ХИРУРГИЧЕСКИЙ СШИВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ С АРТИКУЛЯЦИОННЫМ СОЧЛЕНЕНИЕМ
SURGICAL SUTURING INSTRUMENT WITH ARTICULATION JOINT

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
i. Техническая область
Данное изобретение относится, в целом, к хирургическим инструментам и, в частности, к хирургическим сшивающим инструментам.
ii. Описание известного уровня техники
Хирургические сшивающие инструменты используются для одновременного произведения разреза ткани и наложения шовных скобок на противоположные стороны разреза. Такие инструменты обычно имеют пару взаимодействующих рукояток, которые, если инструмент предназначен для эндоскопического или лапароскопического применения, могут проходить через канал канюли. В различных вариантах осуществления одна из рукояток может иметь картридж для скобок, имеющий по меньшей мере два латерально разделенных ряда скобок. Другая рукоятка может представлять собой упорную пластину, имеющую скобкоформующие углубления, соответствующие рядам скобок картриджа. Инструмент также может иметь множество клиньев, или салазок для скобок, которые, совершая возвратно-поступательные движения наружу, проходят через отверстия в картридже скобок и направляющих, поддерживающих скобки для продвижения скобок в сторону упорной пластины. Одновременное рассечение ткани при формировании рядов скобок на каждой стороне разреза может уменьшить кровотечение и упростить различные хирургические процедуры. При некоторых условиях, однако, для формирования скобок и разрезания ткани может требоваться значительное усилие.
Существующие хирургические сшивающие инструменты имеют рукоятку, удлиненный вал, выступающий из рукоятки, и концевой зажим, подвижно закрепленный на удлиненном валу, при этом концевой зажим может двигаться относительно удлиненного вала. Зачастую хирургу требуется использовать обе руки для управления движением концевого зажима относительно вала, т.е. хирургу часто требуется использовать одну руку, например, для удержания рукоятки хирургического инструмента, а другую - например, для управления рычагом, приводящим в действие концевой зажим. Хотя такие хирургические инструменты могут быть пригодными для использования во многих условиях, руки хирурга могут быть заняты, что не позволяет ему осуществлять другие действия, необходимые в ходе хирургической операции. Пояснения выше приводятся исключительно для раскрытия некоторых недостатков, обнаруживаемых в настоящее время в области техники, к которой относится изобретение, и не ограничивают объем изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
В одном общем аспекте хирургический инструмент может включать в себя множество магнитных элементов, выполненных с возможностью артикуляции концевого зажима хирургического инструмента. Хирургический инструмент может включать в себя по меньшей мере один электромагнит, который может избирательно активироваться или поляризироваться для создания магнитного поля, достаточного для приведения в движение по меньшей мере одного второго магнитного элемента, такого как постоянный магнит и (или), например, железный сердечник, установленный в концевом зажиме. В различных вариантах осуществления изобретения хирургический инструмент может включать в себя первый электромагнит, выполненный с возможностью создания первого магнитного поля и вращения концевого зажима в одном направлении, и дополнительно второй электромагнит, выполненный с возможностью создания второго магнитного поля и вращения концевого зажима в другом направлении. В некоторых вариантах осуществления изобретения хирургический инструмент может включать в себя по меньшей мере один соленоид, который может быть выполнен с возможностью поворота концевого зажима хирургического инструмента вокруг оси.
В одном общем аспекте хирургический инструмент может включать в себя двигатель, который может быть выполнен с возможностью поворота концевого зажима хирургического инструмента вокруг оси. В некоторых вариантах осуществления изобретения двигатель может иметь обмотку, на которую может избирательно подаваться энергия для вращения железного сердечника. По меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения двигатель может включать в себя по меньшей мере один электромагнит, который может быть выполнен с возможностью вращения вала, имеющего по меньшей мере один встроенный магнитный элемент. В различных вариантах осуществления изобретения хирургический инструмент может также включать в себя замок или тормоз, выполненный с возможностью предотвращения или по меньшей мере сдерживания движения концевого зажима хирургического инструмента. В некоторых вариантах осуществления изобретения замок может включать в себя по меньшей мере один соленоид, двигатель и (или) электромагнит, который может быть выполнен с возможностью передвижения блокирующего элемента между открытым и закрытым положениями с целью замыкания или размыкания блокирующим элементом концевого зажима.
В одном общем аспекте хирургический инструмент может включать в себя множество магнитных элементов, выполненных с возможностью открывания и закрывания концевого зажима хирургического инструмента. В некоторых вариантах осуществления изобретения хирургический инструмент может включать в себя по меньшей мере один электромагнит, который может быть избирательно активирован или поляризирован для создания магнитного поля, достаточного для приведения в движение по меньшей мере одного второго магнитного элемента, такого как постоянный магнит и (или) железный сердечник, например, встроенный в упорную пластину или концевой зажим. В другом общем аспекте хирургический сшивающий инструмент может включать в себя множество магнитных элементов, выполненных с возможностью продвижения вперед или назад выталкивателя, рассекающего элемента и (или) салазок для скобок хирургического инструмента с целью разрезания и (или) сшивания ткани, расположенной на концевом зажиме хирургического инструмента. В некоторых вариантах осуществления изобретения рассекающий элемент может включать в себя по меньшей мере один встроенный электромагнит, который может быть выполнен с возможностью создания магнитного поля, взаимодействующего с одним или несколькими постоянными магнитами, например, установленными на концевом зажиме.
Настоящее краткое описание изобретения предназначено для краткого обзора определенных вариантов осуществления изобретения, являющегося предметом настоящей заявки. Необходимо понимать, что предмет настоящей заявки не ограничивается вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем описании изобретения, и охватывает все модификации в рамках принципов и объема изобретения, определяемых в приложенной формуле изобретения. Необходимо также понимать, что настоящее описание не следует интерпретировать или толковать таким образом, чтобы оно ограничивало объем формулы изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР
Перечисленные выше и иные особенности и преимущества настоящего изобретения и способы их осуществления будут очевидны, а суть изобретения будет более понятной после ознакомления с описанием вариантов осуществления изобретения с сопроводительными фигурами.
Фиг. 1A представляет собой перспективное изображение хирургического сшивающего инструмента, включающего в себя рукоятку, удлиненный вал, выступающий из рукоятки, и шарнирный концевой зажим, выходящий из удлиненного вала.
Фиг. 1B представляет собой изображение концевого зажима хирургического инструмента, представленного на фиг. 1, в разобранном виде.
Фиг. 2 представляет собой перспективное изображение артикуляционного сочленения концевого зажима и удлиненного вала хирургического инструмента в соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления настоящего изобретения; для демонстрации артикуляционного сочленения некоторые компоненты удалены.
Фиг. 3 представляет собой поперечное сечение концевого зажима, представленного на фиг. 2, демонстрирующее соленоид, расположенный внутри удлиненного вала хирургического инструмента, при этом соленоид выполнен с возможностью приведения в движение концевого зажима.
Фиг. 4 представляет собой частичное перспективное изображение концевого зажима, артикуляционного сочленения и удлиненного вала, представленного на фиг. 2, некоторые компоненты удалены.
Фиг. 5 представляет собой поперечное сечение (вид сбоку) артикуляционного сочленения концевого зажима и удлиненного вала хирургического инструмента в соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 6 представляет собой поперечное сечение (вид снизу) хирургического инструмента, представленного на фиг. 5, проведенное по оси 6-6 на фиг. 5, показывающее управляемый соленоидом замок артикуляционного сочленения.
Фиг. 7 представляет собой поперечное сечение артикуляционного сочленения, служащего для сочленения концевого зажима и удлиненного вала хирургического инструмента, в соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 8 представляет собой укрупненное изображение артикуляционного сочленения, представленного на фиг. 7, показывающее двигатель, выполненный с возможностью приведения в движение концевого зажима.
Фиг. 9 представляет собой поперечное сечение артикуляционного сочленения, служащего для сочленения концевого зажима и удлиненного вала хирургического инструмента, в соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 10 представляет собой частичное перспективное изображение концевого зажима, артикуляционного сочленения и удлиненного вала, представленных на фиг. 9, показывающее двигатель, сочлененный с червячной передачей, выполненной с возможностью приведения в движение концевого зажима.
Фиг. 11 представляет собой другую часть перспективного изображения концевого зажима, артикуляционного сочленения и удлиненного вала, представленных на фиг. 9, некоторые компоненты удалены.
Фиг. 12 представляет собой частичное перспективное изображение артикуляционного сочленения, служащего для сочленения концевого зажима и удлиненного вала хирургического инструмента, в соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 13 представляет собой поперечное сечение концевого зажима, артикуляционного сочленения и удлиненного вала, представленных на фиг. 12, демонстрирующее управляемую двигателем трубку, выполненную с возможностью приведения в движение концевого зажима.
Фиг. 14 представляет собой другое частичное перспективное изображение концевого зажима, артикуляционного сочленения и удлиненного вала, представленных на фиг. 12, некоторые компоненты удалены, другие показаны линиями воображаемого контура.
Фиг. 15 представляет собой изображение артикуляционного сочленения, показанного на фиг. 12, в разобранном виде.
Фиг. 16 представляет собой перспективное изображение хирургического инструмента, имеющего кнопку для приведения в движение концевого зажима хирургического инструмента и кнопку вращения для вращения концевого зажима.
Фиг. 17 представляет собой поперечное сечение (вид сбоку) рукояточной части хирургического инструмента, показанного на фиг. 16.
Фиг. 18 представляет собой перспективное изображение рукояточной части, показанной на фиг. 17, в поперечном сечении.
Фиг. 19 представляет собой изображение рукояточной части, показанной на фиг. 17, в разобранном виде.
Фиг. 20 представляет собой перспективное изображение хирургического инструмента, в соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, включающего в себя переключатель для управления движением и переключатель для управления вращением концевого зажима.
Фиг. 21 представляет собой поперечное сечение рукояточной части хирургического инструмента, показанного на фиг. 20.
Фиг. 22 представляет собой перспективное изображение артикуляционного сочленения, служащего для сочленения концевого зажима и удлиненного вала хирургического инструмента, в соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, некоторые компоненты удалены.
Фиг. 23 представляет собой схематическое изображение электромагнитов, расположенных в удлиненном вале, показанном на фиг. 22, выполненных с возможностью приложения магнитной силы к постоянным магнитам, установленным в концевом зажиме, показанном на фиг. 22.
Фиг. 24 представляет собой поперечное сечение удлиненного вала, показанного на фиг. 22.
Фиг. 25 представляет собой перспективное изображение артикуляционного сочленения, выполненного с возможностью сочленения концевого зажима и удлиненного вала хирургического инструмента, в соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, некоторые компоненты удалены.
Фиг. 26 представляет собой поперечное сечение концевого зажима, показанного на фиг. 25, демонстрирующее наличие нескольких электромагнитов.
Фиг. 27 представляет собой перспективное изображение артикуляционного сочленения, выполненного с возможностью соединения концевого зажима и удлиненного вала хирургического инструмента, в соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, некоторые компоненты удалены.
Фиг. 28 представляет собой поперечное сечение артикуляционного сочленения, показанного на фиг. 27, демонстрирующее систему постоянных магнитов и электромагнитов, выполненную с возможностью приведения в движение концевого зажима хирургического инструмента, и другую систему постоянных магнитов и электромагнитов, выполненную с возможностью закрепления концевого зажима в неподвижном положении относительно удлиненного вала хирургического инструмента.
Фиг. 29 представляет собой изображение артикуляционного сочленения, показанного на фиг. 27, в демонтированном виде, некоторые компоненты удалены.
Фиг. 30 представляет собой изображение артикуляционного сочленения, показанного на фиг. 27, в разобранном виде.
Фиг. 31 представляет собой поперечное сечение артикуляционного сочленения, показанного на фиг. 27, демонстрирующее систему постоянных магнитов и электромагнитов, выполненную с возможностью приведения в движение концевого зажима хирургического инструмента.
Фиг. 32 представляет собой поперечное сечение артикуляционного сочленения, показанного на фиг. 27, демонстрирующее систему постоянных магнитов и электромагнитов, выполненную с возможностью закрепления концевого зажима в неподвижном положении.
Фиг. 33 представляет собой перспективное изображение хирургического инструмента, включающего в себя рукоятку, удлиненный вал и концевой зажим, подвижно соединенный с удлиненным валом, в соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 34 представляет собой поперечное сечение артикуляционного сочленения, выполненного с возможностью соединения удлиненного вала и концевого зажима, показанных на фиг. 33, на котором подвижное сочленение имеет несколько дисков.
Фиг. 35 представляет собой поперечное сечение артикуляционного сочленения, показанного на фиг. 34, демонстрирующее сочленение в отогнутом положении.
Фиг. 36 представляет собой перспективное изображение в поперечном сечении диска артикуляционного сочленения, показанного на фиг. 34, демонстрирующее электромагниты, расположенные в первой серии отверстий, и провода, проходящие через вторую серию отверстий, провода обеспечивают передачу электрической энергии от источника энергии к электромагнитам.
Фиг. 37 представляет собой другое перспективное изображение в поперечном сечении диска, показанного на фиг. 36.
Фиг. 38 представляет собой изображение смонтированной конструкции, состоящей из диска, показанного на фиг. 36, и второго диска, расположенного рядом с первым, при этом второй диск включает в себя несколько постоянных магнитов, расположенных в первой серии отверстий, а вторая серия отверстий в этом диске выполнена с возможностью прохождения проводов, показанных на фиг. 36.
Фиг. 39 представляет собой изображение диска, показанного на фиг. 36, в разобранном виде.
Фиг. 40 представляет собой электрическую схему соединения постоянных магнитов и электромагнитов в подвижном сочленении, показанном на фиг. 34.
Фиг. 41 представляет собой частичное перспективное изображение артикуляционного сочленения хирургического инструмента, в соответствии с по меньшей мере одним альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения, некоторые компоненты удалены, а другие показаны в поперечном сечении.
Фиг. 42 представляет собой поперечное сечение артикуляционного сочленения, показанного на фиг. 41, демонстрирующее попеременное расположение первых и вторых дисков в подвижном сочленении.
Фиг. 43 представляет собой поперечное сечение артикуляционного сочленения, показанного на фиг. 41, в отогнутом положении.
Фиг. 44 представляет собой вид с торца артикуляционного сочленения, показанного на фиг. 41.
Фиг. 45 представляет собой другое поперечное сечение артикуляционного сочленения, показанного на фиг. 41, демонстрирующее выдвинутое и втянутое положение проводов электромагнитов, расположенных в дисках артикуляционного сочленения.
Фиг. 46 представляет собой поперечное сечение концевого зажима хирургического инструмента, в соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, демонстрирующее наличие нескольких постоянных магнитов, расположенных в упорной пластине и концевом зажиме.
Фиг. 47 представляет собой изображение упорной пластины, показанной на фиг. 46, в вертикальной проекции.
Фиг. 48 представляет собой вертикальную проекцию рассекающего элемента концевого зажима, показанного на фиг. 46, включающего в себя несколько электромагнитов, выполненных с возможностью работы в сочетании с постоянными магнитами, расположенными в концевом зажиме хирургического инструмента, с целью выдвижения или втягивания рассекающего элемента концевого зажима.
Фиг. 49 представляет собой перспективное изображение рассекающего элемента, показанного на фиг. 48.
Фиг. 50 представляет собой другое поперечное сечение концевого зажима, показанного на фиг. 46.
Фиг. 51A-51C демонстрируют дистальную, среднюю и проксимальную части удлиненного вала хирургического инструмента и подвижный выталкиватель, расположенный в удлиненном вале, в соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 51A представляет собой поперечное сечение дистальной части удлиненного вала и подвижного выталкивателя, демонстрирующее ряд электромагнитов, расположенных в удлиненном вале.
Фиг. 51B представляет собой поперечное сечение средней части удлиненного вала и подвижного выталкивателя, показанных на фиг. 51A, демонстрирующее постоянные магниты, установленные на выталкивателе, и электромагниты, установленные в вале.
Фиг. 51C представляет собой поперечное сечение проксимальной части удлиненного вала и подвижного выталкивателя, показанных на фиг. 51A.
Фиг. 52 представляет собой поперечное сечение удлиненного вала и подвижного выталкивателя, показанных на фиг. 51A-C.
Фиг. 53 представляет собой другое поперечное сечение дистальной части удлиненного вала и подвижного выталкивателя, показанных на фиг. 51A, демонстрирующее выталкиватель в выдвинутом положении.
Фиг. 54 представляет собой поперечное сечение удлиненного вала хирургического инструмента в соответствии с по меньшей мере одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, демонстрирующее выталкиватель в невыдвинутом положении.
Фиг. 55 представляет собой поперечное сечение хирургического инструмента, показанного на фиг. 54, демонстрирующее выталкиватель, выдвинутый в рабочее положение посредством электромагнитной катушки.
Для указания аналогичных элементов на разных изображениях используются аналогичные цифровые обозначения. Иллюстрации, прилагаемые к настоящей заявке, предназначены исключительно для демонстрации предпочтительных вариантов осуществления изобретения и не ограничивают объем настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Для более полного понимания конструкции, принципов работы, производства и использования устройств и способов, описанных в настоящем документе, приводится описание отдельных примеров осуществления. Один или несколько примеров вариантов осуществления представлены на сопроводительных иллюстрациях. Специалистам в данной области будет понятно, что устройства и способы, подробно описанные в настоящем документе и представленные на сопроводительных иллюстрациях, являются неограничивающими примерами вариантов осуществления, и объем различных вариантов осуществления настоящего изобретения определяется только формулой изобретения. Особенности, проиллюстрированные или описанные применительно к одному варианту осуществления, могут сочетаться с особенностями других вариантов осуществления. Предполагается, что объем настоящего изобретения охватывает все модификации и изменения.
