記運動のパラメータを決定する、請求項2に記載の外科手術器具。前記パルス信号のパラメータは、該パルス信号の周波数である、請求項3に記載の外科手術器具。前記パルス信号のパラメータは、該パルス信号のパルス継続時間である、請求項2に記載の外科手術器具。前記発射ロッドの前記表面は、該発射ロッドの該表面の反射特性を変動させる複数のマーキングを含む、請求項2に記載の外科手術器具。前記測定ユニットは、前記発射ロッドの前記表面から反射された光の前記パラメータの感知された変化に基づいて、前記光エミッタおよび検出器ユニットから放出される光に露出されるマーキングの数をカウントするカウンタを含む、請求項6に記載の外科手術器具。前記発射ロッドの前記運動のパラメータは、該発射ロッドの位置である、請求項1に記載の外科手術器具。前記発射ロッドの前記運動のパラメータは、該発射ロッドの速度である、請求項1に記載の外科手術器具。前記光の前記パラメータは、位相、周波数、強度、または偏光である、請求項1に記載の外科手術器具。制御ユニットをさらに備え、該制御ユニットは、前記測定ユニットによって決定される前記発射ロッドの前記運動のパラメータに基づいて、前記駆動機構を制御する、請求項1に記載の外科手術器具。外科手術器具における発射ロッドの運動のパラメータを決定する方法であって、外科手術器具における発射ロッドの表面に光を放出することと、該発射ロッドの該表面から反射された光のパラメータの変化を感知することと、該発射ロッドの該表面から反射された光のパラメータの感知された変化に基づいて、該発射ロッドの該運動のパラメータを決定することとを包含する、方法。外科手術器具を操作する方法であって、外科手術器具における発射ロッドの表面に光を放出することと、該発射ロッドの該表面から反射された光のパラメータの変化を感知することと、該発射ロッドの該表面から反射された光の該パラメータの感知された変化に基づいて、該発射ロッドの該運動のパラメータを決定することと該発射ロッドの該運動の該決定されたパラメータに基づいて、該発射ロッドの該運動を制御することとを包含する、方法。前記発射ロッドの前記表面から反射された光のパラメータの変化を感知することは、該発射ロッドの該表面から反射された光の該パラメータの変化と共に変動するパラメータを有するパルス信号を生成することを包含し、該発射ロッドの運動のパラメータを決定することは、該パルス信号のパラメータの変化に基づいて、該発射ロッドの該運動の該パラメータを決定することを包含する、請求項13に記載の方法。前記発射ロッドの前記表面から反射された光のパラメータの変化を感知することは、該光を反射する該発射ロッドのマーキングの数をカウントすることを包含する、請求項13に記載の方法。前記発射ロッドの前記運動のパラメータは、該発射ロッドの位置である、請求項13に記載の方法。前記発射ロッドの前記運動のパラメータは、該発射ロッドの速度である、請求項13に記載の方法。前記光の前記パラメータは、位相、周波数、強度、または偏光である、請求項13に記載の方法。前記光を放出するステップと、前記パラメータの変化を感知するステップとは、運動センサによって実行され、前記発射ロッドの運動のパラメータを決定するステップは、測定ユニットによって実行され、該発射ロッドの運動を制御するステップは、駆動機構によって実行される、請求項13に記載の方法。概要本開示は、一局面において外科手術器具を特徴とする。外科手術器具は、ハウジングと、細長いシャフトと、発射ロッドと、駆動機構と、運動センサと、測定ユニットとを含む。細長いシャフトは、ハウジングから遠位に延び、第1の長手方向軸を規定する。発射ロッドは細長いシャフト内に配置され、駆動機構はハウジング内に少なくとも部分的に配置される。駆動機構は発射ロッドと機械的に協働する。運動センサは、発射ロッドの表面から反射される光例えば、可視光のパラメータを感知する。測定ユニットは、発射ロッドの表面から反射される光のパラメータにおける感知された変化に基づいて、発射ロッドの運動のパラメータを決定する。このセンサ設計は、発射ロッドと機械的に相互に作用をしないで、従って外科手術器具の構成要素の機械的な摩耗を減少させる。さらに、このセンサ設計は、単純で、外科手術処置中の最適な操作性のために外科手術器具のサイズを最小限にする。いくつかの実施形態において、運動センサは、光エミッタおよび検出器ユニットを含み、光エミッタおよび検出器ユニットは、発射ロッドの表面において光を生成しそして放出し、発射ロッドの表面から反射される光のパラメータを感知する。いくつかの実施形態において、光エミッタおよび検出器ユニットは、発射ロッドの表面から反射される光のパラメータの変化と共に変動するパラメータを有するパルス信号を生成する。さらに、測定ユニットは、パルス信号のパラメータの変化に基づいて、発射ロッドの運動のパラメータを決定する。いくつかの実施形態において、パルス信号のパラメータは、パルス信号の周波数であるかまたはパルス信号のパルス幅である。いくつかの実施形態において、測定ユニットはパルス信号におけるパルスをカウントするカウンタを含む。これらの実施形態において、測定ユニットはまた、パルス信号を計算するデータプロセッサを含む。いくつかの実施形態において、発射ロッドの表面は、発射ロッドの表面の反射特性を変動させる複数のマーキングを含む。これらの実施形態において、測定ユニットは、カウンタを含み、そのカウンタは、発射ロッドの表面から離れるように反射される光のパラメータの感知される変化に基づいて光エミッタおよび検出器ユニットから放出される光に曝されるマーキングの数をカウントする。いくつかの実施形態において、測定ユニットは、パルス信号周波数に基づいて発射ロッドの運動のパラメータを決定する。他の実施形態において、発射ロッドの運動のパラメータは、発射ロッドの位置または速度であり、光のパラメータは、位相、周波数、強度、または偏光である。さらに他の実施形態において、外科手術器具は、制御ユニットをさらに含み、その制御ユニットは、測定ユニットによって決定される発射ロッドの運動の測定されたパラメータに基づいて、駆動機構を制御する。本開示は、別の局面において、外科手術器具内の発射ロッドの運動のパラメータを決定する方法を特徴とする。方法は、外科手術器具において発射ロッドの表面に光を放出することと、発射ロッドの表面から反射される光のパラメータの変化を感知することと、発射ロッドの表面から反射される光のパラメータにおける感知された変化に基づいて、発射ロッドの運動のパラメータを決定することとを含む。本開示は、さらに別の局面において、外科手術器具を操作する方法を特徴とする。この方法は、外科手術器具において発射ロッドの表面に光を放出することと、発射ロッドの表面から反射される光のパラメータの変化を感知することと、発射ロッドの表面から反射される光のパラメータにおける感知された変化に基づいて、発射ロッドの運動のパラメータを決定することと、発射ロッドの運動の決定されたパラメータに基づいて、発射ロッドの運動を制御することとを含む。いくつかの実施形態において、発射ロッドの表面から反射される光のパラメータの変化を感知することは、発射ロッドの表面から反射される光のパラメータの変化と共に変動するパラメータによってパルス信号を生成することを含み、発射ロッドの運動のパラメータを決定することは、パルス信号のパラメータにおける変化に基づいて、発射ロッドの運動のパラメータを決定することを含む。他の実施形態において、発射ロッドの表面から反射される光のパラメータの変化を感知することは、光に曝される発射ロッドのマーキングの数をカウントすることを含む。いくつかの実施形態において、発射ロッドの運動のパラメータは、発射ロッドの位置または速度を含み、光のパラメータは、位相、周波数、強度、または偏光である。例えば、本発明は以下の項目を提供する。項目1ハウジングと、該ハウジングから遠位に延び、第1の長手方向軸を規定する細長いシャフトと、該細長いシャフト内に配置される発射ロッドと、該ハウジング内に少なくとも部分的に配置される駆動機構であって、該駆動機構は該発射ロッドと機械的に協働する、駆動機構と、該発射ロッドの表面から反射された光のパラメータを感知するセンサと、測定ユニットであって、該発射ロッドの該表面から反射された光の感知されたパラメータに基づいて、該発射ロッドの運動のパラメータを決定する、測定ユニットとを備えている、外科手術器具。項目2上記光は可視光であり、上記センサは光エミッタおよび検出器ユニットを備え、該光エミッタおよび検出器ユニットは、該光を生成し、上記発射ロッドの上記表面に該光を放出し、該発射ロッドの該表面から反射された光のパラメータを感知する、上記項目のいずれかに記載の外科手術器具。項目3上記光エミッタおよび検出器ユニットは、上記発射ロッドの上記表面から反射された光の上記パラメータの変化と共に変動するパラメータを有するパルス信号を生成し、上記測定ユニットは、該パルス信号の該パラメータの変化に基づいて、該発射ロッドの上記運動のパラメータを決定する、上記項目のいずれかに記載の外科手術器具。項目4上記パルス信号のパラメータは、該パルス信号の周波数である、上記項目のいずれかに記載の外科手術器具。項目5上記パルス信号のパラメータは、該パルス信号のパルス継続時間である、上記項目のいずれかに記載の外科手術器具。項目6上記発射ロッドの上記表面は、該発射ロッドの該表面の反射特性を変動させる複数のマーキングを含む、上記項目のいずれかに記載の外科手術器具。項目7上記測定ユニットは、上記発射ロッドの上記表面から反射された光の上記パラメータの感知された変化に基づいて、上記光エミッタおよび検出器ユニットから放出される光に露出されるマーキングの数をカウントするカウンタを含む、上記項目のいずれかに記載の外科手術器具。項目8上記発射ロッドの上記運動のパラメータは、該発射ロッドの位置である、上記項目のいずれかに記載の外科手術器具。項目9上記発射ロッドの上記運動のパラメータは、該発射ロッドの速度である、上記項目のいずれかに記載の外科手術器具。項目10上記光の上記パラメータは、位相、周波数、強度、または偏光である、上記項目のいずれかに記載の外科手術器具。項目11制御ユニットをさらに備え、該制御ユニットは、上記測定ユニットによって決定される上記発射ロッドの上記運動のパラメータに基づいて、上記駆動機構を制御する、上記項目のいずれかに記載の外科手術器具。項目12外科手術器具における発射ロッドの運動のパラメータを決定する方法であって、外科手術器具における発射ロッドの表面に光を放出することと、該発射ロッドの該表面から反射された光のパラメータの変化を感知することと、該発射ロッドの該表面から反射された光のパラメータの感知された変化に基づいて、該発射ロッドの該運動のパラメータを決定することとを包含する、方法。項目13外科手術器具を操作する方法であって、外科手術器具における発射ロッドの表面に光を放出することと、該発射ロッドの該表面から反射された光のパラメータの変化を感知することと、該発射ロッドの該表面から反射された光の該パラメータの感知された変化に基づいて、該発射ロッドの該運動のパラメータを決定することと該発射ロッドの該運動の該決定されたパラメータに基づいて、該発射ロッドの該運動を制御することとを包含する、方法。項目14上記発射ロッドの上記表面から反射された光のパラメータの変化を感知することは、該発射ロッドの該表面から反射された光の該パラメータの変化と共に変動するパラメータを有するパルス信号を生成することを包含し、該発射ロッドの運動のパラメータを決定することは、該パルス信号のパラメータの変化に基づいて、該発射ロッドの該運動の該パラメータを決定することを包含する、上記項目のいずれかに記載の方法。項目15上記発射ロッドの上記表面から反射された光のパラメータの変化を感知することは、該光を反射する該発射ロッドのマーキングの数をカウントすることを包含する、上記項目のいずれかに記載の方法。項目16上記発射ロッドの上記運動のパラメータは、該発射ロッドの位置である、上記項目のいずれかに記載の方法。項目17上記発射ロッドの上記運動のパラメータは、該発射ロッドの速度である、上記項目のいずれかに記載の方法。項目18上記光の上記パラメータは、位相、周波数、強度、または偏光である、上記項目のいずれかに記載の方法。項目19上記光を放出するステップと、上記パラメータの変化を感知するステップとは、運動センサによって実行され、上記発射ロッドの運動のパラメータを決定するステップは、測定ユニットによって実行され、該発射ロッドの運動を制御するステップは、駆動機構によって実行される、上記項目のいずれかに記載の方法。摘要外科手術器具および外科手術器具を制御する方法が開示される。外科手術器具は、ハウジングと、ハウジングから遠位に延びる細長いシャフトとを含み、第1の長手方向軸を規定する。外科手術器具はまた、細長いシャフト内に配置される発射ロッド、ハウジング内に少なくとも部分的に配置される駆動機構とを含む。駆動機構は、発射ロッドと機械的に協働し、発射ロッドを動かす。センサは、発射ロッドの表面から反射される光のパラメータを感知し、発射ロッドは、発射ロッドの反射率を変化させるマーキングを含む。