(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングであって、内部通路と、前記ハウジングの近位端と遠位端との間で延在する長手方向軸とを画定するハウジングと、
前記ハウジングに摺動可能かつ枢動可能に連結される第１のジョーと、を含み、前記第１のジョーが第１の開口をさらに含み、前記第１の開口が第１の略円筒状の部分と第１の略細長い部分とを含み、さらに、
前記ハウジングに摺動可能かつ枢動可能に連結される第２のジョーを含み、前記第２のジョーが第２の開口をさらに含み、前記第２の開口が第２の略円筒状の部分と第２の略細長い部分とを含み、
前記第１のジョーに動作可能に取り付けられる第１の端部を有する第１の連結部材と、
前記第２のジョーに動作可能に取り付けられる第１の端部を有する第２の連結部材と、
前記第１の連結部材の第２の端部および前記第２の連結部材の第２の端部に動作可能に連結される駆動体と
を含み、
前記第１および第２のジョーが開構成および閉構成をさらに含み、前記駆動体の第１の方向への長手方向移動が、前記第１および第２のジョーを前記開構成から前記閉構成の方へ前記ハウジングに対して回転させ、
前記駆動体の前記第１の方向への長手方向移動がまた、前記第１および第２のジョーを前記開構成から前記閉構成の方へ前記ハウジングの前記長手方向軸に沿って長手方向に移動させ、
前記第１および第２のジョーの前記開構成から前記閉構成への前記移動の少なくとも一部中、前記第１および第２の連結部材の少なくとも１つが、前記第１および第２のジョーを前記閉構成の方へ付勢するために前記ハウジングに接触し、
前記第１および第２のジョーを前記ハウジングに摺動可能かつ枢動可能に連結する連結ピンをさらに含み、
前記第１および第２のジョーが、前記第１および第２の開口の前記第１および第２の略細長い部分に沿って前記連結ピンに対して摺動可能であり、前記連結ピンが前記第１およ第２の開口の前記第１および第２の略円筒状の部分内にあるとき、前記第１および第２のジョーが前記連結ピンに対して枢動可能である、鉗子。
【請求項２】
前記第１の連結部材が第１のリンクを含み、および
前記第２の連結部材が第２のリンクを含む、請求項１に記載の鉗子。
【請求項３】
前記駆動体の第２の方向への長手方向移動が、前記第１および第２のジョーを前記閉構成から前記開構成の方へ前記ハウジングの前記長手方向軸に沿って長手方向に移動させ、前記駆動体の前記第２の方向への移動がまた、前記第１および第２のジョーを前記閉構成から前記開構成の方へ前記ハウジングに対して回転させる、請求項１または２に記載の鉗子。
【請求項４】
前記閉構成において、前記第１および第２の連結部材の少なくとも１つの少なくとも一部が前記ハウジングに対してくさび留めされる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の鉗子。
【請求項５】
前記第１および第２のジョーの前記開構成から前記閉構成への前記移動の少なくとも一部中、前記第１および第２の連結部材の少なくとも１つが、前記第１および第２のジョーを前記閉構成の方へ付勢するために前記ハウジングに接触する、請求項１に記載の鉗子。
【請求項６】
前記閉構成において、前記第１および第２の連結部材の少なくとも１つの少なくとも一部が前記ハウジングに対してくさび留めされる、請求項５に記載の鉗子。
【請求項７】
前記第１のジョーが第１の挟持部をさらに含み、かつ前記第２のジョーが第２の挟持部をさらに含み、および
前記閉構成において、前記第１の挟持部および第２の挟持部が前記開構成のときよりもともに近接している、請求項６に記載の鉗子。
【請求項８】
前記第１のジョーが第１の挟持部をさらに含み、かつ前記第２のジョーが第２の挟持部をさらに含み、および
前記閉構成において、前記第１の挟持部および第２の挟持部が前記開構成のときよりもともに近接している、請求項１に記載の鉗子。
【請求項９】
前記開構成であるとき、前記第１および第２のジョーが前記連結ピンのまわりで回転可能であり、一方で前記第１および第２のジョーが前記開構成に維持される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の鉗子。
【請求項１０】
ハウジングであって、内部通路と、前記ハウジングの近位端と遠位端との間で延在する長手方向軸とを画定するハウジングと、
前記ハウジングに摺動可能かつ枢動可能に連結される第１のジョーと、を含み、前記第１のジョーが第１の開口をさらに含み、前記第１の開口が第１の略円筒状の部分と第１の略細長い部分とを含み、さらに、
前記ハウジングに摺動可能かつ枢動可能に連結される第２のジョーを含み、前記第２のジョーが第２の開口をさらに含み、前記第２の開口が第２の略円筒状の部分と第２の略細長い部分とを含み、
