(57)【要約】一対の対向する要素を有し、その間にある組織を掴握するための寸法が取られている組織の切断および密封デバイス、および該対向する要素のうちの少なくとも一つにある加熱アセンブリであって、該加熱アセンブリは、セラミックボディと、該セラミックボディの上部面に沿って伸びている金属化部分とを含む。該セラミックボディの上部面は、好適には、該金属化部分よりも大きな幅を有する。該組織の切断および密封デバイスは、一対の対向する要素であって、該要素の間の組織を掴握するように寸法が取られている、一対の対向する要素と、該対向する要素のうちの少なくとも一つにある加熱アセンブリであって、該加熱アセンブリは、セラミックボディと、該セラミックボディの上部面に沿って伸びている金属化部分であって、該セラミックボディの該上部面は、該金属化部分よりも大きな幅を有する、金属化部分とを備えている、加熱アセンブリとを備えている、デバイス。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
組織の切断および密封デバイスであって、該デバイスは、
一対の対向する要素であって、該要素の間の組織を掴握するように寸法が取られている、一対の対向する要素と、
該対向する要素のうちの少なくとも一つにある加熱アセンブリであって、該加熱アセンブリは、
セラミックボディと、
該セラミックボディの上部面に沿って伸びている金属化部分であって、該セラミックボディの該上部面は、該金属化部分よりも大きな幅を有する、金属化部分と
を備えている、加熱アセンブリと
を備えている、デバイス。
【請求項２】
前記金属化部分は、前記セラミックボディと一体をなして形成される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記金属化部分は、ブレージングプロセスによって前記セラミックボディに形成される、請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記セラミックボディは、セラミック注入の成形製法、または型押しセラミック成形によって形成される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記セラミックボディは、十分に幅広く寸法が取られており、その結果として、組織切断区域は、前記金属化部分に隣接して形成され、組織密封区域は、該セラミックボディの上部面に隣接した該切断区域のいずれかの側に形成される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記切断区域は、前記金属化部分が前記組織と接触するところに形成され、前記密封区域は、前記セラミックボディが該組織と接触するところに形成される、請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
前記セラミックボディの前記上部面は、湾曲しており、その結果として、該セラミックボディの中心は、該セラミックボディの縁に対して隆起している、請求項１に記載のデバイス。
【請求項８】
前記金属化部分は、前記セラミックボディの前記上部面に対して隆起している、請求項１に記載のデバイス。
【請求項９】
前記金属化部分は、チタン、ジルコニウム、ニオビウム、バナジウム、ニッケルまたはモリブデンからなる群から選択された材料のうちの少なくとも一つを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記セラミックボディは、ジルコニアまたはアルミナのセラミックを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記対向する要素のうちの一つは、可動であり、該対向する要素の他方は、固定され、前記加熱アセンブリのうちの少なくとも一つは、該固定された対向する要素のみに取り付けられている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記可動の要素は、組織を掴握するための、柔軟な作業面を含む、請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１３】
