(57)【要約】従来の内視鏡の機能に勝る組織操作機能を含む内視鏡的手技用のシステム、装置および方法を提供する。本システムの実施形態は、スコープが貫通する細長い本体（１０）を含む。本システムのいくつかの実施形態は、身体内の通路を通じた操作を改善するために、硬化可能でかつ／またはトルク伝達性を有する細長い本体（１０）を含む。本発明のシステムおよび装置は、内視鏡的手法によって、切開手術または腹腔鏡手術の機能の多くを提供する。さらに、本発明のシステムおよび装置は、所望の治療部位にアクセスするための操作を改善する。
2007511247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管腔内システムであって、
近位端、体腔を通過するような大きさを有する遠位端および該近位端と該遠位端との間に延びる少なくとも１つの管腔を有する細長い本体と、
前記本体の固定を解除した状態で前記近位端と前記遠位端との間でトルクを伝達し、所望の形状を形成することのできるトルク伝達機構と、
前記本体を前記所望の形状に固定する固定機構と、
を備える管腔内システム。
【請求項２】
視覚化要素をさらに備える、請求項１に記載の管腔内システム。
【請求項３】
前記視覚化要素は、前記本体と一体化している、請求項２に記載の管腔内システム。
【請求項４】
前記少なくとも１つの管腔は、視覚化用管腔を備え、前記視覚化要素は、該視覚化用管腔の通過用に構成されている、請求項２に記載の管腔内システム。
【請求項５】
前記視覚化要素は、内視鏡を備える、請求項４に記載の管腔内システム。
【請求項６】
前記少なくとも１つの管腔は、アーム誘導用管腔を備える、請求項１に記載の管腔内システム。
【請求項７】
前記アーム誘導用管腔を通って延びるように適合された少なくとも１本のツールアームをさらに備える、請求項６に記載の管腔内システム。
【請求項８】
前記本体の固定を解除した状態で該本体を操向して前記所望の形状にする操向機構をさらに備える、請求項１に記載の管腔内システム。
【請求項９】
前記細長い本体の少なくとも一部分は、複数の隣接するリンクを備える、請求項１に記載の管腔内システム。
【請求項１０】
前記複数の隣接するリンクは、少なくとも、第１のリンクと、隣接する第２のリンクとを備え、前記トルク伝達機構は、該第１のリンクから突出する、該隣接する第２のリンク内の溝と摺動自在に係合可能な歯を備える、請求項９に記載の管腔内システム。
【請求項１１】
前記複数の隣接するリンクは、少なくとも、第１のリンクと、隣接する第２のリンクとを備え、前記トルク伝達機構は、該第１のリンクから突出する、該隣接する第２のリンク内のスロットと摺動自在に係合可能なピンを備える、請求項９に記載の管腔内システム。
【請求項１２】
前記トルク伝達機構は、溝付きの形状の前記少なくとも１つの管腔を備える、請求項９に記載の管腔内システム。
【請求項１３】
前記トルク伝達機構は、卵形状の前記複数の隣接するリンクを備える、請求項９に記載の管腔内システム。
【請求項１４】
前記トルク伝達機構は、前記隣接するリンクを通って延びる複数のロッドを備える、請求項１３に記載の管腔内システム。
【請求項１５】
前記複数のロッドは、約８本〜約６４本のロッドを含む、請求項１４に記載の管腔内システム。
【請求項１６】
前記操向機構は、前記複数の隣接するリンクを通って延びる少なくとも１本のプルワイヤを備える、請求項９に記載の管腔内システム。
【請求項１７】
前記トルク伝達機構は、前記近位端と前記遠位端との間に延びる、前記本体を覆うトルク伝達用被覆を備える、請求項１に記載の管腔内システム。
【請求項１８】
前記トルク伝達用被覆は、補強材を有する外装を備える、請求項１７に記載の管腔内システム。
【請求項１９】
管腔内装置であって、
請求項近位端、遠位端、および該近位端と該遠位端との間に延びる少なくとも１つの管腔を有する細長い本体であって、該細長い本体の少なくとも一部分が複数の隣接する係合可能なリンクを備える細長い本体と、
前記本体の固定を解除した状態で前記隣接するリンクの離脱を防止することによってトルクを伝達し、かつ所望の形状を形成することのできるトルク伝達機構と、
を備える管腔内装置。
【請求項２０】
前記複数の隣接する係合可能なリンクは、少なくとも、第１のリンクと、隣接する第２のリンクとを備え、前記トルク伝達機構は、該隣接する第２のリンク内の少なくとも１つのスロットと摺動自在に係合可能な、前記第１のリンクから突出する少なくとも１つのピンを備える、請求項１９に記載の管腔内装置。
【請求項２１】
前記少なくとも１つのピンは、一対のピンを備え、各ピンは、他方のピンの正反対の位置において前記第１のリンクの外面から外方に延びている、請求項２０に記載の管腔内装置。
【請求項２２】
前記少なくとも１つのスロットは、一対のスロットを備え、各スロットは、それらを通過するピンのうちの１つまたは前記対を受け入れるように構成されている、請求項２１に記載の管腔内装置。
【請求項２３】
前記第１のリンクは、前記外面を有する第１の丸く盛り上がった環を備え、前記隣接する第２のリンクは、内面を有する第２の丸く盛り上がった環を備え、前記第１の丸く盛り上がった環の外面は、長手方向の軸線に沿って前記第２の丸く盛り上がった環の前記内面と嵌め合い可能であり、該環は、該長手方向の軸線から遠ざかるように回転可能である、請求項２２に記載の管腔内装置。
【請求項２４】
各スロットは、第１のスロット端部と第２のスロット端部との間に細長い開口部を備え、該スロット端部は、前記長手方向の軸線から遠ざかるような前記環の回転中、該スロットを通る前記ピンの摺動を可能にするように、該長手方向の軸線に実質的に整合されている、請求項２２に記載の管腔内装置。
【請求項２５】
前記トルク伝達機構は、前記隣接するリンクの離脱を防止するために、前記複数の隣接する係合可能なリンクを覆うトルク伝達用被覆を備える、請求項１９に記載の管腔内装置。
【請求項２６】
前記リンクを前記所望の形状に固定する固定機構をさらに備える、請求項１９に記載の管腔内装置。
【請求項２７】
管腔内装置であって、
近位端、遠位端、および該近位端と該遠位端との間に延びる少なくとも１つの管腔を有する細長い本体であって、該細長い本体の少なくとも一部分が、固定を解除されている際に互いに相対的に回転可能な第１のリンクと隣接する第２のリンクとを少なくとも備える、細長い本体と、
前記隣接する第２のリンク内の少なくとも１つの溝と摺動自在に係合可能な、前記第１のリンクから突出する少なくとも１つの突起物を備え、前記リンクが回転可能な状態で前記本体の前記部分を通じてトルクを伝達するトルク伝達機構と、
互いに相対的な前記リンクの回転を防止することによって、作動と同時に該リンクを固定する固定機構と、
を備える管腔内装置。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの突起物は、一対の突起物を備え、各突起物は、他方の突起物と正反対の位置において前記第１のリンクの外面から外方に延びている、請求項２７に記載の管腔内装置。
【請求項２９】
前記少なくとも１つの溝は、一対の溝を含み、各溝は、それらの中を通過する突起物のうちの１つまたは前記対を受け入れるように構成されている、請求項２８に記載の管腔内装置。
【請求項３０】
前記第１のリンクは、前記外面を有する第１の丸く盛り上がった環を備え、前記隣接する第２のリンクは、内面を有する第２の丸く盛り上がった環を備え、該第１の丸く盛り上がった環の該外面は、長手方向の軸線に沿って該第２の丸く盛り上がった環の該内面と嵌め合い可能であり、かつ該環は、該長手方向の軸線から遠ざかるように回転可能である、請求項２９に記載の管腔内装置。
【請求項３１】
各溝は、第１の溝端部と、第２の溝端部とを備え、該溝端部は、前記長手方向の軸線から遠ざかるような前記環の回転中、該溝に沿った前記突起物の摺動を可能にするように、該長手方向の軸線に実質的に整合されている、請求項３０に記載の管腔内装置。
【請求項３２】
管腔内装置であって、
近位端、遠位端、および該近位端と該遠位端との間に延びる少なくとも１つの管腔を有する細長い本体であって、該細長い本体の少なくとも一部分が、固定を解除されている際に互いに相対的に回転可能な複数の隣接するリンクを備える細長い本体と、
前記複数の隣接するリンクを覆っており、該リンクが回転可能な間にそれを通ってトルクを伝達するトルク伝達用被覆と、
互いに相対的な前記リンクの回転を防止することによって、作動と同時に該リンクを固定する固定機構と、
を備える管腔内装置。
【請求項３３】
前記トルク伝達用被覆は、ぴったりとフィットする外装を備える、請求項３２に記載の管腔内装置。
【請求項３４】
前記外装は、補強材を含む、請求項３３に記載の管腔内装置。
【請求項３５】
前記補強材は、ナイロン、ポリウレタン、ポリエチレン、テフロン、金属、または重合体を含む、請求項３４に記載の管腔内装置。
【請求項３６】
前記補強材は、編み組み配置または織り込み配置を有する、請求項３４に記載の管腔内装置。
【請求項３７】
前記補強材は、重合体の塗布を完了している、請求項３４に記載の管腔内装置。
【請求項３８】
前記トルク伝達用被覆は、高分子塗膜を備える、請求項３２に記載の管腔内装置。
【請求項３９】
管腔内装置であって、
近位端、遠位端、および該近位端と該遠位端との間に延びる少なくとも１つの管腔を有する細長い本体であって、該細長い本体の少なくとも一部分が、固定を解除されている際に互いに相対的に回転可能な第１のリンクと隣接する第２のリンクとを少なくとも備え、該少なくとも１つの管腔が少なくとも１つの区画を有する該リンクを通って延びる細長い本体と、
前記少なくとも１つの区画に接触することによってトルクを伝達するように前記少なくとも１つの管腔のうちの１つを通過する細長い軸と、
互いに相対的な前記リンクの回転を防止することによって起動と同時にリンクを固定する固定機構と、
を備える管腔内装置。
【請求項４０】
前記少なくとも１つの区画は、内向きの突出部を備える、請求項３９に記載の管腔内装置。
【請求項４１】
前記リンクを通って延びる前記少なくとも１つの管腔は、内向きの突出部を形成する溝付きの形状を有する、請求項４０に記載の管腔内装置。
【請求項４２】
前記少なくとも１つの区画は、前記少なくとも１つの管腔のうちの前記１つを跨ぐ少なくとも１つの仕切りを備える、請求項４０に記載の管腔内装置。
【請求項４３】
前記少なくとも１つの管腔は、前記細長い本体を操向するのに用いるプルワイヤが通過する少なくとも１つの操向用管腔を含む、請求項３９に記載の管腔内装置。
【請求項４４】
前記少なくとも１つの操向用管腔は、該少なくとも１つの管腔のうちの１つの周りに複数の操向用管腔を備える、請求項４３に記載の管腔内装置。
【請求項４５】
アクセス方法であって、
固定を解除した状態で所望の形状を形成し、かつ固定した状態で該所望の形状を保持することのできる、近位端、遠位端、視覚化要素、および固定機構を有する細長い本体を準備する工程と、
前記遠位端がターゲット部位に到達するように、前記固定を解除した状態で前記所望の形状を形成しながら身体通路を通じて前記本体を導入する工程と、
前記固定機構を作動させて前記本体を前記所望の形状に保持する工程と、そして、
前記視覚化要素を用いて前記ターゲット部位を観察する工程と、
を含む方法。
【請求項４６】
前記本体を導入する工程は、前記本体が固定を解除した状態で前記所望の形状を形成しながら前記身体通路の形状をとることを可能にする工程を含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記本体が複数の隣接するリンクを備え、かつ前記固定機構を作動させる工程が前記リンクを互いに固定された関係に保持する工程を含む、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記複数の隣接するリンクが複数の嵌め込み可能な要素を備え、かつ前記リンクを保持する工程が、該リンクをくさび結合し摩擦によってそれらを保持する工程を含む、請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記本体を導入する工程が、固定を解除した状態で前記所望の形状を形成しながら前記本体を操向して前記身体通路に通す工程を含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項５０】
前記本体が複数の隣接するリンクを備え、かつ前記固定機構を作動させる工程が該リンクを互いに固定された関係に保持する工程を含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記複数の隣接するリンクが複数の嵌め込み可能な要素を備え、かつ該リンクを保持する工程が該リンクをくさび結合して摩擦によってそれらを保持する工程を含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記本体が前記近位端と前記遠位端との間に延びる少なくとも１つの管腔を含み、かつ該少なくとも１つの管腔を通じて器具を導入する工程をさらに含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項５３】
前記器具がツールアームを備える、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記細長い本体が視覚化用管腔をさらに含み、かつ前記視覚化要素が内視鏡を備え、前記方法が該内視鏡を該視覚化用管腔内に配置する工程をさらに含む、請求項４５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
（発明の背景）
本発明は、全体として、医療用の機器、システムおよび方法に関する。より詳細には、本発明は、内視鏡的手技または腹腔鏡下手技に用いるための機器、システムおよび方法に関する。
【０００２】
内視鏡検査法は、食道または直腸などの身体の開口部を通じて身体内部にアクセスしかつそれを視覚化する、侵襲の少ない手技の一形態である。そのようなアクセス法は、開口部を通じてアクセス可能な開口部の内部もしくは内部組織あるいは内部器官を外科医または内科医が観察および／または治療することを可能にする。これらの手技は、視診または生検用の組織サンプルの採取などの診断目的に用いることも、ポリープもしくは腫瘍の切除あるいは組織の再構成などの治療目的に用いることもできる。これらの手技は通常の切開手術を用いて施すことができるが、内視鏡検査法の方が通常、痛み、リスク、瘢痕化が少なく、かつ患者の回復がより速い。
【０００３】
内視鏡検査は一般に、内視鏡、即ち光学部品を含む小さい円管を用いて行われる。従来の内視鏡は、開口部内に挿入され所望の体内部位に到達する遠位端を有する小口径の「スネーク状」挿入管を備える。光ファイバが挿入管を通って延びて遠位端で終了し、該遠位端からの軸方向の観察を可能にする。内視鏡の遠位端近傍の体内部位の画像は、医師が観察するためにビデオモニタに伝送される。制御用ハンドルは、内視鏡医がスコープの方向を制御するのを可能にし、かつ、症例によっては、内視鏡手技に必要となるかもしれない送気送水装置および吸引装置の起動を可能にする。
【０００４】
内視鏡は体内部位で治療を行うために用いることができるので、内視鏡には、手術用の器具またはツールを通すことのできる管腔が備えられているものもある。一般に、挿入された器具のエンドエフェクタが遠位端から軸方向に突出するように、管腔は、挿入管の全長にわたって延びている。従って、器具は、エンドエフェクタが視線に沿って配置されるように、光ファイバと平行な方向に向けられる。
【０００５】
このような内視鏡は、診断手順および外科的手技を実行する際のそれらの有用性を制限するいくつかの制約を有する。まず第一に、手術用の器具またはツールは、内視鏡内の稼働中の管腔を通じて軸方向に挿入される。さらに、これらの内視鏡のほとんどは、遠位端を越えた軸方向運動および回転運動のみを許容する。このことは、これも軸方向に向けられた内視鏡の視野内におけるツールのポジショニングを維持するのに役立つ。しかしながら、これにより、実行することができる可能性のある手技の多様性および複雑性が制限される。例えば、組織近置を含む手技においては、組織の一部分のみが一度で把握可能でありかつ軸方向ではなく横方向への動きが必要となる可能性があるため、大きな困難が生じる。軸方向に挿入されたツールの操向は遠位端近傍においては可能であるかもしれないが、そのような操向では通常、ツールのエンドエフェクタは、軸方向に向けられたスコープの視野外に配置される。
【０００６】
これらの制約のいくつかを克服する類似の侵襲の少ない手技は、腹腔鏡検査法である。腹腔鏡検査法では、小さい切開創を通じて身体の内部がアクセスを受け、視覚化される。腹部にアクセスする際には、切開は通常、臍部に加えられる。腹腔鏡検査法は当初、女性生殖器：子宮、卵管、および卵巣に関連する病気を診断ならびに治療するために、婦人科医によって用いられていた。それは、今日では、虫垂の切除（虫垂切除術）および胆嚢摘出（胆嚢摘出術）などの過去においては切開手術を要していた手術を含むより広範囲の手技に用いられている。腹腔鏡検査は、切開創を通じてアクセス可能な内部組織または内部器官を外科医もしくは内科医が観察および／または治療することを可能にする装置を使用して実施される。この装置は、内視鏡と同一かまたはそれに類似しており、腹腔鏡と呼ばれることもある。この装置は、切開部位内に挿入され所望の体内部位に到達する遠位端を有する小径の挿入管を備える。光ファイバが挿入管を通って延びて遠位端で終了し、該遠位端からの軸方向観察を可能にする。遠位端近傍の体内部位の画像は、医師が観察するためにビデオモニタに伝送される。時には、切開部位を通じたアクセスの方が、開口部を通じるよりもよりより短く、より真っ直ぐで、よりダイレクトなアクセス経路を生成する。従って、腹腔鏡のなかには、幾種類かの内視鏡よりもより短くより堅い挿入管を有するものがある。
