(57)【要約】  さまざまな実施形態において、水性環境中で使用するための外科用器具が提供される。少なくとも１つの実施形態において、この外科用器具には、中空シースと、そのシース内に少なくとも部分的に配置されたブレードと、が含まれ得る。このブレードには、少なくとも１つの超音波変換器が連結され得、これが更に、駆動システムに連結され得る。この駆動システムは、ブレードに全体的軸方向運動を供給するよう構成され、これにより、駆動システムが作動されたときに中空シースに対してブレードが並進運動をすることができる。したがって、ブレードの全体的軸方向運動、及び／又は、超音波変換器によって供給される超音波振動運動によって、ブレードで組織を切断することができる。別の実施形態において、ブレードは、中空シースに対して、並進運動ではなく、軸を中心に回転することができる。
2013519434.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空シースと、
前記中空シース内に少なくとも部分的に配置されたブレードと、
前記ブレードに動作可能に連結された少なくとも１つの超音波変換器と、
前記少なくとも１つの超音波変換器と連通する駆動システムであって、前記ブレードに全体的軸方向運動を供給することにより、前記駆動システムが作動されたときに前記中空シースに対して前記ブレードが並進運動をする、駆動システムと、
を含む、外科用器具。
【請求項２】
前記中空シース内における複数の開口部と、
前記ブレード上における少なくとも１枚の歯と、
前記中空シースと連通する吸引ポートと、を更に含み、前記吸引ポートが、前記複数の開口部に対する吸引適用を促進するよう構成され、これにより組織が、前記複数の開口部内に引き込まれる、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項３】
前記中空シースが、少なくとも１つの開口部と、第１吸引管腔と、第２吸引管腔とを内部に含み、前記第１吸引管腔と前記第２吸引管腔は、前記少なくとも１つの開口部と連通して吸引を前記少なくとも１つの開口部に提供し、前記外科用器具は、前記第１吸引管腔内に少なくとも部分的に配置されたブレードを更に含む、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項４】
前記第１吸引管腔に連通する第１吸引ポートと、前記第２吸引管腔に連通する第２吸引ポートとを更に含む、請求項３に記載の外科用器具。
【請求項５】
前記ブレードが、前記少なくとも１つの開口部を通って延在する、請求項３に記載の外科用器具。
【請求項６】
前記中空シースが更に、穴あき部分を含む隔壁を内部に備える、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項７】
前記ブレードが更に、内部に画定された管腔を含む、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項８】
前記中空シースが、傾斜面付き剪断表面を含む少なくとも１つの開口部を備える、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項９】
前記駆動システムが、ラックアンドピニオン機構、スライダ・クランク機構、ウォームギヤ機構、及び主ネジ機構のうち１つに連結されたモーターを備える、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項１０】
前記駆動システムが、前記少なくとも１つの超音波変換器に操作可能に噛み合った引き金を備える、請求項１に記載の外科用器具。
【請求項１１】
内部に少なくとも１つの開口部、及び前記開口部内に配置された少なくとも１枚の歯を含み、前記少なくとも１枚の歯が、前記少なくとも１つの開口部内に配置された組織を把持するよう構成された、中空シースと、
前記中空シース内に少なくとも部分的に配置されたブレードと、
前記ブレードに連結された少なくとも１つの超音波変換器と、
前記少なくとも１つの超音波変換器と連通する駆動システムであって、前記ブレードに回転運動を供給することにより、前記駆動システムが作動されたときに前記中空シースに対して前記ブレードが回転運動をする、駆動システムと、を含む、外科用器具。
【請求項１２】
前記ブレードが、前記少なくとも１つの開口部の隣に配置された凹部表面を含む、請求項１１に記載の外科用器具。
【請求項１３】
前記ブレードが、前記ブレードの回転軸からずれたところにある楕円中心を含む、請求項１２に記載の外科用器具。
【請求項１４】
前記少なくとも１枚の歯が、傾斜面付き剪断表面を含む、請求項１１に記載の外科用器具。
【請求項１５】
前記ブレードが、前記少なくとも１つの開口部の隣に配置されたネジ表面を含む、請求項１１に記載の外科用器具。
【請求項１６】
前記ブレードが更に、内部に画定された管腔を含む、請求項１１に記載の外科用器具。
【請求項１７】
前記ブレードがパドル形状である、請求項１１に記載の外科用器具。
【請求項１８】
少なくとも１つの開口部を内部に有する中空シースと、
前記中空シース内に少なくとも部分的に配置されたブレードと、
前記ブレードに連結された少なくとも１つの超音波変換器と、
前記中空シースに可動的に支持された組織把持部材と、
前記組織把持部材に連結された駆動システムと、を含み、前記駆動システムが、前記組織把持部材に全体的軸方向運動を供給するよう構成され、これにより、前記駆動システムが作動されたときに前記中空シースに対して前記組織把持部材が並進運動をする、外科用器具。
【請求項１９】
前記ブレードが、凹部表面を含む、請求項１８に記載の外科用器具。
【請求項２０】
少なくとも１本のケーブルが、前記組織把持部材を前記駆動システムに連結している、請求項１８に記載の外科用器具。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本開示は、全般に外科用超音波システムに関連し、より具体的には、外科医が組織の切断と凝固を実施することができる超音波システムに関連する。
【０００２】
長年にわたり、外科手技を実施するためのさまざまなタイプの非超音波の電動カッター及び剃毛デバイスが開発されている。これらのデバイスのいくつかは回転切断具を採用しており、また他のデバイスでは往復運動切断部材を採用しているものがある。例えば、関節鏡手術ではシェーバーが広く利用されている。関節鏡手術には、関節スペース内での手術実施が含まれる。手術を実施するには、関節は通常、加圧した生理食塩水を満たして膨張させ、可視化をはかる。
【０００３】
上記のデバイスは一般に、電源、ハンドピース、単回使用のエンドエフェクタからなっている。エンドエフェクタは通常、内側及び外側チューブを有する。この内側チューブが外側チューブに対して回転し、その鋭利なエッジで組織を切断する。内側チューブは連続的に回転させることができ、また振動させることができる。更に、このようなデバイスには、内側チューブの内部を通る吸引チャンネルを採用してもよい。例えば米国特許第４，９７０，３５４号（ＭｃＧｕｒｋ−Ｂｕｒｌｅｓｏｎ，ｅｔ  ａｌ．）では、剪断動作で材料を切断する回転カッターを含んだ非超音波の外科用電動切断器具が開示されている。これは、外側チューブ内で回転可能な内側切断部材を採用している。
【０００４】
米国特許第３，７７６，２３８号（Ｐｅｙｍａｎ  ｅｔ  ａｌ．）は、外側チューブの端の内側表面に対して動く内側チューブの鋭利端で構成される切り刻み動作によって、組織が切断される、眼科用装置を開示している。米国特許第５，２２６，９１０号（Ｋａｊｉｙａｍａ  ｅｔ  ａｌ．）は、外側部材の開口部内に入り込む組織を切断するための、外側部材に対して動く内側部材を有する別の外科用切断装置を開示している。
【０００５】
米国特許第４，９２２，９０２号（Ｗｕｃｈｉｎｉｃｈ  ｅｔ  ａｌ．）は、超音波アスピレータを利用した、内視鏡による組織除去のための方法及び装置を開示している。このデバイスは、柔軟な組織を破砕して狭い開口部から吸引する超音波プローブを使用している。米国特許第４，６３４，４２０号（Ｓｐｉｎｏｓａ  ｅｔ  ａｌ．）は、動物の組織を除去する装置及び方法を開示しており、これには、ニードル又はプローブを有する細長い器具があり、これが横方向に超音波周波数で振動する。このニードルの超音波運動により、組織が破壊されて破片になる。組織の破片は、ニードル内の導管を介した吸引により、治療領域から除去することができる。米国特許第３，８０５，７８７号（Ｂａｎｋｏ）は、プローブ先端から放射される超音波エネルギーのビームを狭めるようシールドされたプローブを有する、別の超音波装置を開示している。一実施形態において、このシールドはプローブの自由端を超えて伸びており、プローブが組織に接触するのを防いでいる。米国特許第５，２１３，５６９号（Ｄａｖｉｓ）は、超音波エネルギーの焦点を絞る超音波乳化吸引術ニードルを開示している。この焦点絞り表面は、傾斜面、曲面、切子面であり得る。米国特許第６，９８４，２２０号（Ｗｕｃｈｉｎｉｃｈ）及び米国特許公報第ＵＳ  ２００５／０１７７１８４号（Ｅａｓｌｅｙ）は、長手方向ねじれ共振器の使用による、長手方向の動きとねじれの動きの組み合わせを提供する、超音波組織切開システムを開示している。米国特許公報第ＵＳ  ２００６／００３０７９７  Ａ１号（Ｚｈｏｕ  ｅｔ  ａｌ．）は、超音波変換器及びホーンを駆動するための駆動モーターを有する整形外科用手術デバイスを開示している。変換器に超音波エネルギー信号を供給するために、駆動モーターと変換器との間にアダプタが提供されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
超音波動力による外科用器具の使用は、従来型の機械的動力のこぎりやドリルその他の器具に比べていくつかの利点をもたらすが、骨／組織境界面での摩擦熱による骨及び隣接組織内の温度上昇は、依然として大きな問題であり得る。現在の関節鏡外科手術ツールとしては、パンチ、往復運動シェーバー、高周波（ＲＦ）デバイスが挙げられる。パンチ及びシェーバーなどの機械的デバイスは組織にもたらす損傷が最小限であるが、望ましくない不揃いな切開線を残すことがしばしばある。ＲＦデバイスは、より滑らかな切開線を形成し、大量の軟組織を除去することができる。しかしながら、機械的手法よりも多くの組織損傷をもたらす傾向がある。よって、より高い切断精密度を提供でき、同時に、過剰な組織損傷を起こさずに、滑らかな切開表面を形成するようなデバイスが望ましい。
【０００７】
上述の考察は、現在の分野を説明することのみを意図したものであり、特許請求の範囲を否定するものとみなされるべきではない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
種々の実施形態において、外科用器具が提供される。少なくとも１つの実施形態において、この外科用器具は、中空シースと、その中空シース内に少なくとも部分的に配置されたブレードと、そのブレードに動作可能に連結された少なくとも１つの超音波変換器と、駆動システムとを含み得る。これらの実施形態において、駆動システムはこの変換器と連通して、ブレードに軸方向運動を供給することにより、駆動システムが作動されたときに中空シースに対してブレードが並進運動する。
【０００９】
少なくとも１つの実施形態において、中空シースと、その中空シース内に少なくとも部分的に配置されたブレードと、そのブレードに動作可能に連結された少なくとも１つの超音波変換器と、駆動システムとを含み得る外科用器具が提供される。これらの実施形態において、駆動システムはこの変換器と連通して、ブレードに回転運動を供給することにより、駆動システムが作動されたときに中空シースに対してブレードが回転運動する。更に、これらの実施形態において、中空シースには、その中に少なくとも１つの開口部が含まれ、その開口部内に配置された少なくとも１枚の歯が含まれ得る。更に、これらの実施形態において、歯は、開口部内に配置された組織を把持するよう構成することができる。
