解放を制御する、エネルギー保存バネ
【課題】バネによるエネルギー保存機構を備える外科用器具を提供すること。
【解決手段】細長管状部材がハンドルから遠位に延びるハンドル、および細長管状部材の遠位端に取り付けられる１つ以上のエンドエフェクタを備える外科用器具が提供される。ドライバが、エンドエフェクタを作動させるために、ハンドルおよび細長管状部材の中に移動可能に取り付けられる。外科用器具は、ドライバを移動させるためのエネルギーを保存および提供するためのエネルギー保存機構を備え、それによって外科用器具を作動させる。種々の作動機構が開示され、これは、エネルギー保存機構に保存されるエネルギーの解放の速度を制御するためにエネルギー保存機構で作動可能である。
【解決手段】細長管状部材がハンドルから遠位に延びるハンドル、および細長管状部材の遠位端に取り付けられる１つ以上のエンドエフェクタを備える外科用器具が提供される。ドライバが、エンドエフェクタを作動させるために、ハンドルおよび細長管状部材の中に移動可能に取り付けられる。外科用器具は、ドライバを移動させるためのエネルギーを保存および提供するためのエネルギー保存機構を備え、それによって外科用器具を作動させる。種々の作動機構が開示され、これは、エネルギー保存機構に保存されるエネルギーの解放の速度を制御するためにエネルギー保存機構で作動可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本開示は、２００３年３月２６日に出願された米国仮出願番号６０／４５８，０８６の優先権を主張し、この全体の開示は、本明細書中に参考として援用される。
【背景技術】
【０００２】
（背景）
特定のデバイス（例えば、外科用器具）において、この器具の発射を容易にするために器具内にエネルギーを保存することが望ましい。１つのこのようなデバイスは、米国特許第４，６１１，５９５号に開示されるクリップアプライヤである。このクリップアプライヤは、ラッチ機構によって保持されるバネにエネルギーを保存する。ハンドルの動きは、掛け金をはずし、クリップアプライヤを作動させるための保存されたエネルギーを素早く制御しないで解放する。しかし、いくつかの器具において、器具の作動の速度を制御するために、保存されたエネルギーの制御された解放を可能にする構造を有することが望ましい。
【０００３】
さらに、多くの外科器具（例えば、厚い組織において使用される６０ｍｍのステープラー）は、人の手の単純な押しつけによって快適に発生され得るよりも多くのエネルギーを必要とする。現在、外科医は、発射するために両手を使用し得るか、または発射するために複数回のより少ない労力での押しつけを必要とする器具を使用し得る。従って、バネに位置エネルギーを保存するために、少なくとも１回、おそらく数回、ポンプすることによって予めエネルギーを与えられ得る外科器具を有することも望む。このエネルギーを与えることは、外科手術看護士または他の補助者によってなされ得る。複数回の発射からの疲労が外科医に望ましくなくあり得る長い手順の間、特に重要である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（要旨）
本発明は、以下を提供する。
（項目１）
外科用器具であって、以下：
ハンドルであって、該ハンドルから遠位に延びる細長管状部材を有する、ハンドル；
エンドエフェクタであって、該細長管状部材の遠位端に提供される、エンドエフェクタ；
ドライバであって、該エンドエフェクタを作動させるために、該細長管状部材に対する動きのために取り付けられる、ドライバ；
該駆動ロッドを動かすためにエネルギーを保存および提供するための、エネルギー保存機構；および
作動機構であって、該エネルギー保存機構において作動可能であり、該エネルギー保存機構に保存されるエネルギーの解放速度を制御する、作動機構、
を備える、外科用器具。
（項目２）
項目１に記載の外科用器具であって、前記エネルギー保存機構が、バネおよび該バネで作動可能であるピストンを備える、外科用器具。
（項目３）
項目２に記載の外科用器具であって、前記エネルギー保存機構が、前記ピストンにつけられ、そして前記ドライバと係合可能であるピストンロッドを備える、外科用器具。
（項目４）
項目３に記載の外科用器具であって、前記エネルギー保存機構が、ギア構造を、前記ドライバ上の該ギア構造と作動可能な前記ピストンロッド上に備えて、該ピストンロッドの動きに応答して該ドライバを動かす、外科用器具。
（項目５）
項目３に記載の外科用器具であって、エネルギー付与ハンドルの動きが前記バネを圧縮するように、前記エネルギー保存機構が、前記ハンドルに取り付けられかつ前記ピストンロッドに接続されたエネルギー付与ハンドルを備える、外科用器具。
（項目６）
項目１に記載の外科用器具であって、前記作動機構が、前記エネルギー保存機構に保存されるエネルギーを含みそして解放するための流体を備える、外科用器具。
（項目７）
項目６に記載の外科用器具であって、前記作動機構が、前記流体の流れを制御するための弁を備える、外科用器具。
（項目８）
項目７に記載の外科用器具であって、前記作動機構が、バイパス弁を備え、該バイパス弁が、該弁が閉じたとき、該流体の移動を可能にするためである、外科用器具。
（項目９）
項目１に記載の外科用器具であって、前記作動機構が、ブレーキシステムを備え、該ブレーキシステムが、前記エネルギー保存機構に保存されるエネルギーを制限および解放するために、該エネルギー保存機構において作動可能である、外科用器具。
（項目１０）
項目１に記載の外科用器具であって、前記作動機構が、前記エネルギー保存機構上で作動可能な弾み車を備える、外科用器具。
（項目１１）
項目１に記載の外科用器具であって、前記エネルギー保存機構が、エネルギーを保存するための電動化機構を備える、外科用器具。
（項目１２）
項目２に記載の外科用器具であって、前記エネルギー保存機構が、圧縮し、前記バネにエネルギーを保存するために該バネとともに作動可能である電動化機構を備える、外科用器具。
（項目１３）
外科用器具であって、以下：
ハンドルであって、細長管状部材が該ハンドルから遠位に延びる、ハンドル；
エンドエフェクタであって、該細長管状部材の遠位端に提供される、エンドエフェクタ；
ドライバであって、該エンドエフェクタを作動させるために、該細長管状部材に対する動きのために取り付けられる、ドライバ；
該ハンドルに取り付けられる、圧縮可能バネ；
ピストンであって、該ピストンに付けられたピストンロッドを有し、該ピストンが、該ピストンロッドの動きに応答して該バネと係合可能である、ピストン；
該ピストンロッドの第１端部上のギア機構であって、該ギア機構が、該ハンドルに対して該ドライバを移動させるために該ドライバと係合可能である、ギア機構；
作動機構であって、該バネを制限し、該エネルギー保存機構に保存されるエネルギーの解放の速度を制御するために、該エネルギー保存機構で作動可能である、作動機構、
を備える、外科用器具。
（項目１４）
項目１３に記載の外科用器具であって、前記ピストンおよびバネが、前記ハンドルにおいて旋回する流体密シリンダに取り付けられる、外科用器具。
（項目１５）
項目１４に記載の外科用器具であって、流体が前記シリンダ内に提供され、そして前記作動機構の作動に応答して、前記ピストンの１つの側からシリンダ内のピストンの他の側に移動可能である、外科用器具。
（項目１６）
項目１３に記載の外科用器具であって、前記作動機構が、前記ギア機構で作動可能であるブレーキを備える、外科用器具。
（項目１７）
エンドエフェクタを駆動するための外科用器具であって、以下：
ハンドルであって、該ハンドルの遠位端から延びる細長管状部材を有する、ハンドル；
ドライバであって、該細長管状部材内で移動可能であり、エンドエフェクタで作動可能である、ドライバ；
エネルギー保存機構であって、該ハンドル内に少なくとも部分的に配置され、そして該細長管状部材内で該ドライバを移動させるために該ドライバで作動可能である、エネルギー保存機構；
作動機構であって、該エネルギー保存機構において保存されるエネルギーの解放の速度を制御するために、該エネルギー保存機構において作動可能な、作動機構、
