Хирургический инструмент, содержащий гибкую систему шарнирного сочленения

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к хирургическим сшивающим и режущим инструментам и предназначенным для применения с ними кассетам со скобами. Хирургический сшивающий инструмент содержит стержень, концевой эффектор, шарнирное сочленение, пусковую систему и шарнирную проволоку. Стержень включает каркас стержня. Концевой эффектор содержит каркас концевого эффектора и браншу. Бранша выполнена с возможностью перемещения относительно каркаса концевого эффектора. Шарнирное сочленение включает каркас шарнирного сочленения, первое шарнирное сочленение и второе шарнирное сочленение. Каркас шарнирного сочленения содержит проксимальный конец шарнирного сочленения и дистальный конец шарнирного сочленения. Первое шарнирное сочленение соединяет проксимальный конец шарнирного сочленения с каркасом стержня. Второе шарнирное сочленение соединяет дистальный конец шарнирного сочленения с каркасом концевого эффектора. Пусковая система выполнена с возможностью перемещения относительно каркаса стержня, каркаса шарнирного сочленения и каркаса концевого эффектора. Пусковая система содержит режущий элемент, выполненный с возможностью перемещения относительно каркаса концевого эффектора. Шарнирная проволока неподвижно прикреплена к каркасу концевого эффектора. Шарнирная проволока выполнена с возможностью принятия сжатой конфигурации при приложении сжимающей нагрузки и передачи усилия в шарнирном соединении к каркасу концевого эффектора при приложении сжимающей нагрузки. Изобретение позволяет обеспечить использование проволоки для шарнирного поворота концевого эффектора. 13 з.п. ф-лы, 18 ил.

 

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к хирургическим инструментам и в различных вариантах осуществления к хирургическим сшивающим и режущим инструментам и предназначенным для применения с ними кассетам со скобами.

Сшивающий инструмент может включать в себя две взаимодействующие удлиненные бранши, каждая из которых выполнена с возможностью введения в тело пациента и расположения относительно сшиваемой и/или разрезаемой ткани. В различных вариантах осуществления одна из браншей может поддерживать кассету со скобами с, по меньшей мере, двумя содержащимися в ней рядами скоб, расположенными в боковом направлении, и вторая бранша может поддерживать упор с формирующими скобу углублениями, совмещенными с рядами скоб в кассете со скобами. По существу, сшивающий инструмент может дополнительно включать в себя стержень-толкатель и лезвие скальпеля, которые выполнены с возможностью перемещения относительно браншей для последовательного выталкивания скоб из кассеты со скобами посредством кулачковых поверхностей на стержне-толкателе и/или кулачковых поверхностей на клиновидных салазках, которые проталкиваются стержнем-толкателем. По меньшей мере, в одном варианте осуществления кулачковые поверхности выполнены с возможностью приведения в движение множества выталкивателей скоб, находящихся в кассете и связанных со скобами, чтобы проталкивать скобы к упору и формировать расположенные в боковом направлении ряды деформированных скоб в ткани, зажатой между браншами. По меньшей мере, в одном варианте осуществления лезвие скальпеля может следовать по кулачковым поверхностям и разрезать ткань вдоль линии между рядами скоб. Примеры подобных сшивающих инструментов описаны в патенте США № 7794475, озаглавленном SURGICAL STAPLES HAVING COMPRESSIBLE OR CRUSHABLE MEMBERS FOR SECURING TISSUE THEREIN AND STAPLING INSTRUMENTS FOR DEPLOYING THE SAME, полное описание которого включено в настоящий документ путем ссылки.

Изложенное выше описание предназначено лишь для иллюстрации различных аспектов соответствующей технологии в области применения изобретения в настоящее время, и его не следует рассматривать как ограничение объема формулы изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Различные элементы вариантов осуществления, описанные в настоящем документе, наряду с их преимуществами, могут быть понятны после изучения представленного ниже описания вместе с сопроводительными чертежами, причем:

на ФИГ. 1 представлен вид в горизонтальной проекции концевого эффектора хирургического сшивающего инструмента, содержащего кассету со скобами, упор и закрывающую трубку, выполненную с возможностью перемещать упор между открытым положением и закрытым положением;

на ФИГ. 2 представлен частичный вид в перспективе концевого эффектора, показанного на ФИГ. 1, изображенного с удаленными частями для иллюстрации шарнирного сочленения с фиксированной осью;

на ФИГ. 3 представлен вид в перспективе шарнирного сочленения в соответствии с, по меньшей мере, одним вариантом осуществления;

на ФИГ. 4 представлен вид в горизонтальной проекции шарнирного сочленения, изображенного на ФИГ. 3, в шарнирно неповернутом положении;

на ФИГ. 5 представлен вид в горизонтальной проекции шарнирного сочленения, изображенного на ФИГ. 3, в шарнирно повернутом положении;

на ФИГ. 6 представлен вид в вертикальной проекции активатора шарнирного сочленения, содержащего проволоку, изображенную в незагруженном состоянии;

на ФИГ. 7 представлен вид в вертикальной проекции активатора шарнирного сочленения, показанного на ФИГ. 6, изображенного в загруженном состоянии, при котором он испытывает сжимающую нагрузку;

на ФИГ. 8 представлен вид в вертикальной проекции активатора шарнирного сочленения, показанного на ФИГ. 6, изображенного в загруженном состоянии, при котором он испытывает нагрузку на растяжение;

на ФИГ. 9 представлен вид в горизонтальной проекции шарнирного сочленения в соответствии с, по меньшей мере, одним вариантом осуществления, показанного в шарнирно неповернутом положении;

на ФИГ. 10 представлен вид в горизонтальной проекции шарнирного сочленения, показанного на ФИГ. 9, изображенного в шарнирно повернутом положении;

на ФИГ. 11 представлен схематичный вид в продольном разрезе шарнирного сочленения, изображенного на ФИГ. 9, выполненном по линии 11-11 на ФИГ. 9;

на ФИГ. 12 представлено поперечное сечение шарнирного сочленения, изображенного на ФИГ. 9, выполненное по линии 12-12 на ФИГ. 9;

на ФИГ. 13 представлено поперечное сечение шарнирного сочленения в соответствии с, по меньшей мере, одним альтернативным вариантом осуществления;

на ФИГ. 14 представлен вид в горизонтальной проекции шарнирного сочленения в соответствии с, по меньшей мере, одним вариантом осуществления, показанного в шарнирно неповернутом положении;

на ФИГ. 15 представлен вид в горизонтальной проекции шарнирного сочленения, показанного на ФИГ. 14, изображенного в шарнирно повернутом положении;

на ФИГ. 16 показан вид в перспективе гибкого шарнирного остова, выполненного с возможностью поддержки пускового элемента в соответствии, по меньшей мере, с одним вариантом осуществления;

на ФИГ. 17 представлен вид с пространственным разделением гибкого остова, изображенного на ФИГ. 16; и

на ФИГ. 18 показан вид в перспективе гибкого остова, выполненного с возможностью поддержки пускового элемента в соответствии, по меньшей мере, с одним вариантом осуществления.

Соответствующие элементы на разных видах обозначаются соответствующими условными обозначениями. Иллюстративные примеры, представленные в данном документе, демонстрируют различные варианты осуществления настоящего изобретения в одной из его форм. Эти иллюстративные примеры не должны истолковываться как ограничивающие объем изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Заявителю настоящей заявки принадлежат представленные ниже заявки на патенты, поданные в тот же день, причем каждая из них полностью включена в настоящий документ путем ссылки:

- заявка на патент США № _______, озаглавленная хирургический инструмент SURGICAL INSTRUMENT SYSTEMS COMPRISING AN ARTICULATABLE END EFFECTOR AND MEANS FOR ADJUSTING THE FIRING STROKE OF A FIRING MEMBER; № в досье патентного поверенного END7415USNP/140289;

- заявка на патент США № _______, озаглавленная SURGICAL INSTRUMENT ASSEMBLY COMPRISING LOCKABLE SYSTEMS; № в досье патентного поверенного END7416USNP/140291;

- заявка на патент США № _______, озаглавленная DRIVE ARRANGEMENTS FOR ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENTS, досье патентного поверенного № END7418USNP/140292;

- заявка на патент США № _______, озаглавленная LOCKING ARRANGEMENTS FOR DETACHABLE SHAFT ASSEMBLIES WITH ARTICULATABLE SURGICAL END EFFECTORS, досье патентного поверенного № END7417USNP/140293;

- заявка на патент США № _______, озаглавленная SURGICAL INSTRUMENT WITH AN ANVIL THAT IS SELECTIVELY MOVABLE ABOUT A DISCRETE NON-MOVABLE AXIS RELATIVE TO A STAPLE CARTRIDGE, № в досье патентного поверенного END7485USNP/140295;

- заявка на патент США № _______, озаглавленная SURGICAL INSTRUMENTS WITH IMPROVED CLOSURE ARRANGEMENTS; № в досье патентного поверенного END7486/140296;

- заявка на патент США № __________, озаглавленная SURGICAL INSTRUMENTS WITH ARTICULATABLE END EFFECTORS AND MOVABLE FIRING BEAM SUPPORT ARRANGEMENTS, досье патентного поверенного № END7489USNP/140299;

- заявка на патент США № __________, озаглавленная SURGICAL INSTRUMENTS WITH ARTICULATABLE END EFFECTORS AND IMPROVED FIRING BEAM SUPPORT ARRANGEMENTS, досье патентного поверенного № END7491USNP/140301; и

- заявка на патент США № _______, озаглавленная SURGICAL INSTRUMENT ASSEMBLY COMPRISING A LOCKABLE ARTICULATION SYSTEM; № в досье патентного поверенного END7494USNP/140304.

Заявителю настоящей заявки принадлежат нижеуказанные заявки на патенты, поданные 1 марта 2013 г., каждая из которых полностью включена в настоящий документ путем ссылки:

- заявка на патент США № 13/782,295, озаглавленная Articulatable Surgical Instruments With Conductive Pathways For Signal Communication, в настоящее время публикация заявки на патент США № 2014/0246471;

- заявка на патент США № 13/782,323, озаглавленная Rotary Powered Articulation Joints For Surgical Instruments, в настоящее время патентная публикация США № 2014/0246472;

- заявка на патент США № 13/782,338, озаглавленная Thumbwheel Switch Arrangements For Surgical Instruments, в настоящее время патентная публикация США № 2014/0249557;

- заявка на патент США № 13/782,499, озаглавленная Electromechanical Surgical Device with Signal Relay Arrangement, в настоящее время публикация заявки на патент США № 2014/0246474;

- заявка на патент США № 13/782,460, озаглавленная Multiple Processor Motor Control for Modular Surgical Instruments, в настоящее время публикация заявки на патент США № 2014/0246478;

- заявка на патент США № 13/782,358, озаглавленная Joystick Switch Assemblies For Surgical Instruments, в настоящее время патентная публикация США № 2014/0246477;

- заявка на патент США № 13/782,481, озаглавленная Sensor Straightened End Effector During Removal Through Trocar, в настоящее время публикация заявки на патент США № 2014/0246479;

- заявка на патент США № 13/782,518, озаглавленная Control Methods for Surgical Instruments with Removable Implement Portions, в настоящее время публикация заявки на патент США № 2014/0246475;

- заявка на патент США № 13/782,375, озаглавленная Rotary Powered Surgical Instruments With Multiple Degrees of Freedom, в настоящее время публикация заявки на патент США № 2014/0246473; и

- заявка на патент США № 13/782,536, озаглавленная Surgical Instrument Soft Stop, в настоящее время публикация заявки на патент США № 2014/0246476.

