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(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】
(24)【登録日】2022-05-09
(45)【発行日】2022-05-17
(54)【発明の名称】ロボット手術システムおよび器具駆動アセンブリ
(51)【国際特許分類】
A61B 34/35 20160101AFI20220510BHJP
【ＦＩ】
A61B34/35
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2020545792
(86)(22)【出願日】2019-03-26
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-07-01
(86)【国際出願番号】 US2019023959
(87)【国際公開番号】W WO2019191015
(87)【国際公開日】2019-10-03
【審査請求日】2020-09-10
(31)【優先権主張番号】62/650,026
(32)【優先日】2018-03-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】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】トレイナ， ザッカリー
(72)【発明者】
【氏名】ロスマリン， ジョサイア
【審査官】北村 龍平
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－０２０００４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／１１６７９３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２７１３４７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特表２０１２－５１０８４１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｂ １７／００ － １７／２８
３４／３０ － ３４／３７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
手術器具とともに使用するための器具駆動アセンブリであって、内部に駆動アセンブリを支持する筐体アセンブリと、
前記筐体アセンブリの遠位端で支持され、そこから遠位方向に延びる結合管と、
前記筐体アセンブリ内で支持された結合アセンブリであって、前記結合アセンブリは、前記手術器具の器具駆動シャフトに解放可能に結合するように構成され、前記結合管は、その上に前記結合アセンブリがスライド可能に支持されるように、前記結合アセンブリの長手方向管腔を通って延び、これにより、前記筐体アセンブリを前記結合アセンブリに結合する、結合アセンブリと、
前記手術器具の器具スリーブに解放可能に結合するように構成された保持機構であって、前記保持機構は、前記筐体アセンブリ内で支持され、
前記筐体アセンブリにスライド可能に結合され、カムアームを含むボタンであって、第１の位置と第２の位置との間でスライド可能なボタンと、
前記筐体アセンブリに旋回可能に結合され、前記手術器具の器具スリーブに対してロック構成とロック解除構成との間で移行するように構成されたラッチプレートであって、前記ボタンの前記カムアームと前記器具スリーブの一部と係合するように構成されたアームを含むラッチプレートと
を含み、
前記ボタンの前記第１の位置では、前記ラッチプレートの前記アームは、器具スリーブの一部と係合し、これにより、前記ラッチプレートが前記ロック構成にあるように構成され、前記ボタンの前記第２の位置では、前記ボタンの前記カムアームは、前記ラッチプレートが器具スリーブの一部との脱係合方向に旋回するように構成されるように、前記ラッチプレートの前記アームと係合し、これにより、前記ラッチプレートが前記ロック解除構成にある、保持機構と
を備えた、器具駆動アセンブリ。
【請求項2】
前記保持機構は、前記ラッチプレートが前記ロック構成またはロック解除構成のうちの一方に付勢されるように、前記ラッチプレートと前記筐体アセンブリとの間に介挿された第１の付勢部材をさらに含む、請求項１に記載の器具駆動アセンブリ。
【請求項3】
前記保持機構は、前記ボタンが前記第１または第２の位置のうちの一方に付勢されるように、前記ボタンと前記筐体アセンブリとの間に介挿された第２の付勢部材をさらに含む、請求項１に記載の器具駆動アセンブリ。
【請求項4】
前記結合アセンブリは、前記筐体アセンブリおよび前記駆動アセンブリの駆動ねじに旋回可能に結合された駆動リンクを含む、請求項１に記載の器具駆動アセンブリ。
【請求項5】
前記筐体アセンブリに対する前記駆動ねじの近位および遠位への並進は、第１の位置と第２の位置との間で前記駆動リンクを旋回させる、請求項４に記載の器具駆動アセンブリ。
【請求項6】
前記駆動リンクは、その上に受容領域を画定し、前記受容領域は、前記受容領域の内部に画定されたキャビティであって、前記キャビティの内部に前記手術器具の器具駆動シャフトの近位部分を受容するように構成されたキャビティと、
前記キャビティ内に延びるポートであって、そこを通って前記手術器具の器具駆動シャフトの近位部分を受容するように構成されたポートと、
前記キャビティに沿って延びるチャネルであって、その内部に前記手術器具の器具駆動シャフトの近位部分の遠位にある前記手術器具の器具駆動シャフトの一部を受容するように構成されたチャネルと、を備え、
前記駆動リンクの前記受容領域は、前記手術器具の器具駆動シャフトの近位部分を前記駆動リンクに解放可能に結合するように構成されている、請求項５に記載の器具駆動アセンブリ。
【請求項7】
前記駆動リンクの前記第２の位置では、前記駆動アセンブリの前記駆動ねじは最遠位にあり、リンクされた駆動は、前記駆動リンクの前記受容領域の前記ポートが器具駆動シャフトの前記近位部分を完全に受容するように配向されるような十分な量の角度が付けられており、前記駆動リンクの前記第１の位置では、前記駆動アセンブリの前記駆動ねじは、前記最遠位の近位の位置にあり、前記受容領域の前記ポートは、結合管の長手方向軸に対して角度を画定する、請求項６に記載の器具駆動アセンブリ。
【請求項8】
前記駆動リンクの前記第１の位置において、前記受容領域の前記キャビティは、前記手術器具の器具駆動シャフトの近位部分を保持するように構成され、前記受容領域の前記チャネルは、前記手術器具の器具駆動シャフトの近位部分の遠位にある前記手術器具の器具駆動シャフトの一部を受容するように構成されている、請求項７の器具駆動アセンブリ。
【請求項9】
前記駆動アセンブリは、近位部分、遠位部分、およびそれらの半径方向中心を通って画定される長手方向軸を含む結合ロッドと、
前記結合ロッドの前記近位部分に配設され、そこに回転固定された近位ギアと、
前記結合ロッドの前記遠位部分に配設され、そこに回転固定された遠位ギアと、を有する係合アセンブリを含む、請求項１に記載の器具駆動アセンブリ。
【請求項10】
前記駆動アセンブリは、前記係合アセンブリの前記遠位ギアと噛み合うように構成された中央ギアと、
前記中央ギアから遠位に延在し、内部に凹部を画定するステムと、を有する変換アセンブリをさらに含む、請求項９に記載の器具駆動アセンブリ。
【請求項11】
前記駆動アセンブリは、少なくとも２つの係合アセンブリをさらに含み、各係合アセンブリの遠位ギアは、前記変換アセンブリの前記中央ギアと噛み合う、請求項１０に記載の器具駆動アセンブリ。
【請求項12】
前記駆動アセンブリが、ねじ山付き開孔部を画定する結合器であって、前記ステムの前記凹部内に回転可能に取り付けられた結合器と、
ねじ山付き部分および結合特徴部を含む駆動ねじであって、前記ねじ山付き部分は、前記結合器の脅された開孔部に係合するように構成され、前記結合特徴部は、前記結合アセンブリに係合するように構成されている駆動ねじと、をさらに含み、
前記係合アセンブリの前記近位ギアの回転が、前記筐体アセンブリに対する、前記変換アセンブリの前記中央ギアの回転と、前記駆動ねじの直線並進とを駆動する、請求項１０に記載の器具駆動アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
ロボット手術システムは、低侵襲医療処置で使用されている。いくつかのロボット手術システムは、ロボットアームを支持するコンソールと、鉗子、またはロボットアームにリストアセンブリを介して取り付けられた把持ツールなどの少なくとも１つのエンドエフェクタとを含む。医療処置中、エンドエフェクタおよびリストアセンブリを、患者の小さな切開（カニューレを介して）または生来存在する開口内に挿入して、患者の体内の作業部位にエンドエフェクタを配置する。
【0002】
従来のロボット手術システムでは、ケーブルはロボットコンソールからロボットアームを通って延び、リストアセンブリおよび／またはエンドエフェクタに接続されていた。場合によっては、外科医または臨床医が、ロボットアーム、リストアセンブリ、および／またはエンドエフェクタを含むロボット手術システムを制御できるように、ケーブルがユーザインターフェースを含む処理システムによって制御されるモータによって作動される。
【0003】
ロボットシステムの使用前または使用中に、手術器具が選択され、各ロボットアームの器具駆動アセンブリに接続される。適切な設置を完了するには、手術器具の特定の接続機能部が、器具駆動アセンブリの対応する接続機能部に噛み合って係合しなければならない。これらの機能部が噛み合って係合すると、器具駆動アセンブリは、手術器具を作動させることができる。したがって、手術器具との迅速かつ容易な機械的および電気的係合を提供するだけでなく、独自のエンドエフェクタが取り付けられた様々な手術器具に結合する手段を提供する器具駆動アセンブリが必要である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
本開示は、筐体アセンブリ、結合管、結合アセンブリ、および保持機構を含む器具駆動アセンブリに関する。筐体アセンブリは、その内部に駆動アセンブリを支持する。結合管は、筐体アセンブリの遠位端で支持され、そこから遠位方向に延びる。結合アセンブリは、筐体アセンブリ内で支持され、手術器具の器具駆動シャフトに解放可能に結合するように構成される。保持機構は、手術器具の器具スリーブに解放可能に結合するように構成される。
【0005】
一実施形態では、保持機構は、筐体アセンブリで支持され、ボタンおよびラッチプレートを含む。ボタンは、第１と第２の位置との間で筐体アセンブリにスライド可能に結合され、カムアームを含む。ラッチプレートは、筐体アセンブリに回転可能に結合され、手術器具の器具スリーブに対して、ロック構成とロック解除構成との間で移行するように構成される。ラッチプレートは、ボタンのカムアームおよび手術器具の器具スリーブの一部と係合するように構成されたアームを含む。ボタンの第１の位置では、ラッチプレートのアームは、手術器具の器具スリーブの一部と係合するように構成される。ボタンの第２の位置では、ボタンのカムアームは、ラッチプレートが手術器具の器具スリーブの一部から脱係合可能に旋回するように、ラッチプレートのアームと係合する。
【0006】
さらなる実施形態では、保持機構は、ラッチプレートと筐体アセンブリとの間に介挿された第１の付勢部材を含むため、ラッチプレートは、ロックまたはロック解除構成のうちの一方に付勢される。一実施形態では、保持機構は、ボタンと筐体アセンブリとの間に介挿された第２の付勢部材を含むため、ボタンが第１または第２の位置の一方に付勢される。
【0007】
さらに別の実施形態では、結合アセンブリは、筐体アセンブリに旋回可能に結合された駆動リンクと、駆動アセンブリの駆動ねじとを含む。さらなる実施形態では、筐体アセンブリに対して、駆動ねじの近位および遠位への並進は、ロック位置とロック解除位置との間で駆動リンクを旋回させる。
【0008】
さらに別の実施形態では、駆動リンクはその上に受容領域を画定する。受容領域は、キャビティ、ポート、およびチャネルを含む。キャビティは、受容領域内に画定され、その内部に手術器具の器具駆動シャフトの近位部分を受容するように構成される。ポートは、キャビティ内に延び、そこを通って手術器具の器具駆動シャフトの近位部分を受容するように構成される。チャネルは、キャビティに沿って延び、その内部に手術器具の器具駆動シャフトの近位部分の遠位にある手術器具の器具駆動シャフトの一部を受容するように構成される。駆動リンクの受容領域は、手術器具の器具駆動シャフトの近位部分を駆動リンクに解放可能に結合するように構成される。
【0009】
さらに、一実施形態では、駆動リンクのロック解除位置では、駆動アセンブリの駆動ねじは最遠位にあり、リンクされた駆動は、駆動リンクの受容領域のポートが、器具駆動シャフトの近位部分を完全に受容するのに十分な量になるように角度付けられている。駆動リンクのロック位置では、駆動アセンブリの駆動ねじは最遠位の近位の位置にあり、受容領域のポートは、結合管の長手方向軸に対して角度を画定する。
【0010】
さらなる実施形態では、駆動リンクのロック位置において、受容領域のキャビティは、その内部に手術器具の器具駆動シャフトの近位部分を保持するように構成され、受容領域のチャネルは、その内部に手術器具の器具駆動シャフトの近位部分の遠位にある手術器具の器具駆動シャフトの一部を受容するように構成される。
【0011】
別の実施形態では、駆動アセンブリは、係合アセンブリを含み、それにより、係合アセンブリは、結合ロッド、近位ギア、および遠位ギアを含む。結合ロッドは、近位部分、遠位部分、およびその半径方向中心を通って画定される長手方向軸を含む。近位ギアは、結合ロッドの近位部分に配設され、それに回転可能に固定される。遠位ギアは、結合ロッドの遠位部分に配設され、回転固定されている。
【0012】
さらなる実施形態では、駆動アセンブリは、変換アセンブリを含み、それにより、変換アセンブリは、中央ギアおよびステムを含む。中央ギアは、係合アセンブリの遠位ギアと噛み合うように構成される。ステムは、中央ギアから遠位方向に延び、その内部に凹部を画定する。
【0013】
さらに別の実施形態では、駆動アセンブリは少なくとも２つの係合アセンブリを含み、それにより、各係合アセンブリの遠位ギアは、変換アセンブリの中央ギアと噛み合う。
【0014】
さらに、一実施形態では、駆動アセンブリは、結合器および駆動ねじを含む。結合器は、ねじ山付き開孔部を画定し、それにより、結合器は、ステムの凹部内に回転可能に取り付けられる。駆動ねじは、ねじ山付き部分と結合特徴部を備える。ねじ山付き部分は、結合器の脅された開孔部に係合するように構成され、結合特徴部は、結合アセンブリに係合するように構成される。係合アセンブリの近位ギアが回転すると、筐体アセンブリに対して、変換アセンブリの中央ギアが回転し、駆動ねじが直線並進する。
【0015】
さらなる実施形態では、駆動アセンブリは、筐体アセンブリと係合し、駆動ねじのねじ山付き部分の遠位の周りに配設された停止キャップを含む。
【0016】
本開示のまた別の態様によれば、手術アセンブリが提供される。手術アセンブリは、近位端部分および遠位端部分を含む手術器具と、器具駆動アセンブリとを含む。器具駆動アセンブリは、駆動リンクに結合された駆動ねじを含む。駆動ねじは、軸方向に移動可能であり、駆動リンクを遠位の位置と近位の位置との間で旋回させる。駆動リンクは、駆動リンクが遠位の位置に配設されたときに手術器具の近位端部分を受容するように構成されたポートを画定する。駆動リンクは、駆動リンクが近位の位置に配設されているとき、近位端部分がポートを通過するのを防ぐように構成される。
【0017】
いくつかの実施形態では、手術器具の近位端部分は、結合ボールを含み得る。駆動リンクは、駆動リンクが近位の位置に配設されたときに、内部に結合ボールを保持するように構成され得る。
【0018】
特定の実施形態では、手術アセンブリは、器具駆動アセンブリを手術器具に選択的に固定するために、手術器具に対して移動可能であるラッチプレートをさらに含み得る。器具解放ボタンは、器具駆動アセンブリで支持され得る。器具解放ボタンは、手術器具に対してラッチプレートを旋回させるために選択的に移動可能であり得る。器具解放ボタンは、ナックルをその上に有する遠位アームを含み得、ナックルは、ラッチプレートを選択的に係合して、ラッチプレートを手術器具から離れる方向に旋回させるように構成される。
【0019】
他の態様、特徴、および利点は、以下の説明、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
（項目１）
手術器具とともに使用するための器具駆動アセンブリであって、
内部に駆動アセンブリを支持する筐体アセンブリと、
前記筐体アセンブリの遠位端で支持され、そこから遠位方向に延びる結合管と、
前記筐体アセンブリ内で支持された結合アセンブリであって、前記手術器具の器具駆動シャフトに解放可能に結合するように構成された結合アセンブリと、
前記手術器具の器具スリーブに解放可能に結合するように構成された保持機構と、を備えた、器具駆動アセンブリ。
（項目２）
前記保持機構は、前記筐体アセンブリ内で支持され、
前記筐体アセンブリにスライド可能に結合され、カムアームを含むボタンであって、第１の位置と第２の位置との間でスライド可能なボタンと、
前記筐体アセンブリに旋回可能に結合され、前記手術器具の器具スリーブに対してロック構成とロック解除構成との間で移行するように構成されたラッチプレートであって、前記ボタンの前記カムアームと前記器具スリーブの一部と係合するように構成されたアームを含むラッチプレートとを含み、
前記ボタンの前記第１の位置では、前記ラッチプレートの前記アームは、器具スリーブの一部と係合するように構成され、前記ボタンの前記第２の位置では、前記ボタンの前記カムアームは、前記ラッチプレートが器具スリーブの一部との脱係合方向に旋回するように構成されるように、前記ラッチプレートの前記アームと係合する、項目１に記載の器具駆動アセンブリ。
