УЗЕЛ КАССЕТЫ СО СКОБКАМИ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ И СПОСОБ СШИВАНИЯ ТКАНИ
STAPLE CARTRIDGE ASSEMBLY, ADJUNCT MATERIAL AND TISSUE STAPLING METHOD

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к хирургическим инструментам, а конкретнее, к способам, устройствам и их компонентам для разрезания и сшивания ткани.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Хирургические сшивающие инструменты применяются в хирургических вмешательствах для закрытия отверстий в ткани, кровеносных сосудах, протоках, шунтах и других объектах или частях тела, участвующих в конкретном вмешательстве. Отверстия могут быть естественного происхождения, такие как протоки в кровеносных сосудах или внутренних органах, таких как желудок, или они могут быть образованы хирургом во время хирургического вмешательства, например, посредством прокола ткани или кровеносных сосудов с образованием шунта или анастомоза, или посредством разрезания ткани во время процедуры сшивания скобками.
Большинство сшивающих инструментов, как правило, имеет рукоятку с удлиненным стволом, на конце которого образована пара противолежащих браншей, выполненных с возможностью перемещения для удержания ткани и формирования между ними скобок. Скобки обычно содержатся в кассете со скобками, которая может вмещать множество рядов скобок и, как правило, располагается в одной из двух браншей для выталкивания скобок на хирургическое поле. При применении бранши располагают так, что объект, подлежащий сшиванию скобками, располагается между браншами, и при смыкании браншей и приведении устройства в действие происходит выталкивание и формирование скобок. Некоторые сшивающие инструменты включают в себя скальпель, выполненный с возможностью перемещения между рядами скобок в кассете со скобками для продольного разрезания и/или раскрытия сшитой ткани между рядами скобок.
Хотя со временем хирургические сшивающие инструменты были улучшены, по-прежнему остается ряд связанных с ними проблем. Одной общей проблемой являются протекания, которые могут происходить из-за отверстий, образуемых скобкой при проникновении в ткань или другой объект, в котором она размещается. Кровь, воздух, желудочно-кишечные жидкости и другие текучие среды могут просачиваться через отверстия, образованные скобками, даже после того, как скобки полностью сформированы. Обрабатываемая ткань может также воспалиться вследствие травмы, возникшей в результате сшивания. Более того, скобки, также как и другие объекты и материалы, которые могут имплантироваться в связи с процедурами, такими как сшивание скобками, по существу не обладают некоторыми характеристиками ткани, в которую их имплантируют. Например, скобки и другие объекты и материалы не обладают естественной эластичностью ткани, в которую их имплантируют. Специалист в данной области определит, что часто желательно, чтобы ткань сохраняла как можно больше своих естественных характеристик после размещения в ней скобок.
Соответственно, сохраняется необходимость в улучшенных устройствах и способах сшивания ткани, кровеносных сосудов, протоков, шунтов или других объектов или частей тела так, чтобы свести к минимуму протекания и воспаления, при этом по существу сохранив естественные характеристики подвергнутой лечению области.
ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящем документе по существу предложены имплантируемые материалы для применения с концевыми эффекторами, такими как хирургические сшивающие устройства, и способы их применения. В некоторых вариантах осуществления узел кассеты со скобками для применения с хирургическим сшивающим инструментом может включать в себя корпус кассеты, имеющий множество расположенных в нем скобок, и вспомогательный материал, выполненный с возможностью надежного соединения с корпусом кассеты и выполненный с возможностью надежного прикрепления к ткани скобками в кассете. Вспомогательный материал может иметь положительно заряженные частицы так, что вспомогательный материал выполнен с возможностью способствовать заживлению ткани.
В некоторых вариантах осуществления возможно диспергирование положительно заряженных частиц по всему вспомогательному материалу, и вспомогательный материал может включать в себя синтетический материал. В некоторых вариантах осуществления синтетический материал может включать в себя сополимер, который выбирают из группы, состоящей из полигликолевой кислоты/поликапролактона и полимолочной кислоты/поликапролактона. Соотношение полигликолевой кислоты к поликапролактону может находиться в диапазоне от около 65:35 до около 90:10. Соотношение полимолочной кислоты к поликапролактону может составлять около 70:30. В других вариантах осуществления вспомогательный материал может включать в себя основную цепь полисахарида с прикрепленными функциональными группами, и основная цепь полисахарида может включать в себя, по меньшей мере, один из целлюлозного геля и декстрозного геля, а функциональные группы могут включать в себя, по меньшей мере, одну из групп диэтиламиноэтила и четвертичного амина. Дополнительно вспомогательный материал может включать в себя, по меньшей мере, один из биологического материала, гидрофильного участка, гидрофобного участка. Вспомогательный материал может представлять собой пену.
В других аспектах предложен способ сшивания ткани скобками. Этот способ может включать в себя прикрепление вспомогательного материала, имеющего положительно заряженные частицы, к, по меньшей мере, одному из узла кассеты и упора концевого эффектора, зацепление ткани между узлом кассеты и упором и приведение в действие концевого эффектора для выталкивания скобок из узла кассеты в ткань. Скобки могут проходить через вспомогательный материал для удерживания вспомогательного материала в хирургическом поле. В некоторых вариантах осуществления способа вспомогательный материал может включать в себя синтетический материал. Дополнительно во вспомогательном материале возможно диспергирование положительно заряженных сфер. Вспомогательный материал может включать в себя сополимер, который выбирают из группы, состоящей из полигликолевой кислоты/поликапролактона и полимолочной кислоты/поликапролактона.
В некоторых примерах осуществления для применения с хирургическим сшивающим инструментом предложен вспомогательный материал, который может включать в себя вспомогательный слой, имеющий, по меньшей мере, один из слоя синтетического материала, слоя биологического материала и/или их комбинаций. Дополнительно вспомогательный слой может иметь диспергированные в нем положительно заряженные частицы, которые выполнены с возможностью способствования заживлению ткани. В некоторых вариантах осуществления вспомогательный слой может быть выполнен с возможностью сопряжения с хирургическим сшивающим инструментом и может быть выполнен с возможностью формирования уплотнения вокруг ножек скобки. В некоторых вариантах осуществления слой синтетического материала может иметь положительный заряд. Слой синтетического материала может включать в себя сополимер, который выбирают из группы, состоящей из полигликолевой кислоты/поликапролактона и полимолочной кислоты/поликапролактона. В некоторых вариантах осуществления положительно заряженные частицы могут быть образованы при полимеризации с раскрытием кольца, по меньшей мере, одного циклического мономера в полимерной матрице с использованием, по меньшей мере, одного положительно заряженного инициатора. Вспомогательный слой также может представлять собой пену.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ
Принцип настоящего изобретения станет более понятным на примере следующего подробного описания в сочетании с сопроводительными рисунками.
На ФИГ. 1 представлен вид в перспективе одного примера осуществления хирургического инструмента, имеющего участок крепления, прикрепленный к его дистальному концу.
На ФИГ. 2 представлен вид в перспективе хирургического инструмента, изображенного на ФИГ. 1, причем участок крепления отсоединен от ствола инструмента.
На ФИГ. 3 представлен вид в перспективе участка крепления, изображенного на ФИГ. 2, включая, по меньшей мере, один фрагмент вспомогательного материала.
На ФИГ. 4 представлен вид в перспективе с пространственным разделением компонентов концевого эффектора, изображенного на ФИГ. 3, причем вспомогательный материал удален.
На ФИГ. 5 представлен подробный вид в перспективе дистального конца кассеты со скобками для применения с концевым эффектором, изображенным на ФИГ. 4.
На ФИГ. 6 представлен вид сбоку в поперечном сечении вдоль линии сечения, указанной на ФИГ. 5.
На ФИГ. 7 представлен вид в перспективе снизу кассеты со скобками, изображенной на ФИГ. 5.
На ФИГ. 8 представлен подробный вид в перспективе приводных салазок, толкателей и крепежных компонентов хирургического инструмента, изображенного на ФИГ. 4.
На ФИГ. 9 представлен вид в перспективе другого примера осуществления участка крепления для применения в хирургическом инструменте.
