電気機械的手術装置のシャフト
【課題】改良された電気機械的手術用デバイスのためのシャフトを提供する。
【解決手段】細長い外套シースと、外套シース内に配置される少なくとも１つの回転可能な駆動シャフト３０，３２と、少なくとも１つの回転可能な駆動シャフト上に回転不能に取り付けられたリング２０８０に構成される部材と、外套シース内に取り付けられる少なくとも１つの光源とを含む例えば可撓性のシャフトであって、少なくとも１つの回転可能な駆動シャフトが回転すると、リングが、光源２１７からの光が検知されるのを交互に阻害及び可能にする、シャフトを開示する。シャフトはまた、シャフトの外套シース内に配置されて外套シース内の水分を検知するように構成される水分センサを含むことができる。シャフトはまた、外套シースの遠位端を外科用アタッチメントに、ならびに、外套シースの近位端を遠隔パワーコンソールに連結させる継手を含む。
【解決手段】細長い外套シースと、外套シース内に配置される少なくとも１つの回転可能な駆動シャフト３０，３２と、少なくとも１つの回転可能な駆動シャフト上に回転不能に取り付けられたリング２０８０に構成される部材と、外套シース内に取り付けられる少なくとも１つの光源とを含む例えば可撓性のシャフトであって、少なくとも１つの回転可能な駆動シャフトが回転すると、リングが、光源２１７からの光が検知されるのを交互に阻害及び可能にする、シャフトを開示する。シャフトはまた、シャフトの外套シース内に配置されて外套シース内の水分を検知するように構成される水分センサを含むことができる。シャフトはまた、外套シースの遠位端を外科用アタッチメントに、ならびに、外套シースの近位端を遠隔パワーコンソールに連結させる継手を含む。
【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、米国仮特許出願第６０／７０３，２２７号の優先権を主張し、その内容全体が参照によって明示的に本明細書に組み込まれている。
【０００２】
本発明は、シャフトに関し、具体的には電気機械的手術装置と共に使用するためのシャフトに関する。
【背景技術】
【０００３】
様々な外科システムが知られている。例えば、外科システムは、外科用アタッチメントに分離可能に取り付けられる電気機械的駆動装置を含むことができる。このような電気機械的駆動装置は、例えば特許文献１、特許文献２、及び特許文献３に記載され、これら特許文献全体が、それぞれ参照によって明示的に本明細書に組み込まれている。付加的に詳細に以下で述べるように、いくつかの外科用器具及びシステムは、多くの欠点を有する。概して、従来の外科システムは、限られたトルクを与えることができ、関連する器具及びシステムの動作要素の位置を正確に確認する使用者を援助することができず、水分検知能力を備えることができず、ならびに、一般的に組み立てるには複雑で高価であることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，７９３，６５２号明細書
【特許文献２】米国特許出願第０９／８３６，７８１号
【特許文献３】米国特許出願第０９／８８７，７８９号
【特許文献４】米国特許第６，３１５，１８４号明細書
【特許文献５】米国特許第６，４４３，９７３号明細書
【特許文献６】米国特許第６，２６４，０８７号明細書
【特許文献７】米国特許第６，３７８，０６１号明細書
【特許文献８】米国特許第６，７１６，２３３号明細書
【特許文献９】米国特許第６，５３３，１５７号明細書
【特許文献１０】米国特許第６，４９１，２０１号明細書
【特許文献１１】米国特許第６，４８８，１９７号明細書
【特許文献１２】米国特許第６，７１５，５６５号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一例示的実施形態では、外科用アタッチメントを電気機械的駆動装置に取り付けるための可撓シャフトが提供され、これは、可撓性の細長い外套シースを含み、外套シースが加圧滅菌に耐えられる材料から形成されており、外套シース内に少なくとも１つの駆動シャフトが配置される。本発明の一例示的実施形態では、可撓シャフトは、外套シース内に配置される水分センサを含み、この水分検出器は、可撓性外套シース内の水分を検知するように構成される。可撓シャフトはまた、１つ又は複数の回転可能な駆動シャフトを含んでよく、この駆動シャフトは、電気機械的駆動装置の電動機システムの駆動シャフトに連結しており、回転してそれにより外科用アタッチメントを作動させる。可撓シャフトの回転可能な駆動シャフトのそれぞれは、光源からの光が光ファイバーケーブルを介して制御装置に伝達されるのを交互に阻害及び可能にする矩形状フランジを備えたリングを含んでよく、この制御装置は、例えば構成要素の位置及び／又は方向、例えば外科用アタッチメントのアンビル又は切刃、例えばそれに応じた外科用ステープラを決定するために、光ファイバーケーブルを介して受信した光信号を検知及び分析するように構成される。可撓シャフトは、可撓シャフトを介した手術部位への灌注及び／又は吸引を実現するための追加チャネルをさらに含んでよい。
【０００６】
本発明の一例示的実施形態では、シャフトは、細長い外套シース、外套シース内に配置される少なくとも１つの回転可能な駆動シャフト、少なくとも１つの回転可能な駆動シャフトから径方向に延在して回転可能な駆動シャフトと共に回転するように構成される部材、及び、外套シース内に取り付けられる少なくとも１つの光源を含み、少なくとも１つの回転可能な駆動シャフトが回転すると、上記部材が、光源からの光が検知されるのを交互に阻害及び可能にする。上記部材はタブでよく、あるいは、例えば、少なくとも１つの回転可能な駆動シャフト上に取り付けられた矩形状フランジを備えたリングから延在する２つのタブでよい。また、例えば、少なくとも１つの回転可能な駆動シャフトの軸を基準にして互いに約９０度で取り付けられる、シャフトの遠位端に取り付けられる２つの光源が用意されてよい。
例えば、本願発明は以下を提供する。
（項目１）
細長い外套シースと、
上記外套シース内に配置されている少なくとも１つの回転可能な駆動シャフトと、
上記少なくとも１つの回転可能な駆動シャフトから径方向に延在し、上記少なくとも１つの回転可能な駆動シャフトと共に回転するように構成されている部材と、
上記外套シース内に取り付けられている少なくとも１つの光源と、
を備えており、
上記少なくとも１つの回転可能な駆動シャフトが回転した場合に、上記部材が上記光源からの光を検知することを交互に阻害及び可能にすることを特徴とするシャフト。
（項目２）
上記部材が、タブであることを特徴とする項目１に記載のシャフト。
（項目３）
上記部材が、上記少なくとも１つの回転可能な駆動シャフトに取り付けられる矩形状フランジを備えたリングから延在する２つのタブを含んでいることを特徴とする項目２に記載のシャフト。
（項目４）
上記少なくとも１つの光源が、上記シャフトの遠位端に取り付けられた２つの光源を含んでいることを特徴とする項目１に記載のシャフト。
（項目５）
上記２つの光源が、上記少なくとも１つの回転可能な駆動シャフトの軸線に対して互いに約９０度の角度で取り付けられていることを特徴とする項目４に記載のシャフト。
（項目６）
上記シャフトが、可撓性を有していることを特徴とする項目１に記載のシャフト。
（項目７）
上記シャフトの剛性が、高いことを特徴とする項目１に記載のシャフト。
（項目８）
上記シャフトが、関節式であることを特徴とする項目１に記載のシャフト。
（項目９）
上記シャフトが、屈曲可能であることを特徴とする項目１に記載のシャフト。
（項目１０）
上記少なくとも１つの光源が、発光ダイオードであることを特徴とする項目１に記載のシャフト。
（項目１１）
上記外套シースが、加圧滅菌可能とされることを特徴とする項目１０に記載のシャフト。
（項目１２）
上記外套シースが、フルオロポリマ／シリコーン材料を含んでいることを特徴とする項目１０に記載のシャフト。
（項目１３）
上記光源からの光を伝達するために、少なくとも１つの光ファイバーケーブルを備えていることを特徴とする項目１に記載のシャフト。
（項目１４）
上記部材及び上記少なくとも１つの光源が、上記少なくとも１つの回転可能な駆動シャフトの回転を決定するために、上記少なくとも１つの光源から伝達される光が制御装置によって分析可能であるように構成されていることを特徴とする項目１３に記載のシャフト。
（項目１５）
上記制御装置が、遠隔式パワーコンソール内に配置されていることを特徴とする項目１４に記載のシャフト。
（項目１６）
上記シャフトの近位端に配置され、上記シャフトを上記遠隔式パワーコンソールに分離可能に取り付けられるように構成されている第１の継手をさらに備えていることを特徴とする項目１５に記載のシャフト。
（項目１７）
上記外套シースの遠位端に接続され、外科用アタッチメントに分離可能に取り付けられるように構成されている第２の継手をさらに備えていることを特徴とする項目１６に記載のシャフト。
（項目１８）
上記制御装置が、上記伝達された光の分析に基づいて、上記外科用アタッチメントの構成部品の位置を決定するように構成されていることを特徴とする項目１７に記載のシャフト。
（項目１９）
上記外套シース内に配置され、上記外套シース内の水分を検知するように構成されている水分センサをさらに備えていることを特徴とする項目１に記載のシャフト。
（項目２０）
上記シャフト内に配置されているメモリ装置をさらに備えていることを特徴とする項目１に記載のシャフト。
（項目２１）
上記メモリ装置が、シリアル番号データ、識別データ及び使用データのうちの少なくとも１つのデータを含んでいるデータを記憶することを特徴とする項目２０に記載のシャフト。
（項目２２）
上記シャフト内に配置されているデータ転送ケーブルをさらに備え、
上記メモリ装置が論理的且つ電気的に上記データ転送ケーブルに接続されていることを特徴とする項目２１に記載のシャフト。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の例示的実施形態による電気機械的手術装置の斜視図である。
【図２】本発明の例示的実施形態による可撓シャフトの斜視図である。
【図３−１】図３ａは、図２に示す可撓シャフトを示す側面図である。図３ｂは、図３ａに示す線３Ｂ−３Ｂに沿って可撓シャフトを一部断面的に示す下面図である。
【図３−２】図３ｃは、図３ａに示す線３Ｃ−３Ｃに沿って可撓シャフトを一部断面的に示す上面図である。
【図４−１】図４ａは、本発明の例示的実施形態による、組立時の第２の継手の拡大断面図である。
【図４−２】図４ｂは、本発明の例示的実施形態による、構成要素のいくつかを示すために分解された第２の継手の前面斜視図である。
【図４−３】図４ｃは、部分的に組み立てられていくつかの付加的特徴を示している、図４ｂに示す第２の継手の背面斜視図である。
【図４−４】図４ｄは、本発明の例示的実施形態による、組立時の遠位の接触子組立体の前面斜視図である。図４ｅは、本発明の例示的実施形態による、組立時の遠位の接触子組立体の背面斜視図である。
【図４−５】図４ｆは、構成要素のいくつかを示すために分解された遠位の接触子組立体の背面斜視図である。
【図４−６】図４ｇは、本発明の例示的実施形態による、組立時の遠位のセンサ組立体の前面図である。図４ｈは、データ転送ケーブルに取り付けられた水分センサの概略図である。
【図５】図５ａは、本発明の例示的実施形態による、組立時の第１の継手の拡大断面図である。図５ｂは、構成要素のいくつかを示すために分解された、本発明の例示的実施形態による、第１の継手の前面斜視図である。
【図６】図１に示す電気機械的手術装置の可撓シャフトの一部断面の側面図である。
【図７】図６に示す線７−７に沿った切断された可撓シャフトの断面図である。
【図８】図２に示す可撓シャフトの第１の継手の後端面図である。
【図９】図２に示す可撓シャフトの第２の継手の前端面図である。
【図１０】図１に示す電気機械的手術装置の電動機構成を示す概略図である。
【図１１】図１に示す電気機械的手術装置の概略図である。
【図１２】図４ｂに示す可撓シャフトの矩形状フランジを備えたリング構成の概略図である。
【図１３】外科用アタッチメント及び／又は可撓シャフトのメモリデバイスの概略図である。
【図１４】図１に示す電気機械的手術装置のワイヤレス遠隔制御装置の概略図である。
【図１５】図１に示す電気機械的手術装置のワイヤード遠隔制御装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１を参照すると、本発明の例示的実施形態による電気機械的手術装置１０の斜視図が示されている。電気機械的手術装置１０は例えば遠隔パワーコンソール１２を含むことができ、それは正面パネル１５を有する筺体１４を含む。正面パネル１５にはディスプレイ装置１６及びインジケータ１８ａ、１８ｂが取り付けられており、それらについては後でさらに詳述する。筺体１４からシャフト２０が延びることができ、第１の継手２２を介してそこに着脱自在に固定することができる。シャフト２０は可撓性、剛性、連結可能、屈曲可能等とすることができる。シャフト２０を以下では可撓シャフト２０と呼ぶが、可撓シャフト２０の言及はシャフト２０の単なる１つの例示的実施形態であって、シャフト２０は可撓性の構成に限定されないことを理解すべきである。可撓シャフト２０の遠位端２４は、外科器具又はアタッチメントを可撓シャフト２０の遠位端２４に着脱自在に固定するように適応された第２の継手２６を含むことができる。外科器具又はアタッチメントは例えば外科用ステープラ、外科用カッター、外科用ステープラ−カッター、直線状外科用ステープラ、直線状外科用ステープラ−カッター、円形外科用ステープラ、円形外科用ステープラ−カッター、外科用クリップアプライア、外科用クリップ結紮器、外科用クランプ装置、血管拡張装置、管腔拡張装置、外科用メス、流体送達装置、又は他の種類の外科器具とすることができる。そのような外科器具は、例えば特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０、及び特許文献１１に記載され、これら特許文献は、それぞれ参照によって明示的にすべて本明細書に組み込まれている。
【０００９】
図２は、可撓シャフト２０の斜視図である。可撓シャフト２０は、遠隔パワーコンソール１２に分離可能に取り付けられるように例示されて説明されるが、可撓シャフト２０は、遠隔パワーコンソール１２に永続的に取り付けられる又は組み込まれてよいことを理解されたい。可撓シャフト２０の他の態様及び特徴は、図３ａ〜図１５に関連して以下に記載する。
【００１０】
図３ａは、可撓シャフト２０を示す側面図である。一実施形態では、可撓シャフト２０は管状シース２８を含み、それは、その内部チャネル４０と環境との間に流体密シールを達成するためにコーティング又は他の密封構成を含むことができる。シース２８は組織適合性の滅菌可能なエラストマ材料から形成することができる。シース２８はまた、加圧滅菌に耐えられる材料から形成することもできる。シース２８は、高い又は比較的高い潤滑性を有する材料から形成することができる。例えばシース２８はテフロン（登録商標）（Ｔｅｆｌｏｎ）（すなわちフルオロポリマ、例えばポリテトラフルオロエチレン−「ＰＴＦＥ」）、シリコーン、テフロン（登録商標）／シリコーンの組合せ、例えばＳＩＬ−ＫＯＲＥ（登録商標）（Ｗ．Ｌ．ゴア・アンド・アソシエーツ社（Ｗ．Ｌ．Ｇｏｒｅ＆Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ）製）などを含むことができる。
