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Timestamp: 2019-06-25 04:17:54
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JP6424003B2 - System for displaying the tightening prediction - Google Patents
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JP6424003B2
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JP2013554454A
JP2014512886A (en
ウィアー，デイヴィッド
ダラント，ケヴィン
ニクソン，マギー
ロビンソン，デイヴィッド
ザビンスキー，ジョン
2012-01-13 Application filed by インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド, インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド filed Critical インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド
2014-05-29 Publication of JP2014512886A publication Critical patent/JP2014512886A/en
2018-11-14 Publication of JP6424003B2 publication Critical patent/JP6424003B2/en
本出願は２０１１年２月１５日に出願された米国仮特許出願第６１／４４３，１５９号の非仮出願であり、その利益を主張し、その全文を参照としてここに援用する。 This application is a non-provisional application filed on February 15, 2011 U.S. Provisional Patent Application No. 61 / 443,159 claims the benefit, which is incorporated herein by reference in its entirety.
本出願は、２０１０年２月１２日に出願された「Cut and Seal Instrument」という名称の米国特許出願第１２／７０５，４１８号（代理人整理番号ＩＳＲＧ０２１８０／ＵＳ）、２００９年１１月１３日に出願された「End Effector with Redundant Closing Mechanisms」という名称の米国仮特許出願第６１，２６０，９０７号（代理人整理番号ＩＳＲＧ０２３３０ＰＲＯＶ）、２００９年１１月１３日に出願された「Wrist Articulation by Linked Tension Members」という名称の米国仮特許出願第６１／２６０，９０３号（d代理人整理番号ＩＳＲＧ０２３２０ＰＲＯＶ）（代理人整理番号ＩＳＲＧ０２３２０／ＵＳ）、２００９年１１月１３日に出願された「Wrist Articulation by Linked Tension Members」という名称の米国仮特許出願第６１／２６０，９０３号（代理人整理番号ＩＳＲＧ The present application, February 2010 was filed on the 12th entitled "Cut and Seal Instrument" US patent application Ser. No. 12 / 705,418 (Attorney Docket No. ISRG02180 / US), on November 13, 2009 application has been "End Effector with Redundant Closing Mechanisms" in the name of US provisional Patent application No. 61,260,907 (Attorney Docket No. ISRG02330PROV), filed on November 13, 2009 "Wrist Articulation by Linked Tension Members entitled "US provisional Patent application No. 61 / 260,903 (d Attorney Docket No. ISRG02320PROV) (Attorney Docket No. ISRG02320 / US), filed on November 13, 2009" Wrist Articulation by Linked Tension Members entitled "US provisional Patent application No. 61 / 260,903 (Attorney Docket No. ISRG ２３２０ＰＲＯＶ）、２００９年１１月１３日に出願された「Surgical Tool with a Two Degree of Freedom Wrist」という名称の米国仮特許出願第６１／２６０，９１５号（代理人整理番号ＩＳＲＧ０２３５０ＰＲＯＶ）、及び２００９年１１月１３日に出願された「Motor Interface for Parallel Drive Shafts within an Independently Rotating Member」という名称の米国仮特許出願第６１／２６０，９１９号（代理人整理番号ＩＳＲＧ０２３６０ＰＲＯＶ）に関し、それらの各々を参照としてここに援用する。 2320PROV), filed on November 13, 2009 "Surgical Tool with a Two Degree of Freedom Wrist" in the name of US Provisional Patent Application No. 61 / 260,915 (Attorney Docket No. ISRG02350PROV), and 2009 11 filed on month 13, "Motor Interface for Parallel Drive Shafts within an Independently Rotating Member" entitled U.S. provisional Patent application No. 61 / 260,919 relates to (Attorney Docket No. ISRG02360PROV), where each of them as a reference incorporated.
最小侵襲的な外科技法は、診断又は外科手術中に損傷される外側組織の量を削減し、それによって、患者の回復時間、不快感、及び有害な副作用を削減することを目標としている。 Minimally invasive surgical techniques can reduce the amount of outer tissue being damaged during diagnostic or surgical procedures, thereby patient recovery time, with the goal to reduce discomfort, and deleterious side effects. 結果として、最小侵襲的な外科技法を使用して標準的な手術の平均的な病院滞在長を有意に削減し得る。 As a result, it can significantly reduce the average hospital stay length standard surgery using minimally invasive surgical techniques. また、最小侵襲的な手術を用いるならば、患者の回復時間、患者の不快感、外科的な副作用、及び離職時間も削減し得る。 Also, if using the least invasive surgery, patient recovery time, discomfort of the patient, it may reduce the surgical side effects, and turnover time also.
一般的な形態の最小侵襲的な手術は内視鏡検査であり、一般的な形態の内視鏡検査は腹腔鏡検査であり、それは腹腔の内側での最小侵襲的な検査及び手術を含む。 Common forms minimal invasive surgery is endoscopy common form of endoscopy is laparoscopy, which contain minimal invasive inspection and surgery inside the abdominal cavity. 標準的な腹腔鏡手術では、患者の腹部にガスが吹き込まれ、カニューレスリーブが腹腔鏡検査器具のための進入口をもたらす小さな（ 約１．２７センチメートル（約０．５インチ）以下の）切開を通じて送られる。 In standard laparoscopic surgery, gas is blown into the patient's abdomen, a small (about 1.27 cm (about 0.5 inches) or less) cannula sleeve leads to inlets for laparoscopic instrument dissection It is sent through.
腹腔鏡検査器具は、手術野を見るための内視鏡（例えば、腹腔鏡）と、手術部位で作業するための工具とを含むのが一般的である。 Laparoscopic instruments, endoscopes for viewing the surgical field (e.g., laparoscopic) and contain a tool for working at a surgical site is common. 作業工具は、各工具の作業端又はエンドエフェクタが（例えば、器具シャフト又は主シャフトとしても既知の）拡張チューブによってそのハンドルから分離される点を除き、従来的な（開腹）手術において使用されるものと類似するのが典型的である。 Work tool, working end or end effector of each tool (e.g., a known even instrument shaft or main shaft) except that is separated from its handle by an extension tube, is used in conventional (laparotomy) Surgery it is typical to similar things. エンドエフェクタは、例えば、クランプ、グラスパ、鋏、ステープラ、焼灼工具、直線カッタ、又は針ホルダを含み得る。 The end effector may include, for example, clamps, graspers, scissors, staplers, cautery tool, linear cutter, or needle holder.
外科手術を行うために、外科医はカニューレスリーブを通じて内部手術部位まで作業工具を通す。 To perform surgical procedures, the surgeon passes the tool until the internal surgical site through a cannula sleeve. 外科医は内視鏡から取られる手術部位の画像を表示するモニタを用いて措置を見る。 The surgeon sees measures using a monitor that displays an image of the surgical site taken from the endoscope. 類似の内視鏡技法が、例えば、関節鏡検査、腹膜後鏡検査、骨盤鏡検査、腎臓鏡検査、膀胱鏡検査、大槽鏡検査、洞房鏡検査、子宮鏡検査、尿道鏡検査等において利用される。 Use endoscopic techniques similar, for example, arthroscopy, retroperitoneal mirror examination, pelvic endoscopy, kidney endoscopy, cystoscopy, cisternal endoscopy, sinus endoscopy, hysteroscopy, in urethroscope inspection It is.
内部外科部位に取り組むときの外科医の器用さを増大させるために、並びに外科医が遠隔場所（殺菌場の外側）から患者に手術するのを可能にするために、最近、最小侵襲的な遠隔手術ロボットシステムが開発されている。 In order to increase the surgeon's dexterity when working within the surgical site, and the surgeon in order to be able to surgery patient from a remote location (outside the sterilization field), recently, minimally invasive remote surgical robot systems have been developed. 遠隔手術システムにおいて、外科医は制御コンソールに手術部位の画像を備えることが多い。 The remote surgery system, the surgeon is often provided with an image of the surgical site to the control console. 適切なビューア又はディスプレイの上で手術部位の画像を見ながら、制御コンソールのマスタ入力又は制御装置を操作することによって、外科医は患者に対する外科手術を行う。 While viewing the image of the surgical site on a suitable viewer or display, by manipulating the master input or control devices of the control console, the surgeon performs the surgical procedures on the patient. マスタ入力装置の各々は、サーボ機械作動／関節作動される外科器具の動作を制御する。 Each of the master input device controls the operation of the servo mechanically actuated / joints actuated by the surgical instrument. 外科手術中、遠隔外科システムは、エンドエフェクタを有する様々の外科器具又は工具の機械的作動及び制御をもたらし得る。 During surgery, remote surgical system, may result in mechanical actuation and control of various surgical instruments or tools having end effectors. エンドエフェクタは、マスタ入力装置の操作に応答して、外科医のための様々の機能、例えば、針を保持又は駆動すること、血管を把持すること、組織を切断すること等を行う。 The end effector in response to manipulation of the master input device, various functions for the surgeon, for example, to hold or driving a needle, to grip the blood vessel, it performs like cutting the tissue.
開腹手術のために多様な工具が開発されており、それらの（必ずしも全てではないが）多くは、最小侵襲的な外科手術のために成功裏に変更させられている。 Various tools for laparotomy have been developed, (but not necessarily all) their many, are allowed to change successfully for minimally invasive surgery. 例えば、手動クランプ、直線カッタ、ステープル装置は、有意な治療の締付力を組織に対して適用し、それは多様な外科手術を強め得る。 For example, manual clamps, linear cutter, stapling apparatus, the tightening force of significant therapeutic applied to tissue, which may increasingly diverse surgery. 残念ながら、本発明に関連する作業は、最小侵襲的環境内に開腹手術締付け装置（及びそれらを安全且つ効果的に使用するための発展方法）を適合させることが予測以上により挑戦的であり得ることを示している。 Unfortunately, work in connection with the present invention, to adapt the laparotomy clamping device to minimally invasive environment (and development methods for using them safely and effectively) it may be challenging the above prediction It is shown that. 具体的には、大きさに制約のある最小侵襲的な外科アクセス及び治療部位内での使用のための所望の操作性をもたらしながら、所望の締付力を生成し得る外科用締付けジョーを開発し且つ使用することは、極めて困難であることが証明された。 Specifically, while providing the desired operability for use in minimally invasive surgical access and the treatment area with limited size, developed surgical clamping jaws can produce a force with a desired tightening it has proven to be extremely difficult to be and used. 特に、外科医に向けられた工具動作、工具活性化、及び新しい遠隔外科治療システムによって提示される物理的フィードバックにおける異なるパラダイムを考えると、外科ステープラ、直線カッタ、及び外科用締付け工具から入手可能な利点をロボット外科環境に移転することは、より一層の挑戦を包含し得る。 In particular, the tool operation directed to the surgeon, the tool activation, and given the different paradigms in the physical feedback presented by the new remote surgery system, the surgical stapler, linear cutter advantages available, and from the surgical fastening tool to relocate the robot surgical environment can encompass even more challenging.
よって、外科ステープラ、直線カッタ、及び／又は他の締付け手術工具のための方法及びシステムを改良する必要があると考えられる。 Thus, a surgical stapler, it is considered necessary to improve the methods and systems for linear cutter, and / or other fastening operation tool. そのような工具は、広範な外科用途において、特に、最小侵襲的及び／又はロボット外科用途において、有益であり得る。 Such tools are, in a broad range of surgical applications, particularly in minimally invasive and / or robotic surgical applications, it can be beneficial.
締付けを促進するシステム及び方法の改良がもたらされる。 Results in improved system and method to facilitate the clamping. 締付けを試みる前に、所望の締付力でジョーの間に把持される体組織を締め付けることが成功しそうか否かを予測するのを助けるよう、請求される方法及びシステムを使用し得る。 Before attempting to tightening, to assist in tightening the body tissue to be grasped between the jaws at the desired clamping force to predict whether likely to succeed, may use the methods and systems as claimed. 請求されるシステム及び方法は、エンドエフェクタの２つのジョーの間での体組織の締付けを含む外科用途において特に有用である。 The systems and methods claimed is particularly useful in surgical applications including fastening body tissue between the two jaws of the end effector. 多くの外科用途は、締め付けられる組織の切断、封止、及び／又はステープル留めのために十分な締付力で体組織を締め付けることを含む。 Many surgical applications, including tightening cutting clamping is tissue, sealing, and / or body tissue with a sufficient clamping force for the stapling. 締付けが失敗するならば、高力締付けは組織を潜在的に損傷し得るので、本方法及びシステムは、特に有利である。 If clamping fails, since high strength tightening may potentially damage tissue, the method and system it is particularly advantageous. 何故ならば、本方法及びシステムは、締付けを試みる前に、締付け成功の見込みについての予測を表示するからである。 Since the method and system, before attempting to clamping, because displaying a prediction for expected tightening success. ここに開示する様々の実施態様は外科用途に関して主として記載されるが、これらの外科用途は例示的な用途であるに過ぎず、開示のエンドエフェクタ、工具、及び方法を、人体の内側及び外側の両方で、他の適切な用途において、並びに非外科用途において使用し得る。 While here various embodiments disclosed will be described primarily with respect to surgical applications, only these surgical applications are exemplary applications, the end effector of the disclosure, tool, and method, human inside and outside the both, in other suitable applications, and may be used in non-surgical applications.
第１の特徴において、本発明は、第１及び第２のジョーの間に把持される組織の締付けが成功しそうか否かを表示する方法を提供する。 In the first aspect, the present invention provides a method of tightening of the tissue grasped between the first and second jaw displays whether likely to succeed. 本方法は、ある把持力で材料を把持する２つのジョーの間の分離を決定及び／又は測定すること、分離の決定に応答して、所望の締付力での把持される組織の締付けが成功しそうか否かの予測をユーザインターフェースの上に出力することを含み含む。 The method comprises determining a separation between the two jaws to grip the material at a certain gripping force and / or measurement, in response to the determination of the separation, the clamping of the tissue to be grasped in force with the desired clamping is the likely to succeed whether prediction comprising involve the output on the user interface. そのような方法において、締付力は把持力よりも大きく、一部の実施態様では、締付力は第１の所定の範囲の力を含み、それらの各々は前記把持力よりも大きくあり得る。 In such a method, the tightening force is greater than the gripping force, in some embodiments, clamping force includes the force of a first predetermined range, each of which may be greater than the gripping force . 締付けが成功しそうか否かの表示は、所望の締付力での並びに所望の締付け分離での締付けが成功しそうか否かの表示器も含み得る。 Tightening likely whether display success, tightened at the desired clamping separation as well at the desired clamping force may also include likely whether indicator success. 所望の締付け分離は、所定の範囲の分離を含み得る。 Desired clamping separation may include separation of the predetermined range. 更に、第１及び第２のジョーの間の分離角度又はジョー部材の間の分離距離の観点から分離を表現し得る。 Furthermore, it may represent separate in terms of the separation distance between the separation angle or jaw members between the first and second jaws. 多くの実施態様において、所望の締付け分離は、ジョーの間に締め付けられる組織を通じる所与の大きさのステープルの発射、把持される組織の切断、及び／又は把持される組織の封止に適している。 In many embodiments, the desired clamping separation firing of a given size of the staple leading tightening is tissue between the jaws, suitable for sealing of cut, and / or grasping tissue being tissue to be grasped ing. 第１及び第２のジョーは、エンドエフェクタの一部であるのが典型的である。 First and second jaw, it is typical that a part of the end effector. 第１及び第２のジョーは、エンドエフェクタの一部に対して関節作動可能な第１のジョーを含み得る。 First and second jaw may include a first jaw capable articulation for some of the end effector. その場合、エンドエフェクタのその部分は、第２のジョーを含む。 In that case, that portion of the end effector includes a second jaw. 特定の実施態様において、予測は、組織の剛性(stiffness)にも基づき得る。 In certain embodiments, the prediction may be based also on the tissue stiffness (Stiffness). 組織の剛性が既知であるならば、組織の剛性を入力し得る。 If the stiffness of the tissue is known, may enter the stiffness of the tissue. 或いは、把持力及び分離に基づき或いは把持力が適用されるときの分離の変化の速度に基づき組織の剛性を推定し得る。 Or it may estimate the stiffness of the tissue on the basis of the rate of change of separation when the gripping force and on the basis of the separation or gripping force is applied. 例えば、剛性の推定は、これらの要因と組織剛性との間の経験的によって導き出される関係に基づき得る。 For example, estimation of stiffness may be based on the relationship derived by empirical between these factors and tissue stiffness.
請求される方法は、第１及び第２のジョーの間の分離パラメータに応答して締付け成功及び／又は締付け失敗の表示をもたらし得る。 Methods claimed may result to display the clamping success and / or clamping failure response to the separation parameter between the first and second jaws. 第１及び第２のジョーは、それらの間に把持される体組織を有する。 First and second jaw has a body tissue to be grasped between them. 一部の実施態様において、その表示は、分離パラメータ及び把持力に応答してもたらされる。 In some embodiments, the display is effected in response to the separation parameter and gripping force. 当該方法の１つの実施態様は、典型的には、使用者からの命令に応答して、第１及び第２のジョーで組織を把持することを含む。 One embodiment of the method typically involves in response to a command from a user to grasp tissue in the first and second jaws. 当該方法は、締付力を用いて第１及び第２のジョーの間で組織を締め付けることを更に含む。 The method further includes clamping the tissue between the first and second jaw with a clamping force. 当該方法は、締付けが成功しそうであるという表示をシステムがもたらした後に、前記締付力で第１及び第２のジョーの間で組織を締め付けることを更に含む。 The method further includes tightening after brought the system an indication that clamping is likely to succeed, the tissue between the first and second jaws in force said clamping. 締付けが成功又は失敗しそうであるか否かの表示をシステムがもたらした後、システムは、典型的には組織を締め付けよとの使用者からの命令に応答して、組織を締め付ける。 After tightening brought the system success or failure indication of whether it is likely, the system is typically in response to a command from a user of the Shimetsukeyo tissue, clamp tissue. 請求される方法の１つの実施態様は、システムが締付け失敗の予測の表示をもたらした後に、把持される組織を解放することを含む。 One embodiment of the method as claimed includes after brought display system tightening the failure prediction, releasing the grip the tissue. システムは、典型的にはジョーの間から組織を解放せよという使用者からの命令に応答して、把持される組織を解放する。 Systems typically in response to a command from the user to spill release the tissue from between jaws, releasing the grip the tissue.
