可變地控制擊發致動速率的氣動外科切割和緊固器械的製作方法

2023-10-24 06:57:47 1

專利名稱：可變地控制擊發致動速率的氣動外科切割和緊固器械的製作方法
可變地控制擊發致動速率的氣動外科切割和緊固器械相關申請的交叉引用本申請與下面同時提交的美國專利申請相關，這些申請通過引用併入本文(1) 發明名稱為"具有機械連杆連接的端部執行器並且扳機能 夠運動的氣動外科切割和緊固器械"(PNEUMATICALLY POWERED SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH MECHANICAL LINKAGE COUPLING END EFFECTOR AND TRIGGER MOTION),發明人 為 Frederick E. Shelton， IV, Jerome R. Morgan, Eugene Timperman 和 Leslie M. Fugikawa 的 中 請 (K&LNG 060346/END5912USNP);(2) 發明名稱為"擊發致動速率能夠通過機械能量輔助進行可 變控制的氣動外科切割和緊固器械"(PNEUMATICALLY POWERED SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH ACTUATOR AT DISTAL END),發明人為Frederick E. Shelton, IV， Jerome R. Morgan, Eugene L. Timperman和Les 1 ie M. Fugikawa的申請(K&LNG 060344/END5911USNP);(3) 發明名稱為"具有視聽反饋構件的氣動外科切割和緊固器 械"(PNEUMATICALLY POWERED SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH AUDIBLE AND VISUAL FEEDBACK FEATURES),發 明人為Frederick E. Shelton, IV， Jerome R. Morgan, Eugene Timperman 和 Leslie M. Fugikawa 的 申 請 (K&LNG 060345/END5914USNP);(4) 發明名稱為"具有可替換的能量源的氣動外科切割和緊固 器械"(PNEUMATICALLY POWERED SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH REPLACEABLE POWER SOURCES ),發明人為Frederick
E. Shelton, IV， Jerome R. Morgan, Eugene L. Timperman和Les1ie M. Fugikawa的申請(K&LNG 060326/END5955USNP);(5) 發明名稱為"具有改進的容積存儲功能的氣動外科切割和 緊固器械，，(PNEUMATICALLY POWERED SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH IMPROVED VOLUME STORAGE)，發明人 為Frederick E. Shelton, IV和Jerome R. Morgan的申請(K&LNG 060327/END5956USNP);(6) 發明名稱為"具有手動操作的回縮裝置的氣動外科切割和 緊固器械"(PNEUMATICALLY POWERED SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH MANUALLY OPERATED RETRACTION APPARATUS ),發明人為Frederick E. Shelton, IV, Jerome R. Morgan Eugene L. Timperman 和 Leslie M. Fugikawa 的申請(K&LNG 060328/END5957USNP);以及(7) 發明名稱為"遠側安裝有氣動旋轉驅動構件的外科切割和 緊固器械"(SURGICAL CUTTING AND FASTENING INSTRUMENT WITH DISTALLY MOUNTED PNUEMATICALLY POWERED ROTARY DRIVE MEMBER ), 發明人為Frederick E. Shelton, IV， Jerome R. Morgan, Eugene L. Timperman 和 Leslie M. Fugikawa 的 申 請 (K&LNG 060329/END5958USNP)。
背景技術：
本發明整體上涉及外科器械，更具體而言，涉及氣動外科切割和 緊固器械。本發明可在常規內窺鏡和打開式外科器械中進行應用並 且可應用於機器人輔助手術中。外科切割和緊固器械(縫合器)已經用於已有技術中來同步進行 組織的縱向切開並將成排的縫釘應用到切口的相對兩側。這類器械 一般包括一對協作鉗構件，如果該器械試圖用於內窺鏡或腹腔鏡應 用中，則這對協作鉗構件能夠穿過管狀通道。其中一個鉗構件接收 具有至少兩個橫向間隔的縫釘排的釘倉。另 一個鉗構件限定釘砧，
釘砧具有與釘倉內的縫釘排對齊的縫釘成形窩。該器械包括多個往 複式楔塊，所述楔塊在向遠側驅動時穿過釘倉上的開口並接合支撐 縫釘的驅動器，從而實現將縫釘朝釘砧擊發。近年來，已經研發了各種用於啟動切割和縫釘展開部件的不同方法。例如，授予Shelton， IV等人的美國專利No. 6, 978， 921 7>開了 一種採用組織切斷的外科縫合器械和通過手動致動手柄上的各種扳 機機構進行驅動的縫釘展開部件。已經研發出採用電池供電馬達的 其他外科縫合設備。在授予Viola等人的美國專利No. 5， 954， 259中 公開了這些設備。還有其他外科縫合器由壓縮氣體源進行致動。例如，授予Green 等人的美國專利NO. 6， 619， 529中公開了 一種採用手柄內的壓縮氣體 源的外科縫合器，該壓縮氣體也用於給同樣位於該手柄內的氣缸供 能。該氣缸容納 一個由進入氣缸內的壓縮氣體進行致動的活塞組件。 該活塞被構造成與位於細長管部分和手柄構件內的部件共同合作， 以促使展開在遠側裝配的端部執行器內的縫釘和手術刀。然而，這 種設計釆用複雜的部件集，來將裝配於手柄上的活塞的運動傳遞給 位於裝置端部執行器部分上的部件。另外，當使用這類裝置時，在 手術操作期間存在能源耗盡的風險，因為沒有辦法監視氣體倉中剩 餘氣體的量。如果在擊發或回縮循環期間發生這樣的情況，那麼這 類裝置缺乏用於用新的容器或備用能源來輕鬆替換用完的容器的部 件。在Roy的美國專利公開No. US2006/0151567中公開了另一種氣動 外科縫合設備。該設備採用支撐在設備手柄內的氣動馬達或活塞系 統來產生用來致動端部執行器的運動。該設備由可拆除的倉或來自 外部的能源諸如醫院現有的氣動空氣或氣體供應進行供能。這種應用設備手柄部分中的倉或容器的氣動設備同樣受到氣缸 大小的約束，該氣缸需要存儲足夠體積的壓縮氣體以方便在最小可 用壓力下致動設備達所需的次數。在過去，設計用於施加/操作很多 次的設備或者需要使用大的氣缸或者如果要使用小氣缸，則這種氣 缸具有不希望的壓力。另外，對採用可無限次使用的可拆卸的倉的 設備必須進行重新處理和重新消毒。這種設置顯著地改變了性能， 因而是不希望的。已有的氣動內鏡切割器(endocutters )存在其他的問題。例如， 一旦外科醫生通過單一開關或致動扳機來致動該器械，該器械完成 擊發循環或至少試圖完成擊發循環。其後，擊發部件可由驅動系統 回縮。雖然外科醫生應用在美國專利公開US2006/0151567中公開的 設備可中止擊發循環和/或通過扳機組件來調整給設備的氣流，但是 沒有監視設備運行的部件。另外，如果在手術期間停止或中斷操作 壓力，則這種已有設備缺乏手動回縮刀和擊發杆機構的部件。此外， 該設備缺乏使臨床醫生能手動地將附加的力施加到驅動系統上以輔 助擊發機構前進或減緩其前進的部件。因此需要一種無需使用大量部件的組合就能將氣動產生的縫合 和擊發運動傳遞給端部執行器部件的氣動外科縫合設備。另外需要一種氣動外科縫合設備，其為外科醫生提供當設備在整 個擊發和回縮循環中進行運動時控制和監視設備進展的手段。另外需要一種氣動外科縫合設備，其在擊發期間給外科醫生提供 有關遇到的力的觸覺和其他反饋，並且還在設備已經到達其致動位 置時提供通知並準備回縮。需要一種氣動外科縫合設備，其即經濟又具有易於互換能源的能 力，同時限制這種能源被互換的次數。另外需要能更有效地將氣體儲存在氣缸中用於給外科縫合設備 供能的方法和裝置，使得用單個氣缸為更多的使用供能。還需要一種氣動縫合設備，其具有在氣動失效或中止時能夠手動 回縮刀和擊發杆組件的部件。還需要具有一個或多個上述特徵並且同樣具有端部執行器的設 備，該端部執行器可選擇性地相對於手柄組件和/或與之相連的細長 軸組件的一部分進行關節運動。還需要一種具有一個或多個上述特徵的設備，其同樣能夠容納可
拆卸地連接的端部執行器以方便使用與一次性端部執行器布置有關 的設備。發明內容在一個總的方面，本發明涉及一種外科器械，其包括手柄組件 和遠側構件，遠側構件從遠側連接到所述手柄組件並能夠支撐氣動 操作工具。還可以設置氣動驅動構件，其能夠在從流體連接到所述 氣動驅動構件上的氣動源接收到至少一個氣動信號時產生至少一個 致動動作。器械還可以包括驅動軸組件，其與所述氣動驅動構件和氣動操作工具連接，用於將所述至少一個致動動作傳遞到氣動操作 工具。器械還可以包括動力輔助扳機，其由所述手柄組件可操作地 支撐並連接到所述驅動軸組件上，使得在手動致動所述動力輔助扳 機時，將附加的致動動作施加到所述驅動軸部件。在另一個總的方面中，本發明涉及一種外科器械，其可以包括 手柄組件和閉合驅動器，閉合驅動器由所述手柄組件支撐並能夠產 生閉合動作和打開動作。器械還可以包括驅動系統，其由所述手柄組件支撐並能夠選擇性地產生擊發運動和回縮運動中的至少 一種。 細長軸組件可以連接到所述手柄組件上，並與所述閉合驅動器連通以傳遞所述打開和閉合動作，並與所述驅動系統連通以傳遞所述擊 發運動和所述回縮運動。細長軸組件還可以與驅動系統連通以傳遞擊發運動和回縮運動。端部執行器可以連接到所述細長軸組件上並 包括尺寸適於將釘倉接收於其中的細長通道。所述端部執行器還可 以包括4丁砧，其樞轉地連接到所述細長通道上並可樞轉地響應來自 所述細長軸組件的所述打開和閉合動作。此外，端部執行器可以包 括擊發機構，其可操作地支撐在所述細長通道和釘倉中的一個內， 並可響應來自所述細長軸組件的所述擊發運動的施加而從所述未致 動位置移動到致動位置。擊發機構還可以響應於來自所述細長軸組 件的所述回縮運動的另一個施加而從所述致動位置移動到所述未致 動位置。所述外科器械還可以包括動力輔助扳機，其由所述手柄組
件可移動地支撐並連接到所述細長軸組件，使得在手動致動所述動 力輔助扳機時，附加的擊發運動施加到所述細長軸組件上，以便傳 遞到所述擊發機構。具體而言，本發明公開了如下內容 (1 ). 一種外科器械，包括 手柄組件；遠側構件，其從遠側連接到所述手柄組件並能夠支撐氣動操作 工具；氣動驅動構件，其能夠在從流體連接到所述氣動驅動構件上的 氣動源接收到至少一個氣動信號時產生至少一個致動動作；驅動軸組件，其與所述氣動驅動構件和氣動操作工具連接，用 於將所述至少一個致動動作傳遞到氣動操作工具；和動力輔助扳機，其由所述手柄組件可操作地支撐並連接至"所述 驅動軸組件上，使得在手動致動所述動力輔助扳機時，將附加的致 動動作施加到所述驅動軸組件。(2) .如第(1)項所述的外科器械，其中，所述氣動驅動構件 包括氣動馬達。(3) .如第(2)項所述的外科器械，其中，所述氣動馬達能夠 選擇性地產生使所述驅動軸組件在第一方向上運動的擊發運動和使 所述驅動軸組件在第二方向上運動的回縮運動。(4) .如第(2)項所述的外科器械，其中，所述氣動馬達具有 連接到所述驅動軸組件上的輸出軸，並且所述動力輔助扳機通過連 接組件機械連接到所述輸出軸，所述連接組件包括第 一 齒輪，其可操作地連接到所述氣動馬達的所述輸出軸上； 螺紋軸，其與所述動力輔助扳機的一部分螺紋接合，使得在手 動致動所述動力輔助扳機時，所述螺紋軸旋轉；和第二齒輪，其可操作地連接到所述螺紋軸並與所述第一齒輪螺紋接合。(5) .如第(4)項所述的外科器械，其中，通過在所述氣動馬
力，所述連接組件將所述附加的擊發運動傳遞到所述驅動軸組件以 增強所述擊發運動，並且通過向所述動力輔助扳機施加的第二致動 力，所述連接組件減緩由所述氣動馬達產生的所述擊發運動。(6) .如第(1)項所述的外科器械，其中，所述動力輔助扳機 由所述手柄組件可樞轉地支撐，從而由所述氣動驅動構件產生的所 述致動動作使得所述動力輔助扳機樞轉。(7) .如第(1)項所述的外科器械，其中，所述外科器械還包 括致動扳機，其由所述手柄組件可操作地支撐，用於選擇性地控制 從所述氣動源流向所述氣動驅動構件的氣流。(8) .如第(5)項所述的外科器械，其中，所述致動扳機能夠 與施加到所述致動扳機上的手動力的大小成比例地選擇性控制從所 述氣動源流向所述氣動馬達的氣流。(9) .如第(4)項所述的外科器械，其中，所述動力輔助扳機 相對於所述手柄組件被可樞轉地支撐，並且所述致動扳機相對於所 述手柄組件被可樞轉地支撐且能夠與所述動力輔助扳機一起可樞轉 地行進。(10) .如第(1)項所述的外科器械，其中，所述氣動源由所 述手柄組件支撐。(11) . 一種處理外科器械的方法，所述方法包括 獲得如權利要求1所述的外科器械； 對所述外科器械進行消毒；以及 將所述器械保存在無菌容器中。(12) . —種外科器械，包括 手柄組件；用於可操作地支撐氣動操作工具的裝置，所述用於可操作地支 撐的裝置從遠側連接到所述手柄組件上；由所述手柄組件可操作地支撐的驅動裝置，用於在從流體連接 到所述驅動裝置上的氣動源接收到至少一個氣動信號時產生至少一
個致動動作；用於將所述至少一個致動動作從所述驅動裝置傳遞到氣動操作 工具的裝置；和向所述用於傳遞的裝置手動產生並施加附加的致動動作的裝置。(13) .如第(12)項所述的外科器械，還包括可變流量控制裝 置，用於改變所述氣動信號從所述氣動源向所述驅動裝置的應用。(14) . 一種外科器械，包括 手柄組件；閉合驅動器，其由所述手柄組件支撐並能夠產生閉合動作和打 開動作；驅動系統，其由所述手柄組件支撐並能夠選擇性地產生擊發運 動和回縮運動中的至少一種；細長軸組件，其連接到所述手柄組件上，並與所述閉合驅動器 連通以傳遞所述打開和閉合動作，並與所述驅動系統連通以傳遞所 述擊發運動和所述回縮運動；連接到所述細長軸組件上的端部執行器，所述端部執行器包括 細長通道，其尺寸適於將釘倉接收於其中； 釘砧，其樞轉地連接到所述細長通道上並可樞轉地響應來自所述細長軸組件的所述打開和閉合動作；以及擊發機構，其可操作地支撐在所述細長通道和釘倉中的一 個內，並可響應於來自所述細長軸組件的所述擊發運動的施加 而從未致動位置移動到致動位置，並可響應於來自所述細長軸 組件的所述回縮運動的另一個施加而^Mv所述致動位置移動到所 述未致動位置， 其中，所述外科器械還包括動力輔助扳機，其由所述手柄組件可移動地支撐並連接到所述 細長軸組件，使得在手動致動所述動力輔助扳機時，附加的擊發運 動施加到所述細長軸組件上用於向所述擊發機構的傳遞。15) .如第(14)項所述的外科器械，其中，所述細長軸組件 還包括驅動軸組件，其與所述驅動系統和氣動操作工具連接用於向 其傳遞所述擊發運動和所述回縮運動，並且其中，所述動力輔助扳 機與所述驅動軸組件機械連接，用於向其傳遞機械產生的致動動作。(16) .如第(15)項所述的外科器械，其中，所述動力輔助扳 機通過連接組件連接到所述驅動軸組件上，使得通過在所述驅動系力，所述連接組件將所述附加的擊發運動傳遞到所述驅動軸組件以 增強所述擊發運動，並且通過向所述動力輔助扳機施加的第二致動 力，所述連接組件減緩由所述驅動系統產生的所述擊發運動。(17) .如第(16)項所述的外科器械，其中，所述驅動系統還 包括具有輸出軸的氣動馬達，並且其中，所述連接組件包括第一齒輪，其可操作地連接到所述氣動馬達的所述輸出軸上； 螺紋軸，其與所述動力輔助扳機的一部分螺紋接合，使得在手 動致動所述動力輔助扳機時，所述螺紋軸旋轉；和第二齒輪，其可操作地連接到所述螺紋軸並與所述第一齒輪螺紋接合。(18) .如第(14)項所述的外科器械，其中，所述外科器械還 包括致動扳機，其由所述手柄組件可操作地支撐，用於選擇性地控 制從所述氣動源流向所述氣動驅動構件的氣流。(19) .如第(18)項所述的外科器械，其中，所述致動扳機能 夠與施加到所述致動扳機上的手動力的大小成比例地選擇性控制氣 體/人所述氣動源向所述氣動馬達的流動。(20) .如第(18)項所述的外科器械，其中，所述動力輔助扳機相對於所述手柄組件被可樞轉地支撐，並且所述致動扳機相對於 所述手柄組件被可樞轉地支撐且能夠與所述動力輔助扳機一起可樞 轉地行進。


