DE202021000992U1

DE202021000992U1 - Elektrochirurgische Instrumente zur Versiegelung und Dissektion

Info

Publication number: DE202021000992U1
Application number: DE202021000992.2U
Authority: DE
Original assignee: Lntuitive Surgical Operations Inc
Current assignee: Lntuitive Surgical Operations inc
Priority date: 2021-03-05
Filing date: 2021-03-05
Publication date: 2021-06-21
Anticipated expiration: 2031-03-06

Abstract

Chirurgisches Instrument, das Folgendes umfasst:
eine erste und eine zweite Backe, die relativ zueinander zwischen einer offenen und einer geschlossenen Positionen beweglich sind;
eine Elektrode, die mit der ersten Backe gekoppelt ist;
einen Aktuatormechanismus, der mit der ersten und zweiten Backe gekoppelt und zum Bewegen der Backen zwischen der offenen und der geschlossenen Position konfiguriert ist; und
wobei mindestens ein Teil des Aktuatormechanismus einen leitenden Pfad zum elektrischen Koppeln der Elektrode mit einer Energiequelle umfasst.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Nutzen der am 12. Dezember 2019 eingereichten provisorischen US-Anmeldung Nr. 62/947,307 und der am 12. Dezember 2019 eingereichten provisorischen US-Anmeldung Nr. 62/947,263 , deren gesamte Offenbarungen hierin durch Bezugnahme für alle Zwecke eingeschlossen sind.
HINTERGRUND
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das Gebiet medizinische Instrumente und insbesondere auf elektrochirurgische Instrumente mit gegenüberliegenden Backen, die ausreichende Greifkräfte aufbringen, um Gewebe und Gefäße unterschiedlicher Größe und Durchmesser zu handhaben, zu versiegeln, zu klammern und/oder zu schneiden.
Minimalinvasive medizinische Techniken sollen die Menge an Fremdgewebe reduzieren, die bei diagnostischen oder chirurgischen Eingriffen beschädigt wird, um dadurch die Erholungszeit des Patienten, Beschwerden und schädliche Nebenwirkungen zu verringern. Ein Effekt der minimalinvasiven Chirurgie ist zum Beispiel die Verkürzung der postoperativen Erholungszeit im Krankenhaus. Der durchschnittliche Krankenhausaufenthalt für eine offene Standardoperation ist typischerweise deutlich länger als der durchschnittliche Aufenthalt für eine analoge minimalinvasive Operation (MIS). Somit könnten durch den vermehrten Einsatz von MIS jährlich Millionen von Dollar an Krankenhauskosten eingespart werden. Es könnten zwar viele der jährlich in den Vereinigten Staaten durchgeführten Operationen potenziell minimalinvasiv durchgeführt werden, aber aufgrund von Einschränkungen bei minimalinvasiven chirurgischen Instrumenten und der mit der Beherrschung dieser Instrumente verbundenen zusätzlichen chirurgischen Ausbildung werden diese vorteilhaften Techniken nur bei einem Teil der derzeitigen Operationen genutzt.
Verbesserte chirurgische Instrumente wie Gewebezugangs-, Navigations-, Dissektions- und Siegelinstrumente haben es der MIS ermöglicht, das Gebiet der Chirurgie neu zu definieren. Mit diesen Instrumenten können Operationen und diagnostische Verfahren mit reduziertem Trauma für den Patienten durchgeführt werden. Eine gängige Form der minimalinvasiven Chirurgie ist die Endoskopie, und eine gängige Form der Endoskopie ist die Laparoskopie, also die minimalinvasive Inspektion und Operation innerhalb der Bauchhöhle. Bei der standardmäßigen laparoskopischen Chirurgie wird das Abdomen des Patienten mit Gas insuffliert, und Kanülenhülsen werden durch kleine (etwa einen halben Zoll oder weniger) Inzisionen eingeführt, um Eintrittsöffnungen für laparoskopische Instrumente zu schaffen.
Laparoskopische chirurgische Instrumente umfassen im Allgemeinen ein Endoskop (z.B. Laparoskop) zum Betrachten des Operationsfeldes und Werkzeuge zum Arbeiten an der Operationsstelle. Die Arbeitswerkzeuge sind typischerweise den die in der konventionellen (offenen) Chirurgie verwendeten ähnlich, mit der Ausnahme, dass das Arbeitsende oder der Endeffektor jedes Werkzeugs durch ein Verlängerungsrohr (auch z.B. als Instrumentenschaft oder Hauptschaft bekannt) von seinem Griff getrennt ist. Der Endeffektor kann z.B. eine Klemme, eine Greifer, eine Schere, ein Klammergerät, ein Kauterwerkzeug, ein Linearschneider oder ein Nadelhalter sein.
Zum Durchführen chirurgischer Eingriffe führt der Chirurg Arbeitswerkzeuge durch Kanülenhülsen zu einer internen Operationsstelle und manipuliert sie von außerhalb des Abdomens. Der Chirurg sieht den Eingriff auf einem Monitor, der ein vom Endoskop aufgenommenes Bild der Operationsstelle anzeigt. Ähnliche endoskopische Techniken werden z.B. bei der Arthroskopie, Retroperitoneoskopie, Pelviskopie, Nephroskopie, Zystoskopie, Zisternoskopie, Sinoskopie, Hysteroskopie, Urethroskopie und dergleichen eingesetzt.
Es sind minimalinvasive telechirurgische Robotersysteme in der Entwicklung, um die Geschicklichkeit eines Chirurgen beim Arbeiten an einer internen Operationsstelle zu erhöhen und es einem Chirurgen zu ermöglichen, einen Patienten von einem entfernten Ort (außerhalb des sterilen Feldes) aus zu operieren. Bei einem Telechirurgiesystem wird dem Chirurgen häufig ein Bild der Operationsstelle an einer Steuerkonsole angezeigt. Während des Betrachtens eines dreidimensionalen Bildes der Operationsstelle auf einem geeigneten Viewer oder Display führt der Chirurg die chirurgischen Eingriffe am Patienten durch Manipulieren von Master-Eingabe- oder Steuergeräten der Steuerkonsole durch, die wiederum die Bewegung der servomechanisch betriebenen Slave-Instrumente steuern.
Der für die Telechirurgie verwendete Servomechanismus akzeptiert häufig Eingaben von zwei Master-Steuerungen (eine für jede Hand des Chirurgen) und kann zwei oder mehr Roboterarme umfassen, an denen jeweils ein chirurgisches Instrument montiert ist. Die operative Kommunikation zwischen den Master-Steuerungen und den assoziierten Roboterarm- und Instrumentenanordnungen wird typischerweise durch ein Steuersystem erzielt. Das Steuersystem umfasst typischerweise mindestens einen Prozessor, der Eingabebefehle von den Master-Steuerungen zu den assoziierten Roboterarm- und Instrumentenanordnungen und zurück von den Instrumenten- und Armanordnungen zu den assoziierten Master-Steuerungen weiterleitet, z.B. im Falle von Kraftrückkopplung oder dergleichen. Ein Beispiel für ein chirurgisches Robotersystem ist das DA VINCI™-System, das von Intuitive Surgical, Inc. aus Sunnyvale, Kalifornien, vermarktet wird.
Es wurde eine Reihe verschiedener strukturelle Anordnungen verwendet, um das chirurgische Instrument während der robotergestützten Chirurgie an der Operationsstelle zu lagern. Das angetriebene Gestänge oder der „Slave“ wird oft als chirurgischer Robotermanipulator bezeichnet, und beispielhafte Gestängeanordnungen zur Verwendung als chirurgischer Robotermanipulator während der minimalinvasiven robotergestützten Chirurgie sind in US-Pat. Nr. 7,594,912 (eingereicht am 30. Sep. 2004), 6,758,843 (eingereicht am 26. April 2002), 6,246,200 (eingereicht am 3. Aug. 1999) und 5,800,423 (eingereicht am 20. Juli 1995) beschrieben, deren vollständige Offenbarungen hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke eingeschlossen sind. Diese Gestänge manipulieren häufig einen Instrumentenhalter, an dem ein Instrument mit einem Schaft montiert ist. Eine solche Manipulatorstruktur kann einen Parallelogramm-Gestängeteil enthalten, der eine Bewegung des Instrumentenhalters erzeugt, die auf eine Drehung um eine Nickachse beschränkt ist, die ein entferntes Manipulationszentrum schneidet, das sich entlang der Länge des Instrumentenschafts befindet. Eine solche Manipulatorstruktur kann auch ein Giergelenk enthalten, das eine Bewegung des Instrumentenhalters erzeugt, die auf eine Drehung um eine Gierachse beschränkt ist, die lotrecht zur Nickachse steht und die auch das entfernte Manipulationszentrum schneidet. Durch Ausrichten des entfernten Manipulationszentrums mit dem Inzisionspunkt zur inneren Operationsstelle (z.B. mit einem Trokar oder einer Kanüle an einer Bauchdecke bei laparoskopischen Eingriffen) kann ein Endeffektor des chirurgischen Instruments durch Bewegen des proximalen Endes des Schafts mithilfe des Manipulatorgestänges sicher positioniert werden, ohne dass potenziell gefährliche Kräfte auf die Bauchdecke einwirken. Alternative Manipulatorstrukturen sind z.B. in US-Pat. Nr. 6,702,805 (eingereicht am 9. Nov. 2000), 6,676,669 (eingereicht am 16. Jan. 2002), 5,855,583 (eingereicht am 22. Nov. 1996), 5,808,665 (eingereicht am 9. Sept. 1996), 5,445,166 (eingereicht am 6. April 1994) und 5,184,601 (eingereicht am 5. Aug. 1991) beschrieben, deren vollständige Offenbarungen hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke eingeschlossen sind.
Während des chirurgischen Eingriffs kann das Telechirurgiesystem eine mechanische Betätigung und Steuerung einer Reihe verschiedener chirurgischer Instrumente oder Werkzeuge mit Endeffektoren bereitstellen, die als Reaktion auf die Manipulation der Master-Eingabegeräte verschiedene Funktionen für den Chirurgen ausführen, z.B. Halten oder Antreiben einer Nadel, Ergreifen eines Blutgefäßes, Sezieren von Gewebe oder dergleichen. Manipulation und Steuerung dieser Endeffektoren sind ein besonders nützlicher Aspekt von chirurgischen Robotersystemen. Solche Mechanismen sollten für den Einsatz in einem minimalinvasiven Verfahren angemessen dimensioniert sein und ein relativ einfaches Design haben, um mögliche Fehlerquellen zu reduzieren. Außerdem sollten solche Mechanismen einen ausreichenden Bewegungsbereich bieten, damit der Endeffektor in einer breiten Palette verschiedener Positionen manipuliert werden kann.
Verschiedene chirurgische Instrumente sind zum Applizieren von elektrischer Energie auf Gewebe bei chirurgischen Eingriffen konfiguriert. Zum Beispiel kann ein chirurgisches Instrument so konfiguriert sein, dass es Gewebe durch Zuführen eines elektrischen Stroms versiegelt, bindet, ablatiert, seziert, fulguriert usw. In einigen Fällen wird der Körper eines Patienten auf einem geerdeten (z.B. null) elektrischen Potential gehalten, während ein Teil des chirurgischen Instruments auf ein anderes elektrisches Potential gebracht wird (z.B. durch einen Bedienerbefehl an das chirurgische System), um der Operationsstelle elektrische Energie zuzuführen. In anderen Fällen können chirurgische Instrumente bipolare Energie durch das ergriffene Gewebe leiten, indem bewirkt wird, dass ein Backenelement auf einem ersten elektrischen Potenzial und ein zweites Backenelement auf einem zweiten elektrischen Potenzial ist.
Elektrochirurgische Instrumente können Schneidelemente zum Sezieren von Gewebe durch Erzeugen einer Oberfläche mit Energie hoher Dichte auf dem Schneidelement umfassen. Die hochdichte Energie erzeugt Wärme, die Gewebe in Kontakt mit der Elektrode verdampft, was dazu führt, dass das Gewebe entlang der Oberfläche der Elektrode durchtrennt wird. Die hochdichte Energie und die an und um die Elektrode herum erzeugte überschüssige Wärme können jedoch andere Komponenten des chirurgischen Instruments oder andere Objekte an der Operationsstelle, wie Klammern und dergleichen, beeinträchtigen oder beschädigen.
Bestimmte elektrochirurgische Instrumente können auch bipolare Koagulationselektroden beinhalten. Zum Zuführen von elektrischer Energie zu den Koagulationselektroden und/oder zur Schneidelektrode werden typischerweise elektrische Leiter durch den Instrumentenschaft zu jeder der Elektroden geführt. Diese elektrischen Leiter benötigen Isolierkomponenten, um die Leiter vom Rest des Instruments zu isolieren. Die Leiter und die Isolierkomponenten erhöhen jedoch die Komplexität des Instrumentendesigns und brauchen Platz innerhalb des Schafts und des Endeffektors, was die Gesamtgröße des chirurgischen Instruments erhöhen kann.
Demgemäß haben sich die neuen telechirurgischen Systeme und Geräte zwar als sehr effektiv und vorteilhaft erwiesen, dennoch wären weitere Verbesserungen wünschenswert. Es wäre allgemein wünschenswert, verbesserte elektrochirurgische Instrumente bereitzustellen, die kompakter und manövrierfähiger sind, um die Effizienz und Benutzerfreundlichkeit minimalinvasiver Systeme zu erhöhen. Außerdem wäre es nützlich, verbesserte Elektrodendesigns bereitzustellen, die eine optimale Leistung bieten und gleichzeitig die Komponenten des Instruments und/oder andere Objekte an der Operationsstelle angemessen schützen.
ZUSAMMENFASSUNG
Es folgt eine vereinfachte Zusammenfassung des beanspruchten Gegenstands, um ein grundlegendes Verständnis einiger Aspekte des beanspruchten Gegenstandes zu vermitteln. Diese Zusammenfassung stellt keinen umfassenden Überblick über den beanspruchten Gegenstand dar. Sie soll weder wesentliche oder kritische Elemente des beanspruchten Gegenstandes identifizieren noch den Umfang des beanspruchten Gegenstands begrenzen. Ihr einziger Zweck ist es, einige Konzepte des beanspruchten Gegenstands in vereinfachter Form als Auftakt für die spätere detailliertere Beschreibung darzustellen.
Ein chirurgisches Instrument umfasst eine erste und eine zweite Backe, die zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position relativ zueinander beweglich sind, eine Schneidelektrode mit einer Schneidfläche zur Gewebedissektion und mindestens eine Siegelelektrode zum Versiegeln oder Koagulieren von Gewebe. Die Schneidelektrode weist eine oder mehrere Isolierschichten zum Befestigen der Schneidelektrode an einer der Backen und zum Schützen der Backen vor der beim Betrieb an der Schneidfläche erzeugten Hitze und Energie. Ein Aktuatormechanismus ist mit der ersten und zweiten Backe gekoppelt, um die Backen zwischen der offenen und geschlossenen Position zu bewegen. Mindestens ein Teil des Aktuatormechanismus umfasst einen leitfähigen Pfad zum elektrischen Koppeln der Schneid- und/oder Siegelelektrode(n) mit einer Energiequelle. Somit haben eine oder mehrere der mechanischen Komponenten des Aktuatormechanismus (deren primäre Funktion darin besteht, die Bewegung der ersten und zweiten Backe zwischen der offenen und der geschlossenen Position zu koordinieren und zu steuern) die sekundäre Funktion, mindestens einen elektrisch leitfähigen Pfad bereitzustellen, durch den die Schneid- und/oder Siegelelektrode mit der Energiequelle gekoppelt werden kann, was die Anzahl der sich durch die Vorrichtung erstreckenden Leiter reduziert, so dass ein kompakteres und manövrierbareres Instrument bereitgestellt wird.