他の特徴において、システム及び方法は、ソフト把持モードと、締付けモードとを含み、ソフト把持モードにおいて、第１及び第２のジョーは体組織をある把持力で把持し、締付けモードにおいて、第１及び第２のジョーは把持される体組織をある締付力で締め付け、締付力は把持力よりも大きい。 In other features, the systems and methods may include a soft grip mode, and a clamping mode, the soft grip mode, the first and second jaws is gripped by the gripping force in the body tissue, the tightening mode, the first and the second jaw tightened tightening force in the body tissue to be grasped, the tightening force is greater than the gripping force. 第１及び第２のジョーの間で体組織を把持及び／又は締め付けるために、ジョーと連結される機構がジョーを閉塞させる。 Body tissue grasping and / or tightened to between the first and second jaw mechanism which is connected to the jaws to close the jaws. その機構は、モータのようなアクチュエータと連結される１つの機構であり得る。 The mechanism may be one mechanism that is connected with an actuator such as a motor. 代替的に、その機構は、異なる大きさの力を加えるための多数の機構を含み得る。 Alternatively, the mechanism may include a number of mechanisms for applying a force of a different magnitude. アクチュエータは、１つ又はそれよりも多くのアクチュエータを含むアクチュエータシステムを含み得る。 The actuator may include an actuator system including one or more actuators than that. アクチュエータは、電気モータ、液圧アクチュエータ、空圧アクチュエータ、可変トルク出力アクチュエータの一部又は全部であり得る。 Actuators, electric motors, hydraulic actuators, pneumatic actuators, can be part or all of the variable torque output actuator. ソフト把持モード及び締付けモードを有する実施態様では、把持される組織の締付けが成功しそうであるという表示をシステムが提供した後に、システムは使用者命令に応答してモードの間で切り換わるのが典型的である。 In embodiments having a soft gripping mode and clamping mode, an indication that tightening of the gripping the tissue is likely to succeed after providing system, the system from switching between the response mode to a user instruction typically is a basis.
殆どの実施態様において、分離パラメータは、把持力又はトルクの適用中にシステムによって測定及び／又は決定される。 In most embodiments, separation parameters are measured and / or determined by the system during the application of the gripping force or torque. システムは、例えば、参照としてその全文をここに援用する米国特許出願公開第２００７／０００５０４５号中に記載されるロボット患者側方マニピュレータ（ＰＳＭ）システムのような、ジョー部材を制御するロボットシステムによって得られる位置データからジョー部材の間の分離を決定／測定し得る。 The resulting system, for example, in their entirety, such as a robot patient side manipulator (PSM) system described in U.S. Patent Application Publication No. 2007/0005045, incorporated herein by reference, by a robotic system for controlling the jaw member may determine / measure the separation between the jaw members from the position data to be. 典型的には、締付力は、把持力の少なくとも２倍であり、好ましくは、把持力よりも約５〜１０倍大きい。 Typically, tightening force is at least twice the gripping force, preferably about 5 to 10 times greater than the gripping force.
本発明の他の特徴において、締付け予測の表示はユーザインターフェースの上にもたらされる。 In another aspect of the present invention, the display of the clamping prediction results on the user interface. 好ましくは、その表示は外科手術中に手術工具の画像をもたらすディスプレイの上に重ね合わせられる視覚的表示である。 Preferably, the display is a visual display that is superimposed on the display to bring the image of the surgical tool during a surgical procedure. 他の実施態様では、締付けが成功しそうか否かの予測を使用者に連絡するために、締付け予測の表示は、音声、視覚表示、知覚表示のいずれかであり得る。 In other embodiments, for fastening to contact the user was likely whether successful prediction, view of the clamping projections, audio, visual display, can be either perceived display. 本発明の他の特徴において、締付け予測の表示は、ステープル留め作業を開始するのが安全であるか否かの表示を更に含み得る。 In another aspect of the present invention, the display of the clamping prediction, to start stapling operation may further include an indication of whether it is safe. 例えば、締付けが起こりそうであるとの予測の後、締付けが完了し、成功裏の締付け後に所定の量の時間が経過するや否や、締め付けられた組織内へのステープル留めを進めるのが安全であるという表示の上に表示が表示されるように、タイマを始動し得る。 For example, after the forecast of a tightening is likely to occur, the tightening is completed, successful tightening later and over time a predetermined amount as soon as it is safe to proceed with stapling to the clamped within tissue as displayed on the display that there is displayed, it may start the timer. 締付けタイミング表示器は有利であり得る。 Tightening the timing indicator may be advantageous. 何故ならば、それは時間の経過と共に締め付けられる組織の量を減少させ、或いは、ステープル留め中の出血を減少させ且つ止血を達成するのを助けるために組織内の流体の量を減少させ得るからである。 Because it reduces the amount of tissue clamped over time, or because may reduce the amount of fluid in the tissue to help achieve and hemostasis reduces bleeding during stapling is there. タイミング表示器は、出血を減少させ或いはステープル留めされる組織の止血を達成するのを助けるために、締め付けられる組織のステープル留め後の経過時間も追跡し得る。 The timing indicator, in order to help achieve hemostasis of the tissue to be allowed or stapled reduce bleeding, may also track the time elapsed after the stapling of fastening is tissue.
他の特徴において、締付けの予測は、システムによって決定及び／又は測定されるような把持されるジョーの間の分離パラメータに応答してもたらされる。 In other features, the prediction of the clamping is effected in response to the separation parameter between the jaws to be gripped, as determined and / or measured by the system. 多くの実施態様では、測定される分離が閾又は所望の把持分離パラメータよりも大きいならば、その予測は締付けが失敗しそうであることを示すのに対し、把持分離が所望の把持分離パラメータ以下であるならば、その予測は締付けが成功しそうであることを示す。 In many embodiments, if the separation is measured 閾又 it is greater than the desired grip separation parameter, to indicate that the prediction is likely tightening fails, by the gripping separation below the desired gripping separation parameter if there is, it indicates that the prediction is likely tightening is successful. 一部の実施態様において、閾又は所望の把持分離パラメータは、部分的には、明らかな或いは推測される組織剛性に基づき得る。 In some embodiments, 閾又 is desired grasping separation parameter, in part, be based on obvious or suspected tissue stiffness. 所望の分離は、ジョーの間の角度又はジョーの間の距離のいずれかを含み得る。 Desired separation may comprise any of the distances between the angle or jaw between the jaws. 分離パラメータは、明確なパラメータ又は所定範囲の値であり得る。 Separation parameter may be a value distinct parameters or predetermined range. 多くの用途のために、閾又は所望の把持分離は、ジョー部材の先端の間の約８度の角度又は約６ｍｍの距離である。 For many applications, 閾又 the desired grip separation is the distance of about 8 degree angle or about 6mm between the tips of the jaw members. １つの実施態様において、４度の角度はジョーの先端の間に約３ｍｍの間隙をもたらす。 In one embodiment, 4 degree angle results in a gap of approximately 3mm between the tips of the jaws. 一般的には、組織が成功裏に締め付けられるとき、ジョーの間の間隙は１．３ｍｍ〜２ｍｍであるが、当業者は上記値が用途に依存して異なり得ることを理解しよう。 In general, when the tissue is tightened successfully, the gap between the jaws is a 1.3Mm～2mm, those skilled in the art will appreciate that may vary depending on the value applications. 所望の分離パラメータが所定の範囲である実施態様では、測定される分離が所定の範囲内にあるときに、締付け成功を示し得る。 Desired separation parameters In embodiments where the predetermined range, when the separation to be measured is within the predetermined range may indicate tightening success. 例えば、所定の範囲の所望の把持分離パラメータは１〜１０度、好ましくは１〜８度であり、距離に関して、所望の把持分離パラメータの範囲は０．７ｍｍ〜８ｍｍ、好ましくは２〜５ｍｍである。 For example, the desired gripping separation parameters predetermined range 1-10 degrees, preferably 1-8 degrees, with respect to distance, the range of desired grasping separation parameter 0.7Mm～8mm, is preferably 2~5mm . 理想的には、所望の標的分離は約４ｍｍである。 Ideally, the desired target separation is about 4mm. 所望の分離値又は範囲は、任意の数の変数に従って異なり得る。 Desired separation value or range may vary according to any number of variables. それらの変数は、第１及び第２のジョーの寸法、ステープルの長さ、ステープルの大きさ、ステープラの関節作動の角度、体組織の厚さ、体組織の種類、体組織の特性、及び所望の締付力又は所望の締付け分離を含むが、それらに限定されない。 These variables are the dimensions of the first and second jaws, staple length, staple size, angle of articulation of the stapler, the body tissue thickness, the type of body tissue, characteristics of body tissue, and optionally force tightening or including desired clamping separation, but not limited to. 多くの実施態様において、ジョーの先端の間の把持力は、 約１３．３４４７ニュートン〜４４．４８２２ニュートン（約３ 重量ポンド〜１０ 重量ポンド）の範囲内にあり、好ましくは、 約２２．２４１１ニュートン（約５ 重量ポンド）である。 In many embodiments, the gripping force between the tip of the jaw is in the range of about 13.3447 Newtons ～44.4822 Newtons (about 3 pounds to 10 pounds), preferably about 22.2411 Newtons (about 5 pounds). ジョーの先端の間の締付力は、 約１３３．４４７ニュートン〜３１１．３７６ニュートン（約３０〜７０ 重量ポンド）の範囲内にあり、好ましくは、 約２２２．４１１ニュートン（約５０ 重量ポンド）である。 Clamping force between the tip of the jaw is in the range of about 133.447 Newtons ～311.376 Newtons (about 30 to 70 pounds), preferably about 222.411 Newtons (about 50 pounds) is there. 把持力及び所望の締付力は、上記変数のいずれかに従って或いは外科用途の種類（例えば、組織切断、組織の封止、及び／又は組織のステープル留め）によって異なり得る。 Gripping force and the desired clamping force, or of surgical applications kinds accordance with any of the above variables (e.g., tissue cutting, tissue stapling sealing, and / or tissue) may vary.
他の特徴において、本発明は請求される方法を実施するシステムを含む。 In other features, including a system for implementing the method of the invention as claimed. 理想的には、システムは、第１及び第２のジョーと、ジョーに連結される駆動システムと、ユーザインターフェースと、駆動システムに連結される電子データプロセッサとを含む。 Ideally, the system includes first and second jaw, and a drive system coupled to the jaw, and a user interface, and an electronic data processor that is coupled to the drive system. 多くの実施態様において、駆動システムは所定の把持力で組織に対してジョーを閉塞し、電子データプロセッサはジョーの間の距離を測定し、電子データプロセッサは、ジョーの間の測定される距離に基づき、所望の締付力で２つのジョーの間で組織を締め付けることの成功の予測をユーザインターフェースに出力し、締付力は把持力よりも大きい第１の所定の範囲内にあり、締付けジョー分離距離は第２の所定の範囲内にある。 In many embodiments, the drive system closes the jaws on the tissue with a predetermined gripping force, electronic data processor measures the distance between the jaws, the electronic data processor, the distance measured between the jaws based outputs a prediction of success of tightening the tissue between the two jaws in force with the desired clamping to the user interface, the tightening force is within a first predetermined range is greater than the gripping force, the clamping jaws separation distance is within a second predetermined range. 理想的には、第２の所定の範囲は、ジョーの間の組織にステープルを適用するのに適したジョーの間の距離を含む。 Ideally, the second predetermined range includes the distance between the jaws suitable for applying staples to tissue between the jaws.
システムは、１つ又はそれよりも多くの動作モードも含み得る。 The system may also include one or more modes of operation than that. 一部の実施態様において、システムは、ソフト把持モードと、締付けモードとを含む。 In some embodiments, a system includes a soft grip mode, and a tightening mode. ソフト把持モードにおいて、ジョーは閉塞し或いは所定の把持力で体組織を把持するよう閉塞する。 In soft grip mode, jaws are closed to grip the body tissue with obstructed or a predetermined gripping force. 締付けモードにおいて、ジョーは締付力で体組織を締め付けるよう閉塞する。 In clamping mode, jaws are closed to clamp the body tissue with clamping force. 典型的には、外科医が、把持される組織を締め付けるための準備において、把持モードにおいて組織を把持し得るように、システムは、把持モードにあるときに締付け成功の予測をもたらすに過ぎない。 Typically, the surgeon, in preparation for tightening the grip the tissue, as can grip the tissue in grasping mode, the system is only leads to prediction of successful tightening when in the grasping mode. 多数モードを有する実施態様において、システムはモード間で切り換えるためのコントローラを更に含み得る。 In embodiments having multiple modes, the system may further include a controller for switching between modes.
当該システムは、体組織を把持し且つ／或いは締付けるためにジョーの動作をもたらす機構を通じてジョーと連結されるアクチュエータシステムを含み得る。 The system may include an actuator system coupled with jaw through mechanisms resulting in operation of the jaws in order to and / or tightened grip the body tissue. 一部の実施態様において、その機構はケーブル及びリンケージを含み得る。 In some embodiments, the mechanism may include a cable and linkages. 多くの実施態様において、その機構は親ネジ及びカムを含み得る。 In many embodiments, the mechanism may comprise a lead screw and a cam. 一部の実施態様では、具体的には、多数モードを有する実施態様では、第１の機構がジョーの把持をもたらし、第２の機構がジョーを用いた締付けをもたらす。 In some embodiments, specifically, in embodiments with multiple modes, the first mechanism leads to gripping of the jaws, resulting in clamping the second mechanism is used jaw. 例えば、第１の機構はケーブルを含み、第２の機構は親ネジを含み得る。 For example, the first mechanism includes a cable, the second mechanism may include a lead screw. ケーブルを用いて把持をもたらすことは、比較的低力で迅速応答をもたらすのに理想的であるのに対し、親ネジは、より長い応答時間を有するにも拘わらず、より高い力をもたらすのにより適している。 Bringing the grip with cable is whereas ideal to effect a rapid response with a relatively low force, the lead screw, despite having a longer response time, bring about a higher power It is more suitable for. 第１の作動機構は、ジョー部材の間で体組織を把持するための低力をもたらし得る。 First actuating mechanism can result in low force for gripping the body tissue between the jaw members. 第２の作動機構は、高締付力モードをもたらし得る。 The second actuation mechanism can lead to force mode with high tightening. 例えば、多くの実施態様において、第２の作動機構によって提供される移動可能なジョーの最大締付力は、第１の作動機構によって提供される最大把持力よりも大きい。 For example, in many embodiments, maximum tightening force of the movable jaw which is provided by the second actuating mechanism is greater than the maximum gripping force provided by the first actuating mechanism.
第１及び第２の作動機構は、低力把持モード及び高力締付けモードのための力要件と対応する異なる力移転機構を利用し得る。 First and second actuating mechanism may utilize a different force transfer mechanism corresponding to the force requirements for low force grasping mode and a high power clamping mode. 例えば、ジョーを開放位置から閉塞位置に移動させるよう第１のジョー作動機構によって使用される力は、直線力を含み得る。 For example, the force used by the first jaw actuating mechanism to move the jaws from the open position to the closed position may comprise a linear force. ジョーを開放位置から閉塞位置に移動させるよう第２のジョー作動機構によって使用される力は、トルクを含み得る。 The force used by the second jaw actuating mechanism to move to the closed position the jaws from the open position may include a torque. 多くの実施態様において、低力把持モードにおける使用のための第１のジョー作動機構は、ケーブル−被駆動機構を含み、高力締付けモードにおける使用のための第２のジョー作動機構は、親ネジ−被駆動機構を含む。 In many embodiments, the first jaw actuation mechanism for use in low power grip mode, the cable - the second jaw actuation mechanism for use in containing a driven mechanism, high strength fastening mode, a lead screw - including a driven mechanism.
如何なる材料の締付けにおいても上述の方法のいずれかを使用し得る。 You may be using any of the methods described above in tightening of any material. 本来的に非外科的である用途において上述の方法のいずれかを使用し得る。 In inherently applications where non-surgical may use any of the methods described above. 例えば、工業プロセスにおける可撓なコンプライアント材料の締付けに関する締付け予測を使用者に示すために上述の方法を使用し得る。 For example, it may be used the method described above to indicate to the user predicted clamping about the clamping of the flexible compliant material in industrial processes.
本発明の本質及び利点おより完全な理解のために、後続の詳細な記載及び添付の図面が参照されなければならない。 For the nature and advantages Contact more complete understanding of the present invention, the following detailed description and accompanying drawings should be referenced. 本発明の他の特徴、目的、及び利点は、後続の詳細な記載及び図面から明らかであろう。 Other features, objects, and advantages of the invention will be apparent from the following detailed description and drawings.
