(57)【要約】単一機器ポートを通して体腔内において、複数器具による最少に侵襲的な医療手術を行うシステムであって、１対のカニューレ器具を運ぶ拡張可能なフレームを含み、各カニューレは体腔で手術を行うために使用される器具を受け入れるための管状気器を持つ。フレームは拡張可能であり、使用される器具を体腔の通常の位置で手術を実行するために都合の良い状態に置く様に、カニューレ器具を方向付ける。【選択図】図２０
2009537225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一ポート手術システムであって、
体腔内に配置可能なフレームを含み、前記フレームは折り畳まれた及び拡張された形態を持ち、；
前記フレームに結合した少なくとも２つのカニューレ器具を含み、各カニューレ器具は体腔内で手術を実施するための器具を受け入れる管状気器を持ち、
前記拡張した形態のフレームは、カニューレ内にある器具が通常の手術部位にアクセスできるように管状気器の位置を定める、
前記システム。
【請求項２】
前記システムがオーバーチューブを含み、及び前記カニューレ器具がオーバーチューブを通して伸びる、請求項１のシステム。
【請求項３】
前記カニューレ器具がオーバーチューブ内に固定されている、請求項２のシステム。
【請求項４】
更にオーバーチューブを通して伸びる内視鏡を含む、請求項２のシステム。
【請求項５】
更に、第一のカニューレ器具と動作可能に結合されている少なくとも一つのアクチュエーターを含み、前記アクチュエーターの操作により第一のカニューレ器具の末梢部分を偏向させる、請求項１のシステム。
【請求項６】
前記第一のカニューレ器具が、その末梢部分と結合する複数のけん引ワイアーを含み、前記末梢部分が少なくとも一つのけん引ワイアーに張力を与えることに反応して偏向する、請求項５のシステム。
【請求項７】
アクチュエーターがジンバルを含み、けん引ワイアーがジンバルと結合する近接末端を含み、ジンバルがけん引ワイアーに張力を与える様に複数の方向に動作可能である、請求項６のシステム。
【請求項８】
前記ジンバルが開口を持つ器具ポートを含み、前記ジンバルは器具ポートの動作により作動可能であり、及び器具の末梢端がカニューレ器具内に前進すると、器具ポートが器具の末梢端を受け入れる様に調節されている、請求項７のシステム。
【請求項９】
前記器具ポートが器具ポート内に位置する器具のハンドルの動きに反応して動作可能である、請求項８のシステム。
【請求項１０】
前記フレームが少なくとも２つのフレーム部材を含み、各フレーム部材は、カニューレ器具の一つに旋回可能に結合される、請求項１のシステム。
【請求項１１】
前記カニューレ器具が第一及び第二のカニューレ器具であり、及び拡張した位置にあるフレームは、第一及び第二のカニューレ器具の間の横方向の距離が３インチ以上である様に第一及び第二のカニューレ器具の位置を定める、請求項１のシステム。
【請求項１２】
前記カニューレ器具が第一及び第二のカニューレ器具であり、及び拡張した位置にあるフレームは、第一及び第二のカニューレ器具の間の横方向の距離が４インチ以上である様に第一及び第二のカニューレ器具の位置を定める、請求項１のシステム。
【請求項１３】
前記システムが更に体壁内の開口に挿入可能なアクセスカニューレを含み、前記フレームが折り畳まれた状態にある場合に、前記フレーム及びカニューレ器具が、アクセスカニューレの管状気器を通して挿入可能である、請求項１のシステム。
【請求項１４】
前記システムが更にマウント、及びマウント上の一対のアクチュエーターを含む、請求項５のシステム。
【請求項１５】
各カニューレ器具がカニューレ器具の末梢部分に結合した複数のけん引ワイアーを含み、前記カニューレ器具の抹消部分は一以上のけん引ワイアーに張力を与えることに反応して偏向し、各カニューレ器具のけん引ワイアーはアクチュエーターの一つに結合している、請求項１４のシステム。
【請求項１６】
各アクチュエーターが機器ポートを含み、カニューレ器具の一つに位置する器具が対応する一つの機器ポートを通して伸び、機器ポート内の器具のハンドルの動作が対応するアクチュエーターを作動させてカニューレ器具を偏向させる、請求項１４のシステム。
【請求項１７】
前記マウントが手術室の固定具に取り付け可能な、請求項１４のシステム。
【請求項１８】
前記固定具が手術台、天井の固定具及び台車より成る固定具から選択される、請求項１７のシステム。
【請求項１９】
前記マウントが、各機器ポートに位置する器具のハンドルの横方向の間隔が８インチ以上となる様に調節されている、請求項１６のシステム。
【請求項２０】
前記マウントが、各機器ポートに位置する器具のハンドルの横方向の間隔が１０インチ以上となる様に調節されている、請求項１６のシステム。
【請求項２１】
各カニューレ器具が、カニューレ器具の末梢部分に結合されている複数のけん引ワイアーを含み、各カニューレ器具のけん引ワイアーがアクチュエーターの一つに結合され、及び機器ポート中の器具のハンドルの動作が対応するけん引ワイアーを作動させる、請求項１６のシステム。
【請求項２２】
前記マウントが末梢部分、及び末梢部分から分離可能な近接部分を含み、前記カニューレ器具が末梢部分に取り付けられ、前記アクチュエーターが近接部分に取り付けられている、請求項１４のシステム。
【請求項２３】
前記システムが更に、請求項２４乃至３２のいずれか１項の方法による最少限に侵襲的な手術を行うための方法を記述する指示を含む、請求項１のシステム。
【請求項２４】
最少限に侵襲的な医療手法であり、
身体壁に切開部分を形成し；
前記切開部分を通して体腔にフレームを挿入し、体腔内で前記フレームを拡張させ、前記フレームはフレームに結合した一対のカニューレ器具を持ち；
カニューレ器具内で医療器具の位置を定め、前記医療器具を用いて体腔内で手術を行う、
ステップを含む、前記方法。
【請求項２５】
前記カニューレ器具がアクチュエーターに結合され、前記方法は更にカニューレ器具の末梢部分を偏向させるためにアクチュエーターを操作することを含み、前記偏向は体腔内の医療器具の方向を変える、請求項２４の方法。
【請求項２６】
前記アクチュエーターを操作することによりカニューレ器具の末梢部分に結合する一以上のけん引ワイアーに張力を与える、請求項２５の方法。
