(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
外科システム(100)においてカニューレ(302)を選択的に係合及び係合解除するためのカニューレ固定アセンブリ(300)であって、前記カニューレ固定アセンブリは、
前記カニューレ(302)の部分(410)を受け入れるための少なくとも1つの開口(602)を含むハウジング(502)、
ロックプレート(504)であって、前記ハウジング(502)の前記少なくとも1つの開口(602)内に受け入れられたカニューレ(302)の前記部分(410)と係合するように構成された少なくとも1つの開口(516)と、前記ロックプレート(504)の一方の端における解放手段(512)とを含み、前記解放手段(512)は前記ハウジング(502)の外表面上に露出されるように構成された、ロックプレート(504)、及び
前記ハウジング(502)の内表面上のスロット(520)に取り付けられた圧迫手段(508)であって前記ロックプレート(504)と係合するように構成された圧迫手段(508)、
を含み、前記圧迫手段(508)は、前記カニューレ固定アセンブリ(300)との前記カニューレ(302)の係合を促進するために前記ロックプレート(504)を付勢するように構成されており、前記解放手段(512)は、前記カニューレ固定アセンブリ(300)との前記カニューレ(302)の係合解除を促進するためにロックプレート(504)の付勢を外すように構成されている、
カニューレ固定アセンブリ(300)。
前記カニューレ(302)に対して作用される力を測定するための、及び前記カニューレ固定アセンブリ(300)内の前記カニューレ(302)の存在を検知するための、1又は複数のセンサ(510)をさらに含む、請求項1に記載のカニューレ固定アセンブリ(300)。
前記1又は複数のセンサ(510)は、プリント回路基板(PCB)(526)上に位置付けられており、前記PCB(526)はハウジング(502)の内表面に取り付けられている、請求項2に記載のカニューレ固定アセンブリ(300)。
前記ロックプレート(504)の往復移動を容易にするために前記ロックプレート(504)上にリテーナプレート(506)が固定されるように、前記ハウジング(502)の内表面に取り付けられた、前記リテーナプレート(506)をさらに含む、請求項1に記載のカニューレ固定アセンブリ(300)。
カニューレ滅菌アダプタ(308)が前記カニューレ固定アセンブリ(300)とカニューレ(302)との間に位置付けられるように、前記カニューレ固定アセンブリ(300)は前記カニューレ滅菌アダプタ(308)を受け入れるように構成された、請求項1に記載のカニューレ固定アセンブリ(300)。
カニューレ滅菌アダプタ(308)及びドレープが滅菌領域と非滅菌領域との間の境界を形成するように、前記カニューレ滅菌アダプタ(308)は前記ドレープに接続された、請求項1に記載のカニューレ固定アセンブリ(300)。
前記カニューレ(302)とカニューレ固定アセンブリ(300)との間に配置されるように構成されたカニューレ滅菌アダプタ(308)をさらに含み、前記カニューレ滅菌アダプタ(308)及びドレープが滅菌領域と非滅菌領域との間の境界を形成するように、前記カニューレ滅菌アダプタ(308)は前記ドレープに接続された、請求項9に記載の外科システム(100)。
前記カニューレ(302)は、前記カニューレ(302)の近位端(404)を形成するボウルセクション(402)と、前記ボウルセクション(402)から前記カニューレ(302)の遠位端(408)まで延在するチューブ(406)とを含む、請求項9に記載の外科システム(100)。
前記カニューレ(302)は、前記カニューレ(302)を前記カニューレ固定アセンブリ(300)と係合又は係合解除するように構成されたロックプロング(418)を有する取り付け部分(410)、(420)をさらに含む、請求項9に記載の外科システム(100)。
前記カニューレ固定アセンブリ(300)は、前記ロックプレート(504)の往復移動を容易にするために前記ロックプレート(504)上にリテーナプレート(506)が固定されるように、前記ハウジング(502)の内表面に取り付けられた、前記リテーナプレート(506)を含む、請求項9に記載の外科システム(100)。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明の原理の理解を促進する目的のために、図面に示される実施形態を参照し、これについて説明するために特定の言語を使用する。しかし本発明の範囲を限定することがそれによって意図されるわけではなく、本発明に関連する分野の当業者であれば通常思い付くであろうものなどの、示されるシステムにおける変更及びさらなる修正、並びに前記システムにおいて示される本発明の原理のさらなる応用が企図される、ということが理解されるであろう。
【0014】
前述の概要及び以下の詳細な説明は本発明を例示し説明するものであり、本発明を限定することを意図するものではない、ということが当業者によって理解されるであろう。本特許明細書全体を通して、添付の図面において同様の数字は同様の構成要素を示すという規約が採用される。
【0015】
本明細書全体を通して、「一実施形態」、「別の実施形態」、「一実装」、「別の実装」、又は同様の言語への言及は、実施形態に関連して記載される特定の特徴、構造、又は特性が本発明の少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。したがって本明細書全体を通して、「一実施形態では」、「別の実施形態では」、「一実装では」、「別の実装では」というフレーズ、及び同様の言語の出現は、全て同じ実施形態について言及する場合があるが、必ずしもそうとは限らない。
【0016】
用語「含む(comprises)」、「含む(comprising)」、又はその任意の他の変形は、工程のリストを含むプロセス若しくは方法がそれらの工程のみを含むのではなく明白にリストされていない他の工程を又はそのようなプロセス若しくは方法に固有ではない他の工程を含み得るように、非排他的な包含をカバーすることが意図される。同様に、「を含む(comprises...a)」に続く1又は複数の装置又はサブシステム又は要素又は構造は、より多くの制約なしで、その他の装置又はその他のサブシステム又はその他の要素又はその他の構造又は追加の装置又は追加のサブシステム又は追加の要素又は追加の構造の存在を排除しない。
