特許 7398890 予測モータ制御を含む電動外科用デバイス

(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】2023-12-07

(45)【発行日】2023-12-15

(54)【発明の名称】予測モータ制御を含む電動外科用デバイス

(51)【国際特許分類】

   A61B 17/072 20060101AFI20231208BHJP

【ＦＩ】

A61B17/072

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2019123487

(22)【出願日】2019-07-02

(65)【公開番号】P2020006171

(43)【公開日】2020-01-16

【審査請求日】2022-07-01

(31)【優先権主張番号】62/695,421

(32)【優先日】2018-07-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/441,508

(32)【優先日】2019-06-14

(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】クリストファー ケリー エバンス

(72)【発明者】

【氏名】トーマス ワインガードナー

【審査官】石川 薫

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／１８０４２８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－２５３２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３７４４４９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ １３／００－１８／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動手持ち式電気機械外科用デバイスであって、前記電動手持ち式電気機械外科用デバイスは、
駆動構成要素の伸張および収縮を駆動するように構成されているモータと、
前記駆動構成要素の伸張中に前記駆動構成要素に加えられた力を検知するように構成されているセンサと、
プロセッサと、命令を格納する非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体とを含むコントローラと
を備え、
前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、
前記センサから前記検知された力を受容することと、
前記検知された力に従って、前記駆動構成要素の伸張中の前記モータの速度を制御することと、
前記駆動構成要素の伸張中の速度プロファイルを決定することと、
前記駆動構成要素の伸張中の前記速度プロファイルに対して時系列的に逆の順序を有する速度プロファイルを用いて、前記駆動構成要素の収縮中の前記モータの速度を制御することと
を前記プロセッサに行わせる、電動手持ち式電気機械外科用デバイス。

【請求項2】

前記電動手持ち式電気機械外科用デバイスは、
前記モータおよびコントローラを含むハンドルアセンブリであって、前記モータおよび前記コントローラは、前記ハンドルアセンブリの内部に配置されている、ハンドルアセンブリと、
前記ハンドルアセンブリと解放可能に係合されているアダプタアセンブリであって、前記アダプタアセンブリは、前記駆動構成要素およびセンサを含み、前記駆動構成要素および前記センサは、前記アダプタアセンブリの内部に配置されている、アダプタアセンブリと
をさらに備える、請求項１に記載の電動手持ち式電気機械外科用デバイス。

【請求項3】

前記電動手持ち式電気機械外科用デバイスは、前記アダプタアセンブリと解放可能に係合されているエンドエフェクタをさらに備え、
前記駆動構成要素の伸張は、前記エンドエフェクタを閉鎖することまたは発射することのうちの少なくとも一方を行い、
前記駆動構成要素の収縮は、前記エンドエフェクタを開放することを行う、請求項２に記載の電動手持ち式電気機械外科用デバイス。

【請求項4】

前記センサは、ひずみゲージである、請求項１に記載の電動手持ち式電気機械外科用デバイス。

【請求項5】

前記モータは、回転出力を提供し、前記回転出力は、前記駆動構成要素を伸張および収縮するように、前記駆動構成要素の並進運動に変換される、請求項１に記載の電動手持ち式電気機械外科用デバイス。

【請求項6】

電動手持ち式電気機械外科用デバイスであって、前記電動手持ち式電気機械外科用デバイスは、
駆動構成要素の伸張および収縮を駆動するように構成されているモータと、
前記駆動構成要素の伸張中に前記駆動構成要素に加えられた力を検知するように構成されているセンサと、
プロセッサと、命令を格納する非一時的なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体とを含むコントローラと
を備え、
前記命令は、前記プロセッサによって実行されると、
前記センサから前記検知された力を受容することと、
前記検知された力に従って、前記駆動構成要素の伸張中の前記モータの速度を制御することと、
前記駆動構成要素の伸張中の力プロファイルを決定することと、
前記駆動構成要素の伸張中の前記力プロファイルに対して時系列的に一致する順序を有する速度プロファイルを用いて、前記駆動構成要素の収縮中の前記モータの速度を制御することと
を前記プロセッサに行わせる、電動手持ち式電気機械外科用デバイス。

【請求項7】

前記電動手持ち式電気機械外科用デバイスは、
前記モータおよびコントローラを含むハンドルアセンブリであって、前記モータおよび前記コントローラは、前記ハンドルアセンブリの内部に配置されている、ハンドルアセンブリと、
前記ハンドルアセンブリと解放可能に係合されているアダプタアセンブリであって、前記アダプタアセンブリは、前記駆動構成要素およびセンサを含み、前記駆動構成要素および前記センサは、前記アダプタアセンブリの内部に配置されている、アダプタアセンブリと
をさらに備える、請求項６に記載の電動手持ち式電気機械外科用デバイス。