外科手術用デバイス本体をさらに備え、前記一対の対向する要素は、該外科手術用デバイス本体の遠位端部に配置される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記少なくとも一つの加熱アセンブリは、前記外科手術用デバイス本体の伸びている部分に配置される、請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記加熱アセンブリの前記遠位端部を貫通するピンをさらに備え、該ピンは、前記金属化部分と前記外科手術用デバイス本体の一部との間の回路を完成させる、請求項１４に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記セラミックボディの底部面は、湾曲しており、その結果として、該セラミックボディの該底部面の縁のみが、前記外科手術用デバイス本体の前記伸びている部分と接触する、請求項１４に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記セラミックボディの中に配置された温度センサをさらに備えている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記一対の対向する要素は、一対の外科手術用ピンセットを備えている、請求項１に記載のデバイス。
【請求項１９】
前記セラミックボディは、金属の部材にセラミック材料を溶射することによって形成される、請求項１に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外科手術に関する組織の切断および密封のデバイスに関連する。
【背景技術】
【０００２】
電気的に加熱されたブレードを含む、様々な外科手術用の切断ブレードシステムが存在する。これらの切断ブレードシステムの一部は、セラミックの構成要素を有し、その上に金属化された層を伴う。実施例は、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５および特許文献６に見られる。加えて、様々なハサミ型の切断システムが存在し、それらは、セラミックの構成要素および金属化された構成要素を含む。実施例は、特許文献７、特許文献８および特許文献９に見られる。残念ながら、上のシステムは全て、組織の切断に関連し、組織の密封に対しては適合されていない。
【０００３】
特許文献１０は、多機能の外科手術用デバイスを記載し、該デバイスは、灌注法を提供する組織の切断または焼灼に用いられ得るか、または電気外科のために用いられ得る。残念ながら、このデバイスは、同時に切断および密封の両方のために用いることはできない。さらに、このデバイスは、組織を介して電流を通過させることによって焼灼を提供する。
【０００４】
特許文献１１、特許文献１２、Ｈｅｒｚｏｎに対する特許文献１３および特許文献１４は、全て熱的な焼灼鉗子システムを記載している。このシステムは、対向する平らな面を有する一対のセラミックヒーターを用いる。これらの対向する平らな面は、その間の組織をつまむように合わせられる。セラミックヒーターは、組織を加熱および圧搾することによって焼灼する。特に、Ｈｅｒｚｏｎは、セラミックが半導体セラミックであるセラミックヒーターを記載している。（抵抗があり、該セラミックヒーターは、電流が流されると熱を生成する。）この半導体のセラミック部材は、均一の抵抗性を有し、従って、その表面上に渡って一様に熱を生成する。加熱が一様なために、密封温度まで加熱される場合に密封区域のみが作られ、切断温度まで加熱される場合に切断区域のみが作られる。その結果として、Ｈｅｒｚｏｎのシステムは、組織を焼灼することのみ、または組織を切り開くことのみに用いられ得るが、同時に両方は行えない。
【特許文献１】米国特許第３，７６８，４８２号明細書
【特許文献２】米国特許第４，１６１，９５０号明細書
【特許文献３】米国特許第４，８５０，３５３号明細書
【特許文献４】米国特許第４，８６２，８９０号明細書
【特許文献５】米国特許第４，９５８，５３９号明細書
【特許文献６】米国特許第５，９２５，０３９号明細書
【特許文献７】米国特許第５，３５２，２２２号明細書
【特許文献８】米国特許第５，８９３，８４６号明細書
【特許文献９】米国特許第６，４４７，５１１号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，４５６，６８４号明細書
【特許文献１１】米国特許第６，２３５，０２７号明細書
【特許文献１２】米国特許第６，５３３，７７８号明細書
【特許文献１３】米国特許出願公開第２００１／００１４８０３号明細書
