УЗЕЛ КАССЕТЫ СО СКОБКАМИ, НАБОР И СПОСОБ СШИВАНИЯ ТКАНИ
STAPLE CARTRIDGE ASSEMBLY, SET AND METHOD OF STAPLING TISSUE

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к хирургическим инструментам, а именно к способам, устройствам и находящимся в них элементам для резания и сшивания тканей.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Хирургические сшивающие инструменты используются при хирургических операциях для того, чтобы закрыть отверстия в тканях, кровеносных сосудах, протоках, шунтах или других объектах или частях тела, связанных с конкретной операцией. Отверстия могут быть природного происхождения, такие как просветы в кровеносных сосудах или внутреннем органе, таком как желудок, или же они могут быть выполнены хирургом во время хирургической операции, например, путем прокалывания ткани или кровеносных сосудов для того, чтобы сформировать шунтирование или анастомоз, или при разрезании ткани во время операции сшивания.
Большинство сшивающих инструментов, как правило, имеет рукоятку с удлиненным стволом, на конце которого сформирована пара противолежащих подвижных браншей для удержания тканей и наложения на них скобок. Скобки, как правило, содержатся в кассете со скобками, которая может вмещать несколько рядов скобок и часто расположена в одной из двух браншей для выталкивания скобок в операционное поле. При использовании бранши расположены таким образом, что объект для сшивания помещается между браншами, а скобки выталкиваются и накладываются в тех случаях, когда бранши закрыты, и устройство приводится в действие. Некоторые сшивающие инструменты содержат нож, выполненный с возможностью перемещения между рядами скобок в кассете со скобками сшивающего инструмента для продольного резания и/или раскрытия сшитых тканей между сшитыми скобками рядами.
Несмотря на то, что за эти годы хирургические сшивающие инструменты улучшились, некоторые проблемы до сих пор остаются очевидными. Одна общая проблема состоит в том, что может произойти несостоятельность шва из-за скобки, образующей отверстия при проникновении через ткани или другой объект, в котором она расположена. Кровь, воздух, желудочно-кишечные жидкости, и другие жидкости могут просачиваться через отверстия, образованные скобками, даже после того, как наложение cкобки полностью завершено. Обработанные ткани также могут воспалиться из-за травмы, которая является результатом сшивания скобками. Более того, скобки, а также другие предметы и материалы, которые могут быть имплантированы в связи с операциями, такими как сшивание скобками, как правило, не обладают некоторыми характеристиками тканей, в которые они имплантированы. Например, скобкам и другие предметам и материалам, может не хватать естественной гибкости тканей, в которые они имплантированы. Специалисту в данной области будет понятно, что во многих случаях необходимо, чтобы ткани сохранили как можно больше своих природных характеристик, насколько это возможно после расположения в них скобок.
Соответственно, существует потребность в улучшенных устройствах и способах для сшивания скобками тканей, кровеносных сосудов, протоков, шунтов, или других объектов или частей тела таким образом, чтобы минимизировать несостоятельность швов и воспаление, и в то же время, по существу, сохранить природные характеристики области лечения.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В целом, представлены имплантируемые материалы для использования с концевыми эффекторами, которые аналогичны хирургическим сшивающим устройствам, и способы их использования. В некоторых вариантах осуществления изобретения представлены вспомогательные материалы для использования с хирургическими сшивающими инструментами. Например, представлен набор для сшивания тканей скобками, который может содержать хирургический сшивающий инструмент, имеющий концевой эффектор. Концевой эффектор может иметь первую и вторую бранши. Набор может содержать вспомогательный материал, имеющий гидрофобные области поверхности и гидрофильные области поверхности, а также вспомогательный материал может быть выполнен с возможностью сопряжения с, по меньшей мере, одной из браншей концевого эффектора.
В некоторых вариантах осуществления изобретения вспомогательный материал может быть выполнен из гидрофобного полимера и/или сополимера, которые обработаны гидрофильным полимером. Вспомогательный материал также может быть выполнен из гидрофобного полимера и/или сополимера, которые обработаны кислотой или основанием. В некоторых вариантах осуществления изобретения вспомогательный материал может быть выполнен из гидрофобного полимера, который обработан путем ковалентного связывания гидрофильных фрагментов на, по меньшей мере, части гидрофобного полимера. Гидрофильная область поверхности может быть ламинирована к гидрофобной области поверхности. Вспомогательный материал может содержать рассасывающийся полимер. В некоторых вариантах осуществления изобретения вспомогательный материал может содержать сополимер, выбранный из группы, состоящей из полигликолевой кислоты/поликапролактона и полимолочной кислоты/поликапролактона. Кроме того, вспомогательный материал может содержать пену.
В некоторых приводимых в качестве примера вариантах осуществления изобретения узел кассеты со скобками для использования с хирургическим сшивающим инструментом может содержать корпус кассеты, имеющий множество скобок, расположенных в нем, и вспомогательный материал, выполненный с возможностью соединения с кассетой и выполненный с возможностью надежного прикрепления к тканям с помощью скобок в кассете. Вспомогательный материал может иметь гидрофобную область поверхности и противоположную гидрофильную область поверхности. В некоторых вариантах осуществления изобретения вспомогательный материал может быть выполнен из гидрофобного полимера и/или сополимера, которые обработаны гидрофильным полимером. Вспомогательный материал также может быть выполнен из гидрофобного полимера и/или сополимера, которые обработаны кислотой или основанием. В некоторых вариантах осуществления изобретения вспомогательный материал может быть выполнен из гидрофобного полимера, который обработан путем ковалентного связывания гидрофильных фрагментов на, по меньшей мере, части гидрофобного полимера. В некоторых вариантах осуществления изобретения настоящего изобретения гидрофильная область поверхности может быть выполнена с возможностью непосредственного соприкосновения с тканями при прикреплении к тканям с помощью скобок, что способствует врастанию тканей. Вспомогательный материал может содержать сополимер, выбранный из группы, состоящей из полигликолевой кислоты/поликапролактона и полимолочной кислоты/поликапролактона. В некоторых вариантах осуществления изобретения вспомогательный материала содержит сополимер полигликолевой кислоты/поликапролактона, имеющий единицы повтора полиэтиленгликоля и/или полоксамера. Вспомогательный материал может содержать, по меньшей мере, один из биологических материалов, электрически заряженный материал и внутреннюю опорную конструкцию. Кроме того, вспомогательный материал может содержать пену.
В другом аспекте изобретения представлен способ сшивания тканей скобками. Способ может включать прикрепление вспомогательного материала к концевому эффектору на хирургическом сшивающем устройстве таким образом, что гидрофобная поверхность на вспомогательном материале непосредственно контактирует с концевым эффектором. Способ также может включать фиксирование тканей между браншами концевого эффектора таким образом, что гидрофильная поверхность на вспомогательном материале непосредственно контактирует с тканями, и приведение в действие концевого эффектора для выталкивания по меньшей мере одной скобки из концевого эффектора в ткани. По меньшей мере, одна из скобок может проходить через вспомогательный материал, чтобы прикрепить вспомогательный материал к тканям. В некоторых вариантах осуществления изобретения вспомогательный материала может содержать сополимер полигликолевой кислоты/поликапролактона, имеющий единицы повтора полиэтиленгликоля и/или полоксамера. Кроме того, гидрофильная поверхность может содержать первый слой материала, а гидрофобная поверхность может быть покрытием, которое ламинируют на первый слой материала.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Принцип настоящего изобретения станет более понятным на примере следующего подробного описания в сочетании с сопроводительными графическими материалами, на которых:
Фиг. 1 иллюстрирует вид в перспективе одного приводимого в качестве примера варианта осуществления изобретения хирургического инструмента, имеющего соединительную часть, прикрепленную к его дистальному концу;
Фиг. 2 иллюстрирует вид в перспективе хирургического инструмента по Фиг.1 с соединительной частью, отделенной от ствола инструмента;
Фиг. 3 иллюстрирует вид в перспективе соединительной части по Фиг. 2, содержащей, по меньшей мере, один фрагмент вспомогательного материала;
Фиг. 4 иллюстрирует покомпонентный вид в перспективе концевого эффектора, изображенного на Фиг. 3 с удаленным вспомогательным материалом;
Фиг. 5 иллюстрирует детальный вид в перспективе дистального конца кассеты со скобками для использования с концевым эффектором, изображенным на Фиг. 4;
Фиг. 6 иллюстрирует вид сбоку в поперечном разрезе, выполненном по линии разреза, указанной на Фиг. 5;
Фиг. 7 иллюстрирует вид снизу в перспективе кассеты со скобками, изображенной на Фиг. 5;
Фиг. 8 иллюстрирует детальный вид в перспективе салазок привода, толкателей и крепежных элементов хирургического инструмента изображенного на Фиг. 4;
Фиг. 9 иллюстрирует вид в перспективе другого приводимого в качестве примера варианта осуществления изобретения соединительной части для использования хирургического инструмента;
Фиг. 10 иллюстрирует покомпонентный вид в перспективе соединительной части концевого эффектора, изображенной на Фиг. 9;
Фиг. 11 иллюстрирует изображение в разобранном виде узла привода для использования с концевым эффектором, изображенным на Фиг. 4;
Фиг. 12 иллюстрирует вид в перспективе нижней бранши концевого эффектора, изображенного на Фиг. 3.