測定ユニットは、発射ロッドの表面から反射される光の感知されたパラメータに基づいて、発射ロッドの位置および速度などの発射ロッドの運動のパラメータを決定する。主題の器具の様々な実施形態は、図面を参照して本明細書において説明される。詳細な説明ここに開示される外科手術器具の実施形態は、図面を参照してここで詳細に説明され、図面において同様の参照数字は、いくつかの図の各々において同一かまたは対応する要素を示す。本明細書において用いられるように、用語遠位はユーザからより遠い、外科手術器具の部分または外科手術器具の構成要素をいい、一方、用語近位はユーザにより近い、外科手術器具の部分または外科手術器具の構成要素をいう。本開示に従う外科手術器具例えば、動力外科手術ステープラは、図において参照数字10として参照される。最初に図1を参照すると、動力外科手術器具10は、ハウジング110と、第1の長手方向軸A-Aを規定する細長いシャフト140と、第2の長手方向軸B-Bを規定するエンドエフェクタ160とを含む。細長いシャフト140はハウジング110から遠位に延び、エンドエフェクタ160は細長いシャフト140の遠位部分に隣接して配置される。いくつかの実施形態において、細長いシャフト140は、最小侵襲性外科手術処置のために構成される。ハウジング110は、駆動モータ200と、駆動管210と、発射ロッド220と、運動センサ251点線によって示されるとを含む。駆動モータ200は、放射方向に駆動管210を駆動するロータリモータであり得る。以下にさらに詳細に説明されるように、駆動管210は、駆動管210の回転が発射ロッド220を直線の方向に動かすように、発射ロッド220の外側表面上のねじ切りに一致する、駆動管210の内側表面上にねじ切りを含む。発射ロッド220は、次いでエンドエフェクタ160を作動させる。特定の外科手術処置において、発射ロッド220およびエンドエフェクタ160は、正確に制御されなければならない。本開示の実施形態に従って、発射ロッド220の運動は、以下に説明される光エミッタおよび検出器ユニットを含む運動センサ251によって感知される、発射ロッド220の実際の運動に基づいて、正確に制御される。運動センサ251は、発射ロッド220の表面に光を放出し、発射ロッド220の表面から反射される光のパラメータを検出することによって、発射ロッド220の実際の運動を感知する。本開示の実施形態に従って、エンドエフェクタ160は、1つ以上の外科手術ファスナを有する第1のジョー部材例えば、カートリッジアセンブリ164と、外科手術ファスナを配置し、形成するアンビル部分を含む第2の向かい合うジョー部材例えば、アンビルアセンブリ162とを含む。いくつかの実施形態において、ステープルは、同時または順次のいずれかの態様で、列になったステープルを体組織に適用するために、カートリッジアセンブリ164内に収納される。アンビルアセンブリ162およびカートリッジアセンブリ164のいずれか1つまたは両方は、アンビルアセンブリ162がカートリッジアセンブリ164から間隔を空けて置かれる開放位置とアンビルアセンブリ162がカートリッジアセンブリ164と並列して整列している接近位置または締め付け位置との間で互いに対して可動である。他の実施形態において、エンドエフェクタ160は、ファスナ、クリップ、ステープル、コイルまたは縫合糸を含む、体組織を結合するために用いられる任意の種類の外科手術構成要素を配置するように構成され得る。さらに他の実施形態において、エンドエフェクタ160は、回転するか、関節運動するか、延びるか、引っ込むか、締め付けるかまたは切るように構成され得る。エンドエフェクタ160は、取り付け部分166に旋回可能に取り付けられ、取り付け部分166は、次いで本体部分168に取り付けられる。本体部分168は、外科手術器具10の細長いシャフト140に一体化され得るか、または外科手術器具10に取り外し可能に取り付けられ得、取り替え可能な使い捨ての装填ユニットDLUまたは1回使用の装填ユニットSULU例えば、装填ユニット169を提供し得る。特定の実施形態において、再使用可能部分は、殺菌され、その後の外科手術処置において再使用されるように構成され得る。装填ユニット169は、バヨネット接続を介して細長いシャフト140と接続し得る。装填ユニット169は、発射ロッド220が第1の長手方向軸A-Aに沿って遠位-近位方向に平行移動させられると、エンドエフェクタ160が関節運動されるように、エンドエフェクタ160を発射ロッド220に接続する関節運動リンクを含み得る。可撓性チューブまたは複数の旋回可能部材を含むチューブなど、エンドエフェクタ160を細長いシャフト140に接続する他の構成要素が用いられ得る。装填ユニット169は、脈管閉鎖デバイス、直線ステープリングデバイス、円形ステープリングデバイス、カッタなどの様々なエンドエフェクタを組み込み得るかまたは組み込むように構成され得る。これらのエンドエフェクタは、動力外科手術器具10の細長いシャフト140に連結され得る。装填ユニット169は、関節運動しない直線のステープリングエンドエフェクタを含み得る。中間の可撓性シャフトは、ハンドル部分112と装填ユニット169との間に含められ得る。可撓性シャフトは、体の特定の部位にアクセスし、かつ/または体の特定の部位内にアクセスすることを容易にし得る。図1および図2に示されるように、ハウジング110は、主駆動スイッチ114が配置されるハンドル部分112を含む。スイッチ114は、第1のスイッチ114aと、第2のスイッチ114bとを含み得、第1のスイッチ114aおよび第2のスイッチ114bは、一緒になってトグルスイッチを形成する。ハンドル軸H-Hを規定するハンドル部分112は、ユーザの指によって把持されるように構成される。ハンドル部分112は十分な手のひらグリップ力を提供する人間工学的形状を有し、この人間工学的形状は操作中にハンドル部分112がユーザの手から捻り出されないように助ける。スイッチ114a、114bの各々は、ハンドル部分112の適切な位置に配置されるように示され、ユーザの1本または複数本の指による押し下げを容易にする。別の実施形態において、外科手術器具10は、リブ特徴によって分離される2つのセパレートスイッチ114a、114bを含む。さらにスイッチ114a、114bは、駆動モータ200の開始動作および/または停止動作のために用いられ得る図1、図4および図6。一実施形態において、スイッチ114aは、駆動モータ200を第1の方向に起動し、発射ロッド220図1および図6を遠位方向に前進させ、それによって、アンビルアセンブリ162とカートリッジアセンブリ164とを締め付けるように構成される。逆に、スイッチ114bは、第1の方向とは反対の第2の方向に駆動モータ200を起動することによって、発射ロッド220を引っ込め、アンビルアセンブリ162およびカートリッジアセンブリ164を開くように構成され得る。引っ込みモードは、機械的なロックアウトを開始し、装填ユニット169によるステープリングおよび切断のさらなる進行を阻止する。トグルは、スイッチ114aを起動する第1の位置と、スイッチ114bを起動する第2の位置と、第1の位置と第2の位置との間の中立位置とを有する。ハウジング110、特にハンドル部分112は、スイッチシールド117a、117bを含む。スイッチシールド117a、117bは、それぞれ、スイッチ114aの下部分およびスイッチ114bの上部分を囲むリブ様の形状を有し得る。スイッチシールド117a、117bは、スイッチ114a、114bの予期しない起動を最小限にする。さらに、スイッチ114a、114bは、起動するために圧力増加を必要とする高触知可能フィードバックを有する。一実施形態において、スイッチ114a、114bは、非直線の態様で駆動モータ200および発射ロッド220の速度を制御する、多速度例えば、2つ以上の速度スイッチ、速度増加スイッチまたは可変速度スイッチとして構成される。例えば、スイッチ114a、114bは、感圧性であり得る。この種類の制御インタフェースは、より遅くより正確なモードからより速い動作に駆動構成要素の速度率の徐々の増加を可能にする。引っ込みの予期しない起動を最小限にするために、スイッチ114bは、フェールセーフスイッチが押されるまで電子的に切断され得る。さらに、第3のスイッチ114cもまたこの目的のために用いられ得る。さらにまたは代わりに、フェールセーフは、約100ms~約2秒の所定の時間期間にスイッチ114bを押し、スイッチ114bを保持することによって、無力にされ得る。発射ロッド220は、次いで、引っ込みを停止するために引っ込みモード中にスイッチ114cが起動され例えば、押され、解放されない限り、発射ロッド220の最初の位置に自動的に引っ込む。その後スイッチ114bを押すことによって、発射ロッド220の引っ込みが再開される。代わりに他の実施形態において、発射ロッド220の引っ込みは、スイッチ114bが解放されたとしても十分に引っ込むまで継続し得る。他の実施形態は、スイッチ114bが解放されたとしても発射ロッド220を十分に引っ込める、発射ロッド220の自動引っ込みモードを含む。引っ込みモードは、スイッチ114a、114bが作動されるといつでも中断され得る。スイッチ114a、114bは、非直線速度制御回路115に連結され、非直線速度制御回路115は、電圧調節回路、可変抵抗回路、またはマイクロエレクトロニックパルス幅変調回路として実装され得る。スイッチ114a、114bは、加減抵抗デバイス、多位置スイッチ回路、直線可変変位トランスデューサおよび/またはロータリ可変変位トランスデューサ、直線ポテンシオメータおよび/またはロータリポテンシオメータ、光学エンコーダ、強磁性センサ、ならびにホール効果センサなどの可変制御デバイスを変位させるかまたは作動させることによって、制御回路115図4とインタフェースし得る。このことによって、スイッチ114a、114bは、スイッチ114a、114bの押し下げに基づいて、用いられている制御回路115の種類に従って、一定数増加かまたは徐々にかのいずれかで駆動モータ200の速度を徐々に増加させるなど、多速度モードで駆動モータ200を動作させることが可能になる。特定の実施形態において、スイッチ114cは、クランピングから発射に動作モードを機械的かつ/または電気的に変化させるように作動され得る。スイッチ114cは、ハウジング110内に引っ込められ、誤った作動を阻止するために高触知可能フィードバックを有する。発射モードを開始するために別個の制御スイッチを提供することによって、ステープリングおよび/または切断を起動するためにスイッチ114cが押されるまで外科手術器具10がグラスパとして用いられるように、エンドエフェクタのジョーが繰り返し開かれることを可能にする。スイッチ114は、1つ以上のマイクロエレクトロニック膜スイッチを含み得る。そのようなマイクロエレクトロニック膜スイッチは、比較的低い作動力と、小さいパッケージサイズと、人間工学的サイズおよび形状と、低い輪郭と、スイッチ上に成形される文字、記号、描写および/または表示を含む能力と、低材料費とを含む。さらに、スイッチ114a、114bマイクロエレクトロニック膜スイッチなどは、外科手術器具10の殺菌を容易にすることを助け、粒子および/または流体の汚染を阻止することを助けるために、密閉され得る。スイッチ114a、114bの代案として、またはスイッチ114a、114bに加えて、他の入力デバイスは、制御システム図示されていないに組み込まれるハードウェアおよび/またはソフトウェアを含み得る音声入力技術、または別個のデジタルモジュールを含み得る。音声入力技術は、音声認識、音声起動、音声整流および/または埋め込み音声を含み得る。ユーザは、音声コマンドによって全体にまたは部分的に器具の操作を制御し得、従って、他の器具の操作のためにユーザの片手または両手を自由にし得る。音声または他の可聴出力はまた、ユーザにフィードバックを提供するために用いられ得る。図3を参照すると、ハウジング110の近位領域118はユーザインタフェース120を含む。ユーザインタフェース120は、画面122と複数のスイッチ124とを含む。ユーザインタフェース120は、モードなど、外科手術器具10の様々な種類の操作パラメータ例えば、回転、関節運動または作動を表示し得る。操作パラメータは、センサを経由してユーザインタフェース120に通信され得る。操作パラメータは、状態例えば、回転の速度、関節運動の角度または作動の種類と、外科手術器具10に配置されたセンサによって報告される情報に基づいて、ステープルが発射されたかどうかなどのフィードバックとを含み得る。エラーコードおよびその他のコード例えば、誤った装填、バッテリの交換、バッテリレベル、および残りの発射の推定数もまた、ユーザインタフェース120に通信され得る。画面122は、LCD画面、プラズマ画面、エレクトロルミネセンス画面などであり得る。一実施形態において画面122は、タッチ画面であり得、スイッチ124を不要にする。タッチ画面は、抵抗タッチ画面技術、表面波タッチ画面技術、容量タッチ画面技術、赤外線タッチ画面技術、ひずみゲージタッチ画面技術、光学タッチ画面技術、分散信号タッチ画面技術または音響パルス認識タッチ画面技術を組み込み得る。