На ФИГ. 10 представлен вид в перспективе с пространственным разделением компонентов концевого эффектора участка крепления, изображенного на ФИГ. 9.
На ФИГ. 11 представлен вид с пространственным разделением компонентов узла привода для применения с концевым эффектором, изображенным на ФИГ. 4.
На ФИГ. 12 представлен вид в перспективе нижней бранши концевого эффектора, изображенного на ФИГ. 3.
На ФИГ. 13 представлен вид в перспективе верхней бранши концевого эффектора, изображенного на ФИГ. 3, причем верхняя бранша имеет связанный с ней вспомогательный материал.
На ФИГ. 14 представлен вид в перспективе участков крепления концевого эффектора, изображенного на ФИГ. 2, включая удерживающий элемент, выполненный с возможностью удерживания вспомогательного материала с возможностью высвобождения.
На ФИГ. 15 представлен вид в перспективе нижней бранши концевого эффектора, изображенного на ФИГ. 10.
На ФИГ. 16А представлен вид в перспективе дисперсии клеток, имеющей незаряженные полимерные сферы.
На ФИГ. 16В представлен вид в перспективе дисперсии клеток, имеющей положительно заряженные полимерные сферы.
На ФИГ. 17 представлен схематический вид варианта осуществления механизма электрически заряженного материала имплантата, способствующего заживлению на участке раны.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для обеспечения полного понимания принципов работы, конструкции, функционирования, производства и применения устройств и способов, описанных в настоящем документе, приводится описание некоторых примеров осуществления. Один или более примеров данных вариантов осуществления показаны на сопроводительных рисунках. Специалисту в данной области будет понятно, что конкретные устройства и способы, описанные в настоящем документе и проиллюстрированные на сопроводительных рисунках, являются примерами осуществления, не имеющими ограничительного характера, а также что объем настоящего изобретения определяется только формулой изобретения. Элементы, проиллюстрированные или описанные применительно к одному примеру осуществления, могут сочетаться с элементами других вариантов осуществления. Предполагается, что в объем настоящего изобретения включены такие модификации и варианты.
В настоящем описании ссылка на «различные варианты осуществления», «некоторые варианты осуществления», «один вариант осуществления» или «вариант осуществления» и т.п. означает, что конкретный элемент, конструкция или характеристика, описанные в связи с вариантом осуществления, включены, по меньшей мере, в один вариант осуществления. Таким образом, все фразы «в различных вариантах осуществления», «в некоторых вариантах осуществления», «в одном варианте осуществления» или «в варианте осуществления» и т.п. в настоящем описании не обязательно относятся к одному и тому же варианту осуществления. Более того, конкретные элементы, конструкции или характеристики можно комбинировать любым подходящим способом в одном или более вариантах осуществления. Таким образом, конкретные особенности, конструкции или характеристики, проиллюстрированные или описанные в связи с одним вариантом осуществления, можно без ограничений полностью или частично комбинировать с особенностями, конструкциями или характеристиками одного или более других вариантов осуществления. Предполагается, что в объем настоящего изобретения включены такие модификации и варианты.
Термины «проксимальный» и «дистальный» в настоящем документе определяются относительно врача, управляющего рукояткой хирургического инструмента. Термин «проксимальный» относится к участку, расположенному ближе к врачу, а термин «дистальный» относится к участку, удаленному от врача. Дополнительно следует понимать, что для удобства и ясности такие пространственные термины, как «вертикальный», «горизонтальный», «вверх» и «вниз», могут применяться в настоящем документе применительно к рисункам. Однако поскольку хирургические инструменты применяются во многих ориентациях и положениях, указанные термины не следует толковать как ограничивающие и/или абсолютные.
Для выполнения лапароскопических и минимально инвазивных хирургических вмешательств предложены различные типичные устройства и способы. Однако специалисту в данной области будет понятно, что различные способы и устройства, описанные в настоящем документе, могут применяться при ряде хирургических вмешательств и видов применения. Специалистам в данной области также будет понятно, что различные инструменты, описанные в настоящем документе, могут быть вставлены в тело любым способом, например через естественное отверстие, через надрез или прокол, образованный в ткани, или через устройство доступа, такое как канюля троакара. Например, рабочие участки или участки концевого эффектора инструментов могут быть вставлены в тело пациента напрямую или через устройство доступа, которое имеет рабочий канал, через который могут выдвигаться концевой эффектор и удлиненный ствол хирургического инструмента.
Может быть желательно использовать один или более биологических материалов и/или синтетических материалов, совместно именуемых в настоящем документе «вспомогательные материалы», в сочетании с хирургическими инструментами для содействия совершенствованию хирургических вмешательств. Специалист в данной области может называть эти типы материалов вспомогательными материалами. Хотя множество различных концевых эффекторов может эффективно использоваться со вспомогательными материалами, в некоторых примерах осуществления концевой эффектор может быть хирургическим сшивающим инструментом. При использовании в сочетании с хирургическим сшивающим инструментом вспомогательный (-ые) материал (-ы) может (могут) быть расположен (-ы) между браншами сшивающего инструмента и/или на них, встроен (-ы) в кассету со скобками, расположенную в браншах или иным образом расположен (-ы) вблизи скобок. При размещении скобок вспомогательный (-ые) материал (-ы) может (могут) оставаться на участке лечения вместе со скобками, обеспечивая, в свою очередь, ряд преимуществ. В некоторых случаях материал (-ы) можно применять для уплотнения отверстий, образованных скобками при имплантации в ткань, кровеносные сосуды и различные другие объекты или части тела. Дополнительно материалы могут использоваться для обеспечения упрочнения ткани на участке лечения. Кроме того, материалы могут помочь уменьшить воспаление, стимулировать рост клеток и иным образом улучшить заживление.
ХИРУРГИЧЕСКИЙ СШИВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ
Несмотря на то, что множество хирургических инструментов может применяться в сочетании со вспомогательными материалами, описанными в настоящем документе, на ФИГ. 1 и 2 показан один не имеющий ограничительного характера пример осуществления хирургического сшивающего инструмента 10, подходящего для применения с одним или более вспомогательными материалами. Как показано, инструмент 10 включает в себя узел 12 рукоятки, ствол 14, проходящий дистально от дистального конца 12d узла 12 рукоятки, и участок 16 крепления, связанный с возможностью высвобождения с дистальным концом 14d ствола 14. Поскольку проиллюстрированный вариант осуществления представляет собой хирургический сшивающий инструмент, дистальный конец 16d участка 16 крепления включает в себя концевой эффектор 50, имеющий бранши 52, 54, хотя допускается применение других типов концевых эффекторов со стволом 14, узлом 12 рукоятки и компонентами, связанными с ними. Как показано, хирургический сшивающий инструмент включает в себя противолежащие первую и вторую бранши 52, 54, причем первая, нижняя бранша 52 включает в себя удлиненный канал 56 (ФИГ. 4), выполненный с возможностью поддержания кассеты 100 со скобками, и вторая, верхняя бранша 54 имеет внутреннюю поверхность 58 (ФИГ. 3, 4 и 6), которая обращена к нижней бранше 52 и выполнена с возможностью функционирования в качестве упора для помощи в размещении скобок из кассеты со скобками. Бранши 52, 54 выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга для зажима ткани или других объектов, расположенных между ними, и осевой узел 80 привода (ФИГ. 11) может быть выполнен с возможностью пропускать, по меньшей мере, участок концевого эффектора 50 для выталкивания скобок в зажатую ткань. В различных вариантах осуществления лезвие 81 скальпеля может быть связано с осевым узлом 80 привода для разрезания ткани во время процедуры сшивания.
