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特開2023-27029ロボット外科システムなどで使用するための外科器具用エンドエフェクタ駆動機構
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023027029
(43)【公開日】2023-03-01
(54)【発明の名称】ロボット外科システムなどで使用するための外科器具用エンドエフェクタ駆動機構
(51)【国際特許分類】
A61B 34/35 20160101AFI20230221BHJP
【ＦＩ】
A61B34/35
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022129282
(22)【出願日】2022-08-15
(31)【優先権主張番号】17/403,491
(32)【優先日】2021-08-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【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】クリストファー ティー． チューディ
(72)【発明者】
【氏名】ディラン アール． キングスレー
(72)【発明者】
【氏名】サラ エー． マラン
(72)【発明者】
【氏名】ジェイムズ エイチ． ボドマー
(72)【発明者】
【氏名】トニー ジー． モウア
(72)【発明者】
【氏名】アンドリュー ダブリュー． ゼッコラ
(72)【発明者】
【氏名】カーティス エム． シーベナラー
(72)【発明者】
【氏名】ハラランボス ピー． アポストロポウロス
(72)【発明者】
【氏名】ラッセル ダブリュー． ホルブルック
(72)【発明者】
【氏名】ウィリアム アール． ホイットニー
(72)【発明者】
【氏名】ジェイソン ジー． ウェイへ
(72)【発明者】
【氏名】ザッカリー エス． ハイリガー
(57)【要約】 （修正有）
【課題】ロボット外科システムなどで使用するための外科器具用エンドエフェクタ駆動機構を提供する。
【解決手段】ロボットシステム５００は、シャフトを有する器具ハウジングを有する電気外科器具と、エンドエフェクタアセンブリとを含み、組織を把持するように移動可能な第１および第２の顎部材がエンドエフェクタアセンブリに取り付けられている。入力部は、器具ハウジングに動作可能に結合され、顎部材を移動させるように構成されている。ハンドルは、器具ハウジングに対して遠隔に配置され、顎部材を制御するために入力部と通信するように構成され、ハンドルは、入力部と協働してレバーの移動に対して顎部材を制御するように構成されたレバーを有する。レバーは、ホーミング位置と第１の位置との間を移動し、第１の位置は、顎部材が約０．１ｋｇ／ｃｍ２～約２ｋｇ／ｃｍ２の範囲の顎部材間の圧力で閉じることに相関している。
【選択図】図３
【解決手段】ロボットシステム５００は、シャフトを有する器具ハウジングを有する電気外科器具と、エンドエフェクタアセンブリとを含み、組織を把持するように移動可能な第１および第２の顎部材がエンドエフェクタアセンブリに取り付けられている。入力部は、器具ハウジングに動作可能に結合され、顎部材を移動させるように構成されている。ハンドルは、器具ハウジングに対して遠隔に配置され、顎部材を制御するために入力部と通信するように構成され、ハンドルは、入力部と協働してレバーの移動に対して顎部材を制御するように構成されたレバーを有する。レバーは、ホーミング位置と第１の位置との間を移動し、第１の位置は、顎部材が約０．１ｋｇ／ｃｍ２～約２ｋｇ／ｃｍ２の範囲の顎部材間の圧力で閉じることに相関している。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ロボット外科システムであって、
器具ハウジングを含む電気外科器具であって、前記器具ハウジングは、前記器具ハウジングから延びるシャフトを有する、電気外科器具と、
前記シャフトの遠位端に配置されたエンドエフェクタアセンブリであって、前記エンドエフェクタアセンブリが、第１および第２の顎部材を含み、前記第１および第２の顎部材は、前記顎部材のうちの少なくとも一方が前記顎部材の他方に対して離間している第１の位置と、前記第１および第２の顎部材が協働して組織を把持する第２の位置との間を移動可能である、エンドエフェクタアセンブリと、
前記器具ハウジングに動作可能に結合され、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記顎部材を移動させるように構成された入力部と、
前記器具ハウジングに対して遠隔に配置され、前記顎部材を制御するために前記入力部と通信するように構成された少なくとも１つのハンドルと、を備え、前記少なくとも１つのハンドルが、
ハウジングを含み、前記ハウジングは、前記ハウジングに動作可能に結合されたレバーを有し、前記レバーが、次に前記入力部と協働して、前記レバーの移動に対する前記顎部材の前記移動を制御するように構成され、前記レバーは、前記レバーが前記ハウジングに対して離間し、前記相関する顎部材が前記第１の位置に配置されるホーミング位置と、前記レバーが前記ハウジングにより近く、前記相関する顎部材が約０．１ｋｇ／ｃｍ２～約２ｋｇ／ｃｍ２の範囲の前記顎部材間の圧力で組織の周りで閉じられた把持位置との間で移動可能であり、
前記レバーが、前記把持位置と、前記レバーが前記ハウジングにより近く、電気外科用エネルギーの作動時に前記顎部材間の組織を封止するために、前記相関する顎部材が、約３ｋｇ／ｃｍ２～約１６ｋｇ／ｃｍ２の範囲の前記顎部材間の圧力で組織の周りで閉じられた封止位置との間で移動可能である、ロボット外科システム。
器具ハウジングを含む電気外科器具であって、前記器具ハウジングは、前記器具ハウジングから延びるシャフトを有する、電気外科器具と、
前記シャフトの遠位端に配置されたエンドエフェクタアセンブリであって、前記エンドエフェクタアセンブリが、第１および第２の顎部材を含み、前記第１および第２の顎部材は、前記顎部材のうちの少なくとも一方が前記顎部材の他方に対して離間している第１の位置と、前記第１および第２の顎部材が協働して組織を把持する第２の位置との間を移動可能である、エンドエフェクタアセンブリと、
前記器具ハウジングに動作可能に結合され、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記顎部材を移動させるように構成された入力部と、
前記器具ハウジングに対して遠隔に配置され、前記顎部材を制御するために前記入力部と通信するように構成された少なくとも１つのハンドルと、を備え、前記少なくとも１つのハンドルが、
ハウジングを含み、前記ハウジングは、前記ハウジングに動作可能に結合されたレバーを有し、前記レバーが、次に前記入力部と協働して、前記レバーの移動に対する前記顎部材の前記移動を制御するように構成され、前記レバーは、前記レバーが前記ハウジングに対して離間し、前記相関する顎部材が前記第１の位置に配置されるホーミング位置と、前記レバーが前記ハウジングにより近く、前記相関する顎部材が約０．１ｋｇ／ｃｍ２～約２ｋｇ／ｃｍ２の範囲の前記顎部材間の圧力で組織の周りで閉じられた把持位置との間で移動可能であり、
前記レバーが、前記把持位置と、前記レバーが前記ハウジングにより近く、電気外科用エネルギーの作動時に前記顎部材間の組織を封止するために、前記相関する顎部材が、約３ｋｇ／ｃｍ２～約１６ｋｇ／ｃｍ２の範囲の前記顎部材間の圧力で組織の周りで閉じられた封止位置との間で移動可能である、ロボット外科システム。
【請求項2】
前記少なくとも１つのハンドルの前記ハウジングは、前記ハウジングに対する前記レバーの移動が前記第１の位置と前記第２の位置との間の前記顎部材の移動に相関するように、前記入力部に操作可能に接続するように構成された１つ以上の構成要素を内部に収容するように構成された、前記ハウジングの中に画定された空洞を含む、請求項１に記載のロボット外科システム。
【請求項3】
前記レバーおよび前記顎部材の移動の前記相関が、線形である、請求項２に記載のロボット外科システム。
【請求項4】
前記レバーおよび前記顎部材の移動の前記相関が、非線形である、請求項２に記載のロボット外科システム。
【請求項5】
前記空洞内に配置された構成要素の組み合わせが、前記レバーの作動力を、組織が前記顎部材の間に係合された状態で前記顎部材間に加えられる閉鎖圧力に相関させる、請求項２に記載のロボット外科システム。
【請求項6】
前記空洞内に配置された構成要素の組み合わせが、レバー、歯車、リンク装置、およびばねを含む、請求項５に記載のロボット外科システム。
【請求項7】
ロボット外科システムであって、
器具ハウジングを含む電気外科器具であって、前記器具ハウジングは、前記器具ハウジングから延びるシャフトを有する、電気外科器具と、