（項目３）
前記保持機構は、前記ラッチプレートが前記ロック構成またはロック解除構成のうちの一方に付勢されるように、前記ラッチプレートと前記筐体アセンブリとの間に介挿された第１の付勢部材をさらに含む、項目２に記載の器具駆動アセンブリ。
（項目４）
前記保持機構は、前記ボタンが前記第１または第２の位置のうちの一方に付勢されるように、前記ボタンと前記筐体アセンブリとの間に介挿された第２の付勢部材をさらに含む、項目２に記載の器具駆動アセンブリ。
（項目５）
前記結合アセンブリは、前記筐体アセンブリおよび前記駆動アセンブリの駆動ねじに旋回可能に結合された駆動リンクを含む、項目１に記載の器具駆動アセンブリ。
（項目６）
前記筐体アセンブリに対する前記駆動ねじの近位および遠位への並進は、ロック位置とロック解除位置との間で前記駆動リンクを旋回させる、項目５に記載の器具駆動アセンブリ。
（項目７）
前記駆動リンクは、その上に受容領域を画定し、前記受容領域は、
前記受容領域の内部に画定されたキャビティであって、前記キャビティの内部に前記手術器具の器具駆動シャフトの近位部分を受容するように構成されたキャビティと、
前記キャビティ内に延びるポートであって、そこを通って前記手術器具の器具駆動シャフトの近位部分を受容するように構成されたポートと、
前記キャビティに沿って延びるチャネルであって、その内部に前記手術器具の器具駆動シャフトの近位部分の遠位にある前記手術器具の器具駆動シャフトの一部を受容するように構成されたチャネルと、を備え、
前記駆動リンクの前記受容領域は、前記手術器具の器具駆動シャフトの近位部分を前記駆動リンクに解放可能に結合するように構成されている、項目６に記載の器具駆動アセンブリ。
（項目８）
前記駆動リンクの前記ロック解除位置では、前記駆動アセンブリの前記駆動ねじは最遠位にあり、リンクされた駆動は、前記駆動リンクの前記受容領域の前記ポートが器具駆動シャフトの前記近位部分を完全に受容するように配向されるような十分な量の角度が付けられており、前記駆動リンクの前記ロック位置では、前記駆動アセンブリの前記駆動ねじは、前記最遠位の近位の位置にあり、前記受容領域の前記ポートは、結合管の長手方向軸に対して角度を画定する、項目７に記載の器具駆動アセンブリ。
（項目９）
前記駆動リンクの前記ロック位置において、前記受容領域の前記キャビティは、前記手術器具の器具駆動シャフトの近位部分を保持するように構成され、前記受容領域の前記チャネルは、前記手術器具の器具駆動シャフトの近位部分の遠位にある前記手術器具の器具駆動シャフトの一部を受容するように構成されている、項目８の器具駆動アセンブリ。
（項目１０）
前記駆動アセンブリは、
近位部分、遠位部分、およびそれらの半径方向中心を通って画定される長手方向軸を含む結合ロッドと、
前記結合ロッドの前記近位部分に配設され、そこに回転固定された近位ギアと、
前記結合ロッドの前記遠位部分に配設され、そこに回転固定された遠位ギアと、を有する係合アセンブリを含む、項目１に記載の器具駆動アセンブリ。
（項目１１）
前記駆動アセンブリは、
前記係合アセンブリの前記遠位ギアと噛み合うように構成された中央ギアと、
前記中央ギアから遠位に延在し、内部に凹部を画定するステムと、を有する変換アセンブリをさらに含む、項目１０に記載の器具駆動アセンブリ。
（項目１２）
前記駆動アセンブリは、少なくとも２つの係合アセンブリをさらに含み、各係合アセンブリの遠位ギアは、前記変換アセンブリの前記中央ギアと噛み合う、項目１１に記載の器具駆動アセンブリ。
（項目１３）
前記駆動アセンブリが、
ねじ山付き開孔部を画定する結合器であって、前記ステムの前記凹部内に回転可能に取り付けられた結合器と、
ねじ山付き部分および結合特徴部を含む駆動ねじであって、前記ねじ山付き部分は、前記結合器の脅された開孔部に係合するように構成され、前記結合特徴部は、前記結合アセンブリに係合するように構成されている駆動ねじと、をさらに含み、
前記係合アセンブリの前記近位ギアの回転が、前記筐体アセンブリに対する、前記変換アセンブリの前記中央ギアの回転と、前記駆動ねじの直線並進とを駆動する、項目１１に記載の器具駆動アセンブリ。
（項目１４）
近位端部分および遠位端部分を含む手術器具と、
駆動リンクに結合された駆動ねじを含む器具駆動アセンブリであって、前記駆動ねじは、軸方向に移動可能であり、前記駆動リンクを遠位の位置と近位の位置との間で旋回させ、前記駆動リンクは、前記駆動リンクが前記遠位の位置に配設されたときに前記手術器具の前記近位端部分を受容するように構成されたポートを画定し、前記駆動リンクは、前記駆動リンクが前記近位の位置に配設されているとき、前記近位端部分が前記ポートを通過するのを防ぐように構成されている、器具駆動アセンブリと、を備える、手術アセンブリ。
（項目１５）
前記手術器具の前記近位端部分は、結合ボールを含む、項目１４に記載の手術アセンブリ。
（項目１６）
前記駆動リンクは、前記駆動リンクが前記近位の位置に配設されたときに、内部に前記結合ボールを保持するように構成されている、項目１５に記載の手術アセンブリ。
（項目１７）
前記器具駆動アセンブリを前記手術器具に選択的に固定するために前記手術器具に対して移動可能であるラッチプレートをさらに備える、項目１４に記載の手術アセンブリ。
（項目１８）
前記器具駆動アセンブリ上に支持されている器具解放ボタンであって、前記手術器具に対して前記ラッチプレートを旋回させるように選択的に移動可能である、器具解放ボタンをさらに備える、項目１７に記載の手術アセンブリ。
（項目１９）
前記器具解放ボタンは、ナックルを上部に有する遠位アームを含み、前記ナックルは、前記ラッチプレートと選択的に係合して、前記ラッチプレートを前記手術器具から離れるように旋回させるように構成されている、項目１８に記載の手術アセンブリ。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
（項目１）
手術器具とともに使用するための器具駆動アセンブリであって、
内部に駆動アセンブリを支持する筐体アセンブリと、
前記筐体アセンブリの遠位端で支持され、そこから遠位方向に延びる結合管と、
前記筐体アセンブリ内で支持された結合アセンブリであって、前記手術器具の器具駆動シャフトに解放可能に結合するように構成された結合アセンブリと、
前記手術器具の器具スリーブに解放可能に結合するように構成された保持機構と、を備えた、器具駆動アセンブリ。
（項目２）
前記保持機構は、前記筐体アセンブリ内で支持され、
前記筐体アセンブリにスライド可能に結合され、カムアームを含むボタンであって、第１の位置と第２の位置との間でスライド可能なボタンと、
前記筐体アセンブリに旋回可能に結合され、前記手術器具の器具スリーブに対してロック構成とロック解除構成との間で移行するように構成されたラッチプレートであって、前記ボタンの前記カムアームと前記器具スリーブの一部と係合するように構成されたアームを含むラッチプレートとを含み、
前記ボタンの前記第１の位置では、前記ラッチプレートの前記アームは、器具スリーブの一部と係合するように構成され、前記ボタンの前記第２の位置では、前記ボタンの前記カムアームは、前記ラッチプレートが器具スリーブの一部との脱係合方向に旋回するように構成されるように、前記ラッチプレートの前記アームと係合する、項目１に記載の器具駆動アセンブリ。
（項目３）
前記保持機構は、前記ラッチプレートが前記ロック構成またはロック解除構成のうちの一方に付勢されるように、前記ラッチプレートと前記筐体アセンブリとの間に介挿された第１の付勢部材をさらに含む、項目２に記載の器具駆動アセンブリ。
（項目４）
前記保持機構は、前記ボタンが前記第１または第２の位置のうちの一方に付勢されるように、前記ボタンと前記筐体アセンブリとの間に介挿された第２の付勢部材をさらに含む、項目２に記載の器具駆動アセンブリ。
（項目５）
前記結合アセンブリは、前記筐体アセンブリおよび前記駆動アセンブリの駆動ねじに旋回可能に結合された駆動リンクを含む、項目１に記載の器具駆動アセンブリ。
（項目６）
前記筐体アセンブリに対する前記駆動ねじの近位および遠位への並進は、ロック位置とロック解除位置との間で前記駆動リンクを旋回させる、項目５に記載の器具駆動アセンブリ。
（項目７）
前記駆動リンクは、その上に受容領域を画定し、前記受容領域は、
前記受容領域の内部に画定されたキャビティであって、前記キャビティの内部に前記手術器具の器具駆動シャフトの近位部分を受容するように構成されたキャビティと、
前記キャビティ内に延びるポートであって、そこを通って前記手術器具の器具駆動シャフトの近位部分を受容するように構成されたポートと、
前記キャビティに沿って延びるチャネルであって、その内部に前記手術器具の器具駆動シャフトの近位部分の遠位にある前記手術器具の器具駆動シャフトの一部を受容するように構成されたチャネルと、を備え、
前記駆動リンクの前記受容領域は、前記手術器具の器具駆動シャフトの近位部分を前記駆動リンクに解放可能に結合するように構成されている、項目６に記載の器具駆動アセンブリ。
（項目８）
前記駆動リンクの前記ロック解除位置では、前記駆動アセンブリの前記駆動ねじは最遠位にあり、リンクされた駆動は、前記駆動リンクの前記受容領域の前記ポートが器具駆動シャフトの前記近位部分を完全に受容するように配向されるような十分な量の角度が付けられており、前記駆動リンクの前記ロック位置では、前記駆動アセンブリの前記駆動ねじは、前記最遠位の近位の位置にあり、前記受容領域の前記ポートは、結合管の長手方向軸に対して角度を画定する、項目７に記載の器具駆動アセンブリ。
（項目９）
前記駆動リンクの前記ロック位置において、前記受容領域の前記キャビティは、前記手術器具の器具駆動シャフトの近位部分を保持するように構成され、前記受容領域の前記チャネルは、前記手術器具の器具駆動シャフトの近位部分の遠位にある前記手術器具の器具駆動シャフトの一部を受容するように構成されている、項目８の器具駆動アセンブリ。
（項目１０）
前記駆動アセンブリは、
近位部分、遠位部分、およびそれらの半径方向中心を通って画定される長手方向軸を含む結合ロッドと、
前記結合ロッドの前記近位部分に配設され、そこに回転固定された近位ギアと、
前記結合ロッドの前記遠位部分に配設され、そこに回転固定された遠位ギアと、を有する係合アセンブリを含む、項目１に記載の器具駆動アセンブリ。
（項目１１）
前記駆動アセンブリは、
前記係合アセンブリの前記遠位ギアと噛み合うように構成された中央ギアと、
前記中央ギアから遠位に延在し、内部に凹部を画定するステムと、を有する変換アセンブリをさらに含む、項目１０に記載の器具駆動アセンブリ。
（項目１２）
前記駆動アセンブリは、少なくとも２つの係合アセンブリをさらに含み、各係合アセンブリの遠位ギアは、前記変換アセンブリの前記中央ギアと噛み合う、項目１１に記載の器具駆動アセンブリ。
（項目１３）
前記駆動アセンブリが、
ねじ山付き開孔部を画定する結合器であって、前記ステムの前記凹部内に回転可能に取り付けられた結合器と、
ねじ山付き部分および結合特徴部を含む駆動ねじであって、前記ねじ山付き部分は、前記結合器の脅された開孔部に係合するように構成され、前記結合特徴部は、前記結合アセンブリに係合するように構成されている駆動ねじと、をさらに含み、
前記係合アセンブリの前記近位ギアの回転が、前記筐体アセンブリに対する、前記変換アセンブリの前記中央ギアの回転と、前記駆動ねじの直線並進とを駆動する、項目１１に記載の器具駆動アセンブリ。
（項目１４）
近位端部分および遠位端部分を含む手術器具と、
駆動リンクに結合された駆動ねじを含む器具駆動アセンブリであって、前記駆動ねじは、軸方向に移動可能であり、前記駆動リンクを遠位の位置と近位の位置との間で旋回させ、前記駆動リンクは、前記駆動リンクが前記遠位の位置に配設されたときに前記手術器具の前記近位端部分を受容するように構成されたポートを画定し、前記駆動リンクは、前記駆動リンクが前記近位の位置に配設されているとき、前記近位端部分が前記ポートを通過するのを防ぐように構成されている、器具駆動アセンブリと、を備える、手術アセンブリ。
（項目１５）
前記手術器具の前記近位端部分は、結合ボールを含む、項目１４に記載の手術アセンブリ。
（項目１６）
前記駆動リンクは、前記駆動リンクが前記近位の位置に配設されたときに、内部に前記結合ボールを保持するように構成されている、項目１５に記載の手術アセンブリ。
（項目１７）
前記器具駆動アセンブリを前記手術器具に選択的に固定するために前記手術器具に対して移動可能であるラッチプレートをさらに備える、項目１４に記載の手術アセンブリ。
（項目１８）
前記器具駆動アセンブリ上に支持されている器具解放ボタンであって、前記手術器具に対して前記ラッチプレートを旋回させるように選択的に移動可能である、器具解放ボタンをさらに備える、項目１７に記載の手術アセンブリ。
（項目１９）
前記器具解放ボタンは、ナックルを上部に有する遠位アームを含み、前記ナックルは、前記ラッチプレートと選択的に係合して、前記ラッチプレートを前記手術器具から離れるように旋回させるように構成されている、項目１８に記載の手術アセンブリ。
【図面の簡単な説明】
【0020】
添付の図面を参照しながら本開示の実施形態を本明細書に記載する。
【図1A】は、本開示による医療ワークステーションおよび操作コンソールの概略図である。
【図2】本開示の一実施形態による器具駆動アセンブリの斜視図である。
【図11】本開示の別の一実施形態による器具駆動アセンブリの斜視図である。
【図22】本開示の別の一実施形態による器具駆動アセンブリの背面斜視図である。
【図32】手術器具の別の実施形態と結合された器具駆動アセンブリの別の実施形態の斜視図である。
【図35】手術アセンブリの一実施形態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
ここで開示する器具駆動アセンブリの実施形態は、図面を参照して詳細に記載するが、同様の参照番号は、いくつかの図の各々において同一のまたは対応する要素を示す。当技術分野で使用されているように、「遠位」という用語は、ユーザからより遠い器具またはその一部の位置を指し、「近位」という用語は、器具またはその一部のユーザに近い位置またはその一部を指す。また、例えば、水平、垂直、上部、上方、下方、下部、左および右等のすべての空間的基準は、例示のみを目的としており、本開示の範囲内で変動し得る。例えば、「上方」および「下方」という基準は相対的であり、他のものに対する文脈でのみ使用され、必ずしも「優」と「劣」、またはその逆ではない。
【0022】
最初に図１Ａおよび１Ｂを参照すると、医療ワークステーションは、概ねワークステーション１として示され、概ね複数のロボットアーム２、３、制御装置４、制御装置４と結合された操作コンソール５を含む。操作コンソール５は、当業者にとって原理的に公知のように、特に三次元画像を表示するように設定された表示装置６と、例えば外科医などの人間（図示せず）がロボットアーム２、３を第１の動作モードで遠隔操作することができる手動入力装置７、８とを含む。
【0023】
ロボットアーム２、３のそれぞれは、関節を介して接続される複数の部材と、例えば、手術器具１０００の器具駆動アセンブリ２００に取り付けられ得る器具制御ユニット１００とを備え、手術器具１０００は、例えば、一対の顎部材、電気外科用鉗子、切断器具、または任意の他の内視鏡、または開放された外科用デバイスを含むエンドエフェクタ（図示せず）を支持する。器具制御ユニット１００とともに使用するためのエンドエフェクタの構造および操作の詳細な議論および説明のための実例については、２０１４年１０月２０日に提出された共同所有の国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１４／６１３２９号を参照することができる（国際特許公開第２０１５／０８８６４７号であり、「ロボット手術システム用の手首および顎アセンブリ」と題され、現在の米国特許公開第２０１６／０３０３７４３号。その内容全体が参照により本明細書に援用される。）
【0024】
ロボットアーム２、３は、制御装置４に接続された電気駆動装置（図示せず）によって駆動され得る。ロボットアーム２，３、器具制御ユニット１００、よって手術器具１０が手動入力装置７，８によって規定される動作に応じて所望の動作または関節運動を実行するように、制御装置４（例えば、コンピュータ）が、特にコンピュータプログラムによって駆動装置を作動させるように設定される。制御装置４はまた、ロボットアーム２、３および／または駆動装置の動作を調整するように設定され得る。
【0025】
医療ワークステーション１は、手術器具１０００を用いて、開放手術、または低侵襲的な治療の対象の、患者用ベッド１２に横臥した患者１３に対して使用するように構成されている。医療ワークステーション１はまた、２つを超えるロボットアーム２、３を含み得、追加のロボットアームは、同様に制御装置４に接続され、かつ操作コンソール５によって遠隔操作可能である。器具制御ユニットおよび手術器具はまた、追加のロボットアームに取り付けられ得る。医療ワークステーション１は、特に患者１３および／または解剖学的アトラスからの術前データが格納され得る、特に制御装置４に結合された、またはそれとともにデータベース１４を含み得る。
【0026】
外科用ロボットシステムの構造および操作の詳細な議論については、２０１１年１１月３日に出願された「医療ワークステーション１」と題する米国特許第８，８２８，０２３号を参照することができ、その全内容は参照により本明細書に援用される。
【0027】
