ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ С ИЗБИРАТЕЛЬНО ШАРНИРНО ПОВОРАЧИВАЕМЫМ КОНЦЕВЫМ ЭФФЕКТОМ
SURGICAL INSTRUMENT WITH SELECTIVELY PIVOTALLY TURNABLE END EFFECTOR

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА СМЕЖНЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Эта непредварительная заявка на патент истребует приоритет и преимущества по предварительной заявке на патент США № 61/386 094, поданной 24 сентября 2010 года, включенной в настоящую заявку посредством ссылки.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
Настоящее изобретение относится к хирургическим инструментам и различным вариантам хирургических инструментов для резки и сшивания.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Эндоскопическим хирургическим инструментам часто отдают предпочтение по сравнению с традиционными устройствами для открытой хирургии, поскольку меньший разрез обычно позволяет сократить послеоперационный период восстановления и вероятность осложнений. Таким образом, ведутся активные разработки ряда эндоскопических хирургических инструментов, приспособленных для точного размещения дистального концевого эффектора в нужном месте операции через канюли троакара. Эти дистальные концевые эффекторы взаимодействуют с тканью различными способами для достижения диагностического или терапевтического эффекта (например: эндоскопический режущий инструмент, эффектор, режущий инструмент, сшиватели, клипирующее устройство, устройство доступа, устройство для введения медицинских препаратов / генной терапии и устройство для передачи энергии при помощи ультразвука, радиочастот, лазера и т.д.).
Во многих эндоскопических хирургических устройствах желательно использовать концевые эффекторы, не превышающие величины, необходимой для проведения конкретного хирургического вмешательства. Менее крупные концевые эффекторы обеспечивают улучшенную визуализацию места операции. Менее крупные концевые эффекторы также упрощают доступ и манипуляции в ограниченных пространствах. При попытках разработки таких маленьких концевых эффекторов разработчики сталкиваются со многими проблемами. Производство некрупных концевых эффекторов и, в частности, малых эндоскопических режущих инструментов, выполненных с возможностью разрезания и сшивания скобками тканей, затрудняет величина усилий, как правило, необходимых для наложения рядов швов и разрезания ткани. Эти усилия также могут варьироваться в зависимости от толщины и состава обрабатываемой ткани. Например, для резки и сшивания толстых тканей, как правило, требуется, больше усилий. При этом, для резки и сшивания более тонких тканей в целом требуется меньше усилий. Поэтому во многих существующих эндоскопических режущих инструментах обычно используются надежные системы сшивания с упорным элементом и системы выталкивания скобок, позволяющие обрабатывать ткани определенной толщины. Однако такие устройства зачастую не оптимально подходят для обработки тонких тканей.
[0001] Большая часть существующих на данный момент эндоскопических режущих инструментов режет ткани в момент проталкивания и закрепления скобок в ткани по обе стороны разреза. Хотя такие устройства очень эффективны для процедур, в которых ткань должна быть разрезана и сшита скобками, они не позволяют хирургу установить скобки, не разрезая тканей. Кроме того, хотя для улучшения доступа были разработаны различные формы шарнирных эндоскопических режущих инструментов, в таких устройствах обычно используются достаточно крупные компоненты, позволяющие встроить структуры, способные генерировать и передавать на концевой эффектор от рукоятки устройства достаточное усилие для активации и сжатия. Поэтому такие концевые эффекторы зачастую бывают слишком велики для эффективного доступа в ограниченные пространства в организме. Кроме того, существует необходимость в концевых эффекторах, с которыми можно эффективно обращаться одной рукой. Также существует потребность в хирургических инструментах, способных решать одну или более из вышеприведенных проблем, в которых также предусмотрена возможность избирательного шарнирного поворота концевого эффектора.
Соответственно, существует потребность в хирургических инструментах для разрезания и сшивания скобками и приспособлениях для блоков скобок, решающих многие из описанных выше проблем.
Пояснения выше приводятся исключительно для раскрытия некоторых недостатков, обнаруживаемых в настоящее время в области техники, к которой относится изобретение, и не ограничивают объем изобретения.
ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с одной общей формой представляется хирургический инструмент, включающий узел рукоятки и узел удлиненного ствола, функционально взаимодействующий с узлом рукоятки и образующий продольную ось. Хирургический концевой эффектор функционально связан с узлом удлиненного ствола и выполнен с возможностью разрезания и сшивания скобками ткани при приложении к нему приводного момента. Хирургический инструмент также включает, по меньшей мере, один шарнирный элемент, функционально поддерживаемый узлом удлиненного ствола и приводной системой. В различных формах шарнирная система включает шарнирную трансмиссию, функционально поддерживаемую узлом рукоятки и функционально взаимодействующую, по меньшей мере, с одним шарнирным элементом. Приводной элемент поддерживается на рукоятке с возможностью вращения, обеспечивая избирательное вращение вокруг приводной оси, не пересекающейся поперечно с продольной осью. Приводной элемент взаимодействует с шарнирной трансмиссией таким образом, что вращение приводного элемента в первом направлении вращения вокруг приводной оси вызывает перемещение хирургического концевого эффектора по отношению к продольной оси в первом направлении под воздействием, по меньшей мере, одного шарнирного элемента, а вращение приводного элемента во втором направлении вращения вокруг приводной оси вызывает перемещение хирургического концевого эффектора по отношению к продольной оси во втором направлении под воздействием, по меньшей мере, одного шарнирного элемента.
В соответствии с другой общей формой представляется режущий и скрепляющий хирургический инструмент, включающий удлиненный канал, функционально поддерживающий хирургический блок скрепок. Подвижный упорный элемент поддерживается в открытом и закрытом положениях по отношению к удлиненному каналу. Подвижная ножевая планка поддерживается с возможностью перемещения от проксимального конца удлиненного канала до дистального конца удлиненного канала после активации полотна. В узел рукоятки встроен связанный с ним удлиненный узел ствола, который также связан с удлиненным каналом. Узел рукоятки функционально поддерживает, по меньшей мере, часть ножевой планки. Узел удлиненного ствола образует продольную ось и выполнен с возможностью передачи активирующего движения ножевой планке. Спусковой механизм функционально поддерживается на узле рукоятки и выполнен с возможностью передачи активирующего движения узлу удлиненного ствола. Хирургический инструмент также содержит приводную систему, включающую шарнирную систему, функционально поддерживаемую узлом рукоятки и функционально взаимодействующую с узлом удлиненного ствола. Приводной элемент поддерживается на рукоятке с возможностью вращения, обеспечивая избирательное вращение вокруг приводной оси, не пересекающейся с продольной осью. Приводной элемент взаимодействует с шарнирной трансмиссией таким образом, что вращение приводного элемента в первом направлении вращения вокруг приводной оси вызывает перемещение хирургического концевого эффектора по отношению к продольной оси в первом направлении под воздействием узла удлиненного ствола, а вращение приводного элемента во втором направлении вращения вокруг приводной оси вызывает перемещение хирургического концевого эффектора по отношению к продольной оси во втором направлении под воздействием узла удлиненного ствола.
[0002] В соответствии с еще одной общей формой, представляется режущий и скрепляющий хирургический инструмент. По меньшей мере, в одной форме прибор содержит концевой эффектор с каналом, выполнен с возможностью функционально поддерживать блок скобок. Упорный элемент подвижен по отношению к каналу. Инструмент также содержит узел удлиненного ствола, образующий продольную ось и включающий, по существу жесткий проксимальный сегмент ствола. По существу гибкий шарнирный сегмент соединен с по существу жесткой дистальной частью ствола и каналом концевого эффектора. Удлиненный узел ствола также включает ножевую планку с по существу гибкой частью, соответствующей по существу гибкому шарнирному сегменту, и оборудован тканережущей головкой на дистальном конце. Трубка ножевой планки функционально передает приводной момент режущему полотну. Узел первой шарнирной ленты функционально поддерживается по существу жестким проксимальным сегментом ствола и соединен с одним из существенно гибких шарнирных сочленений и каналом на первой стороне продольной оси. Узел второй шарнирной ленты функционально поддерживается по существу жестким проксимальным сегментом ствола и соединена с одним из сегментов существенно гибких шарнирных сочленений и удлиненным каналом на второй стороне продольной оси. По меньшей мере, в одной форме режущий и скрепляющий хирургический инструмент также содержит узел рукоятки, функционально связанный с по существу жестким проксимальным сегментом ствола. Колесо привода поддерживается с возможностью вращения на узле рукоятки. Подвижный первый шарнирный диск закрепляется в узле рукоятки и взаимодействует с приводным колесом и узлом первой шарнирной ленты. Подвижный второй шарнирный диск закрепляется в узле рукоятки и взаимодействует с приводным колесом и узлом второй шарнирной ленты. Первый и второй шарнирные диски устроены так, что вращение приводного колеса в первом направлении вращения приводит к тому, что первый и второй шарнирные диски перемещаются в осевом направлении по направлению друг к другу, чтобы передать приводной момент узла первой шарнирной ленты в первом осевом направлении и другой приводной момент узла второй шарнирной ленты во втором осевом направлении противоположном первому осевому направлению. Режуще-сшивающий крючок функционально поддерживается на узле рукоятки и взаимодействует с трубкой ножевой планки так, что приложение приводного момента к режуще-сшивающему крючку вызывает приложение приводного момента к трубке ножевой планки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Перечисленные 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 чертежами.
