RU2650041C2 - Закрывающий элемент бранши для концевого эффектора хирургического инструмента - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к медицине и может быть использовано с хирургическим инструментом. Эффектор включает первую браншу, вторую браншу и закрывающее кольцо. Вторая бранша выполнена с возможностью поворота относительно первой бранши. Вторая бранша имеет проксимальный конец с первой наклонной поверхностью и второй наклонной поверхностью дистально от первой наклонной поверхности. Закрывающее кольцо соединено со второй браншей для взаимодействия первой и второй наклонных поверхностей второй бранши. Закрывающее кольцо перемещается из проксимального положения в дистальное положение для взаимодействия первой наклонной поверхности второй бранши и затем второй наклонной поверхности второй бранши. Кулачковое взаимодействие закрывающего кольца с первой и второй наклонными поверхностями второй бранши позволяет поворачивать вторую браншу к первой бранше. Закрывающее кольцо также может обеспечить кулачковое взаимодействие для поворота второй бранши от первой бранши. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 31 ил.

Description

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В некоторых обстоятельствах эндоскопические хирургические инструменты могут быть предпочтительнее традиционных хирургических устройств для проведения открытых операций, поскольку при разрезе меньшего размера обычно сокращается восстановительный период после оперативного вмешательства и снижается риск осложнений. Следовательно, некоторые эндоскопические хирургические инструменты могут быть пригодны для введения дистального концевого эффектора в заданное операционное поле вмешательства через канюлю троакара. Для достижения диагностического или терапевтического эффекта эти дистальные концевые эффекторы могут взаимодействовать с тканью рядом способов (например, эндоскопический рассекатель, зажим, рассекатель, сшивающий инструмент, клипсонакладыватель, устройство доступа, устройство для доставки лекарственных средств/генной терапии и устройство доставки энергии с помощью ультразвука, радиочастот (РЧ), лазера и т.п.). Эндоскопические хирургические инструменты могут включать ствол между концевым эффектором и участком рукоятки, управляемый врачом. Такой ствол может делать возможным введение на заданную глубину и вращение вокруг продольной оси ствола, таким образом облегчая расположение концевого эффектора в организме пациента. Размещение концевого эффектора может быть дополнительно облегчено посредством включения одного или более шарнирных сочленений или элементов, дающих возможность концевому эффектору избирательно шарнирно поворачиваться или иным способом отклоняться относительно продольной оси ствола.

Примеры эндоскопических хирургических инструментов включают хирургические сшивающие инструменты. Некоторые из таких сшивающих инструментов выполнены с возможностью зажимать слои ткани, рассекать зажатые слои ткани и выталкивать скобы через слои ткани, чтобы по существу скреплять рассеченные слои ткани вместе вблизи рассеченных концов слоев ткани. Исключительно в качестве примеров приводятся хирургические сшивающие инструменты, описанные в патенте США №4805823, озаглавленном «Конфигурация углублений в сшивающих инструментах для внутренних органов», выданном 21 февраля 1989 г.; патенте США № 5415334, озаглавленном «Хирургический сшивающий инструмент и кассета со скобами», выданном 16 мая 1995 г.; патенте США № 5465895, озаглавленном «Хирургический сшивающий инструмент», выданном 14 ноября 1995 г.; патенте США № 5597107, озаглавленном «Хирургический сшивающий инструмент», выданном 28 января 1997 г.; патенте США № 5632432, озаглавленном «Хирургический инструмент», выданном 27 мая 1997 г.; патенте США № 5673840, озаглавленном «Хирургический инструмент», выданном 7 октября 1997 г.; патенте США № 5704534, озаглавленном «Узел шарнира для хирургических инструментов», выданном 6 января 1998 г.; патенте США № 5814055, озаглавленном «Хирургический зажимной механизм», выданном 29 сентября 1998 г.; патенте США № 6978921, озаглавленном «Хирургический сшивающий инструмент со встроенным пусковым механизмом с трехрогим элементом», выданном 27 декабря 2005 г.; патенте США № 7000818, озаглавленном «Хирургический сшивающий инструмент, имеющий отдельные и отличные друг от друга закрывающую и пусковую системы», выданном 21 февраля 2006 г.; патенте США № 7143923, озаглавленном «Хирургический сшивающий инструмент, имеющий пусковую блокировку для незакрытого упора», выданном 5 декабря 2006 г.; патенте США № 7303108, озаглавленном «Хирургический сшивающий инструмент со встроенным многотактовым пусковым механизмом с гибкой рейкой», выданном 4 декабря 2007 г.; патенте США № 7367485, озаглавленном «Хирургический сшивающий инструмент со встроенным многотактовым пусковым механизмом, имеющим поворотную трансмиссию», выданном 6 мая 2008 г.; патенте США № 7380695, озаглавленном «Хирургический сшивающий инструмент, имеющий единственный механизм блокировки для предотвращения пуска», выданном 3 июня 2008 г.; патенте США № 7380696, озаглавленном «Шарнирный хирургический сшивающий инструмент со встроенным двухкомпонентным пусковым механизмом с трехрогим элементом», выданном 3 июня 2008 г.; патенте США № 7404508, озаглавленном «Хирургическое сшивающее и рассекающее устройство», выданном 29 июля 2008 г.; патенте США № 7434715, озаглавленном «Хирургический сшивающий инструмент, имеющий многотактовый пуск с блокировкой открытия», выданном 14 октября 2008 г.; патенте США № 7721930, озаглавленном «Одноразовая кассета с адгезивом для применения со сшивающим устройством», выданном 25 мая 2010 г.; публикации США № 2010/0264193, озаглавленной «Хирургический сшивающий инструмент с шарнирно поворачиваемым концевым эффектором», опубликованной 21 октября 2010 г.; и публикации США № 2012/0239012, озаглавленной «Режущий хирургический инструмент с приводом, имеющий электрический исполнительный узел управления исполнительным механизмом», опубликованной 20 сентября 2012 г. Описание каждого из приведенных выше патентов США и патентных публикаций США включено в настоящий документ путем ссылки.

Хотя упомянутые выше хирургические сшивающие инструменты описаны в связи с их применением в эндоскопических процедурах, следует понимать, что такие хирургические сшивающие инструменты также можно применять в открытых процедурах и/или других неэндоскопических процедурах. Исключительно для примера, при торакальном хирургическом вмешательстве, в котором не применяют троакар в качестве прохода для сшивающего инструмента, хирургический сшивающий инструмент может быть введен посредством торакотомии и, таким образом, между ребрами пациента для доступа к одному или более органов. Такие вмешательства могут включать применение сшивающего инструмента для рассечения и закрытия сосуда, ведущего к легкому. Например, сосуды, ведущие к органу, можно рассечь и закрыть с помощью сшивающего инструмента перед удалением органа из грудной полости. Безусловно, хирургические сшивающие инструменты можно использовать в различных других обстоятельствах и процедурах.

Хотя были изготовлены и применялись различные типы хирургических сшивающих инструментов и связанных с ними компонентов, считается, что до изобретателя (-ей) никто не изготовил или не применял изобретение, описанное в приложенной формуле изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Сопровождающие чертежи, включенные в настоящее описание и составляющие его неотъемлемую часть, иллюстрируют варианты осуществления настоящего изобретения и, вместе с приведенным выше общим описанием изобретения и приведенным ниже подробным описанием вариантов осуществления, призваны разъяснить принципы настоящего изобретения.

На ФИГ.1 показан вид в перспективе примера шарнирного хирургического сшивающего инструмента.

На ФИГ.2 показан вид сбоку в вертикальной проекции инструмента, изображенного на ФИГ.1.

На ФИГ.3 показан вид в перспективе раскрытого концевого эффектора инструмента, изображенного на ФИГ.1.

На ФИГ.4A показан вид сбоку в поперечном сечении концевого эффектора, изображенного на ФИГ.3, вдоль линии 4–4 на ФИГ.3 с пусковым элементом в проксимальном положении.

На ФИГ.4B показан вид сбоку в поперечном сечении концевого эффектора, изображенного на ФИГ.3, вдоль линии 4–4 на ФИГ.3 с пусковым элементом в дистальном положении.

На ФИГ.5 показан вид с торца в поперечном сечении концевого эффектора, изображенного на ФИГ.3, вдоль линии 5–5 на ФИГ.3.

На ФИГ.6 показан вид в перспективе с пространственным разделением компонентов концевого эффектора, изображенного на ФИГ.3.

На ФИГ.7 показан вид в перспективе концевого эффектора, изображенного на ФИГ.3, расположенного на ткани и активированного после размещения в ткани.

На ФИГ.8 показан схематический вид примера схемы устройства управления для применения в инструменте, изображенном на ФИГ.1.

На ФИГ.9 показан вид в перспективе узла рукоятки инструмента, изображенного на ФИГ.1, с удаленной половиной кожуха.

На ФИГ.10 показан вид в перспективе компонентов узла привода из узла рукоятки, изображенного на ФИГ.9.

На ФИГ.11 показан вид в перспективе удлиненного элемента узла привода, изображенного на ФИГ.10.