Раскрытие следующих одновременно поданных заявок на получение патента США, принадлежащих одному правообладателю, включено в настоящий документ в виде ссылок:
(1) Заявка на получение патента США № _______, под заголовком «ХИРУРГИЧЕСКИЙ СШИВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ», номер документа у патентного поверенного END6570USNP/090046; и
(2) Заявка на получение патента США № _______, под заголовком «ХИРУРГИЧЕСКИЙ СШИВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ ПРИВОД С МАГНИТНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ», номер документа у патентного поверенного END6569USNP/090045.
В различных вариантах осуществления изобретения, показанных на фиг. 1A и 1B, хирургический инструмент, такой, например, как хирургический инструмент 100, может включать в себя рукоятку 102, удлиненный вал 104, выходящий из рукоятки 102, и концевой зажим 106, который можно приводить в движение или отгибать относительно удлиненного вала 104, как подробно описано ниже. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения рукоятка 102 может включать замыкающую ручку 108, которая может быть выполнена с возможностью открывания и закрывания концевого зажима 106. В частности, концевой зажим 106 может включать в себя упорную пластину 114, и, кроме того, удлиненный вал 104 может включать в себя замыкающую трубку 112, при этом нажатие на закрывающий спусковой крючок 108 может приводить к продольному смещению замыкающей трубки 112 с целью вращения упорной пластины 114 между открытым и закрытым положением относительно канала картриджа скобок 113 и картриджа скобок 115. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения замыкающая трубка 112 может скользить относительно стационарной части удлиненного вала 104, например, подобно центральной оси 116 (фиг. 1B). В некоторых вариантах осуществления изобретения концевой зажим 106 может дополнительно включать в себя трубчатую часть, такую как, например, дистальная трубчатая часть 118, которая может перемещаться под действием замыкающей трубки 112 с целью открывания и (или) закрывания упорной пластины 114. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения хирургический инструмент 100 может дополнительно включать в себя одно или несколько шарнирных соединений 211 (фиг. 2 и 3), которые могут быть выполнены с возможностью соединения замыкающей трубки 112 с дистальной трубчатой частью 118, что позволяет дистальной трубчатой части 118 двигаться относительно замыкающей трубки 112 при движении концевого зажима 106 относительно удлиненного вала 104. Во всех случаях, когда упорная пластина 114 закрыта, пусковой крючок выталкивателя 110, находящийся в рукояточной части 112, может быть активирован для передвижения рассекающего и (или) скрепляющего скобками элемента через концевой зажим 106 с целью рассекания и (или) сшивания скобками ткани, захваченной концевым зажимом 106. После завершения рассекания и (или) сшивания закрывающий спусковой крючок 108 может быть отпущен для передвижения замыкающей трубки 112 в противоположную сторону в продольном направлении и открывания упорной пластины 114. Другие хирургические инструменты раскрываются с патенте США № 7441685, под заголовком «ХИРУРГИЧЕСКИЙ СШИВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ С ВОЗВРАТНЫМ МЕХАНИЗМОМ», выданном 28 октября 2008 г., полное раскрытие приводится в настоящем документе в виде ссылки. Дополнительные хирургические инструменты раскрываются в заявке на патент США № 12/008303, под заголовком «ХИРУРГИЧЕСКИЙ СШИВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ С ЗУБЧАТЫМ ВОЗВРАТНЫМ МЕХАНИЗМОМ», поданной 10 января 2008 г., и заявке на патент США № 12/008266, под заголовком «ХИРУРГИЧЕСКИЙ СШИВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ С ВОЗВРАТНЫМ МЕХАНИЗМОМ ВЫТАЛКИВАЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА», поданной 10 января 2008 г., полное раскрытие приводится в настоящем документе в виде ссылки.
В различных вариантах осуществления изобретения, также соответствующих фиг. 1A и 1B, хирургический инструмент может дополнительно включать гибкое сочленение, такое как, например, гибкое сочленение 120, которое может быть выполнено с возможностью обеспечения подвижности концевого зажима 106 относительно удлиненного вала 104. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения концевой зажим 106 может дополнительно включать в себя поворотную пластину 122, которая может удерживаться в канале картриджа скобок 113 канальным штырьком 124. Как показано на фиг. 1B, канальный штырек 124 может быть вставлен, закреплен прессовым соединением и (или) защелкой в и (или) через отверстия 111 в канале картриджа 113 и отверстие 121 в поворотной пластине 122 с целью закрепления поворотной пластины 122 в канале картриджа 113. В некоторых вариантах осуществления изобретения поворотная пластина 122 может быть неподвижно закреплена в канале картриджа скобок 113. Помимо вышеуказанного, удлиненный вал 104 может дополнительно включать планку вставки штырька 126, которая может быть закреплена посредством стержня 116, при этом по меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения планка вставки штырька 126 может неподвижно удерживаться внутри удлиненного вала 104. В первую очередь, на фиг. 1B видно, что поворотная пластина 122 может дополнительно включать отверстие для штырька 123, которое может быть выполнено с возможностью принятия подвижного штырька 127, выступающего из планки вставки штырька 126. В различных вариантах осуществления изобретения штырек 127 и отверстие для штырька 123 могут быть подобраны по размеру таким образом, чтобы определять оси, такие как, например, ось 128, вокруг которых канал картриджа скобок 113 и поворотная пластина 122 могут вращаться относительно планки вставки штырька 126. В результате вышесказанного концевой зажим 106 может сгибаться относительно удлиненного вала 104 с целью, например, достижения подходящего положения концевого зажима 106 в месте хирургического вмешательства. После достижения надлежащего положения конечный зажим 106 может быть неподвижно закреплен относительно вала 104. В некоторых вариантах осуществления изобретения удлиненный вал 104 может дополнительно включать в себя замок или тормоз, такой, например, как замок 130, который может быть выполнен с возможностью, например, избирательного захвата поворотной пластины 122 и удержания ее в неподвижном положении относительно планки вставки штырька 126. По меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения поворотная пластина 122 может иметь один или несколько зубцов 125, которые могут захватываться или зацепляться одной или несколькими выемками 131 на дистальном конце замка 130, таким образом предотвращая или по меньшей мере ограничивая относительное передвижение зубцов 125 и выемок 131.
При использовании замок 130 может быть отсоединен от поворотной пластины 122 таким образом, чтобы концевой зажим 106 мог вращаться относительно удлиненного вала 104. При отсоединении замка 130 от поворотной пластины 122 по меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения концевой зажим 106 может быть расположен напротив стенки полости в месте хирургического вмешательства, например такой как стенка брюшной полости, и к валу 104 может быть приложена сила в продольном направлении посредством рукоятки 102 с целью вращения концевого зажима 106 относительно удлиненного вала 104. При некоторых условиях такое артикуляционное движение может рассматриваться как пассивная артикуляция. Каждый раз при достижении подходящего положения концевого зажима 106 замок 130 может быть вновь замкнут с поворотной пластиной 122, а замыкающая трубка 112 может быть продвинута в продольном направлении посредством ручки 108 с целью закрытия упорной пластины 114, как описано выше. Как может видеть читатель, при передвижении концевого зажима 106 между прямым положением, т.е. положением, когда он расположен сонаправленно или по меньшей мере по существу сонаправленно с удлиненным валом 104 и согнутым положением дистальная трубчатая часть 118 может изменять свое положение между первым углом относительно замыкающей трубки 112 и вторым или отличающимся, углом относительно замыкающей трубки 112. Для согласованности такого относительного движения (см. фиг. 2 и 3) шарнирные соединения 211 могу быть подвижно присоединены к дистальной трубчатой части 118 и замыкающей трубке 112 посредством штырьковых выступов 109, выступающих из шарнирных соединений 211, через отверстия 107 в трубчатой части 118 и замыкающей трубке 112. Штырьковые выступы 109 и отверстия под штырьки 107 могут быть устроены таким образом, чтобы шарнирные соединения 211 могли обеспечить по меньшей мере одну степень свободы движения между дистальной трубчатой частью 118 и замыкающей трубкой 112. В таких вариантах осуществления изобретения шарнирные соединения 211 могут обеспечивать движение дистальной трубчатой части 118 относительно замыкающей трубки 112, даже если по меньшей мере часть замыкающей трубки 112 была выдвинута в дистальном направлении за пределы артикуляционного сочленения 120. Во всех случаях, когда упорная пластина 114 закрыта, пусковой крючок выталкивателя 110, находящийся в рукояточной части 112, может быть активирован для передвижения выталкивателя в дистальном направлении в концевой зажим 106. Хотя выталкиватель не показан на фиг. 1A и 1B, хирургический инструмент 200, согласно фиг. 2-4, включает в себя соответствующий выталкиватель 250 и рассекающий элемент 252, которые могут быть выполнены с возможностью продвижения в и (или) внутри концевого зажима 106. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения удлиненный вал и (или) концевой зажим хирургического инструмента 100, например, могут включать в себя одну или несколько прорезей, выполненных с возможностью принятия и (или) направления выталкивателя 250 и (или) рассекающего элемента 252 при выдвижении и (или) оттягивании их внутри вала и (или) концевого зажима хирургического инструмента 100.
В различных вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 2-4) хирургический инструмент, такой как хирургический инструмент 200, например, может включать в себя удлиненный вал 204 и концевой зажим 206, при этом концевой зажим 206 может быть выполнен с возможностью артикуляционного движения относительно удлиненного вала 204 благодаря артикуляционному сочленению 220. Аналогично хирургическому инструменту 100 концевой зажим 206 может включать в себя поворотную пластину 222, удерживаемую внутри канала картриджа скобок 213, при этом поворотная пластина 222 может иметь отверстие для штырька 223, выполненное с возможностью приема артикуляционного штырька 227, выступающего из планки вставки штырька 226. В различных вариантах осуществления изобретения, в первую очередь показанных на фиг. 4, удлиненный вал 204 может дополнительно включать один или несколько механизмов, которые могут быть выполнены с возможностью вращения, или поворота вокруг оси, концевого зажима 206 относительно вала 204. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения удлиненный вал 204 может дополнительно включать в себя первый соленоид 240 и второй соленоид 242, установленные внутри него, которые могут соединяться с поворотной пластиной 222 таким образом, что активация первого соленоида 240 и (или) второго соленоида 242 может приводить, например, к вращению поворотной пластины 222 вокруг оси. В некоторых вариантах осуществления изобретения первый соленоид 240 может включать в себя поршень и (или) стержень 241, прикрепленный к поворотной пластине 222 таким образом, что поворотная пластина 222 может проталкиваться в дистальном направлении и (или) оттягиваться в проксимальном направлении посредством первого соленоида 240 с целью вращения концевого зажима 206 в направлении по часовой стрелке (CW) и (или) против часовой стрелки (CCW). В некоторых вариантах осуществления изобретения такое артикуляционное движение может рассматриваться как активная артикуляция.
В различных вариантах осуществления изобретения, в дополнение к вышесказанному, стержень 241 может быть выдвинут дистально в направлении, указанном стрелкой «D», с целью вращения концевого зажима 206 по часовой стрелке в направлении, указанном стрелкой «CW». С целью вращения концевого зажима 206 против часовой стрелки, в направлении, указанном стрелкой «CCW», стержень 241 может быть оттянут проксимально в направлении, указанном стрелкой «P». В некоторых вариантах осуществления изобретения стержень 241 может иметь дистальный конец 245, который может быть расположен в отверстии 246 поворотной пластины 222 таким образом, что стержень 241 может поворачиваться относительно поворотной пластины 222. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения стержень 241 может быть достаточно гибким для приспособления к относительному движению между поворотной пластиной 222 и соленоидом 240. В некоторых вариантах осуществления изобретения соленоид 240 может иметь скользящее или вращающееся соединение с удлиненным валом 204, благодаря чему стержень 241 не подвергается ненадлежащему изгибу или зажатию при его выдвижении или оттягивании для управления движением поворотной пластины 222 по оси. В любом случае изображенный на фиг. 3 соленоид 240 может иметь обмотку 247, на которую может подаваться электрический ток и (или) напряжение с целью создания достаточного магнитного поля для передвижения стержня 241 в дистальном и (или) проксимальном направлении, в зависимости от направления течения тока и (или) полярности напряжения, подаваемого на обмотку. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения поршень и (или) стержень 241 может иметь, например, железный сердечник, который может быть выполнен с возможностью взаимодействия с магнитным полем, генерируемым обмоткой соленоида 247.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, в дополнение к вышесказанному, удлиненный вал 204 может включать в себя по меньшей мере один дополнительный соленоид, такой, например, как соленоид 242, который может быть выполнен с возможностью вращения поворотной пластины 222 одновременно с и (или) независимо от соленоида 240. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения соленоид 242 может включать в себя поршень и (или) стержень 243, который может продвигаться дистально и (или) проксимально с целью вращения концевого зажима 206 в направлении по или против часовой стрелки. В отличие от соленоида 240 стержень 243 может продвигаться дистально для вращения поворотной пластины 222 в направлении против часовой стрелки и (или) оттягиваться проксимально для вращения поворотной пластины 222 в направлении по часовой стрелке. Аналогично соленоиду 240 стержень 243 может иметь дистальный конец 245, который может быть вставлен в отверстие 246 поворотной пластины 222 с возможностью вращения. Также аналогично соленоиду 240 соленоид 242 может иметь скользящее и (или) вращающееся соединение с удлиненным валом 204 для добавления по меньшей мере одной степени свободы в систему соединений, включающую в себя поворотную пластину 222, планку вставки штырька 226, соленоид 24 и стержень 243, что обеспечивает артикуляционное движение между концевым зажимом 206 и валом 204.
Как было описано выше, концевой зажим хирургического инструмента может закрепляться в неподвижном положении после достижения необходимой артикуляции концевого зажима. В различных вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 5 и 6) хирургический инструмент, такой как, например, хирургический инструмент 300, может включать в себя удлиненный вал 304 и концевой зажим 306, при этом концевой зажим 306 может быть выполнен с возможностью совершения артикуляционных движений относительно удлиненного вала 304 благодаря артикуляционному сочленению 320. Аналогично хирургическому инструменту 100 концевой зажим 306 может включать в себя поворотную пластину 322, удерживаемую внутри канала картриджа скобок 313, при этом поворотная пластина 322 может иметь отверстие для штырька 323, выполненное с возможностью вставки артикуляционного штырька 327, выступающего из планки вставки штырька 326, закрепленной внутри удлиненного вала 304. В некоторых вариантах осуществления изобретения удлиненный вал 304 может дополнительно иметь замок, или тормоз, и привод замка, который может быть выполнен с возможностью зацепления замком поворотной пластины 322 и, в результате, удержания поворотной пластины 322 в неподвижном положении относительно удлиненного вала 304. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения удлиненный вал 304 может включать в себя привод замка 332, который может быть выполнен с возможностью продвижения замка 330 в дистальном направлении для зацепления замка 330 с пластиной 322 и (или) в проксимальном направлении для отсоединения замка 330 от пластины 322. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения привод замка 332 может включать в себя соленоид, установленный внутри удлиненного вала 304, при этом соленоид может включать в себя поршень и (или) стержень 333, который может выдвигаться дистально и (или) оттягиваться проксимально посредством обмотки 334. В некоторых вариантах осуществления изобретения замок 330 может быть прикреплен к стержню 333 таким образом, чтобы изменение положения стержня 333 могло приводить к изменению положения замка 330 в направлении к или от поворотной пластины 322. Аналогично вышеописанному замок 330 может входить в контакт с поворотной пластиной 322 таким образом, чтобы выемка 331 на дистальном конце замка 330 могла зацеплять или захватывать выступ, или зубец, 325, выступающий из поворотной пластины 322. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения привод замка 332 может дополнительно включать в себя смещающий элемент, такой, например, как пружина 335, который может быть выполнен с возможностью смещения замка 330 до зацепления с поворотной пластиной 322. По меньшей мере в одном из подобных вариантов осуществления изобретения соленоид привода замка 332 может преодолевать смещающую силу пружины 335 с целью отсоединения замка 330 от поворотной пластины 322. В некоторых вариантах осуществления изобретения пружина 335 может быть сжата между фланцем 336, выступающим из замка 330, и стационарным, или по меньшей мере обладающим существенной степенью стационарности, фланцем 337 удлиненного вала 306 таким образом, что пружина 335 может передавать смещающее усилие замку 330. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения пружина 335 может включать в себя линейную пружину, для которой прилагаемая сила может быть пропорциональна длине пространства, в котором сжата пружина.
