| 【発明の名称】 |
エンドエフェクタとトリガー運動とを結合する機械的なリンクを備えた気体を動力とする外科用切断／ファスナー器具 |
| 【発明者】 |
【氏名】フレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース
【氏名】ジェローム・アール・モルガン
【氏名】ユージーン・エル・ティムパーマン
【氏名】レスリー・エム・フギカワ
|
| 【要約】 |
【課題】気体を動力とする外科用切断／ファスナー器具を提供すること。
【構成】非作動位置と作動位置との間で移動可能であり、内部に操作可能に支持された発射機構を有する、気体を動力とする器具とともに用いるための外科器具。様々な実施形態では、駆動システムが、ハンドル組立体および細長いシャフト組立体の少なくとも一方によって支持されている。駆動システムは、この駆動システムに流体的に結合されたガス供給源からガスの流れに応答して、発射機構を非作動位置から作動位置に移動させるように、気体を動力とする器具の発射機構に発射運動を選択的に付与するように構成されている。移動監視部材が、ハンドル組立体によって操作可能に支持されており、発射機構が非作動位置から作動位置に移動する際に気体を動力とする器具の発射機構の進行の表示を与えるために駆動システムに連結されている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体を動力とする器具と共に用いるための外科器具であって、前記気体を動力とする器具は、内部に操作可能に支持された発射機構であって、非作動位置と作動位置との間で移動可能である、発射機構を有する、外科器具において、
ハンドル組立体と、
前記ハンドル組立体に操作可能に結合された近位端部、および遠位端部を有する、細長いシャフト組立体と、
前記細長いシャフト組立体の前記遠位端部と関連付けられ、前記気体を動力とする器具を操作可能に支持するように構成されている、遠位部材と、
前記ハンドル組立体および前記細長いシャフト組立体のうちの少なくとも一方によって支持された駆動システムであって、この駆動システムに流体的に結合されたガス供給源からのガスの流れに応答して、前記発射機構を前記非作動位置から前記作動位置まで移動させるように、前記遠位部材によって支持された状態にある前記気体を動力とする器具の前記発射機構に発射運動を選択的に付与するように構成されている、駆動システムと、
前記ハンドル組立体によって操作可能に支持された移動監視部材であって、前記発射機構が前記非作動位置から前記作動位置に移動する際に前記気体を動力とする器具の前記発射機構の進行の表示を与えるために前記駆動システムに連結されている、移動監視部材と、
を含む、外科器具。
【請求項２】
請求項１に記載の外科器具において、
前記駆動システムは、前記ガス供給源からの前記ガスの別の流れに応答して、前記発射機構を前記作動位置から前記非作動位置に移動させるように、前記遠位部材によって支持された状態にある前記気体を動力とする器具の前記発射機構に選択的に引戻し運動を付与するようにさらに構成されており、
前記移動監視部材は、前記発射機構が前記作動位置から前記非作動位置に移動する際に前記気体を動力とする器具の前記発射機構の進行の別の表示を与えるように構成されている、外科器具。
【請求項３】
請求項１に記載の外科器具において、
前記移動監視部材は、前記駆動システムと連絡し、かつ前記ハンドル組立体に対して移動可能に支持されている、相対位置トリガーを含み、
前記相対位置トリガーは、前記気体を動力とする器具の前記発射機構の前記非作動位置に対応する第１の位置と、前記気体を動力とする器具の前記発射機構の前記作動位置に対応する第２の位置との間で移動可能であり、これにより、前記発射機構が前記非作動位置と前記作動位置との間で移動する際に、前記駆動システムが、前記発射機構の相対位置に対応するように、前記相対位置トリガーを前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動させるようになっている、外科器具。
【請求項４】
請求項１に記載の外科器具において、
前記外科器具は、
前記ガス供給源から前記駆動システムへの前記ガスの流れを選択的に制御するために前記ハンドル組立体によって操作可能に支持された作動トリガー、
をさらに含む、外科器具。
【請求項５】
請求項４に記載の外科器具において、
前記作動トリガーは、前記作動トリガーに加えられる手動の力の大きさに比例して、前記ガス供給源から前記駆動システムへのガスの流れを選択的に制御するように構成されている、外科器具。
【請求項６】
請求項４に記載の外科器具において、
前記相対位置トリガーは、前記ハンドル組立体に対して旋回可能に支持され、かつ前記駆動システムによって前記第１の位置と前記第２の位置との間を旋回可能に移動可能であり、
前記作動トリガーは、前記ハンドル組立体に対して旋回可能に支持され、かつ前記相対位置トリガーとともに旋回可能に移動するように構成されている、外科器具。
【請求項７】
請求項１に記載の外科器具において、
前記駆動システムは、
前記ガス供給源に流体的に結合され、前記発射運動および前記引戻し運動を選択的に発生させることができる、気体を動力とするモータと、
前記発射運動および前記引戻し運動を、前記気体を動力とする器具内の前記発射機構に伝達するために前記気体を動力とするモータに結合された、駆動部材組立体と、
を含む、外科器具。
【請求項８】
請求項７に記載の外科器具において、
リンク組立体、
をさらに含み、
前記リンク組立体は、前記気体を動力とするモータによって発生される前記発射運動により、前記相対位置トリガーが、前記発射機構が前記非作動位置と前記作動位置との間で移動する速度に対応する速度で前記第１の位置から前記第２の位置に第１の方向に移動するように、かつ前記引戻し運動により、前記相対位置トリガーが、前記発射機構が前記作動位置と前記非作動位置との間で移動する別の速度に対応する別の速度で前記第２の位置から前記第１の位置に第２の方向に移動するように、前記気体を動力とするモータおよび前記相対位置トリガーに操作可能に結合されている、外科器具。
【請求項９】
請求項３に記載の外科器具において、
触知フィードバック部材、
をさらに含み、
前記触知フィードバック部材は、前記相対位置トリガーが前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動する際に前記相対位置トリガーにフィードバックの力を付与するために前記相対位置トリガーに隣接して支持されており、
前記フィードバックの力は、前記相対位置トリガーを把持すると触知により検知することができる、外科器具。
【請求項１０】
請求項３に記載の外科器具において、
前記相対位置トリガーが前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動する際に少なくとも２つの可聴音信号を発生させるために、前記相対位置トリガーと相互作用するように構成された、可聴音フィードバック組立体、
をさらに含む、外科器具。
【請求項１１】
気体を動力とする器具とともに用いるための外科器具であって、前記気体を動力とする器具は、内部に操作可能に支持された発射機構であって、非作動位置と作動位置との間で移動可能である、発射機構を有する、外科器具において、
ハンドル組立体と、
前記ハンドル組立体に操作可能に結合された近位端部、および遠位端部を有する、細長いシャフト組立体と、
前記気体を動力とする器具を操作可能に支持するために前記細長いシャフト組立体の前記遠位端部と関連付けられた手段と、
発射運動および引戻し運動のうちの少なくとも一方を、前記気体を動力とする器具の前記発射機構に選択的に付与し、気体動力源からの気体信号に応答して、前記発射機構を前記非作動位置と完全に引戻された位置との間で移動させるための手段と、
前記ハンドル組立体によって操作可能に支持された位置指示手段であって、前記選択的に力を付与する手段と協働して、前記発射機構が前記非作動位置と前記作動位置との間で前後に選択的に移動する際に前記気体を動力とする器具の前記発射機構の進行の触知による表示を提供する、位置指示手段と、
を含む、外科器具。
【請求項１２】
外科器具において、
ハンドル組立体と、
前記ハンドル組立体によって支持され、閉じる運動および開く運動を発生させるように構成された、クロージャー駆動装置と、
前記ハンドル組立体に結合され、前記開く運動および前記閉じる運動を伝えるために前記クロージャー駆動装置と連絡する、細長いシャフト組立体と、
前記ハンドル組立体および前記細長いシャフト組立体のうちの少なくとも一方によって支持され、発射運動および引戻し運動のうちの少なくとも一方を選択的に発生させるように構成された、駆動システムと、
前記細長いシャフト組立体に結合されたエンドエフェクタであって、
内部にステープルカートリッジを受容する大きさの細長いチャネル、
前記細長いチャネルに旋回可能に結合され、前記細長いシャフト組立体からの前記開く運動および前記閉じる運動に旋回可能に応答するアンビル、ならびに、
前記細長いチャネルおよび前記ステープルカートリッジのうちの一方の内部に操作可能に支持された発射機構であって、前記駆動システムからの前記発射運動の付与に応答して非作動位置から作動位置に移動可能であり、前記駆動システムからの前記引戻し運動の別の付与に応答して前記作動位置から前記非作動位置に移動可能である、発射機構、
を含む、エンドエフェクタと、
前記駆動システムと連絡する相対位置トリガーであって、前記発射機構の前記非作動位置に対応する第１の位置と、前記作動位置に対応する第２の位置との間で移動可能なように、前記ハンドル組立体によって支持されており、前記発射機構が前記非作動位置と前記作動位置との間で前後に移動する際に、前記駆動システムが、前記発射機構の相対位置に対応するように前記相対位置トリガーを前記第１の位置と前記第２の位置との間で前後に移動させるようになっている、相対位置トリガーと、
を含む、外科器具。
|
【発明の詳細な説明】【開示の内容】
【０００１】
〔関連出願〕
本願は、参照して本明細書に組み入れる、以下に示す同時出願の米国特許出願に関連する。
（１）発明者：フレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）、ジェローム・アール・モルガン（Jerome R. Morgan）、ユージーン・エル・ティムパーマン（Eugene L. Timperman）、およびレスリー・エム・フジカワ（Leslie M. Fugikawa）による特許出願（名称：「遠位端部にアクチュエータを備えた気体を動力とする外科用切断／ファスナー器具（PNEUMATICALLY POWERED SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH ACTUATOR AT DISTAL END）」）（代理人整理番号：K&LNG 060344/END5911USNP）
（２）発明者：フレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）、ジェローム・アール・モルガン（Jerome R. Morgan）、ユージーン・エル・ティムパーマン（Eugene L. Timperman）、およびレスリー・エム・フジカワ（Leslie M. Fugikawa）による特許出願（名称：「機械的動力補助を用いた発射の作動速度の可変制御部を備えた気体を動力とする外科用切断／ファスナー器具（PNEUMATICALLY POWERED SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH A VARIABLE CONTROL OF THE ACTUATING RATE OF FIRING WITH MECHANICAL POWER ASSIST）」）（代理人整理番号：K&LNG 060323/END5913USNP）
（３）発明者：フレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）、ジェローム・アール・モルガン（Jerome R. Morgan）、ユージーン・エル・ティムパーマン（Eugene L. Timperman）、およびレスリー・エム・フジカワ（Leslie M. Fugikawa）による特許出願（名称：「可聴音および視覚のフィードバック特徴部を備えた気体を動力とする外科用切断／ファスナー器具（PNEUMATICALLY POWERED SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH AUDIBLE AND VISUAL FEEDBACK FEATURES）」）（代理人整理番号：K&LNG 060345/END5914USNP）
（４）発明者：フレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）、ジェローム・アール・モルガン（Jerome R. Morgan）、ユージーン・エル・ティムパーマン（Eugene L. Timperman）、およびレスリー・エム・フジカワ（Leslie M. Fugikawa）による特許出願（名称：「交換可能な動力源を備えた気体を動力とする外科用切断／ファスナー器具（PNEUMATICALLY POWERED SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH REPLACEABLE POWER SOURCES）」）（代理人整理番号：K&LNG 060326/END5955USNP）
（５）発明者：フレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）およびジェローム・アール・モルガン（Jerome R. Morgan）による特許出願（名称：「改善された容量の貯蔵容器を備えた気体を動力とする外科用切断／ファスナー器具（PNEUMATICALLY POWERED SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH IMPROVED VOLUME STORAGE）」）（代理人整理番号：K&LNG 060327/END5956USNP）
（６）発明者：フレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）、ジェローム・アール・モルガン（Jerome R. Morgan）、ユージーン・エル・ティムパーマン（Eugene L. Timperman）、およびレスリー・エム・フジカワ（Leslie M. Fugikawa）による特許出願（名称：「手動操作引戻し装置を備えた気体を動力とする外科用切断／ファスナー器具（PNEUMATICALLY POWERED SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH MANUALLY OPERATED RETRACTION APPARATUS）」）（代理人整理番号：K&LNG 060328/END5957USNP）
（７）発明者：フレデリック・イー・シェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）、ジェローム・アール・モルガン（Jerome R. Morgan）、ユージーン・エル・ティムパーマン（Eugene L. Timperman）、およびレスリー・エム・フジカワ（Leslie M. Fugikawa）による特許出願（名称：「気体を動力とする回転駆動部材が遠位側に取り付けられた外科用切断／ファスナー器具（SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH DISTALLY MOUNTED PNUEMATICALLY POWERED ROTARY DRIVE MEMBER）」）（代理人整理番号：K&LNG 060329/END5958USNP）
【０００２】
〔背景〕
本発明は、概して外科器具に関し、詳細には、気体を動力とする外科用切断／ファスナー器具（pneumatically powered surgical cutting and fastening instruments）に関する。本発明は、従来の内視鏡外科器具、開放外科器具、およびロボット支援外科手術に利用することができる。
【０００３】
外科用切断／ファスナー器具（ステープラ）は、従来技術では、組織に長さ方向の切開部を形成すると同時に、この切開部の両側にステープルを列状に取り付けるために用いられてきた。このような器具は通常、器具が内視鏡または腹腔鏡による使用を意図する場合は、カニューレ通路内を通過できる一対の協働するジョー部材を含む。ジョー部材のうちの一方は、横方向に離間した少なくとも２列のステープルを有するステープルカートリッジを受容する。他方のジョー部材は、カートリッジ内のステープル列に整合したステープル成形ポケットを有するアンビルを画定する。この器具は、往復運動する複数のウエッジを含む。複数のウエッジは、遠位側に駆動されると、ステープルカートリッジ内の開口を通過して、ステープルを支持するドライバに係合し、ステープルをアンビルに向かって発射させる。
【０００４】
長年に亘って、切断／ステープル配備構成要素を作動させるための様々な異なる方法が開発されてきた。例えば、シェルトン・ザ・フォース（Shelton, IV）らによる米国特許第６，９７８，９２１号に、ハンドル上の様々なトリガー機構の手動による作動によって駆動される組織切断／ステープル配備構成要素を利用する外科用ステープル留め器具が開示されている。バッテリにより動力が供給されるモータを用いた他の外科ステープル留め装置も開発されている。このような装置は、ビオラ（Viola）らによる米国特許第５，９５４，２５９号に開示されている。
【０００５】
さらに別の外科ステープラは、加圧ガス供給源によって作動される。例えば、グリーン（Green）らによる米国特許第６，６１９，５２９号に、ハンドル内に位置するシリンダに動力を供給するために使用されるハンドル内の加圧ガス供給源を用いる外科ステープラが開示されている。このシリンダは、シリンダ内への加圧ガスの流入によって作動されるピストン組立体を収容している。このピストンは、細長いチューブ部分およびハンドル部材内に位置する構成要素と協働して、遠位側に取り付けられたエンドエフェクタ内のステープルおよび外科ナイフを配備するように構成されている。しかしながら、このような設計では、ハンドルに取り付けられたピストンの運動を、装置のエンドエフェクタ部分内に位置する構成要素に伝達するために、構成要素の複雑な集積を利用している。加えて、このような装置を用いると、ガスカートリッジ内に残っているガスの量を監視する方法がないため、外科手術中に動力供給源が枯渇するリスクがある。発射または引戻しサイクル中に動力供給源が枯渇した場合、このような装置は、使用済みコンテナを新しいコンテナに容易に交換するための手段または補助動力源を備えていない。
