(57)【要約】医療用ステープル（１）は、長尺形状のベース部（２）と、該ベース部（２）の一端からベース部（２）に対して所定の方向に突出した略円弧状に延びる針部（３）と、を備え、該針部（３）は、一端に接続されている根元（３ｃ）と先端（３ｄ）との間に設けられ、針部（３）の円弧形状の半径方向内方の押圧力が先端（３ｄ）に作用したときに最初に降伏する第１の屈曲位置（３ａ）と、第１の屈曲位置（３ａ）と根元（３ｃ）との間に設けられ、第１の屈曲位置（３ａ）の根元側近傍に押圧力が作用したときに最初に降伏する第２の屈曲位置（３ｂ）と、を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺形状のベース部と、
該ベース部の一端から前記ベース部に対して所定の方向に突出した略円弧状に延びる針部と、を備え、
該針部は、
前記一端に接続されている根元と先端との間に設けられ、前記針部の略円弧形状の半径方向内方の押圧力が前記先端に作用したときに最初に降伏する第１の屈曲位置と、
前記第１の屈曲位置と前記根元との間に設けられ、前記第１の屈曲位置の前記根元側近傍に前記押圧力が作用したときに最初に降伏する第２の屈曲位置と、を有する
医療用ステープル。
【請求項２】
前記針部の前記第１の屈曲位置および前記第２の屈曲位置において、前記ベース部と前記針部とによって画定される平面に垂直な方向の軸回りの断面２次モーメントが、他の方向の軸回りの断面２次モーメント以下である
請求項１に記載の医療用ステープル。
【請求項３】
前記針部の外周面が、一定の曲率を有する
請求項１または請求項２に記載の医療用ステープル。
【請求項４】
前記針部の断面の面積が、前記第１の屈曲位置よりも前記第２の屈曲位置において大きく、かつ、該第２の屈曲位置よりも前記根元において大きい
請求項１から請求項３のいずれかに記載の医療用ステープル。
【請求項５】
前記針部の幅が、前記第１の屈曲位置から前記根元まで一定であり、
前記針部の厚さが、前記根元よりも前記第２の屈曲位置において小さく、前記第２の屈曲位置よりも前記第１の屈曲位置において小さい
請求項４に記載の医療用ステープル。
【請求項６】
前記針部が、前記先端から前記第１の屈曲位置までの部分からなる先端部を有し、
前記針部の断面の面積が、前記第１の屈曲位置から前記根元までの部分よりも前記先端部において小さく、
前記針部の寸法が、前記第２の屈曲位置と前記根元との間の部分よりも、前記先端部において小さい
請求項１から請求項５のいずれかに記載の医療用ステープル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用ステープルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体組織同士を縫合するためにステープラが用いられている（例えば、特許文献１および２参照。）。ステープラの針として用いられるステープルとしては、縫合対象の生体組織の形状に適したものを選択できるように、また、所望の形状に安定的に曲げ変形させることができるように、様々な形状のものが存在している。例えば、特許文献１には、一般的なＵ字形状のステープルが開示されており、特許文献２には、Ｃ字形状のステープルが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０９３４８０号公報
【特許文献２】米国特許第８６６２３６９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に開示されているステープルは、曲げ変形させるために大きな力量を必要とし、また、成形形状が安定しないという不都合がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、小さな力量で所定の形状に安定的に曲げ変形させることができる医療用ステープルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、長尺形状のベース部と、該ベース部の一端から前記ベース部に対して所定の方向に突出した略円弧状に延びる針