を備える、外科用器具。
（項目１８）
項目１７に記載の外科用器具であって、前記作動機構が、前記保存機構内に含まれるエネルギーを制限する、外科用器具。
（項目１９）
項目１７に記載の外科用器具であって、前記ハンドルが、ピストル握り形状を有する、外科用器具。
（項目２０）
項目１９に記載の外科用器具であって、前記作動機構が、前記エネルギー保存機構からのエネルギーの解放の速度を制限するための減衰機構を有する、外科用器具。
【０００５】
種々のエンドエフェクタを作動させる際に使用するための外科用器具が提供される。外科用器具は、一般的に、ハンドルから遠位に延びる細長管状部材を有するハンドルを備える。種々のエンドエフェクタが、細長管状部材の遠位端に提供され得、細長部材に対する動きのための取り付けられるドライバ（例えば、駆動ロッド）によって作動され得る。外科用器具はまた、駆動ロッドを動かし、従ってエンドエフェクタを作動させるためにエネルギーを保存および提供するためのエネルギー保存機構を備える。作動機構の種々の実施形態が開示され、これは、エネルギー保存機構に保存されるエネルギーの抑制、およびエネルギーの解放の速度の制御のためのエネルギー保存機構で作動可能である。
【０００６】
エネルギー保存機構は、一般的に、バネ付勢されたピストンが中に配置されたシリンダを備える。ピストンロッドがピストンに取り付けられ、シリンダを通って延び、駆動ロッドと関連するギア構造と係合する。シリンダ内のバネおよびピストンを押すために、ピストンロッドの第２の端部にハンドルが提供される。バネに保存されるエネルギーの解放によって、ピストンロッドが、ギア構造を作動する方向に移動させて、駆動ロッドを駆動し、従ってエンドエフェクタを作動させる。
【０００７】
第１の実施形態において、ピストンの動きを抑制し、そして減衰（ｄａｍｐｅｎ）させるために、流体システムがシリンダおよびピストンと関連する。ピストンの１つの側からシリンダ内のピストンの他の側に流体を移動するために移動システムが提供される。移動システムは、さらに、外科医が、バネおよびピストンを押し、従ってシリンダ内に流体を移動することを可能にするバイパス機構を備え得る。
【０００８】
代替の実施形態の作動システムは、ピストンロッドを駆動ロッドに接続するギア構造で作動可能であるブレーキ機構を利用する。引き金の押し下げは、ギア構造上のブレーキの圧力を解放し、器具が発射されることを可能にする。
【０００９】
同様に、さらなる実施形態は、エネルギー保存機構に保存されるエネルギーの解放の速度を制御するために、類似のブレーキ機構を利用する。この実施形態は、機械的利点およびバネが特に高い強度である状況のギア機構により高い圧力を提供するために特に有用な連結を利用する。
【００１０】
ギア機構がピストンロッドによって駆動されるとき、ギア機構に対して減衰効果を提供するための弾み車を利用する外科器具のさらなる実施形態もまた開示される。１つの実施形態において、遊び車が弾み車に取り付けられ、そしてカム表面が、弾み車を摩擦係合し、従ってバネに保存されるエネルギーの解放の速度を制御するために、引き金に提供される。代替の実施形態において、複数のギア構造が弾み車と関連し、本明細書中に提供されるより大きな機械的利点を提供する。
【００１１】
種々の実施形態が、図面を参照して本明細書中に開示される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、液圧減衰構造を使用する、アクチュエーターハンドルにおける、エネルギー保存システムの概略図である。
【図２】図２は、ブレーキ減衰システムを使用する、ハンドル機構における、エネルギー保存システムの概略図である。
【図３】図３は、ブレーキ減衰システムの第２の実施形態を使用する、ハンドル機構における、エネルギー保存システムの概略図である。
【図４】図４は、弾み車減衰システムを使用する、ハンドル機構における、エネルギー保存システムの概略図である。
【図５】図５は、複数ギア減衰システムを使用する、ハンドル機構における、エネルギー保存システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（詳細な説明）
ハンドルアセンブリの種々の実施形態が開示され、ここで、エネルギーが、１つ以上の手動入力作動からバネに保存され、種々の作動構造によって制限される。外科医が引き金を作動する場合、バネが制御可能な速度で抑制が外され、それによってバネに保存されるエネルギーが、作業機構内に送達され得、所望の機能を実行し得る。
【００１４】
一般的に、減衰手段がシステム内に組み込まれ、なめらかなゆっくりした作動にエネルギーの解放速度を制御する。減衰は、液圧手段、気体手段、機械的手段または他の適切な手段であり得る。所望である場合、解放は、弁、ブレーキ、弾み車または他の適切な制御手段の使用によって外科医によって制御可能にされ得、解放作動をより速く、より遅く、または停止させることを可能にする。
【００１５】
図１を参照して、種々のエンドエフェクタ１２を作動させるための器具１０が開示される。器具１０は、一般的に、ハンドル本体１４、ハンドル本体１４から遠位に延びる細長管状部材１６、およびエンドエフェクタ１２を作動させるために中で長手方向で移動可能であるドライバ（例えば、駆動ロッド）を備える。細長管状部材１６は、ハンドル本体１４に固定されて示されるが、代替として、細長管状部材１６は、ハンドル本体１４に関して回転するように取り付けられ得る。
【００１６】
エネルギー保存システム２０は、エネルギーを保存し、そして解放の際に、駆動ロッド１８にそのエネルギーを提供するために提供される。エネルギー保存システム２０は、一般的に、圧縮可能バネ２４（例えば、ダイ（ｄｉｅ）バネ）を中に取り付けたシリンダ２２を備える。バネ２４は、シリンダ２２の底キャップ２６とシリンダ２２に滑動可能に取り付けられたピストン２８との間に位置付けられる。ピストンロッド３０は、シリンダ２２を通って延び、ピストン２８に付けられる。エネルギー付与ハンドル３２は、旋回点Ａにおいて、ハンドル本体１４上のブラケット３４へと取り付けられる。ピストンロッド３０の下端３６は、旋回点Ｂにおいてエネルギー付与ハンドル３２に旋回可能に取り付けられ、エネルギー付与ハンドル３２のスロットＥに載る。ピストンロッド３０の上端３８は、Ｌ字型ラック歯４２を有するＬ字型ラック４０に接続される。大ギアホイール４４および小ギアホイール４６互い付けられ、ハンドル本体１４に回転可能に取り付けられる。小ギアホイール４６上の歯４８は、Ｌ字型ラック４０上のＬ字型歯４２に係合し、一方、大ギアホイール４４上の歯５０は、駆動ロッド１８上の駆動歯５２に係合する。ギア比の構成は、ピストンロッド３０の距離移動ｄ１が、駆動ロッドの距離移動ｄ２を生じるような構成である。１つの有用な実施形態において、移動ｄ１＝１インチは、距離移動ｄ２＝約２．６インチを生じる。
【００１７】
旋回点Ａの周りで、矢印Ｆの方向に、エネルギー付与ハンドル３２を回転させることによって、ピストンロッド３０は、ピストン２８と底キャップ２６との間で圧縮バネ２４を下に引く。ピストンロッド３０を下に引くことは、Ｌ字型ラック４０を下に引き、小ギアホイール４６との係合によって、Ｌ字型ラック歯４２が、大ギアホイール４４および小ギアホイール４６を時計回りに回転させる。大ギアホイール４４が時計方向に回転する場合、歯５０は、駆動歯５２との係合によって駆動ロッド１８を近位に引く。この動きは、駆動ロッドを近位位置に引く。
【００１８】
上記のように、作動機構の種々の実施形態は、圧縮バネ２４を制限し、中に保存されるエネルギーの制御された解放を可能にするために提供される。図１を続いて参照して、液圧システム５４を有する作動機構の第１の実施形態は、バネ２４の解放を制御し、器具エンドエフェクタ１２の作動に対するより大きな制御を提供するために提供される。シリンダ２２は、上キャップ５６および底キャップ２６によって密閉され、圧縮不可能液圧流体５８をピストン２８のいずれかの側に備える。１つの実施形態において、ピストン２８は、流体５８をピストン２８のいずれかの側で隔離し、シリンダ２２内でのピストン２８の滑らかな動きを可能にするためにＯリング６０を備える。
