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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】2022-12-12
(45)【発行日】2022-12-20
(54)【発明の名称】手術器具のためのシース並びに関連するデバイス及び方法
(51)【国際特許分類】
A61B 50/00 20160101AFI20221213BHJP
【ＦＩ】
A61B50/00
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2018529175
(86)(22)【出願日】2016-12-20
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2019-01-31
(86)【国際出願番号】 US2016067705
(87)【国際公開番号】W WO2017120028
(87)【国際公開日】2017-07-13
【審査請求日】2019-12-10
【審判番号】
【審判請求日】2021-08-06
(31)【優先権主張番号】62/276,471
(32)【優先日】2016-01-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】510253996
【氏名又は名称】インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100135079
【弁理士】
【氏名又は名称】宮崎 修
(72)【発明者】
【氏名】ローダー，ジェフリー アール．
(72)【発明者】
【氏名】パーク，ウィリアム ジェイ．
【合議体】
【審判長】村上 聡
【審判官】内藤 真徳
【審判官】松田 長親
(56)【参考文献】
【文献】実開昭６２－１８１０１（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開平３－１０１９０１（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
A61B 1/00,17/00-17/94
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
手術器具のためのシースであって、遠位端と近位端とを有するスリーブと、
該スリーブの近位端部分にある保持機構とを含み、
該保持機構は、
前記近位端部分で前記スリーブに取り付けられるように構成されるスリーブ取付部分と、
該スリーブ取付部分から延びる係止環とを含み、
該係止環は、前記手術器具のコネクタ部分を受け入れるように構成され、
前記係止環は、弾性部分を含み、該弾性部分は、該弾性部分が撓んでいない第１の位置から、該弾性部分が第１の位置に対して径方向外向きに撓んだ第２の位置に撓むことができ、
前記弾性部分は、前記係止環の部分に加えられる径方向内向きに方向付けられる力に応答して前記第２の位置に撓むことができ、
前記弾性部分の前記第２の位置において、当該シースは、前記手術器具に対して移動可能であり、
前記弾性部分の前記第１の位置において、前記弾性部分は、前記シースを前記手術器具上の所定の位置に保持するように前記コネクタ部分と係合させられる、
シース。
【請求項2】
前記係止環は、前記第１の位置において円形の内部横断面及び細長い内部横断面のうちの一方を有し、前記第２の位置において前記円形の内部横断面及び前記細長い内部横断面のうちの他方を有する、請求項１に記載のシース。
【請求項3】
前記係止環は、前記保持機構の近位端部分で前記係止環の対向する横方向側面に位置付けられ、前記径方向内向きに方向付けられる力を受けるように構成される、一対の力適用面を含む、請求項１に記載のシース。
【請求項4】
前記スリーブは、円形の内部横断面及び細長い内部横断面のうちの１つを有する、請求項１に記載のシース。
【請求項5】
前記弾性部分は、径方向外向きに前記第２の位置に撓むように構成される第１及び第２の対向して配置される弾性部分を含む、請求項１に記載のシース。
【請求項6】
前記保持機構は、前記スリーブ取付部分の内面に１つ又はそれよりも多くの長手に延びるスプラインを更に含み、該１つ又はそれよりも多くの長手に延びるスプラインは、当該シースが前記手術器具上に組み立てられた設定において、前記コネクタ部分の１つ又はそれよりも多くの相補的な構成と相互作用して、前記手術器具に対する当該シースの回転を防止するように構成される、請求項１に記載のシース。
【請求項7】
前記第２の位置において、前記弾性部分は、前記コネクタ部分と係合して、遠位方向における前記手術器具に対する当該シースの軸方向移動を防止するように構成される、請求項１に記載のシース。
【請求項8】
前記保持機構は、内側保持機構部及び外側保持機構部を含み、該内側保持機構部及び該外側保持機構部は、該内側保持機構部と該外側保持機構部との間で前記スリーブの前記近位端部分をクランプするように構成される、請求項１に記載のシース。
【請求項9】
前記コネクタ部分は、傾斜した外面プロファイルを備える突起を含み、前記傾斜した外面プロファイルは、前記保持機構が、前記コネクタ部分の上で移動させられて、当該シースが前記手術器具と組み立てられる設定にされるときに、前記弾性部分を弾性的に変形させて、前記弾性部分を前記突起の周りで変形させるように構成される、請求項１に記載のシース。
【請求項10】
前記突起は、当該シースが前記手術器具と組み立てられる設定において前記弾性部分に当接するように構成される肩部を定める、請求項９に記載のシース。
【請求項11】
遠隔手術部位に導入されるように構成される遠位端を有する器具シャフトと、シースコネクタ部分とを含む、手術器具と、前記器具シャフトを少なくとも部分的に覆うように構成されるシーススリーブと、
該シーススリーブの近位端部分に配置されるシーススリーブ保持機構とを含み、
該シーススリーブ保持機構及び前記シースコネクタ部分のうちの少なくとも一方は、弾性部分を有する係止環を含み、
前記弾性部分は、前記弾性部分が撓んでいない状態にある第１の位置と前記弾性部分が前記第１の位置に対して撓んだ第２の位置との間で撓むことができ、
前記弾性部分は、前記係止環の部分に加えられる径方向内向きに方向付けられる力に応答して前記第２の位置に撓むことができ、
前記弾性部分は、前記弾性部分の前記第１の位置において前記器具シャフトを少なくとも部分的に覆う位置に前記シーススリーブを保持するように前記シースコネクタ部分と係合させられ、
前記弾性部分は、前記弾性部分の前記第２の位置において、前記第１の位置に対して径方向外向きに撓んだ位置にあり、前記シーススリーブが前記器具シャフトに対して移動されるのを可能にする、
手術器具シースアセンブリ。
【請求項12】
前記シーススリーブ保持機構は、前記シーススリーブの近位端部分に配置され、前記シーススリーブの遠位端は、前記器具シャフトの前記遠位端に近接して位置付けられるように構成される、請求項１１に記載の手術器具シースアセンブリ。
【請求項13】
前記シーススリーブ保持機構は、前記シーススリーブの前記近位端部分に取り付けられる、請求項１１に記載の手術器具シースアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願の参照）
この特許出願は、２０１６年１月８日に出願された「SHEATHS FOR SURGICAL INSTRUMENTS, AND RELATED DEVICES AND METHODS」という名称の米国仮特許出願第６２／２７６，４７１号の優先権及び出願日の利益を主張し、その全文を本明細書中に参照として援用する。
この特許出願は、２０１６年１月８日に出願された「SHEATHS FOR SURGICAL INSTRUMENTS, AND RELATED DEVICES AND METHODS」という名称の米国仮特許出願第６２／２７６，４７１号の優先権及び出願日の利益を主張し、その全文を本明細書中に参照として援用する。
【0002】
本開示の態様は、外科器具と共に使用するための保護シース、並びに関連するデバイス及び方法に関する。
【背景技術】
【0003】
遠隔操作される手術器具（例えば、ロボット技術で操作される器具のような、少なくとも部分的にコンピュータ支援で操作される手術器具）並びに手動操作される（例えば、腹腔鏡検査、胸腔鏡検査）手術器具を含むことができる、遠隔制御される手術器具が、しばしば、最小侵襲医療処置において使用される。そのような処置の間に、患者の体内に挿入されたカニューレを通じて延びることがある外科器具を遠隔操作して手術部位で処置を行うことができる。例えば、遠隔操作手術システム（例えば、ロボット手術システム）では、カニューレ及び手術器具を患者側カートのマニピュレータアームに取り付けることができ、外科医コンソールでの遠隔操作を介してそれらを遠隔操作してよい。
【0004】