【０００６】
別の気体を動力とする外科ステープル留め装置が、ロイ（Roy）による米国特許出願公開第２００６／０１５１５６７号に開示されている。この装置は、エンドエフェクタを作動させるために利用される運動を生成するべく、装置のハンドル内に支持された、
気体を動力とするモータまたはピストンシステムを利用している。この装置は、取り外し可能なカートリッジによって、または病院の既存の空気またはガス供給源などの外部動力供給源から動力の供給を受けることができる。
【０００７】
装置のハンドル部分内のカートリッジまたはコンテナを利用するこのような気体を動力とする装置は、使用可能な最低圧力で所望の回数だけ、装置の作動を容易にするべく十分な量の加圧ガスを貯蔵するために必要なガスシリンダの大きさによっても制限されている。過去に、多数の適用／処置用に設計された装置は、大きなシリンダを使用する必要がある。小さいシリンダが用いられた場合は、このシリンダの圧力は不所望に高くなる。加えて、無制限に何回も使用できる、取外し可能なカートリッジを利用する装置は、再処理および再滅菌をしなければならない。このような構成では、性能が著しく変化しうるため、あまり望ましくないであろう。
【０００８】
従来の気体で作動するエンドカッターには他の問題もある。例えば、外科医が、単一のスイッチまたは作動トリガーによって器具を作動させると、この器具は、発射サイクルを進行するか、または少なくとも発射サイクルを完了しようとする。次に、発射構成要素を、駆動システムによって引き戻すことができる。米国特許出願公開第２００６／０１５１５６７号に開示されている装置を利用する外科医は、発射サイクルを中断し、かつ／またはトリガー組立体によって装置へのガスの流れを調節することができるが、装置の進捗を監視するための手段が存在しない。加えて、このような従来の装置は、手術の間に動作圧力が失われるか、または遮断された場合に、ナイフ／発射バー機構を手動で引き戻すための手段を備えていない。さらに、この装置は、臨床医が、手動で追加の力を駆動システムに加えて発射機構の前進を助けるか、またはその前進を遅くすることができるようにするための手段を備えていない。
【０００９】
したがって、気体によって発生されるステープル留め／発射運動をエンドエフェクタの構成要素に伝達するために構成要素を著しく集積させる必要のない、気体を動力とする外科用ステープル留め装置が要望されている。
【００１０】
発射サイクルおよび引戻しサイクルの間に装置が動く際、外科医に装置の進捗を制御および監視するための手段を与える、気体を動力とする外科用ステープル留め装置も要望されている。
【００１１】
また、発射の際に遭遇する力に関して外科医に触知できるフィードバックまたは他のフィードバックを与え、装置がいつ作動した位置に達して、いつ引き戻される準備ができたかを知らせる、気体を動力とする外科用ステープル留め装置も要望されている。
【００１２】
さらに、経済的で、容易に動力源を交換することができ、しかも、このような動力源を交換できる回数を制限した、気体を動力とする外科用ステープル留め装置も要望されている。
【００１３】
さらに、より多くの使用に対して単一シリンダから動力を供給できるように、外科用ステープル留め装置に動力を供給するために用いられるシリンダ内にガスをより効率的に貯蔵するための方法および装置が要望されている。
【００１４】
また、気体動力が失われるか、また遮断された場合に、ナイフ／発射バー組立体を手動で引き戻すための手段を有する、気体を動力とする外科用ステープル留め装置も要望されている。
【００１５】
さらに、上記した１つまたは複数の特徴を備え、かつハンドル組立体および／またはエンドエフェクタが取り付けられた細長いシャフト組立体の一部に対して選択的に関節動作できるエンドエフェクタをさらに有する装置も要望されている。
【００１６】
さらに、上記に特定した１つまたは複数の特徴を備え、かつ使い捨てエンドエフェクタ構造とともに装置を容易に使用できるように、取り外し可能に取り付けできるエンドエフェクタを受容できる装置も要望されている。
【００１７】
〔発明の概要〕
ある一般的な態様では、本発明は、非作動位置と作動位置の間で移動可能であり内部に操作可能に支持された発射機構を有する、気体を動力とする器具とともに用いるための外科器具に関する。様々な実施形態では、この外科器具は、ハンドル組立体、およびこのハンドル組立体に操作可能に結合された近位端部を有する細長いシャフト組立体を含む。細長いシャフト組立体は、遠位部材が接続された遠位端部をさらに有する。遠位部材は、気体を動力とする器具を操作可能に支持するように構成することができる。駆動システムを、ハンドル組立体および細長いシャフト組立体のうちの少なくとも一方によって支持することができる。駆動システムは、この駆動システムに流体的に結合されたガス供給源からのガスの流れに応答して、発射機構を非作動位置から作動位置に移動させるように、器具が遠位部材によって支持された状態にある気体を動力とする器具の発射機構に選択的に発射運動を付与するように構成することができる。移動監視部材を、ハンドル組立体によって操作可能に支持することができる。移動監視部材は、発射機構が非作動位置から作動位置に移動する際に気体を動力とする器具の発射機構の進行の表示を与えるために駆動システムに連結されている。
【００１８】
別の一般的な態様では、本発明は、ハンドル組立体、およびこのハンドル組立体によって支持されたクロージャー駆動装置を含む外科器具に関する。クロージャー駆動装置は、閉じる運動および開く運動を発生させるように構成することができる。細長いシャフト組立体がクロージャー駆動装置と連絡して開く運動および閉じる運動を伝えるように、細長いシャフト組立体をハンドル組立体に結合することができる。駆動システムを、ハンドル組立体および細長いシャフト組立体のうちの少なくとも一方によって支持することができる。駆動システムは、発射運動および引戻し運動のうちの少なくとも一方を選択的に発生させるように構成することができる。エンドエフェクタを細長いシャフト組立体に結合することができる。様々な実施形態では、エンドエフェクタは、内部にステープルカートリッジを受容する大きさの細長いチャネル、およびこの細長いチャネルに旋回可能に結合されたアンビルを含むことができる。アンビルは、細長いシャフト組立体からの開く運動および閉じる運動に旋回可能に応答することができる。発射機構を、細長いチャネルおよびステープルカートリッジのうち一方の内部に操作可能に支持することができる。この発射機構は、駆動システムからの発射運動の適用に応答して非作動位置から作動位置に移動することができる。発射機構は、駆動システムからの別の引戻し運動の適用に応答して作動位置から非作動位置に移動することもできる。この外科器具は、駆動システムと連絡する相対位置トリガーをさらに含むことができる。この相対位置トリガーは、発射機構の非作動位置に対応する第１の位置と、作動位置に対応する第２の位置との間で移動可能なように、ハンドル組立体によって支持されており、発射機構が非作動位置と作動位置との間で前後に移動する際に、駆動システムが、発射機構の相対位置に対応するように相対位置トリガーを第１の位置と第２の位置との間で前後に移動させるようになっている。
【００１９】
本発明の様々な実施形態を、図面と共に単なる例として本明細書に説明する。各図面において、同様の部分を示すために同様の参照符号が用いられている場合がある。
【００２０】
〔詳細な説明〕
図面を参照されたい。各図面において、同様の参照符号は同様の構成要素を指す。図１は、本発明のいくつかの固有の利点を実施できる外科用ステープル留め／切断器具１０を示している。図１に例示されている実施形態は、ハンドル組立体３００、細長いシャフト組立体１００、およびこの細長いシャフト組立体１００に接続されたエンドエフェクタ１２を含む。本発明の様々な実施形態は、参照して開示内容の全てを本明細書に組み入れる、２００６年１月１０日出願の米国特許出願第１１／３２９，０２０号（名称：「関節動作するエンドエフェクタを有する外科器具（SURGICAL INSTRUMENT HAVING AN ARTICULATING END EFFECTOR）」）に開示されているエンドエフェクタのような、細長いシャフト組立体１００に旋回可能に取り付けられ、湾曲ケーブルまたはバンドによって旋回可能に駆動されるエンドエフェクタを含むことができる。しかしながら、この〔詳細な説明〕を読み進めば、当業者であれば、本発明の様々な実施形態は、異なる旋回機構および制御部を利用するエンドエフェクタ構造とともに首尾よく実施することができ、そして詳細を後述するように、関節動作しないエンドエフェクタ構造と共に首尾よく利用されることができることを理解できよう。
【００２１】
図１から分かるように、器具１０のハンドル組立体３００は、クロージャートリガー３０２および発射トリガー３１０を含むことができる。様々な外科作業に用いられるエンドエフェクタを有する器具は、エンドエフェクタを操作するために、様々な数の、または様々な種類のトリガーや他の適当な制御部を有することができることを理解されたい。エンドエフェクタ１２は、好ましくは細長いシャフト組立体１００によってハンドル組立体３００から分離して図示されている。臨床医は、関節動作制御部２００を用いてシャフト組立体１００に対してエンドエフェクタ１２を関節動作させることができる。
【００２２】
垂直（vertical）、水平（horizontal）、右（right）、および左（left）などの空間用語は、外科器具１０の長さ方向軸が、細長いシャフト組立体１００の中心軸と同軸上にあり、トリガー３０２、３１０が、ハンドル組立体３００の底部から下方に鋭角に延びていると仮定する図面に関して本明細書に用いることを理解されたい。しかしながら、実際には、外科器具１０は、様々な角度で方向付けることができるため、これらの空間用語は、外科器具１０自体に対して用いられる。さらに、「近位（proximal）」は、ハンドル組立体３００の後側に位置し、エンドエフェクタ１２を遠位側すなわち自分から離れた方向に配置する臨床医の見方（perspective）を示すために用いられる。
【００２３】
本明細書で用いる語「加圧ガス（pressurized gas）」は、無菌環境で用いられる気体を動力とするシステムに適したあらゆるガスを指す。このような媒体の非限定的な例としては、圧縮空気、二酸化炭素（CO2)、窒素、酸素、アルゴン、ヘリウム、水素化ナトリウム、プロパン、イソブタン、ブタン、クロロフルオロカーボン、ジメチルエーテル、メチルエチルエーテル、亜酸化窒素、ヒドロフルオロアルカン（Hyrdofluoroalkanes）（ＨＦＡ）（例えば、ＨＦＡ１３４ａ（１，１，１，２，‐テトラフルオロエタン）、またはＨＦＡ２２７（１，１，１，２，３，３，３，‐ヘプタフルオロプロパン）のいずれか）を含む。
【００２４】
本明細書で用いる語「流体的に結合された（fluidically coupled）」は、要素間の加圧ガスの通過が可能になるように適当なラインまたは他の手段を用いて要素が互いに結合されていることを指す。本明細書で用いる「供給ライン（supply line）」または「戻しライン（return line）」に用いられる「ライン（line）」は、１つの構成要素から別の構成要素に加圧ガスを移送するための硬質または可撓性の導管、パイプ、チューブなどから形成された適当な通路を指す。
【００２５】
本明細書で用いる語「気体信号（pneumatic signal）」または「気体駆動信号（pneumatic drive signal）」は、加圧ガス供給源から、この加圧ガス供給源に流体的に結合された１つまたは複数の構成要素へのガスの流れ、または流体的に互いに結合された構成要素間のガスの流れを指す。
【００２６】
本明細書で用いる句「長さ方向軸に対して実質的に横向きの（substantially transverse to the longitudinal axis）」（「長さ方向軸（longitudinal axis）」がシャフトの軸である場合）は、長さ方向軸にほぼ直角な方向を指す。しかしながら、長さ方向軸に対して直角からややずれた方向も、長さ方向軸に対して実質的に横向きであることを理解されたい。
【００２７】
図２は、本発明の様々な実施形態に用いることができる１つのタイプの気体で動作する器具組立体またはエンドエフェクタの分解組立図を例示している。図１〜図４に示されている気体で動作する器具組立体１２は、エンドカッターとして機能するように構成されている。しかしながら、この〔詳細な説明〕を読み進めば、おそらく本発明の実施形態の様々な固有かつ新規の駆動構造を用いて、他の外科作業を行うように構成された他のエンドエフェクタを駆動させることも可能であり、したがって、図面に示されている構成から構成要素の除去、変更、または追加が必要であることを理解できよう。また、図１〜図４に示されているエンドエフェクタ１２は、特定の外科的適用のためにカスタマイズすることができることを理解されたい。
【００２８】
本発明の様々な実施形態に用いることができる１つのタイプのエンドエフェクタが図２に示されている。図から分かるように、エンドエフェクタ１２は、Ｅビーム発射機構（「ナイフ組立体」）３０であって、組織を切断し、内部に受容されたステープルシリンダ内に位置するステープルを発射するのに加えて、ステープルシリンダに対するエンドエフェクタ１２のアンビル部分の間隔を有利に制御する、Ｅビーム発射機構（「ナイフ組立体」）３０を用いている。Ｅビーム発射機構の様々な態様が、参照して関係のある部分を本明細書に組み込む、シェルトン・ザ・フォース（Shelton, IV）らによる米国特許第６，９７８，９２１号（名称：「Ｅビーム発射機構を組み込んでいる外科用ステープル留め器具（Surgical Stapling Instrument Incorporating An E-Beam Firing Mechanism）」）に説明されている。しかしながら、当業者であれば、この〔詳細な説明〕を読み進めば、他のナイフおよび発射機構の構成も、本発明の概念および範囲から逸脱することなく有利に利用できることを理解できよう。
【００２９】
ここで用いる語「発射機構（firing mechanism）」は、発射機構が本質的に静止していてよい非作動位置から、作動位置すなわち端部位置まで移動する、気体で動作する器具および／またはエンドエフェクタの１つまたは複数の部分を指す。作動位置では、この１つまたは複数の部分が、最終位置まで移動されるか、または再配置されている。最終位置では、このような運動により、器具に対する少なくとも１つの発射運動に応答して、器具が１つまたは複数の動作を完了する。この発射機構は、例えば、（ｉ）気体で動作する器具によって完全に支持され、外科装置の構成要素とインターフェイスで接続する構成要素、（ｉｉ）気体で動作する器具および外科装置内に位置する構成要素の組合せ、または（ｉｉｉ）外科装置によって支持され、気体で動作する器具に対して出入りできる構成要素を含むことができる。ここで用いる語「発射ストローク（firing stroke）」は、非作動位置から作動位置までの発射機構の実際の運動を指す。語「引戻しストローク（retraction stroke）」は、作動位置から非作動位置までの発射機構の戻し運動を指す。
【００３０】
図２から分かるようにエンドエフェクタ１２は、様々な限定目的ではない実施形態では、旋回可能に並進運動可能なアンビル４０が取り付けられている細長いチャネル２０を備えた遠位部材を含む。細長いチャネル２０は、ステープルカートリッジ５０を受容して支持するように構成されている。ステープルカートリッジ５０は、ナイフ組立体３０に応答して、ステープル７０を駆動しアンビル４０に接触させて成形する。容易に交換可能なステープルカートリッジが有利であると本明細書に述べたが、本発明の態様に一致するステープルカートリッジは、細長いチャネル２０に永久に固着させるか、または一体化させることもできることを理解されたい。
【００３１】
様々な実施形態では、発射機構すなわちナイフ組立体３０は、発射の際にエンドエフェクタ１２の間隔を制御する垂直方向に離間したピンを含む。具体的には、上側のピン３２は、アンビル４０と細長いチャネル２０との間のピボットに近接したアンビルポケット４２内に入るように仕立てられている。図４を参照されたい。アンビル４０が閉じた状態で発射されると、上側ピン３２が、アンビル４０を通って、遠位側に延びる長さ方向アンビルスロット４４内を遠位側に前進する。アンビル４０における僅かな上方へのあらゆる撓みは、上側ピン３２によって加えられる下方への力によって抑制される。
【００３２】
ナイフ組立体３０は、ナイフバーキャップ３４であって、細長いチャネル２０内に形成されたチャネルスロット２３（図２）に上向きに係合して、これにより上側ピン３２と協働して、過剰の組織がアンビル４０と細長いチャネル２０との間にクランプされた場合に、このアンビル４０と細長いチャネル２０とを互いに引き寄せる、ナイフバーキャップ３４も含む。様々な実施形態では、ナイフ組立体３０は、中間ピン３６であって、カートリッジ５０の下面および細長いチャネル２０の上方面（upward surface）に形成された発射駆動スロット（不図示）を通過して、これによりカートリッジ５０内のステープル７０を上記したように駆動させる中間ピン３６を有利に含むことができる。中間ピン３６は、細長いチャネル２０に対してスライドすることにより、エンドエフェクタ１２がその遠位端部で閉じてしまうあらゆる傾向を防止する。しかしながら、本発明の様々な実施形態の固有かつ新規の態様は、他のナイフ組立体構造を用いて達成することもできる。
【００３３】
