(57)【要約】  特に神経外科用途に適している組織切断デバイスが開示され記載されている。本装置は、ハンドピースと、往復運動する内側カニューレが配置された外側カニューレとを含む。種々のデバイスを送達するために外側カニューレの周囲に配置されるように構成された送達スリーブを選択的に設けることができる。【選択図】図１
2014533138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組織除去システムにおいて、
第１長手方向軸に沿って配置されたハンドピースと、
外側カニューレ内腔、近位端、遠位端、および前記遠位端に隣接する外側カニューレ開口部を有する外側カニューレであって、前記開口部が組織を分断する切刃端を画定している、外側カニューレと、
前記外側カニューレ内腔内に配置されかつ前記外側カニューレ内腔内で往復運動可能な内側カニューレであって、内側カニューレ内腔、近位端、開放遠位端、および前記遠位端の切刃端を有する内側カニューレと、
前記外側カニューレの周囲に配置された細長い送達スリーブであって、前記第１長手方向軸と同時に配置された外側カニューレチャネル、および前記第１長手方向軸に対して平行な第２軸に沿って配置された少なくとも１つの送達チャネルを備える送達スリーブと、
を具備することを特徴とする組織除去システム。
【請求項２】
請求項１に記載の組織除去システムにおいて、前記送達スリーブが設置されていない状態にあるとき、前記少なくとも１つの送達チャネルが、前記送達スリーブの長さに沿って前記外側カニューレチャネルから分離されていることを特徴とする組織除去システム。
【請求項３】
請求項１に記載の組織除去システムにおいて、前記送達スリーブが設置されていない状態にあるとき、前記少なくとも１つの送達チャネルが、前記送達スリーブの長さに沿って前記外側カニューレチャネルと流体連通していることを特徴とする組織除去システム。
【請求項４】
請求項１に記載の組織除去システムにおいて、前記送達スリーブが設置されていない状態にあるとき、前記少なくとも１つの送達チャネルが、前記外側カニューレチャネルの長さに沿って前記外側カニューレチャネルと流体連通し、前記送達スリーブが前記外側カニューレに設置された状態にあるとき、前記外側カニューレが、前記少なくとも１つの送達チャネルを前記外側カニューレチャネルから分離することを特徴とする組織除去システム。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の組織除去システムにおいて、前記送達スリーブが、前記外側カニューレの長さに沿って選択的に位置決め可能であることを特徴とする組織除去システム。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の組織除去システムにおいて、前記外側カニューレが、前記送達スリーブおよび前記ハンドピースに対して回転可能であることを特徴とする組織除去システム。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の組織除去システムにおいて、前記外側カニューレの回転により、前記内側カニューレと前記外側カニューレとの間の固定された円周方向関係を維持しながら、前記内側カニューレが前記ハンドピースに対して回転することを特徴とする組織除去システム。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載の組織除去システムにおいて、前記送達スリーブが、少なくとも部分的に画像形成可能材料から構成されていることを特徴とする組織除去システム。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項に記載の組織除去システムにおいて、前記送達スリーブの少なくとも一部が、ポジトロン断層法の下で可視であることを特徴とする組織除去システム。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか１項に記載の組織除去システムにおいて、前記送達スリーブが、前記送達スリーブの近位端にハブを備え、前記外側カニューレが、前記送達スリーブが前記組織切断デバイスに装着されると、前記送達スリーブの前記近位端を通って突出することを特徴とする組織除去システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の組織除去システムにおいて、前記ハブの内部に第１チャネルおよび第２チャネルが配置されており、前記外側カニューレチャネルおよび前記送達供給チャネルが、それぞれ前記第１チャネルおよび前記第２チャネルに流体接続されていることを特徴とする組織除去システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の組織除去システムにおいて、前記第２チャネルが遠位開口部および近位開口部によって画定され、前記近位開口部が、前記ハブが前記組織切断デバイスに接続されたときに前記組織切断デバイスの一部に隣接して位置決めされるように構成されていることを特徴とする組織除去システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の組織除去システムにおいて、前記接続部が、前記送達チャネルを流体供給源に流体接続する弁部材を受け入れるように構成されていることを特徴とする組織除去システム。
【請求項１４】
請求項１２に記載の組織除去システムにおいて、前記接続部が、光学素子およびプローブ部材のうちの１つを受け入れるように構成されていることを特徴とする組織除去システム。
【請求項１５】
請求項１１に記載の組織除去システムにおいて、前記ハブが、前記ハブを前記組織切断デバイスに回転しないように固定されるようにしっかりと固定するように、前記組織切断デバイスの一部に選択的に連結することができる保持部材をさらに含むことを特徴とする組織除去システム。
【請求項１６】
請求項１乃至１５の何れか１項に記載の組織除去システムにおいて、前記少なくとも１つの送達チャネルと流体連通している流体の洗浄剤源、止血剤源、または組織封止剤源の何れかをさらに具備することを特徴とする組織除去システム。
【請求項１７】
請求項１乃至１６の何れか１項に記載の組織除去システムにおいて、前記少なくとも１つの送達チャネル内に位置決めされた光学素子をさらに具備し、前記光学素子が、光ファイババンドルまたは超音波プローブのうちの１つであることを特徴とする組織除去システム。
【請求項１８】
請求項１乃至１７の何れか１項に記載の組織除去システムにおいて、前記少なくとも１つの送達チャネル内に配置されたドップラプローブをさらに具備し、前記ドップラプローブが、血流の可聴指示を提供するように増幅器およびマイクロホンに作動的に連結するように構成されていることを特徴とする組織除去システム。
【請求項１９】
請求項１乃至１８の何れか１項に記載の組織除去システムにおいて、前記少なくとも１つの送達チャネル内に配置された焼灼デバイスをさらに具備することを特徴とする組織除去システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００８年１２月１６日に出願された米国特許出願第１２／３３６，０５４号明細書および２００８年１２月１６日に出願された米国特許出願第１３／３３６，０８６号明細書の一部継続出願である、２００９年２月２０日に出願された米国特許出願第１２／３８９，４４７号明細書の一部継続出願である、２００９年２月２４日に出願された米国特許出願第１２／３９１，５７９号明細書の一部継続出願である、２００９年３月１６日に出願された米国特許出願第１２／４０４，４０７号明細書の一部継続出願である、２００９年５月５日に出願された米国特許出願第１２／４３５，７２４号明細書の一部継続出願である、２００９年５月２９日に出願された米国特許出願第１２／４７５，２５８号明細書の一部継続出願であり、２０１１年１０月７日に出願された米国特許出願第１３／２６９，３３９号明細書に対する優先権を主張し、それらの出願の各々は、全体として参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、組織切断デバイス、特に送達スリーブを含み、神経外科処置および脊髄外科処置に適している組織切断デバイスに関する。
【背景技術】
【０００３】
脳腫瘍および脊髄腫瘍、嚢胞、病変または神経血腫（ｎｅｕｒａｌ  ｈｅｍａｔｏｍａ）等、神経系のさまざまな異常は、それらを患っている患者に対して、運動スキルの低下、悪心あるいは嘔吐、記憶障害あるいは意思疎通障害、行動変化、頭痛または発作を含む、深刻な健康上のリスクをもたらす可能性がある。場合によっては、異常な組織の塊の切除が必要である。しかしながら、神経系の複雑さおよび重要性を考慮すると、こうした神経外科処置は、極めて最新の注意を要し、非常に精密にかつ注意を払って行われなければならない。いくつかの既知の組織切断システムには、手術部位にまたはその近くに流体および補助デバイスを送達する機能がない。他の既知のシステムには、組織切断位置に対して流体送達位置を正確かつ有効に調節する機能がない。さらに、組織切断デバイスを吸引ワンド（ｗａｎｄ）として操作することが望ましい場合がある。多くのシステムは、こうしたモードで動作することができないか、または吸引の程度を厳密に正確に制御し調節することができない。したがって、上述した問題に対処する組織切断システムが必要となっている。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
ここで、本開示の実施形態を、添付の図を参照して例としてより詳細に説明する。
【０００５】
【図１】図１は、第１実施形態による流体供給スリーブを含む組織切断デバイスの斜視図である。
【図２】図２は、内側カニューレの遠位端が外側カニューレの遠位端の近位側に位置する、内側カニューレが外側カニューレに対する第１相対位置にある状態を示す、図１の組織切断デバイスの断面図である。
【図３】図３は、内側カニューレの遠位端が外側カニューレの遠位端に位置する、内側カニューレが外側カニューレに対する第２相対位置にある状態を示す、図１の組織切断デバイスの断面図である。
【図４】図４は、デバイス装着型組織回収器（ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）が組織切断デバイスハウジングから分離されている第１形態にある、図１の組織切断デバイスの部分断面図である。
【図５】図５は、デバイス装着型組織回収器が組織切断デバイスハウジングに接続されている第２形態にある、図４の組織切断デバイスの部分断面図である。
【図６】図６は、デバイス装着型回収器が組織切断デバイスから分離されている第１形態にある、図１の組織切断デバイスの代替実施形態の部分断面図である。
【図７】図７は、デバイス装着型組織回収器が組織切断デバイスに接続されている第２形態にある、図６の組織切断デバイスの部分断面図である。
【図８】図８は、図１の組織切断デバイスの外側カニューレの破断側面図である。
【図９】図９は、図１の組織切断デバイスの内側カニューレの破断側面図である。
【図１０】図１０は、外側カニューレから内側カニューレから取り外されている、図１の組織切断デバイスの外側カニューレの一部の上面図である。
【図１１】図１１は、図１の組織切断デバイスの内側カニューレの一部の上面図である。
【図１２】図１２は、内側カニューレが外側カニューレに挿入された状態を示す、図１の外側カニューレおよび内側カニューレの一部の上面図である。
【図１３】図１３は、内側カニューレが外側カニューレに対する第１相対位置にある状態を示す、図１の組織切断デバイスの外側カニューレおよび内側カニューレの遠位領域の部分断面図である。
【図１４】図１４は、内側カニューレが外側カニューレに対する第２相対位置にある状態を示す、図１の組織切断デバイスの外側カニューレおよび内側カニューレの遠位領域の部分断面図である。
【図１５】図１５は、図１の組織切断デバイスの分解組立図である。
【図１６ａ】図１６ａは、図１の組織切断デバイスのカムの側面図である。
【図１６ｂ】図１６ｂは、図１６ａのカムの端面図である。
【図１７ａ】図１７ａは、図１の組織切断デバイスのカム移送機構の斜視図である。
【図１７ｂ】図１７ｂは、図１の組織切断デバイスのカム従動子の斜視図である。
【図１８】図１８は、外側カニューレを回転させるダイヤルを示すために外側スリーブ上部ハウジングの上部シェルが取り除かれている、図１の組織切断デバイスの一部の部分斜視図である。
【図１９】図１９は、図１８の組織切断デバイスの一部の部分側断面図である。
【図２０】図２０は、図１の組織切断デバイスの内側カニューレおよび外側カニューレアセンブリの側面図である。
【図２１Ａ】図２１Ａは、遠隔組織回収器、制御コンソール、フットペダルおよび図１の組織切断デバイスを含む組織切断システムである。
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、図２１Ａの遠隔組織回収器の拡大図である。
【図２２】図２２は、図２２の組織切断システム用の制御方式のブロック図である。
【図２３】図２３は、図１の組織切断デバイスおよび図２２のモータ制御ユニットの図である。
【図２４】図２４は、内側カニューレの停止位置を制御するモータ軸位置センサを示す、図１の組織切断デバイスの部分断面図である。
【図２５】図２５は、内側カニューレが外側カニューレに対する第１位置にある、図１の組織切断デバイスの外側カニューレおよび内側カニューレの部分断面図である。
【図２６】図２６は、内側カニューレが外側カニューレに対する第２位置にある、図１の組織切断デバイスの外側カニューレおよび内側カニューレの部分断面図である。
【図２７】図２７は、内側カニューレが外側カニューレに対する第３位置にある、図１の組織切断デバイスの外側カニューレおよび内側カニューレの部分断面図である。
【図２８】図２８は、図１の洗浄スリーブの側面図である。
【図２９】図２９は、図１の送達スリーブ、外側カニューレおよび内側カニューレの部分拡大縦断面図である。
【図３０】図３０は、図２９の線３０−３０に沿って取り出された横断面図である。
【図３１】図３１は、図１の外側カニューレの長さに沿って選択的に配置された、図１の送達スリーブの拡大部分側面図である。
【図３２】図３２は、図１の外側カニューレ開口部の一部の上に選択的に配置された、図１の送達スリーブの拡大部分上面図である。
【図３３】図３３は、組織切断デバイスに装着された送達スリーブの代替実施形態の部分斜視図である。
【図３４】図３４は、図３３の送達スリーブの端面図の例示的な形態である。
【図３５】図３５は、図３３の送達スリーブを支持するハブの斜視図である。
【図３６】図３６は、図３５のハブの断面図である。
【図３７】図３７は、図３５のハブの端面図である。
【図３８】図３８は、図３５のハブの側面図である。
【図３９】図３９は、流体供給源に接続された組織切断デバイスに装着された送達スリーブの部分斜視図である。
【図４０】図４０は、図３９の送達スリーブの端面図である。
【図４１】図４１は、送達スリーブを支持する代替的なハブの斜視図である。
【図４２】図４２は、図４１のハブの断面図である。
【図４３】図４３は、図４１のハブの端面図である。
【図４４】図４４は、図４１のハブの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