多くの実施態様に従った手術を行うために使用される最小侵襲的ロボット手術システムを示す平面図である。 It is a plan view showing a minimally invasive robotic surgical system used to perform surgery in accordance with many embodiments. 多くの実施態様に従ったロボット手術システムのための外科医コンソールを示す斜視図である。 Is a perspective view showing a surgeon console for robotic surgical system in accordance with many embodiments. 多くの実施態様に従ったロボット手術システム電子機器カートを示す斜視図である。 It is a perspective view of a robotic surgical system electronics cart in accordance with many embodiments. 多くの実施態様に従ったロボット手術システムを示す概略図である。 It is a schematic diagram illustrating a robotic surgical system in accordance with many embodiments. 多くの実施態様に従ったロボット手術システムの患者側方カート（手術ロボット）を示す正面図である。 It is a front view showing a number of patients the side basket robotic surgical system in accordance with an embodiment of the (surgical robot). ロボット手術工具を示す正面図である。 It is a front view showing a robotic surgery tool. 多くの実施態様に従った関節作動ジョーを有するエンドエフェクタを示す斜視図である。 Is a perspective view showing an end effector having articulation jaw in accordance with many embodiments. 多くの実施態様に従った（親ネジ作動機構構成部品をより良好に示すために関節作動ジョーが取り外された状態の）図６Ａのエンドエフェクタを示す斜視図である。 It is a perspective view showing the end effector of many according to embodiment (a state articulation jaws to indicate lead screw actuation mechanism components better is removed) Figure 6A. 多くの実施態様に従った親ネジ作動機構の構成部品を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing the components of a number of lead screw actuating mechanism in accordance with an embodiment. 多くの実施態様に従った親ネジ作動機構の構成部品を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing the components of a number of lead screw actuating mechanism in accordance with an embodiment. 多くの実施態様に従ったケーブル被駆動作動機構の構成部品を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing the components of a number of exemplary cable driven actuating mechanism in accordance with aspects. 多くの実施態様に従った図８Ａのエンドエフェクタを示す斜視図であり、閉塞構成に向かってジョーを関節作動させるために使用される関節作動ジョーの背後に配置されるケーブル被駆動作動機構を示すために関節作動ジョーの一部が取り外されている。 Is a perspective view showing the end effector of FIG. 8A, in accordance with many embodiments, of the cable driven actuation mechanism disposed jaws behind the articulation jaws that are used to articulation towards the closed configuration part of the joint working Joe has been removed in order. ジョーを開放構成に向かって関節作動させるために使用される図８Ａのケーブル被駆動作動機構の反対側の構成部品を示す概略図である。 Is a schematic diagram showing the opposite components of FIG. 8A of the cable driven actuating mechanism is used to articulation towards the jaws in an open configuration. ジョーを開放構成に向かって関節作動させるために使用される図８Ａのケーブル被駆動作動機構の反対側の構成部品を示す概略図である。 Is a schematic diagram showing the opposite components of FIG. 8A of the cable driven actuating mechanism is used to articulation towards the jaws in an open configuration. ジョーを開放構成に向かって関節作動させるために使用される図８Ａのケーブル被駆動作動機構の反対側の構成部品を示す概略図である。 Is a schematic diagram showing the opposite components of FIG. 8A of the cable driven actuating mechanism is used to articulation towards the jaws in an open configuration. ジョーを開放構成に向かって関節作動させるために使用される図８Ａのケーブル被駆動作動機構の反対側の構成部品を示す概略図である。 Is a schematic diagram showing the opposite components of FIG. 8A of the cable driven actuating mechanism is used to articulation towards the jaws in an open configuration. 多くの実施態様に従ったケーブル作動機構を示す斜視図であり、ジョーを閉塞構成に向かって関節作動させるために使用されるケーブルを示している。 Is a perspective view of the cable operating mechanism in accordance with many embodiments, shows a cable used to articulation towards the jaws in the closed configuration. 図９Ａのケーブル作動機構を示す斜視図であり、ジョーを開放構成に向かって関節作動させるために使用されるケーブルを示している。 Is a perspective view of the cable operating mechanism in FIG 9A, shows a cable used to articulation towards the jaws in an open configuration. 多くの実施態様に従った親ネジ作動機構の構成部品を示す断面図である。 It is a sectional view showing the components of a number of lead screw actuating mechanism in accordance with an embodiment. 多くの実施態様に従った工具組立体を単純化して示す概略図である。 It is a schematic diagram showing a simplified tool assembly in accordance with many embodiments. 多くの実施態様に従ったロボット工具マニピュレータに取り付けられるロボット工具を単純化して示す概略図である。 It is a schematic diagram showing a simplified robot tool attached to a robot tool manipulator in accordance with many embodiments. 多くの実施態様に従った第１及び第２のジョーを有するエンドエフェクタを示し且つ把持及び締付け構成にあるジョーの間の把持分離を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing a grasping separation between the jaws in and gripping and clamping structure shows the end effector having first and second jaw in accordance with many embodiments. 多くの実施態様に従った第１及び第２のジョーを有するエンドエフェクタを示し且つ把持及び締付け構成にあるジョーの間の把持分離を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing a grasping separation between the jaws in and gripping and clamping structure shows the end effector having first and second jaw in accordance with many embodiments. 多くの実施態様に従った第１及び第２のジョーを有するエンドエフェクタを示し且つ把持及び締付け構成にあるジョーの間の把持分離を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing a grasping separation between the jaws in and gripping and clamping structure shows the end effector having first and second jaw in accordance with many embodiments. 多くの実施態様に従った把持構成にあるエンドエフェクタを示す概略図である。 Is a schematic diagram illustrating an end effector in a gripping configuration in accordance with many embodiments. 多くの実施態様に従った把持構成にあるエンドエフェクタを示す概略図である。 Is a schematic diagram illustrating an end effector in a gripping configuration in accordance with many embodiments. 多くの実施態様に従った組織締付けの予測の表示器を有するユーザインターフェース組立体を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing a user interface assembly having an indicator of tissue clamping prediction according to many embodiments. 多くの実施態様に従った組織締付けの予測の表示器を有するユーザインターフェース組立体を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing a user interface assembly having an indicator of tissue clamping prediction according to many embodiments. 多くの実施態様に従った組織締付け予測の表示器の実施例を示す概略図である。 Is a schematic diagram showing an example of the display of the tissue fastening predicted in accordance with many embodiments. 多くの実施態様に従った組織締付け予測の表示器の実施例を示す概略図である。 Is a schematic diagram showing an example of the display of the tissue fastening predicted in accordance with many embodiments. 多くの実施態様に従った方法を示すフローチャートである。 It is a flowchart illustrating a method in accordance with many embodiments. 多くの実施態様に従った方法を示すフローチャートである。 It is a flowchart illustrating a method in accordance with many embodiments. 多くの実施態様に従った方法を示すフローチャートである。 It is a flowchart illustrating a method in accordance with many embodiments. 多くの実施態様に従った方法を利用するフローチャートを示している。 It shows a flowchart utilizing the method in accordance with many embodiments. 多くの実施態様に従った方法を利用するフローチャートを示している。 It shows a flowchart utilizing the method in accordance with many embodiments. 多くの実施態様に従った表示器の追加的な実施例を示す概略図である。 Is a schematic diagram showing an additional embodiment of the display device in accordance with many embodiments. 多くの実施態様に従った表示器の追加的な実施例を示す概略図である。 Is a schematic diagram showing an additional embodiment of the display device in accordance with many embodiments.
体組織の締付けに関するシステム及び方法の改良がもたらされる。 Improved systems and methods are provided related to the tightening of the body tissue. 本発明は、把持した組織の締付けが組織の締付けを試みる前に起こりそうであるか否かの表示をもたらすことに関する。 The present invention relates to bring an indication of whether it is likely before the tightening of the grasped tissue attempts to tightening of the tissue. 体組織を締め付けるためのジョー部材を有するシステムにおいて、特に、最小侵襲的な外科用途において使用される外科システムにおいて、本発明を使用し得る。 In a system with a jaw member for clamping the body tissue, in particular, in surgical systems used in minimally invasive surgical applications may use the present invention. 請求される方法を利用するシステムはジョーを有し、ジョーは低力で体組織を把持し、引き続き、より高い力で体組織を締め付けるのが典型的である。 System utilizing the method as claimed comprises a jaw, the jaws grip the body tissue at low force, subsequently, it is typical that clamp the body tissue at a higher force. 低力での体組織の把持は、外科医が、体組織に損傷を与えずに、ジョー部材の間で体組織を操作し且つ位置付けるのを可能にするのに対し、より高い締付力での締付けは、外科医が、組織切断、封止、又はステープル留めのような、様々の手術を行うのを可能にする。 Gripping the body tissue at low force, surgeon, without damaging the body tissue, whereas to allow the positioning and manipulating the body tissue between the jaw members, at higher clamping force clamping the surgeon, tissue cutting, such as sealing, or stapling, to allow to do a variety of procedures. ここに開示する様々の実施態様は、外科用途に関して第１に記載されているが、これらの外科用途は例示的な用途であるに過ぎず、開示のシステム及び方法を、人体の内側及び外側の両方で、他の適切な用途において、並びに非外科的用途において使用し得る。 Various embodiments disclosed herein, are described in the first with respect to surgical applications, only those surgical applications is an exemplary application, the disclosed system and method, human inside and outside the both, in other suitable applications, and may be used in non-surgical applications.
多くの実施態様において、２つのジョーは、エンドエフェクタの静止部分に向かって移動する関節動作させられるジョーを含む。 In many embodiments, the two jaws comprises a jaw which is to articulate to move towards the stationary part of the end effector. そのような実施態様において、エンドエフェクタの静止部分は、第２のジョーを含む。 In such embodiments, the stationary portion of the end effector includes a second jaw. 多くの実施態様において、システムは、エンドエフェクタのジョーを関節動作させるために２つの独立した機構を使用する。 In many embodiments, the system uses the jaws of the end effector two independent mechanisms for articulating. 第１の作動機構は、閉塞（把持）構成と開放構成との間で関節動作ジョーの位置を変える迅速応答／低力モードをもたらす。 First actuating mechanism results in a rapid response / low power mode to change the position of the articulation jaws between the closed (gripping) configuration and an open configuration. 多くの実施態様において、第１の作動機構は、後方−駆動可能である。 In many embodiments, the first actuation mechanism, rear - is drivable. 例えば、低力モード把持モードでは、第１のジョーの先端と第２のジョーの先端との間に２２．２４１１ニュートン（ ５ポンド）の締付力をもたらすよう、第１の作動機構を設計し得る。 For example, in a low power mode grasping mode, so as to provide a 22.2411 clamping force Newton (5 lbs) between the tip of the distal end of the first jaw and the second jaw, to design the first actuating mechanism obtain. 第２の作動機構は、より高い締付力でジョーの間に体組織を締め付けるための高締付力モードをもたらす。 The second actuation mechanism, resulting in with high clamping force mode for clamping the body tissue between the jaws with a higher clamping force. 第２の作動機構は、非−後方−駆動可能であることが多い。 The second actuation mechanism, non - rear - is often drivable. 第２の作動機構は、比較的弱い力又はトルク（しかしながら、利用可能な大きな移動を伴う）を、エンドエフェクタのジョーを回転させる比較的高いトルクに変換する。 The second actuation mechanism is relatively weak force or torque (however, a large movement involving available) to convert, to a relatively high torque to rotate the jaws of the end effector. 例えば、クランプされるジョーの先端の間に２２２．４１１ニュートン（ ５０ポンド）の締付力をもたらすよう第２の作動機構を設計し得る。 For example, it may be designed second actuating mechanism so as to provide a clamping force of 222.411 Newtons (50 lbs) between the tips of the jaws to be clamped.
請求される方法を使用する用途において、外科医は、外科工具のジョーの間の把持力で体組織を把持し、次に、より高い締付力で体組織を締め付けるのが典型邸である。 In applications using methods claimed, the surgeon, the body tissue is gripped by the gripping force between the surgical tool jaws, then a typical house that clamp the body tissue at a higher clamping force. 時折、ジョーはより高い締付力で体組織を成功裏に締め付けるのに失敗し、それは高い締付力の故に組織に対する損傷を潜在的にもたらし得る。 Occasionally, Joe failed to clamp the body tissue successfully at higher clamping force, which can potentially result in damage to the tissue due to the high clamping force. 例えば、ジョーは体組織を締め付け得るが、過剰な変形の故に、ジョー先端を所望よりも更に分離させ、潜在的な組織損傷を招き得る。 For example, Joe is may tighten the body tissue, because of excessive deformation, is further separated than the desired jaw tip, it can lead to potential tissue damage. 骨のような隣接する組織からの干渉、又はジョーの間からの組織の滑りを含む、様々の理由のために、ジョーは組織を成功裏に締め付けるのに失敗し得る。 Interference from adjacent tissue, such as bone, or a slip of tissue from between the jaws, for a variety of reasons, the jaws may fail to tighten successfully tissue. 従って、締付け不良がいつ起こり得るかを外科医が締付け前に予測可能であり、それによって、組織に対する如何なる潜在的な損傷をも回避するのが有利である。 Therefore, it can be predicted whether the tightening defect obtained when occur before tightening the surgeon, thereby it is advantageous to avoid any potential damage to tissue. 既述のシステム及び方法は、体組織の締付けが成功しそうか否かの予測の表示を外科医にもたらす。 The system and method described above provides the surgeon an indication of the predicted clamping body tissue to whether likely success. ジョーが締付位置にあり、ジョーの間の距離が所望の治療を行うのに十分であるとき、例えば、締め付けられた組織を通じてステープルを打つのに十分であるとき、締付けは成功であると考え得る。 Joe is in clamping position, when the distance between the jaws is sufficient to effect the desired therapeutic, for example, when it is sufficient to staples through the clamped tissue, thought to tightening is successful obtain.
締付けの成功がどちらかと言えば多分ある（５割を越える確率である）という表示は、全体的に又は部分的に、ジョー部材の間に組織を把持している間のジョー部材の間の分離に基づき得る。 Indication that perhaps there speaking success tightening as either (50% is the probability of exceeding), in whole or in part, the separation between the jaw members while grasping tissue between the jaw members It is based on. 理想的には、本方法は、締付力で組織を締め付けること、ジョー部材の間の分離を測定し且つ／或いは決定すること、及び、把持されていた素子の締付けがどちらかと言えば多分あることの表示を外科医にもたらすことを含む。 Ideally, the method includes clamping the tissue clamping force, be measured and / or determined separation between the jaw members, and is fastened in the grip once was elements perhaps if anything including bringing an indication that the surgeon. 本方法は、把持される組織の相対的な剛性を測定し或いは決定することを更に含み得る。 The method may further comprise the relative stiffness of the tissue to be grasped is measured or determined. 本発明のこれらのシステム及び方法は、最小侵襲的な手術用途において使用されるときに特に有益である。 These systems and methods of the present invention is particularly beneficial when used in minimally invasive surgery application. 加えて、成功又は失敗の表示は、使用者が成功裏の締付けをもたらしそうであるとして表示される力で把持し得るよう、多数の把持力（例えば、順次的により高い力）での予測を更に含み得る。 In addition, the success or failure indication is to be gripped by the force the user is displayed as a likely to result in successful tightening, the prediction of a number of gripping force (e.g., sequentially higher force) It may include further. 一部の実施態様では、把持力が連続的に増大する間にジョー位置に基づき締付け成功又は失敗の可能性を考えるよう、この機能を拡張し得る。 In some embodiments, to consider the possibility of basis clamping success or failure in the jaw located between the gripping force increases continuously, may extend this feature. 締付力は、ジョー位置と把持力との間の関係に依存する様々の締付力も含み得る。 Clamping force may also include with a variety of clamping force that depends on the relationship between the jaw position and the gripping force. 例えば、締付け失敗の可能性の表示が表示されるときに起こり得るように、ジョーの間の距離が所望よりも大きいならば、（例えば、使用者によって或いは自動的に）より高い締付力を適用可能であり、より高い締付力での締付け予測の表示を決定するために、第２のデータ地点が測定される。 For example, as the display possibilities of the clamping failure can occur when displayed, if the distance between the jaws is greater than the desired, (e.g., by a user or automatically) force with higher fastening is applicable, in order to determine an indication of tightening prediction at higher clamping force, the second data point is measured.
（最小侵襲的なロボット手術） (Minimally invasive robotic surgery)
図面を参照すると、幾つかの図面を通じて同等の参照番号は同等の部分を表し、図１は、本発明の実施態様を例示する平面図である。 Referring to the drawings, like reference numbers throughout the several views represent like parts, Figure 1 is a plan view illustrating an embodiment of the present invention. 図１は、最小侵襲的ロボット手術（ＭＩＲＳ）システム１０を例示しており、ＭＩＲＳシステム１０は、手術テーブル１４の上に横たわる患者１２に対して最小侵襲的な診断又は外科手術を行うために使用されるのが典型的である。 Figure 1 illustrates a minimally invasive robotic surgery (MIRS) system 10, MIRS system 10 is used to perform minimally invasive diagnostic or surgical procedures on a patient 12 lying on an operating table 14 it is typical that is. システムは、手術中の外科医１８による使用のための外科医コンソール１６を含み得る。 System may include a surgeon console 16 for use by the surgeon 18 during surgery. １人又はそれよりも多くの補助者２０（アシスタント）も手術に参加し得る。 1 person or it than many of the auxiliary's 20 (assistant) may also participate in the surgery. ＭＩＲＳシステム１０は、患者側方カート２２（外科ロボット）と、電子機器カート２４とを更に含み得る。 MIRS system 10 includes a patient side cart 22 (surgical robots) may further include an electronic device cart 24. 患者側方カート２２は、外科医１８がコンソール１６を通じて手術部位を見る間に、患者１２の体の最小侵襲的な切開を通じて少なくとも１つの取り外し可能に結合される工具組立体２６（以下「工具」と呼ぶ）を操作し得る。 Patients side cart 22, while the surgeon 18 to view the surgical site through the console 16, the tool assembly 26 is at least one removably attached through minimally invasive incision in the body of the patient 12 (hereinafter "tool" call) may operate. 工具組立体２６は、エンドエフェクタ２５を含み、エンドエフェクタ２５は、組織を把持し且つ締め付けるためのジョーを有する。 Tool assembly 26 includes an end effector 25, the end effector 25 has a jaw for clamping tissue grasping and. 内視鏡２８を方向付けるために患者側方カート２２によって操作し得る、立体内視鏡のような内視鏡２８によって、手術部位の画像を得ることができる。 The endoscope 28 can be operated by the patient side cart 22 to direct the endoscope 28, such as a stereoscopic endoscope, it is possible to obtain an image of the surgical site. 外科医コンソール１６を通じて外科医１８に引き続き表示するよう手術部位の画像を処理するために、電子機器カート２４を使用し得る。 To process the image of the surgical site so as to continue to display to the surgeon 18 via the surgeon console 16 may use electronic equipment cart 24. 電子機器カート２４は、工具のジョー部材の間の分離パラメータを測定するためのプロセッサ２７を含む。 Electronic equipment cart 24 includes a processor 27 for measuring the separation parameter between the jaw members of the tool. 把持分離パラメータを直接的又は間接的に測定し得る。 The gripping separation parameter may directly or indirectly measured. 分離を、実際のジョー部材から、ジョー部材の位置を表す画像から、或いはシステムの様々のセンサから、プロセッサによって直接的に測定し得る。 Separation, from the actual jaw member, the image representing the position of the jaw member, or from a variety of sensors in the system, can be measured directly by the processor. 例えば、ホール効果型センサをアンビルジョー旋回軸付近に位置付け得る。 For example, it may position the Hall effect sensor in the vicinity of the anvil jaw pivot. ステープルカートリッジ内に（或いは一対のジョーのいずれかのジョー内に）ホール効果型センサを配置し得る。 Within the staple cartridge (or to one of the jaws of the pair of jaws) may place the Hall-effect sensor. 相応して、磁石をアンビルジョー（又は対向するジョー）内に配置し得る。 Correspondingly, may a magnet disposed anvil jaw (or opposing jaws) within. 次に、センサは、磁石の近接性を感知して、アンビルジョーが十分に閉塞されているか否かを決定する。 Next, the sensor senses the proximity of the magnet, to determine whether the anvil jaw is sufficiently occluded. 他の実施例では、ジョー角度を感知し得るよう、形状感知光ファイバをジョー内に配置し得る。 In another embodiment, as capable of sensing the jaw angle, it may place the shape sensing optical fiber in the jaw. 一部の実施態様では、少なくとも１つのジョーは深さゲージを備え、対向するジョーは深さゲージを測定するセンサを備え得る。 In some embodiments, it comprises at least one jaw depth gauge, opposing jaws may comprise a sensor for measuring the depth gauge. 例えば、深さゲージは、ジョーの間の分離を測定するために組織が把持されるや否や配置し得る小さな伸縮自在な針であり得る。 For example, depth gauge may be small retractable needle tissue may be as soon as placed is gripped in order to measure the separation between the jaws. 工具の位置データから、例えば、ＰＳＭによって得られる位置データ又はその導関数から分離を計算することによって、分離を間接的に測定してもよい。 The position data of the tool, for example, by calculating the separation from the position data or a derivative thereof obtained by PSM, the separation may be measured indirectly. プロセッサは、分離パラメータに応答して、締付けがどちらかと言えば多分あるか否かについての表示ももたらし得る。 The processor, in response to the separation parameters, may also result in the display of whether there probably speaking tightening with either. その表示を計算式又はアルゴリズムに従って決定してもよく、所定の値の表から得てもよい。 May determine the display according to the calculation formula or algorithm may be obtained from a table of predetermined values. 次に、システム１０は、予測の表示を外科医コンソール１６上の外科医に連絡（通信）し得る。 Next, the system 10 may contact (communication) to the surgeon on a surgeon console 16 displays the forecast.