複数の平坦縁と湾曲縁とを有する細長い断面形状を有する連結ピンをさらに含み、前記平坦縁は、前記第１の開口および前記第２の開口の略細長い部分と係合するように前記連結ピンの摺動を許容し、その係合により前記連結ピンに対する前記第１および第２のジョーの回転を制限し、
前記第１のジョーに動作可能に取り付けられる第１の端部を有する第１の連結部材と、
前記第２のジョーに動作可能に取り付けられる第１の端部を有する第２の連結部材と、
前記第１の連結部材の第２の端部および前記第２の連結部材の第２の端部に動作可能に連結される駆動体とを含み、
前記第１および第２のジョーが開構成および閉構成をさらに含み、前記駆動体の第１の方向への長手方向移動が、前記第１および第２のジョーを前記開構成から前記閉構成の方へ前記ハウジングに対して回転させ、
前記第１および第２のジョーの前記開構成から前記閉構成への前記移動の少なくとも一部中、前記第１および第２の連結部材の少なくとも１つが、前記第１および第２のジョーを前記閉構成の方へ付勢するために前記ハウジングに接触する、鉗子。
【請求項１１】
前記閉構成において、前記第１および第２の連結部材の少なくとも１つの少なくとも一部が前記ハウジングに対してくさび留めされる、請求項１０に記載の鉗子。
【請求項１２】
前記第１のジョーが前記ハウジングの遠位部分にも摺動可能に連結され、かつ前記第２のジョーが前記ハウジングの前記遠位部分にも摺動可能に連結され、および
前記駆動体の前記第１の方向への長手方向移動がまた、前記第１および第２のジョーを前記開構成から前記閉構成の方へ前記ハウジングの前記長手方向軸に沿って長手方向に移動させる、請求項１０に記載の鉗子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本特許文献は、米国特許法第１１９条（ｅ）に基づき、２０１５年９月１５日に出願の米国仮特許出願第６２／２１８，７８２号明細書の出願日の利益を主張し、それは参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、医療装置に関し、特に、さまざまな医療処置に用いられるロック可能な鉗子に関する。
【背景技術】
【０００３】
鉗子は、身体構造または他のアイテムを把持または係合するためにさまざまな処置で使用される一般的な医療装置である。たとえば、鉗子は、穿孔の止血、マーク付け、結紮、および密封のために組織を把持するのに使用され得る。鉗子は、通常、生検処置中に組織試料を採取するのにも用いられる。生検において、鉗子は、組織片のまわりで閉じられて組織片を切除する。次いで、組織および鉗子は、さらなる検査のために患者から取り出される。
【０００４】
従来の鉗子は、一般に、操作者が開閉できる２つ以上の対向するジョーを有する。鉗子は、従来、ジョーを閉位置にして患者の身体管腔に挿入される。係合する組織の近くに鉗子が配置されると、ジョーは開く。次いで、ジョーは組織のまわりで閉じられ、したがって組織を効果的に把持する。生検試料が必要な場合、続いて鉗子が後退し、組織試料が周辺組織からかじりとられる。
【０００５】
従来の鉗子に関連する問題の１つは、ジョーの把持力が小さいことである。従来の鉗子では、最初、閉じ力は大きいが、閉サイクルが進むにつれて閉じ力が連続的に小さくなる。したがって、ジョーが閉位置に到達すると、閉じたジョーを再び開くのに必要な力が比較的小さい。したがって、最初に多くの組織が把持されるが、組織上でジョーの把持を維持することは難しく、不所望に組織がジョーから外れることがある。鉗子は、組織を把持することに加えて、組織をかじりとるまたは切り取ることなどにより、組織を切除しなければならないため、把持力が小さいことは生検中に特に懸念される。したがって、従来の鉗子の使用は、適切な生検試料のために不十分な量の組織のみが得られるリスクを含む。したがって、把持力を増加させて閉サイクル中にその力を維持することで、従来の鉗子を改善することが望ましい。
【０００６】
さらに、鉗子および類似の装置は、通常、医療分野以外のさまざまな用途で用いられている。これらのさまざまな用途では、材料を強く効果的に把持する鉗子に対する類似の要求が存在している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そのため、上記の欠点のうちの１つまたは複数を解決または改善する特徴を有する装置および方法を提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の目的は、本発明の１つの態様で鉗子を提供することによって達成される。鉗子は、ハウジングであって、内部通路と、ハウジングの近位端と遠位端との間で延在する長手方向軸とを画定するハウジングと、ハウジングに摺動可能かつ枢動可能に連結される第１のジョーと、ハウジングに摺動可能かつ枢動可能に連結される第２のジョーとを含む。