Фиг. 1: вид в перспективе одного варианта хирургического инструмента согласно настоящему изобретению;
Фиг. 2: еще один вид в перспективе хирургического инструмента на фиг. 1; кожух узла рукоятки снят;
Фиг. 3: увеличенный общий вид варианта хирургического инструмента с фиг. 1 и 2;
Фиг. 4: увеличенный общий вид часть ствола и концевого эффектора варианта хирургического инструмента с фиг. 1-3;
Фиг. 5: еще один увеличенный общий вид другой части ствола и концевого эффектора с фиг. 4;
Фиг. 6: частичное поперечное сечение концевого эффектора и части ствола в варианте настоящего изобретения;
Фиг. 7: вид в перспективе на частичное поперечное сечение части концевого эффектора и ствола с фиг. 6;
Фиг. 8: еще один вид в перспективе хирургического инструмента с фиг. 1-3; кожух рукоятки и внешние элементы ствола удалены для ясности;
Фиг. 9: представляет собой вид сверху части хирургического инструмента с фиг. 8 в исходном положении;
Фиг. 10: другой вид сверху на часть хирургического инструмента с фиг. 9 в первом рабочем положении;
Фиг. 11: другой вид сверху на часть хирургического инструмента с фиг. 9 и 10 во втором рабочем положении;
Фиг. 12: вид справа варианта хирургического инструмента с фиг. 8; кожух рукоятки с левой стороны удален, а концевой эффектор находится в открытом положении;
Фиг. 13: вид слева варианта хирургического инструмента с фиг. 12; кожух рукоятки с правой стороны удален;
Фиг. 14: вид в перспективе задней части варианта хирургического инструмента с фиг. 13;
Фиг. 15: еще один вид сзади в перспективе части варианта хирургического инструмента с фиг. 13 и 14;
Фиг. 16: вид справа варианта хирургического инструмента с фиг. 12-15; кожух рукоятки с левой стороны удален; иллюстрирует начало приведения в действие спускового механизма для шарнирного поворота концевого эффектора;
Фиг. 17: вид слева варианта хирургического инструмента с фиг. 16; кожух рукоятки с правой стороны удален;
Фиг. 18: вид в перспективе задней части варианта хирургического инструмента с фиг. 17;
Фиг. 19: еще один вид сзади в перспективе части варианта хирургического инструмента с фиг. 17 и 18;
Фиг. 20: вид справа варианта хирургического инструмента с фиг. 12-19; кожух рукоятки с левой стороны удален; иллюстрирует концевой эффектор, заблокированный в закрытом положении;
Фиг. 21: вид слева варианта хирургического инструмента с фиг. 20; кожух с правой стороны удален;
Фиг. 22: вид в перспективе задней части варианта хирургического инструмента с фиг. 21;
Фиг. 23: еще один вид сзади в перспективе части варианта хирургического инструмента с фиг. 21 и 22;
Фиг. 24: вид справа варианта хирургического инструмента с фиг. 12-23; кожух рукоятки с левой стороны удален; иллюстрирует спусковой механизм: второе приведение в действие спускового механизма для приложения второго приводного момента к концевому эффектору;
Фиг. 25: вид слева варианта хирургического инструмента с фиг. 24; кожух с правой стороны удален;
Фиг. 26: вид в перспективе задней части варианта хирургического инструмента с фиг. 25;
Фиг. 27: еще один вид сзади в перспективе части варианта хирургического инструмента с фиг. 25 и 26;
Фиг. 28: еще один вид справа варианта хирургического инструмента с фиг. 12-27; кожух рукоятки с левой стороны удален; иллюстрирует спусковой механизм после того, как хирург отпустил его после приложения второго приводного момента к концевому эффектору;
Фиг. 29: вид слева варианта хирургического инструмента с фиг. 28; кожух с правой стороны удален;
Фиг. 30: вид в перспективе задней части варианта хирургического инструмента с фиг. 29;
Фиг. 31: еще один вид сзади в перспективе части варианта хирургического инструмента с фиг. 29 и 30;
Фиг. 32: другой вид справа варианта хирургического инструмента с фиг. 12-31; кожух рукоятки с левой стороны удален; иллюстрирует спусковой механизм после возвращения дополнительного спускового крючка в исходное положение;
Фиг. 33: вид слева варианта хирургического инструмента с фиг. 32; кожух с правой стороны удален;
Фиг. 34: вид в перспективе еще одного варианта хирургического инструмента согласно настоящему изобретению;
Фиг. 35: еще один вид в перспективе хирургического инструмента с фиг. 34; кожух рукоятки удален для ясности;
Фиг. 36: увеличенный общий вид в перспективе варианта хирургического инструмента с фиг. 34 и 35;
Фиг. 37: частичный увеличенный вид в перспективе концевого эффектора и части варианта удлиненного ствола в различных вариантах хирургического инструмента согласно настоящему изобретению;
Фиг. 38: вид сбоку варианта хирургического инструмента согласно настоящему изобретению; частью кожуха рукоятки удалена для ясности; концевой эффектор показан в открытом положении;
Фиг. 39: другой вид сбоку варианта хирургического инструмента с фиг. 38; часть кожуха рукоятки удалена для ясности; концевой эффектор показан после первоначального применения усилия к спусковому крючку;
Фиг. 40: другой вид сбоку варианта хирургического инструмента с фиг. 38 и 39; часть кожуха рукоятки удалена для ясности; концевой эффектор показан после дальнейшего приложения приводного усилия к спусковому крючку;
Фиг. 41: другой вид сбоку варианта хирургического инструмента с фиг. 38-40; часть кожуха рукоятки удалена для ясности; концевой эффектор показан после приложения замыкающего спускового крючка;
Фиг. 42: другой вид сбоку варианта хирургического инструмента с фиг. 38-41; часть кожуха рукоятки удалена для ясности; концевой эффектор показан после полного приложения спускового крючка;
Фиг. 43: вид сверху в поперечном разрезе варианта хирургического инструмента согласно настоящему изобретению в нейтральном положении;
Фиг. 44: вид сбоку хирургического инструмента с фиг. 43; часть кожуха рукоятки удалена для ясности;
Фиг. 45: вид сверху в поперечном разрезе варианта хирургического инструмента с фиг. 43 и 44; концевой эффектор сдвинут в первом направлении шарнирного поворота по отношению к продольной оси;
Фиг. 46: вид сбоку хирургического инструмента с фиг. 45; часть кожуха рукоятки удалена для ясности;
Фиг. 47: вид сверху в поперечном разрезе варианта хирургического инструмента с фиг. 43-46; концевой эффектор сдвинут во втором направлении шарнирного поворота по отношению к продольной оси; и
Фиг. 48: вид сбоку хирургического инструмента с фиг. 47 часть кожуха рукоятки удалена для ясности.
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 ИЗОБРЕТЕНИЯ
Автору настоящей заявки также принадлежат указанные ниже заявки на патент США, поданные того же числа, что и настоящая заявка, и в полном объеме включенные в настоящую заявку путем ссылки:
Заявка на патент США серийный №____, озаглавленный «Хирургический инструмент со спусковым механизмом для генерирования различных приводных моментов», дело № END6888USNP3/110378 патентного поверенного;
Заявка на патент США серийный №____, озаглавленный «Хирургический сшиватель со стационарными выталкивателями скобок», дело № END7013USNP/110377 патентного поверенного;
Заявка на патент США серийный №____, озаглавленный «Хирургический сшиватель с плавающим упорным элементом», дело № END6841USCIP2/100526CIP2 патентного поверенного;
Заявка на патент США серийный №____, озаглавленный «Блок скобок с приспособлением для складной крышки», дело № END7019USNP/110375 патентного поверенного;
Заявка на патент США серийный №____, озаглавленный «Блок скобок со складной крышкой», дело № END7020USNP/110374 патентного поверенного; и
Заявка на патент США серийный №____, озаглавленный «Искривленный концевой эффектор для хирургического инструмента», дело № END6841USCIP3/100526CIP3 патентного поверенного.
Для более полного понимания конструкции, принципов работы, производства и использования устройств и способов, описанных в настоящем документе, ниже приводится описание отдельных примеров вариантов осуществления. Один или несколько примеров вариантов осуществления представлены на сопроводительных чертежах. 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 примеру варианта осуществления, могут сочетаться с особенностями других вариантов осуществления. Предполагается, что объем настоящего изобретения охватывает все модификации и изменения.
Упоминания в описании словосочетаний «различные варианты», «некоторые варианты», «один из вариантов» или «вариант» и подобных означают, что определенная особенность, структура или характеристика, описанная в связи с вариантом, присутствует, по меньшей мере, в одном варианте. Таким образом, словосочетания «в различных вариантах», «в некоторых вариантах», «в одном из вариантов» или «в варианте» и подобные им в описании не обязательно относятся к одному и тому же варианту. Кроме того, особенности, структуры и характеристики могут сочетаться любым подходящим способом в одном или нескольких вариантах. Таким образом, особенности, структуры, характеристики, приведенные или описанные в связи с одним из вариантов, могут полностью или частично сочетаться с особенностями, структурами и характеристиками одного или нескольких других вариантов без ограничений. Предполагается, что объем настоящего изобретения охватывает все модификации и изменения.
Термины «проксимальный» и «дистальный» в настоящем документе определяются относительно врача, управляющего рукояткой хирургического инструмента. Термин «проксимальный» относится к части, лежащей ближе к врачу, а термин «дистальный» относится к части, удаленной от врача. Предлагается также для удобства и ясности применительно к фигурам использовать в настоящем документе такие пространственные термины, как «вертикальный», «горизонтальный», «вверх» и «вниз». Однако использование хирургических инструментов предполагает множество ориентаций и положений, поэтому указанные термины не являются абсолютными и (или) не ограничивают настоящее изобретение.
Приводятся различные примеры устройств и методов для выполнения лапароскопических и минимально инвазивных хирургических операций. Однако, специалист в данной области легко поймет, что различные методы и приемы, описанные здесь, могут использоваться в многочисленных хирургических операциях и приложениях, включая, например, в связи с открытыми хирургическими операциями. По мере чтения настоящего подробного описания специалисту в данной области также станет понятно, что различные описанные в нем инструменты могут вводиться в тело любым способом, например, через естественное отверстие, через разрез или прокол в тканях и т.д. Рабочие части или части концевого эффектора инструмента можно вводить непосредственно в тело пациента или через приспособление с рабочим каналом, через который могут выдвигаться концевой эффектор и удлиненный ствол хирургического инструмента.
На чертежах одинаковые цифры обозначают одинаковые компоненты в нескольких видах. На фиг. 1 изображен хирургический инструмент 10, способный реализовать несколько уникальных преимуществ настоящего изобретения. Хирургический инструмент 10 выполнен с возможностью управления и приведения в действие функционально присоединенных к нему концевых эффекторов 12 различных форм и размеров. Например, в изображенном варианте концевой эффектор 12 содержит хирургический сшиватель с открывающимися и закрывающимися браншами 13 и 15. В частности, концевой эффектор 12 включает удлиненный канал 14, формирующий нижнюю браншу 13 концевого эффектора 12. Удлиненный канал 14 выполнен с возможностью поддержки блока скобок 30, а также поддерживает подвижный упорный элемент 20, действующую как верхняя бранша 15 концевого эффектора 12. Концевой эффектор 12 может, например, представлять собой концевой эффектор одного из типов, описанных в одновременно рассматриваемой заявке на патент США серийный №____, озаглавленной «Искривленный концевой эффектор для хирургического инструмента», дело № END6841USCIP3/100526CIP3 патентного поверенного, в заявке на патент США серийный №____, озаглавленной «Хирургический сшиватель с плавающим упорным элементом», дело № END6841USCIP2/100526CIP2 патентного поверенного, и в заявке на патент США серийный №____, озаглавленной «Хирургический сшиватель со стационарными выталкивателями скобок», дело № END7013USNP/110377 патентного поверенного, полностью включенных в настоящую заявку посредством ссылки. Тем не менее, можно предположить, что хирургический инструмент 10 может быть использован для управления различными хирургическими концевыми эффекторами, для выполнения которыми одного или нескольких хирургических действий или операций требуется, по меньшей мере, два приводных момента. Например, уникальные и новые признаки различных вариантов могут быть успешно использованы в отношении концевых эффекторов, выполненных с возможностью приложения радиочастотной «РЧ» энергии к зажатым или иным образом задействованным тканям. Таким образом, различные варианты хирургического инструмента, описанные здесь, не следует ограничивать в использовании исключительно типами и формами концевых эффекторов, изображенными на прилагаемых чертежах.
