Доступ к данным, хранимым в памяти хирургического инструмента

Доступ к данным, хранимым в памяти хирургического инструмента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Заявление об установлении приоритета

Эта заявка является продолжением части заявки на патент США 12/236, 277, озаглавленной «Доступ к данным, хранящимся в памяти хирургического инструмента», поданной Шелтоном и соавторами 23 сентября 2008 года и испрашивает приоритет заявки на патент США № 11/343, 803 озаглавленной «Хирургический инструмент с возможностью записи данных», поданной Шелтоном и соавторами 31 января 2006 г., которая включена в настоящее описание посредством ссылки во всей своей полноте.

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА СМЕЖНЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящая заявка связана со следующими заявками на патенты США, поданными одновременно с заявкой на патент США № 11/343, 803, которые включены в настоящую заявку путем отсылки во всей своей полноте:

(1) РЕЖУЩИЙ И СШИВАЮЩИЙ ХИРУРГИЧЕСКИЙИНСТРУМЕНТ, КОТОРЫЙ ПРИВОДИТСЯ В ДЕЙСТВИЕ С ПОМОЩЬЮ ДВИГАТЕЛЯ, С СИСТЕМОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ С ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ, изобретатели: Фредерик Э. Шелтон, IV, Джон Оуверкерк и Джером Р. Морган (Серийный № 11/343,498);

(2) РЕЖУЩИЙ И СШИВАЮЩИЙ ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ, КОТОРЫЙ ПРИВОДИТСЯ В ДЕЙСТВИЕ С ПОМОЩЬЮ ДВИГАТЕЛЯ, С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ ПО ПАРАМЕТРУ СИЛЫ НАГРУЗКИ, изобретатели: Фредерик Э. Шелтон, IV, Джон Оуверкерк, Джером Р. Морган и Джефри С. Суэйз (Серийный № 11/343,573);

(3) РЕЖУЩИЙ И СШИВАЮЩИЙ ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ, КОТОРЫЙ ПРИВОДИТСЯ В ДЕЙСТВИЕ С ПОМОЩЬЮ ДВИГАТЕЛЯ, С ТАКТИЛЬНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ, изобретатели: Фредерик Э. Шелтон, IV, Джон Оуверкерк, Джером Р. Морган и Джефри С. Суэйз (Серийный № 11/344,035);

(4) РЕЖУЩИЙ И СШИВАЮЩИЙ ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ, КОТОРЫЙ ПРИВОДИТСЯ В ДЕЙСТВИЕ С ПОМОЩЬЮ ДВИГАТЕЛЯ, С АДАПТИВНОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ С ПОЛЬЗОВАТЕЛЕМ, изобретатели: Фредерик Э. Шелтон, IV, Джон Оуверкерк и Джером Р. Морган (Серийный № 11/343,447);

(5) РЕЖУЩИЙ И СШИВАЮЩИЙ ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ, КОТОРЫЙ ПРИВОДИТСЯ В ДЕЙСТВИЕ С ПОМОЩЬЮ ДВИГАТЕЛЯ, С ШАРНИРНО-ПРИКРЕПЛЕННЫМ КОНЦЕВЫМ ЗАЖИМОМ, изобретатели: Фредерик Э. Шелтон, IV и Кристоф Л. Гиллум (Серийный № 11/343,562);

(6) РЕЖУЩИЙ И СШИВАЮЩИЙ ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ, КОТОРЫЙ ПРИВОДИТСЯ В ДЕЙСТВИЕ С ПОМОЩЬЮ ДВИГАТЕЛЯ, С МЕХАНИЧЕСКОЙ ЗАКРЫВАЮЩЕЙ СИСТЕМОЙ, изобретатели: Фредерик Э. Шелтон, IV и Кристоф Л. Гиллум (Серийный № 11/344,024);