【００１１】
図３ｂは、図３ａに示す３Ｂ−３Ｂに沿った可撓シャフト２０の一部断面を示す底面図である。図３ｂに、可撓シャフト２０の遠位端及び第１の継手２２を断面的に示す。可撓シャフト２０の第１の継手２２の他の態様及び特徴は、図５ａ、図５ｂ及び図８に関連して以下に説明する。
【００１２】
図３ｃは、図３ａに示す３Ｃ−３Ｃに沿った可撓シャフト２０の一部断面を示す上面図である。図３ｃに、可撓シャフト２０の遠位端及び第２の継手２６を断面的に示す。可撓シャフト２０の第２の継手２６の他の態様及び特徴は、図４ａ〜図４ｈ及び図９に関連して以下に記載する。
【００１３】
図４ａは、本発明の一例示的実施形態による、組立時の第２の継手２６の拡大断面図である。図４ｂは、構成要素のいくつかを示すために分解された、本発明の一例示的実施形態による第２の継手２６の前面斜視図である。図４ｂに、遠位の組立体２２３１を示す。２つの遠位のケーブル端の組立体２０７８の第１の端が、遠位の組立体２２３１内に配置される。遠位のケーブル端の組立体２０７８のそれぞれの第２の端が、遠位のコネクタ組立体２０６６のそれぞれの孔内に配置される。遠位のケーブル端の組立体２０７８のそれぞれを参照すると、遠位のケーブル端２０８２が設けられている。遠位のケーブル端２０８２の第１の端は、それぞれ以下でより詳細に説明するコネクタ６６及び６８として機能する長手方向に配置される孔を有する。遠位の組立体２２３１の遠位の大部分の面は、それぞれ以下でさらに考察する灌注及び吸引用チャネル１０１及び１０２への進入路を形成するためのコネクタ７０ならびに開口部１０１ｂ及び１０２ｂに沿って、開口部を介してコネクタ６６、６８への進入路を形成する。チップベアリング（ｔｉｐｂｅａｒｉｎｇ）３３０が、遠位のケーブル端２０８２の外側表面に沿ったほぼ中間点に取り付けられる。遠位のケーブル端２０８２の第２の端は、遠位の矩形状フランジを備えたリング２０８０に係合する。各駆動ケーブル３０、３２が（図６に関連して以下でより詳細に説明するように）、遠位の矩形状フランジを備えたリング２０８０のそれぞれに連結され、例えば、テフロン（登録商標）（Ｔｅｆｌｏｎ）から作られるスリーブ３７７によって囲まれる。各駆動ケーブル３０、３２は、可撓シャフト２０内をその長手方向に沿って延在する。
【００１４】
図４ｃは、部分的に組み立てられてそのいくつかの追加的特徴を示している、図４ｂに示す第２の継手２６の背面斜視図である。図４ｃに示すように、遠位のケーブル端の組立体２０７８は、遠位の光ブロック２０８５のそれぞれの孔に係合する。遠位の光ブロック２０８５は、チップベアリング３３０が中に配置される遠位のプレスブロック２０６９に連結される。それぞれのシール７６４が、チップベアリング３３０に対して遠位側に取り付けられる。遠位のプレスブロック２０６９の遠位端が、遠位の外側ケース２２３７に連結される。遠位の接触子組立体２０７３が、遠位のプレスブロック２０６９内に取り付けられており、これは、図４ｃ中では隠れているが、図４ｄ〜図４ｆでは示されている。さらに、遠位の検知器組立体２２３３が、遠位のプレスブロック２０６９内に取り付けられており、これは、図４ｃ中では隠れているが、図４ｄ〜図４ｆでは示されている。
【００１５】
図４ｄ及び図４ｅはそれぞれ、本発明の一例示的実施形態による、組立時の、遠位の接触子組立体２０７３の前面斜視図及び背面斜視図である。図４ｆは、構成要素のいくつかを例示するために分解された、遠位の接触子組立体２０７３の背面斜視図である。図４ｆを参照すると、遠位の接触子組立体２０７３が、貫通する多数の孔を有する遠位のＰＣＢ２２３２を含んでいる。２つの発光ダイオード３７９が、遠位のＰＣＢ２２３２の近位側に取り付けられる。遠位のＰＣＢ２２３２内の孔に概して一致する孔を有する絶縁体２０８４が、遠位のＰＣＢ２２３２の遠位側に取り付けられる。接触子ジャケット２２３８内に配置される５つのソケット２１４が、絶縁体２０８４及び遠位のＰＣＢ２２３２の孔を通って延在する。接触子ジャケット２２３８の遠位端は、接触子絶縁体ブロック２１８９によってキャッピングされる。
【００１６】
図４ｇは、本発明の一例示的実施形態による、組立時の、遠位の検知器組立体２２３３の前面図である。遠位の検知器組立体２２３３は、中に一対の孔を有する遠位の検知器ＰＣＢ２２３４を含む。さらに、遠位の検知器組立体２２３３は、その上に取り付けられる、例えばフォトトランジスタといった４つの検知器２１７を有する。
【００１７】
再び図４ａを参照すると、組み立てられた第２の継手２６の種々の構成要素のすべてが、断面的に示されている。図４ａはまた、第２の継手２６内に取り付けられる水分センサ９９０を示す。水分センサ９９０の追加的詳述は図４ｈに示す。図４ｈを参照すると、水分センサ９９０は、遠隔パワーコンソール１２へ水分の存在の指示を伝達するための（例えば水分データが連絡される）データ転送ケーブル３８に取り付けられる。可撓シャフト２０内での水分の存在は、例えば、回転可能な駆動シャフト３０、３２、可撓シャフト２０内に配置される電子部品又は電気部品などの、可撓シャフト２０の構成要素の腐食を引き起こす可能性がある。検知された水分データによりならびに／あるいはそれに基づいて、遠隔パワーコンソール１２は、例えば可聴又は視覚的信号によってなどで使用者に水分の存在を伝達することができる。水分センサ９９０は、各々基板要素９９７上に印刷されかつデータ伝送ケーブル３８に接続された、第１の印刷リード９９５及び第２の印刷リード９９６を含んでよい。水分の存在は、印刷リード９９５、９９６間の導電性を変化させることがある。例えば、印刷リード９９５、９９６間の電気抵抗は、存在する水分の量に応じて変化することがある。水分センサ９００は、追加的又は代替的に、可撓シャフト２０の細長いシース内に配置し、例えばデータ伝送ケーブル３８に結合することができることを理解されたい。
【００１８】
図５ａは、本発明の一例示的実施形態による、組立時の、第１の継手２２の拡大断面図である。図５ｂは、本発明の一例示的実施形態による第１の継手２２のその構成要素の一部を示すように展開された、前面斜視図である。図５ｂに示すように、第１の継手２２は近位の組立体２０９５を含む。近位の組立体２０９５はデータコネクタ６０を含む。近位のＰＣＢ組立体２０３０が、近位の組立体２０９５内に配置されて、近位の組立体２０９５の近位端の内側表面に取り付けられる。近位の駆動シャフト２１０２が、近位のＰＣＢ組立体２０３０の部分破断領域を貫通して、近位の組立体２０９５の近位端内の孔に連結される。近位の駆動シャフト２１０２は、それらの近位端に、以下でより詳細に記載する、遠隔パワーコンソール１２内の電動機構成のそれぞれの駆動シャフトに係合するための、例えば６角形といった非円筒形の駆動コネクタ４４、４８を有する。近位の駆動シャフト２１０２の遠位端は、近位のクリンプ２０７１に係合し、この近位のクリンプ２０７１は、近位の駆動シャフト２１０２の遠位端を、例えば非回転自在に、可撓シャフト２０内に延在する駆動ケーブル３０、３２の近位端に連結させる。駆動ケーブル３０、３２は、それらの両端で、上で言及した第１の継手２２内に位置される遠位のケーブル端の組立体２０７８に例えば非回転自在に連結する。
【００１９】
図６は、本発明の一例示的実施形態による可撓シャフト２０の、一部断面の、側面図である。第１の回転自在な駆動シャフト３０及び第２の回転自在な駆動シャフト３２が、可撓シャフト２０の内部に配置され、その全長に沿って延びることができる。加えて、本発明の種々の実施形態によると、ステアリングケーブル３４、３５、３６及び３７、データ転送ケーブル３８、光ファイバーケーブルセット３９、灌注チャネル１０１、ならびに、吸引チャネル１０２が、可撓シャフト２０内に配置されることができる。１０１、１０２などのチャネルは、例えばそれらがそれらの中に外科用器具を通すために使用されてよいなどの、手術部位の灌注及び／又は吸引以外の他の目的のために使用されることができることに留意されたい。さらに、光ファイバーケーブルセット３９は、単一の光ファイバーケーブルとして示されているが、他の例示的実施形態では、光ファイバーケーブルは分離して構成されてよいことに留意されたい。以下に記載するように、任意の数の光ファイバーケーブルが使用されることができる。図７は、図６に示す線７−７に沿った可撓シャフト２０の断面図であり、複数のケーブル３０、３２、３４〜３９、及びチャネル１０１、１０２をさらに示す。複数のケーブル３０、３２、３４〜３９のそれぞれは、それぞれのシース内に含まれてよい。
【００２０】
第１の回転自在な駆動シャフト３０及び第２の回転自在な駆動シャフト３２は、例えば非常に可撓性の高い駆動シャフトとして、例えば編組又は螺旋状駆動ケーブルのように構成することができる。そのような非常に可撓性の高い駆動ケーブルは、限定されたトルク伝達特性及び能力を持つことを理解する必要がある。また、外科用ステープラアタッチメントなどの外科器具、又は可撓シャフト２０に着脱自在に取付け可能な他のアタッチメントは、駆動シャフト３０、３２によって伝達可能なトルクより高いトルク入力を必要とすることがあることも理解する必要がある。したがって駆動シャフト３０、３２は低トルクであるが高速度を伝達するように構成し、外科器具又はアタッチメント及び／又は遠隔パワーコンソール１２内に、例えば可撓性駆動シャフト２０の遠位端及び／又は近位端に配置された歯車装置によって、高速度／低トルクを低速度／高トルクに変換することができる。そのような歯車装置は、筺体１４内に配置された電動機と取り付けられた外科器具又は可撓シャフト２０に着脱自在に取付け可能な他のアタッチメントとの間のパワートレインに沿った任意の適切な位置に設けることができることを理解する必要がある。そのような歯車装置は、外科器具又は可撓シャフト２０に着脱自在に取付け可能な他のアタッチメントに設けることができる。そのような歯車装置は例えば、平歯車装置、遊星歯車装置、調和歯車装置、サイクロイド駆動装置、エピサイクリック歯車装置等を含むことができる。
【００２１】
次に、図８を参照すると、概略表示の第１の継手２２の後端面図が示されている。第１の継手２２は、各々第１の継手２２に回転自在に固定された第１のコネクタ４４、第２のコネクタ４８を含む。コネクタ４４、４８は各々、第１の継手２２の最近位の面を通って延びることができるそれぞれの突起４６、５０を含む。図８に示すように、各突起４６、５０は六角形とすることができる。しかし、突起４６、５０は、以下でさらに詳述する通り、コネクタ４４、４８を筺体１４内に含まれる電動機装置のそれぞれの駆動シャフトに回転不能に連結し不動に取り付けるように、任意の形状及び構成を持つことができることを理解すべきである。後述する通り、電動機装置のそれぞれの駆動シャフトに相補形の凹部を設け、それによって可撓シャフト２０の駆動要素を駆動することができることを理解すべきである。また、駆動シャフトに突起を設けることができ、相補形の凹部をコネクタ４４、４８に設けることができることも理解すべきである。コネクタ４４、４８及び電動機装置の駆動シャフトを回転不能にかつ解放可能に連結するように構成された任意の他の連結装置を設けることができる。
【００２２】
コネクタ４４、４８の１つは第１の駆動シャフト３０に回転不能に固定され、コネクタ４４、４８の別の１つは第２の駆動シャフト３２に回転不能に固定される。コネクタ４４、４８、５２、５６の残りの２つは、ステアリングケーブル３４、３５、３６、３７に張力を加え、それによって可撓シャフト２０の遠位端２４を操縦するように構成された伝達要素と係合する。第１の継手２２は、手術部位から流体を導入及び／又は除去するために灌注及び吸引チャネル１０１、１０２にそれぞれ連通する開口部１０１ａ、１０２ａを含むことができる。
【００２３】
データ伝送ケーブル３８はデータコネクタ６０と電気的かつ論理的に接続される。データコネクタ６０は、例えば、データケーブル３８に含まれる個々のワイヤに対応し、かつそれと同数の電気接点６２を含む。第１の継手２２は、筺体１４上に配置された相手の相補形結合装置に対し第１の継手２２を適切に方向付ける鍵構造４２を含む。そのような鍵構造４２は、第１の継手２２及び筺体１４上に配置された相手の相補形結合装置のいずれか一方又は両方に設けることができる。第１の継手２２は速結型コネクタを含むことができ、それは例えば単純な押し込み動作を使用して第１の継手２２を筺体１４に係合することができる。第１の継手２２の内部と環境との間の流体密シールを達成するために、いくつかのコネクタ４４、４８、６０のいずれかに関連してシールを設けることができる。
【００２４】
次に、図９を参照すると、可撓シャフト２０の第２の継手２６の前端面図が示されている。第２の継手２６は第１のコネクタ６６及び第２のコネクタ６８を含み、各々が第２の継手２６に回転自在に固定され、かつ各々が第１の及び第２の駆動シャフト３０、３２のそれぞれの遠位端に回転不能に固定される。第２の継手２６には、外科器具又はアタッチメントをそれに着脱自在に固定するために、速結型取付具６４が設けられる。速結型取付具６４は例えば回転速結型取付具、バヨネット型取付具等とすることができる。第２の継手２６には、外科器具又はアタッチメントを第２の継手２６に適切に整列させるために、鍵構造７４が設けられる。外科器具又はアタッチメントを可撓シャフト２０に適切に整列させるための鍵構造７４又は他の構成は、第２の継手２６及び外科器具又はアタッチメントのいずれか一方又は両方に設けることができる。加えて、速結型取付具は外科器具又はアタッチメントに設けることができる。電気接点７２を有するデータコネクタ７０は第２の継手２６にも設けられる。第１の継手２２のデータコネクタ６０と同様に、第２の継手２６のデータコネクタ７０は、データ伝送ケーブル３８のそれぞれのワイヤ及びデータコネクタ６０の接点６２に電気的かつ論理的に接続される接点７２を含む。第２の継手２６の内部と環境との間に流体密シールを達成するために、コネクタ６６、６８、７０に関連してシールを設けることができる。第２の継手２６は、手術部位から流体を導入及び／又は除去するために灌注及び吸引チャネル１０１、１０２にそれぞれ連通する開口部１０１ｂ、１０２ｂを含むことができる。
【００２５】
遠隔パワーコンソール１２の筺体１４内には、駆動シャフト３０、３２を駆動し、それによって電気機械的手術装置１０及び第２の継手に取り付けられた外科器具又はアタッチメントを操作するように構成された電気機械的駆動要素が配置される。図１０に図式的に示した例示的実施形態では、各々電源を介して動作する５つの電気電動機７６、８０、８４、９０、９６を遠隔パワーコンソール１２内に配置することができる。しかし、任意の適切な数の電動機を設けることができ、電動機はバッテリ電力、ライン電流、ＤＣ電源、及び電子制御ＤＣ電源等を介して動作することができることを理解すべきである。また、電動機はＤＣ電源に接続することができ、次にＤＣ電源はライン電流に接続され、それが電動機に動作電流を供給することも理解すべきである。
