JP6886459B2 - 遠隔アクセスツール用のエンドエフェクタ顎閉鎖伝達システム - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
この特許出願は、「遠隔アクセスツール用のエンドエフェクタ顎閉鎖伝達システム(END−EFFECTOR JAW CLOSURE A TRANSMISSION SYSTEM FOR REMOTE ACCESS TOOLS)」と題され、２０１５年１０月５日に出願された米国特許出願第６２／２３７，４７６号、及び「関節接合部及びその支持部材(ARTICULATING JOINT AND SUPPORTING MEMBER THEREOF)」と題され、２０１５年１０月５日に出願された米国仮特許出願第６２／２３７，４８３号に対する優先権を主張するものであり、その各々は参照によりその全体が本明細書に援用される。

この出願はまた、「遠隔アクセスツールのための取り付け装置(ATTACHMENT APPARATUS FOR REMOTE ACCESS TOOLS)」と題され、２０１６年４月１５日に出願された米国特許出願第１５／１３０，９１５号に関し、この出願は、２０１５年４月１５日に出願された米国仮特許出願第６２／１４７，９９８号（「遠隔アクセスツール用の前腕取り付け装置（FOREARM ATTACHMENT APPARATUS FOR REMOTE ACCESS TOOLS）」と題されている）及び、２０１５年１０月２日に出願された米国仮特許出願第６２／２３６，８０５号（「遠隔アクセスツール用の前腕取り付け装置（FOREARM ATTACHMENT APPARATUS FOR REMOTE ACCESS TOOLS）」と題されている）に対する優先権を主張するものである。この出願はまた、「分離された回転運動を伴う並列運動学的機構（PARALLEL KINEMATIC MECHANISMS WITH DECOUPLED ROTATIONAL MOTIONS）」と題され、２０１６年２月２５日に出願された米国特許出願第１５／０５４，０６８号に関し、現在は特許第８，６６８，７０２号であり、２００８年４月１１日に出願の米国仮特許出願第６１／０４４，１６８号に対する優先権を主張する、２００９年４月１３日出願の米国特許出願第１２／９３７，５２３の継続出願である、２０１４年１月２８日に一部継続出願（ＣＩＰ）として出願された「極小アクセスツール（MINIMAL ACCELSS TOOL）」と題する米国特許出願第１４／１６６，５０３、公報番号Ｎｏ．ＵＳ２０１４−０１４２５９５−Ａ１号に対する優先権を主張するものである。これらの特許及び特許出願のそれぞれは、参照によりその全体が本明細書に援用されるものとする。

参照による引用
本明細書中に言及されたすべての刊行物又は特許出願は、各々が個々の刊行物及び特許出願が参照により援用されることを、別途個々に示したものと同等に扱い、その全体を参照により本明細書に援用するものとする。

本明細書では、遠隔アクセス器具、例えば、低侵襲手術器具に使用される伝達システムについて説明する。特に、この装置は、入力ストロークの特定の部分にわたって伝達部材をエネルギー貯蔵装置として利用して、手術用ツールの特定の所望の性能を達成する伝達システム設計を提供する。概して、伝達部材は、顎閉鎖伝達部材、又は顎閉鎖伝達ケーブル、又は伝達ケーブル、又はケーブルなどと呼ばれてもよい。

典型的には、腹腔鏡、内視鏡、又は他の低侵襲外科手術では、小さな切開又は穿刺が患者の体内で行われる。次に、カニューレが切開部を通って体腔内に挿入されることにより、はさみ、解剖用器具、開創器、その他同様の様々な外科用装置を挿入するための通路が提供される。カニューレを通る際の操作性を上げるために、腹腔鏡手術用の器具は、典型的には、その遠位端にエンドエフェクタ（ＥＥ）を、その近位端にレバー又はハンドルを支持する比較的細いシャフトを具体化する。 カニューレのこのような器具のシャフトを通して配置することにより、外科医は、身体の外側から近位のハンドルを操作して、遠隔の内科手術部位で遠位のエンドエフェクタに外科処置を実行させることができる。ほとんどの実施形態では、ハンドル及びツールシャフトを直接接続することができ、ハンドル全体のロール回転は、ツールシャフト及びエンドエフェクタ全体の回転を駆動することができる。例えば、特許文献１のような、ある別の腹腔鏡器具は、ハンドルがツールシャフトに直接ではなく、入力接合部（例えば、一対の伝達片を含む）を介して接続されている場所にあり、ハンドル回転により、ツールシャフトとエンドエフェクタをロール回転させることができる。概して、ハンドル本体は、ハンドル基準、又は手のひらグリップ、又はハンドルシェルなどと称することができる。

腹腔鏡又は内視鏡器具により、外科医は、器具の近位端から遠位端へ高荷重を伝達することができるようになる。これらの力は、特許文献２のような大部分の手術器具に見られるように、サブシステムが機構からなる、入力、出力及び伝達部材サブシステムを介して器具を介して伝達される。入力機構は、概ね、入力及び出力（例えば、１ＤｏＦスライダ継手を介してハンドル本体に連結されたシャトル）としての作動レバー本体からなる。ユーザがハンドルレバーを作動させると、その動きはシャトルに伝達され、シャトルが変位する量は入力機構の機械的利点又は伝達比に基づく。伝達比と機械的利点という用語は、共に本明細書で使用する。なぜなら、伝達比と機械的利点は、概ね、単に互いに逆を意味するからである。力を重視する場合は機械的利点という属性を使用し、変位を強調する場合は伝達比という属性を使用する。同様に、出力機構は、出力スロトークに亘って変化する機械的利点又は伝達比を有し得る。出力変位を損なうことなく強い力の出力を必要とする機械的外科器具の場合、入力機構と出力機構両者の様々な機械的利点は、ある望ましい側面を有する。ストロークの最初の部分での機械的利点は、最初は力の蓄積が必要ないので低いが、妥当な力の入力を増幅して大きな力の出力にするためには、ストロークの終わりの機械的利点が高くなければならない。先行技術で使用される伝達部材は、概して、伝達方向では剛性を有する。しかしながら、この伝達部材は剛性である必要はない。本明細書に記載の伝達システムでは、伝達部材自体が有限の剛性を有するように設計されているため、装置の入力ストロークのうちの特定の部分の間にエネルギー貯蔵部材として作用する。これにより、装置は、独自の性能を有し、硬質又は高度に剛性の伝達部材よりも多くの利点を有する。

米国特許第８，６６８，７０２号 米国特許第５，３３０，５０２号

本明細書では、閉鎖の安全性及び感触を向上させる顎閉鎖伝達システムが記載されている。これらの閉鎖伝達は、任意の適切な医療デバイスの一部であってもよく、その医療デバイスは、医療デバイス（例えば、低侵襲手術器具）、あるいは、強く把持してグリップ強度についてユーザにフィードバックを提供することができる顎閉鎖機構を有することが有益又は望ましいその他の任意の適用方法も含む。これについては本明細書で説明する。

概して、本明細書に記載される顎閉鎖伝達システムは、入力部（例えば、顎作動入力部）、出力部（例えば、顎機構）、伝達方向に有限の剛性を有する伝達ケーブル、伝達要素が閉鎖伝達の間、エネルギーを蓄積して独自の望ましい機能を達成できる、剛性又は可撓性の伝達誘導要素を含む、剛性かつ柔軟性を有する伝達要素を含んでいてもよい。

本明細書に記載された顎閉鎖伝達システムは、ハンドルレバーの変位とユーザからの力の形で入力を取り込み、可動顎の変位及びクランプ荷重として提示される出力を生成する、直列接続された３つ（又はそれ以上）のサブシステムを含むことができる。概して、可動顎は、可動顎として、又は移動可能顎として、又はエンドエフェクタ作動顎、又はＥＥ可動顎などと称することができる。３つのサブシステムとは以下の通りである。（ａ）入力サブシステム：ハンドル組立体、（ｂ）出力サブシステム：顎組立体、（ｃ）伝達サブシステム（例えば伝達部材、例えばケーブル、及び伝達ガイド、例えば可撓性導管）。入力サブシステムは、位置決め基準又は基部として機能するハンドル本体又はシェルと、ハンドル本体に対してハンドルレバーを閉鎖又は変位させる形でユーザ入力を受け取るように構成されたハンドルレバーとを含むハンドル組立体内に入力部を有していてもよい。概して、ハンドル本体に対するハンドルレバーの完全な閉鎖変位のことを入力ストロークと呼ぶ。完全閉鎖時、すなわち入力ストロークの終了時に、ハンドルレバーはハンドル本体に対してハードストップに到達する。このハードストップでは、ハンドルレバーがハンドル本体に対して閉じた状態で係止された状態を維持する単一のロック又はラッチ機能を設けてもよい。係止解除／ロック解除機能（例えば、解放可能なロック）は、ハンドルレバーのロックを解除すれば、それをハンドル本体に対して再び開くことができるようになる。

ハンドル組立体はまた、伝達ケーブルに接続するハンドル出力部（ハンドル機構出力部）を有していてもよい。ハンドル出力部は、シャトル、プッシュロッド、プルロッドなどであってもよい。出力部は、典型的には、伝達部材と接し、伝達部材の近位端に作動動作を行なわせる。

概して、ハンドル機構は、ハンドル本体に対するハンドルレバーの閉動作を、ハンドル本体に対するハンドルシャトルの対応する作動動作に変換する機械的連結システムとして構成される。ハンドル機構により、ハンドルレバーとハンドルシャトルとの間には、伝達比及び機械的利点が提供され、ハンドルシャトルを介して伝達部材の近位端において適切な作動変位と力（例えば、適切なケーブル張力及びケーブル変位）をハンドルレバー（すなわち、入力ストローク）の全ストロークの間に生成する。この最適化は、入力サブシステム、伝達サブシステム、及び出力サブシステムを含む全体的な顎閉鎖伝達システムの構造及び機能に基づいてもよく、いくつかの変形例では、単に入力サブシステムによるものでなくてもよい。

ハンドル機構は、一定の機械的利点又は伝達比を提供する代わりに、入力ストロークの第１の部分においてより高い伝達比（例えば、より低い機械的利点）を生成し、入力ストロークの第２の部分においてより低い伝達比（より高い機械的利点）があるように設計してもよい。

出力サブシステムは、典型的には、エンドエフェクタ組立体又は顎組立体を含み、位置決め基準又は基部として機能するエンドエフェクタ（例えば、顎）ベース又はエンドエフェクタ固定顎と、エンドエフェクタ固定顎に対して開閉（すなわち変位）できるように（例えば、エンドエフェクタ固定顎に旋回可能に連結された）エンドエフェクタ固定顎に連結されたエンドエフェクタ可動顎とを備えていてもよい。

固定顎に対して可動顎を完全に閉鎖させる変位は、出力ストロークとも呼ばれ、本明細書に記載の装置では、入力ストロークの完了前に出力ストロークが常に完了し、入力ストロークの第１の部分と入力ストロークの第２の部分との間の移行のあたりで概ね完了する（例えば全入力ストロークの約３０％〜７０％、例えば全入力ストロークの約４０％〜６０％、全入力ストロークの約４０％〜７０％、全入力ストロークの約４５％〜６０％など）。