【請求項２７】
前記器具の近接部分が器具ポートを通して伸び、前記けん引ワイアーが器具ポートに結合し、及び前記アクチュエーターを操作することには、器具の近接部分を操作することを含む、請求項２６の方法。
【請求項２８】
前記方法が、カニューレ器具の偏向が器具の対応する動作に対して増幅される量を調整することを含む、請求項２７の方法。
【請求項２９】
更に、カニューレ器具を偏向した位置に固定するステップを含む、請求項２５の方法。
【請求項３０】
更にカニューレ器具を偏向した位置に固定して、カニューレ器具から器具を引き戻し、そしてカニューレ器具に第二の器具を挿入するステップを含む、請求項２９の方法。
【請求項３１】
前記方法がアクセスカニューレを切開部分に挿入し、折り畳んだ状態のフレームをアクセスカニューレを通して送り、及びフレームを折り畳んだ状態に拡張する、請求項２４の方法。
【請求項３２】
前記フレームの拡張がカニューレ器具の末梢開口を身体内の標的部位に向ける、請求項２４の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は腹壁の単一ポートを通してアクセスし、腹膜腔での行う手術に用いる装置及び手法の分野に関する。
【０００２】
本出願は２００６年５月１７日に出願された米国仮出願第60/801,113号、２００６年５月１７日に出願された米国仮出願第60/801,034号及び２００６年７月７日に出願された米国仮出願第60/819,235号の利益を享受するものである。この出願はまた、２００７年４月２４日に出願された米国一部継続出願第11/789,381号であり、同出願は２００６年４月２４日に出願された米国仮出願第60/794,563号の利益を享受するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
腹腔中の外科手術は、通常開腹手術の技法又は腹腔鏡を用いた手法により実施される。これらの各手法では皮膚及び下層の筋肉及び腹膜組織を通して切開することが必要となり、そのため手術後の傷跡及び/又はヘルニアを残す可能性がある。腹腔鏡の手法では、開腹手術の技法ほど侵襲的ではないが、全手法を完了させるために必要な種々の器具及びスコープを用いて腹膜部位にアクセスするために小さい複数の切開部分又はポートを必要とする。本明細書に開示されたシステムは、単一ポートのみを用いて実施される手法を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１Ａ】図１Ａは単一ポート手術システムの第一の実施の態様を表す斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは図1Aの１Ｂ−１Ｂで示す面に沿った断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは図１Ａの単一ポート手術システムの末梢部分を示す上部斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは図２Ａの連結アセンブリの上部平面図及び側面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは図２Ａの連結アセンブリの上部平面図及び側面図である。図２Ｃでは、中央開創器が下方に傾いた位置に表されており、細線は開創器が上方に傾いた位置にある場合を示す。
【図２Ｄ】図２Ｄは図２Ａの流線型の位置における連結アセンブリの上部平面図である。
【図２Ｅ】図２Ｅはカニューレ器具及び関連器具の典型的動作パターンを表す図２Ａと同様の斜視図である。
【図３Ａ】図３Ａは代替連結構造を用いて僅かに変形された単一ポート手術システムの末梢端を示す斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは図３Ａ中の３Ｂ−３Ｂの面に沿った断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは追加のカニューレ器具を用いた他の実施の態様の末梢端の上部斜視図及び底面斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは追加のカニューレ器具を用いた他の実施の態様の末梢端の上部斜視図及び底面斜視図である。
【図５】図５はジンバルアセンブリの斜視図及び断面側面図である。
【図６】図６はジンバルアセンブリの斜視図及び断面側面図である。
【図７Ａ】図７Ａは２つの典型的なロック機構を示す図５のジンバルアセンブリ部の斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは２つの典型的なロック機構を示す図５のジンバルアセンブリ部の斜視図である。
【図８Ａ】図８Ａは代替のジンバルシステムの斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは代替のジンバルシステムの斜視図である。
【図９】図９は更に他の代替ジンバルシステムを用いた手術用カニューレ及び支持システムの近接端部の詳細斜視図である。
【図１０】図１０は図９の実施の態様のジンバルシステムを示す。
【図１１】図１１は図１９のジンバルシステムの分解図である。
【図１２】図１２は図１０のジンバルシステムの球の末端面の平面図である。
【図１３】図１３は図１２のボールの蓋を外した近接面の平面図及び斜視図である。
【図１４】図１４は図１Ａのシステムの代替ユーザーインターフェイスの斜視図である。
【図１５】図１５は取り外し可能な近接要素を持つ代替単一ポート手術システムを示す斜視図である。近接及び末梢部分はお互いに分離して示す。
【図１６】図１６はソケットとハブを示す図１５のシステムの一部の詳細図である。ソケットはその内部にある特徴を見える様に一部を切り取ったものを示す。
【図１７Ａ】図１７Ａはけん引ワイアー  ヘッド及びコントロールワイアーコネクターを結合するステップを説明する斜視図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂはけん引ワイアー  ヘッド及びコントロールワイアーコネクターを結合するステップを説明する斜視図である。