(7) РЕЖУЩИЙ И СШИВАЮЩИЙ ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ, КОТОРЫЙ ПРИВОДИТСЯ В ДЕЙСТВИЕ С ПОМОЩЬЮ ДВИГАТЕЛЯ, С БЛОКИРУЮЩИМ МЕХАНИЗМОМ ЗАКРЫВАЮЩЕГО СПУСКОВОГО УСТРОЙСТВА, изобретатели: Фредерик Э. Шелтон, IV и Кевин Р. Долл (Серийный № 11/343,321);

(8) БЛОК АВТОВЫБОРА ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ ДЛЯ РЕЖУЩЕГО И СШИВАЮЩЕГО ХИРУРГИЧЕСКОГО ИНСТРУМЕНТА С ЭЛЕКТРОПИТАНИЕМ, изобретатели: Фредерик Э. Шелтон, IV, Джефри С. Суэйз, Юджин Л. Тимпермэн, (Серийный № 11/343,563);

(9) ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ, СО СЪЕМНОЙ БАТАРЕЙКОЙ, изобретатели: Фредерик Э. Шелтон, IV, Кевин Р. Долл, Джефри С. Суэйз и Юджин Тимпермэн (Серийный № 11/344,020);

(10) УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОННОЙ БЛОКИРОВКИ И ХИРУРГИЧЕСКИЕ ИНСТРУМЕНТЫ, СОДЕРЖАЩИЕ УКАЗАННЫЕ УСТРОЙСТВА, изобретатели: Джефри С. Суэйз, Фредерик Э. Шелтон, IV, Кевин Р. Долл (Серийный № 11/343,439);

(11) ЭНДОСКОПИЧЕСКИЙ ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ С РУКОЯТКОЙ, КОТОРАЯ МОЖЕТ ШАРНИРНО ПОВОРАЧИВАТЬСЯ ОТНОСИТЕЛЬНО ВАЛА, изобретатели: Фредерик Э. Шелтон, IV, Джефри С. Суэйз, Марк С. Ортиз и Лесли M. Фуджикава (Серийный № 11/343,547);

(12) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ РЕЖУЩИЙ И СШИВАЮЩИЙ ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ С ПОВОРОТНОЙ СИСТЕМОЙ РЕЗАНИЯ/СШИВАНИЯ И ЗАКРЫТИЯ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ВЫРАВНИВАНИЕМ ЗАКРЫВАЮЩЕГО И УПОРНОГО ЭЛЕМЕНТОВ, изобретатели: Фредерик Э. Шелтон, IV, Стефен Дж. Балек и Юджин Л. Тимпермэн (Серийный № 11/344,021);

(13) ОДНОРАЗОВЫЙ КАРТРИДЖ С ШОВНЫМИ СКОБКАМИ, ИМЕЮЩИЙ УПОРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ С УСТРОЙСТВОМ РАСПОЛОЖЕНИЯ ТКАНИ, ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ С РЕЖУЩИМ И СШИВАЮЩИМ ХИРУРГИЧЕСКИМ ИНСТРУМЕНТ ОМ И СИСТЕМА БЛОЧНО-МОДУЛЬНОГО КОНЦЕВОГО ЗАЖИМА ДЛЯ НЕГО, изобретатели: Фредерик Э. Шелтон, IV, Майкл С Кроппер, Джошуа М. Броэль, Райан С. Крисп, Джемисон Дж. Флоут, Юджин Л. Тимпермэн ( Серийный № 11/343,546); и

(14) ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ С СИСТЕМОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ, изобретатели: Фредерик Э. Шелтон, IV, Джером Р. Морган, Кевин Р. Долл, Джефри С. Суэйз и Юджин Л. Тимпермэн (Серийный № 11/343,545).

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится в общем к хирургическим инструментам, а более конкретно к наименее инвазивным хирургическим инструментам, способным записывать различные условия инструмента.