На ФИГ.12 показан вид в перспективе другого примера концевого эффектора для применения с инструментом, изображенным на ФИГ.1.

На ФИГ.13 показан вид сбоку в вертикальной проекции поворотной бранши концевого эффектора, изображенного на ФИГ.12.

На ФИГ.14 показан вид сверху в горизонтальной проекции поворотной бранши, изображенной на ФИГ.13.

На ФИГ.15 показан вид сбоку в вертикальной проекции закрывающего кольца концевого эффектора, изображенного на ФИГ.12.

На ФИГ.16 показан вид сверху в горизонтальной проекции закрывающего кольца, изображенного на ФИГ.15.

На ФИГ.17A показан вид в перспективе концевого эффектора, изображенного на ФИГ.12, в первый момент времени при закрытии.

На ФИГ.17B показан вид в перспективе концевого эффектора, изображенного на ФИГ.12, во второй момент времени при закрытии.

На ФИГ.17C показан вид в перспективе полностью закрытого концевого эффектора, изображенного на ФИГ.12.

На ФИГ.18 показан частичный вид сверху в горизонтальной проекции концевого эффектора, изображенного на ФИГ.12, с закрывающим кольцом, выдвинутым в дистальное положение для закрытия поворотной бранши.

На ФИГ.19A показан вид в перспективе концевого эффектора, изображенного на ФИГ.12, в первый момент времени при открытии.

На ФИГ.19B показан вид в перспективе концевого эффектора, изображенного на ФИГ.12, во второй момент времени при открытии.

На ФИГ.19C показан вид в перспективе полностью открытого концевого эффектора, изображенного на ФИГ.12.

На ФИГ.20 показан вид в перспективе другого примера концевого эффектора для применения с инструментом, изображенным на ФИГ.1.

На ФИГ.21 показан вид в перспективе поворотной бранши концевого эффектора, изображенного на ФИГ.20.

На ФИГ.22 показан вид сбоку в вертикальной проекции неподвижной нижней бранши концевого эффектора, изображенного на ФИГ.20.

На ФИГ.23A показан вид в перспективе концевого эффектора, изображенного на ФИГ.20, в первый момент времени при закрытии.

На ФИГ.23B показан вид в перспективе полностью закрытого концевого эффектора, изображенного на ФИГ.20.

На ФИГ.24A показан вид в перспективе концевого эффектора, изображенного на ФИГ.20, в первый момент времени при открытии.

На ФИГ.24B показан вид в перспективе полностью открытого концевого эффектора, изображенного на ФИГ.20.

Предполагается, что чертежи не имеют какого-либо ограничительного характера, и считается, что различные варианты осуществления изобретения могут быть реализованы множеством других способов, включая те, которые необязательно показаны на чертежах. Сопровождающие чертежи, образующие часть описания и включенные в него, показывают несколько аспектов настоящего изобретения и вместе с описанием служат для пояснения принципов изобретения. Однако следует понимать, что данное изобретение не ограничено точными показанными конфигурациями.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Представленное ниже описание некоторых примеров изобретения не следует применять для ограничения объема настоящего изобретения. Другие примеры, элементы, аспекты, варианты осуществления и преимущества настоящего изобретения станут очевидны специалистам в данной области из представленного ниже описания, в котором для иллюстрации показан один из лучших предполагаемых способов реализации настоящего изобретения. Как будет понятно, настоящее изобретение может быть реализовано с разными другими очевидными аспектами, все из которых не отклоняются от настоящего изобретения. Соответственно, чертежи и описания следует рассматривать как по сути иллюстративные и не ограничивающие.

I. Пример хирургического сшивающего инструмента

На ФИГ.1–7 показан пример хирургического сшивающего и рассекающего инструмента (10), который выполнен по размеру с возможностью введения в состоянии без шарнирного поворота, как показано на ФИГ.1, через канюлю троакара в операционное поле внутри организма пациента для проведения хирургического вмешательства. Исключительно для примера, такой троакар можно ввести в брюшную полость пациента, между двумя ребрами пациента или в другое место. В некоторых обстоятельствах инструмент (10) используют без троакара. Например, инструмент (10) можно ввести непосредственно через торакотомический или другой тип разреза. Инструмент (10) настоящего примера включает участок рукоятки (20), соединенный со стволом (22). Ствол (22) прерывается дистально на шарнирном сочленении (11), которое дополнительно соединено с концевым эффектором (12). Следует понимать, что термины, такие как «проксимальный» и «дистальный», в настоящем документе используются по отношению к врачу, держащему участок рукоятки (20) инструмента (10). Таким образом, концевой эффектор (12) расположен дистально по отношению к более проксимальному участку рукоятки (20). Следует также понимать, что для удобства и ясности такие пространственные термины, как «вертикальный» и «горизонтальный», применяются в настоящем документе в отношении чертежей. Однако хирургические инструменты применяются во множестве ориентаций и положений, и эти термины не являются ограничивающими и абсолютными.

В некоторых вариантах ствол (22) может быть сконструирован в соответствии по меньшей мере с некоторыми из идей, представленных в заявке на патент США № [досье патентного поверенного № END7181USNP.0599180], озаглавленной «Хирургический инструмент со ступенчатым стволом», поданной в тот же день, что и настоящая заявка, и описание которой включено в настоящий документ путем ссылки. В свете идей, представленных в настоящем документе, обычным специалистам в данной области будут очевидны другие подходящие конфигурации ствола (22).

После введения шарнирного сочленения (11) и концевого эффектора (12) через канал канюли троакара, шарнирное сочленение (11) можно удаленно шарнирно поворачивать, как показано на модели на ФИГ.1, с помощью устройства управления шарниром (13) так, что концевой эффектор (12) можно отклонять от продольной оси (LA) ствола (22) на заданный угол (α). Таким образом, концевой эффектор (12) можно завести за орган или приблизить к ткани под заданным углом либо по другим причинам. В некоторых вариантах шарнирное сочленение (11) делает возможным отклонение концевого эффектора (12) вдоль одной плоскости. В некоторых других вариантах шарнирное сочленение (11) делает возможным отклонение концевого эффектора вдоль более чем одной плоскости. Шарнирное сочленение (11) и устройство управления шарниром (13) могут быть выполнены в соответствии с идеями одной из многочисленных ссылок, приведенных в настоящем документе. Альтернативно, шарнирное сочленение (11) и/или устройство управления шарниром (13) могут иметь любую другую подходящую конфигурацию. Исключительно для примера, устройство управления шарниром (13) может быть, напротив, выполнено в виде ручки, которая вращается вокруг оси, которая является перпендикулярной продольной оси (LA) ствола (22).

В некоторых вариантах шарнирное сочленение (11) и/или устройство управления шарниром (13) сконструированы и выполнены с возможностью эксплуатации в соответствии по меньшей мере с некоторыми из идей, представленных в заявке на патент США № [досье патентного поверенного № END7174USNP.0599176], озаглавленной «Привод шарнира концевого эффектора хирургического инструмента с шестерней и противостоящими рейками», поданной в тот же день, что и настоящая заявка, и описание которой включено в настоящий документ путем ссылки. Шарнирное сочленение (11) также может быть сконструировано и выполнено с возможностью эксплуатации в соответствии по меньшей мере с некоторыми из идей, представленных в заявке на патент США № [досье патентного поверенного № END7181USNP.0599180], описание которой включено в настоящий документ путем ссылки. В свете идей, представленных в настоящем документе, обычным специалистам в данной области будут очевидны другие подходящие формы, которые могут принимать шарнирное сочленение (11) и устройство управления шарниром (13).

Концевой эффектор (12) настоящего примера включает нижнюю браншу (16) и упор (18), выполненный с возможностью поворота. В некоторых вариантах нижняя бранша (16) может быть сконструирована в соответствии по меньшей мере с некоторыми из идей, представленных в заявке на патент США № [досье патентного поверенного № END7182USNP.0599227], озаглавленной «Элементы установки для кассеты концевого эффектора хирургического инструмента», поданной в тот же день, что и настоящая заявка, и описание которой включено в настоящий документ путем ссылки. Различные примеры элементов, конфигураций и функций, которые можно включить в упор (18), будут более подробно описаны ниже. Кроме того, упор (18) может быть дополнительно разработан в соответствии по меньшей мере с некоторыми из идей, представленных в заявке на патент США № [досье патентного поверенного № END7176USNP.0599177], озаглавленной «Встроенные элементы позиционирования ткани и выравнивания бранши для хирургического сшивающего инструмента», поданной в тот же день, описание которой включено в настоящий документ путем ссылки; и/или по меньшей мере с некоторыми из идей, представленных в заявке на патент США № [досье патентного поверенного № END7180USNP.0599175], озаглавленной «Элементы для формирования скоб для хирургического сшивающего инструмента», поданной в тот же день, что и настоящая заявка, и описание которой включено в настоящий документ путем ссылки. В свете идей, представленных в настоящем документе, обычным специалистам в данной области будут очевидны другие подходящие формы, которые могут принимать нижняя бранша (16) и упор (18).