再び図２を参照されたい。ナイフ組立体３０における上側ピン３２と中間ピン３６との間の遠位側にある切断エッジ３８が、カートリッジ５０内の近位側にある垂直スロット５４を横切ってクランプされた組織を切断する。細長いチャネル２０およびアンビル４０に対するナイフ組立体３０の確実な位置調整により、効果的な切断が行われることを確実にする。様々な実施形態では、アンビル４０の下面は、ステープルカートリッジ５０が細長いチャネル内に受容されるとステープルカートリッジ５０の上面５６における複数のステープル開口５８に対応するように配列された複数のステープル成形ポケット（不図示）を内部に備えることができる。様々な実施形態では、ステープルカートリッジ５０は、細長いチャネル２０内にスナップフィットすることができる。具体的には、ステープルカートリッジ５０の延長特徴部６０、６２が、細長いチャネル２０の凹部２４、２６にそれぞれ取外し可能に摩擦係合する。
【００３４】
図２から分かるように、ステープルカートリッジ５０は、カートリッジ本体５１、ウエッジスレッド６４、ステープルドライバ６６、ステープル７０、およびカートリッジトレー６８を含む。組み立てられると、カートリッジトレー６８は、カートリッジ本体５１内にウエッジスレッド６４、ステープルドライバ６６、およびステープル７０を保持する。細長いチャネル２０は、遠位スパイン（distal spine）すなわちフレーム部分１１０および近位スパインすなわちフレーム部分１３０を含む細長いシャフト組立体１００によって、ハンドル組立体３００に結合されている。細長いチャネル２０は、遠位スパイン部分１１０の遠位端部に形成された対応するチャネル固定部材１１４をそれぞれ受容する近位側に置かれた取付けキャビティ２２を有する。細長いチャネル２０は、アンビル４０の対応するアンビルピボット４３を旋回可能に受容するアンビルカムスロット２８を有する。クロージャースリーブ組立体１７０は、スパイン組立体１０２を覆うように組立体１０２に受容され、遠位クロージャーチューブセグメント１８０および近位クロージャーチューブセグメント１９０を含む。以下に述べるように、スパイン組立体１０２に対するクロージャースリーブ組立体１７０の軸方向の運動により、アンビル４０が細長いチャネル２０に対して旋回する。
【００３５】
図２から分かるように、ロックばね１１２が、ナイフ組立体３０のロックアウトとして、遠位スパインセグメント１１０内に取り付けられる。遠位正方形開口１１１および近位正方形開口１１３が、遠位スパインセグメント１１０の上部に形成されている。これらの開口の間には、ロックばね１１２の上部アーム１１６を受容するクリップバー１１５が画定されている。ロックばね１１２の下側の遠位側に延びたアーム１１８が、詳細を後述するように、ナイフ組立体３０から突出したピストンバー部分３５を支持するシリンダ組立体５０１の遠位端部に下向きの力を行使する。様々な実施形態が、他のタイプのロックアウトを含んでもよいし、ロックアウトを全く含まなくてもよいことを理解されたい。
【００３６】
図１〜図６に示されている実施形態では、エンドエフェクタ１２は、ピボット１０４を中心にエンドエフェクタ１２を引くために曲げられる一連のケーブルまたはバンドによって、近位クロージャーチューブセグメント１９０（および、ハンドル組立体３００）に対して関節動作することができる。当業者であれば、このような構造は、このようなタイプの装置に関連して利用できる多数の関節動作構造のうちの単なる一例を表していることを理解できよう。この実施形態では、遠位スパインセグメント１１０の近位端部は、ボス１２２を有する。近位スパインセグメント１３０の遠位端部は、その遠位端部を貫通する開口１３６を有するタング（tang）１３４を備えている。近位スパインセグメント１３０は、開口１３６がボス１２２の開口１２４と同軸上に整合して、ピボットピン１３８が内部を通って延びることができるように、遠位スパインセグメント１１０に対して位置付けられる。図４を参照されたい。このような構造では、組み立てられると、エンドエフェクタ１２が、近位スパインセグメント１３０に対してピボット軸Ａ‐Ａを中心に旋回することができる。
【００３７】
上記したように、この実施形態は、バンドを用いてエンドエフェクタ１２を関節動作させる。具体的には、バンド１５０、１６０を、図２および図３に示されているように、関節動作ピボット１０４に向かって遠位側に延ばすことができる。バンド１５０は、近位クロージャーチューブセグメント１９０内を左側に沿って延びることができ、バンド部材１６０の周りを通り、近位クロージャーチューブセグメント１９０の右側に延びている。そこで、バンド１５０は、例えば接続点１２３でボス１２２に機械的に結合することができる。同様に、バンド１６０は、近位クロージャーチューブセグメント１９０内を右側に沿って延び、バンド部材１５０の周りを通り、近位クロージャーチューブセグメント１９０の左側に延びている。そこで、バンド１６０は、接続点１２５でボス１２２に機械的に結合することができる。
【００３８】
図３は、クロージャーチューブ組立体１００が透視画法の線で示されたエンドエフェクタおよびスパイン組立体１０２の上面図である。図４は、器具１０の同じ部分の部分側断面図である。図４から分かるように、バンド１５０および１６０は、限定目的ではない一実施形態に従って、運動が妨げられないように互いにずれて示されている。例えば、バンド１５０は、バンド１６０よりも下側の位置に図示されている。限定目的ではない別の実施形態では、バンド１５０および１６０の垂直位置は逆にすることができる。図２および図３から分かるように、バンド部材１５０は、近位フレームセグメント１３０のタング部分１３４におけるピン１４０の周りに延びている。同様に、バンド１６０は、近位フレームセグメント１３０のタング部分１３４におけるピン１４２の周りに延びている。図２も参照されたい。
【００３９】
バンド部分１５０および１６０は、図５に示されているように、ボス１２２から近位クロージャーチューブセグメント１９０に沿って関節動作制御部２００まで延びることができる。関節動作制御部２００は、関節動作スライド２０２、フレーム２０４、およびエンクロージャー２０６を含むことができる。バンド部分１５０、１６０は、スロット２０８または他の開口を介して関節動作スライド２０２を通過することができるが、バンド部分１５０、１６０は、任意の適当な手段で関節動作スライド２０２に結合することもできることを理解されたい。関節動作スライド２０２は、図５に示されているように単一部品としてもよいし、限定目的ではない一実施形態では、２つの部品であって、スロット２０８を画定しているその２つの部品間にインターフェイスを備えた、２つの部品を含んでもよい。例示目的ではない一実施形態では、関節動作スライド２０２は、例えば、それぞれがバンド部分１５０および１６０の一方に対応する複数のスロットを含むことができる。エンクロージャー２０６は、デブリ（debris）の進入を防止するべく、制御部２００の様々な構成要素をカバーすることができる。
【００４０】
様々な実施形態では、バンド部分１５０、１６０は、スロット２０８の近位側に位置する接続点２１０、２１２においてフレーム２０４に固定することができる。限定目的ではない図５の実施形態では、バンド部分１５０、１６０が、接続点２１０、２１２から、近位クロージャーチューブセグメント１９０の長さ方向軸の近傍に位置するスロット２０８までで予め曲げられていることを示している。バンド部分１５０、１６０は、ハンドル組立体３００を含むスロット２０８から近位側に位置する器具１０のあらゆる位置に固定できることを理解されたい。
【００４１】
使用の際、図２の実施形態は、図３に示されているように、非関節動作位置を有することができる。関節動作制御部２００およびバンド１５０、１６０は、シャフト組立体１００の長さ方向軸のほぼ中心位置に図示されている。したがって、エンドエフェクタ１２は、中立すなわち非関節動作位置にある。図６では、関節動作制御部２００は、関節動作スライド２０２が、関節動作フレームによってシャフト組立体１００の右側まで押された状態で示されている。したがって、バンド１５０、１６０は、シャフト組立体１００の右側に向かって曲がっている。バンド１５０が右側に曲がることにより、ボス１２２のピボット点からオフセットした横方向の力がボス１２２に加わることが分かるであろう。このオフセットした力により、ボス１２２が関節動作ピボット１０４を中心に回転し、これによりエンドエフェクタ１２が図示されているように右に旋回する。関節動作スライド２０２をシャフト組立体１００の左側に押すことにより、バンド１５０、１６０に横方向の力が加わり、バンド１５０、１６０の両方をシャフト組立体１００の左側に曲げることができることを理解されたい。次に、バンド１６０を曲げることにより、上記したようにボス１２２のピボット点からオフセットした、ボス１２２に対する横方向の力が加わる。これにより、今度はボス１２２が関節動作ピボットを中心に回転し、エンドエフェクタ１２が左側に旋回する。
【００４２】
様々な実施形態では、シャフト組立体１００は、スパイン組立体１０２上に受容されるクロージャーチューブ組立体１７０から構成される。図２を参照されたい。クロージャーチューブ組立体１７０は、遠位クロージャーチューブセグメント１８０、および近位クロージャーチューブセグメント１９０を含む。遠位クロージャーチューブセグメント１８０、および近位クロージャーチューブセグメント１９０は、ポリマーまたは他の適当な材料から作製することができる。近位クロージャーチューブセグメント１９０は、中空であって、内部にスパイン組立体１０２の一部を受容する大きさの、チューブセグメント１９０の内部を通って延びる軸方向の通路１９１を有する。
【００４３】
図２および図４に示されている実施形態では、ダブルピボットクロージャー接合部１７２が用いられている。本発明は、ダブルピボットクロージャー接合部の設計に限定されるものではなく、任意の適当なクロージャーチューブまたはスリーブを含んでもよいし、クロージャーチューブまたはスリーブを全く含まなくてもよいことを理解されたい。特に図４を参照されたい。遠位クロージャーチューブセグメント１８０は、近位側に突き出した上側タング１８２、および近位側に突き出した下側タング１８４を有する。遠位クロージャーチューブセグメント１８０は、詳細を後述するように、アンビル４０のアンビル開閉タブ４６に係合してアンビル４０を開位置と閉位置との間で旋回させるための馬蹄形開口１８５およびタブ１８６をさらに含む。図２を参照されたい。
【００４４】
近位クロージャーチューブセグメント１９０は、同様に、遠位側に延びた上側タング１９２および遠位側に延びた下側タング１９４を備えている。上側ダブルピボットリンク１７４は、上側の近位側に突き出したタング１８２の上側遠位ピンホール１８３および上側の遠位側に突き出したタング１９２の上側近位ピンホール１９３にそれぞれ係合する、上側に突き出した遠位ピボットピン１７５および近位ピボットピン１７６を含む。接合構造は、下側の近位側に突き出したタング１８４の下側遠位ピンホール１８７および下側の遠位側に突き出したタング１９４の下側近位ピンホール１９５にそれぞれ係合する下側に突き出した遠位ピボットピン１７８および近位ピボットピン１７９（図２には不図示であるため図４を参照されたい）を有する、下側ダブルピボットリンク１７７をさらに含む。
【００４５】
使用の際、クロージャーチューブ組立体１７０は、例えば、クロージャートリガー３１０の作動に応答して、アンビル４０を閉じるために遠位側に並進運動される。アンビル４０は、クロージャーチューブ組立体１７０がスパイン組立体１０２上を遠位側に並進運動することによって閉じられ、馬蹄形開口１８５の後面がアンビル４０の開閉タブ４６に衝当して、開閉タブ４６が閉位置まで旋回する。アンビル４０を開くためには、クロージャーチューブ組立体１７０が、スパイン組立体１０２上を近位方向に軸方向に移動され、これによりタブ１８６が開閉タブ４６に接触して押圧し、アンビル４０が開位置まで旋回する。
【００４６】
図７は、本発明の様々な実施形態の限定目的ではないハンドル組立体３００の分解組立図を例示している。図７に示されている実施形態では、ハンドル組立体は、「ピストルグリップ」構成を有し、このハンドル組立体は、ポリマーまたは他の適当な材料から成型されるか、または別の方法で作製され、かつ互いに嵌め合うように設計された、右側ケース部材３２０と左側ケース部材３３０とから形成される。このようなケース部材３２０および３３０は、成型されるか、または他の方法で内部に形成されたスナップ特徴部、ペグおよびソケットによって、かつ／または接着剤、ねじ、ボルト、クリップなどによって互いに取り付けることができる。右側ケース部材３２０の上側部分３２２は、左側ケース部材３３０の対応する上側部分３２３に嵌め合わせられて、符号３４０として示される主ハウジング部分を形成する。同様に、右側ケース部材３２０の下側グリップ部分３２４は、左側ケース部材の対応する下側グリップ部分３３４に嵌め合わせられて、概ね符号３４２として示されるグリップ部分を形成する。図７に示されている実施形態では、グリップ部分３４２の全体が主ハウジング部分３４０と一体である。このような構造は、加圧ガス供給源がグリップ部分３４２内に永久的に据えつけられている適用例に特に適している。このような構造は、ハンドル組立体３００の外部に位置する加圧ガス供給源であって、ハウジング組立体の１つまたは複数のポートを介してハンドル組立体内に収容された制御構成要素内に差し込まれる、加圧ガス供給源とともに使用するのにも適している。別の実施形態では、詳細を後述するように、グリップ部分３４２は、主ハウジング部分３４０から取り外し可能である。この〔詳細な説明〕を読み進めれば分かるように、このような構造は、無数の利益および利点を提供する。しかしながら、当業者であれば、ハンドル組立体３００は、様々な異なる形状および大きさで提供することができることを容易に理解できよう。
【００４７】
明瞭にするために、図７は、アンビル４０の開閉を最終的に制御するクロージャーチューブ組立体１７０の軸方向の運動を制御するために用いられる構成要素のみを例示している。図面から分かるように、リンク組立体４３０によってクロージャートリガー３０２に結合されるクロージャーシャトル４００が、主ハウジング部分３４０内に支持される。クロージャーシャトル４００は、ポリマーまたは他の適当な材料から成型されるか、または他の方法で作製され、かつ互いに嵌め合わせられるように設計された２つの部品４０２、４０４で作製することもできる。例えば、図７に例示されている実施形態では、右側部分４０２は、左側部分４０４の（不図示の）対応するソケット内に受容されるように設計されたファスナーポスト４０３を備えることができる。右側部分４０２および左側部分４０４は、そうでなければ、スナップ部材および／または接着剤および／またはボルト、ねじ、クリップなどによって互いに保持されることもできる。その図から分かるように、保持溝１９６が、近位クロージャーチューブセグメント１９０の近位端部に設けられている。クロージャーシャトル４００の右側部分４０２は、右保持フランジセグメント４０５を有する。右保持フランジセグメント４０５は、クロージャーシャトル４００の左側部分４０４の左保持フランジセグメント（不図示）と協働して、近位クロージャーチューブセグメント１９０の保持溝１９６内に延びる保持フランジ組立体を形成するように構成されている。
【００４８】
図７から分かるように、右スパイン組立体保持ペグ３２６が、右側ケース部材３２０から内側に突出している。このようなペグ３２６は、クロージャーシャトル４００の右側部分４０２の細長いスロットすなわち窓４０６内に突出する。同様のクロージャーシャトル保持ペグ（不図示）が、左側ケース部材３３０から内側に突出し、クロージャーシャトル４００の左側部分４０４に設けられた別の窓すなわちスロット４０８内に受容される。保持ペグは、近位スパインセグメント１３０（図７には不図示）の近位端部１３３をハンドル組立体３００に動かないように固定するのに役立つとともに、クロージャーシャトル４００の、ハンドル組立体３００に対する軸方向の移動を可能にする。保持ペグは、例えば、ボルト、ねじ、接着剤、スナップ特徴部などによって近位スパインセグメント１３０の近位端部に機械的に取り付けることができる。加えて、クロージャーシャトル４００は、横方向に延びるガイドレール４１０、４１１を備えている。レール４１０は、右側ケース部材３２０のレールガイド３２８内にスライド可能に受容されるように構成され、レール４１１は、左側ケース部材３３０のレールガイド（不図示）内にスライド可能に受容されるように構成されている。
【００４９】
クロージャーシャトル４００およびクロージャーチューブ組立体１７０の、遠位方向（矢印「Ｃ」）への軸方向の運動が、ハンドル組立体３００のグリップ部分３４２に向かってクロージャートリガー３０２を移動させることによって引き起こされ、クロージャーシャトル４００の、近位方向（矢印「Ｄ」）への軸方向の運動が、グリップ部分３４２から離れるようにクロージャートリガー３０２を移動させることによって引き起こされる。様々な実施形態では、クロージャーシャトル４００は、クロージャーリンク組立体４３０の、クロージャーシャトル４００への取付けを容易にするコネクタタブ４１２を備えている。図８および図９を参照されたい。クロージャーリンク組立体４３０は、ピン４１４によってコネクタタブ４１２に旋回可能に留められたヨーク部分４３２を含む。クロージャーリンク組立体４３０は、図７に例示されているように、クロージャーピン４３６によってクロージャートリガー３０２に形成されたヨーク組立体３０４に旋回可能に留められたクロージャーアーム４３４をさらに有する。クロージャートリガー３０２は、右側ケース部材３２０と左側ケース部材３３０との間に延在するピボットピン３０６によってハンドル組立体３００内に旋回可能に取り付けられる。
【００５０】
臨床医が、エンドエフェクタ１２内に組織をクランプするためにアンビル４０を閉じたい時は、その臨床医は、クロージャートリガー３０２をグリップ部分３４２に向かって引く。臨床医がクロージャートリガー３０２をグリップ部分３４２に向かって引くと、クロージャーリンク組立体４３０は、このクロージャーリンク組立体４３０が図８に示されているロック位置に移動するまで、クロージャーシャトル４００を遠位の「Ｃ」方向に移動させる。この位置にある場合、リンク組立体４３０が、クロージャーシャトル４００をロック位置に保持する傾向がある。クロージャーシャトル４００がロック位置に移動すると、クロージャーチューブ組立体１７０がスパイン組立体１０２上を遠位側に移動し、これにより、アンビル４０の開閉タブ４６が遠位クロージャーチューブセグメント１８０の馬蹄形開口１８５の近位端部に接触して、それによりアンビル４０が閉じた位置（クランプした位置）まで旋回する。
【００５１】