В различных вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 7 и 8) хирургический инструмент 400, например, может включать в себя один или несколько двигателей, выполненных с возможностью артикуляции концевого зажима хирургического инструмента. В таких вариантах осуществления изобретения двигатель может быть представлен, например, индукционным двигателем, бесщеточным двигателем постоянного тока, шаговым двигателем и (или) синхронным двигателем. В некоторых вариантах осуществления изобретения хирургический инструмент 400 может включать в себя удлиненный вал 404 и концевой зажим 406, при этом концевой зажим 406 может быть выполнен с возможностью совершения артикуляционных движений относительно удлиненного вала 404 благодаря артикуляционному сочленению 420. Аналогично хирургическому инструменту 100 концевой зажим 406 может включать в себя поворотную пластину 422, удерживаемую внутри канала картриджа скобок 413, при этом поворотная пластина 422 может иметь отверстие для штырька 423, выполненное с возможностью вставки артикуляционного штырька 427, выступающего из планки вставки штырька 426, закрепленной внутри удлиненного вала 404. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения удлиненный вал 404 может дополнительно включать в себя двигатель, такой, например, как двигатель 440, установленный таким образом, чтобы он мог работать в зацеплении с поворотной пластиной 422 с целью вращения, или артикуляции, концевого зажима 406 относительно вала 404. В частности, по меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения двигатель 440 может быть выполнен с возможностью вращения шестерни, такой как, например, прямозубчатая шестерня 439, которая может зацепляться с одним или несколькими зубцами, такими, например, как зубцы 429, на поворотной пластине 422 таким образом, чтобы вращение прямозубчатой шестерни 439 могло передаваться поворотной пластине 422. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения зубцы 429 могут быть расположены, по меньшей мере частично, в кольцевой последовательности по периметру поворотной пластины 422. В различных вариантах осуществления изобретения удлиненный вал 404 может дополнительно включать в себя коробку передач, такую как, например, коробка передач 441, для уменьшения и (или) повышения передаточного числа между входным валом, приводимым в действие двигателем 440, и выходным валом, приводящим в действие прямозубчатую шестерню 439.
Аналогично вышеописанному, хирургический инструмент 500, например, может включать в себя один или несколько двигателей, выполненных с возможностью артикуляции концевого зажима хирургического инструмента с использованием червячной передачи. В различных вариантах осуществления изобретения хирургический инструмент 500 может включать в себя удлиненный вал 504 и концевой зажим 506, при этом концевой зажим 506 может быть выполнен с возможностью совершения артикуляционных движений относительно удлиненного вала 504 благодаря артикуляционному сочленению 520. Аналогично хирургическому инструменту 400, концевой зажим 506 может включать в себя поворотную пластину 522, удерживаемую внутри канала картриджа скобок 513, при этом поворотная пластина 522 может иметь отверстие для штырька 523, выполненное с возможностью вставки артикуляционного штырька, выступающего из планки вставки штырька 526, закрепленной внутри удлиненного вала 504. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения удлиненный вал 504 может дополнительно включать в себя двигатель, такой, например, как двигатель 540, установленный таким образом, чтобы он мог работать в зацеплении с поворотной пластиной 522 с целью вращения, или артикуляции, концевого зажима 506 относительно вала 504. В частности, по меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения двигатель 540 может быть выполнен с возможностью червячной передачи, такой, например, как червяк 539, который может зацепляться с червячной шестерней или вогнутой частью червячного колеса 529 на поворотной пластине 522 таким образом, что вращение червяка 539 может передаваться поворотной пластине 522. Блок червячной передачи, подобный, например, описанному выше, может обеспечить достижение очень высокого передаточного числа, благодаря чему не требуется использование коробки передач для снижения скорости двигателя, хотя коробка передач и может быть использована. В некоторых вариантах осуществления изобретения блок червячной передачи может быть самоблокирующимся. В частности, угол подъема спиральной резьбы на червяке 539 может быть таким, что концевой зажим 506 и червячная передача 529 не могут вращаться так, чтобы червяк 539 и двигатель 540 вращались в обратную сторону. Говоря другими словами, червячная передача 529 и червяк 539 могут быть выполнены таким образом, что их заклинивает между собой под действием сил трения в случае приложения вращательного усилия к концевому зажиму 506. В некоторых вариантах осуществления изобретения, в результате, артикуляция концевого зажима 506 относительно удлиненного вала 504 может контролироваться только путем избирательного вращения червяка 539 двигателем 540 в направлении по часовой стрелке и против часовой стрелки с целью вращения концевого зажима 506, например влево и вправо, благодаря артикуляционному сочленению 520. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения отдельный замок, препятствующий артикуляции, подобный, например, описанному выше, может не требоваться, хотя такой замок может быть использован.
В различных вариантах осуществления изобретения по меньшей мере часть удлиненного вала хирургического инструмента, такого как, например, хирургический инструмент 600, может включать в себя двигатель, выполненный с возможностью артикуляции концевого зажима хирургического инструмента. В различных вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 12-15) хирургический инструмент 600 может включать в себя удлиненный вал 604 и концевой зажим 606, при этом концевой зажим 606 может быть выполнен с возможностью артикуляционного движения относительно удлиненного вала 604 благодаря артикуляционному сочленению 620. В различных вариантах осуществления изобретения концевой зажим 606 может также включать в себя поворотный элемент 622, установленный внутри него, при этом, по меньшей мере в некоторых вариантах осуществления изобретения, поворотный элемент 622 может быть неподвижно закреплен внутри концевого зажима 606. Кроме того, удлиненный вал 604 может включать в себя один или несколько двигателей, таких, например, как двигатель 640, которые могут быть выполнены с возможностью вращения поворотного элемента 622 вокруг оси, определяемой осями вращения 627a и 627b. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения двигатель 640 может включать в себя вращающуюся часть 616, установленную внутри удлиненного вала 604, и дополнительно осевой элемент вращения 626, соединенный с вращающейся частью 616, при этом вращающаяся часть 616 и осевой элемент вращения 626 могут быть неподвижно закреплены внутри удлиненного вала 604. На фиг. 15 осевой элемент вращения 626 может включать в себя верхний и нижний выступы 626a и 626b, при этом оси вращения 627a и 627b могут выступать из выступов 626a и 626b, соответственно, и могут крепиться в отверстиях 627c в выступах 626a и 626b любым подходящим способом, например, путем прессового или адгезивного соединения. В различных вариантах осуществления изобретения поворотный элемент 622 может включать в себя одно или несколько отверстий, таких как, например, отверстие 623, выполненных с возможностью плотного закрепления осей вращения 627a и 627b таким образом, что поворотный элемент 622 и концевой зажим 606 могут вращаться или совершать артикуляционные движения относительно оси, как описано выше.
В различных вариантах осуществления изобретения, дополнительно к вышеописанному, вращающаяся часть 616 и (или) осевой элемент вращения 626 могут включать в себя одно или несколько отверстий, или вырезов, таких как, например, отверстия 651, которые могут быть выполнены с возможностью вставки одного или нескольких электромагнитов, таких как, например, электромагниты 647. Хотя это не продемонстрировано на фигурах, хирургический инструмент 600 может также включать в себя один или несколько проводников, таких как, например, изолированные провода, которые могут быть выполнены с возможностью проведения электрического тока при подсоединении к ним источника тока и (или) источника напряжения, такого, например, как батарея. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения проводники могут проходить от рукояточной части хирургического инструмента, такой как, например, рукоятка 102, к дистальному концу удлиненного вала 606, при этом проводники могут формировать витки вокруг ферромагнитных сердечников, которые могут состоять, например, из железа и (или) кобальта, для создания электромагнитов 647a и 647b. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения хирургический инструмент может дополнительно включать в себя переключатель, или исполнительный механизм, который может быть задействован для избирательного соединения источника тока и (или) источника напряжения с проводниками. В некоторых вариантах осуществления изобретения, если через проводники не проходит электрический ток, электромагниты 647a, 647b не могут создавать магнитное поле, а если через проводники проходит достаточный электрический ток, он может создавать одно или несколько магнитных полей, которые могут использоваться для вращения привода 639. В первую очередь, по фиг. 15 видно, что привод 639 может включать в себя один или несколько магнитных элементов, которые, при воздействии магнитного поля, или полей, создаваемых электромагнитами 647, могут взаимодействовать с магнитным полем, или полями, и приводить во вращательное движение привод 639. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения привод 639 может включать в себя одно или несколько отверстий, или вырезов, таких как, например, отверстия 648, которые могут быть выполнены с возможностью вставки одного или нескольких постоянных магнитов 649.
В различных вариантах осуществления изобретения, в дополнение к вышеописанному, постоянные магниты 649 могут обладать магнитной полярностью независимо от того, находятся ли они в магнитном поле. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения каждый из постоянных магнитов 649 может иметь положительный, или северный, полюс 649n и отрицательный, или южный, полюс 649s, при этом полюса 649n и 649s могут быть расположены таким образом, что при воздействии магнитного поля или полей, избирательно создаваемых электромагнитами 647a и 647b, такие магнитные поля могут взаимодействовать с магнитными полями, создаваемыми постоянными магнитами 649, и, в результате, приводить во вращательное движение привод 639. В различных вариантах осуществления изобретения привод 639 может быть плотно вставлен, с обеспечением возможности вращения, в отверстие 654 в элементе 616 таким образом, что привод 639 может вращаться вокруг оси, когда постоянные магниты 649 перемещаются в магнитном поле, создаваемом электромагнитами 647a, 647b. Как было отмечено выше, на электромагниты 647a и 647b можно избирательно подавать энергию для создания магнитных полей, которые, благодаря полярности постоянных магнитов 649, обуславливают перемещение постоянных магнитов 649 в магнитном поле (полях). В различных вариантах осуществления изобретения на электромагниты 647a и 647b может подаваться энергия таким образом, что электромагниты 647a будут иметь полярность, отличную от полярности электромагнитов 647b. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения на электромагниты 647a и 647b может подаваться энергия таким образом, что они будут иметь противоположную полярность, или противоположно направленные положительные (северные) и отрицательные (южные) полюса, и таким образом, что полюса электромагнитов 647a и 647b будут расположены попеременно. В различных вариантах осуществления изобретения направление течения тока через проводники, обвитые вокруг сердечников электромагнитов 647a, 647b, может определять полярность магнитного поля (полей), создаваемого электромагнитами. При использовании направление течения тока через проводники, как описано выше, может многократно переключаться, или попеременно изменяться, в результате чего может происходить многократное изменение полярности одного или нескольких электромагнитов 647a и 647b, с целью притяжения или отталкивания постоянных магнитов 649 таким образом, чтобы привод 639 мог непрерывно вращаться в направлении по или против часовой стрелки.
Как было описано выше, действие постоянных магнитов 647a, 647b может приводить в движение привод 639, заставляя его вращаться в направлении по или против часовой стрелки. В различных вариантах осуществления изобретения привод 639 может также включать в себя одну или несколько передаточных частей, или зубцов привода, которые могут быть выполнены с возможностью зацепления с соответствующей приводной частью, или зубцами привода, на поворотном элементе 622. В частности, по меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения привод 639 может включать в себя первую выступающую зубчатую передаточную часть 639a, которая может быть выполнена с возможностью зацепления с первой зубчатой передаточной частью 629a, выступающей из поворотного элемента 622, таким образом, что при вращении привода 639, как описано выше, первая зубчатая передаточная часть 639a может приводить в движение передаточную часть 629a, заставляя поворотный элемент 622 и, соответственно, концевой зажим 606 совершать вращательное или артикуляционное движение относительно поворотных осей 627a и 627b. По меньшей мере в одном из подобных вариантов осуществления изобретения (см., в первую очередь, фиг. 14) привод 639 может вращаться в первом направлении, указанном стрелкой D1, с целью вращения концевого зажима 606 в направлении по часовой стрелке, указанном стрелкой CW, и, в дополнение к этому, привод 639 может вращаться во втором направлении, указанном стрелкой D2, с целью вращения концевого зажима 606 в направлении против часовой стрелки, указанном стрелкой CCW. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения в результате этого привод 639 может вращаться вокруг первой оси, а концевой зажим 606 может вращаться вокруг второй оси, при этом первая и вторая оси могут быть перпендикулярными или по меньшей мере по существу перпендикулярными относительно друг друга. В других вариантах осуществления изобретения первая и вторая оси могут быть непараллельными, пересекающимися и (или) расположенными под углом относительно друг друга. В различных вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 14) привод 639 может дополнительно включать в себя вторую передаточную часть 639b, которая может зацепляться в рабочем положении со второй передаточной частью 629b поворотного элемента 622 через передаточный механизм 653. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения передаточный механизм 653 может быть установлен на осевом элементе вращения 626 с помощью оси, такой как, например, ось 655, с возможностью вращения таким образом, что при вращении привода 639 в направлении D1, как описано выше, вторая передаточная часть 639b может действовать совместно с первой передаточной частью 639a для обеспечения вращения поворотного механизма 622, например, в направлении по часовой стрелке CW.
Как было отмечено выше, хирургический инструмент может включать в себя рукояточную часть, выполненную с возможностью управления хирургическим инструментом. В различных вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 16 и 17) хирургический инструмент, такой как, например, хирургический инструмент 700, может включать в себя рамку 701, замыкающую ручку 108, подвижно закрепленную на рамке 701, и дополнительно ручку выталкивателя 110, также подвижно закрепленную на рамке 701. Аналогично хирургическому инструменту 100, активация замыкающей ручки 108 и связанного с ней замыкающего привода может приводить к перемещению замыкающей трубки 712 в продольном направлении вдоль удлиненного вала 704 с целью открытия и закрытия упорной пластины 114. В некоторых вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 17) замыкающий привод может включать в себя удерживающий заплечик 108b, который может скользить внутри рамки 701, и, в дополнение к этому, замыкающий соединитель 108a, подвижно соединенный с удерживающим заплечиком 108b и ручкой 108. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения по меньшей мере часть замыкающей трубки 712 может удерживаться удерживающим заплечиком 108b таким образом, что прижатие закрывающего спускового крючка 108 в направлении пистолетной рукоятки 103 может смещать замыкающий соединитель 108a, удерживающий заплечик 108b, и замыкающую трубку 712 в дистальном направлении, т.е. в направлении, указанном стрелкой D.
В дополнение к замыкающему приводу, описанному выше, рукояточная часть 702 может также включать в себя артикуляционную систему, выполненную с возможностью вращения привода, такого, например, как привод 739, с целью приведения концевого зажима 706 в артикуляционное движение относительно удлиненного вала 704. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения рукояточная часть 702 может также включать в себя ручку артикуляции 760, которая может двигаться между заблокированным и незаблокированным положением, при этом в некоторых вариантах осуществления изобретения (см., в первую очередь, фиг. 17) ручка артикуляции 760 может скользить между первым, или дистальным, положением, которое соответствует блокировке ручки вращения 770, и вторым, или проксимальным, положением, которое соответствует разблокированному состоянию ручки вращения 770. В первую очередь, по фиг. 19 видно, что ручка артикуляции 760 может включать в себя один или несколько замыкающих зубцов, или выступов, 761, которые могут быть выполнены с возможностью зацепления с одним или несколькими замыкающими зубцами, или выступами, 771 на вращающемся кольце 770, таким образом, что артикуляционная головка 760 не может вращаться относительно вращающегося кольца 770, когда артикуляционная головка 760 находится в блокирующем, или дистальном, положении. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения в результате ручка артикуляции 760 не может использоваться для вращения привода 739 и артикуляционного концевого зажима 706, если ручка артикуляции 760 находится в блокирующем положении.
В дополнение к вышесказанному, если ручка артикуляции 760 передвигается в незаблокированное, или проксимальное, положение, блокирующие зубцы 761 достаточно отходят от блокирующих зубцов 771 таким образом, что ручка артикуляции 760 может вращаться относительно ручки вращения 770. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения (см. фиг. 16) ручка артикуляции 760 может вращаться, например, в первом направлении, указанном стрелкой D1, с целью вращения концевого зажима 706 в направлении по часовой стрелке, указанном стрелкой CW, и, соответственно, ручка артикуляции 760 может вращаться во втором направлении, указанном стрелкой D2, с целью вращения концевого зажима 706 в направлении против часовой стрелки, указанном стрелкой CCW. В первую очередь, на фиг. 18 видно, что ручка артикуляции 760 может зацепляться в рабочем положении со шлицевым кольцом 763 таким образом, что при вращении ручки артикуляции 760 шлицевое кольцо 763 может вращаться под действием ручки артикуляции 760. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения (см. фиг. 18) шлицевое кольцо 763 может включать в себя одну или несколько канавок 764, которые могут быть выполнены с возможностью обеспечения скольжения ручки артикуляции 760 между заблокированным и незаблокированным положениями, при передаче вращательного движения шлицевому кольцу 763. В различных вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 19) шлицевое кольцо 763 может включать в себя две или несколько частей, которые могут соединяться друг с другом таким образом, что шлицевое кольцо 763 охватывает по меньшей мере часть замыкающей трубки 712. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения замыкающая трубка 712 может включать в себя отверстие, или окошечко, 765, которое может быть выполнено с возможностью прохождения по меньшей мере части шлицевого кольца 763 через замыкающую трубку 712 и присоединенный в рабочем положении привод 739. В частности, шлицевое кольцо 763 может также включать в себя один или несколько выступов, или ключей, 766, которые могут входить в одно или несколько отверстий 767 на приводе 739 таким образом, что при вращении шлицевого кольца 763 под действием ручки артикуляции 760 шлицевое кольцо 763 может вращать привод 739. В различных вариантах осуществления изобретения в результате этого ручка артикуляции 760 и привод 739 могут вращаться относительно замыкающей трубки 712 и вращательного элемента 716, когда ручка артикуляции 760 находится в незаблокированном положении.
