KR101915983B1

KR101915983B1 - 관절형 외과용 장치를 위한 관절 조인트 특징부

Info

Publication number: KR101915983B1
Application number: KR1020137010230A
Authority: KR
Inventors: 베리 씨. 워렐; 데이비드 케이. 노벨; 챨스 제이. 쉐이브; 프레드릭 이. 4세 셸톤; 궤프레이 에스. 스트로블; 제프레이 에스. 스웨이제; 그레고리 에이. 트리스; 제이손 이. 저클; 케빈 엠. 몬트고메리
Original assignee: 에디컨 엔도-서저리 인코포레이티드
Priority date: 2010-09-24
Filing date: 2011-09-22
Publication date: 2018-11-08
Also published as: US20120078248A1; RU2581713C2; EP2618762A1; US20220409267A1; KR101926344B1; JP5937079B2; AU2011305410B8; US11406443B2; CN103298425A; AU2011305410A1; BR112013006517B1; WO2012040438A1; BR112013006969B1; KR20130137175A; WO2012040445A1; US20120078247A1; JP5878175B2; EP2618762B1; RU2013118683A; CA2811339C

Abstract

전기외과용 장치는 본체, 단부 작동기, 절단 부재, 및 샤프트를 포함한다. 단부 작동기는 한 쌍의 조오를 포함하며, 이는 조오들 사이에 클램핑된 조직에 RF 에너지를 전달하도록 동작가능하다. 절단 부재는 조오들 사이에 클램핑된 조직을 절단하도록 동작가능하다. 샤프트는 본체와 단부 작동기 사이에서 연장된다. 샤프트는 샤프트의 길이방향 축에 대해 비-평행 위치에 단부 작동기를 선택적으로 위치시키도록 동작가능한 관절 섹션을 포함한다. 일부 형태는 관절 섹션의 원위에 있는 회전 섹션을 포함한다. 회전 섹션은 관절 섹션에 대해 단부 작동기를 회전시키도록 동작가능하다.

Description

관절형 외과용 장치를 위한 관절 조인트 특징부{ARTICULATION JOINT FEATURES FOR ARTICULATING SURGICAL DEVICE}

우선권

본 출원은 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는, 발명의 명칭이 "관절형 외과용 장치(Articulating Surgical Device)"인 2010년 9월 24일자로 출원된 미국 가출원 제61/386,117호에 대해 우선권을 주장한다.

다양한 외과용 기구는 (예컨대, 조직을 응고시키거나 밀봉하기 위해) RF 에너지를 조직에 전달하는 하나 이상의 요소 및 조직 절단 요소를 포함한다. 그러한 장치의 예는 미국 오하이오주 신시내티 소재의 에치콘 엔도-서저리, 인크.(Ethicon Endo-Surgery, Inc.)에 의한 엔시일(ENSEAL)(등록상표) 조직 밀봉 장치이다. 그러한 장치 및 관련 개념의 추가의 예는 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "조직을 밀봉하기 위한 전기외과용 시스템 및 기술(Electrosurgical Systems and Techniques for Sealing Tissue)"인 2002년 12월 31일자로 허여된 미국 특허 제6,500,176호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "전기외과용 기구 및 사용 방법(Electrosurgical Instrument and Method of Use)"인 2006년 9월 26일자로 허여된 미국 특허 제7,112,201호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "제어된 에너지 전달을 위한 전기외과용 작동 단부(Electrosurgical Working End for Controlled Energy Delivery)"인 2006년 10월 24일자로 허여된 미국 특허 제7,125,409호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "전기외과용 프로브 및 사용 방법(Electrosurgical Probe and Method of Use)"인 2007년 1월 30일자로 허여된 미국 특허 제7,169,146호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "제어된 에너지 전달을 위한 전기외과용 조오 구조물(Electrosurgical Jaw Structure for Controlled Energy Delivery)"인 2007년 3월 6일자로 허여된 미국 특허 제7,186,253호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "전기외과용 기구(Electrosurgical Instrument)"인 2007년 3월 13일자로 허여된 미국 특허 제7,189,233호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "외과용 밀봉 표면 및 사용 방법(Surgical Sealing Surfaces and Methods of Use)"인 2007년 5월 22일자로 허여된 미국 특허 제7,220,951호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "PTC 특성을 나타내는 중합체 조성물 및 제조 방법(Polymer Compositions Exhibiting a PTC Property and Methods of Fabrication)"인 2007년 12월 18일자로 허여된 미국 특허 제7,309,849호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "전기외과용 기구 및 사용 방법(Electrosurgical Instrument and Method of Use)"인 2007년 12월 25일자로 허여된 미국 특허 제7,311,709호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "전기외과용 기구 및 사용 방법(Electrosurgical Instrument and Method of Use)"인 2008년 4월 8일자로 허여된 미국 특허 제7,354,440호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "전기외과용 기구(Electrosurgical Instrument)"인 2008년 6월 3일자로 허여된 미국 특허 제7,381,209호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "공통 트리거 메커니즘에 의해 작동가능한 제1 및 제2 구동 시스템을 포함하는 외과용 기구(Surgical Instrument Comprising First and Second Drive Systems Actuatable by a Common Trigger Mechanism)"인 2011년 4월 14일자로 공개된 미국 특허 출원 공개 제2011/0087218호; 및 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "기계적 및 전기적 피드백을 갖는 모터 구동식 전기외과용 장치(Motor Driven Electrosurgical Device with Mechanical and Electrical Feedback)"인 2011년 6월 2일자로 출원된 미국 특허 출원 제13/151,181호에 개시되어 있다.

또한, 다양한 외과용 기구는 관절 섹션(articulation section)을 갖는 샤프트를 포함하여, 샤프트의 관절 섹션에 대해 원위에 위치되는 단부 작동기(end effector)에 대한 향상된 위치설정 능력을 제공한다. 그러한 장치의 예는 미국 오하이오주 신시내티 소재의 에치콘 엔도-서저리, 인크.에 의한 다양한 모델의 엔도패스(ENDOPATH)(등록상표) 엔도커터(endocutter)를 포함한다. 그러한 장치 및 관련 개념의 추가의 예는 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "2-단편 E-빔 발사 메커니즘을 포함하는 관절형 외과용 스테이플링 기구(Articulating Surgical Stapling Instrument Incorporating a Two-Piece E-Beam Firing Mechanism)"인 2008년 6월 3일자로 허여된 미국 특허 제7,380,696호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "외과용 스테이플링 및 절단 장치(Surgical Stapling and Cutting Device)"인 2008년 7월 29일자로 허여된 미국 특허 제7,404,508호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "강성 발사 바 지지체를 가진 관절형 샤프트를 구비한 외과용 기구(Surgical Instrument with Articulating Shaft with Rigid Firing Bar Supports)"인 2008년 11월 25일자로 허여된 미국 특허 제7,455,208호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "전기적으로 작동되는 관절 메커니즘을 포함하는 외과용 기구(Surgical Instrument Incorporating an Electrically Actuated Articulation Mechanism)"인 2009년 3월 24일자로 허여된 미국 특허 제7,506,790호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "관절형 단부 작동기를 가진 외과용 스테이플링 기구(Surgical Stapling Instrument with an Articulating End Effector)"인 2009년 6월 23일자로 허여된 미국 특허 제7,549,564호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "유체 전달 제어식 관절 메커니즘을 포함하는 외과용 기구(Surgical Instrument Incorporating a Fluid Transfer Controlled Articulation Mechanism)"인 2009년 7월 14일자로 허여된 미국 특허 제7,559,450호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "측방향으로의 이동이 안내되는 관절 부재를 가진 외과용 기구(Surgical Instrument with Guided Laterally Moving Articulation Member)"인 2010년 2월 2일자로 허여된 미국 특허 제7,654,431호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "피봇형 관절 조인트에 결합되는 측방향으로 이동되는 샤프트 액추에이터를 가진 외과용 기구(Surgical Instrument with Laterally Moved Shaft Actuator Coupled to Pivoting Articulation Joint)"인 2010년 8월 24일자로 허여된 미국 특허 제7,780,054호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "단일 피봇 폐쇄구 및 이중 피봇 프레임 접지를 가진 관절형 샤프트를 구비한 외과용 기구(Surgical Instrument with Articulating Shaft with Single Pivot Closure and Double Pivot Frame Ground)"인 2010년 8월 31일자로 허여된 미국 특허 제7,784,662호; 및 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "외과용 기구 관절 조인트 커버(Surgical Instrument Articulation Joint Cover)"인 2010년 9월 21일자로 허여된 미국 특허 제7,798,386호에 개시되어 있다.

몇몇 의료 장치가 제조되고 사용되었지만, 본 발명자 이전의 어느 누구도 첨부된 특허청구범위에 설명된 본 발명을 제조하거나 사용하지 않은 것으로 여겨진다.

본 명세서는 본 기술을 특별히 지적하고 명확하게 청구하는 특허청구범위로 끝맺고 있지만, 본 기술은 동일한 도면 부호가 동일한 요소를 식별하는 첨부 도면과 관련하여 취해진 소정의 예의 하기의 설명으로부터 더욱 잘 이해될 것으로 여겨진다.
<도 1>
도 1은 예시적인 전기외과용 의료 장치의 측면도.
<도 2>
도 2는 개방된 형상인, 도 1의 장치의 단부 작동기의 사시도.
<도 3>
도 3은 개방된 형상인, 도 1의 장치의 단부 작동기의 다른 사시도.
<도 4>
도 4는 폐쇄된 형상인 그리고 블레이드가 원위 위치에 있는, 도 2의 단부 작동기의 단면 단부도.
<도 5>
도 5는 도 1의 장치의 샤프트를 위한 예시적인 관절 섹션의 사시도.
<도 6>
도 6은 도 5의 선 6-6을 따라 취한, 도 5의 관절 섹션의 단면 단부도.
<도 7>
도 7은 도 1의 장치의 샤프트를 위한 다른 예시적인 관절 섹션의 상부 사시도.
<도 8>
도 8은 도 7의 다른 관절 섹션의 저부 사시도.
<도 9>
도 9는 도 7의 관절 섹션의 평면도.
<도 10>
도 10은 도 1의 장치의 샤프트를 위한 다른 예시적인 관절 섹션의 사시도.
<도 11>
도 11은 도 10의 관절 섹션의 분해도.
<도 12>
도 12는 도 1의 장치의 샤프트를 위한 다른 관절 섹션의 분해도.
<도 13>
도 13은 도 12의 관절 섹션의 평면도.
<도 14>
도 14는 도 1의 장치의 샤프트를 위한 다른 예시적인 관절 섹션의 사시도.
<도 15>
도 15는 도 14의 관절 섹션의 비드 구성요소의 사시도.
<도 16>
도 16은 도 15의 비드 구성요소의 평면도.
<도 17>
도 17은 도 14의 관절 섹션의 측단면도.
<도 18>
도 18은 도 14의 관절 섹션의 원위 단부 부분의 부분 사시도.
<도 19>
도 19는 도 14의 관절 섹션과 연관된 원위 회전 특징부의 상부 부분의 부분 사시도.
<도 20>
도 20은 도 19의 원위 회전 특징부의 하부 부분의 부분 사시도.
도면은 어떠한 방식으로도 제한하고자 하는 것이 아니며, 본 기술의 다양한 실시예들이 도면에 반드시 도시될 필요가 있는 것이 아닌 것들을 포함한, 다양한 다른 방식으로 실시될 수 있음이 고려된다. 명세서에 포함되어 그 일부를 형성하는 첨부 도면은 본 기술의 여러 태양을 예시하고, 상세한 설명과 함께 본 기술의 원리를 설명하는 역할을 하지만, 본 기술이 도시된 정확한 구성으로 제한되는 것은 아님을 이해할 것이다.