ここで、以下の考察および図面を参照して、開示するシステムおよび方法に対する例示的な手法を詳細に示す。図面はいくつかのあり得る手法を表しているが、必ずしも正確な縮尺ではなく、本開示をより適切に例示し説明するために、いくつかの特徴を誇張するか、除去するか、または部分的に切断している場合がある。さらに、本明細書に示す説明は、網羅的であるか、または別の方法で特許請求の範囲を、図面に示し以下の詳細な説明に開示する厳密な形態および構成に限定または制限するようには意図されていない。
【０００７】
本明細書には、脊髄および脳組織の除去等、神経外科用途に適している組織切断デバイスが記載されている。本デバイスは、外側カニューレに配置されかつ外側カニューレの長さに沿って選択的に位置決め可能な送達スリーブを備えるように構成されている。その結果、組織切断デバイスは、手術部位から組織切断デバイスを除去する必要なしに、手術部位への洗浄剤、止血剤および組織シーラント等の流体と、組織除去デバイスを補完し外科処置に付随する他のデバイスとの送達を、同時に可能にすることができる。デバイスを使用して、吸引が組織に供給される際に通る外側カニューレ開口部の面積を選択的に調節することも可能である。
【０００８】
図１を参照すると、組織切断デバイス４０は、ハンドピース４２および外側カニューレ４４を含む。１つの例示的な実施形態では、ハンドピース４２は、形状が略円柱状であり、好ましくは、片手で把持されるようにサイズおよび形状が決められている。ハンドピース４２は、近位部４６および遠位部４８を備える下部ハウジング５０を含む。下部ハウジング５０は、モータハウジング７１に接続されている最近位ハウジング部８２（図２および図３）と、モータハウジング７１に接続されているカムハウジング６９とを備えている。カムハウジング６９には、前部ハウジング部分５１が接続されている。上部ハウジング５２もまた設けられている。（後により詳細に説明するように）上部ハウジング５２に、組織回収器５８を作動的に接続することができる。上部ハウジング５２にはまた、ハンドピース４２に対して外側カニューレ４４を回転させる回転ダイヤル６０もまた装着されている。
【０００９】
図２、図３および図２０で最もよく分かるように、外側カニューレ４４は、開放近位端４５、閉鎖遠位端４７、および遠位端４７に近接する遠位開口部４９を含む。組織切断デバイス４０は、外側カニューレ内腔１１０（図８）内に部分的に配置される内側カニューレ７６をさらに備えている。内側カニューレ７６は、後により詳細に説明するように、外側カニューレ内腔１１０内で往復運動するように、かつ外側カニューレ遠位開口部４９を介して外側カニューレ４４に入る組織サンプルを切断するように構成されている。内側カニューレ７６は、図２に示す近位位置と図３に示す遠位位置との間で往復運動する。内側カニューレ７６は、開放近位端７７および開放遠位端７９を含む。遠位端７９は、好ましくは組織を切断するように構成され、好ましい実施形態では、脳または脊髄からの組織等の神経系組織を切断することができる。１つの例示的な実施形態では、内側カニューレ遠位端７９は、鋭利な円形先端をもたらし組織切断を容易にするように、半径方向内側方向において傾斜が付けられている。
【００１０】
外側カニューレ４４は並進可能ではなく、ハンドピース４２の長手方向軸の方向に沿ったハンドピース４２に対するその位置は、固定されたままである。外側カニューレ４４に送達スリーブ３０２（図１）が選択的に取付可能であり、流体およびデバイスが手術部位に近接して提供されるのを可能にする。送達スリーブ３０２は、近位ハブ３０６および遠位端３２０を有している。送達スリーブ３０２の近位端に、外側カニューレ開口部３２２が設けられている。近位ハブ３０６に細長いチャネル部分３０４が接続され、近位ハブ３０６から離れて遠位方向に突出している。送達スリーブ３０２の遠位端３２０は、細長いチャネル部分３０４の遠位端である。図１では、送達スリーブ３０２は、外側カニューレ４４に設置された状態で示されている。図示する設置状態では、送達スリーブ３０２は、外側カニューレ４４の長さに沿って選択的に位置決め可能である。
【００１１】
図２〜図３では、見えやすいように送達スリーブ３０２は示されていない。ハンドピース４２の近位下部ハウジング部分４６内にモータ６２が配置され、外側カニューレ内腔１１０内での内側カニューレ７６の往復運動を駆動するように、内側カニューレ７６に作動的に接続されている。モータ６２は、レシプロモータまたは回転モータであり得る。さらに、モータ６２は電気式または油圧式であり得る。しかしながら、図２および図３の実施形態では、モータ６２は回転モータであり、その回転によって、内側カニューレ７６が外側カニューレ内腔１１０内で往復運動する。
【００１２】
モータ６２は、下部ハウジング近位部４６の一部を画定するモータハウジング７１内に収容されている。モータ６２は、モータ６２の回転運動を内側カニューレ７６の並進運動に変換するために使用される内側カニューレ駆動アセンブリ６３に接続されている。モータハウジング７１は、その近位端において、電力ケーブルポート８４と図３の例示的な実施形態ではアイレットであるホースコネクタ４３とを含む最近位ハウジング部８２に接続されている。ホースコネクタ４３は、真空システムホースをハンドピース４２に固定して保持する手段を提供し、それにより、組織回収器５８に真空が供給されるのを可能にする。
【００１３】
内側カニューレドライバアセンブリ６３（図では別個に示されていない）は、カム６４、カム従動子６８、カム移送機構（ｔｒａｎｓｆｅｒ）７２およびカニューレ移送機構７４を備えている。カム６４は、略円柱構造であり、図１６Ａおよび図１６Ｂに詳細に示されている。カム６４の表面に、溝またはチャネル６５が画定されている。１つの例示的な実施形態では、溝６５は連続的であり、カム６４の周囲に外接しているが、カム６４の長手方向軸に対して垂直に向けられておらず、すなわち、溝６５は、カム軸に対して角度が付けられている。箇所６５ａおよび６５ｂ（図２および図３）等の溝６５の対向する箇所が、カムの長手方向軸に沿って間隔を空けて配置されている「頂点」の対を画定し、すなわち、溝は、カムの長さの一部に沿って延在している。カム６４はまた、モータ軸を受け入れる近位開口部１１４（図１６ａ）と、軸をぴったりと受け入れることができる近位凹部１１６とを含む。後述するように、位置センサと協働して、カム６４の角度位置と、それに対応して外側カニューレ１１０内の内側カニューレ７６の直線位置とを決定する位置インジケータを装着するために、穴１１８および１２０が設けられている。
【００１４】
図１７Ｂにカム従動子６８を詳細に示す。カム従動子６８は、中空内部にカム６４が部分的に配置される、略矩形ブロック状構造体である。カム従動子６８はまた、その上面に、玉軸受（図示せず）が据え付けられる穴７０も含む。玉軸受は、カム溝６５内に乗り、カム移送機構７２と係合する。その結果、カム６４が回転すると、カム従動子６８はハンドピース４２の長さに沿って並進する。カム従動子６８はまた、カム移送機構７２からの対応する部材１７８ａ、１７８ｂと協働可能に係合する側方溝穴１８２ａおよび１８２ｂを含む。
【００１５】
カム従動子６８は、カムハウジング６９内に形成されたカムチャンバ６７内に配置されている。カム６４は、カムチャンバ６７に部分的に配置され、そこから近位方向に延在してモータ６２と係合する。カムハウジング６９は、ハンドピース４２の遠位部４８の一部を構成している。カム６４は、カムチャンバ６７内で往復運動せず、代りに、それ自体の長手方向軸を中心に回転するのみである。しかしながら、カム従動子６８は、ハンドピース４２の長さの方向に沿ってカムチャンバ６７内で往復運動する。カム従動子６８は、カム６４を受け入れるようにその近位端が開放している。図１５および図１６Ａに示すように、カム６４は、任意選択的に、カム従動子６８の遠位開口部１９１（図１７Ｂ）を通って突出し、かつカム６４のカムハウジング６９に対する往復運動を阻止するようにナット１９０（図１５）と係合する、ねじ切り遠位端１２３を含むことができる。カムハウジング６９内で回転する際のカム６４を支持するために、近位カム軸受１８６および遠位カム軸受１８８（図１５）もまた設けることができる。
【００１６】
カム移送機構７２は、カムチャンバ６７から上部ハウジング５２内に形成されたカム移送チャンバ７３内に延在している。図１７ａにおいて最もよく分かるように、カム移送機構７２は、カム従動子６８に取付可能な近位端７２ａと、カニューレ移送機構７４を介して内側カニューレ７６に取付可能な遠位端７２ｂとを備えている。近位端７２ａは、一対の間隔を空けて配置された下方に延在する部材１７８ａおよび１７８ｂを備え、遠位端７２ｂは、一対の間隔を空けて配置された上方に延在する部材１８０ａおよび１８０ｂを備えている。下方に延在する部材１７８ａおよび１７８ｂは、カム６４およびハンドピース４２の長さに対して垂直な方向に間隔を空けて配置され、上方に延在する部材１８０ａおよび１８０ｂは、カム６４およびハンドピース４２の長さに対して平行な方向に間隔を空けて配置されている。カム従動子溝穴１８２ａおよび１８２ｂは、カム移送機構７２の下方に延在する部材１７８ａおよび１７８ｂと係合する。カム移送機構７２の下方に延在する部材１７８ａおよび１７８ｂは、弾性とすることができ、それらの自由端に、カム従動子６８の底面および側面と確実に係合するように、係合部１７９ａおよび１７９ｂ（たとえばフックまたはクリップ）を有することができる。
【００１７】
図２０で最もよく分かるように、カニューレ移送機構７４は、内側カニューレ７６の周囲に配置されたスリーブを備えている。見えやすいように、図２０には送達スリーブ３０２は示していない。カニューレ移送機構７４は、近位端１２８、中間部分および遠位端１２６を備えている。カム移送機構７２の上方に延在する部材１８０ａおよび１８０ｂは、カニューレ移送機構７４の中間部分１２７を受け入れ支持する（ｃｒａｄｌｅ）フォーク状構造を画定している。カニューレ移送機構７４の遠位端１２６及び近位端１２８は、上方に延在する部材１８０ａおよび１８０ｂの外側に配置され、カム移送機構７２とカニューレ移送機構７４との間の相対的な並進を阻止するような形状になっている。図示する実施形態では、カニューレ移送機構７４の遠位端１２６および近位端１２８は、上方に延在するフォーク状部材１８２ａおよび１８２ｂに当接するように中間部分１２７に対して拡大されており、それにより、カム移送機構７２とカニューレ移送機構７４との間の相対的な並進を阻止する。その結果、カム移送機構７２がハンドピース４２の長さに沿って往復運動すると、カニューレ移送機構７４は同様に往復運動する。カニューレ移送機構７４は内側カニューレ７６に取り付けられているため、カニューレ移送機構７４が往復運動すると、それにより内側カニューレ７６が外側カニューレ４４内で往復運動する。
【００１８】
１つの例示的な構成では、モータ６２は、ブラシ付ＤＣモータであり、複数の方法でカム６４に作動的に接続され得る。図２および図３の実施形態では、モータ６２は、近位開口部１１４内に延在しかつカム６４に画定された凹部１１６（図１６Ａおよび図１６Ｂ）と係合する、遠位方向に延在する軸６６を含む。軸６６を、ねじ式接続、接着剤または他の既知の接続手段を介してカム６４に接続することができる。図１５に示す代替実施形態では、別個のカム連結具（ｃｏｕｐｌｅｒ）１８４が設けられている。カム連結具１８４は、近位開口部１１４に据え付けられ、幅が開口部１１４の直径より大きい。カム連結具１８４はモータ軸６６にも接続されており、それにより、軸６６の回転によりカム連結具１８４が回転し、それによってカム６４がカム連結具１８４とともに回転する。モータ軸６６が１回転することにより、カム６４が１回転し、それによって、内側カニューレ７６が完全な１行程分、すなわち図２の位置から図３の位置までかつ再び図２の位置まで往復運動する。
【００１９】
カム移送機構７２を、機械的手段、接着手段または他の既知の接続手段によってカム従動子６８に接続することができる。１つの例示的な実施形態では、下方に延在する部材１７８ａおよび１７８ｂは、カム従動子６８に機械的にクリップ式に留まり取外し可能に係合する。別の実施形態では、カム移送機構７２は、カム従動子６８に接着剤で貼り付けられる。さらに別の実施形態では、機械的接続および接着接続の両方が使用される。カム従動子穴７０に配置された玉軸受（図示せず）は、カム６４が回転する際にカム溝６５を横切り、それにより、カム従動子６８が図２の近位位置から図３の遠位位置まで往復運動する。その結果、モータ６２およびカム６４が回転すると、カム移送機構７２、カニューレ移送機構７４および内側カニューレ７６が、図２のそれらのそれぞれの近位位置と図３のそれらのそれぞれの遠位位置との間で並進する。
【００２０】
モータ６２は、好ましくは、内側カニューレ７６が図２の位置から図３の位置までかつ再び図２の位置まで戻るように少なくとも１，０００往復／分の速度で往復運動するのを可能にする回転速度であるように選択される。少なくとも約１，２００往復／分の往復運動速度がより好ましく、少なくとも約１，５００往復／分の往復運動速度がさらにより好ましい。約２，５００往復／分未満の往復運動速度が好ましい。約２，０００未満の往復運動速度がより好ましく、約１，８００往復／分の往復運動速度がさらにより好ましい。図１４で最もよく分かるように、デバイス４０の往復運動の速度により、組織を、多くの従来のデバイスによって得られる「スラグ（ｓｌｕｇ）」状の組織サンプルよりも相対的に小さい「断片」１１２に分断することができる。往復運動が続くに従い、連続した、分断された組織断片１１２が得られる。
【００２１】
上述したように、外側カニューレ４４は、組織を外側カニューレ内腔１１０内に受け入れる開口部４９を含む。図８〜図１２で最もよく分かるように、開口部４９は、好ましくは、組織を分断するように構成された切刃端５１と組織を分断するように構成されていない非切刃端５３とによって画定されている。いくつかの例示的な実施形態では、切刃端５３は、外側カニューレ４４の外径の約５０％以下の半径方向深さ「ｄ」を有している。１つの例示的な実施形態では、切刃端５１は、半径方向内側方向に傾斜が付けられており、非切刃端５３は傾斜が付けられておらず、切刃端５１は、非切刃端５３のすぐ遠位側に位置している。内側カニューレ遠位端７９は、好ましくは組織を切断するように構成されている。１つの例示的な実施形態では、遠位端７９は、内側カニューレ７６の円周の周りで半径方向内側方向に傾斜が付けられて、鋭利な端部を提供している。組織は、外側カニューレ開口部４９内に受け取られると、内側カニューレ遠位端７９と外側カニューレ切刃端５１との間で圧縮され、受け取られた組織は周囲の組織から分断される。
【００２２】
組織切断デバイス４０は、脊髄組織および脳組織等の強靭な組織を切断するのに使用されるのに特によく適している。外側カニューレ４４および内側カニューレ７６は、硬質プラスチックまたは金属等、概して剛性の材料を含む。１つの好ましい実施形態では、両カニューレは、ステンレス鋼、より好ましくは医療用機器に通常使用される３０４ＳＳから構成される。
【００２３】