In einer Ausgestaltung weist der Aktuatormechanismus einen Nockenschlitz in der ersten Backe und einen Stift auf, der so in dem Nockenschlitz positioniert ist, dass eine Verschiebung des Stifts durch den Schlitz die Backen zwischen der offenen und der geschlossenen Position dreht. Der Stift umfasst ein leitfähiges Material und ist zum elektrischen Koppeln mit der Energiequelle konfiguriert, die z.B. mit dem proximalen Ende des Instruments gekoppelt sein kann. In bestimmten Ausgestaltungen umfasst mindestens eine Oberfläche des Nockenschlitzes ein leitfähiges Material, so dass Kontakt zwischen dem Stift und der leitfähigen Oberfläche die Elektrode(n) mit der Energiequelle elektrisch koppelt. In einer beispielhaften Ausgestaltung ist der Nockenschlitz so konstruiert, dass eine Verschiebung des Stifts durch den Schlitz der/den Elektrode(n) an einem bestimmten Punkt auf dem Weg des Stifts durch den Schlitz (z.B. wenn sich die Backen in einer geschlossenen oder teilweise geschlossenen Position befinden) elektrischen Strom zuführt.
Die Aktuatoranordnung kann ferner einen Antriebsstab zum Verschieben des Stifts durch den Schlitz umfassen. Der Antriebsstab umfasst einen leitfähigen Pfad, der den Stift mit der Energiequelle elektrisch koppelt. In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst der leitfähige Pfad einen Leiter, der sich durch ein Antriebsrohr erstreckt. Der Leiter hat ein proximales Ende, das zum Koppeln mit der Energiequelle konfiguriert ist, und ein distales Ende, das elektrisch mit dem Stift gekoppelt ist.
In bestimmten Ausgestaltungen weist das chirurgische Instrument einen zweiten Schlitz in der zweiten Backe auf. Der Stift ist innerhalb des zweiten Schlitzes so positioniert, dass eine Verschiebung des Stifts durch den ersten und zweiten Schlitz die Backen zwischen der offenen und geschlossenen Position dreht. Der zweite Schlitz umfasst Isoliermaterial zwischen dem Stift und dem zweiten Schlitz, um den Stift von der zweiten Backe elektrisch zu isolieren. Dadurch wird sichergestellt, dass die zweite Backe von dem leitfähigen Pfad zu der/den Elektrode(n) in der ersten Backe elektrisch isoliert ist.
In einer anderen Ausgestaltung umfasst das Instrument ein Kopplungselement, das den länglichen Schaft mit der ersten und zweiten Backe koppelt. Das Kopplungselement weist ein oder mehrere leitfähige Elemente oder Oberflächen auf, die zum Koppeln mit der Energiequelle konfiguriert sind, um der Elektrode elektrische Energie zuzuführen. In einer bestimmten Ausgestaltung kann das chirurgische Instrument eine zweite Elektrode an der zweiten Backe umfassen. In dieser Konfiguration ist die zweite Elektrode mit dem/den leitfähigen Element(en) oder der/den Fläche(n) innerhalb des Kopplungselements elektrisch gekoppelt und die erste Elektrode ist mit dem Nockenschlitz elektrisch gekoppelt. Dadurch werden sowohl die erste als auch die zweite Elektrode mit mechanischen Komponenten des Instruments mit elektrischer Energie versorgt, wodurch der Bedarf an zusätzlichen Leitern und Isolierkomponenten innerhalb des Instruments reduziert wird.
In bestimmten Ausgestaltungen umfasst das Kopplungselement einen Gelenkmechanismus, der zum gelenkigen Verbinden der erste und zweiten Backe relativ zum länglichen Schaft konfiguriert ist. Der Gelenkmechanismus kann eine Handgelenkanordnung umfassen, die ein leitfähiges Material in mindestens einem Teil der Handgelenkanordnung umfasst. Das Instrument kann ferner eine Isolierhülle umfassen, die um die Handgelenkanordnung herum angeordnet ist, um die Handgelenkanordnung von der Umgebung elektrisch zu isolieren.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst ein chirurgisches Instrument einen länglichen Schaft, der mit einem Endeffektor mit gegenüberliegenden Backen gekoppelt ist, die sich relativ zueinander öffnen und schließen. Eine Elektrode hat eine Schneidfläche zur Gewebedissektion und ist so mit einer der Backen gekoppelt, dass sich die Schneidfläche von der Backe weg erstreckt. Eine erste Isolierschicht bedeckt einen ersten Teil der Elektrode und hat eine Anbringungsstruktur zum Anbringen der Elektrode an der Backe. Eine zweite Isolierschicht bedeckt einen zweiten Teil der Elektrode, so dass die Schneidfläche exponiert bleibt. Die Isolierschichten dienen sowohl zum Anbringen der Elektrode an der Backe als auch zum Schützen der Instrumentenkomponenten vor der an der Schneidfläche der Elektrode erzeugten Energie hoher Dichte.
Die erste Isolierschicht umfasst vorzugsweise ein Material, das eine hohe Temperaturbeständigkeit, eine elektrische Isolation und eine ausreichende Steifigkeit aufweist, um ein stabiles mechanisches Anbringen der Elektrode an der ersten Backe zu gewährleisten, wie z.B. Kunststoff, Keramik oder ein beliebiges anderes formbares Isoliermaterial. Die zweite Isolierschicht umfasst vorzugsweise ein Material mit hoher Durchschlagsfestigkeit und hoher Temperaturbeständigkeit, um eine Beschädigung der Isolierung durch die beim Betrieb entstehenden hohen Temperaturen zu verhindern. In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst das zweite Isoliermaterial ein hydrophobes Material, das auch Antihafteigenschaften hat und eine relativ hohe Kriechstromfestigkeit (CTI) aufweist, wie z.B. Silikonkautschuk oder ein ähnliches Material. Diese Eigenschaften tragen dazu bei, das Auftreten von Lichtbogenverfolgung über die Oberfläche der Isolierschicht von den für den Betrieb der Schneidelektrode erforderlichen hohen Spannungen zu verhindern.
In bestimmten Ausgestaltungen umfasst die erste Backe eine Öffnung und die Anbringungsstruktur umfasst einen Pfosten, der sich von der ersten Isolierschicht durch die Öffnung erstreckt. Nach dem Durchtritt durch die Öffnung wird der Pfosten verformt, um den Pfosten innerhalb der Öffnung der ersten Backe zu befestigen, entweder durch Kaltverformung oder durch thermoplastisches Vernieten (d.h. Wärmevernieten). Diese Konfiguration befestigt die Elektrode effektiv an der Backe.
In einer anderen Ausgestaltung umfassen die erste Backe und die erste Isolierschicht jeweils ein Schwenkloch zum Aufnehmen eines Drehstifts. Der Drehstift ist so konfiguriert, dass die erste Backe relativ zur zweiten Backe schwenken kann. Durch Ausbilden der ersten Isolierschicht, so dass ihr Schwenkloch mit dem Schwenkloch in der ersten Backe fluchtet, ergibt dies eine zusätzliche Anbringungsform zum Befestigen der Elektrode an der ersten Backe, so dass sich die gesamte Backen- und Elektrodenanordnung in Bezug auf die zweite Backe drehen kann.
In anderen Ausgestaltungen kann die Elektrode eine Anzahl von Öffnungen aufweisen, und die Isolierschichten können durch die Öffnungen hindurch ausgebildet sein, um die Isolierschichten weiter an der Elektrode zu befestigen. In einer solchen Ausgestaltung weist die Elektrode eine erste Reihe von Löchern auf, die sich entlang ihrer Längsachse erstrecken, und die erste Isolierschicht ist so ausgebildet, dass sie sich durch die erste Reihe von Löchern erstreckt. Die Elektrode kann ferner eine zweite Reihe von Löchern aufweisen, und die zweite Isolierschicht ist so ausgebildet, dass sie sich durch die zweite Reihe von Löchern erstreckt.
In einer beispielhaften Ausgestaltung ist die Elektrode eine Schneidelektrode, die zum Sezieren von Gewebe konfiguriert ist. Die erste Backe umfasst ferner eine oder mehrere Siegelelektroden, die zum Versiegeln von Gewebe konfiguriert sind, vorzugsweise auf beiden Seiten der Schneidelektrode beabstandet, um Gewebe auf beiden Seiten der Dissektion zu versiegeln. In bestimmten Ausgestaltungen umfasst die zweite Backe auch eine oder mehrere Siegelelektroden, und das Instrument ist zum Übertragen von elektrischem Strom von den Siegelelektroden an der ersten Backe durch Gewebe zu den Siegelelektroden in der zweiten Backe konfiguriert. In einer beispielhaften Ausgestaltung weisen eine oder beide der Backen einen oder mehrere Abstandshalter auf, die sich nach außen über die Gewebekontaktflächen der Siegelelektroden hinaus erstrecken, um die Siegelelektroden an der ersten Backe von den Siegelelektroden an der zweiten Backe zu beabstanden, wenn die erste und zweite Backe in der geschlossenen oder teilweise geschlossenen Position sind.
In einem anderen Aspekt der Erfindung umfasst ein chirurgisches Instrument eine erste und eine zweite Backe, die zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position relativ zueinander beweglich sind, und eine Schneidelektrode, die mit der ersten Backe gekoppelt ist und eine Schneidfläche aufweist. Das Instrument umfasst ferner eine oder mehrere Siegelelektrode(n) an der ersten Backe, die Gewebekontaktflächen aufweisen und sich auf einer ersten und zweiten Seite der Schneidelektrode befinden. Die Schneidfläche der Schneidelektrode erstreckt sich von der ersten Backe über die Gewebekontaktflächen der Siegelelektroden hinaus. Das Instrument enthält außerdem eine oder mehrere Siegelelektroden an der zweiten Backe, die Gewebekontktflächen gegenüber den Gewebekontaktflächen der ersten Siegelelektroden aufweisen. Diese Konfiguration erlaubt die Durchführung bipolarer Schneid- und Koagulationsoperationen, so dass eine bipolare Siegelung auf beiden Seiten der Dissektionslinie bereitgestellt wird.
In bestimmten Ausgestaltungen umfassen eine oder beide der ersten und zweiten Backen Abstandshalter, die sich davon erstrecken, so dass die erste und zweite Siegelelektrode voneinander beabstandet sind, wenn die erste und zweite Backe in der geschlossenen Position sind. Die Backen weisen vorzugsweise jeweils einen Nockenschlitz auf, und ein Stift ist innerhalb der Nockenschlitze positioniert. Ein Betätigungsmechanismus ist mit dem Stift gekoppelt, um den Stift durch die Nockenschlitze zu verschieben, so dass die Backen zwischen der offenen und der geschlossenen Position gedreht werden. In einer beispielhaften Ausgestaltung umfasst der Aktuator ein Steuergerät eines Roboter-Telechirurgiesystems, das beispielsweise eine mechanische Betätigung und Steuerung des chirurgischen Instruments zulassen kann, um eine Reihe verschiedener Funktionen wie Greifen eines Blutgefäßes, Versiegeln und/oder Sezieren von Gewebe oder dergleichen, als Reaktion auf die Manipulation von entfernt vom chirurgischen Instrument befindlichen Master-Eingabegeräten auszuführen.
In einer Ausgestaltung hat mindestens einer der Nockenschlitze eine nichtlineare Form, so dass mindestens eine der Backen eine Greifkraft ausübt, die im Wesentlichen proportional zu einer auf den Stift ausgeübten Kraft ist, um den Stift durch mindestens einen Teil der Schlitze zu verschieben (d.h. das Verhältnis zwischen der Eingangskraft und der resultierenden Ausgangskraft bleibt im Wesentlichen gleich, während sich der Stift durch mindestens einen Teil der Schlitze bewegt). Dieses Design bietet einen konstanten mechanischen Vorteil zwischen der auf den Stift ausgeübten Kraft und der von den Backen auf das dazwischen gehaltene Gewebe ausgeübten Kraft, so dass ein Benutzer (oder ein Robotersystem) die von den Backen auf Gewebe ausgeübten Kräfte leichter regulieren kann.
Außerdem erlaubt dieses Design das Ausüben einer im Wesentlichen konstanten Greifkraft durch die Backen unabhängig vom Winkel zwischen den Backen. Daher können die Backen im Wesentlichen die gleiche Menge an Greifkraft, z.B. gegen einen größeren Gefäß- oder Gewebeteil aufbringen, bei dem die Backen weiter geöffnet bleiben müssen (z.B. mehr als 20 % der völlig offenen Backenkonfiguration).
Es ist zu verstehen, dass sowohl die vorangehende allgemeine Beschreibung als auch die nachfolgende detaillierte Beschreibung nur beispielhaft und erläuternd sind und die Offenbarung nicht einschränken. Zusätzliche Merkmale der Offenbarung werden zum Teil in der folgenden Beschreibung dargelegt oder können durch praktisches Umsetzen der Offenbarung gelernt werden.
Figurenliste
Die Begleitzeichnungen, die in diese Spezifikation eingeschlossen sind und Bestandteil davon bilden, illustrieren mehrere Ausgestaltungen der Offenbarung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Prinzipien der Offenbarung.

