ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
i. Техническая область
В общем, настоящее изобретение относится к хирургическим инструментам, в частности к хирургическим инструментам, состоящим из двух частей, в которых вторая часть стерилизуется отдельно и доставляется к первой части в отдельном контейнере.
ii. Предпосылки в соответствующей области техники
После изготовления хирургического инструмента и/или после использования хирургического инструмента во время операции, он может быть подвергнут физической и/или химической стерилизации для подавления роста или удаления имеющихся на нем инфекционных агентов. Физическая стерилизация может включать стерилизацию гамма-излучением, которая может быть пригодной во многих случаях. Однако в некоторых случаях гамма-излучение может повредить компоненты хирургического инструмента, например, электронные компоненты. В результате этого доступные способы стерилизации таких хирургических инструментов ограничены стерилизацией нагреванием, паром и/или химической стерилизацией, например, этиленоксидом, озоном и/или перекисью водорода. Несмотря на то что данные варианты пригодны во многих случаях, они могут быть более дорогими и/или затратными по времени в сравнении, например, с гамма-излучением. Таким образом, в данной области необходимы улучшения.
Пояснения выше приводятся исключительно для описания некоторых недостатков, обнаруживаемых в настоящее время в области техники, к которой относится изобретение, и не ограничивают объем изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Основным аспектом является наличие у хирургического инструмента двух частей, при этом вторая часть может быть стерилизована отдельно от первой части. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения первая часть может включать упорную пластину, желоб для картриджа со скобами и/или картридж со скобами, а также подвижный режущий элемент, выполненный с возможностью, например, рассечения ткани. Вторая часть может включать электронные компоненты, выполненные с возможностью управления хирургическим инструментом и/или записи данных, собранных, например, во время использования хирургического инструмента. По меньшей мере в одном из таких вариантов осуществления изобретения первая часть может быть стерилизована гамма-излучением, в то время как вторая часть может быть стерилизована другими способами стерилизации, такими как, например, стерилизация паром, этиленоксидом, озоном и/или перекисью водорода. Вследствие этого электронные компоненты второй части могут не подвергаться действию гамма-излучения, используемого для стерилизации первой части, что может предотвратить или по меньшей мере снизить вероятность повреждения электронных компонентов. В различных вариантах осуществления изобретения первая и вторая части могут стерилизоваться отдельно и доставляться в операционную, например, в двух раздельных контейнерах. В некоторых вариантах осуществления изобретения первая и вторая части могут быть изъяты из контейнеров так, что первая и вторая части могут быть присоединены друг к другу. В других вариантах осуществления изобретения вторая часть, например, может храниться в запечатанном пакете, при этом вторая часть может включать один или несколько электрических зажимов или контактов, которые могут быть выполнены с возможностью прокола или вскрытия пакета и могут быть связаны с первой частью электрической цепью и/или сигнальной связью. Таким образом, в таких вариантах осуществления изобретения стерильный хирургический инструмент может быть собран из двух раздельно стерилизованных частей.
Настоящее описание изобретения представляет собой краткое описание некоторых вариантов осуществления предмета настоящей заявки. Необходимо понимать, что предмет настоящей заявки не ограничивается вариантами осуществления, представленными в настоящем описании изобретения, и охватывает все модификации в рамках принципов и объема изобретения, определяемых в приложенной формуле изобретения. Необходимо также понимать, что настоящее описание не следует интерпретировать или толковать таким образом, чтобы оно ограничивало объем прилагаемой формулы изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Перечисленные и иные особенности и преимущества настоящего изобретения и способы их осуществления будут очевидны, а суть изобретения станет более понятной после ознакомления с описанием вариантов осуществления изобретения с сопроводительными чертежами, при этом:
на фиг.1 и 2 представлены перспективные изображения хирургического режущего и сшивающего инструмента;
на фиг.3-5 представлены перспективные изображения в разобранном виде концевого зажима и вала инструмента, представленного на фиг.1;
на фиг.6 представлен вид сбоку концевого зажима, изображенного на фиг.3;
на фиг.7 представлено перспективное изображение в разобранном виде бранши инструмента, изображенного на фиг.1;
на фиг.8 и 9 представлены перспективные изображения части бранши, изображенной на фиг.1;
на фиг.10 представлен вид сбоку бранши, изображенной на фиг.1;
на фиг.10A и 10B показан пропорциональный датчик, который может быть использован в бранше, изображенной на фиг.1;
на фиг.11 представлена принципиальная схема цепи, использованной в инструменте с фиг.1;
на фиг.12-13 представлен вид сбоку бранши хирургического инструмента согласно другим вариантам осуществления изобретения;
на фиг.14-22 представлены различные механические устройства для блокировки закрывающего пускового устройства бранши хирургического инструмента;
на фиг.23A-B представлен универсальный шарнир (u-образный шарнир), который может быть использован в точке сочленения хирургического инструмента;
на фиг.24A-B представлен кабель кручения, который может быть использован в точке сочленения хирургического инструмента;
на фиг.25-31 представлен хирургический режущий и сшивающий инструмент с усилителем;
на фиг.32-36 представлен хирургический режущий и сшивающий инструмент с усилителем согласно другому варианту осуществления изобретения;
на фиг.37-40 представлен хирургический режущий и сшивающий инструмент с тактильной обратной связью в рамках вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг.41 представлено перспективное изображение в разобранном виде концевого зажима и вала хирургического инструмента;
на фиг.42 представлен вид сбоку бранши хирургического инструмента, который приводится в действие механическим путем;
на фиг.43 представлено перспективное изображение в разобранном виде бранши инструмента, изображенного на фиг.42, который приводится в действие механическим путем;
на фиг.44 представлена блок-схема регистрирующей системы, фиксирующей режимы работы хирургического инструмента;
на фиг.45-46 представлен вид сбоку в разрезе бранши инструмента, изображенной на фиг.42;
на фиг.47 представлен концевой зажим инструмента, изображенного на фиг.42, с датчиками;
на фиг.48 представлен стержень пускового механизма инструмента, изображенного на фиг.42, с датчиком;
на фиг.49 представлен вид сбоку бранши, концевого зажима и стержня пускового механизма инструмента, изображенного на фиг.42, с датчиком;
на фиг.50 представлено перспективное изображение в разобранном виде желоба для скоб и части картриджа со скобами инструмента с датчиками, в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;
на фиг.51 представлен вид сверху желоба для скоб инструмента, изображенного на фиг.42, с датчиками;
на фиг.52A и 52B представлена блок-схема, показывающая способ управления хирургическим инструментом в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения;
на фиг.53 представлена таблица с данными памяти зарегистрированных режимов работы хирургического инструмента в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения;
на фиг.54 представлен хирургический инструмент в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения;
на фиг.55 представлена принципиальная схема хирургического инструмента, изображенного на фиг.54;
на фиг.56-58 представлены различные варианты осуществления части хирургического инструмента, изображенного на фиг.54;
на фиг.59 представлено перспективное изображение хирургического инструмента в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг.60 представлено изображение хирургического инструмента, помещенного в запечатанный контейнер.
Для указания аналогичных элементов на разных изображениях используются аналогичные цифровые обозначения. Иллюстрации, прилагаемые к настоящей заявке, предназначены исключительно для демонстрации предпочтительных вариантов осуществления изобретения и не ограничивают объем настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для более полного понимания конструкции, принципов работы, производства и использования устройств и способов, описанных в настоящем документе, приводится описание отдельных примеров осуществления настоящего изобретения. Один или несколько примеров вариантов осуществления настоящего изобретения представлены на сопроводительных иллюстрациях. Специалистам в данной области будет понятно, что устройства и способы, подробно описанные в настоящем документе и представленные на сопроводительных иллюстрациях, являются неограничивающими примерами вариантов осуществления, и объем различных вариантов осуществления настоящего изобретения определяется только формулой изобретения. Особенности, проиллюстрированные или описанные применительно к одному варианту осуществления, могут сочетаться с особенностями других вариантов осуществления. Предполагается, что объем настоящего изобретения охватывает все модификации и изменения.
На фиг.1 и 2 изображен хирургический режущий и сшивающий инструмент 10 в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения. Представленный на фигурах вариант осуществления предусматривает эндоскопический хирургический инструмент 10 и, в целом, отражает различные модификации инструмента 10, описанные в настоящем документе, а также возможность использования прочих режущих и сшивающих эндохирургических инструментов. Однако необходимо отметить, что, согласно другим вариантам осуществления изобретения, инструмент 10 может быть не эндоскопическим хирургическим режущим инструментом, а, например, лапароскопическим инструментом.
Хирургический инструмент 10, изображенный на фиг.1 и 2, включает браншу 6, вал 8 и шарнирный концевой зажим 12, соединенный с валом 8 шарнирным сочленением 14. Рядом с браншей 6 может располагаться устройство управления шарнирным сочленением 16, обеспечивающее вращение концевого зажима 12 на шарнирном сочленении 14. Необходимо принять во внимание, что различные варианты осуществления могут включать неповоротный концевой зажим и, следовательно, могут не иметь шарнирного сочленения 14 или устройства управления шарнирным сочленением 16. Также в представленном варианте осуществления концевой зажим 12 выполнен в виде эндокатера для фиксации, рассечения и сшивания тканей, однако в других вариантах осуществления могут использоваться иные типы концевых зажимов, предназначенные для других типов хирургических устройств, такие как зажимы, рассекатели, сшивающие аппараты, устройства для наложения скоб, устройства доступа, устройства для введения медикаментов/генной терапии, проведения ультразвуковых, РЧ- или лазерных процедур и т.д.
Бранша 6 инструмента 10 может иметь закрывающее пусковое устройство 18 и пусковое устройство 20, приводящее в действие концевой зажим 12. Необходимо понимать, что инструменты с концевыми зажимами, предназначенные для выполнения различных хирургических манипуляций, могут иметь разное количество и типы пусковых устройств или иных применимых средств управления концевым зажимом 12. Концевой зажим 12 показан отдельно от бранши 6, рядом с предпочтительно удлиненным валом 8. В одном из вариантов осуществления изобретения клинический врач или хирург, управляющий инструментом 10, может соединять концевой зажим 12 с валом 8, используя устройство управления шарнирным сочленением 16, как это более подробно описано в находящейся на рассмотрении заявке на патент США № 11/329020 от 10 января 2006 года, озаглавленной «ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ С ШАРНИРНЫМ КОНЦЕВЫМ ЗАЖИМОМ», которая полностью включена в настоящий документ путем ссылки.
В приведенном примере концевой зажим 12, помимо прочего, имеет желоб для скобок 22 и поворотный зажимной элемент, например, упорную пластину 24, между которыми поддерживается расстояние, обеспечивающее эффективное сшивание зафиксированных тканей, а также рассечение тканей, захваченных концевым зажимом 12. Бранша 6 состоит из пистолетной рукоятки 26, к которой хирург прижимает закрывающее пусковое устройство 18 для зажатия тканей или прижатия упорной пластины 24 к желобу для скобок 22 концевого зажима 12, чтобы зажать ткани, находящиеся между упорной пластиной 24 и желобом 22. Пусковое устройство 20 расположено снаружи относительно закрывающего пускового устройства 18. Как только закрывающее пусковое устройство 18 фиксируется в закрытом положении, как дополнительно описано ниже, пусковое устройство 20 может без усилий прижаться к пистолетной рукоятке 26, поэтому оператор может осуществлять такую манипуляцию одной рукой. Затем оператор прижимает пусковое устройство 20 к пистолетной рукоятке 26, осуществляя сшивание и рассечение тканей, зажатых в концевом зажиме 12. В других вариантах осуществления помимо упорной пластины 24 могут использоваться другие зажимные элементы, например вторая бранша и т.д.
Необходимо принять во внимание, что термины «проксимальный» и «дистальный» используются в настоящем документе по отношению к хирургу, удерживающему браншу 6 инструмента 10. Так, концевой зажим 12 расположен дистально по отношению к бранше 6, расположенной проксимально. Необходимо также принять во внимание, что для удобства и ясности такие пространственные термины как «вертикальный» и «горизонтальный» используются в настоящем документе по отношению к фигурам. Однако использование хирургических инструментов предполагает множество ориентаций и положений, поэтому указанные термины не являются абсолютными и не ограничивают настоящее изобретение.
При пользовании инструментом сначала может нажиматься закрывающее пусковое устройство 18. В случае если хирург удовлетворен положением концевого зажима 12, он может притянуть закрывающее пусковое устройство 18 в фиксированное положение полного закрытия вплотную к пистолетной рукоятке 26, после чего может быть приведено в действие пусковое устройство 20. Пусковое устройство 20 возвращается в открытое положение (как показано на фиг.1 и 2), когда хирург устраняет давление, как более подробно описано ниже. Для того чтобы разблокировать закрывающее пусковое устройство 18, необходимо нажать кнопку фиксации на бранше 6. Кнопка фиксации может быть выполнена в разных видах, например, в виде кнопки фиксации 30, представленной на фиг.42-43, скользящей кнопки фиксации 160, представленной на фиг.14, и/или кнопки 172, представленной на фиг. 16.
На фиг.3-6 показаны варианты осуществления вращающегося концевого зажима 12 и вала 8 согласно различным вариантам осуществления изобретения. На фиг.3 представлен детальный вид концевого зажима 12 в соответствии с различными вариантами осуществления. Как показано на фигуре, концевой зажим 12, помимо ранее указанного желоба 22 и упорной пластины 24, может включать режущий инструмент 32, салазки 33, съемный картридж со скобами 34, установленный в желобе 22, и винтовой вал 36. Режущий инструмент 32 может, например, являться скальпелем. Упорная пластина 24 может открываться и закрываться на оси шарнира 25, соединенной с проксимальным концом желоба 22. Упорная пластина 24 также на проксимальном конце может иметь петлю 27, вставленную в часть механизма закрытия (описан ниже) для открывания и закрывания упорной пластины 24. Когда закрывающее пусковое устройство 18 приводится в действие, то есть отводится пользователем инструмента 10, упорная пластина 24 может поворачиваться вокруг оси шарнира 25 в фиксированное, или закрытое, положение. Если фиксация концевого зажима 12 является удовлетворительной, оператор может привести в действие пусковое устройство 20, при этом, как более подробно описано ниже, скальпель 32 и салазки 33 перемещаются вдоль желоба 22, рассекая ткани, зафиксированные концевым зажимом 12. В результате движения салазок 33 вдоль желоба 22 скобы (не показаны) из картриджа 34 прошивают рассеченные ткани, упираясь в прижатую упорную пластину 24, которая сгибает их, фиксируя рассеченные ткани. В некоторых вариантах осуществления салазки 33 могут являться составным компонентом картриджа 34. Патент США № 6978921 под названием «ХИРУРГИЧЕСКИЙ СШИВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ С ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫМ ПУСКОВЫМ МЕХАНИЗМОМ», который полностью включен в настоящий документ путем ссылки, дает более подробное описание такого двухтактного режущего и сшивающего инструмента. Салазки 33 могут являться частью картриджа 34, при этом, когда скальпель 32 втягивается после рассечения ткани, салазки 33 не втягиваются.
Необходимо отметить, что, несмотря на то что в описанных в настоящем документе вариантах осуществления инструмента 10 используется концевой зажим 12, сшивающий скобами рассеченные ткани, в других вариантах осуществления могут использоваться другие способы стягивания или сшивания рассеченных краев. Например, могут также применяться концевые зажимы, использующие для стягивания рассеченных тканей энергию радиоволн или клеящие вещества. Патент США № 5709680 под названием «ЭЛЕКТРОХИРУРГИЧЕСКОЕ ГЕМОСТАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО» и патент США № 5688270 под названием «ЭЛЕКТРОХИРУРГИЧЕСКОЕ ГЕМОСТАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО С УГЛУБЛЕННЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ И/ИЛИ ЭЛЕКТРОДАМИ СО СМЕЩЕННОЙ КОНТАКТНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ», которые полностью включены в настоящий документ путем ссылки, описывают эндоскопический режущий инструмент, использующий энергию радиоволн для скрепления рассеченных тканей. Заявка на патент США с порядковым № 11/267811 под названием «ХИРУРГИЧЕСКИЕ СШИВАЮЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ, СПОСОБНЫЕ ДОСТАВЛЯТЬ ТЕРАПЕВТИЧЕСКИЕ АГЕНТЫ» и заявка на патент США с порядковым № 11/267383 под названием «ХИРУРГИЧЕСКИЕ СШИВАЮЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ, СПОСОБНЫЕ ДОСТАВЛЯТЬ ТЕРАПЕВТИЧЕСКИЕ АГЕНТЫ ПУТЕМ НАГНЕТАНИЯ», которые также полностью включены в настоящий документ путем ссылки, описывают режущие инструменты, использующие адгезивы для скрепления рассеченных тканей. В соответствии с изложенным выше, несмотря на то что приведенное в настоящем документе описание относится к манипуляциям по рассечению/сшиванию и аналогичным операциям, описанным ниже, необходимо понимать, что данный вариант осуществления является примером и не ограничивает настоящее изобретение. Могут также использоваться другие способы сшивания тканей.