【請求項8】

前記電動手持ち式電気機械外科用デバイスは、前記アダプタアセンブリと解放可能に係合されているエンドエフェクタをさらに備え、
前記駆動構成要素の伸張は、前記エンドエフェクタを閉鎖することまたは発射することのうちの少なくとも一方を行い、
前記駆動構成要素の収縮は、前記エンドエフェクタを開放することを行う、請求項７に記載の電動手持ち式電気機械外科用デバイス。

【請求項9】

前記センサは、ひずみゲージである、請求項６に記載の電動手持ち式電気機械外科用デバイス。

【請求項10】

前記モータは、回転出力を提供し、前記回転出力は、前記駆動構成要素を伸張および収縮するように、前記駆動構成要素の並進運動に変換される、請求項６に記載の電動手持ち式電気機械外科用デバイス。

【請求項11】

電動手持ち式電気機械外科用デバイスを動作させる方法であって、前記電動手持ち式電気機械外科用デバイスは、コントローラおよびセンサを備え、
前記コントローラが、モータを作動させることにより、駆動構成要素の伸張を駆動することと、
前記センサが、前記駆動構成要素の伸張中に前記駆動構成要素に加えられた力を検知することと、
前記コントローラが、前記検知された力に従って前記駆動構成要素の伸張中に前記モータの速度を制御することと、
前記コントローラが、前記駆動構成要素の伸張中の速度プロファイルまたは前記駆動構成要素の伸張中の力プロファイルのうちの一方を決定することと、
前記コントローラが、前記駆動構成要素の伸張中の前記速度プロファイルに対して時系列的に逆の順序を有する速度プロファイルを用いて、または、前記駆動構成要素の伸張中の前記力プロファイルに対して時系列的に一致する順序を有する速度プロファイルを用いて、前記駆動構成要素の収縮中に前記モータの速度を制御することと
を含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１８年７月９日に出願された米国仮特許出願第６２／６９５，４２１号の利益および優先権を主張し、この開示全体が、参照によって本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は、概して、外科用デバイスに関する。より具体的には、本開示は、電動手持ち式電気機械外科用デバイスに関する。

【背景技術】

【0003】

いくつかの製造業者が、デバイスの遠位端でエンドエフェクタを動作させる、および／または操作するための電動駆動システムを組み込んだ外科用デバイスを開発してきた。多くの場合、外科用デバイスは、再利用可能である電動ハンドルアセンブリと、使用前に電動ハンドルアセンブリに選択的に接続され、その後、廃棄するため、または場合によっては、再利用のために滅菌するため、使用後にそこから切り離されるエンドエフェクタと、を含む。

【0004】

例えば、電気機械外科用ステープラなどの電動外科用デバイスの使用は、過去数十年にわたり飛躍的に成長した。これらのインテリジェントデバイス内の高度な技術および情報は、性能を改善し、設計の改善を推進し、かつ最終的には患者の転帰を改善するために使用することができる、臨床および運用データを収集する機能を提供する。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書において詳述され、図面に示されるように、外科用器具上の相対的な位置決めに言及するときに伝統的であるように、「近位」という用語は、使用者により近い装置またはその構成要素の端を指し、「遠位」という用語は、使用者からより離れた装置またはその構成要素の端部を指す。さらに、矛盾しない程度に、本明細書に詳述される態様および特徴のいずれかまたは全ては、本明細書に詳述される他の態様および特徴のいずれかまたは全てと併せて使用されてもよい。

【0006】

本開示の態様に従って、駆動構成要素の伸張および収縮を駆動するように構成されたモータと、駆動構成要素の伸張中に駆動構成要素に加えられた力を検知するように構成されたセンサと、プロセッサおよび非一時的なコンピュータ可読記憶媒体を含む、コントローラと、を含む、電動手持ち式電気機械外科用デバイスが提供される。記憶媒体は、プロセッサによって実行されるときに、プロセッサに、センサからの検知された力を受容させ、検知された力に従って、駆動構成要素の伸張中のモータの速度を制御させ、駆動構成要素の伸張中の速度プロファイルおよび／または力プロファイルを決定させ、かつ速度プロファイルおよび／または力プロファイルに従って駆動構成要素の収縮中のモータの速度を制御させる、命令を格納する。