前記シャフトの遠位端に配置されたエンドエフェクタアセンブリであって、前記エンドエフェクタアセンブリが、第１および第２の顎部材を含み、前記第１および第２の顎部材は、前記顎部材のうちの少なくとも一方が前記顎部材の他方に対して離間している第１の位置と、前記第１および第２の顎部材が協働して組織を把持する第２の位置との間を移動可能である、エンドエフェクタアセンブリと、
前記器具ハウジングに動作可能に結合され、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記顎部材を移動させるように構成された入力部と、
前記器具ハウジングに対して遠隔に配置され、前記顎部材を制御するために前記入力部と通信するように構成された少なくとも１つのハンドルと、を備え、前記少なくとも１つのハンドルが、
ハウジングを含み、前記ハウジングが、前記ハウジングに動作可能に結合されたレバーを有し、前記レバーが、その移動時に、前記入力部と協働して、前記第１の位置および前記第２の位置の間で前記顎部材を移動させ、非作動位置から第１の位置までの前記レバーの初期移動が、約０．１ｋｇ／ｃｍ２～約２ｋｇ／ｃｍ２の範囲内の閉鎖圧力で前記顎部材を移動させ、前記第１の位置を超える前記レバーのそれに続く移動が、約３ｋｇ／ｃｍ２～約１６ｋｇ／ｃｍ２の範囲内の閉鎖圧力で前記顎部材を移動させる、ロボット外科システム。
器具ハウジングを含む電気外科器具であって、前記器具ハウジングは、前記器具ハウジングから延びるシャフトを有する、電気外科器具と、
前記シャフトの遠位端に配置されたエンドエフェクタアセンブリであって、前記エンドエフェクタアセンブリが、第１および第２の顎部材を含み、前記第１および第２の顎部材は、前記顎部材のうちの少なくとも一方が前記顎部材の他方に対して離間している第１の位置と、前記第１および第２の顎部材が協働して組織を把持する第２の位置との間を移動可能である、エンドエフェクタアセンブリと、
前記器具ハウジングに動作可能に結合され、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記顎部材を移動させるように構成された入力部と、
前記器具ハウジングに対して遠隔に配置され、前記顎部材を制御するために前記入力部と通信するように構成された少なくとも１つのハンドルと、を備え、前記少なくとも１つのハンドルが、
ハウジングを含み、前記ハウジングが、前記ハウジングに動作可能に結合されたレバーを有し、前記レバーが、その移動時に、前記入力部と協働して、前記第１の位置および前記第２の位置の間で前記顎部材を移動させ、非作動位置から第１の位置までの前記レバーの初期移動が、約０．１ｋｇ／ｃｍ２～約２ｋｇ／ｃｍ２の範囲内の閉鎖圧力で前記顎部材を移動させ、前記第１の位置を超える前記レバーのそれに続く移動が、約３ｋｇ／ｃｍ２～約１６ｋｇ／ｃｍ２の範囲内の閉鎖圧力で前記顎部材を移動させる、ロボット外科システム。
【請求項8】
前記少なくとも１つのハンドルの前記ハウジングは、前記ハウジングに対する前記レバーの移動が前記第１の位置と前記第２の位置との間の前記顎部材の移動に相関するように、前記入力部に操作可能に接続するように構成された１つ以上の構成要素を内部に収容するように構成された、前記ハウジングの中に画定された空洞を含む、請求項７に記載のロボット外科システム。
【請求項9】
前記レバーおよび前記顎部材の移動の前記相関が、線形である、請求項８に記載のロボット外科システム。
【請求項10】
前記レバーおよび前記顎部材の移動の前記相関が、非線形である、請求項８に記載のロボット外科システム。
【請求項11】
前記空洞内に配置された構成要素の組み合わせが、前記レバーの作動力を、組織が前記顎部材の間に係合された状態で前記顎部材間に加えられる前記圧力に相関させる、請求項８に記載のロボット外科システム。
【請求項12】
前記空洞内に配置された構成要素の組み合わせが、レバー、歯車、リンク装置、およびばねを含む、請求項１１に記載のロボット外科システム。
【請求項13】
前記レバーが前記第１の位置を超えて移動された場合、ユーザに警告するように構成された、前記レバーに動作可能に関連付けられた触覚指示器、視覚指示器、または可聴指示器のうちの少なくとも１つをさらに備える、請求項７に記載のロボット外科システム。
【請求項14】
ロボット外科システムであって、
器具ハウジングを含む電気外科器具であって、前記器具ハウジングは、前記器具ハウジングから延びるシャフトを有する、電気外科器具と、
シャフトの遠位端に配置されたエンドエフェクタアセンブリであって、前記エンドエフェクタアセンブリが、第１および第２の顎部材を含み、前記第１および第２の顎部材は、前記顎部材のうちの少なくとも一方が前記顎部材の他方に対して離間している第１の位置と、前記第１および第２の顎部材が協働して組織を把持する第２の位置との間を移動可能である、エンドエフェクタアセンブリと、
前記器具ハウジングに動作可能に結合され、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記顎部材を移動させるように構成された入力部と、
前記器具ハウジングに対して遠隔に配置され、前記顎部材を制御するために前記入力部と通信するように構成された少なくとも１つのハンドルと、を備え、前記少なくとも１つのハンドルが、
ハウジングであって、前記ハウジングが、前記ハウジングに動作可能に結合されたレバーを有する、ハウジングと、
前記レバーまたは前記ハウジングのうちの少なくとも一方に動作可能に配置されたスイッチであって、前記スイッチは、前記レバーがその移動時に前記入力部と協働して、約０．１ｋｇ／ｃｍ２～約２ｋｇ／ｃｍ２の範囲内の閉鎖圧力で前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記顎部材を移動させる第１の位置と、前記レバーの移動が、約３ｋｇ／ｃｍ２～約１６ｋｇ／ｃｍ２の範囲内の閉鎖圧力で前記顎部材を移動させる第２の位置との間で動作可能である、スイッチと、を含む、ロボット外科システム。
器具ハウジングを含む電気外科器具であって、前記器具ハウジングは、前記器具ハウジングから延びるシャフトを有する、電気外科器具と、
シャフトの遠位端に配置されたエンドエフェクタアセンブリであって、前記エンドエフェクタアセンブリが、第１および第２の顎部材を含み、前記第１および第２の顎部材は、前記顎部材のうちの少なくとも一方が前記顎部材の他方に対して離間している第１の位置と、前記第１および第２の顎部材が協働して組織を把持する第２の位置との間を移動可能である、エンドエフェクタアセンブリと、
前記器具ハウジングに動作可能に結合され、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記顎部材を移動させるように構成された入力部と、
前記器具ハウジングに対して遠隔に配置され、前記顎部材を制御するために前記入力部と通信するように構成された少なくとも１つのハンドルと、を備え、前記少なくとも１つのハンドルが、
ハウジングであって、前記ハウジングが、前記ハウジングに動作可能に結合されたレバーを有する、ハウジングと、
前記レバーまたは前記ハウジングのうちの少なくとも一方に動作可能に配置されたスイッチであって、前記スイッチは、前記レバーがその移動時に前記入力部と協働して、約０．１ｋｇ／ｃｍ２～約２ｋｇ／ｃｍ２の範囲内の閉鎖圧力で前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記顎部材を移動させる第１の位置と、前記レバーの移動が、約３ｋｇ／ｃｍ２～約１６ｋｇ／ｃｍ２の範囲内の閉鎖圧力で前記顎部材を移動させる第２の位置との間で動作可能である、スイッチと、を含む、ロボット外科システム。
【請求項15】
前記スイッチの前記第２の位置への移動が、前記顎部材を電気外科的作動のために構成する、請求項１４に記載のロボット外科システム。
【請求項16】
前記スイッチが前記第１の位置に配置されると、電気外科エネルギーが非作動状態になる、請求項１４に記載のロボット外科システム。
【請求項17】
前記顎部材間の前記閉鎖圧力の触覚的指示器、視覚的指示器または聴覚的指示器のうちの少なくとも１つをさらに備える、請求項１４に記載のロボット外科システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、外科器具に関し、より具体的には、ロボット外科システムなどで使用するための外科器具用エンドエフェクタ駆動機構に関する。
【背景技術】
【0002】
ロボット外科システムは、様々な異なる外科処置においてますます利用されている。いくつかのロボット外科システムは、ロボットアームを支持するコンソールを含む。１つ以上の異なる外科器具は、ロボット外科システムと共に使用するように構成され、ロボットアームに選択的に装着可能であり得る。ロボットアームは、１つ以上の入力を、装着された外科器具へ提供して、装着された外科器具の操作を可能にする。
【0003】
ロボット外科システムで利用できる器具の一種である外科用鉗子は、組織を把持し、クランプし、締め付けるその顎部材間の機械的作用に依存している。電気外科用鉗子は、機械的なクランプ作用とエネルギーの両方を利用して組織を加熱して処置する（例えば、組織を凝固させ、焼灼し、または封止する）。通常、組織が処理されると、組織は切断要素を使用して切断される。したがって、電気外科用鉗子は、処置された組織を効果的に切断する切断要素を組み込むように設計されている。あるいは、エネルギーベースの、例えば、熱、電気、超音波などの切断機構が実施されてもよい。
