(57)【要約】  外科用クランプ装置およびそれとともに使用するための器具。本発明の実施形態は、外科用クランプ装置およびそれとともに使用するアプリケータに関する。外科用クランプ装置の実施形態は、本体および本体から延在する１対のクランプ部材を備える。本体内に収容した電子式コントローラが、少なくとも１つのクランプ部材の動作を制御するために結合し、クランプ部材がその間でクランプする血管に加える圧力を制御する。少なくとも１つの血流量センサが、少なくとも１つのクランプ部材に取り付けられ、血管の血流量を検出する。血流が所望の程度まで閉塞または抑制されると、クランプ部材が所定の位置に固定される。
2013542779.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
前記本体から延在する１対のクランプ部材と、
前記本体内に収容され、少なくとも１つの前記クランプ部材の動作を制御するために結合し、前記クランプ部材がその間にクランプする血管に加える圧力を制御する電子式コントローラと、
を備える、外科用クランプ装置。
【請求項２】
前記コントローラに結合したマイクロモータと、
前記マイクロモータおよび前記コントローラに結合した電源と、
前記マイクロモータおよび少なくとも１つの前記クランプ部材と結合したマイクロギアボックスと、
を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記クランプ部材が、伸長状またはテーパ状のうちの１つまたは複数である、請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記本体が、前記コントローラに結合した少なくとも１つのアクチュエータを備え、前記少なくとも１つのアクチュエータの操作が、前記コントローラに、前記クランプ部材が加える前記圧力を増加または減少させる、請求項１から請求項３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記本体が、前記コントローラに結合した対向する前記アクチュエータの第１ペアを備え、前記対向するアクチュエータの前記第１ペアの操作が、前記コントローラに、前記クランプ部材が加える前記圧力を増加させる、請求項１から請求項４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記本体が、前記コントローラに結合した対向する前記アクチュエータの第２ペアを備え、前記対向するアクチュエータの前記第２のペアの操作が、前記コントローラに、前記クランプ部材が加える前記圧力を減少させる、請求項１から請求項５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
前記血管の血流量を検出するために、少なくとも１つの前記クランプ部材に取り付けた少なくとも１つの血流量センサを備える、請求項１から請求項６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
少なくとも１つの前記血流量センサが、血流が所望の程度まで閉塞または抑制されたことを検出すると、前記クランプ部材が前記血管のいずれかの側面の所定の位置に固定される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
少なくとも１つの血流量センサが測定した前記血流量の示度を含む、前記装置に関連する情報を表示するための出力装置を備える、請求項１から請求項８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
前記血管の内径、前記血管の壁厚、前記血管の質量のうちの１つまたは複数の、前記クランプ部材間でクランプする前記血管の特性、を検出するために、少なくとも１つの前記クランプ部材に取り付けた少なくとも１つのセンサを備える、請求項１から請求項９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
前記コントローラが、検出した前記内径、前記壁厚または前記質量に従って、前記クランプ部材が加える圧力を調整する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
１つまたは複数の前記クランプ部材が、少なくともその一部分上に、ノンスリップコーティング、軟質クッションレイヤのうちの１つまたは複数を備える、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の装置。
【請求項１３】
１つまたは複数の前記クランプ部材が、前記血管を受容するためのチャネルを備える、請求項１から請求項１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
前記チャネルが、中央隆起部を備える、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
少なくとも１つの前記クランプ部材が、他の前記クランプ部材内の凹部と位置合わせする突起を備え、これにより前記クランプ部材の最小離隔距離を確定する、請求項１から請求項１４のいずれかに記載の装置。
【請求項１６】
前記本体が、前記血管を受容するためのアーチ形プラットホームを備える、請求項１から請求項１５のいずれかに記載の装置。
【請求項１７】
前記クランプ部材が、可撓性材料から作製され、前記クランプ部材の形状をクランプされる前記血管に順応させる、請求項１から請求項１６のいずれかに記載の装置。
【請求項１８】
前記クランプ部材が、前記本体と一体形成される、または前記本体から着脱可能である、請求項１から請求項１７のいずれかに記載の装置。
【請求項１９】
前記クランプ部材が、垂直面内および／または水平面内で、前記本体に対して調整可能である、請求項１から請求項１８のいずれかに記載の装置。
【請求項２０】
前記クランプ部材が、前記本体に対して複数の既定角度、または既定の角度範囲内のあらゆる位置を取る、請求項１８または請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記本体が、前記伸長クランプ部材を前記既定角度で固定するためのラチェット機構または伝動機構を備える、請求項１８から請求項２０のいずれかに記載の装置。
【請求項２２】
前記伸長クランプ部材の長さが、複数の既定長さから選択可能である、請求項１から請求項２１のいずれかに記載の装置。
【請求項２３】
前記コントローラが、微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）により構築される、請求項１から請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記伸長クランプ部材および／または前記本体が、使い捨てまたは再使用が可能である、請求項１から請求項２３のいずれかに記載の装置。
【請求項２５】
前記本体または前記クランプ部材の１つに結合した拡大装置を備える、請求項１から請求項２４のいずれかに記載の装置。
【請求項２６】
少なくとも１つの前記クランプ部材が、前記血管を受容するための傾斜部を備える、請求項１から請求項２５のいずれかに記載の装置。
【請求項２７】
前記本体が、前記装置をアプリケータに結合するためのマウント部材を備える、請求項１から請求項２６のいずれかに記載の装置。
【請求項２８】
本体と、
前記本体から延在する１対のクランプ部材と、
前記本体内に収容され、少なくとも１つの前記クランプ部材の動作を制御するために結合し、前記クランプ部材がその間にクランプする血管に加える圧力を制御するアクチュエータと、
を備える、外科用クランプ装置。
【請求項２９】
前記アクチュエータと少なくとも１つの前記クランプ部材との間を結合する少なくとも１つのアクチュエータアームを備える、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記アクチュエータが、前記装置を制御するために、前記装置をアプリケータに結合する結合部材を備える、請求項２８または請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記本体が、アプリケータのそれぞれの電極に接続するための１つまたは複数の電極、アプリケータの凹部と位置合わせするためのマウントガイドのうちの１つあるいは複数を備える、請求項２８から請求項３０のいずれかに記載の装置。
【請求項３２】
前記血管の血流量を検出するために、少なくとも１つの前記クランプ部材に取り付けた少なくとも１つの血流量センサ、
１つまたは複数の前記クランプ部材の少なくとも一部分上のノンスリップコーティング、
１つまたは複数の前記クランプ部材の少なくとも一部分上の軟質クッションレイヤ、のうちの１つまたは複数を備える、請求項２８から請求項３１のいずれかに記載の装置。
【請求項３３】
請求項１から請求項３２のいずれか１つに記載の前記外科用クランプ装置とともに使用するための、アプリケータ。
【請求項３４】
外科用クランプ装置とともに使用するためのアプリケータであって、
少なくとも１つの入力装置、少なくとも１つの出力装置および前記入出力装置と結合したマイクロコントローラを収容する本体と、
基端部で前記本体に接続するアームと、
前記外科用クランプ装置に接続するための、前記アームの先端部にあり前記マイクロコントローラと通信接続するヘッドとを備えるアプリケータ。
【請求項３５】
前記アームが、前記本体に接続した円筒状スリーブ部材と、前記円筒状スリーブ部材内に収容した伸長部材とを備える、請求項３４に記載のアプリケータ。
【請求項３６】
前記円筒状スリーブ部材に対して、前記伸長部材の伸張および収縮を制御するためのリニアアクチュエータを備える、請求項３５に記載のアプリケータ。
【請求項３７】
前記伸長部材が前記スリーブ部材から引き出されるのを防ぐために、前記円筒状スリーブ部材内にロック機構を備える、請求項３５または請求項３６に記載のアプリケータ。
【請求項３８】
前記ヘッドが、ボール部材を支持するフレームを備え、前記ボール部材が、前記フレームに対しパンおよびチルトができる、請求項３４から請求項３７のいずれかに記載のアプリケータ。
【請求項３９】
前記ボール部材が、前記外科用クランプ装置を前記ヘッドに結合するためのインタフェースを備える、請求項３８に記載のアプリケータ。
【請求項４０】
前記ヘッドに取り付けた前記外科用クランプ装置の方向および位置を制御するために、前記ヘッド内に少なくとも１つのマイクロモータを備える、請求項３４から請求項３９のいずれかに記載のアプリケータ。
【請求項４１】
前記アームが可撓性である、請求項３４から請求項４０のいずれかに記載のアプリケータ。
【請求項４２】
外科用クランプ装置とともに使用するためのアプリケータであって、
少なくとも１つの入力装置と、少なくとも１つの出力装置と、マイクロモータおよび前記入出力装置と前記マイクロモータに結合したマイクロコントローラとを収容する本体と、
前記マイクロモータに結合した作動機構と、
基端部で前記本体に接続するアームと、
前記アーム内に収容したコネクティングロッドとを備え、前記コネクティングロッドの基端部が作動機構に結合し、先端部が前記外科用クランプ装置に連結可能であるアプリケータ。
【請求項４３】
前記コネクティングロッドが、時計回りまたは反時計回り方向の２方向に回動可能である、請求項４２に記載のアプリケータ。
【請求項４４】
前記コネクティングロッドが、伸長および収縮できる、請求項４２または請求項４３に記載のアプリケータ。
【請求項４５】
前記アームの前記先端部が、前記外科用クランプ装置のそれぞれの電極と接続するための１つまたは複数の電極、前記外科用クランプ装置のマウントガイドを受容するための凹部、のうちの１つまたは複数を備える、請求項４２から請求項４４のいずれか１つに記載のアプリケータ。
【請求項４６】
前記外科用クランプ装置および前記アプリケータの接続および分離のために、前記マイクロコントローラで制御する電磁式システムを備える、請求項３４から請求項４５のいずれかに記載のアプリケータ。
【請求項４７】