Фиг. 13 иллюстрирует вид в перспективе верхней бранши концевого эффектора, изображенного на Фиг.3, при этом верхняя бранша содержит присоединенный к ней вспомогательный материал;
Фиг. 14 иллюстрирует вид в перспективе частей концевого эффектора изображенного на Фиг. 2, включая удерживающий элемент, который сконфигурирован для удержания вспомогательного материала с возможностью последующего отсоединения;
Фиг. 15 иллюстрирует вид в перспективе нижней бранши концевого эффектора, изображенного на Фиг. 10.
Фиг. 16 иллюстрирует вид в перспективе частей концевого эффектора с присоединенным к ним вспомогательным материалом;
Фиг. 17А иллюстрирует вид с частичным разрезом приводимого в качестве примера вспомогательного материала с размещенной в нем каплей воды;
Фиг. 17В иллюстрирует вид с частичным разрезом приводимого в качестве примера гидрофобного вспомогательного материала с размещенной в нем каплей воды;
Фиг. 17С иллюстрирует вид в поперечном разрезе приводимого в качестве примера гидрофильного вспомогательного материала с размещенной в нем каплей воды;
Фиг. 18А иллюстрирует вид вспомогательного материала, который прилегает к подлежащим лечению тканям, и рядом расположенного органа со скобками;
Фиг. 18В иллюстрирует вид в поперечном разрезе приводимого в качестве примера вспомогательного материала, который расположен между подлежащими лечению тканями и рядом расположенным органом;
Фиг. 19А-19С иллюстрируют виды в перспективе приводимых в качестве примера вспомогательных материалов, имеющих конструктивные особенности поверхности;
Фиг. 20А-20C иллюстрируют изображения сканирующей электронной микроскопии приводимых в качестве примера вспомогательных материалов, имеющих конструктивные особенности поверхности;
Фиг. 21А-21С иллюстрируют изображения сканирующей электронной микроскопии приводимых в качестве примера вспомогательных материалов, имеющих конструктивные особенности поверхности; и
Фиг. 22А-22С иллюстрируют виды в перспективе приводимых в качестве примера вспомогательных материалов, имеющих конструктивные особенности поверхности;
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для обеспечения полного понимания принципов конструкции, функционирования, производства и применения устройств и способов, описанных в настоящем документе, приводится описание некоторых примеров осуществления изобретения. Один или более примеров данных вариантов осуществления изобретения проиллюстрированы на прилагаемых графических материалах. Специалисту в данной области будет понятно, что конкретные устройства и способы, описанные в настоящем документе и проиллюстрированные на прилагаемых графических материалах, не являются ограничивающими примерами вариантов осуществления изобретения, а также что объем настоящего изобретения определяется только формулой изобретения. Конструктивные особенности, проиллюстрированные или описанные в связи с одним приводимым в качестве примера вариантом осуществления изобретения, можно комбинировать с конструктивными особенностями других вариантов осуществления изобретения. Предполагается, что объем настоящего изобретения включает такие модификации и варианты.
В настоящем описании ссылка на «различные варианты осуществления изобретения», «некоторые варианты осуществления изобретения», «один вариант осуществления изобретения», или «вариант осуществления изобретения» или т. п. означает, что конкретная конструктивная особенность, конструкция или характеристика, описанные в связи с вариантом осуществления изобретения, включены по меньшей мере в один вариант осуществления настоящего изобретения. Таким образом, фразы «в различных вариантах осуществления изобретения», «в некоторых вариантах осуществления изобретения», «в одном варианте осуществления изобретения» или «в варианте осуществления изобретения» или т.п. повсюду в настоящем описании необязательно все относятся к одному и тому же варианту осуществления изобретения. Более того, конкретные конструктивные особенности, конструкции или характеристики можно скомбинировать любым подходящим образом в одном или более вариантах осуществления изобретения. Таким образом, конкретные конструктивные особенности, конструкции или характеристики, проиллюстрированные или описанные в связи с одним вариантом осуществления изобретения, можно без ограничений полностью или частично скомбинировать с конструктивными особенностями, конструкциями или характеристиками одного или более других вариантов осуществления изобретения. Предполагается, что объем настоящего изобретения включает такие модификации и варианты.
Термины «проксимальный» и «дистальный» в настоящем документе определяются относительно врача, манипулирующего элементами рукоятки хирургического инструмента. Термин «проксимальный» относится к части, которая находится ближе к врачу, а термин «дистальный» относится к части, удаленной от врача. Дополнительно следует понимать, что для удобства и ясности применительно к графическим материалам могут быть использованы в настоящем документе такие пространственные термины, как «вертикальный», «горизонтальный», «вверх» и «вниз». Тем не менее, поскольку использование хирургических инструментов предполагает множество ориентаций и положений, указанные термины не следует толковать как ограничивающие и (или) абсолютные.
Представлены различные приводимые в качестве примера устройства и способы для выполнения лапароскопических и малоинвазивных хирургических операций. Тем не менее, специалист в данной области должен принимать во внимание, что различные способы и устройства, описанные в настоящем документе, могут быть использованы в многочисленных хирургических операциях и направлениях практического применения. Специалисты в данной области также дополнительно должны принимать во внимание, что различные инструменты, описанные в настоящем документе, могут быть введены в тело любым путем, например, через естественное отверстие, через разрез или пункционное отверстие, выполненное в тканях, или через устройство доступа, такое как канюля троакара. К примеру, рабочие части или части концевых эффекторов инструментов могут быть введены в тело пациента напрямую или через устройство доступа, которое имеет рабочий канал, через который могут быть продвинуты концевой эффектор и удлиненный ствол хирургического инструмента.
Для того, чтобы способствовать усовершенствованию хирургических операций в комплексе с хирургическими инструментами может оказаться необходимым использование одного или более биологических материалов, и/или синтетических материалов, совместно именуемых в настоящем документе как «вспомогательные материалы». Специалист в данной области может рассматривать эти типы материалов как вспомогательные материалы. В то время как множество различных концевых эффекторов могут показать лечебную эффективность при использовании вспомогательных материалов, в некоторых приводимых в качестве примера вариантах осуществления изобретения концевой эффектор может представлять собой хирургический сшивающий инструмент. При использовании в сочетании с хирургическим сшивающим инструментом вспомогательный материал(ы) может быть размещен на браншах сшивающего инструмента и/или между ними, содержаться в кассете со скобками, расположенной в браншах, или быть иным образом размещен в непосредственной близости к cкобкам. При установке скобок вспомогательный материал(ы) может оставаться в области обработки со скобками, что в свою очередь обеспечивает ряд преимуществ. В некоторых случаях материал(ы) могут быть использованы для содействия в герметизации отверстий, сформированных скобками в связи с тем, что они имплантируются в ткани, кровеносные сосуды, а также различные другие объекты или части тела. Кроме того, материалы могут быть использованы для обеспечения укрепления тканей в области лечения. Более того, эти материалы могут способствовать уменьшению воспаления, стимулировать рост клеток, а также иным способом улучшать заживление.
ХИРУРГИЧЕСКИЙ СШИВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ
В то время как различные хирургические инструменты могут быть использованы в сочетании с вспомогательными материалами, описанными в настоящем документе, Фиг. 1 и 2 иллюстрируют один не имеющий ограничительного характера приводимый в качестве примера вариант осуществления изобретения хирургического сшивающего инструмента 10, пригодного для использования с одним или более вспомогательными материалами. Как проиллюстрировано, инструмент 10 содержит узел рукоятки 12, ствол 14, проходящий в дистальном направлении от дистального конца 12d узла рукоятки 12, и соединительную часть 16, съемно соединенную с дистальным концом 14d ствола 14. Поскольку проиллюстрированный вариант осуществления изобретения представляет собой хирургический сшивающий инструмент, дистальный конец 16d соединительной части 16 содержит концевой эффектор 50, имеющий бранши 52, 54, хотя и другие типы концевых эффекторов могут быть использованы вместе со стволом 14, узлом рукоятки 12, и соединенными с перечисленными компонентами. Как показано, хирургический сшивающий инструмент содержит противоположные первую и вторую бранши 52, 54 с первой, нижней браншей 52, содержащей удлиненный канал 56 (Фиг. 4), выполненный с возможностью прикрепления кассеты со скобками 100, и вторую, верхнюю браншу 54, имеющую внутренний поверхность 58 (Фиг. 3, 4 и 6), которая обращена к нижней бранше 52 и выполнена с возможностью работы в качестве упора для установки скобки из кассеты со скобками. Бранши 52, 54 выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга для того, чтобы зажать ткани или другие объекты, расположенные между ними, а осевой узел привода 80 (Фиг. 11) может быть сконфигурирован с возможностью прохождения через, по меньшей мере, часть концевого эффектора 50 для выталкивания скобок в зажатые ткани. В различных вариантах осуществления изобретения лезвие ножа 81 может быть соединено с осевым узлом привода 80 для того, чтобы разрезать ткани во время операции сшивания.
