專利名稱：具有帶雙樞軸閉合器和單樞軸框架底的關節運動軸的外科器械的制作方法
技術領域：
本發明總的涉及適合于將端部執行器(例如，內切割器、抓鉗、切割器、縫合器、夾具施放器、接觸裝置、藥物/基因治療輸送裝置以及采用超聲波、RF、激光等的能量裝置)以可內窺的方式插入到手術部位的外科器械，更具體地說，涉及帶有關節運動軸的這種外科器械。
背景技術：
內窺鏡外科器械通常比傳統的開放式外科裝置更受到偏愛，因為其切口較小，易于減少術后恢復時間和并發癥。因此，在內窺鏡外科器械的領域中已經有了顯著發展，該內窺鏡外科器械適于將遠端執行器經套管針的套管精確放置到需要的手術部位。這些遠端執行器以多種方式與組織接合，以達到診斷或治療的效果(例如，內切割器、抓鉗、切割器、縫合器、夾具施放器、接觸裝置、藥物/基因治療傳送裝置以及采用超聲波、RF、激光等的能量裝置)。
端部執行器的定位受到套管針的限制。通常，這些內窺鏡外科器械包括一個位于端部執行器和醫生操作的手柄部分之間的長軸。該長軸能夠插入到所需的深度并圍繞軸的縱向軸線轉動，從而將端部執行器定位到某種程度。在正確設置套管針和例如通過另一個套管針使用抓鉗的條件下，通常這種定位的量就足夠了。例如在美國專利US5,465,895中描述的外科縫合和切割器械是通過插入和轉動來成功定位端部執行器的內窺鏡外科器械的例子。
更近地，在Shelton IV等于2003年5月20日提交的序列號為10/443,617、題為“SURGICAL STAMPLING INSTRUMENTINCORPORATING AN E-BEAM FIRING MECHANISM”的美國專利中公開了一種用于切割組織和致動釘的改進的“E形梁”擊發桿，其全部內容在此通過引用而包含于本申請中。該裝置的一些其它優點包括可確保將端部執行器的鉗口間隔開，或者更具體地說是將釘施加組件間隔開，即使夾了比用于最佳釘形成略多或略少的組織也是如此。而且，E形梁擊發桿與端部執行器和釘倉以能夠采用多個有利的閉鎖的方式接合。
這些外科釘合及切割器械包括帶有框架的軸，所述框架導承進行擊發的擊發桿。閉合管在框架和擊發桿之上滑動，以使釘施加組件的鉗口閉合。由此提供了獨立的閉合和擊發能力，這增加了臨床靈活性。醫生可反復閉合和重新定位組織，直到對設置滿意為止。
取決于操作的性質，可能需要進一步調整內窺鏡外科器械的端部執行器的定位。特別地，通常需要在橫切該器械的軸的縱向軸線的軸線上定向端部執行器。端部執行器相對于器械軸的橫向運動通常稱為“關節運動”。這可典型地通過被設置在靠近釘施加組件的伸長的軸中的樞軸(或關節)接頭來實現。這使得醫生可通過遙控方式使釘施加組件關節運動到任一側，以更好的設置釘線，并更容易對組織進行操作和定向。在一些情況(例如在器官的后面)下，這種關節運動定位使醫生能夠更容易接合組織。另外，有利地，關節運動定位可使內窺鏡定位于端部執行器的后面，而不會被器械軸擋住。
由于在內鏡器械限定的很小直徑內進行關節運動控制，并且進行閉合端部執行器以鉗夾組織并擊發端部執行器(即釘合和切割)的控制，使外科釘合及切割器械進行關節運動的方法顯得非常復雜。通常，當進行縱向平移時，這三種控制運動都通過軸來傳送。例如，在Frederick E.Shelton IV等的未審結并共同擁有的序列號為10/615,973、題為“SURGICAL INSTRUMENT INCORPORATING ANARTICULATION MECHANISM HAVING ROTATION ABOUT THELONGITUDINAL AXIS”的美國專利申請中，作為縱向運動的替代，將旋轉運動用于傳遞關節運動，其內容在此通過引用而全部包含于本申請中。
因此，非常需要這樣一種外科釘合和切割器械，其具有包括獨立閉合管的軸，可單獨使鉗口打開及關閉的所述閉合管能夠進行關節運動。
發明內容
本發明通過提供這樣一種外科器械克服了現有技術的上述及其它缺點，所述外科器械包括一個軸，所述軸具有與端部執行器樞軸連接的框架，所述端部執行器又包括一個可樞轉的上鉗口或砧座。一個閉合管在框架之上滑動，以使砧座樞轉來閉合并鉗夾組織。為了縱向平移以引起進行關節運動的接頭上方的這種閉合，閉合末端本身具有雙樞轉接頭。
在本發明的一個方面中，一種外科器械包括一個近側部分，在患者的體外操縱該近側部分，以將相連的細長軸和端部執行器定位于患者體內需要手術的部位。一個關節運動接頭將端部執行器與細長軸可樞轉地連接，從而在以期望的角度達到組織時提供進一步的臨床靈活性。一個閉合管包括一個多樞軸接頭，其越過(override)關節運動接頭，以向遠側平移來閉合端部執行器，而不通過關節運動軸。由此在端部執行器定位時獲得了額外的臨床靈活性，而不會失去由軸傳遞的單獨閉合和擊發運動的能力。