様々な実施形態では、クロージャーシャトル４００を閉位置にさらに保持するために、クロージャートリガー３０２は、グリップ部分３４２に係合してクロージャートリガー３０２をロック位置に解除可能に保持するように構成された解除可能なロック機構３０１を備えることができる。他のロック装置を用いて、クロージャーシャトル４００をロック位置に解除可能に保持することもできる。図８、図８Ａ、図８Ｂ、および図９に示されている実施形態では、クロージャートリガー３０２は、可撓性長さ方向アーム３０３であって、このアームから延びた横方向のピン３０５を含む可撓性長さ方向アーム３０３を含む。アーム３０３およびピン３０５は、例えば成型プラスチックから作ることができる。ハンドル組立体３００のピストルグリップ部分３４２は、横方向に延びたウエッジ３５２が内部に配置された開口３５０を含む。クロージャートリガー３０２が後ろに引かれると、ピン３０５が、ウエッジ３５２に係合し、ウエッジ３５２の下面３５４によって下方に押される（すなわち、アーム３０３が時計回りに回転する）。ピン３０５が下面３５４を完全に通過すると、アーム３０３に対する時計回りの力が取り除かれ、ピン３０５が、反時計回りに回転して、このピン３０５が、ウエッジ３５２の後ろ側のノッチ３５６内に保持され、それによりクロージャートリガー３０２がロックされるようにする。ピン３０５は、ウエッジ３５２から延びた可撓性ストッパー３５８によってロック位置の所定の位置にさらに保持される。
【００５２】
クロージャートリガー３０２のロックを解除するためには、オペレータが、クロージャートリガー３０２をさらにきつく握って、ピン３０５を開口３５０の傾斜した後壁３５９に係合させて、ピン３０５を、可撓性ストッパー３５８を通過して上方に押し進める。次に、ピン３０５が、開口３６０の上側のチャネルから自由に移動して、クロージャートリガー３０２がピストルグリップ部分３４２にもはやロックされないようにする。このような構造のさらなる詳細は、参照して関係のある部分を本明細書に組み入れる、２００６年１月３１日出願のシェルトン・ザ・フォース（Frederick E. Shelton, IV）らによる米国特許出願第１１／３４４，０２０号（名称：「取り外し可能なバッテリを有する外科器具（Surgical Instrument Having A Removable Battery）」）に開示されている。他の解除可能なロック構造も用いることができる。
【００５３】
本発明の様々な実施形態では、ナイフ組立体３０は、このナイフ組立体３０から突出するか、または他の方法でこのナイフ組立体３０に取り付けられる実質的に硬質のピストンバー部分３５を有することができる。ピストンバー部分３５は、遠位スパインセグメント１１０によって操作可能に支持され、かつナイフ組立体３０に対して少なくとも２つの作動運動（例えば、発射運動および引戻し運動）を適用するように構成された駆動部材５００の一部である。図３、図４、図１０、および図１１に示されている実施形態では、駆動部材５００は、二段階の、気体で作動するシリンダ組立体（two stage pneumatically-actuated cylinder assembly）５０１を含む。ナイフ組立体３０は、単一構成要素を含んでもよいし、または器具１０の組立てを容易にするために複数の部品で設けられてもよい。例えば、図１０および図１１に示されているように、ナイフバー組立体３０は、上側ピン３２、キャップ３４、中間ピン３６、およびナイフ３８を備えた遠位部分３１を含む。遠位部分３１は、ピストンバー部分３５の遠位端部に設けられた突出部３７を受容する大きさの開口３３を内部に備えることもできる。突出部３７は、開口３３内に摩擦により受容され、かつ／または接着剤や溶接などによって内部に保持されることができる。
【００５４】
シリンダ組立体５０１は、第１の閉じた近位端部５１２および第１の開口した遠位端部５１４を有する第１のシリンダハウジング５１０を含む。この第１の開口した遠位端部５１４は、第１のシリンダハウジング５１０内の第１の軸方向通路５１６内に開口している。シリンダ組立体５０１はまた、第２の近位端部５２２および第２の開口した遠位端部５２４を有する第２のシリンダハウジング５２０も含む。この第２の開口した遠位端部５２４は、第２の軸方向通路５２６内に開口している。第２の閉じた近位端部５２２は、第１のピストンヘッド５２８が形成されている。この第１のピストンヘッド５２８は、第１のシリンダハウジング５１０の第１の壁部５１１と共に実質的に気密のスライドシールを作り、第１の近位端部５１２の遠位側と第１のピストンヘッド５２８の近位側との間に第１のシリンダ領域５１５を画定するように、第１の軸方向通路５１６に比例する大きさである。第１のシリンダハウジング５１０の第１の遠位端部５１４は、この遠位端部５１４に形成された、内側に延びた第１のフランジ５１７をさらに有する。この第１のフランジ５１７は、第２のシリンダハウジング５２０の外壁面と共に実質的に気密のスライドシールを確立して、第１のフランジ５１７の近位側と第１のピストンヘッド５２８の遠位側との間に第２のシリンダ領域５１８を画定している。
【００５５】
第１の通路５２７は、第１のピストンヘッド５２８を通って設けられている。図１０および図１１からも分かるように、ピストンバー３５の近位端部は、第２のシリンダハウジング５２０の第２の開口した遠位端部５２４を通って第２の軸方向通路５２６内に延びている。第２のピストンヘッド５３０は、ピストンバー３５の近位端部に形成されるか、または他の方法でその近位端部に取り付けられる。第２のピストンヘッド５３０は、第２のシリンダハウジング５２０の第２の壁部５２１と共に実質的に気密のスライドシールを作り、第３のシリンダ領域５３２を画定するように、第２の軸方向通路５２６に比例する大きさである。第２のシリンダハウジング５２０の第２の遠位端部５２４は、この遠位端部５２４に形成された、内側に延びた第２のフランジ５２５をさらに有する。この第２のフランジ５２５は、ピストンバー３５と共に実質的に気密のスライドシールを確立して、第２のフランジ５２５の近位側と第２のピストンヘッド５３０の遠位側との間に第４のシリンダ領域５３４を画定している。
【００５６】
図３および図４から分かるように、シリンダ組立体５０１が遠位スパインセグメント１１０内に取り付けられている。様々な実施形態では、一対のトラニオン５１９が、第１のシリンダハウジング５１０の近位端部に設けられている。トラニオン５１９は、シリンダ組立体５０１が遠位スパインセグメント１１０内でピボット軸Ｂ‐Ｂを中心に旋回できるように遠位スパインセグメント１１０のトラニオン孔１１９内に受容されている。図３を参照されたい。第１の供給ラインすなわち供給導管５４０が、第１のシリンダハウジング５１０の第１の近位端部５１２における第１の供給ポート５１３または開口を介して加圧ガスを供給するために、ハンドル組立体３００の方向制御弁６１０（図８および図９）から、第１のシリンダハウジング５１０の第１の近位端部５１２に結合された近位クロージャーチューブセグメント１９０を通って延びている。図１０および図１１を参照されたい。加えて、第２の供給ライン５４２が、第２のポート５２９を介して第２のシリンダ領域５１８内に加圧ガスを供給するために、方向制御弁６１０から近位クロージャーチューブセグメント１９０を通って延び、第１のシリンダハウジング５１０にその遠位端部５１４に隣接して接続されている。
【００５７】
図８〜図１１を参照して、発射機構すなわちナイフ組立体３０の延出および引戻しを説明する。図８および図９から分かるように、供給ライン５４０および５４２が、ハンドルハウジング３５０内に収容されたアクチュエータシステム６００の一部である従来の方向制御弁６１０に結合されている。様々な実施形態では、方向制御弁６１０は、ハンドルハウジング３５０を介してアクセス可能な切替えスイッチ６１２またはプッシュボタンによって順方向（延出）位置と逆方向（引戻し）位置との間で手動により移動させることができる。図１を参照されたい。図８および図９に示されている実施形態では、取外し可能な加圧ガス供給源６２０を用いている。詳細を後述するように、このような加圧ガス供給源は、好適な加圧ガスで再充填できるシリンダ６２２を含む。しかしながら、当業者であれば、交換できない／再充填可能な加圧ガス供給源（シリンダ）を有効に利用できることを理解できよう。さらに別の実施形態では、ハンドル組立体３００は、加圧ガスの外部供給源６１８から加圧ガスを供給するためのポート６１６を備えることができる。例えば、器具１０は、可撓性供給ライン６１７を介して設備の圧縮空気供給源６１８に結合されることができる。図８Ｂを参照されたい。
【００５８】
取外し／再充填可能なシリンダ６２２の固有かつ新規の態様を詳細に後述する。しかしながら、ピストンバー３５およびナイフ組立体３０の延出および引戻しを説明するために、シリンダ６２２（または外部圧力源６１８）から供給ライン６５０を介して、従来のレート弁（rate valve）６６０を含みうる可変力アクチュエータ内への加圧ガスの流れが分かるであろう。特に図９および図５５から最も分かるように、レート弁６６０は、作動トリガー６７０に取り付けられた供給リンク６６２に結合されている。本明細書で用いる語「可変力作動組立体（variable force actuation assembly）」は、レート弁６６０、作動トリガー６７０、およびこれらと同等の構造体を少なくとも含む。様々な実施形態では、作動トリガー６７０は、右側ケース部材３２０と左側ケース部材３３０との間に延在するピボットピン３７０によってハンドル組立体３００に旋回可能に結合された発射トリガー３１０に隣接して支持されている。作動トリガー６７０を発射トリガー３１０に向かって内側に強く押すと、レート弁６６０が、シリンダ６２２から、方向制御弁６１０に結合された供給ライン６８０内へ流れる加圧ガスの流速を上昇させる。方向制御弁６１０の位置によって、加圧ガスが供給ライン５４０または５４２のいずれかに流れる。例えば、方向制御弁６１０が、ナイフ組立体３０を発射するために臨床医によって作動されると、加圧ガスが、供給ライン５４０を通り、第１のピストンヘッド５２８の第１の開口５２７を介して第１のシリンダ領域５１５内に流れることができ、作動トリガー６７０の作動時に第３のシリンダ領域５３２内に流れることができる。加圧ガスが第３のシリンダ領域５３２内に流入すると、第２のピストンヘッド５３０が、ピストンバー３５を遠位側に押しやる。第４のシリンダ領域内のガスが、第２のシリンダハウジング５２０の排出開口５２３を介して第４のシリンダ領域から排出される。同様に、第２のシリンダ領域５１８内のガスが、第２の開口５２９を介して第２のシリンダ領域５１８から第２の供給ライン５４２に排出されることができる。第２の供給ライン５４２は、排出されたガスを方向制御弁６１０に移送し、ガスが、この方向制御弁６１０から最終的に排出される。第１のシリンダ領域５１５および第３のシリンダ領域５３２に加圧ガスが続けて供給されると、ナイフ組立体３０が、エンドエフェクタ１２内で完全に延出する。ナイフ組立体３０がエンドエフェクタ１２内を通過すると、このナイフ組立体３０がエンドエフェクタ１２内にクランプされた組織を切断し、ステープルカートリッジ５０内のステープル７０を発射する（ステープルを駆動し、アンビル４０の下面にステープルを接触させて成形する）。ナイフ組立体３０が、エンドエフェクタ１２の最遠位位置まで前進したら、臨床医は、作動トリガー６７０を解放して加圧ガスの供給を停止する。
【００５９】
発射機構すなわちナイフ組立体３０を引き戻すためには、臨床医が、方向制御弁６１０を調節するために切替えスイッチ６１２または適当なボタンを引戻し位置に手動で移動させ、作動トリガー６７０を強く握り始めて、加圧ガスを第２の供給ライン５４２内に流す。第２の供給ライン５４２内を流れるガスが、第２のシリンダ領域５１８内に流入し、第２のシリンダハウジング５２０が第１のシリンダハウジング５１０内に近位側に引き戻される。第１のシリンダ領域５１５内のガスが、第１の供給開口５１３を介して第１の供給ライン５４０内に排出されることができる。第１の供給ライン５４０内を通過するガスが、方向制御弁６１０内に流入し、この方向制御弁６１０から排出される。第２のシリンダ領域５１８内に流入する加圧ガスにより、図１０に示されているように、第２のシリンダハウジング５２０が第１のシリンダハウジング５１０内に引き戻されたら、第２の開口５２９を通過するガスが、いまや第１のシリンダハウジング５１０の排出開口５２３を通過して第４のシリンダ領域５３４に流入することができる。加圧ガスが第４のシリンダ領域５３４に流入すると、第２のピストンヘッド５３０が、ピストンバー３５を第２のシリンダハウジング５２０内に近位側に引く。第３のシリンダ領域５３２内のガスが、第１の開口５２７を通過して第１のシリンダ領域５１５内に流入し、この第１のシリンダ領域５１５から上記したように排出される。
【００６０】
本発明の様々な実施形態のレート弁６６０の形態である可変力アクチュエータが、ばねまたは他の付勢手段（不図示）を用いて、レート弁６６０を非作動位置に付勢することができる。この非作動位置にある時は、レート弁６６０は、レート弁６６０内のオリフィス（不図示）を通る、ガスの供給源６２０または６１８からのガスのあらゆる流れを防止するように構成することができる。したがって、アクチュエータトリガー６７０が非作動位置にある場合は、装置は本質的にオフである。
【００６１】
上記した実施形態では、臨床医が作動トリガー６７０を発射トリガー３１０に向かって内側に強く握ると、リンクアーム６６２により、レート弁６６０がこのレート弁６６０を通るガスの流速を上昇させることができるように、レート弁６６０は、供給リンクアーム６６２によって作動トリガー６７０に機械的に結合されることができる。したがって、作動トリガー６７０を迅速に強く握ると、装置の発射速度を速めることができ、作動トリガー６７０を握る速度を遅くすると、発射速度を遅くすることができる。したがって、レート弁６６０を通過することができるガスの流量は、作動トリガー６７０に加える手動の力の程度に実質的に比例することができる。
【００６２】
別の実施形態では、レート弁６６０は、作動トリガーの作動時に、レート弁６６０がこのレート弁６６０からガスをデジタル式に噴出させるように、電子的に制御することができる。レート弁６６０は、パルス式に少量のガスを放出し、作動トリガー６７０を押す力が強くなると、パルスが近づく。このような構造は、装置を作動させるために利用されるガスの量を選択的に調節する役割を果たす。
【００６３】
また、さらに別の実施形態では、作動機構は、作動トリガー６７０と同様に、ハンドル組立体に対して旋回可能に支持されていない異なるタイプの機構を含むことができる。例えば、作動トリガーは、ばね作動式スライドスイッチなどを含むことができる。したがって、本発明のこれらの実施形態に与えられる保護は、旋回作動トリガーを利用する実施形態に限定されるべきものではない。
【００６４】
また、様々な実施形態では、圧力計５４１を、図８および図８Ａに示されているように、供給ライン５４０に流体的に結合することができる。臨床医が圧力計５４１を観察できるように、ハンドル組立体３００の対応する部分を貫通する窓５４３を設けるか、または使用の際に臨床医が圧力計５４１を観察できるように他の構造を用いることもできる。図７を参照されたい。様々な実施形態では、圧力計５４１は、電子的動力付きのゲージまたはダイヤルゲージを含むことができる。これらの限定目的ではない実施形態では、圧力計５４１は、発射ストロークの際に遭遇する力に対するフィードバックを与える手段を提供する。当業者であれば、一部の限定目的ではない実施形態では、発射機構を作動させるために必要な力が、シリンダ組立体５０１内の圧力に正比例することを理解できよう。このような力が小さいと、シリンダ組立体５０１は、作動されるために大きな圧力を必要としない。他方、シリンダ組立体５０１を作動させるために必要な力が大きい場合、発射機構を完全に作動させるためにシリンダ組立体５０１内の圧力を上昇させるべく、より多くのガスをシリンダ組立体５０１内に流入させなければならない。この圧力計５４１により、臨床医が、エンドエフェクタにかかる力を適切に読み取ることができる。
【００６５】
他の様々な実施形態では、図８Ｃに示されているように、供給ライン５４０に可聴音出口（audible outlet）５４５を設けることができる。このような可聴音出口により、供給ライン５４０から少量のガスを排出することができる。ガスの排出の結果として生じる笛音のピッチが、圧力が上昇すると速くなる。次に、臨床医は、笛音のピッチと発射機構が受ける力とを関連付けることができる。したがって、このような構造により、臨床医は、駆動システム５００および最終的には発射機構にかかる発射の力を監視するための可聴音フィードバック機構を得られる。
【００６６】
様々な限定目的ではない実施形態は、いつ発射機構が発射ストロークの最後に達したかを臨床医に自動的に知らせるための手段を備えることもできる。例えば、図４に示されているように、リミットスイッチ５４６を、図１１に示されているように発射ロッド３５に埋め込まれるか、または他の方法で取り付けられた作動部材５４７を検出するために遠位スパインセグメント１１０内に設けることができる。作動部材５４７は、発射バー３５および発射機構が発射ストロークの最後に達すると、作動部材５４７がリミットスイッチ５４６によって検出されるように位置している。このリミットスイッチ５４６は、方向制御弁６１０に適当な信号を送信するためにこの方向制御弁６１０に電気的に結合することができる。このような信号を受け取ると、方向制御弁６１０は、自動的に引戻し位置に切り替わって発射機構を引き戻すことができるように構成することができる。加えて、リミットスイッチ５４６は、図８に概して５４９として示されている表示部材に結合することができる。様々な実施形態では、表示部材は、発射機構が発射ストロークの最後に達したことを示す可聴音信号、視覚信号、または可聴音信号と視覚信号の組合せを臨床医に提供することができる。例えば、表示部材は、音を生成する装置、ＬＥＤ、振動生成装置など、またはこのような装置の組合せを含むことができる。リミットスイッチおよび関連する制御構成要素は、ハウジング組立体３００内に支持されたバッテリ（不図示）によって電力を供給するか、または外部電源から電力を供給することができる。したがって、本発明の様々な限定目的ではない実施形態は、発射機構が発射ストロークの最後に達したことを示す視覚および／または可聴音信号を臨床医に提供するための手段、ならびに／あるいは発射機構を非作動位置に自動的に気体で引き戻すための手段を備えることができる。
【００６７】