図９〜図１４で最もよく分かるように、強靭な組織の切断を容易にするために、内側カニューレ７６はヒンジ８０を含む。見えやすいように、図９〜図１４では送達スリーブ３０２は示されていない。ヒンジ８０は、ヒンジ８０の近位側に位置する内側カニューレ本体部分８１と、ヒンジ８０の遠位側に位置する内側カニューレ切断部分８３との間に位置している。１つの例示的な構成では、ヒンジ８０はリビングヒンジである。本明細書で使用する「リビングヒンジ」という用語は、２つの相対的に剛性の部品を合わせて接合する薄い可撓性ヒンジを指す。一例では、ヒンジ８０は、長さＬ（図１１）に沿って内側カニューレ７６の円周の一部を除去することにより、内側カニューレ本体部分８１および内側カニューレ切断部分８３と一体的に形成されるリビングヒンジである。ヒンジ８０は、内側カニューレ７６が外側カニューレ４４内で往復運動する際に、切断部分８３がヒンジ８０を中心に枢動するのを可能にする。内側カニューレ７６は、遠位方向に並進する際、外側カニューレ開口部４９に受け取られる組織と接触し、組織が遠位方向に付勢される際に組織から漸進的に増大する抵抗を受ける。組織の抵抗力が増大するに従い、内側カニューレ遠位端７９と外側カニューレ開口部４９との間の環状隙間がゼロになるまで、切断部分８３は漸進的にさらに枢動する。受け取られた組織は、分断され、内側カニューレ内腔７８に沿って近位方向に吸引され、組織回収器５８内に受け取られる。したがって、内側カニューレ内腔７８は、内側カニューレ遠位端７９から内側カニューレ近位端７７までの吸引経路を提供する。ヒンジ８０は、内側カニューレ本体部分８１と外側カニューレ４４との間の環状隙間に影響を与えることなく、切断部分８３において内側カニューレ遠位端７９と外側カニューレ開口部４９との間の環状隙間を略ゼロにすることができる。この構成により、組織切断が最大限になるとともに、本来、外側カニューレ４４と内側カニューレ７６との間に非常に小さい環状隙間が存在した場合に内側カニューレ本体部分８１の外面と外側カニューレ４４の内面との摩擦係合のために発生する摩擦損失が、最小限になる。
【００２４】
外側カニューレ開口部４９は複数の形状であり得る。いくつかの例では、外側カニューレ開口部４９を平面で見た場合、外側カニューレ開口部４９は、形状が略正方形、矩形、台形、楕円形または文字「Ｄ」の形状である。他のいくつかの例示的な実施形態では、外側カニューレ開口部４９は、組織を、内側カニューレ７６が遠位方向に並進する際に圧縮され得るように方向付けるように構成されている。図１０および図１２に示す１つの例示的な実施形態では、外側カニューレ開口部４９は、平面で見た場合、略三角形状である。図１０および図１２が示すように、平面で見た場合、外側カニューレ長手方向軸に対して横切る方向における開口部４９の幅は、外側カニューレ４４の長さに沿って長手方向に変化し、好ましくは、開口部４９の近位部から遠位部まで狭くなっている。側面図で見た場合、切刃端５１は、端５１に沿って遠位方向に進んで半径方向外側方向に傾斜している。その結果、組織サンプルが、内側カニューレ７６の作用により外側カニューレ開口部４９内で遠位方向に付勢されると、組織は、内側カニューレ７６の円周の方向に（または、平面で見た場合、開口部４９の「幅」の方向に）漸進的に圧縮される。完全な切断を確実にするために、内側カニューレ遠位端７９は、好ましくは、組織切断操作中に外側カニューレ開口部４９の遠位にある位置まで移動し、すなわち、内側カニューレのオーバストロークがある。
【００２５】
上述したように、組織切断デバイス４０は、内側カニューレ内腔７８に受け取られた組織サンプルを吸引して、組織サンプルを内側カニューレ７６の長さに沿って近位方向に移動させる。いくつかの使用方法では、デバイス４０を使用して、組織サンプルを回収することなくさらなる分析のために組織を切除する。こうした実施形態では、組織回収器を設ける必要はない。組織回収が望ましい他の実施形態では、デバイス４０は、好ましくは、吸引された組織サンプルが組織切断処置中に堆積する組織回収器５８を含む。組織回収器５８を、図２１Ａに示すように組織切断動作中にハンドピース４２から遠隔にかつ滅菌野の外側に配置することができる。しかしながら、代替実施形態では、図１〜図７の例で最もよく分かるように、組織回収器５８は、ハンドピース４２に取外し可能に接続されている。いずれの実施形態においても、好ましくは、組織回収器５８と真空源（図２１Ａの真空発生器１５３等）との間に流体回収キャニスタ１９２が位置して、真空を発生する装置が吸引された流体によって汚染されるかまたは損傷を受けないように保護する。組織回収器がない実施形態では、吸引された流体および組織の両方を回収するように流体回収キャニスタ１９２を設けることができる。
【００２６】
図４〜図７を参照すると、組織回収器５８は、吸引された組織サンプルを受け取るように、内側カニューレ７６の近位側で上部ハウジング５２に接続されている。組織回収器５８は、略円柱状の中空体であり、内部空間（ｖｏｌｕｍｅ）が、内側カニューレ内腔７８および真空源（図４〜図７には示していない）と流体連通している。組織回収器５８は、回収された組織サンプルの定期的な除去を可能にするようにハウジングコネクタ９６に取外し可能に固定されている。組織回収器５８は、好ましくは、分断された組織サンプルの一貫した吸引を維持するように実質的に耐漏れ性真空シールを提供するように、上部ハウジング５２に固定されている。後述するように、組織回収器５８の近位端に真空ホース継手５９が形成され、組織回収器５８の内部とかつ真空発生器と流体連通している。
【００２７】
図４〜図５の実施形態では、ハウジングコネクタ９６は、上部ハウジング５２から近位方向に延在する略円柱状フランジである。上部ハウジング５２の上部シェル５４および下部シェル５６が協働して、シールホルダ９４が部分的に配置されるキャビティを画定している。シールホルダ９４は、Ｏリング等のシール９２が配置される遠位環状凹部を含む。シールホルダ９４はまた、内側カニューレ７６が摺動可能に配置される中心内腔も含む。シールホルダ９４の近位方向に突出する部分９５は、上部ハウジング５２から離れて近位方向に突出し、ハウジングコネクタ９６内に受け取られている。図２および図３で最もよく分かるように、内側カニューレ近位端７７は、好ましくは、内側カニューレ７６が組織切断デバイス４０の動作中に往復運動する際にシールホルダ９４内に残る。しかしながら、内側カニューレ７６が往復運動する際、近位端７７はシールホルダ９４内で移動する。シール９２は、好ましくは、エラストマー材料等の弾性材料を含む。シール９２および内側カニューレ７６の封止係合が、内側カニューレ７６と上部ハウジング５２との間から空気または流体が漏れるのを防止し、内側カニューレ内腔７８を通してサンプルの一貫した吸引を維持するのに役立つ。
【００２８】
ハウジングコネクタ９６は、組織回収器５８の対応する接続機構１０２および１０４と係合するように構成された接続機構９８および１００を含む。図４および図５の実施形態では、接続機構９８および１００は、ハウジングコネクタ９６に形成された「Ｊ」字型溝穴であり、接続機構１０２および１０４は、それぞれ接続機構９８および１００と係合する、組織回収器５８に形成された相補的な突起である。組織回収器５８をハウジングコネクタ９６に接続するために、突起１０２および１０４は溝穴９８および１００と位置合せされ、その後、組織回収器５８は、ハウジングコネクタ９６内に遠位方向に挿入される。そして、組織回収器５８は回転して、突起１０２および１０４を溝穴９８および１００と完全に係合させる。ハウジングコネクタ９６の内面と封止係合するために、組織回収器５８の円周の周りにシール１０３が設けられている。
【００２９】
組織回収器５８の代替実施形態を図６および図７に示す。図６および図７の実施形態では、組織回収器５８は、断面が半楕円形であり、図４および図５の実施形態と同様に、サンプルを受け入れる中空内部を含む。図６および図７の実施形態では、円柱状フランジハウジングコネクタ９６は設けられていない。代りに、上部ハウジング５２に、組織回収器５８に形成された相補的なクリップ１０６と係合する係合凹部１０８が形成されている。上述した実施形態の各々では、組織回収器５８の内部に、液体および気体（たとえば空気）が通過するのを可能にしながら固体組織サンプルを回収するフィルタ（図示せず）を設けることができる。例示的なフィルタとしては、メッシュサイズが組織断片１１２より小さい医療用メッシュフィルタが挙げられる。
【００３０】
図４〜図７の実施形態では、組織回収器５８は、好ましくは、ハンドピース４２、モータ６２またはカム６４の長手方向軸と同一直線上にない長手方向軸を有している。組織回収器５８の長手方向軸は、好ましくは、内側カニューレ７６の長手方向軸と実質的に同軸であって、「インライン」フィルタ構成をもたらす。組織回収器５８および内側カニューレ７６はともに、ハンドピース４２、モータ６２およびカム６４の長手方向軸から間隔を空けて配置されかつそれらに対して実質的に平行である。したがって、切断軸（すなわち、外側カニューレ長手方向軸）およびサンプル吸引経路軸は、ハンドピース４２の長手方向軸と同軸ではない。その結果、組織を切断するためにデバイス４０が使用される場合、切断軸の外科医の視界は、自身の手によって妨げられない。さらに、外科医は、フィルタの近位端を「照準器」として扱い、それを切断すべき組織サンプルと位置合せし、それにより外側カニューレ４４を組織サンプルと位置合せして、従来のデバイス、特に従来の神経外科デバイスに対して人間工学的利点を向上させることができる。図２１Ａおよび図２１Ｂに示すもののような遠隔組織回収器５８があるデバイスの場合、使用者は、上部ハウジング５２の近位端を照準器として扱い、それを標的組織と位置合せすることができる。
【００３１】
デバイス４０が組織を切断するために使用されるとき、外側カニューレ開口部４９を、対象の標的組織と、それを切断のために受け入れるために位置合せしなければならない。デバイス４０全体を、ハンドピース４２の長手方向軸を中心に回転させて、外側カニューレ開口部４９を所望の位置に配置することができる。しかしながら、この技法は厄介である可能性があり、外科医の手際を悪くする可能性がある。したがって、例示的な実施形態では、デバイス４０は、選択的に回転可能な外側カニューレ４４を含む。図１８〜図２０で最もよく分かるように、回転ダイヤル６０が設けられ、上部ハウジング５２の上部シェル５４および下部シェル５６によって画定されるキャビティ内に回転可能に据え付けられている。回転ダイヤル６０は、回転すると外側カニューレ４４をその長手方向軸を中心にハンドピース４２に対して回転させるように構成されている。回転ダイヤル６０は、好ましくは、外側カニューレコネクタ部８８に接続されている。図１８〜図２０の実施形態では、外側カニューレコネクタ部８８は、回転ダイヤル６０と一体的に形成されかつ接着剤または他の既知の接続手段等によって外側カニューレ４４にしっかりと固定される、スリーブである。図２０の例示的な実施形態では、回転ダイヤル６０は、外径がスリーブ８８の外径より大きい。見えやすいように、図２０では流体供給スリーブ３０２は示されていない。
【００３２】
上述したように、内側カニューレ７６は、デバイス４０が動作中であるときに内側カニューレ切断部分８３が外側カニューレ開口部４９に向かって枢動することができるようにするヒンジ８０を含む。ヒンジ８０の正確な動作を確実にするために、ヒンジ８０および外側カニューレ開口部４９の円周方向位置合せを維持するべきである。したがって、回転ダイヤル６０は、好ましくは、回転ダイヤル６０が回転すると、外側カニューレ４４および内側カニューレ７６両方が互いに対して固定角度方向に、回転ダイヤル６０が回転する量に直接対応する量だけ回転するように、内側カニューレ７６に接続されている。回転ダイヤル６０を、内側カニューレ７６に直接接続することができ、または回転ダイヤル６０は、介在する接続装置を使用することができる。しかしながら、回転ダイヤル６０を、内側カニューレ７６が回転ダイヤル６０に対して往復運動するのを可能にするように構成するべきである。図２０で最もよく分かるように、回転ダイヤル６０を内側カニューレ７６に接続するために、回転ダイヤル内側カニューレコネクタ８６を設けることができる。回転ダイヤル内側カニューレコネクタ８６は、内側カニューレ７６の周囲に配置された近位スリーブ８７と、外径がスリーブ８７の外径より大きい遠位の半径方向に延在する環状フランジ９０とを備えている。スリーブ８７およびフランジ９０は、円形の筒の形状であり得る。別法として、図１８〜図１９に示すように、スリーブ８７およびフランジ９０は多角形の筒の形状であり得る。スリーブ８７は、カニューレ移送機構７４の遠位端１２６において環状キャビティ１３０内に摺動可能に受け入れられ、環状キャビティ１３０においてカニューレ移送機構７４の内面に合わせられ、それにより、スリーブ８７は、回転ダイヤル６０が回転するとカニューレ移送機構７４をスリーブ８７とともに回転させながら、カニューレ移送機構７４に対して往復運動することができる。内側カニューレ７６が往復運動すると、カニューレ移送機構遠位端１２６はスリーブ８７に対して往復運動し、それにより、環状キャビティ１３０（図２０）内に画定された間隙「Ｇ」を可変調節する。別法として、カニューレ移送機構遠位端１２６を、スリーブ８７に形成された環状キャビティ内に摺動可能に受け入れることができ、環状キャビティの内面に合わせて、カニューレ移送機構が、ダイヤル６０が回転するときに依然としてスリーブ８７とともに回転しながら、スリーブ８７に対して往復運動することができるようにすることができるようにすることができる。
【００３３】
図２０で最もよく分かるように、回転ダイヤル６０は、フランジ９０を密着した関係で受け入れかつそれと係合するようにサイズが決められた、第１環状キャビティ６１を含む。回転ダイヤル６０を、フランジ９０に圧入することができる。さらに、接着接続または機械的接続を使用することができる。回転ダイヤル６０が外側カニューレ４４および内側カニューレ７６の両方に直接または間接的に接続されているため、両カニューレは、回転ダイヤル６０の回転に直接対応して回転し、それにより、使用者が、外側カニューレ開口部４９および内側カニューレヒンジ８０の向きを、ハンドピース４２に対して円周方向に調節することができる。その結果、外科医は、所望の角度方向を得るために組織切断デバイス４０全体を回転させる必要はない。
【００３４】
回転ダイヤル６０、外側カニューレ４４および内側カニューレ７６は、好ましくは、３６０°回転するように構成されている。さらに、好ましくは、使用者が、ダイヤル６０が所与の開始点から回転した程度を確実に判断することができるように、回転ダイヤル６０に触覚インジケータが設けられている。触覚指示は、回転ダイヤル６０の外面の上または中に画定された表面機構を含むことができる。図１８〜図２０に示す１つの例示的な実施形態では、触覚指示を提供するために、回転ダイヤル６０の円周の周りに複数の隆起１２２が設けられている。隆起はまた、握りとしても作用し、外科医が、手術部位に望ましくない動きを伝達することなくダイヤル６０を回転させるのをより容易に行うことができるようにする。
【００３５】
上述したように、分断された組織サンプルを、内側カニューレ７６を通して近位方向に吸引するために、組織回収器５８に真空（準大気圧）がかけられる。組織回収器真空ホース継手５９を介して内側カニューレ７６に真空をかけることにより、内側カニューレ７６と上部ハウジング５２の構成要素との間に漏れが発生した場合に、外側カニューレ４４の近位端４５に真空が発生する傾向がある。そして、外側カニューレ近位端４５において真空が発生することにより、外側カニューレ４４の遠位端における流体および／または組織サンプルが、内側カニューレ７６と外側カニューレ４４との間の環状隙間（外側カニューレ近位端４５におけるその近位端から内側カニューレ遠位端７９におけるその遠位端まで延在する）内に流れ込む。この流体および／または組織により、環状隙間が閉塞し、内側カニューレ７６と外側カニューレ４４との間の摩擦が増大して、性能が劣化する可能性がある。したがって、好ましくは、内側カニューレ７６と外側カニューレ４４との間の環状隙間において空気アーチファクト、流体（水、生理食塩水、血液等）の流れおよび組織サンプルの流れを阻止するように、シール１２９が設けられている。シール１２９は、好ましくは、内側カニューレ７６と外側カニューレ４４との間の環状隙間の近位端に隣接して、すなわち外側カニューレ近位端４５に隣接して近位側に配置されている。図２０に示すように、シール１２９は、好ましくは環状であり、内側カニューレ７６に外接し、内側カニューレ７６の外面から半径方向外側方向に、かつ内側カニューレ７６の長さの一部に沿って長手方向に延在している。