На фиг.4 и 5 представлено перспективное изображение в разобранном виде, а на фиг.6 представлен вид сбоку концевого зажима 12 и вала 8 в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения. Как показано в проиллюстрированном варианте осуществления, вал 8 может включать проксимальную закрывающую трубку 40 и дистальную закрывающую трубку 42, связанные шарнирным звеном 44. Дистальная закрывающая трубка 42 имеет отверстие 45, в которое вставляют петлю 27 на упорной пластине 24, чтобы открывать и закрывать упорную пластину 24, как более подробно описано ниже. Непосредственно внутри закрывающих трубок 40 и 42 может быть расположена сердцевинная трубка 46. Непосредственно внутри сердцевинной трубки 46 может быть расположен основной вращательный (или проксимальный) приводной вал 48, который соединяется со вспомогательным (или дистальным) приводным валом 50 с помощью комплекта конических зубчатых колес 52. Вспомогательный приводной вал 50 соединен с приводным механизмом 54, который приводит в действие проксимальный приводной механизм 56 винтового вала 36. Вертикальное коническое зубчатое колесо 52b может находиться и поворачиваться в отверстии 57 на дистальном конце проксимальной сердцевинной трубки 46. В дистальную сердцевинную трубку 58 могут быть заключены вспомогательный приводной вал 50 и приводные механизмы 54 и 56. В совокупности основной приводной вал 48, вспомогательный приводной вал 50 и соединительный комплект (например, комплект конических зубчатых колес 52 a-c) в настоящем документе в некоторых случаях упоминаются как «комплект основного приводного вала».
Подшипник 38, расположенный на дистальном конце желоба для скоб 22, принимает приводной винт 36, что позволяет приводному винту 36 свободно вращаться по отношению к желобу 22. Винтовой вал 36 может стыковаться с резьбовым отверстием (не показано) скальпеля 32 таким образом, что при вращении вала 36 скальпель 32 перемещается дистально или проксимально (в зависимости от направления вращения) в желобе для скоб 22. Соответственно, когда основной приводной вал 48 при приведении в действие пускового устройства 20 (как более подробно описано ниже) вращается, комплект конических зубчатых колес 52a-c инициирует вращение вспомогательного приводного вала 50, который, в свою очередь, вследствие соединения приводных механизмов 54 и 56, инициирует вращение винтового вала 36, что принуждает продвигающий скальпель элемент 32 перемещаться вдоль желоба 22 и рассекать ткани, захваченные концевым зажимом 12. Салазки 33 могут быть выполнены, например, из пластика и могут иметь наклонную в дистальном направлении поверхность. Так как салазки 33 проходят желоб 22, наклоненная вперед поверхность может протолкнуть вверх или переместить скобы из картриджа для скоб через зажатую ткань, уперев их в упорную пластину 24. Упорная пластина 24 сгибает скобы, скрепляя таким образом рассеченные ткани. Когда скальпель 32 втянут, скальпель 32 и салазки 33 могут разъединяться, при этом салазки 33 остаются на дистальном конце желоба 22.
В некоторых случаях отмечается общее неприятие хирургами автоматических эндокатеров, в которых рассечение/скрепление инициируется только нажатием кнопки, из-за отсутствия обратной связи с пользователем во время рассечения/скрепления. Отличие некоторых описанных в настоящем документе вариантов осуществления состоит в том, что автоматические эндокатеры дают пользователю обратную связь о приведении в рабочее положение, силе и/или положении режущего инструмента 32 в концевом зажиме 12.
На фиг.7-10 представлен пример варианта осуществления автоматического эндокатера, в частности, бранши, который дает пользователю обратную связь о приведении в рабочее положение и силе нагрузки на режущий инструмент 32 в концевом зажиме 12. Кроме того, данный вариант осуществления может использовать силу, приложенную пользователем во время притягивания пускового устройства 20, для увеличения производительности устройства (так называемый «усиленный режим»). Данный вариант осуществления может использоваться с вращающимся концевым зажимом 12 и валом 8 в вариантах осуществления изобретения, описанных выше. Как показано в проиллюстрированном варианте осуществления, бранша 6 включает участки внешней нижней стороны 59, 60 и участки внешней верхней стороны 61, 62, которые вплотную прилегают друг к другу, формируя внешнюю часть бранши 6. Часть пистолетной рукоятки 26 бранши 6 может быть оснащена батареей 64, например литий-ионной батареей. Батарея 64 питает двигатель 65, расположенный в верхней части пистолетной рукоятки 26 бранши 6. Согласно различным вариантам осуществления, двигатель 65 может быть приводным щеточным двигателем постоянного тока с максимальной скоростью вращения приблизительно 5000 оборотов в минуту. Двигатель 65 может приводить в движение группу 90° конических зубчатых колес 66, включающую первое коническое зубчатое колесо 68 и второе коническое зубчатое колесо 70. Группа конических зубчатых колес 66 может приводить в действие группу планетарных шестерней 72. Группа планетарных шестерней 72 может включать ведущую шестерню 74, соединенную с приводным валом 76. Ведущая шестерня 74 может приводить в действие шестерню с уплотнительным кольцом 78, которая через приводной вал 82 приводит в действие барабан с винтовым зубчатым колесом 80. Кольцо 84 может быть навинчено на барабан с винтовым зубчатым колесом 80. Таким образом, при вращении двигателя 65 кольцо 84 двигается вдоль барабана с винтовым зубчатым колесом 80 с помощью установленной группы конических зубчатых колес 66, группы планетарных шестерней 72 и шестерни с уплотнительным кольцом 78.
Бранша 6 может также включать датчик запуска двигателя 110 (см. фиг.10), связанный с пусковым устройством 20, для определения того, что пусковое устройство 20 притянуто (или закрыто) оператором к пистолетной рукоятке 26 бранши 6, и тем самым инициировать рассечение или скрепление ткани концевым зажимом 12. Датчик 110 может являться пропорциональным датчиком, например, реостатом или резистором переменного сопротивления. Когда пусковое устройство 20 прижато, датчик 110 определяет движение и направляет электрический сигнал, указывающий на необходимость подачи электрического напряжения (или питания) к двигателю 65. Если датчик 110 является резистором переменного сопротивления или аналогичным устройством, вращение двигателя 65 может быть, как правило, пропорционально величине смещения пускового устройства 20. Таким образом, когда оператор прижимает или закрывает пусковое устройство 20, двигатель 65 вращается сравнительно медленно. Когда пусковое устройство 20 полностью прижато (или находится в полностью закрытом положении), вращение двигателя 65 максимально. То есть, чем сильнее пользователь прижимает пусковое устройство 20, тем большее напряжение подается на двигатель 65, обеспечивая большую скорость вращения.
Бранша 6 может включать срединную часть бранши 104, примыкающую к верхней части пускового устройства 20. Бранша 6 также может включать смещающую пружину 112, расположенную между опорами на срединной части бранши 104 и пусковом устройстве 20. Смещающая пружина 112 может смещать пусковое устройство 20 в полностью открытое положение. Таким образом, когда оператор разблокирует пусковое устройство 20, смещающая пружина 112 переводит пусковое устройство 20 в открытое положение, тем самым предупреждая срабатывание датчика 110, что приводит к остановке двигателя 65. Кроме того, благодаря наличию смещающей пружины 112, каждый раз, когда пользователь закрывает пусковое устройство 20, он чувствует сопротивление, что позволяет контролировать скорость вращения двигателя 65. Также оператор может прекратить воздействие на пусковое устройство 20, прекращая воздействие на датчик 100 и останавливая двигатель 65. Таким образом, пользователь может остановить работу концевого зажима 12, что позволяет обеспечить возможность управления оператором операции по рассечению/сшиванию.
Дистальный конец барабана с винтовым зубчатым колесом 80 включает дистальный приводной вал 120, который приводит в действие кольцевое зубчатое колесо 122, сопрягающееся с ведущей шестерней 124. Ведущая шестерня 124 соединяется с основным приводным валом 48 группы основного приводного вала. Таким образом, вращение двигателя 65 вызывает вращение группы основного приводного вала, что приводит в действие концевой зажим 12, как описано выше.
Кольцо 84, навинченное на барабан с винтовым зубчатым колесом 80, может включать опору 86, которая установлена в прорезь 88 кулисы 90. В кулисе 90 имеется отверстие 92 на противоположном конце 94, в которое вставляется ось шарнира 96, расположенная между участками внешних сторон бранши 59 и 60. Ось шарнира 96 также проходит через отверстие 100 в пусковом устройстве 20 и отверстие 102 в срединной части бранши 104.
Кроме того, бранша 6 может включать обратный датчик двигателя (или датчик окончания хода) 130 и датчик останова двигателя (или начала хода) 142. В различных вариантах осуществления обратный датчик двигателя 130 может являться концевым выключателем, расположенным на дистальном конце барабана с винтовым зубчатым колесом 80, при этом кольцо 84, навинченное на барабан с винтовым зубчатым колесом 80, контактирует с обратным датчиком двигателя 130 и включает его, когда кольцо 84 достигает дистального конца барабана с винтовым зубчатым колесом 80. При активации обратный датчик двигателя 130 направляет сигнал на двигатель 65 об изменении направления его вращения и, после рассечения, втягивании скальпеля 32 концевого зажима 12.
Датчик останова двигателя 142 может являться, например, нормально замкнутым концевым выключателем. В различных вариантах осуществления он может располагаться на проксимальном конце барабана с винтовым зубчатым колесом 80, при этом кольцо 84 переключает выключатель 142, когда кольцо 84 достигает проксимального конца барабана с винтовым зубчатым колесом 80.
Когда во время работы оператор инструмента 10 оттягивает назад пусковое устройство 20, датчик 110 определяет введение в действие пускового устройства 20 и направляет сигнал к двигателю 65, вызывая его вращение вправо, например, со скоростью, пропорциональной силе, с которой оператор оттягивает пусковое устройство 20. Вращение двигателя вправо 65, в свою очередь, вызывает вращение шестерни с уплотнительным кольцом 78 на дистальном конце группы планетарных шестерней 72, тем самым вызывая вращение барабана с винтовым зубчатым колесом 80 и продвижение в дистальном направлении кольца 84, навинченного на барабан с винтовым зубчатым колесом 80, вдоль барабана с винтовым зубчатым колесом 80. Вращение барабана с винтовым зубчатым колесом 80 также приводит в действие группу основного приводного вала, как описано выше, что, в свою очередь, приводит в рабочее положение скальпель 32 на концевом зажиме 12, то есть скальпель 32 и салазки 33 проходят вдоль желоба 22, при этом рассекается ткань, захваченная концевым зажимом 12. Кроме того, в вариантах осуществления, где используется сшивающий концевой зажим 12, происходит сшивание ткани.
К тому моменту, как манипуляция концевого зажима 12 по рассечению/сшиванию ткани завершена, кольцо 84 на барабане с винтовым зубчатым колесом 80 достигает дистального конца барабана 80, вызывая включение обратного датчика двигателя 130, который направляет сигнал двигателю 65 об изменении направления вращения. Это, в свою очередь, вызывает втягивание скальпеля 32 и вынуждает кольцо 84 на барабане с винтовым зубчатым колесом 80 двигаться в обратном направлении к проксимальному кольцу барабана с винтовым зубчатым колесом 80.
Срединная часть бранши 104 включает тыльное плечо 106, которое зацепляется за кулису 90, что наилучшим образом показано на фиг.8 и 9. Срединная часть бранши 104 также имеет ограничитель хода вперед 107, сцепленный с пусковым устройством 20. Движение кулисы 90 управляется вращением двигателя 65, как описано выше. Когда кулиса 90 вращается против часовой стрелки, в то время как кольцо 84 продвигается от проксимального кольца барабана с винтовым зубчатым колесом 80 к его дистальному кольцу, срединная часть бранши 104 может вращаться против часовой стрелки. Таким образом, когда пользователь притягивает пусковое устройство 20, оно сцепляется с ограничителем хода вперед 107 срединной части бранши 104, вызывая вращение серединной части бранши 104 против часовой стрелки. Однако вследствие сцепления тыльного плеча 106 с кулисой 90 срединная часть бранши 104 может вращаться против часовой стрелки настолько, насколько позволяет кулиса 90. Таким образом, если по каким-либо причинам необходимо остановить вращение двигателя 65, кулиса 90 остановит вращение и пользователь не сможет притягивать пусковое устройство 20 дальше, так как срединная часть бранши 104 не сможет вращаться против часовой стрелки вследствие удержания ее кулисой 90.
На фиг.10A и 10B представлены два состояния переменного датчика, который может использоваться как датчик запуска двигателя 110. Датчик 110 может включать торцевую часть 280, первый электрод (A) 282, второй электрод (B) 284 и сжимаемый диэлектрический материал 286, расположенный между электродами 282 и 284, например, электроактивный полимер (EAP). Датчик 110 может быть установлен так, чтобы торцевая часть 280 контактировала с пусковым устройством 20, когда он притянут. Соответственно, когда пусковое устройство 20 притянуто, диэлектрический материал 286 сжимается, как показано на фиг.10B, так, что электроды 282 и 284 сближаются. Так как расстояние b между электродами 282 и 284 напрямую соотносится с полным сопротивлением между электродами 282 и 284, то очевидно, что чем больше расстояние, тем больше полное сопротивление, и чем меньше расстояние, тем меньше полное сопротивление. Таким образом, величина, на которую сжимается диэлектрик 286 во время прижимания пускового устройства 20 (обозначена как сила F на фиг.42), пропорциональна полному сопротивлению между электродами 282 и 284, что можно использовать для пропорционального управления двигателем 65.
Компоненты примера системы закрытия (или фиксации) упорной пластины 24 концевого зажима 12 путем притягивания закрывающего пускового устройства 18 также показаны на фиг.7-10. В проиллюстрированном варианте осуществления система закрытия включает зажим 250, соединенный с закрывающим пусковым устройством 18 осью шарнира 251, проходящей через отверстия в закрывающем пусковом устройстве 18 и зажиме 250, расположенные на одной линии. Ось шарнира 252, вокруг которой поворачивается закрывающее пусковое устройство 18, проходит через другое отверстие в закрывающем пусковом устройстве 18, которое смещено относительно места, в котором ось шарнира 251 проходит через закрывающее пусковое устройство 18. Таким образом, притягивание закрывающего пускового устройства 18 вызывает вращение против часовой стрелки верхней части закрывающего пускового устройства 18, к которому с помощью оси 251 прикреплен зажим 250. Дистальный конец зажима 250 соединен с помощью оси 254 с первым закрывающим кронштейном 256. Первый закрывающий кронштейн 256 соединен со вторым закрывающим кронштейном 258. Вместе закрывающие кронштейны 256 и 258 ограничивают отверстие, в которое вставлен и удерживается проксимальный конец проксимальной закрывающей трубки 40 (см. фиг.4), при этом продольное движение закрывающих кронштейнов 256 и 258 вызывает продольное перемещение проксимальной закрывающей трубки 40. Инструмент 10 также включает закрывающий стержень 260, установленный внутри проксимальной закрывающей трубки 40. Закрывающий стержень 260 может включать окно 261, в которое вставляется опора 263 на одном из участков внешних сторон бранши, таком как участок внешней нижней стороны 59 в приведенном варианте осуществления, жестко связывая закрывающий стержень 260 с браншей 6. Таким образом, проксимальная закрывающая трубка 40 способна перемещаться продольно по отношению к закрывающему стержню 260. Закрывающий стержень 260 может также включать дистальный буртик 267, который прилегает к полости 269 в проксимальной сердцевинной трубке 46 и удерживается заглушкой 271 (см. фиг.4).
Во время работы, когда зажим 250 поворачивается вследствие притягивания закрывающего пускового устройства 18, закрывающие кронштейны 256 и 258 принуждают проксимальную закрывающую трубку 40 двигаться в дистальном направлении (т.е. в направлении от бранши инструмента 10), что вызывает движение в дистальном направлении дистальной закрывающей трубки 42 и вращение упорной пластины 24 вокруг оси шарнира 25 до фиксированного, или закрытого, положения. Когда закрывающее пусковое устройство 18 разблокировано, проксимальная закрывающая трубка 40 плавно передвигается в проксимальном направлении, что вызывает движение дистальной закрывающей трубки 42 в проксимальном направлении, и вследствие того, что петля 27 вставлена в отверстие 45 дистальной закрывающей трубки 42, вызывает поворот упорной пластины 24 вокруг оси шарнира 25 до открытого, или разблокированного, положения. Таким образом, притягивая и блокируя закрывающее пусковое устройство 18, оператор может зажимать ткань между упорной пластиной 24 и желобом 22, а также освобождать ее после рассечения/сшивания, вернув закрывающее пусковое устройство 20 из закрытого положения.
На фиг.11 представлена принципиальная схема электрической цепи инструмента 10 в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения. Когда оператор начинает прижимать пусковое устройство 20 после фиксации закрывающего пускового устройства 18, активируется датчик 110, позволяя току проходить по цепи. Если в обычном состоянии открытый переключатель датчика обратного хода двигателя 130 открыт (что означает, что конец хода концевого зажима не был достигнут), ток будет протекать по направлению к однополюсному реле на два направления 132. Так как переключатель датчика обратного хода двигателя 130 не закрыт, индуктор 134 реле 132 не будет находиться под напряжением, то есть реле 132 будет оставаться в невозбужденном состоянии. В цепи также установлен датчик блокировки картриджа 136. Если в концевой зажим 12 вставлен картридж со скобами 34, датчик 136 будет находиться в закрытом состоянии, пропуская ток. И наоборот, если в концевой зажим 12 не вставлен картридж со скобами 34, датчик 136 будет открытым, тем самым препятствуя питанию двигателя 65 от батареи 64.
