(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる寸法の器具がトロカールを貫通できるように構成されるシール装置であって、
前記トロカールの空洞内で移動可能に配置され、前記器具の貫通のために全高にわたって延びる中心孔を規定する枠付シール装置であって、シール状態と非シール状態とを自由に取り得るシール構造の接合面を有する少なくとも２つのシール片を含み、前記シール装置がシール状態にある場合、前記接合面は互いに接触して、前記シール片が前記中心孔を規定する枠付シール装置と、
外周を有する枠構造であって、前記シール片に、夫々、１対１で結合される少なくとも２つの枠構成部材を備え、前記枠構成部材が、前記枠構造の前記外周に隣接配置されて前記中心孔を通る軸に平行な回転軸を規定する前記ヒンジにより接続される枠構造と、
前記２つの枠構成部材に接続され、全体として前記トロカールの前記空洞内に配置され、前記シール片及び前記接合面を前記シール状態へ常時付勢するように構成される付勢装置と、
を含んで構成されるシール装置。
【請求項２】
前記枠構成部材は、夫々、前記シール片の外方から前記シール片に１対１で結合され、前記シール片を伴って動作可能であることを特徴とする請求項１に記載のシール装置。
【請求項３】
前記枠構成部材は、相対運動可能に接続されることを特徴とする請求項１に記載のシール装置。
【請求項４】
前記枠構成部材と一体成形されるヒンジ構造を更に含んで構成されることを特徴とする請求項３に記載のシール装置。
【請求項５】
前記枠構成部材は着脱可能に接続されることを特徴とする請求項３に記載のシール装置。
【請求項６】
前記枠構成部材の各々の少なくとも一部同士を接続してなるヒンジ構造を更に含んで構成されることを特徴とする請求項５に記載のシール装置。
【請求項７】
前記付勢装置は、前記枠構成部材間を相互接続する弾性部材を含んで構成され、
前記弾性部材は、前記シール片が前記シール状態から前記非シール状態へ移行するとき、拡張可能であることを特徴とする請求項１に記載のシール装置。
【請求項８】
前記付勢装置は、磁気カップリングを含んで構成され、
前記磁気カップリングは、前記枠構成部材に接続され、前記枠構成部材及び前記シール片を前記シール状態へ常時付勢するように配置され構成されることを特徴とする請求項１に記載のシール装置。
【請求項９】
前記シール状態は、前記枠構成部材及び前記シール片が閉止された形態を含むことを特徴とする請求項８に記載のシール装置。
【請求項１０】
前記非シール状態は、前記シール片及び前記枠構成部材が少なくとも部分的に開いた又は分離した配置を含むことを特徴とする請求項９に記載のシール装置。
【請求項１１】
前記枠付シール装置に対して離間し、前記トロカール内における器具の共通移動経路に沿って配置される補助的シール装置を更に含んで構成される請求項１に記載のシール装置。
【請求項１２】
前記補助的シール装置は、所定の寸法範囲を超える器具とシール係合するように寸法が決定され構成されることを特徴とする請求項１１に記載のシール装置。
【請求項１３】
前記補助的シール装置は、前記トロカール内に浮動的に配置されることを特徴とする請求項１２に記載のシール装置。
【請求項１４】
前記枠付シール装置は、前記トロカール内に浮動的に配置されることを特徴とする請求項１３に記載のシール装置。
【請求項１５】
前記補助的シール装置及び前記枠付シール装置の浮動的な配置は、少なくとも部分的には、前記補助的シール装置及び前記枠付シール装置と器具との間でシール係合をなしつつ、前記器具が貫通する方向によって決まることを特徴とする請求項１４に記載のシール装置。
【請求項１６】
前記枠付シール装置は、案内装置を更に含んで構成され、
前記案内装置は、所定の剛性を有する材料で形成され、前記枠付シール装置を貫通する器具にさらされるように、前記枠付シール装置の内部に配置されることを特徴とする請求項１に記載のシール装置。
【請求項１７】
前記案内装置は、前記枠構成部材に１対１で結合される２つの案内片を含んで構成されることを特徴とする請求項１６に記載のシール装置。
【請求項１８】
前記２つのシール片は、夫々、前記案内片のうち対応する一方の内側端に隣接して配置されるシール部分を含んで構成されることを特徴とする請求項１７に記載のシール装置。
【請求項１９】
前記シール部分が前記シール状態にあるとき、前記シール部分は、共同して、所定の寸法範囲内の大きさの器具を取り囲んでシール係合するように配置される略環状構造を規定する請求項１８に記載のシール装置。
【請求項２０】
前記枠構成部材は、夫々、前記枠付シール装置の内部と連通する開口入口端及び開口出口端を含んで構成され、
前記案内片は、夫々、前記開口入口端に隣接して配置される外側端、及び前記シール部分のうち対応する一方に隣接して配置される内側端を含むことを特徴とする請求項１８に記載のシール装置。
【請求項２１】
前記案内片は、夫々、前記案内片の前記外側端から前記内側端へ延びて実質的に集束する形態を有することを特徴とする請求項２０に記載のシール装置。
【請求項２２】
前記枠付シール装置に対して離間し、前記トロカール内における器具の共通移動経路に沿って配置される補助的シール装置を更に含んで構成される請求項１８に記載のシール装置。
【請求項２３】
前記補助的シール装置は、所定の寸法範囲を超える所定サイズの器具とシール係合するように寸法が決定され構成されることを特徴とする請求項２２に記載のシール装置。
【請求項２４】
前記補助的シール装置は、前記トロカール内に浮動的に配置されることを特徴とする請求項２３に記載のシール装置。
【請求項２５】
前記枠付シール装置は、前記トロカール内に浮動的に配置されることを特徴とする請求項２４に記載のシール装置。
【請求項２６】
異なる寸法の器具がトロカールを貫通できるように構成されるシール装置であって、
前記トロカール内で移動可能に配置され、外周を有し、前記器具の貫通のために全高にわたって延びる孔を規定し、かつ、前記外周に隣接配置されて前記孔を通る軸に平行な回転軸を規定するヒンジにより相対運動可能に接続される複数の枠構成部材を含む、枠付シール装置であって、前記枠構成部材と１対１で結合され、シール構造の接合面を有し、かつ、前記枠構成部材を伴ってシール状態と非シール状態との間で動作可能な、複数のシール片を含んで構成され、前記シール装置が前記シール状態にある場合、前記シール片が前記孔を規定する枠付シール装置と、
前記枠構成部材に接続され、前記トロカールの前記外周の内側に全体として配置され、かつ、前記シール片及び前記接合面を前記シール状態へ常時付勢するように構成される付勢装置と、
を含んで構成され、
前記枠構成部材の少なくともいくつかが、前記シール片と異なる所定の剛性を有する材料で形成された、前記枠付シール装置を貫通する器具にさらされる位置に配置される案内部を含み、前記複数の枠構成部材、及び前記付勢装置が、所定の寸法範囲を超える所定サイズの器具が貫通するときに、前記シール片の配置が前記シール状態から解除され易くするように協働的に構成されることを特徴とするシール装置。
【請求項２７】
前記シール状態は、前記枠構成部材及び前記シール片が閉止された形態を含むことを特徴とする請求項２６に記載のシール装置。
【請求項２８】
前記非シール状態は、前記シール片及び前記枠構成部材が少なくとも部分的に開いた又は分離した配置を含むことを特徴とする請求項２７に記載のシール装置。
【請求項２９】
前記枠付シール装置に対して離間し、前記トロカール内における器具の共通移動経路に沿って配置される補助的シール装置を更に含んで構成される請求項２６に記載のシール装置。
【請求項３０】
前記補助的シール装置は、前記所定の寸法範囲を超える器具とシール係合するように寸法が決定され構成されることを特徴とする請求項２９に記載のシール装置。
【請求項３１】
前記補助的シール装置は、前記トロカール内に浮動的に配置されることを特徴とする請求項３０に記載のシール装置。
【請求項３２】
前記枠付シール装置は、前記トロカール内に浮動的に配置されることを特徴とする請求項３１に記載のシール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概略的には医療装置に関し、より詳しくは、トロカール及び同種の装置のためのシール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