【００２６】
図１０は、電動機の１つの可能な配置を模式的に示す。第１の継手２２及びしたがって可撓シャフト２０が筺体１４と係合し、それによって第２の継手２６の第１の駆動シャフト３０及び第１のコネクタ６６が駆動したときに、第１の電動機７６の出力シャフト７８は第１の継手２２の第１のコネクタ４４と係合する。同様に、第１の継手２２及びしたがって可撓シャフト２０が筺体１４と係合し、それによって第２の継手２６の第２の駆動シャフト３２及び第２のコネクタ６８が駆動したときに、第２の電動機８０の出力シャフト８２は第１の継手２２の第２のコネクタ４８と係合する。
【００２７】
上に記載したように、可撓シャフト２０は、可撓シャフト２０を操縦するのに使用されることができるステアリングケーブル３４、３５、３６及び３７などのステアリングケーブルを含むことができる。図１０はまた、そのようなステアリングケーブルを含む可撓シャフト２０の例示的実施形態においてそれらのステアリングケーブルを使用するのに採用されることができる電動機構成を示す。例えば、図１０は、第１の継手２２及びしたがって可撓シャフト２０が筺体１４に係合され、それによって第１の及び第２のステアリングケーブル３４、３５が第１のプーリ装置８８を介して駆動したときに、第３の電動機８４の出力シャフト８６が第１の継手２２の第３のコネクタ５２と係合することを示す。第１の継手２２及びしたがって駆動シャフト２０が筺体１４と係合し、それによって第３の及び第４のステアリングケーブル３６、３７が第２のプーリ装置９４を介して駆動したときに、第４の電動機９０の出力シャフト９２は第１の継手２２の第４のコネクタ５６と係合する。第３の及び第４の電動機８４、９０は、第３の及び第４の電動機８４、９０がそれぞれのプーリ装置８８、９４に対して選択的に係脱され、それによって可撓シャフト２０が必要に応じてピンと張って操縦可能な状態又は弛緩状態となるように、第５の電動機９６の出力シャフト９８を介して第１の位置と第２の位置との間で選択的に移動可能なキャリッジ１００上に固定することができる。他の機械的、電気的、又は電気機械的機構を使用してステアリング機構を選択的に係脱することができることを理解すべきである。電動機は、例えば、特許文献１２に記載の如く配置及び構成することができ、この特許文献全体が参照によって明示的に本明細書に組み込まれている。
【００２８】
電動機７６、８０、８４、９０、９６のいずれか１つ又はそれ以上を高速度／低トルク電動機又は低速度／高トルク電動機とすることができることを理解すべきである。上に示した通り、第１の回転自在な駆動シャフト３０及び第２の回転自在な駆動シャフト３２は、高速度及び低トルクを伝達するように構成することができる。したがって、第１の電動機７６及び第２の電動機８０は高速度／低トルク電動機として構成することができる。代替的に、第１の電動機７６及び第２の電動機８０は、第１の電動機７６及び第２の電動機８０と第１の回転自在な駆動シャフト３０及び第２の回転自在な駆動シャフト３２のそれぞれとの間にトルク低減／速度増加歯車装置を配置して、低速度／高トルク電動機として構成することができる。そのようなトルク低減／速度増加歯車装置は、例えば遊星歯車装置、平歯車装置、調和歯車装置、サイクロイド駆動装置、エピサイクリック歯車装置等を含むことができる。いずれかのそのような歯車装置を、遠隔パワーコンソール１２内又は例えば第１の継手２２のような可撓シャフト２０の近位端に配置することができることを理解すべきである。歯車装置は、第１の回転自在な駆動シャフト３０及び／又は第２の回転自在な駆動シャフト３２の巻き付き及び破損を防止するために、それらの遠位端及び／又は近位端に設けられることを理解すべきである。
【００２９】
図１１を参照すると、電気機械的手術装置１０の概略図が示されている。遠隔パワーコンソール１２の筺体１４内に制御装置１２２が設けられ、電気機械的手術装置１０及び可撓シャフト２０に取り付けられた任意の外科器具又はアタッチメントのすべての機能及び動作を制御するように構成される。メモリ装置１３０が設けられ、ＲＯＭ構成部品１３２及び／又はＲＡＭ構成部品１３４のようなメモリデバイスを含むことができる。ＲＯＭ構成部品１３２は線１３６を介して制御装置１２２と電気的及び論理的に接続され、ＲＡＭ構成部品１３４は線１３８を介して制御装置１２２と電気的及び論理的に接続される。ＲＡＭ構成部品１３４は、例えば磁気メモリデバイス、光メモリデバイス、磁気−光メモリデバイス、電子メモリデバイス等の任意の型のランダムアクセスメモリを含むことができる。同様にＲＯＭ構成部品１３２は、例えば着脱自在なメモリデバイス、例えばＰＣカード又はＰＣＭＣＩＡ型デバイスのような任意の型の読出し専用メモリを含むことができる。ＲＯＭ構成部品１３２及びＲＡＭ構成部品１３４は単一の装置として構成されることができ、あるいは別個の装置とすることができ、ＲＯＭ構成部品１３２及び／又はＲＡＭ構成部品１３４はＰＣカード又はＰＣＭＣＩＡ型デバイスの形で設けることができることを理解すべきである。制御装置１２２はさらに、筺体１４の正面パネル１５に接続され、さらに詳しくは、線１５４を介してディスプレイ装置１６及びそれぞれの線１５６、１５８を介してインジケータ１８ａ、１８ｂに接続される。線１１６、１１８、１２４、１２６、１２８は制御装置１２２をそれぞれ第１の、第２の、第３の、第４の、及び第５の電動機７６、８０、８４、９０、９６に電気的かつ論理的に接続する。ワイヤード遠隔制御装置（「ＲＣＵ」）１５０は、線１５２を介して制御装置１２２に電気的かつ論理的に接続される。ワイヤレスＲＣＵ１４８もまた設けられ、線１４４を介してトランシーバ１４０に接続された送受信装置１４６とワイヤレスリンク１６０を介して通信する。トランシーバ１４０は線１４２を介して制御装置１２２に電気的かつ論理的に接続される。ワイヤレスリンク１６０は例えば、赤外リンクのような光リンク、無線リンク、又は任意の他のワイヤレス通信リンクとすることができる。
【００３０】
線１８８を介して、例えばＤＩＰスイッチの配列とすることができるスイッチデバイス１８６を制御装置１２２に接続することができる。スイッチデバイス１８６は、例えばメッセージ及びプロンプトをディスプレイ装置１６に表示する際に使用される複数の言語の１つを選択するために使用することができる。このメッセージ及びプロンプトは、例えば電気機械的手術装置１０及び／又はあらゆる外科器具又はそれに取付けたアタッチメントの動作及び／又は状態に関連してもよい。
【００３１】
本発明の例示的実施形態よると、第２の継手２６内に各々矩形状フランジを備えたリング２０８０が設けられ、第１及び第２の駆動シャフト３０、３２の回転に応答しかつそれらに従って信号を出力するように構成される。矩形状フランジを備えたリング２０８０の各々によって出力される信号は、それぞれの駆動シャフト３０、３２の回転位置のみならずそれらの回転方向をも表わすことができる。矩形状フランジを備えたリング２０８０は第２の継手２６内に配置されると記載したが、矩形状フランジを備えたリング２０８０は電動機システムと外科器具又はアタッチメントとの間の任意の位置に設けることができることを理解すべきである。矩形状フランジを備えたリング２０８０を第２の継手２６内又は可撓シャフト２０の遠位端に設けると、駆動シャフトの回転が正確に決定されることを理解すべきである。矩形状フランジを備えたリング２０８０を可撓シャフト２０の近位端に配置すると、第１の及び第２の回転自在の駆動シャフト３０、３２の巻き付きの結果、測定誤差を生じることがある。
【００３２】
図１２は、矩形状フランジを備えたリング２０８０の構成の概略図である。駆動シャフト３０、３２上に回転不能に装着されているのは、第１のタブ２０８０１及び第２のタブ２０８０２を有する矩形状フランジを備えたリング２０８０である。矩形状フランジを備えたリング２０８０の構成は、駆動シャフト３０、３２の長手シャフト又は回転シャフトに対して約９０°離れて配置された、例えば、発光ダイオード、フォトトランジスタなどの、第１及び第２の光源２１７をさらに含む。加えて、矩形状フランジを備えたリング２０８０の構成は、例えば、光源２１７と遠隔パワーコンソール１２との間で可撓シャフト２０の長手方向に沿って光を伝達するための、光ファイバーケーブルセット３９を含んでよい。矩形状フランジを備えたリング２０８０の第１及び第２のタブ２０８０１及び２０８０２は、光源２１７から放たれる光が、光ファイバーケーブルを介して遠隔パワーコンソールに到達するのを交互に阻害及び可能にするように構成される。矩形状フランジを備えたリング２０８０は、それぞれの回転可能な駆動シャフト３０、３２に取り付けられる分離した構造体として記載されて示されるが、回転可能な駆動シャフト３０、３２と共に回転して分離した矩形状フランジを備えたリング２０８０の機能を実行する任意の部材が使用されてよく、例えば、回転可能な駆動シャフト３０、３２自体が、例えばタブといった一体型の構造体を代わりに有してよい。それぞれの光源２１７から放たれる光を遠隔パワーコンソール１２が受信することに基づき、駆動シャフト３０、３２の角度位置を四分の一回転内で決定することができ、かつ駆動シャフト３０、３２の回転の方向を決定することができる。各矩形状フランジを備えたリング２０８０の出力は、制御装置１２２に伝送される。制御装置１２２は、矩形状フランジを備えたリング２０８０からの出力信号に基づいて駆動シャフト３０、３２の角度位置及び回転方向を追跡することによって、それにより、電気機械的手術装置１０に接続された外科器具又はアタッチメントの構成部品の位置及び／又は状態を決定することができる。すなわち、駆動シャフト３０、３２の回転を計数することによって、制御装置１２２は、電気機械的手術装置１０に接続された外科器具又はアタッチメントの構成部品の位置及び／又は状態を決定することができる。角運動の所望の感度に依存して、任意の数のタブが設けられてよいことを理解されたい。
【００３３】
例えば、可撓シャフト２０の第２の継手２６は、それ自体に外科用ステープラアタッチメントを分離可能に取り付けることができ、外科用ステープラアタッチメントは、アンビルに接する組織の一部をクランプするために延長及び収縮するアンビルステム（ａｎｖｉｌｓｔｅｍ）を含み、組織の一部を切断してさらに組織の一部をステープルで留めるためにアンビルに対して１組のステープルを駆動させるステープルドライバ／カッターをさらに含む。アンビルの伸縮は第１の電動機７６の動作によって達成され、ステープルドライバ／カッターの伸縮は第２の電動機８０の動作によって達成される。アンビル駆動シャフトのピッチ及びステープラドライバ／カッター駆動シャフトのピッチは予め定められた既知の量である。すなわち、アンビル及びステープルドライバ／カッターの前進距離は、それぞれの駆動シャフト３０、３２の回転の関数であり、それに基づいて確認可能である。ある時点におけるアンビル及びステープルドライバ／カッターの絶対位置を確認することによって、それぞれの矩形状フランジを備えたリング２０８０からの出力信号及びアンビル駆動シャフト及びステープルドライバ／カッター駆動シャフトの既知のピッチに基づいて、アンビル及びステープルドライバ／カッターの相対変位を使用して、その後のすべての時点におけるアンビル及びステープルドライバ／カッターの絶対位置を確認することができる。アンビル及びステープルドライバ／カッターの絶対位置は、円形外科用ステープラアタッチメントが可撓シャフト２０にはじめに結合された時点で、固定及び確認することができる。代替的に、例えば本体部分に対するアンビル及びステープルドライバ／カッターの位置は、矩形状フランジを備えたリング２０８０からの出力信号に基づいて決定することができる。
【００３４】
再び図１１を参照すると、外科用ステープルアタッチメント及び可撓シャフト２０は、可撓シャフト２０内のデータケーブルを介して制御装置１２２に電気的及び論理的にそれぞれが接続されるメモリ装置１７４、８５０を含んでよい。メモリ装置１７４、８５０は、例えばＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭなどの形態でよい。図１３に、本発明の一例示的実施形態によるメモリ装置１７４を概略的に示す。メモリ装置８５０は、図１３に示す構成と同様の構成を有してよい。図１３に示すように、データコネクタ２７２は、それぞれの線２７８を介してメモリ装置１７４に電気的かつ論理的に接続される接点２７６を含む。メモリ装置１７４は、例えばシリアル番号データ１８０、アタッチメント型識別子（ＩＤ）データ１８２、及び使用データ１８４を格納するように構成される。メモリ装置１７４は追加的に他のデータを格納することができる。シリアル番号データ１８０及びＩＤデータ１８２は両方とも読出し専用データとして構成することができる。例示的実施形態では、シリアル番号データ１８０は特定の外科器具又はアタッチメントを一意に識別するデータであり、ＩＤデータ１８２は、例えば円形外科用ステープラアタッチメント、直線状外科用ステープラアタッチメント等のようなアタッチメントの型を識別するデータである。使用データ１８４は、例えば円形外科用ステープラアタッチメントのアンビルが前進した回数、又は円形外科用ステープラアタッチメントのステープルドライバ／カッターが前進又は発射した回数のような、特定のアタッチメントの使用を表わす。
【００３５】
可撓シャフト２０の遠位端２４に取付け可能な各型の外科器具又はアタッチメントは、１回又は複数回使用するように設計及び構成することができることを理解すべきである。外科器具又はアタッチメントはまた、予め定められた回数使用するように設計及び構成することもできる。したがって、使用データ１８４は、外科器具又はアタッチメントが使用されたかどうか、及び使用回数が最高許容使用回数を超えたかどうかを決定するために使用することができる。以下でさらに詳述する通り、最高許容使用回数に達した後で外科器具又はアタッチメントを使用しようとすると、エラー状態が発生する。
【００３６】
例えば円形外科用ステープラアタッチメントといった任意特定の外科用アタッチメントの上述の考察は、可撓シャフト２０と共に使用される外科用アタッチメントの単なる一例として意図されていることを理解すべきである。さらに、上に列挙したような任意の他の型の外科器具又はアタッチメントを可撓シャフト２０と共に使用することができることを理解すべきである。特定の型の外科器具又はアタッチメントに関係なく、本発明の例示的実施形態では、外科器具又はアタッチメントは、外科器具又はアタッチメントの適切な動作のために必要な結合要素のみならず、メモリ装置１７４も含む。駆動シャフト及び電動機は、ここでは円形外科用ステープラアタッチメントの特定の機能を達成するものとして記述するが、駆動シャフト及び電動機は、他の型の外科器具又はアタッチメントの同じ又は別の機能を達成することができることを理解すべきである。
【００３７】