【0007】

本開示の態様において、電動手持ち式電気機械外科用デバイスは、内部に配置されたモータおよびコントローラを含む、ハンドルアセンブリと、ハンドルアセンブリと解放可能に係合され、かつ内部に配置された駆動構成要素およびセンサを含む、アダプタアセンブリと、をさらに含む。

【0008】

本開示の別の態様において、電動手持ち式電気機械外科用デバイスは、アダプタアセンブリと解放可能に係合されたエンドエフェクタをさらに含む。このような態様において、駆動構成要素の伸張は、エンドエフェクタを閉鎖または発射することのうちの少なくとも１つを行い、駆動構成要素の収縮は、エンドエフェクタを開放する。

【0009】

本開示のさらに別の態様において、センサは、歪みゲージである。

【0010】

本開示のなお別の態様において、モータは、回転出力を提供する。回転出力は、駆動構成要素の並進運動に変換されて、駆動構成要素を伸張および収縮させる。

【0011】

本開示の態様に従って提供される電動手持ち式電気機械外科用デバイスを制御する方法は、モータを作動させて駆動構成要素の伸張を駆動することと、駆動構成要素の伸張中に駆動構成要素に加えられた力を検知することと、検知された力に従って駆動構成要素の伸張中にモータの速度を制御することと、駆動構成要素の伸張中の速度プロファイル、または駆動構成要素の伸張中の力プロファイルのうちの１つを決定することと、速度プロファイルまたは力プロファイルに従って、駆動構成要素の収縮中にモータの速度を制御することと、を含む。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
（項目１）
電動手持ち式電気機械外科用デバイスであって、
駆動構成要素の伸張および収縮を駆動するように構成されたモータと、
前記駆動構成要素の伸張中に前記駆動構成要素に加えられた力を検知するように構成されたセンサと、
プロセッサ、および命令を格納する非一時的なコンピュータ可読記憶媒体を含む、コントローラであって、前記命令が、前記プロセッサによって実行されるときに、前記プロセッサに、
前記センサからの前記検知された力を受容させ、
前記検知された力に従って、前記駆動構成要素の伸張中の前記モータの速度を制御させ、
前記駆動構成要素の伸張中の速度プロファイルを決定させ、かつ
前記速度プロファイルに従って前記駆動構成要素の収縮中の前記モータの速度を制御させる、コントローラと、を備える、デバイス。
（項目２）
内部に配置された前記モータおよびコントローラを含む、ハンドルアセンブリと、
前記ハンドルアセンブリと解放可能に係合され、かつ内部に配置された前記駆動構成要素およびセンサを含むアダプタアセンブリと、をさらに備える、上記項目に記載の電動手持ち式電気機械外科用デバイス。
（項目３）
前記アダプタアセンブリと解放可能に係合されたエンドエフェクタをさらに備え、前記駆動構成要素の伸張が、前記エンドエフェクタを閉鎖または発射することのうちの少なくとも１つを行い、前記駆動構成要素の収縮が、前記エンドエフェクタを開放する、上記項目のいずれか一項に記載の電動手持ち式電気機械外科用デバイス。
（項目４）
前記センサが、ひずみゲージである、上記項目のいずれか一項に記載の電動手持ち式電気機械外科用デバイス。
（項目５）
前記モータが、回転出力を供給し、前記回転出力が、前記駆動構成要素の並進運動に変換されて、前記駆動構成要素を伸張および収縮させる、上記項目のいずれか一項に記載の電動手持ち式電気機械外科用デバイス。
（項目６）
電動手持ち式電気機械外科用デバイスであって、
駆動構成要素の伸張および収縮を駆動するように構成されたモータと、
前記駆動構成要素の伸張中に前記駆動構成要素に加えられた力を検知するように構成されたセンサと、
プロセッサ、および命令を格納する非一時的なコンピュータ可読記憶媒体を含む、コントローラであって、前記命令が、前記プロセッサによって実行されるときに、前記プロセッサに、
前記センサからの前記検知された力を受容させ、
前記検知された力に従って、前記駆動構成要素の伸張中の前記モータの速度を制御させ、
前記駆動構成要素の伸張中の力プロファイルを決定させ、かつ
前記力プロファイルに従って、前記駆動構成要素の収縮中の前記モータの速度を制御させる、コントローラと、を備える、デバイス。
（項目７）
内部に配置された前記モータおよびコントローラを含むハンドルアセンブリと、
前記ハンドルアセンブリと解放可能に係合され、かつ内部に配置された前記駆動構成要素およびセンサを含むアダプタアセンブリと、をさらに備える、上記項目のいずれか一項に記載の電動手持ち式電気機械外科用デバイス。
（項目８）
前記アダプタアセンブリと解放可能に係合されたエンドエフェクタをさらに備え、前記駆動構成要素の伸張が、前記エンドエフェクタを閉鎖または発射することのうちの少なくとも１つを行い、前記駆動構成要素の収縮が、前記エンドエフェクタを開放する、上記項目のいずれか一項に記載の電動手持ち式電気機械外科用デバイス。
（項目９）
前記センサが、ひずみゲージである、上記項目のいずれか一項に記載の電動手持ち式電気機械外科用デバイス。
（項目１０）
前記モータが、回転出力を供給し、前記回転出力が、前記駆動構成要素の並進運動に変換されて、前記駆動構成要素を伸張および収縮させる、上記項目のいずれか一項に記載の電動手持ち式電気機械外科用デバイス。
（項目１１）
電動手持ち式電気機械外科用デバイスを制御する方法であって、
モータを作動させて駆動構成要素の伸張を駆動することと、
前記駆動構成要素の伸張中に前記駆動構成要素に加えられた力を検知することと、
前記検知された力に従って前記駆動構成要素の伸張中に前記モータの速度を制御することと、
前記駆動構成要素の伸張中の速度プロファイル、または前記駆動構成要素の伸張中の力プロファイルのうちの１つを決定することと、
前記速度プロファイルまたは前記力プロファイルに従って、前記駆動構成要素の収縮中に前記モータの速度を制御することと、を含む、方法。
（摘要）
電動手持ち式電気機械外科用デバイスは、駆動構成要素の伸張および収縮を駆動するように構成されたモータと、駆動構成要素の伸張中に駆動構成要素に加えられた力を検知するように構成されたセンサと、プロセッサ、および命令を格納する非一時的なコンピュータ可読記憶媒体を含む、コントローラであって、命令が、プロセッサによって実行されるときに、プロセッサに、センサからの検知された力を受容させ、検知された力に従って駆動構成要素の伸張中のモータの速度を制御させ、駆動構成要素の伸張中の速度プロファイルまたは力プロファイルを決定させ、かつ速度プロファイルまたは力プロファイルに従って駆動構成要素の収縮中のモータの速度を制御させる、コントローラと、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0012】