【特許文献１４】米国特許出願公開第２００３／０１２５７３５号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、組織の切断および密封デバイスを提供し、該デバイスは、一対の対向する要素であって、該要素の間の組織を掴握するような寸法が決められている、一対の対向する要素と、該対向する要素のうちの少なくとも一つにある加熱アセンブリとを有する。該加熱アセンブリは、セラミックボディと、該セラミックボディの上部面に沿って伸びている金属化部分とを含む。好適には、該セラミックボディの上部面は、該金属化部分よりも広い幅を有する。様々な実施形態において、該対向する要素は、あご部またはアームであり得る。
【０００６】
金属化部分は、好適には、ブレージングプロセスによってセラミックボディと一体をなして形成される。
【０００７】
本ヒーターアセンブリの利点は、従来の設計と比較すると、該アセンブリは、密封される管に供給され得るエネルギーの量を増加させることである。さらに、本ヒーターアセンブリは、高ワット密度の抵抗ヒーターデバイスを提供し得、該デバイスは、圧力と熱エネルギーとを組織に同時に適用し、組織を密封および分割することができる。
【０００８】
さらに、本セラミックヒーターアセンブリは、従来の設計と比較すると、増加した熱の伝導性を有する。これは、長さによって熱の負荷が変わることにも関らず、ヒーターアセンブリが、その長さおよび厚さに渡って、より一様な温度を有することを可能にするという点において有利である。さらに、セラミックは、本質的に高温に抵抗力があり、高温において頑丈である。さらに、セラミックは、プラスチックのように、燃えたり、煙を出したり、またはガスを放出することがない。
【０００９】
さらに好適には、セラミックボディは、十分に広い寸法がとられており、その結果として、組織切断区域は、金属化部分に隣接して形成され、組織密封区域は、該セラミックボディの上部面に隣接した該切断区域のいずれかの側に形成される。従って、切断区域は、金属化部分が直接的に組織と接触するところに形成され、密封区域は、セラミックボディが直接的に組織と接触するところに形成される。
【００１０】
従って、本ヒーターアセンブリの別の利点は、従来の設計と比較すると、加熱作用が供給される密封される管の表面エリアを増加させるということである。特に、本発明は、従来の「ホットワイヤ」設計と比較すると、ヒーターの抵抗および有効な表面エリアの両方を同時に増加させ得る。
【００１１】
金属化部分は、セラミックボディの上部に直接的に形成され、これによって該セラミックボディに対して隆起する。好適な実施形態において、セラミックボディの上部面は、湾曲しており、その結果として、該セラミックボディの中心は、該セラミックボディの縁に対して隆起している。その結果として、金属化部分（セラミックボディの上部中心部分に沿って配置される）はまた、該セラミックボディの縁に沿って隆起する。
【００１２】
セラミックボディの上部の金属化部分から形成された加熱アセンブリを有することのさらなる利点は、（低温プラスチックの上部に存在する単線と比較すると）該ヒーターの抵抗は、どのような抵抗が要求されようとも、（ヒーターを形成するために用いられる金属化の工程を調整することによって）製造の間に調節され得るということである。従って、ヒーター抵抗および表面エリアの両方の増加は、要求される高ワット密度を犠牲にすることなく達成され得る。
【００１３】
従って、本システムの利点は、その「サーメット」（すなわちセラミック金属）のヒーター構成が、異なる温度の切断および密封区域を提供することであり、これは、アクティブな（すなわち金属化部分）ヒーターの、異なって構築された区域およびその受動的なセラミックの熱拡散器に依存する。これは、特に上述されたＨｅｒｚｏｎのシステムと対照をなすが、該システムは、単一の大型密封区域または単一の大型切断区域のいずれかとして、それがどの温度に加熱されているかに依存して動作し得る。
【００１４】
一実施形態において、対向する要素のうちの一つは、可動であり、対向する要素の他方は、固定されており、加熱アセンブリは、固定された対向する要素に取り付けられている。この特定の実施形態において、他方（すなわち可動の）要素は、好適には組織を掴握するための柔軟な作業面を含む。
【００１５】
様々な実施形態において、本ヒーターアセンブリは、一対の外科手術用の鉗子またはピンセットを含むデバイス、または様々な内視鏡デバイスに配置され得る。
【００１６】