1 ist eine Seitenansicht des distalen Endteils eines chirurgischen Instruments gemäß einer illustrativen Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung mit den Backen des Endeffektors in der geschlossenen Position;
2 ist eine Perspektivansicht des distalen Endteils des chirurgischen Instruments von 1;
3 ist eine Seitenansicht des Endeffektors des chirurgischen Instruments von 1 mit den Backen des Endeffektors in der offenen Position;
4 ist eine Seitenansicht eines distalen Teils des Endeffektors des chirurgischen Instruments von 1, bei der bestimmte Teile weggeschnitten sind;
4A ist eine Teilschnittansicht einer alternativen Ausgestaltung eines Endeffektors des chirurgischen Instruments von 1, bei der die Handgelenkanordnung einen elektrischen Pfad zum Bestromen der stationären Backe bereitstellt;
5 ist eine Draufsicht auf den Endeffektor des chirurgischen Instruments von 1;
6 ist eine Querschnittsansicht der beweglichen Backe des Endeffektors des chirurgischen Instruments von 1 von unten, die die Schneidelektrode zwischen den Siegelungsflächen zeigt;
7 ist eine Querschnittsansicht des chirurgischen Instruments von 1 mit den Backen des Endeffektors in der geschlossenen Position;
8 ist eine Seitenansicht einer Antriebsanordnung eines Endeffektors des chirurgischen Instruments von 1;
9 ist eine Seitenansicht eines Endeffektors eines chirurgischen Instruments mit einem nichtlinearen Nockenschlitz gemäß bestimmten Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung;
10 ist eine Seitenansicht einer anderen Ausgestaltung eines Endeffektors eines chirurgischen Instruments mit einem zusammengesetzten Nockenschlitz gemäß bestimmten Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung;
11 ist eine Seitenansicht eines Elektrodenrohlings zur Verwendung bei der Herstellung einer Elektrodenanordnung zur Verwendung in einem chirurgischen Instrument gemäß der vorliegenden Offenbarung;
12 ist eine Perspektivansicht des Elektrodenrohlings von 11 nach dem Prägen;
13 ist eine Seitenansicht der Elektrode aus 12 mit einer darauf geformten ersten Isolatorschicht;
14 ist eine Ansicht der Elektrode und der Isolatorschicht von 13 von unten;
15 ist eine Seitenansicht der Elektrode und der Isolatorschicht von 14, die einen Leiterdraht zeigt, der an der Lasche der Elektrode angebracht ist;
16 ist eine Ansicht der Elektrode, der Isolatorschicht und des Leiterdrahts von 15 von unten;
17 ist eine Seitenansicht der verdrahteten Elektrode von 15 mit einer darüber geformten zweiten Isolatorschicht;
17A ist eine Teilquerschnittsansicht der Elektrode von 17, aufgenommen entlang der Linien 17A-17A;
18 ist eine Perspektivansicht der Installation einer Schneidelektrodenanordnung in der Backe eines Endeffektors eines chirurgischen Instruments gemäß einer illustrativen Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung;
19 ist eine Perspektivansicht der Backe eines Endeffektors eines chirurgischen Instruments gemäß einer illustrativen Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung mit einer darin installierten Schneidelektrodenanordnung;
20A ist eine Perspektivansicht eines Teils eines Endeffektors eines chirurgischen Instruments gemäß einer illustrativen Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung mit einer Anbringungsstruktur, z.B. einem Pfosten, der noch nicht wärmevernietet wurde;
20B ist eine Perspektivansicht des chirurgischen Instruments von 20A nach dem Wärmevernieten des Pfostens;
21 ist eine Ansicht einer Backe eines Endeffektors eines chirurgischen Instruments gemäß einer illustrativen Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung von unten;
22 ist eine Seitenansicht einer Schneidelektrode, die in eine bewegliche Backe eines Endeffektors eines chirurgischen Instruments gemäß einer illustrativen Ausgestaltung dieser Offenbarung eingebaut ist;
23 ist eine Ansicht einer Schneidelektrode, die in eine bewegliche Backe eines Endeffektors eines chirurgischen Instruments gemäß einer illustrativen Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung eingebaut ist, von unten;
24A ist eine schematische Frontansicht eines beispielhaften patientenseitigen Wagens eines fernbedienten chirurgischen Systems;
24B ist eine schematische Frontansicht einer beispielhaften Chirurgenkonsole eines fernbedienten chirurgischen Systems;
24C ist eine schematische Frontansicht eines beispielhaften Hilfssteuerungs-/Sichtwagens eines fernbedienten chirurgischen Systems;
25 ist eine Perspektivansicht eines fernbedienten chirurgischen Instruments, das mit einer beispielhaften Ausgestaltung der vorliegenden Lehren verwendbar ist; und
26 veranschaulicht eine Perspektivansicht eines beispielhaften chirurgischen Instruments mit einem Endeffektor der vorliegenden Offenbarung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Beschreibung und die Begleitzeichnungen illustrieren beispielhafte Ausgestaltungen und sind nicht als beschränkend anzusehen, wobei die Ansprüche den Umfang der vorliegenden Offenbarung, einschließlich Äquivalente, definieren. Verschiedene mechanische, kompositorische, strukturelle und betriebliche Änderungen können vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Beschreibung und der Ansprüche, einschließlich Äquivalente, abzuweichen. In einigen Fällen wurden bekannte Strukturen und Techniken nicht im Detail gezeigt oder beschrieben, um die Offenbarung nicht zu verschleiern. Gleiche Zahlen in zwei oder mehr Figuren bezeichnen gleiche oder ähnliche Elemente. Ferner können Elemente und ihre zugehörigen Aspekte, die in Bezug auf eine Ausgestaltung detailliert beschrieben werden, wann immer dies praktisch ist, in anderen Ausgestaltungen enthalten sein, in denen sie nicht speziell gezeigt oder beschrieben werden. Wenn z.B. ein Element in Bezug auf eine Ausgestaltung detailliert beschrieben wird und in Bezug auf eine zweite Ausgestaltung nicht beschrieben wird, kann das Element dennoch als in der zweiten Ausgestaltung enthalten beansprucht werden. Darüber hinaus dienen die hierin enthaltenen Darstellungen nur zu Illustrationszwecken und spiegeln nicht unbedingt die tatsächliche(n) Form, Größe oder Abmessungen des Systems oder der dargestellten Komponenten wider.
Es wird darauf hingewiesen, dass die in dieser Beschreibung und den angehängten Ansprüchen verwendeten Singularformen „ein“ und „der/die/das“ und jede Singularverwendung eines Wortes Pluralreferenten einschließen, sofern nicht ausdrücklich und eindeutig auf einen Referenten beschränkt. Der hierin verwendete Begriff „einschließen“ und seine grammatikalischen Varianten sind nicht einschränkend zu verstehen, so dass die Aufführung von Elementen in einer Liste nicht den Ausschluss anderer gleichartiger Elemente bedeutet, die durch die aufgelisteten Elemente ersetzt oder zu diesen hinzugefügt werden können.
Die nachfolgende Offenbarung wird zwar in Bezug auf einen Endeffektor für ein chirurgisches Instrument mit zwei gegenüberliegenden Backen zum Klemmen, Sezieren und/oder Versiegeln von Gewebe dargestellt, aber es ist zu verstehen, dass die Merkmale der gegenwärtig beschriebenen Erfindung ohne weiteres für die Verwendung in jeder Art von chirurgischem Klemm-, Schneid-, Klammer- oder Siegelinstrument angepasst werden können. Zum Beispiel können bestimmte Aspekte des gegenwärtig beschriebenen Endeffektors in einem chirurgischen Klammerinstrument verwendet werden, wie z.B. in einem der Instrumente, die in den gemeinsam übertragenen, mitanhängigen provisorischen US-Patentanmeldungen Nr. 62/947307, 62/947,263 und 62/961,504 ; US-Patentanmeldungen Nr. 16/205,128, 16/678,405 und 16/904,482 ; und Internationalen Patentanmeldungen Nr. PCT/US2019/107646, PCT/US2019/019501, PCT/US2019/062344, PCT/US2019/064861, PCT/US2019/062768, PCT/2020/025655, PCT/US2020/056979, PCT/2019/066513, PCT/US2020/020672 und PCT/US2019/066530 und PCT/US2020/033481 beschrieben sind, deren vollständige Offenbarungen hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke eingeschlossen sind, als ob sie hier kopiert und eingefügt wären.
Ein Endeffektor für ein chirurgisches Instrument gemäß Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung umfasst eine erste und eine zweite Backe, die zum Ergreifen von Gewebe dazwischen konfiguriert sind. In bestimmten Ausgestaltungen umfasst mindestens eine der Backen eine Siegelelektrode auf einer Gewebekontaktfläche davon, um Energie auf das zwischen den Backen ergriffene Gewebe zu applizieren, und eine Schneidelektrode zum Sezieren des zuvor (oder gleichzeitig) durch die Siegelelektroden versiegelten Gewebes. Die Schneidelektrode kann sich über die Gewebekontaktfläche der Backe hinaus und in einen Schlitz an der anderen Backe erstrecken. In bestimmten Aspekten der Erfindung ist die Schneidelektrode Teil einer Elektrodenanordnung, die eine Struktur zum dauerhaften Montieren der Elektrodenanordnung an der Backe umfasst. In anderen Aspekten der Erfindung bilden mechanische Komponenten des Instruments, wie z.B. die Betätigungsmechanismen zum Öffnen und Schließen der Backen, die Gelenkmechanismen zum gelenkigen Verbinden der Backen relativ zum Schaft und andere, leitfähige Pfade zum Zuführen von elektrochirurgischer Energie zu den Siegel- und Schneidelektroden.
Chirurgische Instrumente der vorliegenden Offenbarung sind für die Verwendung mit einem Robotersystem zum Behandeln von Gewebe mit elektrochirurgischer Energie (z.B. Schneiden, Versiegeln, Ablatieren usw.) geeignet. Die chirurgischen Instrumente umfassen im Allgemeinen einen Betätigungsmechanismus, der die Orientierung und Bewegung des Endeffektors steuert. Der Betätigungsmechanismus wird typischerweise durch eine Roboter-Manipulatoranordnung gesteuert, die von einem Benutzer fernbedient wird. Zum Beispiel wird in einer Konfiguration der Betätigungsmechanismus durch die Roboter-Manipulatoranordnung betätigt, um die Backen des Endeffektors zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position zu bewegen. In der geschlossenen Position kontaktiert der Endeffektor das Gewebe mit den Elektroden, um das betroffene Gewebe zu kauterisieren und/oder abzutrennen. Obwohl hierin in Bezug auf ein Instrument beschrieben, das für den Einsatz mit einem chirurgischen Robotersystem konfiguriert ist, ist zu verstehen, dass die Endeffektoren und andere Strukturen der hierin beschriebenen chirurgischen Instrumente in manuell betätigte Instrumente, elektromechanisch betriebene Instrumente oder auf andere Weise betätigte Instrumente eingebaut werden können.
Die am Endeffektor angeordneten Siegelelektroden werden mit dem Gewebe kontaktiert, so dass Strom von einer Elektrode zur anderen Elektrode durch das betroffene Gewebe fließt. In einigen Konfigurationen sind die Elektroden beide auf demselben Endeffektor angeordnet. Wenn der Endeffektor in der geschlossenen Position ist, sind die Elektroden voneinander versetzt und beabstandet, so dass hochfrequente elektrische Energie durch das Gewebe zwischen den Elektroden fließt, ohne die Elektroden kurzzuschließen. Auch wenn sich kein Gewebe zwischen dem Endeffektor befindet, besteht typischerweise ein Spalt zwischen den Elektroden. Wenn die Backen des Endeffektors in der geschlossenen Position sind, liegt der Abstand zwischen der negativen und der positiven Elektrode im Allgemeinen zwischen ca. 0,01 und 0,10 Zoll und in einigen Ausgestaltungen zwischen ca. 0,010 Zoll und 0,025 Zoll. Es ist jedoch zu verstehen, dass der Abstand der Elektroden je nach Fläche, Volumen, Breite, Material der Elektroden und dergleichen variieren wird. Ebenso können Elektrodenabstand und - geometrie zum Berücksichtigen der Eigenschaften des Zielgewebes wie Gewebedicke und Impedanz angepasst werden.
1 und 2 zeigen den distalen Endabschnitt eines chirurgischen Instruments 100 gemäß bestimmten Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung. Das chirurgische Instrument 100 umfasst einen Endeffektor 110, einen Gelenkmechanismus 130 und einen länglichen Schaft 105. Der proximale Endabschnitt des länglichen Schafts 105 ist operativ mit einem Betätigungsmechanismus (nicht gezeigt) verbunden, aber die die vorliegende Offenbarung lesende Fachperson wird verstehen, dass sich Komponenten des Betätigungsmechanismus in den länglichen Schaft 105 und/oder den Gelenkmechanismus 130 erstrecken und/oder durch diesen verlaufen können.
Nun unter Bezugnahme auf 3, der Endeffektor 110 umfasst eine erste Backe 112 und eine zweite Backe 111, die zum Bewegen zwischen einer offenen Position (wie in 3 gezeigt), in der die Backen voneinander beabstandet sind, und einer geschlossenen Position (in 1 und 2 gezeigt) konfiguriert sind, in der die Gewebekontaktflächen 113, 114 zusammenwirken, um Gewebe dazwischen zu ergreifen. Die erste Backe 112 ist eine bewegliche Backe, die zum Bewegen von einer offenen Position in eine geschlossene Position relativ zur zweiten Backe 11 konfiguriert ist. In anderen Ausgestaltungen ist die erste Backe 112 eine bewegliche Backe, die zum Bewegen zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position relativ zur zweiten Backe 111 konfiguriert ist. In noch anderen Ausgestaltungen sind beide Backen 112, 111 relativ zueinander beweglich. In der gezeigten beispielhaften Ausgestaltung ist die zweite Backe 11 stationär und die erste Backe 112 ist relativ zur zweiten Backe 111 beweglich, um die Backen 111, 112 zwischen einer vollständig geöffneten Position, in der die Backen einen gewünschten Winkel zueinander bilden, und einer im Wesentlichen geschlossenen Position, in der die Backen im Wesentlichen parallel zueinander sind, zu schwenken.
Die stationäre Backe 111 und die bewegliche Backe 112 umfassen ferner eine oder mehrere Siegelelektroden 155 (in 6 gezeigt) auf den Gewebekontaktflächen 113, 114 zum Koagulieren von zwischen den Backen 111, 112 erfasstem Gewebe. In einer beispielhaften Ausgestaltung umfassen die Backen 111, 112 jeweils eine Siegelelektrode 155, die auf beiden Seiten der Längsachse des Endeffektors 110 angeordnet ist. Es ist jedoch zu verstehen, dass auch andere Konfigurationen möglich sind. Zum Beispiel können die Backen 111, 112 jeweils zwei oder mehr Siegelelektroden enthalten.
Eine Schneidelektrode 150 erstreckt sich entlang eines Teils der beweglichen Backe 112 und über die Gewebekontaktfläche 114 hinaus, um dem ergriffenen Gewebe zum Abtrennen elektrische Hochfrequenzenergie zuzuführen. Die stationäre Backe 111 enthält einen zentralen Schlitz (nicht gezeigt), in den sich die Schneidelektrode 150 erstrecken kann, wenn sich die Backen 111, 112 in der geschlossenen Position befinden. Es sind separate elektrische Pfade vorgesehen, um elektrischen Strom zu jeder der Siegelelektrode(n) 155 an der stationären Backe 111, der Siegelelektrode(n) 155 an der beweglichen Backe 112 und der Schneidelektrode 150 an der beweglichen Backe 112 zu leiten.
Die stationäre Backe 111 umfasst einen Gabelkopf 140 an ihrem proximalen Teil, wie in den 3 und 4 gezeigt. Am Gabelkopf 140 ist ein Längsschlitz 142 ausgebildet. Der Schlitz 142 ist im Wesentlichen linear und im Wesentlichen parallel zur Gewebekontaktfläche 113 der stationären Backe 111. Die bewegliche Backe 112 enthält einen Nockenschlitz 146 (siehe 3). Der Nockenschlitz 146 kann gerade oder gekrümmt sein oder eine zusammengesetzte Konfiguration aufweisen, bei der ein Teil gerade und ein Teil gekrümmt ist, um einen gewünschten mechanischen Vorteil entlang verschiedener Teile eines Backenöffnungs- und -schließmechanismus zu erzielen. Ein Nockenstift 118 bewegt sich entlang des Längsschlitzes 142 und innerhalb des Nockenschlitzes 146, so dass die proximale und distale Verschiebung des Stifts 118 die bewegliche Backe 112 zwischen der offenen und geschlossenen Position schwenkt.