本体および前記本体から延在する１対の伸長クランプ部材を備え、前記伸長クランプ部材の形状および／または角度が調整可能な外科用クランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外科用クランプ装置およびそれとともに使用するための器具に関する。特に、しかし排他的ではなく、本発明は、人および動物の静脈、動脈および毛細血管のような血管中の血流を、閉塞および／または抑制するための装置に関する。本発明はまた、外科用クランプ装置とともに使用が可能な器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの外科手術の間、静脈および動脈のような血管内の血流を一時的に抑制または閉塞することが必要となる。これは、一般的に１対の伸長クランプ部材を備えた外科用クランプで実現される。クランプ部材は、静脈もしくは動脈の両側または静脈もしくは動脈を含む体組織の両側に配置され、クランプ部材が互いに向かって付勢され、静脈、動脈または体組織をその間に保持する。付勢は、一般的にはバネ、ラチェット機構によって、またはクランプ装置のタイプおよびクランプされる静脈、動脈または体組織の位置により、手で行われる。
【０００３】
血管クランプは、例えば、約０．２ｍｍから約１２．０ｍｍの範囲の血管のクランプに適したサイズで、メーカから入手可能である。いくつかのクランプは、それぞれのクランプサイズ用の、あらかじめ設定したクランプ圧力を有し、一方他のより大きなクランプは、ラチェット閉鎖システムを使用して手動で操作され、ユーザは血管内の血流を閉塞するのに必要な力の適正値を判断する必要がある。小さなクランプは、短いクランプ部材および小さいバネを備え、それぞれの血管への損傷を回避するために、より低いクランプ力を加える。反対に、大きなクランプは、長いクランプ部材および強いバネを備え、より高いクランプ力を加えて、大きい血管内の血流を抑制または閉塞する。そのようなクランプは、１つの動脈の異なる２つの位置をクランプするための、ロッドまたはピンに取り付けられ、離隔間隔を置いて配置された単体クランプまたは１対のクランプであってもよい。
【０００４】
他の種類の外科手術のために、対になった伸長クランプ部材が、１対の伸長ハンドルの端部に設けられ、鉗子などを有し、体腔内でのクランプがより容易に行われるようにする。この例では、クランプ部材は、一般的に解放可能なラチェット機構によって複数の所定離隔位置の１つで保持される。
【０００５】
前述の先行技術のクランプ装置は、クランプ部材が静脈、動脈または組織に加える力が、大きく変化する可能性があるという１つの欠点を有する。これは、用いるクランプのサイズおよび種類、バネのサイズおよび種類または使用する他の付勢手段、クランプされる静脈もしくは動脈の種類ならびに静脈もしくは動脈を取り囲む組織の量および種類に左右される。例えば、筋肉は高い引張強さを有するのに対し、脂肪は低い引張強さを有する。力が小さすぎる場合は、所望レベルの血流収縮または血流閉塞が実現されず、力が大きすぎる場合、場合によっては、静脈または動脈が、致命的な合併症を起こす損傷を受ける可能性がある。そのような合併症の例には血栓症を含み、血栓症はクランプ箇所での血管損傷に起因し、クランプ位置の血小板物質が移動することで心臓発作または卒中をもたらす。
【０００６】
多くの場合、クランプ部材で加えた圧力は、クランプ部材の長手方向で不均一となり、結果として圧力勾配を生じる。多くのクランプは、クランプする血管の近い位置により大きな圧力を加え、血管の遠い位置により小さい圧力を加えるので、血管に不同圧力を加え、その結果として血管に損傷をもたらす。
【０００７】
従来の外科用クランプおよび特に様々なサイズおよび形状で市販されている手動操作クランプのさらなる欠点は、コストである。例えば、１つのサイズおよび形状の外科用クランプ１組１０個が、約５００ドルすることがある。１つのサイズのクランプが、特定の種類の外科手術のみに適するかもしれず、そのようなクランプは、多くの場合使い捨てで単回使用のクランプである。したがって医療施設は、必要なサイズの範囲の十分な数のクランプを備えて維持するのに大きな支出を伴う。さらに、１人の患者の特定の動脈に適切な力を加えるために、特定のクランプサイズが適するが、例えば、患者間での血小板蓄積レベルの違いにより、異なる患者に同じ処置をする際、同じ動脈に対して力が過大または不十分となる可能性がある。
【０００８】
金属製外科用クランプ装置は、殺菌して再使用することが可能であり、これは単回使用のクランプ装置の交換に関するコストに、ある程度まで対応する。しかしながら、再使用可能な金属製外科用クランプ装置は、通常大きな初期コストが必要である。また、少なくとも一部の金属製外科用クランプ装置は、反復使用後に金属疲労を発生し、これは金属部の亀裂に至ることがあり感染の原因になることがある。金属製外科用クランプはまた、反復使用によりクランプ圧力が低下する傾向がある。
【０００９】
これらの問題のうちの少なくともいくつかを減少させるために、様々な試みがなされた。例えば、欧州特許出願第１５６２４９２号が、動脈を含む組織をクランプするために１対の伸長クランプ部材を備えた、血流量検出および血流閉塞用の装置を開示している。この装置は、１本の鉗子に類似し、解放可能なラチェット機構を備え、これによりクランプ部材間の圧力を維持する。クランプ部材のうちの１つが、血流量検出センサを備え、閉塞する動脈の位置決定またはモニタリングを容易にする。センサは、血流の減少または停止を検出することが可能であり、解放可能ラチェット機構は、血流量を変化させるために調整が可能である。
【００１０】
欧州特許出願第１５６２４９２号の装置は、子宮動脈内の血流を閉塞するのに特に適している。しかしながら、血流量はなお、看護師または外科医による解放可能ラチェット機構の手動調整によって制御され、したがってさらに、特定の処置、特定の身体部位および特定の患者のために適正な圧力を加えるには、必要技能および注意が求められる。さらに、血流量検出センサは、装置の伸長アーム外部の着脱式ケーブルを介してセンサ制御装置に結合している。外部ケーブルが、ともすれば処置を妨害し、手術室内の他の装置または突出部材に関連して、思わぬ危険を与える可能性がある。したがって、外部ケーブルは、好ましくない装備と考えられる。伸長アームが、体腔へのアクセスを容易にするが、伸長アームは、狭い腔内でクランプが必要な多くの処置に対し、欧州特許出願第１５６２４９２号のクランプ装置を使用できなくする。
【００１１】
他のクランプ装置または閉塞装置が、以下の米国特許出願公開第２００５／０１１３６３４号、米国特許出願公開第２００５／０１１３８５２号、国際公開２００９／０４８３６７号、米国特許第６５８２４５１号、米国特許第６６５６２０５号、米国特許第４１２０３０２号および米国特許第５６９７９４２号で知られている。しかしながら、これらの文献のクランプまたは閉塞装置の少なくともいくつかは、前述の１つまたは複数の問題を示している。
【００１２】
本明細書内のいかなる先行技術への参照も、先行技術が共通一般知識の一部を形成するという承認またはいかなる形の示唆ではなく、またそのように解釈されるべきではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の好ましい目的は、先行技術の１つまたは複数の前述の問題に対処するまたは問題を改善する、改良型外科用クランプ装置を提供すること、または有用な商業的代替物を提供することである。
【００１４】
本発明の別の好ましい目的は、改良型外科用クランプ装置とともに使用するための器具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
一般に、本発明は外科用クランプ装置に関し、既定のクランプ力を実現でき、および／または先行技術と比較して、クランプされる血管への損傷の可能性を、最小化または少なくとも減少させる。本発明はまた、全体的に、外科用クランプ装置とともに使用するための器具に関する。
【００１６】
１つの態様によれば、本発明は、
本体と、
本体から延在する１対の伸長クランプ部材とを備え、伸長クランプ部材の形状が調整可能な外科用クランプ装置に存在する。
【００１７】
好ましくは、伸長クランプ部材が、可撓性材料から作製され、それにより伸長クランプ部材の形状をクランプされる血管に順応させる。
【００１８】
適切には、伸長クランプ部材が、本体と一体形成されている。
【００１９】
適切には、伸長クランプ部材が、本体から着脱可能である。
【００２０】
他の態様によれば、本発明は、
本体と、
本体から延在する１対の伸長クランプ部材とを備え、本体に対する伸長クランプ部材の角度が調整可能な外科用クランプ装置に存在する。
【００２１】
適切には、伸長クランプ部材は、本体に対して垂直面内で調整可能である。
【００２２】
適切には、伸長クランプ部材は、本体に対して水平面内で調整可能である。
【００２３】
適切には、伸長クランプ部材が、本体に対して複数の既定角度の１つを取ることができる。
【００２４】
あるいは、伸長クランプ部材は、既定の角度範囲内のあらゆる位置を取ることができる。
【００２５】
本体が、伸長クランプ部材を既定角度で固定するために、ラチェット機構または伝動機構を備えてもよい。
【００２６】
前述の態様で、伸長クランプ部材の長さが、複数の既定長さから選択可能である。
【００２７】
さらなる態様によれば、本発明は、
本体と、
本体から延在する１対の伸長クランプ部材と、
伸長クランプ部材間にクランプする血管に伸長クランプ部材が加える圧力を制御するための、本体内に収容し伸長クランプ部材に結合したコントローラとを備える外科用クランプ装置に存在する。
【００２８】
好ましくは、本体が、コントローラに結合した少なくとも１つのアクチュエータを備え、少なくとも１つのアクチュエータの作動が、コントローラに、伸長クランプ部材が加える圧力を増加または減少させる。
【００２９】
適切には、本体が、コントローラに結合した対向するアクチュエータの第１ペアを備え、対向するアクチュエータの第１ペアの作動が、コントローラに、伸長クランプ部材が加える圧力を増加させる。
【００３０】
適切には、本体が、コントローラに結合した対向するアクチュエータの第２ペアを備え、対向するアクチュエータの第２ペアの作動が、コントローラに、伸長クランプ部材が加える圧力を減少させる。
【００３１】
適切には、対向するアクチュエータの第１ペアが、対向するアクチュエータの第２ペアに対して直交している。適切には、対向するアクチュエータの第１および第２ペアが、ユーザの親指および人差し指で操作される。
【００３２】
好ましくは、コントローラが、伸長クランプ部材の１つまたは両方の位置を調整し、必要に応じて、その間でクランプする血管に血流を抑制または閉塞するための十分な圧力を加えるようにする。
【００３３】
適切には、コントローラは、微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）により構築される。
【００３４】
適切には、伸長クランプ部材が、本体から着脱可能である。伸長クランプ部材および／または本体が、単回使用のための使い捨てであってもよく、または再使用してもよい。
【００３５】
適切には、少なくとも１つの血流量センサが、伸長クランプ部材の１つに取り付けられ、伸長クランプ部材間でクランプする血管の血流量を検出する。
【００３６】
好ましくは、伸長クランプ部材が血管の両側面の所定の位置に固定されると、少なくとも１つの血流量センサが、所望の程度に血流が閉塞または抑制されたことを検出する。
【００３７】
適切には、少なくとも１つの血流量センサが、コリオリ技術を使用して構築される。
【００３８】
適切には、少なくとも１つの血流量センサが、有線または無線リンクを介して血流量を表示するために、出力装置に結合している。
【００３９】
適切には、少なくとも１つの血流量センサが、伸長クランプ部材間でクランプする血管の内径を検出する。
【００４０】
適切には、少なくとも１つのセンサが、伸長クランプ部材の少なくとも１つに取り付けられ、伸長クランプ部材間でクランプする血管の質量を検出する。コントローラは、検出した血管の質量に従って、伸長クランプ部材で加える圧力を調整する。
【００４１】
前述の１つまたは複数の実施形態の伸長クランプ部材の１つまたは複数が、血管が伸長クランプ部材のクランプ面から滑るのを防ぐために、ノンスリップコーティングを備えてもよい。