一対の外科手術用の鉗子に配置されるときには、加熱アセンブリは、外科手術用鉗子の本体の伸びている部分に配置され得、該加熱アセンブリの遠位端部をピンが貫通する。そのようなピンは、金属化部分と外科手術用の鉗子本体との間の回路を完成させるように用いられ得る。随意的な実施形態において、セラミックボディの底部面はまた、上向きに湾曲し得、その結果として、セラミックボディの底部面の縁のみが、外科手術用の鉗子本体の伸びている部分に接触する。この設計は、ヒーターアセンブリから主要な鉗子ボディへの熱の損失を防ぐのに大変有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（図面の詳細な説明）
図１から図４は、本ヒーターアセンブリの第１の実施形態を例示し、該ヒーターアセンブリは、内視鏡デバイスの遠位端に配置され、外科手術用の鉗子の、組織の密封および切断の対のために用いられる。図５は、外科手術用デバイス上に配置された本ヒーターアセンブリの第２の実施形態を例示し、該デバイスは、鉗子またはピンセットを含み得る。これらの実施例は、非限定的であり、本ヒーターアセンブリは、あらゆる形式の組織の切断および密封デバイスに用いられ得ることを理解されたい。
【００１８】
最初に図１から図４を参照すると、組織の切断および密封デバイスが、以下のように内視鏡デバイス１０の遠位端に提供される。
【００１９】
対向するあご部の間の組織を掴握するように寸法が取られた、一対の対向するあご部２０および４０の対が提供される。加熱アセンブリ２２が、あご部２０上に提供される。加熱アセンブリ２２は、セラミックボディ２４を含み、該セラミックボディの上部面に沿って伸びている金属化部分２６を伴う。図４において最も明確に理解され得るように、セラミックボディ２４の上部面２５は、金属化部分２６よりも広い幅を有する。
【００２０】
本発明の様々な局面に従って、金属化部分２６は、セラミックボディ２４と一体をなして形成される。これは、金属のブレージングプロセスによって達成され得る。セラミックの材料に直接的に材料の金属化された部分をブレージングするシステムの従来の記述は、米国特許第４，７１４，１８９号、５，０４３，２２９号、５，６３７，４０６号および６，６９９，５７１号に記載されており、本明細書中にそのまま参照として援用される。
【００２１】
様々な実施形態において、金属化部分２６は、チタン、ジルコニウム、ニオビウム、バナジウム、ニッケルまたはモリブデンから作られ得る。しかし、本発明は、そのように限定されるのではなく、セラミックボディ２４の上部に直接的に金属化部分２６を形成する他の材料および製法が用いられ得ることを理解されたい。
【００２２】
セラミックボディ２４は、随意的にジルコニアまたはアルミナを含み得るが、そのようには限定されない。様々な実施形態において、セラミックボディ２４は、セラミック射出成形プロセス、または型押しセラミック成形によって形成され得る。加えて、セラミックボディは、スチール（または他の金属）の部材に直接的にセラミックを溶射することによって形成され得る。
【００２３】
図４において理解され得るように、セラミックボディ２４は、十分に幅広く寸法が取られており、その結果として、組織Ｔがその間に保持されるときには、組織切断区域Ｃは、金属化部分２６に隣接して形成される。組織密封区域Ｓは、切断区域Ｃのいずれかの側に形成される。理解され得るように、組織密封区域Ｓは、セラミックボディ２４の上部面２５に隣接して形成される。従って、切断区域Ｃは、金属化部分２６が直接的に組織Ｔと接触するところに形成され、密封区域Ｓは、セラミックボディ２４の上部面２５が直接的に組織Ｔと接触するところに形成される。
【００２４】
また理解され得るように、セラミックボディ２４の上部面２５は、湾曲しており、その結果として、セラミックボディ２４の中心は、該セラミックボディの縁に対して隆起している。従って、組織Ｔが、対向するあご部２０および４０の間で掴握および圧搾されるときには、組織Ｔの中心部分は、対向するあご部２０および４０の縁に向かった組織Ｔの部分よりも大きな圧力を受ける。
【００２５】
ヒーターアセンブリは、セラミック基板２２上に一体となって抵抗加熱要素２４を提供する。この設計は、セラミックボディ２４の中の温度が、金属化部分２６の温度よりも常に低いという点において特に有利である。加えて、セラミックは、ヒーターの有効密封エリアを増加させる熱拡散器として機能する。上に説明されたように、この設計は、（組織密封区域Ｓにおいて）セラミックに隣接した組織の密封、および（組織切断区域Ｃにおいて）金属化部分に隣接した組織の切断を促進する。
【００２６】
結果として、本設計は、切断区域Ｃにおける組織Ｔが、密封区域Ｓにおける組織Ｔよりも高い温度および大きな圧力の両方を受けるという点において特に有利である。従って、熱および圧力の組み合わせが、組織を切断するために以下のように用いられる。
