ХИРУРГИЧЕСКИЙ СШИВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ С КРУТЯЩИМСЯ УПОРОМ
SURGICAL STAPLER WITH ROLLING ANVIL

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В некоторых обстоятельствах эндоскопические хирургические инструменты могут быть предпочтительнее традиционных хирургических устройств для проведения открытых операций, поскольку при разрезе меньшего размера может сокращаться восстановительный период после оперативного вмешательства и снижаться риск осложнений. Следовательно, некоторые эндоскопические хирургические инструменты могут подходить для помещения дистального концевого эффектора в требуемое операционное поле через канюлю троакара. Для достижения диагностического или терапевтического эффекта эти дистальные концевые эффекторы могут взаимодействовать с тканью рядом способов (например, эндоскопический рассекатель, зажим, рассекатель, сшивающий инструмент, клипсонакладыватель, устройство доступа, устройство для доставки лекарственных средств/генной терапии и устройство доставки энергии с помощью ультразвука, радиочастот (РЧ), лазера и т.п.). Эндоскопические хирургические инструменты могут включать в себя ствол между концевым эффектором и участком рукоятки, управляемым врачом. Такой ствол может делать возможным введение на требуемую глубину и вращение вокруг продольной оси ствола, таким образом облегчая расположение концевого эффектора в организме пациента. Размещение концевого эффектора можно дополнительно облегчить посредством включения одного или более шарнирных сочленений или элементов, позволяющих концевому эффектору избирательно шарнирно поворачиваться или иным способом отклоняться относительно продольной оси ствола.
Примеры эндоскопических хирургических инструментов включают в себя хирургические сшивающие инструменты. Некоторые из таких сшивающих инструментов выполнены с возможностью прижатия слоев ткани, рассечения зажатых слоев ткани и сшивания слоев ткани скобками, чтобы по существу скрепить вместе рассеченные слои ткани рядом с рассеченными концами слоев ткани. Исключительно в качестве примеров приводятся хирургические сшивающие инструменты, описанные в патенте США № 4,805,823, озаглавленном «Конфигурация углублений в сшивающих инструментах для внутренних органов», выданном 21 февраля 1989 г.; патенте США № 5,415,334, озаглавленном «Хирургический сшивающий инструмент и кассета со скобками», выданном 16 мая 1995 г.; патенте США № 5,465,895, озаглавленном «Хирургический сшивающий инструмент», выданном 14 ноября 1995 г.; патенте США № 5,597,107, озаглавленном «Хирургический сшивающий инструмент», выданном 28 января 1997 г.; патенте США № 5,632,432, озаглавленном «Хирургический инструмент», выданном 27 мая 1997 г.; патенте США № 5,673,840, озаглавленном «Хирургический инструмент», выданном 7 октября 1997 г.; патенте США № 5,704,534, озаглавленном «Узел шарнира для хирургических инструментов», выданном 6 января 1998 г.; патенте США № 5,814,055, озаглавленном «Хирургический зажимной механизм», выданном 29 сентября 1998 г.; патенте США № 6,978,921, озаглавленном «Хирургический сшивающий инструмент со встроенным пусковым механизмом с трехрогим элементом», выданном 27 декабря 2005 г.; патенте США № 7,000,818, озаглавленном «Хирургический сшивающий инструмент, имеющий отдельные и отличные друг от друга закрывающую и пусковую системы», выданном 21 февраля 2006 г.; патенте США № 7,143,923, озаглавленном «Хирургический сшивающий инструмент, имеющий пусковую блокировку для незакрытого упора», выданном 5 декабря 2006 г.; патенте США № 7,303,108, озаглавленном «Хирургический сшивающий инструмент со встроенным многотактовым пусковым механизмом с гибкой рейкой», выданном 4 декабря 2007 г.; патенте США № 7,367,485, озаглавленном «Хирургический сшивающий инструмент со встроенным многотактовым пусковым механизмом, имеющим поворотную трансмиссию», выданном 6 мая 2008 г.; патенте США № 7,380,695, озаглавленном «Хирургический сшивающий инструмент, имеющий единственный механизм блокировки для предотвращения пуска», выданном 3 июня 2008 г.; патенте США № 7,380,696, озаглавленном «Шарнирный хирургический сшивающий инструмент со встроенным двухкомпонентным пусковым механизмом с трехрогим элементом», выданном 3 июня 2008 г.; патенте США № 7,404,508, озаглавленном «Хирургическое сшивающее и рассекающее устройство», выданном 29 июля 2008 г.; патенте США № 7,434,715, озаглавленном «Хирургический сшивающий инструмент, имеющий многотактовый пуск с блокировкой открытия», выданном 14 октября 2008 г.; патенте США № 7,721,930, озаглавленном «Одноразовая кассета с адгезивом для применения со сшивающим устройством», выданном 25 мая 2010 г.; публикации США № 2010/0264193, озаглавленной «Хирургический сшивающий инструмент с шарнирно поворачиваемым концевым эффектором», опубликованной 21 октября 2010 г.; и публикации США № 2012/0239012, озаглавленной «Режущий хирургический инструмент с приводом, имеющий электрический исполнительный узел управления исполнительным механизмом», опубликованной 20 сентября 2012 г. Описание каждого из приведенных выше патентов США и патентных публикаций США включено в настоящий документ путем ссылки.
Хотя упомянутые выше хирургические сшивающие инструменты описаны в связи с их применением в эндоскопических процедурах, следует понимать, что такие хирургические сшивающие инструменты также можно применять в открытых процедурах и/или других неэндоскопических процедурах. Исключительно для примера, при торакальном хирургическом вмешательстве, в котором не применяют троакар в качестве прохода для сшивающего инструмента, хирургический сшивающий инструмент можно ввести посредством торакотомии и, таким образом, между ребрами пациента для получения доступа к одному или более органам. Такие процедуры могут включать в себя применение сшивающего инструмента для рассечения и закрытия сосуда, ведущего к легкому. Например, сосуды, ведущие к органу, можно рассечь и закрыть с помощью сшивающего инструмента перед удалением органа из грудной полости. Безусловно, хирургические сшивающие инструменты можно применять в различных других условиях и процедурах.
Хотя были изготовлены и применялись различные типы хирургических сшивающих инструментов и связанных с ними компонентов, считается, что до изобретателя(-ей) никто не изготовил или не применял изобретение, описанное в приложенной формуле изобретения.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одном аспекте настоящего изобретения предложено устройство для сшивания ткани, содержащее: (a) ствол, причем ствол имеет дистальный конец; (b) концевой эффектор, при этом концевой эффектор расположен на дистальном конце ствола, при этом концевой эффектор образует зазор, выполненный с возможностью приема ткани, при этом концевой эффектор содержит: (i) первый элемент для формирования крепежного узла, расположенный на первой стороне зазора, при этом первый упомянутый элемент для формирования крепежного узла выполнен с возможностью поворота относительно ствола; и (ii) второй элемент для формирования крепежного узла, расположенный на второй стороне зазора; (c) первый элемент крепежного узла, при этом первый элемент для формирования крепежного узла выполнен с возможностью приема первого элемента крепежного узла и расположения первого элемента крепежного узла на первой стороне зазора, при этом первый элемент крепежного узла выполнен с возможностью поступательного дистального перемещения через ствол во время поворота первого элемента для формирования крепежного узла; и (d) второй элемент крепежного узла, при этом второй элемент для формирования крепежного узла выполнен с возможностью приема упомянутого второго элемента крепежного узла и расположения второго элемента крепежного узла на второй стороне зазора, при этом второй элемент крепежного узла выполнен с возможностью поступательного дистального перемещения через ствол во время поворота первого элемента для формирования крепежного узла; при этом первый и второй элементы крепежного узла выполнены с возможностью соединения друг с другом и таким образом формирования крепежного узла.
Концевой эффектор дополнительно содержит: (i) первую браншу; и(ii) вторую браншу; причем первая бранша выполнена с возможностью поворота относительно второй бранши для избирательного изменения зазора.
Первый элемент для формирования крепежного узла расположен в первой бранше, причем второй элемент для формирования крепежного узла расположен во второй бранше.
В первой бранше образован первый канал, выполненный с возможностью направления первого элемента крепежного узла к первому элементу для формирования крепежного узла, причем во второй бранше сформирован второй канал, выполненный с возможностью направления второго элемента крепежного узла ко второму элементу для формирования крепежного узла.
Второй канал образует изгиб, выполненный с возможностью изменения направления траектории второго элемента крепежного узла с дистального направления на проксимальное направление.
Концевой эффектор дополнительно содержит режущий ткань элемент, выполненный с возможностью рассечения ткани.
Режущий ткань элемент выполнен с возможностью поступательного перемещения относительно первого и второго элементов для формирования крепежного узла.
Режущий ткань элемент расположен проксимально относительно первого и второго элементов для формирования крепежного узла.
Первый элемент для формирования крепежного узла содержит упор.
Упор образует расположенные под углом углубления, выполненные с возможностью деформации участков второго элемента крепежного узла.