【００３６】
図２０の実施形態では、回転ダイヤル６０およびスリーブ８７は、シールハウジングとして作用し、第１環状キャビティ６１にすぐ隣接しかつその遠位側に配置された環状キャビティであるシールキャビティ１３１を含む。シールキャビティ１３１は、内部にシール１２９を受け入れるようにサイズが決められている。シール１２９は、固体の、可撓性のかつ／またはエラストマーのＯリング等、従来のシールであり得る。しかしながら、シール１２９は好ましくは無定形であり、半固体であるチキソトロピック材料を含む。シール１２９は、キャビティ１３１に実質的に漏れがないことを確実にするようにシールキャビティ１３１の全体を充填することがさらに好ましい。図２０の例示的な実施形態では、シールキャビティ１３１は、外径が外側カニューレ４４の外径より大きい。さらに、シールキャビティ１３１の環状厚さは、好ましくは、環状隙間の完全な封止をより確実にするように、外側カニューレ４４と内側カニューレ７６との間の環状隙間より大きい。
【００３７】
１つの例示的な実施形態では、シール１２９は、真空状態に耐えるように配合されたグリース（いわゆる「高真空用グリース」等）である。好適な高真空用グリースとしては、ハロゲン化ポリマーが挙げられる。ハロゲン化ポリマーは、好ましくは、環状エーテルまたは不飽和炭化水素ポリマー前駆物質をベースとする。１つの例示的な実施形態では、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）グリースが使用される。こうしたグリースの例としては、Ｓｏｌｖａｙ  Ｓｏｌｅｘｉｓ，Ｉｎｃ．によって提供されるＦＯＭＢＬＩＮ（登録商標）系のグリースが挙げられる。こうしたグリースの他の例としては、ＤｕＰｏｎｔによって提供されるＴＥＦＬＯＮ（登録商標）グリース等のポリテトラフルオロエチレングリース（「ＰＴＦＥ」）が挙げられる。１つの好適な高真空用グリースは、ＰＴＦＥ増粘剤を含むＰＦＰＥグリースである、ＦＯＭＢＬＩＮ（登録商標）Ｙ  ＶＡＣ３グリースである。半固体シール１２９は、好ましくは、動粘度が２０℃で少なくとも約５００ｃＳｔ、より好ましくは少なくとも約８００ｃＳｔ、さらにより好ましくは少なくとも約１２００ｃＳｔである。半固体シール１２９は、好ましくは、動粘度が２０℃で約２５００ｃＳｔ以下、より好ましくは約２０００ｃＳｔ以下、さらにより好ましくは約１７００ｃＳｔ以下である。
【００３８】
半固体シール１２９の使用にはいくつかの利点がある。シールは、半固体であるため、内側カニューレの往復運動から伝達される振動を吸収しかつ減衰させ、それにより、デバイス４０の全体的な振動、特に外側カニューレ４４に伝達される振動を低減する傾向がある。こうした振動の減衰は、細心の注意を要する神経外科処置を妨げる可能性がある、外側カニューレ４４に対する望ましくない振動の伝達を低減するため、特に有利である。さらに、シール１２９は、固体シールではないため、往復運動する内側カニューレ７６が摩擦係合する際に受ける発熱および摩耗が低減する。いくつかの実施形態では、シール１２９の一部は、内側カニューレ７６が往復運動する際にその外面に付着し、内側カニューレ７６の外面にゼロのスリップ速度状態をもたらし、それにより、シール１２９の摩擦発熱および劣化をさらに低減することができる。半固体シール１２９は、Ｏリング等の従来の固体シールと比較して、内側カニューレ７６の往復運動に対する摩擦抵抗が小さいため、必要なモータの電力消費も低減し、よりトルクが低く低コストのモータの使用を容易にすることができ、それにより、デバイス４０を使い捨てにすることが容易になる。
【００３９】
一構成では、デバイス４０は、真空源に接続され、可変吸引するように構成されており、すなわち、内側カニューレ内腔７８に可変レベルの真空を供給するように構成されている。図２１Ａに示すように、１つの例示的な実施形態では、組織切断デバイス４０、組織回収器５８、コントローラ１３２、真空発生器１５３、真空アクチュエータ１４４、制御可能弁１４６、真空ライン１５１および流体回収キャニスタ１９２を備える組織切断システムが提供される。上述したように、図２１Ａでは、組織回収器５８は、ハンドピース４２から遠隔に位置し、組織切断動作中、滅菌野内にあるかまたは滅菌野の外側に位置決めされるように、ハンドピース４２から十分離れて配置され得る。図２１Ｂで最もよく分かるように、組織回収器５８は、図４〜図５に示す組織回収器５８と概して同じである。真空ライン１５１ａが、組織回収器５８の遠位端を、組織切断デバイス上部ハウジング５２の近位端のシールホルダ９４の近位方向突出部９５に接続している。一構成では、真空ライン１５１ａの近位端は、組織回収器連結具２９６と一体的に形成されたホース継手５９ｂを含む。連結具２９６は、組織回収器コネクタ９６（図４〜図５）と構造が類似しており、組織回収器５８の一部を受け入れる中空内部を備えた円柱状構造である。図２１Ｂで最もよく分かるように、組織回収器５８は、が図４〜図５において突起１０２および１０４が溝穴９８および１００と係合するのと同様に、連結具２９６の相補的な溝穴２９８および２００と係合する突起２０２および２０４を含む。組織回収器５８の近位端では、ホース継手５９ａは真空ライン１５１ｂと係合し、真空ライン１５１ｂは流体回収キャニスタ１９２に接続されている。流体回収キャニスタ１９２は、真空ライン１５１ｃを介して真空発生器１５３に接続されている。真空発生器１５３は、圧力ライン１４７を通って制御可能弁１４６に接続されている。
【００４０】
流体回収キャニスタ１９２の出口には、好ましくは実質的に液体がなく、その出口は、真空ライン１５１ｃを介して真空発生器１５３に接続されている。したがって、真空発生器１５３は、組織回収器５８および内側カニューレ内腔７８と流体連通しており、それにより、分断された組織サンプルを内側カニューレ遠位端７９から組織回収器５８に吸引するように、内側カニューレ７６の近位端７７に真空を発生させる。真空発生器によって発生する真空のレベルは、好ましくは可変であり、使用者によって選択的に制御可能である。少なくとも約０インチＨｇの最大真空レベルが好ましく、少なくとも約１インチＨｇの最大真空レベルがより好ましい。少なくとも約５インチＨｇの最大真空レベルがさらにより好ましく、少なくとも約１０インチＨｇの最大真空レベルがさらにより好ましい。少なくとも約２０インチＨｇの最大真空レベルがさらにより好ましく、少なくとも約２９インチＨｇの真空レベルが最も好ましい。
【００４１】
制御可能弁１４６および真空発生器１５３は、組織回収器５８および内側カニューレ内腔７８の近位端にかけられる真空のレベルを連続的に調節し制御する手段を提供する。制御可能弁１４６には、加圧ガス、好ましくは空気、または窒素等の不活性ガスが供給される。１つの例示的な実施形態では、制御可能弁１４６にかけられる圧力は約７０ｐｓｉである。
【００４２】
本システムは、さまざまな構成要素へ信号を受け取りかつ提供することにより、それらの動作を制御するかまたは監視する、電気コントローラ１３２をさらに含む。コントローラ１３２は、モータ６２を作動させかつ動作停止させるように、モータ駆動制御ライン１４２を介してデバイス４０に制御信号を提供する。吸引弁制御ライン１５０が、コントローラ１３２から、真空発生器１５３に圧力を提供する制御可能弁１４６まで延在している。ライン１５０を介する制御可能弁１４６への信号を使用して、組織回収器５８にかけられる真空の量が制御される。
【００４３】
１つの例示的な構成では、コントローラ１３２は、システムのさまざまな構成要素から電気信号を受け取ることができる。たとえば、閉ループ回路が採用される場合、吸引制御可能弁１４６に関連する圧力トランスデューサ１４８を、ライン１５２に沿ってコントローラ１３２に信号を送信するように構成することができる。信号は、制御可能弁１４６を通って真空発生器１５３に供給される圧力を表す。したがって、トランスデューサ１４８を、コントローラに即時フィードバックを提供するように構成することができ、コントローラは、吸引制御可能弁１４６に信号を提供することができる。しかしながら、開ループ回路を採用することも可能であることが理解される。
【００４４】
使用者は、コンソールつまみ１３８等のパネル制御部、および／またはフットペダル１４４等の１つあるいは複数の押下式コントローラを使用することにより、システム動作パラメータを調節することができる。一実施形態では、フットペダル１４４を使用して、デバイス４０内のモータ６２を作動させることができ、それにより、内側カニューレ７６が外側カニューレ４４内で往復運動する。別の実施形態では、フットペダル１４４を使用して、真空発生器１５３から組織回収器５８および内側カニューレ内腔７８に供給される真空レベルを制御することができる。さらに別の実施形態では、フットペダル１４４を使用して、モータ６２を作動させるとともに、真空発生器１５３から組織回収器５８に供給される真空レベルを制御することができる。一構成では、フットペダル１４４は、フットペダル１４４が第１位置から第２位置まで押下されると、組織回収器５８にかけられる真空のレベルを最小レベルから最大レベルまで可変的に増大させるように構成されている。こうした構成では、第１位置は、フットペダル１４４が完全には押下されていないかまたはわずかにのみ押下されている位置であり、第２位置は、フットペダル１４４が完全に押下された位置である。別の実施形態では、つまみ１３８を使用して、真空発生器１５３によってかけられる事前選択される最大真空レベルが設定される。したがって、フットペダル１４４を第１完全開放位置から第２完全閉鎖位置まで押下することにより、複数の（好ましくは連続した）真空レベルを組織回収器５８に供給することができ、最大真空レベルはつまみ１３８を介して使用者によって調節可能である。
【００４５】
１つの例示的な実施形態では、フットペダル１４４は、可変真空を提供しモータ６２を駆動させる２つのスイッチ（図示せず）を含む。別の例示的な実施形態では、フットペダル１４４が開放位置または非押下位置から部分的に押下されると、モータ６２が駆動される。その実施形態によれば、フットペダル１４４を連続して押下することにより、真空発生器１５３が駆動される。フットペダル１４４は、好ましくは、完全開放位置と完全押下位置との間の連続移動を提供し、その移動は、内側カニューレ内腔７８に供給される複数の、好ましくは連続した真空レベルに対応する。フットペダル１４４が完全に押下されると、内側カニューレ内腔７８に供給される真空レベルは、予め選択された最大真空レベルに対応する。
【００４６】
いくつかの例示的な例では、使用者は、分断される組織を包囲する組織における所望のレベルの「牽引」を達成するように、真空のレベルを調節する。本明細書で使用する「牽引」という用語は、分断される標的組織を包囲する組織に引張力を及ぼすことを指す。場合によっては、牽引は、顕微鏡または内視鏡等の拡大機器を使用して、外科医によって視覚化可能であり得る。真空のレベルはまた、外側カニューレ開口部４９内に引き込まれる分断されていない組織の量、したがって分断された組織断片１１２（図１４）のサイズも決定する。したがって、微細な削り取り（ｓｈａｖｉｎｇ）動作が望まれる場合、真空レベルは、減量（ｄｅｂｕｌｋｉｎｇ）（大規模な組織除去）が行われる場合よりレベルが低くなる。当然ながら、事前選択された最大真空レベルもまた、外側カニューレ開口部４９内に引き込まれる組織の最大サイズに影響を与え、したがって、いかなる１つの動作中にも分断された組織サンプルの最大サイズに影響を与える。また、真空レベルを、組織の弾力性、線維含有量および硬さ／軟らかさに基づいて調節することができる。
【００４７】
コンソール１３４はまた表示灯１３６も含むことができ、そのうちの１つは切断の起動を示し、そのうちの１つは吸引の起動を示す。コンソール１３４は、「吸引」および「カッタ」に対する表示を含むアナログディスプレイ１４０をさらに含むことができる。「吸引」表示は、真空発生器１５３から組織回収器５８に供給される真空レベルを示す。「カッタ」表示は、内側カニューレ７６の往復運動の速度を示す。一実施形態では、内側カニューレ７６の往復運動の速度を決定するために、デバイス４０に速度センサが搭載され、センサのデータはコントローラ１３２に入力される。
【００４８】
上述したように、デバイス４０が切断動作を行うために使用される場合、内側カニューレ７６が外側カニューレ開口部４９内で往復運動して、外側カニューレ開口部４９内に受け取られた組織を分断する。切断動作が完了すると、内側カニューレ７６を、外側カニューレ開口部４９の近位端５３の近位側の位置で静止するようにして、組織が内側カニューレ遠位端７９と外側カニューレ切刃端５１との間で捕捉されないことを確実にすることが好ましい場合がある。しかしながら、いくつかの使用方法では、組織切断デバイス４０を、いかなる組織も切断せずに吸引ワンドとして使用することができる。これらの実施形態では、外側カニューレ開口部４９内の内側カニューレ遠位端７９の停止位置により、外側カニューレ４４の開放面積、したがって外側カニューレ開口部４９にすぐに隣接してかけられる吸引レベルが決まる。したがって、いくつかの好ましい実施形態では、内側カニューレ停止位置は使用者によって調節可能である。組織切断デバイス４０を使用して、限定なしに血液、生理食塩水、髄液および乳酸リンゲル液を含む、神経外科処置に関連する種々の流体を吸引することができる。いくつかの例では、内側カニューレ停止位置は、所望の程度の吸引を提供するように調節され、外側カニューレ４４は、標的組織に近接して位置決めされ、標的組織を操作してそれを外側カニューレ開口部４９内に引き込むように、真空がかけられる。そして、外側カニューレ４４が所望の位置または向きまで移動し、それにより、標的組織が所望の位置または向きまで移動する。標的組織が十分に操作されると、切断動作が開始される。デバイス４０をこのように使用することにより、標的組織を、組織切断動作が望ましくない領域から引き離すことができ、切断をそれらの領域から遠隔で行うことができる。
【００４９】
１つの例示的なシステムでは、モータ６２が動作停止したときに内側カニューレ７６の静止位置を制御する内側カニューレ位置制御が提供される。図２４を参照すると、カム６４の近位端にカム回転位置インジケータ１７６ａおよび１７６ｂが搭載されている。例示的な実施形態では、カム回転位置インジケータ１７６ａおよび１７６ｂは、反対の極を有する磁石である。カムハウジング６９の内面に位置センサ１７４が搭載され、位置センサ１７４に対するインジケータ１７６ａおよび１７６ｂの回転位置を示す信号を生成する。上述したように、カム６４の回転は、外側カニューレ４４内の内側カニューレ７６の位置に直接相関する。したがって、カム６４の回転を検知して、内側カニューレ７６の位置を間接的に決定することができる。したがって、インジケータ１７６ａ／１７６ｂおよびセンサ１７４を使用して、外側カニューレ開口部４９の近位端５３に対する内側カニューレ７６の位置を決定することができる（図１０〜図１２）。
【００５０】