【００１０】
少なくとも１つの実施形態において、内部に少なくとも１つの開口部を有する中空シースと、その中空シース内に少なくとも部分的に配置されるブレードと、そのブレードに連結された超音波変換器と、その中空シース（hollow shaft）に可動的に支持された組織把持部材と、その組織把持部材に連結された駆動システムと、を含み得る外科用器具が提供される。これらの実施形態において、駆動システムは、組織把持部材に対して軸方向運動を供給するよう構成でき、これにより組織把持部材は、駆動システムが作動されたときに、中空シースに対して並進運動する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
ここに記載される実施形態の新規な特徴は、添付の特許請求の範囲で詳細に示される。これらの実施形態は、しかしながら、編成及び操作方法のいずれに関しても、以下の添付の図面と共に考慮される以下の説明を参照することによってよりよく理解され得る。
【図１】外科用コントロールシステム実施形態の非制限的実施形態の概略図。
【図１Ａ】コントロールシステム筐体の非制限的実施形態の斜視図。
【図１Ｂ】コントロールシステム筐体構成の別の非制限的実施形態の斜視図。
【図２】直線駆動システムを採用した手持ち型外科用器具の非制限的実施形態の部分断面図。
【図３】外科用器具の非制限的実施形態の遠位部分の平面図。
【図４】図３の外科用器具の遠位部分の側断面図。
【図５】外科用器具の非制限的実施形態の遠位部分の側断面図。
【図６Ａ】図５の外科用器具の遠位部分の、線６Ａ−６Ａに沿った前面断面図。
【図６Ｂ】図５の外科用器具の遠位部分の、線６Ｂ−６Ｂに沿った別の前面断面図。
【図７Ａ】器具のブレードは、第１軸方向位置に示されている、外科用器具の非制限的実施形態の遠位部分の側断面図。
【図７Ｂ】ブレードが軸方向に並進移動し、第２軸方向位置に示されている、図７Ａの外科用器具の遠位部分の別の側断面図。
【図８】図７Ａの外科用器具の遠位部分の平面図。
【図９】外科用器具の非制限的実施形態の遠位部分の斜視図。
【図１０Ａ】図９の外科用器具の中空シースの遠位部分の斜視図。
【図１０Ｂ】図９の外科用器具のブレードの遠位部分の斜視図。
【図１０Ｃ】図９の外科用器具の剪断プレートの斜視図。
【図１１】図９の外科用器具の遠位部分の側断面図。
【図１２Ａ】ブレードが中空シースに対して並進運動する際の異なる軸方向位置におけるブレードを示した、図９の外科用器具の遠位部分の一連の側断面図。
【図１２Ｂ】ブレードが中空シースに対して並進運動する際の異なる軸方向位置におけるブレードを示した、図９の外科用器具の遠位部分の一連の側断面図。
【図１２Ｃ】ブレードが中空シースに対して並進運動する際の異なる軸方向位置におけるブレードを示した、図９の外科用器具の遠位部分の一連の側断面図。
【図１３】例えば図２の外科用器具などの外科用器具に使用するための直線駆動システムの非制限的実施形態の側面図。
【図１４】例えば図２の外科用器具などの外科用器具に使用するための、別の直線駆動システムの非制限的実施形態の側面図。
【図１５】例えば図２の外科用器具などの外科用器具に使用するための、別の直線駆動システムの非制限的実施形態の側面図。
【図１６】別の直線駆動システムを採用した外科用器具の非制限的実施形態の部分断面図。
【図１７】示されている組織が開口部へ引っ張られている、中空シースに複数の開口部を含む外科用器具の非制限的実施形態の遠位部分の斜視図。
【図１８】歯付きのブレードが示されている、図１７の外科用器具の遠位部分の一部切り取り図。
【図１９】中空シースに複数の開口部を含む外科用器具の非制限的実施形態の遠位部分の斜視図。
【図２０Ａ】例えば外科用器具図１７〜１９などの、外科用器具に使用するための歯付きブレードの遠位部分の側断面図。
【図２０Ｂ】例えば外科用器具図１７〜１９などの、外科用器具に使用するための歯付きブレードの遠位部分の側断面図。
【図２１Ａ】歯付きブレードと共に使用することができる個々の歯の側断面図。
【図２１Ｂ】歯付きブレードと共に使用することができる個々の歯の側断面図。
【図２１Ｃ】歯付きブレードと共に使用することができる個々の歯の側断面図。
【図２２】２つの吸引管腔を採用した外科用器具の非制限的実施形態の部分断面図。
【図２３】図２２の外科用器具の遠位部分の斜視図。
【図２４Ａ】例えば図２２の外科用器具などの、外科用器具の歯の遠位部分の側面図。
【図２４Ｂ】例えば図２２の外科用器具などの、外科用器具の歯の遠位部分の側面図。
【図２５】回転駆動システムを採用した外科用器具の非制限的実施形態の部分断面図。
【図２６】図２５の外科用器具の斜視図。
【図２７】組織を把持するための中空シースの開口部に画定されている歯を含む、外科用器具の非制限的実施形態の遠位部分の側断面図。
【図２８】例えば図２７の外科用器具などの、外科用器具に使用することができる歯の部分図。
【図２９】例えば図２７の外科用器具などの、外科用器具に使用することができる歯の部分図。
【図３０】例えば図２７の外科用器具などの、外科用器具のノーズピース及び関連構成部品の側断面図。
【図３１】回転可能ブレードを含む外科用器具の非制限的実施形態の遠位部分の側面図。
【図３２】図３１の外科用器具の線３２−３２に沿った断面図。
【図３３Ａ】図３１の外科用器具のブレードの線３３Ａ−３３Ａに沿った断面図。
【図３３Ｂ】図３１の外科用器具のブレードの線３３Ｂ−３３Ｂに沿った断面図。
【図３４】図３１の外科用器具などの、外科用器具のブレードの、別の非制限的実施形態の断面図。
【図３５】図３１の外科用器具などの、外科用器具のブレードの、別の非制限的実施形態の側断面図。
【図３６】図３５のブレードの線３６−３６に沿った断面図。
【図３７】重量を釣り合わせたブレードを含む外科用器具の非制限的実施形態の遠位部分の前面断面図。
【図３８】ネジ表面を備えたブレードを含む外科用器具の非制限的実施形態の遠位部分の平面図。
【図３９】図３８の外科用器具のブレードの遠位部分の平面図。
【図４０】可動性の組織把持部材を含む、外科用器具の非制限的実施形態の部分断面図。
【図４１】図４０の外科用器具の、線４１−４１に沿った、中空シース、ケーブル、及びブレードの断面図。
【図４２Ａ】組織把持部材が延伸位置で示されている、図４０の外科用器具の遠位部分の斜視図。
【図４２Ｂ】組織把持部材が引き戻された位置で示されている、図４０の外科用器具の遠位部分の斜視図。
【図４３】図４２Ａの線４３−４３に沿った、図４０の外科用器具の、中空シース、ケーブル、及びブレードの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本出願の所有者は、本出願と同日に出願された下記の米国特許出願も所有しており、これらはそれぞれ全体が参照により本明細書に援用される。
米国特許出願第＿＿＿＿＿＿号「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＡＬＬＹ  ＰＯＷＥＲＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ  ＷＩＴＨ  ＲＯＴＡＴＩＮＧ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＩＭＰＬＥＭＥＮＴ」、代理人整理番号第ＥＮＤ６６８８ＵＳＮＰ／０９０３４１号、
米国特許出願第＿＿＿＿＿＿号「ＭＥＴＨＯＤＳ  ＯＦ  ＵＳＩＮＧ  ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＡＬＬＹ  ＰＯＷＥＲＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ  ＷＩＴＨ  ＲＯＴＡＴＡＢＬＥ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＩＭＰＬＥＭＥＮＴＳ」、代理人整理番号第ＥＮＤ６６８９ＵＳＮＰ／０９０３４２号、
米国特許出願第＿＿＿＿＿＿号「ＳＥＡＬ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ  ＦＯＲ  ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＡＬＬＹ  ＰＯＷＥＲＥＤ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」、代理人整理番号第ＥＮＤ６６９０ＵＳＮＰ／０９０３４３号、
米国特許出願第号「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ  ＷＩＴＨ  ＲＯＴＡＴＡＢＬＥ  ＢＬＡＤＥ  ＡＮＤ  ＨＯＬＬＯＷ  ＳＨＥＡＴＨ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ」、代理人整理番号第ＥＮＤ６６９１ＵＳＮＰ／０９０３４４号、
米国特許出願第＿＿＿＿＿＿号「ＲＯＴＡＴＡＢＬＥ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＩＭＰＬＥＭＥＮＴ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ  ＦＯＲ  ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」、代理人整理番号第ＥＮＤ６６９２ＵＳＮＰ／０９０３４５号、
米国特許出願第号「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ  ＷＩＴＨ  ＰＡＲＴＩＡＬＬＹ  ＲＯＴＡＴＩＮＧ  ＢＬＡＤＥ  ＡＮＤ  ＦＩＸＥＤ  ＰＡＤ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴ」、代理人整理番号第ＥＮＤ６６９３ＵＳＮＰ／０９０３４６号、
米国特許出願第＿＿＿＿＿＿号「ＤＵＡＬ  ＰＵＲＰＯＳＥ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＦＯＲ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＡＮＤ  ＣＯＡＧＵＬＡＴＩＮＧ  ＴＩＳＳＵＥ」、代理人整理番号第ＥＮＤ６６９４ＵＳＮＰ／０９０３４７号、
米国特許出願第＿＿＿＿＿＿号「ＯＵＴＥＲ  ＳＨＥＡＴＨ  ＡＮＤ  ＢＬＡＤＥ  ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳ  ＦＯＲ  ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ」、代理人整理番号第ＥＮＤ６６９５ＵＳＮＰ／０９０３４８号、及び
米国特許出願第＿＿＿＿＿＿号「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ  ＷＩＴＨ  ＣＯＭＢ−ＬＩＫＥ  ＴＩＳＳＵＥ  ＴＲＩＭＭＩＮＧ  ＤＥＶＩＣＥ」、代理人整理番号第ＥＮＤ６６８６ＵＳＮＰ／０９０３６７号。
【００１３】
本明細書に開示される装置及び方法の、構造、機能、製造並びに使用の原理について、総合的な理解を提供するために、特定の実施形態を以後記載する。これらの実施形態の１つ以上の例を添付図面に示す。本明細書で詳細に説明し、添付の図面に示すデバイス及び方法は、非制限的な実施形態であり、これらの実施形態の範囲は、「特許請求の範囲」によってのみ定義されることが、当業者には理解されよう。１つの実施形態に関連して示され又は記載される特徴は、他の実施形態の特徴と組み合わされてもよい。更に、方法内での工程の順序付けが記されている箇所において、不合理でない限り、又は記載された順序が明確に必要とされてない限り、そのような順序付けは並べ替えられてもよく、工程は必要に応じて同時に実施されてもよい。そのような修正及び変形は、添付の特許請求の範囲に含まれることが意図される。