そのような処置中に使用される器具は、多数の別個のコンポーネント（例えば、ジョイント及びリンク構造のような、ケーブル及び機械的部材）を有する複雑な機械的デバイスであることがある。従って、コストを削減するためには、器具が再使用可能であることが望ましい。しかしながら、手術器具の再使用は、一般的に、多数の小さなコンポーネント及びそのような器具内の狭い介在空間によってより困難にされる厳格な洗浄及び滅菌処置を必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
最小侵襲手術器具の洗浄処置を容易にするために並びに／或いはそのような器具の使用毎の費用を削減するために、使用中に器具シャフトを覆うシースが使用される。しかしながら、外科要員による器具上のシースの取付け及び取外しを容易にすることが望ましい。更に、使用中の偶発的な取外し及び器具に対する再配置を防止する器具への堅固な取付けを提供しながら、製造が比較的安価なシースを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の例示的な実施形態は、１つ又はそれよりも多くの問題を解決することがあり、且つ／或いは後続の記述から明らかになる１つ又はそれよりも多くの望ましい構成(features)を実証することがある。
【0007】
様々な例示的な実施形態によれば、手術器具のためのシースが、遠位端と近位端とを有するスリーブと、スリーブの近位端にある保持機構とを含んでよい。保持機構は、近位端でスリーブに取り付けられるように構成されるスリーブ取付部分と、スリーブ取付部分から延びる係止環とを含んでよく、係止環は、手術器具のコネクタ部分を受け入れるように構成される。係止環は、シースが手術器具に対して移動可能である第１の設定(first configuration)と、係止構成がコネクタ部分と係合してシースを手術器具上の所定の位置に保持するように構成される第２の設定(second configuration)との間で移動可能である、係止構成を更に含んでよい。
【0008】
更なる例示的な実施形態によれば、手術器具シースアセンブリが、遠隔の手術部位に導入されるように構成される遠位端を有するシャフトと、シースコネクタ部分とを含む、手術器具と、手術器具のシャフトを少なくとも部分的に覆うように構成されるシーススリーブと、シーススリーブの近位端部分に配置されるシーススリーブ保持機構とを含んでよい。シース保持機構及びシースコネクタ部分のうちの少なくとも一方は、移動可能な係止構成を含むことができ、移動可能な係止構成は、シースが器具に対して移動させられるのを可能にする第１の設定と、器具シャフトを少なくとも部分的に覆うようシーススリーブを所定の位置に保持するようシースをコネクタ部分に係合可能に係止する第２の設定とを有する。
【0009】
更に他の例示的な実施形態において、保護シースを手術器具に組み立てる方法が、手術器具の遠位作動端を覆う保護シースを手術器具の比較的近位に配置されるシースコネクタ部分に前進させるステップと、シースの保持機構を移動させてシースコネクタ部分と整列させるステップと、移動可能な係止構成を、保持機構がシースコネクタ部分に対して移動させられるのを許容する第１の設定からシースコネクタ部分及び保持機構上の相補的な係合構成(engagement features)を係止可能に係合させてシースを器具上の所定の位置に保持する第２の設定に移動させるステップとを含んでよい。
【0010】
更なる例示的な実施形態では、手術器具のシャフトから保護シースを取り外す方法が、横方向内向きに向けられる力を保持機構の近位端部分に適用して近位端部分を第１の設定から第２の設定に変形させるステップを含んでよく、第１の設定において、保持機構は、器具上のシースの位置を保持するために器具のコネクタ部分と係合させられ、第２の設定において、保持機構は、コネクタ部分から外され、シースは器具に対して移動可能である。方法は、保持機構が第２の設定にある間に、保持機構をコネクタ部分から離れる方向に遠位に移動させて、シースを取り外すステップを更に含んでよい。
【0011】
追加的の目的、構成、及び／又は利点は、部分的には後続の記述中に示され、部分的には本記述から明らかになり、或いは本開示及び／又は請求項の実施によって学習されることがある。これらの目的及び利点の少なくとも一部は、添付の請求項において特に指摘された要素及び組み合わせによって実現され且つ達成されることがある。
【0012】
前述の一般的な記述及び後続の詳細な記述は、例示的又は例証的であるに過ぎず、請求項を限定しない。むしろ均等物を含む請求項の全幅に範囲に権利が付与されるべきである。
【0013】
以下の詳細な記述から単独で又は添付の図面と共に本開示を理解することができる。図面は、本開示の更なる理解を提供するために含められ、本明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は、本教示の１つ又はそれよりも多くの例示的な実施形態を例示し、本記述と共に特定の原理及び動作を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】ある例示的な実施形態に従った遠隔操作手術システムの患者側カートの斜視図である。
【0015】
【0016】
【図3】ある例示的な実施形態に従った手術器具シースの概略的な斜視図である。
【0017】
【図4A】ある例示的な実施形態に従った、組み立てられていない設定における手術器具のシース保持器本体及びシースコネクタ部分の斜視図である。
【0018】
【0019】
【図5】他の例示的な実施形態に従った手術器具のシース保持器本体及びシースコネクタ部分の斜視図である。
【0020】
【図6】更に他の実施形態に従った手術器具のシース保持器本体及びシースコネクタ部分の斜視図である。
【0021】
【図7A】他の例示的な実施形態に従ったシース保持器本体の頂部及び側部斜視図である。
【0022】
【0023】
【図7C】他の例示的な実施形態に従った手術器具の詳細な部分斜視図である。
【0024】
【0025】
【図8A】他の例示的な実施形態に従った、組み立てられていない設定におけるシース及びシース保持器本体の斜視図である。
【0026】
【0027】
【0028】
【図9A】更に他の実施形態に従った器具シャフト上のシースの斜視図である。
【0029】
【0030】
【0031】
【0032】
【図10A】他の例示的な実施形態に従ったシース及び器具の斜視図である。
【0033】
【発明を実施するための形態】
【0034】
例示的な実施形態を例示するこの記述及び添付の図面は、限定として解釈されるべきでない。様々な機械的、構成的、構造的、電気的、及び動作的な変更が、この記述及び均等物を含む請求項の範囲から逸脱せずに行われることがある。幾つかの場合には、開示を不明瞭にしないために、周知の構造及び技法を詳細に示さず、詳細に記載しない。２以上（２つ又はそれよりも多く）の図における同等の番号は、同一又は類似の要素を表している。更に、１つの実施形態を参照して詳細に記載される要素及びそれらの関連する構成(features)は、実用的である場合にはいつでも、それらが特に示されても記載されてもいない他の実施形態に含まれることがある。例えば、ある要素が１つの実施形態を参照して詳細に記載されており、第２の実施形態を参照して記載されていないならば、その要素は、それにも拘わらず、第２の実施形態に含まれていると主張されることがある。
【0035】
本明細書及び添付の請求項の目的のために、他のことが示されていないならば、明細書及び請求項において使用される量、百分率、割合、及び他の数値を表す全ての数字は、それらが既にそのように修正されていない限り、全ての場合において「約」という用語によって修正されるものとして理解されなければならない。従って、逆のことが示されていない限り、以下の明細書及び添付の請求項に示される数値パラメータは、取得することが求められている所望の特性に依存して変化することがある近似値である。最低限でも、請求項の範囲への均等論の適用を制限する試みとしてではなく、各数値パラメータは、少なくとも、報告される有効数字の数及び通常の丸め技法の適用の観点から解釈されるべきである。
【0036】
本明細書及び添付の請求項において使用されるとき、単数形の表現及びいずれかの単語のあらゆる単数形の使用は、１つの参照に明示的且つ明白に限定されない限り、複数の参照を含む。本明細書において使用されるとき、「含む」という用語及びその文法上の変形は、列挙される品目の置換又は列挙される品目への追加であり得る他の同等の品目を除外しないよう、リスト中の品目の引用が限定的であることを意図しない。
【0037】
更に、この記述の用語法は、本開示又は請求項を限定することを意図しない。例えば、「頂」、「底」、「下方」、「上」、「下」、「上方」、「近位」、「遠位」及び同等の表現のような、空間的に相対的な用語は、図の向きに例示されるような他の要素又は構成に対する１つの要素又は構成の関係を記述するために使用されることがある。これらの空間的に相対的な用語は、図に示す位置及び向きに加えて、使用中又は動作中のデバイスの異なる位置（即ち、場所）及び向き（即ち、回転的な配置）を包含することを意図する。例えば、図中のデバイスが反転されるならば、他の要素又は構成の「下方」又は「下」として記載される要素は、その場合には、他の要素または機能の「上方」又は「上」になる。よって、例示的な用語「下方」は、上方及び下方の両方の位置及び向きを含むことができる。デバイスは他の方法で（９０度回転されて或いは他の向きに）方向付けされてよく、本明細書において使用する空間的に相対的な記述子は相応して解釈される。手術器具の相対的な近位及び遠位の方向は、図中に印されている。