図２２を参照すると、組織切断デバイス４０の動作を制御するシステムの実施形態が提供されている。システムは、（図示する実施形態では）マイクロプロセッサベースシステムとして構成されている主制御ユニット１５８（「ＭＣＵ」）を含む。一実施形態では、ＭＣＵ１５８は、コントローラ１３２（図２１Ａ）に組み込まれ、組織切断デバイス４０のさまざまな動作を制御するように動作可能である。フットスイッチ１４４が、ＭＣＵ１５８の複数の入力に等しいＫ個（Ｋは任意の整数であり得る）の信号経路１５６を介して電気的に接続されている。つまみ１３８等のパネル制御部が、ＭＣＵ１５８の複数の入力に等しいＪ個（Ｊは任意の整数であり得る）の信号経路１４５を介して電気的に接続されている。
【００５１】
表示ユニット１４０が、ＭＣＵ１５８の複数の出力に、等しいＱ個（Ｑは任意の整数であり得る）の信号経路１４１を介して電気的に接続されている。図２１Ａに示す１つの例示的な実施形態では、コンソール１３４に表示ユニット１４０が設けられている。
【００５２】
上述したように、組織切断デバイス４０は、内側カニューレ駆動アセンブリ６３によって内側カニューレ７６に結合されたモータ６２を含む。モータ６２は、モータ制御ユニット１６０に、Ｍ個（Ｍは任意の整数であり得る）の信号経路１６１を介して電気的に接続されている。そして、モータ制御ユニット１６０は、ＭＣＵ１５８の複数の出力に、等しいＮ個の信号経路１６１を介して接続されている。カム回転位置センサ１７４が、信号経路１６２を介してＭＣＵ１５８のモータ軸位置フィードバック入力（ＳＰＦ）に電気的に接続され、後により十分に説明するように、信号経路１６２にモータ停止識別信号を提供する。センサ１７４によって信号経路１６２に提供されるモータ軸停止識別信号は、好ましくは、ＭＣＵ１５８にモータ停止識別信号を提供し、任意選択的に、ギア付システムのモータ速度に比例するかまたは直接駆動システムのモータ速度に一致する、カッタ速度信号を提供することができる。
【００５３】
組織切断デバイス４０は、真空ユニット１６８（たとえば、図２１Ａの制御可能弁１４６および真空発生器１５３の組合せ）に、導管１６３（図２２には示さず）を介してさらに機械的に接続されており、それにより、真空ユニット１６８は、内側カニューレ内腔７８に受け取られた組織を吸引するためにデバイス４０に制御可能な真空レベルを提供する。真空ユニット１６８は、Ｐ個（Ｐは任意の整数であり得る）の信号経路１６９を介して真空制御ユニット１６６に電気的に接続されている。そして、真空制御ユニット１６６は、ＭＣＵ１５８の複数の出力に、等しいＬ個（Ｌは任意の整数であり得る）の信号経路１６７を介して接続されている。温度補償型固体圧力センサであり得る真空センサ１６４を、導管１５１内に配置して、信号経路１６５を介してＭＣＵ１５８の真空フィードバック（ＶＦ）入力に電気的に接続することができる。別法として、真空センサ１６４を、ハンドピース４２内に、または真空ユニット１６８自体の中に配置することができる。
【００５４】
動作時、ＭＣＵ１５８は、好ましくは制御パネル１３８、フットペダル１４４または等価の制御機構に関連する対応する制御機構によって提供される真空コマンド信号に応答して、１つまたは複数の対応する真空制御信号を信号経路１６７に沿って真空制御ユニット１６６に提供する。それによって、真空制御ユニット１６６は、１つまたは複数の真空制御信号に応答して真空ユニット１６８を駆動し、それにより組織切断デバイス４０に所望のレベルの真空を提供する。組織切断デバイス４０に提供される実際の真空レベルは真空センサ１６４によって検知され、真空センサ１６４は、対応する真空フィードバック信号を、ＭＣＵ１５８の真空フィードバック入力ＶＦに提供する。そして、ＭＣＵ１５８は、真空フィードバック信号を真空コマンド信号と比較し、対応して１つまたは複数の真空制御信号を調節して、組織切断デバイス４０内で所望の真空レベルを達成するように動作可能である。こうした閉ループフィードバック技法は、制御システム技術分野において周知である。
【００５５】
１つの代替実施形態では、ＭＣＵ１５８を、モータ６２および真空ユニット１６８の動作を制御するように入出力を制御する個々のマイクロプロセッサに置き換えることができる。この代替実施形態では、モータ制御マイクロプロセッサおよび真空制御マイクロプロセッサを、Ｃｈａｎｄｌｅｒ  ＡｒｉｚのＭｉｃｒｏｃｈｉｐ，Ｉｎｃ．によって提供されるＰＩＣ１６ＣＸＸシリーズマイクロコントローラとすることができる。モータ制御マイクロコントローラは、モータドライバ１７２（図２３）および位置センサ１７４とともにフットスイッチ１４４およびパネル制御部１３８から入力信号を受け取ることができる。同様に、真空マイクロコントローラは、真空センサ１６４、フットスイッチ１４４およびパネル制御部１３８から入力信号を受け取ることができる。各マイクロコントローラは、それ自体の出力をその駆動された構成要素に提供し、その動作状態を示すＬＥＤディスプレイ等のそれ自体のディスプレイを有することができる。さらに、２つのユニットは互いと通信して、切断機能および吸引機能の適切なタイミングによってきれいな切断を確実にすることができる。
【００５６】
ここで図２３を参照すると、モータ制御ユニット１６０の１つの例示的な実施形態がより詳細に示されている。一実施形態におけるモータ制御ユニット１６０は、モータ速度入力がＭＣＵ出力のうちの１つ１６１１に接続されているパルス幅変調（ＰＷＭ）発生器回路１７０を含む。モータ速度制御が提供される場合、出力１６１１は、所望のモータ速度を示す可変電圧信号を、スロットル、フットペダルまたは他のアクチュエータの位置に基づいて提供することができる。いくつかの実施形態では、ＭＣＵ出力のうちの別の１つ１６１２にさらなる入力が接続されている。この出力１６１２における信号を、後述するようにモータ減速信号とすることができる。別法として、出力１６１２は、電流フィードバックモータコントローラに関連して使用される制動信号を構成することができる。さらなる代替態様として、減速コマンドを、別個の信号１６１２を介するのではなくモータ速度コマンド自体を介して通信することができる。この場合、出力１６１２を不要とすることができる。
【００５７】
図示する実施形態では、ＰＷＭは、モータ制御ユニット１６０内に配置されている。別法として、ＰＷＭを、ＭＣＵ１５８内に、または上述した別個のモータ制御マイクロプロセッサ内に組み込むことができる。モータ速度制御を含む実施形態では、モータ速度入力は、ＭＣＵ１５８から、モータ６２の所望の動作速度を示すモータ速度信号を受け取る。減速入力は、モータ６２に関連するモータセンサによって提供される実際のモータ速度信号に基づいて、ＭＣＵ１５８から速度調節信号を受け取ることができる。
【００５８】
ＰＷＭ発生器回路１７０に信号経路１７３を介してモータドライバ回路１７２が電気的に接続され、そこから、所望のモータ速度を示すパルス幅変調信号であるＰＷＭ駆動信号を受け取る。モータドライバ回路１７２は、信号経路１７５を介してモータ６２にモータ駆動信号（ＭＤ）を提供する。開示された実施形態は、ＰＷＭ発生器回路１７０を使用するモータのデジタル制御を企図しているが、代替実施形態は、特により低速な切断速度が企図される場合、閉ループフィードバックアナログ回路を利用することができる。
【００５９】
モータ駆動信号は、ＭＣＵ出力のうちの別の１つ１６１１に接続されたモータ停止入力を含む。本開示の態様によれば、後により十分に説明するように、ＭＣＵ１５８は、内側カニューレ７６を所望の位置で停止させるように、フットスイッチ１４４またはパネル制御部１３８によって提供されるモータ作動停止コマンドに基づいて、かつセンサ１７４によって提供されるモータ停止識別信号に基づいて、信号経路１６１３にモータ停止信号を提供する。いくつかの実施形態では、モータに対して所望の位置で停止させるように命令するために、モータ停止信号のみが利用される。これらのいくつかの実施形態では、経路１６１２におけるモータ減速信号をなくすことができ、またはモータ制御回路に対する他の制御信号に対して、経路１６１２の入力を使用することができる。
【００６０】
上述したように、組織切断デバイス４０が作動停止すると、内側カニューレ７６は、外側カニューレ開口部４９内に部分的に配置されて静止することができる。図２５〜図２７を参照すると、内側カニューレ７６の３つの異なる停止位置が示されている。見えやすいように、流体供給スリーブ３０２は示されていない。図２７は、内側カニューレ７６を、組織Ｔの一部が外側カニューレ開口部４９と内側カニューレ遠位端７９との間で捕捉される位置で停止させることができることを示す。外側カニューレ４４を手術部位から引き抜こうとすることにより、組織部分Ｔ’が周囲の組織基部Ｔから引き裂かれる結果となる場合がある。こうした捕捉に直面する外科医は、通常、組織切断デバイス４０を再起動して、組織部分Ｔ’を周囲の組織基部Ｔから解放することが必要となる。こうした組織捕捉が発生するのを防止するために、モータ６２の作動停止は、内側カニューレ７６が往復運動を停止したときに内側カニューレ遠位端７９が外側カニューレ開口部４９から遠隔に位置決めされるように制御される。しかしながら、いくつかの使用方法では、デバイス４０は吸引ワンドとして使用される。それらの方法では、外側カニューレ開口部４９に近接する解剖学的構造の領域に供給される吸引のレベルを調節するために、内側カニューレ遠位端７９の停止位置を、外側カニューレ開口部４９内の種々の位置に調節することができる。たとえば、停止位置を、外側カニューレ開口部４９の開放面積の割合を開口部４９の総面積の２５％、５０％または７５％に制限するように選択することができる。
【００６１】
再び図２３および図２４を参照して、ここで、モータ６２の制御された作動停止について詳細に説明する。組織切断デバイス４０を作動停止させることが望まれる場合、フットスイッチ１４４またはパネル制御部１３８等を介して、モータ停止コマンドが提供される。一実施形態では、ＭＣＵ１５８は、モータ停止コマンドに応答して、モータ６２の作用を減速させる減速信号を、信号経路１６１２を介してＰＷＭ発生器に提供する。好ましくは、減速信号は、モータ速度閾値レベル未満のモータ速度でモータ６２を駆動するように動作可能な事前定義された信号レベルに対応する。モータ６２は、ブラシ付きＤＣモータである場合、上述したように、回転抵抗またはそれに関連する抵抗トルクを有している。さらに、場合によっては、内側カニューレ７６と外側カニューレ４４との間の摩擦が回転抵抗を増大させる。この結合された回転抵抗のために、モータ速度閾値未満でモータ６２を駆動している間に信号経路１４２におけるモータ駆動信号が使用不可になった場合に、モータ６２の動作は非常に急速にまたは略即時に中止する。したがって、デバイス４０が組織を切断するために使用される場合、位置インジケータ１７６ａまたは１７６ｂのセンサ１７４との位置合せは、好ましくは、内側カニューレ遠位端７９と外側カニューレ開口部４９との間で組織を捕捉する危険がない、組織切断デバイス４０の位置に対応し、センサ１７４は、インジケータ１７６ａまたは１７６ｂとそのように位置合せされると、モータ停止識別信号を生成するように動作可能である。
【００６２】
一実施形態では、ＭＣＵ１５８は、信号経路１６１２に減速信号を生成してからインジケータ１７６ａまたは１７６ｂが１度通過した後に、センサ１７４がその位置インジケータ１７６ａまたは１７６ｂとの位置合せを検出すると、信号経路１６１３にモータ停止信号を生成するように動作可能である。減速信号を発行した後にセンサ１７４がインジケータ１７６ａまたは１７６ｂを１回通過するのを可能にすることにより、減速コマンドが発行されたときのセンサ１７４に対するインジケータ１７６ａまたは１７６ｂの位置に関らず、モータ停止コマンドを後に発行するときに、モータ６２の回転速度がモータ速度閾値以下であることが確実になる。減速信号を発行してからセンサ１７４がインジケータ１７６ａまたは１７６ｂを１回通過した後、ＭＣＵ１５８は、センサ１７４によって提供される、センサ１７４とのインジケータ１７６ａまたは１７６ｂの位置合せを示す信号に応じて、信号経路１６１３にモータ停止信号を生成する。モータドライバ１７２は、モータ停止信号に応答して、信号経路１７５にモータ使用不可信号を生成する。固有の回転抵抗のために、モータ６２はモータ使用不可信号に応答して、その動作を即時に中止し、その際、インジケータ１７６ａまたは１７６ｂはセンサ１７４と実質的に位置合せされ、内側カニューレ７６は、それにしたがって、内側カニューレ遠位端７９と外側カニューレ開口部４４との間で組織を捕捉しないように位置決めされている。
【００６３】
上述したように、１つの例示的な実施形態では、内側カニューレ停止位置は、コンソール１３４のパネル制御部１３８を調節すること等により、使用者によって調節可能である。実施形態によれば、カム６４、したがって内側カニューレ遠位端７９の停止した回転位置を、代りに、インジケータ１７６ａ／１７６ｂとセンサ１７４との間の所定の差分距離に位置合せすることができるように企図されている。内側カニューレ７６およびモータ６２の制動特性を確認し、この所定の差分距離をそれに従って校正することができるように、停止位置を求めることができる。しかしながら、好ましい実施形態では、内側カニューレ７６が静止したとき、図２６に示すように、遠位端７９は、所定距離だけ外側カニューレ開口部４４の近位側に位置する。
【００６４】
デバイス４０を使用して組織切断処置を行う方法を、ここで、神経標的組織の切断を伴う神経外科処置の文脈で説明する。一例では、標的組織は脳組織であり、別の例では、標的組織は脊髄組織、たとえば椎間板の組織である。いくつかの例示的な方法では、切断されている組織試料は腫瘍または病変である。
【００６５】
本方法によれば、まず、切断動作が、減量動作、微細な削り取り動作、または減量動作と微細な削り取り動作の間の何れかの切断動作であるかが判断される。そして、対象の組織サンプルまでの外科的アクセス経路が生成される。一実施形態では、標的組織が雰囲気に対して開放している「観血的（ｏｐｅｎ）」処置（たとえば、全開の開頭術）を使用して、外科的経路が生成され、かつ／または標的組織にアクセスされる。別の実施形態では、標的組織が雰囲気から封止されている「非観血的（ｃｌｏｓｅｄ）」処置を使用して、外科的経路が生成され、かつ／または標的組織にアクセスされる。
【００６６】
この時点で、上述したタイプの内側カニューレ位置制御を使用することにより、内側カニューレ７６の遠位端７９は、外側カニューレ開口部４９の近位側に位置している。そして、パネル制御部１３８を使用して、デバイス４０にかけられる最大真空レベルが設定される。概して、真空レベルが高いほど組織の相対的に大きい切片を外側カニューレ開口部４９内に引き込む傾向があるため、微細な削り取り処置より減量処置に対して高い真空レベルが使用される。一実施形態では、パネル制御部１３８は、所望の最大真空レベルを設定するように回転する、コンソール１３４のつまみである。
【００６７】
一構成では、デバイス４０は、組織切断処置中に片手で握持されるように構成されている。したがって、外科医は、ハンドピース４２を片手の指で把持し、外側カニューレ４４を標的組織に近接する位置まで挿入する。標的位置に対する手および外科医の向きに応じて、その後、外科医は、ダイヤル６０を回転させて、外側カニューレ４４をそれ自体の流れ方向軸を中心に回転させ、外側カニューレ開口部４９を標的組織にすぐ隣接するように向けることができる。ダイヤル６０によって外側カニューレ４４を回転させることにより、内側カニューレ７６と外側カニューレ４４との間に固定回転関係または角度関係が維持されるように、内側カニューレ７６が回転する。開口部が所望の向きになると、たとえばペダル１４４をその完全非押下（開放）位置から第２部分的押下位置まで押下し始めることにより、モータ６２が作動し、それにより、モータ制御ユニット１６０が信号経路１４２でモータ６２に信号を送信する。モータ６２を、パネル制御部１３８によって作動させることも可能である。モータ６２の回転によりカム６４が回転し、その結果、カム従動子６８およびカム移送機構７２が往復運動する。カム移送機構７２の往復運動によりカニューレ移送機構７４が往復運動し、それにより、内側カニューレ７６が外側カニューレ内腔１１０内で往復運動する。