Die Bewegung der Backen 111, 112 zwischen der offenen und der geschlossenen Position wird durch einen Betätigungsmechanismus erreicht, der ein Antriebselement (wie die unten in Verbindung mit 8 beschriebene Antriebsanordnung 160) enthält. Bei einem solchen „Push/Pull“-Design kann ein Kompressions- /Spannungselement verwendet werden, um die Endeffektorkomponente zu bewegen. Durch Ziehen (Spannung) wird die Komponente in eine Richtung bewegt, und durch Drücken (Kompression) wird die Komponente in die entgegengesetzte Richtung bewegt. In einigen Implementationen wird die Spannkraft (Ziehen) zum Betätigen der Endeffektorkomponente in der Richtung verwendet, die die größte Kraft erfordert (z.B. Schließen der Backen). Die Länge des Schlitzes 142 definiert die Länge der Greif- /Betätigungsbewegung eines gegebenen chirurgischen Instruments. Der Nockenstift 118 ist operativ mit einem Antriebselement gekoppelt (siehe z.B. 6) und gleitet bei Betätigung durch die Schlitze 142 und 146, so dass die Backen 111, 112 zwischen der offenen und der geschlossenen Position wechseln, während sie um einen Drehstift 117 schwenken. In der beispielhaften Ausgestaltung schwenken, wenn der Nockenstift 118 in die proximale Richtung gezogen wird, die Backen 111, 112 in die geschlossene Position, um Gewebe zu ergreifen.
Chirurgische Instrumente gemäß der vorliegenden Offenbarung können Antriebskabel verwenden, die in Verbindung mit einem System aus Motoren und Riemenscheiben eingesetzt werden. Angetriebene chirurgische Systeme, einschließlich chirurgischer Robotersysteme, die Antriebskabel verwenden, die mit einem System von Motoren und Riemenscheiben für verschiedene Funktionen, einschließlich des Öffnens und Schließens von Backen, sowie für die Bewegung und Betätigung von Endeffektoren verbunden sind, sind allgemein bekannt. Weitere Einzelheiten zu bekannten chirurgischen Systemen mit Antriebskabel sind beispielsweise in US-Pat. Nr. 7,666,191 und US-Pat. Nr. 9,050,119 beschrieben, die beide hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit eingeschlossen sind.
3 zeigt eine Seitenansicht des Endeffektors 110 und des Gelenkmechanismus 130 (z.B. die Handgelenkanordnung 130) zwischen dem Gabelkopf 140 und dem länglichen Schaft 105 positioniert. Die Handgelenkanordnung 130, die die Handgelenkhälften 138a, 138b umfassen kann (siehe 5), kann einen gewünschten Betrag an Bewegung bieten, wie z.B. +/- 90 Grad in einer Nick- oder Gierrichtung. Die Handgelenkanordnung 130 umfasst ein proximales Glied 132, ein mittleres Glied 133 und ein distales Glied 134, die gemeinsam die kinematische Nick- und Gierbewegung der Handgelenkanordnung 130 bestimmen. Wie gezeigt, definiert die Schnittstelle zwischen dem proximalen Glied 132 und dem mittleren Glied 133 ein Gelenk, das die Gierbewegung der Handgelenkanordnung 130 beeinflusst. Die Schnittstelle zwischen dem distalen Glied 134 und dem mittleren Glied 133 definiert ein Gelenk, das die Nickbewegung der Handgelenkanordnung 130 bestimmt. In einer alternativen Ausgestaltung einer Handgelenkanordnung kann diese Beziehung jedoch umgekehrt werden, so dass die Handgelenkanordnung 130 zwischen dem proximalen Glied 132 und dem mittleren Glied 133 nickt und zwischen dem distalen Glied 134 und dem mittleren Glied 133 giert. Das distale Glied 134 weist distale Gliedhälften auf, die miteinander verschweißt oder auf andere Weise aneinander befestigt werden können und starr an der Handgelenkanordnung 130 angebracht sind und eine mechanische Verbindung und elektrische Isolierung der Handgelenkanordnung 130 mit/von dem Gabelkopf 140 der stationären Backe 111 über den Pfosten 141 gewährleisten. Die Kabel 137 sind antriebsmäßig mit der Handgelenkanordnung 130 gekoppelt und werden betätigt, um die Handgelenkanordnung 130 in Bewegung zu versetzen. Differentielle Bewegungen der Kabel 137 können zum Betätigen der Handgelenkanordnung 130 zum Nicken und Gieren in verschiedenen Winkeln genutzt werden. Zusätzliche Details der Gelenkmechanismen, die mit den hierin offenbarten Ausgestaltungen verwendet werden können, sind in der Internationalen Veröffentlichung Nr. WO 2015/127250A1 und der US-Veröffentlichung Nr. 2017/0215977 A1 offenbart, deren gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
6 zeigt eine Querschnittsansicht der Komponenten des Endeffektors 110, der Handgelenkanordnung 130 und eines Teils des in 2 gezeigten länglichen Schafts 105. Um chirurgische Instrumente gemäß der vorliegenden Offenbarung mit elektrischem Strom zu versorgen, können drei leitfähige Pfade vorgesehen werden, einer für jede der an den Backen 111, 112 vorhandenen Siegelelektroden 155 und eine dritte Verbindung für die Schneidelektrode 150. Ein erster leitfähiger Pfad erstreckt sich durch einen im Wesentlichen zentralen Teil einer Antriebsanordnung 160, um die an der beweglichen Backe 112 (in 8 gezeigt) ausgebildete(n) Siegelelektrode(n) mit elektrischem Strom zu versorgen, ein zweiter leitfähiger Pfad versorgt die Schneidelektrode 150 an der beweglichen Backe 112 mit elektrischem Strom und ein dritter leitfähiger Pfad versorgt die Siegelelektrode(n) an der stationären Backe 111 mit elektrischem Strom. Diese drei leitfähigen Pfade werden nachfolgend näher beschrieben.
8 illustriert die Antriebsanordnung 160, die nicht nur einen Teil des Antriebsmechanismus bildet, der die Backen 111, 112 öffnet und schließt, sondern auch als elektrischer Pfad dient, um die Siegelelektrode(n) 155 an der beweglichen Backe 112 mit Strom zu versorgen. Ein Draht 161 erstreckt sich von einem proximalen Ende der Antriebsanordnung 160 und ist zum Anschließen an eine Stromquelle (nicht gezeigt) konfiguriert. Der Draht 161 erstreckt sich auch durch ein Antriebsrohr 163 und entlang eines zentralen Teils der Antriebsanordnung 160 in einer distalen Richtung. Ein distales Ende des Drahtes 161 ist an einem Antriebsstab 164 angebracht. Ein Joch 168 ist auf das distale Ende des Antriebsstabs 164 gecrimpt.
Wie in 8 gezeigt, ist im Joch 168 eine Öffnung 165 zur Aufnahme des Nockenstifts 118 ausgebildet, so dass bei Betätigung die vom Betätigungsmechanismus bereitgestellten Kräfte über das Joch 168 auf den Nockenstift 118 aufgebracht werden können, um den Nockenstift 118 wie oben beschrieben und zum Öffnen und Schließen der Backen zu verschieben. Da der Antriebsstab 164 und das Joch 168 der Antriebsanordnung 160 leitfähig sind und der Nockenstift 118 ebenfalls leitfähig ist, fließt der elektrische Strom vom Draht 161 letztlich durch diese Komponenten, um die bewegliche Backe 112 und insbesondere die Siegelelektrode 155 an der beweglichen Backe 112 zu bestromen. Der Nockenschlitz 146 ist leitfähig und elektrisch mit der Siegelelektrode 155 der beweglichen Backe 112 gekoppelt, so dass elektrischer Strom vom Nockenstift 118 zur Siegelelektrode 155 fließen kann. Eine isolierende Beschichtung am Schlitz 142 isoliert den Nockenstift 118 elektrisch von der stationären Backe 111.
In bestimmten Ausgestaltungen hat der Nockenschlitz 146 leitfähige Flächen und isolierende Flächen (nicht gezeigt). Die leitfähigen Flächen übertragen elektrischen Strom vom Nockenstift 118 zu den Siegelelektroden der beweglichen Backe 112. Die isolierenden Flächen stellen sicher, dass der elektrische Strom von anderen Komponenten des Instruments isoliert wird. In einer beispielhaften Ausgestaltung ist ein proximaler Teil des Nockenschlitzes 146 leitfähig und ein distaler Teil isolierend. In dieser Ausgestaltung wird der elektrische Strom erst dann zu den Siegelelektroden übertragen, wenn der Nockenstift 118 im proximalen Teil des Nockenschlitzes 146 positioniert ist (d.h., wenn die Backen ganz oder teilweise geschlossen sind). Dadurch wird sichergestellt, dass die Siegelelektroden nicht bestromt werden können, wenn die Backen vollständig geöffnet sind.
Die Antriebsanordnung 160 weist ferner eine Isolierschicht 166 auf, die über einem distalen Teilt des Antriebsrohrs 163 und einem Teil des Antriebsstabs 164 angeordnet ist. Die Isolierschicht 166 sorgt für zusätzliche Zugentlastung, Abriebfestigkeit und Schutz vor Umwelteinflüssen innerhalb der Antriebsanordnung 160 und bietet elektrische Isolierung zwischen der Antriebsanordnung 160 und anderen elektrisch leitfähigen Teilen des Instruments. Die Isolierschicht 166 kann aus jedem geeigneten Material bestehen, mit dem die gewünschten Eigenschaften erzielt werden. In einigen Ausgestaltungen kann die Isolierschicht 166 aus einem Wärmeschrumpfmaterial wie z.B. Polytetrafluorethylen (PTFE) bestehen. PTFE bietet einen niedrigen Reibungskoeffizienten, hohe Temperaturbeständigkeit, hohe Schrumpfverhältnisse, hohe Durchschlagsfestigkeit und eignet sich für die Extrusion in gewünschte Wandsektionen, die für ein gegebenes chirurgisches Instrument ausreichend dünn sind. Die die vorliegende Offenbarung lesende durchschnittliche Fachperson wird verstehen, dass die bewegliche Backe 112 und die oben beschriebenen leitähigen Komponenten vorzugsweise isoliert und von der stationären Backe 111 elektrisch isoliert sind.
6 zeigt eine Querschnittsansicht der beweglichen Backe 112 von unten.
Die bewegliche Backe 112 ist mittels des Drehstifts 117 an der stationären Backe 111 angebracht. Die Komponenten der Antriebsanordnung 160 sind zwar wie oben beschrieben leitfähig, aber in einigen Ausgestaltungen sind alle gewebekontaktlosen Flächen der beweglichen Backe 112 mit einem elektrischen Isolator bedeckt. Geeignete elektrische Isoliermaterialien können alle medizintauglichen Materialien sein, die eine hohe Durchschlagsfestigkeit sowie Lichtbogen- und Flammenbeständigkeit bieten, einschließlich verschiedener Gummisilikone oder Kunststoffe. Isolierende Schichten auf der beweglichen Backe 112 und auf der stationären Backe 111 verhindern eine elektrische Verbindung zwischen den beiden Backen über den Nockenstift 118 (der, wie oben erwähnt, leitfähig ist).
Die Backen 111, 112 können isolierende Abstandshalter 154 aufweisen, die sich von der stationären Backe 111 und/oder der beweglichen Backe 112 nach unten und oben erstrecken, um zu verhindern, dass sich die Siegelelektroden 155 an jeder Backe berühren und kurzschließen, wenn die Backen 112, 112 in der geschlossenen Position sind. In bestimmten Ausgestaltungen sind die Abstandshalter 154 aus isolierenden Materialien wie Keramik, Aluminiumoxid, Kunststoff oder Silikonkautschuk gefertigt. Die Abstandshalter 154 können in jeder gewünschten Konfiguration angeordnet sein, einschließlich paralleler Materialstreifen, mit zunehmender oder abnehmender Größe über die Länge der Backen oder jeder anderen gewünschten Form oder Konfiguration, die für eine bestimmte Gewebedicke oder ein bestimmtes Verfahren vorteilhaft sein kann.
7 zeigt die leitfähige elektrische Verbindung zum Versorgen der Schneidelektrode 150 an der beweglichen Backe 112 mit Strom. Ein Draht 171 versorgt ausschließlich die Schneidelektrode 150 mit elektrischem Strom. Der Draht 171 erstreckt sich durch die Handgelenkanordnung 130 und ist schließlich mit einer Lasche 172 der Schneidelektrode 150 verbunden und befindet sich somit über der Gewebekontaktfläche der beweglichen Backe 112 und über dem Großteil der Schneidelektrode 150.
Um die Siegelelektrode 155 an der stationären Backe 111 mit elektrochirurgischer Energie zu versorgen, verläuft der Draht 181 durch die Handgelenkanordnung 130 und ist leitend mit dem Gabelkopf 140 verbunden (siehe 4). Da die stationäre Backe 111 über den Gabelkopf 140 starr mit der Handgelenkanordnung 130 verbunden ist, ist eine mechanische Verbindung mit dem Rest der Handgelenkanordnung 130 möglich, während die elektrische Isolierung beibehalten bleibt. Ein proximales Ende des Drahtes 181 ist mit einem Generator (nicht gezeigt) verbunden, der elektrischen Strom liefert, und der Draht 181 liefert wiederum elektrischen Strom für die Siegelelektrode 155 der stationären Backe 111 bei seinem Verlauf von einem Generator (nicht gezeigt) durch die Handgelenkanordnung 130, und ist mit dem Gabelkopf 140 der stationären Backe 111 verbunden. Wie bei der beweglichen Backe 112 sind in einigen Ausgestaltungen die gewebekontaktlosen Flächen der stationären Backe 111 mit elektrischen Isoliermaterialien wie Kunststoff, Beschichtungen oder Kombinationen davon bedeckt, um weitere elektrische Isolierung zu erzielen.
In einer alternativen Ausgestaltung, wie in 4 gezeigt, kann der Durchmesser des chirurgischen Instruments 100 reduziert werden, indem kein Draht 181 innerhalb der Handgelenkanordnung 130 vorgesehen wird. In der Ausgestaltung von 4 berührt der Draht 181 einen proximalen Abschnitt 191 eines Rohradapters 190. Der Rohradapter 190 kann aus jedem beliebigen leitfähigen Metall bestehen. Der Rohradapter 190 ist mechanisch und elektrisch mit den metallischen Handgelenkgliedern 132, 133 und 134 gekoppelt, die mechanisch und elektrisch mit dem Gabelkopf 140 verbunden sind. Der Gabelkopf 140 ist mechanisch und elektrisch mit der stationären Backe 111 gekoppelt, so dass die Siegelelektrode 155 der stationären Backe 111 mit Strom versorgt wird. Da die Handgelenkanordnung 130 leitfähig und bestromt ist, umgibt in dieser Ausgestaltung eine Handgelenkhülle 195 die Handgelenkanordnung 130. Die Handgelenkhülle 195 kann aus ähnlichen Materialien hergestellt werden und ähnliche Funktionen wie die oben beschriebene Isolierschicht 166 erfüllen.