Работа концевого эффектора 50 и узла 80 привода начинается с воздействия врача на устройство ввода на узле 12 рукоятки. Узел 12 рукоятки может иметь множество различных конфигураций, выполненных с возможностью управлять связанным с ним концевым эффектором и эксплуатировать его. В проиллюстрированном варианте осуществления узел 12 рукоятки имеет корпус 18 пистолетного типа с множеством механических компонентов, расположенных в нем для эксплуатации различных элементов инструмента. Например, узел 12 рукоятки может включать в себя механические компоненты, являющиеся частью пусковой системы, приводимой в действие спусковым механизмом 20. Спусковой механизм 20 может смещаться в открытое положение относительно неподвижной рукоятки 22, например, с помощью торсионной пружины, и при перемещении спускового механизма 20 к неподвижной рукоятке 22 происходит приведение в действие пусковой системы, при этом осевой узел 80 привода проходит через, по меньшей мере, участок концевого эффектора 50 и выталкивает скобки из расположенной в нем кассеты со скобками. Специалисту в данной области будет очевидно множество конфигураций компонентов для пусковой системы, механических или иных, которые могут применяться для выталкивания скобок и/или разрезания ткани, и, следовательно, нет необходимости в подробном описании таких компонентов.
Другие не имеющие ограничительного характера примеры элементов, которые могут быть встроены в узел 22 рукоятки, который влияет на управление связанным с ним концевым эффектором и его работу, включают в себя выполненную с возможностью вращения ручку 24, шарнирный рычаг 26 и ручки 28 втягивания. Как показано, выполненная с возможностью вращения ручка 24 может быть установлена на переднем конце цилиндрической части 30 узла 12 рукоятки для облегчения вращения ствола 14 (или участка 16 крепления) относительно узла 12 рукоятки вокруг продольной оси L ствола 14. Приводной рычаг 26 также может быть установлен на переднем конце цилиндрической части 30, приблизительно смежно с выполненной с возможностью вращения ручкой 24. Рычагом 26 можно управлять из стороны в сторону вдоль поверхности цилиндрической части 30 для облегчения возвратно-поступательного шарнирного поворота концевого эффектора 50. Одна или более ручек 28 втягивания могут быть расположены с возможностью перемещения вдоль цилиндрической части 30 для возврата узла 80 привода во втянутое положение, например, после совершения пускового такта пусковой системой. Как показано, ручки 28 втягивания перемещаются проксимально к заднему концу цилиндрической части 30 для втягивания компонентов пусковой системы, включая узел 80 привода.
Другие не имеющие ограничительного характера примеры элементов, которые могут быть встроены в узел 22 рукоятки, который влияет на управление и работу связанного с ним концевого эффектора, могут включать в себя узел блокировки пуска, антиреверсивный зажимной механизм и кнопку аварийного возврата. Узел блокировки пуска может быть выполнен с возможностью предотвращения приведения в действие пусковой системы в нежелательный момент времени, например, когда концевой эффектор не полностью связан с инструментом. Антиреверсивный зажимной механизм может быть выполнен с возможностью предотвращения перемещения компонентов пусковой системы в обратном направлении, когда такое перемещение в обратном направлении нежелательно, например, в случае частичного завершения пускового такта и его временной остановки. Кнопка аварийного возврата может быть выполнена с возможностью обеспечения втягивания компонентов пусковой системы до завершения пускового такта, например в том случае, когда завершение пускового такта может привести к нежелательному разрезанию ткани. Хотя элементы, такие как узел блокировки пуска, антиреверсивный зажимной механизм и кнопка аварийного возврата явно не показаны на инструменте 10, специалисту в данной области будет очевидно множество конфигураций каждого элемента, который может быть встроен в узел рукоятки и/или другие участки хирургического сшивающего инструмента, без отклонения от сущности настоящего описания. Дополнительно некоторые примеры осуществления элементов, которые могут быть встроены в узел 12 рукоятки, представлены в патентах или патентных заявках, включенных в настоящую заявку путем ссылки.
Ствол 14 может быть съемно связан с дистальным концом 12d узла 12 рукоятки на проксимальном конце 14p ствола 14, и дистальный конец 14d ствола 14 может быть выполнен с возможностью приема участка 16 крепления. Как показано, ствол 14 по существу имеет цилиндрическую и удлиненную форму, хотя допускается использование любого числа форм и конфигураций ствола в зависимости, по меньшей мере, частично, от конфигураций других компонентов инструмента, с которыми он используется и типа вмешательства, в котором применяют инструмент. Например, в некоторых вариантах осуществления дистальный конец одного ствола может иметь определенную конфигурацию для приема конкретных типов концевых эффекторов, хотя дистальный конец другого ствола может иметь отличающуюся конфигурацию для приема других конкретных типов концевых эффекторов. Компоненты пусковой системы, такие как управляющий стержень 32 (ФИГ. 2), могут быть расположены в стволе 14 так, что компоненты могут достигать концевого эффектора 50 и узла 80 привода для обеспечения приведения их в действие. Например, когда спусковой механизм 20 приводит в действие пусковую систему, управляющий стержень 32 может выдвигаться дистально через, по меньшей мере, участок ствола 14, заставляя бранши 52, 54 прижиматься друг к другу и/или выталкивая узел 80 привода дистально через, по меньшей мере, участок концевого эффектора 50.
Ствол 14 может также включать в себя один или более датчиков (не показаны) и сопутствующие компоненты, такие как электронные компоненты, облегчающие эксплуатацию и применение датчиков (не показаны). Датчики или сопутствующие компоненты могут быть выполнены с возможностью передавать врачу, наряду с другими параметрами, информацию о типе концевого эффектора, связанного с дистальным концом 14d ствола 14. Аналогичным образом узел 12 рукоятки может включать в себя один или более датчиков и сопутствующих компонентов, выполненных с возможностью передавать врачу информацию о типе концевого эффектора и/или ствола, связанного с дистальным концом 12d узла 12 рукоятки. Соответственно, поскольку множество стволов может быть взаимозаменяемо связано с узлом 12 рукоятки и множество концевых эффекторов, имеющих различные конфигурации, может быть взаимозаменяемо связано с различными стволами, датчики могут помочь врачу узнать, какой ствол и концевой эффектор используются. Дополнительно информация от датчиков может помочь системе контроля или управления, связанной с инструментом, узнать, какие рабочие параметры или параметры измерений являются важными для врача, на основании типа ствола и концевого эффектора, связанных с узлом рукоятки. Например, если в качестве концевого эффектора применяется сшивающий инструмент, важной может быть информация о числе пусков узла 80 привода, а если в качестве концевого эффектора применяется концевой эффектор другого типа, такой как режущее устройство, важной может быть информация о расстоянии, пройденном режущим участком. Система может передавать врачу соответствующую информацию, основанную на типе воспринимаемого концевого эффектора.
Специалисту в данной области будет понятно, что допускается применение различных конфигураций систем контроля и управления в сочетании с хирургическими инструментами, предложенными в настоящем документе. Например, датчики, связанные с любым из концевого эффектора 50 участка 16 крепления, ствола 14 и узла 12 рукоятки, могут быть выполнены с возможностью контроля других параметров системы, и система контроля или управления может передавать врачу другие важные параметры на основании типа ствола или участка крепления, связанного с узлом рукоятки. Дополнительная подробная информация о датчиках и сопутствующих компонентах, а также о системах контроля и управления представлена в патентах или патентных заявках, включенных в настоящую заявку путем ссылки.
Как показано на ФИГ. 3, участок 16 крепления может включать в себя проксимальный участок 34 корпуса на его проксимальном конце 16p и концевой эффектор или инструмент 50 на его дистальном конце 16d. В проиллюстрированном варианте осуществления проксимальный участок 34 корпуса включает в себя утолщения 36 для зацепления на проксимальном конце 34p для зацепления с возможностью высвобождения со стволом 14. Утолщения 36 формируют соединение байонетного типа с дистальным концом 14d ствола 14. Помимо утолщений 36 любое число других дополняющих стыковочных элементов может применяться для обеспечения съемного соединения участка 16 крепления со стволом 14.