(1)本發明涉及一種外科器械，其包括細長軸，該細長軸包括框架組件和閉合套管組件；端部執行器，其包括下部鉗口和以可樞轉的方式連接的上部鉗口；關節運動接頭，其將端部執行器的下部鉗口以可樞轉的方式連接到所述框架組件的遠端；手柄部分，其與細長軸的近端連接，并可操作地構造為能將閉合運動沿縱向聯接到閉合套管組件；以及閉合套管組件的多樞軸接頭，所述樞軸接頭包圍關節運動接頭并在遠側與所述上部鉗口接合，以使上部鉗口樞轉。
(2)如第(1)項所述的外科器械，其中，所述閉合套管組件還包括一個與砧座接合的遠側閉合管部分和一個連接到所述手柄部分的近側閉合管部分，所述閉合套管組件的所述多樞軸接頭包括上部雙樞軸連接件和下部雙樞軸連接件，它們分別在其兩個端部的每個端部處以可樞轉的方式連接到遠側和近側閉合管部分。
(3)如第(2)項所述的外科器械，其中，所述遠側閉合管部分還包括朝近側定向的叉形頭，一個第一圓柱形構件與其相連；并且近側閉合管部分還包括一個朝遠側定向的叉形頭，一個第二圓柱形構件與其連接。
(4)如第(1)項所述的外科器械，其中，所述框架組件還包括一個與所述下部鉗口相連的遠側框架部分，和一個與手柄部分相連的近側框架部分，一個框架樞轉臂在一端剛性連接于遠側和近側框架部分的任選一端，并在另一端以可樞轉的方式連接于遠側和近側框架部分的另一個。
(5)如第(4)項所述的外科器械，其中，框架樞轉臂包括用于導承擊發棒的刀槽。
(6)如第(1)項所述的外科器械，其中，所述下部鉗口包括一個容納有釘倉的細長通道，并且以可樞轉方式連接的上部鉗口包括一個提供釘形成表面的砧座。
(7)如第(1)項所述的外科器械，其中，框架組件還包括一個與下部鉗口相連的遠側框架部分，和一個與手柄部分連接的近側框架部分，所述遠側和近側框架部分為彼此提供疊置的和可樞轉地連接的端部。
(8)如第(1)項所述的外科器械，其中，閉合套管組件的多樞軸接頭還包括一個遠側圓柱形構件，一個彈性閉合接頭與其連接，以及一個與彈性閉合接頭連接的近側圓柱性構件。
(9)如第(8)項所述的外科器械，其中，彈性閉合接頭包括一個由彈性材料形成的圓柱形套管，并包括左和右兩排垂直的狹縫。
(10)本發明還涉及一種外科器械，其包括細長軸，該細長軸包括一個框架組件和一個包圍并縱向滑動接收的閉合套管組件；釘施加組件，其包括細長通道，一個接合在所述細長通道中的釘倉，以及一個與所述細長通道可樞轉地連接從而為釘倉提供釘形成表面的砧座；框架組件，其包括一個與所述細長通道連接的遠側框架部分，和與遠側框架部分可樞轉地連接的近側框架部分；手柄部分，其與近側框架部分的近端連接，并可操作地構造為將閉合運動沿縱向連接到閉合套管組件；以及閉合套管組件的多樞軸接頭，其圍繞關節運動接頭并在遠側與上部鉗口接合，以使上部鉗口樞轉。
(11)如第(10)項所述的外科器械，其中，所述閉合套管組件還包括一個與砧座接合的遠側閉合管部分和一個連接到手柄部分的近側閉合管部分，所述閉合套管組件的所述多樞軸接頭包括上部雙樞軸連接件和下部雙樞軸連接件，它們分別在其兩個端部的每個端部處以可樞轉的方式連接到遠側和近側閉合管部分。
(12)如第(11)項所述的外科器械，其中，所述遠側閉合管部分還包括朝近側定向的叉形頭，一個第一圓柱形構件與其相連；并且近側閉合管部分還包括一個朝遠側定向的叉形頭，一個第二圓柱形構件與其連接。
(13)如第(10)項所述的外科器械，其中，所述框架組件還包括一個與所述下部鉗口相連的遠側框架部分，和一個與手柄部分相連的近側框架部分，一個框架樞轉臂在一端剛性連接于遠側和近側框架部分的任選一端，并在另一端以可樞轉的方式連接于遠側和近側框架部分的另一個。
(14)如第(13)項所述的外科器械，其中，框架樞轉臂包括用于導承擊發桿的刀槽。
(15)如第(10)項所述的外科器械，其中，所述下部鉗口包括一個容納有釘倉的細長通道，并且以可樞轉的方式連接的上部鉗口包括一個提供釘形成表面的砧座。
(16)如第(10)項所述的外科器械，其中，框架組件還包括一個與下部鉗口相連的遠側框架部分，還一個與手柄部分連接的近側框架部分，所述遠側和近側框架部分為彼此提供疊置的和可樞轉地連接的端部。
(17)如第(10)項所述的外科器械，其中，閉合套管組件的多樞軸接頭還包括一個遠側圓柱形構件，一個彈性閉合接頭與其連接，以及一個與彈性閉合接頭連接的近側圓柱性構件。
(18)如第(17)項所述的外科器械，其中，彈性閉合接頭包括一個由彈性材料形成的圓柱形套管，并包括左和右兩排垂直的狹縫。
(19)本發明還涉及一種外科器械，其包括細長軸，所述細長軸包括一個框架組件和一個包圍并縱向滑動接收的閉合套管組件；端部執行器，其包括致動構件；框架組件，其包括一個與所述端部執行器連接的遠側框架部分，和與遠側框架部分可樞轉地連接的近側框架部分；手柄部分，其與近側框架部分的近端連接，并可操作地構造為將縱向運動沿縱向連接到套管組件；以及套管組件的多樞軸接頭，其圍繞關節運動接頭并在遠側與端部執行器的致動構件接合，以進行致動。