Приведение в действие концевого эффектора 50 и узла привода 80 может начаться при воздействии врача на узел рукоятки 12. Узел рукоятки 12 может иметь много различных конфигураций, предназначенных для управления и эксплуатации соединенного с ним концевого эффектора. В проиллюстрированном варианте осуществления изобретения узел рукоятки 12 имеет корпус типа пистолетной рукоятки 18 с различными механическими составными элементами, расположенными в нем для того, чтобы управлять различными функциями инструмента. Например, узел рукоятки 12 может содержать механические составные элементы, как часть пусковой системы, приводимой в действие пусковым крючком 20. Пусковой крючок 20 может быть смещен в открытое положение по отношению к неподвижной рукоятке 22, например, с помощью торсионной пружины, а перемещение пускового крючка 20 в направлении неподвижной рукоятки 22 может привести в действие пусковую систему для того, чтобы вызвать прохождение осевого узла привода 80 через, по меньшей мере, часть концевого эффектора 50 и выталкивание скобок из расположенной в нем кассете со скобками. Специалисту в данной области будут понятны различные конфигурации компонентов для пусковой системы, механический или иной способ, который может быть использован для выталкивания скобок и/или разрезания тканей, и, таким образом, подробное объяснение аналогичного не нужно.
Другие не ограничивающие примеры конструктивных особенностей, которые могут быть включены в узел рукоятки 22, и которые влияют на управление и эксплуатацию соединенного с ней концевого эффектора, включают поворотную ручку 24, шарнирный рычаг 26 и ролики втягивания 28. Как показано, поворотная ручка 24 может быть установлена на переднем конце цилиндрической части 30 узла рукоятки 12 для того, чтобы облегчить вращение ствола 14 (или соединительной части 16) относительно узла рукоятки 12 вокруг продольной оси L ствола 14. Рычаг включения 26 также может быть установлен на переднем конце цилиндрической части 30, приблизительно рядом с поворотной ручкой 24. Рычагом 26 можно манипулировать из стороны в сторону вдоль поверхности цилиндрической части 30 ствола для того, чтобы облегчить возвратно-поступательное движение шарнирного соединения концевого эффектора 50. Один или более из роликов втягивания 28 могут быть подвижно расположены вдоль цилиндрической части 30 для возврата узла привода 80 в отведенное назад положение, например, после того, как пусковая система завершила ход активации. Как показано, ролики втягивания 28 перемещаются в проксимальном направлении к заднему концу цилиндрической части 30 для втягивания компонентов пусковой системы, в том числе узла привода 80.
Тем не менее, другие не ограничивающие примеры конструктивных особенностей, которые могут быть включены в узел рукоятки 22, и которые влияют на управление и эксплуатацию соединенного с ней концевого эффектора, могут включать узел механизма блокировки приведения в действие, механизм сцепления, предотвращающий обратное действие, и кнопку аварийного возврата. Узел механизма блокировки приведения в действие может быть сконфигурирован для защиты пусковой системы от приведения в действие в нежелательное время, например, когда концевой эффектор не полностью соединен с инструментом. Механизм сцепления, предотвращающий обратное действие может быть сконфигурирован для того, чтобы предотвратить перемещение компонентов пусковой системы в обратном направлении в тех случаях, когда такое движение в обратном направлении нежелательно, например, когда ход активации только частично завершен, но временно остановлен. Кнопка аварийного возврата может быть сконфигурирована для того, чтобы разрешить отведение назад компонентов пусковой системы до того как ход активации завершен, например в случае, когда завершение хода активации может привести к нежелательному разрезанию тканей. Хотя функции, такие как узел механизма блокировки приведения в действие, механизм сцепления, предотвращающий обратное действие, а также кнопка аварийного возврата явным образом не показаны в инструменте 10, специалисту в данной области будут понятны различные конфигурации для каждой конструктивной особенности, которая может быть включена в узел рукоятки и/или другие части хирургического сшивающего инструмента без отхода от сущности настоящего изобретения. Кроме того, некоторые приводимые в качестве примера варианты осуществления изобретения конструктивных особенностей, которые могут быть включены в узел рукоятки 12, представлены в патентах и патентных заявках, включенных в качестве ссылки в другом месте в данной заявке.
Ствол 14 может быть съемно соединен с дистальным концом 12d узла рукоятки 12 на проксимальном конце 14р ствола 14, а дистальный конец 14d ствола 14 может быть выполнен с возможностью приема соединительной части 16. Как показано, ствол 14 является, как правило, цилиндрическим и вытянутым, хотя для ствола могут быть использованы любое количество форм и конфигураций, в зависимости, по меньшей мере, частично, от конфигурации других компонентов инструмента, с которыми он используется, и типа операции, в которой используется инструмент. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения, дистальный конец одного ствола может иметь определенную конфигурацию для приема определенных типов концевых эффекторов, в то время как дистальный конец другого ствола может иметь различную конфигурацию для приема некоторых других типов концевых эффекторов. Компоненты пусковой системы, например, регулирующий стержень 32 (Фиг. 2), могут быть расположены в стволе 14 таким образом, что компоненты могут достигать концевого эффектора 50 и узла привода 80 для того, чтобы обеспечить приведение их в действие. Например, когда пусковой крючок 20 приводит в действие пусковую систему, регулирующий стержень 32 может быть выдвинут в дистальном направлении через, по меньшей мере, часть ствола 14, чтобы вызвать схлопывание бранш 52, 54 в направлении друг к другу и/или для приведения в действие узла привода 80 дистально через по меньшей мере часть концевого эффектора 50.
Ствол 14 также может содержать один или несколько датчиков (не показаны) и соответствующие компоненты, такие как электронные компоненты для того, чтобы способствовать управлению и использованию датчиков (не показаны). Датчики и соответствующие компоненты могут быть сконфигурированы для передачи информации врачу о типе концевого эффектора, соединенного с дистальным концом 14d ствола 14, наряду с другими параметрами. Аналогично, узел рукоятки 12 может содержать один или более датчиков, и соответствующие компоненты, выполненные с возможностью передачи информации врачу о типе концевого эффектора и/или стволе, соединенных с дистальным концом 12d узла рукоятки 12. Соответственно, в силу того, что различные стволы могут быть взаимозаменяемыми в сочетании с узлом рукоятки 12, а различные концевые эффекторы, имеющие различные конфигурации, могут быть взаимозаменяемыми в сочетании с различными стволами, датчики могут помочь врачу знать, какой ствол и какой концевой эффектор используются. Кроме того, информация от датчиков может способствовать системе мониторинга или управления, соединенной с инструментом, фиксировать, какие эксплуатационные и измерительные параметры являются актуальными для врача на основании типа ствола и концевого эффектора, соединенных с узлом рукоятки. Например, в тех случаях, когда концевой эффектор представляет собой сшивающий инструмент, может иметь значение информация о числе активации узла привода 80, а когда концевой эффектор представляет собой другой тип концевого эффектора, такой как режущее устройство, может быть актуальной информация о расстоянии перемещения режущей части. Система может передавать соответствующую информацию врачу с использованием концевого эффектора, который распознается.
Специалисту в данной области будет понятно, что в сочетании с хирургическими инструментами, представленными в настоящем документе, могут быть использованы различные конфигурации систем контроля и управления. Например, датчики, соединенные с любым из концевых эффекторов 50, соединительная часть 16, ствол 14, и узел рукоятки 12 могут быть сконфигурированы для мониторинга других параметров системы, а система мониторинга или управления может передавать врачу соответствующие другие параметры, основанные на типе ствола или соединительной части, соединенных с узлом рукоятки. Более подробная информация о датчиках и соединенных с ними компонентах, а также системах контроля и управления, может быть найдена в патентах и патентных заявках, включенных посредством ссылки в других местах в настоящей заявке.
Как проиллюстрировано на Фиг. 3, соединительная часть 16 может содержать проксимальную часть корпуса 34 на ее проксимальном конце 16р, и концевой эффектор или инструмент 50 на ее дистальном конце 16d. В проиллюстрированном варианте осуществления изобретения проксимальная часть корпуса 34 содержит на его проксимальном конце 34р выступы для зацепления 36 для съемного присоединения ствола 14. Выступы 36 образуют байонетное соединение с дистальным концом 14d ствола 14. Помимо выступов 36, могут быть использованы любые количества других дополнительных конструктивных особенностей соединения для того, чтобы обеспечить возможность прикрепления соединительной части 16 к стволу 14 с возможностью последующего отсоединения.
