特許 6972344 平行移動位置に基づく器具の回転を含むロボット外科手術器具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6972344

(24)【登録日】2021年11月5日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】平行移動位置に基づく器具の回転を含むロボット外科手術器具

(51)【国際特許分類】

   A61B 34/30 20160101AFI20211111BHJP

【ＦＩ】

   A61B34/30

【請求項の数】21

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2020-529150(P2020-529150)

(86)(22)【出願日】2018年11月28日

(65)【公表番号】特表2021-504041(P2021-504041A)

(43)【公表日】2021年2月15日

(86)【国際出願番号】US2018062699

(87)【国際公開番号】WO2019108564

(87)【国際公開日】20190606

【審査請求日】2020年6月10日

(31)【優先権主張番号】62/592,450

(32)【優先日】2017年11月30日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】512269650

【氏名又は名称】コヴィディエン リミテッド パートナーシップ

(74)【代理人】

【識別番号】100107489

【弁理士】

【氏名又は名称】大塩 竹志

(72)【発明者】

【氏名】シールズ， エリザベス ゲイル

(72)【発明者】

【氏名】シオー， チ ミン

(72)【発明者】

【氏名】カパディア， ジャイミーン

(72)【発明者】

【氏名】テイラー， エリック ジェイ．

(72)【発明者】

【氏名】レフ， リチャード エス．

(72)【発明者】

【氏名】マクロード， マーク ハミルトン

(72)【発明者】

【氏名】ゼムロク， マイケル

(72)【発明者】

【氏名】アガルワル， ビパル

【審査官】 槻木澤 昌司

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１７／１４２７３８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−０３４８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０３４８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１３８９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１９−５１９２８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ３４／３０−３４／３７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロボット外科手術システムであって、
摺動レールと、
外科手術器具と、
前記摺動レールに結合されているロボット外科手術アセンブリであって、前記ロボット外科手術アセンブリは、第１の位置と第２の位置との間で前記摺動レールに沿って平行移動可能であり、前記ロボット外科手術アセンブリは、前記外科手術器具に結合されている、ロボット外科手術アセンブリと
を備え、
前記ロボット外科手術アセンブリが前記第１の位置以外の位置に配置されると、前記ロボット外科手術アセンブリからの前記外科手術器具の結合解除方向が前記摺動レールに対して干渉することにより、前記外科手術器具が前記ロボット外科手術アセンブリから選択的に結合解除されることが不可能となり、
前記ロボット外科手術アセンブリが前記第１の位置に配置されると、前記ロボット外科手術アセンブリの少なくとも一部が前記摺動レールに対して所定の配向に回転するように構成されていることにより、前記ロボット外科手術アセンブリからの前記外科手術器具の結合解除方向が前記摺動レールに対して干渉しなくなり、前記外科手術器具が前記ロボット外科手術アセンブリから選択的に結合解除されることが可能となる、ロボット外科手術システム。

【請求項2】

前記所定の配向への前記ロボット外科手術アセンブリの移動は、前記外科手術器具が側面方向の装填解除を介して前記ロボット外科手術アセンブリから結合解除されることが可能であるように、前記外科手術器具を前記摺動レールに対して位置付ける、請求項１に記載のロボット外科手術システム。

【請求項3】

前記ロボット外科手術アセンブリは、器具駆動ユニットと、前記器具駆動ユニットに結合されている滅菌インターフェースモジュールとを含み、前記外科手術器具は、前記滅菌インターフェースモジュールに選択的に結合される、請求項１に記載のロボット外科手術システム。

【請求項4】

前記外科手術器具は、筐体を含み、前記滅菌インターフェースモジュールは、半環状カフを含み、前記半環状カフは、側面方向の装填を介して前記外科手術器具の前記筐体を受け取るように位置付けられ、前記外科手術器具を前記滅菌インターフェースモジュールに結合する、請求項３に記載のロボット外科手術システム。

【請求項5】

前記半環状カフは、前記滅菌インターフェースモジュールを通して遠位にかつ側方に開放するＵ字形の開口部を画定し、前記半環状カフは、その中に前記外科手術器具の前記筐体の近位部分を摺動可能に受け取り、前記筐体の前記近位部分を前記Ｕ字形の開口部内へ側面方向に装填するように構成されている、請求項４に記載のロボット外科手術システム。

【請求項6】

前記ロボット外科手術アセンブリが、前記第１の位置まで平行移動され、かつ、前記所定の配向に回転されると、前記Ｕ字形の開口部の側方開口部は、前記摺動レールから離れる、請求項５に記載のロボット外科手術システム。

【請求項7】

前記滅菌インターフェースモジュールまたは前記器具駆動ユニットのうちの少なくとも１つは、いったん前記ロボット外科手術アセンブリが前記所定の配向に回転されると、自由に回転可能になる、請求項３に記載のロボット外科手術システム。

【請求項8】

前記ロボット外科手術システムは、コントローラをさらに備え、前記コントローラは、前記ロボット外科手術アセンブリが前記第１の位置に配置されると、前記ロボット外科手術アセンブリと電気連通するように構成されていることにより、前記ロボット外科手術アセンブリが前記第１の位置で前記所定の配向に回転することを可能にする、請求項１に記載のロボット外科手術システム。

【請求項9】

前記コントローラは、前記ロボット外科手術アセンブリが前記第１の位置に配置されると、前記ロボット外科手術アセンブリが前記摺動レールに対して平行移動することを防止するように構成されている、請求項８に記載のロボット外科手術システム。

【請求項10】

前記第１の位置は、前記摺動レールの近位端部分に位置し、前記第２の位置は、前記摺動レールの遠位端部分に位置する、請求項１に記載のロボット外科手術システム。

【請求項11】

前記ロボット外科手術アセンブリは、前記ロボット外科手術アセンブリが前記第１の位置に配置されると、前記摺動レールに対して前記所定の配向に自動的に回転するように構成されている、請求項１に記載のロボット外科手術システム。