При использовании, как было указано выше, ручка артикуляции 760 может быть оттянута в проксимальное положение для отведения блокирующих зубцов 761 от блокирующих зубцов 771 ручки вращения 770. В различных вариантах осуществления изобретения (см., в первую очередь, фиг. 16) ручка артикуляции 760 может также включать в себя выступающую кромку 769, по меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения выступающая кромка 769 может быть выполнена с возможностью для хирурга захватывать выступающую кромку 769 одним или несколькими пальцами и тянуть ручку артикуляции 760 в проксимальном направлении. В таком случае (см. фиг. 17) ручка артикуляции 760 может сжать смещающий элемент, такой, например, как пружина 768, расположенный между ручкой артикуляции 760 и ручкой вращения 770. В некоторых вариантах осуществления изобретения ручка артикуляции 760, привод 739 и концевой зажим 706 могут быть выполнены таким образом, что при повороте ручки артикуляции 760 на величину 10 градусов, например, в направлении D1 концевой зажим 706 может быть повернут на величину 10 градусов в направлении CW. Такие варианты осуществления изобретения могут быть охарактеризованы как имеющие передаточное соотношение 1:1, однако можно представить и другие варианты осуществления изобретения, для которых характерно меньшее или большее передаточное соотношение. В случае если концевой зажим 706 был достаточно артикулирован, хирург может высвободить ручку артикуляции 760 таким образом, чтобы пружина 768 могла переместить ручку артикуляции 760 из незаблокированного положения обратно в заблокированное. Как видно из фиг. 19, замыкающие зубцы 761 и (или) замыкающие зубцы 771 могут включать в себя ряд зубцов, которые могут быть выполнены таким образом, что по меньшей мере некоторые из замыкающих зубцов 761 и 771 могут заходить друг в друга или замыкаться, независимо от степени поворота ручки артикуляции 760 относительно ручки вращения 770. В варианте осуществления изобретения, показанном на фигуре, зубцы 761 и зубцы 771 расположены в круговом или по меньшей мере по существу круговом и концентрическом или по меньшей мере по существу концентрическом порядке.
В различных вариантах осуществления изобретения, в дополнение к вышеописанному, ручка вращения 770 может быть выполнена с возможностью вращения концевого зажима 706 вокруг продольной оси, такой как, например, продольная ось 799. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения (см., в первую очередь, фиг. 17) ручка вращения 770 может перемещаться между заблокированным, дистальным, положением, в котором ручка заблокирована относительно рамки 701, и незаблокированным, проксимальным, положением, в котором ручка не заблокирована относительно рамки 701. В различных вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 17) ручка вращения 770 может также включать в себя выступающую кромку 779, по меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения выступающая кромка 779 может быть выполнена с возможностью для хирурга захватить выступающую кромку 779 одним или несколькими пальцами и потянуть ручку вращения 770 в проксимальном направлении. Аналогично приведенному выше описанию (см., в первую очередь, фиг. 19), ручка вращения 770 может включать в себя один или несколько блокирующих зубцов, или выступов 772, которые могут быть выполнены с возможностью зацепления с одним или несколькими блокирующими зубцами 773, или выступами, на рамке 701 таким образом, чтобы ручка вращения 770 не могла вращаться относительно рамки 701 при расположении ручки вращения 770 в блокированном, или дистальном, положении. Однако, если ручка вращения 770 переходит в незаблокированное относительно рамки 701 положение, ручка вращения 770 может вращаться относительно рамки 701 с целью вращения концевого зажима 706 вокруг продольной оси 799. В частности, по меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения ручка вращения 770 может дополнительно включать в себя одну или несколько приводных частей, таких как, например, плоскостные приводные части 774, которые могут быть выполнены с возможностью передачи вращения от ручки вращения 770 к вращающейся части 716 через соответствующие плоскостные части 775 на вращающейся части 716. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения (см., в первую очередь, фиг. 19) плоскостные приводные части 774 могут быть выполнены с возможностью прохождения через окошко 765 в замыкающей трубке 712 и, в дополнение к этому, через окошко 776 на приводе 739 таким образом, чтобы плоскостные приводные части 774 могли напрямую соединиться с плоскостными частями 775 на оси 716.
В дополнение к вышесказанному (см. фиг. 17) ручка вращения 770 может быть устроена таким образом, что при оттягивании ее в проксимальном направлении в разблокированное положение, как было описано выше, замыкающие зубцы 771 могли передавать вращение от ручки вращения 770 ручке артикуляции 760 через замыкающие зубцы 761. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения в результате ручка вращения 760 может поворачиваться синхронно с ручкой вращения 770 таким образом, что поворотный элемент 716 может поворачиваться синхронно с приводом 739, когда ручка вращения 770 находится в незаблокированном положении. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения благодаря синхронному вращению поворотного элемента 716 и привода 739 концевой зажим 706 может не совершать артикуляционного движения относительно удлиненного вала 704, когда ручка вращения 770 вращается относительно рамки рукояточной части 701. Другими словами, так как ручка вращения 770 не вращается относительно ручки артикуляции 760 и привод 739 не вращается относительно оси 716, привод 739 не может приводить концевой зажим 706 в артикуляционное движение относительно оси 704. В случае, когда концевой зажим 706 надлежащим образом повернут вокруг оси 799, ручка вращения 770 может быть высвобождена с целью зацепления замыкающих зубцов 772 ручки вращения 770 и замыкающих зубцов 773 рамки рукоятки 701. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения (см. фиг. 17-19) рукояточная часть 702 может дополнительно включать в себя смещающий элемент, такой, например, как пружина 778, расположенный между ручкой вращения 770 и рамкой 701, при этом пружина 778 может быть сжата между ручкой вращения 770 и рамкой 701 при передвижении ручки вращения 770 из заблокированного, дистального, положения в незаблокированное, проксимальное, положение, и при высвобождении ручки вращения 770, как описано выше, пружина 778 может вмещать ручку вращения 770 в направлении от рамки 701 таким образом, что замыкающие зубцы 772 зацепляются с замыкающими зубцами 773. Как показано на фиг. 19, замыкающие зубцы 772 и (или) замыкающие зубцы 773 могут включать в себя ряд зубцов, которые могут быть выполнены таким образом, что по меньшей мере некоторые из замыкающих зубцов 772 и 773 могут заходить друг в друга, или замыкаться, независимо от степени поворота ручки вращения 770 относительно рамки 701. В варианте осуществления изобретения, показанном на фигуре, зубцы 772 и зубцы 773 расположены в круговом или по меньшей мере по существу круговом и концентрическом или по меньшей мере по существу концентрическом порядке.
В различных вариантах осуществления изобретения, в дополнение к вышеописанному, хирург может удерживать рукоятку 702 в одной руке, например в правой, при использовании хирургического инструмента 700. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения, как указано выше, хирург может прижимать крючок 108 и ручки 110 в направлении пистолетной рукоятки 103, например, поместив большой палец на проксимальную сторону пистолетной рукоятки 103 и один или несколько пальцев той же руки на дистальную сторону крючка 108 и ручки 110 с целью приложения к ним усилия и нажатия на них в направлении пистолетной рукоятки 103. Кроме того, как указано выше, хирург может вытянуть один или несколько пальцев той же руки в дистальном направлении с целью захвата выступающей кромки 769 ручки артикуляции 760 и (или) выступающей кромки 779 ручки вращения 770 и потянуть их в проксимальном направлении. Другими словами, хирург может открывать и закрывать упорный элемент 114 с помощью закрывающего спускового крючка 108, разрезать и сшивать ткани с помощью ручки выталкивателя 110, выполнять артикуляцию концевого зажима 706 относительно удлиненного вала 704 благодаря артикуляционному сочленению 720 и, в дополнение к вышесказанному, вращать концевой зажим 706 вокруг продольной оси 799, при этом все перечисленные операции выполняются одной рукой. В результате хирург может располагать другой свободной рукой для выполнения других операций в ходе хирургического вмешательства. В различных условиях, однако, управление вращающимися ручками 760 и 770 и нажимными ручками 108 и 110 может потребовать использования двух рук для применения хирургического инструмента, особенно если руки хирурга слишком малы либо он по другой причине не имеет возможности выполнять перечисленные выше операции одной рукой, таким образом лишаясь одного или нескольких возможных преимуществ. В различных альтернативных вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 20 и 21) хирургический инструмент, такой как, например, хирургический инструмент 800, может включать в себя систему магнитных элементов для артикуляции концевого зажима 706 относительно удлиненного вала 704 и, в дополнение к этому, систему магнитных элементов для вращения концевого зажима 706 вокруг продольной оси 799. В различных вариантах осуществления изобретения хирургический инструмент 800 может также включать в себя дополнительные системы магнитных элементов для передвижения ручки артикуляции 760 и ручки вращения 770 между заблокированным и незаблокированным положениями. В любом случае хирургический инструмент 800 может быть сходен с хирургическим инструментом 700 во многих отношениях, однако между ними существуют и различные отличия, подробно рассмотренные ниже.
Аналогично ручке артикуляции 760 хирургического инструмента 700, ручка артикуляции 860 хирургического инструмента 800 (см. фиг. 20) может передвигаться между заблокированным, дистальным, и незаблокированным, проксимальным, положениями. Также аналогично ручке артикуляции 760 ручка артикуляции 860 (см. фиг. 20) может включать в себя замыкающие зубцы 761, которые могут зацепляться и выходить из зацепления с замыкающими зубцами 762 на ручке вращения 870 при передвижении ручки артикуляции 860 между заблокированным и незаблокированным положениями, соответственно. В различных вариантах осуществления изобретения ручка артикуляции 860 может быть оттянута назад, или проксимально, например, с помощью системы электромагнитов 881 и магнитных элементов 882. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения (см. фиг. 21) электромагниты 881 могут быть присоединены к ручке вращения 870 в циркулярном или по меньшей мере по существу циркулярном порядке, который может быть концентрическим или по меньшей мере по существу концентрическим, с циркулярным или по меньшей мере по существу циркулярным расположением магнитных элементов 882, присоединенных к ручке артикуляции 860. В различных вариантах осуществления изобретения хирург может, например, задействовать переключатель на рукояточной части 802, с целью подсоединения источника тока и (или) источника напряжения к электромагнитам 881, таким образом, электромагниты 881 могут быть в достаточной степени заряжены, или поляризованы, для притяжения магнитных элементов 882 к электромагнитам 881 и, соответственно, передвижения ручки артикуляции 860 в проксимальном направлении. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения электромагниты 881 могут прилагать достаточную магнитодвижущую силу (МДС) к магнитным элементам 882 с целью существенного смещения ручки артикуляции 860 и расцепления замыкающих зубцов 761 и замыкающих зубцов 762, благодаря чему ручка артикуляции 860 приобретает возможность вращения относительно ручки вращения 870, как подробно описано ниже. В различных вариантах осуществления изобретения, аналогично описанному выше, между ручкой артикуляции 860 и ручкой вращения 870 может располагаться смещающий элемент, такой, например, как пружина 768, таким образом, что пружина 768 сжимается, когда ручка артикуляции 860 передвигается в проксимальное, незаблокированное положение и удерживается в нем посредством электромагнитов 881. После достаточной разрядки или деполяризации электромагнитов 881 пружина 768 может распрямиться с целью смещения ручки артикуляции 860 обратно в заблокированное, дистальное положение. В различных вариантах осуществления изобретения, в дополнение к вышеописанному, магнитные элементы 882 могут состоять, например, из железа и (или) любого подходящего ферромагнитного материала, который может взаимодействовать с магнитным полем. По меньшей мере в некоторых вариантах осуществления изобретения магнитные элементы 882 могут включать в себя постоянные магниты, такие как, например, неодимовые магниты, самарий-кобальтовые и (или) любые подходящие редкоземельные магниты. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения магнитные элементы 882 могут быть упорядочены так, чтобы притягивать, или отталкивать, по меньшей мере часть электромагнитов 881 таким образом, чтобы МДС, приложенная к электромагнитам 881, могла сжать пружину 768 и (или) представлять собой силу, противодействующую проксимальному движению ручки артикуляции 860.
После достаточной разблокировки ручки артикуляции 860, как описано выше, ручка артикуляции 860 может вращаться относительно ручки вращения 870 с целью артикуляции концевого зажима 706 относительно удлиненного вала 704. В различных вариантах осуществления изобретения ручка артикуляции 860 может включать в себя один или несколько магнитных элементов 849, которые могут быть выполнены с возможностью взаимодействия с магнитным полем, или полями, генерируемыми одним или несколькими электромагнитами 847, присоединенными к ручке вращения 870. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения магнитные элементы 849 могут состоять, например, из железа и (или) любого подходящего ферромагнитного материла и могут быть встроены в ручку артикуляции 860 или соединены с ней другим подходящим способом. В различных вариантах осуществления изобретения электромагниты 847 могут прилагать достаточную магнитодвижущую силу (МДС) к магнитным элементам 849 с целью смещения магнитных элементов 849 и ручки артикуляции 860 относительно электромагнитов 847 и ручки вращения 870. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения полярность электромагнитов 847 может переключаться между первым и вторым вариантом полярности с целью передвижения ручки артикуляции 860 в первом направлении, указанном стрелкой D1 (фиг. 20), и (или) во втором направлении, указанном стрелкой D2. При использовании (см. фиг. 20) хирург может задействовать переключатель 869 с целью подсоединения источника тока и (или) источника напряжения к электромагнитам 847, чтобы электромагниты 847 могли создать магнитное поле, достаточное для смещения ручки артикуляции 860 относительно ручки вращения 870 в необходимом направлении, и, соответственно, артикуляции концевого зажима 706 относительно удлиненного вала 704 способом, аналогичным или по меньшей мере сходным с приведенным выше описанием, например, для хирургического инструмента 700.
Аналогично ручке вращения 770 хирургического инструмента 700 ручка вращения 870 хирургического инструмента 800 может передвигаться между дистальным положением, в котором она заблокирована относительно рамки 801, и проксимальным положением, в котором она не заблокирована относительно рамки 801. В различных вариантах осуществления изобретения, в дополнение к вышеописанному, система электромагнитов и магнитных элементов, например, может использоваться для передвижения ручки вращения 870 между заблокированным и незаблокированным положениями. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения (см. фиг. 21) рамка 801 может включать в себя несколько электромагнитов 886, установленных в циркулярном или по меньшей мере по существу циркулярном порядке, при этом электромагниты 886 могут быть выполнены с возможностью создания магнитного поля или полей, необходимых для притяжения и (или) отталкивания магнитных элементов 887, установленных в ручке вращения 870. Аналогично описанному выше, электромагниты 886 могут быть в достаточной степени заряжены, или поляризованы, с целью оттягивания магнитных элементов 887 и ручки вращения 870 в направлении электромагнитов 886 с целью отсоединения замыкающих зубцов 772 от замыкающих зубцов на рамке 701. При пребывании ручки вращения 870 в незаблокированном положении ручка вращения 870 может вращаться относительно рамки 801 с помощью другой системы электромагнитов и магнитных элементов. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения (см. фиг. 21) рамка 801 может включать в себя несколько магнитных элементов 880, которые могут быть выполнены с возможностью взаимодействия с магнитным полем или полями, создаваемыми электромагнитами 847. Аналогично описанному выше, хирург может задействовать переключатель 879 (см. фиг. 20) для избирательной подачи энергии, или поляризации, магнитных элементов 847 с целью создания первого магнитного поля для вращения ручки вращения 870 и второго магнитного поля для вращения ручки вращения 870 во втором направлении. В таких вариантах осуществления изобретения, при вращении ручки вращения 870, ручка вращения 870 может вращать концевой зажим 706 вокруг продольной оси 799 способом, аналогичным или по меньшей мере сходным с приведенным выше описанием, например, для хирургического инструмента 700.
Хотя это не продемонстрировано на фигурах, читатель может понять, что электромагниты хирургического инструмента 800 могут снабжаться энергией от обычных распространенных источников, таких как, например, батареи и (или) различные источники энергии. Как показано на фиг. 21, хирургический инструмент 800 может дополнительно включать в себя один или несколько проводников, или проводов, для соединения источника, или источников, энергии, с электромагнитами хирургического инструмента 800. В различных вариантах осуществления изобретения рукояточная часть 802 может также включать в себя один или несколько проводников, или проводов, 883, которые могут подавать электрический ток и (или) напряжение на электромагниты 847. В некоторых вариантах осуществления изобретения, хотя это не продемонстрировано на фигурах, проводники 883 могут обладать достаточной гибкостью и (или) слабиной для приспособления к относительному движению ручки вращения 870 и рамки 801. В других вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 21) рукояточная часть 802 может включать в себя одну или несколько щеток 888, расположенных между рамкой 801 и ручкой вращения 870, щетки могут быть выполнены с возможностью проведения тока от источника энергии к электромагнитам 847 независимо от того, движется ли ручка вращения 870 относительно рамки 801 и (или) независимо от угла поворота между ручкой вращения 870 и рамкой 801. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения щетки 888 могут быть расположены в круговом или по меньшей мере по существу круговом порядке вокруг рамки 801 и ручки вращения 870. В различных вариантах осуществления изобретения щетки 888 могут быть представлены волокнистыми щетками, такими как, например, оплетенные медные щетки, угольными щетками и (или) любыми другими подходящими щетками. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения «щетка» может включать в себя один или несколько блоков материала, таких как, например, угольные блоки, которые могут быть выполнены с возможностью проведения тока и создания относительного скользящего контакта щетки с поверхностью. В некоторых вариантах осуществления изобретения «щетка» может быть представлена любым подходящим элементом. Во всех случаях щетки 888 могут быть достаточно упругими, чтобы они могли сгибаться или сжиматься при оттягивании ручки вращения 870 в дистальном направлении и вновь расправляться при возврате ручки вращения 870 в заблокированное положение.