本開示の態様および特徴は、図面を参照して詳細に記載され、同様の参照番号は、類似または同一の構造要素とみなす。

【0013】

【図1】本開示に従って使用するために構成され、ハンドルアセンブリ、アダプタアセンブリ、およびエンドエフェクタを含む外科用デバイスの斜視図である。

【図2】図１の外科用デバイスのハンドルアセンブリの部品を分離した斜視図である。

【図3】図１の外科用デバイスのアダプタアセンブリの斜視図である。

【図4】図１の外科用デバイスのエンドエフェクタの斜視図である。

【図5A】図１の外科用デバイスの閉鎖および発射中の例示的な力およびモータ速度曲線を示すグラフである。

【図5B】図１の外科用デバイスの収縮中の例示的なモータ速度曲線を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図１を参照すると、本開示の態様および特徴を例示する電動手持ち式電気機械外科用デバイスは、参照番号１０によって概して識別されて示されている。外科用デバイス１０は、ハンドルアセンブリ１００と、アダプタアセンブリ２００と、エンドエフェクタ３００と、を含む。ハンドルアセンブリ１００は、アダプタアセンブリ２００との選択的接続のために構成され、次に、アダプタアセンブリ２００は、エンドエフェクタ３００との選択的接続のために構成されている。外科用デバイス１０に関して本明細書で詳述するが、本開示の態様および特徴は、任意の好適な電動手持ち式電気機械外科用デバイスにも等しく適用されることが理解される。したがって、外科用デバイス１０は、本開示の態様および特徴を例示するために必要な程度まで本明細書に詳述されている。外科用デバイス１０のより詳細な説明は、共同所有の米国特許出願公開第２０１６／０３１０１３４号に見出すことができ、その全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。

【0015】

図２も参照すると、ハンドルアセンブリ１００は、概して、外側ハウジングシェル１１２と、外側ハウジングシェル１１２内に配置された内側ハンドルハウジング１１４と、外科用デバイス１０の様々な動作に電力を供給し制御するために内側ハンドルハウジング１１４内に配置された電源パック１２０と、を含む。外側ハウジングシェル１１２上に配置された複数のアクチュエータ１１６（例えば、指作動式制御ボタン、ノブ、トグル、スライド、インターフェース等）は、電源パック１２０のユーザー制御起動を可能にするために電源パック１２０と通信して、外科用デバイス１０の種々の動作を実行する。