再び図１１を参照すると、本発明の例示的実施形態では、制御装置１２２は、外科器具又はアタッチメントが最初に可撓シャフト２０に接続されたときに、外科器具又はアタッチメントのメモリ装置１７４からＩＤデータ１８２を読み出すように構成され、制御装置１２２は可撓シャフト２０のメモリ装置８５０からＩＤデータ８８０を読み出すように構成される。メモリ装置１７４、８５０は、データ伝送ケーブル３８の線１２０を介して制御装置１２２と並列に電気的かつ論理的に接続することができ、あるいは代替的に、それぞれの専用線を介して制御装置１２２に接続することができる。
【００３８】
可撓シャフト２０の読み出された使用データ８７０に基づき、制御装置１２２は外科器具１０が可撓シャフト２０を駆動するのを防止することができる。上述した通り、特定の可撓シャフト２０は１回、複数回、又は予め定められた回数使用するように設計及び構成することができる。したがって、使用データ８７０は、可撓シャフト２０が使用されたかどうか、及び使用回数が最高許容使用回数を超えたかどうかを決定するために、制御装置１２２によって読み出すことができる。最高使用回数を超えた場合、制御装置１２２は、可撓シャフト２０を使用しようとするその後の試みを防止することができる。
【００３９】
加えて、制御装置１２２は、可撓シャフト２０のメモリ装置８５０に使用データ８７０を書き込むことができる。書き込まれる使用データ８７０は、例えば一方又は両方の回転自在の駆動シャフト３０、３２の回転数、一方又は両方の回転自在の駆動シャフト３０、３２の使用回数、一方又は両方の回転自在の駆動シャフト３０、３２の発射回数、及び／又は可撓シャフト２０が使用された回数等に関する情報を含むことができる。書き込まれる使用データ８７０は、例えば使用に関係する可撓シャフト２０の何らかの状態の変化を示すのに適した任意の形の情報を含むことができることを理解すべきである。
【００４０】
読み出されたＩＤデータ１８２に基づき、制御装置１２２は、可撓シャフト２０に接続された外科器具又はアタッチメントの型に対応する操作プログラム又はアルゴリズムをメモリ装置１３０から読み出し又は選択するように構成される。メモリ装置１３０は、各々の利用可能な型の外科器具又はアタッチメント用の操作プログラム又はアルゴリズムを格納するように構成され、制御装置１２２は、取り付けられた外科器具又はアタッチメントのメモリ装置１７４から読み出されるＩＤデータ１８２に従って、メモリ装置１３０から操作プログラム又はアルゴリズムを選択しかつ／又は読み出す。上に示した通り、メモリ装置１３０は着脱自在のＲＯＭ構成部品１３２及び／又はＲＡＭ構成部品１３４を含むことができる。したがって、メモリ装置１３０に格納された操作プログラム又はアルゴリズムは、必要に応じて更新、追加、削除、改善、又はその他の改訂を行なうことができる。メモリ装置１３０に格納された操作プログラム又はアルゴリズムは、例えば使用者の特殊な要求に基づいてカスタマイズ可能とすることができる。操作プログラム又はアルゴリズムのカスタマイズを容易にするために、例えばキーボード、マウス、ポインティング装置、タッチスクリーン等のようなデータ入力装置を、例えばデータコネクタポートを介して、メモリ装置１３０に接続することができる。代替的に、又は追加的に、操作プログラム又はアルゴリズムは、電気機械的手術装置１０から遠隔的にカスタマイズして、メモリ装置１３０内にプログラミングすることができる。シリアル番号データ１８０及び／又は使用データ１８４を使用して、複数の操作プログラム又はアルゴリズムのどれをメモリ装置１３０から読み出し又は選択するかを決定することもできることを理解すべきである。操作プログラム又はアルゴリズムは代替的に、外科器具又はアタッチメントのメモリ装置１７４内に格納し、データ伝送ケーブル３８を介して制御装置１２２に伝送することができることを理解すべきである。ひとたび適切な操作プログラム又はアルゴリズムが制御装置１２２によって読み出され又は選択され、あるいはそこに伝送されると、制御装置１２２は、ワイヤードＲＣＵ１５０及び／又はワイヤレスＲＣＵ１４８を介して使用者によって実行される操作に従って、操作プログラム又はアルゴリズムを実行させる。上述した通り、制御装置１２２は、それぞれの線１１６、１１８、１２４、１２６、１２８を介して第１の、第２の、第３の、第４の、及び第５の電動機７６、８０、８４、９０、９６に電気的かつ論理的に接続され、このような電動機７６、８０、８４、９０、９６を、読み出され、選択され、又は伝送された操作プログラム又はアルゴリズムに従って、それぞれの線１１６、１１８、１２４、１２６、１２８を介して制御する。
【００４１】
図１４を参照すると、ワイヤレスＲＣＵ１４８の概略図が示されている。ワイヤレス１４８は、四方ロッカ３１０の下に配設された複数のスイッチ３０２、３０４、３０６、３０８を有するステアリング制御装置３００を含む。ロッカ３１０を介するスイッチ３０２、３０４の動作は、第３の電動機８４を介して第１の及び第２のステアリングケーブル３４、３５の動作を制御する。同様に、ロッカ３１０を介するスイッチ３０６、３０８の動作は、第４の電動機９２を介して第３の及び第４のステアリングケーブル３６、３７の動作を制御する。ロッカ３１０及びスイッチ３０２、３０４、３０６、３０８は、スイッチ３０２、３０４の動作が可撓シャフト２０を南北方向に操縦し、スイッチ３０６、３０８の動作が可撓シャフト２０を東西方向に操縦するように配設されることを理解すべきである。ここで北、南、東、及び西の言及は相対座標系に対して行なわれる。代替的に、ロッカ３１０及びスイッチ３０２、３０４、３０６、３０８の代わりに、デジタルジョイスティック、アナログジョイスティック等を設けることができる。スイッチ３０２、３０４、３０６、３０８の代わりに、電位差計又はいずれかの他の型のアクチュエータを使用することもできる。
【００４２】
ワイヤレスＲＣＵ１４８はさらにステアリング係脱スイッチ３１２を含み、その動作は、第５の電動機９６の動作を制御してステアリング機構を選択的に係脱させる。ワイヤレスＲＣＵ１４８はまた、それによって作動可能な第１の及び第２のスイッチ３１６、３１８を有する二方ロッカ３１４をも含む。これらのスイッチ３１６、３１８の動作は、取り付けられた外科器具又はアタッチメントがもしあればそれに対応する操作プログラム又はアルゴリズムに従って、電気機械的手術装置１０及び可撓シャフト２０に取り付けられた任意の外科器具又はアタッチメントの特定の機能を制御する。例えば、外科器具が、円形外科用ステープラアタッチメント２５０である場合、二方ロッカ３１４の動作は、アンビル２５６の前進及び後退を制御することができる。ワイヤレスＲＣＵ１４８にはさらに別のスイッチ３２０が設けられ、その動作は、取り付けられた外科器具又はアタッチメントがもしあればそれに対応する操作プログラム又はアルゴリズムに従って、電気機械的手術装置１０及び可撓シャフト２０に取り付けられた任意の外科器具又はアタッチメントの動作をさらに制御することができる。例えば、円形外科用ステープラアタッチメント２５０が可撓シャフト２０に取り付けられた場合、スイッチ３２０の動作はステープルドライバ／カッターの前進又は発射シーケンスを開始する。
【００４３】
ワイヤレスＲＣＵ１４８は、線３２４を介してスイッチ３０２、３０４、３０６、３０８と、線３２６を介してスイッチ３１６、３１８と、かつ線３３０を介してスイッチ３２０と電気的かつ論理的に接続される制御装置３２２を含む。ワイヤレスＲＣＵ１４８は、正面パネル１５のインジケータ１８ａ、１８ｂに対応するインジケータ１８ａ’、１８ｂ’、及び正面パネル１５のディスプレイ装置１６に対応するディスプレイ装置１６’を含むことができる。設けられた場合、インジケータ１８ａ’、１８ｂ’はそれぞれの線３３２、３３４を介して制御装置３２２に電気的かつ論理的に接続され、ディスプレイ装置１６’は線３３６を介して制御装置３２２に電気的かつ論理的に接続される。制御装置３２２は線３４０を介してトランシーバ３３８に電気的かつ論理的に接続され、トランシーバ３３８は線３４４を介して受信機／送信機３４２に電気的かつ論理的に接続される。図示しない電源装置、例えばバッテリをワイヤレスＲＣＵ１４８に設けて、それに電力を供給することができる。したがって、ワイヤレスＲＣＵ１４８は、電気機械的手術装置１０及びワイヤレスリンク１６０を介して可撓シャフト２０に取り付けられた任意の外科器具又はアタッチメントの動作を制御するために使用することができる。
【００４４】
ワイヤレスＲＣＵ１４８は、線３４８を介して制御装置３２２に接続されるスイッチ３４６を含むことができる。スイッチ３４６の動作は、ワイヤレスリンク１６０を介してデータ信号を送信機／受信機１４６に伝送する。データ信号は、ワイヤレスＲＣＵ１４８を一意に識別する識別データを含む。この識別データは、電気機械的手術装置１０の無許可操作を防止するため、及び別のワイヤレスＲＣＵによる電気機械的手術装置１０の動作の干渉を防止するために、制御装置１２２によって使用される。ワイヤレスＲＣＵ１４８と電気機械的手術装置１０との間のその後の各通信は、識別データを含むことができる。したがって、制御装置１２２はワイヤレスＲＣＵ間を区別することができ、それによって単一の識別可能なワイヤレスＲＣＵ１４８だけが電気機械的手術装置１０及び可撓シャフト２０に取り付けられた任意の外科器具又はアタッチメントの動作を制御することが可能になる。
【００４５】
矩形状フランジを備えたリング２０８０からの出力信号に従って決定された可撓シャフト２０に取り付けられた外科器具又はアタッチメントの要素の位置に基づき、制御装置１２２は、取り付けられた外科器具又はアタッチメントに対応する操作プログラム又はアルゴリズムによって定義される電気機械的手術装置１０の機能を、選択的に使用可能又は使用不能にすることができる。例えば、外科器具又はアタッチメントが円形外科用ステープラアタッチメントである場合、アンビルと本体部分との間の空間又は間隙が受入れ可能な範囲内であることが決定されない限り、スイッチ３２０の動作によって制御される発射機能は使用不能になる。アンビルと本体部分との間の空間又は間隙は、上で詳述した通り、矩形状フランジを備えたリング２０８０からの出力信号に基づいて決定される。空間又は間隙が受入れ可能な範囲内でない限り、スイッチ３２０自体は作動可能に維持されるが、制御装置１２２は対応する機能を達成しないことを理解すべきである。また、スイッチ３２０の動作によって制御される発射機能は、水分センサ９９０により可撓シャフト２０内で水分が検知された場合に使用不能になってよい。
【００４６】
図１５を参照すると、ワイヤードＲＣＵ１５０の略図が示されている。例示的実施形態では、ワイヤードＲＣＵ１５０はワイヤレスＲＣＵ１４８と実質的に同じ制御装置を含み、そのような要素のさらなる説明は省略する。類似の要素は、図１５でダッシュ記号を伴って表記される。電気機械的手術装置１０及び可撓シャフト２０に取り付けられた任意の外科器具又はアタッチメントの機能は、ワイヤードＲＣＵ１５０によって、かつ／又はワイヤレスＲＣＵ１４８によって制御することができることを理解すべきである。例えばワイヤレスＲＣＵ１４８のバッテリが故障した場合、ワイヤードＲＣＵ１５０を使用して、電気機械的手術装置１０及び可撓シャフト２０に取り付けられた任意の外科器具又はアタッチメントの機能を制御することができる。
【００４７】
上述の通り、筺体１４の正面パネル１５はディスプレイ装置１６及びインジケータ１８ａ、１８ｂを含む。ディスプレイ装置１６は、ＬＣＤディスプレイ装置のような英数字ディスプレイ装置を含むことができる。ディスプレイ装置１６はまた、スピーカ、ブザー等のような音声出力装置をも含むことができる。ディスプレイ装置１６は、可撓シャフト２０に取り付けられた外科器具又はアタッチメントがもしあればそれに対応する操作プログラム又はアルゴリズムに従って、制御装置１２２によって操作及び制御される。そのように取り付けられた外科器具又はアタッチメントが無い場合、デフォルト操作プログラム又はアルゴリズムが制御装置１２２に読み出されるか又は選択され、あるいはそれに伝送され、それによってディスプレイ装置１６の動作のみならず電気機械的手術装置１０の他の態様及び機能も制御される。円形外科用ステープラアタッチメントが可撓シャフト２０に取り付けられた場合、ディスプレイ装置１６は、上で詳述した通り、矩形状フランジを備えたリング２０８０の出力信号に従って決定される、例えばアンビルと本体部分との間の間隙を示すデータを表示することができる。
【００４８】
同様に、インジケータ１８ａ、１８ｂは、可撓シャフト２０に取り付けられた外科器具又はアタッチメントがもしあればそれに対応する操作プログラム又はアルゴリズムに従って、制御装置１２２によって操作され制御される。インジケータ１８ａ及び／又はインジケータ１８ｂは、スピーカ、ブザー等のような音声出力装置、及び／又はＬＥＤ、ランプ、ライト等のような視覚的インジケータ装置を含むことができる。円形外科用ステープラアタッチメントが可撓シャフト２０に取り付けられた場合、インジケータ１８ａは例えば、電気機械的手術装置１０が電源オン状態にあることを示すことができ、かつインジケータ１８ｂは、例えばアンビルと本体部分との間の間隙が、上で詳述した受入れ可能な範囲内にあると決定されたかどうかを示すことができる。２つのインジケータ１８ａ、１８ｂだけを記載したが、必要に応じて任意の数の追加インジケータを設けることができることを理解すべきである。加えて、単一のディスプレイ装置１６を記載したが、必要に応じて任意の数の追加ディスプレイ装置を設けることができることを理解すべきである。
【００４９】
ワイヤレスＲＣＵ１５０のディスプレイ装置１６’及びインジケータ１８ａ’、１８ｂ’、ならびにワイヤードＲＣＵ１４８のディスプレイ装置１６’’及びインジケータ１８ａ’’、１８ｂ’’は、可撓シャフト２０に取り付けられた外科器具又はアタッチメントがもしあればそれに対応する操作プログラム又はアルゴリズムに従って、それぞれの制御装置３２２、３２２’によって同様に操作されかつ制御される。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 電気機械的手術装置
１２ 遠隔パワーコンソール
１４ 筺体
１５ 正面パネル
１６ ディスプレイ装置
１８ａ インジケータ
１８ｂ インジケータ
２０ シャフト
２２ 第１の継手
２４ 遠位端
２６ 第２の継手
２８ 管状シース
３０ 駆動ケーブル
３２ 駆動ケーブル
４０ 内部チャネル
６６ コネクタ
６８ コネクタ
７０ コネクタ
１０１ 吸引用チャネル
１０１ｂ 開口部
１０２ 吸引用チャネル
１０２ｂ 開口部
２１４ ソケット
２１７ 検知器
３３０ チップベアリング
３７９ 発光ダイオード
９９０ 水分センサ
２０６６ 遠位のコネクタ組立体
２０６９ 遠位のプレスブロック
２０７３ 遠位の接触子組立体
２０７８ 遠位のケーブル端の組立体
２０８０ 遠位の矩形状フランジを備えたリング
２０８２ 遠位のケーブル端
２０８４ 絶縁体
２０８５ 遠位の光ブロック
２１８９ 接触子絶縁体ブロック
２２３１ 遠位の組立体
２２３２ 遠位のＰＣＢ
２２３３ 遠位の検知器組立体
２２３４ 遠位の検知器
２２３７ 遠位の外側ケース
２２３８ 接触子ジャケット