【0004】
従来の外科用器具、例えば、直視下および内視鏡式外科用器具では、外科医は、通常、顎部材間の組織のサイズ、および操作中および封止中に加えられている力に関連するエンドエフェクタからの直接的なフィードバックを感じるか、さもなければ感知することができる。ロボット機器では、使い易さがとりわけ外科的疲労を相殺するために、触覚に関するフィードバックが失われたり犠牲になったりすることもある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
本明細書で用いられる、「遠位」という用語は、操作者（人間の外科医または外科ロボットにかかわらず）から遠く離れた説明対象の部分を指すのに対し、「近位」という用語は、操作者により近い説明対象の部分を指す。本明細書においては、「約」、「実質的に」などの用語は、製造、材料、環境、使用、および／または測定許容差および偏差を説明することを意味し、いずれにしても１０％までの差を含んでもよい。さらに、矛盾しない程度に、本明細書に記載される態様のいずれかを、本明細書に記載される他の態様のいずれかまたはすべてと併せて使用することができる。
【0006】
本開示の態様に従って提供されるのは、器具ハウジングを含む電気外科器具を含むロボット外科システムであり、この器具ハウジングは、器具ハウジングから延びるシャフトを有する。エンドエフェクタアセンブリは、シャフトの遠位端に配置され、第１および第２の顎部材を含み、第１および第２の顎部材は、顎部材の一方または両方が顎部材の他方に対して離間している第１の位置と、第１および第２の顎部材が協働して組織を把持する第２の位置との間で移動可能である。入力部は、器具ハウジングに動作可能に結合され、顎部材を第１の位置と第２の位置との間で移動させるように構成される。１つ以上のハンドルは、器具ハウジングに対して遠隔に配置され、顎部材を制御するために入力部と通信するように構成される。ハンドルは、動作可能に結合されたレバーを有するハウジングを含み、レバーは、次に、入力部と協働してレバーの移動に対する顎部材の移動を制御するように構成される。レバーは、レバーがハウジングに対して離間して配置され、相関する顎部材が第１の位置に配置されるホーミング位置と、レバーがハウジングにより近く、相関する顎部材が約０．１ｋｇ／ｃｍ２～約２ｋｇ／ｃｍ２の範囲の顎部材間圧力で組織の周りで閉じられた把持位置との間で移動可能である。レバーはまた、把持位置と、電気外科エネルギーの作動時に顎部材間の組織を封止するために、レバーがハウジングにより近く、対応する顎部材が、約３ｋｇ／ｃｍ２～約１６ｋｇ／ｃｍ２の範囲の顎部材間圧力で組織の周りで閉じられた封止位置との間で移動可能である。
【0007】
本開示による態様では、１つのハンドルのハウジングは、ハウジングに対するレバーの移動が第１の位置と第２の位置との間の顎部材の移動と相関するように、入力部に動作可能に接続するように構成された１つ以上の構成要素を内部に収容するように構成された、ハウジングの中に画定された空洞を含む。
【0008】
本開示による態様では、レバーおよび顎部材の移動の相関は、線形である。本開示による他の態様では、レバーおよび顎部材の移動の相関は、非線形である。
【0009】
本開示による態様では、空洞内に配置された構成要素の組み合わせは、レバーの作動力を、組織が顎部材の間に係合された状態で顎部材間に加えられる閉鎖圧力に相関させる。本開示による態様では、空洞内に配置された構成要素の組み合わせには、レバー、歯車、リンク装置、およびばねが含まれる。
【0010】
本開示の態様に従って提供されるのは、器具ハウジングを含む電気外科器具を備えたロボット外科システムであり、この器具ハウジングは、器具ハウジングから延びるシャフトを有する。エンドエフェクタアセンブリは、シャフトの遠位端に配置され、第１および第２の顎部材を含み、第１および第２の顎部材は、顎部材の一方または両方が顎部材の他方に対して離間している第１の位置と、第１および第２の顎部材が協働して組織を把持する第２の位置との間で移動可能である。入力部は、器具ハウジングに動作可能に結合され、顎部材を第１の位置と第２の位置との間で移動させるように構成される。１つ以上のハンドルは、器具ハウジングに対して遠隔に配置され、顎部材を制御するために入力部と通信するように構成される。ハンドルは、それに操作可能に結合されたレバーを有するハウジングを含む。レバーは、その動きの際に、入力部と協働して第１の位置と第２の位置との間で顎部材を移動させ、非作動位置から第１の位置へのレバーの最初の移動は、約０．１ｋｇ／ｃｍ２～約２ｋｇ／ｃｍ２の範囲内の閉鎖圧力で顎部材を移動させ、第１の位置を超えたその後のレバーの移動は、約３ｋｇ／ｃｍ２～約１６ｋｇ／ｃｍ２の範囲内の閉鎖圧力で顎部材を移動させる。
【0011】
本開示による態様では、ハンドルのハウジングは、入力部に動作可能に接続するように構成された１つ以上の構成要素をその中に収容するように構成されその中に画定された空洞を含み、ハウジングに対するレバーの移動が、第１の位置と第２の位置との間の顎部材の移動と相関するようになっている。
【0012】
本開示による態様では、レバーおよび顎部材の移動の相関は、線形である。本開示による他の態様では、レバーおよび顎部材の移動の相関は、非線形である。
【0013】
本開示による態様では、空洞内に配置された構成要素の組み合わせは、レバーの作動力を、組織が顎部材の間に係合された状態で顎部材間に加えられる圧力に相関させる。本開示による他の態様では、空洞内に配置された構成要素の組み合わせには、レバー、歯車、リンク装置、およびばねが含まれる。
【0014】
本開示による態様では、システムは、レバーが第１の位置を超えて移動した場合にユーザに警告するように構成されたレバーに動作可能に関連付けられた触覚、視覚および／または可聴指示器をさらに含む。
【0015】
本開示の態様に従って提供されるのは、器具ハウジングを含む電気外科器具を含むロボット外科システムであり、この器具ハウジングは、器具ハウジングから延びるシャフトを有する。エンドエフェクタアセンブリは、シャフトの遠位端に配置され、第１および第２の顎部材を含み、第１および第２の顎部材は、顎部材の一方または両方が顎部材の他方に対して離間している第１の位置と、第１および第２の顎部材が協働して組織を把持する第２の位置との間で移動可能である。入力部は、器具ハウジングに動作可能に結合され、顎部材を第１の位置と第２の位置との間で移動させるように構成される。１つ以上のハンドルは、器具ハウジングに対して遠隔に配置され、顎部材を制御するために入力部と通信するように構成される。ハンドルは、動作可能に結合されたレバーを含むハウジングと、レバーまたはハウジングの一方または両方に動作可能に配置されたスイッチと、を含む。スイッチは、レバーがその移動の際に入力部と協働して、約０．１ｋｇ／ｃｍ２～約２ｋｇ／ｃｍ２の範囲内の閉鎖圧力で第１の位置と第２の位置との間で顎部材を移動させる第１の位置と、レバーの移動が、約３ｋｇ／ｃｍ２～約１６ｋｇ／ｃｍ２の範囲内の閉鎖圧力で顎部材を移動させる第２の位置との間で移動可能である。
【0016】
本開示による態様では、第２の位置へのスイッチの移動は、電気外科的作用のために顎部材を構成する。本開示による他の態様では、スイッチが第１の位置に配置されると、電気外科エネルギーが非作動状態になる。
【0017】
本開示による態様では、システムは、顎部材間の閉鎖圧力の触覚的、視覚的および／または聴覚的指示器をさらに含む。
本発明は、例えば以下を提供する。
（項目１）
ロボット外科システムであって、
器具ハウジングを含む電気外科器具であって、前記器具ハウジングは、前記器具ハウジングから延びるシャフトを有する、電気外科器具と、
前記シャフトの遠位端に配置されたエンドエフェクタアセンブリであって、前記エンドエフェクタアセンブリが、第１および第２の顎部材を含み、前記第１および第２の顎部材は、前記顎部材のうちの少なくとも一方が前記顎部材の他方に対して離間している第１の位置と、前記第１および第２の顎部材が協働して組織を把持する第２の位置との間を移動可能である、エンドエフェクタアセンブリと、
前記器具ハウジングに動作可能に結合され、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記顎部材を移動させるように構成された入力部と、
前記器具ハウジングに対して遠隔に配置され、前記顎部材を制御するために前記入力部と通信するように構成された少なくとも１つのハンドルと、を備え、前記少なくとも１つのハンドルが、