【００４２】
前述の１つまたは複数の実施形態の伸長クランプ部材の１つまたは複数が、血管を受容するためのチャネルを備えてもよい。伸長クランプ部材の１つが、他の伸長クランプ部材内のチャネルと位置合わせする突出部を備えてもよく、これにより適切な位置で血管を確実にクランプする。
【００４３】
他の態様によれば、本発明は、外科用クランプ装置とともに使用するためのアプリケータで、
少なくとも１つの入力装置、少なくとも１つの出力装置および入出力装置に結合したマイクロコントローラを収容する本体と、
基端部で本体に接続するアームと、
外科用クランプ装置に接続するための、アームの先端部にありマイクロコントローラと通信接続するヘッドとを備えるアプリケータに存在する。
【００４４】
適切には、アームが、本体および円筒状スリーブ部材内に収容した伸長部材に接続した、円筒状スリーブ部材を備える。
【００４５】
リニアアクチュエータが、円筒状スリーブ部材に対する、伸長部材の伸張および収縮を制御できる。
【００４６】
ヘッドが、フレームに対しパンおよびチルトできるボール部材を支持するフレームを備えてもよく、ボール部材は、外科用クランプ装置をヘッドに結合するためのインタフェースを備えている。
【００４７】
適切には、アプリケータのアームが可撓性である。
【００４８】
他の態様によれば、本発明は、外科用クランプ装置とともに使用するためのアプリケータで、
少なくとも１つの入力装置、少なくとも１つの出力装置、マイクロモータならびに入出力装置およびマイクロモータに結合したマイクロコントローラを収容する本体と、
マイクロモータに結合した作動機構と、
基端部で本体に接続するアームと、
アーム内に収容したコネクティングロッドとを備え、コネクティングロッドの基端部が作動機構に結合し、先端部が外科用クランプ装置に連結可能であるアプリケータに存在する。
【００４９】
好ましくは、コネクティングロッドが、時計回りまたは反時計回り方向の２方向に回動可能であり、伸長および収縮可能である。
【００５０】
適切には、アームの先端部が、外科用クランプ装置のそれぞれの電極に接続するための１つまたは複数の電極および／または外科用クランプ装置のマウントガイドを受容するための凹部を備える。
【００５１】
アプリケータが、外科用クランプ装置およびアプリケータの接続ならびに分離を制御するための、マイクロコントローラで制御した電磁式システムを備えることが好ましい。
【００５２】
本発明のさらなる態様および特徴が、以下の詳細記述から明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
本発明が容易に理解でき、実施できるように、本発明の好ましい実施形態が、ここで添付図面を参照しながら言及され、本明細書では類似の参照番号が同一の要素を表す。ここで図面は、例としてのみ提示される。
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施形態による外科用クランプ装置の概略側面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による外科用クランプ装置の本体の模式的端面図である。
【図３Ａ】第１の配置における可撓性クランプ部材を示す、第３の実施形態による外科用クランプ装置の模式的平面図である。
【図３Ｂ】第２の配置における可撓性クランプ部材を示す、図３Ａの外科用クランプ装置の模式的平面図である。
【図３Ｃ】第３の配置における可撓性クランプ部材を示す、図３Ａの外科用クランプ装置の模式的平面図である。
【図３Ｄ】第４の配置における可撓性クランプ部材を示す、図３Ａの外科用クランプ装置の模式的平面図である。
【図３Ｅ】第５の配置における可撓性クランプ部材を示す、図３Ａの外科用クランプ装置の模式的平面図である。
【図４Ａ】水平面内で異なる角度にあるクランプ部材を示す、第４の実施形態による外科用クランプ装置の模式的平面図である。
【図４Ｂ】垂直面内で異なる角度にあるクランプ部材を示す、図４Ａの外科用クランプ装置の模式的側面図である。
【図５Ａ】チャネルを有するクランプ部材を示す、外科用クランプ装置のさらなる実施形態の模式的側面図である。
【図５Ｂ】チャネルおよび傾斜部を有するクランプ部材を示す、外科用クランプ装置のさらなる実施形態の模式的側面図である。
【図５Ｃ】拡大装置、出力装置および位置合わせ凹部を備える、外科用クランプ装置のさらなる実施形態の模式的側面図である。
【図６Ａ】本発明の実施形態による外科用クランプ装置の等角図である。
【図６Ｂ】装置の内部構成要素を示す、図６Ａの外科用クランプ装置の部分的破断平面図である。
【図６Ｃ】開放位置における伸長部材を示す、図６Ａの外科用クランプ装置の等角図である。
【図６Ｄ】図６Ａの装置の端面図である。
【図６Ｅ】外科用クランプアプリケータに接続するための装置のマウント部材の拡大等角図である。
【図７】全閉位置における伸長部材を示す、本発明の他の実施形態による外科用クランプ装置の等角図である。
【図８】本発明のさらなる実施形態による外科用クランプ装置の等角図である。
【図９Ａ】本発明の他の実施形態による外科用クランプ装置の等角図である。
【図９Ｂ】装置の内部構成要素を示す、図９Ａの外科用クランプ装置の平面図である。
【図９Ｃ】外科用クランプアプリケータに接続するための装置のマウント部材を示す、図９Ａの外科用クランプ装置の端面図である。
【図１０Ａ】延長位置におけるアプリケータのアームを示す、本発明の他の実施形態による外科用クランプアプリケータの等角図である。
【図１０Ｂ】垂直面内で角度を付けて取り付けた外科用クランプ装置を示す、図１０Ａの外科用クランプアプリケータの側面図である。
【図１０Ｃ】垂直面内で角度を付けて取り付けた外科用クランプ装置を示す、図１０Ａの外科用クランプアプリケータの部分的破断平面図である。
【図１０Ｄ】外科用クランプ装置に接続し位置決めするためのアプリケータのヘッドアセンブリを示す、図５Ａの領域Ａの拡大等角図である。
【図１０Ｅ】図１０Ｄで示すアプリケータのヘッドアセンブリのマウント部材の等角図である。
【図１０Ｆ】図６Ｅで示す外科用クランプ装置のためのマウント部材に連結された、図１０Ｅで示すマウント部材の等角図である。
【図１０Ｇ】図１０Ｆで示す配置の側面図である。
【図１１】可変形状のための可撓性アームを備えた、外科用クランプアプリケータの側面図である。
【図１２Ａ】本発明の他の実施形態による外科用マイクロクランプ装置の等角図である。
【図１２Ｂ】開放位置における伸長部材を示す、図１２Ａの装置の等角図である。
【図１２Ｃ】装置の内部構成要素を示す、図１２Ａの装置の模式的平面図である。
【図１２Ｄ】外科用マイクロクランプアプリケータに接続するための装置のマウント部材を示す、図１２Ａの装置の端面図である。
【図１３Ａ】本発明のさらなる実施形態による外科用マイクロクランプアプリケータの等角図である。
【図１３Ｂ】外科用マイクロクランプ装置に接続するための、図１３Ａのアプリケータの円筒状スリーブ部材の拡大等角図である。
【図１３Ｃ】延長位置における、アプリケータのコネクティングロッドを有する図１３Ｂの円筒状スリーブ部材を示す。
【図１３Ｄ】図１３Ａのアプリケータの部分的破断平面図である。
【図１３Ｅ】アプリケータに取り付けた外科用マイクロクランプ装置を示す、図１３Ａのアプリケータの等角図である。
【００５５】
図面中の要素は、簡潔および明瞭を目的として示され、必ずしも縮尺通りに描く必要がないことを、当業者なら理解するだろう。例えば、図面中において要素のいくつかの相対寸法が歪められており、それによって本発明の実施形態の理解を促進させる。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
図１を参照すると、本発明の実施形態による改良型外科用クランプ装置１０が、本体１２および動脈、静脈または毛細血管などの血管１８をクランプするために、本体から延在する１対の伸長クランプ部材１４、１６を備える。この実施形態はまた、伸長クランプ部材間でクランプする血管１８に伸長クランプ部材１４、１６が加える圧力を制御するための、本体内に収容し伸長クランプ部材に連結したコントローラ２０を備える。
【００５７】
いくつかの実施形態によれば、本体１２は、コントローラ２０に連結した少なくとも１つのアクチュエータ２２を備え、少なくとも１つのアクチュエータ２２の作動が、コントローラ２０に、伸長クランプ部材１４、１６が加える圧力を増加または減少させる。
【００５８】
図１に示す実施形態では、２つのアクチュエータ２２、２４が備わる。本体１２は、コントローラ２０に連結した第１アクチュエータ２２を備え、ユーザによる第１アクチュエータ２２の作動が、コントローラに、伸長クランプ部材間の離隔距離を減少させることで伸長クランプ部材１４、１６が加える圧力を増加させる。本体１２は、コントローラ２０に連結した第２アクチュエータ２４を備え、第２アクチュエータ２４の作動が、コントローラに、伸長クランプ部材間の離隔距離を増加させることで伸長クランプ部材１４、１６が加える圧力を減少させる。１つまたは両方の伸長クランプ部材を移動させることで、伸長クランプ部材１４、１６間の離隔距離を変更できる。この実施形態では、第１アクチュエータ２２が、本体１２の第１壁面２６上に設けられ、または第１壁面の内側に取り付けられ、第２アクチュエータ２４が、本体の第２壁面２８上に設けられ、または第２壁面の内側に取り付けられる。しかしながら、第１および第２アクチュエータ２２、２４の他の配置が、本体１２のサイズおよび形状ならびに改良型外科用クランプ装置１０が対象とする特定の処置に応じて想定される。
【００５９】
いくつかの実施形態では、伸長クランプ部材１４、１６を動作させるコントローラ２０および構成要素は、本明細書で詳細に記述するように、微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）により構築される。例えば、伸長クランプ部材の動作は、マイクロスケールの伝動またはラチェットシステムにより可能であり、伝動またはラチェットシステムは、本体１２内のマイクロチップで、または有線もしくは無線リンクを介した本体外部のマイクロチップで制御される。マイクロチップは、あらかじめプログラムされ、本明細書に記述されるように、伸長クランプ部材１４、１６、コントローラ２０、アクチュエータ２２、２４、血流量センサ３０および１つまたは複数の他のセンサ、出力装置３２、リミッタならびに外部の患者モニタリング装置と通信接続している。本体１２が、また構成要素に動力を供給するための適切な電源を備えてもよいことを理解されたい。
【００６０】
改良型外科用クランプ装置１０がさらに、伸長クランプ部材１４、１６の１つに取り付けた、または一体化した少なくとも１つの血流量センサ３０を備え、伸長クランプ部材間でクランプする血管１８内の血流量を検出する。血流量センサ３０は、図１に示すように、伸長クランプ部材１４、１６の両方に実装できる。血流量センサ３０は、血流量を表示するために本体１２または本体内に取り付けた、ＬＣＤスクリーンまたは７セグメントディスプレイのような出力装置３２に結合できる。血流量センサ３０は、コントローラ２０／ＭＥＭＳにより有線接続を介して出力装置３２に結合できる。もう１つの方法として、血流量センサ３０は、出力装置３２に無線で結合することができる。いくつかの実施形態では、出力装置３２は、改良型外科用クランプ装置１０の本体１２上には設けない。そのような実施形態では、従来型患者モニタリング装置の出力装置が、血流量データ表示に利用でき、血流量データは従来型患者モニタリング装置に無線で伝達される。
【００６１】
血流量センサ３０は、圧力センサ、磁気センサ、電気的センサ、光学センサ、原子核センサ、ひずみセンサ、応力センサ、音響センサ、ドップラ超音波センサなど超音波センサ電磁放射センサ、化学センサ、熱センサ、コリオリ微小流量センサおよびそれらの組み合わせで構成されるセンサから選択が可能である。
【００６２】
血流量センサ３０は、図１で一般的に、伸長クランプ部材１４、１６の実質的に全長にわたって設けるように示すが、伸長クランプ部材１４、１６上の血流量センサ３０の位置および血流量センサ３０を設ける伸長クランプ部材の長さの比率は、使用する血流量センサの種類によって決まる。