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、米国仮特許出願第６０／７０３，２２７号の優先権を主張し、その内容全体が参照によって明示的に本明細書に組み込まれている。
【０００２】
本発明は、シャフトに関し、具体的には電気機械的手術装置と共に使用するためのシャフトに関する。
【背景技術】
【０００３】
様々な外科システムが知られている。例えば、外科システムは、外科用アタッチメントに分離可能に取り付けられる電気機械的駆動装置を含むことができる。このような電気機械的駆動装置は、例えば特許文献１、特許文献２、及び特許文献３に記載され、これら特許文献全体が、それぞれ参照によって明示的に本明細書に組み込まれている。付加的に詳細に以下で述べるように、いくつかの外科用器具及びシステムは、多くの欠点を有する。概して、従来の外科システムは、限られたトルクを与えることができ、関連する器具及びシステムの動作要素の位置を正確に確認する使用者を援助することができず、水分検知能力を備えることができず、ならびに、一般的に組み立てるには複雑で高価であることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，７９３，６５２号明細書
【特許文献２】米国特許出願第０９／８３６，７８１号
【特許文献３】米国特許出願第０９／８８７，７８９号
【特許文献４】米国特許第６，３１５，１８４号明細書
【特許文献５】米国特許第６，４４３，９７３号明細書
【特許文献６】米国特許第６，２６４，０８７号明細書
【特許文献７】米国特許第６，３７８，０６１号明細書
【特許文献８】米国特許第６，７１６，２３３号明細書
【特許文献９】米国特許第６，５３３，１５７号明細書
【特許文献１０】米国特許第６，４９１，２０１号明細書
【特許文献１１】米国特許第６，４８８，１９７号明細書
【特許文献１２】米国特許第６，７１５，５６５号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一例示的実施形態では、外科用アタッチメントを電気機械的駆動装置に取り付けるための可撓シャフトが提供され、これは、可撓性の細長い外套シースを含み、外套シースが加圧滅菌に耐えられる材料から形成されており、外套シース内に少なくとも１つの駆動シャフトが配置される。本発明の一例示的実施形態では、可撓シャフトは、外套シース内に配置される水分センサを含み、この水分検出器は、可撓性外套シース内の水分を検知するように構成される。可撓シャフトはまた、１つ又は複数の回転可能な駆動シャフトを含んでよく、この駆動シャフトは、電気機械的駆動装置の電動機システムの駆動シャフトに連結しており、回転してそれにより外科用アタッチメントを作動させる。可撓シャフトの回転可能な駆動シャフトのそれぞれは、光源からの光が光ファイバーケーブルを介して制御装置に伝達されるのを交互に阻害及び可能にする矩形状フランジを備えたリングを含んでよく、この制御装置は、例えば構成要素の位置及び／又は方向、例えば外科用アタッチメントのアンビル又は切刃、例えばそれに応じた外科用ステープラを決定するために、光ファイバーケーブルを介して受信した光信号を検知及び分析するように構成される。可撓シャフトは、可撓シャフトを介した手術部位への灌注及び／又は吸引を実現するための追加チャネルをさらに含んでよい。
【０００６】
本発明の一例示的実施形態では、シャフトは、細長い外套シース、外套シース内に配置される少なくとも１つの回転可能な駆動シャフト、少なくとも１つの回転可能な駆動シャフトから径方向に延在して回転可能な駆動シャフトと共に回転するように構成される部材、及び、外套シース内に取り付けられる少なくとも１つの光源を含み、少なくとも１つの回転可能な駆動シャフトが回転すると、上記部材が、光源からの光が検知されるのを交互に阻害及び可能にする。上記部材はタブでよく、あるいは、例えば、少なくとも１つの回転可能な駆動シャフト上に取り付けられた矩形状フランジを備えたリングから延在する２つのタブでよい。また、例えば、少なくとも１つの回転可能な駆動シャフトの軸を基準にして互いに約９０度で取り付けられる、シャフトの遠位端に取り付けられる２つの光源が用意されてよい。
例えば、本願発明は以下を提供する。
（項目１）
細長い外套シースと、
上記外套シース内に配置されている少なくとも１つの回転可能な駆動シャフトと、
上記少なくとも１つの回転可能な駆動シャフトから径方向に延在し、上記少なくとも１つの回転可能な駆動シャフトと共に回転するように構成されている部材と、
上記外套シース内に取り付けられている少なくとも１つの光源と、
を備えており、
上記少なくとも１つの回転可能な駆動シャフトが回転した場合に、上記部材が上記光源からの光を検知することを交互に阻害及び可能にすることを特徴とするシャフト。
（項目２）
上記部材が、タブであることを特徴とする項目１に記載のシャフト。
（項目３）
上記部材が、上記少なくとも１つの回転可能な駆動シャフトに取り付けられる矩形状フランジを備えたリングから延在する２つのタブを含んでいることを特徴とする項目２に記載のシャフト。
（項目４）
上記少なくとも１つの光源が、上記シャフトの遠位端に取り付けられた２つの光源を含んでいることを特徴とする項目１に記載のシャフト。
（項目５）
上記２つの光源が、上記少なくとも１つの回転可能な駆動シャフトの軸線に対して互いに約９０度の角度で取り付けられていることを特徴とする項目４に記載のシャフト。
（項目６）
上記シャフトが、可撓性を有していることを特徴とする項目１に記載のシャフト。
（項目７）
上記シャフトの剛性が、高いことを特徴とする項目１に記載のシャフト。
（項目８）
上記シャフトが、関節式であることを特徴とする項目１に記載のシャフト。
（項目９）
上記シャフトが、屈曲可能であることを特徴とする項目１に記載のシャフト。
（項目１０）
上記少なくとも１つの光源が、発光ダイオードであることを特徴とする項目１に記載のシャフト。
（項目１１）
上記外套シースが、加圧滅菌可能とされることを特徴とする項目１０に記載のシャフト。
（項目１２）
上記外套シースが、フルオロポリマ／シリコーン材料を含んでいることを特徴とする項目１０に記載のシャフト。
（項目１３）
上記光源からの光を伝達するために、少なくとも１つの光ファイバーケーブルを備えていることを特徴とする項目１に記載のシャフト。
（項目１４）
上記部材及び上記少なくとも１つの光源が、上記少なくとも１つの回転可能な駆動シャフトの回転を決定するために、上記少なくとも１つの光源から伝達される光が制御装置によって分析可能であるように構成されていることを特徴とする項目１３に記載のシャフト。
（項目１５）
上記制御装置が、遠隔式パワーコンソール内に配置されていることを特徴とする項目１４に記載のシャフト。
（項目１６）
上記シャフトの近位端に配置され、上記シャフトを上記遠隔式パワーコンソールに分離可能に取り付けられるように構成されている第１の継手をさらに備えていることを特徴とする項目１５に記載のシャフト。
（項目１７）
上記外套シースの遠位端に接続され、外科用アタッチメントに分離可能に取り付けられるように構成されている第２の継手をさらに備えていることを特徴とする項目１６に記載のシャフト。
（項目１８）
上記制御装置が、上記伝達された光の分析に基づいて、上記外科用アタッチメントの構成部品の位置を決定するように構成されていることを特徴とする項目１７に記載のシャフト。
（項目１９）
上記外套シース内に配置され、上記外套シース内の水分を検知するように構成されている水分センサをさらに備えていることを特徴とする項目１に記載のシャフト。
（項目２０）
上記シャフト内に配置されているメモリ装置をさらに備えていることを特徴とする項目１に記載のシャフト。
（項目２１）
上記メモリ装置が、シリアル番号データ、識別データ及び使用データのうちの少なくとも１つのデータを含んでいるデータを記憶することを特徴とする項目２０に記載のシャフト。
（項目２２）
上記シャフト内に配置されているデータ転送ケーブルをさらに備え、
上記メモリ装置が論理的且つ電気的に上記データ転送ケーブルに接続されていることを特徴とする項目２１に記載のシャフト。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の例示的実施形態による電気機械的手術装置の斜視図である。
【図２】本発明の例示的実施形態による可撓シャフトの斜視図である。
【図３−１】図３ａは、図２に示す可撓シャフトを示す側面図である。図３ｂは、図３ａに示す線３Ｂ−３Ｂに沿って可撓シャフトを一部断面的に示す下面図である。
【図３−２】図３ｃは、図３ａに示す線３Ｃ−３Ｃに沿って可撓シャフトを一部断面的に示す上面図である。
【図４−１】図４ａは、本発明の例示的実施形態による、組立時の第２の継手の拡大断面図である。
【図４−２】図４ｂは、本発明の例示的実施形態による、構成要素のいくつかを示すために分解された第２の継手の前面斜視図である。
【図４−３】図４ｃは、部分的に組み立てられていくつかの付加的特徴を示している、図４ｂに示す第２の継手の背面斜視図である。
【図４−４】図４ｄは、本発明の例示的実施形態による、組立時の遠位の接触子組立体の前面斜視図である。図４ｅは、本発明の例示的実施形態による、組立時の遠位の接触子組立体の背面斜視図である。
【図４−５】図４ｆは、構成要素のいくつかを示すために分解された遠位の接触子組立体の背面斜視図である。
【図４−６】図４ｇは、本発明の例示的実施形態による、組立時の遠位のセンサ組立体の前面図である。図４ｈは、データ転送ケーブルに取り付けられた水分センサの概略図である。
【図５】図５ａは、本発明の例示的実施形態による、組立時の第１の継手の拡大断面図である。図５ｂは、構成要素のいくつかを示すために分解された、本発明の例示的実施形態による、第１の継手の前面斜視図である。
【図６】図１に示す電気機械的手術装置の可撓シャフトの一部断面の側面図である。
【図７】図６に示す線７−７に沿った切断された可撓シャフトの断面図である。
【図８】図２に示す可撓シャフトの第１の継手の後端面図である。
【図９】図２に示す可撓シャフトの第２の継手の前端面図である。
【図１０】図１に示す電気機械的手術装置の電動機構成を示す概略図である。
【図１１】図１に示す電気機械的手術装置の概略図である。
【図１２】図４ｂに示す可撓シャフトの矩形状フランジを備えたリング構成の概略図である。
【図１３】外科用アタッチメント及び／又は可撓シャフトのメモリデバイスの概略図である。
【図１４】図１に示す電気機械的手術装置のワイヤレス遠隔制御装置の概略図である。
【図１５】図１に示す電気機械的手術装置のワイヤード遠隔制御装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１を参照すると、本発明の例示的実施形態による電気機械的手術装置１０の斜視図が示されている。電気機械的手術装置１０は例えば遠隔パワーコンソール１２を含むことができ、それは正面パネル１５を有する筺体１４を含む。正面パネル１５にはディスプレイ装置１６及びインジケータ１８ａ、１８ｂが取り付けられており、それらについては後でさらに詳述する。筺体１４からシャフト２０が延びることができ、第１の継手２２を介してそこに着脱自在に固定することができる。シャフト２０は可撓性、剛性、連結可能、屈曲可能等とすることができる。シャフト２０を以下では可撓シャフト２０と呼ぶが、可撓シャフト２０の言及はシャフト２０の単なる１つの例示的実施形態であって、シャフト２０は可撓性の構成に限定されないことを理解すべきである。可撓シャフト２０の遠位端２４は、外科器具又はアタッチメントを可撓シャフト２０の遠位端２４に着脱自在に固定するように適応された第２の継手２６を含むことができる。外科器具又はアタッチメントは例えば外科用ステープラ、外科用カッター、外科用ステープラ−カッター、直線状外科用ステープラ、直線状外科用ステープラ−カッター、円形外科用ステープラ、円形外科用ステープラ−カッター、外科用クリップアプライア、外科用クリップ結紮器、外科用クランプ装置、血管拡張装置、管腔拡張装置、外科用メス、流体送達装置、又は他の種類の外科器具とすることができる。そのような外科器具は、例えば特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０、及び特許文献１１に記載され、これら特許文献は、それぞれ参照によって明示的にすべて本明細書に組み込まれている。
【０００９】
図２は、可撓シャフト２０の斜視図である。可撓シャフト２０は、遠隔パワーコンソール１２に分離可能に取り付けられるように例示されて説明されるが、可撓シャフト２０は、遠隔パワーコンソール１２に永続的に取り付けられる又は組み込まれてよいことを理解されたい。可撓シャフト２０の他の態様及び特徴は、図３ａ〜図１５に関連して以下に記載する。
【００１０】
図３ａは、可撓シャフト２０を示す側面図である。一実施形態では、可撓シャフト２０は管状シース２８を含み、それは、その内部チャネル４０と環境との間に流体密シールを達成するためにコーティング又は他の密封構成を含むことができる。シース２８は組織適合性の滅菌可能なエラストマ材料から形成することができる。シース２８はまた、加圧滅菌に耐えられる材料から形成することもできる。シース２８は、高い又は比較的高い潤滑性を有する材料から形成することができる。例えばシース２８はテフロン（登録商標）（Ｔｅｆｌｏｎ）（すなわちフルオロポリマ、例えばポリテトラフルオロエチレン−「ＰＴＦＥ」）、シリコーン、テフロン（登録商標）／シリコーンの組合せ、例えばＳＩＬ−ＫＯＲＥ（登録商標）（Ｗ．Ｌ．ゴア・アンド・アソシエーツ社（Ｗ．Ｌ．Ｇｏｒｅ＆Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ）製）などを含むことができる。
【００１１】
図３ｂは、図３ａに示す３Ｂ−３Ｂに沿った可撓シャフト２０の一部断面を示す底面図である。図３ｂに、可撓シャフト２０の遠位端及び第１の継手２２を断面的に示す。可撓シャフト２０の第１の継手２２の他の態様及び特徴は、図５ａ、図５ｂ及び図８に関連して以下に説明する。
【００１２】
図３ｃは、図３ａに示す３Ｃ−３Ｃに沿った可撓シャフト２０の一部断面を示す上面図である。図３ｃに、可撓シャフト２０の遠位端及び第２の継手２６を断面的に示す。可撓シャフト２０の第２の継手２６の他の態様及び特徴は、図４ａ〜図４ｈ及び図９に関連して以下に記載する。
【００１３】