通過結合附圖的示例，在此描述了本發明的各個實施例，其中相同的附圖標記用於描述相同的構件，其中圖1是本發明切割和緊固器械的實施例的透視圖；解組裝視圖；圖3是圖1和2的端部執行器的俯視圖，其中去除了釘砧部分， 並以虛線示出閉合管組件；圖4是圖3的端部執行器布置的剖面側視圖，具有其上連接的釘砧部分並顯示為打開位置；圖5是可應用於本發明各個實施例的一部分關節運動控制器的 剖面俯視圖；圖6是示出了圖1所示的端部執行器的關節運動的頂部剖面圖；圖7是示出了閉合管組件和支撐在手柄組件內的梭子布置的實 施例的分解組裝圖，為了清楚省略了外殼組件內的其他部件；圖8是本發明各個實施例的外殼組件布置的剖面圖；圖8A是可與本發明各個實施例結合應用的 一部分閉合扳機鎖定 系統的局部剖面圖；圖8B是本發明另一手柄組件實施例的剖面圖，其中壓縮氣體源 在手柄組件外部；圖8C是本發明另一手柄組件實施例的剖面圖；圖9是圖8手柄組件的另一剖面圖；圖IO是刀杆布置和擊發驅動構件的側視圖，該擊發驅動構件包含本發明各個實施例的兩級氣缸組件，氣缸組件以剖面圖示出；圖ll是圖IO所示的刀杆和兩級氣缸布置的另一側視圖，其中刀 杆在伸出位置；圖12是本發明另一刀杆和擊發驅動構件布置的側視圖，其中刀 杆被回縮到以剖面圖示出的氣缸組件中；圖13是圖12所示的刀杆和氣缸布置的另一側視圖，其中刀杆在 伸出位置；
圖14是容納圖12和13中所示的氣缸和刀杆布置的端部執行器和脊組件布置的俯視圖；圖15是圖14所示的端部執行器和脊組件布置的剖面側視圖，其中釘砧部分連接於其上並處於打開位置；圖16是與圖12-15所示的實施例結合使用的手柄組件的剖面圖； 圖16A是與圖12-15所示的實施例結合使用的手柄組件的另一剖面圖，其中壓縮氣體源在手柄組件的外部；圖16B是本發明另一手柄組件實施例的剖面圖；圖17是支撐本發明另一實施例的另一擊發驅動構件的另一刀杆和脊組件布置的俯視圖，所述另一擊發驅動構件是波紋管組件的形式；圖18是圖17所示的實施例的端部執行器和脊組件布置的剖面側 視圖；圖19是圖17和18所示的實施例的波紋管組件的局部剖面組裝 視圖；圖20是圖19波紋管組件一部分的放大視圖； 圖21是與圖17-20中所示的實施例結合使用的手柄組件實施例 的剖面圖；圖21A是與圖17-20中所示的實施例結合使用的另一手柄組件實 施例的剖面圖，其中壓縮氣體源在手柄組件的外部； 圖21B是本發明另一手柄組件實施例的剖面圖； 圖22是根據本發明其他實施例的另一外科切割和緊固器械的透 視圖；圖23是圖22所示的實施例的端部執行器和脊組件的剖面側視圖；圖24是在將遠側軸組件連接到近側軸組件之前圖22和23的實 施例的快速脫離接頭布置的剖面圖；圖25是圖24中沿線25-25截取的近側軸組件的剖面圖；圖26是連接近側軸組件的遠側軸組件的局部透視圖，其中為了200710139798.8說明書第12/67頁清楚省略了 一部分遠側軸組件；圖27是圖24-26的實施例的接頭組件的剖面側視圖，其中遠側軸組件連接到近側軸組件上；圖28是在連接到近側軸組件之前一部分遠側軸組件的透^L圖； 圖29是可用於圖12-16A所示的實施例的另一快速脫離接頭布置的局部剖面圖；圖30是圖29中沿線30-30截取的近側軸組件的剖面圖；圖31是與圖22-30所示的實施例結合使用的一部分近側軸組件的透視圖；圖32是本發明另一外科切割和緊固器械的透視圖，其應用了本 發明各個實施例的氣動致動關節運動接頭；圖33是將遠側脊段連接到圖32所示的實施例的近側脊段上的一 部分關節運動接頭的局部透視圖；圖34是圖33的關節運動接頭布置的另一透視圖，其中從其上去 除封蓋，且示出了相對於近側脊段關節運動的遠側脊段；圖35是圖33和34的關節運動接頭布置的分解組裝視圖；圖36是圖33-35的接頭組件的剖面側視圖；圖37是本發明開關組件的實施例的透視圖；圖38是圖37開關組件的側視圖；圖39是圖37中沿線39-39截取的圖37和38的開關組件的剖面圖；圖40是圖38中沿線40-40截取的在脫開位置上的開關組件的剖 面圖；圖41是處於致動位置上的圖37-40的開關組件的另一剖面圖； 圖42是圖41中沿線42-42截取的圖41的開關組件的剖面圖； 圖43是圖37-42的開關組件的仰視圖；圖44是在其內具有圖37-43的開關組件並容納壓縮氣體源的手 柄組件的剖面圖；圖45是在其內具有圖37-43的開關組件的手柄組件的剖面圖，
其中壓縮氣體源在手柄組件的外部；圖46是本發明另一外科縫合和切割器械的透視圖，其應用了圖 33-36中所示的關節運動接頭的實施例以及圖23-31中所示的快速 脫離接頭的實施例；圖47是在將遠側軸組件連接到近側軸組件之前圖46的實施例的 快速脫離接頭布置的剖面圖；圖48是圖47中沿線48-48截取的圖47的實施例的接頭組件的 剖面圖；圖4 9是本發明另 一外科切割和緊固器械的實施例的透視圖； 圖50是與圖49中所示的實施例結合使用的端部執行器布置的分 解組裝視圖；圖51是與圖49中所示的實施例結合使用的端部執行器布置、脊 組件和閉合管組件的分解組裝視圖；圖52是圖51的端部執行器、脊組件和閉合管組件的剖面側視圖，其中為了清楚省略了釘砧部分；圖52A是本發明另一非限制性實施例的端部執行器、脊組件和閉 合管組件的剖面側視圖，其中從手柄組件的遠側支撐氣動馬達；圖5 2B是本發明另 一 非限制性實施例的端部執行器、脊組件和閉 合管組件的剖面側視圖，其中從手柄組件的遠側支撐氣動馬達；圖53是與圖49的實施例結合使用的手柄組件的剖面圖；圖53A是可與圖49的實施例結合使用的另一手柄組件的剖面圖， 其中壓縮氣體源在手柄組件的外部；圖54是圖53手柄組件的另一剖面圖；圖55是本發明各個實施例的相對位置擊發扳機布置的側視圖； 圖56是可與本發明各個實施例結合使用的本發明控制系統實施 例的示意圖；圖57是可從本發明各個手柄組件實施例的原始連接部分上分離 的可分離握持部分的剖面圖；圖58是顯示了與本發明各個實施例的手柄組件原始連接部分相
連的可分離握持部分的局部剖面圖59是圖58的可分離握持部分和原始連接部分的局部剖面圖，並且為了清楚省略了頭部和相關的氣缸部件；
圖60是圖59中沿線60-60截取的圖58和59的可分離握持部分 和原始連接部分的剖面圖61是圖59中沿線61-61截取的圖58和59的可分離握持部分 和原始連接部分的剖面圖62是圖59中沿線62-62截取的圖58-61的可分離握持部分和 原始連接部分的剖面圖63是圖59中沿線63-63截取的圖58-61的可分離握持部分和 原始連接部分的另 一局部剖面圖64是在初始位置上的本發明鎖止系統實施例的圖解視圖65是圖64的鎖止系統的另一圖解視圖，示出了當握持構件初 始地連接到手柄組件的原始連接部分上時它的動作；
圖66時在握持構件從手柄組件的原始連接部分上再次分離之 前，圖64和65的鎖止系統的另一圖解視圖67是圖64-66的鎖止系統的另一圖解視圖，示出了當握持部 分已經連接到原始連接部分上時系統部件的位置；
圖68是圖64-66的鎖止系統的另一圖解^L圖，示出了在握持部 分再次連接到原始連接部分期間系統部件的位置；
圖69是示出了握持構件已經再次或最後連接到原始連接部分之 後，鎖止系統的另一圖解視圖70是本發明另一外科切割和緊固器械實施例的透視圖71是可與圖70所示的器械結合使用的手柄組件實施例的剖面圖
圖72是本發明各個實施例的梭子和回縮棒組件的分解組裝視圖72A是本發明另一實施例的梭子和回縮棒組件的分解組裝視圖73是圖72所示的部件的組裝視圖，其氣缸組件在完全伸出位 置上；圖74是本發明的梭子組件的實施例的後視圖；圖75是圖74的梭子組件的另一後視圖，其中回縮棒和推桿伸入 推桿開口，並且推桿連接到連接器構件上；圖76是梭子組件左側部分的後透視圖；圖77是梭子組件左側部分的另一後透視圖；圖78是用於圖70-77中所示的實施例的控制系統布置的示意性 示圖；圖79是圖70-78中所示的實施例的手柄組件布置的剖面圖，其 中氣缸組件在伸出位置；圖80是圖70-79中所示的實施例的手柄組件布置的另一頂部剖面圖，其中氣缸組件在回縮位置；圖81是圖70-80中所示的實施例的手柄組件的剖面圖；圖81A是可用於圖70-80中所示的實施例的手柄組件實施例的剖面圖，其中壓縮氣體源在手柄組件的外部；圖82是圖81的手柄組件另一剖面圖，其中氣缸組件被伸出； 圖83是圖81的手柄組件另一剖面圖，其中氣缸組件被回縮；以及圖83A是圖72B中所示的實施例手柄組件的剖面圖，其中氣缸組 件被回縮並且擊發棒處於其最近側位置。
具體實施方式
回到附圖，其中相同的附圖標記在所有附圖中表示相同的部件， 圖1示出了能夠實施本發明若干獨特優勢的外科縫合和切割器械 10。圖1中示出的實施例包括手柄組件300、細長軸組件100和連才矣 到細長軸組件100的端部執行器12。本發明各個實施例可包括一種 端部執行器，其如在2006年1月10提交的、題為"SURGICAL INSTRUMENT HAVING AN ARTICULATING END EFFECTOR"美國專利申
請No. 11/329, 020中所公開的端部執行器一樣能樞轉地連接到細長 軸組件100並樞轉地由彎曲的纜線或帶進行驅動，上述申請通過引 用併入本文。然而，隨著對具體實施方式
的繼續描述，本領域的普 通技術人員應當理解本發明各個實施例能成功地與端部執行器布置 結合進行實施，所述端部執行器可採用不同的樞轉機構和控制器，合使用，如下面將詳細解釋的一樣。如圖1中所示，器械10的手柄組件300可包括閉合扳機302和 擊發扳機310。應當理解，針對不同手術任務具有端部執行器的器械 可具有不同數量和類型的扳機或其他用於端部執行器操作的合適控 制器。所示的端部執行器12通過優選為細長的軸組件100與手柄組 件300分離。臨床醫生可通過利用致動控制器200使端部執行器12 相對於軸組件100作關節運動。應該理解，在此參照附圖給出的空間術語諸如豎直、水平、右、 左等假設外科器械10的縱向軸線與細長軸組件100的中心軸線同 軸，其中扳機302， 310以銳角從手柄組件300的底部向下延伸。然 而，在實際應用中，可將外科器械10以多個角度定向，這樣，相對 於外科器械IO本身使用這些空間術語。此外，"近側"用於表示將 端部執行器12放置在臨床醫生遠側或遠處的在手柄組件300後方的 他或她的碎見角。如此處所用的，術語"壓縮氣體"指適於用在無菌環境下所用 的氣動系統中的任何氣體。這種介質的非限制示例包括壓縮空氣、 二氧化碳(C02)、氮、氧、氬、氦、氫化鈉、丙烷、異丁烷、丁烷、 氯氟曱烷、二曱醚、甲基乙醚、 一氧化氮、氫氟烷推進劑(HFA),例 如HFA134a(1, 1， 1， 2，-四氟乙烷)或HFA227 (1， 1， 1， 2， 3， 3， 3-七氟丙 烷)。如此處所用的，術語"流體連接"是指元件與適合的管路或者其 他部件一起連接以允許壓縮氣體在其間通過。如此處所用的，如用 在"供應管路"或"返回管路"中的術語"管路"指由剛性或柔性
導管、管道、管材等形成的適當的通路，用於將壓縮氣體從一個部 件傳送到另一部件。如此處所用的，術語"氣動信號"或"氣動驅動信號"指從壓縮 氣體源到與壓縮氣體源流體連接的 一 個或多個部件的氣體流或者指 彼此流體連接的部件之間的氣體流。如此處所用的，語句"基本上垂直於縱向軸線，，指幾乎與縱向軸 線的方向垂直，其中"縱向軸線"是軸的軸線。然而，應當理解， 稍微偏離垂直於縱向軸線的方向也認為基本上垂直於縱向軸線。圖2示出了可用於本發明各個實施例中的一種氣動操作工具組 件或端部執行器的分解組裝視圖。將圖1-4中所示的氣動操作工具 組件12構造成用作氣動內鏡切割器。然而，隨著對具體實施方式
的 描述，應當理解，同樣可構想將本發明實施例的各個獨特和新穎的從而需要對附圖中所示物體進行部件的拆卸、修改或增加。同樣， 應當理解，可以為了特定的手術應用而定製圖1-4中所示的端部^丸 行器12。圖2中示出了一種可用於本發明各個實施例的端部執行器。如圖 中所示，端部執行器12應用電子束(E-beam)擊發機構("刀組件，，) 30，其除了切割組織並擊發位於釘倉中的縫釘，還有利地相對於釘 倉控制端部執行器12的釘砧部分間隔。在授予Shelton，IV等人的 題為"集成電子束擊發機構的外科縫合器械"的美國專利 No. 6， 978， 921中描述了電子束擊發機構的各個方面，其相關部分通 過引用併入本文。然而，根據對具體實施方式
的描述，本領域的普 通技術人員應當理解在不脫離本發明精神和範圍的情況下可有利地 應用其他刀和擊發機構構型。如此處所用的，術語"擊發機構"是指從未致動位置移動的氣動 工具和/或端部執行器的一部分或多個部分，其中擊發機構基本上停 靠在致動位置或稱末端位置，其中所述一部分或多個部分移動或重 新定位到最終位置，其中這種移動導致工具響應至少一次擊發動作
的施加而完成一個或多個動作。該擊發機構可例如包括(i)完全氣動工具和手術設備中的部件的組合；或(iii)由手術設備支撐並 可進出氣動工具的部件。如此處所用的，術語"擊發沖程"是指擊 發機構從未致動位置到致動位置的實際移動。術語"回縮衝程"是 指擊發機構從致動位置到未致動位置的返回移動。如圖2中所示，端部執行器12包括遠側構件，其在各個非限制 性實施例中包含具有連接於其上的可平移的釘砧40的細長通道20。 該細長通道20;故構造成接收和支撐釘倉50以響應刀組件30驅動全逢 釘70接觸釘砧40。應當理解，雖然在此有利地描述了易於替換的釘 倉，但是與本發明多個方面相符的釘倉可永久地固定或 一體地形成 於細長通道20中。在各個實施例中，擊發機構或刀組件30包括在擊發過程中控制 端部執行器12間隔的豎直間隔銷。具體地，上部銷32行進進入到 釘砧40和細長通道20之間的樞軸附近的釘砧袋42中。參見圖4。 當隨釘砧40閉合擊發之後，上部銷32向遠側前進到穿過釘砧40向 遠側延伸的縱向^l丁砧狹槽44中。通過上部銷32施加的向下的力來 克服在釘砧40中的任何鏡像向上移動。刀組件30還包括向上接合在細長通道20中形成的通道狹槽23 (圖2)的刀杆帽34，從而與上部銷32協作，以在釘砧40和細長 通道20之間夾緊的組織超出的情況下，將釘砧40和細長通道20稍 微地拉得更靠近些。在各個實施例中，刀組件30可有利地包括中部 銷36,其穿過在釘倉50的下表面和細長通道20的上表面所形成的 擊發驅動狹槽(未顯示)，從而如下面所述的來驅動其中的縫釘70。 中部銷36通過在細長通道20上進行滑動有利地抵抗任何將端部執 行器12壓緊關閉到其遠端的趨勢。然而，通過使用其他刀組件布置 可實現本發明各個實施例的獨特和新穎方面。回到圖2,在刀組件30上的上部銷32和中部銷36之間的位於 遠側的切割刃38橫過釘倉50中位於近側的豎直狹槽54,來切斷夾 緊的組織。刀組件30相對於細長通道20和4丁砧40的確定定位確^f呆 執行有效的切割。在各個實施例中，釘砧40的下表面在其中可設有 多個縫釘成形袋(未顯示)，當在細長通道內接收釘倉50時，這些 縫釘成形袋排列成對應於釘倉50的上表面56中的多個縫釘孔58。 在各個實施例中，可將4丁倉50扣合匹配到細長通道20中。具體地， 釘倉50的延伸部分60， 62分別摩擦地且可釋放地接合細長通道20 的凹槽24, 26。還如圖2中所示，釘倉50包含倉體51、楔形滑道64、縫釘驅動 器66、縫釘70和倉盤68。當裝配時，倉盤68將楔形滑道64、縫釘 驅動器66和縫釘70保持在倉體51中。通過細長軸組件100將細長 通道20連接到手柄組件300，該細長軸組件100包括遠側脊或框架 段110以及近側脊或框架段130。細長通道20在近側設置有連接腔 22,每一個連接腔22接收在近側脊段110的近端上所形成的相應通 道錨定構件114。該細長通道20還具有樞轉地4妄收^T砧40上的相應 釘砧樞軸43的釘砧凸輪槽28。閉合的襯套組件170接收於脊組件 102之上，並包括遠側閉合管段180和近側閉合管段190。如下面將 要描述的，閉合襯套組件170相對於脊組件102的軸向移動引起釘 砧40相對於細長通道20樞轉。如在圖2中所示，將鎖定彈簧112安裝在遠側脊段110上用作刀 組件30的鎖止件。在遠側脊段110上形成遠側和近側方孔111, 113 以限定其間的夾杆115,夾杆115接收鎖定彈簧112的頂臂116,如 下面將進一步詳細討論的，鎖定彈簧112的下部遠側延伸臂118在 氣缸組件501的遠側上施加向下的力，支撐從刀組件30突出的活塞 杆部分5。應當理解，各個實施例可包含其他類型的鎖止件或根本沒 有鎖止件。在圖l-6所示的實施例中，通過能夠彎曲以將端部執行器12圍 繞樞軸104拉動的纜線或帶的集合可使端部執行器12相對於近側閉 合管段190 (和手柄組件300 )進行關節運動。本領域的普通技術人 員將會理解，這種布置僅代表能與這些類型的設備結合使用的多種 關節運動布置的其中之一。在該實施例中，遠側脊段110的近端在 其上具有隆凸。近側脊段130的遠端設有帶貫穿其中的孔136的柄 腳134。近側脊段130相對於遠側脊段110進行定位，4吏得孔136 與隆凸122中的孔124共軸對齊，以便使樞軸銷138能從中穿過。 見圖4，當組裝時，這種布置允許端部執行器12相對於近側脊段130 圍繞樞轉軸線A-A進行樞轉。如上所述，該實施例應用帶來使端部執行器12作關節運動。具 體地，帶150, 160可如圖2和3中所示朝著關節運動樞軸104向遠 側延伸。帶150可沿其左側穿過近側閉合管段19Q延伸，其中它途 經帶構件160並越過近側閉合管段190的右側。此處，例如，帶150 可在連接點123處機械地連接到隆凸122。同樣，帶160可沿其右側 穿過近側閉合管段190延伸，其中它途徑帶構件150並越過近側閉 合管段190的左側。此處，帶160可在連接點125處機械地連接到 隆凸122。圖3是在具有虛線所示的閉合管組件100的端部執行器和脊組件 102的俯視圖。圖4是器械10的相同部分的局部剖面側視圖。如圖 4中所示，根據一非限制性實施例，所示的帶150和160顯示為彼此 偏移以防止運動中的幹擾。例如，將帶150顯示為比帶160更低的 位置。在另一非限制性實施例中，可顛倒帶150和160的豎直位置。 同樣如圖2和3中所示，帶構件150圍繞近側框架段130的柄腳部 分134中的銷140延伸。同樣，帶構件160圍繞近側框架段130的 柄腳部分134中的銷142延伸。同樣可參見圖2。帶部分150和160可從隆凸122沿近側閉合管段190延伸到關節 運動控制器200,圖5中所示。關節運動控制器200可包括關節運動 滑塊202、框架204和封罩206。帶部分150, 160可藉助於槽208 或其他孔穿過關節運動滑塊202，但是應當理解帶部分150, 160可 通過任何合適的手段連接到滑塊202上。關節運動滑塊202可以是 一片，如圖5所示，或在一非限制性實施例中的兩片，其中兩片之 間的界面限定了槽208。在一個非限制性實施例中，關節運動滑塊可
