具有鋁製頭部的外科釘合器的製作方法
2023-06-04 23:42:16 3
專利名稱：具有鋁製頭部的外科釘合器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種外科釘合和切割器械，其適於在通過釘合切除處理的病理的診斷和治療中使用。更具體地說，本發明涉及這樣一種外科釘合和切割器械，其具有特別適於人類男性骨盆的解剖的曲率。
背景技術：
外科釘合和切割器械通常用在通過釘合切除處理的病理的診斷和治療中。外科釘合器械提供了這樣一種機構，其擴展了通過肛管、口腔、胃以及檢查口導入的機械縫合裝置的經腔利用。儘管外科釘合及切割器械最常用於直腸病理學，但是外科釘合及切割器械可在多種環境中使用。
隨著時間的發展，外科釘合及切割器械得到了發展。這些器械通常包括支撐框架，與所述支撐框架連接的砧座和含有多個釘或者緊固件的筒模塊。所述器械還包括在筒模塊中的驅動器，所述驅動器將所有釘或緊固件同時推出到砧座中，以將釘形成為大致B形，或者將多部分聚合物緊固件連接在一起，將組織縫合在一起。此外，這些器械包括接近機構，用於將筒模塊從相對於用於容納組織的砧座隔開的位置運動到閉合位置，在此處所述組織被夾緊於砧座和筒模塊之間。最後，所述器械包括發射部件，用於釘驅動器向前運動，以在砧座上形成釘。
發明內容
根據本發明，提供了一種用於將多個外科緊固件施加到身體組織上的外科器械。所述外科器械包括框架，在框架的近端具有手柄，在框架的遠端具有支撐結構。所述支撐結構適於支撐多個外科緊固件並且由鋁形成。
(1)本發明涉及一種外科器械，其用於將多個外科緊固件施加到身體組織，所述外科器械包括a.一個框架，在其近端具有一個手柄，在其遠端具有一個支撐結構，所述支撐結構適於支撐所述多個外科緊固件；以及b.其中所述支撐結構由鋁形成。
(2)如第(1)項所述的外科器械，還包括發射機構，其用於施加所述外科緊固件。
(3)如第(1)項所述的外科器械，還包括閉合構件，其用於支撐一筒的至少一部分，以使該筒從所述支撐結構的近端向所述支撐結構的遠端運動。
(4)如笫(1)項所述的外科器械，其中，所述支撐結構基本上為C形。
(5)如第(3)項所述的外科器械，其中，所述支撐結構具有最大大約為7.8英寸直徑的曲率半徑。
(6)如第(3)項所述的外科器械，其中，所述支撐結構具有大約為1英寸直逕到大約4英寸直徑之間的曲率。
(7)如第(3)項所述的外科器械，其中，所述支撐結構具有適於配合在3.62英寸乘3.00英寸的橢圓形封套中。
(8)如第(1)項所述的外科器械，其中，所述裝置適於施加至少一列外科緊固件。
(9)如第(1)項所述的外科器械，還包括用於切割組織的刀。
(10)如第(1)項所述的外科器械，其中，所述外科緊固件包括釘。
(11)本發明還涉及一種外科器械，其用於將多個外科緊固件施加到身體組織，所述外科器械包括a.一個框架，在其近端具有一個手柄，在其遠端具有一個支撐結構，所述支撐結構適於支撐多個外科緊固件；以及b.其中所述支撐結構由鋁擠壓形成。
(12)如第(11)項所述的外科器械，還包括發射機構，其用於施加所述外科緊固件。
(13)如第(11)項所述的外科器械，其中，所述支撐結構基本上為C形。
圖1是根據本發明的線性外科釘合器的透視圖。
圖2是線性外科釘合器的透視圖，其中移除了筒模塊。
圖3是線性外科釘合器的透視圖，其中筒外殼運動到中間位置。
圖4是線性外科釘合器的透視圖，其中筒外殼運動到閉合位置。
圖5是線性外科釘合器的透視圖，其中發射觸發器處於發射位置。
圖6是筒模塊的分解圖。
圖7是筒模塊的前透視圖，其中保持器固定在其上。
圖8是筒模塊的前透視圖，其中移除了保持器。
圖9是筒模塊的後方透視圖，詳細地顯示出了筒外殼狹縫。
圖10、11和12顯示出了保持器組件。
圖13是處於非致動方位的線性外科釘合器的局部剖視圖。
圖14是銷致動機構的分解圖。
圖15是線性外科釘合器的局部剖視圖，其中閉合觸發器略微縮回。
圖16是線性外科釘合器的局部剖視圖，其中閉合觸發器幾乎完全縮回。
圖17是線性外科釘合器的局部剖視圖，其中閉合觸發器完全縮回。
圖18是線性外科釘合器的局部剖視圖，其中發射觸發器和閉合觸發器都完全縮回。
圖19是在外科醫生壓下釋放按鈕後，線性外科釘合器的局部剖視圖。
圖20是當釋放閉合和發射觸發器而不回到中間停止位置時，線性外科釘合器的局部剖視圖。
圖21-29顯示出了筒模塊的插入和定位凹槽的移除。
圖30-38顯示出了在本發明的線性外科釘合器的致動中涉及的多個步驟。
圖39和40是筒外殼的詳細主視圖。
具體實施例方式
這裡對本發明的詳細實施例進行描述。但是，應當理解，所公開的實施例僅僅作為可以多種形式體現的本發明的示例性例子。因此，這裡公開的細節不應解釋為限制，而僅僅是作為啟示本領域技術人員如何製造和/或使用本發明的基礎。