図４ａは、本発明の一例示的実施形態による、組立時の第２の継手２６の拡大断面図である。図４ｂは、構成要素のいくつかを示すために分解された、本発明の一例示的実施形態による第２の継手２６の前面斜視図である。図４ｂに、遠位の組立体２２３１を示す。２つの遠位のケーブル端の組立体２０７８の第１の端が、遠位の組立体２２３１内に配置される。遠位のケーブル端の組立体２０７８のそれぞれの第２の端が、遠位のコネクタ組立体２０６６のそれぞれの孔内に配置される。遠位のケーブル端の組立体２０７８のそれぞれを参照すると、遠位のケーブル端２０８２が設けられている。遠位のケーブル端２０８２の第１の端は、それぞれ以下でより詳細に説明するコネクタ６６及び６８として機能する長手方向に配置される孔を有する。遠位の組立体２２３１の遠位の大部分の面は、それぞれ以下でさらに考察する灌注及び吸引用チャネル１０１及び１０２への進入路を形成するためのコネクタ７０ならびに開口部１０１ｂ及び１０２ｂに沿って、開口部を介してコネクタ６６、６８への進入路を形成する。チップベアリング（ｔｉｐｂｅａｒｉｎｇ）３３０が、遠位のケーブル端２０８２の外側表面に沿ったほぼ中間点に取り付けられる。遠位のケーブル端２０８２の第２の端は、遠位の矩形状フランジを備えたリング２０８０に係合する。各駆動ケーブル３０、３２が（図６に関連して以下でより詳細に説明するように）、遠位の矩形状フランジを備えたリング２０８０のそれぞれに連結され、例えば、テフロン（登録商標）（Ｔｅｆｌｏｎ）から作られるスリーブ３７７によって囲まれる。各駆動ケーブル３０、３２は、可撓シャフト２０内をその長手方向に沿って延在する。
【００１４】
図４ｃは、部分的に組み立てられてそのいくつかの追加的特徴を示している、図４ｂに示す第２の継手２６の背面斜視図である。図４ｃに示すように、遠位のケーブル端の組立体２０７８は、遠位の光ブロック２０８５のそれぞれの孔に係合する。遠位の光ブロック２０８５は、チップベアリング３３０が中に配置される遠位のプレスブロック２０６９に連結される。それぞれのシール７６４が、チップベアリング３３０に対して遠位側に取り付けられる。遠位のプレスブロック２０６９の遠位端が、遠位の外側ケース２２３７に連結される。遠位の接触子組立体２０７３が、遠位のプレスブロック２０６９内に取り付けられており、これは、図４ｃ中では隠れているが、図４ｄ〜図４ｆでは示されている。さらに、遠位の検知器組立体２２３３が、遠位のプレスブロック２０６９内に取り付けられており、これは、図４ｃ中では隠れているが、図４ｄ〜図４ｆでは示されている。
【００１５】
図４ｄ及び図４ｅはそれぞれ、本発明の一例示的実施形態による、組立時の、遠位の接触子組立体２０７３の前面斜視図及び背面斜視図である。図４ｆは、構成要素のいくつかを例示するために分解された、遠位の接触子組立体２０７３の背面斜視図である。図４ｆを参照すると、遠位の接触子組立体２０７３が、貫通する多数の孔を有する遠位のＰＣＢ２２３２を含んでいる。２つの発光ダイオード３７９が、遠位のＰＣＢ２２３２の近位側に取り付けられる。遠位のＰＣＢ２２３２内の孔に概して一致する孔を有する絶縁体２０８４が、遠位のＰＣＢ２２３２の遠位側に取り付けられる。接触子ジャケット２２３８内に配置される５つのソケット２１４が、絶縁体２０８４及び遠位のＰＣＢ２２３２の孔を通って延在する。接触子ジャケット２２３８の遠位端は、接触子絶縁体ブロック２１８９によってキャッピングされる。
【００１６】
図４ｇは、本発明の一例示的実施形態による、組立時の、遠位の検知器組立体２２３３の前面図である。遠位の検知器組立体２２３３は、中に一対の孔を有する遠位の検知器ＰＣＢ２２３４を含む。さらに、遠位の検知器組立体２２３３は、その上に取り付けられる、例えばフォトトランジスタといった４つの検知器２１７を有する。
【００１７】
再び図４ａを参照すると、組み立てられた第２の継手２６の種々の構成要素のすべてが、断面的に示されている。図４ａはまた、第２の継手２６内に取り付けられる水分センサ９９０を示す。水分センサ９９０の追加的詳述は図４ｈに示す。図４ｈを参照すると、水分センサ９９０は、遠隔パワーコンソール１２へ水分の存在の指示を伝達するための（例えば水分データが連絡される）データ転送ケーブル３８に取り付けられる。可撓シャフト２０内での水分の存在は、例えば、回転可能な駆動シャフト３０、３２、可撓シャフト２０内に配置される電子部品又は電気部品などの、可撓シャフト２０の構成要素の腐食を引き起こす可能性がある。検知された水分データによりならびに／あるいはそれに基づいて、遠隔パワーコンソール１２は、例えば可聴又は視覚的信号によってなどで使用者に水分の存在を伝達することができる。水分センサ９９０は、各々基板要素９９７上に印刷されかつデータ伝送ケーブル３８に接続された、第１の印刷リード９９５及び第２の印刷リード９９６を含んでよい。水分の存在は、印刷リード９９５、９９６間の導電性を変化させることがある。例えば、印刷リード９９５、９９６間の電気抵抗は、存在する水分の量に応じて変化することがある。水分センサ９００は、追加的又は代替的に、可撓シャフト２０の細長いシース内に配置し、例えばデータ伝送ケーブル３８に結合することができることを理解されたい。
【００１８】
図５ａは、本発明の一例示的実施形態による、組立時の、第１の継手２２の拡大断面図である。図５ｂは、本発明の一例示的実施形態による第１の継手２２のその構成要素の一部を示すように展開された、前面斜視図である。図５ｂに示すように、第１の継手２２は近位の組立体２０９５を含む。近位の組立体２０９５はデータコネクタ６０を含む。近位のＰＣＢ組立体２０３０が、近位の組立体２０９５内に配置されて、近位の組立体２０９５の近位端の内側表面に取り付けられる。近位の駆動シャフト２１０２が、近位のＰＣＢ組立体２０３０の部分破断領域を貫通して、近位の組立体２０９５の近位端内の孔に連結される。近位の駆動シャフト２１０２は、それらの近位端に、以下でより詳細に記載する、遠隔パワーコンソール１２内の電動機構成のそれぞれの駆動シャフトに係合するための、例えば６角形といった非円筒形の駆動コネクタ４４、４８を有する。近位の駆動シャフト２１０２の遠位端は、近位のクリンプ２０７１に係合し、この近位のクリンプ２０７１は、近位の駆動シャフト２１０２の遠位端を、例えば非回転自在に、可撓シャフト２０内に延在する駆動ケーブル３０、３２の近位端に連結させる。駆動ケーブル３０、３２は、それらの両端で、上で言及した第１の継手２２内に位置される遠位のケーブル端の組立体２０７８に例えば非回転自在に連結する。
【００１９】
図６は、本発明の一例示的実施形態による可撓シャフト２０の、一部断面の、側面図である。第１の回転自在な駆動シャフト３０及び第２の回転自在な駆動シャフト３２が、可撓シャフト２０の内部に配置され、その全長に沿って延びることができる。加えて、本発明の種々の実施形態によると、ステアリングケーブル３４、３５、３６及び３７、データ転送ケーブル３８、光ファイバーケーブルセット３９、灌注チャネル１０１、ならびに、吸引チャネル１０２が、可撓シャフト２０内に配置されることができる。１０１、１０２などのチャネルは、例えばそれらがそれらの中に外科用器具を通すために使用されてよいなどの、手術部位の灌注及び／又は吸引以外の他の目的のために使用されることができることに留意されたい。さらに、光ファイバーケーブルセット３９は、単一の光ファイバーケーブルとして示されているが、他の例示的実施形態では、光ファイバーケーブルは分離して構成されてよいことに留意されたい。以下に記載するように、任意の数の光ファイバーケーブルが使用されることができる。図７は、図６に示す線７−７に沿った可撓シャフト２０の断面図であり、複数のケーブル３０、３２、３４〜３９、及びチャネル１０１、１０２をさらに示す。複数のケーブル３０、３２、３４〜３９のそれぞれは、それぞれのシース内に含まれてよい。
【００２０】
第１の回転自在な駆動シャフト３０及び第２の回転自在な駆動シャフト３２は、例えば非常に可撓性の高い駆動シャフトとして、例えば編組又は螺旋状駆動ケーブルのように構成することができる。そのような非常に可撓性の高い駆動ケーブルは、限定されたトルク伝達特性及び能力を持つことを理解する必要がある。また、外科用ステープラアタッチメントなどの外科器具、又は可撓シャフト２０に着脱自在に取付け可能な他のアタッチメントは、駆動シャフト３０、３２によって伝達可能なトルクより高いトルク入力を必要とすることがあることも理解する必要がある。したがって駆動シャフト３０、３２は低トルクであるが高速度を伝達するように構成し、外科器具又はアタッチメント及び／又は遠隔パワーコンソール１２内に、例えば可撓性駆動シャフト２０の遠位端及び／又は近位端に配置された歯車装置によって、高速度／低トルクを低速度／高トルクに変換することができる。そのような歯車装置は、筺体１４内に配置された電動機と取り付けられた外科器具又は可撓シャフト２０に着脱自在に取付け可能な他のアタッチメントとの間のパワートレインに沿った任意の適切な位置に設けることができることを理解する必要がある。そのような歯車装置は、外科器具又は可撓シャフト２０に着脱自在に取付け可能な他のアタッチメントに設けることができる。そのような歯車装置は例えば、平歯車装置、遊星歯車装置、調和歯車装置、サイクロイド駆動装置、エピサイクリック歯車装置等を含むことができる。
【００２１】
次に、図８を参照すると、概略表示の第１の継手２２の後端面図が示されている。第１の継手２２は、各々第１の継手２２に回転自在に固定された第１のコネクタ４４、第２のコネクタ４８を含む。コネクタ４４、４８は各々、第１の継手２２の最近位の面を通って延びることができるそれぞれの突起４６、５０を含む。図８に示すように、各突起４６、５０は六角形とすることができる。しかし、突起４６、５０は、以下でさらに詳述する通り、コネクタ４４、４８を筺体１４内に含まれる電動機装置のそれぞれの駆動シャフトに回転不能に連結し不動に取り付けるように、任意の形状及び構成を持つことができることを理解すべきである。後述する通り、電動機装置のそれぞれの駆動シャフトに相補形の凹部を設け、それによって可撓シャフト２０の駆動要素を駆動することができることを理解すべきである。また、駆動シャフトに突起を設けることができ、相補形の凹部をコネクタ４４、４８に設けることができることも理解すべきである。コネクタ４４、４８及び電動機装置の駆動シャフトを回転不能にかつ解放可能に連結するように構成された任意の他の連結装置を設けることができる。
【００２２】
コネクタ４４、４８の１つは第１の駆動シャフト３０に回転不能に固定され、コネクタ４４、４８の別の１つは第２の駆動シャフト３２に回転不能に固定される。コネクタ４４、４８、５２、５６の残りの２つは、ステアリングケーブル３４、３５、３６、３７に張力を加え、それによって可撓シャフト２０の遠位端２４を操縦するように構成された伝達要素と係合する。第１の継手２２は、手術部位から流体を導入及び／又は除去するために灌注及び吸引チャネル１０１、１０２にそれぞれ連通する開口部１０１ａ、１０２ａを含むことができる。
【００２３】
データ伝送ケーブル３８はデータコネクタ６０と電気的かつ論理的に接続される。データコネクタ６０は、例えば、データケーブル３８に含まれる個々のワイヤに対応し、かつそれと同数の電気接点６２を含む。第１の継手２２は、筺体１４上に配置された相手の相補形結合装置に対し第１の継手２２を適切に方向付ける鍵構造４２を含む。そのような鍵構造４２は、第１の継手２２及び筺体１４上に配置された相手の相補形結合装置のいずれか一方又は両方に設けることができる。第１の継手２２は速結型コネクタを含むことができ、それは例えば単純な押し込み動作を使用して第１の継手２２を筺体１４に係合することができる。第１の継手２２の内部と環境との間の流体密シールを達成するために、いくつかのコネクタ４４、４８、６０のいずれかに関連してシールを設けることができる。
【００２４】
次に、図９を参照すると、可撓シャフト２０の第２の継手２６の前端面図が示されている。第２の継手２６は第１のコネクタ６６及び第２のコネクタ６８を含み、各々が第２の継手２６に回転自在に固定され、かつ各々が第１の及び第２の駆動シャフト３０、３２のそれぞれの遠位端に回転不能に固定される。第２の継手２６には、外科器具又はアタッチメントをそれに着脱自在に固定するために、速結型取付具６４が設けられる。速結型取付具６４は例えば回転速結型取付具、バヨネット型取付具等とすることができる。第２の継手２６には、外科器具又はアタッチメントを第２の継手２６に適切に整列させるために、鍵構造７４が設けられる。外科器具又はアタッチメントを可撓シャフト２０に適切に整列させるための鍵構造７４又は他の構成は、第２の継手２６及び外科器具又はアタッチメントのいずれか一方又は両方に設けることができる。加えて、速結型取付具は外科器具又はアタッチメントに設けることができる。電気接点７２を有するデータコネクタ７０は第２の継手２６にも設けられる。第１の継手２２のデータコネクタ６０と同様に、第２の継手２６のデータコネクタ７０は、データ伝送ケーブル３８のそれぞれのワイヤ及びデータコネクタ６０の接点６２に電気的かつ論理的に接続される接点７２を含む。第２の継手２６の内部と環境との間に流体密シールを達成するために、コネクタ６６、６８、７０に関連してシールを設けることができる。第２の継手２６は、手術部位から流体を導入及び／又は除去するために灌注及び吸引チャネル１０１、１０２にそれぞれ連通する開口部１０１ｂ、１０２ｂを含むことができる。
【００２５】
遠隔パワーコンソール１２の筺体１４内には、駆動シャフト３０、３２を駆動し、それによって電気機械的手術装置１０及び第２の継手に取り付けられた外科器具又はアタッチメントを操作するように構成された電気機械的駆動要素が配置される。図１０に図式的に示した例示的実施形態では、各々電源を介して動作する５つの電気電動機７６、８０、８４、９０、９６を遠隔パワーコンソール１２内に配置することができる。しかし、任意の適切な数の電動機を設けることができ、電動機はバッテリ電力、ライン電流、ＤＣ電源、及び電子制御ＤＣ電源等を介して動作することができることを理解すべきである。また、電動機はＤＣ電源に接続することができ、次にＤＣ電源はライン電流に接続され、それが電動機に動作電流を供給することも理解すべきである。
【００２６】
図１０は、電動機の１つの可能な配置を模式的に示す。第１の継手２２及びしたがって可撓シャフト２０が筺体１４と係合し、それによって第２の継手２６の第１の駆動シャフト３０及び第１のコネクタ６６が駆動したときに、第１の電動機７６の出力シャフト７８は第１の継手２２の第１のコネクタ４４と係合する。同様に、第１の継手２２及びしたがって可撓シャフト２０が筺体１４と係合し、それによって第２の継手２６の第２の駆動シャフト３２及び第２のコネクタ６８が駆動したときに、第２の電動機８０の出力シャフト８２は第１の継手２２の第２のコネクタ４８と係合する。
【００２７】
上に記載したように、可撓シャフト２０は、可撓シャフト２０を操縦するのに使用されることができるステアリングケーブル３４、３５、３６及び３７などのステアリングケーブルを含むことができる。図１０はまた、そのようなステアリングケーブルを含む可撓シャフト２０の例示的実施形態においてそれらのステアリングケーブルを使用するのに採用されることができる電動機構成を示す。例えば、図１０は、第１の継手２２及びしたがって可撓シャフト２０が筺体１４に係合され、それによって第１の及び第２のステアリングケーブル３４、３５が第１のプーリ装置８８を介して駆動したときに、第３の電動機８４の出力シャフト８６が第１の継手２２の第３のコネクタ５２と係合することを示す。第１の継手２２及びしたがって駆動シャフト２０が筺体１４と係合し、それによって第３の及び第４のステアリングケーブル３６、３７が第２のプーリ装置９４を介して駆動したときに、第４の電動機９０の出力シャフト９２は第１の継手２２の第４のコネクタ５６と係合する。第３の及び第４の電動機８４、９０は、第３の及び第４の電動機８４、９０がそれぞれのプーリ装置８８、９４に対して選択的に係脱され、それによって可撓シャフト２０が必要に応じてピンと張って操縦可能な状態又は弛緩状態となるように、第５の電動機９６の出力シャフト９８を介して第１の位置と第２の位置との間で選択的に移動可能なキャリッジ１００上に固定することができる。他の機械的、電気的、又は電気機械的機構を使用してステアリング機構を選択的に係脱することができることを理解すべきである。電動機は、例えば、特許文献１２に記載の如く配置及び構成することができ、この特許文献全体が参照によって明示的に本明細書に組み込まれている。