例如包括多個槽，每個槽對應其中一個帶部分150, 160。封罩206 可覆蓋控制器200的各個部件以防止碎屑進入。在各個實施例中，帶150, 160可在從槽208近側定位的連^妻點 210, 212處錨定到框架204上。圖5的非限制性實施例顯示帶部分 150, 160從連接點210， 212到在近側閉合管段190的縱向軸線附近 定位的槽208預彎曲。應當理解，可將帶150, 160錨定到從槽208 近側定位的器械10上的任何地方，包括手柄組件300。在使用中，圖2的實施例可具有如圖所示的非關節運動位置。所 示的關節運動控制器200和帶150, 160位於軸組件100的縱向軸線 的大致中間位置上。因此，端部執行器12在中間或非關節運動位置。 在圖6中，顯示了關節運動控制器200,其中關節運動滑塊202推過 關節運動框架到軸組件100的右側。因此，帶150， 160朝軸組件100 的右側彎曲。由此可知，帶150向右側的彎曲在隆凸122上施加從 隆凸122的樞軸點偏移的橫向力。該偏移力促使隆凸122圍繞關節 運動樞軸104旋轉，又如圖所示促使端部執行器12向右樞轉。應當 理解，將關節運動滑塊202推向軸組件100的左側可在帶150， 160 上施加側向力，使帶150, 160都朝軸組件100的左側彎曲。接著帶 160的彎曲在隆凸122上施加側向力，其如上所述一樣A人隆凸122 的樞軸點偏移。這又促使隆凸122圍繞關節運動樞軸旋轉，促使端 部執行器12向左樞轉。在各個實施例中，軸組件100包含接收在脊組件120上的閉合管 組件170。參見圖2。閉合管組件170包含遠側閉合管段180和近側 閉合管段190。遠側閉合管段180和近側閉合管段190可由聚合物或 其他合適的材料製造。近側閉合管段190是中空的並具有貫穿其中 的軸向通道191,其大小適於將一部分脊組件102接收其中。在圖2和4所示的實施例中，應用雙樞軸閉合接頭172。應當理;或襯套，或者根本沒有閉合管或襯、套。特別口參考圖4:遠側閉合管段180具有上部和下部近側凸出柄腳182, 184。遠側閉合管段180 還包括馬蹄形孔185和翼片186,用於接合釘砧40上釘砧打開/關閉 翼片46,以便如下面進一步詳細討論地促使釘砧40在打開和閉合位 置之間樞轉。參見圖2。側延伸的下部柄腳194。上部雙樞軸《連174包括向上突出的遠側和近 側樞軸銷175, 176，它們分別接合上部近側的突出柄腳182中的上 部遠側銷孔183和上部遠側突出柄腳192中的上部近側銷孔193。接 頭布置還包括下部雙樞軸連接件177,其使遠側和近側樞軸銷178， 179(圖2中未顯示，但在圖4中可見)向下突出，遠側和近側樞軸 銷178， 179分別接合下部近側突出柄腳184中的下部遠側銷孔187 和下部側突出柄腳194中的下部近側銷孔195。在使用中，閉合管組件170例如響應於閉合扳機310的致動向遠 側平移到閉合的釘砧40。通過將閉合管組件170向遠側平移到脊組 件102上來閉合釘砧40,促使馬蹄形孔185的背部撞擊釘砧40上的 打開/閉合翼片46，並促使它樞轉到閉合位置。為了打開釘砧40, 在脊組件102上的近側方向上軸向移動閉合管組件170,促使翼片 186接觸並推動打開/閉合翼片46,以將釘砧40樞轉到打開的位置。裝視圖。在圖7所示的實施例中，手柄組件具有"手槍式握把"結 構並由右手殼構件320和左手殼構件330構成，右手殼構件320和 左手殼構件330由聚合物或其他合適的材料模製或以其他方式製造 並設計成匹配在一起。這種殼構件320和330可通過扣合部分、才莫 制的栓和座或在內部形成的其他方式和/或通過粘合劑、螺釘、螺栓、 夾具等連接在一起。右手殼構件320的上部322與左手殼構件330 對應的上部323匹配以形成表示為340的主外殼部分。類似地，右 手殼構件320的下握持部324與左手殼構件330對應的下握持部324 匹配以形成表示為342的握持部。在圖7所示的實施例中，整個握 持部342與主外殼部分340形成一體。這種布置特別適於壓縮氣體 源永久安裝到握持部342中的應用。這種布置還適合用於這樣的壓
縮氣體源，它在手柄組件300的外部並通過外殼組件上的一個埠 或多個埠插入到容納在其中的控制部件中。在另一實施例中，如 下面進一步詳細描述的，握持部342可從主外殼部分340上拆除。 根據對具體實施方式
的描述應當理解，這種布置提供了眾多的好處 和優勢。然而，本領域的普通技術人員應當理解能提供具有不同形 狀和大小的手柄組件300。為了清楚起見，圖7僅示出了用於控制閉合管組件170軸向移動 的部件，其最終控制釘砧40的打開和關閉。如圖中所示，通過連杆 組件430連接於閉合扳機302的閉合梭400支撐在主外殼部分340 中。閉合梭400同樣可製造成兩片402， 404,它們由聚合物或其他 合適的材料模製或以其他方式製造並設計為互相匹配。例如，在圖7 示出的實施例中，右手部分402設有緊固柱403,其被設計用來接收 到左手部分404中對應的座內(未顯示)。右手部分和左手部分402, 404可通過扣合構件和/或粘合劑和/或螺栓、螺釘、夾具等以其他方 式進行保持。如圖中可見，在近側閉合管段190的近端設有保持溝 槽196。閉合梭400的右手部分402具有右保持凸緣段405,其適於 與閉合梭400左手部404上的左保持凸緣段(未顯示)協作來形成 延伸進入近側閉合管段190的保持溝槽196中的保持凸緣組件。如圖7中，示，右脊組件保持栓32 6從右手殼構件32 0向內突出。 這種栓326伸入閉合梭400右手部402中的狹槽或窗406中。類似 的閉合梭保持栓(未顯示)從左手殼構件330向內突出，並被接收 於閉合梭400左手部402中所設的另一窗或槽408中。保持栓用作 將近側脊段130的近端133 (圖7未顯示)不可移動地固定在手柄組 件300上，同時允許閉合梭400相對於它軸向移動。通過例如螺栓、 螺釘、粘合劑、扣合部件等可將保持栓機械地連接到近側脊段130 的近端。另外，閉合梭400設有側向延伸的導軌410, 411。導軌410 被構造成可滑動地接收於右手殼構件320中的導軌導向件328中， 並且導軌411被構造成可滑動地接收於左手殼構件330中的導軌導 向件(未顯示)中。
通過朝手柄組件300的握持部342移動閉合扳機302來產生閉合 梭400和閉合管組件170在遠側方向上(箭頭"C")的軸向移動， 並且通過將閉合扳機302遠離握持部342來產生閉合梭400在近側 方向上(箭頭"D，，)的軸向移動。在各個實施例中，閉合梭400設 有方便連接閉合連杆組件430的連接器翼片412。參見圖8和9。閉 合連杆組件430包括通過銷414樞轉地銷接到連接器翼片412上的 輒部432。閉合連杆組件430還具有閉合臂434,如圖7中所示閉合 臂434通過閉合銷436樞轉地銷接到在閉合4反機302上形成的軛組 件304上。通過在右手殼部32G和左手殼部330之間延伸的樞軸銷 306,將閉合扳坤幾302樞轉地安裝在手柄組件300內。當臨床醫生想要閉合釘砧40以夾緊端部執行器12中的組織時， 臨床醫生朝握持部342拉動閉合扳機302。當臨床醫生朝握持部342 拉動閉合扳機302時，閉合連杆組件430在遠側"C"方向上移動閉 合梭400，直到閉合連杆組件430移入圖8所示的鎖定位置內。當在 這一位置中時，閉合連杆組件430傾向於將閉合梭400保持在該鎖 定位置上。當閉合梭400移到鎖定位置時，閉合管組件170在脊組 件102上向遠側移動，促使遠側閉合管段180內的馬蹄形孔185的 近端接觸釘砧40上的閉合/打開翼片46,從而將釘砧40樞轉到閉合 (夾緊)位置。在各個實施例中，為了進 一 步將閉合梭4 0 0保持在閉合位置上， 閉合扳機302可設有可釋放的鎖定機構301,其適於接合握持部342 和可釋放地將閉合扳機302保持在鎖定位置上。其他鎖定裝置也可 用於可釋放地將閉合梭400保持在鎖定位置上。在圖8， 8A， 8B和9 所示的實施例中，閉合扳機302包括柔性縱向臂303,其包括從其延 伸的側銷305。例如，臂303和銷305可由模製塑料製成。手柄組件 300的手槍式握把部342包括在其中設置有側向延伸的楔塊352的開 口 350。當回縮閉合扳機302時，銷305接合楔塊352，並且楔塊352 的下表面迫使銷305向下(即，臂303順時針旋轉)。當銷305完 全通過下表面354時，去除臂303上的順時針的力，並且銷305逆
時針旋轉，使得銷305停靠在楔塊352後的凹口 356中，從而鎖定 閉合扳機302。通過從楔塊352延伸的柔性擋塊358進一步將銷305保持在鎖定位置中。為了解鎖閉合扳機302，操作者可進一步擠壓閉合扳機302，促 使銷305接合開口 350的傾斜後壁359,迫使銷305向上經過柔性擋 塊358。接著銷305可自由地穿出開口 360中的上通道，使得閉合扳 機302不再鎖定到手槍式握把部342上。在授予Shelton, IV等人 的、於2006年1月31日提交的題為"具有可拆卸電池的外科器械" 的美國專利申請No. 11/344， 020中公開了這種布置的其他細節，該 申請的相關部分通過引用併入本文。還可應用其他可釋放鎖定布置。在本發明各個實施例中，刀組件30可具有從其上突出或以其他 方式與其連接的基本上為剛性的活塞杆部35，其是驅動構件500的一部分，可操作地由遠側脊段110支撐並被構造成給刀組件30施加 至少兩個致動動作(例如擊發動作和回縮動作)。在圖3、 4、 10和 11所示的實施例中，驅動構件500包含兩級氣動致動氣缸組件501。 刀組件30可由一個整體部件構成或可被設置成由多個部件構成以使 器械10的組件更容易推動。例如，如圖10和11所示，刀杆組件30 包含遠側部分31，其含有上部銷32、帽34、中部銷36和刀38。遠 側部分31可i殳有孔33,其大小適於^^妄收在活塞杆部35的遠側末端 上設置的突起37。突起37可摩擦地接收於孔33中和/或通過粘合、 焊接等保持在其中。氣缸組件501包含第一氣缸外殼510,其具有第一閉合近端512 和通入第一氣缸外殼510中的第一軸向通道516內的第一打開遠端 514。氣缸組件501還包含第一氣缸外殼520，其具有第二近端522 和通入第二軸向通道526的第二打開遠端524。第二閉合近端522 具有在其上形成的第一活塞頭528，該活塞頭的大小相對於第一軸向 通道516制定以與第一氣缸外殼510的第一壁511產生基本氣密的 滑動密封件，從而限定在第一近端512的遠側與第一活塞頭528的 近側之間的第一氣缸區域515。第一氣缸外殼510的第一遠端514
還具有從其上向內延伸的第一凸緣517,用於與第二氣缸外殼520 外壁表面建立基本氣密的滑動密封件，從而限定第一凸緣517的近 側和第一活塞頭528的遠側之間的第二氣缸區域518。穿過第一活塞頭528設置第一通道527。如圖10和11中所示， 活塞杆35的近端延伸穿過第二氣缸外殼520的第二打開遠端524並 進入第二軸向通道526。第二活塞頭530形成於或以其他方式連接於 活塞杆35的近端。第二活塞頭50的大小相對於第二軸向通道526 來制定從而與第二氣缸外殼520的第二壁521產生基本氣密的滑動 密封件以限定第三氣缸區域532。第二氣缸外殼520的第二遠端524 還具有在其上形成的向內延伸的第二凸緣525用於與活塞杆35建立 基本氣密的滑動密封件以限定第二凸緣525的近側和第二活塞頭 5 30的遠側之間的第四氣缸區域5 34。如圖3和4中所示，氣缸組件501被安裝到遠側脊段110內。在 各個實施例中，在第一氣缸外殼510的近端上設置一對凸耳 (trunion)519。在遠側脊段110的近端凸耳孔119中接收凸耳519， 從而使氣缸組件501能在遠側脊段110內圍繞樞轉軸線B-B樞轉。 參見圖3。第一供應管路或稱供應管路540從手柄組件300中的方向 控制閥610 (圖8和9)延伸，穿過近側閉合管段190,連接到第一 氣缸外殼510的第一近端512上，以便通過第一供應埠 513或第 一氣缸外殼510的第一近端512上的開口供應壓縮氣體。參見圖10 和ll。另外，第二供應管路542從方向控制閥610延伸，穿過近側 閉合管段190並連接於臨近其遠端514的第一氣缸外殼510,從而通 過第二埠 529將壓縮氣體供應給第二氣缸區域518。參考圖8-11，現在將描述擊發機構或刀組件30的伸出和回縮。 如圖8和9中所示，供應管路540和542連接於傳統的方向閥610， 該方向閥610是容納在手柄外殼350內的致動器系統的一部分。在 各個實施例中，方向閥610可通過選擇器開關612或易於通過手柄 外殼350接近的推動按鈕而手動地在向前(伸出)和反向(回縮) 位置之間進行切換。見圖1。在圖8和9所示的實施例中，應用可去 除的壓縮氣體源620。如下面將進一步討論的，這種壓縮氣體源包括 能用優選的壓縮氣體再填充的氣缸622。然而，本領域的普通技術人 員應當理解，同樣可有效地應用非再填充/再填充壓縮氣體源(氣 缸)。在其他實施例中，手柄組件300可設有埠 616,以從外部壓 縮氣體源618供應壓縮氣體。例如，器械10可通過柔性供應管路617 連接到設備的壓縮氣體供應源618。參見圖8B。下面將進一步討論可去除/再填充氣缸622的獨特和新穎的方 面。然而，為了便於解釋活塞杆35和刀組件30的伸出和回縮，可 以看出來自氣缸622 (或外部壓縮源618)的壓縮氣體流穿過供應管 路650進入可包含傳統流量閥660的變力致動器。特別如圖9和55 中所示，流量閥660連4妄供應連杆才幾構662,而供應連杆機構662 連接於致動扳機670。如此處所用的，術語"變力致動組件"至少包 含流量閥660和致動扳機670以及它們各自的同等結構。在各個實 施例中，致動扳機670支撐在擊發扳機310附近，通過在右手殼構 件320和左手殼構件330之間延伸的樞軸銷370可將擊發扳機310 樞轉地連接到手柄組件300上。向內朝著擊發扳機310擠壓致動扳 機670,促使流量閥660增加從氣缸622流入連^妄到方向閥610上的 供應管路680中的壓縮氣體流。依據方向閥610的位置，壓縮氣體 將流入供應管路540或542。例如，當臨床醫生擊發刀組件30來致 動方向閥610時，允許壓縮氣體流過供應管路540並通過第一活塞 頭528上的第一開口進入第一氣缸區域515並在致動扳機670致動 下進入第三氣缸區域532。當壓縮氣體進入第三氣缸區域532時，第 二活塞頭530向遠側壓迫活塞杆35。位於第四氣缸區域的氣體通過 第二氣缸外殼520中的排氣開口 523排出。類似地，允許第二氣缸 區域518所含的氣體通過第二供應管路542中的第二開口 529排出。 第二供應管路5 4 2將排出的氣體運送到方向閥610,在此最終將其排 出。連續給第一氣缸區域515和第三氣缸區域532施加壓縮氣體促 使刀組件30完全延伸穿過端部執行器12。當刀組件30穿過端部執 行器12時，它切斷夾在其間的組織並擊發釘倉50內的縫釘70 (驅
動縫釘與釘砧40的下表面進行接觸)。 一旦刀組件30已經推進到 端部執行器12的最遠側位置，則臨床醫生通過釋放致動扳機670來 停止施加壓縮氣體。
為了回縮擊發機構或刀組件30，臨床醫生手動移動選擇器開關 612或合適的按鈕用於將方向閥610調整到回縮位置，並開始擠壓致 動扳機670,這促使壓縮氣體流入第二供應管路542。流過第二供應 管路542的氣體進入第二氣缸區域518,這促使第二氣缸外殼520 向近側回縮到第一氣缸外殼510中。允許第一氣缸區域515中的氣 體通過第一供應開口 513排入第一供應管路540中。氣體穿過第一 供應管^各540進入方向閥610，在此將其排出。如圖10所示， 一旦 進入第二氣缸區域518的壓縮氣體促使第二氣缸外殼520回縮到第 一氣缸外殼510中，則穿過第二開口 529的氣體現在能夠穿過第一 氣缸外殼510中的排氣口 523並進入到第四氣缸區域534。當壓縮氣 體進入第四氣缸區域534中時，第二活塞頭530將活塞杆35向近側 拉入第二氣缸外殼520中。第三氣缸區域532中的氣體穿過第一開 口 527進入第一氣缸區域515,從這裡將其以上面所述方式排出。
本發明各個實施例的以流量閥660的形式存在的變力致動器可 應用彈簧或其他偏壓部件(未顯示)來將流量閥660偏壓到未致動 的位置。當位於未致動的位置時，流量閥660可被構造成防止任何 來自氣體源620或618的氣體流過閥660內的孔(未顯示)。這樣， 當致動器扳機670處於未致動位置時，該設備基本上處於關閉。