制御装置４は、複数のモータ、（Ｍ１～Ｍ６）を制御し得る。モータ「Ｍ」は、器具制御ユニット１００の一部であり得、および／または器具制御ユニット１００の外部に配設され得る。モータ「Ｍ」（例えば、器具制御ユニット１００の外部に位置するモータ「Ｍ」）は、少なくともいくつかのモータＭの回転可能なシャフトに固定または非回転可能に支持されたクラウンギア「ＣＧ」（図１Ｂ）などを回転させるように、あるいは、ケーブルに作用してケーブルを引き込むかまたは引き出して、ロボットアーム２、３を作動させるように構成され得る。使用中、モータ「Ｍ」が駆動されると、クラウンギア「ＣＧ」の回転は、後述するように、手術器具１０００の器具駆動アセンブリ２００およびそれに取り付けられたエンドエフェクタの操作、動作、および／または関節運動を生じさせる。さらに、少なくとも１つのモータ「Ｍ」が（例えば、制御装置４から）無線で信号を受信することが想定される。制御装置４は、ロボットアーム２、３および／または手術器具１０００の操作、動作、および／または関節運動を調整するために、様々なモータ（モータ１…ｎ）の作動を調整すると考えられる。各モータは、ロボットアーム２、３、および／または器具制御ユニット１００と係合した手術器具１０００の異なる自由度に対応し得ることが想定される。さらに、各自由度に対して、すべてのモータ（モータ１…ｎ）を含む２つ以上のモータが使用されることが想定される。
【0028】
ここで図２～１３を参照すると、器具駆動アセンブリ２００は、本明細書で説明するように、その近位端２０１で器具制御ユニット１００に係合し、その遠位端２０２で手術器具１０００に結合するように構成されており、手術器具１０００は器具駆動アセンブリ２００から遠位方向に延びる。器具駆動アセンブリ２００は、器具制御ユニット１００によって供給される回転動作（例えば、モータ「Ｍ」を介して）を駆動部材３８０（図５Ａおよび７～１０）の長手方向の動作に変換して、手術器具１０００に様々な機能をもたらすように構成される。
【0029】
図２および図８～１０を参照すると、器具駆動アセンブリ２００は、近位筐体２１０および遠位筐体２２０を含む筐体アセンブリ２０５を含む。近位筐体２１０および遠位筐体２２０は、互いに解放可能に結合可能であり、これにより、器具駆動アセンブリ２００の組立てを容易にし、アクセス、修理、および／または少なくとも部分的に内部に収容された部品の交換を容易にすることができる。筐体アセンブリ２０５は、内側駆動アセンブリ３００（図７）をその内部に収容するための（図４に最もよく示されているような）少なくとも１つの孔２０７を画定する。筐体アセンブリ２０５は４つの別個の孔２０７を含み、各孔２０７は少なくとも部分的に互いに分離され、各孔２０７は別個の単一の内側駆動アセンブリ３００を収容するように構成されることが想定される。さらに、後述するように、それぞれの孔２０７は、その内部に長手方向に延びるチャネル２０６（例えば、４本のチャネル２０６）を含む（図４）。各チャネル２０６は、以下で説明するように、駆動ナット３５０（図７）のレール３５３をスライド可能に受容するように構成されている。例示される実施形態において、電気機械外科手術器具２００は、４つの内側駆動アセンブリ３００を含むが、器具駆動アセンブリ２００は、本開示の範囲から逸脱することなく、より多い（例えば、５つまたは６つの）またはより少ない（例えば、３つの）内側駆動アセンブリ３００を含むことができる。さらに、以下で説明するように、すべての内側駆動アセンブリ３００、または選択された数の内側駆動アセンブリは、１つ以上のそれぞれの駆動部材３８０に結合され得るが、説明図では、駆動部材３８０に結合された単一の内側駆動アセンブリ３００を示す。
【0030】
図３、図４および図７を参照すると、各内側駆動アセンブリ３００は、近位ギア３１０、近位ベアリング３２０、遠位ベアリング３３０、駆動ねじ３４０、および駆動ナット３５０を含む。駆動ねじ３４０は、近位部分３４２、近位シャフト３４３、ねじ山付き部分３４５、および遠位シャフト３４４を含み、その半径方向中心を通って延びる長手方向軸「Ａ－Ａ」を画定する（図７）。近位ギア３１０は、直接的または間接的に、器具制御ユニット１００の器具制御ギア（例えば、モータ「Ｍ」のクラウンギア「ＣＧ」）と係合するように構成されているため、クラウンギア「ＣＧ」の回転により、近位ギア３１０はそれに対応して回転する。近位ギア３１０は、モータ「Ｍ」のクラウンギア「ＣＧ」に接続されるおよび／または噛み合うように構成されたクラウンギア「ＣＧ」であってもよい。近位ギア３１０は、駆動ねじ３４０の近位部分３４２を機械的に係合するように構成された、内部を通って長手方向に延びる開孔部３１２を含む。図示されるように、駆動ねじ３４０の開孔部３１２および近位部分３４２は、対応する非円形断面を有しているため、近位ギア３１０と駆動ねじ３４０が互いに固定され、その結果、それらの間に回転固定接続が確立する。近位ギア３１０の回転により、駆動ねじ３４０は、対応する方向および回転速度で長手方向軸「Ａ」の周りを回転する。
【0031】
駆動ナット３５０は、それを通って長手方向に延びるねじ山付き開孔部３５２を含み、これは、駆動ねじ３４０のねじ山付き部分３４５と機械的に係合するように構成される。すなわち、駆動ナット３５０および駆動ねじ３４０は、互いによってねじ込み式に係合される。駆動ナット３５０は、その外面に沿って長手方向に延びるレール３５３を含み、筐体アセンブリ２０５の孔２０７に形成された長手方向に延びるチャネル２０６内にスライド可能に配設されるように構成される（図６および９）。駆動ナット３５０のレール３５３は、孔２０７のチャネル２０６と協働して、駆動ねじ３４０が回転するときに、駆動ナット３５０が長手方向軸「Ａ」の周りを回転することを阻止または防止する。駆動ナット３５０は、駆動ねじ３４０の回転により駆動ナット３５０を長手方向に並進するような態様で、駆動ねじ３４０に位置付けられるように構成される。より具体的には、第１の方向（例えば、時計回り）への近位ギア３１０の回転により、駆動ねじ３４０が対応する第１の方向に回転し、駆動ナット３５０が近位ギア３１０に対して第１の長手方向（例えば、近位方向）に並進し、第２の方向（例えば、反時計回り）への近位ギア３１０の回転により、駆動ねじ３４０は対応する第２の方向に回転し、駆動ナット３５０が近位ギアに３１０対して第２の長手方向（例えば、遠位）に並進する。
【0032】
駆動ナット３５０は、ねじ山付き開孔部３５２から横方向にオフセットされ、平行に配置された孔ホール３５４をさらに画定する。後述するように、孔ホール３５４は、以下で議論するように、駆動ナット３５０が、駆動部材３８０に結合され得るように、内面にねじ山を画定し得ると考えられる。
【0033】
図示されるように（図５Ａおよび９）、１つの内側駆動アセンブリ３００の駆動ナット３５０は、駆動部材３８０に結合され、駆動部材３８０は、以下に記載されるように、例えば、駆動バーまたはプッシュバーを画定し得る。互いから横方向にオフセットされた２つの孔ホール３６２、３６４を画定するリンクバー３６０は、駆動ナット３５０と駆動部材３８０とを結合するように構成される（図７および９）。それぞれの内側駆動アセンブリ３００ごとにそれぞれのリンクバー３６０を設けることができるか、または、選択された数の内側駆動アセンブリ３００に対して選択された数のリンクバー３６０を設けることができるため、それぞれの内側駆動アセンブリ３００の各駆動ナット３５０を、それぞれの駆動部材３８０または同じ駆動部材３８０のいずれかに結合され得ると考えられる。
【0034】
リンクバー３６０は、駆動ナット３５０、駆動部材３８０、または駆動ナット３５０と駆動部材３８０の両方と一体的に形成し得るため、駆動ナット３５０、リンクバー３６０、および駆動部材３８０は、１つの単一体から構成できる。あるいは、駆動ナット３５０、リンクバー３６０、および駆動部材３８０は、例えば、ねじまたはボルトを利用することによるなどのような、当技術分野で既知の任意の機械的手段によって固定されてもよい。そのような実施形態では、リンクバー３６０の孔ホール３６２、３６４は、ボルトまたはねじがリンクバー３６０と駆動ナット３５０との間、およびリンクバー３６０と駆動部材３８０との間にねじ込み式に係合され得るようにその内面にねじ山を画定してもよい。より具体的には、ねじは、リンクバー３６０の孔ホール３６２および駆動ナット３５０の孔ホール３５４を通してねじ込み式に係合され得るので、それにリンクバー３６０を固定する。追加のねじが、リンクバー３６０の孔ホール３６４および駆動部材３８０の孔ホール３８２を通ってねじ込み式に係合され得るので、リンクバー３６０をそこに固定する。駆動ナット３５０が駆動部材３８０に結合されると、近位ギア３１０に対する駆動ナット３５０の近位および遠位への並進により、以下でさらに詳細に述べるように、駆動部材３８０が対応する近位または遠位並進を行うことを理解されたい。
【0035】
内側駆動アセンブリ３００および筐体アセンブリ２０５が組み立てられると、近位ベアリング３２０は近位筐体２１０の近位ベアリングのキャビティ２１１に配設され、遠位ベアリング３３０は遠位筐体２２０の遠位ベアリングのキャビティ２１２に配設される（図９）。近位ベアリング３２０および遠位ベアリング３３０のそれぞれは、筐体アセンブリ２０５に対する駆動ねじ３４０の回転を容易にし、さらに、駆動ナット３５０のためのそれぞれ近位および遠位停止部として機能し得る。
【0036】
駆動部材３８０は、筐体アセンブリ２０５の中央孔２０８（図８～図１０）を通ってリンクバー３６０から遠位方向に延び、本明細書に記載されるように、手術器具１０００の一部を機械的に係合するように構成される。駆動部材３８０の縦方向の並進は、手術器具１０００の遠位端に配設されたエンドエフェクタを機能させるように構成される。例えば、手術器具１０００は、駆動部材３８０の遠位並進がクランプ装置の一対の顎部材を互いに接近する方向に移動させるように構成された第１のエンドエフェクタを含み得、駆動部材３８０の近位並進により、少なくとも一方の顎部材が、他方の顎部材に対して離間した位置に移動するように構成されている。駆動部材３８０の近位および遠位への並進は、例えば、切断刃の作動および／または組織などへの電気外科エネルギーの送達の開始など、それぞれの手術器具１０００の任意の数の固有のエンドエフェクタを操作、関節運動、または作動させるように構成され得ることを理解されたい。
【0037】
図２、図８Ａおよび図８Ｂを参照して、器具駆動アセンブリ２００、より具体的には筐体アセンブリ２０５および駆動部材３８０への手術器具１０００の係合を説明する。筐体アセンブリ２０５は、筐体アセンブリ２０５の遠位端２０２の遠位に配設された結合アセンブリ５００をさらに含む。結合アセンブリ５００は、手術器具１０００を筐体アセンブリ２０５に解放可能に結合し、手術器具１０００の器具駆動シャフト１０２０を駆動部材３８０（図８Ａ～１０）に解放可能に結合するように機能する。
【0038】
簡単に言えば、手術器具１０００は、器具駆動シャフト１０２０の少なくとも一部を内部に受容するように構成された、長手方向に延びる管腔１０１２を画定する器具スリーブ１０１０、および器具駆動シャフト１０２０の遠位端に結合されて配設されたエンドエフェクタ（図示せず）を含み得る。器具駆動シャフト１０２０は、器具スリーブ１０１０の管腔１０１２内で長手方向に並進するように構成されているため、器具駆動シャフト１０２０は、例えば、間に組織を把持するための第１および第２の顎部材の接近、組織を切断するためのナイフブレードの前進、エンドエフェクタ配向および／または方向の関節運動、および／または本明細書に記載または当技術分野で既知の他の機能などのような、エンドエフェクタの作動、関節運動、および／または発射を制御することができる。より具体的には、器具駆動シャフト１０２０の近位および遠位への並進を通じて、器具スリーブ１０１０に対して、器具駆動シャフト１０２０は、エンドエフェクタを作動させる。例えば、器具駆動シャフト１０２０の第１の方向（例えば、遠位）への並進により、第１および第２の顎部材（図示せず）が、組織をその間に配設できるように互いに対して間隔をあけた構成に移動し、器具駆動シャフト１０２０の第２の方向（例えば、近位）への並進により、第１および第２の顎部材を、その間に配設された組織がしっかりと把持されるように互いに対して接近した構成に移動する。上記の例は、本質的に例示的なものであり、器具駆動シャフト１０２０およびエンドエフェクタは、任意の数の方法で作動するように構成され得ることを理解されたい。
【0039】
図８Ａ～１０を参照すると、結合管４００は、筐体アセンブリ２０５と結合アセンブリ５００とを相互接続するように機能する。結合管４００は、筐体アセンブリ２０５の遠位筐体２２０の遠位キャビティ２５０に配設された近位部分４０２を含み、そこから遠位方向に延びる。遠位キャビティ２５０は、筐体アセンブリ２０５の中央孔２０８と同軸であり、その内部に結合管４００の直径を受容するように構成される。図示のように、結合管４００の長手方向に延びる管腔４１０は、その内部に駆動部材３８０の遠位部分３９０をスライド式に受容するように構成されているため、駆動部材３８０の一部がそれを通ってスライド可能となる。結合管４００は、後述するように、結合アセンブリ５００の長手方向のキャビティ５１０を通って遠位方向に延びているため、結合アセンブリ５００がその上でスライド可能に支持される。したがって、筐体アセンブリ２０５の中央孔２０８、駆動部材３８０、結合管４００、および結合アセンブリ５００の長手方向のキャビティ５１０が同軸であることを理解されたい。
【0040】
結合アセンブリ５００は、筐体アセンブリ２０５に対して、近位の位置（図８Ｂ）と遠位の位置（図８Ａ）との間で結合管４００に沿って長手方向に並進可能である。以下で論ずるように、近位の位置では、手術器具１０００の器具スリーブ１０１０は、結合アセンブリ５００に解放可能に結合され、器具駆動シャフト１０２０は、駆動部材３８０に解放可能に結合されるとともに、遠位の位置では、器具スリーブ１０１０は、結合アセンブリ５００にしっかりと結合され、器具駆動シャフト１０２０は、駆動部材３８０にしっかりと結合される。結合アセンブリ５００は、結合中に器具駆動シャフト１０２０と駆動部材３８０との位置合わせをさらに補助し得ることが想定される。
【0041】
より具体的には、手術器具１０００の器具スリーブ１０１０は、結合管４００の遠位開口部４０４にスライド可能に挿入される。器具スリーブ１０１０の外面から外向きに延びるノッチ１０１４は、手術器具１０００の器具スリーブ１０１０がその内部に完全に挿入されると、結合管４００の遠位端４０４に当接するように構成される。結合アセンブリ５００が保持機構５５０を提供しているため、手術器具１０００の器具スリーブ１０１０が結合管４００内に解放可能に保持または固定され、よって、結合アセンブリ５００、よって筐体アセンブリ２０５に解放可能に固定されることがさらに想定される。以下で説明するように、保持機構５５０は、ロック構成とロック解除構成との間で並進可能である。
【0042】
手術器具１０００の器具スリーブ１０１０が結合管４００内で近位にスライドすると、結合アセンブリ５００の長手方向のキャビティ５１０に配設されたボタンまたは付勢部材５５２は、器具スリーブ１０１０の外面に配設された凹部１０１５と係合するように構成されると考えられる。図８Ａおよび図８Ｂに最もよく示されているように、ボタン５５２は、結合管４００の一部を通って延びる半径方向のキャビティ４０５内に存在するように、長手方向のキャビティ５１０内に配設され得る。ボタン５５２は、結合管４００の長手方向軸「Ｂ」（図８Ａ）に対して半径方向内側に並進し、ロック構成で手術器具１０００の器具スリーブ１０１０と係合し、半径方向外側に並進し（図８Ｂ）、ロック解除構成で器具スリーブ１０１０を解放することを理解されたい。ボタン５５２がロック構成にある場合、ボタン５５２は、凹部１０１５と係合して、結合管４００内での手術器具１０００の器具スリーブ１０１０の長手方向の並進が抑制され、ロック解除構成では、ボタン５５２は、凹部１０１５から係合解除されて、器具スリーブ１０１０が、結合管４００内で近位および遠位に自由にスライドできるようになる。放射状キャビティ４０５は、結合管４００の長手方向軸「Ｂ」を横切ることができるので、ボタン５５２がロック構成とロック解除構成との間で作動すると、ボタン５５２は、結合管４００と、そこに挿入される手術器具１０００の器具スリーブ１０１０に対して直角に並進する。あるいは、放射状キャビティ４０５およびボタン５５２は、ボタン５５２が手術器具１０００の器具スリーブ１０１０の凹部１０１５に対してスライドして係合および脱係合されるように、ボタン５５２が結合管４００の長手方向軸「Ｂ」に対してある角度で並進するように構成され得る。
【0043】
保持機構５５０は、結合管４００の遠位端４０４の近位に配設され得るので、手術器具１０００の器具スリーブ１０１０が、保持機構５５０のボタン５５２を係合する前に、初期距離で結合管４００内を近位方向にスライドすることできることがさらに考えられる。付勢部材５５５は、ボタン５５２をロック構成に付勢するように構成される結合アセンブリ５００の長手方向のキャビティ５１０内に配設され得ることがさらに想定される。付勢部材５５５は、ボタン５５２および長手方向のキャビティ５１０および／または結合管４００の両方と当接する半径方向のキャビティ４０５内に配設されたばね要素を含み得る。ボタン５５２がロック構成に付勢された状態で、器具スリーブ１０１０が近位方向にスライドすると、付勢部材５５５が克服されてボタン５５２が半径方向外側に促されてロック解除構成となる。器具スリーブ１０１０が初期距離の近位方向に並進すると、凹部１０１５はボタン５５２と整列し、ボタン５５２がロック構成に戻ることができるようになる。
【0044】
上記で参照したように、筐体アセンブリ２０５の結合アセンブリ５００は、筐体アセンブリ２０５に対して近位の位置と遠位の位置との間で結合管４００にスライド可能に支持される。結合アセンブリ５００が遠位の位置、例えば、ロック構成にある状態では、保持機構５５０のボタン５５２は、手術器具１０００の器具スリーブ１０１０に対してロック構成に維持され、結合アセンブリ５００が、例えば、近位の位置、例えばロック解除構成にある状態では、ボタン５５２は、器具スリーブ１０１０に対してロック解除構成に作動され得る。したがって、結合アセンブリ５００の並進により、手術器具１０００の器具スリーブ１０１０のロックおよびロック解除が可能となる。
【0045】
結合アセンブリ５００の長手方向のキャビティ５１０の遠位部分５１１は、大きい直径を画定しているので、結合アセンブリ５００が近位の位置にあるとき、長手方向のキャビティ５１０の遠位部分５１１がボタン５５２と整列し、ボタン５５２は、その内部に配設され、よって、手術器具１０００の器具スリーブ１０１０に対してロック解除構成に半径方向外向きに並進することができるようになることを理解されたい。