図４、図１０、および図１１から分かるように、ピストンバー３５の底部にロック突出部３９を形成することができる。図４に示されているように、ナイフ組立体３０が完全に引き戻された位置にある場合、ロックばね１１２のアーム１１８がシリンダ組立体５０１の遠位端部に対して付勢する力を加える。シリンダ組立体５０１が、トラニオン５１９によって遠位スパインセグメント１１０内に旋回可能に取り付けられているため、シリンダ組立体５０１の遠位端部が、遠位スパインセグメント１１０内で下方に旋回し、さらにピストンバー３５のロック突出部３９が、細長いチャネル２０のロック開口２１内に落下する。このような構造は、ロック突出部３９と細長いチャネル２０のロック開口を画定する部分との摩擦係合によって、ナイフ組立体３０を引戻し位置にロックするのに役立つ。図１０および図１１から分かるように、ロック突出部３９は、このロック突出部３９が細長いチャネル２０内のロック開口に対して容易に出入りできるように近位傾斜面３９’、および遠位傾斜面３９”を有する。当業者であれば、本発明の概念および範囲から逸脱することなく、他のナイフバーロック構造を上手く利用できることを容易に理解できよう。
【００６８】
図１２〜図１６Ａは、本発明の別の実施形態を例示している。この実施形態では、駆動部材５００は、後述する相違点を除き、上記したシリンダ組立体５０１に構造が類似したシリンダ組立体８００を含む。例えば、この実施形態では、ばね８５０、８５２を用いてピストンバー３５を引き戻す。図１２および図１３から分かるように、シリンダ組立体８００は、第１の閉じた端部８１２、およびこの閉じた端部を貫通する第１の供給ポート８１３を有する第１のハウジング８１０を含む。第１の供給ライン８４０は、第１の供給ポート８１３を介して加圧ガスを供給するために第１の閉じた端部８１２に取り付けられている。この実施形態では、第１のシリンダハウジング８１０は、上記した様々な実施形態に関して説明した第２の開口５２９を備えていない。第２のシリンダハウジング８２０は、第１のシリンダハウジング８１０内にスライド可能に受容され、第１のピストンヘッド８２８が形成された第２の閉じた近位端部８２２を有する。第１のシリンダ領域８１５は、第１の閉じた端部８１２と第１のピストンヘッド８２８との間に画定される。第１の戻しばね８５０が、第１のシリンダハウジング８１０の遠位端部に形成された第１のフランジ８１７と第１のピストンヘッド８２８との間に設けられている。第１の戻しばね８５０は、図１２に示されているように、第２のシリンダハウジング８２０を第１のシリンダハウジング８１０内の引戻し位置に付勢する役割を果たす。ピストンバー３５は、第２のシリンダハウジング８２０の第２の遠位端部８２４に進入できる大きさの段付き端部３５’を有する。第２のフランジ８２５が、ピストンバー３５の段付き部分３５’と共に実質的にスライドシールを形成するために第２の遠位端部８２４に形成されている。第２のピストンヘッド８３０が、この第２のピストンヘッド８３０と第１のピストンヘッド８２８との間に第３のシリンダ領域８３２を画定するために段付きピストンバー部分３５’の近位端部に設けられている。第１の開口８２７が、第１のシリンダ領域８１５と第３のシリンダ領域８３２との間を空気が通過できるように、第１のピストンヘッド８２８を貫通して提供されている。第２の戻しばね８５２が、図１２に示されているように、第２のピストンヘッド８３０および段付きピストンバー３５’を第２のシリンダハウジング８２０内の完全に引き戻された位置に付勢するために、図１２に示されているように第２のフランジ８２５と第２のピストンヘッド８３０との間に設けられている。
【００６９】
本発明のこの実施形態は、以下のように動作することができる。図１６から分かるように、ハンドル組立体３００は、上記したように、交換可能な加圧ガス供給源６２０を備えている。しかしながら、当業者であれば、交換できない加圧ガス供給源（シリンダ）を有効に利用できることも理解できよう。別の実施形態では、ハンドル組立体３００は、方向制御弁６１０および関連する構成要素を加圧ガスの外部供給源６１８に取り付けるのを容易にするためにポート６１６を備えることができる。図１６Ａを参照されたい。例えば、器具１０は、可撓性供給ライン６１７を介して施設の圧縮空気ラインに結合することができる。
【００７０】
器具を動作させるためには、臨床医が、方向制御弁切替えスイッチ６１２（図１）またはプッシュボタンを順方向（延出）位置に移動させ、作動トリガー６７０を握り始め、加圧ガスが、シリンダ６２２（または外部供給源６１８）から供給ライン６８０および方向制御弁６１０を介して供給ライン８４０に流れるようにする。加圧ガスは、第１の供給ライン８４０から第１の供給ポート８１３を介して第１のシリンダ領域８１５内に流れ、第１の開口８２７を介して第３のシリンダ領域８３２内に流れる。ガスが第３のシリンダ領域８３２に流入することにより、第２のピストンヘッド８３０およびピストンバー３５の段付き部分３５’が遠位側に移動する。第２のピストンヘッド８３０が完全に延出した位置（図１３）まで移動した後、ガスが第１のシリンダ領域８１５内に入り続けることにより、第２のハウジング８２０を完全に延出した位置に付勢する。ナイフ組立体３０が、エンドエフェクタ１２の最遠位位置まで前進したら、臨床医は、作動トリガー６７０を解放して加圧ガスの供給を停止する。
【００７１】
発射機構すなわちナイフ組立体３０を引き戻すためには、臨床医が、方向制御弁切替えスイッチ６１２を逆方向（引戻し）位置まで移動させ、第１の供給ライン８４０を方向制御弁６１０のベントに接続する。第３のシリンダ領域８３２および第１のシリンダ領域８１５内のガスが、第１の供給ポート８１３を介して出て供給ライン８４０に流れることができ、最終的に方向制御弁６１０から排出される。ガスが第３のシリンダ領域８３２から排出されると、第２の戻しばね８５２が、ピストンバー３５の段付き部分３５’を第２のシリンダハウジング８２０内に引き戻す。同様に、ガスが第１のシリンダ領域８１５から排出されると、第１の戻しばね８５０が、第２のシリンダハウジング５２０を第１のシリンダハウジング８１０内に付勢する。
【００７２】
また、この実施形態では、圧力計５４１を、図１６および図１６Ａに示されているように、供給ライン８４０に流体的に結合することができる。この圧力計５４１は、上記したように機能し、かつエンドエフェクタが受ける力の正確な読取り値を臨床医に提供する役割を果たすことができる。他の様々な実施形態では、可聴音出口５４５を、図１６Ｂに示されているように、供給ライン８４０に設けることができる。この可聴音出口５４５は、上記したように機能し、駆動システム５００、および最終的には発射機構が受ける発射の力を監視するための可聴音フィードバック機構を臨床医に提供することができる。他の代替の実施形態では、リミットスイッチ５４６（図１５）を、方向制御弁６１０を自動的に制御するために発射ロッド３５内に埋め込まれた作動部材５４７（図１２および図１３）を検出するため、ならびに／あるいは発射機構が発射ストロークの最後に達したことを示す視覚および／または可聴音信号を供給するために、遠位スパインセグメント１１０内に設けることができる。
【００７３】
図１７〜図２１Ａは、駆動部材５００がベローズ組立体（bellows assembly）９００を含む本発明のさらに別の実施形態を例示している。ベローズ組立体９００は、ナイフバー組立体３０の遠位部分３１に取り付けられた遠位端部９０２を有することができる。この遠位端部９０２は、遠位部分３１の開口３３内に受容される大きさの、遠位端部９０２に形成された突出部９０４を有する。この突出部９０４は、開口３３内に摩擦により受容され、かつ／または接着剤や溶接などによってその内部に保持されることができる。遠位部分３１は、詳細を前述したような構築され、かつ構成されることができる。
【００７４】
ベローズ組立体９００は、図１８に示されているように、遠位スパインセグメント内のベローズ通路１１７内で延出および収縮するような大きさの拡張可能／収縮可能なベローズ部分９１０をさらに含む。ベローズ部分９１０は、図２０に示されているように、ワイヤを含むリング９１２で形成することができ、遠位スパインセグメント１１０に移動しないように取り付けられたベース部分９１４に取り付けるか、または遠位スパインセグメント１１０の一体部分を含むことができる。ベース９１４は、接着剤やねじなどによって遠位スパインセグメント１１０に取り付けることができる。供給ポート９１６が、ベローズベース９１４を貫通して設けられ、供給ライン９４０が、供給ポート９１６に取り付けられている。供給ライン９４０はまた、ハンドル組立体３００の方向制御弁６１０に結合されている。図２１および図２１Ａを参照されたい。方向制御弁６１０は、真空ライン９２２を介してハンドル組立体３００内に取り付けられた真空ポート６２０とも連絡している。真空ポート６２０は、例えば可撓性ライン６３２によって真空源６３０に取り付け可能である。真空源は、設備の永久真空供給ラインとすることができる。可撓性真空ライン６３２は、ポート６２０により真空源６３０に取り付けられ、臨床医が器具を自由に操作できるようにすることができる。
【００７５】
この器具は、上記したクロージャーチューブ組立体１７０、およびクロージャートリガー３１０の構造を備えることができる。したがって、組織を、上記したようにエンドエフェクタ１２内にクランプすることができる。組織がエンドエフェクタ１２内にクランプされたら、臨床医は、次のように器具を発射することができる。臨床医は、方向制御弁６１０用の切替えスイッチ６１２（図１）またはボタンを順方向（延出）位置に移動させて、作動トリガー６７０を握り始める。作動トリガー６７０を握ると、レート弁６６０により、加圧ガスが圧力源６２０（図２１）または６１８（図２１Ａ）から方向制御弁６１０に流れることができる。方向制御弁６１０により、加圧ガスが、供給ライン９４０を介してベローズ９１０内に流れることができ、ベローズ９１０が遠位側に延出する。ベローズ９１０が遠位側に延出すると、ベローズ９１０によりナイフ組立体３０がエンドエフェクタ１２内を前進してエンドエフェクタ内にクランプされた組織を切断し、ステープルカートリッジ５０内のステープル７０が駆動され、アンビル４０の底面と接触してステープル７０が成形される。ナイフ組立体３０が、エンドエフェクタ１２内の最遠位位置まで駆動された後、臨床医は作動トリガー６７０を解放する。ナイフ組立体３０を引き戻すために、臨床医は、方向制御弁６１０用の切替えスイッチ６１２を引戻し位置まで移動させて、それにより真空源６３０を供給ライン９４０に結合することができる。供給ライン９４０に真空（vacuum）を適用すると、ベローズ９１０が、図１８に例示されている引戻し位置まで収縮する。ベローズ９１０が完全に収縮した後、臨床医は、切替えスイッチ６１２またはボタンを、方向制御弁が供給ライン９４０への真空の適用を停止する位置まで移動させることができる。しかしながら、供給ライン９４０内に残っている低圧が、ベローズ９１０を収縮位置に保持するのに役立つことができる。
【００７６】
図２１に示されている実施形態では、取外し可能な加圧ガス供給源６２０が用いられている。詳細を後述するように、このような加圧ガス供給源は、再充填可能なシリンダ６２２を含む。しかしながら、当業者であれば、交換不可能な／再充填可能な、加圧ガスまたは加圧流体の供給源（シリンダ）を有効に利用できることを理解できよう。さらに別の実施形態では、ハンドル組立体３００は、加圧ガスを外部加圧ガス供給源に供給するためのポート６１６を備えることができる。例えば、器具１０は、可撓性供給ライン６１７を介して施設の圧縮空気ラインに結合することができる。図２１Ａを参照されたい。
【００７７】
また、この実施形態では、圧力計５４１を、図２１および図２１Ａに示されているように、供給ライン９４０に流体的に結合することができる。この圧力計５４１は、上記したように機能し、かつエンドエフェクタが受ける力の正確な読取り値を臨床医に提供する役割を果たすことができる。他の様々な実施形態では、可聴音出口５４５を、図２１Ｂに示されているように、供給ライン９４０に設けることができる。この可聴音出口５４５は、上記したように機能し、駆動システム５００、および最終的には発射機構が受ける発射の力を監視するための可聴音フィードバック機構を臨床医に提供することができる。他の代替の実施形態では、リミットスイッチ５４６（図１８）を、方向スイッチ６１０を自動で制御するためにベローズ組立体９００の作動部材９１２’（図２０）を検出するため、ならびに／あるいは発射機構すなわちナイフ組立体３０が発射ストロークの最後に達したことを示す視覚および／または可聴音信号を供給するために、遠位スパインセグメント１１０内に設けることができる。
【００７８】
図２２〜図２７は、上記した実施形態の様々な固有かつ新規の特徴を利用した、関節動作しない使い捨てエンドエフェクタ１２を例示している。図２３から分かるように、この実施形態は、詳細を後述するエンドエフェクタ１２と駆動部材５００のいずれかとを用いることができる。しかしながら、この実施形態では、エンドエフェクタ１２は、使い捨てとし、概して１０００として示される、固有かつ新規の迅速分離型接合部（quick disconnect type joint）によって、近位シャフト組立体１０２０に取外し可能に切り離し可能な遠位シャフト組立体１０１０に取り付けることができる。エンドエフェクタ１２を使用したら、エンドエフェクタ１２、およびこのエンドエフェクタに取り付けられた遠位シャフト組立体１０１０を、近位シャフト組立体１０２０から取り外して、所望に応じて廃棄することができる。次に、自身の遠位シャフト組立体１０１０およびシリンダ構造を備えた新しい無菌のエンドエフェクタ１２を、別の外科処置を完了するために近位シャフト組立体１０２０に取り付けることができる。詳細を後述するように、遠位シャフト組立体１０１０は、遠位スパインセグメント１１１０、および遠位クロージャーチューブセグメント１１８０を含む。近位シャフト組立体１０２０は、近位スパインセグメント１１５０、近位クロージャーチューブセグメント１１９０、および解放スリーブ１２００を含む。
【００７９】
遠位スパインセグメント１１１０と近位スパインセグメント１１５０とが協働してスパイン組立体１０３０を形成する。この実施形態では、遠位スパインセグメント１１１０は、それぞれの近位端部が異なる点を除き、詳細を上記した遠位スパインセグメント１１０と実質的に同一にすることができる。同様に、近位スパインセグメント１１５０は、遠位スパインセグメント１１１０と近位スパインセグメント１１５０とを旋回しないように互いに結合できるように遠位端部が異なる点を除き、上記した近位スパインセグメント１３０と実質的に同一にすることができる。また、この実施形態では、遠位クロージャーチューブセグメント１１８０は、それらの近位端部が異なる点を除き、上記した遠位クロージャーチューブセグメント１８０と実質的に同一にすることができる。同様に、近位クロージャーチューブセグメント１１９０は、遠位クロージャーチューブセグメント１１８０と近位クロージャーチューブセグメント１１９０とを旋回しないように互いに取り付けることができるように遠位端部が異なっている点を除き、近位クロージャーチューブセグメント１９０と実質的に同一にすることができる。
【００８０】
図２３から分かるように、ロックばね１１２が、ピストンバー３５のロックアウトとして遠位スパインセグメント１１１０に取り付けられている。遠位正方形開口１１１１および近位正方形開口１１１３が、これらの間にクリップバー１１１５を画定するために遠位スパイン部分１１１０の上部に形成されている。クリップバー１１１５は、遠位側に延びた下側アーム１１８が、上記したようにシリンダ組立体の遠位端部に下方の力を加えるロックばね１１２の上部アーム１１６を受容する。様々な実施形態は、他のタイプのロックアウトを含んでもよいし、全くロックアウトも含まなくてもよいことを理解されたい。
【００８１】
遠位スパインセグメント１１１０の近位端部１１１４は、内部に遠位コネクタ部分１１１６が形成されている。図２４および図２７を参照されたい。図２４から分かるように、遠位コネクタ部分１１１６は、第１の供給ラインセグメント５４０’に結合された第１の遠位供給ポート１１１７を有する。第２の遠位供給ポート１１２０が、遠位コネクタ部分１１１６内に設けられ、第２の供給ラインセグメント５４２’に結合されている。図２３から分かるように、第１の供給ラインセグメント５４０’は、第１のシリンダハウジング５１０の第１の供給ポート５１３に結合され、第２の供給ラインセグメント５４２’は、第１のハウジング５１０の遠位端部の第２の供給ポート５２９に結合されている。第１の供給ノズル部分１１１８が、図示されているように第１の遠位供給ポート１１１７から近位方向に突出している。第２の供給ノズル部分１１２２が、第２の供給ポート１１２０から近位方向に外側に向かって突出している。
【００８２】
同様に、近位スパインセグメント１１５０の遠位端部１１５２は、別の第１の供給ラインセグメント５４０”に結合された第１の近位供給ポート１１５６を有する第２のコネクタ部分１１５４を有する。第２のコネクタ部分１１５４は、別の第２の供給ラインセグメント５４２”に結合された第２の近位供給ポート１１６０をさらに有する。第１の近位供給ポート１１５６は、内部に第１の供給ノズル１１１８（図２７）を取外し可能に受容するように構成されており、第２の近位供給ポート１１６０は、内部に第２の供給ノズル１１２２を取外し可能に受容する大きさである。図２４および図２７から分かるように、第１のＯリングシール１１５８が、第１のノズル１１１８が第１の近位供給ポート１１５６内に挿入された時に、第１の供給ラインセグメント５４０’と別の第１の供給ラインセグメント５４０”との間に実質的に気密（または流体密封）シールを形成するために第１の近位供給ポート１１５６と関連付けられている。このように互いに結合されると、第１の供給ラインセグメント５４０’と５４０”とが連結されて第１の供給ライン５４０が形成される。同様に、第２のＯリングシール１１６２が、第２の供給ノズル１１２２が第２の近位供給ポート１１６０内に挿入された時に、第２の供給ラインセグメント５４２’と別の第２の供給ラインセグメント５４２”との間に別の実質的に気密（または流体密封）シールを形成するために第２の近位供給ポート１１６０と関連付けられている。このように互いに結合されると、第２の供給ラインセグメント５４２’と５４２”とにより、第２の供給ライン５４２が形成される。当業者であれば、本発明の概念および範囲から逸脱することなく、他の取外し可能な結合構造すなわち迅速分離構造を用いて、第１の供給ラインセグメント５４０’を別の第１の供給ラインセグメント５４０”に取外し可能に接続し、第２の供給ラインセグメント５４２’を別の第２の供給ラインセグメント５４２”に取外し可能に結合できることを理解できよう。