В различных вариантах осуществления изобретения, аналогично описанному выше, рукояточная часть 802 может также включать в себя один или несколько проводников, или проводов, 884, которые могут подавать электрический ток и (или) напряжение на электромагниты 881. В некоторых вариантах осуществления изобретения, хотя это не продемонстрировано на фигурах, проводники 884 могут обладать достаточной гибкостью и (или) слабиной для приспособления к относительному движению ручки вращения 870 и рамки 801. В других вариантах осуществления изобретения, аналогично описанному выше, рукояточная часть 802 может включать в себя одну или несколько щеток 885, расположенных между ручкой вращения 870 и рамкой 801, щетки могут быть выполнены с возможностью передачи электрического тока от источника энергии к электромагнитам 881 независимо от того, движется ли ручка вращения 870 относительно рамки 801 и (или) независимо от угла поворота между ручкой вращения 870 и рамкой 801. Аналогично описанному выше, щетки 885 могут быть представлены волокнистыми щетками, такими как, например, оплетенные медные щетки, угольными щетками и (или) любыми другими подходящими щетками, которые могут быть достаточно упругими, чтобы они могли сгибаться или сжиматься при оттягивании ручки вращения 870 в дистальном направлении и вновь расправляться при возврате ручки вращения 870 в заблокированное положение. В дополнение к описанному выше, щетки 885 и (или) щетки 888 могут допускать относительное скользящее движение между двумя половинами щетки. В частности, по меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения щетка 885, например, может включать в себя первую половину, установленную на ручке вращения 870 и имеющую отходящие щетинки, при этом вторая половина щетки 885 может включать в себя контактную пластину или пластины, установленные на рамке 801 напротив щетинок, которые могут контактировать с пластиной и скользить относительно нее. В различных других вариантах осуществления изобретения щетка 885, например, может включать в себя первую и вторую половины, имеющие отходящие щетинки, при этом первая и вторая половины установлены на ручке вращения 870 и на рамке 801, они могут контактировать друг с другом и скользить относительно друг друга. Во всех случаях щетки 885 могут быть расположены в круговом или по существу круговом порядке вокруг рамки 801 и ручки вращения 870. В различных вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 21) рукояточная часть 802 может включать в себя один или несколько проводников, или проводов, 889, которые могут подавать электрический ток и (или) напряжение на электромагниты 886.
В различных вариантах осуществления изобретения хирургический инструмент может включать в себя один или несколько электромагнитов, расположенных вдоль удлиненного вала, при этом электромагниты могут быть выполнены с возможностью артикуляции концевого зажима хирургического инструмента относительно удлиненного вала. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения (см. фиг. 22-24) хирургический инструмент 900 может включать в себя удлиненный вал 904 и концевой зажим 906 (показан на фигуре с некоторыми удаленными частями), при этом концевой зажим 906 может подвижно соединяться с удлиненным валом 904 с помощью артикуляционного сочленения 920. Аналогично описанному выше, концевой зажим 906 может включать в себя поворотную пластину 922, и, в дополнение к этому, удлиненный вал 904 может включать в себя планку вставки штырька 926, которая может крепиться к удлиненному валу 904 с помощью оси 916. Также, аналогично описанному выше, планка вставки штырька 926 может включать в себя выступающий штырек, который может быть выполнен с возможностью плотной вставки в отверстие для штырька 123 на поворотной пластине 922. В некоторых вариантах осуществления изобретения (см., в первую очередь, фиг. 23) удлиненный вал 904 может дополнительно включать в себя встроенные электромагниты 940a и 940b, и, в дополнение к этому, поворотная пластина 922 может также включать в себя встроенные магнитные элементы 949, при этом электромагниты 940a, 940b могут быть выполнены с возможностью создания магнитного поля, или полей, которые могут быть выполнены с возможностью взаимодействия с магнитными элементами 949 и вращения поворотной пластины 922 и концевого зажима 906 вокруг оси, определяемой планкой вставки штырька 926. В различных вариантах осуществления изобретения магнитные элементы 949 могут представлять собой магниты, такие как, например, редкоземельные магниты, которые могут быть расположены и упорядочены на поворотной пластине 922 таким образом, что полюса магнитов расположены в определенной заданной ориентации. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения магнитные элементы 949 могут быть расположены таким образом, чтобы полюса каждого магнита были упорядочены в конфигурации «конец к концу», например, так, чтобы положительный, или северный, полюс каждого магнита располагался рядом с отрицательным, или южным, полюсом соседнего магнита. Можно представить другие варианты осуществления изобретения, в которых положительные полюса магнитов 949, например, расположены радиально, в направлении наружу от отрицательных полюсов.
При использовании по меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения электромагнит 940b, например, может быть заряжен, или поляризован, таким образом, чтобы дистальный конец электромагнита 940b соответствовал положительному, или северному, магнитному полюсу магнитного поля. В таких условиях положительные полюса магнитных элементов 949 могут отталкиваться от электромагнита 940b, а отрицательные полюса магнитных элементов 949 притягиваться к электромагниту 940b. В различных вариантах осуществления изобретения в результате магнитное поле, создаваемое электромагнитом 940b, например, может быть достаточным для смещения, или вращения, поворотной пластины 922 и концевого зажима 906, например, в направлении против часовой стрелки, указанном стрелкой CCW. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения (см. фиг. 23) интенсивность магнитного поля, создаваемого электромагнитом 940b, можно контролировать с помощью контроля силы подаваемого через проводник 947b электрического тока, при этом более сильный ток приводит к генерации магнитного поля большей интенсивности, а более слабый ток - магнитного поля меньшей интенсивности. В некоторых вариантах осуществления изобретения, аналогично описанному выше, направление, в котором пропускается ток, или полярность, с которой подается напряжение по проводнику 947b, дает возможность управлять полярностью магнитного полюса, создающегося на дистальном конце электромагнита 940b. В частности, если ток протекает через проводник 947b в первом направлении, ток может создать положительный полюс на дистальном конце сердечника 941b, тогда как если ток протекает через проводник 947b в противоположном направлении, ток может создать отрицательный полюс на дистальном конце сердечника 941b. В различных вариантах осуществления изобретения в результате направление течения тока через проводник 947b может избирательно изменяться с целью избирательного изменения полярности магнитного поля, создаваемого, например, электромагнитом 940b. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения начальная полярность дистального конца электромагнита 940b может быть, например, положительной для отталкивания первого магнита 949, при этом полярность дистального конца электромагнита 940b может быть изменена с положительной на отрицательную для притяжения соседнего постоянного магнита 949 к электромагниту 940b с целью продолжения вращения поворотной пластины 922 и концевого зажима 906. После достижения вторым постоянным магнитом 949 необходимого положения полярность электромагнита 940b снова может быть изменена, т.е. превращена из отрицательной в положительную, в результате чего произойдет отталкивание второго магнита 949 от электромагнита 940b и продолжение вращения поворотной пластины 922 и концевого зажима 906.
В различных вариантах осуществления изобретения может быть желательно ограничить диапазон, в котором концевой зажим 906 может вращаться относительно удлиненного вала 904. В определенных вариантах осуществления изобретения, хотя это не продемонстрировано на фигурах, удлиненный вал 904 может включать в себя один или несколько ограничителей, которые могут быть выполнены с возможностью ограничения вращения концевого зажима 906 при его движении в направлении по часовой стрелке или против часовой стрелки. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения ограничители могут ограничивать максимальное вращение концевого зажима 906 в направлении по часовой стрелке и (или) против часовой стрелки. В некоторых вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 23) хирургический инструмент может дополнительно включать в себя средства определения положения, или относительного угла, между концевым рабочим элементом 906 и удлиненным валом 904 и, кроме того, средства ограничения вращения концевого зажима 906 при существенном смещении концевого зажима 906. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения удлиненный вал 904 может дополнительно включать в себя один или несколько сенсорных датчиков, которые могут быть выполнены с возможностью выявления одной или нескольких меток на концевом зажиме 906 с целью определения величины или степени поворота концевого зажима 906 относительно оси 904. В частности, по меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения удлиненный вал 904 может дополнительно включать в себя по меньшей мере один фотодатчик, такой как, например, фотодатчик 991, который может быть выполнен с возможностью выявления меток энкодера 990 при их прохождении под фотодатчиком 991 во время вращения концевого зажима 906. В различных вариантах осуществления изобретения фотодатчик 991 может дополнительно включать в себя светоиспускающий элемент и, кроме того, метки энкодера 990 могут включать в себя по меньшей мере частично отражающие поверхности на поворотной пластине 922, которые могут быть выполнены с возможностью отражения света, испускаемого светоиспускающим элементом, с целью обеспечения возможности определения положения меток энкодера 990. В определенных вариантах осуществления изобретения метки энкодера 990 могут быть награвированы на поверхности поворотной пластины 922. По меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения, хотя это не продемонстрировано на фигурах, концевой зажим 906 может иметь несколько прорезей, или отверстий, упорядоченных аналогично расположению кодовых меток 990, при этом отверстия могут быть выполнены с возможностью прохождения через них света от источника света, расположенного на противоположной, или нижней, стороне поворотной пластины 922. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения источник света может включать в себя один или несколько светодиодов. В некоторых других вариантах осуществления изобретения, хотя это не продемонстрировано на фигурах, концевой зажим и удлиненный вал могут включать в себя механический энкодер, фиксирующий вращение концевого зажима.
В различных вариантах осуществления изобретения (см., в первую очередь, фиг. 23) фотодатчик 991, например, может передавать сигнал к устройству управления, такому, например, как устройство управления 992, в результате чего данные, касающиеся количества меток энкодера 990, прошедших под фотодатчиком 991, могут передаваться в устройство управления 992. В частности, по меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения устройство управления 992 может включать в себя по меньшей мере один процессор цифровой обработки сигналов, такой, например, как ПЦОС 993, который может быть выполнен с возможностью приема сигнальных импульсов от фотодатчика 991, соответствующих прохождению меток энкодера 990 под фотодатчиком 991. Например, если под датчиком 991 проходит пять меток 990, датчик 991 может передать пять сигнальных импульсов на ПЦОС 993 по проводнику 994, хотя такая связь может быть и беспроводной, через беспроводной передатчик (не показан на фигурах). В любом случае ПЦОС 993 может быть выполнен с возможностью обработки таких сигнальных импульсов, вычисления величины поворота концевого зажима 906 относительно удлиненного вала 904 и выдачи этой информации хирургу. По меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения, в дополнение к вышеописанному, фиксация прохождения одной метки энкодера 990 может соответствовать одному уровню артикуляции концевого зажима 906, при этом ПЦОС 993 может использоваться для передачи информации о степени поворота концевого зажима 906 на ЖК-дисплей на рукояточной части хирургического инструмента. В различных вариантах осуществления изобретения ЖК-дисплей может включать в себя экран, на котором данные могут отображаться в виде цифр, текста и (или) в графической форме, например, в виде повышающейся или понижающейся линейной шкалы. В различных вариантах осуществления изобретения, в дополнение к вышеописанному, устройство управления 992 может дополнительно включать в себя широтно-импульсный модулятор (ШИМ), который может быть выполнен с возможностью модификации и управления выходными сигналами или энергией, подаваемой на электромагниты 940a и 940b.
Как было описано выше, удлиненный вал 904 может включать в себя два электромагнита, т.е. электромагниты 940a и 940b, которые могут быть выполнены с возможностью создания магнитных полей, которые могут взаимодействовать с магнитными элементами 949. Как показано на фиг. 23, поворотная пластина 922 включает в себя пять встроенных магнитных элементов 949; однако в других вариантах осуществления изобретения может быть менее пяти магнитных элементов 949 или более пяти магнитных элементов. Аналогично, другие хирургические инструменты могут включать в себя любое подходящее количество электромагнитов. По меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения (см. фиг. 25) удлиненный вал 1004 хирургического инструмента 1000 может включать в себя четыре электромагнита, т.е. электромагниты 1040a, 1040b, 1040c и 1040d, каждый из которых может быть выполнен с возможностью независимого генерирования магнитного поля и полярности на дистальных концах сердечников 1041a-1041d, соответственно. Аналогично описанному выше, сила и полярность магнитных полей, создаваемых электромагнитами 1040a-1040d, может определяться направлением и величиной тока, проходящего через проводники, или провода, 1041a-1041d, соответственно. В любом случае, при достижении концевым зажимом 906 достаточной степени артикуляции, аналогично описанному выше, концевой зажим 106 может быть закреплен в неподвижном положении. В различных вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 23) удлиненный вал 904 может дополнительно включать в себя замок 930, который может передвигаться между проксимальным, незаблокированным положением, и дистальным, заблокированным положением, в котором замок 930 может зацепляться с зубцами 925 на поворотной пластине 922. По меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения замок 930 может включать в себя несколько вырезов 931, которые могут быть выполнены с возможностью вхождения одного или нескольких зубцов 925 таким образом, чтобы препятствовать или по меньшей мере ограничивать движение поворотной пластины 922 относительно замка 930 и, соответственно, удлиненного вала 904. Аналогично, замок 930 может включать в себя несколько зубцов, расположенных между вырезами 931, которые могут быть выполнены с возможностью вхождения в вырезы, расположенные, например, между зубцами 925 на поворотной пластине 922. В различных вариантах осуществления изобретения, также аналогично описанному выше, удлиненный вал 904 может дополнительно включать в себя исполнительный механизм замка 932, который может быть выполнен с возможностью передвижения замка 930 между заблокированным и незаблокированным положениями. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения исполнительный механизм замка 932 может включать в себя, например, соленоид.
В различных вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 27-32) хирургический инструмент, такой, например, как хирургический инструмент 1100, может включать в себя удлиненный вал 1104 и концевой зажим 1106, при этом концевой зажим 1106 может быть выполнен с возможностью артикуляционного движения относительно удлиненного вала 1104 благодаря артикуляционному сочленению 1120. По меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения, аналогично описанному выше, концевой зажим 1106 может включать в себя встроенную поворотную пластину 1122, и, кроме того, удлиненный вал 1104 может включать в себя встроенную планку вставки штырька 1126, при этом штырек 127, выступающий из планки вставки штырька 1126, может быть выполнен с возможностью плотной вставки в отверстие для штырька 123 на поворотной пластине 1122 с целью создания оси, с помощью которой поворотная пластина 1122 и концевой зажим 1106 могут совершать артикуляционные движения относительно удлиненного вала 1104. Также, аналогично описанному выше, удлиненный вал 1104 может дополнительно включать в себя один или несколько электромагнитов, которые могут быть выполнены с возможностью создания магнитного поля, или полей, которые могут быть выполнены с возможностью взаимодействия с одним или несколькими магнитными элементами, установленными на концевом зажиме 1106. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения (см., в первую очередь, фиг. 28-31) поворотная пластина 1122 концевого зажима 1106 может иметь несколько встроенных постоянных магнитов 1149, при этом по меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения постоянные магниты 1149 могут быть вставлены в одну или несколько выемок в поворотной пластине 1122. В определенных вариантах осуществления изобретения, аналогично описанному выше, постоянные магниты 1149 могут иметь положительные и отрицательные полюса, которые могут быть расположены соответствующим образом, так чтобы при достаточном энергоснабжении, или поляризации, электромагнитов 1141, установленных в удлиненного вала 1104, постоянные магниты 1149 могли взаимодействовать с магнитным полем или полями, создаваемыми электромагнитами 1141. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения положительные полюса постоянных магнитов 1149 могут быть расположены таким образом, что их положительные полюса располагаются радиально относительно отрицательных полюсов. Другими словами, по меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения положительные полюса постоянных магнитов 1149 могут быть расположены вблизи поверхности 1125, тогда как отрицательные полюса магнитов 1149 могут быть расположены дистально или по меньшей мере по существу дистально, относительно положительных полюсов. В некоторых других вариантах осуществления изобретения постоянные магниты 1141 могут быть расположены таким образом, чтобы их полюса чередовались. Например, постоянные магниты 1141 могут быть расположены таким образом, чтобы радиально направленный наружный конец первого магнита 1141 был, например, положительным, а радиально направленный наружный конец второго магнита 1141 - отрицательным, радиально направленный наружный конец третьего магнита - положительным, и так далее.