部と、を備え、該針部は、前記一端に接続されている根元と先端との間に設けられ、前記針部の略円弧形状の半径方向内方の押圧力が前記先端に作用したときに最初に降伏する第１の屈曲位置と、前記第１の屈曲位置と前記根元との間に設けられ、前記第１の屈曲位置の前記根元側近傍に前記押圧力が作用したときに最初に降伏する第２の屈曲位置と、を有する医療用ステープルである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、小さな力量で所定の形状に安定的に曲げ変形させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係る医療用ステープルの全体構成を示す（ａ）針部側から見た平面図および（ｂ）正面図である。
【図２】図１の医療用ステープルが備える針部の（ａ）第１の屈曲位置、（ｂ）第２の屈曲位置、および（ｃ）根元における断面図である。
【図３】（ａ）第１の屈曲位置および（ｂ）第２の屈曲位置で折れ曲がった図１の医療用ステープルの正面図である。
【図４】（ａ），（ｂ），（ｃ）図１の医療用ステープルによる生体組織の縫合過程と、（ｄ）医療用ステープルの曲げ変形に必要な力量の変化とを示す図である。
【図５】図１の医療用ステープルの変形例を示す（ａ）針部側から見た平面図、（ｂ）正面図、および（ｃ）左側面図である。
【図６】（ａ）図１の医療用ステープルのもう１つの変形例を示す正面図、ならびに（ｂ）第１の屈曲位置および第２の屈曲位置において折れ曲がった状態を示す正面図である。
【図７】図１の医療用ステープルのもう１つの変形例を示す正面図である。
【図８】図１の医療用ステープルのもう１つの変形例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の一実施形態に係る医療用ステープル１について図面を参照して説明する。
本実施形態に係る医療用ステープルは、図１（ａ），（ｂ）に示されるように、長尺形状のベース部２と、該ベース部２の一端から延びる単一の針部３とを備えている。
ベース部２および針部３は、チタン合金やステンレス等の生体親和性の高い金属から形成されている。
【０００９】
針部３は、ベース部２に対して所定の方向に突出しており、中心角が略９０°または９０°未満の円弧形状である。つまり、針部３は、ベース部２の長手方向の一端から、当該ベース部２の長手方向に交差する方向に突出してベース部２の他端へ向かって延び、先端３ｄは自由端となっている。針部３の半径方向外側に位置する外周面は、一定の曲率で湾曲している。
以下、ベース部２と針部３とによって画定される平面（図１において紙面と同一面）に垂直な方向（図１において紙面に垂直な方向）を針部３の幅方向と定義し、針部３の円弧形状の半径方向を針部３の厚さ方向と定義する。
【００１０】
針部３は、ベース部２側から順に、湾曲部３Ｂと、先鋭な先端３ｄを有する先端部３Ａとからなる。湾曲部３Ｂは、一定の幅寸法Ｗを有し、先端部３Ａは、先端３ｄに向かってしだいに小さくなる幅寸法を有している。また、針部３は、ベース部２と接続されている根元３ｃから先端３ｄに向かって、しだいに小さくなる厚さ寸法Ｔｃ，Ｔｂ，Ｔａ（Ｔｃ＞Ｔｂ＞Ｔａ）を有している。これにより、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示されるように、針部３の厚さ方向の略矩形の断面の面積は、根元３ｃから先端３ｄに向かってしだいに小さくなっている。図２（ａ）は、先端部３Ａと湾曲部３Ｂとの境界である第１の屈曲位置３ａにおける断面、図２（ｂ）は、湾曲部３Ｂのある途中の位置である第２の屈曲位置３ｂにおける断面、図２（ｃ）は根元３ｃにおける断面をそれぞれ示している。また、先端部３Ａが、先鋭な先端３ｄに向かってしだいに細くなる形状を有していることにより、先端部３Ａが生体組織に容易に穿刺または貫通するようになっている。
【００１１】