Эндоскопическим хирургическим инструментам часто отдают предпочтение перед традиционными устройствами открытого хирургического доступа, поскольку при меньшем рассечении обычно меньше время послеоперационного восстановления и риск осложнений. Следовательно, была проведена значительная работа по разработке набора эндоскопических хирургических инструментов, которые допускают точное введение дистального рабочего инструмента в желаемое операционное поле через канюлю или троакар. Такие дистальные рабочие инструменты зацепляют ткань множеством способов для достижения диагностического или терапевтического эффекта (такие инструменты, как, например, эндокатер, зажим, рассекатель, сшивающие инструменты, клипсонакладыватель, устройство доступа, устройство для введения медикаментов/генной терапии и устройство подачи энергии для проведения ультразвуковых, РЧ- или лазерных процедур и т.д.).

Известные хирургические сшивающие инструменты содержат концевой зажим, который одновременно выполняет продольное рассечение в ткани и накладывает ряды скобок на противоположные стороны рассечения. Концевой зажим содержит пару согласованно действующих браншей, которые, если инструмент предназначен для эндоскопического или лапароскопического применения, способны проходить по проходному каналу канюли. Одна бранша вмещает картридж для скобок, содержащий, по меньшей мере, два латерально разнесенных ряда скобок. Другая бранша представляет собой упорный элемент с формирующими скобу углублениями, расположенными соответственно рядам скобок в картридже. Инструмент содержит множество возвратно-поступательно перемещающихся клиньев, которые при приведении в движение наружу проходят сквозь отверстия в картридже для скобок и входят в контакт с направляющими, служащими опорой для скобок, для выполнения выталкивания скобок в сторону упорного элемента.

Пример хирургического сшивающего инструмента, подходящего для эндоскопического применения, описан в патенте США 5,465,895, озаглавленном «ХИРУРГИЧЕСКИЙ СШИВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ», изобретатели: Нодель и соавторы, который содержит описание эндоскопического рассекателя с раздельными смыкающим и сшивающим/режущим действиями. Врач, использующий данное устройство, может смыкать бранши на ткани для позиционирования ткани перед сшиванием/резанием. После того как хирург убедится в том, что бранши надежно удерживают ткань, он может запустить хирургический сшивающий инструмент с одним или несколькими ходами, в зависимости от модификации устройства. Сшивание/резание хирургическим сшивающим инструментом приводит к рассечению и сшиванию тканей. Одновременное рассечение и сшивание тканей исключает осложнения, которые могут возникать при поочередном выполнении этих операций разными хирургическими инструментами, например, только режущими или только сшивающими.

Особое преимущество возможности фиксирования ткани перед пуском инструмента состоит в том, что хирург имеет возможность убедиться (с помощью эндоскопа) в достижении места, в котором предполагается выполнить рассечение, а также в том, что бранши удерживают достаточное количество ткани. В противном случае противолежащие бранши зажима могут быть сведены слишком близко, особенно на дистальных концах, неэффективно фиксируя скобы в рассеченной ткани. С другой стороны, избыточное количество зажатой ткани может приводить к заклиниванию и незавершенности процесса сшивания.

Если эндоскопические хирургические инструменты выходят из строя, их часто возвращают производителю или в другую организацию для проведения анализа неисправности. Если неисправность привела к дефекту в инструменте критического класса, производителю необходимо определить причину неисправности и определить, требуется ли изменение конструкции. В этом случае производитель может потратить сотни человеко-часов, анализируя вышедший из строя инструмент и пытаясь воссоздать условия, при которых он вышел из строя, основываясь только на повреждении прибора. Такой способ анализа инструмента может быть дорогостоящим и очень сложным. Кроме того, заключением многих таких анализов является утверждение, что сбой произошел в результате неправильного использования инструмента.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