В различных вариантах осуществления изобретения, в дополнение к вышеописанному, электромагниты 1141 могут избирательно снабжаться энергией, или поляризоваться, с целью притягивания или отталкивания постоянных магнитов 1149 и вращения концевого зажима 1106 в необходимом направлении. В определенных вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 28 и 30) электромагниты 1141 могут быть встроены в или расположены в одной или нескольких выемках в исполнительном механизме 1140. По меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения первая группа электромагнитов 1141 может быть заряжена или поляризована таким образом, чтобы их дистальные концы, т.е. концы, расположенные вблизи постоянных магнитов 1149, создавали, например, отрицательные полюса, тогда как вторая группа электромагнитов 1141 может оставаться незаряженной, или неполяризованной, или по меньшей мере по существу незаряженной, или неполяризованной. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения в результате несущие на себе отрицательные полюса дистальные концы электромагнитов 1141 могут притягивать положительные полюса постоянных магнитов 1149 и приводить постоянные магниты 1149 в движение в направлении отрицательных полюсов электромагнитов 1141. В различных условиях избирательная подача энергии, или поляризация, первой группы электромагнитов 1141 может приводить к смещению постоянных магнитов 1149 таким образом, чтобы концевой зажим 1106 вращался, например, в направлении против часовой стрелки. При определенных условиях первая группа электромагнитов 1141 может после этого быть разряжена, или деполяризована, или по меньшей мере по существу разряжена или деполяризована, а вторая группа электромагнитов 1141 может быть заряжена или поляризована таким образом, чтобы их дистальные концы создавали отрицательные полюса, которые, аналогично описанному выше, могли притягивать положительные полюса постоянных магнитов 1149 с целью продолжения вращения концевого зажима 1106, например, в направлении против часовой стрелки. В некоторых других вариантах осуществления изобретения первая группа электромагнитов 1141 может быть заряжена таким образом, чтобы их дистальные концы создавали, например, отрицательную полярность, тогда как вторая группа электромагнитов 1141 может быть заряжена таким образом, чтобы их дистальные концы создавали, например, положительную полярность. В различных вариантах осуществления изобретения первая и вторая группы могут быть заряжены таким образом, чтобы они одновременно имели отличающуюся полярность или создавали подходящую попеременную последовательность.
При достижении концевым зажимом 1106 достаточной степени артикуляции, аналогично описанному выше, концевой зажим 1106 может быть закреплен в неподвижном положении. В различных вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 28-30 и 32) удлиненный вал 1104 может дополнительно включать в себя замок 1130, при этом по меньшей мере часть замка 1130 может передвигаться между дистальным, незаблокированным положением, в котором осуществляется зацепление, например, с поворотной пластиной 1122, и проксимальным, незаблокированным положением, в котором замок в достаточной степени отсоединен от поворотной пластины 1122, чтобы обеспечить концевому зажиму 1106 возможность вращаться вокруг оси, определяемой отверстием для штырька 123 и штырьком 127. По меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения замок 1130 может включать в себя подвижный тормозной башмак, такой, например, как тормозной башмак 1131, который может передвигаться между проксимальным и дистальным положениями. В частности, по меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения поворотная пластина 1122 может включать в себя один или несколько встроенных постоянных магнитов 1138, при этом постоянные магниты 1138 могут быть расположены таким образом, чтобы, например, их положительные, или северные, полюса были расположены наружно, в радиальном направлении, относительно их отрицательных, или южных, полюсов, и при этом постоянные магниты 1138 могут быть выполнены с возможностью притягивания тормозного башмака 1131 к поворотной пластине 1122 таким образом, чтобы тормозной башмак 1131 контактировал с тормозной поверхностью 1125. В различных вариантах осуществления изобретения тормозной башмак 1131 может включать в себя один или несколько встроенных магнитных элементов 1133, которые могут взаимодействовать с магнитным полем или полями, создаваемыми постоянными магнитами 1138, при этом магнитное поле или поля могут прилагать достаточную магнитодвижущую силу (МДС) к магнитным элементам 1133 таким образом, чтобы тормозное усилие между тормозным башмаком 1131 и тормозной поверхностью 1125 было достаточным для предотвращения или по меньшей мере подавления относительного движения между поворотной пластиной 1122 и поворотным штырьком 1126.
Для разделения тормозного башмака 1131 и поворотной пластины 1122 в различных вариантах осуществления изобретения магнитные элементы 1133 могут включать в себя электромагниты, на которые может избирательно подаваться энергия с целью создания магнитного поля, или полей, которые могут отодвигать тормозной башмак 1131 от поворотной пластины 1122. По меньшей мере в одном случае на электромагниты 1133 может быть подана энергия с целью создания положительных полюсов на их дистальных концах, т.е. на концах, ближайших к поворотной пластине 122, таким образом, чтобы положительные полюса, создаваемые электромагнитами 1133, отталкивались положительными полюсами постоянных магнитов 1138. В различных вариантах осуществления изобретения электромагниты 1133 могут быть установлены на тормозном башмаке 1131 таким образом, чтобы при создании достаточной магнитодвижущей силы тормозной башмак 1131 мог смещаться проксимально. Тормозной башмак 1131 может смещаться проксимально таким образом, чтобы тормозной башмак 1131 выходил из соединения с тормозной поверхностью 1125 и (или) чтобы тормозной башмак 1131 другим способом терял возможность прилагать достаточное тормозное усилие к поворотной пластине 1122 с целью удержания концевого зажима 1106 в неподвижном положении. В некоторых других вариантах осуществления изобретения отрицательные полюса постоянных магнитов 1138 могут быть расположены радиально и наружно таким образом, чтобы при подаче энергии на электромагниты 1133 отрицательные полюса, создающиеся на дистальных концах электромагнитов 1133, могли отталкиваться отрицательными полюсами постоянных магнитов 1138. По меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения (см., в первую очередь, фиг. 29 и 32) замок 1130 может включать в себя один или несколько элементов для ограничения смещения тормозного башмака 1131 таким образом, чтоб тормозной башмак 1131 двигался по определенному заданному пути, например, такому как ось 1199. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения замок 1130 может дополнительно включать в себя один или несколько выступов, или ограничителей движения 1130a, и тормозной башмак 1131 может дополнительно включать в себя стопорные плечики 1131a, при этом ограничители движения 1130a и стопорные плечики 1131a могут быть выполнены с возможностью предотвращения или по меньшей мере подавления относительного движения между тормозным башмаком 1131 и замком 1130 в направлении, поперечном оси 1199.
В различных вариантах осуществления изобретения, в дополнение к вышеописанному, артикуляционное сочленение может включать в себя первую и вторую части, которые могут быть выполнены с возможностью артикуляции относительно друг друга. В различных других вариантах осуществления изобретения артикуляционное сочленение может включать в себя более двух частей, способных к артикуляции относительно друг друга. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения (см. фиг. 33-40) хирургический инструмент, такой, например, как хирургический инструмент 1200, может включать в себя рукояточную часть 1202, удлиненный вал 1204 и концевой зажим 1206, при этом артикуляционное сочленение 1220 может быть выполнено с возможностью обеспечения вращения концевого зажима 1206 относительно удлиненного вала 1204, и при этом артикуляционное сочленение 1220 может включать в себя, например, несколько первых элементов сочленения 1222 и несколько вторых элементов сочленения 1226. В определенных вариантах осуществления изобретения (см., в первую очередь, фиг. 34 и 35) первые элементы сочленения 1222 и вторые элементы сочленения 1226 могут располагаться попеременно, при этом по меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения каждый первый элемент сочленения 1222 может включать в себя один или несколько встроенных постоянных магнитов, а каждый второй элемент сочленения 1226 может включать один или несколько встроенных электромагнитов. Согласно фиг. 38 и 40 каждый первый элемент сочленения 1222 может включать в себя первый постоянный магнит 1249a, расположенный в отверстии, таком как, например, отверстие 1248, и, в дополнение к этому, второй постоянный магнит 1249b, расположенный в другом отверстии 1248 на противоположной или по меньшей мере по существу противоположной стороне первого элемента сочленения 1222. Аналогично (см. фиг. 36-40) каждый второй элемент сочленения 1226 может включать в себя первый электромагнит 1240a, расположенный в отверстии, таком как, например, отверстие 1251, и, в дополнение к этому, второй электромагнит 1240b, расположенный в другом отверстии 1251 на противоположной или по меньшей мере по существу противоположной стороне второго элемента сочленения 1226. В различных вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 34 и 35) элементы сочленения 1222 и 1226 могут быть расположены таким образом, что постоянные магниты 1249a по расположению соответствовали, или по меньшей мере по существу соответствовали, электромагнитам 1240a и, в дополнении к этому, постоянные магниты 1249b по расположению соответствовали, или по меньшей мере по существу соответствовали, электромагнитам 1240b.
В различных вариантах осуществления изобретения, в дополнение к вышеописанному, каждый электромагнит 1240a может включать в себя сердечник, такой, например, как сердечник 1241a, и проводник, такой, например, как проводник 1247a, при этом проводники 1247a могут быть выполнены с возможностью проведения тока при подсоединении источника тока и (или) источника напряжения к проводникам 1247a, и при этом по меньшей мере часть проводников 1247a может образовывать витки вокруг сердечников 1241a с целью создания магнитного поля, обладающего полярностью. Как было указано выше, полярность таких магнитных полей может зависеть от направления течения тока по проводникам 1247a. Аналогично описанному выше, каждый постоянный магнит 1240b может включать в себя сердечник, такой, например, как сердечник 1241b, и проводник, такой, например, как проводник 1247b, при этом проводники 1247b могут быть выполнены с возможностью проведения тока при подсоединении источника тока и (или) источника напряжения к проводникам 1247b. При использовании по меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения концевой зажим 1206 может совершать артикуляционное движение, например, вправо или в направлении по часовой стрелке, как показано на фиг. 35, при подаче тока и (или) приложении напряжения к проводникам 1247a таким образом, чтобы ток протекал через проводники 1247a в первом направлении. В частности, (см. фиг. 40) электромагниты 1240a могут быть заряжены, или поляризованы, таким образом, чтобы отрицательные, или южные, полюса постоянных магнитов 1249a, отмеченные буквой «S», притягивались к положительным, или северным, полюсам, создаваемым электромагнитами 1240a, и, в дополнение к этому, положительные полюса постоянных магнитов 1249a, отмеченные буквой «N», притягивались к отрицательным полюсам, создаваемым электромагнитами 1240a. В таких условиях (см. фиг. 35) магнитодвижущие силы (МДС), создающиеся между электромагнитами 1240a и постоянными магнитами 1249a, могут быть достаточными для приведения первых элементов сочленения 1222 и вторых элементов сочленения 1226 в артикуляционное движение относительно друг друга. В определенных вариантах осуществления изобретения элементы сочленения 1222 и 1226 могут артикуляционно двигаться относительно друг друга до момента, когда они упрутся друг в друга. В определенных вариантах осуществления изобретения концевой зажим 1206 может совершать артикуляционное движение, например, влево или в направлении против часовой стрелки, как показано на фиг. 33, при подаче тока и (или) приложении напряжения к проводникам 1247a таким образом, чтобы ток протекал через проводники 1247a во втором, противоположном, направлении. В таких вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 40) электромагниты 1240a могут быть заряжены, или поляризованы, таким образом, чтобы отрицательные полюса постоянных магнитов 1249 отталкивались отрицательными полюсами, создаваемыми электромагнитами 1240a, и, в дополнение к этому, положительные полюса постоянных магнитов 1249a отталкивались полюсами, создаваемыми электромагнитами 1240a.
В различных вариантах осуществления изобретения, аналогично описанному выше, концевой зажим 1206 может совершать артикуляционное движение, например, влево, или в направлении против часовой стрелки, при подаче тока и (или) приложении напряжения к проводникам 1247b таким образом, чтобы ток протекал через проводники 1247b в первом направлении. В частности (см. фиг. 40), электромагниты 1240b могут быть заряжены, или поляризованы, таким образом, чтобы отрицательные, или южные, полюса постоянных магнитов 1249b, отмеченные буквой «S», притягивались к положительным, или северным, полюсам, создаваемым электромагнитами 1240b, и, в дополнение к этому, положительные полюса постоянных магнитов 1249b, отмеченные буквой «N», притягивались к отрицательным полюсам, создаваемым электромагнитами 1240b. В таких условиях (см. фиг. 33) магнитодвижущие силы (МДС), создающиеся между электромагнитами 1240b и постоянными магнитами 1249b, могут быть достаточными для приведения первых элементов сочленения 1222 и вторых элементов сочленения 1226 в артикуляционное движение относительно друг друга. В определенных вариантах осуществления изобретения элементы сочленения 1222 и 1226 могут артикуляционно двигаться относительно друг друга до момента, когда они упрутся друг в друга. Кроме того, аналогично описанному выше, концевой зажим 1206 может совершать артикуляционное движение, например, вправо, или в направлении по часовой стрелке, как показано на фиг. 35, при подаче тока и (или) приложении напряжения к проводникам 1247b таким образом, чтобы ток протекал через проводники 1247b во втором, или противоположном, направлении. В таких вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 40) электромагниты 1240b могут быть заряжены, или поляризованы, таким образом, чтобы отрицательные полюса постоянных магнитов 1249b отталкивались отрицательными полюсами, создаваемыми электромагнитами 1240b, и, в дополнение к этому, положительные полюса постоянных магнитов 1249b отталкивались положительными полюсами, создаваемыми электромагнитами 1240b. В различных вариантах осуществления изобретения, в дополнение к вышеописанному, концевой зажим 1206 и (или) удлиненный вал 1204 могут включать в себя один или несколько постоянных магнитов и (или) электромагнитов, которые могут быть выполнены с возможностью артикуляции одного или нескольких элементов сочленения 1222 и (или) 1226.
В различных вариантах осуществления изобретения также, в дополнение к вышеописанному, на все электромагниты 1240a в артикуляционном сочленении 1220 может одновременно быть подана энергия с целью достижения, например, максимальной правосторонней артикуляции концевого зажима 1206. Аналогично, на все электромагниты 1240b может одновременно быть подана энергия с целью достижения, например, максимальной левосторонней артикуляции концевого зажима 1206. По меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения (см. фиг. 35) артикуляционное соединение 1220 может включать в себя, например, первые элементы сочленения, способные двигаться в трех плоскостях 1222, и вторые элементы сочленения, способные двигаться в трех плоскостях 1226. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения каждый из шести элементов сочленения, например, может быть выполнен с возможностью артикуляции приблизительно на 10 градусов относительно соседнего элемента сочленения, что в сумме дает общую артикуляцию приблизительно на 70 градусов. В определенных вариантах осуществления изобретения, хотя это не продемонстрировано на фигурах, для подачи энергии или поляризации каждого из электромагнитов 1240a может использоваться одиночный проводник, и, в дополнение к этому, для подачи энергии или поляризации каждого из электромагнитов 1240b также может использоваться одиночный проводник. Фактически, электромагниты 1240a могут быть расположены в ряд друг за другом, и, аналогичным образом, электромагниты 1240b также могут быть расположены в ряд друг за другом. В некоторых других вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 40), например, каждый электромагнит 1240a может активироваться независимо от других электромагнитов 1240a, и, аналогично, каждый электромагнит 1240b может активироваться независимо от других электромагнитов 1240b. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения электромагниты 1240a, 1240b могут быть избирательно активированы таким образом, чтобы концевой зажим 1206 мог совершать артикуляционные движения, меньшие его максимально возможной артикуляции. Например, заряженным, или поляризованным, может быть только один электромагнит 1240a с целью артикуляции концевого зажима 1206 приблизительно на 20 градусов; при снабжении энергией, или поляризации, двух электромагнитов 1240a может быть произведена артикуляция концевого зажима 1206 приблизительно на 40 градусов; при снабжении энергией, или поляризации, трех электромагнитов 1240a может быть произведена артикуляция концевого зажима 1206 приблизительно на 70 градусов. В определенных вариантах осуществления изобретения концевой зажим 1206 и (или) удлиненный вал 1204 могут включать в себя один или несколько электромагнитов, которые могут приводиться в действие с целью артикуляции концевого зажима 1206 более чем на 70 градусов, например приблизительно на 80 градусов или менее чем на 20 градусов.
Как было описано выше, каждый электромагнит 1240a, 1240b может включать в себя проводник 1247a и 1247b соответственно, который может быть выполнен с возможностью проведения тока. В различных вариантах осуществления изобретения проводники 1247a и 1247b могут включать в себя, например, провода, которые могут быть достаточно гибкими для приспособления к относительному движению между первыми элементами сочленения 1222 и вторыми элементами сочленения 1226. По меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения проводники 1247a и 1247b могут проходить через одно или несколько сквозных отверстий 1298 в элементах сочленения 1222 и 1226, при этом проводники 1247a и 1247b могут иметь достаточную слабину, чтобы они не повреждались при артикуляции концевого зажима 1206. По меньшей мере в некоторых вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 36) первые элементы сочленения 1222 и (или) вторые элементы сочленения 1226 могут дополнительно включать в себя один или несколько желобов 1296, например, которые могут быть выполнены с возможностью вхождения в них одного или нескольких проводников 1247a и (или) 1247b таким образом, чтобы проводники могли находиться вровень и (или) ниже уровня граней элементов сочленения 1222 и 1226. В различных вариантах осуществления изобретения один или несколько проводников, таких, например, как проводники 1247a и 1247b, могут проходить через желоба в 1250 элементах сочленения 1222 и 1226. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения каналы 1250 могут быть расположены вдоль нейтральной оси артикуляционного сочленения таким образом, чтобы минимизировать нагрузки и напряжения, испытываемые проводниками 1247a и 1247b. Другими словами, по меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения путь, пролегающий внутри каналов 1250, может определить длину канала для проводников внутри артикуляционного сочленения, при этом длина его не изменяется или по меньшей мере по существу не изменяется, при артикуляции концевого зажима, благодаря чему проводники не подвергаются значительным деформациям.