【００１９】
移動システム６２は、上キャップ５６および底キャップ２６の上側ポート６４と下側ポート６６との間に提供され、ダイバネ２４が押される場合に、液圧流体５８をピストン２８の１つの側からシリンダ２２内の他の側に液圧流体５８を移動させる。移動システム６２は、上側ポート６４および下側ポート６６と流体連絡する上側チューブ６８および下側チューブ７０を備える。シリンダ２２内のピストン２８の移動は、上側チューブ６８および下側チューブ７０を介して、ピストン２８の１つの側から他の側に液圧流体５８を押しやる。
【００２０】
作動システムはまた、弁７２を作動させるために、上側チューブ６８および下側チューブ７０、および弁引き金７４の間でそれぞれ位置付けられる弁７２を備える。弁引き金７４の押し下げは、弁７２を連続的に開き、液圧流体５８の流れを可能にする。弁引き金７４が押し下げられない場合、弁７２は、閉じ、流体５８は中を通って流れ得ない。
【００２１】
バネ２４の押し下げの間、流体５８をピストン２８の１つの側から他の側に移動することを可能にするために、弁７２および上側チューブ６８および下側チューブ７０の間にそれぞれ配置される、一方向逆止め弁７８を有するバイパスシステム７６が提供される。一方向逆止め弁７８は、ラッチまたは制限機構として作動し、これは、バネ２４の押し下げの間、下側チューブ７０から上側チューブ６８の方向に流体５８の流れを可能にするだけである。
【００２２】
作動において、エネルギー付与ハンドル３２は、バネ２４を圧縮し、本明細書中において上記されるように駆動ロッド１８を近位に引くように作動する。弁７２は、閉じ、逆止め弁７８によって、流体が、下側チューブ７０から上側チューブ６８に流れ得る。一旦、バネ２４が完全に押し下げられると、シリンダ２２の上側チャンバ８０内の流体５８の圧力は、圧縮してバネ２４を維持する。流体５８は、バイパスシステム７６を通って逆に流れ得ず、弁７２が閉じる。バネ２４の圧力を制御可能に解放し、従って、器具を作動させるために、弁引き金７４は、上側チューブ６８から下側チューブ７０へと流体５８が流れるように押し下げられ、流体が下側チャンバ８２へと移動するときに、上側チャンバ８０における流体圧力を小さくする。バネ２４の解放において、ピストンロッド３０は、反時計回りに、大ギアホイール４４および小ギアホイール４６を回転させ、駆動ロッド１８を遠位に推進して、エンドエフェクタ１２を作動させる。圧力の解放、従って器具の作動は、操作者によって正確に制御され得る。弁引き金７４を操作することによって、作動は、弁引き金７４の繰り返しの小さな押し下げによって、即時かつ迅速、ゆっくりかつ連続的、または断続的であり得る。
【００２３】
液圧システム５４のさらなる機能は、シリンダ２２内でのピストン２８の移動を減衰させて、バネ２４の圧力の滑らかで制御された解放、従って、器具の非常に滑らかな作動を提供することである。
【００２４】
図２をここで参照して、エネルギー保存システムを有する外科器具の第２の実施形態が開示される。第２の実施形態は、バネ圧力を制御可能に解放するために、ブレーキシステムを組み込む。本明細書中に開示される実施形態の共通の要素は、第１の実施形態と実質的に類似することが注意されるべきである。器具１１０は、関連するエンドエフェクタ１１２に作動を提供するように設計される。
【００２５】
器具１１０は、一般的に、細長管状部材１１６が遠位に延びるハンドル本体１１４を備える。駆動ロッド１１８は、ハンドル本体１１４および細長管状部材１１６に移動可能に取り付けられ、エネルギー保存システム２０に関して上記の様式でエネルギー保存システム１２０によってパワーを与えられる。エネルギー保存システム１２０は、底キャップ１２６とピストン１２８との間に配置されるバネ１２４（例えば、ダイバネ）を有するシリンダ１２２を備える。ピストンロッド１３０は、ピストン１２８に付けられる。エネルギー付与ハンドル１３２は、ブラケット１３４においてハンドル本体１１４に旋回点Ａにおいて旋回可能に取り付けられる。ピストンロッド１３０の下端１３６は、ハンドル１３２にエネルギー付与するために付けられ、点Ｂにおいて旋回し、エネルギー付与ハンドル１３２のスロットＥに載る。エネルギー保存システム１２０はまた、Ｌ字型ラック歯１４２を有するＬ字型ラック１４０に取り付けられる上側ピストンロッド端部１３８を備える。ギア歯１５０およびギア歯１４８をそれぞれ有する大ギアホイール１４４および小ギアホイール１４６は、バネ１２４に保存されるエネルギーの解放に応答して、駆動ロッド１１８にパワーを与えるために上記の様式で、駆動ロッド１１８に駆動歯１５２と一緒に機能する。
【００２６】
図２の実施形態において、空気充填（ａｉｒ ｆｉｌｌｓ）シリンダ１２２、ならびにピストンロッド１３０の周りにシリンダ１２２に形成される上側クリアランス１５４および下側クリアランス１５６によって、空気が、シリンダ１２２内におよびシリンダ１２２から自由に流れ得る。圧縮状態のバネ１２４を制限し、そしてバネ１２４の圧力の制御放出、従って器具の作動を可能にするために、大ギアホイール１４４において摩擦作動するブレーキシステム１５８を提供する。ブレーキシステム１５８は、大ギアホイール１４４に摩擦係合するブレーキシュー１６０を備える。付勢バネ１６２は、大ギアホイール１４４の回転を妨げ、そして圧縮バネ１２４の解放を妨げるのに十分な力で、大ギアホイール１４４との係合へとブレーキシュー１６０を付勢するために提供される。
【００２７】
引き金１６４は、旋回点Ｃにおいてハウジングに旋回可能に取り付けられ、移動バー１６６によってブレーキシュー１６０に接続される。引き金１６４の押し下げは、大ギアホイール１４４との係合から、付勢バネ１６２の付勢に対して連続的にブレーキシュー１６０を移動する。これは、圧縮バネ１２４においてバネ圧力の制御放出を可能にし、従って、器具の制御可能な作動を可能にする。
【００２８】
図３をここで参照して、ダイバネの制御解放および器具の作動のための別の型のブレーキアセンブリを有する外科器具の代替の実施形態が開示される。器具２１０は、一般的に、細長管状部材２１６が遠位に延びるハンドル本体２１４を備える。駆動ロッド２１８は、ハンドル本体２１４および細長管状部材２１６に移動可能に取り付けられ、エネルギー保存システム２０に関して上記される様式で、エネルギー保存システム２２０によってパワーを与えられる。エネルギー保存システム２２０は、底キャップ２２６とピストン２２８との間に位置付けられるバネ２２４（例えば、ダイバネ）を有するシリンダ２２２を備える。ピストンロッド２３０は、ピストン２２８に付けられる。エネルギー付与ハンドル２３２は、ブラケット２３４においてハンドル本体２１４に、点Ａの周りで旋回可能に取り付けられる。ピストンロッド２３０の下端２３６は、ハンドル２３２にエネルギーを付与するために取り付けられ、点Ｂで旋回し、そしてエネルギー付与ハンドル２３２のスロットＥに載る。エネルギー保存システム２２０はまた、Ｌ字型ラック歯２４２を有するＬ字型ラック２４０に取り付けられる上側ピストンロッド端部２３８を備える。ギア歯２５０およびギア歯２４８それぞれを有する大ギアホイール２４４および小ギアホイール２４６は、上記の様式で、駆動ロッド２１８に駆動歯２５２と一緒に機能して、バネ２２４に保存されるエネルギーの解放に応答して、駆動ロッド２１８にパワーを与える。
【００２９】
上記のように、作動システムは、バネ２２４の解放の速度を制御するために提供される。作動アセンブリまたはブレーキアセンブリ２５４は、図２のアセンブリと同様に提供される。ブレーキアセンブリ２５４は、動きを制御するために、大ギアホイール２４４と旋回可能に係合するように提供されるブレーキ２５６を備える。引き金２５８は、固定されたほぼ中心の点において、ハンドル本体２１４に旋回可能に取り付けられる。引き金２５８は、さらなるてこ装置（ｌｅｖｅｒａｇｅ）を提供し、器具を作動させるために必要とされる引き金２５８で圧力を減少させるように比較的長い。引き金２５８の第１の端部２６０は、ハンドル本体２１４から延び、第２の端部２６２は、連結２６４によってブレーキ２５６に接続される。ハンドル本体２１４に提供される付勢バネ２６６は、大ギアホイール２４４と係合にブレーキ２５６を付勢するために第２の端部２６２に作動する。
