Хирургический инструмент с беспроводной связью между устройством управления и удаленным датчиком

Хирургический инструмент с беспроводной связью между устройством управления и удаленным датчиком

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОТСЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая заявка является частичным продолжением, которое истребует приоритет заявки на патент США № 11/651807 под названием: «Хирургический инструмент с беспроводной связью между устройством управления и удаленным датчиком», поданной 10 января 2007 года; и связана со следующими одновременно находящимися на рассмотрении заявками на патент США, которые включены в настоящий документ посредством ссылки:

(1) Заявкой на патент США Сер. № 11/651715 под названием «ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ С БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗЬЮ МЕЖДУ УСТРОЙСТВОМ УПРАВЛЕНИЯ И ДАТЧИКОМ-РЕТРАНСЛЯТОРОМ» Дж. Джордано и соавт. (Дело патентного поверенного № 060338/END5923USNP);

(2) Заявкой на патент США Сер. № 11/651806 под названием «ХИРУРГИЧЕСКИЙ ИНСТРУМЕНТ С ЭЛЕМЕНТАМИ ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ С КОНЦЕВЫМ ЗАЖИМОМ» Дж. Джордано и соавт. (Дело патентного поверенного № 060340/ END5925USNP);

(3) Заявкой на патент США Сер. № 11/651768 под названием «Предотвращение повторного использования картриджа в хирургическом инструменте» Ф. Шелтон и соавт., опубликованной 25 мая 2010 года как патент США № 7721931 (Дело патентного поверенного № 060341/ END5926USNP);

(4) Заявкой на патент США Сер. № 11/651807 под названием «ПОСЛЕСТЕРИЛИЗАЦИОННОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ ХИРУРГИЧЕСКИХ ИНСТРУМЕНТОВ», Дж. Суэйз и соавторы (Дело патентного поверенного № 060342/END5924USNP);

(5) Заявкой на патент США Сер. № 11/651788 под названием «Блокировка и содержащий ее хирургический инструмент», Ф.Шелтон и соавторы, опубликованно 25 мая 2010 года как патент США № 7721936 (Дело патентного поверенного № 060343/ END5928USNP); и

(6) Заявкой на патент США Сер. № 11/651785 под названием «Хирургический инструмент с повышенной производительностью аккумулятора,» Ф. Шелтон и соавт. (Дело патентного поверенного № 060347/ END5931USNP).

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Эндоскопические хирургические инструменты часто более предпочтительны, чем традиционные устройства для открытой хирургии, поскольку меньший разрез имеет тенденцию сокращать время послеоперационного восстановления и снижать риск развития осложнений у пациента. 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 аппараты содержат концевой зажим, который одновременно производит продольный разрез ткани и устанавливает на противоположных сторонах разреза линии скобок. Если инструмент предназначен для эндоскопических или лапароскопических вмешательств, концевой зажим содержит пару взаимодействующих браншей, благодаря чему он может проходить через проходное отверстие канюли. Одна из браншей удерживает картридж со скобками, содержащий, по меньшей мере, два боковых ряда скобок. Другая бранша представляет собой упорный элемент с формирующими скобку углублениями, расположенными соответственно рядам скобок в картридже. Инструмент содержит множество клиньев с возвратно-поступательным движением, которые при совершении возвратно-поступательных движений наружу проходят через отверстия в картридже со скобками и соединяются с направляющими для скобок для приведения в действие скобок при помощи упорного элемента.

Пример хирургического сшивающего аппарата, подходящего для эндоскопического применения, описан в патенте США № 5465895, в котором говорится о эндокатере, который совершает по отдельности сжимающие и режуще-сшивающие движения. При использовании данного устройства клиницист может сомкнуть бранши на ткани для ее установки в нужное положение перед сшиванием. Если клиницист определил, что бранши надлежащим образом захватили ткань, он может запустить хирургический сшивающий аппарат для одного рабочего такта, тем самым рассекая и сшивая ткань. Одновременное рассечение и сшивание тканей исключает осложнения, которые могут возникать при поочередном выполнении этих операций разными хирургическими инструментами, например, только режущими или только сшивающими.