【０００７】
腹腔鏡は内視鏡と同様の多くの制限を有するが、腹腔鏡では、追加の手術用器具およびツールを別の切開部位を通じて挿入し手技を実施することが可能である。切開の適切な配置により、器具を種々の方向に配置することを可能とすることができる。従って、動きおよび観察は、腹腔鏡の軸に限定されず、かつ処置の間、組織と機器の同時観察をより用意に達成することができる。しかしながら、これらの付加的な利点は、侵襲性の増大を犠牲にして達成されるものである。器具用のアクセス経路は、全身麻酔、合併症および感染の危険性、ならびにアクセス経路が治癒するための回復時間全体の増大を要求するトロカールを用いて生成しなければならない。さらに、一部の患者、特に病的に太っている患者には困難であるかまたは禁忌となる可能性がある。
【０００８】
従って、侵襲の少ない手技を実施するための改良された方法、装置およびシステムを提供することが望ましいであろう。詳細には、様々な軸に沿った動きおよび視野を有する複数の器具の使用などの腹腔鏡の利点を有する、低侵襲性ならびに深い体内部位へのアクセスのような内視鏡検査の利点を提供する方法、装置およびシステム。侵襲性従って危険性、費用および回復時間の低減により患者に対する成果が改善された装置およびシステムは、信頼でき、便利で使いやすいであろう。これらの目的の少なくともいくつかは、以下に説明する本発明によって達成されることになろう。
【０００９】
さらに、血管内の通路を通る改良された経路および操作をもたらす改良された方法、装置およびシステムを提供することが望ましいであろう。一般的な内視鏡は、１３０ｃｍ〜１９０ｃｍの範囲の長さを有しており、身体内の種々の曲がりくねった経路を詳しく調べるために用いることができる。例えば、内視鏡を用いて、肛門を通じる入口から消化管下部にアクセスし、時には結腸遠位端の盲腸にまで到達することができる。上部消化管については、食道を通って胃および小腸の上方部位にアクセスすることができる。特に結腸を通じたこれらの部位へのアクセス工程は、内視鏡の冗長な操作を含む。これらの操作の多くが、内視鏡のトルキングを含む。しかしながら、ひとたび内視鏡の相当な長さが身体内に入ると、トルキングは次第に困難となる。さらに、このような部位へのアクセスは通常、抵抗強度を有しない結腸のような必要最低限支持された管腔を通じて、または内視鏡に対して特定の経路を提供しない胃のような開放腔を通じて行われる。これもまた、所望の治療部位への内視鏡によるアクセスを制限する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、所望の治療部位にアクセスするための改良された方法、装置およびシステムを提供することが望ましいであろう。詳細には、低侵襲的、特に内視鏡的にまたは腹腔鏡的に所望の治療部位にアクセスする機能を改善する方法、装置およびシステム。侵襲性従って危険性、費用および回復時間の低減により患者に対する成果が改善された装置およびシステムは、信頼でき、便利で使いやすいであろう。これらの目的の少なくともいくつかは、以下に説明する本発明によって達成されることになろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（発明の概要）
本発明は、従来の内視鏡の機能に勝る組織操作機能を含む内視鏡的手技用のシステム、装置および方法を提供する。本システムのいくつかの実施形態は、身体内の通路を通じた操作を改善するために、硬化可能かつ／またはトルク伝達性を有する細長い本体を含む。また、本システムのいくつかの実施形態は、スコープが貫通する細長い本体を含み、かつ該本体の遠位端から、少なくとも１本の操向可能なツールアームが延びる。これらの実施形態では、本システムは一般に、２本のツールアームを含み、各アームは、それらのアームが角張った形状またはブーメラン形状を形成するように横方向外方に曲線を形成し、次いで横方向内方に曲がるように操向可能である。さらに、組織の操作に用いるために、各アームの遠位端からエンドエフェクタが延びる。角張った形状によって各エンドエフェクタがスコープの視野内に寄り集まって協働して動き、該動きを、外科医がスコープを通じて持続的に観察することができる。さらに、このツールアームは、どのような付加的方向にも操向可能とすることができ、かつ組織の把持、引っ張り、牽引、上昇およびより複雑な操作を可能にするために回転可能とすることができる。従って、本発明のシステムおよび装置は、内視鏡的手法によって、切開手術または腹腔鏡手術の機能の多くを提供する。さらに、本発明のシステムおよび装置は、所望の治療部位にアクセスするための操作を改善する。
【００１２】
本発明の第１の態様では、ツールアームは、近位端および偏向可能または操向可能な遠位端を有する軸を備える。いくつかの実施形態では、使用中遠位端をある平面内で操向する、すなわち曲げるかまたは操作することができるが該平面外の偏向に耐えるように、操向可能な遠位端は、横方向に安定化されることになる。操向面は一般に、スコープの中心軸に平行となるが、ツールアームの回転によって回転させることができる。このようにして、アームは、スコープの視野内で安定したポジショニングを維持し、視野外の偶発的偏向に耐えることになる。視野内の視界を維持しながら安定化した平面内でツールアームを軸方向に平行移動させることもできることが分かる。
【００１３】
側方安定性を達成するための好ましい構造体は、複数の隣接するリンクを備える。通常、これらのリンクは、ヒンジを有する構造体によって枢着されている。いくつかの実施形態では、このヒンジを有する構造体は、互いに平行に配置されアームを操向することのできる安定化平面に対して左右に向きを変える枢動ピンを備える。別の実施形態では、ヒンジを有する構造体は、軸を定めるオス座面およびメス座面を備えており、該軸は、平面内の遠位部分の偏向を制限するように、平行に配置されている。２〜３例を挙げると、展開用フレーム、強化材またはプルワイヤによって連結された種々の形状のリンク機構、およびスロットを有する管などの種々の他の構造体も、側方安定性を得るのに利用可能である。
【００１４】
一般に、遠位端は少なくとも２つの操向可能な部分を含み、最遠位の操向可能な部分は、第１の方向に湾曲する先端部分を含み、中間の操向可能な部分は、反対方向に湾曲する基部を含み、両方の湾曲とも安定化平面内にある。いくつかの実施形態では、先端部分の湾曲は、基部の湾曲のそれよりも大きい半径を有する。このような曲率を達成するために、実質的に連続的な偏向を可能にするように隣接するリンクを形作ることができる。あるいは、操向可能な遠位端が所定の湾曲を形成するように偏向可能で、その結果アームがそれ以上の偏向を制限されるように隣接するリンクを形作ってもよい。
【００１５】
ツールアームの遠位部分を選択的に偏向させるための手段は、少なくとも１本のプルワイヤまたは少なくとも１本のプッシュワイヤを備える。そのようなプルワイヤまたはプッシュワイヤは、任意の量および配列で存在することができる。遠位部分を選択的に偏向させるための手段は、遠位部分をプルワイヤまたはプッシュワイヤと反対方向に伸ばすように構成された少なくとも１つのばねをさらに含むことができる。
【００１６】
いくつかの実施形態では、ツールアームは、その遠位端に配置されたエンドエフェクタを含む。所望される手技または組織の操作に応じて、種々様々なエンドエフェクタを用いることができる。例えば、エンドエフェクタは、限定するものではないが、ナイフ、針、縫合糸、ホッチキス、留め具、クリッパ、電気外科用または止血用のカッタおよび凝固剤、レーザー溶接機、凍結外科手術用器具、二次スコープ、鉗子、レーザフック、トング、把持器具、開創器、プローブ、クランプ、鋏、組織近置装置、吸引器を含むことができる。代替的に、ツールアームが、エンドエフェクタを有するツールを貫通させることのできるツール配備用管腔を含んでもよい。これらの実施形態では、操向用カフ内のツールの操作によってツールアームの遠位端が操向されるように、ツールアームは、ツールを貫通させるために配置された操向用カフを含むことができる。従って、いずれの場合にも、エンドエフェクタおよびツールの操作を相互に連結させることができる。
【００１７】
本発明の別の態様では、細長い本体は、遠位端、近位端、および該細長い本体の少なくとも１つの遠位部分を通って延びるアーム誘導用管腔を有する。好ましい実施形態では、細長い本体は、それを通って延び、遠位先端部で終了する観察用管腔またはスコープ用管腔を有する。スコープ用管腔を任意の観察用要素または観察用装置を通すために用いることができること、あるいはスコープ用管腔が本体内に固定もしくは統合された観察用要素または観察用装置を備えることができることが分かる。本明細書においては、用語「スコープ用管腔」がこれらの実施形態のいずれかを指すために用いられることになると仮定する。
【００１８】
アーム誘導用管腔および観察用のスコープ用管腔は、本体内に任意の適した方法で配列することができる。例えば、細長い本体が第２のアーム誘導用管腔を有する場合、２つのアーム誘導用管腔の遠位末端および１つの観察用のスコープ用管腔を、本体の遠位先端部上に略三角形パターンに配列することができる。代替的に、管腔を整列させてもよく、その場合、観察用のスコープ用管腔は、アーム誘導用管腔の間に配置される。
【００１９】
一般に、細長い本体の少なくとも遠位部分は、操向可能である。いくつかの実施形態では、細長い本体は、第１の部分と第２の部分を備えており、第１の部分は第２の部分の近位に配置され、第１の部分および第２の部分は、個別に固定可能である。従って、第２の部分を操向可能な状態に維持しながら第１の部分を固定可能とすることができる。このような操向性は、少なくとも１つの平面内で第２の部分を選択的に偏向させる手段を用いて達成することができる。これは、本体の遠位端が近位端に向けられる反り返りを含むことができる。いくつかの実施形態では、細長い本体の遠位部分は、そのような操向を可能とするために、複数の隣接するリンクを備える。
【００２０】
一般に、細長い本体の少なくとも遠位部分は、略円筒形の外面を有しており、アーム誘導用管腔は、該円筒形外面の外には伸びていない。また、アーム誘導用管腔は、細長い本体の遠位先端部で終了しており、これによりツールアームは、該遠位先端部を通って前進する。同様に、先に述べたように、細長い本体は一般に、それを通って延び遠位先端部において終了する観察用のスコープ用管腔を有する。
【００２１】
本発明のさらに別の態様では、ツールアームは、種々の機構によって操向可能な遠位端を有することができる。例えば、遠位端は、そこに取り付けられた少なくとも１本のプルワイヤを有する可撓性のチューブを備えることができ、これにより該少なくとも１本のプルワイヤが操向可能な遠位端を偏向させる。あるいは、ツールアームが形状記憶材料を有する可撓性のチューブを備え、これにより、操向可能な遠位端が本体の遠位先端部から現れることによって、操向可能な遠位端が形状記憶位置へ偏向できるようにしてもよい。もしくは、ツールアームが本体の遠位先端部から延びる展開用フレームをさらに備え、展開用フレームを操作することによって取り付けられたツールアームを偏向させるように、該フレームは、各々が少なくとも２本のツールアームのうちの１本に取り付けられた少なくとも２つの支持体を備えてもよい。
【００２２】
本発明のさらに別の実施形態では、管腔内ツール配備システムは、遠位端、近位端、および細長い本体の少なくとも遠位部分を越えてまたはそれを通って延びる少なくとも２つのアーム誘導用管腔を有する細長い本体からなることができ、前記アーム誘導用管腔は、本体の遠位先端部まで完全に延び、また少なくとも２本のツールアームは、細長い本体のアーム誘導用管腔を通って延びるように適合されており、前記ツールアームは、本体の遠位先端部から現れる。
【００２３】
本発明のさらに別の態様では、管腔内ツール配備システムは、遠位端、近位端、および細長い本体の少なくとも遠位部分を通って延びるアーム誘導用管腔を有する細長い本体を備えており、少なくとも遠位部分は、複数の隣接するリンクを備える。本システムは、少なくとも１つの平面内で選択的に遠位部分を偏向させるための手段、および細長い本体のアーム誘導用管腔を通って延びるように適合された少なくとも１本のツールアームを更に含む。
【００２４】
本発明のさらに別の態様では、１つまたはそれ以上のツールを解剖学的空間に配備する方法を提供する。好ましい実施形態では、本方法は、本体の遠位端を前記解剖学的空間に導入する工程と、前記本体内のツール配備用管腔から前記解剖学的空間内へツールアームを前進させる工程と、解剖学的空間内のターゲット位置に隣接してツールアームの遠位先端部を配置するようにツールアームを偏向および位置決めする工程であって、湾曲された単一平面内でアームの遠位部分が側方に安定化される工程と、ツールアームの管腔を通ってターゲット位置までツールを前進させる工程とを含む。
【００２５】
いくつかの実施形態では、偏向および位置決めする工程は、ツールアームの遠位部分内の複数の隣接するヒンジを有するリンクに張力を加える工程を含む。隣接するヒンジを有するリンクは、単一の平面に垂直に配置されたヒンジピンによって結合することができ、これにより該ピンが遠位部分を安定化しかつ単一の平面外への偏向を抑止する。本方法は、本体内に配置された内視スコープを通じてターゲット位置を観察する工程をさらに含むことができ、ツールアームは、内視スコープに隣接する位置から、本体の遠位先端部から軸方向に延びる。
【００２６】
いくつかの実施形態では、近位端、体腔を貫通するような大きさを有する遠位端、および近位端と遠位端との間に延びる少なくとも１つの管腔を有する細長い本体を備える管腔内システムを提供する。本システムは、本体の固定を解除した状態で所望の形状を形成するのを可能にしながら近位端と遠位端との間にトルクを伝達するトルク伝達機構をさらに含む。さらに、本システムは、本体を所望の形状に固定する固定機構を含む。少なくとも１つの管腔を、例えば内視スコープおよび任意選択的に１つまたはそれ以上のツールアームを含む任意の所望の機器を通すために用いることができる。さらに、本システムは一般に、本体の固定を解除した状態で本体を操向して所望の形状にする操向機構を含む。ほとんどの実施形態において、この操向機構は、複数の隣接するリンクを通って延びる少なくとも１本のプルワイヤを備える。
【００２７】
好ましい実施形態では、細長い本体の少なくとも一部分が、複数の隣接するリンクを備える。トルクは、種々のトルク伝達機構によって隣接するリンクを通じて伝達することができる。例えば、いくつかの実施形態では、複数の隣接するリンクが少なくとも第１のリンクおよび隣接する第２のリンクを含む場合、トルク伝達機構は、隣接する第２のリンク内の少なくとも１つの溝と摺動自在に係合可能な、第１のリンクから突出する少なくとも１つの突起物または歯を備え、トルク伝達機構は、リンクが回転可能な間に、本体の前記部分を通じてトルクを伝達する。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの突起物は一対の突起物を備え、各々の突起物は、第１のリンクの外面から、他方の突起物と正反対の位置において外方に延びている。それに対応して、少なくとも１つの溝は、各々がその中に入ってくる１つまたは対の突起物を受け入れるように構成された一対の溝を備えることができる。第１のリンクが外面を有する丸く盛り上がった環を備え、隣接する第２のリンクが内面を有する第２の丸く盛り上がった環を備える場合、第１の丸く盛り上がった環の外面は長手方向の軸線に沿って第２の丸く盛り上がった環の内面と嵌め合い可能であり、各環は長手方向の軸線から遠ざかるように回転可能である。いくつかの実施形態では、各溝は、実質的に長手方向の軸線と整合させた第１の溝端部および第２の溝端部を備えており、長手方向の軸線から遠ざかるような環の回転中、溝に沿って突起物が摺動することができる。このような突起物は内面から内方に延びることができ、溝はこのような突起物を受け入れるように隣接するリンクの外面上に配置することができることが分かる。従って、突起物および関連する溝は、逆配列で同様に機能することができる。
【００２８】