【００３０】
図２の実施形態の様式と類似の様式で、引き金２５８の押し下げは、大ギアホイール２４４からブレーキ２５６を持ち上げ、バネ２４４に保存されるエネルギーを制御可能に解放し、そして器具を作動する。
【００３１】
図４をここで参照して、バネに保存されるエネルギーの制御解放、従って器具の作動のための弾み車機構を有する作動システムが開示される。器具３１０は、先の実施形態と同様に、関連する機器３１０に作動を提供するように設計される。器具３１０は、一般的に、細長管状部材３１６が遠位に延びるハンドル本体３１４を備える。本明細書中に開示される全ての実施形態において、細長管状部材が、ハンドル本体３１４での回転のために取り付けられ得る。駆動ロッド３１８は、ハンドル本体３１４および細長管状部材３１６に移動可能に取り付けられ、そしてエネルギー保存システム３２０によってパワーを与えられる。エネルギー保存システム３２０は、底キャップ３２６とピストン３２８との間に配置されるバネ３２４（例えば、ダイバネ）を有するシリンダ３２２を備える。ピストンロッド３３０は、ピストン３２８に付けられる。エネルギー付与ハンドル３３２は、ブラケット３３４においてハンドル本体３１４に、点Ａの周りで旋回可能に取り付けられる。ピストンロッド３３０の下端３３６は、エネルギー付与ハンドル３３２に旋回可能に取り付けられ、示されるように、点Ｂにおいて旋回し、エネルギー付与ハンドル２３２のスロットＥに載る。エネルギー保存システム３２０はまた、Ｌ字型ラック歯３４２を有するＬ字型ラック３４０に取り付けられた上側ピストンロッド端部３２８を備える。ギア歯３５０およびギア歯３４８それぞれを有する大ギアホイール３４４および小ギアホイール３４６は、上記の事項において、駆動ロッド３１８において駆動歯３５２と一緒に機能する。バネ３２４に保存されるエネルギーの解放に応答して、駆動ロッド３１８にパワーを与える。
【００３２】
代替の作動システムは、器具３１０の作動を滑らかにするために、弾み車構造の実行によってバネ３２４の解放を制御するように提供される。比較的大きな直径の弾み車３５４は、ハウジング内に回転可能に取り付けられ、小直径の遊び車ギアホイール３５６によって、大ギアホイール３４４に接続される。引き金３３８は、ハンドル本体３１４に旋回可能に取り付けられ、弾み車３５４と係合可能なカム表面３６０を備える。引き金バネ３６２は、引き金３３８を付勢し、その結果、引き金３３８のカム表面３６０は、圧縮バネ３２４を制限するために弾み車３５４をかたく係合する。弾み車３５４および遊び車ギアホイール３５６の直径の差異は、器具を作動するために必要とされる引き金３３８の圧力を下げる機械的利点を提供する。
【００３３】
引き金バネ３６２の付勢に対する引き金３３８の作動は、弾み車３５４との摩擦係合からカム表面３６０を持ってくる。これは、バネ３２４に保存されるエネルギーの制御解放および外科器具３１０の制御作動を可能にする。重要なことに、弾み車３５４に存在する慣性は、開始回転、従って器具３１０の作動を遅延させるのに役立つ。バネ圧力の解放のこの遅延加速は、駆動ロッド３１８のより滑らかかつ遅い作動を可能にする。
【００３４】
ここで図５を参照して、器具４１０は、先の実施形態と同様に、関連する器具４１０に作動を提供するために設計される。器具４１０は、一般的に、細長管状部材４１６が遠位に延びるハンドル本体４１４を備える。本明細書中に開示される全ての実施形態において、細長管状部材は、ハンドル本体４１４での回転のために取り付けられ得ることが注意されるべきである。駆動ロッド４１８は、ハンドル本体４１４および細長管状部材４１６に移動可能に取り付けられ、そしてエネルギー保存システム４２０によってパワーを与えられる。エネルギー保存システム４２０は、底キャップ４２６とピストン４２８との間に配置されるバネ（例えば、ダイバネ）を有するシリンダ４２２を備える。ピストンロッド４３０は、ピストンロッド４２８に付けられる。エネルギー付与ハンドル４３２は、ブラケット４３４において、ハンドル本体４１４に旋回点Ａの周りで旋回可能に取り付けられる。ピストンロッド４３０の下端４３６は、ハンドル４３２にエネルギー付与するために付けられ、点Ｂにおいて旋回し、示されるようにエネルギー付与ハンドル４３２のスロットＥに載る。エネルギー保存システム４２０はまた、Ｌ字型ラック歯４４２を有するＬ字型ラック４４０に取り付けられる上側ピストンロッド端部４２８を備える。ギア歯４５０およびギア歯４４８をそれぞれ有する大ギアホイール４４４および小ギアホイール４４６は、バネ４２４に保存されるエネルギーの解放に応答して、駆動ロッド４１８にパワーを与えるために上記の様式で、駆動ロッド４１８に駆動歯４５２と一緒に機能する。
【００３５】
代替の作動システムは、器具４１０の作動を滑らかにするために、複数ギア弾み車構造の実行によってバネ４２４の解放を制御するように提供される。
【００３６】
代替のギアホイール４５４は、遊び車ギアホイール歯４５８が、大ギアホイール歯４５０と係合するように、遊び車ギアホイール４５６に付けられる。駆動ギアホイール４６２が付けられた弾み車４６０は、ハンドル本体４１４に回転可能に取り付けられる。駆動ギアホイール４６２の駆動ギア歯４６４は、弾み車４６０を回転させるために、中間ギアホイール４５４の中間ギアホイール歯４６６と係合可能である。引き金４６８は、ハンドル本体４１４に旋回可能に取り付けられ、弾み車４６０と係合可能なカム表面４７０を備える上記の実施形態に類似のブレーキ機構を備える。カム表面４７０および弾み車４６０の接触表面は、それらの間で滑らかかつ連続的なブレーキ作用を提供するために比較的滑らかである。引き金バネ４７２は、弾み車４６０との係合へと引き金４６８を付勢する。
【００３７】
作動は、器具４１０が、バネ４２４を圧縮するためにエネルギー付与ハンドル４３２を回転することによってエネルギーを付与される点で先に開示される実施形態と類似する。弾み車４６０に対して引き金４６８においてカム表面４７０の摩擦係合は、エネルギーの解放を妨げる。一旦、器具４１０が作動されると、引き金４６８は、押し下げられ、弾み車４６０とカム表面４７０との係合を減らす。圧力アーム引き金４６８の程度を変更することによって、カム表面４７０と弾み車４６０との間の接触の量は、変化し得、それによって、器具４１０の発射の速度を変更する。さらに、特定の機械的利点は、複数ギア機構の使用によって得られる。複数ギア機構は、引き金に適用される比較的小さな力に応答してバネに保存されるエネルギーの解放の速度を制御するために、比較的大きな力が適用されることを可能にする。さらに、異なる直径を有する複数ギアの使用は、駆動ロッド、従って、エンドエフェクタに適用される力の増加を可能にする。
【００３８】
エネルギーを保存するための入力作動が、モーター駆動であり得、その結果、カートリッジまたは使い捨て装填ユニットが置換されるとき、またはさらに早く、先の発射の直後の機関の間に、エネルギーがバネ内に移され始め得ることがさらに想定される。モーターからバネへのエネルギーの移動の期間が延長されるので、より小さくより軽いモーターおよびバッテリー（または電源）が使用され得る。
【００３９】
本明細書中で示される実施形態がピストル型の握りを利用するものの、他の握り型（例えば、真っ直ぐ、オフセットなど）はまた、開示されるエネルギー保存および作動システムとともに使用され得る。さらに、他の撃鉄（ｃｏｃｋｉｎｇ）デバイスが、旋回エネルギー付与ハンドル（例えば、回転カム、親ネジ複合レバー、トグル、プルケーブルなど）に置換され得る。
【００４０】
開示のいくつかの実施形態が図面に示されるもの、この開示がこれらに限定されることは意図されず、開示が、技術が可能にする範囲で広く、明細書も同様に読まれることが意図される。従って、上記記載は、制限として解釈されるべきではなく、単に好ましい実施形態の例示として解釈されるべきである。当業者は、本開示の範囲内で他の改変を想定する。