В различных вариантах осуществления изобретения, как было описано выше, первые элементы сочленения 1222 могут быть выполнены с возможностью артикуляции относительно вторых элементов сочленения 1226, и, соответственно, вторые элементы сочленения 1226 могут быть выполнены с возможностью артикуляции относительно первых элементов сочленения 1222. По меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения (см. фиг. 36-39) элементы сочленения 1222 и 1226 могут быть соединены друг с другом одним или несколькими соединителями типа «шарик и гнездо» или сочленениями. В частности, каждый первый элемент сочленения 1222 может включать в себя шариковый элемент 1227, который может быть выполнен с возможностью вхождения в гнездо 1223 на соседнем втором элементе сочленения 1226. Аналогично каждый второй элемент сочленения 1226 также может включать в себя шариковый элемент 1227, который может быть выполнен с возможностью вхождения в гнездо 1223 на соседнем первом элементе сочленения 1222. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения шариковые элементы 1227 могут быть сферическими, или по меньшей мере по существу сферическими, а гнезда 1223 могут представлять собой полусферические, или по меньшей мере по существу сферические, углубления. В различных вариантах осуществления изобретения сочленения типа «шарик и гнездо» могут быть выполнены с возможностью обеспечения движения первых и вторых элементов сочленения 1222 и 1226 в направлении из стороны в сторону, в направлении вверх и вниз и (или) в других необходимых направлениях. В различных вариантах осуществления изобретения шариковые элементы 1227 и гнезда 1223 могут формировать канал 1254, который может быть выполнен с возможностью скользящего вхождения выталкивателя 1250 (фиг. 35) и может определять путь движения выталкивателя 1250, особенно при артикулированном положении концевого зажима 1206. В определенных вариантах осуществления изобретения одно или несколько сочленений типа «шарик и гнездо» могут быть выполнены с возможностью ограничения относительного движения элементов сочленения 1222 и 1226. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения одно или несколько сочленений типа «шарик и гнездо» могут быть выполнены с возможностью ограничения относительного движения между первыми и вторыми элементами сочленения таким образом, чтобы элементы сочленения могли двигаться относительно друг друга, например, только в одной плоскости. Как показано на фиг. 36, шаровые компоненты 1227 могут включать в себя, например, один или несколько выступающих установочных фланцев 1224, которые (см. фиг. 37 и 38) могут быть выполнены с возможностью вхождения, например, в установочные выемки 1221, расположенные в гнездах 1223. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения установочные выступы 1224 и установочные выемки 1221 могут быть таким образом подобраны по форме и размеру, чтобы ограничивать относительное движение между первыми элементами сочленения 1222 и вторыми элементами сочленения 1226, например, направлением вдоль плоскости, определяемой установочными фланцами 1224.
В любом случае, в дополнение к вышеописанному, один или несколько первых элементов сочленения 1222 и один или несколько вторых элементов сочленения 1226 могут быть возвращены к осевому положению после того, как они были сдвинуты, или артикулированы, относительно друг друга. По меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения электромагниты 1240a и 1240b, например, могут быть снабжены энергией с целью выпрямления артикулированного сочленения 1220 и, в дополнение к этому, с целью установления концевого зажима 1206 на одной оси с валом 1204. В частности, по меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения электромагниты 1240a и электромагниты 1240b могут быть снабжены энергией одновременно таким образом, что первые элементы сочленения 1222 и вторые элементы сочленения 1226 располагаются вдоль центральной оси, определяемой валом 1204. В определенных вариантах осуществления изобретения величина тока и (или) мощность, подаваемая на электромагниты 1240a и 1240b, может быть различной по меньшей мере вначале, с целью передвижения элементов сочленения 1222 и 1226 в определенное положение относительно друг друга, при этом впоследствии величина тока и (или) мощность, подаваемая на электромагниты 1240a и 1240b, может быть уравнена, или по меньшей мере по существу уравнена, таким образом, чтобы достичь более точного расположения элементов сочленения 1222 и 1226. В определенных вариантах осуществления изобретения величина тока и (или) мощность, подаваемая на электромагниты 1240a и 1240b, может быть одинаковой, или по меньшей мере по существу одинаковой, вначале, особенно, если концевой зажим 1206 не был в существенной степени артикулирован.
В различных вариантах осуществления изобретения, в дополнение к вышеописанному, концевой зажим хирургического инструмента может быть артикулирован более чем в одной плоскости. По меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения (см. фиг. 41-45) хирургический инструмент 1300 может включать в себя удлиненный вал 1304, концевой зажим 1306 и артикуляционное сочленение 1320, которые могут быть выполнены с возможностью обеспечения артикуляции концевого зажима 1306 относительно оси 1304. Аналогично артикуляционному сочленению 1220 артикуляционное сочленение 1320 может включать в себя несколько первых элементов сочленения 1322 и несколько вторых элементов сочленения 1326, которые могут быть выполнены с возможностью артикуляции относительно друг друга. В отличие от элементов сочленения 1222 и 1226 элементы сочленения 1322 и 1326 не имеют установочных элементов 1221 и 1224, которые ограничивают их относительное движение. По меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения в результате этого концевой зажим 1306 может быть артикулирован в различных направлениях и (или) плоскостях. В определенных вариантах осуществления изобретения (см., в первую очередь, фиг. 41) каждый второй элемент сочленения 1326 может включать в себя четыре электромагнита, таких, например, как электромагниты 1340a, 1340b, 1340c и 1340d, которые могут быть установлены во втором элементе сочленения 1326 в отверстиях во втором элементе сочленения 1326. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения электромагниты 1340a-1340d могут располагаться на одинаковом расстоянии относительно друг друга в отношении центра элемента сочленения 1326. Соответственно, каждый первый элемент сочленения 1322 может включать в себя четыре постоянных магнита, включая (см. фиг. 42) постоянные магниты 1349a, 1349b, 1349c (фиг. 41), и четыре не показанных на фигурах постоянных магнита, при этом каждый постоянный магнит 1349a может быть установлен соосно с одним или несколькими электромагнитами 1340a; каждый постоянный магнит 1349b может быть установлен соосно с одним или несколькими электромагнитами 1340b; каждый постоянный магнит 1349c может быть установлен соосно с одним или несколькими электромагнитами 1340c, и при этом каждый четвертый постоянный магнит может быть установлен соосно с одним или несколькими электромагнитами 1340d.
При использовании, аналогично описанному выше и как показано на фиг. 43, электромагниты 1340a и (или) электромагниты 1340b могут быть избирательно активированы с целью артикуляции концевого зажима 1306 относительно удлиненного вала 1304 в правом и левом направлениях. Другими словами (см. фиг. 44), концевой зажим 1306 может быть артикулирован влево и вправо относительно оси 1395v, при этом в некоторых вариантах осуществления изобретения ось 1395v может проходить через электромагниты 1340c и 1340d и может пересекать или проходить поперек продольной оси 1399. В дополнение к вышесказанному, электромагниты 1340c и (или) электромагниты 1340d могут быть избирательно активированы с целью артикуляции концевого зажима 1306 относительно удлиненного вала 1304 в верхнем и нижнем направлениях. Другими словами, концевой зажим 1306 может быть артикулирован вверх и вниз относительно оси 1395h, при этом в некоторых вариантах осуществления изобретения ось 1395h может проходить через электромагниты 1340a и 1340b и может пересекать или проходить поперек продольной оси 1399. В различных вариантах осуществления изобретения любая подходящая комбинация электромагнитов 1390a, 1390b, 1390c, и 1390d может быть избирательно активирована с целью артикуляции концевого зажима 1306 относительно удлиненного вала 1304 в любом необходимом направлении. Например (см. фиг. 44), электромагниты 1340b и 1340c могут быть активированы с целью артикуляции концевого зажима 1306 в направлении вдоль оси 1395n. В подобном варианте осуществления изобретения величина тока, протекающего по проводникам 1347b, может быть равной, или по меньшей мере по существу равной, величине тока, протекающего по проводникам 1347c, благодаря чему показатели интенсивности магнитных полей, создаваемых электромагнитами 1340b и 1340c, могут быть одинаковыми, или по меньшей мере по существу одинаковыми, в результате чего они обуславливают приложение равных, или по меньшей мере по существу равных, магнитодвижущих сил к соответствующим образом ориентированным постоянным магнитам. Электромагниты 1340a и 1340d могут быть активированы с целью артикуляции концевого зажима 1306 в противоположном направлении вдоль оси 1395n. Аналогично электромагниты 1340a и 1340c могут быть активированы с целью артикуляции концевого зажима 1306 в направлении вдоль оси 1395p, и, в дополнение к этому, электромагниты 1340b и 1340d могут быть активированы с целью артикуляции концевого зажима 1306 в противоположном направлении вдоль оси 1395p.
В различных вариантах осуществления изобретения, как было указано выше, электромагниты 1340b и 1340c могут быть активированы с целью артикуляции концевого зажима 1306, например, в направлении вдоль оси 1395n. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения электромагниты 1340b и 1340c могут быть активированы с целью притяжения постоянных магнитов 1349b и 1349c соответственно. В то же время, в некоторых вариантах осуществления изобретения, электромагниты 1340a и 1340d могут быть активированы с целью отталкивания постоянных магнитов 1349a и 1349d соответственно с целью способствования артикуляции концевого зажима 1306. В различных вариантах осуществления изобретения, в свете вышесказанного, любая подходящая комбинация электромагнитов может быть активирована таким образом, чтобы они могли притягивать и (или) отталкивать различные связанные с ними постоянные магниты, например, в одно и то же время и (или) в любом необходимом порядке.
Как было указано выше, различные комбинации электромагнитов 1340a, 1340b, 1340c и 1340d могут быть активированы с целью артикуляции концевого зажима 1306, при этом в некоторых вариантах осуществления изобретения на активируемые электромагниты может быть подана одинаковая величина тока с целью артикуляции концевого зажима 1306 вдоль осей 1395n и 1395p, т.е., например, приблизительно на угол 45 градусов относительно осей 1395v и 1395h. В других вариантах осуществления изобретения на различные электромагниты может быть подана различная величина тока таким образом, чтобы концевой зажим 1306 мог быть артикулирован в различных направлениях. Например, на проводники 1347c электромагнитов 1340c может быть подан ток, величина которого приблизительно в два раза превышает величину тока, подаваемого на проводники 1347b электромагнитов 1340b, с целью артикуляции концевого зажима 1306 в направлении, промежуточном между осями 1395n и 1395v. В любом случае электромагниты 1340a, 1340b, 1340c и 1340d могут быть активированы одновременно с целью, например, выпрямления артикуляционного сочленения 1320 вдоль продольной оси 1399. В определенных вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 41 и 43) артикуляционное соединение 1320 может дополнительно включать в себя один или несколько выпрямляющих и выравнивающих стержней, таких, например, как стержни 1343, которые могут быть выполнены с возможностью выпрямления артикуляционного сочленения 1320. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения проксимальные концы стержней 1343 могут быть присоединены к удлиненному валу 1304, при этом стержни 1343 могут проходить через отверстия 1346 в элементах сочленения 1322 и 1326 и через отверстия 1397 в концевом зажиме 1306. Если концевой зажим 1306 подвергается артикуляции, как описано выше, стержни 1343 могут быть достаточно гибкими для обеспечения такой артикуляции, однако могут быть достаточно упругими для возвращения исходной формы после прекращения подачи энергии на электромагниты 1340a, 1340b, 1340c и 1340d. По меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения стержни 1343 могут скользить в отверстиях 1346 и отверстиях 1397 с целью приспособления к различным конфигурациям артикуляционного сочленения 1320. Аналогично описанному выше (см. фиг. 41 и 45), элементы сочленения 1322 и 1326 могут включать в себя одно или несколько сквозных отверстий 1398a-1398d, которые могут быть приспособлены для скользящего вхождения проводников 1347a-1347d, при этом проводники 1347a-1347d также могут быть достаточно гибкими для приспособления к различным конфигурациям артикуляционного сочленения 1320.
Как было описано выше, система постоянных магнитов и электромагнитов может использоваться для артикуляции концевого зажима относительно удлиненного вала хирургического инструмента. В различных вариантах осуществления изобретения хирургический инструмент может включать в себя систему постоянных магнитов и электромагнитов, выполненную с возможностью управления режущим элементом и (или) приводом сшивающего устройства через концевой рабочий элемент хирургического инструмента. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения (см. фиг. 46-50) хирургический инструмент, такой, например, как хирургический инструмент 1400, может включать в себя концевой зажим 1406, удлиненный вал 1404 и рассекающий элемент 1452, выполненный с возможностью выдвижения вперед или оттягивания назад внутри концевого зажима 1406. Как показано на фиг. 46 и 50, концевой зажим 1406 может включать в себя желоб картриджа скобок 1413, выполненный с возможностью крепления и (или) размещения картриджа скобок 115. Концевой зажим 1406 может также включать в себя упорную пластину 1414, которая может быть подвижно прикреплена к желобу картриджа скобок 1413 таким образом, чтобы упорная пластина 1414 могла вращаться между открытым и закрытым положениями. Как хорошо видно на фиг. 46, упорная пластина 1414 может дополнительно включать в себя несколько встроенных постоянных магнитов 1417, при этом, если упорная пластина 1414 находится, например, в закрытом положении, постоянные магниты 1417 могут быть выполнены с возможностью выдвижения или оттягивания рассекающего элемента 1452. В частности, по меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения, рассекающий элемент 1452 может включать в себя один или несколько электромагнитов 1456 (фиг. 48-50), которые могут снабжаться энергией, или поляризоваться, с целью создания магнитного поля, или полей, которые могут взаимодействовать с постоянными магнитами 1417 с созданием между ними магнитодвижущей силы. В различных вариантах осуществления изобретения подобные силы могут смещать рассекающий элемент 1452 проксимально и (или) дистально в пределах концевого зажима 1406. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения постоянные магниты 1417 могут быть закреплены в расположенных на равных, или по существу равных, расстояниях отверстиях в упорной пластине 1414, и, кроме того, электромагниты 1456 могут быть вмонтированы в верхний башмак 1458. В различных вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 50) верхний башмак 1458 может быть выполнен с возможностью вхождения в желоб 1405a в упорной пластине 1414 таким образом, чтобы, когда рассекающий элемент 1452 пересекает упорную пластину 1414, верхний башмак 1458 мог смещать упорную пластину 1414 вниз, например, для зажимания ткани, расположенной между упорной пластиной 1414 и картриджем скобок 115.
В различных вариантах осуществления изобретения, аналогично описанному выше, желоб картриджа скобок 1413 может дополнительно включать в себя несколько встроенных постоянных магнитов 1419, при этом постоянные магниты 1419 могут быть выполнены с возможностью выдвижения или оттягивания рассекающего элемента 1452. В частности, по меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения, рассекающий элемент 1452 может включать в себя один или несколько электромагнитов 1457, которые могут снабжаться энергией, или поляризоваться, с целью создания магнитного поля, или полей, которые могут взаимодействовать с постоянными магнитами 1419 с созданием между ними магнитодвижущей силы. В различных вариантах осуществления изобретения подобные силы могут смещать рассекающий элемент 1452 проксимально и (или) дистально в пределах концевого зажима 1406. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения постоянные магниты 1419 могут быть закреплены в расположенных на равных, или по существу равных, расстояниях отверстиях в желобе картриджа скобок 1413, и дополнительно электромагниты 1457 могут быть вмонтированы в нижний башмак 1459. В различных вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 50) нижний башмак 1459 может быть выполнен с возможностью вхождения в желоб 1405b в картридже скобок 115 таким образом, чтобы, когда рассекающий элемент 1452 пересекает картридж скобок 115, нижний башмак 1459 мог действовать совместно с верхним башмаком 1458, например, для зажимания ткани, расположенной между упорной пластиной 1414 и картриджем скобок 115. В определенных вариантах осуществления изобретения различные части картриджа скобок 115, желоба картриджа скобок 1413 и (или) упорного элемента 1414 могут быть изготовлены из непроводящих материалов или материалов, которые могут обладать достаточной диэлектрической прочностью для предотвращения протекания тока между электромагнитами и (или) между электромагнитами и постоянными магнитами, однако при этом являются достаточно проницаемыми для магнитных полей. В любом случае, аналогично описанному выше, хирургический инструмент 1400 может также включать в себя один или несколько проводников, например, таких как провода 1484, которые могут быть выполнены с возможностью снабжения электромагнитов 1456 и (или) 1457 током с целью избирательной поляризации электромагнитов 1456 и 1457. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения, также аналогично описанному выше, направление течения тока через проводники 1484 может избирательно изменяться с целью контроля расположения полюсов, создаваемых электромагнитами 1456 и (или) 1457. В различных вариантах осуществления изобретения по меньшей мере часть проводников 1484 может проходить внутри выталкивателя 1450. В определенных вариантах осуществления изобретения выталкиватель 1450 может включать в себя два или несколько расположенных стопкой слоев, при этом, хотя это не продемонстрировано на фигурах, по меньшей мере часть проводников 1484 может быть расположена между слоями, при этом слои могут быть выполнены с возможностью защиты и (или) электрической изоляции проводников 1484 от случайного замыкания друг с другом или с любой другой частью хирургического инструмента 1400. В различных вариантах осуществления изобретения, хотя это не продемонстрировано на фигурах, проводники 1484 могут включать в себя гибкий ленточный кабель, который может включать в себя несколько проводников 1484, расположенных параллельно и изолированных друг от друга. В любом случае системы постоянных магнитов и электромагнитов в концевом рабочем элементе 1406 может быть достаточно для выдвижения или оттягивания рассекающего элемента 1452 без приложения дополнительной выталкивающей силы к рассекающему элементу 1452 посредством выталкивателя 1450, хотя выталкиватель 1450 может быть выполнен с возможностью приложения дополнительного выталкивающего усилия к рассекающему элементу 1452.