【図１８Ａ】図１８Ａはアクセス  カニューレのある実施の態様の斜視図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂはアクセス  カニューレのある実施の態様の斜視図である。
【図１９Ａ】図１９Ａはアクセス  カニューレの第二の実施の態様の斜視図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは図１９Ａの実施の態様の変形の側面図である。
【図２０】図２０は手術台に取り付けられた図１の単一ポート手術システムを示し、その末梢端がアクセス  カニューレを通してガスが吹送され膨張した腹腔まで伸びていることを示す概略説明図である。
【図２１】図２１は手術室の天井取り付け部に接続された図１Ａの単一ポート手術システムであり、その末梢端がアクセス  カニューレを通してガスが吹送され膨張した腹腔まで伸長されていることを示す概略説明図である。
【図２２】図２２は手術台にうつ伏せに横たわる患者と肝臓の手術に用いる図１Ａのシステムの概略説明図である。患者はシステムが見える様に部分的に透明に描かれている。
【発明の詳細な説明】
【０００５】
手術用カニューレ及び支持システム
添付図面に描かれたシステムは腹壁内に形成された単一ポートを通して手術が実施される手法を示す。
【０００６】
ポートは選ばれた位置で従来の技術を用いて開けるか、又は臍孔を通して設けられる。
【０００７】
ある手術では、外科医が単一ポート手術手法を、複数ポート腹腔鏡又は開腹手術手法を用いて、同じ構造に通常アプローチするのと同じ方向から腹膜腔内の手術目標に接近する方法と同じ方法で実施することができれば都合が良い。例えば、腹腔鏡又は外科技術を用いて実施される場合にもし特定の手法が、治療部位へ到達するため前方からのアプローチを採るとすると、単一ポート技術を用いる場合においても、外科医に前方から見た治療部位へのアプローチをさせることが望ましいであろう。また、これらの同じ道具が既知の腹腔鏡技術を用いて別々のポートを通して導入されるとする場合に、それらの器具が部位にアプローチするのと同じ方向から腹腔内の手術組織部位にアプローチする様に単一ポートシステムの器具を方向付けするのが望ましい。添付の図面に描かれたシステムでは、単一ポートアクセスにおいて、よく知られた腹腔鏡で用いられるアプローチを採ることができ、そしてそうすることにより外科医が単一ポート手術手法及び複数ポート腹腔鏡手法の間を容易かつ直観的に移り動くことができる。
【０００８】
図１について説明すると、単一ポート手術システム１００のある実施の態様においては、機器システム２２及び支持システム２４を含む。使用時には、支持システム２４は身体の内部で一種の足場又はシャンデリアを形成し、外科医が機器システムの機器を所望のアプローチにより前進させることを可能にする位置で機器システム２２を支持する。この様に、例えば、外科的に又は腹腔鏡により実施される場合に典型的に前方アプローチを使用する手法を実行する場合は、使用者は腹壁の内部に隣接して支持システム２４を設けるであろう。
【０００９】
支持システム２４は、身体壁の開口を通して、好ましくは腹壁の切開部分又はトロカール穴に位置するアクセスカニューレ１０を通して伸張が可能な細長い、オーバーチューブ（overtube）を含む。オーバーチューブ１２は、より柔軟な状態で使用され、及びその後に出願人が2007年4月24日に出願した同時係属米国特許出願第11/789,381号（本出願は参照により本明細書に組み入れられる）に記載の固定脊椎に類似した、自己支持型の剛体状態に転換されて使用されてもよいが、オーバーチューブは剛体又は半剛体管状カニューレである。
【００１０】
再び図１Aを参照すると、機器システム２２はその各々が長さが伸張する管状気器を持つている一以上の手術用カニューレ又はカニューレ器具１４を含む。機器１６（例えば、かんし、内視鏡、縫合装置、ステイプラー）は手術用カニューレ１４を通して伸張可能であり、腹膜腔の標的部位の位置におさまり、その装置のハンドル１８は身体の外部に留まる。2又は３の手術用カニューレは複数の機器１６を同時に使用させることができる点で有用である。図１Aの実施の態様においては、中央開創器１４ｂはカニューレ器具１４の間にある。開創器１４ｂは開創器の顎を開閉する様に操作することができるハンドル１８ｂを持つ。
【００１１】
手術用カニューレ１４及び中央開創器１４ｂはオーバーチューブ１２を通して伸張し、最小のスペースに留まる様にシステムを簡素化できる様にしている。内視鏡２０（図４B）はまた、オーバーチューブ１２を通して伸張することができ、使用者はシステムの抹消端で実行される手術を観察することができる。もし必要なら、他の機器を直接オーバーチューブ１２を通して手術部位に伸張することができ、及び/又はそれらを追加的な手術用カニューレにより支持しも良い。
【００１２】
もしシステムが吹送を必要とする手法で使用される場合には、オーバーチューブの長さの全て又は一部は図１Bに示す様なシリコン又はUV硬化ポリマーの様な充填材１３で形成されるプラグで充填しても良い。充填材はオーバーチューブを通して吹送ガスの漏洩を防ぐために手術用カニューレの回りにシールを形成する。追加の内視鏡管状気器１５が内視鏡を受容れるため充填材を通して伸張されても良い。中央開創器１４ｂの内部の特徴は図１Bには示していない。
【００１３】
オーバーチューブ１２は、チューブより形成されている様に表されているが、カニューレ器具及び関連する機器又はカニューレ（例えば、内視鏡又は内視鏡用のカニューレ）を束ねる他の任意の構造に代えても良い。一つの例として、オーバーチューブを通してカニューレ器具等を伸張するのに代え、これらの機器は、収縮ラップ又は同様なプロセスにより束ねても良い。
【００１４】
システム１００は、ある手法に相応しい手術カニューレを支持し且つ方向付ける特徴を持つ。図１Aを参照して述べると、カニューレ器具は連結システム２６により支持される。この実施の態様においては、連結システム２６は一対の部材２８を含む。各部材２８は第一のヒンジ３０により対応するカニューレ器具１４の一つに取り付けられ、そして第二のヒンジにより中央開創器１４ｂ（又は代替的に、図４Ａのカニューレ１４aの様な縦方向のカニューレ器具に）に取り付けられる。ヒンジ３０はカニューレ器具１４上の対応するカラーに取り付けても良く、ヒンジ３２は開創器１４ｂ上の類似するカラー３６に取り付けても良い。連結部分が折畳んだ縮小した位置にある場合、部材２８は図２Dに示す様な末梢方向に伸び、カニューレ器具１４はアクセスカニューレ１０を通る様にオーバーチューブの縦方向軸の近くに設けられる。連結部分２６を広げるために、中央開創器１４ｂは中央に引戻され、それにより部材２８がヒンジ３０，３２で旋回する。