図２は、外科医コンソール１６の斜視図である。 Figure 2 is a perspective view of a surgeon console 16. 深さ知覚を可能にする手術部位の統合的な立体図を外科医１８に提示するために、外科医コンソール１６は、左目用ディスプレイ３２と、右目用ディスプレイ３４とを含む。 An integrated three-dimensional view of the surgical site that enables depth perception for presentation to the surgeon 18, the surgeon console 16 includes a left-eye display 32, and a right-eye display 34. コンソール１６は、１つ又はそれよりも多くの入力制御装置３６を更に含み、次いで、入力制御装置３６は、患者側方カート２２（図１に図示）に１つ又はそれよりも多くの工具を操作させる。 Console 16, one or more comprising a number of input control device 36 than it, then the input controller 36, one or more tools than a patient side cart 22 (shown in FIG. 1) engineered to. 外科医が工具２６を直接的に制御している強い感覚を有するよう、入力制御装置３６が工具２６と一体的であるという知覚又はテレプレゼンスを外科医にもたらすために、入力制御装置３６は、それらの関連する工具２６（図１に図示）と同じ自由度をもたらす。 As the surgeon has a strong sense of directly controlling the tools 26, to the input control unit 36 ​​brings the perception or telepresence that it is integral with the tool 26 to the surgeon, the input control unit 36, of which It provides the same degree of freedom as the associated tool 26 (shown in Figure 1). この目的を達成するために、入力制御装置３６を通じて工具２６からの位置、力、及び、触覚知覚を移転させて外科医の手に戻すよう、位置センサ、力センサ、及び触覚フィードバックセンサ（図示せず）を利用し得る。 To this end, the position of the tool 26 through the input control device 36, the force, and, to return to the surgeon's hand by transferring tactile perception, position sensors, force sensors, and tactile feedback sensors (not shown ) may be utilized.
外科医が手術を直接的に監視し、必要であれば物理的に存在し、電話又は他の通信媒体を通じてではなくむしろ直接的に補助者と話し得るよう、外科医コンソール１６は、患者と同じ部屋内に配置されるのが普通である。 Surgeon directly monitor the surgery physically exist if necessary, so that can talk to rather directly assistants rather than through telephone or other communication medium, the surgeon console 16, in the same room as the patient it is common to be placed in. しかしながら、遠隔外科手術（例えば、殺菌場の外側からの手術）を可能にするよう、外科医を異なる部屋内に、完全に異なる建物内に、或いは患者から遠隔の他の場所に配置し得る。 However, telesurgery (e.g., surgery from outside the sterilization field) to allow, in a room different surgeons, completely different in a building, or may be arranged from the patient elsewhere remote.
図３は、電子機器カート２４の斜視図である。 Figure 3 is a perspective view of an electronic device the cart 24. 電子機器カート２４を内視鏡２８と結合し得る。 Capable of binding to the endoscope 28 electronics cart 24. 電子機器カート２４は、工具のジョー部材の間の分離パラメータを測定し且つ／或いは決定するよう並びに測定される分離パラメータに応答して締付け成功の予測を決定するよう、プロセッサ２７を含み得る。 Electronic equipment cart 24, to determine the then tightening the successful prediction in response to the separation parameters measured as well to the measured and / or determined separation parameter between the jaw members of the tool may include a processor 27. プロセッサ２７は、例えば、外科医コンソール１６上の外科医への、或いは、局所的に及び／又は遠隔に配置される任意の他の適切なディスプレイ上での、引き続きの表示のために、捕捉データも処理し得る。 The processor 27 is, for example, to the surgeon on a surgeon console 16, or on any other suitable display disposed locally and / or remotely, for display of subsequently be captured data processing It can be.
図４は、（図１のＭＩＲＳシステム１０のような）ロボット手術システム５０を例示しており、そこでは、プロセッサ５８及びディスプレイ６０は、電子機器カート５６及び外科医コンソール５２と別個に描写されている。 Figure 4 illustrates (such as MIRS system 10 of FIG. 1) robotic surgical system 50, where the processor 58 and display 60 are separately described as electronic equipment cart 56 and surgeon console 52 . 上記で議論したように、最小侵襲的な手術中に（図１の患者側方カート２２のような）患者側方カート（手術ロボット）５４を制御するために、外科医は（図１の外科医コンソール１６のような）外科医コンソール５２を使用し得る。 As discussed above, minimum invasive during surgery (such as a patient side cart 22 Figure 1) in order to control the patient side cart (surgical robot) 54, a surgeon (surgeon console of Figure 1 16, such as a) may be used surgeon console 52. 体組織の締付けの準備において、外科医は患者側方カート５２の工具に、エンドエフェクタのジョー部材の間に体組織を把持することを命令し得る。 In preparation for clamping the body tissue, the surgeon on the tool of a patient side cart 52 may instruct to grasp the body tissue between the jaw members of the end effector. この命令に応答して、プロセッサ５８は、組織を把持するジョー部材の間の分離パラメータを測定し、引き続き、分離パラメータに全体的に或いは部分的に基づき締付け予測を決定し得る。 In response to this instruction, the processor 58, the separation parameter between jaw members to grasp tissue were measured, subsequently, may determine the whole or part on tightening predicted separation parameter. 締付け予測の決定は、把持力、所望の締付力、及び締付け構成におけるジョー部材の間の所望の距離も含み得る。 Determination of clamping projections, gripping force may also include the desired distance between the desired clamping force, and the clamping jaw member in the structure. 次に、プロセッサ５８は、ディスプレイ６０に、予測の表示を外科医に表示することを命令する。 Next, the processor 58, the display 60, instructs to display the display of the prediction to the surgeon. 次に、表示に応答して、外科医は体組織の締付けを安全に進め、或いは、ディスプレイ６０が締付け成功の予測を表示するまで締付けを中止し且つジョーを再位置決めし得る。 Then, in response to the display, the surgeon securely advance the clamping of the body tissue, or may reposition and jaws discontinue tightening until displaying the prediction of success display 60 is tightened.
図５Ａ及び５Ｂは、それぞれ、患者側方カート２２と、手術工具６２とを示している。 5A and 5B show respectively, a patient side cart 22, and a surgical tool 62. 手術工具６２、手術工具２６の１つは、体組織を把持し且つ締め付けるための一組のジョー部材を有するエンドエフェクタの実施例である。 Surgical tool 62, one of the surgical tool 26 is an example of an end effector having a pair of jaw members for clamping and gripping the body tissue. 図示の患者側方カート２２は、２つの手術工具２６と、手術の部位の画像の捕捉のための立体内視鏡のような画像化装置２８との操作をもたらす。 Patients side cart 22 shown includes two surgical tool 26, resulting in operation of the imaging device 28, such as a stereoscopic endoscope for capturing the region of the image of the surgery. 操作は、多数のロボット継手を有するロボット機構によってもたらされる。 Operation is provided by a robot mechanism having a large number of robot joints. 切開の大きさを最小限化するために、運動力学的な遠隔中心が切開部に維持されるよう、患者の切開を通じて画像化装置２８及び手術工具２６を位置付け且つ操作し得る。 To minimize the size of the incision, kinematic remote center to be maintained in the incision may operate and position the imaging device 28 and surgical tool 26 through an incision of the patient. 手術工具２６が画像化装置２８の視野内に位置付けられるとき、手術部位の画像は手術工具２６の遠位端部の画像を含み得る。 When surgery tool 26 is positioned within the field of view of the imaging device 28, an image of the surgical site may include an image of the distal end of the surgical tool 26.
（独立的な作動機構を用いた組織把持及び締付け） (Tissue grasping and clamping with independent actuation mechanisms)
多くの実施態様では、エンドエフェクタの関節作動させられるジョーの関節動作を制御するために、２つの独立した作動機構が使用される。 In many embodiments, in order to control the articulation of the jaws is caused to articulation of the end effector, two independent actuation mechanisms are used. 迅速応答／低力把持モードをもたらすために第１の作動機構を使用し得る。 It may use a first actuating mechanism to bring rapid response / low force grasping mode. 高い締付力モードをもたらすために第２の作動機構を使用し得る。 It may use a second actuating mechanism to provide high tightening force mode. 締付力は、把持力よりも大きい。 Tightening force is greater than the gripping force. 多くの実施態様において、迅速応答／低力関節動作モードをもたらすために使用される第１の作動機構は、後方―駆動可能である。 In many embodiments, the first actuation mechanism is used to provide a rapid response / low force articulation mode, rear - is drivable. 多くの実施態様において、高い締付力モードをもたらすために使用される第２の作動機構は、非−後方−駆動可能である。 In many embodiments, the second actuation mechanism is used to provide a force mode with high tightening, non - rear - is drivable. 独立した作動機構を使用することは、手術工具の仕事を実施するために高力ジョー締付けが使用される前に多数の低力ジョー配置締付けを必要とし得る一部の外科用途、例えば、電気焼灼封止、ステープル留め等において有益であり得る。 Separate the use of actuation mechanism, some may require a large number of low force clamping jaws arranged before the clamping high strength jaws for carrying out the work of the surgical tool is used surgical applications, for example, electrocautery sealing, may be beneficial in stapling or the like.
多くの実施態様において、迅速応答／低力把持モードにおけるジョーの作動は、一対のプルケーブルを含むケーブル作動機構によってもたらされる。 In many embodiments, actuation of the jaws in the rapid response / low force grasping mode is provided by a cable operating mechanism comprising a pair of pull cables. 多くの実施態様において、前記対の第１のケーブルの引張動作は、関節作動させられるジョーを閉塞（把持）構成に向かって関節動作させ、前記対の第２のケーブルの引張運動は、関節作動させられるジョーを開放（非把持）構成に向かって関節動作させる。 In many embodiments, the tensile behavior of the first cable of the pair, the jaws being to articulation towards the closed (gripping) configuration is articulated, tensile movement of the second cable of said pair, articulation opening the jaw to be allowed (non-clamped) towards the structure to articulate. 多くの実施態様において、ケーブル作動機構は、後方−駆動可能である。 In many embodiments, the cable actuation mechanism, rear - is drivable.
多くの実施態様において、高締付力モードにおけるジョーの作動は、親ネジ被駆動カムを含む親ネジ作動機構によってもたらされる。 In many embodiments, actuation of the jaws in the high clamping force mode is provided by a lead screw actuation mechanism including a lead screw driven cam. 親ネジ被駆動カムがその動作範囲の第１の端部にあるときに関節作動させられるジョーを閉塞（被締付け）位置に保持するよう、被駆動カムは、関節作動させられるジョー上の適合するカム表面とインターフェース接続する。 As the lead screw driven cam is held in the first closed the jaws is caused to articulation when the end portion (the fastening) position of its operating range, the driven cam is compatible on jaw is caused to articulation connecting the cam surface and the interface. 加えて、被駆動カムは、親ネジ被駆動カムがその動作範囲の第２の端部（反対の端部）にあるときに、関節作動させられるジョーの動作を制約しない。 In addition, the driven cam, when the lead screw driven cam is in the second end of its operating range (the end opposite), does not restrict the operation of the jaws is caused to articulation. 換言すれば、適合するカム表面は、１つの方向における親ネジ被駆動カムの動作が関節作動させられるジョーを閉塞させ、逆方向における親ネジ被駆動カムの動作が関節作動させられるジョーがカム表面によってもたらされる限界まで開放するのを可能にする（しかしながら、強制しない）ように配置される。 In other words, compatible cam surface, one of the operation of the lead screw driven cam in the direction to close the jaws is caused to articulation, jaw cam surfaces operation of the lead screw driven cam in the opposite direction is allowed to articulation allowing to open up to a limit provided by (but not compulsory) is arranged to. しばしば、親ネジ作動機構は、非−後方−駆動可能である。 Often, lead screw actuation mechanism is non - rear - is drivable. 多くの実施態様では、ケーブル作動機構の位置によって、或いは、親ネジによって駆動されるならば、親ネジの位置によって、エンドエフェクタのジョー部材の位置を決定し得る。 In many embodiments, the position of the cable operating mechanism or, if it is driven by a lead screw, the position of the lead screw, can determine the position of the jaw members of the end effector.
図６Ａは、多くの実施態様に従った、２つの独立した作動機構によって関節作動させられるジョー７２を有するエンドエフェクタ７０の斜視図である。 Figure 6A, in accordance with many embodiments, the two independent actuation mechanisms is a perspective view of the end effector 70 having a jaw 72 which is caused to articulation. エンドエフェクタ７０は、エンドエフェクタベース７４と、関節作動ジョー７２と、取り外し可能な静止ジョー７６とを含む。 The end effector 70 includes an end effector base 74, the articulation the jaw 72, and a removable stationary jaw 76. エンドエフェクタ７０は、第１の駆動シャフト７８と、第２の駆動シャフト８０と、２つの作動ケーブル（図示せず）とを介して作動される。 The end effector 70 includes a first drive shaft 78, the secondary drive shaft 80 is actuated via the two actuating cables (not shown). 第１の駆動シャフト７８は、親ネジ作動機構の親ネジ８２を回転させる。 The first drive shaft 78 rotates the lead screw 82 of the lead screw actuating mechanisms. 第２の駆動シャフト８０は、取り外し可能な静止ジョー／ステープルカートリッジリロード７６の他の親ネジ（図示せず）を回転させる。 Second drive shaft 80 rotates the other lead screw removable stationary jaw / staple cartridge reload 76 (not shown).
多くの実施態様において、第１の駆動シャフト７８及び／又は第２の駆動シャフト８０は、エンドエフェクタ７０が器具シャフトを介して結合される近位工具シャーシ内に配置される駆動機能によって駆動される。 In many embodiments, the first drive shaft 78 and / or the second drive shaft 80 is driven by a driving function which is disposed at the proximal tool chassis the end effector 70 is coupled via the instrument shaft . 多くの実施態様において、近位工具シャーシは、ロボット工具マニピュレータに解放可能に取り付け可能であるよう構成される。 In many embodiments, the proximal tool chassis is configured such that it can be releasably attached to the robot tool manipulator. 多くの実施態様において、第１の駆動シャフト７８及び第２の駆動シャフト８０は、近位工具シャーシ内に配置される夫々の機能を介して作動させられる。 In many embodiments, the first drive shaft 78 and second drive shaft 80 is actuated via the respective functions that are disposed proximal tool chassis. 多くの実施態様において、そのような駆動特徴は、近位工具シャーシ内に配置されるアクチュエータ又はモータシステムによって駆動される。 In many embodiments, such drive features are driven by an actuator or motor system disposed proximal tool chassis.
図６Ｂは、多くの実施態様に従った（親ネジ作動機構の構成部品をより良好に例示するために関節作動ジョー７２を取り外した状態の）図６Ａのエンドエフェクタ７０の斜視図である。 6B is a perspective view of the end effector 70 of a number according to the embodiment (a state detaching the articulation the jaw 72 to illustrate the components of the lead-screw actuation mechanism better) Figure 6A. 親ネジ８２は、エンドエフェクタベース７４に対する回転のために取り付けられる。 Lead screw 82 is mounted for rotation relative to the end effector base 74. エンドエフェクタベース７４内のカムスロット８６に沿って親ネジ被駆動カム８４を選択的に平行移動させるために、親ネジ８２の選択的な回転を使用し得るよう、親ネジ被駆動カム８４が親ネジ８２と結合される。 To selectively translate the leadscrew driven cam 84 along the cam slot 86 in the end effector base 74, so that may be used selective rotation of the lead screw 82, lead screw driven cam 84 Parent It is combined with a screw 82. エンドエフェクタ７０は、旋回ピン８８を含み、旋回ピン８８は、関節作動ジョー７２をエンドエフェクタベース７４と回転的に結合するために使用される。 The end effector 70 includes a pivot pin 88, pivot pin 88, is used to rotationally couple the articulation jaws 72 and end effector base 74.
図７Ａ乃至１０は、作動機構を例示しており、エンドエフェクタは、作動機構によって、低力把持モードにおいてジョーの間に体組織を把持し、ジョーの間に把持される体組織をより高い締付力で締め付ける。 7A-10 exemplifies a operating mechanism, the end effector, by the actuating mechanism, the body tissue grasped between the jaws in the low force grasping mode, higher clamping body tissue to be grasped between the jaws tightened by the urging force.