鉗子はまた、第１のジョーに枢動可能に取り付けられる第１の端部を有する第１の連結部材と、第２のジョーに枢動可能に取り付けられる第１の端部を有する第２の連結部材と、第１の連結部材の第２の端部および第２の連結部材の第２の端部に枢動可能に連結される駆動体とを含む。さらに、第１および第２のジョーは開構成および閉構成をさらに含み、駆動体の第１の方向への長手方向移動は、第１および第２のジョーを開構成から閉構成の方へハウジングに対して回転させ、駆動体の第１の方向への長手方向移動はまた、第１および第２のジョーを開構成から閉構成の方へハウジングの長手方向軸に沿って長手方向に移動させる。
【０００９】
鉗子はまた、第１のリンクを含む第１の連結部材と、第２のリンクを含む第２の連結部材とを含んでもよい。鉗子はまた、駆動体の第２の方向への長手方向移動が、第１および第２のジョーを閉構成から開構成の方へハウジングの長手方向軸に沿って長手方向に移動させることを含んでもよく、駆動体の第２の方向への移動はまた、第１および第２のジョーを閉構成から開構成の方へハウジングに対して回転させる。さらに、第１および第２のジョーの開構成から閉構成への移動の少なくとも一部中、第１および第２の連結部材の少なくとも１つは、第１および第２のジョーを閉構成の方へ付勢するためにハウジングに接触してもよい。さらに、閉構成において、第１および第２のリンクの少なくとも１つの少なくとも一部は、ハウジングに対してくさび留めされてもよい。鉗子は、第１および第２のジョーをハウジングに摺動可能かつ枢動可能に連結する連結ピンをさらに含み得る。また、第１のジョーは、第１の略円筒状の部分と第１の略細長い部分とを含む第１の開口をさらに含み得、第２のジョーは、第２の略円筒状の部分と第２の略細長い部分とを含む第２の開口をさらに含み得、第１および第２のジョーは、第１および第２の開口の第１および第２の略細長い部分に沿って連結ピンに対して摺動可能であり、かつ第１および第２の開口の第１および第２の略円筒状の部分内で枢動可能である。
【００１０】
別の態様において、鉗子が提供される。鉗子は、ハウジングであって、内部通路と、ハウジングの近位端と遠位端との間で延在する長手方向軸とを画定するハウジングと、ハウジングに摺動可能かつ枢動可能に連結される第１のジョーと、ハウジングに摺動可能かつ枢動可能に連結される第２のジョーとを含む。鉗子はまた、第１のジョーに枢動可能に取り付けられる第１の端部を有する第１の連結部材と、第２のジョーに枢動可能に取り付けられる第１の端部を有する第２の連結部材と、第１の連結部材の第２の端部および第２の連結部材の第２の端部に枢動可能に連結される駆動体とを含む。さらに、第１および第２のジョーは開構成および閉構成をさらに含み、駆動体の第１の方向への長手方向移動は、第１および第２のジョーを開構成から閉構成の方へハウジングに対して回転させる。さらに、第１および第２のジョーの開構成から閉構成への移動の少なくとも一部中、第１および第２の連結部材の少なくとも１つは、第１および第２のジョーを閉構成の方へ付勢するためにハウジングに接触する。
【００１１】
さらに別の態様において、組織を係合させる方法が提供される。方法は、ハウジングであって、内部通路と、ハウジングの近位端と遠位端との間で延在する長手方向軸とを画定するハウジングと、ハウジングの遠位部分に摺動可能かつ枢動可能に連結される第１のジョーと、ハウジングの遠位部分に摺動可能かつ枢動可能に連結される第２のジョーと、第１のジョーの第１の端部に枢動可能に取り付けられる第１の連結部材と、第２のジョーの第１の端部に枢動可能に取り付けられる第２の連結部材と、第１の連結部材の第２の端部および第２の連結部材の第２の端部に枢動可能に連結される駆動体とを含む鉗子を提供することを含む。方法はまた、鉗子が標的組織部位に近づくまで身体管腔を通して閉構成の鉗子を進めることと、第１および第２のジョーを開構成の方へ移動させるために駆動体をハウジングに対して遠位方向に移動させることとを含む。
【００１２】
さらに、方法は、第１および第２のジョーを標的組織部位に隣接して配置することと、第１および第２のジョーを開構成から閉構成の方へハウジングに対して回転させるために駆動体をハウジングに対して近位方向に移動させることにより、組織試料を第１および第２のジョー内に固定することとを含み、駆動体の近位方向への移動はまた、ハウジングの長手方向軸に沿って近位方向に第１および第２のジョーを長手方向に移動させる。方法は、第１および第２のジョーを閉構成に維持しながら、鉗子を近位に後退させることにより、組織試料を標的組織部位からかじりとるまたは切除することと、鉗子および組織試料を身体管腔から引き抜くこととをさらに含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】開構成の鉗子設計の正射影図である。