Заявителю настоящей заявки также принадлежат нижеуказанные заявки на патенты, поданные 14 марта 2013 г., каждая из которых полностью включена в настоящий документ путем ссылки:

- заявка на патент США № 13/803,097, озаглавленная ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING A FIRING DRIVE, в настоящее время публикация заявки на патент США № 2014/0263542;

- заявка на патент США № 13/803,193, озаглавленная CONTROL ARRANGEMENTS FOR A DRIVE MEMBER OF A SURGICAL INSTRUMENT, в настоящее время патентная публикация США № 2014/0263537;

- заявка на патент США № 13/803,053, озаглавленная INTERCHANGEABLE SHAFT ASSEMBLIES FOR USE WITH A SURGICAL INSTRUMENT, в настоящее время патентная публикация США № 2014/0263564;

- заявка на патент США № 13/803,086, озаглавленная ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING AN ARTICULATION LOCK, в настоящее время публикация заявки на патент США № 2014/0263541;

- заявка на патент США № 13/803,210, озаглавленная SENSOR ARRANGEMENTS FOR ABSOLUTE POSITIONING SYSTEM FOR SURGICAL INSTRUMENTS, в настоящее время публикация заявки на патент США № 2014/0263538;

- заявка на патент США № 13/803,148, озаглавленная MULTI-FUNCTION MOTOR FOR A SURGICAL INSTRUMENT, в настоящее время патентная публикация США № 2014/0263554;

- заявка на патент США № 13/803,066, озаглавленная DRIVE SYSTEM LOCKOUT ARRANGEMENTS FOR MODULAR SURGICAL INSTRUMENTS, в настоящее время публикация заявки на патент США № 2014/0263565;

- заявка на патент США № 13/803,117, озаглавленная ARTICULATION CONTROL SYSTEM FOR ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENTS, в настоящее время публикация заявки на патент США № 2014/0263553;

- заявка на патент США № 13/803,130, озаглавленная DRIVE TRAIN CONTROL ARRANGEMENTS FOR MODULAR SURGICAL INSTRUMENTS, в настоящее время публикация заявки на патент США № 2014/0263543; и

- заявка на патент США № 13/803,159, озаглавленная METHOD AND SYSTEM FOR OPERATING A SURGICAL INSTRUMENT, в настоящее время патентная публикация США № 2014/0277017.

Заявителю настоящей заявки принадлежит представленная ниже заявка на патент, поданная 7 марта 2014 г., которая полностью включена в настоящий документ путем ссылки:

- заявка на патент США № 14/200,111, озаглавленная CONTROL SYSTEMS FOR SURGICAL INSTRUMENTS, в настоящее время патентная публикация США № 2014/0263539.

Заявителю настоящей заявки принадлежат нижеуказанные заявки на патенты, поданные 26 марта 2014 г., каждая из которых полностью включена в настоящий документ путем ссылки:

заявка на патент США № 14/226,106, озаглавленная POWER MANAGEMENT CONTROL SYSTEMS FOR SURGICAL INSTRUMENTS;

заявка на патент США № 14/226,099, озаглавленная STERILIZATION VERIFICATION CIRCUIT;

заявка на патент США № 14/226,094, озаглавленная VERIFICATION OF NUMBER OF BATTERY EXCHANGES/PROCEDURE COUNT;

заявка на патент США № 14/226,117, озаглавленная POWER MANAGEMENT THROUGH SLEEP OPTIONS OF SEGMENTED CIRCUIT AND WAKE UP CONTROL;

заявка на патент США № 14/226,075, озаглавленная MODULAR POWERED SURGICAL INSTRUMENT WITH DETACHABLE SHAFT ASSEMBLIES;

заявка на патент США № 14/226,093, озаглавленная FEEDBACK ALGORITHMS FOR MANUAL BAILOUT SYSTEMS FOR SURGICAL INSTRUMENTS;

заявка на патент США № 14/226,116, озаглавленная SURGICAL INSTRUMENT UTILIZING SENSOR ADAPTATION;

заявка на патент США № 14/226,071, озаглавленная SURGICAL INSTRUMENT CONTROL CIRCUIT HAVING A SAFETY PROCESSOR;

заявка на патент США № 14/226 097, озаглавленная SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING INTERACTIVE SYSTEMS;

заявка на патент США № 14/226,126, озаглавленная INTERFACE SYSTEMS FOR USE WITH SURGICAL INSTRUMENTS;

заявка на патент США № 14/226,133, озаглавленная MODULAR SURGICAL INSTRUMENT SYSTEM;

заявка на патент США № 14/226,081, озаглавленная SYSTEMS AND METHODS FOR CONTROLLING A SEGMENTED CIRCUIT;

заявка на патент США № 14/226,076, озаглавленная POWER MANAGEMENT THROUGH SEGMENTED CIRCUIT AND VARIABLE VOLTAGE PROTECTION;

заявка на патент США № 14/226,111, озаглавленная SURGICAL STAPLING INSTRUMENT SYSTEM; и

заявка на патент США № 14/226,125, озаглавленная SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING A ROTATABLE SHAFT.

Заявителю настоящей заявки также принадлежат нижеуказанные заявки на патенты, поданные 5 сентября 2014 г., каждая из которых полностью включена в настоящий документ путем ссылки:

- заявка на патент США № 14/479,103, озаглавленная CIRCUITRY AND SENSORS FOR POWERED MEDICAL DEVICE;

- заявка на патент США № 14/479,119, озаглавленная ADJUNCT WITH INTEGRATED SENSORS TO QUANTIFY TISSUE COMPRESSION;

- заявка на патент США № 14/478,908, озаглавленная MONITORING DEVICE DEGRADATION BASED ON COMPONENT EVALUATION;

- заявка на патент США № 14/478,895, озаглавленная MULTIPLE SENSORS WITH ONE SENSOR AFFECTING A SECOND SENSORʹS OUTPUT OR INTERPRETATION;

- заявка на патент США № 14/479,110, озаглавленная USE OF POLARITY OF HALL MAGNET DETECTION TO DETECT MISLOADED CARTRIDGE;

- заявка на патент США № 14/479,098, озаглавленная SMART CARTRIDGE WAKE UP OPERATION AND DATA RETENTION;

- заявка на патент США № 14/479,115, озаглавленная MULTIPLE MOTOR CONTROL FOR POWERED MEDICAL DEVICE; и

- заявка на патент США № 14/479,108, озаглавленная LOCAL DISPLAY OF TISSUE PARAMETER STABILIZATION.

Заявителю настоящей заявки также принадлежат нижеуказанные заявки на патенты, поданные 9 апреля 2014 г., каждая из которых полностью включена в настоящий документ путем ссылки:

- заявка на патент США № 14/248,590, озаглавленная MOTOR DRIVEN SURGICAL INSTRUMENTS WITH LOCKABLE DUAL DRIVE SHAFTS, в настоящее время публикация заявки на патент США № 2014/0305987;

- заявка на патент США № 14/248,581, озаглавленная SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING A CLOSING DRIVE AND A FIRING DRIVE OPERATED FROM THE SAME ROTATABLE OUTPUT, в настоящее время публикация заявки на патент США № 2014/0305989;

- заявка на патент США № 14/248,595, озаглавленная SURGICAL INSTRUMENT SHAFT INCLUDING SWITCHES FOR CONTROLLING THE OPERATION OF THE SURGICAL INSTRUMENT, в настоящее время публикация заявки на патент США № 2014/0305988;

- заявка на патент США № 14/248,588, озаглавленная POWERED LINEAR SURGICAL STAPLER, в настоящее время публикация заявки на патент США № 2014/0309666;

- заявка на патент США № 14/248,591, озаглавленная TRANSMISSION ARRANGEMENT FOR A SURGICAL INSTRUMENT, в настоящее время публикация заявки на патент США № 2014/0305991;

- заявка на патент США 14/248,584, озаглавленная MODULAR MOTOR DRIVEN SURGICAL INSTRUMENTS WITH ALIGNMENT FEATURES FOR ALIGNING ROTARY DRIVE SHAFTS WITH SURGICAL END EFFECTOR SHAFTS, в настоящее время публикация заявки на патент США № 2014/0305994;

- заявка на патент США № 14/248,587, озаглавленная POWERED SURGICAL STAPLER, в настоящее время публикация заявки на патент США № 2014/0309665;

- заявка на патент США № 14/248,586, озаглавленная DRIVE SYSTEM DECOUPLING ARRANGEMENT FOR A SURGICAL INSTRUMENT, в настоящее время публикация заявки на патент США № 2014/0305990; и

- заявка на патент США № 14/248,607, озаглавленная MODULAR MOTOR DRIVEN SURGICAL INSTRUMENTS WITH STATUS INDICATION ARRANGEMENTS, в настоящее время публикация заявки на патент США № 2014/0305992.

Заявителю настоящей заявки также принадлежат нижеуказанные заявки на патенты, поданные 16 апреля 2013 г., каждая из которых полностью включена в настоящий документ путем ссылки:

- предварительная заявка на патент США № 61/812,365, озаглавленная SURGICAL INSTRUMENT WITH MULTIPLE FUNCTIONS PERFORMED BY A SINGLE MOTOR;

- предварительная заявка на патент США № 61/812,376, озаглавленная LINEAR CUTTER WITH POWER;

- предварительная заявка на патент США № 61/812,382, озаглавленная LINEAR CUTTER WITH MOTOR AND PISTOL GRIP;

- предварительная заявка на патент США № 61/812,385, озаглавленная SURGICAL INSTRUMENT HANDLE WITH MULTIPLE ACTUATION MOTORS AND MOTOR CONTROL; и

- предварительная заявка на патент США № 61/812,372, озаглавленная SURGICAL INSTRUMENT WITH MULTIPLE FUNCTIONS PERFORMED BY A SINGLE MOTOR.

В настоящем документе приведены подробные сведения, необходимые для понимания общей конструкции, функциональности, особенностей изготовления и применения различных вариантов осуществления, описание которых предоставлено в спецификации и проиллюстрировано сопроводительными чертежами. Хорошо известные принципы работы, компоненты и элементы не получили в настоящем документе подробного описания, чтобы не затруднять понимание вариантов осуществления, описанных в спецификации. Читатель должен понимать, что варианты осуществления, описанные и проиллюстрированные в настоящем документе, являются не имеющими ограничительного характера примерами. Следует понимать, что определенные конструктивные и функциональные особенности, описанные в данном документе, могут иметь показательный или пояснительный характер. Изменения и модификации вариантов осуществления, описанных и проиллюстрированных в данном документе, могут выполняться в пределах объема формулы изобретения.

Термины «содержать» (и любые его формы, такие как «содержит» и «содержащий»), «иметь» (и любые его формы, такие как «имеет» и «имеющий»), «включать» (и любые его формы, такие как «включает» и «включающий»), «вмещать» (и любые его формы, такие как «вмещает» и «вмещающий») представляют собой неограниченные связующие глаголы. В результате, хирургическая система или устройство, которое «содержит», «имеет», «включает» или «вмещает» один или более элементов, обладает этим одним или более элементами, но обладание не ограничивается только этим одним или более элементами. Аналогично элемент системы или устройства, который «содержит», «имеет», «включает» или «вмещает» один или более элементов, обладает этим одним или более элементами, но обладание не ограничивается только этим одним или более элементами.

Термины «проксимальный» и «дистальный» в настоящем документе определяются относительно врача, управляющего рукояткой хирургического инструмента. Термин «проксимальный» относится к участку, расположенному ближе всего к врачу, а термин «дистальный» относится к участку, удаленному от врача. Предлагается также для удобства и ясности применительно к рисункам использовать в настоящем документе такие пространственные термины, как «вертикальный», «горизонтальный», «вверх» и «вниз». Тем не менее, поскольку использование хирургических инструментов предполагает множество ориентаций и положений, указанные термины не следует толковать как ограничивающие и (или) абсолютные.

