JP6585067B2 - 遠隔操作手術器具のための整列及び係合 - Google Patents

Description

（関連出願の参照）
この出願は、以下の先に出願された出願の優先権の権利を主張する。
米国 ６１／９５４，４９７ ２０１４年３月１７日（17-03-2014）
米国 ６１／９５４，５０２ ２０１４年３月１７日（17-03-2014）
米国 ６１／９５４，５５７ ２０１４年３月１７日（17-03-2014）
米国 ６１／９５４，５７１ ２０１４年３月１７日（17-03-2014）
米国 ６１／９５４，５９５ ２０１４年３月１７日（17-03-2014）
米国 ６２／０１９，３１８ ２０１４年６月３０日（30-06-2014）
米国 ６２／１０３，９９１ ２０１５年１月１５日（15-01-2015）
米国 ６２／１０４，３０６ ２０１５年１月１６日（16-01-2015）
これらの出願の各々を、許容される最大の程度まで、ここに参照として特に援用する。

本発明の実施態様は、整列ガイド（アライメントガイド）の分野に関し、より具体的には、手術器具を遠隔操作アクチュエータに取り付けるための整列ガイドに関する。

診断的又は外科的な処置の間に損傷させられることがある無関係組織(extraneous tissue)の量を減少させ、それにより、患者の回復時間、不快感、及び有害な副作用を減少させるために、最小侵襲的な医療技法が用いられている。従来的な形態の最小侵襲的な手術は、内視鏡検査を含む。より一般的な形態の内視鏡検査の１つは、腹腔鏡検査であり、腹腔鏡検査は、腹腔内の最小侵襲的な検査又は手術である。従来的な腹腔鏡手術では、患者の腹腔にガスが通気され、カニューレスリーブが患者の腹部の筋系にある小さな（約１２ｍｍ）の切開部に通されて、腹腔鏡手術器具を封止された仕方で通し得る進入ポートを提供する。

腹腔鏡手術器具は、一般的には、手術野及びエンドエフェクタを有する手術器具を見るための腹腔鏡を含む。典型的な手術エンドエフェクタは、例えば、クランプ(clamps)、グラスパ(graspers)、鋏(scissors)、ステープル(staples)、及び針ホルダ(needle holders)を含む。手術器具は、例えば、操作者がエンドエフェクタを手術部位に導入し且つ患者の体の外側から手術部位に対するエンドエフェクタの動きを制御するのを可能にするために、各手術器具の作業端又はエンドエフェクタが約３０ｃｍの長さの延長チューブによってそのハンドルから分離される点を除き、従来的な（観血）手術において用いられるものと類似する。

作業ツールの改良された制御をもたらすために、遠隔操作アクチュエータで手術器具を制御することが望ましいことがある。外科医は、遠隔操作アクチュエータに接続される器具を間接的に操作するためにコンソールにある制御装置を作動させることがある。手術器具を別個に殺菌し、遂行されるべき外科処置のための必要とされる器具として使用のために選択し得るよう、手術器具は遠隔操作アクチュエータに取り外し可能に連結される。一連の手術の間に手術器具を交換してよい。

遠隔操作手術器具を用いて手術を執り行うことは新たな挑戦を生む。１つの挑戦は、患者に隣接する領域を無菌状態に維持する必要である。しかしながら、典型的には、手術器具を制御するのに必要なモータ、センサ、エンコーダ、及び電気接続部を、従来的な方法、例えば、蒸気、熱及び圧力、又は化学物質を用いて殺菌し得ない。何故ならば、それらは殺菌プロセス中に損傷させられ或いは破壊されるからである。

遠隔操作手術システムの他の挑戦は、多数の接続部が手術器具と遠隔操作アクチュエータ及びそのコントローラとの間に必要とされることである。接続部は、アクチュエータ力、電気信号、及びデータを送信することが要求される。これは遠隔操作アクチュエータ及びそのコントローラへの手術器具の取付けを複雑にする。

遠隔操作アクチュエータの汚染を防止し且つ手術器具の周りに無菌領域を維持する一連の手術器具の素早く確実な取付けを可能にしながら、手術器具及び遠隔操作アクチュエータを係合し且つ分離する、より容易でより効果的な方法を提供するのが望ましい。