【0017】
特に定義しない限り、本明細書中で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。本明細書中に示す機器、システム、及び例は例示にすぎず、限定することを意図するものではない。本明細書中の用語「a」及び「an」は数量の制限を示すものではなく、言及される品目が少なくとも1つ存在することを示す。さらに、滅菌バリア及び滅菌アダプタという用語は同じ意味を示し、本明細書全体を通して交換可能に使用され得る。本発明の実施形態について添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。
【0018】
本発明は最小侵襲手術のためのロボット外科システムに関する。ロボット外科システムは一般に、複数のロボットアームの使用を含む。前記ロボットアームのうちの1又は複数は多くの場合、関節式(ジョー、鋏、把持器、ニードルホルダ、マイクロディセクタ、ステープルアプライヤ、タッカ、吸引/洗浄ツール、クリップアプライヤ、若しくは同様のものなど)又は非関節式(切断刃、焼灼プローブ、洗浄器、カテーテル、吸引オリフィス、若しくは同様のものなど)であってもよい外科ツールを支持する。前記ロボットアームのうちの1又は複数は多くの場合、(腹腔鏡、関節鏡、子宮鏡、若しくは同様のものなどの様々な構造のうちの任意のものであってもよい)内視鏡などの1若しくは複数の外科画像/ビデオキャプチャ装置を、又は所望により、(超音波、蛍光透視法、磁気共鳴イメージング、若しくは同様のものなどの)何らかのその他のイメージングモダリティを支持するために使用される。
【0019】
図1(a)は、本発明の一実施形態によるロボット外科システムの複数のロボットアームの概略図を示す。具体的には、
図1は、患者カート(101)の周りに装着された4つのロボットアーム(103a)、(103b)、(103c)、(103d)を有してもよいロボット外科システム(100)を示す。
図1に示す4つのロボットアーム(103a)、(103b)、(103c)、(103d)は例示を目的とするものであり、ロボットアームの数は、手術のタイプ又はロボット外科システムのタイプに応じて様々であってもよい。4つのロボットアーム(103a)、(103b)、(103c)、(103d)は、患者カート(101)に沿って装着されてもよく、異なる方法で配置されてもよいが、患者カート(101)上に装着されたロボットアーム(103a)、(103b)、(103c)、(103d)に限定されず、可動手段上に別々に装着されたロボットアーム(103a)、(103b)、(103c)、(103d)にも限定されず、互いに機械的に及び/又は動作的に接続されたロボットアーム(103a)、(103b)、(103c)、(103d)にも限定されず、ロボットアーム(103a)、(103b)、(103c)、(103d)が中央本体(図示せず)から枝分かれするように前記中央本体に接続されたロボットアーム(103a)、(103b)、(103c)、(103d)にも限定されない。
【0020】
図1(b)は、本発明の一実施形態によるロボット外科システムの外科医コンソールの概略図を示す。外科医コンソール(117)は、外科医が患者の身体の周りのロボットアーム(103a)、(103b)、(103c)、(103d)を制御することによって患者カート(101)上に横たわっている患者の遠隔手術を行うのを支援してもよい。外科医コンソール(117)は、外科器具(図示せず)が患者の身体の内部にある間の、前記器具の移動を制御するように構成されていてもよい。外科医コンソール(117)は、2D/3Dモニタ、ウェアラブル観察手段(図示せず)、及びこれらの組み合わせに限定されない少なくとも1つの調節可能な観察手段(107)を含んでもよい。外科医コンソール(117)は、患者カート(101)における外科サイトの3D高精細(HD)内視鏡ビューを示すだけでなくロボット手術の間に外科医が使用してもよい様々な医療機器からの追加情報も示してもよい、複数のディスプレイを装備していてもよい。さらに、観察手段(107)は、ロボット外科システム(100)の様々なモードであって取り付けられているロボットアームの識別情報及び数、取り付けられている現在の外科器具タイプ、現在の器具のツール先端位置、並びに衝突情報に限定されない、ロボット外科システム(100)の様々なモードを、ECG、超音波表示、蛍光透視画像、CT、MRI情報などの医療データと共に提供してもよい。外科医コンソール(117)はさらに、1又は複数のハンドコントローラ(109)、1又は複数のフットコントローラ(113)、クラッチ機構(図示せず)、及びこれらの組み合わせに限定されない、ロボットアームを制御するための機構を含んでもよい。外科医コンソール(117)におけるハンドコントローラ(109)は、外科医によって実行される複雑な動作を切れ目なくキャプチャし転送して、前記外科医が外科ツールを直接的に関節動作させている(articulating)という感覚を与える必要がある。様々なコントローラが手術中の様々な目的のために必要とされ得る。いくつかの実施形態では、ハンドコントローラ(109)は、ジョイスティック、外骨格グローブ、電動及び重力補償マニピュレータ、又は同様のものなどの、1又は複数の手動操作される入力装置であってもよい。これらのハンドコントローラ(109)は遠隔操作モータを制御し、前記遠隔制御モータは次に、前記ロボットアームに取り付けられた外科器具の移動を制御する。外科医は、外科医コンソール(117)を制御する間、
図1(b)に示す椅子(111)などの休息機器上に腰掛けていてもよい。椅子(111)は、前記外科医の安楽さに従って、高さ、肘掛け、及び同様のものにおける手段を用いて調節可能であってもよく、また、様々な制御手段が椅子(111)上に備えられていてもよい。さらに、外科医コンソール(117)は、手術室の内部の単一の位置にあってもよく、又は前記ロボットアームへの接続性が維持されているならば、病院内の任意の他の位置に分散されていてもよい。