（関連出願の相互参照）
本出願は、米国仮出願第６０／８４０，１７４号（２００６年８月２５日出願）及び米国仮出願第６０／８５２，５８３号（２００６年１０月１８日出願）の利益を主張するものであり、これらの開示全体が参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００３】
本発明は、枠付シール装置（caged seal assembly）に関する。この装置は、トロカールあるいは同種の装置内で浮動的に（floatingly）移動可能である。また、この装置は、独立した使用が意図されるが、好ましくは、トロカール内において浮動的に移動可能である別のシール装置と連係しての使用が意図される。したがって、様々な医療器具は、それぞれの器具が異なる外径を有するにもかかわらず（典型的には約５mmから約１２mmの一般的な範囲内の外径を有する。）、患者の体腔に導入又はアクセスするために、本発明と共に使用されることが可能となる。さらに、枠付シール装置は、自動的に非シール状態（non-sealing orientation）又はシール状態（sealing orientation）のいずれかをとるように構成される。いずれの状態をとるかは、少なくとも部分的に、トロカール装置を貫通する器具の大きさに依存する。
【０００４】
一般的に従前の外科的手法に関連するいくつかの重大な欠点が回避されることから、近年、腹腔鏡外科手術は極めて一般的に用いられるようになってきた。従前の外科的手法では、患者の身体に大きな切開を施して、外科手術を必要とする患者の対象器官あるいは解剖学的組織に対し、外科医に、クリアかつ遮るもののない視覚的なアクセスを提供する必要があった。
【０００５】
全く対照的に、現在好まれている腹腔鏡手術の手術手技では、患者の腹腔壁に１以上の小さな侵入部位の形成を伴う。これは、患者の体腔にアクセスし、ワーキングチャネル（working channel)を提供するためにトロカールあるいは同種の装置を使用し、かつトロカールあるいは同種の装置に挿入された医療器具を通して、対象となる器官あるいは組織に外科手術を施すためである。この形式の手術を採用すると、従前の外科手術方法が採用された場合に比べて、患者は大抵疼痛の著しい減少を経験し、はるかに早く回復する。結果として、腹腔鏡手術の最小限の侵襲的方法は、医療分野において広く受け入れられるようになってきた。
【０００６】
腹腔鏡外科手術を施す際に用いられるトロカールは、通常は細長い円筒又はカニューレを含む。小規模外科手術の侵入部位形成においては、大抵、栓塞子の挿入を伴う。栓塞子は、トロカール内において鋭利な遠位端を有し、腹腔壁あるいは腹腔の厚い内膜に穴が開けられるまで、腹部組織を突き抜くものである。なお、この“ファーストスティック(first stick)”として知られるものを形成するための他の技術も存在する。栓塞子の挿入中に不注意から器官に傷をつけるあるいは穴を開けることにより損傷を与えてしまうことがあるので、この技術では、非常に鋭利な先端を有する栓塞子の使用を伴わない。とにかく、一度腹腔に到達すれば、栓塞子は大抵トロカールのカニューレから取り除かれ、その直後、外科手術が行われる腹部内の空間を確保するため、腹腔は、例えば二酸化炭素といった、適切なガスにより充填される。トロカールのカニューレあるいは同種の器具は侵入部位の所定位置に残され、腹部組織及び腹腔の厚い内膜を越えて、ワーキングチャネルとして機能する。そして、腹腔に対して、相対的に薄くかつ細長い操作器具、例えば、鉗子、鋏、開創器、解剖器具等に加えて、極小ビデオカメラ及び光源といった、この目的のために全て特別に設計されるものが、トロカールを通して挿入され得る。ただし、トロカールは、外科手術中、適当な部位に、しばしば二以上存在することもあるであろう。選択された医療器具は、トロカール内に配置されている間、外科医により操作され、手術に関わる患者の器官あるいは解剖学的組織との接触がなされる。
【０００７】
上述のように、大抵ガス供給源をトロカール装置へ取り付けることによって、腹腔鏡手術の間、患者の腹腔は一般的にガスで充填されており、そのガスは、アクセスされる腹腔内において加圧される。一度体腔がガスで充填されれば、必要とされる内部器官へのアクセスの他、外科手術中の視覚的観察のための適切な空間をもたらすために、体腔内における流体圧力が維持されることが重要である。そのため、加圧された流体が、トロカールに付随するカニューレ又はハウジングを通じて逆流し、体腔内から漏出することを抑制することが重要である。これは、一般的に、トロカール内に弁あるいはシール機構を使用することで達成され、“セプタム(septum)”弁及び“ゼロ閉鎖(zero closure)”弁の双方が、この目的のために使用される。例えば、通常はトロカールのハウジング内でトロカールの軸端に配置される“セプタム”弁を使用して、トロカール内に挿入された医療器具の外周面におけるシール（seal）を形成することが知られている。しかしながら、この種のシール機構は、一度医療器具をトロカールから取り除くと、大抵、ガスの漏出を回避することができない。そのため、トロカール内に医療器具が存在していない際のガスの漏出を回避するために“ゼロ閉鎖”弁を用いたトロカールが供されることも知られている。
【０００８】
はじめに、上述したように、腹腔鏡外科手術は、いかなる外科手術においても、様々な医療器具を伴い得るものである。また、そのような医療器具の製造業者も多く存在する。したがって、とりわけ、これらの医療器具の外径は多種存在する可能性があり、かつ実際に多種存在するものである。例えば、そのような医療器具の外径が、現在、標準的に約３mmから１５mmの範囲内で変化することは、至極一般的である。
【０００９】
しかしながら、この事実は、セプタム式の弁によるガス漏出回避の障害を提示するものである。なぜなら、そのような弁は、比較的小さくかつ相対的に限定された範囲の外径を有する医療器具に対しては、概して適応し、かつ効果的にシールを形成するからである。このように有効寸法範囲が限定されるために、外科手術の遂行が中断される場合が生じ得る。例えば、セプタム弁の設定サイズより小さな外径を有する医療器具の使用が必要とされるときには、セプタム弁のシール機構は、適切に機能しないであろう。そのような場合、注入ガスが漏出して腹腔を再度充填する必要が生じる可能性が高い。また別の例として、トロカール内の弁の大きさを大幅に超えたより大きな外径を有する医療器具の場合には、器具のトロカールへの挿入あるいはトロカールからの除去の間、外科手術中に操作されている間又はその何れの間、器具上に加わる摺動あるいは摩擦力は許容しがたいものとなる可能性がある。さらに、セプタム弁は、外科手術中において、注入ガスの喪失、又はトロカール再配置の必要などにつながる、裂け、破れあるいはその他の損傷を受けることになる可能性がある。
【００１０】
これらの問題を解決する既知の試みとして、トロカールの付属装置が提供されている。これは、手術中において、外径の異なる複数の医療器具の使用に対応する、別の、あるいは補助的なセプタム弁を提供するというものである。しかしながら、そのような装置では、その後さらに操作する必要性、何らかの形でトロカールに取り付けて、手術中に器具を使用可能とする必要性、又はこれらの何れも必要となることがある。それらの装置に要求される操作は、少なくともある程度は、手術を妨害する傾向も有する。さらに、医療関係者の手が、濡れている、血液が付着している、滑りやすい等の場合には特に、その操作が、煩雑であり、困難であり、又はこれらの何れでもあることがある。
【００１１】