【００６３】
いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つの血流量センサ３０が、伸長クランプ部材間でクランプする血管１８の内径を検出する。言いかえれば、血管の特性または状態を検出することが可能である。同じ静脈または動脈の内径は、要因の範囲により患者間でかなり大きく異なる。例えば、動脈硬化性血管疾患（ＡＳＶＤ）またはアテローム性動脈硬化症は、脂肪質の蓄積の結果として、動脈壁を厚くする。この症状の影響を受けた動脈には、そのような影響を受けていない動脈と比較して異なるクランプ圧力が必要になる。例えば、ドップラ超音波センサは、動脈壁の肥厚を検出することが可能であり、コントローラ２０／ＭＥＭＳは、検出された厚さを考慮して伸長クランプ部材１４、１６で加える圧力を決定できる。
【００６４】
いくつかの実施形態によれば、少なくとも１つのセンサを、少なくとも１つの伸長クランプ部材１４、１６に取り付けることで、伸長クランプ部材間でクランプする血管の質量を検出する。同一部位の同一血管の質量は、患者の年齢および症状ならびに上記ＡＳＶＤのような症状を示すかどうかなどの要因の範囲により患者間で変化し得る。したがって、同一血管を閉塞するのに必要な圧力は、患者間で変化し得る。そのため、コントローラ２０は、検出した血管の質量に従って、伸長クランプ部材１４、１６で加える圧力を調整する。
【００６５】
１つまたは複数の伸長クランプ部材１４、１６は、少なくともその一部にノンスリップコーティングまたはレイヤ３４を設けることができ、これにより血管１８が、伸長クランプ部材のクランプ面から滑るのを防ぐ。図１に示す実施形態では、ノンスリップコーティングまたはレイヤ３４を、伸長クランプ部材１４、１６の両方に設けている。ノンスリップコーティングまたはレイヤ３４はまた、伸長クランプ部材１４、１６の残りの部分より軟質にでき、これにより血管１８の損傷減少または防止に役立つ。かわりに、軟質クッションレイヤまたは表面を、硬質の伸長クランプ部材１４、１６上に設けること、または施すことが可能であり、また必要に応じて、軟質クッションレイヤがさらに、その上にノンスリップコーティングまたはレイヤ３４を施すことができる。さらに別の方法として、軟質クッションレイヤ表面に、ノンスリップにするための処理をすることができる。
【００６６】
図２を参照すると、第２の実施形態に従って、本体１２が、本体に取り付け、コントローラ２０に連結した第１の対向するアクチュエータ２２のペアを備え、第１の対向するアクチュエータのペアの作動は、矢印で示すように、コントローラ２０に伸長クランプ部材１４、１６で加える圧力を増加させる。本体１２はまた、本体に取り付け、コントローラ２０に連結した第２の対向するアクチュエータ２４のペアを備え、第２の対向するアクチュエータのペアの作動は、矢印で示すように、コントローラに、伸長クランプ部材１４、１６が加える圧力を減少させる。図２に示すように、第１の対向するアクチュエータ２２のペアが、第２の対向するアクチュエータ２４のペアと実質的に直交している。第１および第２の対向するアクチュエータ２２、２４のペアは、ユーザの親指および人差し指で都合よく操作可能であり、それにより、必要に応じて、伸長クランプ部材で加える圧力を交互に増加または減少できる。
【００６７】
コントローラ２０は、１つまたは両方の伸長クランプ部材１４、１６の位置を調整し、これにより必要に応じて血流を抑制または閉塞するのに十分な圧力が、クランプ部材の間でクランプする血管１８に加わる。現在の血流量が、上述のように出力装置３２で表示可能であり、これによりオペレータが、アクチュエータ２２、２４によって所望通りに圧力を増加または減少できる。
【００６８】
コントローラ２０／ＭＥＭＳが、リミッタを含み、リミッタは、損傷レベルを超える圧力が伸長クランプ部材１４、１６によりクランプされた血管１８に加わるのを防ぐ。圧力レベルの許容値は、上述のように、検出した血流量および／または検出した内径および／または検出した血管１８の質量に基づいて決定できる。リミッタはまた、伸長クランプ部材１４、１６の離隔距離が、装置１０の物理的限度を超過することを防ぐ。
【００６９】
図３Ａから図３Ｂを参照すると、改良型外科用クランプ装置１０の他の実施形態に従って、伸長クランプ部材１４、１６の形状が調整可能である。伸長クランプ部材は、可撓性材料で作製され、伸長クランプ部材の形状がクランプされる血管１８に順応できるようにする。図３Ａは、前の実施形態で示したように直線状配置の伸長クランプ部材を示す。図３Ｂは、実質的に伸長クランプ部材が全長にわたって右に湾曲した伸長クランプ部材を示す。図３Ｃは、本体１２からその遠い先端が右に湾曲した伸長クランプ部材１４、１６を示す。図３Ｄは、その先端部が左に湾曲した伸長クランプ部材１４、１６を示すが、図３Ｃで示す角度とは異なった角度である。図３Ｄは、伸長クランプ部材１４、１６が約１００度の角度になるように、その中間部で左に湾曲した伸長クランプ部材１４、１６を示す。調整可能な伸長クランプ部材により、改良型外科用クランプ装置１０が、動物または人体内の異なる血管の範囲、血管の異なるサイズの範囲、異なる位置の範囲および異なる外科手術の範囲での使用に適合できる。したがって、単一形式の改良型外科用クランプ装置１０により、単一の種類／サイズ／血管位置に、または１つもしくは限定された外科手術のみに専用の、様々に異なる広い範囲のクランプ装置の必要性が回避または減少できる。
【００７０】
図４Ａおよび図４Ｂを参照すると、改良型外科用クランプ装置１０の他の実施形態に従って、本体１２から延在する伸長クランプ部材１４、１６の角度は、調整可能である。図４Ａの平面図で示すように、伸長クランプ部材は、水平面内で本体に対して調整可能である。かわりに、図４Ｂの側面図で示すように、伸長クランプ部材は、垂直面内で本体に対して調整可能である。さらに別の実施形態では、伸長クランプ部材１４、１６は、垂直および水平の両面内で本体１２に対して調整可能である。
【００７１】
いくつかの実施形態によれば、伸長クランプ部材１４、１６は、本体１２対して複数の既定角度の１つを取ることができる。他の実施形態によれば、伸長クランプ部材は、既定の角度範囲内のあらゆる位置を取ることができる。図４Ａは、同一の水平面内の３つの異なる位置、すなわち中央位置、中央位置の左側３０度位置および中央位置の右側３０度位置、を取る伸長クランプ部材を示す。図４Ｂは、同一の垂直面内の３つの異なる位置、すなわち中央位置、中央位置の上側３０度位置および中央位置の下側３０度位置、を取る伸長クランプ部材を示す。そのような角度が別々の所定位置または既定の角度範囲内のいかなる位置であろうと、他の多くの角度が実現可能であることを理解されたい。例えば、いくつかの実施形態では、伸長クランプ部材は、１８０度の位置範囲で、中央位置の両側９０度以内の、いかなる位置をも取ることができる。本体が、伸長クランプ部材１４、１６を本体に対して異なる角度で固定するためのラチェット機構または伝動機構を備えてもよい。かわりに、伸長クランプ部材を所望角度で固定する、ロック機構が使用できる。
【００７２】
図５Ａから図５Ｃを参照すると、前述の１つまたは複数の実施形態の伸長クランプ部材１４、１６の１つまたは複数が、血管１８を受容するための凹部またはチャネル３６を備えることができる。図５Ａに示すクランプ部材１４内のチャネル３６は、血管を適切な位置に保持し、血管が伸長クランプ部材の長手方向に移動するのを防ぐ。いくつかの実施形態によれば、凹部またはチャネル３６を備えない伸長クランプ部材は、図１に示す上述のような直線形状になりうる。
【００７３】
他の実施形態に従って、図５Ａに示すように、伸長クランプ部材１６に、血管１８を受容するための凹部またはチャネル３６を備えない場合は、他方の伸長クランプ部材１４にチャネル３６と位置合わせした凹部またはチャネル３８を備えることができ、これにより血管１８を適切な位置で確実にクランプする。凹部またはチャネル３８が、チャネル３６と同方向に湾曲し、チャネル３８の下面が、チャネル３６内の血管１８と接触し、血流を抑制または閉塞するために血管に圧力を加える。
【００７４】
他の実施形態では、チャネル３８を逆にでき、すなわちチャネル３６、３８が、伸長クランプ部材１４、１６が共に閉じるときに、血管１８を包囲する実質的に円形の開口部を形成する。
【００７５】
いくつかの実施形態では、チャネル３６および／またはチャネル３８が、上述のノンスリップコーティングまたはレイヤ３４を備える。
【００７６】
改良型外科用クランプ装置１０のいくつかの実施形態によれば、伸長クランプ部材１４は、チャネル３６の両側面に突起４０を備える。伸長クランプ部材１６は、チャネル３８の両側面に凹部４２を備え、凹部は伸長クランプ部材１４のそれぞれの突起４０を受容するサイズと形状に形成される。伸長クランプ部材１４、１６が閉じている間、凹部４２は、それぞれの突起４０を凹部内に受容し、一旦完全に収容すると、伸長クランプ部材１４、１６がさらに閉じないようにする。したがって、それぞれの突起および凹部のペアが、クランプ部材１４、１６の最小離隔距離を確定する。突起４０の長さおよび凹部４２の深さは、クランプされる血管１８の損傷を防ぐように設定する。突起４０および凹部４２のサイズは、異なる実施形態間で、クランプする特定の静脈、動脈もしくは毛細血管および／または改良型外科用クランプ装置１０が対象にする（複数可）特定の外科手術に従って、変更してもよい。突起４０および凹部４２は、伸長クランプ部材１４、１６の長手方向に沿って他の位置に設けることができ、図５Ａに示すようにチャネル３６、３８に近接してまたはチャネル内に必ずしも設ける必要のないことが想定される。
【００７７】
図５Ｂは、伸長クランプ部材１４の別の実施形態を示し、血管１８を受容するためのチャネル３６を備える。この実施形態では、伸長クランプ部材１４は、クランプ部材１４の先端部からチャネル３６に向かう傾斜部４４を備え、血管１８を傾斜部の上を滑らせてチャネル３６内に入れることで、血管１８のチャネル３６内への配置を容易にする。
【００７８】
改良型外科用クランプ装置１０の実施形態は、拡張チャネル壁４６を備えることができ、これによりチャネル３６内での血管１８の保持を支援する。拡張チャネル壁４６は、血管１８を傾斜部４４の上を移動させチャネル３６内に導入した後で、血管１８がチャネル３６から滑り出ることを防ぐのに役立つ。
【００７９】
図５Ｃは改良型外科用クランプ装置１０のさらなる実施形態を示し、伸長クランプ部材１４は、図５Ｂで示す前の実施形態と関連して記述したように、傾斜部４４、チャネル３６および拡張チャネル壁４６を備える。図５Ｃで示す実施形態では、伸長クランプ部材１６は、他の伸長クランプ部材１４内のチャネル３６と位置合わせした突出部４８を備え、これにより伸長クランプ部材１４、１６間の離隔距離を小さくするときに、血管１８を適切な位置で確実にクランプする。伸長クランプ部材１６はまた、拡張チャネル壁４６に位置合わせした受容用の凹部４２を備える。この配置は、伸長クランプ部材１４、１６が過大な圧力で閉じるのを防ぎ、したがってクランプされる血管１８への損傷を防ぐ。
【００８０】
図５Ｃに示す実施形態では、レンズのような拡大装置５０を、突出部４８上方のクランプ部材１６上に設けることができ、これによりクランプする静脈または動脈１８の位置合わせを支援する。拡大装置５０をクランプ部材１６上に設ける場合、突出部４８は透明である。いくつかの実施形態では、拡大装置５０は、本体１２に取り付けることができる。
【００８１】
図５Ｃに示す実施形態では、ＬＣＤスクリーンまたは７セグメントディスプレイのような出力装置３２を、伸長クランプ部材１６に取り付けるか、または伸長クランプ部材と一体構造にでき、これにより抑制された静脈または動脈１８の血流量の示度を表示し、静脈または動脈１８を閉塞するときに血流が止まったことを確認できる。
【００８２】
前述の実施形態のいくつかでは、伸長クランプ部材１４、１６は、本体１２と一体形成されてもよく、これにより製造を容易にし生産コストを最小にできる。しかしながら、いくつかの実施形態では、伸長クランプ部材１４、１６は別々に製造される。例えば、図１に示す実施形態では、伸長クランプ部材１４、１６は、プラスチック材料で成型することができ、一方本体１２およびその内部構成要素、例えばコントローラおよびマイクロチップは、堆積法、パターン形成、エッチングおよび微細機械加工のような当該技術分野で周知のＭＥＭＳ技術を使用して製造することができる。