在上述的實施例中，流量閥660可通過供應連杆臂662機械地連 接到致動扳機670,使得當臨床醫生向內朝擊發扳機310擠壓致動扳 機670時，連杆臂662促使流量閥660允許氣流流兩通過閥660增 加。這樣，快速擠壓致動扳機670可促使設備的擊發速度增加，並 且減慢擠壓致動扳機670的速度能夠減緩擊發速度。這樣，允許通 過流量閥660的氣體流量基本上與施加到致動扳機670上的手動力 成比例。
在其他實施例中，可電子控制流量閥660，使得一旦致動扳機致
動，則流量閥660數位化(digitally)地噴射氣體。流量閥660以 脈衝的方式釋放少量的氣體，並且擠壓致動扳機670越有力，則脈 衝越密。這種布置用於可選擇地調節用於致動設備的氣體體積。同樣，在其他實施例中，致動機構可包含不同類型的機構，其不 會像致動扳機670 —樣相對於手柄組件樞轉地支撐。例如，致動扳 機可包含彈簧致動滑動開關等。因此，對本發明那些實施例的保護 並不<又4叉限定為應用樞轉致動扭j幾的實施例。同樣在各個實施例中，如圖8和8A中所示壓力計541可流體地 連接到供應管路540。通過手柄組件300的對應部分所設的窗口 543 能使臨床醫生觀看壓力計541或者應用其他布置能使臨床醫生在使 用期間觀看壓力計541。見圖7。在各個實施例中，壓力計541可包 含電動壓力計或度盤壓力計。在這些非限制性實施例中，壓力計541 可提供 一 種可提供在擊發衝程期間遇到的力的反饋的部件。本領域 的普通技術人員將會理解，在一些非限制性實施例中，致動擊發機 構所需的力直接與氣缸組件501中的壓力成比例。如果那些力較小， 則氣缸組件501無需大的壓力來致動。另一方面，如果需要致動氣 缸組件501的力很高，則必須釋放更多的氣體進入氣缸組件501中 以增加其中的壓力來充分致動擊發機構。壓力計541用於使臨床醫 生能成比例地讀取由端部執行器所經受的力。在其他各個實施例中，如圖8C所示，在供應管路540上設有可 聽出口 545。這種可聽出口允許少量氣體從供應管路540中釋》文。隨 壓力的增加，必然使由氣體釋放所產生的笛音調增高。然後臨床醫生可將笛音調與擊發機構所經受的力關聯起來。這樣，這種布置給 臨床醫生提供了聽覺反饋機構，用於監視驅動系統500所經受的擊 發力及最終監視擊發機構所經受的擊發力。末端時自動通知臨床醫生的部件。例如，如圖4所示，可將限制開 關546設在遠側脊段110內，用於檢測嵌入或以其他方式連接到擊 發棒35的致動構件547,如圖11所示。這樣定位致動構件547使得
當擊發杆35和擊發機構達到擊發沖程末時，由限制開關546岸企測致 動構件547,限制開關546可電連接到方向控制閥610用於給它傳送 適當的信號。當接收到這種信號時，方向控制閥610可被構造成自 動移到回縮位置並允許擊發機構回縮。另外，限制開關546可連接 到圖8中表示為549的指示構件。在各個實施例中，該指示構件可 給臨床醫生提供聽覺信號、視覺信號或聽覺和視覺信號的組合，以 指示擊發機構已經達到擊發衝程末。例如，該指示構件可包含發聲 設備、發光二極體(led)、振動產生設備等，或者這些設備的組合。 限制開關和相關的控制部件可由在外殼組件300中支撐的電池(未 顯示)供電或者它可由外部電源進行供電。這樣，本發明的各個非 限制性實施例可設有給臨床醫生提供指示擊發機構已經達到擊發衝 程末的視覺和/聽覺信號的部件，和/或自動氣動地將擊發機構回縮 到未致動位置的部件。如圖4、 10和11中所示，在活塞杆35的底部上可形成鎖定突起 39。當刀組件30在如圖4所示的完全回縮位置時，鎖定彈簧112的 臂118給氣缸組件501的遠端施加偏壓力。因為氣缸組件501通過 凸耳519樞轉地安裝在遠側脊段110上，氣缸組件501的遠端在遠 側脊段110內向下樞轉並進一步使活塞杆35上的鎖定突起39進入 細長通道20內的鎖定開口 21中。這種布置通過鎖定突起39與細長 通道20的其中限定了鎖定開口的部分進行的摩擦接合，而將刀組件 30鎖在回縮位置上。如圖10和11所示，鎖定突起39具有近側斜面 39，和遠側斜面39",使鎖定突起能夠輕易地進入或退出細長通道20 中的鎖定開口。本領域的普通技術人員應當理解，在不脫離本發明 精神和範圍內，也可成功地應用其他刀杆鎖定布置。圖12-16A示出了本發明另一實施例，其中氣動構件500包含氣 缸組件800,其除了下述方面外，結構類似於上述氣缸組件501。例 如，在該實施例中，彈簧850、 852用於回縮活塞杆35。如圖12和 13所示，氣缸組件800包括第一外殼810,其具有第一閉合端812 和貫穿其中的第一供應埠 813。第一供應管路840連接到第一閉合
端812以通過第一供應埠 813供應壓縮氣體。在該實施例中，第 一氣缸外殼810缺乏上述各個實施例中描述的第二開口 529。第二氣 缸外殼820滑動地接收於第一氣缸外殼810中，並具有其上形成有 第一活塞頭828的第二閉合近端822。在第一閉合端812和第一活塞 頭828之間限定了第一氣缸區域815。在第一活塞頭828和形成於第 一氣缸外殼810遠端上的第一凸緣817之間設有第一回縮彈簧850。 第一回縮彈簧850用來將第二氣缸外殼820偏壓到第一氣缸810中 的回縮位置上，如圖12所示。活塞杆35具有階梯式端部35，，其大 小適於進入第二氣缸外殼820的第二遠端824中。在第二遠端824 上形成第二凸緣825以基本實現與活塞杆35的階梯式端部35，的滑 動密封。在階梯式活塞杆部35，的近端上設有第二活塞頭830以限定 第二活塞頭830和第一活塞頭828之間的第三氣缸區域832。穿過第 一活塞頭828設有第一開口 827,使氣體能在第一氣缸區域815和第 三氣缸區域832之間通過。如圖12所示，在第二凸緣825和第二活 塞頭830之間設有第二回縮彈簧852,以將第二活塞頭830和階梯式 活塞杆35，偏壓到第二氣缸外殼820中的完全回縮位置，如圖12所 示。本發明的該實施例可如下操作。如圖16所示，手柄組件300設 有如上所述可替換的壓縮氣體源620。然而，本領域的普通技術人員 應當理解，也可同樣有效地應用不可替換的壓縮氣體源(氣缸)。 在其他實施例中，手柄組件300可設有埠 616用於方便將方向控 制閥610和相關部件連接到外部壓縮氣體源618上。見圖16A。例如， 器械10可通過柔性供應管路617連接到設備的壓縮氣體管路上。為了操作該器械，臨床醫生移動方向控制閥選擇器開關612 (圖 1)或將按鈕推到向前(伸出)位置並開始擠壓致動扳機670,這允 許壓縮氣體從氣缸622 (或外部源618)流過供應管路680，流過方 向控制閥610並進入供應管路840中。壓縮氣體從第一供應管路840 通過第一供應埠 813進入第一氣缸區域815，通過第一開口 827 進入第三氣缸區域832。進入第三氣缸區域832的氣體促使第二活塞
頭830和活塞杆35的階梯式部分35，向遠側移動。在第二活塞頭830 已經移到完全伸出位置之後(圖13),繼續進入第一氣缸區域815 的氣體將第二外殼820偏壓到其完全伸出位置上。 一旦刀組件30已 經前進到端部執行器12中的其最遠側位置時，臨床醫生通過釋放致 動扳機670來停止壓縮氣體的施加。為了回縮擊發機構或刀組件30，臨床醫生30將方向閥選擇器開 關612移到反向(回縮)位置，其中第一供應管路840連接到方向 閥610的通氣口。允許第三氣缸區域832和第一氣缸區域815中的 氣體通過第一供應埠 813排入供應管路840並最終通過方向閥610 排出。當氣體排出第三氣缸區域832時，第二回縮彈簧852將活塞 杆35的階梯式部分35，回縮到第二氣缸外殼820中。類似地，當氣 體排出第一氣缸區域815時，第一回縮彈簧850將第二氣缸外殼520 偏壓到第一氣缸外殼810中。同樣在該實施例中，如圖16和16A所示，壓力計541可流體連 接到供應管路840，它能以上述方式發揮作用並用來使臨床醫生成比 例地讀取端部執行器所經受的力。在其他各個實施例中，如圖16B 所示，在供應管路上可設有可聽出口 545 ,它可以上述方式發揮作用 來給臨床醫生提供聽覺反饋機構，用於監視驅動系統500及最終監 視擊發機構所經受的擊發力。在其他替代實施例中，在遠側脊段IIO 內可設有限制開關546 (圖15)用於檢測嵌入到擊發杆35內的致動 構件547 (圖12和1 )，從而自動控制方向開關610和/或提供指示 擊發機構已經到達擊發衝程末的視覺和聽覺信號。圖17-21A示出了本發明又一實施例，其中驅動構件500包含波 紋管組件900。波紋管組件900可具有連接於刀杆組件30遠側部分 30的遠端902。遠端902具有在其上形成的突起904,其大小適合接 收於部分30中的孔33內。突起904可摩擦地接收於孔33中和/或 通過粘合、焊接等保持在其中。遠側部分31可如上面的詳細描述一 樣進行構造和布置。如圖18所示，波紋管組件900還包括可延伸/回縮的波紋管部分910，其大小適於在遠側脊段中的波紋管通道117內進行延伸和回縮。 波紋管組件900可用如圖20所示的金屬絲包容環912形成，並將其 連接到基部914，基部914不可移動地連接到遠側脊段110或構成遠 側脊段110的一體的部分。基部914可通過粘合劑、螺釘等連4妄到 遠側脊段IIO。穿過波紋管基部914設有供應埠 916,並且供應管 路940連接到供應埠 916。供應管路940還連接到手柄組件300 內的方向控制閥610。見圖21、 21A。方向控制閥610同樣通過真空 管路922與安裝到手柄組件300中的真空埠 620進行連通。真空 埠 620通過例如柔性管路632連接到真空源630。真空源可以是設 施中的永久真空供應管路。柔性真空管路632從埠 620連接到真 空源630,使臨床醫生能夠自由操作該器械。該器械可設有如上所述的閉合管組件170和閉合扳機310布置。 這樣，以上述方式將組織夾在端部執行器12中。在組織已經夾在端 部執行器12中後，臨床醫生可按如下方式來擊發該器械。臨床醫生 將選擇器開關612(圖l)或方向控制閥610的按鈕移到向前(伸出) 位置並開始擠壓致動扳機670。當致動扳機670受到擠壓時，流量閥 660允許壓縮氣體從壓力源620 (圖21 )或618 (圖21A)流向方向 控制閥610。方向控制閥610允許壓縮氣體流過供應管路940進入波 紋管910， /人而j吏其向遠側延伸。當波紋管910向遠側延伸時，它通 過端部執行器12驅動縫釘70,切斷夾在其中的組織，並驅動釘倉 50中的縫釘70與釘砧40的下表面進行接觸。在刀組件30已經^皮驅 動到端部執行器12的最遠側位置之後，臨床醫生釋放致動扳機670。 為了回縮刀組件30，臨床醫生將方向控制閥610的選擇器開關612 移到縮回位置，從而允許真空源630連接到供應管路940。給供應管 路940進行真空施加，使得波紋管910回縮到圖8所示的其回縮位 置。在波紋管910已經完全回縮之後，臨床醫生可將選擇器開關612 或按鈕移到其中方向控制閥阻止給供應管路9 4 0施加真空的位置上。 然而，供應管路940內剩餘的真空可用於將波紋管910保持在回縮 位置上。 在圖21所示的實施例中，應用可去除的壓縮氣體源620。如下 面進一步詳細討論的，這種壓縮氣體源包含能再次填充的氣缸622。 然而，本領域的普通4支術人員應當理解，同樣可有效地應用壓縮氣 體或壓縮流體的非再填充/可再填充源(氣缸)。在其他實施例中， 手柄組件300可設有給外部壓縮氣體源供應壓縮氣體的埠 616。例 如，器械10可通過柔性供應管路617連接到設施的壓縮氣體管3各上。 見圖21A。同樣在該實施例中，如圖21和21A所示壓力計541可流體連接 到供應管路940。其可以上述方式發揮作用並用來使臨床醫生成比例 地讀取端部執行器所經受的力。在其他各個實施例中，如圖21B所 示，在供應管路上可設有可聽出口 545,其以上述方式發揮作用並給 臨床醫生提供聽覺反饋機構，用於監視驅動系統500並最終監^f見擊 發機構所經受的擊發力。在其他替代實施例中，在遠側脊段110內 可設置限制開關546 (圖18),用於檢測波紋管組件900上的致動 構件912，(圖20),從而自動控制方向開關610和/或提供指示擊發 機構或刀組件30已經到達擊發衝程末的視覺或聽覺信號。圖22-27示出了應用很多上述實施例的獨特和新穎特徵的一次 性非關節運動端部執行器12。如圖23所示，該實施例可採用上面詳 細描述的端部執行器12和任何驅動構件500。然而，在該實施例中， 端部執行器12是一次性的並連接於遠側軸組件1010上，遠側軸組 件1010通過整體表示為1000的獨特且新穎的快速斷開類型的接頭 可釋放地與近側軸組件1020連接。 一旦已經使用端部執行器12，根 據需要，端部執行器12和與其連接的遠側軸組件1010可從近側軸 組件1020上分離並被丟棄。然後新的無菌端部執行器12,連同其自 己的遠側軸組件1010和氣釭布置一起連接到近側軸組件1020上以 完成另一手術操作。如將在下面進一步詳細的解釋，遠側軸組件101 包括遠側脊段1110和遠側閉合管段1180。近側軸組件1020包括近 側脊段1150、近側閉合管段1190和可釋放的襯套1200。遠側脊段1110和近側脊段1150協作形成脊組件1030。在該實
施例中，除了它們各自的近端不同，遠側脊段1110可基本上與上面 詳細描述的遠側脊段110 —樣。類似地，除了遠端不同外，近側脊段1150可與上述近側脊段130基本相同，從而能使遠側脊l殳1110 和近側脊段1150非樞轉地連接在一起。同樣在該實施例中，除了它 們的近端不同外，遠側閉合管段1180與上述遠側閉合管段180基本 相同。類似地，除了它們遠端不同外，近側閉合管段1190與近側閉 合管段190基本相同，能使遠側閉合管段1180和近側閉合管段1190 非樞轉地;波此連接。如圖23中所示，鎖定彈簧112安裝到遠側脊段1110中作為用於 活塞杆35的鎖止件。在遠側脊革殳1110的頂部上形成遠側和近側方 孔llll、 1113,以限定其間的夾杆1115,其接收鎖定彈簧112的頂 臂116,鎖定彈簧112的下遠側延伸臂1118如上所討-淪的一才羊在氣 缸組件的遠端上施加向下的力。應當理解，各個實施例可包括其他 類型的鎖止件或根本沒有鎖止件。遠側脊段1110的近端1114具有在其上形成的遠側連接器部分 1116。見圖24和27。如圖24中所示，遠側連接器部分1116具有連 接到第一供應管路段540，的第一遠側供應埠 1117。第二遠側供應 埠 1120設在遠側連接器部分1116內並連接到第二供應管i 各段 542，。如圖23中所示，第一供應管路段540，連接到第一氣缸外殼810 中的第一供應埠 513,而第二供應管路段542，連接到第一外殼510 遠端上的第二供應埠 529。如圖所示，第一供應噴嘴部分1118在 近側方向上從第一遠側供應埠 1117突出。第二供應噴嘴部分1122 在近側方向上從第二供應埠 1120上向外突出。類似地，近側脊段1150的遠端1152具有第二連接器部分1154, 其具有連接到另一第一供應管路段540"的第一近側供應埠 1156。 第二連接器部分1154還具有連接到另一第二供應管路段542'，的第 二近側供應埠 1160。將第一近側供應埠 1156構造成可拆除i也將 第一供應噴嘴1118接收於其中(圖27),而第二近側供應埠 1160 的大小適於可拆除地將第二供應噴嘴1122接收於其中。如圖24和27中所示，第一 0形環密封件1158連接第一近側供應埠 1156， 用來在第一噴嘴1118插入到第一近側供應埠 1156時，在第一供 應管路段540，和另一第一供應管路段540"之間形成基本氣密的密 封。當以這樣的方式連接在一起時，第一供應管路段540，和540" 結合以形成第一供應管路540。類似地，第二 0形環密封件1162連 接第二近側供應埠 1160,以在第二供應噴嘴1122插入到第二近側 供應埠 1160時，在第二供應管路段542，和另一第二供應管路段 542，，之間形成基本氣密(或不透流體)的密封。當以這樣的方式連 接在一起時，第二供應管路段542，和542"形成第二供應管路542。 本領域的普通技術人員將會理解，在不脫離本發明精神和範圍的情 況下，其他可分離的連接布置、快速分離布置也可用於將第一供應 管路段540，與另一第一供應管路段540"可拆卸地連接，以及將第二 供應管路段542，與另一第二供應管路段542"可拆卸地連接。遠側連接器部分1116和近側連接器部分1154可構造成使它們能 僅在一個方向上彼此連接。例如，如圖24所示，遠側連接器部分1116 可設有凹口部分1119,其適於與近側連接器部分1154上的另一凹口 部分1155匹配，從而確保在安裝期間第一噴嘴1118接合第一近側 供應埠 1156,而第二噴嘴1122接合第二近側供應埠 1160。這 種獨特和新穎的連接布置防止無意間將第 一噴嘴1118連接到第二近 側供應埠 1160而將第二噴嘴1122連接到第一近側供應埠 1156。 還可應用其他類似鎖的結構來確保遠側連接器部分1116與近側連接 器部分1154在適當的方向上連接。如圖24和27中所示，近側脊段1150的遠端1152具有向遠側突 出的中空的襯套部分1170。這種中空的襯套部分1170的大小適於將 遠側脊段1110的近端1114接收於其中。為了可釋放地將遠側脊賴: 1110鎖在近側脊革殳1150上，在遠側脊段1110的近端1114上形成一 對相對的制動構件1124。制動構件1124定位在通過切割或以其他方 式在遠側脊段1110上所形成的柔性翼片1126上，使得當遠側脊段 1110的近端1114插入到近側脊段1150的中空襯套部分1170並且第一噴嘴1118密封地連接第一近側供應埠 1156而第二噴嘴1122密 封地連接第二近側供應埠 1160時，在中空襯套部分1170內對應 的開口 1172中"^妄收制動構件1124。見圖24和27。參考圖24-27,將描述遠側閉合管段1180與近側閉合管^史1190 的可釋放的連接。如圖中所示，遠側閉合管段1180的近端1182具 有至少兩個在其近側方向上突出的銷釘式鎖定翼片1184。每個鎖定 翼片1184其上具有錐形鎖定楔塊1186，其大小適合接收於近側閉合 管段1190對應的鎖開口 1194中。當在圖26和27中示出的位置中 時，將遠側脊段1110鎖定在近側脊段1150上以形成脊組件1030, 而將遠側閉合管段1180鎖定在近側閉合管段1190上以形成閉合管 組件1178。這種布置允許閉合管組件1178在脊組件100上向近側和 遠側移動，從而在以上述各種方式打開和閉合端部執行器12上的4丁 砧40。為了將遠側軸組件1010連接到近側軸組件1020上，如圖24所 示，用戶將遠側軸組件1010的近端1012與近側軸組件1020的遠端 1022對齊，然後將遠端1012插入到近端1022。當在鎖定開口 1172 中接收制動構件1124並且在開口 1194中接收鎖定楔塊1186時，遠 側軸組件1010鎖定到近側軸組件1020上。通過通過握持閉合4反才幾 310使閉合管組件1178向遠側移動，並以上述方式將扳機310才區轉 到手柄組件300的握持部342，從而使釘砧40閉合。刀杆30能以上 述方式通過啟動致動拍j幾670而糹皮馬區動。為了能使遠側軸組件1010易於從近側軸組件1020上分離，各個 實施例應用可釋放的襯套布置。在這些實施例中，可釋放的襯套段 1200可滑動地套過近側脊段1150與近側閉合管段1190之間的近側 脊段1150。在各個實施例中，可釋放襯套1200的近端可設有可釋放 的按鈕1204，它穿過近側閉合管段1190的近端1195上的相應的槽 1196而突出。見圖22和31。這種布置允許可釋放襯套1200在近側 脊l殳1150上向遠側和近側軸向移動，而不妨礙脊組件1030上近側 閉合管段1190的軸向行進。