【請求項12】

ロボット外科手術アセンブリから外科手術器具を取り外すための方法であって、前記方法は、
摺動レールに沿った所定の場所に前記ロボット外科手術アセンブリを位置付けることと、
前記ロボット外科手術アセンブリが前記所定の場所に配置されると、前記摺動レールに対して前記ロボット外科手術アセンブリの少なくとも一部を回転させることと、
前記ロボット外科手術アセンブリの側方開口部が前記摺動レールから離れるように、前記ロボット外科手術アセンブリの前記側方開口部を位置付けることと、
前記側方開口部から前記外科手術器具を側面方向に装填解除することと
を含み、
前記ロボット外科手術アセンブリが前記所定の場所以外の位置に配置されると、前記ロボット外科手術アセンブリの前記側方開口部が前記摺動レールに対して干渉することにより、前記外科手術器具が前記側方開口部から側面方向に装填解除されることが不可能となり、
前記ロボット外科手術アセンブリが前記所定の場所に配置されると、前記ロボット外科手術アセンブリの少なくとも一部が前記摺動レールに対して回転されるように構成されていることにより、前記ロボット外科手術アセンブリの前記側方開口部は、前記摺動レールから離れ、前記外科手術器具は、前記側方開口部から側面方向に装填解除されることが可能となる、方法。

【請求項13】

前記ロボット外科手術アセンブリの前記側方開口部を位置付けることは、前記ロボット外科手術アセンブリの滅菌インターフェースモジュールを回転させることを含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記側方開口部から前記外科手術器具を側面方向に装填解除することは、前記滅菌インターフェースモジュールの半環状カフに沿って前記外科手術器具の筐体を摺動させることを含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記滅菌インターフェースモジュールを回転させることは、前記側方開口部を前記摺動レールに対して所定の配向に位置付けることを含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項16】

前記側方開口部を前記摺動レールに対して所定の配向に位置付けることは、前記側方開口部を前記摺動レールから外方に向けることを含む、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記方法は、いったん前記側方開口部が前記所定の配向に配置されると、前記滅菌インターフェースモジュールが自由に回転することを可能にすることをさらに含む、請求項１５に記載の方法。

【請求項18】

前記方法は、前記滅菌インターフェースモジュールが自由に回転することを可能にする一方で、前記滅菌インターフェースモジュールが前記摺動レールに沿って軸方向に平行移動することを防止することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記ロボット外科手術アセンブリを前記摺動レールに沿った前記所定の場所に位置付けることは、前記ロボット外科手術アセンブリを前記摺動レールに沿って前記所定の場所まで近位に後退させることを含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項20】

前記ロボット外科手術アセンブリを前記摺動レールに沿った前記所定の場所に位置付けることは、前記ロボット外科手術アセンブリを前記摺動レールに沿った最近位場所に配置することを含む、請求項１９に記載の方法。

【請求項21】

前記ロボット外科手術アセンブリが前記所定の場所に配置されると、前記ロボット外科手術アセンブリの少なくとも一部を前記摺動レールに対して回転させることは、前記ロボット外科手術アセンブリの少なくとも一部を前記摺動レールに対して自動的に回転させることを含む、請求項１２に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

（背景）
ロボット外科手術システムが、低侵襲性医療手技において使用されている。いくつかのロボット外科手術システムは、外科手術ロボットアームと、ロボットアームに搭載される少なくとも１つのエンドエフェクタ（例えば、鉗子またはステープル留めデバイス）を有する外科手術器具とを支持するコンソールを含む。ロボットアームは、その動作および移動のために、外科手術器具に機械力を提供する。各ロボットアームは、外科手術器具に動作可能に接続される器具駆動ユニットを含み得る。外科手術器具は、外科手術器具のエンドエフェクタを動作させるようにモータによって駆動されるケーブルを含み得る。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0002】

（要旨）
本開示は、低侵襲性外科手技を行うために使用されるロボット外科手術システムに関する。本開示は、平行移動位置に基づく器具の回転を提供する。

【0003】

本開示のある側面によると、ロボット外科手術システムは、摺動レールと、外科手術器具と、ロボット外科手術アセンブリとを含む。ロボット外科手術アセンブリは、摺動レールに結合され、第１の位置と第２の位置との間で摺動レールに沿って平行移動可能である。ロボット外科手術アセンブリは、外科手術器具に結合される。ロボット外科手術アセンブリが、第１の位置に配置され、外科手術器具がロボット外科手術アセンブリから選択的に結合解除されることを可能にすると、ロボット外科手術アセンブリまたはその一部は、摺動レールに対して所定の配向に回転するように構成される。

【0004】

いくつかの実施形態では、ロボット外科手術アセンブリは、摺動レールに対して所定の配向に自動的に回転するように構成されてもよい。

【0005】

実施形態では、所定の配向へのロボット外科手術アセンブリの移動は、外科手術器具が側面方向の装填解除を介してロボット外科手術アセンブリから結合解除されることが可能であるように、外科手術器具を摺動レールに対して位置付けてもよい。

【0006】

ある実施形態では、ロボット外科手術アセンブリは、器具駆動ユニットと、器具駆動ユニットに結合される滅菌インターフェースモジュールとを含んでもよい。外科手術器具は、滅菌インターフェースモジュールに選択的に結合されてもよい。外科手術器具は、筐体を含んでもよく、滅菌インターフェースモジュールは、半環状カフを含んでもよい。半環状カフは、側面方向の装填を介して外科手術器具の筐体を受け取るように位置付けられ、外科手術器具を滅菌インターフェースモジュールに結合してもよい。半環状カフは、滅菌インターフェースモジュールを通して遠位にかつ側方に開放するＵ字形の開口部を画定してもよく、半環状カフは、その中に外科手術器具の筐体の近位部分を摺動可能に受け取り、筐体の近位部分をＵ字形の開口部内へ側面方向に装填するように構成されてもよい。ロボット外科手術アセンブリが、第１の位置まで平行移動され、所定の配向に回転されると（例えば、滅菌インターフェースモジュール）、Ｕ字形の開口部の側方開口部は、摺動レールから離れてもよい。