Упор образует расположенные под углом выступы, выполненные с возможностью деформации участков второго элемента крепежного узла.
Первый элемент крепежного узла содержит опорную полоску.
Второй элемент крепежного узла содержит проволоку, причем проволока включает в себя гибкие выступающие участки, при этом первый элемент для формирования крепежного узла выполнен с возможностью деформации гибких выступающих участков.
Второй элемент крепежного узла содержит: (i) полоску, и (ii) множество крепежных элементов, проходящих перпендикулярно от полоски, причем первый элемент крепежного узла выполнен с возможностью приема множества крепежных элементов.
Каждый из крепежных элементов содержит поддающийся деформации свободный конец, причем первый элемент для формирования крепежного узла выполнен с возможностью деформации каждого свободного конца с образованием конфигурации заклепочной головки.
Каждый из крепежных элементов содержит зазубренный свободный конец, причем зазубренные свободные концы выполнены с возможностью фиксации в первом элементе крепежного узла.
Весь концевой эффектор выполнен с возможностью поворота относительно ствола.
Устройство дополнительно содержит: (a) первую бобину, причем участок первого элемента крепежного узла собран на первой бобине; и (b) вторую бобину, при этом участок второго элемента крепежного узла собран на второй бобине.
Во втором аспекте изобретения предложено устройство для сшивания ткани, содержащее: (a) ствол, причем ствол имеет дистальный конец; (b) концевой эффектор, при этом концевой эффектор расположен на дистальном конце ствола, при этом концевой эффектор содержит: (i) первую браншу, имеющую элемент упора, причем элемент упора выполнен с возможностью поворота внутри первой бранши; и (ii) вторую браншу, имеющую направляющий элемент; (c) первый элемент крепежного узла, при этом упор выполнен с возможностью приема первого элемента крепежного узла; и (d) второй элемент крепежного узла, при этом направляющий элемент выполнен с возможностью приема второго элемента крепежного узла; при этом первый и второй элементы крепежного узла выполнены с возможностью соединения друг с другом; при этом упор выполнен с возможностью деформации участка второго элемента крепежного узла для скрепления первого и второго элементов крепежного узла друг с другом.
Согласно третьему аспекту предложено устройство для сшивания ткани, содержащее: (a) ствол, причем ствол имеет дистальный конец; (b) концевой эффектор, при этом концевой эффектор расположен на дистальном конце ствола, при этом концевой эффектор образует зазор, выполненный с возможностью приема ткани, при этом концевой эффектор содержит: (i) первый поворотный элемент, расположенный на первой стороне зазора; и (ii) второй поворотный элемент, расположенный на второй стороне зазора; (c) опорную полоску, при этом первый поворотный элемент выполнен с возможностью приема опорной полоски; и (d) крепежную полоску, имеющую множество крепежных элементов, при этом второй поворотный элемент выполнен с возможностью приема крепежной полоски, при этом опорная полоска выполнена с возможностью приема крепежных элементов для фиксации ткани между опорной полоской и крепежной полоской.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Сопровождающие рисунки, включенные в настоящее описание и составляющие его неотъемлемую часть, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и вместе с приведенным выше общим описанием изобретения и приведенным ниже подробным описанием вариантов осуществления призваны разъяснить принципы настоящего изобретения.
На ФИГ. 1A показан вид в перспективе примера шарнирного хирургического сшивающего инструмента с концевым эффектором в неповернутом положении.
На ФИГ. 1B показан вид в перспективе хирургического инструмента с ФИГ. 1A с концевым эффектором в повернутом положении.
На ФИГ. 2 показан вид в перспективе открытого концевого эффектора хирургического инструмента, представленного на ФИГ. 1A–1B.
На ФИГ. 3A показан вид сбоку в поперечном сечении концевого эффектора, изображенного на ФИГ. 2, вдоль линии 3–3 на ФИГ. 2 с пусковым стержнем в проксимальном положении.
На ФИГ. 3B показан вид сбоку в поперечном сечении концевого зажима, изображенного на ФИГ. 2, вдоль линии 3–3 на ФИГ. 2 с пусковым стержнем в дистальном положении.
На ФИГ. 4 показан вид с торца в поперечном сечении концевого эффектора, изображенного на ФИГ. 2, вдоль линии 4–4 на ФИГ. 2.
На ФИГ. 5 показан вид в перспективе с пространственным разделением компонентов концевого эффектора, изображенного на ФИГ. 2.
На ФИГ. 6 показан вид в перспективе концевого эффектора, изображенного на ФИГ. 2, расположенного на ткани и приведенного в действие после размещения в ткани.
На ФИГ. 7 показан схематический вид примера альтернативного концевого эффектора и других компонентов, которые можно встроить в инструмент, изображенный на ФИГ. 1A–1B.
На ФИГ. 8 показан частичный вид в перспективе верхней бранши концевого эффектора, изображенного на ФИГ. 7.
На ФИГ. 9 показан частичный вид в перспективе нижней бранши концевого эффектора, изображенного на ФИГ. 7.
На ФИГ. 10 показан вид сбоку в поперечном сечении нижней бранши, изображенной на ФИГ. 9, вдоль линии 10–10 на ФИГ. 9.
На ФИГ. 11 показан вид с торца в поперечном сечении концевого эффектора, изображенного на ФИГ. 7, вдоль линии 11–11 на ФИГ. 7.
На ФИГ. 12 показан вид сбоку в поперечном сечении концевого эффектора, изображенного на ФИГ. 7, вдоль линии 12–12 на ФИГ. 11.
На ФИГ. 13 показан вид с торца в поперечном сечении примера альтернативного концевого эффектора, который можно включить в инструмент, показанный на ФИГ. 1A–1B.
На ФИГ. 14 показан вид сбоку в поперечном сечении концевого эффектора, изображенного на ФИГ. 13, вдоль линии 14–14 на ФИГ. 13.
На ФИГ. 15 показан вид сбоку в вертикальной проекции другого примера альтернативного концевого эффектора, который можно включить в инструмент, изображенный на ФИГ. 1A–1B, размещенного через троакар в прямой конфигурации.
На ФИГ. 16 показан вид сбоку в вертикальной проекции концевого эффектора, изображенного на ФИГ. 15, повернутого в наклоненной конфигурации.
На ФИГ. 17 показан вид в перспективе концевого эффектора, изображенного на ФИГ. 15, который рассекает и прихватывает ткань.
На ФИГ. 18 показан вид сбоку в поперечном сечении концевого эффектора, изображенного на ФИГ. 15.
Предполагается, что рисунки не имеют какого-либо ограничительного характера, и считается, что различные варианты осуществления изобретения могут быть реализованы множеством других способов, включая те, которые необязательно показаны на рисунках. Приложенные рисунки составляют часть описания и включены в него, иллюстрируют несколько аспектов настоящего изобретения и вместе с описанием служат для пояснения принципов изобретения. Однако следует понимать, что данное изобретение не ограничено точными показанными конфигурациями.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Представленное ниже описание некоторых примеров изобретения не следует применять для ограничения объема настоящего изобретения. Другие примеры, элементы, аспекты, варианты осуществления и преимущества изобретения станут очевидны специалистам в данной области из представленного ниже описания, в котором для иллюстрации показан один из лучших предполагаемых способов реализации изобретения. Как будет понятно, изобретение может быть реализовано с разными другими очевидными аспектами, все из которых не отклоняются от изобретения. Соответственно, рисунки и описания следует рассматривать как по сути иллюстративные и не имеющие ограничительного характера.
I. Пример хирургического сшивающего инструмента
На ФИГ. 1–6 показан пример хирургического сшивающего и рассекающего инструмента (10), размер которого подходит для введения в неповернутом состоянии, как показано на ФИГ. 1A, через канал канюли троакара в операционное поле в организме пациента для проведения хирургического вмешательства. Хирургический сшивающий и рассекающий инструмент (10) включает в себя участок (20) рукоятки, соединенный с рабочим участком (22), последний дополнительно содержит ствол (23), дистально оканчивающийся шарнирным механизмом (11), и дистально прикрепленный концевой зажим (12). После введения шарнирного механизма (11) и концевого зажима (12) через канал канюли троакара шарнирный механизм (11) можно шарнирно повернуть путем дистанционного управления, как показано на ФИГ. 1B, с помощью механизма (13) управления шарниром. При этом концевой эффектор (12) можно завести за орган или приблизить к ткани под требуемым углом, либо по другим причинам. Следует понимать, что термины, такие как «проксимальный» и «дистальный», в настоящем документе используются по отношению к врачу, держащему участок (20) рукоятки инструмента (10). Таким образом, концевой эффектор (12) расположен дистально по отношению к более проксимальному участку (20) рукоятки. Следует также понимать, что для удобства и ясности такие пространственные термины как «вертикальный» и «горизонтальный» применяются в настоящем документе в отношении рисунков. Однако хирургические инструменты применяются во множестве ориентаций и положений, и эти термины не являются ограничивающими и абсолютными.