Участок рукоятки (20) включает пистолетную рукоятку (24) и закрывающий спусковой механизм (26). Закрывающий спусковой механизм (26) выполнен с возможностью поворота к пистолетной рукоятке (24) для зажатия или закрытия упора (18) к нижней бранше (16) концевого эффектора (12). Такое закрытие упора (18) обеспечивается через закрывающую трубку (32) и закрывающее кольцо (33), которые перемещаются в продольном направлении относительно участка рукоятки (20) в результате поворота закрывающего спускового механизма (26) относительно пистолетной рукоятки (24). Закрывающая трубка (32) проходит вдоль длины ствола (22); и закрывающее кольцо (33) расположено дистально к шарнирному сочленению (11). Шарнирное сочленение (11) выполнено с возможностью сообщения/передачи продольного перемещения от закрывающей трубки (32) к закрывающему кольцу (33).

Участок рукоятки (20) также включает пусковой крючок (28). Удлиненный элемент (136) (показан на ФИГ.11) проходит продольно через ствол (22) и передает продольное пусковое движение от участка рукоятки (20) к пусковому элементу (14) в результате активации пускового крючка (28). Такое дистальное перемещение пускового элемента (14) обусловливает сшивание и рассечение зажатой ткани в концевом эффекторе (12), как будет более подробно описано ниже. После этого спусковые механизмы (26, 28) можно высвободить для высвобождения ткани из концевого эффектора (12).

На ФИГ.3–6 показан концевой эффектор (12), в котором для выполнения ряда функций применяется трехрогая форма пускового элемента (14). Следует понимать, что трехрогая форма элемента приводится лишь в качестве иллюстративного примера. Пусковой элемент (14) может принимать любую другую подходящую форму, включая, без ограничений, формы, отличные от трехрогих. Как лучше всего показано на ФИГ.4A–4B, пусковой элемент (14) включает поперечно ориентированный верхний штифт (38), колпачок (44) пускового элемента, поперечно ориентированный средний штифт (46) и дистально расположенный режущий край (48). Верхний штифт (38) расположен и выполнен с возможностью перемещения внутри продольного паза (42) упора (18). Колпачок (44) пускового элемента выполнен с возможностью скольжения с взаимодействием с нижней поверхностью нижней бранши (16) посредством прохождения пускового элемента (14) через паз (45) нижней бранши (показан на ФИГ.4B), образованный в нижней бранше (16) насквозь. Средний штифт (46) выполнен с возможностью скольжения с взаимодействием с верхней поверхностью нижней бранши (16) при взаимодействии с колпачком (44) пускового элемента. Таким образом, пусковой элемент (14) конструктивно разделяет концевой эффектор (12) во время пуска.

В некоторых пусковых элементах (14) с не трехрогими формами может отсутствовать верхний штифт (38), средний штифт (46) и/или колпачок (44) пускового элемента. Некоторые такие варианты инструмента (10) могут просто опираться на закрывающее кольцо (33) или какой-либо другой элемент для поворота упора (18) в закрытое положение и удерживания упора (18) в закрытом положении, пока пусковой элемент (14) продвигается в дистальное положение. Исключительно для примера, пусковой элемент (14) и/или связанные с ним блокирующие элементы могут быть сконструированы и выполнены с возможностью эксплуатации в соответствии по меньшей мере с некоторыми из идей, представленных в заявке на патент США № [досье патентного поверенного № END7175USNP.0599231], озаглавленной «Блокирующий элемент для выполненного с возможностью перемещения режущего элемента хирургического инструмента», поданной в тот же день, что и настоящая заявка, и описание которой включено в настоящий документ путем ссылки. В свете идей, представленных в настоящем документе, обычным специалистам в данной области будут очевидны другие подходящие формы такого пускового элемента (14).

На ФИГ.3 показан проксимально расположенный пусковой элемент (14) настоящего примера и упор (18), повернутый в открытое положение, что позволяет съемно установить неизрасходованную кассету (37) со скобами в канал нижней бранши (16). Как лучше всего показано на ФИГ.5–6, кассета (37) со скобами в этом примере включает корпус (70) кассеты, который представляет собой верхнюю платформу (72) и соединен с нижним лотком (74) кассеты. Как лучше всего показано на ФИГ.3, вертикальный паз (49) образован вдоль части кассеты (37) со скобами. Как также лучше всего показано на ФИГ.3, три ряда отверстий (51) для скоб образованы вдоль верхней платформы (72) на одной стороне вертикального паза (49), а другой набор из трех рядов отверстий (51) для скоб образован вдоль верхней платформы (72) на другой стороне вертикального паза (49). Безусловно, можно обеспечить наличие любого другого подходящего числа рядов скоб (например, два ряда, четыре ряда, любое другое число). Как показано на ФИГ.4A–6, клиновидные салазки (41) и множество выталкивателей (43) скоб захвачены между корпусом (70) кассеты и лотком (74), при этом клиновидные салазки (41) расположены проксимально к выталкивателям (43) скоб. Клиновидные салазки (41) выполнены с возможностью продольного перемещения внутри кассеты (37) со скобами, в то время как выталкиватели (43) скоб выполнены с возможностью вертикального перемещения внутри кассеты (37) со скобами. Скобы (47) также расположены внутри корпуса (70) кассеты поверх соответствующих выталкивателей (43) скоб. В частности, каждая скоба (47) выталкивается вертикально внутри корпуса (70) кассеты выталкивателем (43) скоб для выталкивания скобы (47) через соответствующее отверстие (51) для скобы. Как лучше всего показано на ФИГ.4A–4B и 6, клиновидные салазки (41) имеют наклонные криволинейные поверхности, толкающие выталкиватели (43) скоб вверх по мере дистального продвижения клиновидных салазок (41) через кассету (37) со скобами.

В некоторых вариантах кассета (37) со скобами может быть сконструирована и выполнена с возможностью эксплуатации в соответствии по меньшей мере с некоторыми из идей, представленных в заявке на патент США № [досье патентного поверенного № END7176USNP.0599177], описание которой включено в настоящий документ путем ссылки. В дополнение или альтернативно, кассета (37) со скобами может быть сконструирована и выполнена с возможностью эксплуатации в соответствии по меньшей мере с некоторыми из идей, представленных в заявке на патент США № [досье патентного поверенного № END7182USNP.0599227], описание которой включено в настоящий документ путем ссылки. В свете идей, представленных в настоящем документе, обычным специалистам в данной области будут очевидны другие подходящие формы такой кассеты (37) со скобами.

При закрытии концевого эффектора (12), как показано на ФИГ.4А–4В, посредством дистального продвижения закрывающей трубки (32) и закрывающего кольца (33), пусковой элемент (14) продвигается во взаимодействие с упором (18) посредством введения верхнего штифта (38) в продольный паз (42) упора. Блок толкателя (80) (показан на ФИГ.5) размещен на дистальном конце пускового элемента (14) и выполнен с возможностью взаимодействия клиновидных салазок (41) так, что блок толкателя (80) дистально толкает клиновидные салазки (41) по мере того, как пусковой элемент (14) дистально продвигается через кассету (37) со скобами при активации пускового крючка (28). Во время такого пуска режущий край (48) пускового элемента (14) входит в вертикальный паз (49) кассеты (37) со скобами, рассекая ткань, зажатую между кассетой (37) со скобами и упором (18). Как показано на ФИГ.4A–4B, средний штифт (46) и блок толкателя (80) вместе активируют кассету (37) со скобами, входя в вертикальный паз (49) внутри кассеты (37) со скобами, выталкивая клиновидные салазки (41) в верхний кулачковый контакт с выталкивателями (43) скоб, которые в свою очередь выталкивают скобы (47) через отверстия (51) для скоб и в формирующий контакт с углублениями (53) для формирования скоб (показаны на ФИГ.3) на внутренней поверхности упора (18). На ФИГ.4B показан пусковой элемент (14), полностью перемещенный дистально после завершения рассечения и сшивания ткани. Следует понимать, что углубления (53) для формирования скоб намеренно не показаны на видах, представленных на ФИГ.4А–4В; однако углубления (53) для формирования скоб показаны на ФИГ.3. Также следует понимать, что упор (18) намеренно не показан на виде, представленном на ФИГ.5.

На ФИГ.7 показан концевой эффектор (12), который был активирован с помощью одного хода через ткань (90). Как показано, режущий край (48) (скрыт на ФИГ.7) рассек ткань (90), в то время как выталкиватели (43) скоб вытолкнули через ткань (90) три чередующихся ряда скоб (47) на каждой стороне созданной режущим краем (48) линии разреза. В этом примере все скобы (47) ориентированы по существу параллельно линии разреза, хотя следует понимать, что скобы (47) могут быть расположены в любых подходящих ориентациях. В настоящем примере концевой эффектор (12) извлекают из троакара после завершения первого хода, израсходованную кассету (37) со скобами заменяют новой кассетой со скобами, а затем концевой эффектор (12) снова вводят через троакар для доступа к месту сшивания для дополнительного рассечения и сшивания. Этот процесс можно повторять до тех пор, пока не будет обеспечено заданное количество рассечений и сшиваний скобами (47). Может возникнуть необходимость закрыть упор (18), чтобы содействовать введению и извлечению через троакар, и может возникнуть необходимость открыть упор (18) для содействия замене кассеты (37) со скобами.