【0007】

いくつかの実施形態では、ロボット外科手術アセンブリの回転は、ロボット外科手術アセンブリが第１の位置と第２の位置との間で平行移動するにつれて、ロボット制御されてもよい。滅菌インターフェースモジュールまたは器具駆動ユニットのうちの１つまたは複数は、いったんロボット外科手術アセンブリが所定の配向に回転されると、自由に回転可能になってもよい。

【0008】

ある実施形態では、ロボット外科手術システムは、コントローラを含み得、コントローラは、ロボット外科手術アセンブリが第１の位置に配置されると、ロボット外科手術アセンブリ（例えば、滅菌インターフェースモジュール）が所定の配向に回転することを可能にするように、ロボット外科手術アセンブリと電気連通するように構成される。コントローラは、ロボット外科手術アセンブリが第１の位置に配置されると、ロボット外科手術アセンブリが摺動レールに対して平行移動することを選択的に防止するように構成されてもよい。

【0009】

実施形態では、第１の位置は、摺動レールの近位端部分に位置してもよく、第２の位置は、摺動レールの遠位端部分に位置してもよい。

【0010】

本開示の別の側面によると、ロボット外科手術アセンブリから外科手術器具を取り外すための方法が、提供される。本方法は、摺動レールに沿った所定の場所にロボット外科手術アセンブリを位置付けることと、ロボット外科手術アセンブリが所定の場所に配置されると、摺動レールに対してロボット外科手術アセンブリの少なくとも一部を回転させることと、ロボット外科手術アセンブリの側方開口部を、側方開口部が摺動レールから離れるように、位置付けることと、側方開口部から外科手術器具を側面方向に装填解除することとを含む。

【0011】

本方法は、ロボット外科手術アセンブリが所定の場所に配置されると、ロボット外科手術アセンブリの少なくとも一部を摺動レールに対して自動的に回転させることを含んでもよい。

【0012】

ロボット外科手術アセンブリの側方開口部を位置付けることは、ロボット外科手術アセンブリの滅菌インターフェースモジュールを回転させることを含んでもよい。滅菌インターフェースモジュールを回転させることは、側方開口部を摺動レールに対して所定の配向に位置付けることを含んでもよい。

【0013】

側方開口部から外科手術器具を側面方向に装填解除することは、滅菌インターフェースモジュールの半環状カフに沿って外科手術器具の筐体を摺動させることを含んでもよい。

【0014】

側方開口部を摺動レールに対して所定の配向に位置付けることは、側方開口部を摺動レールから外方に向けることを含んでもよい。

【0015】

本方法は、いったん側方開口部が所定の配向に配置されると、滅菌インターフェースモジュールを自由に回転させることをさらに含んでもよい。本方法は、滅菌インターフェースモジュールが自由に回転することを可能にする一方で、滅菌インターフェースモジュールが摺動レールに沿って軸方向に平行移動することを防止することをさらに含んでもよい。

【0016】

ロボット外科手術アセンブリを摺動レールに沿った所定の場所に位置付けることは、ロボット外科手術アセンブリを摺動レールに沿って所定の場所まで近位に後退させることを含んでもよい。ロボット外科手術アセンブリを摺動レールに沿った所定の場所に位置付けることは、ロボット外科手術アセンブリを摺動レールに沿った最近位場所に配置することを含んでもよい。