手術器具と器具キャリッジとを連結する器具無菌アダプタが、器具キャリッジの制御面の制御構成に亘り且つ手術器具の器具制御面を受ける、アダプタ制御面を含む。湾曲面がアダプタ制御面から延びる。湾曲面は、器具制御面にある対応する湾曲面を受ける。湾曲面にある弾丸部分が、器具制御面にある対応する湾曲面にある弾丸受け構成と係合してよい。アダプタ制御面にある位置決めピン又はスロットが、器具制御面にある位置決めスロット又はピンと係合してよい。器具制御面は、アダプタ制御面にある着床パッドによって支持されてよい。アダプタ制御面にあるラッチアームが、器具制御面にあるラッチレセプタクルと係合してよい。

本発明の他の構成及び利点は、添付の図面から並びに以下に続く詳細な記述から明らかであろう。

本発明は、本発明の実施態様を非限定的に一例として例示するために用いられる後続の記述及び添付の図面を参照することによって、最良に理解されることがある。図面において、同等の参照番号は類似の要素を示す。

遠隔手術システムの患者側部分１００を示す図である。

遠隔操作アクチュエータと共に用いる手術器具の側面図である。

器具無菌アダプタ（ＩＳＡ）の斜視図である。

ラッチプレートの斜視頂面図である。

ラッチプレートの斜視底面図である。

ラッチプレートの立面図である。

器具制御面の斜視図である。

器具制御面の部分の平面図である。

器具制御面の斜視図である。

ＩＳＡの側面図である。

ＩＳＡの頂面図である。

係合の様々な段階におけるＩＳＡの制御面及び器具制御面の対応する制御面を示す図である。 係合の様々な段階におけるＩＳＡの制御面及び器具制御面の対応する制御面を示す図である。 係合の様々な段階におけるＩＳＡの制御面及び器具制御面の対応する制御面を示す図である。 係合の様々な段階におけるＩＳＡの制御面及び器具制御面の対応する制御面を示す図である。

以下の記述には、数多くの具体的な詳細が示される。しかしながら、本発明の実施態様は、これらの具体的な詳細がなくても実施されてよいことが理解されよう。他の場合には、この記述の理解を曖昧にしないために、周知の回路、構造、及び技法を詳細に示さない。

以下の記述では、本発明の幾つかの実施態様を例示する添付の図面を参照する。他の実施態様が利用されてよく、本開示の精神及び範囲から逸脱せずに、機械的、組成的、構造的、電気的、及び動作的な変更が行われてよい。以下の詳細な記述は、限定的な意味において理解されてならず、本発明の実施態様の範囲は、発効する特許の請求項によってのみ定められる。

ここにおいて用いる用語法は、特定の実施態様を記載する目的のためだけであり、本発明を限定することを意図しない。「下」(“beneath”)、「下方」(“below”)、「下方」(“lower”)、「上方」(“above”)、「上方」(“upper”)、及び同等物のような、空間的に相対的な用語は、図面中に例示するような１つの要素又は構造に対する他の要素の又は構造の関係を記載する記述の容易さのために、ここにおいて用いられることがある。空間的に相対的な用語は、図面中に描写される向きに加えて、使用中又は動作中の装置の異なる向きを包含することを意図する。例えば、図面中のデバイスが反転させられるならば、他の要素又は構成の「下」(“beneath”)又は「下方」(“below”)にあるものとして記載される要素は、他の要素又は構成の上方(“above”)に向けられる。よって、例示的な用語「下方」(“below”)は、上方及び下方の向きの両方を包含し得る。デバイスをその他の向きにしてよく（例えば、９０度回転させ或いは他の向きにしてよく）、ここで用いる空間的に相対的な記述子(descriptors)は、相応して解釈される。

ここにおいて用いるとき、文脈がその他のことを示さない限り、単数形の形態である「a」、「an」、及び「the」は、複数形の形態も含むことが意図される。「含む」(“comprises”)及び／又は「含む」(“comprising”)という用語は、述べられている構成、ステップ、動作、要素、及び／又は構成部品（コンポーネント）の存在を特定するが、１つ又はそれよりも多くの他の構成、ステップ、動作、要素、構成部品、及び／又はそれらの群（グループ）の存在又は追加を排除しないことが更に理解されるであろう。