【0016】

電源パック１２０は、外科用デバイス１０に給電するように構成された再充電可能なバッテリ１２２と、（少なくとも１つのプロセッサおよび関連するメモリを含む）バッテリ回路基板１２４と、コントローラ回路基板１２６と、を含む。コントローラ回路基板１２６は、互いに作動可能に結合された、（少なくとも１つのプロセッサおよび関連するメモリを含む）モータコントローラ回路基板１２６ａと、（少なくとも１つのプロセッサおよび関連するメモリを含む）主コントローラ回路基板１２６ｂと、を含む。モータコントローラ回路基板１２６ａは、バッテリ回路基板１２４と動作可能に結合され、それらの間、およびバッテリ回路基板１２４と主コントローラ回路基板１２６ｂとの間の通信を可能にする。

【0017】

電源パック１２０は、コントローラ回路基板１２６に各々電気的に接続された１つ以上のモータ１２８と、バッテリ１２２と、をさらに含む。各モータ１２８は、回転力を伝達するためにそこから延在するそれぞれのモータ軸（図示せず）を含み、各モータ１２８の独立した制御を可能にするために、モータコントローラ回路基板１２６ａ上に配置されたそれぞれのモータコントローラによって制御される。それぞれのモータ１２８による各モータ軸の回転は、以下に詳述されるように、外科用デバイス１０の様々な動作を実行するために、アダプタアセンブリ２００の対応する構成要素を駆動するように機能する。各モータ１２８のモータ軸は、より具体的には、ハンドルアセンブリ１００のプレートアセンブリ１４０の出力シャフト１４２と協働して、ハンドルアセンブリ１００からアダプタアセンブリ２００への回転出力を提供するように構成されている。

【0018】

図１および２と共に図３を参照すると、アダプタアセンブリ２００は、コネクタハウジング２０２と、コネクタハウジング２０２から遠位に延在する外側チューブ２０４と、を含む。コネクタハウジング２０２は、ハンドルアセンブリ１００への動作可能な接続のために構成され、外側チューブ２０４の先端部は、エンドエフェクタ３００への動作可能な接続のために構成されている。アダプタアセンブリ２００は、各々がコネクタハウジング２０２から近位に延在し、ハンドルアセンブリ１００のプレートアセンブリ１４０の対応する出力軸１４２を経由してハンドルアセンブリ１００の対応するモータ軸に動作可能に結合するように構成されて、それぞれのモータ１２８による各コネクタ２１０の独立した回転を可能にする、１つ以上の回転可能なコネクタ２１０をさらに含み、そのため、回転力（複数可）は、ハンドルアセンブリ１００のモータ（複数可）１２８からアダプタアセンブリ２００へ選択的に伝達され得る。アダプタアセンブリ２００は、１つ以上の力／回転伝達／変換アセンブリ（図示せず）をさらに含み、各々は、コネクタハウジング２０２および外側チューブ２０４を通って延在し、コネクタ２１０のうちの１つに動作可能に結合される。例えば、第１の力／回転伝達／変換アセンブリは、モータ１２８の第１のものから第１のコネクタ２１０への回転入力を、アダプタアセンブリ２００の関節運動バー（図示せず）の軸方向並進に変換して、エンドエフェクタ３００の関節運動を達成するために提供され得、第２の力／回転伝達／変換アセンブリは、モータ１２８の第２のものから第２のコネクタ２１０への回転入力を、アダプタアセンブリ２００のリングギア（図示せず）の回転に変換して、アダプタアセンブリ２００、したがってエンドエフェクタ３００の回転を達成するために提供され得、かつ第３の力／回転伝達／変換アセンブリは、モータ１２８の第３のものから第３のコネクタ２１０への回転入力２１０を、駆動構成要素、例えば、アダプタアセンブリ２００の遠位駆動部材２５０の軸方向並進に変換して、エンドエフェクタ３００の閉鎖、開放、および発射を達成するために提供され得る。