Дистальный конец 34d проксимальной части корпуса 34 может содержать прикрепленный к нему с возможностью поворота узел крепления 40. Как показано на Фиг. 4, узел крепления 40 может быть выполнен с возможностью приема проксимального конца 50p концевого эффектора 50 таким образом, что поворот узла крепления 40 вокруг оси, перпендикулярной к продольной оси части корпуса 34 оказывает воздействие на перемещение концевого эффектора 50 вокруг шарнирного элемента или оси шарнира 42. Это движение поворота можно регулировать с помощью рычага включения 26 узла рукоятки 28, с компонентами, расположенными между рычагом включения 26 и узлом крепления 40, чтобы обеспечить перемещение рычага 26 для того, чтобы шарнирно соединить узел крепления 40, и, таким образом, концевой эффектор 50. Подобно пусковой системе инструмента 10, специалисту в данной области будут понятны различные конфигурации компонентов для осуществления шарнирного соединения механическим или иным образом, и, таким образом, подробное объяснение того же не требуется. Некоторые приводимые в качестве примера варианты осуществления изобретения компонентов для реализации шарнирного соединения, которые пригодны для использования с описаниями в настоящем документе, представлены в патентах и патентных заявках, включенных в качестве ссылки в другом месте в данной заявке.
Концевой эффектор 50 проиллюстрированного варианта осуществления изобретения представляет собой хирургический инструмент для сшивания скобками, содержащий первую, нижнюю браншу 52, которая служит в качестве узла кассеты или носителя, и противолежащую вторую, верхнюю браншу 54, которая служит в качестве упора. Как показано на Фиг. 6, внутренняя поверхность 58 второй бранши 54, иногда называемый частью упора, может содержать множество деформирующих скобки гнезд 60 и накрывающую пластину 62, прикрепленную к верхней поверхности 59 бранши 54 для того, чтобы определить гнездо 64 между ними. Накрывающая пластина 62 может способствовать предотвращению защемления тканей во время скрепления и приведения в действие хирургического сшивающего устройства. Гнездо 64 имеет соответствующие размеры для приема дистального конца 80d осевого узла исполнительного механизма 80. Продольный паз 66 проходит через часть упора 58 для облегчения прохождения удерживающего фланца 82 осевого узла привода 80 в гнездо упора 64. Кулачковая поверхность 57, сформированная на части упора 58 может быть расположена для сцепления с осевым узлом привода 80 для облегчения скрепления тканей 99. Пара шарнирных элементов 53, сформированных на части упора 54 расположены внутри пазов 51, образованных в носителе 52 для направления части упора между открытым и зафиксированным положением. Пара стабилизирующих элементов может входить в зацепление с соответствующим плечом 55, сформированным на носителе 52 для предотвращения скольжения части упора 54 в осевом направлении относительно кассеты со скобками 100 после деформирования кулачковой поверхности 57. В других вариантах осуществления изобретения носитель 52 и кассета со скобками 100 могут быть повернуты между открытым и зафиксированным положением, в то время как часть упора 54 остается, по существу, неподвижной.
Удлиненный поддерживающий канал 56 первой бранши 52 может иметь соответствующие размеры и выполнен с возможностью приема кассеты со скобками 100, как проиллюстрировано на Фиг. 4, 5 и 7. Соответствующие язычки 102 и пазы 68, сформированные вдоль кассеты скобками 100 и удлиненного поддерживающего канала 56, соответственно, функционируют для удерживания кассеты со скобками 100 в пределах поддерживающего канала 56. Пара поддерживающих балок 103, сформированных на кассете со скобками 100, расположены для того, чтобы опираться на боковые стенки носителя 52 для дальнейшей стабилизации кассеты со скобками 100 в поддерживающем канале 56. Кассета со скобками 100 может также содержать 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 со скобками 100 для размещения вертикальных кулачковых клиньев 70 салазок привода 72 пусковой системы (Фиг. 4 и 8). Центральный продольный паз 109 может проходить по всей длине кассеты со скобками 100 для облегчения прохождения лезвия ножа 81, соединенного с осевым узлом привода 80. Во время работы хирургического сшивающего устройства салазки привода 72 перемещаются через продольные пазы 107 кассеты со скобками 100 для продвижения кулачковых клиньев 70 в последующее соприкосновение с толкателями 108, тем самым вызывая перемещение толкателей 108 вертикально в удерживающих пазах 105 и выталкивание крепежных элементов 106 из пазов 105 в деформирующие скобки гнезда 60 части упора 54.
Альтернативный вариант осуществления изобретения соединительной части 16 проиллюстрирован на Фиг. 9 и 10. Соединительная часть 16 может содержать проксимальную часть корпуса 34' на ее проксимальном конце 16р', и концевой эффектор или инструмент 50' на ее дистальном конце 16d'. Выступы 36' могут быть предусмотрены для съемного крепления соединительной части 16' к стволу хирургического инструмента, а узел крепления 40' может быть предусмотрен для того, чтобы съемно и/или шарнирно соединить концевой эффектор или инструмент 50' с проксимальной частью корпуса 34'. Концевой эффектор 50' может содержать первую, нижнюю браншу 52', которая служит в качестве узла кассеты, и вторую, верхнюю браншу 54', которая служит в качестве части упора. Первая бранша 52' может иметь многие из тех же функций, что и первая бранша 52 на Фиг. 3, 4 и 6, и, таким образом, может содержать удлиненный поддерживающий канал 56', который имеет соответствующие размеры и выполнен с возможностью приема кассеты со скобками 100', и пазы 68', сконфигурированные в соответствии с язычками 102' кассеты со скобками 100' для удерживания кассеты 100' в пределах канала 56'. Подобным же образом, кассета 100' может содержать поддерживающие балки 103', расположенные для того, чтобы опираться на боковые стенки бранши 52 ', удерживающие пазы 105' для приема множества крепежных элементов 106' и толкателей 108', множество расположенных на расстоянии друг от друга продольных пазов 107' для размещения вертикальных кулачковых клиньев 70' салазок привода 72' пусковой системы, и центральный продольный паз 109' для облегчения прохождения лезвия ножа 81', соединенного с осевым узлом привода 80'.
Подобно второй бранше 54 на Фиг. 3, 4 и 6, вторая бранша 54' может содержать накрывающую пластину 62', прикрепленную к верхней поверхности бранш для того, чтобы определить гнездо между ними. Пластина упора 58' может служить в качестве внутренней поверхности бранши 54', и может содержать продольный паз 66 'для приема дистального конца осевого узла привода 80', а также множество деформирующих скобки углублений или гнезд (не показаны) для того, чтобы сформировать скобки, выталкиваемые из кассеты 100'. Тем не менее, в этом варианте осуществления изобретения нижняя бранша 52', содержащая кассету 100', выполнена с возможностью поворота в направлении верхней бранши 54', в то время как верхняя бранша 54' остается, по существу, неподвижной после приведения в действие узлом рукоятки и соединенными с ним компонентами.
Концевой эффектор и расположенная в нем кассета со скобками выполнены с возможностью приема осевого узла привода. Один не имеющий ограничительного характера приводимый в качестве примера вариант осуществления изобретения осевого узла привода 80 проиллюстрирован на Фиг. 11. Как проиллюстрировано, дистальный конец приводной балки 84 может ограничиваться вертикальной поддерживающей балкой 86, которая поддерживает лезвие ножа 81, и опорной поверхностью 88, которая сконфигурирована для зацепления с центральной частью салазок привода 72 во время операции сшивания скобками. Нижняя поверхность 85 на основании опорной поверхности 88 выполнена с возможностью приема опорного элемента 87, размещенного с возможностью скольжения вдоль нижней части кассеты со скобками 100 (Фиг. 4 и 6). Лезвие ножа 81 может быть размещено для перемещения несколько позади салазок привода 72 через центральный продольный паз 109 в кассете со скобками 100 для формирования разреза между рядами сшитыми скобками тканей. Удерживающий фланец 82 может выступать дистально от вертикальной балки 86 и может поддерживать цилиндрический кулачковый ролик 89 на его дистальном конце. Кулачковый ролик 89 может быть выполнен по размерам и сконфигурирован для зацепления с кулачковой поверхностью 57 на части упора 58 для фиксации части упора 58 вплотную к тканям организма. Специалисту в данной области будет понятно, что узел привода для использования в сочетании с хирургическими сшивающими инструментами или другими хирургическими инструментами может иметь много других конфигураций кроме тех, которые проиллюстрированы на Фиг. 11, и некоторые из которых описаны в патентах и патентных заявках, включенных в качестве ссылки в другом месте в данной заявке. В качестве неограничивающего примера узел привода 80 может содержать одну приводную балку, или любое другое количество приводных балок, а дистальный конец приводной балки (ок) может иметь любое количество форм, сконфигурированных для использования в концевом эффекторе, при этом узел привода выполнен с возможностью перемещения через него.