Концевой эффектор (12) настоящего примера включает в себя нижнюю браншу (16) и упор (18), выполненный с возможностью поворота. Участок (20) рукоятки включает в себя пистолетную рукоятку (24), к которой врач отводит с поворотом закрывающий спусковой механизм (26) для смыкания упора (18) или его прижатия к нижней бранше (16) концевого зажима (12). Такое смыкание упора (18) осуществляется за счет самой наружной закрывающей гильзы (32), перемещающейся продольно по отношению к участку (20) рукоятки в ответ на поворот закрывающего спускового механизма (26) по отношению к пистолетной рукоятке (24). Дистальное обжимное кольцо (33) закрывающей гильзы (32) опосредованно поддерживается рамой (34) рабочего участка (22). В шарнирном механизме (11) проксимальная закрывающая трубка (35) закрывающей гильзы (32) взаимодействует с дистальным обжимным кольцом (33). Рама (34) подвижно прикреплена к нижней бранше (16) через шарнирный механизм (11), что делает возможным шарнирный поворот в одной плоскости. Рама (34) также обеспечивает скользящую продольную поддержку элемента спускового механизма (не показан), проходящего через ствол (23) и передающего движение с пускового крючка (28) на пусковой стержень (14). Пусковой крючок (28) расположен над закрывающим спусковым механизмом (26), и при его отведении с поворотом врачом происходит сшивание скобками и рассечение зажатой в концевом эффекторе (12) ткани, как будет подробнее описано ниже. В последующем нажимается кнопка (30) высвобождения для высвобождения ткани из концевого эффектора (12).
На ФИГ. 2–5 показан концевой эффектор (12), в котором для выполнения ряда функций применяется пусковой стержень (14) с трехрогим элементом. Как лучше всего видно из ФИГ. 3A–3B, пусковой стержень (14) включает в себя поперечно ориентированный верхний штифт (38), колпачок (44) пускового стержня, поперечно ориентированный средний штифт (46) и дистально расположенный режущий край (48). Верхний штифт (38) расположен в углублении (40) упорного элемента (18) с возможностью поступательного перемещения в нем. Колпачок (44) пускового стержня взаимодействует с возможностью скольжения по нижней поверхности нижней бранши (16) с продвижением пускового стержня (14) через паз (45) канала (показан на ФИГ. 3B), образованный в нижней бранше (16). Средний штифт (46) взаимодействует с возможностью скольжения по верхней поверхности нижней бранши (16), взаимодействуя с колпачком (44) пускового стержня. При этом пусковой стержень (14) служит разделителем для концевого зажима (12) во время приведения в действие, что позволяет избегать защемления между упором (18) и нижней браншей (16) при минимальном объеме зажатой ткани и избегать неправильного сгибания скобок при избыточном объеме зажатой ткани.
На ФИГ. 2 показаны расположенный проксимально пусковой стержень (14) и упор (18), повернутый в открытое положение, что позволяет устанавливать с возможностью извлечения неизрасходованную кассету (37) со скобками в канал нижней бранши (16). Как лучше всего показано на ФИГ. 4–5, кассета (37) со скобками в этом примере включает в себя корпус (70) кассеты, который представляет собой верхнюю платформу (72) и связан с нижним лотком (74) кассеты. Как лучше всего показано на ФИГ. 2, вертикальный паз (49) образован вдоль части кассеты (37) со скобками. Как также лучше всего показано на ФИГ. 2, вдоль верхней платформы (72) на одной стороне вертикального паза (49) образованы три ряда отверстий (51) для скобок, а другой набор из трех рядов отверстий (51) для скобок образован вдоль верхней платформы (72) на другой стороне вертикального паза (49). Как показано на ФИГ. 3–5, клиновидные салазки (41) и множество выталкивателей (43) скобок захвачены между корпусом (70) и лотком (74) кассеты, при этом клиновидные салазки (41) размещены проксимально к выталкивателям (43) скобок. Клиновидные салазки (41) выполнены с возможностью продольного перемещения внутри кассеты (37) со скобками, в то время как выталкиватели (43) скобок выполнены с возможностью вертикального перемещения внутри кассеты (37) со скобками. Скобки (47) также расположены внутри корпуса (70) кассеты поверх соответствующих выталкивателей (43) скобок. В частности, каждая скобка (47) выталкивается вертикально внутри корпуса (70) кассеты выталкивателем (43) скобок для выталкивания скобки (47) через соответствующее отверстие (51) для скобок. Как лучше всего показано на ФИГ. 3A–3B и 5, клиновидные салазки (41) представляют собой скошенные криволинейные поверхности, которые заставляют выталкиватели скобок (43) двигаться вверх по мере выталкивания клиновидных салазок (41) дистально через кассету (37) со скобками.
Когда концевой эффектор (12) закрыт, как показано на ФИГ. 3A, пусковой стержень (14) выдвигается во взаимодействие с упором (18) за счет того, что верхний штифт (38) входит в продольный паз (42) упора. Блок (80) толкателя расположен на дистальном конце пускового стержня (14) и имеет конфигурацию, позволяющую взаимодействовать с клиновидными салазками (41) так, чтобы клиновидные салазки (41) выталкивались блоком (80) толкателя дистально при выдвижении пускового стержня (14) дистально через кассету (37) со скобками. При таком приведении в действие режущий край (48) пускового стержня (14) входит в вертикальный паз (49) кассеты (37) со скобками, рассекая ткань, зажатую между кассетой (37) со скобками и упором (18). Как показано на ФИГ. 3A–3B, средний штифт (46) и блок (80) толкателя вместе приводят в действие кассету (37) со скобками, входя в паз (49) внутри кассеты (37) со скобками, выталкивая клиновидные салазки (41) в верхний кулачковый контакт с выталкивателями (43) скобок, которые в свою очередь выталкивают скобки (47) через отверстия для скобок (51) и в формирующий контакт с углублениями (53) для формирования скобок на внутренней поверхности упора (18). На ФИГ. 3B показан пусковой стержень (14), полностью перемещенный в дистальное положение после завершения рассечения и сшивания тканей скобками.
На ФИГ. 6 показан концевой эффектор (12), который был приведен в действие с помощью одного хода через ткань (90). Режущим краем (48) выполнен разрез ткани (90), при этом выталкиватели скобок (43) вытолкнули скобки (47), расположенные в три чередующихся ряда, через ткань (90) на каждой стороне от линии разреза, сформированного режущим краем (48). В этом примере все скобки (47) ориентированы по существу параллельно линии разреза, хотя следует понимать, что скобки (47) могут быть расположены в любых подходящих положениях. В настоящем примере концевой эффектор (12) извлечен из троакара после завершения первого хода, израсходованная кассета (37) со скобками заменена новой кассетой со скобками, а затем концевой эффектор (12) снова введен через троакар для доступа к участку сшивания скобками для дальнейшего разрезания и сшивания скобками. Этот процесс можно повторять до тех пор, пока не будет обеспечено требуемое количество разрезаний и сшиваний скобками (47). Для облегчения введения и извлечения через троакар может возникнуть необходимость закрыть упор (18), а для облегчения замены кассеты (37) со скобками может возникнуть необходимость открыть упор (18).
Следует понимать, что режущий край (48) может рассекать ткань по существу одновременно с выталкиванием скобок (47) через ткань во время каждого рабочего хода. В настоящем примере режущий край (48) лишь немного отстает от выталкивания скобок (47) так, что скобка (47) выталкивается через ткань непосредственно перед тем, как режущий край (48) проходит через ту же область ткани, хотя следует понимать, что этот порядок можно изменить на обратный или непосредственно синхронизировать режущий край (48) со смежными скобками. Хотя на ФИГ. 6 показан концевой эффектор (12), приведенный в действие в двух слоях (92, 94) ткани (90), следует понимать, что концевой эффектор (12) может быть приведен в действие через один слой ткани (90) или более двух слоев (92, 94) ткани. Следует также понимать, что формирование и размещение скобок (47) смежно с линией разреза, сформированной режущим краем (48), может по существу герметизировать ткань по линии разреза, таким образом уменьшая или предотвращая кровотечение и/или просачивание других биологических текучих сред по линии разреза. В свете идей, представленных в настоящем документе, обычным специалистам в данной области будут очевидны различные подходящие обстоятельства и процедуры, в которых можно применять инструмент (10).
Следует понимать, что инструмент (10) может быть выполнен с возможностью эксплуатации в соответствии с любыми идеями, описанными в патенте США № 4,805,823; патенте США № 5,415,334; патенте США № 5,465,895; патенте США № 5,597,107; патенте США № 5,632,432; патенте США № 5,673,840; патенте США № 5,704,534; патенте США № 5,814,055; патенте США № 6,978,921; патенте США № 7,000,818; патенте США № 7,143,923; патенте США № 7,303,108; патенте США № 7,367,485; патенте США № 7,380,695; патенте США № 7,380,696; патенте США № 7,404,508; патенте США № 7,434,715; и/или патенте США № 7,721,930.