【００８３】
前述の実施形態のいくつかでは、伸長クランプ部材１４、１６は、本体１２から着脱可能である。そのような実施形態では、伸長クランプ部材は、使い捨て、したがって単回使用を意図してもよく、または再使用可能でもよい。少なくともいくつかの実施形態では、本体１２は再使用可能であり、毎使用後に本体が殺菌できるように十分に密閉されていてもよい。
【００８４】
したがって、本発明の別の態様は、再使用可能な本体１２および複数の交換可能な伸長クランプ部材１４、１６を備えた外科用クランプキットである。特定の処置および／または特定の患者および／または静脈／動脈に必要な伸長クランプ部材が選択でき、本体１２に連結することができる。伸長クランプ部材はペアで提供され、単回使用後に処分される。かわりに、１つのみの伸長クランプ部材が移動する実施形態では、伸長クランプ部材は単独で提供され、単回使用後に処分される。これらの例では、１つの伸長クランプ部材が、本体に恒久的に連結され、滅菌後に本体とともに再使用できる。
【００８５】
前述の実施形態では、伸長クランプ部材１４、１６の長さは、複数の所定長さから選択できる。選択する所定長さは、クランプされる静脈／動脈および／または改良型外科用クランプ装置１０が対象とする処置によって決まる。いくつかの実施形態によれば、３つの異なる長さが設けられる。しかしながら、本発明のこれらの実施形態は、特定の数に限定されない。
【００８６】
改良型外科用クランプ装置１０は、外科的用途に適したあらゆる材料で、または材料を組み合わせて作製できる。例えば、本体１２および／または伸長クランプ部材１４、１６を、プラスチック材料で作製する場合、限定しないが例えばポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ホモポリマーポリプロピレンおよびアセタール共重合体のような生体適合性ポリマーが使用できる。本体１２および／または伸長クランプ部材１４、１６を、金属で作製する場合、ステンレス鋼、アルミニウム、チタン、チタン合金、ニッケル合金または形状記憶合金が使用できる。またセラミックス、ゴム、ガラス、炭素繊維、複合物および／または他の既知の材料も使用できる。
【００８７】
本発明の実施形態のさらなる詳細が、ここで図６Ａから図１３Ｆを参照して記述される。
【００８８】
図６Ａを参照すると、スマート外科用クランプ装置１０は、本体１２および本体から延在してその間に動脈、静脈または毛細血管などの血管１８をクランプするための１対の伸長クランプ部材１４、１６を備える。クランプ部材１４、１６は、トラック５５の長手方向に移動するそれぞれのマウント５３を備え、またはマウントに連結し、それにより伸長クランプ部材１４、１６の動作が容易になる。本体１２は、１つまたは複数の開口部５７を備えてもよく、これにより図６Ｃに示すように、マウント５３およびクランプ部材１４、１６が、本体１２の外側に少なくとも一部分だけ移動できるようにする。この実施形態では、伸長クランプ部材１４、１６は、テーパ形状を有し、軟質クッションレイヤ５２を備えることで、血管への損傷を最小限にするのに役立つ。
【００８９】
グラフィックマイクロＬＥＤディスプレイ形式の出力装置３２は、システムメッセージ、操作説明、センサデータ、バッテリ情報、診断データ、自己診断データおよび効率的なユーザ対話のための他の関連情報を表示する。マイクロＬＥＤディスプレイは、組み込み型マイクロコンピュータのデジタル出力に接続される。マイクロＬＥＤディスプレイの動作は、組み込み型マイクロコンピュータで実行するコンピュータ実装コードとしてプログラムされる。
【００９０】
押ボタン形式のアクチュエータ２２は、本体１２の第１側壁２６に取り付けられ、それによりユーザコマンドを受信し、ユーザコマンドには、伸長クランプ部材１４、１６の開閉およびクランプ部材１４、１６の開閉動作中のクランプ部材の緊急停止を含む。押しボタンは、バイナリ入力として組み込み型マイクロコンピュータに接続される。押しボタンの機能は、組み込み型マイクロコンピュータで実行するコンピュータ実装コードとしてプログラムされる。図６Ａは、全閉位置の伸長クランプ部材１４、１６を示す。
【００９１】
図６Ｂを参照すると、本体１２は、装置１０の内部構成要素をすべて収容し、軟質クッションレイヤ５２を備えた伸長クランプ部材１４、１６を支持する。組み込み型マイクロコンピュータ５４は、低電力マイクロコントローラ、オンボードメモリならびにデジタルおよびアナログ入力／出力ポートを含む。本体１２はまた、クランプ装置１０の使用中に、必要に応じてアラームまたは指示を出すためのブザーおよび／またはマイクロスピーカ形式のスピーカ６１を収容できる。マイクロコンピュータ５４は、リアルタイムでコンピュータ実装システムコードを実行し、クランプ装置１０の動作を制御する。コンピュータ実装システムコードは、データ収集、モニタリング、制御、通信、データロギング、自己診断およびユーザインタフェースモジュールのためのコードを含むことができる。１つの実施形態によれば、マイクロコンピュータ５４の回路が、クランプ装置１０の本体１２内に取り付けた２枚の小さな多層プリント回路基板５６上に組み込まれる。
【００９２】
マイクロモータ５８は、本体１２内の実質的に中央に位置しており、バッテリ６０形式の電源に連結され、そこから電力が供給される。マイクロギアボックス６２は、マイクロモータ５８に結合し、伸長クランプ部材１４、１６を駆動する。マイクロギアボックス６２は、マイクロモータ５８の回転動力を伸長クランプ部材１４、１６の直線運動に変換することで、マイクロモータ５８から伸長クランプ部材１４、１６への動力伝達を制御できる。マイクロギアボックス６２はまた、マイクロモータ５８の回転速度を伸長クランプ部材１４、１６の適切な直線速度および力に変換する。さらに、伸長クランプ部材１４、１６が所望の位置にある場合、マイクロギアボックス６２はブレーキとして働き、伸長クランプ部材１４、１６がさらに動くことを防ぐ。これにより、マイクロモータ５８をスリープモードにすることができ、マイクロモータ５８への電力供給が不要になり、結果としてバッテリ電源の使用を減少させる。
【００９３】
血流量センサアレイ形式の血流量センサ３０は、血流速度を連続監視するために、伸長クランプ部材１４、１６のインタフェースおよびそれぞれのクッションレイヤ５２に取り付けられる。クランプ部材１４、１６間での血管１８の位置に関係なく、センサアレイ３０は血管１８を通過する血流量をモニタし、モニタリング、ロギングおよび／または制御動作のための情報をマイクロコンピュータ５４に送信する。
【００９４】
バッテリ６０は、高出力ボタンセルリチウムイオンバッテリ形式であってもよく、バッテリは、組み込み型マイクロコンピュータ５４、血流量センサ３０ならびにマイクロモータ５８およびマイクロギアボックス６２を含むクランプ部材１４、１６の作動を含む、クランプ装置全体に電力を供給する。しかしながら、他の種類の電源を使用できることを理解されたい。
【００９５】
図６Ｃは、一部開いた状態で、血管を受容する用意ができた伸長クランプ部材１４、１６を示す。この実施形態では、マウント５３は本体１２の開口部５７から突き出ている。
【００９６】
図６Ｄおよび図６Ｅを参照すると、マウント部材６４は、クランプ装置１０の本体１２の端部壁６６に結合し、それによりクランプ装置のアプリケータへの取り付けを可能にし、さらなる詳細を本明細書に記述する。マウント部材６４は、制御およびデータメッセージを連続で交換可能にし、アプリケータを介してクランプ装置１０を完全に操作可能にする。マウント部材６４は、マウントプラットホーム６８および信号ならびに接地電極７０を備える。
【００９７】
図７は、図６Ａから図６Ｃで示すテーパ形状ではなく実質的に角胴形状の伸長クランプ部材１４、１６を備えた外科用クランプ装置１０の他の実施形態を示す。両方のクランプ部材１４、１６および本体１２の縁部は、滑らかで丸みを帯びた端部になっている。
【００９８】
図８に示す実施形態では、外科用クランプ装置１０は、１つの固定伸長クランプ部材１６および１つの可動伸長クランプ部材１４を備える。クランプ部材１４はマウント５３を備え、トラック５５に沿って動き、一方クランプ部材１６はマウントを備えず本体１２に固定できる。
【００９９】
図９Ａおよび図９Ｂで示す実施形態を参照すると、外科用クランプ装置１０は、本明細書で記述した前の実施形態と比較して、より短いクランプ部材１４、１６備える。この実施形態では、クランプ部材１４、１６はテーパ形状を有し、血管１８を保持するためにチャネル３６を組み込んだ軟質クッションレイヤ５２を備える。チャネル３６は、中央隆起部７２を備え、中央隆起部７２は、血管の断面形状が必ずしも完全な円形ではないので、チャネル３６内に血管１８を保持するのを支援する。単体の血流量センサ３０は、血流速度をモニタするためにチャネル３６に近接して配置される。ユーザは、血管を囲むように伸長クランプ部材のチャネル３６を置き、アクチュエータ２２を押して伸長クランプ部材１４、１６を閉じる。血流量センサ３０は、血管内の血流がいつ閉塞されたか、伸長クランプ部材１４、１６の閉鎖をいつ停止させるかを検出する。この実施形態は、本体１２にアーチ形プラットホーム７４を備え、これによりさらに外科用クランプ装置１０の位置決めを支援する。ユーザは、適切なセンサがアーチ形プラットホーム７４内に血管が置かれたことを示すことにより抗力を感知するまで、クランプ装置１０を前方に押す。
【０１００】
図９Ｃは、クランプ装置１０の本体１２の端部壁６６に連結したマウント部材６４を示し、これによりクランプ装置のアプリケータへの取り付けを可能にする。図９Ｃはまた、本体１２から突出したアクチュエータ２２、２４を示す。
【０１０１】
側壁２６上にアクチュエータ２２、２４を備え、装置１０の実質的に直交した頂部壁上に出力装置３２を備える実施形態のいくつかを示すが、例えば出力装置３２を１つの側壁２６上に設け、アクチュエータ２２、２４の１つを装置１０の頂部壁上に設けるなどの他の配置が想定されることを理解されたい。
【０１０２】
使用時に、ユーザは、アクチュエータ２２、２４上に置いた２本の指を使用して、外科用クランプ装置１０の本体１２を保持する。いくつかの実施形態では、アクチュエータの１つを押すことで、伸長クランプ部材１４、１６を全開にする。次に、装置１０はクランプされる血管の近傍に運ばれ、ユーザはクランプ部材１４、１６を血管の両側に離して置く。アクチュエータ２２、２４の１つを押すことで、伸長クランプ部材１４、１６の閉鎖が始まる。ユーザは、アクチュエータ２２、２４の１つを押すことで、いつでもクランプ部材１４、１６の閉鎖を停止できる。クランプ部材１４、１６が閉じている間、血流量センサ３０はマイクロコンピュータで連続的にモニタされる。既定の血流速度を検出すると、マイクロコンピュータは伸長クランプ部材１４、１６の閉鎖を停止し、アラームまたはブザーを鳴らし、ディスプレイ３２上にメッセージを表示し、マイクロモータ５８への電力供給を止めて、バッテリ６０内の電力を節約する。マイクロギアボックス６２は、クランプ部材１４、１６を適切な位置に確実に固定し、動かないようにする。ユーザは、アラームを聞くおよび／またはディスプレイ３２上のメッセージを見ると、血管１８に接続したままでクランプ装置１０を離す。
【０１０３】
マイクロコンピュータは、血流量センサ３０、アクチュエータ２２、２４およびコミュニケーションポートを、リアルタイムで連続してモニタする。処置／手術中に血流速度が所望の速度を超えて増加または減少した場合はいつでも、マイクロコンピュータは、マイクロモータ５８に、クランプ部材１４、１６の離隔距離を調整させて、所望の流量を維持する。この調整は、数ミリ秒内に実行される。
【０１０４】
処置／手術の終了時に、ユーザはアクチュエータ２２、２４の１つを押し、マイクロコンピュータは、マイクロモータ５８を用いて、クランプ部材１４、１６を開放し、装置１０を血管から離脱させることができる。
【０１０５】
外科用クランプ装置１０は、有線および／または無線のシリアル通信を介して、制御およびデータ信号を交換する。装置１０は、以下に記述するように、アプリケータおよび／または有線ならびに／もしくは無線通信手段を介して外部コンピュータと通信できる。