【００６８】
モータ６２が作動すると、内側カニューレ内腔７８に真空が供給される。一実施形態では、ペダル１４４がさらに（モータ６２が作動される位置を越えて）押下されると、真空発生器１５３が作動する。そして、外科医は、外側カニューレ開口部４９に対する標的組織の移動を視覚化することにより、所望のレベルの真空を得るように、フットペダル１４４の押下の程度を調節する。いくつかの実施形態では、外科医は、標的組織を包囲する組織において所望の量の牽引を得るように真空レベルを制御する。外科医は、事前に設定された最大真空レベルをかけるように望む場合、ペダル１４４をその完全押下位置まで押下する。
【００６９】
望まれる場合、外科医は、標的組織を満足するように操作するために、ペダル１４４を複数回押下し部分的に解放することができる。真空コントローラ１６６が操作されて、内側カニューレ真空レベルを連続したレベルに沿って事前に選択された最大レベル未満に調節するように操作可能な、真空発生器１５３の設定値を調節するように操作可能である。一実施形態では、フットペダル１４４の押下の程度は、信号経路１６７で制御信号ユニット１６６に供給される真空設定値、したがって真空ユニット１６８により供給される真空の量を示す。真空センサ１６４が、組織回収器５８に供給される真空を測定し、信号経路１６５で主制御ユニット１５８に信号をフィードバックする。そして、測定された真空が、フットペダル１４４を介して真空制御ユニット１６６に適用された設定値と比較され、その後、真空発生器１５３に送信される信号が、測定された真空値を設定値に近づけるように調節される。最大事前設定レベルに等しい真空レベルを得るために、ペダル１４４は完全に押下される。少なくとも約０インチＨｇの最大真空レベルが好ましく、少なくとも約１インチＨｇの最大真空レベルがより好ましい。少なくとも約５インチＨｇの最大真空レベルがさらにより好ましく、少なくとも約１０インチＨｇの最大真空レベルがさらにより好ましい。少なくとも約２０インチＨｇの最大真空レベルがさらにより好ましく、少なくとも約２９インチＨｇの真空レベルが最も好ましい。
【００７０】
外側カニューレ開口部４９内に引き込まれる組織の抵抗により、内側カニューレ７６が遠位方向に移動する際に、切断部分８３はヒンジ８０を中心にかつ外側カニューレ開口部４９に向かって枢動する。内側カニューレ切断部分８３は、遠位方向に移動するに従い枢動し続け、最終的に外側カニューレ開口部４９内で組織を圧迫しそれを分断する。分断された組織は、内側カニューレ内腔７８内で連続した組織断片１１２（図１４）を形成する。組織回収器５８に真空がかけられることにより、断片１１２は内側カニューレ内腔７８を通して近位方向に吸引される。それらは、最終的には内側カニューレ近位端７７において内側カニューレ内腔７８を出て、組織回収器５８（または回収器５８が設けられていない場合は流体回収キャニスタ１９２）に入る。吸引されるいかなる流体も、組織回収器５８を出て、流体回収キャニスタ１９２内に捕捉される。外科医は、好ましくは、少なくとも約１，０００切断／分の切断速度で組織を分断する。少なくとも約１，２００切断／分の切断速度がより好ましく、少なくとも約１，５００切断／分の切断速度がさらにより好ましい。約２，５００切断／分未満の切断速度が好ましい。約２，０００未満の切断速度がより好ましく、約１，８００切断／分未満の切断速度がさらにより好ましい。
【００７１】
外科医は、所望の程度の切断が完了するまで、標的組織の周囲でデバイス４０を移動させることができる。そして、たとえばペダル１４４をその完全非押下（開放）位置まで戻るように完全に解放することにより、モータ６２が作動停止する。内側カニューレ停止位置制御が提供される場合、内側カニューレ７６は、好ましくは、図２６に示すように、外側カニューレ開口部４９の近位側で静止する。そして、外側カニューレ４４は、手術部位から取り除かれる。そして、組織回収器５８がハンドピース４２の上部ハウジング５２から取り除かれ、回収された組織サンプルは、破棄されるかまたは後に分析されるために保存される。キャニスタ１９２に回収された流体は好ましくは破棄される。図２１Ａの遠隔組織回収器が使用される場合、手術部位から外側カニューレ４４を取り外すかまたは他の方法で周囲組織を妨げることなく、遠隔組織回収器から組織サンプルを取り除くことができる。
【００７２】
上述したように、組織切断デバイス４０は、外側カニューレ４４の周囲に選択的に配置可能な送達スリーブ３０２を含む（すなわち、使用者は、送達スリーブ３０２を設置するかまたは外側カニューレ４４から取り除くことができる）。図２８〜図３１で最もよく分かるように、送達スリーブ３０２は、外側カニューレチャネル３１４と流体またはデバイスが通過することができる少なくとも１つの送達チャネルとを備えた、細長いチャネル部分３０４を含む。図示する実施形態では、少なくとも１つの送達チャネルは流体またはデバイス送達チャネル３１２である。送達スリーブ３０２が設置されていない状態にあるとき（たとえば図２８）、送達チャネル３１２は、障壁壁、膜等によって細長いチャネル部分３０４の長さのすべてまたは一部に沿って、外側カニューレチャネル３１４から別個であり得る。しかしながら、図３０の例では、外側カニューレチャネル３１４は、送達スリーブ３０２が設置されていない状態にあるとき、細長いチャネル部分３０４の全長に沿って流体供給チャネル３１２と流体連通している。図３０で最もよく分かるように、送達スリーブ３０２が設置された状態にあるとき、外側カニューレ４４は、外側カニューレチャネル３１４を占有し、外側カニューレチャネル３１４を送達チャネル３１２から有効に分離する。
【００７３】
図１を参照すると、ハブ３０６が、好ましくは１本の可撓性プラスチック管材である流体供給ライン３０８に接続されている。流体供給ライン３０８は、その近位端に流体源コネクタ３１０を含む。流体源コネクタ３１０は、流体流を提供するのに適しているいかなる既知のタイプのコネクタでもあり得る。図１の実施形態では、流体源コネクタ３１０はオスルアーフィッティングである。
【００７４】
ハブ３０６を、種々の方法で細長いチャネル部分３０４に接続することができる。一例を図２９に示す。図に示すように、細長いチャネル部分３０４の近位端３１７は、ハブ３０６の内部に接続されかつその中に配置されている。ハブ３０６は、好ましくは、細長いチャネル部分３０４の近位端３１７が嵌合する相補的なチャネル（別個には示していない）を含む。細長いチャネル部分３０４とハブ３０６との間の接続を、接着剤および機械的締結具を含む種々の方法で行うことができる。さらに、細長いチャネル部分３０４を、細長いチャネル部分３０４およびハブ３０６を単一片として一体成形すること等により、ハブ３０６と一体的に形成することができる。図２９の実施形態では、細長いチャネル部分３０４およびハブ３０６は、別個に形成され、その後、接着剤で接続される。
【００７５】
１つの例示的な構成では、ハブ３０６は、形状が略円柱状である。ハブ３０６はまた、近位開口部３２２および遠位開口部３２３も含む。外側カニューレ３４４は、近位端開口部３２２および遠位端開口部３２３を通って摺動可能に突出している。しかしながら、遠位ハブ端開口部３２３では、外側カニューレ４４は、送達スリーブ３０２の細長いチャネル部分３０４を通って突出している。図１に示すように、１つの例示的な構成では、外側カニューレ４４の遠位端４７は、送達スリーブ３０２が外側カニューレ４４に設置された状態にあるとき、細長いチャネル部分３４０の遠位端３２０を通ってかつそこから離れるように突出する。ハブ３０６の内部には、外側カニューレ４４を保持するように内部チャネル（別個には示していない）が形成されている。ハブ３０６はまた、送達スリーブ３０２を外側カニューレ４４の長さに沿って再配置するか、または使用者の要求に応じて送達スリーブの遠位端を位置合せすることができるようにスリーブを回転方向付けするように、送達スリーブ３０２が外側カニューレ４４に沿って摺動している場合等、使用者がより容易にハブを握持することができるようにする外面機構も含むことができる。一例では、複数の長手方向に向けられた溝が、ハブ３０６の円周の周りに互いに間隔を空けて配置され、握持を容易にするように設けられている。別の例では、複数の、突出して軸方向に向けられた隆起が設けられ、ハブ３０６の円周の周りに間隔を空けて配置されている。
【００７６】
ハブ３０６の長さに沿って流体供給ポート３１６が設けられ、流体供給ライン３０８に接続されている。流体供給ポート３１６は、ハブ３０６の開口部を構成することができ、内部に流体供給ライン３０８を固定する突出したコネクタまたはフランジも含むことができる。ハブ３０６に内部送達チャネル３１８が設けられ、供給ポート３１６と、かつ送達チャネル３１２の開放近位端３１９を介して送達チャネル３１２と流体連通している。細長いチャネル部分３０４は、手術部位に、典型的には切除されている標的組織にまたはそれに近接して提供することができる流体を通して、送達チャネル３１２に遠位端開口部３１３を含む。
【００７７】
細長いチャネル部分３０４は、好ましくは剛性または半剛性であり、酸化エチレン滅菌、Ｓｔｅｒｒａｄ、オートクレーブ処理およびγ線滅菌等の滅菌技法で使用するのに適している材料から作製されている。これらには、樹脂および金属が挙げられる。１つのタイプの好適なポリマー材料は、熱収縮性チューブである。細長いチャネル部分３０４を形成するさらなる好適な種類のポリマーとしては、ＤｕＰｏｎｔによって提供されるＫａｐｔｏｎ（登録商標）ポリイミドおよびＤｕＰｏｎｔによって提供されるＮｏｍｅｘポリアミド等のγ線対応ポリイミドおよびポリアミドが挙げられる。ポリエステルおよびポリエチレン熱収縮チューブもまた好適な種類のポリマー材料である。１つの例示的な種類の熱収縮チューブは、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，Ｉｎｃによって提供されるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）熱収縮性チューブである。ハブ３０６を形成する好適な材料としては、ステンレス鋼、アルミニウム、ならびにシリコーンポリマーおよび天然ゴムまたは合成ゴム等のポリマー材料が挙げられる。
【００７８】
図３０に示すように、外側カニューレチャネル３１４は、部分的に円柱状であり、部分的に円形の断面を画定している。送達チャネル３１２もまた部分的に円柱状であり得る。しかしながら、図３０の例では、送達チャネル３１２は概して部分的に楕円形の円柱（すなわち、部分的に楕円形の断面を有する円柱）の形状である。内側に向けられた隆起３２４および３２６が、流体供給スリーブ３０２の長さに沿って外側カニューレチャネル３１４と流体供給チャネル３１２との間の遷移を画定している。
【００７９】
上述したように、一例では、細長いチャネル部分３０４は、熱収縮チューブから形成されている。いくつかの実施形態では、熱収縮チューブは、円柱状の１本の管材として提供され、図３０に示すもの等の二重チャネル構造を提供するように変更されている。二重チャネル構造を、図３０に示す細長いチャネル部分３０４の断面を有するマンドレルの周囲に円柱状熱収縮チューブを配置し、熱を加えて円柱状管材を収縮させその断面を図３０の断面に一致させることによって提供することができる。
【００８０】
一例では、送達スリーブ３０２が外側カニューレ４４に設置された状態にあるとき、外側カニューレ４４を、送達スリーブ３０２に対して回転させることができる。１つの例示的な例では、外科医は、片手の指でハブ３０６を握持して、その回転移動を抑制し、他方の手の親指および／または他の指で外側カニューレ回転ダイヤル６０を回転させ、外側カニューレ開口部４９の円周方向位置を調節することができる。送達スリーブ３０２を、外側カニューレ４４とともに回転するように構成することができるが、多くの例では、送達供給ライン３０８がねじれるのを防止するために、流体供給スリーブ３０２の円周方向向きを維持することが好ましい。図１に示すように、１つの好ましい向きでは、送達スリーブ３０２は、送達チャネル３１２が、ハンドピース下部ハウジング５０の長手方向軸Ｌ１と外側カニューレチャネル３１４との間で、ハンドピース下部ハウジング長手方向軸Ｌ１に対して実質的に垂直な方向に配置されるように、円周方向に向けられる。送達スリーブ３０２を使用して止血剤を送達する一例では、外側カニューレ開口部４９を介して止血剤が吸引されるのを防止するために、流体供給チャネル３１２を、下部ハウジング長手方向軸Ｌ１に対して垂直な方向に外側カニューレ開口部４９から間隔を空けて配置されるように（図３１参照）方向付けることが好ましい。しかしながら、関与する処置および送達される材料またはデバイスのタイプに応じて、他の送達チャネル３１２の向きを使用することができる。
【００８１】
送達スリーブ３０２を、送達供給コネクタ３１０を介して流体源に接続することができる。流体源は、加圧型であっても非加圧型であってもよい。非加圧流体を、流体供給チャネル３１２を介して流体を送達するために必要な静水頭を提供するように上昇させることができる。ここで図３３〜図３８を参照して、ここで送達スリーブ４０２の代替実施形態について説明する。図３３に示すように、送達スリーブ４０２は、流体（たとえば止血剤等）を手術領域に選択的に送達するために、外側カニューレ４４の周囲に選択的に配置される（すなわち、使用者は、送達スリーブ４０２を設置するまたは外側カニューレ４４から取り外すことができる）。送達スリーブ４０２は、外側カニューレ内腔４１４および少なくとも１つの流体送達内腔４１２を備える細長いチャネル部分４０４を含む。流体送達内腔４１２は、外側カニューレ内腔４１４に、少なくとも部分的にそれらのそれぞれの長さに沿って接続されている。１つの例示的な構成では、流体送達内腔４１２および外側カニューレ内腔４１４は、図３４で分かるように同一平面上に向けられるように配置されている。
【００８２】
送達スリーブ４０２は、遠位端４２０によって画定されている。さらに、外側カニューレ内腔４１４もまた、遠位端４１５および近位端４１７（図３５および図３６で最もよく分かる）によって画定されている。流体送達内腔４１２もまた、遠位端４１３および近位端４１９（図３５および図３６で最もよく分かる）によって画定されている。図３３〜図３４で分かるように、１つの例示的な実施形態では、流体送達内腔４１２の遠位端４１３にわずかに角度を付けることができる。たとえば、図３４に示すように、遠位端４１３は、外側カニューレ内腔４１４に向かって上方に角度が付けられている。別の例示的な実施形態では、流体送達内腔４１２の遠位端４１３’は、たとえば図４０で分かるように、外側カニューレ内腔４１４の遠位端４１５に対して角度が付けられていない。
【００８３】