Одним из конкретных преимуществ возможности захвата тканей перед приведением инструмента в действие является то, что благодаря этому клиницист может убедиться при помощи эндоскопа, что было найдено желаемое место для разреза, включая захват достаточного количества ткани между противолежащими браншами. 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.

С каждым последующим поколением эндоскопические сшивающие/рассекающие инструменты усложняются, увеличивается количество функциональных возможностей. Одной из главных причин является поиск возможности снижения силы-для-запуска (СДЗ) до уровня, с которым может справиться большинство хирургов. Одним из известных решений для снижения СДЗ является использование двигателей на CO₂ или электрических двигателей. Данные устройства не имеют преимуществ над традиционными устройствами с ручным управлением, но по другой причине. Хирурги обычно предпочитают работать с пропорциональным распределением силы, которая прилагается концевым зажимом при формовании скобок для обеспечения завершения цикла разрезания/сшивания, на верхней границе возможностей большинства хирургов (обычно около 66,7-133,4 ньютон (15-30 фунтов)). Они также обычно хотят сохранять контроль над установкой скобок и иметь возможность остановить ее в любой момент, если сила, прикладываемая к рукоятке устройства, кажется слишком большой, или по некоторым другим клиническим причинам.

Для удовлетворения этой потребности были разработаны, так называемые, «усилители» для эндоскопических хирургических инструментов, в которых дополнительный источник питания помогает при приведении в действие инструмента. Например, в некоторых усилителях двигатель получает дополнительное электропитание при трате энергии пользователем для нажатия спускового крючка. Такие устройства способны обеспечивать обратную связь для силы нагрузки и пользовательский контроль для уменьшения силы, которую необходимо приложить хирургу при запуске инструмента для завершения операции разрезания. Один из таких усилителей описан в заявке на патент США Сер. № 11/343573, поданной 31 января 2006 года Шелтон и соавт., под названием «Автоматический хирургический режущий и сшивающий инструмент с обратной связью для силы нагрузки», (заявление ‘573), которая включена в настоящий документ в виде ссылки.

Эти усилители зачастую включают другие компоненты, такие как датчики и контрольные системы, которые отсутствуют в чисто механических эндоскопических хирургических инструментах. Одной из проблем при использовании таких электронных устройств в хирургических инструментах является обмен энергией и/или данными с датчиками, в особенности при наличии в хирургическом инструменте поворотного шарнира.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В одном из общих аспектов настоящее изобретение направлено на изобретение хирургического инструмента, такого как эндоскопический или лапароскопический инструмент. В соответствии с одним вариантом осуществления хирургический инструмент содержит концевой зажим, содержащий, по меньшей мере, один датчик-ретранслятор, который пассивно снабжается энергией. Хирургический инструмент также содержит вал, имеющий соединенный с концевым зажимом дистальный конец, и рукоятку, соединенную с проксимальным концом вала. Рукоятка содержит устройство управления (например, микроконтроллер), который взаимодействует с датчиком-ретранслятором при помощи, по меньшей мере, одной индуктивной связи. Кроме того, хирургический инструмент может содержать поворотный шарнир для вращения вала. В таком случае хирургический инструмент может содержать первый индуктивный элемент, расположенный в вале дистальнее поворотного шарнира и индуктивно связанный с устройством управления, и второй индуктивный элемент, расположенный в вале дистальнее и индуктивно связанный с, по меньшей мере, одним датчиком-ретранслятором. Первый и второй индуктивные элементы могут быть соединены проводной, или физической, связью.