Следует понимать, что режущий край (48) может рассекать ткань по существу одновременно с выталкиванием скоб (47) через ткань во время каждого активирующего хода. В настоящем примере режущий край (48) лишь немного отстает от выталкивания скоб (47), поэтому скоба (47) выталкивается через ткань непосредственно перед тем, как режущий край (48) проходит через ту же область ткани, хотя следует понимать, что этот порядок можно изменить на обратный или непосредственно синхронизировать режущий край (48) со смежными скобами. Хотя на ФИГ.7 показан концевой эффектор (12), активированный в двух слоях (92, 94) ткани (90), следует понимать, что концевой эффектор (12) может быть активирован через один слой ткани (90) или более двух слоев (92, 94) ткани. Следует также понимать, что формирование и размещение скоб (47) смежно с линией разреза, образованной режущим краем (48), может по существу герметизировать ткань по линии разреза, таким образом уменьшая или предотвращая кровотечение и/или просачивание других биологических текучих сред по линии разреза. Кроме того, хотя на ФИГ.7 показан концевой эффектор (12), активированный в двух по существу плоских, сближенных, лежащих в одной плоскости слоях (92, 94) ткани, следует понимать, что концевой эффектор (12) также можно активировать через трубчатую структуру, такую как кровеносный сосуд, отдел желудочно-кишечного тракта и т.п. Таким образом, ФИГ.7 не следует рассматривать как демонстрирующую какие-либо ограничения предполагаемых способов применения концевого эффектора (12). В свете идей, представленных в настоящем документе, обычным специалистам в данной области будут очевидны различные подходящие обстоятельства и процедуры, в которых можно применять инструмент (10).

Следует понимать, что инструмент (10) может быть выполнен с возможностью эксплуатации в соответствии с любыми идеями, описанными в патенте США № 4805823; патенте США № 5415334; патенте США № 5465895; патенте США № 5597107; патенте США № 5632432; патенте США № 5673840; патенте США № 5704534; патенте США № 5814055; патенте США № 6978921; патенте США № 7000818; патенте США № 7143923; патенте США № 7303108; патенте США № 7367485; патенте США № 7380695; патенте США № 7380696; патенте США № 7404508; патенте США № 7434715; патенте США № 7721930; публикациях США № 2010/0264193 и/или 2012/0239012. Как отмечалось выше, описание каждого из этих патентов и публикаций включено в настоящий документ путем ссылки. Дополнительные примеры модификаций, которые могут быть обеспечены для инструмента (10), будут более подробно описаны ниже. Обычным специалистам в данной области будут очевидны различные подходящие способы, благодаря которым приведенные ниже идеи могут быть включены в инструмент (10). Аналогичным образом, обычным специалистам в данной области будут очевидны различные подходящие способы, в которых приведенные ниже идеи могут быть скомбинированы с различными идеями патентов/публикаций, указанных в настоящем документе. Следует также понимать, что изложенные ниже идеи не ограничены инструментом (10) или устройствами, описанными в патентах, приведенных в настоящем документе. Приведенные ниже идеи можно легко применять к различным другим типам инструментов, включая инструменты, которые не классифицируются как хирургические сшивающие инструменты. В свете идей, представленных в настоящем документе, обычным специалистам в данной области будут очевидны различные другие подходящие устройства и обстоятельства, в которых можно применять изложенные ниже идеи.

II. Примеры элементов выталкивателя с электроприводом

В настоящем примере инструмент (10) обеспечивает устройство управления пусковым элементом (14) с помощью электропривода. На ФИГ.8–11 показаны примеры компонентов, которые могут использоваться для управления пусковым элементом (14) с помощью электропривода. В частности, на ФИГ.8 показан пример схемы (100) устройства управления, которую можно использовать для питания электрического двигателя (102) электрической энергией от батареи (104) (также показано на ФИГ.1–2). Электрический двигатель (102) выполнен с возможностью перемещения пускового элемента (14) продольно, как будет более подробно описано ниже. Следует понимать, что вся схема (100) устройства управления, включая двигатель (102) и батарею (104), может быть размещена внутри участка рукоятки (20). На ФИГ.8 показан пусковой крючок (28) в виде разомкнутого переключателя, хотя следует понимать, что при активации пускового крючка (28) этот переключатель замкнут. Схема (100) настоящего примера также включает предохранительный выключатель (106), который для замыкания контура схемы (100) должен быть замкнут, однако следует понимать, что предохранительный выключатель (106) все же является опционным. Предохранительный выключатель (106) также можно замкнуть путем активации отдельной кнопки, ползунка или другого элемента на участке рукоятки (20).

Схема (100) настоящего примера также включает блокировочный выключатель (108), который выполнен с возможностью пребывания в закрытом положении по умолчанию, но автоматически открывается в результате возникновения условия блокировки. Исключительно для примера, условие блокировки может включать одно или более из следующего: отсутствие кассеты (37) в нижней бранше (16), наличие израсходованной (например, ранее активированной) кассеты (37) в нижней бранше (16), не полностью закрытый упор (18), определение слишком частой активации инструмента (10) и/или любые другие подходящие условия. В свете идей, представленных в настоящем документе, обычным специалистам в данной области будут очевидны различные датчики, алгоритмы и другие элементы, которые можно применять для обнаружения условий блокировки. Аналогичным образом, в свете идей, представленных в настоящем документе, обычным специалистам в данной области будут очевидны другие подходящие виды условий блокировки. Следует понимать, что схема (100) разомкнута и, таким образом, при открытом блокировочном выключателе (108) двигатель (102) находится в нефункциональном состоянии. Индикатор (110) блокировки (например, светодиод и т. п. ) выполнен с возможностью обеспечения визуального указания статуса блокировочного выключателя (108). Исключительно для примера, блокировочный выключатель (108), индикатор (110) блокировки и связанные с ними компоненты/функции могут быть выполнены в соответствии по меньшей мере с некоторыми из идей, изложенных в патенте США № 7644848, озаглавленном «Электронные блокировки и содержащие их хирургические инструменты», выданном 12 января 2010 г., описание которого включено в настоящий документ путем ссылки.

Когда пусковой элемент (14) достигает самого дистального положения (например, в конце режущего хода), концевой переключатель (112) автоматически переключается в закрытое положение, сменяя полярность напряжения, подаваемого на двигатель (102). Это меняет направление вращения двигателя (102) на обратное, причем понятно, что оператор высвободит пусковой крючок (28) на этой стадии эксплуатации. На этой стадии эксплуатации для подачи оператору визуального указания об изменении направления вращения двигателя (102) на обратное, через индикатор (114) обратного направления (например, светодиод и т.п.) проходит ток. В свете идей, представленных в настоящем документе, обычным специалистам в данной области будут очевидны различные подходящие способы, в которых концевой переключатель (112) можно автоматически переключать в закрытое положение, когда пусковой элемент (14) достигает самого дистального положения. Аналогичным образом, в свете идей, представленных в настоящем документе, обычным специалистам в данной области будут очевидны другие подходящие формы, которые может принимать индикатор (114) обратного направления.

Участок рукоятки (20) настоящего примера также включает ручной реверсирующий переключатель (116), который также показан на схеме (100). Ручной реверсирующий переключатель (116) выполнен с возможностью действия в качестве «аварийного» элемента, позволяя оператору быстро начать вытягивание пускового элемента (14) проксимально во время пускового хода. Иными словами, ручной реверсирующий переключатель (116) можно активировать вручную, когда пусковой элемент (14) только частично продвинут дистально. Ручной реверсирующий переключатель (116) может обеспечивать функциональность, аналогичную концевому переключателю (112), изменяя полярность напряжения, подаваемого на двигатель (102), на обратную, таким образом меняя направление вращения двигателя (102) на обратное. Опять же, на такое обратное движение может визуально указывать индикатор (114) обратного направления.

В некоторых вариантах один или более переключателей (28, 106, 108, 112, 116) выполнены в форме микропереключателей. В свете идей, представленных в настоящем документе, обычным специалистам в данной области будут очевидны другие подходящие формы. В дополнение или вместо вышеупомянутого, по меньшей мере часть схемы (100) может быть выполнена в соответствии по меньшей мере с некоторыми из идей патента США № 8210411, озаглавленного «Хирургический инструмент с приводом», выданного 3 июля 2012 г., описание которого включено в настоящий документ путем ссылки.