上記に説明したものに加えて、少なくともいくつかの腹腔鏡外科手術中においては、トロカールは、患者の腹壁を通して腹腔内に挿入されたまま維持される。様々な医療器具の挿入又は除去可能なワーキングチャネルとしての役割を果たすためである。しかしながら、そのような手術の間、トロカールはしばしば、例えばトロカールに関する角度的なオフセット位置等の、様々な角度をとるよう配置又は操作される。そのため、往々にして、器具は、トロカールのハウジングや、関連するセプタム弁あるいは他の弁装置の中心軸との同軸から外れて配設される。この場合も先と同様に、その好ましくない結果として、外科手術の遂行を中断させる可能性がある。さらに、一例として、既知のセプタム弁は一般的にかなり薄く、柔軟な材料から製造されるので、医療器具が、斜めの角度で挿入された際に、穴あるいは裂けが生じ得る。これは、換言すれば、手術中の注入ガスの喪失と、またトロカール再配置の必要がある場合には、それによって生ずる遅延という結果をもたらす。また、外科手術が進行している間、トロカール内における医療器具の操作によって、セプタム弁が、一般的に多少の注入ガスを喪失するという結果をももたらす“卵形”に変形することも知られている。これら及び他の欠点及び問題が認識され、かつそれらを解決するための数多くの試みがなされているにもかかわらず、トロカールあるいは同種の装置に使用される医療器具の外面をシールする機構あるいは装置の改良の必要性が、明白に存在する。そのような改良されたシール機構のいずれもが、トロカール装置あるいは同種の装置に適し、かつそれに容易に用いられることが望まれる。また、さらに、一度アクセスされ充填されれば、患者の体腔内における注入圧が効果的に維持される必要がある。さらに、器具が、トロカール及び／又は付随する入口の長手軸に対して角度的に中心方向から外れて向けられている際でも、そのような改良されたシール機構のいずれもが、トロカールへの医療器具の導入に対応し及び／又は導入を容易にすることが望まれる。また、特に医療器具が無理に操作及びその他外科手術中に使用される際に、楕円形あるいは“卵形”の変形にも抗することが望まれる。
【００１２】
さらに、そのような改良されたシール機構のいずれもが、特に、シール装置が、導入される医療器具の遠位端と接触する際に、損傷を受ける可能性が抑制あるいは著しく低減されるように、構成されることが望まれる。そのような改良されたシール機構のいずれもが、様々な外径寸法を有する多くの医療器具に対応できることも望まれる。ここでいう医療器具は、例えば、限定するものではないが、現在、標準的な約３mmから約１５mmの範囲内に入るような器具である。理想的には、そのような改良されたシール機構のいずれもが、トロカールに挿入される間又はトロカールから除去される間、あるいは外科手術遂行中に任意方向に動かされる間、医療器具に過度の摺動又は摩擦を生ずることなく、前述の全てを達成することができる。
【発明の概要】
【００１３】
本発明によれば、これらの必要性は大部分で満たされる。本発明の一態様では、いくつかの実施形態の枠付シール装置を提供する装置が提供される。その枠付シール装置は、トロカールを貫通する異なる寸法の複数の器具との間にシール係合（sealing engagement）を確立するものである。本シール装置はトロカール内で移動可能に配置される枠付シール装置であり、器具に対してシール状態への移行及びシール状態からの解除を自由に取り得る少なくとも２つのシール片を含む。本シール装置の枠構造は、シール片とそれぞれ結合される少なくとも２つの枠構成部材を含む。そして、その枠構成部材に接続され、シール片をシール状態に常時付勢するよう配置され構成される付勢装置も含まれる。
【００１４】
本発明の一実施形態によれば、シール装置は、トロカールを貫通する異なる寸法の種々の器具との間にシール係合を確立するように構成される。枠付シール装置は、貫通する器具を受けるようにトロカール内で移動可能に配置される。枠付シール装置は少なくとも２つのシール片を含み、それらは、器具に対して、シール状態への移行及びシール状態からの解除を自由にとり得る。枠付シール装置は、所定の寸法範囲内の器具との間にシール係合を確立するように寸法が決定され構成される。枠構造は、少なくとも２つの枠構成部材を含み、枠構成部材は、夫々、前記シール片と１対１で結合され、付勢装置は、その枠構造に接続され、前記シール状態の方向へ前記シール片を常時付勢するように配置され構成される。枠構造及び付勢装置は、前記所定の寸法範囲を超える所定サイズの器具が貫通するときに、前記シール片を前記シール状態から解除して配置するように、協働的に構成される。
【００１５】
本発明の別の実施形態によれば、シール装置は、トロカールを貫通する異なる寸法の種々の器具との間にシール係合を確立するために提供される。枠付シール装置は、相対運動可能に接続された複数の枠構成部材を含む。枠付シール装置は、複数のシール片を含む。複数のシール片は、夫々、前記枠構成部材と１対１で結合され、前記枠付シール装置への器具の貫通に対して、シール状態と非シール状態間でシール片を伴って動作可能である。付勢装置は、前記枠構成部材に接続され、前記シール片を前記シール状態へ常時付勢するよう配置され構成される。少なくとも前記枠構成部材のいくつかは、案内片を含む。この案内片は、所定の剛性を有する材料から形成され、かつ前記枠付シール装置を貫通する器具を迎える位置に配置される。複数の枠構成部材及び付勢装置は、前記所定の寸法範囲を超える所定サイズを有する器具が貫通するときに、前記シール片を前記シール状態から解除する配置を容易にするように協働的に構成される。
【００１６】
以上、本発明のいくつかの態様について、かなり広く概説してきたが、これは、本明細書における本発明の詳細な説明がより良く理解されるであろうということからであり、本発明の当該技術分野への貢献がより適切に認識されるであろうということからである。尚、以下に説明され又は特許請求の範囲の主題を形成する本発明の付加的な態様も当然に存在する。
【００１７】
この点、本発明の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明が、以下の記述で説明され図示される構造の詳細及び部品の配置への応用例に限定されるものでないことを理解するべきである。本発明は、それらに記述された実施の形態だけでなく、様々な方法で実施し、実行することが可能である。また、要約書も含め、本明細書で採用される表現及び専門用語は、説明のためのものであって、限定するものとして考えるべきでないことを理解するべきである。
【００１８】
したがって、本開示の基礎となる概念が、本発明のいくつかの目的を遂行するための他の構造、方法及びシステムを設計する基礎として容易に利用し得ることを、当業者は十分に理解するであろう。したがって、本発明の範囲と精神を逸脱しない限り、特許請求の範囲がそのような同等な構成を含むものとして考慮されることが重要である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の様々な好ましい実施形態によるシール装置が用いられ得る代表的な形式のトロカール装置の斜視図である。
【図１Ａ】本発明の様々な好ましい実施形態によるシール装置が用いられ得る代表的な形式のトロカール装置の斜視図である。
【図２】本発明のシール装置についての好ましい実施形態の内部断面図である。
【図２Ａ】図２に示されるようなシール装置の様々な部品において、少なくとも部分的に組み込まれ得るシール構造の一形式の斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａのシール構造と一般的に同様の実施形態の断面図である。
【図３】シール状態で配置され、かつ図２の実施形態の一部を構成し得る、あるいは独立して使用される実施形態を構成し得る、枠付シール装置の後面斜視図である。
【図４】非シール状態で配置される図３の好ましい実施形態の斜視図である。
【図５Ａ】図３及び４の好ましい実施形態に関連するシール片の斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ａのシール片についての実施形態の別の斜視図である。
【図６】図２〜４の実施形態の少なくとも一部と関連しこれを構成する枠構造の内部斜視図である。
【図６Ａ】図６の実施形態と関連する枠構成部材の内部斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示される枠構成部材の外部斜視図である。
【図７】シール片の内部及び外部の双方を示す斜視図である。
【図８】図２及び３の実施形態で使用され得る枠構造についてのさらに別の実施形態の斜視図である。
【図９】図２及び３の好ましい実施形態のいずれかと関連し得る付勢装置についての実施形態の内部斜視図である。
【図１０】図３〜４の実施の形態と機能的に同様であるが、構造的に識別し得る、開放あるいは非シール状態における枠付シール装置についての別の好ましい実施形態の前面斜視図である。
【図１１】図１０の枠付シール装置の一部についての実施形態の断面図である。
【図１２】図１０及び１１の部分的に組み立てられた枠付シール装置についての実施形態の前面斜視図である。