【0038】
本開示は、様々な外科デバイスシース、そのようなシースのコンポーネント、そのようなシース及び関連コンポーネントの製造方法、システム、及び使用方法を想定する。本開示の例示的な実施形態によれば、最小侵襲外科処置のための器具は、シャフト、リスト機構、及び／又は手術器具の他の関節及び部分を覆う、取外し可能な（例えば、交換可能な）シースを利用する。シースは、手術器具の対応する（例えば、相補的な）シースコネクタ部分（同様に「シース接続部分」）と係合するように構成される保持機構を含むことがある。係合を通じて、保持機構は、外科処置を行う手術器具の使用中に、シースを器具に係止（ロック）して、手術器具の主軸の少なくとも部分及び／又は手術器具のリスト機構の少なくとも部分の上の所定の位置でシースを保持するように構成されてよい。保持機構は、医師、看護師、及び他の手術室又は病院職員のような、操作者による手作業の配置及び除去を容易にするように構成されてよい。例えば、幾つかの例示的な実施形態において、保持機構は、シースを片手で取り外し且つ装着するのを可能にするように構成されてよい。
【0039】
様々な例示的な実施形態において、シースをコネクタ部分との係合から係止解除（ロック解除）するのに十分な保持機構に対する力が存在しないときに、シースが器具から取り外されるのを防止するよう、保持機構は、手術器具に対するシースの移動を防止するために、手術器具のコネクタ部分と係止可能（ロック可能）に係合するように構成されてよい。更に、様々な例示的な実施形態において、本開示の保持機構は、シースが手術器具上で（係止可能に係合させられた）組み立てられた設定(assembled configuration)にあるときに手術器具に対するシースの回転を防止するように構成される、回転防止構成を含んでよい。そのような構成は、あらゆる回転向きにおいて或いは限定的な数の回転向きにおいて手術器具上のシースの組付けを可能にし、後者は、それらの構成が回転整列機構として働くことも可能にする。幾つかの実施形態において、手術器具の対応するシースコネクタ構造は、手術器具上に如何なる可動部品も含まないことがある。そのような構成(arrangement)は、手術器具の信頼性及び頑健性を高めることがあり、シース及び器具の組み立てにおいて使用者を容易にすることがある。例えば、再使用可能であるように設計される手術器具について、例示的な実施形態は、シースの接続に関係する器具の部分が故障することによって器具を再使用する能力に悪影響を与える危険性を最小限に抑える、シース保持および接続設計を提供する。
【0040】
本開示は、シーススリーブ本体を保持機構に接合する比較的安価な技法に加えて、比較的安価であり且つ押出及び／又は成形を介した製造を許容する、保持機構を含むシース用の材料を使用する、例示的な実施形態も想定する。
【0041】
本明細書に記載する様々な例示的な実施形態は、遠隔操作手術システムの患者側カートと共に使用される手術器具に関して議論されるが、本開示は、遠隔操作手術システム用の手術器具との使用に限定されない。例えば、本明細書に記載する手術器具を用いて組み立てるためのシースの様々な例示的な実施形態を手持ち式の手動外科器具と共に使用することができる。
【0042】
ここで図１を参照すると、遠隔操作手術システムの患者側カート１００の例示的な実施形態が示されている。遠隔操作手術システムは、ユーザから入力を受信して患者側カート１００に取り付けられる器具を制御する外科医コンソール（図示せず）を更に含んでよい。遠隔操作手術システムは、任意的に、例えば、それらの各々の全文を本明細書中に参照として援用する、２０１３年１２月５日に公開された「Multi-Port Surgical Robotic System Architecture」という名称の米国特許出願公開第２０１３／０３２５０３３Ａ１号、２０１３年１２月５日に公開された「Redundant Axis and Degree of Freedom for Hardware-Constrained Remote Center Robotic Manipulator」という名称の米国特許出願公開第２０１３／０３２５０３１号、及び２０１４年１０月７日に公開された「Surgical System Instrument Mounting」という名称の米国特許第８，８５２，２０８号に記載されるような、補助的な制御／ビジョンカート（図示せず）も含むことができる。更に、本明細書に記載する例示的な実施形態は、例えば、Single-Site（登録商標）シングルオフィス手術技術を具備する又は具備しないda Vinci Si（登録商標）Surgical System又はda Vince Xi（登録商標）Surgical Systemのような、da Vinci（登録商標）Surgical Systemと共に使用されてよく、Intuitive Surgical Inc.が全てを商品化している。しかしながら、当業者は、他の外科システムが、別個の補助／制御カートの部分として想定されるというよりもむしろ、例えば、患者側カート及び／又は外科医コンソールのような、例えば、手術システムの他のコンポーネント内のコントローラ及びプロセッサを含む、本開示のシース及び手術器具と共に使用されるものとして想定されることを理解するであろう。当業者が理解するように、制御及び処理アーキテクチャを手術システムの様々なコンポーネントの間に分散させることもできる。
【0043】
例示的な実施形態によれば、患者側カート１００は、ベース１０２と、メインコラム１０４と、メインコラム１０４に接続されたメインブーム１０６とを含む。患者側カート１００は、複数の（患者側マニピュレータと呼ぶこともある）遠隔操作マニピュレータアーム１１０，１１１，１１２，１１３も含み、各遠隔操作マニピュレータアームは、図2の例示的な実施形態に示すように、メインブーム１０６に接続されている。マニピュレータアーム１１０，１１１，１１２，１１３は、それぞれ、器具マウント部分１２０を含んでよく、器具１３０が器具マウント部分１２０に取り付けられてよく、器具１３０は、マニピュレータアーム１１０に取り付けられるものとして例示されている。マニピュレータアーム１１０，１１１，１１２，１１３の部分は、外科医コンソールでユーザによって提供される命令に従って外科処置中に操作されてよい。ある例示的な実施形態では、外科医コンソールから送信される（複数の）信号又は（複数の）入力が制御／ビジョンカートに送信され、制御／ビジョンカートは（複数の）入力を解釈し、患者側カート１００に送信されるべき（複数の）命令又は（複数の）出力を生成して、器具１３０（図１では１つだけのそのような器具が取り付けられている）及び／又は患者側カート１００で器具１３０を連結するマニピュレータアーム１１０の部分の操作を引き起こす。
【0044】
器具マウント部分１２０は、作動インターフェースアセンブリ１２２と、カニューレマウント１２４とを含んでよい。器具１３０のシャフト１３２が、外科処置中にカニューレマウント１２４及び取り付けられるカニューレを通じて遠隔部位に延びる。例示的な実施形態によれば、器具１３０の近位端にある力伝達機構１３４が、作動インターフェースアセンブリ１２２と機械的に連結される。当業者は、供給源（例えば、器具を支持するマニピュレータアーム上の電気モータ）から機械的な入力の力を受け取り、受け取った力を出力の力に変換及び／又は方向転換して、器具の比較的遠位端部分にあるコンポーネント（例えば、リスト、エンドエフェクタなど）を駆動させる、手術器具の力伝達機構をよく知っている。カニューレマウント１２４は、カニューレ１３６を保持するように構成されてよく、器具１３０のシャフト１３２は、外科処置中にカニューレ１３６を通じて手術部位に延びることがある。作動インターフェースアセンブリ１２２は、当業者がよく知っているように、外科医コンソールでの入力命令に応答し、力伝達機構１３４に力を伝達して、器具１３０を作動させるように制御される、様々な駆動機構及び他の機構を含んでよい。
【0045】
図１の例示的な実施形態は、例示の容易さのためにマニピュレータアーム１１０のみに取り付けられた器具１３０を示しているが、器具はマニピュレータアーム１１０，１１１，１１２，１１３のいずれかに及びそれぞれに取り付けられてよい。器具１３０は、鉗子又はグラスパ、針ドライバ、メス、はさみ、ステープラ、焼灼ツールなどのような、エンドエフェクタを備える、手術器具であってよく、或いは、遠隔手術部位の情報（例えば、視覚化、電気生理学的活動、圧力、流体流、及び／又は他の感知データ）を提供するために外科処置中に使用される内視鏡撮像器具又は他の感知器具であってよい。図１の例示的な実施形態において、エンドエフェクタ又は感知器具を備える手術器具は、マニピュレータアーム１１０，１１１，１１２，１１３のいずれかに取り付けられ、それらのいずれかと共に使用されてよい。しかしながら、本明細書に記載する実施形態は、図１の患者側カートの例示的な実施形態に限定されず、患者側カート構成を含む様々な他の遠隔操作手術システム構成が、本明細書に記載する例示的な実施形態と共に使用されてよい。