7 zeigt eine Querschnittsseitenansicht der stationären Backe 111 und der beweglichen Backe 112 in der geschlossenen Position zum Ergreifen und Abtrennen von Gewebe. Beim Gebrauch schneidet die in der beweglichen Backe 112 enthaltene Schneidelektrode 150 das Gewebe durch Erzeugen einer Fläche mit hoher Energiedichte. Die hohe Energiedichte erzeugt Wärme, die das Gewebe in Kontakt mit der Schneidelektrode 150 verdampft, was dazu führt, dass das Gewebe entlang einer Schnittfläche der Schneidelektrode 150 durchtrennt wird. Die Schneidelektrode 150 befindet sich vorzugsweise entlang einer Mittellinie der beweglichen Backe 112, wie in 6 am besten zu sehen, und wird von Siegelelektroden 155 auf beiden Seiten der beweglichen Backe 112 und von Siegelelektroden 155 an der stationären Backe 111 flankiert. Folglich wird beim Betrieb das Gewebe auf beiden Seiten der Schneidelektrode 150 koaguliert und in der Mitte zwischen den beiden Koagulationsbereichen durchgeschnitten. Da die Schneidelektrode 150 über einen anderen Draht als die Siegelelektroden 155 bestromt wird, kann die Schneidelektrode 150 nach der Aktivierung der Siegelelektroden 155 aktiviert werden, wodurch sichergestellt wird, dass das Gewebe vor dem Schneiden versiegelt wird. Die Schneidelektrode 150 muss großer Hitze standhalten, elektrisch von den Siegelelektroden 155 isoliert sein und eine mögliche Beschädigung durch evtl. in unmittelbarer Nähe befindliche andere starre Objekte, z.B. andere Instrumente, Klammern usw., vermeiden.
In einigen Ausgestaltungen können Schneiden und Versiegeln im Wesentlichen gleichzeitig erfolgen. In anderen Ausgestaltungen kann das Schneiden nach dem Erzeugen der Siegelung auf beiden Seiten der Gewebedissektionslinie erfolgen. Dies kann manuell durch den Benutzer über geeignete Bedienelemente am proximalen Ende des Instruments (oder über ein Robotersteuersystem) erfolgen. Alternativ kann das Steuersystem so ausgelegt sein, dass es verhindert, dass die Schneidelektrode für eine gewisse Zeit nach dem Bestromen der Siegelelektroden bestromt wird (d.h. einige Sekunden oder eine ausreichende Zeitperiode, um eine Gewebeversiegelung auf beiden Seiten der Gewebedissektionslinie abzuschließen).
Es wird nun unter Bezugnahme auf 9 ein Endeffektor 210 für ein chirurgisches Instrument, wie das in 1-8 gezeigte illustrative chirurgische Instrument, beschrieben. Wie gezeigt, umfasst der Endeffektor 210 eine erste und eine zweite Backe 220, 230, die über einen Gabelkopf 240 an einem chirurgischen Instrument angebracht werden können. Der Gabelkopf 240 weist ferner eine Öffnung zur Aufnahme eines Drehstifts 280 auf, der eine Schwenkachse definiert, um die die Backen 220, 230 schwenken, wie nachfolgend näher beschrieben wird. Eine vollständigere Beschreibung eines geeigneten Gabelkopfes 240 zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung befindet sich in gemeinsam übertragenen, mitanhängigen provisorischen Patentanmeldungsnummern: 62,783,444, eingereicht am 21. Dezember 2018; 62,783,481, eingereicht am 21. Dezember 2018; 62,783,460, eingereicht am 21. Dezember 2018; 62,747,912, eingereicht am 19. Oktober 2018; und 62,783,429, eingereicht am 21. Dezember 2018, deren vollständige Offenbarungen hiermit in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke durch Bezugnahme eingeschlossen sind. Die Fachperson wird natürlich erkennen, dass auch andere der Fachperson bekannte Kopplungsmechanismen mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, um die Backen 220, 230 am proximalen Teil eines chirurgischen Instruments anzubringen.
In bestimmten Ausgestaltungen ist die erste Backe 220 eine bewegliche Backe, die zum Bewegen von einer offenen Position in eine geschlossene Position relativ zur zweiten Backe 230 konfiguriert ist. In anderen Ausgestaltungen ist die erste Backe 220 eine bewegliche Backe, die zum Bewegen zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position relativ zur zweiten Backe 230 konfiguriert ist. In noch anderen Ausgestaltungen sind beide Backen 220, 230 relativ zueinander beweglich. In der gezeigten beispielhaften Ausgestaltung ist die erste Backe 220 stationär und die zweite Backe 230 ist relativ zur ersten Backe 220 beweglich, um die Backen 220, 230 zwischen einer völlig geöffneten Position, in der die Backen einen gewünschten Winkel zueinander bilden, und einer im Wesentlichen geschlossenen Position zu schwenken, in der die Backen im Wesentlichen parallel zueinander sind.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung umfasst die erste Backe 220 einen im Wesentlichen linearen Nockenschlitz 250, und die zweite Backe 230 umfasst einen nichtlinearen Nockenschlitz 260. Ein Nockenschlitzstift 270 ist innerhalb der Nockenschlitze 250, 260 angeordnet und zum distal und proximalen Verschieben durch sie konfiguriert. Eine distale Verschiebung des Nockenschlitzstifts 270 bewirkt, dass sich die zweite Backe 230 relativ zur ersten Backe 220 schließt, und eine proximale Verschiebung des Nockenschlitzstifts 270 bewirkt, dass sich die Backen 220, 230 öffnen.
In einer beispielhaften Ausgestaltung ist der Nockenschlitz 260 gekrümmt und vorzugsweise so gestaltet, dass die zweite Backe 230 eine Greifkraft auf die erste Backe 220 ausübt, die im Wesentlichen proportional zu einer Kraft ist, die auf den Nockenschlitzstift 270 ausgeübt wird, um den Stift 270 durch die Schlitze 250, 260 zu verschieben (d.h. das Verhältnis zwischen dem Krafteingang und dem resultierenden Kraftausgang bleibt im Wesentlichen gleich, während sich der Stift 270 durch die gesamte Länge der Schlitze 250, 260 bewegt). Dieses Design bietet einen konstanten mechanischen Vorteil zwischen der auf den Nockenschlitzstift 270 ausgeübten Kraft und der von den Backen 220, 230 auf das dazwischen gehaltene Gewebe ausgeübte Kraft, so dass ein Benutzer (oder ein Robotersystem) die von den Backen 220, 230 auf Gewebe ausgeübten Kräfte leichter regulieren kann.
Außerdem ermöglicht dieses Design die Ausübung einer im Wesentlichen konstanten Greifkraft durch die Backen 220, 230 unabhängig vom Winkel zwischen den Backen 220, 230. Daher können die Backen 220, 230 zumindest in bestimmten Ausgestaltungen im Wesentlichen die gleiche Menge an Greifkraft z.B. auf ein größeres Gefäß oder einen größeren Gewebeabschnitt aufbringen, der verlangt, dass die Backen 220, 230 weiter geöffnet bleiben (z.B. von 100 % der völlig geöffneten Position auf 20 % der völlig geöffneten Position), wie die Kraft, die die Backen 220, 230 in einer geschlosseneren Position (d.h. weniger als 20 % der völlig geöffneten Position) aufbringen würden.
In einer beispielhaften Ausgestaltung ist der nichtlineare Schlitz 260 so konfiguriert und dimensioniert, dass er dem Endeffektor 210 bei der Bewegung des Nockenschlitzstifts 270 über die gesamte Länge des Schlitzes 260 und der Greif- /Betätigungsbewegung einen konstanten mechanischen Vorteil bietet. Die Anmelderin hat ein kritisches Profil für den Nockenschlitz 260 entdeckt, das diesen konstanten mechanischen Vorteil im Wesentlichen über den gesamten Bewegungsbereich der Backen 220, 230 bietet. Unter der Annahme einer relativ geringen Reibung im Vergleich zu Antriebskräften (was durch die Oberflächenbeschaffenheit in den Nockenschlitzen 250, 260 und auf dem durch sie laufenden Stift 270 gewährleistet werden kann) und dass die Kräfte auf die Mittelachse des Stifts 270 übertragen werden, kann das Profil des Nockenschlitzes 260, das für einen konstanten mechanischen Vorteil sorgt, anhand der folgenden Gleichung bestimmt werden: $R (θ) = \frac{(a - b)}{λ} θ + b$
wobei R das Nockenschlitzprofil als Funktion des Backenwinkels θ ist, a der Abstand zwischen dem distalen Drehstift 280 und dem Nockenschlitzstift 270 ist, wenn sich die Backen in einer völlig geöffneten Konfiguration befinden, b der Abstand zwischen dem distalen Drehstift 280 und dem Nockenschlitzstift 270 ist, wenn die Backen völlig geschlossen sind, λ der maximale Backenwinkel ist, wenn die Backen zu 100 % geöffnet sind, und θ der momentane Backenwinkel mit einem Bereich von 0 bis λ ist.
Ein aus dieser Gleichung abgeleitetes Nockenschlitzprofil ermöglicht eine größere Kontrolle über von den Backen ausgeübte Kräfte während des gesamten Bewegungsbereichs des Öffnens und Schließens der Backen, da die von den Backen ausgeübte Kraft ein konstantes Vielfaches der vom Antriebsmechanismus auf den Stift ausgeübten Kraft sein wird. Für den größten Teil des Bewegungsbereichs eines Instruments ist die Handhabung von Gewebe von hoher Priorität, und die vorstehende Konfiguration des Nockenschlitzes 260 sorgt für einen konstanten mechanischen Vorteil, der es dem Benutzer ermöglicht, die beim Ergreifen von Gewebe aufgebrachten Kräfte leichter zu regulieren.
Die Fachperson wird natürlich erkennen, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die obige Ausgestaltung beschränkt ist. Beispielsweise kann der Nockenschlitz 250 gekrümmt und der Nockenschlitz 260 im Wesentlichen linear sein. In dieser Ausgestaltung bietet der Nockenschlitz 250 den Backen 220, 230 den im Wesentlichen konstanten mechanischen Vorteil. In einer anderen Konfiguration können beide Nockenschlitze 250, 260 gekrümmt und in Kombination gestaltet sein, um einen im Wesentlichen konstanten mechanischen Vorteil für die Backen 220, 230 zu erzielen.
In bestimmten Ausgestaltungen kann der Endeffektor 210 ferner Elektroden 280 an einer oder beiden der Backen aufweisen, um als elektrochirurgisches Instrument zu fungieren. In bipolaren Ausgestaltungen umfassen die Elektroden 280 Gewebekontaktflächen 225, 235 an jeder der Backen 220, 230. Die Elektroden 280 sind dann mit Ausgangselektroden von Stromgeneratoren verbunden, so dass die gegenüberliegenden Backen auf unterschiedliche elektrische Potentiale aufgeladen werden. Da organisches Gewebe elektrisch leitfähig ist, können die beiden Elektroden in der geschlossenen Position elektrischen Strom durch das ergriffene Gewebe leiten, um Gewebe oder Blutgefäße zu erhitzen und so eine Koagulation oder Kauterisation zu bewirken. Weitere Einzelheiten zu allgemeinen Aspekten von elektrochirurgischen Instrumenten wie den hierin beschriebenen befinden sich z.B. in US-Pat. Nr. 5,674,220 , dessen gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme für alle Zwecke eingeschlossen ist.
10 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines Endeffektors 310 gemäß der vorliegenden Offenbarung. Ähnlich wie bei der vorherigen Ausgestaltung, umfasst der Endeffektor 310 eine erste und eine zweite Backe 320, 330, die über einen Gabelkopf 340 an einem chirurgischen Instrument angebracht werden können. Der Gabelkopf 340 weist ferner eine Öffnung zur Aufnahme eines Drehstifts 380 auf, der eine Schwenkachse definiert, um die die Backen 320, 330 schwenken, wie im Folgenden näher beschrieben wird. In bestimmten Ausgestaltungen ist die erste Backe 320 eine bewegliche Backe, die zum Bewegen von einer offenen Position in eine geschlossene Position relativ zur zweiten Backe 330 konfiguriert ist. In anderen Ausgestaltungen ist die erste Backe 320 eine bewegliche Backe, die zum Bewegen zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position relativ zur zweiten Backe 330 konfiguriert ist. In noch anderen Ausgestaltungen sind beide Backen 320, 330 relativ zueinander beweglich. In der gezeigten beispielhaften Ausgestaltung ist die erste Backe 320 stationär und die zweite Backe 330 ist relativ zur ersten Backe 320 beweglich, um die Backen 320, 330 zwischen einer völlig geöffneten Position, in der die Backen einen gewünschten Winkel zueinander bilden, und einer im Wesentlichen geschlossenen Position zu schwenken, in der die Backen im Wesentlichen parallel zueinander sind.
Die erste Backe 320 umfasst einen im Wesentlichen linearen Nockenschlitz 350 und die zweite Backe 330 umfasst einen zusammengesetzten Nockenschlitz 360. Ein Nockenschlitzstift 370 ist innerhalb der Nockenschlitze 350, 360 angeordnet und zum distalen und proximalen Bewegen durch sie konfiguriert. Eine proximale Verschiebung des Nockenschlitzstifts 370 bewirkt, dass sich die zweite Backe 330 relativ zur ersten Backe 320 schließt, und eine distale Verschiebung des Nockenschlitzstifts 370 bewirkt, dass sich die Backen 320, 330 öffnen.
Der zusammengesetzte Nockenschlitz 360 umfasst einen nicht-linearen distalen Abschnitt 364 und einen im Wesentlichen linearen proximalen Abschnitt 362 (die Verbindung zwischen dem proximalen Abschnitt 364 und dem distalen Abschnitt 362 ist durch die gestrichelte Linie X-X angedeutet). Der distale Abschnitt 364 ist so gestaltet, dass die Backen 320, 330 eine im Wesentlichen konstante Greifkraft dazwischen ausüben, während der Nockenschlitzstift 370 proximal durch den distalen Abschnitt 364 verschoben wird (d.h. die durch die Bewegung der ersten Backe 330 ausgeübte Kraft ist im Wesentlichen proportional zu der auf den Nockenschlitzstift 370 ausgeübten Kraft, wenn der Stift 370 proximal durch den distalen Abschnitt 364 verschoben wird). Der proximale Abschnitt 362 des zusammengesetzten Schlitzes 360 ist so gestaltet, dass er eine nicht konstante Greifkraft zwischen den Backen 320, 330 bietet, während der Nockenschlitzstift 370 durch den proximalen Abschnitt 362 verschoben wird (d.h. die durch die Bewegung der ersten Backe 330 aufgebrachte Kraft nimmt nicht-proportional zu der auf den Nockenschlitzstift 370 aufgebrachten Kraft zu, wenn der Stift 370 distal durch den proximalen Abschnitt 362 verschoben wird).
Der gekrümmte distale Abschnitt 364 des zusammengesetzten Schlitzes 360 bietet einen im Wesentlichen konstanten mechanischen Vorteil, wenn die Backen 320, 330 teilweise oder im Wesentlichen geöffnet sind. In dieser Konfiguration werden die Backen 320, 330 typischerweise zur Durchführung von Aufgaben wie z.B. der Handhabung von Gewebe verwendet. Dies ermöglicht es dem Benutzer, die auf das zwischen den Backen 320, 330 ergriffene Gewebe ausgeübten Kräfte einfacher zu regulieren. In einer beispielhaften Ausgestaltung hat der distale Abschnitt 364 ein Profil, das einen konstanten mechanischen Vorteil ähnlich oder gleich dem oben in Bezug auf den Nockenschlitz 260 in 4 beschriebenen Profil bietet.