【図１３】図１０〜１２の部分的に組み立てられた枠付シール装置についての実施形態の側面斜視図である。
【図１４】図１３の実施形態の反対側からの斜視図である。
【図１５】枠付シール装置に使用される付勢装置についての実施形態の前面斜視図である。
【図１６】図１５に示される付勢装置についての実施形態の後面斜視図である。
【図１７】図１５及び１６に示される付勢装置についての実施形態の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、本技術分野において長年必要性が感じられてきたこれら及び他の課題に対する解決策を提供するものであり、そうした解決策としての、トロカール又は同種の装置に使用されることを主として構成される、枠付シール装置を含むシール装置に関するものである。枠付シール装置は、単独で使用され得るが、好ましくは、付加的なシール装置と連係して使用され得、これはまた、本発明の好ましい実施形態を構成するものである。また、枠付シール装置は、トロカール内において器具の共通する移動経路に沿って配置される。したがって、枠付シール装置と付加的シール装置との組み合わせにより、医療器具がトロカール内を、シール性を有した状態で貫通することが容易になり、例えば、腹腔鏡外科手術中における注入ガスの漏出を抑制することができる。本発明のシール装置は、移動可能な、若しくは“浮動する（floating）”、及び／又は“枠付の”シール装置として、本明細書に正確にかつ記述的に記載されるものに従う。これらの特徴についての詳細は後述する。
【００２１】
より具体的には、本発明の様々な好ましい実施形態において、シール装置は、トロカール内を貫通する寸法の異なる複数の医療器具との何れとの間にもシール係合を確立できるように構成される。前記器具と前記トロカールは、腹腔鏡外科手術において共通して使用されるタイプのものである。本明細書で説明されるように、本発明のシール装置は、枠付シール装置を含んで構成される。この枠付シール装置は、トロカールを貫通する器具の所望の移動経路に沿って、かつ、その器具を受ける状態で、トロカール内において移動可能に、又は、さらに具体的にいえば、“浮動的に”配置される。
【００２２】
枠付シール装置は、トロカール及び枠付シール装置を貫通する器具の外面との間で、自動的にシール状態の解除及びシール状態への移行を自由にとり得る複数のシール片、好ましくは、２つのシール片を含む。本明細書でより詳細に後述するが、枠付シール装置のシール状態は、その装置を貫通する器具に対して係合し、かつ、包囲して集合的に配置される、２つのシール片からなる。シール片がそのように配置された場合、適切な大きさの外径を有する器具の対応する外面との間に、十分に流体密封の（fluid tight）シール性が形成される。したがって、それらのシール片によって、上記の腹腔鏡外科手術に使用される注入ガスの漏出の可能性を抑制し、又は、著しく低減することができる。
【００２３】
上記のシール状態で、シール片を容易に配置かつ維持するため、本発明の枠付シール装置は、複数の、好ましくは、少なくとも２つの枠構成部材を含む枠構造を含む。枠構成部材は、夫々、シール片を伴って動作可能となるように、好ましくは２つのシール片と略固定的な態様（in a substantially fixed manner）で１対１に結合される。したがって、シール片と、これに結合される枠構成部材のうち対応する一方と、のいずれもが、少なくともある程度は枠付シール装置を貫通する器具の大きさに依存してシール状態又は非シール状態のいずれか一方となるように、一緒に動作し得る。
【００２４】
シール状態と非シール状態との間における、枠付シール装置の実質的に自動的な配置を達成するために、本発明はさらに付勢装置を有する。付勢装置は、枠構造に接続される。また、枠構成部材がシール片に結合されているので、付勢装置は、上記シール状態の方向へ、シール片を常時付勢するよう配置構成される。付勢装置の構造及び配置は、枠構成部材、及び枠構成部材に取り付けられた対応するシール片を、シール片がシール状態をとることを可能にする“閉止”位置へ常時付勢するような構造及び配置である。しかしながら、付勢装置及び本発明の装置の様々な実施の形態は、例えば、大きな器具が枠付シール装置に強制的に通された場合などに、シール片、及び、シール片に取り付けられた枠構成部材の配置を、上記非シール状態とすることを容易にしている。
【００２５】
すなわち、非シール状態における枠付シール装置の配置は、器具が所望の移動経路に沿ってトロカールを貫通した結果であり、これにより、器具が、シール片間を貫通又は通過する。しかしながら、本発明の枠付シール装置は、シール係合を確立し、かつ、それによって、例えば、限定するものではないが、一般的に約３mmから一般的に約５mmまでの所定の寸法範囲内にある複数の器具のうち、いずれともシール状態となるように、具体的に寸法が決定され、構成され、及び形成される。仮に、著しく大きな器具が枠付シール装置を貫通しようと試みられた場合には、枠構造に付随する付勢装置はシール状態からシール片が開く又は分離することを可能とし、非シール状態と呼ばれる状態にする。しかしながら、その枠構造に接続されあるいは付随する付勢装置は、このより大きな器具が枠付シール装置から取り除かれると、枠構成部材を閉止された形態に復元するように強制し又は付勢するように、配置、形成、又は構成される。枠構成部材の閉止された形態は、トロカールを貫通する適切な寸法を有する器具を受け、かつ、これとシール係合して再配置されるように、シール片がシール状態を回復するよう強制し又は付勢する。
【００２６】
上記に説明したように、本発明のシール装置についての好ましい実施形態は、補助的あるいは付加的シール装置との連係により、トロカール構造上又はその構造内で動作可能に配置される枠付シール装置を含んで構成される。そのような形態であるから、枠付シール装置に対して寸法決めし、構成し、あるいは形成可能な寸法範囲を超えた寸法範囲を有する複数の器具のうち、いずれともシール係合を確立することにより、本発明のシール装置は、より大きな多用途性を示すものである。
【００２７】
さらに、トロカールを貫通し、相対的に小さい及び相対的に大きい何れの寸法も有する様々な器具の外面との間に、シール係合を確立することによって、本発明のシール装置の多用途性は著しく増大する。上記に説明されるように、枠付シール装置は、限定するものではないが、例えば、一般的に約３mmから一般的に約５mmでの寸法範囲の相対的に小さい器具との間で、シール係合を確立するようその構造が与えられ得る。しかしながら、典型的な腹腔鏡外科手術においては、医療関係者は著しく大きな器具を必要としたり使用したりする可能性がある。その寸法範囲は、限定するものではないが、例えば、一般的に約１０mmから一般的に約１５mmまでのものである。もし枠付シール装置との使用が意図されている寸法範囲を超える寸法範囲のより大きな器具を使用すれば、器具が枠付シール装置を貫通する際、又は器具が外科手術中に医療関係者によって操作される際に、器具上に及ぼされる摺動的な係合又は摩擦的な係合の少なくとも一方は、通常、深刻なものとなるであろう。
【００２８】
したがって、そのような問題は、付加的あるいは補助的シール装置の提供、及び、非シール状態を“自動的に”とる枠付シール装置の能力により克服される。非シール状態においては、枠付シール装置は、それを貫通するより大きな器具との間の、シール係合が解除されて配置される。枠付シール装置が非シール状態にあるときには、より大きな器具が挿入されたときにもシール機構には微少な摩擦が加わるだけである。さらに具体的には、付加的シール装置は、より大きな寸法範囲を有する器具との間にシール係合を確立するように配置され、寸法が決定され、構成され及び形成される。その範囲は、限定するものではないが、例えば、上記の約１０mmから約１５mmまでのものである。そのため、そのようなより大きな器具がトロカール内に挿入された場合には、付加的シール装置とより大きな器具との間でシール係合が確立される。その上、付加的シール装置は、枠付シール装置と同様に、器具の所望の共通移動経路に沿って配置される。そのため、より大きな器具が枠付シール装置内に挿入され、これを貫通する際には、枠構造と付勢装置間の協働的な構造及び配置により、通常のシール状態からの解除を“強制”するように、２つのシール片を開く又は分離することが可能となる。加えて、付加的あるいは補助的シール装置とより大きな器具の外面との間のシール係合を確立することにより、より大きな器具の位置調整及び操作が、容易化され得る。