特別如圖27中所示，可釋放襯套1200的遠端1202向內傾斜並 被定向成使得它臨近近側閉合管段1190上的兩個閉合管鎖定開口 1194。為了將遠側軸組件1010從近側軸組件1020上釋放，用戶在 槽1196中向遠側移動可釋放按鈕從而向遠側移動可釋》文村套1200。 當可釋放襯套1200的傾斜遠端1204接觸到鎖定楔塊1186時，鎖定 楔塊1186向內移動，脫離與近側閉合管段1190上鎖定開口 1194的 接合。在遠側方向上進一步移動可釋放襯套1200促使可釋》文4於套 1200中的第二傾斜內緣1206接觸鎖定製動構件1124並將其向內偏 壓，脫離與近側脊段1150上開口 1172的接合，從而使遠側軸組件 1010能夠從近側脊組件1020上分離。
圖22-28中所示的實施例可有效地與上述類型的氣缸組件501 一起使用。圖29和30中所示的實施例可有效地與上述氣缸組件800 和波紋管組件900 —起使用。如圖29和30中所示，遠側連接器部 1116僅有連接到供應管路段940，的一個埠 1 300。如圖所示，第一 供應噴嘴1 302在近側方向上從第一遠側供應埠 1300突出。類似 地，連接器部1154僅有一個連接到另一第一供應管路段940'，的近 側供應埠 1306。如圖29和30中所示，0形環密封件1 308連4矣近 側供應埠 1306，用於當將供應噴嘴1302插入到近側供應埠 1306 時，在第一供應管路段940，和另一第一供應管路段940，，之間形成基 本氣密的密封(或不透過流體)。當以這樣的方式連接在一起時， 第一供應管路段940，和940，，結合形成第一供應管路940。接著供應 管路940給氣缸組件800或波紋管組件900以上述方式供應壓縮氣 體。
圖32示出了可選的關節運動式外科切割和縫合器械2000,其中 氣動關節運動接頭組件2002可結合上述端部執行器12和閉合管組 件170—起^f吏用。該實施例還可^f吏用上述的氣缸組件501。如圖33-35 中所示，接頭組件2002包括脊組件2004,脊組件2004包含具有/人 其近端2012上突出的樞軸構件2014的遠側脊賴2010。樞軸構件2014 具有從其上突出的致動器翼2016。如圖5所示，氣缸組件501樞轉
地安裝在凸耳519上的遠側脊段2010內。樞軸構件2014樞轉地接收於在近側脊l殳2030的遠端2032上所 形成的樞軸座2034內。樞軸構件2014相對於近側脊構件2030圍繞 樞轉軸線E-E自由轉動。見圖36。如圖35中可見，近側脊段2032 的遠端2032具有在其上形成的溝槽2036,用於容納一部分第一供應 管路540。類似地，在近側脊段200的遠端202上設有第二溝槽2038， 用於將第二供應管路542容納於其中。供應管路540, 542圍繞樞軸 座2034穿過，並進入遠側脊段2010的近端2012，其中它們以上述 各種方式連接到氣缸組件501。本領域普通技術人員應當理解，在中 空的近側脊段2030內的供應管路540和542中設置足夠量的;^弛， 使遠側脊段2010能相對於近側脊段200圍繞樞轉軸線E-E自由樞轉。 通過分別將供應管路540， 542安置在溝槽2036, 2038中，這些供如圖35中所示，第一豎直供應通路2040設置成與樞軸座2034 連通。類似地，如圖35中所示，同樣第二豎直供應通路2050 i殳置 成與樞軸座2034連通。從安裝在手柄組件300內的開關組件2100 延伸的第三供應管路2042與第一豎直供應通路2040連通，而從開 關組件2100延伸的第四供應管路2052與第二豎直通路2050連通。 為了裝配接頭組件2002,將樞軸構件2014插入到樞軸座2034,並 將封蓋用螺釘2062或其他合適的緊固件連接到近側脊段2030。這 樣，從第三供應管路2042進入第一豎直供應通路2040的壓縮氣體 將引起遠側脊段2010在"F"方向上圍繞樞轉軸線E-E樞轉，而從 第四供應管路2052進入第二豎直供應埠 2050的壓縮氣體將引起 遠側脊段2010在"G"方向上圍繞樞轉軸線E-E樞轉。見圖34。參考圖37-45,將解釋各個實施例的開關組件2100的結構和操 作。在各個非限制性實施例中，開關組件2100包含開關塊2110,在 其內含有供應埠 2112。供應埠 2112連接到供應管路651，用於 接收來自壓縮氣體源620 (圖44)和618 (圖45)的壓縮氣體。特 別地，供應管路651可從供應管路650延伸到埠 2112。開關腔2114 設在開關塊2110內並且其大小適於樞轉地將選擇器構件組件2130 的主體部分2150接收於其中。樞軸杆2151 ,人被樞轉地安座於開關 塊2110的樞軸孔2111中的主體部分2150的基底上突出。見圖39。 這種布置允許選擇器構件組件2130選擇地圍繞開關軸線H-H旋轉。 見圖38。如圖38和39中所示可設有一對0形環2152， 2154和其他 合適的密封構件以在選擇器構件組件2130和開關塊2110之間建立 基本氣密的密封。杆2156從主體部分2150突出以接收選擇器手柄 2158。旋轉選擇器手柄2158引起主體部分2150在開關盒內的旋轉。 如圖39中所示，供應埠 2112與開關塊2110內的供應通路2116 連通，其同樣與在開關塊2110內形成的頭部區域2118連通。選擇器構件組件2130的主體部分2150具有中央供應埠 2160, 其與頭部區域2118連通。第三供應通路2045設置在開關塊2110上。 見圖40。第三供應通路2045在開關腔2114與連接第三供應管路2042 的第三供應埠 2044之間延伸。類似地，第四供應通^各2055 i殳置 在開關塊2110內，並在開關腔2114與連接第四供應管路2052的第 四供應埠 2054之間延伸。當如圖40所示定位選擇器構件組件210 時，通過供應通路2116中的供應埠 2112進入開關塊2110的壓縮 氣體進入頭部區域2118並流入中央供應通路2160。然而，壓縮氣體 被阻擋在中央供應通路2160的末端。這樣，開關處於圖40中的關 閉位置。為了使遠側脊段2010向右樞轉(與圖34中所示的位置相對)， 將選擇器構件組件2130樞轉到如圖41所示的位置。如圖中所示， 通過供應埠 2112並通過供應通路2116進入開關塊2110並進入頭 部區域2118的壓縮氣體通過中央供應埠 2160轉移到第三供應通 道2045並進入第三供應管路2042中。接著壓縮氣體流入第一豎直 供應通道2040並接觸樞軸構件2014上的致動器翼2016從而在"F，， 方向上壓迫樞軸構件2014。致動器翼2016的相對側上的壓縮氣體進 入第二豎直通路2050並流入第四供應管路2052。當壓縮氣體進入開 關塊2110的第四埠 2054時，它流入第四供應通路2055並進入主
體部分2150中的第四排氣通路2170。第四排氣通路2170與選擇器 構件組件2130主體部分2150中的底切排氣區域2155連通。見圖43。 這樣，第四供應管路2052中的壓縮氣體通過第四排氣通路2170排 出並通過底切排氣區域2155從開關排出。為了將遠側脊段2010樞轉到圖34中所示的位置，臨床醫生旋轉 選擇器構件組件2130,使得中央供應通路2160現在在頭部區域2118 和第四供應通路2055之間延伸。這樣，從供應管路651流入供應通 路2116並進入頭部區域2118的壓縮氣體通過中央供應通路2160流 入第四供應通路2 055。壓縮氣體流出第四供應埠 2054並進入第四 供應管路2052。第四供應管路2052將壓縮氣體轉移到第二豎直供應 通路2050。當壓縮氣體進入第二豎直供應通路2050時，致動器翼 2016在"G"方向上樞轉樞軸構件2014。見圖34。致動器翼2016 相對側上的氣體流過第一豎直供應通路2040並進入第三供應管路 2042。氣體從第三供應管路2042排出並進入到第三供應通路2045 並流入設在主體部分2150上的第三排氣通路2180。第三排氣通路 2180被定向為將氣體排出底切排氣區域2155。該實施例的另一獨特和新穎的特;f正是自動中間(neutral)特;f正 布置，這使臨床醫生能夠簡單地通過釋放選擇器開關手柄2158,將 遠側脊部2010 (和端部執行器12)鎖定在所需的關節運動位置上。 更具體地說，將構造成如圖所示的回覆彈簧2190如圖40、 41和43 所示安裝到開關塊2110中。為了將彈簧2190保持在開關塊2110中， 一對相對的隆凸2192， 2194從開關塊2110的底面2113突出。彈簧 2190分別被保持在隆凸2192， 2194中的槽2193, 2195中。見圖4 3。 如圖43中所示，回復杆2153從選擇器構件組件2130的主體部分 2150突出。在回復彈簧2190的自由端2196, 2198之間接收回復杆 215 3。圖43示出了在中間(neutral )或閉合位置上的主體部分2150。這樣，當臨床醫生想要使端部執行器12作關節運動時，他或她 旋轉選擇器手柄2158,在對應於所需關節運動行進的旋轉方向上移 動選擇器構件組件2130的主體部分2150。當臨床醫生旋轉主體部分
2150時，該主體部分抵抗由回復彈簧2190的其中一個自由端2196， 2198所產生力而旋轉。一旦臨床醫生已經將端部執行器12關節運動 到所需位置時，他或她釋放選擇器手柄2158並且回復彈簧2190將 主體部分2150移動到閉合位置，這將端部執行器12保持在該位置。 如果臨床醫生想要調整端部執行器12的關節運動位置，他或她只要 將選擇器手柄2158在所需方向上旋轉到所需位置，其後釋放手柄 2158將端部執行器12保持在該位置。的控制系統部件的布置。如圖中所示，應用了可拆卸的壓縮氣體源 620。來自源620的氣流通過供應管路650流到流量閥660並通過供 應管路651流到開關組件2100的埠 2112。在圖44所示的實施例 中，源620包含在外殼組件300的握持部342內安置的可替換/可再 填充罐622。罐622可以是可再填充的。然而，本領域的普通技術人 員應當理解，也可有效地應用不可替換/非再填充壓縮氣體源(氣 缸)。在其他實施例中，手柄組件300可設有供應來自壓縮氣體外 部源618的壓縮氣體的埠 616。例如，器械可通過柔性供應管路 617連接到設施的壓縮管路(未顯示)上。見圖45。圖46-48示出了與上述類型和結構的快速分離接頭1000'有關 的關節運動接頭組件2002的布置的使用。然而，在這一布置下，使 用總共四個埠。如圖47中所示，遠側連接器埠 1116具有連接 到第一供應管路段540，的第一遠側供應埠 1117。第二遠側供應端 口設在遠側連接器部1116上並連接到第二供應管路542，。如圖所示， 第一供應噴嘴部1118在近側方向上從第一遠側供應埠 1117處突 出。第二供應噴嘴部1122在近側方向上從第二供應埠 1120向外 突出。遠側連接器部1116還具有連接到第三供應管路段2042，的第三 遠側供應埠 1117，。第四遠側供應埠 1120，設在遠側連接器部 1116上並連接到第四供應管路段2052，。如圖所示第三供應噴嘴部 1118，在近側方向上從第三遠側供應埠 1117，處突出。第四供應噴
嘴部1122，在近側方向上從第四供應埠 1120，向外突出。類似地，近側脊段1150的遠端1152具有第二連接器部1154, 它具有連接到另一第一供應管路段540，的第一近側供應埠 1156。 第二連接器部1154還在其內具有連接到另一第二供應管路段542， 的第二近側供應埠 1160。將第一近側供應埠 1156構造成可拆除 地將第一供應噴嘴1118接收於其中，並且第二近側供應埠 1160 的大小適於可拆除地將第二供應噴嘴1122接收於其中。如圖47中 所示，第一 0形環密封件1158連接第一近側供應埠 1156，用於當 將第一噴嘴1118插入到第一近側供應埠 1156時，在第一供應管 路段540，和另一第一供應管路段540"之間形成基本氣密的密封(或 不透流體)。當以這樣的方式連接在一起時，第一供應管路段540， 和540，，結合以形成第一供應管路540。類似地，第二O形環密封件 1162連接第二近側供應埠 1160從而當將第二噴嘴1122插入到第 二近側供應埠 1160時，在第二供應管路段542，和另一第一供應管 路段542，，之間形成基本氣密的密封(或不透流體)。當以這樣的方 式連接在一起時，第二供應管路段542，和542，，結合以形成第第二供 應管路542。另外，近側脊段1150的遠端1152具有第二連接器部1154,其 具有連接到另一第三供應管路段2042，的第三近側供應埠 1156，。 第二連接器部1154還在其中具有連接到另一第四供應管路段2052" 的第四近側供應埠 1160，。將第三近側供應埠 1156，構造成可拆 除地將第三供應噴嘴1118，接收於其中，並且第四近側供應埠 1160，的大小適於可拆卸地將第四供應噴嘴1122，接收於其中。如圖 47中所示，第三0形環密封件1158，連接第三近側供應埠 1156, 用於當將第三噴嘴1118，插入到第三近側供應埠 1156，時，在第三 供應管路段2042，和另一第三供應管路段2042，，之間形成基本氣密的 密封(或不透流體)。當以這樣的方式連接在一起時，第三供應管 路段2042，和2042，，結合以形成第三供應管路2042。類似地，第四O 形環密封件1162，連接第四近側供應埠 1160，從而當將第四噴嘴 1122，插入到第四近側供應埠 1160，時，在第四供應管路l殳2052， 和另一第四供應管路段2052"之間形成基本氣密的密封(或不透流 體)。當以這樣的方式連接在一起時，第四供應管路段2052，和2052" 結合以形成第第四供應管路2052。本領域的普通技術人員將會理解， 在不脫離本發明精神和範圍的情況下，可應用其他可分離的連接布 置、快速分離布置。如上面在背景技術部分中所指示的，內鏡切割器系統變得越來越 小，開發能產生必要驅動力的氣動系統的挑戰變得更艱巨。通過使 用電動馬達來驅動旋轉驅動軸使這類問題變得容易解決。旋轉運動 易於在長的柔性或可關節運動的驅動軸上傳遞。雖然在電動馬達的 尺寸和扭矩能力上已經做了巨大的進步，但是這種系統的效率仍將 受到遠側細長軸直徑大小的限制，並且受到能夠被裝配在儘可能地 靠近縫合機構的區域的馬打的尺寸的限制。在許多目前的應用中， 所需軸直徑的大小防止電動馬達定位在系統的遠端，同時能夠提供 足夠的能量來驅動系統。下面的實施例解決了與4吏用電動馬達相關的問題和缺點。如下面 將要討論的，這些實施例應用氣動馬達將旋轉能兩傳遞給旋轉驅動成比例的扭矩和每分鐘轉數。在圖49-56所描述的非限制性實施例行器。然而，本領域的普通技術人員將會理解，本發明這些實施例 的獨特和新穎方面還可有效地與其他已知的旋轉驅動端部執行器和 其他外科器械結合使用，這些器械可應用柔性驅動軸布置來給內鏡 切割器傳送旋轉驅動運動。另外，本發明這些實施例的獨特和新穎 方面可有效地與非關節運動端部執行器布置結合使用。圖49-56示出了本發明應用旋轉驅動內鏡切割器1512的外科切 割和縫合器械1500。存在多種旋轉驅動內鏡切割器和其他外科器械。 例如，在授予Shelton, IV等人的於2006年1月1日提交的、題為 "具有用戶反饋的馬達驅動外科切割和縫合器械"的美國專利申請 No. 11 / 34 3， 4 4 7中公開了 一種這樣的旋轉內鏡切割器布置。