タッチ画面は、ユーザが入力を提供し、一方、操作フィードバックを見ることを可能にし得る。このアプローチは、外科手術器具10の殺菌を助けるために画面構成要素を密閉することを容易にし、粒子汚染および/または流体汚染を阻止することを可能にし得る。特定の実施形態において、画面122は、使用中または準備中に画面122を見るときに可撓性があるように旋回可能かまたは回転可能に外科手術器具10に取り付けられる例えば、ヒンジまたはボールアンドソケットマウントを介して。スイッチ124は、外科手術器具10の開始動作および/または停止動作、ならびに旋回方向、速度および/またはトルクを選択するために用いられ得る。また少なくとも1つのスイッチ124は、様々な設定に優先する緊急モードを選択するために用いられ得る。スイッチ124はまた、プロンプトに応答することなど画面122上の様々なオプションを選択し、一方、ユーザインタフェースメニューをナビゲートし、様々な設定を選択するために用いられ得、種々の体組織の種類および様々なサイズおよび長さのステープルカートリッジをユーザが入力することを可能にし得る。スイッチ124は、マイクロエレクトロニックの触知可能膜または触知不能膜、ポリエステル膜、様々な形状およびサイズのエラストマー、プラスチックまたは金属のキーから形成され得る。さらに、スイッチは、互いに異なる高さに位置を決められ得、かつ/または隆起したインディシアまたは他の組織上の特徴例えば、凹面または凸面含み得、ユーザがユーザインタフェース120を見る必要なく適切なスイッチを押すことを可能にし得る。画面122の他に、ユーザインタフェース120は、ユーザにフィードバックを提供する1つ以上のカラーの目に見える照明または発光ダイオードLEDを含み得る1つ以上の目に見える出力123を含み得る。目に見える出力123は、目に見える出力123を識別する数および/またはテキストを有する様々な形状、サイズおよび色の対応するインジケータを含み得る。目に見える出力123は、出力123がハウジング110に対して隆起させられ、突き出るようにハウジング110の上部に配置され、目に見える出力123のより良い可視性を提供する。目に見える出力123は、特定の動作モードをユーザに示すために特定の組み合わせで表示され得る。一実施形態において、目に見える出力123は、第1の照明例えば、黄123aと、第2の照明例えば、緑123bと、第3の照明例えば、赤123cとを含む。照明は、特定の動作モードに関連する特定の組み合わせで動作させられる。例えば、点灯された第1の照明ならびに消灯された第2および第3の照明は、装填ユニット169およびステープルカートリッジが装填され、電力が起動され、エンドエフェクタ160がグラスパとして締め付け関節運動することを可能にすることを示し得る。別の実施形態において、目に見える出力123は、特定の動作モードに関連する特定の色を表示する1つの多色LEDを含み得る。ユーザインタフェース120はまた、様々な状態変化例えば、低バッテリおよび空カートリッジをユーザに伝える音声出力125例えば、トーン、ベル、ブザーおよび一体形スピーカを含む。可聴フィードバックは、目に見える出力123と共にまたは目に見える出力の代わりに用いられ得る。可聴フィードバックは、単一のパルスまたは複数のパルス連続でのクリック音、スナップ音、ビー音、リング音、およびブザー音の形態で提供され得る。一実施形態において、機械的なロックアウトおよび従来の非動力の器具の機構によって生成されるクリック音および/またはスナップ音を再生するまねた機械音が、事前に録音され得る。これは、外科手術器具10の実際の構成要素によってこれらの機械音を生成することを不要にし、またビー音および他の手術室の装置に通常関連する他の電子音を用いることを避け、それによって、異質の可聴フィードバックからの混乱を最小限にするかまたは除去する。外科手術器具10はまた、ハウジング110内の触覚機構明白には図示されていないによって触覚フィードバックまたは振動フィードバックを提供し得る。触覚フィードバックは、聴覚フィードバックおよび視角フィードバックに頼る手術室の装置との混乱を避けるために、聴覚フィードバックおよび視角フィードバックと共にまたは聴覚フィードバックおよび視角フィードバックの代わりに用いられ得る。触覚機構は、脈動の態様で振動する非同期モータであり得る。一実施形態において、振動は、約30Hz以上の周波数であり得、1.5mm以下の振幅を有し、装填ユニット169に達しないように振動影響を制限する変位を提供し得る。ユーザインタフェース120はまた、表示される項目間におけるさらなる区別のために、画面122および/またはスイッチ124上にテキストの種々の色および/または強度を含み得る。視角、聴覚または触覚のフィードバックの強度は、増加させられ得るかまたは減少させられ得る。例えば、フィードバックの強度は、器具に対する力が過剰になりつつあることを示すために用いられ得る。図1~図5は、関節運動機構170を例示し、関節運動機構170は、関節運動ハウジング172と、動力関節運動スイッチ174と、関節運動モータ132と、手動関節運動ノブ176とを含む。関節運動スイッチ174は、ハウジング110の各側にアーム174aおよび174bを有するロッカrockerおよび/またはスライドスイッチであり得、右手または左手のいずれかによる関節運動スイッチ174の使用を可能にする。動力関節運動スイッチ174の平行移動または手動関節運動ノブ176の旋回は、関節運動モータ132を起動し、関節運動モータ132は次いで、図5に示されるように、関節運動機構170の関節運動歯車233を作動させる。関節運動機構170の作動は、エンドエフェクタ160をその最初の位置長手方向軸B-Bが実質的に長手方向軸A-Aに整列している位置からある位置長手方向軸B-Bが長手方向軸A-Aに対して傾いて配置される位置の方に動かす。好ましくは複数の関節運動の位置が達成される。動力関節運動スイッチ174はまた、スイッチ114a、114bによって制御されるクランピング機構に類似した非直線の速度制御器を組み込む。さらに、ハウジング110は、翼様の形状を有し、ハウジング110の上部表面からスイッチ174の上に延びるスイッチシールド167を含む。スイッチシールド167は、使用中に外科手術器具10が物理的な障害物の下にまたは物理的障害物から離れて配置される場合、スイッチ174の予期しない起動を最小限にし、関節運動機構170を起動するためにユーザがシールド167の下に到達することを必要とする。さらに、関節運動ハウジング172および動力関節運動スイッチ174は、回転ハウジングアセンブリ180に取り付けられる。第1の長手方向軸A-Aの周りの回転ノブ182の回転は、ハウジングアセンブリ180および関節運動ハウジング172ならびに動力関節運動スイッチ174を第1の長手方向軸A-Aの周りに回転させ、従って、発射ロッド220図6の遠位部分224およびエンドエフェクタ160を第1の長手方向軸A-Aの周りに対応して回転させる。図4に示されるように、関節運動機構170は第1の伝導リング157および第2の伝導リング159に電子機械的に連結され、第1の伝導リング157および第2の伝導リング159はハウジングノーズアセンブリ155に配置される。伝導リング157および159は、ノーズアセンブリ155にはんだ付けされかつ/または圧着され、電源400に電気的に接触しており、それによって、関節運動機構170に電力を提供する。ノーズアセンブリ155は、例えば、ハウジング110から分離されたモジュラであり得、組み立て中にハウジング110に取り付けられ得、リングのはんだ付けおよび/または圧着をより容易にすることを可能にし得る。関節運動機構170は、伝導リング157および159に接触している1つ以上のブラシ接触子および/またはばね負荷の接触子を含み、その結果、ハウジングアセンブリ180図3が関節運動ハウジング172に沿って回転させられると、関節運動機構170は、伝導リング157および159に連続して接触しており、それによって、電源400から電力を受ける。関節運動ハウジング172、動力関節運動スイッチ174、手動関節運動ノブ176、およびエンドエフェクタ160に関節運動を提供することのさらなる詳細は、2007年3月15日に出願された同一人所有の米国特許出願第11/724,733号に詳細に説明され、その特許出願の内容は、その全体が本明細書に参照によって援用される。図4および図6に例示されるように、外科手術器具10の実施形態は、発射ロッド220に電気的に連結される252運動センサ251を含む。運動センサ251は、発射ロッド220と細長いシャフト140との間のキャパシタンスを感知し得る。運動センサ251は、単独でか、またはリミットスイッチ、近接センサ例えば、光学センサおよび/または強磁性センサ、直線可変変位トランスデューサおよびシャフトエンコーダを含む他のセンサと組み合せて用いられ得、これらのセンサは、ハウジング110内に配置され、エンドエフェクタ160の関節運動角度および/または発射ロッド220の位置を制御しかつ/または測定し得る。図4~図8は、駆動モータ200と、駆動管210と、近位部分222および遠位部分224を有する発射ロッド220とを含む外科手術器具10の様々な内部構成要素を例示する。駆動管210は、駆動管軸C-Cの周りに回転可能である。駆動モータ200は駆動管210と機械的に協働するように配置され、駆動歯車軸C-Cの周りに駆動管210を回転させるように構成される。一実施形態において、駆動モータ200は、電気モータまたは歯車モータであり得、電気モータまたは歯車モータは、そのハウジング内に歯車がかみ合うように組み込まれることを含み得る。発射ロッド結合190は、発射ロッド220の近位部分222と遠位部分224との間のリンクを提供する。具体的には、発射ロッド結合190は、発射ロッド220の近位部分222に対する発射ロッド220の遠位部分224の回転を可能にする。従って、発射ロッド結合190は、整列プレート350を参照して以下に考察されるように、発射ロッド220の遠位部分224の回転を可能にしながら例えば、回転ノブ182が回転すると、発射ロッド220の近位部分222が非回転のままであることを可能にする。3図6および図7を参照すると、発射ロッド220の近位部分222は、ねじ切り部分226を含み、ねじ切り部分226は、駆動管210の内部ねじ切り部分212を介して延びる。発射ロッド220と駆動管210との間のこの関係は、駆動モータ200の回転に応答して駆動管210が回転すると、駆動管210のねじ切り部分212に沿って、矢印DおよびEの方向に遠位にかつ/または近位に発射ロッド220を動かす。駆動管210が第1の方向例えば、時計回りに回転すると、発射ロッド220は、近位すなわち、矢印Eの方向に動く。図6に例示されるように、発射ロッド220は駆動管210の最近位の位置に配置される。駆動管210が第2の方向例えば、反時計回りに回転すると、発射ロッドは遠位すなわち、矢印Dの方向に動く。図7に例示されるように、発射ロッド220は、駆動管210の最遠位の位置に配置される。発射ロッド220は、特定の限度内において遠位および近位に平行移動可能である。具体的には、発射ロッド220の近位部分222の第1の端部222aは、整列プレート350を組み合せて機械的な止めとして働く。すなわち、引っ込み時、発射ロッド220が近位に平行移動する場合、第1の端部222aは、整列プレート350の遠位表面351と接触し、従って、図6に示されるように発射ロッド220が近位に平行移動し続けることを阻止する。さらに、近位部分222のねじ切り部分226は、整列プレート350と組み合せて機械的な止めとして働く。すなわち、発射ロッド220が遠位に平行移動する場合、ねじ切り部分226は、整列プレート350の近位表面353と接触し、従って、図7に示されるように発射ロッド220が遠位にさらに平行移動することを阻止する。整列プレート350はアパーチャを含み、アパーチャは非円形の断面を有する。アパーチャの非円形断面は、発射ロッド220の近位部分222の回転を阻止し、従って、アパーチャを通る軸方向の平行移動に発射ロッド220の近位部分222を限定する。さらに、近位ベアリング354および遠位ベアリング356は、少なくとも部分的に駆動管部210の周りに配置され、駆動管210の回転を容易にし、一方、ハウジング110内に駆動管210を整列させることを助ける。駆動管210は、駆動管210の各端部に遠位放射状フランジ210aと近位放射状フランジ210bとを含み、これらのフランジ210a、210bは、それぞれ、遠位ベアリング356と近位ベアリング354との間に駆動管210を保持する。第1の方向例えば、反時計回りへの駆動管210の回転は、発射ロッド220の遠位の平行移動に対応し、この発射ロッド220の遠位の平行移動は、組織を把持するか締め付けるように、エンドエフェクタ160のジョー部材162、164を作動させる。発射ロッド220のさらなる遠位の平行移動は、カムバーおよび/または作動スレッド74図9を作動させることによってエンドエフェクタ160から外科手術ファスナを排出させ、組織を固定する。さらに、発射ロッド220はまた、組織を切断するためにナイフ明白には図示されていないを作動させるように構成され得る。