ハウジングを含み、前記ハウジングは、前記ハウジングに動作可能に結合されたレバーを有し、前記レバーが、次に前記入力部と協働して、前記レバーの移動に対する前記顎部材の前記移動を制御するように構成され、前記レバーは、前記レバーが前記ハウジングに対して離間し、前記相関する顎部材が前記第１の位置に配置されるホーミング位置と、前記レバーが前記ハウジングにより近く、前記相関する顎部材が約０．１ｋｇ／ｃｍ２～約２ｋｇ／ｃｍ２の範囲の前記顎部材間の圧力で組織の周りで閉じられた把持位置との間で移動可能であり、
前記レバーが、前記把持位置と、前記レバーが前記ハウジングにより近く、電気外科用エネルギーの作動時に前記顎部材間の組織を封止するために、前記相関する顎部材が、約３ｋｇ／ｃｍ２～約１６ｋｇ／ｃｍ２の範囲の前記顎部材間の圧力で組織の周りで閉じられた封止位置との間で移動可能である、ロボット外科システム。
（項目２）
前記少なくとも１つのハンドルの前記ハウジングは、前記ハウジングに対する前記レバーの移動が前記第１の位置と前記第２の位置との間の前記顎部材の移動に相関するように、前記入力部に操作可能に接続するように構成された１つ以上の構成要素を内部に収容するように構成された、前記ハウジングの中に画定された空洞を含む、上記項目に記載のロボット外科システム。
（項目３）
前記レバーおよび前記顎部材の移動の前記相関が、線形である、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（項目４）
前記レバーおよび前記顎部材の移動の前記相関が、非線形である、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（項目５）
前記空洞内に配置された構成要素の組み合わせが、前記レバーの作動力を、組織が前記顎部材の間に係合された状態で前記顎部材間に加えられる閉鎖圧力に相関させる、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（項目６）
前記空洞内に配置された構成要素の組み合わせが、レバー、歯車、リンク装置、およびばねを含む、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（項目７）
ロボット外科システムであって、
器具ハウジングを含む電気外科器具であって、前記器具ハウジングは、前記器具ハウジングから延びるシャフトを有する、電気外科器具と、
前記シャフトの遠位端に配置されたエンドエフェクタアセンブリであって、前記エンドエフェクタアセンブリが、第１および第２の顎部材を含み、前記第１および第２の顎部材は、前記顎部材のうちの少なくとも一方が前記顎部材の他方に対して離間している第１の位置と、前記第１および第２の顎部材が協働して組織を把持する第２の位置との間を移動可能である、エンドエフェクタアセンブリと、
前記器具ハウジングに動作可能に結合され、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記顎部材を移動させるように構成された入力部と、
前記器具ハウジングに対して遠隔に配置され、前記顎部材を制御するために前記入力部と通信するように構成された少なくとも１つのハンドルと、を備え、前記少なくとも１つのハンドルが、
ハウジングを含み、前記ハウジングが、前記ハウジングに動作可能に結合されたレバーを有し、前記レバーが、その移動時に、前記入力部と協働して、前記第１の位置および前記第２の位置の間で前記顎部材を移動させ、非作動位置から第１の位置までの前記レバーの初期移動が、約０．１ｋｇ／ｃｍ２～約２ｋｇ／ｃｍ２の範囲内の閉鎖圧力で前記顎部材を移動させ、前記第１の位置を超える前記レバーのそれに続く移動が、約３ｋｇ／ｃｍ２～約１６ｋｇ／ｃｍ２の範囲内の閉鎖圧力で前記顎部材を移動させる、ロボット外科システム。
（項目８）
前記少なくとも１つのハンドルの前記ハウジングは、前記ハウジングに対する前記レバーの移動が前記第１の位置と前記第２の位置との間の前記顎部材の移動に相関するように、前記入力部に操作可能に接続するように構成された１つ以上の構成要素を内部に収容するように構成された、前記ハウジングの中に画定された空洞を含む、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（項目９）
前記レバーおよび前記顎部材の移動の前記相関が、線形である、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（項目１０）
前記レバーおよび前記顎部材の移動の前記相関が、非線形である、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（項目１１）
前記空洞内に配置された構成要素の組み合わせが、前記レバーの作動力を、組織が前記顎部材の間に係合された状態で前記顎部材間に加えられる前記圧力に相関させる、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（項目１２）
前記空洞内に配置された構成要素の組み合わせが、レバー、歯車、リンク装置、およびばねを含む、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（項目１３）
前記レバーが前記第１の位置を超えて移動された場合、ユーザに警告するように構成された、前記レバーに動作可能に関連付けられた触覚指示器、視覚指示器、または可聴指示器のうちの少なくとも１つをさらに備える、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（項目１４）
ロボット外科システムであって、
器具ハウジングを含む電気外科器具であって、前記器具ハウジングは、前記器具ハウジングから延びるシャフトを有する、電気外科器具と、
シャフトの遠位端に配置されたエンドエフェクタアセンブリであって、前記エンドエフェクタアセンブリが、第１および第２の顎部材を含み、前記第１および第２の顎部材は、前記顎部材のうちの少なくとも一方が前記顎部材の他方に対して離間している第１の位置と、前記第１および第２の顎部材が協働して組織を把持する第２の位置との間を移動可能である、エンドエフェクタアセンブリと、
前記器具ハウジングに動作可能に結合され、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記顎部材を移動させるように構成された入力部と、
前記器具ハウジングに対して遠隔に配置され、前記顎部材を制御するために前記入力部と通信するように構成された少なくとも１つのハンドルと、を備え、前記少なくとも１つのハンドルが、
ハウジングであって、前記ハウジングが、前記ハウジングに動作可能に結合されたレバーを有する、ハウジングと、
前記レバーまたは前記ハウジングのうちの少なくとも一方に動作可能に配置されたスイッチであって、前記スイッチは、前記レバーがその移動時に前記入力部と協働して、約０．１ｋｇ／ｃｍ２～約２ｋｇ／ｃｍ２の範囲内の閉鎖圧力で前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記顎部材を移動させる第１の位置と、前記レバーの移動が、約３ｋｇ／ｃｍ２～約１６ｋｇ／ｃｍ２の範囲内の閉鎖圧力で前記顎部材を移動させる第２の位置との間で動作可能である、スイッチと、を含む、ロボット外科システム。
（項目１５）
前記スイッチの前記第２の位置への移動が、前記顎部材を電気外科的作動のために構成する、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（項目１６）
前記スイッチが前記第１の位置に配置されると、電気外科エネルギーが非作動状態になる、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（項目１７）
前記顎部材間の前記閉鎖圧力の触覚的指示器、視覚的指示器または聴覚的指示器のうちの少なくとも１つをさらに備える、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（摘要）
ロボットシステムは、シャフトを有する器具ハウジングを有する電気外科器具と、エンドエフェクタアセンブリとを含み、組織を把持するように移動可能な第１および第２の顎部材がエンドエフェクタアセンブリに取り付けられている。入力部は、器具ハウジングに動作可能に結合され、顎部材を移動させるように構成されている。ハンドルは、器具ハウジングに対して遠隔に配置され、顎部材を制御するために入力部と通信するように構成され、ハンドルは、入力部と協働してレバーの移動に対して顎部材を制御するように構成されたレバーを有する。レバーは、ホーミング位置と第１の位置との間を移動し、第１の位置は、顎部材が約０．１ｋｇ／ｃｍ２～約２ｋｇ／ｃｍ２の範囲の顎部材間の圧力で閉じることに相関している。レバーは、封止位置にさらに移動可能であり、この位置は、封止するために顎部材が約３ｋｇ／ｃｍ２～約１６ｋｇ／ｃｍ２の間の圧力で組織の周りで閉じることに相関している。
本発明は、例えば以下を提供する。
（項目１）
ロボット外科システムであって、
器具ハウジングを含む電気外科器具であって、前記器具ハウジングは、前記器具ハウジングから延びるシャフトを有する、電気外科器具と、