【図２】閉構成の鉗子設計の正射影図である。
【図３】鉗子設計の側断面図である。
【図４】鉗子設計で使用されるジョーの詳細側面図である。
【図５】鉗子設計で使用されるジョーの詳細正射影図である。
【図６】開構成の鉗子設計の側面図である。
【図７】閉サイクルのカム作用中の鉗子設計の側面図である。
【図８】閉構成の鉗子設計の側面図である。
【図９】従来の鉗子設計と本明細書で検討された改良設計とを比較する概略的な力／閉サイクルのグラフである。
【図１０】鉗子設計の閉サイクルの段階のグラフ図である。
【図１１】さらなる自由度を有する鉗子設計の側面図である。
【図１２】開構成の別の鉗子設計の側断面図である。
【図１３】閉構成の別の鉗子設計の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、同様の要素が同様の数字によって言及される図面を参照して説明される。本発明のさまざまな要素の関係および機能は、以下の詳細な説明によってよりよく理解される。しかしながら、本発明の実施形態は、図面に図示される実施形態に限定されない。図面は一定の比率ではなく、特定の例では、従来の加工および組立などの本発明の理解のために必要でない詳細が省略されていることは理解されるべきである。
【００１５】
本明細書で使用されるように、用語「近位」および「遠位」は、患者に鉗子を導入する医師の用語であることを理解すべきである。したがって、用語「遠位」は医師から最も遠い鉗子の部分を意味し、用語「近位」は医師に最も近い鉗子の部分を意味する。
【００１６】
図１および２は鉗子１０を示す。図１は開構成の鉗子１０を示し、図２は閉構成またはロック構成の鉗子１０を示す。鉗子１０は、ハウジング１２と、第１のジョー１４と、第２のジョー１６とを含んでもよい。鉗子１０は、第１の連結部材１８と第２の連結部材２０とをさらに含んでもよい。本実施形態において、第１および第２の連結部材１８、２０はリンクである。しかしながら、第１および第２の連結部材１８、２０は、さまざまな運動学的利点を有するリンケージを作成するために直列に設置されるいくつかのリンクの使用を含む他の設計を含み得る。各リンク１８、２０は、リンク１８、２０の側部に沿って切欠部分１７、１９またはスカラップを有してもよい。ハウジング１２の遠位部分２１は、分岐部分２２を含んでもよい。連結ピン２６は、分岐部分２２に固定的に留められてもよい。第１のジョー１４は、第１の開口２４を含んでもよく、第２のジョー１６は、連結ピン２６の挿入のための（図３で側面から見たときに第１の開口２４と同心の）第２の開口２５を含んでもよく、したがって第１および第２のジョー１４、１６をハウジング１２の分岐部分２２に摺動可能かつ枢動可能に連結することが可能になる。あるいは、各ジョー１４、１６に対して１つずつ、２つの別々の連結ピンが使用されてもよい。第１のジョー１４は、第１のピン２８（図示せず）で第１のリンク１８の一端に枢動可能に連結されてもよい。第１のリンク１８の他端は、駆動体４０（図３に示される）に枢動可能に連結されてもよい。第２のジョー１６は、第１のピン２８に関する上記の連結と同様に、第２のピン３０で第２のリンク２０の一端に枢動可能に連結されてもよい。第２のリンク２０の他端は、駆動体４０に枢動可能に連結されてもよい。
【００１７】
図３は、ハウジング１２内の鉗子１０の構造を示す。図示のように、第１および第２のリンク１８、２０のそれぞれの端部の１つは、駆動体４０に枢動可能に連結される。駆動体４０は、処置中、理想的には患者の外部の点まで延在する堅固な細長いワイヤまたは軸でもよい。いくつかの実施形態において、ハウジング１２は、駆動体４０が移動可能に配設される中空部を有する細長い軸を含んでもよい。ハウジング１２の一部またはハウジング１２に動作可能に連結される別の軸は、動作中、理想的には患者の外部の点まで延在する。連結ピン２６および開口２４、２５は、ジョー１４、１６のそれぞれの２つの自由度、すなわち、ハウジング１２の長手方向軸に沿った長手方向移動および連結ピン２６のまわりの回転移動を可能にするように設計されてもよい。この例では、連結ピン２６は、２つの平坦縁と２つの湾曲縁とを有する形状の細長い断面を有する。開口２４、２５は、以下で詳細に説明するように、鉗子の動作を制御する２つの部分をそれぞれ含んでもよい。第１の開口２４は、第１の円筒部分３２および第１の細長い部分３４（図４および５に示される）を含んでもよい。第２の開口２５は、同様の部分である第２の円筒部分３３および第２の細長い部分３５（図示せず）を含む。２つの部分については他の形状も使用されてよい。連結ピン２６が開口２４、２５の円筒部分３２、３３内に部分的にまたは完全に配設されると、ジョー１４、１６を回動開放および回動閉鎖することができる。関連して、ジョー１４、１６が部分的にまたは完全に閉じられると、連結ピン２６は、開口２４、２５の細長い部分３４、３５に部分的にまたは完全に嵌め合わされてもよく、ジョー１４、１６は、図３および８に示される位置間で開口２４、２５を介して連結ピン２６に沿って長手方向に摺動してもよい。連結ピン２６が開口２４、２５の細長い部分３４、３５内に少なくとも部分的に配設されると、連結ピン２６の細長い形状は、ジョー１４、１６の完全回転運動を制限することができる。