參見圖1並結合圖2-5，顯示了外科釘合及切割器械，具體地說，顯示出了一種線性外科釘合器20，其被設計成釘合和切割組織。所述線性外科釘合器20具有位於第一近端的手柄21和位於相對的遠端的端部執行器80。根據本發明的優選實施例，所述端部執行器80是彎曲的。右側和左側結構板(通常稱為「手柄板」)34、35分別將手柄21與器械的端部執行器80連接(左手柄板在圖1中未顯示)。手柄21具有右側罩22，其與左側罩聯接(左側罩在圖1中未顯示)。手柄21還具有主體部分23，其用於握持並操縱線性外科釘合器20(見圖2-5)。
根據本發明的線性外科釘合器20特別適用於插入人類男性骨盆中。特別地說，男性骨盆包括相對較小因而在需要器械到達在齒狀線附近的骨盆內的低位前切除(LAR)過程中難以接近的部分。本發明的外科釘合器20的形狀和大小特別設置為在低位前切除過程中用於接近男性骨盆。特別地，線性外科釘合器20的端部執行器80適於在3.62英寸乘3.00英寸的橢圓形包絡中配合併發揮作用。
因此，根據本發明的優選實施例，所述線性外科釘合器20包括具有組織端部執行器80的遠端，所述端部執行器80具有直徑為7.8英寸或者更小的曲率，更優選為4英寸或者更小，以便配合男性骨盆的最小包絡。更具體地說，端部執行器80具有直徑位於大約1英寸到大約四英寸之間的曲率，更優選位於大約兩英寸到大約四英寸之間。根據更優選的實施例，端部執行器80具有直徑大約為3英寸的曲率。
儘管下面公開的本發明的端部執行器80適於與具有多個元件的可置換筒模塊120結合使用，但是在不背離本發明的精神的情況下，作為本發明基礎的原理可用於各種端部執行器和筒模塊結構。
端部執行器80是一種外科緊固組件，其包括筒模塊120(參見圖6-9)和C形支撐結構81。術語C形在說明書全文中用於描述支撐結構81和筒模塊120的凹形性質。C形構造便於增強功能性，並且在本說明書中術語C形的使用應當解釋為包括多種凹陷形狀，它們同樣增強了外科釘合及切割器械的功能性。閉合構件28的遠端30設置為容納筒模塊120。端部執行器80還包括安全鎖閉機構180(最好參見圖31)，用於防止在發射筒模塊120之前發射。筒模塊120具有與砧座122聯接的筒外殼121。筒模塊120還包括定位銷125、刀126、可移除的保持器160和組織接觸面127，所述組織接觸面127顯示出具有多個容納釘的狹槽128，其在刀126的任一側沿著一列或多列(即，釘的列)成錯開的形式。釘(未顯示)從筒外殼121抵著面對筒外殼121的組織接觸表面127的砧座22的釘形成表面129而發射。
如同將基於下列內容所明示的那樣，本發明的線性外科釘合器20設計為具有可替換筒模塊120的多發射裝置。然而，應理解，在不背離本發明的精神的情況下，許多本發明的原理可同樣以單個發射裝置使用。
端部執行器80的支撐結構81分別通過從支撐結構81伸入手柄板34、35中的容納孔中的臺肩鉚釘82和柱83與右和左手柄板34、35連接。根據本發明的一個優選實施例，支撐結構81由單件式結構形成。更具體地說，支撐結構81通過擠壓件例如鋁形成，隨後機加工形成按照本發明公開的支撐結構81。通過以這種方式構造支撐結構81，不需要多個部件，因而大大地降低了製造和組裝成本。此外，認為支撐結構81的整體式結構增加了本發明的線性外科釘合器20的整體穩定性。此外，支撐結構81的整體式擠壓結構提供了減輕的重量，由於鈷放射有效地穿過擠壓的鋁，也更容易滅菌，並且基於經擠壓得到的光滑外表面，其提供了對組織更小的創傷。
線性外科釘合器20的手柄21包括把手24，其使醫生能夠用他的手掌握持(見圖2到5)。把手24由右側罩手柄25(見圖1)和左側罩手柄(左側罩手柄在圖1中未顯示)構成。閉合觸發器26和發射觸發器27從手柄21的下側可樞轉地延伸。在圖1中所示的線性外科釘合器20顯示閉合和發射觸發器26、27均位於其未致動位置，並且筒模塊120插入而且移除了保持器160。因此，筒外殼121與砧座122間隔開，以將組織放置在筒外殼121和砧座122之間。
線性外科釘合器20的手柄21包括組織定位銷致動機構100。組織定位銷致動機構100包括定位於手柄21的頂面上的馬鞍形滑塊101。手動使滑塊101運動導致推桿102向遠側運動。推桿102與筒模塊120的定位銷125聯接。推桿102的向遠側運動和向近側的回縮導致定位銷125的相應的運動。定位銷致動機構100還在手柄21中可釋放地與閉合觸發器26聯接，從而閉合觸發器26的致動導致定位銷125如果不是已經被手動移動到其最近側位置的話自動向遠側運動。
簡要參考圖2-5，顯示出了當筒模塊120被加載並且閉合和發射觸發器26，27順序向著把手24擠壓來致動線性外科釘合器20的端部執行器80時所發生的事情。如圖2所示，線性外科釘合器20加載了筒模塊120，並且保持器160被移除。如在圖1中所示，線性外科釘合器20現在準備容納組織。