【００１４】
次の説明において、同様の参照文字は複数の見解全体にわたって、同様の又は対応する部品を指定する。また次の説明において、「前方」、「後方」、「前部」、「後部」、「右」、「左」、「上」、「下」、「上部」、「下部」、「上方に」、「下方に」、「近位に」、「遠位に」等の用語は便宜上の語であると理解するべきであり、用語を限定するものと解釈するべきではない。下記の説明は、種々の実施形態を説明する目的のためであり、添付の特許請求の範囲を限定することを意図したものではない。
【００１５】
さまざまな実施形態は、手術手順中の効果的な組織切開、切断、及び／又は凝固と、それらを採用した切断器具のために構成された、改善された外科用超音波システム及び器具を目的としている。一実施形態では、超音波手術器具装置は切開手術処置における使用のために構成されるが、腹腔鏡、内視鏡、及びロボット支援処置のような他のタイプの手術における用途も有する。超音波エネルギー、切断／凝固用具の選択的な全体的軸方向運動及び／若しくは回転運動、並びに／又は切断／凝固用具の近く及び／若しくはそれを通って適用される吸引の選択的使用によって、多用途性が促進される。
【００１６】
用語「近位」及び「遠位」は、本明細書において、ハンドピースアセンブリを把持している臨床医に準拠して用いられることが理解されよう。ゆえに、エンドエフェクタは、より近位のハンドピースアセンブリに対して遠位にある。更に言うまでもなく、便宜及び明確さのために、「上部」及び「下部」などの空間に関する用語もまた、本明細書において、ハンドピースアセンブリを握持する臨床医を基準として用いられている。しかしながら、手術器具は、多くの配向及び配置において使用され、これらの用語は、制限的及び絶対的であることを意図するものではない。
【００１７】
図１は、外科用システム１０の非制限的一実施形態の概略図を示す。外科用システム１０は、超音波発生器１２と、超音波生成コンポーネントを含み得る外科用超音波器具アセンブリ１００とを含み得る。後で詳しく述べるように、超音波発生器１２は、ケーブル１４によって、外科用器具アセンブリ１００のハウジング部分１０２内にある超音波変換器アセンブリ１１４へと接続されていてよい。この変換器アセンブリ１１４には、超音波振動を生成することができる１つ以上の超音波変換器が含まれ得る。更に、超音波変換器アセンブリ１１４には、変換器アセンブリ１１４によって生成される超音波運動を増幅及び／又は焦点化するためのホーン１２４を取り付けることができる。ホーン１２４には、ハウジング部分１０２から延在している中空シース２３０内に少なくとも部分的に配置されているブレード２００を連結することができる。一実施形態において、システム１０には更に、例えば２４ＶＤＣをそこに供給するためにケーブル２３によってコントロールモジュール２４に接続されている電源２２を含んだ、モーターコントロールシステム２０が含まれ得る。このモーターコントロールモジュール２４は、Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓがモデル番号ＮＩ  ｃＲＩＯ−９０７３として製造しているコントロールモジュールを含み得る。ただし、他のモーターコントロールモジュールも採用することができる。電源２２には、任意の数の電源を問題なく採用することができる。電源２２は更に、これもそこに２４ＶＤＣを供給するために、ケーブル２５によってモーター駆動２６に接続することができる。モーター駆動２６は、Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓが製造するモーター駆動を含み得る。しかしながら、他のモーター駆動も問題なく組み込むことができる。コントロールモジュール２４は更に、そこへの電源供給のためにケーブル２７によってモーター駆動２６に接続することができる。従来型のフットペダル３０、又は他のコントロールスイッチ構成を、ケーブル３１によってコントロールモジュール２４に接続することができる。後で詳しく述べるように、外科用超音波器具１００は、そこに関連付けられたエンコーダ１９４を有するモーター１９０を含み得る駆動システムを含み得る。この駆動システムは、変換器アセンブリ１１４と連通していてよく、これは回転−直線運動コンバータ１５０（後述）を介して、全体的な軸運動をブレード２００に送達し、これにより、駆動システムが作動されると、ブレードが中空シースに対して並進運動する。モーター１９０は、モデル番号ＣＴＰ１２ＥＬＦ１０ＭＡＡ００としてＮａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓが製造しているモーターを含み得る。しかしながら、他のモーターも採用することができる。エンコーダ１９４は、モデル番号Ｅ２−５００−１９７−Ｉ−Ｄ−Ｄ−ＢとしてＵＳ  Ｄｉｇｉｔａｌによって製造されているリニアエンコーダを含み得る。しかしながら、他のモーター及びエンコーダも使用できる。エンコーダ１９４は、エンコーダケーブル３２によってモーターコントロールモジュール２４に連結されていてよく、モーター１９０はケーブル３３によってモーター駆動２６に連結されていてよい。外��用システム１０は更に、コンピュータ４０を含んでいてよく、これがイーサネットケーブル４２を介してモーターコントロールモジュール２４と連通していてよい。
【００１８】
更に図１に示されているように、さまざまな実施形態において、モーターコントロールシステム２０は、筐体２１に収納されていてもよい。システムの携帯容易性を促進するため、さまざまなコンポーネントを、取り外し可能なケーブルコネクタによってモーターコントロールシステム２０に取り付けることができる。例えば、フットペダルスイッチ３０は、ケーブル３５によって取り外し可能ケーブルコネクタ３７に取り付けることができ、これによってフットペダルをコントロールシステム２０にすばやく取り付けるのを促進することができる。従来型プラグ／ケーブル５０によって交流電源を電源２２に供給することができ、この従来型プラグ／ケーブル５０は、ケーブル５２に接続されている取り外し可能ケーブルコネクタ５４に接続される。コンピュータ４０は、ケーブル４２に連結されている取り外し可能ケーブルコネクタ６２に接続されているケーブル６０を有し得る。エンコーダ１９４は、取り外し可能コネクタ７２に接続されているエンコーダケーブル７０を有し得る。同様に、モーター１９０は、取り外し可能コネクタ７２に接続されているケーブル７４を有し得る。取り外し可能コネクタ７２は、ケーブル３２によってコントロールモジュール２４に取り付けることができ、コネクタ７２はケーブル３３によってモーター駆動２６に取り付けることができる。よって、ケーブルコネクタ７２は、エンコーダ１９４をコントロールモジュール２４に接続し、またモーター１９０をモーター駆動２６に接続する。ケーブル７０及び７４は、共通のシース７６内に収納することができる。
【００１９】
別の一実施形態において、超音波発生器１２及びコントロールシステム２０は、同じ筐体１０５内に収納することができる。図１Ａを参照されたい。更に別の一実施形態において、超音波発生器１２は、ジャンパーケーブル１０７によってモーターコントロールシステム２０と電気的に連通することができる。このような構成では、データリンクを共有するとともに、供給電源（コード５０）の共通手段も共有することができる。図１Ｂを参照されたい。
【００２０】
さまざまな実施形態において、超音波発生器１２には、超音波発生器モジュール１３と、信号発生器モジュール１５とを含めることができる。図１を参照されたい。超音波発生器モジュール１３及び／又は信号発生器モジュール１５はそれぞれ、超音波発生器１２に組み込むことができ、あるいは、超音波発生器１２に電気的に連結された別の回路モジュールとして提供することができる（この選択肢を例示するために点線で示されている）。一実施形態において、信号発生器モジュール１５は、超音波発生器モジュール１３と一体的に形成されてもよい。超音波発生器１２は、発生器１２コンソールのフロントパネル上に位置する入力装置１７を含み得る。この入力装置１７は、発生器１２の操作を既知の方法でプログラミングするのに好適な信号を生成する、任意の好適な装置を含み得る。また図１を参照して、超音波変換器アセンブリ１１４のプラス（＋）及びマイナス（−）の電極に電気エネルギーを印加するために、ケーブル１４は、複数の導電体（銅線など）を含み得る。これについては後で詳述される。
【００２１】
さまざまな形態の超音波発生器、超音波発生器モジュール、信号発生器モジュールが知られている。例えばそのような装置は、共通所有者の米国特許出願番号第１２／５０３，７７０号「Ｒｏｔａｔｉｎｇ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ  Ｍｏｕｎｔ  Ｆｏｒ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ」（２００７年７月１５日出願）に開示されており、この全体が参照により本明細書に援用される。そのような装置の他のものは、下記の米国特許の１つ以上に開示されており、これらは参照により本明細書に援用される：米国特許第６，４８０，７９６号（Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｓｔａｒｔ  Ｕｐ  ｏｆ  ａｎ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｕｎｄｅｒ  Ｚｅｒｏ  Ｌｏａｄ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ）；米国特許第６，５３７，２９１号（Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ  ａ  Ｌｏｏｓｅ  Ｂｌａｄｅ  ｉｎ  ａ  Ｈａｎｄｌｅ  Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ  ｔｏ  ａｎ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）；米国特許第６，６２６，９２６号（Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄｒｉｖｉｎｇ  ａｎ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｔｏ  Ｉｍｐｒｏｖｅ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｂｌａｄｅ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ａｔ  Ｓｔａｒｔｕｐ）；米国特許第６，６３３，２３４号（Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ  Ｂｌａｄｅ  Ｂｒｅａｋａｇｅ  Ｕｓｉｎｇ  Ｒａｔｅ  ａｎｄ／ｏｒ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）；米国特許第６，６６２，１２７号（Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ  Ｐｒｅｓｅｎｃｅ  ｏｆ  ａ  Ｂｌａｄｅ  ｉｎ  ａｎ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｓｙｓｔｅｍ）；米国特許第６，６７８，６２１号（Ｏｕｔｐｕｔ  Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｓｉｎｇ  Ｐｈａｓｅ  Ｍａｒｇｉｎ  ｉｎ  ａｎ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｈａｎｄｌｅ）；米国特許第６，６７９，８９９号（Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ  Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｖｉｂｒａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  ａｎ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｈａｎｄｌｅ）；米国特許第６，９０８，４７２号（Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ａｌｔｅｒｉｎｇ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ  ｉｎ  ａｎ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）；米国特許第６，９７７，４９５号（Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ  ｆｏｒ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｈａｎｄｐｉｅｃｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）；米国特許第７，０７７，８５３号（Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ  Ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ  ｔｏ  Ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）；米国特許第７，１７９，２７１号（Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄｒｉｖｉｎｇ  ａｎ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｔｏ  Ｉｍｐｒｏｖｅ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｂｌａｄｅ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ａｔ  Ｓｔａｒｔｕｐ）；及び米国特許第７，２７３，４８３号（Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ａｌｅｒｔｉｎｇ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  ｉｎ  ａｎ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｓｕｒｇｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）。
【００２２】
図２に示すように、外科用超音波器具１００は、モーター１９０、エンコーダ１９４、超音波変換器アセンブリ１１４、及びホーン１２４を収納するハウジング１０２を含み得る。変換器アセンブリ１１４は、従来型のリニアベアリング１０４（例えばローラーなど）によってハウジング１０２内に可動的に支持され得る。ホーン１２４からブレード２００が延在していてよく、これは中空シース２３０を通って、本明細書に定義されるウィンドウ又は開口部２３１に至り得る。図２に示すように、ブレード２００の遠位端２０２は、外科用器具１００の遠位部分２５０にある開口部２３１から見ることができる。ハウジング１０２は、固定具（例えばネジ、スナップ機構など、及び／又は１つ以上の接着剤）によって接合される２つ以上の部品で提供することができ、例えばポリカーボネート、ステンレススチール、又は他の材料で製造することができる。モーター１９０はハウジング１０２に取り付けることができ、回転−直線運動コンバータ１５０（これはラック部材１５３とピニオン１５４を含み得る）を介して超音波変換器と機械的に連通することができる。望ましい場合は、ピニオン１５４とラック部材１５３との間にギヤを追加して、望ましい減速比を達成することができる。更に、ラック部材１５３は、エンコーダ１９４を保持することができ、変換器アセンブリ１１４に取り付けることができる。したがって、モーター１９０の作動が、ピニオン１５４が回転し、これによりラック１５３、エンコーダ１９４、変換器アセンブリ１１４、ホーン１２４、及びブレード２００を、中空シースの長手方向軸Ａ〜Ａに対して平行又は同軸に、近位方向「ＰＤ」又は遠位方向「ＤＤ」に動かすことができる。モーター１９０は、例えばＮａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓがモデル番号ＣＴＰ１２ＥＬＦ１０ＭＡＡ００として製造するステッピングモーターを含み得る。ただし、ブラシレスＤＣモーター又は他のタイプのモーターを採用して、中空シース２３０に対してブレード２００の「全体的」軸方向運動を約１〜１５ｍｍで実現することができる。エンコーダ１９４は、ラック部材１５４の位置及び／又は速度を電気パルスに変換することができ、これが位置、速度、及び／又はその他の制御情報をコントロールモジュール２４に提供することができる。更に、エンコーダ１９４にはインライン力センサー（図示なし）（例えば圧電センサー）を含めることができ、これがブレードの遠位端２０２が被る負荷（例えばこの外科用器具が外科手術に使用されているときに組織によってもたらされる負荷）を測定し、ラック部材１５３に伝えることができる。
【００２３】
更に図２を参照し、超音波変換器アセンブリ１１４には、電気エネルギーを機械的エネルギーに変換するための圧電超音波変換器１１５を支えるハウジング１１８が含まれてよく、これによって変換器１１５の端に長手方向の振動が生じる。超音波変換器１１５には、セラミックの圧電素子の積層物が含まれ得、この運動ヌル点は積層体に沿ったいずれかの点に位置している。超音波変換器１１５は、近位端部品１１６と遠位端部品１１７との間に取り付けることができる。加えて、ホーン１２４は、一方をヌル点での遠位端部品１１７に、もう一方をブレード２００に取り付けることができる。その結果、ブレード２００は、超音波変換器アセンブリ１１４によって、ある超音波周波数で、長手方向に振動する。超音波変換器アセンブリ１１４がその変換器の共振周波数で最大電流で駆動されるとき、超音波変換器アセンブリ１１４の端は、積層物の一部が不動ノードを構成した状態での最大運動を達成する。しかしながら、この最大運動を提供する電流は各器具によって異なり、システムが使用できるように器具の不揮発性メモリに保管される値である。
【００２４】
外科用器具１００の部品は、その組み合わせが同じ共振周波数で振動するよう設計することができる。具体的には、各エレメントのもたらす長さが、半波長又は波長の整数倍であるように、エレメントを調節することができる。長手方向の前後運動は、音響的に取り付けられたホーン１２４のブレード２００に近い側の直径が減少すると、増幅される。よって、ホーン１２４並びにブレード２００は、ブレードの運動を増幅し、他の音響系と共振し、これによって音響的に取り付けられたホーン１２４のブレード２００に近い側の端に最大の前後運動が生じるような、超音波振動を提供する形状及び寸法にすることができる。超音波変換器１１５での２０〜２５マイクロメートルの動きは、ホーンに１２４よって増幅され、約４０〜１００マイクロメートルのブレードの動きにすることができる。
【００２５】
ここで一時的に図１に戻り、フットペダル３０又はその他のスイッチ構成の操作によって超音波装置１１０に電源が印加されると、コントロールシステム２０は例えば、ブレード２００を約５５．５ｋＨｚで長手方向に振動させることができ、この長手方向の動きの量は、ユーザーが調節可能に選択する印加駆動電力（電流）の量に比例して変化する。ブレード２００は、比較的大きな切断電力が印加されたときに、超音波振動周波数で、約４０〜１００マイクロメートルの範囲で長手方向に動くよう設計することができる。ブレード２００のそのような超音波振動は、ブレードが組織に接触する際に熱を発生する。すなわち、組織内でブレード２００が加速すると、運動するブレード２００の機械的エネルギーが、非常に狭い局部的領域で熱エネルギーに変換される。この局部的な熱が、狭い領域の凝固をもたらし、これは小さい血管（例えば直径１ミリメートル未満のもの）の出血を低減又は阻止する。ブレード２００の切断効率、及び止血の度合は、印加される駆動電力のレベル、外科医がブレードにかける切断速度又は力、組織タイプの性質、及び組織の血管量によって異なる。
【００２６】
図２を再び参照し、モーター１９０に電力が印加されると、モーター１９０はピニオン１５４を介して、ラック部材１５３に「全体的軸方向運動」を適用し、これにより超音波変換器アセンブリ１１４とブレード２００が、中空シース２３０に対して並進運動する。本明細書で使用される用語「全体的軸方向運動」及び類似の表現は、超音波変換器アセンブリを介して達成され得る「超音波運動」及び類似の表現とは区別される。用語「全体的軸方向運動」はそうではなく、超音波変換器アセンブリ１１４の操作によってのみ生じたものではない並進運動を包含する。
【００２７】
超音波発生器１２（図１参照）からの電力を、超音波装置１１０に提供するには、複数のセグメントを接合したプロテクタ１１０を採用することができる。図２に示すように、導電体１５１、１５２が、超音波変換器アセンブリ１１４に接続され、ハウジング１０２を通り抜けて装置の外側に延在している。更に、プロテクタ１１０は一端を装置ハウジング１０２に取り付け、もう一方の端を変換器アセンブリハウジング１１８に取り付けることができる。導電体１５１、１５２は、変換器アセンブリハウジングの１つ以上の穴を通ることができる。したがって、超音波発生器１２からの超音波信号は、導電体１５１、１５２を介して超音波変換器１１５へと伝達される。プロテクタ１１０は、モーター１９０が作動されたときに、器具１００の機械的構成部品によって導電体１５１、１５２が破損したり挟まったりするのを防ぐことができる。
【００２８】
また図２を参照し、さまざまな実施形態には、固定具及び／又は接着剤（図示なし）によってハウジング１０２の遠位端に取り外し可能に取り付けられ得る遠位側ノーズピース１６０が含まれる。このノーズピース１６０は、例えば、ステンレススチール、アルミニウム、又はプラスチックで製造することができる。さまざまな実施形態において、ブレード２００の遠位端２０２は、ノーズピース１６０の中空部分２１０を通って延在する。中空シース２３０は同様に、中空部分２１０を通って延在し得る。中空部分２１０には環状の溝が含まれていてよく、ここで近位側シール２１２が、中空シース２３０の端及びブレード２００に対して保持され得る。シール２１２は、例えば、シリコーン製Ｏリング、ろう付け、又はプレスフィットシールなどを含み得、ノーズピース１６０、ブレード２００、及び中空シース２３０の間の実質的な防液性及び／又は気密シールを形成することができる。
【００２９】