第2の方向例えば、時計回りへの駆動管210の回転に対応する発射ロッド220の近位の平行移動は、対応する発射前の位置に引っ込めるかまたは戻るように、アンビルアセンブリ162およびカートリッジアセンブリ164図9を作動させる。エンドエフェクタ160を発射させ、さもなければエンドエフェクタ160を作動させることの詳細は、Millimanらへの同一人所有の米国特許第6,953,139号‘139特許に詳細に説明され、その特許の全開示は本明細書に参照によって援用される。図8は、装填ユニット169の分解組立図を示す。エンドエフェクタ160は、駆動ビームまたは駆動部材266を有する軸方向駆動アセンブリ213によって作動され得る。駆動ビーム213の遠位端は、ナイフブレードを含み得る。さらに、駆動ビーム213は、一対のカム部材40aを有する保持フランジ40を含み、一対のカム部材40aは、駆動ビーム213が長手方向に前進中にアンビルアセンブリ162とカートリッジアセンブリ164とを係合させる。駆動ビーム213は、ステープルカートリッジ164を通って長手方向に作動スレッド74を前進させる。図9に示されるように、スレッド74は、スレッド74が前進させられるとカートリッジアセンブリ164のスロットに配置される複数のプッシャ68を係合するカムウェッジを有する。スロットに配置されるステープル66は、プッシャ66によって、組織を貫いて、アンビルアセンブリ162に対して駆動される。図10を参照すると、駆動モータシャフト202は、駆動モータ200に取り付けられる遊星歯車204から延びるように示される。駆動モータシャフト202は、クラッチ300と共に機械的に協働する。駆動モータシャフト202は、駆動モータ200によって回転させられ、従って、結果としてクラッチ300の回転をもたらす。クラッチ300は、クラッチプレート700とバネ304とを含み、クラッチプレート700に配置されるウェッジ形部分702を有するように示され、クラッチプレート700は、駆動管210の近位面216に配置されるインタフェース例えば、ウェッジ214と結合するように構成される。ばね304は、遊星歯車204と駆動管210との間に例示される。具体的には、そして図10に例示される実施形態に従って、ばね304は、クラッチプレート700とクラッチワッシャ308との間に例示される。さらに駆動モータ200および遊星歯車204はモータマウント310に取り付けられる。図10に例示されるように、モータマウント310は、モータマウント310に配置されるスロット312およびハウジング110に配置される突出部314を介してハウジング110に対して近位および遠位に調整可能である。開示の実施形態において、クラッチ300は、すべり単方向性クラッチとして実装され、駆動構成要素におけるトルクおよび高い慣性負荷を制限する。クラッチ300のウェッジ形部分702は、クラッチばね304を介してクラッチプレート700に閾値力が加えられない限り、駆動管210の近位面216のウェッジ214に対してすべるように構成され、配置される。さらに、ウェッジ部分702およびウェッジ214がすべることなく係合するのに必要な閾値力をばね304が加えた場合、駆動管210は、駆動モータ200が回転すると回転する。ウェッジ形部分702および/またはウェッジ214は、発射力が発射ロッド220に得られると、互いに対して一方向および/または両方向すなわち時計方向および/または反時計方向にすべるように構成され得る。図10および図11に例示されるように、クラッチ300は、単方向性クラッチプレート700を有するように示される。クラッチプレート700は、すべり面704とグリップ面706とを有する複数のウェッジ形部分702を含む。すべり面704は、所定の負荷まで駆動管210のウェッジ214を係合する湾曲したエッジを有する。グリップ面706は、駆動管210を十分に係合し、すべりを阻止する平らなエッジを有する。クラッチプレート700が第1の方向例えば、時計回りに回転させられると、ウェッジ形部分702のグリップ面706は、すべることなくウェッジ214を係合し、駆動モータ200からの全トルクを提供する。クラッチプレート700が逆の方向例えば、反時計回りに回転させられると、ウェッジ形部分702のすべり面704は、ウェッジ214を係合し、駆動管210に伝えられるトルクを制限する。従って、すべり面704に加えられる負荷が限度を超えた場合、クラッチ300はすべり、駆動管210は回転させられない。これは、駆動構成要素の運動量および力学的摩擦により起こり得るエンドエフェクタ160または組織に対する高負荷損傷を阻止する。より具体的には、外科手術器具10の駆動機構は、前方方向に後退方向より少ないトルクで発射ロッド220を駆動し得る。単方向性クラッチを用いることは、この問題を除去する。さらに電子クラッチはまた、以下にさらに詳細に考察されるように、引っ込み中に例えば、駆動モータ200、駆動管210、クラッチアセンブリ300、整列プレート350、および発射ロッド220の任意の部分と共に後退に発射ロッド220を駆動するときおけるモータ能力を増加させるために用いられ得る。駆動モータシャフト202はD形状の断面708を含み得、D形状の断面708は実質的に平らな部分710と丸くなった部分712とを含む。従って、駆動モータシャフト202は、クラッチプレート700に対して平行移動可能であるが、駆動モータシャフト202は、駆動モータシャフト202の回転時にクラッチプレート700に対してすべらない。すなわち、駆動モータシャフト202の回転は、結果としてクラッチプレート700のすべりなし回転をもたらす。装填ユニットは、本開示に従う特定の実施形態において、軸方向駆動アセンブリを含み、この軸方向駆動アセンブリは、エンドエフェクタ160のアンビルアセンブリ162とカートリッジアセンブリ164とを接近させるように発射ロッド220と協働し、ステープルカートリッジからステープルを発射する。上記に考察され、‘139Milliman特許の特定の実施形態において開示されるように、軸方向駆動アセンブリは、ステープルカートリッジを通って遠位に走行するビームを含み得、ステープルが発射された後、引っ込められ得る、図4を参照すると、外科手術器具10は、蓄電池例えば、鉛ベース、ニッケルベース、またはリチウムイオンベースの電池であり得る電源400を含む。電源400は、少なくとも1つの使い捨て電池を含み得る。使い捨て電池は、約9ボルト~約30ボルトであり得る。電源400は、外科手術器具10の電流負荷要求に従って1つ以上のバッテリセル401を含む。さらに電源400は1つ以上のウルトラキャパシタ402を含み、ウルトラキャパシタ402は従来のキャパシタよりはるかに高いエネルギー密度により補足電池として働く。ウルトラキャパシタ402は、高エネルギーの引き込み中、セル401と接続して用いられ得る。セル401は典型的には電流が速やかに引き出されないスロードレインデバイスであるので、セル401のみによって提供され得るよりも速くエネルギーが所望され/必要とされる場合例えば、厚い組織を締め付け、急な発射、クランピングする場合など、ウルトラキャパシタ402は、電力のバーストのために用いられ得る。この構成は、セルに対する電流負荷を減少させ得、それによって、セル401の数を減少させ、かつ/またはセル401の寿命を伸ばし得る。セル401は、ウルトラキャパシタ402に接続され得、キャパシタを充電し得る。電源400は、駆動モータ200と共に取り外し可能であり得、これらの構成要素のリサイクルおよび外科手術器具10の再使用を提供し得る。別の実施形態において、電源400は、外部バッテリパックであり得、その外部バッテリパックは、ユーザによってベルトおよび/またはハーネスに着用され、使用中、外科手術器具10に電線で結ばれる。電源400は、吸着性、難燃性および遅延反応性の材料から形成され得る絶縁シールド404内に囲まれる。シールド404は、電源400から外科手術器具10の構成要素を電気的かつ熱的に隔離する。より具体的には、シールド400は、電源400によって生成される熱が外科手術器具10の他の構成要素を加熱することを阻止する。さらにシールド404はまた、厳しい使用および/または損傷中、セル402から漏れ得るどの薬品または流体も吸収するように構成され得る。電源400は、外部電源例えば、DCトランスフォーマに接続するように構成されるパワーアダプタに連結される。外部電源は、電源400を再充電するかまたは追加の電力要求を提供するために用いられ得る。パワーアダプタ406はまた、電気外科手術発電機とインタフェースするように構成され得、それらの電気外科手術発電機は、次いで外科手術器具10に電力を供給し得る。この構成において、外科手術器具10はまた、電気外科手術発電機からのRFエネルギーを変換し、外科手術器具10に電力を送るACからDCへの電源を含む。別の実施形態において、電源400は、誘電充電インタフェースを用いて再充電される。電源400は、ハウジング110の近位部分内に配置される誘電コイル明白には図示されていないに連結される。電磁界内に配置されると、誘電コイルは、エネルギーを電流に変換し、電流は、次いで電源400を充電するために用いられる。電磁界は、ハウジング110の近位部分とインタフェースするように構成される基地局明白には図示されていないによって生成され得、その結果、誘電コイルは電磁界によって包まれる。この構成は、外部の接触子を不要にし、流体および汚染に露出することを阻止する防水環境内に電源400および誘電コイルをハウジング110の近位部分が密封することを可能にする。図6を参照すると、外科手術器具10はまた、例えば放電回路410のような1つ以上の安全回路と、モータおよびバッテリ動作モジュール412とを含む。明瞭さのために、外科手術器具10の様々な電子構成素子を相互接続するワイヤおよび他の回路要素は示されていないが、かかるワイヤおよび他の回路要素は本開示によって企図されている。外科手術器具10の特定の構成要素は、無線で通信する。放電回路410は、スイッチ414および抵抗負荷417に結合され、該スイッチ414および該抵抗負荷417は、電源400に結合される。スイッチ414は、ユーザによって起動されるスイッチまたは自動例えば、タイマ、カウンタスイッチであり得、電源400が、例えば、外科処置の最後での安全処理および低温処理のために完全に放電される必要があるとき、起動させられる。一旦スイッチ414が起動させられると、負荷417は電源400に電気的に接続され、それによって電源400の電位が負荷417に向けられる。自動スイッチは、タイマまたはカウンタであり得、所定の動作時間または使用回数のあと、電源400を放電するために自動的に起動させられる。負荷417は、セル401のすべてを完全かつ安全に放電するために十分である所定の抵抗を有する。モータおよびバッテリ動作モジュール412は、1つ以上の温度センサ413に結合され、該1つ以上の温度センサ413は、駆動モータ200および電源400内部の温度を決定して、外科手術器具10の安全な操作を確実にする。センサは、電源400内の電流の引込みを決定するための電流計、サーミスタ、サーモパイル、熱電対、熱赤外センサ、などであり得る。これらの構成要素の温度をモニタすることにより、これらの構成要素にかけられる負荷を決定することが可能となる。これらのコンポーンネントを流れる電流の増加は、これらの構成要素の温度の増加を引き起こす。温度および/または電流の引込みのデータは、電流消費を効率的な態様で制御するために、または操作の安全なレベルを保証するために使用され得る。外科手術器具10の安全で信頼性のある操作を確実にするために、電源400が真正かつ/または有効であり例えば、厳格な品質および安全基準に従っている、所定の温度範囲内で動作していることを確実にすることが望ましい。電源400が有効であるとの確認は、低品質により患者および/またはユーザが負傷する危険を最小にする。再び図4および図6を参照すると、外科手術器具の一部の実施形態は、運動センサ251に加えて、外科手術器具10の機能に関するフィードバック情報を提供するための複数のセンサを含み得る。センサの任意の組み合わせが、外科手術器具10内に配置されて、例えばステープルカートリッジ装填の検出のようなその動作ステージ、ならびにその状態、関節運動、締め付け、回転、ステープリング、切断、および引き込みなどを決定し得る。センサは、外科手術器具10の様々な内部構成要素例えば、発射ロッド220および駆動モータ200の接近、変位、または接触によって起動させられることができる。例示の実施形態において、センサは、レオスタット例えば、可変抵抗デバイス、電流モニタ、導電性センサ、容量性センサ、誘導性センサ、熱ベースのセンサ、リミット作動スイッチlimitactuatedswitches、多位置スイッチ回路、圧力トランスデューサ、直線可変変位トランスデューサおよび/またはロータリ可変変位トランスデューサ、、直線ポテンシオメータおよび/またはロータリポテンシオメータ、光学エンコーダ、強磁性センサ、ホール効果センサ、および近接スイッチであることができる。センサは、回転、速度、加速度、減速度、直線変位および/または角変位、機械的制限例えば、停止の検出、その他を測定する。