По одному общему аспекту настоящее изобретение направлено на процесс и систему загрузки данных датчика, хранимых в памяти устройства режущего и сшивающего хирургического инструмента, на внешний или удаленный компьютер. В соответствии с различными вариантами осуществления процесс включает хранение данных от одного или более датчиков режущего и сшивающего хирургического инструмента в запоминающем устройстве блока управления режущего и сшивающего хирургического инструмента на протяжение хирургической операции с использованием режущего и сшивающего хирургического инструмента. Далее, после хирургической операции устанавливается канал передачи данных между блоком управления и удаленным компьютером. После этого данные от датчика могут быть загружены с блока управления на удаленный компьютер. Датчиками могут являться, например: датчик закрывающего спускового устройства, который определяет приведение в действие закрывающего спускового устройства; датчик закрытия упорного элемента для определения закрытия упорного элемента; тензодатчик закрытия упорного элемента, который определяет нагрузку на картридж со скобками, на который надавливает упорный элемент, когда он закрыт; датчик пускового устройства для определения приведения в действие пускового устройства; датчик положения скальпеля для определения положения скальпеля в концевом зажиме; датчик наличия картриджа для определения наличия картриджа в концевом зажиме; датчик состояния картриджа для определения состояния картриджа; и датчик шарнира для определения сочленения концевого зажима.

Согласно изобретению предложен режущий и сшивающий хирургический инструмент, содержащий:

a. концевой зажим, содержащий упорный элемент с функцией формирования шовных скобок, на нем корпус в общем расположенный напротив упорного элемента, предназначенный для размещения картриджа, и сменный картридж, содержащий шовные скобки, которые могут быть вытолкнуты из картриджа движением наружу клина введения, и по меньшей мере один датчик;

b. удлиненный вал, имеющий в нем двигатель, функционально связанный с механизмом приведения в действие, указанный вал, имеет по меньшей мере одно шарнирное соединение для размещения

картриджа под углом, а не параллельно, продольной оси указанного вала;

c. электрически связанную консоль приведения в действие на дистанционном управлении;

d. линейный преобразователь движения привода для преобразования вращательного движения упомянутого двигателя в линейное движение.

ФИГУРЫ

В настоящем документе приводится описание различных вариантов осуществления настоящего изобретения на примерах, иллюстрируемых следующими изображениями:

На ФИГ. 1 и 2 представлены виды в перспективе режущего и сшивающего хирургического инструмента в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 3-5 представлены виды с пространственным разделением деталей концевого зажима и ствола инструмента в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 6 представлен вид сбоку концевого зажима в

соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 7 представлен вид с пространственным разделением деталей рукоятки инструмента в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 8 и 9 представлены местные виды в перспективе рукоятки в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 10 представлен вид сбоку рукоятки в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 10A и 10B представлено изображение пропорционального датчика, который может использоваться в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 11 представлено схематическое изображение электрической схемы, применяемой в инструменте в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 12-13 представлены виды сбоку рукоятки в соответствии с другими вариантами осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 14-22 представлено изображения различных механизмов для фиксации закрывающего пускового устройства в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 23A-B представлено изображение универсального шарнира (u-образного шарнира), который можно использовать в точке сочленения инструмента в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 24A-B представлено изображение торсионного троса, который можно использовать в точке сочленения инструмента в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 25-31 представлено изображение режущего и сшивающего хирургического инструмента с усилением в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 32-36 представлено изображение режущего и сшивающего хирургического инструмента с усилением в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 37-40 представлен хирургический режущий и сшивающий инструмент с тактильной обратной связью в рамках вариантов осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 41 представлен вид с пространственным разделением деталей концевого зажима и ствола инструмента в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 42 представлен вид сбоку рукоятки инструмента, который приводится в действие механическим путем, в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 43 представлено перспективное изображение в разобранном виде рукоятки инструмента, изображенного на ФИГ. 42, который приводится в действие механическим путем;

На ФИГ. 44 представлена функциональная схема системы записи для записи различных условий инструмента в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 45-46 представлен вид сбоку с вырезом рукоятки инструмента, иллюстрирующий различные датчики в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 47 представлен концевой зажим инструмента, иллюстрирующий различные датчики в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 48 представлен стержень пускового механизма инструмента, содержащий датчик, в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 49 представлен вид сбоку рукоятки, концевого зажима и стержня пускового механизма инструмента, иллюстрирующий датчик, в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 50 представлено перспективное изображение в разобранном виде желоба для скоб и части картриджа со скобками инструмента с датчиками, в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 51 показано иерархически организованное представление желоба шовных скобок инструмента, иллюстрирующее различные датчики, в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 52A и 52B представлена блок-схема, показывающая способ работы инструмента в соответствии с различными вариантами осуществления;