В различных вариантах концевой эффектор 12 функционально связан с удлиненным стволом 100, выступающим из рукоятки 400. У концевого эффектора 12 (в закрытом состоянии) и удлиненного ствола 100 может быть схожее крестообразное сечение и размер, позволяющие функционально проходить через трубку троакара или рабочий канал другой формы инструмента введения. Термин «функционально пройти» используется в данной заявке в том значении, что концевой эффектор 12 и, по меньшей мере, часть удлиненного ствола 100 могут быть введены или пропущены через отверстие канала или трубки, и ими можно адекватно манипулировать в них для проведения хирургической операции. В некоторых вариантах в закрытом положении бранши 13 и 15 концевого эффектора 12 могут обеспечивать концевому эффектору приблизительно округлую форму поперечного сечения, что облегчает его прохождение через круглый проход или отверстие. При этом, концевые эффекторы в различных вариантах настоящего изобретения, а также варианты удлиненного ствола, в принципе, могут иметь другие формы поперечного сечения, которые могли бы проходить через проходы и отверстия, не имеющие круглой формы поперечного сечения. Таким образом, общий размер сечения закрытого концевого эффектора связан с размером прохода или отверстия, через которое он должен проходить. Так, например, один концевой эффектор может быть назван «5 мм» концевым эффектором, что означает, что он может функционально проходить через отверстие не менее приблизительно 5 мм в диаметре.
В различных вариантах удлиненный ствол 100 может иметь, по существу, такой же наружный диаметр, как и наружный диаметр концевого эффектора 12 в закрытом положении. Например, 5 мм концевой эффектор может быть связан с удлиненным стволом 100 с диаметром поперечного сечения 5 мм. Однако, из настоящего подробного описания станет очевидно, что различные варианты настоящего изобретения могут быть эффективно использованы с различными размерами концевых эффекторов. Например, 10 мм концевой эффектор может быть прикреплен к удлиненному стволу с диаметром поперечного сечения 5 мм. И наоборот, в ситуациях, когда обеспечено отверстие для доступа или прохода диаметром 10 мм и более, диаметр поперечного сечения удлиненного ствола 100 может составлять 10 мм (и более), но он может быть способен приводить в движение концевой эффектор диаметром 5 мм или 10 мм. Таким образом, у удлиненного ствола 100 может быть наружный диаметр равный или отличающийся от наружного диаметра прикрепленного к нему закрытого концевого эффектора 12.
Удлиненный ствол 100 может быть конструкции на шарнирные стволы, описанные в патенте США № 5713505, выданном Уйтема (Huitema), и патенте США № 5704534, выданном Уйтема и соавт. (Huitema et al.), включенным в полном объеме в настоящую заявку посредством ссылки. Ссылаясь на фиг. 1 и 2, по меньшей мере, в одной форме у хирургического инструмента 10 есть приводная трансмиссия 200, связывающая удлиненный ствол 100 с рукояткой 300. Однако, из дальнейшего подробного описания специалистам в данной области станет понятно, что различные уникальные и новые свойства настоящего изобретения могут быть использованы с удлиненными стволами без шарнирных конструкций.
Когда приводится в действие приводная трансмиссия 200, она вызывает удаленное движение концевого эффектора 12 относительно продольной оси L-L, определенной удлиненным стволом 100. По меньшей мере, в одной форме удлиненный ствол 100 включает гибкую горловину 110. Различные гибкие горловины описаны в патентах предварительной заявке на патент США серийный № 61/386,117, поданной 24 сентября 2010 года, включенной в настоящую заявку в полном объеме посредством ссылки. Гибкая горловина 110 может быть произведена из жесткого термопластичного полиуретана, продаваемого под названием ИЗОПЛАСТ класса 2510 компанией «Dow Chemical Company». У гибкой горловины 110 есть гибкий сегмент горловины 111, включающий первую и вторую гибкие части горловины 112 и 114. Эти части горловины 112, 114 разделены центральным продольным ребром 116. У каждой части горловины 112, 114 есть множество ребер горловины 118, по существу реализованных как полукруглые диски, обычно вместе образующие цилиндрическую форму. Через каждое ребро горловины 118 проходит боковая прорезь 120, обеспечивающая проход через первую и вторую гибкие части горловины 112, 114, в который помещаются узлы гибких трансмиссионных лент 150, 170. См., например, фиг. 7. Аналогичным образом в центральном продольном ребре 116, отделяющем первую и вторую гибкие части горловины 112, 114, есть центральная продольная прорезь 122, обеспечивающая проход ножевой планки 180.
Первая и вторая поддерживающие направляющие поверхности 124 и 126 проходят проксимально от гибкого сегмента горловины 111 и поддерживают возвратно-поступательное движение узлов гибких трансмиссионных лент 150, 170. Как видно на фиг. 4, от дистального конца гибкого сегмента горловины 111 идет направляющий канал 128 для направления возвратно-поступательного движения ножевой планки 180, как более подробно описано ниже.
Как видно на фиг. 3, узел первой трансмиссионной ленты 150 включает первую трансмиссионную ленту 152, а узел второй трансмиссионной ленты 170 включает вторую трансмиссионную ленту 172. Кроме того, в узел первой трансмиссионной ленты 150 есть первая удлиненная структурная часть 154, а в узле второй трансмиссионной ленты 170 есть вторая удлиненная структурная часть 174. Когда узлы первой и второй трансмиссионных лент 150, 170 соприкасаются при сборке устройства, они образуют удлиненный цилиндр с продольной полостью 160, концентрически проходящей через него для функционального проведения режуще-сшивающего элемента 530. На первой структурной части 154 первой трансмиссионной ленты 152 есть первая зубчатая рейка 156, а на второй структурной части 174 второй трансмиссионной ленты 172 есть вторая зубчатая рейка 176, которые, как более подробно описано ниже, взаимодействуют при движении с узлом трансмиссионной ленты 200.
Кроме того, в различных формах у узла первой трансмиссионной ленты 152 есть первая внешняя укрепляющая часть ленты 157, идущая дистально от первой структурной части 156. См. ФИГ. 3. Сходным образом у второй трансмиссионной ленты 172 есть вторая внешняя укрепляющая часть 177, идущая дистально от второй структурной части 176. На каждой внешней укрепляющей части лент 157, 177 расположено множество узлов крепления 162, позволяющих крепить к ней первую и вторую внутренние шарнирно поворачивающие ленты. Например, к первой трансмиссионной ленте 152 прикреплена первая внутренняя шарнирно поворачивающая лента 158, а ко второй трансмиссионной ленте 172 прикреплена вторая внутренняя шарнирно поворачивающая лента 178. Первая и вторая трансмиссионные ленты 152 и 172 могут быть произведены из пластмассы, особенно из армированного стекловолокном аморфного полиамида, продаваемого под торговой маркой Grivory GV-6H компанией «EMS-American Grilon». При этом, внутренние шарнирно поворачивающие ленты 158 и 178 узла трансмиссионной ленты могут быть произведены из металла: предпочтительно из нержавеющей стали 301 максимальной твердости или ее эквивалента. Узлы крепления 162 на внешних укрепляющих частях лент 157, 177 трансмиссионных лент 152, 172, соответственно, совмещаются и закрепляются в узлах крепления 164 на соответствующих внутренних шарнирно поворачивающих лентах 158, 178. См. ФИГ. 3.
По меньшей мере, в одном варианте в проксимальный конец удлиненного канала для блока скобок 14 встроена пара петельных разъемов для лент 50. Эти петельные разъемы для лент 50 вставляются в соединяющие петли 159, 179 и проводятся через них на дистальном конце внутренних шарнирных лент 158, 178, соответственно. Таким образом, канал для блока скобок 14, функционально поддерживающий блок для скобок 30, соединяется с внутренними шарнирными лентами 158, 178 узла гибкой горловины 110. В частности, возвратно-поступательное движение узлов первой и второй гибких трансмиссионных лент 150, 170 в противоположных направлениях вызывает противоположную реакцию у внутренних шарнирно поворачивающих лент 158, 178, проведенных сквозь боковые прорези 120 в ребрах горловины 118 на гибком сегменте горловины 111. При возвратно-поступательном движении узлов внутренних шарнирных лент 158, 178, в частности, когда первая лента 158 перемещается проксимально, а вторая лента 178 перемещается дистально, первая и вторая гибкие части горловины 114, 116 изгибаются, так как ребра горловины 118 первой гибкой части горловины 114 движутся навстречу друг другу, а ребра горловины 118 второй гибкой реберной части горловины 116 одновременно удаляются друг от друга. Совмещение внутренних шарнирных лент 158, 178 с внешними укрепляющими частями 157, 177 трансмиссионных лент 152, 172, соответственно, не позволяет внутренним шарнирно поворачивающим лентам 158, 178 прогибаться между соседними ребрами горловины.
Движение первой и второй трансмиссионных лент 152, 172 управляется с помощью приводной трансмиссии 200. Составные части одной из форм узла приводной трансмиссии 200 показаны на фиг. 3. Узел приводной трансмиссии 200 включает привод 210, шарнирный корпус 220 и мундштук 250. Вращательное движение привода 210 вызывает соответствующее вращение шарнирного корпуса 220 в мундштуке 250. Как следствие, первая и вторая удлиненные трансмиссионные ленты 152 и 172, соответственно, совершают возвратно-поступательное движения по одной оси в противоположных направлениях параллельно продольной оси L-L удлиненного ствола 100, вызывая удаленный шарнирный поворот концевого эффектора 12.
В различных вариантах у шарнирного корпуса 220 есть крышка 222, состоящая из первой и второй полукруглых половин крышки 224, 226, расположенных на расстоянии друг от друга. Половины крышки взаимно противоположны друг другу и по существу представляют собой зеркальные отражения друг друга. С поверхностей первой и второй половин крышки 224, 226 выступают взаимно противоположные первый и второй стопоры 225, 227, соответственно. На каждой половине крышки 224, 226 расположены зубцы крышки 228 приблизительно в 180 градусах от зубцов крышки на другой половине крышки. На шарнирном корпусе 220 размещена пара спускающихся по поверхности стопоров вращения 230, а также пара углублений для пальцев 232. Привод 240 спускается из шарнирного корпуса 22. На приводе 240, через который проделан раструб 242, расположен нижний стержень 244. Внутри раструба 242 привода 240 проделано отверстие для стержня-активатора (не показано) для проведения через него режуще-сшивающего элемента 550, позволяющего воздействовать на концевой эффектор 12. Привод 240 находится в зацеплении с первой и второй приводными зубчатыми рейками 156, 176, соответственно, для обеспечения желаемого возвратно-поступательного движения первой и второй трансмиссионных лент 152, 172.