これは、外科手術器具10の機械的駆動構成要素に直線状または輪状いずれかのアレイで配列された複数のインジケータを実装することによって達成される。センサは次に、測定値をマイクロコントローラ500に伝達し、該マイクロコントローラは、外科手術器具10の動作状態を決定する。さらに、マイクロコントローラ500はまた、測定されたフィードバックに基づいて、外科手術器具10のモータの速度またはトルクを調節する。クラッチ300が、図11および12に示されるようにスリップクラッチとして実装される実施形態において、直線変位センサ例えば、図4および図6における運動センサ251は、クラッチ300の遠位方向に配置され、正確な測定値を提供する。この構成において、クラッチ300のすべりは、センサによって記録される位置、速度、および加速度の測定値に影響を及ぼさない。図4を参照すると、負荷スイッチ230は、関節運動ハウジング172内に配置される。スイッチ230は、スイッチ114と直列で接続され、装填ユニット169図1が外科手術器具10の中に正しく装填されていない場合は、外科手術器具10の起動を阻止する。装填ユニット169が外科手術器具10の中に装填されていない場合、主電源スイッチ例えば、スイッチ114は開となり、それによって、外科手術器具10の電子または電気構成素子の使用を阻止する。これはまた、電源400からの可能性としての電流の引き込みを阻止し、電源400が、その指定された貯蔵寿命に対して最大の可能性を維持することを可能にする。したがって、スイッチ230は、外科手術器具10の擬似起動を阻止する、いわゆるロックアウトスイッチとして作用する。なぜならば、該スイッチは、外部からの操作でアクセスすることはできず、装填ユニット169の挿入によってのみ起動されることができるからである。スイッチ230は、装填ユニット169が、細長いシャフト140の中に挿入されるときのプランジャまたはセンサチューブの変位によって起動させられる。一旦スイッチ230が起動させられると、電源400からの電力は、外科手術器具10の電子構成素子例えば、センサ、マイクロコントローラ500、その他に供給され、ユーザインタフェース120および他の入力/出力へのアクセスをユーザに提供する。これはまた、ビジュアル出力123を起動させて、正しく装填された装填ユニット169を示す光の組み合わせに従って、点灯させる。一旦装填ユニット169が細長いシャフトの中に挿入されると、スイッチ230はまた、装填ユニット169がその位置に基づいて正しく装填されたかどうかを決定する。装填ユニット169が不適切に装填された場合、スイッチ114は、起動させられず、エラーコードが、ユーザインタフェース120を介してユーザに伝えられる。装填ユニット169がすでに発射された場合、任意の機械的ロックアウトがすでに起動させられた場合、またはステープルカートリッジが使用されてしまった場合、外科手術器具10は、例えば、第1の光123aが閃光を発して、ユーザインタフェース120を介してエラーを伝える。一実施形態において、メインスイッチ114に結合された第2のロックアウトスイッチ259図4は、ハンドル部112の上面に配置されたバイオインピーダンス、キャパシタンスまたは圧力センサとして外科用器具10に実装され得、該バイオインピーダンス、キャパシタンスまたは圧力センサは、ユーザが外科手術器具10を把持したとき起動させられるように構成される。したがって、外科手術器具10が正しく把持されなければ、スイッチ114の動作は不能となる。図6を参照すると、外科手術器具10は、発射ロッド220の現在の直線位置を決定、出力するための位置計算器416を含む。位置計算器416は、運動センサ251に電気的に結合され、運動センサ251は、一部の実施形態においては、光エミッタおよび検出器ユニットを用いて発射ロッド220上のマーキングを感知する。位置計算器416は、運動センサ251からのセンサ信号出力に基づいて発射ロッド220の現在の直線位置を計算する。一部の実施形態において、位置計算器416は他の補足的なセンサに電気的に結合され、該他の補足的なセンサは、直線変位センサ237と、駆動モータ200に結合される回転速度検出装置418とを含む。回転速度検出装置418はエンコーダ420を含み、エンコーダ420はモータに結合されて、駆動モータ200の回転に応答して2つ以上のエンコーダパルス信号を生み出す。エンコーダ420は、パルス信号を装置418に伝達し、装置418は、駆動モータ200の回転速度を決定する。位置計算器416はその後、駆動モータ200の回転速度に基づいて、発射ロッドの直線速度および位置を決定する。なぜならば、回転速度は、発射ロッド220の直線速度に直接的に比例するからである。位置計算器416および速度計算器422はマイクロコントローラ500と通信しており、マイクロコントローラ500は、位置計算器416および速度計算器422からの感知されたフィードバックに応答して駆動モータ200を制御する。外科手術器具10は、発射ロッド220に配置された第1のインジケータ320aと第2のインジケータ320bとを含み得、第1のインジケータ320aおよび第2のインジケータ320bは、発射ロッド220の速度および駆動管210および/またはハウジング110に対する発射ロッド220の位置を決定する。例えば、リミットスイッチは、そのそばを通過する第1のインジケータ320aおよび/または第2のインジケータ320b例えば、バンプ、溝、湾入、その他を感知することによって起動させられ得例えば、シャフト開始位置センサ231および締め付け位置センサ232、発射ロッド220の位置、発射ロッド220の速度、および外科手術器具10のモード例えば、締め付け、把持、発射、シーリング、切断、引き込みを決定する。さらに、第1のインジケータ320aおよび第2のインジケータ320bから受取ったフィードバックは、それに取り付けられた特定の装填ユニットの大きさに依存して、発射ロッド220がいつその軸動作を停止するべきか例えば、駆動モータ200はいつ停止するべきかを決定するために使用され得る。さらに詳細には、発射ロッド220がその着座例えば、最初の位置から遠位方向に動かされたとき、位置センサ231の第1の動作が、第1のインジケータ320aによって起動させられ、これによって、外科手術器具10の動作が開始されたことが示される。動作が継続するにつれて、発射ロッド220がさらに遠位方向に動かされて締め付けを開始し、これによって、第1のインジケータ320aが動かされて締め付け位置センサ232とインタフェースする。発射ロッド220のさらなる前進は、第2のインジケータ320bを動かして位置センサ232とインタフェースさせ、これによって、外科手術器具10が発射されたことが示される。上で論議されたように、位置計算器416は、発射ロッド220の近くに配置された直線変位センサ237に結合される。一実施形態において、直線変位センサ237は、磁気センサであり得る。発射ロッド220は、磁化され得るか、または磁性材料をその中に含み得る。磁気センサは、磁場における変化を検出するように構成された強磁性センサまたはホール効果センサであり得る。発射ロッド220が、駆動モータ200の回転により直線的に移動するとき、移動の動きに応答する磁場における変化が磁気センサによって登録される。磁気センサは、磁場における変化に関するデータを位置計算器416に伝達し、位置計算器416は、発射ロッド220の位置を磁場データの関数として決定する。一実施形態において、発射ロッド220の一部分は、磁化され得る。例えば、発射ロッド220に配置されためねじ付の部分212のねじまたは他のノッチ例えば、インジケータ320aおよび/または320bは、磁性材料を含み得るか、または磁性材料から作られ得る。これによって、発射ロッド220の磁化部分が直線的に移動させられるとき、磁場における周期的変動とねじの各離散的移動との相関関係が可能となる。位置計算器416はその後、磁場における周期的変化の数を合計し、ねじ例えば、ねじピッチ間および/またはノッチ間の所定の距離にこの合計をかけることによって発射ロッド220の距離および位置を決定する。一実施形態において、位置計算器416は、1つ以上のスイッチ421に結合され、1つ以上のスイッチ421は、発射ロッド220および発射ロッド結合190が、遠位方向に動かされるとき、めねじ付の部分212のねじまたはインジケータ320aおよび/もしくはインジケータ320bによって作動させられる。位置計算器416は、スイッチ421を起動させたねじの数をカウントし、次ぎにその数にねじ間例えば、ねじピッチまたはインジケータ320aおよび/もしくは320bの間の所定の距離を掛ける。外科手術器具10はまた、速度計算器422を含み、速度計算器422は、直線的に動く発射ロッド220の現在の速度および/または駆動モータ200によって提供されるトルクを決定する。速度計算器422は、運動センサ251に結合され、運動センサ251は、速度計算器422が、発射ロッド220の変位の変化率に基づいて発射ロッド220の速度を決定することを可能にする。速度計算器422はまた、電圧センサ428に結合され、電圧センサ428は、駆動モータ200に誘起された逆起電力EMFを測定する。駆動モータ200の逆EMF電圧は、駆動モータ200の回転速度に正比例し、上で論議されたように、駆動モータ200の回転速度は、発射ロッド220の直線速度を決定するために使用される。駆動モータ200の速度のモニタリングはまた、一定の電流条件のもとで、その端子にまたがる電圧を測定することによって達成されることができる。駆動モータ200の負荷の増加は、モータ端子に印加される電圧の低下を生じ、これはモータの速度の低下に直接的に関係する。このように、駆動モータ200にまたがる電圧を測定することは、それにかかっている負荷の決定を提供する。さらに、時間で割った電圧の変化dV/dtをモニタすることによって、マイクロコントローラ500は、電圧の急な低下を検出することができ、電圧の急な低下は、駆動モータ200および/または電源400の負荷の大きな変化もしくは温度変化と相関関係にある。さらなる実施形態において、速度計算器422は、電流センサ430例えば電流計に結合される。電流センサ430は、分路抵抗器432と電気的に通信しており、分路抵抗器432は、駆動モータ200に結合されている。電流センサ430は、抵抗器432にまたがる電圧低下を測定することによって、駆動モータ200によって引き込まれる電流を測定する。駆動モータ200に電力を供給するために使用される電流は、駆動モータ200の回転速度、したがって発射ロッド220の直線速度に比例するので、速度計算器422は、駆動モータ200の電流引き込みに基づいて発射ロッド220の速度を決定する。電流センサ430はまた、電源400に結合されて、その電流引き込みを決定し得、それによって、エンドエフェクタ160における負荷の分析が可能となる。これは、ステープルされる組織のタイプを示し得る。なぜならば、様々な組織は、様々な引張り特性を有し、これは、外科手術器具10ならびに電源400および/もしくはモータ200にかかる負荷に影響を及ぼすからである。速度計算器422はまた、電源400内の電圧を決定するための第2の電圧センサ明瞭には示されずに結合され得、それによって、電源からの直接的な電力引き込みを計算する。さらに、時間で割った電流の変化dI/dtは、駆動モータ200によって及ぼされたトルクの大きな増加に対応する測定値の急なスパイクを検出するためにモニタされることができる。したがって、電流センサ430は、駆動モータ200の速度および負荷を決定するために使用される。さらに、速度計算器422によって測定されるとおりの発射ロッド220の速度は次に、駆動モータ200の電流引き込みと比較されて、駆動モータ200が正しく動作しているかどうかを決定し得る。すなわち、電流引き込みが発射ロッド220の速度例えば、低いに比例していない場合例えば、大きい、モータ200は誤作動している例えば、ロックされている、機能停止している、その他。機能停止状態が検出された場合、または電流引き込みが所定の制限を超過した場合、位置計算器416は、発射ロッド220が機械的に停止しているかどうかを決定する。このような場合、マイクロコントローラ500は、外科手術器具10をロック解除して発射ロッド220を引き込めるため、駆動モータ200を停止させることができるか、またはパルスおよび/もしくはポーズモードに入る例えば、駆動モータ200への電力供給の中断。一実施形態において、速度計算器422は、回転速度検出装置424からの測定値に基づいて、回転センサ239によって検出されたとおりの駆動管210の回転速度と駆動モータ200の回転速度とを比較する。クラッチ300の回転と駆動管210の回転との間に食い違いがある場合、この比較は、速度計算器422が、クラッチ起動に問題があるかどうか例えば、すべりを決定することを可能にする。すべりが検出された場合、位置計算器416は、発射ロッド220が機械的に停止しているかどうかを決定する。