본 기술의 소정의 예의 하기의 설명은 그의 범주를 제한하는 데 사용되어서는 안 된다. 본 기술의 다른 예, 특징, 태양, 실시예, 및 이점은 예시로서 본 기술을 수행하도록 고려되는 최상의 모드들 중 하나인 하기의 설명으로부터 당업자에게 명백하게 될 것이다. 실현되는 바와 같이, 본 명세서에 설명된 본 기술은 모두 본 기술로부터 벗어남이 없이 다른 상이하고 명백한 태양일 수 있다. 따라서, 도면 및 설명은 본질적으로 제한적이 아닌 예시적인 것으로 간주되어야 한다.

본 명세서에 설명된 교시 내용, 표현, 실시예, 예 등 중 임의의 하나 이상은 본 명세서에 설명된 다른 교시 내용, 표현, 실시예, 예 등 중 임의의 하나 이상과 조합될 수 있다는 것이 또한 이해된다. 따라서, 후술되는 교시 내용, 표현, 실시예, 예 등은 서로에 대해 별개로 고려되지 않아야 한다. 본 명세서의 교시 내용이 조합될 수 있는 다양한 적합한 방식은 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 용이하게 명백해질 것이다. 그러한 변형 및 변경은 특허청구범위의 범주 내에 포함되는 것으로 의도된다.

I. 관절 특징부를 가진 예시적인 전기외과용 장치

도 1 내지 도 4는 미국 특허 제6,500,176호; 미국 특허 제7,112,201호; 미국 특허 제7,125,409호; 미국 특허 제7,169,146호; 미국 특허 제7,186,253호; 미국 특허 제7,189,233호; 미국 특허 제7,220,951호; 미국 특허 제7,309,849호; 미국 특허 제7,311,709호; 미국 특허 제7,354,440호; 미국 특허 제7,381,209호; 미국 특허 출원 공개 제2011/0087218호; 및/또는 미국 특허 출원 제13/151,181호의 교시 내용 중 적어도 일부에 따라 구성되고 동작가능한 예시적인 전기외과용 기구(10)를 도시한다. 그에 설명된 바와 같이 그리고 이하에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 전기외과용 기구(10)는 실질적으로 동시에 조직(예컨대, 혈관 등)을 절단하고 조직을 밀봉 또는 용접하도록 동작가능하다. 달리 말하면, 전기외과용 기구(10)는, 전기외과용 기구(10)가 조직을 연결하기 위해 스테이플(staple)들의 라인을 제공하는 대신 양극성 RF 에너지의 인가를 통해 조직 용접을 제공하는 것을 제외하고는, 엔도커터 유형의 스테이플러(stapler)와 유사하게 동작한다. 전기외과용 기구(10)는 미국 오하이오주 신시내티 소재의 에치콘 엔도-서저리, 인크.에 의한 엔시일(등록상표) 조직 밀봉 장치와 다양한 구조적 및 기능적 유사성을 가질 수 있다는 것을 또한 이해하여야 한다. 또한, 전기외과용 기구(10)는 본 명세서에 인용되고 참고로 포함된 다른 참고 문헌들 중 임의의 문헌에 교시된 장치와 다양한 구조적 및 기능적 유사성을 가질 수 있다. 본 명세서에 인용된 참고 문헌들의 교시 내용, 미국 오하이오주 신시내티 소재의 에치콘 엔도-서저리, 인크.에 의한 엔시일(등록상표) 조직 밀봉 장치, 및 전기외과용 기구(10)에 관한 하기의 교시 내용 사이에 일정 정도의 공통 부분이 존재하므로, 본 명세서의 임의의 설명을 종래 기술로 인정되는 것으로 간주하고자 하는 것은 아니다. 이하의 몇몇 교시 내용은 사실상 미국 오하이오주 신시내티 소재의 에치콘 엔도-서저리, 인크.에 의한 엔시일(등록상표) 조직 밀봉 장치 및 본 명세서에 인용된 참고 문헌들의 교시 내용의 범주를 넘어설 것이다.

A. 예시적인 핸드피스 및 샤프트

본 예의 전기외과용 기구(10)는 핸드피스(handpiece)(20), 핸드피스(20)로부터 원위 방향으로 연장되는 샤프트(30), 및 샤프트(30)의 원위 단부에 배치되는 단부 작동기(40)를 포함한다. 본 예의 핸드피스(20)는 피스톨 그립(22), 피봇형 트리거(24), 활성화 버튼(26), 및 관절 제어부(28)를 포함한다. 트리거(24)는 이하에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 단부 작동기(40)를 선택적으로 작동시키기 위해 피스톨 그립(22)을 향해 그리고 피스톨 그립으로부터 멀어지게 피봇가능하다. 활성화 버튼(26)은 역시 이하에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 단부 작동기(40)와 연결되는 RF 회로를 선택적으로 활성화하도록 동작가능하다. 일부 형태에서, 활성화 버튼(26)은 또한 버튼(26)이 동시에 눌려지지 않는 한 트리거(24)가 완전히 작동될 수 없도록 트리거(24)에 대항하는 기계적 로크아웃(lockout)으로서 역할한다. 그러한 로크아웃이 제공될 수 있는 방법의 예는 본 명세서에 인용된 참고 문헌들 중 하나 이상에 개시되어 있다. 피스톨 그립(22), 트리거(24), 및 버튼(26)은 임의의 적합한 방식으로 변형, 대체, 추가 등이 될 수 있고, 본 명세서의 그러한 구성요소의 설명은 단지 예시적인 것임을 이해하여야 한다. 본 예의 관절 제어부(28)는 샤프트(30)의 관절 섹션(36)을 선택적으로 제어하도록 동작가능하며, 이는 이하에서 더 상세하게 설명될 것이다. 관절 제어부(28)가 취할 수 있는 형태의 다양한 예는 또한 이하에서 더 상세하게 설명될 것이지만, 추가의 예가 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

본 예의 샤프트(30)는 외부 덮개(32) 및 관절 섹션(36)을 포함한다. 관절 섹션(36)은 덮개(32)에 의해 한정되는 길이방향 축에 대해 다양한 각도로 단부 작동기(40)를 선택적으로 위치시키도록 동작가능하다. 샤프트(30)의 관절 섹션(36) 및 다른 구성요소가 취할 수 있는 형태의 다양한 예는 이하에서 더 상세하게 설명될 것이지만, 추가의 예가 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 관절 섹션(36)을 작동시키도록 동작가능한 다양한 구성요소는 덮개(32)의 내부를 통해 연장될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 일부 형태에서, 샤프트(30)는 또한 노브(knob)(34)를 통해 핸드피스(20)에 대하여, 덮개(32)에 의해 한정되는 길이방향 축을 중심으로 회전가능하다. 그러한 회전은 단부 작동기(40) 및 샤프트(30)의 단일체로서의 회전을 제공할 수 있다. 일부 다른 형태에서, 노브(34)는 관절 섹션(36)의 근위에 있는 샤프트(30)의 임의의 부분을 회전시키지 않고서 단부 작동기(40)를 회전시키도록 동작가능하다. 단지 예시적인 다른 예로서, 전기외과용 기구(10)는 단일 유닛으로서의 샤프트(30) 및 단부 작동기(40)의 회전가능성을 제공하는 하나의 회전 제어부; 및 관절 섹션(36)의 근위에 있는 샤프트(30)의 임의의 부분을 회전시키지 않고서 단부 작동기(40)의 회전가능성을 제공하는 다른 회전 제어부를 포함할 수 있다. 다른 적합한 회전 구성이 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 물론, 회전가능한 특징부는 필요할 경우 간단히 생략될 수도 있다.

B. 예시적인 단부 작동기

본 예의 단부 작동기(40)는 제1 조오(jaw)(42) 및 제2 조오(44)를 포함한다. 본 예에서, 제2 조오(44)는 샤프트(30)에 대해 실질적으로 고정되지만; 제1 조오(42)는 제2 조오(42)를 향해 그리고 제2 조오로부터 멀어지게 샤프트(30)에 대해 피봇된다. 일부 형태에서, 로드 또는 케이블 등과 같은 액추에이터가 덮개(32)를 통해 연장될 수 있고 피봇식 커플링(43)에서 제1 조오(42)와 연결될 수 있어서, 샤프트(30)를 통한 액추에이터 로드/케이블/등의 길이방향 이동이 샤프트(30)에 대한 그리고 제2 조오(44)에 대한 제1 조오(42)의 피봇을 제공한다. 물론, 조오(42, 44)는 대신에 임의의 다른 적합한 종류의 이동을 가질 수 있고, 임의의 다른 적합한 방식으로 작동될 수 있다. 단지 예로서, 그리고 이하에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 조오(42, 44)는 발사 빔(60)의 길이방향 병진운동에 의해 작동되고 그에 따라 폐쇄될 수 있어서, 액추에이터 로드/케이블/등이 일부 형태에서 간단히 제거될 수 있다.