Дистальный конец 34d проксимального участка 34 корпуса может включать в себя сборочный узел 40, соединенный с ним с возможностью поворота. Как показано на ФИГ. 4, сборочный узел 40 может быть выполнен с возможностью приема проксимального конца 50р концевого эффектора 50 так, что поворотное перемещение сборочного узла 40 вокруг оси, перпендикулярной продольной оси участка 34 корпуса, обеспечивает шарнирный поворот концевого эффектора 50 вокруг поворотного элемента или штифта 42. Этим поворотным перемещением можно управлять с помощью приводного рычага 26 узла 28 рукоятки посредством компонентов, расположенных между рычагом 26 и сборочным узлом 40 для обеспечения перемещения рычага 26 для шарнирного поворота сборочного узла 40 и, таким образом, концевого эффектора 50. По аналогии с пусковой системой инструмента 10 специалисту в данной области будут понятны различные конфигурации компонентов для осуществления шарнирного поворота, механически или иным способом, и, следовательно, нет необходимости в подробном описании таких компонентов. Некоторые примеры осуществления компонентов для осуществления шарнирного поворота, подходящих для применения с описанным здесь изобретением, представлены в патентах или патентных заявках, включенных в настоящую заявку путем ссылки.
Концевой эффектор 50 проиллюстрированного варианта осуществления представляет собой хирургический сшивающий инструмент, имеющий первую, нижнюю браншу 52, которая служит узлом кассеты или носителем, и противолежащую вторую, верхнюю браншу 54, которая служит упором. Как показано на ФИГ. 6, внутренняя поверхность 58 второй бранши 54, иногда упоминаемая как «участок упора», может включать в себя множество деформирующих скобки полостей 60 и накладную пластину 62, присоединенную к верхней поверхности 59 бранши 54 для образования между ними полости 64. Накладная пластина 62 может помочь предотвратить защемление ткани во время зажимания и пуска хирургического сшивающего инструмента. Полость 64 может быть выполнена по размеру с возможностью приема дистального конца 80d осевого узла 80 привода. Продольный паз 66 может проходить через участок 58 упора для облегчения прохождения удерживающего фланца 82 осевого узла 80 привода в полость 64 упора. Кулачковая поверхность 57, образованная на участке 58 упора может быть расположена для зацепления с осевым узлом 80 привода для облегчения зажимания ткани 99. Пара поворотных элементов 53, образованных на участке 54 упора, может быть расположена внутри пазов 51, образованных в носителе 52 для направления участка упора между открытым и зажатым положениями. Пара стабилизирующих элементов может входить в зацепление с соответствующим плечом 55, образованном на носителе 52 для предотвращения скольжения участка 54 упора аксиально относительно кассеты 100 со скобками после деформирования кулачковой поверхности 57. В других вариантах осуществления носитель 52 и кассета 100 со скобками могут поворачиваться между открытым и зажатым положениями, тогда как участок 54 упора остается по существу неподвижным.
Удлиненный поддерживающий канал 56 первой бранши 52 может быть выполнен по размеру с возможностью приема кассеты 100 со скобками, как показано на ФИГ. 4, 5 и 7. Соответствующие язычки 102 и пазы 68, образованные вдоль кассеты 100 со скобками и удлиненного поддерживающего канала 56 соответственно, функционируют для удержания кассеты 100 со скобками внутри поддерживающего канала 56. Пара поддерживающих распорок 103, образованных на кассете 100 со скобками, может быть расположена с опорой на боковые стенки носителя 52 для дополнительной стабилизации кассеты 100 со скобками внутри поддерживающего канала 56. Кассета 100 со скобками также может включать в себя удерживающие пазы 105 для приема множества крепежных элементов 106 и толкателей 108. Множество расположенных на расстоянии друг от друга продольных пазов 107 могут проходить через кассету 100 со скобками для размещения вертикальных кулачковых клиньев 70 приводных салазок 72 пусковой системы (ФИГ. 4 и 8). Центральный продольный паз 109 может проходить по всей длине кассеты 100 со скобками для облегчения прохождения лезвия 81 скальпеля, связанного с осевым узлом 80 привода. Во время эксплуатации хирургического сшивающего инструмента приводные салазки 72 поступательно перемещаются через продольные пазы 107 кассеты 100 со скобками, чтобы выдвигать кулачковые клинья 70 в последовательный контакт с толкателями 108, таким образом вызывая поступательное перемещение толкателей 108 вертикально внутри удерживающих пазов 105 и выталкивания крепежных элементов 106 из пазов 105 в деформирующие скобки полости 60 участка 54 упора.
Альтернативный вариант осуществления участка 16' крепления показан на ФИГ. 9 и 10. Участок 16' крепления может включать в себя проксимальный участок 34' корпуса на проксимальном конце 16p' и концевой эффектор или инструмент 50' на дистальном конце 16d'. Утолщения 36' могут быть обеспечены для съемного соединения участка 16' крепления со стволом хирургического инструмента, и сборочный узел 40' может быть обеспечен для съемного и/или поворотного соединения концевого эффектора или инструмента 50' с проксимальным участком 34' корпуса. Концевой эффектор 50' может включать в себя первую, нижнюю браншу 52', которая служит узлом кассеты, и вторую, верхнюю браншу 54', которая служит участком упора. Первая бранша 52' может иметь много элементов, аналогичных элементам первой бранши 52, показанной на ФИГ. 3, 4 и 6, и, таким образом, может включать в себя удлиненный поддерживающий канал 56', выполненный по размеру с возможностью приема кассеты 100' со скобками, и пазы 68', выполненные с возможностью соответствия язычкам 102' кассеты 100' со скобками для удерживания кассеты 100' внутри канала 56'. Аналогичным образом кассета 100' может включать в себя поддерживающие распорки 103', опирающиеся на боковые стенки бранши 52', удерживающие пазы 105' для приема множества крепежных элементов 106' и толкателей 108', множество расположенных на определенном расстоянии друг от друга продольных пазов 107' для размещения вертикальных кулачковых клиньев 70' приводных салазок 72' пусковой системы и центральный продольный паз 109' для облегчения пропускания лезвия 81' скальпеля, связанного с осевым узлом 80' привода.
Аналогично второй бранше 54, показанной на ФИГ. 3, 4 и 6, вторая бранша 54' может включать в себя накладную пластину 62', присоединенную к верхней поверхности браншей для образования полости между ними. Пластина 58' упора может служить внутренней поверхностью бранши 54' и может включать в себя продольный паз 66' для приема дистального конца осевого узла 80' привода, и множество углублений, или полостей для деформирования скобок (не показаны), для формирования скобок, выталкиваемых из кассеты 100'. Однако в этом варианте осуществления нижняя бранша 52', содержащая кассету 100', выполнена с возможностью поворота к верхней бранше 54', тогда как верхняя бранша 54' остается по существу неподвижной после приведения в действие с помощью узла рукоятки и сопутствующих компонентов.
Концевой эффектор и расположенная в нем кассета со скобками выполнены с возможностью приема осевого узла привода. Один не имеющий ограничительного характера пример осуществления осевого узла 80 привода показан на ФИГ. 11. Как показано, дистальный конец приводной штанги 84 может быть образован вертикальной поддерживающей распоркой 86, которая поддерживает лезвие 81 скальпеля, и опорной поверхностью 88, которая выполнена с возможностью вхождения в зацепление с центральным участком приводных салазок 72 во время процедуры сшивания. Нижняя поверхность 85 в основании опорной поверхности 88 может быть выполнена с возможностью приема поддерживающего элемента 87, расположенного с возможностью скольжения вдоль нижней части кассеты 100 со скобками (ФИГ. 4 и 6). Лезвие 81 скальпеля может быть расположено для поступательного перемещения немного позади приводных салазок 72 через центральный продольный паз 109 в кассете 100 со скобками с образованием разреза между рядами сшитой ткани тела. Удерживающий фланец 82 может выступать дистально от вертикальной распорки 86 и может поддерживать цилиндрический кулачковый ролик 89 на дистальном конце. Кулачковый ролик 89 выполнен по размеру с возможностью зацепления с кулачковой поверхностью 57 на участке 58 упора, чтобы зажимать участок 58 упора к ткани тела. Специалисту в данной области будет понятно, что узел привода для применения в сочетании с хирургическими сшивающими инструментами или иными хирургическими инструментами может иметь различные другие конфигурации, отличные от показанной на ФИГ. 11, некоторые из которых описаны в патентах и патентных заявках, включенных в настоящую заявку путем ссылки. В качестве примера, не имеющего ограничительного характера, узел 80 привода может включать в себя одну приводную штангу или любое другое число приводных штанг, и дистальный конец приводной (-ых) штанги (штанг) может иметь любое число форм, выполненных с возможностью применения в концевом эффекторе, через который может перемещаться узел привода.