このような場合、マイクロコンピュータ500は、外科手術器具10を停止させるか、またはパルスおよび/もしくはポーズモードに入るか例えば、駆動モータ200への電力供給の中断または発射ロッド220を引き込めることができる。発射ロッド220ならびに他の駆動構成要素の直線変位および/または回転変位に加えて、外科手術器具10はまた、エンドエフェクタ160の関節運動を検出するように適合されたセンサを含む。図4を参照すると、外科手術器具10は、シャフトスタート位置センサ231によって検出されたとおりの、処置の開始における回転ハウジングアセンブリ180の開始位置、回転方向、および角変位を示すように適合された回転センサ241を含む。回転センサ241は、回転ノブ182の内面に配置されたインジケータの数をカウントすることにより動作し、回転ノブ182はその数だけ回転している。図1を参照すると、本開示は、装填ユニット識別システム440を提供し、装填ユニット識別システム440は、外科手術器具10が、装填ユニット169を識別し、その動作状態を決定することを可能にする。識別システム440は、ステープルサイズ、カートリッジの長さ、装填ユニット169のタイプ、カートリッジの状態、正しい係合などに関する情報を外科手術器具10に提供する。この情報は、器具が、様々な長さのステープルカートリッジに対して、締め付ける力、締め付けおよび発射の速度、ならびにストロークの終了を調節することを可能にする。装填ユニット識別システム440はまた、特定のエンドエフェクタ160を操作するための速度、電力、トルク、締め付け、移動長さおよび力の制限を含む様々な情報を決定し、そして外科手術器具10例えば、図12に示される制御システム501に通信するように適合され得る。制御システム501はまた、構成要素の移動に対して、動作モードを決定し、そして、電圧、クラッチばね装填および停止点を調節し得る。より詳細には、識別システムは、構成要素例えば、マイクロチップ、エミッタまたは送信器を含み得、該構成要素は、制御システム501またはその中の受信器と例えば、無線で、赤外線信号を介して、その他で通信するエンドエフェクタ160に配置される。信号は、発射ロッド220を介して送信され得、それによって発射ロッド220は、制御システム501とエンドエフェクタ160との間の通信のための導管として機能する。別の実施形態において、信号は、例えばフィードバックコントローラ603のような中間インタフェースによって送信されることができる図14~図16。例として、運動センサ251を含む上で論じられたセンサは、ステープルがステープルカートリッジから発射されたかどうか、それらは完全に発射されたかどうか、ビームはステープルカートリッジを通って近位方向に引き込まれたかどうか、およびその程度、ならびに装填ユニットの動作に関する他の情報を決定するために使用され得る。本開示の特定の実施形態においては、装填ユニットは、赤外線、セルラー式、または無線周波数識別チップを含む、外科手術器具10に装填された装填ユニットおよび/またはステープルカートリッジのタイプを識別するための構成要素を組み込む。装填ユニットおよび/またはステープルカートリッジのタイプは、フィードバック、制御および/または在庫分析を提供するため、制御システム501内の関連する受信器または手術室内の外部のデバイスによって受信され得る。情報は、装填ユニット169と外科手術器具10との間の様々な通信プロトコル例えば、有線または無線を介して、外科手術器具10に伝達されることができる。情報は、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、不揮発性メモリ、無線周波数識別タグ、ならびに、例えば光、色、変位、磁気、電気、2値、およびグレーコーディング例えば、コンダクタンス、抵抗、キャパシタンス、インピーダンスのような様々なタイプの識別子で、装填ユニット169内に格納されることができる。一実施形態において、装填ユニット169および外科手術器具10はそれぞれ、対応する無線送受信器、識別子442、および呼びかけ器444を含む図1。識別子442はメモリを含むか、または装填ユニット169に関する様々な識別および状態情報を格納するためのマイクロコントローラ例えば、マイクロコントローラ500に結合され得る。一旦装填ユニット169が外科手術器具10に結合されると、外科手術器具10は、識別コードを求めて、呼びかけ器444を介して識別子442に問い合わせる。問合せに応答して、識別子442は、装填ユニット169に対応する識別コードで返答する。動作の間、一旦識別が生じると、識別子442は、装填ユニット169の状態に関する最新情報を外科手術器具10に提供するように構成される例えば、機械的および/または電気的誤作動、位置、関節運動、その他。識別子442および呼びかけ器444は、次の通信プロトコル、例えば、Bluetooth登録商標、ANT3登録商標、KNX登録商標、ZWave登録商標、X10登録商標WirelessUSB登録商標、IrDA登録商標、Nanonet登録商標、TinyOS登録商標、ZigBee登録商標、802.11IEEE、のうちの1つ以上、および他の無線、赤外線、UHF、VHF通信などを使用して互いに通信するように構成されている。一実施形態において、送受信器400は、送受信器402の呼びかけ器の能力に依存して、能動的または受動的な無線周波数識別RFIDタグであり得る。図12は、マイクロコントローラ500を含む制御システム501を示し、マイクロコントローラ500は、位置計算器416および速度計算器422、装填ユニット識別システム440、ユーザインタフェース120、駆動モータ200、ならびにデータ格納モジュール502に結合される。さらに、マイクロコントローラ500は、運動センサ251および様々な他のセンサ例えば、第1の組織センサ177および第2の組織センサ179、負荷スイッチ230、シャフト開始位置センサ231、締め付け位置センサ232、関節運動センサ235、直線変位センサ237、回転センサ239、発射ロッド回転センサ241、モータおよびバッテリ動作モジュール412、回転速度検出装置418、スイッチ421、電圧センサ428、電流センサ430、ならびに呼びかけ器444に直接的に結合され得る。マイクロコントローラ500は、内部メモリを含み、該内部メモリは、外科手術器具10の動作および機能性を制御するための1つ以上のソフトウェアアプリケーション例えばファームウェアを格納する。マイクロコントローラ500は、ユーザインタフェース120からの入力データを処理し、入力に応答して外科手術器具10の動作を調節する。外科手術器具10に対する調節は、外科手術器具10への電力供給のオンもしくはオフ、電圧調整もしくは電圧パルス幅変調による速度制御、デューティサイクルを低減することによるトルク制限、または所定の時間の平均的電流送達を制限するために電圧をオンもしくはオフにパルシングpulsingすることを含み得る。マイクロコントローラ500は、ユーザフィードバックモジュール504を介してユーザインタフェース120に結合され、ユーザフィードバックモジュール504は、ユーザに外科手術器具10の動作パラメータについて知らせるように構成される。ユーザフィードバックモジュール504は、ユーザインタフェース120に、画面122に動作データを出力するように指示する。特に、センサからの出力は、マイクロコントローラ500に伝達され、マイクロコントローラ500は、フィードバックをユーザに送り、ユーザがそれに応答して外科手術器具10に対する特定のモード、速度または機能を選択するように指示する。装填ユニット識別システム440は、どのエンドエフェクタが装填ユニット上にあるかをマイクロコントローラ500に示す。一実施形態において、制御システム501は、発射ロッド220および/またはエンドエフェクタ160に及ぼされる力に関する情報を格納する能力があり、それによって、装填ユニット169が識別されたとき、マイクロコントローラ500は、外科手術器具10に対する動作パラメータを自動的に選択する。これによって、発射ロッド220が、そのとき使用されている装填ユニット上にある特定のエンドエフェクタ160を駆動することができるように発射ロッド220に及ぼされる力を制御することが可能となる。マイクロコントローラ500はまた、位置計算器416および速度計算器422、ならびに他のセンサからの計算を分析して、発射ロッド220の実際の位置、運動の方向および/または速度、ならびに外科手術器具10の構成要素の動作状態を決定する。分析は、計算器416および422からの感知フィードバック信号の解釈を含み得、感知信号に応答して発射ロッド220の動作および外科手術器具10の他の構成要素を制御し得る。マイクロコントローラ500は、位置計算器416によって報告されたとおり発射ロッド220が所定の点を越えると、発射ロッド220の移動を制限するように構成される。外科手術器具10を制御するためにマイクロコントローラ500によって使用され得るさらなるパラメータは、モータおよび/またはバッテリ温度、残りのサイクルの数および使用されたサイクルの数、残りのバッテリ寿命、組織の厚さ、エンドエフェクタの電流の状態、送信および受信、ならびに外部のデバイスとの接続状態を含む。一実施形態において、外科手術器具10は、様々なセンサを含み、該センサは、電流例えば、電流計、電圧例えば、電圧計、近接例えば、光学センサ、温度例えば、熱伝対およびサーミスタ、ならびに力例えば、ひずみゲージおよびロードセルを測定して、装填ユニット169の装填状態を決定するように構成される。外科手術器具10の動作の間、接近プロセスおよび発射プロセスの間に標的組織に対して、外科手術器具10によって及ぼされる力を知ることが望ましい。例えば、所定の負荷範囲外にある異常な負荷の検出は、外科手術器具10および/または締め付けられた組織に対する問題を示し、ユーザに通信される。負荷状態のモニタリングは、以下の方法、すなわち、駆動モータ200の速度をモニタすること、駆動モータ200によって及ぼされるトルクをモニタすること、顎部材162、164の接近、外科手術器具10の構成要素の温度をモニタすること、ひずみセンサ185図4および/または外科手術器具10の他の耐力構成要素を介して発射ロッド220にかかる負荷を測定すること、のうちの1つ以上によって実行され得る。速度およびトルクのモニタリングは、図6および速度計算器422との関連で上で論じられている。別の実施形態において、発射ロッド220または他の耐力構成要素は、1つ以上のひずみゲージおよび/またはその上に配置された負荷センサを含む。大きなひずみの条件のもとでは、外科手術器具10および/またはエンドエフェクタ160に対して及ぼされる圧力は、発射ロッド220に移され、発射ロッド220を撓ませ、それにかかるひずみが増加することになる。ひずみゲージは、応力測定値をマイクロコントローラ500に通知する。別の実施形態においては、位置センサ、ひずみセンサまたは力センサは、クラッチプレート700に配置され得る。接近プロセスの間、エンドエフェクタ160が組織の周りで締め付けられるとき、外科手術器具10および/またはエンドエフェクタ160に配置されたセンサは、エンドエフェクタ160が異常な組織の周りに配備されている例えば、低いまたは高い負荷状態ことをマイクロコントローラ500に示す。低い負荷状態は、少量の組織がエンドエフェクタ160によって把持されていることを示し、高い負荷状態は、あまりにも多くの量の組織よび/または異物例えば、チューブ、ステープルライン、クリップ、その他が把持されていることを示す。マイクロコントローラ500はその後、より適切な装填ユニット169および/または器具10が選択されるべきであることをユーザインタフェース120を介してユーザに示す。発射プロセスの間、センサは、様々なエラーについてユーザに警告する。センサは、ステープルカートリッジまたは外科手術器具10の一部分に欠陥があることをマイクロコントローラ500に通信し得る。さらに、センサは、ナイフに及ぼされる力の突然のスパイクを検出することができ、これは、異物に遭遇していることを示す。力のスパイクのモニタリングは、例えば、発射ロッド220がステープリングカートリッジの終端に遭遇し、そしてハードストップにぶつかるときのような、発射ストロークの終了を検出するためにも使用され得る。このハードストップは、外科手術器具10の通常の動作間に観察される力のスパイクよりも比較的大きな力のスパイクを作成し、発射ロッド220が装填ユニット169の終端に到達したことをマイクロコントローラに示すために使用され得る。力のスパイクの測定は、位置計算器416および速度計算器422との関連で論じられるように、例えば、運動センサ251からの位置フィードバック測定値と組み合わされることができる。これによって、エンドエフェクタ160を変更することなく、様々なタイプのステープルカートリッジ例えば、複数の長さを外科手術器具10に対して使用することが可能となる。力のスパイクに遭遇するとき、外科手術器具10は、状態についてユーザに知らせ、いわゆるパルスまたは電子クラッチングモードに入る。このモードの間、駆動モータ200は、短いバーストでのみ稼動し、把持された組織とエンドエフェクタ160との間の圧力が等しくことを可能にするように制御される。