概して、顎が自身に対して、又は顎に把持された物体に対して閉鎖されると、顎組立体の顎は停止位置にあり、伝達ケーブルを作動させるハンドル組立体の作用でそれ以上閉じることができない（全出力ストローク）。しかし、伝達ケーブルが伝達方向に有限の剛性を有する（例えば、ある程度柔軟である）ので、ハンドル組立体は、入力ストロークの第２の部分において引き続き作動され、伝達ケーブルを引き伸ばすことができる。この伸びは、ユーザが（ハンドルの抵抗として）ハンドルを操作することによって感じることができ、ケーブルを引き伸ばすために加えられる力は、顎間の保持力として顎に伝達できる。

したがって、閉鎖伝達システムの入力部でのハンドル本体に対してハンドルレバーが閉鎖変位することにより、固定顎に対して可動顎が閉鎖変位し、顎の間に物体（針、縫合糸、組織、ステープル、クリップなど）を保持する。

固定顎に連結された（例えば、固定顎に旋回可能に連結された）プーリは、伝達部材の遠位端から作動動作を受けるように構成されてもよい。顎組立体は、リンク機構、カム（例えば、カム面及びピン）などの顎機構を含んでいてもよい。顎プーリの固定顎に対する作動動作を、固定顎に対する可動顎の対応する閉鎖動作に変換する顎機構（例えば、いくつかの変形例では、駆動ピン／カム面）。

顎機構の一例では、駆動ピンがプーリによって駆動され、可動顎上のカム面と接触してカム動作を行なう。顎機構の一例では、伝達部材（すなわち、ケーブル）の遠位端がプーリの周りに巻回されている。ケーブルとプーリとの間の潜在的な滑りを防止するために、ケーブルとプーリとの間には確実な係合機能が設けられている。この係合は、ケーブル上にかしめられ、プーリのキャビティに着座する円筒状の部材を介して達成される。顎機構は、伝達部材の遠位端と可動顎との間に伝達比及び機械的利点を提供され、可動顎（すなわち、出力ストローク）の全ストローク中に、適切な出力変位及び固定顎に対する可動顎における力を生成するように設計されている。この最適化は、入力サブシステム、伝達サブシステム、及び出力サブシステムを含む全体的な閉鎖伝達システムの構造及び機能に基づいてもよく、単に出力サブシステムでなくてもよい。具体的には、顎組立体（エンドエフェクタ）機構は、そのストロークの終わりに大きな機械的利点を提供して、伝達部材の力（すなわち、顎閉鎖伝達ケーブル内の張力）を顎でのクランプ力に最大限増幅するように設計してもよい。これは、ある所望の顎クランプ力に比較して伝達ケーブル張力が小さくてもよいことを意味し、これにはいくつかの利点がある。

伝達サブシステムは、入力サブシステム（すなわち、ハンドル組立体）の閉鎖動作を閉鎖伝達システムの出力サブシステム（すなわち、顎組立体）に伝達する伝達部材を含んでいてもよい。より具体的には、伝達部材は、ハンドルシャトルの作動動作を顎プーリの対応する作動動作に伝達してもよい。この伝達部材は、閉鎖伝達システムが遠隔アクセスツール又は遠隔装置の一部である場合に必要とされるような非常に緊密な屈曲部を収容することができるケーブル、編組ロープなどであってもよい。

伝達部材は、曲げ、ねじり、及び圧縮において高度に柔軟（すなわち、可撓性）であってもよい。この部材は、この方向に沿って力及び変位を伝達しなければならないので、比較的張力がより強く、同時に、無限に又は効果的に無限に堅くなるように選択又は設計されていない。むしろ、インラインスプリングとしても機能するように、有限の剛性（又は有限の柔軟性）を有するように意図的に設計又は選択される。概して、無限に堅いものや、無限に柔軟性を有するものは存在しない。無限の剛性はゼロの柔軟性に相当し、ゼロの剛性は無限の柔軟性に相当する。代わりに、剛性は相対的な尺度で計ることができる。例えば、いくつかの正規化された尺度では、１０未満の剛性は無限の柔軟性に近似し、１０００より大きい剛性は無限の剛性に近似する。 記載されたいずれの装置においても、伝達部材の軸方向の剛性は、使用される１００の範囲内の剛性を有することができる。

これらの装置のいずれも、伝達部材のための導管又はチャネル（また、基準）として機能する伝達ガイドを含むことができる。この伝達ガイドのこの近位部分は、入力サブシステム基準（すなわち、ハンドル本体）に接続され、この伝達ガイドの遠位部分は、出力サブシステム基準（すなわち、ＥＥ固定顎）に接続される。このガイドは、フレームやシャフトやチューブなどのように、あらゆる方向に完全に剛性を有する。 あるいは、このガイドは、任意の屈曲した形状をとることができるが、軸方向に（すなわち、その曲げられた／変形した中心軸に沿って）非常に堅い（理想的には、無限な剛性に近い）ままとなる。このガイドは、軸方向に（すなわち、その曲げられた／変形された中心軸に沿って）中間の剛性を有する（すなわち、意図的に有限の柔軟性を有する）任意の屈曲した形状をとることができる。

ガイドの端部と入力及び出力サブシステムのそれぞれの基準との間の接続は、伝達方向（すなわち、伝達ケーブルの軸方向）に無限に剛性に近づくか、又は何らかの意図的に有限な柔軟性（すなわち、無限よりわずかに低い剛性値）を有していてもよい。

集合的に、３つの連結されたサブシステムにより、ケーブルを主要伝達部材として使用できるようになる。ケーブルは曲げに対して非常に柔軟性があるので、ハンドルと工具フレーム／シャフトの間に入力関節接合部があり、ツールフレーム／シャフトエンドエフェクタ間に出力関節接合部がある最小アクセスツール／デバイス内に組み込むことができる。このような装置では、ツールフレーム／シャフトは、伝達ガイドの一部又は全体としての役割を果たすこともできる。特に、伝達部材のケーブルを使用することにより、出力関節接合部で非常に大きく曲げることができるようになる。これにより、出力関節接合部、ひいては、最小アクセスツール／デバイスの遠位端のエンドエフェクタを容易に最小化できる。

さらに、伝達部材としてケーブルを、そして伝達ガイド部材として可撓性導管を選択することにより、ハンドル組立体がツールフレーム／シャフトに直接接続されていない最小のアクセスツール／デバイス構造が容易となる。代わりに、本明細書に記載の装置のいくつかの変形例では、ハンドル組立体は、ツールシャフト／フレームに対して「浮動」し、ハンドル組立体の近位にある仮想中心入力関節継手を介して接続することができる。システム（装置）は、伝達ガイド部材として可撓性導管のいずれか又は両方を備えて、伝達部材（ケーブル）をハンドル組立体からツールシャフト／フレームに導くようにしてもよい。

さらに、関節式最小アクセスツール／デバイスにおいて顎閉鎖伝達部材としてケーブルを選択することにより、デバイスの顎閉鎖機能とデバイスの関節機能との間が確実に相対分離することができる。伝達部材自体は、かなりの曲げ（すなわち、関節運動）剛性を有していないので、エンドエフェクタ（顎組立体）の関節運動に大きな影響を与えない。出力関節接合部についての組立体。さらに、顎機構における大きな機械的利点により、伝達ケーブルの張力をより低くしたり制限したりすることができるようになり、以下のポイント３に列挙されるいくつかの利点を有する。また、顎閉鎖伝達ケーブルの張力が低いため、出力関節接合部（ＥＥ関節接合部の特許出願参照）の飛び（高張力顎閉鎖伝達ケーブルの側方運動による横方向のジャーク）及びＳ字屈曲（中心軸に沿った座屈による接合部の歪み）が低減される。

この全体的な顎閉鎖伝達システムは、２つのステップで顎閉鎖を可能にすることができる。 入力ストロークの第１の部分の間、ハンドルレバーがその完全に開いた位置からほぼ中間位置の開位置（典型的には、ストロークの約３０％〜７０％）に移動すると、可動顎は完全開位置からその全閉位置へ移動する。この状態では、顎機構は全出力ストロークを達成し、ハードストップに達している。このハードストップは、顎と顎の接触による又は間に針を保持した２つの顎であってもよい。どちらの場合でも、顎機構は静的状態に達しているが、ハンドル機構には依然として入力ストロークが残っている。この点以降、ハンドル機構の残りのストロークは、伝達部材（すなわちケーブル）を軸方向に引き伸ばし、かつ又は伝達ガイド部材を軸方向に圧縮することになる。伝達部材及び伝達ガイド部材（上述）の中で選択された意図的な軸方向の柔軟性により、ハンドル機構の全体の入力ストロークの残りの部分（すなわち、第２の部分）を通してハンドルレバーが変位し続けることができる。入力ストロークのこの第２の部分の間、顎機構が静的状態であるために伝達部材の遠位端部は静的であるので、ハンドルシャトルの作動動作により、伝達部材（例えば、ケーブル）が伸びる、及び／又は伝達ガイド部材（例えば、可撓性導管）が圧縮される。したがって、入力ストロークの第２の部分は、ケーブルの引き伸ばしと、それに伴うケーブルの張力の増加（ケーブルの柔軟性に基づく）に対応する。この徐々に増加するケーブル張力は、顎機構に入力として働き続け、（機構自体が顎でのハードストップにより静的であっても）この機構の機械的利点によって増幅され続ける。これは、顎（間に針があってもなくても）と顎との間のクランプ力が増加し続けることを意味する。したがって、ハンドルレバーの入力ストロークの第１の部分は、完全な開位置から顎のハードストップ（針の有無にかかわらず）に対応する完全に閉位置へ（すなわち、全出力ストローク）の可動顎の変位増加に対応し、ハンドルレバーの入力ストロークの第２の部分は、ＥＥ組立体の顎と顎の間（針の有無にかかわらず）で徐々に増加するクランプ力に対応する。この実施形態は、２段階ストロークとしてだけでなく、３段階ストロークとしてもよく、第３段階は、ハンドルレバーロックを容易にするため専用の領域に関する。第３段階の中で、ハンドルレバーの角度変位で伝達部材がさらに変位することはなく、したがって柔軟性を有する伝達要素に追加のエネルギーを導入することはない。第３段階の第１の目的は、ハンドル機構を所定の位置にロックする単一の領域を提供することである。この第３段階の存在は、顎機構を閉鎖しやすくしたりクランプ負荷を生成しやすくしたりするというよりむしろ、ロックのためのハンドル機構設計を最適化することができるようにするためのものである。具体的には、第３段階全体にわたって要求される入力は、柔軟伝達部材の機械的ばね定数に依存せず、むしろ単に部材間の摩擦損失に依存する。伝達サブシステムと出力サブシステムの動作を第３段階から分離した結果、デバイスのユーザはハンドル機構の入力がより一貫性を持つことを体験するであろう。さらに、ハンドルをロックするための第３段階のユーザ入力は、出力機構の顎内の針の位置からは大幅に独立している。

このことは、針接触又は顎接触が起きたときに、ハンドルレバーで外科医が感じるフィードバックの力が突然変化するのを実質的に減少させることを含むいくつかの利点をユーザ及び設計にもたらす。伝達部材の存在及び／又は軸方向（すなわち伝達運動）方向の伝達ガイド部材の柔軟性により、この変移がより穏やかになるので剛性の高い伝達部材を有する従来の装置と比較すると、ユーザにとっては良好である。また、これにより、エネルギー貯蔵機能が二重目的ケーブル及び可撓性ガイド部材を介して達成され、作動動作伝達において役割を果たすと共にエネルギー貯蔵弾性要素として働くため、伝達要素の数を減少させることができる。ハンドルレバーの入力ストロークの第２の部分の間、伝達サブシステムは、伝達ケーブルを引き伸ばすことによってエネルギーを効率的に蓄積する。このエネルギー蓄積は、ケーブルの伸張力がケーブル張力の増加に対応し、ＥＥ機構の機械的利点を反映して増加した顎クランプ力を生じるという意味において、受動的ではない。