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本開示は、２００３年３月２６日に出願された米国仮出願番号６０／４５８，０８６の優先権を主張し、この全体の開示は、本明細書中に参考として援用される。
【背景技術】
【０００２】
（背景）
特定のデバイス（例えば、外科用器具）において、この器具の発射を容易にするために器具内にエネルギーを保存することが望ましい。１つのこのようなデバイスは、米国特許第４，６１１，５９５号に開示されるクリップアプライヤである。このクリップアプライヤは、ラッチ機構によって保持されるバネにエネルギーを保存する。ハンドルの動きは、掛け金をはずし、クリップアプライヤを作動させるための保存されたエネルギーを素早く制御しないで解放する。しかし、いくつかの器具において、器具の作動の速度を制御するために、保存されたエネルギーの制御された解放を可能にする構造を有することが望ましい。
【０００３】
さらに、多くの外科器具（例えば、厚い組織において使用される６０ｍｍのステープラー）は、人の手の単純な押しつけによって快適に発生され得るよりも多くのエネルギーを必要とする。現在、外科医は、発射するために両手を使用し得るか、または発射するために複数回のより少ない労力での押しつけを必要とする器具を使用し得る。従って、バネに位置エネルギーを保存するために、少なくとも１回、おそらく数回、ポンプすることによって予めエネルギーを与えられ得る外科器具を有することも望む。このエネルギーを与えることは、外科手術看護士または他の補助者によってなされ得る。複数回の発射からの疲労が外科医に望ましくなくあり得る長い手順の間、特に重要である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（要旨）
本発明は、以下を提供する。
（項目１）
外科用器具であって、以下：
ハンドルであって、該ハンドルから遠位に延びる細長管状部材を有する、ハンドル；
エンドエフェクタであって、該細長管状部材の遠位端に提供される、エンドエフェクタ；
ドライバであって、該エンドエフェクタを作動させるために、該細長管状部材に対する動きのために取り付けられる、ドライバ；
該駆動ロッドを動かすためにエネルギーを保存および提供するための、エネルギー保存機構；および
作動機構であって、該エネルギー保存機構において作動可能であり、該エネルギー保存機構に保存されるエネルギーの解放速度を制御する、作動機構、
を備える、外科用器具。
（項目２）
項目１に記載の外科用器具であって、前記エネルギー保存機構が、バネおよび該バネで作動可能であるピストンを備える、外科用器具。
（項目３）
項目２に記載の外科用器具であって、前記エネルギー保存機構が、前記ピストンにつけられ、そして前記ドライバと係合可能であるピストンロッドを備える、外科用器具。
（項目４）
項目３に記載の外科用器具であって、前記エネルギー保存機構が、ギア構造を、前記ドライバ上の該ギア構造と作動可能な前記ピストンロッド上に備えて、該ピストンロッドの動きに応答して該ドライバを動かす、外科用器具。
（項目５）
項目３に記載の外科用器具であって、エネルギー付与ハンドルの動きが前記バネを圧縮するように、前記エネルギー保存機構が、前記ハンドルに取り付けられかつ前記ピストンロッドに接続されたエネルギー付与ハンドルを備える、外科用器具。
（項目６）
項目１に記載の外科用器具であって、前記作動機構が、前記エネルギー保存機構に保存されるエネルギーを含みそして解放するための流体を備える、外科用器具。
（項目７）
項目６に記載の外科用器具であって、前記作動機構が、前記流体の流れを制御するための弁を備える、外科用器具。
（項目８）
項目７に記載の外科用器具であって、前記作動機構が、バイパス弁を備え、該バイパス弁が、該弁が閉じたとき、該流体の移動を可能にするためである、外科用器具。
（項目９）
項目１に記載の外科用器具であって、前記作動機構が、ブレーキシステムを備え、該ブレーキシステムが、前記エネルギー保存機構に保存されるエネルギーを制限および解放するために、該エネルギー保存機構において作動可能である、外科用器具。
（項目１０）
項目１に記載の外科用器具であって、前記作動機構が、前記エネルギー保存機構上で作動可能な弾み車を備える、外科用器具。
（項目１１）
項目１に記載の外科用器具であって、前記エネルギー保存機構が、エネルギーを保存するための電動化機構を備える、外科用器具。
（項目１２）
項目２に記載の外科用器具であって、前記エネルギー保存機構が、圧縮し、前記バネにエネルギーを保存するために該バネとともに作動可能である電動化機構を備える、外科用器具。
（項目１３）
外科用器具であって、以下：
ハンドルであって、細長管状部材が該ハンドルから遠位に延びる、ハンドル；
エンドエフェクタであって、該細長管状部材の遠位端に提供される、エンドエフェクタ；
ドライバであって、該エンドエフェクタを作動させるために、該細長管状部材に対する動きのために取り付けられる、ドライバ；
該ハンドルに取り付けられる、圧縮可能バネ；
ピストンであって、該ピストンに付けられたピストンロッドを有し、該ピストンが、該ピストンロッドの動きに応答して該バネと係合可能である、ピストン；
該ピストンロッドの第１端部上のギア機構であって、該ギア機構が、該ハンドルに対して該ドライバを移動させるために該ドライバと係合可能である、ギア機構；
作動機構であって、該バネを制限し、該エネルギー保存機構に保存されるエネルギーの解放の速度を制御するために、該エネルギー保存機構で作動可能である、作動機構、
を備える、外科用器具。
（項目１４）
項目１３に記載の外科用器具であって、前記ピストンおよびバネが、前記ハンドルにおいて旋回する流体密シリンダに取り付けられる、外科用器具。
（項目１５）
項目１４に記載の外科用器具であって、流体が前記シリンダ内に提供され、そして前記作動機構の作動に応答して、前記ピストンの１つの側からシリンダ内のピストンの他の側に移動可能である、外科用器具。
（項目１６）
項目１３に記載の外科用器具であって、前記作動機構が、前記ギア機構で作動可能であるブレーキを備える、外科用器具。
（項目１７）
エンドエフェクタを駆動するための外科用器具であって、以下：
ハンドルであって、該ハンドルの遠位端から延びる細長管状部材を有する、ハンドル；
ドライバであって、該細長管状部材内で移動可能であり、エンドエフェクタで作動可能である、ドライバ；
エネルギー保存機構であって、該ハンドル内に少なくとも部分的に配置され、そして該細長管状部材内で該ドライバを移動させるために該ドライバで作動可能である、エネルギー保存機構；
作動機構であって、該エネルギー保存機構において保存されるエネルギーの解放の速度を制御するために、該エネルギー保存機構において作動可能な、作動機構、
を備える、外科用器具。
（項目１８）
項目１７に記載の外科用器具であって、前記作動機構が、前記保存機構内に含まれるエネルギーを制限する、外科用器具。
（項目１９）
項目１７に記載の外科用器具であって、前記ハンドルが、ピストル握り形状を有する、外科用器具。
（項目２０）
項目１９に記載の外科用器具であって、前記作動機構が、前記エネルギー保存機構からのエネルギーの解放の速度を制限するための減衰機構を有する、外科用器具。
【０００５】
種々のエンドエフェクタを作動させる際に使用するための外科用器具が提供される。外科用器具は、一般的に、ハンドルから遠位に延びる細長管状部材を有するハンドルを備える。種々のエンドエフェクタが、細長管状部材の遠位端に提供され得、細長部材に対する動きのための取り付けられるドライバ（例えば、駆動ロッド）によって作動され得る。外科用器具はまた、駆動ロッドを動かし、従ってエンドエフェクタを作動させるためにエネルギーを保存および提供するためのエネルギー保存機構を備える。作動機構の種々の実施形態が開示され、これは、エネルギー保存機構に保存されるエネルギーの抑制、およびエネルギーの解放の速度の制御のためのエネルギー保存機構で作動可能である。
【０００６】