前記シャフトの遠位端に配置されたエンドエフェクタアセンブリであって、前記エンドエフェクタアセンブリが、第１および第２の顎部材を含み、前記第１および第２の顎部材は、前記顎部材のうちの少なくとも一方が前記顎部材の他方に対して離間している第１の位置と、前記第１および第２の顎部材が協働して組織を把持する第２の位置との間を移動可能である、エンドエフェクタアセンブリと、
前記器具ハウジングに動作可能に結合され、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記顎部材を移動させるように構成された入力部と、
前記器具ハウジングに対して遠隔に配置され、前記顎部材を制御するために前記入力部と通信するように構成された少なくとも１つのハンドルと、を備え、前記少なくとも１つのハンドルが、
ハウジングを含み、前記ハウジングは、前記ハウジングに動作可能に結合されたレバーを有し、前記レバーが、次に前記入力部と協働して、前記レバーの移動に対する前記顎部材の前記移動を制御するように構成され、前記レバーは、前記レバーが前記ハウジングに対して離間し、前記相関する顎部材が前記第１の位置に配置されるホーミング位置と、前記レバーが前記ハウジングにより近く、前記相関する顎部材が約０．１ｋｇ／ｃｍ２～約２ｋｇ／ｃｍ２の範囲の前記顎部材間の圧力で組織の周りで閉じられた把持位置との間で移動可能であり、
前記レバーが、前記把持位置と、前記レバーが前記ハウジングにより近く、電気外科用エネルギーの作動時に前記顎部材間の組織を封止するために、前記相関する顎部材が、約３ｋｇ／ｃｍ２～約１６ｋｇ／ｃｍ２の範囲の前記顎部材間の圧力で組織の周りで閉じられた封止位置との間で移動可能である、ロボット外科システム。
（項目２）
前記少なくとも１つのハンドルの前記ハウジングは、前記ハウジングに対する前記レバーの移動が前記第１の位置と前記第２の位置との間の前記顎部材の移動に相関するように、前記入力部に操作可能に接続するように構成された１つ以上の構成要素を内部に収容するように構成された、前記ハウジングの中に画定された空洞を含む、上記項目に記載のロボット外科システム。
（項目３）
前記レバーおよび前記顎部材の移動の前記相関が、線形である、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（項目４）
前記レバーおよび前記顎部材の移動の前記相関が、非線形である、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（項目５）
前記空洞内に配置された構成要素の組み合わせが、前記レバーの作動力を、組織が前記顎部材の間に係合された状態で前記顎部材間に加えられる閉鎖圧力に相関させる、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（項目６）
前記空洞内に配置された構成要素の組み合わせが、レバー、歯車、リンク装置、およびばねを含む、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（項目７）
ロボット外科システムであって、
器具ハウジングを含む電気外科器具であって、前記器具ハウジングは、前記器具ハウジングから延びるシャフトを有する、電気外科器具と、
前記シャフトの遠位端に配置されたエンドエフェクタアセンブリであって、前記エンドエフェクタアセンブリが、第１および第２の顎部材を含み、前記第１および第２の顎部材は、前記顎部材のうちの少なくとも一方が前記顎部材の他方に対して離間している第１の位置と、前記第１および第２の顎部材が協働して組織を把持する第２の位置との間を移動可能である、エンドエフェクタアセンブリと、
前記器具ハウジングに動作可能に結合され、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記顎部材を移動させるように構成された入力部と、
前記器具ハウジングに対して遠隔に配置され、前記顎部材を制御するために前記入力部と通信するように構成された少なくとも１つのハンドルと、を備え、前記少なくとも１つのハンドルが、
ハウジングを含み、前記ハウジングが、前記ハウジングに動作可能に結合されたレバーを有し、前記レバーが、その移動時に、前記入力部と協働して、前記第１の位置および前記第２の位置の間で前記顎部材を移動させ、非作動位置から第１の位置までの前記レバーの初期移動が、約０．１ｋｇ／ｃｍ２～約２ｋｇ／ｃｍ２の範囲内の閉鎖圧力で前記顎部材を移動させ、前記第１の位置を超える前記レバーのそれに続く移動が、約３ｋｇ／ｃｍ２～約１６ｋｇ／ｃｍ２の範囲内の閉鎖圧力で前記顎部材を移動させる、ロボット外科システム。
（項目８）
前記少なくとも１つのハンドルの前記ハウジングは、前記ハウジングに対する前記レバーの移動が前記第１の位置と前記第２の位置との間の前記顎部材の移動に相関するように、前記入力部に操作可能に接続するように構成された１つ以上の構成要素を内部に収容するように構成された、前記ハウジングの中に画定された空洞を含む、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（項目９）
前記レバーおよび前記顎部材の移動の前記相関が、線形である、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（項目１０）
前記レバーおよび前記顎部材の移動の前記相関が、非線形である、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（項目１１）
前記空洞内に配置された構成要素の組み合わせが、前記レバーの作動力を、組織が前記顎部材の間に係合された状態で前記顎部材間に加えられる前記圧力に相関させる、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（項目１２）
前記空洞内に配置された構成要素の組み合わせが、レバー、歯車、リンク装置、およびばねを含む、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（項目１３）
前記レバーが前記第１の位置を超えて移動された場合、ユーザに警告するように構成された、前記レバーに動作可能に関連付けられた触覚指示器、視覚指示器、または可聴指示器のうちの少なくとも１つをさらに備える、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（項目１４）
ロボット外科システムであって、
器具ハウジングを含む電気外科器具であって、前記器具ハウジングは、前記器具ハウジングから延びるシャフトを有する、電気外科器具と、
シャフトの遠位端に配置されたエンドエフェクタアセンブリであって、前記エンドエフェクタアセンブリが、第１および第２の顎部材を含み、前記第１および第２の顎部材は、前記顎部材のうちの少なくとも一方が前記顎部材の他方に対して離間している第１の位置と、前記第１および第２の顎部材が協働して組織を把持する第２の位置との間を移動可能である、エンドエフェクタアセンブリと、
前記器具ハウジングに動作可能に結合され、前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記顎部材を移動させるように構成された入力部と、
前記器具ハウジングに対して遠隔に配置され、前記顎部材を制御するために前記入力部と通信するように構成された少なくとも１つのハンドルと、を備え、前記少なくとも１つのハンドルが、
ハウジングであって、前記ハウジングが、前記ハウジングに動作可能に結合されたレバーを有する、ハウジングと、
前記レバーまたは前記ハウジングのうちの少なくとも一方に動作可能に配置されたスイッチであって、前記スイッチは、前記レバーがその移動時に前記入力部と協働して、約０．１ｋｇ／ｃｍ２～約２ｋｇ／ｃｍ２の範囲内の閉鎖圧力で前記第１の位置と前記第２の位置との間で前記顎部材を移動させる第１の位置と、前記レバーの移動が、約３ｋｇ／ｃｍ２～約１６ｋｇ／ｃｍ２の範囲内の閉鎖圧力で前記顎部材を移動させる第２の位置との間で動作可能である、スイッチと、を含む、ロボット外科システム。
（項目１５）
前記スイッチの前記第２の位置への移動が、前記顎部材を電気外科的作動のために構成する、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（項目１６）
前記スイッチが前記第１の位置に配置されると、電気外科エネルギーが非作動状態になる、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（項目１７）
前記顎部材間の前記閉鎖圧力の触覚的指示器、視覚的指示器または聴覚的指示器のうちの少なくとも１つをさらに備える、上記項目のいずれか一項に記載のロボット外科システム。
（摘要）