도 2 내지 도 4에서 가장 잘 보여지는 바와 같이, 제1 조오(42)는 길이방향으로 연장되는 긴 슬롯(46)을 한정하며; 한편 제2 조오(44)가 또한 길이방향으로 연장되는 긴 슬롯(48)을 한정한다. 또한, 제1 조오(42)의 상부 면은 제1 전극 표면(50)을 제공하며; 한편 제2 조오(44)의 밑면은 제2 전극 표면(52)을 제공한다. 전극 표면(50, 52)은 샤프트(30)의 길이를 따라 연장되는 하나 이상의 도체(도시 안됨)를 통해 전원(80)과 연결된다. 전원(80)은 RF 에너지를 제1 극성에서 제1 전극 표면(50)으로 그리고 제2 (반대) 극성에서 제2 전극 표면(52)으로 전달하도록 동작가능하여, RF 전류가 전극 표면들(50, 52) 사이로 흐르고 그럼으로써 조오들(42, 44) 사이에 포획된 조직을 통해 흐르게 된다. 일부 형태에서, 발사 빔(60)은 조오들(42, 44) 사이에 포획된 양극성 RF 에너지의 전달을 위해 전극 표면(50, 52)과 협력하는 전기 도체로서(예컨대, 접지 귀로(ground return)) 역할한다. 전원(80)은 본 명세서에 인용된 하나 이상의 참고 문헌 또는 다른 것에 설명되는 바와 같이, 전기외과용 기구(10)에 대해 외부에 있을 수 있거나, 전기외과용 기구(10)와 일체형(예컨대, 핸드피스(20) 등의 내에 있음)일 수 있다. 제어기(82)는 전원(80)으로부터 전극 표면(50, 52)으로의 전력의 전달을 조정한다. 제어기(82)는 또한 본 명세서에 인용된 하나 이상의 참고 문헌 또는 다른 것에 설명되는 바와 같이, 전기외과용 기구(10)에 대해 외부에 있을 수 있거나, 전기외과용 기구(10)와 일체형(예컨대, 핸드피스(20) 등의 내에 있음)일 수 있다. 전극 표면(50, 52)은 다양한 대안적인 위치, 구성, 및 관계로 제공될 수 있다는 것을 또한 이해하여야 한다.

도 4에서 가장 잘 보여지는 바와 같이, 제1 조오(42)의 하부 면은 슬롯(46)에 인접하여 길이방향으로 연장되는 리세스(58)를 포함하며; 한편 제2 조오(44)의 상부 면은 슬롯(48)에 인접하여 길이방향으로 연장되는 리세스(58)를 포함한다. 도 2는 복수의 치형 톱니(46)를 포함하는 제1 조오(42)의 상부 면을 도시한다. 제2 조오(44)의 하부 면은, 반드시 조직을 인열시키지는 않고서, 조오들(42, 44) 사이에 포획된 조직의 파지를 향상시키기 위해, 톱니(46)와 포개지는 상보적인 톱니를 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 도 3은 주로 리세스로서의 제1 조오(42) 내의 톱니(46)와 주로 돌출부로서의 제2 조오(44) 내의 톱니(48)의 예를 도시한다. 물론, 톱니(46, 48)는 임의의 다른 적합한 형태를 취할 수 있거나 간단히 모두 생략될 수 있다. 톱니(46, 48)는 예를 들어 플라스틱, 유리, 및/또는 세라믹과 같은 전기적 비-도전성 또는 절연성 재료로 형성될 수 있으며, 조직이 조오(42, 44)에 고착되는 것을 실질적으로 방지하기 위해 폴리테트라플루오로에틸렌, 윤활제, 또는 일부 다른 처리제와 같은 처리제를 포함할 수 있다는 것을 또한 이해하여야 한다.

조오들(42, 44)이 폐쇄된 위치에 있는 상태에서, 샤프트(30) 및 단부 작동기(40)는 다양한 내경을 갖는 투관침(trocar)을 통해 끼워지도록 크기설정되고 구성되어, 전기외과용 기구(10)가 최소 침습 수술에 사용가능하게 되지만, 물론 필요할 경우 전기외과용 기구(10)는 개방 시술에 또한 사용될 수 있다. 단지 예로서, 조오들(42, 44)이 폐쇄 위치에 있을 때, 샤프트(30) 및 단부 작동기(40)는 대략 5 mm의 외경을 제공할 수 있다. 대안적으로, 샤프트(30) 및 단부 작동기(40)는 임의의 다른 적합한 외경(예컨대, 대략 2 mm 내지 대략 20 mm 등)을 제공할 수 있다.

단지 예시적인 다른 변형으로서, 조오들(42, 44) 중 어느 하나 또는 조오들(42, 44) 둘 모두는 수술 부위로부터 스팀, 연기, 및/또는 다른 기체/증기/등을 흡인하도록 동작가능한 적어도 하나의 포트, 통로, 도관, 및/또는 다른 특징부를 포함할 수 있다. 그러한 특징부는 흡입 공급원, 예컨대 외부 공급원 또는 핸드피스(20) 내의 공급원 등과 연통될 수 있다. 또한, 단부 작동기(40)는 전극 표면(50, 52)이 활성화된 때 인접한 조직에 대해 단부 작동기(40)에 의해 야기되는 열 확산의 정도 또는 크기를 감소시키는 하나 이상의 조직 냉각 특징부(도시 안됨)를 포함할 수 있다. 그러한 냉각 특징부가 취할 수 있는 다양한 적합한 형태는 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

일부 형태에서, 단부 작동기(40)는 인접한 조직의 온도, 인접한 조직의 전기 저항 또는 임피던스, 인접한 조직에 걸친 전압, 인접한 조직에 의해 조오(42, 44)에 가해지는 힘 등을 포함하지만 이로 제한되지 않는 단부 작동기(40)에서의 다양한 파라미터를 감지하도록 구성되는 하나 이상의 센서(도시 안됨)를 포함한다. 단지 예로서, 단부 작동기(40)는 전극(50, 52)에 인접하게 및/또는 다른 곳에 위치되는 하나 이상의 정 온도 계수(positive temperature coefficient, PTC) 서미스터 본체(54, 56)(예를 들어, PTC 중합체 등)를 포함할 수 있다. 센서로부터의 데이터는 제어기(82)로 전달될 수 있다. 제어기(82)는 다양한 방식으로 그러한 데이터를 처리할 수 있다. 단지 예로서, 제어기(82)는 적어도 부분적으로 단부 작동기(40)에서의 하나 이상의 센서로부터 획득된 데이터에 기초하여, 전극 표면(50, 52)으로 전달되는 RF 에너지를 조절하거나 달리 변화시킬 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 제어기(82)는 적어도 부분적으로 단부 작동기(40)에서의 하나 이상의 센서로부터 획득된 데이터에 기초하여, 청각적 및/또는 시각적 피드백 장치(예컨대, 스피커, 광, 디스플레이 스크린 등)를 통해 하나 이상의 상태를 사용자에게 알릴 수 있다. 일부 종류의 센서는 반드시 제어기(82)와 연결될 필요는 없으며, 간단히 단부 작동기(40)에서의 전적으로 국부적인 효과를 제공할 수 있다는 것을 또한 이해하여야 한다. 예를 들어, 단부 작동기(40)에서의 PTC 서미스터 본체(54, 56)는 조직 및/또는 단부 작동기(40)의 온도가 증가함에 따라 전극 표면(50, 52)에서의 에너지 전달을 자동적으로 감소시켜서 과열의 가능성을 감소시킬 수 있다. 일부 그러한 형태에서, PTC 서미스터 요소는 전원(80) 및 전극 표면(50, 52)과 직렬로 연결되며; PTC 서미스터는 임계치를 초과하는 온도에 응답하여 증가된 임피던스를 제공한다(전류의 흐름을 감소시킴). 또한, 전극 표면(50, 52)이 (예컨대, 조직 임피던스 등을 감지하기 위한) 센서로서 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 전기외과용 기구(10) 내에 포함될 수 있는 다양한 종류의 센서는 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 마찬가지로, 제어기(82) 또는 다른 것에 의해 센서로부터의 데이터로 수행될 수 있는 다양한 것들은 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 단부 작동기(40)에 대한 다른 적합한 변형이 또한 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

C. 예시적인 발사 빔

역시 도 2 내지 도 4에서 보여지는 바와 같이, 본 예의 전기외과용 기구(10)는 단부 작동기(40)의 길이의 일부를 따라 길이방향으로 이동가능한 발사 빔(60)을 포함한다. 발사 빔(60)은 (본 예에서 관절 섹션(36)을 포함하는) 샤프트(30) 내에 동축으로 위치되고, 샤프트(30)의 길이를 따라 연장되며, 샤프트(30) 내에서 길이방향으로 병진운동하지만, 발사 빔(60) 및 샤프트(30)는 임의의 다른 적합한 관계를 가질 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 발사 빔(60)은 예리한 원위 블레이드(64), 상부 플랜지(62), 및 하부 플랜지(66)를 포함한다. 도 4에서 가장 잘 보여지는 같이, 원위 블레이드(64)는 조오(42, 44)의 슬롯(46, 48)을 통해 연장되며, 이때 상부 플랜지(62)는 리세스(59) 내에서 조오(44) 위에 위치되고 하부 플랜지(66)는 리세스(58) 내에서 조오(42) 아래에 위치된다. 원위 블레이드(64) 및 플랜지(62, 66)의 구성은 발사 빔(60)의 원위 단부에서 "I-빔" 유형의 단면을 제공한다. 플랜지(62, 66)는 본 예에서 발사 빔(60)의 길이의 작은 부분만을 따라 길이방향으로 연장되지만, 플랜지(62, 66)는 발사 빔(60)의 임의의 적합한 길이를 따라 길이방향으로 연장될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 플랜지(62, 66)는 조오(42, 44)의 외부를 따라 위치되지만, 플랜지(62, 66)는 대안적으로 조오(42, 44) 내에 형성되는 대응하는 슬롯 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 각각의 조오(42, 44)는 "T" 형상의 슬롯을 한정할 수 있으며, 이때 원위 블레이드(64)의 부분은 각각의 "T" 형상의 슬롯의 하나의 수직 부분 내에 배치되고, 플랜지(62, 66)는 "T" 형상의 슬롯의 수평 부분 내에 배치된다. 다양한 다른 적합한 구성 및 관계가 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

원위 블레이드(64)는 실질적으로 예리하여, 원위 블레이드는 조오들(42, 44) 사이에 포획되는 조직을 용이하게 절단할 것이다. 원위 블레이드(64)는 또한 본 예에서 전기적으로 접지되어, 본 명세서의 다른 부분에 설명되는 바와 같이 RF 에너지를 위한 귀로를 제공한다. 일부 다른 형태에서, 원위 블레이드(64)는 활성 전극으로서 역할한다. 부가적으로 또는 대안적으로, 원위 블레이드(64)는 초음파 에너지(예컨대, 대략 55.5 kHz에서의 조화 진동 등)로 선택적으로 에너지 공급될 수 있다.

발사 빔(60)의 "I-빔" 유형의 구성은 발사 빔(60)이 원위 방향으로 전진됨에 따라 조오들(42, 44)의 폐쇄를 제공한다. 특히, 플랜지(62)는 조오(44) 내에 형성된 리세스(59)에 대항하여 지지됨으로써 발사 빔(60)이 근위 위치(도 1 내지 도 3)로부터 원위 위치(도 4)로 전진됨에 따라 조오(42)를 향해 조오(44)를 피봇식으로 압박한다. 발사 빔(60)에 의한 조오(42, 44)에 대한 이러한 폐쇄 효과는 원위 블레이드(64)가 조오들(42, 44) 사이에 포획된 조직에 도달하기 전에 이루어질 수 있다. 발사 빔(60)에 의한 그러한 마주침의 스테이징(staging)은 전체 발사 스트로크를 통해 발사 빔(60)을 작동시키기 위해 그립(24)을 죄는 데 요구되는 힘을 감소시킬 수 있다. 달리 말하면, 일부 그러한 형태에서, 발사 빔(60)은 조오들(42, 44) 사이에 포획된 조직으로부터의 저항에 마주치기 전에 조직 상에서 조오들(42, 44)을 실질적으로 폐쇄하는 데 요구되는 초기 저항을 이미 극복하였을 수 있다. 물론, 임의의 다른 적합한 스테이징이 제공될 수 있다.