Для выполнения лапароскопических и минимально инвазивных хирургических вмешательств предложены различные примеры устройств и способов. Однако читателю будет вполне понятно, что различные способы и устройства, описанные в настоящем документе, можно применять в множестве хирургических вмешательств и сфер применения, включая, например, те, что связаны открытыми оперативными вмешательствами. По ходу данного подробного описания читатель сможет в еще большей мере оценить, что разнообразные инструменты, описанные в данном документе, могут быть введены в тело любым способом - как через естественные отверстия, так и через разрез или пункционное отверстие, проделанное в тканях, и т. п. Рабочая часть или насадки концевых зажимов таких инструментов могут быть введены непосредственно в тело пациента либо через устройство доступа, имеющего рабочий канал, через который можно провести концевой зажим и удлиненный стержень хирургического инструмента.

Хирургическая сшивающая система может содержать ствол и концевой проходящий от ствола эффектор. Концевой эффектор может включать первую браншу и вторую браншу. Первая бранша содержит кассету со скобами. Кассета со скобами выполнена с возможностью вставки в первую браншу и удаления из нее; однако предусмотрены другие варианты осуществления, в которых кассета со скобами выполнена без возможности извлечения из первой бранши или, по меньшей мере, выполнена с возможностью быстрой замены из первой бранши. Вторая бранша содержит упор, выполненный с возможностью деформации скоб, выталкиваемых из кассеты со скобами. Вторая бранша выполнена с возможностью поворота относительно первой бранши вокруг оси закрытия; однако предусмотрены другие варианты осуществления, в которых первая бранша выполнена с возможностью поворота относительно второй бранши. Хирургическая сшивающая система дополнительно содержит шарнирное сочленение, выполненное с возможностью обеспечения вращения или шарнирного поворота концевого эффектора относительно ствола. Концевой эффектор выполнен с возможностью вращения вокруг оси шарнирного сочленения, проходящей через шарнирное сочленение. Предусмотрены другие варианты осуществления, которые не включают шарнирное сочленение.

Кассета со скобами содержит корпус кассеты. Корпус кассеты включает проксимальный конец, дистальный конец и платформу, проходящую между проксимальным концом и дистальным концом. В процессе применения кассета со скобами расположена на первой стороне ткани, подлежащей сшиванию, а упор расположен на второй стороне ткани. Упор перемещается к кассете со скобами для сжатия и прижимания ткани к платформе. После этого скобы, хранящиеся в корпусе кассеты с возможностью извлечения, можно размещать в ткани. Корпус кассеты включает сформированные в нем полости для скоб, при этом скобы хранятся в полостях для скоб с возможностью извлечения. Полости для скоб расположены в шесть продольных рядов. Три ряда полостей для скоб расположены на первой стороне продольного паза, и три ряда полостей для скоб расположены на второй стороне продольного паза. Возможны другие конструкции скоб и полостей для скоб.

В корпусе кассеты скобы поддерживаются с помощью выталкивателей скоб. Выталкиватели выполнены с возможностью перемещения между первым или неактивированным положением и вторым или активированным положением для выталкивания скоб из полостей для скоб. Выталкиватели удерживаются в корпусе кассеты с помощью фиксатора, который проходит вокруг нижней части корпуса кассеты и включает упругие элементы, выполненные с возможностью захвата корпуса кассеты и удерживания фиксатора относительно корпуса кассеты. Выталкиватели выполнены с возможностью перемещения между их неактивированными положениями и активированными положениями с помощью салазок. Салазки выполнены с возможностью перемещения между проксимальным положением, смежным с проксимальным концом, и дистальным положением, смежным с дистальным концом. Салазки содержат множество наклонных поверхностей, выполненных с возможностью скольжения под выталкивателями и подъема выталкивателей и поддерживаемых на них скоб к упору.

В дополнение к указанному выше, салазки перемещаются дистально с помощью пускового элемента. Пусковой элемент выполнен с возможностью контакта с салазками и проталкивания салазок к дистальному концу. Продольный паз, сформированный в корпусе кассеты, выполнен с возможностью приема пускового элемента. Упор также включает паз, выполненный с возможностью приема пускового элемента. Пусковой элемент дополнительно содержит первый кулачок, который взаимодействует с первой браншей, и второй кулачок, который взаимодействует со второй браншей. При выдвижении пускового элемента дистально первый кулачок и второй кулачок позволяют контролировать расстояние, или тканевый зазор, между платформой кассеты со скобами и упором. Пусковой элемент также содержит скальпель, выполненный с возможностью рассечения ткани, захваченной между кассетой со скобами и упором. Желательно, по меньшей мере, частично располагать скальпель проксимально по отношению к наклонным поверхностям таким образом, чтобы скобы выталкивались раньше скальпеля.

Хирургический инструмент 100 показан на ФИГ. 1 и 2. Хирургический инструмент 100 содержит стержень 120, концевой эффектор 130 и шарнирное сочленение 140, соединяющее с возможностью вращения концевой эффектор 130 со стержнем 120. Концевой эффектор 130 содержит первую браншу 132, включающую в себя кассету со скобами. Кассета со скобами, содержит корпус кассеты и множество скоб, которые помещены в него с возможностью извлечения. Кассета со скобами может легко извлекаться из первой бранши 132 таким образом, что кассету со скобами можно заменить, как только она была, по меньшей мере, частично израсходована. В альтернативных вариантах осуществления кассета со скобами не может легко извлекаться из первой бранши 132. В любом случае, концевой эффектор 130 дополнительно содержит вторую браншу 134. Вторая бранша 134 включает в себя упор, выполненный с возможностью деформации скоб, когда они выпускаются из корпуса кассеты. Вторая бранша 134 подвижно соединена с первой браншей 132 и выполнена с возможностью поворота между открытым положением и закрытым положением (ФИГ. 1), чтобы прижимать ткань к кассете со скобами. В альтернативных вариантах осуществления первая бранша 132 подвижно соединена со второй браншей 134 и выполнена с возможностью поворота между открытым положением и закрытым положением.

Проксимальный конец концевого эффектора 130 содержит фиксатор канала 146. Фиксатор канала 146 содержит осевое отверстие 147, образованное в нем. Каркас стержня 120 содержит осевую шпильку, выполненную с возможностью плотного введения внутрь осевого отверстия 147. Осевое отверстие 147 ограничивает перемещение концевого эффектора 130 относительно стержня 120 таким образом, что концевой эффектор 130 может вращаться вокруг оси 190 шарнирного сочленения. Ось 190 шарнирного сочленения содержит фиксированную ось вращения, а перемещение концевого эффектора 130 происходит по круговой траектории вокруг оси 190 шарнирного сочленения. Шарнирное сочленение 140 дает концевому эффектору 130 один градус степени свободы. Фиксатор канала 146 содержит частично кольцевой массив фиксирующих зубцов 148, проходящий вокруг его проксимального периметра. Стержень 120 включает в себя стопор 180, выполненный с возможностью перемещения из незаблокированного положения, в котором концевой эффектор 130 может шарнирно вращаться относительно стержня 120, в заблокированное положение, в котором стопор 180 зацепляется с фиксирующим зубцом 148. Когда стопор 180 зацепляется с фиксирующим зубцом 148, стопор 180 препятствует вращению концевого эффектора 130 вокруг шарнирного сочленения 140.

Стержень 120 дополнительно включает в себя проксимальную закрывающую трубку 121, которая может перемещаться относительно каркаса стержня 120. Проксимальная закрывающая трубка 121 соединена с дистальной закрывающей трубкой 131 концевого эффектора 130. Более конкретно, дистальная трубка 131 соединена с возможностью поворота с закрывающей трубкой 121 при помощи соединительных элементов 143. Каждый соединительный элемент 143 содержит проксимальный выступ 144, расположенный внутри отверстия, образованного в проксимальной закрывающей трубке 121. Каждый соединительный элемент 143 дополнительно содержит дистальный выступ 145, расположенный внутри отверстия, образованного в дистальной закрывающей трубке 131. Проксимальные выступы 144 образуют первую ось вращения, а дистальные выступы 145 образуют вторую ось вращения. Первая и вторая оси вращения, образованные соединительными элементами 143, позволяют закрывающей трубке приспособить одновременный шарнирный поворот концевого эффектора 130 в шарнирном сочленении 140 с перемещением закрывающей трубки относительно шарнирного сочленения. Соединительные элементы 143 обеспечивают два градуса свободы между закрывающей трубкой 121 и закрывающей трубкой 131. В различных вариантах два градуса свободы позволяют совершать составные перемещения закрывающей трубки.

В дополнение к вышеуказанному закрывающая трубка 131 выполнена с возможностью вхождения в зацепление со второй браншей 134. Закрывающая трубка 131 содержит окно 133, а вторая бранша 134 содержит приводной язычок 135, который проходит в окно 133. Когда закрывающая трубка 131 вытягивается в проксимальном направлении, дистальная боковая стенка окна 133 входит в контакт с язычком 135 и поворачивает вторую браншу 134 в направлении от первой бранши 132 в открытое положение. Когда закрывающая трубка 131 выталкивается в дистальном направлении, проксимальная боковая стенка окна 133 входит в контакт с язычком 135 и поворачивает вторую браншу 134 в направлении к первой бранше 132.

Хирургический инструмент 100 дополнительно содержит пусковой элемент 150. Пусковой элемент 150 проходит через стержень 120 и шарнирное сочленение 140 в концевой эффектор 130. Пусковой элемент 150 может перемещаться в дистальном направлении через концевой эффектор 130 для выталкивания скоб из кассеты со скобами, сшивания ткани, находящейся между первой браншей 132 и второй браншей 134, и/или для рассечения ткани, находящейся между первой браншей 132 и второй браншей 134. Пусковой элемент 150 содержит множество боковых участков, которые, по существу, перемещаются вместе; однако боковые участки пускового элемента 150 могут сдвигаться относительно друг друга для того, чтобы приспособить шарнирное вращение концевого эффектора 130. В различных вариантах пусковой элемент 150 сгибается в шарнирном сочленении 140, что создает внутренний радиус закругления с одной стороны пускового элемента 150 и внешний радиус закругления с другой стороны пускового элемента 150. Внутренний радиус закругления меньше, чем внешний радиус закругления, и в дополнение к вышеуказанному каждый из слоев пускового элемента может проходить в шарнирном сочленении 140 пути различной длины, создавая, таким образом, относительное перемещение между слоями пускового элемента. Пусковой элемент 150 может дополнительно включать в себя, по меньшей мере, одну наклонную поверхность, выполненную с возможностью выталкивания скоб из кассеты со скобами, и/или режущий край, выполненный с возможностью рассечения ткани, как было указано выше.

Хирургический инструмент 200 показан на ФИГ. 3-5. Хирургический инструмент 200 содержит стержень 220, концевой эффектор 230 и шарнирное сочленение 240, соединяющее с возможностью вращения концевой эффектор 230 со стержнем 220. Концевой эффектор 230 содержит первую браншу, включающую в себя канал 239 кассеты со скобами, выполненный с возможностью приема кассеты со скобами. Кассета со скобами, содержит корпус кассеты и множество скоб, которые помещены в него с возможностью извлечения. Кассета со скобами может легко извлекаться из канала 239 кассеты таким образом, что кассету со скобами можно заменить, как только она была, по меньшей мере, частично израсходована. В альтернативных вариантах осуществления кассета со скобами не может легко извлекаться из первой бранши. В любом случае, концевой эффектор 230 дополнительно содержит вторую браншу. Вторая бранша включает в себя упор, выполненный с возможностью деформации скоб, когда они выпускаются из корпуса кассеты. Вторая бранша подвижно соединена с каналом 239 кассеты и выполнена с возможностью поворота между открытым положением и закрытым положением, чтобы прижимать ткань к кассете со скобами. В альтернативных вариантах осуществления первая бранша подвижно соединена со второй браншей и выполнена с возможностью поворота между открытым положением и закрытым положением.