【0046】
図２は、手術器具２３０の例示的な実施形態をより詳細に示している。手術器具２３０は、シャフト２３３と、シャフト２３３の近位端に配置された力伝達ハウジング２３４と、シャフト２３３の遠位端に配置されたエンドエフェクタ２４０とを含む。図２の例示的な実施形態は、医療処置中に概ね広範囲に動く器具２３０のコンポーネントである、リスト機構２３１(wrist mechanism)及びエンドエフェクタ２４０を有する手術器具の実施形態を更に例示している。例示の実施形態において、リスト機構２３１は、延長部材２３５(extended member)をシャフト２３３に接続するジョイント２３２を含み、延長部材２３５は、エンドエフェクタ２４０を取り付けるマルチ部材リスト２３６(multi-member wrist)に繋がる。ジョイント２３２は、部材２３５の動きのための２つの角度的な自由度を有することができ、部材２３５は、その拡張された長さの結果として、リスト２３６及びエンドエフェクタ２４０のために有意な範囲の空間運動をもたらす。リスト２３６は、医療処置中にエンドエフェクタ２４０を移動させ且つ方向付ける１以上（１つ又はそれよりも多く）の自由度をもたらすように独立して制御されてよい、複数の椎骨を含む。リスト機構２３１の詳細は、ここでは、１つの種類のリスト機構の例示として提供されているに過ぎない。多くの他の種類のリスト機構が知られており、本明細書に記載するような取外し可能なシースと共に使用されることができる。例えば、Cooper et al.に発効した他の「Surgical tool having Positively Positionable Tendon-Actuated Multi-Disk Wrist Joint」という名称の米国特許第６，８１７，９７４号は、複数のディスク及びテンドン制御されたジョイントを含む幾つかの既知のリスト機構を記載している。加えて、当業者は、エンドエフェクタがシャフトに直接的に連結されて、手術器具が如何なるリスト機構を欠いてもよいことを理解するであろう。
【0047】
図２は、シャフト２３３が洗浄孔２２２を任意的に含んでよいことも例示しており、洗浄孔２２２は医療処置の間の器具２３０の内部の洗浄を容易にする。幾つかの場合において、そのような洗浄孔は、医療処置中に患者内に維持されることがある高圧領域からの生物学的材料又は気体流のための流路を作り出すという欠点を有する。しかしながら、本開示の例示的な実施形態によれば、交換可能なシースを器具２３０に装着し、洗浄孔２２２をシールして、生物学的材料又は気体が洗浄孔内に入り込むのを防止するのを助け、医療処置中に圧力差を維持するのを助ける。更に、医療処置の間にシースを取り外して、器具２３０を洗浄するときに洗浄孔２２２及び器具の他の部分にアクセスすることを可能にする。例えば、延長部材２３４にある孔のような、及び／又は隣接するリスト構造の間の空間によって創り出される間隙開口及び／又はエンドエフェクタがシャフトに連結される場所を介する、洗浄通路（図示せず）が、リスト機構２３１内にあることもできる。シースは、リスト機構２３１をシール（封止）することもできるが、汚染の場合には、シースによって保護される器具の洗浄を許容するために、シースを取り外すことができる。比較的大きいことがある或いはより低い機械的負荷要件を有するカメラ器具では、使用中に生体材料が有するカメラシステムへのアクセスの量を低減させながら、容易な洗浄を可能にするように、洗浄孔を大きく作ることができる。幾つかの状況において、一般には生体材料と直接的に接触しないカメラシステムのような器具は、完全なシールを必要としないことがある。
【0048】
ここで図３を参照すると、器具１３０（図１）又は器具２３０（図２）のような手術器具のシャフトの少なくとも一部を覆うように構成された保護シースの例示的な実施形態が例示されている。非限定的な例として、図３のシース３００は、その全体を本明細書中に参照として援用する２０１５年７月２８日にPark et al.に発効した「Sheath for Surgical Instrument」という名称の米国特許第９，０８９，３５１号に少なくとも記載されているシースと、機能、材料、及び／又は構造が類似する。シース３００は、近位端３０２と、遠位端３０４とを有し、近位端３０２は、様々な例示的な実施形態において、保護シース３００が手術器具に組み付けられるときに、伝達ハウジングに近接して配置されることがあり、遠位端３０４は、保護シース３００が手術器具に組み付けられるときに、手術器具のリスト機構又はエンドエフェクタに近接して配置されることがある。よって、例示的な実施形態において、シースは、手術器具の近位端伝達ハウジングからエンドエフェクタ又は撮像キャプチャデバイスのような感知要素まで器具シャフトの実質的に全長を覆うように延びて、エンドエフェクタ又は器具がその意図される機能を果たすことができるように、エンドエフェクタ又は器具の十分な露出を可能にしてよい。
【0049】
様々な開示する例示的な実施形態のシースは、器具シャフトが伝達ハウジングと接触する場所に配置される手術器具のシースコネクタ部分と係止可能に係合するように構成されるが、当業者は、適切な修正を伴う伝達ハウジングに対して遠位のシャフトに沿う場所を含む手術器具に沿う他の場所にコネクタ部分を設けることができることを理解するであろう。
【0050】
保護シース３００は、近位端３０２又はその近くに配置される保持機構３０６を含む。保持機構３０６は、器具上で組み立てられた設定(configuration)においてシース３００を係止可能に係合して保持するために、手術器具の部分に配置される１以上の対応する（例えば、相補的な）（図３には示されていない）構成と相互作用するように構成される。保持機構３０６は、シース３００のスリーブ３０８に取り付けられるものとして図３に例示されているが、保持機構３０６は、例えば、図１０Ａ及び図１０Ｂの例示的な実施形態に関連して以下により詳細に記載するような、シース３００のスリーブ３０８に形成される１以上の構成であってよく、或いはそのような１以上の構成を含んでよい。
【0051】
本明細書中の様々な例示的な実施形態に従ったシーススリーブは、他の手術及び構造物がシースなどを擦ることに起因する損傷から保護するよう比較的耐久性がある、気体がシーススリーブ壁を透過するのを可能にするが、生体材料及び液体の通過を阻止する、多孔質材料生体材料、誘電材料を含む、様々な特性を所望に付与するように選択される、様々な比較的フレキシブルな生体適合性材料で作られてよい。シーススリーブを単一の材料で作ることができるが、本開示は、例えば、異なる材料の層及び／又はスリーブの異なる長さ部分に沿って異なる特性を有する材料のような、異なる材料で作られるシーススリーブも想定する。例示的な実施形態では、本明細書中に参照として援用する２０１５年７月２８日に発行された（「SHEATH FOR SURGICAL INSTRUMENT」という名称の）米国特許第９，０８９，３５１Ｂ２号に開示される、そのような構造を作るために使用される様々なシースチューブ／本体構造及び材料を使用して、本開示のシーススリーブを作ることができる。
【0052】
図４Ａ乃至図９Ｄに関連して示し且つ記載するような幾つかの例示的な実施形態において、シース保持機構は、手術器具の相補的な構成(complimentary feature)との係止可能な係合をもたらすように構成される１以上の弾性部分を含む。弾性部分は、シースが器具の上に適合されるときに、弾性部分が器具の相補的な構成を越えて移動するに応じて撓む(deflect)ように構成され、ひとたびシース３００が器具と組み立てられると、手術器具の相補的な構成と係合するように構成される。
【0053】
保持機構の１以上の力適用面への十分な力の適用は、保持機構を器具の相補的な構成から外すことにより器具からのシースの取外しを可能にするよう、弾性部分を撓ませる。
【0054】
図４Ａは、例示的な実施形態においてコネクタ部分が器具シャフトと伝達ハウジング（例えば、図２のハウジング２３４）との間の接合部に設けられた、図２の手術器具２３０と類似の構成を有してよい、手術器具１０３０のシースコネクタ部分４１３と相互作用するように構成された保持機構４０２を含む、シース４００の例示的な実施形態を示している。図４Ａの実施形態において、保持機構４０２は、シーススリーブ４０５の近位端に固着された概ねチューブ形状の保持器本体４０３を含む。保持器本体４０３は、その遠位端部分に配置されたシーススリーブ取付部分４０６を有する。シーススリーブ取付部分４０６は、以下に更に詳細に記載するように、シース４００のスリーブ４０５に固着されるように構成される。シーススリーブ取付部分４０６から近位に延びるのは、保持器本体４０３の近位端４０８を定める係止環４０４(locking collar)である。係止環４０４は、１以上の弾性部材４１０を含む。弾性部材４１０は、図４Ａに示すように、保持器本体４０３と一体的に形成（例えば、成形）されてよく、或いは保持器本体４０３とは別個に形成された保持機構４０２のコンポーネントを含んでよい。