Таким образом, устройство управления может взаимодействовать с ретранслятором в концевом зажиме без непосредственной проводной связи, поскольку при наличии сложных механических соединений, таких как поворотный шарнир, может быть сложно поддерживать такую проводную связь. Кроме того, поскольку расстояния между индуктивными элементами может быть фиксированными и известными, соединения могут быть оптимизированы для индуктивной передачи энергии. К тому же, расстояния могут быть относительно короткими, поскольку могут использоваться относительно слабые сигналы для минимизации взаимодействия с другими системами в области применения данного инструмента.

В другом общем аспекте настоящего изобретения электропроводный вал хирургического инструмента может служить антенной для устройства управления для беспроводной передачи сигналов к датчику-ретранслятору и от него. Например, датчик-ретранслятор может находиться или располагаться в непроводящем компоненте концевого зажима, таком как пластиковый картридж, при помощи чего достигается изоляция датчика от проводящих компонентов концевого зажима и вала. Кроме того, устройство управления в рукоятке может быть электрически соединено с валом. Таким образом, вал и/или концевой зажим могут служить антенной для устройства управления за счет передачи сигналов от устройства управления к датчику и/или получения переданных сигналов от датчиков. Такая конструкция особенно полезна в хирургических инструментах, которые содержат сложные механические соединения (такие как поворотные шарниры), что затрудняет использование прямой проводной связи между датчиком и устройством управления для передачи данных в виде сигналов.

В другом варианте осуществления вал и/или компоненты концевого зажима могут служить антенной для датчика за счет передачи сигналов к устройству управления и получения переданных сигналов от устройства управления. В соответствии с таким вариантом осуществления устройство управления электрически изолировано от вала и концевого зажима.

В другом общем аспекте настоящее изобретение направлено на создание хирургического инструмента, содержащего программируемое устройство управления, которое может быть запрограммировано при помощи программирующего устройства после пакования и стерилизации инструмента. В одном из таких вариантов осуществления программирующее устройство может программировать устройство управления беспроводным путем. Устройство управления может пассивно обеспечиваться энергией за счет беспроводных сигналов от программирующего устройства во время программирования. В другом варианте осуществления стерильный контейнер может содержать интерфейс подключения таким образом, что блок управления может соединяться с хирургическим инструментом, когда хирургический инструмент находится в стерильном контейнере.

Фигуры

Различные варианты осуществления настоящего изобретения описываются в настоящем документе посредством примеров в сочетании со следующими Фигурами, где:

Фигуры 1 и 2 являются видами в перспективе хирургического инструмента в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фигуры 3-5 являются перспективными изображениями в разобранном виде концевого зажима и вала инструмента в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фигура 6 является видом сбоку концевого зажима в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фигура 7 является перспективным изображением в разобранном виде рукоятки инструмента в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фигуры 8 и 9 являются частичными видами в перспективе рукоятки в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фигура 10 является видом сбоку рукоятки в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фигуры 11, 13-14, 16 и 22 являются видами в перспективе хирургического инструмента в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фигуры 12 и 19 являются блок-схемами устройства управления в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фигура 15 является видом сбоку концевого зажима, содержащего датчик-ретранслятор в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фигуры 17 и 18 изображают инструмент в стерильном контейнере в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения;

Фигура 20 является блок-схемой удаленного программирующего устройства в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения; и

Фигура 21 является схемой упакованного инструмента в соответствии с различными вариантами осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Различные варианты осуществления настоящего изобретения в целом направлены на изобретение хирургического инструмента, имеющего, по меньшей мере, один удаленный датчик-ретранслятор и приспособления для передачи энергии и/или сигналов данных от устройства управления к ретранслятору. Настоящее изобретение может использоваться с любым видом хирургических инструментов, содержащих, по меньшей мере, один датчик-ретранслятор, таких как эндоскопические или лапароскопические хирургические инструменты, но оно особенно применимо для хирургических инструментов, некоторые особенности которых, такие как поворотный шарнир, препятствуют или другим образом ограничивают использование проводного соединения с датчиками. Перед описанием аспектов системы в качестве иллюстрации в первую очередь будет описан один тип хирургического инструмента, в котором используются варианты осуществления настоящего изобретения - эндоскопический сшивающий и режущий инструмент (например, эндокатер).