【0019】

アダプタアセンブリ２００の電気アセンブリ２２０は、コネクタハウジング２０２によって支持され、ハンドルアセンブリ１００への電気接続のために回路基板２２４から延在する複数の電気接点２２２を含む。電気アセンブリ２２０はまた、アダプタアセンブリ２００によって示される閉鎖／発射負荷のフィードバック、例えば、エンドエフェクタ３００を閉じ、および発射するための、アダプタアセンブリ２００の遠位駆動部材２５０の遠位並進に関する力フィードバックのための回路基板２２４、例えば、少なくとも１つのプロセッサおよびその関連メモリ、に電気的に接続されたひずみゲージ２２６を含む。この力フィードバックは、次に、電源パック１２０、例えば、主コントローラ回路基板１２６ｂのプロセッサおよび関連するメモリに通信され、次に、モータコントローラ回路基板１２６ａの適切なモータコントローラに、適切なモータ１２８の速度電流制限を設定するように指示して、閉鎖力および発射力が許容範囲内に維持されるようにする。回路基板２２４は、アダプタアセンブリ２００に関するデータ、例えば、識別情報、ライフサイクル情報、システム情報、力情報を格納するように構成されたメモリをさらに含み、それらは同様に電源パック１２０に通信されてもよい。

【0020】

図４を参照すると、エンドエフェクタ３００は、線形ステープル留めの使い捨て装填ユニットの形態である。しかしながら、他の種類のエンドエフェクタを、例えば、端部間吻合装填ユニット、複数回使用装填ユニット、横方向装填ユニット、および湾曲装填ユニットを含む、本開示の外科用デバイス１０と共に使用することもできることを理解されたい。外科用デバイス１０と共に利用される特定のエンドエフェクタ３００は、その適切な動作を可能にするために、ハンドルアセンブリ１００の電源パック１２０によって認識される。

【0021】

エンドエフェクタ３００は、近位本体部分３１０と、ツールアセンブリ３２０と、を含む。近位本体部分３１０は、アダプタアセンブリ２００の先端部に解放可能に取り付けるように構成され、かつツールアセンブリ３２０は近位本体部分３１０に旋回可能に取り付けられている。ツールアセンブリ３２０は、アンビルセンブリ３３０と、カートリッジアセンブリ３４０と、を含む。アンビルアセンブリ３３０およびカートリッジアセンブリ３４０は、ツールアセンブリ３２０が、開放位置または非挟持位置と、閉鎖位置または挟持位置との間で移動可能であるように互いに対して枢動可能である。

【0022】

アンビルアセンブリ３３０は、内部に画定されたポケット（図示せず）を形成する複数のステープルと、長手方向のスロット（図示せず）と、を有する、組織接触表面（図示せず）を画定する、アンビルプレート３３２を含む。カートリッジアセンブリ３４０は、ステープルカートリッジ３４２と、カートリッジキャリア３４４と、を含む。ステープルカートリッジ３４２は、複数のステープル（図示せず）を受容するために内部に形成されたステープルポケットと、実質的な長さのステープルカートリッジ３４２に沿って形成された長手方向スロットと、を有する、組織接触面を画定する。カートリッジキャリア３４４は、内部にステープルカートリッジ３４２を選択的に受容するように構成された細長い支持チャネルを画定する。

【0023】

エンドエフェクタ３００の近位本体部分３１０は、アンビルアセンブリ３３０とカートリッジアセンブリ３４０との間で、動作可能に関連付けられ、かつスライド可能に配置可能な駆動アセンブリ３１５を含む。駆動アセンブリ３１５は、駆動構成要素、例えば、ナイフを含むＩビームに延在する細長い駆動ビームを含む。Ｉビームは、アンビルアセンブリ３３０およびカートリッジアセンブリ３４０と係合し、それに対する遠位並進時に、アンビルアセンブリ３３０およびカートリッジアセンブリ３４０を互いに対して旋回させ、エンドエフェクタ３００を閉鎖して、アンビルアセンブリ３３０とカートリッジアセンブリ３４０の組織接触面の間に組織を挟持する。Ｉビームは、アンビルアセンブリ３３０およびカートリッジアセンブリ３４０の長手方向チャネルを通って並進し、ステープルカートリッジ３４２から、クランプされた組織を通ってアンビルアセンブリ３３０のステープル形成ポケットにステープルを押し込むスレッド（図示せず）を駆動し、エンドエフェクタ３００を発射して、挟持された組織の周りにステープルを形成するように、さらに構成されている。Ｉビームのナイフは、アンビルアセンブリ３３０およびカートリッジアセンブリ３４０を通り、画定された長手方向スロットを通って移動し、エンドエフェクタ３００の発射中に、挟持およびステープル留めされた組織を長手方向に切断する。駆動アセンブリ３１５は、（電源パック１２０のモータ１２８のうちの１つから受容された、第１の回転出力によってもたらされる）遠位駆動部材２５０の遠位並進が、駆動アセンブリ３１５に与えられるように、アダプタアセンブリ２００の遠位駆動部材２５０と動作可能に関連付けられ、エンドエフェクタ３００を閉鎖して発射させるようにＩビームを駆動する。（電源パック１２０のモータ１２８のうちの１つから受容された、第２の逆回転出力によってもたらされる）遠位駆動部材２５０の近位並進は、一方で、駆動アセンブリ３１５を近位方向に収縮させて、Ｉビームをその最初の位置に戻し、エンドエフェクタ３００を開放して、ステープル留めおよび切断された組織を解放する。