【００１８】
図４および５は、第１のジョー１４の詳細図を示し、これは、いくつかの実施形態において第２のジョー１６と同一の設計である。図５は、図１〜３に示される第１のジョー１４の実施形態を示し、一方、図４は、以下の図１２および１３で論じられる鉗子の実施形態で使用されてもよい代替の設計である。第１のジョー１４は、連結部４２と挟持部４４とを含んでもよい。連結部４２は、前述の通り鉗子１０の残りの部分と相互に作用し、一方、挟持部４４は、組織または他の材料と相互作用するように使用される。挟持部４４は、挟持部４４の中央の中空部４６にカップ状の設計を有することにより、組織生検採取に最適化されてもよい。したがって、第１および第２のジョー１４、１６が閉じるとき、中空部４６は、回収のために組織を採取および格納するための空間を提供する。挟持部４４は、歯列３６をさらに含んでもよい。いくつかの実施形態において、歯３６は、中空部４６の両側に配置されてもよい。生検中、組織試料は、最も一般的には閉構成の鉗子１０を近位に後退させることによって周辺組織から切除され、同時に歯３６が組織をかじりとる。組織かじりとり効果を高めるために、歯３６は、それぞれ挟持部４４から垂直方向に延在する近位面３９と、挟持部４４から近位への角度をもって延在する遠位面４１とを有してもよい。角度付き面と比較して、垂直近位面３９は、鉗子１０を後退させて、組織をかじりとるときにより効果的に組織の把持を維持することができる。他の実施形態において、歯および面は、さまざまな利点を達成するために異なる配置としてもよい。たとえば、近位面３９はまた、より効果的に組織を把持するために、挟持部４４から近位への角度をもって延在してもよい。近位面および遠位面３９、４１はまた、必要に応じて挟持部４４から遠位への角度をもってまたは他のさまざまな角度をもって延在してもよい。さらに、ジョー１４、１６が閉構成でかみ合うとき（図３に示される）、歯３６が互い違いになり、隙間３７が２つのジョーの歯３６間に存在するようにジョー１４、１６がかみ合うように設計されていてもよい。１つの例において、ジョー１４、１６のうちの一方の歯３６の点は、他方のジョー１４、１６上の歯３６の遠位面４１の中央点で接続してもよい。このパターンが残りの歯３６について繰り返されてもよく、それにより上記の隙間３７を形成する。これらの隙間３７は組織試料を格納するためのさらなる空間を提供し、その結果、生検中に十分なサイズの試料が得られる。挟持部４４はまた、第１のジョー１４の遠位端４３に鋭い歯、すなわち「ネズミの歯」３８ａを含んでもよく、第２のジョー１６上にかみ合う歯３８ｂを有する（図２に示される）。ネズミの歯３８ａ、３８ｂは、組織試料の最初のかじりとりに効果的である。挟持部４４は、患者からの組織生検の切除のための鉗子１０内への組織の固定を支援するために、中空部４４の中心に配設されるスパイク７６を任意選択的に含んでもよい（図１２に例示的に示される）。スパイク７６は、遠位を向く先端部で形成されてもよく、それにより鉗子１０の組織への固定を支援し、鉗子１０で最初に把持する組織量を増加させてもよい。あるいは、スパイク７６は、垂直方向を向くかまたはさらに近位を向く先端部で形成されてもよく、それにより試料の切除および除去中、鉗子１０が組織上で把持を維持することを支援してもよい。この例は、組織生検に最適化された挟持部４４の設計を説明しているが、挟持部４４は、さまざまな他の用途のために変更されてもよい。
【００１９】