概して、本明細書に記載される顎閉鎖伝達システムは、顎内の物体（例えば、針）の存在と位置との変化にかかわらず伝達部材を介して伝達される最大力を制限するための自己制限及び／又は自己補正及び／又は自己調整システムでもよい。これにより、顎閉鎖伝達システムの全ての部材／構成要素の荷重を有利に低減することができる。また、あるいは、これにより、摩耗の減少、寿命の延長、故障の可能性の減少、耐久性の向上などが達成でき、追加のバネ、リンク機構、及び構造部材を必要とするであろう複雑な入力、伝達及び出力過負荷システムの必要性を排除することができる。更に、本明細書に記載されたこれらの顎閉鎖伝達システムは、針クランプ荷重を調節して針への損傷を軽減し、及び／又は顎と顎の間に保持される針のサイズ及び位置に対するシステムの感度を下げることができる。針を損傷することなく適切なクランプ力を提供する。これらの顎閉鎖伝達システムはまた、外科医が加えるハンドルレバーの力を人間工学的観点から好ましい力に調整することができる。剛性伝達部材の場合、外科医にとって、ハンドルレバーの入力／変位を調節することによって顎のクランプ力を調節するのは非常に困難である。このような場合、ハンドルレバーでの外科医の入力変位をほんの少し変化するだけで、大きく、制御しづらいクランプ力の変化につながってしまう。そのため、このようなシステムでは、ハンドル本体とハンドルレバーとの間に離散的なラチェットポイントがあり、これにより、外科医は、顎のクランプ力を制御しながら徐々に増加させることができる。伝達部材と伝達ガイド部材の柔軟性を意図的に使用する本発明の顎閉鎖伝達システムは、外科医に顎のクランプ力の制御をはるかに向上させるので、（ハンドル本体に関して）ハンドルレバーに別個のラチェットを設ける必要性が低減又は排除される。むしろ、このシステムにより、外科医は、その感触及び裁量に依存して入力を調整して所望の針のクランプ力を達成することができる。これはまた、ハンドル組立体における複雑なマルチロックラチェット機構の必要性も排除する。マルチラチェットシステムを取り外すと、ハンドルの機能が無効になる。ここで、ラチェットシステムは、ロック機構を解除するためには、追加のユーザ作動構成要素／入力を必要とする。この機能がマルチラチェットシステムに含まれていなかった場合、ツールは顎を解放するのに針又は物体に過負荷をかけなければならない。ロックを解除するために追加のユーザ入力を必要としないので、ハンドルは単一のロック設計でより簡素になる。ハンドルを簡略化することで、ユーザの潜在的なエラーが減少し、ユーザートレーニングも減らすことができる。

追加の中間サブシステムを使用することができる顎閉鎖伝達システムも本明細書に記載されている。図３は、そのようなシステムの一例を示しており、ハンドル基準３０１、ハンドル機構３０３、入力レバー／ボタン３０５、第１の伝達部材３０７、第１の伝達ガイド３０９、中間伝達機構３１１、第２の伝達機構ガイド３１３、第２の伝達部材３１５、及び顎機構３１７を示す。例えば、入力サブシステム及び出力サブシステムに加えて、中間機構を備えた中間サブシステムを設けてもよい。この場合、入力及び中間サブシステムの間に第１の伝達部材と伝達ガイド部材を、中間及び出力サブシステムの間に第２の伝達メンバーと伝達ガイドメンバーを設けてもよい。所望の顎閉鎖性能を達成するために、軸方向に柔軟性を有する伝達及び伝達ガイド部材の使用を維持することができる。

本明細書に記載された装置のいずれにおいても、ハンドル入力部は、レバー、又はプランジャ、ダイヤル、ノブなどを含む一般的に「レバー」と概して称される様々な程度の作動が可能な任意の他の入力部であってもよい。

上述したように、これらの顎閉鎖伝達システムは、概して、剛性かつ柔軟性を有する伝達要素並びに剛性かつ可撓性の伝達案内要素を含む入力部と出力部とを接続するために設けられ、伝達方向に有限な柔軟性を有する伝達要素は、閉鎖伝達中にエネルギーを蓄積して独自の望ましい機能を達成する。

よって、単純な形態としては、システムは、非限定的に、ユーザからの力によるハンドルバーの変位の形で入力を取り込み、可動顎の変位及びクランプ荷重として提示される出力を生成する、直列接続された３つのサブシステムが考えられる。

３つのサブシステム（ハンドル機構と呼ばれる入力サブシステム、顎機構と呼ばれる出力サブシステム、及び、例えばケーブルなどの伝達部材、及び、例えば可撓性導管などの伝達ガイドを含む伝達サブシステム）は、図１に示す一例に示すようなシステムの略図に表すことができる。図１に示す例は、ハンドル本体又はハンドルシェル１０１と、ハンドル機構を含むハンドル組立体１０３と、ハンドルレバー１０７（入力レバー又は入力リンク）と、伝達ガイド１０９（乗車プーリ）及び／又は可撓性導管１０９’と、伝達ケーブル１１１と、戻りばね１１３と、固定顎１１５（エンドエフェクタベース／基準）と、顎機構を含むエンドエフェクタ組立体１１７と、駆動ピン１２１と、プーリピボットピン１２３と、プーリ１１９と、顎ピボットピン１２５を備えている。

ハンドル組立体内の入力部は、ローカル基準又は基部として機能するハンドル本体又はシェルを含むことができる。ハンドル本体は、概して、エンドエフェクタの位置及び向きを制御するハンドル本体の関節接合部であるため、概ねユーザが様々な位置に保持するための人間工学に基づいて設計される。機械的には、ハンドル本体は、ストレートスティック腹腔鏡器具のようにツールシャフトを介して直接エンドエフェクタに直列に接続することができ、又は入力関節接合部、ツールフレーム（例えば、フレーム又はシャフト延長部を有するフレーム、又はシャフト）、及び出力関節運動接合部、エンドエフェクタへ関節運動を提供する一連の接合部を介してエンドエフェクタに接続することができ、あるいは米国特許第８，６６８，７０２号に記載されているように、エンドエフェクタに間接的に取り付けることができる。ハンドル本体は、ハンドル本体に対するユーザの入力を形状変位で受け取るように構成されたハンドルレバーからなる内部機構（又はハンドル機構）を収容する。ハンドル本体に対するフルハンドルレバーの変位は、入力ストロークと呼ばれる。この入力ストロークは、ハンドル機構の運動設計に基づいており、ハンドル機構のもう１つのハードストップによって制限される。この入力ストロークは、他のサブアッセンブリと組み合わされたときに手術器具のタイプに特有の特定の機械的利点の曲線プロファイルを有するように設計されている。概して、外科用針駆動装置の場合、入力サブシステムの機械的利点の曲線は、最初は低い機械的利点からなり、入力ストロークの終わりには高い機械的利点を有するように増加する。完全閉鎖時、すなわち入力ストロークの終了時に、ハンドルレバーはハンドル本体に対してハードストップに達する。このハードストップでは、ハンドルレバーをハンドル本体に対して係止して閉じた状態に保つ単一のロック機能又は係止機能でもよい。上記のように、係止解除／ロック解除機能は、ハンドルレバーのロックを解除すれば、それをハンドル本体に対して再び開くことができるようになる。ハンドル機構の出力部は、ハンドルシャトル（又は出力部材、プルロッド、又はプッシュロッド）を介しており、これは、伝達部材と接触し、伝達部材の近位端に作動動作を行なわせる。ハンドル機構の出力部はシャトルに限定されないが、例示の実施形態は、ハンドル機構は出力部材（シャトル）とハンドル本体との間に１ＤｏＦスライダ接合部を有する６バーのリンク機構であるため、「シャトル」から構成されている。ハンドル機構は、６バーリンク機構に限定されない。ハンドル機構は、単純レバー、４バーリンク機構、カムスロット、歯車などであってもよい。ハンドル機構により、ハンドルレバーとハンドルシャトルとの間には、変化する伝達比及び機械的利点が提供されるように構成され、ハンドルシャトルを介して伝達部材の近位端において適切な作動変位と力（すなわち、適切なケーブル張力及びケーブル変位）をハンドルレバー（すなわち、入力ストローク）の全ストロークの間に生成する。ハンドル機構自体は、様々な構成の形態を取ることができる。リンク機構システムは、引用した６バーリンク機構とは対照的に、いくつかの変形例では、４バーリンク機構、又は複数のリンク機構又は、線形運動の回転のいずれかによって伝達部材を作動させる運動部材を含む任意の代替システムであってもよい。逆に、リンク機構システム内に含まれるリンク機構のいずれも、ハンドルの顎閉鎖レバーストローク全体にわたって可変の機械的利点をもたらすように意図的に設計されたカムによって駆動することができる。図１３は、所望の可変の機械的利点を達成するカムからなる入力サブシステムを示している。いくつかの変形例では、リンク機構システムは、所望の一定又は可変の伝達比を達成する柔軟機構であってもよい。このメカニズムは、依然として同様の性能を達成することによって部品点数を削減することができる。いくつかの変形例では、ハンドル機構は、一定の機械的利点又は伝達比を提供する代わりに、入力ストロークの第１の部分においてより高い伝達比（より低い機械的利点）及び、入力ストロークの第２の部分により低い伝達比（より高い機械的利点）となるように設計される。入力サブシステムへの入力のための機構は、概して、作動レバー本体、又は基部基準、及びハンドル入力レバーを含むが、入力サブシステムは、代替的に具体化されてもよい。入力サブシステムは、そこに機械的エネルギーを変換することができる運動部材として具体化することができる。例えば、入力動作部材は、ボタン、ダイヤル、引張ロッド、又はバイナリスイッチである。