При использовании хирургический сшивающий инструмент может быть размещен в канюле или месте доступа, и расположен в операционном поле. Подлежащие разрезанию и сшиванию скобками ткани могут быть помещены между браншами 52, 54 хирургического сшивающего инструмента 10. Конструктивные особенности сшивающего инструмента 10, такие как, например, поворотную ручку 24 и рычаг включения 26 можно передвигать по желанию врача для достижения необходимого расположения бранш 52, 54 в операционном поле и тканей по отношению к браншам 52, 54. После достижения соответствующего позиционирования можно потянуть пусковой крючок 20 в направлении неподвижной рукоятки 22 для того, чтобы привести в действие пусковую систему. Пусковой крючок 20 приводит в действие компоненты пусковой системы таким образом, что регулирующий стержень 32 выдвигается в дистальном направлении через, по меньшей мере, часть ствола 14, чтобы вызвать схлопывание, по меньшей мере, одной из браншей 52, 54 в направлении другой для того, чтобы зажать ткани, расположенные между ними и/или для приведения в действие узла привода 80 дистально через, по меньшей мере, часть концевого эффектора 50.
В некоторых вариантах осуществления изобретения первое нажатие на пусковой крючок 20 может привести к зажатию тканей браншами 52, 54, в то время как повторные нажатия на пусковой крючок 20 могут привести к тому, что узел привода 80 будет выдвинут в дистальном направлении через, по меньшей мере, часть концевого эффектора 50. Одиночные повторные нажатия могут полностью продвигать узел привода 80 через кассету со скобками 100 для выталкивания скобок в ряд, или в качестве альтернативы, компоненты в узле рукоятки 12 могут быть выполнены таким образом, что необходимо осуществить множество повторных нажатий для того, чтобы полностью продвинуть узел привода 80 через кассету со скобками 100 для выталкивания скобок в ряд. Может потребоваться любое количество повторных нажатий, но в некоторых приводимых в качестве примера вариантах осуществления изобретения в любом месте от двух до пяти нажатий могут полностью продвинуть узел привода 80 через кассету со скобками 100. В вариантах осуществления изобретения, в которых узел привода 80 содержит нож 81 для того, чтобы разрезать подлежащие сшиванию скобками ткани, нож 81 разрезает ткани в связи с тем, что узел привода продвигается в дистальном направлении через концевой эффектор 50, и, следовательно, через кассету со скобками 100, расположенную в нем. В других, приводимых в качестве примера вариантах осуществления изобретения, двигатель, расположенный внутри узла рукоятки 12 и соединенный с пусковым крючком, может приводить в действие узел привода 80 автоматически в ответ на приведение в действие пускового крючка.
После выдвижения узла привода 80 в дистальном направлении через кассету со скобками 100 ролики втягивания 28 могут быть выдвинуты в проксимальном направлении для того, чтобы отвести узел привода 80 назад в его исходное положение. В некоторых конфигурациях ролики втягивания 28 могут быть использованы для отведения назад узла привода 80 перед полным продвижением узла 80 через кассету 100. В других вариантах осуществления изобретения отведение назад узла привода 80 может происходить автоматизировано после заранее определенного действия. Например, после того как узел привода 80 дистально продвинулся в предпочтительное местоположение, последующее возвращение пускового крючка 80 обратно в смещенное открытое положение может привести к автоматическому отведению назад узла привода 80. Двигатель и соединенные с ним компоненты, вместо роликов втягивания 28 и соединенных с ними компонентов, могут быть использованы для отведения назад узла привода 80. Кроме того, как обсуждалось выше, другие конструктивные особенности, такие как механизм блокировки приведения в действие, механизм сцепления, предотвращающий обратное действие, а также кнопка аварийного возврата могут использоваться во время работы хирургического сшивающего инструмента 10, как должно быть понятно специалистам в данной области.
Проиллюстрированный вариант осуществления изобретения хирургического сшивающего инструмента 10 представляет одну из множества различных конфигураций, а также связанные с ними способы применения, которые могут быть использованы в сочетании с изобретением, представленном в настоящем документе. Дополнительные приводимые в качестве примера варианты осуществления изобретения хирургических сшивающих аппаратов, их компонентов, а также связанные с ними способы применения, которые могут быть использованы в соответствии с настоящим изобретением, включают такие устройства, компоненты, и способы, которые представлены в опубликованной заявке на патент США № 2012/0083835 и в опубликованной заявке на патент США № 2013/0161374, каждая из которых включена в настоящем документе в качестве ссылки во всей своей полноте.
ИМПЛАНТИРУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Независимо от конфигурации хирургического инструмента, настоящее изобретение представляет использование имплантируемых материалов, например, биологических материалов и/или синтетических материалов, совместно именуемые «вспомогательные материалы», в сочетании с применением инструмента. Как показано на Фиг. 12 и 13, концевой эффектор 50 может содержать, по меньшей мере, одну часть вспомогательного материала 200, 200', расположенного между первым и вторым элементами браншей 52, 54, и он может удерживаться с возможностью последующего отсоединения в одном из поддерживающих каналов 56 и/или части упора 58. В проиллюстрированном варианте осуществления изобретения удерживание с возможностью последующего отсоединения обеспечивается удерживающими элементами 202, 202', которые описаны более подробно ниже. По меньшей мере, в одном варианте осуществления изобретения поверхность на вспомогательном материале 200, 200' может быть выполнена с возможностью соприкосновения с тканями по мере зажимания ткани между первой и второй браншами 52, 54. В таком варианте осуществления изобретения вспомогательный материал может быть использован для распределения сжимающего усилия зажимания по тканям, удаления излишней жидкость из тканей, и/или для улучшения захвата скобок. В различных вариантах осуществления изобретения один или несколько фрагментов вспомогательного материала могут быть расположены внутри концевого эффектора 50. По меньшей мере в одном варианте осуществления изобретения один фрагмент вспомогательного материала 200 может быть прикреплен к кассете со скобками 100 (Фиг. 12) и один фрагмент вспомогательного материала 200' может быть прикреплен к части упора 58 (Фиг. 13). По меньшей мере, в одном другом варианте осуществления изобретения два фрагмента вспомогательного материала 200 могут быть расположены, например, в поддерживающем канале 56, а один фрагмент опорного материала 200' может быть расположен, к примеру, на части упора 58. Любое подходящее количество вспомогательного материала могут быть расположено в пределах концевого эффектора 50.
Вспомогательный материал, используемый в комплексе с изобретением, представленном в настоящем документе, может иметь любое количество конфигураций и свойств. Как правило, он может быть выполнен из биоабсорбируемого материала, биофрагментируемого материала и/или материала, который, например, может быть расщеплен иным способом, в результате чего вспомогательный материал может быть поглощен, фрагментирован, и/или расщеплен в процессе заживления. По меньшей мере, в одном варианте осуществления изобретения вспомогательный материал может содержать, например, лекарственное вещество, которое может быть выполнено с возможностью высвобождения в динамике по времени, способствуя заживлению ткани. В вспомогательных различных вариантах осуществления изобретения вспомогательные материалы могут содержать, к примеру, нерассасывающиеся материалы и/или материалы, которые не могут быть расщеплены. Аналогичным образом, соединительные элементы могут по меньшей мере частично сформированы из, по меньшей мере, одного из следующего: биорассасывающегося материала, биофрагментируемого материала и расщепляемого материала, в результате чего соединительные элементы могут рассасываться, фрагментироваться и/или расщепляться в организме. В различных вариантах осуществления изобретения соединительные элементы могут содержать, например, лекарственное вещество, которое может быть выполнено с возможностью высвобождения в динамике по времени, способствуя заживлению ткани. В дополнительных различных вариантах осуществления изобретения соединительные элементы могут содержать, к примеру, нерассасывающиеся материалы и/или материалы, которые не могут быть расщеплены, например, такой как пластик.