【0021】
図1(c)は、本発明の一実施形態によるロボット外科システムのビジョンカートの概略図を示す。ビジョンカート(119)は、内視鏡によってキャプチャされた手術の2D及び/又は3Dビューを表示するように構成されていてもよい。ビジョンカート(119)は、観察の容易さに応じて様々な角度及び高さに調節されてもよい。ビジョンカート(119)は、タッチスクリーンディスプレイ、プレビュー/録画/再生設備、様々な入力/出力手段、2D−3D変換器、及び同様のものなどを提供することに限定されない様々な機能を有してもよい。ビジョンカート(119)は、傍観者又は手術を行っていないその他の外科医/助手が患者の身体の外部から外科サイトを観察することを可能にするビジョンシステム又はディスプレイ(115a)、(115b)を含んでもよい。前記ロボットアームのうちの1つは通常、キャプチャされた画像をビジョンカート(119)上で表示するためのビデオ−画像キャプチャ機能を有するカメラ(すなわち内視鏡カメラ)を係合している。いくつかのロボット外科システム構成では、前記カメラは、前記カメラの遠位端から患者の身体の外部の1又は複数の画像センサ(例えば、CCD又はCMOSセンサ)まで前記画像を転送する光学部品を含む。あるいは、前記画像センサ(1又は複数)は前記カメラの前記遠位端に位置付けられていてもよく、前記センサ(1又は複数)によって生成された信号がビジョンカート(119)上での処理及び表示のためにワイヤに沿って又は無線で伝送されてもよい。
【0022】
図2(a)は、本発明の一実施形態によるツールインタフェースアセンブリの斜視図を示し、
図2(b)は、前記ツールインタフェースアセンブリの分解図を示す。ツールインタフェースアセンブリ(200)は、ロボット外科システム(100)のロボットアームのうちの任意のもの上に装着されてもよい。ツールインタフェースアセンブリ(200)は、患者に対してロボット手術を行うための主要構成要素であってもよい。
【0023】
図2(a)及び
図2(b)のうちの任意のものによって示されるツールインタフェースアセンブリ(200)は、ツールインタフェースアセンブリ(200)が(
図1(a)に示す)ロボットアームと動作的に接続されるのを容易にするアームアンドツールインタフェース(ATI)コネクタ(202)を含んでもよい。ツールインタフェースアセンブリ(200)は、案内機構上に装着された、且つ前記案内機構に沿って直線的に移動可能な、アクチュエータアセンブリ(204)をさらに含んでもよい。
図2(a)及び
図2(b)に示す前記案内機構はガイドレール(206)である。ガイドレール(206)に沿ったアクチュエータアセンブリ(204)の移動は、外科医によって、
図1(b)に示す外科医コンソール(117)上のハンドコントローラを利用して制御される。滅菌アダプタアセンブリ(208)が、前記ロボットアームの非滅菌部分を滅菌外科ツールアセンブリ(210)から分離するために、アクチュエータアセンブリ(204)上に解放可能に装着される。滅菌アダプタアセンブリ(208)をアクチュエータアセンブリ(204)と解放可能にロック及びロック解除するためのロック機構(図示せず)が備えられていてもよい。滅菌アダプタアセンブリ(208)は、滅菌野内の滅菌外科器具を駆動及び制御するアクチュエータアセンブリ(204)と取り外し可能に係合してもよい。別の実施形態では、滅菌外科ツールアセンブリ(210)はまた、押しボタン(212)を用いて滅菌アダプタアセンブリ(208)と解放可能にロック/ロック解除又は係合/係合解除されてもよい。
【0024】
滅菌外科ツールアセンブリ(210)は、シャフト(214)及びエンドエフェクタ(216)を含んでもよい。エンドエフェクタ(216)は、エンドエフェクタ(216)と一体化された外科器具を含んでもよく、又はエンドエフェクタ(216)は、外科器具(図示せず)を取り付けるための取り付け手段を含むように構成されていてもよく、ここで、エンドエフェクタ(216)はプラグ着脱可能装置として働いてもよい。前記外科器具は、鉗子、ニードルドライバ、鋏(shears)、両極性焼灼器、組織スタビライザ又は開創器、クリップアプライヤ、吻合装置、撮像装置(例えば、内視鏡又は超音波プローブ)、及び同様のものなどの、1又は複数の外科タスクと関連していてもよい。一部の外科器具はさらに、外科ツールアセンブリ(210)の位置及び向きが器具のシャフト(214)に関して1又は複数の機械的自由度を有して操作され得るように、関節式の支持(「手首」と呼ばれる場合がある)を滅菌外科ツールアセンブリ(210)に提供する。さらに、エンドエフェクタ(216)は、開閉するジョー又はある経路に沿って並進するナイフなどの、機能的な機械的自由度を含んでもよい。滅菌外科ツールアセンブリ(210)はまた、(例えば器具の内部のメモリ上に)記憶された、恒久的であってもよく又はロボット外科システム(100)によって更新可能であってもよい情報を含んでもよい。
【0025】
図3(a)は、本発明の一実施形態による、カニューレ及びカニューレ滅菌アダプタに取り付けられたカニューレ固定アセンブリの斜視図を示す。カニューレ固定アセンブリ(300)は、ツールインタフェースアセンブリ(200)の本体に取り付けられてもよく、外科手術を行う間カニューレ(302)が安定しているように、カニューレ(302)を把持又は固定するように構成されていてもよい。カニューレ固定アセンブリ(300)は、ツールインタフェースアセンブリ(200)のマウント(304)に、ボルト(306)によって取り付けられてもよい。あるいは、カニューレ固定アセンブリ(300)は、ツールインタフェースアセンブリ(200)のマウント(304)にリベット留め、ねじ留め、又はこれらの組み合わせによって取り付けられてもよい。本発明の特定の実施形態によれば、カニューレ固定アセンブリ(300)の対向する側は、ツールインタフェースアセンブリ(200)のマウント(304)の各対向する側上にボルト留めされてもよい。
【0026】