【０１０６】
ここで図１０Ａおよび図１０Ｃを参照すると、本発明の別の態様に従って、アプリケータ７６の形状をした器具が、外科用クランプ装置１０とともに使用するために提供される。アプリケータ７６は本体７８を備え、本体７８はユーザが保持するためのハンドルを形成する。本体７８は、低電力マイクロコントローラ、オンボードメモリ、デジタルおよびアナログ入力／出力ポートを備える組み込み型マイクロコンピュータ７９を含み、これらは図６Ｂを参照した外科用クランプ装置１０に関し上述したそれらの機能と類似する。アプリケータ７６のマイクロコンピュータ７９は、メモリに格納したコンピュータ実装コードを実行し、アプリケータ７６の動作を制御する。マイクロコンピュータ回路が、アプリケータの本体７８内に取り付けた２枚の小さな多層プリント回路基板上に組み込まれ、内蔵バッテリ８１から電力が供給される。
【０１０７】
アプリケータ７６は、グラフィックマイクロＬＥＤディスプレイ８０形式の出力装置を備え、出力装置はアプリケータ７６のマイクロコンピュータと通信接続しており、システムメッセージ、操作説明、センサデータ、バッテリ情報、診断データおよび効率的なユーザ対話のための他の関連情報を表示する。アプリケータ７６は、４つの押しボタン８２、８４、８６、８８形式の入力装置および例えばジョイスティックまたはローラボールのような指示コントローラ９０を備え、それらはアプリケータ７６のマイクロコンピュータと通信接続し、図１０Ｂおよび図１０Ｃで示すように、アーム９２の先端部に取り付けた外科用クランプ部材１０の位置決め制御とともに、アプリケータ７６の伸縮アーム９２の先端の伸張および収縮を制御する。
【０１０８】
アーム９２は、円筒状スリーブ部材９４、本体７８に取り付けた基端部を備える。アーム９２はまた、収縮状態のときに円筒状スリーブ部材９４内に収容される伸長部材９６を備える。図１０Ａは、伸張状態にある伸長部材９６を有するアーム９２を示す。アプリケータ７６は、伸長部材９６の先端部に連結したパンチルトヘッド９８を備える。パンチルトヘッド９８は、図１０Ｂおよび図１０Ｃで示すように、外科用クランプ装置１０を、クランプ装置１０のマウント部材６４を介してパンチルトヘッド９８に、つまりアーム９２の先端部に結合するためのインタフェース１００を備える。
【０１０９】
アプリケータ７６は、本体７８および／または円筒状スリーブ部材９４内に収容した、部材９６の伸長を制御するリニアアクチュエータ９３を備える。部材９６の直線運動を可能にする既知の機構によって、スリーブ部材９４に対する直線運動が実現できる。図１０Ａで示すように、伸長部材９６は、スリーブ部材９４に出入りしながら自在に摺動できる。
【０１１０】
図１０Ｃで示すように、ロック機構９５は円筒状スリーブ部材９４内に組み込まれ、伸長部材９６がスリーブ部材９４から完全に引き出されるのを防ぐ。いくつかの実施形態では、伸長部材９６の最大伸張長さは、円筒状スリーブ部材９４の全長の半分である。円筒状スリーブ部材９４および伸長部材９６の長さは、複数の所定の長さから選択できる。
【０１１１】
１つまたは複数のマイクロモータ９７は、パンチルトヘッド９８および／または伸長部材９６に含まれ、ヘッド９８に取り付けられた外科用クランプ装置１０の方向および位置を制御する。図１０Ｄをさらに参照すると、パンチルトヘッド９８は、ボール部材１０４を支持するフレーム１０２を備え、ボール部材１０４は、フレーム１０２に対してパンおよびチルトすることができ、図１０Ｂが、ボール部材１０４に取り付けられ垂直方向に傾いた外科用クランプ装置１０を示し、図１０Ｃが、垂直方向に傾き、アプリケータ７６の長手軸に対して左に角度を付けた外科用クランプ装置１０を示す。パンチルトヘッド９８の動作は、押しボタン８２、８４、８６、８８および／または指示コントローラ９０を介したユーザによる入力に応じて、アプリケータ７６のマイクロコンピュータ７９がメモリに格納したソフトウェアを実行して制御する。パンチルトヘッド９８は、それに取り付けられた外科用クランプ装置１０を、図１０Ｂおよび図１０Ｃで示すように、異なる角度および位置で操作できるようにする。伸長部材９６およびパンチルトヘッド９８の両方が、装置１０を、動物または人体内の異なる位置の範囲、距離で操作できるようにする。
【０１１２】
インタフェース１００は、マイクロコンピュータで制御する電磁式システムを有する。インタフェース１００は、アプリケータ７６の本体７８上の押しボタン８２、８４、８６、８８の１つまたは複数を使用して、着磁または消磁できる。ユーザがアプリケータ７６を外科用クランプ１０に接続したいときは、押しボタン８２、８４、８６、８８の１つを押し下げてインタフェース１００を着磁し、インタフェース１００を外科用クランプ装置１０のマウント部材６４に吸着させる。図１０Ｅを参照すると、着磁状態を通じて、インタフェース１００の丸みを帯びた形状が、マウント部材６４に対して相補形状を有し、これにより、図１０Ｆおよび図１０Ｇで示すように、アプリケータを外科用クランプ装置１０のマウント部材６４に連結できる。指示コントローラ９０によってクランプ装置１０の位置および方向を調整した後、ユーザは、押しボタン８２、８４、８６、８８の１つを押し下げて電磁信号の発生を停止することで、外科用クランプ装置１０をアプリケータ７６から離脱させる。
【０１１３】
アプリケータ７６は、外科的用途に適したあらゆる材料で、または材料を組み合わせて作製できる。例えば、本体７８、円筒状スリーブ部材９４、伸長部材９６およびパンチルトヘッド９８はプラスチック材料、限定しないが例えばポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ホモポリマープロピレンおよびアセタール共重合体または他の既知の材料で作製できる。インタフェース１００は、磁気特性を有するあらゆる材料で作製できる。
【０１１４】
図１１を参照すると、アプリケータ７６の他の実施形態は可撓性のアーム９２を備え、ユーザは、様々な用途のために、アクセスを容易にする所望の配置にアーム９２を成形できる。この実施形態では、アーム９２は、任意適当な材料、または材料の組み合わせから構成することができ、用途のためにアームの形状を変化させ、変化した形状を維持できる。
【０１１５】
使用時に、ユーザは、外科用クランプ装置１０を、クランプ装置本体１２の端部壁６６上のマウント部材６４およびアプリケータ７６のパン／チルトヘッド９８のインタフェース１００を介して、手作業でアプリケータ７６に取り付ける。クランプ装置１０とアプリケータ７６との間の信号の交換により、自動的に連結が検出され、電磁式システムを作動させクランプ装置１０をアプリケータ７６に固定する。電磁式システムはまた、ユーザがアプリケータ本体７８上の押しボタン８２、８４、８６、８８の１つを押すことで、いつでも作動および停止ができる。
【０１１６】
電磁式システムが作動すると、アプリケータ７６の押しボタン８２、８４、８６、８８および指示コントローラ９０によりクランプ装置１０が制御される。血流量センサアレイ３０からの情報は、シリアル通信ポートを介して、クランプ装置１０からアプリケータ７６にリアルタイムで中継される。
【０１１７】
クランプ装置１０は、アプリケータ７６によって血管の近傍に運ばれ、指示コントローラ９０によって伸長クランプ部材１４、１６が血管を囲むように操作される。アプリケータ７６上の押しボタン８２、８４、８６、８８を押すことで、クランプ部材１４、１６の閉鎖を制御する。装置１０内の血流量センサ３０は、上述のように閉塞中の血流量をモニタする。アプリケータ７６のマイクロコンピュータ７９は既定の血流速度を感知すると、クランプ部材１４、１６の閉鎖を停止し、アプリケータ７６内のアラームを鳴らし、メッセージをアプリケータ７６のディスプレイ８０上に表示し、クランプ装置１０内のマイクロモータ６８への電力供給を止める。
【０１１８】
アラームを聞くおよび／またはディスプレイ８０上のメッセージを見ると、ユーザは、クランプ装置１０を血管に接続したままで、アプリケータ７６の電磁式システムを停止させる。クランプ装置１０のマイクロコンピュータ５４が制御を再開し、血流量センサ３０のモニタを継続する。
【０１１９】
クランプ中に血流速度が所望速度を超えて増加または減少した場合はいつでも、マイクロコンピュータ５４は、クランプ部材１４、１６の離隔距離を調整し、上述のように所望の流量を維持する。
【０１２０】
処置／手術の終了時に、ユーザは、アプリケータ７６のパン／チルトヘッド９８のインタフェース１００をクランプ装置１０のマウント部材６４の近傍に置き、クランプ装置をアプリケータ７６に連結する。ユーザは、アプリケータ７６上の押しボタン８２、８４、８６、８８の１つを押してクランプ部材１４、１６を開き、クランプ装置１０を血管から取り外す。
【０１２１】
図１２Ａおよび図１２Ｂを参照すると、スマート外科用マイクロクランプ装置１１０は、実質的に円筒状の本体１１２および毛細血管をクランプするために本体から延在する１対の伸長クランプ部材１４、１６を備えて示される。クランプ部材１４、１６は、軟質クッションレイヤ５２を備えており、毛細血管への損傷を最小限にするのに役立つ。本体１１２は、マイクロクランプ装置１１０を、本明細書にさらに詳細を記述するマイクロクランプアプリケータに、物理的および電気的に結合させるためのマウントガイド１１４および電極１１６、１１８を備える。１つの実施形態では、マイクロクランプ装置１１０は、４つの電極を備え、図１２Ａおよび図１２Ｂでは、２つのみが見える。本体１１２は、装置１１０の内部構成要素をすべて収容し、伸長クランプ部材１４、１６を支持する。図１２Ａは、閉位置のクランプ部材１４、１６を示し、図１２Ｂは、一部開いた状態のクランプ部材１４、１６を示す。クランプ部材１４、１６は、それぞれのマウント５３を備えるか、またはマウントに連結し、マウント５３はトラック５５に沿って本体１２内の１つまたは複数の開口部５７を通って動き、伸長クランプ部材１４、１６の動作を容易にする。
【０１２２】
図１２Ｃを参照すると、外科用マイクロクランプ装置１１０は、組み込み型血流量センサアレイ３０、リニアマイクロアクチュエータ１２０、伸長クランプ部材１４、１６を動かすための作動アーム１２２およびマイクロクランプ装置１１０をマイクロクランプアプリケータに連結する結合部材１２４を備える。リニアマイクロアクチュエータ１２０は、クランプ部材１４、１６を駆動する。いくつかの実施形態では、リニアマイクロアクチュエータ１２０は、雌ねじを有する孔または中空コアおよび孔内側のねじ付きロッドを備える。ねじ付きロッドは、一端部に結合部材１２４および対向端部に作動アーム１２２を備える。
【０１２３】
いくつかの実施形態では、結合部材１２４は、図１２Ｄに示すように、十字形状凹部１２５を備える。一方、例えば三角形、正方形または六角形のような他の凹形状を使用することができる。結合部材１２４は、クランプ部材１４、１６と対向する本体１１２の端部でアクセス可能で、マイクロクランプ装置１１０との間でデータメッセージを連続して送出、受領可能にし、マイクロクランプアプリケータを介してマイクロクランプ装置１１０を十分に操作できるようにする。結合部材１２４は、マウントプラットホーム１２９、信号および電力用電極ならびに接地電極（図示せず）を備える。
【０１２４】
図１３Ａから図１３Ｅを参照すると、ねじ付きロッドの結合部材１２４は、マイクロクランプアプリケータ１２８のコネクティングロッド１２６に連結され、コネクティングロッド１２６で駆動される。コネクティングロッド１２６は、結合部材１２４内の凹部１２５の形状に対し相補形状を有する突部１２７を備える。本体１１２上のマウントガイド１１４は、マイクロクランプアプリケータ１２８のアーム９２内の凹部１３０と位置合わせし、凹部１３０内に受容され、マイクロクランプ装置１１０をマイクロクランプアプリケータに正しい向きで確実に取り付ける。マイクロクランプ装置１１０の電極１１６、１１８は、マイクロクランプアプリケータ１２８のアーム９２のそれぞれの電極１１７、１１９と結合し、アプリケータ１２８に結合しながら、マイクロクランプ装置１１０に電力を供給する。コネクティングロッド１２６の回転運動は、ねじ付きロッドの直線運動に変換され、クランプ部材１４、１６を開閉する作動アーム１２２に接続される。