【0017】

本明細書に説明される例証的実施形態のいくつかまたは全てによって提供される他の側面、特徴、および利点は、続く説明、図面、および請求項から明白である。
例えば、本願は以下の項目を提供する。
（項目１）
ロボット外科手術システムであって、
摺動レールと、
外科手術器具と、
前記摺動レールに結合され、第１の位置と第２の位置との間で前記摺動レールに沿って平行移動可能なロボット外科手術アセンブリであって、前記ロボット外科手術アセンブリは、前記外科手術器具に結合され、前記ロボット外科手術アセンブリの少なくとも一部は、前記ロボット外科手術アセンブリが、前記第１の位置に配置され、前記外科手術器具が前記ロボット外科手術アセンブリから選択的に結合解除されることを可能にすると、前記摺動レールに対して所定の配向に回転するように構成される、ロボット外科手術アセンブリと
を備える、ロボット外科手術システム。
（項目２）
前記所定の配向への前記ロボット外科手術アセンブリの移動は、前記外科手術器具が側面方向の装填解除を介して前記ロボット外科手術アセンブリから結合解除されることが可能であるように、前記外科手術器具を前記摺動レールに対して位置付ける、項目１に記載のロボット外科手術システム。
（項目３）
前記ロボット外科手術アセンブリは、器具駆動ユニットと、前記器具駆動ユニットに結合される滅菌インターフェースモジュールとを含み、前記外科手術器具は、前記滅菌インターフェースモジュールに選択的に結合される、項目１に記載のロボット外科手術システム。
（項目４）
前記外科手術器具は、筐体を含み、前記滅菌インターフェースモジュールは、半環状カフを含み、前記半環状カフは、側面方向の装填を介して前記外科手術器具の前記筐体を受け取るように位置付けられ、前記外科手術器具を前記滅菌インターフェースモジュールに結合する、項目３に記載のロボット外科手術システム。
（項目５）
前記半環状カフは、前記滅菌インターフェースモジュールを通して遠位にかつ側方に開放するＵ字形の開口部を画定し、前記半環状カフは、その中に前記外科手術器具の前記筐体の近位部分を摺動可能に受け取り、前記筐体の前記近位部分を前記Ｕ字形の開口部内へ側面方向に装填するように構成される、項目４に記載のロボット外科手術システム。
（項目６）
前記ロボット外科手術アセンブリが、前記第１の位置まで平行移動され、前記所定の配向に回転されると、前記Ｕ字形の開口部の側方開口部は、前記摺動レールから離れる、項目５に記載のロボット外科手術システム。
（項目７）
前記ロボット外科手術アセンブリの回転は、前記ロボット外科手術アセンブリが前記第１の位置と前記第２の位置との間で平行移動するにつれて、ロボット制御され、前記滅菌インターフェースモジュールまたは前記器具駆動ユニットのうちの少なくとも１つは、いったん前記ロボット外科手術アセンブリが前記所定の配向に回転されると、自由に回転可能になる、項目３に記載のロボット外科手術システム。
（項目８）
コントローラをさらに備え、前記コントローラは、前記ロボット外科手術アセンブリが前記第１の位置に配置されると、前記ロボット外科手術アセンブリが前記所定の配向に回転することを可能にするように、前記ロボット外科手術アセンブリと電気連通するように構成される、項目１に記載のロボット外科手術システム。
（項目９）
前記コントローラは、前記ロボット外科手術アセンブリが前記第１の位置に配置されると、前記ロボット外科手術アセンブリが前記摺動レールに対して平行移動することを選択的に防止するように構成される、項目８に記載のロボット外科手術システム。
（項目１０）
前記第１の位置は、前記摺動レールの近位端部分に位置し、前記第２の位置は、前記摺動レールの遠位端部分に位置する、項目１に記載のロボット外科手術システム。
（項目１１）
前記ロボット外科手術アセンブリは、前記ロボット外科手術アセンブリが前記第１の位置に配置されると、前記摺動レールに対して前記所定の配向に自動的に回転するように構成される、項目１に記載のロボット外科手術システム。
（項目１２）
ロボット外科手術アセンブリから外科手術器具を取り外すための方法であって、前記方法は、
摺動レールに沿った所定の場所に前記ロボット外科手術アセンブリを位置付けることと、
前記ロボット外科手術アセンブリが前記所定の場所に配置されると、前記摺動レールに対して前記ロボット外科手術アセンブリの少なくとも一部を回転させることと、
前記ロボット外科手術アセンブリの側方開口部を、前記側方開口部が前記摺動レールから離れるように、位置付けることと、
前記側方開口部から前記外科手術器具を側面方向に装填解除することと
を含む、方法。
（項目１３）
前記ロボット外科手術アセンブリの前記側方開口部を位置付けることは、前記ロボット外科手術アセンブリの滅菌インターフェースモジュールを回転させることを含む、項目１２に記載の方法。
（項目１４）
前記側方開口部から前記外科手術器具を側面方向に装填解除することは、前記滅菌インターフェースモジュールの半環状カフに沿って前記外科手術器具の筐体を摺動させることを含む、項目１３に記載の方法。
（項目１５）
前記滅菌インターフェースモジュールを回転させることは、前記側方開口部を前記摺動レールに対して所定の配向に位置付けることを含む、項目１３に記載の方法。
（項目１６）
前記側方開口部を前記摺動レールに対して所定の配向に位置付けることは、前記側方開口部を前記摺動レールから外方に向けることを含む、項目１５に記載の方法。
（項目１７）
いったん前記側方開口部が前記所定の配向に配置されると、前記滅菌インターフェースモジュールを自由に回転させることをさらに含む、項目１５に記載の方法。
（項目１８）
前記滅菌インターフェースモジュールが自由に回転することを可能にする一方で、前記滅菌インターフェースモジュールが前記摺動レールに沿って軸方向に平行移動することを防止することをさらに含む、項目１７に記載の方法。
（項目１９）
前記ロボット外科手術アセンブリを前記摺動レールに沿った前記所定の場所に位置付けることは、前記ロボット外科手術アセンブリを前記摺動レールに沿って前記所定の場所まで近位に後退させることを含む、項目１２に記載の方法。
（項目２０）
前記ロボット外科手術アセンブリを前記摺動レールに沿った前記所定の場所に位置付けることは、前記ロボット外科手術アセンブリを前記摺動レールに沿った最近位場所に配置することを含む、項目１９に記載の方法。
（項目２１）
前記ロボット外科手術アセンブリが前記所定の場所に配置されると、前記ロボット外科手術アセンブリの少なくとも一部を前記摺動レールに対して回転させることは、前記ロボット外科手術アセンブリの少なくとも一部を前記摺動レールに対して自動的に回転させることを含む、項目１２に記載の方法。

【図面の簡単な説明】

【0018】

本明細書に組み込まれかつ本明細書の一部を構成する付随の図面は、本ロボット外科手術システムの実施形態を図示し、上記に与えられる本開示の一般的説明および下記に与えられる実施形態の詳細な説明とともに、本開示の原理を解説する役割を果たす。

【0019】

【図1】図１は、本開示による、ロボット外科手術システムの概略図である。

【0020】

【図2】図２は、図１のロボット外科手術システムのロボット外科手術アセンブリ、および、ロボット外科手術アセンブリとの併用のための種々の電気機械外科手術器具の実施形態の、部品が分離されている状態の側面立面図である。

【0021】

【図3】図３は、図２に示される種々の電気機械外科手術器具の一実施形態の平面図である。

【0022】

【図4】図４は、図２のロボット外科手術アセンブリの、部品が分離されている状態の側面立面図である。

【0023】

【図5】図５は、図２のロボット外科手術アセンブリの滅菌インターフェースモジュール上に側面方向に装填されている図２の種々の電気機械外科手術器具のある実施形態を図示する、部品が分離されている状態の斜視図である。