「物体」(“object”)という用語は、構成部品(“component”)又は構成部品の群（グループ）を概ね指す。例えば、物体は、明細書又は請求項内のディスクのポケット又はボスのいずれかを指してよい。明細書及び請求項を通じて、「物体」、「構成部品」、「部分」(“portion”)、「部品」(“part”)、及び「ピース」(“piece”)という用語は、置換可能に用いられる。

ここにおいて、「器具」(“instrument”)及び「手術器具」(“surgical instrument”)という用語は、患者の体内に挿入されるように構成される医療デバイスを記載するために用いられ、外科処置又は診断処置を実施するために用いられる。器具は、エンドエフェクタ(“end effector”)を含む。エンドエフェクタは、鉗子(forceps)、持針器(needle driver)、剪断器(shears)、バイポーラ焼灼器(bipolar cauterizer)、組織安定器(tissue stabilizer)又は開創器(retractor)、クリップアプライヤ(clip applier)、吻合デバイス(anastomosis device)、撮像デバイス(imaging device)(例えば、内視鏡又は超音波プローブ）、及び同等物のような、１つ又はそれよりも多くの手術タスクと関連付けられる、手術ツールであってよい。本発明の実施態様と共に用いられる幾つかの器具は、手術ツールの位置及び向きを器具のシャフトに対する１つ又はそれよりも多くの機械的な自由度を伴って操作し得るよう、手術ツール用の（「リスト」と呼ぶこともある）関節式に作動する支持体を更に提供する。更に、多くの手術エンドエフェクタは、開閉するジョー、ある経路に沿って並進するナイフのような、機能的な機械的な自由度を含む。手術器具は、恒久的であってよい或いは手術システムによって更新可能であってよい（例えば器具の内側の半導体メモリに）格納される情報を含んでもよい。従って、システムは、器具と１つ又はそれよりも多くのシステム構成部品との間の一方向の又は双方向の情報通信をもたらすことがある。

ここにおいて用いるとき、「又は」及び「及び／又は」という用語は、内包的である或いはいずれか１つ又はいずれかの組み合わせを意味するものとして解釈されなければならない。従って、「Ａ、Ｂ又はＣ」或いは「Ａ、Ｂ及び／又はＣ」は、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ａ及びＢ、Ａ及びＣ、Ｂ及びＣ、Ａ、Ｂ及びＣのいずれかを意味する。この定義の例外は、要素、機能、ステップ又は行為の組み合わせが、何らかの方法において固有に相互に排他的であるときにのみ起こる。

図１は、本発明の実施態様に従った、遠隔操作手術システムの例示的な患者側部分１００の図である。患者側部分１００は、支持アセンブリ１１０と、各支持アセンブリの端にある１つ又はそれよりも多くの手術器具マニピュレータ１１２とを含む。支持アセンブリ１１０は、手術のために患者に対して手術器具マニピュレータ（複数の手術器具マニピュレータ）１１２を位置付けるために用いられる、１つ又はそれよりも多くの電力供給されない係止可能なセットアップ関節(setup joint)を任意的に含む。描写されるように、患者側部分１００は、フロアの上に位置する。他の実施態様において、患者側部分は、壁に、天井に、患者の体１２２も支持する手術台１２６に、或いは他の手術室機器に取り付けられてよい。更に、患者側部分１００は、４つのマニピュレータ１１２を含むものとして示されているが、より多い又はより少ないマニピュレータ１１２が用いられてよい。一層更には、患者側部分１００は、図示のような単一のアセンブリで構成されてよく、或いは、患者側部分１００は、各々が様々な可能な方法において任意的に取り付けられる、２つ又はそれよりも多くの別個のアセンブリを含んでよい。

各手術器具マニピュレータ１１２は、患者の体１２２中の手術部位で作動する、１つ又はそれよりも多くの手術器具１２０を支持する。各マニピュレータ１１２は、関連する手術器具が１つ又はそれよりも多くの機械的な自由度（例えば、全部で６つのデカルト自由度、５つ以下のデカルト自由度など）で動くのを可能にする、様々な形態において提供されてよい。典型的には、機械的な又は制御的な拘束(constraints)は、各マニピュレータ１１２が、患者に対して静止的なままである器具の運動の中心の周りで、その関連する手術器具を動かすのを制限し、この運動の中心は、典型的には、器具が体に入る位置にあるように配置される。