図６〜８は、さまざまな動作段階における鉗子１０を示す。上記のように、鉗子１０のジョー１４、１６は、２つの別々の自由度である回転方向および長手方向に移動することができる。特に、ジョー１４、１６は、回動開放および回動閉鎖させることができ、鉗子１０の長手方向軸に沿って長手方向に摺動させることもできる。しかしながら、本実施形態において、ジョー１４、１６の回転および長手方向の移動は、不連続なおよび分離した動作段階で必ずしも行われない。代わりに、駆動体４０の作動力ならびにリンク１８、２０およびハウジング１２の設計に加えて、連結ピン２６および開口２４、２５の形状のために、ジョー１４、１６は、閉サイクルの特定の段階中にジョー１４、１６の回転および長手方向の移動が同時に生じる混合運動を介して開閉する。図６は、ジョー１４、１６が全開である開構成の鉗子１０を示す。開構成において、連結ピン２６は、開口２４、２５の円筒部分３２、３３内に完全に配設されてもよい。ジョー１４、１６を閉構成に移動させるために、駆動体４０をハウジング１２に対して近位方向に移動させる。駆動体４０が近位に移動すると、駆動体４０に連結されたリンク１８、２０の端部は、近位方向に対応して引かれ、同時にジョー１４、１６に連結されたリンク１８、２０の端部が近位方向に引かれ、同時に互いの方にも回転する。リンク１８、２０が近位に移動し、同時に互いの方に部分的に回転もすると、ジョー１４、１６はそれぞれ連結ピン２６のまわりで枢動し、それによりジョー１４、１６が閉じ始める。ジョー１４、１６が連結ピン２６のまわりを十分な量だけ枢動すると、連結ピン２６は、開口２４、２５の細長い部分３４、３５と嵌り始めることができる。したがって、ジョー１４、１６が回動閉鎖し続けると、ジョー１４、１６は、開口２４、２５の細長い部分３４、３５に沿って連結ピン２６を介して近位に摺動し始めることができる。駆動体４０が近位方向に移動し続けると、リンク１８および２０は、最終的に、図７および８に示すように接触点２９でハウジング１２に接触する。リンク１８、２０がハウジング１２に接触すると、鉗子１０は閉構成の方へ移動し続けるため、それらは接触したままとすることができる。連結ピン２６および開口２４、２５は、少しの隙間が連結ピン２６と開口２４、２５との間に存在するように設計されてもよい。鉗子１０の滑らかな動作を保証するために厳しい精度が望ましいことがあるが、連結ピン２６と開口２４、２５との間に隙間を設けることも有利であり得、混合運動を可能にすることを支援する。リンク１８、２０がハウジング１２に初めて接触すると、リンク１８、２０に対してハウジング１２によって提供される初期力がリンク１８、２０をジョー１４、１６に対して押し戻す。リンク１８、２０に対するハウジング１２からの初期力は、ジョー１４、１６を開口２４、２５の円筒部分３２、３３の方へわずかに後退させる。この隙間を設けることは、連結ピン２６が開口２４、２５で動かなくなるまたは引っかかることを防ぎ、それにより閉サイクルを通しての鉗子１０の滑らかな動作を保証する。さらに、リンク１８、２０の切欠部分１７、１９は、リンク１８、２０とハウジング１２との間にさらなる隙間を提供し、鉗子１０が動かなくなるまたは引っかかる可能性を制限する。
【００２０】
さらに、ハウジング１２とリンク１８、２０とが接触すると、カム作用が発生する。このカム作用は、従来の鉗子を上回る機械的利点を本設計に与える。前述のように、簡単なハサミのような閉運動を利用する従来のリンク型鉗子は、閉運動の終点近くで大きい閉じ力を有しない。図９は、従来の鉗子設計（実線）を本発明（破線）と比較する概略的な力／閉鎖グラフを示す。従来の鉗子について分かるように、閉じ力は閉サイクルの始まりの近くで大きい。しかしながら、ジョーが閉じるにつれて、閉じ力は連続的に小さくなる。鉗子が閉構成であるとき、閉じ力は最も小さくなる。比較すると、本発明の力／閉鎖グラフの第１の部分は同様であるが、閉じ力は閉サイクルの後半の段階近くで小さくなるのではなく、大きくなり始める。閉じ力のこの違いは、部分的には上記のカム作用のためである。カム作用は、リンク１８、２０に対してハウジング１２による力を作成し、それは、ジョー１４、１６を閉構成の方へ付勢する対応して増大する力をジョー１４、１６に対して提供する。さらに、リンク１８、２０の切欠部分１７、１９に加えて、連結ピン２６と開口２４、２５との間の上記の隙間が、カム作用がより滑らかに生じることを支援することができる。これらの隙間がない場合、鉗子１０は動かなくなり、動作不能となることがある。図９は例示的なものであり、本実施形態が、閉サイクルの後半部分で必ずしも閉じ力を増大させるわけではないことに留意することが重要である。むしろ、代わりに、カム作用は、従来の鉗子設計の力／閉鎖グラフからわずかな逸脱を引き起こすことがある。たとえば、閉じ力は、本実施形態の閉サイクルの後半段階中、引き続き減少し続けてもよいが、従来の鉗子の閉じ力と比較したときに大きく減少してはならない。全体として、本実施形態は、従来の鉗子設計と比較したとき、閉サイクルの後半段階の近くでより大きい閉じ力を提供し、従来の鉗子設計からの逸脱の重要性は、本実施形態のさまざまな設計特性に基づいて変化してもよい。
【００２１】