別の実施形態では、トルク伝達機構は、隣接する第２のリンク内のスロットと摺動自在に係合可能な、第１のリンクから突出する突起物またはピンを備える。これは、本体の固定が解除され所望の形状を形成することができる状態での隣接するリンクの離脱を防止することによってトルクを伝達するトルク伝達機構の一例である。いくつかの実施形態では、複数の隣接する係合可能なリンクは、隣接するリンク第１のリンクおよび隣接する第２のリンクならびに隣接する第２のリンクの少なくとも１つのスロットに摺動自在に係合可能な第１のリンクから突出する少なくとも１つのピンを備えるトルク伝達機構を備える。さらに、いくつかの実施形態では、少なくとも１つのピンが一対のピンを備えており、各ピンは、第１のリンクの外面から外方に別のピンと正反対の位置に延びている。同様に、少なくとも１つのスロットは、一対のスロットを備えており、各々のスロットが、それらを貫通する該一対のピンのうちの１つまたは対を受け入れるように構成されている。
【００２９】
好ましい実施形態では、第１のリンクは外面を有する第１の丸く盛り上がった環を備え、隣接する第２のリンクは内面を有する第２の丸く盛り上がった環を備え、第１の丸く盛り上がった環の外面は、長手方向の軸線に沿って第２の丸く盛り上がった環の内面と嵌め合い可能であり、各環は、長手方向の軸線から遠ざかるように回転可能である。一般に、各スロットは、実質的に長手方向の軸線に整合させた第１のスロット端部および第２のスロット端部を備えており、長手方向の軸線から遠ざかるような環の回転中、スロットを通ってピンが摺動することができる。このようなピンは内面から内方に延び、隣接するリンク上のスロットを通って延びることができることが分かる。従って、ピンおよび関連するスロットは、逆配列で同様に機能することができる。
【００３０】
さらに別の実施形態では、トルク伝達機構は、隣接するリンクの離脱を防止するために、複数の隣接する係合可能なリンクを覆う被覆を備える。いくつかの例では、トルク伝達用被覆は、編み材料などの補強材を含むぴったりとフィットする外装を備える。補強材は、例えば、ナイロン、ポリウレタン、テフロン（登録商標）、金属、または重合体を含むことができる。任意選択的に、補強材に重合体を塗布してもよく、補強材を別個の重合体成分で覆ってもよい。代替的に、トルク伝達被覆がリンク自体の上に重合体被膜を備えてもよい。
【００３１】
さらに別の実施形態では、近位端、遠位端、および該近位端と遠位端との間に延びる少なくとも１つの管腔を有する細長い本体を備える管腔内装置を提供するが、該管腔内装置では、細長い本体の少なくとも一部分は、固定を解除されている際に互いに相対的に回転可能な第１のリンクならびに隣接する第２のリンクを少なくとも備え、少なくとも１つの管腔のうちの１つは、少なくとも１つの区画を有するリンクを通って延びる。いわば少なくとも１つの区画に接触することによってトルクを伝達するように、少なくとも１つの管腔のうちの１つを貫通する細長い軸が存在する。さらに、リンクの互いに相対的な回転を防止することによって起動と同時にリンクを固定する固定機構を提供する。
【００３２】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの区画は、内向きの突出部を備える。また、リンクを通って延びる少なくとも１つの管腔は、内向きの突出部を形成する溝付きの形状を有することができる。別の実施形態では、少なくとも１つの区画は、少なくとも１つの管腔のうちの１つを跨ぐ仕切りを備える。軸は、少なくとも１つの管腔を貫通し、各々のリンク内の区画間に位置する。複数の隣接するリンクのトルキングは、軸および区画を通じて伝達される。例えば、第１のリンクにトルクを与えることにより、第１のリンクは、軸が区画に接触するまで長手方向の軸線を中心として回転する。区画が全体として位置合わせされているので、軸は、第２のリンク内の区画にも接触することになる。その結果、トルクが第１のリンクから第２のリンクへ伝達される。この伝達を任意の数のリンクを通して繰り返し、複数の隣接するリンクを通じてトルクを伝達することができる。
【００３３】
さらに別の実施形態では、トルク伝達機構は、卵形状の複数の隣接するリンクを備える。また、別の実施形態では、トルク伝達機構は、隣接するリンクを通って延びる複数のワイヤまたはロッドを備える。好ましい実施形態では、これらの複数のロッドは、約８本〜６４本のロッドを含む。トルクは、これらのトルク伝達機構を通じてリンクからリンクへ伝達される。
【００３４】
さらに、近位端、遠位端、視覚化要素および固定機構を有する細長い本体を提供する工程を含むアクセス方法を提供するが、該方法では、本体は、固定が解除された状態では所望の形状を形成し、固定された状態では所望の形状を保持することができる。本方法はさらに、遠位端がターゲット部位に到達するように所望の形状を形成しながら固定を解除した状態で身体通路を通して本体を導入する工程と、固定機構を作動させて本体を所望の形状に保持する工程と、視覚化要素を用いてターゲット部位を観察する工程とを含む。
【００３５】
本体を導入する工程は、本体が所望の形状を形成しながら固定を解除した状態で身体通路の形状を推測することを可能にする工程を含むことができる。あるいは、本体を導入する工程は、所望の形状を形成しながら固定を解除した状態で身体通路を通して本体を操向する工程を含んでもよい。いずれの状態においても、いくつかの実施形態では、固定機構を作動させる工程がリンクを互いに固定された関係に保持する工程を含むように、本体は、複数の隣接するリンクを備える。詳細には、リンクを保持する工程がリンクをくさび結合してそれらを摩擦によって保持する工程を含むように、複数の隣接するリンクは、複数の嵌め込み可能な要素を備えることもある。
【００３６】
本体が近位端と遠位端との間に延びる少なくとも１つの管腔を含む場合、本方法はさらに、該少なくとも１つの管腔を通じて器具を導入する工程を含む。いくつかの実施形態では、器具は、ツールアームを備える。細長い本体が視覚化用管腔をさらに含み、かつ視覚化要素が内視鏡を備える場合、本方法は、内視鏡を視覚化用管腔内に配置する工程をさらに含む。
【００３７】
本発明の他の目的および利点は、添付の図面と併せて、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
（発明の詳細な説明）
（Ｉ．  概要）
本発明のシステム２の一実施形態を図１に示す。システム２は、近位端１２および遠位先端部１６で終了する遠位端１４を有する細長い本体１０を含む。本体１０は、患者の体内の内部ターゲット部位にアクセスするために用いられる。例えば内視鏡検査においては、一般に、近位端１２を身体の外側に保った状態で、遠位端１４が身体開口部を通じて挿入され、１つまたはそれ以上の生来存在する体腔を通ってターゲット部位に到達する。従って、本体１０は、偏向を可能にするための材料の選択またはリンク、ヒンジ、コイルもしくは他の類似する構造体が含まれるような軸２０の設計により、変更可能かつ／または操向可能な軸２０を有する。従って、図１は、本体が湾曲を含む偏向した状態の本体１０を示す。このような偏向および／または操向は、ターゲット部位まで体腔を通過するのに役立つことができ、近位端１２近傍のハンドル２２の操作によって達成される。しかしながら、システム２０をそのような偏向および／または操向を本体１０の配置のために利用することがより少ないかもしれない腹腔鏡下手技に用いてもよいことが分かる。いずれにしても、例えば安定した視覚化プラットフォームを提供するためには、軸２０の一部または全部の硬化がおそらく望ましいであろう。従って、後節において説明するように、材料の選択または固定機構が含まれるような軸２０の設計によって所望の形状を維持しかつ剛性をもたらすために、本体１０の軸２０の部分が固定可能である。
【００３９】
本体１０は、該本体１０の少なくとも遠位部分を越えてまたはそれを通って、一般に、図に示すように本体１０の全長の大部分に沿って延びる少なくとも１つのアーム誘導用管腔２６をも含む。ここでは、図１において、各々が近位端１２近傍の軸２０に沿った位置から遠位先端部１６まで延びる２つのアーム誘導用管腔２６を示す。さらに、本体１０は、軸２０を通って遠位先端部１６まで延びるスコープ用管腔２４を含む。
【００４０】
システム２は、少なくとも１本のツールアーム３０をも含むが、図１では２本を示しており、それらのうちの各々のアーム３０が、点線で示すように別個のアーム誘導用管腔２６を通じて挿入可能である。各ツールアーム３０が、近位端３２、遠位端３４およびそれらの間で延びる軸３６を有する。遠位端３４は、例えば概略的に示す隣接するリンクの操作によって操向可能である。そのような操向性は、近位端３２の一部である操向用カフ３５によって制御することができる。軸３６は一般に可撓性または偏向可能であり、周りを取り囲む本体の軸２０の偏向を可能にする。各ツールアーム３０が、それらを貫通するツール配備用管腔３８をさらに含む。
【００４１】
この実施形態では、システム２は、少なくとも１つのツール４０をも含んでおり、図１には２つを示す。各ツール４０が遠位端４２、近位端４４およびそれらの間に細長い軸４６を含んでおり、アーム３０のツール配備用管腔３８を通り抜けることができる。各ツール４０が、遠位端４２に配置されたエンドエフェクタ４８、および任意選択的に、身体の外側からのエンドエフェクタ４８操作用のハンドル５０を近位端４４に有する。ツール４０は、エンドエフェクタ４８がアーム３０の遠位端３４から現れるように前進する。
【００４２】
図２に、組み立てた構成の図１のシステム２を示す。ここでは、ツールアーム３０は、本体の軸２０のアーム誘導用管腔２６を通じて挿入された状態で示されている。アーム３０の操向可能な遠位端３４は本体１０の遠位端１４から突出し、アーム３０の近位端３２は本体１０の近位端１２から突出している。図に示すように、操向用カフ３５は、アーム３０の近位端３２に配置されている。さらに、エンドエフェクタ４８がアーム３４の操向可能な遠位端３４を越えて延びるように、ツール４０は、ツール配備用管腔３８を通じて挿入された状態で示されている。同様に、ハンドル５０を有するツール４０の近位端４４は、操向用カフ３５から突出した状態で示されている。後節において説明するように、操向用カフ３５に当たるツール４０の動きにより、アーム３０の遠位端３４が操向されることになる。
【００４３】
図２Ａは、図２のシステム２の断面図である。この実施形態では本体１０の軸２０が略円筒形の外面を有するので、軸２０の断面は、円形の形状を有する。円筒形の軸が楕円形、卵形または長楕円形の断面を代替的に有してもよいことが分かる。軸２０は、約５ｍｍ〜約２５ｍｍの範囲、好ましくは約１４ｍｍの外径を有する。軸２０は、内側中央管腔２３を画定する約０．５ｍｍ〜約５ｍｍの範囲、好ましくは約２ｍｍ〜約３ｍｍの厚さを有する壁２１を有する。壁２１内に、様々な量および構成で存在することのできる本体１０を操向するための、以下プルワイヤと呼ぶ種々のプッシュワイヤまたはプルワイヤがある。代替的に、プルワイヤ９６は、中央管腔２３内に存在してもよい。２つ示しているが、少なくとも１つのアーム誘導用管腔２６が、中央管腔２３を通って延びる。各アーム誘導用管腔２６が、約０．５ｍｍ〜約５ｍｍの範囲、好ましくは約４ｍｍの内径を有する。管腔２６内に配置されているのは、ツールアーム３０の軸３６である。また、同様に、軸３６内に配置されているのは、ツール４０である。図２Ａは、約２ｍｍ〜約１０ｍｍの範囲、好ましくは約４ｍｍの内径を有するスコープ用管腔２４をも示す。この実施形態では、２つのアーム誘導用管腔２６およびスコープ用管腔２４は遠位先端部１６に維持される略三角形パターンに配列されているが、スコープでツールアーム、特にエンドエフェクタを見ることのできる任意の適した配列を用いることができる。例えば、図２Ｂは、軸２０が卵形の形状を有し、アーム誘導用管腔２６およびスコープ用管腔２４が全体として整列されている実施形態の断面を示す。ここでは、ツールアーム３０の観察を容易にするために、スコープ用管腔２４は、各アーム誘導用管腔２６の間に配置されている。図２Ａおよび図２Ｂには、様々な必要性に対して用いることのできる付加的管腔も示している。例えば、各々が約０．５ｍｍ〜約５ｍｍの範囲、好ましくは約２ｍｍの内径を有する灌注／吸引用管腔６０、送気用管腔５６および補助管腔５８が存在することができる。補助管腔５８は、アーム３０の遠位端またはアーム３０を通じて挿入されるツール４０の遠位端にあるエンドエフェクタと併せて用いるための、２〜３例を挙げれば、浸軟器具、把持ツール、刃具または光源などの付加的ツールの挿入のような様々な用途に利用することができる。
【００４４】
図３Ａ〜図３Ｄに、ツールアーム３０の操向可能な遠位端３４の一連の動きを示す。遠位端３４によって単独でまたは共に数多くの動きを達成することができるので、ここに示す一連の動きは、ほんの一例として役立つに過ぎない。図３Ａに、本体１０の遠位先端部１６を示す。スコープ用管腔２４が遠位先端部１６で終了する２つのアーム誘導用管腔２６と共に示されており、図２Ａに示すような三角形パターンを形成している。図３Ｂは、アーム誘導用管腔２６を通るツールアーム３０の遠位端３４の前進を示しており、これによりアーム３０が遠位先端部１６を越えて延びることができる。図３Ｃ〜図３Ｄに、好ましい構成へのアーム３０の偏向を示す。図３Ｃに、横方向外側へのアーム３０の偏向を示す。これは、操向可能な遠位端３４の基部６４近傍の外方への湾曲によって達成される。図３Ｄに、各アーム３０が鉤形状を形成するような内方への湾曲によって達成される横方向内側への遠位端３４の先端部分６６の偏向を示す。図に示すように、アーム３０の先端部分６６を互いに向き合わせることにより、先端部分６６は、スコープ用管腔２４の経路内に正確に配置される。従って、スコープ２８がスコープ用管腔２４内に配置されると、ツールアーム３０の先端部分６６およびツールアーム３０を通じて送られるあらゆるツール４０をスコープ２８を通じて見ることができることになる。図３Ｃ〜図３Ｄでは、アーム３０の偏向は、所望の湾曲領域内の隣接するリンク６２を用いて達成される。そのようなリンク６２の実施形態および他の偏向の仕組みについては後節において論じる。さらに、図３Ａ〜図３Ｄの偏向は、単一平面内において生じるように示されている。しかしながら、種々の実施形態が、複数の平面における偏向を含んでいる。同様に、図３Ａ〜図３Ｄではアーム３０が同時に偏向するように示されているが、アーム３０は、選択的にまたは個別に偏向することができる。
【００４５】
図４〜図６に、ツールアーム３０のさらに可能な動きを示す。例えば、図４は、ツールアーム３０の軸方向の動きを示す。矢印で示すように、例えばツール配備用管腔３８内で摺動させることにより、各ツールアーム３０が遠位方向または近位方向に単独で動くことができる。そのような動きは、アーム３０を同一平面内に保持し、その上に、動きのさらなる多様性、従って外科的操作を可能にする。図５に、ツールアーム３０の回転運動を示す。円形矢印で示すように、例えばツール配備用管腔３８内でのアーム３０の回転により、各ツールアーム３０が単独で回転することができる。そのような回転により、アーム３０は、様々な平面を通って動く。軸方向運動、側方運動および回転運動を組み合わせることにより、アーム３０、従って、それらを通じて配置されるツール４０は、１つまたはそれ以上の平面内の種々様々な位置を介して操作することができる。
【００４６】
図６に、ツールアーム３０のさらに別の関節連結を示す。いくつかの実施形態では、アーム３０は、図３Ｄに示すように、所定の構成を形成するように偏向可能である。一般に、所定の構成を形成する場合、アーム３０は、アーム３０がその後さらに偏向するのを制限される所定の構成の形成に至るまで操向可能である。別の実施形態では、アームは様々な位置へ偏向可能であり、かつ所定の構成による制限を受けない。先端部分６６が本体１０の遠位先端部１６に向かって内方にカールするようにアーム３０が関節連結するそのような実施形態を図６に示す。この場合もまた、先端部分６６は、スコープ用管腔２４および観察用スコープ２８の正面に配置される。一般に、先端部分６６はスコープ２８の中心軸３１の向い合う両側に配置され、視野（矢印２９で示す）は最大約１４０度の範囲にわたり、中心軸３１の各側において約７０度となる。さらに、視野の深さは一般に、約１ｃｍ〜約１０ｃｍの範囲となる。
【００４７】
先に述べたように、本発明の管腔内ツール配備システム２は、内部組織または内部器官にアクセスし、多岐にわたる手術手技を実施するために用いることができる。図７Ａ〜図７Ｂは、粘膜抜去術、または胃の粘膜および／もしくは粘膜下組織の一部の切除を行うための本システム２の一実施形態の使用法を示す。図７Ａは、食道Ｅを通じた胃Ｓへの本体１０の前進を示す。次いで、本体１０が胃Ｓ内の所望の位置へ操向され、遠位先端部１６のスコープ２８を通じて胃粘膜Ｍが視覚化される。図７Ｂを参照すると、次いで、ツールアーム３０が本体１０を通じて送られ、関節連結される。先に述べたように、ツール４０をツールアーム３０を通じて送ってもよく、エンドエフェクタ４８を各アーム３０の遠位端に配置してもよい。ここでは、把持具８０が一方のアーム３０の遠位端に配置され、カッタ８１が他方のアーム３０の遠位端に配置されている。把持具８０は、粘膜Ｍの一部を把持するために用いられる。次いで、粘膜Ｍの把持された部分をツールアーム３０の回転または操作によって持ち上げることができる。図に示すように、これにより、カッタ８２を用いて切断することによる粘膜Ｍのこの部分の安全な切除が可能となる。組織の操作および切除は、先端部分６６、従って、エンドエフェクタ４８と整列されたスコープ２８を通じ、手技置全体を通して視覚化される。
【００４８】