ロボットシステムは、シャフトを有する器具ハウジングを有する電気外科器具と、エンドエフェクタアセンブリとを含み、組織を把持するように移動可能な第１および第２の顎部材がエンドエフェクタアセンブリに取り付けられている。入力部は、器具ハウジングに動作可能に結合され、顎部材を移動させるように構成されている。ハンドルは、器具ハウジングに対して遠隔に配置され、顎部材を制御するために入力部と通信するように構成され、ハンドルは、入力部と協働してレバーの移動に対して顎部材を制御するように構成されたレバーを有する。レバーは、ホーミング位置と第１の位置との間を移動し、第１の位置は、顎部材が約０．１ｋｇ／ｃｍ２～約２ｋｇ／ｃｍ２の範囲の顎部材間の圧力で閉じることに相関している。レバーは、封止位置にさらに移動可能であり、この位置は、封止するために顎部材が約３ｋｇ／ｃｍ２～約１６ｋｇ／ｃｍ２の間の圧力で組織の周りで閉じることに相関している。
【図面の簡単な説明】
【0018】
本開示の様々な態様および特徴は、図面を参照して、本明細書で以下に説明される。
【0019】
【図1】ロボット外科システムのロボットアームに装着するように構成された、本開示による外科器具の斜視図である。
【図5A】本開示の別の実施形態による操作ハンドルの１つの拡大図である。
【図5B】本開示のさらに別の実施形態による操作ハンドルの１つの拡大図である。
【図6】本開示のさらに別の実施形態による操作ハンドルの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
図１～図２Ｃを参照すると、本開示に従って提供される外科器具１０は、一般に、ハウジング２０と、ハウジング２０から遠位側に延在するシャフト３０と、シャフト３０から遠位側に延在するエンドエフェクタアセンブリ４０と、ハウジング２０内に配設され、シャフト３０およびエンドエフェクタアセンブリ４０と動作可能に関連付けられた作動アセンブリ１００と、を含む。器具１０は、本明細書では、ロボット外科システム、例えばロボット外科システム５００（図３）と共に使用するように構成された関節式電気外科鉗子として詳述される。しかしながら、以下に詳述する、本開示に従って提供される器具１０の態様および特徴は、他の好適な外科器具（非ロボット外科器具を含む）および／または他の好適な外科システム（非ロボット外科システムを含む）と共に使用するように等しく適用することができる。
【0021】
器具１０のハウジング２０は、第１および第２の本体部２２ａ、２２ｂと、その中で作動アセンブリ１００を包囲するように協働する近位面板２４（図２）と、を含む。近位面板２４は、その中に画定された開口部を含み、そこを通って作動アセンブリ１００の入力部１１０～１４０が延在する。一対のラッチレバー２６（図１では一方のみ図示される）は、ハウジング２０の両側から外向きに延在し、ハウジング２０と、外科システム、例えばロボット外科システム５００（図３）のロボットアームとの解除可能な係合を可能にする。ハウジング２０を通って画定された開口部２８は、サムホイール４４０がそこを通って延在し、ハウジング２０の外部からのサムホイール４４０の手動操作を可能にして、エンドエフェクタアセンブリ４０の手動の開放および閉鎖を可能にする。
【0022】
器具１０のシャフト３０は、遠位セグメント３２と、近位セグメント３４と、遠位セグメント３２と近位セグメント３４との間に配設された関節運動区間３６と、を含む。関節運動区間３６は、１つ以上の関節運動構成要素３７、例えばリンク、ジョイントなどを含む。複数の関節運動ケーブル３８、例えば４つの関節運動ケーブルまたは他の好適なアクチュエータは、関節運動区間３６を通って延在する。より具体的には、関節運動ケーブル３８は、その遠位端部分でシャフト３０の遠位セグメント３２に動作可能に連結され、シャフト３０の遠位セグメント３２から、シャフト３０の関節運動区間３６およびシャフト３０の近位セグメント３４を通り、かつ、ハウジング２０の中へ近位に延在し、関節運動ケーブル３８は、作動アセンブリ１００の関節運動アセンブリ２００と動作可能に連結して、近位セグメント３４およびハウジング２０に対する、例えば少なくとも２つの関節運動軸を中心とした遠位セグメント３２（したがってエンドエフェクタアセンブリ４０）の選択的な関節運動（例えば、ヨーおよびピッチの関節運動）を可能にする。関節運動ケーブル３８は、略矩形の構成で配置されるが、他の好適な構成も想到される。
【0023】
シャフト３０の近位セグメント３４に対するエンドエフェクタアセンブリ４０の関節運動に関して、関節運動ケーブル３８の作動は、対で達成される。より具体的には、エンドエフェクタアセンブリ４０をピッチさせるためには、上方のケーブル対３８を同様な方法で作動させ、一方で、下方のケーブル対３８を、互いに対して同様であるが、上方のケーブル対３８に対して反対の方法で作動させる。ヨー関節運動については、右側のケーブル対３８を同様な方法で作動させ、一方で、左側のケーブル対３８を、互いに対して同様であるが、右側のケーブル対３８に対して反対の方法で作動させる。
【0024】
シャフト３０の遠位セグメント３２は、それぞれ第１および第２の顎部材４２、４４を支持するエンドエフェクタアセンブリ４０のクレビス部を画定する。各顎部材４２、４４は、近位フランジ部４３ａ、４５ａおよび遠位本体部４３ｂ、４５ｂをそれぞれ含む。遠位本体部４３ｂ、４５ｂは、対向する組織接触面４６、４８をそれぞれ画定する。近位フランジ部４３ａ、４５ａは、枢軸ピン５０を中心に互いに枢動可能に連結され、かつカム駆動機構５２を介して互いに動作可能に連結され（以下により詳細に記載される）、離間位置（例えば、エンドエフェクタアセンブリ４０の開放位置）と、組織接触面４６、４８の間で組織を把持するための接近位置（例えば、エンドエフェクタアセンブリ４０の閉鎖位置）との間で、顎部材４４およびシャフト３０の遠位セグメント３２に対する顎部材４２の枢動を可能にする。この片側構成の代替として、両側構成を提供することができ、それによれば、両方の顎部材４２、４４が互いにかつシャフト３０の遠位セグメント３２に対して枢動可能である。
【0025】
対向する長手方向に延在するチャネル（図示せず）は、顎部材４２、４４のそれぞれ組織接触面４６、４８を通して画定される。移動切断要素（図示せず）が提供され、選択的に前進可能であるため、顎部材４２、４４のそれぞれの組織接触面４６、４８の間で把持された組織を切断することができる。作動アセンブリ１００の切断駆動アセンブリ３００（図２）は、組織接触面４６、４８の間に把持された組織を切断するために、顎部材４２、４４のチャネル（単数または複数）を介して切断要素の選択的作動を提供する。切断駆動アセンブリ３００は、作動アセンブリ１００の第３の入力部１３０に動作可能に結合され、第３の入力部１３０への適切な回転入力を受け取ると、切断駆動アセンブリ３００は、顎部材４２、４４の間に切断要素を前進させて、組織接触面４６、４８の間で把持された組織を切断する。
【0026】
図１および２を参照し続けると、以下に詳述するように、駆動ロッド（図示せず）は、エンドエフェクタアセンブリ４０に動作可能に結合されて、駆動ロッドの長手方向の作動が、離間位置と接近位置との間で顎部材４４に対して顎部材４２を枢動させるようにする。より具体的には、駆動ロッドを近位に付勢することにより、顎部材４２を顎部材４４に対して接近位置に向かって枢動させる一方、駆動ロッドを遠位に付勢することにより、顎部材４２を顎部材４４に対して離間位置に向かって枢動させる。しかしながら、逆の構成も考えられる。駆動ロッドは、エンドエフェクタアセンブリ４０からシャフト３０を通ってハウジング２０の中へ延在し、駆動ロッドは、作動アセンブリ１００の顎駆動アセンブリ４００と動作可能に結合されて、エンドエフェクタアセンブリ４０の選択的な作動を可能にして、例えば、第４の入力部１４０内への適切な回転入力に応答して、それらの間で組織を把持して適切な顎閉鎖力の範囲内で閉鎖力を印加する。
【0027】
顎部材４２、４４の組織接触面４６、４８は、それぞれ、少なくとも部分的に導電性材料から形成され、異なる電位に通電可能であって、それらの間に把持された組織を通って電気エネルギーの伝導を可能にするが、組織接触面４６、４８は、代替的に、エネルギーベースの組織治療のために、それらの間に把持された組織を通して、任意の好適なエネルギー、例えば熱、マイクロ波、光、超音波などを供給するように構成されてもよい。器具１０は、ハウジング２０およびシャフト３０を通ってリード線、接点、および／または導電性構成要素を含み得るエンドエフェクタアセンブリ４０に延びる導電経路（図示せず）を画定して、エネルギーを組織接触面４６、４８に供給して組織接触面４６、４８間に把持された組織を処置、例えば封止するために、その間に延びる電気外科ケーブルを介して、それぞれ顎部材４２、４４の組織接触面４６、４８をエネルギー源（図示せず）、例えば、電気外科発電機へ電気的に接続できるようにする。
【0028】