Мундштук 250 узла приводной трансмиссии 200 включает корпус мундштука 252. Сквозь корпус мундштука 252 проделано осевое отверстие 254, обеспечивающее прохождение узла первой трансмиссионной ленты 150 и узла второй трансмиссионной ленты 170, а также для режуще-сшивающего элемента 530 и других рабочих компонентов инструмента 10. В корпус мундштука 252 также встроены рамочный паз 256 и закраина 258 для крепления корпуса мундштука 252 к узлу рукоятки 300 (см. фиг. 8). В различных формах фиксирующий кожух 260 включает часть корпуса мундштука 252. Внутри фиксирующего кожуха 260 образуется кольцевой массив фиксирующих зубцов 262. Дно фиксирующего кожуха 264 находится на некотором расстоянии от фиксирующих зубцов 262. На дне 264 есть пара выступов 266, взаимодействующих со стопорами вращения 230 шарнирного корпуса 220 и ограничивают вращение. Когда шарнирный корпус 220 вставляется в фиксирующий кожух 260, основание шарнирного корпуса 220 поддерживается на дне 264 в фиксирующем кожухе 260, а зубцы на крышке 228, состоящей из первой и второй половин крышки 224, 226, совмещаются в зацеплении с фиксирующими зубцами 262 фиксирующего кожуха 260. В шарнирном корпусе установлен пружинный элемент 268 для смещения зубцов крышки 228 в зацепление с фиксирующими зубцами 262.
В различных формах привод 210 состоит из рычага 212, крышки 214 и пары держателей 216. Рычаг 212 устанавливается на верхней части крышки 214. Пара держателей 216 выступает вниз с нижней крышки 214. На каждом из держателей 216 есть фиксатор. Держатели 216 вставляются в углубления для держателей 232 на шарнирном корпусе 220. Первый и второй стопоры 225, 227 половин крышки шарнирного корпуса вставляются в прорезь в углублении в нижней части круглой крышки 214. Преимущество заключается в том, что каждый из трех важных компонентов узла приводной трансмиссии, а именно: привод, шарнирный корпус и мундштук, может быть формованным. Такие компоненты могут быть изготовлены, например, из армированного стекловолокном аморфного полиамида, продаваемого под торговой маркой Grivory GV-4H компанией «EMS-American Grilon». 150.
Фиг. 3, а также фиг. 9-11, иллюстрируют приведение в действие узла приводной трансмиссии 200. Возвратно-вращательное движение привода 210 вызывает шарнирный поворот концевого эффектора 12 во множестве позиций под углом от продольной оси L-L эндоскопического ствола 100. На фиг. 9 показан концевой эффектор 12 в разомкнутом положении. На фиг. 10 привод 240 на шарнирном корпусе 220 приводной трансмиссии 200 был повернут так, чтобы толкнуть узел первой трансмиссионной ленты 150 дистально в направлении «DD», а узел второй трансмиссионной ленты 170 проксимально в проксимальном направлении «PD», от чего концевой эффектор 12 шарнирно поворачивается в первом направлении «FD» по отношению к продольной оси L-L. На фиг. 11 привод 240 на шарнирном корпусе 220 приводной трансмиссии 200 был повернут так, чтобы толкнуть узел второй трансмиссионной ленты 170 в дистальном направлении «DD», а узел первой трансмиссионной ленты 150 в проксимальном направлении «PD», чтобы концевой эффектор 12 повернулся во втором направлении «SD» по отношению к продольной оси L-L.
Как видно на фиг. 3-7, удлиненный ствол 100 также включает дистальный цилиндрический кожух 190, надеваемый на направляющий канал 128 узла гибкой горловины 110. В проксимальном конце 191 дистального цилиндрического кожуха 190 есть пара диаметрально противоположных прорезей 192 для проведения дистально выступающих наконечников 113, выступающих из гибкой части горловины 111, для предотвращения вращения дистального цилиндрического кожуха 190 по отношению к гибкой части горловины 111. В различных вариантах в направляющей канала 128 обеспечивается крепежное отверстие 129. Дистальный цилиндрический кожух 190 удерживается в направляющем канале удерживающей вкладкой 193, проходящей в отверстие крепления 129. См. фиг. 6 и 7. При таком расположении цилиндрический кожух 190 перемещается по оси с узлом гибкой горловины 110. Дистальное перемещение цилиндрического кожуха 190 в контакте с упорным элементом 20 приводит к переходу упорного элемента 20 в закрытое положение, как более подробно описано в совместно рассматриваемой заявке на патент США серийный №____ под названием «Хирургический сшиватель с плавающим упорным элементом», дело № END6841USCIP2/100526CIP2 патентного поверенного, полностью включенной в настоящую заявку посредством ссылки.
Как описано более подробно в вышеуказанной заявке на патент, в упорном элементе 20 есть монтажная часть 22, выступающая из ее проксимального конца 21. В монтажной части 22 есть пара опорных шарниров 24, выполненных с возможностью шарнирного перемещения в соответствующие опоры 15 в удлиненном канале 14. См. фиг. 5-7. Для сборки в дистальном цилиндрическом кожухе 190 имеется нижняя щель 195. При монтаже упорного элемента 20 в удлиненном канале 14, опорные шарниры 24 помещают в соответствующие опоры 15 в удлиненном канале 14, а дистальный сегмент цилиндрического кожуха 190 защелкивается на направляющей канала 128. Такое сочетание позволяет удерживать подвижный упорный элемент 20 на удлиненном канале 14, облегчая его перемещение относительно блока скобок 30. В различных вариантах упорный элемент 20 может перемещаться к блоку хирургических скобок 30 путем аксиального продвижения дистального цилиндрического кожуха 190 в дистальном направлении «DD» для приведения дистального конца 196 цилиндрического кожуха 190 в контакт с проксимальным концом 21 упорного элемента 20. До активации (дистального продвижения) ножевой планки 180, упорный элемент 20 может быть повернут в открытое положение (фиг. 6) путем аксиального продвижения дистального цилиндрического кожуха 190 в проксимальном направлении «PD», как более подробно описано ниже. Упорный элемент 20 приводится в действие при помощи дистальной вкладки 196 на дистальном цилиндрическом кожухе 190, продолжающейся в удлиненный паз 25 в монтажной части упорного элемента 22. По мере того, как дистальная вкладка 196 проксимально подтягивается к пазу 25, она в итоге соприкасается с проксимальной торцевой стенкой паза 25 и переводит упорный элемент 20 в открытое положение.
Как видно на фиг. 3 и 6, удлиненный ствол 100 также включает проксимальный внешний сегмент ствола 300, прикрепленный к узлу гибкой горловины 110. Проксимальный внешний сегмент ствола 300 является, по существу, жестким и может быть прикреплен к гибкой части горловины 111 узла гибкой горловины 110, например, с помощью прессовой посадки, клея или другого подходящего механизма крепления. Как видно на фиг. 3, по меньшей мере, в одном варианте в дистальном конце 302 проксимального внешнего сегмента ствола 300 имеется пара находящихся друг напротив друга засечек 304, выполненных с возможностью вставки соответствующих наконечников 115, выступающих из гибкой части горловины 111, так что вращение проксимального внешнего сегмента ствола 300 приводит к вращению узла гибкой горловины 110, а в конечном счете - концевого эффектора 12.
По меньшей мере, в одном варианте у проксимального внешнего сегмента ствола 300 есть проксимальный конец 306 с пазом 308 для ввода привода 240, чтобы проксимальный внешний сегмент ствола 300 мог перемещаться относительно него в осевом направлении. Кроме того, у проксимального конца 306 проксимального внешнего сегмента ствола 300 есть закраина 310, обеспечивающая вращательный стык с кареткой закрытия 420 приводной системы 410, функционально поддерживаемой в рукоятке 400. В различных вариантах каретка закрытия 420 может состоять из двух сегментов каретки 422, соединенных друг с другом с помощью клея, защелки, винтов и т.д. Как видно на фиг. 3, по меньшей мере, в одной форме у каретки закрытия 420 есть дистальный конец 424 с желобом 426, выполненным с возможностью приема конца с закраиной 310 проксимального внешнего сегмента ствола 300. Это позволяет присоединять проксимальный конец 306 проксимального внешнего сегмента ствола 300 к каретке закрытия 420, облегчая избирательное вращение проксимального внешнего сегмента ствола 300 по отношению к каретке закрытия 420. Таким образом, удлиненный ствол 100 и функционально прикрепленный к нему концевой эффектор 12 можно избирательно поворачивать относительно продольной оси L-L по отношению к рукоятке 400.
В различных вариантах у рукоятки 400 есть кожух в форме пистолета, который может изготавливаться из двух или более частей для целей сборки. Например, узел рукоятки 400 на иллюстрации включает сочленяемые правый 402 и левый элемент кожуха 404 (фиг. 1), формованные или иным образом изготовленные из полимера или пластмассы. Элементы кожуха 402 и 404 могут быть скреплены посредством защелок, прищепок, формованных или иных встроенных втулок или посредством клея, шурупов и т.д. После сборки рукоятка 400 поддерживает подвижную каретку закрытия 420, позволяя ей избирательно перемещаться вдоль оси в ответ на действия спускового механизма, в целом обозначаемого как 430.
По меньшей мере, в одном варианте спусковой механизм 430 состоит из основного спускового крючка 440 и дополнительного спускового крючка 460. Основной и дополнительный спусковые крючки 440 и 460 размещены на шарнирной втулке 430, помещенной в рукоятке 400 таким образом, что, спусковые крючки 440 и 460 могут существенным образом перемещаться относительно друг друга. Это позволяет спусковому механизму 430 поворачиваться относительно рукоятки 400 вокруг оси PA-PA. См. фиг. 3. У основного спускового крючка 440 есть удлиненная, обхватываемая рукой лопасть крючка 442, выступающая из части основного привода 444, на которой расположена зубчатая рейка 446. В одном варианте у дополнительного спускового крючка 460 есть дополнительная лопасть спускового крючка 462, выступающая из части дополнительного привода 464, шарнирно закрепленной на шарнирной втулке 430. В основной части привода 444 есть паз 448, выполненный с возможностью размещения части дополнительного привода 464 дополнительного спускового крючка 460, когда лопасть основного спускового крючка 442 прижимается к части пистолетной рукоятки 406 узла рукоятки 400. Это фактически позволяет дополнительному спусковому крючку 460 «гнездиться» внутри основного спускового крючка 440 при срабатывании. Как будет описано подробнее ниже, дополнительный спусковой крючок 460 приводится в движение шарнирным поворотом основного спускового крючка 440. Таким образом, в других вариантах у дополнительного спускового крючка 460 может не быть лопасти дополнительного спускового крючка 442. В различных формах спусковая пружина 432 (показана на фиг. 3, 8, 12 и 13) смещает спусковой механизм 430 в исходное положение, показанное на фиг. 1, 2, 8 и 12-15.