其相關部 分通過引用併入本文。在:t受予Shelton， IV等人的於2006年6月27 日提交的、題為"手動驅動外科切割和縫合器械的美國專利申請 (KLNG No. 050704/END5779USNP )中7>開了其他示例其相關部分通 過引用併入本文。圖50是根據各個非限制性實施例的端部執行器1512的分解圖 示。如示出的實施例所示，端部執行器1512可包括大小適於接收氣 動操作工具的細長通道1520。各個非限制性實施例的氣動操作工具 包含可操作地將"擊發機構"支撐於其中的釘倉50。該實施例包括 在其上運送刀部分1538的楔形滑塊組件1530。楔形滑塊組件1530 ;旋擰在螺旋驅動螺4丁 1560上。定位在細長通道1520的遠端1521的 軸承1522接收該螺旋驅動螺釘1560,允許螺旋驅動螺釘1560自由 地相對於細長通道1520進行旋轉。螺旋驅動螺釘1560可與楔形滑 塊組件1530的螺紋開口(未顯示)進行連接，從而螺旋驅動螺釘1560 的旋轉使得楔形滑塊組件1530向遠側或近側平移(取決於旋轉的方 向)通過在釘倉中支撐的縫釘全被擊發的完全伸出位置或稱致動位 置與完全回縮位置或稱未致動位置之間的細長通道1520。因此，當 在一個方向上旋轉螺旋驅動螺4丁 1560時，通過4丁倉50向遠側驅動 楔形滑塊組件1530來切斷夾在端部執行器1512中的組織，並擊發 釘倉50中的縫釘接觸樞轉地連接到細長通道1520的4丁砧40的底部 表明。楔形滑塊組件1530的滑塊部1532可由例如塑料製造，並可 具有傾斜遠側表面1534。當楔形滑塊組件1530橫過細長通道1520 時，傾斜向前的表面15 34可推動或驅動釘倉50中的縫釘通過夾住 的組織並抵靠住釘砧40。釘砧40使縫釘旋轉，從而縫合切斷的組織。 當楔形滑塊組件1530回縮時，刀部分1538和滑塊部分1532變得脫 離開，從而將滑塊部分1532留在細長通道1520的遠端。本領域的 普通技術人員應當理解，也可應用具有其他擊發機構的其他氣動操 作工具。圖51和52示出了一個用於給螺旋驅動螺釘1560傳遞來自在手 柄組件300中的氣動驅動馬達的旋轉運動的驅動軸布置。如參考圖 51中所示，該實施例可應用上面詳細描述的閉合管組件170。在脊 組件1540上滑動地接收閉合管組件170,該脊組件1540包含旋轉地 支撐主旋轉(或近側)驅動軸1544的近側脊段1542，該主旋轉驅動 軸1544經由錐齒4侖組件1500與第二 (或遠側)驅動軸1546連通， 該錐齒輪組件1500包括齒4侖1552、 1554、 1556。第二驅動軸1546 連接到接合螺旋驅動螺釘1560的近側驅動齒輪1562的驅動齒輪 1548上。豎直錐齒輪1552樞轉地支撐在近側脊段1542遠端的開口 1543中。遠側脊段1570用於閉合第二驅動軸1546和驅動齒輪1548、 1554。主驅動軸1544、次驅動軸1546和關節運動組件(例如4,齒4侖 組件1500 )有時候被一起稱為"主驅動軸組件"。如圖53和54中所示，各個實施例的器械1500由壓縮氣體620 形式的氣動源來供能。在這些附圖所示的實施例中，源620包含安 置於外殼組件300的握持部642中的可替換/可再填充的罐622。罐 622時可再填充的。然而，本領域的普通技術人員應當理解也可有效 地使用非替換/不可再填充的壓縮氣體源(氣缸)。在其他實施例中， 手柄組件300可設有用於供應來自壓縮氣體外部源618的壓縮氣體 的埠 616。例如，器械1500可通過柔性供應管路617連接到設施 的壓縮氣體管路(未顯示)。見圖53A。將在下面進一步討論可替換/可再填充氣缸622的獨特和新穎方 面。然而，為了便於解釋給端部執行器1512提供旋轉運動的驅動系 統，將壓縮氣體在壓力下從氣缸622或外部壓力源618通過供應管 3各650流入傳統的流量閥660。流量閥660連4矣到連4lr於致動扭jL 670上的供應連杆機構662上。見圖53和58。在各個實施例中，將 致動扳機670支撐在行進監視構件或相對位置擊發扳機310，的附近， 相對位置擊發扳機310，通過在右手殼構件320和左手殼構件330之 間延伸的樞軸銷370樞轉地連接到手柄組件300上。相對位置擊發 扳機310，可由塑料或其他合適的材料製造，並如圖所示具有基本成U 形才黃截面的部分以容納致動扭^幾670。臨床醫生可將他或她的手方丈在
外殼組件300的握持部52上，使得他們三個下部手指放在相對位置 扳機310，上，而他們食指放在致動扳機670上。向內朝著相對位置 扳機310，擠壓致動扳機670促使流量閥660允許氣體在壓力下從源 620 (或圖53A中的618)經過供應管路680進入方向控制閥1610。 如圖56中所示，方向控制閥1610具有向前位置段1620、止擋 段1630和反向段1640。控制閥段1620， 1630， 1640可通過推動突 出手柄外殼00的按鈕1612和1614手動地移動。見圖49和56。兩 個供應/排氣管路1700， 1710從方向控制閥1610延伸到傳統氣動馬 達1730。這樣，當臨床醫生將控制閥1610移動到向前位置時，向前 通路1622允許壓縮氣體從供應管路680流出並進入供應/排氣管路 1700,從而促使氣動驅動馬達1730在第一方向上驅動馬達驅動軸 1732,如下面將進一步討論的該方向導致給驅動軸1544傳遞旋轉運 動，驅動軸1544在擊發衝程中驅動楔塊滑動組件1532和刀部分15 38 向遠側通過端部執行器1512。通過供應管路1710排出氣動馬達1730 的氣體通過排氣埠 1632排掉。當控制閥1610移動到反向位置時， 經過供應管路680的氣體流過供應管路1710進入氣動馬達1730。通排掉。當控制閥處於止擋位置1630時，供應管路1680和供應/排氣 管路1710閉合併且供應管路1700連接到排氣埠 1632。見圖56。 進一步如圖56中所示，氣動馬達1730的輸出軸1732在其上具 有第一驅動齒輪1734,其與安裝在行星齒輪組件1740的輸入軸1738 上的第二驅動齒輪1736嚙合。行星齒輪組件1740具有輸出軸1742， 它通過傳統軸連接構件1743連接到驅動軸1544的近端1545,以傳 送旋轉運動。這樣，當控制閥1610移動到向前位置時，氣動馬達1730 的輸出軸1732通過齒輪1734, 1736和行星齒輪組件1740給驅動軸 1544傳遞旋轉運動，從而促使楔形滑塊組件1530和刀部分1538推 動釘倉50，切斷夾在端部執行器1512中的組織，並驅動釘倉50中 的縫釘接觸釘砧40。當控制閥1610移動到反向位置時，氣動馬達 1730的輸出軸1732給驅動軸1544傳遞相反的旋轉運動，從而將楔
形滑塊組件1530和刀部分1538在近側方向上回縮穿過4丁倉50。圖49-56所示的實施例同樣還具有獨特和新穎的特徵，其中具有 增強的器械操作性，並能給臨床醫生提供各種形式的反饋使得當楔 形滑塊組件1530和刀部分1538向遠側前進以及回縮時，臨床醫生 能監視它們在釘倉50中的位置。再次返回圖56，可以看到反饋齒輪 1750設在行星齒輪組件1740的驅動軸1544或輸出軸1742上。反饋 齒輪1750與安裝在螺紋刀定位軸1754上的刀定位齒輪1752嚙合接 觸。刀定位軸1754可由適當的軸承布置(未顯示)來支撐以方^f更它 在其中自由旋轉。近側限制開關1760連接到軸1754的近端1756而 遠側限制開關1770連接到軸1754的遠端1758。在刀定位軸1754 上檸有螺紋刀指示器1780用於在其上向遠側和近側行進。當驅動軸 1544在促使楔形滑塊組件1530和刀部分1538向遠側移動通過釘倉 50的方向旋轉時，刀指示器1780同樣向近側朝遠側限制開關1770 移動。遠側限制開關1770被定向成使得當楔形滑塊組件1530和刀 部分1538在最遠位置時，刀指示器1789致動遠側限制開關1770。 在左手殼構件330 (或右手殼構件320,這取決於刀定位軸1754在 外殼組件300中的位置)上設有窗口，使得臨床醫生能觀察刀指示 器1780的位置，從而確定擊發機構(楔形滑塊組件1530和刀部分 1538 )在其擊發沖程中的位置，並且還給臨床醫生提供在回縮衝程 期間監視楔形滑塊組件1530位置的手段。同樣在各個實施例中，從供應管路650到遠側限制開關1770可 設置遠側引導管路1772。遠側限制開關管路1774可設在遠側限制開 關1770與方向控制閥1610之間。這樣，當楔形滑塊組件1530和刀 部分1538已經結束擊發衝程並且刀指示器1780致動遠側限制開關 1770時，遠側限制開關1770允許氣體在壓力下乂人供應管路650流向 遠側限制開關管路1774，並流入方向控制閥1610,這在各個實施例 中促使方向控制閥1610自動移動到反向位置，從而促使氣動馬達 1730倒轉並最終賦予驅動軸1544反向旋轉運動。當氣動馬達1730 使驅動軸1544反向時，反向旋轉運動傳遞給刀定位柄1754,從而驅
動刀定位指示器1780向後朝向近側限制開關1760。近側引導管路 1662同樣可在近側限制開關1660和供應管路650之間延伸，使得當 刀定位指示器1780致動近側限制開關1660 (表示楔形滑塊1530和 刀部分1538已經移動到其完全回縮的位置)時，則近側限制開關 1660允許氣體流入近側限制開關管路1664並進入方向控制閥1610, 從而促使方向控制閥1610自動移動到止擋位置。在各個實施例中，第一空氣動力哨1790或其他合適的聲音產生 設備可與遠側限制開關管路1774 (或遠側限制開關1770 )連通，使 得當在擊發衝程末致動遠側限制開關1770時，穿過遠側限制開關管 路1774的氣體致動第一哨1790,給臨床醫生提供指示楔形滑塊/刀 已經到達擊發衝程末的聽覺信號。類似地，第二空氣動力哨1792或 其他合適的聲音產生設備可與近側限制開關管路1760,使得當在回 縮沖程末致動近側限制開關1760時，穿過近側限制開關管路1764 的氣體致動第二哨1792,給臨床醫生提供指示楔形滑塊/刀已經到達 回縮衝程末的另一聽覺信號。在其他實施例中，例如，電池供能的 發光二極體或其他信號設備可與遠側和近側限制開關1770， 1760連 通，在楔形滑塊/刀已經到達擊發沖程末和/或回縮衝程末時，給用 戶提供另一指示。在替代實施例中，哨1790, 1790可用壓力傳感器 或壓力計替代以便在設備已經到達擊發沖程和/或回縮沖程末時進 行指示。在圖49-56所示的各個實施例中，氣動驅動馬達支撐在手柄組件 300中。在圖52A和52B所示的實施例中，氣動馬達1730，定位在遠 側脊段11G中。馬達驅動軸1546在其上具有驅動齒輪1548，，它與 螺旋驅動螺釘1560的近側驅動齒輪1562嚙合。圖52A示出了這種 與如上所述的關節運動接頭104結合的遠側安裝的氣動馬達。在圖 52B中所示的實施例中應用了如上所述的氣動關節運動2002接頭組 件。這種遠側安裝的氣動馬達布置也可結合其他關節運動接頭布置細長軸組件部分進行關節運動的器械來使用。本領域普通技術人員
將會理解，對於馬達支撐在手柄組件中並且擊發和回縮移動必須通 過關節運動接頭傳遞給端部執行器的實施例來說，這種遠側安裝的 氣動馬達布置使通過細長驅動軸布置所遇到的能量損失最小。例如在圖52A和圖52B中所示的實施例僅需要兩個管路1710和1760來 通過關節運動接頭給馬達1730，供能。管路1710和1760可包含柔性 管等，並且與需要一個或多個驅動構件來通過接頭的其他布置相比 更不可能限制關節運動接頭。件相對位置的觸覺形式的反饋。在這些實施例中，這可通過將行進 監視構件或相對位置扳機310 ，與施加到設備驅動軸或擊發機構上的 前進或回縮移動進行關聯來實現。特別參考圖53-55，該實施例可包 括反饋連杆組件1800,其在各個非限制性實施例中可包含有螺紋的 手動反饋軸1801,它螺紋連接到螺帽構件334，該螺帽構件334可 旋轉地安裝在相對位置扳機310，的上連接板部332。手動反饋軸1801 的遠端具有支撐手動反饋齒輪1804的萬向節部1802，該手動反饋齒 輪1804與刀部齒輪1752嚙合。當方向控制閥610處於向前位置時， 氣動馬達1730驅動驅動軸1544，使得楔形滑塊1530和刀部158形 式的擊發機構通過氣缸向遠側驅動(擊發衝程)。反饋齒輪1750驅 動刀定位齒輪1752,定位齒輪1752又驅動手動反饋齒輪1804。然 後手動反饋齒輪1804旋轉手動反饋軸，藉助於手動反饋軸與螺帽 334的螺紋連接，其將相對位置扳機310，朝著手柄組件300的握持部 342拉動，從而給臨床醫生提供楔形滑塊1530和刀部15 38前進的"觸 覺，，指示。本領域的普通技術人員將會理解，如果臨床醫生試圖將 相對位置扳機310，朝著手柄組件300的握持部342樞轉時，手動反 饋軸1801和螺帽334將阻止其任何行進。然而，相對位置扳機310， 將關於楔形滑塊1530和刀部1538的前進和回縮進行自動樞轉。這 種布置簡單地通過在整個手術過程中緊握相對位置拍^幾310',給臨 床醫生提供了楔形滑塊組件1530和刀部1538(擊發機構)前進和回 縮的自動觸覺指示。這樣，臨床醫生不必為獲得這樣的反饋而查看
任何事物。這種布置給臨床醫生提供了擊發機構在非致動位置和致 動位置之間以及當擊發機構從致動位置向後行進到非致動位置時的 手持非視覺反饋。各個實施例可進一步設有另一觸覺反饋布置，表示為333。例如， 如圖53-56中所示，相對位置扳機310，的上連4妄板部分332可i更有 一系列槽335、制動構件、溝槽等，設計用於在擊發和回縮過程中， 相對位置扳機310，圍繞銷370樞轉時，與安裝在手柄組件300中的 彈簧臂337進行接合。當上連接板部分332與相對位置扳機310，一 起樞轉時，彈簧臂337的端部落入每個連續的槽335中，並用於給 上連接板部分332施加(一系列)力，這可由臨床醫生在緊握相對 位置4反機310，時感覺到。這樣，當相對位置扳機310，前進時，將給 臨床醫生提供一 系列對應擊發機構運動的附加觸覺反饋運動，從而 確定相對位置扳機310，(和最終的擊發機構)是在擊發沖程中前進， 還是在回縮衝程中回縮，任何一種情況均有可能。另外，當彈簧臂 337的末端落入到每個連續的槽中時，它可產生聽覺聲響，卡嗒聲等， 從而給臨床醫生提供關於擊發機構在擊發衝程和回縮沖程中移動的 聽覺反饋。這樣，該實施例提供了一系列(至少是兩個)關於在未 致動和致動位置之間擊發機構運動的聽覺聲響。本領域的普通技術人員應當理解，器械1500代表在現有的氣動 內鏡切割器布置的基礎上進行了巨大的改進。例如，各個實施例給形滑塊/刀)的部件。在一些實施例中，當楔形滑塊/刀到達擊發衝 程末時，其自動回縮。 一旦在完全回縮位置後，控制閥可自動轉到 止擋位置，從而停止對氣動馬達1730供應來自源618或620的氣體。 然而，如果在致動過程中，臨床醫生希望停止楔形滑塊/刀在氣缸中 向遠側前進，他或她可簡單地手動將控制閥610轉換到反向位置並 繼續啟動致動4反才幾670,以^使給氣動馬達1730供應壓縮氣體直到楔 形滑塊/刀移動到所需的回縮位置。此外，獨特和新穎的相對位置扳 機310，給臨床醫生提供在他或她緊握相對位置扳機310，時能感覺到 的手動或觸覺反饋。同樣，當楔形滑塊/刀已經到達擊發衝程末和/ 或已經完全回縮時，可給臨床醫生提供聽覺信號。本領域技術人員應當理解，當應用驅動構件500， 800和波紋管 組件900，並將這些驅動構件的每一個與相對位置扳機310，的上連接 板部分332或其他部分通過推/拉柔性繩索(未顯示)或剛性構件(用 於非關節運動實施例)進行連接，使得這些驅動構件的前進或回縮 直接或間接與相對位置扳機310，相關聯時，同樣可實現由行進監視 設備所提供的獨特和新穎的特徵。該獨特和新穎的布置同樣可用於 下面圖70-83中所示的實施例。如上所述，反饋連杆組件1800不僅以與擊發機構移動的速率相 對應的速率自動移動相對位置扳機310，，從而給臨床醫生提供監視 擊發機構進程的手段，而且反饋連杆組件1800可應用螺紋或其他手 段來有效地防止或極大地限制臨床醫生手動樞轉相對位置4反機 310，。在這些非限制性實施例中，相對位置扳機310，僅在反饋鉸鏈 組件使它移動時才移動。在其他實施例中，通過能夠在致動時防止 相對位置扳機310，的樞轉運動的馬達(未顯示)或另一氣缸(未顯 示)，可防止相對位置扳機310，的手動移動。例如，在致動扳機670 上存在的力啟動了氣體的釋放，但直到擊發機構開始移動後，才允 許相對位置扳機310，隨後移動，並且如果擊發機構停止移動，則相 對位置糹反一幾310，也停止移動。然而，在其他各個實施例中，反饋連杆組件1800可被構造成使 臨床醫生能夠在擊發衝程期間輔助氣動馬達1740形式的驅動構件， 以便在臨床醫生需要的情況下增加其上的力或阻止擊發機構的前 進。在這些各個實施例，例如，可用梯形螺紋或其他類型的螺紋布 置或構造形成反饋軸1801,這實際上允許臨床醫生給相對位置扳機 310'施加壓力，從而藉助於它與螺帽334的接合來給軸1801傳遞旋 轉運動。通過給軸1801傳遞旋轉運動，臨床醫生同樣給與齒輪175 0 嚙合的齒輪1804施加旋轉力，其中齒輪1750在驅動軸1544上行進。 這樣，如果擊發機構遭遇阻力，則臨床醫生可通過擠壓相對位置扳