При применении хирургический сшивающий инструмент может быть помещен в канюлю или порт и размещен в хирургическом поле. Ткань, подлежащую сшиванию, можно размещать между браншами 52, 54 хирургического сшивающего инструмента 10. Врач может манипулировать элементами сшивающего инструмента 10, такими как вращательная ручка 24 и приводной рычаг 26, для достижения желаемого положения браншей 52, 54 на хирургическом поле и ткани относительно браншей 52, 54. После достижения соответствующего расположения спусковой механизм 20 можно подтянуть к неподвижной рукоятке 22 для приведения в действие пусковой системы. Спусковой механизм 20 может воздействовать на компоненты пусковой системы, приводя их в действие так, что управляющий стержень 32 выдвигается дистально через, по меньшей мере, участок 14 ствола, заставляя, по меньшей мере, одну из браншей 52, 54 прижиматься к другой, чтобы зажимать ткань, расположенную между ними, и/или выталкивать узел 80 привода дистально через, по меньшей мере, участок концевого эффектора 50.
В некоторых вариантах осуществления в результате первого пуска спускового механизма 20 бранши 52, 54 могут зажимать ткань, тогда как последующие пуски спускового механизма 20 вызывают выдвижение узла 80 привода дистально через, по меньшей мере, участок концевого эффектора 50. Один последующий пуск может полностью выдвигать узел 80 привода через кассету 100 со скобками для выталкивания скобок в ряд или, в альтернативном варианте осуществления, компоненты в узле 12 рукоятки могут быть выполнены так, что для полного выдвижения узла 80 привода через кассету 100 со скобками для выталкивания скобок в ряд необходимо множество последовательных пусков. Может потребоваться любое число последовательных пусков, но в некоторых примерах осуществления для полного выдвижения узла 80 привода через кассету 100 со скобками может потребоваться от двух до пяти пусков. В вариантах осуществления, в которых узел 80 привода включает в себя скальпель 81 для разрезания сшитой ткани, скальпель 81 разрезает ткань при выдвижении узла привода дистально через концевой эффектор 50, и, следовательно, через расположенную в нем кассету 100 со скобками. В других примерах осуществления двигатель, расположенный внутри узла 12 рукоятки и связанный с пусковым крючком, может автоматически приводить в действие узел 80 привода в ответ на приведение в действие пускового крючка.
После полного выдвижения узла 80 привода дистально через кассету 100 со скобками ручки 28 втягивания можно выдвигать проксимально для втягивания узла 80 привода назад в исходное положение. В некоторых конфигурациях ручки 28 втягивания могут применяться для втягивания узла 80 привода перед полным выдвижением узла 80 через кассету 100. В других вариантах осуществления втягивание узла 80 привода может происходить автоматически после предварительно заданного действия. Например, после выдвижения узла 80 привода дистально в требуемое положение, последующий возврат спускового механизма 80 назад в смещенное открытое положение может вызывать автоматическое втягивание узла 80 привода. Двигатель и связанные с ним компоненты могут применяться для втягивания узла 80 привода вместо ручек 28 втягивания и связанных с ними компонентов. Дополнительно, как упоминалось ранее, во время работы хирургического сшивающего инструмента 10 можно с уверенностью использовать другие элементы, такие как механизм блокировки пуска, антиреверсивный зажимной механизм и кнопка аварийного возврата, как понятно специалистам в данной области.
В проиллюстрированном варианте осуществления хирургического сшивающего инструмента 10 предложена одна из множества отличающихся конфигураций и связанные способы его применения, которые могут использоваться в сочетании с описаниями, представленными в настоящем документе. Дополнительные примеры осуществления хирургических сшивающих инструментов, их компонентов и соответствующих способов их применения, которые могут использоваться в соответствии с настоящим описанием, включают в себя те устройства, компоненты и способы, которые представлены в публикации заявки на патент США № 2012/0083835 и в публикации заявки на патент США № 2013/0161374, каждая из которых в полном объеме включена в настоящий документ путем ссылки.
ИМПЛАНТИРУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Независимо от конфигурации хирургического сшивающего инструмента в настоящем описании предложено применение имплантируемых материалов, например, биологических материалов и/или синтетических материалов, вместе называемых «вспомогательные материалы», в сочетании с эксплуатацией инструмента. Как показано на ФИГ. 12 и 13, концевой эффектор 50 может включать в себя, по меньшей мере, один фрагмент вспомогательного материала 200, 200', расположенный между первым и вторым элементами 52, 54 браншей, и он может удерживаться с возможностью высвобождения на одном из поддерживающего канала 56 и/или участка 58 упора. В проиллюстрированном варианте осуществления удерживание с возможностью высвобождения обеспечивается за счет удерживающих элементов 202, 202', которые подробно описаны ниже. По меньшей мере, в одном варианте осуществления поверхность на вспомогательном материале 200, 200' может быть выполнена с возможностью контакта с тканью при зажимании ткани между первым и вторым элементами 52, 54 браншей. В таком варианте осуществления вспомогательный материал может быть использован для распределения сжимающего усилия зажима по ткани, удаления излишней текучей среды из ткани и/или для улучшения выигрыша в силе для скобок. В различных вариантах осуществления один или более фрагментов вспомогательного материала могут быть расположены внутри концевого эффектора 50. По меньшей мере, в одном варианте осуществления один фрагмент вспомогательного материала 200 может быть прикреплен к кассете 100 со скобками (ФИГ. 12), и один фрагмент вспомогательного материала 200' может быть прикреплен к участку 58 упора (ФИГ. 13). По меньшей мере, в одном другом варианте осуществления два фрагмента вспомогательного материала 200 могут быть расположены, например, на поддерживающем канале 56, и один фрагмент вспомогательного материала 200' может быть расположен на участке 58 упора. Любое подходящее число вспомогательных материалов может размещаться внутри концевого эффектора 50.
Вспомогательный материал, применяемый в сочетании с описаниями, представленными в настоящем документе, может иметь ряд конфигураций и свойств. По существу они могут быть образованы из биорассасывающегося материала, биофрагментируемого материала и/или материала, выполненного с возможностью разрушения, например так, что вспомогательный материал может рассасываться, распадаться на фрагменты и/или разрушаться в процессе заживления. По меньшей мере, в одном варианте осуществления вспомогательный материал может, например, включать в себя терапевтическое лекарственное средство, которое может быть выполнено с возможностью высвобождения в течение определенного периода времени, способствуя заживлению ткани. В дополнительных различных вариантах осуществления вспомогательные материалы могут включать в себя, например, неабсорбируемые и/или не поддающиеся разрушению материалы. Аналогично этому соединительные элементы могут быть, по меньшей мере, частично образованы, по меньшей мере, из одного из биорассасывающегося материала, биофрагментируемого материала и материала, поддающегося разрушению так, что соединительные элементы могут рассасываться, распадаться на фрагменты и/или разрушаться внутри тела. В различных вариантах осуществления соединительные элементы могут включать в себя, например, терапевтическое лекарственное средство, которое может быть выполнено с возможностью высвобождения в течение определенного периода времени, способствуя заживлению ткани. В дополнительных различных вариантах осуществления соединительные элементы могут включать в себя неабсорбируемый и/или не поддающийся разрушению материал, например, такой как пластмасса.
Конкретнее, некоторые не имеющие ограничительного характера примеры синтетических материалов, которые могут применяться в сочетании с описаниями, представленными в настоящем документе, включают в себя биоразлагаемый синтетический абсорбируемый полимер, такой как полидиоксаноновая пленка, представленная на рынке под торговой маркой PDS, или пленка на основе себацината полиглицерина (PGS) или другие биорассасывающиеся пленки, образованные из PGA (полигликолевой кислоты, представленной на рынке под торговой маркой Vicryl), PCL (поликапролактона), PLA или PLLA (полимолочной кислоты), PHA (полигидроксиалканоата), PGCL (полиглекапрона 25, представленного на рынке под торговой маркой Monocryl), PANACRYL (Ethicon, Inc., г. Сомервилл, штат Нью-Джерси, США), полиглактина 910, полигликоната, PGA/TMC (полигликолида триметиленкарбоната, представленного на рынке под торговой маркой Biosyn), полигидроксибутирата (PHB), поли(винилпирролидона) (PVP), поли(винилового спирта) (PVA) или смеси сополимеризованных мономеров PGA, PCL, PLA, PDS. При применении синтетический материал может разрушаться при воздействии воды, при котором вода разрушает связи полимера синтетического материала. В результате снижается механическая прочность, и структура материала разрушается, при этом остается сетчатый или разрушенный каркас. В ходе дальнейшего разрушения материал распадается на углеводороды и кислотные составляющие, организм пациента может преобразовать в процессе обмена веществ и вывести разрушившиеся материалы.