當閉合觸發器26被部分地擠壓而停靠在圖3中所示的其第一止動位置時，如下面更詳細討論的，筒外殼121從其完全打開位置移動到位於打開和閉合位置之間的中間位置。同時，組織定位銷致動機構100使定位銷125從筒外殼121通過砧座122中的開口向前運動。在該位置，已經放置到筒外殼121和砧座122之間的組織可被正確定位，並且確保了筒外殼121和砧座122之間的組織的保持。因此，當閉合觸發器26已經致動到其中間位置時，筒121和砧座122相應地定位在它們的組織保持位置。
當閉合觸發器26被完全擠壓從而使其鄰近把手24的前端時，如圖4所示，筒外殼121的組織接觸表面127和砧座122的釘形成表面129彼此鄰近，並且已被正確定位和保持組織因此被完全夾緊。此外，發射觸發器27向著把手24逆時針旋轉，以使外科醫生能夠握持發射觸發器27，以發射釘。因此，發射觸發器27現在位於外科醫生對其進行擠壓來釘合併切割組織的適當位置。當發射觸發器27已經被完全擠壓來發射釘時，如圖5所示，發射觸發器27停留在靠近閉合觸發器26附近。
現參照圖6-9，提供了對筒模塊120的更詳細的描述。本發明的筒模塊120提供了在線性外科釘合器20中使用的切割和密封機構，其中在裝置致動期間釘合及切割功能沿著相同的方向運行。儘管本發明的筒模塊120特別適合與線性外科釘合裝置結合使用，在不背離本發明的精神的情況下，本發明的筒模塊120的設計還可用於其它外科裝置。具體地說，本發明的筒模塊120提供了在切割過程中與相應的墊圈123結合使用的刀126。本發明的筒模塊120確保線性外科釘合器20的多次發射不會損害切割性能。這可通過使砧座122、具體地說使切割衝洗裝置123包含於筒模塊120來實現。通過將墊圈123和刀120與筒模塊126結合，每次筒模塊120被替換時，提供了新的墊圈123和刀126，導致切割性能的改進。
還通過如下方式提供增強的性能，即，將砧座122和筒外殼121平行定位，從而使它們相對於彼此運動，並且砧座122和筒外殼121的相對表面保持在平行方位。這能使得壓力穿過組織均勻分布，防止了組織以如下方式被擠壓，即其可能使組織成束，並迫使部分組織從砧座122和筒外殼121之間限定的所需間隔脫出。
更具體地說，筒模塊120包括筒外殼121，其具有多個定位在容納釘的狹槽128中的釘(未顯示)。緊鄰釘的後面設置驅動器131，其設置成推動釘脫出釘狹槽128。刀架130設置在緊靠筒外殼121中的驅動器131近側。刀架130包括狹槽172和凸緣173，用於與刀收縮鉤狀件45(見圖37)相互作用，所述刀收縮鉤狀件45的功能將在下面更詳細討論。刀架130與從刀架130經過驅動器中的狹槽200和經過筒外殼121中的狹槽199向遠側延伸的刀126連接。儘管根據本發明的優選實施例，刀描述為設置在外殼中，也可採用其它構造，而不會背離本發明的精神；例如，可以構想，筒模塊能夠構造為沒有刀，如果專門應用如此規定。
刀架130具有止動柱138，其通過筒外殼121中的狹槽137延伸。在刀126和刀架130縱向運動期間，刀架止動柱138被設置成與筒狹槽137的止動突起139接觸。類似地，驅動器131具有止動柱140，其被設置成分別與筒狹槽137的近側和遠側止動突起141、142接觸。
刀126和狹槽199、200的定位使至少一列釘位於刀的任一側。根據本發明的優選實施例，在筒外殼121的狹槽199的每側上提供兩列釘狹槽128(以及兩列釘)。
筒外殼121包括兩個位於刀狹槽199的任一端的通常為圓形的開口143、144。位於筒外殼121基部的通常為圓形的開口143的形狀和大小設置成使導向銷124穿過筒外殼121而通過。位於筒外殼121頂部的通常為圓形的孔144的形狀和大小設置成使定位銷125穿過筒外殼121而通過。如此布置釘狹槽128，即，使釘經過通常為圓形的孔143、144橫向地延伸。
根據本發明的優選實施例，砧座122包括塑料的墊圈123和金屬的釘形成表面129。砧座122設置成將釘形成表面129保持為與釘匹配的構造。定位銷125通過定位銷125中的周向狹槽135以及聯接器133中的溝槽134與聯接器133連接(如圖14中最好的顯示的)。聯接器133設置於筒外殼121的臂145中，並由端帽146保持在臂145內。