본 예에서, 플랜지(62)는 발사 빔(60)이 근위 위치로 후퇴된 때 조오(42)를 개방하기 위해 조오(44)의 근위 단부에서의 램프(ramp) 특징부에 대항하여 캐밍하고(cam) 발사 빔(60)이 근위 위치에 유지될 때 조오(42)를 개방된 상태로 유지하도록 구성된다. 이러한 캐밍 능력은 조오들(42, 44)을 폐쇄된 위치로부터 이격되게 가압으로써, 조직의 층을 분리하는 것, 비절개 박리(blunt dissection)하는 것 등을 위한 단부 작동기(40)의 사용을 용이하게 할 수 있다. 일부 다른 형태에서, 조오들(42, 44)은 스프링 또는 다른 유형의 탄성 특징부에 의해 개방 위치로 탄성적으로 편의된다. 본 예에서 발사 빔(60)이 병진운동됨에 따라 조오들(42, 44)이 폐쇄되거나 개방되지만, 다른 형태는 조오들(42, 44)과 발사 빔(60)의 독립적인 이동을 제공할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 단지 예로서, 발사 빔(60)과 독립적으로 조오들(42, 44)을 선택적으로 작동시키기 위해 하나 이상의 케이블, 로드, 빔, 또는 다른 특징부가 샤프트(30)를 통해 연장될 수 있다. 그러한 조오(42, 44) 작동 특징부는 핸드피스(20)의 전용 특징부에 의해 개별적으로 제어될 수 있다. 대안적으로, 그러한 조오 작동 특징부는 트리거(24) 제어 발사 빔(60)을 갖는 것에 더하여 트리거(24)에 의해 제어될 수 있다. 발사 빔(60)은 근위 위치로 탄성적으로 편의될 수 있어서, 사용자가 트리거(24)에 대한 그들의 파지를 풀 때 발사 빔(60)은 근위 방향으로 후퇴하게 된다는 것을 또한 이해하여야 한다.

D. 예시적인 동작

예시적인 사용에서, 단부 작동기(40)는 투관침을 통해 환자 내로 삽입된다. 관절 섹션(36)은 단부 작동기(40) 및 샤프트(30)의 일부가 투관침을 통해 삽입될 때 실질적으로 직선형이다. 관절 제어부(28)는 이어서 환자 내의 해부학적 구조에 대한 원하는 위치 및 배향으로 단부 작동기(40)를 위치시키기 위해 샤프트(30)의 관절 섹션(36)을 피봇시키거나 휘어지도록 조작될 수 있다. 해부학적 구조의 조직의 2개의 층이 이어서 피스톨 그립(22)을 향해 트리거(24)를 죔으로써 조오들(42, 44) 사이에 포획된다. 그러한 조직의 층은 환자 내의 해부학적 구조를 한정하는 동일한 자연적인 루멘(예컨대, 혈관, 위장관의 부분, 생식계의 부분 등)의 일부일 수 있다. 예를 들어, (예컨대, 전기외과용 기구(10)의 사용 전의 혈관을 통한 유체 경로가 단부 작동기(40)에 의해 한정되는 길이방향 축에 수직하게 하는 등을 위해) 혈관의 길이의 동일 영역을 따라, 하나의 조직 층은 혈관의 상부 부분을 포함할 수 있고, 한편 다른 조직 층은 혈관의 하부 부분을 포함할 수 있다. 달리 말하면, 조오(42, 44)의 길이는 혈관의 길이에 수직하게(또는 적어도 대체로 가로지르도록) 배향될 수 있다. 상기 언급된 바와 같이, 플랜지(62, 66)는 피스톨 그립(22)을 향해 트리거(24)를 죔으로써 발사 빔(60)이 원위 방향으로 작동될 때 조오(44)를 향해 조오(42)를 피봇시키도록 캐밍식으로 작용한다.

조직 층들이 조오들(42, 44) 사이에 포획된 상태에서, 발사 빔(60)은 트리거(24)를 피스톨 그립(22)을 향해 죄는 사용자에 의해 원위 방향으로 계속 전진된다. 발사 빔(60)이 원위 방향으로 전진함에 따라, 원위 블레이드(64)는 클램핑된 조직 층들을 동시에 절단하여, 분리된 상부 층 부분들이 각각의 분리된 하단 층 부분들과 나란히 놓이게 한다. 일부 형태에서, 이는 혈관이 혈관의 길이를 대체로 가로지르는 방향으로 절단되게 한다. 각각 조오들(42, 44) 바로 위와 아래의 플랜지(62, 66)의 존재는 조오들(42, 44)을 폐쇄되고 견고하게 클램핑하는 위치로 유지하는 것을 도울 수 있음을 이해하여야 한다. 특히, 플랜지(62, 66)는 조오들(42, 44) 사이에서 상당한 압축력을 유지하는 것을 도울 수 있다. 절단된 조직 층 부분들이 조오들(42, 44) 사이에서 압축되는 상태에서, 전극 표면들(50, 52)은 활성화 버튼(26)을 누르는 사용자에 의해 양극성 RF 에너지로 활성화된다. 일부 형태에서, 전극(50, 52)은 조오(42, 44)의 전극 표면(50, 52)이 공통의 제1 극성으로 활성화되는 반면, 발사 빔(60)이 제1 극성에 반대인 제2 극성으로 활성화되도록 (예컨대, 버튼(26)을 누르는 사용자 등에 의해) 전원(80)에 선택적으로 결합된다. 따라서, 양극성 RF 전류가 절단된 조직 층 부분의 압축된 영역을 통해 조오(42, 44)의 전극 표면(50, 52)과 발사 빔(60) 사이에서 흐른다. 일부 다른 형태에서, 전극 표면(50)은 하나의 극성을 갖는 반면, 전극 표면(52) 및 발사 빔(60) 둘 모두는 다른 극성을 갖는다. (적어도 일부 다른 형태들 중에서) 어느 한 형태에서, 전원(80)에 의해 전달된 양극성 RF 에너지는 궁극적으로 발사 빔(60)의 일측 상의 조직 층 부분들을 함께 그리고 발사 빔(60)의 타측 상의 조직 층 부분들을 함께 열 용접한다.

소정의 상황에서, 활성화된 전극 표면(50, 52)에 의해 발생된 열은 조직 층 부분 내의 콜라겐을 변성시킬 수 있으며, 조오(42, 44)에 의해 제공되는 클램핑 압력과 협력하여, 변성된 콜라겐은 조직 층 부분 내에 시일을 형성할 수 있다. 따라서, 해부학적 구조를 한정하는 자연적인 루멘의 절단된 단부는 지혈식으로 밀봉되어 폐쇄되어, 절단된 단부는 체액을 누출시키지 않을 것이다. 일부 형태에서, 전극 표면(50, 52)은 발사 빔(60)이 원위 방향으로 병진운동하기 시작하기 전에도 그리고 그에 따라 조직이 절단되기 전에도 양극성 RF 에너지로 활성화될 수 있다. 예를 들어, 그러한 타이밍은 버튼(26)이 전원(80)과 전극 표면(50, 52) 사이에서 스위치로서 역할하는 것에 더하여 트리거(24)에 대한 기계적 로크아웃으로서 역할하는 형태에서 제공될 수 있다.

이하의 몇몇 교시 내용이 전기외과용 기구(10)에 대한 변형으로서 설명되지만, 이하의 다양한 교시 내용이 다양한 다른 유형의 장치에 또한 포함될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 단지 예로서, 전기외과용 기구(10)에 용이하게 포함되는 것에 더하여, 이하의 다양한 교시 내용은 다양한 다른 장치들 중에서, 본 명세서에 인용된 참고 문헌들 중 임의의 것에 교시된 장치, 다른 유형의 전기외과용 장치, 외과용 스테이플러, 외과용 클립 어플라이어(clip applier), 및 조직 그라스퍼(grasper)에 용이하게 포함될 수 있다. 하기의 교시 내용이 포함될 수 있는 다른 적합한 장치는 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

II. 예시적인 관절 조인트 구성

상기 언급된 바와 같이, 샤프트(30)의 일부 형태는 관절 섹션(36)을 포함하며, 이는 덮개(32)에 의해 한정되는 길이방향 축에 대해 다양한 각도로 단부 작동기(40)를 선택적으로 위치시키도록 동작가능하다. 샤프트(30)의 관절 섹션(36) 및 다른 구성요소가 취할 수 있는 형태의 몇몇 예는 이하에서 더 상세하게 설명될 것이지만, 추가의 예가 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 단지 예로서, 관절 섹션(36)의 단지 예시적인 일부 대안적인 예는 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "관절형 외과용 장치를 위한 관절 조인트 특징부(Articulation Joint Features for Articulating Surgical Device)"인 본 출원과 동일자로 출원된 미국 특허 출원 제[대리인 문서 번호 END6889USNP1]호에 개시되어 있다.

A. 평행한 지지 레일을 가진 예시적인 관절 섹션

도 5 및 도 6은 강성 샤프트 섹션(102)과 단부 작동기(104) 사이에 배치된 예시적인 관절 섹션(100)을 도시한다. 이들 특징부는 전술된 전기외과용 기구(10)로 용이하게 통합될 수 있으며, 이때 샤프트 섹션(102)은 샤프트(30)에 대응하고 단부 작동기(104)는 단부 작동기(40)에 대응한다는 것을 이해하여야 한다. 이러한 예의 관절 섹션(100)은 복수의 슬롯(112, 114, 116) 및 한 쌍의 리세스(118)를 한정하는 성형된 부재(110)를 포함한다. 성형된 부재(110)는 벡트라(Vectra), 아이소플라스트(Isoplast), 고밀도 폴리에틸렌, 및/또는 다양한 다른 재료를 포함하지만 이로 제한되지 않는 다양한 재료를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 성형된 부재(110)를 형성하는 재료는 성형된 부재(110)에 실질적으로 직선형 배향을 취하도록 하는 탄성 편의를 제공한다. 성형된 부재(110)에 대한 다른 적합한 선택 및 특성은 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 유사하게, 성형된 부재(110)는 본 예에서 성형 공정을 통해 형성되지만, 압출 등을 포함하지만 이로 제한되지 않는 다양한 다른 공정이 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

슬롯(112, 114)은 성형된 부재(110)의 상부 부분에서 개방되지만 성형된 부재(110)의 저부 부분 내에서 종단되는 상태로 성형된 부재(110)의 길이를 따라 길이방향으로 연장된다. 슬롯(112)은 성형된 부재(110)의 축을 따라 연장되지만, 슬롯(114)은 축으로부터 측방향으로 오프셋된다. 슬롯(116)은 성형된 부재(110)의 축에 대해 횡방향으로 배향된다. 슬롯(112, 114)과 유사하게, 슬롯(116)이 또한 성형된 부재(110)의 상부 부분에서 개방되지만 성형된 부재(110)의 저부 부분 내에서 종단된다. 슬롯(116)은 성형된 부재(110)의 휨을 용이하게 하도록 구성된다. 슬롯(112)은 발사 빔(160)을 활주식으로 수용하도록 구성된다. 발사 빔(160)은 상기 논의된 발사 빔(60)과 동등하다. 따라서, 발사 빔(160)은 슬롯(112) 내에서 길이방향으로 병진운동하도록 동작가능하다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 발사 빔(160)은 관절 섹션이 만곡된 관절운동된 형상으로 있을 때 발사 빔이 곡선형 경로를 따라 병진운동할 수 있도록 하는 충분한 가요성을 갖는다는 것을 이해하여야 한다. 성형된 부재(110)를 형성하는 재료 및/또는 성형된 부재(110) 상의 코팅은 발사 빔(160)과 성형된 부재(110) 사이의 마찰을 최소화하도록 선택될 수 있다. 단지 예로서, 성형된 부재(110)는 베이크드 온 실리콘(baked on silicone) 및/또는 소듐 스테아레이트 및/또는 다양한 다른 재료를 포함할 수 있다.