本発明のシステム、方法および装置が身体内の任意の部位、特に任意の生来の体腔または人工体腔における診断および外科的手技に応用可能であることが分かる。そのような部位は、２〜３例を挙げれば、胃腸管、尿道、腹膜腔、心血管系、呼吸器系、気管、洞腔、女性生殖器系および脊柱管内に位置する可能性がある。これらの部位へのアクセスは、任意の体腔を通じて、または固形組織を通じて達成することができる。例えば、胃には経食道到達法により、心臓には経孔アクセス法により、直腸には経直腸到達法により、子宮には経膣到達法により、脊柱には経孔アクセス法により、また腹部には経孔アクセス法によりアクセスすることができる。
【００４９】
本発明のシステムおよび装置を用いて、様々な手技を実施することができる。以下の手技は、使用に対しての発案を意図するものであり、決してそのような用途を限定するとみなされるものではない：喉頭鏡検査、鼻鏡検査、咽頭鏡検査、気管支鏡検査、Ｓ状結腸鏡検査（Ｓ状結腸の検査、Ｓ状結腸は、下行結腸を直腸に連結する部分である；主として診断目的の検査であるが、生検手技および経肛門的顕微手術を実施して腫瘍を切除こともできる）。結腸鏡検査（ポリープおよび腫瘍の切除または生検用の結腸の検査）、および医師が食道、胃、および十二指腸（十二指腸上部）の内部を見ることができる食道胃十二指腸鏡検査（ＥＧＤ）。手技は、嚥下困難、悪心、嘔吐、逆流、出血、消化障害、腹痛、または胸痛の原因を発見するのに用いることができるかもしれない。
【００５０】
さらに、外科医が肝臓、胆嚢、総胆管、および膵臓における疾病を診断することができる内視鏡的逆行性胆道膵管造影（ＥＲＣＰ）を達成することができる。管結石除去を容易にするために、この工程と組み合わせて内視鏡的括約筋切開術を行うことができる。ＥＲＣＰは、膵臓系および総胆管系の異常性確認のための重要な方法となることができる。他の療法には、２〜３例を挙げれば、胆嚢摘出術（疾患を有する胆嚢の摘出）、ＣＢＤ診査（総胆管結石に対する）、虫垂切除術（疾患を有する虫垂の切除）、ヘルニア修復術におけるＴＡＰ法、ＴＥＰＰ法その他（あらゆる種類のヘルニアに対する）、胃底ひだ形成術手技およびＨＩＳＳ手技（胃食道逆流性疾患に対する）、十二指腸穿孔の修復、後期上部Ｇ．Ｉ．Ｔ．癌腫の待機的管理、選択的迷走神経切断術（消化性潰瘍に対する）、脾臓摘出術（罹患した脾臓の摘出）、胃拘束型治療法および吸収不良型治療法（病的肥満に対する）、上部Ｇ．Ｉ．内視鏡検査ならびに下部Ｇ．Ｉ．内視鏡検査（診断用内視鏡検査および治療的内視鏡検査）、幽門形成術（小児の先天性変形に対する）、結腸瘻造設術、結腸切除術、副腎摘出術（褐色細胞腫に対する副腎の摘出）、肝生検、胃空腸吻合術、部分的肝臓切除術、胃切除術、小腸部分切除術（梗塞または狭窄もしくは閉塞に対する）、癒着剥離術、直腸脱出症の治療、ヘラーの粘膜外筋切開術、門脈圧亢進症における脈管切除、組織壁への装置の取り付けならびに局所的薬物送達が含まれる。
【００５１】
（ＩＩ．本体）
先に述べたように、本発明のシステム２は、近位端１２および遠位先端部１６で終了する遠位端１４を有する細長い本体１０を含む。本体１０は、様々な組み合わせで存在する種々の特徴を有することができる。通常、これらの特徴には、２〜３例を挙げれば、偏向性、操向性、トルク性、固定性、視覚化要素、ツールアーム、および／または器具を通すための管腔、ならびに内蔵された視覚化要素、ツールアーム、ならびに／もしくは器具が含まれる。さらに、本体は、本体の全長または個々の部分を含む本体の任意の部分全体にわたってこれらの特徴のいずれをも有することができる。
【００５２】
本体１０の一実施形態を図８Ａ〜図８Ｃ、図９Ａ〜図９Ｄに示す。この実施形態では、本体１０は、偏向性および／または操向性ならびにスコープ用管腔２４などの視覚化要素、ツールアーム、および／もしくは器具を通すための管腔を含む。図８Ａは、真っ直ぐな構造の本体を示す。本体１０は患者の身体の内部ターゲット部位にアクセスするために用いられるので、本体１０は、偏向可能かつ／または操向可能な軸２０を有する。従って、図８Ｂは、その偏向された状態または操向された状態において種々の湾曲を有する本体１０を示す。好ましい実施形態では、本体１０を支持されていない解剖学的構造を通して進め、中空の体腔内の所望の部位に向けることができるように、本体１０は操向可能である。いくつかの実施形態では、図８Ｂに示すように、本体１０は、第２の部分９２に対して近位側にある第１の部分９０を含む。両方の部分９０、９２が操向可能であるが、第１の部分９０は、第２の部分９２がさらに関節連結されている間、所定の状態に固定することができる。これを図８Ｃに示しており、該図において、第１の部分９０は、図８Ｂの状態から変化せずに固定された状態で示されており、第２の部分９２は、種々の反り返った状態で示されている。反り返る際に、第２の部分９２は、遠位先端部１６が本体１０の近位端１２の方に向けられるように、横方向外側に湾曲するかまたはカールする。任意選択的に、第２の部分９２も、反り返った状態または任意の他の状態で固定することができる。
【００５３】
任意の適した機構によって、操向および固定を達成することができる。いくつかの実施形態では、図９Ａに示すように、軸２０は、多数の嵌め込み可能な要素２６０を備える。図９Ｂは、図９Ａの嵌め込み可能な要素２６０の分解図である。この図において、１つの要素２６０の遠位表面２６２が隣接する要素の近位表面２６４と協働するように各要素２６０が配置されているのがわかる。嵌め込み可能な要素２６０の各々が、プルワイヤ９６が貫通する１つまたはそれ以上のプルワイヤ用管腔９８を含む。プルワイヤ９６は、要素２６０を嵌め込み式に位置合わせされた状態に保持しかつ操向および固定を行うために用いられる。プルワイヤ９８は、可撓性、ねじれ抵抗性およびプルワイヤ用管腔９８を通るプルワイヤ９６の滑らかな動きをもたらすように、超弾性の材料、例えばニッケルチタニウム合金で製造されるのが好ましい。代替的に、プルワイヤ９６は、編んだステンレススチール、単一のステンレススチールワイヤ、ポリパラフェニレンテレフタルアミド（Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）のような）、高張力モノフィラメント糸、これらの組み合わせまたは任意の適した材料で製造することができる。
【００５４】
通常、プルワイヤ９６が弛緩しているときに表面２６２、２６４が互いに相対的に回転することができるように、隣接する表面２６２、２６４は、嵌まり合うように輪郭形成されている。これにより、軸２０は、その全長にわたっていずれの方向にも湾曲を形成することができる。各プルワイヤ９６は、その遠位端が軸２０に沿った特定の要素２６０または遠位先端部１６に固定されている。特定のプルワイヤ９６に張力が印加されると、固定点に対して近位側の軸２０に湾曲が生じ、その結果軸２０が操向される。様々な方向への操向を達成するために、プルワイヤ９６は、種々のパターンで配列することができる。例えば、図９Ｃは、図８Ｂの第１の部分９０における軸２０の断面図である。ここでは、８本のプルワイヤ９６（４本のプルワイヤ９６ａおよび４本のプルワイヤ９６ｂ）が壁２１を貫通しているのが示されている。４本のプルワイヤ９６ａは第１の部分９０の遠位端で終了し、第１の部分９０を操向するのに用いられる。プルワイヤ９６ａは等距離に配置されているので、別個にまたは組み合わせてプルワイヤ９６ａに張力を印加することにより、第１の部分９０は、任意の所望の方向に操向される。第１の部分９０は、任意の適した機構を用いてプルワイヤ９６ａの張力を保持することにより、所定の位置に固定することができる。例えば、張力は、要素２６０が圧迫されてそれらが張力を保持している摩擦によって固定された状態になるまでプルワイヤ９６に対して同時に印加することができる。
【００５５】
図９Ｄは、図８Ｂの第２の部分９２における軸２０の断面図である。ここでは、４本のプルワイヤ９６ｂが壁２１を貫通しているのが示されている。これらのプルワイヤ９６ｂは、図９Ｃに示すように、第１の部分９０を通って延び、遠位先端部１６近傍で終了する。プルワイヤ９６ｂは等距離に配置されているので、別個にまたは組み合わせてプルワイヤ９６ｂに張力を印加することにより、第２の部分９２は、任意の所望の方向に操向される。プルワイヤ９６ｂは第１の部分９０も通過しているので、第１の部分が固定されていない場合には、そのような操向によって第１の部分９０にも湾曲が生じるかもしれない。しかしながら、そのような影響はわずかなものであり、第１の部分９０において操向することによって是正するかまたは補正することができ、かつ固定によって回避することができる。第２の部分９２も、任意の適した機構を用いてプルワイヤ９６ｂの張力を保持することにより、所定の位置に固定することができる。
【００５６】
この実施形態では、壁２１は、近位端１２から遠位端１４まで途切れることなく延びており、第１の部分および第２の部分９０、９２は、それらを通って延びるプルワイヤ９６の終端点によって決定される。代替的に、第１の部分および第２の部分９０、９２は、互いに隣接して同軸上に配置された別個の軸で構成されていてもよい。
【００５７】
図９Ｂに示す実施形態では、嵌め込み可能な要素２６０は、本体１０の全長を貫通する中央管腔２３を有する。図９Ｃ〜図９Ｄに示すように、器具またはツールをこの管腔２３を通じて送ってもよく、管腔２３内に管が存在し、それらを通じて器具もしくはツールを送ってもよい。好ましい実施形態では、嵌め込み可能な要素２６０は、それレアの中に形成された穴を有しており、これにより、要素２６０が積み重ねられると、各穴の位置合わせによって管腔が形成される。例えば、図９Ｅは、中に形成された穴を示す嵌め込み可能な要素２６０の断面図であり、該穴が、管腔として機能する。図に示すように、スコープ用管腔２４、アーム誘導用管腔２６、および補助管腔５８は、プルワイヤ用管腔９８が周縁沿いに配置された状態で要素２６０の中心を通って延びる。
【００５８】
プルワイヤ用管腔９８も、要素２６０の中心を通って延びることができることが分かる。例えば、図１０Ａは、積み重ねられた嵌め込み可能な要素２６０の中心を通って延びるプルワイヤ９６を有する実施形態を示している。図１０Ａは、嵌め込み可能な要素２６０の分解図であり、該図において、要素２６０は、１つの要素２６０の遠位表面２６２が隣接する要素の近位表面２６４と協働するように配置されている。図に示すように、嵌め込み可能な要素２６０の各々が、その中心を通るプルワイヤ用管腔９８を含む。図１０Ｂは、図１０Ａの嵌め込み可能な要素２６０の断面図である。図に示すように、嵌め込み可能な要素２６０は、固定用プルワイヤ用の管腔９８ｃを含み、スコープ用管腔２４、アーム誘導用管腔２６、補助管腔５８および操向用に用いられる種々のプルワイヤ用管腔９８などの他の様々な管腔に取り囲まれた要素２６０の中心部に、該固定用プルワイヤ用の管腔９８ｃを通るプルワイヤ９６ｃを有する。ひとたび要素２６０が所望の配列に配置されれば、軸２０は、中央プルワイヤ９６ｃによって所定の位置に固定することができる。プルワイヤ９６に張力を印加することによって要素２６０が圧迫され、張力を保持している摩擦によってそれらが固定される状態となる。
【００５９】
さらに、ライナ２６６が、積み重ねられた嵌め込み可能な要素２６０の任意の管腔を貫通することができる。そのようなライナ２６６の形状が、嵌め込み可能な要素２６０の管腔穴を連結する切れ目なく続く管腔を生成する。図１０Ｃは、例えばアーム誘導用管腔２６を貫通するライナ２６６を含んだ図１０Ａの嵌め込み可能な要素２６０を示す。同様に、図１０Ｄは、図１０Ｃの嵌め込み可能な要素２６０の断面図を示す。ここでは、ライナ２６６は、嵌め込み可能な要素２６０を通して配置された状態で示されており、嵌め込み可能な要素２６０は、それらを通る管腔２４、２６、５８を形成している。ライナ２６６がプルワイヤ用管腔９８も通って延びることができることも分かる。ライナ２６６は、摩擦を低減するために管腔表面上に親水性の被覆剤を塗布してもよく、あるいはライナ２６６がＴｅｆｌｏｎ（登録商標）、フルオロエチレンポリマー（ＦＥＰ）またはその類似物のような潤滑性ポリマーで構成されていてもよい。
【００６０】
先に述べたように、本体１０の軸２０は偏向性、操向性、トルク性、固定性、視覚化および種々のツール等を有する特徴を提供するために、様々な構造を有することができるのが分かる。偏向性、操向性および／または固定性を提供する構造の例示的な実施形態は上に説明されており、すべて２００２年６月１３日に提出されかつあらゆる目的に対して引用により本明細書に組み込まれる、米国特許出願第１０／１７３、２０３号、第１０／１７３、２２７号、第１０／１７３、２３８号、第１０／１７３、２２０号の一部継続出願である２００２年１０月２５日に提出された同時係属の米国特許第出願第１０／２８１、４６２号に提供している。これも関心のあるものでありかつあらゆる目的に対して引用により組み込まれるのは、各々が２００２年１０月２５日に提出された同時係属の米国特許第出願第１０／２８１、４６１号および第１０／２８１、４２６号である。固定性には所望の形状に本体を固定しその長さに沿った１つまたはそれ以上の湾曲を維持する機能が含まれることが理解される。従って、これらの例では、本体は、形状固定可能である。トルク性を提供する構造については後節において説明するが、これらの特徴は本明細書に説明するいずれの実施形態にも適用可能であることが理解される。
【００６１】
さらに、本体１０は従来の内視鏡または腹腔鏡で構成されていてもよいことが分かる。従来の内視鏡の例示的な実施形態は、あらゆる目的に対して引用により本明細書に組み込まれる米国特許第３、９４８、２５１号、第４、０３６、２１８号、第４、２０１、１９８号、第４、２２４、９２９号、第４、９９８、１７１号、第５、０２０、５３９号、第５、０３５、２３１号、第、５、０６８、７１９号、第５、１７０、７７５号、第５、１７２、２２５号、第５、１８７、５７２号、および第５、１９６、９２８号に提供している。図１０Ｅは、視覚化要素６５２および少なくとも１つの光源６５４を含む従来の内視鏡６５０または他の内視鏡からなる本体１０の軸２０を示す。この実施形態では、内視鏡６５０は、ツールアーム３０を通すための２つのアーム誘導用管腔２６を含む。ツールアーム３０が各々図に示すようなエンドエフェクタ４８を有するか、またはエンドエフェクタ４８を有するツール４０を各アーム３０内のツール配備用管腔３８を通じて送ってもよい。図１０Ｆは、図１０Ｅの軸２０の断面図である。図１０Ｇは、複数の操向可能および／または固定可能な嵌め込み可能要素２６０を備える本体１０の軸２０を示しており、視覚化要素６５２および少なくとも１つの光源６５４を含む従来の内視鏡６５０または他の内視鏡が該軸２０を貫通している。内視鏡６５０は、本体１０の軸２０内の内視鏡用管腔６５６を通じて前進可能かつ／または格納可能であってもよく、軸２０内に固定してもよい。内視鏡６５０は、内視鏡６５０の遠位端６５８が軸２０の遠位先端部１６とぴったり重なるように配置してもよく、図に示すように、遠位先端部１６を越えて延びた位置を含めた軸２０に沿った任意の位置に配置してもよい。図１０Ｈは、図１０Ｇの断面図である。この図では、軸２０の壁２１が操向および／または固定用のプルワイヤ９６を含んでいるのがより明瞭に見える。さらに、本体１０の軸２０は、図１０Ｉに示すように、ツールアーム３０を通すための１つまたはそれ以上のアーム誘導用管腔２６を含むことができる。ツールアーム３０が各々図に示すようなエンドエフェクタ４８を有するか、またはエンドエフェクタ４８を有するツール４０を各アーム３０内のツール配備用管腔３８を通じて送ってもよい。図１０Ｊは、図１０Ｉの断面図である。
【００６２】
図１０Ｋは、一体型または内蔵型の視覚化要素６５２および少なくとも１つの光源６５４を有する本体１０の軸２０を示す。この場合もまた、軸２０は、操向および／または固定用の複数の嵌め込み可能な要素２６０を備える。任意選択的に、軸２０は、図１０Ｍ〜図１０Ｎに示す管腔６６０を含むこともでき、該管腔６６０を通じて、ツールアーム３０を含む種々のツール、器具または装置を送ることができる。あるいは、図１０Ｏに示すように、一体型の視覚化要素および少なくとも１つの光源６５４を有する軸２０が、ツールアーム３０を通すための別個のアーム誘導用管腔２６を有してもよい。図１０Ｏのツールアーム３０は代替的に軸２０に固定するかまたはそれと一体であってもよいことも分かる。
【００６３】
どの実施形態の視覚化要素６５２も、視覚映像を伝送および／または検出する要素を含む。例えば、そのような視覚化要素６５２は、コヒーレントなファイバの束、超音波装置、および／または電磁放射線の可視スペクトル、電磁放射線の赤外線スペクトル、電磁放射線の紫外線スペクトルならびに／もしくは電磁放射線のＸ線スペクトルにおいて動作するための電荷結合素子（ＣＣＤ）を含むことができる。
【００６４】
（ＩＩＩ．ツールアーム）
先に述べたように、システム２は、少なくとも１つのツールアーム３０も含んでおり、各々アーム３０が、本体１０内の別個のアーム誘導用管腔２６を通じて挿入可能である。図１１に示すように、各ツールアーム３０が、近位端３２、遠位端３４およびそれらの間に軸３６を有する。概略的に示すように、遠位端３４は、例えば隣接するリンク６２の操作によって操向可能である。そのような操向性は、近位端３２内に配置された操向用カフ３５によって随意に制御することができる。各ツールアーム３０が、それを通るツール配備用管腔３８をさらに含む。