導向銷124和定位銷125分別包括狹槽147a、147b(最好參見圖8、9、36、39及40)，在所述槽中設置有刀126的端部126a、126b。導向銷124的近端148與砧座122的近端149連接。導向銷124的遠端150從筒外殼121伸出，並通過砧座122的狹槽151延伸。切割墊圈123藉助砧座122上的溝糟152在砧座122上滑動，所述溝槽152在墊圈123上的舌狀件153下匹配。切割墊圈123的相對端155在砧座臂155下滑動，並通過銷156銷接於砧座臂155中。在該位置，墊圈123的切割表面157通過砧座122的狹槽151向上延伸。切割墊圈123與砧座122的裝配將導向銷124捕獲於由砧座狹槽151和切割表面157形成的開口中，由此操作上將砧座122與筒外殼121連接。如圖7所示，保持器160與筒模塊120連接，以將筒模塊120的部件保持在所需的方位，直到插入端部執行器80中。
轉到圖6-12，並結合圖25-29，將對保持器160進行更為詳細的描述。保持器160具有溝槽161，其圍繞筒外殼121的突起159設置。保持器160包括彈性的內彈簧臂162，其設置成在保持器160中往復運動。保持器160包括保持槽163，其部分圍繞導向銷124延伸。彈簧臂162包括保持槽164，其部分圍繞導向銷124延伸，但構造成面向與保持槽163相反的方向。保持器160定位於筒模塊120上，從而使保持槽163、164圍繞導向銷124並將保持器160捕獲於筒模塊120上。彈簧臂162包括分離鍵片165，其從保持器160向下延伸到砧座臂155的下方。同樣，保持器160不易於從筒模塊120上移除，直到筒模塊120正確安放在端部執行器80中。當筒模塊120正確安放在端部執行器80中時，分離鍵片165與端部執行器80接合以釋放保持器160。
再次參見圖1並結合圖2和圖13，提供了線性外科釘合器20的元件的更為詳細的描述。線性外科釘合器20包括通常具有U形橫截面的細長閉合構件28，其從手柄21伸入到端部執行器80的外科緊固組件中。根據本發明的優選實施例，閉合構件28是模製的塑料構件，其形狀設置用於根據本發明的運動和功能性。通過由塑料製造閉合構件28，降低了製造成本，也減輕了線性外科釘合器20的重量。此外，線性外科釘合器20更容易用鈷放射滅菌，因為塑料比不鏽鋼易於穿透。適合的類型的塑料包括稱為熱塑性塑料的塑料種類，包括但不限於聚醯胺、聚苯硫醚、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚縮醛、聚酯、聚碸、聚醚碸、聚醚醯亞胺、液晶聚合物、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯、尼龍、聚氨酯、聚鄰苯二甲醯胺、聚醚酮，它們可以、或者可以不與例如玻璃、芳族聚醯胺纖維(aramid fiber)或碳纖維或者小珠(bead)的添加劑一起模製，以增加其強度。
可以以具有緊密公差的高度控制的形狀來生產模製的元件。這將對構件28形成彎曲的形狀和複雜的結構。此外，不再需要將多個板連接在一起。這種單件式模製消除了對將閉合的子系統保持在一起的例如鉚釘的緊固件的需要。用於鎖閉銷和用於導向鉚釘的其它孔由於一次在相同的工具中模製，因此可精確地對準。此外，塑料的重量遠小於不鏽鋼，使裝置的總重量減輕。就滅菌而言，塑料元件比一些不鏽鋼層壓板更容易使鈷放射穿透。最後，整體模製的閉合構件的使用允許不需要緊固件、不鏽鋼閉合板、塑料定位片，使組裝更容易。
閉合構件28的遠側部分穿過支撐結構81的壁84。遠端設置成容納並保持筒模塊120的筒外殼121。閉合構件28的中央部分分別定位在右側和左側手柄板34、35之間。右側和左側閉合連接件36、37通過第一一體的閉合連接銷38分別樞轉連接在閉合構件28的右側和左側近端。在閉合連接件36、37的相對端，閉合連接件36、37與第二一體的閉合連接銷39樞轉連接。第二一體的閉合連接銷39將閉合連接件36、37與帶狹槽的閉合臂連接件40相連。帶狹槽的閉合臂連接件40在閉合觸發器軸銷41處樞轉地安裝到線性外科釘合器20的手柄板34、35上。閉合觸發器26從帶狹槽的閉合臂連接件40處下傾，以圍繞閉合觸發器軸銷41向著和離開把手24樞轉。當醫生向著把手24擠壓閉合觸發器26時，容納於手柄21的把手24中的閉合彈簧42被固定到帶狹槽的閉合臂連接件40上，以提供所需的阻力，並朝開放位置偏壓閉合觸發器26。
參見圖13和14，現在將詳細描述定位銷致動機構100的組成。手柄21包括馬鞍形滑塊101，其安裝於手柄21的頂部，用於線性運動。滑塊101與從推桿驅動器104經過手柄21中的狹槽105(見圖2)向外延伸的柱103相連。推桿驅動器104由槽105限制，以沿著線性外科釘合器20的長軸縱向運動。推桿104通過推桿102上的周向溝槽107與推桿102相連，所述推桿102咬合於推桿104的狹槽108中。推桿102的遠端具有周向溝槽109，其與筒模塊120的聯接器133的近端中的溝槽132相互連接(最好參見圖22)。聯接器133的遠端具有溝槽134，用於與定位銷125上的周向狹槽135相互連接。