Как отмечалось выше, описание каждого из этих патентов включено в настоящий документ посредством ссылок. Дополнительные примеры модификаций, которые могут быть обеспечены для инструмента (10), будут более подробно описаны ниже. Обычным специалистам в данной области будут очевидны различные подходящие способы, благодаря которым приведенные ниже идеи могут быть включены в инструмент (10). Сходным образом, специалистам в данной области будут понятны различные подходящие способы использования описанных ниже идей в сочетании с идеями из процитированных здесь патентов. Следует также понимать, что изложенные ниже идеи не ограничены инструментом (10) или устройствами, описанными в патентах, приведенных в настоящем документе. Приведенные ниже идеи можно легко применять к различным другим типам инструментов, включая инструменты, которые не классифицируются как хирургические сшивающие инструменты. В свете идей, представленных в настоящем документе, обычным специалистам в данной области будут очевидны различные другие подходящие устройства и обстоятельства, в которых можно применять изложенные ниже идеи.
II Пример концевого эффектора для непрерывного сшивания скобками
Следует понимать, что длина рассечения ткани, достигаемая во время каждого рабочего хода инструмента (10), ограничена длиной кассеты (37). При желании пользователя выполнить продольное рассечение ткани длиной больше, чем длина кассеты (37), пользователю необходимо загрузить в инструмент (10) новую кассету (37). Тот же принцип действует в случае, когда пользователь желает рассечь ткань в одном месте в организме пациента, а затем рассечь ткань в другом месте в организме пациента: пользователь также должен будет загружать в инструмент (10) новую кассету (37) каждый раз перед приведением инструмента (10) в действие. В некоторых вариантах пользователю может потребоваться извлечь концевой эффектор (12) из организма пациента для удаления использованной кассеты (37) и загрузки новой кассеты (37), а затем повторно ввести концевой эффектор (12) в организм пациента. В некоторых случаях этот процесс может быть трудоемким. Поэтому может быть желательно создать для пользователя возможность выполнять рассечения (включая наложение крепежных элементов вдоль каждой стороны рассечения) длиной больше, чем длина, достигаемая при помощи кассеты (37). Аналогично этому может быть желательно создать для пользователя возможность выполнять несколько рассечений (включая наложение крепежных элементов вдоль каждой стороны каждого из рассечений) в организме пациента при помощи инструмента, который не нужно извлекать из организма пациента в промежутках между выполнением рассечений. Различные примеры, описанные ниже, включают в себя варианты инструмента (10), которые позволяют достичь таких результатов. Другие варианты будут очевидны обычным специалистам в данной области в контексте идей, представленных в настоящем документе.
A. Пример концевого эффектора для непрерывного сшивания скобками с поворотной браншей и крепежным элементом в форме проволоки
На ФИГ. 7–12 показан альтернативный пример концевого эффектора (100), который может быть встроен в инструмент, подобный инструменту (10), описанному выше. Концевой эффектор (100) настоящего примера содержит верхнюю браншу (110), нижнюю браншу (120) и режущий ткань элемент (130). Верхняя бранша (110) выполнена с возможностью поворота относительно нижней бранши (120) так, что эти бранши (110, 120) могут по выбору открываться и закрываться для захвата ткани. Различные подходящие способы поворота верхней бранши (110) относительно нижней бранши (120) очевидны обычным специалистам в данной области в контексте идей, представленных в настоящем документе. Как будет подробно описано ниже, концевой эффектор (100) выполнен с возможностью рассечения слоев (92, 94) ткани и скрепления слоев (92, 94) ткани друг с другом с каждой стороны линии рассечения при помощи крепежного узла, образованного проволокой (170) и опорной полоской (160). Таким образом, способ применения концевого эффектора (100) аналогичен способу применения концевого эффектора (12), описанного выше, при этом крепежный узел, образованный проволокой (170) и опорной полоской (160), по существу аналогичен образованным скобкам (47), накладываемым при помощи концевого эффектора (12). Однако следует понимать, что концевой эффектор (100) настоящего примера позволит избежать необходимости замены эквивалента кассеты (37), что облегчает выполнение более длинных линий рассечения и/или серии рассечений в организме пациента без многократного извлечения концевого эффектора (100) из организма пациента.
Как показано на ФИГ. 7, верхняя бранша (110) включает в себя пару крутящихся упоров (140), приводимых в действие приводным валом (150). Упоры (140) вращаются вокруг оси, которая перпендикулярна продольной оси концевого эффектора (150), при вращении приводного вала (150) вокруг оси, которая параллельна продольной оси концевого эффектора (150). Упоры (140) вращаются вместе одновременно в одном и том же направлении. Различные подходящие конфигурации передачи, которые можно применять для связывания приводного вала (150) с упорами (140), будут очевидны обычным специалистам в данной области в контексте идей, представленных в настоящем документе. Приводной вал (150) связан с вращательным приводным источником (152), который может включать в себя двигатель и/или вращательный приводной источник (152) любого другого подходящего типа. Как показано на ФИГ. 8, в верхней бранше (110) сформирован паз (112), который выполнен с возможностью приема скользящего режущего ткань элемента (130). В верхней бранше (110) также сформирована пара каналов (114) и отверстий (116) на каждой стороне паза (112). Отверстия (116) расположены так, что они обнажают участки упоров (140). В частности, отверстия (116) выполнены с возможностью приема выступающих участков (174) проволоки (170), что позволяет формировать крепежный узел при помощи упоров (140), как будет подробно описано ниже.
Как показано на ФИГ. 12, каждый упор (140) включает в себя радиально выступающие фланцы (142) и боковые стенки (144) формирующей камеры, которые взаимодействуют с образованием серии углублений (146) формирующей камеры по периметру упора (140). Хотя в настоящем примере показано шесть углублений (146), следует понимать, что допускается применение любого другого подходящего количества углублений (146). Как будет подробно описано ниже, углубления (146) выполнены с возможностью приема опорных полосок (160) и выступающих участков (174) проволоки (170). Углубления (146) дополнительно выполнены с возможностью деформации выступающих участков (174) проволоки (170) для получения образованных участков (176) проволоки (170). В каждом упоре (140) также сформировано отверстие (148), выполненное с возможностью приема оси (141). Ось (141) приводится в действие при помощи приводного вала (150), как отмечалось выше. Хотя в настоящем примере оба упора (140) имеют общую ось (141), в некоторых других вариантах для упоров (141) могут быть предусмотрены отдельные оси (140).
Опорные полоски (160) настоящего примера подают сверху на упоры (140), как показано на ФИГ. 12. Опорные полоски (160) могут быть образованы из любого подходящего материала (-ов), включая, без ограничений, следующие: полимер полиглутаминовой кислоты (PGA); полигликолевая кислота: триметиленкарбонат (PGA: TMC); бычий перикард; сжимаемый кровоостанавливающий материал, такой как, например, окисленная регенерированная целлюлоза (ORC) или биорассасывающаяся пена (например, сжатая в форме листов); полидиоксанон (PDS); себацинат полиглицерина (PGS); полигликолевая кислота (PGA); поликапролактон (PCL); полимолочная кислота (PLA); полигидроксиалканат (PHA); полиглекапрон (PGCL); полимолочная кислота (PLA или PLLA); полигидроксиалканат (PHA); поликапролактон (PCL); полиуретан; полипропилен (PP); полиэтилен (PE); поликарбонат; полиамиды, такие как нейлон, поливинилхлорид (PVC), полиметилметакрилат (PMMA), полистирол (PS), полиэфир, полиэфирэфиркетон (PEEK), политетрафторэтилен (PTFE), политрифторхлорэтилен (PTFCE), поливинилфторид (PVF), фторированный этилен-пропилен (FEP), полиацеталь, полисульфон, кремнийорганические соединения и комбинации любых вышеперечисленных материалов. Кроме того, опорные полоски (160) могут быть образованы из вспененных эластомеров и/или пористых эластомеров, таких как, например, кремний, полиизопрен, расширенный политетрафторэтилен (ePTFE), сополиэфирный пенополиуретан и/или любой другой подходящий материал(-ы). Различные другие подходящие материалы и конфигурации, которые могут быть использованы для формирования опорных полосок (160), будут очевидны обычным специалистам в данной области в контексте идей, представленных в настоящем документе.
Каждый упор (140) принимает соответствующую опорную полоску (160). В некоторых вариантах упоры (140) включают в себя выступы, а опорные полоски (160) включают в себя отверстия, которые вступают во взаимодействие с выступами упоров (140), образуя конфигурацию подачи при помощи звездчатки так, что упоры (140) непосредственно оттягивают опорные полоски (160) дистально при вращении упоров (140). Другие подходящие способы, в соответствии с которыми опорные полоски (160) могут быть выдвинуты дистально, будут очевидны обычным специалистам в данной области в контексте идей, представленных в настоящем документе. В настоящем примере каждая опорная полоска (160) высвобождена от соответствующей катушки или бобины (162). Бобины (162) могут быть размещены внутри участка рукоятки, такого как участок (20) рукоятки, и/или в любом другом подходящем месте. Бобины (162) могут быть выполнены с возможностью свободного высвобождения опорных полосок (160) при натяжении опорных полосок (160) дистально, и/или бобины (162) могут включать в себя элементы, которые избирательно блокируют/деблокируют высвобождение опорных полосок (160) от бобин (162). В некоторых вариантах бобины (162) имеют силовой привод, обеспечивающий их вращение и, таким образом, активную подачу опорных полосок (160).