Стержень 220 содержит каркас, или ребро, 221 и закрывающую трубку, которая выполнена с возможностью скольжения относительно ребра 221. Закрывающая трубка стержня 220 может быть такой же или сходной с закрывающей трубкой, описанной выше, например, в связи с вариантом осуществления, изображенным на ФИГ. 1 и 2. Ребро 221 стержня соединено с возможностью поворота с соединяющим каркасом, или ребром, 241 шарнирного сочленения 240. Ребро 221 стержня содержит осевые отверстия 224, образованные на противоположных сторонах его дистального конца. Соединяющее ребро 241 содержит проксимальные расширения 242, проходящие от него в проксимальном направлении, каждое из которых включает в себя осевую шпильку 244, тесно соприкасающуюся с осевыми отверстиями 224. Осевые отверстия 224 и осевые шпильки 244 объединяются, образуя проксимальную ось шарнирного сочленения, вокруг которой соединяющее ребро 241 может шарнирно вращаться.

Соединяющее ребро 241 шарнирного сочленения 240 соединено с возможностью поворота с каркасом, или ребром, 231 концевого эффектора 230. Ребро 231 концевого эффектора содержит осевые отверстия 235, образованные на противоположных сторонах его проксимального конца. Соединяющее ребро 241 дополнительно содержит дистальные расширения 243, проходящие от него в дистальном направлении, каждое из которых включает в себя осевую шпильку 245, тесно соприкасающуюся с осевыми отверстиями 235. Осевые отверстия 235 и осевые шпильки 245 объединяются, образуя дистальную ось шарнирного сочленения, вокруг которой концевой эффектор 230 может шарнирно вращаться. Как было указано выше, шарнирное сочленение 240 содержит две оси шарнирного сочленения. Каждая ось шарнирного сочленения может содержать фиксированную ось шарнирного сочленения; однако наличие в шарнирном сочленении 240 двух фиксированных осей обеспечивает шарнирному сочленению 240 два градуса свободы. Два градуса свободы позволяют шарнирному сочленению 240 совершать составные перемещения. Таким образом, некоторые варианты осуществления, включающие шарнирное сочленение 240 и закрывающую трубку, изображенные на ФИГ. 1 и 2, могут включать каркас, способный совершать составные перемещения, и, кроме того, закрывающую трубку, способную совершать составные перемещения.

Концевой эффектор 230 способен шарнирно поворачиваться в первом направлении и во втором направлении вокруг шарнирного сочленения 240. Первое направление шарнирного поворота и второе направление шарнирного поворота находятся в общей плоскости. Хирургический инструмент 200 дополнительно включает в себя систему шарнирного сочленения, выполненную с возможностью шарнирного вращения концевого эффектора 230 в первом направлении и во втором направлении. Система шарнирного сочленения содержит первый активатор 247а шарнирного сочленения и второй активатор 247b шарнирного сочленения. Первый активатор 247а шарнирного сочленения и второй активатор 247b шарнирного сочленения проходят через стержень 220 в ручку в сборе хирургического инструмента. Первый активатор 247а шарнирного сочленения и второй активатор 247b шарнирного сочленения могут выталкиваться в дистальном направлении и/или притягиваться в проксимальном направлении при помощи, например, системы пускового привода шарнирного сочленения в ручке в сборе.

Шарнирная проволока 248а прикреплена к первому активатору 247а шарнирного сочленения. Шарнирная проволока 248а проходит через отверстие 246а, образованное в соединяющем ребре 241 шарнирного сочленения 240. Шарнирная проволока 248а тесно соприкасается с отверстием 246а и может скользить относительно отверстия 246а. Шарнирная проволока 248а содержит дистальный конец 249а, установленный на канал 239 кассеты. Шарнирная проволока 248а может выталкиваться в дистальном направлении и/или притягиваться в проксимальном направлении при помощи первого активатора 247а шарнирного сочленения. Когда шарнирная проволока 248а выталкивается в дистальном направлении, шарнирная проволока 248а может поворачивать концевой эффектор 230 в направлении, указанном на ФИГ. 5. Когда шарнирная проволока 248а вытягивается в проксимальном направлении, шарнирная проволока 248а может поворачивать концевой эффектор 230 в противоположном направлении.

Шарнирная проволока 248b прикреплена ко второму активатору 247b шарнирного сочленения. Шарнирная проволока 248b проходит через отверстие 246b, образованное в соединяющем ребре 241 шарнирного сочленения 240. Шарнирная проволока 248b тесно соприкасается с отверстием 246b и может скользить относительно отверстия 246b. Шарнирная проволока 248b содержит дистальный конец 249b, установленный на канал 239 кассеты. Шарнирная проволока 248b может выталкиваться в дистальном направлении и/или притягиваться в проксимальном направлении при помощи второго активатора 247b шарнирного сочленения. Когда шарнирная проволока 248b притягивается в проксимальном направлении, шарнирная проволока 248b может поворачивать концевой эффектор 230 в направлении, указанном на ФИГ. 5. Когда шарнирная проволока 248b выталкивается в дистальном направлении, шарнирная проволока 248b может поворачивать концевой эффектор 230 в противоположном направлении.

В различных вариантах первый активатор 247а шарнирного сочленения и второй активатор 247b шарнирного сочленения могут приводиться в действие независимо и/или одновременно. По меньшей мере, в одном варианте первый активатор 247а шарнирного сочленения может выталкиваться в дистальном направлении, тогда как второй активатор 247b шарнирного сочленения может притягиваться в проксимальном направлении. Аналогичным образом, первый активатор 247а шарнирного сочленения может притягиваться в проксимальном направлении, тогда как второй активатор 247b шарнирного сочленения может выталкиваться в дистальном направлении. В некоторых вариантах один из активаторов 247а, 247b шарнирного сочленения может приводиться в действие без приведения в действие другого активатора.

Как было описано выше, первый активатор 247а шарнирного сочленения может выталкивать первую шарнирную проволоку 248а в дистальном направлении. Аналогичным образом, второй активатор 247b шарнирного сочленения может выталкивать шарнирную проволоку 248b в дистальном направлении. Обычно перемещение проволоки может быть непредсказуемым, когда она испытывает сжимающую нагрузку, в особенности вследствие, например, бокового изгиба. В настоящем документе раскрываются улучшения, которые способствуют использованию проволок для шарнирного поворота концевого эффектора 230.

В различных вариантах в дополнение к вышеуказанному первое отверстие 246а, образованное в соединяющем ребре 241, может иметь размер и быть выполнено с возможностью не допустить боковой изгиб первой шарнирной проволоки 248а. Как показано на ФИГ. 4, первое отверстие 246а фиксирует шарнирную проволоку 248а между ее проксимальным концом, прикрепленным к первому активатору 247а шарнирного сочленения, и ее дистальным концом 249а, установленным на концевой эффектор 230. В таких случаях шарнирная проволока 248а может скользить в первом отверстии 246а без сжатия для выталкивания концевого эффектора 230 вокруг шарнирного сочленения 240 в направлении, изображенном на ФИГ. 5. Аналогичным образом, второе отверстие 246b, образованное в соединяющем ребре 241, может иметь размер и быть выполнено с возможностью не допустить боковой изгиб второй шарнирной проволоки 248b. Как показано на ФИГ. 4, второе отверстие 246b фиксирует шарнирную проволоку 248b между ее проксимальным концом, прикрепленным ко второму активатору 247b шарнирного сочленения, и ее дистальным концом 249b, установленном на концевой эффектор 230. В таких случаях шарнирная проволока 248b может скользить во втором отверстии 246b без сжатия для выталкивания концевого эффектора 230 вокруг шарнирного сочленения 240 в направлении, противоположном тому, которое изображено на ФИГ. 5.

Как показано на ФИГ. 6-8, первая шарнирная проволока 248а может содержать пружину, такую как, например, спиральная пружина. Когда концевой эффектор 230 находится в шарнирно неповернутом положении, как показано на ФИГ. 4, первая шарнирная проволока 248а находится в положении, изображенном на ФИГ.6. Когда первая шарнирная проволока 248а выталкивается в дистальном направлении для шарнирного поворота концевого эффектора 230 в направлении, изображенном на ФИГ. 5, первая шарнирная проволока 248а может сжиматься. В таких случаях витки первой шарнирной проволоки 248а перемещаются ближе друг к другу. По меньшей мере, в одном таком варианте витки первой шарнирной проволоки 248а могут контактировать друг с другом, когда первая шарнирная проволока 248а сжимается. Когда витки первой шарнирной проволоки 248а находятся ближе друг к другу, первая шарнирная проволока 248а более устойчива к боковому изгибу, и в результате первая шарнирная проволока 248а способна передавать толкающую нагрузку на концевой эффектор 230.

Когда первая шарнирная проволока 248а вытягивается в проксимальном направлении для шарнирного поворота концевого эффектора 230 в направлении, противоположном тому, которое изображено на ФИГ. 5, первая шарнирная проволока 248а может растягиваться. В таких случаях витки первой шарнирной проволоки 248а перемещаются дальше друг от друга, как изображено на ФИГ. 7. Несмотря на то что витки находятся дальше друг от друга, первая шарнирная проволока 248а в таком случае находится в натянутом положении и в меньшей степени подвержена боковому изгибу. Более того, первая шарнирная проволока 248а способна передавать тяговую нагрузку концевому эффектору 230, когда первая шарнирная проволока 248а находится в растянутом положении.

Вторая шарнирная проволока 248b работает по существу аналогичным образом, как и первая шарнирная проволока 248а. В результате концевой эффектор 230 может выталкиваться в любом направлении шарнирного сочленения. Кроме того, концевой эффектор 230 может притягиваться в любом направлении шарнирного сочленения. Шарнирные проволоки 248a, 248b могут быть выполнены из любого приемлемого материала, такого как, например, нержавеющая сталь. По меньшей мере, в одном варианте проволоки могут иметь диаметр поперечного сечения, например, в диапазоне приблизительно от 0,015ʺ до 0,030ʺ.

Составное шарнирное сочленение 240 может позволить концевому эффектору 230 шарнирно поворачиваться вплоть до 90 градусов и/или более, например. Например, чтобы достичь вращения концевого эффектора 230 на 90 градусов, шарнирному сочленению достаточно вращаться на 45 градусов вокруг первой фиксированной оси шарнирного сочленения и на 45 градусов вокруг второй фиксированной оси шарнирного сочленения по меньшей мере, в одном варианте. Предусматриваются и другие варианты, в которых шарнирное сочленение 240 вращается на первый угол вокруг первой фиксированной оси шарнирного сочленения и на второй угол вокруг второй фиксированной оси шарнирного сочленения, который отличается от первого угла. По меньшей мере, в одном таком варианте сумма первого угла и второго угла может равняться, например, 90 градусам.

Хирургический инструмент 300 показан на ФИГ. 9-12. Хирургический инструмент 300 содержит стержень 320, концевой эффектор 330 и шарнирное сочленение 340, соединяющее с возможностью вращения концевой эффектор 330 со стержнем 320. Концевой эффектор 330 содержит первую браншу, включающую в себя канал 339 кассеты со скобами, выполненный с возможностью приема кассеты со скобами. Кассета со скобами, содержит корпус кассеты и множество скоб, которые помещены в него с возможностью извлечения. Кассета со скобами может легко извлекаться из канала 339 кассеты таким образом, что кассету со скобами можно заменить, как только она была по меньшей мере частично израсходована. В альтернативных вариантах осуществления кассета со скобами не может легко извлекаться из первой бранши. В любом случае, концевой эффектор 330 дополнительно содержит вторую браншу. Вторая бранша включает в себя упор, выполненный с возможностью деформации скоб, когда они выпускаются из корпуса кассеты. Вторая бранша подвижно соединена с каналом 339 кассеты и выполнена с возможностью поворота между открытым положением и закрытым положением, чтобы прижимать ткань к кассете со скобами. В альтернативных вариантах осуществления первая бранша подвижно соединена со второй браншей и выполнена с возможностью поворота между открытым положением и закрытым положением.