エネルギー保存機構は、一般的に、バネ付勢されたピストンが中に配置されたシリンダを備える。ピストンロッドがピストンに取り付けられ、シリンダを通って延び、駆動ロッドと関連するギア構造と係合する。シリンダ内のバネおよびピストンを押すために、ピストンロッドの第２の端部にハンドルが提供される。バネに保存されるエネルギーの解放によって、ピストンロッドが、ギア構造を作動する方向に移動させて、駆動ロッドを駆動し、従ってエンドエフェクタを作動させる。
【０００７】
第１の実施形態において、ピストンの動きを抑制し、そして減衰（ｄａｍｐｅｎ）させるために、流体システムがシリンダおよびピストンと関連する。ピストンの１つの側からシリンダ内のピストンの他の側に流体を移動するために移動システムが提供される。移動システムは、さらに、外科医が、バネおよびピストンを押し、従ってシリンダ内に流体を移動することを可能にするバイパス機構を備え得る。
【０００８】
代替の実施形態の作動システムは、ピストンロッドを駆動ロッドに接続するギア構造で作動可能であるブレーキ機構を利用する。引き金の押し下げは、ギア構造上のブレーキの圧力を解放し、器具が発射されることを可能にする。
【０００９】
同様に、さらなる実施形態は、エネルギー保存機構に保存されるエネルギーの解放の速度を制御するために、類似のブレーキ機構を利用する。この実施形態は、機械的利点およびバネが特に高い強度である状況のギア機構により高い圧力を提供するために特に有用な連結を利用する。
【００１０】
ギア機構がピストンロッドによって駆動されるとき、ギア機構に対して減衰効果を提供するための弾み車を利用する外科器具のさらなる実施形態もまた開示される。１つの実施形態において、遊び車が弾み車に取り付けられ、そしてカム表面が、弾み車を摩擦係合し、従ってバネに保存されるエネルギーの解放の速度を制御するために、引き金に提供される。代替の実施形態において、複数のギア構造が弾み車と関連し、本明細書中に提供されるより大きな機械的利点を提供する。
【００１１】
種々の実施形態が、図面を参照して本明細書中に開示される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、液圧減衰構造を使用する、アクチュエーターハンドルにおける、エネルギー保存システムの概略図である。
【図２】図２は、ブレーキ減衰システムを使用する、ハンドル機構における、エネルギー保存システムの概略図である。
【図３】図３は、ブレーキ減衰システムの第２の実施形態を使用する、ハンドル機構における、エネルギー保存システムの概略図である。
【図４】図４は、弾み車減衰システムを使用する、ハンドル機構における、エネルギー保存システムの概略図である。
【図５】図５は、複数ギア減衰システムを使用する、ハンドル機構における、エネルギー保存システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（詳細な説明）
ハンドルアセンブリの種々の実施形態が開示され、ここで、エネルギーが、１つ以上の手動入力作動からバネに保存され、種々の作動構造によって制限される。外科医が引き金を作動する場合、バネが制御可能な速度で抑制が外され、それによってバネに保存されるエネルギーが、作業機構内に送達され得、所望の機能を実行し得る。
【００１４】
一般的に、減衰手段がシステム内に組み込まれ、なめらかなゆっくりした作動にエネルギーの解放速度を制御する。減衰は、液圧手段、気体手段、機械的手段または他の適切な手段であり得る。所望である場合、解放は、弁、ブレーキ、弾み車または他の適切な制御手段の使用によって外科医によって制御可能にされ得、解放作動をより速く、より遅く、または停止させることを可能にする。
【００１５】
図１を参照して、種々のエンドエフェクタ１２を作動させるための器具１０が開示される。器具１０は、一般的に、ハンドル本体１４、ハンドル本体１４から遠位に延びる細長管状部材１６、およびエンドエフェクタ１２を作動させるために中で長手方向で移動可能であるドライバ（例えば、駆動ロッド）を備える。細長管状部材１６は、ハンドル本体１４に固定されて示されるが、代替として、細長管状部材１６は、ハンドル本体１４に関して回転するように取り付けられ得る。
【００１６】
エネルギー保存システム２０は、エネルギーを保存し、そして解放の際に、駆動ロッド１８にそのエネルギーを提供するために提供される。エネルギー保存システム２０は、一般的に、圧縮可能バネ２４（例えば、ダイ（ｄｉｅ）バネ）を中に取り付けたシリンダ２２を備える。バネ２４は、シリンダ２２の底キャップ２６とシリンダ２２に滑動可能に取り付けられたピストン２８との間に位置付けられる。ピストンロッド３０は、シリンダ２２を通って延び、ピストン２８に付けられる。エネルギー付与ハンドル３２は、旋回点Ａにおいて、ハンドル本体１４上のブラケット３４へと取り付けられる。ピストンロッド３０の下端３６は、旋回点Ｂにおいてエネルギー付与ハンドル３２に旋回可能に取り付けられ、エネルギー付与ハンドル３２のスロットＥに載る。ピストンロッド３０の上端３８は、Ｌ字型ラック歯４２を有するＬ字型ラック４０に接続される。大ギアホイール４４および小ギアホイール４６互い付けられ、ハンドル本体１４に回転可能に取り付けられる。小ギアホイール４６上の歯４８は、Ｌ字型ラック４０上のＬ字型歯４２に係合し、一方、大ギアホイール４４上の歯５０は、駆動ロッド１８上の駆動歯５２に係合する。ギア比の構成は、ピストンロッド３０の距離移動ｄ１が、駆動ロッドの距離移動ｄ２を生じるような構成である。１つの有用な実施形態において、移動ｄ１＝１インチは、距離移動ｄ２＝約２．６インチを生じる。
【００１７】
旋回点Ａの周りで、矢印Ｆの方向に、エネルギー付与ハンドル３２を回転させることによって、ピストンロッド３０は、ピストン２８と底キャップ２６との間で圧縮バネ２４を下に引く。ピストンロッド３０を下に引くことは、Ｌ字型ラック４０を下に引き、小ギアホイール４６との係合によって、Ｌ字型ラック歯４２が、大ギアホイール４４および小ギアホイール４６を時計回りに回転させる。大ギアホイール４４が時計方向に回転する場合、歯５０は、駆動歯５２との係合によって駆動ロッド１８を近位に引く。この動きは、駆動ロッドを近位位置に引く。
【００１８】
上記のように、作動機構の種々の実施形態は、圧縮バネ２４を制限し、中に保存されるエネルギーの制御された解放を可能にするために提供される。図１を続いて参照して、液圧システム５４を有する作動機構の第１の実施形態は、バネ２４の解放を制御し、器具エンドエフェクタ１２の作動に対するより大きな制御を提供するために提供される。シリンダ２２は、上キャップ５６および底キャップ２６によって密閉され、圧縮不可能液圧流体５８をピストン２８のいずれかの側に備える。１つの実施形態において、ピストン２８は、流体５８をピストン２８のいずれかの側で隔離し、シリンダ２２内でのピストン２８の滑らかな動きを可能にするためにＯリング６０を備える。
【００１９】
移動システム６２は、上キャップ５６および底キャップ２６の上側ポート６４と下側ポート６６との間に提供され、ダイバネ２４が押される場合に、液圧流体５８をピストン２８の１つの側からシリンダ２２内の他の側に液圧流体５８を移動させる。移動システム６２は、上側ポート６４および下側ポート６６と流体連絡する上側チューブ６８および下側チューブ７０を備える。シリンダ２２内のピストン２８の移動は、上側チューブ６８および下側チューブ７０を介して、ピストン２８の１つの側から他の側に液圧流体５８を押しやる。
【００２０】
作動システムはまた、弁７２を作動させるために、上側チューブ６８および下側チューブ７０、および弁引き金７４の間でそれぞれ位置付けられる弁７２を備える。弁引き金７４の押し下げは、弁７２を連続的に開き、液圧流体５８の流れを可能にする。弁引き金７４が押し下げられない場合、弁７２は、閉じ、流体５８は中を通って流れ得ない。
【００２１】
バネ２４の押し下げの間、流体５８をピストン２８の１つの側から他の側に移動することを可能にするために、弁７２および上側チューブ６８および下側チューブ７０の間にそれぞれ配置される、一方向逆止め弁７８を有するバイパスシステム７６が提供される。一方向逆止め弁７８は、ラッチまたは制限機構として作動し、これは、バネ２４の押し下げの間、下側チューブ７０から上側チューブ６８の方向に流体５８の流れを可能にするだけである。