出力部は、概して、位置決め基準又は基部として機能する固定顎（これに代えて２つの可動顎を使用することができる）を固定する顎ベース（含むか又はこれと一体化してもよい）を備えた顎機構でもよく、可動顎は、（例えば、固定顎に旋回可能に連結された）固定顎と連結し、固定顎に対して開閉する（すなわち、変位する）ことができる。１つのエンドエフェクタ（顎組立体）の実施形態の構造は図１、２、１１、１２Ａ、及び１２Ｂに示されている。上述したように、エンドエフェクタ固定顎に対するエンドエフェクタ可動顎の完全閉鎖変位は、出力ストロークと呼ばれる。エンドエフェクタ固定顎に対するこのエンドエフェクタ可動顎の閉鎖変位の目的は、閉鎖伝達システムの入力部のハンドル本体に対するハンドルレバーの対応する閉鎖変位に呼応して顎と顎の間に物体（針、縫合糸、組織、ステープル、クリップなど）を保持することである。例示した実施形態は、所望の機械的利点の曲線を生成するための２段階の機械的機構を組み込むが、これに限定されない。所望の機械的利点曲線は、最初は機械的利点が低く、最後に機械的利点が高くなるのが望ましい。この設計は、機械的利点曲線が保存されている限り、本実施形態に限定されない。例示した実施形態では、伝達部材の遠位端から作動動作を受けるように構成されたエンドエフェクタ固定顎又は固定ベアリング部材（例えば、エンドエフェクタ固定顎に旋回可能に連結された）に連結されたエンドエフェクタプーリを示している。固定顎に対するエンドエフェクタプーリの作動動作を、エンドエフェクタ固定顎に対する可動顎の対応する閉鎖運動に変換する顎機構（例えば、駆動ピン／カム面を含む）。エンドエフェクタ機構の例では、駆動ピンはエンドエフェクタプーリによって駆動され、可動顎のカム面と接触してカム動作を行う。さらに、エンドエフェクタ機構の例では、伝達部材（すなわち、ケーブル）の遠位端がエンドエフェクタプーリの周りに巻回されている。ケーブルとプーリとの間の潜在的な滑りを防止するために、ケーブルとプーリとの間を確実に係合する係合機能があってもよい。これは、ケーブル上に圧着され、プーリ上の空洞内に座る円筒形部材を介して達成できる。ケーブルがプーリに巻回されると、そのケーブルは顎組立体、又は伝達ガイド、又はハンドル組立体のいずれかの戻りばねに接続される。 この戻りばねの目的は、顎が完全に閉鎖され、ハンドルレバーが最初の開き角度に戻った後に顎を開くことである。エンドエフェクタ機構は、伝達部材の遠位端部とエンドエフェクタ可動顎との間に、エンドエフェクタの可動顎（すなわち、出力ストローク）の全ストローク中にエンドエフェクタの固定顎に対するエンドエフェクタの可動顎において適した出力変位と力を生成できるように、様々な伝達比と機械的利点を提供するように設計されている。この最適化は、出力サブシステムだけでなく、入力サブシステム、伝達サブシステム、出力サブシステムを含む閉鎖伝達システム全体の構造と機能に基づく。具体的には、エンドエフェクタ機構は、そのストロークの終わりに、伝達部材の力（すなわち、顎閉鎖伝達ケーブルの張力）を顎のクランプ力まで最大限増幅するという、大きな機械的利点を提供するように設計される。これは、ある所望の顎クランプ力に対して、顎が閉じているときに顎機構の機械的利点が高い場合には、伝達ケーブル張力を下げることができることを意味し、これにはいくつかの利点がある。エンドエフェクタは、多くの異なる実施形態を含むことができるが、針の操作、縫合、組織、焼灼、結紮クリップの適用などに有用な一対の顎に限定されない。

伝達サブシステムは、以下に示す要素、すなわち入力サブシステム（すなわち、ハンドル組立体）の閉鎖動作を閉鎖伝達システムの出力サブシステム（すなわち、エンドエフェクタ組立体）に伝達するための伝達部材を備えていてもよい。より具体的には、伝達部材は、ハンドルシャトルの作動動作をエンドエフェクタプーリの対応する作動動作に伝達する。より具体的には、この伝達部材は、閉鎖伝達システムが図１、１０、１５、及び１６に見られるような遠隔アクセスツール又はデバイスの一部である場合に必要とされるような非常に激しい曲げに対応できるケーブル、編組ロープなどである。伝達部材は、曲げ、ねじり、及び圧縮において柔軟性（すなわち可撓性）が高い。この部材は、この方向に沿って力及び変位を伝達しなければならないので、比較的張力が強く、同時に、無限に又は効果的に無限に堅くなるように選択又は設計されていない。むしろ、インラインスプリングとしても機能するように、有限の剛性（又は有限の柔軟性）を有するように意図的に設計又は選択される。システムレベルの性能に対するこの有限の剛性の重要性を、以下に説明する。なお、無限に堅いものや、無限に柔軟性を有するものは存在しない。無限の剛性はゼロの柔軟性に相当し、ゼロの剛性は無限の柔軟性に相当する。いくつかの正規化された尺度では、１０未満の剛性は無限の柔軟性に近似し、１０００より大きい剛性は無限の剛性に近似する。 このような尺度では、１００〜２００の範囲内の剛性が、伝達部材の軸方向の剛性に適していると考える。

伝達部材のための導管又はチャンネル（又は基準）として機能する伝達ガイド。この伝達ガイドのこの近位部分は、入力サブシステム基準（すなわち、ハンドル本体）に接続され、この伝達ガイドの遠位部分は、出力サブシステム基準（すなわち、エンドエフェクタ固定顎）に接続される。このガイドは、図２に見られるように、フレームやシャフトやチューブなどのあらゆる方向に完全に剛性がある。このガイドは、また、曲げるのに柔軟であるので任意の曲げ形状をとることができるが、軸方向に（すなわち、その曲げられた／変形した中心軸に沿って）非常に堅い（理想的には、無限な剛性に近い）ままとなる。さらに、このガイドは、曲げるのに柔軟であるので軸方向に（すなわち、その曲げられた／変形された中心軸に沿って）中間の剛性を有する（すなわち、意図的に有限の柔軟性を有する）任意の曲げ形状をとることができる。ガイドの端部と入力及び出力サブシステムのそれぞれの基準との間の接続は、伝達方向（すなわち、伝達ケーブルの軸方向）に無限の剛性に近似するか、又は何らかの意図的に有限な柔軟性（すなわち、無限よりわずかに低い剛性値）を有していてもよい。図２は、ハンドル機構と、ハンドルレバー２０１（入力リンク又は入力レバー）と、ケーブル２０７と、本体（又はハンドル基準）２０３と、戻りばね２０５と、ガイド部材２０９と、固定顎２１１（エンドエフェクタ基部又は基準）と、顎機構を含むエンドエフェクタ組立体２１３と、プーリ２１５と、プーリピボットピン２１７と、駆動ピン２１９と、顎ピボットピン２２３とを備えるハンドル組立体２０２を示す。

例えば、伝達方向に有限の剛性を有する伝達ケーブルによって作動される顎組立体を有する医療デバイスを説明する。例えば、デバイスは、内部に前記伝達ケーブルが配線された長手の伝達ガイドと、前記長手の伝達ガイドの近位端に位置するハンドルであって、ハンドル本体と、入力レバーと、伝達ケーブルに連結されたハンドル出力部と、前記入力レバーを前記ハンドル出力部に連結するハンドル機構とを備えるハンドル組立体とを備え、前記ハンドル機構は、前記ハンドル本体に対する前記入力レバーの完全な閉鎖変位からなる入力ストロークを有し、さらに前記入力ストロークは第１の部分と第２の部分とに分割され、前記第１の部分は、前記入力レバーの全閉鎖変位の３０％〜７０％の変位に対応し、前記第２部分は、前記入力レバーの残りの変位に対応し、顎組立体は、長手の伝達ガイドの遠位にあり、前記顎組立体は、第１の顎と、第２の顎と、伝達ケーブルに連結された顎入力部と、顎入力部を第２の顎に連結する顎機構とを有し、前記顎機構は、前記第１及び第２の顎が互いに対して完全に開いているときは開いた構成を有し、前記第１及び第２の顎が完全に閉じているときは閉じた構成を有し、さらに、前記入力ストロークの前記第１の部分に対応する前記ハンドル本体に対する前記入力レバーの前記変位は、ハンドル出力部を作動させ、前記ハンドル出力部は前記伝達ケーブルを介して顎入力部を作動させ、伝達ケーブルは、前記第１及び第２の顎を、第１と第２の顎がハードストップに到達するまで閉じ、その後、前記入力ストロークの第２の部分に対応するハンドル本体に対する前記ハンドルレバーの変位が前記伝達ケーブルを引き伸ばし、その結果生じる前記伝達ケーブルの張力は、前記顎機構によって前記第１と第２の顎との間の保持力に変換される。

伝達方向に有限の剛性を有する伝達ケーブルによって作動される顎組立体を有する医療デバイスは、可撓性導管を備え、その内部を通って前記伝達ケーブルが配線された長手の伝達ガイドと、長手の伝達ガイドの近位端にハンドル組立体を備え、ハンドル組立体は、ハンドル本体と、入力レバーと、伝達ケーブルに連結されたシャトルを含むハンドル出力部と、入力レバーをハンドル出力部に連結する６バーリンク機構を含むハンドル機構とを備え、前記ハンドル機構は、前記ハンドル本体に対する前記入力レバーの完全な閉鎖変位からなる入力ストロークを有し、さらに前記入力ストロークは第１の部分と第２の部分とに分割され、前記第１の部分は、入力レバーの全閉鎖変位の３０％〜７０％の変位に対応し、第２の部分は、入力レバーの残りの変位に対応し、前記顎組立体は、前記長手の伝達ガイドの先端にあり、顎組立体は、第１の顎と、第２の顎と、伝達ケーブルに連結されたプーリを備える顎入力部と、顎入力部と第２の顎の間のカム面を含む顎機構とを有し、顎機構は、第１及び第２の顎が互いに完全に開いているときは開いた構成を有し、第１及び第２の顎が完全に閉じているときは閉じた構成を有し、さらに、入力ストロークの第１の部分に対応する前記ハンドル本体に対する前記入力レバーの前記変位は、前記ハンドル出力部を作動させ、前記ハンドル出力部は伝達ケーブルを介して顎入力部を作動させ、前記伝達ケーブルは、第１及び第２の顎を、前記第１と第２の顎がハードストップに到達するまで閉じ、その後、前記入力ストロークの前記第２の部分に対応するハンドル本体に対するハンドルレバーの変位が前記伝達ケーブルを引き伸ばし、その結果生じる前記伝達ケーブルの張力は、前記顎機構によって前記第１及び第２の顎との間の保持力に変換される。

ハンドル機構は、リンク機構（例えば、６バーリンク機構、４バーリンク機構など）又はカム（カム面及びピンなど）であってもよい。概して、長手の伝達ガイドは、可撓性導管又は長手のシャフト又はその両方を含んでいてもよい。

伝達ケーブルは、概して、（例えば、延長ケーブルの長さに沿った）伝達方向に有限の剛性を有することができる。例えば、伝達ケーブルは、８００ポンド／インチ未満、７００ポンド／インチ未満、６５０ポンド／インチ未満、６００ポンド／インチ未満、５００ポンド／インチ未満、４００ポンド／インチ未満など（いくつかの変形例では、１００ポンド／インチより大きい、１５０ポンド／インチより大きい、２００ポンド／インチより大きい、２５０ポンド／インチより大きい、３００ポンドインチより大きいなど、例えば、１００〜６５０ポンド／インチなど）の剛性を伝達方向に有していてもよい。

これらの装置（デバイス、システム、機構、工具など）のいずれにおいても、ハンドル機構は、入力ストロークの第１の部分の間に第１の機械的利点を提供し、入力ストロークの第２の部分の間に第１の機械的利点より大きい第２の機械的利点を提供するように構成してもよい。ハンドル出力部は、シャトル、プッシュロッド、又はプルロッドの１つ以上を含むことができる。装置は、第１及び第２の顎の一方又は両方が旋回可能に連結された顎ベースを含んでいてもよい。

顎入力部は顎プーリを含み、顎機構は顎プーリと第２の顎との間にカム面を含んでいてもよい。

上述したように、これらの装置のいずれも、入力ストロークの終わりに閉位置にロックされたハンドルレバーを保持するように構成された解放可能なラッチ機構を含んでいてもよい。