(20)如第(19)項所述的外科器械，其中，套管組件還包括一個與端部執行器的致動構件接合的遠側管部分，和一個與手柄部分連接的近側管部分，套管組件的所述多樞軸接頭包括上部和下部雙樞軸連接件，它們分別在其兩個端部的每個端部處以可樞轉的方式連接到遠側和近側管部分。
(21)如第(19)項所述的外科器械，其中，閉合接頭的多樞軸接頭包括一個由彈性材料形成的圓柱形套管，并包括左和右兩排垂直的狹縫。
通過附圖及其說明，本發明的這些和其它目的和優點將更加明顯。
包含在本說明書中并構成該說明書的一部分的附圖解釋了本發明的實施例，并與上面給出的本發明的總體說明以及下面給出的實施例的詳細描述一起用于解釋本發明的原理。
圖1是外科釘合及切割器械的從前側上部看的透視圖，顯示出帶有張開的端部執行器或說釘施加組件，并且其中移除了釘倉。
圖2是圖1中的外科釘合及切割器械從前側上部看的透視圖，其關節機構由流體致動控制器致動。
圖3是圖1的外科釘合及切割器械的細長軸和鉸接機構的分解透視圖。
圖4是圖1的外科釘合及切割器械的執行部分的遠側部分的分解透視圖，包括了釘施加組件和關節運動機構。
圖5是圖1及圖4的釘施加組件的從上部看的透視圖，其中除去了釘倉的側半部，以暴露由擊發運動驅動的組成元件。
圖6是圖1的外科器械的執行部分的從前側看的透視圖，其中除去了雙樞軸閉合套管組件和端部執行器，以露出通過流體關節運動機構連接的單樞軸框架底(frame ground)。
圖7是圖1的外科器械的一種作為替代的關節運動接頭的詳細透視圖，顯示了雙樞軸閉合套管組件在近側位置具有一個單樞軸框架底。
圖8是圖7的作為替代的關節運動接頭的從底部右側看的分解透視圖，包括雙樞軸固定壁狗骨形連接件(dog bone link)和具有導承橫向運動構件(T型桿)的導軌的框架底。
圖9是圖1的外科器械的另一種作為替代的關節運動接頭的從上部左側看的分解透視圖，包括一個包含在下部雙樞軸連接件中以支撐擊發桿的作為替代的整體壁支撐板機構，并包括由導軌引導的沿橫向運動的構件(T型桿)。
圖10是用于圖1的外科器械的一種作為選擇的關節運動鎖定機構的俯視示意圖，其中除去了閉合的套管組件，以顯示出用于自動關節運動鎖定接合和脫離接合的反向加載的脫開的T型桿。
圖11是用于圖1的外科器械的另一種作為選擇的關節運動機構的俯視示意圖，其中一彈簧偏壓T型桿上的齒條，所述T型桿帶有由于端部執行器的反向加載(backloading)而接合的鎖定零件。
圖12是用于圖1的外科器械的一種作為選擇的T型桿和帶有橫向導槽的框架底。
圖13是用于圖1的外科器械的另一種作為選擇的T型桿和帶有橫向導槽的框架底。
圖14是一種作為選擇的關節運動機構的從左側上部看的分解透視圖，包括一個雙樞軸框架組件和一個單樞軸閉合套管組件，用于圖1的外科器械。
圖15是圖14的作為選擇的關節運動機構的從左側底部看的透視圖。
圖16是一種作為替代的用于圖1的外科釘合及切割器械的執行部分的從前側看的透視圖，其具有多樞軸閉合套管組件。
具體實施例方式
關節運動軸概述參考附圖，其中在所有這些圖中，相同的附圖標記代表相同的組成元件，圖1描繪了一種外科器械(特別地，在一種解釋性方案中，其為一種外科釘合及切割器械10)，其能夠體現本發明的獨特優點。特別地，該外科釘合及切割器械10的尺寸設置為能夠在如圖1所示的非關節運動狀態下通過套管針的插管通道插入到患者(未顯示)體內的手術部位，以進行手術過程。一旦執行部分12通過插管通道插入，如圖2中所示，就可通過關節運動控制器18遠距離地使執行部分12的細長軸16的遠側部分中帶有的關節運動機構14進行關節運動。在解釋性方案中描述為釘施加組件20的端部執行器在遠側與關節運動機構14相連。因此，遠距離的使關節運動機構14進行關節運動可使釘施加組件20相對細長軸16的縱向軸線進行關節運動。這種帶角度的定位可具有如下優點，即，以切割和釘合所需的角度來接近組織，可接近在其它情況下被其它器官和組織遮擋的組織，和/或使內窺鏡能夠定位于釘施加組件20的后面并與之對準，以確保其設置。
手柄外科釘合及切割器械10包括一個手柄部分22，其與執行部分12在近側連接，以對其進行定位、關節運動、閉合和擊發運動。手柄部分22具有一個手槍式把手24，醫生向著該把手向近側樞轉地拉動閉合觸發器26，導致釘施加組件20的夾緊或閉合。一個擊發觸發器28設置在閉合觸發器26的外側，并可由醫生以可樞轉的方式拉動，從而導致在釘施加組件20中鉗夾的組織的釘合和切割。此后，壓下閉合釋放按鈕30，松開夾緊的閉合觸發器26，從而松開被夾緊的組織的被切斷和釘合的末端。手柄部分22還包括一個旋鈕32，其被聯接成用于與細長軸16一起運動，以圍繞軸16的縱向軸線旋轉軸16和關節連接的釘施加組件20。手柄部分22還包括一個擊發回縮手柄34，以輔助在發生束縛時回縮擊發機構(在圖1-2中未顯示)，從而使釘施加組件20此后可張開。