カニューレ固定アセンブリ(300)は、金属又は合金などの任意の好適な弾性材料で作られていてもよい。カニューレ固定アセンブリ(300)のための材料は、アルミニウム、鋼、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、スズ、又はこれらの任意の組み合わせからなる群から選択されてもよい。本発明の特定の実施形態によれば、カニューレ固定アセンブリ(300)はアルミニウムで作られている。カニューレ固定アセンブリ(300)は塗装されていてもよく、又は合金コーティングなどの保護コーティングを有してもよい。一実施形態によれば、カニューレ固定アセンブリ(300)をコーティングするために、例えば、カニューレ固定アセンブリ(300)の表面上に酸化アルミニウムの保護コーティングを形成するために、陽極酸化のプロセスが使用されてもよい。カニューレ固定アセンブリ(300)は、外科手術の容易さに悪影響を及ぼすことなくツールインタフェースアセンブリ(200)のマウント(304)に好都合に取り付けられることが可能な任意の好適なサイズのものであってもよい。カニューレ固定アセンブリ(300)は、十分な強度を提供する好適な厚さのものであってもよい。
【0027】
カニューレ固定アセンブリ(300)は、カニューレ固定アセンブリ(300)の取り付けの容易さが維持されるような(ツールインタフェースアセンブリ(200)のマウント(304)に好適に類似した)任意の好適な形状のものであってもよい。本発明の一実施形態によれば、カニューレ固定アセンブリ(300)は実質的に矩形形状のものであり、ここで、カニューレ固定アセンブリ(300)の底端はカニューレ固定アセンブリ(300)の頂端より実質的に大きく、カニューレ固定アセンブリ(300)の本体はカニューレ固定アセンブリ(300)の前記頂端に向けて実質的に先細りになっている。カニューレ固定アセンブリ(300)の詳細な説明は、添付の図の説明において提供される。
【0028】
次にカニューレについて述べると、カニューレ(302)は中空の本体を含んでもよい。カニューレ(302)は、(
図2(b)に示す)シャフト(214)に所望の角度で固定され、カニューレ(302)によって一旦受け入れられたシャフト(214)のシフティング、ツイスティング、又はいかなる軸方向の移動も排除する。カニューレ(302)は患者の身体における開口を介して外科サイトまで挿入されてもよい。例えば、(後で説明する)カニューレの第1の端が、例えば切開部、天然のオリフィス、又は門などの開口を介して外科サイトまで挿入されてもよい。
図2(b)の例示的実施形態における外科器具が、カニューレ(302)を通して前記外科サイトまで挿入されてもよい。例えば、ある器具が、カニューレの第2の端内に挿入され、カニューレ(302)の前記中空の本体及び前記第1の端を通して前記外科サイトまで進められてもよい。
【0029】
カニューレ(302)は、金属又は合金などの任意の好適な弾性材料で作られていてもよい。カニューレ(302)のための材料は、アルミニウム、鋼、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、スズ、又はこれらの任意の組み合わせからなる群から選択されてもよい。本発明の特定の実施形態によれば、カニューレ(302)はアルミニウムで作られている。カニューレ(302)は塗装されていてもよく、又は合金コーティングなどの保護コーティングを有してもよい。一実施形態によれば、カニューレ(302)をコーティングするために、例えば、カニューレ(302)の表面上に酸化アルミニウムの保護コーティングを形成するために、陽極酸化のプロセスが使用されてもよい。カニューレ(302)は、外科手術の容易さに悪影響を及ぼすことなくカニューレ固定アセンブリ(300)に好都合に取り付けられることが可能な任意の好適なサイズのものであってもよい。カニューレ(302)は、十分な強度を提供する好適な厚さのものであってもよい。
【0030】
カニューレ(302)は、カニューレ(302)の取り付けの容易さが維持されるような任意の好適な形状のものであってもよい。本発明の一実施形態によれば、カニューレ(302)は、ボウルセクションに取り付けられた長く細長い中空のチューブである。カニューレ(302)の詳細な説明は、添付の図の説明において提供される。
【0031】
カニューレ滅菌アダプタ(308)が、カニューレ固定アセンブリ(300)とカニューレ(302)との間に装着されてもよく、カニューレ滅菌アダプタ(302)及びドレープ(図示せず)が滅菌領域と非滅菌領域との間の境界を形成し得るように、カニューレ滅菌アダプタ(308)は前記ドレープに接続されているか又は前記ドレープにシーリング(熱シーリングであってもよい)されていてもよい。より良く理解するために述べると、外科ドレープ(図示せず)に接続された又は前記外科ドレープにシーリングされたカニューレ滅菌アダプタ(308)の部分は、カニューレ(302)に面した前記ドレープの側上に滅菌領域を有し、カニューレ固定アセンブリ(300)に面した前記ドレープの側上に非滅菌領域を有する。
【0032】
カニューレ滅菌アダプタ(308)は、比較的硬質の材料であって、カニューレ滅菌アダプタ(308)がカニューレ固定アセンブリ(300)に装着された場合の構造的な支持をカニューレ滅菌アダプタ(308)に提供する、且つカニューレ(300)がカニューレ固定アセンブリ(300)に装着された場合の構造的な支持をカニューレ(300)に提供する、比較的硬質の材料で作られていてもよい。さらに、前記比較的硬質の材料は、低摩擦表面であってその上を(後で説明する)取り付け部分が容易に摺動し得る低摩擦表面を提供することによってカニューレ(302)の位置合わせ及びカニューレ滅菌アダプタ(308)内への挿入を容易にし得る、滑らかな低摩擦材料であってもよい。加えて、カニューレ滅菌アダプタ(308)は、カニューレ(303)がカニューレ固定アセンブリ(300)に装着される際のクランピング力及び体壁力(body wall forces)などの、カニューレ(302)とカニューレ固定アセンブリ(300)との間に印加される力に適応するように構成されていてもよい。
【0033】