В различных вариантах осуществления изобретения, как было указано выше, электромагниты могут быть расположены на и (или) внутри рассекающего элемента, передвигающегося внутри концевого зажима. При использовании электромагниты могут быть активированы, или снабжены энергией, таким образом, чтобы они могли генерировать поляризованное магнитное поле. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения каждый электромагнит может включать в себя по меньшей мере один проводник, образующий витки, при этом при пропускании тока через проводник может создаваться поле, имеющее положительный и отрицательный полюса. В определенных вариантах осуществления изобретения, как также указано выше, железные сердечники, обвитые проводником, могут усиливать магнитное поле, создаваемое при пропускании тока. Хотя электромагниты полностью подходят для использования в различных вариантах осуществления изобретения, помимо них может использоваться любое устройство, способное к избирательному созданию одного или нескольких магнитных полей. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения поляризующееся устройство может быть представлено, например, кольцевым, или тороидальным, постоянным магнитом и (или) железным сердечником, и проводник может проходить через его отверстие, при этом магнитное поле, создаваемое током, проходящим по проводнику, может усиливаться кольцевым железным сердечником, окружающим проводник. В различных условиях магнитное поле, создаваемое подобным устройством, может быть достаточным для создания пригодной для использования в соответствии с приведенными в настоящем документе описаниями магнитодвижущей силы. В определенных вариантах осуществления изобретения для передвижения, например, рассекающего элемента внутри концевого зажима могут использоваться поля, создаваемые устройствами, работающими на эффекте Холла.
В различных вариантах осуществления изобретения, как в дополнение к вышеописанному, так и в качестве варианта замены, хирургический инструмент может включать в себя систему постоянных магнитов и электромагнитов, выполненную с возможностью выдвижения и (или) оттягивания выталкивателя внутри удлиненного вала хирургического инструмента. Как показано на фиг. 51A-51C и 53, хирургический инструмент 1500 может включать в себя удлиненный вал 1504 и выталкиватель 1550, при этом выталкиватель 1550 может выдвигаться дистально (фиг. 53) и (или) оттягиваться проксимально (фиг. 51A-51C) с целью передвижения, например, рассекающего элемента и (или) привода сшивающего устройства 1452 внутри концевого зажима с целью, например, разрезания ткани и (или) наложения на нее скобок. В определенных вариантах осуществления изобретения вал 1504 может включать в себя трубчатый канал 1516, который может включать в себя одну или несколько щелевидных прорезей, выполненных с возможностью обеспечения скольжения выталкивателя 1550. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения удлиненный вал 1504 может также включать в себя один или несколько электромагнитов 1556, встроенных в трубчатый канал 1516, которые могут быть выполнены с возможностью избирательного создания одного или нескольких магнитных полей. Аналогично описанному выше, такие магнитные поля могут взаимодействовать с постоянными магнитами 1517, встроенными в выталкиватель 1550 таким образом, что магнитодвижущая сила, возникающая между электромагнитами 1556 и постоянными магнитами 1517, может приводить в движение постоянные магниты 1517 и выталкиватель 1550 относительно электромагнитов 1556 и трубчатого канала 1516. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения (см. фиг. 52) удлиненный вал 1504 может включать в себя первый набор электромагнитов 1556, расположенный на одной стороне выталкивателя 1550, и второй набор электромагнитов 1556, расположенный на противоположной стороне выталкивателя 1550. Соответственно, первый набор постоянных магнитов 1517 может быть расположен на первой стороне выталкивателя 1550, а второй набор постоянных магнитов 1517 может быть расположен на противоположной стороне выталкивателя 1550. Кроме того, аналогично описанному выше, ток, подаваемый на электромагниты 1556, может подаваться избирательно с целью создания положительных полюсов, отрицательных полюсов и (или) полярности на электромагнитах 1556, в зависимости от необходимости, с целью достаточного притяжения и отталкивания положительных и отрицательных полюсов постоянных магнитов 1517. В определенных вариантах осуществления изобретения (см. фиг. 52) удлиненный вал 1504 может также включать в себя один или несколько проводников 1584, которые могут быть выполнены с возможностью подачи тока к электромагнитам 1556. В определенных вариантах осуществления изобретения проводники 1584 могут включать в себя ленточный кабель, расположенный между трубчатым каналом 1516 и электромагнитами 1556, при этом трубчатый канал 1516 может, например, состоять из неэлектропроводного материала.
В различных вариантах осуществления изобретения, в дополнение к вышеописанному, хирургический инструмент может включать в себя систему магнитных элементов, таких как, например, железные сердечники и (или) постоянные магниты, и избирательно активируемые электромагниты, при этом система может включать в себя линейный двигатель, выполненный с возможностью передвижения выталкивателя и (или) рассекающего элемента вдоль заданного пути, при этом путь может включать в себя линейные и (или) искривленные участки, проходящие в одном или нескольких направлениях. В различных вариантах осуществления изобретения хирургический инструмент может также включать в себя компьютер, или процессор, который может быть выполнен с возможностью вычисления необходимой величины, длительности и (или) направления электрического тока, подаваемого на электромагниты. В определенных вариантах осуществления изобретения хирургический инструмент может также включать в себя один или несколько переключателей, которые могут управляться компьютером с целью избирательной подачи тока на один или несколько электромагнитов. В определенных вариантах осуществления изобретения, хотя это не показано на фигурах, хирургический инструмент может включать в себя рукоятку, удлиненный вал, выходящий из рукоятки, и концевой зажим, присоединенный к валу, при этом вал может включать в себя один или несколько проводников, образующих витки вокруг оси или заданного пути внутри удлиненного вала. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения выталкиватель, или стержень, содержащий, например, железо, может быть расположен в отверстии, образованном витками проводников таким образом, что при прохождении тока по проводникам магнитное поле или поля, создаваемые проходящим током, могут двигать железный выталкиватель вдоль определенного пути. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения, аналогично описанному выше, ток, проходящий по проводникам в первом направлении, может продвигать выталкиватель, например, дистально внутри вала, и, в дополнение к этому, ток, проходящий по проводникам во втором направлении, может продвигать выталкиватель, например, в противоположном, или проксимальном, направлении.
В различных вариантах осуществления изобретения удлиненный вал хирургического инструмента может включать в себя соленоид, выполненный с возможностью выдвижения и (или) оттягивания выталкивателя, рассекающего элемента и (или) привода сшивателя. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения (см. фиг. 54 и 55) хирургический инструмент 1600 может включать в себя рукояточную часть 1602, удлиненный вал 1604 и выталкиватель 1650. Аналогично рукояточной части 102, рукояточная часть 1602 может также включать в себя пусковое устройство (не показана), выполненное с возможностью выдвижения и (или) оттягивания выталкивателя 1650. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения пусковое устройство рукояточной части 1602 может быть выполнено с возможностью замыкания цепи, при этом замкнутая цепь может быть выполнена с возможностью подачи тока на соленоид, присоединенный к выталкивателю 1650. В определенных вариантах осуществления изобретения, хотя это не продемонстрировано на фигурах, рукояточная часть 1602, например, может включать в себя одну или несколько встроенных батарей, при этом батареи, в комплекте с одним или несколькими проводниками, могут быть выполнены с возможностью подачи тока на соленоид. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения соленоид может включать в себя обмотку 1656, которая может снабжаться током с целью создания поляризованного магнитного поля. Аналогично описанному выше, соленоид может также включать в себя магнитный элемент 1617, который может состоять, например, из железа, и быть выполнен с возможностью взаимодействия с магнитным полем. При использовании ток через обмотку 1656 может пропускаться в первом направлении таким образом, что магнитное поле, создаваемое обмоткой 1656, может продвигать магнитный элемент 1617 и привод выталкивателя 1650, дистально внутри удлиненного вала 1604, как показано на фиг. 55. В определенных вариантах осуществления изобретения пусковое устройство может отпускаться с целью прекращения подачи тока на обмотку 1656 и прекращения выдвижения выталкивателя 1650. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения рукояточная часть 1602 и (или) удлиненный вал 1604 может включать в себя одну или несколько пружин (не показаны), которые могут быть выполнены с возможностью смещения магнитного элемента 1617 и выталкивателя 1650 обратно в исходное положение, показанное на фиг. 54. В других вариантах осуществления изобретения ток, проходящий через обмотку 1656 при отпускании ручки выталкивателя, может обращаться в другую сторону таким образом, что полярность магнитного поля, создаваемого обмоткой 1656, меняется на противоположную, и магнитный элемент 1617 оттягивается назад. В других вариантах осуществления изобретения пусковое устройство в рукояточной части 1602 может быть нажато еще раз с целью пропускания тока через обмотку 1656 в обратном направлении и оттягивания магнитного элемента 1617.
В различных вариантах осуществления изобретения, хотя это не показано на фигурах, хирургический инструмент может включать в себя рукоятку, вал, выходящий из рукоятки, и концевой зажим, присоединенный к валу, при этом вал может включать в себя вращающийся приводной вал, при этом хирургический инструмент может дополнительно включать в себя двигатель, выполненный с возможностью приведения в движение вращающегося приводного вала. Различные хирургические инструменты, включающие в себя двигатель и вращающийся приводной вал, раскрываются в патенте США № 7422139, владелец Shelton, IV, et al., под заголовком «ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ РАССЕЧЕНИЯ И СШИВАНИЯ С ПРИВОДОМ ОТ ДВИГАТЕЛЯ, С ТАКТИЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ПО ПОЛОЖЕНИЮ», выданном 09 сентября 2008 г.; и патенте США № 7416101, владелец Shelton, IV, et al., под заголовком «ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ РАССЕЧЕНИЯ И СШИВАНИЯ С ПРИВОДОМ ОТ ДВИГАТЕЛЯ, С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ПО УСИЛИЮ», выданном 28 августа 2008 г., полное раскрытие которых включено в настоящий документ в виде ссылок. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения двигатель хирургического инструмента может включать в себя шаговый двигатель, выполненный с возможностью вращения приводного вала в заданном диапазоне вращения. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения один или несколько магнитных элементов, таких, например, как железные сердечники, могут быть размещены на или внутри приводного вала, при этом магнитные элементы могут контролироваться одним или несколькими датчиками, например, расположенными внутри вала. В определенных вариантах осуществления изобретения такие датчики могут быть представлены датчиками на эффекте Холла, или катушками, которые могут быть выполнены с возможностью выявления разрывов в одном или нескольких магнитных полях, т.е. разрывов, обуславливаемых магнитными элементами.
В различных вариантах осуществления изобретения, хотя это не показано на фигурах, хирургический инструмент может включать в себя систему электромагнитов и магнитных элементов, которая может быть выполнена с возможностью закрывания и (или) открывания концевого зажима хирургического инструмента. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения, аналогично описанному выше, концевой зажим может включать в себя желоб картриджа скобок, выполненный с возможностью вхождения картриджа скобок, и, в дополнение к этому, упорную пластину, подвижно соединенную с желобом картриджа скобок. В определенных вариантах осуществления изобретения в желобе картриджа скобок могут быть расположены один или несколько электромагнитов и, в дополнение, на упорной пластине могут быть расположены один или несколько магнитных элементов, при этом при снабжении энергией, или поляризации, электромагниты могут создавать магнитное поле, которое может передвигать магнитные элементы в направлении электромагнитов и, в результате, передвигать упорную пластину между открытым и закрытым положениями. В некоторых подобных вариантах осуществления изобретения полярность электромагнитов может быть изменена на противоположную с целью отталкивания магнитных элементов, установленных на упорной пластине, и, в результате, передвижения упорной пластины между открытым и закрытым положениями. В других вариантах осуществления изобретения ток, подаваемый на электромагниты, может быть существенно уменьшен или отключен таким образом, что электромагниты лишаются способности создавать достаточное магнитное поле для удержания упорной пластины в закрытом положении. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения концевой зажим может дополнительно включать в себя пружину, которая может быть выполнена с возможностью смещения упорной пластины в открытое положение таким образом, что при отключении питания от электромагнитов, как описано выше, пружина может передвинуть упорную пластину в открытое положение. В различных альтернативных вариантах осуществления изобретения электромагниты могут быть приспособлены для смещения упорной пластины в открытое положение, а пружина - для смещения упорной пластины в закрытое положение.
Хотя настоящее изобретение было проиллюстрировано путем описания нескольких вариантов его осуществления, и хотя иллюстративные варианты осуществления изобретения были описаны в подробностях и деталях, в намерения заявителя не входит какое-либо ограничение объема прилагаемой формулы изобретения указанными деталями. Дополнительные преимущества и модификации могут быть очевидными для специалистов в данной области. Кроме того, хотя варианты изобретения, раскрываемые в настоящем документе, были описаны применительно к инструменту для эндоскопического рассекания и сшивания, можно представить и другие варианты осуществления настоящего изобретения, применимые для любого соответствующего медицинского устройства. Поскольку в описании настоящего изобретения представлены примеры конструкций, настоящее изобретение может быть модифицировано в рамках принципов и объема настоящего описания. Настоящая заявка охватывает все возможные вариации, способы применения или модификации изобретения, соответствующие его основным принципам. Кроме того, настоящая заявка охватывает такие отклонения от настоящего описания, которые подпадают под известную или общепринятую практику в области техники, к которой принадлежит настоящее изобретение.
В дополнение к вышесказанному, выше были описаны различные варианты осуществления изобретения применительно к хирургическим инструментам рассекающего типа. Однако следует отметить, что в других вариантах осуществления изобретения хирургический инструмент, раскрываемый в настоящем изобретении, не обязательно должен быть хирургическим инструментом рассекающего типа. Например, это может быть эндоскопический инструмент, не предназначенный для разрезания, зажим, сшивающий инструмент, инструмент для наложения зажимов, устройство для доступа, устройство доставки лекарственной/генной терапии, энергетическое устройство, работающее с использованием ультразвука, РЧ-излучения, лазера и т.д. Хотя настоящее изобретение описано в настоящем документе применительно к определенным раскрываемым вариантам осуществления изобретения, к описанным вариантам могут быть применены различные вариации и модификации. Например, можно использовать различные рабочие инструменты. Кроме того, для изготовления конкретных компонентов, материал которых был указан в описании, могут быть использованы другие материалы. Представленное выше описание и приложенная формула изобретения охватывают все указанные изменения и дополнения.
В дополнение к вышесказанному, различные картриджи скобок, раскрываемые в настоящем изобретении, могут быть одноразовыми. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения израсходованный или по меньшей мере частично израсходованный картридж скобок может быть удален из хирургического сшивающего инструмента и заменен другим картриджем скобок. В различных других вариантах осуществления изобретения картридж скобок может не иметь возможности удаления и (или) замены в ходе обычного использования хирургического инструмента, однако, при некоторых условиях, может быть заменяемым во время и (или) после ремонта и обслуживания хирургического инструмента, как подробнее описано ниже. В различных вариантах осуществления изобретения картридж скобок может быть составной частью одноразового загрузочного блока либо концевого зажима, который может дополнительно включать носитель картриджа скобок, упорную пластину, рассекающий элемент и (или) привод сшивающего элемента. По меньшей мере в одном подобном варианте осуществления изобретения одноразовый загрузочный блок или концевой зажим может целиком или по меньшей мере частично отсоединяться от хирургического инструмента и заменяться на новый.
Раскрываемые в настоящем документе устройства могут иметь конструкцию, предполагающую утилизацию после разового использования, или же их конструкция может предусматривать многоразовое использование. Однако в обоих случаях после по меньшей мере одного использования устройство после соответствующей обработки и восстановления может использоваться повторно. Восстановление может включать любую комбинацию следующих этапов: разборку устройства, за которой следует очистка или замена отдельных элементов, и последующую сборку. В частности, устройство может быть разобрано, и любое количество определенных частей или компонентов устройства может быть выборочно заменено или удалено в любой комбинации. После очистки и (или) замены отдельных частей устройство можно собрать заново для последующего использования в центрах реабилитации или в операционном блоке непосредственно перед операцией. Специалистам в данной области будет очевидно, что при восстановлении устройства могут использоваться различные способы разборки, очистки (замены) и повторной сборки. Применение таких методов, а также получаемое в результате восстановленное устройство, входят в объем настоящего изобретения.
Предпочтительно, чтобы изобретение, описанное в настоящем документе, прошло соответствующую обработку перед использованием в хирургической операции. Во-первых, новый или уже использованный инструмент должен быть получен и при необходимости очищен. Затем инструмент может быть стерилизован. В одном способе стерилизации инструмент помещается в закрытый и герметичный контейнер, такой как пластиковый пакет или пакет Тайвек (TYVEK). Упомянутый контейнер с инструментом затем помещается в поле действия излучения, способного проникнуть внутрь контейнера, такого как гамма-излучение, рентгеновское излучение или пучок быстрых электронов. Упомянутое облучение уничтожает бактерии на инструменте и в контейнере. Стерилизованный таким образом инструмент может затем храниться в своем стерильном контейнере. Запечатанный контейнер сохраняет инструмент стерильным до момента его открытия в медицинском учреждении.
Любой патент, публикация или другая информация, которые полностью или частично включены в данный документ посредством ссылки, являются составной частью данного документа в той степени, в которой они не противоречат определениям, положениям и другой информации, представленной в настоящем документе. В связи с этим описание, представленное в настоящем документе в той мере, в которой это необходимо, превалирует над любой информацией, противоречащей положениям настоящего документа, которая была включена в указанный документ путем ссылки.