【００２８】
電動機７６、８０、８４、９０、９６のいずれか１つ又はそれ以上を高速度／低トルク電動機又は低速度／高トルク電動機とすることができることを理解すべきである。上に示した通り、第１の回転自在な駆動シャフト３０及び第２の回転自在な駆動シャフト３２は、高速度及び低トルクを伝達するように構成することができる。したがって、第１の電動機７６及び第２の電動機８０は高速度／低トルク電動機として構成することができる。代替的に、第１の電動機７６及び第２の電動機８０は、第１の電動機７６及び第２の電動機８０と第１の回転自在な駆動シャフト３０及び第２の回転自在な駆動シャフト３２のそれぞれとの間にトルク低減／速度増加歯車装置を配置して、低速度／高トルク電動機として構成することができる。そのようなトルク低減／速度増加歯車装置は、例えば遊星歯車装置、平歯車装置、調和歯車装置、サイクロイド駆動装置、エピサイクリック歯車装置等を含むことができる。いずれかのそのような歯車装置を、遠隔パワーコンソール１２内又は例えば第１の継手２２のような可撓シャフト２０の近位端に配置することができることを理解すべきである。歯車装置は、第１の回転自在な駆動シャフト３０及び／又は第２の回転自在な駆動シャフト３２の巻き付き及び破損を防止するために、それらの遠位端及び／又は近位端に設けられることを理解すべきである。
【００２９】
図１１を参照すると、電気機械的手術装置１０の概略図が示されている。遠隔パワーコンソール１２の筺体１４内に制御装置１２２が設けられ、電気機械的手術装置１０及び可撓シャフト２０に取り付けられた任意の外科器具又はアタッチメントのすべての機能及び動作を制御するように構成される。メモリ装置１３０が設けられ、ＲＯＭ構成部品１３２及び／又はＲＡＭ構成部品１３４のようなメモリデバイスを含むことができる。ＲＯＭ構成部品１３２は線１３６を介して制御装置１２２と電気的及び論理的に接続され、ＲＡＭ構成部品１３４は線１３８を介して制御装置１２２と電気的及び論理的に接続される。ＲＡＭ構成部品１３４は、例えば磁気メモリデバイス、光メモリデバイス、磁気−光メモリデバイス、電子メモリデバイス等の任意の型のランダムアクセスメモリを含むことができる。同様にＲＯＭ構成部品１３２は、例えば着脱自在なメモリデバイス、例えばＰＣカード又はＰＣＭＣＩＡ型デバイスのような任意の型の読出し専用メモリを含むことができる。ＲＯＭ構成部品１３２及びＲＡＭ構成部品１３４は単一の装置として構成されることができ、あるいは別個の装置とすることができ、ＲＯＭ構成部品１３２及び／又はＲＡＭ構成部品１３４はＰＣカード又はＰＣＭＣＩＡ型デバイスの形で設けることができることを理解すべきである。制御装置１２２はさらに、筺体１４の正面パネル１５に接続され、さらに詳しくは、線１５４を介してディスプレイ装置１６及びそれぞれの線１５６、１５８を介してインジケータ１８ａ、１８ｂに接続される。線１１６、１１８、１２４、１２６、１２８は制御装置１２２をそれぞれ第１の、第２の、第３の、第４の、及び第５の電動機７６、８０、８４、９０、９６に電気的かつ論理的に接続する。ワイヤード遠隔制御装置（「ＲＣＵ」）１５０は、線１５２を介して制御装置１２２に電気的かつ論理的に接続される。ワイヤレスＲＣＵ１４８もまた設けられ、線１４４を介してトランシーバ１４０に接続された送受信装置１４６とワイヤレスリンク１６０を介して通信する。トランシーバ１４０は線１４２を介して制御装置１２２に電気的かつ論理的に接続される。ワイヤレスリンク１６０は例えば、赤外リンクのような光リンク、無線リンク、又は任意の他のワイヤレス通信リンクとすることができる。
【００３０】
線１８８を介して、例えばＤＩＰスイッチの配列とすることができるスイッチデバイス１８６を制御装置１２２に接続することができる。スイッチデバイス１８６は、例えばメッセージ及びプロンプトをディスプレイ装置１６に表示する際に使用される複数の言語の１つを選択するために使用することができる。このメッセージ及びプロンプトは、例えば電気機械的手術装置１０及び／又はあらゆる外科器具又はそれに取付けたアタッチメントの動作及び／又は状態に関連してもよい。
【００３１】
本発明の例示的実施形態よると、第２の継手２６内に各々矩形状フランジを備えたリング２０８０が設けられ、第１及び第２の駆動シャフト３０、３２の回転に応答しかつそれらに従って信号を出力するように構成される。矩形状フランジを備えたリング２０８０の各々によって出力される信号は、それぞれの駆動シャフト３０、３２の回転位置のみならずそれらの回転方向をも表わすことができる。矩形状フランジを備えたリング２０８０は第２の継手２６内に配置されると記載したが、矩形状フランジを備えたリング２０８０は電動機システムと外科器具又はアタッチメントとの間の任意の位置に設けることができることを理解すべきである。矩形状フランジを備えたリング２０８０を第２の継手２６内又は可撓シャフト２０の遠位端に設けると、駆動シャフトの回転が正確に決定されることを理解すべきである。矩形状フランジを備えたリング２０８０を可撓シャフト２０の近位端に配置すると、第１の及び第２の回転自在の駆動シャフト３０、３２の巻き付きの結果、測定誤差を生じることがある。
【００３２】
図１２は、矩形状フランジを備えたリング２０８０の構成の概略図である。駆動シャフト３０、３２上に回転不能に装着されているのは、第１のタブ２０８０１及び第２のタブ２０８０２を有する矩形状フランジを備えたリング２０８０である。矩形状フランジを備えたリング２０８０の構成は、駆動シャフト３０、３２の長手シャフト又は回転シャフトに対して約９０°離れて配置された、例えば、発光ダイオード、フォトトランジスタなどの、第１及び第２の光源２１７をさらに含む。加えて、矩形状フランジを備えたリング２０８０の構成は、例えば、光源２１７と遠隔パワーコンソール１２との間で可撓シャフト２０の長手方向に沿って光を伝達するための、光ファイバーケーブルセット３９を含んでよい。矩形状フランジを備えたリング２０８０の第１及び第２のタブ２０８０１及び２０８０２は、光源２１７から放たれる光が、光ファイバーケーブルを介して遠隔パワーコンソールに到達するのを交互に阻害及び可能にするように構成される。矩形状フランジを備えたリング２０８０は、それぞれの回転可能な駆動シャフト３０、３２に取り付けられる分離した構造体として記載されて示されるが、回転可能な駆動シャフト３０、３２と共に回転して分離した矩形状フランジを備えたリング２０８０の機能を実行する任意の部材が使用されてよく、例えば、回転可能な駆動シャフト３０、３２自体が、例えばタブといった一体型の構造体を代わりに有してよい。それぞれの光源２１７から放たれる光を遠隔パワーコンソール１２が受信することに基づき、駆動シャフト３０、３２の角度位置を四分の一回転内で決定することができ、かつ駆動シャフト３０、３２の回転の方向を決定することができる。各矩形状フランジを備えたリング２０８０の出力は、制御装置１２２に伝送される。制御装置１２２は、矩形状フランジを備えたリング２０８０からの出力信号に基づいて駆動シャフト３０、３２の角度位置及び回転方向を追跡することによって、それにより、電気機械的手術装置１０に接続された外科器具又はアタッチメントの構成部品の位置及び／又は状態を決定することができる。すなわち、駆動シャフト３０、３２の回転を計数することによって、制御装置１２２は、電気機械的手術装置１０に接続された外科器具又はアタッチメントの構成部品の位置及び／又は状態を決定することができる。角運動の所望の感度に依存して、任意の数のタブが設けられてよいことを理解されたい。
【００３３】
例えば、可撓シャフト２０の第２の継手２６は、それ自体に外科用ステープラアタッチメントを分離可能に取り付けることができ、外科用ステープラアタッチメントは、アンビルに接する組織の一部をクランプするために延長及び収縮するアンビルステム（ａｎｖｉｌｓｔｅｍ）を含み、組織の一部を切断してさらに組織の一部をステープルで留めるためにアンビルに対して１組のステープルを駆動させるステープルドライバ／カッターをさらに含む。アンビルの伸縮は第１の電動機７６の動作によって達成され、ステープルドライバ／カッターの伸縮は第２の電動機８０の動作によって達成される。アンビル駆動シャフトのピッチ及びステープラドライバ／カッター駆動シャフトのピッチは予め定められた既知の量である。すなわち、アンビル及びステープルドライバ／カッターの前進距離は、それぞれの駆動シャフト３０、３２の回転の関数であり、それに基づいて確認可能である。ある時点におけるアンビル及びステープルドライバ／カッターの絶対位置を確認することによって、それぞれの矩形状フランジを備えたリング２０８０からの出力信号及びアンビル駆動シャフト及びステープルドライバ／カッター駆動シャフトの既知のピッチに基づいて、アンビル及びステープルドライバ／カッターの相対変位を使用して、その後のすべての時点におけるアンビル及びステープルドライバ／カッターの絶対位置を確認することができる。アンビル及びステープルドライバ／カッターの絶対位置は、円形外科用ステープラアタッチメントが可撓シャフト２０にはじめに結合された時点で、固定及び確認することができる。代替的に、例えば本体部分に対するアンビル及びステープルドライバ／カッターの位置は、矩形状フランジを備えたリング２０８０からの出力信号に基づいて決定することができる。
【００３４】
再び図１１を参照すると、外科用ステープルアタッチメント及び可撓シャフト２０は、可撓シャフト２０内のデータケーブルを介して制御装置１２２に電気的及び論理的にそれぞれが接続されるメモリ装置１７４、８５０を含んでよい。メモリ装置１７４、８５０は、例えばＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭなどの形態でよい。図１３に、本発明の一例示的実施形態によるメモリ装置１７４を概略的に示す。メモリ装置８５０は、図１３に示す構成と同様の構成を有してよい。図１３に示すように、データコネクタ２７２は、それぞれの線２７８を介してメモリ装置１７４に電気的かつ論理的に接続される接点２７６を含む。メモリ装置１７４は、例えばシリアル番号データ１８０、アタッチメント型識別子（ＩＤ）データ１８２、及び使用データ１８４を格納するように構成される。メモリ装置１７４は追加的に他のデータを格納することができる。シリアル番号データ１８０及びＩＤデータ１８２は両方とも読出し専用データとして構成することができる。例示的実施形態では、シリアル番号データ１８０は特定の外科器具又はアタッチメントを一意に識別するデータであり、ＩＤデータ１８２は、例えば円形外科用ステープラアタッチメント、直線状外科用ステープラアタッチメント等のようなアタッチメントの型を識別するデータである。使用データ１８４は、例えば円形外科用ステープラアタッチメントのアンビルが前進した回数、又は円形外科用ステープラアタッチメントのステープルドライバ／カッターが前進又は発射した回数のような、特定のアタッチメントの使用を表わす。
【００３５】
可撓シャフト２０の遠位端２４に取付け可能な各型の外科器具又はアタッチメントは、１回又は複数回使用するように設計及び構成することができることを理解すべきである。外科器具又はアタッチメントはまた、予め定められた回数使用するように設計及び構成することもできる。したがって、使用データ１８４は、外科器具又はアタッチメントが使用されたかどうか、及び使用回数が最高許容使用回数を超えたかどうかを決定するために使用することができる。以下でさらに詳述する通り、最高許容使用回数に達した後で外科器具又はアタッチメントを使用しようとすると、エラー状態が発生する。
【００３６】
例えば円形外科用ステープラアタッチメントといった任意特定の外科用アタッチメントの上述の考察は、可撓シャフト２０と共に使用される外科用アタッチメントの単なる一例として意図されていることを理解すべきである。さらに、上に列挙したような任意の他の型の外科器具又はアタッチメントを可撓シャフト２０と共に使用することができることを理解すべきである。特定の型の外科器具又はアタッチメントに関係なく、本発明の例示的実施形態では、外科器具又はアタッチメントは、外科器具又はアタッチメントの適切な動作のために必要な結合要素のみならず、メモリ装置１７４も含む。駆動シャフト及び電動機は、ここでは円形外科用ステープラアタッチメントの特定の機能を達成するものとして記述するが、駆動シャフト及び電動機は、他の型の外科器具又はアタッチメントの同じ又は別の機能を達成することができることを理解すべきである。
【００３７】
再び図１１を参照すると、本発明の例示的実施形態では、制御装置１２２は、外科器具又はアタッチメントが最初に可撓シャフト２０に接続されたときに、外科器具又はアタッチメントのメモリ装置１７４からＩＤデータ１８２を読み出すように構成され、制御装置１２２は可撓シャフト２０のメモリ装置８５０からＩＤデータ８８０を読み出すように構成される。メモリ装置１７４、８５０は、データ伝送ケーブル３８の線１２０を介して制御装置１２２と並列に電気的かつ論理的に接続することができ、あるいは代替的に、それぞれの専用線を介して制御装置１２２に接続することができる。
【００３８】
可撓シャフト２０の読み出された使用データ８７０に基づき、制御装置１２２は外科器具１０が可撓シャフト２０を駆動するのを防止することができる。上述した通り、特定の可撓シャフト２０は１回、複数回、又は予め定められた回数使用するように設計及び構成することができる。したがって、使用データ８７０は、可撓シャフト２０が使用されたかどうか、及び使用回数が最高許容使用回数を超えたかどうかを決定するために、制御装置１２２によって読み出すことができる。最高使用回数を超えた場合、制御装置１２２は、可撓シャフト２０を使用しようとするその後の試みを防止することができる。
【００３９】
加えて、制御装置１２２は、可撓シャフト２０のメモリ装置８５０に使用データ８７０を書き込むことができる。書き込まれる使用データ８７０は、例えば一方又は両方の回転自在の駆動シャフト３０、３２の回転数、一方又は両方の回転自在の駆動シャフト３０、３２の使用回数、一方又は両方の回転自在の駆動シャフト３０、３２の発射回数、及び／又は可撓シャフト２０が使用された回数等に関する情報を含むことができる。書き込まれる使用データ８７０は、例えば使用に関係する可撓シャフト２０の何らかの状態の変化を示すのに適した任意の形の情報を含むことができることを理解すべきである。
【００４０】