機能的な遠隔操作手術システムは、一般的には、操作者が患者の体１２２の外側から手術部位を見るのを可能にするビジョンシステム部分（図示せず）を含む。ビジョンシステムは、典型的には、ビデオ画像キャプチャ機能１２８（「カメラ器具」）と、キャプチャ画像を表示する１つ又はそれよりも多くのビデオディスプレイとを有する、手術器具を含む。幾つかの手術システム構成において、カメラ器具１２８は、画像をカメラ器具１２８の遠位端から患者の体１２２の外側の１つ又はそれよりも多くの撮像センサ（例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサ）に移転する光学(optics)を含む。代替的に、撮像センサ（複数の撮像センサ）は、カメラ器具１２８の遠位端に位置付けられてよく、センサ（複数のセンサ）によって生成される信号は、処理及びビデオディスプレイでの表示のために、リード線に沿って或いは無線式に送信されてよい。例示的なビデオディスプレイは、Intuitive Surgical, Inc., Sunnyvale, Californiaによって商品化されている手術システム中の外科医コンソール上の立体視ディスプレイである。

機能的な遠隔操作手術システムは、手術器具が患者の内側にある間に手術器具１２０の動きを制御するための制御システム部分（図示せず）を更に含む。制御システム部分は、手術システム内の単一の場所にあってよく、或いは、制御システム部分は、手術システム内の２つ又はそれよりも多くの場所に分散させられてよい（例えば、制御システム部分構成部品は、システムの患者側部分内に、専用システム制御コンソール内に、或いは別個の機器ラック内にあってよい）。遠隔操作マスタ／スレーブ制御は、所望の制御の程度、制御される手術器具の大きさ、及び他の要因に依存して、様々な方法において行われてよい。幾つかの実施態様において、制御システム部分は、ジョイスティック、外骨格グローブ、電動及び重力補償マニピュレータ、又は同等物のような、１つ又はそれよりも多くの手動操作入力装置を含む。これらの入力デバイスは、遠隔操作モータを制御し、次に、遠隔操作モータは、手術器具の動きを制御する。

遠隔操作モータによって生成される力は、ドライブトレーン機構を介して伝達され、ドライブトレーン機構は、遠隔操作モータからの力を手術器具１２０に伝達する。幾つかの遠隔手術の実施態様において、マニピュレータ（複数のマニピュレータ）を制御する入力装置は、患者が配置される部屋の内側又は外側のいずれかで、患者から離れた場所に設けられてよい。次に、入力装置からの入力は、制御システム部分に送信される。遠隔操縦、遠隔操作、及びテレプレゼンス手術に熟知した人々は、Intuitive Surgical, Inc.によって商品化されているda Vinci（登録商標）Surgical System及びComputer Motion, Inc.によって元来製造されているZeus（登録商標）Surgical System並びにそのようなシステムの様々な例示的な構成部品のような、そのようなシステム及びそれらの構成部品について知っている。

図示のように、手術器具１２０及び任意的な入力ガイド１２４（例えば、患者の腹部内のカニューレ）の両方が、手術器具１２０が入力ガイド１２４を通じて挿入された状態で、マニピュレータ１１２の遠位端に取り外し可能に連結される。マニピュレータ１１２内の遠隔操作アクチュエータは、手術器具１２０を全体的に動かす。マニピュレータ１１２は、器具キャリッジ１３０を更に含む。手術器具１２０は、器具キャリッジ１３０に取り外し可能に接続される。器具キャリッジ１３０内に収容される遠隔操作アクチュエータは、手術器具１２０が手術器具のエンドエフェクタの様々な動きに変換する、多数のコントローラ動作をもたらす。よって、器具キャリッジ１３０内の遠隔操作アクチュエータは、手術器具１２０を全体的に動かすよりもむしろ、手術器具１２０の１つ又はそれよりも多くの構成部品のみを動かす。器具全体又は器具の構成部品のいずれかを制御する入力は、外科医によって制御システム部分に提供される入力（「マスタ」命令）が手術器具による対応する作用（「スレーブ」応答）に変換されるような入力である。