【0024】

【図6】図６は、摺動レールに沿った第１の位置に配置される一方で、図１のロボット外科手術システムの摺動レール上に支持され、図２の種々の電気機械外科手術器具の実施形態に結合される、図２のロボット外科手術アセンブリの正面斜視図である。

【0025】

【図7】図７は、摺動レールに沿った第２の位置に配置されている、図６のロボット外科手術アセンブリおよび電気機械外科手術器具の背面斜視図である。

【0026】

【図8】図８は、図６の一部の拡大背面底面斜視図である。

【0027】

【図9】図９は、摺動レールに沿った第３の位置に配置されている、図６のロボット外科手術アセンブリおよび電気機械外科手術器具の正面斜視図である。

【0028】

【図10】図１０は、摺動レールに対して所定の配向に配置される、図５の滅菌インターフェースモジュールおよび図２の種々の電気機械外科手術器具の実施形態を示す、拡大側面立面図である。

【0029】

【図11】図１１は、滅菌インターフェースモジュールが図２の種々の電気機械外科手術器具の実施形態に結合される間の、摺動レールに対する滅菌インターフェースモジュールの回転配向を図示する概略平面図である。

【0030】

【図12】図１２および図１３は、図５の滅菌インターフェースモジュールから側面方向に装填解除されている図２の種々の電気機械外科手術器具の実施形態を図示する漸進的部分断面図である。

【図13】図１２および図１３は、図５の滅菌インターフェースモジュールから側面方向に装填解除されている図２の種々の電気機械外科手術器具の実施形態を図示する漸進的部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

本ロボット外科手術システムの実施形態が、図面を参照して詳細に説明され、図面では、同様の参照番号が、いくつかの図の各々における同一または対応する要素を指定する。本明細書で使用される場合、用語「遠位」は、患者により近接している構造を指す一方、用語「近位」は、患者からより離れている構造を指す。

【0032】

本明細書で使用される場合、用語「臨床医」は、医師、看護師、または他の医療提供者を指し、支援要員を含み得る。以下の説明では、周知の機能または構成が、不必要な詳細で本開示を不明瞭にすることを回避するために、詳細には説明されない。

【0033】

最初に図１を参照すると、外科手術システム（例えば、ロボット外科手術システム１）は、概して、１つまたは複数の外科手術ロボットアーム２、３と、コントローラ４と、コントローラ４と結合される動作コンソール５とを含む。外科手術ロボットアーム２、３のうちのいずれかは、ロボット外科手術アセンブリ１００と、それに選択的に結合可能であり、外科手術用ステープラ、握持器、内視鏡等を含み得る１つまたは複数の電気機械外科手術器具２００、２００’、２００’’（図２）とを有してもよい。電気機械外科手術器具２００は、例えば、その遠位部分に配置されるエンドエフェクタ３００を含む外科手術ステープラである。実施形態では、ロボット外科手術アセンブリ１００は、外科手術ロボットアーム２、３のうちの１つまたは複数のものの摺動レール４０に摺動可能に取り付けられる。ある実施形態では、ロボット外科手術アセンブリ１００またはその一部は、外科手術ロボットアーム２、３のうちの１つまたは複数のものの摺動レール４０に取り外し可能に取り付けられてもよい。

【0034】

ロボット外科手術システム１の動作コンソール５は、３次元画像を表示するように設定される表示デバイス６と、手動入力デバイス７、８とを含み、手動入力デバイス７、８を用いて、臨床医（図示せず）は、当業者に原理的に公知であるように、ロボット外科手術システム１のロボットアーム２、３を第１の動作モードで遠隔操作することが可能である。ロボットアーム２、３の各ロボットアームは、任意の数の継手を通して接続され得る任意の数の部材から成ってもよい。ロボットアーム２、３は、コントローラ４に接続される電気駆動部（図示せず）によって駆動されてもよい。ロボット外科手術システム１のコントローラ４（例えば、コンピュータ）は、例えば、ロボット外科手術システム１のロボットアーム２、３、取り付けられたロボット外科手術アセンブリ１００、したがって、取り付けられた電気機械外科手術器具（例えば、（エンドエフェクタ３００を含む）電気機械外科手術器具２００）が、手動入力デバイス７、８を用いて定義される移動に従って所望される移動を実行するように、コンピュータプログラムを用いて駆動部をアクティブ化させるように設定される。コントローラ４は、これがロボットアーム２、３および／または駆動部の移動を調整するように、設定されてもよい。

【0035】

ロボット外科手術システム１は、外科手術器具（例えば、電気機械外科手術器具２００（より具体的には、電気機械外科手術器具２００のエンドエフェクタ３００））を用いて低侵襲性の様式で治療されるべき、外科手術台「ＳＴ」上に位置付けられる（例えば、横たわる）患者「Ｐ」上での使用のために構成される。ロボット外科手術システム１は、２つを上回るロボットアーム２、３を含んでもよく、付加的なロボットアームは、同様に、コントローラ４に接続され、動作コンソール５を用いて遠隔操作可能である。外科手術器具（例えば、（そのエンドエフェクタ３００を含む）電気機械外科手術器具２００）もまた、任意の付加的なロボットアームに取り付けられてもよい。

【0036】

ロボット外科手術システム１のコントローラ４は、１つまたは複数のモータ（図示せず）を制御し、各モータは、任意の数の方向へのロボットアーム２、３の移動を駆動するように構成されてもよい。