리세스(118)는 관절 밴드(140, 142)를 수용하도록 구성된다. 관절 밴드(140, 142)의 원위 단부는 관절 섹션(100)의 원위 단부에 고정된다. 관절 밴드(140, 142)의 근위 단부는 관절 제어부(28)와 같은 제어부와 연결된다. 일부 형태에서, 관절 제어부(28)는 다른 밴드(140, 142)의 위치를 실질적으로 일정하게 유지하면서 하나의 밴드(140, 142)를 선택적으로 전진 또는 후퇴시켜서 관절 섹션(100)이 만곡되게 하도록 동작가능하다. 일부 다른 형태에서, 관절 제어부(28)는 밴드(140)를 선택적으로 전진시키면서 밴드(142)를 동시에 후퇴시키도록; 및/또는 밴드(140)를 선택적으로 후퇴시키면서 밴드(142)를 동시에 전진시키도록 동작가능하다. 물론, 밴드(140, 142)는 케이블 및/또는 다양한 다른 유형의 구성요소로 대체될 수 있다. 가요성 덮개 또는 랩(wrap)이 밴드(140, 142)를 성형된 부재(110)에 대항하여 유지하는 것을 보조하도록 관절 섹션(100) 둘레에 위치될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 성형된 부재(110)는 관절 섹션(100)이 만곡된 형상으로 있을 때를 포함하여, 밴드(140, 142)를 성형된 부재(110)에 대항하여 유지하는 수직으로 연장되는 슬롯 및/또는 다른 유형의 특징부를 포함할 수 있다.

슬롯(114)은 스프링 빔(150)을 수용하도록 구성된다. 일부 형태에서, 스프링 빔(150)은 성형된 부재(110)를 실질적으로 직선형 형상으로 배향시키도록 탄성적으로 편의된다. 이러한 탄성 편의는 또한 발사 빔(160)이 만곡된 형상으로 관절 섹션(100)을 통해 병진운동할 때 발사 빔(160)에 대한 구속 부하(binding load)를 감소시킬 수 있다. 스프링 빔(150)은 또한, 예컨대 발사 빔(160)이 만곡된 형상으로 관절 섹션(100)을 통해 병진운동할 때 발사 빔(160)의 측방향 좌굴 또는 파열에 대한 저항을 제공함으로써, 관절 섹션(100)의 구조적 완전성을 향상시키도록 구성된다. 스프링 빔(150)이 발사 빔(160)을 위한 슬롯(112)으로부터 분리되어 있는 슬롯(114) 내에 위치되기 때문에, 스프링 빔(150)은 관절 섹션(100)의 동작 동안 및/또는 발사 빔(160)의 동작 동안 발사 빔(160)과 접촉하지 않게 된다. 이러한 간격은 또한 발사 빔(160)에 대한 스프링 빔(150)의 핀치 부하(pinch load)를 감소시킬 수 있다.

일부 형태에서, 각각의 스프링 빔(150)의 양 단부는 어떠한 것에도 고정되지 않아서, 스프링 빔(150)은 관절 섹션(100) 내에서 자유롭게 부유한다. 일부 다른 형태에서, 각각의 스프링 빔(150)의 하나의 단부는 관절 섹션(100)에 대해 고정되지만, 각각의 스프링 빔(150)의 다른 단부는 자유롭게 부유한다. 다른 적합한 구성요소, 구성, 배열, 및 관계가 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 관절 섹션(110)의 임의의 슬롯(112, 114, 116) 및/또는 일부 다른 구성요소가 단부 작동기(104)와 전원 사이의 전기적 연결을 제공하는 하나 이상의 와이어를 수용할 수 있다는 것을 또한 이해하여야 한다.

B. 성형된 조인트에 의해 형성된 예시적인 관절 섹션

도 7 내지 도 9는 강성 샤프트 섹션(202)과 단부 작동기(204) 사이에 배치된 다른 예시적인 관절 섹션(200)을 도시한다. 이들 특징부는 전술된 전기외과용 기구(10)로 용이하게 통합될 수 있으며, 이때 샤프트 섹션(202)은 샤프트(30)에 대응하고 단부 작동기(204)는 단부 작동기(40)에 대응한다는 것을 이해하여야 한다. 이러한 예의 관절 섹션(200)은 복수의 슬롯(212, 216), 루멘(214), 및 한 쌍의 리세스(218)를 한정하는 성형된 부재(210)를 포함한다. 성형된 부재(210)는 벡트라, 아이소플라스트, 고밀도 폴리에틸렌, 및/또는 다양한 다른 재료를 포함하지만 이로 제한되지 않는 다양한 재료를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 성형된 부재(210)를 형성하는 재료는 성형된 부재(210)에 실질적으로 직선형 배향을 취하도록 하는 탄성 편의를 제공한다. 성형된 부재(210)에 대한 다른 적합한 선택 및 특성은 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 유사하게, 성형된 부재(210)는 본 예에서 성형 공정을 통해 형성되지만, 다양한 다른 공정이 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

도 8 및 도 9에서 가장 잘 보여지는 바와 같이, 슬롯(212) 및 루멘(214)은 각각 성형된 부재(110)의 길이를 따라 길이방향으로 연장된다. 슬롯(212)은 단부 작동기(204)와 전원 사이의 전기적 연결을 제공하는 하나 이상의 와이어를 수용하도록 구성된다. 루멘(214)은 전술된 바와 같이 발사 빔(160)을 수용하는 슬롯(112)과 아주 유사하게, (도시 안된) 발사 빔을 활주식으로 수용하도록 구성된다. 따라서, 발사 빔은 관절 섹션(200)이 실질적으로 직선형 또는 만곡된 형상으로 있는지와 무관하게 성형된 부재(210)를 통해 병진운동할 수 있다. 슬롯(216)은 성형된 부재(210)의 축에 대해 횡방향으로 배향된다. 슬롯(216)은 성형된 부재(210)의 휨을 용이하게 하도록 구성된다. 본 예에서, 도 9에서 가장 잘 보여지는 바와 같이, 슬롯(216)은 성형된 부재(210)의 길이를 따른 그들의 상대 간격으로 교번하여 엇갈려 있다. 그러한 구성은 성형된 부재(210)의 만곡을 용이하게 할 수 있다. 일부 다른 형태에서, 슬롯(216)은 엇갈려 있는 대신에 대향하여 위치된다.

리세스(218)는 관절 밴드(240, 242)를 수용하도록 구성된다. 관절 밴드(240, 242)의 원위 단부는 관절 섹션(200)의 원위 단부에 고정된다. 관절 밴드(240, 242)의 근위 단부는 관절 제어부(28)와 같은 제어부와 연결된다. 일부 형태에서, 관절 제어부(28)는 다른 밴드(240, 242)의 위치를 실질적으로 일정하게 유지하면서 하나의 밴드(240, 242)를 선택적으로 전진 또는 후퇴시켜서 관절 섹션(200)이 만곡되게 하도록 동작가능하다. 일부 다른 형태에서, 관절 제어부(28)는 밴드(240)를 선택적으로 전진시키면서 밴드(242)를 동시에 후퇴시키도록; 및/또는 밴드(240)를 선택적으로 후퇴시키면서 밴드(242)를 동시에 전진시키도록 동작가능하다. 단지 예시적인 또 다른 예로서, 관절 제어부(28)는 밴드(240)를 선택적으로 전진시키면서 밴드(242)를 늘어지게/자유롭게 유지시키고; 및/또는 밴드(240)를 선택적으로 후퇴시키면서 밴드(242)를 늘어지게/자유롭게 유지시키도록 동작가능할 수 있다. 물론, 밴드(240, 242)는 케이블 및/또는 다양한 다른 유형의 구성요소로 대체될 수 있고; 다양한 다른 방식으로 동작가능할 수 있다.

가요성 덮개 또는 랩이 밴드(240, 242)를 성형된 부재(210)에 대항하여 유지하는 것을 보조하도록 관절 섹션(200) 둘레에 위치될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 성형된 부재(210)는 관절 섹션(200)이 만곡된 형상으로 있을 때를 포함하여, 밴드(240, 242)를 성형된 부재(210)에 대항하여 유지하는 수직으로 연장되는 슬롯 및/또는 다른 유형의 특징부를 포함할 수 있다.

도 10 및 도 11은 강성 샤프트 섹션(302)과 단부 작동기(304) 사이에 배치된 다른 예시적인 관절 섹션(300)을 도시한다. 이들 특징부는 전술된 전기외과용 기구(10)로 용이하게 통합될 수 있으며, 이때 샤프트 섹션(302)은 샤프트(30)에 대응하고 단부 작동기(304)는 단부 작동기(40)에 대응한다는 것을 이해하여야 한다. 이러한 예의 관절 섹션(300)은 한 쌍의 성형된 부재(310, 311)에 의해 형성된다. 성형된 부재(310)는 관절 섹션의 상부 절반부이고 성형된 부재(311)은 관절 섹션의 저부 절반부이다. 각각의 성형된 부재(310, 311)는 벡트라, 아이소플라스트, 고밀도 폴리에틸렌, 및/또는 다양한 다른 재료를 포함하지만 이로 제한되지 않는 다양한 재료를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 성형된 부재(310, 311)를 형성하는 재료는 성형된 부재(310, 311)에 실질적으로 직선형 배향을 취하도록 하는 탄성 편의를 제공한다. 성형된 부재(310, 311)에 대한 다른 적합한 선택 및 특성은 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 유사하게, 성형된 부재(310, 311)는 본 예에서 성형 공정을 통해 형성되지만, 다양한 다른 공정이 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 성형된 부재(310, 311)는 도 10에 도시된 바와 같이 관절 섹션(300)을 형성하도록 함께 나란히 놓여 연결되도록 구성된다. 성형된 부재(310, 311)는 접착제, 초음파 용접, 스냅-피팅, 클램프, 클립, 외부 덮개 등을 포함하지만 이로 제한되지 않는 다양한 방식으로 함께 고정될 수 있다.