【００６５】
（Ａ．遠位端）
図１２Ａ〜図１２Ｂは、アーム３０の操向性を可能にするために遠位端３４に配置された隣接するリンク６２の実施形態を示す。ここでは、リンク６２は、ヒンジ構造１００によって枢着されている。図１２Ａに示すように、リンク６２は、ヒンジ構造１００による連結によって該ヒンジ構造１００の真向かいのリンク６２間に隙間１０２が生じるような形状を有する。プルワイヤ９６がリンク６２を通って延び、固定点１０４で終了しているのが示されている。ここで図１２Ｂを参照すると、プルワイヤ９６の収縮によってリンク６２が共に引き寄せられ、リンク６２間の隙間１０２を最小化する。図に示すように、リンク６２の形状および配列により、この動きがアーム３０に湾曲を生じさせる。遠位端３４は、実質的にまっすぐな状態から隙間１０２が完全に塞がる最大湾曲の間で任意の湾曲を有するように操向してもよく、別の制限機能を設けてもよい。いくつかの実施形態では、最大３６０度の遠位端３４の曲率が可能である。遠位端３４は、プルワイヤ９６の前進、または反動力で遠位端３４をまっすぐにすることになるバネの存在によってまっすぐな状態に戻ることができる。
【００６６】
図１３Ａ〜図１３Ｂは、アーム３０の操向性を可能にするために遠位端３４に配置された隣接するリンク６２の類似の実施形態を示す。ここでもまた、リンク６２は、ヒンジ構造１００によって枢着されている。しかしながら、図１３Ａに示すように、リンク６２は、ヒンジ構造１００による連結によってヒンジ構造１００の両側のリンク６２間に隙間１０２が生じるような形状を有する。プルワイヤ９６がリンク６２を通って延び、固定点１０４で終了しているのが示されている。ここで図１３Ｂを参照すると、プルワイヤ９６の収縮によってリンク６２が共に引き寄せられ、プルワイヤ９６に沿ったリンク６２間の隙間１０２を最小化し、かつヒンジ構造１００の反対側の隙間１０２を最大化している。図に示すように、リンク６２のこの形状および配列により、この動きがアーム３０に湾曲を生じさせる。遠位端３４は、プルワイヤ９６の前進によって、または反動力で遠位端３４をまっすぐにすることになるバネの存在によって、まっすぐな状態に戻ることもできる。しかしながら、この実施形態では、遠位端３４は、プルワイヤ９６の連続的前進によって反対方向に偏向または湾曲することができる。プルワイヤ９６の前進によってヒンジ構造１００の反対側の隙間１０２が最小化され、反対方向に湾曲を生じさせる。同様に、バネを備えて、この反対方向への湾曲から遠位端３４をまっすぐにすることができる。
【００６７】
図１４に、図１３Ａ〜図１３Ｂに示す実施形態に類似した実施形態を示す。リンク６２がヒンジ構造１００によって枢着されているのが示されている。ここでは、ヒンジ構造１００は、偏向を単一の平面に制限するために並列に配列された枢動ピン１０６を示す。いくつかの実施形態では、ヒンジ構造は、遠位部分の偏向を単一平面内に制限するために並列に配置された、軸を形成するオス座面およびメス座面を備える。リンク６２は、枢動ピン１０６による連結によってリンク６２間に隙間１０２が生じるような形状を有する。枢動ピン１０６の片側の隙間１０２が塞がる同時に、ピン１０６の反対側の隙間が開く。図１４は、アーム３０のツール配備用管腔３８を通って前進したツール４０のエンドエフェクタ４８をも示している。
【００６８】
図１５に、ツールアーム３０の可能な偏向または動きの例を示す。ここでは、２本のアーム３０が細長い本体１０の遠位先端部１６から現れているのが示されている。各アーム３０の遠位端３４は、操向可能でかつ複数の隣接するリンク６２からなる。左側のアーム３０は、先端部分６６が内側にカールしてほぼ完全な円形を形成する位置へ操向された状態示されている。これと対照的に、右側のアーム３０は、先端部分６６がわずかに内側に偏向して弧状を形成する位置へ操向された状態で示されている。このようにして、アーム３０は、湾曲の度合いを変えるために別個に操向可能とすることができる。アーム３０は、協働させて手術手技を実行しかつ中心に位置するスコープを通じた視認性を維持するために、内向きに操向可能であるのが好ましい。
【００６９】
図１６Ａ〜図１６Ｂに、複数の隣接するリンク６２を備えるツールアーム３０の別の実施形態を示す。ここでは、リンク６２は円盤１１０からなっており、円盤１１０は、円盤１１０が積み重ねられたときに円盤１１０間に隙間１０２が形成されるように傾斜させた面を有する。円盤１１０は、１つまたはそれ以上のワイヤまたはリボン１１２で連結されている。この実施形態では、図１６Ｂに示すように、２つのリボン１１２があり、それぞれが、傾斜させた面がリボン１１２間で整列するように、積み重ねた円盤１１０の各々の壁内の正反対の位置に配置されている。リボン１１２は、壁に埋め込んでも、積み重ねた円盤と共成形しても、壁内の管腔を通じて単に送ってもよい。リボン１１２は円盤１１０の相対位置を維持し、かつ操向可能な遠位端３４を、１つのみの平面内に偏向可能となるように固定する。これも図１６Ｂに示すように、リボン１１２間に管腔１１４があり、それを通るプルワイヤ９６を位置決めする。プルワイヤ９６への張力の印加によって円盤１１０の傾斜させた面が互いに近づき、それらの間にある隙間１０２を塞ぐように、プルワイヤ９６は、円盤１１０の傾斜した部分を貫通している。これによって正反対の位置にある隙間１０２が次々に広がり、積み重なりに湾曲を生じさせる。
【００７０】
先に述べたように、いくつかの実施形態では、アーム３０は、図３Ｄにおいて先に示したように、所定の構成を形成するように偏向可能である。一般に、所定の構成を形成する場合、アーム３０は、アーム３０がその後さらに偏向するのを抑制される所定の構成を形成するまで操向可能である。図１７に、アーム３０が所定の構成まで操向可能な、複数の隣接するリンク６２を備えるそのようなアーム３０の実施形態を示す。図に示すように、遠位端３４は、遠位端３４を外側へ偏向させる基部６４と内側へ偏向させる先端部分６６とを備える。基部６４と先端部分６６との間に、剛体のスペーサ６８がある。スペーサ６８は、より大きい細長いリンクまたは単にまっすぐな部分とみなすことができる。このようなスペーサ６８の使用は任意選択的であり、特定の所定の構成を作り出すのに用いることができる。図１７Ａは、リンク６２の形状を示す先端部分６６の拡大図であり、リンク６２は、リンク６２内に形成されたヒンジ構造１００によって枢着されている。隙間１０２は、遠位端３４の湾曲を可能にするために、構造１００の反対側に存在する。隙間１０２が塞がることによって特定の湾曲が形成されるようにリンク６４の大きさおよび形状を変えるため、隙間１０２の大きさは変わることになる。これは、図１７Ｂ〜図１７Ｃにおいて最も容易に見られる。図１７Ｂは、様々な大きさの隙間１０２を作り出すために様々な形状を有する基部６４のリンク６２を示している。図に示すように、プルワイヤ９６が、隙間１０２に沿ってリンク６２を通って延びている。プルワイヤ９６に張力を印加することによってリンク６２が互いに近づいて隙間１０２を塞ぎ、図１７Ｃに示すような所定の湾曲が形成される。
【００７１】
図１７の所定の構成は、反対方向への湾曲を含んでおり、基部６４は横方向外側へ湾曲し、先端部分６６は横方向内側へ湾曲している。これらの別個の湾曲は、別々のプルワイヤ９６によって達成することができる。例えば、図１８Ａに示すように、第１のプルワイヤ９７ａは、ツールアーム３０の片側に沿って配置し、遠位端３４に沿って中ほどに位置する固定点１０４ａで終了させることができる。この固定点１０４ａの近位側に位置するリンク６２が、基部６４を形成する。第２のプルワイヤ９７ｂは、アーム３０の反対側に沿って配置し、遠位端３４の先端に位置する固定点１０４ｂで終了させることができる。通常、固定点１０４ａと固定点１０４ｂとの間に位置するリンク６２が、先端部分６６を形成する。ここで図１８Ｂを参照すると、第１のプルワイヤ９７ａに張力を印加することによって基部が横方向外側へ湾曲し、第２のプルワイヤ９７ｂに張力を印加することによって先端部分が横方向内側へ湾曲する。
【００７２】
図１９に、所定の構成に操向された２本のツールアーム３０を示す。このような操向は、図１８Ａ〜図１８Ｂに示すプルワイヤ９６を用いて達成される。固定点１０４ａはアーム３０内に隠れているが、固定点１０４ｂは目に見える。図に示すように、プルワイヤ９６に張力が印加された時に、リンク６２の大きさおよび形状が変化し、この構成を形成する。例えば、リンク６２は全体として、基部６４を通して全体としてより大きく、先端部分６６を通してより小さい。さらに、この実施形態は、安定性をもたらすために、アーム３０を貫通するスタビライザ１２０を含む。
【００７３】
いくつかの実施形態では、操向可能な遠位端３４は、所定の構成へ操向可能なリンクと拘束されることなく操向可能なリンクとの両方の種類リンクを含む。例えば、図２０に、横方向外側に偏向して所定の構成を形成するような適切な形状および大きさを有するリンク６２で基部６４が構成された実施形態を示す。そのような偏向は、見えない位置に隠れており遠位端３４に沿った中ほどの位置で終了する１本のプルワイヤを用いて達成することができる。この実施形態では、先端部分６６は、拘束されずに横方向内側に偏向するような適切な大きさおよび形状を有するリンク６２からなっている。先端部分６６のリンク６２は、拘束を受けない動き全体を支持する枢動ピン１０６でヒンジ式に連結されている。さらに、エンドエフェクタ４８を有するツール４０がアーム３０内のツール配備用管腔３８を通り抜けているのが示されている。これも図２０に示すように、アーム３０が回転され、異なる平面に位置しており、これは、前節で説明した特徴である。
【００７４】
リンクを含む実施形態は任意の数のリンクを有することができるのが分かる。例えば、操向可能な遠位端３４は、ヒンジ構造１００によってヒンジ式に連結された２つのリンク６２を有することができる。この例では、軸３６が第１のリンク６２を第１の方向に向け、ヒンジ構造１００が遠位先端部１６を第２の方向に向けることになろう。さらにリンク機構６２を追加すれば、より滑らかな湾曲が創り出され、かつ／または操向可能な遠位端３４全体にわたって複数の湾曲が可能となるであろう。
【００７５】
ツールアーム３０の前述の実施形態は複数の隣接するリンクからなっていたが、アーム３０は任意の適した形態の材料からなることができるのが分かる。例えば、各アーム３０は、所望の湾曲を形成するために、例えばヒートセットによって形作られたポリマー管からなっていてもよい。ポリマー管は、アーム誘導用管腔２６を通じた送達のために湾曲を伸ばすことを可能にするのに十分な可撓性を有しかつ管腔３０から出ると所望の湾曲を形成するためのアーム３０の反動を許容する材料からなる。
【００７６】
別の実施形態では、各アーム３０は、図２１Ａ〜図２１Ｂに示すようなスロットを有する管からなる。図２１Ａを参照すると、管１３０は、その長さに沿って一連のスロット１３２を有する。この実施形態では、スロット１３２は管１３０の片側に沿って存在するが、スロット１３２は管の両側かまたは偏向することが所望される管の任意の部分に沿って存在することができるのが分かる。図２１Ａに戻ってこれを参照すると、プルワイヤ９６は、スロット１３２に沿って管内に配置されており、固定点１０４で管１３０に固定されている。プルワイヤ９６に張力を印加することによって、管１３０が図２１Ｂに示すようにプルワイヤ９６の方に偏向する。スロット１３２の存在により、管１３０による座屈または障害を最小限に抑えて偏向および湾曲はするが管１３０が比較的剛体のもしくは厚みのある材料からなることが可能となる。図２１Ａ〜図２１Ｂの管１３０は代替的にそれ自体が座屈または障害を最小限に抑えて偏向および湾曲することを可能にするより薄いもしくはより可撓性の材料からなるスロットを有しない中実の壁であってもよいことが分かる。さらに、種々のツールアーム３０を示す以下の実施形態の各々は、中実の管またはスロットを有する管、もしくは任意の他の適した管構成からなることができる。
【００７７】
図２１Ｃ〜図２１Ｄに、プルワイヤ９６が管１３０の外側に配置され、固定点１０４で管１３０に固定されている管１３０からなるアーム３０の実施形態を示す。図２１Ｄに示すように、プルワイヤ９６に張力を印加することによって、管１３０は、プルワイヤ９６に向かって偏向される。プルワイヤ９６が管１３０の外側に配置されているので、プルワイヤ９６が固定点１０４に対するつなぎ綱となり、管１３０の表面に沿って追従することはない。
【００７８】
図２１Ｅ〜図２１Ｆに、ニチノールワイヤなどの形状記憶材料と共成形されたポリマー壁からなるアーム３０の実施形態を示す。図２１Ｅには、アーム３０がアーム誘導用管腔２６を貫通するまっすぐな状態のアーム３０、およびアーム３０が形状が記憶された湾曲へはね返る湾曲した状態のアーム３０を示す。図２１Ｆには、アーム３０の壁内に分配された形状記憶材料２８０を示す図２１Ｅのアーム３０の断面図を示す。
【００７９】
図２１Ｇ〜図２１Ｈに、ツールアーム３０を操向するための代替的機構を示す。図２１Ｇを参照すると、本体１０の軸２０が示されており、一対のツールアーム３０が該軸２０から延びている。アーム３０を取り囲んで、展開用フレーム２９０が位置する。フレーム２９０は、アーム３０に力を印加するのに十分な強度を提供するステンレススチールなどの半剛体または剛体の材料からなる。フレーム２９０は、各々が軸２０の遠位先端部１６から延びて先端２９４で結合する少なくとも２つの支持体２９２を備える。各支持体２９２は、付着点２９６でツールアーム３０に付着している。フレーム２９０は、遠位先端部１６から先端２９４まで延びる作動用支持体２９８をも含む。図２１Ｇに示すように、アーム３０および支持体２９２、２９８は、まっすぐな形状で本体１０の遠位先端部１６から本体の所望の位置まで前進する。図２１Ｈを参照すると、作動用支持体２９８への張力の印加によって先端２９４が遠位先端部１６に向けて引き寄せられて支持体２９２を外側へ弓なりに曲げるかまたは屈曲させ、付着しているアーム３０を外側へ引っ張る。同様に、支持体２９２はヒンジを含むことができ、支持体２９２は、ヒンジの部分で曲がることになろう。図２１Ｈには付着点２９６で屈曲するアーム３０を示しているが、アーム３０はどの位置においても屈曲することができるのが分かる。このような屈曲によってツール配備用管腔３８を互いの方に向け、それらを通過したツール４０の協働を促進する。近位および遠位への先端２９４の動きによってアーム３０の湾曲が変化し、操向性をもたらす。フレーム２９０は、周囲の組織がアーム３０およびツール４０に侵入しないようにしながら、作業スペースを作り出すのにも役立つ。
【００８０】
ほとんどの実施形態において、偏向した状態を維持するために、ツールアームの遠位端は固定可能である。そのような固定は、任意の適した機構によって達成することができる。ツールアームがプルワイヤまたはプッシュワイヤの操作によって操向可能である場合、ワイヤを所定の位置に保持し、遠位端を所望の状態に固定することができる。多数の嵌め込み可能な要素からなりそれらをプルワイヤが通過している場合、プルワイヤは一般に、各要素を嵌まり込んで位置合わせした状態に保持しかつ操向および固定を行うために用いられる。各プルワイヤに同時に張力を印加することにより、各要素は、張力が保持されている摩擦によってそれらが固定される状態にまで圧迫することができる。別の固定機構も用いることができる。さらに、ツールアームは、本体に対するツールアームの配置を維持するために、本体内で回転させて固定することも、軸方向に固定することもできる。
【００８１】
（Ｂ．軸）
先に述べたように、ツールアーム３０の軸３６は、本体１０を貫通する。本体１０が偏向可能な実施形態では、軸３６も偏向可能である。しかしながら、軸３６は横方向に偏向可能であるのが望ましいが、軸３６が軸方向の剛性を維持することも望ましい。ブレード補強したトルクを与えることが可能な管を含む、任意の適した構成を用いることができる。さらに別の実施形態を以下に説明する。
【００８２】
図２２Ａ〜図２２Ｂに、コイル１４０を示す軸３６の実施形態を示す。ここでは、図２２Ａに示すように、コイル１４０の巻きが互いに隣接して位置しており、軸方向の動きを防止しかつ軸方向の剛性を維持している。しかしながら、コイルの構成により、図２２Ｂに示すような軸３６の偏向が可能となっている。
【００８３】
別の実施形態では、図２３に示すように、軸３６は、複数の隣接するリンク装置１５０を備える。ここでは、各リンク装置１５０が、その面上に一対の突出する構造体１５２を、その基部上に一対の切欠き１５４を含む。１つのリンク装置１５０の突出する構造体１５２が隣接して積み重ねられたリンク装置１５０の切欠き１５４と回転可能に嵌まり合うように、突出する構造体１５２および切欠き１５４は、両方とも円弧の形状を有する。図２３に示すように対の突出する構造体１５２および切欠き１５４の位置を交互に入れ替えることにより、軸３６は、軸方向剛性およびねじり剛性を維持しながら両側方への曲げにおいては柔軟となる。これも図に示すのは、突出する構造体１５２および軸３６の壁を貫通する広がった管腔１５８である。広がりを有することにより、突出する構造体１５２を越えてリンク装置１５０が回転する際に、該広がりに通されたロッドまたはワイヤが管腔１５８内で動くことが可能となる。図に示すように、丸いプルワイヤ用管腔１５６が、切欠き１５４および軸３６の壁を貫通している。ロッドまたはワイヤは、リンク装置１５０を積み重ねられた構成に保持し、随意に、軸３６を操向するのに用いてもよい。