図２は、手術器具１２０の例示的な実施態様の側面図であり、手術器具１２０は、細長いチューブ２１０によって連結される、遠位部分２５０及び近位制御機構２４０を含む。手術器具１２０の遠位部分２５０は、図示の鉗子２５４、持針器、焼灼装置、切断ツール、撮像装置（例えば、内視鏡又は超音波プローブ）、又は様々なツール及び撮像装置の組み合わせを含む組み合わせ装置のような、様々なエンドエフェクタのいずれかを提供してよい。図示の実施態様において、エンドエフェクタ２５４は、エンドエフェクタの向きが器具チューブ２１０に対して操作されるのを可能にする「リスト」２５２（手関節）によって、細長いチューブ２１０に連結される。

本発明と共に用いられる手術器具は、複数のロッド及び／又はフレキシブルなケーブルでそれらのエンドエフェクタ（手術ツール）を制御してよい。チューブの形態であってよいロッドは、エンドエフェクタのプッシュ／プル制御をもたらすよう、ケーブルと組み合わせられてよく、ケーブルは、所要のフレキシブルな区画をもたらす。手術器具１２０のための典型的な細長いチューブ２１０は小さく、おそらく５〜８ミリメートルの直径であり、おおよそ大きな鍾乳管(soda straw)の直径である。手術器具１２０内の機構の小さなスケール(scale)は、より大きなスケールで構成される類似の機構において見出されるものと異なるこれらの機構の構造に関する特異な機械的な状態及び問題を生む。何故ならば、材料の力及び強さは、機構の大きさと同じ割合で増大(scale)しないからである。ケーブルは細長いチューブ２１０内に適合しなければならず、ケーブルが手首関節２５２(wrist joint)を通るときに曲がることができなければならない。

機能的な遠隔操作手術システムを用いる間に無菌操作領域を提供するために、障壁(barrier)が非無菌システムと無菌手術野との間に配置されるのが好ましい。従って、器具無菌アダプタ（ＩＳＡ）のような無菌構成部品が、手術器具１２０と遠隔操作手術器具マニピュレータ１３０との間に配置される。手術器具１２０と手術器具マニピュレータ１３０との間の器具の配置は、手術器具１２０及び手術器具マニピュレータ１３０のための無菌連結地点を保証するという利益を含む。これは手術のクール中の手術器具マニピュレータ１３０からの手術器具の取外し及び他の手術器具との交換を可能にする。

図３は、セットアップ関節(setup joint)の斜視図であり、セットアップ関節は、キャリッジ１３０を支持し、次に、キャリッジ１３０は、支柱３１０(strut)で手術器具１２０を支持する。手術の準備のために、セットアップ関節は、無菌ドレープ３００で覆われる。無菌ドレープ３００は、セットアップ関節を汚染から保護し、セットアップ関節の周りに無菌表面を提供する。無菌ドレープ３００の大部分は、セットアップ関節のアームを覆う、チューブ又はバッグの形態にあってよい、プラスチックシートである。例えば、単一層の熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）が用いられてよい。プラスチックの粘着性を減少させるために、潤滑剤が含められてよい。シートは約１００マイクロメートル（０．００４インチ）の厚さであってよい。他の適切な材料がシートのために用いられてよい。

図４は、キャリッジ１３０を支持するセットアップ関節の支柱３１０部分の斜視図である。キャリッジ１３０がより明瞭に見えるのを可能にするために、無菌ドレープを図示していない。キャリッジの１つの表面４００は、制御装置と遠隔操作アクチュエータと手術器具との間で機械的運動及びデータ信号を通信する、多数の機械的及び電気的インターフェースを提供する。手術器具への接続は無菌ドレープを貫通することを必要とすることがあるのが理解されるであろう。キャリッジ１３０と手術器具１２０との間の接続と両立し得るプラスチックシートを通じる貫通を提供するのは困難である。更に、キャリッジ１３０は、手術器具１２０の細長いチューブ２１０（図２）がキャリッジの１つの側面に沿う圧痕４１０を通るのを可能にするように形作られる。キャリッジの形状の故に、キャリッジをプラスチックシートで覆う(drape)のは困難である。