図７Ａ及び７Ｂは、図６Ａ及び６Ｂの親ネジ作動機構を例示している。 7A and 7B illustrate a lead screw actuation mechanism of FIGS. 6A and 6B. 親ネジ８２は、遠位支承表面９６と、近位軸受９８とインターフェース接続する近位支承表面とを有する。 Lead screw 82 has a distal bearing surface 96, a proximal bearing surface that connects the proximal bearing 98 and the interface. 多くの実施態様において、遠位支承表面９６は、カムスロット８６の遠位端部に配置される円筒形の受口内に受け入れられる。 In many embodiments, a distal bearing surface 96 is received in the receptacle of cylindrical disposed at the distal end portion of the cam slot 86. 遠位支承表面９６と円筒形の受口との間の比較的大きな隙間を伴って、親ネジ８２が過剰に揺動するのから守るよう、親ネジ８２のためのそのような遠位支持を構成し得る。 With a relatively large gap between the distal bearing surface 96 and a cylindrical socket, so to protect against the lead screw 82 is excessively swing, such distal support for the lead screw 82 It may be configured. 近位軸受９８は、親ネジ８２の近位端部を支持するために、エンドエフェクタベース７４によって支持される。 The proximal bearing 98 for supporting the proximal end of the lead screw 82 is supported by the end effector base 74. 近位軸受９８は玉軸受であり得る。 The proximal bearing 98 may be a ball bearing. 玉軸受は摩擦及び摩耗を低減するのに役立ち得る。 Ball bearing may help to reduce friction and wear. 親ネジ８２の遠位端部を支持するために、エンドエフェクタベース７４によって遠位軸受（図示せず）を支持し得る。 To support the distal end of the lead screw 82 may support the distal bearing (not shown) by the end effector base 74. 遠位軸受は玉軸受であり得る。 The distal bearing may be a ball bearing. 親ネジ被駆動カム８４は、親ネジ８２の外部ネジ山と噛合するよう構成されるネジ山付きボアを含む。 Lead screw driven cam 84 includes a threaded bore adapted to the external thread meshes of the lead screw 82. 親ネジ被駆動カム８４は、カムスロット８６の対応する頂部表面及び底部表面と槽と作用するよう構成される頂部表面及び底部表面を含む。 Lead screw driven cam 84 includes a corresponding top and bottom surfaces and a vessel with top and bottom surfaces configured to action of the cam slot 86. 親ネジ被駆動カム８４とカムスロット８６との間の相互作用は、親ネジ被駆動カム８４がカムスロット８６に対して回転するのを防止し、それは親ネジの回転に応答して親ネジ被駆動カム８４をカムスロット８６に沿って平行移動させる。 The interaction between lead screw driven cam 84 and the cam slot 86, a lead screw driven cam 84 is prevented from rotating relative to the cam slot 86, it is to be lead screw in response to rotation of the lead screw translating the drive cam 84 along the cam slot 86.
関節作動ジョー７２は、カムスロット８６に沿う親ネジ被駆動カム８４の位置が、旋回ピン８８の周りに関節作動ジョー７２の回転運動が親ネジ被駆動カム８４によって制約される程度を決定するように構成される。 Articulation the jaw 72, to determine the extent location of the lead screw driven cam 84 along the cam slot 86, the rotational movement of the articulation the jaw 72 is restricted by the lead screw driven cam 84 about a pivot pin 88 configured. 関節作動ジョー７２は、第１の近位側部１００及び第２の近位側部１０２を含み、それらは中央スロットによって分離される。 Articulation the jaw 72 includes a first proximal side 100 and a second proximal side 102, they are separated by a central slot. 第１及び第２の近位側部１００，１０２は、関節作動ジョー７２が旋回ピン８８を介してエンドエフェクタベース７４と結合されるときに、エンドエフェクタベース７４の対向する側部に配置される。 First and second proximal side 100, 102, when the articulation the jaw 72 is coupled to the end effector base 74 via a pivot pin 88, are disposed on opposite sides of the end effector base 74 . 第１及び第２の近位側部１００，１０２の各々は、適合カム表面９４を定め且つ親ネジ被駆動カム８４と近位側部１００，１０２との間に隙間をもたらす凹部領域を含む。 Each of the first and second proximal side 100, 102 includes a recessed region that provides a gap between and defines the adaptation cam surface 94 and the lead screw driven cam 84 and the proximal side 100 and 102. 親ネジ被駆動カム８４が（図７Ａ及び７Ｂに例示される位置付近で）カムスロット８６の近位端部又は近位端部付近に位置付けられるとき、親ネジ被駆動カム８４と関節作動ジョー７２の適合カム表面９４との間の接触は、関節作動ジョー７２を締付け構成において保持する。 When lead screw driven cam 84 (in the vicinity of the position illustrated in FIGS. 7A and 7B) is positioned near the proximal end or proximal end of the cam slot 86, a lead screw driven cam 84 and the articulation the jaw 72 contact between the compatible cam surface 94 of the holds in the clamping configuration of articulation the jaw 72. 親ネジ被駆動カム８４がカムスロット８６の遠位端部に位置付けられるとき、旋回ピン８８の周りの関節作動ジョーの回転位置は、締付け構成（親ネジ被駆動カム８４と関節作動ジョー７２の適合カム表面９４との間には間隙がある）と開放構成（親ネジ被駆動カム８４と関節作動ジョー７２の適合カム表面９４との間に間隙があってもなくてもよい）との間の回転位置の範囲に亘って親ネジ被駆動カム８４によって制約されない。 When lead screw driven cam 84 is positioned at the distal end portion of the cam slot 86, the rotational position of the articulation the jaw around the pivot pin 88 fits clamping arrangement (leadscrew driven cam 84 and the articulation the jaw 72 between the open configuration and there is a gap) is (with or without a gap between the fit cam surface 94 of the lead screw driven cam 84 and the articulation the jaw 72) between the cam surface 94 not constrained by a lead screw driven cam 84 over a range of rotational positions. カムスロット８６の近位端部と遠位端部との間の親ネジ被駆動カム８４の位置に関して、非制約動作の範囲は、使用されるカム表面に従って異なり得る。 With respect to the position of the lead screw driven cam 84 between the proximal and distal ends of the cam slot 86, the range of unconstrained operation may vary according to the cam surface to be used.
関節作動ジョー７２の適合カム表面９４を定める近位側部１００，１０２の各々における凹部の使用は数多くの利益をもたらす。 Use of the recess in each of the proximal side 100, 102 defining the adaptation cam surface 94 of the articulation the jaw 72 results in numerous benefits. 例えば、近位側部を通じて延在する横方向スロットではなく凹部を使用することは、関節作動ジョー７２の近位側部１００，１０２に連続的な外側表面をもたらし、それが患者の体組織を妨げる可能性は横方向スロット開口よりも少ない。 For example, the use of recesses rather than transverse slot extending through the proximal side is the proximal side 100, 102 of the articulation the jaw 72 resulted in continuous outer surface, it the patient's body tissue It may interfere less than the lateral slot opening. 横方向スロットの欠如は、横方向スロットを備える近位側部に比べて、近位側部１００，１０２を強化するのにも役立ち、従って、締付け剛性の増大をもたらす。 The lack of transverse slots, compared to the near side with a transverse slot, also help to strengthen the proximal side 100 and 102, therefore, results in increased clamping rigidity. そのような近位側部１００，１０２は、２つの平面において剛性の増大を有し得る。 Such proximal side 100 and 102 may have an increased stiffness in two planes. それは外力の存在の下で関節作動ジョー７２の整列を維持するのを助け得る。 It may help to maintain alignment of the articulation the jaw 72 in the presence of external forces. ２つの平面におけるそのような剛性の増大は、一部の外科用途において、例えば、組織ステープル留めにおいて有益であり得る。 Such increased stiffness in two planes, in some surgical applications, for example, may be beneficial in tissue stapling. その場合には、ステープルとステープルを形成するアンビルポケットとの間の整列を維持するのに有益である。 In that case, it is beneficial to maintain alignment between the anvil pockets for forming the staples and staple. 更に、横方向スロットの代わりの凹部の使用は、開放の横方向スロットを備える近位側部を有するものと比べて、外側材料によって目詰まりする可能性のより少ない作動機構ももたらす。 Furthermore, use of alternate recesses transverse slot results than those having a proximal side having a transverse slot open, even fewer actuating mechanism possibility of clogging by the outer material.
関節作動ジョーとエンドエフェクタの対向するジョーとの間の所望の締付力をもたらすよう親ネジ作動機構を構成し得る。 It may constitute a lead screw actuating mechanism to produce the desired tightening force between the opposing jaws of the articulation the jaw and the end effector. 例えば、多くの実施態様において、親ネジ作動機構は、関節作動ジョー７２の先端（旋回ピン８８から約５．０８センチメートル（約２インチ） ）で少なくとも８８．９６４４ニュートン（ ２０ポンド）の締付力をもたらすよう構成される。 For example, in many embodiments, the lead screw actuation mechanism, clamping at least 88.9644 Newtons (20 lbs) at the distal end of the articulation the jaw 72 (about 5.08 cm from the pivot pin 88 (about 2 inches)) configured to bring the force. 多くの実施態様において、親ネジ作動機構は、関節作動ジョー７２の先端で少なくとも２２２．４１１ニュートン（ ５０ポンド）の締付力をもたらすよう構成される。 In many embodiments, the lead screw actuation mechanism is configured to bring the clamping force of at least 222.411 Newtons (50 lbs) at the tip of the articulation the jaw 72. 多くの実施態様では、関節作動ジョー７２の先端で２２２．４１１ニュートン（ ５０ポンド）の締付力をもたらすために、親ネジ８２への入力トルクは約０．１ニュートンメートルであり、親ネジ８２は約３０回転を有する。 In many embodiments, to provide a clamping force of 222.411 Newtons at the tip of the articulation the jaw 72 (50 lbs), the input torque to the lead screw 82 is about 0.1 newton meters, the lead screw 82 It has about 30 rotation.
入手可能な材料及び構成部品を使用して親ネジ作動機構を製造し得る。 It may produce a lead screw actuation mechanism using available materials and components. 例えば、親ネジ作動機構の多くの構成部品を入手可能なステンレス鋼から製造し得る。 For example, it can be prepared a number of components of the lead-screw actuation mechanism from available stainless steel. 親ネジ被駆動カムが擦る表面（例えば、親ネジ８２、エンドエフェクタベース７４、関節作動ジョー７２の近位側部１００，１０２）に摩擦を減少させるために、親ネジ被駆動カム８４を（例えば、ＴｉＮ）塗工し得る。 Surface where the lead screw driven cam rubbing (e.g., lead screw 82, the end effector base 74, proximal side 100, 102 of the articulation the jaw 72) to reduce friction, the lead screw driven cam 84 (e.g. , TiN) can be applied. 第１の作動機構を駆動させるために標準的なケーブルを使用し得る。 You may use a standard cable for driving the first actuating mechanism.
図８Ａ乃至８Ｆは、多くの実施態様に従ったケーブル作動機構１１０の構成部品を例示している。 8A to 8F illustrate the components of the cable operating mechanism 110 in accordance with many embodiments. 上述のように、親ネジ被駆動カム８４をカムスロット８６の遠位端部（即ち、旋回ピン８８付近）に位置付け得る。 As described above, it may be positioned a lead screw driven cam 84 at a distal end portion of the cam slot 86 (i.e., near the pivot pin 88). 親ネジ被駆動カム８４のそのような遠位位置のために、上記で議論したように、旋回ピン８８についての関節作動ジョー７２の回転位置は、関節作動ジョー７２の回転位置の範囲に亘って制約されない。 For such a distal position of the lead screw driven cam 84, as discussed above, the rotational position of the articulation the jaw 72 about pivot pin 88, over a range of rotational positions of the articulation the jaw 72 not constrained. 従って、ケーブル作動機構１１０によって旋回ピン８８についての関節作動ジョー７２の回転位置を制御し得る。 Therefore, it may control the rotational position of the articulation the jaw 72 about the pivot pin 88 by a cable actuation mechanism 110. ケーブル作動機構１１０は、閉塞構成と開放構成との間で関節作動ジョーの回転位置を変えるよう動作可能である。 Cable actuating mechanism 110 is operable to vary the rotational position of the articulation jaws between closed configuration and the open configuration. ケーブル作動機構１１０は、一対のプルケーブル１１２，１１４を含む。 Cable actuating mechanism 110 includes a pair of pull cables 112, 114. ケーブル作動機構１１０は、関節作動ジョー７２を閉塞構成に向かって旋回ピン８８について回転させるために使用される第１のリンケージ１１６や、関節作動ジョー７２を開放構成に向かって旋回ピン８８について回転させるために使用される類似の第２のリンケージ１１８も含む。 Cable actuating mechanism 110 rotates the first linkage 116 and the pivot pin 88 the articulation jaw 72 toward the open configuration used to rotate about pivot pin 88 toward the articulation the jaw 72 in the closed configuration also includes a second linkage 118 of similar used for. （図８Ａ及び８Ｂに示す）第１のリンケージ１１６は、旋回ピン１２２を介してエンドエフェクタベース７４に対する回転のために取り付けられる回転リンク１２０を含む。 (Shown in FIGS. 8A and 8B) the first linkage 116 includes a rotary link 120 which is mounted for rotation relative to the end effector base 74 via a pivot pin 122. 接続リンク１２４は、旋回ピン１２６及び旋回ピン１２８を介して、回転リンク１１２を関節作動ジョー７２に結合する。 Connecting link 124 via a pivot pin 126 and pivot pin 128, the rotary link 112 to bind to the articulation the jaw 72. 第１のリンケージ１１６は、プリケーブル１１２の引張動作を介して関節作動させられる。 The first linkage 116 is brought into articulation via a tensile operation of the pre-cable 112. 動作中、プルケーブル１１２の引張動作は、回転リンク１１２を旋回ピン１２２について時計回り方向に回転させる。 In operation, pulling operation of the pull cable 112, the rotary link 112 about pivot pin 122 to rotate in the clockwise direction. 接続リンク１２４の結果としての動作は、関節作動ジョー７２を閉塞構成に向かって旋回ピン８８について反時計回りに回転させる。 Operation as a result of the connection link 124 is rotated counterclockwise about the pivot pin 88 toward the articulation the jaw 72 in the closed configuration.
ケーブル作動機構１１０の（図８Ｃ乃至８Ｆに示す）第２のリンケージ１１８は、第１のリンケージ１１６と類似の構成部品、例えば、旋回ピン１２２を介したエンドエフェクタベース７４に対する回転のために取り付けられる回転リンク１３０と、２つの旋回ピン１３６，１３８を介して回転リンク１３０を関節作動ジョー７２に結合する接続リンク１３４とを含む。 (Shown in FIG. 8C to 8F) a second linkage 118 of cable actuating mechanism 110, similar components to the first linkage 116, for example, is mounted for rotation relative to the end effector base 74 via a pivot pin 122 a rotary link 130, includes a rotary link 130 via two pivot pins 136 and 138 and the connecting link 134 for coupling to the articulation the jaw 72. 第２のリンケージ１１８は、プルケーブル１１４の引張動作を介して関節作動させられる。 The second linkage 118 is brought into articulation via a tensile operation of the pull cable 114. 第２のリンケージ１１８は、プルケーブル１１４の引張動作が関節作動ジョー７２を開放構成に向かって旋回ピン８８について回転させるように構成される。 The second linkage 118 is configured such that pulling operation of the pull cable 114 rotates about the pivot pin 88 toward the open configuration of articulation the jaw 72. 多くの実施態様において、接続リンク１３４と第２のリンケージ１１８の回転リンク１３０との間の旋回ピン１３６は、接続リンク１２４と第１のリンケージ１１６の回転リンク１２０との間の旋回ピン１２６と１８０度位相がずれている。 In many embodiments, the pivot pin 136 between the rotary link 130 of the connecting links 134 and the second linkage 118 is connected to the link 124 and the pivot pin 126 between the rotary link 120 of the first linkage 116 180 degree phase is shifted. 関節作動ジョー７２を開放構成と閉塞構成との間で関節作動させるために、ケーブル作動機構１１０のプルケーブル１１２の調和された引張及び伸長が使用される。 To articulation between the open configuration and the closed configuration the articulation jaws 72, harmonized tensile and elongation of the pull cable 112 of cable actuating mechanism 110 is used. 等しい反対のケーブル動作を最良にもたらすために、（それによって、以下に記載するキャプスタン被駆動システム内の張力を維持するために）、関節作動ジョー７２が閉塞される（或いはほぼ閉塞される）ときに、並びに、再び関節作動ジョー７２が開放される（或いはほぼ開放される）ときに、旋回ピン１２２，１３２のための共通の回転軸が、旋回ピン１２８，１３８のための回転軸を含む平面上に位置するよう構成される。 To provide equal opposing cable work best, (thereby to maintain tension in the capstan driven system described below), articulation the jaw 72 is closed (or is substantially closed) when, as well, when the re-opened articulation the jaw 72 (or is substantially open), the common axis of rotation for the pivot pins 122, 132 includes a rotating shaft for the pivot pins 128, 138 configured to be positioned on a plane. 接続リンク１２４，１３４は、第１及び第２のリンケージ１１６，１１８のために、この同じ平面について対称的に反対に組み立てられる。 Connecting links 124 and 134, for the first and second linkages 116 and 118 are assembled in opposite symmetrical about the same plane. 旋回ピン１２２，１２６の間の並びに旋回ピン１３２，１３６の間の距離は、第１及び第２のリンケージ１１６，１１８の両方にとって同じであり、旋回ピン１２６，１２８の間の並びに旋回ピン１３６，１３８の間の距離は、第１及び第２のリンケージ１１６，１８８の両方にとって同じである。 The distance between the pivot pin 132, 136 as well between the pivot pins 122 and 126 are the same for both the first and second linkage 116, 118, pivot arrangement between the pivot pin 126 pin 136, the distance between the 138 is the same for both the first and second linkage 116,188.