Стержень 320 содержит каркас, или ребро, 321 и закрывающую трубку, которая выполнена с возможностью скольжения относительно ребра 321. Закрывающая трубка может представлять собой любую подходящую закрывающую трубку. В различных вариантах закрывающая трубка стержня 320 может быть такой же или сходной с закрывающей трубкой, описанной выше, например, в связи с вариантом осуществления, изображенном на ФИГ. 1 и 2. Ребро 331 стержня соединено с возможностью поворота с гибким соединяющим каркасом, или гибкой шейкой, 341 шарнирного сочленения 340. Гибкая шейка 341 выполнена из гибкого материала. Гибкая шейка 341 может упруго деформироваться во время шарнирного вращения концевого эффектора, чтобы приспособить шарнирное вращение. Гибкая шейка 341 содержит шаровой компонент 342, проходящий от нее в проксимальном направлении. Шаровой компонент 342 образует шаровидный сустав, причем проксимальное гнездо 344 образовано в ребре 321 стержня 320. В различных вариантах проксимальный шаровидный сустав может позволить гибкой шейке 341 вращаться относительно стержня 320. Гибкая шейка 341 может вращаться относительно продольной оси стержня 320 в любом подходящем направлении. Подобное вращение дополняет гибкость шарнирного сочленения, которую обеспечивает гибкая шейка 341.

Гибкая шейка 341 шарнирного сочленения 340 также соединена с возможностью поворота с каркасом, или ребром, 331 концевого эффектора 330. Гибкая шейка 341 содержит шаровой компонент 343, проходящий от нее в дистальном направлении. Шаровой компонент 343 образует шаровидный сустав, причем дистальное гнездо 345 образовано в ребре 331 концевого эффектора 330. В различных вариантах дистальный шаровидный сустав может позволить гибкой шейке 341 вращаться относительно концевого эффектора 330. Гибкая шейка 341 может вращаться относительно продольной оси концевого эффектора 330 в любом подходящем направлении. Подобное вращение дополняет гибкость шарнирного сочленения, которую обеспечивает гибкая шейка 341. В результате шарнирное сочленение 340 имеет несколько градусов свободы. Таким образом, некоторые варианты осуществления, включающие шарнирное сочленение 340, могут включать каркас, способный совершать составные перемещения. Такие составные перемещения могут или не могут ограничиваться закрывающей трубкой, проходящей вокруг каркаса. В некоторых вариантах закрывающая трубка может содержать ослабленный и/или гибкий участок, одинаковый по протяженности с шарнирным сочленением 340 и/или накладывающийся на него. В других вариантах закрывающая трубка, например, такая, которая изображена на ФИГ. 1 и 2, может ограничивать градусы свободы, которые обеспечиваются гибким каркасом хирургического инструмента 300.

Концевой эффектор 330 способен шарнирно поворачиваться, по меньшей мере, в первом направлении и во втором направлении вокруг шарнирного сочленения 340; однако концевой эффектор 330 может шарнирно поворачиваться в любых подходящих направлениях. Первое направление шарнирного поворота и второе направление шарнирного поворота могут находиться в общей плоскости. Хирургический инструмент 300 дополнительно включает в себя систему шарнирного сочленения, выполненную с возможностью шарнирного вращения концевого эффектора 330 в первом направлении и во втором направлении. Система шарнирного сочленения содержит первый активатор 348а шарнирного сочленения и второй активатор 348b шарнирного сочленения. Первый активатор 348а шарнирного сочленения и второй активатор 348b шарнирного сочленения проходят через стержень 320 в ручку в сборе хирургического инструмента. Первый активатор 348а шарнирного сочленения и второй активатор 348b шарнирного сочленения могут выталкиваться в дистальном направлении и/или притягиваться в проксимальном направлении при помощи, например, системы пускового привода шарнирного сочленения в ручке в сборе.

По меньшей мере, в одном варианте первый активатор 348а шарнирного сочленения может содержать первую шарнирную проволоку 348а. Шарнирная проволока 348а проходит через отверстие 346а, образованное в гибкой шейке 341 шарнирного сочленения 340. Более конкретно, отверстие 346а проходит через несколько вертебральных фланцев 347 гибкой шейки 341, а шарнирная проволока 348а проходит через вертебральные фланцы 347. Шарнирная проволока 348а тесно соприкасается с отверстием 346а и может скользить относительно отверстия 346а. Шарнирная проволока 348а содержит дистальный конец 349а, неподвижно установленный на канале 339 кассеты. Шарнирная проволока 348а может выталкиваться в дистальном направлении и/или притягиваться в проксимальном направлении. Когда шарнирная проволока 348а выталкивается в дистальном направлении, шарнирная проволока 348а может поворачивать концевой эффектор 330 в направлении, указанном на ФИГ. 10. Когда шарнирная проволока 348а вытягивается в проксимальном направлении, шарнирная проволока 348а может поворачивать концевой эффектор 330 в противоположном направлении.

По меньшей мере, в одном варианте второй активатор 348b шарнирного сочленения может содержать вторую шарнирную проволоку 348b. Шарнирная проволока 348b проходит через отверстие 346b, образованное в гибкой шейке 341 шарнирного сочленения 340. Более конкретно, отверстие 346b проходит через вертебральные фланцы 347 гибкой шейки 341, а шарнирная проволока 348b проходит через вертебральные фланцы 347. Шарнирная проволока 348b тесно соприкасается с отверстием 346b и может скользить относительно отверстия 346b. Шарнирная проволока 348b содержит дистальный конец 349b, установленный на канале 339 кассеты. Шарнирная проволока 348b может выталкиваться в дистальном направлении и/или притягиваться в проксимальном направлении. Когда шарнирная проволока 348b вытягивается в проксимальном направлении, шарнирная проволока 348b может поворачивать концевой эффектор 330 в направлении, указанном на ФИГ. 10. Когда шарнирная проволока 348b выталкивается в дистальном направлении, шарнирная проволока 348b может поворачивать концевой эффектор 330 в противоположном направлении.

В различных вариантах первый активатор 348а шарнирного сочленения и второй активатор 348b шарнирного сочленения могут приводиться в действие независимо и/или одновременно. Например, первый активатор 348а шарнирного сочленения может выталкиваться в дистальном направлении, тогда как второй активатор 348b шарнирного сочленения может притягиваться в проксимальном направлении. Аналогичным образом, первый активатор 348а шарнирного сочленения может притягиваться в проксимальном направлении, тогда как второй активатор 348b шарнирного сочленения может выталкиваться в дистальном направлении. В некоторых вариантах один из активаторов 348а, 348b шарнирного сочленения может приводиться в действие без приведения в действие другого активатора.

Как показано на ФИГ. 10, составное шарнирное сочленение 340 может позволить концевому эффектору 330 шарнирно вращаться вплоть до 90 градусов и/или более, например. Чтобы достичь шарнирного поворота концевого эффектора 330, например, на 90 градусов, дистальный шаровидный сустав может обеспечить шарнирный поворот на угол А, гибкая шейка 341 может сгибаться, чтобы обеспечить шарнирный поворот на угол Б, а проксимальный шаровидный сустав может обеспечить шарнирный поворот на угол В, при этом сумма А, Б и В может, например, равняться девяноста градусам. Например, в по меньшей мере одном варианте дистальный шаровидный сустав может обеспечить шарнирный поворот на угол до 15 градусов, а проксимальный шаровидный сустав может также обеспечить шарнирный поворот на угол до 15 градусов. В других вариантах дистальный шаровидный сустав и проксимальный шаровидный сустав могут обеспечивать шарнирный поворот на разные углы. В некоторых вариантах гибкая шейка 341 может обеспечить шарнирный поворот, например, на угол до 54 градусов, а проксимальный и дистальный шаровидные суставы могут обеспечить баланс необходимых шарнирных поворотов. Например, по меньшей мере, в одном варианте дистальный шаровидный сустав может обеспечить шарнирный поворот на угол в диапазоне приблизительно от 20 до 30 градусов, гибкая шейка 341 может обеспечить шарнирный поворот на угол в диапазоне приблизительно от 20 до 30 градусов, а проксимальный шаровидный сустав может также обеспечить шарнирный поворот на угол в диапазоне приблизительно от 20 до 30 градусов.

Как показано главным образом на ФИГ. 12, первый активатор 348а шарнирного сочленения и/или второй активатор 348b шарнирного сочленения могут иметь, например, круговое поперечное сечение. В таких вариантах момент инерции является одинаковым для каждого активатора 348a, 348b шарнирного сочленения вокруг любой оси изгиба, проходящей через его центр. Предусматриваются другие варианты осуществления, в которых активатор шарнирного сочленения имеет некруговую геометрическую форму поперечного сечения. Как показано на ФИГ. 13, система шарнирного сочленения может включать в себя гибкую шейку 441. Гибкая шейка 441 во многих отношениях аналогична гибкой шейке 341. Гибкая шейка содержит первое отверстие 446а, выполненное с возможностью вхождения в него скользящим движением первого активатора 448а шарнирного сочленения. Первое отверстие 446а и первый активатор 448а шарнирного сочленения имеют прямоугольную форму. Подобная конфигурация обеспечивает первому активатору 448а шарнирного сочленения различные, или неравные, моменты инерции. Исходя из структуры первого активатора 448а шарнирного сочленения, изображенного на ФИГ. 13, первый активатор 448а шарнирного сочленения является более приспособленным для изгиба в боковом направлении. Первый активатор 448а шарнирного сочленения тесно соприкасается с первым отверстием 446а таким образом, что боковые стенки первого отверстия 446а могут препятствовать боковому изгибу первого активатора 448а шарнирного сочленения, когда первый активатор 448а шарнирного сочленения сжимается.

Гибкая шейка содержит второе отверстие 446b, выполненное с возможностью вхождения в него скользящим движением второго активатора 448b шарнирного сочленения. Второе отверстие 446b и второй активатор 448b шарнирного сочленения имеют прямоугольную форму. Подобная конфигурация обеспечивает второму активатору 448b шарнирного сочленения различные, или неравные, моменты инерции. Исходя из структуры второго активатора 448b шарнирного сочленения, изображенного на ФИГ. 13, второй активатор 448b шарнирного сочленения является более приспособленным для изгиба в боковом направлении. Второй активатор 448b шарнирного сочленения тесно соприкасается со вторым отверстием 446b таким образом, что боковые стенки второго отверстия 446b могут препятствовать боковому изгибу второго активатора 448b шарнирного сочленения, когда второй активатор 448b шарнирного сочленения сжимается. Первый активатор 448а шарнирного сочленения и второй активатор 448b шарнирного сочленения являются параллельными и симметричными, но предусматриваются варианты осуществления, в которых, например, активаторы шарнирного сочленения не являются параллельными и/или симметричными. Более того, предусматриваются другие варианты осуществления, в которых используется только один активатор шарнирного сочленения. Предусматриваются некоторые варианты осуществления, в которых используется более двух активаторов шарнирного сочленения.

Возвращаясь к ФИГ. 12, гибкая шейка 341 содержит образованное в ней центральное продольное отверстие, которое выполнено с возможностью вхождения в него скользящим движением пускового элемента 350. Пусковой элемент 350 выполнен с возможностью выталкивания скоб из кассеты со скобами, размещенной на концевом эффекторе 330, как уже описывалось выше. Пусковой элемент 350 может также содержать режущий участок, выполненный с возможностью рассечения ткани при наложении скоб. В любом случае, продольное отверстие содержит первый боковой край 351а, выполненный с возможностью поддержки первого края пускового элемента 350, и второй боковой край 351b, выполненный с возможностью поддержки второго края пускового элемента 350. Пусковой элемент 350 размещается в сжатом состоянии при своем дистальном выдвижении, а первый боковой край 351а и второй боковой край 351b могут быть выполнены с возможностью препятствования боковому изгибу пускового элемента 350.