閉合構件28包含柱29，其在手柄21內側的閉合構件28的兩側橫向地延伸。這些柱29與軛形件111的L形狹槽110可滑動地連接。所述軛形件111通過軛形件111上的軸銷112樞轉地安裝到手柄21上。所述軛形件111包含凸輪銷113，其定位成推動推桿驅動器104上的凸輪形表面114。
參見圖13和圖37，現在將描述發射傳送組件的組成。發射傳送組件具有細長的發射杆43，其從手柄21伸入端部執行器80的外科緊固組件中。發射杆43定位於閉合構件28的U形橫截面中。發射杆43的遠端伸入筒外殼121中，並緊鄰刀架130和驅動器131的近側定位。發射杆43的遠端與具有刀收縮鉤狀件45的刀收縮器44連接。
發射杆43具有矩形的保持槽46，其位於發射杆43的容納於手柄21中的那部分中(見圖13)。第一一體的閉合連接銷38通過保持槽46延伸。發射杆43還具有近端部分47。發射杆43的近端部分47的下側具有滑動表面48。近端部分47還具有終端側接合表面49，其從滑動表面48延伸。發射觸發器27通過發射觸發器軸銷50樞轉地安裝到手柄板34、35上，所述發射觸發器軸銷50與閉合觸發器軸銷41間隔開，從而使每個軸銷圍繞相互獨立的軸線樞轉。發射觸發器27包括拱形發射觸發器連接件51，其在發射觸發器軸銷50處從發射觸發器27伸向頂點52，所述頂點52停靠在發射杆43的近端部分47的滑動表面48上。在手柄21中，發射觸發器27分別與第一及第二發射觸發器彈簧臂53、54連接。發射觸發器彈簧臂53、54將扭轉彈簧(未顯示)支撐在發射觸發器27的右側半部上。最後，發射杆回復彈簧55在發射杆43的位於手柄21中的那部分處被固定到發射杆43的下側上，以朝發射杆的未致動位置偏壓發射杆43。
當閉合觸發器26被向著把手24擠壓時，帶槽的閉合臂連接件40和閉合連接件36和37在發射杆43的容納槽46中向遠側運動。這種向遠側的運動導致閉合構件28相應地向遠側運動。同樣地，發射杆43與閉合構件28一起同時向遠側運動，因為其上連接有閉合連接件36、37的第一一體式閉合連接銷38延伸通過發射杆43中的容納槽46。
下面將結合圖13-20和圖1來描述限定中間閉合止動位置以及將閉合觸發器26從一個致動位置釋放到其初始未致動位置的機構。帶槽的閉合臂連接件40的頂側具有一個夾緊滑動表面56，其顯示具有一個中間止動件57和閉合止動件58。一個釋放爪59在夾緊滑動表面56上滑動，並可與中間及閉合止動件57、58接合。釋放爪59具有一個位於其遠端的側向延伸的爪凸塊60(如圖1最清楚可見的)。釋放爪59位於手柄21中，並且其一體地連接於設置在手柄21外部上的釋放按鈕61。釋放按鈕61具有一個拇指支座62，並且釋放按鈕61與手柄21通過一個釋放耳軸63可樞轉地連接。釋放按鈕61從手柄21向外偏置，因此，釋放爪59通過釋放彈簧64向著夾緊滑動表面56向下偏置，所述釋放彈簧64通過彈簧定位銷65安裝於手柄21上，並通過按鈕彈簧柱66安裝於釋放按鈕61上。帶槽的閉合臂連接件40具有一個位於中間和閉合止動件57、58之間的拱形凹槽67。位於拱形凹槽67中用於旋轉運動的是左側拉鉗68，其與右側拉鉗(右側拉鉗未顯示)一體地連接。每個拉鉗68具有一個拉鉗臂69，其可與爪凸塊60接合。爪凸塊60具有凹陷的近側表面70，以在拉鉗臂69和爪凸塊60之間提供間隙。
下面將參考圖31(筒和支撐結構的剖視圖)描述發射裝置閉鎖機構180的構成。
如同基於下列描述所能理解的那樣，一旦已擊發該裝置，閉鎖機構180會阻止筒外殼121向其第二閉合位置的運動，但允許筒外殼121和砧座122的相對再接近運動，從而再接近運動提供了器械沒有出故障的指示。當處於第一間隔位置時，允許再接近為筒外殼121和砧座122之間的總距離的大約1/4到大約2/3，更優選地，當處於第一間隔位置時，其為筒外殼和砧座之間的總距離的1/4、1/3或者1/2。
閉鎖機構180包括閉鎖杆181，其通過銷182可樞轉地安裝於閉合構件28的遠端30上。閉鎖杆181由一個彈簧(未顯示)向下彈性偏壓向支撐結構81的基部。閉鎖杆181分別包括近端和遠端184、185。近端184具有一個凸輪形表面186和閉鎖槽187。端部執行器80的支撐結構81包括凸緣85，其設置為當閉鎖機構180接合時與閉鎖槽187相互作用。支撐結構81包括一個位於各壁84之間的基面86。基面86設置為當閉鎖杆181未接合時與凸輪形表面186相互作用。
筒模塊120、閉合機構、止動銷機構、發射傳送組件、中間和閉合止動件57、58、釋放機構和閉鎖機構180的裝載操作將在下面詳細描述。參見圖7到12以及圖21到28，描述了將筒模塊120裝載到端部執行器80中。筒模塊120的形狀和大小設置為能從線性外科釘合器20的組織端部執行器80中選擇性地插入和移除。