應當理解，這里使用的術語“近側”和“遠側”是以握持該器械手柄的醫生為參照。因此，相對于更近側的手柄部分22，外科釘合組件20處于遠端。還應理解，為了方便和清楚起見，這里使用的空間術語，例如“垂直”和“水平”是相對于附圖而言。然而，外科器械可以多種定向和位置使用，這些術語并不是限制性的和絕對的。
在Swayze和Shelton IV的題為“SURGICAL STAPLINGINSTRUMENT INCORPORATING A MULTISTROKE FIRINGPOSITION INDICATOR AND RETRACTION MECHANISM”、序列號為10/374,026的未審結和同一申請人擁有的美國專利申請中更詳細地描述了用于圖1-2中的外科釘合及切割器械10的示例性多沖程手柄部分22，該文獻的內容在此通過引用而全部包含于本申請中，并具有如這里所描述的其它零件和變化。有利地，盡管多沖程手柄部分22支持以較大發射力遠距離施加，根據本發明的應用可包括單擊發沖程，例如在Frederick E.Shelton IV，Michael E.Setser以及Brian J.Hemmelgarn共同擁有的序列號為10/441,632、題為“SURGICALSTAPLING INSTRUMENT HAVING SEPARATE DISTINCTCLOSING AND FIRING SYSTEMS”的未審結美國專利申請中所描述的，該文獻的內容在此通過引用而全部包含于本申請中。
執行部分(關節運動細長軸和釘施加組件)在圖3-5中，有利地，執行部分12包括在適于內窺鏡和腹腔鏡手術的較小直徑內的縱向旋轉、關節運動、閉合和擊發的多種致動運動。釘施加組件20(“端部執行器”)具有一對可樞轉地相對的鉗口，圖示為一個帶有可樞轉地連接的砧座42的細長通道40(圖1-2，4-5)。砧座42相對細長通道40的閉合和夾緊通過用框架組件44(圖3)沿縱向支撐細長通道40來實現，所述框架組件44與手柄部分22可轉動地連接，一個雙樞軸閉合套管組件46在所述框架組件44上沿縱向運動，以將分別對應于遠側運動和近側運動的閉合和張開施加到砧座42，即使在釘施加組件20如圖2所示地進行關節運動時亦如此。
特別參照圖3，框架組件44包括一個單樞軸框架底48，其近端與旋鈕32接合，其中圖3所示的該旋鈕上帶有右側半殼。應當理解，閉合套管組件46、特別是閉合直管52的近端包圍框架底48的近端，所述近端進一步穿過其內部到達手柄部分22，與使閉合套管組件46縱向平移的閉合元件(未顯示)接合。位于閉合直管52近端的圓形凸緣54提供了與所述元件的旋轉接合。旋鈕32的接合元件穿過閉合直管52的近側部分上的縱向狹槽56與在近側定位于框架底48上的孔口58接合。縱向狹槽56具有足夠的長度，從而以由旋鈕32為閉合套管組件46和框架底48設定的各種旋轉角度使閉合套管組件46的閉合縱向平移。
細長軸16通過容納與手柄部分22的擊發元件(未顯示)旋轉接合的擊發桿60來支持擊發運動。擊發桿60沿著框架底48的縱向中心線進入近側開口62。框架底48的遠側部分包括一個沿著其底部的擊發棒狹槽64，該擊發棒狹槽與近側開口62相通。擊發棒66在擊發棒狹槽64中沿縱向平移，并且該擊發棒包括一個向上突出的近側銷68，其與擊發桿60的遠端70接合。
細長軸16通過帶有矩形儲存腔72(在旋鈕32的遠側部分中描繪為橫向部分)來支持關節運動。一個位于矩形儲存腔72中的底部分隔室74具有橫向間隔開的左和右擋板76、78。一個關節運動致動器80在底部分隔室74的上方沿橫向滑動，該關節運動致動器的位于擋板76、78外側的左和右凸緣82、84向下沿橫向間隔開，每個凸緣與從旋鈕32的相應半殼向外伸出的左和右按鈕86、88沿橫向相連。關節運動致動器80的橫向運動拉動左和右凸緣82、84分別更靠近或更遠離左和右擋板76、78，從而抵抗流體關節運動系統94的左和右儲存囊90、92進行操作，每個囊90、92分別在遠側與左和右流體導管或通道96、98連通，該左和右流體導管或通道又分別與左和右致動囊100、102連通。后者與關節運動機構14的T型桿104相對并且使之沿橫向樞轉。
框架組件44通過包括框架底48的一個頂部和遠側帶凹槽的臺面106來限制這些流體致動，在所述框架底的臺面上有流體通路96、98和致動囊100、102。T型桿104也可滑動地停留于帶凹槽的臺面106的上面，并位于致動囊100、102之間。在T型桿104的近側，一個升起的阻擋肋108與其對準，用于防止流體通路96、98向內膨脹。框架組件44具有一個圓形頂部框架蓋(隔離件)110，其在框架底48的上方滑動，防止流體通路96、98和致動囊100、102的垂直膨脹，以及限制T型桿104的任何垂直運動。特別地，框架蓋110包括能使其還提供關節運動鎖定構件111的零件，下面將作為關節運動鎖定機構113的一部分詳細描述。