【0046】
結合アセンブリ５００が付勢要素５８０をさらに含むため、結合アセンブリ５００が遠位の位置、例えば、ロック構成に付勢されると考えられる。例示的な図では、付勢要素５８０は、長手方向のキャビティ５１０の近位部分５０９に配設されるが、付勢要素５８０は、結合アセンブリ５００の任意の部分に配設され得ることが想定される。より具体的には、器具駆動アセンブリ２００から手術器具１０００を結合解除させるとき、結合アセンブリ５００は近位方向に並進するため、ボタン５５２が結合アセンブリ５００の長手方向のキャビティ５１０の遠位部分５１１と整列し、また、ボタン５５２が半径方向外向きに並進して器具スリーブ１０１０の凹部１０１５から脱係合される。ボタン５５２の係合が解除されると、器具スリーブ１０１０を、遠位にスライドさせて、結合管４００および器具駆動アセンブリ２００から取り外すことが可能になる。
【0047】
図７～図９を参照して、内側駆動アセンブリ３００の駆動部材３８０と手術器具１０００の器具駆動シャフト１０２０との係合について述べる。図７に最もよく示されるように、駆動部材３８０の遠位部分３８２は、係合領域３８６を画定する。駆動部材３８０の係合領域３８６は、複数の長手方向に延びるスリット３８４を含み、各スリット３８４は、駆動部材３８０の遠位端３８８の周りに配設され、そこから駆動部材３８０の一部に沿って近位に延びる。複数の長手方向に延びるスリット３８４の結果として、駆動部材３８０の係合領域３８６は、拡張可能なリーフ特徴を形成し、よって、半径方向外側に曲がって、手術器具１０００の器具駆動シャフト１０２０の解放可能な結合を容易にし得る。駆動部材３８０の保持領域３８６の内面は、以下に記載されるように、手術器具１０００の器具駆動シャフト１０２０の結合ボール１０２２を受容するように構成される弓状のキャビティ、例えばソケットジョイントを画定し得ることがさらに想定される。駆動部材３８０の係合領域３８６は、駆動部材３８０の遠位端３８８のその内向き表面上に配設された保持フック３８５をさらに含み、保持フック３８５は、その中の器具駆動シャフト１０２０の結合ボール１０２２の保持を容易にすると考えられる。
【0048】
より具体的には、手術器具１０００の器具駆動シャフト１０２０は、その近位端１０２１から近位に延びるネック１０２４を含み、結合ボール１０２２（図７に想像線で示される）は、ネック１０２４の近位端１０２３に配設される。結合ボール１０２２、ネック１０２４、および器具駆動シャフト１０２０は、当技術分野で知られている任意の手段によって結合することができ、かつ／または一体的に形成することができると考えられる。ネック１０２４の直径は、結合ボール１０２２の直径よりも小さくてもよいため、結合ボール１０２２が駆動部材３８０の保持領域３８６内に受け取られると、保持領域３８６の保持フック３８５が結合ボール１０２２を包んで囲み、よって、内部にさらにしっかり固定される。内側駆動アセンブリ３００の駆動部材３８０と手術器具１０００の器具駆動シャフト１０２０とを結合すると、器具駆動シャフト１０２０の結合ボール１０２２は、駆動部材３８０の保持領域３８６と接近する。器具駆動シャフト１０２０が駆動部材３８０に対して近位に移動すると、結合ボール１０２２は、保持領域３８６を半径方向外向きに屈曲するように促すため、結合ボール１０２２は、その内部に受容される。結合ボール１０２２が保持領域３８６内に受容されると、結合ボール１０２２は、それにより、駆動部材３８０に解放可能に結合される。駆動部材３８０が器具駆動シャフト１０２０に結合されると、駆動部材３８０の近位および遠位への並進により、器具駆動バー１０２０が対応する近位および遠位に並進する。
【0049】
手術器具１０００の器具駆動シャフト１０２０を内側駆動アセンブリ３００の駆動部材３８０から結合解除するために、保持領域から解放されるように、駆動部材３８０に対して遠位に移動し、器具駆動バー１０２０は、結合ボール１０２２が保持領域３８６から引き出されるとともに、そこから解放される。
【0050】
使用中、器具駆動アセンブリ２００がアクティブ状態にある場合（例えば、器具制御ユニット１００のモータ「Ｍ」が近位ギア３１０を回転させると）、近位ギア３１０の回転により、駆動ねじ３４０が対応して回転する。駆動ねじ３４０の回転は、駆動ねじ３４０のねじ山付き部分３４５と駆動ナット３５０のねじ山付き開孔部３５２との間の係合により、駆動ナット３５０が長手方向に並進する。上記のように、近位ギア３１０、よって駆動ねじ３４０の回転の方向が、駆動ナット３５０の長手方向の並進方向を決定する。手術器具１０００の器具スリーブ１０１０が結合アセンブリ５００に結合され、器具駆動シャフト１０２０が駆動部材３８０に結合されると、近位ギア３１０の回転により、駆動部材３８０および器具駆動シャフト１０２０が直線並進する。より具体的には、第１の方向（例えば、時計回り）への近位ギア３１０の回転により、駆動ねじ３４０が対応する第１の方向に回転し、駆動ナット３５０が、近位ギア３１０に対して第１の長手方向（例えば、近位方向）に並進し、これにより、駆動部材３８０および器具駆動シャフト１０２０を対応する第１の長手方向（例えば、近位方向）に並進させる。近位ギア３１０の第２の方向（例えば、反時計回り）への回転により、駆動ねじ３４０が対応する第２の方向に回転し、駆動ナット３５０が、近位ギア３１０に対して第２の長手方向（例えば、遠位）に並進する。これは、駆動部材３８０および器具駆動シャフト１０２０を対応する第２の長手方向（例えば、遠位方向）に並進させる。
【0051】
図１１～２１Ｂを参照すると、本開示による器具駆動アセンブリ２００の代替の実施形態を、器具駆動アセンブリ２０００を参照しながら説明する。後述するように、手術器具１０００の器具スリーブ１０１０および器具駆動シャフト１０２０もまた、器具駆動アセンブリ２０００に解放可能に結合可能である。
【0052】
図１１、１２および１５を参照すると、器具駆動アセンブリ２０００は、第１の側２００１および第２の側２００２を有する筐体アセンブリ２００５を含み、第１および第２の側２００１、２００２は、それらの間にキャビティ２０２０を画定する。筐体アセンブリ２００５は、その近位端２００３で支持された近位端プレート２０１０、その遠位端２００４で支持された遠位端プレート２０３０、キャビティ２０２０で支持された駆動アセンブリ２３００、キャビティ２０２０で支持された内部プレート２０４０、キャビティ２０２０内に配設された結合アセンブリ２５００、および遠位端プレート２０３０によって支持され、その遠位方向に延びる結合管２４００を含む。図１５に最もよく示されるように、筐体アセンブリ２００５の第１および第２の側面２００１、２００２は、シェルの２つの半体として作用し、近位端プレート２０１０は近位壁として作用し、遠位端プレート２０３０は遠位壁として作用する。筐体アセンブリ２００５は、第１の側２００１、第２の側２００２、および／または第１および第２の側２００１、２００２の両方に配設された解放機構２００６をさらに含む。筐体アセンブリ２００５の解放機構２００６は、器具駆動アセンブリ２０００および器具制御ユニット１０００を結合および結合解除するための迅速かつ容易な手段を提供するよう機能する。
【0053】
筐体アセンブリ２００５の近位端プレート２０１０は、その内部に少なくとも１つの貫通穴２０１１を画定し、一実施形態では、近位端プレート２０１０は、その内部に４つの貫通穴２０１１を画定し得ることが想定される。各貫通穴２０１１は、それを通って駆動アセンブリ２３００の近位ギア２３１０を受容するように構成さるため、近位ギア２３１０は、器具制御ユニット１００の器具制御ギアと係合し得る。
【0054】
筐体アセンブリ２００５の遠位端プレート２０３０は、少なくとも１つのロッド受容部２０３２および少なくとも１つの遠位ベアリングキャビティ２０３９を含み、ロッド受容部２０３２および遠位ベアリングキャビティ２０３９は、その近位表面２０３６上に配設される。一実施形態では、遠位端プレート２０３０は、互いから横方向にオフセットした一対のロッド受容部２０３２を含み得ることが想定される。遠位端プレート２０３０は、細長いキャビティ２０３４をさらに画定しており、細長いキャビティ２０３４が、遠位端プレート２０３０の外縁２０３８から内側に延びて、筐体アセンブリ２００５の長手方向軸「Ｃ」と整列する（図１１および１７）。筐体アセンブリ２００５の遠位端プレート２０３０の細長いキャビティ２０３４は、結合管２４００を支持するように構成された、概ね「Ｕ」字型のキャビティを画定しているため、結合管２４００は、その中で支持され、後述するように、筐体アセンブリ２００５のキャビティ２０２０から遠位方向に延びることが想定される。
【0055】
筐体アセンブリ２００５の内部プレート２０４０は、筐体アセンブリ２００５の長手方向軸「Ｃ」と同軸である第１の貫通穴２０４２、長手方向軸「Ｃ」から横方向にオフセットされ、近位端プレート２０１０の少なくとも１つの貫通穴２０１１と同軸である第２の貫通穴２０４４、および長手方向軸「Ｃ」から横方向にオフセットされた少なくとも１つのロッド受容部２０４６を画定する。内部プレート２０４０の側縁２０４８は、筐体アセンブリ２００５の第１および第２の側面２００１、２００２の両方の内面２０２２に画定されるチャネル２０２１で支持されているため、内部プレート２０４０がその内部に固定される。後述するように、内部プレート２０４０は、筐体アセンブリ２００５に構造的支持を提供し、さらに駆動アセンブリ２３００に支持を提供することが想定される。
【0056】
図１５～１７を参照して、筐体アセンブリ２００５の駆動アセンブリ２３００について、さらに説明する。筐体アセンブリ２００５の駆動アセンブリ２３００は、近位ギア２３１０、近位ベアリング２３２０、遠位ベアリング２３３０、駆動ねじ２３４０、駆動プレート２３５０、およびガイドロッド２３６０を含む。駆動ねじ２３４０は、近位部分２３４２、近位シャフト２３４３、ねじ山付き部分２３４５、および遠位シャフト２３４４を含み、その半径方向中心を通って延びる長手方向軸「Ｄ」を画定する（図１６）。近位ギア２３１０は、器具制御ユニット１００の器具制御ギア（例えば、モータ「Ｍ」のクラウンギア「ＣＧ」）と係合するように構成されているため、クラウンギア「ＣＧ」の回転により、近位ギア２３１０が対応して回転する。近位ギア２３１０は、モータ「Ｍ」のクラウンギア「ＣＧ」に接続されるおよび／または噛み合うように構成されたクラウンギア「ＣＧ」であってもよい。近位ギア２３１０は、駆動ねじ２３４０の近位部分２３４２を機械的に係合するように構成された、内部を通って長手方向に延びる開孔部２３１２を含む。図示のように、駆動ねじ２３４０の開孔部２３１２および近位部分２３４２は、近位ギア２３１０および駆動ねじ２３４０が互いに固定されるように対応する非円形断面を有し、その結果、それらの間に回転固定接続が確立する。近位ギア２３１０の回転により、駆動ねじ２３４０が、対応する方向および回転速度で駆動ねじ２３４０の長手方向軸「Ｄ」の周りを回転する。
【0057】
駆動アセンブリ２３００の駆動プレート２３５０は、少なくとも１つのねじ山付き開孔部２３５２と、それを通って長手方向に延びる少なくとも１つの貫通穴２３５４とを含む。ねじ山付き開孔部２３５２は、駆動ねじ２３４０のねじ山付き部分２３４５と機械的に係合するように構成される。すなわち、駆動アセンブリ２３００の駆動プレート２３５０および駆動ねじ２３４０は、互いにねじ込み式に係合される。駆動アセンブリ２３００のガイドロッド２３６０は、駆動プレート２３５０の貫通穴２３５４内にスライド可能に配設され、ガイドロッド２３６０の第１の端部２３６２は、遠位端プレート２０３０のロッド受容部２０３２およびガイドロッド２３６０の第２の端部２３６４に結合され、内部プレート２０４０のロッド受容部２０４６に結合される。ガイドロッド２３６０は、駆動ねじ２３４０の長手方向軸「Ｄ」から横方向にオフセットされ、それと平行であることが想定される。筐体アセンブリ２００５は、任意の数のガイドロッド２３６０を含むことができ、各ガイドロッド２３６０は、近位端プレート２０３０のそれぞれのロッド受容部２０３２、内部プレート２０４０のそれぞれのロッド受容部２０４６、および駆動プレート２３５０のそれぞれの貫通穴２３５３に配設されることを理解されたい。一実施形態では、筐体アセンブリ２００５は、一対のガイドロッド２３６０を含み得、ガイドロッド２３６０は、筐体アセンブリ２００５の長手方向軸「Ｃ」から横方向にオフセットされ、その周りに対称的に離間されることが想定される。したがって、ガイドロッド２３６０は、駆動ねじ２３４０が回転するとき、駆動プレート２３５０が駆動ねじ２３４０の長手方向軸「Ｄ」の周りを回転することを抑制または防止する。したがって、駆動プレート２３５０は、駆動ねじ２３４０と係合し、駆動ねじ２３４０の回転により、駆動プレート２３５０が長手方向に並進するように構成される。より具体的には、近位ギア２３１０の第１の方向（例えば、時計回り）の回転により、駆動ねじ２３４０が対応する第１の方向に回転するとともに駆動プレート２３５０が近位ギア２３１０に対して第１の長手方向（例えば、近位）に並進し、第２の方向（例えば、反時計回り）の近位ギア２３１０の回転により、駆動ねじ２３４０が対応する第２の方向に回転するとともに駆動プレート２３５０が近位ギア２３１０に対して第２の長手方向（例えば、遠位）に並進する。
【0058】
駆動アセンブリ２３００の駆動プレート２３５０は、その遠位に面する表面２３７１から遠位方向に延びる取り付けブラケット２３７０をさらに含む。図１５を簡単に参照すると、駆動プレート２３５０の取り付けブラケット２３７０は、その上で結合アセンブリ２５００を支持する。結合アセンブリ２５００は、以下でさらに詳細に述べるように、手術器具１０００の器具駆動シャフト１０２０と機械的に係合するように構成されるため、近位ギア２３１０に対する駆動プレート２３５０の近位および遠位への並進の結果、器具駆動シャフト１０２０が近位および遠位に並進する。駆動プレート２３５０の長手方向の並進は、器具駆動アセンブリ２００の駆動部材３８０と同様の様式で手術器具１０００のエンドエフェクタの機能を駆動するように構成されるため、本明細書ではこれ以上詳細に述べることはしない。駆動プレート２３５０の縦方向の並進により、さらに、後述するように、結合アセンブリ２５００が器具駆動シャフト１０２０に対してロックおよびロック解除される。
【0059】
駆動アセンブリ２３００および筐体アセンブリ２００５が組み立てられると、駆動アセンブリ２３００の近位ベアリング２３２０は、内部プレート２０４０の貫通穴２０１１で支持され、駆動アセンブリ２３００の遠位ベアリング２３３０は、遠位端プレート２０３０の遠位ベアリングキャビティ２０３９に配設される（図１７）。近位ベアリング２３２０および遠位ベアリング２３３０のそれぞれは、筐体アセンブリ２００５に対する駆動ねじ２３４０の回転を容易にし、内部プレート２０４０および遠位端プレート２０３０は、それぞれ、駆動プレート２３５０の近位および遠位ストップとして機能し得る。駆動アセンブリ２３００は、駆動アセンブリ２３００の近位ベアリング２３２０と駆動アセンブリ２３００の駆動ねじ２３４０のねじ山付き部分２３４５との間で、駆動ねじ２０３０の近位シャフト２３４３の周りに配設されたワッシャまたはスペーサー２３０１をさらに含み得る。ワッシャ２３０１はさらに、駆動ねじ２３４０の回転を容易にする。駆動アセンブリ２３００は、ワッシャ２３０１と駆動プレート２３５０との間の駆動ねじ２３４０の周りに配設された付勢要素２３８０をさらに含み得る。バイアス要素２３８０は、後述するように、駆動プレート２３４０に遠位方向のバイアスを提供する戻りばねとして機能する。
【0060】
図１７を参照すると、筐体アセンブリ２００５は、結合管２４００をさらに含む。結合管２４００は、貫通穴２４０３を画定する近位端２４０２と、そこから遠位方向に延びる長手方向の穴または管腔２４０５とを含む。長手方向の穴２４０５は、貫通穴２４０３よりも大きな直径を画定するため、後述するように、長手方向の孔２４０５は、その内部に手術器具１０００の器具スリーブ１０１０および器具駆動シャフト１０２０の両方を受容するように構成され、貫通穴２４０３は、それを通って器具駆動シャフト１０２０のみを受容することが想定される。結合管２４００は、結合管２４００の遠位部分２４０１がそこから遠位方向に延びるように、筐体アセンブリ２００５の遠位端プレート２０３０の細長いキャビティ２０３４内で支持される。結合管２４００は、遠位端プレート２０３０と一体的に形成され得るか、または代替として、細長いキャビティ２０３４に解放可能に結合可能であり得るため、結合管２４００は、細長いキャビティ２０３０と係合および脱係合することが想定される。結合管２４００の長手方向の孔２４０５および貫通穴２４０３は、筐体アセンブリ２００５の長手方向軸「Ｃ」と同軸であり得る、結合管２４００（図１８Ａ）の長手方向軸「Ｔ」を画定する。長手方向の孔２４０５は、器具スリーブ１０１０の近位部分１００９をスライド式に受容するように構成される。手術器具１０００と器具駆動アセンブリ２０００との結合中に、結合管２４００は、器具駆動シャフト１０２０と駆動アセンブリ２３００との整列を補助し得ることが想定される。より具体的には、手術器具１０００の器具スリーブ１０１０は、器具駆動アセンブリ２０００の筐体アセンブリ２００５の結合管２４００の遠位開口部２４０４にスライド可能に挿入される。手術器具１０００の器具スリーブ１０１０が結合管２４００の長手方向の孔２４０５に完全に挿入されると、器具スリーブ１０１０の近位端１０１１は、結合管２４００の近位端２４０２の遠位に面する表面に当接する。
【0061】