При вставленном картридже со скобами 34 датчик 136 закрыт, что позволяет подавать напряжение на однополюсное реле на одно направление 138. Когда реле 138 находится в возбужденном состоянии, ток протекает через датчик 136 и датчик резистора переменного сопротивления 110 к двигателю 65 через двухполюсное реле на два направления 140, таким образом питая двигатель 65 и позволяя ему вращаться в прямом направлении.
Когда концевой зажим 12 достигает конца хода, датчик обратного хода двигателя 130 активируется, замыкая переключатель и пропуская ток к реле 134. Это приводит к тому, что реле 134 переходит в возбужденное состояние (не показано на фиг. 13), при этом ток течет не через датчик блокировки картриджа 136 и резистор переменного сопротивления 110, а проходит как к закрытому в обычном состоянии двухполюсному реле на два направления 142, так и к двигателю 65, но через реле 140, что вынуждает двигатель 65 поменять направление вращения.
Поскольку переключатель датчика останова двигателя 142 в обычном состоянии закрыт, ток пойдет назад к реле 134, обеспечивая его замыкание до тех пор, пока не откроется переключатель 142. Когда скальпель 32 полностью втянут, переключатель датчика останова двигателя 142 активируется и открывается, прекращая тем самым подачу питания на двигатель 65.
В других вариантах осуществления вместо пропорционального датчика 110 может использоваться двухпозиционный датчик. В таких вариантах осуществления скорость вращения двигателя 65 может не быть пропорциональной силе, приложенной оператором. Как правило, двигатель 65 может вращаться в целом с постоянной скоростью. Тем не менее оператор получает обратную связь относительно усилия, так как пусковое устройство 20 включено в цепь зубчатых передач привода.
На фиг.12 представлен вид сбоку бранши 6 хирургического инструмента с усиленным автоматическим эндокатером согласно другому варианту осуществления. Вариант осуществления, представленный на фиг.12, аналогичен варианту осуществления, представленному на фиг.7-10, за исключением того, что вариант осуществления, представленный на фиг.12, не имеет кулисы, соединенной с кольцом 84, навинченным на барабан с винтовым зубчатым колесом 80. Вместо этого в варианте осуществления, представленном на фиг.12, кольцо 84 включает узел с датчиком 114, который двигается с кольцом 84, когда кольцо 84 продвигается вперед (и назад) по барабану с винтовым зубчатым колесом 80. Узел с датчиком 114 включает выемку 116. Обратный датчик двигателя 130 может быть расположен на дистальном конце выемки 116, датчик останова двигателя 142 может быть расположен на проксимальном конце выемки 116. Когда кольцо 84 продвигается вперед (и назад) по барабану с винтовым зубчатым колесом 80, узел с датчиком 114 продвигается вместе с ним. Кроме того, как показано на фиг.12, срединная часть 104 может иметь плечо 118, которое входит в выемку 12.
Во время работы, когда оператор инструмента 10 прижимает пусковое устройство 20 к пистолетной рукоятке 26, датчик пуска двигателя 110 определяет движение и направляет сигнал к началу работы двигателю 65, что вызывает, помимо прочего, вращение барабана с винтовым зубчатым колесом 80. Когда барабан с винтовым зубчатым колесом 80 вращается, кольцо 84, навинченное на барабан с винтовым зубчатым колесом 80, продвигается в прямом направлении (или в обратном, в зависимости от направления вращения). Кроме того, при прижимании пускового устройства 20 срединная часть 104 вращается против часовой стрелки вместе с пусковым устройством 20 за счет ограничителя хода вперед 107, который сцеплен с пусковым устройством 20. При вращении против часовой стрелки срединной части 104 плечо 118 вращается против часовой стрелки вместе с узлом датчика 114 на кольце 84 таким образом, чтобы плечо 118 оставалось в выемке 116. Когда кольцо 84 достигает дистального конца барабана с винтовым зубчатым колесом 80, плечо 118 контактирует с датчиком обратного хода двигателя 130 и тем самым активирует его. Аналогичным образом, когда кольцо 84 достигает проксимального конца барабана с винтовым зубчатым колесом 80, плечо контактирует с датчиком останова двигателя 142 и активирует его. Такими действиями можно изменить направление движения двигателя 65 и остановить его, в соответствии с описанием выше.
На фиг.13 представлен вид сбоку бранши 6 с усиленным автоматическим эндокатером согласно другому варианту осуществления. Вариант осуществления, представленный на фиг.13, аналогичен варианту осуществления, представленному на фиг.7-10, за исключением того, что в варианте осуществления, представленном на фиг.13, кулиса 90 не имеет прорези. Вместо этого кольцо 84, навинченное на барабан с винтовым зубчатым колесом 80, имеет вертикальный желоб 126. Вместо прорези кулиса 90 имеет опору 128, которая расположена в желобе 126. Когда барабан с винтовым зубчатым колесом 80 вращается, кольцо 84, навинченное на барабан с винтовым зубчатым колесом 80, продвигается в прямом направлении (или в обратном, в зависимости от направления вращения). Когда кольцо 84 продвигается, кулиса 90, вследствие наличия опоры 128, расположенной в желобе 126, вращается против часовой стрелки, как показано на фиг.13.
Как было указано выше, при использовании двухтактного автоматического инструмента оператор сначала притягивает и блокирует закрывающее пусковое устройство 18. На фиг.14 и 15 показан один из вариантов осуществления способа блокировки закрывающего пускового устройства 18 на пистолетной рукоятке 26 бранши 6. В данном варианте осуществления пистолетная рукоятка 26 имеет крюк 150, который устроен таким образом, чтобы вращаться против часовой стрелки вокруг точки поворота 151 под действием торсионной пружины 152. Закрывающее пусковое устройство 18 также включает запирающий стержень 154. Когда оператор притягивает закрывающее пусковое устройство 18, запирающий стержень 154 зацепляется за скошенную часть 156 крюка 150, поворачивая тем самым крюк 150 вверх (или по часовой стрелке, как показано на фиг.14-15) до тех пор, пока запирающий стержень 154 полностью не встанет в скошенную часть 156 и не пройдет в углубленную выемку 158 крюка 150, фиксируя положение закрывающего пускового устройства 18. Оператор может разблокировать закрывающее пусковое устройство 18, сдвигая вниз выдвижную разблокирующую кнопку 160 на задней или противоположной стороне пистолетной рукоятки 26. При сдвигании вниз выдвижной разблокирующей кнопки 160 крюк 150 поворачивается по часовой стрелке, высвобождая запирающий стержень 154 из углубленной выемки 158.
На фиг.16 показан другой механизм фиксации закрывающего пускового устройства в соответствии с различными вариантами осуществления. В варианте осуществления, представленном на фиг.16, закрывающее пусковое устройство 18 включает клин 160, имеющий стреловидную часть 161, которая устроена таким образом, чтобы опускаться вниз (или в направлении по часовой стрелке) под действием пластинчатой пружины 162. Клин 160 и пластинчатая пружина 162 могут быть выполнены, например, из формованного пластика. Когда закрывающее пусковое устройство 18 притянуто, стреловидная часть 161 вставлена в отверстие 164 в пистолетной рукоятке 26 бранши 6. Нижняя скошенная поверхность 166 стреловидной части 161 зацепляется за нижнюю боковую стенку 168 отверстия 164, принуждая стреловидную часть 161 поворачиваться против часовой стрелки. В результате этого нижняя скошенная поверхность 166 полностью заходит за нижнюю боковую стенку 168, сила, поворачивающая стреловидную часть 161 против часовой стрелки, прекращает воздействие на нее, при этом нижняя боковая стенка 168 фиксирует стреловидную часть 161 в закрытом положении, зацепляясь за выемку 170.
Для разблокирования закрывающего пускового устройства 18 пользователю нужно надавить на кнопку 172 на противоположной стороне закрывающего пускового устройства 18, вынуждая стреловидную часть 161 повернуться против часовой стрелки и позволяя стреловидной части 161 выйти из отверстия 164.
На фиг.17-22 показан механизм фиксации закрывающего пускового устройства в соответствии с другим вариантом осуществления. Как показано в этом варианте осуществления, закрывающее пусковое устройство 18 включает гибкое продольное плечо 176, имеющее выступающий боковой шип 178. Плечо 176 и шип 178 могут быть выполнены, например, из формованного пластика. Пистолетная рукоятка 26 бранши 6 имеет отверстие 180 с расположенным внутри него латерально расширяющимся клином 182. Когда закрывающее пусковое устройство 18 втянуто, шип 178 зацепляется за клин 182, затем шип 178 продвигается нижней поверхностью 184 клина 182 книзу (то есть плечо 176 поворачивается по часовой стрелке), как показано на фиг.17 и 18. Когда шип 178 полностью заходит за нижнюю поверхность 184, воздействие, вынуждающее плечо 176 двигаться по часовой стрелке, прекращается, и шип 178 поворачивается против часовой стрелки, при этом шип 178 останавливается в выемке 186 за клином 182, как показано на фиг.19, фиксируя закрывающее пусковое устройство 18. Шип 178 удерживается на месте в закрытом положении гибким ограничителем 188, выступающим из клина 184.
Для разблокирования закрывающего пускового устройства 18 оператору нужно дополнительно надавить на закрывающее пусковое устройство 18, чтобы шип 178 продвинулся до наклонной задней стенки 190 отверстия 180, при этом шип 178 вынужденно продвигается по направлению вверх мимо гибкого ограничителя 188, как показано на фиг.20 и 21. Затем шип 178 свободно выходит через верхний канал 192 отверстия 180, при этом закрывающее пусковое устройство 18 перестает фиксироваться на пистолетной рукоятке 26, как показано на фиг.22.
На фиг.23A-B показан универсальный шарнир (u-образный шарнир) 195. Вторая часть 195-2 u-образного шарнира 195 вращается в горизонтальной плоскости, в которой расположена первая часть 195-1. На фиг.23A показан u-образный шарнир 195 в линейном (180°) расположении, на фиг.23B показан u-образный шарнир 195 в расположении приблизительно на 150°. U-образный шарнир 195 может быть использован вместо конических зубчатых колес 52a-c (см., например, фиг.4) в шарнирном сочленении 14 группы основного приводного вала, чтобы подвижно присоединить концевой зажим 12. На фиг.24A-B показан кабель кручения 197, который может быть использован как вместо конических зубчатых колес 52a-c, так и вместо u-образного шарнира 195 для подвижного присоединения концевого зажима 12.
На фиг.25-31 изображен другой вариант осуществления автоматического двухтактного хирургического режущего и сшивающего инструмента 10 с усилителем. Вариант осуществления, представленный на фиг.25-31, аналогичен варианту, представленному на фиг.6-10, за исключением того, что вместо барабана с винтовым зубчатым колесом 80 вариант осуществления, представленный на фиг.23-28, включает альтернативную группу зубчатой передачи. Вариант осуществления, представленный на фиг.25-31, включает редуктор в сборе 200, состоящий из нескольких зубчатых передач, расположенных в раме 201, при этом зубчатые передачи располагаются между планетарной шестерней 72 и ведущей шестерней 124 на проксимальном конце приводного вала 48. Как описано ниже, редуктор в сборе 200 обеспечивает обратную связь с пользователем через пусковое устройство 20, информируя о приведении в рабочее положение и силе нагрузки концевого зажима 12. Также пользователь может приложить силу к системе через редуктор в сборе 200, обеспечивая приведение концевого зажима 12 в рабочее положение. В этом отношении, аналогично вариантам осуществления выше, вариант осуществления, представленный на фиг.23-32, описывает другой автоматический инструмент 10 с усилителем, который дает обратную связь пользователю относительно силы нагрузки, приложенной к инструменту.
В описанном варианте осуществления пусковое устройство 20 может состоять из двух частей: основной части 202 и жесткой части 204. Основная часть 202 может быть выполнена, например, из пластика, а жесткая часть 204 может быть выполнена из более твердого материала, например, металла. В описанном варианте осуществления жесткая часть 204 примыкает к основной части 202, однако в соответствии с другими вариантами осуществления жесткая часть 204 может быть помещена внутрь основной части 202. Ось шарнира 207 может проходить через отверстия в частях 202 и 204 пускового устройства и являться точкой, вокруг которой вращается пусковое устройство 20. Кроме того, пружина 222 может оказывать давление на пусковое устройство 20, вынуждая его вращаться в направлении против часовой стрелки. Дистальный конец пружины 222 может быть связан с осью 224, которая связана с частями 202 и 204 пускового устройства 20. Проксимальный конец пружины 222 может быть связан с одним из участков внешней нижней стороны 59 и 60 бранши.
В описанном варианте осуществления как основная часть 202, так и жесткая часть 204 имеют передающие части 206 и 208 (соответственно) на верхних концах. Передающие части 206 и 208 зацепляют передачу редуктора в сборе 200, как описано ниже, приводя в движение группу основного приводного вала и обеспечивая пользователям обратную связь относительно приведения концевого зажима 12 в рабочее положение.
Редуктор в сборе 200 может включать, как показано в представленном варианте осуществления, 6 (шесть) зубчатых колес. Первое зубчатое колесо 210 редуктора в сборе 200 зацепляет передающие части 206 и 208 пускового устройства 20. Кроме того, первое зубчатое колесо 210 сцепляется с меньшим по размеру вторым зубчатым колесом 212, меньшее второе зубчатое колесо 212 расположено соосно с большим третьим зубчатым колесом 214. Третье зубчатое колесо 214 сцепляется с меньшим четвертым зубчатым колесом 216, которое расположено соосно с пятым зубчатым колесом 218. Пятое зубчатое колесо 218 является коническим зубчатым колесом, расположенным под 90°, которое сцепляется с сопряженным коническим зубчатым колесом 220, расположенным под 90° (наиболее точно показано на фиг. 31), связанным с ведущей шестерней 124, приводящей в действие основной приводной вал 48.
В процессе работы, когда пользователь прижимает пусковое устройство 20, датчик пуска двигателя (не показан) активируется, направляя сигнал двигателю 65 к вращению со скоростью, пропорциональной усилию или силе, с которой оператор притягивает пусковое устройство 20, что заставляет двигатель 65 вращаться со скоростью, пропорциональной сигналу от датчика. В данном варианте осуществления датчик не показан, однако он может быть подобен датчику пуска двигателя 110, описанному выше. Датчик может быть расположен в бранше 6 таким образом, чтобы он подвергался нажатию при притягивании пускового устройства 20. Также вместо пропорционального датчика может использоваться двухпозиционный датчик.
Вращение двигателя 65 вызывает вращение конических зубчатых колес 68 и 70, что, в свою очередь, вызывает вращение планетарной шестерни 72 и - через приводной вал 76 - вращение кольцевого зубчатого колеса 122. Кольцевое зубчатое колесо 122 зацепляет ведущую шестерню 124, которая соединена с основным приводным валом 48. Таким образом, вращение ведущей шестерни 124 приводит в действие основной приводной вал 48, что инициирует операцию по рассечению/сшиванию концевым зажимом 12.
Вращение ведущей шестерни 124 в прямом направлении, в свою очередь, вызывает вращение конического зубчатого колеса 220, что при неподвижных зубчатых передачах редуктора в сборе 200 вызывает вращение первого зубчатого колеса 210. Первая передача 210 зацепляет передающие части 206 и 208 пускового устройства 20, вызывая вращение пускового механизма 20 против часовой стрелки, когда двигатель 65 продвигает концевой зажим 12 вперед (и вращение против часовой стрелки, когда двигатель 65 вращается в обратном направлении, втягивая концевой зажим 12). Таким образом, пользователь получает обратную связь относительно силы нагрузки и приведения концевого зажима 12 в рабочее положение при нажатии на пусковое устройство 20. Так, когда пользователь притягивает пусковое устройство 20, он испытывает сопротивление, связанное с силой нагрузки, приложенной к концевому зажиму 12. Аналогичным образом, когда оператор отпускает пусковое устройство 20 после выполнения манипуляции по рассечению/сшиванию, чтобы вернуть его в первоначальное положение, он может ощущать силу, с которой происходит вращение пускового устройства 20 по часовой стрелке и которая, как правило, пропорциональна скорости вращения двигателя 65 в обратном направлении.
Необходимо отметить, что в данном варианте осуществления пользователь может приложить силу (вместо или в дополнение к силе двигателя 65), чтобы привести в действие группу основного приводного вала (и, следовательно, концевой зажим 12 во время операции по рассечению/сшиванию), притягивая пусковой механизм 20. То есть при притягивании пускового устройства 20 передающие части 206 и 208 вращаются против часовой стрелки, что заставляет зубчатые передачи редуктора в сборе 200 вращаться, тем самым вызывая вращение ведущей шестерни 124 и основного приводного вала 48.
На фиг.25-31 это не показано, однако инструмент 10 может дополнительно включать датчик обратного движения двигателя и датчик останова двигателя. Как описано выше, датчик обратного движения двигателя и датчик останова двигателя могут определять, соответственно, окончание хода при рассечении (приведение скальпеля 32 в полностью рабочее положение) и завершение втягивания (скальпель 32 полностью втянут). Схема, аналогичная описанной выше и приведенной на фиг.11, может использоваться для соответствующего питания двигателя 65.