T型桿104的遠端(“齒條”)112與關節運動機構14的關節連接的遠側框架構件114的向近側定向的扇形齒輪115結合以使之樞轉。關節連接的閉合管116包圍關節連接的框架構件114，并具有一個與砧座42接合的馬蹄形孔口118。在閉合直管52和進行關節運動的閉合環116之間在關節運動機構14之上形成一個雙樞轉連接，從而可進行縱向閉合運動，即使當關節運動機構14進行關節運動時也是如此。特別地，在閉合直管52上的帶有銷孔122、124的頂部和底部向遠側突出的樞軸翼片118、120分別與關節運動閉合環116上的具有銷孔130、132的相應的頂部和底部向近側突出的樞軸翼片126、128沿縱向間隔開。一個上部雙樞軸連接件134具有分別與銷孔122、130接合的縱向間隔的向上定向的遠側和后部銷136、138，一個下部雙樞軸連接件140具有分別與銷孔124、132接合的縱向間隔的向下突出的遠側和后部銷142、144。
特別參照圖4，為了增強可制造性，關節運動閉合環116顯示為包括一個短管146，其與包括近側突出的樞軸翼片126、128的進行關節運動的連接卡圈148相連。同樣地，閉合直管52由與后部連接卡圈152相連的長閉合管150組裝而成，所述后部連接卡圈152包括向遠處突出的樞軸翼片118、120。短閉合管146中的馬蹄形孔口118與在橫向樞軸銷156稍鄰側的向上突出的砧座零件154接合，所述樞軸銷156與細長通道40中的樞軸槽158接合。
圖4的解釋性方案包括狗骨形連接件160，其近側銷157可樞轉地連接到框架底48的框架孔161中，并且其近側銷159與進行關節運動的框架構件114的近側下表面162剛性連接，從而在其間提供樞軸支撐。狗骨形連接件160的底部縱向刀槽163導承擊發棒66的進行關節運動的部分。進行關節運動的框架構件114還包括一個底部縱槽164，以導承擊發棒66的遠側部分。
釘施加器械(端部執行器)參照圖4-5，擊發棒66在遠側終止于E-形梁165中，所述E-形梁165包括上部導銷166，其插入砧座42中的砧座槽168中，以便在釘形成和切割期間檢驗并輔助將砧座42保持為關閉狀態。細長通道40和砧座42之間的間隔還可通過如下方式由E-形梁165來維持，該E-形梁的中間銷170沿著細長通道40的頂面滑動，同時底腳172由細長通道40中的縱向開口174導承以沿著細長通道40的下表面相對滑動。E形梁165的位于上部導銷166和中間銷170之間的在遠側的切割表面176對夾鉗的組織進行切割，同時E形梁通過向遠側運動楔形滑軌180致動可更換的釘倉178，該楔形滑軌會導致釘驅動器182向上進行凸輪運動，從而驅動抵靠砧座42的釘形成下表面190形成的釘184脫離釘倉主體188中向上張開的釘孔186。釘倉托架192從底部包圍釘倉178的其它元件，將它們保持在恰當的位置。釘倉托架192包括一個向后開口的槽194，其位于細長通道40中的縱向開口174上，從而使中間銷170穿過釘倉托架192的內部。
在Frederick E.Shelton IV等于2004年9月30日提交的序列號為10/955,042的“ARTICULATING SURGICAL STAPLINGINSTRUMENT INCORPORATING A TWO-PIECE E-BEAM FIRINGMECHANISM”的未審結和共同擁有的美國專利申請中，對釘施加組件20有詳細描述，該文獻的內容在此通過引用而全部包含于本申請中。
關節運動鎖定機構在圖3-4和6-8中，有利地包括一個關節運動鎖定機構200，以將釘施加組件20保持在需要的關節運動角度。關節運動鎖定機構200減小了左和右致動囊100、102上的負載。特別地，壓縮彈簧202(圖3)在近側定位于關節運動鎖定構件111的近端204和手柄部分22之間，向遠側偏壓關節運動鎖定構件111。特別參照圖4，關節運動鎖定構件111遠端210上的兩個平行的狹槽206、208分別容納框架底48上的向上突出的導向肋212、214。導向肋212、214的縱向長度比平行狹槽206、208短，從而使其具有相對縱向行程范圍。由此，特別參照圖8，遠側摩擦表面(示為從關節運動鎖定構件111向遠側突出的帶齒的槽216)的選擇性抵接接合用于與容納在進行關節運動的框架構件114的頂部近側凹槽220中的制動板218中的相應鎖定扇形齒輪217接合。制動板218的遠側和近側孔221、222容納從頂部近側凹槽220向上突出的遠側和近側銷223、224。