Некоторые не имеющие ограничительного характера примеры материалов биологического происхождения, которые могут применяться в сочетании с описаниями, представленными в настоящем документе, включают в себя обедненную тромбоцитами плазму (PPP), обогащенную тромбоцитами плазму (PRP), крахмал, хитозан, альгинат, фибрин, тромбин, полисахарид, целлюлозу, коллаген, бычий коллаген, бычий перикард, адгезив на основе желатина, резорцина и формалина, окисленную целлюлозу, адгезив на основе мидий, поли(аминокислоту), агарозу, полиэфирэфиркетоны, амилозу, гиалуронан, гиалуроновую кислоту, белок молочной сыворотки, целлюлозную смолу, крахмал, желатин, шелк или другие материалы, подходящие для смешивания с биологическим материалом и введения в рану или область повреждения, включая комбинации материалов или любой материал, очевидный для специалистов в данной области в контексте описаний, представленных в настоящем документе. Биологические материалы могут быть получены из ряда источников, включая организм пациента, которому этот биологический материал будет имплантирован, организм человека, не являющегося пациентом, которому будет имплантирован этот биологический материал, или организмы других животных.
Дополнительные описания, относящиеся к синтетическим или полимерным материалам и биологическим материалам, которые могут применяться в сочетании с описаниями, представленными в настоящем документе, представлены в публикации заявки на патент США № 2012/0080335, публикации заявки на патент США № 2012/0083835, в заявке на патент США № 13/433,115, озаглавленной «Компенсатор толщины ткани, содержащий капсулы, образующие среду низкого давления» и поданной 28 марта 2012 г., в заявке на патент США № 13/433,118, озаглавленной «Компенсатор толщины ткани, выполненный из множества материалов» и поданной 28 марта 2012 г., в заявке на патент США № 13/532,825, озаглавленной «Компенсатор толщины ткани с улучшенной возможностью визуального контроля» и поданной 26 июня 2012 г., в заявке на патент США № 13/710,931, озаглавленной «Электрохирургический концевой эффектор с элементами для прикрепления ткани» и поданной 11 декабря 2012 г., в заявке на патент США № 13/763,192, озаглавленной «Имплантируемые слои различной толщины для хирургических сшивающих инструментов» и поданной 8 февраля 2013 г., каждая из которых в полном объеме включена в настоящий документ путем ссылки.
При применении вспомогательный материал может быть предварительно загружен в устройство и/или кассету со скобками, тогда как в других случаях вспомогательный материал может поставляться в отдельной упаковке. В случаях, когда вспомогательный материал предварительно загружен в устройство и/или кассету со скобками, процедура сшивания может быть выполнена известным специалистам в данной области образом. Например, в некоторых случаях пуска устройства может быть достаточно для отсоединения вспомогательного материала от устройства и/или кассеты со скобками, таким образом, от врача не требуется никаких дополнительных действий. В других случаях любой оставшийся соединительный или удерживающий элемент, связывающий вспомогательный материал с устройством и/или кассетой со скобками, можно удалить перед извлечением инструмента из хирургического поля, таким образом, вспомогательный материал остается в хирургическом поле. В случаях, когда вспомогательный материал поставляется в отдельной упаковке, перед пуском устройства материал может быть связан с возможностью высвобождения, по меньшей мере, с одним из компонента концевого эффектора и кассеты со скобками. Вспомогательный материал может храниться в холодильнике, и тогда его извлекают из холодильника и соответствующей упаковки, затем соединяют с устройством с помощью соединительного или удерживающего элемента, как описано в настоящем документе или известно специалисту в данной области. Затем проводят процедуру сшивания, как известно специалистам в данной области, и, при необходимости, вспомогательный материал можно отсоединить от устройства, как описано выше.
УДЕРЖИВАЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Соединительные или удерживающие элементы могут применяться для присоединения, по меньшей мере, временного, одного или более фрагментов вспомогательного материала к концевому эффектору и/или кассете со скобками. Такие удерживающие элементы могут быть представлены во множестве форм и конфигураций, таких как одна или более нитей, адгезивные материалы, скобки, держатели, защелки или другие соединительные или стыковочные элементы и т. п. Например, удерживающие элементы могут быть расположены вблизи одной или более сторон и/или концов вспомогательного материала для предотвращения снятия вспомогательного материала с кассеты со скобками и/или поверхности упора при введении концевого эффектора через троакар или при зацеплении с тканью. В других вариантах осуществления удерживающие элементы могут применяться вместе с адгезивом или в форме адгезива, подходящего для удерживания с возможностью высвобождения на концевом эффекторе вспомогательного материала, такого как цианоакрилат. По меньшей мере, в одном варианте осуществления адгезив может быть нанесен на удерживающие элементы перед взаимодействием удерживающих элементов со вспомогательным материалом, кассетой со скобками и/или участком упора. По существу после завершения пуска удерживающий (-ие) элемент (-ы) можно отсоединять от вспомогательного материала и/или концевого эффектора так, что вспомогательный материал может оставаться в хирургическом поле при извлечении концевого эффектора. Некоторые не имеющие ограничительного характера примеры осуществления удерживающих элементов описаны в настоящем документе применительно к ФИГ. 12-15.
На ФИГ. 12 показан один пример осуществления соединительного или удерживающего элемента 202, связанного со вспомогательным материалом 200 для присоединения материала 200 к месту временной установки относительно нижней бранши 52 концевого эффектора 50. Как показано, вспомогательный материал 200 размещается поверх кассеты 100 со скобками, расположенной в удлиненном канале 56 нижней бранши 52, и удерживающий элемент 202 проходит через него. В этом варианте осуществления удерживающий элемент 202 имеет форму одной нити, прошивающей вспомогательный материал 200 во множестве мест, или это может быть множество нитей, размещенных в одном или более местах на вспомогательном материале 200. Как показано, нити расположены в местах по периметру вспомогательного материала 200, а также смежно с центральным продольным каналом 201, образованным во вспомогательном материале 200. Канал 201 упрощает прохождение скальпеля через вспомогательный материал 200 для разрезания материала 200 на две или более отдельные полосы. В некоторых вариантах осуществления, например, в которых удерживающий элемент 202 представляет собой одну нить, прошивающую вспомогательный материал 200 во множестве мест, скальпель, проходящий через нижнюю браншу 52, может разрезать удерживающий элемент 202 в одном или более местах, обеспечивая, таким образом, возможность отсоединения удерживающего элемента 202 от вспомогательного материала 200 и его извлечения из хирургического поля, тогда как вспомогательный материал 200 остается на хирургическом поле, удерживаемый одной или более скобками, вытолкнутыми из кассеты 100.
На ФИГ. 13 показан другой вариант осуществления соединительного или удерживающего элемента 202', связанного со вспомогательным материалом 200', для присоединения материала 200' к месту временной установки на концевом эффекторе 50. Удерживающий элемент 202' имеет ту же конфигурацию, что и удерживающий элемент 202, изображенный на ФИГ. 12, однако в этом варианте осуществления он применяется для прикрепления материала к упору или верхней бранше 54, а не к кассете или нижней бранше 52.