На фиг.32-36 изображен автоматический двухтактный режущий и сшивающий хирургический инструмент 10 с усилителем в соответствии с еще одним вариантом осуществления. Вариант осуществления, представленный на фиг.32-36, аналогичен варианту, представленному на фиг.25-31, за исключением того, что в варианте осуществления, представленном на фиг.32-36, пусковое устройство 20 включает нижнюю часть 228 и верхнюю часть 230. Обе части 228 и 230 связаны между собой и вращаются вокруг оси шарнира 207, которая проходит через части 228 и 230. Верхняя часть 230 включает часть с зубчатым колесом 232, которое зацепляется за первое зубчатое колесо 210 редуктора в сборе 200. Пружина 222 связана с верхней частью 230 и воздействует на нее таким образом, чтобы верхняя часть поворачивалась по часовой стрелке. Верхняя часть 230 может также включать нижнее плечо 234, которое связано с верхней поверхностью нижней части 228 пускового устройства 20, при этом, когда верхняя часть 230 вращается по часовой стрелке, нижняя часть 228 также вращается по часовой стрелке, и когда нижняя часть 228 вращается против часовой стрелки, верхняя часть 230 также вращается против часовой стрелки. Кроме того, нижняя часть 228 включает ограничитель вращения 238, который зацепляется за плечо верхней части 230. Таким образом, когда верхняя часть 230 начинает вращаться против часовой стрелки, нижняя часть 228 также вращается против часовой стрелки, и когда нижняя часть 228 вращается по часовой стрелке, верхняя часть 230 также вращается по часовой стрелке.
Данный вариант осуществления также включает датчик запуска двигателя 110, который направляет сигнал к двигателю 65, что в различных вариантах осуществления может вызывать вращение двигателя 65 со скоростью, пропорциональной силе, приложенной оператором при притягивании пускового устройства 20. Датчик 110 может являться, например, реостатом или иным датчиком переменного сопротивления, как описано в настоящем документе. Кроме того, инструмент 10 может включать датчик обратного движения двигателя 130, который задействуется или переключается в случае контакта с фронтальной поверхностью 242 верхней части 230 пускового устройства 20. После срабатывания датчик обратного движения двигателя 130 направляет сигнал двигателю 65 об изменении направления вращения на противоположное. Кроме того, инструмент 10 может включать датчик останова двигателя 142, который задействуется или срабатывает в случае контакта с нижней частью 228 пускового устройства 20. После срабатывания датчик останова двигателя 142 направляет сигнал о прекращении вращения двигателя 65 в обратном направлении.
В процессе работы, когда оператор притягивает закрывающее пусковое устройство 18 до заблокированного положения, пусковое устройство 20 несколько притягивается (с помощью известных в данной области механизмов, включая патент США № 6978921 под наименованием «ХИРУРГИЧЕСКИЙ СШИВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ С ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫМ ПУСКОВЫМ МЕХАНИЗМОМ» и патент США № 6905057 под наименованием «ХИРУРГИЧЕСКИЙ СШИВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ С ПУСКОВЫМ МЕХАНИЗМОМ СО СЦЕПЛЕННОЙ ЗУБЧАТОРЕЕЧНОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ», которые полностью включены в настоящий документ путем ссылки), при этом пользователь может зажать пусковое устройство 20, чтобы инициировать рассечение/сшивание, как показано на фиг.32 и 33. В этот момент, как показано на фиг.33, часть с зубчатым колесом 232 верхней части 230 пускового устройства 20 приходит в зацепление с первым зубчатым колесом 210 редуктора в сборе 200. Когда оператор притягивает пусковое устройство 20, в соответствии с различными вариантами осуществления, пусковое устройство 20 может немного повернуться, например, на пять градусов, прежде чем сдвинуть датчик пуска двигателя 110, как показано на фиг.34. Срабатывание датчика 110 вызывает вращение двигателя 65 в прямом направлении со скоростью, пропорциональной силе, которую прикладывает оператор. Вращение двигателя 65 в прямом направлении вызывает, как описано выше, вращение основного приводного вала 48, что, в свою очередь, инициирует процесс приведения в рабочее положение скальпеля 32 в концевом зажиме 12 (то есть скальпель начинает проходить в желоб 22). Вращение ведущей шестерни 124, которая связана с основным приводным валом 48, вызывает вращение зубчатых колес 210 и 220 в редукторе в сборе 200. Так как первое зубчатое колесо 210 сцепляется с частью зубчатого колеса 232 в верхней части 230 пускового устройства 20, верхняя часть 232 вращается против часовой стрелки, что вызывает вращение против часовой стрелки нижней части 228.
Когда скальпель 32 находится в полностью рабочем положении (то есть находится в конце хода рассечения), фронтальная поверхность 242 верхней части 230 активирует датчик обратного движения двигателя 130, который направляет сигнал двигателю 65 об изменении направления движения на противоположное. Это вызывает изменение направления вращения группы основного приводного вала и втягивание скальпеля 32. Вращение группы основного приводного вала в обратном направлении вызывает изменение направления вращения зубчатых колес 210 и 220 в редукторе в сборе, что вызывает вращение по часовой стрелке верхней части 230 пускового устройства 20 и вращение по часовой стрелке нижней части 228 пускового устройства 20 до тех пор, пока нижняя часть 228 не сдвинет или активирует датчик останова двигателя 142, когда скальпель 32 полностью втянут, что вызывает остановку двигателя 65. Таким образом, пользователь получает обратную связь относительно приведения концевого зажима 12 в рабочее положение при нажатии на пусковое устройство 20. Так, когда пользователь притягивает пусковое устройство 20, он испытывает сопротивление, соотносимое с приведением концевого зажима 12 в рабочее положение и, в частности, с силой нагрузки, приложенной к скальпелю 32. Аналогичным образом, когда оператор отпускает пусковое устройство 20 после выполнения операции по рассечению/сшиванию для возврата в первоначальное положение, пользователь может почувствовать силу, с которой происходит вращение по часовой стрелке пускового устройства 20 и которая, как правило, пропорциональна скорости вращения двигателя 65 в обратном направлении.
Необходимо отметить, что в данном варианте осуществления пользователь может приложить силу (вместо или в дополнение к силе двигателя 65), чтобы привести в действие группу основного приводного вала (и, следовательно, к концевому зажиму 12 во время операции по рассечению/сшиванию), притягивая пусковое устройство 20. То есть при притягивании пускового устройства 20 часть с зубчатым колесом 232 в верхней части 230 вращается против часовой стрелки, что заставляет зубчатые передачи редуктора в сборе 200 вращаться, тем самым вызывая вращение ведущей шестерни 124 и группы основного приводного вала 48.
В описанных выше вариантах осуществления используются системы обратной связи с усилением с или без адаптивного управления (например, использование датчиков 110, 130 и 142 за пределами замкнутой системы двигателя 65, цепи зубчатых передач привода и концевого зажима 12) для автоматического двухтактного режущего и сшивающего хирургического инструмента. То есть сила, приложенная пользователем для притягивания пускового устройства 20, может являться дополнением к силе, приложенной двигателем 65, вследствие того, что пусковое устройство 20 включено (напрямую или опосредованно) в цепь зубчатых передач привода между двигателем 65 и основным приводным валом 48. В других вариантах осуществления пользователь может получать тактильную обратную связь о положении скальпеля 32 в концевом зажиме без активации пускового устройства 20 в цепи зубчатых передач привода. На фиг.37-40 показан автоматический режущий и сшивающий хирургический инструмент с такой системой тактильной позиционной обратной связи.
В показанном на фиг.37-40 варианте осуществления пусковое устройство 20 может иметь нижнюю часть 228 и верхнюю часть 230, по аналогии с инструментом 10, показанным на фиг.32-36. Однако в отличие от варианта осуществления, изображенного на фиг.32-36, верхняя часть 230 не имеет части с зубчатым колесом, которая сопрягается с частью цепи зубчатых передач привода. Вместо этого инструмент включает второй двигатель 265 с ввинченным в него резьбовым стержнем 266. В то время как двигатель 265 вращается, резьбовой стержень 266 совершает продольные возвратно-поступательные движения в или из двигателя 265, в зависимости от направления вращения. Инструмент 10 также имеет датчик положения 268, который реагирует на вращение основного приводного вала 48, преобразовывая инкрементное вращательное движение основного приводного вала 48 (или другого компонента основной приводной группы), например, в соответствующие серии цифровых сигналов. В изображенном варианте осуществления ведущая шестерня 124 включает проксимальный приводной вал 270, который соединен с датчиком положения 268.
Инструмент 10 также включает систему управления (не показана), которая может быть реализована с помощью микроконтроллера или иной интегральной схемы, принимающей цифровые сигналы от датчика положения 268. На базе сигналов от датчика положения 268 схема управления может определять степень наложения скальпеля 32 в концевом зажиме 12. То есть схема управления может определять, находится ли скальпель 32 в полностью рабочем, полностью втянутом или промежуточном положении. Определив рабочее положение концевого зажима 12, система управления может направить сигнал второму двигателю 265, управляя его вращением и, таким образом, возвратно-поступательными движениями резьбового стержня 266.
В процессе работы, как показано на фиг.37, когда закрывающее пусковое устройство 18 не заблокировано в прижатом положении, пусковое устройство 20 поворачивается от пистолетной рукоятки 26 бранши 6, при этом фронтальная поверхность 242 верхней части 230 пускового устройства 20 не соприкасается с проксимальным концом резьбового стержня 266. Когда оператор притягивает закрывающее пусковое устройство 18 и блокирует его в закрытом положении, пусковое устройство 20 несколько поворачивается в направлении закрывающего пускового устройства 20, при этом оператор может зажать пусковое устройство 20, как показано на фиг.38. В этом положении фронтальная поверхность 242 верхней части 230 соприкасается с проксимальным концом резьбового стержня 266.
Когда пользователь притягивает пусковое устройство 20, после того как оно пройдет некоторое начальное расстояние (например, после поворота на 5 градусов), может срабатывать датчик пуска двигателя 110, при этом, как описано выше, датчик 110 направляет сигнал двигателю 65, вызывая его поступательное вращение со скоростью, пропорциональной силе притягивания, приложенной оператором к пусковому устройству 20. Вращение двигателя 65 в прямом направлении через цепь зубчатых передач привода вызывает вращение основного приводного вала 48, что вынуждает скальпель 32 и салазки 33 спускаться в желоб 22 и рассекать ткань, захваченную концевым зажимом 12. Система управления получает выходные сигналы с датчика положения 268 относительно инкрементного вращения группы основного приводного вала и направляет сигнал второму двигателю 265, вызывая его вращение, в результате чего резьбовой стержень 266 втягивается вовнутрь двигателя 265. Это вызывает вращение против часовой стрелки верхней части 230 пускового устройства 20, что вызывает вращение также против часовой стрелки нижней части 228 пускового механизма. Таким образом, поскольку возвратно-поступательные движения резьбового стержня 266 связаны с вращением группы основного приводного вала, оператор инструмента 10, прижимая пусковое устройство 20, получает тактильную обратную связь о положении концевого зажима 12. Однако сила притягивания, которую прикладывает оператор, не влияет напрямую на движение группы основного приводного вала, так как в данном варианте осуществления пусковое устройство 20 не является частью цепи зубчатых передач привода.
Контролируя инкрементное вращение группы основного приводного вала по выходным сигналам датчика положения 268, система управления может определять, когда скальпель 32 находится в полностью рабочем положении (то есть полностью выдвинут). В этот момент система управления может направить сигнал двигателю 65 об изменении направления для втягивания скальпеля 32. Вращение двигателя 65 в обратном направлении вызывает изменение направления вращения группы основного приводного вала на противоположное, что определяется датчиком положения 268. На базе сигнала датчика положения 268 о вращении в обратном направлении система управления направляет сигнал второму двигателю 265, вынуждая его изменить направление вращения на противоположное, при этом резьбовой стержень 266 начинает выдвигаться в продольном направлении из двигателя 265. Это движение вынуждает верхнюю часть 230 пускового устройства 20 поворачиваться по часовой стрелке, что вызывает вращение по часовой стрелке нижней части 228. Таким образом, оператор может почувствовать силу движения по часовой стрелке пускового устройства 20, что обеспечивает оператору обратную связь о том, в каком состоянии находится скальпель 32 в концевом зажиме 12. Система управления может определить, когда скальпель 32 полностью втянут. В этот момент система управления может направить сигнал двигателю 65 для остановки вращения.
В соответствии с другими вариантами осуществления, вместо системы управления, определяющей положение скальпеля 32, могут быть использованы датчик обратного движения двигателя и датчик останова двигателя, как описано выше. Кроме того, вместо пропорционального датчика 110 для управления вращением двигателя 65 может использоваться двухпозиционный датчик. В таком варианте осуществления оператор не может контролировать скорость вращения двигателя 65, однако двигатель может вращаться с предварительно определенной скоростью.
На фиг.41-43 изображен пример варианта осуществления механического эндокатера, в частности, его бранши 6, вала 8 и концевого зажима 12. Более подробную информацию о механическом эндокатере можно найти в патенте США № 7083075 под наименованием «МНОГОТАКТНЫЙ ПУСКОВОЙ МЕХАНИЗМ С АВТОМАТИЧЕСКИМ ВТЯГИВАНИЕМ ПРИ ОКОНЧАНИИ ХОДА», который полностью включен в настоящий документ путем ссылки. Как показано на фиг.41, концевой зажим 12 отвечает на закрывающее движение бранши 6 (на фиг.41 не показано) сначала путем включения торцевой поверхности упорной пластины 1002, связанной с проксимальным концом упорной пластины 1004, имеющим латеральный выступ оси шарнира 25 упорной пластины, которая проксимальна по отношению к вертикально выступающей петле упорной пластины 27. Ось шарнира 25 упорной пластины сдвигается внутри серпообразных отверстий 1006 в желобе для скоб 22, открывая закрытую упорную пластину 24 относительно желоба 22. Петля 27 сцепляется с изогнутой петлей 1007, выступающей вовнутрь в отверстии петли 45 на дистальном конце 1008 закрывающей трубки 1005, которая заканчивается дистальным краем 1008, накладывающимся на торцевую поверхность 1002. Таким образом, когда закрывающая трубка 1005 двигается в проксимальном направлении из открытого положения, изогнутая петля 1007 закрывающей трубки 1005 тянет петлю 27 упорной пластины в проксимальном направлении. Ось шарнира 25 упорной пластины продвигается по серпообразным отверстиям 1006 желоба для скоб 22, одновременно сдвигая упорную пластину 24 в проксимальном направлении и поворачивая вверх в открытое положение. Когда закрывающая трубка 1005 двигается в дистальном направлении, изогнутая петля 1007 в отверстии петли 45 высвобождает петлю 27 упорной пластины, и дистальный конец 1008 толкает торцевую поверхность 1002, закрывая упорную пластину 24.
Представленные на фиг.41 вал 8 и концевой зажим 12 также включают детали, реагирующие на пусковое движение выталкивающего стержня 1010. В частности, выталкивающий стержень 1010 зацепляет с возможностью вращения выталкивающую кюветообразную деталь 1012 с продольным углублением 1014. Выталкивающая кюветообразная деталь 1012 двигается в продольном направлении в пределах корпуса 1016 в ответ на продольное движение выталкивающего стержня 1010. Продольная прорезь 1018 в закрывающей трубке 1005 выполнена с возможностью соединения с правым или левым участком внешней стороны 61 и 62 бранши 6 (на фиг.41 не показано). Длина продольной прорези 1018 в закрывающей трубке 1005 достаточна, чтобы допустить относительное продольное движение частей бранши 61 и 62 для выполнения выталкивающего и закрывающего движений, соответственно, с присоединением частей бранши 61 и 62, проходящих через продольную прорезь 1020 в корпус 1016, чтобы плавно зацепить продольное углубление 1014 в кюветообразной детали корпуса 1012.
Дистальный конец кюветообразной детали корпуса 1012 прикрепляется к проксимальному концу выталкивающего стержня 1022, который двигается в пределах корпуса 1016, в частности, в направителе 1024, чтобы сместить в дистальном направлении скальпель 32 в концевом зажиме 12. Концевой зажим 12 включает картридж со скобами 34, который приводится в действие скальпелем 32. Картридж со скобами 34 имеет лоток 1028, который удерживает корпус картриджа со скобами 1030, клиновидный движущий механизм салазок 33, движущие механизмы скоб 1034 и скобы 1036. Необходимо понимать, что механизм салазок 33 двигается в продольном направлении в пределах выталкивающего паза (не показан), расположенного между лотком картриджа 1028 и корпусом картриджа 1030. Клиновидный движущий механизм салазок 33 имеет криволинейные поверхности, контактирующие и поднимающие движущие механизмы скоб 1034 вверх, продвигая скобы 1036. Корпус картриджа со скобами 1030 дополнительно включает проксимально открытую вертикальную прорезь 1031 для прохождения скальпеля 32. В частности, режущая поверхность 1027 дает возможность рассекать ткани после скрепления скобами в направлении дистального конца скальпеля 32.
Необходимо отметить, что вал 8, показанный на фиг.4, не предусматривает возможности шарнирного сочленения. Однако в зависимости от области применения, в инструментах допускается использовать шарнирное сочленение, например, как показано на фиг.1-4 и описано в следующих патентах США и заявках на патенты, содержание которых полностью включено в настоящий документ путем ссылки: (1) патент США № 7111769 «ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ ШАРНИРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ, ПРЕДУСМАТРИВАЮЩИЙ ВРАЩЕНИЕ ВОКРУГ ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ», (2) патент США № 6786382 «ХИРУРГИЧЕСКИЙ СШИВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ ШАРНИРНОЕ СОЧЛЕНЕНИЕ С НАПРАВЛЯЮЩИМ ВЫТАЛКИВАЮЩИМ СТЕРЖНЕМ», (3) патент США № 6981628 «ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ С РЕГУЛЯТОРОМ ШАРНИРНОГО СОЧЛЕНЕНИЯ, ПЕРЕМЕЩАЕМЫМ В ГОРИЗОНТАЛЬНОМ НАПРАВЛЕНИИ», (4) патент США № 7055731 «ХИРУРГИЧЕСКИЙ СШИВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ КОНУСООБРАЗНЫЙ ВЫТАЛКИВАЮЩИЙ СТЕРЖЕНЬ С ПОВЫШЕННОЙ ГИБКОСТЬЮ В ОБЛАСТИ ВОКРУГ ШАРНИРНОГО СОЧЛЕНЕНИЯ» и (5) патент США № 6964363 «ХИРУРГИЧЕСКИЙ СШИВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ ОПОРНЫЕ ПЛАНКИ ШАРНИРНОГО СОЧЛЕНЕНИЯ ДЛЯ ВЫТАЛКИВАЮЩЕГО СТЕРЖНЯ».