Фигуры 1 и 2 изображают эндоскопический хирургический инструмент 10, который содержит рукоятку 6, вал 8 и шарнирный концевой зажим 12, который соединен с возможностью вращения с валом 8 при помощи шарнирного сочленения 14. Поиск правильного размещения и ориентации концевого зажима 12 может облегчаться органами управления на рукоятке 6, включая (1) поворотную муфту 28 для вращения закрывающей трубки (более подробно описывается ниже в связи с Фигурами 4-5) относительно поворотного шарнира 29 вала 8, который обеспечивает вращение концевого зажима 12, и (2) блок управления вращением 16 для воздействия на шарнирное вращение концевого зажима 12 относительно шарнирного сочленения 14. В изображенном варианте осуществления концевой зажим 12 сконфигурирован для работы в режиме эндокатера для захвата, рассечения и сшивания ткани, хотя в других вариантах осуществления могут использоваться различные концевые зажимы, такие как концевые зажимы для других видов хирургических инструментов, таких как зажимы, рассекатели, сшивающие инструменты, клипсонакладыватели, устройства доступа, устройства для введения медикаментов/генной терапии, устройства подачи энергии для 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 за счет предпочтительного удлиненного вала 8. В одном варианте осуществления клиницист или хирург, использующие инструмент 10, могут шарнирно соединять концевой зажим 12 с валом 8 при помощи блока управления вращением 16, что более подробно описано в ожидающей рассмотрения заявке на патент США Сер. № 11/329020, поданной 10 января 2006 года, под названием «Хирургический инструмент с шарнирным концевым зажимом», Джефри Ч. Хьюэл и соавт., которая включена в настоящий документ посредством ссылки.

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 включает в себя рукоятку в форме пистолета, к которой врач приводит спусковой рычаг 18 с шарнирным соединением, что приводит к закрытию или прижатию упорного элемента 24 к каналу для шовных скобок 22 концевого зажима 12, чтобы зажать ткань, расположенную между упорным элементом 24 и каналом 22. Пусковое устройство 20 расположено снаружи относительно закрывающего пускового устройства 18. Когда закрывающий спусковой крючок 18 фиксируется в положении закрытия, пусковой крючок 20 может несколько проворачиваться к пистолетной рукоятке 26, так что оператор сможет достать его одной рукой. Затем оператор может прижать пусковой крючок 20 к пистолетной рукоятке 12, осуществляя сшивание и рассечение ткани, зажатой в концевом зажиме 12. Приложение ‘573 описывает различные конфигурации для блокировки и разблокировки закрывающего спускового крючка 18. 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 может нажиматься 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. Когда хирург отпускает пусковой крючок 20, крючок возвращается в открытое положение (см. Фигуры 1 и 2). При нажатии кнопка разблокировки 30 на рукоятке 6 и, в данном примере, на пистолетной рукоятке 26 рукоятки может высвободить заблокированный закрывающий спусковой крючок 18.

На Фигуре 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. Упорный элемент 24 может открываться и закрываться на шарнире 25, соединенном с проксимальным концом канала 22. Упорный элемент 24 также на проксимальном конце может иметь петлю 27, вставленную в часть механизма закрытия (описан ниже) для открывания и закрывания упорного элемента 24. Когда закрывающий спусковой крючок 18 приводится в действие, то есть отводится пользователем инструмента 10, упорный элемент 24 может поворачиваться шарниром 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 канала 22 скобки из кассеты 34 прошивают рассеченные ткани, упираясь в прижатый упорный элемент 24, который формирует их, фиксируя ткани. Более подробная информация о таких двухтактных режущих и сшивающих инструментах представлена в патенте США № 6978921 под названием «Хирургический сшивающий инструмент с электронно-лучевым механизмом резания/сшивания», который включен в настоящий документ посредством ссылки. Салазки 33 могут являться частью картриджа 34, при этом, когда скальпель 32 втягивается после рассечения ткани, салазки 33 не втягиваются. Желоб 22 и упорный элемент 24 могут изготавливаться из электропроводного материала (такого как металл), благодаря чему они могут служить частью антенны, которая взаимодействует с датчиками в концевом зажиме, что подробно описывается ниже. Картридж 34 может быть изготовлен из непроводящего материала (такого как пластик), а датчик может быть соединен или расположен в картридже 34, что подробно описывается ниже.