在將筒模塊120插入到線性外科釘合器20的端部執行器80中之前，如圖7中所示，由於溝槽161設置在保持器160的頂端圍繞突起159以阻止其分離，不容易將保持器160從筒模塊120中移除。而且，如圖25所示，保持器的保持槽163、164設置在保持器160的底部圍繞導銷124以阻止其分離。連接的保持器160提供了對筒模塊120結構的支撐，並提供了用於夾持的延伸表面區域，這兩個特徵均使裝載更容易。在隨機處理期間，保持器160還防止釘從筒外殼121中脫離，並在隨機處理期間防止刀126意外地暴露。
在裝載之前和裝載過程中，刀126的運動和釘的運動通過一系列止動件被進一步阻止。參見圖9，通過筒外殼槽137上的止動突起139防止刀架130上的止動柱138向近側和遠側運動。通過止動柱140與套筒外殼槽137上的止動突起141相互作用，可防止驅動器131由於隨機處理以及在將筒模塊120裝載到線性外科釘合器20中期間向遠側的運動。
筒模塊120被裝載到組織執行器80中，使筒外殼121滑進閉合構件28的遠端30中，如圖21到24所示。在裝載過程中，閉合構件28上的壁31a和31b滑進筒外殼121的槽170a、170b中。同時，鍵片174(見圖8)滑進C形支撐結構81的溝槽88中。當止動件171卡合到閉合構件遠端30的止動槽32上時，筒模塊120的裝載完成，如圖21到24所示。
在圖24中顯示的位置，筒模塊120完全裝載，並且聯接器133的近側槽132與推桿102的遠側周向槽109接合，從而使筒模塊120中的止動銷125與止動銷行進機構100連接。在裝載過程中，刀架131的槽172與刀回縮鉤狀件45接合，從而在筒模塊120裝載完成時使鉤狀件45與刀架130上的回縮凸緣173接合。
在筒模塊120裝載完成時，一個定位於驅動器131上的柱188與閉鎖杆181的遠端185接觸(見圖31)。這種接觸使閉鎖杆181圍繞閉鎖杆銷182樞轉到某一位置，從而使凸輪形表面186與U形支撐結構81的基面86水平對準。
保持器160現在可從端部執行器80中移除。特別地，筒模塊120裝載的完成引起分離鍵片165與支撐結構81接觸(見圖23)，導致當筒模塊120完全裝載時彈簧臂162向上運動，如圖24所示。這種向上運動使保持槽164向上移位，使導銷124不再被包含(見圖25與26)。現在參見圖27到29，施加到拇指墊166上的去除力導致保持器160圍繞突起159向外樞轉，直到溝槽161能夠使突起159滑脫。保持器160的除去使得裝載的線性外科釘合器20可被利用。
在圖15中，閉合觸發器26已經從如圖1與13所示的打開的未致動位置被部分擠壓。當閉合觸發器26被部分擠壓時，其圍繞閉合觸發器軸銷41沿著逆時針方向向著把手24樞轉。隨著其樞轉，帶槽的閉合臂連接件40和閉合板閉合連接件36、37向前運動，因而使閉合構件28和發射杆43向遠側運動。隨著帶槽的閉合臂連接件40向前運動，釋放爪59的爪凸塊60在夾緊滑動表面56上滑動。爪凸塊60與拉鉗68的拉鉗臂69的遠端接合，並由此使拉鉗68沿著順時針方向樞轉。隨著帶槽臂閉合連接件40響應於閉合觸發器26向著把手24的樞轉運動而繼續向前運動，釋放爪59的爪凸塊60將最終移動到中間止動件57中。一旦定位於中間止動件57中，閉合彈簧42就不能將閉合觸發器26回復到其初始未致動位置。閉合觸發器26現在位於其中間的部分閉合位置，以在筒外殼121和砧座122之間正確定位並保持組織，如圖15所示。此外，隨著閉合構件28和發射杆43向遠側運動，拱形發射觸發器連接件51的頂點52在發射杆43的近端部分47的滑動表面48上滑動。
在從打開到中間位置的閉合衝程過程中，止動銷機構100致動。閉合構件28的向前運動使一體柱29向遠側運動。柱29與軛形件111的L形槽110接觸。因此，柱29的向遠側運動使L形槽110進行仿形運動，引起軛形件圍繞銷112樞轉。旋轉造成軛形件111上的支承柱113與推桿驅動器104上的凸輪形表面114接觸。軛形件111的進一步旋轉運動引起支承柱113通過在表面114上的仿形接觸使推桿驅動器104向遠側運動。推桿驅動器104與推桿102接觸，從而向遠側運動推桿102。推桿102又使聯接器133和止動銷125向遠側運動。到達中間止動件57位置的閉合衝程的完成導致止動銷125通過筒外殼121的孔144向遠側運動，通過墊圈123和砧座122的孔159，並進入支撐結構81中的孔(未顯示)中。置於筒外殼121的接觸表面127和砧座122之間的組織現在被陷獲於止動銷125和導銷124之間。
這種相同的結果可在閉合之前通過手工向遠側運動馬鞍狀滑塊101獲得。滑動運動將導致推桿102、聯接器133和止動銷125向前運動，直到止動銷125完全通過砧座122、墊圈123和在支撐結構81中的孔89放置。在止動銷125已經手工向前運動後閉合衝程的致動將仍可導致軛形件111的旋轉，如上所述，但止動銷致動機構100沒有任何附加的運動。