またさまざまな実質形態において、中空シース２３０は、ブレード２００と同軸に揃えることができ、例えば溶接、プレスフィット、ネジ、のりなどの他の接着剤での接着などによって、ノーズピース１６０の中空部分２１０に取り付けることができる。図２に示されているように、吸引ポート２４０を、中空シース２３０内の近位穴２３２と連通させて、ノーズピース１６０に取り付けることができる。可撓性チューブ２４２をこの吸引ポート２４０に取り付け、真空源（一般に２４４として示す）に接続された回収容器２４３に連通させることができる。よって、中空シース２３０は、外側シース２３０の遠位部分２５０（例えば開口部２３１）から始まり、穴２３２を通って吸引ポート２４０へと至る、ブレード２００周囲に延在する吸引パスを形成する。当業者には、別の吸引パスも可能であることが理解されよう。更に、近位側シール２１２に類似の遠位側シール２１３を、ノーズピース１６０内に保持することができ、これはその中の中空シース２３０の更なる密閉に役立ち、これにより開口部２３１からシース２３０を通って穴２３２を出、ポート２４０を通過する吸引パスが、このパスの外部からの空気侵入を遮断又は最小限に抑えて維持される。
【００３０】
外科用システム１０（図１参照）のさまざまな実施形態が、ブレード２００に対する超音波軸方向運動と、ブレード２００に対する全体的軸方向運動とを、選択的に適用する能力を提供する。望ましい場合は、医師は、モーター１９０を作動することなく、超音波変換器アセンブリ１１４のみを作動することができる。そのような場合、器具１００は、単に超音波器具として、超音波モードで使用することができる。長手方向超音波運動の周波数範囲は、例えば約３０〜８０ｋＨｚであり得る。同様に、医師は、超音波変換器アセンブリ１１４を作動することなく、モーター１９０を作動するよう望む場合がある。よって、長手方向の超音波運動を適用することなく、並進運動モードでの全体的軸方向運動がブレード２００に適用される。全体的軸方向速度は例えば、約０．２５ｉｎ／ｓ（０．６４ｃｍ／秒）〜５ｉｎ／ｓ（１２．７ｃｍ／秒）であり得る。他の用途において、医師は、超音波モードと並進運動モードで器具１００を使用したい場合があり、ブレード２００は、変換器アセンブリ１１４からの長手方向超音波運動と、モーター１９０からの全体的軸方向運動とを被ることになる。更に、ブレード２００は、モーター出力を逆転させることにより、中空シース２３０内で前後に並進運動できる。例えば、モーター１９０は最初にブレード２００を遠位方向ＤＤに動かし得る。エンコーダ１９４は、ブレード２００が中空シース２３０の遠位端に達する時点を検出又は計算し、フィードバックを提供し、モーター１９０を逆転させ、これによりブレード２００が近位方向ＰＤへと動き、エンコーダ１９４が再び、ブレード２００が充分に近位方向ＰＤへと動いたことを検出又は計算すると、エンコーダ１９４は再びフィードバックを提供し、モーターを再び逆転させることができる。このようにして、さまざまな全体的並進振動又は往復運動が達成できる。更に、関節鏡に並びに他の外科用途に関連して、外科用システム１０のさまざまな実施形態が、効果的に採用し得ることが、当業者には理解されよう。
【００３１】
外科用器具１００は、さまざまな遠位部分２５０を有し得る。図３及び４は、外科用器具の別の非制限的実施形態の遠位部分４５０の一例である。ここにおいて、上記で開示された数多くの実施形態で記述するためすでに使用された数字と同様の数字が、類似の構成部品を示すのに使用される。これらの実施形態において、この外科用器具には、中空シース４３０、その中空シース４３０内に少なくとも部分的に配置されたブレード２００、操作可能にそのブレードに接続されている超音波変換器（図示なし、図２の変換器１１５を参照）、その変換器と連通する駆動システム（これも図示なし、図２のモーター１９０を参照）が含まれ、この駆動システムが、ブレード２００に軸方向運動を送達し、これによりブレード２００は、駆動システムが作動されたときに中空シース４３０に対して近位方向ＰＤと遠位方向ＤＤに並進運動する。そのような実施形態において、ブレード２００はチューブ上の形状を有し得、中空シース内の吸引によって、組織が中空シース４３０の開口部４３１内に引き込まれるか、及び／又は開口部４３１を通過したときに、組織を切断することができる。したがって、シース４３０内に引き込まれた組織は、中空シース４３０に対し、超音波変換器を作動してブレード２００に超音波運動を生成するか、及び／又は、モーターを作動してブレード２００に全体的軸方向の並進運動を起こさせることによって、切断することができる。ブレード２００の遠位端２０２は、鋭いエッジ、又はスキャロップ形状を有することにより切断を強化するよう形成され得る。後者の形状は、硬い組織の切断に役立ち得る。
【００３２】
図５〜６Ｂは、外科用器具の別の非制限的実施形態の遠位部分５５０の別の一例を示し、上記で開示された数多くの実施形態で記述するためすでに使用された数字と同様の数字が、類似の構成部品を示すのに使用される。図５は、中空シース５３０の長手方向軸に沿った断面図であり、図６Ａ及び６Ｂは、図５内のそれぞれ対応する線に沿った断面図である。これらの実施形態において、隔壁２６０が、中空シース５３０の内部を吸引部分「Ａ」とブレード部分「Ｂ」とに分けることができる。吸引部分Ａは、吸引ポート（図示なし、上述のポート２４０を参照）と連通し得る。更に、隔壁２６０は、穴あき部分２６１と穴なし部分２６２とに分けられてよく、これら両方とも、中空シース５３０と一体形成され得る。あるいは、隔壁２６０の全体が穴あきであってもよい。いずれの場合でも、器具に適用される吸引は、外科的操作中に、穴あき部分２６１を介して吸引部分Ａに向かって組織が引っ張られるように適用され得る。そのような構成により、開口部５３１を通って組織を適切に配置するのに役立ち、これによりブレード２００’が内部で動き、内部に保持されている組織を切除することができる。更に、図５を参照し、パッド２２６をシース５３０及び／又は隔壁２６０に固定することができ、これにより、ブレード２００’が動いて当たったところで、組織を切断するための切断表面を提供する。また、図６Ｂに示すように、ブレード２００’には大きさを低減するためＵ字型を有し得る。
【００３３】
図５〜６Ｂを更に参照し、少なくとも１つの実施形態において、組織は下記のように切断することができる。最初に、中空シース５３０の吸引部分Ａに吸引を適用し、組織が開口部５３１内に引き込まれるようにすることができる。第２に、超音波変換器によって、ブレード２００’を超音波振動させることができる。第３に、ブレードを遠位方向ＤＤに押し進め、これによりブレード２００’が、全体的軸方向運動と超音波振動運動の両方によって、組織を切断することができる。第４（Third）に、吸引を維持したままブレード２００’を引き戻し、これにより切除した組織を、中空シース５３０の吸引部分Ａ内に捕捉及び／又は吸引することができる。
【００３４】
図７Ａ〜８は、外科用器具の別の非制限的実施形態の遠位部分６５０の別の一例を示し、上記で開示された数多くの実施形態で記述するためすでに使用された数字と同様の数字が、類似の構成部品を示すのに使用される。図７Ａ及び７Ｂは、器具の遠位部分６５０の長手方向断面図であり、ブレード２００’’が図７Ａでは第１位置に、図７Ｂでは第２位置にある。図８は、中空シース６３０内にある涙型開口部６３１を示す遠位部分６５０の平面図である。これらの実施形態において、ブレード２００’’は更に、吸引が適用され得る管腔２０５を含み得る。したがって、ブレード２００’’には、遠位開口部２０６と近位開口部２０７が含まれ得る（図２参照）。図２でよくわかるように、近位開口部２０７は、ノーズピース１６０内に配置することができる（図２参照）。図７Ａ〜７Ｂに戻って参照し、いずれの場合でも、吸引は管腔２０５を介して適用することができ、これにより組織「Ｔ」は、図７Ａに示すようにブレード２００’’が第１軸方向位置にあるときに遠位開口部２０６を通ってブレード２００’’内に引き込まれ得る。組織がブレード２００’’内に引き込まれた後（図７Ａ参照）、図７Ｂに示すように、ブレード２００’’を近位方向に並進移動させて第２軸方向位置に動かすことにより、開口部６３１の遠位開口部２０６と幅狭部分６３２との間に組織Ｔを挟み込むことができる。この後、上述の超音波変換器を作動することによって、この組織を切断することができる。開口部の細い部分６３２は、内部の組織の挟み込みと組み合わせて、ブレード２００’’の超音波振動運動によってより容易に組織を切除するのに役立ち得る。
【００３５】
図９〜１２Ｃは、外科用器具の別の非制限的実施形態の遠位部分７５０の別の一例を示し、上記で開示された数多くの実施形態で記述するためすでに使用された数字と同様の数字が、類似の構成部品を示すのに使用される。これらの実施形態において、中空シース７３０には更に、傾斜面付き剪断表面７３５が含まれ得、これに相対するブレード２００’’’が開口部７３１で組織を切断し得る。傾斜面付き剪断表面７３５は、組織を切断し得る鋭利なエッジを提供する単独の歯のようなものであり得る。図９は、外科用器具の遠位部分７５０の斜視図である。図１０Ａは、中空シースの遠位部分の斜視図、図１０Ｂはブレード２００’’’の遠位部分の斜視図、図１０Ｃは剪断プレート７３６の斜視図である。この剪断表面７３５は、シース７３０と共に一体形成することができ、又はシース７３０に取り付けることができる。少なくとも１つの実施形態において、剪断表面７３５は、剪断プレート７３６の一部から形成することができる。そのような実施形態において、剪断プレートは、プレスピン、エポキシ、スナップ機構などを介して中空シース７３０（200’’’）上の定位置に保持することができる。図１０Ａに示すように、中空シース７３０には、プレート７３６をはめ込むために、陥凹部７３７と、そこから延在する突起７３８とが含まれ得る。更に、図１１に示されている断面図でよくわかるように、ブレード２００’’’には更に、傾斜面付き剪断表面７３５に相補的な鋭利な表面２０９が含まれ得る。また、鋭利な表面２０９の近位側に、ブレード２００’’’と中空シース７３０の内側表面との間に十分なクリアランス「Ｃ」があってよく、これにより吸引が、吸引ポート（図示なし、図２のポート２４０を参照）から開口部７３１まで連通することができる。更に、クリアランスＣは、ブレード２００’’’とシース７３０との間で、中空シース７３０を通して組織を吸引するのに十分な大きさであり得る。
【００３６】
更に、上述のように、ブレード２００’’’は開口部７３１を通り過ぎて軸方向に動くことができる。例えば、図１２Ａ〜１２Ｃは、ブレード２００’’’が中空シース７３０に対して並進運動する際の異なる軸方向位置におけるブレード２００’’’を伴う、外科用器具の遠位部分７５０の一連の断面図を示す。図１２Ａは、最も遠位側の軸方向位置にあるブレード２００’’’を示し、図１２Ｂは中間位置のブレード２００’’’を示し、図１２Ｃは近位側位置のブレード２００’’’を示す。少なくとも１つの実施形態において、この器具は下記のように機能し得る。第１に、ブレードが軸方向に動いて開口部７３１を通過する際に、ブレード２００’’’は、上述のように、１つ以上の超音波変換器（図２の変換器１１５を参照）から超音波運動を受け取ることができる。更に、ブレードが動く前、又は動いている際に、中空シース７３０に吸引を適用することができる。２つの剪断表面７３５、２０９が互いに近づく際に、開口部７３１内に垂れ下がる組織小線維を切断することができる。剪断された組織フラグメントは、ブレード２００’’’と中空シース７３０との間のクリアランススペースＣを通って移動でき、最終的に、上述のように、吸引ポートを通って器具の外に排出され得る。
【００３７】