도 11에서 가장 잘 보여지는 바와 같이, 성형된 부재(310)는 복수의 리세스(312, 314, 316, 318) 및 복수의 리브(rib)(320)를 포함한다. 리세스(312, 314, 316, 318)는 모두 성형된 부재(310)의 길이를 따라 길이방향으로 연장된다. 리세스(312)는 성형된 부재(310)의 상부 측면 상에 위치되는 반면, 리세스(314, 316, 318)는 성형된 부재(310)의 하부 측면 상에 위치된다. 리브(320)는 성형된 부재(310)로부터 측방향으로 연장되며, 성형된 부재의 길이를 따라 측방향 리세스들에 의해 등거리로 분리된다. 리세스(312)는 단부 작동기(304)와 전원 사이의 전기적 연결을 제공하는 하나 이상의 와이어를 수용하도록 구성된다.

성형된 부재(311)는 또한 복수의 리세스(313, 315, 317, 319) 및 복수의 리브(321)를 포함한다. 리세스(313, 315, 317, 319)는 모두 성형된 부재(311)의 길이를 따라 길이방향으로 연장된다. 리세스(313)는 성형된 부재(311)의 상부 측면 상에 위치되는 반면, 리세스(315, 317, 319)는 성형된 부재(311)의 하부 측면 상에 위치된다. 리브(321)는 성형된 부재(310)로부터 측방향으로 연장되며, 성형된 부재의 길이를 따라 측방향 리세스들에 의해 등거리로 분리된다. 성형된 부재(310) 상에 위치한 리브(320)들은 성형된 부재(311) 상에 위치한 리브(321)들에 대해 길이방향으로 오프셋된다. 리세스(313)는 단부 작동기(304)와 전원 사이의 전기적 연결을 제공하는 하나 이상의 와이어를 수용하도록 구성된다. 일부 형태에서, 리세스(312) 또는 리세스(313) 중 어느 하나가 그러한 와이어를 수용하는 반면, 다른 리세스(312, 313)는 와이어를 수용하지 않는다. 일부 다른 형태에서, 각각의 리세스(312, 313)가 적어도 하나의 각각의 와이어를 수용한다.

성형된 부재(310, 311)가 도 10에 도시된 바와 같이 함께 연결된 때, 리세스(314, 315)는 (도시 안된) 발사 빔이 그를 통해 활주가능하게 배치될 수 있는 채널을 형성하도록 정렬 및 협력한다. 따라서, 이러한 채널은 전술된 루멘(214)과 기능적으로 유사하다. 또한, 성형된 부재(310, 311)가 함께 연결된 때, 리세스(316, 317)는 제1 관절 케이블(도시 안됨)을 수용하는 채널을 형성하도록 정렬 및 협력하고, 한편 리세스(318, 319)는 제2 관절 케이블(도시 안됨)을 수용하는 채널을 형성하도록 정렬 및 협력한다. 그러한 관절 케이블은 관절 밴드(140, 142)에 대해 전술된 것과 유사한 방식으로 동작가능할 수 있다. 일부 다른 형태에서, 리세스(316, 317, 318, 319)는 케이블 대신에 밴드를 수용하는 채널을 형성하도록 구성된다. 관절 섹션(300)의 관절운동을 제공하는 데 사용될 수 있는 다른 적합한 특징부가 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 도 10에서 가장 잘 보여지는 바와 같이, 리브(320, 321)는 성형된 부재(310, 311)가 함께 연결된 때 서로 끼워지도록 구성된다. 그러나, 리브(320, 321)는 대신에 필요할 경우 서로 정렬될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 리브(320, 321)는, 리브(320, 321)가 정렬되거나 서로 끼워지는지와 무관하게, 관절 섹션(300)이 그의 길이방향 축에 대해 만곡되는 것을 허용한다는 것을 또한 이해하여야 한다. 일부 형태에서, 외부 랩 또는 수축 튜빙이 성형된 부재(310, 311)의 외부 둘레에 제공되지만, 이는 단지 선택적인 것이다. 그러한 랩 또는 튜빙은 성형된 부재(310, 311)를 함께 유지하는 것을 보조할 수 있다.

도 12 및 도 13은 본질적으로 전술된 관절 섹션(300)의 변형인 또 다른 예시적인 관절 섹션(400)을 도시한다. 관절 섹션(400)은 한 쌍의 나란히 놓인 성형된 부재(410, 411)에 의해 형성된다. 각각의 성형된 부재(410, 411)는 벡트라, 아이소플라스트, 고밀도 폴리에틸렌, 및/또는 다양한 다른 재료를 포함하지만 이로 제한되지 않는 다양한 재료를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 성형된 부재(410, 411)를 형성하는 재료는 탄성 특성을 갖고, 이로써 성형된 부재(410, 411)를 실질적으로 직선형 배향을 취하도록 편의시킨다. 달리 말하면, 성형된 부재(410, 411)는 실질적으로 직선형 형상으로의 편의를 제공하는 형상 기억력을 가질 수 있다. 성형된 부재(410, 411)에 대한 다른 적합한 선택 및 특성은 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 유사하게, 성형된 부재(410, 411)는 본 예에서 성형 공정을 통해 형성되지만, 다양한 다른 공정이 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

성형된 부재(410)는 복수의 리세스(414, 416, 418) 및 복수의 리브(420)를 포함한다. 리세스(414, 416, 418)는 본질적으로 전술된 리세스(314, 316, 318)와 동등하여, 이들은 여기서 더 상세하게 설명되지는 않을 것이다. 성형된 부재(410)는 전술된 리세스(312)와 유사한 리세스를 포함할 수 있다는 것을 또한 이해하여야 한다. 유사하게, 성형된 부재(411)는 복수의 리세스(415, 417, 419) 및 복수의 리브(421)를 포함하며, 이때 리세스(415, 417, 419)는 본질적으로 전술된 리세스(315, 317, 319)와 동등하다. 성형된 부재(411)는 또한 전술된 리세스(313)와 유사한 리세스를 포함할 수 있다.

성형된 부재(310)와 달리, 성형된 부재(410)는 성형된 부재(410)의 밑면으로부터 하향으로 연장되는 복수의 포스트(post)(430)를 포함한다. 성형된 부재(410)의 리브(420)는 또한 복수의 리세스(422)를 포함한다. 성형된 부재(311)와 달리, 성형된 부재(411)는 성형된 부재(410, 411)가 함께 연결된 때 포스트(430)를 수용하도록 구성된 복수의 개구(431)를 포함한다. 성형된 부재(411)의 리브(421)는 복수의 돌출부(423)를 포함하며, 이는 성형된 부재(410, 411)가 함께 연결된 때 성형된 부재(410)의 대응하는 리브(420)의 리세스(422) 내에 수용된다. 따라서, 성형된 부재(310, 311)의 리브(320, 321)와 달리, 리브(420, 421)는 성형된 부재(410, 411)가 함께 연결된 때 서로 정렬된다.

도 13은 성형된 부재(410, 411)와 성형된 부재(310, 311) 사이의 다른 차이를 예시한다. 특히, 도 13은 성형된 부재(410, 411)의 스파인 섹션(spine section)(440)의 두께가 관절 섹션(400)의 길이를 따라 감소하는 방식을 도시한다. 도 13의 좌측은 관절 섹션(400)의 원위 단부에 대응하고, 한편 도 13의 우측은 관절 섹션(400)의 근위 단부에 대응한다는 것을 이해하여야 한다. 도시된 바와 같이, 스파인 섹션(440)의 근위 영역(442)은 스파인 섹션(440)의 원위 영역(444)의 폭 "W2"보다 큰 폭 "W1"을 갖는다. 그러한 구성은 관절 섹션(400)에 의해 한정된 길이방향 축에 대해 관절 섹션(400)의 원위 단부를 만곡시키는 데 필요한 힘의 크기를 감소시킬 수 있다. 달리 말하면, 관절 섹션(400)의 길이를 따라 스파인 섹션(440)의 폭이 점진적으로 감소하는 것은 관절 섹션(400)의 관절운동을 용이하게 할 수 있다. 물론, 임의의 다른 적합한 특징 또는 구성이 사용될 수 있다. 일부 형태에서, 외부 랩 또는 수축 튜빙이 성형된 부재(410, 411)의 외부 둘레에 제공되지만, 이는 단지 선택적인 것이다. 그러한 랩 또는 튜빙은 성형된 부재(410, 411)를 함께 유지하는 것을 보조할 수 있다.

C. 예시적인 비드형 관절 섹션

도 14 내지 도 20은 강성 샤프트 섹션(502)과 단부 작동기(504) 사이에 배치된 또 다른 예시적인 관절 섹션(500)을 도시한다. 이하에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 단부 작동기(504)는 회전 섹션(580)과 결합되며, 이는 관절 섹션(500)의 원위에 위치된다. 이들 특징부는 전술된 전기외과용 기구(10)로 용이하게 통합될 수 있으며, 이때 샤프트 섹션(502)은 샤프트(30)에 대응하고 단부 작동기(504)는 단부 작동기(40)에 대응한다는 것을 이해하여야 한다. 그러나, 이하에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 일부 형태에서 단부 작동기(504)는 샤프트 섹션(502)에 대해 그리고 관절 섹션(500)에 대해 회전가능하다. 이러한 예의 관절 섹션(500)은 복수의 동축으로 정렬된 비드(bead)(510)를 포함한다. 도 15 및 도 16에서 가장 잘 보여지는 바와 같이, 각각의 비드(510)는 제1 면(512) 및 제2 면(514)을 포함한다. 각각의 면(512, 514)은 볼록한 형상을 갖는다. 비드(510)가 서로 인접하게 위치됨에 따라, 면(512, 514)의 볼록한 형상은 관절 섹션(520)의 관절운동을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 비드(510)의 면(512)은 관절운동 동안 인접한 비드(510)의 면(514)에 대항하여 간단히 롤링할 수 있다.