針部３は、図３（ａ）に示されるように、先端３ｄに、針部３の円弧形状の半径方向内方の押圧力Ｆ１が作用し、該押圧力Ｆ１が増大したときに、第１の屈曲位置３ａにおいて最初に降伏して幅方向の軸回りに折れ曲がるように、設計されている。さらに、針部３は、図３（ｂ）に示されるように、第１の屈曲位置３ａの根元側近傍に、針部３の円弧形状の半径方向内方の押圧力Ｆ２が作用し、該押圧力Ｆ２が増大したときに、第２の屈曲位置３ｂにおいて最初に降伏して、幅方向の軸回りに折れ曲がるように設計されている。
【００１２】
ここで、針部３の曲げ変形特性について説明する。
針部３に押圧力が作用したときに針部３に生じ得る曲げ変形は、厚さ方向の軸（Ｘ軸）回りの曲げ変形と、幅方向の軸（Ｙ軸）回りの曲げ変形とに分けられ、各軸回りの曲げ変形のし難さは、断面形状に依存する。具体的には、Ｘ軸回りの断面２次モーメントＩｘおよびＹ軸回りの断面２次モーメントＩｙは、下式で定義される。
Ｉｘ＝（１／１２）＊厚さ寸法＊（幅寸法）＾３
Ｉｙ＝（１／１２）＊（厚さ寸法）＾３＊幅寸法
【００１３】
また、針部３の先端３ｄまたは第１の屈曲位置３ａの根元３ｃ側近傍に押圧力Ｆ１，Ｆ２が作用したときに、針部３の各位置に作用する幅方向のＹ軸回りの曲げモーメントの大きさは、押圧力Ｆ１，Ｆ２が作用している位置からその位置までの距離、および、押圧力Ｆ１，Ｆ２の方向とその位置における厚さ方向との成す角度に依存する。
【００１４】
このような曲げモーメントと断面２次モーメントとの関係に基づき、針部３は、先端３ｄに押圧力Ｆ１が作用したときに第１の屈曲位置３ａが最初に曲げモーメントに降伏するように、形状が設計されている。同様に、針部３は、第１の屈曲位置３ａの根元側近傍に押圧力Ｆ２が作用したときに、根元３ｃから第１の屈曲位置３ａまでの間で第２の屈曲位置３ｂが最初に曲げモーメントに降伏するように、形状が設計されている。
【００１５】
さらに、第２の屈曲位置３ｂにおいては、図２（ｂ）に示されるように、断面形状の厚さ寸法Ｔｂと幅寸法Ｗとが同一であり、第２の屈曲位置３ｂよりも先端３ｄ側においては、図２（ｃ）に示されるように、厚さ寸法よりも幅寸法Ｗの方が大きくなっている。すなわち、第１の屈曲位置３ａおよび第２の屈曲位置３ｂにおいては、Ｙ軸回りの断面２次モーメントが、他の方向の軸回りの断面２次モーメント以下であり、針部３のうち比較的断面積が小さい第２の屈曲位置３ｂから先端３ｄまでの部分においては、Ｙ軸回りに比べて特にＸ軸回りに曲げ変形し難くなっている。これにより、第１の屈曲位置３ａおよび第２の屈曲位置３ｂにおける屈曲方向を、平面に沿う方向に制御し易くなり、針部３の曲げ形状がさらに安定するようになっている。また、先端３ｄから第１の屈曲位置３ａまでの周方向の長さ寸法Ｌ１が、第２の屈曲位置３ｂから根元までの周方向の長さ寸法Ｌ２よりも短くなっている。
【００１６】
次に、このように構成された医療用ステープル１の作用について説明する。
本実施形態に係る医療用ステープル１は、開閉可能なカートリッジ４とアンビル５とを備える医療用のステープラの針として使用される。カートリッジ４およびアンビル５は、互いに対向する内面４ａ，５ａを有し、カートリッジ４とアンビル５とが閉じた状態で内面４ａ，５ａ間に生体組織を把持可能となっている。
【００１７】
カートリッジ４の内面４ａには多数のスロット６が開口している。医療用ステープル１は、スロット６内にアンビル５の内面５ａに先端３ｄを向けた状態でスロット６から出没可能に収納されている。カートリッジ４には、医療用ステープル１をスロット６内から押し出すためのカム７が移動可能に設けられている。カム７に設けられた斜面７ａによって医療用ステープル１のベース部２が一端側から基端側へ順番に押されることによって、医療用ステープル１は、図４（ａ）に示されるように、針部３の円弧形状に沿って回転しながらスロット６内から押し出されるようになっている。
【００１８】
スロット６内から回転しながら押し出された針部３は、生体組織Ｐをカートリッジ４側から厚さ方向に貫通した後、先端３ｄがアンビル５の内面５ａに接触する。そして、アンビル５の内面５ａから先端３ｄに押圧力Ｆ１が作用することによって、図４（ｂ）に示されるように、第１の屈曲位置３ａが折れ曲がり始める。スロット６からの針部３の押し出し量が増加するのに伴って、針部３のアンビル５の内面５ａとの接触位置は、針部３の外周面に沿って先端３ｄから第１の屈曲位置３ａへ向かって移動し、この間、第１の屈曲位置３ａの屈曲角度はしだいに増大する。