特別參照圖6，細長軸16描繪為處于進行關節運動的位置，其中閉合套管組件46從框架組件44周圍被除去，并且沒有細長通道40和砧座42。關節運動致動器80顯示為橫向運動到左側以壓縮右側近側儲存囊90，并使遠端右側致動囊100膨脹，使T型桿104移動到所示的位置。因此，如圖所示，關節運動致動器80的橫向運動使遠側框架114圍繞單樞軸框架底48順時針進行關節運動。有利地，關節運動致動器80還自動與關節運動鎖定機構200接合和脫離接合。特別地，沿著關節運動致動器80的近側上表面的齒棘表面225從關節運動閉合構件111的近端204容納向上突起的鎖定銷226。鎖定銷226在齒棘表面225根部的接合為關節運動鎖定構件111提供了足夠的向遠端的運動，將鎖定扇形齒輪217鎖定接合于制動板218中。由操作人員進行的壓縮構件272向近側的橫向運動，向近側促動鎖定銷226，由此使關節運動鎖定構件111與制動板218脫離接合。當操作人員釋放關節運動致動器80時，鎖定銷226被壓縮彈簧202推壓到止動表面225中的相鄰槽中，使鎖定機構111鎖定，從而鎖定釘施加組件20，通過限制和膨脹近側左和右儲存囊90、92的膨脹形狀，將關節運動機構14限制在所需的關節運動位置。
關于關節運動鎖定機構200的部分在Dale R.Schulze和Kenneth S.Wales等于1996年3月10日提交的題為“SURGICAL INSTRUMENT”的共同擁有的美國專利US5,673,841A中有更詳細地描述，其內容在此通過引用而全部包含于本中請中。
作為選擇或者另外，可在平行的流體囊236、238中設置孔，以控制近側致動囊100、102和遠側儲存囊90、92之間的流速。在圖16中，流體通路258、264的尺寸可設置為提供改變關節運動的角度的阻力，起孔的作用，或者它們可包括流體流速限制結構。
在圖10中，一種替代的外科器械2004的關節運動機構2002的鎖定機構2000通常是通過旋接(cocking)由于反向加載而沿橫向運動的T型桿2006來釋放和致動。狹槽2008定位于框架底2010中，以容納并導承從T型桿2006向下伸出的肋2012。如果端部執行器2016反向加載，則與肋2012成直角連接的細長縱向部分2014偏斜。例如，當端部執行器2016受到如箭頭2018所示使其向右的力，例如，其近側扇形齒輪2020作用于T型桿2006的導軌2022，施加非垂直的逆驅動力，如箭頭2024所示。因此，細長縱向部分2014彎曲，將肋2012旋塞到狹槽2008中。這種旋塞產生了相對的約束力，如箭頭2026、2028所示，將T型桿2006鎖定并阻止進一步的關節運動。當關節運動囊的致動使橫向運動的T型桿2006松開時，則產生釋放。此后，肋2016可輔助導承T型桿2006。
在圖11中，顯示了另一種外科器械2102的關節運動鎖定機構2100，其通常由端部執行器2106的齒輪齒2104和T型桿2110的齒條齒2108以20度壓力角形成的近側力向量來釋放和致動。當端部執行器2106反向加載時，以非垂直箭頭2112表示，壓力角的縱向向量(以箭頭2114表示)使T型桿2110向近側運動。該縱向力向量施加到位于T型桿2110的齒條2120后面的牽引彈簧2118上。當彈簧2118隨著T型桿2110向近側運動而偏斜時，從齒條2120向近側突出的鎖定齒2126開始接合，并且在底部框架2124上在近側沿橫向排列的鎖定構件2122與從齒條2120向近側突出的鎖定齒2126接合。當通過除去端部執行器2106的反向加載并通過彈簧2118的促動使T型桿2110向遠側運動，使近側力向量減小或消除時，鎖定齒2126和鎖定構件2122脫離接合。
雙樞軸閉合套管和單樞軸框架底的結合參照圖3-4和7，有利地，執行部分12包括一個雙樞軸閉合套管組件46，其在單樞軸框架底48上縱向平移并環繞單樞軸框架底48。下面將進一步詳細描述這些機構和其它操作。特別參照圖7，關節運動機構14顯示為處于進行關節運動的狀態，其中閉合套管組件46向近側回縮到砧座處于打開狀態。隨著砧座42的打開，關節運動控制器18的致動引起關節連接的閉合環116分別以上部和下部雙樞軸閉合連接件134、140的向上定向的遠側銷136和向下定向的遠側銷142為樞軸樞轉。框架底48圍繞單個銷(圖示為將框架底48與遠側構件114連接的近側銷157)樞轉。隨著砧座42的打開，框架底48的近側銷147與閉合套管組件46的上部和下部雙樞軸連接件134、140的最遠側位置對準。當砧座42打開時，該位置很容易使釘施加組件20進行樞轉運動及旋轉。當閉合套管組件46向遠側運動以樞轉閉合的砧座42時，隨著樞軸連接件134、140的推壓，閉合直管52圍繞框架底48向遠側運動，并且關節連接的閉合環116沿著關節連接的遠側框架構件114的軸向遠側移動。當裝置進行關節運動時(未顯示)，隨著它們向著遠側閉合位置的促動，連接件134、140上的雙樞軸銷136、138以及142、144有利于與閉合直管52和關節連接的閉合環116的接合。當有效運行時，在遠側閉合位置，框架底樞軸銷(“近側銷”)147與近側樞軸銷138、144以完全關節運動的方式垂直對準，或者落在遠側銷136、142和近側銷138、144之間的任一點上。