В дополнение к вышеуказанному пусковой элемент 350 может поддерживаться любым подходящим способом. Как указано выше, пусковой элемент 350 кассеты может поддерживаться непосредственно гибкой шейкой 341. Как читатель помнит, гибкая шейка 341 прикреплена своим проксимальным концом к стержню 320, а своим дистальным концом - к концевому эффектору 330. Предусматриваются другие варианты осуществления, в которых пусковой элемент 350, и/или любой другой пусковой элемент, поддерживается консольным элементом, прикрепленным, например, только к одному из стержня 320 и концевого эффектора 330. Например, как показано на ФИГ. 18, хирургический инструмент может включать в себя трубчатый элемент, или остов, 790, выполненный с возможностью скользящей поддержки пускового элемента 350. Трубчатый элемент 790 содержит удлиненный корпус 791, включая проксимальный конец 792, установленный на стержень хирургического инструмента. Удлиненный корпус 791 дополнительно включает в себя дистальный конец 793 и проходящее через него продольное отверстие 794. Аналогично описанному выше, продольное отверстие 794 выполнено с возможностью скользящей поддержки в нем пускового элемента, например, такого как пусковой элемент 350. Также аналогично описанному выше, боковые стенки продольного отверстия 794 выполнены с возможностью боковой поддержки пускового элемента 350.

В дополнение к вышеуказанному, как изображено на ФИГ. 18, трубчатый элемент 790 установлен на стержень хирургического элемента и проходит через шарнирное сочленение, которое соединяет концевой эффектор хирургического инструмента со стержнем. Во время шарнирного вращения концевого эффектора трубчатый элемент 790 может изгибаться, чтобы приспособить шарнирное вращение. Дистальный конец 793 трубчатого элемента 790 не установлен на концевой эффектор, и, таким образом, трубчатый элемент 790 содержит консоль, которая установлена на стержень. Подобная структура обеспечивает пусковой элемент 350 независимой поддержкой на каркасе шарнирного сочленения. В подобных вариантах трубчатый элемент 790 может перемещаться относительно корпуса шарнирного сочленения. Когда пусковой элемент 350 продвигается через продольное отверстие 794, пусковой элемент 350 может поддерживаться с возможностью скольжения боковыми стенками продольного отверстия 794. Трубчатый элемент 790 выполнен из цельной заготовки; однако трубчатый элемент 790 может содержать узлы компонентов.

Например, как показано на ФИГ. 16 и 17, хирургический инструмент может включать в себя узел 690 трубчатого элемента, или остова, выполненный с возможностью скользящей поддержки пускового элемента 350. Узел 690 трубчатого элемента содержит удлиненный корпус 691, включая проксимальный конец 692, установленный на стержень хирургического инструмента. Удлиненный корпус 691 дополнительно включает в себя дистальный конец 693 и проходящее через него продольное отверстие 694. Аналогично описанному выше, продольное отверстие 694 выполнено с возможностью скользящей поддержки в нем пускового элемента, например, такого как пусковой элемент 350. Также аналогично описанному выше, боковые стенки продольного отверстия 694 выполнены с возможностью боковой поддержки пускового элемента 350. Узел 690 трубчатого элемента проходит через шарнирное сочленение, которое соединяет концевой эффектор хирургического инструмента со стержнем. Во время шарнирного вращения концевого эффектора узел 690 трубчатого элемента может изгибаться, чтобы приспособить шарнирное вращение. Когда пусковой элемент 350 продвигается через продольное отверстие 694 узла 690 трубчатого элемента, пусковой элемент 350 может поддерживаться с возможностью скольжения боковыми стенками продольного отверстия 694.

Узел 690 трубчатого элемента содержит первую боковую прорезь 695, размещенную с первой стороны от продольного отверстия 694, и вторую боковую прорезь 695, размещенную со второй стороны от продольного отверстия 694. Первая пластина 696 против выпячивания размещается в первой боковой прорези 695, а вторая пластина 696 против выпячивания размещается во второй боковой прорези 695. Боковые пластины 696 против выпячивания выполнены с возможностью поддержки пускового элемента 350 и препятствования боковому изгибу пускового элемента 350. Боковые пластины 696 против выпячивания являются гибкими и могут упруго поддерживать пусковой элемент 350. В других вариантах осуществления боковые пластины 696 против выпячивания являются жесткими. В любом случае, боковые пластины 696 против выпячивания могут скользить в боковых прорезях 695. Подобное относительное перемещение между боковыми пластинами 696 против выпячивания и удлиненным корпусом 691 может способствовать изгибу узла 690 трубчатого элемента во время шарнирного вращения концевого эффектора. В различных вариантах боковые пластины 696 против выпячивания могут скользить в боковых прорезях 695 для снятия напряжений, возникающих в узле 690 трубчатого элемента во время шарнирного вращения концевого эффектора.

В различных вариантах боковые пластины 696 против выпячивания могут непосредственно поддерживать пусковой элемент 350. Боковые пластины 696 против выпячивания могут быть выполнены из любого приемлемого материала. Например, в по меньшей мере одном варианте боковые пластины 696 против выпячивания выполнены из смазывающего материала, такого как тефлон, угленаполненный нейлон и/или любой другой наполненный полимер. Материалы боковых пластин 696 против выпячивания, удлиненного корпуса 691 и/или пускового элемента 350 можно выбрать таким образом, чтобы кристаллические структуры выбранных материалов обеспечивали низкий коэффициент трения между ними. В других вариантах узел 690 трубчатого элемента может включать в себя разделители 697, расположенные между пусковым элементом 350 и боковыми пластинами 696 против выпячивания. Первый разделитель 697 размещается между первой стороной пускового элемента 350 и первой пластиной 696 против выпячивания, а второй разделитель 697 размещается между второй стороной пускового элемента 350 и второй пластиной 696 против выпячивания. Разделители 697 могут быть выполнены из любого приемлемого материала. Например, в по меньшей мере одном варианте разделители 697 выполнены из смазывающего материала, такого как тефлон, угленаполненный нейлон и/или любой другой наполненный полимер. Материалы боковых пластин 696 против выпячивания и разделителей 697 можно выбрать таким образом, чтобы кристаллические структуры выбранных материалов обеспечивали низкий коэффициент трения между ними. Более того, материалы разделителей 697 и пускового элемента 350 можно выбрать таким образом, чтобы кристаллические структуры выбранных материалов обеспечивали низкий коэффициент трения между ними.

В различных вариантах боковые стороны удлиненного корпуса 691 могут быть цельными. В других вариантах, как показано на ФИГ. 17 и 18, на боковых сторонах удлиненного корпуса 691 могут быть образованы окна 699. Верхняя и нижняя части удлиненного корпуса 691 соединены при помощи боковых опор 698, проходящих между ними. Подобная структура позволяет удлиненному корпусу 691 изгибаться во время шарнирного вращения концевого эффектора и в то же время обеспечивает достаточную структурную боковую поддержку пускового элемента 350 и боковых пластин 696 против выпячивания.

В дополнение к вышеуказанному дистальный конец 693 узла 690 трубчатого элемента установлен на концевой эффектор. Благодаря относительному перемещению между боковыми пластинами 696 против выпячивания и удлиненным корпусом 691 боковые пластины 696 против выпячивания обеспечивают пусковой элемент 350 независимой поддержкой на каркасе шарнирного сочленения.

Хирургический инструмент 500 показан на ФИГ. 14 и 15. Хирургический инструмент 500 содержит стержень 520, концевой эффектор и шарнирное сочленение 540, соединяющее с возможностью вращения концевой эффектор со стержнем 520. Шарнирное сочленение 540 содержит два различных вида соединительных элементов, т.е. множество первых соединительных элементов 541 и множество вторых соединительных элементов 542. Первые соединительные элементы 541 и вторые соединительные элементы 542 расположены в шахматном порядке. Второй соединительный элемент 542 размещается между каждым первым соединительным элементом 541; однако можно использовать любую подходящую структуру. Каждый первый соединительный элемент 541 имеет первый внешний диаметр, а каждый второй соединительный элемент 542 имеет второй внешний диаметр. Первый внешний диаметр больше второго внешнего диаметра. Первые соединительные элементы 541 и вторые соединительные элементы 542 являются круглыми, и в таких вариантах диаметры первых соединительных элементов 541 и 542 могут представлять собой круговые диаметры; однако можно использовать любую приемлемую конфигурацию. В вариантах осуществления, в которых первые соединительные элементы 541 и/или вторые соединительные элементы 542 не являются круглыми, первый диаметр первых соединительных элементов 541 может иметь первую боковую ширину первых соединительных элементов 541, и аналогично второй диаметр вторых соединительных элементов 542 может иметь вторую боковую ширину вторых соединительных элементов 542.

Как показано на ФИГ. 15, меньший второй диаметр вторых соединительных элементов 542 позволяет первым соединительным элементам 541 поворачиваться вокруг вторых соединительных элементов 542 во время шарнирного вращения концевого эффектора. В таких вариантах первые соединительные элементы 541 могут поворачиваться в боковое пространство вторых соединительных элементов 542. Чтобы способствовать такому относительному вращению между первыми соединительными элементами 541 и вторыми соединительными элементами 542, каждые первый соединительный элемент 541 может содержать скошенный выступ 543, проходящий от его проксимальной и дистальной сторон. Соответственно, каждый второй соединительный элемент 542 может содержать скошенное углубление, образованное на его противоположных сторонах, которое принимает скошенный выступ 543. По меньшей мере, в одном варианте скошенные выступы 543 и скошенные углубления могут иметь, например, форму купола. В любом случае, поверхность контакта между каждым скошенным выступом 543 и скошенным углублением обеспечивает шарнирное сочленение в шарнирном сочленении 540, вокруг которого могут вращаться первые соединительные элементы 541.

Поверхность вращения 544 присутствует между каркасом 521 стержня 520 и самым проксимальным вторым соединительным элементом 542. Поверхность вращения 544 во многих отношениях аналогична выступу 543. Поверхность вращения 544 также может присутствовать между концевым эффектором и самым дистальным вторым соединительным элементом 542.

В дополнение к вышеуказанному концевой эффектор хирургического инструмента 500 может шарнирно вращаться относительно стержня 520 вокруг шарнирного сочленения 540 при помощи приводной системы шарнирного сочленения. Приводная система шарнирного сочленения содержит первый активатор 348а шарнирного сочленения и второй активатор 348b шарнирного сочленения. Первый активатор 348а шарнирного сочленения проходит через стержень 520 и первое продольное отверстие 547а, образованное в первых соединительных элементах 541, причем дистальный конец первого активатора 348а шарнирного сочленения установлен на концевой эффектор. Каждый первый соединительный элемент 541 включает часть первого отверстия 547а. Следует отметить, что первое отверстие 547а не проходит через вторые соединительные элементы 542. Аналогичным образом, второй активатор 348b шарнирного сочленения проходит через стержень 520 и второе продольное отверстие 547b, образованное в первых соединительных элементах 541, причем дистальный конец второго активатора 348b шарнирного сочленения установлен на концевой эффектор. Каждый первый соединительный элемент 541 включает часть второго отверстия 547b. Следует отметить, что второе отверстие 547b не проходит через вторые соединительные элементы 542.

В шарнирно неповернутом положении шарнирного сочленения 540, как показано на ФИГ. 14, первый активатор 348а шарнирного сочленения и второй активатор 348b шарнирного сочленения можно вытягивать в проксимальном направлении для поддержки шарнирного сочленения 540 в сжатой конфигурации. В таких вариантах концевой эффектор можно вытягивать в проксимальном направлении, чтобы сместить первые соединительные элементы 541 и вторые соединительные элементы 542 в состояние контакта друг с другом, а также чтобы сместить самый проксимальный второй соединительный элемент 542 с в состояние зацепления со стержнем 520. Первый активатор 348а шарнирного сочленения и второй активатор 348b шарнирного сочленения размещаются на противоположных сторонах от продольной оси шарнирного сочленения 540 и с одинаковым интервалом относительно нее. В результате активаторы 348а, 348b шарнирного сочленения стремятся сместить центр первых соединительных элементов 541 при одинаковом натяжении активаторов 348а, 348b шарнирного сочленения. Иными словами, при одинаковом натяжении Р активаторов 348а, 348b шарнирного сочленения шарнирное сочленение 540 перемещается в шарнирно неповернутое положение и/или остается в нем.