リンク１８、２０とハウジング１２とが接触した後、上記のカム作用が維持されるため、駆動体のさらなる近位移動により、ジョー１４、１６は閉じ続ける。開口２４、２５と連結ピン２６との間に設計された隙間のために、ハウジング１２とリンク１８、２０との初期接触によって事前に遠位に摺動したジョー１４、１６は、連結ピン２６が開口２４、２５の細長い部分３４、３５内でさらに摺動するため、長手方向軸に沿って近位に再び摺動し始める。駆動体４０は近位方向にさらに移動するため、ジョー１４、１６は一緒に回転して、近位に摺動し続ける。最終的に、必ずしもそうとは限らないが、連結ピン２６が開口２４、２５の細長い部分３４、３５の近位端に接触するときに挟持部４４がその点の直前で互いに接触するように、ジョー１４、１６は一緒に回転する。次いで、駆動体４０は、連結ピン２６が開口２４、２５の細長い部分３４、３５の近位端に接触するまで、さらに近位にわずかに引かれる。この時点で鉗子１０は閉構成になり、駆動体４０を近位方向にさらに移動させなくてもよい（図８）。さらに、ジョー１４、１６が開口２４、２５の細長い部分３４、３５に沿って近位に摺動するため、リンク１８、２０はハウジング１２に接触し続け、リンク１８、２０に対してハウジング１２によって提供される力は増加する。鉗子１０が閉構成になると、リンク１８、２０は、ハウジング１２内で少なくとも部分的にくさび留めされる。リンク１８、２０のくさび留めおよび上記のカム作用は、閉じたジョー１４、１６をロックし、ジョー１４、１６が容易にまたは偶発的に再び開くことを防ぎ、したがって場合により把持した物体に対するそれらの把持力を失うことを防ぐ。ジョー１４、１６の回転運動を制限する、開口２４、２５の細長い部分３４、３５に対する連結ピン２６の形状により、ジョー１４、１６はまた、偶発的に再び開くことをさらに防止することができる。鉗子１０を開構成へ戻すように移動させるために、駆動体４０をハウジング１２に対して遠位に移動させ、それにより前述の閉サイクルを逆転させる。鉗子１０は、開構成と閉構成との間で繰り返し移動してもよい。
【００２２】
図１０は、閉サイクルの１つの実施形態のグラフ図を示す。鉗子１０が開構成から閉構成に移動すると、鉗子１０の機構にいくつかの変化が生じる。図１０において、鉗子１０は、グラフの左側での開構成（Ａ）で始動し、グラフの右側の閉構成、すなわちロックされた構成（Ｅ）で停止する。最初に、鉗子が開構成から閉構成に移動し始めると、ジョー１４、１６が連結ピン２６のまわりで回転するため、ジョー１４、１６のハサミ型回転が生じる（Ａ〜Ｅ）。連結ピン２６と開口２４、２５との間の隙間のためにジョー１４、１６の近位摺動が最終的に発生し、同時にジョー１４、１６は回動閉鎖を続ける（Ｂ〜Ｃ）。ジョー１４、１６がさらに回動閉鎖すると、リンク１８、２０は最終的にハウジング１２に接触する（Ｃ）。この点でカム作用が始まり（Ｃ〜Ｅ）、ジョー１４、１６は、リンク１８、２０に対してハウジング１２によって提供される初期力に加えて運動学およびカム作用により、わずかに遠位に摺動する（Ｃ〜Ｄ）。最終的に、カム作用が続くと、ジョー１４、１６は再び近位に摺動し始め、ジョー１４、１６は閉構成へと回転し続ける（Ｄ〜Ｅ）。理想的には、必ずしもそうとは限らないが、ジョー１４、１６は完全に閉じて、ハサミ型回転は、開口２４、２５がジョー１４、１６の近位運動を制限する直前に終了する。この点において、鉗子１０は閉じて、完全にロックされた構成である（Ｅ）。これは、単なる閉サイクルの１つの可能な実施形態である。鉗子１０は、回転、摺動、およびハウジングとの接触が必要に応じて閉サイクル中のさまざまな点で生じることができるように変更されてもよい。
【００２３】
本実施形態において、リンク１８、２０は、閉サイクルの中間点の近くでハウジング１２に最初に接触するように設計されている。閉サイクルでのその点の近くではさらなる閉じ力が必要であるため、カム作用の中間ストロークを開始することが有利である。閉サイクルのあまりに初期にカム作用を始めることは、不必要な応力をリンク１８、２０およびハウジング１２に与え、一方、あまりに遅くにカム作用を始めることは、カム作用によって提供される利点を消す。しかしながら、鉗子１０は、必要に応じてより早くまたはより遅くにカム作用を始めるように設計することができる。たとえば、リンク１８、２０は再設計することができ、またはハウジング１２の分岐部分２２は、より短く、より長く、または他の場合に異なる形状で作ることができる。さらに、切欠部分１７、１９の深さまたは位置など、リンク１８、２０の形状は変更してもよい。
【００２４】
本実施形態において、開口２４、２５は、ジョー１４、１６内に形成され、連結ピン２６は、ハウジング１２に固定的に取り付けられる。代替的な実施形態において、１つの開口２４は、ハウジング１２の分岐部分２２の１つの分岐上に形成されてもよく、一方、他の開口２５は、分岐部分２２の他の分岐上に形成される。次いで、鉗子はまた、第１のジョー１４に固定的に取り付けられて、第１の開口２４内に枢動可能かつ摺動可能に受けられる第１の連結ピンと、第２のジョー１６に固定的に取り付けられて、第２の開口２５内に枢動可能かつ摺動可能に受けられる第２の連結ピンとを含んでもよい。