Как показано на ФИГ. 11–12 и как будет подробно описано ниже, опорные полоски (160) выполнены с возможностью приема соответствующих выступающих участков (174) проволоки (170) при входе выступающих участков (174) в углубления (146). Опорные полоски (160) могут включать в себя предварительно образованные отверстия, которые облегчают прохождение выступающих участков (174) через опорные полоски (160). В альтернативном варианте осуществления выступающие участки (174) могут просто прокалывать опорные полоски (160) или иным образом проходить через них при входе выступающих участков (174) в углубления (146).
Как показано на ФИГ. 9, в нижней бранше (120) сформирован паз (122), выполненный с возможностью приема скользящего режущего ткань элемента (130). В нижней бранше (120) также сформирована пара каналов (124), заканчивающихся отверстиями (126) на каждой стороне паза (122). Отверстия (126) расположены с возможностью совмещения с отверстиями (116) верхней бранши (110) при установке верхней бранши (110) в закрытое положение относительно нижней бранши (120). Как лучше всего показано на ФИГ. 10, размер канала (124) позволяет принимать проволоку (170). В частности, канал (124) выполнен с возможностью передачи проволоки (170) дистально через нижнюю браншу (120), не перекрывая выступающие участки (174). Канал (124) дополнительно включает в себя зону (129) изменения направления, выполненную с возможностью изменения направления движения проволоки (170) с дистального направления на проксимальное направление при приближении проволоки (170) к дистальному концу нижней бранши (120). В зоне (129) изменения направления расположен ролик (125), выполненный с возможностью свободного вращения относительно нижней бранши (120), таким образом позволяя уменьшить трение между проволокой (170) и нижней браншей (120) в зоне (129) изменения направления. Конечно, наличие такого ролика (125) опционально. Конец каждого канала (124) включает в себя наклонную плоскость (127), смежную с отверстием (126). Каждая наклонная плоскость (127) формирует малый тупой угол относительно верхней поверхности (121) платформы нижней бранши (120), что позволяет проволокам (170) выходить из отверстий (126) вдоль траекторий, практически параллельных верхней поверхности (121) платформы нижней бранши (120). Обычным специалистам в данной области будут очевидны разнообразные подходящие углы наклонной плоскости (127) в контексте идей, представленных в настоящем документе.
Как отмечалось выше, каждая проволока (170) включает в себя множество поперечно выступающих участков (174). Выступающие участки (174) разделены базовыми отрезками (178) проволоки (170). Проволока (170) поддается деформации так, что образованные участки (176) после образования будут по существу сохранять форму. Проволока (170) может быть образована из различных видов металла и/или любого другого подходящего вида материала(-ов). Выступающие участки (174) выполнены с возможностью проникновения через слои ткани (92, 94), как показано на ФИГ. 12. В некоторых вариантах выступающие участки (174) являются заостренными для облегчения проникновения в ткань, хотя такое заострение не является обязательным. Несмотря на то, что проволока (170) является достаточно гибкой, чтобы обеспечить образование образованных участков (176) при помощи упоров (140), проволока (170) обладает достаточной жесткостью, чтобы выступающие участки (174) по существу сохраняли конфигурацию при проникновении выступающих участков (174) в ткань. Различные подходящие материалы, которые могут использоваться для формирования проволоки (170), будут очевидны обычным специалистам в данной области в контексте идей, представленных в настоящем документе. В настоящем примере каждая проволока (170) высвобождена от соответствующей катушки или бобины (172). Бобины (172) могут быть размещены внутри участка рукоятки, такого как участок (20) рукоятки, и/или в любом другом подходящем месте. Бобины (172) могут быть выполнены с возможностью свободного высвобождения проволок (170) при натяжении проволок (170) дистально, и/или бобины (172) могут включать в себя элементы, которые избирательно блокируют/деблокируют высвобождение проволок (170) от бобин (172). В некоторых вариантах бобины (172) имеют силовой привод, обеспечивающий их вращение и, таким образом, активную подачу проволоки (170).
Режущий ткань элемент (130) схож с пусковым стержнем (14), описанным выше, в том, что режущий ткань элемент (130) имеет дистальный режущий край (134), выполненный с возможностью рассечения ткани, захваченной между браншами (110, 120). В некоторых вариантах режущий ткань элемент (130) выполнен с возможностью выталкивания верхней бранши (110) к нижней бранше (120) при выдвижении режущего ткань элемента (130) дистально. В некоторых других вариантах верхняя бранша (110) выталкивается к нижней бранше при помощи отдельного элемента (например, элемента, аналогичного закрывающей гильзе (32), и т.п.). Как лучше всего показано на ФИГ. 7, режущий ткань элемент (130) настоящего примера содержит верхний фланец (136) и нижний фланец (138) соответственно на верхней и нижней частях дистального режущего края (134). Нижний фланец (138) выполнен с возможностью скользящей установки внутри канала (128), образованного в нижней бранше (120), как показано на ФИГ. (10), а верхний фланец (136) выполнен с возможностью скользящей установки внутри канала (не показан), образованного в верхней бранше (110). Дистальный режущий край (134) выполнен с возможностью скользящей установки в пазах (112, 122) браншей (110, 120). Режущий ткань элемент (130) находится в соединении с узлом привода (132), который выполнен с возможностью выталкивания режущего ткань элемента дистально через пазы (112, 122) в браншах (110, 120).
В настоящем примере узел (132) привода включает в себя двигатель. В некоторых вариантах вращательный приводной источник (152) и узел (132) привода приводятся в действие при помощи одного и того же общего двигателя. Различные подходящие элементы, которые могут применяться для преобразования активирующей энергии двигателя в поступательное перемещение режущего ткань элемента (130), будут очевидны специалистам в данной области техники в контексте идей, представленных в настоящем документе. В некоторых других вариантах узел (132) привода может включать в себя ручной механический приводной механизм, приводимый в действие пользователем, например, путем воздействия на пусковой крючок (28), как описано выше. Независимо от того, выдвигается ли режущий ткань элемент (130) посредством двигателя или вручную, некоторые варианты режущего ткань элемента (130) выполнены с возможностью вибрации при ультразвуковой частоте (например, приблизительно 55,5 кГц) для одновременного рассечения ткани и денатурации белков в клетках смежных тканей, таким образом обеспечивая коагуляционный эффект с относительно небольшим распространением тепла. Таким образом, следует понимать, что узел (132) привода может включать в себя один или более пьезоэлектрических элементов, которые выполнены с возможностью преобразования электрической энергии в ультразвуковые вибрации. В еще одном исключительно иллюстративном примере режущий ткань элемент (130) может быть избирательно активирован посредством РЧ-энергии. В некоторых вариантах один или более других элементов концевого эффектора (100) обеспечивают путь возврата такой РЧ-энергии так, что концевой эффектор (100) функционирует как биполярный электрохирургический концевой эффектор. В некоторых других вариантах заземляющую пластину помещают на поверхность тела пациента или под него так, что концевой эффектор (100) функционирует как монополярный электрохирургический концевой эффектор.
Как показано на ФИГ. 7, узел (132) привода и вращательный приводной источник (152) соединены с блоком (104) управления, который дополнительно соединен с источником (102) питания. Блок (104) управления выполнен с возможностью избирательной подачи энергии от источника (102) питания к узлу (132) привода и/или вращательному приводному источнику (152) на основании пользовательского устройства ввода и/или на основании другой информации. Только в качестве примера: блок (104) управления может включать в себя один или более переключателей, которые находятся в соединении с пользовательским устройством ввода (например, пусковой крючок (28) и т.п.) и которые избирательно замыкают цепь между пользовательским устройством ввода, узлом (132) привода, вращательным приводным источником (152) и источником (102) питания. В дополнение к этому или в альтернативном варианте осуществления блок (104) управления может обмениваться данными с одним или более датчиками (например, с диском энкодера, герконовым(-и) реле, контактирующими с тканью электродами и т.п.), которые выполнены с возможностью регистрации рабочих параметров концевого эффектора (100) (например, наличие ткани между браншами (110, 120) и т.п.) и управляющего воздействия на вращательный приводной источник (152) и/или источник (102) питания на основании такой информации. Различные подходящие конфигурации блока (104) управления, вводимых данных, которые могут обрабатываться блоком (104) управления, и результаты такой обработки будут очевидны специалистам в данной области техники в контексте идей, изложенных в настоящем документе. Следует также понимать, что источник (102) питания может содержать батарею (например, расположенную внутри участка (20) рукоятки, и т.п.), внешний источник питания (например, связанный с участком (20) рукоятки при помощи кабеля) и/или источник (102) питания любого другого типа. В альтернативном варианте осуществления источник (102) питания может отсутствовать. Например, пользователь может приводить концевой эффектор (100) в действие вручную.