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. В патенте США № 5709680 под названием «Электрохирургическое гемостатическое устройство» Йетс и соавторы, и патенте США № 5688270 под названием «Электрохирургическое гемостатическое устройство с электродами с выемкой и/или изогнутыми электродами» Йетс и соавторы, которые во всей своей полноте включены в настоящий документ посредством ссылки, описываются режущие инструменты, который использует радиочастоты для герметизации рассеченных тканей. В заявке на патент США Сер. № 11/267811 Морган и соавторы и заявке на патент США Сер. № 11/267363 Шелтон и соавторы, которые также включены в настоящий документ посредством ссылки, описываются режущие инструменты, в которых для сшивания рассеченных тканей используются клеющие вещества. В соответствии с изложенным выше, несмотря на то, что приведенное в настоящем документе описание относится к манипуляциям по рассечению/сшиванию и аналогичным операциям, необходимо понимать, что данный вариант осуществления является примером и не ограничивает настоящее изобретение. Могут также использоваться другие техники сшивания тканей.

На Фигурах 4 и 5 представлено перспективное изображение в разобранном виде, а на Фигуре 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 в себя проксимальную закрывающую трубку 40 и дистальную закрывающую трубку 42, связанные шарнирным звеном 44. Дистальная закрывающая трубка 42 содержит отверстие 45, в которое вставлена петля 27 упорного элемента 24 для открытия и закрытия упорного элемента 24. 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 52b 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 настоящем документе основной приводной вал 48, вспомогательный приводной вал 50 и шарнирное сочленение в сборе (например, комплект конических зубчатых колес 52a-c) иногда собирательно называются «основным приводным валом в сборе». Закрывающие трубки 40, 42 могут быть изготовлены из электропроводного материала (такого как металл), благодаря чему они могут служить частью антенны, что подробно описывается ниже. Компоненты основного приводного вала в сборе (например, приводные валы 48, 50) могут быть изготовлены из непроводящего материала (такого как пластик).