また、これらの顎閉鎖伝達システムを含む装置のいずれかを使用する方法も本明細書に記載されている。例えば、本明細書に記載されているのは、医療デバイスの顎組立体を閉じるために医療デバイスを動作する方法であり、医療デバイスは、長手の伝達ガイドと、伝達ガイド内の有限の剛性伝達ケーブルと、入力レバーと、入力レバーを伝達ケーブルに連結するハンドル機構を有する前記長手の伝達ガイドの近位端に位置するハンドル組立体とを備え、前記伝達ケーブルは、前記顎組立体の顎入力部に連結され、前記顎組立体は、前記長手の伝達ガイドの遠位にある。前記方法は、前記入力レバーを作動させて、前記ハンドル組立体の入力ストロークの第１の部分の間に伝達ケーブルに張力を与えて前記顎組立体の第１と第２の顎を開いた構成から前記第１及び第２の顎がハードストップに達するまで閉じることと、第１と第２の顎が前記ハードストップに達した後に前記入力ストロークの第２の部分の間に前記入力レバーを作動させ続けて前記伝達ケーブルを伸ばすこととを含み、前記入力ストロークは、前記ハンドル組立体の前記ハンドルレバーの全変位から構成され、さらに、前記ハンドル組立体は、ハンドルが３０％から７０％の間で変位したときに前記入力ストロークの前記第１の部分から前記入力ストロークの前記第２の部分に移行する。

医療デバイスを動作させて医療デバイスの顎組立体を閉じる方法であって、前記医療デバイスは、長手の伝達ガイドと、伝達ガイド内の有限の剛性伝達ケーブルと、入力レバーと、入力レバーを伝達ケーブルに連結するハンドル機構を有する前記長手の伝達ガイドの近位端に位置するハンドル組立体とを備え、前記伝達ケーブルは、前記顎組立体の顎入力部に連結され、前記顎組立体は、前記長手の伝達ガイドの遠位にあり、前記方法は、前記入力レバーを作動させて、前記ハンドル組立体の入力ストロークの第１の部分の間に前記伝達ケーブルを作動させて前記長手の軸に対して伝達ケーブルを移動させて前記顎組立体の第１と第２の顎を開いた構成から第１及び第２の顎がハードストップに達するまで閉じることと、前記第１と第２の顎が前記ハードストップに達した後に前記入力ストロークの第２の部分の間に前記第１又は第２の顎を移動させずに前記入力レバーを作動させ続けて前記伝達ケーブルを伸ばすこととを含み、前記入力ストロークは、前記ハンドル組立体の前記ハンドルレバーの全変位から構成され、さらに、前記ハンドル組立体は、前記ハンドルが３０％から７０％の間で変位したときに入力ストロークの第１の部分から前記入力ストロークの前記第２の部分に移行する。

これらの方法は、いずれも、入力ストロークの第１の部分の間に第１の機械的利点を適用し、入力ストロークの第２の部分の間に第１の機械的利点より大きい第２の機械的利点を適用するようにしてもよい。これらの方法はまた、第１及び第２の顎の間に物体を把持することを含み、第１及び第２の顎の間に物体が固定されたときに第１の顎と第２の顎とがハードストップに達するようにしてもよい。

これらの方法のいずれも、ハンドル組立体内のハンドルシェルに対して入力レバーを完全に閉じた位置にロックすることを含んでいてもよい。

これらの方法のいずれも、入力レバーを解放してハンドルレバーを入力ストロークの第２の部分から入力ストロークの第１の部分に移行させることと、伝達ケーブルの張力を減少させること、伝達ケーブルを移動させる前に伝達ケーブルの伸びを低減させて第１及び第２の顎を開かせることとを含んでいてもよい。入力レバーを作動させることは、入力レバーを握ることを含んでいてもよい。

前述したように、これらの顎閉鎖伝達システムは、任意の適切な装置に一体化することができる。例えば、これらの装置のいずれも、医療デバイスとして構成でき、例えば、顎閉鎖伝達システムを含む図１５及び１６を参照されたい。例えば、伝達方向に有限の剛性を有し、曲げに対して柔軟性を有する伝達ケーブルによって作動される遠位の顎組立体を有する医療デバイスであって、長手のシャフトと前腕取り付け領域を、近位端に有して、アーム取り付けカフに連結するように構成されたツールフレームと、ユーザの手のひらに把持されるハンドルシェルと、前記ハンドルシェル上に設けられた入力レバーを備えるハンドル組立体であって、前記ハンドルシェルは、ハンドル出力部を介して前記入力レバーを前記伝達ケーブルに連結するハンドルリンク機構を囲み、さらに前記ハンドル組立体は、前記入力レバーの変位していない構成から完全な変位構成への完全閉鎖変位からなる入力ストロークを有し、前記入力レバーが変位していない構成から全閉鎖変位構成の３０％から７０％の間に変位したときに前記入力レバーが入力ストロークの第１の部分から入力ストロークの第２の部分に移行するハンドル組立体と、前記ハンドルと前記ツールフレームの間に設けられ、前記ツールフレームに対して回転のピッチ軸の周りの前記ハンドルの動きを符号化して関節出力接合部へ伝達するように構成され、さらに、前記ツールフレームに対して回転のヨー軸の周りの前記ハンドルの動きを符号化して前記関節出力接合部へ伝達し、前記回転のピッチ軸と前記回転のヨー軸とは回転中心で交差する入力接合部と、を備え、前記顎組立体は、関節出力接合部によって前記長手のツールシャフトの前記遠位端に連結され、前記顎組立体は、第１の顎と、前記第１の顎に旋回可能に連結され、さらに伝達ケーブルに連結された顎プーリと、前記第１の顎に旋回可能に連結された第２の顎と、前記顎プーリの動きを前記第１の顎に対する前記第２の顎の動きに変換するカム面とを備え、前記顎組立体は、前記第１及び第２の顎が完全に開放している開放構成から前記第１及び第２の顎が完全に閉じている閉鎖構成までの出力ストロークを有し、さらに、前記入力ストロークの前記第１の部分に対応するハンドル本体に対する前記入力レバーの前記変位はハンドル出力部を作動させ、前記ハンドル出力部は伝達ケーブルを介して顎入力部を作動させ、前記伝達ケーブルは、第１及び第２の顎を、前記第１と第２の顎がハードストッパに到達するまで閉じ、その後、前記入力ストロークの前記第２の部分に対応するハンドル本体に対するハンドルレバーの変位が前記伝達ケーブルを引き伸ばし、その結果生じる伝達ケーブルの張力は、前記顎機構によって前記第１と第２の顎との間の保持力に変換され、さらに前記ハンドル組立体と前記長手のシャフトの間に延びる伝達ガイドであって、前記伝達ケーブルは、前記ハンドル組立体から、前記伝達ガイドを介して前記顎組立体まで延びている伝達ガイドとを備える。図１０、１４、１５及び１６は、そのような装置の一例を示す。

図１０において、医療デバイス装置は、上述したような顎閉鎖伝達を含む。例示の装置は、ツールシャフト５２６と、近位端５２７に前腕取り付け部とを含むツールフレーム５２５を含む。ユーザの手首又は前腕を保持するように構成された通路を有するカフ（図示せず）が、いくつかの変形例では、フレームの前腕取り付け部分と、ツール軸の周りでフレームとカフとの間にロール回転自由度をもってスライド又はロールするように構成されたカフとの間の軸受を介して前腕取り付け部分に連結されてもよい。 近位ハンドル組立体は、入力接合部によってツールフレームに接続されてもよい。入力接合部は、図１０に示すように、ツールフレームとハンドル組立体との間の動きを符号化するように構成されてもよい。この例では、入力接合部は、ハンドル組立体のピッチ及びヨー回転を別々に符号化するために、それぞれの旋回接合部（図示せず）に並列に接続する一対の伝達片５３３、５３４を含む。図１４に示すような出力接合部５８３（顎組立体として構成されたエンドエフェクタ関節接合部）は、本明細書に記載されたマルチクラスタ接合部のいずれかであってもよく、顎組立体とツールフレーム（例えば、ツールシャフト）は、出力接合部５３３、５３４から伝達入力（例えば、ケーブル、図示せず）を受けて、顎組立体を関節運動させる。

この例では、ハンドル組立体は、回転ダイヤル５０２に接続する人間工学的な手のひらグリップ部分５０Ｉ（ハンドルシェル）を含む。ハンドル組立体はまた、ハンドルレバーとして構成され、内部プッシュロッドの剛性延長部として作用する制御（レバー）５４９の入力部（この例では、エンドエフェクタ顎閉鎖入力部５４９を規定する）を含む。伝達ケーブル５６６がシャトルに接続し、シャトルからツールシャフトを通って顎組立体まで伸びる顎閉鎖作動伝達部材として作用する。この伝達ケーブルは、その長さの一部又は全部について、保護及び／又は支持シース又はカバー又は導管によって囲まれてもよい。エンドエフェクタは、この例では、旋回する第２の端部エフェクタ部分（可動顎５６８）が取り付けられた固定顎５６９を含む第１の（基部）エンドエフェクタ部分を含む顎組立体である。伝達ケーブル５６６は、エンドエフェクタ閉鎖出力５７７で可動顎に連結することができる。

図１０において、ユーザの前腕が近位端及び手のひら把持領域に取り付けられているときのハンドル組立体の文字盤部分の回転は、ユーザが親指及び他の指の間でダイヤルを回転させることができるようにユーザの手に保持され、ツールフレーム全体、よって、エンドエフェクタ出力関節接合部を介してツールフレームの遠位端に取り付けられたエンドエフェクタを回転させる。このように、ハンドルは、ツールシャフトをツールシャフトロール軸（軸３）と呼ばれる第３の軸５１５で回転させるために、ハンドルの関節式ロール軸（軸１）と呼ばれる第１の軸５１１を中心に回転し、エンドエフェクタは、エンドエフェクタの関節式ロール軸（軸２）と呼ばれる第２の軸を中心に回転する。

図１０に示すような回転ダイヤル５０２は軸１５１１を中心に回転する。この回転により、伝達片５３３、５３４（回転ＤｏＦを拘束するので）を介して、ツールシャフト５２６（軸３を中心に５１５の周り）、よって、エンドエフェクタ（軸２を中心に５１３の周り）を介してツールフレーム５２５を回転させる。ハンドルが入力関節接合部を使用して関節運動すると、出力接合部（マルチクラスタ接合部５８３）及びエンドエフェクタは、出力関節接合部を介して関節運動する。ここで、エンドエフェクタの中心軸（軸２）は軸３のシャフト軸とは異なる。中間伝達機構は、限定するものではないが、図３Ｂに見られるように見られるカム機構からなる。中間伝達機構は、リンク機構、歯車、歯車の歯などとすることができる。ストロークＡの間、力は中間伝達機構を介して増幅されないが、ストロークＡからストロークＢへの移行では、第１伝達部材のジャンプでハブから持ち上げられ、カムは、第１の伝達部材から第２の伝達部材への力増幅を生成する。この力増幅は、システムの機械的利点をより強化する。この機構は、図３Ｃの装置の構造に示されている。この伝達システムの発明は、具体的には、腹腔鏡、内視鏡、又は他の低侵襲的外科的顎閉鎖装置として具体化されているが、当業者にとって、範囲を逸脱することなく、本発明を把持、保持、又はクランプ器具のようなエンドエフェクタクランプ動作を必要とするような伝達システムの別の実施形態に変更できることは理解できよう。

本発明の新規な特徴は、以下の特許請求の範囲に詳細に記載されている。本発明の原理が利用される例示的な実施形態を説明する以下の詳細な説明及び添付図面を参照することによって、本発明の特徴及び利点をよりよく理解できるであろう。