На фиг.42-43 представлен вариант осуществления бранши 6, конфигурация которой позволяет использовать ее с эндокатером с механическим приводом, вариантом осуществления вала 8 и концевым зажимом 12, как показано на фиг.41. Очевидно, что для механического закрывания и срабатывания концевого зажима 12 может использоваться бранша любой подходящей конструкции. На фиг.42-43 показано, что бранша 6 сшивающего и рассекающего хирургического инструмента 10 включает сочлененный пусковой механизм со сцепленной передачей 1060, обеспечивающий такие характеристики, как повышенная прочность, уменьшенный размер бранши, минимальная компоновка и т.д.
Притяжение закрывающего пускового устройства 18 к пистолетной рукоятке 26 бранши 6 инициирует закрытие концевого зажима 12 (не показан на фиг. 42-43). Закрывающее пусковое устройство 18 вращается вокруг стержня шарнира 252, соединенного с правым и левым участками внешней нижней стороны 59 и 60 бранши 6, благодаря чему верхняя часть 1094 закрывающего пускового устройства 18 перемещается вперед. Импульс закрытия передается на закрывающую трубку 1005 через замыкающий хомут 250, который соединяется с закрывающим соединительным элементом 1042 и верхней частью 1094 закрывающего пускового устройства 18 при помощи стержня замыкающего хомута 1044 и стержня закрывающего соединительного элемента 1046, соответственно.
В полностью открытом положении, как показано на фиг.42, верхняя часть 1094 закрывающего пускового устройства 18 захватывает и удерживает запорный рычаг 1048 пусковой кнопки закрытия 30 в показанном положении. Когда закрывающее пусковое устройство 18 оказывается полностью нажатым, закрывающее пусковое устройство 18 освобождает запорный рычаг 1048, и прилегающая поверхность 1050 поворачивается и сцепляется с углублением справа 1052 поворотного запорного рычага 1048, удерживая закрывающее пусковое устройство 18 в зажатом, или закрытом, положении. Проксимальный конец запорного рычага 1048 вращается вокруг бокового шарнирного соединения 1054 с элементами 59 и 60, открывая пусковую кнопку закрытия 30. Промежуточная дистальная сторона 1056 пусковой кнопки закрытия 30 прижимается в проксимальном направлении под действием пружины 1058, зажатой между корпусом 1040 и пусковой кнопкой закрытия 30. В результате этого пусковая кнопка закрытия 30 воздействует на запорный рычаг 1048, смещая его против часовой стрелки (если смотреть слева), при этом он сцепляется с прилегающей поверхностью 1050 закрывающего пускового устройства 18, что, в свою очередь, препятствует освобождению закрывающего пускового устройства 18, когда пусковой механизм со сцепленной передачей 1040 находится в выдвинутом положении.
Когда закрывающее пусковое устройство 18 находится в полностью втянутом и нажатом положении, пусковое устройство 20 разблокируется, и в настоящем варианте осуществления может многократно прижиматься к пистолетной рукоятке 26, вызывая срабатывание концевого зажима 12. Как показано на фигуре, пусковой механизм со сцепленной передачей 1060 изначально находится во втянутом положении, в котором он удерживается при помощи пружины натяжения/сжатия 1062, сжимаемой пистолетной рукояткой 26 бранши 6, неподвижный конец 1063 которой прикреплен к элементам 59 и 60, а ее подвижный конец 1064 прикреплен к загнутому вниз проксимальному втянутому концу 1067 стальной ленты 1066.
Дистально расположенный конец 1068 стальной ленты 1066 прикреплен к шарнирной муфте 1070, выдерживающей конструкционную нагрузку. Муфта, в свою очередь, соединяется с передним соединительным элементом 1072 множества соединительных элементов 1072a-1072d, образующих соединительную рейку 1074. Соединительная рейка 1074 является гибкой, однако имеет дистальные соединительные элементы, образующие прямую жесткую рейку в сборе, которая способна передавать значительное ударное усилие посредством ударного штока 1010 в вале 6, втянутого в пистолетную рукоятку 26 бранши, что позволяет уменьшить осевую длину бранши 6. Очевидно, что наличие комбинированной пружины натяжения/сжатия 1062 вместо одиночной пружины позволяет усилить ударное движение, но при этом наполовину сократить минимальную длину.
Пусковое устройство 20 вращается вокруг шарнирного стержня 96, соединенного с элементами бранши 59 и 60. По мере того как пусковое устройство 20 прижимается к пистолетной рукоятке 26, растягивая проксимально расположенную пружину натяжения пускового механизма 222, сцепленную проксимально между верхней частью 228 пускового устройства 20 и элементами 59 и 60, верхняя часть 228 пускового устройства 20 двигается в дистальном направлении вокруг шарнирного стержня 96. Верхняя часть 228 пускового устройства 20 сцепляется с соединительной рейкой 1074 во время каждого нажатия на рукоятку пускового механизма при помощи тягового смещающего механизма 1078, который расцепляется при отпускании пускового устройства 20. Пружина натяжения пускового устройства 222 при отпускании толкает пусковое устройство 20 в дистальном направлении и расцепляет тяговый смещающий механизм 1078.
При приведении в действие пускового механизма со сцепленной передачей 1040, промежуточное зубчатое колесо 1080 поворачивается по часовой стрелке (если смотреть слева), сцепляясь с зубчатой передней поверхностью 1082 соединительной рейки 1074. Вращение сообщается механизму передачи к индикатору 1084, который таким образом поворачивается против часовой стрелки в ответ на движение промежуточного зубчатого колеса 1080. Как промежуточное зубчатое колесо 1080, так и механизм передачи к индикатору 1084 имеют поворотное соединение с элементами 59 и 60 бранши 6. Передаточное отношение между соединительной рейкой 1074, промежуточным зубчатым колесом 1080 и механизмом передачи к индикатору 1084 может быть определено так, чтобы при соответствующем размере зубьев зубчатой передней поверхности 1082 механизм передачи к индикатору 1084 совершал не более одного оборота во время полного ударного движения пускового механизма со сцепленной передачей 1060.
Механизм передачи к индикатору 1084 выполняет по меньшей мере четыре функции, каждая из которых подробно рассмотрена ниже. Во-первых, когда соединительная рейка 1074 полностью втянута, а оба пусковых механизма 18 и 20 находятся в открытом положении, как показано на фиг.42, отверстие 1086 в кольцевом гребне 1088 с левой стороны механизма передачи к индикатору 1084 приведено к передней поверхности 1090 запорного рычага 1048. Запорный рычаг 1048 перемещается в отверстие 1086 под действием закрывающего пускового устройства 18, которое, в свою очередь, переводится в открытое положение под действием пружины натяжения закрывающего пускового устройства 1092. Пружина натяжения закрывающего пускового устройства 1092 проксимально присоединяется к верхней части 1094 закрывающего пускового устройства 18 и элементам бранши 59 и 60 и, таким образом, получает энергию, аккумулированную во время закрывания закрывающего пускового устройства 18. Энергия толкает закрывающее пусковое устройство 18 в дистальном направлении, перемещая его в открытое положение.
Вторая функция механизма передачи к индикатору 1084 состоит в том, что он сообщается с ручкой индикации втягивания 1096, размещенной снаружи на бранше 6. Таким образом, механизм передачи к индикатору 1084 сообщает относительное положение ударного механизма 1060 ручке индикации втягивания 1096, благодаря чему хирург получает визуальную информацию о количестве ходов пускового устройства 20, которая необходима для завершения манипуляции.
Третья функция механизма передачи к индикатору 1084 состоит в продольном и угловом перемещениях пускового рычага с блокировкой обратного хода 1098 механизма блокировки обратного хода (механизм одностороннего вращения) 1097 во время работы сшивающего и рассекающего хирургического инструмента 10. Во время работы проксимальное перемещение пускового рычага с блокировкой обратного хода 1098 с помощью механизма передачи к индикатору 1084 приводит в действие механизм блокировки обратного хода 1097, который обеспечивает перемещение выталкивающего стержня 1010 в дистальном направлении и препятствует движению выталкивающего стержня 1010 в проксимальном направлении. В результате этого движения пусковая кнопка блокировки обратного хода 1100 выдвигается на проксимальном конце элементов бранши 59 и 60, и хирург может воспользоваться кнопкой, если во время работы необходимо втянуть пусковой механизм со сцепленной передачей 1060. По завершении работы механизм передачи к индикатору 1084 изменяет направление вращения по мере притягивания пускового механизма 1060. Вращение в обратном направлении приводит к деактивации механизма блокировки обратного хода 1097, инициирует втягивание пусковой кнопки блокировки обратного хода 1100 в браншу 6 и поворот пускового рычага с блокировкой обратного хода 1098 вправо, позволяя механизму передачи к индикатору 1084 непрерывно вращаться в обратном направлении.
Четвертая функция механизма передачи к индикатору 1084 состоит в том, что он получает момент от вращения ручки индикации втягивания 1096 вручную (по часовой стрелке, как показано на фиг.42), обеспечивающий втягивание пускового механизма 1060 с разблокированным механизмом блокировки обратного хода 1097. Это позволяет преодолеть застревание пускового механизма 1060, которое нельзя преодолеть при помощи комбинированной пружины натяжения/сжатия 1062. Ручное втягивание может применяться после частичного срабатывания пускового механизма 1060, в противном случае срабатывает механизм блокировки обратного хода 1097, который заставляет пусковую кнопку блокировки обратного хода 1100 втягиваться так, что она не позволяет перемещать пусковой рычаг с блокировкой обратного хода 1098 в сторону.
Перейдем к фиг.42-43. Механизм блокировки обратного хода 1097 включает доступный для хирурга пусковой рычаг с блокировкой обратного хода 1098, проксимальный конец которого функционально соединен с пусковой кнопкой блокировки обратного хода 1100, а дистальный конец соединен с крестовиной блокировки обратного хода 1102. Более конкретно, дистальный конец 1099 пускового рычага с блокировкой обратного хода 1098 сцепляется с крестовиной блокировки обратного хода 1102 при помощи стержня крестовины блокировки обратного хода 1104. Крестовина блокировки обратного хода 1102 перемещается в осевом направлении, сообщая вращение гильзе с криволинейным пазом 1106, которая фиксируется в осевом направлении с помощью элементов 59 и 90 и охватывает выталкивающий стержень 1010 в дистальном направлении относительно места соединения выталкивающего стержня 1010 и шарнирной муфты 1070 соединительной рейки 1074. Крестовина блокировки обратного хода 1102 сообщает продольное движение от пускового рычага с блокировкой обратного хода 1098 через ниппель гильзы с криволинейным пазом 1108 гильзе с криволинейным пазом 1106. Таким образом, продольное перемещение ниппеля гильзы с криволинейным пазом 1108 в скошенном пазу гильзы с криволинейным пазом 1106 заставляет вращаться гильзу с криволинейным пазом 1106.
Между проксимальным концом конструкции 1016 и гильзой с криволинейным пазом 1106 зажаты, соответственно, пружина сжатия механизма блокировки обратного хода 1110, пластина механизма блокировки обратного хода 1112 и кулачковый патрон механизма блокировки обратного хода 1114. Как показано на фигуре, проксимальное перемещение выталкивающего стержня 1010 заставляет пластину механизма блокировки обратного хода 1112 перевернуться, что обеспечивает более плотный фрикционный контакт с выталкивающим стержнем 1010, что препятствует дальнейшему перемещению выталкивающего стержня 1010 в проксимальном направлении.
Поворот пластины механизма блокировки обратного хода 1112 осуществляется аналогично повороту фиксатора дверцы решетки, который удерживает дверцу решетки в открытом положении, когда гильза с криволинейным пазом 1106 подходит близко к кулачковому патрону механизма блокировки обратного хода 1114. Более конкретно, пружина сжатия механизма блокировки обратного хода 1110, воздействуя на верхнюю поверхность пластины 1112, переворачивает пластину механизма блокировки обратного хода 1112, переводя ее в закрытое положение. Вращаясь, гильза с криволинейным пазом 1106 инициирует криволинейное перемещение кулачкового патрона 1114 в дистальном направлении, в результате чего верхняя часть пластины механизма блокировки обратного хода 1112 прижимается в дистальном направлении, преодолевая силу воздействия пружины сжатия 1110, и таким образом пластина механизма блокировки обратного хода 1112 встает в перпендикулярное, разблокированное положение, позволяющее втягивать выталкивающей стержень 1010 в проксимальном направлении.
Как показано на фиг.43, тяговый смещающий механизм 1078 включает предохранитель 1116, на котором есть выступающий в дистальном направлении узкий кончик 1118 и выступающий справа боковой стержень 1120, размещенный на проксимальном конце предохранителя и вставленный в отверстие 1076 в верхней части 230 пускового устройства 20. С правой стороны пускового устройства 20 боковой стержень 1120 принимает смещающий элемент, представленный в виде смещающего колеса 1122. По мере того как пусковое устройство 20 перемещается вперед и назад, смещающее колесо 1122 проходит по дуге, приближаясь к правой половине элемента 59 бранши 6, в дистальной части выходя за пределы смещающей направляющей 1124, встроенной в правую половину элемента бранши 59. Смещающее колесо 1122 предпочтительно должно быть выполнено из упругого фрикционного материала, который позволит осуществлять вращение против часовой стрелки (если смотреть слева) на боковом стержне 1120 предохранителя 1116, смещая таким образом дистально выступающий узкий кончик 1118 в направлении вниз, на центральную направляющую дорожку 1075 ближайшего соединительного элемента 1072a-d, обеспечивая таким образом сцепление с соединительной рейкой 1074.
При отпускании пускового устройства 20 смещающее колесо 1122 обеспечивает тяговое смещение предохранителя 1116 в противоположном направлении, вынимая узкий кончик 1118 из центральной направляющей дорожки 1075 соединительной рейки 1074. Для разъединения узкого кончика 1118 и соединительной рейки в условиях высокой нагрузки и практически дистального хода предохранителя 1116 правая сторона предохранителя 1116 поднимается на проксимальную и обращенную вовне скошенную поверхность 1126 в правой части замыкающей крестовины 250 для извлечения узкого кончика 1118 из центральной направляющей дорожки 1075. При отпускании пускового устройства 20 в любой момент до или после завершения полного хода, смещающее колесо 1122 позволяет поднимать и извлекать узкий кончик 1118 из центральной направляющей дорожки 1075. Несмотря на то что на фигуре показано смещающее колесо 1122, необходимо понимать, что форма смещающего элемента или колеса 1122 представлена в иллюстративных целях и может варьироваться, а смещающий элемент может иметь любую форму, позволяющую использовать силу трения или тяги для работы концевого зажима 12.
Различные варианты осуществления хирургического инструмента 10 оснащены средствами регистрации условий работы инструмента в один или несколько моментов времени. На фиг.44 представлена блок-схема системы 2000 регистрации параметров работы инструмента 10. Необходимо понимать, что такая система 2000 может использоваться в вариантах осуществления инструмента 10, оснащенных электроприводом, например, в вариантах осуществления, описанных выше и показанных на фиг.1-40, а также в вариантах осуществления инструмента 10 с механическим приводом, например, в вариантах, описанных выше и показанных на фиг.41-43.
Система 2000 может включать различные датчики 2002, 2004, 2006, 2008, 2010 и 2012 для регистрации параметров работы инструмента. Датчики могут быть установлены, например, на инструменте 10 или внутри него. В различных вариантах осуществления могут использоваться специальные датчики, обеспечивающие вывод данных только для системы 2000, или датчики двойного назначения, выполняющие другие функции в инструменте 10. Например, датчики 110, 130 и 142, как описано выше, также могут передавать данные в систему 2000.
Каждый датчик напрямую или опосредованно передает сигнал в запоминающее устройство 2001, которое регистрирует сигналы, как подробно описано ниже. В качестве запоминающего устройства 2001 может использоваться любое устройство с возможностью хранения или регистрации сигналов датчиков. Например, в качестве запоминающего устройства 2001 может использоваться микропроцессор, электрически программируемое ПЗУ (EEPROM) или любое другое подходящее устройство хранения данных. Запоминающее устройство 2001 может регистрировать сигналы, передаваемые датчиками, любым подходящим для этого способом. Например, в одном из вариантов осуществления запоминающее устройство 2001 регистрирует сигнал, поступающий от конкретного датчика, при изменении состояния сигнала. В другом варианте осуществления запоминающее устройство 2001 регистрирует состояние системы 2000, то есть сигналы всех датчиков, входящих в состав системы 2000, когда изменяется состояние сигнала одного из датчиков. Таким образом, возможно выполнение моментального снимка состояния инструмента 10. В различных вариантах осуществления изобретения запоминающее устройство 2001 и/или датчики могут использовать однопроводные каналы производства компании DALLAS SEMICONDUCTOR, например, 1-WIRE EEPROM.