На ФИГ.9–11 показаны разнообразные механические компоненты, которые можно использовать для обеспечения перемещения пускового элемента (14) с помощью электропривода. В частности, на ФИГ.9 показан двигатель (102), размещенный в пистолетной рукоятке (24) участка рукоятки (20). Следует понимать, что батарея (104) (показана на ФИГ.1–2) также может быть размещена в пистолетной рукоятке (24) (например, под двигателем (102)) и/или в другом месте внутри участка рукоятки (20). Двигатель (102) имеет приводной ствол (120), который соединен с узлом (122) зубчатых колес. Узел (122) зубчатых колес имеет внешний кожух (не показан) и выполнен с возможностью приведения верхнего зубчатого колеса (126) в действие, как показано на ФИГ.10. Верхнее зубчатое колесо (126) зацепляется с шестерней (128), поддерживаемой с возможностью поворота штифтом (129), закрепленным в участке рукоятки (20). Таким образом, следует понимать, что активация двигателя (102) в итоге приведет к повороту шестерни (128) внутри участка рукоятки (20).

Как также показано на ФИГ.9–10, рейка (130) перемещения включает зубцы (132), которые зацепляются с шестерней (128) так, что при вращении шестерни (128) происходит продольное перемещение рейки (130). Как показано на ФИГ.11, рейка (130) соединена с удлиненным элементом (136), который проходит через ствол (22) и включает дистальный конец (138), который соединен с проксимальным концом пускового элемента (14). Удлиненный элемент (136) перемещается внутри ствола (22) так, что удлиненный элемент (136) передает пусковому элементу (14) продольное передвижение рейки (130). Таким образом, следует понимать, что активация двигателя (102) в итоге приведет к перемещению пускового элемента (14) внутри эффектора (12). В частности, двигатель (102) может выталкивать пусковой элемент (14) дистально для рассечения ткани (90) и выталкивать скобы (47) в ткань (90). Рычаг (134) активации переключателя проходит латерально от рейки (130) и расположен с возможностью взаимодействия с концевым переключателем (112), когда пусковой элемент (14) достигает самого дистального положения (например, после рассечения ткани (90) и выталкивания скоб (47) в ткань (90)). Как указано выше, такое взаимодействие концевого переключателя (112) автоматически меняет направление вращения двигателя (102) на обратное и возвращает пусковой элемент (14) из самого дистального положения в проксимальное положение, позволяя упору (18) повернуться от нижней бранши (16) для высвобождения ткани (90).

Использование термина «поворачиваться» (и аналогичных терминов с основой «поворачивать») не следует воспринимать как требующее обязательного вращательного перемещения вокруг неподвижной оси. В некоторых вариантах упор (18) поворачивается вокруг оси, которая определяется штифтом (или подобным элементом), который скользит вдоль удлиненного паза или канала при перемещении упора (18) к нижней бранше (16). В таких вариантах ось вращения перемещается вдоль траектории, образованной пазом или каналом, при одновременном повороте упора (18) вокруг этой оси. В дополнение или альтернативно, ось вращения может сначала скользить вдоль паза/канала, а затем упор (18) поворачивается вокруг оси вращения, после того как ось вращения переместилась на некоторое расстояние вдоль паза/канала. Следует понимать, что такое поворотное движение в виде скользящего/поступательного перемещения охватывается такими терминами, как «поворачиваться», «поворачивается», «вращательный», «выполненный с возможностью поворота», «поворачивающийся» и т. п. Безусловно, некоторые варианты могут обеспечить вращательное перемещение упора (18) вокруг оси, которая остается неподвижной и не перемещается внутри паза или канала и т. п.

В дополнение или вместо вышеупомянутого, элементы, выполненные с возможностью выталкивания пускового элемента (14), могут быть выполнены в соответствии по меньшей мере с некоторыми из идей публикации США № 2012/0239012, описание которой включено в настоящий документ путем ссылки; и/или в соответствии по меньшей мере с некоторыми из идей публикации США № 2012/0239012, описание которой включено в настоящий документ путем ссылки. В свете идей, представленных в настоящем документе, обычным специалистам в данной области будут очевидны другие подходящие компоненты, элементы и конфигурации обеспечения электропривода для пускового элемента (14). Также следует понимать, что некоторые другие варианты могут обеспечивать ручное выталкивание пускового элемента (14), таким образом, двигатель можно не включать. Исключительно для примера, пусковой элемент (14) может быть активирован в соответствии по меньшей мере с некоторыми идеями из любого другого патента/публикации, приведенных в настоящем документе путем ссылки.

III. Примеры взаимодействующих элементов эффектора

В некоторых случаях может быть желательно повышение допустимой механической нагрузки концевого эффектора (12) во время закрытия. Например, повышенная допустимая механическая нагрузка может быть желательна для сшивания скобами толстой или плотной ткани. Повышенная допустимая механическая нагрузка может также уменьшать или учитывать случайное перемещение между браншами (16, 18). Соответственно, для повышения допустимой механической нагрузки на концевом эффекторе (12) могут быть предусмотрены наклонные взаимодействующие элементы. Приведенные ниже примеры включают лишь несколько иллюстративных вариантов наклонных взаимодействующих элементов, которые можно легко встроить в концевой эффектор (12).

A. Примеры наклонных взаимодействующих элементов

На ФИГ.12 показан пример концевого эффектора (212), который можно легко встроить в инструмент (10). Концевой эффектор (212) содержит нижнюю браншу (216), выполненный с возможностью поворота упор (218) и закрывающее кольцо (233). Нижняя бранша (216) аналогична нижней бранше (16) концевого эффектора (12). Выполненный с возможностью поворота упор (218) аналогичен выполненному с возможностью поворота упору (18), за исключением того, что выполненный с возможностью поворота упор (218) содержит наклонные взаимодействующие элементы, которые соответствуют закрывающему кольцу (233), для повышения допустимой механической нагрузки концевого эффектора (212). Закрывающее кольцо (233) концевого эффектора (212) аналогично закрывающему кольцу (33), за исключением того, что закрывающее кольцо (233) содержит удлиненные концы (230).

На ФИГ.13–14 более подробно показан выполненный с возможностью поворота упор (218). Выполненный с возможностью поворота упор (218) содержит центральную наклонную часть (224), верхние боковые наклонные части (226) и удлиненные концы (220). Центральная наклонная часть (224) расположена центрально на верхней поверхности проксимальном участке упора (218). Центральная наклонная часть (224) имеет наклон вниз в проксимальном направлении. Вертикальная поверхность (228) проходит вверх от дистального конца центральной наклонной части (224). Как показано на ФИГ.14, вертикальная поверхность (228) имеет изогнутый профиль. Боковые наклонные части (226) расположены с каждой стороны от центральной наклонной части (224). Аналогично центральной наклонной части (224) боковые наклонные части (226) имеют наклон вниз в проксимальном направлении, однако боковые наклонные части (226) не проходят столь проксимально, как центральная наклонная часть (224). Язычок (225) проходит вверх от проксимального конца центральной наклонной части (224). Штифты (227) проходят наружу от проксимального конца упора (218), взаимодействуя с нижней браншей (216) так, что упор (218) может поворачиваться относительно нижней бранши (216). Когда штифты (227) настоящего примера вращаются, штифты (227) не вращаются вокруг фиксированной оси. Вместо этого в дополнение к вращению штифты (227) скользят относительно нижней бранши (216) так, что ось вращения для упора (218) скользит относительно нижней бранши (216). Удлиненные концы (220) проходят вниз от упора (218), дистально от наклонных частей (224, 226). Удлиненные концы (220) содержат наклонные поверхности (222), которые имеют наклон вниз, проксимально от удлиненных концов (220). Удлиненные концы (220) могут входить в контакт с тканью во время процедуры, чтобы предотвратить введение ткани слишком далеко внутрь концевого эффектора (212) между браншами (216, 218) даже когда бранши (216, 218) полностью открыты. Удлиненные концы (220) также могут обеспечивать последовательное боковое выравнивание между упором (218) и нижней браншей (216), когда упор (218) закрывают к нижней бранше (216).

Как показано на ФИГ.15–16, закрывающее кольцо (233) содержит удлиненные концы (230), вертикальную поверхность (235) и язычок (232). Язычок (232) расположен внутри боковой прорези или отверстия (234), которое образовано через боковую стенку закрывающего кольца (233). Удлиненные концы (230) расположены на дистальном конце закрывающего кольца (233). Удлиненные концы (230) проходят вверх и имеют наклон вниз в проксимальном направлении. Удлиненные концы (230) сформированы так, чтобы соответствовать наклонным поверхностям (222) удлиненных концов (220) упора (218). Вертикальная поверхность (235) расположена проксимально от удлиненных концов (230) и выполнена с возможностью взаимодействия с вертикальной поверхностью (228) упора (218). Вертикальная поверхность (235) проходит вокруг закрывающего кольца (233) и затем проксимально с образованием нижних боковых поверхностей (231). Боковые поверхности (231) имеют наклон вниз в проксимальном направлении так, чтобы соответствовать верхним боковым наклонным частям (226) упора (218). Отверстие (234) выполнено с возможностью принятия язычка (225) упора (218). Язычок (232) закрывающего кольца (233) проходит проксимально внутрь отверстия (234) и имеет наклон вниз.