【００１５】
図２Cについて述べると、中央開創器１４ｂは近接部分３８及び末梢部分４０を含む。近接部分３８は一以上のケーブル上に張った多くの部分からなり、より短い部分４４及び末梢部分４０上に機器の先端４６を持つ。開創器１４ｂ内のケーブルは、ケーブルに張力がかけられているときは開創器が剛体となる様に配置され、またケーブル内の張力のバランスがハンドル１８ｂにある、又は身体外の何処かにあるコントロール（示さず）を用いて変えられる場合、末梢部分４０が偏向する様に配置される。例えば、カニューレ器具１４の一つにより運ばれる機器が、作業対象である組織に作動することができる様に、図２Cに示す開創器が組織を持上げる様に、開創器１４ｂは身体の方向に向け及びそれと反対方向に偏向されることもある。追加のけん引ケーブル（図示せず）が開創器先端４６の顎の開閉をする様に操作される。
【００１６】
本明細書に開示された実施の態様において、各カニューレ器具１４は好ましくはその末梢領域に事前に形成されたカーブを持つのが良い。カーブはカニューレ１４を、その連結部分が開いているときは、カニューレ１４の中央管状気器を通る機器１６（図１A）が標準治療部位に接近することができる様にカニューレ１４を方向付ける。事前のカーブの形成は多くの方法の何れを用いても行っても良い。例えば、カニューレ１４は使用中に座屈しない様に十分な堅さを持つ、事前にカーブさせたチューブで作ることができる。ステンレス鋼又は他の材料でできた強化組ひもをカニューレ１４の剛性部分の、チューブの壁に入れても良い。他の実施の態様においては、形成された領域は図２D（その中で連結部分は折り畳まれた状態にある）に示され2007年4月24日出願の同時係属米国特許出願第11/789,381号に開示された分割脊柱と類似する分割された構造を持っても良い。この設計では、個々の脊柱部分（spine segment）は一以上のケーブル上に撚り合わされている。これらの部分は個々の形を持ち、部分を通るケーブルが引張られる時に、全体的にカニューレ器具に望ましい偏向を与える（例えば、図２Aに示す様にカニューレに方向を与える）。カニューレの全体の長さに亘り分割されても良く、又は末梢部分をポリマーチューブで製作して柔軟性を与えても良い。
【００１７】
図３Aはシステム１００の末梢端を変形させた構造の斜視図であり、カニューレ器具１４の末梢端を示す。この実施の態様においては、連結部分２６aはカニューレ１４に回転中心５０において回転可能に連結されており、カニューレ１４をオーバーチューブ１２に結合する。連結部分２６aはまたカニューレ器具１４の末梢部分に構造的支持を与え、カニューレ１４の相対的な方向を維持する。
【００１８】
連結部分２６aはオーバーチューブ１２の末梢部分で旋回マウント５２に取り付けられる。他の旋回マウント５４は、オーバーチューブ１２を通して身体の外部にある位置まで近接して伸びるけん引ワイアー５６に連結している。図４A及び４Bに示す代替的な実施の態様においては、旋回マウント５４はオーバーチューブ１２から縦方向に伸びる第三の縦方向カニューレ器具１４aの末梢部分に連結しても良く、又は同様に位置するシャフト器具（例えば、シャフト１４ｂ、図２A）に連結しても良い。代替的に、旋回マウント５２、５４の一方又は両方はカニューレ１４a及び/又はオーバーチューブ１２に取り付けないで、図に示す様に空間に自由に延びても良い。
【００１９】
図３Aの破線は、折り畳まれた位置にある場合の実施の態様における、連結部分２６a及び旋回マウント５０の配置を示す。旋回マウント５０が流線型の位置にある場合は、旋回マウント５０は隣り合わせの位置にあり、そしてカニューレ器具１４をお互いに隣接させる。展開した位置にある場合は、旋回マウントはおおよそ３−７インチ離れた位置にあり、より好ましくは４−６インチ離れているのが良い。換言すると、身体内のカニューレ器具間の横方向の分離間隔（すなわち、オーバーチューブ１２の縦軸に直交する方向）は３−７インチの範囲にあっても良い。
【００２０】
図３Aの連結部分２６aはけん引ワイアー５６を後退させることにより開いた位置に置くことができ、他方、図４A、４Bの実施の態様では、縦方向のカニューレ器具１４ｃの末梢端を末梢方向に前進させることにより展開し、連結部分２６aをアクセスカニューレの外に移動させ及び/又は連結部分を拡張した位置に展開させることができる。他の実施の態様においては、一以上の旋回点５０，５２，５４は連結部分２６aの拡張を容易にするためバネを用いてもよい。代わりにこれらの展開機構を任意に組み合わせ、又は特に記載されていない他の展開機構を、腹膜腔内に連結部２６aを展開するのに用いても良い。
【００２１】
連結部分を開くことによりカニューレ１４を図2A,３B及び４A−４Bに示す位置に置き、それにより、カニューレ１４に位置する機器１６を全般的に手術組織部位に向ける。身体内に展開されると、システムは、好ましくはカニューレ器具１４を、複数ポート腹腔鏡手術の場合に導入されるであろうこれらの機器のアプローチを模倣した角度からカニューレ内の機器１６が組織部位にアプローチする様に方向付けるのが良い。この考え方は図２２に関連してより詳細に検討する。
【００２２】
各カニューレ器具１４の末梢端は機器の手術部末端の配置及び操作を可能にするように複数方向に偏向が可能な領域を持つ。これにより操作に技巧を要する外科器具は不要になる。代わって、柔軟なシャフトを持つ機器１６をカニューレ器具１４内に置き、機器の操縦はカニューレ器具１４を曲げることで行うことができる。機器１６は柔軟性があるため、機器を旨く使うためには、機器１６のシャフトを「硬化」させることが必要となることもある。スライド可能な硬化カニューレ６０（図４A）はカニューレ器具１４内から機器１６の一部のシャフトの上を進み、手術中に機器のシャフトを効果的に硬化させ、そして機器を座屈させることなく押し付けて身体組織に接触させる。代わりに他の内部構造、例えば、硬化回転軸、強化カラー又は組み紐は、この目的のため使用しても良い。図２Dとの関係で上に記述した分割又は「形状固定」（shape-lock）構造はまた、機器の使用中にカニューレ器具によりカニューレに剛性を与えるために用いても良い。