【0055】
シース４００が器具上で組み立てられた設定にあるとき、弾性部材４１０は、器具１０３０のシースコネクタ部分４１３の１以上の相補的な保持構成４１２と係止可能に係合するように構成される。図示の例示的な実施形態において、シースコネクタ部分４１３の相補的な保持構成４１２は、傾斜部分４１４(ramped portion)を備える円周方向に配置された突起を含み、傾斜突起４１４は、器具シャフト１０３２の長手軸に対して鋭角を備える概ね円錐台形（切頭円錐形）の表面プロファイルを有してよい。より具体的には、傾斜部分４１４は、手術器具の軸方向に沿って遠位から近位への方向に上向き及び外向きに延びる。このようにして、弾性部材４１０の表面が傾斜部分４１４の始まりに接触するようになると、継続的な力が保持器本体４０３に加えられて、保持器本体を接続部分４１３の上でスライドさせるに応じて、弾性部材４１０は傾斜部分４１４によって徐々に広げられる。最終的に、弾性部材４１０は相補的な保持構成４１２を越えて近位に移動し、それらの初期的な変形されていない設定に戻る。保持構成４１２の保持面４１６は、シャフト１０３２の長手軸に対して実質的に直交して配置され、弾性部材４１０との相互作用によって、シースが器具上に組み立てられた設定におけるシースの軸方向下向きの移動を防止する肩部（ショルダ）を提供する。換言すると、弾性部材の変形させられていない設定において、弾性部材は、表面４１６によって提供される肩部と接触するようになり、保持機構４０２の、よって、シースの遠位方向における軸方向の移動を防止する。
【0056】
当業者は、保持機構４１２がコネクタ部分４１３の円周の周りの連続的な構成であってよく或いは円周の周りの選択的な位置に配置された複数の構成であってよく、それは器具に対する所望の回転位置にシースを方向付けるのを助けることがあることを理解するであろう。
【0057】
シース４００は、器具１０３０のシースコネクタ部分４１３上で保持器本体４０３の係止環４０４を前進させることによって、器具１０３０上の組み立てられた設定において配置されてよい。係止環４０４を軸方向に移動させて手術器具のシースコネクタ部分４１３と係合させると（即ち、近位方向に係止環４０４を移動させると）、保持機構４１２の傾斜部分４１４は弾性部材４１０と接触するようになる。近位方向への係止環４０４の継続的な移動は、弾性部材４１０を傾斜部分４１４によって横方向（例えば、径方向）に外向きに撓ませる。径方向外向きの弾性部材４１０の撓みは、相補的な保持構成４１２が弾性部材４１０の間を通り、弾性部材４１０を越えて軸方向に移動するのを可能にする。
【0058】
図４Ｂに示すように、ひとたび弾性部材４１０が相補的な保持構成４１２の傾斜部分４１４をクリアすると、弾性部材４１０はそれらの初期的な撓んでいない設定に戻り、相補的な保持構成４１２の保持面４１６の近位に位置付けられる。弾性部材４１０がそれらの撓んでいない設定に戻り、器具１０３０のシースコネクタ部分４１３の部分と接触するとき、弾性部材４１０の比較的急激な動きは、シース４００が器具１０３０のシースコネクタ部分４１３と完全に係合したことの可聴表示又は触覚表示を生み出すことがある。例えば、そのような表示は、可聴ノイズ（例えば、「クリック」）、操作者の触感をもたらす保持構成４１２を通じて進む低周波数振動波、又は同等物のうちの１以上を含んでよい。保持面４１６の肩部の故に、相補的な保持構成４１２の保持面４１６（図４Ａ）と１以上の弾性部材４１０との間の機械的干渉は、シース４００を器具１０３０シャフト１０３２上の所定の位置に保持（係止）して、器具又はシース保持機構４０２に対して作用する十分な力がない場合に、手術器具に対する保持機構４０２の軸方向の移動及び分解を防止する。
【0059】
（例えば、外科処置における）器具１０３０及びシース４００の使用に続いて、シース４００を取り外して器具１０３０を洗浄する（例えば、滅菌する）こと、例えば、再使用のために器具を再処理することが必要であるか或いは望ましいことがある。依然として図４Ｂを参照すると、器具１０３０からシース４００を取り外すために、例えば、弾性部材４１０から実質的に９０度だけ離れた近位端４０８上の場所で、径方向内向きに方向付けられた力４１８（例えば、締付力）が保持器本体４０３の近位端４０８に加えられてよい。例えば、保持器本体４０３は、力適用面４２０，４２２で操作者によって把持されてよい（例えば、狭窄されてよい）。力適用面４２０，４２２に加えられる径方向内向きの力は、弾力部材４１０がシースコネクタ部分４１３から離れる方向に撓む間に、力適用構成４２０，４２２に及びその周りに配置される保持器本体４０３の近位端４０８の部分を器具１３０のシースコネクタ部分４１３に向かって内向きに撓ませる。換言すれば、圧縮力４１８が力適用面４２０，４２２に加えられるときに、弾性部材４１０の横（例えば、径方向）方向距離が増加することがある。横方向（例えば、径方向）に保持構成４１２を越える弾性部材４１０の外向きの撓みは、弾性部材４１０が相補的な保持構成４１２をクリアすることを可能にし、保持構成４０２及びシーススリーブを器具１０３０に対して遠位に移動させることによって、係止環４０４が器具１０３０から取り外されたシース４００及びコネクタ部分４１３から外される（係止解除される）ことを可能にする。
【0060】
幾つかの例示的な実施形態において、弾性部材４１０及び／又は保持器本体４０３の他の部分は、力４１８の下で弾性的に変形する。追加的に又は代替的に、弾性部材４１０及び／又は保持器本体４０３の他の部分は、力４１８の下で塑性変形する。幾つかの実施形態において、シース４００は、１回の使用の後に処分されてよい。
【0061】
シース４００の保持器本体４０３は、弾性部材４１０及び力適用面４２０，４２２の撓みを容易にする弾性材料で作られてよい。非限定的な例として、保持器本体４０３は、ナイロン、ポリエーテルブロックアミド（ＰＥＢＯＸ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、又は他のポリマのような、熱可塑性物質で作られる。幾つかの実施形態において、保持器本体４０３は、繊維強化ポリマのような複合材料で作られ、且つ／或いは非ポリマ材料を含んでよい。保持器本体４０３は、射出成形、鋳造、機械加工のようなネガティブ製造プロセス(negative manufacturing processes)、及び／又は溶融堆積モデリング(fused deposition modeling)、粉末床焼結(powder bed sintering)などのような付加的な製造プロセス(additive manufacturing processes)のような、成形プロセスを使用して作られてよい。幾つかの実施形態において、保持器本体４０３及びシーススリーブ４０５は、シーススリーブ４０５への保持器本体４０３の取付けを容易にするために、同一又は類似の材料で作られる。１つの例示的な実施形態において、保持器本体４０３及びシーススリーブ４０５は、両方とも、ポリエーテルブロックアミドを含む。しかしながら、保持器本体４０３及びシース４００の他の部分又はコンポーネントは、適切な特性を示す任意の材料を含んでよい。例えば、幾つかの実施形態において、材料は、少なくとも部分的に、剛性、弾性率、又は所望であることがある他の機械的特性に基づいて、選択されてよい。非限定的な例として、幾つかの適切な材料は、約５００ＭＰａ～約５０００ＭＰａの範囲の弾性率を示してよい。他の適切な材料は、例えば、約５００ＭＰａ未満の又は約５０００ＭＰａを超える弾性率を含んでよいのに対し、壁厚は調整されて補償される。幾つかの実施形態において、材料は、成形性、機械加工性などのような、製造特性に基づいて、選択されてもよい。原料は、少なくとも部分的に、原材料のコスト、そのような材料と共に機能するのに適した製造プロセスと関連付けられるコストなどに基づいて、選択されてよい。幾つかの実施形態では、例えば、１回の使用（即ち、使捨て）に限定されたシースについては、比較的低コストの材料が望ましいことがある。他の材料選択基準は、非限定的に、材料が有意な劣化を伴わずに様々な滅菌プロセス（例えば、ガンマ線滅菌、エチレンオキシド滅菌、オートクレーブ、電子ビーム滅菌など）に耐える材料の能力、及び、例えば、ラテックスを含まないことのような、材料の生体適合性を含んでよい。
【0062】
保持器本体４０３及びシーススリーブ４０５は、任意の適切な方法によって互いに取り付けられてよい。非限定的な例として、保持器本体４０３及びシーススリーブ４０５は、超音波溶接、レーザ溶接、スピン溶着などのような、溶接プロセスによって互いに融着されてよい。幾つかの例示的な実施形態では、接着剤を使用して保持器本体４０３をシーススリーブ４０５に固着してよい。１つの例示的な実施形態において、保持器本体４０３は、１以上のスポット溶接を使用してシーススリーブ４０５に固着される。幾つかの実施形態において、シーススリーブ４０５は、図８Ａ乃至図８Ｃに関連して以下により詳細に記載するように、機械的な取付装置を用いて保持器本体４０３に固着されてよい。