筐体アセンブリ２００５は、手術器具１０００の器具スリーブ１０１０を結合管２４００に、よって筐体アセンブリ２００５に解放可能に保持または固定するように構成された保持機構２５５０をさらに含む。図１５、１６、および１８Ａ～１９Ｄを参照すると、保持機構２５５０は、ロックプレート２５５２、ボタン２５５５、および解放アーム２５５８を含む。筐体アセンブリ２００５の結合管２４００は、その長さに沿って配設されるロックキャビティ２５５１を規定するので、ロックプレート２５５２は、その内部にスライド可能に挿入可能である。ロックプレート２５５２は、それを通って器具スリーブ１０１０をスライド式に受容するように構成された貫通穴２５５３を画定し、後述するように、器具スリーブ１０１０に対して、ロック構成とロック解除構成との間で並進可能である。より具体的には、ロック構成では、ロックプレート２５５２の貫通穴２５５３は、結合管２４００の長手方向軸「Ｔ」の軸から外れており、オフセットまたは角度が付けられており、ロック解除構成では、ロックプレート２５５２の貫通穴２５５３は、結合管２４００の長手方向軸「Ｔ」と同軸である。
【0062】
保持機構２５５０の解放アーム２５５８は、ボタン２５５５の一部と係合するように構成された係合領域２５５７と、ロックプレート２５５２に当接するように構成された当接領域２５５６とを画定する。ボタン２５５５は、筐体アセンブリ２００５にスライド可能に結合され、第１と第２の位置との間で作動可能である。ボタン２５５５が筐体アセンブリ２００５に対して近位方向に並進すると、ボタン２５５５は第１の位置から第２の位置にスライドするため、解放アーム２５５８の係合領域２５５７がボタン２５５５のカムスロット２５５４に沿って動く。ボタン２５５５のカムスロット２５５４は、第１の端部２５５４ａおよび第２の端部２５５４ｂを有し、ボタン２５５５が第１の位置にあるとき、解放アーム２５５８の係合領域２５５７は、カムスロット２５５４の第１の端部２５５４ａに配設され、解放アーム２５５８の当接領域２５５６は、ロックプレート２５５２から離間して配設される。ボタン２５５５が第２の位置にあるとき、解放アーム２５５８の係合領域２５５７は、カムスロット２５５４の第２の端部２５５４ｂに配設され、解放アーム２５５８の当接領域２５５６は、ロックプレート２５５２と当接する。したがって、係合領域２５５７がカムスロット２５５４に沿ってカム動作するとき、解放アーム２５５８の当接領域２５５６は、ロックプレート２５５２との当離接し、よって、それぞれロック構成とロック解除構成との間でロックプレート２５５２を移行させる。
【0063】
ボタン２５５５の第１の位置から第２の位置への移行は、ロックプレート２５５２のロック解除構成への移行に対応し得ることが想定される。保持機構２５５０は、ロックキャビティ２５５１に配設された付勢部材２５５９をさらに含むため、ロックプレート２５５２がロック構成に付勢されると考えられる。ボタン２５５５は、ボタン２５５５が第１の位置に付勢されるように、その上に支持される付勢部材（図示せず）を含み得ることがさらに考えられる。
【0064】
図１８Ａ～１９Ｄを引き続き参照して、手術器具１０００の器具スリーブ１０１０の、器具駆動アセンブリ２０００の保持機構２５５０への結合および結合解除について述べる。器具スリーブ１０１０を保持機構２５５０に結合する間、器具スリーブ１０１０は、結合管の遠位開口部２４０４に挿入され、その中で近位方向にスライドする（図１８Ａ）。器具スリーブ１０１０の近位端１０１１が結合管２４００の近位端２４０２に近づくと、器具スリーブ１０１０の近位端１０１１は、ロックプレート２５５１をロック解除構成に移行するように促す（例えば、貫通穴２５５３は長手方向軸と同軸である）結合管２４００のＴ”）（図１８Ｂ）。器具スリーブ１０１０が近位方向にスライドし続けると、ロックプレート２５５２は器具スリーブ１０１０の凹部１０１５と整列するため、ロックプレート２５５２はロック構成に移行することができる（例えば、貫通穴２５５３は、結合管２４００の長手方向軸「Ｔ」からオフセットされるかまたは角度が付けられる。）（図１８Ｃ）。ロックプレート２５５１が器具スリーブ１０１０の凹部１０１５内に係合すると、結合管２４００内での器具スリーブ１０１０の長手方向の並進が抑制される。
【0065】
手術器具１０００の器具スリーブ１０１０を器具駆動アセンブリ２０００の保持機構２５５０から結合解除する間、ボタン２５５５は第２の位置に移行するので、解放アーム２５５８の係合領域２５５７がボタン２５５５のカムスロット２５５４に沿ってカム動作して、カムスロット２５５４の第２の端部２５５４ｂに入る（図１９Ａおよび１９Ｂ）。カムスロット２５５４の第２の端部２５５４ｂにある係合領域２５５７で、解放アーム２５５８の当接領域２５５６がロックプレート２５５２に当接し、ロックプレート２５５１を促してロック解除構成にする（例えば、貫通穴２５５３は結合管２４００の長手方向軸「Ｔ」と同軸である。）（図１９Ｂ）。ロックプレート２５５１がロック解除構成にある場合、ロックプレート２５５１は、器具スリーブ１０１０の凹部１０１５から脱係合するため、器具スリーブ１０１０は、結合管２４００（図１９Ｃおよび１９Ｄ）から自由に引き抜くことができるとともに、結合管から結合解除することができる（図１９Ｃおよび１９Ｄ）。
【0066】
図１５および１６を参照して、器具駆動アセンブリ２０００の結合アセンブリ２５００について述べる。結合アセンブリ２５００は、筐体アセンブリ２００５のキャビティ２０２０内に配設され、駆動プレート２３５０によって支持される。結合アセンブリ２５００は、手術器具１０００の器具駆動シャフト１０２０を筐体アセンブリ２００５の駆動アセンブリ２３００に解放可能に結合するように機能する。結合アセンブリ２５００は、上記のように、駆動プレート２３５０の遠位に面する表面２３７１から遠位方向に延びる駆動プレート２３５０の取り付けブラケット２３７０と係合する。
【0067】
駆動プレート２３５０の取り付けブラケット２３７０は、その上に駆動リンク２５１０を旋回可能に支持するように構成され、駆動リンク２５１０は、後述するように、手術器具１０００の器具駆動シャフト１０２０と係合および結合するように構成される。取り付けブラケット２３７０は、一対の受容アーム２３７４を含み、受容アーム２３７４は互いに離間し、その内部に受入フックまたは貫通穴２３７２を画定し、各受容アーム２３７４の貫通穴２３７２は、第１ピンがその内部に２３７６が配設されるように整列させてもよい。駆動リンク２５１０は、取り付けブラケット２３７０の受けアーム２３７４の間に受けられるように構成され、第１のピン２３７６を介してそれに旋回可能に結合される。第１のピン２３７６は、受容アーム２３７４の各貫通穴２３７２および駆動リンク２５１０のカムスロット２５１２を通過した。あるいは、駆動リンク２５１０は、代替的に、駆動リンク２５１０の交互の側から延びる一対の突起またはボスを介して取り付けブラケット２３７０に結合され得ることが想定される。
【0068】
結合アセンブリ２５００の駆動リンク２５１０は、その内部に貫通穴２５１４をさらに画定しているので、第２のピン２３７８は、駆動リンク２５１０を、結合管２４００の近位部分２４０８に配設された貫通穴２４０７に結合する。結合管２４００の貫通穴２４０７は、筐体アセンブリ２００５の長手方向軸「Ｃ」に対して横方向であり得ることが想定される。したがって、結合されると、駆動リンク２５１０は、手術器具１０００の器具駆動シャフト１０２０に対して、ロック位置とロック解除位置との間で結合管２４００に旋回可能に結合される。より具体的には、駆動アセンブリ２３００の駆動プレート２３５０が近位または遠位に並進にしたがい、上記のように、第１のピン２３７６は駆動リンク２５１０のカムスロット２５１２に沿って移動し、駆動リンク２５１０を第２のピン２３７８の周りに旋回させる。
【0069】
図２１Ａおよび２１Ｂを参照すると、結合アセンブリ２５００の駆動リンク２５１０は、その遠位に面する面に配設された、器具駆動シャフト１０２０の結合ボール１０２２を解放可能に保持および固定するように構成される受容領域２５１６をさらに画定する。駆動リンク２５１０の受容領域２５１６は、その内部にキャビティ２５１７、キャビティ２５１７内に延びるポート２５１８、およびキャビティ２５１７に沿って延びるチャネル２５１９を画定する。駆動リンク２５１０の受容領域２５１６は、器具駆動シャフト１０２０の結合ボール１０２２のためのソケット継手として作用し、結合ボール１０２２は、ポート２５１８を介してキャビティ２５１７にのみ出入りすることができる。ロック解除位置とロック位置との間で駆動リンク２５１０を旋回させることにより、ポート２５１８は、対応して、それぞれ結合管２４００の長手方向軸「Ｔ」と整列するか、軸から外れるか、角度が付けられるように配向付けられる。より具体的には、駆動リンク２５１０がロック解除位置にある状態で、ポート２５１８は、長手方向軸「Ｔ」と整列するため、器具駆動シャフト１０２０の結合ボール１０２２は、その内部に受容され得る。駆動リンク２５１０がロック位置に旋回すると、ポート２５１８は、結合管２４００の長手方向軸「Ｔ」の軸から外れるか、または角度が付けられ、器具駆動シャフト１０２０の結合ボール１０２２は、キャビティ２５１７内に捕捉される。ロック位置では、器具シャフト１０２０のネック１０２４は、駆動リンク２５１０の受容領域２５１６のチャネル２５１９にあり、チャネル２５１９は、結合ボール１０２２の直径よりも小さくなるように構成され、よって、駆動リンク２５１０の受容領域２５１６のキャビティ２５１７に結合ボール１０２２をロックする。したがって、駆動リンク２５１０の受容領域２５１６のポート２５１８は、それを通って器具駆動シャフト１０２０の結合ボール１０２２を受容するように構成され、一方、駆動リンク２５１０の受容領域２５１６のチャネル２５１９は、結合ボール１０２２がキャビティ２５１７から離れるのを抑止するように構成される。図２１Ａおよび２１Ｂを参照すると、結合ボール１０２２（想像線で示される）は、受容領域２５１６のキャビティ２５１７に配設され、ネック１０２４は、チャネル２５１９に配設される。
【0070】
図２０Ａ～２０Ｃを参照して、手術器具１０００の器具駆動シャフト１０２０の、器具駆動アセンブリ２０００の結合アセンブリ２５００への係合について述べる。上記のように、駆動アセンブリ２３００の駆動プレート２３５０の近位および遠位への並進は、ロック解除位置とロック位置との間で駆動リンク２５１０を旋回させるため、結合アセンブリ２５００は、それぞれ、ロック解除構成とロック構成との間で移行する。駆動プレート２３５０が最遠位にあり、結合アセンブリ２５００はロック解除構成にあり、駆動リンク２５１０はロック解除位置にあるため、駆動リンク２５１０のポート２５１８は結合管２４００の長手方向軸「Ｔ」と整列する（図２０Ａ）。ポート２５１８が長手方向軸「Ｔ」と整列した状態で、器具駆動シャフト１０２０が結合管２４００の遠位端２４０４に挿入され、近位方向に並進するため、器具駆動シャフト１０２０の結合ボール１０２２が、駆動リンク２５１０の受容領域２５１６のポート２５１８と接近する。器具駆動シャフト１０２０が近位方向に並進すると、結合ボール１０２２がポート２５１８を通って挿入され、駆動リンク２５１０の保持領域２５１６のキャビティ２５１７に進入する（図２０Ｂ）。結合ボール１０２２がキャビティ２５１７内に存在する状態で、駆動プレート２３５０は近位に並進する。駆動プレート２３５０が近位方向に並進すると、第１のピン２３７６は、駆動リンク２５１０のカムスロット３５１２に沿って移動するため、駆動リンク２５１０は、第２のピン２３７８の周りを旋回してロック位置になる。駆動リンク２５１０がロック位置にある場合、器具シャフト１０２０のネック１０２４は、駆動リンク２５１０のチャネル２５１９に配設され、よって、駆動リンク２５１０の受容領域２５１６のキャビティ２５１７内の結合ボール１０２２を捕捉する（図２０Ｃ）。さらに、ロック位置では、駆動リンク２５１０の受容領域２５１６のポート２５１８は、結合管２４００の長手方向軸「Ｔ」の軸から外されるか、またはそれから角度が付けられる。駆動リンク２５１０がロック位置に旋回すると、結合アセンブリ２５００は、器具駆動シャフト１０２０に対してロック構成になる。駆動プレート２３５０がさらに近位方向に移動すると、駆動リンク２５１０がロック位置を越えて旋回して、器具駆動シャフト１０２０を近位方向に並進させる。したがって、駆動プレート２３５０の近位方向への並進により、駆動プレート２５１０がロック位置を越えて旋回し、よって、器具駆動シャフト１０２０を近位方向に並進させ、これにより、器具駆動シャフト１０２０の遠位端に配設されるエンドエフェクタ（図示せず）を作動させる。
【0071】
図１９Ａ～図２０Ｃを参照して、器具駆動アセンブリ２０００の手術器具１０００への完全な結合および結合解除について簡単に述べる。最初に、手術器具１０００の器具スリーブ１０１０は、筐体アセンブリ２００５の結合管２４００に挿入されて、保持機構２５５０のロックプレート２５５２が器具スリーブ１０１０の凹部１０１５と係合するまで近位方向に並進し、よって、器具スリーブ１０１０のさらなる並進を抑制する。器具スリーブ１０１０と保持機構２５５０との結合は、第１の位置または第２の位置のいずれかにある保持機構のボタン２５５５を用いて実行され得ることが理解されたい。次に、駆動アセンブリ２３００の駆動プレート２３５０が最遠位に並進させられるため、駆動リンク２５１０がロック解除位置に旋回される。次に、器具駆動シャフト１０２０は、結合ボール１０２２が駆動リンク２５１０と係合するまで、器具スリーブ１０１０を通して近位方向に挿入される。代替的に、器具スリーブ１０１０は省略されてもよいため、器具駆動シャフト１０２０は、結合管２４００を通して直接挿入されてもよいことが想定される。結合ボール１０２２が駆動リンク２５１０の受容領域２５１６に配設されると、駆動プレート２３５０は近位に平行移動するため、駆動リンク２５１０はロック位置に旋回され、結合アセンブリ２５００は並進してロック構成となる。器具駆動シャフト１０２０が駆動リンク２５１０を介して駆動プレート２３５０と結合すると、駆動プレート２３５０のさらなる近位方向への並進により、手術器具１０００のエンドエフェクタが作動、関節運動、または発射する。
【0072】
結合解除中には、駆動アセンブリ２３００の駆動プレート２３５０は、最遠位に戻されるため、駆動リンク２５１０は、ロック解除位置に旋回し、結合アセンブリ２５００は、並進してロック解除構成となる。手術器具１０００の器具駆動シャフト１０２０は、ここで、遠位方向に並進できるようになるため、結合ボール１０２２は、駆動リンク２５１０の受容領域２５１６から引き出されるか、またはそこから引き抜かれ、器具駆動アセンブリ２０００から結合解除される。次に、保持機構２５５０のボタン２５５５を第２の位置に並進させることができるため、解放アーム２５５８がロックプレート２５５２に当接し、よって、ロックプレート２５５２を促して手術器具１０００の器具スリーブ１０１０の凹部１０１５から脱係合させる。ここで、器具スリーブ１０１０は、遠位方向に並進させて、結合管２４００から引き抜くことができる。外側スリーブ１０１０および器具駆動シャフト１０２０は、独立して、および／または任意の順序で、結合および結合解除されるように構成され得ることが想定される。
【0073】
器具駆動アセンブリ２０００の使用中、第１の方向（例えば、時計回り）への駆動アセンブリ２３００の近位ギア２３１０の回転により、駆動ねじ２３４０が対応する第１の方向に回転し、駆動プレート２３５０を第１の長手方向（近位方向）に並進させ、リンク２５１０を（図２０Ｃに示されるようなロック位置に向けて）旋回させることを理解されたい。駆動プレート２３５０が第１の長手方向にさらに並進すると、駆動リンク２５１０は、ロック位置を越えて旋回し続けるため、器具駆動シャフト１０２０が第１の長手方向に並進する。同様に、駆動アセンブリ２３００の近位ギア２３１０の第２の方向（例えば、反時計回り）の回転により、駆動ねじ２３４０が対応する第２の方向に回転し、駆動プレート２３５０が第２の長手方向（遠位）に並進し、駆動リンク２５１０が（図２０Ｂに示すようにロック解除位置に向かって）旋回する。駆動リンク２５１０がロック位置を越えた位置からロック位置に向かって旋回すると、器具駆動シャフト１０２０が第２の長手方向に駆動される。第２の長手方向における駆動プレート２３５０のさらなる並進により、駆動リンク２５１０をロック解除位置に旋回させるため、器具駆動シャフト１０２０は、そこから結合解除され得る。
【0074】
図２２～３１Ｂを参照して、本開示による器具駆動アセンブリの別の実施形態を、器具駆動アセンブリ３０００を参照して説明する。器具駆動アセンブリ３０００および医療ワークステーション１の係合および駆動は、器具駆動アセンブリ２０００の係合および駆動と同様であるため、本明細書では、器具駆動アセンブリ３０００の差異および区別のみを以下で述べる。手術器具１０００の器具スリーブ１０１０および器具駆動シャフト１０２０もまた、器具駆動アセンブリ３０００と解放可能に結合され得ることを理解されたい。
【0075】
図２２～２６を参照すると、器具駆動アセンブリ３０００は、第１の側３００１および第２の側３００２を有する筐体アセンブリ３００５を含み、第１および第２の側３００１、３００２は、それらの間にキャビティ３０２０を画定する。筐体アセンブリ３００５は、その近位端３００３で支持された近位端プレート３０１０、筐体アセンブリ３００５の遠位端３００４で支持された遠位端プレート３０３０、キャビティ３０２０で支持された駆動アセンブリ３３００（図２５）、キャビティ３０２０内に支持された内部プレート３０４０、キャビティ３０２０内に配設された保持機構３５５０、遠位端プレート３０３０によって支持された結合管３４００、およびキャビティ３０２０内に配設された結合アセンブリ３５００（図３０Ａ～３１Ｂ）をさらに含む。筐体アセンブリ３００５は、第１の側３００１、第２の側３００２、および／または第１および第２の側３００１、３００２の両方に配設された解放機構３００６をさらに含む。器具駆動アセンブリ２０００の筐体アセンブリ２００５と同様に、筐体アセンブリ３００５の解放機構３００６は、器具制御ユニット１００から器具駆動アセンブリ３０００の結合解除するための迅速かつ容易な手段を提供するように機能する。
【0076】