【０１２５】
血流量センサアレイ３０は、クランプ部材１４、１６間の毛細血管内の血流速度を連続的にモニタし、マイクロクランプ装置１１０がアプリケータ１２８に結合しながら、モニタリング、ロギングまたは制御動作のために、アプリケータ１２８のマイクロコンピュータに情報を送信する。
【０１２６】
リニアマイクロアクチュエータ１２０のねじ機構により、ねじ付きロッドは、マイクロクランプアプリケータ１２８のコネクティングロッド１２６の分離後は移動不可能となり、手術中に設定位置を超えてクランプ部材１４、１６が開閉することを確実に防止する。
【０１２７】
手術の終了時に、マイクロクランプアプリケータ１２８は、マイクロクランプ装置１１０に再び取り付けられる。コネクティングロッド１２６は、反対方向に回動し、ねじ付きロッドを反対方向に動かすことで、クランプ部材１４、１６が開く。
【０１２８】
外科用マイクロクランプ装置１１０は、他の実施形態に関連して本明細書に記述したように、外科的用途に適したあらゆる材料でまたは材料を組み合わせて作製できる。
【０１２９】
図１３Ａから図１３Ｅで示したマイクロクランプアプリケータ１２８は、前の実施形態に記述したアプリケータ７６と類似構成を有することができる。マイクロクランプアプリケータ１２８は、ユーザのためのハンドル、低電力マイクロコントローラを備えた組み込み型マイクロコンピュータ７９、オンボードメモリ、デジタルおよびアナログ入力／出力ポートを設けた本体７８を備える。マイクロコンピュータ７９は、ユーザからの入力および／またはセンサからのフィードバックに応じて、メモリに格納したコンピュータ実装コードを実行し、アプリケータ１２８の動作を制御する。マイクロコンピュータ回路は、アプリケータ１２８の本体７８内に取り付けた２枚の小さな多層プリント回路基板上に組み込むことができ、内蔵バッテリ８１から電力が供給される。
【０１３０】
グラフィックマイクロＬＥＤディスプレイ８０形式の出力装置が本体７８上に設けられ、システムメッセージ、操作説明、センサデータ、バッテリ情報、診断データおよび効率的なユーザ対話のための他の関連情報を表示する。本体７８は、押しボタン８２、８４、８６、８８形式の入力装置およびジョイスティックまたはローラボール形式の指示コントローラ９０を備え、本体７８に取り付けたアーム９２の円筒状スリーブ部材９４内に位置するコネクティングロッド１２６の先端部の伸張および収縮を制御する。
【０１３１】
マイクロクランプアプリケータ１２８は、マイクロコンピュータ７９に結合したマイクロモータ１３２およびマイクロモータ１３２に結合した作動機構１３４を備える。いくつかの実施形態では、作動機構は、ねじ付きナットおよび送りねじ作動機構であり、マイクロモータ１３２のシャフトが送りねじを備え、コネクティングロッド１２６の内面にねじが切ってある。マイクロモータ１３２および作動機構１３４は、本体７８内および／または円筒状スリーブ部材９４内に収容できる。ユーザからの入力に応じて、マイクロコンピュータ７９は、マイクロモータ１３２および作動機構１３４を介して、コネクティングロッド１２６の動作を制御する。コネクティングロッド１２６は、時計回りまたは反時計回り方向の２方向に回動可能で、回動と同時に伸長または収縮できる。
【０１３２】
マイクロクランプアプリケータ１２８は、マイクロコンピュータ７９で制御する電磁式システムを備える。コネクティングロッド１２６は、ユーザが押しボタン８２、８４、８６、８８を使用して、着磁または消磁できる。ユーザが、マイクロクランプアプリケータ１２８を外科用マイクロクランプ１１０に接続したいときは、マイクロコンピュータ７９が、アーム９２の円筒状スリーブ部材９４内の電極１１７、１１９およびマイクロクランプ装置１１０の本体１１２内の電極１１６、１１８を介した電気伝導テストを使用して、装着したことを自動的に検出する。マイクロコンピュータ７９は、電磁式システムを作動し、それによりマイクロクランプ装置１１０をマイクロクランプアプリケータ１２８に固定する。電磁式システムが作動すると、マイクロクランプアプリケータ１２８の押しボタン８２、８４、８６、８８および指示コントローラ９０を介して、マイクロクランプ装置１１０が制御される。マイクロクランプ装置１１０は、血管を囲む位置に移動され、上述のように血管をクランプする。血流量センサアレイ３０からの情報は、電極１１６、１１７、１１８、１１９を介して、マイクロクランプ装置１１０からマイクロクランプアプリケータ１２８にリアルタイムで中継される。
【０１３３】
電磁式システムが、ユーザにより停止されると、血流量センサ３０は、マイクロクランプアプリケータ１２８から電力を受容せず、アプリケータのマイクロコンピュータ７９によってモニタされなくなる。アプリケータ１２８は、コネクティングロッド１２６を後退させることで、マイクロクランプ装置１１０から分離でき、マウントガイド１１４を凹部１３０から離脱させることで電極１１７、１１９から電極１１６、１１８を分離する。
【０１３４】
処置／手術の終了時、ユーザは、アプリケータ１２８のコネクティングロッド１２６を、マイクロクランプ装置１１０の結合部材１２４の近くに置き、結合部材１２４と係合するためのコネクティングロッド１２６を伸ばす。本体１１２の後方部分は、円筒状スリーブ部材９４内に受容され、電極１１６、１１８は電極１１７、１１９と再接続し、マウントガイド１１４は凹部１３０と係合する。電磁式システムが、マイクロコンピュータ７９で再作動され、クランプ部材１４、１６の開動作を可能にする。
【０１３５】
上記のことを考慮して、全体的に、本発明の実施形態は、例えば心臓および一般的な血管手術中に血管内の血流を抑制または閉塞する、外科用クランプ装置に関することが理解される。これは、クランプ装置に組み込んだＭＥＭＳおよび／またはコリオリ技術を使用して、少なくともいくつかの実施形態で実現され、伸長クランプ部材がそれぞれの血管を介して血流速度を感知することを可能にする。外科用クランプ装置の内部または外部に設置したマイクロチップ／マイクロコンピュータ回路により、血流速度が決定される。血流が、所望レベルに閉塞または抑制されると、ブレーキシステムまたはリミッタが、装置のユーザがそれ以上伸長クランプ部材を締め付けることを防ぐ。
【０１３６】
上記のことを考慮して、全体的に、本発明の実施形態はまた、改良型外科用クランプ装置とともに使用するための器具に関することが理解される。本明細書に記述したようなアプリケータ７６、１２８形式の器具は、外科用クランプ装置１０、１１０と接続および分離できる。接続中に、改良型外科用クランプ装置は、アプリケータで移動および制御することができ、深い体腔など手を伸ばすことが困難な、または遮られた部位内での外科用クランプ装置１０、１１０の使用および制御を可能にする。
【０１３７】
したがって、本発明の別の態様は、１つまたは複数の外科用クランプ装置１０および１つまたは複数のアプリケータ７６または１つまたは複数の外科用クランプ装置１１０および１つまたは複数のアプリケータ１２８を備える外科用クランプキットである。
【０１３８】
本明細書で記述した実施形態の組み合わせが、本発明の範囲内にあることを理解されたい。例えば、図１から図５Ｃを参照した上述の実施形態の１つまたは複数の特徴が、図６Ａから図１３Ｅを参照した上述の実施形態の１つまたは複数の特徴と結合できることが想定される。例えば、図６Ａから図１３Ｅを参照した上述の実施形態では、クランプ部材１４、１６は可撓性材料から作製でき、クランプ部材１４、１６の形状を調整可能にする。そのような実施形態では、代替的にまたは追加的に、本体１２に対するクランプ部材１４、１６の角度は、調整可能になる。クランプ部材１４、１６は、１つまたは複数の突起４０、凹部４２、傾斜部４４および／または拡大装置５０を、代替的にまたは追加的に備えることができる。
【０１３９】
したがって、本発明の実施形態は、先行技術の問題の少なくともいくつかを緩和するための解決策を提供する。改良型外科用クランプ装置１０の実施形態は、調整可能な形状を有する伸長クランプ部材１４、１６を備え、クランプされる血管に応じておよび／または実施する外科手術に応じて、クランプ部材の成形を可能にする。改良型外科用クランプ装置１０の実施形態は、伸長クランプ部材１４、１６を備え、本体１０に対するクランプ部材の角度が、垂直面内および／または水平面内で調整可能である。これらの実施形態は、様々な外科手術での使用および多種多様な血管のタイプ、血管の内径および質量に適した改良型外科用クランプ装置１０を可能にする。例えば、本明細書で記述した改良型外科用クランプ装置の単独の実施形態は、約０．２ｍｍから約７．０ｍｍの範囲内の直径を有する血管内の血流の抑制および閉塞に適している。したがって、少数の処置にのみ適用可能なクランプ装置を、多種類用意する必要がない。
【０１４０】
実施形態は、血流量センサおよび／または質量センサを備え、血管の収縮レベルおよび血管を閉塞する箇所を正確に検出可能にする。これにより、外科手術の次のステージを開始するに当たり、閉塞を確実にしながら過大圧力が血管に加わるのを防ぐ。同様に、処置が行われた後、血流量センサにより血流の回復を正確に制御できる。血流量センサおよび／または質量センサはまた、血管の内径の推定を可能にする。これによって、外科手術の危険を減少することができる。静脈／動脈／毛細血管のクランプに関連する危険もまた、突起４０および凹部４２を備えることで減少でき、突起および凹部があらかじめ定めた限度を超えてクランプ部材が閉じること、およびそれにより静脈／動脈／毛細血管に過大な圧力が加わることを防止する。
【０１４１】
１つまたは両方の伸長クランプ部材１４、１６上にノンスリップコーティングまたはレイヤ３４を備えることで、血管１８が伸長クランプ部材のクランプ面から滑り、それにより外科手術中に大きな制約を与えることを防止する。例えばチャネル３６、傾斜面４４、拡張壁４６および拡大装置５０のような特徴はまた、先行技術のクランプ装置の少なくともいくつかと比較して、より迅速でより正確な血管の位置決めおよび／またはより確実な血管のクランプを助長する。
【０１４２】
着脱式伸長クランプ部材１４、１６を備える実施形態は、広い範囲の外科手術および様々な血管のクランプに適応可能な改良型外科用クランプキットを提供する。着脱式伸長クランプ部材は、単回使用または再使用が可能で、特定の処置に必要に応じて選択ができる。コントローラ２０および具体的には本体に加工したＭＥＭＳを有する本体１２を備える実施形態は、再使用可能な本体を提供し、本体は伸長クランプ部材の離隔距離およびしたがって伸長クランプ部材が加える圧力を正確に制御できる。本体は、所望のクランプ圧力に達すると伸長クランプ部材を分離でき、伸長クランプ部材に再度取り付けて伸長クランプ部材を外して血流を再開させる。
【０１４３】
例えばＬＣＤスクリーンまたは７セグメントディスプレイのような出力装置３２を備えることで、ユーザに血流量を瞬時に表示するが、出力装置３２を、改良型外科用クランプ装置１０上に設けるか、または別の医療用モニタ装置の一部として設けるかは関係しない。無線通信は、外科手術中に他の物に引っかかる可能性がある外部ケーブルまたはワイヤを不要にする。
【０１４４】
アプリケータ７６、１２８により、距離を隔てて、例えば、深い体腔などの手を伸ばすことが困難なまたは遮られた部位内で、外科用クランプ装置１０、１１０を使用し制御できる。
【０１４５】
本明細書では、用語「備える」、「含む」、「備え」または類似の用語が、非限定的な包含を意味することが意図され、すなわち、要素のリストを備えるシステム、方法または装置は、それらの要素だけを含まず、リストにない他の要素を十分に含むことができる。
【０１４６】
明細書の全体を通して、本発明をいかなる１つの実施形態または特徴の特定の集合に限定せずに、本発明の好ましい実施形態について記述することを目的としてきた。様々な修正および変更が、本発明の範囲から逸脱することなく、例示した特定の実施形態で実施できることが当業者に理解されるべきである。
【図１】
2013542779.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１０Ｆ】
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【図１０Ｇ】