當閉鎖杆181通過銷182與閉合構件28連接時，從打開到中間止動件57的位置的閉合衝程使閉鎖杆181向遠側運動，如圖31(打開)和圖32(中間位置)所示。閉鎖杆181的向遠側運動引起凸輪形表面186與支撐結構81的閉鎖凸緣85接觸，導致閉鎖杆181順時針旋轉並與支撐結構81的基面86滑動接觸。在該位置，閉鎖杆181的遠端185已經旋轉脫離驅動器131上的柱188。
現在特別參見圖16，當閉合觸發器26被從中間止動件57位置向著把手24擠壓時，拉鉗68的拉鉗臂69與爪凸塊60脫離接合。相應地，隨著拉鉗68繼續沿著順時針方向旋轉，釋放爪凸塊60架在拉鉗臂69上，並且其隨著閉合觸發器26的運動落入止動件58中。在釋放爪59架在拉鉗臂69上時，其使釋放按鈕61圍繞樞軸63順時針旋轉。在釋放爪60落入閉合止動件58中時，能聽見的卡嗒音警告外科醫生已經達到閉合位置。
另外，隨著發射杆43繼續向前運動，拱形發射觸發器連接件51的頂點52與發射杆43的近端部分47的側接合表面49接觸。相應地，在組織已經完全被夾緊後，發射觸發器27運動到其可連續向遠側運動發射杆43來發射釘的位置中。當拱形發射觸發器連接件51的頂點52運動到與近端部分47的接合表面49接合時，響應於發射觸發器27的右手側上的扭轉彈簧的動作(扭轉彈簧未顯示)，發射觸發器27開始沿著逆時針方向向著把手24樞軸旋轉。發射觸發器27獨立於閉合觸發器26的樞轉運動而樞轉，但其樞軸旋轉被阻礙，直到發射杆43已經向遠側運動到能夠使發射觸發器連接件51與發射杆43的終端接合表面接合。
特別轉到圖17，當閉合觸發器26已經完全被擠壓並鄰近把手24時，在釋放爪59遠端處的爪凸塊60容納於閉合止動件58中。在該止動件58的位置，組織已經完全被夾緊在筒外殼121和砧座122之間，並且閉合彈簧42不能使閉合觸發器26回復到其初始位置。因此，閉合觸發器26被限制在圖4中顯示的位置。
與閉合觸發器26的逆時針運動同時，發射觸發器27通過扭轉發射杆回復彈簧55的動作連續逆時針旋轉，直到發射觸發器27相對於線性外科釘合器20的手柄21處於相對垂直方向。在完全夾緊位置，拱形發射觸發器連接件51的頂點52已經完全與發射杆43的近端部分47的接合表面接合，因此，發射觸發器27位於進一步將發射杆43向遠側運動的位置，以將釘發射到組織中。
在完全閉合位置，筒外殼121的釘袋128與砧座122的釘形成表面129對準，如圖33所示。止動銷125與砧座122的頂部對準，並且筒外殼121和導銷124將筒外殼121的底部與砧座122的底部對準。
如圖18和圖34所示，發射觸發器27可被擠壓而使其向著把手24樞軸旋轉，直到其定位在閉合觸發器26附近。在發射觸發器27樞軸旋轉過程中，發射杆43向遠側運動，與刀架130接觸。刀架130的向遠側的運動導致刀126與驅動器131的接觸。驅動器131向遠側的運動導致釘(未顯示)向遠側行進到砧座122的釘形成表面129中，從而導致形成大致為B形的釘。與釘形成同時的，刀126在導銷124和止動銷125的槽147中向遠側行進。這些槽147將刀126引導到切割墊圈123的切割表面157上，從而導致任何捕獲於其間的組織的橫切。
對發射觸發器27手動施壓的釋放導致發射杆回復彈簧55將發射杆43回縮，並將發射觸發器27回復到圖17中顯示的位置。這種運動導致回縮鉤狀件45將刀架130上的回縮凸緣173和刀126回縮。產生的近側運動將刀126回縮到筒外殼121中，如圖35所示。刀架130上的止動柱138回縮成與筒外殼121上的止動件139接合，以將刀架130和刀126保持在該回縮位置。驅動器131通過與驅動器131上的止動柱140與筒槽137的接合止動件142的接合被限制在其最遠側(發射)位置。
如果對於刀126存在衝突(用戶錯誤切入另一外科器械)，使得來自發射杆回復彈簧55的力不足以回縮發射杆43，因而不足以將刀126回縮到筒外殼121中，用戶可通過在發射觸發器27上順時針推動來手工回縮切割系統。手動順時針運動引起拱形發射觸發器連接件51順時針旋轉，直到其撞擊發射杆43的近端47上的發射杆回縮鍵片71。順時針運動的拱形發射觸發器連接件51和發射杆回縮鍵片71的接觸導致發射杆43向近側回縮，並返回到圖17中顯示的位置。這又引起回縮鉤狀件45將刀架130上的回縮凸緣173和刀126縮回。因此，這種安全零件使用戶能夠將切割機構回縮到安全位置，並將發射系統返回到使線性外科釘合器20能夠被打開的位置，如下所述。