【００２３】
好ましい実施の態様においては、カニューレ器具１４の偏向は、けん引ワイアーシステムを用いて実施される。図３Bによると、けん引ワイアー１２８は対応するけん引ワイアー  管状気器６４を通して伸張され、好ましくは90度の間隔で配置されているのが良い。けん引ワイアーの末梢端はカニューレ１４の末梢部分に固定されており、そのためカニューレの末梢部分は、所望の組合わせのけん引ワイアーを引くことにより所望の方向に偏向させることができる。図２Eの破線はカニューレ器具１４の典型的作動パターンによる円錐形容量V１、及びカニューレ１４内の機器１６により規定される、対応する容量V2を表す。
【００２４】
けん引ワイアーの作動は、使用中は身体の外部にある要素を用いて実施される。使用者がカニューレ器具内にある機器１６のハンドル１８を操作してある特定の一つのカニューレ器具１４のけん引ワイアーを直観的に作動させることのできる偏向システムが提供される。例えば、もし使用者が機器の末梢端を下方に動かしたいと望む場合、使用者は直観的に機器のハンドル１８を上げて、対応するカニューレ器具が下方に偏向するようにさせ、それによって機器を望む位置に動かす。
【００２５】
図１Aを参照すると、けん引ワイアー６２の基部に近接した端はカニューレ１４の基部に近接した端から伸び、対応する偏向システムに入り、偏向システムは図解の実施の態様においては、制御ジンバル６６である。
【００２６】
ジンバル６６は図１Aに示す作業台６８に取り付けても良い。使用中は作業台６８を患者の胴の上に置き、手術室内の固定具に取り付けても良い。固定具は手術台の一方又は両方のサイドレール（図２０）、手術部屋の天井（図２１）又は手術台の近くの台車である。何れにせよ、作業台６８は、外科医が内視鏡ディスプレー（示さず）上で手術を観察しながら、ハンドル１８に都合良く及び直観的にアクセスできる様な位置に置かれる。図１４に示す様に、このシステムは使用者に「コックピット」を提供することによりそのシステムの使用を容易にし、「コックピット」は内視鏡ディスプレー７０を、制御ジンバルを支持する作業台６８、並びに内視鏡２０の基部に近接した制御部分、及び任意選択的にアクセスカニューレを通して機器を腹膜腔に送るための他のポートに結びつける。
【００２７】
作業台６８のサイズは、外科医が機器１６のハンドル１８に手を掛けるのに容易な位置に自分自身を置くことができる様なものにする。好ましくは作業台６８は、機器のハンドルが約１０−１５インチ離れた位置になるように置くのが良い。
【００２８】
好ましい制御ジンバル６６を図１３に示す。ジンバルは作業台に取りつけられたベース７２（図５には示さず）及びチャンネル７４を持つ管状末梢部分を持つ。C-型マウント７６がベース７２に連結され、そして管状末梢部分７４のチャンネルと連続する貫通穴を含む。僅かに変形すると場合、穴７８は４つの別々の貫通穴７８a-dを持ち、それらは以下に検討する図１０の実施の態様において示す様にけん引ワイアーを収めるため用いても良い。リング８０はピボット軸受８２でマウント７６に旋回可能に取りつけられている。半球形ボール８４はピボット８６でリング内に旋回可能に取りつけられている。４つのけん引ワイアーポート８８はボール８４の内部からその外部表面まで延びている。
【００２９】
機器ポート９０は末梢部開口９４及び基部に近接した開口９６を持つ側面チャンネル９２を含む。カニューレ器具１４からの４つのけん引ワイアー６２は管状末梢部分７４を通って伸び、各々が貫通穴７８を通り、ボール８４の内部の中空を通り、ボール中の対応するけん引ワイアーポート８８より出る。けん引ワイアーは更に機器ポート側面チャンネル９２内に伸びそこでアンカー９８により固定される。
【００３０】
機器ポート９０は球形ボール８４から近接して伸びる管状気器１０２を持つ。機器１６のシャフト１８（図１２A参照、図１３及び１４には示さず）は管状気器１０２及びボール８４、C-型マウント７６の貫通穴７８を通り、チューブ７４及び作業台（図１２A）を経て対応するカニューレ器具１４中に伸びる。
【００３１】
機器１６の作業末端はカニューレ器具１４の末梢端から伸びる。
【００３２】
外科医が機器１６の末梢端の方向を変える必要がある場合、外科医はその機器のハンドルを直観的に僅か動かせば良く、機器の末梢部分はカニューレ器具のけん引ワイアー上のジンバルの作用により偏向する。ハンドル１８の垂直の動きによりボールがピボット８６に対して相対的に回転し、それにより上部及び下部のけん引ワイアー６２に張力を与えてカニューレ器具１４（及び、それにより機器１６の末梢端を）上方又は下方に偏向させる。ハンドル１８の横方向の動きによりボール８４及びリング８０がピボットの回りに回転し、それにより側面けん引ワイアーの一つを引張り、カニューレ器具１４の横方向の曲げを変える。制御ジンバルは、縦及び横方向を組み合わせた偏向を与え、図４Eに示す様に３６０℃の偏向を与える。この様に、使用者はカニューレ器具１４内で縦方向に追加的に装置１６を漸進/収縮させ、及び/又はもし必要ならカニューレ器具に対して装置１６を軸方向に回転させても良い。
【００３３】
制御ジンバル６６は更に偏向が必要となるまで機器の方向を一時的に固定するロック機構を含む。この特徴により、使用者は、特定の位置に置いて続けて使用される複数の機器の軌道を固定させることができる。例えば、カニューレ器具１４の方向が決まると、手術中のあるステップはそのカニューレを通した第一の機器を用いて行っても良い。異なる機器を用いることを必要とする次のステップを実施する場合、機器はカニューレ器具１４を動かすことなく交換される。これにより第二の機器を、追加的な操作をすることなく必要な位置に正確に前進させることが出来る。ある典型的なロック機構は、C-マウント７６をリング８０にロックし、そしてリング８０及びボール８４をロックするために、図７Aに矢印で示す方向に締められる一対のロックネジ１０４を含む。代替的に、図７Bに示す様に、単一の空気式シャフトロック１０６を各ジンバルのピボット軸で用いることができる。ソレノイド又は同様の装置を空気式ロック１０６の代わりに用いても良い。