カニューレ滅菌アダプタ(308)は、ポリカーボネート、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、ポリカーボネート/ABS、ポリウレタン、及び当業者によく知られているその他のプラスチックなどのプラスチック材料で作られていてもよい。前記低摩擦表面はまた、カニューレ固定アセンブリ(300)へのカニューレ(302)のラッチングを、ラッチング中にカニューレ固定アセンブリ(300)によって供給されるラッチング力がカニューレ(302)を装着位置内に引き入れる際のカニューレ(302)の摺動を容易にすることによって支援するものであってもよい。特定の実施形態によれば、カニューレ滅菌アダプタ(308)は、カニューレ(302)の挿入及び/又は除去を容易にするために潤滑剤を用いて処理されていてもよい。前記潤滑剤は、例えば、カニューレ滅菌アダプタ(308)の表面に塗布される、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)又は当業者によってよく知られているその他の潤滑剤のドライコーティングであってもよい。特定の実施形態によれば、カニューレ滅菌アダプタ(308)は、カニューレ固定アセンブリ(300)の頂端を囲むか又は前記頂端の上に位置する帽子のような構造である。
図3(b)は、カニューレ固定アセンブリ(300)、カニューレ(302)、及びカニューレ滅菌アダプタ(308)の分散された分解図を示す。アセンブリの詳細な説明は、添付の図の説明において提供される。
【0034】
図4は、本発明の一実施形態によるカニューレ、カニューレ滅菌アダプタ、及びカニューレ固定アセンブリの分解図を示す。カニューレ(302)は中空の本体を含んでもよい。カニューレ(302)は、(
図2(b)に示す)シャフト(214)に所望の角度で固定され、カニューレ(302)によって一旦受け入れられたシャフト(214)のシフティング、ツイスティング、又はいかなる軸方向の移動も排除する。カニューレ(302)は患者の身体における開口を介して外科サイトまで挿入されてもよい。
【0035】
カニューレ(302)は、カニューレ(302)の近位端(404)を形成するボウルセクション(402)を含んでもよく、チューブ(406)が、ボウルセクション(402)からカニューレ(302)の遠位端(408)まで延在してもよい。
図4の向きを基準にした近位方向及び遠位方向はラベル付けされている。
図4に示す特定の実施形態によれば、チューブ(406)は長さLを有してもよく、遠位端(408)及び近位端(404)は直径D、D
iを有してもよく、ボウルセクション(402)は円周Cを有し、これらのそれぞれはカニューレ(302)の所望の用途に応じて様々であってもよい。さらに、
図4の特定の実施形態に示すように、チューブ(406)はまっすぐであってもよいが、本明細書中に記載する例示的なカニューレの実施形態は、まっすぐなチューブに限定されない。例えば、チューブ(406)は代わりに、実質的に湾曲した長手方向軸を有する湾曲したチューブであってもよい。カニューレ(302)はまた、ボウルセクション(402)を囲む取り付け部分(410)であって突出端を有してもよい取り付け部分(410)を含んでもよい。取り付け部分(410)の前記突出端は、取り付け部分(410)がカニューレ固定アセンブリ(300)と係合及び係合解除するのを支援するロックプロング(418)を備えていてもよい。特定の実施形態によれば、一対の取り付け部分(410)、(420)が
図4において示されている。
【0036】
カニューレ滅菌アダプタ(308)は、カニューレ滅菌アダプタ(308)の保持部分(412)、(422)をカニューレ固定アセンブリ(300)の各開口(414)、(424)内に挿入することなどによって、カニューレ固定アセンブリ(300)に接続されてもよい。
図4に示す特定の実施形態によれば、一対の保持部分(412)、(422)と一対の各凹部(414)、(424)とが備えられている。本発明は、1つの保持部分と1つの凹部とを用いても機能し得る。一実施形態によれば、例えばカニューレ固定アセンブリ(300)内へのカニューレ滅菌アダプタ(308)の装着を容易にするために、保持部分(412)、(422)の形状は、カニューレ固定アセンブリ(300)の凹部(414)、(424)の形状に対応している。
【0037】
カニューレ滅菌アダプタ(308)は、先に説明した滅菌領域と非滅菌領域との間の境界の形成を促進してもよい。例えば、外科ドレープ(図示せず)が、前記ドレープの滅菌側を非滅菌側から分離するためにカニューレ滅菌アダプタ(308)に取り付けられてもよい。
【0038】
カニューレ(302)の取り付け部分(410)、(420)は、カニューレ滅菌アダプタ(308)の開口(416)、(426)の内部に嵌合しそれによりカニューレ(302)が前記ドレープの滅菌側上に留まるように構成されていてもよい。さらに、カニューレ滅菌アダプタ(308)がカニューレ固定アセンブリ(300)に接続されており且つ取り付け部分(410)、(420)がカニューレ滅菌アダプタ(308)の開口(416)、(426)内に挿入された場合、カニューレ(302)もカニューレ固定アセンブリ(300)に接続されてもよく、それによりカニューレ(302)は外科処置の間カニューレ固定アセンブリ(300)によって保持され得る。本発明は、1つの取り付け部分と1つの開口とを用いても機能し得る。
【0039】
あるいは、カニューレ(302)の取り付け部分(410)、(420)は、外科手術においてカニューレ滅菌アダプタ(308)が使用されない場合、カニューレ固定アセンブリ(300)の凹部(414)、(424)の内部に嵌合するように構成されていてもよい。
【0040】
一実施形態によれば、例えばカニューレ滅菌アダプタ(308)内へのカニューレ(302)の装着を容易にするために、取り付け部分(410)、(420)の形状は、カニューレ滅菌アダプタ(308)の開口(416)、(426)の形状に対応している。
【0041】
例示的実施形態によれば、カニューレ固定アセンブリ(300)へのカニューレ(302)の装着を支援するために、取り付け部分(410)、(420)は、例えば(