【0024】

エンドエフェクタ３００の構成および動作のより詳細な説明については、図１および４に示すように、２００９年８月３１日に出願された、「ＴＯＯＬ ＡＳＳＥＭＢＬＹ ＦＯＲ Ａ ＳＵＲＧＩＣＡＬ ＳＴＡＰＬＩＮＧ ＤＥＶＩＣＥ」と題された、米国特許第７，８１９，８９６号を参照することができ、その内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。

【0025】

図１～４を概して参照すると、上述したように、アダプタアセンブリ２００の遠位駆動部材２５０の遠位並進（伸張）が、エンドエフェクタ３００の駆動アセンブリ３１５に与えられて、エンドエフェクタ３００を閉鎖および発射させる。また上述したように、電源パック１２０は、モータ１２８のうちの１つを制御して、アダプタアセンブリ２００に回転出力を供給し、それが次に（アダプタアセンブリ２００の対応する力／回転伝達／変換アセンブリを介して）遠位駆動部材２５０の遠位並進に変換され、したがって、エンドエフェクタ３００の閉鎖および発射を駆動する。より具体的には、電源パック１２０、例えば、プロセッサおよび主コントローラ回路基板１２６ｂの関連するメモリは、（回路基板２２４を介して）アダプタアセンブリ２００のひずみゲージ２２６から力フィードバックを受容して、対応するモータ１２８に速度電流限界を設定し、挟持力および発射力が許容限界内に維持されることを確実にする。したがって、フィードバックベースに基づく制御は、ひずみゲージ２２６によって報告されるように、遭遇する挟持力および発射力に基づいて、挟持動作および発射動作中の異なる時点で、モータ１２８の速度を増加、減少、または維持することができる、フィードバックに基づく制御が達成される。

【0026】

いったん発射が完了し、ステープル留めされ切断された組織を解放するために駆動アセンブリ３１５および開放エンドエフェクタ３００を収縮させることが望まれると、電源パック１２０は、モータ１２８のうちの１つを駆動してアダプタアセンブリ２００に回転出力を提供し、それは、次に、（アダプタアセンブリ２００の対応する力／回転伝達／変換アセンブリを介して）遠位駆動部材２５０の近位並進（収縮）に変換される。遠位駆動部材２５０のこの近位並進は、上述のように、駆動アセンブリ３１５の収縮、およびエンドエフェクタ３００の開放を駆動する。しかしながら、ひずみゲージ２２６も、エンドエフェクタ３００またはアダプタアセンブリ２００の他の構成要素も、駆動アセンブリ３１５の収縮中は電源パック１２０に力フィードバックを提供せず、したがって、エンドエフェクタ３００の閉鎖および発射中に提供されるフィードバックに基づく制御は、収縮中には利用可能ではない。

【0027】

駆動アセンブリ３１５の収縮を制御することは、収縮力を管理し、それによってシステムの損傷または誤動作を防止するために重要であることが分かっている。一方、収縮時間を最小化して、外科的処置の長さ、したがって患者が麻酔下に留まることが要求される時間を減少させることが望ましい。しかしながら、上述のように、閉鎖および発射の間に提供されるフィードバックに基づく制御は、収縮中には利用可能ではない。

【0028】

収縮時間を最小化しつつ、収縮を制御して、収縮力を管理するために、閉鎖／発射を制御するために使用される歪みゲージ２２６からの力フィードバックが、収縮中に利用され、したがって収縮力フィードバックの必要性がなくなる。より具体的には、電源パック１２０の主コントローラ回路基板１２６ｂのプロセッサに関連付けられたメモリ（または電源パック１２０に関連付けられた他の好適なメモリ）は、閉鎖および発射中に、（歪みゲージ２２６から受容した情報に基づく）力プロファイル、および／または（歪みゲージ２２６からの力フィードバックに基づく適切なモータ１２８の制御に基づく）モータ速度プロファイルを格納するように構成され、その結果、プロファイルは、収縮を制御するために利用され得る。