ここで一時的に図２に戻り、上述の駆動システムでは、器具の回転−直線運動コンバータ１５０としてラックアンドピニオン構成を利用するが、他のコンバータも使用することができる。例えば、ここで図１３を参照し、コンバータ１５０’には、電気モーター１９０’からの回転駆動を直線運動に変換するよう構成されたスライダ・クランク機構が含まれ得る。そのような実施形態において、コンバータ１５０’には、第１クランク部材１５４’に連結されたスライド部材１５３’が含まれ、この第１クランク部材は更に、モーター軸に取り付けられた第２クランク部材１５５’に連結されている。モーターが第２クランク部材１５５’を時計回り「ＣＷ」又は反時計回り「ＣＣＷ」方向に回転させるとき、第１クランク部材１５４’はスライド部材１５３’を、近位方向ＰＤ又は遠位方向ＤＤにスライドさせる。スライド部材１５３’は、超音波変換器アセンブリ（図２のアセンブリ１１４を参照）に連結することができ、これにより変換器アセンブリ、すなわち上述のようにブレードに対し、全体的軸方向運動をもたらすことができる。この例、及び後述の回転−直線コンバータの他の例において、明確化のために、さまざまな外科用器具構成部品（ハウジングなど）が省略されていることに注意されたい。加えて、モーター１９０’が第２クランク部材１５５’を回す際に、スライド部材１５３’が近位側そして次に遠位側に動くことができるため、ブレードは、中空シースに対して全体的に往復運動することができる。
【００３８】
別の一例として、回転−直線運動コンバータ１５０’’にはウォームギヤが含まれ得る。図１４を参照し、モーター１９０’’が、変換器アセンブリ１１４に向かって突出している心棒１５５’’と共に示されている。心棒１５５’’には、ネジ付き部材１５３’’とネジで噛み合うウォームギヤ１５４’’を連結させることができる。ネジ付き部材１５３’’はこれにより、変換器アセンブリ１１４に連結される。したがって、モーター１９０’’の作動で、ウォームギヤ１５４’’がその心棒を中心に回転し、これによりネジ付き部材１５３’’を駆動し、よって最終的に、変換器アセンブリ１１４とブレード（図示なし）が、近位方向ＰＤ又は遠位方向ＤＤに駆動される。
【００３９】
別の代表的な回転−直線運動コンバータ１５０’’’には、主ネジが含まれ得る。図１５（FIG.14）を参照し、モーター１９０’’’は、心棒となる主ネジ１５５’’’と共に示されている。主ネジ１５５’’’は、支持部材１５３’’’に取り付けられているナット１５４’’’とネジで噛み合うことができる。したがって、モーター１９０’’’の作動で、主ネジ１５５’’’が軸を中心に回転し（rotate 154''）、これによりナット１５４’’’、支持部材１５３’’’、変換器アセンブリ１１４（点線で図示）、及び最終的にはブレードが、近位方向ＰＤ又は遠位方向ＤＤに駆動される。
【００４０】
更に、上述の駆動システムではモーターを利用しているが、手動の駆動システムを使用することもできる。例えば、図１６を参照し、外科用器具１００’の別の非制限的実施形態の一例が示され、上記で開示された数多くの実施形態で記述するためすでに使用された数字と同様の数字が、類似の構成部品を示すのに使用される。これらの実施形態において、引き金１９１は、旋回ピン１９２によってハウジング１０２に枢動可能に連結され得る。ハンドルには更に溝１９５が含まれ得、ここに変換器アセンブリ１１４の突起１９３が収まる。したがって、引き金１９１を第１回転方向ＲＤ’に動かすと、変換器アセンブリ１１４及びブレード２００を、遠位方向ＤＤに動かすことができる。引き金を第２回転方向ＲＤ’’に動かすと、変換器アセンブリ１１４及びブレード２００を、近位方向ＰＤに動かすことができる。使用中、ユーザーはハウジング１０２をつかみ、親指はや他の指で引き金１９１を指で引くことができる。
【００４１】
さまざまな実施形態において、器具の遠位側に他の開口部形状（例えば図２の遠位端部分２５０）を採用することができる。ここで非制限的な一実施形態に注目し、図１７〜１８は、外科用器具の別の非制限的実施形態の遠位部分８５０の別の一例を示し、上記で開示された数多くの実施形態で記述するためすでに使用された数字と同様の数字が、類似の構成部品を示すのに使用される。図１７は、中空シース８３０に複数の開口部８３１を含む遠位部分８５０の斜視図である。組織「Ｔ」は、中空シース８３０に連通する吸引ポート（図示なし、図２のポート２４０を参照）によって、開口部８３１に引っ張られている、又は引き込まれている状態が示されている。図１８は、外科用器具の遠位部分８５０の一部切除図である。これらの実施形態において、複数の開口部８３１は、それを通る線維性組織Ｔを引っ張り、ブレード８００がその組織Ｔを切断するため安定化させる際にブレード８００に接触させるという点において、単独の開口部よりも有利であり得る。開口部８３１は、中空シース８３０に、穿孔穴、又は穴の格子として形成することができる。あるいは、図１９を参照して、開口部８３１’は、遠位部分８５０’のシース８３０’にあるスリットとして形成することができる。
【００４２】
加えて、少なくとも１つの実施形態において、ブレード８００は、上述のように、そこへの超音波軸方向運動のみを受け取ることができる。したがって、これも上述のように、駆動システム（例えばモーター及び／又は引き金を含む）は不要であることがある。しかしながら、別の一実施形態において、ブレード８００は、そこへの全体的軸方向運動を受け取り、ブレードを近位方向ＰＤ又は遠位方向ＤＤに動かすための駆動システムに操作可能に連結され得る（図１８参照）。
【００４３】
更に、やすり状又は鋸歯状のブレードは、器具の切断性能を更に強化することができる。例えば、図１８を参照し、ブレード８００には、開口部８３１に引き込まれた組織に接触し得るよう、開口部８３１に向かって突出し配置された、歯８０１が含まれ得る。この歯は更に、さまざまな形状を有し得る。ここで図２０Ａ〜２１Ｃを参照し、さまざまなブレード歯形状８０１’、８０１’’、８０１’’’、８０１’’’’、８０１’’’’’が示されている。上記の歯形状は、例えばブレード８００、８００’、及び／又は８００’’などのブレードに、有利な切断性能をもたらし得る。
【００４４】
上述のいくつかの実施形態では１つの吸引ポートが含まれているが、さまざまな実施形態において、他の吸引構成も採用することができる。ここにおいて非制限的な一実施形態に注目し、図２２〜２３は、外科用器具１００’’の別の一例を示し、上記で開示された数多くの実施形態で記述するためすでに使用された数字と同様の数字が、類似の構成部品を示すのに使用される。図２２は、２つの吸引管腔と２つの吸引ポートを採用した外科用器具１００’’の一部の部分断面図であり、図２３は、外科用器具１００’’の遠位部分９５０の斜視図である。図２２を参照して、この外科用器具には、他のものに加え、ホーン１２４に接続された変換器アセンブリ１１４を含むハウジング１０２が含まれ得る。上述のように、このホーンは続いてブレード９００に接続され得る。加えて、ノーズピース１６０’には、第１吸引ポート２４０と、第２吸引ポート２４１とが含まれ得、これらはそれぞれ、可撓性チューブ２４２、２４２’によって、独立した回収容器２４３、２４３’及び／又は真空源２４４、２４４’に連結され得る。中空シース９３０には更に、中空シースの内部を第１管腔９６３と第２管腔９６４とに区分する隔壁９６０が含まれ得る。この隔壁９６０は、中空シースの近位端まで延在し、近位側シール２１２に隣接し得る。第１吸引ポート２４０は、第１管腔９６３に連通させることができ、第２吸引ポート２４１は、第２管腔９６４に連通させることができる。図２３を参照して、第１及び第２管腔９６３、９６４はそれぞれ、中空シースの開口部９３１まで伸びていることが示されている。したがって、ポート２４０及び２４１（図２２参照）に吸引を適用することにより、第１管腔９６３と第２管腔９６４を介して開口部９３１と連通した、吸引を適用するための２つの吸引経路を形成することができる。開口部９３１での吸引ダイナミクスは、第１ポート２４０と第２ポート２４１に異なる吸引量を適用することによって、更に改変することができる。
【００４５】
ブレード９００は、第１吸引管腔９６３内に少なくとも部分的に配置することができる。更に、ブレード９００の遠位端９０２は、開口部９３１を通って延在し得る。更に、吸引チューブ９６５を第２管腔９６４に追加して、開口部９３１又はその付近に適用される吸引力を強化することができる。いずれの場合でも、吸引ポート２４０、２４１の一方又は両方に吸引が適用されたとき、組織は、第１管腔９６３及び／又は第２管腔９６４の方向へと引っ張られ得る。二重吸引管腔９６３、９６４は、例えば関節鏡手術中に起こるような液体環境中での組織の接触改善と吸引強化をもたらし得る。２つの管腔９６３、９６４は、線維性組織を引っ張り、屑を排出させることができる、信頼性の高い装置を提供することができる。
【００４６】
ここで、ブレード９００の遠位端の側面図を示す図２４Ａを参照すると、ブレード９００は、やすり状であるか、又は遠位端９０２近くに歯９０１を有し得る。歯９０１は、液体環境中で起こる摩擦に対し、最適化した表面を追加することによって、組織切断の改善に役立ち得る。加えて、ブレード９００は超音波変換器（例えば超音波変換器アセンブリ１１４（図２２参照）に含まれている１つ以上の超音波変換器）に連結され得、これによりブレード９００は、超音波振動運動を受けることができるが、ブレード９００はまた、上述のように、全体的軸方向運動を受けるよう構成された駆動システムに連結することができ、これによりブレード９００の切断性能を強化することができる。更に、少なくとも１つの実施形態において、図２３を参照し、ブレードの遠位端９０２は、駆動システムによって中空シース９３０内に引き戻すことができ、これによってブレードは、望む時まで、誤って組織を切断することがなく、望む時点になったら、ブレードを開口部９３１を通るよう延ばすことができる。
【００４７】
あるいは、別のブレード形状を採用することができる。例えば、図２４Ｂを参照して、ブレード９００’には遠位端９０２’近くに平坦な表面９０１’を含み得る。このような実施形態において、超音波振動運動が適用されたときに、その表面自体で、組織を切断するのに十分な摩擦を生み出し得る。
【００４８】
上述のいくつかの実施形態では、ブレードの全体的軸方向運動がさまざまな利点をもたらすことが開示されているが、別の方法でブレードに全体的軸方向運動を利用するような外科用器具で、同様の利点が達成され得る。ここにおいて非制限的な一実施形態に注目し、図２５〜２６は、外科用器具３００の別の一例を示し、上記で開示された数多くの実施形態で記述するためすでに使用された数字と同様の数字が、類似の構成部品を示すのに使用される。これらの実施形態において、外科用器具３００には、超音波ホーン３２４に接続された変換器アセンブリ３１４を収納するハウジング３０２が含まれる。超音波ホーン３２４は、上述のように、ブレード２００の近位端に連結され得る。超音波ホーン３２４は、遠位ベアリング３３６によってハウジング３０２内に回転可能に支持することができる。ノーズピース１６０は、上述と同様に、固定具１６１でハウジング３０２に取り付けることができる。
【００４９】
この実施形態において、変換器アセンブリ３１４と連通して回転運動をもたらす駆動システムを提供することができ、これにより、駆動システムが作動されたときに、中空シース２３０に対してブレードが回転する。例えば、超音波変換器アセンブリ３１４には、埋め込まれるか又は他の方法で取り付けられた磁石３１６があってよく、これが、共通に３２０として図示されている一体型モーター回転子を形成する。モーター固定子リング３３０は、図示のようにハウジング３０２内に取り付けられている。導電体３３２、３３４は、モーター固定子リング３３０に取り付けられ、共通シース７６を通って、上述のようにコントロールシステム２０内のモーターケーブル３３に接続される。中空シャフト３４０は、モーター回転子３２０を通って延在し、導電体１５１、１５２の通路を形成する。導電体１５１、１５２は、超音波変換器アセンブリ３１４及び内側接触２１５４に連結される。内側接触２１５４は、中空シャフト３４０の一部に接続され、これが回転可能にスリップリングアセンブリ２１５０内に延在し、このアセンブリもハウジング３０２内に固定されている。中空シャフト３４０は、近位ベアリング３４２によってハウジング３０２内に回転可能に保持される。スリップリングアセンブリ２１５０は、ハウジング３０２内に固定され（すなわち、回転可能ではない）、発生器ケーブル１４を形成する導電体２１５７、２１５８に連結される固定された外側接触２１５６を含む。モーター固定子３３０に電源が供給されると、回転子３２０と一体型超音波変換器３１４は、軸Ａ−Ａを中心に回転する。超音波発生器１２からの超音波信号は、接触の回転によって、又は、内側接触２１５４と外側接触２１５６との間の電気的導通によって、内側接触２１５４へと伝達される。これらの信号は、導電体１５１、１５２によって、超音波変換器アセンブリ３１４に伝達される。吸引は、ポート２４０を介して、ブレード２００と中空シース２３０との間に適用され得る。回収容器２４３と吸引源２４０は、チューブ２４２によってポート２４０に接続され得る。ブレードの遠位端は、器具の遠位部分２５０で中空シース２３０の遠位端にあるウィンドウを通して露出しており、下記に詳述されるように、そこでブレードが組織に対して露出する。