図4に示すように)取り付け部分(410)、(420)の一方の側上に、ロックプロング(418)を含んでもよい。ロックプロング(418)は、カニューレ滅菌アダプタ(308)への、及びその上にカニューレ固定アセンブリ(300)への、カニューレ(302)の装着を容易にするように構成されていてもよい。例えば、ロックプロング(418)の角度は、カニューレ(302)が装着された場合の取り付け部分(410)、(420)、カニューレ滅菌アダプタ(308)、及びカニューレ固定アセンブリ(300)の間の大きな力の印加を促進するように、しかし取り付け部分(410)、(420)の解放を容易にするようにも選択されていてもよい。特定の実施形態によれば、ロックプロング(418)は、
図4に示すように、取り付け部分(410)、(420)に実質的に直交する突出プロファイルを有してもよい。
【0042】
図5a、
図5b、及び
図6は、本発明の一実施形態によるカニューレ固定アセンブリの構成要素を示す。カニューレ固定ハウジング(300)は、(
図6に示す)ハウジング(502)と、ロックプレート(504)と、リテーナプレート(506)と、圧迫手段(508)と、1又は複数のセンサ(510)とを含んでもよい。
【0043】
次に
図6を参照すると、ハウジング(502)は、カニューレ固定アセンブリ(300)の部品を囲むための外殻であってもよい。前記ハウジングはまた、カニューレ滅菌アダプタ(308)の保持部分(412)であってカニューレ(302)の取り付け部分(410)をその中に含む保持部分(412)を受け入れるための(開口(414、424)などの)(
図6に示す)開口(602)を含む。
図6に示す特定の実施形態によれば、一対の開口(602)、(604)が、一対の保持部分(412)、(422)を受け入れるために備えられている。本発明は、1つの凹部と1つの保持部分とを用いても機能し得る。一実施形態によれば、例えばカニューレ固定アセンブリ(300)のハウジング(502)内へのカニューレ(302)の装着を容易にするために、開口(602)、(604)の形状は、カニューレ滅菌アダプタ(308)の保持部分(412)、(422)の形状に対応している。
【0044】
ハウジング(502)は、金属又は合金などの任意の好適な弾性材料で作られていてもよい。ハウジング(502)のための材料は、アルミニウム、鋼、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、スズ、又はこれらの任意の組み合わせからなる群から選択されてもよい。本発明の特定の実施形態によれば、ハウジング(502)はアルミニウムで作られている。ハウジング(502)は塗装されていてもよく、又は合金コーティングなどの保護コーティングを有してもよい。一実施形態によれば、ハウジング(502)をコーティングするために、例えば、ハウジング(502)の表面上に酸化アルミニウムの保護コーティングを形成するために、陽極酸化のプロセスが使用されてもよい。ハウジング(502)は、外科手術の容易さに悪影響を及ぼすことなくツールインタフェースアセンブリ(200)のマウント(304)に好都合に取り付けられることが可能な任意の好適なサイズのものであってもよい。ハウジング(502))は、十分な強度を提供する好適な厚さのものであってもよい。ハウジング(502)は、ハウジング(502)の取り付けの容易さが維持されるような(ツールインタフェースアセンブリ(200)のマウント(304)に好適に類似した)任意の好適な形状のものであってもよい。本発明の一実施形態によれば、ハウジング(502)は実質的に矩形形状のものであり、ここで、ハウジング(502)の底端はハウジング(502)の頂端より実質的に大きく、ハウジング(502)の本体はハウジング(502)の前記頂端に向けて実質的に先細りになっている。
【0045】
次に
図5a及び
図5bを参照すると、ロックプレート(504)は、ハウジング(502)の開口(602)によって受け入れられた部分を受け入れてそれと係合するように構成された少なくとも1つの開口(514)を含む平坦なプレートであってもよい。
図5a及び
図5bに示す特定の実施形態によれば、一対の開口(514)、(516)がロックプレート(504)内に備えられている。
【0046】
一対の開口(514)、(516)は、カニューレ滅菌アダプタ(308)の保持部分(412)、(422)であってカニューレ(302)の取り付け部分(410)、(420)をその中に含む保持部分(412)、(422)を受け入れるように構成されている。
図5a及び
図5bに示す特定の実施形態によれば、一対の開口(602)、(604)は、カニューレ(302)の取り付け部分(410)、(420)のロックプロング(418)と係合するように備えられている。本発明は、1つの開口と1つの保持部分とを用いても機能し得る。一実施形態によれば、例えばカニューレ固定アセンブリ(300)のハウジング(502)内へのカニューレ(302)の装着を容易にするために、開口(514)、(516)の形状は、カニューレ滅菌アダプタ(308)の保持部分(412)、(422)及びカニューレ(302)の取り付け部分(410)、(420)の形状に対応している。一実施形態によれば、ロックプレート(504)の開口(514)、(516)の直径は、開口(602)、(604)の直径と対応している。ロックプレート(504)はハウジング(504)の内部での並進運動が可能である。
【0047】
ロックプレート(504)は、金属又は合金などの任意の好適な弾性材料で作られていてもよい。ロックプレート(504)のための材料は、アルミニウム、鋼、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、スズ、又はこれらの任意の組み合わせからなる群から選択されてもよい。本発明の特定の実施形態によれば、ロックプレート(504)はアルミニウムで作られている。ロックプレート(504)は塗装されていてもよく、又は合金コーティングなどの保護コーティングを有してもよい。一実施形態によれば、ロックプレート(504)をコーティングするために、例えば、ロックプレート(504)の表面上に酸化アルミニウムの保護コーティングを形成するために、陽極酸化のプロセスが使用されてもよい。ロックプレート(504)は、外科手術の容易さに悪影響を及ぼすことなくハウジング(502)に好都合に取り付けられることが可能な任意の好適なサイズのものであってもよい。ロックプレート(504)は、十分な強度を提供する好適な厚さのものであってもよい。