整體(solid)擊發棒支撐件在圖8中，圖7中的關節運動機構14被局部分解并從底部觀察，顯示出整體壁擊發棒支撐設計(狗骨形連接件160)，其提供了傳統撓性支撐板所不具備的優點。支撐板用于間隙的橋接，并通過單框架底樞軸關節運動接頭1801導承和支撐擊發棒66。撓性擊發棒是公知的，但采用例如圖4、8、9中顯示的那些整體壁擊發棒能提供獨特的優點。現在參見圖8，框架底48包括一個沿著框架底48的底部延伸的框架刀槽1802，并且一個遠側刀槽164沿著進行關節運動的遠側框架構件114的底部延伸，以將擊發棒66(未顯示)滑動容納于其中。如上所述的框架底48包括一個帶遠側框架構件114的直接單樞軸連接器157。可旋轉地連接于近側銷端部157并可動地連接在遠側銷端部159上的固定壁狗骨形連接件160包括左和右側導向件1818、1820，從而在其間限定了一個導槽1822，作為擊發棒66的滑動通道(圖4)。
因此，為了橋接框架底48和遠側框架構件114之間的間隙，將固定壁樞軸狗骨形連接件160可樞轉地連接到框架底48，并與框架構件114滑動連接。樞轉的狗骨形件160的近側銷157可樞轉地容納于框架底48中的孔1824中，從而使樞轉的狗骨形件160能夠圍繞凹處1824樞轉。一個遠側銷159從樞轉的狗骨形件160向上伸出，并滑動地容納于遠側框架114中的狹槽1826中。釘施加組件20與縱向軸線成例如45度角的關節運動使樞轉的狗骨形件160在孔1824中在其近側銷157處樞轉，并且遠側銷157在其遠端1814滑進狹槽1826中，使擊發棒66彎曲成兩個隔開(spaced-apart)的角，它們的角度是釘施加組件20的一半。與以前參照的將擊發棒66彎曲成45度角的彈性支撐板不同，固定壁樞轉的狗骨形件160將擊發棒66彎曲成兩個隔開的角，例如每個22.5度。通過將一個或多個彈性擊發棒66彎曲成角度的一半可將擊發棒66中的彎曲應力減小到傳統的關節運動支撐件中的一半。擊發棒66中的彎曲應力的減小降低了擊發棒中的永久彎曲或位置固定的可能性，降低了擊發阻塞的可能性，確保了較小的擊發棒回縮力，并為擊發系統提供了更平穩的運行。
在圖9中，外科器械1900包括雙閉合樞軸一框架樞軸關節運動接頭1902，顯示出了一種作為替代的整體壁支撐板機構1904，其用于替代下部雙樞軸連接件140和狗骨形連接件1812。左和右擊發棒支架1906、1908從閉合套管組件1912的下部雙樞軸連接件1914向上伸出。在框架底1916中提供間隙1914，當閉套管組件1912向遠側運動以閉合砧座42(在圖9中未顯示)以及向近側運動張開砧座42時，該間隙使擊發桿1906、1908能夠運動。與上述的樞轉的狗骨形件1812相同，作為替代的下部雙樞軸連接件1910也可彎曲并支撐擊發棒66(在圖9中未顯示)，以形成兩個隔開的彎曲角，其中的每個達到釘施加組件20的彎曲角的一半。
橫向構件導承機構繼續參照圖9，框架底1916上的左和右向上的凸緣1918、1920包括遠側和近側橫向銷導向件1922、1924，它們橫向穿過T型桿1926中的孔，以輔助使關節運動機構1928中形成的束縛最小。作為另一個例子，在圖7中，有利地，T型桿104包括一個燕尾狀橫向導向件1930，其可在T型桿104中形成的燕尾狀通道1932中橫向滑動。作為另一個例子，在圖12中，框架底1936上的一個突出肋1934容納于在T型桿1940中形成的矩形狹槽1938中。為了進一步便于無束縛的橫向平移，每個近側和遠側橫向支撐軌道分別包括多個獨立的滾珠1946、1948。作為另一個例子，在圖13中，與T型桿1964中的T型桿橫向溝槽1958-1962相對應，在框架底1956中形成多個框架橫向溝槽1950-1954。滑動輥1966-1970位于每對橫向溝槽1950/1958、1952/1960、1954/1962中。但這些決不是對防止T型桿1940不需要的旋接或旋轉的縱向導承構件的窮舉。
雙樞軸框架底和單樞軸閉合的結合在圖14-15中，一種替代的框架底和閉合機構2200包括具有雙樞軸框架組件2204的外科器械2202。特別地，框架底2206通過雙樞軸框架狗骨形件2210與遠側框架構件2208連接，所述雙樞軸框架狗骨形件2210具有一個與框架底2206中的近側孔2214可樞轉地接合的近側樞軸銷2212，和一個與遠側框架構件2208的遠側孔2218接合的遠側樞軸銷2216。一個導向槽2220設置于狗骨形件2210的下側，以在其中導承擊發棒66(在圖14-15中未顯示)。刀槽2222設置在遠側框架構件2208中。如圖所示，閉合環2230以45度角的關節運動使遠側框架構件2208以45度角進行關節運動，并使框架狗骨形件2210以該角度的一半相進行關節運動。相應地，擊發棒66經受到隔開的兩個淺的半彎曲，并達到上述列舉的所有優點。