Как видно на фиг. 3 и 13, у части дополнительного привода 464 дополнительного спускового крючка 460 есть встроенная шестеренка закрытия 466, выполненная с возможностью зацепления с шестеренками каретки 423 на нижней стороне каретки закрытия 420. Таким образом, когда дополнительный спусковой крючок 460 поворачивают к пистолетной рукоятке 406, каретку закрытия 420 перемещают в дистальном направлении «DD».
В различных вариантах в приводную систему 410 также входит приводной стержень. На приводном стержне 470 расположена первая приводная рейка 472, выполненная с возможностью зацепления с основными зубчатыми рейками 446 на основном спусковом крючке 440. Таким образом, когда основной спусковой крючок 440 поворачивается к пистолетной рукоятке 406, приводная рейка 446 зацепляется с первой приводной рейкой 472, а приводной стержень 470 перемещается в дистальном направлении «DD». Как видно на фиг. 3, 8, 12, на приводном стержне 470 расположена вторая приводная рейка 474, выполненная с возможностью зацепления с зубцами сцепления 484 на стволе сцепления 482 узла сцепления 480. В различных вариантах ствол сцепления 482 поддерживается с возможностью поворота в рукоятке 400 и может перемещаться в ней в боковом направлении. В стволе сцепления 482 есть втулка 486 с множеством расположенных на некотором расстоянии зубов 488, выполненная с возможностью взаимодействия с отверстиями для зубцов 492 в приводной шестерне 490, поддерживаемой с возможностью вращения на стволе сцепления 482. На части окружности приводной шестерни 490 есть сегмент приводной шестерни 494, выполненный с возможностью зацепления зубчатой рейкой 500, поддерживаемой в рукоятке 400.
В различных вариантах в сцеплении 480 также есть пластина сцепления 510, скользящим образом насаженная на втулку сцепления 449 на основной части привода 444 основного спускового крючка 440. Как видно на фиг. 13 и 15, например, втулка сцепления 449 подвижно входит в вертикальный паз 512 в пластине сцепления 510. На пластине сцепления 510 также есть дистально выдвинутое плечо сцепления 514, выполненное с возможностью взаимодействия с конической пластиной 489, формированной на стволе сцепления 482. Кроме того, для латерального смещения ствола сцепления 480 так, чтобы зубцы 488 на стволе сцепления 482 зацепились с зубцами отверстий 492 в приводной шестерне 490, используется пружина сцепления 520.
Как видно на фиг. 3, зубчатая рейка 500 связана с режуще-сшивающим элементом 530, который прикреплен к проксимальному концу ножевой планки 180. В различных вариантах ножевая планка 180 может быть ламинировано, что позволяет ему изгибаться при передвижениях концевого эффектора 12, но оставаться достаточно жестким для дистального перемещения через ствол 100. В изображенном варианте ножевая планка 180 заканчивается режущим наконечником в форме буквы «Е» 182 с тканережущей поверхностью 184. Можно использовать разнообразные известные формы конфигураций режущего наконечника в зависимости от конкретной конфигурации используемого концевого эффектора. В показанном варианте, например, использованы верхние направляющие 186, соответствующие пазам в упорном элементе 20, позволяющие обеспечивать и способствовать поддержанию упорного элемента 20 в закрытом состоянии при наложении и изъятии скобок. Расстояние между удлиненным каналом 14 и упорным элементом 20 также может поддерживаться режущим наконечником 182: средними шипами 187 на режущем наконечнике 182, скользящем по части удлиненного канала 14, в то время как нижняя опора 188 на режущем наконечнике 182 известным способом скользит в обратном направлении вдоль нижней поверхности удлиненного канала 14. Дистально представленная тканережущая поверхность 184, находящаяся между верхними направляющими 186 и средним шипом 187, разрезает зажатую ткань, позволяя скобкам в блоке скобок 30 вживляться в ткань, зажатую концевым эффектором 12. На проксимальном конце ножевой планки 180 есть проксимальное гнездо 189 для прохождения дистального конца 532 от стержня-активатора 530. Как более подробно описано ниже, режуще-сшивающий элемент 530 обеспечивает возвратно-поступательное движение ножевой планки 180 в приводной системе 410. В различных вариантах режуще-сшивающий элемент 530 проходит через фитинг закрытия 540, установленный внутри рукоятки 400. По меньшей мере в одной форме пара монтажных шпилек 407 выступает из кожухов рукоятки 402, 404 и проходит через соответствующие отверстия в каретке закрытия 420, входящей в паз в фитинге 540. Пружина закрытия 550, прикрепленная к фиксатору 552, насаживается на фитинг закрытия 540. Пружина закрытия 550 проходит между корпусом мундштука 252 и внутренней стенкой 425 в каретке закрытия 420. Таким образом, пружина закрытия 550 служит для смещения каретки закрытия 420 в проксимальном направлении «PD».
В различных вариантах также используется разъемный запорный замок 560, взаимодействующий с кареткой закрытия 420 для избирательного поддержания каретки закрытия 420 в наиболее дистальном закрытом или зажатом положении. По меньшей мере, в одной форме запорный замок 560 включает кнопку блокировки 562, шарнирно поддерживаемую в рукоятке 400. На кнопке блокировки 562 есть защелка 564, примыкающая к замыкающему выступу 426 на каретке закрытия 420, когда кнопка 562 находится в закрытом положении. Кроме того, на защелке 564 есть фиксатор 566, позволяющий разъемно блокировать защелкой зацеп 502 на проксимальном конце зубчатой рейки 500. Запирающая пружина 568 служит для смещения кнопки блокировки 562 в закрытое положение. См. фиг. 16.
Ниже описывается работа хирургического инструмента 10 со ссылкой на фиг. 12-33. Фиг. 12 и 13 иллюстрируют бранши и 13 и 15 концевого эффектора 12 в открытом положении. Как видно на фиг. 12, когда инструмент 100 находится в открытом положении, защелка 564 находится над замыкающим выступом 426 на каретке закрытия 420, так что фиксатор 566 защелки 564 продолжает соприкасаться с зацепом 502 на зубчатой рейке 500. Таким образом, ножевая планка 180 не может быть случайно приведено в действие из этого исходного положения. На фиг. 13-15 изображен хирургический инструмент 10 в исходном нейтральном положении. Как видно на этих чертежах пластина сцепления 510 находится в наиболее проксимальном нейтральном положении. Кроме того, каретка закрытия 420 находится в наиболее проксимальном исходном или нейтральном положении. В таком положении коническая пластина сцепления 489 на стволе сцепления 482 соприкасается с частью каретки закрытия 420, предотвращая боковой смещение ствола сцепления 482 в зацепление с приводной шестерней 490 под давлением пружины сцепления 520.
Фиг. 16-19 иллюстрируют хирургический инструмент 10 после первого удара по спусковому механизму 430. То есть, спусковой механизм 430 был повернут в сторону пистолетной рукоятки 406. Это вращательное движение служит для перемещения каретки закрытия 420 в дистальном направлении «DD» путем сцепления шестеренки закрытия 466 на дополнительном спусковом крючке 460 и шестеренок каретки 423 на нижней стороне каретки закрытия 420. При дистальном перемещении каретки закрытия 420 проксимальный внешний сегмент ствола 300 и дистальный цилиндрический кожух 190 также аксиально выдвигаются в дистальном направлении «DD». По мере дистального продвижения дистального цилиндрического кожуха 190 его дистальный конец 196 соприкасается с проксимальным концом 21 упорного элемента 20, перемещая упорный элемент 20 к блоку хирургических скобок 30. Если хирург хочет просто взять и манипулировать тканью до ее зажатия между упорным элементом 20 и блоком хирургических скобок 30, спусковой механизм 430 можно повернуть для открытия и закрытия упорного элемента 20, не поворачивая спусковой механизм 430 до полностью закрытого положения, как показано на фиг. 16.
Специалистам в данной области будет понятно, что по мере поворачивания спускового механизма 430 к пистолетной рукоятке 406 режуще-сшивающий элемент 470 также должен перемещаться дистально из-за сцепления между основным сегментом шестерни 446 на основном спусковом крючке 440 и первой приводной рейкой 472 на режуще-сшивающем элементе 470. Дистальное перемещение режуще-сшивающего элемента 470 также приводит к приложению вращательного момента к стволу сцепления 482 из-за зацепления между зубцами сцепления 484 на стволе сцепления 482 и второй приводной рейкой 474 на режуще-сшивающем элементе 470. Однако, этот вращательный момент не распространяется на приводную шестерню 490, поскольку плечо сцепления 514 пластины сцепления 510, соприкасающееся с конической пластиной сцепления 489 на стволе сцепления 482, предотвращает осевое перемещение ствола сцепления 482 и его зацепление с приводной шестерней 490. Таким образом, ствол сцепления 482 свободно вращается относительно приводной шестерни 490. Соответственно, узел сцепления 480 автоматически предотвращает активацию зубчатой рейки 500 при приведении в действие спускового механизма 430.
После того, как спусковой механизм 430 был полностью сжат в закрытое положение (фиг. 16), упорный элемент 20 поддерживается в закрытом или зажатом положении запорным замком 560, предотвращающим проксимальное движение каретки закрытия 420. В частности, как видно на фиг. 16, когда спусковой механизм 430 первоначально поворачивается в закрытое положение, защелка 564 кнопки блокировки 562 поворачивается в сторону от замыкающего выступа 426, расположенного на каретке закрытия 420, тем самым предотвращая перемещение каретки закрытия 420 в проксимальном направлении «PD» под давлением пружины закрытия 550. Таким образом, каретка закрытия 420 и концевой эффектор 12 остаются в закрытом или зажатом положении после освобождения хирургом спускового механизма 430. После того, как хирург отпускает спусковой механизм 430, основной спусковой крючок 440 возвращается в исходное положение под давлением смещения спусковой пружины 432. Дополнительный спусковой крючок 460 остается в закрытом положении из-за сцепления шестеренки закрытия 466 с дополнительным спусковым крючком 460 и шестеренками каретки 423 на нижней стороне каретки закрытия 420. Приводная система 410 готова применять второе приводное движение к концевому эффектору 12 для разрезания и сшивания зажатой в нем ткани.