筐体アセンブリ３００５の近位端プレート３０１０は、それを通る少なくとも１つの貫通穴３０１１を画定し、一実施形態では、近位端プレート３０１０は、そこを貫通する４つの貫通穴３０１１を画定し得ることが想定される。各貫通穴３０１１は、それを通って駆動アセンブリ３３００の近位ギア３３１０を受容するように構成さるため、近位ギア３３１０は、器具制御ユニット１００の器具制御ギアと係合し得る。
【0077】
筐体アセンブリ３００５の遠位端プレート３０３０は、細長いキャビティ３０３４を画定するため、細長いキャビティ３０３４は、遠位端プレート３０３０の外縁３０３８から内側に延びて、筐体アセンブリ３００５の長手方向軸「Ｅ」と整列する（図２６）。筐体アセンブリ３００５の遠位端プレート３０３０の細長いキャビティ３０３４は、結合管３４００を支持するように構成された略「Ｕ」字型のキャビティまたはプロファイルを画定し、結合管３４００がその中で支持され、筐体アセンブリ３００５のキャビティ３０２０から遠位方向に延びることが想定される。
【0078】
筐体アセンブリ３００５の内部プレート３０４０は、筐体アセンブリ３００５の長手方向軸「Ｅ」と同軸である中央貫通穴３０４２、長手方向軸「Ｅ」から横方向にオフセットされ、近位端プレート３０１０のそれぞれの貫通穴３０１１と同軸である少なくとも１つのベアリングキャビティ３０４４（図２６）、および、中央貫通穴３０４２と同軸であり、中央貫通穴３０４２に対してより大きい直径を画定する内部プレート３０４０の近位表面３０４５に沿って配設された中央キャビティ３０４６を画定する。内部プレート３０４０の側縁３０４８は、筐体アセンブリ３００５の第１および第２の側面３００１、３００２内で支持され、筐体アセンブリ２００５の第１および第２の側面３００１、３００２の両方の内面３０２２から延びる少なくとも１つの停止部材３０２１と係合するため、内部プレート３０４０が筐体アセンブリ３００５内に捕捉され、その内部に直線的に固定される。内部プレート３０４０は、筐体アセンブリ３００５に構造的支持を提供し、さらに駆動アセンブリ３３００に支持を提供することが想定される。
【0079】
図２２～２６を参照すると、駆動アセンブリ３３００は、係合アセンブリ３３０２および変換アセンブリ３３０４を含む。図示されるように、駆動アセンブリ３３００は、２つの係合アセンブリ３３０２を含むが、本明細書では、任意の数の係合アセンブリ３３０２が想定される。各係合アセンブリ３３０２は、結合ロッド３３０９、近位ギア３３１０、近位ベアリング３３２０、遠位ベアリング３３３０、および近位ベアリング３３２０と遠位ベアリング３３３０との間に配設された遠位ギア３３４０を含む。
【0080】
結合ロッド３３０９は、近位部分３３０７および遠位部分３３０８を含み、その半径方向中心を通って延びる長手方向軸「Ｆ」を画定する（図２５）。近位ギア３３１０は、器具制御ユニット１００の器具制御ギア（例えば、モータ「Ｍ」のクラウンギア「ＣＧ」）と係合するように構成されているため、クラウンギア「ＣＧ」の回転により、近位ギア３３１０が対応して回転する。近位ギア３３１０は、モータ「Ｍ」のクラウンギア「ＣＧ」と接続されるおよび／または噛み合うように構成されたクラウンギア「ＣＧ」であり得る。近位ギア３３１０は、結合ロッド３３０９の近位部分３３０７を機械的に係合するように構成された、それを通って長手方向に延びる開孔部３３１２を含む。図示のように、結合ロッド３３０９の開孔部３３１２および近位部分３３０７は、対応する非円形断面を有しているため、近位ギア３３１０および結合ロッド３３０９は、互いに固定されており、その結果、それらの間に回転固定接続が確立する。近位ギア３３１０の回転により、結合ロッド３３０９を、対応する方向および回転速度で、結合ロッド３３０９の長手方向軸「Ｆ」の周りを回転させる。遠位ギア３３４０は、結合ロッド３３０９の遠位部分３３０８に結合され、固定されるか、または近位ベアリング３３１０と同様の方法で結合ロッド３３０９に対して回転固定されるので、近位ギア３３１０の回転を介した結合ロッド３３０９の回転により、遠位ギア３３４０が対応する方向および回転速度で回転する。代替として、遠位ギア３３４０は、結合ロッド３３０９と一体的に形成され得るため、結合ロッド３３０９は、そこから近位方向に延びる。
【0081】
駆動アセンブリ３３００の変換アセンブリ３３０４は、中央ギア３３５０、中央ギア３３５０から遠位方向に延びるステム３３５２、近位ベアリング３３５３、および遠位ベアリング３３５４を含む。ステム３３５２は、ステム３３５２の遠位端３３５１から近位に延びる凹部３３５５をその内部に画定する。中央ギア３３５０は、内部プレート３０４０と近位端プレート３０１０との間に介挿される。近位ベアリング３３５３は、中央ギア３３５０と近位端プレート３０１０との間に介挿され、遠位ベアリング３３５４は、ステム３３５２の周りに配置され、中央ギア３３５０のステム３３５２と内部プレート３０４０の中央キャビティ３０４６との間に介挿される。したがって、中央ギア３３５０は、筐体アセンブリ３００５内で長手方向に固定され、筐体アセンブリ３００５の長手方向軸「Ｅ」（図２６）を中心に回転可能であり、結合ロッド３３０９によって画定される係合アセンブリ３３０２の長手方向軸「Ｆ」（図２５）から横方向にオフセットされている。中央ギア３３５０は、係合アセンブリ３３０２の遠位ギア３３４０と係合して噛み合うように構成され、近位ギア３３１０の回転による遠位ギア３０４０の回転は、中央ギア３３５０の回転に対応する。ステム３３５２および中央ギア３３５０は、回転的に固定されるか、または、一体的に形成され得るため、中央ギア３３５０の回転により、ステム３２５２が、対応する回転方向および回転速度で回転することを理解されたい。
【0082】
図２４～２６を引き続き参照すると、駆動アセンブリ３３００は、結合器３３６０、駆動ねじ３３７０、停止キャップ３３７６、およびクリップ３３７８をさらに含む。結合器３３６０は、その外面３３６５上にねじ山付き開孔部３３６２および主要特徴３３６４を画定する。結合器３３６０は、中央ギア３３５０のステム３３５２の凹部３３５５内に配設され、それとともに直線的かつ回転的に固定される。キー機能３３６４は、凹部３３５５の対応するキー機能３３５６と嵌合するため、中央ギア３３５０の回転により、結合器３３６０が対応する方向および回転速度で回転する。駆動ねじ３３７０は、カプラ３３６０のねじ山付き開孔部３３６２と係合するように構成されたその近位部分３３７１の周りに配設されたねじ山付き部分３３７２と、その遠位部分３３７３に配設された結合特徴部３３７４とを含む。したがって、結合器３３６０は、駆動ねじ３３７０と中央ギア３３５０とを相互接続する。駆動ねじ３３７０の遠位部分３３７３は、結合器３３６０から遠位方向に延びているため、結合特徴部３３７４が遠位端プレート３０３０の細長いキャビティ３０３４の近位部分３０３６内に配置される。駆動アセンブリ３３００は、駆動ねじ３３７０の周りに配設され、内部プレート３０４０と停止キャップ３３７６または遠位端プレート３０３０の細長いキャビティ３０３４の近位端３０３２との間に介挿された駆動ばね３３８０をさらに含み得る。駆動ばね３３８０は、駆動ねじ３３７０の直線並進を弱めるよう機能する。
【0083】
駆動ねじ３３７０の結合特徴部３３７４は、結合アセンブリ３５００と係合する。図２４を簡単に参照すると、遠位端プレート３０３０は、その上で結合アセンブリ３５００を旋回可能に支持する。器具駆動アセンブリ３０００の結合アセンブリ３５００は、手術器具１０００の器具駆動シャフト１０２０に機械的に係合するように構成されているため、結合器３３６０に対する駆動ねじ３３７０の近位および遠位への並進の結果、器具駆動シャフト１０２０が近位および遠位へ並進する。駆動ねじ３３７０の直線並進は、器具駆動アセンブリ２００の駆動部材３８０、および器具駆動アセンブリ２０００の駆動プレート２３５０と同様に、手術器具１０００のエンドエフェクタの機能を駆動するように構成されているため、本明細書ではこれ以上詳細に述べることはしない。駆動ねじ３３７０の直線並進により、さらに、結合アセンブリ３５００が、器具駆動シャフト１０２０に対してロックおよびロック解除される。
【0084】
結合器３３６０の回転中、中央ギア３３５０の回転を介して、結合器３３６０のねじ山付き開孔部３３６２が係合し、駆動ねじ３３７０のねじ山付き部分３３７２を駆動する。結合器３３６０が筐体アセンブリ３００５の長手方向軸「Ｅ」の周りで回転させられるにしたがって、駆動ねじ３３７０は、結合器３３６０に対して直線的に並進する。したがって、係合アセンブリ３３０２を介した中央ギア３３５０の回転運動は、結合器３３６０の脅された開孔部３３６２と駆動ねじ３３７０のねじ山付き部分３３７２との間の係合を介して、駆動ねじ３３７０の直線運動に変換される。したがって、中央ギア３３４０が長手方向軸「Ｅ」の周りを回転するにしたがって、結合器３３６０も長手方向軸「Ｅ」の周りを回転し、それと係合する駆動ねじ３３７０は、それらの間のねじ山の関係の結果、結合器３３６０に対して、長手方向軸「Ｅ」に沿って直線的に並進させられる。
【0085】
停止キャップ３３７６は、ねじ山付き部分３３７２の遠位にある駆動ねじ３３７０の周りに配設されるため、駆動ねじ３３７０の近位部分３３７１は、停止キャップ３３７６の貫通穴３３７５内で直線的にスライドし得る。クリップ３３７８は、停止キャップ３３７６の遠位で駆動ねじ３３７０の周りに配設され、駆動ねじ３３７０上に画定された凹部３３７７と係合するように構成される。クリップ３３７８は、ねじ山付き部分３３７２と結合特徴部３３７４との間の位置で停止キャップ３３７６を固定することを理解されたい。さらに、停止キャップ３３７６およびクリップ３３７８は、遠位端プレート３０３０の細長いキャビティ３０３４の近位端３０３２に配設された凹部３０３１と係合する。駆動ねじ３３７０の直線並進中、停止キャップ３３７６は、駆動ねじ３３７０の結合器３３６０に対する最遠位位置を画定する。より具体的には、停止キャップ３３７６が遠位端プレート３０３０の凹部３０３１と係合すると、駆動ねじ３３７０が遠位方向に最遠位位置に並進するにしたがって、そのねじ山付き部分３３７２が停止キャップ３３７６に当接し、それにより停止キャップ３３７６がクリップ３３７８を介して直線的に固定され、遠位端プレート３０３０との係合し、駆動ねじ３３７０のさらなる遠位への並進が抑制される。
【0086】
図２４および２６を引き続き参照すると、筐体アセンブリ３００５は、結合管３４００を含む。結合管３４００は、筐体アセンブリ３００５から遠位方向に延び、器具駆動ユニット２０００の結合管２４００と同様の方法で、手術器具１０００の器具スリーブ１０１０および器具駆動シャフト１０２０を受容するように構成される。結合管３４００は、貫通穴３４０３を画定する近位端３４０２と、そこから遠位方向に延びる長手方向の穴または管腔３４０５とを含む。長手方向の孔３４０５は、貫通穴３４０３よりも大きな直径を画定しているため、長手方向の孔３４０５は、その内部に手術器具１０００の器具スリーブ１０１０および器具駆動シャフト１０２０の両方を受容するように構成され、貫通穴３４０３は、器具駆動シャフト３０２０のみがその中を通ることを受容されるように構成されることが想定される。結合管３４００は、結合管３４００の遠位部分３４０１がそこから遠位方向に延びるように、筐体アセンブリ３００５の遠位端プレート３０３０の細長いキャビティ３０３４内で支持される。結合管３４００は、遠位端プレート３０３０と一体的に形成され得るか、または代替として、細長いキャビティ３０３４に解放可能に結合可能であり得るため、結合管３４００は、細長いキャビティ３０３０と係合および脱係合することが想定される。結合管３４００の長手方向の孔３４０５および貫通穴３４０３は、筐体アセンブリ３００５の長手方向軸「Ｅ」と同軸となり得る、結合管３４００（図２４）の長手軸「Ｇ」を画定する。長手方向の孔３４０５は、器具スリーブ１０１０の近位部分１００９をスライド式に受容するように構成される。手術器具１０００と器具駆動アセンブリ３０００との結合中に、結合管３４００は、器具駆動シャフト１０２０と駆動アセンブリ３３００との整列を補助し得ることが想定される。より具体的には、手術器具１０００の器具スリーブ１０１０は、結合管３４００の遠位開口部３４０４にスライド可能に挿入される。手術器具１０００の器具スリーブ１０１０が結合管３４００の長手方向の孔３４０５に完全に挿入されると、器具スリーブ１０１０の近位端１０１１は、結合管３４００の近位端３４０２の遠位に面する表面に当接する。
【0087】
筐体アセンブリ３００５は、手術器具１０００の器具スリーブ１０１０を結合管３４００に、よって筐体アセンブリ３００５に解放可能に保持または固定するように構成された保持機構３５５０をさらに含む。図２４～２９Ｃを参照すると、保持機構３５５０は、ラッチプレート３５５２、ボタン３５５５、およびボタン３５５５から延びるカムアーム３５５８を含む。筐体アセンブリ３００５の結合管３４００は、長手方向の孔３４０５内に延びる、近位端３４０２の遠位に配設されたロックキャビティ３５５１を画定する。ラッチプレート３５５２は、アーム３５５３および旋回凹部３５５４を含む。旋回凹部３５５４は、筐体アセンブリ３００５の長手方向軸「Ｅ」から横方向にオフセットされている遠位端プレート３０３０の旋回ステム３０３９と旋回可能に結合するように構成され、それにより、旋回ステム３０３９は遠位端プレート３０３０から遠位方向に延びる。より具体的には、ラッチプレート３５５２は、筐体アセンブリ３００５の長手方向軸「Ｅ」および結合管３４００の長手方向軸「Ｇ」を横切る旋回凹部３５５４および旋回ステム３０３９を中心に旋回する。
【0088】
ラッチプレート３５５２が旋回ステム３０３９に旋回可能に結合されると、ラッチプレート３５５２がロックキャビティ３５５１内に配設されるため、ラッチプレート３５５２が旋回するにしたがって、ラッチプレート３５５２のアーム３５５３が旋回して結合管３４００の長手方向の孔３４０５に出入りするようになる。したがって、ラッチプレート３５５２は、器具スリーブ１０１０に対して、ロック構成とロック解除構成との間で旋回する。より具体的には、ロック構成では、ラッチプレート３５５２のアーム３５５３は、結合管３４００の長手方向の孔３４０５内に配置され、その長手軸「Ｇ」と交差し（図２７Ａ、２８Ａ、および２８Ｂ）、ロック解除構成では、ラッチプレート３５５２のアーム３５５３は、結合管３４００の長手方向の孔３４０５の外に配置され、その長手方向軸「Ｇ」の軸から外れており、オフセットまたは角度が付けられている（図２７Ｂ、２８Ｃ、および２８Ｄ）。
【0089】
ボタン３５５５は、器具スリーブ１０１０が器具駆動ユニット３０００に解放可能に結合可能となるように、器具駆動ユニット２０００のボタン２５５５のボタンと同様の器具解放ボタンとして作用することを理解されたい。ボタン３５５５は、筐体アセンブリ３００５にスライド可能に結合され、遠位端プレート３０３０に対して第１と第２の位置との間で直線的に移行可能である。第１と第２の位置との間のボタン３５５５の線形関節運動は、それぞれ、ロック構成とアンロック構成との間でラッチプレート３５５２を移行させるように作用する。より具体的には、ボタン３５５５が、第１の位置（図２７Ａ、２８Ａ、および２８Ｂ）から第２の位置（図２７Ｂ、２８Ｃ、および２８Ｄ）に向けて、遠位端プレート３０３０に対して矢印「Ｘ」の方向に近位に並進するにしたがって、ボタン３５５５のカムアーム３５５８は、ラッチプレート３５５２のアーム３５５３と係合する。カムアーム３５５８がアーム３５５３と係合するにしたがって、アーム３５５３が矢印Ｙの方向に長手方向の孔３４０５の外に旋回し、ラッチプレート３５５２が器具スリーブ１０１０に対してロック解除構成（図２７Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ）になる。理解されるべきであるように、ボタン３５５５が遠位端プレート３０３０に対して、第１の位置から第２の位置に向かって遠位方向に並進すると、カムアーム３５５８は、ラッチプレート３５５２のアーム３５５３との係合が解除され、アーム３５５３が旋回して長手方向の孔３４０５と整列することが可能となり、ラッチプレート３５５２を器具スリーブ１０１０に対してロック構成（図２７Ａ、２８Ａ、および２８Ｂ）にする。
【0090】
保持機構３５５０は、ラッチプレート３５５２と結合管３４００との間に介挿された第１の付勢部材３５５７をさらに含み得るため、ラッチプレート３５５２は、ロックキャビティ３５５１の内外に付勢され、よってロック構成またはロック解除構成のいずれかに付勢される。さらに、保持機構３５５０は、ボタン３５５５が第１または第２の位置のいずれかに付勢されるように、ボタン３５５５と遠位端プレート３０３０との間に介挿された第２の付勢部材３５５９を含み得る。
【0091】
図２７Ａ～２９Ｃを引き続き参照して、手術器具１０００の器具スリーブ１０１０の、器具駆動アセンブリ３０００の保持機構３５５０との結合および結合解除について述べる。器具スリーブ１０１０を結合アセンブリ３５００に結合する間、器具スリーブ１０１０は、結合管３４００の遠位開口部３４０４に挿入され、その中で近位方向にスライドする（図２９Ａ）。器具スリーブ１０１０の近位端１０１１が結合管３４００の近位端３４０２に近づくにしたがって、器具スリーブ１０１０の近位端１０１１は、ラッチプレート３５５２のアーム３５５３を促してロック解除構成に移行させる（例えば、アーム３５５３は、結合管３４００のロックキャビティ３５５１内で、長手方向の孔３４０５から外れ、結合管３４００の長手方向軸「Ｇ」の軸から外れた位置へ旋回する）（図２７Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、および２９Ａ）。器具スリーブ１０１０が近位方向にスライドし続けると、アーム３５５３は器具スリーブ１０１０の凹部１０１５と整列し、それにより、アーム３５５３は、ロック構成に旋回することができる（例えば、アーム３５５３は、結合管３４００のロックキャビティ３５５１内で旋回し、係合する。器具スリーブ１０１０の凹部１０１５）（図２９Ｂ）。ラッチプレート３５５２のアーム３５５３が器具スリーブ１０１０の凹部１０１５内に係合すると、結合管３４００内での器具スリーブ１０１０の長手方向の並進が抑制される。第１の付勢要素３５５７を備える実施形態では、ラッチプレート３５５２がロック構成に付勢できるので、アーム３５５３が凹部１０１５と係合するように付勢され、よって跳ね上がって器具スリーブ１０１０の挿入時に凹部１０１５と係合することができる。