電子クラッチングは、駆動モータ200によって及ぼされるトルクを制限し、大量の電流が電源400から引き込まれるような状況を避ける。これは、過負荷および大電流引き込み状況に伴う過熱による電子的および機械的構成要素に対する損傷を制限する。マイクロコントローラ500は、パルス幅変調制御信号を介して、モータドライバによって起動モータ200を制御し得る。モータドライバは、時計回り方向または反時計周り方向のいずれかで、駆動モータ200の速度を調節するように構成される。モータドライバはまた、複数の動作モードの間で切り替わるように構成され、該複数の動作モードは、電子モータ制動モード、一定速度モード、電子クラッチングモード、および制限電流起動モードを含む。電子制動モードにおいては、駆動モータ200の2つの端子が、短絡させられ、発生した逆EMFが駆動モータ200の回転と反対に作用し、より速やかな停止および発射ロッド220の直線位置を調節する際におけるより大きな位置精度を可能にする。一定速度モードにおいては、速度計算器422が、マイクロコントローラ500および/またはモータドライバと連携し、駆動モータ200の回転速度を調節して、発射ロッド220の一定の直線速度を保証する。電子クラッチングモードは、位置計算器416および速度計算器422からの感知フィードバック信号に応答して、クラッチ300が、駆動モータ200と係合および/または係合解除を繰り返すことを含む。制限電流起動モードにおいては、静的モードと動的モードとの間で推移するとき、電流は、ランプアップrampupされるかまたはランプダウンrampdownされて、有害な電流およびトルクスパイクを制限し、いわゆるソフトスタートおよびソフトストップを提供する。データ格納モジュール502は、マイクロコントローラ500に結合されたセンサからのデータを記録する。さらに、データ格納モジュール502は、装填ユニット169の識別コード、エンドエフェクタ100の状態、処置の間のステープリングサイクルの数、および外科手術器具10の構成要素の状態に関する他の情報を記録し得る。データ格納モジュール502はまた、無線または有線データポート503を介して、例えばパーソナルコンピュータ、PDA,スマートフォン、または記憶デバイス例えば、SecureDigitalTMカード、CompactFlash登録商標カード、もしくはMemoryStickTMのような外部のデバイスに接続するようにも構成される。これは、次の分析および/または格納のために、データ格納モジュール502が、外部のデバイスに性能データを伝達することを可能にする。データポート503はまた、マイクロコントローラ500のファームウェアのインザフィールドinthefieldアップグレードを可能にする。本開示の実施形態は、図13~図16に示されるように、フィードバック制御システム601を含み得る。システムは、フィードバックコントローラ603を含む。外科手術器具10は、データポート502を介して、フィードバックコントローラ603に接続され、データポート502は、有線例えば、FireWire登録商標、USB、SerialRS232、SerialRS485、USART、イーサネット登録商標、その他であり得るか、または無線例えば、Bluetooth登録商標、ANT3登録商標、KNX登録商標、Z-Wave登録商標、X10登録商標、WirelessUSB登録商標、Wi-Fi登録商標、IrDA登録商標、nanoNET登録商標、TinyOS登録商標、ZigBee登録商標、802.11IEEE、および他の無線、赤外線、UHF,VHF通信などであり得る。図13を参照すると、フィードバックコントローラ603は、外科手術器具10によってフィードバックコントローラ603に伝達されたデータを格納し、およびデータを処理、分析するように構成される。フィードバックコントローラ603はまた、例えばビデオディスプレイ604、ビデオプロセッサ605、および計算デバイス606例えば、パーソナルコンピュータ、PDA,スマートフォン、記憶デバイス、その他のような他のデバイスにも接続される。ビデオプロセッサ605は、ビデオディスプレイ604への出力のためにフィードバックコントローラ603によって発生させられた出力データを処理するために使用される。計算デバイス606は、フィードバックデータのさらなる処理のために使用される。一実施形態において、マイクロコントローラ600によって実行されたセンサフィードバック分析の結果は、計算デバイス606による後の検索のために内部に格納され得る。フィードバックコントローラ603は、マイクロコントローラ600に結合されたデータポート607図15を含み、マイクロコントローラ600は、フィードバックコントローラ603が計算デバイス606に接続されることを可能にする。データポート607は、計算デバイス606との有線および/または無線通信に対して備えをなし得、格納されたフィードバックデータの検索、フィードバックコントローラ603の動作パラメータの構成、ならびにフィードバックコントローラ603のファームウェアおよび/または他のソフトウェアアップグレードのために、計算デバイス606とフィードバックコントローラ603との間のインタフェースに対して備えをなし得る。フィードバックコントローラ603はさらに、図14~図15に示される。フィードバックコントローラ603は、ハウジング610と、例えばビデオ入力614、ビデオ出力616、およびヘッドアップHUDディスプレイ出力618のような複数の入力および出力ポートとを含む。フィードバックコントローラ603はまた、フィードバックコントローラ603に関する状態情報を表示するための画面620も含む。フィードバックコントローラ603の構成要素は、図16に示されている。フィードバックコントローラ603は、マイクロコントローラ600と、データ格納モジュール602とを含む。マイクロコントローラ600およびデータ格納モジュール602は、外科手術器具10のマイクロコントローラ500およびデータ格納モジュール502と同様の機能性を提供する。フィードバックコントローラ603の形でスタンドアロンモジュールにこれらの構成要素を提供することは、これらの構成要素を外科手術器具10内に有する必要性を軽減する。データ格納モジュール602は、例えば磁気ハードドライブ、フラッシュメモリ例えば、SecureDigital登録商標カード、CompactFlash登録商標カード、またはMemoryStick登録商標のような1つ以上の内部および/または外部の格納デバイスを含み得る。データ格納モジュール602は、フィードバックコントローラ603によって使用され、計算デバイス606による後のデータ分析のために外科手術器具10からのフィードバックデータを格納する。フィードバックデータは、運動センサ251および外科手術器具10内に配置された他のセンサによって供給された情報を含み得る。マイクロコントローラ600は、外科手術器具10の回路網に取って代わり、補完し、または補足し得る。マイクロコントローラ600は、内部メモリを含み、該内部メモリは、外科手術器具10の動作および機能性を制御するための1つ以上のソフトウェアアプリケーション例えば、ファームウェアを格納する。マイクロコントローラ600は、ユーザインタフェース120からの入力データを処理し、そして入力に応答して外科手術器具10の動作を調節する。マイクロコントローラ600は、ユーザフィードバックモジュール504を介してユーザインタフェース120に結合され、ユーザフィードバックモジュール504は、外科手術器具10の動作パラメータについてユーザに知らせるように構成される。より詳細には、外科手術器具10は、データポート407図6を介して無線または有線接続によってフィードバックコントローラ603に接続するように構成される。開示された実施形態において、マイクロコントローラ600は、駆動モータ200に接続され、バッテリインピーダンス、電圧、温度および/または電流引き込みをモニタするように構成、配列され、外科手術器具10の動作を制御する。負荷または負荷複数が、有害な限界に到達したか、または有害な限界に近づいて事を示した場合、外科手術器具10のバッテリ400、伝達、駆動モータ200および駆動構成要素にかかる負荷または負荷複数が決定されて、モータ速度を制御する。例えば、バッテリ400の残りのエネルギー、残りの発射の数、バッテリ400が取替えられなくてはならないか、または充電されなくてはならないか、および/または外科手術器具10の潜在的な負荷限界に近づいていること、が決定され得る。マイクロコントローラ600はまた、上で論じられた外科手術器具10の運動センサ251を含む1つ以上のセンサに接続され得る図6。マイクロコントローラ600はまた、モニタされた情報に応答して、駆動モータ200の動作を制御するように構成される。電子クラッチを含み得るパルス変調制御スキームは、外科手術器具10を制御する際に使用され得る。例えば、マイクロコントローラ600は、駆動モータ200の電圧供給を調整するか、または駆動モータ200にパルス変調信号を供給し、動力および/またはトルク出力を調節して、システムへの損傷を制限するか、またはエネルギーの使用を最適化することができる。一実施形態において、電気制動回路が、駆動モータ200を制御するために使用され得、該電気制動回路は、回転する駆動モータ200の既存の逆起電力を使用して、駆動管210の運動量と反対に作用し、実質的にこれを低減する。電気制動回路は、動力外科手術器具10の停止精度および/またはシフト場所に対して、駆動モータ200および/または駆動管210の制御を向上させ得る。動力外科手術器具10の構成要素をモニタして動力外科手術器具10の過負荷を阻止することを補佐するためのセンサは、例えば温度センサ、サーミスタ、サーモパイル、熱電対、および/または熱赤外イメージングのような熱形センサを含み得、そしてマイクロコントローラ600にフィードバックを提供し得る。限界に到達したか、または限界が近づいた場合、マイクロコントローラ600は、動力外科手術器具10の構成要素を制御し得、かかる制御は、電源400からの電力を遮断すること、電力を一時的に中断すること、またはポーズモードおよび/またはパルス変調を開始して使用されるエネルギーを制限することを含むことができる。マイクロコントローラ600はまた、構成要素の温度をモニタして、動作がいつ再開できるかを決定することができる。マイクロコントローラ600の上述の使用は、独立的に使用され得るか、または電流、電圧、温度および/またはインピーダンス測定値を考慮することもあり得る。マイクロコントローラ600によるデータの分析および処理の結果は、ビデオディスプレイ604および/またはHUDディスプレイ622に出力される。ビデオディスプレイ604は、例えばLCD画面、プラズマ画面、エレクトロルミネセンス画面などのような任意のタイプのディスプレイであり得る。一実施形態において、ビデオディスプレイ604は、タッチ画面を含み得、そして抵抗タッチ画面技術、表面波タッチ画面技術、容量タッチ画面技術、赤外線タッチ画面技術、ひずみゲージタッチ画面技術、光学タッチ画面技術、分散信号タッチ画面技術または音響パルス認識タッチ画面技術を組み込み得る。タッチ画面は、ユーザが、動作フィードバックを観察しながら入力を提供することを可能にするために使用され得る。HUDディスプレイ622は、例えば一対のメガネおよび/またはゴグルのレンズ、フェイスシールドなどのような、外科処置の間にユーザに見える任意の表面に投影され得る。これは、ユーザが、処置に対する集中を緩めることなく、フィードバックコントローラ603からの不可欠なフィードバック情報を視覚化することを可能にする。フィードバックコントローラ603は、画面表示モジュール624とHUDモジュール626とを含む。モジュール626は、マイクロコントローラ600の出力を処理して、ディスプレイ604および622に表示する。より詳細には、画面表示モジュール624は、フィードバックコントローラ603からのテキストおよび/またはグラフィカル情報を、外科手術部位に配置されたカメラを介して外科手術部位から送られたビデオ画像にかぶせる。かぶせられたテキストを有する変更されたビデオ信号は、ビデオディスプレイ604に伝達されて、ユーザが、なおも外科手術部位を観察しながら、外科手術器具10および/またはフィードバックコントローラ603からの有用なフィードバック情報を視覚化することを可能にする。図17は、一部の実施形態による、発射ロッド220の位置および速度を含む、発射ロッド220の運動のパラメータを制御するためのフィードバック制御システム1700のブロック図である。フィードバック制御システム1700の構成要素は、図12の制御システム501または図16のフィードバックコントローラ603において実装され得る。フィードバック制御システム1700は、運動センサ251を含み、運動センサ251は、いくつかの実施形態において、光エミッタおよび検出器ユニット460と、測定ユニット470と、マイクロコントローラ500とを含む。光エミッタおよび検出器ユニット460は、光を放出するレーザダイオードと、反射光を検出する光感応トランジスタとを含み得る。