Более конкретно, некоторые иллюстративные не имеющие ограничительного характера примеры синтетических материалов, которые могут быть использованы в комплексе с изобретением, представленном в настоящем документе, включают биоразлагаемый синтетический рассасывающийся полимер, такой как пленка с полидиоксаноном, продаваемая под торговой маркой PDS, или пленка с себацинатом полиглицерина (PGS) или другие биоразлагаемые пленки, сформированные из PGA (полигликолевой кислоты, выпускаемой под торговой маркой Vicryl), PCL (поликапролактон), PLA или PLLA (полимолочную кислоту), PHA (полигидроксиалканоат), PGCL (полиглекапрон 25, продаваемый под торговой маркой Monocryl), материал PANACRYL (Ethicon, Inc., Somerville, NJ), полиглактин910, полиглюконат, PGA/ТМС (полигликолид-триметиленкарбонат, продаваемые под торговой маркой Biosyn), полигидроксибутират (PHB), поливинилпирролидон) (PVP), поливиниловый спирт (PVA), или смесь сополимеризации мономеров PGA, PCL, PLA, PDS. При использовании, синтетический материал может быть расщеплен под воздействием воды таким образом, что вода атакует связь синтетического материала полимера. В результате, механическая прочность может стать уменьшенной, а конструкция материала может быть расщеплена в неопределенную или раздробленную структуру. В связи с тем, что происходит дальнейшее расщепление, в результате чего материал распадается на углеводы и составляющие части кислоты, организм пациента может метаболизировать и удалить расщепленные материалы.
Некоторые приводимые в качестве примера неограничивающие примеры биологических полученных материалов, которые могут быть использованы в комплексе с изобретением, представленном в настоящем документе, включают обедненную тромбоцитами плазму (РРР), обогащенную тромбоцитами плазму (PRP), крахмал, хитозан, альгинат, фибрин, тромбин, полисахарид, целлюлозу, коллаген, бычий коллаген, бычий перикард, желатин-резорцин-формалиновый адгезив, окисленную целлюлозу, адгезив на основе клея мидий, полиаминокислоту, агарозу, полиэфирэфиркетоны, амилозу, гиалуронан, гиалуроновую кислоту, белок молочной сыворотки, карбоксиметилцеллюлозу, крахмал, желатин, шелк или другой материал, подходящий для смешивания с биологическим материалом и введения в рану или область дефекта, включая комбинации материалов, или любого материала, и являются очевидными специалистам в данной области с учетом изобретения, представленного в настоящем документе. Биологические материалы могут быть получены из различных источников, в том числе и от пациента, в котором биологический материал должен быть имплантирован, человека, который не является пациентом, в котором биологический материал должен быть имплантирован, или от других животных.
Раскрытие дополнительной информации, имеющей отношение к синтетическим или полимерным материалам и биологическим материалам, которые могут быть использованы в сочетании с представленным в настоящем документе изобретении, можно найти в опубликованной заявке на патент США № 2012/0080335, опубликованной заявке на патент США № 2012/0083835, заявке на патент США серийный № 13/433115, озаглавленной «Компенсатор толщины ткани, содержащий капсулы для ограничения среды низкого давления» и поданной 28 марта 2012 года, заявке на патент США серийный № 13/433118, озаглавленной «Компенсатор толщины ткани, содержащий множество материалов» и поданной 28 марта 2012 года, заявке на патент США с серийным № 13/532825, озаглавленной «Компенсатор толщины ткани с усовершенствованной видимостью» и поданной 26 июня 2012 года, заявке на патент США с серийным № 13/710931, озаглавленной «Электрохирургический концевой эффектов с наметыванием ткани» и поданной 11 декабря 2012 года, и заявке на патент США с серийным № 13/763,192, озаглавленной «Имплантируемые слои различной толщины для хирургических сшивающих инструментов» и поданной 8 февраля 2013 года, каждая из которых включена в настоящем документе в качестве ссылки во всей своей полноте.
При использовании вспомогательный материал может поставляться предварительно загруженным в устройство и/или кассету со скобками, в то время как в других случаях вспомогательный материал может быть упакован отдельно. В тех случаях, в которых вспомогательный материал поставляется предварительно загруженным в устройство и/или кассету со скобками, операция сшивания скобками может быть осуществлена, как известно специалистам в данной области. Например, в некоторых случаях пуска устройства может быть достаточно для того, чтобы отделить вспомогательный материал от устройства и/или кассеты сшивающего инструмента, таким образом, не требуя никаких вспомогательных действий со стороны врача. В других случаях, любой оставшийся соединительный элемент или удерживающий элемент, соединяющий вспомогательный материала с устройством и/или кассетой со скобками, может быть удален перед извлечением инструмента из операционного поля, тем самым оставляя вспомогательный материал в операционном поле. В тех случаях, в которых вспомогательный материал упаковывают отдельно, материал может быть съемно соединен, по меньшей мере, с одним из компонентов концевого эффектора и кассеты со скобками перед пуском устройства. Вспомогательный материал может быть охлажден, и соответственно извлечен из холодильника и соответствующей упаковки, а затем соединен с устройством с помощью соединительного или удерживающего элемента, которые описаны в настоящем документе, или иным образом известны специалистам в данной области. Операция сшивания скобками может быть проведена, как известно специалистам в данной области, и, при необходимости, вспомогательный материал может быть отделен от устройства, как описано выше.
УДЕРЖИВАЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Соединительные или удерживающие элементы могут быть использованы для прикрепления, по меньшей мере, временно одного или более фрагментов вспомогательного материала в концевом эффекторе и/или кассете со скобками. Эти удерживающие элементы могут выпускаться в различных формах и конфигурациях, таких как, например, одна или более нитей, адгезивные материалы, скобки, скобы, защелкивающиеся или другие соединительные или сопрягаемые элементы и т.д. Например, удерживающие элементы могут быть расположены в непосредственной близости к одной или более сторон и/или концам вспомогательного материала, что может способствовать предотвращению отслаивания вспомогательного материала от кассеты со скобками и/или поверхности упора в тех случаях, когда концевой эффектор вводится через троакар или входит в зацепление с тканями. В других вариантах осуществления изобретения удерживающие элементы могут быть использованы с адгезивом, или в виде адгезива, подходящего для удерживания вспомогательного материала в концевом эффекторе с возможностью последующего отсоединения, каким является цианоакрилат. По меньшей мере, в одном варианте осуществления изобретения адгезив может быть нанесен на удерживающие элементы перед тем, как удерживающие элементы будут соединены с вспомогательным материалом, кассетой со скобками, и/или частью упора. Как правило, после того как пуск завершен, удерживающий элемент может быть отделен от вспомогательного материала и/или концевого эффектора таким образом, что вспомогательный материал может оставаться в операционном поле при извлечении концевого эффектора. Некоторые приводимые в качестве примера не имеющие ограничительного характера варианты осуществления изобретения удерживающих элементов описаны в настоящем документе со ссылкой на Фиг. 12-15.
Фиг. 12 иллюстрирует один приводимый в качестве примера вариант осуществления изобретения соединительного или удерживающего элемента 202, соединенного с вспомогательным материалом 200 для прикрепления материала 200 во временном местоположении по отношению к нижней бранше 52 концевого эффектора 50. Как показано, вспомогательный материал 200 размещен над кассетой со скобками 100, расположенном в удлиненном канале 56 нижней бранши 52, а удерживающий элемент 202 проходит через него. В варианте осуществления изобретения, удерживающий элемент 202 представлен в виде одной нити, проходящей через множество местоположений вспомогательного материала 200, или это может быть множество нитей, расположенных в одном или более местоположениях в вспомогательном материале 200. Как показано, нити расположены в местоположениях по всему периметру вспомогательного материала 200, а также прилегают к центральному продольному каналу 201, выполненному в вспомогательном материале 200. Канал 201 может быть более свободным для прохождения ножа через вспомогательный материал 200 для того, чтобы разрезать материал 200 на две или более отдельных полос. В некоторых вариантах осуществления изобретения, например, в тех случаях, когда удерживающий элемент 202 представляет собой одну нить, проходящую через множество местоположений вспомогательного материала 200, нож, проходящий через нижнюю браншу 52 может разрезать удерживающий элемент 202 в одном или нескольких местах, позволяя тем самым отделение удерживающего элемента 202 от вспомогательного материала 200 и удаление из операционного поля, в то время как вспомогательный материал 200 остается прижатым в операционном поле одной или более скобками, которые выталкиваются из кассеты 100.
Фиг. 13 иллюстрирует вспомогательный вариант осуществления изобретения соединительного или удерживающего элемента 202, соединенного с вспомогательным материалом 200 для прикрепления материала 200' во временном местоположении на концевом эффекторе 50. Удерживающий элемент 202' имеет ту же конфигурацию, что и удерживающий элемент 202 на Фиг. 12, тем не менее, в данном варианте осуществления изобретения он используется для прикрепления материала к упору или верхней бранше 54, а не к кассете или нижней бранше 52.