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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１２Ｄ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年10月15日(2012.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
前記本体から延在する１対のクランプ部材と、
前記本体内に収容され、少なくとも１つの前記クランプ部材の動作を制御するために結合し、前記クランプ部材がその間にクランプする血管に加える圧力を制御する電子式コントローラと、
を備える、外科用クランプ装置。
【請求項２】
前記コントローラに結合したマイクロモータと、
前記マイクロモータおよび前記コントローラに結合した電源と、
前記マイクロモータおよび少なくとも１つの前記クランプ部材と結合したマイクロギアボックスと、
を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記クランプ部材が、伸長状またはテーパ状のうちの１つまたは複数である、請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記本体が、前記コントローラに結合した少なくとも１つのアクチュエータを備え、前記少なくとも１つのアクチュエータの操作が、前記コントローラに、前記クランプ部材が加える前記圧力を増加または減少させる、請求項１から請求項３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記本体が、前記コントローラに結合した対向する前記アクチュエータの第１ペアを備え、前記対向するアクチュエータの前記第１ペアの操作が、前記コントローラに、前記クランプ部材が加える前記圧力を増加させる、請求項１から請求項４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記本体が、前記コントローラに結合した対向する前記アクチュエータの第２ペアを備え、前記対向するアクチュエータの前記第２のペアの操作が、前記コントローラに、前記クランプ部材が加える前記圧力を減少させる、請求項１から請求項５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
前記血管の血流量を検出するために、少なくとも１つの前記クランプ部材に取り付けた少なくとも１つの血流量センサを備える、請求項１から請求項６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
少なくとも１つの前記血流量センサが、血流が所望の程度まで閉塞または抑制されたことを検出すると、前記クランプ部材が前記血管のいずれかの側面の所定の位置に固定される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
少なくとも１つの血流量センサが測定した前記血流量の示度を含む、前記装置に関連する情報を表示するための出力装置を備える、請求項１から請求項８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】
前記血管の内径、前記血管の壁厚、前記血管の質量のうちの１つまたは複数の、前記クランプ部材間でクランプする前記血管の特性、を検出するために、少なくとも１つの前記クランプ部材に取り付けた少なくとも１つのセンサを備える、請求項１から請求項９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
前記コントローラが、検出した前記内径、前記壁厚または前記質量に従って、前記クランプ部材が加える圧力を調整する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
１つまたは複数の前記クランプ部材が、少なくともその一部分上に、ノンスリップコーティング、軟質クッションレイヤのうちの１つまたは複数を備える、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の装置。
【請求項１３】
１つまたは複数の前記クランプ部材が、前記血管を受容するためのチャネルを備える、請求項１から請求項１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
前記チャネルが、中央隆起部を備える、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
少なくとも１つの前記クランプ部材が、他の前記クランプ部材内の凹部と位置合わせする突起を備え、これにより前記クランプ部材の最小離隔距離を確定する、請求項１から請求項１４のいずれかに記載の装置。
【請求項１６】
前記本体が、前記血管を受容するためのアーチ形プラットホームを備える、請求項１から請求項１５のいずれかに記載の装置。
【請求項１７】
前記クランプ部材が、可撓性材料から作製され、前記クランプ部材の形状をクランプされる前記血管に順応させる、請求項１から請求項１６のいずれかに記載の装置。
【請求項１８】
前記クランプ部材が、前記本体と一体形成される、または前記本体から着脱可能である、請求項１から請求項１７のいずれかに記載の装置。
【請求項１９】
前記クランプ部材が、垂直面内および／または水平面内で、前記本体に対して調整可能である、請求項１から請求項１８のいずれかに記載の装置。
【請求項２０】
前記クランプ部材が、前記本体に対して複数の既定角度、または既定の角度範囲内のあらゆる位置を取る、請求項１８または請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記本体が、前記伸長クランプ部材を前記既定角度で固定するためのラチェット機構または伝動機構を備える、請求項１８から請求項２０のいずれかに記載の装置。
【請求項２２】
前記伸長クランプ部材の長さが、複数の既定長さから選択可能である、請求項１から請求項２１のいずれかに記載の装置。
【請求項２３】
前記コントローラが、微小電子機械システム（ＭＥＭＳ）により構築される、請求項１から請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記伸長クランプ部材および／または前記本体が、使い捨てまたは再使用が可能である、請求項１から請求項２３のいずれかに記載の装置。
【請求項２５】
前記本体または前記クランプ部材の１つに結合した拡大装置を備える、請求項１から請求項２４のいずれかに記載の装置。
【請求項２６】
少なくとも１つの前記クランプ部材が、前記血管を受容するための傾斜部を備える、請求項１から請求項２５のいずれかに記載の装置。
【請求項２７】
前記本体が、前記装置をアプリケータに結合するためのマウント部材を備える、請求項１から請求項２６のいずれかに記載の装置。
【請求項２８】
アプリケータのアームと着脱自在に接続された本体と、
前記本体から延在する１対のクランプ部材と、
前記本体内に収容され、少なくとも１つの前記クランプ部材の動作を制御するために結合し、前記クランプ部材がその間にクランプする血管に加える圧力を制御するアクチュエータと、
を備える、外科用クランプ装置。
【請求項２９】
前記アクチュエータと少なくとも１つの前記クランプ部材との間を結合する少なくとも１つのアクチュエータアームを備える、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記アクチュエータが、前記装置を制御するために、前記装置を前記アプリケータに結合する結合部材を備える、請求項２８または請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記本体が、前記アプリケータのそれぞれの電極に接続するための１つまたは複数の電極、前記アプリケータの凹部と位置合わせするためのマウントガイドのうちの１つあるいは複数を備える、請求項２８から請求項３０のいずれかに記載の装置。
【請求項３２】
前記血管の血流量を検出するために、少なくとも１つの前記クランプ部材に取り付けた少なくとも１つの血流量センサ、
１つまたは複数の前記クランプ部材の少なくとも一部分上のノンスリップコーティング、
１つまたは複数の前記クランプ部材の少なくとも一部分上の軟質クッションレイヤ、のうちの１つまたは複数を備える、請求項２８から請求項３１のいずれかに記載の装置。
【請求項３３】
請求項１から請求項３２のいずれか１つに記載の前記外科用クランプ装置とともに使用するための、アプリケータ。
【請求項３４】
外科用クランプ装置とともに使用するためのアプリケータであって、
少なくとも１つの入力装置、少なくとも１つの出力装置および前記入出力装置と結合したマイクロコントローラを収容する本体と、
基端部で前記本体に接続するアームと、
前記外科用クランプ装置に接続するための、前記アームの先端部にあり前記マイクロコントローラと通信接続するヘッドとを備えるアプリケータ。
【請求項３５】
前記アームが、前記本体に接続した円筒状スリーブ部材と、前記円筒状スリーブ部材内に収容した伸長部材とを備える、請求項３４に記載のアプリケータ。
【請求項３６】
前記円筒状スリーブ部材に対して、前記伸長部材の伸張および収縮を制御するためのリニアアクチュエータを備える、請求項３５に記載のアプリケータ。
【請求項３７】
前記伸長部材が前記スリーブ部材から引き出されるのを防ぐために、前記円筒状スリーブ部材内にロック機構を備える、請求項３５または請求項３６に記載のアプリケータ。
【請求項３８】
前記ヘッドが、ボール部材を支持するフレームを備え、前記ボール部材が、前記フレームに対しパンおよびチルトができる、請求項３４から請求項３７のいずれかに記載のアプリケータ。
【請求項３９】
前記ボール部材が、前記外科用クランプ装置を前記ヘッドに結合するためのインタフェースを備える、請求項３８に記載のアプリケータ。
【請求項４０】
前記ヘッドに取り付けた前記外科用クランプ装置の方向および位置を制御するために、前記ヘッド内に少なくとも１つのマイクロモータを備える、請求項３４から請求項３９のいずれかに記載のアプリケータ。
【請求項４１】
前記アームが可撓性である、請求項３４から請求項４０のいずれかに記載のアプリケータ。
【請求項４２】
外科用クランプ装置とともに使用するためのアプリケータであって、
少なくとも１つの入力装置と、少なくとも１つの出力装置と、マイクロモータおよび前記入出力装置と前記マイクロモータに結合したマイクロコントローラとを収容する本体と、
前記マイクロモータに結合した作動機構と、
基端部で前記本体に接続するアームと、
前記アーム内に収容したコネクティングロッドとを備え、前記コネクティングロッドの基端部が作動機構に結合し、先端部が前記外科用クランプ装置に連結可能であるアプリケータ。
【請求項４３】
前記コネクティングロッドが、時計回りまたは反時計回り方向の２方向に回動可能である、請求項４２に記載のアプリケータ。
【請求項４４】
前記コネクティングロッドが、伸長および収縮できる、請求項４２または請求項４３に記載のアプリケータ。
【請求項４５】
前記アームの前記先端部が、前記外科用クランプ装置のそれぞれの電極と接続するための１つまたは複数の電極、前記外科用クランプ装置のマウントガイドを受容するための凹部、のうちの１つまたは複数を備える、請求項４２から請求項４４のいずれか１つに記載のアプリケータ。
【請求項４６】
前記外科用クランプ装置および前記アプリケータの接続および分離のために、前記マイクロコントローラで制御する電磁式システムを備える、請求項３４から請求項４５のいずれかに記載のアプリケータ。
【請求項４７】
本体および前記本体から延在する１対の伸長クランプ部材を備え、前記一対の伸長クランプ部材は、前記一対の伸長クランプ部材の形状が調整可能なようにフレキシブル材料で形成され、前記一対の伸長クランプ部材と前記本体との間の角度が水平及び垂直面で調整可能な外科用クランプ装置。
【国際調査報告】
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