【0037】

現在説明されているロボット外科手術システムの１つまたは複数の構成要素との併用のための同一または類似の構成要素のうちの１つまたは複数を有する類似のロボット外科手術システムの構成および動作の詳細な議論に関して、米国特許第８，８２８，０２３号が参照され得、その開示全体が、参照によって本明細書に援用される。

【0038】

ここで図２および図３に目を向けると、ロボット外科手術システム１のロボット外科手術アセンブリ１００は、器具駆動ユニット１１０と、コネクタアセンブリ１４０とを含む。器具駆動ユニット１１０は、コントローラ４によって制御され得る１つまたは複数のモータ（例えば、モータアセンブリまたはモータパック）５０を支持する。モータ５０は、例えば、電気機械外科手術器具２００のエンドエフェクタ３００の種々の動作を駆動する。モータ５０は、回転モータ（例えば、キャニスタモータ）を含んでもよい。モータ５０（または異なるモータ、図示せず）のうちの１つまたは複数は、その（例えば、図１に見られる電気機械外科手術器具２００の）長手方向軸「Ｌ−Ｌ」に対する取り付けられた電気機械外科手術器具またはその構成要素の回転を駆動するように構成されてもよい。モータ５０は、例えば、電気機械外科手術器具２００の電気機械エンドエフェクタ３００の動作および／または移動をもたらすように構成されることができる。本開示される電気機械外科手術器具との併用または本開示される電気機械外科手術器具への接続のためのエンドエフェクタの構成および動作の例証的実施例の詳細な議論に関して、共同所有の国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１４／６１３２９号、米国特許第８，６３６，１９２号、または米国特許第８，９２５，７８６号が参照され得、その各々の開示全体が、参照によって本明細書に援用される。

【0039】

図２および図４に見られるように、ロボット外科手術システム１のロボット外科手術アセンブリ１００は、それに固着される滅菌ドレープ１５２を有するリング部材１５０をさらに含む。ロボット外科手術アセンブリ１００のリング部材１５０は、ロボット外科手術アセンブリ１００の器具駆動ユニット１１０への取付のために構成され、ロボット外科手術アセンブリ１００の滅菌ドレープ１５２がロボット外科手術アセンブリ１００およびロボットアーム２、３の上にあることを可能にする。リング部材１５０は、器具駆動ユニット１１０と滅菌インターフェースモジュール１３０との間に（例えば、受動的に）据え付けられることができる。いくつかの実施形態では、リング部材１５０は、（例えば、スナップ嵌合を介した）コネクタアセンブリ１４０の遠位端への回転可能な取付のために構成されてもよい。滅菌ドレープ１５２は、器具駆動ユニット１１０、ロボット外科手術アセンブリ１００、およびロボットアーム２、３の周りに所望されるように配列され、種々の前述の構成要素および／または外科手術部位／流体と、電気機械外科手術器具（例えば、外科手術器具２００（例えば、ステープラ）、２００’（例えば、内視鏡）、および／または２００’’（例えば、握持器））との間に滅菌障壁を提供することができる。

【0040】

図２、図４、および図５を参照すると、ロボット外科手術システム１のロボット外科手術アセンブリ１００はまた、ロボット外科手術アセンブリ１００とロボット外科手術システム１の電気機械外科手術器具２００、２００’、および／または２００’’のうちのいずれか１つとを選択的に相互接続するために提供される滅菌インターフェースモジュール１３０を含む。そのような電気機械外科手術器具は、滅菌インターフェースモジュール１３０を介してロボット外科手術アセンブリ１００に選択的に側面方向に装填され、および／または、ロボット外科手術アセンブリ１００から装填解除されてもよい（例えば、図４および図５を参照）。

【0041】

ロボット外科手術アセンブリ１００の滅菌インターフェースモジュール１３０は、概して、滅菌インターフェースモジュール１３０を通して力を伝達するための１つまたは複数の駆動アセンブリ１３０ｄを支持する、上側部分１３０ａと、中間部分１３０ｂと、下側部分１３０ｃとを含む。滅菌インターフェースモジュール１３０の上側部分１３０ａは、滅菌インターフェースモジュール１３０をロボット外科手術アセンブリ１００の器具駆動ユニット１１０に選択的に結合する。中間部分１３０ｂは、電気機械外科手術器具（例えば、電気機械外科手術器具２００）が患者から取り外され得るように電気機械外科手術器具を手動で解放する（例えば、組織から電気機械外科手術器具を把持解除する）ための手動オーバーライド機能を提供する結合解除カラー１３０ｅおよび解放リング１３０ｆを移動可能に支持する。下側部分１３０ｃは、Ｕ字形の開口部１３２ａを画定する半環状カフ１３２を含む。滅菌インターフェースモジュール１３０のＵ字形の開口部１３２ａは、ロボット外科手術システム１の電気機械外科手術器具２００、２００’、および／または２００’’のうちの１つの筐体（例えば、図２の筐体２０２を参照）を摺動可能に受け取るために、滅菌インターフェースモジュール１３０を通して遠位におよび側方に開放する。滅菌インターフェースモジュール１３０、および、滅菌インターフェースモジュール上への電気機械外科手術器具の側面方向の装填および／または滅菌インターフェースモジュールからの電気機械外科手術器具の装填解除のより詳細な説明に関して、国際公開第２０１７／０５３３５８号が参照され得、その開示全体が、参照によって本明細書に援用される。

【0042】

一般に、ロボット外科手術アセンブリ１００の滅菌インターフェースモジュール１３０は、ロボット外科手術システム１のロボット外科手術アセンブリ１００の器具駆動ユニット１１０と電気機械外科手術器具（例えば、電気機械外科手術器具２００）との間にインターフェースを提供するように機能する。このインターフェースは、有利に、無菌状態を維持し、ロボット外科手術アセンブリ１００と取り付けられた電気機械外科手術器具との間の電気通信を伝達するための手段を提供し、取り付けられた電気機械外科手術器具を用いて機能を実施するために、ロボット外科手術アセンブリ１００から取り付けられた電気機械外科手術器具に回転力を伝達するための手段を提供し、かつ／または、（例えば、迅速な器具交換のために）電気機械外科手術器具をロボット外科手術アセンブリ１００に選択的に取り付ける／ロボット外科手術アセンブリ１００から取り外すための手段を提供する。