【0048】
ロックプレート(504)はまた、ロックプレート(504)の一方の端における解放手段(512)を含んでもよく、ここで、前記解放手段はハウジング(502)の外表面上に露出されるように構成されている。一実施形態によれば、解放手段(512)はボタンのような形状をしており、押されるか又は圧力を印加された場合にカニューレ(302)をカニューレ固定アセンブリ(300)と係合解除するように構成されていてもよい。特定の実施形態によれば、解放手段(512)はシャッターリリースボタンである。
【0049】
次に
図6を参照すると、ハウジング(502)は、ロックプレート(504)の解放手段(512)を受け入れるための開口(606)を含む。一実施形態によれば、開口(606)は円形形状であり、解放手段(512)が開口(606)の内部に適切に適合するように、開口(606)の直径はロックプレート(504)の解放手段(512)の直径より実質的に大きい。
【0050】
図5a及び
図5bを再び参照すると、ロックプレート(504)の往復移動を容易にするためにロックプレート(504)上にリテーナプレート(506)が固定されるように、ハウジング(502)の内表面にリテーナプレート(506)が取り付けられる。リテーナプレート(506)は、ロックプレート(504)がハウジング(502)の内部で固定されるように、ロックプレート(504)を1つの位置において固定するように構成されている。リテーナプレート(506)はハウジング(502)にボルト留めされてもよい。あるいは、リテーナプレート(506)は、ハウジング(502)にリベット留め、ねじ留め、又はこれらの組み合わせによって取り付けられてもよい。
図6に示すように、ハウジング(502)の内部の内表面上にスロット(608)、(610)が、その中にリテーナプレート(506)がボルト留めされるように備えられている。
【0051】
リテーナプレート(506)は、金属又は合金などの任意の好適な弾性材料で作られていてもよい。リテーナプレート(506)のための材料は、アルミニウム、鋼、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、スズ、又はこれらの任意の組み合わせからなる群から選択されてもよい。本発明の特定の実施形態によれば、リテーナプレート(506)はアルミニウムで作られている。リテーナプレート(506)は塗装されていてもよく、又は合金コーティングなどの保護コーティングを有してもよい。一実施形態によれば、リテーナプレート(506)をコーティングするために、例えば、リテーナプレート(506))の表面上に酸化アルミニウムの保護コーティングを形成するために、陽極酸化のプロセスが使用されてもよい。リテーナプレート(506)は、外科手術の容易さに悪影響を及ぼすことなくハウジング(502)に好都合に取り付けられることが可能な任意の好適なサイズのものであってもよい。リテーナプレート(506)は、十分な強度を提供する好適な厚さのものであってもよい。
【0052】
カニューレ固定ハウジング(300)は、
図5a及び
図5bに示すように、前記ハウジングを一方の端から閉じるように構成されたバックカバー(518)を含んでもよい。一実施形態によれば、バックカバー(518)は平坦なプレートであってもよい。バックカバー(518)はハウジング(502)にボルト留めされてもよい。あるいは、バックカバー(518)は、ハウジング(502)にリベット留め、ねじ留め、又はこれらの組み合わせによって取り付けられてもよい。
図6に示すように、ハウジング(502)の内部の内表面上にスロット(612)、(614)が、その中にバックカバー(518)がボルト留めされるように備えられている。
【0053】
バックカバー(518)はまた、ハウジング(502)がバックカバー(518)を用いて閉じられた場合に突出スロット(520)がハウジング(502)の内部に留まるように、バックカバー(518)の内表面上に突出スロット(520)を含んでもよい。
【0054】
バックカバー(518)は、金属又は合金などの任意の好適な弾性材料で作られていてもよい。バックカバー(518)のための材料は、アルミニウム、鋼、鉄、ニッケル、銅、亜鉛、スズ、又はこれらの任意の組み合わせからなる群から選択されてもよい。本発明の特定の実施形態によれば、バックカバー(518)はアルミニウムで作られている。バックカバー(518)は塗装されていてもよく、又は合金コーティングなどの保護コーティングを有してもよい。バックカバー(518)は、外科手術の容易さに悪影響を及ぼすことなくハウジング(502)に好都合に取り付けられることが可能な任意の好適なサイズのものであってもよい。バックカバー(518)は、十分な強度を提供する好適な厚さのものであってもよい。
【0055】
圧迫手段(508)が、カニューレ固定アセンブリ(300)のハウジング(502)とのカニューレ(302)の係合を促進するためにロックプレート(504)を付勢するように備えられていてもよい。一実施形態によれば、圧迫手段(508)は板ばねである。
【0056】
圧迫手段(508)がハウジング(502)の内部で固定されるように、圧迫手段(508)は第1の端(522)においてバックカバー(518)の突出スロット(520)にボルト留めされる。あるいは、圧迫手段(508)は、バックカバー(518)の突出スロット(520)にリベット留め、ねじ留め、又はこれらの組み合わせによって取り付けられてもよい。圧迫手段(508)がロックプレート(504)に対して応力を作用させてその場合にロックプレート(504)がロック位置に留まるように、圧迫手段(508)は第2の端(524)においてロックプレート(504)と係合する。ロックプレート(504)が前記ロック位置にある場合、カニューレ(302)はロックプレート(504)の一対の開口(514)、(516)の内部で係合される。
【0057】