Приводной винт 36 посажен в подшипник 38, расположенный на дистальном конце желоба для скобок 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 скобок 22. Соответственно, когда основной приводной вал 48 начинает вращаться из-за приведения в в действие спускового крючка 20 (что более подробно описывается ниже), комплект конических зубчатых колес 52a-c вызывает вращение вспомогательного приводного вала 50, который, в свою очередь, в связи со сцеплением с приводным механизмом 54, 56 вызывает вращение винтового вала 36, который вызывает продольное перемещение скальпеля 32 по желобу 22 для рассечения любой ткани, которая зажата в концевом зажиме. Салазки 33 могут быть выполнены, например, из пластика и могут иметь наклонную дистальную поверхность. По мере движения салазок 33 через канал 22 поверхность с уклоном вперед может подталкивать или приводить в движение скобки в кассете со скобками 34 через захваченную зажимом ткань с упором об упорный элемент 24. Упорный элемент 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 соответствии с различными вариантами осуществления, как показано на Фигурах 7-10, хирургический инструмент может содержать батарею 64 в рукоятке 6. Изображенный вариант осуществления обеспечивает обратную связь с пользователем относительно установки и силы нагрузки на режущий инструмент в концевом зажиме 12. Кроме того, этот вариант осуществления может использовать энергию, которая была приложена пользователем для втягивания спускового крючка 18, для питания инструмента 10 (в так называемом режиме «усилителя»). 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. Детали рукоятки 59-62 могут быть изготовлены из непроводящего материала, такого как пластик. Батарея 64 может быть предусмотрена в части пистолетной рукоятки 26 рукоятки 6. Батарея 64 питает двигатель 65, расположенный в верхней части пистолетной рукоятки 26 рукоятки 6. Батарея 64 может быть сконструирована в соответствии с любой подходящей конструкцией или химическим процессом, включающим, например, литий-ионные химические соединения, такие как LiCoO₂ или LiNiO₂, никель-металлогидридные соединения и т.д. В соответствии с различными вариантами осуществления двигатель 65 может быть приводным щеточным двигателем постоянного тока с максимальной скоростью вращения около 5000-100000 оборотов в минуту. Двигатель 64 может перемещать на 90° блок конических зубчатых колес 66, состоящий из первого конического зубчатого колеса 68 и второго конического зубчатого колеса 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 пуска двигателя 110 в сочетании со спусковым механизмом 20, чтобы оператор мог видеть, приведен ли в действие спусковой механизм 20 (или он «прижат») по отношению к пистолетной части 26 рукоятки 6, чтобы начать операцию рассечения/сшивания 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. В другом варианте осуществления, например, устройство управления (подробно описывается ниже) может передавать двигателю 65 выходной широтномодулированный сигнал на основе входного сигнала от датчика 110 для управления двигателем 65.

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. Кулиса 90 содержит отверстие 92 на противоположном конце 94 для удержания шарнирного штифта 96, который закреплен между деталями внешней нижней стороны рукоятки 59, 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 завершения хода) 130 и датчик остановки 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 посылает сигнал устройству управления, которое посылает сигнал двигателю 65 для изменения направления вращения, тем самым приводя к втягиванию скальпеля 32 концевого зажима 12 после операции рассечения.

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.

Во время операции, когда хирург, использующий инструмент 10, тянет назад спусковой крючок 20, датчик 110 определяет приведение в действие спускового крючка 20 и посылает сигнал устройству управления, которое посылает сигнал двигателю 65 для вращения вперед двигателя 65, например, со скоростью, которая пропорциональна силе, с которой хирург тянет назад спусковой крючок 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 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 блок 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 канала 22, при этом рассекается ткань, захваченная концевым зажимом 12. Кроме того, в вариантах осуществления изобретения, в которых используется концевой зажим для наложения скобок, концевой зажим 12 используется для скрепления тканей скобками.

Во время операции разрезания/сшивания полным концевым зажимом 12 кольцо 84 на барабане с винтовым зубчатым колесом 80 может оставаться у дистального конца барабана с винтовым зубчатым колесом 80, что вызывает срабатывание датчика обратного действия 130, который посылает сигнал устройству управления, которое посылает сигнал двигателю 65 для изменения направления вращения двигателя 65. 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 рукоятки 104 включает тыльное плечо 106, которое зацепляется за кулису 90, что наилучшим образом показано на Фигурах 8 и 9. Срединная часть рукоятки 104 также имеет ограничитель рабочего хода 107, сцепленный со спусковым устройством 20. Движение кулисы 90 управляется вращением двигателя 65, как описано выше. Когда кулиса 90 вращается против часовой стрелки и кольцо 84 перемещается с проксимального конца спирального зубчатого колеса 80 к дистальному концу, срединная часть рукоятки 104 может свободно вращаться против часовой стрелки. Таким образом, когда пользователь прижимает спусковой механизм 20, спусковой механизм 20 зацепляется с упором 107 поступательного движения в средней части рукоятки 104, заставляя среднюю часть рукоятки 104 вращаться против часовой стрелки. Однако за счет зацепления заднего плеча 106 с кулисой 90 средняя часть рукоятки 104 способна вращаться против часовой стрелки лишь настолько, насколько позволяет кулиса 90. Таким образом, если двигатель 65 остановится по какой-либо причине, кулиса