送達スリーブ４０２の近位端は、ハブ４０６内に位置決めされかつハブ４０６によって支持されている。ハブ４０６の詳細は図３５〜図３８で分かるが、例示を容易にするために、ハブ４０６の下部分のみが例示されていることが留意されるべきである。ハブ４０６は、遠位面４０５および近位面４０７を含む本体部４０３によって画定されている。一構成では、本体部４０３を、互いにスナップ式に嵌まるように構成されているかまたは他の方法で互いに接続されて本体部４０３を形成する、互いに対称の下部分および上部分（下部分は図３４〜３８に図示）として形成することができる。本体部４０３は、第１チャネル４０９および第２チャネル４１１を含む。第１チャネル４０９は、遠位面４０５から近位面４０７の第１部４０７ａまで延在している。第１チャネル４０９および第２チャネル４１１は、図３５および図３６で最もよく分かるように、送達スリーブ４０２の近位端を受け入れるように構成されている。１つの例示的な構成では、近位端４１７および４１９は、送達スリーブ４０２が本体部４０６に一体的に接続されるように、第１チャネル４０９および第２チャネル４１１内にしっかりと固定されている。近位端４１７および４１９を本体４０６にあらゆる好適な部材で固定することができる。たとえば、近位端４１７および４１９を、第１チャネル４０９および第２チャネル４１１内に貼り付けることができる。
【００８４】
一実施形態では、近位面４０７の第１部４０７ａは、組織切断デバイス４０の上部ハウジング５２の遠位端面５９を選択的に受け入れるように構成された装着部４１０を含む。上部ハウジング５２の一部の周囲に配置された装着リング４２２を選択的に受け入れるように装着フランジ４２１もまた設けることができる。さらに、本体部４０３はまた、近位方向に延在するクリップ部材４２３も含むことができる。図３３で分かるように、クリップ部材４２３は、ハブ４０６を組織切断デバイス４０に固定するクイックコネクト／リリース機構を提供するように、装着リング４２２の一部の周囲に延在しかつそれを把持するように構成されている。しかしながら、ハブ４０６を組織切断デバイス４０に選択的に取り付ける他の機構もまた企図されることが理解される。
【００８５】
一実施形態では、近位面４０７の第２部４０７ｂを、第２チャネル４１１と連通している接続部４２５を備えるように構成することができる。１つの例示的な構成では、接続部４２５は、遠位部４２７および近位部４２９を備えている。第２チャネル４１１は遠位部４２７内に通じ、近位部４２９は、近位面４０７の第２部４０７ｂ内に通じている。一構成では、接続部４２５は、少なくとも部分的に遠位部４２７と近位部４２９との間に延在する環状保持リップ４３１を備えるように構成されている。さらに別の例示的な構成では、環状保持リップ４３１は、接続部４２５の内面の周りに連続的に延在している。１つの例示的な構成では、接続部４２５は、図３９に示すように、流体を送達する好適な管材４３７が取り付けられる弁部材４３５に接続されるように構成されている。弁部材４３５を、接続部４２５に選択的に装着することができる。別法として、弁部材４３５を、ハブ４０６に予め組み付けることができる。
【００８６】
弁部材４３５に、弁部材４３５内の流体ラインを選択的に閉鎖する（したがって、流体が第２チャネル４１１を通って流体内腔４１２内に流れ込むのを阻止する）オン／オフスイッチ４３９を設けることもできる。１つの例示的な構成では、オン／オフスイッチは、指で操作可能であるように構成されている。
【００８７】
本体部４０６に、保持指４３３を設けることもできる。図３３に示すように、ハブ４０３が組織切断デバイス４０に設置されると、保持指４３３は、組織切断デバイス４０の各側に沿って、組織切断デバイス４０の一部の上方または下方の何れかに配置される。設置されると、指４３３は、ハブ４０３を組織切断デバイス４０に回転しないように固定するように、組織切断デバイス４０、または設けられている場合は装着リング４２２の何れかと摩擦係合する役割を果たす。言い換えれば、指４３３はハブ４０３が回転するのを阻止する。
【００８８】
種々の異なる流体を、標的組織にまたは標的組織に近接して送達することができる。一例では、生理食塩水等の洗浄剤を使用して、手術部位において削り取られた組織および体液をフラッシングしその後除去する。生理食塩水はまた、温度が上昇したとき、最終的に手術部位における腫瘍または他の組織の分断した血管の凝固につながる可能性がある「凝固カスケード」を促進する止血剤としての機能することも可能である。流体供給チャネル３１２を介して、手術部位に他の止血剤、シーラントおよび／または組織接着剤を送達することもできる。例としては、Ｎｅｕｃｒｙｌａｔｅ、すなわちＶａｌｏｒ  Ｍｅｄｉｃａｌによって提供されるシアノアクリレートモノマー誘導体等の液体塞栓システムが挙げられる。Ｎｅｕｒｃｒｙｌａｔｅは、液体として送達され、血液と接触するとスポンジ状の固体材料を形成する。好適な止血剤の別の例は、Ａｒｉｓｔａ  ＡＨ  Ａｂｓｏｒｂａｂｌｅ  Ｈｅｍｏｓｔａｔという名称でＭｅｄａｆｏｒ，Ｉｎｃ．によって提供される。Ａｒｉｓｔａ  ＡＨは、血清を細胞構成物質から分離することによって分離フィルタとして機能する。それは、血液から水を吸収し、血流を遅くし凝固を促進する役割を果たすゲルマトリックスを形成する。
【００８９】
フィブリンシーラントを、送達チャネル３１２または流体送達内腔４１２を介して手術部位に送達することもできる。１つの好適な止血マトリックスシーラントは、ＦｌｏＳｅａｌ（登録商標）、すなわちＢａｘｔｅｒ  Ｈｙｌａｎｄ  Ｉｍｍｕｎｏによって提供されるヒトトロンビンを含むフィブリンシーラントである。別の好適なシーラントは、Ｔｉｓｓｅｅｌ、すなわちヒトトロンビン、ヒトフィブリノゲンおよびウシアプロチニンを含むＶＨフィブリンシーラントである。シーラントによっては、送達部位においてまたはその近くで混合される２種以上の流体成分を含む場合がある。こうした場合、少なくとも１つの流体供給チャネル３１２および／または流体内腔４１２は、好ましくは、流体供給チャネル３１２の開放遠位端３１３または流体内腔４１２の遠位端４１３において混合されるそれぞれの２種以上の流体成分を収容する２つ以上の流体供給チャネルを備えている。送達チャネル３１２および／または流体内腔４１２を介して、合成シーラント剤を送達することもできる。１つのこうした例は、ＣｏＳｅａｌ、すなわちＢａｘｔｅｒによって提供される２種類のポリエチレングリコールポリマーを含むヒドロゲルである。２種類のポリマーは、好ましくは、２つの別個の流体送達チャネルを介して送達され、混合時に互いに化学結合して出血を遅くする機械的障壁を形成する。別の好適な合成シーラントは、Ｃｏｎｆｌｕｅｎｔ  Ｓｕｒｇｉｃａｌによって提供されるＤｕｒａｓｅａｌである。Ｄｕｒａｓｅａｌは、送達の時点でトリリシンアミン溶液と混合されるポリエチレングリコールポリマーエステル溶液を含む。したがって、送達の時点で２種類の溶液を混合するのを容易にするため、送達スリーブ３０２および／または送達スリーブ４０２には、好ましくは２つの流体送達チャネルが設けられている。
【００９０】
上述したように、いくつかの例では、送達スリーブ３０２および／または４０２に２つ以上の供給チャネルを含むことが望ましい場合がある。しかしながら、２つ以上の送達チャネルは、スリーブ３０２および／または４０２の長さに沿って完全に別個である必要はない。代りに、それらは、結合して、遠位端開口部３１３／４１３から画定された距離に単一チャネル混合ゾーンを形成することができる。こうした混合ゾーンの長さは、好ましくは、流体が送達スリーブ３０２／４０２から放出される前に凝固した混合物を形成することなく、完全な混合を確保するように選択される。
【００９１】
組織接着剤は、送達スリーブ３０２／４０２を介して送達することができる流体の別のカテゴリである。好適な組織接着剤としては、ホルムアルデヒドまたはグルタルアルデヒド系組織接着剤から形成されたものが挙げられる。１つの好適なタイプのグルタルアルデヒド系組織接着剤は、ＢｉｏＧｌｕｅ（登録商標）、すなわち、Ｃｒｙｏｌｉｆｅ，Ｉｎｃ．によって提供されるウシ血清アルブミン、グルタルアルデヒドおよび水を含むタンパク質ヒドロゲルである。
【００９２】
いくつかの例では、細長いチャネル部分３０４／４０４は、患者の体内でのその位置の特定を容易にするために画像形成可能な材料で形成されている。一例では、細長いチャネル部分３０４／４０４は、ＭＲＩ画像形成材料を含む。別の例では、細長いチャネル部分３０４／４０４は、放射性同位体等のポジトロン断層法（ＰＥＴ）画像形成材料を含む。好適な同位体としては、［１８Ｆ］フルオロデオキシグルコース等のハロゲン化糖、および［１１Ｃ］メチオニン等のアミノ酸の同位体が挙げられる。一例では、患者の体内での、かつ所定の解剖学的構造に対する流体供給スリーブ３０２／４０２（および外側カニューレ４４）の位置を特定するため、流体供給スリーブ３０２／４０２が患者の体内に挿入された状態でＰＥＴ撮像が行われる。放射性同位体を、複数の方法で細長いチャネル部分３０４／４０４に組み込むことができる。一例では、放射性同位体は、細長いチャネル部分３０４／４０４を形成するのに使用される溶融樹脂に添加され、凝固した樹脂中に懸濁される。別の例では、細長いチャネル部分３０４／４０４は、ボア（穴、キャビティ、チャネル）が形成され、放射性同位体を含有する溶液に浸漬される。そして、同位体は上記と同様にボア内に吸い上げられる。細長いチャネル部分３０４／４０４は「粗い」表面を有することも可能であり、その「粗い」表面により、放射性物質がその表面の谷に残ることができ、帯電した表面を有することも可能であり、その帯電した表面により、放射性物質／溶液が細長いチューブに引きつけられてそこに留まることができ、等が可能である。
【００９３】
組織切断デバイス４０が組織切断モードでまたは吸引ワンドモードで使用される場合、送達スリーブ３０２／４０２を使用して流体を送達することができる。一例では、送達スリーブ３０２／４０２が外側カニューレ４４に設置された、組織切断デバイス４０を備えた組織除去システムが提供される。流体源が提供され、送達コネクタ３１０および／または弁部材４３５に接続される。外科医が流体を送達スリーブ３０２に選択的に送達することができるように、流体源と送達コネクタ３１０との間に弁を設けることができる。別法として、流体源コネクタ３１０とハブ３０６との間に弁を設けることができる。
【００９４】
さらに別の実施形態では、送達スリーブ３０２／４０２、より詳細には流体送達チャネル３１２または流体カニューレ４１２を使用して、選択的な吸引を可能にすることができる。たとえば、嚢胞、膿瘍等、流体が充填された以上がある等、状況によっては、組織切断デバイス４０の組織回収チャンバとは別個の回収容器に吸引することが望ましい場合がある。
【００９５】
図１および図２８〜図３２に示す実施形態では、外科医は、外側カニューレ４４の長さに沿った所望の位置で送達スリーブ３０２を選択的に位置決めする。一例では、外科医は、ハブ３０６を握持し、流体供給スリーブ３０２を外側カニューレ４４に沿って所望の位置まで前進させまたは後退させる。そして、外側カニューレ４４は、患者の体内の標的組織に近接する位置まで挿入される。図３３〜図４０に示す実施形態では、上部ハウジング５２の遠位端面５９が第１部４０７ａの装着部４１０内に据え付けられるまで、ハブ４０６が外側カニューレ４４上を摺動する。そして、クリップ部材４２３（または他の好適な保持部材）が、組織切断デバイス４０に選択的に取り付けられる。さらに、弁部材４３５（および管材４３７）が第２部４０７ｂの接続部４２５に装着される。
【００９６】
ハブ３０６／４０６が流体源に流体接続されると、流体は、流体源から流体供給ライン３０８（または管材４３７）を介してハブ３０６／４０６内に、かつ送達供給チャネル３１２および流体内腔４１２を通して供給される。そして、流体は、送達チャネル開放遠位端３１３／４１３において送達スリーブ３０２／４０２から出て、標的組織および／または標的組織に近接する周囲組織と接触する。そして、内側カニューレ内腔７８に上述した方法で真空レベルを供給することができる。上述したようにモータ６２を作動させて、内側カニューレ７６を、外側カニューレ内腔１１０内で往復運動させ、外側カニューレ開口部４９に受け取られた組織を分断させることができる。外側カニューレ内腔１１０内の内側カニューレ７６の往復運動の前、間および／または後に、送達スリーブ３０２／４０２に流体を供給することができる。そして、分断された組織断片、および／または限定されないが送達スリーブ３０２／４０２を介して供給された流体を含む流体は、上述したように、内側カニューレ内腔７８を通って組織回収器５８内に吸引される。
【００９７】
いくつかの例では、組織切断デバイス４０を使用して、著しい出血を発生させる可能性がある著しい量の血管新生（ｖａｓｃｕｌａｔｕｒｉｚｅｄ）組織を含む組織を切断することができる。１つのこうした例は、血管芽腫である。こうした場合、血流を最小限にするために組織切断処置中または処置後に、上述したタイプの止血剤またはシーラントを供給することができる。
【００９８】
別の例示的な方法では、組織切断デバイス４０および送達スリーブ３０２を備えた組織切断システムが提供され、システムは、吸引モードで使用される。その例によれば、外科医は、図３１および図３２で分かるように、外側カニューレ開口部４９の一部を閉塞させるように、外側カニューレ４４の長さに沿って送達スリーブ３０２を選択的に位置決めする。送達スリーブ３０２を使用して、外側カニューレ開口部４９の所望の割合の開放面積を閉塞させ、したがって、内側カニューレ内腔７８に供給される所与の真空レベルに対して外側カニューレ開口部に提供される吸引を選択的に調節することができる。たとえば、外側カニューレ開口部４９の開放面積の割合を開口部４９の総面積の２５％、５０％または７５％に制限する送達スリーブ３０２の位置を選択することができる。そして、内側カニューレ内腔７８に真空レベルを供給することができ、それが、周囲の組織を部分的に閉塞した外側カニューレ開口部４９内に引き込むことができる。さらに、流体を、外側カニューレ開口部４９、内側カニューレ内腔７８、組織回収器５８を介して吸引し、流体回収キャニスタ１９２（図２１Ａ）に回収することができる。組織が外側カニューレ開口部４９内に引き込まれると、上述したように、モータ６２を作動させて、受け取られた組織を分断し回収することができる。したがって、送達スリーブ３０２は、有効に、外科医が外側カニューレ開口部４９において吸引の程度、それに対応して、外側カニューレ開口部４９に受け取られかつ内側カニューレ７６によって分断される組織サンプルのサイズを、手動で調節することを可能にする。流体を、組織切除の前、切除中および／または切除の後に、流体供給チャネル３１２を介して標的組織にまたはその近くに供給することができる。しかしながら、送達スリーブ３０２を使用して、流体を供給することなく組織切断デバイス４０によって提供される吸引の程度を調節することも可能である。
【００９９】
ここで図４１〜図４４を参照して、ここで送達スリーブ５０２の代替実施形態について説明する。図３３および図３９に関連して上述したように、送達スリーブ５０２は、光学素子（たとえば光ファイババンドル等）を手術領域に選択的に取り付けるように、外側カニューレ４４の周囲に選択的に配置される（すなわち、使用者は、送達スリーブ５０２を設置するまたは外側カニューレ４４から取り外すことができる）。送達スリーブ５０２は、上述したチャネル部分４０４に類似する細長いチャネル部分を含む。細長いチャネル部分は、外側カニューレ内腔５１４および少なくとも１つの光学送達内腔５１２を備えている。光学送達内腔５１２は、外側カニューレ内腔５１４に、少なくとも部分的にそれらのそれぞれの長さに沿って接続されている。１つの例示的な構成では、光学送達内腔５１２および外側カニューレ内腔５１４は、図３４に示したものと同様に同一平面上に向けられるように配置されている。光学素子を、光学送達内腔５１２内に選択的に位置決めすることができる。より詳細には、光学素子を、光学送達内腔５１２の遠位端から後退するかまたはそれを越えて延在することができるように、光学送達内腔５１２の軸方向長さに沿って調節することができる。さらに、１つの例示的な構成では、送達スリーブ５０２を、その角度位置を使用者が調節することができるように、外側カニューレ４４の周囲で選択的に回転させることができる。