Фиг. 20-23 иллюстрируют хирургический инструмент 10 в положении готовности к работе. Как видно на фиг. 20, когда инструмент готов для активации, фиксатор 566 на защелке 564 отсоединяется от замыкающего люка 502 на зубчатой рейке 500. Как видно на фиг. 21, после перевода каретки закрытия 420 в ее крайнее дистальное положение, она больше не соприкасается с конической пластиной сцепления 489 на стволе сцепления 482. Когда хирург активирует спусковой механизм 430, пружина 432 возвращает основной спусковой крючок 440 в пассивное, исходное положение. Когда основной спусковой крючок 440 поворачивается в исходное положение, втулка сцепления 449, из-за скользящего взаимодействия с пазом 512 в пластине сцепления 510, передвигает пластину сцепления 510 в проксимальном направлении «PD». Когда плечо сцепления 514 движется в проксимальном направлении, дугообразный рельеф 516 в плече ствола 514 совпадает с конической пластиной сцепления 489, тем самым позволяя пружине сцепления 520 поперечном сместить ствол сцепления 482 в зацепление с приводной шестерней 490. См. фиг. 22 и 23. После того как ствол сцепления 482 зацепляется с приводной шестерней 490, при дальнейшем задействовании основного спускового крючка 440 зубчатая рейка 500 перемещается дистально.
Фиг. 24-27 иллюстрируют активацию инструмента 10. В частности, чтобы дистально протолкнуть ножевую планку 180 через ткань, зажатую в концевом эффекторе 12, хирург снова прижимает основной спусковой крючок 440 к пистолетной рукоятке 406 узла рукоятки 400. Когда основной спусковой крючок 440 поворачивается зубчатая рейка 500, режуще-сшивающий элемент 530 и ножевая планка 180 перемещаются в дистальном направлении «DD». После того, как ножевая планка 180 прошла через ткань, зажатую в концевом эффекторе 12, хирург отпускает основной спусковой крючок 440, чтобы основной спусковой крючок 440 мог вернуться в исходное положение под давлением спусковой пружины 432. Когда основной спусковой крючок 440 поворачивается обратно в исходное положение, зубчатая рейка 500, режуще-сшивающий элемент 530 и ножевая планка 180 проксимально возвращаются на свои соответствующие исходные позиции. Концевой эффектор 12 остается в зажатом положении, как показано на фиг. 28-31. Когда основной спусковой крючок 440 поворачивается обратно в исходное положение, втулка сцепления 449 перемещает пластину сцепления 510, чтобы рельеф 516 плеча ствола 514 пластины сцепления 510 совместился с конической пластиной сцепления 489, как показано на фиг. 29-31. Каретка закрытия 420 остается в закрытом положении.
Чтобы разблокировать каретку закрытия 420 и дополнительный спусковой крючок 460, хирург нажимает на кнопку блокировки 562. Когда нажата кнопка блокировки 562, защелка 564 поворачивается из положения, примыкающего к замыкающему выступу 426 на каретке закрытия 420, как показано на фиг. 32. Это действие позволяет каретке закрытия 420 смещаться в проксимальном направлении «PD» под воздействием пружины закрытия 550. Когда каретка закрытия 420 движется в проксимальном направлении «PD», дополнительный спусковой крючок 460 приводится в исходное положение. Когда каретка закрытия 420 движется проксимально, ее наклонная поверхность 421 контактирует с конической пластиной сцепления 489 и смещает вбок приводной ствол сцепления 482 из зацепления с приводной шестерней 490. В исходном положении, как показано на фиг. 33, каретка закрытия 420 не позволяет приводному стволу сцепления 482 вступить в зацепление с приводной шестерней 490. Когда каретка закрытия 420 двигается в проксимальном направлении, проксимальный внешний сегмент ствола 300, узел гибкой горловины 110 и дистальный цилиндрический кожух 190 перемещаются проксимально. При дистальном закрытии цилиндрический кожух 190 движется проксимально, его дистальная вкладка 196 соприкасается с проксимальным краем прорези 25 в узле упорного элемента 20 и поворачивает узел упорного элемента 20 в открытое положение, как показано.
Таким образом, как можно понять из вышесказанного, по меньшей мере, один вариант хирургического инструмента согласно настоящему изобретению приводится в действие вручную путем последовательного приведения в действие спускового механизма. То есть, по меньшей мере, в одной из описанных здесь форм хирургического инструмента используется срабатывание системы, выполненной с возможностью приложения, по меньшей мере, двух движений к присоединенному к ней концевому эффектору после последовательного приведения в действие спускового механизма, описанного в настоящей заявке. Одно из движений представляет собой первое осевое движение закрытия, применяемое к каретке закрытия и проксимальному внешнему сегменту ствола, в итоге приводящее к закрытию браншей концевого эффектора. Второе движение представляет собой другое осевое движение, применяемое к концевому эффектору после выполнения второй активации («удара») спускового механизма. По меньшей мере, в одной форме второе осевое движение применяется к ножевой планке, которое проталкивается по оси через концевой эффектор для разрезания ткани и размещения скобок, функционально поддерживаемых в концевом эффекторе. Хотя различные варианты описанных здесь хирургических инструментов были описаны в связи с использованием и приведением в действие концевых эффекторов, выполненных с возможностью разрезания и сшивания ткани, специалисту в данной области будет понятно, что различные описанные здесь хирургические инструменты и их эквивалентные структуры могут эффективно использоваться в сочетании с другими хирургическими концевыми эффекторами, которые могут приводиться в действие путем приложения, по меньшей мере, одного осевого движения.
Фиг. 34-48 изображают другой вариант хирургического инструмента 610. Хирургический инструмент 610 выполнен с возможностью управления и приведения в действие функционально присоединенных к нему концевых эффекторов 612 различных форм и размеров. Например, в изображенном варианте концевой эффектор 612 содержит хирургический сшиватель с открывающимися и закрывающимися браншами 613 и 615. В частности, концевой эффектор 612 включает удлиненный канал 614, формирующий нижнюю браншу 613 концевого эффектора 612. Удлиненный канал 614 выполнен с возможностью поддержки сжимаемого блока скобок 630, тип и конструкция которого могут быть описаны в одновременно рассматриваемой заявке на патент США серийный №____, озаглавленной «Блок скобок со складной крышкой», дело № END7020USNP/110374 патентного поверенного, заявке на патент США серийный №____, озаглавленный «Блок скобок с приспособлением для складной крышки», дело № END7019USNP/110375 патентного поверенного и заявке на патент США серийный № 12/894,351, озаглавленный «Хирургические инструменты для резки и крепления с отдельными и выделенными системами размещения крепежей и резки тканей», в соответствующем объеме включенные в настоящую заявку посредством ссылки. При этом, можно предположить, что хирургический инструмент 610 может быть использован для активации различных хирургических концевых эффекторов. Например, уникальные и новые признаки различных вариантов могут быть успешно использованы в отношении концевых эффекторов, выполненных с возможностью применения радиочастотной «РЧ» энергии к зажатым или иным образом задействованным тканям. Таким образом, различные варианты хирургического инструмента, описанные здесь, не следует ограничивать в использовании исключительно типами и формами концевых эффекторов, изображенными на прилагаемых чертежах.
В различных вариантах концевой эффектор 612 функционально связан с удлиненным стволом 700, выступающим из рукоятки 900. У концевого эффектора 612 (в закрытом состоянии) и удлиненного ствола 700 может быть схожее крестообразное сечение и размер, позволяющие функционально проходить через трубку троакара или рабочий канал другой формы инструмента введения. Термин «функционально пройти» используется в данной заявке в том значении, что концевой эффектор 612 и, по меньшей мере, часть удлиненного ствола 700 могут быть введены или пропущены через отверстие канала или трубки, и ими можно адекватно манипулировать в них для проведения хирургической операции. В некоторых вариантах в закрытом положении бранши 613 и 615 концевого эффектора 612 могут обеспечивать концевому эффектору приблизительно округлую форму поперечного сечения, что облегчает его прохождение через круглый проход или отверстие. При этом, концевые эффекторы в различных вариантах настоящего изобретения, а также варианты удлиненного ствола, в принципе, могут иметь другие формы поперечного сечения, которые могли бы проходить через проходы и отверстия, не имеющие круглой формы поперечного сечения. Таким образом, общий размер сечения закрытого концевого эффектора связан с размером прохода или отверстия, через которое он должен проходить. Так, например, один концевой эффектор может быть назван «5 мм» концевым эффектором, что означает, что он может функционально проходить через отверстие не менее приблизительно 5 мм в диаметре.
В различных вариантах удлиненный ствол 700 может иметь, по существу, такой же наружный диаметр, как и наружный диаметр концевого эффектора 612 в закрытом положении. Например, 5 мм концевой эффектор может быть связан с удлиненным стволом 100 с диаметром поперечного сечения 5 мм. Однако, из настоящего подробного описания станет очевидно, что различные варианты настоящего изобретения могут быть эффективно использованы с различными размерами концевых эффекторов. Например, 10 мм концевой эффектор может быть прикреплен к удлиненному стволу с диаметром поперечного сечения 5 мм. И наоборот, в ситуациях, когда обеспечено отверстие для доступа или прохода диаметром 10 мм и более, диаметр поперечного сечения удлиненного ствола 700 может составлять 10 мм (и более), но он может быть способен приводить в движение концевой эффектор диаметром 5 мм или 10 мм. Таким образом, у удлиненного ствола 700 может быть наружный диаметр равный или отличающийся от наружного диаметра прикрепленного к нему закрытого концевого эффектора 612.
Как видно на фиг. 34-37, по меньшей мере, в одном варианте удлиненный ствол 700 включает сегмент гибкого шарнирного сочленения 720. В различных вариантах, сегмент гибкого шарнирного сочленения 720 включает окончатый ствол, изготовленный для целей сборки из двух частей. Сегмент гибкого шарнирного сочленения 720 включает окончатый верхний сегмент сочленения 730 и окончатый нижний сегмент сочленения 740, соединенные между собой защелками, клеем, крепежами и т.п. Сегмент гибкого шарнирного сочленения 720 может состоять, например, из жесткого термопластичного полиуретана, продаваемого под названием ИЗОПЛАСТ класса 2510 компанией «Dow Chemical Company». Как видно на фиг. 37, по меньшей мере, в одном варианте у верхнего сегмента сочленения 730 есть гибкий верхний сегмент горловины 731, включающий первую и вторую верхние гибкие части горловины 732 и 733. Эти верхние части горловины 732, 733 разделены центральным продольным верхним ребром 734. Схожим образом, у нижнего сегмента сочленения 740 есть гибкий нижний сегмент горловины 741, состоящий из первой и второй нижней гибкой части горловины 742, 743. Эти нижние части горловины 742, 743 разделены центральным продольным нижним ребром 744. У верхних частей горловины 732, 734 есть множество верхних ребер горловины 735. У нижних частей горловины 742 и 743 есть множество нижних ребер горловины 745. Верхние и нижние ребра горловины 735, 745, по существу, выполнены в форме полукруглых дисков, вместе обычно образующих цилиндрическую форму, где верхний сегмент сочленения 730 соединен с нижним сегментом сочленения 740.