【００３４】
代替的なジンバル配置を図８A及び８Bに示す。これに示す様に、円錐形の機器ポート１０８が各カニューレの基部に近接する末梢に取り付けられ、そして機器ポート１０８に挿入される機器シャフト１１４の周りをシールするスリット１１２を持つ隔膜シール１１０を含む。図１６A及び１６Bでは、周りの特長をより容易に見ることを可能にする様機器シャフト１１４のハンドルのみを示す。
【００３５】
ジンバル１１６は機器ポート１０８上に設けたカラー１１８及びカラー１１８から放射する４つ翼１２０を含む。各けん引ワイアー６２は翼１２０の一つに接続されている。
【００３６】
支柱１２２は翼１２０から基部に近接して伸張し、それを通して機器シャフト１１４が伸張するスリーブ１２４に結合する。カラー１１８は機器ポート１０８に対して動き、特にカラー１１８はその中心軸の周りに回転し複数方向に旋回可能である。カラー１１８が動くことにより一以上のけん引ワイアー６２を引張り、そしてカニューレ１４を偏向させる。機器シャフト１１４はストラット１２２によりカラー１１８に連結されるため、使用者は機器シャフト１１４のハンドルをジョイスティックと同様な直観的方法により操作することができ、それによってカニューレ１４の末梢端を所望の方向に操縦することができる。
【００３７】
図９−１０は図５に関連して示すシステムと同様のジンバルシステムを表す。しかし図５は使用者にジンバルの感度を調整することができるように修正されている。換言すると、ジンバルは細かく調整することができ、そのためカニューレ器具の偏向される量は、使用者が器具のハンドル１８をジンバルシステム内で動かす量に直接対応し、又はその偏向量は対応する器具ハンドルの動きより大きいことも、又は小さいこともあり得る。
【００３８】
図１０について言えば、ジンバル１２６の多くの特徴は図５及び６のジンバルのものと類似する。これらの類似の特徴にはベース７２を含み、ベース７２は作業台又はフレーム６８に連結されている。４つの貫通穴７８a-d（図１０では内３つが見られる）そのそれぞれは各けん引ワイアーのものであるが、ベース７２を通してC型マウントから伸びる。けん引ワイアーはフレーム６８を通るケーブルハウジング１２８から貫通穴７８a-dへ入る。けん引ワイアーのより末梢の部分はフレーム６８から伸び、フレーム６８から末梢に伸びるカニューレ器具１４に入る。
【００３９】
リング８０はピボット８２においてマウント７６に旋回可能にマウントされ、半球状ボール８４はピボット８６においてリング８０内で旋回可能にマウントされる。
【００４０】
図１０のジンバル１２６は微調整アセンブリ１３０の使用において図５及び６のジンバル６６と異なる。従来のジンバルの配置の様に、一つのカニューレ器具の４つのけん引ワイアーは９０度の四分円の状態でジンバル内で終了する。
【００４１】
機器シャフト１８（図１A）の動きは、種々のけん引ワイアーの張力を変え、それによりカニューレ器具先端の偏向及びカニューレ器具内の機器の対応する動作を引き起す。各けん引ワイアーの効果レバー腕は、図１９の実施の態様においては、各けん引ワイアーの終了点をジンバルの回転中心に向け又はそれから反対の方向に動かすことにより変える。けん引ワイアーの終了点を回転中心から離すように動かすことによりカニューレ器具１４の動きを器具ハンドル１８の動きに対して増幅させるが、けん引ワイアーの終了点を回転中心に向けて動かすことにより増幅度が低減する。
【００４２】
ボール８４は図１２に示す様に末梢面１３２及び図１１に示す平面隣接面を含む。４つの放射状スロット１３６a-dは表面１３２，１３４の間を通って伸びる。図１１について言えばは、４つのスライド終板１３８a-dは、夫々がけん引ワイアー終了点１４０a-d及び近接する伸張追随ピン１４２a-dを含み、平面隣接面１３４に接触する位置にある。各終板の末梢側のくい１４６はスロット１３６a-dの内の対応する一つのスロットで受けられる。
【００４３】
カニューレ器具を偏向させるために用いる各けん引ワイアーはスロット１３６a-dの一つを通して伸張し、４つのスライド終板１３８a-dの一つの終了点１４０a-d内に固定される。図１２はボール８４の末梢側１３２を示し、終了点１４０a-dはスロット１３６a-d上にある。けん引ワイアー自体は示していない。
【００４４】
管状機器ポート１４８はボール８４の燐接面１３４の中央に位置する。固定具キャップ１５０は表面１３４を覆い、そのため機器ポート１４８は固定具キャップ中の中央開口１５２を通して伸張する。スライド終板１３８a-dは表面１３４と固定具キャップ１５０の間に挟まれる。図１３はボール８４から外したキャップ１５０の図を示す。キャップ１５０の内部の、末梢に面はらせん形スロット１５６を定めるらせん形肋材１５４を含む。終板１３８a-dの各追随ピン（follower pin）１４２a-dはらせん形スロット１５６内にある。
【００４５】
止め輪１５８は機器ポート１４８に係合しキャップ１５０、終板１３８a-d及びボール８４を共に保持するように機能し、そのため追随ピン１４２a-dはらせん形スロット１５６内に留まる。キャップは機器ポート１４８に対して時計周りに回転し、またそれと反対方向に回転する。キャップの回転はジンバルシステムの感度を増し又は低減させる。より具体的には、キャップが第一の方向に回転する場合、らせん形肋材１５４はピン１４２a-dをらせん形スロットを通してキャップの外円周に向けて前進させ、終板をスロット内で半径方向外部に向けてスライドさせ、それによりジンバル  システムの感度を増大させる。
【００４６】
もしキャップが第二の方向に回転すると、ピンはらせん形スロットを通してキャプの中心に向けて前進し、終板をスロット内で半径方向内部に向けてスライドさせそしてけん引ワイアーの張力を緩め、そしてジンバルシステムの感度を低減させる。キャップ１５０上のマーク１６０及び対応する指針１５８は使用者に、キャップが指針１５８に対して指示された回転位置の一つの位置にある場合に実現されるべき感度レベルについて指示を与える。
【００４７】