В различных вариантах осуществления изобретения запоминающее устройство 2001 имеет внешний доступ, что позволяет использовать внешнее устройство, например, компьютер, для доступа к параметрам работы инструмента, хранящимся в запоминающем устройстве 2001. Например, запоминающее устройство 2001 может иметь порт передачи данных 2020. Порт передачи данных 2020 обеспечивает передачу сохраненных параметров работы инструмента в соответствии с любым протоколом проводной или беспроводной связи в последовательном или параллельном формате. Запоминающее устройство 2001 также может включать сменный носитель 2021 в дополнение или вместо внешнего порта 2020. В качестве сменного носителя 2021 может использоваться любое подходящее для этих целей устройство хранения данных, которое может быть извлечено из инструмента 10. Например, в качестве сменного носителя 2021 может использоваться флэш-память любого подходящего типа, такая как карта памяти стандарта PCMCIA (PCMCIA-плата), карта CompactFlash, карта MULTIMEDIA, карта FLASHMEDIA и т.д. В качестве сменного носителя 2021 также могут использоваться различные дисковые накопители, например, портативный жесткий диск, компакт-диск (CD), цифровой видеодиск (DVD) и т.д.
Датчик закрывающего пускового устройства 2002 контролирует состояние закрывающего пускового устройства 18. На фиг.45 и 46 представлен пример варианта осуществления датчика закрывающего пускового устройства 2002. На фиг.45 и 46 датчик закрывающего пускового устройства 2002 размещен между закрывающим пусковым устройством 18 и шарнирным стержнем 252. Необходимо понимать, что во время прижимания закрывающего пускового устройства 18 к пистолетной рукоятке 26 закрывающее пусковое устройство 18 воздействует с определенным усилием на шарнирный стержень 252. Датчик 2002 регистрирует усилие и в ответ на него генерирует сигнал, например, как описано выше в отношении датчика 110 и показано на фиг.10A и 10B. В различных вариантах осуществления изобретения в качестве датчика закрывающего пускового устройства 2002 может использоваться цифровой датчик, который показывает только то, приведено ли закрывающее пусковое устройство 18 в действие или нет. В различных вариантах осуществления изобретения в качестве датчика закрывающего пускового устройства 2002 может использоваться аналоговый датчик, который показывает усилие, воздействующее на закрывающее пусковое устройство 18 и/или положение закрывающего пускового устройства 18. Если в качестве датчика закрывающего пускового устройства 2002 используется аналоговый датчик, по логике между датчиком 2002 и запоминающим устройством 2001 нужно разместить аналого-цифровой преобразователь. Однако необходимо понимать, что датчик закрывающего пускового устройства 2002 может быть выполнен в любой форме, подходящей для этих целей, и может быть размещен в любом подходящем месте, позволяющем регистрировать параметры работы закрывающего пускового устройства.
Датчик закрытия упорной пластины 2004 контролирует закрытие упорной пластины 24. На фиг.47 представлен пример варианта осуществления датчика закрытия упорной пластины 2004. Датчик 2004 установлен рядом или внутри овальных отверстий 1006 канала для скоб 22. При закрытии упорной пластины 24 шарнирные стержни упорной пластины 25 скользят в овальных отверстиях 1006, контактируя с датчиком 2004 и заставляя датчик 2004 генерировать сигнал, показывающий, что упорная пластина 24 находится в закрытом положении. В качестве датчика 2004 может использоваться цифровой или аналоговый датчик любого типа, подходящего для этих целей, в том числе датчик обнаружения и т.д. Необходимо понимать, что если в качестве датчика закрытия упорной пластины 2004 используется аналоговый датчик, по логике между датчиком 2004 и запоминающим устройством 2001 нужно разместить аналого-цифровой преобразователь.
Как показано на фигуре, тензодатчик закрытия упорной пластины 2006 размещается на внутренней нижней поверхности канала для скоб 22. На практике датчик 2006 может контактировать с нижней стороной картриджа со скобами 34 (не показан на фиг.46). При закрытии упорная пластина 24 воздействует на картридж со скобами 34 с определенным усилием, которое передается датчику 2006. В ответ на это датчик 2006 генерирует сигнал. Сигнал может быть аналоговым и пропорциональным усилию, с которым картридж со скобами 34 воздействует на датчик 2006 при закрытии упорной пластины 24. Как показано на фиг.44, аналоговый сигнал подается в аналого-цифровой преобразователь 2014, который в свою очередь перед подачей сигнала в запоминающее устройство 2001 преобразует его из аналоговой в цифровую форму. Необходимо понимать, что варианты осуществления изобретения, в которых в качестве датчика 2006 используется цифровой или бинарный датчик, могут не предусматривать в составе аналого-цифрового преобразователя 2014.
Датчик пускового устройства 110 контролирует положение и/или состояние пускового механизма 20. В вариантах осуществления хирургического инструмента с механическим двигателем датчик пускового устройства может попутно функционировать в качестве датчика двигателя 110, описанного выше. Кроме того, датчик пускового устройства 110 может быть выполнен в любой из описанных выше форм. Он также может быть цифровым или аналоговым. На фиг.45 и 46 представлен дополнительный вариант осуществления датчика пускового устройства 110. На фиг.45 и 46 датчик пускового устройства размещен между пусковым устройством 20 и шарнирным стержнем пускового устройства 96. При натяжении пусковое устройство 20 воздействует на шарнирный стержень пускового механизма 96 с определенным усилием, регистрируемым датчиком 110. Как показано на фиг.44, в таких вариантах осуществления изобретения, в которых передача данных датчика пускового устройства 110 осуществляется в аналоговой форме, по логике между датчиком пускового устройства 110 и запоминающим устройством 2001 нужно установить аналого-цифровой преобразователь 2016.
Датчик положения скальпеля 2008 контролирует положение скальпеля 32 или режущей поверхности 1027 в канале для скоб 22. На фиг.47 и 48 представлены варианты осуществления датчика положения скальпеля 2008, которые могут использоваться совместно с валом с механическим приводом 8 и концевым зажимом 12, показанными на фиг.41. Датчик 2008 включает магнит 2009, соединенный с выталкивающим стержнем 1022 хирургического инструмента 10. Спиральная пружина 2011 располагается вокруг выталкивающего стержня 1022, например, вдоль продольного углубления 1014 рассекающего элемента 1012 (см. фиг.41). По мере перемещения скальпеля 32 и режущей поверхности 1027 по каналу для скоб 22 выталкивающий стержень 1022 и магнит 2009 совершают возвратно-поступательное движение в спиральной пружине 2011. Такое движение относительно спиральной пружины создает спиральной пружине напряжение, пропорциональное положению выталкивающего стержня внутри спиральной пружины и режущей кромки 1027 в канале для скоб 22. Напряжение передается в запоминающее устройство 2001, например, через аналого-цифровой преобразователь 2018.
В различных вариантах осуществления изобретения датчик положения скальпеля 2008 может быть заменен серией цифровых датчиков (не показаны), размещенных в различных точках внутри вала 8. Цифровые датчики могут контролировать элементы выталкивающего стержня 1022, например, магнит 2009, при прохождении этого элемента по валу 8. Положение выталкивающего стержня 1022 внутри вала 8 и при выдвижении, а также положение скальпеля 32 в канале для скоб 22 приблизительно соответствует положению последнего сработавшего датчика.
Необходимо понимать, что положение скальпеля регистрируется в вариантах осуществления инструмента 10 с концевым зажимом 12 и валом 8 с поворотным приводом, например, как описано выше и показано на фиг.3-6. Энкодер, например, энкодер 268, может генерировать сигнал, пропорциональный углу вращения винтового вала 36 или любого другого приводного вала или передаточного устройства. Так как вращение вала 36 или любого другого приводного вала или передаточного устройства пропорционально движению скальпеля 32 по каналу 22, сигнал, генерируемый энкодером 268, также пропорционален перемещению скальпеля 32. Таким образом, данные энкодера 268 могут передаваться в запоминающее устройство 2001.
Датчик наличия картриджа 2010 контролирует наличие картриджа со скобами 34 в канале для скоб 22. В инструментах с механическим приводом датчик наличия картриджа 2010 также может функционировать в качестве датчика блокировки картриджа 136, описанного выше и показанного на фиг.11. На фиг.50 и 51 представлен вариант осуществления датчика наличия картриджа 2010. В представленном варианте осуществления изобретения датчик наличия картриджа 2010 имеет два контакта - 2011 и 2013. В случае отсутствия картриджа 34 контакты 2011 и 2013 образуют разомкнутую цепь. При наличии картриджа 34 магазин 1028 картриджа со скобами 34 взаимодействует с контактами 2011 и 2013, образуя замкнутую цепь. При разомкнутой цепи датчик 2010 передает логический ноль. При замкнутой цепи датчик 2010 передает логическую единицу. Данные с датчика 2010 передаются в запоминающее устройство 2001, как показано на фиг.44.
Датчик состояния картриджа 2012 контролирует расход скоб в картридже 34, вставленном в канал для скоб 22. При продвижении по концевому зажиму 12 скальпель 32 толкает салазки 33, которые выталкивают скобы из картриджа. Затем скальпель 32 возвращается в исходное положение, оставляя салазки 33 на дистальном конце картриджа. Без направляющих салазок 33 скальпель 32 может падать в блокировочный карман 2022. Датчик 2012 контролирует наличие скальпеля 32 в блокировочном кармане 2022, что косвенно свидетельствует о том, что скобы в картридже 34 закончились. Необходимо понимать, что в различных вариантах осуществления изобретения датчик 2012 непосредственно контролирует нахождение салазок на проксимальном конце картриджа 34. Таким образом, отсутствует необходимость в том, чтобы скальпель 32 падал в блокировочный карман 2022.
На фиг.52A и 52B представлена последовательность операций 2200 для вариантов осуществления хирургического инструмента 10, используемого в качестве эндокатера с возможностью регистрации параметров работы инструмента в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения. Как показано в элементе 2202, упорная пластина 24 инструмента 10 может быть закрыта. Это приводит к изменению состояния датчика закрывающего пускового устройства 2002 и/или датчика закрытия упорной пластины 2006. В ответ запоминающее устройство 2001 регистрирует состояние всех датчиков в системе 2000, как показано в блоке 2203. Как показано в блоке 2204, инструмент 10 может быть введен в тело пациента. После введения инструмента в тело пациента упорная пластина 24 может быть открыта и закрыта, как показано в блоке 2206, например, для выполнения манипуляций с тканями на операционном поле. Каждое открытие и закрытие упорной пластины 24 вызывает изменение состояния датчика закрывающего пускового устройства 2002 и/или датчика закрытия упорной пластины 2004. В ответ запоминающее устройство 2001 регистрирует состояние системы 2000, как показано в блоке 2205.
Как показано в блоке 2208, ткань фиксируется для последующего рассечения и сшивания скобами. Если упорная пластина 24 не закрыта, в соответствии с блоком принятия решений 2210 требуется дальнейшая фиксация. Если упорная пластина 24 закрыта, то датчики 2002, 2004 и/или 2006 изменяют состояние, заставляя запоминающее устройство 2001 регистрировать состояние системы, как показано в блоке 2213. Регистрация данных включает регистрацию данных давления при закрытии, полученных от датчика 2006. Как показано в блоке 2212, далее выполняется рассечение и сшивание скобами. Датчик пускового устройства 110 изменяет состояние по мере натяжения пускового устройства 20 в направлении пистолетной рукоятки 26. Кроме того, при перемещении скальпеля 32 по каналу для скоб 22 датчик положения скальпеля 2008 изменяет состояние. В ответ запоминающее устройство 2001 регистрирует состояние системы 2000 в соответствии с пунктом 2213.
По завершении операции рассечения и сшивания скобами скальпель 32 возвращается в исходное положение. Так как скобы в картридже 34 закончились, скальпель 32 может провалиться в блокировочный карман 2022, в результате чего изменяется состояние датчика состояния картриджа 2012, побуждая запоминающее устройство 2001 регистрировать состояние системы 2000, как показано в блоке 2215. После этого упорная пластина 24 разблокируется, освобождая ткань. Данное действие может вызвать изменения состояния одного или нескольких датчиков, а именно, датчика закрывающего пускового устройства 2002, датчика закрытия упорной пластины 2004 и тензодатчика закрытия упорной пластины 2006, в результате чего происходит регистрация состояния системы 2000, как показано в блоке 2217. После освобождения ткани упорная пластина 24 снова может быть закрыта, как показано в блоке 2220. Это вызывает другое изменение состояния по меньшей мере у датчиков 2002 и 2004, что, в свою очередь, побуждает запоминающее устройство 2001 регистрировать состояние системы, как показано в блоке 2219. Затем, инструмент 10 извлекается из полости организма пациента, как показано в блоке 2222.
Если во время операции возникает необходимость повторного использования инструмента 10, как показано в блоке 2224, необходимо открыть упорную пластину, инициируя регистрацию состояния системы, как показано в блоке 2223. Использованный картридж 34 необходимо извлечь из концевого зажима 12, как показано в блоке 2226. Это вызывает изменение состояния датчика наличия картриджа 2010, что, в свою очередь, инициирует регистрацию состояния системы, как показано в блоке 2225. В соответствии с элементом 2228, нужно вставить другой картридж 34. Это вызывает изменение состояния датчика наличия картриджа 2010, что, в свою очередь, инициирует регистрацию состояния системы, как показано в блоке 2227. Если другой картридж 34 является новым, то, согласно блоку принятия решений 2230, это также вызывает изменение состояния датчика состояния картриджа 2012. В таком случае состояние системы регистрируется, как показано в блоке 2231.
На фиг.53 представлен пример распределения памяти 2300 запоминающего устройства 2001 в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения. Схема распределения памяти 2300 состоит из ряда столбцов 2302, 2304, 2306, 2308, 2310, 2312, 2314, 2316, и строк (не обозначены). В столбце 2302 указан номер события для каждой строки. В других столбцах представлены выходные данные одного из датчиков системы 2000. Данные от всех датчиков, сохраненные в определенный момент времени, могут быть записаны в одной строке под одним и тем же номером события. Таким образом, каждая строка отражает событие, в котором зарегистрированы один или несколько сигналов датчиков системы 2000.
В столбце 2304 приведены данные нагрузки закрытия, зарегистрированные при каждом событии. Они отражают выходные данные тензодатчика закрытия упорной пластины 2006. В столбце 2306 отражено положение рабочего хода. Данный столбец состоит из данных датчика положения скальпеля 2008. Например, совокупное перемещение скальпеля 32 можно разделить на части. Количество представленных столбцов 2306 может отражать количество частей, в которых в настоящий момент находится скальпель 32. Нагрузка при рабочем ходе представлена в столбце 2308. Эти данные получены от датчика пускового устройства 110. Положение скальпеля представлено в столбце 2310. Данные о положении скальпеля получены от датчика положения скальпеля 2008, как и данные по рабочему ходу. В столбце 2312 представлены данные о том, в каком положении находится упорная пластина 24 - в открытом или закрытом. Эти данные получены на основе сигналов датчика закрытия упорной пластины 2004 и/или тензодатчика закрытия упорной пластины 2006. Данные о наличии салазок 33 и состоянии картриджа 34 приведены в столбце 2314. Эти данные получены от датчика состояния картриджа 2012. Данные о наличии картриджа 34 представлены в столбце 2316. Эти данные получены от датчика наличия картриджа 2010. Необходимо понимать, что в запоминающем устройстве 2001 могут храниться и другие данные, отличные от тех, которые были использованы в примере, например, данные о начале и конце рабочего хода, например, полученные на основе сигналов датчиков 130 и 142.
На фиг.54 представлены различные варианты осуществления хирургического инструмента 300. Хирургический инструмент 300 может быть выполнен аналогично хирургическому инструменту 10, описанному выше, но, помимо прочего, включает съемный модуль статуса 302. Несмотря на то что на фиг.54 показано, что модуль статуса 302 прикреплен снаружи к нижней части элемента 60 бранши 6, необходимо понимать, что модуль статуса 302 может быть прикреплен к хирургическому инструменту 300 в любой подходящей точке. В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения, бранша 6 хирургического инструмента 300 имеет углубление, вмещающее модуль статуса 302.
Хирургический инструмент 300 включает множество датчиков 304 (схематически изображенных на фиг.55), при этом множество датчиков 304 включает, например, датчик угла сочленения, датчик положения упорной пластины, датчик картриджа, датчик закрывающего пускового устройства, датчик силы закрытия, датчик силы срабатывания, датчик положения скальпеля, датчик состояния блокировки или комбинацию этих датчиков. Каждый датчик 304 может иметь электрическое сообщение с различными контактами 306 (схематически изображены на фиг.55), размещенными рядом с наружной поверхностью хирургического инструмента 300.
Датчики 304 могут быть выполнены в любой подходящей для этого форме. Например, датчик угла сочленения может быть выполнен, например, в виде потенциометра, который включает элемент контроля сочленения 16 и генерирует сигнал, информирующий об относительном угле сочленения концевого зажима 12. Датчик положения упорной пластины может быть выполнен, например, в виде датчика закрытия упорной пластины 2004, описанного выше, датчик картриджа может быть выполнен, например, в виде датчика наличия картриджа 2010, описанного выше, датчик закрывающего пускового устройства может быть выполнен, например, в виде датчика закрывающего пускового устройства 2002, описанного выше, датчик силы закрытия может быть выполнен, например, в виде тензодатчика закрытия упорной пластины 2006, описанного выше, датчик силы срабатывания может быть выполнен, например, в виде датчика пускового устройства 110, описанного выше, датчик положения скальпеля может быть выполнен, например, в виде датчика положения скальпеля 2008, описанного выше, а датчик состояния блокировки может быть выполнен, например, в виде датчика блокировки картриджа 136 или датчика наличия картриджа 2010, описанного выше. Различные варианты осуществления хирургических инструментов описаны в заявке на патент США с серийным № 11/343803 «ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ РЕГИСТРАЦИИ ДАННЫХ», содержание которой полностью включено в настоящий документ путем ссылки.