作動アセンブリ１００は、ハウジング２０内に配設され、かつ関節運動アセンブリ２００と、ナイフ駆動アセンブリ３００と、顎駆動アセンブリ４００と、を含む。関節運動アセンブリ２００は、それぞれ、作動アセンブリ１００および関節運動ケーブル３８の第１の入力部１１０および第２の入力部１２０の間で動作可能に連結されて、第１の入力部１１０および／または第２の入力部１２０への適切な入力を受信すると、関節運動アセンブリ２００が、ケーブル３８（図１）を操作して、エンドエフェクタアセンブリ４０を所望の方向に関節運動させるように、例えばエンドエフェクタアセンブリ４０を、ピッチおよび／またはヨーさせるようにする。上記のように、切断駆動アセンブリ３００は、第３の入力部１３０内への適切な回転入力の受信に応答して、顎部材４２、４４の間で切断要素を往復運動させて、組織接触面４６、４８の間で把持された組織を切断することができる。顎駆動アセンブリ４００は、作動アセンブリ１００の第４の入力部１４０と駆動ロッドとの間に動作可能に結合されて、第４の入力部１４０への適切な回転入力を受信すると、顎駆動アセンブリ４００が、顎部材４２、４４を離間位置と接近位置との間で枢動して、顎部材の間で組織を把持して、適切な閉鎖力の範囲内の閉鎖力を印加するようにする。
【0029】
作動アセンブリ１００は、器具１０がロボット外科システム５００（図３）に装着されたときロボット外科システム５００（図３）と動作的に接続して、作動アセンブリ１００のロボット操作を可能にして上に詳述した機能を提供するように構成される。すなわち、ロボット外科システム５００（図３）は、作動アセンブリ１００の入力部１１０～１４０への入力を選択的に提供してエンドエフェクタアセンブリ４０を関節運動させ、顎部材４２、４４の間で組織を把持し、および／または顎部材４２、４４の間で把持された組織を切断する。しかしながら、作動アセンブリ１００は、任意の他の好適な外科システム、例えば手動外科ハンドル、電動外科ハンドルなどと接続するように構成されることも想到される。本明細書における目的のために、ロボット外科システム５００（図３）を概略的に説明する。
【0030】
図３を参照すると、ロボット外科システム５００は、本開示に従って使用するように構成される。本開示の理解に関係のないロボット外科システム５００の態様および特徴は、不必要な詳細で本開示の態様および特徴を不明瞭にすることを避けるために省略される。
【0031】
ロボット外科システム５００は、概して、複数のロボットアーム５０２、５０３と、制御デバイス５０４と、制御デバイス５０４に結合された操作コンソール５０５と、を含む。操作コンソール５０５は、特に３次元画像を表示するようにセットアップされ得るディスプレイデバイス５０６と、人、例えば外科医がそれによって第１の操作モードでロボットアーム５０２、５０３を遠隔操作し得る手動入力デバイスまたはハンドル５０７、５０８と、を含んでもよい。ロボット外科システム５００は、低侵襲的方法で治療されるべく患者台５１２に横たわっている患者５１３に使用するように構成されてもよい。ロボット外科システム５００は、特に制御デバイス５０４に結合されたデータベース５１４をさらに含むことができ、そこには、例えば、患者５１３由来の術前データおよび／または解剖図が記憶される。
【0032】
ロボットアーム５０２、５０３のそれぞれは、ジョイントを介して接続される複数の部材と、例えば、外科ツール「ＳＴ」であり得る装着されたデバイスと、を含み得る。外科ツール「ＳＴ」の１つ以上は、器具１０（図１）であり得、したがって、ロボット外科システム５００においてそのような機能を提供する。
【0033】
ロボットアーム５０２、５０３は、制御デバイス５０４に接続された電動デバイス、例えばモーターにより駆動され得る。制御デバイス５０４、例えばコンピュータは、特にコンピュータプログラムによって、ロボットアーム５０２、５０３、したがってそれらの装着された外科ツール「ＳＴ」がそれぞれ、手動入力デバイス５０７、５０８からの対応する入力に応じた所望の移動および／または機能を実行するように、モーターを作動させるように構成されてもよい。制御デバイス５０４は、ロボットアーム５０２、５０３および／またはモーターの移動を調節するように構成されてもよい。
【0034】
ここで図４Ａおよび４Ｂを参照すると、操作コンソール５０５の一部、すなわち、入力デバイスまたはハンドル５０７、５０８がより詳細に示されている。各入力デバイスまたはハンドル５０７、５０８は、同様の構成要素を含み、したがって、入力デバイスまたはハンドル５０８のみが図４Ｂに示されている。入力デバイス５０８は、上で詳細に説明した入力部１１０～１４０のうちの１つ以上と通信するように構成された作動アセンブリ５５０を収容するように構成された空洞５２１をその中に画定するハウジング５２０を含む。ハウジング５２０は、１つ以上のジンバル機構５４０ａ～５４０ｃに結合されて、上記のようにエンドエフェクタアセンブリ４０の伸長、回転、関節運動などを制御してもよい。この目的のために利用できる様々な種類のジンバル機構に関する詳細は、２０１８年１１月３０日に出願された「ＣＯＮＴＲＯＬ ＡＲＭ ＡＳＳＥＭＢＬＩＥＳ ＦＯＲ ＲＯＢＯＴＩＣ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭ」と題される米国特許出願第１６／３０６，４２０号に開示され、上記特許出願の内容全体を参照により本明細書に援用する。
【0035】
作動アセンブリ５５０は、レバー５３０に動作可能に結合され、レバー５３０がハウジング５２０に対して作動されると、エンドエフェクタアセンブリ４０の顎部材４２、４４を開閉する。より具体的には、レバー５３０は、上記のように、お互いに対する顎部材４２、４４の閉鎖を制御するために入力部１４０と通信するように構成された一連の構成要素、例えば、リンク、カプラー、および／またはアクチュエータ５５１～５５５に結合する。一連のリンク、カプラー、および／またはアクチュエータ５５１～５５５として示されているが、任意の種類の機械的または電気機械的配置が考えられる。さらに、以下で説明するように、顎部材４２、４４の作動に対するレバー５３０の作動は、レバー５３０の全範囲の移動またはストロークの間において、線形１：１、非線形１：２、または可変であってもよい。
【0036】
レバー５３０は、ハウジング５２０に対するレバー５３０の相対的な移動を容易にするように構成された指支持体５３５を含む。より具体的には、指支持体５３５は、カフ状であって、ユーザの１本以上の指を包み込み、レバー５３０をハウジング５２０から引き離すのを助け、上記で特定されたジンバル機構５４０ａ～５４０ｃの１つ以上の周りのハウジングの回転を容易にすることができる。
【0037】
上記のように、血管または組織の封止を伴うロボット手術中、外科医が、組織を把持して操作する場合と血管または組織をクランプして封止を形成する場合の両方で、顎部材４２、４４の間の圧力を適切に制御することが重要である。理解できるように、血管または組織を繊細に把持して操作する場合の顎部材４２、４４の間の圧力は、血管または組織を封止する場合よりも著しく低い。上記の様々な上記の作動アセンブリ、レバー、歯車、リンク装置、およびばねはすべて協調して動作し、遠隔入力デバイスまたはハンドル５０７、５０８からの顎部材４２、４４の作動を容易にする。典型的には、レバー５３０がハウジング５２０に対して一定の距離だけ移動すると、血管または組織のサイズに関係なく、同じ力で顎部材４２、４４を作動させることになる。
【0038】
例えば、上記のようなロボット血管封止デバイスでは、顎部材４２、４４の作動は、作動レバー５３０にマップされたモーターの回転によって制御される。適切な封止を生成するために必要な力は、通常、１００ｐｓｉ以上のオーダーであるため、ソフトウェアは、外科医の指およびレバー５３０の相対的移動をハウジング５２０にマップし、この相対的移動を顎部材４２、４４に相関させる。この目的のために、様々なソフトウェアアルゴリズムが利用されている。結果として、組織を封止するための適切な圧力を生成するために、外科医の指を介してハウジング５２０に対してレバー５３０を移動させるのに必要な力はごくわずかである。この設計は、外科的疲労を相殺するのにも役立つ。しかしながら、ロボットシーラーは、レバー５３０における力と比較して遥かに小さい力で顎部材４２、４４における封止圧力を生成するように設計されているため、場合によっては、外科医の意図が単に組織を把持する、操作する、または切断することである場合に、過度の圧力、例えば、組織を封止することに関連する圧力が、血管または組織束に印加される可能性もある。
【0039】
図５Ａおよび５Ｂは、第１の位置に移動された場合に把持、操作および切断を可能にするように構成され、かつ血管および組織を封止するために第２の位置に移動された場合に顎部材４２，４４の間に必要な圧力を生成するように構成された可変力レバー６３０を含む、本開示による入力デバイスまたはハンドル６０８の一実施形態を示す。入力デバイス６０８は、レバー６３０の相対運動を顎部材４２、４４の運動と調整および相関させるように構成された様々な機械的、電気機械的または他の特徴（例えば、ソフトウェア）を有する可変力レバー６３０を含む。より具体的には、図５Ａに示されるように、レバー６３０の非作動位置またはホーム位置「Ｈ」から把持位置「Ｇ」に向かう最初の移動により、顎部材４２、４４の一方または両方を作動させて、敏感な組織への構造的損傷を回避することが知られている第１の圧力で血管または組織を把持する。約０．０１Ｋｇ／ｃｍ２～約２ｋｇ／ｃｍ２の範囲の圧力が考えられる。以下に特定された封止圧力範囲の低い方の範囲までの圧力およびそれを含む圧力も考えられる。ハンドルにかかる力は、線形、例えば、位置「Ｈ」から位置「Ｇ」までの全範囲を通して同じ量の力である場合もあれば、非線形である場合、例えば、位置「Ｈ」から位置「Ｇ」までの運動の範囲を通して上で特定された範囲内で力の量が変化する場合もある。