【0063】
保持器本体４０３は、シース４００の装着及び取外しのための弾性部材４１０の変形を容易にするように構成された幾何学的形状を有してよい。例えば、図４Ａ及び図４Ｂの実施形態において、保持器本体４０３は、シーススリーブ取付部分４０６に沿う円形の内部横断面から、近位端４０８及び係止環４０４にある細長い（例えば、長円形又は楕円形の）内部横断面まで漸進的に移行する断面形状を有してよい。初期的な非変形状態において、力適用面４２０，４２２は、長円形体の長軸Ａｍａの両端に向けられるのに対し、弾性部材４１０の部分は、長円形体の短軸Ａｍｉに位置付けられる。力適用面４２０，４２２に力が加えられると、長軸Ａｍａは長くなるのに対し、短軸Ａｍｉは短くなり、少なくとも弾性部材４１０の周りの近位端４０８及び係止環４０４の細長い断面形状は変形する。幾つかの実施形態では、力適用面４２０，４２２に加えられる力に起因する変形の下で、主軸Ａｍａ及び短軸Ａｍｉは実質的に等しくなり、少なくとも弾性部材４１０を含む並びに力適用面４２０，４２２に近接する近位端４０８での保持器本体４０３の断面形状は、実質的に円形になる。短軸Ａｍｉが十分な長さだけ伸長する結果、弾性部材４１０は、器具１０３０の相補的な保持構成４１２から外れる（係止解除される）のを許容するのに十分な量だけ、径方向外向きに撓む。
【0064】
保持器本体４０３は、弾性部材４１０を十分に変形させてシース４００を取り外すために力適用面４２０，４２２に加えられるのに必要な圧縮力４１８が特定の閾値より下であるように、構成されてよい。例えば、保持器本体４０３は、シース４００を取り外すために力適用面４２０，４２２に加えられるのに必要な力４１８が十分に低いので、操作者（例えば、医師、看護師など）が、手作業で、例えば、片手で力４１８を加えることによってシース４００を取り外すことができるように、構成されてよい。非限定的な例として、力適用面４２０，４２２に加えられることが必要とされる圧縮力４１８は、約２ポンド－力（ｌｂｆ）～約１０ポンド－力（ｌｂｆ）の範囲、例えば、約４ポンド－力（ｌｂｆ）であってよい。しかしながら、例えば、使用者の手によって力が加えられる代わりに、力を加えるように設計されたツールが使用されるならば、必要とされる加えられる力はより高くてよい。
【0065】
力適用面４２０，４２２に加えられるのに必要とされる圧縮力４１８の大きさは、少なくとも部分的に、保持器本体４０３を構成する材料の特性に依存することがある。例えば、相対的に高い弾性係数を有する材料は、比較的低い弾性係数を有する材料と比較して、相応してより高い力を必要とすることがある。加えて、保持器本体４０３の幾何学的形状は、器具１０３０からシース４００を取り外すのに必要とされる力４１８の大きさに影響を及ぼすことがある。例えば、保持器本体４０３の比較的厚い壁及び比較的厚い弾性部材４１０は、比較的より薄いコンポーネントよりも、シース４００を取り外すのに比較的より大きな力を必要とすることがある。
【0066】
力適用面４２０，４２２は、操作者による操作を容易にするように構成された構成を含んでよい。例えば、力適用面４２０，４２２は、握りを向上させるために及び／又は力適用面４２０，４２２の触覚認識を可能にするために、隆起４２４(ridges)、ローレット切り(knurling)、又は他のテクスチャ(textures)若しくは構成(features)のような、構成(features)を含んでよい。
【0067】
加えて、保持器本体４０３は、シース４００を取り外す弾性部材４１０の撓みをもたらす圧縮力４１８の大きさを変更するように構成されたレリーフ(reliefs)を含んでよい。レリーフは、弾性部材４１０に応力を集中させて、所与の加えられる力についてより大きな弾性部材４１０の撓みをもたらすよう、係止環４０４のフレキシビリティ（例えば、弾性変形性）を増大させることがある。更に、レリーフは、係止環４０４において塑性変形、破損などを引き起こす、さもなければ比較的高い応力を受けることがある、係止環４０４の領域を解放することがある。図４Ａ及び図４Ｂに示すレリーフ４２６は、「Ｉ」形状の切欠部分として構成されているが、図示の構成と異なる構成が想定される。係止環の壁の切欠部分を設けることの他に、レリーフは、保持器本体４０３の円周の周りの特定の場所で異なる及び／又はより薄い材料を使用することによるような、保持器本体の壁の他の薄肉化によって、提供されてよい。加えて、幾つかの実施形態は、如何なるレリーフをも含まなくてよい。そのような実施形態は、上述の弾性部材４１０と実質的に同様に相補的な保持構成４１２と相互作用するように構成された保持器本体４０３の近位端４０８に配置された１以上の径方向内向きに延びる突起又は肩部を含んでよい。例えば、保持器本体４０３は、内面にアンダーカット(undercut)を含んでよく、その部分は、相補的な保持構成４１２の近位方向に面する表面と相互作用する遠位方向に面する表面を形成する。
【0068】
様々な例示的な実施形態は、ひとたびシースが器具上の組み立てられた設定になると、器具に対するシースの回転を防止することも想定する。例えば、使用中又は輸送中の器具に対するシースの回転は、シース４００を裂かせ、引き裂かせ、或いは他の方法で劣化させることがある。しかしながら、装着の容易さ及び速さのために、器具に対する特定の回転的な整列においてシースを整列させることを操作者に求めることは望ましくないことがある。
【0069】
従って、図５は、本開示の例示的な実施形態に従って保持機構５００の他の実施形態を示している。保持機構５００の機能性は、多くの点において、図４Ａ及び図４Ｂに関連して記載した保持機構４０２の機能性と類似してよい。明瞭性のために、器具１０３０0（図４Ａ）のシャフト１０３２（図４Ａ）は、図５の例示から省略されている。シース保持機構５００は、複数の長手方向に向けられた並びに円周方向に離間させられた内部スプライン５０５を含む、係止環４０４の遠位部分の内面５０２を有する。器具（図示せず）のシースコネクタ部分５１３が、内部スプライン５０５と相互作用するように構成された複数の長手方向に向けられた並びに円周方向に離間させられた凹部５１０を備える、外面５０８を有してよい。シース保持機構５００が器具のシースコネクタ部分５１３と係合させられると、内部スプライン５０５は凹部内に受け入れられて、シースコネクタ部分５１３に対してシース保持機構５００を整列させ、且つシースコネクタ部分５１３に対するシース保持機構５００の回転を防止し、よって、保持機構５００がシースコネクタ部分５１３上で組み立てられ且つ係止された設定において、器具に対するシースの回転を防止する。
【0070】
幾つかの実施形態において、内部スプライン５０５及び凹部５１０は、シースコネクタ部分５０６とのシース保持機構５００の自己整列を容易にするように構成された構成及び／又は幾何学的形状を含んでよい。例えば、凹部５１０間のコネクタ部分のエッジ及び／又は内部スプライン５０５は、丸い先端５１２(leading ends)を有することができる。シース保持機構５００がスライドしてシースコネクタ部分５１３と係合すると、丸い先端５１２は、内部スプライン５０５及び凹部５１０の自己整列を容易にする。よって、シース保持機構５００は、使用者による最小の又は皆無の外部回転力で、シースコネクタ部分５１３と自己整列するように構成される。シース保持機構５００を器具１０３０のシースコネクタ部分５１３に装着し得る回転の向きの数は、少なくとも部分的に、内部スプライン５０５及び凹部５１０の数及び／又は構成によって決定されてよい。例えば、内部スプライン５０５及び凹部５１０のピッチは、シース保持機構５００をシースコネクタ部分５１３に装着し得る回転の向きの数を決定することがあり、ピッチが大きければ大きいほど、可能な装着される回転の向きはより多く、ピッチが小さければ小さいほど、可能な装着される回転の向きはより少ない。
【0071】
加えて、幾つかの実施形態において、シース保持機構５００及びシースコネクタ部分５１３は、１以上の所定の回転の向きにおいてシースコネクタ部分５１３とのシース保持機構５００の整列を要求するように構成される構成を含んでよい。例えば、シース保持機構５００をシースコネクタ部分５１３上に完全に装着することができる前に、異なるサイズ、形状、及び／又は構成を有する１以上の内部スプライン及び対応する１以上の凹部が互いに回転的に整列させられなければならないよう、内部スプラインのうちの１以上の内部スプライン及び凹部のうちの対応する１以上の凹部は、残余の内部スプライン及び凹部とは異なるサイズ、形状、及び／又は構成を有してよい。
【0072】