【0029】

図５Ａをさらに参照すると、閉鎖／発射のための（例示目的のための）サンプルの力およびモータ速度プロファイルが提供されている。図示のように、モータ１２８は、最初に、閉鎖／発射の最初の第１の部分「Ｆ１」のために、第１の速度「Ｓ１」で駆動される。力の減少に応答して、モータ１２８の速度は、閉鎖／発射の第２の部分「Ｆ２」の間に第２の速度「Ｓ２」まで増加する。引き続いて力が増加すると、モータ１２８は、閉鎖／発射の第３の部分「Ｆ３」の間に、第２の速度「Ｓ２」から第３の速度「Ｓ３」に減少させられる。なおさらに力が増加すると、モータ１２８は、閉鎖／発射の第４の部分「Ｆ４」の間に第４の速度「Ｓ４」まで減少する。最後に、力の減少により、モータ１２８は、閉鎖／発射「Ｆ５」の第５の最後の部分の間に、第４の速度「Ｓ４」から第５の速度「Ｓ５」に速度を増加させる。

【0030】

図５Ｂも参照すると、閉鎖／発射のためのサンプルの力および／またはモータ速度プロファイルに基づく、収縮用サンプルモータ速度プロファイル（図５Ａを参照）が提供されている。図５Ｂに示されるように、モータ速度は、閉鎖／発射力プロファイルおよび／または閉鎖／発射モータ速度プロファイルに基づいて、増加した力が満たされる可能性が高い、および／または減少したモータ速度が必要とされる可能性が高い、収縮部分を考慮して、収縮中に制御される（図５Ａを参照）。理解されるように、収縮は、閉鎖／発射とは反対方向に行われ、したがって、収縮モータ速度プロファイルは、閉鎖／発射モータ速度プロファイルとは反対に相関する。同様に、収縮モータ速度プロファイルは、閉鎖／発射力プロファイルと反対に相関し得る。より具体的には、閉鎖／発射の最後の第５の部分「Ｆ５」に対応する、収縮の最初の第１の部分「Ｒ１」の間、モータは、速度「Ｓ５」に設定される。閉鎖／発射の第４の部分「Ｆ４」に対応する、収縮の第２の部分「Ｒ２」の間、モータは、速度「Ｓ４」に設定される。閉鎖／発射の第３の部分「Ｆ３」に対応する、収縮の第３の部分「Ｒ３」の間、モータは、速度「Ｓ３」に設定される。閉鎖／発射の第２の部分「Ｆ２」に対応する、収縮の第４の部分「Ｒ４」の間、モータは、速度「Ｓ２」に設定される。閉鎖／発射の最初の第１の部分「Ｆ１」に対応する、収縮の最後の第５の部分「Ｒ５」の間、モータは、速度「Ｓ１」に設定される。したがって、モータ速度は、収縮中に力フィードバックを必要とせずに、増加した力が閉鎖／発射の対応する部分で検知されたために、増加した力に遭遇する可能性がある収縮部分を考慮するように調整される。

【0031】

モータ速度が図５Ａおよび５Ｂに直接対応するように示されているが、収縮プロファイルのモータ速度は、閉鎖／発射のモータ速度に１：１で対応する必要はない。例えば、閉鎖／発射と比較して、収縮（もしくはその一部）中のモータ速度を増加もしくは減少させるためにスケールファクタが導入されてもよく、閉鎖／発射と比較して、収縮（もしくはその一部）中のモータ速度の変化を軽減もしくは誇張するために、減衰係数もしくは強化係数が提供されてもよく、収縮速度の上限および／もしくは下限は、閉鎖発射中の対応するモータ速度に関係なく課されてもよく、および／または他のオーバーライド規則が実装されてもよい。追加的または代替的に、閉鎖／発射中および／もしくは収縮中の発射速度は、２つ以上の増分設定の間で調整されてもよく（例えば、ＨＩＧＨおよびＬＯＷ、ＨＩＧＨ、ＭＥＤＩＵＭ、およびＬＯＷなど）（閉鎖／発射と収縮の間で同じでも異なってもよく）、または閉鎖／発射中および／もしくは収縮中に、上限と下限との間で連続的に調整されてもよい（これは閉鎖／発射と収縮の間で同一でも異なってもよい）。

【0032】

上記の説明が単に本開示の例示的なものであることが理解されるべきである。様々な代替例および変更例が、本開示から逸脱することなく、当業者によって想到され得る。したがって、本開示は、全てのこのような代替例、変更例、および差異を包含するように意図される。添付された図面を参照して説明された実施形態は、本開示の一定の例を説明するためにのみ提示される。上記および／または添付の請求項に説明されたものとは実質的ではない部分で異なる他の要素、ステップ、方法および技術はまた、本開示の範囲内にあるように意図される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】