В различных вариантах верхний сегмент сочленения 730 дополнительно включает верхнюю трубчатую часть 736, а нижний сегмент сочленения 740 включает нижнюю трубчатую часть 746. Верхняя и нижняя трубчатые части 736, 746 вместе позволяют принимать два дистально выступающих плеча 616, проксимально выступающих из удлиненного канала 614. К плечам 616 крепятся вкладки 618, взаимодействующие с верхней трубчатой частью 736 для крепления удлиненного канала 614 к удлиненному стволу 700. Для крепления удлиненного канала 614 к удлиненному стволу 700 также могут использоваться другие способы.
По меньшей мере, в одном варианте удлиненный ствол 700 включает по существу жесткий проксимальный внешний сегмент ствола 760 с дистальным концом 762, соединенным с гибким шарнирным сочленением 720, например, при помощи штырей или выступа и паза. У проксимального внешнего сегмента ствола 760 также есть проксимальный конец 764, соединенный с узлом насадки 770 без возможности вращения, с возможностью вращения поддерживаемый на узле рукоятки 900. В различных вариантах у узла рукоятки 900 есть кожух в форме пистолета 902, который может изготавливаться из двух или более частей для целей сборки. Например, узел рукоятка 900 на иллюстрации включает сочленяемые правый 904 и левый элемент кожуха 906 (фиг. 34), формованные или иным образом изготовленные из полимера или пластмассы. Элементы кожуха 904 и 906 могут быть скреплены посредством защелок, прищепок, формованных или иных встроенных втулок или посредством клея, шурупов и т.д. и составлять узел рукоятки с пистолетной рукояткой 908.
В различных вариантах узла насадки 770 включает насадку 772, прикрепленную к втулке насадки 774 без возможности вращения, например, посредством сварки, клея, прессовой посадки и т.д. По меньшей мере, в одной форме на втулке насадки 774 есть пара закраин, поддерживаемых с возможностью вращения в соответствующих полостях в кожухе 900. Такое устройство позволяет избирательно поворачивать насадку 772 по отношению к кожуху рукоятки 902. Проксимальный конец 764 внешнего сегмента ствола 760 проходит через насадку 772 и втулку насадки 774 и крепится к ней, например, посредством сварки, клея, прессовой посадки и т.д. Такая конструкция позволяет хирургу поворачивать концевой эффектор 612 относительно продольной оси L-L путем поворачивания насадки 772 по отношению к рукоятке кожуха 902.
Кроме того, соединенные вместе верхняя и нижняя части 730, 740 сегмента гибкого шарнирного сочленения 720 образуют проход 750 для узла ножевой планки 780. В различных формах узла ножевой планки 780 включает дистальную часть ножевой планки 782, которая может быть ламинирована, чтобы прогибаться через сегмент гибкого шарнирного сочленения 720. В изображенном варианте дистальная часть ножевой планки 782 заканчивается режущим наконечником 784 с тканережущей поверхностью 786.
Различные варианты концевого эффектора 612 включают упорный элемент 620 с парой цапф 622, которые должны подвижно встраиваться в полости 619 в удлиненном канале 614. В изображенном варианте режущая головка 784 должна функционально удерживать упорный элемент 620 в подвижном взаимодействии с удлиненным каналом 614. Например, по меньшей мере, в одном варианте режущая головка 784 включает верхние направляющие 787, продлевающиеся в кармашек 623, образованный в упорном элементе 620 и удерживающие упорный элемент 620 в удлиненном канале 614. упорный элемент 620 поворачивается между открытым положением (фиг. 38) и закрытым положением (фиг. 39-41) при осевом перемещении узла ножевой планки 780 в дистальном направлении «DD». На режущей головке 784 также есть нижние направляющие 787, благодаря которым, когда режущая головка 784 перемещается дистально, упорный элемент 620 вдавливается в сминаемый имплантируемый блок скобок 630, функционально поддерживаемый в удлиненном канале 614. Когда упорный элемент 620 вдавливается в блок скобок 630, скобки в блоке вдавливаются в ткань, зажатую в концевом эффекторе 612 по обе стороны от линии разреза ткани. После того, как ткань была разрезана, а скобки установлены, режущая головка 784 переводится в проксимальном направлении «PD» в исходное положение, в котором режущая головка 784 упирается в упорный элемент 620 и перемещает упорный элемент 620 в открытое положение, как показано на фиг. 38.
Как более подробно описано ниже, по меньшей мере, в одном варианте осевое возвратно-поступательное движение узла ножевой планки 780 управляется вручную посредством спускового механизма, функционально поддерживаемого на узле рукоятки 900. Как видно на фиг. 36, соединительный элемент 790 соединен с проксимальным концом 787 дистальной части ножевой планки 782. По меньшей мере, в одном варианте, например, соединительный элемент 790 прикреплен к проксимальному концу 787 дистальной части ножевой планки 782 и снабжен проксимально выступающим приспособлением 792, которое присоединяется к дистальному концу 802 полой трубки ножевой планки 800. Полая трубка ножевой планки 800 проходит через наружный сегмент ствола 760 в рукоятку кожуха 902 и прикрепляется к узлу каретки 810. В различных вариантах, например, узел каретки 810 включает втулку каретки с закраинами 812, напрессованную на часть трубки ножевой планки 800. Узел каретки 810 также включает каретку активации 814 с седлом, которое покрывает втулку каретки 812 между закраинами втулки 813. По меньшей мере, в одной форме у каретки активации 814 также есть пара поперечно направленных частей 816, на каждой из которых расположена поддерживающая вкладка 818. Поддерживающие вкладки 818 устроены так, чтобы скользить в соответствующем проходе (не показан), образованном в кожухе рукоятки 902. Это позволяет каретке активации 814 перемещаться в осевом направлении внутри узла рукоятки 900, передавая осевой момент трубке ножевой планки 800, при этом, позволяя трубке ножевой планки 800 вращаться вокруг продольной оси L-L относительно каретки активации 824 при вращении насадки 770.
По меньшей мере, в одном варианте приводные моменты могут передаваться каретке активации 814 вручную от узла спускового механизма 820, шарнирно поддерживаемого на узле рукоятки 900. Узел спускового крючка 820 включает спусковой крючок 822 со встроенной пластиной 824, которая должна функционально взаимодействовать с парой пластин активации 826. Как видно на фиг. 36, крепежная пластина 824 расположена между пластинами активации 826 и шарнирно прикреплена к ним первой шарнирной втулкой 828, которая проходит через пазы 830 в пластинах активации 826 и отверстие 825 в крепежной пластине 824. Вторая шарнирная втулка 832 помещается между или поддерживается монтажными выступами на кожухах рукоятки 904, 906 и проходит между отверстиями 834 в пластинах активации 826. У каждой из пластин активации 826 есть выступ 836, помещающийся в соответствующий кармашек или полость 815 в каретке активации 814. Это облегчает приложение осевого момента к трубке ножевой планки 800 путем прижимания спускового крючка 822 к кожуху рукоятки 902. Когда спусковой крючок 822 прижимают к части пистолетной рукоятки 908 из кожуха рукоятки 902, каретка активации 814 перемещается в дистальном направлении «DD». Когда спусковой крючок 822 поворачивается в сторону от части пистолетной рукоятки 908 из кожуха рукоятки 902, каретка активации 814 тянет трубку ножевой планки 800 в проксимальном направлении «PD».
В различных вариантах хирургического инструмента 610 также используется система блокировки 840, включающая предохранитель 842, шарнирно соединенный с кожухом рукоятки 902. Предохранитель 842 включает часть фиксатора 844, выполненную с возможностью функционального взаимодействия с замком 846, шарнирно прикрепленным к крепежной пластине 824 из спускового крючка 822 втулкой 849. Когда предохранитель 842 находится в нейтральном положении, фиксатор 844 не позволяет замку 846 поворачиваться далее точки, показанной на фиг. 40.
Ниже разъясняется приведение в действие концевого эффектора 612 с использованием фиг. 37-42. На фиг. 37 показан хирургический инструмент 610 в нейтральном положении и концевым эффектором 612 в открытом положении. Охватывая рукой часть пистолетной рукоятки 908 узла рукоятки 900, хирург может вызывать закрытие упорного элемента 620 концевого эффектора 612, путем приложения усилия «F» к спусковому крючку 822, как показано на фиг. 39. В результате этого действия пластины активации 826 передают момент каретке активации 814, что в итоге приводит к осевому смещению трубки ножевой планки 800 в дистальном направлении «DD». Когда трубка ножевой планки 800 перемещается в дистальном направлении «DD», узел ножевой планки 780 также перемещается в дистальном направлении «DD». Когда узел ножевой планки 780 и, в частности, режущая головка 784, перемещаются в дистальном направлении «DD», режущая головка 784 переходит из кармашка 623 в упорный элемент 620 и соприкасается с наклонной поверхностью 625 упорного элемента 620, начиная закрывать упорный элемент 620. При дальнейшем приложении усилия «F» к спусковому крючку 822 происходит дальнейшее осевое смещение трубки ножевой планки 800 и режущей головки 784, как показано на фиг. 40. В результате упорный элемент 620 приближается к удлиненному каналу 614. Когда спусковой крючок 822 прижимается к части пистолетной рукоятки 908 узла рукоятки 900, замок 848 также поворачивается вокруг оси 849 в направлении «CCW» против часовой стрелки. После этого режущая головка 784 больше не может перемещаться в дистальном направлении «DD» из-за системы блокировки 840. В частности, как видно на фиг. 40, дистальный конец замка 848 не может дальше поворачиваться в направлении «CCW» против часовой стрелки вокруг втулки 849 благодаря фиксатору 844 предохранителя 842. Таким образом, хирург может двигать упорным элементом 620, чтобы захватывать ткань концевым эффектором 612 и манипулировать ей без риска «активировать» концевой эффектор 612 (то есть, разрезать ткань или разместить скобки).
Когда хирург желает разрезать ткань и разместить скобки, к предохранителю 842 прилагается второе приводное усилие «F», как показано на фиг. 41. Как видно на этом чертеже, когда предохранитель 842 вжат, фиксатор 844 поворачивается в переднюю позицию, тем самым позволяя замку 848 далее вращаться в направлении против часовой стрелки, если хирург продолжает применять усилие «F» к спусковому крючку 822. Приведение в действие спускового крючка 822 приводит к осевому смещению режущей головки 784 по упорному элементу 620. Когда режущая головка 784 дистально перемещается через концевой эффектор 612, режущая поверхность 786 разрезает ткань, а упорный элемент 620 вдавливается в блок скобок 630 направляющими 787, 788. Когда упорный элемент 620 вжимается в блок скобок 630, поддерживаемые в нем скобки вдавливаются в ткань по обе стороны линии разреза ткани.