他の実施形態において、光エミッタおよび検出器ユニット460は、電磁スペクトルで光を放出する光エミッタおよび検出器ユニットによって置き替えられ得る。光エミッタおよび検出器ユニット460は、発射ロッド220の表面に光ビーム461を集束させ、発射ロッド220の表面から反射された光462を検出する。光エミッタおよび検出器ユニット460は、発射ロッド220の表面の運動の方向に対して横切る、刻印scribeまたは他のマーキング464図18を参照されたいの運動と共に変動する周波数またはパルス幅を有するパルス信号465を生成する。運動センサ251は、有線または無線通信チャンネルを介して測定ユニット470へパルス信号465を伝達する。例えば、運動センサ251は、一部の実施形態においては、発射ロッド220に物理的に取り付けられ得、そして運動センサ251は、無線通信リンクを介してパルス信号465を測定ユニット470に伝達するように構成された無線通信回路を含み得る。測定ユニット470は、カウンタ472とデータプロセッサ474とを含む。カウンタ472は、パルス信号465のパルスをカウントし、データプロセッサ474は、カウントされたパルスの速度に基づいて、パルス信号465の周波数を計算する。カウントおよびまたは計算された周波数は次に、発射ロッド220の位置および速度を決定するために使用される。あるいは、他の実施形態においては、測定ユニット470は、パルス信号465のパルスの幅を決定するための回路を含み得る。パルス信号465の測定されたパルス幅は次に、ストロークにおける端部点または中間点などの、発射ロッド220の運動のパラメータを決定するために使用され得る。例えば、マーキング464間の長さまたは距離は、ストロークの端部点などの示された特別の状態に変動され得る。データプロセッサ474は、パルス信号465の周波数またはパルス幅に基づいて、発射ロッド220の運動の多くのパラメータを決定し得る。例えば、データプロセッサ474または、図12の位置計算器416は、力が発射ロッド220に及ぼされる位置を決定し得る。データプロセッサ474はまた、発射ロッド220が所定の時間に動く距離を決定し得る。データプロセッサ474はまた、発射ロッド220の運動の方向を決定し得るすなわち、データプロセッサ474は、発射ロッド220が、細長いシャフト140の中に挿入されつつあるかどうか、または細長いシャフト140から引き出されつつあるかどうかを決定し得る。データプロセッサ474または、図12の速度計算器422はまた、発射ロッド220の速度を決定し得る。一実施形態において、光エミッタおよび検出器ユニット460は、発射ロッド220の表面から反射される光462のパラメータの変化と共に変動する光周波数を有するパルス信号465を生成する。例えば、発射ロッド220の第1の位置において、光エミッタおよび検出器ユニット460は、光エミッタおよび検出器ユニット460が発射ロッド220の露出表面466から反射された第1の波長を有する光を検出した場合、第1の周波数を有するパルス信号465を生成し得る。第2の位置において、光エミッタおよび検出器ユニット460は、光エミッタおよび検出器ユニット460が発射ロッド220上の反射マーキングから反射された第2の異なる波長を有する光を検出した場合、第2の光周波数を有するパルス信号465を生成し得る。パルス信号465の情報は、次いで第1の位置から第2の位置への発射ロッド220の運動を決定するために用いられ得る。いくつかの実施形態において、光エミッタおよび検出器ユニット460は、強度、偏光、または光462の位相を含む、発射ロッド220から反射光462の他のパラメータの変化を感知し得、パルス信号465の周波数またはパルス幅の対応する変化を生成し得、その対応する変化から発射ロッド220の運動のパラメータ例えば、発射ロッド220の速度が計算され得る。他の実施形態において、光エミッタ460は、種々の周波数の光を放出し得、放出された周波数に対する種々の反射光応答を有するマーキング464を用いることによって作られる種々の反射光周波数を生成し得る。図18Aおよび図18Bは、細長いシャフト140に対する発射ロッド220の表面から反射される光のパラメータの変化に応答する、光エミッタおよび検出器ユニット460からのパルス信号465出力が応答する仕方を例示する図である。この実施形態において、光エミッタおよび検出器ユニット460は、細長いシャフト140に対して固定される。発射ロッド220は、光エミッタおよび検出器ユニット460によって検出され得る一連のマーキング464を含む。いくつかの実施形態において、マーキング464は、マーキング464から反射された光のパラメータを分析することによって検出される。マーキング464は、発射ロッド220の露出表面466によって所定の距離だけ分離される。例えば、マーキング464は、1mm~5mmの間隔を空けて置かれ得る。いくつかの実施形態において、マーキング464は、発射ロッド220の露出表面466の反射特性とは異なる反射特性を有する物質を含む。他の実施形態において、マーキング464は、発射ロッド220の表面を覆う第2の物質によって分離され得る。第2の材料は、マーキング464の反射特性とは異なる反射特性を有する。物質の反射特性間の差は、マーキング464の検出を改善するかまたは最適化するように構成され得る。図18Aに例示されるように、発射ロッド220は、第1の位置において細長いシャフト140内に配置される。この第1の位置において、エミッタおよび検出器ユニット460は、第1の速度V1で動く発射ロッド220上の複数のマーキング464のうちの1つのマーキングに光ビーム461を放出する。エミッタおよび検出器ユニット460は、次いでマーキング464の反射特性に対応する反射光ビームのパラメータ例えば、光ビームのカウント、継続時間または波長を検出する。反射光ビームのパラメータを検出すると、エミッタおよび検出器ユニット460は、第1のカウント、第1のパルス幅または第1の周波数を有する第1のパルス信号467を生成する。これらのパラメータから発射ロッド220の位置および速度が決定され得る。図18Bに示されるように、発射ロッド220が細長いシャフト140から近位方向に第2の位置に第2の速度V2で動く場合、光エミッタおよび検出器ユニット460は、発射ロッド220の露出表面466または発射ロッド220の露出表面466を覆うマーキング464の物質とは異なる物質に光ビームを放出し得る。この場合、エミッタおよび検出器ユニット460は、比較的高い速度のために、図18Aにおける第1のパルス信号467より高いパルス周波数を有する第2のパルス信号を生成する。換言すると、エミッタおよび検出器ユニット460は、第1のパルス信号467におけるパルスよりも狭いパルス幅を有するパルスを含む第2のパルス信号468を生成する。従って、発射ロッド220が動くと、光エミッタおよび検出器ユニット460は、マーキング464から発射ロッド466の露出表面466への複数の遷移を検出し、より短い継続時間の第2のパルス信号468を生成する。図17のカウンタ472は、第2のパルス信号468をカウントする。次いで図17のデータプロセッサ474は、カウントされた遷移数に基づいて発射ロッド220の位置の変化を計算し得る。例えば、カウンタ472が3つの第2のパルス信号468をカウントし、発射上のマーキング464が1mm離れていると仮定すると、データプロセッサ474は、3mmの位置における変化を計算するすなわち、3つの遷移×マーキング464間の1mm。いくつかの実施形態において、測定ユニット470は、発射ロッドの表面から反射された光に基づいて、発射ロッド220の位置および/または速度を計算し、位置情報および/または速度情報をマイクロコントローラ500に提供する。マイクロコントローラ500は、制御アルゴリズム例えば、比例制御アルゴリズムまたは比例積分微分PID制御アルゴリズムを実行し、この制御アルゴリズムは、発射ロッド220の計算された位置および/または速度を用い、電圧コマンドを生成する。電圧コマンドは、動力駆動機構455例えば、回転モータ200に戻って入力され476、閉ループフィードバックシステムを形成する。この構成において、発射ロッド220の位置および/または速度は、正確に制御され得る。図19は、一実施形態に従って外科手術器具において発射ロッドの運動のパラメータを決定するプロセス1900のフロー図である。プロセス1900が開始後1901、光は外科手術器具における発射ロッドの表面に放出される1902。様々な実施形態において、光は、赤外線放射、可視光または紫外線放射を含み得る。次に、発射ロッドの表面から反射される光のパラメータの変化が感知される1904。プロセス1900が終了する前に1907、発射ロッドの運動のパラメータは、感知された変化に基づき決定される1906。図20は、別の実施形態に従って外科手術器具を動作するプロセス2000のフロー図である。プロセス2000が開始後2001、光は外科手術器具における発射ロッドの表面に放出される2002。次いで、発射ロッドの表面から反射された光のパラメータの変化が感知される2004。次に、発射ロッドの運動のパラメータは、反射された光のパラメータの感知された変化に基づいて決定される2006。次いで、プロセス2000がステップ2002に戻り2009、発射ロッドの表面に光を放出する前に、発射ロッドの運動は、発射ロッド2008の運動の決定されたパラメータに基づいて制御される例えば、発射ロッドを物理的に動かす駆動機構によって2008。図21は、別の実施形態に従って外科手術器具において発射ロッドの運動のパラメータを決定するプロセス2100のフロー図である。プロセス2100が開始後2101、光は、発射ロッドの表面に放出され、その発射ロッドは、反射光の強度を変化させる変化させる一連のマーキングを含む2102。次いで、発射ロッドの表面から反射された光の強度が感知される2103。発射ロッドの表面から反射される光の強度の変化と共に変動する周波数またはパルス幅を有するパルス信号が生成され2104、パルス信号周波数間の遷移の数がカウントされる2106。次いで、プロセス2100が終了する前2111に、発射ロッドの位置は、パルス信号周波数間の遷移の数またはパルス信号のパルス幅に基づいて決定される2108。図22は、別の実施形態に従って外科手術器具において発射ロッドの運動のパラメータを決定するプロセス2200のフロー図である。プロセス2200が開始後2101、カウンタ例えば、図17のカウンタ472は発射ロッドの基準位置発射ロッドが十分に引っ込められた位置においてリセットされる2202。カウンタがリセットされた後、パルス信号例えば、光エミッタおよび検出器ユニット460によって生成されるパルス信号465のパルスカウントおよび継続時間がモニタされる2204。光エミッタおよび検出器ユニットがパルス信号継続時間において所定の量の増加例えば、パルス信号のパルス幅の大きさが2倍になるなどを検出し2206、発射ロッドが遠位方向に動く場合2208、カウンタ例えば、図17のカウンタ472は増加させられ、発射ロッドの位置および速度が計算される2210。例えば、いくつかの実施形態において、発射ロッドのマーキング間の距離は1mmであり得る。カウンタが発射ロッドの10個のマーキングの検出に対応して1秒間に10倍増加させられると、発射ロッドの位置はカウンタがリセットした時点で発射ロッドの基準位置に対して10mm1cmであり、速度は0.01m/sである。いくつかの例において、特定のマーキングは、より大きな間隔で配置され、終了点または発射ロッドの走行の方向の表示を提供する。他方、光エミッタおよび検出器ユニットがパルス信号継続時間において所定の量の増加を検出し2206、発射ロッドが遠位方向には動かないで2208、近位方向に動く場合、カウンタは減少させられ、発射ロッドの位置および速度が計算される2212。例えば、いくつかの実施形態において、発射ロッドのマーキング間の距離は1mmであり得る。カウンタが発射ロッドが遠位方向に動いている間、発射ロッドの10個のマーキングの検出に対応して10倍増加させられ、発射ロッドが近位方向に動いている間、発射ロッドの5個のマーキングの検出に対応して5倍減少させられると、発射ロッドの位置は発射ロッドの基準位置に対して5mmであるすなわち、遠位方向に10mm-マイナス近位方向に5mm=基準位置に対して5mm。カウンタを増加させるかまたは減少させ、発射ロッドの位置および速度を計算した後2210、2212、プロセス2200は、光エミッタおよび検出器ユニットによって生成されるパルス信号のパルス継続時間をモニタする2204。前述は、本開示を例示するのみであることが理解されるべきである。本開示から逸脱することなく、様々な代替および変更が、当業者によって考案されることができる。したがって、本開示は、かかるすべての代替、変更、差異を包含することが意図されている。添付の図面を参照して記述された実施形態は、本開示の特定の例を実証するためにだけ呈示されている。上でおよび/または添付の請求項において記述されたものとは非実質的に異なる他の要素、ステップ、方法、および技術も、本開示の範囲内にあることが意図されている。"