При иллюстративном применении пользователь может разместить слои (92, 94) ткани между браншами (110, 120), затем вытолкнуть верхнюю браншу (110) к нижней бранше (120), чтобы зажать слои (92, 94) ткани между браншами (110, 120). После этого пользователь может привести в действие вращательный приводной источник (152), чтобы заставить упоры (140) вращаться. При вращении упоров (140) опорные полоски (160) натягиваются дистально и вокруг упоров (140). При вращении упоров (140) проволоки (170) также натягиваются дистально и вокруг роликов (125). В результате этого действия опорные полоски (160) и проволоки (170) выталкиваются проксимально, при этом выступающие участки (174) проволоки (170) проникают через нижнюю сторону слоев (92, 94), а опорная полоска (160) накладывается напротив, с верхней стороны слоев (92, 94), как лучше всего показано на ФИГ. 12. Дополнительно прокалывая опорные полоски (160), выступающие участки (174) проволоки (170) сталкиваются с упорами (140), которые деформируют выступающие участки (174), создавая образованные участки (176) проволоки (170) на верхней стороне опорной полоски (160). Образованные участки (176) выступают в качестве заклепочных головок, препятствующих оттягиванию проволоки (170) назад через опорную полоску (160) и слои (92, 94) ткани под опорную полоску (160). Базовые отрезки (178) проволоки (170) дополнительно обеспечивают крепление проволоки (170) на нижней стороне слоев (92, 94) ткани. Таким образом, образованная проволока (170) и опорная полоска (160) взаимодействуют, обеспечивая скрепление слоев (92, 94) ткани вместе.
До, в процессе и/или после скрепления слоев (92, 94) ткани при помощи образованной проволоки (170) и опорной полоски (160) режущий ткань элемент (130) может приводиться в действие для рассечения ткани. В частности, режущий ткань элемент (130) может рассекать слои (92, 94) ткани вдоль пути, проходящего параллельно и между крепежными узлами, образованными проволокой (170) и опорной полоской (160). Конечный результат может выглядеть аналогично изображенному на ФИГ. 7, на котором крепежные узлы, образованные проволокой (170) и опорной полоской (160), располагаются рядом с рассечением ткани, выполненным режущим ткань элементом (130). В настоящем примере дистальные концы пазов (112, 122) располагаются проксимальнее отверстий (116, 126) так, что режущий ткань элемент (130) не перемещается дистально до точки, в которой слои (92, 94) ткани скреплены при помощи проволоки (170) и опорной полоски (160). Это является гарантией того, что скрепление слоев (92, 94) ткани происходит перед рассечением слоев (92, 94) ткани. В дополнение к этому или в альтернативном варианте осуществления управление узлом (132) привода может осуществляться вручную и/или автоматически для обеспечения подходящего времени приведения в действие режущего ткань элемента (130) (например, относительно скрепления при помощи проволоки (170) и опорной полоски (160) и/или наоборот).
Следует понимать, что крепежные узлы, образованные проволокой (170) и опорной полоской (160), могут обеспечивать фиксацию слоев (92, 94) ткани, а также могут обеспечивать гемостаз на краях рассечения, выполненного режущим ткань элементом (130). Гемостатический эффект можно усилить, если использовать бранши (110, 120) по существу для сжатия слоев (92, 94) ткани при наложении крепежного узла. Следует также понимать, что выполнение вышеописанного процесса и, при желании, его многократное повторение позволяет пользователю выполнять надежные рассечения, имеющие фактически неопределенную длину (например, особенно если предварительно в устройство загружено существенное количество опорных полосок (160) и проволоки (170)), без необходимости извлекать концевой эффектор (100) из организма пациента. Аналогично этому вышеописанный процесс можно повторить для выполнения нескольких отдельных надежных рассечений в организме пациента без необходимости извлекать концевой эффектор (100) из организма пациента. В случаях, когда пользователь перемещается от одного участка рассечения к другому участку рассечения, пользователь может просто использовать традиционный режущий инструмент для отрезания проволоки (170) и/или опорной полоски (160) перед перемещением к следующему участку рассечения.
В некоторых вариантах концевой эффектор (100) включает в себя элемент, дающий возможность избирательно регулировать величину зазора между закрытыми браншами (110, 120), что позволяет фактически изменять высоту крепежных элементов, окончательно образованных проволокой (170). Возможность регулирования может быть желательна для учета изменяющейся толщины ткани. Различные подходящие способы, которые могут применяться для избирательного регулирования величины зазора между закрытыми браншами (110, 120), будут очевидны специалистам в данной области техники в контексте идей, изложенных в настоящем документе. Еще в одном исключительно иллюстративном варианте концевой эффектор (100) может позволить регулировать расстояние между осью (141) и нижней поверхностью верхней бранши (110), что может эффективно изменять высоту крепежных элементов, окончательно образованных при помощи проволоки (170). Следует также понимать, что регулирование зазора и/или регулирование высоты крепежного элемента может не потребоваться. Другие подходящие варианты конструкции, применения и функциональности концевого эффектора (100) будут очевидны специалистам в данной области в контексте изложенной в данной заявке информации.
B. Пример концевого эффектора для непрерывного сшивания скобками с поворотной браншей и заклепочными крепежными элементами
На ФИГ. 13–14 показан пример альтернативного концевого эффектора (200), который можно применять вместо концевого эффектора (100), описанного выше. Концевой эффектор (200) настоящего примера содержит пару верхних крутящихся упоров (240) и пару нижних роликовых направляющих (225). Упоры (240) и направляющие (225) размещены противостоящими парами, и каждая пара расположена на противоположных сторонах режущего ткань элемента (230). Следует понимать, что упоры (240) могут быть расположены в верхней бранше, такой как верхняя бранша (110), а направляющие (225) могут быть расположены в нижней бранше, такой как нижняя бранша (120). Таким образом, упоры (240) схожи с упорами (140), при этом направляющие (225) схожи с роликами (125), а режущий ткань элемент (230) схож с режущим ткань элементом (130). Упоры (240) и/или направляющие (225) могут быть приведены в действие при помощи устройства, схожего с приводным валом (150), и т.д. Режущий ткань элемент (230) может быть выполнен с возможностью поступательного перемещения для рассечения ткани, вибрации при ультразвуковых частотах для рассечения и коагуляции ткани и/или передачи РЧ-энергии ткани - все, как описано выше применительно к режущему ткань элементу (130). В настоящем примере режущий ткань элемент (230) расположен так, что он обеспечивает разрезание слоев (92, 94) ткани после закрепления слоев (92, 94) при помощи крепежного узла, описанного ниже, хотя следует понимать, что вместо этого режущий ткань элемент (230) может быть установлен иначе.
Концевой эффектор (200) настоящего примера выполнен с возможностью формирования крепежного узла при помощи полоски (270) под заклепки, заклепок (280) и опорной полоски (260). Следует понимать, что опорную полоску (260) можно рассматривать как заменитель опорной полоски (160), описанной выше; тогда как полоску (270) под заклепки и заклепки (280) вместе можно рассматривать как заменитель проволоки (170). Только в качестве примера: каждая полоска (260, 270) может быть образована из любого из различных вышеперечисленных материалов, подходящих для формирования опорных полосок (160). Другие различные подходящие материалы и конфигурации, которые могут быть использованы для формирования полосок (260, 270), будут очевидны обычным специалистам в данной области в контексте идей, представленных в настоящем документе. Следует также понимать, что опорная полоска (260) может быть образована из одного материала (или комбинации материалов), тогда как полоска (270) под заклепки образована из другого вида материала (или комбинации материалов).
Опорная полоска (260) может подаваться с бобины или из источника другого типа, а полоска (270) под заклепки и заклепки (280) могут также подаваться с бобины или из источника другого типа. Каждая заклепка (280) содержит нижний фланец (282) и полую цилиндрическую часть (284) с открытым свободным концом (286). Заклепки (280) размещены в полоске (270) под заклепки, причем нижние фланцы (282) расположены под полоской (270) под заклепки и препятствуют протягиванию заклепок (280) через полоску (270) под заклепки. Заклепки (280) выполнены таким образом, что полая цилиндрическая часть (284) проникает через слои (92, 94) ткани и проходит через опорную полоску (260). В некоторых случаях опорная полоска (260) включает в себя предварительно образованные отверстия, расположенные на расстоянии друг от друга и выполненные с возможностью приема полых цилиндрических частей (284). В некоторых других случаях полые цилиндрические части (284) формируют свои собственные отверстия в опорной полоске (260).