В примере применения инструмент (10) можно ввести в операционное поле в состоянии без шарнирного поворота с закрытыми браншами (216, 218). Когда шарнирное сочленение (11) и концевой эффектор (212) вводят в требуемое место в организме пациента, упор (218) можно повернуть от нижней бранши (216), как описано ниже, к открытым браншам (216, 218) в положение, показанное на ФИГ.12, так, что бранши (216, 218) могут располагаться вокруг ткани. С помощью устройства (13) управления шарниром можно удаленно шарнирно поворачивать шарнирное сочленение (11) так, чтобы концевой эффектор (212) мог отклоняться на требуемый угол (α). Альтернативно, можно шарнирно поворачивать концевой эффектор (212) в шарнирном сочленении (11) до открытия браншей (216, 218). После этого закрывающий спусковой механизм (26) можно активировать к пистолетной рукоятке (24), чтобы обеспечить закрытие упора (218) к нижней бранше (216), как показано на ФИГ.17A–17C. Такое закрытие упора обеспечивается за счет закрывающей трубки (32) и закрывающего кольца (233), оба из которых перемещаются продольно относительно участка рукоятки (20) и нижней бранши (216) в результате поворота закрывающего спускового механизма (26) относительно пистолетной рукоятки (24). Шарнирное сочленение (11) выполнено с возможностью передачи продольного перемещения от закрывающей трубки (32) к закрывающему кольцу (233).

Закрывающее кольцо (233) перемещается дистально в результате выдвижения закрывающей трубки (32), закрывающее кольцо (233) перемещается относительно упора (218) для взаимодействия с упором (218). Как показано на ФИГ.17А, вертикальная поверхность (235) сначала взаимодействует с центральной наклонной частью (224) упора (218). При перемещении закрывающего кольца (233) дистально закрывающее кольцо (233) отводится вдоль центральной наклонной части (224) упора (218) для вращения упора (218) к нижней бранше (216). При дополнительном перемещении закрывающего кольца (233) дистально поверхности (231) нижней стороны закрывающего кольца (233) взаимодействуют с верхними боковыми наклонными частями (226) упора (218), как показано на ФИГ.17В. После того как закрывающее кольцо (233) взаимодействует с боковыми наклонными частями (226), механическая нагрузка передается от центральной наклонной части (224) к боковым наклонным частям (226). Когда закрывающее кольцо (233) взаимодействует с боковыми наклонными частями (226), закрывающее кольцо (233) продолжает вращать упор (218) далее для закрытия к нижней бранше (216). На ФИГ.17С показан упор (218), полностью закрытый относительно нижней бранши (216). При полном закрытии вертикальная поверхность (235) закрывающего кольца (233) входит в контакт с вертикальной поверхностью (228) упора (218). Хотя значительная часть нагрузки удерживается на боковых наклонных частях (226), часть механической нагрузки может удерживаться на вертикальной поверхности (228) или передаваться на нее. Закрывающее кольцо (233) взаимодействует с боковыми наклонными частями (226) и вертикальной поверхностью (228) для закрытия упора (218) относительно нижней бранши (216) и удержания упора (218) в положении. Из указанного выше следует понимать, что некоторые криволинейные поверхности применяются для закрытия упора (218) к нижней бранше (216). Следует понимать, что в вышеописанной последовательности используются взаимодействия поверхностей, которые являются наиболее эффективными при сжатии ткани в конкретные моменты в процессе закрытия упора (218).

На ФИГ.18 показан упор (218) и закрывающее кольцо (233) в полностью закрытом положении. Вертикальная поверхность (228) упора (218) входит в контакт с вертикальной поверхностью (235) закрывающего кольца (233). Вертикальная поверхность (228) имеет изогнутый профиль, который концентрирует осевую нагрузку при закрытии в центре вертикальной поверхности (235). В некоторых случаях, когда упор (218) закрывается относительно нижней бранши (216), упор (218) может немного отклоняться латерально относительно закрывающего кольца (233). Если упор (218) отклоняется латерально, изогнутый профиль вертикальной поверхности (228) передает нагрузку центрально к закрывающему кольцу (233) независимо от бокового отклонения упора (218) и в конечном итоге корректирует отклонение для правильного выравнивания упора (218). Кроме того, за счет центральной концентрации нагрузки вследствие лучшего механического передаточного отношения и лучшей эффективности передачи нагрузки повышается способность к сжатию ткани на кончике упора (218). Боковые наклонные части (226) также обеспечивают общее передаточное отношение при нагрузке, которое увеличивает имеющуюся возможность сжатия ткани на кончике упора (218). Когда концевой эффектор (212) закрыт, ткань, захваченную между упором (218) и нижней браншей (216), можно рассечь и сшить скобами путем активации пускового крючка (28) для выталкивания пускового элемента (14).

Когда ткань, расположенная между браншами (216, 218), рассечена и сшита скобами, бранши (216, 218) можно открыть для высвобождения ткани, а затем концевой эффектор (212) можно повернуть обратно в положение без шарнирного поворота с помощью устройства управления шарниром (13) и удалить из операционного поля с закрытыми браншами (216, 218). После этого концевой эффектор (212) можно открыть для замены кассеты (37) со скобами на новую кассету со скобами. Чтобы открыть концевой эффектор (212), из пистолетной рукоятки (24) можно высвободить закрывающий спусковой механизм (26) для достижения перемещения закрывающего кольца (233) проксимально. Закрывающее кольцо (233) перемещается проксимально, закрывающее кольцо (233) взаимодействует с упором (218) для вращения упора (218) от нижней бранши (216), как показано на ФИГ.19A–19C. Закрывающее кольцо (233) перемещается проксимально, вертикальная поверхность (235) отцепляется от вертикальной поверхности (228) упора (218), как показано на ФИГ.19А. Закрывающее кольцо (233) также отцепляется от боковых наклонных частей (226). Удлиненные концы (230) закрывающего кольца (233) взаимодействуют и отводятся вдоль наклонных поверхностей (222) упора (218). Это приводит к вращению упора (218) до поворота вверх от нижней бранши (216). Как показано на ФИГ.19С, закрывающее кольцо (233) продолжает перемещаться проксимально, воздействуя на язычок (232) закрывающего кольца (233) для взаимодействия язычка (225) и упора (218). Это приводит к вращению упора (218) до полностью открытого положения. Кассету (37) со скобами можно заменить на новую кассету со скобами и эффектор (212) можно повторно ввести в операционное поле для дополнительного рассечения и сшивания скобами.

B. Пример взаимодействующих элементов канала

На ФИГ.20 показан другой пример концевого эффектора (312), который можно легко встроить в инструмент (10). Концевой эффектор (312) содержит выполненный с возможностью поворота упор (318), нижнюю браншу (316) и закрывающее кольцо (333). Выполненный с возможностью поворота упор (318) аналогичен выполненному с возможностью поворота упору (18), за исключением того, что выполненный с возможностью поворота упор (318) содержит выступы (317), проходящие внутрь от фланцев (319), как показано на ФИГ.21. Поверхности выступов (317) наклонены, содействуя отведению выступов (317) вплотную к нижней бранше (316). Нижняя бранша (316) аналогична нижней бранше (16) концевого эффектора (12), за исключением того, что нижняя бранша (316) содержит канал (320) на каждой внешней поверхности нижней бранши (316), как показано на ФИГ.22. Канал (320) имеет размер, который соответствует выступам (317) упора (318). Канал (320) содержит широкое отверстие в верхней части канала (320), которое наклоняется дистально к более узкому отверстию в нижней части канала (320). Дистальный край канала (320) содержит верхнюю вертикальную стенку (321) и наклонную стенку (323), проходящую дистально от вертикальной стенки (321), и нижнюю вертикальную стенку (326), проходящую вниз от наклонной стенки (323). Проксимальный край канала (320) содержит вертикальную стенку (328), смежную с вертикальной стенкой (322), и наклонную стенку (324). Стенки (321, 323) выполнены с возможностью направления выступов (317) через канал (320), когда упор (318) перемещают относительно нижней бранши (316), чтобы таким образом открыть и/или закрыть упор (318) относительно нижней бранши (316). Нижняя бранша (316) содержит отверстие (329), которое принимает штифт (327) упора (318) так, что упор (318) выполнен с возможностью поворота относительно нижней бранши (316). В этом примере отверстие (329) представляет собой удлиненный паз. Таким образом, следует понимать, что в дополнение к вращению вокруг собственной оси внутри отверстия (329) штифт (327) скользит вдоль отверстия (329). Как определено в настоящем документе, это действие также можно рассматривать как «вращение», даже если ось вращения перемещается со штифтом (327) вдоль отверстия (329) и не находится в фиксированном положении. Закрывающее кольцо (333) аналогично закрывающему кольцу (33).