【００８４】
別の実施形態では、図２４に示すように、軸３６は、これらも軸方向剛性を維持しながら横方向に偏向するように積み重ねられた複数の隣接するリンク装置１６０を備える。ここでは、各リンク装置１６０は、その面上に一対の突出する構造体１６２を、その基部上に一対の切欠き１６４を含む。１つのリンク装置１６０の突出する構造体１６２が隣接して積み重ねられたリンク装置１６０の切欠き１６４と回転可能に嵌まり合うように、突出する構造体１６２および切欠き１６４は、両方とも円弧の形状を有する。図２４に示すように対の突出する構造体１６２および切欠き１６４の位置を交互に入れ替えることにより、軸３６は、軸方向剛性およびねじり剛性を維持しながら両側方への曲げにおいては柔軟となる。この実施形態では、リンク装置１５０は、ロッドまたはワイヤが通過する中央管腔１６６を含む。ロッドまたはワイヤは、リンク装置６０を積み重ねられた構成に保持するために用いられる。
【００８５】
（Ｃ．近位端）
ツールアーム３０の近位端３２は、単に末端部またはコネクタで終了することができ、そのツール配備用管腔３８を通じてツール４０が通される。しかしながら、近位端３２は、ツールアーム３０を操向するための、特にその遠位端３４を操向するための操向用カフ３５を任意選択的に含むことができる。
【００８６】
図２５Ａに、２本のツールアーム３０が存在し、各々がアーム誘導用管腔２６を通じて本体１０の軸２０内に挿入される、本体１０の近位端１２の実施形態を示す。図に示すように、各ツールアーム３０が操向用カフ３５を含んでおり、該操向用カフ３５が本体１０の外側に残り、ツール配備用管腔３８には操向用カフ３５を通じてアクセス可能である。図２５Ｂに、２本のツールアーム３０が存在し、各々が本体１０のハンドル２２を介してアーム誘導用管腔２６を通じて挿入される、近位端１２の代替的実施形態を示す。ここでもまた、各ツールアーム３０が操向用カフ３５を含んでおり、該操向用カフ３５が本体１０の外側に残り、ツール配備用管腔３８には操向用カフ３５を通じてアクセス可能である。この実施形態は、各アーム３０上に固定機構１７０をも含む。固定機構１７０は、例えば図２５Ｂに示すレバーを回転させることによって操作することができ、遠位端３４またはツールアーム３０を操向された状態もしくは偏向された状態に固定することができる。
【００８７】
図２６に、ツール４０を通過させるツールアーム３０の近位端３２に配置された操向用カフ３５の実施形態を示す。この実施形態では、ツールアーム３０は、軸２０の外周を取り囲んで等距離に配置された４本のプルワイヤ９６を含む（図２６では３本が見える）。先に述べたように、プルワイヤ９６は、アーム３０の遠位端３４を操向するために用いられる。図に示すように、ツール４０は、アーム３０の遠位端３４から現れるエンドエフェクタ４８を備える遠位端４２を有する。同様に、ツール４０は、操向用カフ３５から現れる近位端４４を有する。この実施形態では、操向用カフ３５は、１つの端部が少なくともプルワイヤ９６に取り付けられ、一般的にアーム３０自体にさらに取り付けられたじょうごの形態を有している。円弧状矢印１８０で示すツール４０の近位端４４の偏向によって近位端４４が操向用カフ３５に押し当たり、破線で示すように、操向用カフ３５を偏向した位置まで回転させる。矢印１８２で示すように、そのような回転によって、偏向した位置の反対側のプルワイヤ９６に張力が印加される。そのような張力によって、アーム３０の遠位端３４が操向される。従って、操向用カフ３５内のツール４０の操作は、アーム３０の遠位端３４を操向するために用いることができる。
【００８８】
図２７Ａ〜図２７Ｂに、操向用カフ３５の別の実施形態を示す。ここでは、操向用カフ３５は、球状の形態を有しており、ツールアーム３０の近位端３２に配置されている。図に示すように、ツール４０は、ツールの遠位端４２がアーム３０の遠位端３４から現れ、近位端４４がカフ３５の外側に残るように、球状カフ３５内の管腔１８４を通過する。この実施形態では、ツールアーム３０は、軸３６の外周を取り囲んで等距離に配置された４本のプルワイヤ９６（３本が見える）を含む。先に述べたように、プルワイヤ９６は、アーム３０の遠位端３４を操向するために用いられる。図２７Ａに、アーム３０の軸３６から現れ球状カフ３５の表面に取り付けられたプルワイヤ９６を示す。同様に、図２７Ｂに類似した図を示すが、この場合には、軸３６内の管腔を通って延びるプルワイヤ９６およびツール配備用管腔３８を通って延びるツール４０を見せるために、アーム３０が切り取られている。図２８Ａに、まっすぐな状態の実施形態を示す。図２８Ｂに示すように、円弧状矢印１８０で示すツール４０の近位端４４の偏向によって近位端４４が操向用カフ３５に押し当たり、操向用カフ３５を偏向した位置まで回転させる。矢印１８２で示すように、そのような回転によって、偏向した位置の反対側のプルワイヤ９６に張力が印加される。そのような張力によって、アーム３０の遠位端３４が操向される。従って、操向用カフ３５内のツール４０の操作は、アーム３０の遠位端３４を操向するために用いることができる。
【００８９】
図２６および図２７Ａ〜図２７Ｂ、図２８Ａ〜図２８Ｂに描いた操向用カフ３５の実施形態は任意の所望のレベルの操向性に対して任意の数のプルワイヤ９６を含むことができるのが分かる。例えば、各実施形態において、２本のプルワイヤ９６は、アーム３０の操向可能な遠位端３４を単一平面内で動かすために、操向用カフ３５の対向する両側に配置されて存在することができる。これは、側方に安定化されたアーム３０用の例となろう。
【００９０】
（ＩＶ．ツール）
先に述べたように、システム２は、少なくとも１つのツール４０も含む。いくつかの実施形態では、ツール４０は、単にツールアーム３０の遠位端に配置されたエンドエフェクタ４８を備えるのみで、エンドエフェクタ４８は、アーム３０を通って延びる機構の操作によって動かされる。別の実施形態では、各ツール４０が遠位端４２、近位端４４およびそれらの間に細長い軸４６を含んでおり、アーム３０のツール配備用管腔３８を通り抜けることができる。軸４６は一般に、ブレードまたはコイルで補強した押し出し成形品などの任意の適した材料からなるトルク安定性の管であるのが望ましい。これらの実施形態では、各ツール４０が、遠位端４２に位置されたエンドエフェクタ４８、および任意選択的に、本体の外側からのエンドエフェクタ４８操作用のハンドル５０を近位端４４に有する。従って、ツール４０は、エンドエフェクタ４８がアーム３０の遠位端から出現するように前進する。
【００９１】
所望される手技または組織の操作に応じて、種々様々なエンドエフェクタ４８を用いることができる。例えば、エンドエフェクタ４８は、限定するものではないが、ナイフ、針、縫合糸、ホッチキス、留め具、クリッパ、電気外科用または止血用のカッタおよび凝固剤、レーザー溶接機、凍結外科手術用器具、二次スコープ、鉗子、レーザフック、トング、把持器具、開創器、プローブ、クランプ、鋏、組織近置装置、吸引器を含むことができる。
【００９２】
図２９に、鋏２００の形状のエンドエフェクタ４８を有するツール４０の実施形態を示す。鋏は、外科医が用いる最も旧式な手術器具のうちの１つである。鋏は切開手術における多くの作業を実行するのに用いられるが、最小アクセス手術におけるその使用には、さらに高い技術が要求される。図に示すように、鋏２００は、２つの刃と、１つの支点２０４と、力印加装置２０６とを含む。鋏２００の切断力は、てこの原理に基づいて作用する。刃２０２に印加される力は、力印加装置２０６の長さおよび印加装置に加えられる力によって計算することができる。ツール４０の鋏２００は、長い軸４６のシリンダ作用のために、正確なてこの原理には当てはまらないが、印加装置２０６の設計が、てこ作用による力の増幅に役立つ。鋏２００の刃２０２が閉じると、その鋭い縁部が互いに擦れ合い、鋏の刃の間に入ってくるあらゆる組織を切断することになる。
【００９３】
図２９の鋏２００は、刃がまっすぐな直鋏の一例である。これは、腹腔鏡手術における機械的解剖用に広く用いられている器具である。他の種類の鋏には、図２９Ａに示す湾曲鋏２１４が含まれるが、この鋏２１４の刃２０２はわずかに湾曲している。この鋏の刃２０２の湾曲がさらなる操作角度を生成しかつスコープを通じた視界をより良くすることができるため、場合によっては、湾曲鋏２１４の方が好まれる。他の種類の鋏には、鋸歯状の縁部２１８によって組織が刃２０２から滑脱するのが防止される鋸歯状鋏２１６が含まれる。これは、滑りやすい組織または結紮糸を切断するのに有益となることができる。さらに別の種類の鋏には、切断する前に組織構造を取り囲むフック鋏２２０が含まれる。組織がその鉤状の刃の間に保持されるので、滑脱の可能性が最小限に抑えられる。フック鋏２２０は、固定された管または動脈を切断するのに特に有用である。同様に、神経切断術における神経束の切断には、フック鋏２２０の使用が有効となることができる。フック鋏２２０は、術中胆管造影のための胆嚢管の部分的切断にも有用である。さらに、付加的種類の鋏には、極小先端型鋏２２２がある。極小先端型鋏２２２の主要な利点の１つは、管を部分的に切断して挿管を促進することである。同様に、この鋏２２２は、術中胆管造影を実施するために胆嚢管を切断するために用いることができる。その刃が精細で小さいために、総胆管のような小管の診査には、極小先端型鋏２２２が極めて有用である。精細な極小先端型鋏２２２は、湾曲した形状でも利用可能である。
【００９４】
図３０に、ワニ歯状把持具２３０の形状のエンドエフェクタ４８を有するツール４０の実施形態を示す。これらの把持具２３０は、組織を積極的に把持することのできる逆方向に傾斜した歯２３２を有する。さらに、把持具２３０は、組織が圧迫されたときに組織が脱出することができるようにカップ状となっている。従って、把持具２３０は、骨盤鏡検査および線維性の卵巣および子宮組織を処理するのに有益となることができる。
【００９５】
図３１に、関節連結可能な把持具２３６の形状のエンドエフェクタ４８を有するツール４０の実施形態を示す。把持具２３６は、把持具のあご部２４０と軸４６との間に関節部分２３８を含む。これにより、把持具２３６がツールアーム３０に対してさらに自由度を増して関節連結することが可能となる。
【００９６】
エンドエフェクタ４８を有するツール４０の実施形態は、種々の形態を有するレトラクタ状とすることができる。そのようなレトラクタの例には、２〜３挙げれば、傾斜レトラクタ２４２（図３２）、鉤状レトラクタ２４４（図３３〜図３４）、三角レトラクタ２４６（図３５）、および輪状レトラクタ（図３６）が含まれる。各レトラクタは、可撓性で、器官および組織の構造の操作を可能にしている。
【００９７】
（Ｖ．補助管腔）
先に述べたように、スコープ用管腔２４およびアーム誘導用管腔２６に加えてさらに別の管腔が本体１０内に存在することもでき、補助管腔５８とみなすことができる。そのような管腔５８は、２〜３例を挙げれば灌注、吸引、送気、浸軟、照明、把持、または切断などの任意の目的用に用いることができ、一般に、アーム３０および／もしくはアーム３０を通じて挿入されたツール４０あるいはアーム３０の末端部に配置されたツール４０と併せて用いられる。
【００９８】
図３７Ａに示す１つの実施形態では、把持鉤３１０軸２０内の単一の補助管腔を通じてまたは別個の補助管腔５８（図示の）を通じて挿入される。把持鉤３１０は、ひとたび鉤３１０が遠位先端部１６から出現すると鉤形が形成されることが可能な、形状記憶ワイヤまたは成形可能なポリマーなどの任意の適した材料からなることができる。さらに、鉤３１０は、組織を把持するかまたは組織を突き刺すのに役立つように、尖ったもしくは鋭い先端を有することができる。図３７Ｂを参照すると、把持鉤３１０は、組織Ｔの一部を把持してひだまたはしわを生成するのに用いることができる。次いで、しわを寄せた組織Ｔの対向する両側にツールアーム３０を延ばし、ひだを所定の位置に保持することになる固定装置３１２を配備することができる。図３７Ｃに、ひだのどちらか一方の側に配置された固定具３１６を有する、組織Ｔを貫通するひもを備えるそのような固定装置３１２を示す。２〜３例を挙げれば、例えば、ひも３１４は、縫合糸、ワイヤまたはロッドからなることができ、固定具３１６は、結び目、円盤または拡張性の傘からなることができる。そのようなひだ形成手技は、逆流性食道炎（ＧＥＲＤ）を治療するのに用いることができる。
【００９９】
代替的に、同様の目的または他の目的のために補助管腔５８を通じて別のツールを送ってもよい。例えば、組織Ｔを把持するためのらせん状の装置３２０（図３８）または把持具の鉤爪３２２（図３９）を補助管腔５８を通じて送ってもよい。または、組織Ｔは、吸引装置で把持してもよい。図４０Ａに、未配備形態のそのような吸引装置３２４を示す。吸引装置３２４は、拡張性のじょうご３２６を格納する配備用スリーブ３２８を備える。図４０Ｂに示すように、配備用スリーブ３２８を引くことによってじょうご３２６が放出され、じょうご３２６が自己拡張することが可能となる。じょうご３２６の増大した表面積が、組織Ｔを把持し、じょうご３２６内に組織Ｔを保持するための適切な吸引を可能にする。
【０１００】
ツール４０を代替的にアーム誘導用管腔２６を通じて送り、別のアーム誘導用管腔２６を通じて送られたツールアーム３０と併せて用いることもできるのが分かる。例えば、図４１に示すように、ツールアーム３０を灌注および吸引に用いながら、アーム誘導用管腔２６を通じて組織Ｔまたは血餅の浸軟用の浸軟器具３３６を送ることができる。浸軟器具３３６は、組織Ｔを浸軟し、より容易に吸引することのできる小粒子を形成する。さらに、アーム３０を通じた灌注は装置の各部分を洗浄するのに用いることができる。例えば、図４２に示すように、スコープ２８に面するようにアーム３０を操向してスコープ２８への灌注を可能にし、そのようにして視界を改善することができる。
【０１０１】
（ＶＩ．トルク伝達）
先に述べたように、本発明のシステム２は、近位端１２および遠位先端部１６で終了する遠位端１４を有する細長い本体１０を含む。操向機能および／または固定機能を用いた本体１０の一実施形態を、図８Ａ〜図８Ｃに種々の構成で示した。操向および固定は、任意の適した機構によって達成することができる。いくつかの実施形態では、軸２０は、図９Ａに示す嵌め込み可能な要素２６０のような複数の隣接するリンクを備える。図９Ｂは、図９Ａの嵌め込み可能な要素２６０の分解図であり、１つの要素２６０の遠位表面２６２が隣接する要素の近位表面に接触するように配置された要素２６０を示している。また、嵌め込み可能な要素２６０の各々が、プルワイヤ９６が貫通する１つまたはそれ以上のプルワイヤ用管腔９８を含んでいる。プルワイヤ９６は、嵌まり込んで位置合わせした要素２６０を保持しかつ操向および固定を行うために用いられる。通常、プルワイヤ９６が弛緩しているときに表面２６２、２６４が互いに相対的に回転することができるように、隣接する表面２６２、２６４は、嵌まり合うように輪郭形成されている。これにより、軸２０は、その全長にわたっていずれの方向にも湾曲を形成することができる。
【０１０２】
プルワイヤ９６を用いて操向することに加え、本体１０は、トルクを与えることによっても操作することができる。一般に、本体１０の遠位端１４は身体の内部に配置され、一方で、近位端１２は身体の外部に留まる。近位端１２を手動で回転させることによって身体内の遠位端１４を回転させることが望ましいことが多い。これを効果的に達成するためには、本体１０は、効果的にトルクを伝達することができなければならない。特に、嵌め込み可能な要素２６０のような隣接するリンクを含む本体１０の各部を通じてこれを達成するために、トルク伝達機構を含めることができる。
【０１０３】
１つのそのようなトルク伝達機構を図４３Ａ〜図４３Ｆに示す。図４３Ａ〜図４３Ｆは、長さに沿った位置における複数の隣接するリンクの位置合わせ性を維持するための歯と溝の考えかたの利用を示す。特定の位置における位置合わせ性を維持することにより、操向のためのリンクの回転の自由を依然として許容しながらより容易にトルクを伝達することができる。
【０１０４】
図４３Ａは、複数の隣接するリンク、第１のリンク５００の斜視図である。第１のリンク５００は、上縁部５０２、下縁部５０４、外面５０６および内面５０８を有し、それを通る管腔５０５を有する丸く盛り上がった環状構造を形成している。プルワイヤ９８が内面５０８を通過し、上縁部５０２を通って外に出ているのが示されている。プルワイヤ用管腔９８は支持ワイヤまたは剛性を付与するためのワイヤなどの他の要素用に用いてもよいが、プルワイヤ用管腔９８のうちの少なくともいくつかは、操向用にプルワイヤ９６を通すために用いられる。第１のリンク５００は、この実施形態では内面５０８から内方へ突出する、歯５１０のような少なくとも１つの突起物を備えるトルク伝達機構をも含む。歯５１０は任意の適した形状および大きさを有することができ、かつ縁部５０２、５０４を越えて延びることができる。この実施形態では、歯５１０は、第１の歯端５１２および第２の歯端５１４を有しており、第１の歯端５１２が内面５０８と同一平面上にあり、第２の歯端５１４がリンク５００の下縁部５０４に向けて外方に突出してくさびの形状を形成している。トルク伝達機構は、外面５０６内に少なくとも１つの溝５１６をも含む。溝５１６は、第１のリンク５００が隣接するリンクと係合する際に第１のリンク５００内の溝５１６が隣接するリンク上の歯５１０を受け入れるような大きさ、形状および配置を有する。