【0040】
理解できるように、外科医は、血管や組織に過度の力を加えることを心配しないで、レバー６３０を位置「Ｈ」と位置「Ｇ」との間で継続的に移動させることによって、顎部材４２、４４を遠隔操作して、血管および組織を操作、把持、および切断することができる（例えば、該当する場合は封止はなし）。レバーを位置「Ｇ」から位置「Ｈ」に移動させる場合に、血管または組織を切開することもできる（例えば、穿刺および拡大切開）。
【0041】
血管または組織が適切に把持されると、外科医は、顎部材４２、４４の間で血管または組織を封止することを選択してもよい。この例では、外科医は、レバー６３０をハウジング６２０により近づけるように、例えば、位置「Ｇ」から位置「Ｓ」に移動させることで顎部材４２、４４の間に追加の力を生成して、ロボットシーラー１０が１つ以上の作動ボタン５２５（図４Ａ）を介して起動されると封止が可能となる。約３ｋｇ／ｃｍ２～約１６ｋｇ／ｃｍ２の範囲内の力が、封止する目的で考えられる。スイッチまたは他の安全機能６３２が、レバー６３０に動作可能に関連付けられ、レバー６３０をモード間で切り替えるか、または機械的または電気機械的構成要素６５０を再配置または追加して、加えられる力をレバー６３０から顎部材４２、４４に変更するために利用されてもよい。構成要素６５０が、ハウジング６２０内に画定された空洞６２１内に配置されてもよく、顎部材４２、４４の間に配置された組織の抵抗に相関するレバー６３０への抵抗を提供するように配置されてもよい。
【0042】
レバー６３０は、ハウジング６２０に対するレバー６３０の相対的な移動を容易にするように構成された指支持体６３５を含む。より具体的には、指支持体６３５は、カフ状であって、ユーザの１本以上の指を包み込み、レバー５３０をハウジング５２０から引き離すのを助け、上記で特定されたジンバル機構５４０ａ～５４０ｃの１つ以上の周りのハウジングの回転を容易にすることができる。
【0043】
図６を簡単に参照すると、各レバーのストロークが完全に開いた位置から典型的な把持位置を通って組織を封止するための位置まで続くように、経験的データに基づいてレバー７３０の触覚フィードバックを調整するハンドル７０８の別の実施形態が想定される。より具体的には、レバー７３０上の点「Ａ」位置は、顎部材４２、４４が完全に開いて組織をそれらの間に配向する完全に開いた位置を示す。点「Ａ」と点「Ｂ」との間で、レバー７３０が閉じ始めた状態で、レバー７３０に関連するわずかな触覚力、例えば、レバー７３０に対する抵抗はごくわずかに過ぎない。ポイント「Ｂ」は、特定の器具に応じて、または経験的データに基づいてカスタマイズ可能であってもよく、例えば、ポイント「Ｂ」は、顎４２、４４内に配置された大きな容器と顎４２、４４内に何もない状態との間の点としてレバー７３０上に構成される。他の例では、ポイント「Ｂ」は、センサーまたはトルクからのフィードバックに基づいてカスタマイズ可能であってもよい。
【0044】
点「Ｂ」と点「Ｃ」との間で、レバー７３０は、ばね（または他の圧力制御機構（図示せず））を圧縮し始め、顎部材４２、４４間の圧力に関して外科医に直接的な触覚フィードバックを提供することになる。レバー７３０とばねとの関係は、線形または指数関数的であってもよく、または組み合わせ、例えば、最初は線形で次に指数関数的であってもよい。実施形態では、点「Ｂ」と「Ｃ」との間でレバーを移動させると、上記で特定された封止範囲内の圧力を誘発することができ、外科医は、このストローク範囲内で知覚される触覚フィードバックに基づいて組織を封止することを選択することもできる。あるいは、点「Ｃ」は、顎圧力が封止範囲内にあることを明確に識別するレバーストローク内に含まれてもよい。レバー７３０をさらに移動させても、顎部材４２、４４の間の圧力を増加させることはなく、例えば、圧力は、組織を過度に圧縮しないように、ばね（または他の圧力制御機構（図示せず））によって軽減される。点「Ｄ」は、レバー７３０の底付き点として含まれてもよい。
【0045】
機械的構成要素、電気機械的構成要素、ソフトウェアなどの任意の組み合わせを利用して、レバー６３０の様々な位置を入力部１４０にマップまたは相関させ、それにより顎部材４２、４４の相対的な移動を制御することもできる。この場合も、顎部材４２、４４の移動に対するレバー６３０の関係は、特定の目的に応じて線形または非線形であってもよい。さらに、レバー６３０は、１つ以上の機械的、電気機械的構成要素、例えば、構成要素５５１～５５５（図４Ｂ）、またはソフトウェアに結合されてもよく、それらは、血管または組織を把持、操作、または封止する顎部材４２、４４の「感触」をシミュレートして、レバー６３０がハウジング６２０に対して作動されると、作動力を（線形または非線形のいずれかで）変化させるように構成されている。他の例では、視覚信号（例えば、一連のＬＥＤなどまたは変化する色）または可聴音（一般に、ロボットシステム５００（図３）の構成要素５４５によって表される）を使用して、レベル６３０の相対移動中に血管または組織に印加される圧力量を表してもよい。
【0046】
上記のように、レバー６３０にかかる力は、ハウジング６２０に対するレバー６３０の位置に基づいて、顎部材４２、４４との間の閉鎖圧力に相関されている。実施形態では、レバー６３０の抵抗は、内部の機械的または電気機械的構成要素５５１～５５５（図４Ｂ）に関連してもよく、または構成要素の１つ以上または入力部１４０に関連するソフトウェアに基づいてもよい。この例では、レベル６３０の抵抗を変更さもなければ影響を与えるために、構成要素５５１～５５５またはソフトウェアにフィードバックを提供するセンサーに依存することはない。
【0047】
上記のように、様々な視覚的または聴覚的フィードバック５４５が、顎部材４２、４４の間の圧力量に関連して外科医に伝達されてもよい。フィードバックは、操作、例えば、緑色のライト、安全なトーンのための「ＳＡＦＥ」信号のように単純な場合もあり、または封止、例えば、「ＳＥＡＬ」信号を保証する圧力が加えられている場合など、組織に加えられている圧力量に関連して計量されてもよい。視覚的または聴覚的のいずれかによるフィードバックの計量は、外科医が顎部材４２、４４との間の意図しない圧力に近づいている場合に、外科医に十分なフィードバックを提供する。
【0048】
本開示による一実施形態では、ハンドル６０８、ロボットコントローラ５０５、ロボットシーラー１０、または前述の１つ以上に関連するソフトウェアは、ユーザの選択に基づいて、レバー６３０の相対運動と、顎部材４２、４４に関連する得られる閉鎖圧力とを切り替えるように構成されてもよい。より具体的には、第１の例において、または第１のユーザ選択、例えば、把持、操作、切断または切開モードにおいて、レバー６３０の作動は、互いに離間している顎部材４２、４４（例えば、顎部材４２、４４間でゼロ閉鎖力）から、約０．１ｋｇ／ｃｍ２～約２ｋｇ／ｃｍ２の範囲内の顎部材４２、４４間の相関する圧力まで傾斜を与えてもよい。把持する、操作する、切断する、または切開するための他の圧力範囲も想定される。顎部材４２、４４の閉鎖圧力に対するレバー６３０の力の関係は、この範囲内で線形であっても非線形であってもよい。
【0049】
次の例では、または第２のまたは異なるユーザ選択、例えば、封止において、レバー６３０の作動は、互いに間隔を置いて配置された顎部材４２、４４から、約３ｋｇ／ｃｍ２～約１６ｋｇ／ｃｍ２の範囲内の顎部材４２、４４間の相関する圧力まで傾斜を与えてもよい。この場合も、顎部材４２、４４の封止圧力に対するレバー６３０の力の関係は、この範囲内で線形であっても非線形であってもよい。様々な聴覚的または視覚的安全対策５４５をハンドル６０８またはロボット外科システム５００とともに使用して、レバー６３０の現在の配置、およびその作動時に顎部材４２、４４にどの圧力が加えられるかについてユーザに警告することもできる。
【0050】
エネルギーが印加されている場合にのみ封止圧力を供給することができる１つ以上の機械的、電気機械的、またはソフトウェアを使用して、様々な安全対策を採用することができる。例えば、レバー６３０を介して顎部材４２、４４の間に適切な顎圧力が加えられるまで、電気外科エネルギーの作動を遅らせるように、わずかな遅延を制御ソフトウェアにプログラムしてもよい。
【0051】
本明細書に開示された態様および特徴に様々な変更が加えられ得ることが理解されるであろう。したがって、上記の説明は、限定として解釈されるべきではなく、単に様々な態様および特徴の例示として解釈されるべきである。当業者であれば、本明細書に添付される特許請求の範囲の範囲および趣旨内で他の変更を想定するであろう。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6】