ジンバルの感度を調整するための代替的構成では、使用者は異なるけん引ワイアーに対して異なる感度レベルを設定しても良い。システムセットは好ましくは使用者に本明細書に開示された方法によりシステムを使用するよう指示する使用指示書を含むキットとしてパッケージに含まれるのが良い。
【００４８】
図１５は図１Aのシステムとは異なる変形されたシステム１００Aを示し、システム１００Aは処理又は殺菌のための近接部分１７２から分離可能な末梢部分１７０を含む点で異なる。末梢部分１７０において、カニューレ器具１４はハブ１７４から伸び、図に示す様にカニューレ器具１４からの各けん引ワイアー６２はハブを通って伸び、ハブの近傍で終了する。各けん引ワイアー６２は図に示す様に近接末端にヘッド１７６又はクリンプを持つ。図１５の実施の態様においては、中央カニューレ器具１７８はまたハブを通して伸び、そして連結部分２６のピボットマウント５２に結合する。追加のカニューレ１８０（又は代替的に、器具）はピボットマウント５４に連結され、図４A及び４Bに関して記載されると同様の方法により連結部分を展開し又は折り畳む様に縦方向に動く。
【００４９】
隣接部分１７２はハブ１７４を受けるためのソケット１８２を含む。末梢端を持った複数のコントロールワイアー１８４がソケット内部におかれる。各コントロールワイアー１８４はその末梢にコネクター１８６を持つ。各コントロールワイアー１８４はフレーム及びコントロールワイアーチューブ１８８を通して伸びる。各コントロールワイアー１８４の抹消端は、けん引ワイアーが図５−８Bのジンバルに連結されていると同じ方法でジンバル１２６に連結される。中央ポート１８０a（また図９を参照）はマウント６８を通して伸び、そして内視鏡又は他の機器をカニューレ器具１８０内に通す。
【００５０】
基部に近接した部分及び末梢部分１７２、１７０の組立てにおいて、コントロールワイアー１８４は対応するカニューレ器具のけん引ワイアー６２の一つに連結され、ジンバル１２６内の装置のハンドル１８（図１A）の操作により上に記載の方法と同様の方法によりカニューレ器具１４を偏向させる。コントロールワイアー１８４及びけん引ワイアー６２を接続するために、各けん引ワイアー６２のヘッド１７６が、図１７A及び１７Bに示す様にコントロールワイアー１８４のコネクター１８６に挿入され、そして係合される。ハブ１７４はソケット１８２内に置かれて近接部分及び末梢部分１７２、１７０を確実に連結する。
【００５１】
上に記載の実施の態様の様に、機器のシャフトはジンバルの機器ポートを通って伸びる（図１０の実施の態様の機器１４８を参照）。再び図１５について言えば、各器具のシャフト（図示せず、図１Aのシャフト１７を参照）はジンバルを支持するマウントの部分にある開口部分１８９を通して伸び、コントロールワイアーチューブ１８８にほぼ平行に伸びる。シャフトは更にソケット１８２にあるポート１９１を通り、ハブ１７４の対応するポート１９３に入る。
【００５２】
図１８A及び１８Bは身体壁に形成される切開部分に挿入可能な末梢端１９４を含む剛性アクセスカニューレ１０の一つの例を示す。切開部分は腹壁又は他の身体壁又は臍点を通して形成される切開部分又はトロカール穴であっても良い。アクセスカニューレ１０は追加のハードウエアによって支持されることはなく、又は手術台のサイドレールに連結されるマウントを含んでも良く、全手術を通じアクセスカニューレ１０を支持し、かつ安定化させても良い。
【００５３】
フランジ１９６はカニューレ１０の外部表面周囲を囲み切開部分を囲む皮膚と接触するような位置に置かれる。側面ポート１９８は適当なソースからの吹送ガスを受入れる位置にある。
【００５４】
ポート１９８から導入された吹送ガスは腹腔を脹らませ、手術のために利用可能な空間を広げる。腹腔の膨張によりシールがフランジ１９６と切開部分を囲む組織の間に形成される。もし必要なら、シーリングを容易にするために物質又は材料（例えば、シリコン、ゴム、接着剤、ゲルなど）をフランジと組織の間に置いても良い。
【００５５】
一以上の柔軟な（例えば、ゴム）取り付け具２００a-cがアクセスカニューレ１０の基部の近接末端から伸びる。各取り付け具はアクセスカニューレ１０の内部にアクセスを可能にする。個々の取り付け具２００a-cはアクセスカニューレ内の別々の管状気器又は単一の共通管状気器に繋がっていも良い。ある好ましい実施の態様においては、内径が１５−３５の単一管状気器を用いても良い。システムの使用中に身体に送られる機器は取り付け具を通してアクセスカニューレに挿入される。図１８Bに示す様に、シール２０２（例えば、シリコン、ゴム、又は他の好適な材料）は、それを通るオーバーチューブ１２及び他の任意の機器の様な機器の外部表面をシールする位置にある。シールングは手術中の吹送圧力の損失を防ぐために望ましい。
【００５６】
各シールは、好ましくはその中を通る各機器又は機器の集まりの外径よりも小さい内径をもつ中央開口部２０４を持つのが良い。アクセスカニューレ１０は、好ましくは、各々又は全ての取り付け具２００a-cが機器を持たない場合に、吹送圧力の損失を防ぐ内部シールを持つのが良い。例えば、もし各取り付け具が別の管状気器と結合する場合は、機器がその管状気器にない場合、幅広バルブを各管状気器内にシールを形成するように置いても良い。もし単一管状気器が用いられる場合、単一幅広バルブを使用しても良い。必要ならまたストッパーを取り付け具内に置いても良い。
【００５７】
ある実施の態様においては、アクセスカニューレ１０は約６インチの長さがある。図１９Aに示す代替的アクセスカニューレ１０aは単一管状気器２０６を含み、図１８A/１８Bの実施の態様の取り付け具を持たない。図１９Aの実施の態様においては、一対の近接、中央、及び末梢環状板２０８、２１０、２１２はカニューレ１０aの近接末端に連結される。近接シール２１４は近接板２０８及び中央板２１０の間に固定される。末梢シール２１６は中央板２１０及び末梢板２１２の間に固定され、それによりシールは互いに間隔をおいて配置される。記述したシールは、各々オーバーチューブ１２の直径より小さい直径を持った開口部を持つ環状シールである。図１９Bに示す他の態様では、アクセスカニューレ１０ｂの一部又は取り付け具（図１８A/１８Bに示す一つ又は全て取り付け具を含み）は、面板２０９に対面して近接する、縦方向に膨張可能なふいご２２０を含む。ふいご２２０はそれが配置される前に膨張して結合部分を収納するが、連結部分が展開されるとアクセスカニューレ１０の全長を小さくするために圧縮することができる。