【０１０５】
いくつかの実施形態では、一対の歯５１０、５１０´が存在し、一方の歯５１０が他方の歯５１０´の正反対の位置に配置されている。同様に、一対の溝５１６、５１６´も存在し、一方の溝５１６が他方の溝５１６´の正反対の位置に、または１８０度離して配置されている。一般に、一対の歯５１０、５１０´および一対の溝５１６、５１６´は、図４３Ａに示すように、各々が約９０度離れるように配置される。図４３Ｂは側面図であり、図４３Ｃは、図４３Ａのリンクの部分斜視図である。
【０１０６】
第１のリンク５００は、各々が第１のリンク５００と同一かまたはそれに類似した特徴を有する一連の複数の追加リンクと係合可能である。そのような複数の隣接するリンクを図４３Ｄに示す。ここでは、第１のリンク５００が第２のリンク５２０、第３のリンク５２２、第４のリンク５２４および第５のリンク５２６と嵌り合っているのが示されている。リンク５００、５２０、５２２、５２４、５２６は各々、関連して先の節で説明したように、例えばプルワイヤ９６を用いて操向することによって単独で回転可能である。図４３Ｅはこれらのリンク５００、５２０、５２２、５２４のうちの４つを示しており、各リンクの外面５０６が、長手方向の軸線５３０に沿って隣接するリンクの内面５０８と嵌まり合っている。第１のリンク５００が一対の歯５１０、５１０´を有し、一方の歯５１０が内面５０８に沿って他方の歯５１０´と正反対の位置に配置されているのが示されている。一方の歯５１０は、隣接する第２のリンク５２０の外面５０６内の溝５１６と摺動自在に係合可能であり、他方の歯５１０´は、外面５０６内の正反対の位置にある溝５１６´と摺動自在に係合可能である。この実施形態では、溝５１６は、第１の溝端５１８および第２の溝端５１９を有する。溝端５１８、５１９は、長手方向の軸線５３０と実質的に同心にされており、長手方向の軸線５３０から離れたリンクの回転中、溝５１６に沿って歯５１０が摺動することができる。同様に、溝５１６´は、同様の配列の第１の溝端５１８´および第２の溝端５１９´を有する。
【０１０７】
第２のリンク５２０も、各々が溝５１６、５１６´から９０度離れた位置に配置された一対の歯５１０、５１０´を含む。従って、図４３Ｅの図では歯５１０、５１０´は位置合わせされているので、第２のリンク５２０では１つの歯５１０のみが見えるが、第２のリンク５２０内の一対の歯５１０、５１０´の各々が第３のリンク５２２内の一対の溝５１６、５１６´のうちの１つと摺動自在に係合することが分かる。同様に、第３のリンク５２２が一対の歯５１０、５１０´を有し、一方の歯５１０が内面５０８に沿って他方の歯５１０´と正反対の位置に配置されているのが示されている。一方の歯５１０は、隣接する第４のリンク５２４の外面５０６内の溝５１６と摺動自在に係合可能であり、他方の歯５１０´は、外面５０６内の正反対の位置にある溝５１６´と摺動自在に係合可能である。
【０１０８】
図４３Ｆに示すように、操向によってリンクのうちの少なくともいくつは、長手方向の軸線５３０から遠ざかるように回転する。ここでは、第１のリンク５００が別の軸線５３２に沿って回転し、長手方向の軸線５３０とある角度を形成しているのが示されている。そのような回転によって、第１のリンク５００上の一方の歯５１０が第２のリンク５２０内の溝５１６に沿って下方へ摺動し、一方で、他方の歯５１０´が第２のリンク５２０内の溝５１６´に沿って上方へ摺動する。従って、第１のリンク５００は、この面で自由に回転することができる。各リンクが歯と溝の位置合わせによって画定される少なくとも１つの平面内で自由に回転することができるのが分かる。そのような位置合わせのとれた歯および溝の位置を複数の隣接するリンクの長さに沿って変化させると、リンクは様々な方向に回転することができる。
【０１０９】
さらに、複数の隣接するリンクのトルキングは、位置合わせされた歯および溝を通じて伝達される。例えば、図４３Ｆに矢印５３４で示すように、第４のリンク５２４にトルクを与えることにより、第４のリンク５２４は、溝５１６´のうちの１つが摺動自在に係合している歯５１０´に接触するまで長手方向の軸線５３０を中心として回転することになり、該歯５１０´が、トルクを第３のリンク５２２に伝達する。この伝達がリンクの各々を通して繰り返され、トルクが第１のリンク５００に伝達される。
【０１１０】
トルク伝達機構の別の実施形態を図４４Ａ〜図４４Ｄに示す。図４４Ａ〜図４４Ｄは、複数の隣接するリンクのその長さに沿った位置における位置合わせ性を維持するためのピンとスロットの考え方の利用を示す。特定の位置における位置合わせ性を維持することにより、操向のためのリンクの回転を依然として可能にしながら、トルクをより容易に伝達することができる。さらに、ピンとスロットの考え方により、本体の固定が解除されている間の隣接するリンクの離脱が防止される。これにより、さらにトルク伝達性が高められる。
【０１１１】
図４４Ａは、複数の隣接するリンクのうちの１つ、第１のリンク５００の斜視図である。第１のリンク５００は、上縁部５０２、下縁部５０４、外面５０６および内面５０８を有し、それを通る管腔５０５を有する丸く盛り上がった環状構造を形成している。プルワイヤ用管腔が図示されていないが、例えば内面を通過して上縁部を通って外に出るプルワイヤ用管腔が存在してもよいことが分かる。プルワイヤ用管腔は支持ワイヤまたは剛性を付与するためのワイヤなどの他の要素用に用いてもよいが、プルワイヤ用管腔のうちの少なくともいくつかは、操向用にプルワイヤを通すために用いられることも分かる。第１のリンク５００は、外面５０６から外方へ突出するピン５５０のような少なくとも１つの突起物を備えるトルク伝達機構をも含む。このトルク伝達機構は、少なくとも１つのスロット５５２も含んでおり、内面５０８と外面５０６との間に開口部を提供している。
【０１１２】
いくつかの実施形態では、一対のピン５５０、５５０´が存在し、一方のピン５５０が他方のピン５５０´の正反対の位置に配置されている。同様に、一対のスロット５５２、５５２´も存在し、一方のスロット５５２が他方のスロット５５２´の正反対の位置、または約１８０度離して配置されている。一般に、一対のピン５５０、５５０´および一対のスロット５５２、５５２´は、図に示すように、各々が約９０度離れるように配置される。
【０１１３】
図４４Ｂは、図４４Ａの第１のリンク５００の側面図である。提供されている寸法は例示的な実施形態に関するものであり、限定することを意図してはいない。ピン５５０は任意の適した形状および大きさを有することができ、外面５０６に沿ったいずれの箇所にも配置することができるのが分かる。この実施形態では、ピン５５２、５５２´は各々、約０．０３２５インチの断面直径を有する円筒状の形態を有し、また各々が上縁部５０２近傍に配置されている。各スロット５５２は、第１のリンク５００が隣接するリンクと係合したときに第１のリンク５００内のスロット５５２が隣接するリンク上のピン５５０を受け入れるような大きさ、形状および位置を有する。一般に、各スロット５５２は下縁部５０４近傍に配置され、図４４Ｂに示すように、下縁部５０４から０．０１０インチの位置に配置されるのが好ましい。これも図４４Ｂに示すように、各スロット５５２は、一般に約０．０９０インチの距離を置いて、第１のスロット端５５４および第２のスロット端５５６を有する。図４４Ｃ〜図４４Ｄに示すように、スロット端５５４および５５６は長手方向の軸線５３０と実質的に位置合わせされており、長手方向の軸線５３０から離れたリンクの回転中、ピン５５０がスロットを通って摺動することができる。
【０１１４】
図４４Ｃに、第１のリンク５００と同じかまたは類似した特徴を有する第２のリンク５２０に係合している第１のリンク５００を示す。リンク５００、５２０は各々、関連する先の節において説明したように、例えばプルワイヤ９６（図示せず）を用いて操向することによって単独で回転可能である。図に示すように、各リンクの外面５０６は、長手方向の軸線５３０に沿って隣接するリンクの内面５０８と嵌まり合っている。第１のリンク５００が一対のスロット５５２、５５２´を有しているのが示されており、この図では一方のスロット５５２が見える。一方のスロット５５２を通って延びているのは、隣接する第２のリンク５２０の外面５０６から突出する突起物である。第２のリンク５２０もスロット５５２´を通り抜けるさらに別のピン５５２´を有することが分かる。
【０１１５】
操向によって、図４４Ｄに示すように、リンクのうちの少なくともいくつかは、長手方向の軸線５３０から遠ざかるように回転する。ここでは、長手方向の軸線５３０とある角度を形成する別の軸線５３２に沿って第１のリンク５００が回転しているのが示されている。そのような回転によって、第１のリンク５００内の第２のリンク５２０上の１つのピン５５０がスロット５５２に沿って上方に摺動し、一方で、もう１つのピン５１０´が、第１のリンク５００内のスロット５５２´に沿って下方に摺動する。従って、第２のリンク５２０は、この面内で自由に回転することができる。各リンクがピンとスロットの位置合わせによって画定される少なくとも１つの面内で自由に回転することができるのが分かる。そのような位置合わせされたピンおよびスロットの位置を複数の隣接するリンクの長さに沿って変化させると、リンクが様々な方向に回転することができる。
【０１１６】
さらに、複数の隣接するリンクのトルキングが、位置合わせされたピンおよびスロットを通じて伝達される。例えば、第２のリンク５２０にトルクを与えることにより、第２のリンク５２０は、スロットのうちの１つが摺動自在に係合しているピンに接触するまで長手方向の軸線５３０を中心として回転することになり、該ピンがトルクを第１のリンク５００に伝達する。この伝達を任意の数のリンクを通して繰り返し、複数の隣接するリンクを通じてトルクを伝達することができる。
【０１１７】
別のトルク伝達機構を図４５Ａ〜図４５Ｃに示す。図４５Ａ〜図４５Ｃは、リンクが回転可能な状態でそれらを通じてトルクを伝達する、複数の隣接するリンク全体にわたるトルク伝達用被覆の使用例を示す。図４５Ａは、トルク伝達用被覆の一実施形態を示す。この実施形態では、被覆５７０は、全体にわたって補強材５７８を有するシース５７６を備える。そのような補強材５７８は、ナイロン、ポリウレタン、ポリエチレン、テフロン（登録商標）、金属、ポリマーまたは任意の適した材料からなっており、一般に編み材料もしくは織物であるが、任意の配列の補強材５７８を用いることができる。補強材５７８は、適した溶媒中の高分子分散剤に浸漬して強化剤を塗布することができる。そのような被膜により、補強材５７８は、トルク伝達に適した所望の配列にまとめて保持される。代替的にまたはさらに、補強材５７８には、高分子をスプレー、塗装または他の方法で塗布してもよい。同様に、被覆５７０を形成する他の方法を用いてもよい。被覆５７０は補強材５７８を用いずに形成してもよいことも分かる。被膜は、補強材５７８を覆う単独の成分であってもよい。
【０１１８】
被覆５７０は任意の適した大きさまたは形状を有することができるが、一般に、固定を解除されている場合に互いに相対的に回転可能な複数の隣接するリンクの周りにぴったりとフィットするような大きさを有する細長い管である。一般に、被覆５７０は、約０．００５インチ〜約０．０１５インチの範囲、通常は約０．０１０インチ〜約０．０１５インチの範囲の壁厚を有する。隣接するリンクを取り囲む被覆のぴったりとしたフィット性によって、操向中リンクが回転することができる状態で、リンクが係合を離脱するのが防止される。従って、被覆５７０は、隣接するリンクを高分子分散剤中に浸漬してリンク上に被膜を形成することによって形成することもできる。
【０１１９】
図４５Ｂに、一連のまたは複数の隣接するリンク（第１のリンク５００、第２のリンク５２０、第３のリンク５２２、第４のリンク５２４および第５のリンク５２６）をぴったりと覆う被覆５７０を示しており、各リンクの外面は、長手方向の軸線５３０に沿って、隣接するリンクの内面と嵌まり合っている。リンク５００、５２０、５２２、５２４、５２６は各々、関連する先の節において説明したように、例えばプルワイヤ９６を用いて操向することにより、単独で回転可能である。
【０１２０】
複数の隣接するリンクのトルキングは、被覆５７０を用いて伝達される。例えば、図４５Ｃに矢印５７２で示すように、第５のリンク５２６および周囲の被覆５７０にトルクを与えることにより、第５のリンク５２６が周囲の被覆５７０と共に長手方向の軸線５３０を中心として回転することになる。被覆５７０に印加されたトルク力は第５のリンク５２６から第１のリンク５００に向けて被覆５７０の長さに沿って伝達されることになる。被覆５７０がリンクの周りにぴったりとフィットしているので、リンクは係合を維持し、トルクの伝達に役立つことになる。その結果、矢印５７４で示すように、次いで第１のリンク５００が第５のリンク５２６の回転に応答して長手方向の軸線５３０を中心として回転することになる。
【０１２１】
別のトルク伝達機構を図４６Ａ〜図４６Ｅに示す。先に述べたように、本体の実施形態は一般に、近位端、遠位端および近位端と遠位端との間に延びる少なくとも１つの管腔を含んでおり、細長い本体の少なくとも一部分は、少なくとも、固定を解除されているときに互いに相対的に回転可能な第１のリンクと隣接する第２のリンクとを備える。図４６Ａ〜図４６Ｄに、リンクを通って延びる少なくとも１つの管腔のうちの１つが少なくとも１つの区画を有するリンクの断面図を示す。例えば、図４６Ａを参照すると、第１のリンク５００がそれを通って延びる管腔５０５を有しているのが示されている。管腔５０５は、２個の区画５９０を有しており、各区画５９０が内向きの突起の形状を有する。例えば２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個またはそれ以上の、任意の数の区画５９０が存在することができる。例えば、図４６Ｂは、５個の区画５９０を有する管腔５０５を有する第１のリンク５００を示している。この例では、区画５９０は、溝付きの形状を有する管腔５０５となっている。区画５９０は、任意の形状、例えば、とがっていない形状、先のとがった形状、丸みを帯びた形状、または四角い形状を有することができ、また内側に任意の距離だけ延びることができる。例えば、図４６Ｃは、図４６Ａ〜図４６Ｂの実施形態におけるよりもさらに管腔５０５内に延びる区画５９０を有する管腔５０５を有する第１のリンク５００を示している。さらに、図４６Ｄに示すように、区画５９０は、リンク５００の管腔５０５を跨ぎ、副管腔５９４を形成している少なくとも１つの仕切り５９２を備えることができる。さらに、これも図４６Ａ〜図４６Ｄに示すように、リンク５００は、操向に用いられるプルワイヤを通すための操向用またはプルワイヤ用の管腔９８のような他の管腔も含むことができる。
【０１２２】
図４６Ｅに示すように、区画５９０は、管腔５０５を貫通する細長い軸６００を用いて、トルク伝達機構として用いられる。図に示すように、第１のリンク５００は、各々が第１のリンク５００と同一かまたは類似した特徴を有する第２のリンク５２０および第３のリンク５２２などの複数の隣接するリンクと係合可能である。さらに、リンク５００、５２０、５２２は、各リンク内の区画５９０の位置が全体として合うように配列される。軸６００は、管腔５０５を貫通し、各々のリンクの区画間に位置する。複数の隣接するリンクのトルキングは、軸６００および区画５９０を通じて伝達される。例えば、第１のリンク５００にトルクを与えることにより、リンク５００は、軸６００が区画５９０に接触するまで長手方向の軸線５３０を中心として回転する。区画５９０は全体として位置合わせされているので、軸６００は、第２のリンク５２０および第３のリンク５２２内の区画５９０にも接触することになる。その結果、トルクが第１のリンク５００から第３のリンク５２２へ伝達される。この伝達を任意の数のリンクを通して繰り返し、複数の隣接するリンクを通じてトルクを伝達することができる。
【０１２３】
別のトルク伝達機構を図４７Ａ〜図４７Ｂに示す。先に述べたように、本体の実施形態は一般に、近位端、遠位端および近位端と遠位端との間に延びる少なくとも１つの管腔を含んでおり、細長い本体の少なくとも一部分は、複数の隣接するリンクを備える。図４７Ａに第１のリンク５００、第２のリンク５２０および第３のリンク５２２を含む隣接するリンクの一部分を示しており、該リンクは、卵形の断面を有する。先に述べたように、また図２Ｂに示すように、リンクは、例えば管腔５０５を通過するスコープ２８および任意選択的ツールアーム３０を所望の配列にする目的を含む種々の目的に対して卵形状を有することができる。卵形状は、トルク伝達機構としても機能することができる。図４７Ｂに示すように、第１のリンク５００のトルキングによって、矢印６０２で示すように、第１のリンク５００が長手方向の軸線５３０を中心として回転する。図に示すように、第１のリンク５００は、卵形であるために、第２のリンク５２２に接触することになる。矢印６０４で示すように、これが第２のリンク５２２を回転させることになる。このようにして、トルクが第２のリンク５２２へ伝達される。この伝達を任意の数のリンクを通して繰り返し、複数の隣接するリンクを通じてトルクを伝達することができる。