【００２９】
ここで確立されたシール係合は、たとえ枠付シール装置の配置によってはより大きな器具の外面との間でのシール性が維持されなかったとしても、注入ガスの漏出を解消あるいは著しく低減するのに十分である。強調されるべきは、枠付シール装置及び、付加的あるいは補助的シール装置は、一般的に異なる大きさの器具との間でシール係合を確立することが意図されているということである。しかしながら、枠付シール装置及び付加的シール装置のいずれによってもシール性が保たれ得る器具の寸法範囲があり得るということを認識すべきである。そのような器具の寸法範囲は、本明細書の例では、一般的に約５mmよりいくらか大きく、一般的に約１０mmよりいくらか小さいものであろう。
【００３０】
枠付シール装置が独立して、あるいは付加的シール装置と連係して使用される際には、枠付シール装置及び付加的シール装置のいずれも、トロカール上あるいはトロカール内に、移動可能に、さらに具体的にいえば、浮動的に、トロカールを貫通する器具の共通する移動あるいは通過経路に沿って配置されることにより、シール装置の機能性及び操作性は著しく増大される。そのような浮動的な移動によって、たとえ外科手術中における操作のために器具を斜めの角度あるいは大きく湾曲した状態で使用する場合であっても、枠付シール装置及び付加的シール装置の一方又は両方と、それらを貫通する器具との間のシール係合の維持を容易にすることができる。
【００３１】
本発明のこれら及び他の目的、特徴及び利点は、図面及び詳細な説明が考慮に入れられるときに、より明確になるであろう。なお、詳細な説明及び図面においては、本明細書を通して、同一の参照番号は、同様の要素を示すものとする。
【００３２】
図１及び１Ａは本発明のシール装置が利用され得る代表的なトロカールの構造である。しかしながら、本明細書で強調すべきは、本発明についてのシール装置の様々な好ましい実施形態は、単一形式のトロカールの利用に限定することを意図したものではないということである。したがって、明確にするために、代表的なトロカール装置を一般的に１０及び１０’に示す。これらはそれぞれが少なくとも部分的に中空内部を有するハウジング１２を含み、この中空内部は、様々な、弁構造又はシール構造の少なくとも一方を含むように寸法決めされ、構成される。加えて、ハウジング１２は、一般的に１３のように示される注入ガスを導入、除去又はこれらの何れをもするように構成される１以上の吸入口又は吸入バルブを含んでもよい。トロカール内に注入ガスが取り込まれるとき、注入ガスはハウジング１２内に到達し、細長い円筒あるいはカニューレ１４に沿って、カニューレ１４の遠位開口端１６を通して排出される。一般的な外科手術がそうであるが、トロカール、特に開口端１６及び円筒１４は、例えばカニューレと共に組み立てられるある種の栓塞子を採用することで、患者の身体を貫通し、腹腔鏡手術が施されるべき腹腔あるいはその他の部位に侵入する。さらに、代表的なトロカール装置１０及び１０’は、それぞれ一般的に１８のように示される端部を有し、それぞれトロカール装置１０及び１０’の一部として構成されてもよく、あるいは、着脱可能に、又は別の方法で、有効な位置に取り付けられてもよい。
【００３３】
図１Ａに最もよく示されるように、端部１８は、１以上の独立した器具をその内部あるいはトロカールのハウジング内に導入するための、注入口あるいは同様の開口部２０を有してもよく、かかる開口部は、最終的には患者の体腔内へ侵入させるために、カニューレ１４の内部に沿って器具を容易に通過させることができるようにするためのものである。前記器具がハウジング１２又は端部１８の少なくとも一方を貫通するとき、１以上のシール構造と係合する。かかるシール構造は、外科手術が施されている患者体腔を膨張させるために腹腔鏡手術に一般的に使用される注入ガスの漏出を抑制あるいは大幅に低減する。本発明のシール装置３０の具体面に関しては、本明細書においてより詳細に後述するが、その配置については、ハウジング１２又は端部１８の少なくとも一方の内部の適切な部分に配置される。また、シール装置３０は、前記器具が注入口あるいは開口部２０内に挿入され、ハウジング１２、端部１８を貫通し、かつカニューレ１４の長さを通過する際の、器具の所望の移動経路に沿って配置される。
【００３４】
図２は、本発明の好ましい実施形態を示しており、トロカールのハウジング１２’又は端部１８’の少なくとも一方の適切な部分内に取り付けられるシール装置３０を含んで構成されている。さらに、シール装置３０の様々なシール構成部品は、器具がトロカール１０又は１０’内に挿入され貫通する際の器具の所望の移動経路に沿って取り付けられると共に、該移動経路を少なくとも部分的に定めることになる。そのため、シール装置３０は、一般的に３２のように示される枠付シール装置を含んで構成され、この枠付シール装置は独立して使用されてもよく、また好ましくは一般的に３４のように示される補助的又は付加的なシール装置との連係により使用されてもよい。
【００３５】
図２、２Ａ及び２Ｂに関して、付加的又は補助的シール装置３４は、一般的に３５のように示される内部区画あるいは内部空洞内における器具の移動経路に沿って、移動可能に、あるいは“浮動的に”配置される。補助シール装置の一例が図２Ａ及び２Ｂに開示されているが、一般的に５０のように示される中心孔（central channel）に対して環状に配置される弾性材料ベース４３を有する本体部３９を有する、一般的に３７のように示される単一のシール構成部品を含むこともできる。トロカール１０及び／又は１０’に器具を挿入する際には、器具は、上記の器具の移動経路に沿って中心孔５０を貫通する。ベース４３及び中心孔５０は内面５２を含み、この内面５２は、十分に大きな横寸法を有する複数の器具のいずれともシール係合ができるように配置され、構成され及び寸法が決定される。
【００３６】
後述においてもより詳細に説明されるが、補助シール装置３４のシール構成部品３９の構造を前述の様にしたのは、器具との間にシール係合を確立しつつ、枠付シール装置３２の寸法範囲を明らかに超える寸法範囲の器具に対応するためである。異なる寸法範囲の器具に対応するための枠付シール装置３２及び補助シール装置３４、３９の構造は、シール装置３０の多用途性及び機能性にとって重要である。そのような多用途性は、トロカール１０及び／又は１０’を貫通する器具の所望の移動経路に対する枠付シール装置３２と補助シール装置３４、３９との実質的に直列的な相互関係（inline relation）により、さらに高められる。さらに、たとえこれらのシール装置のいずれも浮動的態様で移動可能であるとしても、この特定の直列性の調整のために、枠付シール装置３２及び補助シール装置３４、３９は、それらシール装置相互間で、かつ、ハウジング１２’又は端部１８’の長手方向の中心軸との間で、少なくとも部分的に又は一時的に同軸調整がなされて配列可能であることも考慮され得る。これらいずれも浮動的態様で移動可能なシール装置については、現在出願中の米国特許出願第１１／３７５，５４０号（２００６年３月１４日出願）、及び、その親出願である米国特許第７，０１１，３１４号となった米国特許出願第１０／４２４，５６４号（２００３年４月２８日出願）に、より詳細に記載されており、いずれも本願における発明者によって出願され、これらいずれの出願書類も参照によりその開示は全て本明細書に組み込まれる。
【００３７】
図３及び４に関してはじめに、枠付シール装置３２は、シール構造４０を含んで構成され、このシール構造４０は、複数の、好ましくは、２つのシール片４４及び４６を含む、あるいは、それらシール片によって形成される。シール片４４及び４６は、図３に示されるようなシール状態と、図４に示されるように、開き、分離した、非シール状態と、を自由にとることができる。明らかなことではあるが、図３のシール状態は、中心孔５０’に挿入され貫通する器具をシール片４４及び４６が共同で包囲し、この器具との間にシール係合を確立するように、一方に対して“閉止された”位置にあるシール片４４及び４６からなる。したがって、シール片４４及び４６がシール状態にあるとき、それらシール片が一方に対して閉止した位置にあることは、図２Ａ及び２Ｂに開示される概略的に表されたシール部材と略同様に、シール構造４０が機能することを可能とするものである。しかしながら、識別できる明白な特徴は、シール片４４及び４６が、一方に対して分離可能又は着脱可能であるということである。
