機(jī)動(dòng)化的外科器械的制作方法
【專利說(shuō)明】機(jī)動(dòng)化的外科器械
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)為根據(jù)35U.S.C.§ 120 要求授予 David C.Yates、Thomas W.Huitema、Frederick E.Shelton, IV 以及 Brett E.Swensgard 的于 2011 年 2 月 7 日提交的名稱為“Motorized Surgical Instrument”的共同擁有、共同未決的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)13/021，876的權(quán)益的部分繼續(xù)專利申請(qǐng)，為根據(jù)35U.S.C.§ 120要求授予David C.Yates,Thomas ff.Huitema、Frederick E.Shelton, IV 以及 Brett E.Swensgard 的于 2008 年 9 月23日提交的名稱為“Motorized Surgical Instrument”的共同擁有的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)12/235,972的權(quán)益的繼續(xù)專利申請(qǐng)的美國(guó)專利公布N0.US-2011/0125177-A1，以及美國(guó)專利公布N0.US-2010/0076475-A1，這些專利申請(qǐng)的全部公開(kāi)內(nèi)容以引用的方式并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003]外科縫合器已在現(xiàn)有技術(shù)中使用，以同時(shí)在組織中切開(kāi)縱向切口并將成排的縫釘應(yīng)用到切口的相對(duì)側(cè)。此類器械通常包括一對(duì)協(xié)同工作的鉗口構(gòu)件，如果意圖將器械用于內(nèi)窺鏡式或腹腔鏡式應(yīng)用，則該一對(duì)協(xié)同工作的鉗口構(gòu)件能夠穿過(guò)管道通道。該鉗口構(gòu)件中的一者接收釘倉(cāng)，該釘倉(cāng)具有橫向間隔開(kāi)的至少兩排釘。另一鉗口構(gòu)件限定砧座，該砧座具有與倉(cāng)中的釘排對(duì)準(zhǔn)的釘成形凹坑。此類器械通常包括多個(gè)往復(fù)式楔形件，當(dāng)朝遠(yuǎn)側(cè)驅(qū)動(dòng)時(shí)，該多個(gè)往復(fù)式楔形件穿過(guò)釘倉(cāng)中的開(kāi)口并且接合支撐釘?shù)尿?qū)動(dòng)器，以實(shí)現(xiàn)釘朝著砧座擊發(fā)。
[0004]適用于內(nèi)窺鏡式應(yīng)用的外科縫合器的實(shí)例在已公布的名稱為“Surgicalstapling instrument having separate distinct closing and firing systems，，的美國(guó)專利申請(qǐng)公布N0.2004/0232196A1中有所描述，該專利公布的公開(kāi)內(nèi)容以引用方式并入本文。在使用中，臨床醫(yī)生能夠在組織上閉合縫合器的鉗口構(gòu)件，以在擊發(fā)之前定位組織。一旦臨床醫(yī)生已確定鉗口構(gòu)件正在正確地抓持組織，臨床醫(yī)生便可擊發(fā)外科縫合器，從而切斷和縫合組織。同時(shí)進(jìn)行切斷和縫合步驟避免了當(dāng)利用分別僅用于切斷或縫合的不同外科工具依次執(zhí)行此類動(dòng)作時(shí)可能產(chǎn)生的并發(fā)癥。
[0005]其中馬達(dá)為切割器械供電的馬達(dá)供電外科切割和緊固器械在本領(lǐng)域中是已知的，諸如在名稱為“Motor-driven surgical cutting and fastening instrument withtactile posit1n feedback”的已公布的美國(guó)專利申請(qǐng)公布N0.2007/0175962A1中有所描述，該專利申請(qǐng)以引用的方式并入本文。在該參考文獻(xiàn)中，柄部中的電池用于為馬達(dá)供電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在一個(gè)整體方面，本發(fā)明的實(shí)施例涉及機(jī)動(dòng)化的外科器械。該器械可為內(nèi)窺鏡式器械，諸如直線型內(nèi)切割器或圓形切割器，或腹腔鏡式器械。該器械可由用于緊固夾持在端部執(zhí)行器中的組織的釘和/或RF電極構(gòu)成。
[0007]本文所公開(kāi)的若干實(shí)施例與無(wú)繩馬達(dá)供電器械有關(guān)。在一個(gè)實(shí)施例中，器械包括與電池分隔開(kāi)的蓄電池充電裝置，當(dāng)需要時(shí)該蓄電池充電裝置向電動(dòng)馬達(dá)提供附加功率。蓄電池充電裝置可由電池首次充電。然后，可將其斷開(kāi)，直至需要蓄電池充電裝置提供附加功率時(shí)。這時(shí)，將蓄電池充電裝置與電池串聯(lián)連接，以向馬達(dá)提供附加功率。