В случае дисбаланса натяжения активаторов 348а, 348b шарнирного сочленения в дополнение к вышеуказанному концевой эффектор может шарнирно вращаться. Например, при первом натяжении Р1 первого активатора 348а шарнирного сочленения и втором натяжении Р2 второго активатора 348b шарнирного сочленения, причем второе натяжение Р2 меньше первого натяжения Р1, концевой эффектор может шарнирно вращаться в направлении, изображенном на ФИГ. 15. Аналогичным образом, если второе натяжение Р2 больше первого натяжения Р1, концевой эффектор может шарнирно вращаться в направлении, противоположном тому, которое изображено на ФИГ. 15.

Аналогично вышесказанному первые соединительные элементы 541 и вторые соединительные элементы 542 содержат центральные отверстия, проходящие через них, которые выполнены с возможностью вхождения в них скользящим движением пускового элемента. Центральные отверстия соединительных элементов 541, 542 выравниваются вдоль продольной оси стержня 520, когда концевой эффектор находится в шарнирно неповернутом положении. Как было указано выше, первые соединительные элементы 541 могут смещаться вовнутрь относительно вторых соединительных элементов 542 во время шарнирного вращения концевого эффектора. В подобных вариантах центральные отверстия первых соединительных элементов 541 могут смещаться вовнутрь относительно центральных отверстий вторых соединительных элементов 542. Более того, в дополнение к вышеуказанному, первые соединительные элементы 541 могут поворачиваться относительно вторых соединительных элементов 542, меняя, таким образом, путь, которым перемещается пусковой элемент через центральные отверстия. Смещение и/или поворот первых соединительных элементов 541 относительно вторых соединительных элементов 542 динамически влияет на направляющий радиус закругления для пускового элемента. Направляющий радиус закругления смещается вовнутрь к внутреннему радиусу закругления шарнирного сочленения 540. Подобное смещение вовнутрь направляющего радиуса закругления может, как правило, сокращать путь пускового элемента через шарнирное сочленение 540, когда концевой эффектор находится в шарнирно повернутом положении.

Как было изложено в одновременно поданной и принадлежащей тем же авторам заявке на патент США, озаглавленной «SURGICAL INSTRUMENT SYSTEMS COMPRISING AN ARTICULATABLE END EFFECTOR AND MEANS FOR ADJUSTING THE FIRING STROKE OF A FIRING MEMBER», досье патентного поверенного № END7415USNP/140289, которая ранее была полностью включена в настоящий документ путем ссылки, такт пуска, требуемый пусковому элементу для полного выполнения такта пуска, может быть пропорционален градусу, на который может шарнирно поворачиваться концевой эффектор хирургического инструмента. Иными словами, ранее было обнаружено, что чем больше будет степень шарнирного вращения концевого эффектора, тем длиннее будет путь для пускового элемента, чтобы завершить такт пуска. Принимая во внимание вариант осуществления, изображенный на ФИГ. 14 и 15, чем больше будет степень шарнирного вращения концевого эффектора, тем сильнее будет смещаться вовнутрь путь для пускового элемента. Подобное смещение вовнутрь пути для пускового элемента по меньшей мере частично компенсирует изменения такта пуска, которые могут произойти во время шарнирного вращения концевого эффектора.

Первые соединительные элементы 541 и вторые соединительные элементы 542 могут быть выполнены из любого подходящего материала. В различных вариантах первые соединительные элементы 541 выполнены из первого материала, а вторые соединительные элементы 542 выполнены из второго материала, который отличается от первого. В конкретных вариантах первые соединительные элементы 541 могут быть выполнены, например, из металла, такого как нержавеющая сталь. Вторые соединительные элементы 542 могут быть выполнены из смазывающего материала, такого как, например, угленаполненный ультем.

Примеры

Пример 1 - Хирургический инструмент содержит стержень, содержащий каркас стержня, и концевой эффектор, содержащий каркас концевого эффектора и браншу, выполненную с возможностью перемещения относительно каркаса концевого эффектора. Хирургический инструмент дополнительно содержит шарнирное сочленение, содержащее каркас шарнирного сочленения, включающий в себя проксимальный конец шарнирного сочленения, дистальный конец шарнирного сочленения, первое шарнирное сочленение, соединяющее проксимальный конец шарнирного сочленения с каркасом стержня, и второе шарнирное сочленение, соединяющее дистальный конец шарнирного сочленения с каркасом концевого эффектора. Хирургический инструмент дополнительно содержит пусковую систему, выполненную с возможностью перемещения относительно каркаса стержня, каркас шарнирного сочленения и каркас концевого эффектора, причем пусковая система содержит режущий элемент, выполненный с возможностью перемещения относительно каркаса концевого эффектора.

Пример 2 - Хирургический инструмент из примера 1, дополнительно содержащий внешнюю трубку, выполненную с возможностью перемещения относительно шарнирного сочленения, причем внешняя трубка выполнена с возможностью перемещения бранши между открытым положением и закрытым положением.

Пример 3 - Хирургический инструмент из примеров 1 или 2, дополнительно содержащий первую шарнирную проволоку, неподвижно прикрепленную к каркасу концевого эффектора, причем первая шарнирная проволока выполнена с возможностью вращения концевого эффектора в первом направлении, и вторую шарнирную проволоку, неподвижно прикрепленную к каркасу концевого эффектора, причем вторая шарнирная проволока выполнена с возможностью вращения концевого эффектора во втором направлении.

Пример 4 - Хирургический инструмент из примера 3, в котором первая шарнирная проволока выполнена с возможностью выталкивания концевого эффектора в первом направлении, и в котором вторая шарнирная проволока выполнена с возможностью выталкивания концевого эффектора во втором направлении.

Пример 5 - Хирургический инструмент из примеров 3 или 4, в котором первая шарнирная проволока имеет первую конфигурацию при применении сжимающей нагрузки и вторую конфигурацию при применении нагрузки на растяжение.

Пример 6 - Хирургический инструмент из примеров 3, 4 или 5, в котором каркас шарнирного сочленения содержит канал шарнирной проволоки, в котором первая шарнирная проволока проходит через канал шарнирной проволоки, и в котором канал шарнирной проволоки выполнен с возможностью фиксации конфигурации первой шарнирной проволоки.

Пример 7 - Хирургический инструмент из примеров 3, 4, 5 или 6, в котором первая шарнирная проволока содержит первую спиральную пружину, а вторая шарнирная проволока содержит вторую спиральную пружину.

Пример 8 - Хирургический инструмент из примеров 1, 2, 3, 4, 5, 6 или 7, в котором каркас шарнирного сочленения содержит гибкую шейку.

Пример 9 - Хирургический инструмент из примеров 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 или 8, в котором первое шарнирное сочленение содержит первую фиксированную ось вращения.

Пример 10 - Хирургический инструмент из примеров 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 или 9, в котором второе шарнирное сочленение содержит вторую фиксированную ось вращения.

Пример 11 - Хирургический инструмент из примера 10, в котором первая ось вращения параллельна второй фиксированной оси вращения.

Пример 12 - Хирургический инструмент из примеров 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 или 8, в котором первое шарнирное сочленение содержит шаровидный сустав.

Пример 13 - Хирургический инструмент из примеров 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 или 12, в котором второе шарнирное сочленение содержит шаровидный сустав.

Пример 14 - Хирургический инструмент из примеров 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12 или 13, в котором каркас шарнирного сочленения содержит жесткое ребро.

Пример 15 - Хирургический инструмент из примеров 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 или 14, в котором концевой эффектор содержит кассету со скобами, содержащую скобы, которые помещены в нее с возможностью извлечения, в котором пусковая система выполнена с возможностью выталкивания скоб из кассеты со скобами.

Пример 16 - Хирургический инструмент из примеров 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15, в котором каркас шарнирного сочленения содержит множество элементов каркаса, включая множество первых элементов каркаса и множество вторых элементов каркаса, в котором первые элементы каркаса и вторые элементы каркаса расположены в шахматном порядке.

Пример 17 - Хирургический инструмент из примера 16, в котором каждый первый элемент каркаса образован первым диаметром, в котором каждый второй элемент каркаса образован вторым диаметром, и в котором второй диаметр меньше первого диаметра.

Пример 18 - Хирургический инструмент из примеров 16 или 17, в котором каждый первый элемент каркаса содержит скошенную поверхность, которая взаимодействует со вторым элементом каркаса.

Пример 19 - Хирургический инструмент содержит стержень, содержащий каркас стержня, концевой эффектор, содержащий каркас концевого эффектора и браншу, выполненную с возможностью перемещения относительно каркаса концевого эффектора, и шарнирное сочленение. Шарнирное сочленение содержит проксимальный конец шарнирного сочленения, дистальный конец шарнирного сочленения, первое шарнирное шаровидное сочленение, соединяющее проксимальный конец шарнирного сочленения с каркасом стержня, и второе шарнирное шаровидное сочленение, соединяющее дистальный конец шарнирного сочленения с каркасом концевого эффектора. Хирургический инструмент дополнительно содержит, во-первых, первый активатор шарнирного сочленения, неподвижно прикрепленный к каркасу концевого эффектора, причем первый активатор шарнирного сочленения выполнен с возможностью выталкивания концевого эффектора в первом направлении вокруг шарнирного сочленения, и, во-вторых, второй активатор шарнирного сочленения, неподвижно прикрепленный к каркасу концевого эффектора, причем второй активатор шарнирного сочленения выполнен с возможностью выталкивания концевого эффектора во втором направлении вокруг шарнирного сочленения.

Пример 20 - Узел для использования с хирургическим инструментом, содержащий часть стержня, концевой эффектор и шарнирное сочленение, содержащее множество соединительных элементов, включая множество первых соединительных элементов, причем каждый первый соединительный элемент содержит первое отверстие активатора и второе отверстие активатора, и причем каждый первый соединительный элемент образован первым диаметром, и множество вторых соединительных элементов, причем каждый второй соединительный элемент образован вторым диаметром, причем второй диаметр меньше первого диаметра. Узел дополнительно содержит первый активатор шарнирного сочленения, прикрепленный к концевому эффектору, причем первый активатор шарнирного сочленения проходит через отверстия первого активатора первых соединительных элементов, и причем первый активатор шарнирного сочленения не проходит через вторые соединительные элементы, а также второй активатор шарнирного сочленения, прикрепленный к концевому эффектору, причем второй активатор шарнирного сочленения проходит через отверстия второго активатора первых соединительных элементов, и причем второй активатор шарнирного сочленения не проходит через вторые соединительные элементы.

Пример 21 - Узел из примера 20, в котором каждый первый соединительный элемент содержит поверхность сжатия, выполненную с возможностью прижатия к соседнему второму соединительному элементу.

Пример 22 - Узел из примера 21, в котором поверхность сжатия содержит скошенную поверхность.

Пример 23 - Узел для использования с хирургическим инструментом, содержащий часть стержня, концевой эффектор пусковой элемент, выполненный с возможностью перемещения относительно концевого эффектора, и шарнирное сочленение, причем шарнирное сочленение соединяет с возможностью вращения концевой эффектор с частью стержня. Шарнирное сочленение содержит множество соединительных элементов, включая множество первых соединительных элементов, причем каждый первый соединительный элемент содержит первое отверстие, и множество вторых соединительных элементов, причем каждый второй соединительный элемент содержит второе отверстие, причем первые соединительные элементы выполнены с возможностью смещения относительно вторых соединительных элементов во время шарнирного вращения концевого эффектора, причем первые отверстия и вторые отверстия образовывают путь пускового элемента через шарнирное сочленение, и причем длина пути пускового элемента динамически корректируется при смещении первых соединительных элементов относительно вторых соединительных элементов.