【００３８】
上記に説明されたように、枠付シール装置３２は、付加的又は補助的なシール装置３４、３９とは独立に使用され得るが、図２に示されるようなシール装置３０の好ましい実施形態は、補助的シール装置３４、３９と、それと実質的に直列的関係を維持して配置される枠付シール装置３２との連係からなるものである。一方、単独で、あるいは、独立して利用される際には、枠付シール装置３２は、器具の貫通に対して所望のシール係合を確立するよう、ハウジング１２及び／又は１２’、あるいは、その他のトロカールの適切な部分において、動作可能に配置されるように構成される、さらに別の好ましい実施形態を提供することができる。
【００３９】
さらに、図３及び４に関して、枠付シール装置３２は、２つの枠構成部材４８及び４９を含んで構成される枠構造４７をも含む。枠構成部材４８及び４９は、夫々、シール片４４及び４６と１対１で結合され、シール片４４及び４６の動作は、枠構成部材４８及び４９のうちの結合された一方の動作に対応する。図５Ａ及び５Ｂに示されるように、シール片４４及び４６は、夫々、等しく、寸法が決定され、構成され、かつ形成されてもよい。
【００４０】
したがって、４４としてなされるようなシール片の一方についての物理的な説明は、シール片４４及び４６の両者を代表するものである。そのため、シール片のそれぞれは、５０’としての中心孔の、半分あるいは他の適切な部分を含む、あるいは形成する。一方、シール片４４及び４６のそれぞれの外形は、枠構成部材４８及び４９のうち対応する一方との安定した結合を容易にするため、協働的にその寸法が決定され、構成される。
【００４１】
より具体的には、可能な実施形態の例として、シール片４４及び４６のそれぞれの外側部分は、枠構成部材４８及び４９のそれぞれの内面上に形成される内向きの曲線状フランジ６２を受けて相互接続されるように設計される曲線状の溝又は凹部６０を含む。それぞれのフランジ６２は、溝６０内に嵌合し、溝６０と強固で安定的な接続を確立するように、その寸法が決定され、構成される。
【００４２】
したがって、シール片４４及び４６が、図３のシール状態と図４の非シール状態との間を動作するとき、枠構成部材４８及び４９のいずれも、それぞれ対応するシール片４４及び４６に結合されて、それらと共に動作する。
【００４３】
図６、６Ａ及び６Ｂは、一般的に６６のように示される、ヒンジ構造の詳細を開示しており、この構造により、枢動可能又は着脱可能に枠構成部材４８と４９とが接続されている。したがって、ヒンジ構造６６により、枠構成部材４８及び４９は、夫々、シール片４４及び４６のうち対応する一方と共に、図３のシール状態と図４の非シール状態との間で、相対運動可能となる。
【００４４】
より具体的には、図６A及び６Bに示されるような枠構成部材４８と４９を比較すると、ヒンジ構造６６は、枠構成部材４８の一端に形成され、係止又は旋回軸となる突起６８及び受け溝６９を含む。突起６８及び溝６９は、相対する又は協働的に構成された枠構成部材４９にそれぞれ形成された、対応する溝及び突起を受けるように配置及び寸法決めがなされる。したがって、枠構成部材４８及び４９も、それらに結合されるシール片４４及び４６と同様に、図３のシール状態と図４の非シール状態との間で配置され得る。尚、当業者によって理解されるように、ヒンジ要素及びヒンジピンを採用した付加的な周知のヒンジ構造も使用可能である。
【００４５】
上記に説明されたように、図４の非シール状態は、“大きな”器具を中心孔５０’に貫通させて、枠付シール装置３２を貫通させようとする場合に、ヒンジ構造６６を中心にしてシール片４４及び４６が“強制的に”開く又は分離することにより生ずると考えられる。
【００４６】
そのような大きな器具は、一般的には、枠付シール装置３２の設計時に予定された寸法範囲より大きな横方向又は外形寸法を有している器具である。限定的な印象として受取られるべきではないが、一例としては、これは、大抵約６mmより大きい外径を有する器具である。
【００４７】
そのほかにも、まず図８に関して、枠付シール装置３２の別の好ましい実施形態として、図２のシール装置３０の好ましい実施形態にも組み込まれ得るが、一般的に６６’として示されるような一体的なヒンジ構造により、１つの構造体として一体接続及び／又は一体成形される複数の、好ましくは２つの枠構成部材４８及び４９を含む枠構造４７’を含んで構成されるものがある。より具体的には、ヒンジ構造６６’は、枠構成部材４８及び４９の両方と一体接続され、図示されるような枠構造４７’に一体成形される。枠構成部材４８及び４９は、いずれも実質的に剛体の材料から形成されるが、一体ヒンジ構造６６’の寸法及び構成は、枠構成部材４８及び４９を図３のシール状態と図４の非シール状態のいずれか一方への移行及び解除に向けて動作可能及び／又は枢動可能とするような両片間の相互接続を容易にする寸法及び構成である。この一体的なヒンジ構造６６’は、図６、６Ａ及び６Ｂに関して説明されているような、突起と溝を有するヒンジ構造６６の実行可能な代替案及び／又は代替案となり得る構造である。
【００４８】
上記に説明されたような、図２に示される好ましい実施形態を含む、本発明の種々の好ましい実施形態の構造的及び作用的な１つの特徴は、枠付シール装置３２が、シール状態と非シール状態間を“自動的に”自由にとり得ると言えることである。より具体的には、枠付シール装置３２の設計時に予定された寸法範囲より大きな横方向寸法を有するより大きな器具が、中心孔５０’に無理に通された場合、シール片４４及び４６は、図４に示されるように、分離し、又は開いた、非シール状態を強制されることになる。しかしながら、枠付シール装置３２の好ましい実施形態の各々に使用できる付勢装置を提供することによって、そのより大きな器具が取り除かれたときには、枠付シール装置３２は、自動的に図３のシール状態をとるようになる。
【００４９】
より具体的には、第１の実施形態において、枠付シール装置３２は、バネ様の付勢部材を含んで構成される付勢装置を含む。まず図３に関して、付勢装置についての少なくとも１つの実施形態の付勢部材は、一般的にOリングと称され得るものを含んで構成される。この弾性材料からなる付勢又はバネ部材７０は、枠構造４７及び／又は４７’のそれぞれの外面上に、より具体的には、枠構成部材４８及び４９のそれぞれに、形成される環状あるいは他の曲線上の、溝又は通路７２内に配置される。図４には明確に示されていないが、環状に付勢するよう構成されたOリング形式のバネ部材又は付勢部材７０は、一体構造からなり、枠構造４７又は４７’を包囲するように配置される。非シール状態とするために枠構成部材４８及び４９を意図的又は強制的に開く又は分離する際、弾性バネ部材又は弾性付勢部材７０は、器具に加わる摺動又は摩擦抵抗が過度となることなく、“より大きな”器具による中心孔５０’の貫通を許容できる程度に拡張する。またその一方で、そのより大きな器具を取り除く際には、バネ部材又は付勢部材７０が、枠構成部材４８及び４９を強制的に、図３に示される閉止状態にさせる。したがって、シール片４４及び４６もまた、付勢されて自動的に図３のシール状態を回復する。そのため、付勢装置についての少なくとも１つの好ましい実施形態を構成するバネ部材又は付勢部材７０の寸法、構成及び配置は、シール片４４及び４６が前述のシール状態をとるように枠構造４７を閉止位置に常時付勢するように与えられることは明らかである。
【００５０】
付勢装置について、さらに別の好ましい実施形態が、図９に詳細に示されており、図４及び６には、少なくともその概略が部分的に示されている。より具体的には、図４、６及び９の実施形態の付勢装置は、協働的に配置され及び構成される磁気部材７６及び７８を有する磁気カップリングを含んで構成される。磁気部材７６及び７８は、図４に最もよく示されているように、枠構成部材４８及び４９のそれぞれに適切に配置される。より具体的には、磁気部材７６及び７８は、それぞれの磁極が適切に配されることで、互いに引き付け合っている。したがって、協働する磁気部材７６及び７８の配置及び構造は、対応するシール片４４及び４６が、常時付勢され、最終的に図３のシール状態の位置に配置されるように、閉止位置へ枠構成部材４８及び４９を常時付勢するような配置及び構造である。協働する磁気部材７６及び７８間の磁気力は、枠構成部材４８及び４９を閉止位置へ継続的に付勢し得るような磁気力であり、枠付シール装置３２を貫通する大きな器具によって図４の非シール状態を強制されるときのように、それら枠構成部材が分離する、又は開く場合でも、継続的に付勢し得る磁気力である。そのため、磁気部材７６及び７８を含んで構成される付勢装置は、磁気カップリング構造を満たすものと言え、この構造は、シール片４４と４６が常時シール状態へ付勢されるように、閉止位置へ枠構造４７を常時付勢するものである。付勢力はシール構造が開いた場合に、相対的に弱くなる。相対する磁石７６及び７８は、シール構造が閉じたとき非常に強い付勢力を発生し、この力が、少数の器具群がより多く挿入された場合の開放力に抗してシール構造の維持を促す。より大きな器具の挿入によりシール構造が開いた場合は、付勢力が弱くなり、より大きな器具上に生ずる摺動抵抗の低減を促す。