Фиг. 14 иллюстрирует другой неограничивающий вариант осуществления изобретения соединительного или удерживающего элемента 202'', который используется для удерживания вспомогательного материала 200'' с возможностью последующего отсоединения по меньшей мере с одной из браншей: верхней браншей 54 и нижней браншей 52. В этом варианте осуществления изобретения удерживающий элемент 202'' представляет собой одну нить, которая проходит через дистальную часть 200d'' вспомогательного материала 200'' и соединена с проксимальным концом 54р верхней бранши 54. Терминальные концы 202t'' удерживающего элемента 202'' могут использоваться для перемещения удерживающего элемента 202'' по отношению к браншам 54, 52. В выдвинутом положении, которое показано на Фиг. 14, удерживающий элемент 202'' может фиксировать вспомогательный материал 200 '' на месте в связи с тем, что концевой эффектор 50 введен в операционное поле. После этого, например, бранши 52, 54 концевого эффектора 50 могут быть закрыты на ткани, а скобки из кассеты со скобками 100 могут быть установлены в ткани через вспомогательный материал 200''. Удерживающий элемент 202'' может быть перемещен в оттянутое положение, при котором удерживающий элемент 202'' может быть функционально отсоединен от вспомогательного материала 200''. В качестве альтернативы удерживающий элемент 202'' может быть втянут до установки скобок. В любом случае, в результате вышеизложенного, концевой эффектор 50 можно открыть и вывести из операционного поля, оставив позади вспомогательный материал 200'' и ткани.
Фиг.15 иллюстрирует еще один неограничивающий вариант осуществления изобретения соединительного или удерживающего элемента 202''' для прикрепления местоположения вспомогательного материала 200''' к концевому эффектору. В частности, вспомогательный материал 200''' и удерживающий элемент 202''' используются в сочетании с концевым эффектором 50', показанным на Фиг. 9 и 10. В этом варианте осуществления изобретения удерживающий элемент 202''' находится в виде шовного материала, который используется для того, чтобы присоединить вспомогательный материал 200''' к первой, нижней бранше 52' на проксимальном и дистальном концах 52р', 52d'. Аналогичным образом, как это показано на Фиг. 9 и 10, вспомогательный материал 200''' может также быть прикреплен ко второй, верхней бранше 54' на проксимальном и дистальном концах 54р', 54d'. Необязательно, могут быть выполнены выемки либо в одной, или же в обеих браншах 52', 54', и либо в одном, или же в обоих вспомогательных материалах 200''', которые могут защитить удерживающий элемент 202''' от непреднамеренного резания внешним объектом. При использовании, лезвие ножа 81' на узле привода 80' может разрезать удерживающий элемент 202''', когда он проходит через концевой эффектор 50' для того, чтобы высвободить вспомогательный материал 200'''.
Специалисту в данной области будут понятны различные другие способы, с помощью которых вспомогательный материал может временно удерживаться относительно концевого эффектора. В различных вариантах осуществления изобретения соединительные или удерживающие элементы могут быть выполнены с возможностью высвобождения из концевого эффектора и установки вместе с фрагментом вспомогательного материала. По меньшей мере, в одном варианте осуществления изобретения рабочие части удерживающих элементов могут быть выполнены с возможностью отсоединения от частей корпуса удерживающих элементов таким образом, что рабочие части могут быть установлены с фрагментом вспомогательного материала, в то время как части корпуса остаются прикрепленными к концевому эффектору. В других различных вариантах осуществления изобретения вся совокупность удерживающих элементов может оставаться в зацеплении с концевым эффектором, когда вспомогательный материал отделяется от концевого эффектора.
МАТЕРИАЛЫ, ВЫЗЫВАЮЩИЕ ВРАСТАНИЕ ТКАНЕЙ
Как было указано выше, различные вспомогательные материалы предназначены для использования с хирургическим сшивающим инструментом. В то время как в некоторых случаях вспомогательные материалы могут представлять собой синтетический материал, и/или биологический материал, в некоторых приводимых в качестве примера вариантах осуществления изобретения вспомогательный материал может быть специально сконфигурирован для облегчения врастания ткани в материалы. Несмотря на то, что это может быть достигнуто с использованием различных технологий, в одном из вариантов осуществления изобретения вспомогательный материал может содержать как гидрофильные части, так и гидрофобные части для формирования гидрофильно-гидрофобного вспомогательного материала. Полученная в результате комбинация может преимущественно иметь поверхности или участки, которые притягивают клетки и способствуют врастанию клеток (гидрофильные), а также поверхности или участки, которые не притягивают клетки или иным образом не способствуют врастанию клеток (гидрофобные). При использовании, гидрофобные участки могут быть размещены в контакте с тканью, в то время как гидрофобные участки могут быть ориентированы в сторону от поверхности ткани.
В некоторых вариантах осуществления изобретения синтетические полимеры, которые используются для формирования вспомогательных материалов, могут быть гидрофобными, такие как поликапролактон (PCL) и полимолочная кислота (PLLA). Следует отметить, что термин «полимеры», используемый в данном описании, может включать сополимеры. Тем не менее, синтетические вспомогательные материалы могут быть обработаны или иным образом произведены, чтобы быть гидрофильными, как будет описано в настоящем документе. Для того чтобы сформировать вспомогательный материал, может быть использован любой способ создания синтетического материала, имеющего гидрофильную часть и гидрофобную часть. В некоторых вариантах осуществления изобретения поверхность (или только половину) гидрофобного вспомогательного материала обрабатывают кислотой или основанием, что может вызвать формирование карманов или углублений на поверхности. В качестве альтернативы, вспомогательный материал может быть сформирован путем скрепления гидрофильного слоя с гидрофобным слоем. Например, вспомогательный материал может быть обработан таким образом, что весь вспомогательный материал становится гидрофильным. Затем этот гидрофильный слой может быть присоединен, например, ламинированием, ко второму гидрофобному слою вспомогательного материала, при этом создается материал, который является гидрофобным и гидрофильным. Различные подходы могут быть использованы для создания вспомогательного материала или матрицы, в которой контактирующий с тканью участок стимулирует врастание клеток, в то время как неконтактирующий с тканью участок не способствует врастанию клеток.
Любой вспомогательный материал, такой как описанный выше, может быть сделан гидрофильным и/или гидрофобным. Дополнительно, специалисту в данной области должно быть понятно, что любая форма вспомогательного материала может быть сделана для того, чтобы быть гидрофильной и/или гидрофобной, например, вспомогательный материал типа пленки и/или вспомогательный материала типа пены. В одном приводимом в качестве примера варианте осуществления изобретения пленка или пена может быть сделана гидрофильной с помощью любой подходящей технологии, например, технологии привитой сополимеризации поверхности и технологии нанесения покрытий, в зависимости от физических или химических свойств пленки или пены.
Технологии привитой сополимеризации поверхности могут быть использованы, например, если пленка или пена имеет реакционноспособные химические области или функциональные группы, такие как амино, гидроксильные или карбоксильные группы. В этом случае пленка или пена может быть сделана гидрофильной путем ковалентного связывания гидрофильных частей или поверхностно-активных веществ на пленке или пене. Эти гидрофильные части могут содержать, но не ограничиваясь этим, полиэтиленгликоль (PEG) и полоксамеры (продаваемый под торговыми названиями Pluronic, поставляется BASF, Synperonic, поставляется Sigma Aldrich, и Kolliphor, поставляется BASF).
Технологии нанесения покрытия можно использовать, например, если пленка или пена не имеет реакционноспособных участков, поскольку, как правило, не представляется возможным придать гидрофильные свойства с использованием технологии привитой сополимеризации поверхности. Различные уровни покрытия с гидрофильным полимером будут придавать различную степень гидрофильности пены или пленки. Тем не менее, в случае пористой пены должен быть уход, так как покрытие может привести к закрытию открытых пор и может привести к превращению открыто-ячеистой или сетчатой пены в закрыто-ячеистую пену.
В одном варианте осуществления изобретения гидрофильные 65:35 PGA/PCL полимеры могут быть получены сополимеризацией PEG/Pluronic с PCL/PGA. Введение единиц повтора PEG или полоксамера в цепь сополимера приводит цепь в гидрофильное состояние, что в результате дает набухание при контакте с жидкостями организма, в том числе с кровью. Гидрофильность полимера можно регулировать с использованием различных молекулярных масс PEG и полоксамера и соотношения PEG/полоксамер к PCL/PGA. Например, более высокое содержание PEG/полоксамер, как ожидается, приведет к увеличению набухания и более высокой гидрофильности.
Вспомогательный материал может быть селективно присоединен к одной или обеим браншам концевого эффектора. Как показано на Фиг. 16, вспомогательный материал 400, 400' может быть прикреплен к обеим нижней и верхней браншам 1052, 1054 концевого эффектора 1050. Вспомогательный материал 400, 400' может иметь первую сторону 402, 402', которая является гидрофобной и вторую сторону 404, 404', который является гидрофильной. Первая гидрофобная сторона 402, 402' может быть сконфигурирована для непосредственного соприкосновения поверхности с верхней и нижней браншами 1052, 1054, в то время как вторая, гидрофильная сторона 404, 404' может быть ориентирована в противоположную сторону от верхней и/или нижней бранш 1052, 1054. В этой конфигурации вторая гидрофильная сторона 404, 404' будет обращена к обрабатываемой ткани и непосредственно соприкасаться с ней (т.е. захватываться концевым эффектором 1050) после приведения концевого эффектора 1052 в действие, а первая, гидрофобная сторона 402, 402' будет на противоположной стороне, обращенной в противоположную сторону от обрабатываемой или захваченной ткани. Эта конфигурация показана на Фиг. 18A и 18B, которые будут более подробно описаны ниже.