読み出されたＩＤデータ１８２に基づき、制御装置１２２は、可撓シャフト２０に接続された外科器具又はアタッチメントの型に対応する操作プログラム又はアルゴリズムをメモリ装置１３０から読み出し又は選択するように構成される。メモリ装置１３０は、各々の利用可能な型の外科器具又はアタッチメント用の操作プログラム又はアルゴリズムを格納するように構成され、制御装置１２２は、取り付けられた外科器具又はアタッチメントのメモリ装置１７４から読み出されるＩＤデータ１８２に従って、メモリ装置１３０から操作プログラム又はアルゴリズムを選択しかつ／又は読み出す。上に示した通り、メモリ装置１３０は着脱自在のＲＯＭ構成部品１３２及び／又はＲＡＭ構成部品１３４を含むことができる。したがって、メモリ装置１３０に格納された操作プログラム又はアルゴリズムは、必要に応じて更新、追加、削除、改善、又はその他の改訂を行なうことができる。メモリ装置１３０に格納された操作プログラム又はアルゴリズムは、例えば使用者の特殊な要求に基づいてカスタマイズ可能とすることができる。操作プログラム又はアルゴリズムのカスタマイズを容易にするために、例えばキーボード、マウス、ポインティング装置、タッチスクリーン等のようなデータ入力装置を、例えばデータコネクタポートを介して、メモリ装置１３０に接続することができる。代替的に、又は追加的に、操作プログラム又はアルゴリズムは、電気機械的手術装置１０から遠隔的にカスタマイズして、メモリ装置１３０内にプログラミングすることができる。シリアル番号データ１８０及び／又は使用データ１８４を使用して、複数の操作プログラム又はアルゴリズムのどれをメモリ装置１３０から読み出し又は選択するかを決定することもできることを理解すべきである。操作プログラム又はアルゴリズムは代替的に、外科器具又はアタッチメントのメモリ装置１７４内に格納し、データ伝送ケーブル３８を介して制御装置１２２に伝送することができることを理解すべきである。ひとたび適切な操作プログラム又はアルゴリズムが制御装置１２２によって読み出され又は選択され、あるいはそこに伝送されると、制御装置１２２は、ワイヤードＲＣＵ１５０及び／又はワイヤレスＲＣＵ１４８を介して使用者によって実行される操作に従って、操作プログラム又はアルゴリズムを実行させる。上述した通り、制御装置１２２は、それぞれの線１１６、１１８、１２４、１２６、１２８を介して第１の、第２の、第３の、第４の、及び第５の電動機７６、８０、８４、９０、９６に電気的かつ論理的に接続され、このような電動機７６、８０、８４、９０、９６を、読み出され、選択され、又は伝送された操作プログラム又はアルゴリズムに従って、それぞれの線１１６、１１８、１２４、１２６、１２８を介して制御する。
【００４１】
図１４を参照すると、ワイヤレスＲＣＵ１４８の概略図が示されている。ワイヤレス１４８は、四方ロッカ３１０の下に配設された複数のスイッチ３０２、３０４、３０６、３０８を有するステアリング制御装置３００を含む。ロッカ３１０を介するスイッチ３０２、３０４の動作は、第３の電動機８４を介して第１の及び第２のステアリングケーブル３４、３５の動作を制御する。同様に、ロッカ３１０を介するスイッチ３０６、３０８の動作は、第４の電動機９２を介して第３の及び第４のステアリングケーブル３６、３７の動作を制御する。ロッカ３１０及びスイッチ３０２、３０４、３０６、３０８は、スイッチ３０２、３０４の動作が可撓シャフト２０を南北方向に操縦し、スイッチ３０６、３０８の動作が可撓シャフト２０を東西方向に操縦するように配設されることを理解すべきである。ここで北、南、東、及び西の言及は相対座標系に対して行なわれる。代替的に、ロッカ３１０及びスイッチ３０２、３０４、３０６、３０８の代わりに、デジタルジョイスティック、アナログジョイスティック等を設けることができる。スイッチ３０２、３０４、３０６、３０８の代わりに、電位差計又はいずれかの他の型のアクチュエータを使用することもできる。
【００４２】
ワイヤレスＲＣＵ１４８はさらにステアリング係脱スイッチ３１２を含み、その動作は、第５の電動機９６の動作を制御してステアリング機構を選択的に係脱させる。ワイヤレスＲＣＵ１４８はまた、それによって作動可能な第１の及び第２のスイッチ３１６、３１８を有する二方ロッカ３１４をも含む。これらのスイッチ３１６、３１８の動作は、取り付けられた外科器具又はアタッチメントがもしあればそれに対応する操作プログラム又はアルゴリズムに従って、電気機械的手術装置１０及び可撓シャフト２０に取り付けられた任意の外科器具又はアタッチメントの特定の機能を制御する。例えば、外科器具が、円形外科用ステープラアタッチメント２５０である場合、二方ロッカ３１４の動作は、アンビル２５６の前進及び後退を制御することができる。ワイヤレスＲＣＵ１４８にはさらに別のスイッチ３２０が設けられ、その動作は、取り付けられた外科器具又はアタッチメントがもしあればそれに対応する操作プログラム又はアルゴリズムに従って、電気機械的手術装置１０及び可撓シャフト２０に取り付けられた任意の外科器具又はアタッチメントの動作をさらに制御することができる。例えば、円形外科用ステープラアタッチメント２５０が可撓シャフト２０に取り付けられた場合、スイッチ３２０の動作はステープルドライバ／カッターの前進又は発射シーケンスを開始する。
【００４３】
ワイヤレスＲＣＵ１４８は、線３２４を介してスイッチ３０２、３０４、３０６、３０８と、線３２６を介してスイッチ３１６、３１８と、かつ線３３０を介してスイッチ３２０と電気的かつ論理的に接続される制御装置３２２を含む。ワイヤレスＲＣＵ１４８は、正面パネル１５のインジケータ１８ａ、１８ｂに対応するインジケータ１８ａ’、１８ｂ’、及び正面パネル１５のディスプレイ装置１６に対応するディスプレイ装置１６’を含むことができる。設けられた場合、インジケータ１８ａ’、１８ｂ’はそれぞれの線３３２、３３４を介して制御装置３２２に電気的かつ論理的に接続され、ディスプレイ装置１６’は線３３６を介して制御装置３２２に電気的かつ論理的に接続される。制御装置３２２は線３４０を介してトランシーバ３３８に電気的かつ論理的に接続され、トランシーバ３３８は線３４４を介して受信機／送信機３４２に電気的かつ論理的に接続される。図示しない電源装置、例えばバッテリをワイヤレスＲＣＵ１４８に設けて、それに電力を供給することができる。したがって、ワイヤレスＲＣＵ１４８は、電気機械的手術装置１０及びワイヤレスリンク１６０を介して可撓シャフト２０に取り付けられた任意の外科器具又はアタッチメントの動作を制御するために使用することができる。
【００４４】
ワイヤレスＲＣＵ１４８は、線３４８を介して制御装置３２２に接続されるスイッチ３４６を含むことができる。スイッチ３４６の動作は、ワイヤレスリンク１６０を介してデータ信号を送信機／受信機１４６に伝送する。データ信号は、ワイヤレスＲＣＵ１４８を一意に識別する識別データを含む。この識別データは、電気機械的手術装置１０の無許可操作を防止するため、及び別のワイヤレスＲＣＵによる電気機械的手術装置１０の動作の干渉を防止するために、制御装置１２２によって使用される。ワイヤレスＲＣＵ１４８と電気機械的手術装置１０との間のその後の各通信は、識別データを含むことができる。したがって、制御装置１２２はワイヤレスＲＣＵ間を区別することができ、それによって単一の識別可能なワイヤレスＲＣＵ１４８だけが電気機械的手術装置１０及び可撓シャフト２０に取り付けられた任意の外科器具又はアタッチメントの動作を制御することが可能になる。
【００４５】
矩形状フランジを備えたリング２０８０からの出力信号に従って決定された可撓シャフト２０に取り付けられた外科器具又はアタッチメントの要素の位置に基づき、制御装置１２２は、取り付けられた外科器具又はアタッチメントに対応する操作プログラム又はアルゴリズムによって定義される電気機械的手術装置１０の機能を、選択的に使用可能又は使用不能にすることができる。例えば、外科器具又はアタッチメントが円形外科用ステープラアタッチメントである場合、アンビルと本体部分との間の空間又は間隙が受入れ可能な範囲内であることが決定されない限り、スイッチ３２０の動作によって制御される発射機能は使用不能になる。アンビルと本体部分との間の空間又は間隙は、上で詳述した通り、矩形状フランジを備えたリング２０８０からの出力信号に基づいて決定される。空間又は間隙が受入れ可能な範囲内でない限り、スイッチ３２０自体は作動可能に維持されるが、制御装置１２２は対応する機能を達成しないことを理解すべきである。また、スイッチ３２０の動作によって制御される発射機能は、水分センサ９９０により可撓シャフト２０内で水分が検知された場合に使用不能になってよい。
【００４６】
図１５を参照すると、ワイヤードＲＣＵ１５０の略図が示されている。例示的実施形態では、ワイヤードＲＣＵ１５０はワイヤレスＲＣＵ１４８と実質的に同じ制御装置を含み、そのような要素のさらなる説明は省略する。類似の要素は、図１５でダッシュ記号を伴って表記される。電気機械的手術装置１０及び可撓シャフト２０に取り付けられた任意の外科器具又はアタッチメントの機能は、ワイヤードＲＣＵ１５０によって、かつ／又はワイヤレスＲＣＵ１４８によって制御することができることを理解すべきである。例えばワイヤレスＲＣＵ１４８のバッテリが故障した場合、ワイヤードＲＣＵ１５０を使用して、電気機械的手術装置１０及び可撓シャフト２０に取り付けられた任意の外科器具又はアタッチメントの機能を制御することができる。
【００４７】
上述の通り、筺体１４の正面パネル１５はディスプレイ装置１６及びインジケータ１８ａ、１８ｂを含む。ディスプレイ装置１６は、ＬＣＤディスプレイ装置のような英数字ディスプレイ装置を含むことができる。ディスプレイ装置１６はまた、スピーカ、ブザー等のような音声出力装置をも含むことができる。ディスプレイ装置１６は、可撓シャフト２０に取り付けられた外科器具又はアタッチメントがもしあればそれに対応する操作プログラム又はアルゴリズムに従って、制御装置１２２によって操作及び制御される。そのように取り付けられた外科器具又はアタッチメントが無い場合、デフォルト操作プログラム又はアルゴリズムが制御装置１２２に読み出されるか又は選択され、あるいはそれに伝送され、それによってディスプレイ装置１６の動作のみならず電気機械的手術装置１０の他の態様及び機能も制御される。円形外科用ステープラアタッチメントが可撓シャフト２０に取り付けられた場合、ディスプレイ装置１６は、上で詳述した通り、矩形状フランジを備えたリング２０８０の出力信号に従って決定される、例えばアンビルと本体部分との間の間隙を示すデータを表示することができる。
【００４８】
同様に、インジケータ１８ａ、１８ｂは、可撓シャフト２０に取り付けられた外科器具又はアタッチメントがもしあればそれに対応する操作プログラム又はアルゴリズムに従って、制御装置１２２によって操作され制御される。インジケータ１８ａ及び／又はインジケータ１８ｂは、スピーカ、ブザー等のような音声出力装置、及び／又はＬＥＤ、ランプ、ライト等のような視覚的インジケータ装置を含むことができる。円形外科用ステープラアタッチメントが可撓シャフト２０に取り付けられた場合、インジケータ１８ａは例えば、電気機械的手術装置１０が電源オン状態にあることを示すことができ、かつインジケータ１８ｂは、例えばアンビルと本体部分との間の間隙が、上で詳述した受入れ可能な範囲内にあると決定されたかどうかを示すことができる。２つのインジケータ１８ａ、１８ｂだけを記載したが、必要に応じて任意の数の追加インジケータを設けることができることを理解すべきである。加えて、単一のディスプレイ装置１６を記載したが、必要に応じて任意の数の追加ディスプレイ装置を設けることができることを理解すべきである。
【００４９】
ワイヤレスＲＣＵ１５０のディスプレイ装置１６’及びインジケータ１８ａ’、１８ｂ’、ならびにワイヤードＲＣＵ１４８のディスプレイ装置１６’’及びインジケータ１８ａ’’、１８ｂ’’は、可撓シャフト２０に取り付けられた外科器具又はアタッチメントがもしあればそれに対応する操作プログラム又はアルゴリズムに従って、それぞれの制御装置３２２、３２２’によって同様に操作されかつ制御される。
【符号の説明】
【００５０】
１０ 電気機械的手術装置
１２ 遠隔パワーコンソール
１４ 筺体
１５ 正面パネル
１６ ディスプレイ装置
１８ａ インジケータ
１８ｂ インジケータ
２０ シャフト
２２ 第１の継手
２４ 遠位端
２６ 第２の継手
２８ 管状シース
３０ 駆動ケーブル
３２ 駆動ケーブル
４０ 内部チャネル
６６ コネクタ
６８ コネクタ
７０ コネクタ
１０１ 吸引用チャネル
１０１ｂ 開口部
１０２ 吸引用チャネル
１０２ｂ 開口部
２１４ ソケット
２１７ 検知器
３３０ チップベアリング
３７９ 発光ダイオード
９９０ 水分センサ
２０６６ 遠位のコネクタ組立体
２０６９ 遠位のプレスブロック
２０７３ 遠位の接触子組立体
２０７８ 遠位のケーブル端の組立体
２０８０ 遠位の矩形状フランジを備えたリング
２０８２ 遠位のケーブル端
２０８４ 絶縁体
２０８５ 遠位の光ブロック
２１８９ 接触子絶縁体ブロック
２２３１ 遠位の組立体
２２３２ 遠位のＰＣＢ
２２３３ 遠位の検知器組立体
２２３４ 遠位の検知器
２２３７ 遠位の外側ケース
２２３８ 接触子ジャケット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
明細書に記載の発明。
【請求項１】
明細書に記載の発明。
【図１】
【図２】
【図３−１】
【図３−２】
【図４−１】
【図４−２】
【図４−３】
【図４−４】
【図４−５】
【図４−６】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３−１】
【図３−２】
【図４−１】
【図４−２】
【図４−３】
【図４−４】
【図４−５】
【図４−６】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−８１２９１（Ｐ２０１２−８１２９１Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１１−２７２１０２（Ｐ２０１１−２７２１０２）
【出願日】平成２３年１２月１３日（２０１１．１２．１３）
【分割の表示】特願２００８−５２４２３３（Ｐ２００８−５２４２３３）の分割
【原出願日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【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４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２７２１０２（Ｐ２０１１−２７２１０２）
【出願日】平成２３年１２月１３日（２０１１．１２．１３）
【分割の表示】特願２００８−５２４２３３（Ｐ２００８−５２４２３３）の分割
【原出願日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【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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