【００８３】
遠位コネクタ部分１１１６および近位コネクタ部分１１５４は、一方の向きでのみ結合できるように構成することができる。例えば、図２４に示されているように、遠位コネクタ部分１１１６は、取付けの際に第１のノズル１１１８が第１の近位供給ポート１１５６に確実に係合し、第２のノズル１１２２が第２の近位供給ポート１１６０に確実に係合するように、近位コネクタ部分１１５４の別のノッチ部分１１５５とかみ合うように構成されたノッチ部分１１１９を備えることができる。このような固有かつ新規の取付け構造により、第１のノズル１１１８が第２の近位供給ポート１１６０に不注意に取り付けられること、および第２のノズル１１２２が第１の近位供給ポート１１５６に不注意に取り付けられることを防止する。他のキー状の構成を用いて、遠位コネクタ部分１１１６と近位コネクタ部分１１５４とを適切な向きで確実に結合することができる。
【００８４】
図２４および図２７から分かるように、近位スパインセグメント１１５０の遠位端部１１５２は、遠位側に突出した中空スリーブ部分１１７０を有する。このような中空スリーブ部分１１７０は、遠位スパインセグメント１１１０の近位端部１１１４を内部に受容する大きさである。遠位スパインセグメント１１１０を近位スパインセグメント１１５０に解放可能にロックするために、一対の互いに反対側を向いた戻り止め部材１１２４が、遠位スパインセグメント１１１０の近位端部１１１４に形成されている。この戻り止め部材１１２４は、遠位スパインセグメント１１１０の近位端部１１１４が近位スパインセグメント１１５０の中空スリーブ部分１１７０内に挿入され、第１のノズル１１１８が第１の近位供給ポート１１５６に密封結合され、第２のノズル１１２２が第２の近位供給ポート１１６０に密封結合されると、戻り止め部材１１２４が、中空スリーブ部分１１７０の対応する開口１１７２内に受容されるように、切断されるかまたは他の方法で遠位スパインセグメント１１１０に形成された可撓性タブ１１２６に位置している。図２４および図２７を参照されたい。
【００８５】
遠位クロージャーチューブセグメント１１８０の、近位クロージャーチューブセグメント１１９０への解放可能な取付けを、図２４〜図２７を参照して説明する。これらの図面から分かるように、遠位クロージャーチューブセグメント１１８０の近位端部１１８２は、そこから近位方向に突出した少なくとも２つの差込み型ロックタブ１１８４を有する。各ロックタブ１１８４は、このロックタブに形成された、近位クロージャーチューブセグメント１１９０の対応するロック開口１１９４内に受容される大きさのテーパ状のロックウエッジ１１８６を有する。図２６および図２７に例示されている位置では、遠位スパインセグメント１１１０が近位スパインセグメント１１５０にロックされ、スパイン組立体１０３０を形成し、遠位クロージャーチューブセグメント１１８０が近位クロージャーチューブセグメント１１９０にロックされ、クロージャーチューブ組立体１１７８を形成している。このような構造により、クロージャーチューブ組立体１１７８が、スパイン組立体１０３０上を近位方向および遠位方向に移動して、上記した様々な要領でエンドエフェクタ１２のアンビル４０を開閉することができる。
【００８６】
遠位シャフト組立体１０１０を近位シャフト組立体１０２０に取り付けるためには、使用者は、遠位シャフト組立体１０１０の近位端部１０１２を、図２４に示されているように、近位シャフト組立体１０２０の遠位端部１０２２に整合させ、その後、遠位端部１０１２を近位端部１０２２内に挿入する。戻り止め１１２４がロック開口１１７２内に受容され、ロックウエッジ１１８６が開口１１９４内に受容されると、遠位シャフト組立体１０１０が近位シャフト組立体１０２０にロックされる。アンビル４０は、クロージャートリガー３１０を把持して、上記したようにクロージャートリガーをハンドル組立体３００のグリップ部分３４２まで旋回させてクロージャーチューブ組立体１１７８を遠位側に移動させて閉じることができる。ナイフバー３０は、上記したように作動トリガー６７０を作動させて駆動させることができる。
【００８７】
遠位シャフト組立体１０１０を近位シャフト組立体１０２０から容易に取り外すことができるように、様々な実施形態は、解放スリーブ構造を利用している。このような実施形態では、解放スリーブセグメント１２００は、近位スパインセグメント１１５０と近位クロージャーチューブセグメント１１９０との間の近位スパインセグメント１１５０上にスライド可能に配置されている。様々な実施形態では、解放スリーブ１２００の近位端部は、解放ボタン１２０４を備えることができる。この解放ボタン１２０４は、近位クロージャーチューブセグメント１１９０の近位端部１１９５の対応するスロット１１９６内に突出する。図２２および図３１を参照されたい。このような構造により、解放スリーブ１２００は、近位クロージャーチューブセグメント１１９０のスパイン組立体１０３０上の軸方向の運動を妨げることなく、近位スパインセグメント１１５０上を遠位側および近位側に軸方向に運動することができる。
【００８８】
図２７から最も具体的に分かるように、解放スリーブ１２００の遠位端部１２０２は、内側に傾斜しており、近位クロージャーチューブセグメント１１９０の２つのクロージャーチューブロック開口１１９４に隣接するように方向付けられている。遠位シャフト組立体１０１０を近位シャフト組立体１０２０から解放するためには、使用者が、スロット１１９６内で解放ボタンを遠位側に移動させて解放スリーブ１２００を遠位側に移動させる。解放スリーブ１２００の傾斜した遠位端部１２０４がロックウエッジ１１８６に接触すると、このロックウエッジ１１８６が内側に移動して、近位クロージャーチューブセグメント１１９０のロック開口１１９４との係合が解除される。解放スリーブ１２００の遠位方向への更なる移動により、解放スリーブ１２００の第２の傾斜した内側エッジ１２０６が、ロック戻り止め１２２４に接触して、これらのロック戻り止め１１２４を内側に付勢して近位スパインセグメント１１５０の開口１１７２との係合を解除し、それにより遠位シャフト組立体１０１０を近位スパイン組立体１０２０から取り外すことができる。
【００８９】
図２２〜図２８に示されている実施形態は、上記したタイプのシリンダ組立体５０１とともに有効に使用することができる。図２９および図３０に示されている実施形態は、上記したシリンダ組立体８００またはベローズ組立体９００とともに有効に使用することができる。図２９および図３０から分かるように、遠位コネクタ１１１６は、そのコネクタに形成された、供給ラインセグメント９４０’に結合される１つのポート１３００のみを有する。第１の供給ノズル１３０２が、図示されているように第１の遠位供給ポート１３００から近位方向に突出している。同様に、コネクタ部分１１５４は、別の第１の供給ラインセグメント９４０”に結合される１つの近位供給ポート１３０６のみを有する。近位供給ポート１３０６は、内部に第１の供給ノズル１３０２を取外し可能に受容するように構成されている。図２９および図３０から分かるように、Ｏリングシール１３０８が、供給ノズル１３０２が近位供給ポート１３０６内に挿入された時に、第１の供給ラインセグメント９４０’と別の第１の供給ラインセグメント９４０”との間に実質的に気密（または流体密封）シールを形成するために近位供給ポート１３０６と関連付けられている。このように互いに結合されると、第１の供給ラインセグメント９４０’と９４０”とが連結されて、第１の供給ライン９４０が形成される。したがって、供給ライン９４０により、上記したように加圧ガスをシリンダ組立体８００またはベローズ組立体９００に供給することができる。
【００９０】
図３２は、上記したエンドエフェクタ１２およびクロージャーチューブ組立体１７０とともに使用できる気体を動力とする関節動作関節組立体２００２を含む代替の関節動作可能な外科用切断／ステープル留め器具２０００を例示している。この実施形態は、上記したシリンダ組立体５０１を用いることもできる。図３３〜図３５から分かるように、関節組立体２００２は、ピボット部材２０１４が近位端部２０１２から突出している遠位スパインセグメント２０１０を有するスパイン組立体２００４を含む。このピボット部材２０１４は、このピボット部材２０１４から突出しているアクチュエータフィン２０１６を有する。図３５に示されているように、シリンダ組立体５０１は、遠位スパインセグメント２０１０内でトラニオン５１９に旋回可能に取り付けられている。
【００９１】
ピボット部材２０１４は、近位スパインセグメント２０３０の遠位端部２０３２に形成されたピボットソケット２０３４内に旋回可能に受容されている。ピボット部材２０１４は、ピボット軸Ｅ‐Ｅを中心に近位スパインセグメント２０３０に対して自由に旋回することができる。図３６を参照されたい。図３５から分かるように近位スパインセグメント２０３０の遠位端部２０３２は、第１の供給ライン５４０の一部を受容するために溝２０３６が内部に形成されている。同様に、第２の溝２０３８が、第２の供給ライン５４２を内部に受容するために近位スパインセグメント２０３０の遠位端部２０３２に設けられている。供給ライン５４０、５４２が、ピボットソケット２０３４の周りを通って遠位スパインセグメント２０１０の近位端部２０１２内に延び、上記した様々な要領でシリンダ組立体５０１に取り付けられる。当業者であれば、遠位スパインセグメント２０１０が、近位スパインセグメント２０３０に対してピボット軸Ｅ‐Ｅを中心に自由に旋回できるようにするために、中空近位スパインセグメント２０３０内の供給ライン５４０および５４２に十分な弛みを持たせることができることを理解できよう。供給ライン５４０、５４２をそれぞれ溝２０３６、２０３８内に支持することにより、これらの供給ラインが、スパイン組立体２００４に対するクロージャーチューブ組立体１７０の軸方向の運動を妨げないようになる。
【００９２】
図３５から分かるように、第１の垂直供給通路２０４０が、ピボットソケット２０３４と連絡して設けられている。同様に、第２の垂直供給通路２０５０が、図３５に示されているように、ピボットソケット２０３４と連絡して設けられている。ハンドル組立体３００に取り付けられたスイッチ組立体２１００から延びた第３の供給ライン２０４２が、第１の垂直供給通路２０４０と連絡し、スイッチ組立体２１００から延びた第４の供給ライン２０５２が、第２の垂直通路２０５０と連絡している。関節組立体２００２を組み立てるためには、ピボット部材２０１４をピボットソケット２０３４内に挿入し、図示されているように、カバー２０６０をねじ２０６２または他の適当なファスナーを用いて近位スパインセグメント２０３０に取り付ける。したがって、第３の供給ライン２０４２から第１の垂直供給通路２０４０に流入する加圧ガスにより、遠位スパインセグメント２０１０がピボット軸Ｅ‐Ｅを中心に「Ｆ」方向に旋回し、第４の供給ライン２０５２から第２の垂直供給ポート２０５０に流入する加圧ガスにより、遠位スパインセグメント２０１０が、ピボット軸Ｅ‐Ｅを中心に近位スパインセグメント２０３０に対して「Ｇ」方向に旋回する。図３４を参照されたい。
【００９３】
図３７〜図４５を参照されたい。様々な実施形態のスイッチ組立体２１００の構造および動作を説明する。様々な限定目的ではない実施形態では、スイッチ組立体２１００は、内部に供給ポート２１１２を有するスイッチブロック２１１０を含む。供給ポート２１１２は、加圧ガス供給源６２０（図４４）または６１８（図４５）から加圧ガスを受け入れるために供給ライン６５１に結合されている。具体的には、供給ライン６５１は、供給ライン６５０からポート２１１２まで延びることができる。スイッチキャビティ２１１４が、スイッチブロック２１１０内に設けられている。スイッチキャビティ２１１４は、内部に切替え部材組立体２１３０の本体部分２１５０を旋回可能に受容する大きさである。ピボットロッド２１５１が、スイッチブロック２１１０のピボット孔２１１１内に旋回可能に受容されるように、本体部分２１５０の底部から突出している。図３９を参照されたい。このような構造により、切替え部材組立体２１３０が、スイッチ軸Ｈ‐Ｈを中心に選択的に回転することができる。図３８を参照されたい。一対のＯリング２１５２、２１５４、または他の適当なシール部材を、切替え部材組立体２１３０の本体部分２１５０とスイッチブロック２１１０との間に実質的に気密のシールを確立するために、図３８および図３９に示されているように設けることができる。ステム２１５６が、切替えハンドル２１５８を受容するために本体部分２１５０から突出している。切替えハンドル２１５８の回転により、本体部分２１５０がスイッチキャビティ２１１４内を回転する。図３９から分かるように、供給ポート２１１２は、スイッチブロック２１１０に形成されたヘッダー領域２１１８と連絡した、スイッチブロック２１１０の供給通路２１１６と連絡している。
【００９４】
切替え部材組立体２１３０の本体部分２１５０は、ヘッダー領域２１１８と連絡した、内部を通る中心供給ポート２１６０を有する。第３の供給通路２０４５が、スイッチブロック２１１０内に設けられている。図４０を参照されたい。第３の供給通路２０４５が、第３の供給ライン２０４２が取り付けられた第３の供給ポート２０４４とスイッチキャビティ２１１４との間に延びている。同様に、第４の供給通路２０５５が、スイッチブロック２１１０内に設けられ、第４の供給ライン２０５２が取り付けられた第４の供給ポート２０５４とスイッチキャビティ２１１４との間に延びている。切替え部材組立体２１３０が、図４０に示されているように位置付けられると、供給通路２１１６内まで供給ポート２１１２を通ってスイッチブロック２１１０内に流入する加圧ガスが、ヘッダー領域２１１８に入って中心供給通路２１６０に流れることができる。しかしながら、加圧ガスは、中心供給通路２１６０の終端部でブロックされる。したがって、スイッチは、図４０に示されているオフ位置にある。
【００９５】
遠位スパインセグメント２０１０を右に旋回させるためには（図３４に示している位置とは反対）、切替え部材組立体２１３０を、図４１に例示されている位置まで旋回させる。この図面から分かるように、供給ポート２１１２から供給通路２１１６を通ってヘッダー領域２１１８に至る、スイッチブロック２１１０に入る加圧ガスは、中心供給ポート２１６０を通って第３の供給通路２０４５に、さらに第３の供給ライン２０４２に送られる。次に、加圧ガスは、第１の垂直供給通路２０４０に流れ、ピボット部材２０１４のアクチュエータフィン２０１６に接触し、ピボット部材２０１４を「Ｆ」方向に付勢する。アクチュエータフィン２０１６の反対側にある加圧ガスは、第２の垂直通路２０５０に入り、第４の供給ライン２０５２に流れる。この加圧ガスは、スイッチブロック２１１０の第４のポート２０５４内に流れるため、第４の供給通路２０５５に流れ込み、さらに本体部分２１５０の第４のベント通路２１７０に流れる。第４のベント通路２１７０は、切替え部材組立体２１３０の本体部分２１５０のアンダーカットベント領域２１５５と連絡している。図４３を参照されたい。したがって、第４の供給ライン２０５２の加圧ガスは、第４のベント通路２１７０を経てアンダーカットベント領域２１５５を介してスイッチから排出される。
【００９６】
遠位スパインセグメント２０１０を図３４に示されている位置まで旋回させるためには、臨床医が、中心供給通路２１６０がヘッダー領域２１１８と第４の供給通路２０５５との間に延在するように切替え部材組立体２１３０を回転させる。したがって、供給ライン６５１から供給通路２１１６に、さらにヘッダー領域２１１８に流れる加圧ガスは、中心供給通路２１６０を介して第４の供給通路２０５５に流れる。この加圧ガスは、第４の供給ポート２０５４から出て第４の供給ライン２０５２に流れる。第４の供給ライン２０５２により、この加圧ガスが第２の垂直供給通路２０５０に移送される。加圧ガスが第２の垂直供給通路２０５０に流れるため、アクチュエータフィン２０１６が、ピボット部材２０１４を「Ｇ」方向に旋回させる。図３４を参照されたい。アクチュエータフィン２０１６の反対側の加圧ガスが、第１の垂直供給通路２０４０を介して第３の供給ライン２０４２に流れる。この加圧ガスは、第３の供給ライン２０４２を出て第３の供給通路２０４５を介して、本体部分２１５０内に設けられた第３のベント通路２１８０に流れる。第３のベント通路２１８０は、アンダーカットベント領域２１５５から加圧ガスを排出するように方向付けられている。
【００９７】
この実施形態の別の固有かつ新規な特徴は、臨床医が、単に切替えスイッチハンドル２１５８を解放して遠位スパイン部分２０１０（およびエンドエフェクタ１２）を所望の関節動作位置にロックすることができるようにする自動中立特徴構造である。具体的には、図示されている構成の戻しばね２１９０が、図４０、図４１、および図４３に示されているようにスイッチブロック２１１０に取り付けられている。戻しばね２１９０をスイッチブロック２１１０内に保持するために、一対の相反したボス２１９２、２１９４が、スイッチブロック２１１０の底面２１１３から突出している。戻しばね２１９０は、ボス２１９２、２１９４のそれぞれのスロット２１９３、２１９５内に保持されている。図４３を参照されたい。図４３から分かるように、戻しロッド２１５３が、切替え部材組立体２１３０の本体部分２１５０から突出している。戻しロッド２１５３は、戻しばね２１９０の自由端２１９６と２１９８との間に受容されている。図４３は、中立すなわち閉じた位置にある本体部分２１５０を例示している。
【００９８】
したがって、臨床医がエンドエフェクタ１２を関節動作させたい場合は、所望の関節動作運動に対応する回転方向に切替え部材組立体２１３０の本体部分２１５０を移動させるように切替えハンドル２１５８を回転させる。臨床医が本体部分２１５０を回転させる際は、戻しばね２１９０の自由端２１９６、２１９８の一方によって発生される力に反して本体部分２１５０を回転させる。臨床医が、エンドエフェクタ１２を所望の位置まで関節動作させたら、切替えハンドル２１５８を解放し、戻しばね２１９０により本体部分２１５０が閉じた位置に移動し、エンドエフェクタ１２がその位置に保持される。臨床医が、エンドエフェクタ１２の関節動作位置を調節したい場合は、単に切替えハンドル２１５８を所望の方向に回転させて所望の位置にし、次いでハンドル２１５８を解放してエンドエフェクタ１２をその位置に保持する。