На ФИГ. 53 представлена схема запоминания, показывающая возможный вариант записанных условий инструмента в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 54 показана функциональная схема записывающей системы для записи различных условий инструмента в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

На ФИГ. 55 представлено изображение, иллюстрирующее хирургический инструмент, обменивающийся данными с удаленным компьютером; и

На ФИГ. 56 показана блок-схема, описывающая процесс в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

На ФИГ. 1 и 2 изображен режущий и сшивающий хирургический инструмент 10 в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения. Представленный на фигурах вариант осуществления предусматривает эндоскопический хирургический инструмент 10 и в целом отражает варианты осуществления инструмента 10, описанные в настоящем документе, а также режущие и сшивающие эндохирургические инструменты. Следует отметить, однако, что в соответствии с другими вариантами осуществления настоящего изобретения инструмент может быть неэндоскопическим режущим хирургическим инструментом, например лапароскопическим инструментом.

Хирургический инструмент 10, изображенный на ФИГ. 1 и 2, содержит рукоятку 6, ствол 8 и шарнирный концевой зажим 12, соединенный со стволом 8 шарнирным сочленением 14. Рядом с рукояткой 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 инструменты, устройства для наложения скобок, устройства доступа, устройства для введения медикаментов/генной терапии, проведения ультразвуковых, РЧ- или лазерных процедур и т.д.

Рукоятка 6 инструмента 10 может иметь закрывающее спусковое устройство 18 и спусковое 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 спусковых устройств или иных соответствующих средств управления концевым зажимом 12. Концевой зажим 12 показан отдельно от рукоятки 6, рядом с предпочтительно удлиненным стволом 8. В одном варианте осуществления врач или оператор инструмента 12 может шарнирно поворачивать концевой зажим 12 относительно стержня 8 с помощью устройства 16 управления, шарнирным поворотом, как более подробно описано в находящейся на рассмотрении заявке на патент США 11/329,020, поданной 10 января 2006 г., «Хирургический инструмент с шарнирно поворачивающимся концевым зажимом», изобретателей Джефри C. Хюэйл и соавторов, которая включена в настоящее описание путем отсылки.

В приведенном примере концевой зажим 12, помимо прочего, имеет канал для скобок 22 и шарнирно перемещаемый зажимной элемент, например, упорный элемент 24, между которыми поддерживается расстояние, обеспечивающее эффективное сшивание скобками, а также рассечение ткани, захваченной концевым зажимом 12. Рукоятка 6 содержит пистолетную рукоятку 26, к которой врач прижимает закрывающее пусковое устройство 18 для сжатия или закрывания упорного элемента 24 к каналу для скобок 22 концевого зажима 12, чтобы зажать ткань, находящуюся между упорной пластиной 24 и каналом 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 может прижать спусковое устройство 20 к пистолетной рукоятке 26, осуществляя сшивание и рассечение ткани, зажатой в концевом зажиме 12. В других вариантах осуществления помимо упорного элемента 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 рукоятке 6, расположенной более 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 хирургические инструменты используются во множестве ориентаций и положений, поэтому данные термины не являются абсолютными и не ограничивают настоящее изобретение.