【００２２】
作動において、エネルギー付与ハンドル３２は、バネ２４を圧縮し、本明細書中において上記されるように駆動ロッド１８を近位に引くように作動する。弁７２は、閉じ、逆止め弁７８によって、流体が、下側チューブ７０から上側チューブ６８に流れ得る。一旦、バネ２４が完全に押し下げられると、シリンダ２２の上側チャンバ８０内の流体５８の圧力は、圧縮してバネ２４を維持する。流体５８は、バイパスシステム７６を通って逆に流れ得ず、弁７２が閉じる。バネ２４の圧力を制御可能に解放し、従って、器具を作動させるために、弁引き金７４は、上側チューブ６８から下側チューブ７０へと流体５８が流れるように押し下げられ、流体が下側チャンバ８２へと移動するときに、上側チャンバ８０における流体圧力を小さくする。バネ２４の解放において、ピストンロッド３０は、反時計回りに、大ギアホイール４４および小ギアホイール４６を回転させ、駆動ロッド１８を遠位に推進して、エンドエフェクタ１２を作動させる。圧力の解放、従って器具の作動は、操作者によって正確に制御され得る。弁引き金７４を操作することによって、作動は、弁引き金７４の繰り返しの小さな押し下げによって、即時かつ迅速、ゆっくりかつ連続的、または断続的であり得る。
【００２３】
液圧システム５４のさらなる機能は、シリンダ２２内でのピストン２８の移動を減衰させて、バネ２４の圧力の滑らかで制御された解放、従って、器具の非常に滑らかな作動を提供することである。
【００２４】
図２をここで参照して、エネルギー保存システムを有する外科器具の第２の実施形態が開示される。第２の実施形態は、バネ圧力を制御可能に解放するために、ブレーキシステムを組み込む。本明細書中に開示される実施形態の共通の要素は、第１の実施形態と実質的に類似することが注意されるべきである。器具１１０は、関連するエンドエフェクタ１１２に作動を提供するように設計される。
【００２５】
器具１１０は、一般的に、細長管状部材１１６が遠位に延びるハンドル本体１１４を備える。駆動ロッド１１８は、ハンドル本体１１４および細長管状部材１１６に移動可能に取り付けられ、エネルギー保存システム２０に関して上記の様式でエネルギー保存システム１２０によってパワーを与えられる。エネルギー保存システム１２０は、底キャップ１２６とピストン１２８との間に配置されるバネ１２４（例えば、ダイバネ）を有するシリンダ１２２を備える。ピストンロッド１３０は、ピストン１２８に付けられる。エネルギー付与ハンドル１３２は、ブラケット１３４においてハンドル本体１１４に旋回点Ａにおいて旋回可能に取り付けられる。ピストンロッド１３０の下端１３６は、ハンドル１３２にエネルギー付与するために付けられ、点Ｂにおいて旋回し、エネルギー付与ハンドル１３２のスロットＥに載る。エネルギー保存システム１２０はまた、Ｌ字型ラック歯１４２を有するＬ字型ラック１４０に取り付けられる上側ピストンロッド端部１３８を備える。ギア歯１５０およびギア歯１４８をそれぞれ有する大ギアホイール１４４および小ギアホイール１４６は、バネ１２４に保存されるエネルギーの解放に応答して、駆動ロッド１１８にパワーを与えるために上記の様式で、駆動ロッド１１８に駆動歯１５２と一緒に機能する。
【００２６】
図２の実施形態において、空気充填（ａｉｒ ｆｉｌｌｓ）シリンダ１２２、ならびにピストンロッド１３０の周りにシリンダ１２２に形成される上側クリアランス１５４および下側クリアランス１５６によって、空気が、シリンダ１２２内におよびシリンダ１２２から自由に流れ得る。圧縮状態のバネ１２４を制限し、そしてバネ１２４の圧力の制御放出、従って器具の作動を可能にするために、大ギアホイール１４４において摩擦作動するブレーキシステム１５８を提供する。ブレーキシステム１５８は、大ギアホイール１４４に摩擦係合するブレーキシュー１６０を備える。付勢バネ１６２は、大ギアホイール１４４の回転を妨げ、そして圧縮バネ１２４の解放を妨げるのに十分な力で、大ギアホイール１４４との係合へとブレーキシュー１６０を付勢するために提供される。
【００２７】
引き金１６４は、旋回点Ｃにおいてハウジングに旋回可能に取り付けられ、移動バー１６６によってブレーキシュー１６０に接続される。引き金１６４の押し下げは、大ギアホイール１４４との係合から、付勢バネ１６２の付勢に対して連続的にブレーキシュー１６０を移動する。これは、圧縮バネ１２４においてバネ圧力の制御放出を可能にし、従って、器具の制御可能な作動を可能にする。
【００２８】
図３をここで参照して、ダイバネの制御解放および器具の作動のための別の型のブレーキアセンブリを有する外科器具の代替の実施形態が開示される。器具２１０は、一般的に、細長管状部材２１６が遠位に延びるハンドル本体２１４を備える。駆動ロッド２１８は、ハンドル本体２１４および細長管状部材２１６に移動可能に取り付けられ、エネルギー保存システム２０に関して上記される様式で、エネルギー保存システム２２０によってパワーを与えられる。エネルギー保存システム２２０は、底キャップ２２６とピストン２２８との間に位置付けられるバネ２２４（例えば、ダイバネ）を有するシリンダ２２２を備える。ピストンロッド２３０は、ピストン２２８に付けられる。エネルギー付与ハンドル２３２は、ブラケット２３４においてハンドル本体２１４に、点Ａの周りで旋回可能に取り付けられる。ピストンロッド２３０の下端２３６は、ハンドル２３２にエネルギーを付与するために取り付けられ、点Ｂで旋回し、そしてエネルギー付与ハンドル２３２のスロットＥに載る。エネルギー保存システム２２０はまた、Ｌ字型ラック歯２４２を有するＬ字型ラック２４０に取り付けられる上側ピストンロッド端部２３８を備える。ギア歯２５０およびギア歯２４８それぞれを有する大ギアホイール２４４および小ギアホイール２４６は、上記の様式で、駆動ロッド２１８に駆動歯２５２と一緒に機能して、バネ２２４に保存されるエネルギーの解放に応答して、駆動ロッド２１８にパワーを与える。
【００２９】
上記のように、作動システムは、バネ２２４の解放の速度を制御するために提供される。作動アセンブリまたはブレーキアセンブリ２５４は、図２のアセンブリと同様に提供される。ブレーキアセンブリ２５４は、動きを制御するために、大ギアホイール２４４と旋回可能に係合するように提供されるブレーキ２５６を備える。引き金２５８は、固定されたほぼ中心の点において、ハンドル本体２１４に旋回可能に取り付けられる。引き金２５８は、さらなるてこ装置（ｌｅｖｅｒａｇｅ）を提供し、器具を作動させるために必要とされる引き金２５８で圧力を減少させるように比較的長い。引き金２５８の第１の端部２６０は、ハンドル本体２１４から延び、第２の端部２６２は、連結２６４によってブレーキ２５６に接続される。ハンドル本体２１４に提供される付勢バネ２６６は、大ギアホイール２４４と係合にブレーキ２５６を付勢するために第２の端部２６２に作動する。
【００３０】
図２の実施形態の様式と類似の様式で、引き金２５８の押し下げは、大ギアホイール２４４からブレーキ２５６を持ち上げ、バネ２４４に保存されるエネルギーを制御可能に解放し、そして器具を作動する。
【００３１】
図４をここで参照して、バネに保存されるエネルギーの制御解放、従って器具の作動のための弾み車機構を有する作動システムが開示される。器具３１０は、先の実施形態と同様に、関連する機器３１０に作動を提供するように設計される。器具３１０は、一般的に、細長管状部材３１６が遠位に延びるハンドル本体３１４を備える。本明細書中に開示される全ての実施形態において、細長管状部材が、ハンドル本体３１４での回転のために取り付けられ得る。駆動ロッド３１８は、ハンドル本体３１４および細長管状部材３１６に移動可能に取り付けられ、そしてエネルギー保存システム３２０によってパワーを与えられる。エネルギー保存システム３２０は、底キャップ３２６とピストン３２８との間に配置されるバネ３２４（例えば、ダイバネ）を有するシリンダ３２２を備える。ピストンロッド３３０は、ピストン３２８に付けられる。エネルギー付与ハンドル３３２は、ブラケット３３４においてハンドル本体３１４に、点Ａの周りで旋回可能に取り付けられる。ピストンロッド３３０の下端３３６は、エネルギー付与ハンドル３３２に旋回可能に取り付けられ、示されるように、点Ｂにおいて旋回し、エネルギー付与ハンドル２３２のスロットＥに載る。エネルギー保存システム３２０はまた、Ｌ字型ラック歯３４２を有するＬ字型ラック３４０に取り付けられた上側ピストンロッド端部３２８を備える。ギア歯３５０およびギア歯３４８それぞれを有する大ギアホイール３４４および小ギアホイール３４６は、上記の事項において、駆動ロッド３１８において駆動歯３５２と一緒に機能する。バネ３２４に保存されるエネルギーの解放に応答して、駆動ロッド３１８にパワーを与える。