【００５８】
図１Aのシステム１００は腹腔内で行われる切除、バイパス、及び/又は腸の吻合、虫垂切除、子宮摘出、卵巣摘出、胆嚢摘出を含む種々の手術、及び腹腔鏡又は回復技術を用いて現在実施されている手術を含む他の手術に用いることができる。へそを経るアクセスによる手術システム１００の使用方法について次に図１Aのシステム１００、図１９Aのアクセスカニューレ１０aを参照しつつ説明する。
【００５９】
システム１００は機器１６の末梢端を手術カニューレ１４に入れることにより準備するが、機器の末梢端は好ましくは手術カニューレ１４の管状気器内に残しておくのが良い。もし中央カニューレ器具１４a        が使用される場合は、中央の機器は同様にそのカニューレ１４aを通して入れられ、内視鏡は好ましくはカニューレ器具の末梢端で見ることのできる位置に置くのが良い。連結部分２６（これは手術カニューレ１４をそれに結合させる）は折り畳んだ位置に置かれる。
【００６０】
切開は腹壁の所望の位置を通して行われる。へそが切開の位置として選択されても良い。それにより、既にある傷跡を通してアクセスすることができ、さらに新たに傷を付けることを避けることができるからである。アクセスカニューレ10aが切開部分に挿入される。折り畳み連結部分２６/手術カニューレ１４アセンブリがアクセスカニューレ１０aに挿入される。近接及び末梢シール２１４、２１６がオーバーチューブ１２のシャフトをシールする。
【００６１】
図１８A/１８Bのカニューレが代わりに用いられる場合は、折り畳み連結部分２６/手術カニューレ１４アセンブリは、アクセスカニューレ１０の近接末梢端取り付け具２００aに挿入されても良く、内視鏡は取り付け具２００ｂに送られ、手術に必要な他の機器は取り付け具２００ｃに送られる。取り付け具２００a-c中のシールは手術カニューレ１４、内視鏡等の外部表面をシールする。
【００６２】
連結部分２６/手術カニューレ１４アセンブリがアクセスカニューレ１０aから腹腔内に進む前に、吹送ガスがアクセスカニューレ１９Aの吹送ポート１９８（図１９A）を通して腔に送られる。腹腔を膨張させると、連結部分２６を上に記載の様に拡張された位置まで移動させる（例えば、中央開創器又は手術カニューレ１４a（図４A）を中央器具１１/カニューレ１４aのハンドル１８aを用いて末梢方向に前進させることにより）。連結部分２６の拡張により手術カニューレ１４を図２Aに示す様な方向に向ける。
【００６３】
機器１６の末梢端は手術カニューレ１４、１４aから前進させ、手術を実施するのに用いられる。内視鏡２０を前進させ、又は腹腔内で都合の良い位置に向ける。機器１６の再方向付けが必要な場合は、その機器のハンドル１８を操作し、関連するコントロールジンバル１２６を、その機器を運ぶ手術カニューレ１４に関係するけん引ワイアーに係合させる。手術が終了すると、機器は手術カニューレ１４に戻され連結部分は折り畳まれる（実際に、又はアクセスカニューレ１０aに引き戻すことにより）。他の全ての機器が同様にアクセスカニューレから引き戻され、アクセスカニューレ１０は身体から取出され、そして切開部分は通常の方法で閉じられる。
【００６４】
図２２は、図２に開示するシステムを、例えば、胆のう摘出手術に使用した場合を系統的に説明する。この様な手術では、オーバーチューブ１２（その中を通って伸びる手術カニューレ１４を備える）が単一の腹腔ポート（示さず）を通して腹膜腔に導入され、図に示す手術部位に向けられる。オーバーチューブは真直ぐであっても良いが、手術が実施される腹腔の四半部（quadrant)に向けて曲がっているのが好ましい。異なるアプローチには異なる形のオーバーチューブを用いても良い（例えば、上部右四半部に対して上部左四半部のアプローチ）。肝臓開創器１６ｃ又は開創器１６a（図２Ａ）は胆のう及び機器１６の操作領域から肝臓を持上げ、及び上方に収縮させるのに用いる。機器１６を手術カニューレを通して前進させ、そして手術を実施するために用いる。従来の腹腔鏡による手術は図２２の３つの手術ポート、又は切開部分、Ｗマーク（開創器ポート）、Ｘマーク（右器具ポート）、Ｙマーク（スコープポート）、Ｚマーク（左器具ポート）を必要とするが、開示されたシステムによる胆のう摘出手術を実施する場合は、それほど侵襲的な切開を必要とせず、他方、外科医が腹腔鏡による手術を実施するのと同様の、馴れ親しんだ視覚からの手術を可能にする。連結システムを用いて、カニューレ器具中の機器、中央開創器及びスコープが、Ｘ，Ｙ，Ｗ，及びＺのポートを通して前進させたとおおよそ同様の方向から手術部位に接近させるように方向付けされる。
【００６５】
記述された実施の態様では、単一ポート手術での内部足場装置を用いて腹壁に又はその近くに器具を配置するため、機器は腹腔鏡及び/又は開腹技術の経験のある外科医にとり直観的な方法で操作することができる。
【００６６】
本明細書においてはある実施の態様について記述しているが、これらの実施の態様は例として挙げたものであり発明の範囲を限定するものではない。当業者であれば、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、種々の形式及びその詳細の変更が可能であることは明らかである。これは特に将来開発されるであろう関連分野における技術及び一般的条件に照らし事実である。
【００６７】
本明細書に記載の特許、特許出願及び刊行物は参照により本明細書に組み入れられる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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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１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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2009537225.tif 000038
2009537225.tif 000039
2009537225.tif 000040