При пользовании инструментом сначала можно активизировать закрывающее пусковое устройство 18. Когда хирурга устраивает положение концевого зажима 12, он может оттянуть закрывающий спусковой крючок 18 в фиксированное положение полного закрытия, вплотную к пистолетной рукоятке 26. После этого может быть нажат спусковой крючок 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 ствола 8 согласно различным вариантам осуществления изобретения. На ФИГ. 3 представлен разобранный вид концевого зажима 12 в соответствии с различными вариантами осуществления. Как показано на фигуре, концевой зажим 12, помимо ранее указанного желоба 22 и упорного элемента 24, может включать режущий инструмент 32, салазки 33, съемный картридж со скобками 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 упорного элемента 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 прижатый упорный элемент 24, которая сгибает их, фиксируя рассеченные ткани. В некоторых вариантах осуществления салазки 33 могут являться составным компонентом картриджа 34. Патент США 6,978,921, озаглавленный «ХИРУРГИЧЕСКИЙ СШИВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ С ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫМ МЕХАНИЗМОМ РЕЗАНИЯ/СШИВАНИЯ», изобретателей Шелтона, IV и соавторов, который включен в настоящее описание путем отсылки, обеспечивает дополнительные сведения о такого рода двух-ходовых режущих и сшивающих инструментах. 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 скобками рассеченную ткань, в других вариантах осуществления могут использоваться другие способы стягивания или сшивания рассеченной ткани. Например, могут также применяться концевые зажимы, использующие для стягивания рассеченной ткани энергию радиоволн или клеящие вещества. Патент США № 5,709,680, озаглавленный «ЭЛЕКТРОХИРУРГИЧЕСКОЕ ГЕМОСТАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО» изобретателей Ятеса и соавторов., и Патент США № 5,688,270, озаглавленный «ЭЛЕКТРОХИРУРГИЧЕСКОЕ ГЕМОСТАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО С УСТАНОВЛЕННЫМИ ЗАПОДЛИЦО И/ИЛИ ВЫНЕСЕННЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ» изобретателей Ятеса и соавторов, которые включены в настоящее описание путем отсылки, описывают эндоскопический режущий инструмент, использующий РЧ энергию для спаивания рассеченных тканей. Патент США № 11/267,811 изобретателей Джерома Р. Моргана, и соавторов и Патент США № 11/267,383 изобретателей Фредерика Э. Шелтона, IV, и соавторов, которые также включены в настоящее описание путем отсылки, описывают режущие инструменты, которые используют клеящие вещества для склеивания 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 ствола 8 в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения. Как показано в проиллюстрированном варианте осуществления, ствол 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 язычок 27 на упорной пластине 24, чтобы открывать и закрывать упорный элемент 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. Вертикальная коническая шестерня 52 b может находиться и поворачиваться в отверстии 57 на дистальном конце проксимальной сердцевинной трубки 46. В дистальную сердцевинную трубку 58 могут быть вставлены вспомогательный приводной вал 50 и приводные механизмы 54 и 56. В совокупности основной приводной вал 48, вспомогательный приводной вал 50 и блок сочленения (например, блок конических зубчатых колес 52a-c) в настоящем документе в некоторых случаях упоминаются как «блок основного приводного вала».

Приводной винт 36 посажен в подшипник 38, расположенный на дистальном конце желоба для скоб 22, что позволяет приводному винту 36 свободно вращаться относительно желоба 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, блок 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 стержня 36, что принуждает продвигающий скальпель элемент 32 перемещаться вдоль канала 22 и рассекать ткань, захваченную концевым зажимом 12. Салазки 33 могут быть выполнены, например, из пластика и могут иметь наклонную дистальную поверхность. Когда салазки 33 проходят желоб 22, наклоненная вперед поверхность может протолкнуть вверх или переместить скобы из картриджа для скоб через зажатую ткань, уперев их в упорный элемент 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.

Как описано выше, из-за отсутствия обратной связи от операции резания/сшивания среди врачей вообще не существует признания эндоскопических рассекателей с электроприводом, с помощью которых рассечение/сшивание производится всего лишь нажатием кнопки. В противоположность этому, варианты осуществления настоящего изобретения предоставляют эндоскопический рассекатель с электроприводом и обратной связью с пользователем, которая предоставляет информацию о расположении, силе и/или размещении режущего инструмента 32 и концевого зажима 12.