각각의 비드(510)의 외주연부는 또한 면(512)으로부터 면(514)으로 연장되는 리세스(520, 522, 524)를 포함한다. 비드(510)는 이러한 예에서 모두 유사하게 구성되어, 인접한 비드(510)의 대응하는 리세스(520, 522, 524)는 서로 용이하게 정렬될 수 있다. 도 14 및 도 18 내지 도 20에 도시된 바와 같이, 리세스(520, 522)는 각각의 관절 케이블(540, 542)을 수용한다. 관절 케이블(540, 542)은 관절 밴드(140, 142)에 대해 전술된 것과 유사한 방식으로 동작가능하다. 물론, 케이블(540, 542)은 밴드 및/또는 다양한 다른 종류의 구조물로 대체될 수 있다. 리세스(524)는 도 20에 도시된 바와 같이 와이어(544)를 수용하도록 구성된다. 이하에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 와이어(544)는 단부 작동기(504)와 전원 사이의 전기적 연결을 제공하도록 구성된다. 본 명세서에서 언급된 다른 와이어에서와 같이, 와이어(544)는 관절 섹션(500)이 관절운동될 때 관절 섹션(500)과 함께 용이하게 만곡될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

각각의 비드(510)는 면(512)으로부터 면(514)으로 연장되는 중앙 보어(central bore)(530)를 추가로 포함한다. 모든 비드(510)의 보어(530)는 관절 섹션(500)이 실질적으로 직선형 형상으로 있을 때 모두 실질적으로 동축으로 정렬된다. 도 17에서 가장 잘 보여지는 바와 같이, 발사 구동 케이블(560)이 보어(530)를 통해 연장된다. 본 예의 구동 케이블(560)은 구동 케이블(560)을 통한 원위 및 근위 구동력을 지지하기에 충분한 인장 강도를 갖는 다중-스트랜드(multi-strand) 구성을 포함한다. 구동 케이블(560)의 구성은 또한 이하에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이 구동 케이블(560)이 어느 한 방향으로 단부 작동기(504)를 회전식으로 구동시키는 데 사용되는 것을 허용한다. 역시 도 17에서 가장 잘 보여지는 바와 같이, 각각의 보어(530)는 테이퍼진 형상을 가지며, 이는 관절 섹션(500)이 관절운동된 형상으로 있을 때 관절 섹션(500)을 통한 구동 케이블(560)의 휨을 용이하게 할 수 있다. 보어(530)는 또한 이하에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이 비드(510) 내에서의 구동 케이블(560)의 회전을 허용하도록 크기설정된다. 일부 형태에서, 외부 랩 또는 수축 튜빙이 비드(510)의 외부 둘레에 제공되지만, 이는 단지 선택적인 것이다. 그러한 랩 또는 튜빙은 비드(510)를 함께 유지하는 것을 보조할 수 있다.

구동 케이블(560)은 관절 섹션(500)의 원위의 영역 내에서 어댑터(561)를 통해 발사 바(562)에 고정된다. 발사 바(562)는 전술된 발사 바(60)와 본질적으로 동등하다. 특히, 발사 바(562)는 발사 바(562)가 원위 방향으로 전진될 때 조오(506, 508)를 폐쇄하도록 그리고 발사 바(562)가 근위 방향으로 후퇴될 때 조오(506, 508)를 개방하도록 구성되는 한 쌍의 플랜지(566) 및 원위 블레이드(564)를 포함한다. 구동 케이블(560)은 구동 케이블(560)을 원위 방향으로 또는 근위 방향으로 병진운동시킴으로써 발사 바(562)를 원위 방향으로 그리고 근위 방향으로 구동시키도록 동작가능하다. 구동 케이블(560)은 트리거(24)의 작동에 의해 및/또는 임의의 다른 적합한 방식으로 병진운동될 수 있다.

전술된 관절 섹션(100, 200, 300, 400, 500)에 대한 다른 적합한 구성요소, 특징, 구성, 및 동작가능성은 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

III. 예시적인 관절 제어 구성

관절 제어부(28)는 다양한 형태를 취할 수 있다. 단지 예로서, 관절 제어부(28)는 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "관절형 외과용 장치를 위한 제어 특징부(Control Features for Articulating Surgical Device)"인 본 출원과 동일자로 출원된 미국 특허 출원 제[대리인 문서 번호 END6888USNP]호의 하나 이상의 교시 내용에 따라 구성될 수 있다. 단지 예시적인 다른 예로서, 관절 제어부(28)는 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "관절형 외과용 장치를 위한 제어 특징부(Control Features for Articulating Surgical Device)"인 본 출원과 동일자로 출원된 미국 특허 출원 제[대리인 문서 번호 END6888USNP1]호의 하나 이상의 교시 내용에 따라 구성될 수 있다. 또한, 관절 섹션은 본 명세서에 인용된 참고 문헌들 중 적어도 하나의 다른 것의 교시 내용에 따라 구성될 수 있다. 관절 제어부(28)가 취할 수 있는 다양한 다른 적합한 형태는 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

IV. 다른 예시적인 특징

본 명세서에 설명된 전기외과용 기구(10)의 형태 중 임의의 것은 전술된 특징들에 더하여 또는 그 대신에 다양한 다른 특징을 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 단지 예로서, 도 14 및 도 17 내지 도 20은 관절 섹션(500)의 원위에 있는 영역 내에서 단부 작동기(504)의 회전가능성을 제공하기 위해 사용될 수 있는 원위 회전 섹션(580)의 예를 도시한다. 달리 말하면, 회전 섹션(580) 및 단부 작동기(504)는 관절 섹션(500) 및 샤프트 섹션(502)이 실질적으로 고정되어 유지되는 상태에서 함께 회전될 수 있다. 회전 섹션(580) 및 단부 작동기(504)는 관절 섹션(500)이 실질적으로 직선형 형상으로 있거나 만곡된/관절운동된 형상으로 있는지와 무관하게 함께 회전될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

본 예에서, 회전 섹션(580) 및 단부 작동기(504)는 구동 케이블(560)을 회전시킴으로써 회전된다. 예를 들어, 일부 형태에서, 핸드피스(20)는 구동 케이블(560)을 회전시키도록 동작가능한 노브 또는 다른 특징부를 포함한다. 일부 다른 형태에서, 핸드피스(20)는 생략되며, 회전 섹션(580) 및 단부 작동기(504)는 로봇식 시스템의 일부로서 모터, 솔레노이드, 및/또는 일부 다른 특징부에 의해 구동된다. 회전 시스템 및 단부 작동기(504)를 구동하기 위한 다른 적합한 구성요소, 구성, 및 기술은 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다. 전기외과용 기구(10)가 2가지 형태의 회전 모두를 제공할 수 있다는 것을 또한 이해하여야 한다. 예를 들어, 한 형태의 회전은 (관절 섹션(500)이 직선형 또는 만곡된 형상으로 있는지와 무관하게) 샤프트 섹션(502), 관절 섹션(500), 회전 섹션(580), 및 단부 작동기(504)의 동시 회전을 포함할 수 있고, 한편 다른 형태의 회전은 (역시 관절 섹션(500)이 직선형 또는 만곡된 형상으로 있는지와 무관하게) 단지 회전 섹션(580) 및 단부 작동기(504)의 회전을 포함하고 이때 샤프트 섹션(502) 및 관절 섹션(500)은 회전적으로 고정되어 유지될 수 있다.

상기 언급된 바와 같이, 와이어(544)는 샤프트(502)의 근위에 있는 전원과 단부 작동기(504) 사이의 전기적 연결을 제공하도록 관절 섹션(500)을 통과한다. 일부 본 예에서, 회전 섹션(580)은 단부 작동기(504)가 관절 섹션(500)에 대해 회전될 때 와이어(544)가 감기거나 비틀리게 되지 않고서 전력이 와이어(544)로부터 단부 작동기(504)로 전달되는 것을 허용하도록 구성된다. 특히, 그리고 도 19 및 도 20에서 가장 잘 보여지는 바와 같이, 와이어(544)는 슬립 링(slip ring)(586)의 프롱(prong)(584)에 고정된다. 슬립 링(586)은 커프(cuff)(590)와 접촉하도록 위치되고 탄성적으로 편의되며, 커프는 원위 방향으로 연장되는 아암(594)을 포함한다. 프롱(584), 슬립 링(586), 커프(590), 및 연장되는 아암(594)은 각각 전기 전도성 재료를 포함한다. 이들 구성요소는 모두 덮개(582) 내에 포함된다. 아암(594)은 전술된 바와 같이 그리고 본 명세서에 인용된 다양한 참고 문헌에 설명된 바와 같이, 조오(506, 508) 중 어느 하나 또는 둘 모두를 통해 양극성 RF 에너지를 제공하도록 조오(506, 508) 중 하나 또는 둘 모두와 전기적으로 연결된다.

커프(590)는 회전 섹션(580) 내에서 본체(592)에 고정된다. 커프(590) 및 본체(592)는 단부 작동기(504)와 함께 회전한다. 슬립 링(586)과 커프(590) 사이의 관계는, 슬립 링(586) 및 관절 섹션(500)이 회전적으로 고정되어 유지되는 상태에서 커프(590)가 단부 작동기(504)와 함께 회전하는 때에도, 슬립 링(586)과 커프(590) 사이의 전기적 연속성을 제공한다. 하나 이상의 지지 표면 또는 특징부가 또한 관절 섹션(580)에 대한 회전 섹션(580)의 회전을 추가로 용이하게 하도록 관절 섹션(500)과 회전 섹션(580) 사이에 제공될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

도 14 및 도 17 내지 도 20에 도시된 예가 관절 섹션(500)과 관련하여 제공되지만, 회전 섹션(580)은 또한 본 명세서에 설명된 임의의 다른 형태의 관절 섹션 또는 전기외과용 기구(10)에 용이하게 통합될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 회전 섹션(580)은 본 명세서에 설명된 및/또는 본 명세서에 인용된 다양한 참고 문헌에 설명된 다양한 종류의 기구를 포함하지만 이로 제한되지 않은 다양한 다른 종류의 기구에도 역시 용이하게 통합될 수 있다는 것을 또한 이해하여야 한다. 회전 섹션(580)이 통합될 수 있는 또 다른 적합한 기구는 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

본 명세서의 장치들 중 임의의 것은 또한 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "관절형 외과용 장치를 위한 제어 특징부(Control Features for Articulating Surgical Device)"인 본 출원과 동일자로 출원된 미국 특허 출원 제[대리인 문서 번호 END6888USNP]호; 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명이 명칭이 "관절형 외과용 장치를 위한 관절 조인트 특징부(Articulation Joint Features for Articulating Surgical Device)"인 본 출원과 동일자로 출원된 미국 특허 출원 제[대리인 문서 번호 END6888USNP1]호; 및/또는 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "관절형 외과용 장치를 위한 제어 특징부(Control Features for Articulating Surgical Device)"인 본 출원과 동일자로 출원된 미국 특허 출원 제[대리인 문서 번호 END6889USNP1]호에 개시되어 있는 다양한 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

본 명세서에 설명된 장치들 중 임의의 것은 달리 수동으로 이동되는 구성요소를 구동시키기 위해 모터 또는 다른 전기적으로 동력공급받는 장치를 포함하도록 변형될 수 있다는 것을 또한 이해하여야 한다. 그러한 변형의 다양한 예는 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "기계적 및 전기적 피드백을 갖는 모터 구동식 전기외과용 장치(Motor Driven Electrosurgical Device with Mechanical and Electrical Feedback)"인 1011년 6월 2일자로 출원된 미국 특허 출원 제13/151,481호에 설명되어 있다. 모터 또는 다른 전기적으로 동력공급받는 장치가 본 명세서의 장치들 중 임의의 것에 통합될 수 있는 다양한 다른 적합한 방식은 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

또한, 본 명세서에 설명된 장치들 중 임의의 것은 의료 장치 자체 내에 요구되는 구성요소의 전부는 아니지만 대부분을 포함하도록 변형될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 더욱 구체적으로, 본 명세서에 설명된 장치는 장치가 케이블에 의해 외부 전원에 접속될 것을 요구하는 대신에 내부 또는 부착가능한 전원을 사용하도록 구성될 수 있다. 의료 장치가 휴대용 전원을 포함하도록 구성될 수 있는 방법에 대한 다양한 예는 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "에너지 기반의 외과용 기구(Energy-Based Surgical Instruments)"인 2010년 11월 5일자로 출원된 미국 가출원 제61/410,603호에 개시되어 있다. 전원이 본 명세서의 장치들 중 임의의 것에 통합될 수 있는 다양한 다른 적합한 방식은 본 명세서의 교시 내용을 고려하여 당업자에게 명백할 것이다.