図５は、キャリッジ１３０の周りに配置されるように構成される無菌ドレープの部分の斜視図である。無菌ドレープは、３つの部分を含む。第１の部分は、上述のプラスチックシート３００である。第２の部分は、キャリッジ１３０の周りに適合するように形作られるパウチ５００である。第３の部分は、キャリッジ１３０の制御構成４００と係合し且つ手術器具への接続のための制御構成の無菌対応部分(sterile counterpart)を提供する、概ね剛的な器具無菌アダプタ（ＩＳＡ）５１０である。無菌ドレープは、使い捨てアセンブリである。

パウチ５００は、鋳造ウレタン(cast urethane)のような材料で作られてよい。パウチ５００はフレキシブルであってよいが、応力に晒されないときに、その当初の形状に戻らなければならない。パウチは、遠隔アクチュエータ及び手術器具のための障害物のない作業空間を提供するよう、キャリッジ１３０の周りの緩い形態嵌め(遊び嵌め)(loose form fit)であるドレープの部分を提供する。

パウチ５００がプラスチックシート３００に接合される場所に、孔５２０がプラスチックシート３００に形成される。プラスチックシート３００は、シート及びパウチの材料と適合するいずれかのプロセスによって、例えば、熱溶接によって、パウチ５００に接合されてよい。

図６は、キャリッジの制御面４００、ＩＳＡ５１０、及び器具制御面２４２を示すよう回転させられた手術器具の近位制御装置２４０の斜視図である。ＩＳＡ５１０は、図面によって示唆されるように、キャリッジの制御面４００に連結される。ＩＳＡ５１０は、キャリッジ１３０の制御面４００の制御構成に亘る(extend)アダプタ制御面を、遠隔操作で作動させられる手術器具１２０の近位制御装置２４０を受け且つ器具制御面２４２の制御構成と係合し得る無菌の使い捨て表面として提供する。

ＩＳＡ５１０は、器具がＩＳＡに配置されるときに、器具制御面２４２にある対応する湾曲面６００を受ける、湾曲面６０６を含む。ＩＳＡの湾曲面６０６は、アダプタ制御面４００に対して実質的に垂直な方向にある。湾曲面６００，６０６は、ＩＳＡにあるシャフト受入れスロット６１６及び進入ガイド１２４内の器具シャフト２１０の場所と協働して、おおよそＩＳＡの制御面４００と平行な平面内に器具を位置付ける。進入ガイド１２４は、器具シャフト２１０を、器具シャフトの円柱軸の周りで回転させ且つ器具シャフトの円柱軸に沿って軸方向に並進させる。ＩＳＡ及び器具制御面２４２の湾曲面６００，６０６は、器具制御面２４２をＩＳＡ湾曲面６０６の円柱軸について回転させ、ＩＳＡ湾曲面６０６に沿って並進させがちである。器具シャフトの円柱軸及びＩＳＡ湾曲面６０６の円柱軸は離間しているので、それらは器具制御面２４２の位置についての効果的な拘束をもたらす。

侵入ガイド１２４内への器具シャフト１４の更なる挿入は、器具の弾丸受け構成６０４(bullet receiving feature)をＩＳＡ湾曲面６０６の弾丸部分６０８(bullet portion)に係合させる。この組み合わせは、器具の動きをよりしっかりと拘束（制限）する。

器具制御面２４２がＩＳＡに接近すると、ＩＳＡにあるラッチアーム６１４が手術器具の近位制御装置２４０にあるラッチレセプタクル６１８に入る。ラッチレセプタクル６１８は、器具制御面２４２を位置付けるのを更に助ける傾斜面をもたらしてよい。ラッチアーム６１４は可動であること及びそれらの位置決め機能は主要な掛止機能に次ぐことが理解されるであろう。

器具がＩＳＡ制御面の上に完全に装着されるとき、ＩＳＡにある位置決めピン６１０が器具制御面２４２にある位置決めスロット６１２に入り、器具制御面２４２の平面内の近位制御装置２４０の動きをしっかりと拘束する。近位制御装置２４０は、器具の制御面２４２を支持するＩＳＡにある着床パッド６０２によって更に拘束される。近位制御装置２４０がＩＳＡに掛止されるとき、ＩＳＡにある着床パッド６０２は、器具制御面２４２の平面に対して垂直な近位制御装置２４０の動きをしっかりと拘束する。