入力サブシステム、フレキシブル伝達サブシステム及び出力サブシステムからなる顎閉鎖伝達システムの一例のシステム図の一例を示す図である。 入力サブシステム、剛性伝達サブシステム及び出力サブシステムからなる顎閉鎖伝達システムの一例を示す図の別の例を示す図である。 乃至 図３は、顎閉鎖伝達システムに組み込まれた中間伝達機構を有する顎閉鎖伝達システムの一例を示す図の別の例を示す図である。図３Ｂは、第１の伝達部材から第２の伝達部材への力増幅を生成するために使用される中間伝達カムの物理的実施形態を示す図である。図３Ｃは、デバイス／ツールの内部に位置する中間伝達機構の物理的実施形態を示す図である。 低侵襲手術において一般的に使用され、本明細書に記載された顎閉鎖伝達システムのいずれかを含む装置によって把持され得る様々な針断面を示す図である。 低侵襲手術において共通して使用される様々な針形状を示す図である。 低侵襲手術において共通して使用される様々な針サイズを示す図である。 湾曲した針をクランプする針ドライバ顎の正面図である。 針ドライバの入力ストロークの伝達システムを示すグラフである。 入力ハンドルレバー変位の関数として、システム全体の機械的利点プロファイルを示す。 本明細書に記載の顎閉鎖伝達システムを組み込んだ医療機器の一例を示す図である。 エンドエフェクタ組立体の分解図である。 可動顎が開いた状態にあるエンドエフェクタ組立体の詳細図である。 可動顎が針を把持しているエンドエフェクタ組立体の詳細図である。 ハンドル機構内にカムを備える入力サブシステムを示す。 出力関節接合部を含むエンドエフェクタ組立体の実施形態を示す。 本明細書の顎閉鎖伝達システムを組み込んだ最小侵襲性外科用デバイスの実施形態を示す。 本明細書の顎閉鎖伝達システムを組み込んだ最小侵襲性外科用デバイスの実施形態を示す。

本明細書では、顎閉鎖伝達システム及びそれを含む装置を説明する。例えば、本明細書では入力及び出力機構と接触する有限の伝達方向の剛性を有する伝達部材（又は等価的に柔軟性を有する伝達部材）を組み込んだ遠隔アクセスツールのための伝達システム（顎閉鎖伝達システム）を説明する。従来の医療デバイスの比較的硬質な伝達部材は、柔軟性を有する伝達部材と交換することはできず、本明細書で説明する性能を達成することはできない。ここで説明する性能を達成するためには、伝達システム全体を一体に設計しなければならない。現在の構成における伝達システムの性能は、針ドライバに特有のものである。外科用針駆動装置は、組織を貫通して様々な針を駆動するために顎クランプ表面で高いクランプ負荷を必要とする片手操作デバイスである。柔軟性を有する伝達部材の設計は、顎を駆動し過ぎたときに針を損傷から保護することができるので、様々なタイプの針を理解することが重要である。図４は、それらが駆動される媒体に基づいて選択される様々な針タイプを含む。針の本体は、針が組織を貫通して駆動されるときに、針全体と組織との間に相互作用があることから、先端と同様に重要である。針ドライバの顎は、高い顎クランプ負荷を必要とせずに針保持力を増加させるようなパターンで設計されている。しかし、針に加えられるクランプ荷重が大きすぎると、クランプ面が針本体を損傷し、針表面に永久的な傷を残す。針の表面が損傷すると、もはや組織を滑らかに滑らず、外科医にも抵抗を与え、患者には不必要な損傷を与えることになる。

さらに、針の表面を損傷させるほどのクランプ力の過負荷があると、針の形状を永久に変形させる可能性がある。低侵襲手術に使用される針もまた、図５及び図６それぞれに見られる様々な形状及び大きさである。針ドライバの顎は、針が回転しないように十分な幅で設計されており、針のカーブが大きく、直径が小さいと、大きなクランプが負荷されることにより変形しやすく、真直ぐにのびてしまう。図７は、湾曲した針が針ドライバの上下の顎に保持されていることを示し、より大きいクランプ荷重が加えられると、針は３点曲げによってその領域でまっすぐになり、針が真の円弧で組織を通り抜けられなくなる。

顎内の針の位置も、対応する顎のクランプ力に影響し、針を適切に固定できるかどうかに影響する。針は、顎の長さに沿って任意の場所、すなわち、顎の最先端又は顎の口の部分に配置することができ、これにより、入力機構を完全にストロークさせるためにユーザが必要とする労力が大幅に変わる。いくつかの構成では、完全なストロークは、針を損傷する可能性があるために達成されてはならない。従って、典型的な針ドライバは、入力ラチェットシステムを組み込んでいるので、ハンドルのストロークをラチェット間の有限のセグメントに分割して、ユーザが入力レバーの様々な位置で針を保持することができるように構成されている。

柔軟性を有する伝達部材を使用することにより、これらの問題を解決し、針を適切に保持するための入力量に関して使用毎のばらつきを排除することができる。柔軟性を有する伝達部材は、エネルギー貯蔵部材として作用し、ユーザは、顎を駆動しすぎて針を損傷することを心配しながら入力ハンドルレバーを完全に作動させることができる。大型の針が顎の口内に配置され、ハンドル入力レバーで完全なストロークができる場合、剛性の伝達部材を備えた針ドライバでは、器具又は針を損傷させることなく全ストロークを達成することはできない。これにより、適切な顎クランプ力であるかどうかに関し、ユーザにばらつきを感じさせるマルチラチェットシステムの必要性を低減する。ハンドルレバー変位（入力ストローク）は、ストロークＡとストロークＢの２つの異なるフェーズに分けることができる。ストロークＡからストロークＢへの移行は顎がハードストップに達したときに行なわれ、ストロークＡが顎ハードストップの手前となりストロークＢは顎ハードストップの後となる。顎のハードストップは、針の種類、針の位置、又は針の存在によってさえ、様々なハンドルレバーの変位で生じ得る。下の図８は、完全な入力ストロークが達成されたときにシステム内で何が起こるかを説明するのに役立つ各種のグラフを示す。

図８のグラフ１はハンドル出力部を示し、この曲線のプロファイルはハンドル機構の形状によって得られる。このグラフは、ハンドル機構の機械的利点及び伝達比を間接的に示している。このプロファイルは、機械的利点が一定ではなく、入力ストロークの開始時には低い機械的利点であり、ストロークの終わりに向かって機械的利点が増加するため、非常に重要である。人間工学的理由（又は限界）により、ハンドルにおける入力変位及び力の限界は、レバーストローク全体に亘って（角度変位の範囲を通して）変化する。システムにおいて機械的利点が変化するとは、ストロークＡがストロークＢとは全く異なる伝達比を有することを意味する。ストロークＡの間、顎は空間内で自由に回転するので、高い伝達比と低い機械的利点をこの段階で設計に実行することができ、顎開き角度を大きくすることができるようになる。ストロークＢでは、顎がハードストップに達すると、出力部で大きなクランプ荷重が人間工学的に入力部から加えることができるよう、より大きな機械的利点が望まれる。システムの伝達比は、ハンドル機構と顎機構の２つから得られる。図８のグラフ２に見られる顎機構は、ハンドル機構と同様の機械的利点及び伝達比曲線を有し、低い機械的利点から始まり、ストロークの最後は機械的に高くなる。しかし、顎機構は入力機構とは異なるストロークを有する。顎機構ストローク全体は、ストロークＡ内に含まれている。なぜなら、ストロークＡとストロークＢとの間の移行は、顎がハードストップに達して、その機構が固定されたままで残りの入力ストロークに対し一定の機械的利点を提供した時に起きるものであるからである。システムの実質の機械的利点の曲線のプロファイルを図９に示す。このプロファイルでは、顎開き角度が大きくなったままのハンドルでのわずかな労力でユーザに大きなクランプ荷重を加えることができるようになる。

図８のグラフ３は、柔軟性を有する伝達部材（ケーブル）の性能を示す。ストロークＡに力が蓄積されないので、ケーブルは伸びないが、ストロークＢではケーブルが伸びていない。顎機構は遠位端に固定されているのでケーブルは伸びているが、入力ハンドル機構は、ハンドル入力レバーが完全な変位（フルストローク）に達してもさらにケーブルを変位させることができる。スチールロッド又は可撓性の制御ワイヤーなど、より剛性の高い伝達部材を備えたシステムでは、入力ハンドルの変位が実際に発生しにくいので、このような方法では機能しない。なぜなら、力は直接的に針に対するクランプ力に関係するからである。柔軟性を有する伝達部材は、必要な閉鎖力を発生させるため、変位に亘ってハンドルに力が穏やかに蓄積することができる。ストロークＡの間、ハンドル入力部で感じられる力は、図８で示す線形ばね定数Ｋを有するハンドル戻りばねである。ストロークがストロークＢに移行すると、ハンドル力はハンドル戻りばねとケーブルの張力との和になり、伝達部材の柔軟性が高ければ高いほど、ストロークＡからＢへの移行において入力の増加の度合いが低くなる。ハンドル入力レバーが完全なストロークを達成すると、針のクランプ力は、ケーブルの柔軟性及びストロークＢに残ったハンドルレバーの変位の量に基づいて大きく増加する。あまりに柔軟性を有する伝達部材はクランプ荷重が不適切であることを意味する一方、あまりにも剛性が高い伝達部材はラチェットシステムを必要とし、針を損傷する可能性がある。針クランプ力が増加しても、ハンドル機構の高い機械的利点の増大と顎機構の固定された機械的利点のために、ハンドルレバーの入力はあまり増加しない。最適な顎閉鎖を達成しながらハンドル力をこのように徐々に増加したことにより、実際に剛性の伝達部材を有する針ドライバに必要とされる複数のラチェットシステムの必要性を排除した。

本明細書において、ある特徴又は要素が別の特徴又は要素の「上にある」と言及される場合、それは他の特徴又は要素上に直接存在することができ、又は介在する特徴及び／又は要素も存在可能であることを意味する。 対照的に、ある特徴又は要素が別の特徴又は要素の「真上にある」と言及される場合、介在する特徴又は要素は存在しないものとする。また、ある特徴又は要素が他の特徴又は要素に「接続されている」、「取り付けられている」又は「連結されている」と言及されている場合、その特徴又は要素は他の特徴又は要素に直接的に接続、取り付け又は連結することができ、介在する特徴又は要素が存在してもよいことも理解されよう。対照的に、ある特徴又は要素が別の特徴又は要素に「直接的に取り付けられている」、「直接的に接続されている」又は「直接連結されている」と言及される場合、介在する特徴又は要素は存在しない。１つの実施形態に対して記載又は図示されているが、記載又は図示されている特徴及び要素は、他の実施形態に適用することができる。当業者にとって、他の構造、機能物と「隣接して」配置されるとは、隣接する機能物と上下に重なる部分を有していてもよいことは理解できよう。

本明細書で使用する用語は、特定の実施形態のみを説明する目的で使用するものであり、本発明を限定することを意図したものではない。例えば、本明細書で使用されるように、文脈から明らかに示されていない限り、単数だけでなく複数も含まれることを意図している。さらに、本明細書で使用される「含む」及び／又は「含んでいる」という用語は、述べられた特徴、ステップ、動作、要素、及び／又は構成要素の存在を特定するが、1つ以上の他の特徴、ステップ、動作、要素、構成要素、及び／又はそのグループの存在又は追加を排除するものではないことが理解されるであろう。本明細書で使用される、用語「及び／又は」は、列挙された関連項目の一つ又は複数の任意及び全ての組み合わせを含むものである。