Der im Wesentlichen lineare proximale Abschnitt 362 des zusammengesetzten Schlitzes 360 bietet einen erhöhten mechanischen Vorteil, wenn sich der Nockenschlitzstift 370 durch den proximalen Abschnitt 362 bewegt (d.h. die Backen 320, 330 üben beim Schließen eine stärkere Greifkraft aus). In dieser Konfiguration werden die Backen 320, 330 typischerweise zum Verschließen von Gefäßen verwendet. Das Erhöhen des mechanischen Vorteils zwischen der Eingangskraft (d.h. der auf den Stift 370 ausgeübten Kraft) und der Ausgangskraft (d.h. der von den Backen 320, 330 auf das Gewebe ausgeübten Kräfte) verbessert Kompression und Versiegelung des Gewebes/Gefäßes.
Man wird natürlich erkennen, dass auch andere Konfigurationen möglich sind. Zum Beispiel kann der Nockenschlitz 350 ein zusammengesetzter Schlitz sein, während der Schlitz 360 im Wesentlichen linear ist. Alternativ können beide Nockenschlitze 350, 360 gekrümmte proximale Abschnitte haben, die in Kombination arbeiten, um einen konstanten mechanischen Vorteil für die Backen 320, 330 zu erzielen. In noch einer anderen Ausgestaltung kann der Endeffektor 310 mehrere Nockenschlitzstifte enthalten. Beispielsweise kann sich ein proximaler Nockenschlitzstift durch einen gekrümmten proximalen Nockenschlitz in einer der Backen und ein distaler Nockenschlitzstift durch einen im Wesentlichen linearen Nockenschlitz bewegen. Der proximale Nockenschlitzstift betätigt die Backen 320, 330 für einen ersten Teil des Betätigungshubs und der distale Nockenschlitzstift betätigt die Backen 320, 330 für einen zweiten Teil des Betätigungshubs.
In einer beispielhaften Ausgestaltung definieren die erste und die zweite Backen 320, 330 in der völlig geöffneten Position einen ersten Winkel dazwischen und einen zweiten Winkel dazwischen, wenn sich der Nockenschlitzstift 370 an einer Verbindung zwischen dem distalen und dem proximalen Abschnitt 362, 364 des zusammengesetzten Schlitzes 360 befindet. Der zweite Winkel beträgt vorzugsweise etwa 50 % oder weniger des ersten Winkels, bevorzugter etwa 20 % oder weniger. Somit entspricht der proximale Abschnitt 362 des zusammengesetzten Schlitzes 360 einem Winkel von etwa 50% oder weniger, vorzugsweise etwa 20% oder weniger, des Gesamtwinkels zwischen den Backen 320, 330 in der völlig geöffneten Konfiguration. Wenn die Backen 320, 330 beispielsweise zu mindestens 50 % (oder in bestimmten Ausgestaltungen zu mindestens 20 %) geöffnet sind, befindet sich der Nockenschlitzstift 370 im gekrümmten distalen Abschnitt 364 des zusammengesetzten Schlitzes 360, und die von den Backen 320, 330 auf das Gewebe ausgeübte Kraft ist im Wesentlichen proportional zu der auf den Nockenschlitzstift 370 ausgeübten Kraft, wenn der Stift 370 durch den distalen Abschnitt 364 verschoben wird. Wenn die Backen 320, 330 weniger als 50 % (oder in bestimmten Ausgestaltungen weniger als 20 %) geöffnet sind, befindet sich der Nockenschlitzstift 370 in dem im Wesentlichen linearen proximalen Abschnitt 362 des zusammengesetzten Schlitzes 360 und die von den Backen 320, 330 auf das Gewebe ausgeübte Kraft ist nicht-proportional zu der auf den Stift 370 ausgeübten Kraft (d.h. erhöhter mechanischer Vorteil), wenn der Stift 370 durch den proximalen Abschnitt 362 verschoben wird.
In einer beispielhaften Ausgestaltung wird der distale Abschnitt 364 durch den Nockenschlitzstift 370 innerhalb des Nockenschlitzes 360 aktiv in Eingriff gebracht, wenn die Backen zwischen etwa 20 % und etwa 100 % geöffnet sind, und der proximale Abschnitt 362 wird durch den Nockenschlitzstift 370 innerhalb des Nockenschlitzes 360 aktiv in Eingriff gebracht, wenn die Backen zwischen etwa 0 % und etwa 20 % geöffnet sind. Der Nockenschlitz 360 hat einen Wendepunkt entlang einer Achse X-X, an dem der Nockenschlitz 360 von der Bereitstellung eines konstanten mechanischen Vorteils zur Bereitstellung eines nicht konstanten mechanischen Vorteils übergeht, wenn der Nockenschlitzstift 370 vom distalen Abschnitt 364 zum proximalen Abschnitt 362 verschoben wird.
Der resultierende zusammengesetzte Nockenschlitz 360, der durch die Kombination aus proximalem Abschnitt 362 und distalem Abschnitt 364 erzeugt wird, ermöglicht es dem Benutzer, die Kontrolle über eine und die Vorteile einer konstante(n) mechanische(n) Kraft über einen relativ großen Teil des Betätigungshubs zu haben. Wenn sich der Betätigungshub dem Ende nähert, profitiert der Benutzer zusätzlich von dem proximalen Abschnitt 362 des Nockenschlitzes, der so konfiguriert ist, dass er einen höheren mechanischen Vorteil bietet, um sicherzustellen, dass eine ausreichende Klemmkraft erreicht wird, bevor die Funktion des Instruments wie z.B. das Versiegeln, Klammern oder eine andere nützliche Funktion ausgeführt wird. Zum Versiegeln kann ein zusammengesetzter Nockenschlitz gemäß der vorliegenden Offenbarung so konfiguriert sein, dass sichergestellt wird, dass ein Benutzer Betriebsdrücke von etwa 3 kg/cm2 bis etwa 16 kg/cm2 erreicht, um eine richtige und effektive Gewebeversiegelung zu bewirken.
Der Endeffektor 310 kann ferner Elektroden 390 an einer oder an beiden Backen aufweisen, um als elektrochirurgisches Instrument zu fungieren. In bipolaren Ausgestaltungen können die Elektroden 390 Gewebekontaktflächen 325, 335 an jeder der Backen 320, 330 umfassen.
Die Endeffektoren gemäß den gegenwärtig beschriebenen Ausgestaltungen können ohne weiteres für die Verwendung in jeder Art von chirurgischen Klemm-, Schneid- und/oder Siegelinstrumenten ausgelegt werden. Beispielsweise können Merkmale der vorliegenden chirurgischen Instrumente zur Behandlung von Gewebe mit elektrochirurgischer Energie (z.B. Schneiden, Versiegeln, Ablatieren usw.) verwendet werden. Das chirurgische Instrument, das die vorliegenden Endeffektoren enthält, kann ein minimalinvasives (z.B. laparoskopisches) Instrument oder ein Instrument für offene Chirurgie sein.
11-23 veranschaulichen ein illustratives Verfahren zur Herstellung einer Schneidelektrodenanordnung zur Unterstützung einer Schneidelektrode 150 gemäß Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung.
Wie in 11 gezeigt, wird eine blanke Metallelektrode 410 zunächst in eine gewünschte Form gebracht. Die Elektrode 410 kann aus jedem geeigneten leitfähigen Material hergestellt werden, wie z.B. Aluminium, Kupfer, Silber, Zinn, Gold, Wolfram, Platin oder dergleichen. In bestimmten Ausgestaltungen ist die Elektrode 410 aus rostfreiem Stahl gefertigt. Die Elektrode 410 kann einen Gewebekontaktabschnitt (Schneidfläche) 420, zwei Reihen von Öffnungen 412a und 412b und eine Lasche 430 aufweisen, die an einem proximalen Teil der Elektrode 410 ausgebildet ist. Die Lasche 430 ist am Rand 414 der Elektrode 410 gegenüber dem Gewebekontaktabschnitt 420 angeordnet. Zu Beginn wird die Elektrode 410 aus einem Ausgangsmaterial mit einer ersten Dicke geformt, das dann geprägt wird, um eine dünnere Sektion 440 zu bilden, wie in 12 gezeigt. Dadurch wird sichergestellt, dass der exponierte Teil der Elektrode 410 die gewünschte Dicke hat, während das Material gleichzeitig kaltbearbeitet wird, um die Steifigkeit zu erhöhen. Die Elektrode 410 ist dann bereit für das Aufbringen einer ersten Isolatorschicht.
13-14 zeigen das Spritzformen einer Erstschuss-Isolierschicht 450 über der Elektrode 410. Die Isolierschicht 450 umfasst vorzugsweise ein Material mit einer hohen Temperaturbeständigkeit, einer elektrischen Isolation und einer ausreichenden Steifigkeit, um ein stabiles mechanisches Anbringen der Elektrode an der ersten Backe zu erzielen, wie Kunststoff, Keramik oder ein anderes formbares Isoliermaterial. Andere Verfahren zur Bildung der Erstschuss-Isolatorschicht 450 über der Elektrode 410 können die Anwendung von Abscheidungsprozessen oder die Verwendung verschiedener Befestigungs- oder Klebemittel beinhalten. Die Isolatorschicht 450 füllt vorzugsweise die Reihe der Öffnungen 412a aus, um die Befestigung der Isolatorschicht 450 an der Elektrode 410 zu unterstützen.
Die Isolatorschicht 450 weist zwei unterschiedliche Strukturen zum Anbringen der fertig geschnittenen Elektrodenanordnung an den Backen auf. Erstens weist die Isolatorschicht 450 eine Anbringungsstruktur zum Befestigen der Elektrode 410 an den Backen 111, 112 auf. In einer beispielhaften Ausgestaltung umfasst die Anbringungsstruktur einen Pfosten 460, der im Wesentlichen mit der Lasche 430 ausgerichtet sein kann und es zulässt, die Schneidelektrode 410 an den Backen 111, 112 zu befestigen. Der Pfosten 460 kann eine beliebige andere Struktur sein mit der Aufgabe, das Befestigen der Schneidelektrode 410 an den Backen 111, 112 zuzulassen. In einer beispielhaften Ausgestaltung ist der Pfosten 460 so konfiguriert, dass er durch eine Öffnung 116 in der Backe 112 verläuft, wie unten in Bezug auf 18 näher erläutert wird.
Zweitens enthält die Isolatorschicht 450 ein Drehstiftloch 470 zur Aufnahme des Drehstifts 417 beim Zusammenfügen der Elektrode 410 mit der beweglichen Backe 112. Zusätzlich zu diesen beiden Strukturen weist die Isolatorschicht 450 eine proximale Lasche 432 auf, die zum Bereitstellen einer Struktur für die Drahtführung, die Drahtzugentlastung und die elektrische Isolation zwischen der Elektrode 410 und den Backen 111, 112 dient und gleichzeitig der dünnen Blechanordnung Steifigkeit und Stabilität verleiht.
Wie in 15-16 gezeigt, wird ein Draht 171 durch die proximale Lasche 432 der Isolatorschicht 450 geführt und dann durch Schweißen, Löten oder eine andere geeignete Befestigungsmethode an der Elektrodenlasche 430 angebracht. Der Draht 171 ist mit einer Stromquelle (nicht gezeigt) verbunden und verläuft im Allgemeinen durch die Handgelenkanordnung 130 des chirurgischen Instruments, wie zuvor in Verbindung mit den oben erörterten illustrativen chirurgischen Instrumenten und Endeffektoren beschrieben. In einigen Ausgestaltungen kann der Draht 171 eine größere Masse haben als die blanke Metallelektrode 410. Daher ist es mechanisch vorteilhaft, dass der Draht 171 durch Komponenten verläuft, die oberhalb oder außerhalb der Ausrichtung mit dem Rest der Elektrode 410 liegen, ähnlich wie die proximale Lasche 432 und die Lasche 430.
Anschließend wird, wie in 17 gezeigt, ein zweiter Schuss Isoliermaterial aufgetragen, um die Isolierschicht 480 bereitzustellen. Die Isolatorschicht 480 kann aus Silikonkautschuk oder einem anderen geeigneten Material bestehen, das eine ausreichend hohe Durchschlagfestigkeit und eine ausreichend hohe Temperaturbeständigkeit aufweist, um eine Beschädigung der Isolierung beim Schneiden von Gewebe zu verhindern. In einigen Ausgestaltungen ist die Isolatorschicht 480 hydrophob, besitzt Antihafteigenschaften und hat eine relativ hohe Kriechstromfestigkeit (CTI), um das Auftreten von Lichtbogenverfolgung durch die zum Schneiden von Gewebe erforderlichen hohen Spannungen zu verhindern. Die Isolatorschicht 480 füllt die Reihe der Öffnungen 412b (siehe 11), um die Befestigung der Isolatorschicht 480 an der Elektrode 410 zu unterstützen. Die Isolatorschicht 480 ermöglicht das Abscheiden einer dünnen Isolierschicht entlang einer der beiden Seiten neben der Gewebekontaktfläche 420 der Elektrode 410, so dass nur ein kleiner Bereich der Schneidelektrode 410 gegenüber dem Zielgewebe exponiert ist. Die Isolatorschicht 480 wirkt auch als Vergussmaterial über der Verbindungsstelle vom Draht 171 zur Lasche 430, um den Draht 171 und die Lasche 430 vom Rest des Instruments zu isolieren. Nach dem Aufbringen der Isolatorschicht 480 wird die Schneidanordnung zum Anbringen an den Backen vorbereitet.
18-20 illustrieren die Installation einer fertigen Schneidelektrodenanordnung in die Backen. Nach dem Installieren in der Backe 112 wird die Schneidelektrodenanordnung an ihrem Platz befestigt. Um die Schneidelektrode 410 an der Backe 112 zu befestigen, wird der Pfosten 460 in der Öffnung 116 an der Backe 112 positioniert und so verformt, dass der Pfosten 460 an der Öffnung 116 befestigt wird. Der Pfosten 460 kann durch eine Reihe verschiedener Methoden wie z.B. durch Kaltverformung oder thermoplastisches Vernieten verformt werden. In einer beispielhaften Ausgestaltung wird der Pfosten 460 an der gegenüberliegenden Seite der Backe 112 wärmevernietet (wie in 20A und 20B am besten zu sehen ist). Dadurch wird die Schneidelektrode 410 dauerhaft an der Backe 112 angebracht und lässt keine weitere Bewegung der Schneidelektrode 410 in Bezug auf die Backe 112 zu. Zusätzlich wird dann ein Drehstift 117 durch ein Drehstiftloch 470 eingeführt, so dass sich die bewegliche Backe 112 gleichzeitig mit der Schneidelektrode 410 relativ zur stationären Backe 111 bewegen kann. 21-23 illustrieren verschiedene Ansichten der Schneidelektrodenbaugruppe vollständig an der Backe 112 installiert.