Фиг. 17А-17С иллюстрируют вспомогательный материал 400, 400' при нанесении капли воды 406. Как показано, гидрофильная сторона 404, 404' абсорбирует воду 406 и диспергирует воду 406 по слою 404, 404'. В противоположность этому, гидрофобная сторона 402, 402' отталкивает воду 406, которая остается, по существу, на поверхности гидрофобного слоя 402, 402'.
При использовании вспомогательный материал 400 может быть расположен в корпусе, например, как показано на Фиг. 18A и 18B. Как показано на фиг.18А, вспомогательный материал 400 имплантируется в области лечения с использованием скобок 408 таким образом, что гидрофильная сторона 404 вспомогательного материала 400 находится в непосредственном контакте с обрабатываемой тканью 410, а гидрофобная сторона 402 на противоположной стороне является открытой для прилегающей ткани 412, такого органа, для которого прорастание ткани не требуется. В этой конфигурации гидрофильная сторона 404 усиливает прорастание клеток в зажатой ткани 410, а гидрофобная сторона 402 не способствует прорастанию клеток и, следовательно, предотвращает гидрофобную сторону от прикрепления к прилегающей ткани 412. Фиг. 18B иллюстрирует это дополнительно как, например, гидрофильная сторона 404 находится в контакте с подлежащей обработке тканью 410, но не с рядом расположенной тканью 412, а гидрофобная сторона находится в контакте с прилегающей тканью 412, а не с подлежащей лечению тканью 410.
СИНТЕТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ С БИОПОКРЫТИЕМ
Как было указано выше, как правило, синтетические рассасывающиеся материалы являются гидрофобными и, в лучшем случае, не ингибируют заживление, а в худшем случае, воздействуют как инородные тела в процессе заживления. Тем не менее, можно взять гидрофобную матрицу, такую как PGA/PCL, и произвести микротравление или питтинг поверхности полимера для того, чтобы сделать материал более гидрофильным. После того, как произведено травление или питтинг, в дальнейшем возможно нанесение или покрытие синтетического рассасывающегося материала биологическим материалом, например, коллагеном или фибрином для того, чтобы сформировать синтетический рассасывающийся материал, который имеет биологическое покрытие, которое улучшает заживление, как биологическое, но сохраняет структурные свойства синтетического рассасывающегося материала.
Фиг. 19А-19С иллюстрируют различные синтетические рассасывающиеся материалы, имеющие поверхностные особенности и характеристики, такие как наноособенности, которые создают макроструктуру, которая влияет на создание гидрофильной поверхности, а значит из этого следует, что обеспечивается возможность получения биологического покрытия. Фиг. 19А иллюстрирует вспомогательный материал, который представляет собой тканый материал 500. Тканый материал образует конструктивные особенности поверхности 502, то есть, ячейки, которые могут улавливать биологические элементы. Кроме того, тканый вспомогательный материал 500 может быть выполнен из волокон 504,которые являются либо гидрофильными, либо гидрофобными, или же их комбинациями, которые позволяют тканому материалу быть гидрофильно-гидрофобным материалом, а также позволяют ему иметь биологическое покрытие. Фиг. 19В иллюстрирует синтетический рассасывающийся материал 500', который имеет особенности микротравления поверхности 502', которые производятся с использованием технологии лазерного травления. Эти особенности поверхности 502' также обеспечивают гидрофильные характеристики поверхности синтетического рассасывающегося материала. Фиг. 19C иллюстрирует синтетический рассасывающийся материал 500'', который обработан с применением технологии гидролиза поверхности. Этот гидролиз поверхности может быть сделан путем введения сильной кислоты или основания, которые затем смываются или лиофилизируются прежде, чем разрушится вся матрица. Этот гидролиз поверхности приводит к питтингу поверхности, формирующему макроструктуру, которая создает гидрофильную поверхность и, таким образом, способствует прорастанию клеток. Таким же образом могут быть сделаны лазерное травление, покрытие поверхности, плазменная обработка поверхности, привитая сополимеризация поверхности, и/или комбинирование для того, чтобы улучшить гидрофильные свойства синтетического рассасывающегося материала. Эти технологии травления и питтинга поверхности могут не только сделать гидрофильный вспомогательный материал (или структуру), они могут оставить поверхности с ямками, которые сохраняют жидкости после способствования перемещению их в структуру.
На Фиг. 20А-2°C представлены изображения сканирующей электронной микроскопии синтетических рассасывающихся материалов 600, 600', 600'', имеющих питтинг поверхности 602, 602', 602''. На Фиг. 21А-21С представлены изображения сканирующей электронной микроскопии синтетических рассасывающихся материалов 700, 700', 700'', имеющих нанохарактеристики микротравления 702, 702', 702'' на их поверхностях. Как показано на Фиг. 21В и 21С, клетки 704 прилипают или присоединяются к наноособенностям 702', 702'' и, таким образом, способствуют прорастанию клеток. Фиг. 22А-22С иллюстрируют дополнительные особенности поверхности, т.е функциональные группы, 802, 802', 802'', которые могут быть сформированы на синтетическом рассасывающемся материале 800, 800', 800'' с помощью плазменного травления и/или техники травления полимера. Фиг. 22A иллюстрирует результат плазменного травления и/или привитой сополимеризации полимера, которые происходят при окислении на воздухе, Фиг. 22B иллюстрирует гидроксильные группы 802', которые сформированы при использовании альдегида, а Фиг. 22С иллюстрирует аминогруппы 802'', которые сформированы при использовании диаминов и смешивания.
Нанесение покрытия на синтетический рассасывающийся материал после микропротравливания или питтинга может быть достигнуто любым подходящим способом. Например, после того, как питтинг или травление поверхности выполнены, она может быть насыщена жидким коллагеном, фибрином или другим биологическим материалом. После насыщения, насыщенный синтетический рассасывающийся вспомогательный материал или структура может затем быть сублимирован или лиофилизирован для того, чтобы создать биологическую поверхность покрытия, которое будет сохранено в ямках даже после гидратирования вспомогательного материала или структуры. Этот синтетический материал с биопокрытием может действовать как биопрепарат в растущих клетках, сохраняя в то же время желательные синтетические свойства, которые описаны выше.
ПОВТОРНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
Устройства, описанные в настоящем документе, могут быть выполнены с возможностью утилизации после однократного применения, или они могут быть выполнены с возможностью применения множество раз. Однако в любом случае устройство можно восстановить для повторного применения после, по меньшей мере, одного применения. Модернизация 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 любое число конкретных деталей или частей устройства можно избирательно заменить или удалить в любой комбинации, например, электроды, батарею или другой источник питания, внешне носимых датчик и/или корпус, и т.д. После очистки и/или замены конкретных частей устройство можно собрать вновь для последующего применения либо в мастерской по восстановлению, либо силами хирургической бригады непосредственно перед хирургическим вмешательством. Специалистам в данной области будет очевидно, что для восстановления устройства можно использовать различные 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 изобретения описанные в настоящем документе устройства можно обрабатывать перед проведением хирургической операции. Сначала полученный новый или уже использованный инструмент 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 указанный контейнер с инструментом помещается в поле действия излучения, способного проникнуть внутрь контейнера, например, гамма-излучение, рентгеновское излучение или пучок быстрых электронов. Излучение уничтожает бактерии на инструменте и в таре. Стерилизованный инструмент может затем храниться в стерильной таре. Герметичная тара сохраняет инструмент стерильным до его вскрытия в медицинском учреждении.
Дополнительные приводимые в качестве примера структуры и компоненты описаны в заявке США №14/074884 под названием «Уплотнительные материалы для использования в хирургическом сшивании», 14/074810 под названием «Гибридные вспомогательные материалы для использования в хирургическом сшивании», 14/075438 под названием «Позитивно заряженные имплантируемые материалы и метод их формирования », и 14/074902 под названием «Гибридные вспомогательые материалы для использования в хирургическом сшивании», которые поданы на сегодняшний день, и при этом включены в настоящий документ в качестве ссылки во всей их полноте.
Специалисту в данной области будут понятны особенности и преимущества настоящего изобретения на основе описанных выше вариантов осуществления изобретения. Соответственно, настоящее изобретение не ограничивается представленными на графических материалах и описанными вариантами осуществления изобретения, 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.