【００９９】
図４４は、本発明の様々な限定目的ではない実施形態のスイッチ２１００に用いられる制御システムの構成要素の構造を例示している。この図面から分かるように、取外し可能な加圧ガス供給源６２０が用いられている。加圧ガス供給源６２０から流れる加圧ガスは、供給ライン６５０を通ってレート弁６６０に、および供給ライン６５１を通ってスイッチ組立体２１００のポート２１１２に流れる。図４４に示されている実施形態では、加圧ガス供給源６２０は、ハウジング組立体３００のグリップ部分３４２内に支持された交換可能／再充填可能なキャニスター６２２を含む。このシリンダ６２２は、再充填可能とすることができる。しかしながら、当業者であれば、交換不可能／再充填可能な加圧ガス供給源（シリンダ）を有効に利用できることも理解できよう。さらに別の実施形態では、ハンドル組立体３００は、加圧ガスの外部供給源６１８から加圧ガスを供給するためのポート６１６を備えることができる。例えば、器具は、可撓性供給ライン６１７を介して施設の圧縮空気ライン（不図示）に結合することができる。図４５を参照されたい。
【０１００】
図４６〜図４８は、上記したタイプおよび構造の迅速分離接合部１０００’とともに用いられる関節動作関節組立体２００２の構造の使用を例示している。しかしながら、この構造では、合計４つのポートが用いられている。図４７から分かるように、遠位コネクタ部分１１１６は、第１の供給ラインセグメント５４０’に結合された第１の遠位供給ポート１１１７を有する。第２の遠位供給ポート１１２０は、遠位コネクタ部分１１１６に設けられており、第２の供給ラインセグメント５４２’に結合されている。第１の供給ノズル部分１１１８が、図示されているように、第１の遠位供給ポート１１１７から近位方向に突出している。第２の供給ノズル部分１１２２が、第２の供給ポート１１２０から近位方向に外側に向かって突出している。
【０１０１】
遠位コネクタ部分１１１６は、第３の供給ラインセグメント２０４２’に結合された第３の遠位供給ポート１１１７’をさらに有する。第４の遠位供給ポート１１２０’が、遠位コネクタ部分１１１６に設けられており、第４の供給ラインセグメント２０５２’に結合されている。第３の供給ノズル部分１１１８’が、図示されているように、第３の遠位供給ポート１１１７’から近位方向に突出している。第４の供給ノズル部分１１２２’が、第４の供給ポート１１２０’から近位方向に外側に向かって突出している。
【０１０２】
同様に、近位スパインセグメント１１５０の遠位端部１１５２は、別の第１の供給ラインセグメント５４０”に結合された第１の近位供給ポート１１５６を有する第２のコネクタ部分１１５４を有する。第２のコネクタ部分１１５４は、別の第２の供給ラインセグメント５４２”に結合された第２の近位供給ポート１１６０をさらに有する。第１の近位供給ポート１１５６は、内部に第１の供給ノズル１１１８を取外し可能に受容するように構成されており、第２の近位供給ポート１１６０は、内部に第２の供給ノズル１１２２を取外し可能に受容する大きさである。図４７から分かるように、第１のＯリングシール１１５８が、第１のノズル１１１８が第１の近位供給ポート１１５６内に挿入された時に、第１の供給ラインセグメント５４０’と別の第１の供給ラインセグメント５４０”との間に実質的に気密（または流体密封）シールを形成するために第１の近位供給ポート１１５６と関係付けられている。このように互いに結合されると、第１の供給ラインセグメント５４０’と５４０”とが連結されて第１の供給ライン５４０が形成される。同様に、第２のＯリングシール１１６２が、第２の供給ノズル１１２２が第２の近位供給ポート１１６０内に挿入された時に、第２の供給ラインセグメント５４２’と別の第２の供給ラインセグメント５４２”との間に別の実質的に気密（または流体密封）シールを形成するために第２の近位供給ポート１１６０と関係付けられている。このように互いに結合されると、第２の供給ラインセグメント５４２’と５４２”とにより、第２の供給ライン５４２が形成される。
【０１０３】
加えて、近位スパインセグメント１１５０の遠位端部１１５２は、別の第３の供給ラインセグメント２０４２”に結合された第３の近位供給ポート１１５６’を有する第２のコネクタ部分１１５４を有する。第２のコネクタ部分１１５４は、別の第４の供給ラインセグメント２０５２”に結合された第４の近位供給ポート１１６０’も有する。第３の近位供給ポート１１５６’は、内部に第３の供給ノズル１１１８’を移動可能に受容するように構成されており、第４の近位供給ポート１１６０’は、内部に第４の供給ノズル１１２２’を取外し可能に受容する大きさである。図４７から分かるように、第３のＯリングシール１１５８’が、第３のノズル１１１８’が第３の近位供給ポート１１５６’内に挿入された時に、第３の供給ラインセグメント２０４２’と別の第３の供給ラインセグメント２０４２”との間に実質的に気密（または流体密封）シールを形成するために、第３の近位供給ポート１１５６’と関係付けられている。このように互いに結合されると、第３の供給ラインセグメント２０４２’と２０４２”とが連結されて第３のライン２０４２が形成される。同様に、第４のＯリングシール１１６２’が、第４の供給ノズル１１２２’が第４の近位供給ポート１１６０’内に挿入された時に、第４の供給ラインセグメント２０５２’と別の第４の供給ラインセグメント２０５２”との間に別の実質的に気密（または流体密封）シールが形成されるように第４の近位供給ポート１１６０’と関係付けられている。このように互いに結合されると、第４の供給ラインセグメント２０５２’と２０５２”とにより、第４の供給ライン２０５２が形成される。当業者であれば、他の取外し可能な結合構造すなわち迅速分離構造を、本発明の概念および範囲から逸脱することなく利用できることを理解できよう。
【０１０４】
本明細書の〔発明の背景〕で述べたように、エンドカッターシステムが、次第に小さくなってきたため、必要な駆動力を発生させることができる気体を動力とするシステムを開発するのがより困難になっている。このような問題は、電気モータを用いて回転駆動シャフトを駆動することでいくらか容易になった。回転運動は、長い可撓性の、または関節動作可能な駆動シャフト上を容易に伝達することができる。電気モータの大きさおよびトルク能力において大幅な進展が得られたが、このようなシステムの効果は、電気モータを可能な限りステープル留め機能に近づけるためにこの領域に適合できるモータの大きさおよび細長い遠位シャフトの直径の大きさによって制限される。様々な現在の適用例では、所望のシャフトの直径の大きさにより、電気モータはシステムを駆動するのに十分なエネルギーを供給できず、かつシステムの遠位端部に電気モータを配置することができない。
【０１０５】
以降の実施形態は、このような問題および電気駆動モータの使用に関連した問題および欠点に対処している。後述するように、これらの実施形態は、回転動力を回転駆動エンドカッターに伝達するために気体を動力とするモータを用いている。気体を動力とするモータは、一般に、モータに伝達されるガスの圧力および量に比例したトルクおよび回転（回転／分）を生成する。図４９〜図５６に示されている限定目的ではない実施形態では、関節動作駆動シャフト組立体が、気体を動力とするモータからエンドエフェクタに回転運動を伝達するために用いられている。しかしながら、当業者であれば、本発明のこれらの実施形態の固有かつ新規な態様を、他の既知の回転駆動エンドエフェクタ、および回転駆動運動をエンドカッターに伝達するために可撓性駆動シャフト構造を用いる他の外科器具とともに有効に使用できることも理解できよう。加えて、本発明のこれらの実施形態の固有かつ新規な態様は、関節動作しないエンドエフェクタの構造と共に有効に利用することができる。
【０１０６】
図４９〜図５６は、回転駆動エンドカッター１５１２を用いた本発明の外科切断／ステープル留め器具１５００を例示している。様々な回転駆動エンドカッターおよび他の外科器具が存在する。例えば、このような１つの回転エンドカッターの構造は、参照して関連する部分を本明細書に組み込む、シェルトン・ザ・フォース（Shelton, IV）らによる２００６年１月３１日出願の米国特許出願第１１／３４３，４４７号（名称：「適応型ユーザーフィードバックを備えたモータ駆動外科用切断／ファスナー器具（Motor Driven Surgical Cutting and Fastening Instrument With Adaptive User Feedback）」）に開示されている。他の例が、参照して関連する部分を本明細書に組み込む、シェルトン・ザ・フォース（Shelton, IV）らによる２００６年６月２７日出願の米国特許出願（代理人整理番号：KLNG 050704/END5779USNP）（名称：「手動駆動外科用切断／ファスナー器具（Manually Driven Surgical Cutting and Fastening Instrument）」）に開示されている。
【０１０７】
図５０は、様々な限定目的ではない実施形態に従ったエンドエフェクタ１５１２の分解組立図である。例示されている実施形態に示されているように、エンドエフェクタ１５１２は、気体で動作する器具を受容する大きさの細長いチャネル１５２０を含むことができる。様々な限定目的ではない実施形態の気体で動作する器具は、内部に「発射機構」を操作可能に支持するステープルカートリッジ５０を含む。この実施形態は、ナイフ部分１５３８を備えたウエッジスレッド組立体１５３０を含む。ウエッジスレッド組立体１５３０には、螺旋駆動ねじ１５６０がねじ込まれる。細長いチャネル１５２０の遠位端部１５２１に位置付けられた軸受け１５２２が、螺旋駆動ねじ１５６０を受容し、この螺旋駆動ねじ１５６０が細長いチャネル１５２０に対して自由に回転することができる。螺旋駆動ねじ１５６０は、この駆動ねじ１５６０の回転により、ウエッジスレッド組立体１５３０が、カートリッジ内に支持されたステープルが全て発射される完全に延出した位置すなわち作動した位置と、完全に引き戻された位置すなわち非作動位置との間で細長いチャネル１５２０内を遠位側または近位側（回転方向によって決まる）に並進運動するように、ウエッジスレッド組立体１５３０のねじ孔（不図示）に螺合する。したがって、螺旋駆動ねじ１５６０が一方向に回転すると、ウエッジスレッド組立体１５３０が、カートリッジ５０内を遠位側に駆動され、エンドエフェクタ１５１２内にクランプされた組織を切断し、カートリッジ５０内のステープルを発射し、これらのステープルが、細長いチャネル１５２０に旋回可能に結合されたアンビル４０の底面に接触して成形される。ウエッジスレッド組立体１５３０のスレッド部分１５３２は、例えばプラスチックから作ることができ、傾斜した遠位面１５３４を有することができる。ウエッジスレッド組立体１５３０が細長いチャネル１５２０を通り抜ける際に、傾斜した前面１５３４が、ステープルカートリッジ５０内のステープルをクランプされた組織を通ってアンビル４０まで押し上げるか、または駆動させることができる。アンビル４０によってステープルが曲げられるため、切断された組織がステープル留めされる。ウエッジスレッド組立体１５３０が引き戻されると、ナイフ部分１５３８とスレッド部分１５３２とが係合解除されることができ、これにより、スレッド部分１５３２が細長いチャネル１５２０の遠位端部に残る。当業者であれば、他の発射機構を備えた他の気体で動作する器具を利用できることを理解できよう。
【０１０８】
図５１および図５２は、ハンドル組立体３００内の気体で駆動されるモータから螺旋駆動ねじ１５６０に回転運動を伝達するための１つの駆動シャフト構造を例示している。図５１から分かるように、この実施形態は、詳細を上記したクロージャーチューブ組立体１７０を用いることができる。クロージャーチューブ組立体１７０は、スパイン組立体１５４０上にスライド可能に受容される。スパイン組立体１５４０は、歯車１５５２、１５５４、１５５６を含むかさ歯車組立体１５５０によって第２の（または遠位）駆動シャフト１５４６と連絡する主回転（または近位）駆動シャフト１５４４を回転可能に支持する近位スパインセグメント１５４２を含む。第２の駆動シャフト１５４６は、螺旋駆動ねじ１５６０の近位駆動歯車１５６２に係合する駆動歯車１５４８に接続されている。垂直かさ歯車１５５２が、近位スパインセグメント１５４２の遠位端部の開口１５４３内に旋回可能に支持されている。遠位スパインセグメント１５７０を用いて、第２の駆動シャフト１５４６および駆動歯車１５４８、１５５４を囲むことができる。本明細書では、主駆動シャフト１５４４、第２の駆動シャフト１５４６、および関節動作組立体（例えば、かさ歯車組立体１５５０）を総称して「主駆動シャフト組立体（main drive shaft assembly）」と呼ぶこともある。
【０１０９】
図５３および図５４から分かるように、器具１５００の様々な実施形態は、加圧ガスの形態である気体動力源６２０によって動力が供給される。これらの図面に示されている実施形態では、気体動力源６２０は、ハウジング組立体３００のグリップ部分６４２内に支持された交換可能／再充填可能なキャニスター６２２を含む。このシリンダ６２２は、再充填可能にすることができる。しかしながら、当業者であれば、交換不可能／再充填可能な加圧ガス供給源（シリンダ）も有効に利用できることを理解できよう。さらに別の実施形態では、ハンドル組立体３００は、外部加圧ガス供給源６１８から加圧ガスを供給するためにポート６１６を備えることができる。例えば、器具１５００は、可撓性供給ライン６１７を介して施設の圧縮空気ライン（不図示）に結合することができる。図５３Ａを参照されたい。
【０１１０】
取り外し可能／再充填可能なシリンダ６２２の固有かつ新規な態様を詳細に後述する。しかしながら、エンドエフェクタ１５１２に回転運動を付与するための駆動システムを説明するために、加圧ガスが、シリンダ６２２または外部圧力源６１８から圧力で供給ライン６５０を介しての従来のレート弁６６０に流れることが分かるであろう。レート弁６６０は、作動トリガー６７０に取り付けられた供給リンク６６２に結合されている。図５３および図５８を参照されたい。様々な実施形態では、作動トリガー６７０は、移動監視部材に隣接して、または右側ケース部材３２０と左側ケース部材３３０との間に延びるピボットピン３７０によってハンドル組立体３００に旋回可能に結合された相対位置発射トリガー３１０’に隣接して支持されている。相対位置発射トリガー３１０’は、プラスチックまたは他の適当な材料から作製することができ、図示されているように、作動トリガー６７０を受容するために実質的にＵ型の断面を有する部分を備えている。臨床医は、下側の３本の指が相対位置トリガー３１０’、人差し指が作動トリガー６７０に来るように自分の手をハウジング組立体３００のグリップ部分３５２に置くことができる。作動トリガー６７０を相対位置トリガー３１０’に向かって内側に握ると、レート弁６６０により、供給源６２０（図５３Ａでは６１８）から圧力を受けて加圧ガスがレート弁６６０を通り、供給ライン６８０を介して方向制御弁１６１０内に送られる。
【０１１１】
図５６から分かるように、方向制御弁１６１０は、順方向部分１６２０、停止部分１６３０、および逆方向部分１６４０を有する。制御弁の部分１６２０、１６３０、１６４０は、ハンドルハウジング３００を貫通して突出するプッシュボタン１６１２および１６１４によって手動で切り替えることができる。図４９および図５６を参照されたい。２つの供給／排出ライン１７００、１７１０が、方向制御弁１６１０から従来の気体を動力とするモータ１７３０まで延びている。したがって、臨床医が、制御弁１６１０を順方向位置に切り替えると、順方向通路１６２２により、加圧ガスが供給ライン６８０から供給／排出ライン１７００に流れるため、気体で駆動されるモータ１７３０が、モータ駆動シャフト１７３２を第１の方向に駆動し、これにより、詳細を後述するように、回転運動が駆動シャフト１５４４に伝達され、ウエッジスレッド組立体１５３２およびナイフ部分１５３８が、発射ストローク中にエンドエフェクタ１５１２内を遠位側に駆動される。供給ライン１７１０を介して気体を動力とするモータ１７３０から出るガスは、ベントポート１６３２を介して排出される。方向制御弁１６１０が逆方向位置に切り替えられると、供給ライン６８０を流れるガスが、供給ライン１７１０を介して気体を動力とするモータ１７３０に流れることができる。供給／排出ライン１７００を介して気体を動力とするモータ１７３０から出るガスは、ベントポート１６３２を介して排出される。方向制御弁が停止位置にあると、供給ライン１６８０および供給／排出ライン１７１０が閉じられて、供給ライン１７００がベントポート１６３２に接続される。図５６を参照されたい。
【０１１２】
図５６からさらに分かるように、気体を動力とするモータ１７３０の出力シャフト１７３２は、遊星歯車組立体１７４０の入力シャフト１７３８に取り付けられた第２の駆動歯車１７３６に噛合する第１の駆動歯車１７３４を有することができる。遊星歯車組立体１７４０は、駆動シャフト１５４４に回転運動を伝達するために従来のシャフト結合部材１７４３によってこの駆動シャフト１５４４の近位端部１５４５に結合された出力シャフト１７４２を有する。したがって、方向制御弁１６１０が順方向位置に切り替えられると、気体を動力とするモータ１７３０の出力シャフト１７３２が、歯車１７３４、１７３６、および遊星歯車組立体１７４０を介して駆動シャフト１５４４に回転運動を与え、これにより、ウエッジスレッド組立体１５３０およびナイフ部分１５３８がカートリッジ５０内を通過してエンドエフェクタ１５１２内にクランプされた組織を切断し、カートリッジ５０内のステープルを駆動させ、これらのステープルがアンビル４０に接触して成形される。方向制御弁１６１０が逆方向位置に切り替えられると、気体を動力とするモータ１７３０の出力シャフト１７３２が、駆動シャフト１５４４に反対の回転運動を付与し、ウエッジスレッド組立体１５３０およびナイフ部分１５３８がカートリッジ５０内を近位方向に引き戻される。
【０１１３】