【０１００】
外側カニューレ内腔５１４は、近位端５１７によって画定されている（図４１および図４２で最もよく分かる）。光学送達内腔５１２もまた、近位端５１９によって画定されている（図４２で最もよく分かる）。光ファイバの光学送達内腔５１２内への挿入を容易にするために、（図４２に示すように）近位端５１９にわずかに角度を付けることができる。送達スリーブ５０２の近位端は、ハブ５０６内に位置決めされかつハブ５０６によって支持されている。ハブ５０６の詳細は図４１〜図４４で分かるが、説明を容易にするために、ハブ５０６の下部分のみが示されていることが留意されるべきである。ハブ５０６は、遠位面５０５および近位面５０７を含む本体部５０３によって画定されている。一構成では、本体部５０３を、互いにスナップ式に嵌まるように構成されているかまたは別の方法で互いに接続されて本体部５０３を形成する、互いに対称の下部分および上部分（図４１〜図４４には下部分が見える）として形成することができる。本体部５０３は、第１チャネル５０９および第２チャネル５１１を含む。第１チャネル５０９は、遠位面５０５から近位面５０７の第１部５０７ａまで延在している。第１チャネル５０９および第２チャネル５１１は、図４１および図４２で最もよく分かるように、送達スリーブ５０２の近位端を受け入れるように構成されている。１つの例示的な構成では、近位端５１７および５１９は、送達スリーブ５０２が本体部５０６に一体的に接続されるように、第１チャネル５０９および第２チャネル５１１内にしっかりと固定されている。近位端５１７および５１９を、あらゆる好適な部材で本体部５０６に固定することができる。たとえば、近位端５１７および５１９を、第１チャネル５０９および第２チャネル５１１内に貼り付けることができる。
【０１０１】
一実施形態では、近位面５０７の第１部５０７ａは、組織切断デバイス４０の上部ハウジング５２の遠位端面５９を選択的に受け入れるように構成された装着部５１０を含む。上部ハウジング５２の一部の周囲に配置された（たとえば図３９に示すような）装着リング４２２を選択的に受け入れるように装着フランジ５２１もまた設けることができる。さらに、本体部５０３はまた、近位方向に延在するクリップ部材５２３も含むことができる。図３３で分かるように、クリップ部材５２３は、ハブ５０６を組織切断デバイス４０に固定するクイックコネクト／リリース機構を提供するように、装着リング４２２の一部の周囲に延在しかつそれを把持するように構成されている。しかしながら、ハブ５０６を組織切断デバイス４０に選択的に取り付ける他の機構もまた企図されることが理解される。
【０１０２】
一実施形態では、近位面５０７の第２部５０７ｂを、第２チャネル５１１と連通している接続部５２５を備えるように構成することができる。１つの例示的な構成では、接続部５２５は、遠位部５２７および近位部５２９を備えている。第２チャネル５１１は遠位部５２７内に通じ、近位部５２９は、近位面５０７の第２部５０７ｂ内に通じている。一構成では、接続部５２５は、少なくとも部分的に遠位部５２７と近位部５２９との間に延在する環状保持リップ５３１を備えるように構成されている。さらに別の例示的な構成では、環状保持リップ５３１は、接続部５２５の内面の周りに連続的に延在している。１つの例示的な構成では、接続部５２５は、光ファイバ等を送達するように自己方向付けする（ｓｅｌｆ−ｄｉｒｅｃｔｉｎｇ）ように漏斗状であるように構成されており、それにより挿入を容易にする。光ファイバまたはプローブ部材を、接続部５２５に選択的に装着することができる。別法として、光ファイバまたはプローブ部材を、ハブ５０３に予め組み付けることができる。
【０１０３】
本体部５０６に、保持指５３３を設けることも可能である。図３３で分かるように、ハブ５０３が組織切断デバイス４０に設置されると、保持指５３３は、組織切断デバイス４０の各側に沿って、組織切断デバイス４０の一部の上方または下方の何れかに配置される。設置されると、指５３３は、ハブ５０３を組織切断デバイス４０に回転しないように固定するように、組織切断デバイス４０、または設けられている場合は装着リング４２２の何れかと摩擦係合する役割を果たす。言い換えれば、指５３３はハブ５０３が回転するのを阻止する。
【０１０４】
光学送達内腔５１２は、一体化した視覚化を提供するように、かつ重要な構造、健康な組織および罹患した組織の識別に役立つように、組織切断デバイス４０を別の別個のデバイスに有効に結合するのを可能にする。より詳細には、光学送達内腔５１２は別の別個のデバイスに結合されて、たとえばリモートセンサへの反射光、染料の組織との相互作用を照明するフィルタリングされた光の送受信用の光ファイババンドル、あるいは超音波プローブまたは他のデバイスを送達する。
【０１０５】
１つの例示的な実施形態では、光ファイババンドルを、第２チャネル５１１内に位置決めして、送達スリーブ５０２の光学送達内腔５１２内に送達することができる。１つの例示的な構成では、光ファイババンドルを、血液の光凝固に使用することができる。より詳細には、光ファイバは、血液を凝固させるかまたは血管を焼灼するためにヘモグロビンによって選択的に吸収することができる好適な波長の光を生成するレーザとして使用される。
【０１０６】
別の例示的な実施形態では、硬膜欠損を修復する組織結合（ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ）技法に関連して光ファイババンドルを使用することができる。この構成では、光ファイババンドルを使用して、組織の覆い（天然または合成の何れか）により直接、または結合流体を使用して（ともに、水密シールを生成しより有効な加熱を可能にする）基質を溶着するために、レーザ光を送達することができる。実際には、組織結合技法を使用して、硬膜内で髄液を保持するために水密シールを生成することができる。別の実施形態では、組織結合技法を採用して、組織脈管（すなわち、組織または流体を連通させる体内の生体導管）を、その脈管の機能または脈管開存性を保存するように溶着することができる。
【０１０７】
さらに別の例示的な実施形態では、光ファイババンドルを、送達スリーブ４０２を通して送達して、組織切断デバイス４０に関連するさまざまな用途に対して所定の波長の光を送達することができる。たとえば、光ファイババンドルを、光線力学療法に利用することができる。より詳細には、一実施形態では、まず所定の化学組成物（すなわち染料）が標的組織に送達される。化学組成物を活性化するために、光学送達内腔４１２を通して光ファイババンドルにより所定波長の光が送達される。化学組成物の活性化は、複数の所望の結果を果たすことができる。たとえば、１つの例示的な構成では、選択された所定の化学組成物が、罹患した細胞からのタンパク質に結合する。したがって、光ファイババンドルによって所定波長または広の光が送達され、それにより罹患した組織が（化学組成物とタンパク質との間の結合により）照明される。この照明により、組織切断デバイス４０を、罹患したまたは異常な組織を切除するためにより効率的かつ安全に使用することができる。他の実施形態では、所定の化学組成物を、選択された波長の光に関連して使用して、治療反応を活性化することができる。
【０１０８】
別の例示的な実施形態では、送達スリーブ４０２を分光法と使用することができる。より詳細には、光を、光学内腔４１２を通して送達し、手術野または対象領域から近位方向に反射させることができる。光ファイババンドルまたは光プローブはコンソールに作動的に接続されて、反射光がコンソールに送達されるようにする。コンソールのセンサ（すなわち、センサは検出箇所から遠隔に位置している）が、反射光を受けとり、所定のパラメータに基づいて使用者に信号をトリガする。言い換えれば、そのため、組織の自然の蛍光がコンソールに戻るように反射され、使用者に対して、組織が罹患しているかまたは健康であるかを知らせる。送達スリーブ４０２は組織切断デバイス４０に作動的に接続されているため、分光法の使用により、使用者は切断要素に隣接する組織に関する情報を得ることができ、それにより、罹患した組織をより迅速かつ有効に削り取ることができ、健康な組織が保存される。
【０１０９】
同様に、さらに別の例示的な実施形態では、光干渉断層法（「ＯＣＴ」）の使用を使用することができる。より詳細には、低コヒーレンス干渉法を採用して組織構造から２次元画像を生成するコンソールに、光ファイババンドルを作動的に接続することができる。送達スリーブ４０２が組織切断デバイス４０に作動的に接続されているため、ＯＣＴの使用により、使用者は切断要素に隣接する組織に関する情報を得ることができ、それにより、罹患した組織をより迅速かつ有効に削り取ることができ、健康な組織が保存される。
【０１１０】
さらに別の例示的な構成では、血管内超音波デバイスを、送達スリーブ４０２（より詳細には光学内腔４１２）を通して送達することができる。超音波デバイスは、切除されている構造に隣接するように配置されている血管（またはその中に埋め込まれているもの）を見ることを可能にするように構成されている。超音波デバイスは、関心領域における血流の視覚化を可能にし、組織特性を決定するようにドップラとして作用する。たとえば、一例では、超音波デバイスを使用して、必ずしも可視ではない隣接する血管内を流体が通っているか否かを判断することができる。こうした構成では、音声が関心領域内に送出される。音声は、血管を通過する血液等の移動する標的から反射し、音波変化のピッチは、ドップラ効果に従って変化することがある。超音波デバイスを、わずかなピッチ変化を検出しそれらを視覚的に記録して、血液が流れている場所を示す画像を生成するように構成することができる。超音波デバイスを使用して、たとえば、腫瘍の疑いがある部分に隣接する重要な構造の位置を精密にしるす（ｍａｐ  ｏｕｔ）ことができ、それにより、医師が、組織切断デバイス４０が利用されているときに治療選択を評価しこうした構造を損傷するのを回避することができるようになる。
【０１１１】
血管内超音波デバイスに関連して説明したが、上述したように非超音波／撮像ドップラプローブを使用してもよいこともまた理解される。より詳細には、血流を可聴式に示すマイクロホンに作動的に取り付けられた増幅器を利用するドップラプローブを提供することができる。１つの例示的な構成では、プローブは可聴パルス化信号を放出し、それは、プローブが、内部に流れがある血管の上（またはその近く）に配置されたときに変化する。信号の周波数（すなわちピッチ）は、血管内の血液速度に比例する。したがって、上記説明に示したように、送達スリーブ４０２を通してドップラプローブを位置決めすることは、組織切断デバイス４０に隣接する重要な血管および他の構造を識別しアクセスするのに役立つ。
【０１１２】
別の例では、超音波を使用して、切除する腫瘍の広がりを見ることができる。さらに別の例では、超音波デバイスを、腫瘍を越えて視覚化を可能にするように送達スリーブ４０２内で（組織切断デバイス４０とともに）使用して、使用者が組織の線維症の性質を確認するのに役立つこともあり、それにより、リアルタイムでかつ切除とともに健康な組織と罹患した組織とが識別される。言い換えれば、超音波デバイスに組織特性解釈を提供することができる（すなわちエラストグラフィ（ｅｌａｓｔｏｇｒａｐｈｙ））。この構成は、超音波デバイスおよび組織切断デバイス４０両方の並行した挿入および利用を可能にし、それにより、逐次挿入および除去が必要でありそれにより処置が拡大し外科医に対する集中力の喪失が広がる従来技術によるシステムよりは、複数の導入および除去操作が最小限になる。さらに、組織切断デバイス４０に関連して送達スリーブ４０２を通して超音波プローブを使用することは、空間が非常に限られているため低侵襲性神経外科処置において特に有利である。したがって、従来のボアの大きい超音波プローブは望ましくない。
【０１１３】
別の例示的な実施形態では、手術部位における血液の凝固に役立つように、単極または双極素子／プローブを送達スリーブ４０２とともに使用してそれを通して配置することができる。単極または双極素子／プローブは、焼灼発生器に取り付けられ、それにより、使用者に、同時の組織切断および分断された血管の血液凝固を提供することができる。
【０１１４】
本明細書に記載された組織切断デバイスおよび方法には広範な用途があることが理解されよう。上述した実施形態は、方法および装置の原理とともにいくつかの実際の用途を例示するために選択され記載されている。上述した説明により、当業者は、方法および装置をさまざまな実施形態で、かつ企図される特定の使用に適するようにさまざまな変更を行って利用することが可能になる。特許法の規定にしたがって、本発明の動作の原理およびモードを例示的な実施形態にて説明し例示した。
【０１１５】
本方法および装置の範囲は、以下の特許請求の範囲によって定義されるように意図されている。しかしながら、本発明は、その趣旨または範囲から逸脱することなく、具体的に説明され例証されるものとは別の形で実施され得ることが理解されなければならない。以下の特許請求の範囲で定義されるような趣旨および範囲から逸脱することなく、本明細書に記載されている実施形態のさまざまな代替形態が特許請求の範囲を実施する際に採用され得ることが、当業者には理解されるべきである。本発明の範囲は、上述の記載を参照して判断されるべきではなく、代わりに、添付の特許請求の範囲を、こうした特許請求の範囲に権利が付与される均等物の完全な範囲とともに参照して判断されるべきである。本明細書において考察される技術分野において将来的に開発がなされ、開示のシステムおよび方法がこうした将来的な例に組み込まれることが予測され、かつ意図されている。さらに、本明細書において明示的に反対の指示がない限り、特許請求の範囲で使用されるすべての用語には、それらの最も広範な妥当な解釈、および当業者に理解されるようなそれらの通常の意味が与えられるように意図されている。特に、「１つの（ａ）」、「その（ｔｈｅ）」、「前記（ｓａｉｄ）」等の単数形の使用は、請求項がそれとは反対に明示的な限定を列挙しない限り、１つまたは複数の指示された要素を列挙しているものとして読み取られるべきである。以下の特許請求の範囲は本発明の範囲を定義し、これら特許請求の範囲の範囲内にある方法および装置ならびにその均等物がそれによって包含されることが意図されている。要するに、本発明は変更および変形が可能であり、以下の特許請求の範囲によってのみ限定されることが理解されるべきである。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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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３３】
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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４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【国際調査報告】
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