最外層閉合套管組件2224的不同之處在于，框架組件2204的雙樞軸設計中僅有一個樞軸為其提供縱向閉合運動。如圖所示，一個閉合管軸2226在其遠端具有一個叉形頭2228。叉形頭2228與閉合環2230可樞轉地接合。閉合環2230具有一個在遠端形成的近側齒輪2232，并且銷2234與叉形頭2228的上柄腳2236可樞轉地接合，下臂2238與叉形頭2228的下柄腳2240接合。叉形頭2228中的孔2242容納橫向導銷2243，并且T型桿2244可滑動地連接于其中，以接合閉合環2230的近側齒輪2232。因此，這種替代機構2200使用與前面描述的機構相反的單/雙樞軸替代設計。也就是說，這種替代的閉合機構具有單樞軸，而替代的框架底具有雙樞軸，這與前面描述的具有單樞軸框架底的雙樞軸閉合機構不同。
橫向運動關節運動機構在圖16中，用于外科器械2402的執行部分2412包括多樞軸閉合組件2204。最外層閉合套管組件2424通過一個包圍單樞軸框架關節運動接頭(在圖16中未顯示)的彈性閉合接頭2425與閉合管軸2426連接。作為選擇，可包圍一個撓頸型框架關節運動接頭。多樞軸閉合組件2446通過具有在彈性材料(例如，聚合物、硅樹脂)中形成的左和右垂直狹縫2427、2429而具有橫向撓性。材料的頂部和底部帶2451保持撓性閉合接頭2425的縱向長度并傳送擊發運動。
通過對多個實施例的描述對本發明進行了解釋，這些解釋性的實施例描述得非常詳細，但申請人并不是想將所附的權利要求書的范圍限制或以任何方式限定得如此詳細。其它優點和變化對本領域技術人員來說是顯而易見的。
例如，這里公開了水壓動力關節運動方法，此處還應理解，與本發明的一些方面一致的應用還可以是機械動力或電力動力的。
作為另一個例子，外科器械的端部執行器可包括多種類型的致動構件，其可被連接成接收通過套管組件在進行關節運動的軸之上進行的選擇性往復縱向運動。
權利要求
1.一種外科器械，其包括細長軸，該細長軸包括框架組件和閉合套管組件；端部執行器，其包括下部鉗口和以可樞轉的方式連接的上部鉗口；關節運動接頭，其將端部執行器的下部鉗口以可樞轉的方式連接到所述框架組件的遠端；手柄部分，其與細長軸的近端連接，并可操作地構造為能將閉合運動沿縱向聯接到閉合套管組件；以及閉合套管組件的多樞軸接頭，所述樞軸接頭包圍關節運動接頭并在遠側與所述上部鉗口接合，以使上部鉗口樞轉。
2.如權利要求1所述的外科器械，其中，所述閉合套管組件還包括一個與砧座接合的遠側閉合管部分和一個連接到所述手柄部分的近側閉合管部分，所述閉合套管組件的所述多樞軸接頭包括上部雙樞軸連接件和下部雙樞軸連接件，它們分別在其兩個端部的每個端部處以可樞轉的方式連接到遠側和近側閉合管部分。
3.如權利要求2所述的外科器械，其中，所述遠側閉合管部分還包括朝近側定向的叉形頭，一個第一圓柱形構件與其相連；并且近側閉合管部分還包括一個朝遠側定向的叉形頭，一個第二圓柱形構件與其連接。
4.如權利要求1所述的外科器械，其中，所述框架組件還包括一個與所述下部鉗口相連的遠側框架部分，和一個與手柄部分相連的近側框架部分，一個框架樞轉臂在一端剛性連接于遠側和近側框架部分的任選一端，并在另一端以可樞轉的方式連接于遠側和近側框架部分的另一個。
5.如權利要求4所述的外科器械，其中，框架樞轉臂包括用于導承擊發棒的刀槽。
6.如權利要求1所述的外科器械，其中，所述下部鉗口包括一個容納有釘倉的細長通道，并且以可樞轉方式連接的上部鉗口包括一個提供釘形成表面的砧座。
7.如權利要求1所述的外科器械，其中，框架組件還包括一個與下部鉗口相連的遠側框架部分，和一個與手柄部分連接的近側框架部分，所述遠側和近側框架部分為彼此提供疊置的和可樞轉地連接的端部。
8.如權利要求1所述的外科器械，其中，閉合套管組件的多樞軸接頭還包括一個遠側圓柱形構件，一個彈性閉合接頭與其連接，以及一個與彈性閉合接頭連接的近側圓柱性構件。
9.如權利要求8所述的外科器械，其中，彈性閉合接頭包括一個由彈性材料形成的圓柱形套管，并包括左和右兩排垂直的狹縫。
全文摘要
一種特別適用于內窺鏡使用的外科釘合及切割器械，包括一個近側部分，在患者體外對其進行操作，以將連接的細長軸和端部執行器定位到患者體內需要進行手術的部位。關節運動接頭將端部執行器與細長軸以可樞轉的方式連接，在以需要的角度到達組織方面提供額外的診斷靈活性。閉合管組件包括多樞軸部分，其越過關節運動接頭，以向遠側平移，使端部執行器關閉，而不穿過進行關節運動的軸。從而在端部執行器定位時可獲得額外的臨床靈活性，而不會失去由軸傳遞的單獨閉合和擊發運動的能力。由此通過避免將機械運動傳送通過嚴格限制以進行關節運動的細長軸的設計限制而實現設計靈活性。
文檔編號A61B10/02GK1883411SQ20061009305
公開日2006年12月27日 申請日期2006年6月19日 優先權日2005年6月23日
發明者肯尼思·S·威爾士, 尤金·L·蒂姆珀曼 申請人:伊西康內外科公司