После прохождения каждого свободного конца (286) через опорную полоску (260) упор (240) деформирует свободный конец (286) с образованием заклепочной головки на верхней поверхности опорной полоски (260), как лучше всего показано на ФИГ. 14. В частности, упор (240) включает в себя остроконечные выступы (242), которые проходят радиально наружу, расположены на расстоянии друг от друга и выполнены с возможностью входа поочередно в свободные концы (286) при прохождении крепежного узла между крутящимся упором (240) и крутящейся направляющей (225). Остроконечная форма выступов (242) облегчает вход выступов в свободные концы (286) и дополнительно облегчает расширение свободных концов (286) наружу для формирования заклепочных головок. Заклепки (280) образованы из поддающегося деформации материала так, что образованные свободные концы (286) по существу сохраняют конфигурацию заклепочной головки после образования заклепочных головок при помощи выступов (242). Исключительно для примера, заклепки (280) могут быть выполнены из различных видов металла (например, микроштампованный титан, сплавы на основе титана и т.п.) и/или любых других подходящих материалов (например, рассасывающегося полиглекапрона (PGCL), такого как материал MONOCRYL производства компании Ehticon, Inc., г. Сомервилл, штат Нью-Джерси, и т.п.). Различные другие подходящие материалы, которые могут использоваться для формирования заклепок (280), будут очевидны обычным специалистам в данной области в контексте идей, представленных в настоящем документе.
При образовании заклепочных головок на свободных концах (286) поверх опорной полоски (260) и фланцев (282) под полоской (270) под заклепки следует понимать, что полоски (260, 270) и заклепки (280) будут взаимодействовать, удерживая вместе слои (92, 94) ткани. Следует также понимать, что слои (92, 94) ткани могут быть сжаты между упорами (240) и направляющими (225) при образовании заклепочных головок так, что узлы, образованные полосками (260, 270) и заклепками (280), удерживают слои (92, 94) ткани в сжатой конфигурации. Следует также понимать, что такое удерживание слоев (92, 94) может обеспечивать гемостаз ткани, который по существу препятствует кровотечению в ткани в месте разреза, выполненного при помощи режущего ткань элемента (230). Как отмечалось выше, упоры (240) и/или направляющие (225) могут быть приведены в действие при помощи устройства, схожего с приводным валом (150), и т.д. В результате такого приводного движения упоров (240) и/или направляющих (225) полоски (260, 270) дополнительно перемещаются относительно ткани, как показано на ФИГ. 14.
Способ использования концевого эффектора (200) схож со способом использования концевого эффектора (100), описанным выше. Следует также понимать, что выполнение вышеописанного процесса и, при желании, его многократное повторение позволяет пользователю выполнять надежные рассечения, имеющие фактически неопределенную длину (например, особенно если предварительно в устройство загружено существенное количество полосок (260, 270) и заклепок (280)), без необходимости извлекать концевой эффектор (200) из организма пациента. Аналогично этому вышеописанный процесс можно повторить для выполнения нескольких отдельных надежных рассечений в организме пациента без необходимости извлекать концевой эффектор (200) из организма пациента. В случаях, когда пользователь перемещается от одного участка рассечения к другому участку рассечения, пользователь может просто использовать традиционный режущий инструмент для отрезания полосок (260, 270) перед перемещением к следующему участку рассечения. Другие подходящие компоненты, элементы, конфигурации, приспособления и вариации, которые могут ассоциироваться с концевым эффектором (200), очевидны специалистам в данной области в контексте изложенной в данной заявке информации.
C. Пример концевого эффектора для непрерывного сшивания скобками с поворачивающейся головкой и противостоящими роликами
На ФИГ. 15–18 показан другой пример концевого эффектора (300), который может применяться для выполнения рассечения ткани и ее непрерывного сшивания крепежными элементами, аналогично концевым эффекторам (100, 200), описанным выше. Концевой эффектор (300) настоящего примера расположен на дистальном конце ствола (302). Концевой эффектор (300) содержит ходовую часть (308), которая соединена со стволом (302) при помощи шарнирного стержня (304) так, что концевой эффектор (300) выполнен с возможностью поворота относительно ствола (302) вокруг шарнирного стержня (304) для перехода между прямой конфигурацией (ФИГ. 16) и поворотной конфигурацией (ФИГ. 17). Когда концевой эффектор (300) находится в прямой конфигурации, концевой эффектор (300) и ствол (302) могут быть доставлены к операционному полю в организме пациента через традиционную канюлю (400) троакара минимально инвазивным путем. После расположения концевого эффектора (300) в организме пациента концевой эффектор (300) можно повернуть относительно ствола (302) так, как необходимо для достижения идеальной ориентации, исходя из анатомии пациента и локализации ткани, которая подлежит рассечению/сшиванию крепежными элементами. Требуемый угол поворота может варьироваться в зависимости от множества различных факторов.
В настоящем примере концевой эффектор (300) избирательно поворачивается за счет поступательного перемещения ленты (306), которая проходит через ствол (302) и связана с ходовой частью (308). Для перевода концевого эффектора (300) из прямой конфигурации в поворотную конфигурацию ленту (306) оттягивают проксимально. Следует понимать, что концевой эффектор (300) может быть ориентирован относительно ствола (302) под различными углами при нахождении концевого эффектора (300) в поворотной конфигурации. В некоторых вариантах концевой эффектор (300) упруго смещен в прямую конфигурацию так, что лента (306) просто высвобождается для перевода концевого эффектора (300) из поворотной конфигурации обратно в прямую конфигурацию. В некоторых других вариантах ленту (306) активно проталкивают дистально для перевода концевого эффектора (300) из поворотной конфигурации обратно в прямую конфигурацию. Различные подходящие способы, которыми можно привести в действие ленту (306), будут очевидны обычным специалистам в данной области в контексте идей, представленных в настоящем документе. Аналогично этому различные другие подходящие способы, которые могут применяться для перевода концевого эффектора (300) между прямой конфигурацией и поворотной конфигурацией, будут очевидны обычным специалистам в данной области техники в контексте идей, представленных в настоящем документе. Исключительно в качестве примера: кабель, реечная передача, цепной привод и/или другие различные подходящие элементы могут применяться в дополнение или вместо ленты (306).
Концевой эффектор (300) дополнительно содержит пару крутящихся упоров (340) и крутящихся направляющих (325), каждая из которых присоединена с возможностью вращения к ходовой части (308). Расположение упоров (340) и направляющих (325) аналогично расположению упоров (240) и направляющих (225), описанному выше. В частности, упоры (340) и направляющие (325) размещены противостоящими парами, и каждая пара расположена на противоположных сторонах режущего ткань элемента (330). В отличие от концевых эффекторов (100, 200) концевой эффектор (300) настоящего примера не имеет поворотной бранши. В некоторых вариантах расстояние между упорами (340) и направляющими (325) является фиксированным. В некоторых вариантах концевой эффектор (300) включает в себя элемент, выполненный с возможностью изменения расстояния между упорами (340) и направляющими (325). Следует также понимать, что упоры (340) и/или направляющие (325) можно выталкивать с возможностью вращения относительно ходовой части (308), например, за счет приводного вала, ленты, кабеля и/или любым другим подходящим способом, как будет очевидно обычным специалистам в данной области техники в контексте идей, представленных в настоящем документе. Режущий ткань элемент (330) выполнен с возможностью разрезания ткани и может быть жестко присоединен к ходовой части (308) или может быть выполнен с возможностью перемещения относительно ходовой части (308). Исключительно в качестве примера: режущий ткань элемент (330) может быть выполнен с возможностью поступательного перемещения для рассечения ткани, вибрации при ультразвуковых частотах для отсечения и коагуляции ткани и/или передачи РЧ-энергии ткани - все, как описано выше применительно к режущему ткань элементу (130). В настоящем примере режущий ткань элемент (330) расположен так, что он обеспечивает разрезание слоев (92, 94) ткани после закрепления слоев (92, 94) при помощи крепежного узла, описанного ниже, хотя следует понимать, что вместо этого режущий ткань элемент (330) может быть установлен иначе.
Концевой эффектор (300) настоящего примера выполнен с возможностью формирования крепежного узла при помощи крепежной полоски (370), крепежных элементов (380) и опорной полоски (360). Следует понимать, что опорную полоску (360) можно рассматривать как заменитель опорной полоски (160), описанной выше; тогда как крепежную полоску (370) и крепежные элементы (380) вместе можно рассматривать как заменитель проволоки (170). Только в качестве примера: каждая полоска (360, 370) может быть образована из любого из различных вышеперечисленных материалов, подходящих для формирования опорных полосок (160). Другие различные подходящие материалы и конфигурации, которые могут быть использованы для формирования полосок (360, 370), будут очевидны обычным специалистам в данной области в контексте идей, представленных в настоящем документе. Следует также понимать, что опорная полоска (360) может быть образована из одного материала (или комбинации материалов), тогда как крепежная полоска (370) образована из другого вида материала (или комбинации материалов).