In bestimmten Ausgestaltungen können die oben beschriebenen Endeffektoren gemäß der vorliegenden Offenbarung mit chirurgischen Instrumenten verwendet werden, die in ein chirurgisches Robotersystem eingebaut sind. 24A, 24B und 24C sind Frontansichten von drei beispielhaften Ausgestaltungen von Hauptkomponenten eines fernbedienten chirurgischen Systems für minimalinvasive Chirurgie, die in Kombination mit Endeffektoren der vorliegenden Offenbarung verwendet werden können. Diese drei Komponenten sind so miteinander verbunden, dass ein Chirurg, z.B. mit Unterstützung eines chirurgischen Teams, diagnostische und korrigierende chirurgische Eingriffe an einem Patienten durchführen kann. In einer beispielhaften Ausgestaltung kann ein fernbedientes chirurgisches System gemäß der vorliegenden Offenbarung als ein von Intuitive Surgical, Inc. aus Sunnyvale, Kalifornien, vermarktetes Da Vinci® Chirurgiesystem ausgestaltet werden. Für eine weitere Erläuterung eines fernbedienten chirurgischen Systems, einschließlich eines patientenseitigen Wagens, einer Chirurgenkonsole und eines Hilfssteuerungs-/Sichtwagens, mit dem die vorliegende Offenbarung implementiert werden kann, wird auf US-Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2011/0071542A1 verwiesen, die durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin eingeschlossen ist. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf ein bestimmtes chirurgisches System beschränkt, und die die vorliegende Offenbarung lesende durchschnittliche Fachperson wird verstehen, dass die Offenbarung hierin in einer Reihe verschiedener chirurgischer Anwendungen, einschließlich anderer fernbedienter chirurgischer Systeme, angewendet werden kann.
24A ist eine Frontansicht einer beispielhaften Ausgestaltung eines patientenseitigen Wagens 100 eines fernbedienten chirurgischen Systems. Der patientenseitige Wagen 400 umfasst eine Basis 402, die auf dem Boden ruht, einen auf der Basis 402 montierten Trägerturm 404 und einen oder mehrere Manipulatorarme, die an dem Trägerturm 404 montiert sind und chirurgische Instrumente und/oder Sichtinstrumente (z.B. ein stereoskopisches Endoskop) tragen. Wie in 24A gezeigt, sind die Manipulatorarme 406a, 406b Arme, die die zum Ergreifen und Bewegen von Gewebe verwendeten chirurgischen Instrumente tragen und Kräfte zum Manipulieren übertragen, und der Arm 408 ist ein Kameraarm, der das Endoskop trägt und bewegt. 24A zeigt auch einen dritten Manipulatorarm 406c, der auf der Rückseite des Trägerturms 404 gelagert ist und der nach Bedarf zum Durchführen eines chirurgischen Eingriffs auf der linken oder rechten Seite des patientenseitigen Wagens positioniert werden kann.
Auswechselbare chirurgische Instrumente 410a, 410b, 410c können an den Manipulatorarmen 406a, 406b, 406c installiert werden, und ein Endoskop 412 kann am Kameraarm 108 installiert werden. Die die vorliegende Offenbarung lesende durchschnittliche Fachperson wird verstehen, dass die Arme, die die Instrumente und die Kamera tragen, auch von einer Basisplattform (fest oder beweglich) getragen werden können, die an einer Decke oder Wand oder in einigen Fällen an einem anderen Ausrüstungsteil im Operationssaal (z.B. dem Operationstisch) montiert ist. Sie wird auch verstehen, dass zwei oder mehr separate Basen verwendet werden können (z.B. eine Basis, die jeden Arm trägt).
Die Steuerung des chirurgischen Robotersystems, einschließlich der Steuerung der chirurgischen Instrumente, kann auf eine Reihe verschiedener Weisen erfolgen, je nach dem gewünschten Grad an Steuerung, der Größe der chirurgischen Anordnung und anderen Faktoren. In einigen Ausgestaltungen umfasst das Steuersystem ein oder mehrere manuell betätigte Eingabegeräte, wie z.B. einen Joystick, einen Exoskelett-Handschuh, Zangen- oder Greiferanordnungen, Knöpfe, Pedale oder Ähnliches. Diese Eingabegeräte steuern Servomotoren, die wiederum die Gelenkbewegung der chirurgischen Anordnung steuern. Die von den Servomotoren erzeugten Kräfte werden über Antriebsstrangmechanismen übertragen, die die außerhalb des Patientenkörpers erzeugten Kräfte von den Servomotoren durch einen Zwischenteil des länglichen chirurgischen Instruments 110 auf einen Teil des chirurgischen Instruments innerhalb des Patientenkörpers distal vom Servomotor übertragen.
24B ist eine Frontansicht einer beispielhaften Chirurgenkonsole 421 eines fernbedienten chirurgischen Systems zur Steuerung des Einsetzens und gelenkigen Verbindens von chirurgischen Instrumenten. Der Chirurg oder ein anderer Systembediener manipuliert Eingabegeräte durch Bewegen und Umpositionieren von Eingabegeräte innerhalb der Konsole 421. Wie in der beispielhaften Ausgestaltung von 24B illustriert, ist die Konsole des Chirurgen mit Master-Steuerungen oder Master-Eingabegeräten ausgestattet. Wie in 24B illustriert, können die Master-Eingabegeräte linke und rechte Master-Tool-Manipulatoren (MTM) 422a, 422b mit mehreren Freiheitsgraden (DOF) umfassen, die kinematische Ketten sind, die zum Steuern der chirurgischen Werkzeuge (einschließlich des Endoskops und verschiedener an den Armen 406, 408 des patientenseitigen Wagens 400 montierter Kanülen) verwendet werden. Jeder MTM kann einen Bereich für Chirurgen- oder Bedienereingaben aufweisen. Zum Beispiel kann, wie in 24B gezeigt, jeder MTM 422a, 422b eine Zangenanordnung 424a, 424b enthalten. Der Chirurg ergreift eine Zangenanordnung 424a, 424b an jedem MTM 422a, 422b, typischerweise mit Daumen und Zeigefinger, und kann die Zangenanordnung in verschiedene Positionen und Orientierungen bewegen. Wenn ein Werkzeugsteuermodus gewählt ist, ist jeder MTM 422 zum Steuern eines entsprechenden Manipulatorarms 406 für den patientenseitigen Wagen 400 gekoppelt, wie es der Fachperson geläufig ist. Die Zangenanordnung wird typischerweise zum Bedienen eines chirurgischen Endeffektors (z.B. Schere, Greifretraktor, Nadeltreiber, Haken, Pinzette, Spatel usw.) am distalen Ende eines Instruments 410 verwendet.
Die Chirurgenkonsole 421 kann auch ein Bildanzeigesystem 426 enthalten. In einer beispielhaften Ausgestaltung ist die Bildanzeige ein stereoskopisches Display, bei dem die vom stereoskopischen Endoskop 412 aufgenommenen Bilder der linken und rechten Seite auf entsprechenden linken und rechten Displays ausgegeben werden, die der Chirurg als dreidimensionales Bild auf dem Anzeigesystem 426 wahrnimmt.
Die Chirurgenkonsole 421 befindet sich typischerweise im gleichen Operationssaal wie der patientenseitige Wagen 400, obwohl sie so positioniert ist, dass sich der die Konsole bedienende Chirurg außerhalb des sterilen Feldes befinden kann. Ein oder mehrere Assistenten können den Chirurgen unterstützen, indem sie innerhalb des sterilen Operationsfeldes arbeiten (z.B. zum Wechseln von Werkzeugen auf dem patientenseitigen Wagen, Durchführen einer manuellen Retraktion usw.). Demgemäß kann der Chirurg entfernt von dem sterilen Feld operieren, und die Konsole kann sich daher in einem vom Operationssaal getrennten Raum oder Gebäude befinden. In einigen Implementationen können zwei Konsolen 421 (entweder gemeinsam oder voneinander entfernt) miteinander vernetzt werden, so dass zwei Chirurgen die Werkzeuge am Operationsort gleichzeitig sehen und steuern können.
Für zusätzliche Details zu Aufbau und Betrieb allgemeiner Aspekte eines fernbedienten chirurgischen Systems wie hierin beschrieben siehe z.B. US-Pat. Nr. 6,493,608 und US-Pat. Nr. 6,671,581 , deren gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
Wie in 24C gezeigt, umfasst der Hilfssteuerungs-/Sichtwagen 441 ein optionales Display 446 (z.B. einen Touchscreen-Monitor), das an anderer Stelle, wie z.B. auf dem patientenseitigen Wagen 400, montiert sein kann. Der Hilfssteuerungs-/Sichtwagen 441 enthält außerdem Platz 448 für optionale chirurgische Zusatzgeräte, wie z.B. elektrochirurgische Geräte, Insufflatoren und/oder andere Flussmittelversorgungs- und Steuereinheiten. Der patientenseitige Wagen 400 (24A) und die Chirurgenkonsole 421 (24B) sind über Glasfaserkommunikationsverbindungen mit dem Hilfssteuerungs-/Sichtwagen 441 gekoppelt, so dass die drei Komponenten zusammen als ein einziges fernbedientes minimalinvasives chirurgisches System wirken, das eine intuitive Telepräsenz für den Chirurgen bietet.
Gemäß verschiedenen beispielhaften Ausgestaltungen sieht die vorliegende Offenbarung vor, ein chirurgisches Instrument so zu steuern, dass eine von einem Endeffektor des Instruments aufgebrachte Greifkraft im Wesentlichen linear ist über einen Bewegungsbereich des Endeffektors für eine gegebene Kraft, die auf einen Schub-Zug-(Antriebs)-Stab des Instruments aufgebracht wird, um den Endeffektor zu betätigen.
Unter Bezugnahme auf 25 wird eine beispielhafte Ausgestaltung eines fernbedienten chirurgischen Instruments 500 dargestellt, das einen zuvor beschriebenen Endeffektor der vorliegenden Offenbarung unterstützen kann. Wie gezeigt, umfasst das chirurgische Instrument 500 allgemein ein Gehäuse 510 an seinem proximalen Ende. Das Gehäuse 510 kann einen Instrumentenspeicher oder ein Speichergerät (nicht gezeigt) enthalten. Der Speicher kann eine Reihe von Funktionen ausführen, wenn das Instrument auf den Manipulatorarm 406 geladen ist. Zum Beispiel kann der Speicher ein Signal liefern, das bestätigt, dass das Instrument mit dem jeweiligen chirurgischen System kompatibel ist. Außerdem kann der Speicher das Instrument und den Endeffektortyp (ob es sich um ein Skalpell, einen Nadelgreifer, Backen, eine Schere, einen Clip-Applikator, eine Elektrokauter-Klinge oder dergleichen handelt) für das chirurgische System identifizieren, so dass das System seine Programmierung umkonfigurieren kann, um die speziellen Fähigkeiten des Instruments voll auszunutzen. Wie unten weiter erläutert, kann der Speicher Einzelheiten zur Architektur des Instruments und bestimmte Werte enthalten, die in Steueralgorithmen zu benutzen sind, wie z.B. Werkzeug-Compliance und Verstärkungswerte.
Das Gehäuse 510 kann auch einen Kraft-/Drehmoment-Antriebsübertragungsmechanismus (nicht gezeigt) zum Empfangen von Ausgangssignalen von Motoren des Manipulatorarms 406 enthalten, wobei der Kraft- /Drehmoment-Antriebsübertragungsmechanismus die Ausgangssignale von den Motoren zu einem Endeffektor 530 des Instruments über einen am Übertragungsmechanismus angebrachten Instrumentenschaft 520 überträgt. Beispielhafte chirurgische Roboterinstrumente, Schnittstellenstrukturen zwischen Instrumenten und Manipulatorarm sowie die Datenübertragung zwischen den Instrumenten und dem Servomechanismus sind ausführlicher im US-Pat. Nr. 6,331,181 beschrieben, dessen vollständige Offenbarung hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
Das chirurgische Instrument 500 umfasst einen Endeffektor 530, der am distalen Ende eines länglichen Schafts 520 angeordnet ist und mit diesem durch einen Gabelkopf 585 verbunden sein kann, der den Endeffektor 530 relativ zum Instrumentenschaft 520 lagert und hält. Wie hierin ausgestaltet, kann der Schaft 520 eine relativ flexible Struktur sein, die sich biegen und krümmen kann. Alternativ kann der Schaft 520 eine relativ starre Struktur sein, die nicht durch gekrümmte Strukturen geführt werden kann. Optional kann das Instrument 500 in einigen Ausgestaltungen auch eine gelenkige Multi-DOF-Handgelenkstruktur (nicht gezeigt) enthalten, die den Endeffektor 530 lagert und eine Multi-DOF-Bewegung des Endeffektors in beliebiger Neigung und Gierung ermöglicht. Die durchschnittliche Fachperson ist mit einer Reihe verschiedener Handgelenkstrukturen vertraut, die verwendet werden, um eine Multi-DOF-Bewegung des Endeffektors eines chirurgischen Instruments zu ermöglichen.
Für weitere Details zu chirurgischen Robotersystemen siehe z.B. das in Gemeinschaftsbesitz befindliche US-Pat. Nr. 6,493,608 „Aspects of a Control System of a Minimal Invasive Surgical Apparatus“ und das in Gemeinschaftsbesitz befindliche US-Pat. Nr. 6,671,581 „Camera Referenced Control in a Minimal Invasive Surgical Apparatus“, die hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke eingeschlossen sind. Eine vollständigere Beschreibung von illustrativen chirurgischen Robotersystemen zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung befindet sich in den gemeinsam übertragenen US-Patentnummern 9,295,524 , 9,339,344 , 9,358,074 und 9,452,019 , deren vollständige Offenbarungen hiermit in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke durch Bezugnahme eingeschlossen sind.
26 ist eine Perspektivansicht eines anderen illustrativen chirurgischen Instruments 600, das die oben beschriebenen Endeffektoren gemäß bestimmten Ausgestaltungen der vorliegenden Offenbarung enthalten kann. Wie gezeigt, umfasst das chirurgische Instrument 600 eine Griffanordnung 602 und einen Endeffektor 610, der an einem länglichen Schaft 606 des chirurgischen Klammerinstruments 600 montiert ist. Der Endeffektor 610 umfasst eine erste Backe 611 und eine zweite Backe 612. Die Griffanordnung 602 umfasst einen stationären Griff 602a und einen beweglichen Griff 602b, der als Aktuator für das chirurgische Instrument 600 dient.
In bestimmten Ausgestaltungen kann die Griffanordnung 602 anstelle des stationären und des beweglichen Griffs oder zusätzlich dazu Eingangskupplungen (nicht gezeigt) umfassen. Die Eingangskupplungen stellen eine mechanische Kupplung zwischen den Antriebsspannteilen oder -kabeln des Instruments und motorisierten Achsen der mechanischen Schnittstelle eines Antriebssystems bereit. Die Eingangskupplungen können mit entsprechenden Ausgangskupplungen (nicht gezeigt) eines telechirurgischen Chirurgiesystems verbunden und von diesen angetrieben werden, wie z.B. das System, das in der US-Veröffentlichung Nr. 2014/0183244A1 offenbart ist, deren gesamte Offenbarung hierin für alle Zwecke durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Die Eingangskupplungen sind antriebsmäßig mit einem oder mehreren Eingangselementen (nicht gezeigt) gekoppelt, die innerhalb des Instrumentenschafts 606 und des Endeffektors 610 angeordnet sind. Geeignete Eingangskupplungen können so ausgelegt werden, dass sie mit verschiedenen Typen von Motorpaketen (nicht gezeigt) zusammenpassen, wie z.B. die im US-Pat. Nr. 8,912,746 offenbarten Klammergerät-spezifischen Motorpakete oder die im US-Pat. Nr. 8,529,582 offenbarten universellen Motorpakete, deren Offenbarungen beide durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke hierin eingeschlossen sind. Weitere Einzelheiten zu bekannten Eingangskupplungen und chirurgischen Systemen sind z.B. in US-Pat. Nr. 8,597,280 , US-Pat. Nr. 7,048,745 , und US-Pat. Nr. 10,016,244 beschrieben. Jedes dieser Patente ist hiermit durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit für alle Zwecke eingeschlossen.