[0008]在另一個(gè)實(shí)施例中，馬達(dá)可包括至少兩個(gè)線圈。在一種操作模式下，線圈串聯(lián)連接，并且在另一種操作模式下，線圈并聯(lián)連接。當(dāng)線圈串聯(lián)連接時(shí)，馬達(dá)可具有高速低扭矩輸出。當(dāng)線圈并聯(lián)連接時(shí)，馬達(dá)可具有低速高扭矩輸出。這樣，例如馬達(dá)可顯示出兩種操作模式，而器械不必具有多個(gè)馬達(dá)。
[0009]在另一個(gè)實(shí)施例中，器械利用可替換(可能是可再充電)電池組為馬達(dá)供電。電池組可包括多個(gè)電池單元。第一組電池單元可串聯(lián)連接于電池組中，并且第二組電池單元可串聯(lián)連接于電池組中，但在電池組內(nèi)，第一組不與第二組串聯(lián)連接。相反，器械可包括在柄部中連接的電池單元，例如當(dāng)將電池組安裝或置于器械中時(shí)將第一組與第二組串聯(lián)連接的電池單元。
[0010]本發(fā)明的這些和其他有益效果在以下描述中將顯而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0011]本文以舉例的方式結(jié)合以下附圖來(lái)描述本發(fā)明的各種實(shí)施例，其中:
[0012]圖1和圖2為根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的外科切割和緊固器械的透視圖；
[0013]圖3至圖5為根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的器械的端部執(zhí)行器和軸的分解圖；
[0014]圖6為根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的端部執(zhí)行器的側(cè)視圖；
[0015]圖7為根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的器械的柄部的分解圖；
[0016]圖8和圖9為根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的柄部的局部透視圖；
[0017]圖10為根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的柄部的側(cè)視圖；
[0018]圖11為根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的用于器械的電路的示意圖；
[0019]圖12至圖14和圖17為根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的用于為器械的馬達(dá)供電的電路的不意圖；
[0020]圖15為根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例不出充電管理電路的框圖；
[0021]圖16為根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例示出充電器基座的框圖；
[0022]圖18示出電池的典型功率曲線；
[0023]圖19A、圖19B、圖19C和圖20為根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的用于器械的電路的示意圖；
[0024]圖21和圖23為根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的器械的示意圖；和
[0025]圖22和圖24為根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的電池組的示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0026]圖1和圖2示出了根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的外科切割和緊固器械10。所示的實(shí)施例為內(nèi)窺鏡式器械，并且一般來(lái)講，本文所述的器械10的實(shí)施例為內(nèi)窺鏡式外科切割和緊固器械。然而，應(yīng)該指出的是，根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，所述器械可以是非內(nèi)窺鏡式外科切割和緊固器械，諸如腹腔鏡式器械。
[0027]圖1和圖2中示出的外科器械10包括柄部6、軸8和在關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)樞軸14處樞轉(zhuǎn)地連接至軸8的進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的端部執(zhí)行器12。關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)控件16可被設(shè)置成與柄部6相鄰，以實(shí)現(xiàn)端部執(zhí)行器12繞關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)樞軸14旋轉(zhuǎn)。在所示的實(shí)施例中，端部執(zhí)行器12能夠充當(dāng)用于夾持、切斷和縫合組織的直線切割器，但在其他實(shí)施例中，可使用不同類型的端部執(zhí)行器，諸如用于其他類型外科裝置的端部執(zhí)行器，諸如抓緊器、切割器、縫合器、施夾鉗、接入裝置、藥物/基因治療裝置、超聲波、射頻或激光裝置等。有關(guān)射頻裝置的更多細(xì)節(jié)可在’312專利中找到。