В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения, модуль статуса 302 состоит из корпуса 308, обеспечивающего съемное соединение с хирургическим инструментом 300. Модуль статуса 308 включает множество контактов 310 (схематически изображены на фиг.55), при этом каждый отдельный контакт 310 может иметь электрическую связь с различными датчиками 304 хирургического инструмента 300, когда корпус 308 прикреплен к хирургическому инструменту 300. Например, когда модуль статуса 302 прикреплен к хирургическому инструменту 300, каждый контакт 310 модуля статуса 302 совмещается с соответствующим контактом 306 хирургического инструмента 300, таким образом, каждый контакт 310 модуля статуса 302 вступает в электрическое соединение с различными датчиками 304.
Модуль статуса 302 также включает цепь 312 (схематически изображена на фиг.55), связанную по меньшей мере с одним из контактов 310, и множество индикаторов 314 (схематически изображены на фиг.55). По меньшей мере один из индикаторов 314 электрическим образом связан с цепью 312. Цепь 312 представляет собой цепь управления и предназначена для управления по меньшей мере одним из индикаторов 314. В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения, цепь 312 может также включать, как схематически изображено на фиг.55, выключатель 316, счетчик 318, трансмиттер 320 или их комбинацию.
Выключатель 316 электрическим образом связан по меньшей мере с одним из индикаторов 314 и может служить для отключения соответствующего индикатора 314, электрическим образом связанного с выключателем. В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения, выключатель 316 может являться частью модуля статуса 302, а не цепи 312, или частью хирургического инструмента 300, а не модуля статуса 302. В таких вариантах осуществления выключатель 316 имеет электрическую связь с цепью 312.
Счетчик 318 может использоваться для определения количества срабатываний, количества оставшихся срабатываний, время ожидания после сшивания и т.д. В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения, счетчик 318 может являться частью модуля статуса 302, а не цепи 312. В соответствии с другими вариантами осуществления изобретения, счетчик 318 может являться частью хирургического инструмента 300, а не модуля статуса 302. В таких вариантах осуществления счетчик 318 имеет электрическую связь с цепью 312.
Трансмиттер 320 предназначен для беспроводной передачи информации от множества датчиков 304 к беспроводному приемнику (не показан), связанному с монитором (не показан), экран которого пользователь хирургического инструмента 300 может наблюдать во время выполнения операции. Беспроводная передача информации может осуществляться непрерывно или периодически. Отображаемая информация может содержать, например, информацию о ходе процесса, информацию о сжимающей нагрузке, информацию о нагрузке на скальпель, количество срабатываний, продолжительность операции, время ожидания сжатия и т.д. В соответствии с другими вариантами осуществления изобретения, трансмиттер 320 может являться частью модуля статуса 302, а не цепи 312, или частью хирургического инструмента 300, а не модуля статуса 302. В таких вариантах осуществления изобретения трансмиттер 320 имеет электрическую связь с цепью 312.
На фиг.56-58 представлены различные варианты осуществления модуля статуса 302. Как показано на фигурах, модуль статуса 302 может включать индикаторы разных типов 314. В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения, в качестве индикаторов 314 могут использоваться один или несколько визуальных индикаторов, например, светоизлучающий диод, многоцветный светоизлучающий диод, дисплей или их комбинация. В качестве дисплея может использоваться, например, алфавитно-цифровой дисплей, точечно-матричный дисплей, жидкокристаллический дисплей и т.д. В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения, по меньшей мере один из индикаторов 314 может быть представлен звуковым индикатором, например, устройством с аудиовыходом. Устройство с аудиовыходом может быть выполнено, например, в виде динамика, и может иметь электрическую связь с выключателем 316. В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения, индикаторы 314 могут включать по меньшей мере один визуальный индикатор и по меньшей мере один звуковой индикатор.
На практике индикаторы 314 могут обеспечивать для пользователя хирургического инструмента 300 визуальную и звуковую обратную связь. Например, как показано на фиг.56, индикатор 314 (например, светоизлучающий диод) может передавать информацию о нахождении закрывающего пускового устройства 18 в зафиксированном положении, об истечении заданного периода ожидания после сшивания, об установке картриджа со скобами 34 и т.д. Различные индикаторы 314 могут излучать свет разных цветов. На фиг.56 и 57 штриховкой разного вида обозначены разные цвета. Индикатор 314 (например, многоцветный светоизлучающий диод) может использоваться для индикации разных статусов какой-либо функции хирургического инструмента 300. Например, для индикации статуса картриджа со скобами 34 многоцветный светоизлучающий диод может излучать зеленый свет в том случае, если в канал 22 загружен новый картридж со скобами 34, желтый свет, если в канале 22 находится израсходованный картридж со скобами 34, и красный свет, если в канале 22 отсутствует картридж со скобами 34. Аналогичным образом, для индикации статуса режущего усилия, производимого хирургическим инструментом 300, многоцветный светоизлучающий диод может излучать зеленый свет в том случае, если производимое режущее усилие находится в пределах нормального диапазона, желтый свет, если производимое режущее усилие повышается, или красный свет, если производимое режущее усилие находится в диапазоне высоких значений. Очевидно, что индикаторы 314 могут использоваться для индикации разных статусов других функций хирургического инструмента 300, например, для индикации уровня заряда батареи.
Как показано на фиг.56, ряд индикаторов 314 (например, светоизлучающих диодов) может использоваться для индикации движения скальпеля 32, доли в процентах от производимого максимального закрывающего усилия, доли в процентах от производимого максимального усилия срабатывания, фактического угла сочленения концевого зажима 12 и т.д. Такая индикация снабжает пользователя хирургического инструмента 300 информацией по усилиям, прилагаемым к хирургическому инструменту 300 в работе, и информацией относительно того, насколько близок хирургический инструмент 300 в процессе работы к максимальному уровню производительности. Несмотря на то что на фиг.56 показан только один ряд индикаторов 314, необходимо понимать, что модуль статуса 302 может содержать любое количество рядов индикаторов 314.
Как показано на фиг.57, модуль статуса 302 может включать индикаторы 314 (например, светоизлучающие диоды), расположенные в форме двух колец. В таких вариантах осуществления модуль статуса 302 может одновременно передавать больше информации пользователю хирургического инструмента 300, чем модуль статуса 302, показанный на фиг.56. Несмотря на то что на фиг.57 показан вариант расположения индикаторов в форме двух колец, необходимо понимать, что модуль статуса 302 может включать любое количество индикаторов 314, расположенных в любом виде. Например, модуль статуса 302 может включать индикаторы 314, расположенные в форме пирамиды.
Как показано на фиг.58, индикаторы 314 модуля статуса 302 могут включать ряд светоизлучающих диодов и по меньшей мере один дисплей (например, жидкокристаллический дисплей). В таких вариантах осуществления изобретения модуль статуса 302 может одновременно передавать больше информации пользователю хирургического инструмента 300, чем модуль статуса 302, показанный на фиг.56 или 57. Например, светоизлучающие диоды способны представлять силу противодействия на упорной пластине 24 и картридже со скобами 22, уровень заряда батареи, угол сочленения и т.д., в виде столбчатой диаграммы. Дисплей отображает информацию об усилиях закрытия, усилиях срабатывания, количестве оставшихся срабатываний, времени ожидания после захвата ткани, ходе выполнения процедуры, угле сочленения и т.д., в цифровом виде. Различные хирургические инструменты описаны в заявке на патент США с серийным № 11/343545 «ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ С СИСТЕМОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ», содержание которой полностью включено в настоящий документ путем ссылки.
В различных вариантах осуществления изобретения, в дополнение к указанному выше, хирургический инструмент, например, хирургическое сшивающее устройство 300, может подвергаться стерилизации, например, до и/или после использования. По меньшей мере один из способов стерилизации, см. фиг.60, предполагает помещение системы в герметичный контейнер, такой как контейнер 301, при этом в некоторых вариантах осуществления в качестве контейнера может использоваться, например, пластиковый пакет или пакет из полиэтиленового волокна высокой плотности или материала Тайвек (TYVEK), с учетом того, что оболочка может иметь любую подходящую для этих целей форму. Затем контейнер и инструмент помещают в поле действия излучения, способного проникнуть в контейнер. В различных вариантах может использоваться различное излучение, например, гамма-излучение, рентгеновские лучи и/или электроны высокой энергии, то есть излучение, способное уничтожить бактерии на инструменте 300 и в контейнере 301. Герметично закрытый стерильный контейнер 301 сохраняет стерильность инструмента 300 до момента открытия контейнера в операционном зале или иной подходящей среде. Однако в некоторых случаях, когда для стерилизации инструмента 300 используется излучение, такое как гамма-излучение, излучение может повредить компоненты хирургического инструмента 300, в частности, электронные компоненты, например, запоминающие устройства и/или процессоры, вследствие чего нарушается правильная работа этих компонентов или они становятся непригодными для дальнейшего использования. В качестве по меньшей мере одного такого запоминающего устройства может использоваться запоминающее устройство 2001, как описано выше, где в результате воздействия излучения на запоминающее устройство 2001 по меньшей мере часть данных, содержащихся в карте распределения памяти 2300, может быть потеряна и/или повреждена. В некоторых случаях в процессе стерилизации облучением могут пострадать даже так называемые «радиационно-устойчивые» электронные компоненты. С учетом вышесказанного, для стерилизации всего инструмента 300 могут применяться альтернативные способы стерилизации, такие как стерилизация окисью этилена, перекисью водорода и/или паром. Однако в некоторых случаях такие альтернативные способы стерилизации не являются предпочтительными, в отличие от стерилизации облучением, по меньшей мере в отношении стерилизации концевого зажима хирургического инструмента.
В различных вариантах осуществления хирургический инструмент может состоять из первой и второй частей, которые могут легко соединяться и/или отсоединяться друг от друга. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения, помимо сказанного выше, первая часть включает браншу и концевой зажим хирургического сшивающего устройства, такие как бранша 6 и концевой зажим 12 хирургического сшивающего устройства 300, а вторая часть включает дополнительную прикрепляемую часть, например, модуль статуса 302, при этом первая и вторая части подвергаются стерилизации по отдельности. В некоторых вариантах осуществления изобретения бранша и концевой зажим хирургического сшивающего устройства проходят стерилизацию облучением, тогда как дополнительная прикрепляемая часть, в состав которой могут входить электронные и/или радиационно-чувствительные компоненты, подвергается стерилизации другого типа, например, стерилизации паром и/или окисью этилена. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения, как подробно описано ниже, первая и вторая части могут быть собраны и/или соединены после того, как первая и вторая части по отдельности прошли стерилизацию.
В различных вариантах осуществления изобретения (см. фиг.59) хирургический инструмент может быть представлен хирургическим инструментом 400 и дополнительным прикрепляемым модулем 402. В некоторых вариантах осуществления изобретения хирургический инструмент 400 может иметь полость 404, выполненную с возможностью вмещения по меньшей мере части модуля 402. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения модуль 402 может включать один или несколько выводов или контактов 403, которые могут взаимодействовать с одним или несколькими выводами или контактами (не показаны) хирургического инструмента 400 для сообщения между модулем 402 и хирургическим инструментом 400. Более конкретно, выводы или контакты хирургического инструмента 400 и модуля 402 могут быть связаны между собой так, что питание, аналоговые сигналы и/или цифровые сигналы могут передаваться от хирургического инструмента 400 к модулю 402 и наоборот. Перед установкой модуля 402 на хирургический инструмент 400, модуль 402 подвергается стерилизации, а затем помещается в стерильный контейнер. В некоторых вариантах осуществления изобретения модуль 402 может подвергаться стерилизации уже после помещения в контейнер. В любом случае, в дополнение к вышеуказанному, хирургический инструмент 400 может быть извлечен из стерильного контейнера, такого как контейнер 301, например, после стерилизации гамма-излучением, после чего модуль 402 может быть соединен с хирургическим инструментом 400. На практике, по меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения, модуль 402 может быть извлечен из стерильного контейнера или пакета 401 и помещен в полость 404 так, чтобы контакты или выводы 403 соединились с контактами или выводами хирургического инструмента 400.
В различных вариантах осуществления изобретения, в дополнение к указанному выше, первая часть хирургического инструмента, то есть бранша 6 и концевой зажим 12 хирургического инструмента 400, может быть извлечена из стерильного контейнера, тогда как по меньшей мере большая часть второй части хирургического инструмента, то есть модуля 402, может оставаться в стерильном контейнере. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения, пакет 401, например, может иметь перфорированное отверстие или разрез, так что выводы 403 модуля 402 могут по меньшей мере частично выступать наружу из пакета 401 и взаимодействовать с выводами хирургического инструмента 400. В некоторых вариантах осуществления выводы 403, благодаря особой конфигурации, прокалывают или прорезают пакет 401. По меньшей мере в одном из таких вариантов осуществления выводы 403, благодаря особой конфигурации, прокалывают пакет 401, если их прижать к поверхности пакета 401 с достаточным усилием. В некоторых вариантах осуществления изобретения пакет 401 может иметь особые ослабленные участки или риски, позволяющие легко отрывать часть пакета 401 по заданной траектории. В некоторых вариантах осуществления изобретения выводы 403 могут быть выполнены в виде штыревых контактов, а хирургический инструмент 400 может включать гнездовые контакты, при этом штыревые контакты могут быть вставлены в гнездовые контакты для создания электрической связи между ними. В различных вариантах осуществления изобретения, хотя это не показано на фигурах, дополнительный прикрепляемый модуль может содержать один или несколько гнездовых контактов, а хирургический инструмент может содержать один или несколько штыревых контактов, которые, благодаря особой конфигурации, могут прокалывать пакет 401, например, для взаимодействия с гнездовыми контактами модуля.
В любом случае, в дополнение к сказанному выше, первая часть, то есть бранша 6 и концевой зажим 12 хирургического инструмента 400, и вторая часть, то есть модуль 402, могут подвергаться стерилизации различными способами и доставляться в операционный зал в различных стерильных контейнерах. Таким образом, вторая часть, содержащая радиационно-чувствительные компоненты, может подвергаться стерилизации без применения облучения, а первая часть может проходить стерилизацию облучением без ущерба для хирургического инструмента. Однако в некоторых случаях такая стерилизация (без применения облучения) может оказаться недостаточной или неподходящей для стерилизации второй части хирургического инструмента. В таких случаях бактерии или другие загрязнения могут оставаться внутри контейнера или пакета 401, когда он поступает в операционный зал. Однако в разных вариантах осуществления изобретения пакет 401 и модуль 402 могут быть выполнены с такой возможностью, чтобы при надавливании выводы 403 прокалывали или разрывали только незначительную часть пакета 401. По меньшей мере в одном из таких вариантов осуществления изобретения бактерии или другие загрязнения, присутствующие в пакете 401, могут оставаться в пакете и не выходить из него после открытия.
В дополнение к указанному выше, в некоторых вариантах осуществления изобретения контейнер, в котором хранится вторая часть хирургического инструмента, благодаря особой конфигурации может быть выполнен с возможностью взаимодействия с первой частью хирургического инструмента так, что контейнер и первая часть хирургического инструмента могут ограничить или предотвратить миграцию бактерий и/или загрязняющих агентов, содержащихся в контейнере, если они присутствуют, и их попадание в организм пациента на операционном поле. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения (см. фиг.59) пакет 401 и модуль 402 могут быть выполнены с такой возможностью, что при введении в полость 404 хирургического инструмента 400 пакет 401 примыкает к боковым стенкам полости 404, образуя герметичное соединение или по меньшей мере преимущественно герметичное соединение с ними. В итоге по меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения удается предотвратить или по меньшей мере существенно снизить миграцию бактерий и/или загрязняющих агентов из полости пакета 401 на внешнюю поверхность хирургического инструмента 400. В различных вариантах осуществления изобретения модуль 402 и пакет 401 могут быть вставлены в полость 404 перед тем, как выводы 403 прокалывают пакет 401. Таким образом, отверстия в пакете 401 появляются только после того, как выводы 403 вступают во взаимодействие или по меньшей мере практически контактируют с выводами хирургического инструмента 400. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения место прокола может быть защищено, так что бактерии или загрязняющие агенты, присутствующие в герметично закрытом пакете 401, не попадают ни на один из участков хирургического инструмента 400, соприкасающихся с телом пациента. В некоторых вариантах осуществления изобретения пакет 401 и модуль 402 могут быть выполнены с возможностью плотной вставки или запрессовки в полость 403. Несмотря на то что на фигурах не показано, по меньшей мере в некоторых вариантах осуществления изобретения модуль 402 может включать один или несколько крепежных элементов или частей, которые, благодаря особой конструкции, обеспечивают соединение с хирургическим инструментом 400. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения крепежные элементы могут использоваться для прокола пакета 401, тогда как, например, в других вариантах осуществления изобретения крепежные элементы обеспечивают соединение с хирургическим инструментом 400, не требующее прокалывания пакета 401.