VI. 기타

본 명세서의 예들은 주로 전기외과용 기구에 관하여 설명되어 있지만, 본 명세서의 교시 내용은 다양한 다른 유형의 의료 기구에 용이하게 적용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 단지 예로서, 본 명세서의 교시 내용은 조직 그라스퍼, 조직 회수 파우치 전개 기구, 외과용 스테이플러, 초음파 수술용 기구 등에 용이하게 적용될 수 있다. 본 명세서의 교시 내용은 본 명세서의 교시 내용이 다양한 방식으로 본 명세서에 인용된 참고 문헌들 중 임의의 것의 교시 내용과 용이하게 조합될 수 있도록 본 명세서에 인용된 참고 문헌들 중 임의의 것에 설명된 기구들 중 임의의 것에 용이하게 적용될 수 있다는 것을 또한 이해하여야 한다. 본 명세서의 교시 내용이 통합될 수 있는 다른 유형의 기구는 당업자에게 명백할 것이다.

전체적으로 또는 부분적으로 본 명세서에 참고로 포함된 것으로 언급된 임의의 특허, 공보 또는 다른 개시 자료가, 포함된 자료가 본 개시 내용에 기재된 기존의 정의, 표현 또는 다른 개시 자료와 충돌하지 않는 범위 내에서만, 본 명세서에 포함된다는 것을 이해하여야 한다. 이와 같이 그리고 필요한 범위 내에서, 본 명세서에 명시적으로 기재된 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함된 임의의 충돌하는 자료를 대체한다. 본 명세서에 참고로 포함된 것으로 언급되지만 본 명세서에 기재된 기존의 정의, 표현 또는 다른 개시 자료와 충돌하는 임의의 자료 또는 부분은 포함된 자료와 기존의 개시 자료 사이에 충돌이 일어나지 않는 범위까지만 포함될 것이다.

본 발명의 실시예들은 종래의 내시경 및 개방 수술용 기구뿐만 아니라 로봇-지원 수술에도 적용된다. 예를 들어, 당업자는 본 명세서의 다양한 교시 내용이 그 개시 내용이 본 명세서에 참고로 포함되는 발명의 명칭이 "초음파 소작 및 절단 기구를 갖춘 로봇식 외과용 도구(Robotic Surgical Tool with Ultrasound Cauterzing and Cutting Instrument)"인 2004년 8월 31일자로 공개된 미국 특허 제6,783,524호의 다양한 교시 내용과 용이하게 조합될 수 있다는 것을 인식할 것이다.

본 명세서에 개시된 장치의 실시예들은 일회 사용 후 폐기되도록 설계될 수 있거나, 이들은 여러 번 사용되도록 설계될 수 있다. 실시예들은 어느 한 경우 또는 두 경우 모두에, 적어도 일회 사용 후 재사용을 위해 원상회복될 수 있다. 원상회복은 장치의 분해 단계에 이은 특정 단편의 세정 또는 교체 단계와 후속 재조립 단계의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 특히, 장치의 실시예들은 분해될 수 있고, 장치의 임의의 개수의 특정 단편 또는 부품이 임의의 조합으로 선택적으로 교체 또는 제거될 수 있다. 특정 부품의 세정 및/또는 교체시, 장치의 실시예들은 원상회복 설비에서, 또는 외과적 시술 직전에 외과 팀에 의해 후속 사용을 위해 재조립될 수 있다. 당업자는 장치의 원상회복이 분해, 세정/교체 및 재조립을 위한 다양한 기술을 이용할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 그러한 기술의 사용과 얻어진 원상회복된 장치는 모두 본 출원의 범주 내에 있다.

단지 예로서, 본 명세서에 설명된 실시예들은 수술 전에 처리될 수 있다. 먼저, 새로운 또는 사용된 기구가 입수되어, 필요한 경우 세정될 수 있다. 이어서 기구는 소독될 수 있다. 하나의 소독 기술에서, 기구는 폐쇄 및 밀봉된 용기, 예를 들어 플라스틱 또는 타이벡(TYVEK) 백 내에 배치된다. 이어서, 용기 및 기구는 감마 방사선, x-선, 또는 고에너지 전자와 같은, 용기를 투과할 수 있는 방사선 영역 내에 배치될 수 있다. 방사선은 기구 상의 그리고 용기 내의 세균을 죽일 수 있다. 이어서, 소독된 기구는 소독된 용기 내에 보관될 수 있다. 밀봉된 용기는 의료 설비에서 용기가 개방될 때까지 기구를 소독된 상태로 유지할 수 있다. 장치는 또한 베타 또는 감마 방사선, 산화 에틸렌, 또는 스팀을 포함하지만 이에 제한되지 않는, 당업계에 알려진 임의의 다른 기술을 사용하여 소독될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예를 도시하고 설명하였지만, 본 명세서에 설명된 방법 및 시스템의 추가적인 변경이 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 당업자에 의한 적절한 변형에 의해 달성될 수 있다. 그러한 가능한 변형 중 몇몇이 언급되었고, 그 밖의 것들은 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 상기 논의된 예, 실시예, 기하학적 형상, 재료, 치수, 비, 단계 등은 예시적인 것이며 필수적인 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범주는 하기의 특허청구범위에 의해 고려되어야 하며, 명세서 및 도면에 도시되고 설명된 구조 및 동작의 상세 사항으로 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다.

Claims

전기외과용 장치(electrosurgical device)로서,
(a) 본체;
(b) 단부 작동기(end effector)로서,
(i) 제1 전극을 포함하는 제1 조오(jaw), 및
(ii) 제2 전극을 포함하는 제2 조오를 포함하며,
상기 제1 조오는 상기 제1 조오와 상기 제2 조오 사이에서 조직을 클램핑하기(clamp) 위해 상기 제2 조오를 향해 이동가능하고,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 상기 제1 조오와 상기 제2 조오 사이에서 클램핑되는 조직에 RF 에너지를 전달하도록 동작가능한, 상기 단부 작동기;
(c) 상기 제1 조오와 상기 제2 조오 사이에서 클램핑되는 조직을 절단하도록 동작가능한 예리한 원위 블레이드(64)를 갖는 가요성 있는 발사 빔(60, 160); 및
(d) 상기 본체와 상기 단부 작동기 사이에서 연장되는 샤프트(shaft)로서, 상기 샤프트는 길이방향 축을 포함하고, 상기 샤프트는 관절 섹션(articulation section)을 포함하며, 상기 관절 섹션은 상기 단부 작동기를 상기 샤프트의 상기 길이방향 축에 대해 비-평행 위치들에 선택적으로 위치시키도록 동작가능한, 상기 샤프트;를 포함하고,
상기 관절 섹션은 가요성 있는 성형된 플라스틱 단편(110)을 포함하며, 상기 성형된 플라스틱 단편(110)은 복수의 길이방향 슬롯들(112, 114, 116)을 포함하며, 상기 발사 빔의 일부분은 상기 길이방향 슬롯들 중 하나의 슬롯(112) 내에 길이방향 이동을 위해 배치되는, 전기외과용 장치.
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제1항에 있어서, 상기 관절 섹션은 함께 나란히 놓이는 한 쌍의 상보적인 가요성 있는 성형된 플라스틱 단편들을 포함하는, 전기외과용 장치.
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제3항에 있어서, 상기 복수의 길이방향 슬롯들 중에서 상기 발사 빔의 일부분이 배치되는 슬롯이 아닌 다른 슬롯 내에 배치되는 스프링 빔(150)을 추가로 포함하는, 전기외과용 장치.
제5항에 있어서, 상기 스프링 빔(150)은, 상기 길이방향 슬롯들 중 하나의 슬롯(112) 내에 배치되는 상기 발사 빔의 일부분과 평행한, 전기외과용 장치.
제1항에 있어서, 상기 관절 섹션은 상기 단부 작동기를 상기 샤프트의 상기 길이방향 축을 향해 또는 상기 길이방향 축으로부터 멀리 선택적으로 구동시켜서 상기 단부 작동기를 관절운동시키도록 동작가능한 하나 이상의 관절 빔을 포함하는, 전기외과용 장치.
제1항에 있어서, 상기 성형된 플라스틱 단편은 상기 관절 섹션의 2개의 측방향 측면들 상에 위치되는 복수의 측방향으로 연장하는 리브(rib)들을 분리하는 복수의 측방향 리세스들을 제공하며, 상기 관절 섹션의 제1 측방향 측면 상에 위치되는 리브들은 상기 관절 섹션의 제2 측방향 측면 상에 위치되는 리브들에 대해 길이방향으로 오프셋되는, 전기외과용 장치.
제1항에 있어서, 상기 성형된 플라스틱 단편은 상기 단부 작동기에 전력을 제공하기 위한 와이어를 수용하도록 구성되는 리세스를 포함하는, 전기외과용 장치.
제3항에 있어서, 상기 성형된 플라스틱 단편은 상기 관절 섹션의 2개의 측방향 측면들 상에 위치되는 복수의 측방향으로 연장하는 리브들을 분리하는 복수의 측방향 리세스들을 제공하며, 상기 리브들 중 제1 세트가 또한 상기 관절 섹션의 상부 절반부 상에 위치되고, 상기 리브들 중 제2 세트가 상기 관절 섹션의 저부 절반부 상에 위치되며, 상기 제1 세트의 리브들은 상기 제2 세트의 리브들과 서로 끼워지는(interleaved), 전기외과용 장치.
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