図７は、ＩＳＡ５１０への装着の開始時の器具制御面２４２の斜視図である。器具制御面２４２にある湾曲面６００がＩＳＡ５１０にある対応する湾曲面６０６と係合するときの、器具制御面２４２にある湾曲面６００が示されている。器具制御面２４２にある湾曲面６００がより明瞭に見えるのを可能にするために、手術器具の近位制御装置の残部を示していない。

図８は、位置決めピン６１０を受け入れる位置決めスロット６１２を示す、器具制御面２４２の部分の平面図である。弾丸部分６０８の下端は、半孔内の半ピンであるが、いくぶん孔内のピンのように作用し、それは器具制御面２４２の位置を完全に拘束し得ない。弾丸部分６０８は、位置決めピン６１０及び位置決めスロット６１２と協働して、適用される回転制御トルクに反作用して器具制御面２４２が回転する傾向を制御する。位置決めスロット６１２は、弾丸構成による制御不足を補償するよう、少量だけ長さ方向に延在させられるに過ぎない。図示しない他の実施態様では、位置決めピンは制御面にあり、位置決めスロットはＩＳＡにある。

図９は、ＩＳＡ５１０に完全に装着させられた器具制御面２４２の斜視図である。

図１０は、ＩＳＡ５１０の側面図である。ＩＳＡ５１０にある湾曲面６０６は、器具制御面がＩＳＡと最初に係合するときの位置決め面をもたらすことが分かるであろう。弾丸部分６０８は、器具制御面がＩＳＡにより近くに移動させられるときの位置決め面をもたらす。ラッチアーム６１４は、器具制御面がＩＳＡにより一層近く移動させられるときに、器具制御面の位置決めに寄与する。位置決めピン６１０は、器具制御面２４２と係合し、下面が着床パッド６０２に達するときに、器具制御面２４２の最終的な位置決め及び拘束をもたらす。

図１１は、ＩＳＡ５１０の頂面図である。制御面−着床パッド６０２、湾曲面６０６、弾丸部分６０８、位置決めピン６１０、ラッチアーム６１４、及びシャフト受入れスロット６１６−は、より強い線で強調されている。

図１２−１５は、係合の様々な段階におけるＩＳＡ５１０の制御面及び器具制御面２４２の対応する制御面を示している。

図１２は、ＩＳＡ５１０との器具制御面２４２の初期的な係合を示している。器具制御面２４２の位置は、ＩＳＡ５１０にある対応する湾曲面６０６との器具制御面２４２にある湾曲面６００の係合によって並びにシャフト受入れスロット６１６及び器具ガイド（図示せず）内の器具シャフト２１０によって、拘束される。図面から分かるように、器具制御面２４２は、初期的な係合の間に、緩く拘束されるに過ぎない。これは、手術器具をＩＳＡとの正確に位置付けられたラッチ係合に導くプロセスを開始するよう、手術器具がＩＳＡと容易に係合させられるのを可能にする。ＩＳＡと関連付けられる外科ドレープ及び他の視覚的な障害物が、係合させられる表面の視野がないか或いは僅かである状態で、手術器具をＩＳＡに取り付けることを余儀なくすることが、理解されるであろう。

図１３は、器具制御面２４２にある弾丸受け構成６０４がＩＳＡ５１０にある弾丸部分６０８と係合するときの器具制御面２４２を示している。図面から分かるように、弾丸部分６０８を係合させることは、器具制御面２４２の位置についての拘束を大いに増大させる。弾丸部分６０８の先導部分は、弾丸部分が係合するのを助けるようテーパ状にされる。しかしながら、ＩＳＡ５１０にある対応する湾曲面６０６との器具制御面２４２にある湾曲面６００の係合は、器具制御面２４２が、制御される経路に沿って移動させられるのを可能にし、それは、たとえ弾丸受け構成６０４が弾丸部分の先導部分と初期的に整列させられないとしても、弾丸部分６０８と係合するのを助ける。

図１４は、ＩＳＡ５１０にあるラッチアーム６１４が器具制御面２４２にあるラッチレセプタクル６１８に入るときの器具制御面２４２を示している。弾丸部分６１８の係合は器具制御面２４２を概ね整列させ、よって、ラッチアーム６１４はラッチレセプタクル６１８に直ちに入り得るが、ラッチレセプタクル６１８は、ラッチアーム６１４との係合が器具制御面２４２を更に位置付けるように、形作られてよい。