例えば、図６に示すように、シース保持機構５０００は、複数の内部スプライン５０５０を含み、シースコネクタ部分５１３０は、複数の凹部５１００を含む。複数の凹部５１００のうちの少なくとも１つの凹部５１０２は、複数の凹部５１００のうちの他の凹部とは異なる寸法（例えば、シースコネクタ部分５１３０の周りの異なる円周方向の幅Ｗ）を有し、複数の内部スプライン５０５０のうちの対応する少なくとも１つの内部スプライン（図示せず）は、シース保持機構５０００をシースコネクタ部分５１３０上に完全に装着することができる前に、対応する少なくとも１つの内部スプライン（図示せず）と整列させられなければならない。図６の実施形態は、複数の凹部５１００の他の凹部よりも大きな幅ｗを有する少なくとも１つの凹部５１０２を示しているが、少なくとも１つの凹部５１０２の追加的な又は他の寸法又は構成が、複数の凹部の他の凹部に対して変更されてよい。例えば、少なくとも１つの凹部５１０２及び対応する少なくとも１つの内部スプラインの長さ、深さ（例えば、径方向の寸法）又は形状のうちの１以上は、複数の凹部５１００の他の凹部及び複数の内部スプライン５０５０の他の内部スプラインに対して変更されてよい。
【0073】
幾つかの実施形態は、多数の可能な装着の向きを提供するために、シース保持機構５０００及びシースコネクタ部分５１３０の円周の周りで離間させられてよい、他のスプライン及び凹部とは異なる寸法を有する複数のスプライン及び対応する凹部を含んでよい。例えば、他のスプライン及び凹部とは異なる寸法を有する２つのスプライン及び対応する凹部は、１８０度だけ離された２つの可能な装着の向きを提供するために、シース保持機構５０００及びシースコネクタ部分５１３０の円周の周りで１８０度だけ離間させられてよい。他のスプライン及び凹部とは異なる寸法を有する３つのスプライン及び対応する凹部は、１２０度だけ離された３つの装着の向きを提供するために、１２０度だけ離間させられてよく、他のスプライン及び凹部とは異なる４つのスプライン及び対応する凹部は、９０度だけ離された４つの装着の向きを提供するために、９０度だけ離間させられてよいなどである。シースコネクタ部分５１３０に対するシース保持機構５０００の回転の向きを制約することは、シースの設計及び／又は材料特性を、シースを取り付ける手術器具のエンドエフェクタ及び／又は器具シャフトの特定の動作又は動作範囲に合わせて調整することを可能にする。当業者は、所望の係合及び／又は回転的な整列を達成するために、様々な他の構成、配置、並びにスプライン及び凹部の数が使用されてよいことを理解するであろう。
【0074】
図７Ａ及び図７Ｂは、本開示に従ったシース保持機構の更に他の例示的な実施形態を示している。シース保持機構５００は、以下に記載する相違を伴って、図４～図５の例示的な実施形態と同様に構成されてよい。この実施形態では、図７Ｃに部分的に描く器具シャフト６３２のような、細長い（例えば、長円形の又は楕円形の）外側横断面形状を有する器具シャフトを覆うように構成された、細長い（例えば、長円形の又は楕円形の）断面（図示せず）の類似の形状のシーススリーブを受けるように構成されるように、シース保持機構６００は、図７に示すような、実質的に細長い（例えば、長円形の又は楕円形の）内部横断面形状を備える、シーススリーブ取付部分６０６を含む。シース保持機構６００の断面形状は、シーススリーブ取付部分６０３の長円形状から、図７に示すような、近位端を含む係止環６０４での実質的に円形の内部横断面形状に漸進的に移行してもよい。図４及び図５の実施形態におけるように、対向して配置された弾性部材６１０及び対向して配置された力適用面６２０，６２２が係止環６０４の近位端に設けられ、弾性部材６１０は、それぞれの力適用面６２０，６２２から９０度だけオフセットさせられている。
【0075】
図７Ｃを参照すると、シース保持機構６００及び関連するシーススリーブ（図示せず）は、シースコネクタ部分６１３と器具シャフト６３２とを備える器具に装着されてよい。シースコネクタ部分６１３は、例えば、長円形又は楕円形のような、シース保持機構６００のシーススリーブ取付部分６０６の開口及び断面形状に対応する形状を有してよい。シースコネクタ部分６１３は、複数の突起６１４のような相補的な保持構成を含んでよい。例えば、図７Ｃに示すように、シースコネクタ部分６１３は、その長円形状の長軸の両端に配置される２つの突起６１４を含んでよい。シースは、シース保持機構６００及びスリーブを器具（図示せず）の遠位端の上で案内して、シースコネクタ部分６１３の上で器具シャフト６３２に沿ってシース保持機構６００及びシーススリーブを前進させることによって、器具上に装着されてよい。シース保持機構６００の係止環６０４が楕円形（長円形）のシースコネクタ部分６１３に接触すると、係止環６０４の開口の円形の断面とシース取付部分６０６の長円形の断面との間の漸進的な移行は、（例えば、シース取付部分６０６の長軸が第１の向きにおいて又は第１の向きから１８０度だけ回転させられた第２の向きにおいてシャフト６３２及びシースコネクタ部分６１３の長軸と整列させられるように）、シース保持機構６００を、２つの向きのうちの１つにおいて楕円形（又は長円形）のシースコネクタ部分６１３及び手術器具のシャフト６３２との整列するよう方向付ける。
【0076】
上記で議論した図３～図５の例示的な実施形態と同様の方法において、器具に対する近位方向へのシースの継続的な前進で、シース保持機構６００の弾性部材６１０は、それらがシースコネクタ部分６１３の突起６１４の遠位に位置付けられた傾斜表面と接触するようになると、横方向に（例えば、径方向に）外向きに撓んで、それらが突起６１４を越えて近位方向に移動する十分な隙間を提供することを可能にする。それらの弾性の故に、それらがひとたび突起６１４を越えると、弾性部材６１０は、図７Ｄに示すように、それらの初期的な位置に戻る（即ち、変形させられていない設定に戻る）。図７Ｄに示す、保持機構６００がシースコネクタ部分６１３上に組み立てられた設定において、突起６１４と弾性部材６１０との間の干渉は、保持機構６００及びシースが器具に対して軸方向に移動するのを防止し、よって、シースを器具シャフト６３２上の所定の位置に係止する。突起６１４は、図３～図５の例示的な実施形態の保持構成に関して上述したものと類似する表面を有して、弾性部材６１０と突起６１４との干渉をもたらすことにより、保持機構６００及び保持機構に取り付けられたシーススリーブが器具に対して軸方向に取り外されるのを防止する。
【0077】
シース保持機構６００及びシースを器具から取り外すために、横方向（例えば、径方向）内向きに向けられる力６１８を力適用面６２０，６２２に加えて、係止環６０４を、少なくともシース保持機構６００の弾性部材６１０を含む近位端部分で、その円形の断面形状から細長い（例えば、長円形又は楕円形の）断面形状に変形させることにより、弾性部材６１０の間の距離を増大させる。十分な適用される力６１８の下で、弾性部材６１０の間の距離は、突起６１４から外れる（係止解除する）ように増加し、保持機構６００を突起６１４を越えて遠位に移動させるのに十分な隙間を提供する。次に、シース保持機構６００をシースコネクタ部分６１３から外し、シースを器具から取り外すことができる。
【0078】
更に他の例示的な実施形態において、シース保持機構は、熱融着又は接着結合とは対照的に、シーススリーブへの機械的な取付けをもたらすように構成されてよい。幾つか場合において、シースのスリーブは、シーススリーブの材料特性、保持機構の材料特性、又はそれらの両方の故に、シースの保持機構に融着又は結合することが困難又は不可能なことがある。例えば、幾つかの実施形態において、シーススリーブは、保持機構が作られる可能性が高い他の材料に容易に溶着又は他の方法で結合しないことがある、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のような材料で作られてよい。従って、シースのシーススリーブ及び保持機構は、以下に記載するように、機械的取付けコンポーネントを使用して互いに取り付けられてよい。
【0079】
ここで図８Ａの例示的な実施形態を参照すると、シース７００は、シーススリーブ７０２と、外側保持機構部７０３と内側保持機構部７０７とを有する保持機構とを含む。外側保持機構部７０３は、以下に記載するように、内側保持機構部７０７への取り付けのための係合構成(engagement feature)を含むことを除いて、図３～図５の保持機構の実施形態と同様に構成されてよい。例えば、外側保持機構部７０３は、シーススリーブ７０２の近位部分を受け入れるように構成され、シーススリーブ取付部分７０６と、シーススリーブ取付部分７０６から延びる係止環７０４とを有する。内側保持機構部７０７は、図８Ｂ及び図８Ｃに示すように、シーススリーブ７０２の近位端部分７０８内に挿入されるように構成される。外側保持機構部７０３及び内側保持機構部７０７は、内側保持機構部７０７を外側保持機構部７０３に機械的に連結するように構成されるインターロック構成を含んで、シーススリーブ７０２の近位端部分７０８をそれらの間に捕捉する。例えば、内側保持機構部７０７は、外側保持機構部７０３のシーススリーブ取付部分７０６の遠位端７１２と係合するように構成された撓み可能な保持タブ７０９を含んでよい。
【0080】