Полное описание:

патента США № 5,403,312, озаглавленного ELECTROSURGICAL HEMOSTATIC DEVICE, выданного 4 апреля 1995 г.;

патента США № 7,000,818, озаглавленного SURGICAL STAPLING INSTRUMENT HAVING SEPARATE DISTINCT CLOSING AND FIRING SYSTEMS, выданного 21 февраля 2006 г.;

патента США № 7,422,139, озаглавленного MOTOR-DRIVEN SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH TACTILE POSITION FEEDBACK, выданного 9 сентября 2008 г.;

патента США № 7,464,849, озаглавленного ELECTRO-MECHANICAL SURGICAL INSTRUMENT WITH CLOSURE SYSTEM AND ANVIL ALIGNMENT COMPONENTS, выданного 16 декабря 2008 г.;

патента США № 7,670,334, озаглавленного SURGICAL INSTRUMENT HAVING AN ARTICULATING END EFFECTOR, выданного 2 марта 2010 г.;

патента США № 7,753,245, озаглавленного SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS, выданного 13 июля 2010 г.;

патента США № 8,393,514, озаглавленного SELECTIVELY ORIENTABLE IMPLANTABLE FASTENER CARTRIDGE, выданного 12 марта 2013 г.;

заявка на патент США № 11/343,803, озаглавленная SURGICAL INSTRUMENT HAVING RECORDING CAPABILITIES; в настоящее время патент США № 7,845,537;

заявки на патент США № 12/031,573, озаглавленной SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT HAVING RF ELECTRODES, поданной 14 февраля 2008 г.;

заявки на патент США № 12/031,873, озаглавленной END EFFECTORS FOR A SURGICAL CUTTING AND STAPLING INSTRUMENT, поданной 15 февраля 2008 г., в настоящее время патент США № 7,980,443;

заявки на патент США № 12/235,782, озаглавленной MOTOR-DRIVEN SURGICAL CUTTING INSTRUMENT, в настоящее время патент США № 8,210,411;

заявки на патент США № 12/249,117, озаглавленной POWERED SURGICAL CUTTING AND STAPLING APPARATUS WITH MANUALLY RETRACTABLE FIRING SYSTEM, в настоящее время патент США № 8,608,045;

заявки на патент США № 12/647,100, озаглавленной MOTOR-DRIVEN SURGICAL CUTTING INSTRUMENT WITH ELECTRIC ACTUATOR DIRECTIONAL CONTROL ASSEMBLY, поданной 24 декабря 2009 г. в настоящее время патент США № 8,220,688;

заявки на патент США № 12/893,461, озаглавленной STAPLE CARTRIDGE, поданной 29 сентября 2012 г., в настоящее время патент США № 8,733,613;

заявки на патент США № 13/036,647, озаглавленной SURGICAL STAPLING INSTRUMENT, поданной 28 февраля 2011 г., в настоящее время патент США № 8,561,870;

заявки на патент США № 13/118,241, озаглавленной SURGICAL STAPLING INSTRUMENTS WITH ROTATABLE STAPLE DEPLOYMENT ARRANGEMENTS, в настоящее время публикация заявки на патент США № 2012/0298719;

заявка на патент США № 13/524 049, озаглавленная ARTICULATABLE SURGICAL INSTRUMENT COMPRISING A FIRING DRIVE; поденной 15 июня 2012 г.; в настоящее время заявка на патент США № 2013/0334278;

заявки на патент США № 13/800,025, озаглавленной STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM, поданной 13 марта 2013 г.;

заявки на патент США № 13/800 067, озаглавленной STAPLE CARTRIDGE TISSUE THICKNESS SENSOR SYSTEM, поданной 13 марта 2013 г.;

опубликованной заявки на патент США № 2007/0175955, озаглавленной SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH CLOSURE TRIGGER LOCKING MECHANISM, поданной 31 января 2006 г.; и

опубликованной заявки на патент США № 2010/0264194, озаглавленной SURGICAL STAPLING INSTRUMENT WITH AN ARTICULATABLE END EFFECTOR, поданной 22 апреля 2010 г., в настоящее время патент США № 8,308,040; включены в настоящий документ путем ссылки.

Несмотря на то что в настоящем документе описаны различные варианты осуществления изделий в их связи с определенными раскрытыми вариантами осуществления, в отношении изделия могут быть реализованы различные модификации и изменения. Также для некоторых компонентов, для которых раскрыты материалы, можно применять другие материалы. Кроме того, в соответствии с различными вариантами осуществления один компонент может быть заменен несколькими компонентами, а несколько компонентов - одним компонентом (для выполнения определенных функций). Представленное выше описание и приложенная формула изобретения охватывают все указанные изменения и дополнения.

Устройства, описанные в настоящем документе, могут быть выполнены с возможностью утилизации после однократного применения или они могут быть выполнены с возможностью применения множество раз. Однако в любом случае устройство можно восстановить для повторного применения после, по меньшей мере, одного применения. Восстановление может включать в себя любую комбинацию этапов разборки устройства, последующей очистки или замены конкретных частей и последующей повторной сборки. В частности, устройство можно разобрать и любое число конкретных деталей или частей устройства можно селективно заменить или удалить в любой комбинации. После очистки и/или замены конкретных частей устройство можно снова собрать для последующего применения либо в мастерской по восстановлению, либо силами хирургической бригады непосредственно перед хирургическим вмешательством. Специалистам в данной области будет очевидно, что для восстановления устройства можно использовать различные методики разборки, очистки, замены и повторной сборки. Применение таких методик, а также полученное восстановленное устройство целиком входят в объем настоящей заявки.

Предпочтительно описанный здесь предмет изобретения будет проходить обработку перед проведением хирургической операции. Сначала, после получения нового или уже использованного инструмента, его при необходимости очищают. Затем инструмент можно стерилизовать. Согласно одному способу стерилизации инструмент помещают в закрытый и герметичный контейнер, например пластиковый пакет или пакет Тайвек (TYVEK). Затем тару и инструмент помещают в поле излучения, которое может проникать в тару, такого как гамма-излучение, рентгеновское излучение или быстрые электроны. Излучение уничтожает бактерии на инструменте и в таре. Стерилизованный инструмент может затем храниться в стерильной таре. Герметичная тара сохраняет инструмент стерильным до его вскрытия в медицинском учреждении.

Хотя настоящее изобретение описано как имеющее примеры конфигураций, настоящее изобретение можно дополнительно модифицировать в пределах сущности и объема описания. Следовательно, предполагается, что настоящая заявка охватывает все возможные вариации, способы применения или адаптации изобретения с применением его общих принципов.

Любой патент, публикация или другой материал описания, полностью или частично, который указан как включенный в настоящий документ путем ссылки, включен в настоящий документ только в той степени, в какой включенный материал не противоречит существующим определениям, положениям и другому материалу описания, представленному в настоящем описании. Таким образом, в необходимой степени описание, как явно представлено в настоящем документе, имеет преимущество перед любым противоречащим ему материалом, включенным в настоящий документ путем ссылки. Любой материал или его часть, включенный в настоящий документ путем ссылки, но противоречащий существующим определениям, положениям или другому материалу описания, представленному в настоящем документе, будет включен в настоящий документ только в той мере, в которой между включенным материалом и существующим материалом описания не возникает противоречий.

1. Хирургический сшивающий инструмент, содержащий:

стержень, включающий каркас стержня;

концевой эффектор, включающий:

- каркас концевого эффектора; и

- браншу, выполненную с возможностью перемещения относительно каркаса концевого эффектора;

шарнирное сочленение, включающее:

- каркас шарнирного сочленения, содержащий:

проксимальный конец шарнирного сочленения; и

дистальный конец шарнирного сочленения;

- первое шарнирное сочленение, соединяющее указанный проксимальный конец шарнирного сочленения с указанным каркасом стержня; и

- второе шарнирное сочленение, соединяющее указанный дистальный конец шарнирного сочленения с указанным каркасом концевого эффектора;

пусковую систему, выполненную с возможностью перемещения относительно указанного каркаса стержня, указанного каркаса шарнирного сочленения и указанного каркаса концевого эффектора, причем указанная пусковая система содержит режущий элемент, выполненный с возможностью перемещения относительно указанного каркаса концевого эффектора; и

шарнирную проволоку, неподвижно прикрепленную к каркасу концевого эффектора, причем шарнирная проволока выполнена с возможностью принятия сжатой конфигурации при приложении сжимающей нагрузки и передачи усилия в шарнирном соединении к указанному каркасу концевого эффектора при приложении сжимающей нагрузки.

2. Хирургический сшивающий инструмент по п. 1, дополнительно содержащий внешнюю трубку, выполненную с возможностью перемещения относительно указанного шарнирного сочленения, причем указанная внешняя трубка выполнена с возможностью перемещения указанной бранши между открытым положением и закрытым положением.

3. Хирургический сшивающий инструмент по п. 1, в котором указанная шарнирная проволока содержит:

первую шарнирную проволоку, неподвижно прикрепленную к указанному каркасу концевого эффектора, причем указанная первая шарнирная проволока выполнена с возможностью поворота указанного концевого эффектора в первом направлении;

причем указанный хирургический инструмент дополнительно содержит вторую шарнирную проволоку, неподвижно прикрепленную к указанному каркасу концевого эффектора, причем указанная вторая шарнирная проволока выполнена с возможностью поворота указанного концевого эффектора во втором направлении.

4. Хирургический сшивающий инструмент по п. 3, в котором указанная первая шарнирная проволока выполнена с возможностью выталкивания указанного концевого эффектора в указанном первом направлении, а указанная вторая шарнирная проволока выполнена с возможностью выталкивания указанного концевого эффектора в указанном втором направлении.

5. Хирургический сшивающий инструмент по п. 4, в котором указанная первая шарнирная проволока имеет первую конфигурацию при применении сжимающей нагрузки и вторую конфигурацию при применении нагрузки на растяжение.

6. Хирургический сшивающий инструмент по п. 5, в котором указанный каркас шарнирного сочленения содержит канал шарнирной проволоки, в котором указанная первая шарнирная проволока проходит через указанный канал шарнирной проволоки, при этом указанный канал шарнирной проволоки выполнен с возможностью фиксации конфигурации указанной первой шарнирной проволоки.

7. Хирургический сшивающий инструмент по п. 4, в котором указанная первая шарнирная проволока содержит первую спиральную пружину, а указанная вторая шарнирная проволока содержит вторую спиральную пружину.

8. Хирургический сшивающий инструмент по п. 1, в котором указанное первое шарнирное сочленение содержит первую фиксированную ось вращения.

9. Хирургический сшивающий инструмент по п. 8, в котором указанное второе шарнирное сочленение содержит вторую фиксированную ось вращения.

10. Хирургический сшивающий инструмент по п. 9, в котором указанная первая ось вращения параллельна указанной второй фиксированной оси вращения.

11. Хирургический сшивающий инструмент по п. 1, в котором указанный концевой эффектор содержит кассету со скобами, содержащую скобы, которые помещены в нее с возможностью извлечения, причем указанная пусковая система выполнена с возможностью выталкивания указанных скоб из указанной кассеты со скобами.

12. Хирургический сшивающий инструмент по п. 1, в котором указанный каркас шарнирного сочленения содержит элементы каркаса, включая:

первые элементы каркаса; и

вторые элементы каркаса, причем указанные первые элементы каркаса и указанные вторые элементы каркаса расположены в шахматном порядке.

13. Хирургический сшивающий инструмент по п. 12, в котором каждый указанный первый элемент каркаса образован первым диаметром, в котором каждый указанный второй элемент каркаса образован вторым диаметром, причем указанный второй диаметр меньше указанного первого диаметра.

14. Хирургический сшивающий инструмент по п. 13, в котором каждый указанный первый элемент каркаса содержит скошенную поверхность, которая взаимодействует с указанным вторым элементом каркаса.