図９Ａ及び９Ｂは、多くの実施態様に従った他のケーブル作動機構１４０を介した関節作動ジョー７２の関節動作を例示している。 9A and 9B illustrate the articulation of the articulation the jaw 72 via the other cable operating mechanism 140 in accordance with many embodiments. ケーブル作動機構の実施態様１４０において、第１のプルケーブル１４２及び第２のプルケーブル１４４は、関節作動ジョー７２の近位端部と直接的に結合させられる。 In the embodiment 140 of the cable operating mechanism, the first pull cable 142 and the second pull cable 144 is allowed to directly coupled to the proximal end of articulation the jaw 72. 第１のプルケーブル１４２は、第１のプルケーブル１４２の引張動作が関節作動ジョー７２を締付け構成に向かって旋回ピン８８について回転させるよう第１のプーリ１４６の周りに巻き付く。 First pull cable 142 has a tensile operation of the first pull cable 142 is wound around the first pulley 146 to rotate about pivot pin 88 toward the clamping configure articulation the jaw 72. 第２のプルケーブル１４４は、第２のプルケーブル１４４の引張動作が関節作動ジョー７２を開放構成に向かって旋回ピン８８について回転させるよう第２のプーリの周りに巻き付く。 Second pull cable 144 winds around the second pulley so the tensile operation of the second pull cable 144 rotates about the pivot pin 88 toward the open configuration of articulation the jaw 72. 従って、関節作動ジョー７２を開放構成と締付け構成との間で関節作動させるために、ケーブル作動機構１４０の第１及び第２のプルケーブルの調和された引張及び伸長が使用される。 Therefore, in order to articulation between the open configuration and the clamping arrangement of articulation jaws 72, the tensile is harmonious first and second pull cable of the cable operating mechanism 140 and decompression are used. 等しい反対のケーブル動作を最良にもたらし、（それによって、以下に記載するキャプスタン被駆動システム内のケーブル張力を維持するために）、旋回軸８８についてケーブル１４２によって規定される円弧の半径は、旋回軸８８についてケーブル１４４によって規定される半径と実質的に同じである。 Best to bring the opposite cable operation equal, (thereby capstan in order to maintain the cable tension in the drive system described below) the radius of the arc defined by the pivot 88 cable 142, the turning the radius substantially the same as that defined by the cable 144 about an axis 88.
多くの実施態様において、ケーブル（即ち、低力）作動機構は、近位工具シャーシ内に配置される作動機能を介して作動させられる一対のプルケーブルを含む。 In many embodiments, the cable (i.e., low force) actuation mechanism comprises a pair of pull cables is actuated via the operating functions which are disposed proximal tool chassis. 作動機能と動作的に結合する駆動機構を有するロボット工具マニピュレータに解放可能に取り付け可能であるように近位工具シャーシを構成し得る。 It may constitute a proximal tool chassis so as to be releasably attached to the robot tool manipulator having a drive mechanism operatively coupled to the operating functions. 例えば、一対のプルケーブルを近位工具シャーシ内に配置されるキャプスタンの周りに巻き付け得る。 For example, can wrap around the capstan disposed a pair of pull cables in a proximal tool chassis. 近位工具シャーシがロボット工具マニピュレータに取り付けられるとき、キャプスタンをロボット工具マニピュレータのキャプスタン駆動サーボモータと動作的に結合し得る。 When the proximal tool chassis is attached to the robot tool manipulator, the capstan may operatively coupled to the capstan drive servo motor of the robot tool manipulator. キャプスタンの対応する回転をもたらすために、キャプスタン駆動モータの選択的な回転を使用し得る。 To provide corresponding rotation of the capstan may use selective rotation of the capstan drive motor. プルケーブルの調和された伸長及び後退をもたらすために、キャプスタンの回転を使用し得る。 To provide harmonized extension and retraction of the pull cable may use rotation of the capstan. 上記で議論したように、エンドエフェクタの関節作動ジョーの対応する関節動作をもたらすために、プルケーブルの調和された作動を使用し得る。 As discussed above, in order to bring the corresponding articulation of the articulation the jaw of the end effector may use a working that is harmonized pull cable.
多くの実施態様では、後方−駆動可能なケーブル作動機構によって迅速応答／低力モードが提供される。 In many embodiments, backward - fast response / low power mode by a drivable cable actuation mechanism is provided. 関節作動ジョー７２を締付け構成に向かって回転させ且つケーブル作動機構を後方駆動させるために、例えば、関節作動ジョー７２に適用される外力を使用し得る。 To a and the cable operating mechanism is rotated toward the construction tightening the articulation jaws 72 rearwardly driven, for example, may use an external force applied to articulation the jaw 72. キャプスタンの周りに巻き付けられる一対のプルケーブルを含むケーブル作動機構を用いるならば、関節作動ジョー７２を閉塞構成に向かって回転させる外力は、プルケーブルの１つのプルケーブル内の張力の増大をもたらし、他のプルケーブル内の張力の減少をもたらし、それによって、相応してキャプスタンを回転させる。 If using cable actuation mechanism including a pair of pull cables is wrapped around the capstan, the external force for rotating toward the articulation the jaw 72 in the closed configuration, results in increased tension in a single pull cable pull cable , it resulted in a decrease in the tension in the other pull cable, thereby rotating the capstan accordingly. 既知であるように、後方駆動可能性のための十分な効率を有するよう、そのようなケーブル被駆動システムを構成し得る。 As is known, to have a sufficient efficiency for the rear driving potential may be configured such cable driven system. 同様に、関節作動ジョー７２を開放構成に向かって回転させ且つケーブル作動機構を後方駆動させるために、関節作動ジョー７２に適用される外力を使用し得る。 Similarly, in order to the and cable actuation mechanism to rotate the articulation jaw 72 toward the open configuration rearwardly driven, may use an external force applied to articulation the jaw 72. 上記で議論したように、後方駆動可能な迅速応答／低力作動機構は数多くの利益をもたらす。 As discussed above, possible rear driving fast response / low force actuating mechanism results in a number of benefits.
迅速応答／低力関節作動モードをもたらすために、代替的な機構を使用し得る。 To provide rapid response / low force articulation mode may use alternative mechanisms. 例えば、プッシュロッド／プルロッドを含む作動機構を使用し得る。 For example, it may be used an actuation mechanism including a push rod / pull rod.
図１０は、上記で議論した親ネジ作動機構の構成部品を例示する断面図である。 Figure 10 is a cross-sectional view illustrating the components of the lead screw actuation mechanism discussed above. 例示の構成部品は、親ネジ８２と、親ネジ被駆動カム８４と、エンドエフェクタベース７４のカムスロット８６と、遠位支承表面９６と、エンドエフェクタベース７４の円筒形受口１５４と、エンドエフェクタベース７４によって支持される近位軸受９８とを含む。 Exemplary components of a lead screw 82, a lead screw driven cam 84, the cam slot 86 of the end effector base 74, a distal bearing surface 96, a cylindrical socket 154 of the end effector base 74, the end effector and a proximal bearing 98 which is supported by the base 74.
図１１は、多くの実施態様に従った、工具組立体１７０を概略的に例示する単純化された斜視図である。 11, in accordance with many embodiments, is a simplified perspective view illustrating a tool assembly 170 schematically. 工具組立体１７０は、近位作動機構１７２、近位端部と遠位端部とを有する細長いシャフト１７４、シャフトの遠位端部に配置される工具本体１７６、工具本体１７６に対して締付け構成と開放構成との間で移動可能なジョー１７８、ジョーと結合させられる第１の作動機構、及びジョーと結合させられる第２の作動機構を含む。 Tool assembly 170 includes a proximal actuation mechanism 172, clamping relative to the elongate shaft 174, tool body 176 is disposed at the distal end of the shaft, the tool body 176 having a proximal end and a distal end configured movable jaw 178 between an open configuration, including a first actuating mechanism which is coupled with the jaws, and the second actuating mechanism is coupled with the jaws. 第１の作動機構は、締付け構成と開放構成との間で工具本体に対するジョーの位置を変えるよう動作可能である。 First actuating mechanism is operable to vary the position of the jaw with respect to the tool body between a clamping configuration and the open configuration. 第２の作動機構は、ジョーが締付け構成内に保持される第１の構成と、工具本体に対するジョーの位置が第２の作動機構によって制約されない第２の構成とを有する。 The second actuation mechanism has first and configured to be held in the jaws clamping the configuration and a second configuration in which the position of the jaw with respect to the tool body is not constrained by the second actuating mechanism. 第１の作動機構は、近位作動機構と動作的に結合される。 First actuating mechanism is operatively coupled to the proximal actuating mechanism. 多くの実施態様において、第１の作動機構は、近位作動機構によって作動させられる一対のプルケーブルを含む。 In many embodiments, the first actuation mechanism includes a pair of pull cables actuated by proximal actuating mechanism. 第２の作動機構は、近位作動機構と動作的に結合させられる。 The second actuation mechanism is operated bind to the proximal actuating mechanism. 多くの実施態様において、第２の作動機構は、近位作動機構から細長いシャフト１７４を通じて延びる駆動シャフトを介して近位作動機構によって駆動される工具本体内に配置される親ネジ被駆動カムを含む。 In many embodiments, the second actuation mechanism includes a lead screw driven cam disposed in the tool body which is driven by a proximal actuating mechanism via a drive shaft extending through the elongate shaft 174 from the proximal actuating mechanism . 第１及び第２の作動機構を有するものとして工具組立体１７０を記載したが、工具が単一の作動機構を用いて、比較的低力で体組織を把持し、引き続き、把持される体組織をより高い締付力で締め付け得るよう、一部の実施態様では、可変力モータで駆動される単一の作動機構で工具組立体１７０を構成し得る。 Having described tool assembly 170 as having a first and a second actuating mechanism, the tool with a single actuation mechanism, gripping the body tissue with a relatively low force, subsequently gripped by body tissue to be tightened with a higher clamping force, in some embodiments, may constitute a tool assembly 170 in the single actuating mechanism driven by a variable force motor.
様々の用途における使用のために工具組立体１７０を構成し得る。 It may constitute the tool assembly 170 for use in a variety of applications. 例えば、近位作動機構内で使用される手動及び／又は自動の作動を用いて、工具組立体１７０を手持ち式装置として構成し得る。 For example, using manual and / or automatic operation is used within the proximal actuating mechanism may constitute a tool assembly 170 as a handheld device. 外科用途、例えば、焼灼封止、ステープル留め等における使用のためにも、工具組立体１７０を構成し得る。 Surgical applications, for example, ablation sealing, also for use in stapling, etc., can constitute a tool assembly 170. 工具組立体１７０は、最小侵襲的ロボット手術を超える用途、例えば、非ロボット最小侵襲的手術、非最小侵襲的ロボット手術、非ロボット非最小侵襲的手術、並びに、開示の余剰のジョーの使用が有益である他の用途を有し得る。 Tool assembly 170 may use more than minimally invasive robotic surgery, for example, non-robotic minimally invasive surgery, non-minimally invasive robotic surgery, non-robotic non minimally invasive surgery, and, beneficial use of the surplus of the jaws of the disclosure It may have other applications it.
ロボット工具エンドエフェクタのジョーを関節作動させるために、余剰のジョーの作動を使用し得る。 The jaws of the robot tool end effector in order to articulation may use the operation of the excess of the jaw. 例えば、図１２は、余剰のジョー作動を利用するロボット工具１８０を概略的に例示している。 For example, Figure 12 illustrates schematically a robot tool 180 utilizing the jaw actuating surplus. ロボット工具１８０は、近位工具シャーシ１８２と、駆動モータ１８４と、器具シャフト１８６と、遠位エンドエフェクタ１８８と、第１の作動機構部分１９０と、第２の作動機構１９２とを含む。 Robot tool 180 includes a proximal tool chassis 182, a drive motor 184, the instrument shaft 186, a distal end effector 188, a first actuating mechanism portion 190, and a second actuating mechanism 192. 遠位エンドエフェクタ１８８は、関節作動ジョー１９４を含む。 The distal end effector 188 includes an articulation jaws 194. 近位工具シャーシ１８２は、ロボット工具マニピュレータ１９６に解放可能に取り付け可能であり、ロボット工具マニピュレータ１９６は、第１の駆動装置１９８と、近位工具シャーシ１８２がロボット工具マニピュレータ１９６に取り付けられるときにロボット工具１８０の第１の作動機構部分１９０と動作的に結合する第１の作動機構部分２００とを有する。 The proximal tool chassis 182 is attachable releasably to the robot tool manipulator 196, robot when the robot tool manipulator 196 includes a first driving unit 198, the proximal tool chassis 182 is attached to the robot tool manipulator 196 and a first actuating mechanism portion 200 for operatively coupling a first actuating mechanism portion 190 of the tool 180. 器具シャフト１８６は、工具シャーシ１８２に近接する近位端部と、エンドエフェクタ１８８に近接する遠位端部とを有する。 Instrument shaft 186 has a proximal end proximate to the tool chassis 182, and a distal end proximate to the end effector 188. エンドエフェクタ１８８を開放構成と閉塞構成との間で関節作動させるために、（部分２００と部分１９０とを含む）第１の作動機構は、工具シャーシ１８２が工具マニピュレータ１９６に取り付けられるときに、第１の駆動装置１９８を関節作動ジョー１９４に結合させる。 To articulation between the open configuration and the closed configuration the end effector 188, (including a portion 200 and portion 190) first actuating mechanism, when the tool chassis 182 is attached to the tool manipulator 196, the the first driving unit 198 is coupled to the articulation the jaw 194. エンドエフェクタを開放構成から締付け／閉塞構成に関節作動させるために、第２の作動機構１９２は、駆動モータ１８４を関節作動ジョー１９４に結合させる。 To articulation to tighten / closed configuration the end effector from an open configuration, the second actuating mechanism 192 causes the driving motor 184 is coupled to the articulation the jaw 194. 第１の作動機構は、ケーブル作動機構、例えば、迅速応答／低力モードをもたらす上記で議論したケーブル作動機構であり得る。 The first actuation mechanism, the cable actuation mechanism, for example, a cable actuation mechanism discussed above to provide a rapid response / low power mode. 多くの実施態様において、第１の作動機構は、後方−駆動可能である。 In many embodiments, the first actuation mechanism, rear - is drivable. 第２の作動機構は、駆動モータ１８４を親ネジ作動機構、例えば、高締付力モードをもたらす上記で議論した親ネジ作動機構と結合させる駆動シャフトを含み得る。 The second actuation mechanism, the drive motor 184 lead screw actuating mechanisms, for example, may include a drive shaft for coupling with lead screw actuation mechanism discussed above to provide a force mode with high tightening. 多くの実施態様において、第２の作動機構は、非−後方−駆動可能である。 In many embodiments, the second actuation mechanism, non - rear - is drivable. 両方のモードにおいて、ジョー部材の位置は、エンドエフェクタ１８８と結合させられるＰＳＭによって得られる。 In both modes, the position of the jaw members is obtained by PSM which is coupled with the end effector 188. エンドエフェクタを用いた体組織の把持の間にＰＳＭによって得られる位置データから、プロセッサ１９１は、分離パラメータと、締付力でのエンドエフェクタを用いた締付け成功の関連予測とを決定し得る。 From the position data obtained by the PSM during gripping the body tissue with the end effector, the processor 191 includes a separation parameter may determine the relevant prediction clamping success using an end effector with clamping force.
図１３Ａ−１３Ｃは、分離パラメータエンドエフェクタ１８８の実施例を例示し、把持位置及び締付け位置の両方におけるエンドエフェクタ１８８を描写している。 Figure 13A-@ 13 C, illustrate embodiments of the separation parameter end effector 188 depicts the end effector 188 in both the gripping position and the clamping position. 図１３Ａは、エンドエフェクタ１８８のジョーを例示しており、分離パラメータは、ジョー部材の先端の間の距離であり、或いは、ジョー部材の間の角度であり得る。 Figure 13A exemplifies the jaws of the end effector 188, the separation parameter is the distance between the tips of the jaw members, or may be at an angle between the jaw members. 図１３Ｂは、把持力（Ｆｇ）でジョー部材の間で体組織（Ｔ）を把持するエンドエフェクタ１８８を例示している。 Figure 13B illustrates the end effector 188 to grasp the body tissue between the jaw members (T) by the gripping force (Fg). この実施態様において、システムは、体組織Ｔが既知の力Ｆｇでジョー部材の間に把持されるときの分離パラメータを測定する。 In this embodiment, the system measures the separation parameters when body tissue T is grasped between the jaw members at known force Fg. 応答して、システムは、より高い締付力（Ｆｃ）で把持される体組織Ｔの締付けがどちらかと言えば多分あるか（５割を越える確率であるか）否かについての表示をユーザインターフェース上にもたらす。 In response, the system includes a user interface an indication of whether (which is either the probability exceeds 50%) Maybe or speaking fastening body tissue T which is gripped by a higher clamping force (Fc) is to either bring to the top. 締付け成功の可能性の表示は、全体的に又は部分的に分離パラメータに基づき得るが、追加的な要因にも基づき得る。 Possibility of displaying the clamping success, may be based on wholly or partially separated parameters may also be based on additional factors. 追加的な要因は、体組織（Ｔ）の種類（例えば、腸、胃）、体組織の厚さ、所望の締付力Ｆｃ、及び完全締付け状態におけるジョー部材の間の所望の分離を含むが、それらに限定されない。 Additional factors, the type of body tissue (T) (e.g., intestine, stomach), the thickness of the body tissue, including the desired separation between the jaw members in a desired force Fc tightening, and fully tightened state , but are not limited to them. 例えば、１つの実施態様において、請求されるシステムは、閾又は所望の把持分離より少ない把持分離パラメータに応答して、締付力Ｆｃでの把持される組織の締付けの可能性についての表示ももたらし得る。 For example, in one embodiment, a system as claimed is 閾又 in response to small grasping separation parameter than the desired grip separation, also resulted view of the possibility of tightening of the tissue to be grasped in the tightening force Fc obtain. 代替的に、測定される分離が所定の分離パラメータよりも大きいならば、システムは、締付けが成功しそうにないという表示を使用者にもたらし得る。 Alternatively, if the separation is measured is greater than the predetermined separation parameters, the system may result in an indication that unlikely tightening successful user. 所定の分離パラメータは、上述の追加的な要因のいずれかに従って異なり得る。 Given separation parameters may vary in accordance with any additional factors mentioned above. 図１３Ｃは、体組織Ｔを締付力Ｆｃでジョー部材の間に成功裏に締め付けたエンドエフェクタ１８８を例示している。 Figure 13C illustrates an end effector 188 tightened successfully between the jaws members body tissue T in tightening force Fc. 締付力Ｆｃは、把持力Ｆｇよりも大きい所望の範囲内にある。 Force Fc tightening is in the desired range is greater than the gripping force Fg.