【0043】

図２を継続して参照すると、ロボット外科手術システム１の電気機械外科手術器具２００は、その近位端部分における筐体２０２と、筐体２０２から遠位に延在する伸長シャフト２０４とを含む。電気機械外科手術器具２００の伸長シャフト２０４は、伸長シャフト２０４の遠位端部分上に支持されるリストアセンブリ２０６を含み、リストアセンブリ２０６は、電気機械外科手術器具２００のエンドエフェクタ３００を伸長シャフト２０４に結合する。電気機械外科手術器具２００の筐体２０２は、（例えば、ロボット外科手術アセンブリ１００の滅菌インターフェースモジュール１３０上への側面方向の装填を介して）ロボット外科手術アセンブリ１００の器具駆動ユニット１１０に選択的に結合し、ロボット外科手術アセンブリ１００の器具駆動ユニット１１０のモータ５０が電気機械外科手術器具２００のエンドエフェクタ３００を動作させることを可能にするように構成される。

【0044】

図１および図３に見られるように、電気機械外科手術器具２００の筐体２０２は、駆動アセンブリ２０３を支持し、駆動アセンブリ２０３は、ロボット外科手術アセンブリ１００の器具駆動ユニット１１０のモータ５０と機械的かつ／または電気的に協働し、外科手術器具２００および／またはそのエンドエフェクタ３００が、１つまたは複数の機能（例えば、関節運動、回転、および／または発射）を実施することを可能にする。

【0045】

ここで図６〜図１３に目を向けると、使用時、ロボット外科手術システム１のロボット外科手術アセンブリ１００に結合される電気機械外科手術器具２００を用いて、ロボット外科手術システム１のコントローラ４は、ロボット外科手術アセンブリ１００と電気連通し、矢印「Ａ」によって示されるように第１の平行移動位置（図６）と第２の平行移動位置（図７）との間で摺動レール４０に対してロボット外科手術アセンブリ１００（それによって、電気機械外科手術器具２００）を選択的に平行移動させる。コントローラ４はまた、ロボット外科手術アセンブリ１００と電気連通し、矢印「Ｂ」によって示されるように長手方向軸「Ｌ−Ｌ」周りにロボット外科手術アセンブリ１００の少なくとも一部（例えば、滅菌インターフェースモジュール１３０）を選択的に回転させる（それによって、電気機械外科手術器具２００を回転させる）。

【0046】

図８および図１１に図示されるように、動作の間、ロボット外科手術システム１のロボット外科手術アセンブリ１００および電気機械外科手術器具２００のそのような回転は、ロボット外科手術アセンブリ１００の滅菌インターフェースモジュール１３０の半環状カフ１３２を、滅菌インターフェースモジュール１３０の側方開口部１３２ａが摺動レール４０に少なくとも部分的に面し、滅菌インターフェースモジュール１３０からの電気機械外科手術器具２００の側面方向の装填解除を妨げるように、位置付けさせることができる。側方開口部１３２ａ／電気機械外科手術器具２００のそのような妨げられた位置付けは、図１１に示される遮断角「θ」を介して図示され、遮断角「θ」は、約１５度であり、例えば、摺動レール４０の対向する外側表面４０ａ、４０ｂ間に画定され得る。遮断角「θ」は、摺動レール４０の幅、滅菌インターフェースモジュール１３０の側方開口部１３２ａの幅、電気機械外科手術器具２００の筐体２０２の幅等に応じて、（約０度〜約１８０度で）増加または減少してもよい。例えば、摺動レール４０の幅が、大きいほど、遮断角「θ」が、より大きくなり、その逆もまた、同様である。

【0047】

図１１を継続して参照すると、遮断角「θ」に対して相補的に、側方開口部１３２ａ／電気機械外科手術器具２００の妨げられていない位置付けが、図１１に示される逃げ角「β」を介して図示され、これは、遮断角「θ」および逃げ角「β」が同伴角である（例えば、それらは、合計３６０度になる）ような、遮断角「θ」の同伴角（例えば、３４５度）である。逃げ角「β」は、それを通して電気機械外科手術器具２００が、摺動レール４０からの干渉なく、滅菌インターフェースモジュール１３０に自由に結合される、および／または、滅菌インターフェースモジュール１３０から結合解除されることができる同伴角である。より具体的には、電気機械外科手術器具２００の対向する外部側面２００ａ、２００ｂおよび滅菌インターフェースモジュール１３０の側方開口部１３２ａの両方が、逃げ角「β」内に完全に配置されると、電気機械外科手術器具２００は、摺動レール４０からの干渉なく、滅菌インターフェースモジュール１３０に自由に結合される、および／または、滅菌インターフェースモジュール１３０から結合解除されることができる。