【００１９】
針部３のアンビル５の内面５ａとの接触位置が第１の屈曲位置３ａを過ぎたときに、第１の屈曲位置３ａの曲げ変形は終了し、続いて、第１の屈曲位置３ａの根元側近傍に内面５ａからの押圧力Ｆ２が作用することによって、第２の屈曲位置３ｂが折れ曲がり始める。スロット６からの針部３の押し出し量が増加するのに伴って、針部３のアンビル５の内面５ａとの接触位置は、針部３の外周面に沿って第１の屈曲位置３ａの根本側近傍から根元３ｃへ向かって移動し、この間、第２の屈曲位置３ｂの屈曲角度はしだいに増大する。ここで、第２の屈曲位置３ｂが折れ曲がり始めると、先端３ｄは、カートリッジ４へ向かって移動するようになり、図４（ｃ）に示されるように、先端部３Ａがアンビル５側から生体組織Ｐに再度穿刺する。これにより、生体組織を２か所で安定的に縫合することができる。
【００２０】
ここで、針部３の先端３ｄから第１の屈曲位置３ａまでの長さ寸法Ｌ１が、第２の屈曲位置３ｂから根元３ｃまでの長さ寸法Ｌ２よりも小さくなっているので、第２の屈曲位置３ｂの屈曲角度が９０°を超えてもなお先端３ｄはカートリッジ４に接触しない。したがって、針部３の第１の屈曲位置３ａと第２の屈曲位置３ｂとの間の部分と、ベース部２との間に生体組織Ｐがきつく挟まれるように、第２の屈曲位置３ｂを十分な角度まで折り曲げることができ、生体組織Ｐをより確実に縫合することができる。
【００２１】
針部３のアンビル５の内面５ａとの接触位置が第２の屈曲位置３ｂを過ぎたときに、第２の屈曲位置３ｂの曲げ変形は終了し、続いて、第２の屈曲位置３ｂと根元３ｃとの間に内面５ａからの押圧力が作用することによって、第２の屈曲位置３ｂと根元３ｃとの間の部分が折れ曲がる。
【００２２】
このように、本実施形態によれば、針部３の円弧形状の外周面がアンビル５の内面５ａと接触して変形するので、従来のステープルよりも小さな力量で変形することができる。特に、針部３の外周面が一定の曲率を有しているので、カートリッジ４からの針部３の押し出し量の増加に伴って、アンビル５の内面５ａと接触する針部３の外周面が内面５ａに対して滑らかに回転しながら移動する。これにより、針部３の曲げ変形に必要な力量をさらに低減することができるという利点がある。
【００２３】
さらに、針部３には、アンビル５による曲げ変形の過程において、アンビル５から受ける押圧力Ｆ１，Ｆ２によって優先的に降伏する第１の屈曲位置３ａと第２の屈曲位置３ｂとが設定されている。第１の屈曲位置３ａが押圧力Ｆ１に降伏して折れ曲がった後は、第１の屈曲位置３ａの曲げ剛性が大幅に低下するので、これ以降に針部３がアンビル５から受ける押圧力が第１の屈曲位置３ａのさらなる曲げ変形に消費され、第１の屈曲位置３ａ以外の部分の変形が防止される。同様に、第２の屈曲位置３ｂが押圧力Ｆ２に降伏して折れ曲がった後は、針部３がアンビル５から受ける押圧力が第２の屈曲位置３ｂのさらなる曲げ変形に消費されるので、第２の屈曲位置３ｂ以外の部分の変形が防止される。このように、針部３の屈曲位置が第１の屈曲位置３ａおよび第２の屈曲位置３ｂに制限されるので、さらに小さな力量で針部３を所定の曲げ形状に成形することができるという利点がある。
【００２４】
さらに、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示されるように、針部３の断面積が、先端３ｄから根元３ｃへ向かってしだいに大きくなっていることで、針部３は、根元側程、曲げ変形し難くなっている。特に、Ｙ軸回りの断面２次モーメントは、厚さ寸法に強く依存する。したがって、先端３ｄから根元３ｃに向かって厚さ寸法がしだいに大きくなっていることで、先端３ｄに押圧力Ｆ１が作用したときに、第１の屈曲位置３ａよりも根元３ｃ側の部分は、押圧力Ｆ１によって発生する曲げモーメントに対して安定的に耐えるようになっている。同様に、第１の屈曲位置３ａの根元側近傍に押圧力Ｆ２が作用したときに、第２の屈曲位置３ｂよりも根元３ｃ側の部分は、押圧力Ｆ２によって発生する曲げモーメントに対して安定的に耐えるようになっている。これにより、針部３を、第１の屈曲位置３ａおよび第２の屈曲位置３ｂのみにおいて確実に折り曲げることができ、針部３の曲げ形状をさらに安定させることができるという利点がある。