機310，給驅動軸1544施加機械地產生的能量。如果臨床醫生希望減 慢或阻止擊發機構的移動，則臨床醫生可給相對位置扳機310，施加 力，相對位置扳機310，又阻礙/減緩軸1801和齒輪1804的旋轉，並 最終阻礙A鹹緩驅動軸1544的旋轉。、、— 、口— 、了上述各個實施例。在各個實施例中，可拆卸氣缸622最初在壓力 下裝滿氣體並且不可再填充。例如，氣缸622可包含填充二氧化碳 的傳統一次性氣缸。 一旦氣缸清空，則用戶將其從手柄組件上去除 並用新的充滿的氣缸來代替它。也可應用其他類型的氣體，例如， 壓縮氣體、二氧化碳(C02)、氮、氧、氬、氦、氫化鈉、丙烷、異 丁烷、丁烷、氯氟甲烷、二曱醚、曱基乙醚、 一氧化氮、氫氟烷推 進劑(HFA)，例如HFA134a(l，l，l,2，-四氟乙烷)或 HFA227 (1， 1， 1, 2， 3， 3， 3-七氟丙烷)。這種布置在已有氣動外科器械 布置上提供了巨大的改進。然而，器械的使用次數取決於能存儲在 這種氣缸中氣體的體積，並需要有效地維持設備的消毒。本發明另一實施例應用了一種氣缸622,當在儲存壓力下以液體 狀態存儲氣體，接著當放置在較低壓力下設備被致動時該液體轉化 為氣態。可應用在這些實施例中的這種液體示例包含一氧化氮、二 曱醚、曱基乙醚、氫化鈉、丙烷、異丁烷、丁烷、氫氟烷推進劑(HFA), 例如HFA134a(l，l,l,2，-四氟乙烷)或HFA227 (1, 1， 1， 2， 3， 3， 3-七氟 丙烷)，以及高壓下的二氧化碳(C02)圖57示出了氣缸622的非限制性實施例，其具有上面提到的液 體物質624中的一種。氣缸622可由鋼、鋁或其他與存儲於其中的 液體/蒸汽兼容並能夠承受其內部產生內壓的材料製造。當應用此處 所述類型的這種外科器械時，臨床醫生常常將手柄組件300在多個 位置上轉動_包括上下轉動以獲得端部執行器12的理想位置。因此， 在這些實施例中，為了防止在這種操作期間液體從氣缸622的移出 並進入控制系統中，在氣缸622中設置膜626。膜626可由防止液體 物質穿過但允許從液體變成的蒸汽628穿過膜626的材料製造。這
樣，臨床醫生可自由地操縱手柄組件300,而沒有液體物質624進入 方向控制閥1610和/或氣動馬達1720的危險。雖然將氣缸622示成 一體結構，但是氣缸622可由兩個或多個件製成，以方便將液體物 質624和膜626裝於其中。可應用合適的密封構件在這種實施例中 建立氣缸各個部分之間不透流體的密封。另外，可設有充注埠 (未 顯示)以便給氣缸622填充。在圖57所示的實施例中，當臨床醫生將方向控制閥1610偏移到 向前的位置並致動流量閥660時，氣缸622內的壓力降低。這種壓 力降低促使液體物質624開始蒸發，並且蒸汽628穿過膜626,用於 給上述各個控制系統供能。這樣，通過降低氣缸622中的壓力，液 體物質624開始蒸發並且加壓的蒸汽628用於給設備供能。其他實施例可使用需要燃燒以便將液體物質轉化成它的氣體狀 態的液體物質。這種液體物質的示例是丙烷、丁烷和其他石油產品。 可應用傳統的按鈕點火器或其他點火器系統來點燃該液體物質。在 這種應用中，設備的其他部件由能安全地分散由此所產生的任何熱/ 煙的物質製造。其他實施例可應用狀態改變的物質，特別設計成在 低的壓力和溫度下通過輸入熱而從固態轉化成液體，從固態轉4匕成 氣態或者從液態轉化成氣態。這些物質的示例是石蠟和氫化鈉的多 種混合物。這些狀態改變物質在將熱輸入到系統中的情況下，可具 有很大的體積變化。這類設備將應用諸如燃燒器的部件來給物質提 供所需的熱量。再次，暴露給這種熱的這些設備部件用能安全分散 這種熱並在使用期間保護臨床醫生的材料進行設計和構造。圖57所示的實施例可使用上述多種不同類型的氣缸，並提供相 對於其他實施例的各種個優勢，其中氣缸永久地安裝在手柄組件00 內。更具體地並參考圖57，氣缸622可接收於在手柄組件300的握 持部342中形成的腔671內。為了獲得通往腔671的通路，可將握 持部342製造成兩個易於分離的片或使它設有可去除的封蓋板(未 顯示)，該板通過扣合或以其他方式與之可去除地連接。在各個實 施例中，氣缸622的排放端630旋進頭頂塊632中的螺紋埠 634。螺紋埠 634與通過針形閥638進行打開和關閉的供應通道636連 通。特別地，在各個實施例中，針閥638旋進頭頂塊632中，Y吏得 通過旋轉針閥638能打開和關閉供應通路636。然而也可使用其^也的 閥或流量控制布置。為了在使用期間給臨床醫生提供氣缸壓力指示，可與供應通路 636流體連通地安裝傳統壓力計640。壓力計窗口 642可設在掘::持部 342上使用戶能在使用期間觀看壓力計640。見圖49。如圖57和58中所示，氣缸622可支撐在能拆卸的握持部342 中，它可去除地連接到從主手柄部340向下突出的主連接部344上。 可拆卸的握持部342能通過任何合適的布置與主連接部344接合。 例如，根據各個實施例，可拆卸的握持部342與主連接部344的接 合可通過如圖所示的直線滑動布置來實現。如圖所示，例如，在圖 57-59和61中，可釋放的握持部342還包括第一和第二上滑4九367 以及第一和第二下滑軌368。同樣如那些圖中所示，第一上滑4九367 限定了斜面369。將上滑軌367設計成接收在由面板380和382在主 手柄部340中所限定的相應區域384內。該外科器械可還包括鎖止系統1900。例如在圖59和64-69中更 詳細所示，將鎖止系統1900構造和布置成在可拆卸的握持部342 乂人 主連接部344分離達預定的次數之後，阻擋主連接部344到可拆卸 的握持部342的連接。該預定的次數可以是任何次數。特別有利的 是，這種布置通過限制設備使用次數來確保有效維持設備的消毒。 例如，根據各個實施例，鎖止系統1900在可拆卸的握持部342 /人主 連接部344分離兩次後，阻擋主連接部344到可拆卸的握持部342 的連接。雖然顯示出鎖止系統1900主要位於主外殼部分340中，但 是可以理解的是，根據其他實施例，鎖止系統1900可主要位於可拆 卸的握持部分342中。如圖59所示，鎖止系統1900包含計數器1902和連接計數器19 02 到的阻擋組件1904。將計數器1902構造和布置成當可拆卸的握持部 342從手柄組件300的主連接部344分離時就前進。如圖59中所示，
計數器1902連接到軸1906，軸1906由連接到右手殼構件320的隆 凸1908支撐。計數器1902包含連接到軸1906的分度輪1910,以及 連接到分度輪1910的偏壓構件1912。偏壓構件1912可例如包含能 夠在逆時針方向偏壓分度輪1910的扭轉彈簧。見圖59。分度輪1910限定了突起1914, 1914，， 1914"，它們與阻擋組件 1904協作來限制分度輪1910的前進。將其中一個突起1914'，構造和 布置成與阻擋組件1904協作，以在握持部342從主連接部344分離 達預定次數之後，阻擋可拆卸的握持部342到主連接部344的連接。 雖然所示的分度輪1910限定了突起1914, 1914，， 1914"，但是可以 理解的是，根據其他實施例，分度輪1910可限定與阻擋組件1904 協作來限制分度輪1910前進的凹口 ，並且其中一個凹口與阻擋組件 1904協作，以在握持部342從主連接部344分離達預定次數之後， 阻擋可拆卸的握持部342到主連接部344的連接。將軸1906構造和布置成允許分度輪1910復位到先前的位置。例 如，軸1906可限定六邊形開口 1916,並且六邊形工具可插入左手殼 構件330上的開口 1918 (圖60所示)並進入六邊形開口 1916,然 後順時針方向旋轉，將分度輪1910復位到先前的位置。如圖59中所示，阻擋組件1904包含阻擋構件1920、阻擋構件 導杆1922、門構件1924和偏壓構件1926。門構件1924接觸阻擋構 件1920，樞轉地連接到阻擋構件導杆1922,並與突起1914， 1914，， 1914"協作來限制分度輪1910的前進。偏壓構件1926連接到門構件 1924。偏壓構件1926包含例如構造成將門構件1924在順時4十方向 上偏壓的扭矩彈簧。鎖止系統1900的操作將在下面參考圖64-69進 ^亍更詳細的4苗述。例如，如圖所示，在圖59-63中，手柄組件300還包括釋;^文系統 1930,其能夠將可拆卸的握持部342初始從主連接部344上脫離。 釋放系統1930位於主連接部344內並包含釋放按鈕19 32、連^姿釋》文 按鈕1932上並與之形成一體的第一和第二釋放構件1934。第一和第 二釋放構件1934每個限定了釋放斜面1936。釋放系統1930還包括
接觸各個釋放斜面1936的第一和第二釋放銷1938,以及接觸第一和 第二下滑軌368的第一和第二頂出彈簧1942。見圖62。如圖59中 所示，彈簧1940的自由端1941延伸穿過右手殼構件320上相應的 孔321以及左手殼構件330上相的孔331,進入上滑軌367的相應孔 372中，將可拆卸的握持部342保持與主連接部344接合。為了開始將可分離握持部342從握持連接部344上脫離，推進釋 放按鈕1932,另外還促使第一和第二釋放構件194和各個釋》文斜面 1936前進。當釋放斜面1936前進時，釋放斜面1936促使第一和第 二釋放銷1938改變位置。第一和第二釋放銷1938各個位置的改變 促使第一和第二鎖定彈簧1940向上移出上滑軌367的孔372達足夠 的量，從而允許第一和第二上滑軌367滑出其接合。當可拆卸的握 持部342從主要握持連接部344上移去時，第一和第二頂出彈簧1942 的每一個釋放存儲的能量，從而分別在第一和第二下滑軌368上施 加力。所施加的力幫助可分離握持部342從主要握持連接部344上 脫離。應該理解，根據本發明，釋放系統1930可包含適於將可分離 握持部342從主握持連接部344上初始釋放的其他部件和/或結構。參考圖57和58，供應通路636的遠端637具有在其上形成的尖 端639，能夠使遠端637刺破安裝在設於主連接部344中的閉合頭頂 腔644內的無菌密封膜646。特別地，供應通路636的遠端637插入 頭頂腔644內的埠 645。無菌膜646可由任何適於穿刺的材料製造， 所述材料能進行消毒，並當插入其中且從其中移除供應通路636的 末端637後保持頭頂腔644內的區域無菌時，實現供應通路636的 遠端637之間基本不透流體或氣密的密封。同樣如圖57和58中所示，供應管路650流體連接到頭頂腔644, 使得進入頭頂腔644中來自供應管路636的壓縮氣體流入供應管路 650。圖57示出了在連接到主連接部644之前的可拆卸的握持部42。 圖58示出了連接到主連接部344的握持部42。如圖58中所示，供 應通路636的遠端637已經刺穿無菌膜646。為了幫助供應通路636 的遠端637插入無菌膜，在可分離的握持部342和頭頂塊632之間設置壓縮彈簧649。這種布置在供應通路636的遠端637插入膜646 時，給頭頂塊632提供一些"彈性"。圖64-69示出了在連接/分離操作期間各個時間的鎖止系統1900 的部件的相對位置。圖64示出了在握持部342首次完全接合到主連 接部44之前的相對位置。門構件1924接觸突起1914，從而防止分 度輪191G前進。通過將滑軌637推入對應的通道384將握持部342連接到連糹妄部 344。阻擋構件1920通過面板380上孔381伸入其中一個通道384。 見圖59。當第一和第二上滑軌367前進時，其中一個第一上滑軌367 上的斜面369接觸阻擋構件1920，並促使它朝著分度輪1910向上移 動。當阻擋構件1920朝著分度輪1910前進時，阻擋構件1920促使 門構件1924離開分度輪1910。見圖65。當第一上滑軌367和斜面 369連續前進時，阻擋構件1920連續朝著分度輪1910前進。如圖 66所示，當握持部352完全與主部分351接合時，阻擋構件1920 接觸最初與門構件1924接觸的突起1914,從而防止分度輪1910前 進。在握持部342從主連接部344開始脫離之後，第一和第二上滑軌 367沿相反方向前進，由第一上滑軌367限定的斜面369允許阻擋構 件1920離開分度輪1910。如圖67所示當阻擋構件1920離開分度輪 1910時，阻擋構件1920允許門構件1924朝著分度輪1910前進，並 通過突起1914。當握持部342從主連接部344上分離時，阻擋構件 1920前進到離開分度輪1910,足以失去與突起1914的接觸，並允 許分度輪1910旋轉直到第二突起1914，接觸門構件1924，如圖68 所示。這樣，計數器1902前進一個位置，並且握持部342能夠再次連 接到主連接部344上。連接/分離循環可重複進行。圖68示出了第 二次再連接的過程。當握持部342完全接合主連接部344時，阻擋 構件1920接觸突起1914",從而防止分度輪1910前進，如圖69所 示。在第二循環末，當握持部342從主連接部344上分離時，門構200710139798.8說明書第59/67頁件1926接觸第三突起1914",如圖69所示。將第三突起1914，，構 造和布置成通過阻擋構件1920防止門構件1926前進離開分度輪 1910,從而防止主連接構件344再次接觸到握持部342 (和連接到替 換的握持段)。因此，根據這些實施例，外科器械是能有效地二次 使用的器械。然而，本領域的技術人員應當理解如果分度輪1910限 定額外的突起或凹口，則可增加使用次數。圖70-83示出了本發明另一獨特和新穎的氣動手術切割和緊固 設備3010，它使臨床醫生能夠在手動回縮擊發部件同時監視擊發衝 程的進程。該實施例可與上述端部執行器12或與其他端部執行器布 置結合使用。該實施例的細長脊組件3102可包含連接到遠側脊段3106的近側 脊段3104。在替代實施例中，細長脊組件3102可包含第一部件。細 長脊組件3102基本上是中空的，並且不可移動地連接到外殼組件 300上。如圖79和80所示，通過從右手殼構件320突出的右連接栓 3110和從左手殼構件30突出的左連接栓3112,近側脊段的近端3105 可連接到外殼組件上。細長脊構件3102的遠端能以上述方式連接到 細長通道20。同樣在該實施例中，細長閉合管3190從手柄組件300延伸到端 部執行器12。閉合管3190的遠端3192具有貫穿其中的馬蹄形孔 3194,並且在閉合管3190在脊構件102上軸向移動時，用於以上述 方式對接釘砧40上的打開/閉合翼片46。見圖70。如圖71中所示，通過連杆組件430連接到閉合扳機302的梭子 組件3400支撐在主外殼部340中。梭子組件3400同樣可製造成兩 片3402, 3404,其由聚合物或其他合適的材料進行模製或以其他方 式製造，並設計為彼此匹配。通過扣合構件和/或粘合劑和/或螺栓， 螺釘，夾具等將片3402， 3404保持在一起。梭子組件3400的右手 部3402具有右保持凸緣段3405,其適於與梭子組件3400的左手部 3404上的左保持凸緣段(未顯示)協作，從而形成保持凸緣組件， 該保持凸緣組件以上述方式延伸進入細長閉合管3190的近端3196 內的保持溝槽(未顯示)中。細長脊段3102的近端3104延伸進入 在梭子組件3400遠端所形成的開口 3403中，並分別通過右手部3402 和左手部404中的延伸穿過開口 3406的右保持栓3110和延伸穿過 開口 3408的左保持栓3112不可移動地連接到右手殼構件320上。 另外，梭子組件3400設有側向延伸導軌3410, 3411。將導軌3410 構造成可滑動地接收於右手殼構件320中對應的軌導杆中，而將導 軌3411構造成可滑動地接收於左手殼構件330中對應的軌導杆中。 這樣，梭子組件3400和閉合管3190可相對於連接手柄組件300的 脊組件3102軸向移動。通過朝著手柄組件300的握持部342移動閉合扳機302來產生梭 子組件3400和細長閉合管3190在遠側方向上(箭頭"C")的軸向 移動，而通過將閉合扳機302遠離握持部342來產生梭子組件3400 在近側方向上(箭頭"D")的軸向移動。在各個實施例中，梭子組 件3400設有方便閉合連杆組件3430連接的連接器翼片3412。見圖 71和72。閉合連杆組件3430包括通過銷3414樞轉地銷接到連接器 翼片3412上的軛部3432。閉合連杆組件3430還具有通過閉合銷436 樞轉地銷接到閉合扳機302上形成的軛組件304上的閉合臂3434， 如圖71中所示。通過在右手殼構件320和左手殼構件330之間延伸 的樞軸銷306，將閉合扳機302樞轉地安裝在手柄組件300中。
當臨床醫生希望閉合釘砧40並將組織夾在端部執行器12中時， 臨床醫生將閉合扳機302朝著握持部342拉動。當臨床醫生將閉合 扳機302朝著握持部342拉動時，閉合連杆組件3430在遠側"C" 方向上移動梭子組件3400直到閉合連杆組件3430移入圖71所示的 鎖定位置內。當在此位置上時，連杆組件3430將試圖使梭子組件 3400保持在鎖定位置上。當梭子組件3400移動到鎖定位置時，閉合 管3190在脊組件3102上向遠側移動促使通過閉合管段3190的遠端 3192上的馬蹄形孔3194的近端接觸4丁砧40上的閉合/打開翼片46， 從而將釘砧40樞轉到閉合(夾住)位置。為了進一步將梭子組件3400 保持在閉合位置上，可如上所述應用鎖定機構301。