ここで、ロックプレート(504)を付勢することは、カニューレ固定アセンブリ(300)のハウジング(502)の内部でロックプレート(504)がカニューレ(302)と係合するように、常にロックプレート(504)に対してばねが付勢力を印加することを意味してもよい。さらに前記ばねは、カニューレ(302)の取り付け部分(410)、(420)のロックプロング(418)がロックプレート(504)の一対の開口(514)、(516)の内部に常に係合しているように、ロックプレート(504)に対して前記付勢力を印加してもよい。
【0058】
他方、解放手段(512)が押された場合、圧迫手段(508)によって印加された前記応力は解除又は中断され、これにより、ロックプレート(504)の一対の開口(514)、(516)からのカニューレ(302)の係合解除が促進される。ここで、カニューレ(302)の取り付け部分(410)、(420)のロックプロング(418)がロックプレート(504)の一対の開口(514)、(516)から係合解除され得るように、前記付勢力は押し下げられるか又は解放されてもよく、係合解除の結果としてカニューレ(302)はポップアウトする。この段階は、ロックプレート(504)がロック解除位置にある場合を意味してもよい。
【0059】
さらに、1又は複数のセンサ(510)がハウジング(502)の頂端の近くに位置付けられてもよく、カニューレ(302)に対して作用される力を測定するように、及びハウジング(502)の内部のカニューレ(302)の存在を検知するように構成されていてもよい。特定の実施形態によれば、力センサが使用されてもよい。1又は複数のセンサ(510)は、ハウジング(502)の内部の内表面にボルト留めされてもよいPCB(プリント回路基板)(526)上に位置付けられてもよい。あるいは、PCB(526)は、ハウジング(502)にリベット留め、ねじ留め、又はこれらの組み合わせによって取り付けられてもよい。
図6に示すように、ハウジング(502)の内部の内表面上にスロット(616)、(618)が、その中にPCB(526)がボルト留めされるように備えられている。
【0060】
PCB(526)は、コネクタ(528)を利用してロックプレート(504)に固定されてもよい。
図5a及び
図5bによって示すように、カニューレ(302)に対して印加される力を測定するためにPCB(526)上に力センサが接続される。
【0061】
例示的実施形態によれば、1又は複数のセンサ(510)は、手術中に外科医によってカニューレ(302)に対して、及びさらにカニューレ(302)の周りの患者の体壁の組織に対して作用される力を測定する。手術の間、外科医によってカニューレ(302)に対して作用される力は、カニューレ(302)の近位端(404)において接続されたシャフト(214)を用いて1又は複数のセンサ(510)に伝達される。シャフト(214)は1又は複数のセンサ(510)を押し、その力は1又は複数のセンサ(510)によって検知され、信号(1又は複数)が(
図1(c)に示す)ビジョンカート119のディスプレイ(115a)に運ばれてもよい。さらに、前記信号は(
図1(b)に示す)外科医コンソールにおける観察手段(107)においても表示されてもよい。さらに、閾値が設定されていてもよく、カニューレ(302)に対して作用される力が前記閾値より上に増加した場合は必ず、アラーム又はメッセージによる警告が外科医に又は前記外科医の近くの助手に表示される。例として、センサ(510)はまたロードセルセンサであってもよく、前記ロードセルセンサは、カニューレ(302)の周りの患者の体壁の組織の変形を電気信号にして測定し、前記変形が閾値より上である場合は外科医に警報を送る。
【0062】
特定の実施形態によれば、取り付け部分(410)、(420)は、ハウジング(502)によって受け入れられるカニューレ(302)の部分である。
【0063】
外科システムも本明細書中で開示される。前記外科システムは、カニューレとカニューレ固定アセンブリとを含む。前記カニューレ固定アセンブリは、前記カニューレの部分を受け入れるための少なくとも1つの開口を含むハウジングと、前記ハウジングの前記少なくとも1つの開口内に受け入れられたカニューレの前記部分と係合するように構成された少なくとも1つの開口を含むロックプレートと、を含む。前記ロックプレートは、前記ロックプレートの一方の端における解放手段をさらに含み、前記解放手段は前記ハウジングの外表面上に露出されるように構成されている。前記カニューレ固定アセンブリは、前記ハウジングの内表面上のスロットに取り付けられた圧迫手段であって前記ロックプレートと係合するように構成された圧迫手段をさらに含み、前記圧迫手段は、前記カニューレ固定アセンブリとの前記カニューレの係合を促進するために前記ロックプレートを付勢するように構成されており、前記解放手段は、前記カニューレ固定アセンブリとの前記カニューレの係合解除を促進するためにロックプレートの付勢を外すように構成されている。
【0064】
本発明の例示的実施形態の前述の説明は、例示及び説明の目的のために示された。それらは網羅的であることも、開示された通りの形態に本発明を限定することも意図するものではなく、明らかに多くの修正及び変形が上記の教示に照らして可能である。例示的実施形態は、本発明の原理及びその実際的応用を最も良く説明し、それにより他の当業者が本発明及び様々な実施形態を、企図される特定の使用に好適な様々な修正と共に最も良く利用することを可能にするために選択され説明された。状況によって示唆されるか又は好都合とされ得る様々な省略、均等物の置換が企図されるが、それらは本発明の特許請求の範囲の精神及び範囲から逸脱することなく適用又は実装をカバーすることが意図される、ということが理解される。
【0065】
利益、他の利点、及び問題に対する解決策について、特定の実施形態に関して上述した。しかし、前記利益、利点、問題に対する解決策は、及びいかなる利益、利点、解決策を生じさせ得る又はより明白にし得るいかなる構成要素(1又は複数)も、いずれかの又は全ての請求項の重要な、必須の、又は本質的な特徴又は構成要素と解釈されるべきではない。
【0066】
本開示を説明するために特定の言語が使用されたが、前記特定の言語によって発生するいかなる制限も意図されていない。当業者にとって明らかなように、本明細書中で教示された本発明の概念を実装するために機器に対する様々な実用的修正が行われてもよい。