図１４Ａ及び１４Ｂは、体組織Ｔを把持力Ｆｇで把持したエンドエフェクタ１８８の２つの実施例を例示している。 14A and 14B illustrate two embodiments of the end effector 188 to grasp the body tissue T by the gripping force Fg. 図１４Ａは、体組織を把持するときのエンドエフェクタ１８８のジョーの間の実際の分離（Ｓ ａ ）が、所与の所望の締付力Ｆｃ及び／又は所望の締付け分離での締付け予測のために決定されるような、所定の把持分離又は標的分離（Ｓ ｔ ）より少ない実施例を描写している。 14A is a body actual separation between the jaws of the end effector 188 when the tissue grasping the (S a) is, for clamping the prediction at a given desired force Fc and / or desired tightening clamping separation as determined in depict fewer examples than the predetermined grip separation or target separation (S t). この実施例では、システムは成功裏の締付けを予測し、予測の表示をユーザインターフェース上で外科医にもたらす。 In this embodiment, the system predicts the successful fastening, resulting in the surgeon an indication of the prediction on the user interface. 図１４Ｂは、エンドエフェクタのジョーの間の組織滑り又は不十分な組織の故に成功しそうにないように体組織が位置付けられる実施例を描写している。 Figure 14B depicts an embodiment the body tissue is positioned so unlikely to succeed because of tissue slippage or insufficient tissue between the jaws of the end effector. この実施例において、エンドエフェクタ１８８のジョーの間の実際に測定される分離（Ｓ ａ ）は、所与の締付力Ｆｃ及び／又は締付け分離での締付け予測のために決定されるような、所定の分離又は標的分離（Ｓ ｔ ）よりも大きい。 In this embodiment, actually measured is separated (S a) between the jaws of the end effector 188, as determined for the clamping forecast at a given tightening force Fc and / or clamping separation, given separation or target separation (S t) greater than. この実施態様では、システムは締付けが成功しそうにないことを予測し、その予測の表示をユーザインターフェース上で外科医にもたらす。 In this embodiment, it predicts that the system is not likely tightening is successful, resulting in the surgeon an indication of the prediction on the user interface. 締付けが成功しそうにないことの表示をもたらした後、使用者からの追加的な入力がない限り、システムは外科医が締め付けるのを阻止し得る。 After tightening brought an indication that unlikely to succeed, unless additional input from the user, the system may prevent the surgeon tightens.
図１５Ａ−１５Ｂは、把持組織の締付けが成功裏でありそうか否かについての、システム１０のユーザインターフェースディスプレイ６０上の表示を例示している。 Figure 15A-15B, the tightening of the gripping tissue of whether likely to be successful, illustrate a display on the user interface display 60 of the system 10. ユーザインターフェースディスプレイ６０は、締付け予測の表示に加えて、手術中の手術工具エンドエフェクタの画像及び／又は視覚的表現を表示するのが典型的である。 The user interface display 60, in addition to the display of the clamping prediction, it is typical to display images and / or visual representation of the surgical tool end effector during surgery. 機能を外科手術中に継目なしに組み込むために、外科手術中にユーザインターフェースディスプレイ上の画像の上に締付け予測の表示を重ね合わせ得る。 To incorporate the functions seamlessly during surgery may superposed display of clamping prediction over the image on the user interface display during a surgical procedure. 締付け予測表示は、外科医が締付けのための準備において組織の把持を実施するときに現れるだけであるのが好ましい。 Clamping prediction display is preferably only appear when performing gripping of the tissue in preparation for clamping the surgeon. 締付け予測の表示は、手術中に外科医による体組織の成功裏の締付けを容易化すると同時に、不成功の締付けに起因する組織損傷の潜在性を最小限化する。 Viewing clamping prediction, at the same time to facilitate the successful clamping of body tissue by the surgeon during surgery, to minimize the potential for tissue damage due to tightening of the unsuccessful. 図１５Ａは、スクリーンの右側下方に重ね合わせられた締付け予測表示器２５０を備えるディスプレイ６０を描写しており、表示器２５０は、締付けがどちらかと言えば多分あることを表示している。 Figure 15A is described a display 60 with a clamping prediction indicator 250 superimposed on the lower right of the screen, the display unit 250 is displaying that there probably speaking tightening with either. 図１５Ｂは、スクリーンの右側下方に重ね合わせられた締付け予測表示２５０を備えるディスプレイ６０を描写しており、表示器２５０は、締付けが成功しそうにないことを表示している。 Figure 15B is depicts a display 60 with a clamping prediction display 250 which is superimposed on the lower right of the screen, the display unit 250 is displaying the unlikely tightening successful. しばしば、外科医は体組織からの干渉の故に内視鏡を用いて手術部位全体を視覚化し得ないか、或いは、外科医は工具の視覚的表示を見ている。 Often, the surgeon can not visualize the entire surgical site using an endoscope because of interference from body tissue, or the surgeon sees a visual display of the tool. 図１５Ａ−１５Ｂにおいて、ディスプレイ６０上のエンドエフェクタ１８９のジョーの図形的表示は誇張されているが、一般的には、外科医は、ディスプレイ６０上の手術工具の画像を見るだけからでは、締付けが成功であるか否かを確認し得ない。 In Figure 15A-15B, but jaw graphical representation of the end effector 189 on the display 60 is exaggerated, in general, the surgeon is only from looking at the image of the surgical tool on the display 60, tightening not sure the whether or not success.
図１６Ａ−１６Ｂは、締付け予測表示２５０の追加的な実施例を例示している。 Figure 16A-16B illustrate additional embodiments of the clamping prediction display 250. 図１６Ａは、締付け予測が締付け成功の見込みの勾配（傾斜）である表示器を描写している。 Figure 16A depicts an indicator is the slope of the likelihood of success tightening clamping prediction (slope). システム及び方法は、様々の要因に基づき勾配内で予測を決定し得る。 The system and method may determine a prediction in gradient based on a variety of factors. それらの要因は、実際の分離と組織を把持するジョー間の所定の標的分離との間の相違、組織の種類、組織の厚さ、又は所望の締付力及び／又は締付け分離を含むが、それらに限定されない。 These factors, differences between the given target separation between the jaws for gripping the actual separation and organization, tissue type, tissue thickness, or the desired tightening force and / or clamping including separation, but it is not limited to them. 例えば、ジョーが組織を把持するときの所定の分離は、許容可能な把持分離の範囲にあり得る。 For example, the predetermined separation when the jaws grip the tissue may be in the range of acceptable grip separation. 実際の測定される把持分離が所定の把持分離の範囲の更に外側であればあるほど、締付け成功の見込みはより少ない。 More gripping separations actual measurement is if the further outside of the range of a predetermined gripping separation, prospects for tightening success less. 例えば、１つの実施態様において、実際の測定分離が０−２度内にあるならば、システムは９９％の締付け成功の見込みの表示を表示する。 For example, in one embodiment, if the actual measurement separation is within 0-2 °, the system displays an indication of likelihood of success tightening of 99%. 測定される分離が２−８度から増大するならば、見込みは、例えば、９９％から１０％まで下がるように、単調に減少する関係において減少する。 If the measured separation increases from 2-8 degrees, estimated, for example, as drops from 99% to 10%, decreases in relation monotonically decreasing. 図１６Ｂは、２つの設定、予測される締付け成功設定及び予測される締付け失敗設定の間でトグルする表示器を有する実施態様を描写している。 16B is two settings, depicts an embodiment having a display for toggling between the predicted clamping success set and predicted clamping failure set. この実施例において、表示器は、点灯されるときには締付けがどちらかと言えば多分あることを表示し、暗いときには締付けの成功がおそらくないことを表示する単なる光である。 In this embodiment, the display device displays that there probably speaking tightening as either when being turned, is simply light indicating that probably no success tightening in dark.
図１７−１９は、請求される方法の実施態様を図式的に例示している。 17-19 is schematically illustrates an embodiment of a method as claimed. 図１７は、例示的な方法３００の単純化された提示である。 Figure 17 is a a simplified exemplary method 300 presented. 方法３００は、既知の把持力で組織を把持する２つのジョーの間の分離を測定するステップ３０２と、２つのジョーの間の把持される組織をより高い締付力で締め付けるときに締付けが成功しそうか或いは失敗しそうかをユーザインターフェース上に表示するステップ３０４とを含む。 The method 300 includes a step 302 of measuring the separation between the two jaws to grasp tissue at a known gripping force, tightening when the tightening with a higher tightening force tissue grasped it is between the two jaws success perilla or fail or likely and a step 304 for display on the user interface. 図１８は、典型的には、使用者からの命令に応答して、システムがある保持力でジョーの間で体組織を把持するステップ３１２と、システムがジョーの間の分離を測定して、ステップ３１４及び３１６において締付け成功の予測の表示をそれぞれもたらした後に、組織を締め付けよという使用者からの命令に応答して、その締付力でジョーの間に体組織を締め付けるステップ３１８とを更に含む方法３１０の単純化された提示である。 Figure 18 is typically in response to a command from the user, and step 312 for gripping the body tissue between the jaws in the holding force where the system, the system measures the separation between the jaws, step 314 and the clamping successful at 316 an indication of prediction after brought each tissue in response to the instruction from the user of Shimetsukeyo, further comprising the steps 318 to tighten the body tissue between the jaws in the clamping force is a simplified presentation of a method 310 including. 図１９は、締付けが成功しそうであるという表示をもたらすステップ３３２をシステムが遂行した後、ジョーを再位置決めせよという使用者からの命令に応答して、体組織に対してジョーを再位置決めするステップ３３４を更に含む方法３２０の単純化された提示である。 Figure 19 is a step of tightening after performing the step 332 the system provides a display that is likely to succeed, in response to a command from the user to spill repositioning the jaws, to reposition the jaw to the body tissue 334 is a further simplified presentation of the methods 320 containing.
図２０−２１は、請求される方法の実施態様を例示するフローチャートである。 Figure 20-21 is a flow chart illustrating an embodiment of a method as claimed. 図２０は、請求される方法の実施態様を示すフローチャートであり、システムは、体組織がジョーの間で把持された後（ＭＴＭグリップは組織の上で閉塞される）、ＰＳＭから分離（ジョー角度）を読み取る。 Figure 20 is a flow chart illustrating an embodiment of the method claimed, the system, after the body tissue is gripped between the jaws (MTM grip is closed on the tissue), separated from the PSM (jaw angle ) read the. 分離（角度）が所定の分離（閾角度）よりも少ないならば、システムは締付けが成功しそうであることを使用者に表示する。 If separation (angle) is smaller than the predetermined separation (threshold angle), the system displays to the user that clamping is likely to succeed. 分離（角度）が所定の分離（閾）よりも少なくないならば、システムは締付けが失敗しそうであることを使用者に表示する。 If separation (angle) is not less than the predetermined separation (threshold), the system displays to the user that clamping is likely to fail. 使用者が締付けの入力をシステムにもたらす（青ペダルが押される）ならば、システムはジョー内に把持される組織の締付けを進める。 Resulting in input of the user tightening system (blue pedal is pressed), then the system advances the clamping of the tissue to be gripped in the jaws. 図２０は、締付け後の組織にステープルを撃つことによって体組織を締付け且つ封止するために外科システム内に組み込まれる請求される方法の実施態様を示すフローチャートである。 Figure 20 is a flowchart illustrating an embodiment of the method claimed are incorporated into the surgical system to and sealing clamping body tissue by shoot staples to tissue after tightening. 図２０−２１において、システムは、選択される行為を遂行する前に、青色又は黄色ペダルを押すことのような入力を使用者に要求し得る。 In Figure 20-21, the system prior to performing the act to be selected, may require inputs such as pressing a blue or yellow pedal to the user.
図２２Ａ−２２Ｂは、締付け後の組織のステープル留めに進むことが妥当であるか否かについてシステム１０のユーザインターフェースディスプレイ６０上の表示を例示している。 Figure 22A-22B illustrates a display on the user interface display 60 of system 10 whether it is appropriate to proceed to stapling of tissue after tightening. その表示は、ステープル留めに進むことが安全であるか否かの表示のみであり得るし、或いは、エンドエフェクタ１８９を用いた組織の締付け後の経過時間（又は、代替的にカウントダウン）を示すためのタイマを更に含み得る。 The display is to proceed to stapling may only indication of whether it is safe or end effector 189 the elapsed time after the tightening of the tissue using (or, alternatively countdown) to indicate further may include a timer. 表示器２５０は、図１５Ａ−１５Ｂに例示する表示器と類似し得るが、上述の機能を更に含み得る。 Indicator 250 is may be similar to display illustrated in FIG. 15A-15B, may further comprise the above functions. ステープル留め安全表示器及び／又はタイマ機能は有利である。 Stapling safety indicator and / or a timer function is advantageous. 何故ならば、それらは、ステープル留めされるべき組織内の流体（例えば、血液）を搾り出すことによってステープル留めが締め付けられている組織の厚さを僅かに減少させ得る前に、締め付けられる組織が特定の量の時間に亘って締め付けられる状態に維持されることを可能にするからである。 Because they are fluid in the tissue to be stapled (e.g., blood) before they can slightly reduce the thickness of the tissue being tightened stapling by squeezing the tissue is tightened This is because to allow it to be kept tightened over time of a specific amount. 締め付けられる組織内の流体の量を減少させることは有利である。 Reducing the amount of fluid in the tightening are the organization is advantageous. 何故ならば、それはステープル留めの前後でステープル挿入地点からの出血の可能性を減少させ得るからである。 Because it is because may reduce the likelihood of bleeding from the staple insertion point before and after the stapling. 組織がエンドエフェクタ１８９のジョーの間で適切に締め付けられるとき、ステープル留めが開始される前に、締め付けられる組織が圧縮する（例えば、流体がジョーの間の組織から圧搾されて出る）ために、有限の量の時間が必要とされるのが典型的である。 When the tissue is properly clamped between the jaws of the end effector 189, before the stapling is started, the tissue is tightened to compress (e.g., fluid exits being squeezed from the tissue between the jaws) for, it is typical time finite amount is required. 流体の十分な圧縮及び削減のために必要とされる時間の量は、ステープルの種類及び大きさ、ステープラ及び／又はクランプの種類、並びに、締め付けられる組織の種類及び厚さに従って異なり得る。 The amount of time required for adequate compression and reduction of the fluid, staple type and size, the type of stapler and / or clamping, and may vary according to the type and thickness of the clamping is tissue. 例えば、腸組織のステープルを行う際には、組織の締付け後に並びにステープル留め前に少なくとも１分間待つことは、ステープル留めに起因する出血の量を有意に減少させる。 For example, when performing stapling intestinal tissue, to wait at least 1 minute before stapling as well after tightening of the tissue, significantly reduce the amount of bleeding caused by stapling. しかしながら、当業者は、しばしば手術及びステープル留めされる組織に依存して、待ち時間の期間が１分よりも少なくても１分よりも多くてもよいことを理解するであろう。 However, one skilled in the art, often depending on the tissue being operated and stapling will period latency understand that may be more than one minute less than 1 minute. 加えて、ステープル留めの後に組織の締付けを維持することは、ステープル留めされる組織から出血を更に低減させ、止血を促進し得る。 In addition, maintaining the clamping of tissue after stapling further reduce bleeding from the tissue being stapled, may promote hemostasis. システム及び／又は外科医が所要時間が経過したこと並びにステープル留めを進めるのが安全であることを認識し得るよう、表示器は経過時間（又は推奨待機時間からのカウントダウン）をもたらし得る。 As the system and / or surgeon is forwarding the well stapling required time has elapsed may recognize that it is safe, the display may result in (countdown from or recommended waiting time) elapsed time. 他の実施態様では、追加的な表示器メッセージ（例えば、「ステープル留めするのを待つ」、「ステープル留めに進む」）は、締め付けられた組織のステープル留めに進むのが妥当であることを外科医に示すのを助け得る。 In another embodiment, the surgeon that additional indicators message (e.g., "waiting for the stapling", "proceed to stapling") is that the process proceeds to stapling of clamped tissue is reasonable It may help indicate to. そのような表示は、時間表示器ディスプレイの色の変化、ディスプレイ上の背景色の変化、光、音声、又はステープル留め安全性及び／又は締付け期間を外科医比に連絡するのに適した任意の他の表示をも含み得るが、それらに限定されない。 Such display may change in the color of the time indicator display, any other suitable communication background color change of the display, light, sound, or stapling safety and / or clamping period to the surgeon ratio It may also include an indication of, but not limited to. 推奨締付け待機時間を手術の変数のいずれかに従ってシステム内に事前設定し得るし、或いは、代替的に、外科医がそれを入力し得る。 It may preset in the system according to any of the recommended tightening waiting variable time surgery, or, alternatively, the surgeon may enter it.
上述の実施態様の図２２Ａにおいて、外科医はエンドエフェクタ１８９のジョーを用いて組織を成功裏に締め付けた。 In Figure 22A of the above embodiments, the surgeon tightened successfully tissue with the jaws of the end effector 189. その提示はディスプレイ６０上に見られる。 The presentation can be seen on the display 60. ディスプレイ６０の右下隅にある表示器２５０は、締付けが完了したことを示し、「ステープル留めするのを待つ」というメッセージで外科医に更に指示するのに対し、タイマは組織の成功裏の締付け後に経過した時間を表示する。 Indicator 250 in the lower-right corner of the display 60, clamping indicates that is complete with respect to further instruct the surgeon message "wait for stapling", the timer is elapsed after tightening of successful tissue to display the time. この実施態様において、ステープル留めを行う前に待つ推奨時間は１分である。 In this embodiment, the recommended time to wait before performing the stapling is 1 minute. 図２２Ｂに示すように、１分が経過した後、表示器２５０は、「ステープル留めに進む」というメッセージと共に、経過時間を表示する。 As shown in FIG. 22B, after the 1 minute has elapsed, the display 250, along with the message "proceed to stapling", and displays the elapsed time. 然る後、外科医は、締め付けられる組織のステープル留めに進み得る。 Thereafter, the surgeon may proceed to stapling of fastening is tissue. 代替的な実施態様では、外科医がステープル留め後の組織に対する締付けを維持するのを可能にするために、タイマは組織のステープル止めの後に再始動し得る。 In an alternative embodiment, in order surgeon to facilitate maintaining clamping against tissue after stapling, the timer may be restarted after the stapling of tissue.