【０１２４】
別のトルク伝達機構を図４８Ａ〜図４８Ｃに示す。先に述べたように、本体の実施形態は一般に、近位端、遠位端および近位端と遠位端との間に延びる少なくとも１つの管腔を含んでおり、細長い本体の少なくとも一部分は、複数の隣接するリンクを備える。第１のリンク５００のようなこれらの隣接するリンクのうちの１つの断面図を図４８Ａ〜図４８Ｃに示しており、リンクの各々が、同一かまたは類似した断面を有している。トルク伝達機構は、隣接するリンクを通って延びる複数のワイヤまたはロッド６２０を備える。図４８Ａに、管腔５０５の周囲に対称に配列された８本のロッド６２０を示す。しかしながら、ロッド６２０は任意の配列で存在することができるのが分かる。第１のリンク５００に隣接するリンクにトルクが与えられると、第１のリンク５００を貫通するロッド６２０が第１のリンク５００にトルク（矢印６２２で示す）を伝達し、それにより第１のリンク５００を回転させる。この伝達を任意の数のリンクを通して繰り返し、複数の隣接するリンクを通じてトルクを伝達することができる。同様に、図４８Ｂに、管腔５０５の周囲に対称に配列された１６本のロッド６２０を示す。ここでもまた、第１のリンク５００に隣接するリンクにトルクが与えられると、第１のリンク５００を貫通するロッド６２０が第１のリンク５００にトルク（矢印６２２で示す）を伝達し、それにより第１のリンク５００を回転させる。従って、ロッド６２０の数が多いほど、トルク伝達性が高くなる。図４８Ｃに、管腔５０５の周囲に対称に配列された３２本のロッド６２０を示す。一般に８本〜６４本の範囲の任意の数のロッド６２０が存在することができる。ロッド６２０は、２〜３例を挙げれば金属、金属線、高分子、ニチノール、フィラメントまたは繊維などの、任意の適した材料からなることができる。また、ロッド６２０の何本かまたはすべてをプッシュワイヤもしくはプルワイヤ９６としてもよい。
【０１２５】
前述の発明を、理解しやすいように、説明および例証として少し詳しく説明してきたが、種々の代替的形態、修正および等価のものを用いることができ、また上述の説明を添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲を限定するものとして解釈すべきではないことは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】図１は、本発明のシステムの一実施形態を示す。
【図２】図２は、組み立てた構成の図１のシステムを示す。
【０１２７】
図２Ａは、図２のシステムの断面を表し、図２Ｂは、代替的断面を表す。
【図３】図３Ａ〜図３Ｄは、ツールアームの操向可能な遠位端に可能な動きを示す。
【図４】図４は、ツールアームの操向可能な遠位端に可能な動きを示す。
【図５】図５は、ツールアームの操向可能な遠位端に可能な動きを示す。
【図６】図６は、ツールアームの操向可能な遠位端に可能な動きを示す。
【図７】図７Ａ〜図７Ｂは、粘膜抜去術を実施するための本システムの一実施形態の使用法を示す。
【図８】図８Ａ〜図８Ｃは、種々の状態での本体の実施形態を示す。
【図９】図９Ａは、多数の嵌め込み可能な要素からなる本体の軸の実施形態を示しており、図９Ｂは、これらの要素の分解図である。
【０１２８】
図９Ｃ〜図９Ｅは、種々の嵌め込み可能な要素の断面図である。
【図１０】図１０Ａは、嵌め込み可能な要素の分解図であり、それらの中心を通って延びるプルワイヤを有している。図１０Ｂは、これらの嵌め込み可能な要素のうちの１つの断面図である。
【０１２９】
図１０Ｃは、ライナを含めた図１０Ａの嵌め込み可能な要素を示し、図１０Ｄは、該嵌め込み可能な要素のうちの１つの断面図である。
【０１３０】
図１０Ｅ〜図１０Ｏは、本体の実施形態を示す。
【図１１】図１１は、ツールアームの一実施形態を示す。
【図１２】図１２Ａ〜図１２Ｂは、ツールアームの遠位端に配置された隣接するリンクの実施形態を示す。
【図１３】図１３Ａ〜図１３Ｂは、ツールアームの遠位端に配置された隣接するリンクの実施形態を示す。
【図１４】図１４は、ツールアームの遠位端に配置された隣接するリンクの実施形態を示す。
【図１５】図１５は、ツールアームの一実施形態の可能な偏向または動きの例を示す。
【図１６】図１６Ａ〜図１６Ｂは、複数の隣接するリンクを備えるツールアームの別の実施形態を示す。
【図１７】図１７、図１７Ａ〜図１７Ｃは、所定の配列に操向可能なツールアームの実施形態を示す。
【図１８】図１８Ａ〜図１８Ｂは、別個のプルワイヤによって達成される相異なる湾曲の生成を示す。
【図１９】図１９は、所定の配列に操向された２本のツールアームを示す。
【図２０】図２０は、所定の配列に操向可能なリンクおよび拘束されることなく操向可能なリンクの両方を含む実施形態を示す。
【図２１】図２１Ａ〜図２１Ｂは、スロットを有する管からなるツールアームの実施形態を示す。
【０１３１】
図２１Ｃ〜図２１Ｄは、管からなるツールアームにおいてプルワイヤが該管の外側に配置されたツールアームの実施形態を示す。
【０１３２】
図２１Ｅ〜図２１Ｆは、形状記憶材料と同時押し出し成形された高分子壁からなるツールアームの実施形態を示す。
【０１３３】
図２１Ｇ〜図２１Ｈは、展開用フレームを含むツールアームを操向するための機構を示す。
【図２２】図２２Ａ〜図２２Ｂは、本体の軸の実施形態を示す。
【図２３】図２３は、本体の軸の実施形態を示す。
【図２４】図２４は、本体の軸の実施形態を示す。
【図２５】図２５Ａ〜図２５Ｂは、各々が操向用カフを含む、２つのツールアームが存在する本体の実施形態の近位端の図である。
【図２６】図２６は、操向用カフの実施形態を示す。
【図２７】図２７Ａ〜図２７Ｂは、操向用カフの実施形態を示す。
【図２８】図２８Ａ〜図２８Ｂは、操向用カフの実施形態を示す。
【図２９】図２９、  図２９Ａ〜図２９Ｄは、種々の型の鋏の形状のエンドエフェクタを有するツールの実施形態を示す。
【図３０】図３０は、ワニ歯状把持具の形状のエンドエフェクタを有するツールの実施形態を示す。
【図３１】図３１は、関節連結可能な把持具の形状のエンドエフェクタを有するツールの実施形態を示す。
【図３２】図３２は、種々の形態を有するレトラクタの形状のエンドエフェクタを有するツールの実施形態を示す。
【図３３】図３３は、種々の形態を有するレトラクタの形状のエンドエフェクタを有するツールの実施形態を示す。
【図３４】図３４は、種々の形態を有するレトラクタの形状のエンドエフェクタを有するツールの実施形態を示す。
【図３５】図３５は、種々の形態を有するレトラクタの形状のエンドエフェクタを有するツールの実施形態を示す。
【図３６】図３６は、種々の形態を有するレトラクタの形状のエンドエフェクタを有するツールの実施形態を示す。
【図３７】図３７Ａ〜図３７Ｂは、本体内の補助管腔を通じて挿入される把持鉤を示し、図３７Ｃは、そのような把持鉤がひだ形成手技に用いられる場合にツールアームによって配備することのできる固定装置を示す。
【図３８】図３８は、本体内の補助管腔に通される代替的ツールを示す。
【図３９】図３９は、本体内の補助管腔に通される代替的ツールを示す。
【図４０】図４０Ａ〜図４０Ｂは、本体内の補助管腔に通される代替的ツールを示す。
【図４１】図４１は、ツールアームと併せて用いるためにアーム誘導用管腔に通されるツールを示す。
【図４２】図４２は、本体の一部、特にスコープレンズを洗浄するために用いられるアームを示す。
【図４３】図４３Ａ〜図４３Ｆは、長さに沿った位置における複数の隣接するリンクの位置合わせを維持するために歯と溝の考え方を利用したトルク伝達機構を示す。
【図４４】図４４Ａ〜図４４Ｄは、長さに沿った位置における複数の隣接するリンクの位置合わせを維持するためにピンとスロットの考え方を利用したトルク伝達機構を示す。
【図４５】図４５Ａ〜図４５Ｃは、リンクが回転可能な間にそれらを通じてトルクを伝達する複数の隣接するリンクを覆うトルク伝達用被覆の使用を示す。
【図４６】図４６Ａ〜図４６Ｄは、リンクを通って延びる少なくとも１つの管腔のうちの１つが少なくとも１つの区画を有するリンクの断面図を示す。
【図４７】図４７Ａ〜図４７Ｂは、リンクが卵形の断面を有するトルク伝達機構を示す。
【図４８】図４８Ａ〜図４８Ｃは、隣接するリンクを通って延びる複数のロッドを備えるトルク伝達機構を示す。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
2007511247.tif 000005
【図２Ｂ】
2007511247.tif 000006
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2007511247.tif 000008
【図３Ｃ】
2007511247.tif 000009
【図３Ｄ】
2007511247.tif 000010
【図４】
2007511247.tif 000011
【図５】
2007511247.tif 000012
【図６】
2007511247.tif 000013
【図７Ａ】
2007511247.tif 000014
【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
2007511247.tif 000020
【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
2007511247.tif 000022
【図９Ｅ】
2007511247.tif 000023
【図１０Ａ】
2007511247.tif 000024
【図１０Ｂ】
2007511247.tif 000025
【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
2007511247.tif 000027
【図１０Ｅ】
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【図１０Ｆ】
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【図１０Ｇ】
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【図１０Ｈ】
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【図１０Ｉ】
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【図１０Ｊ】
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【図１０Ｋ】
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【図１０Ｌ】
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【図１０Ｍ】
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【図１０Ｎ】
2007511247.tif 000037
【図１０Ｏ】
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【図１１】
2007511247.tif 000039
【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
2007511247.tif 000054
【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２１Ｄ】
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【図２１Ｅ】
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【図２１Ｆ】
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【図２１Ｇ】
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【図２１Ｈ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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【図２９】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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【図２９Ｃ】
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【図２９Ｄ】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７Ａ】
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【図３７Ｂ】
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【図３７Ｃ】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０Ａ】
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【図４０Ｂ】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３Ａ】
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【図４３Ｂ】
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【図４３Ｃ】
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【図４３Ｄ】
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【図４３Ｅ】
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【図４３Ｆ】
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【図４４Ａ】
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【図４４Ｂ】
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【図４４Ｃ】
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【図４４Ｄ】
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【図４５Ａ】
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【図４５Ｂ】
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【図４５Ｃ】
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【図４６Ａ】
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【図４６Ｂ】
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【図４６Ｃ】
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【図４６Ｄ】
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【図４６Ｅ】
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【図４７Ａ】
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【図４７Ｂ】
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【図４８Ａ】
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【図４８Ｂ】
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【図４８Ｃ】
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【国際調査報告】
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