空間的関係を示す用語、例えば、「下に」「下方に」「より低い」「上に」「より上に」などは、図面に示すように、一つの要素又は特徴物の、他の要素（複数も含む）又は特徴物（複数も含む）に対する関係の説明を容易とするために使用する。空間的関係を示す用語は、使用中又は操作中のデバイスについて、図面に示した方位に加え、異なる方位も含むことを意図している。例えば、図面のデバイスを反転させた場合、他の要素又は特徴物の「下」又は「下位」にあると説明した要素は、その「上」又は「上位」となる。よって、例示の用語「下」は、「上」と「下」の方位双方を含むことができる。装置は、別の方位とする（９０度回転する、又は他の方位）でもよく、ここで使用する空間的関係性を示す記述用語はそれに従って解釈するものとする。同様に、説明のみを目的として本明細書で使用する「上方に」「下方に」「垂直に」「水平に」なども、特に指定がない限りは、説明の目的のみに使用する。

「第１」及び「第２」という用語は、様々な特徴／要素（ステップを含む）を説明するために本明細書で使用することができるが、これらの特徴／要素は、文脈がそのように示さない限りはこれらの用語によって限定されるものではない。これらの用語は、ある特徴／要素を別の特徴／要素と区別するために使用できる。したがって、以下に説明する第１の特徴／要素は第２の特徴／要素と呼ぶことができ、同様に、以下に説明する第２の特徴／要素は本発明の教示から逸脱することなく、第１の特徴／要素と呼ぶことができる。

本明細書及び添付の特許請求の範囲を通して、文脈が他を必要としない限り、「含む、備える」という語及びその活用による変形は、方法及び物品（例えば、デバイス及び方法を含む構成要素及び装置）を含むものとする。例えば、「含む、備える」という用語は、任意の記載された要素又はステップを含むが他の要素又はステップを排除するものではないことを意味すると理解される。

概して、本明細書に記載された装置及び方法のいずれも包括的であると理解されるべきであるが、構成要素及び／又はステップのすべて又は一部は、排他的であってもよく、様々な構成要素、ステップ、副次的な構成要素、副次的なステップ「からなる」又は「本質的に〜からなる。」ことを意味する。

本明細書及び特許請求の範囲で使用されているように、実施例で使用されているものを含み、他に明記されていなければ、明示的に表示されていなくてもすべての数は、用語「約」又は「およそ」が付くものとして読み取るものとする。記載された値及び／又は位置が、値及び／又は位置の合理的な予想される範囲内にあることを示すために、大きさ及び／又は位置を記述するときに、「約」又は「およそ」という語句を使用することができる。例えば、数値は、記載された値（又は値の範囲）の±０.１％、記載された値（又は値の範囲）の±１％、記載された値（又は値の範囲）の±２％、記載された値（又は値の範囲）の±５％、記載された値（又は値の範囲）の±１０％などでもよい。本明細書に示される任意の数値は、文脈が特に示さない限り、約又はほぼその値を含むと理解されるべきである。例えば、値「１０」が開示されている場合、「約１０」も開示されるものとする。本明細書に列挙された任意の数値範囲は、その中に包含されるすべての下位範囲を含むことを意図している。同じく、ある値以下、ある値以上、及び複数の値の間にある可能性のある値の範囲も同じように開示されていることは、当業者にとって適宜理解できよう。例えば、値「Ｘ」が開示される場合、「Ｘ以下」及び「Ｘ以上」（例えば、Ｘは数値である）も開示されるものとする。また、出願全体を通して、データは多数の異なる形式で提供され、このデータは終止点及び開始点、及びこれらデータポイントの任意の組み合わせの範囲を表すことも理解できよう。例えば、特定のデータ点「１０」及び特定のデータ点「１５」が開示されている場合、１０より大きい、１０以上、１０未満、１０以下も開示されているものとし、１０及び１５に等しいということは、１０と１５の間も同様に開示されているとみなすものとする。２つの特定のユニット間の各ユニットもまた開示されると理解するものとする。 例えば、１０及び１５が開示されている場合、１１、１２、１３、及び１４もまた開示されていると理解する。

以上、様々な実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく、様々な実施形態に対して多くの変更を行うことができる。例えば、説明された様々な方法ステップが実行される順序は、別の実施形態ではしばしば変更されてもよく、他の別の実施形態では、１つ以上の方法ステップが完全に省略されてもよい。様々なデバイス及びシステムの実施形態の任意の特徴は、いくつかの実施形態に含まれてもよく、他の実施形態に含まれなくてもよい。したがって、上記の説明は、主に例示的な目的のために提供されるものであり、特許請求の範囲に記載される本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。