Die Betätigungsmechanismen des chirurgischen Instruments 600 können Antriebskabel verwenden, die in Verbindung mit einem System von Motoren und Riemenscheiben eingesetzt werden. Angetriebene chirurgische Systeme, einschließlich chirurgischer Robotersysteme, die Antriebskabel verwenden, die mit einem System von Motoren und Riemenscheiben für verschiedene Funktionen, einschließlich des Öffnens und Schließens von Backen, sowie für die Bewegung und Betätigung von Endeffektoren verbunden sind, sind allgemein bekannt. Weitere Einzelheiten zu bekannten chirurgischen Antriebskabelsystemen sind beispielsweise in US-Pat. Nr. 7,666,191 und in US-Pat. Nr. 9,050,119 beschrieben, die hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke eingeschlossen sind. Obwohl hierin in Bezug auf ein Instrument beschrieben, das für die Verwendung mit einem chirurgischen Robotersystem konfiguriert ist, ist zu verstehen, dass die hierin beschriebenen Handgelenkanordnungen in manuell betätigte Instrumente, elektro-mechanisch betriebene Instrumente oder auf andere Weise betätigte Instrumente eingebaut werden können.
Hiermit sind alle erteilten Patente, veröffentlichten Patentanmeldungen und Nicht-Patent-Publikationen, die in der vorliegenden Spezifikation erwähnt werden, in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke durch Bezugnahme eingeschlossen, und zwar in demselben Umfang, als ob jedes einzelne erteilte Patent, jede veröffentlichte Patentanmeldung oder Nicht-Patent-Publikation speziell und einzeln als durch Bezugnahme eingeschlossen angegeben wäre.
Es wurden zwar mehrere Ausgestaltungen der Offenbarung in den Zeichnungen gezeigt, aber es ist nicht beabsichtigt, dass die Offenbarung darauf beschränkt ist, da der Umfang der Offenbarung so breit sein soll, wie es die Technik erlaubt, und die Spezifikation auch so gelesen werden soll. Daher ist die obige Beschreibung nicht als einschränkend, sondern lediglich als Beispiel für die gegenwärtig offenbarten Ausgestaltungen anzusehen. Daher ist der Umfang der Ausgestaltungen durch die beigefügten Ansprüche und ihre gesetzlichen Äquivalente und nicht durch die angegebenen Beispiele zu bestimmen.
Die Fachperson wird verstehen, dass die hier speziell beschriebenen und in den Begleitzeichnungen illustrierten Geräte und Verfahren nicht-begrenzende beispielhafte Ausgestaltungen sind. Die in Verbindung mit einer beispielhaften Ausgestaltung illustrierten oder beschriebenen Merkmale können mit den Merkmalen anderer Ausgestaltungen kombiniert werden. Es sind für die Fachperson verschiedene Alternativen und Modifikationen denkbar, ohne von der Offenbarung abzuweichen. Demgemäß soll die vorliegende Offenbarung alle derartigen Alternativen, Modifikationen und Abweichungen umfassen. Ebenso werden der Fachperson weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung auf der Basis der oben beschriebenen Ausgestaltungen einfallen. Demgemäß ist die vorliegende Offenbarung nicht auf das speziell Gezeigte und Beschriebene außer wie durch die beigefügten Ansprüche angegeben beschränkt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

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Claims

Chirurgisches Instrument, das Folgendes umfasst: eine erste und eine zweite Backe, die relativ zueinander zwischen einer offenen und einer geschlossenen Positionen beweglich sind; eine Elektrode, die mit der ersten Backe gekoppelt ist; einen Aktuatormechanismus, der mit der ersten und zweiten Backe gekoppelt und zum Bewegen der Backen zwischen der offenen und der geschlossenen Position konfiguriert ist; und wobei mindestens ein Teil des Aktuatormechanismus einen leitenden Pfad zum elektrischen Koppeln der Elektrode mit einer Energiequelle umfasst.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 1, wobei der Aktuatormechanismus eine mechanische Komponente umfasst, die die Bewegung der Backen steuert und die Elektrode mit der Energiequelle elektrisch koppelt.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 1, wobei der Aktuatormechanismus einen Schlitz in der ersten Backe und einen Stift umfasst, der innerhalb des Schlitzes so positioniert ist, dass eine Verschiebung des Stifts durch den Schlitz die Backen zwischen der offenen und der geschlossenen Position dreht.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 1, wobei der Stift ein leitfähiges Material umfasst und für eine elektrische Kopplung mit der Energiequelle konfiguriert ist.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 4, wobei mindestens eine Ffläche des Schlitzes ein leitfähiges Material umfasst, so dass der Kontakt zwischen dem Stift und der mindestens einen Oberfläche die Elektrode mit der Energiequelle elektrisch koppelt.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 5, wobei der Aktuatormechanismus ferner einen Antriebsstab zum Verschieben des Stifts durch den Schlitz umfasst, wobei der Antriebsstab einen leitfäigen Pfad umfasst, der den Stift mit der Energiequelle elektrisch koppelt.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 6, wobei der Schlitz ein erster Schlitz ist, und das ferner einen zweiten Schlitz in der zweiten Backe umfasst, wobei der Stift so innerhalb des zweiten Schlitzes positioniert ist, dass eine Verschiebung des Stifts durch den ersten und zweiten Schlitz die Backen zwischen der offenen und geschlossenen Position dreht, und das ferner ein Isoliermaterial zwischen dem Stift und dem zweiten Schlitz umfasst, um den Stift von der zweiten Backe elektrisch zu isolieren.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 1, das ferner einen länglichen Schaft und ein Kupplungselement umfasst, das den länglichen Schaft mit der ersten und der zweiten Backe koppelt, wobei das Kupplungselement ein leitfähiges Element enthält, das zum Koppeln mit der Energiequelle konfiguriert ist.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 8, das ferner eine zweite Elektrode an der zweiten Backe umfasst, wobei die zweite Elektrode mit dem leitfähigen Element innerhalb des Kupplungselements elektrisch gekoppelt ist.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 9, wobei das Kupplungselement einen Gelenkmechanismus umfasst, der zum gelenkigen Verbinden der ersten und der zweiten Backe relativ zu dem länglichen Schaft konfiguriert ist.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 10, wobei der Gelenkmechanismus eine Handgelenkanordnung umfasst, wobei die Handgelenkanordnung ein leitfähiges Material umfasst, wobei das Instrument ferner eine Isolierhülle umfasst, die um die Handgelenkanordnung herum angeordnet ist.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 1, wobei der Aktuatormechanismus mit einem Steuergerät eines chirurgischen Robotersystems gekoppelt ist.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 1, die ferner eine Schneidelektrode an der ersten Backe umfasst, die von der Elektrode beabstandet ist, wobei die Schneidelektrode eine sich von der Siegelelektrode nach außen erstreckende Schneidfläche aufweist.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 1, das ferner Folgendes umfasst: eine erste Isolierschicht, die einen ersten Teil der Schneidelektrode bedeckt und eine Anbringungsstruktur zum Anbringen der Schneidelektrode an der ersten Backe hat; und eine zweite Isolierschicht, die einen zweiten Teil der Schneidelektrode bedeckt, so dass die Schneidfläche exponiert bleibt.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 14, wobei die erste Backe eine Öffnung aufweist und die Anbringungsstruktur einen Pfosten aufweist, der sich von der ersten Isolierschicht durch die Öffnung erstreckt.
Chirurgisches Instrument, das Folgendes umfasst: eine erste und eine zweite Backe, die relativ zueinander zwischen einer offenen und einer geschlossenen Positionen beweglich sind; eine Elektrode mit einer Schneidfläche; eine erste Isolierschicht, die einen ersten Teil der Elektrode bedeckt und eine Anbringungsstruktur zum Befestigen der Elektrode an der ersten Backe aufweist; und eine zweite Isolierschicht, die einen zweiten Teil der Elektrode bedeckt, so dass die Schneidfläche exponiert bleibt.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 16, wobei die erste Backe eine Öffnung aufweist und die Anbringungsstruktur einen Pfosten umfasst, der sich von der ersten Isolierschicht durch die Öffnung erstreckt.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 17, wobei der Pfosten verformt ist, um den Pfosten innerhalb der Öffnung der ersten Backe zu befestigen.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 18, wobei der Pfosten mit der Öffnung in der ersten Backe wärmevernietet ist.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 16, wobei die Elektrode eine erste Reihe von Löchern aufweist, wobei sich die erste Isolierschicht durch die erste Reihe von Löchern erstreckt.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 20, wobei die Elektrode eine zweite Reihe von Löchern aufweist, wobei sich die zweite Isolierschicht durch die zweite Reihe von Löchern erstreckt.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 16, wobei die Elektrode ferner eine Lasche auf einer der Schneidfläche gegenüberliegenden Fläche umfasst, wobei die Lasche zum Aufnehmen eines Drahts konfiguriert ist, um eine leitfähige Verbindung zwischen der Elektrode und einer Stromquelle herzustellen.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 16, wobei die erste Backe und die erste Isolierschicht jeweils ein Schwenkloch zum Aufnehmen eines Drehstifts aufweisen, wobei der Drehstift so konfiguriert ist, dass er ein Schwenken der ersten Backe relativ zur zweiten Backe zulässt.
Chirurgische Instrument nach Anspruch 16, wobei die Elektrode eine Schneidelektrode ist, die zum Sezieren von Gewebe konfiguriert ist, wobei die erste Backe ferner eine oder mehrere Siegelelektroden umfasst, die zum Versiegeln von Gewebe konfiguriert sind.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 24, wobei die zweite Backe eine oder mehrere Siegelelektroden umfasst, die zum Versiegeln von Gewebe konfiguriert sind, und wobei die erste Backe einen oder mehrere Abstandshalter umfasst, die sich von der ersten Backe in Richtung der zweiten Backe erstrecken, um die Siegelelektroden auf der ersten Backe von den Siegelelektroden auf der zweiten Backe zu beabstanden, wenn die erste und zweite Backe in der geschlossenen Position sind.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 25, wobei die erste Backe eine Gewebekontaktfläche aufweist, wobei sich die Schneidelektrode über die Gewebekontaktfläche hinaus erstreckt.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 16, wobei die zweite Isolierschicht Silikonkautschuk umfasst.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 16, das ferner Folgendes umfasst: einen Aktuatormechanismus, der mit der ersten und zweiten Backe gekoppelt und zum Bewegen der Backen zwischen der offenen und der geschlossenen Position konfiguriert ist; und wobei mindestens ein Teil des Aktuatormechanismus einen leitfähigen Pfad zum elektrischen Koppeln der Elektrode mit einer Energiequelle umfasst.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 28, wobei der Aktuatormechanismus einen Schlitz in der ersten Backe und einen Stift umfasst, der innerhalb des Schlitzes so positioniert ist, dass eine Verschiebung des Stifts durch den Schlitz die Backen zwischen der offenen und der geschlossenen Position dreht, wobei der Aktuatormechanismus mit einem Steuergerät eines chirurgischen Robotersystems gekoppelt ist.
Chirurgische Instrument nach Anspruch 29, wobei: der Stift ein leitfähiges Material umfasst und zum elektrischen Koppeln mit der Energiequelle konfiguriert ist; und wobei mindestens eine Fläche des Schlitzes ein leitfähiges Material umfasst, so dass ein Kontakt zwischen dem Stift und der genannten mindestens einen Fläche die Elektrode mit der Energiequelle elektrisch koppelt.
Chirurgisches Instrument, das Folgendes umfasst: eine erste und eine zweite Backe, die relativ zueinander zwischen einer offenen und einer geschlossenen Positionen beweglich sind; eine Elektrode mit einer Schneidfläche und einer oder mehreren Öffnungen darin; eine Isolierschicht, die einen ersten Teil der Elektrode bedeckt, so dass die Schneidfläche exponiert bleibt, wobei sich die Isolierschicht in mindestens einige der Öffnungen der Elektrode erstreckt; und eine Anbringungsstruktur zum Anbringen der Elektrode an der ersten Backe.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 31, wobei die erste Backe eine Öffnung aufweist und die Anbringungsstruktur einen Pfosten umfasst, der sich von der ersten Isolierschicht durch die Öffnung erstreckt, und wobei der Pfosten verformt ist, um den Pfosten an der ersten Backe innerhalb der Öffnung zu befestigen.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 31, wobei die Isolierschicht eine erste Isolierschicht ist, die einen ersten Teil der Elektrode bedeckt, und ferner eine zweite Isolierschicht umfasst, die einen zweiten Teil der Elektrode bedeckt, so dass die Schneidfläche exponiert bleibt.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 33, wobei die zweite Isolierschicht sich durch mindestens einige der Öffnungen in der Schneidelektrode erstreckt.
Chirurgisches Instrument, das Folgendes umfasst: eine erste und eine zweite Backe, die relativ zueinander zwischen einer offenen und einer geschlossenen Positionen beweglich sind, wobei die erste und die zweite Backe jeweils Gewebekontaktflächen aufweisen; eine Schneidelektrode, die mit der ersten Backe gekoppelt ist und eine Schneidfläche aufweist; eine erste Siegelelektrode an der ersten Backe mit einer ersten Gewebekontaktfläche, wobei sich die Siegelelektrode auf einer ersten und einer zweiten Seite der Schneidelektrode befindet, wobei sich die Schneidfläche von der ersten Backe über die erste Gewebekontaktfläche hinaus erstreckt; und eine zweite Siegelelektrode an der zweiten Backe mit einer zweiten Gewebekontaktfläche gegenüber der ersten Gewebekontaktfläche der ersten Siegelelektrode.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 35, die ferner eine Stromversorgung umfasst, die zum Zuführen eines elektrischen Stroms zwischen der ersten und der zweiten Siegelelektrode konfiguriert ist.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 35, das ferner einen oder mehrere Abstandshalter umfasst, die sich von der ersten oder zweiten Backe erstrecken, so dass die erste und zweite Siegelelektrode voneinander beabstandet sind, wenn sich die erste und die zweite Backe in der geschlossenen Position befinden.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 35, wobei die erste und/oder die zweite Backe einen nichtlinearen Schlitz und einen Stift aufweist, der innerhalb des nichtlinearen Schlitzes positioniert ist, so dass eine Verschiebung des Stifts durch den Schlitz die Backen zwischen der offenen und geschlossenen Position dreht.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 38, das ferner einen Betätigungsmechanismus umfasst, der zum Verschieben des Stifts durch den nichtlinearen Schlitz konfiguriert ist, wobei der Betätigungsmechanismus mit einem Steuergerät eines chirurgischen Robotersystems gekoppelt ist.
Chirurgisches Instrument nach Anspruch 38, wobei der nichtlineare Schlitz ein zusammengesetzter Schlitz ist, der einen im Wesentlichen linearen proximalen Abschnitt und einen gekrümmten distalen Abschnitt umfasst.