図４９〜図５６に示されている実施形態は、カートリッジ内を遠位側に前進する際および引き戻される際に、臨床医がカートリッジ５０内のナイフ部分１５３８およびウエッジスレッド組立体１５３０の位置を監視できるように、臨床医に様々な形態のフィードバックを供給し、かつ器具の機能性を高める固有かつ新規の特徴も有する。図５６を再び参照すると、フィードバック歯車１７５０が、駆動シャフト１５４４すなわち遊星歯車組立体１７４０の出力シャフト１７４２に設けられていることが分かるであろう。フィードバック歯車１７５０は、ねじが設けられたナイフ位置シャフト１７５４に取り付けられたナイフ位置歯車１７５２に噛合して接触している。ナイフ位置シャフト１７５４は、このナイフ位置シャフトが内部で自由に回転するのを容易にする適切な軸受け構造（不図示）によって支持することができる。近位リミットスイッチ１７６０が、シャフト１７５４の近位端部１７５６と関係付けられ、遠位リミットスイッチ１７７０が、シャフト１７５４の遠位端部１７５８と関係付けられている。ナイフ位置表示装置１７８０が、遠位方向および近位方向に移動できるようにナイフ位置シャフト１７５４に螺合している。駆動シャフト１５４４が、ウエッジスレッド組立体１５３０およびナイフ部分１５３８がカートリッジ５０内を遠位側に移動する方向に回転すると、ナイフ位置表示装置１７８０も、遠位リミットスイッチ１７７０に向かって近位側に移動する。遠位リミットスイッチ１７７０は、ウエッジスレッド１５３０およびナイフ部分１５３８が最遠位位置にある場合、ナイフ位置表示装置１７８９が遠位リミットスイッチ１７７０を作動させるように方向付けられている。臨床医が、発射ストローク中の発射機構（ウエッジ組立体１５３０およびナイフ部分１５３８）の位置を決定するためにナイフ位置表示装置１７８０の位置を確認することができ、かつ、引戻しストロークの際にウエッジ組立体１５３０の位置を監視するための手段を臨床医に提供するために、窓が、左側ケース部材３３０（ハウジング組立体３００のナイフ位置シャフト１７５４の位置によっては、右側ケース部分３２０）に設けられている。
【０１１４】
また、様々な実施形態では、遠位パイロットライン１７７２を、供給ライン６５０から遠位リミットスイッチ１７７０まで設けることができる。遠位リミットスイッチライン１７７４を、遠位リミットスイッチ１７７０と方向制御弁１６１０との間に設けることができる。したがって、ウエッジスレッド組立体１５３０およびナイフ部分１５３８が発射ストロークを終了し、ナイフ位置表示装置１７８０が遠位リミットスイッチ１７７０を作動させると、遠位リミットスイッチ１７７０により、供給ライン６５０からの圧力により加圧ガスが遠位リミットスイッチライン１７７４を介して方向制御弁１６１０内に流れ、様々な実施形態では、方向制御弁１６１０が自動的に逆方向位置に切り替わり、これにより、気体を動力とするモータ１７３０が逆回転し、最終的には駆動シャフト１５４４に逆回転運動を与える。気体を動力とするモータ１７３０が駆動シャフト１５４４を逆回転させると、この逆回転運動がナイフ位置シャフト１７５４に伝達され、これにより、ナイフ位置表示装置１７８０が近位リミットスイッチ１７６０に向かって戻る。近位パイロットライン１６６２が、近位リミットスイッチ１６６０と供給ライン６５０との間に延びて、ナイフ位置表示装置１７８０が近位リミットスイッチ１６６０を作動させると（ウエッジスレッド１５３０およびナイフ部分１５３８が完全に引き戻された位置に移動したことを示す）、近位リミットスイッチ１６６０により、ガスが近位リミットスイッチライン１６６４を介して方向制御弁１６１０に流れ、これにより、方向制御弁１６１０が自動的に停止位置に切り替わるようにすることもできる。
【０１１５】
様々な実施形態では、遠位リミットスイッチ１７７０が発射ストロークの最後で作動されると、遠位リミットスイッチライン１７７４を通過する空気が第１の笛１７９０を作動させて、臨床医が、ウエッジスレッド／ナイフが発射ストロークの最後に達したことを示す音の信号を受け取ることができるように、第１の空気を動力とする笛１７９０または他の適当な音を生成する装置を、遠位リミットスイッチライン１７７４（または遠位リミットスイッチ１７７０）と連絡させることができる。同様に、近位リミットスイッチ１７６０が引戻しストロークの最後で作動されると、近位リミットスイッチライン１７６４を通過する空気が第２の笛１７９２を作動させて、臨床医が、ウエッジスレッド／ナイフが引戻しストロークの最後に達したことを示す別の音の信号を受け取ることができるように、第２の空気を動力とする笛１７９２または他の適当な音を生成する装置を、近位リミットスイッチ１７６０と連絡させることができる。別の実施形態では、いつウエッジスレッド／ナイフが発射ストロークおよび／または引戻しストロークの最後に達するかを示す別の表示を使用者に提供するために、例えば、バッテリを動力とする発光ダイオードまたは他の信号装置を、遠位および近位リミットスイッチ１７７０、１７６０と連絡させることができる。代替の実施形態では、装置が、いつ発射ストロークおよび／または引戻しストロークの最後に達するかを示すために、笛１７９０、１７９２を圧力センサまたは圧力計と交換することができる。
【０１１６】
図４９〜図５６に示されている様々な実施形態では、気体で駆動されるモータが、ハンドル組立体３００内で支持されている。図５２Ａおよび図５２Ｂに示されている実施形態では、気体を動力とするモータ１７３０’が遠位スパイン部分１１０内に位置している。モータ駆動シャフト１５４６は、螺旋駆動ねじ１５６０の近位駆動歯車１５６２に噛合した駆動歯車１５４８’を有する。図５２Ａは、上記したように関節動作接合部１０４に接続された、このような遠位側に取り付けられる気体を動力とする空気モータを示している。図５２Ｂに示されている実施形態は、上記したように気体を動力とする関節動作関節組立体２００２を用いている。このような遠位側に取り付けられる空気モータ構造は、他の関節動作関節構造を利用する外科器具とともに用いてもよいし、ハンドル組立体またはハンドル組立体が取り付けられた細長いシャフト組立体の部分に対してエンドエフェクタが関節動作しない器具とともに用いてもよい。当業者であれば、このような遠位側に取り付けられる気体を動力とするモータ構造は、このモータがハンドル組立体内に支持され、発射および引戻し運動が関節動作接合部を介してエンドエフェクタに伝達されなければならない実施形態について、細長い駆動シャフト構造で起こり得る動力損失を最小限にすることを理解できよう。図５２Ａおよび図５２Ｂに示されているような実施形態は、モータ１７３０’に動力を供給するために関節動作接合部を通過する唯２つのライン１７１０および１７６０が必要である。ライン１７１０および１７６０は、可撓性チューブまたは同等物を含むことができ、関節動作接合部を通るために１つまたは複数の駆動部材を必要とする他の構造に比べて、関節動作接合部を制限する可能性が低い。
【０１１７】
また、本発明の様々な実施形態は、器具の発射構成要素の相対位置に関して触知の形態で使用者にフィードバックするように構成することができる。ある実施形態では、これは、移動監視部材すなわち相対位置トリガー３１０’を、装置の駆動シャフトまたは発射機構に加えられる前進運動および引戻し運動に関連させることによって達成される。具体的には、図５３〜図５５に示されているように、この実施形態は、フィードバックリンク組立体１８００を含むことができる。フィードバックリンク組立体１８００は、様々な限定目的ではない実施形態では、相対位置トリガー３１０’の上側取付けプレート部分３３２に回転可能に取り付けられたナット部材３３４に螺合するねじが設けられた手動フィードバックシャフト１８０１を含むことができる。手動フィードバックシャフト１８０１の遠位端部は、ナイフ位置歯車１７５２に噛合した手動フィードバック歯車１８０４を支持する自在継手部分（universal joint portion）１８０２を有する。方向制御弁１６１０が順方向位置にある場合、気体を動力とするモータ１７３０が、ウエッジスレッド１５３０およびナイフ部分１５３８の形態である発射機構がシリンダ内を遠位側に駆動される（発射ストローク）ように、駆動シャフト１５４４を駆動する。フィードバック歯車１７５０は、ナイフ位置歯車１７５２を駆動し、このナイフ位置歯車１７５２が、手動フィードバック歯車１８０４を駆動する。次に、手動フィードバック歯車１８０４が、ナット３３４との螺合によって手動フィードバックシャフトを回転させて、ハンドル組立体３００のグリップ部分３４２に向かって相対位置トリガー３１０’を引戻し、これにより、ウエッジスレッド１５３０およびナイフ部分１５３８の前進の「触知」表示を臨床医に提供することができる。当業者であれば、臨床医が、相対位置トリガー３１０’をハンドル組立体３００のグリップ部分３４２に向かって旋回させようとすると、手動フィードバックシャフト１８０１およびナット３３４がグリップ部分３４２の動きを防止することを理解できよう。しかしながら、相対位置トリガー３１０’は、ウエッジスレッド１５３０およびナイフ部分１５３８の前進および引戻しに関連して自動的に旋回する。このような構成により、外科処置の間、単に相対位置トリガー３１０’を握ることで、臨床医に、ウエッジスレッド組立体１５３０およびナイフ部分１５３８（発射機構）の前進および引戻しの自動的な触知表示を提供することができる。したがって、臨床医は、フィードバックを得るために何も見る必要がない。このような構成により、臨床医は、非作動位置と作動位置との間を発射機構が前進する際、および発射機構が作動位置から非作動位置に戻る際に、片手で視覚的ではないフィードバックを受けることができる。
【０１１８】
概して３３３として示されている別の触知のフィードバック構造を備えた様々な実施形態をさらに提供することもできる。例えば、図５３〜図５６から分かるように、相対位置トリガー３１０’の上側取付けプレート部分３３２は、発射および引戻しストロークの際に相対位置トリガー３１０’がピン３７０を中心に旋回する時に、ハンドル組立体３００内に取り付けられたばねアーム３３７に係合するように設計された一連のスロット３３５、戻り止め、および溝などを備えることができる。上側取付けプレート部分３３２が相対位置トリガー３１０’とともに旋回すると、ばねアーム３３７の端部が、連続する各スロット３３５内に入り込み、相対位置トリガー３１０’を握っている時に臨床医が感じることができる、上側取付けプレート部分３３２に対する力を（連続的に）付与する役割を果たす。したがって、相対位置トリガー３１０’が前進すると、臨床医は、相対位置トリガー３１０’（したがって発射機構）が、発射ストロークの際に前進しているのか、または引戻しストロークの際に引き戻されているのかを確認するために発射機構の動きに対応した一連の追加の触知のフィードバック運動を受けることができる。加えて、ばねアーム３３７の端部が連続した各スロット内に入り込むと、この端部が、可聴音およびクリック音などを生成することができ、臨床医が、発射ストロークおよび引戻しストローク中の発射機構の動きについての可聴音のフィードバックを受けることができる。したがって、この実施形態は、非作動位置と作動位置との間の発射機構の運動に関連した一連（少なくとも２つ）の可聴音を生成する。
【０１１９】
当業者であれば、器具１５００は、従来の気体を動力とするエンドカッター構造に比べて著しく改善されていることを理解できよう。例えば、様々な実施形態は、発射機構（ウエッジスレッド／ナイフ）が発射ストローク中に駆動されている時にこの位置を臨床医が監視するための手段を提供する。ある実施形態では、ウエッジスレッド／ナイフが発射ストロークの最後に達すると、ウエッジスレッド／ナイフが自動的に引き戻される。完全に引き戻された位置に達すると、方向制御弁が自動的に停止位置に切り替わり、これにより、供給源６１８または６２０から気体を動力とするモータ１７３０への空気の供給が停止される。しかしながら、臨床医が、作動プロセス中に、シリンダ内のウエッジスレッド／ナイフの前進を停止したい場合は、単に方向制御弁１６１０を逆方向位置に手動で切り替えて、ウエッジスレッド／ナイフが所望の引戻し位置まで移動するまで、作動トリガー６７０を作動し続けて、加圧ガスを、気体を動力とするモータ１７３０に供給することができる。さらに、固有かつ新規の相対位置トリガー３１０’により、臨床医は、相対位置トリガー３１０’を握っている間、臨床医が感じることができる手のフィードバックすなわち触知のフィードバックを受けることができる。また、臨床医は、ウエッジスレッド／ナイフが、発射ストロークの最後に達した時、および／または完全に引き戻された時に、可聴音信号を聞くことができる。
【０１２０】
当業者であれば、移動監視装置によって得られる固有かつ新規の特徴は、駆動部材５００、８００またはベローズ組立体９００の前進および引戻しが相対トリガー３１０’に直接または間接的に関連するように、プッシュ／プル可撓性ケーブル（不図示）または硬質部材（関節動作しない実施形態の場合）によって、上側取付けプレート部分３３２または相対位置トリガー３１０’の他の部分にこれらの駆動部材をそれぞれ接続して、これらの駆動部材を利用して達成することもできることを理解できよう。この固有かつ新規の構造は、後述する図７０〜図８３に示されている実施形態にも用いることができる。
【０１２１】
上記したように、フィードバックリンク組立体１８００は、臨床医に発射機構の進行を監視するための手段を提供するために、発射機構の運動速度に対応する速度で相対位置トリガー３１０’を自動的に移動させるだけでなく、フィードバックリンク組立体１８００は、臨床医が相対位置トリガー３１０’を手動で旋回するのを効果的に防止または大幅に制限するねじまたは他の手段を用いることができる。このような限定目的ではない実施形態では、相対位置トリガー３１０’が移動するのは、フィードバックリンク組立体がこのトリガー３１０’を移動させる時だけである。さらに別の実施形態では、相対位置トリガー３１０’の手動の移動は、作動すると相対位置トリガー３１０’のあらゆる旋回運動を防止するように構成されたモータ（不図示）または別のガスシリンダ（不図示）によって防止することができる。例えば、作動トリガー６７０に対する力が存在するとガスが解放されるが、発射機構が移動を開始するまで相対位置トリガー３１０’が実質的に移動することができず、発射機構が停止すると相対位置トリガー３１０’の動きも停止する。
【０１２２】
しかしながら、別の様々な実施形態では、フィードバックリンク組立体１８００は、臨床医が望む場合、気体を動力とするモータ１７４０の形態である駆動部材に力を加えるか、または発射機構の前進を遅くするために、発射ストロークの間、臨床医がこの駆動部材を補助できるように構成することもできる。これらの様々な実施形態では、例えば、フィードバックシャフト１８０１は、臨床医が相対位置トリガー３１０’に圧力を加えて、これによりナット３３４との係合によってシャフト１８０１に対して回転の力を実際に付与することができる、アクメ型のねじまたは他のねじ構造または構成に形成することができる。シャフト１８０１に回転運動を付与することにより、臨床医は、駆動シャフト１５４４に取り付けられた歯車１７５０に噛合した歯車１８０４に回転力を加えることもできる。したがって、発射機構が抵抗を受けた場合、臨床医は、相対位置トリガー３１０’を握って、機械的に発生された力を駆動シャフト１５４４に加えることができる。臨床医は、発射機構の動きを減速させるか、または遅くしたい場合は、相対位置トリガー３１０’に力を加えて、シャフト１８０１および歯車１８０４、したがって駆動シャフト１５４４の回転に抵抗を与えて／回転を遅くすることができる。
【０１２３】
上記した様々な実施形態は、圧力下にあるガスを供給して装置を操作するための取外し可能なシリンダ６２２を用いて説明してきた。様々な実施形態では、取外し可能なシリンダ６２２は、初めから、圧力下にあるガスで満たされていてもよく、再充填することができなくてもよい。例えば、シリンダ６２２は、二酸化炭素が充填された従来の使い捨てシリンダを含むことができる。シリンダが空になったら、使用者は、そのシリンダをハンドル組立体から取り外して新しい充填済みシリンダと交換する。利用できる他のタイプのガスの例として、圧縮空気、二酸化炭素（CO2)、窒素、酸素、アルゴン、ヘリウム、水素化ナトリウム、プロパン、イソブタン、ブタン、クロロフルオロカーボン、ジメチルエーテル、メチルエチルエーテル、亜酸化窒素、ヒドロフルオロアルカン（Hyrdofluoroalkanes）（ＨＦＡ）（ＨＦＡ１３４ａ（１，１，１，２，‐テトラフルオロエタン）、またはＨＦＡ２２７（１，１，１，２，３，３，３，‐ヘプタフルオロプロパン）のいずれか）を挙げることができる。このような構成により、従来の気体を動力とする外科器具の構造よりも大幅に改善される。しかしながら、器具の使用できる回数は、このようなシリンダ内に貯蔵できるガスの量と、装置の無菌性を有効に維持する必要性によって決まる。
【０１２４】
本発明の他の実施形態は、貯蔵圧力時に液体でガスを貯蔵し、かつ装置の作動時に低圧にされるとこの液体が気体に遷移するシリンダ６２２を用いている。これらの実施形態に用いることができるこのような液体の例として、亜酸化窒素、ジメチルエーテル、メチルエチルエーテル、水素化ナトリウム、プロパン、イソブタン、ブタン、ヒドロフルオロアルカン（Hyrdofluoroalkanes）（ＨＦＡ）（例えば、ＨＦＡ１３４ａ（１，１，１，２，‐テトラフルオロエタン）、またはＨＦＡ２２７（１，１，１，２，３，３，３，‐ヘプタフルオロプロパン）のいずれか）、および高圧下の二酸化炭素（CO2）が含まれる。
【０１２５】
図５７は、上記した液体物質６２４の１つを有するシリンダ６２２の限定目的ではない一例を示している。シリンダ６２２は、内部に貯蔵された液体／蒸気に適合性があり、かつ内部で発生される内圧に耐えることができる鋼鉄、アルミニウム、または他の材料から作製することができる。このような上記したタイプの外科器具を用いる場合、臨床医は、エンドエフェクタ１２の所望の位置を得るために上下を含め、様々な位置にハンドル組立体３００を回すことがよくある。したがって、これらの実施形態では、このような操作の際に、液体が不所望にシリンダ６２２から制御システム内に進入するのを防止するべく、シリンダ６２２内に膜６２６が設けられている。この膜６２６は、液体物質の通過を防止するが、この液体から生成される蒸気６２８の通過を可能にする材料から作製することができる。したがって、臨床医は、液体物質６２４が方向制御弁１６１０および／または気体を動力とするモータ１７３０に進入するリスクがなく、ハンドル組立体３００を自由に操作することができる。シリンダ６２２は、１つの部品からなる構造として例示されているが、内部に液体物質６２４および膜６２６を導入するのを容易にするために２つ以上の部品から作製することもできる。適当なシール部材を用いて、このような実施形態のシリンダの様々 | |