На ФИГ. 7-10 представлен пример варианта осуществления автоматического эндокатера, и в частности его рукоятки, который предоставляет 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 нажатия спускового устройства 20, для увеличения производительности устройства (так называемый «усиленный режим»). Данный вариант осуществления может использоваться с вращающимся концевым зажимом 12 и стволом 8 в вариантах осуществления изобретения, описанных выше. Как показано в проиллюстрированном варианте осуществления, рукоятка 6 включает детали внешней нижней стороны 59, 60 и детали внешней верхней стороны 61, 62, которые вплотную прилегают друг к другу, формируя внешнюю часть рукоятки 6. Часть пистолетной рукоятки 26 рукоятки 6 может быть оснащена батареей 64, например, литий-ионной батареей. Батарея 64 обеспечивает энергией электродвигатель 65, расположенный в верхней части пистолетной рукоятки 26 рукоятки 6. Согласно различным вариантам осуществления, двигатель 65 может быть приводным щеточным двигателем постоянного тока с максимальной скоростью вращения приблизительно 25 000 оборотов в минуту. Могут также использоваться другие подходящие типы электродвигателей. Двигатель 65 может приводить в движение блок 90° конических зубчатых колес 66, содержащий первое коническое зубчатое колесо 68 и второе коническое зубчатое колесо 70. Блок конических зубчатых колес 66 может приводить в действие блок планетарных шестерен 72. Блок планетарных шестерен 72 может включать ведущую шестерню 74, соединенную с приводным валом 76. Ведущая шестерня 74 может приводить в действие сопряженное кольцевое зубчатое колесо 78, которое 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 установленного блока конических зубчатых колес 66, блока планетарных шестерней 72 и кольцевого зубчатого колеса 78.

Рукоятка 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 рукоятки 6, и тем самым инициировать рассечение/сшивание ткани концевым зажимом 12. Датчик 110 может представлять собой пропорциональный датчик, например, реостат или резистор переменного сопротивления. Когда спусковое устройство 20 находится в прижатом состоянии, 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 спускового устройства 20. Таким образом, когда оператор слегка прижимает или закрывает спусковое 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.

Рукоятка 6 может включать срединную часть рукоятки 104, примыкающую к верхней части спускового устройства 20. Рукоятка 6 также может содержать смещающую пружину 112, расположенную между опорами на срединной части рукоятки 104 и спусковом устройстве 20. Смещающая пружина 112 может смещать спусковое устройство 20 в полностью открытое положение. Таким образом, когда оператор разблокирует спусковое устройство 20, смещающая пружина 112 переводит спусковое 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 спусковое устройство 20, он чувствует сопротивление, что позволяет контролировать скорость вращения двигателя 65. Также оператор может прекратить воздействие на спусковое устройство 20 и тем самым прекратить воздействие на датчик 100 и остановить 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 блока 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 шарнирный штифт 96, расположенный между деталями внешних сторон рукоятки 59 и 60. Шарнирный штифт 96 также проходит через отверстие 100 в спусковом устройстве 20 и отверстие 102 в срединной части рукоятки 104.

Кроме того, рукоятка 6 может включать датчик обратного действия (или датчик окончания хода) 130 и датчик останова двигателя (или начала хода) 142. В различных вариантах осуществления датчик обратного действия 130 может являться концевым переключателем, расположенным на дистальном конце барабана с винтовым зубчатым колесом 80, при этом кольцо 84, навинченное на барабан с винтовым зубчатым колесом 80, контактирует с датчиком обратного действия 130 и включает его, когда кольцо 84 достигает дистального конца барабана с винтовым зубчатым колесом 80. При активации датчик обратного действия 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, активируя его вращение вправо, например, со скоростью, пропорциональной силе, с которой оператор оттягивает пусковое устройство 20. Вращение двигателя вправо 65, в свою очередь, вызывает вращение кольцевого зубчатого колеса 78 на дистальном конце блока планетарных шестерней 72, тем самым активируя вращение барабана с винтов