В примере применения инструмент (10) можно ввести в операционное поле в состоянии без шарнирного поворота с закрытыми браншами (316, 318). Когда шарнирное сочленение (11) и концевой эффектор (312) вводят в требуемое операционное поле в организме пациента, бранши (316, 318) можно открыть, как описано ниже, и шарнирное сочленение (11) можно удаленно шарнирно повернуть с помощью устройства управления шарниром (13) так, что эффектор (312) можно отклонить на требуемый угол (α) для расположения ткани между браншами (316, 318). Альтернативно, эффектор (312) можно отклонить в шарнирном сочленении (11) до открытия браншей (316, 318). После этого закрывающий спусковой механизм (26) можно активировать к пистолетной рукоятке (24) для обеспечения закрытия упора (318) к нижней бранше (316), как показано на ФИГ.23A–23B. Такое закрытие упора обеспечивается за счет закрывающей трубки (32) и закрывающего кольца (333), оба из которых перемещаются продольно относительно участка рукоятки (20) и нижней бранши (316) в результате поворота закрывающего спускового механизма (26) относительно пистолетной рукоятки (24). Шарнирное сочленение (11) выполнено с возможностью передачи продольного перемещения от закрывающей трубки (32) к закрывающему кольцу (333).

Закрывающее кольцо (333) перемещается дистально в результате выдвижения закрывающей трубки (32), закрывающее кольцо (333) перемещается относительно упора (318) для взаимодействия с упором (318). Как показано на ФИГ.23A–23B, закрывающее кольцо (333) взаимодействует с упором (318) для перемещения упора (318) дистально. Когда упор (318) перемещается дистально, выступ (317) входит в контакт с наклонной стенкой (323) нижней бранши (316). Наклонные поверхности выступа (317) позволяют выступу (317) перемещаться вдоль наклонной стенки (323) нижней бранши (316). Когда упор (318) продолжает перемещаться дистально, наклонная стенка (323) отводится вплотную к выступу (317) для выталкивания упора (318), вращая вниз к нижней бранше (316). Ближе к концу закрывающего такта выступы (317) упора (318) переходят в менее глубокие наклонные поверхности наклонной стенки (323) и вытягиваются вниз. Для увеличения плеча силы для закрытия упора (318) выступы (317) и канал (320) расположены дистально к точке поворота упора (318). Это улучшает передачу нагрузки на дистальный конец упора (318) для создания дополнительной способности к сжатию ткани. Когда концевой эффектор (312) закрыт, ткань, захваченную между упором (318) и нижней браншей (316), можно рассечь и сшить скобами.

Когда ткань, расположенная между браншами (316, 318), рассечена и сшита скобами, бранши (316, 318) можно открыть для высвобождения ткани, а затем концевой эффектор (312) можно повернуть обратно в положение без шарнирного поворота с помощью устройства управления шарниром (13) и удалить из операционного поля с закрытыми браншами (316, 318). После этого концевой эффектор (312) можно открыть для замены кассеты (37) со скобами на новую кассету со скобами. Для открытия концевого эффектора (312) закрывающий спусковой механизм (26) можно высвободить из пистолетной рукоятки (24), чтобы обеспечить перемещение закрывающего кольца (333) проксимально, как показано на ФИГ.24A–24B. При перемещении закрывающего кольца (333) проксимально закрывающее кольцо (333) взаимодействует с язычком (328) упора (318) для вытягивания упора (318) проксимально. Когда упор (318) перемещается проксимально, выступы (317) отцепляют наклонную стенку (323) и упор (318) поворачивается от нижней бранши (316) в открытое положение, как показано на ФИГ.24В. Кассету (37) со скобами можно заменить на новую кассету со скобами и концевой эффектор (312) можно повторно ввести в операционное поле для дополнительного рассечения и сшивания скобами.

IV. Прочая информация

Следует понимать, что любое одно или более из идей, выражений, вариантов осуществления, примеров и т.п., описанных в настоящем документе, можно объединить с одним или более из других идей, выражений, вариантов осуществления, примеров и т.п., описанных в настоящем документе. Таким образом, описанные выше идеи, выражения, варианты осуществления, примеры и т.п. не следует рассматривать по отдельности относительно друг друга. В свете идей, представленных в настоящем документе, обычным специалистам в данной области будут очевидны различные подходящие способы, в которых можно объединить идеи, представленные в настоящем документе. Предполагается, что такие модификации и варианты включены в объем формулы изобретения.

Следует учитывать, что любой патент, публикация или другой материал описания, полностью или частично включенные в настоящий документ путем ссылки, включены в него только в той степени, в которой включенный материал не противоречит существующим определениям, заявлениям или другим материалам описания, представленным в настоящем описании. Таким образом, описание, в прямой форме представленное в настоящем документе, в той мере, в которой это необходимо, превалирует над любой информацией, противоречащей материалу, включенному в настоящий документ путем ссылки. Любой материал (или его часть), указанный как включенный в настоящий документ путем ссылки, но противоречащий существующим определениям, положениям или другому материалу описания, представленному в настоящем документе, будет включен в настоящий документ только в той мере, в которой между включенным материалом и существующим материалом описания не возникает противоречий.

Варианты описанных выше устройств могут применяться в традиционных видах медицинского лечения и процедурах, выполняемых медицинским специалистом, а также в роботизированных видах медицинского лечения и процедурах. Исключительно для примера, различные идеи, представленные в настоящем документе, могут быть легко использованы в роботизированной хирургической системе, такой как система DAVINCI™, созданная компанией Intuitive Surgical, Inc., г. Саннивейл, штат Калифорния, США. Аналогичным образом, обычным специалистам в данной области будет понятно, что различные идеи, представленные в настоящем документе, можно легко объединять с различными идеями, представленными в патенте США № 5792135, озаглавленном «Шарнирно повернутый хирургический инструмент для выполнения минимально инвазивных операций с улучшенными функциональными возможностями и чувствительностью», выданном 11 августа 1998 г., описание которого включено в настоящий документ путем ссылки; патенте США № 5817084, озаглавленном «Устройство удаленного центрального расположения с гибким приводом», выданном 6 октября 1998 г., описание которого включено в настоящий документ путем ссылки; патенте США № 5878193, озаглавленном «Автоматическая эндоскопическая система для оптимального расположения», выданном 2 марта 1999 г., описание которого включено в настоящий документ путем ссылки; патенте США № 6231565, озаглавленном «Одноразовые загрузочные элементы (DLU) роботизированного рычага для выполнения хирургических задач», выданном 15 мая 2001 г., описание которого включено в настоящий документ путем ссылки; патенте США № 6783524, озаглавленном «Роботизированный хирургический инструмент с ультразвуковым инструментом для каутеризации и рассечения», выданном 31 августа 2004 г., описание которого включено в настоящий документ путем ссылки; патенте США № 6364888, озаглавленном «Выравнивание ведущего и подчиненного механизмов в минимально инвазивном хирургическом устройстве», выданном 2 апреля 2002 г., описание которого включено в настоящий документ путем ссылки; патенте США № 7524320, озаглавленном «Система интерфейса механического исполнительного механизма для роботизированных хирургических инструментов», выданном 28 апреля 2009 г., описание которого включено в настоящий документ путем ссылки; патенте США № 7691098, озаглавленном «Манжетный механизм для связи с основной системой прибора», выданном 6 апреля 2010 г., описание которого включено в настоящий документ путем ссылки; патенте США № 7806891, озаглавленном «Изменение положения и переориентировка отношения ведущего/подчиненного механизмов при минимально инвазивной дистанционной хирургии», выданном 5 октября 2010 г., описание которого включено в настоящий документ путем ссылки; публикации США № 2013/0012957, озаглавленной «Автоматическая система перезарядки компонентов концевого эффектора для применения с роботизированной системой», опубликованной 10 января 2013 г., описание которой включено в настоящий документ путем ссылки; публикации США № 2012/0199630, озаглавленной «Хирургический инструмент с возможностью обратной силовой связи с роботизированным управлением», опубликованной 9 августа 2012 г., описание которой включено в настоящий документ путем ссылки; публикации США № 2012/0132450, озаглавленной «Смещаемый стыковочный элемент выталкивателя для хирургического инструмента с роботизированным управлением», опубликованной 31 мая 2012 г., описание которой включено в настоящий документ путем ссылки; публикации США № 2012/0199633, озаглавленной «Хирургические сшивающие инструменты с конструкциями с кулачковым приводом для размещения скоб», опубликованной 9 августа 2012 г., описание которой включено в настоящий документ путем ссылки; публикации США № 2012/0199631, озаглавленной «Хирургическая система концевого эффектора с электроприводом с роботизированным управлением с поворотной активацией систем закрывания, имеющих различные скорости активации», опубликованной 9 августа 2012 г., описание которой включено в настоящий документ путем ссылки; публикации США № 2012/0199632, озаглавленной «Хирургический инструмент с избирательно шарнирно поворачиваемым концевым эффектором с роботизированным управлением», опубликованной 9 августа 2012 г., описание которой включено в настоящий документ путем ссылки; публикации США № 2012/0203247, озаглавленной «Хирургическая система концевого эффектора с роботизированным управлением», опубликованной 9 августа 2012 г., описание которой включено в настоящий документ путем ссылки; публикации США № 2012/0211546, озаглавленной «Стыковочный элемент выталкивателя для функционального соединения управляемого хирургического инструмента с автоматическим устройством», опубликованной 23 августа 2012 г.; публикации США № 2012/0138660, озаглавленной «Кабельные хирургические концевые эффекторы с роботизированным управлением», опубликованной 7 июня 2012 г., описание которой включено в настоящий документ путем ссылки; и/или публикации США № 2012/0205421, озаглавленной «Хирургическая система концевого эффектора с роботизированным управлением с поворотно активируемыми закрывающими системами», опубликованной 16 августа 2012 г., описание которой включено в настоящий документ путем ссылки.