【００５０】
回転ブレードを備えた外科用器具３００及びその他の外科用器具実施形態に関するさらなる詳細は、米国特許出願番号第＿＿＿＿＿＿号「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ  ＳＵＲＧＩＣＡＬ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ  ＷＩＴＨ  ＲＯＴＡＴＩＮＧ  ＣＵＴＴＩＮＧ  ＩＭＰＬＥＭＥＮＴ」（本明細書と同日に出願）（代理人整理番号ＥＮＤ６６８８ＵＳＮＰ／０９０３４１号）に見出すことができ、この全体が参照により本明細書に援用される。
【００５１】
少なくとも１つの実施形態において、外科用器具の遠位部分は、切断される組織を把持するよう構成され得る。ここで非制限的一実施形態に注目すると、図２７は、外科用器具の遠位部分１０５０の一例であり、上記で開示された数多くの実施形態で記述するためすでに使用された数字と同様の数字が、類似の構成部品を示すのに使用される。中空シース１０３０は、内部を通じて組織が引き込まれ、それがブレード１０００と接触し得るように配置された、開口部１０３１を内部に含み得る。開口部１０３１は、更に、開口部１０３１内に配置された組織を把持するよう構成された１枚以上の歯１０３２を含み得る。加えて、開口部１０３１は、ブレード１０００から突出していてよく、又は開口部の表面積が増加するような形状にされていてよく、これにより、上述のように器具に吸引が適用されたときに、開口部１０３１での吸引力が増大する。よって、組織「Ｔ」は、開口部１０３１に向かって引っ張られた状態で示されており、ブレード１０００で超音波が作動すか、及び／又は全体的並進運動又は回転運動するときに、この器具によって組織がよりよく保持され得る。ブレードが切断する際に組織Ｔを保持又は把持することは、ブレード１０００の切断エッジ１００６から組織Ｔが逸れるのを防ぐのに有利であり得る。
【００５２】
歯１０３２は、図２７に示すように、環状のリブであり得る。あるいは、さまざまな歯のオプションを示す図２８〜２９を参照して、歯１０３２はフック状１０３２’、タブのような魚鱗状１０３２’’、又はざらざらの表面（図示なし）であり得る。図２９は、タブ１０３２’’によって把持されている組織Ｔを示す。
【００５３】
更に、上述のように、ブレードは、上述の駆動システムを経由して、中空シャフトに対して全体的に回転又は並進運動することができる。また、少なくとも１つの実施形態において、ブレードは中空であり、内部に管腔１００５を画定し、これを通じて吸引が適用され、ブレード１０００に向けて組織を引っ張りブレード１０００に接触することができる。少なくとも１つの実施形態において、吸引ポート２４０（図２５〜２６を参照）は、管腔１００５と排他的に連通していてよい。換言すれば、吸引経路は、管腔１００５のみに限定され、中空シース１０３０とブレード１０００との間のスペースは含まない状態であり得る。より詳しくは、ノーズピース１６０及びさまざまな関連構成部品が示されている図３０を参照すると、中空シース１０３０は、吸引ポート２４０を内部に有する中空ノーズピース１６０内に支持されている。可撓性チューブ２４２をこの吸引ポート２４０に取り付け、吸引源（一般に２４４として示す）に接続された回収容器２４３に連通させることができる。中空シース１０３０は、近位側シール１０１３及び遠位側シール１０１５によってノーズピース１６０内に支持することができ、これらシールは吸引ポート２４０の両側に配置されており、その間に液体防止シールを確立するのに寄与している。中空シース１０３０は、近位側シール１０１３と遠位側シール１０１５との間の吸引ポート２４０と位置を合わせた、少なくとも１つの近位側開口部１０１４を備えて提供される。加えて、ブレード１０００は、少なくとも近位側ブレードシール１０２５と遠位側ブレードシール１０２７とによって、中空シース１０３０内に回転可能に支持されている。近位側ブレードシール１０２５と遠位側ブレードシール１０２７の間で、ブレード１０００の管腔１００５を通って、少なくとも１つのブレード排出ポート１０２８が提供され得、これによって少なくとも１つの近位側シース開口部１０１４に排出される。
【００５４】
さまざまな実施形態において、上述の外科用器具３００のような外科用回転器具では、回転切断速度を最適化するためにブレード重量を低減することが望ましい場合がある。よって、少なくとも１つの非制限的実施形態において、図３１〜３２に注目すると、ブレード１１００はパドル形状であり得る。図３１は、回転可能ブレード１１００を含む外科用器具の遠位部分１１５０の側面図であり、図３２は、線３２−３２に沿った、遠位部分１１５０の断面図である。中空シース１１３０は、上述のように、開口部１１３１を含み得る。ブレード１１００は、少なくとも部分的に中空シース１１３０内に配置することができ、幅広部分１１０１と幅狭部分１１０２を含み得る。幅狭部分１１０２は、近位側に延在し、ホーン３２４に連結され得る（図２５を参照）。ブレード１１００の幅広部分１１０２は、開口部１１３１に向かって、及び／又は開口部内に、延在し得る。
【００５５】
少なくとも１つの実施形態において、図３２を参照して、ブレード１１００は凹部表面１１０３（１つまたは複数）を含むことができ、これによりブレード１１００が時計回り「ＣＷ」又は反時計回り「ＣＣＷ」方向に回転する際の回転慣性を更に低減することができる。加えて、凹部表面１１０３は、ブレードの切断性能を強化するよう、ブレード１１００の断面に沿って変化し得る。ここで図３３Ａ及び３３Ｂを参照すると、それぞれ線３３Ａ−３３Ａ及び３３Ｂ−３３Ｂに沿ったブレード１１００の断面図が示されている。凹部表面１１０３の遠位部分（図３３Ａを参照）は、同じものの近位部分（図３３Ｂを参照）よりも厚く幅広であり得る。あるいは、図３４を参照して、ブレード１１００’の重量は、ブレード１１００’の長手方向軸に沿って穴１１０５を形成することによって低減することができる。少なくとも１つの実施形態において、穴１１０５は、ブレード１１００’内に機械加工され得る。
【００５６】
少なくとも１つの実施形態において、図３５〜３６を参照し、上述のように中空シース１１３０と共に使用可能なブレード１２００の重量は、図３１に示すように、シース１１３０の開口部１１３１に揃えることができるよう配置されたギャップ１２０６を含んだブレードを使用することによって低減され得る。再び図３５を参照し、ブレード１２００には、幅狭部分１２０２と幅広部分１２０１とが含まれ得る。幅広部分１２０１は更に、内部にギャップ１２０６を画定してもよく、このギャップ１２０６は、ブレード１２００がシース１１３０と共に使用されるときに、開口部１１３１の隣又は同位置になるように、配置され得る（図３１を参照）。幅広部分１２０１の長さ「Ｄ」は、開口部１１３１と少なくとも同じ長さであるようにされる（図３１を参照）。再び、上述のようにかつ図３６を参照すると、ブレード１２００の幅広部分１２０１には、ブレード重量を低減するため凹部表面１２０３が含まれ得る。あるいは、ブレードは、回転軸からずれた楕円中心を有し得るよう、重量を釣り合わせたブレードを組み込むことによって、ブレード重量を更に低減することができる。例えば、図３７を参照し、ブレード１３００を含む外科用器具の遠位部分１３５０の軸方向又は前面断面図が示されており、上述のように中空シース１１３０内に配置されている。ブレード１３００は、軸「Ａ」を中心に回転するよう構成され得る。しかしながら、凹部表面１３０３は、この軸に対して対称でないことがある。例えば、ブレード１３００の第１面１３０７は、第２面１３０８よりも広いことがある。そのような実施形態において、楕円中心「Ｂ」は、回転軸Ａからずれていることがある。したがって、ブレードは不均質の材料で製造することができ、これにより回転軸Ａに対する重量分布の釣り合いがとられ、ブレードは、それ自体や中空シース１１３０を破損することなく高速で回転することができるようになる。
【００５７】
別の回転ブレード形状も可能である。例えば、図３８〜３９を参照すると、ブレード１４００に、中空シース７３０内の開口部７３１の隣に配置されたネジ表面１４０３が含まれている、非制限的な一実施形態が提供されている。シース７３０は、図９に示し上述したシース７３０と類似のものであり得る。例えば、シース７３０は、上述のように、開口部７３１内に配置された傾斜面付き剪断表面７３５を備えた剪断プレート７３６をも含み得る。また上述のように、この傾斜面付き剪断表面７３５は、組織を切断し得る鋭利なエッジを提供する単独の歯のようなものであり得る。いずれの場合でも、このネジ表面１４０３は、オーガーのように機能することができ、ブレード１４００が回転すると、ネジ表面１４０３が剪断プレート７３６方向に組織を引っ張ることができ、組織の切断を強化することができる。
【００５８】
さまざまな実施形態において、組織は、その切断を強化するため、可動性の組織把持部材によって把持され得る。ここにおいて非制限的な一実施形態に注目し、図４０〜４３は、外科用器具３００’の別の一例を示し、上記で開示された数多くの実施形態で記述するためすでに使用された数字と同様の数字が、類似の構成部品を示すのに使用される。図４０は、外科用器具３００’の部分断面図である。外科用器具３００’は、上述の例えば図２５に見られる外科用器具３００（surgical 300）と同様であるが、ただし、少なくとも更に、ノーズピース１６０に枢動可能に連結された引き金３９１を含む駆動システムを有しており、ノーズピース１６０は更に、組織把持部材１５５０に接続されて、これを中空シース１５３０に対して動かすように構成されている点が異なる（図４２Ａ〜４２Ｂを参照）。加えて、上述のように、ブレード１５００は、中空シース１５３０内で少なくとも部分的に回転するよう構成されている。
【００５９】