После завершения резки и сшивания спусковой крючок 822 можно отпустить. Возвратная пружина (не показана), прикрепленная к спусковому крючку 822, возвращает спусковой крючок 822 в исходное положение. Кроме того, пользователь может использовать сам спусковой крючок, чтобы «вытянуть» его в открытое положение, если пружина не используется. Когда спусковой крючок 822 движется в направлении «CW» по часовой стрелке, каретка активации 814 перемещается в проксимальном направлении «PD», за счет чего в проксимальном направлении «PD» также перемещается узел ножевой планки 780. Когда режущая головка 784 снова попадает в карман 623 в упорном элементе 620, упорный элемент 620 снова поворачивается в открытое положение.
В различных формах настоящего изобретения для вращения концевого эффектора 612 вокруг гибкого шарнирного сочленения 720 также используются уникальная новая приводная система, в целом обозначенная как 1000. По меньшей мере, в одном из вариантов шарнирная система 1000 включает узлы первой и второй шарнирных лент 1010 и 1020. Однако, следует иметь в виду, что в альтернативных вариантах применяется только один узел приводной ленты. По меньшей мере, в одном варианте узел первой шарнирной ленты 1010 содержит гибкий первый дистальный сегмент 1012, изготовленный из, например, пружинной стали, нержавеющей стали класса 420, титана, нержавеющей стали класса 400 или 300, с первым крюком 1014 в его дистальном конце. Первый крюк 1014 выполнен с возможностью зацепления первого приспособления для взаимодействия с крюком 748 в нижней части трубки 746 гибкого шарнирного сочленения 720 на первой стороне продольной оси L-L. Узел первой шарнирной ленты 1010 также включает первую часть структурной ленты 1016, прикрепленной (например, шарнирно) к первому дистальному сегменту 1012. Первая часть структурной ленты 1016 может быть изготовлена, например, из пружинной стали, нержавеющей стали класса 420, титана. Кроме того, узел второй шарнирной ленты 1020 содержит второй гибкий дистальный сегмент 1022, изготовленный из, например, пружинной стали, нержавеющей стали класса 420, титана, и оборудован вторым крюком 1024 в его дистальном конце. См. фиг. 36. Второй крюк 1024 выполнен с возможностью зацепления второго приспособления для взаимодействия с крюком 749 в нижней части трубки 746 гибкого шарнирного сочленения 720 на второй стороне продольной оси L-L. Узел второй шарнирной ленты также включает вторую часть структурной ленты 1026, прикрепленной (например, шарнирно) ко второму дистальному сегменту 1022. Вторая часть структурной ленты 1026 может быть изготовлена, например, из нержавеющей стали класса 400 или 300.
В различных вариантах шарнирная системы 1000 используется новая шарнирная трансмиссия 1030, поддерживаемая в узле рукоятки 900 для приложения момента к узлам первой и второй шарнирных лент 1010, 1020. В различных формах шарнирная трансмиссия 1030 включает приводное колесо 1040, поддерживаемое с возможностью вращения на узле рукоятки 900 для избирательного вращения вокруг оси привода. По меньшей мере, в одном варианте ось привода совпадает или является, по существу, коаксиально выровненной с продольной осью L-L. Таким образом, ось привода поперечно не пересекает продольной оси. В других вариантах приводная ось может быть по существу параллельна продольной оси. Чтобы упростить монтаж и производство приводное колесо 1040 изготавливается из двух частей 1040A и 1040B, которые можно скреплять с помощью винтов, защелок, клея и т.д. В собранном виде у приводного колеса 1040 есть первая приводная резьба 1042, направленная в первом направлении для резьбового соединения с первой нарезной гайкой 1060. Кроме того, у приводного колеса также есть вторая приводная резьба 1044, направленная во втором направлении, которое значительно отличается от первого. Например, первая резьба 1042 может содержать резьбу для «правой руки», а вторая резьба 1044 может содержать резьбу для «левой руки», или наоборот. Вторая резьба 1044 выполнена с возможностью взаимодействия с узлом второй нарезной гайки 1070.
В различных вариантах узел первой нарезной гайки 1060 включает первый диск 1062, на который нанесена первая резьба 1064. Первый диск 1062 поддерживается на трубке ножевой планки 800 первой втулкой подшипника 1066. Первая втулка подшипника 1066 облегчает перемещение первого диска 1062 по отношению к трубке ножевой планки 800. Аналогичным образом узел второй нарезной гайки 1070 включает второй диск 1072, на который нанесена вторая резьба 1074. Второй диск 1072 поддерживается на трубке ножевой планки 800 второй втулкой подшипника 1076, которая облегчает перемещение второго диска 1072 по отношению к трубке ножевой планки 800. Первый и второй подвижные диски 1062, 1072, также поддерживаются на верхней и нижней направляющих 1050, 1052, закрепленных на отстоящих стойках 905, формованных в кожухах рукоятки 904, 906. См. фиг. 36. Верхняя и нижняя направляющие 1050, 1052 предотвращают вращение первого и второго дисков 1062, 1072 по отношению к кожуху рукоятки 902, а, следовательно, когда колесо привода 1040 вращается относительно кожуха рукоятки 902, первая и вторая втулки подшипников 1066, 1076 перемещаются по оси трубки ножевой планки 800 в разных направлениях.
Узлы первой и второй приводных лент 1010, 1020 контролируются вращением колеса привода 1040 по отношению к кожуху рукоятки 902. Чтобы облегчить реализацию контрольных движений, на первой части структурной ленты 1016 есть первая щеколда задержки первой втулки подшипника 1066, а на второй части структурной ленты 1026 есть вторая щеколда задержки второй втулки подшипника 1076. Кроме того, по меньшей мере, в одной форме шарнирная система 1000 включает удлиненный опорный стержень 1080, проходящий в продольном направлении по трубке ножевой планки 800 для обеспечения боковой поддержки первой и второй частям структурной ленты 1016, 1026 в трубке ножевой планки 800. Опорный стержень 1080 может быть изготовлен, например, из нержавеющей стали класса 400 или 300 и выполнен так, чтобы облегчить осевое перемещение первой и второй частей структурных лент 1016, 1026, обеспечивая им боковую поддержку.
Работу шарнирной системы 1000 можно понять из фиг. 43-48. Фиг. 43 и 44 иллюстрируют хирургический инструмент 610 в исходном положении. То есть, в исходном положении концевой эффектор 612 по существу параллелен продольной оси L-L, как показано на фиг. 43. В «нейтральном» положении первый и второй диски 1062, 1072 расположены на расстоянии друг от друга в положении, показанном на фиг. 44. Чтобы обеспечить хирургу индикатор перехода шарнирной системы 1000 в нейтральное положение, на кожухе рукоятки 902 установлен фиксатор 1090. Фиксатор 1090 на кожухе 902 адаптирован для помещения в углублении (не показано) в сердечнике 1041 колеса привода 1040. См. фиг. 36. Фиксатор 902 выполнен так, чтобы попадать в углубление, когда колесо привода 1040 приходит в нейтральное положение. Когда фиксатор 1090 попадает в углубление, хирург может получать тактильное или звуковое оповещение.
Фиг. 45 и 46 иллюстрируют поворачивание концевого эффектора 612 относительно продольной оси L-L в первом направлении поворачивания «FAD». Шарнирная система 1000 поворачивает концевой эффектор 612 вокруг гибкого шарнирного сочленения 720 следующим образом. Сначала хирург вращает колесо привода 1040 в первом направлении, что вызывает движение навстречу друг другу первого и второго дисков 1062, 1072 в положение, показанное на фиг. 46. Когда первый диск 1062 перемещается в проксимальном направлении «PD», узел первой шарнирной ленты 1010 втягивается в проксимальном направлении «PD» за счет первого фиксатора 1017, соединенного с первой втулкой подшипника 1066. Кроме того, когда второй диск 1072 перемещается в дистальном направлении «DD», узел второй шарнирной ленты 1020 перемещается в дистальном направлении «DD» за счет второго фиксатора 1027, соединенного со второй втулкой подшипника 1076. Это действие узлов первой и второй шарнирных лент 1010, 1020 приводит к поворачиванию концевого эффектора 612 в первом направлении «FAD» за счет взаимосвязи узлов первой и второй шарнирных лент 1010, 1020 с нижней частью трубки 746 гибкого шарнирного сочленения 720, соединенного с концевым эффектором 612.
Фиг. 47 и 48 иллюстрируют поворачивание концевого эффектора 612 относительно продольной оси L-L во втором направлении поворачивания «SAD». Шарнирная система 1000 поворачивает концевой эффектор 612 вокруг гибкого шарнирного сочленения 720 следующим образом. Сначала хирург вращает колесо привода 1040 во втором направлении, что вызывает раздвижение первого и второго дисков 1062, 1072 в положение, показанное на фиг. 48. Когда первый диск 1062 перемещается в дистальном направлении «DD», узел первой шарнирной ленты 1010 выдвигается в дистальном направлении «PD» за счет первого фиксатора 1017, соединенного с первой втулкой подшипника 1066. Кроме того, когда второй диск 1072 перемещается в проксимальном направлении «PD», узел второй шарнирной ленты 1020 тянется в проксимальном направлении «PD» за счет второго фиксатора 1027, соединенного со второй втулкой подшипника 1076. Это действие узлов первой и второй шарнирных лент 1010, 1020 приводит к поворачиванию концевого эффектора 612 во втором направлении «SAD» за счет взаимосвязи улов первой и второй шарнирных лент 1010, 1020 с нижней частью трубки 746 гибкого приводного сочленения 720, соединенного с концевым эффектором 612.
Раскрываемые в настоящем документе устройства могут иметь конструкцию, предполагающую утилизацию после разового использования, или же их конструкция может предусматривать многоразовое использование. В любом случае, однако, устройство можно подготовить для повторного использования после по меньшей мере одного применения. Восстановление может предусматривать любую комбинацию стадий разборки устройства с последующей очисткой или заменой конкретных деталей, за которыми следует сборка. В частности, устройство можно разобрать, и любое число конкретных элементов или деталей устройства можно избирательным образом заменить или удалить в любом сочетании. После очистки и/или замены конкретных деталей устройство можно собрать вновь для последующего использования либо в мастерской по восстановлению, либо силами хирургической бригады непосредственно перед проведением хирургической процедуры. Специалистам в области будет очевидно, что для восстановления устройства могут использоваться самые различные методики разборки, очистки/замены и обратной сборки. Использование таких методик и собираемое в результате восстановленное устройство входят в сферу действия настоящей заявки.
Предпочтительно, описанный здесь предмет изобретения будет проходить обработку перед проведением 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 помещают 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. Излучение убивает бактерии, находящиеся на поверхности устройства и в емкости. 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 данного документа, которая была включена в указанный документ посредством ссылки. Любой материал или его часть, которая включена в настоящий документ посредством ссылки и которая противоречит указанным определениям, положениям или другой информации, представленной в настоящем документе, включается в данный документ в той мере, в которой между включенным посредством ссылки материалом и настоящим документом не возникает противоречий.
Поскольку в описании настоящего изобретения представлены примеры вариантов осуществления, настоящее изобретение может быть модифицировано в рамках сущности и объема 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.