Варианты описанных выше устройств могут быть выполнены с возможностью утилизации после однократного применения или с возможностью многократного применения. Варианты либо в одном, либо в обоих случаях можно восстановить для повторного применения после по меньшей мере одного применения. Восстановление может включать любую комбинацию этапов разборки устройства, затем очистки или замены конкретных фрагментов и последующей повторной сборки. В частности, некоторые варианты устройства можно разобрать и любое число конкретных фрагментов или частей устройства можно избирательно заменить или удалить в любой комбинации. После очистки и/или замены конкретных частей некоторые варианты устройства можно повторно собрать для последующего применения либо в отделении, выполняющем восстановление, либо это может сделать сам пользователь непосредственно перед процедурой. Специалистам в данной области будет понятно, что восстановление устройства может включать различные методики разборки, очистки/замены и повторной сборки. Применение таких методик, а также полученное восстановленное устройство входят в объем настоящей заявки.

Исключительно для примера, описанные в настоящем документе варианты можно стерилизовать до и/или после процедуры. В одной методике стерилизации устройство помещают в закрытый и герметичный контейнер, такой как пластиковый пакет или пакет из материала Тайвек (TYVEK). Затем контейнер и устройство можно поместить в поле излучения, которое может проникать в контейнер, такого как гамма-излучение, рентгеновское излучение или высокоэнергетический поток электронов. Излучение может убивать бактерии на устройстве и в контейнере. Затем простерилизованное устройство можно хранить в стерильном контейнере для дальнейшего применения. Устройство также можно стерилизовать с применением любой другой методики, известной в данной области, включая, без ограничений, бета- или гамма-излучение, этиленоксид или пар.

Обычный специалист в данной области может осуществить различные показанные и описанные варианты осуществления настоящего изобретения, дополнительные адаптации способов и систем, описанных в настоящем документе, путем соответствующих модификаций без отступления от объема настоящего изобретения. Некоторые из таких потенциальных модификаций были упомянуты, а другие будут очевидны специалистам в данной области. Например, примеры, варианты осуществления, геометрические формы, материалы, размеры, коэффициенты, этапы и т.п., описанные выше, являются иллюстративными и не являются обязательными. Соответственно, объем настоящего изобретения следует рассматривать в свете представленной ниже формулы изобретения и следует понимать, что он не ограничен подробной информацией о структуре и эксплуатации, показанной и описанной в описании и на чертежах.

Claims (31)

1. Концевой эффектор для применения с хирургическим инструментом, концевой эффектор содержит:

(a) первую браншу;

(b) вторую браншу, выполненную с возможностью поворота относительно первой бранши, причем вторая бранша содержит проксимальный конец, причем проксимальный конец содержит первый взаимодействующий элемент и второй взаимодействующий элемент, причем второй взаимодействующий элемент расположен дистально от первого взаимодействующего элемента; и

(c) закрывающее кольцо, соединенное со второй браншей, причем закрывающее кольцо выполнено с возможностью перемещения относительно первой бранши, причем закрывающее кольцо выполнено с возможностью первоочередного взаимодействия с первым взаимодействующим элементом и последующего взаимодействия со вторым взаимодействующим элементом второй бранши при перемещении закрывающего кольца дистально относительно первой бранши для обеспечения вращения второй бранши относительно первой бранши.

2. Эффектор по п. 1, в котором первый взаимодействующий элемент содержит первую наклонную поверхность на центральном участке проксимального конца второй бранши.

3. Эффектор по п. 2, в котором второй взаимодействующий элемент содержит вторую наклонную поверхность на по меньшей мере одном боковом участке проксимального конца второй бранши.

4. Эффектор по п. 3, в котором проксимальный конец второй бранши имеет первый боковой участок и второй боковой участок, причем второй боковой участок расположен противоположно первому боковому участку,

причем вторая наклонная поверхность расположена на первом боковом участке проксимального конца второй бранши,

причем второй взаимодействующий элемент дополнительно содержит третью наклонную поверхность, причем третья наклонная поверхность расположена на втором боковом участке проксимального конца второй бранши.

5. Эффектор по п. 3, в котором закрывающее кольцо выполнено с возможностью передачи механической нагрузки от первого взаимодействующего элемента на второй взаимодействующий элемент при перемещении закрывающего кольца дистально.

6. Эффектор по п. 3, в котором проксимальный конец второй бранши содержит третий взаимодействующий элемент, причем третий взаимодействующий элемент содержит стенку, проходящую вверх от дистального конца первой наклонной поверхности.

7. Эффектор по п. 6, в котором стенка имеет изогнутый профиль.

8. Эффектор по п. 6, в котором дистальный конец закрывающего кольца содержит стенку, причем стенка закрывающего кольца выполнена с возможностью взаимодействия с третьим взаимодействующим элементом второй бранши после взаимодействия закрывающего кольца с первым взаимодействующим элементом и вторым взаимодействующим элементом.

9. Эффектор по п. 8, в котором закрывающее кольцо выполнено с возможностью передачи механической нагрузки от второго взаимодействующего элемента на третий взаимодействующий элемент при перемещении закрывающего кольца дистально.

10. Эффектор по п. 1, в котором вторая бранша содержит наклонную поверхность, причем наклонная поверхность выполнена с наклоном в направлении проксимально вниз на стороне проксимального конца второй бранши.

11. Эффектор по п. 10, в котором закрывающее кольцо содержит выступ, проходящий вверх так, что выступ выполнен с возможностью взаимодействия с наклонной поверхностью второй бранши.

12. Эффектор по п. 11, в котором выступ закрывающего кольца выполнен с возможностью перемещения вдоль наклонной поверхности второй бранши при перемещении закрывающего кольца из дистального положения в проксимальное положение, причем закрывающее кольцо выполнено с возможностью вращения второй бранши в направлении от первой бранши при перемещении закрывающего кольца из дистального положения в проксимальное положение.

13. Эффектор по п. 12, дополнительно содержащий ствол, причем концевой эффектор соединен со стволом, причем ствол содержит шарнирный элемент, выполненный с возможностью перемещения концевого эффектора из первого положения, в котором концевой эффектор и ствол выровнены продольно, во второе положение, в котором продольная ось концевого эффектора ориентирована наклонно относительно продольной оси ствола.

14. Эффектор по п. 13, дополнительно содержащий участок рукоятки, причем участок рукоятки соединен со стволом, причем участок рукоятки содержит исполнительный механизм, выполненный с возможностью перемещения закрывающего кольца.

15. Эффектор по п. 1, в котором концевой эффектор выполнен с возможностью сшивания скобами ткани между первой и второй браншами.

16. Концевой эффектор для применения с хирургическим инструментом, концевой эффектор содержит:

(a) первую браншу, содержащую обращенный латерально канал на боковой поверхности проксимального участка первой бранши;

(b) вторую браншу, выполненную с возможностью поворота относительно первой бранши, причем вторая бранша содержит медиально проходящий выступ, причем выступ выполнен с возможностью перемещения внутри канала первой бранши; и

(c) закрывающее кольцо, выполненное с возможностью взаимодействия со второй браншей, причем закрывающее кольцо выполнено с возможностью перемещения из проксимального положения в дистальное положение, причем закрывающее кольцо выполнено с возможностью перемещения выступа вдоль канала для обеспечения вращения второй бранши относительно первой бранши.

17. Эффектор по п. 16, в котором выступ содержит кулачковые поверхности.

18. Концевой эффектор п. 16, в котором канал содержит наклонные поверхности, имеющие наклон вниз в дистальном направлении так, что первая бранша выполнена с возможностью вращения ко второй бранше при перемещении закрывающего кольца в дистальное положение.

19. Эффектор по п. 18, в котором наклонные поверхности канала имеют наклон с уменьшенным углом в дистальном направлении.

20. Способ закрытия концевого эффектора, в котором концевой эффектор содержит первую браншу, вторую браншу, выполненную с возможностью поворота относительно первой бранши, и закрывающее кольцо, причем проксимальный конец второй бранши содержит первую наклонную поверхность и вторую наклонную поверхность, причем способ включает этапы, на которых:

(a) перемещают закрывающее кольцо относительно первой бранши в дистальном направлении так, что закрывающее кольцо взаимодействует с первой наклонной поверхностью для вращения второй бранши к первой бранше;

(b) дополнительно перемещают закрывающее кольцо относительно первой бранши в дистальном направлении так, что закрывающее кольцо взаимодействует со второй наклонной поверхностью для вращения второй бранши к первой бранше; и

(c) дополнительно перемещают закрывающее кольцо относительно первой бранши в дистальном направлении так, что закрывающее кольцо взаимодействует со стенкой, проходящей вверх от первой наклонной поверхности так, что закрывающее кольцо удерживает вторую браншу в закрытом положении.

Images