【００２５】
また、針部３は、Ｘ軸回りに曲げ変形し難い特性を有している。したがって、例えば、スロット６からアンビル５の内面５ａに対して垂直ではなく若干傾いて針部３が押し出される等して、針部３にＸ軸回りの曲げモーメントが作用したとしても、針部３は、Ｘ軸回りの曲げモーメントに安定的に耐えて、Ｙ軸回りにのみ選択的に曲げ変形する。これにより、針部３の曲げ形状をさらに安定させることができるという利点がある。
【００２６】
また、第１の屈曲位置３ａおよび第２の屈曲位置３ｂは、針部３の他の部分に比べて小さな力量で曲げ変形可能となっている。そして、第１の屈曲位置３ａおよび第２の屈曲位置３ｂが一度降伏した後、図４（ｄ）に示されるように、第１の屈曲位置３ａおよび第２の屈曲位置３ｂをさらに曲げ変形させるのに必要な力量も小さくて済む。したがって、曲げ変形の過程を通して小さな力量のみで、針部３を曲げ変形させることができる利点がある。
【００２７】
また、針部３の幅が根元３ｃから第１の屈曲位置３ａまで一定であり、針部３の厚さが、根元３ｃよりも第２の屈曲位置３ｂにおいて小さく、かつ、第２の屈曲位置３ｂよりも第１の屈曲位置３ａにおいて小さくなっている。針部３をこのような形状とすることで、針部３の加工製作が容易となる。また、湾曲部３Ｂとアンビル５の内面５ａとの接触幅が一定となることで、アンビルポケットの形状が簡単になるとともに、針部３を安定して変形することができるという利点がある。
【００２８】
なお、本実施形態においては、医療用ステープル１が、単一の針部３を備えることとしたが、これに代えて、医療用ステープル１が、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示されるように、２以上の針部３を備えていてもよい。
図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示される医療用ステープル１は、２個の針部３を備えている。針部３は、ベース部２の一端の幅方向に間隔を空けた２か所から突出し、互いに並列に延びている。
【００２９】
２個の針部３は、図６（ａ）に示されるように、ベース部２の両端に設けられていてもよい。この場合、２個の針部３は、ベース部２の両端からベース部２の長手方向に互いに反対方向に突出し、ベース部２に対して同一方向に湾曲する。このような形状の針部３は、例えば、図６（ａ）に示されるような形状の内面５ａを有するアンビルを使用することによって、図６（ｂ）に示されるように、曲げ変形させることができる。
【００３０】
また、本実施形態においては、針部３が、先端３ｄから根元３ｃまで幅寸法および厚さ寸法が連続的に変化する形状を有することとしたが、これに代えて、針部３が、図７および図８に示されるように、幅寸法および厚さ寸法が段階的に変化する形状を有していてもよい。
このようにすることで、針部３の各位置における断面２次モーメントＩｘ，Ｉｙの設計が容易となり、押圧力Ｆ１，Ｆ２に対して第１の屈曲位置３ａおよび第２の屈曲位置３ｂがそれぞれ最初に降伏するような針部３の形状の設計を容易にすることができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  医療用ステープル
２  ベース部
３  針部
３Ａ  先端部
３Ｂ  湾曲部
３ａ  第１の屈曲位置
３ｂ  第２の屈曲位置
３ｃ  根元
３ｄ  先端
【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】
2016075740.tif 000009
【図８】
2016075740.tif 000010
【国際調査報告】
2016075740.tif 000011
2016075740.tif 000012
2016075740.tif 000013
2016075740.tif 000014