【００５１】
ここで、図１０〜１４には、本発明による枠付シール装置についての別の好ましい実施形態が示されており、これは一般的に８０として示される。前述のように、枠付シール装置８０は、トロカールのハウジング１２’及び／又は端部１８’の適切な部分に、取り付けられ得る。枠付シール装置８０を使用する場合、シール装置３０の様々なシール構成部品は、少なくとも、シール装置３０の様々なシール構成部品が、トロカール１０又は１０’に挿入され貫通する器具の所望の移動経路に沿って取り付けられ、該移動経路を少なくとも部分的に定める、という範囲において、図２に示されるものと実質的に同様となる。そのため、この好ましい実施形態において、シール装置３０は枠付シール装置８０を含み、この枠付シール装置８０は、上記に説明されたように、それ自体独立して使用され得るが、好ましくは、一般的に図２の３４、３９として示される補助シール装置と連係して使用され得る。図２の実施の形態と同様、補助シール装置３４、３９は、トロカールの部分１２’内の一般的に３５のように示される内部区画あるいは内部空洞内における器具の移動経路に沿って、移動可能に又は“浮動的に”配置される。上記においても説明されているように、補助シール装置３４のシール構成部品３９の構造は、枠付シール装置８０のものを明らかに超える寸法範囲を有する医療器具に対応できるような構造である。
【００５２】
結果として、枠付シール装置８０と補助シール装置３４の協働的な構造は、異なる寸法範囲を有する器具に対応するためであり、この構造によって、枠付シール装置８０又は３２のいずれが使用されるかにかかわらず、シール装置３０の操作上の多用途性及び機能性を増加させている。さらに、この特定の直列性の調整のために、枠付シール装置８０及び補助シール装置３４は、それらシール装置相互間で、かつ、トロカールのハウジング１２’又は端部１８’の長手方向の中心軸との間で、少なくとも部分的に又は一時的に同軸調整がなされて配列可能であることが考慮され得る。この少なくとも部分的に又は一時的になされる同軸調整は、たとえ補助シール装置３４及び枠付シール装置８０のいずれもが、浮動的態様で移動可能であるとしても、可能である。これら装置のいずれもが浮動的態様で移動可能である場合については、前述したように、本願発明者による、現在出願中の米国特許出願第１１／３７５，５４０号、及び、米国特許第７，０１１，３１４B２に、より詳しく説明されている。
【００５３】
以上のように、枠付シール装置８０の付加的な好ましい実施形態と具体的に関連する構造の詳細は、図１０〜１４に示されている。これらの図において、その枠付シール装置は、複数の、好ましくは、２つの枠構成部材８２及び８４を含んで構成され、同様に、複数の、好ましくは、２つのシール片８６及び８８を含んで構成される枠構造を含む。明確にするために、図１２〜１４では、複数の実施形態による枠付シール装置８０の一部のみが組み立てられて示されている。これは、枠構成部材８２及び８４並びに各枠構成部材に対応するシール片８６及び８８のそれぞれの詳細な説明を容易にするためのものである。
【００５４】
図３の実施形態のように、枠構成部材８２及び８４は、図６、６Ａ及び６Ｂにより詳細に説明されるヒンジ装置６６によって相対運動可能に接続されている。さらに、ヒンジ６６は突起６８、６８’及び溝６９、６９’を含む構造を含んでもよく、そのほかにも、図８に示されるような一体的なヒンジ６６’、あるいは、ヒンジピン構造のものを含んでもよい。特定のヒンジ構造あるいは同種の連結構造６６又は６６’が使用されるかどうかにかかわらず、図３の実施形態のシール状態と同様の閉じたシール状態及び／又は図１０に示されるような開いた非シール状態の間において、枠構成部材８２と８４、同様に、対応するシール片８６と８８は、相対運動可能である。
【００５５】
図３に示されるような枠付シール装置３２の実施形態にも存在するが、枠付シール装置８０は、枠構成部材８６及び８８の一方又は両方と接続されるあるいは一方又は両方に付随する付勢装置を含む。より具体的には、付勢装置は、十分に弾性的な材料で形成された環状部材あるいは“Oリング”形式による付勢部材と同等の構造をとり得る。この構造によって、枠構成部材８２及び８４並びにそれらに対応するシール片８６及び８８を、少なくとも最小限の開放状態、すなわち非シール状態にさせることができる。付勢部材７０は、枠構成部材８２及び８４のいずれに対しても固定される。この固定は、付勢バネ又は付勢部材７０が固定され得る保持通路又は同様の構造を全体として形成する相隔たる複数のスロットあるいは溝７２内に配置されることによりなされる。種々の構造による金属製バネ部材も組み込まれ得る。
【００５６】
あるいは、又はバネ様付勢部材７０と連係させて、付勢装置には、磁気カップリング部品７６’及び７８’を含む磁気カップリングを含んでもよい。これら部品は、特に図４及び９に関するように、上述の枠付シール装置３２について、詳細に説明されたものと同様である。
【００５７】
枠付シール装置８０についての本実施形態には、案内装置の提供が含まれ、好ましくは、複数の、好ましくは２つの案内片９０及び９２によって形成される案内装置、の提供が含まれる。この実施形態では、図示されるように、案内片９０及び９２のそれぞれは、枠構成部材８２及び８４の対応する一方と、一体化された又は固定された部分として形成される。さらに、案内片９０及び９２は、プラスチック材料あるいは他の適切な材料から形成されている。これらの材料は、器具を枠付シール装置８０に挿入し、シール片８６及び８８のそれぞれのシール部分９４及び９６を貫通する際に、器具の案内が容易になるように、所定の十分な硬度を有するものである。より具体的には、案内片９０及び９２を形成する少なくとも部分的に剛体である材料は、案内片９０及び９２の露出した表面の切断、穿孔（gauging）、貫通、その他の重大な変形を抑制できる程度に十分硬いものである。この所定の硬度は、枠付シール装置８０内に挿入されこれを貫通する器具の効率的な位置決め又は操作をさらに容易にする。この容易化は、器具のシール部分９４及び９６への挿入前において、器具の先端部が、枠装置の内部に傷を付ける、あるいは枠装置の内部に引っかかる又は“立ち往生（hung-up)”する、という傾向を抑制する又は少なくとも有意に制限することによってなされるものである。
【００５８】
一方、以上より明らかであるが、シール片８６及び８８、特に各片のシール部分９４及び９６を形成する材料は、枠付シール装置８０が図３の実施形態に示されるような閉止又はシール状態にある場合に、器具の外表面との間に効率的で信頼性のあるシール係合を確立するような十分に柔軟性及び／又は弾力性を有する材料である。
【００５９】
上記に詳細に説明され、また、本明細書においてより詳細に後述するが、シール片８６及び８８、並びに、特に、それぞれのシール部分９４及び９６の寸法及び構成は、枠付シール装置８０が閉止位置又はシール状態にある場合に、実質的に“所定の寸法範囲”内におさまる大きさの器具の貫通を許容するような、寸法及び構成である。枠付シール装置が閉止又はシール状態にある場合において、この所定の寸法範囲内に入る器具が枠付シール装置８０を貫通するとき、通過する器具を実質的に包囲し、かつ、器具外面との間に十分に流体密封のシール性を確立するように、シール部分９４及び９６が協働的に配置、構成及び形成される。
【００６０】