[0028]器械10的柄部6可包括用于致動(dòng)端部執(zhí)行器12的閉合觸發(fā)器18和擊發(fā)觸發(fā)器20。應(yīng)當(dāng)理解，具有涉及不同手術(shù)任務(wù)的端部執(zhí)行器的器械可具有用于操作端部執(zhí)行器12的不同數(shù)量或類型的觸發(fā)器或其他合適的控件。端部執(zhí)行器12被示出為優(yōu)選地通過(guò)細(xì)長(zhǎng)軸8與柄部6分開(kāi)。在一個(gè)實(shí)施例中，器械10的臨床醫(yī)生或操作者可通過(guò)利用關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)控件16來(lái)使端部執(zhí)行器12相對(duì)于軸8進(jìn)行關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)，如在授予Geoffrey C.Hueil等人的名稱為“Surgical Instrument Having An Articulating End Effector，，的已公布美國(guó)專利申請(qǐng)公布2007/0158385A1中更詳細(xì)所述的，該專利申請(qǐng)以引用的方式并入本文。
[0029]在該實(shí)例中，除了別的以外，端部執(zhí)行器12包括釘通道22和可樞轉(zhuǎn)地平移的夾緊構(gòu)件，諸如以確保有效地縫合和切斷被夾持在端部執(zhí)行器12中的組織的間隔來(lái)保持的砧座24。柄部6包括手槍式握把26，臨床醫(yī)生將閉合觸發(fā)器18可樞轉(zhuǎn)地朝手槍式握把拉動(dòng)，以使得站座24朝向端部執(zhí)行器12的釘通道22夾持或閉合，從而夾持位于站座24和通道22之間的組織。擊發(fā)觸發(fā)器20在閉合觸發(fā)器18的更外側(cè)。如以下進(jìn)一步描述的，一旦閉合觸發(fā)器18被鎖定在閉合位置，擊發(fā)觸發(fā)器20便可朝向手槍式握把26略微旋轉(zhuǎn)，以便其可由操作者使用一只手觸及到。然后，操作者可將擊發(fā)觸發(fā)器20朝著手槍式握把12可樞轉(zhuǎn)地拉動(dòng)以使得縫合和切斷端部執(zhí)行器12中夾持的組織。在其他實(shí)施例中，可使用除砧座24之外的不同類型的夾緊構(gòu)件，諸如例如相對(duì)的鉗口等。
[0030]應(yīng)當(dāng)理解，本文使用的術(shù)語(yǔ)“近側(cè)”和“遠(yuǎn)側(cè)”是參考握持器械10的柄部6的臨床醫(yī)生而言的。因此，端部執(zhí)行器12相對(duì)于更近側(cè)的柄部6而處于遠(yuǎn)側(cè)。還應(yīng)當(dāng)理解，為簡(jiǎn)潔和清楚起見(jiàn)，本文相對(duì)于附圖使用諸如“豎直”和“水平”之類的空間術(shù)語(yǔ)。然而，外科器械在多個(gè)取向和位置中使用，并且這些術(shù)語(yǔ)并非旨在進(jìn)行限制，也并非是絕對(duì)的。
[0031]可首先致動(dòng)閉合觸發(fā)器18。一旦臨床醫(yī)生對(duì)于端部執(zhí)行器12的定位感到滿意，該臨床醫(yī)生便可將閉合觸發(fā)器18拉回至其緊鄰手槍式握把26的完全閉合的鎖定位置。然后，可致動(dòng)擊發(fā)觸發(fā)器20。當(dāng)臨床醫(yī)生移除壓力時(shí)，擊發(fā)觸發(fā)器20返回至打開(kāi)位置(在圖1和圖2中示出)，如下文將更全面描述的。當(dāng)壓下柄部6上的釋放按鈕時(shí)，可釋放被鎖定的閉合觸發(fā)器18。釋放按鈕可以各種形式實(shí)現(xiàn)，諸如例如圖7中示出的滑動(dòng)釋放按鈕160或在已公布的美國(guó)專利申請(qǐng)公布N0.2007/01755955A1中描述的任何機(jī)構(gòu)，該專利申請(qǐng)公布以引用的方式并入本文。
[0032]圖3是根據(jù)各種實(shí)施例的端部執(zhí)行器12的分解圖。如所示的實(shí)施例所示，除了先前提到的通道22和砧座24之外，端部執(zhí)行器12可包括切割器械32、滑動(dòng)件33、可拆卸地坐置在通道22中的釘倉(cāng)34、以及螺旋狀螺桿軸36。例如，切割器械32可為刀。砧座24可在連接至通道22的近側(cè)端部的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)25處可樞轉(zhuǎn)地打開(kāi)和閉合。砧座24還可包括位于其近側(cè)端部處的突片27，該突片27插入機(jī)械閉合系統(tǒng)(下文進(jìn)一步描述)的部件中以打開(kāi)和閉合