參見圖19，當醫生壓下釋放按鈕61時，釋放爪59圍繞釋放耳軸63以順時針方向樞轉，以將爪凸塊60從閉合止動件58的位置移出來。隨著其被移出，爪凸塊60架在拉鉗臂69上，以繞過在夾緊連接件40上的中間止動件位置57。這樣，響應於從閉合彈簧42和發射杆回復彈簧5 5所產生的偏壓，閉合和發射觸發器26、27可返回到它們最初的未致動位置。當爪凸塊60架在拉鉗68的拉鉗臂上時，在閉合和發射觸發器26、27沿順時針方向旋轉以返回到它們的最初未致動位置時，拉鉗臂69逆時針旋轉。因此，醫生可釋放閉合和發射觸發器26、27，使它們返回到圖20所示的位置，而不需要返回到中間止動件57的位置。
線性外科釘合器20釋放到圖20中所示的打開位置導致閉合構件28和連接的閉鎖杆181回縮到如圖36所示的完全打開位置。在該位置，驅動器131上的柱188不再設置為向下保持閉鎖杆遠端185。如上所述，驅動器131已經通過柱140和筒止動件142定位於向前的位置處。因此，當閉鎖杆181(其近端184沿著支撐臂表面86滑動)完全回縮時，它現在能自由地逆時針旋轉並落入位於C形支撐結構81上的凸緣185下方的閉鎖槽187中。當筒模塊120如圖37所示被移除時，閉鎖杆181將保留在該位置。
閉合已經被發射的線性外科釘合器20的任何未來的企圖都會導致將閉鎖槽187鉤在凸緣85中，如圖38所示，從而為先前發射裝置的用戶提供反饋。如果保持器160在裝載之前已經被移除，並且筒模塊120已經被錯誤裝載，而筒模塊120沒有處在正確的位置，閉鎖槽187和凸緣85將接合。在這種情況下，如上所述，驅動器柱188將不會處於將閉鎖杆181運動到在表面86上向上突出的位置中的正確位置。同樣地，已經擊發的筒模塊120也將不會釋放閉鎖機構180。重要的是，注意在鉤入凸緣85中的閉鎖槽187接合之前，在閉鎖機構180中允許存在閉合衝程。該衝程向用戶表明，裝置沒有因為一些故障而被阻塞，如像閉鎖機構180沒有衝程可能反應的那樣。因此，當閉鎖機構接合時，用戶知道裝置沒有被阻塞，但沒有被正確裝載。
在圖1和2中顯示的將裝置釋放返回到打開位置後，止動銷機構100必須通過在馬鞍101上向近側拉動來手工回縮。這種回縮引起止動銷125回縮到筒外殼121中。在手工回縮完成後，發射的筒模塊120可卸載並用新的筒模塊120替換。
上述裝置不僅適用於弧形釘合器，本發明還可等同適用於非弧形釘合器，例如Witt等的在1997年2月25日授權的美國專利US5,605,272；Brinkerhoff等的美國專利US5,275,322，以及美國專利US5,706,998，它們都通過引用而包含於本申請中。
儘管在此已經示出並說明了本發明的優選實施例，但是對本領域普通技術人員來說顯而易見的是，這些實施例僅僅作為例子提供。現在，本領域普通技術人員可做出各種變化、改變和替代而不背離本發明。例如，如同對本領域普通技術人員來說顯而易見的那樣，這裡的描述在機器人輔助外科學中具有相同的應用。此外，應當理解，上面描述的每種結構具有一種功能，並且所述結構可被認為是一種執行所述功能的部件。因此，旨在本發明僅僅由所附的權利要求書的精神和範圍來限定。
權利要求
1.一種外科器械，其用於將多個外科緊固件施加到身體組織，所述外科器械包括a.一個框架，在其近端具有一個手柄，在其遠端具有一個支撐結構，所述支撐結構適於支撐所述多個外科緊固件；以及b.其中所述支撐結構由鋁形成。
2.如權利要求1所述的外科器械，還包括發射機構，其用於施加所述外科緊固件。
3.如權利要求1所述的外科器械，還包括閉合構件，其用於支撐一筒的至少一部分，以使該筒從所述支撐結構的近端向所述支撐結構的遠端運動。
4.如權利要求1所述的外科器械，其中，所述支撐結構基本上為C形。
5.如權利要求3所述的外科器械，其中，所述支撐結構具有最大大約為7.8英寸直徑的曲率半徑。
6.如權利要求3所述的外科器械，其中，所述支撐結構具有大約為1英寸直逕到大約4英寸直徑之間的曲率。
7.如權利要求3所述的外科器械，其中，所述支撐結構具有適於配合在3.62英寸乘3.00英寸的橢圓形封套中。
8.如權利要求1所述的外科器械，其中，所述裝置適於施加至少一列外科緊固件。
9.如權利要求1所述的外科器械，還包括用於切割組織的刀。
10.如權利要求1所述的外科器械，其中，所述外科緊固件包括釘。
全文摘要
一種用於將多個外科緊固件施加到身體組織的外科器械。所述外科器械包括一個框架，其在近端處有一個手柄，在遠端處有一個支撐結構。所述支撐結構適於支撐多個外科緊固件並由鋁形成。
文檔編號A61B17/072GK1864643SQ20061008255
公開日2006年11月22日 申請日期2006年5月17日 優先權日2005年5月17日
發明者威廉·D·凱利, 麥可·L·克魯斯齊恩斯基, 安東尼·T·恩格延, 理察·F·施威姆伯傑, 彼得·伍庫西克, 戴維·L·科恩, 薩德赫·B·帕特爾 申請人:伊西康內外科公司