【００２７】
熱は、金属化部分２６に隣接するところで最も高い。加えて、組織に加わる圧力は、金属化部分２６に隣接するエリアで最も大きい。これは、２つの要因に起因する。第１に、金属化部分２６は、セラミックボディ２４の上部面２５上に直接的に形成される。金属化部分２６は、従って、示されるように上部面２５から上向きに突出する。第２に、上部面２５は、中心位置において上向きに（すなわち、直接的に金属化部分２６の下で）湾曲しており、セラミックボディ２５の上部面２５の縁に対して金属化部分２６をさらに隆起させている。
【００２８】
図１において理解され得るように、対向するあご部４０は、可動であり、対向するあご部２０は、固定されている。好適には、対向するあご部４０は、組織を掴握するための柔軟な作業面によってカバーされ得、またはそれを包含し得る。そのような柔軟な材料は、シリコーンゴムであり得るが、そのように限定されない。
【００２９】
図１、図３および図４から理解され得るように、加熱アセンブリ２２は、内視鏡デバイス１０本体の伸びた遠位部分１１に配置され得る。また理解され得るように、セラミックボディ２４の底部面２７は、上向きに湾曲され得、その結果として、セラミックボディ２４の底部面２７の縁のみが、内視鏡デバイス１０本体の伸びている部分１１に接触する。従って、エアギャップ２９が、セラミックボディ２４の底部面２７の間に形成される。エアギャップ２９は、ヒーターアセンブリ２２から熱が伝導し、内視鏡デバイス１０本体の延伸した遠位部分１１に伝わることを防止する。
【００３０】
随意的な実施形態において、金属化部分２６は、電力線５０とピン５２との間の回路を完成させるために用いられ得る。特に、電流が、電力線５０から金属化部分２６を介し、ピン５２を介し、外科手術用の鉗子本体の伸びている部分１１に届く。この設計の利点は、電力線５０が、内視鏡デバイス１０に沿って伸びるように配置され得、内視鏡デバイス１０の外側の金属ボディ（例えば、伸びている部分１１）が回路を完成させるということである。金属化部分２４を通過する電流は、金属化部分２４を加熱する。線５０およびピン５２がヒーターアセンブリ２２と接続する電気的な相互接続は、セラミックボディ２４の金属化部分２６の端部にブレージングされ得る。
【００３１】
本発明の様々な随意的な実施形態において、温度センサもまた、セラミックボディ２４内に（またはデバイス上の別の箇所に）配置され得る。
【００３２】
図５は、（一対のピンセットまたは鉗子を含み得る）外科手術デバイス６０に組み込まれた本発明の実施形態を示す。上述された実施形態に同様なように、対向するアーム２０および４０が提供される。対抗するアーム２０および４０の片方または両方は、その間の組織を掴握するように可動式である。
【００３３】
アーム２０は、加熱アセンブリ２２を備え、該アセンブリは、上述のように、セラミックボディ２４と金属化部分２６とから作られる。同様に、アーム４０は、組織を掴握するための柔軟な作業面によってカバーされ得、またはそれを包含し得る。そのような柔軟な材料は、シリコーンゴムのブロック４１であり得るが、そのように限定されない。
【００３４】
図５におけるアーム４０上のセラミックボディ２４は、（随意的にステンレススチールを含み得る）金属の部材にセラミック材料を溶射することによって随意的に形成され得る。その後、金属化部分２６は、任意の上述の方法を用いてセラミックボディ２４上に形成され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、一対の外科手術用の鉗子の遠位端部における、本ヒーターアセンブリの斜視図である。
【図２】図２は、図１のヒーターアセンブリの上面の平面図である。
【図３】図３は、図１のヒーターアセンブリの部分的な側面図である。
【図４】図４は、動作中の図１のヒーターアセンブリの部分的な正面図であり、図２および図３における線４−４に沿って描かれ、両側に組織密封区域を有する中央の組織切断区域を示す。
【図５】図５は、一対の外科手術用のピンセット上の本ヒーターアセンブリの斜視図である。
【図１】
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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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