如上面所指示的，本發明這些實施例應用能夠使臨床醫生監視擊發和回縮衝程的進程並且同時提供手動回縮擊發杆4030能力的獨特 和新穎的回縮杆組件4000。如圖72所示，回縮杆組件4000包括可 滑動地銷接到推桿4020上的回縮杆4010。具體而言，回縮杆4010 具有貫穿其中的細長槽4012，其大小適於滑動地接收用於將回縮杆 4010連接到推桿4020的兩個銷4014。回縮手柄握持部4016可連4妄 到回縮杆4010的近端。推桿4020具有遠端4022,其被設計成對接細長擊發杆4030的 近端。如圖72所示，擊發杆4030的近端4032具有在其上形成的連 接器部分4034,其大小適合接收於推桿4020遠端4022內對應的連 接器孔4024中。這樣，推桿4020可用於在擊發衝程的遠側方向上 軸向推動擊發杆4030或者在回縮衝程的近側方向上擊發杆4030。本 領域普通技術人員應當理解擊發杆4030延伸穿過脊組件3102。在替 代實施例中，擊發杆4030具有矩形、方形等截面形狀並如上所述擊 連接到刀組件30的遠端31上，或連接到需要軸向移動來致動端部圖72-77包含各個梭子組件3400的視圖。如這些附圖所示，左 手梭子埠 3404包括將推桿開口 3420限定於其中的兩個間隔開的 豎直支撐壁3416和3418。推桿4020的遠端4022延伸穿過推桿開口 3420連接到擊發杆4030的近端4032。如圖72中所示，推桿4020 的近端4026連接"Z"形連接器片4040。特別地，推桿的近端4026 具有從其上突出的連接栓4028,其可接收於Z形連接器片4040近端 4041上連接翼片4042的開口 4049中。見圖72。然而，推桿4020 的近端4026可通過螺釘或其他合適的緊固件連接到連接翼片4042 上。Z形連接器片4040的遠端4045在其上具有遠側連接翼片4046， 其適於連接從氣動氣缸組件5000上突出的活塞氣缸5040。如圖79中所示，氣缸組件5000可包含第一氣缸外殼5010,該 外殼具有第一閉合近端5012和第一打開遠端5014，該第一打開遠端 5014通往第一氣缸外殼5010內的第一軸向通^各5016。氣缸組件5000
同樣包含第二氣缸外殼5020,其具有第二近端5022和第二打開於第 二軸向通路5026內的打開遠端5024。第二近端5022具有在其上形 成的第一活塞頭5028，其大小相對於第一軸向通路5016產生與第一 氣缸外殼5010的第一壁5011之間基本氣密的滑動密封，從而在第 一近端5012的遠側與第一活塞頭5028的近側之間限定出一個第一 氣缸區域5015。第一氣缸外殼5010的第一遠端5014還具有在其上 形成的向內延伸的第一凸緣5017,用於建立與第二氣缸外殼5020 的外壁表面之間基本氣密的滑動密封，從而在第一凸緣5017的近側 與第一活塞頭5028的遠側之間限定出第二氣缸區域5018。第一通路5027設有穿過其中的第一活塞頭5028。如圖79中所 示，活塞氣缸5040延伸穿過第二氣缸外殼5020的第二打開遠端5024 並進入第二軸向通3各5026。活塞氣缸5040具有近端5042和閉合的 遠端5044。在活塞氣缸5040的近端5042上形成第二活塞頭5046。 將第二活塞頭5046的大小製成相對於第二軸向通路5026以便與第 二氣缸外殼5020的第二壁5021之間產生基本氣密的滑動密封，從 而限定第三氣缸區域5032。第二氣缸外殼5020的第二遠端5024還 具有在其上形成向內延伸的第二凸緣5025,用於與活塞氣缸5040 建立基本氣密的滑動密封，從而在第二凸緣5025的近側與第二活塞 頭5030的遠側之間限定出第四氣缸區域5034。開口 5047穿過第二 活塞頭5046進入活塞氣缸5040內的通路5048。如圖79和80中所示，氣缸組件5000安裝在外殼組件300內。 第一供應管路或稱供應管路5050從手柄組件300內的方向控制閥 610開始延伸，連接第一氣缸外殼5010的第一近端5012,從而通過 第一供應埠 5 013或第一氣缸外殼5010的第一近端5012內的開口 供應壓縮氣體。另外，第二供應管路或供應管路5052從方向控制閥 610延伸到臨近其遠端5014的第一氣缸外殼5010,從而通過第二端 口 5029將壓縮氣體提供給第二氣缸區域5018。見圖78。參考圖78和79,現在將解釋擊發杆4030的伸出和回縮。如圖 78中所示，供應管路5050和5052連接到傳統方向控制閥1610,其 是手柄組件300內致動器系統1600的一部分。方向控制閥1610具 有向前位置段1620、止擋段1630和反向段1640。通過突出手柄外 殼300的推動按鈕1612和1614可手動移動控制閥段1620， 1630, 1640。在各個實施例中，應用可去除的壓縮氣體源620。見圖71和 81-83。然而，本領域普通^支術人員應當理解也可有效地^使用壓縮氣 體的不可替換/可再填充源(氣缸)。在其他氣體實施例中，手柄組 件300可設有供應來自壓縮氣體外部源618的壓縮氣體的埠 616。 例如，器械3010可通過柔性供應管路617連接到設備的壓縮氣體源 618上。見圖81A。來自氣缸622(或外部壓力源618 )的壓縮氣體通過供應管路650 進入傳統流量閥660中。最具體地如圖78中所示，流量閥660連接 到與致動4反機670連接的供應連杆機構662上。在各個實施例中， 致動扳機670支撐在擊發扳機310的附近，通過在右手殼構件320 和左手殼構件330之間延伸的樞軸銷370樞轉地將擊發扳機310連 接到手柄組件300上。向內朝著擊發扳機310擠壓致動扳機670使 流量閥660允許更多的壓縮氣體穿過其中進入供應管路680進入方 向控制閥1610內。才艮據方向控制閥1610的位置，壓縮氣體將流入 供應管3各5050或5052中。例如，當臨床醫生致動方向控制閥610 來伸出擊發扳機30時，控制閥1610偏壓到向前的位置，使得在前 通路1622允許壓縮氣體從供應管路680流入到供應管路5050。流過 供應管路5050的氣體通過閉合端5012內的第一供應埠 5013進入 第一氣缸區域5015，並通過第一活塞頭5028內的開口 5027進入第 三氣缸區域5032。進入第三氣缸區域532的壓縮氣體同樣穿過第二 活塞頭5046內的開口 5047進入中空的活塞氣釭5040並向遠側壓迫 活塞氣缸5040。位於第四氣缸區域5034內的氣體從其中通過排氣開 口 5023排放到第二氣缸外殼5020中。類似地，允許位於第二氣缸 區域5018中的氣體從其中通過第二 5015、第三氣缸區域5032和活塞氣缸5040內的通道5048連續施加 壓縮氣體，促使活塞氣缸5040如圖73和79所示向遠側伸出。當活 塞氣缸5040向遠側伸出時，Z形連接器4040藉助於其與活塞氣缸 5040遠端5044的連4妄同樣向遠側伸出。Z形連接器4040向遠側壓 迫推桿4020，這同樣也向遠側壓迫擊發杆4030。當擊發杆4030向 遠側移動時，刀組件30的遠端部分31通過4丁倉50前進以^更切斷夾 在端部執行器12中的組織並擊發縫釘。 一旦刀組件30前進到其在 端部執行器12內的最遠側位置時，臨床醫生通過釋放致動扳機670 來停止壓縮氣體的施加。該實施例同樣可設有用於當刀組件30已經到達其釘倉5 0中的最 遠側位置時進行指示的部件。特別地，從供應管路650到遠側限制 開關1770可設有遠側引導管路1772。遠側限制開關管路1774設在 遠側限制開關1770和方向控制閥1610之間。這樣，當刀組件30已 經結束擊發沖程時，遠側限制開關1170相對於一部分氣缸組件5000 進行定向，使得通過它的一部分可致動遠側限制開關1170。遠側限 制開關1170允許氣體在壓力從供應管路650流到遠側限制開關1170 並進入方向控制閥1610,其在各個實施例中促使方向控制閥1610 自動移動到反向位置，這如下面所討論的可促使擊發杆4030回縮。 在各個實施例中，第一氣動哨1790或其他合適的聲音產生設備可與 遠側限制開關管路1774 (遠側限制開關1170)連通，使得當在擊發 衝程末致動遠側限制開關1170時，穿過遠側限制開關管路1774的 氣體致動第一哨1790,從而給臨床醫生提供指示刀組件30已經到達 擊發衝程末的聽覺信號。在替代實施例中，壓力開關計等可用於代 替哨1790給臨床醫生提供何時刀組件30已經到達擊發衝程末的指 示。為了氣動地回縮擊發杆4030，臨床醫生可推動按鈕1612將控制 閥1610移動到反向位置，並開始擠壓致動扳機670,這促使壓縮氣 體流入第二供應管路5052中。流過第二供應管路5052中的氣體進 入第二氣缸區域5018，這促使第二氣缸外殼5020向近側回縮到第一
氣缸外殼5010中。允許第一氣缸區域5015中的氣體通過第一供應 開口 5013排入第一供應管路5040中。穿過第一供應管路5040的氣 體進入方向閥1610,在此它/人通風孔1632排出。 一旦進入第二氣缸 區域5018中的壓縮氣體已經促使第二氣缸外殼5020回縮進入到第 一氣缸外殼5010時，穿過第二開口 5029的氣體現在能夠穿過第一 氣缸外殼5010內的排氣開口 5023進入第四氣缸區域5034。當壓縮 氣體進入第四氣缸區域5034時，第二活塞頭5046將活塞氣缸5040 向近側拉入第二氣缸外殼5020中。在第三氣缸區域5032的氣體穿 過第一開口 5027進入第一氣缸區域5015，從這裡它以上述方式排 出。當回縮活塞氣缸5040時，Z形連接器4040向近側移動並用其推 動與其連接的推桿4020和擊發杆4030。在各個實施例中，近側引導管路1662同樣在近側限制開關1760 和供應管路650之間延伸。近側限制開關1660相對於氣缸組件5000 或連接器4040定向成使得當擊發杆400已經完成回縮時，致動近側 限制開關1760,並接著允許氣體流入近側限制開關管路1764和方向 控制閥1610中，促使方向控制閥1610自動移動到止擋位置。在備 選方案中，第二氣動哨1792或氣體合適的聲音產生設備可與近側限 制開關1760連通，使得當在回縮衝程末致動近側限制開關1760時， 穿過近側限制開關管路1764的氣體致動第二哨1792，給臨床醫生提 供指示擊發杆4030和刀部分30已經到達回縮沖程末的另一聽覺信 號。在其他實施例中，例如，電池供能的發光二極體或其他信號設 備可與遠側和近側限制開關1770, 1760連通，在楔形滑塊/刀已經 到達擊發沖程和/或回縮衝程末時，給用戶提供另一指示。本領域普 通技術人員易於意識到，如果在擊發衝程期間，臨床醫生希望停止 擊發衝程並回縮擊發杆和刀，則他或她所要做的是手動將控制閥 1610轉換到反向位置。在上述實施例中，臨床醫生沒有應用本發明該實施例的獨特和新 穎的回縮杆組件4000。回縮杆組件具有多個優勢。第一，如果在擊 發和回縮衝程期間，由於可能是耗空供應氣缸620或歸因於無意間
中斷壓縮氣體供應的其他原因，使得氣動供能無意間喪失，則臨床醫生可簡單地通過手動將控制閥1610移到反向位置並緊握連接回縮 杆近端的手柄握持部4016並向近側方向上拉動該杆直到擊發杆已經 完全回縮後，從而手動地回縮擊發杆(和刀組件30)。見圖83。通 過將控制閥1610移到反向位置能夠使氣缸組件中的氣體在刀杆回縮 時排出。本發明該實施例的另 一 有利設置是能夠在擊發沖程期間當擊發 杆和刀部分向遠側移動時視覺監視它們的擊發進程。這一優勢可通過如圖83所示在開始擊發衝程之前，將回縮杆拉到其最近位置上而 簡單地實現。當在該位置時，當氣缸組件5000向遠側推進連接器 4040、推桿4020和擊發杆4030時，推桿4020藉助於與其進行的銷 連接向遠側拉動回縮杆4010。在各個實施例中，回縮杆4010的長度 設置成使得當擊發杆4030完全伸出時，回縮杆4010沒有部分從手 柄組件300突出。這樣，臨床醫生可通過觀察回縮杆4010從手柄組 件300突出的位置來確定擊發杆4030和刀組件30的進程。在圖72A和83A所示的替代實施例中，回縮杆4010可設有至少 一個而優選為至少兩個用於將銷4014接收於其中的凹口 4015。本領 域普通的技術人員應當理解，這種布置將給臨床醫生提供在回縮沖 程期間視覺監視擊發杆4030和刀組件30進程的能力。特別地，當 擊發杆4030回縮時，推桿4020藉助於銷4014與凹口 4015的接合， 促使回縮杆4010向近側前進到外殼組件300外。這樣，臨床醫生可 通過觀察回縮杆4010伸出手柄組件300外的距離來判斷在回縮衝程 期間擊發杆400已經行進的距離。然而，當器械不使用時，可將回 縮杆4010推入手柄組件內如圖81所示位置。雖然已經描述了若干實施例，但是應意識到，本領域技術人員能 夠想到用在獲得本發明 一 些或所有優勢的同時對這些實施例進行各 種修改、變型或改變。例如，根據各個實施例，可用多個部件來代 替單個部件，以及用單個部件來代替多個部件，以執行指定的供能或多個供能。因此在不脫離後附權利要求所限定的本發明公開的精
神和範圍的情況下，本申請旨在覆蓋所有這樣的修改、變型或改變。 這裡公開的設備也可以被設計成在單次使用後被處置，或者它們可 以被設計成多次使用。然而，在任一情況中，在至少一次使用之後設備可以被整修以供再使用。整修可以包括以下步驟的任何組合拆卸設備， 然後清潔或替換特殊零件，隨後再組裝。特別地，設備可以被拆卸，並 且設備的許多特殊零件或部分可以在任何組合中選擇性地被替換或去 除。 一旦清潔和/或替換特殊部分，在外科操作將要開始之前設備可以 在整修設備或者由手術團隊再組裝供隨後使用。本領域的技術人員將會 理解設備的整修可以利用拆卸、清潔和/或替換，和再組裝的多種技術。 優選地，這裡描述的本發明將在手術前被處理。首先，獲得新的或 用過的器械，必要時清潔器械。然後可以消毒器械。在一個消毒技術中， 將器械放置在閉合和密封容器中，例如塑料或TYVEK袋。然後將容器和 器械放置在可以穿透容器的輻射場中，例如伽馬輻射，x射線，或高能 電子。輻射殺死器械上和容器中的細菌。然後可以將已消毒器械儲存在 無菌容器中。密封容器保持器械無菌直到它在醫療機構中被打開。優選 的是設備被消毒。或者其它公開的材料，僅限於不會與在本申請中公開的定義、陳述 或者其它公開的材料相矛盾的部分。如此一來，必要時這裡明顯闡 述的公開內容替代任何通過引用而併入本文中的相矛盾的材料。被公開的材料矛盾的任何材料或其部分將只併入不會使得所併入的材料與本發明公開的材料相矛盾的部分。要求保護的本發明並不解釋為限制在所公開的具體實施方式
。因此應將實施方式看作示例性的而非限制性的。在不脫離本發明精神的情況下可由他人進行變動或改動。因此，本發明清楚地包含落在如權利要求所限定的本發明精神和範圍內的所有等同方案、變型或改變。
權利要求
1.一種外科器械，包括手柄組件；遠側構件，其從遠側連接到所述手柄組件並能夠支撐氣動操作工具；氣動驅動構件，其能夠在從流體連接到所述氣動驅動構件上的氣動源接收到至少一個氣動信號時產生至少一個致動動作；驅動軸組件，其與所述氣動驅動構件和氣動操作工具連接，用於將所述至少一個致動動作傳遞到氣動操作工具；和動力輔助扳機，其由所述手柄組件可操作地支撐並連接到所述驅動軸組件上，使得在手動致動所述動力輔助扳機時，將附加的致動動作施加到所述驅動軸組件。
2. 根據權利要求1所述的外科器械，其中，所述氣動驅動構件 包括氣動馬達。
3. 根據權利要求2所述的外科器械，其中，所述氣動馬達能夠 選擇性地產生使所述驅動軸組件在第一方向上運動的擊發運動和使 所述驅動軸組件在第二方向上運動的回縮運動。
4. 根據權利要求2所述的外科器械，其中，所述氣動馬達具有 連接到所述驅動軸組件上的輸出軸，並且所述動力輔助扳機通過連 接組件機械連接到所述輸出軸，所述連接組件包括第 一齒輪，其可操作地連接到所述氣動馬達的所述輸出軸上； 螺紋軸，其與所述動力輔助扳機的一部分螺紋接合，使得在手 動致動所述動力輔助扳機時，所述螺紋軸旋轉；和第二齒輪，其可操作地連接到所述螺紋軸並與所述第一齒輪螺紋接合。
5. 根據權利要求4所述的外科器械，其中，通過在所述氣動馬 達產生所述擊發運動時向所述動力輔助扭^幾手動施加的第一致動 力，所述連接組件將所述附加的擊發運動傳遞到所述驅動軸組件以 增強所述擊發運動，並且通過向所述動力輔助扳機施加的第二致動 力，所述連接組件減緩由所述氣動馬達產生的所述擊發運動。
6. 根據權利要求1所述的外科器械，其中，所述動力輔助扳機 由所述手柄組件可樞轉地支撐，從而由所述氣動驅動構件產生的所 述致動動作使得所述動力輔助扳機樞轉。
7. 根據權利要求1所述的外科器械，其中，所述外科器械還包 括致動扳機，其由所述手柄組件可操作地支撐，用於選擇性地控制 >^人所述氣動源流向所述氣動驅動構件的氣流。
8. 根據權利要求5所述的外科器械，其中，所述致動扳機能夠 與施加到所述致動扳機上的手動力的大小成比例地選擇性控制從所 述氣動源流向所述氣動馬達的氣流。
9. 根據權利要求4所述的外科器械，其中，所述動力輔助扳機 相對於所述手柄組件被可樞轉地支撐，並且所述致動扳機相對於所 述手柄組件被可樞轉地支撐且能夠與所述動力輔助扳機一起可樞轉 地行進。
10. 根據權利要求1所述的外科器械，其中，所述氣動源由所 述手柄組件支撐。
全文摘要
本發明公開了一種可變地控制擊發致動速率的氣動外科切割和緊固器械，該外科器械包括遠側構件，所述遠側構件能夠將氣動操作工具組件接收在其中。該器械還包括氣動驅動構件，其能夠在從流體連接到所述氣動驅動構件上的氣動源接收到至少一個氣動信號時產生至少一個致動動作。驅動軸組件與所述氣動驅動構件連接，用於將致動動作傳遞到安裝在遠側的氣動操作工具。該器械還包括動力輔助構件，其與驅動軸組件連通，用於將手動產生的附加致動動作傳遞到驅動軸組件。
文檔編號A61B17/32GK101116626SQ200710139798
公開日2008年2月6日 申請日期2007年8月1日 優先權日2006年8月2日
發明者E·L·蒂姆珀曼, F·E·謝爾頓四世, J·R·摩根, L·M·富吉卡瓦 申請人:伊西康內外科公司