На ФИГ. 14 показан другой не имеющий ограничительного характера вариант осуществления соединительного или удерживающего элемента 202'', применяемого для удерживания вспомогательного материала 200'' с возможностью высвобождения на, по меньшей мере, одной из верхней бранши 54 и нижней бранши 52. В этом варианте осуществления удерживающий элемент 202'' представляет собой одну нить, которая проходит через дистальный участок 200d'' вспомогательного материала 200'' и связана с проксимальным концом 54p верхней бранши 54. Концы 202t'' удерживающего элемента 202'' могут применяться для перемещения удерживающего элемента 202'' относительно браншей 54, 52. В выдвинутом положении, которое показано на ФИГ. 14, удерживающий элемент 202'' может удерживать вспомогательный материал 200'' в положении на месте при введении концевого эффектора 50 в хирургическое поле. Затем бранши 52, 54 концевого эффектора 50 могут быть, например, замкнуты на ткани, и скобки из кассеты 100 со скобками могут быть размещены через вспомогательный материал 200'' в ткань. Удерживающий элемент 202'' может быть перемещен во втянутое положение, при котором удерживающий элемент 202'' может быть функционально отсоединен от вспомогательного материала 200''. В альтернативном варианте осуществления удерживающий элемент 202'' может быть втянут перед размещением скобок. В любом случае в результате вышесказанного концевой эффектор 50 может открываться и выводиться из хирургического поля, оставляя там вспомогательный материал 200'' и ткань.
На ФИГ. 15 показан еще один не имеющий ограничительного характера вариант осуществления соединительного или удерживающего элемента 202''' для фиксации положения вспомогательного материала 200''' на концевом эффекторе. В частности, вспомогательный материал 200''' и удерживающий элемент 202''' применяются в сочетании с концевым эффектором 50', показанным на ФИГ. 9 и 10. В этом варианте осуществления удерживающий элемент 202''' имеет форму нити, используемой для привязывания вспомогательного материала 200''' к первой, нижней бранше 52' на ее проксимальном и дистальном концах 52p', 52d'. Аналогично этому, как показано на ФИГ. 9 и 10, вспомогательный материал 200''' может также быть присоединен ко второй, верхней бранше 54' на ее проксимальном и дистальном концах 54p', 54d'. Необязательно на одной из браншей 52', 54' или на обеих и на одном из вспомогательных материалов 200''' или на обоих могут быть образованы углубления, защищающие удерживающие элементы 202''' от непреднамеренного разрезания внешним объектом. При применении лезвие 81' скальпеля на узле 80' привода может рассекать удерживающие элементы 202''' при прохождении через концевой эффектор 50' для высвобождения вспомогательного материала 200'''.
Специалисту в данной области будет очевидно множество других способов, позволяющих временно удерживать вспомогательный материал относительно концевого эффектора. В различных вариантах осуществления соединительный или удерживающий элемент может быть выполнен с возможностью высвобождения из концевого эффектора и размещения вместе с фрагментом вспомогательного материала. По меньшей мере, в одном варианте осуществления головные части удерживающих элементов могут быть выполнены с возможностью отсоединения от частей корпуса удерживающих элементов так, что головные части могут быть размещены со вспомогательным материалом, а части корпуса остаются прикрепленными к концевому эффектору. В других различных вариантах осуществления вся совокупность удерживающих элементов может оставаться в зацеплении с концевым эффектором при отделении вспомогательного материала от концевого эффектора.
ПОЛОЖИТЕЛЬНО ЗАРЯЖЕННАЯ СИНТЕТИЧЕСКАЯ МАТРИЦА
Возможно применение удерживающих элементов, предложенных в настоящем документе, или других удерживающих элементов, известных специалистам в данной области, в соединении с разнообразными вспомогательными материалами, такими как вспомогательные материалы 200, 200', 200'', 200''', показанные на ФИГ. 12-15. Хотя в некоторых случаях вспомогательные материалы 200, 200', 200'', 200''' могут быть синтетическим материалом, биологическим материалом или их комбинацией, в некоторых примерах осуществления вспомогательный материал может включать в себя синтетический (-ие) материал (-ы), имеющий (-ие) электрический заряд (например, положительный).
Любой вспомогательный материал или комбинация вспомогательных материалов, обсуждаемые в настоящем документе, могут быть выполнены с возможностью наличия такого электрического (например, положительного) заряда. В некоторых вариантах осуществления вспомогательный материал может быть образован из синтетического материала, содержащего положительно заряженные полимеры или сополимеры, и/или вспомогательный материал можно обработать так, чтобы полимеры или сополимеры, образующие вспомогательный материал, были по существу постоянно положительно заряжены. Специалисту в данной области будет понятно, что вспомогательные материалы, имеющие, по меньшей мере, участок материала с положительным зарядом, могут быть образованы из и/или могут применяться в комбинации с любым другим типом вспомогательного материала или матричного материала, включая, без ограничений, биологические материалы, синтетические материалы, гидрофильные материалы, гидрофобные материалы, биорассасывающиеся материалы, биофрагментируемые материалы или их комбинации.
Возможно диспергирование заряженных частиц по всему вспомогательному материалу любым известным способом. Термин «дисперсия» и однокоренные с ним слова в настоящем документе применяются в самом широком смысле, включающем распределение или рассеяние в некоторой области, которое по желанию может быть равномерным или неравномерным. В качестве примера, слои, имеющие равномерный заряд, или их участки, имеющие заряд, считаются дисперсными, так же как и дискретные частицы, погруженные в материал, считаются дисперсными. В некоторых вариантах осуществления, например, возможно диспергирование заряженных частиц по всему вспомогательному материалу так, чтобы считать весь вспомогательный материал имеющим постоянный положительный заряд, как обсуждается ниже, либо возможно расположение частиц только на наружной поверхности вспомогательного материала. В альтернативном варианте осуществления участки вспомогательного материала могут иметь положительный заряд и распределяться внутри вспомогательного материала или на нем. Например, вспомогательный материал, который сам по себе не заряжен, может иметь множество заряженных сфер или гранул, погруженных или иначе включенных в него. В альтернативном варианте осуществления слой положительно заряженного синтетического материала может наслаиваться на незаряженный слой вспомогательного материала или смежно с ним. Дополнительные варианты осуществления могут включать в себя биологический каркас с положительным зарядом на поверхности волокон, которые образуют биологический каркас, и альтернативно опорный материал внеклеточной матрицы, имеющий положительно заряженные имплантированные в него микросферы. Как упомянуто в настоящем документе, вспомогательный материал может включать в себя биологические материалы, синтетические материалы, гидрофильные материалы, гидрофобные материалы или любые другие известные материалы, или комбинацию материалов. В одном варианте осуществления, например, биологический слой образован положительно заряженными синтетическими сферами, погруженными или имплантированными по всему биологическому слою. Следует также иметь в виду, что любые поддерживающие структуры или иные компоненты слоя вспомогательного материала могут иметь электрический заряд.
Электрический заряд (например, положительный) может притягивать дополнительные клетки и способствовать заживлению in vivo. Например, положительно заряженные вспомогательные материалы помогают клеткам расти на материале (т. е. увеличивают подвижность клеток) и притягивают дополнительные клетки на участок раны. Для иллюстрации этого на ФИГ. 16А показана обычная клеточная дисперсия 1600 в области 1602 заживления, которая содержит незаряженные полимерные сферы 1604, например, как часть полимерного каркаса, и множество клеток 1606. Как можно заметить, некоторые из клеток 1606 прикрепляются к незаряженным полимерным сферам 1604, однако поблизости от незаряженных полимерных сфер 1604 нет значительного скопления клеток 1606. Напротив, на ФИГ. 16В показана клеточная дисперсия 1600' в области 1602' заживления, которая содержит положительно заряженные полимерные сферы 1604' и клетки 1606'. Как можно заметить, клетки 1606' притягиваются в область с положительно заряженными полимерными сферами 1604' благодаря положительному заряду полимерных сфер 1604'. Поскольку сферы 1604' притягивают дополнительные клетки 1606' в область заживления 1602', в области заживления 1602' (т.е. на участке раны) может происходить усиленное заживление и врастание клеток.