ここに記載する実施例及び実施態様は例示の目的のためであること、その観点における様々の変形又は変更が当業者に提案され、この出願の精神及び範囲並びに付属の請求項の範囲内に含まれるべきであることが理解されよう。 It examples and embodiments described are for illustrative purposes here, a variety of modifications or changes are proposed to those skilled in this viewpoint, included within the spirit and scope as well as the appended claims of this application is should it will be understood. 数多くの異なる組み合わせが可能であり、そのような組み合わせは本発明の一部であると考えられる。 Are possible combinations number of different such combinations are considered to be part of the present invention.
２つのジョーの器具を制御する方法であって、 A method for controlling a device of the two jaws,
電子データプロセッサが、 材料が所定の把持力で把持されるときに前記所定の把持力で前記材料を把持する２つのジョーの間の把持分離パラメータを測定すること、及び 前記電子データプロセッサが、該測定される把持分離パラメータに応答して、ユーザインターフェースの上にある表示を出力することを含み、 Electronic data processor, to measure the gripping separation parameter between two jaws for gripping the material at the predetermined gripping force when the material is gripped with a predetermined gripping force, and the electronic data processor, said in response to the measured gripped separation parameter, the method comprising outputting a display at the top of the user interface,
前記表示は、 前記測定される把持分離パラメータに基づき所望の締付力で前記２つのジョーの間で前記把持される材料を締付けることの成功又は失敗の予測を表示し、前記締付力は、前記所定の把持力よりも大きい締付力の範囲にある、 The display, the display of the measured gripped separation parameter to Based desired the two predictions of success or failure of tightening the material to be the gripped between the jaws in tightening force, force the tightening is the range of the predetermined gripping force greater clamping force than,
前記電子データプロセッサが、 前記測定される把持分離パラメータに基づき前記把持される材料の成功裏の締付けを決定すること、及び、 It said electronic data processor, wherein determining the gripped is a successful material clamping based on grip separation parameters the measurement, and,
前記電子データプロセッサが、成功裏の締付けの決定の後に、前記ユーザインターフェース上に経過時間の表示を出力することを更に含む、 Said electronic data processor, after successful clamping of the decision, further comprising outputting an indication of elapsed time on the user interface,
前記電子データプロセッサが、成功裏の締付け後に、所定の時間期間の後に、前記成功裏に締め付けられる材料に対するステープル留めに進むのに安全であるという表示を出力することを更に含む、請求項２に記載の方法。 Said electronic data processor, after successful tightened, after a predetermined time period, further comprising outputting an indication that it is safe to proceed to stapling to the material to be fastened to the successfully in claim 2 the method described.
当該方法は、本質的に非医療的であり、前記材料は、コンプライアント材料を含む、請求項１に記載の方法。 The method is essentially non-medical, it said material comprises a compliant material, The method of claim 1.
前記電子データプロセッサが、測定把持力命令に応答して前記所定の把持力を適用することを更に含む、請求項１に記載の方法。 It said electronic data processor further comprises in response to the measured gripping force command to apply the predetermined gripping force, the method according to claim 1.
前記材料は、 体組織を含む、請求項１に記載の方法。 The material comprises body tissue A method according to claim 1.
前記体組織は、患者の体の外側の皮膚を含む、請求項６に記載の方法。 The body tissue includes an outer skin of the patient's body, the method of claim 6.
前記成功の表示は、前記把持される体組織を前記所望の締付力で前記２つのジョーの間で締め付けるときに、 前記測定される把持分離パラメータが所望の範囲の前記測定される把持分離パラメータ内にあるという決定に応答して出力される、請求項６に記載の方法。 Display of the success, when tightening the grip is the body tissue between the two jaws in force with the desired clamping, gripping separation parameters gripping separation parameter to be the measurement is the measurement of the desired range in response is output to the determination that is within a method according to claim 6.
前記測定される把持分離の前記所望の範囲は、前記締め付けられる体組織をステープル留め又は締結するのに使用されるステープル又はファスナの寸法に応答して決定される、請求項８に記載の方法。 The measured said desired range of the holding separation is is determined in response to the tightening is body tissue to the dimensions of the staples or fasteners are used to stapling or fastening method of claim 8.
前記測定される把持分離の前記所望の範囲は、前記ジョーの間の前記体組織にステープルを適用するのに適した前記ジョーの間の距離を含む、請求項８に記載の方法。 Wherein the desired range of the measured grasping separation comprises the distance between said jaws suitable for applying staples to the body tissue between the jaws, the method according to claim 8.
前記所定の把持力での前記２つのジョーの間での前記把持される材料の把持は、前記把持分離パラメータを測定する前に、把持せよという使用者命令に応答して遂行され、 Wherein at a predetermined gripping force the gripping of the gripping material being between the two jaws, before measuring the grip separation parameter, is performed in response to a user instruction to spill the grip,
前記電子データプロセッサが、成功の予測の表示をもたらした後に、締め付けよという使用者命令に応答して、前記締付力で前記ジョーの間で前記把持される材料を締め付ける指令を出力すること、又は、 Said electronic data processor, after which led to the display of success prediction, in response to a user command that Shimetsukeyo, it outputs a command to tighten the material to be the gripped between the jaws in force the tightening, or,
前記電子データプロセッサが、失敗の予測の表示をもたらした後に、前記ジョーの間から前記把持される材料を解放する指令を出力することを更に含む、 Said electronic data processor, after which led to the display of the failure prediction, further comprising outputting a command to release the material to be the grasping from between the jaws,
前記把持は、ソフト把持モードにおいて起こり、前記締付けは、締付けモードにおいて起こり、 Said gripping takes place in a soft grip mode, the clamping takes place in the clamping mode,
前記電子データプロセッサが、前記ソフト把持モードから前記締付けモードに切り換わることを更に含む、 Said electronic data processor, further comprising switching to the clamping mode from said soft grip mode,
前記ソフト把持モードから前記締付けモードへの切り換わりは、前記把持される材料を締め付けよという使用者入力命令に応答して起こる、請求項１２に記載の方法。 The switching of the soft-grip mode to the clamping mode occurs in response to user input commands that Shimetsukeyo a material the gripping method of claim 12.
前記材料を把持することは、作動システムによって適用される前記所定の把持力で前記ジョーを駆動することを含み、前記把持分離パラメータは、前記所定の把持力の適用中に測定される、請求項１１に記載の方法。 To gripping the material comprises driving the jaws in the predetermined gripping force applied by the actuation system, the grip separation parameter is measured during application of the predetermined gripping force, claim the method according to 11.
前記把持分離パラメータは、前記ジョーの間の角度又は前記ジョーの間の距離を含む、請求項１に記載の方法。 It said gripping separation parameters include the distance between the angle or the jaw between the jaw, the method according to claim 1.
前記所望の締付力は、前記所定の把持力の少なくとも２倍である、請求項１に記載の方法。 The desired clamping force is at least twice said predetermined gripping force, the method according to claim 1.
前記所望の締付力は、前記所定の把持力の５〜１０倍の間にある、請求項１に記載の方法。 The desired tightening force is between 5 to 10 times of the predetermined gripping force, the method according to claim 1.
前記表示は、前記測定される把持分離パラメータが所望の把持分離パラメータよりも大きいときの締付け失敗の予測を含み、前記表示は、前記把持分離パラメータが前記所望の把持分離パラメータ以下であるときの締付け成功の予測を含む、請求項１に記載の方法。 Wherein the display includes a fastening failure prediction when grasping separation parameter to be the measurement is greater than the desired grip separation parameter, wherein the display is tightened when the gripping separation parameter is less than said desired grasping separation parameter success including prediction method according to claim 1.
前記ジョーの各々は、遠位先端を有し、前記把持分離パラメータは、前記ジョーの前記遠位先端の間の分離距離を含む、請求項１８に記載の方法。 Each of said jaws has a distal tip, said gripping separation parameters include the separation distance between the distal tip of the jaws, the method according to claim 18.
前記所望の把持分離パラメータは、０．７ｍｍ〜８ｍｍの範囲内の距離である、請求項１９に記載の方法。 It said desired grasping separation parameter is a distance in the range of 0.7Mm～8mm, The method of claim 19.
前記所望の把持分離パラメータは、４ｍｍの距離である、請求項１９に記載の方法。 Said desired grasping separation parameter is a distance 4 mm, The method of claim 19.
前記所定の把持力は、１３．３ニュートン〜４４．５ニュートンの範囲内の前記ジョーの前記遠位先端の間の先端力に対応する、請求項１９に記載の方法。 Wherein the predetermined gripping force, 13.3 corresponds to the tip force between the distal tip of the jaws in the range of Newton ～44.5 Newton method according to claim 19.
前記締付力は、１３３．４ニュートン〜３１１．４ニュートンの範囲内の前記ジョーの前記遠位先端の間の先端力に対応する、請求項１９に記載の方法。 The clamping force corresponds to the tip force between the distal tip of the jaws in the range of 133.4 Newtons ～311.4 Newton method according to claim 19.
１つ又はそれよりも多くの締付けパラメータに応答して前記所望の把持分離パラメータを決定することを更に含み、前記締付けパラメータは、前記ジョーの寸法、前記ジョーの締付け表面の肌理、ステープルの寸法、及び締め付けられる前記材料の特性の一部又は全てを含む、請求項１８に記載の方法。 Further comprising determining said desired grasping separation parameter in response to one or more of the tightening parameters than the clamping parameters, dimensions of the jaw, texture clamping surface of the jaw, staple size, and clamping is including part or all of the properties of the material, method of claim 18.
前記把持される材料の前記特性は、前記把持される材料の種類、前記把持される材料の厚さ、及び前記把持される材料の剛性を含む、請求項２４に記載の方法。 Wherein the characteristics of grasping the material being the type of material the gripping, the thickness of the material to be the gripping, and the stiffness of the grip material being, The method of claim 24.
前記所望の把持分離パラメータは、前記ジョーの間の角度を含む、請求項１８に記載の方法。 Said desired grasping separation parameters include the angle between the jaws, the method according to claim 18.
前記角度は、１度〜１０度の範囲内にある、請求項２６に記載の方法。 Said angle is in the range of 1 to 10 degrees, The method of claim 26.
前記電子データプロセッサが、失敗の予測の表示の後に、前記ジョーを前記把持される材料に対して再位置決めすること、 Said electronic data processor, after the display of the failure prediction, repositioning the jaw relative to the material to be the grasping,
前記電子データプロセッサが、前記ジョーの再位置決めの後に、前記ジョーの間の前記把持分離パラメータを測定しながら、前記ジョーに前記所定の把持力で前記材料を把持させる指令を出力すること、及び、 It said electronic data processor, after the re-positioning of the jaws, while measuring the grip separation parameter between said jaws, it outputs a command to grip the material at the predetermined gripping force to the jaws, and,
前記電子データプロセッサが、前記再位置決めされるジョーの間の前記測定される把持分離に応答して、前記所望の締付力で前記再位置決めされるジョーの間で前記把持される材料を締め付けることの失敗又は成功の予測の第２の表示を出力することを更に含む、 Said electronic data processor, in response to said gripping separations the measurement between the jaws to be repositioned, tightening the material to the be gripped between the jaws to be the repositioned by the desired clamping force further comprises outputting a second display of the failure or success prediction,
第１及び第２のジョーと、 First and second jaws,
前記第１及び第２のジョーに結合される作動システムと、 An actuation system coupled to said first and second jaws,
該作動システムとユーザインターフェースとに結合される電子データプロセッサとを含み、 And a electronic data processor coupled to the said actuating system and user interface,
前記作動システムは、所定の把持力で材料に対して前記第１及び第２のジョーを閉塞し且つ所望の締付力で前記第１のジョーと前記第２のジョーとの間に前記材料を締め付けるよう構成され、前記電子データプロセッサは、前記材料が前記所定の把持力で把持されるときに、前記第１及び第２のジョーの間の把持分離パラメータを測定するよう構成され、 Said operating system, said material between said first jaw and said second jaw in occluded and the desired tightening force said first and second jaws relative to the material with a predetermined gripping force is configured to fasten said electronic data processor, when said material is gripped at the predetermined gripping force, it is configured to measure the grip separation parameter between said first and second jaws,
該測定される把持分離パラメータに基づき、前記電子データプロセッサは、 前記所望の締付力で前記第１及び第２のジョーの間で前記材料を締め付けることの成功又は失敗の予測である表示を出力し、前記締付力は、前記所定の把持力より大きい所定の範囲の力の内にある、 Based on the grip separation parameters the measurement, the electronic data processor, outputs the success or prediction display is the failure to tighten the said material between said desired first and second jaw clamping force and, force the tightening is within the power of a predetermined range larger than the predetermined gripping force,
前記電子データプロセッサは、前記作動システムから送信される前記第１及び第２のジョーの位置データから前記第１及び第２のジョーの間の前記把持分離パラメータを決定する、請求項２９に記載の装置。 Said electronic data processor determines the gripping separation parameter between said first and second jaw from the position data of the first and second jaw are transmitted from the operating system, according to claim 29 apparatus.
前記第１のジョーと第２のジョーとの間の前記把持分離パラメータを測定するためのセンサを更に含む、請求項２９に記載の装置。 Further comprising a sensor for measuring the gripping separation parameter between the first jaw and the second jaw apparatus according to claim 29.
前記把持分離パラメータは、前記第１及び第２のジョーの間の角度又は前記第１及び第２のジョーの間の距離を含む、請求項２９に記載の装置。 It said gripping separation parameters include the distance between the angle or the first and second jaws between the first and second jaws, according to claim 29.
前記電子データプロセッサは、ユーザインターフェースに前記表示を出力し、前記表示は、前記所望の締付力で前記第１及び第２のジョーの間で把持される前記材料を所望の締め付けられるジョー分離まで締め付けることの成功又は失敗を予測する図式的な表示を含み、前記所望の締め付けられるジョー分離は、所定の範囲の分離内にある、請求項２９に記載の装置。 Said electronic data processor outputs the display on the user interface, the display until the jaws separate for desired tightening the material to be gripped between said desired first and second jaw clamping force includes a schematic representation of predicting the success or failure of tightening, said desired jaw separation tightened lies in the separation of a predetermined range, according to claim 29.
前記所望の締め付けられるジョー分離は、前記第１及び第２のジョーの間の前記材料にステープルを適用するための適切な分離を含む、請求項３３に記載の装置。 The desired jaw separation tightened, including adequate separation for applying staples to the material between the first and second jaws, according to claim 33.
前記電子データプロセッサは、前記第１及び第２のジョーの間に前記材料を受け入れるよう前記第１及び第２のジョーを位置付け且つ前記所定の把持力で前記材料を把持するよう前記第１及び第２のジョーを閉塞し得るソフト把持モードを有し、 Said electronic data processor, said first and to grip the material with the material to accept positioning said first and second jaw and the predetermined gripping force between said first and second jaw has a soft grip mode capable of closing the second jaw,
前記電子データプロセッサは、前記材料を前記締付力で締め付けるよう前記第１及び第２のジョーを閉塞する締付けモードも有し、 It said electronic data processor also has clamping mode to close the first and second jaw to tighten the material force the tightening,
前記ソフト把持モードにある間に、ユーザインターフェースが締付け成功又は失敗の予測の表示を表示する、 While in the soft grip mode, displays the display of the user interface is tightened success or failure prediction,
前記表示は、音声、視覚表示、及び知覚表示の一部又は全部を含む、請求項２９に記載の装置。 The display, audio, visual display, and some of the perceived display or a whole apparatus of claim 29.
前記ソフト把持モードと前記締付けモードとの間を切り換えるためのコントローラを更に含む、請求項３５に記載の装置。 Further comprising apparatus according to claim 35 a controller for switching between the soft gripping mode and the tightening mode.
前記作動システムは、第１及び第２のトルクを適用し得るアクチュエータシステムを更に含み、該アクチュエータシステムは、前記ソフト把持モードにおいて、前記第１のトルクの適用が前記所定の把持力で前記第１及び第２のジョーでの把持をもたらし、且つ、前記締付けモードにおいて、前記第２のトルクが前記締付力で前記第１及び第２のジョーでの締付けをもたらすよう、前記第１及び第２のジョーに結合される、請求項３５に記載の装置。 Said actuation system further includes an actuator system capable of applying the first and second torque, the actuator system, the soft in grasping mode, the first application of said first torque at a predetermined gripping force and bring the grip of the second jaw, and, in the clamping mode, so that the second torque results in tightening in the first and second jaws in force said clamping, the first and second It is coupled to the jaw, according to claim 35.
前記アクチュエータシステムは、１つ又はそれよりも多くのアクチュエータを含み、該アクチュエータは、電気モータ、液圧アクチュエータ、空圧アクチュエータ、及び可変トルク出力アクチュエータの一部又は全部を含む、請求項３８に記載の装置。 The actuator system includes one or more actuators than, the actuator is an electric include motors, hydraulic actuators, pneumatic actuators, and some or all of the variable torque output actuator, according to claim 38 device.
前記アクチュエータシステムは、前記作動システムの１つ又はそれよりも多くの機構を通じて前記第１及び第２のジョーに結合させられる、請求項３８に記載の装置。 Said actuator system, wherein one of the operating system or from also coupled to said first and second jaw through a number of mechanisms, according to claim 38.
前記１つ又はそれよりも多くの機構は、ケーブル、リンケージ、及び親ネジの一部又は全部を含む、請求項４０に記載の装置。 Said one or more mechanisms than a cable, linkage, and include some or all of the lead screw, according to claim 40.
前記表示は、前記把持分離パラメータと基準把持分離パラメータとの間の関係を示し、該関係から、使用者は前記失敗又は成功の前記予測を決定し得る、請求項３５に記載の装置。 The display shows the relationship between the gripping separation parameter and the reference grip separation parameter, from the relationship, the user may determine the prediction of the failure or success, according to claim 35.
前記表示は、前記材料の成功裏の締付けの決定後の経過時間を更に示す、請求項３５に記載の装置。 The display further shows the elapsed time after successful clamping of the determination of the material, according to claim 35.
前記材料は、 体組織を含む、請求項２９に記載の装置。 The material comprises body tissue, according to claim 29.
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