上述のように、駆動システムは、組織把持部材１５４０に対して軸方向運動を供給するよう構成でき、これにより組織把持部材は、駆動システムが作動されたときに、中空シース１５３０に対して並進運動する。より詳しくは、ここで図４２Ａ〜４２Ｂに注目し、図４２Ａは、組織把持部材１５４０が延伸位置で示されている外科用器具３００’の遠位部分１５５０の斜視図であり、図４２Ｂは、組織把持部材１５４０が引き戻された位置で示されている遠位部分１５５０の斜視図である。中空シース１５３０には、遠位方向ＤＤに向かって開いている遠位開口部１５３１が含まれ得る。更に、開口部１５３１から組織把持部材１５４０が延在し得る。少なくとも１本、所望により２本の負荷積載ケーブル１５５１、１５５２が、組織把持部材１５４０に連結され、そこから近位方向ＰＤへと延在し得る。本明細書で使用されるケーブルには、ソリッドコアケーブ、撚線ケーブル、チェーン、バンド、ロープ等、及びその他の負荷積載部材が含まれ得る。図４２Ａの線４３−４３に沿って中空シース１５３０、ケーブル１５５１、１５５２、及びブレード１５００の断面図を示す図４３を参照し、中空シース１５３０の内部には、その中にケーブル１５３５、１５３６を受け取るような寸法及び形状にされたチャンネル１５３５、１５３６があり得る。図示されていないが、チャンネルは、シースの開口部１５３１あるいはその付近の遠位開口部（図示なし）で開口していてもよい。更に図４３を参照し、ブレード１５００には、組織の切断を促進するため、上述のように凹部表面１５０３が含まれ得る。あるいは、ブレードには、上述のようにネジ表面が含まれ得る。図４０及び４１に再び注目すると、図４１は、線４１−４１に沿った、中空シース１５５０、ケーブル１５５１、１５５２、及びブレード１５００の断面図を示し、これはシース１５５０の近位端又はその近くのものである。図４１に示されているように、ノーズピース１６０内で、ケーブル１５５１、１５５２は、その中に画定された穴１５３７、１５３８を通って、中空シース１５３０のチャンネル１５３５、１５３６を通って出ることができる。ケーブルは引き金３９１に連結することができ、この引き金はノーズピースに枢動可能に取り付けられる。したがって、ユーザーが引き金３９１を動かすと、ケーブル１５５１、１５５２、更には組織把持部材１５４０が、中空シース１５３０に対し、軸方向に移動又は並進運動し得る。
【００６０】
外科用器具３００’は、次のように使用することができる。まず、ユーザーは、引き金３９１を操作して、図４２に示すように組織把持部材１５４０を延ばすことができる。次に、ユーザーは、中空シース１５３０と把持部材１５４０との間に組織を配置させることができる。所望により、ポート２４０に吸引を適用して、組織の配置を支援することができる。次にユーザーは、把持部材１５４０が図４２Ｂに示すような位置まで引き戻されるよう引き金３９１を動かし、これにより組織を中空シース１５３０内に引っ張り、ブレード１５００に接触させることができる。把持部材１５４０を引き戻すのと同時、又は引き戻した後に、ユーザーは超音波変換器アセンブリ３１４を作動し、これにより超音波振動運動をブレード１５００に適用することができる。所望により、モーター固定子３３０に電力を印加し、これにより回転子３２０、一体型超音波変換器アセンブリ３１４、及びブレード１５００は、軸Ａ−Ａを中心に回転する。これにより把持された組織は、ブレード１５００の超音波振動運動と全体的回転運動のうち一方又は両方によって切断することができる。組織を切断した後、上述のように、ポート２４０を介して、残留物を器具３００’の外に吸引して出すことができる。更に組織を切断するため、上述の例示的工程を繰り返して行うことができる。
【００６１】
本明細書に記載されている装置は、１回の使用の後に廃棄されるように設計することができ、又は、これらは複数回使用されるように設計することができる。しかしながら、いずれの場合も、デバイスは少なくとも１回の使用後、再使用のために再調整され得る。再調整は、装置の解体工程、これに続く洗浄工程、又は特定部品の交換工程、及びその後の再組立工程の、任意の組み合わせを含むことができる。特に、装置は解体することができ、装置の任意の数の部品又は構成要素は、任意の組み合わせで選択的に交換又は取り外すことができる。特定の構成要素の洗浄及び／又は交換の際に、装置は、機能の再調整時に、又は外科手術直前に手術チームにより、その後の使用のために再組立することができる。当業者は、装置の再調整に、解体、洗浄／交換、及び再組立のための様々な技術を使用できることが理解するであろう。このような技術の使用、及びその結果として得られる再調整された装置は、全て、本出願の範囲内にある。
【００６２】
好ましくは本明細書に記載されている種々の実施形態は、手術の前に処理されている。まず、新しい又は使用済みの器具を得て、必要に応じて洗浄する。次に、器具を滅菌することができる。１つの滅菌法では、プラスチック又はＴＹＶＥＫ（登録商標）バッグなどの、閉鎖かつ密閉された容器に器具を入れる。次いで容器及び器具を、ガンマ線、Ｘ線又は高エネルギー電子などの容器を貫通することができる放射線野の中に配置する。この放射線によって器具上及び容器内の細菌が殺菌される。滅菌された器具は、その後、無菌容器内で保管することができる。密封容器は、それが医療施設内で開封されるまで、器具を無菌に保つ。滅菌はまた、β線若しくはγ線、エチレンオキシド、及び／又は蒸気を含め、当業者に既知の任意の数の方法によって実施することができる。
【００６３】
種々の実施形態では、超音波手術器具は、導波管及び／又はエンドエフェクタが既に手術器具のトランスデューサに動作可能に連結された状態で、外科医に供給されることができる。少なくとも１つのそのような実施形態では、外科医、又はその他の臨床医は、超音波手術器具を滅菌包装から取り出し、上記に概略されているように超音波器具を発生器に差し込んで、外科的処置中に超音波器具を使用することができる。このようなシステムは、外科医、又はその他の臨床医が、導波管及び／又はエンドエフェクタを超音波手術器具に組み付ける必要性を排除することができる。超音波手術器具の使用後、外科医、又はその他の臨床医は、超音波器具を密封可能な包装に入れることができ、この包装は殺菌施設に運ばれることができる。殺菌施設では、超音波器具を消毒することができ、あらゆる使用済みの部品を廃棄及び交換することができる一方で、再利用可能な部品を殺菌して、再度使用することが可能である。その後、超音波器具は、再組み立てされ、試験され、無菌包装に入れられ、及び／又は包装に入れられた後に殺菌されることができる。いったん殺菌されると、再処理された超音波手術器具を再度使用することができる。
【００６４】
種々の実施形態が本明細書で記載されてきたが、これらの実施形態に多くの改変及び変形が実施され得る。例えば、異なるタイプのエンドエフェクタが採用され得る。また、特定のコンポーネントについて材料が開示されたが、他の材料が使用され得る。以上の説明及び以下の「特許請求の範囲」は、このような改変及び変形を全て有効範囲とするものである。
【００６５】
参照によって全体又は一部が本明細書に援用されるとされる任意の特許、公開又は他の開示資料は、援用される資料が、この開示に記載されている既存の定義、記述、又は他の開示資料と矛盾しない程度にのみ、本明細書に援用される。このように及び必要な範囲で、本明細書に明瞭に記載されている開示は、参照により本明細書に援用した任意の矛盾する事物に取って代わるものとする。本明細書に参照により援用されると称されているが現行の定義、記載、又は本明細書に記載されている他の開示物と矛盾するいずれの事物、又はそれらの部分は、援用された事物と現行の開示事物との間に矛盾が生じない範囲でのみ援用されるものとする。
【００６６】
〔実施の態様〕
（１）  中空シースと、
前記中空シース内に少なくとも部分的に配置されたブレードと、
前記ブレードに動作可能に連結された少なくとも１つの超音波変換器と、
前記少なくとも１つの超音波変換器と連通する駆動システムであって、前記ブレードに全体的軸方向運動を供給することにより、前記駆動システムが作動されたときに前記中空シースに対して前記ブレードが並進運動をする、駆動システムと、
を含む、外科用器具。
（２）  前記中空シース内における複数の開口部と、
前記ブレード上における少なくとも１枚の歯と、
前記中空シースと連通する吸引ポートと、を更に含み、前記吸引ポートが、前記複数の開口部に対する吸引適用を促進するよう構成され、これにより組織が、前記複数の開口部内に引き込まれる、実施態様１に記載の外科用器具。
（３）  前記中空シースが、少なくとも１つの開口部と、第１吸引管腔と、第２吸引管腔とを内部に含み、前記第１吸引管腔と前記第２吸引管腔は、前記少なくとも１つの開口部と連通して吸引を前記少なくとも１つの開口部に提供し、前記外科用器具は、前記第１吸引管腔内に少なくとも部分的に配置されたブレードを更に含む、実施態様１に記載の外科用器具。
（４）  前記第１吸引管腔に連通する第１吸引ポートと、前記第２吸引管腔に連通する第２吸引ポートとを更に含む、実施態様３に記載の外科用器具。
（５）  前記ブレードが、前記少なくとも１つの開口部を通って延在する、実施態様３に記載の外科用器具。
（６）  前記中空シースが更に、穴あき部分を含む隔壁を内部に備える、実施態様１に記載の外科用器具。
（７）  前記ブレードが更に、内部に画定された管腔を含む、実施態様１に記載の外科用器具。
（８）  前記中空シースが、傾斜面付き剪断表面を含む少なくとも１つの開口部を備える、実施態様１に記載の外科用器具。
（９）  前記駆動システムが、ラックアンドピニオン機構、スライダ・クランク機構、ウォームギヤ機構、及び主ネジ機構のうち１つに連結されたモーターを備える、実施態様１に記載の外科用器具。
（１０）  前記駆動システムが、前記少なくとも１つの超音波変換器に操作可能に噛み合った引き金を備える、実施態様１に記載の外科用器具。
【００６７】
（１１）  内部に少なくとも１つの開口部、及び前記開口部内に配置された少なくとも１枚の歯を含み、前記少なくとも１枚の歯が、前記少なくとも１つの開口部内に配置された組織を把持するよう構成された、中空シースと、
前記中空シース内に少なくとも部分的に配置されたブレードと、
前記ブレードに連結された少なくとも１つの超音波変換器と、
前記少なくとも１つの超音波変換器と連通する駆動システムであって、前記ブレードに回転運動を供給することにより、前記駆動システムが作動されたときに前記中空シースに対して前記ブレードが回転運動をする、駆動システムと、を含む、外科用器具。
（１２）  前記ブレードが、前記少なくとも１つの開口部の隣に配置された凹部表面を含む、実施態様１１に記載の外科用器具。
（１３）  前記ブレードが、前記ブレードの回転軸からずれたところにある楕円中心を含む、実施態様１２に記載の外科用器具。
（１４）  前記少なくとも１枚の歯が、傾斜面付き剪断表面を含む、実施態様１１に記載の外科用器具。
（１５）  前記ブレードが、前記少なくとも１つの開口部の隣に配置されたネジ表面を含む、実施態様１１に記載の外科用器具。
（１６）  前記ブレードが更に、内部に画定された管腔を含む、実施態様１１に記載の外科用器具。
（１７）  前記ブレードがパドル形状である、実施態様１１に記載の外科用器具。
（１８）  少なくとも１つの開口部を内部に有する中空シースと、
前記中空シース内に少なくとも部分的に配置されたブレードと、
前記ブレードに連結された少なくとも１つの超音波変換器と、
前記中空シースに可動的に支持された組織把持部材と、
前記組織把持部材に連結された駆動システムと、を含み、前記駆動システムが、前記組織把持部材に全体的軸方向運動を供給するよう構成され、これにより、前記駆動システムが作動されたときに前記中空シースに対して前記組織把持部材が並進運動をする、外科用器具。
（１９）  前記ブレードが、凹部表面を含む、実施態様１８に記載の外科用器具。
（２０）  少なくとも１本のケーブルが、前記組織把持部材を前記駆動システムに連結している、実施態様１８に記載の外科用器具。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３Ａ】
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【図３３Ｂ】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２Ａ】
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【図４２Ｂ】
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【図４３】
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【国際調査報告】
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