【0092】
ボタン３５５５は、器具スリーブ１０１０と保持機構３５５０との結合中に、矢印「Ｘ」の方向に第１の位置から第２の位置に向かって近位にスライドしてもよく、ボタン３５５５は、器具スリーブ１０１０が結合管３４００内に完全に挿入され、アーム３５５３が凹部１０１５と整列すると（図２９Ｃ）第２の位置から遠位に向かって矢印「Ｚ」の方向の第１の位置スライドされることを理解されたい。第２の付勢要素３５５９を備える実施形態では、ボタン３５５５は、矢印「Ｚ」の方向に第１の位置に向かって付勢され得るため（例えば、カムアーム３５５８は、アーム３５５３と脱係合するように付勢される）、アーム３５５３は、器具スリーブ１０１０の凹部１０１５と係合し、ボタン３５５５は、第１の位置に向かって飛び出す。
【0093】
器具駆動アセンブリ３０００の保持機構３５５０から手術器具１０００の器具スリーブ１０１０の係合を解除する間、ボタン３５５５は、第１の位置（例えば、図２７Ａ、２８Ａ、２９Ｂ、および２９Ｃに示される近位の位置）から第２の位置に移行する。矢印「Ｘ」の方向の位置（例えば、図２７Ｂ、２８Ｃ、２９Ａに示される遠位の位置）。ボタン３５５５が２番目の位置に向かってスライドするにしたがって、ボタン３５５５のカムアーム３５５８がラッチプレート３５５２のアーム３５５３に沿ってカム動作し、アーム３５５３が長手方向の孔３４０５から外れ、結合管３４０の長手方向軸「Ｇ」の軸から外れた位置に旋回してロック解除構成となる（例えば、アーム３５５３は、結合管３４００のロックキャビティ３５５１内で旋回して、器具スリーブ１０１０の凹部１０１５と脱係合する）（図２８Ｄおよび２９Ａ）。アーム３５５３が器具スリーブ１０１０の凹部１０１５から外に旋回すると、器具スリーブ１０１０は、結合管３４００から自由に引き抜かれ、結合管３４００から結合解除される。
【0094】
図２４および２５を参照して、器具駆動アセンブリ３０００の結合アセンブリ３５００について述べる。結合アセンブリ３５００は、筐体アセンブリ３００５のキャビティ３０２０内に配設され、遠位端プレート３０３０によって旋回可能に支持される。結合アセンブリ３５００は、手術器具１０００の器具駆動シャフト１０２０を駆動アセンブリ３３００に解放可能に結合するように機能する。
【0095】
結合アセンブリ３５００は、手術器具１０００の器具駆動シャフト１０２０と係合し、それに結合するように構成された駆動リンク３５１０を含む。駆動リンク３５１０は、そこから延び、遠位端プレート３０３０を通して画定されるスロット３５１４内に存在する一組の対向する突出部３５１２を介して遠位端プレート３０３０に旋回可能に結合される。対向する突出部３５１２は、駆動リンク３５１０と一体的に形成され得るか、または代替として、貫通してスロット３５１４内に存在するピンを画定し得ることが想定される。ピン３５１６は、駆動リンク３５１０と駆動ねじ３３７０の結合特徴部３３７４を結合するため、ピン３５１６は、駆動インク３５１０のピンホール３５１５と結合特徴部３３７４を通過する。そのような実施形態では、結合特徴部３３７４は、筐体アセンブリ３００５の長手方向軸「Ｅ」を横切ることができる貫通穴３３７９を画定し得る。一実施形態では、結合特徴部３３７４は、ピンホール３５１５と係合するボスまたは突起を画定し得るため、駆動ねじ３３７０および駆動リンク３５１０を結合することができる。
【0096】
したがって、結合されると、駆動リンク３５１０は、駆動リンク３５１０の突起３５１２と遠位端プレート３０３０のスロット３５１４との係合を介して遠位端プレート３０３０に旋回可能に結合され、ピン３５１６と駆動ねじ３３７０の結合特徴部３３７４の貫通穴３３７９の係合を介して駆動ねじ３３７０に旋回可能に結合される。したがって、駆動リンク３５１０は、手術器具１０００の器具駆動シャフト１０２０に対して、ロック位置（図３０Ｃ）とロック解除位置（図３０Ａおよび３０Ｂ）との間で移行可能である。より具体的には、上記のように、駆動アセンブリ３３００の駆動ねじ３３７０が近位または遠位に並進するにしたがい、駆動リンク３５１０は、突起３５１２を中心に旋回させられる。これにより、器具駆動ユニット２０００のそれと同様に、器具駆動シャフト１０２０は、駆動ねじ３３７０の直線並進および駆動リンク３５１０の旋回の協働により、器具駆動ユニット３０００に対して結合および脱結合され得る。
【0097】
図３１Ａおよび３１Ｂを参照すると、結合アセンブリ３５００の駆動リンク３５１０は、その遠位に面する表面に配設された受容領域３５１８をさらに画定し、器具駆動シャフト１０２０の結合ボール１０２２を解放可能に保持および固定するように構成される。駆動リンク３５１０の受容領域３５１８は、その内部にキャビティ３５２０、キャビティ３５２０内に延びるポート３５２２、およびキャビティ３５２０に沿って延びるチャネル３５２４を画定する。駆動リンク３５１０の受容領域３５１８は、器具駆動シャフト１０２０の結合ボール１０２２のためのソケット継手として作用し、結合ボール１０２２は、ポート３５２２を介してキャビティ３５２０にのみ出入りすることができる。ロック解除位置とロック位置との間で駆動リンク３５１０を旋回させることにより、ポート３５２２は、それぞれ、結合管３４００の長手方向軸「Ｇ」と整列する、または軸から外れる、またはそれから角度が付けられるように対応して配向される。より具体的には、駆動リンク３５１０がロック解除位置（図３０Ａおよび３０Ｂ）にある場合、ポート３５２２は、長手方向軸「Ｇ」と整列するため、器具駆動シャフト１０２０の結合ボール１０２２は、その内部に受容され得る。駆動リンク３５１０がロック位置（図３０Ｃ～３１Ｂ）に旋回すると、ポート３５２２は、結合管３４００の長手方向軸「Ｇ」の軸から外れるか、または角度を付けられ、器具駆動シャフト１０２０の結合ボール１０２２は、キャビティ３５２０内に捕捉される。ロック位置では、器具シャフト１０２０のネック１０２４は、駆動リンク３５１０の受容領域３５１８のチャネル３５２４にあり、チャネル３５２４は、結合ボール１０２２の直径よりも小さくなるように構成され、よって、駆動リンク３５１０の受容領域３５１８のキャビティ３５２０内に結合ボール１０２２を捕捉する。したがって、駆動リンク３５１０の受容領域３５１８のポート３５２２は、それを通って器具駆動シャフト１０２０の結合ボール１０２２を受容するように構成され、一方、駆動リンク３５１０の受容領域３５１８のチャネル３５２４は、結合ボール１０２２がキャビティ３５２０から離れるのを抑止するように構成される。図３１Ａおよび３１Ｂを参照すると、結合ボール１０２２（想像線で示される）は、受容領域３５１８のキャビティ３５２０に配設され、ネック１０２４は、チャネル３５２４に配設される。
【0098】
図３０Ａ～３０Ｃを参照して、手術器具１０００の器具駆動シャフト１０２０の、器具駆動アセンブリ３０００の結合アセンブリ３５００への係合が議論される。上記のように、駆動アセンブリ３３００の駆動ねじ３３７０の近位および遠位への並進により、ロック解除位置とロック位置との間で駆動リンク３５１０が旋回するため、結合アセンブリ３５００は、それぞれ、ロック解除構成とロック構成との間で移行する。駆動ねじ３３７０が最遠位にある場合、駆動リンク３５１０はロック解除位置にあり、結合アセンブリ３５００はロック解除構成にあるため、駆動リンク３５１０のポート３５２２は、結合管３４００の長手方向軸「Ｇ」と整列する（図３０Ａおよび３０Ｂ）。ポート３５２２が長手方向軸「Ｇ」と整列した状態で、器具駆動シャフト１０２０は、結合管３４００の遠位開口部３４０４に挿入され、近位に移動され、器具駆動シャフト１０２０の結合ボール１０２２は、駆動リンク３５１０の受容領域３５１８のポート３５２２と接近する。器具駆動シャフト１０２０が近位方向に並進するにしたがい、結合ボール１０２２がポート３５２２を通して挿入され、駆動リンク３５１０の保持領域３５１８のキャビティ３５２０内に進入する（図３０Ｂ）。結合ボール１０２２がキャビティ３５２０内にある状態で、駆動ねじ３３７０は近位方向に並進する。駆動ねじ３３７０が近位方向に並進すると、駆動リンク３５１０は、突起３５１２の周りを旋回してロック位置になる。駆動リンク３５１０がロック位置にある場合、器具シャフト１０２０のネック１０２４は、駆動リンク３５１０のチャネル３５２４に配設され、よって、駆動リンク３５１０の受容領域３５１８のキャビティ３５２０内の結合ボール１０２２を捕捉する（図３０Ｃ）。さらに、ロック位置では、駆動リンク３５１０の受容領域３５１８のポート３５２２は、結合管３４００の長手方向軸「Ｇ」の軸から外されるか、またはそれから角度が付けられる。よって、駆動リンク３５１０がロック位置に旋回すると、結合アセンブリ３５００は、器具駆動シャフト１０２０に対してロック構成になる。結合アセンブリ３５００がロック構成にある場合、駆動ねじ３３７０がさらに近位方向に移動すると、駆動リンク３５１０がロック位置を越えて旋回して、器具駆動シャフト１０２０を近位方向に並進させる。したがって、駆動ねじ３３７０の近位方向への並進により、駆動リンク３５１０がロック位置を越えて旋回するので、器具駆動シャフト１０２０を近位方向に並進させ、器具駆動シャフト１０２０の遠位端に配設されたエンドエフェクタ（図示せず）を作動させる。
【0099】
図２７Ａ～図３１Ｂを参照して、器具駆動アセンブリ３０００の手術器具１０００への完全な結合および結合解除について、簡単に説明する。最初に、手術器具１０００の器具スリーブ１０１０は、筐体アセンブリ３００５の結合管３４００に挿入され、保持機構３５５０のラッチプレート３５５２のアーム３５５３が器具スリーブ１０１０の凹部１０１５と係合するまで近位方向に並進し、それにより、器具スリーブ１０１０のさらなる並進を抑制する。器具スリーブ１０１０と保持機構３５５０との結合は、保持機構３５５０のボタン３５５５が第１または第２の位置のいずれかで実行され得ることを理解されたい。次に、駆動アセンブリ３３００の駆動ねじ３３７０は、最遠位に並進し、駆動リンク３５１０は、ロック解除位置に旋回され、結合アセンブリ３５００は、ロック解除構成となる。次に、器具駆動シャフト１０２０は、結合ボール１０２２が駆動リンク３５１０と係合するまで、器具スリーブ１０１０を通して近位方向に挿入される。あるいは、器具スリーブ１０１０が省略できるため、器具駆動シャフト１０２０が、結合管３４００を通して直接挿入され得ることが想定される。結合ボール１０２２が駆動リンク３５１０の受容領域３５１８に配設されると、駆動ねじ３３７０が近位方向に移動し、駆動リンク３５１０がロック位置に旋回され、結合アセンブリ３５００が並進してロック構成になる。器具駆動シャフト１０２０が駆動リンク３５１０と結合すると、駆動ねじ３３７０のさらなる近位への並進により、手術器具１０００のエンドエフェクタが作動、関節運動、または発射する。
【0100】
結合解除中に、駆動アセンブリ３３００の駆動ねじ３３７０は、最遠位に戻されるため、駆動リンク３５１０は、ロック解除位置に旋回し、結合アセンブリ３５００は、ロック解除構成に移行する。手術器具１０００の器具駆動シャフト１０２０は、ここで、遠位方向に並進できるようになるため、結合ボール１０２２は、駆動リンク３５１０の受容領域３５１８から引き出されるか、またはそこから引き抜かれ、器具駆動アセンブリ３０００から結合解除される。次に、保持機構３５００のボタン３５５５を第１の位置（例えば、遠位の位置）から第２の位置（例えば、近位の位置）に向けて並進させることができるので、ボタン３５５５のカムアーム３５５８がラッチプレート３５５２のアーム３５５３と係合して旋回させて、手術器具１０００の器具スリーブ１０１０の凹部１０１５から脱係合させる。ここで、器具スリーブ１０１０は、遠位方向に並進させて、結合管３４００から引き抜くことができる。外側スリーブ１０１０および器具駆動シャフト１０２０は、独立して、および／または任意の順序で、結合および結合解除されるように構成され得ることが想定される。
【0101】
器具駆動アセンブリ３０００の使用中、駆動アセンブリ３３００の近位ギア３３１０の第１の方向（例えば、時計回り）の回転により、中央ギア３３５０が反対方向に回転し、これにより、駆動ねじ３３７０が第１の直線方向（例えば、近位方向）に並進し、駆動リンク３５１０を（例えば、図３０Ｃに示されるようなロック位置に向かって）旋回させることを理解されたい。駆動ねじ３３７０が第１の直線方向にさらに並進すると、駆動リンク３５１０は、ロック位置を越えて旋回し続けるため、器具駆動シャフト１０２０が第１の直線方向に並進する。同様に、駆動アセンブリ３３００の近位ギア３３１０の第２の方向（例えば、反時計回り）への回転により、中央ギア３３５０が反対方向に回転し、これにより、駆動ねじ３３７０が第２の直線方向（例えば、遠位）に並進し、駆動リンク３５１０を（例えば、図３０Ａおよび３０Ｂに示すように、ロック解除位置に向かって）旋回させる。駆動リンク３５１０がロック位置を過ぎた位置からロック位置に向かって旋回するにしたがって、器具駆動シャフト１０２０が第２の直線方向に駆動される。駆動ねじ３３７０が第２の直線方向にさらに並進すると、駆動リンク３５１０がロック解除位置まで旋回し続けるため、器具駆動シャフト１０２０をそこから結合解除することができる。
【0102】
手術器具１０００の器具スリーブ１０１０は、器具スリーブ１０１０の近位端１０１１（図１１）の遠位に配設されたフラッシュまたは膨張ポート１０８０をさらに含み得ると考えられる。ポート１０８０を使用して、器具スリーブ１０１０の長手方向管腔１０１２を通して外科部位に流体を出し入れすることができる。ポート１０８０は、さらに、アラインメント機能として使用され得るため、それぞれ、結合管２４００の遠位開口部２４０４または結合管３４００の遠位開口部３４０４に沿って配設された少なくとも１つの凹部９００または３９００は、器具スリーブ１０１０の固定機能、および／または手術器具１０００の器具駆動シャフト１０２０（図１２および３１Ａ）として作用する。少なくとも２つの凹部９００、３９００が含まれ得、結合管２４００の遠位開口部２４０４または結合管３４００の遠位開口部３４０４の周りに１８０°離間され得ることが想定される。器具駆動アセンブリ２００の結合管４００は、同様に、遠位開口部４０４に沿って配設された凹部を画定し、器具駆動アセンブリ２００と手術器具１０００の器具スリーブ１０１０とを結合するときに固定機能として機能し得ることが想定される。
【0103】
さらに、器具駆動アセンブリ３０００は、筐体アセンブリ３００５（図２４）内に配設されたコントローラ３９５０を含み得る。器具駆動アセンブリ２００、２０００、および３０００は、コントローラ３９５０をさらに含み得ることが想定される。コントローラ３９５０は、有線または無線のデータ通信（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷｉＦＩ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＲＦＩＤなど）のいずれかを介してそれに結合された手術器具１０００を識別するように構成されるため、コントローラ３９５０は、特定の外科用ツール１０００用の器具駆動アセンブリ２００、２０００、または３０００を調節および調整し得る。コントローラ３９５０は、識別された外科用ツール１０００の動作パラメータに関するデータを、内部記憶媒体または外部記憶媒体、例えば、医療ワークステーション１との有線または無線通信から検索することができる。外科用ツール１０００のそのようなデータは、力またはトルク能力、較正手順、使用データ、シリアルまたは識別マーカー、エンドエフェクタ機能および動作パラメータ、器具スリーブ１０１０および／または器具駆動シャフト１０２０の長さなどを含み得る。
【0104】
図１～図３１Ｂを参照して、キットについて説明する。キットは、１つ以上の器具駆動アセンブリ２００、１つ以上の器具駆動アセンブリ２０００、１つ以上の器具駆動アセンブリ３０００、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。キットはさらに、１つ以上の手術器具１０００を含み得、各手術器具のエンドエフェクタは、ユーザに多くのエンドエフェクタのオプションを提供するために、可変としてもよい。キットが代替の器具スリーブ１０１０および／または器具駆動シャフト１０２０を含み得るため、オペレータが所与の手順のために器具スリーブ１０１０および器具駆動シャフト１０２０を交換し得ることがさらに想定される。様々な長さおよび／または直径を画定する様々な器具スリーブ１０１０および／または器具駆動シャフト１０２０をユーザに提供するため、ユーザが様々なサイズの手術器具１０００を利用可能になる。
【0105】
ここで図３２～３４を参照すると、概して４０００と呼ばれる手術アセンブリは、長手方向軸「Ｌ」を画定し、選択的にねじ込み式に結合するように構成される器具駆動アセンブリ４１００および手術器具４２００を含む。手術アセンブリ４０００の器具駆動アセンブリ４１００は、器具駆動アセンブリ２００、２０００、３０００と同様であるが、器具駆動アセンブリ４１００の遠位端部分に支持された結合管４１１０を含む。器具駆動アセンブリ４１００の結合管４１１０は、手術器具４２００の近位部分にねじ込み式に結合して、手術器具４２００を器具駆動アセンブリ４１００に軸方向に固定するように構成されたねじ山付き外面４１１２を含む。
【0106】
手術アセンブリ４０００の手術器具４２００は、その近位端部分にノブ４２２０を支持するシャフトアセンブリ４２１０と、その遠位端部分に顎アセンブリ４２３０とを含む。顎アセンブリ４２３０は、第１の顎部材４２３０ｂと鏡面関係で配設された第１の顎部材４２３０ａおよび第２の顎部材４２３０ｂを含む。顎アセンブリ４２３０の第１および第２の顎部材４２３０ａ、４２３０ｂの一方または両方は、互いに対して移動可能（例えば、旋回可能）であり、第１および／または第２の顎部材４２３０ａ、４２３０ｂが、矢印「Ｐ」によって示される開位置および閉位置（図示せず）の間を移動して、第１および第２の顎部材４２３０ａ、４２３０ｂによって捕捉された組織（例えば、把持、切断、ステープル留め、シーリングなどのうちの１つまたは複数）を治療し得る（図３２）。