В различных вариантах осуществления изобретения первая часть хирургического инструмента доставляется в операционный зал, например, в первом герметично закрытом контейнере, а вторая часть хирургического инструмента доставляется во втором герметично закрытом контейнере, при этом вторая часть при использовании с первой частью может оставаться в герметично закрытом контейнере. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения первая часть может включать браншу и концевой зажим хирургического сшивающего устройства, а вторая часть может включать модуль, имеющий беспроводную связь с первой частью. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения модуль может содержаться в герметично закрытом пакете, таком как, например, пакет 401, при этом герметично закрытый пакет с модулем может быть помещен в полость, например, в полость 404, предусмотренную в хирургическом сшивающем устройстве. В различных вариантах осуществления изобретения модуль может быть снабжен передатчиком и/или приемником беспроводного сигнала, кроме того, хирургический инструмент также может включать передатчик и/или приемник беспроводного сигнала. Таким образом, связь модуля и хирургического сшивающего устройства может осуществляться с помощью беспроводной передачи или беспроводных сигналов. В итоге, по меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения пакет или оболочка, содержащая модуль, не требует прокалывания или разрезания для выполнения модулем предусмотренной функции или функций, будь то функция отображения информации, регистрации информации, поступающей от хирургического сшивающего устройства, и/или функция передачи информации хирургическому сшивающему устройству. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения модуль может включать источник питания, обеспечивающий модуль энергией, достаточной для выполнения заданных функций. В некоторых вариантах осуществления изобретения источник питания может быть заключен во вторую герметично закрытую оболочку с модулем. В любом случае, для работы передатчика и/или приемника беспроводных сигналов модуля, благодаря близости расположения модуля и хирургического сшивающего устройства в процессе использования, необходимо незначительное количество энергии, в особенности, если модуль по меньшей мере частично установлен внутри хирургического сшивающего устройства.
В некоторых вариантах осуществления изобретения вторая часть хирургического инструмента или модуль может не прикрепляться или не устанавливаться внутри первой части хирургического сшивающего устройства. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения модуль может оставаться в герметично закрытой оболочке и может быть размещен в любой удобной точке операционного зала так, чтобы модуль находился в непосредственной связи с первой частью хирургического инструмента. В итоге, в таких вариантах осуществления модуль, прошедший стерилизацию без применения облучения, может быть установлен на большем, по сравнению с различными описанными выше вариантами осуществления изобретения, расстоянии от пациента, благодаря чему снижается вероятность попадания бактерий и загрязняющих агентов в тело пациента. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения модуль и контейнер могут быть установлены на или внутри установочной станции. В некоторых вариантах осуществления установочная станция может включать передатчик и/или приемник беспроводных сигналов, таким образом, модуль и/или хирургический инструмент могут сообщаться по беспроводной связи с установочной станцией, а установочная станция может ретранслировать данные или информацию между модулем и хирургическим сшивающим устройством. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения, по аналогии с изложенным выше, вторая часть или модуль может включать один или несколько выводов или контактов, таких как, например, выводы 403, которые могут быть приспособлены для прокалывания контейнера, содержащего модуль, такого как, например, пакет 401, в целях сцепления с выводами или контактами установочной станции. По меньшей мере в одном из таких вариантов осуществления изобретения модуль может напрямую взаимодействовать с установочной станцией, которая включает передатчик и/или приемник беспроводных сигналов, которые, в свою очередь, обеспечивают беспроводную связь с первой частью хирургического инструмента. Различные хирургические инструменты описаны в заявке на патент США с серийным № 11/651771 «ПРОГРАММИРОВАНИЕ ХИРУРГИЧЕСКИХ ИНСТРУМЕНТОВ ПОСЛЕ СТЕРИЛИЗАЦИИ», содержание которой полностью включено в настоящий документ путем ссылки.
В некоторых вариантах осуществления изобретения хирургический инструмент может включать первую часть, стерилизуемую первым способом стерилизации - облучением, и вторую часть, стерилизуемую вторым способом стерилизации - гамма-излучением. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения для второго способа стерилизации - гамма-излучения - характерны меньшая интенсивность и/или меньшая продолжительность воздействия гамма-излучения по сравнению с интенсивностью и/или продолжительностью воздействия гамма-излучения первого способа стерилизации. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения вторая часть может включать электронные компоненты, такие как запоминающие устройства и процессоры и/или любые другие радиационно-чувствительные компоненты, которые хорошо переносят непродолжительное воздействие излучения низкой интенсивности. В различных вариантах осуществления изобретения первая часть может подвергаться стерилизации в первой герметично закрытой стерильной оболочке, а вторая часть стерилизуется во второй герметично закрытой стерильной оболочке, отдельно от первой части. В таких вариантах осуществления гамма-излучение применяется для стерилизации обеих, первой и второй, частей, хотя и в разной дозировке. В любом случае, первая и вторая части хирургического инструмента доставляются в операционный зал, где производится сборка, соединение или совмещение двух частей.
В некоторых вариантах осуществления изобретения хирургический инструмент может включать более двух частей, которые могут подвергаться стерилизации независимо друг от друга. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения хирургический инструмент может включать первую часть, стерилизуемую первым способом стерилизации и доставляемую в операционный зал в первой герметично закрытой стерильной оболочке, вторую часть, стерилизуемую вторым способом стерилизации и доставляемую в операционный зал во второй герметично закрытой стерильной оболочке, и третью часть, стерилизуемую третьим способом и доставляемую в операционный зал в третьей герметично закрытой стерильной оболочке. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения первая часть включает концевой зажим хирургического инструмента, например, концевой зажим 12 хирургического инструмента 300, вторая часть включает рукоятку, например, браншу 6, а третья часть включает дополнительный прикрепляемый модуль, например, модуль 402. В некоторых вариантах осуществления изобретения, в дополнение к сказанному выше, для стерилизации первой части применяется способ стерилизации гамма-излучением, для стерилизации второй части применяется способ стерилизации гамма-излучением меньшей интенсивности и/или с меньшей продолжительностью воздействия, чем в первом способе стерилизации, а для стерилизации третьей части применяется нерадиационный способ стерилизации. В любом случае, при сборке хирургического инструмента одна или несколько частей могут оставаться в герметично закрытых оболочках и/или могут быть частично извлечены из этих оболочек.
Несмотря на то что данное изобретение было проиллюстрировано с помощью различных вариантов осуществления и указанные варианты осуществления были описаны достаточно подробно, заявитель не имеет намерения сократить или иным образом ограничить сферу действия изобретения. Дополнительные преимущества и модификации могут быть очевидными для специалистов в данной области. Кроме того, несмотря на то что варианты осуществления изобретения в настоящей заявке описаны применительно к эндоскопическому рассекающему и сшивающему инструменту, другие варианты осуществления могут рассматриваться применительно к иным подходящим медицинским устройствам. Поскольку в описании настоящего изобретения представлены примеры вариантов осуществления, настоящее изобретение может быть модифицировано в рамках сущности и объема описания. Настоящая заявка охватывает все возможные вариации, способы применения или модификации изобретения, соответствующие его основным принципам. Кроме того, настоящая заявка охватывает такие отклонения от настоящего описания, которые подпадают под известную или общепринятую практику в области техники, к которой принадлежит настоящее изобретение.
В дополнение к изложенному выше, различные варианты осуществления настоящего изобретения описаны выше применительно к хирургическим инструментам режущего типа. Однако необходимо отметить, что в других вариантах осуществления стерилизованный хирургический инструмент, описанный в настоящей заявке, не обязательно должен принадлежать к хирургическим инструментам режущего типа. Например, это может быть нережущий эндоскопический инструмент, зажим, сшивающее устройство, устройство для наложения скоб, устройство обеспечения доступа, устройство доставки лекарственного препарата (средства генной терапии), энергетическое устройство, работающее на базе ультразвука, РЧ, лазера и т.д. В некоторых вариантах осуществления ультразвуковой инструмент может стерилизоваться и применяться в соответствии с вариантами осуществления, описанными в настоящей заявке. По меньшей мере в одном из таких вариантов осуществления ультразвуковой инструмент включает первую часть, состоящую из бранши и/или концевого зажима, и вторую часть, состоящую из радиационно-чувствительных электронных компонентов, которая может подвергаться стерилизации независимо от первой части. Различные ультразвуковые инструменты описаны в патенте США № 6063098 «АРТИКУЛЯЦИОННЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ХИРУРГИЧЕСКИЙ АППАРАТ» от 16 мая 2000 года, содержание которого полностью включено в настоящий документ путем ссылки. Несмотря на то что настоящее изобретение описано в настоящей заявке со ссылкой на конкретные варианты осуществления, допустимы различные модификации и дополнения указанных вариантов осуществления. Например, можно использовать различные рабочие инструменты. Кроме того, для изготовления конкретных компонентов, материал которых был указан в описании, могут быть использованы другие материалы. Представленное выше описание и приложенная формула изобретения охватывают все указанные изменения и дополнения.
В дополнение к сказанному выше необходимо отметить, что различные картриджи со скобами, описанные в настоящей заявке, являются предметами одноразового использования. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения израсходованный картридж со скобами или по меньшей мере частично израсходованный картридж со скобами необходимо извлечь из хирургического сшивающего устройства и заменить на другой картридж со скобами. В других различных вариантах осуществления изобретения картридж со скобами не подлежит извлечению и/или замене в процессе обычного использования хирургического инструмента, однако в некоторых случаях производится замена картриджа со скобами в процессе восстановления хирургического сшивающего устройства и/или сразу после этого, как подробно описано ниже. В различных вариантах осуществления изобретения картридж со скобами является частью одноразового загрузочного устройства или концевого зажима, которое также включает ячейку для картриджа со скобами, упорную пластину, режущий элемент и/или приводной элемент сшивающего устройства. По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения все или по меньшей мере часть загрузочного устройства или концевого зажима может иметь разъемное соединение с хирургическим инструментом и может быть сменной.
Описанные в настоящем документе устройства могут иметь конструкцию, предполагающую утилизацию после разового использования, или же их конструкция может предусматривать многоразовое использование. Однако в обоих случаях после по меньшей мере одного использования устройство после соответствующей обработки и восстановления может использоваться повторно. Восстановление может включать любое сочетание следующих этапов: разборку устройства, очистку или замену отдельных элементов и последующую сборку. В частности, устройство может быть разобрано, и любое количество определенных частей или компонентов устройства может быть выборочно заменено или удалено в любой комбинации. После очистки и/или замены отдельных частей устройство можно собрать заново для последующего использования в центрах реабилитации или в операционном блоке непосредственно перед операцией. Специалистам в данной области будет очевидно, что при восстановлении устройства могут использоваться различные способы разборки, очистки (замены) и повторной сборки. Использование таких способов, а также получаемое в результате восстановленное устройство входят в объем настоящего изобретения.
Любой патент, публикация или другая информация, которые полностью или частично включены в данный документ посредством ссылки, являются составной частью данного документа в той степени, в которой они не противоречат определениям, положениям и другой информации, представленной в настоящем документе. В связи с этим описание, представленное в настоящем документе, в той мере, в которой это необходимо, превалирует над любой информацией, противоречащей положениям настоящего документа, которая была включена в указанный документ путем ссылки.
Изобретение относится к медицине. Хирургический инструмент включает первую часть и вторую часть, которая может подвергаться стерилизации отдельно от первой части. Первая часть содержит упорную пластину, канал для картриджа со скобами и/или картридж со скобами и подвижный режущий элемент. Вторая часть содержит электронные компоненты. Электронные компоненты обеспечивают управление хирургическим инструментом и/или регистрацию данных, собранных в процессе работы хирургического инструмента. Первая часть может подвергаться стерилизации гамма-излучением. Вторая часть может подвергаться стерилизации любым другим подходящим способом паром, окисью этилена, озоном и/или перекисью водорода. Первая и вторая части могут подвергаться стерилизации независимо друг от друга и храниться в двух разных контейнерах. Вторая часть может храниться в герметично закрытом пакете и может включать электрический вывод, выполненный с возможностью прокалывания пакета для обеспечения сообщения с первой частью. 5 н. и 12 з.п. ф-лы, 60 ил.
1. Система хирургического сшивающего инструмента, содержащая:
первую часть, содержащую полость и по меньшей мере один первый электрический контакт;
вторую часть, находящуюся внутри герметично закрытого пакета, при этом указанная вторая часть имеет по меньшей мере один второй электрический контакт, выполненный с возможностью вскрытия указанного герметично закрытого пакета и размещения во взаимодействии с указанным первым электрическим контактом,
причем указанная полость выполнена с возможностью вмещать, по меньшей мере, часть указанной второй части и указанного герметичного пакета.
2. Система хирургического сшивающего инструмента по п.1, в которой указанная вторая часть содержит электронные компоненты, подверженные повреждению вследствие воздействия гамма-излучения в процессе стерилизации.
3. Система хирургического сшивающего инструмента по п.1, в которой указанная первая часть содержит упорную пластину и канал для картриджа со скобами.
4. Система хирургического сшивающего инструмента по п.1, в которой по меньшей мере одна из указанных первой и второй частей включает в себя по меньшей мере один крепежный элемент, выполненный с возможностью прикрепления указанной второй части к указанной первой части.
5. Система хирургического сшивающего инструмента по п.4, в которой указанный крепежный элемент выполнен с возможностью вскрытия указанного пакета.
6. Система хирургического сшивающего инструмента, содержащая:
первую часть, содержащую полость и по меньшей мере один первый электрический вывод;
вторую часть, находящуюся внутри герметично закрытой оболочки, при этом указанная вторая часть имеет по меньшей мере один второй электрический вывод, и по меньшей мере один из указанного первого электрического вывода и указанного второго электрического вывода выполнен с возможностью прокалывания указанной герметично закрытой оболочки для обеспечения связи между указанным первым электрическим выводом и указанным вторым электрическим выводом,
причем указанная полость выполнена с возможностью вмещать, по меньшей мере, часть указанной второй части и указанной герметичной оболочки.
7. Система хирургического сшивающего инструмента по п.6, в которой указанная вторая часть содержит электронные компоненты, подверженные повреждению вследствие воздействия гамма-излучения в процессе стерилизации.
8. Система хирургического сшивающего инструмента по п.6, в которой указанная первая часть содержит упорную пластину и канал для картриджа со скобами.
9. Система хирургического сшивающего инструмента по п.6, в которой по меньшей мере одна из указанной первой части и указанной второй части включает в себя по меньшей мере один крепежный элемент, выполненный с возможностью прикрепления указанной второй части к указанной первой части.
10. Система хирургического сшивающего инструмента по п.9, в которой указанная оболочка содержит пакет, и указанный крепежный элемент выполнен с возможностью прокалывания указанного пакета.
11. Система хирургического сшивающего инструмента, содержащая:
первую часть, содержащую полость и по меньшей мере один первый электрический контакт;
вторую часть, находящуюся внутри герметично закрытого контейнера, при этом указанная вторая часть содержит по меньшей мере один второй электрический контакт, и по меньшей мере один из указанного первого электрического контакта и указанного второго электрического контакта выполнен с возможностью вскрытия указанного герметично закрытого контейнера.
12. Система хирургического сшивающего инструмента по п.11, в которой указанная вторая часть содержит электронные компоненты, подверженные повреждению вследствие воздействия гамма-излучения в процессе стерилизации.
13. Система хирургического сшивающего инструмента по п.11, в которой указанная первая часть содержит упорную пластину и канал для картриджа со скобами.
14. Система хирургического сшивающего инструмента по п.11, в которой по меньшей мере одна из указанной первой части и указанной второй части включает в себя по меньшей мере один крепежный элемент, выполненный с возможностью прикрепления указанной второй части к указанной первой части.
15. Система хирургического сшивающего инструмента по п.14, в которой указанный крепежный элемент выполнен с возможностью вскрытия указанного контейнера.
16. Система хирургического сшивающего инструмента, содержащая:
первую часть, содержащую полость;
первое средство хранения для хранения указанной первой части в стерильных условиях;
вторую часть, причем указанная вторая часть содержит средство сигнальной связи для связи с указанной первой частью; и
второе средство хранения для хранения указанной второй части в стерильных условиях, причем упомянутая полость выполнена с возможностью вмещать, по меньшей мере, часть указанной второй части и указанного второго средства хранения;
причем указанное средство сигнальной связи содержит передатчик сигнала выполненный с возможностью осуществления связи с указанной первой частью посредством по меньшей мере одной беспроводной передачи данных.
17. Система хирургического сшивающего инструмента, содержащая:
первую часть, содержащую полость;
первое средство хранения для хранения указанной первой части в стерильных условиях;
вторую часть, причем указанная вторая часть содержит средство сигнальной связи для связи с указанной первой частью; и
второе средство хранения для хранения указанной второй части в стерильных условиях, причем упомянутая полость выполнена с возможностью вмещать, по меньшей мере, часть указанной второй части и указанного второго средства хранения;
причем указанное средство сигнальной связи выполнено с возможностью вскрытия указанного второго средства для хранения.
| US 5467911 A, 21.11.1995 | |||
| Приспособление в пере для письма с целью увеличения на нем запаса чернил и уменьшения скорости их высыхания | 1917 |
|
SU96A1 |
| US 6755195 B1, 29.06.2004 | |||
| АППАРАТ О.Б.ОСПАНОВА ДЛЯ КОМПРЕССИОННЫХ АНАСТОМОЗОВ | 1998 |
|
RU2128012C1 |