本明細書に含まれる実施例及び図解は、本発明を実施することができる特定の実施形態を図示するものであり、限定するものではない。上述したように、本開示の範囲から逸脱することなく、構造的及び論理的置換及び変更を行うことができるように、他の実施形態を利用又は他の実施形態から導き出すことができる。発明の主題の実施形態は、便宜上、「本発明」という用語で個々に、又は集合的に使用しているが、これは便宜上に過ぎず、実際に複数が開示されていれば、本出願の範囲を任意の単一の発明又は発明の概念に自発的に限定しようとするものではない。 したがって、特定の実施形態を本明細書に図示し説明してきたが、例示の特定の実施形態を同じ目的を達成するために計算された任意の構成に置き換えることができる。本開示は、様々な実施形態の任意の及びすべての適合又は変形を網羅することを意図している。上記の実施形態と、本明細書に具体的に記載されていない他の実施形態の組み合わせは、上記の説明を読めば、当業者には明らかであろう。
〔付記１〕
伝達方向に有限の剛性を有する伝達ケーブルによって作動される顎組立体を有する医療デバイスであって、
内部を通って前記伝達ケーブルが配線された長手の伝達ガイドと、
前記長手の伝達ガイドの近位端に位置するハンドル組立体であって、ハンドル本体と、入力レバーと、伝達ケーブルに連結されたハンドル出力部と、前記入力レバーを前記ハンドル出力部に連結するハンドル機構とを備えるハンドル組立体とを備え、前記ハンドル機構は、前記ハンドル本体に対する前記入力レバーの完全な閉鎖変位からなる入力ストロークを有し、さらに前記入力ストロークは第１の部分と第２の部分とに分割され、前記第１の部分は、前記入力レバーの全閉鎖変位の３０％から７０％の間の変位に対応し、前記第２の部分は、前記入力レバーの残りの変位に対応し、
顎組立体は、長手の伝達ガイドの先端にあり、前記顎組立体は、第１の顎と、第２の顎と、前記伝達ケーブルに連結された顎入力部と、前記顎入力部を前記第２の顎に連結する顎機構とを有し、前記顎機構は、前記第１及び第２の顎が互いに対して完全に開いているときは開いた構成を有し、前記第１及び第２の顎が完全に閉じているときは閉じた構成を有し、
さらに、前記入力ストロークの前記第１の部分に対応する前記ハンドル本体に対する前記入力レバーの前記変位は、前記ハンドル出力部を作動させ、前記ハンドル出力部は前記伝達ケーブルを介して前記顎入力部を作動させ、前記伝達ケーブルは、前記第１及び第２の顎を、前記第１と第２の顎がハードストップに到達するまで閉じ、その後、前記入力ストロークの第２の部分に対応する前記ハンドル本体に対する前記ハンドルレバーの変位が前記伝達ケーブルを引き伸ばし、その結果生じる前記伝達ケーブルの張力は、前記顎機構によって前記第１と第２の顎との間の保持力に変換される医療デバイス。
〔付記２〕
伝達方向に有限の剛性を有する伝達ケーブルによって作動される顎組立体を有する医療デバイスであって、
可撓性導管を備え、その内部を通って前記伝達ケーブルが配線された長手の伝達ガイドと、
長手の伝達ガイドの近位端にハンドル組立体を備え、前記ハンドル組立体は、ハンドル本体と、入力レバーと、伝達ケーブルに連結されたシャトルを含むハンドル出力部と、前記入力レバーを前記ハンドル出力部に連結する６バーリンク機構を含むハンドル機構とを含むハンドル組立体とを備え、前記ハンドル機構は、前記ハンドル本体に対する前記入力レバーの完全な閉鎖変位からなる入力ストロークを有し、前記入力ストロークは第１の部分と第２の部分とに分割され、前記第１の部分は、前記入力レバーの全閉鎖変位の３０％から７０％の間の変位に対応し、前記第２の部分は、前記入力レバーの残りの変位に対応し、
前記顎組立体は、前記長手の伝達ガイドの遠位にあり、前記顎組立体は、第１の顎と、第２の顎と、伝達ケーブルに連結されたプーリを備える顎入力部と、前記顎入力部と前記第２の顎の間のカム面を含む顎機構とを有し、前記顎機構は、前記第１及び第２の顎が互いに完全に開いているときは開いた構成を有し、前記第１及び第２の顎が完全に閉じているときは閉じた構成を有し、
さらに、入力ストロークの第１の部分に対応する前記ハンドル本体に対する前記入力レバーの前記変位は、前記ハンドル出力部を作動させ、前記ハンドル出力部は伝達ケーブルを介して顎入力部を作動させ、前記伝達ケーブルは、第１及び第２顎を、前記第１と第２の顎がハードストップに到達するまで閉じ、その後、前記入力ストロークの前記第２の部分に対応する前記ハンドル本体に対する前記ハンドルレバーの前記変位が前記伝達ケーブルを引き伸ばし、その結果生じる前記伝達ケーブルの張力は、前記顎機構によって前記第１の顎と第２の顎との間の保持力に変換される医療デバイス。
〔付記３〕
前記ハンドル機構はリンク機構又はカムを備える付記１に記載のデバイス。
〔付記４〕
前記ハンドル機構は６バーリンク機構を備える付記１に記載のデバイス。
〔付記５〕
前記長手の伝達ガイドは、可撓性導管又は長手のシャフト又はその両方を備える付記１に記載のデバイス。
〔付記６〕
前記伝達ケーブルの伝達方向における剛性は、６５０ポンド／インチ未満である付記１に記載のデバイス。
〔付記７〕
ハンドル機構は、前記入力ストロークの前記第１の部分の間に第１の機械的利点を提供し、前記入力ストロークの前記第２の部分の間に第１の機械的利点より大きい第２の機械的利点を提供するように構成された付記１又は２に記載のデバイス。
〔付記８〕
前記ハンドル出力部は、シャトル、プッシュロッド、又はプルロッドの１つ以上を備える付記１に記載のデバイス。
〔付記９〕
さらに、前記第１及び第２の顎の一方又は両方が旋回可能に連結された顎ベースを備える付記１に記載のデバイス。
〔付記１０〕
前記顎入力部は顎プーリを含み、前記顎機構は前記顎プーリと前記第２の顎との間にカム面を含む付記１に記載のデバイス。
〔付記１１〕
さらに前記入力ストロークの終わりに閉じた位置にロックされた前記ハンドルレバーを保持するように構成された解放可能なラッチ機構を含む付記１又は２に記載のデバイス。
〔付記１２〕
医療デバイスを動作させて医療デバイスの顎組立体を閉じる方法であって、前記医療デバイスは、長手の伝達ガイドと、前記伝達ガイド内の有限の剛性伝達ケーブルと、入力レバーと、前記入力レバーを記伝達ケーブルに連結するハンドル機構を有する前記長手の伝達ガイドの近位端に位置するハンドル組立体とを備え、前記伝達ケーブルは、前記顎組立体の顎入力部に連結され、前記顎組立体は、前記長手の伝達ガイドの遠位にあり、前記方法は、
前記入力レバーを作動させて、前記ハンドル組立体の入力ストロークの第１の部分の間に伝達ケーブルに張力を与えて前記顎組立体の第１と第２の顎を開いた構成から前記第１及び第２の顎がハードストップに達するまで閉じることと、
前記第１と第２の顎が前記ハードストップに達した後に前記入力ストロークの第２の部分の間に前記入力レバーを作動させ続けて前記伝達ケーブルを引き伸ばすこととを含み、
前記入力ストロークは、前記ハンドル組立体の前記ハンドルレバーの全変位から構成され、さらに、前記ハンドル組立体は、ハンドルが３０％から７０％の間に変位したときに前記入力ストロークの前記第１の部分から前記入力ストロークの前記第２の部分に移行する方法。
〔付記１３〕
医療デバイスを動作させて医療デバイスの顎組立体を閉じる方法であって、前記医療デバイスは、長手の伝達ガイドと、前記伝達ガイド内の有限の剛性伝達ケーブルと、入力レバーと、前記入力レバーを前記伝達ケーブルに連結するハンドル機構を有する前記長手の伝達ガイドの近位端に位置するハンドル組立体とを備え、前記伝達ケーブルは、前記顎組立体の顎入力部に連結され、前記顎組立体は、前記長手の伝達ガイドの遠位にあり、前記方法は、
前記入力レバーを作動させて、前記ハンドル組立体の入力ストロークの第１の部分の間に前記伝達ケーブルを作動させて長手の軸に対して前記伝達ケーブルを移動させて前記顎組立体の第１と第２の顎を開いた構成から前記第１及び第２の顎がハードストップに達するまで閉じることと、
前記第１と第２の顎が前記ハードストップに達した後に前記入力ストロークの第２の部分の間に前記第１又は第２の顎を移動させずに前記入力レバーを作動させ続けて前記伝達ケーブルを引き伸ばすこととを含み、
前記入力ストロークは、前記ハンドル組立体の前記ハンドルレバーの全変位から構成され、さらに、前記ハンドル組立体は、前記ハンドルが３０％から７０％の間に変位したときに前記入力ストロークの前記第１の部分から前記入力ストロークの前記第２の部分に移行する方法。
〔付記１４〕
前記入力ストロークの前記第１の部分の間に第１の機械的利点を適用し、前記入力ストロークの前記第２の部分の間に前記第１の機械的利点より大きい第２の機械的利点を適用することをさらに含む付記１２又は１３に記載の方法。
〔付記１５〕
さらに、前記第１及び第２の顎との間に物体を把持することを含み、前記第１と第２の顎との間に物体が固定されたときに前記第１と第２の顎がハードストップに達する付記１２又は１３に記載の方法。
〔付記１６〕
さらに、前記ハンドル組立体内のハンドルシェルに対して前記入力レバーを完全に閉じた位置にロックすることを含む付記１２又は１３に記載の方法。
〔付記１７〕
さらに、前記入力レバーを解放して前記ハンドルレバーを前記入力ストロークの前記第２の部分から前記入力ストロークの前記第１の部分に移行させることと、前記伝達ケーブルの張力を減少させることと、前記伝達ケーブルを移動させる前に前記伝達ケーブルの伸びを低減させて前記第１及び第２の顎を開かせることとを含む付記１２又は１３に記載の方法。
〔付記１８〕
前記入力レバーを作動させることは、前記入力レバーを握ることを含む付記１２又は１３に記載の方法。
〔付記１９〕
伝達方向に有限の剛性を有し、曲げに対して柔軟性を有する伝達ケーブルによって作動される遠位の顎組立体を有する医療デバイスであって、
長手のシャフトと前腕取り付け領域を、近位端に有し、アーム取り付けカフに連結するように構成されたツールフレームと、
ユーザの手のひらに把持されるハンドルシェルと、前記ハンドルシェル上に設けられた入力レバーを備えるハンドル組立体であって、前記ハンドルシェルは、ハンドル出力部を介して前記入力レバーを前記伝達ケーブルに連結するハンドルリンク機構を囲み、さらに前記ハンドル組立体は、前記入力レバーの変位していない構成から完全な変位構成への完全閉鎖変位からなる入力ストロークを有し、前記入力レバーが変位していない構成から全閉鎖変位構成の３０％から７０％の間に変位したときに前記入力レバーが入力ストロークの第１の部分から前記入力ストロークの第２の部分に移行するハンドル組立体と、
前記ハンドルと前記ツールフレームの間に設けられた入力接合部が、前記ツールフレームに対して回転のピッチ軸の周りのハンドルの動きを符号化して関節出力接合部へ伝達するように構成され、さらに、前記ツールフレームに対して回転のヨー軸の周りの前記ハンドルの動きを符号化して前記関節出力接合部へ伝達するように構成されており、前記回転のピッチ軸と前記回転のヨー軸とは回転中心で交差する入力接合部と、を備え、
前記顎組立体は、前記関節出力接合部によって前記長手のツールシャフトの前記遠位端に連結され、前記顎組立体は、第１の顎と、前記第１の顎に旋回可能に連結され、さらに伝達ケーブルに連結された顎プーリと、前記第１の顎に旋回可能に連結された第２の顎と、前記顎プーリの動きを前記第１の顎に対する前記第２の顎の動きに変換するカム面とを備え、前記顎組立体は、前記第１及び第２の顎が完全に開放しているときの開放構成から、前記第１及び第２の顎が完全に閉じているときの閉鎖構成まで延びる出力ストロークを有し、
さらに、前記入力ストロークの前記第１の部分に対応する前記ハンドル本体に対する前記入力レバーの前記変位はハンドル出力部を作動させ、前記ハンドル出力部は伝達ケーブルを介して顎入力部を作動させ、前記伝達ケーブルは、第１及び第２の顎を、前記第１と第２の顎がハードストップに到達するまで閉じ、その後、前記入力ストロークの前記第２の部分に対応する前記ハンドル本体に対する前記ハンドルレバーの変位が前記伝達ケーブルを引き伸ばし、その結果生じる伝達ケーブルの張力は、前記顎機構によって前記第１と第２の顎との間の保持力に変換され、さらに
前記ハンドル組立体と前記長手のシャフトの間に延びる伝達ガイドであって、前記伝達ケーブルは、前記ハンドル組立体から、前記伝達ガイドを介して前記顎組立体まで延びている前記伝達ガイドとを備えた医療デバイス。

１０１ ハンドル本体（ハンドルシェル）
１０３ ハンドル組立体
１０７ ハンドルレバー
１０９ 伝達ガイド部材
１０９’ 可撓性導管
１１１ 伝達ケーブル
１１５ ＥＥベース／固定顎
１１７ エンドエフェクタ組立体
１１９ プーリ
１２１ 駆動ピン
１２３ プーリピボットピン
１２５ 顎ピボットピン
２０１ ハンドルレバー
２０２ ハンドル組立体
２０３ ハンドル本体
２０５ ばね
２０７ 伝達部材（ケーブル）
２０９ 伝達ガイド部材（剛性管／シャフト）
２１１ ＥＥベース／固定顎
２１３ エンドエフェクタ組立体
２１５ ＥＥプーリ
２１７ プーリピボットピン
２１９ 駆動ピン
２２３ 顎ピボットピン
３０１ ハンドル基準
３０３ ハンドル機構
３０５ 入力レバー／ボタン
３０７ 第１の伝達部材
３０９ 第１の伝達ガイド
３１１ 中間伝達機構
３１３ 第２の伝達機構ガイド
３１５ 第２の伝達部材
３１７ 顎機構

Claims (10)

1. 伝達方向に有限の剛性を有し、曲げにおいて高度に柔軟であり、且つ前記伝達方向に力を伝達するための張力がより強い伝達ケーブルによって作動される顎組立体を有する医療デバイスであって、
   内部を通って前記伝達ケーブルが配線された長手の伝達ガイドと、
   前記長手の伝達ガイドの近位端に位置するハンドル組立体であって、ハンドル本体と、入力レバーと、伝達ケーブルに連結されたハンドル出力部と、前記入力レバーを前記ハンドル出力部に連結するハンドル機構とを備えるハンドル組立体とを備え、前記ハンドル機構は、前記ハンドル本体に対する前記入力レバーの完全な閉鎖変位からなる入力ストロークを有し、さらに前記入力ストロークは第１の部分と第２の部分とに分割され、前記第１の部分は、前記入力レバーの全閉鎖変位の３０％から７０％の間の変位で前記顎組立体の全閉鎖に対応し、前記第２の部分は、前記入力レバーの残りの変位に対応し、
   顎組立体は、長手の伝達ガイドの先端にあり、前記顎組立体は、第１の顎と、第２の顎と、前記伝達ケーブルに連結された顎入力部と、前記顎入力部を前記第２の顎に連結する顎機構とを有し、前記顎機構は、前記第１及び第２の顎が互いに対して完全に開いているときは開いた構成を有し、前記第１及び第２の顎が完全に閉じているときは閉じた構成を有し、
   さらに、前記入力ストロークの前記第１の部分に対応する前記ハンドル本体に対する前記入力レバーの前記変位は、前記ハンドル出力部を作動させ、前記ハンドル出力部は前記伝達ケーブルを介して前記顎入力部を作動させ、前記伝達ケーブルは、前記第１及び第２の顎を、前記第１と第２の顎がハードストップに到達するまで閉じ、その後、前記入力ストロークの第２の部分に対応する前記ハンドル本体に対する前記入力レバーの変位が前記伝達ケーブルを引き伸ばし、その結果生じる前記伝達ケーブルの張力は、前記顎機構によって前記第１と第２の顎との間の保持力に増幅される医療デバイス。
2. 前記ハンドル機構はリンク機構又はカムを備える請求項１に記載のデバイス。
3. 前記ハンドル機構は６バーリンク機構を備える請求項１に記載のデバイス。
4. 前記長手の伝達ガイドは、可撓性導管又は長手のシャフト又はその両方を備える請求項１に記載のデバイス。
5. 前記伝達ケーブルの伝達方向における剛性は、６５０ポンド／インチ未満である請求項１に記載のデバイス。
6. ハンドル機構は、前記入力ストロークの前記第１の部分の間に第１の機械的利点を提供し、前記入力ストロークの前記第２の部分の間に第１の機械的利点より大きい第２の機械的利点を提供するように構成された請求項１に記載のデバイス。
7. 前記ハンドル出力部は、シャトル、プッシュロッド、又はプルロッドの１つ以上を備える請求項１に記載のデバイス。
8. さらに、前記第１及び第２の顎の一方又は両方が旋回可能に連結された顎ベースを備える請求項１に記載のデバイス。
9. 前記顎入力部は顎プーリを含み、前記顎機構は前記顎プーリの動きを前記第２の顎に伝達するカム面を含む請求項１に記載のデバイス。
10. さらに前記入力ストロークの終わりに閉じた位置にロックされた前記入力レバーを保持するように構成された解放可能なラッチ機構を含む請求項１に記載のデバイス。

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