【0048】

図９および図１０を参照すると、ロボット外科手術アセンブリ１００の滅菌インターフェースモジュール１３０からの取り付けられた電気機械外科手術器具２００の側面方向の装填解除を可能にするために、ロボット外科手術アセンブリ１００は、平面「Ｚ」によって示されるように摺動レール４０上の第３の位置（例えば、所定の近位位置）まで、矢印「Ｃ」によって示されるように摺動レール４０に対して近位に後退される。ロボット外科手術アセンブリ１００の第３の位置においては、ロボット外科手術システム１のコントローラ４は、（例えば、手動入力デバイス７、８からの入力なく、自動的に）矢印「Ｄ」によって示されるように所定の配向に向かってロボット外科手術アセンブリ１００の長手方向軸「Ｌ−Ｌ」周りにロボット外科手術アセンブリ１００の少なくとも一部（例えば、滅菌インターフェースモジュール１３０）を回転させる（図１０）。ロボット外科手術アセンブリ１００の第３の位置は、摺動レール４０に対するロボット外科手術アセンブリ１００の完全に（および／または部分的に）後退された（または後退されていない／前進された）位置であってもよい。ロボット外科手術アセンブリ１００の第３の位置は、上記に説明されるロボット外科手術アセンブリ１００の第１の平行移動位置および第２の平行移動位置の近位（または遠位）にあってもよい。いくつかの実施形態では、第３の位置は、（例えば、較正のための）強制停止として作用する、摺動レール４０に対するロボット外科手術アセンブリ１００の最近位位置（および／または最遠位位置ならびに／あるいはある中間位置）であってもよい。そのような後退および回転は、ロボット外科手術システム１の手動入力デバイス７、８（図１）の作動（例えば、その上のボタンの作動、図示せず）によってもたらされることができ、それによって、手動入力デバイス７、８の作動の解放が、滅菌インターフェースモジュール１３０および電気機械外科手術器具２００が所定の配向に移動される（例えば、完全に後退され、回転される）と、ロボット外科手術システム１の滅菌インターフェースモジュール１３０および電気機械外科手術器具２００が自由に回転可能になることを可能にすることができる。

【0049】

いくつかの実施形態では、摺動レール４０、ロボット外科手術アセンブリ１００、および／またはそれらの構成要素は、それに沿った１つまたは複数の場所に配置される１つまたは複数のセンサ（図示せず）を含み、摺動レール４０に対するロボット外科手術アセンブリ１００またはその一部の位置を判定してもよい。そのようなセンサは、任意の適切なセンサまたはデバイス（例えば、マイクロスイッチ、ホール効果スイッチ、エンコーダ、磁気トランスデューサ等）またはそれらの組み合わせであってもよい。

【0050】

ロボット外科手術システム１のロボット外科手術アセンブリ１００の所定の配向では、ロボット外科手術アセンブリ１００の少なくとも一部（例えば、滅菌インターフェースモジュール１３０）は、ロボット外科手術システム１の電気機械外科手術器具２００とともに、ロボット外科手術アセンブリ１００の長手方向軸「Ｌ−Ｌ」周りに自由に連転可能である（例えば、最小限の摩擦回転を介して器具解放の方向を手動で変更する）ことができる。そのような回転は、臨床医が、ロボット外科手術システム１の摺動レール４０に対して、ロボット外科手術システム１のロボット外科手術アセンブリ１００の滅菌インターフェースモジュール１３０の側方開口部１３２ａおよび電気機械外科手術器具２００を所望されるように配向することを可能にする。例えば、そのような回転／配向は、臨床医が、ロボット外科手術アセンブリ１００および電気機械外科手術器具２００を摺動レール４０に対して位置付け、ロボット外科手術システム１の滅菌インターフェースモジュール１３０からのロボット外科手術システム１の電気機械外科手術器具２００の取り外しを容易にすることを可能にする。ロボット外科手術アセンブリ１００の所定の配向では、滅菌インターフェースモジュール１３０の側方開口部１３２ａは、図１１〜図１３に図示されるように、摺動レール４０からの干渉なく、矢印「Ｅ」によって示されるように、電気機械外科手術器具２００が滅菌インターフェース１３０から側面方向に装填解除されることができるように、摺動レール４０から離れる、または、摺動レール４０から外方に向いている（図１０）（例えば、滅菌インターフェースモジュール１３０からの電気機械外科手術器具２００の取り外しまたは滅菌インターフェースモジュール１３０への電気機械外科手術器具２００の取り付けは、摺動レール４０によって遮断されない）。ロボット外科手術アセンブリ１００は、例えば、自由に回転可能な位置に配置される一方で、選択的に軸方向に固定されることができる。

【0051】

いくつかの実施形態では、第３の位置は、第１の位置および／または第２の位置と同一である、ならびに／あるいは、第１の位置および／または第２の位置と異なってもよい。

【0052】

実施形態では、ロボット外科手術システム１のコントローラ４は、ロボット外科手術アセンブリ１００と通信し、例えば、ロボット外科手術システム１のロボット外科手術アセンブリ１００および／または摺動レール４０内の１つまたは複数の歯車、チェーン、ベルト（図示せず）、または他の構成要素を選択的に係合解除および／または係止し、ロボット外科手術アセンブリ１００（例えば、滅菌インターフェースモジュール１３０）が自由に回転可能な位置に配置されている間、ロボット外科手術アセンブリ１００が摺動レール４０に対して軸方向に平行移動することを選択的に防止するように構成されることができる。そのような歯車、チェーン、またはベルトのより詳細な説明に関して、参照によって上で以前に援用されている国際特許公開第２０１７／０５３３５８号が参照され得る。

【0053】

当業者は、本明細書に具体的に説明されかつ付随の図に示される構造および方法が非限定的な例示的実施形態であることと、本説明、開示、および図が単に特定の実施形態の例示として解釈されるべきであることとを理解する。したがって、本開示が、説明される精密な実施形態に限定されないことと、種々の他の変更および修正が、本開示の範囲または精神から逸脱することなく、当業者によってもたらされ得ることとを理解されたい。加えて、ある実施形態に関連して示されるまたは説明される要素および特徴は、本開示の範囲から逸脱することなく、ある他の実施形態の要素および特徴と組み合わせられ得、そのような修正および変形例もまた、本開示の範囲内に含まれる。故に、本開示の主題は、具体的に示されかつ説明されているものによって限定されるものではない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】