【００３２】
代替の作動システムは、器具３１０の作動を滑らかにするために、弾み車構造の実行によってバネ３２４の解放を制御するように提供される。比較的大きな直径の弾み車３５４は、ハウジング内に回転可能に取り付けられ、小直径の遊び車ギアホイール３５６によって、大ギアホイール３４４に接続される。引き金３３８は、ハンドル本体３１４に旋回可能に取り付けられ、弾み車３５４と係合可能なカム表面３６０を備える。引き金バネ３６２は、引き金３３８を付勢し、その結果、引き金３３８のカム表面３６０は、圧縮バネ３２４を制限するために弾み車３５４をかたく係合する。弾み車３５４および遊び車ギアホイール３５６の直径の差異は、器具を作動するために必要とされる引き金３３８の圧力を下げる機械的利点を提供する。
【００３３】
引き金バネ３６２の付勢に対する引き金３３８の作動は、弾み車３５４との摩擦係合からカム表面３６０を持ってくる。これは、バネ３２４に保存されるエネルギーの制御解放および外科器具３１０の制御作動を可能にする。重要なことに、弾み車３５４に存在する慣性は、開始回転、従って器具３１０の作動を遅延させるのに役立つ。バネ圧力の解放のこの遅延加速は、駆動ロッド３１８のより滑らかかつ遅い作動を可能にする。
【００３４】
ここで図５を参照して、器具４１０は、先の実施形態と同様に、関連する器具４１０に作動を提供するために設計される。器具４１０は、一般的に、細長管状部材４１６が遠位に延びるハンドル本体４１４を備える。本明細書中に開示される全ての実施形態において、細長管状部材は、ハンドル本体４１４での回転のために取り付けられ得ることが注意されるべきである。駆動ロッド４１８は、ハンドル本体４１４および細長管状部材４１６に移動可能に取り付けられ、そしてエネルギー保存システム４２０によってパワーを与えられる。エネルギー保存システム４２０は、底キャップ４２６とピストン４２８との間に配置されるバネ（例えば、ダイバネ）を有するシリンダ４２２を備える。ピストンロッド４３０は、ピストンロッド４２８に付けられる。エネルギー付与ハンドル４３２は、ブラケット４３４において、ハンドル本体４１４に旋回点Ａの周りで旋回可能に取り付けられる。ピストンロッド４３０の下端４３６は、ハンドル４３２にエネルギー付与するために付けられ、点Ｂにおいて旋回し、示されるようにエネルギー付与ハンドル４３２のスロットＥに載る。エネルギー保存システム４２０はまた、Ｌ字型ラック歯４４２を有するＬ字型ラック４４０に取り付けられる上側ピストンロッド端部４２８を備える。ギア歯４５０およびギア歯４４８をそれぞれ有する大ギアホイール４４４および小ギアホイール４４６は、バネ４２４に保存されるエネルギーの解放に応答して、駆動ロッド４１８にパワーを与えるために上記の様式で、駆動ロッド４１８に駆動歯４５２と一緒に機能する。
【００３５】
代替の作動システムは、器具４１０の作動を滑らかにするために、複数ギア弾み車構造の実行によってバネ４２４の解放を制御するように提供される。
【００３６】
代替のギアホイール４５４は、遊び車ギアホイール歯４５８が、大ギアホイール歯４５０と係合するように、遊び車ギアホイール４５６に付けられる。駆動ギアホイール４６２が付けられた弾み車４６０は、ハンドル本体４１４に回転可能に取り付けられる。駆動ギアホイール４６２の駆動ギア歯４６４は、弾み車４６０を回転させるために、中間ギアホイール４５４の中間ギアホイール歯４６６と係合可能である。引き金４６８は、ハンドル本体４１４に旋回可能に取り付けられ、弾み車４６０と係合可能なカム表面４７０を備える上記の実施形態に類似のブレーキ機構を備える。カム表面４７０および弾み車４６０の接触表面は、それらの間で滑らかかつ連続的なブレーキ作用を提供するために比較的滑らかである。引き金バネ４７２は、弾み車４６０との係合へと引き金４６８を付勢する。
【００３７】
作動は、器具４１０が、バネ４２４を圧縮するためにエネルギー付与ハンドル４３２を回転することによってエネルギーを付与される点で先に開示される実施形態と類似する。弾み車４６０に対して引き金４６８においてカム表面４７０の摩擦係合は、エネルギーの解放を妨げる。一旦、器具４１０が作動されると、引き金４６８は、押し下げられ、弾み車４６０とカム表面４７０との係合を減らす。圧力アーム引き金４６８の程度を変更することによって、カム表面４７０と弾み車４６０との間の接触の量は、変化し得、それによって、器具４１０の発射の速度を変更する。さらに、特定の機械的利点は、複数ギア機構の使用によって得られる。複数ギア機構は、引き金に適用される比較的小さな力に応答してバネに保存されるエネルギーの解放の速度を制御するために、比較的大きな力が適用されることを可能にする。さらに、異なる直径を有する複数ギアの使用は、駆動ロッド、従って、エンドエフェクタに適用される力の増加を可能にする。
【００３８】
エネルギーを保存するための入力作動が、モーター駆動であり得、その結果、カートリッジまたは使い捨て装填ユニットが置換されるとき、またはさらに早く、先の発射の直後の機関の間に、エネルギーがバネ内に移され始め得ることがさらに想定される。モーターからバネへのエネルギーの移動の期間が延長されるので、より小さくより軽いモーターおよびバッテリー（または電源）が使用され得る。
【００３９】
本明細書中で示される実施形態がピストル型の握りを利用するものの、他の握り型（例えば、真っ直ぐ、オフセットなど）はまた、開示されるエネルギー保存および作動システムとともに使用され得る。さらに、他の撃鉄（ｃｏｃｋｉｎｇ）デバイスが、旋回エネルギー付与ハンドル（例えば、回転カム、親ネジ複合レバー、トグル、プルケーブルなど）に置換され得る。
【００４０】
開示のいくつかの実施形態が図面に示されるもの、この開示がこれらに限定されることは意図されず、開示が、技術が可能にする範囲で広く、明細書も同様に読まれることが意図される。従って、上記記載は、制限として解釈されるべきではなく、単に好ましい実施形態の例示として解釈されるべきである。当業者は、本開示の範囲内で他の改変を想定する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
明細書中に記載の発明。
【請求項１】
明細書中に記載の発明。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−９６０７１（Ｐ２０１２−９６０７１Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−８３７０（Ｐ２０１２−８３７０）
【出願日】平成２４年１月１８日（２０１２．１．１８）
【分割の表示】特願２０１０−１１２９５（Ｐ２０１０−１１２９５）の分割
【原出願日】平成１６年３月２６日（２００４．３．２６）
【出願人】（５０１２８９７５１）タイコ ヘルスケア グループ リミテッド パートナーシップ (320)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月１８日（２０１２．１．１８）
【分割の表示】特願２０１０−１１２９５（Ｐ２０１０−１１２９５）の分割
【原出願日】平成１６年３月２６日（２００４．３．２６）
【出願人】（５０１２８９７５１）タイコ ヘルスケア グループ リミテッド パートナーシップ (320)
【Ｆターム（参考）】
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