したがって、枠付シール装置８０及び補助シール装置３４の双方を組み込むシール装置の多用途性は、トロカール１２’を貫通する様々な大きさの器具の外面との間にシール係合を確立することで、いっそう増進される。ここで、様々な大きさの器具は、相対的に小さい、あるいは大きい寸法を有し得るものである。図２及び３の実施形態に関して上記に強調されるように、枠付シール装置８０は、限定するものではないが、例えば、一般的に約３mmから一般的に約５mmまでの寸法範囲の、相対的に小さい器具との間にシール係合を確立するように構成されてもよい。しかしながら、典型的な腹腔鏡外科手術において、医療関係者は、限定するものではないが、一般的に９mmから一般的に１５mmまでの寸法範囲の、かなり大きな器具を必要としたり使用したりすることがある。枠付シール装置８０との使用が意図された器具の寸法範囲を明らかに超える寸法範囲を有するより大きな器具を使用すれば、通常、器具とシール部分９４及び９６間において、深刻な摺動的あるいは摩擦的係合を引き起こす虞がある。これは、医療関係者による器具の操作を困難なもの、あるいは、精度の低いものにする可能性がある。
【００６１】
この種の問題は、補助シール装置３４の提供と、上記所定の寸法範囲を超えるより大きな器具が使用された場合に、非シール状態又は開放状態を“自動的に”とる枠付シール装置８０の能力と、によって克服される。さらに、補助シール装置３４は、限定するものではないが、例えば、上記の１０mmから１５mmまでの、より大きな寸法範囲の器具との間でシール係合を確立するように、配置され、寸法が決定され及び構成される。したがって、より大きな器具が、トロカール１２’を貫通する場合には、補助シール装置３４とより大きな器具間で、シール係合が確立される。さらに、より大きな器具が枠付シール装置８０に挿入されこれを貫通する場合に、枠構成部材８２及び８４と付勢装置との間の協働的な構造及び配置は、様々な実施形態において、２つのシール片８６及び８８の開放又は分離、より具体的には、それらシール片と関係するシール部分９４及び９６の開放又は分離を可能とする。したがって、より大きな器具の通過により、２つのシール部分９４及び９６、並びに、それらの部分と関係するシール片８６及び８８について、通常の閉止又はシール状態の解除を生ずる、あるいは、“強制する”こととなろう。加えて、案内片９０及び９２の提供により、器具の大きさにかかわらず、枠付シール装置８０に対する器具の貫通がさらに容易となり、枠付シール装置８０を貫通する器具のシール性は、補助シール装置３４、又は枠付シール装置８０、より具体的にはシール部分９４及び９６、のいずれかとの間のシール係合により、保たれる。
【００６２】
また、枠付シール装置８０と補助シール装置３４の両方によりシールされ得る器具の寸法範囲が存在し得ることもさらに認識されるべきである。本明細書に説明された例に関してさらに言及すれば、そのような器具の寸法範囲は一般的に約５mmよりいくらか大きく、一般的に約１０mmよりいくらか小さいものとなろう。
【００６３】
図１０〜１４に明確に示される、さらに付加的な構造的特徴であって、シール片８６及び８８が、夫々、枠構成部材８２及び８４の対応する一方に、強固で、安定的な、さらに着脱可能に取り付けられることを容易にするものには、枠構成部材８２及び８４のそれぞれに形成される細長い、いくらか曲線状の開口部又は隙間が含まれる。この隙間は、シール部分９４及び９６のそれぞれ一方の外側部又は外部を受けるよう配置され、寸法が決定され及び構成される。加えて、枠構成部材８２及び８４のそれぞれは、１００及び１０２のように相対して配置され、相隔たる曲線状フランジを含む。各シール片８６及び８８のフランジ１００及び１０２のそれぞれは、シール片８６及び８８の曲線状フランジ１０４をその外側面で受けるように、協働的に寸法が決定され及び構成される。さらに、各シール片８４及び８６の曲線状フランジ１００、１０２及び１０４は、対応して位置づけられるトロカール１２’の内側面部との間に十分に流体密封のシール性を確立するように、配置され、寸法が決定され及び形成される。
【００６４】
加えて、シール片８６及び８８のそれぞれは、端部パネル１１０及び１１２を含み、それらパネルは、枠付シール装置８０が閉止又はシール状態にある場合には、相互に突き合わされ、シール係合して配置される。各シール片８６及び８８のパネル１１０及び１１２の協働的な配置、構成及び寸法は、シール部分９４及び９６が枠付シール装置８０を貫通する適切な大きさの器具の外面との間で、流体密封のシール性を形成することを容易にする。
【００６５】
枠付シール装置８０の付加的な構造的特徴としては、図１１に最もよく示されるように、枠付シール装置８０の入口端１１８と隣接して又は接触して配置される外側端１１６を有する案内片９０及び９２のそれぞれを含む。加えて、案内片９０及び９２は、夫々、内側端１２０に向かって内向きに伸びていくにつれて、集束する（convergent）形態を有する。案内片９０及び９２のそれぞれの内側端１２０は、対応するシール部分９４及び９６と隣接して又は直に接して配置される。したがって、最初に器具が案内部分９０及び９２の一方又は両方と係合し、そして、シール片８６及び８８に夫々対応するシール部分９４及び９６に挿入され、これを通過していく際に、方向付けられて移動して進むことで、器具が妨害されずに通過することが促進される。
【００６６】
さらに図１１を参照すると、シール部分９４及び９６は、対応する枠構成部材８２及び８４の入口端１１８と出口端１１８’間のほぼ中間位置において配置される。シール部分９４及び９６の中間配置は、製造及び／又は組立を容易にし得る対称性を提供するものである。ここでいう製造及び／又は組立が容易とは、案内片９０、９２又は９０’、９２’が、枠付シール装置８０の入口端１１８と考えられる部分に隣接して配置される、いずれか一方の状態で、シール片８６及び８８が、夫々、それらの枠構成部材８２及び８４内に配置され得るという点で容易ということである。
【００６７】
また一方で、本発明の精神と範囲内で予期される若干の付加的な変更には、シール部分９４及び９６が、出口端１１８’により近接するように中心から外れ、中間位置にないものがあり得る。しかしながら、この非対称的な構成により起こり得る不都合のひとつは、よりきめ細かな組立を要求されることである。たとえば、案内片９０及び９２は、入口端１１８と隣接して又は接して配置され、案内片９０’、９２’は、各枠構成部材８２及び８４の出口端１１８’と隣接して又は接して配置されるというようなものである。
【００６８】
図１５〜１７は、枠付シール装置に使用される付勢装置について実施形態の斜視図を示している。付勢部材１２２は、枠付シール装置１３０についての実施形態による枠構成部材８２と枠構成部材８４との間に配置される。付勢部材１２２は、中心孔５０’に挿入される器具が中心孔５０’の拡張を生じさせる際に、付勢部材１２２が器具通過のため枠構成部材８２及び８４を拡張できるように配置される。器具を引き抜く際には、付勢部材１２２は、また枠構成部材８２及び８４を拡張して、枠構成部材８２及び８４を閉止位置に復元するよう強制する。付勢部材１２２は、弾性特性を有するエラストマー材料又は他の材料から形成され、図１６に示されるように、それぞれ端部１２４及び１２６を含む。付勢部材１２２は、シール構造の接合面（mating face）を閉止した状態で保持するよう配置され、そして、シール開放から閉止までの間、ヒンジ部材６６及び／又は６６’が依然係合したままであることを保証する。大きな器具の挿入時には、シール構造は、６６及び／又は６６’の蝶番の磁気的付勢側で、最初に開放される。たとえ磁気的な付勢が存在しないとしても、付勢手段１２２は、より大きな器具を引き抜いた後、シール構造をシール位置方向に半分復元させるのに十分な強さである。
【００６９】
本発明の多くの特徴と利点が詳細な記載から明らかであるから、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の精神と範囲に入るそのような特徴と利点の全てを対象とすることを意図するものである。さらに、当業者であれば容易に多数の改良や変形に想到するであろうことから、本発明を、図示、説明した精密な構造や作用に限定することは要求しておらず、したがって、本発明の精神と範囲に属するかどうかは、それに相応する全ての改良品や均等物により判断することができる。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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