Только для примера, на ФИГ. 17 показан механизм, путем которого вспомогательный материал 1702 («имплантат»), имеющий положительно заряженные частицы, может способствовать заживлению области 1700 на участке раны. Как показано, различные клетки, включая Т-клетки 1704, макрофаги 1706 и нейтрофилы 1708, находятся в области 1700 на участке раны, поскольку эти клетки обычно обнаруживаются в кровотоке сердечно-сосудистой системы, например в кровеносном сосуде 1710. Кровеносные сосуды обычно выстланы эндотелиальными клетками 1712, которые позволяют таким компонентам крови, как эритроциты (не показаны), фибробласты (не показаны), тромбоциты 1714, фактор роста тромбоцитов (PDGF) 1720, Т-клетки 1704, макрофаги 1706 и нейтрофилы 1708, переходить из внутреннего пространства 1716 кровеносного сосуда 1710 через выстилку эндотелиальными клетками 1712 к области 1700 на месте раны. Специалисту в данной области будет понятно, что кровь и компоненты крови имеют отрицательный заряд. Таким образом, поскольку имплантат 1702 имеет положительно заряженные частицы, воспалительные клетки и компоненты крови, участвующие в заживлении участка раны (которые, как упоминалось, имеют отрицательный заряд), включая тромбоциты 1714, PDGF 1720, Т-клетки 1704, макрофаги 1706 и нейтрофилы 1708, притягиваются на поверхность имплантата 1702, а значит и на участок раны 1700, тем самым в большей степени способствуя заживлению по сравнению с системой, которая не имеет повышенного притяжения клеток. Дополнительно положительно заряженный имплантат 1702 может активировать тканевые макрофаги 1706. После активации макрофаги 1706 высвобождают в рану факторы роста и активные цитокины, обеспечивая стимул пролиферации клеток и осаждению коллагеновой матрицы, таким образом дополнительно способствуя заживлению.
Материалы, которые действуют с использованием механизма положительного заряда, описанного выше, могут включать основную цепь полисахарида (матрицу) с прикрепленными функциональными группами, например, гели целлюлозы или декстрозы. Дополнительно специалисту в данной области будет понятно, что функциональные группы, которые могут включать диэтиламиноэтиловую и четвертичную аминную группы, являются определяющими в достижении желаемого заживления раны.
По меньшей мере, участки вспомогательного материала или любые другие материалы внеклеточного матрикса (ECM) могут иметь на себе индуцированный или образованный иным способом заряд. Для образования на абсорбируемых полимерах электрического заряда (например, положительного) возможно использование любого подходящего способа и материала. В некоторых вариантах осуществления возможно индуцировать или иным способом образовать постоянный положительный заряд, по меньшей мере, на участке вспомогательного материала, предпочтительно, по меньшей мере, на наружной поверхности материала. В некоторых вариантах осуществления, например, возможно использование положительно заряженной молекулы инициатора для индуцирования полимеризации с раскрытием кольца циклических мономеров. В целях синтеза абсорбируемых полимеров и сополимеров возможно использование любого известного циклического мономера, такого как гликолид, лактид, капролактон, п-диоксанон и их комбинации.
Молекулами инициатора могут быть любые положительно заряженные молекулы, которые инициируют полимеризацию с раскрытием кольца циклического (-их) мономера (-ов). Примеры молекул инициатора, использование которых возможно для создания постоянного положительного заряда на абсорбируемых полимерах, включают в себя хлорид 2,3-дигидроксипропилдиметилалкиламмония, такой как представленный формулой (I), холин, такой как представленный формулой (II), и диметилолпропионовую кислоту, функционализированную холином, такую как представленная формулой (III):
(I),
где R представляет собой H или алкильную цепь;
(II),
где X представляет собой Cl, Br или I; и
(III),
где X представляет собой Cl, Br или I.
Использование этих инициаторов во время синтеза различных абсорбируемых полимеров и сополимеров может привести к получению абсорбируемых полимеров/сополимеров с положительным зарядом либо на конце полимерных цепочек, либо на боковых группах, прикрепленных к основной цепи полимера. Положительный заряд, формируемый с использованием этих инициаторов, по существу может быть постоянным. Используя эти инициаторы и/или процессы, возможно создавать положительный заряд на любом из синтетических полимеров или сополимеров, описанных в настоящем документе, таких как полидиоксаноновая пленка (представленная на рынке под торговой маркой PDS), или пленка с себацинатом полиглицерина (PGS), или другие биоразлагаемые пленки, образованные из PGA (полигликолевой кислоты, представленной на рынке под торговой маркой Vicryl), PCL (поликапролактона), PLA или PLLA (полимолочной кислоты), PHA (полигидроксиалканоата), PGCL (полиглекапрона 25, представленного на рынке под торговой маркой Monocryl), PANACRYL (Ethicon, Inc., г. Сомервилл, штат Нью-Джерси, США), полиглактина 910, полигликоната, PGA/TMC (полигликолида триметиленкарбоната, представленного на рынке под торговой маркой Biosyn), полигидроксибутирата (PHB), поли(винилпирролидона) (PVP), поли(винилового спирта) (PVA) или смеси сополимеризованных мономеров PGA, PCL, PLA, PDS. Например, типичные сополимеры включают в себя сополимеры PGA/PCL и/или PLLA/PCL, такие как различные полимеры, имеющие соотношение PGA/PCL в диапазоне от около 25:75 до 90:10, и/или PLLA/PCL в диапазоне около 70:30. Дополнительно в некоторых вариантах осуществления получение пены посредством лиофилизации растворов этих полимеров и/или сополимеров может привести к образованию пористой матрицы, имеющей положительный заряд по всей матрице.
МНОГОКРАТНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
Описываемые в настоящем документе устройства могут быть выполнены с возможностью утилизации после одноразового применения или могут быть выполнены с возможностью применения множество раз. Однако в любом случае устройство можно восстановить для повторного применения после, по меньшей мере, одного применения. Восстановление может включать в себя любую комбинацию этапов разборки устройства, последующей очистки или замены конкретных частей и последующей повторной сборки. В частности, устройство можно разобрать, и избирательно заменить или удалить любое число отдельных деталей или частей устройства в любой комбинации, например, электроды, батарею или другой источник питания, внешний носимый датчик и/или его корпус и т. п. После очистки и/или замены отдельных частей устройство можно повторно собрать для последующего применения как в ремонтном учреждении, так и силами операционной бригады непосредственно перед хирургическим вмешательством. Специалистам в данной области будет очевидно, что для восстановления устройства можно использовать самые разные методики разборки, очистки/замены и повторной сборки. Применение таких методик, а также полученное восстановленное устройство целиком входят в объем настоящей заявки.
В некоторых вариантах осуществления устройства, описанные в настоящем документе, могут проходить обработку перед хирургическим вмешательством. Сначала, после получения нового или уже использованного инструмента, его при необходимости очищают. Затем инструмент можно стерилизовать. Согласно одному способу стерилизации инструмент помещают в закрытый и герметичный контейнер, например пластиковый пакет или пакет Тайвек (TYVEK). Затем контейнер и инструмент помещают в поле излучения, которое может проникать в контейнер, такое как гамма-излучение, рентгеновское излучение или электроны высокой энергии. Излучение убивает бактерии на инструменте и в контейнере. Стерилизованный инструмент может затем храниться в стерильном контейнере. Герметичный контейнер сохраняет инструмент стерильным до его вскрытия в медицинском учреждении.
Дополнительные примеры структур и компонентов описаны в заявках на патент США №№ ____[100873-639/END7352USNP], озаглавленной «Уплотнительные материалы для применения при сшивании хирургическими скобками», ____[100873-640/END7353USNP], озаглавленной «Гибридные вспомогательные материалы для применения при сшивании хирургическими скобками», ____[100873-642/END7355USNP], озаглавленной «Материалы для прорастания ткани и способы их применения» и ____[100873-643/END7356USNP], озаглавленной «Гибридные вспомогательные материалы для применения при сшивании хирургическими скобками», которые поданы в тот же день, что и настоящая заявка и включены в настоящую заявку в полном объеме путем ссылки.
Специалисту в данной области техники будут понятны особенности и преимущества изобретения на основании описанных выше вариантов осуществления. Соответственно, изобретение не ограничивается представленными на рисунках и описанными вариантами осуществления, за исключением случаев, которые оговариваются в прилагаемой формуле изобретения. Все публикации и материалы, цитируемые в настоящем документе, полностью и в явной форме включены в него путем ссылки.