Опорная полоска (360) может подаваться с бобины или из источника другого типа; а крепежная полоска (370) и крепежные элементы (380) могут также подаваться с бобины или из источника другого типа. Каждый крепежный элемент (380) содержит нижний фланец (382) и цилиндрическую часть (384) с зазубренным свободным концом (386). Крепежные элементы (380) размещены в крепежной полоске (370), причем нижние фланцы (382) расположены под крепежной полоской (370) и препятствуют протягиванию крепежных элементов (380) через полоску (370). Крепежные элементы (380) выполнены таким образом, что зазубренные свободные концы (386) проникают через слои (92, 94) ткани и проходят через опорную полоску (360). В некоторых случаях опорная полоска (360) включает в себя предварительно образованные отверстия, расположенные на расстоянии друг от друга и выполненные с возможностью приема зазубренных свободных концов (386). В некоторых других случаях зазубренные свободные концы (386) формируют свои собственные отверстия в опорной полоске (360).
Каждый упор (340) включает в себя пару радиально проходящих фланцев (342) и углублений (346), которые расположены под углом по периметру упора (340). Хотя в настоящем примере показано восемь углублений (346), следует понимать, что допускается применение любого другого подходящего количества углублений (346). Фланцы (342) выполнены с возможностью направления и удерживания опорной полоски (360) в боковом направлении относительно упора (340), тогда как углубления (346) выполнены с возможностью приема зазубренных свободных концов (386) крепежных элементов (380). В частности, углубления (346) позволяют зазубренным свободным концам (386) проходить через опорную полоску (360) без какого-либо сопротивления со стороны упора (340). Таким образом, в отличие от упоров (140, 240), описанных выше, упор (340) настоящего примера не деформирует крепежные элементы (380). Направляющие (325) включают в себя углубления (326), которые выполнены с возможностью направления и удерживания фланцев (382) в боковом направлении относительно направляющих (325). Углубления (346, 326) выполнены с возможностью последовательного совмещения друг с другом на границе со слоями (92, 94) ткани при вращении упоров (340) и направляющих (325), как показано на ФИГ. 18. Следует понимать, что зазубренная конфигурация зазубренных свободных концов (386) по существу препятствует протягиванию зазубренных свободных концов (386) через опорную полоску (360) после прохождения зазубренных свободных концов (386) через опорную полоску (360). Исключительно в качестве примера: крепежные элементы (380) могут быть выполнены из различных видов металла (например, микроштампованного титана, сплавов на основе титана и т.п.) и/или любых других подходящих материалов (например, рассасывающегося полиглекапрона (PGCL), такого как материал MONOCRYL, созданный компанией Ehticon, Inc., г. Сомервилл, штат Нью-Джерси, и т.п.). Различные другие подходящие материалы, которые могут использоваться для формирования крепежных элементов (380), будут очевидны обычным специалистам в данной области в контексте идей, представленных в настоящем документе.
При нахождении зазубренных свободных концов (386) поверх опорной полоски (360) и фланцев (382) под крепежной полоской (370) следует понимать, что полоски (360, 370) и крепежные элементы (380) будут взаимодействовать, удерживая вместе слои (92, 94) ткани. Следует также понимать, что слои (92, 94) ткани могут быть сжаты между упорами (340) и направляющими (325) при прохождении зазубренных свободных концов (386) через слои (92, 94) так, что узел, образованный полосками (360, 370) и крепежными элементами (380), удерживает слои (92, 94) ткани в сжатой конфигурации. Следует также понимать, что такое удерживание слоев (92, 94) может обеспечивать гемостаз ткани, который по существу препятствует кровотечению в ткани в месте разреза, выполненного при помощи режущего ткань элемента (330). Как отмечалось выше, упоры (340) и/или направляющие (325) могут приводиться во вращение. В результате такого приводного движения упоров (340) и/или направляющих (325) полоски (360, 370) дополнительно перемещаются относительно ткани, как показано на ФИГ. 18.
Способ использования концевого эффектора (300) схож со способом использования концевого эффектора (100), описанным выше. Следует также понимать, что выполнение вышеописанного процесса и, при желании, его многократное повторение позволяет пользователю создавать надежные рассечения, имеющие фактически неопределенную длину (например, особенно если предварительно в устройство загружено существенное количество полосок (360, 370) и крепежных элементов (380)), без необходимости извлекать концевой эффектор (300) из организма пациента. Аналогично этому вышеописанный процесс можно повторить для выполнения нескольких отдельных надежных рассечений в организме пациента без необходимости извлекать концевой эффектор (300) из организма пациента. В случаях, когда пользователь перемещается от одного участка рассечения к другому участку рассечения, пользователь может просто использовать традиционный режущий инструмент для отрезания полосок (360, 370) перед перемещением к следующему участку рассечения. Другие подходящие компоненты, элементы, конфигурации, приспособления и вариации, которые могут ассоциироваться с концевым эффектором (300), очевидны специалистам в данной области в контексте изложенной в данной заявке информации.
III. Прочая информация
Следует понимать, что любое одно или более из идей, выражений, вариантов осуществления, примеров и т.п., описанных в настоящем документе, можно скомбинировать с одним или более из других идей, выражений, вариантов осуществления, примеров и т.п., описанных в настоящем документе. Таким образом, описанные выше идеи, выражения, варианты осуществления, примеры и т.п. не следует рассматривать по отдельности относительно друг от друга. Различные подходящие способы, в которых можно скомбинировать идеи, представленные в настоящем документе, будут очевидны обычным специалистам в данной области в контексте идей, представленных в настоящем документе. Предполагается, что такие модификации и варианты включены в объем формулы изобретения.
Следует учитывать, что любой патент, публикация или другой материал описания, полностью или частично включенный в настоящий документ путем ссылки, включены в него только в той степени, в которой включенный материал не противоречит существующим определениям, заявлениям или другим материалам описания, представленным в настоящем описании. Таким образом, в необходимой степени раскрытие, как явно представлено в настоящем документе, имеет преимущество перед любым противоречащим материалом, включенным в настоящий документ путем ссылки. Любой материал или его часть, указанная как включенная в настоящий документ путем ссылки, но противоречащая существующим определениям, положениям или другому материалу описания, представленному в настоящем документе, будет включена в настоящий документ только в той мере, в которой между включенным материалом и существующим материалом описания не возникает противоречий.
Варианты описанных выше устройств могут применяться в традиционных видах медицинского лечения и процедурах, выполняемых медицинским специалистом, а также в роботизированных видах медицинского лечения и процедурах. Исключительно для примера, различные идеи, представленные в настоящем документе, могут быть легко использованы в роботизированной хирургической системе, такой как система DAVINCI™, созданная компанией Intuitive Surgical, Inc., г. Саннивейл, штат Калифорния, США.
Описанные выше варианты устройства можно выполнить одноразовыми, с утилизацией после однократного применения, или многоразовыми. Варианты либо в одном, либо в обоих случаях можно подготовить для повторного применения после по меньшей мере одного применения. Подготовка для повторного применения может включать в себя любую комбинацию стадий разборки устройства, затем очистки или замены конкретных фрагментов и последующей повторной сборки. В частности, некоторые варианты устройства можно разобрать, и любое число конкретных фрагментов или частей устройства можно избирательно заменить или удалить в любой комбинации. После очистки и/или замены конкретных частей некоторые варианты устройства можно повторно собрать для последующего применения либо в отделении, выполняющем подготовку к повторному применению, либо это может сделать сам пользователь непосредственно перед процедурой. Специалистам в данной области будет понятно, что подготовка устройства к повторному применению может включать в себя различные методики разборки, чистки/замены и повторной сборки. Применение таких методик, а также полученное восстановленное устройство входят в объем настоящей заявки.
Только в качестве примера: описанные в настоящем документе варианты можно стерилизовать до и/или после процедуры. В одной методике стерилизации устройство помещают в закрытый и герметичный контейнер, такой как пластиковый пакет или пакет из материала «Тайвек» (TYVEK). Затем контейнер и устройство можно поместить в поле излучения, которое может проникать в контейнер, такого как гамма-излучение, рентгеновское излучение или высокоэнергетический поток электронов. Излучение может убивать бактерии на устройстве и в контейнере. Затем стерилизованное устройство можно хранить в стерильном контейнере для дальнейшего применения. Устройство также можно стерилизовать с применением любой другой методики, известной в данной области, включая, среди прочего, бета- или гамма-излучение, этиленоксид или пар.
Обычный специалист в данной области может выполнить различные показанные и описанные варианты осуществления настоящего изобретения, дополнительные адаптации способов и систем, описанных в настоящем документе, путем соответствующих модификаций без отступления от объема настоящего изобретения. Некоторые из таких потенциальных модификаций были упомянуты, а другие будут очевидны обычным специалистам в данной области. Например, примеры, варианты осуществления, геометрические формы, материалы, размеры, коэффициенты, стадии и т.п., описанные выше, являются иллюстративными и необязательными. Соответственно, объем настоящего изобретения следует рассматривать в свете представленной ниже формулы изобретения, понимая, что он не ограничен подробной информацией о структуре и эксплуатации, показанной и изложенной в описании и на рисунках.