【0107】
手術器具４２００のノブ４２２０は、ハンドル部４２２０ａと、ハンドル部４２２０ａから遠位方向に延びるノーズ部４２２０ｂとを含む。ノブ４２２０はさらに、外面４２２０ｃおよび内面４２２０ｄを含む。ノブ４２２０の外面４２２０ｃは、ノブ４２２０のハンドル部４２２０ａに沿って画定されたグリップ溝４２２０ｅを含み、（例えば、器具駆動アセンブリ４１００の結合管４１１０に対する）ハンドル部４２２０ａのグリップおよび回転を強化する。ノブ４２２０の内面４２２０ｄは、ノブ４２２０を通る孔４２２２を画定し、孔４２２２の周りのハンドル部４２２０ａに沿って延びるねじ山４２２４を含む。ねじ山４２２４は、ノブ４２２０の内面４２２０ｄに沿って、矢印「Ｔ」で示されるように、器具駆動アセンブリ４１００の結合管４１１０のねじ山付き外面４１１２とねじ込み式に結合して、手術アセンブリ４０００の手術器具４２００および器具駆動アセンブリ４１００を選択的に互いにねじ込み式に結合（および／または、例えば、器具の交換および／または手術器具４２００の洗浄／オートクレーブのために結合解除）可能とするように構成される。ノブ４２２０の内面４２２０ｄは、環状肩部４２２６をさらに含む。
【0108】
手術器具４２００のシャフトアセンブリ４２１０は、外側シャフトアセンブリ４２１２および内側シャフト４２１４を含む。シャフトアセンブリ４２１０の外側シャフトアセンブリ４２１２は、外側シャフトアセンブリ４２１２の内面によって画定される管腔４２１２ｂと流体連通するその近位端部分に（例えば、洗浄を容易にするために）ルアーフラッシュポート４２１２ａを画定する。外側シャフトアセンブリ４２１２の管腔４２１２ｂは、その内部に内側シャフト４２１４を受容するように配置され、ルアーフラッシュポート４２１２ａから外側シャフトアセンブリ４２１２を通って外側シャフトアセンブリ４２１２の遠位端部分まで延びる。外側シャフトアセンブリ４２１２は、手術器具４２００の顎アセンブリ４２３０が２つの配向のうちの１つ（例えば、１８０度離れた２つの垂直配向のうちの１つ）に維持される外側チューブアセンブリ４２１２が、器具駆動アセンブリ４１００の結合管４１１０内で支持されている補完機能（図示しないが、クロッキング平面４２１２ｃ、４２１２ｅと回転可能にロックするように固定されている）に係合できるように配置された一対のクロッキング平面４２１２ｃ、４２１２ｅを含む。例えば、第１の配向では、第１の顎部材４２３０ａが第２の顎部材４２３０ｂよりも上方に配置されるように、クロッキング平面４２１２ｃは、クロッキング平面４２１２ｄよりも上方に配置される。第２の配向では、クロッキング平面４２１２ｄは、第２の顎部材４２３０ｂが第１の顎部材４２３０ａよりも上方に配置されるように、クロッキング平面４２１２ｅよりも上方に配置される。
【0109】
垂直配向として示され説明されているが、手術器具４２００の外側シャフトアセンブリ４２１２のクロッキング平面４２１２ｃ、４２１２ｄ、および／または手術器具４２００の第１および／または第２の顎部材４２３０ａ、４２３０ｂは、互いに対する任意の数の配向および／または配置（例えば、横方向および／または傾斜／角度付けされた配向などの３つ以上の配向および／または非垂直配向、および互いに対して適切な角弧によって分離され得る）を有し得る。例えば、１８０度離れた２つのクロッキング位置で示されているが、４５度、６０度、９０度、１２０度など、１つまたは複数の弧の長さで任意の数のクロッキング平面を分離し得る。
【0110】
手術器具４２００の外側シャフトアセンブリ４２１２は、手術器具４２００のノブ４２２０および／または内側シャフト４２１４に対する外側チューブアセンブリ４２１２の軸方向移動を防ぐために手術器具４２００のノブ４２２０の環状肩部４２２６に隣接するように配置される環状フランジ４２１２ｅをさらに含む。外側シャフトアセンブリ４２１２はまた、挿入ロックアセンブリ４２１６を支持する。挿入ロックアセンブリ４２１６は、挿入ロックアセンブリ４２１６のロック本体４２１６ｂ（これは金属材料を含み得る）の、外側シャフトアセンブリ４２１２の管腔４２１２ｂ内への進入を促し、かつ／または半径方向に拘束するように機能するクリップ４２１６ａ（例えば、エラストマー材料を含み得るＣクリップ）を含む。挿入ロックアセンブリ４２１６の機能は、内側シャフト４２１４（および取り付けられたコンポーネント）と外側シャフトアセンブリ４２１２（および取り付けられたコンポーネント）との間の相対的な回転を防止することである。これは、顎アセンブリ４２３０の第１および第２の顎部材４２３０ａ、４２３０ｂの一方または両方にねじり荷重を引き起こすために必要であるかもしれない。ノブ４２２０は、近位／遠位に前進して挿入ロックアセンブリ４２１６をロック／ロック解除し、例えば、ユーザがツール（例えば、顎アセンブリ４２３０）を交換できるようにしてもよい。
【0111】
外側チューブアセンブリ４２１４の挿入ロックアセンブリ４２１６のロック本体４２１６ｂは、クリップ４２１６ａによって保持される。特に、クリップ４２１５ａは、外側シャフトアセンブリ４２１２に対してロック本体４２１６ｂを半径方向内側にロードする。手術器具４２００の内側シャフト４２１４上の平坦部４２１２ｃ、４２１２ｅは、いくつかの配向において、ロック本体４２１６ｂが半径方向外向きに押し出されるように設けられている。ノブ４２２０が近位に前進すると、ロック本体４２１６ｂの半径方向外向きの動きが防止され、よってツールの回転も防止される。ノブ４２２０が遠位方向に前進すると、ロック本体４２１６ｂの半径方向外向きの動きが可能になり、よって外側シャフトアセンブリ４２１２に対するツールの回転（例えば、顎アセンブリ４２３０の回転）が可能になる。そして、これにより、ツール（例えば、顎アセンブリ４２３０）の取り外しおよび外側シャフトアセンブリ４２１２からの交換が可能になる。
【0112】
手術器具４２００の内側シャフトアセンブリ４２１４は、上記の手術器具１０００の器具駆動シャフト１０２０（例えば、図８Ａ～１０を参照）と同様に構築および動作するが、それぞれの近位端および遠位端において、近位および遠位当接部４２１４ｂ、４２１４ｃを画定する陥凹セグメント４２１４ａを含む。外側チューブアセンブリ４２１４の挿入ロックアセンブリ４２１６のロック本体４２１６ｂは、矢印「Ｎ」によって示されているように、内側シャフトアセンブリ４２１４がその近位および遠位の位置の間で外側チューブアセンブリ４２１４に対して軸方向に移動するときに、陥凹セグメント４２１４ａの近位および遠位当接部４２１４ｂ、４２１４ｃと係合するように配置され、外側チューブアセンブリ４２１４に対する内側シャフトアセンブリ４２１４の軸方向の動きを制限する。
【0113】
ここで図３５および３６を参照すると、一般に手術アセンブリ５０００と呼ばれる手術アセンブリは、器具駆動アセンブリ５１００および手術器具１０００を含む。
【0114】
図３７に見られるように、手術アセンブリ５０００の器具駆動アセンブリ５１００は、ファスナ５１０４を介して互いに固定され、器具駆動アセンブリ５１００の様々な内部構成要素を収容する第１の筐体５１０２ａおよび第２の筐体５１０２ｂを有する筐体アセンブリ５１０２を含む。筐体アセンブリ５１０２は、ロボットアーム３（図１）などのロボットアームから器具駆動アセンブリ５１００を選択的に解放するように作動可能である筐体アセンブリ５１０２の両側の解放パドル５１０６ａ、５１０６ｂを支持する。器具駆動アセンブリ５１００は、ギアボックスサブアセンブリ５１０８、ギアボックスサブアセンブリ５１０８によって支持される回路（例えば、プリント回路基板）５１１０、および筐体アセンブリ５１０２にスライド可能に取り付けられた器具解放ボタン５１１２をさらに含む。器具解放ボタン５１１２は、近位凹部５１１２ｂおよび遠位ナックル５１１２ｃを画定する遠位アーム５１１２ａを含む（図３８を参照）。
【0115】
図３７および３９を参照すると、手術アセンブリ５０００の器具駆動アセンブリ５１００は、ギアボックスサブアセンブリ５１０８の遠位端部分と当接して支持される円錐形圧縮ばね５１１４、圧縮ばね５１１４を通ってギアボックスサブアセンブリ５１０８の遠位開口部５１０８ａ内に受容される駆動ねじ５１１６を含む。駆動ねじ５１１６は、ギアボックスサブアセンブリ５１０８ａの内部歯車装置５１０８ｃとねじ込み式に係合する近位ねじ山付き部分５１１６ａを含む。１つ以上のギアを含み得る内部歯車装置５１０８ｃは、１つ以上のベアリング（例えば、ベアリング５１０８ｄ）によってギアボックスサブアセンブリ５１０８に回転可能に支持される。駆動ねじ５１１６は、内部歯車装置５１０８ｃが駆動ねじ５１１６のねじ山付き近位部分５１１６ａの周りを、そして、矢印「Ｒ」で示されるように、ギアボックスサブアセンブリ５１０８ａに対して回転すると、矢印「Ｔ」によって示されるように、器具駆動アセンブリ５１００を通して画定される長手方向軸「ＸＸ」に沿った近位の位置と遠位の位置との間で軸方向に並進するように構成される。
【0116】
器具駆動アセンブリ５１００の駆動ねじ５１１６は、圧縮ばね５１１４の遠位端部分に遠位当接を提供するように機能するＣクリップ５１１８およびワッシャ５１２０をその上に支持するため、駆動ねじ５１１６がギアボックスサブアセンブリ５１０８に対して移動するにしたがって、圧縮ばね５１１４は、ギアボックスサブアセンブリ５１０８からの圧縮を受け得る。ワッシャ５１２０は、ギアボックスサブアセンブリ５１０８に対して駆動ねじ５１１６の並進距離を増加させることができるように、（別の実施形態で上記で詳述した停止キャップ３３７６の並進制限側面と比較して）近位のねじ山付き部分５１１６ａから十分に間隔があけられている。駆動ねじ５１１６は、その遠位部分にピン開口部５１１６ｂをさらに画定する。駆動ねじ５１１６は、駆動リンク５１２６のピン開孔部５１２６ａおよび駆動ねじ５１１６のピン開口部５１１６ｂを介して受容されるピン５１２４を介して駆動リンク５１２６に固定される。駆動リンク５１２６はさらに、その上部を通って延びる受容領域５１２６ｂと、駆動リンク５１２６の下部の反対側にあるスライドナブ５１２６ｃ（一方のみが示され、他方が反対側にある）とを画定する。
【0117】
図３９－４１を参照すると、器具駆動アセンブリ５１００の駆動リンク５１２６は、矢印「ｒ」によって示されるように、ナブ５１２６ｃを通して画定される旋回軸「ｐ」を中心に旋回して、遠位の位置（図３９および４０を参照）および近位の位置（図４１を参照）の間に駆動リンク５１２６を選択的に配置するように構成される。
【0118】
図４０および４１に見られるように、駆動リンク５１２６の受容領域５１２６ｂは、その内部に画定されたキャビティ５１２６ｄおよびポート５１２６ｅを含む。受容領域５１２６ｂは、駆動リンク２５１０の受容領域２５１６に関して上述したものと同様に、器具駆動シャフト１０２０の結合ボール１０２２を選択的に受容および保持するように構成される（図２１Ａおよび２１Ｂを参照）。特に、駆動リンク５１２６が遠位の位置（図４０）に配設されると、器具１０００の結合ボール１０２２は、駆動リンク５１１６のポート５１２６ｅを通過することができる（例えば、ポート５１２６ｅに出入りして、結合ボール１０２２を駆動リンク５１２６に選択的に結合することができる）。駆動リンク５１２６が近位の位置（図４１）に配設されると、結合ボール１０２２はポート５１２６ｅを通過するのを妨げられる（例えば、結合ボール１０２２はポート５１２６ｅの下のキャビティ５１２６ｄ内に着座するので、駆動リンク５１２６のロック壁５１２６ｆが結合ボール１０２２をキャビティ５１２６ｄ内に保持する）。
【0119】
図３７～４１を引き続き参照すると、器具駆動アセンブリ５１００はまた、引張ばね５１２２および内部筐体５１２８を含む。引張ばね５１２２は、一端で器具解放ボタン５１１２に結合され、他端で内部筐体５１２８に結合される。
【0120】
器具駆動アセンブリ５１００の内部筐体５１２８は、駆動リンク５１２６のスライドナブ５１２６ｃ（図３８を参照）をスライド可能に受容する近位端部分にナブチャネル５１２８ａを画定し、解放ボタン５１１２の遠位アーム５１１２ａ、器具レシーバ５１３０の近位部分、およびその中の器具１０００の近位部分を受容するその上部に、中央チャネル５１２８ｂを画定する。内部筐体５１２８は、その下部から遠位方向に延びるキー５１２８ｃをさらに含む。
【0121】
器具レシーバ５１３０は、筐体アセンブリ５１０２内に器具レシーバ５１３０を固定するように構成された保持器５１３２を含む。器具レシーバ５１３０は、ばね５１３６（例えば、圧縮ばね）およびラッチプレート５１３８を含むラッチプレートアセンブリ５１３４をさらに支持する。ラッチプレート５１３８は、レッジ５１３８ａと、レッジ５１３８ａから横方向に延びるラッチアーム５１３８ｂとを含む。ばね５１３６は、レッジ５１３８ａの上面に係合し（反対側の端が器具レシーバ５１３０に係合する）、レッジ５１３８ａをその圧縮時に器具レシーバ５１３０から離れる方向に促すように構成される。ラッチプレート５１３８はさらに、内部筐体５１２８のキー５１２８ｃを受容するように構成されたキー穴５１３８ｃを画定する。
【0122】
使用時、図３５～４２を参照すると、駆動リンク５１２６のポート５１２６ｅが器具レシーバ５１３０に画定された近位開口部５１３０ａと整列するように、駆動ねじ５１１６は遠位方向に前進して、近位の位置に向けて駆動リンク５１２６を旋回させる。器具１０００は、器具１０００の結合ボール１０２２は、駆動リンク５１２６のポート５１２６ｅを通過するように、器具レシーバ５１３０を通って近位に前進する。次に、駆動ねじ５１１６が近位方向に並進し、駆動リンク５１２６を近位の位置に向かって旋回させ、器具１０００が器具駆動アセンブリ５１００に固定されるように、結合ボール１０２２を駆動リンク５１２６のキャビティ５１２６ｄ内に捕捉する。駆動リンク５１２６がその近位の位置に向かって旋回するにしたがって、駆動リンク５１２６が器具１０００を近位に引き、ラッチアーム５１３８ｂが器具１０００（図３８を参照）に画定された環状凹部１０００ｒにスナップフィットして、器具１０００を器具駆動アセンブリ５１００にさらに固定させる。
【0123】
器具１０００を器具駆動アセンブリ５１００から分離させるために、例えば、器具交換を達成するために、駆動ねじ５１１６を遠位に前進させ、駆動リンク５１２６を遠位の位置（図４０を参照）に配置して、器具１０００の結合ボール１０２２を、駆動リンク５１２６のポート５１２６ｅを通して遠位に引き出せるようにする。図４２に見られるように、器具解放ボタン５１１２は、矢印「Ｐｒ」によって示されるように、筐体アセンブリ５１０２に対して近位にスライドされ得るため、ラッチアーム５１３８ｂは、器具解放ボタン５１１２の遠位アーム５１１２ａの遠位ナックル５１１２ｃに沿ってカム動作する。ラッチアーム５１３８ｂが遠位ナックル５１１２ｃに沿ってカム動作するとき、遠位ナックル５１１２ｃは、ラッチプレートアセンブリ５１３４（図３７を参照）のばね５１３６によって生成される圧縮力に抗して、矢印「ａ」（図４２）で示されるように、ラッチアーム５１３８ｂを器具１０００の環状凹部１０００ｒ内のその初期位置から離れるように駆動する。ラッチアーム５１３８ｂが環状凹部１０００ｒから分離され、結合ボール１０２２が駆動リンク５１２６から分離されたことにより、器具駆動アセンブリ５１００から器具１０００を分離するために、器具１０００を器具駆動アセンブリ５１００の器具レシーバ５１３０を通して近位に引き寄せることができる。
【0124】
器具１０００が器具駆動アセンブリ５１００から分離されると、器具解放ボタン５１１２が解放され、引張ばね５１２２は、器具解放ボタン５１１２をその遠位の位置に向かって引っ張り、ラッチプレートアセンブリ５１３４をその初期位置に引き出す。
【0125】
プロセスを必要に応じて繰り返すことにより、同じまたは異なる器具を器具駆動アセンブリ５１００に選択的に固定することができる。
【0126】
現在説明されているデバイスの任意の構成要素への、現在説明されているデバイスの任意の構成要素の固定は、溶接（例えば、超音波）、圧着、接着、締結、締まりばめ、スナップフィットなどの既知の固定技術、またはそれらの組み合わせを使用して達成できる。
【0127】
当業者であれば、本明細書において具体的に説明され、添付の図面に示される構造および方法が、非限定的で例示的な実施形態であり、説明、開示、および図面が、単に特定の実施形態を例示しているものと解釈されるべきであることを理解するであろう。したがって、本開示は、説明される厳密な実施形態に限定されることがなく、種々の他の変更および修正を、本開示の範囲または主旨から逸脱することなく、当業者により行うことができることを理解されたい。加えて、特定の実施形態に関連して示されるか、または記載される構成要素および特徴は、特定の他の実施形態の要素および特徴と、本開示の範囲から逸脱することなく組み合わせることができ、このような修正および変形もまた、本開示の範囲に含まれる。したがって、本開示の主題は、具体的に示され、記載されているものによって限定されない。
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18A】
【図18B】
【図18C】
【図19A】
【図19B】
【図19C】
【図19D】
【図20A】
【図20B】
【図20C】
【図21A-21B】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27A】
【図27B】
【図28A】
【図28B】
【図28C】
【図28D】
【図29A】
【図29B】
【図29C】
【図30A】
【図30B】
【図30C】
【図31A】
【図31B】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】