図１５は、ＩＳＡ５１０にある位置決めピン６１０が器具制御面２４２にある位置決めスロット６１２と係合したときの器具制御面２４２を示している。ＩＳＡ５１０にある位置決めピンを器具制御面２４２にある位置決めスロット６１２と係合させること及び器具制御面２４２にある弾丸受け構成６０４をＩＳＡ５１０にある弾丸部分６０８と係合させることは、器具制御面の平面と平行な（図面の平面と平行な）器具制御面とＩＳＡとの間の動きを拘束する。従前に議論したように、位置決めピン６１０及び弾丸部分６０８は、ＩＳＡ５１０を通じて伝達されるときに遠隔操作アクチュエータによって器具に適用されるトルクに反作用する手術器具の近位制御装置２４０の捻れを防止するよう、トルク反作用構成ももたらす。

特定の例示的な実施態様を記載し且つ添付の図面中に示したが、そのような実施態様は例示的であるに過ぎず、広義の発明を限定しないこと、並びに、この発明は、図示し且つ記載する特定の構造及び配置に限定されないことが、理解されるべきである。何故ならば、様々な他の修正が当業者の心に思い浮かぶことがあるからである。よって、本記述は限定的なものと考えられるべきでなく、例示的なものと考えられるべきである。

Claims (13)

1. 手術器具と器具キャリッジとを連結する器具無菌アダプタであって、
   前記器具キャリッジの制御面の制御構成に亘り、前記手術器具の器具制御面を受ける、アダプタ制御面と、
   該アダプタ制御面に連結される凸状の湾曲面とを含み、該凸状の湾曲面は、前記アダプタ制御面に対して実質的に垂直であり且つ前記アダプタ制御面に面し、前記凸状の湾曲面は、前記器具制御面にある対応する凹状の湾曲面を受ける、
   器具無菌アダプタ。
2. 前記アダプタ制御面にある位置決めピンを更に含み、該位置決めピンは、前記器具制御面にある位置決めスロットと係合する、請求項１に記載の器具無菌アダプタ。
3. 前記アダプタ制御面にある位置決めスロットを更に含み、該位置決めスロットは、前記器具制御面にある位置決めピンと係合する、請求項１に記載の器具無菌アダプタ。
4. 前記アダプタ制御面にある複数の着床パッドを更に含み、該複数の着床パッドは、前記器具制御面を支持する、請求項１に記載の器具無菌アダプタ。
5. 前記アダプタ制御面にあるラッチアームを更に含み、該ラッチアームは、前記器具制御面にあるラッチレセプタクルと係合する、請求項１に記載の器具無菌アダプタ。
6. 前記湾曲面にある弾丸部分を更に含み、該弾丸部分は、前記器具制御面にある前記対応する湾曲面にある弾丸受け構成と係合する、請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載の器具無菌アダプタ。
7. 前記弾丸部分は、テーパ状の先導部分を更に含む、請求項６に記載の器具無菌アダプタ。
8. 手術器具を器具シャフトの第１の軸の周りで回転させ且つ前記器具シャフトの前記第１の軸に沿って軸方向に並進させる手段と、
   前記手術器具と器具キャリッジとを連結する器具無菌アダプタであって、前記手術器具を前記器具無菌アダプタの湾曲面の第２の軸の周りで更に回転させる手段を含む、器具無菌アダプタとを含む、
   システム。
9. 前記手術器具に適用されるトルクに反作用する手段を更に含む、請求項８に記載のシステム。
10. 前記手術器具の器具制御面を前記器具無菌アダプタのアダプタ制御面で支持する手段を更に含む、請求項８に記載のシステム。
11. 前記手術器具を前記器具無菌アダプタに掛止する手段を更に含む、請求項８に記載のシステム。
12. 前記器具無菌アダプタの前記湾曲面の前記第２の軸の周りの回転を制限する手段を更に含む、請求項８乃至１１のうちのいずれか１項に記載のシステム。
13. 前記手術器具を前記器具無菌アダプタの前記湾曲面の前記第２の軸の周りでの回転を制限する手段に誘導する手段を更に含む、請求項１２に記載のシステム。

Images