ここで図８Ｃを参照すると、外側保持機構部７０３をシーススリーブ７０２の近位端部分７０８の上に並びにスリーブ７０２の近位端部分７０８内に位置付けられる内側保持機構部７０７の上に位置付けることができる（図８Ｂ）。図８Ａに見ることができるように、近位端部分７０８は、内側保持機構部７０７の撓みタブ７０９を受け入れるように位置付けられ且つ構成された、スリーブの側壁に長手方向に向けられた切欠部分７１１を含む。図８Ａ～図８Ｃの例示的な実施形態では、内側保持機構部７０７の周りに互いに対向して配置された2つの撓み可能な保持タブ７０９と、スリーブ７０２の近位端部分７０８の周りに互いに対向して配置された２つの切欠部分７１１とがある。しかしながら、当業者は、本開示が２つの撓み可能な保持タブの使用に限定されず、１つ又は２つよりも多くを含む任意の数が使用されてよいことを理解するであろう。
【0081】
外側保持機構部７０３のスリーブ取付部分７０６がスリーブ７０２の近位端部分７０８を越えてタブ７０９上の径方向外向きに延びる突起７０９１と係合させられるときに、内側保持機構部７０７上の保持タブ７０９は内向きに撓む。外側保持機構部７０３が図８Ｃに示すその最終的な位置に達すると、スリーブ取付部分７０６の遠位端７１２は、切欠部分７１１の端の直ぐ上に位置するようになり、径方向外向き延びる突起７０９１がスリーブ取付部分７０６の内面との接触から解放されるのを可能にすることにより、撓み可能な保持タブ７０９を、突起７０９１が切欠部分７１１を通じて延びる撓み可能な保持タブの初期的な設定に戻し、且つ外側保持機構部７０３の遠位軸方向移動を防止する表面を提供する（図８Ｃを参照）。よって、内側保持機構部７０７及び外側保持機構部７０３によってシーススリーブ７０２に作用する機械的な相互作用（例えば、締付力）は、スリーブ７０２を保持機構に固定する。
【0082】
シース及び器具シースコネクタ部分の他の例示的な実施形態が、図９Ａ乃至図９Ｄに示されている。図９Ａに示すように、シース９００は、近位端部分９０２と、近位端部分に固定された保持機構９０３とを有する。保持機構は、シーススリーブ取付部分９０６と、係止環９０４とを含み、係止環９０４は、係止環９０４を撓み可能なセグメント９１０に分けるよう、概ね軸方向に延びる切欠き又は弱化された若しくはより薄い材料の領域のような、長手方向に延びるレリーフ９０７を有する。係止環９０４の自由端で、撓み可能なセグメント９１０は、傾斜した先端を有する環状の外向きに延びる（棘の形状であることができる）突起９１２で終端し、その表面は、シースの近位から遠位の方向に内向きにテーパ状になっている。
【0083】
ここで図９Ｂを参照すると、シース９００は、器具のシースコネクタ部分９１４を備える組み立てられた設定に配置されてもよい。シースコネクタ部分９１４は、付勢要素（例えば、コイルバネ）９２１によって遠位位置（例えば、図９Ｂに示す位置）に付勢された内側環９１６及び外側環９１８を含む。球状に付勢された保持器部材９２０（例えば、玉軸受）が、貫通孔９１７内に捕捉され、貫通孔９１７は、外側環９１８が図９Ｃに描く係止位置にあるときに、外側環９１８の内面が貫通孔の外面開口を閉塞する結果として、内側環９１６の横方向側壁を通じて延びる。図９Ｂを参照すると、シース保持機構９０３が内側環９１６内に挿入されると、係止環９０４のセグメント９０８は、突起９１２の先端が保持部材９２０を押すときに、径方向内向きに撓む。図９Ｃに示すように、ひとたび突起９１２が保持部材９２０を越えて近位に移動すると、セグメント９０８は初期的な撓まされていない位置に戻る。図９Ｃに示すように、シースが器具シャフト９３２上で組み立てられた（係止された）設定において、突起９１２の遠位対向面は、保持器部材９２０と係合する肩部を形成して、シース９００が遠位に移動してシースコネクタデバイス９１４から外されるのを防止する。
【0084】
ここで図９Ｄを参照すると、外側環９１８の内面にある環状レリーフ９２４が保持部材９２０と整列するまで、外側環９１８を付勢要素９２１の付勢力に抗して内側環９１６に対して軸方向及び近位方向に移動させることによって、シース９００は係止解除されて、シースコネクタデバイス９１４から、よって、器具シャフト９３２から取り外されてよい。よって、保持部材９２０は、外側環９１８のレリーフ９２４内に少なくとも部分的に受け入れられるよう径方向外向きに移動することが可能にされて、係止環９０４及び突起９１２が保持部材９２０を越えて遠位に移動して、シース９００がシースコネクタデバイス９１４及び器具から取り外されるのを可能にする。
【0085】
ここで図１０Ａを参照すると、シース１０００及び器具１１３０の対応するシース接続部分１１１３の他の例示的な実施形態が示されており、シースは、器具のシースコネクタ部分１１１３と係合させられるように構成された構成を有するチューブ状スリーブである。シース１０００は、横方向壁にあり且つ少なくとも外面を通じる、孔、凹部、又は他のネガティブなレリーフ構成のような、雌構成１００４を備える近位端部分１００２を含み、それらのうちの複数は、近位端部分１００２の周囲の周りで円周方向に離間させられてよい。器具のシースコネクタ部分１１１３は、器具シャフト１１３２が器具伝達ハウジング１１０６に繋がる接合部に位置付けられてよい。シースコネクタ部分１１１３は、シース１０００の近位端部分１００２内に受け入れられるように構成された内側環１１１５を含むことができる。内側環１１１５は、内側環１１１５の外面から径方向外向きに延びる、例えば、棘又は他の類似の突起のような、１以上の雄構成１１１４を含む。雄構成１１１４は、シース１０００の雌構成１００４内に嵌入するように位置付けられ且つ構成される。シースコネクタ部分１１１３は、例えば、圧縮ばね又は他の付勢要素のような、付勢デバイス１１１６によって遠位位置に付勢される、外側環１１１２を更に含む。環１１１２は、付勢デバイス１１１６が拡張位置にあり、環１１１２を図１０Ｂに示す遠位位置に押すときに、雄構成１１１４を少なくとも部分的に覆うように位置付けられる。
【0086】
シース１０００を装着するために、環１１１２は、器具に対して近位方向に、例えば、器具伝達ハウジング１１０６に向かって引っ込められる。環１１１２のこの位置において、必要であれば、孔１００４が雄構成１１１４と整列して、雄構成のうちの１以上をそれぞれ受け入れるまで、シース１０００を雄構成１１１４の上でスライドさせ、回転させることができる。次に、環１１１２を解放することは、環１１１２を雄構成１１１４の上で移動させ、コネクタ部分１１１３及びシース１００００を互いに係止し、シースとの雄構成１１１４の係合解除から守る。このようにして、シース１０００は、器具に組み立てられ、器具シャフト１０３２に対して横方向および軸方向に移動することが防止される。
【0087】
本明細書に記載し且つ示す様々な例示的な実施形態において、器具のシースコネクタ部分は、器具シャフトが伝達ハウジングから延びる接合部に位置付けられ、それにより、シーススリーブが器具シャフトの実質的に全長に延びることを可能にする。しかしながら、本開示は、シースコネクタ部分を器具シャフトに沿う他の場所に位置付けることを想定し、その設定において、シースは器具シャフトの全長を覆うように延在しない。
【0088】
更に、シース及び／又は器具上に設けられる相補的な保持構成の係合に依存する様々な例示的な実施形態において、当業者は、例えば、非限定的に、器具上でのシースの装着の容易さ、製造の容易さ、組立構成における器具に対するシースの回転及び／又は軸方向移動を防止する傾向のある所望の保持力などを含む、要因に基づいて、それらの構成の数及び配置に対する修正が所望に変更されてよいことを理解するであろう。一例として、様々な例示的な実施形態は、相補的で係合可能な雄構成及び雌構成を含む。当業者は、本開示の範囲から逸脱せずに、適切な変更を伴って様々なコンポーネント上での雄構成及び雌構成の場所を逆転させることができることを理解するであろう。
【0089】
更なる修正及び代替的な実施形態は、本明細書中の開示を考慮して当業者に明らかであろう。例えば、デバイス、システム、及び方法は、動作の明瞭性のために図面及び記述から省略された追加的なコンポーネント又はステップを含んでよい。従って、この記述は例示に過ぎないものとして解釈されるべきであり、この記述は本開示を実施する一般的な方法を当業者に教示する目的のためにある。本明細書に示し且つ記載する様々な実施形態は例示的なものとして理解されるべきであることが理解されるべきである。要素及び材料、並びにそれらの要素及び材料の配置は、本明細書に例示し且つ記載するものと置換されてよく、部品及びプロセスは逆転させられてよく、本教示の特定の構成は独立して利用されてよく、当業者に明らかなように、全ては本明細書中の記述の利益を得た後にある。本開示及び後続の請求項の範囲から逸脱せずに、本明細書に記載する要素に変更が行われてよい。
【0090】
本明細書に示す特定の例及び実施形態は非限定的であり、本開示の範囲から逸脱せずに、構造、寸法、材料、及び方法論に対する変更が行われてよいことが理解されるべきである。
【0091】
本開示に従った他の実施形態は、本明細書に開示する本発明の明細書及び実施から当業者には明らかであろう。本明細書及び例は、例示的に過ぎないものとして考えられるべきことが意図されており、以下の請求項による均等物を含む、それらの全範囲の権利を享受する資格がある。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図10A】
【図10B】