【００２５】
連結ピン２６は、さまざまな形状を有してもよく、一方、開口２４、２５は、さまざまな運動学的利点を提供するために変更されてもよい。たとえば、連結ピン２６は卵形でもよく、それは鉗子１０およびジョー１４、１６を、開口２４、２５の円筒部分３２、３３内での連結ピン２６のまわりでの回転から、開口２４、２５の細長い部分３４、３５に沿った長手方向への摺動に滑らかに推移させることを可能し得る。代替的にまたは追加的に、開口２４、２５は湾曲していてもよく、または涙滴形状を有してもよい。連結ピン２６と開口２４、２５との間の隙間により、鉗子１０が開構成から閉構成まで移動するときに、ジョー１４、１６が開口２４、２５を介して連結ピン２６に沿って滑らかに摺動することを可能にし得る。
【００２６】
鉗子１０はまた、開構成であるときにさらなる自由度を有するように設計されてもよい。図１１では、鉗子１０は、ジョー１４、１６が連結ピン２６のまわりで同じ方向に回転し、それにより、ジョーがこの回転中に開構成のままであることを示している。ジョー１４、１６は左右に一緒に回転することができ、同時にジョー１４、１６は開構成で維持される。この運動の自由度は、ハウジング１２の内部通路と駆動体４０との間の隙間を維持することによって実現される。したがって、ジョー１４、１６が本体構造と接触するとき、本体構造とジョー１４、１６との間の力により、ジョー１４、１６の挟持部４４が標的組織と整列するように、ジョー１４、１６は連結ピン２６のまわりで回転する。この運動の自由度は、隙間のない身体管腔の組織の難しい領域にまたは導入器装置の通路を通して鉗子１０を誘導することを可能にするために有利であり得る。
【００２７】
鉗子１０は、任意選択的に、ジョー１４、１６に電流を流す機能を含んでもよい。ジョー１４、１６が組織を把持しているとき、組織を焼灼するためにジョー１４、１６に電流を流してもよく、それは組織試料の周辺組織からの分離および出血の防止を支援することができる。
【００２８】
鉗子１０は、鉗子組立体を作るために必要とされる構成要素に加工または形成できる任意の金属で作られてもよく、その金属は、ステンレス鋼、チタン、コバルトクロム、およびニッケルコバルトを含むが、これらに限定されるものではない。鉗子を製造するために付加製造を使用してもよい。さらに、鉗子１０は、任意のポリマー、理想的には生体適合性ポリマーで作られてよく、それは射出成形プラスチックまたは補強ポリマー複合体を含むが、これらに限定されるものではない。さらに、金属およびオーバーモールドプラスチックなど、金属およびプラスチックの任意の組合せが鉗子を作るために使用されてもよい。
【００２９】
本実施形態は、開構成および閉構成に関して説明されているが、鉗子１０は、閉サイクルを通して追加の異なる段階または構成を有してもよい。たとえば、滑らかで連続的であるか、またはカム作用に加えてジョー１４、１６の回転および長手方向の移動を含む上記の混合運動ではなく、ジョー１４、１６の回転運動のみ発生する閉サイクルの異なる段階と、それに続くジョー１４、１６の長手方向運動のみ発生する第２の異なる段階とがあってもよい。あるいは、さまざまな運動学的利点または閉じ力の増大を可能にする第４の構成を提供するなどのさらなる構成が考えられてもよい。
【００３０】
前述の鉗子１０は、組織生検処置で使用されてもよい。スコープ、多くの場合には内視鏡は、標的部位を見つけるために使用するカメラとともに患者の身体管腔に進めてもよい。次いで、鉗子１０は、スコープの管腔を通してまたはスコープの外面に沿って標的部位まで進めてもよい。鉗子１０の開構成と比較して断面がより小さいため、鉗子１０は理想的には閉構成で進められる。ジョー１４、１６が生検を行う組織の近くに配置されると、駆動体４０をハウジング１２に対して遠位に移動させることにより、鉗子１０は開構成の方へ移動する。鉗子１０が開構成になると、ジョー１４、１６は組織に隣接して配置され、次いで、ジョー１４、１６組織の一部のまわりで閉じるように閉構成へ移動する。次に、鉗子１０は、周辺組織から組織試料をかじりとるために近位に後退する。鉗子１０がカム作用および連結ピン２６によって自動的にロックされ、閉じ力が大きいため、ジョー１４、１６は組織を強く把持することができ、したがって周辺組織から切除される組織の量が最大化される。次に、鉗子１０は、組織試料とともに患者の身体管腔および内視鏡から取り出される。次いで、スコープを同様に取り出してもよい。あるいは、スコープおよび鉗子１０は一緒に取り出してもよい。また、代わりに、鉗子１０は、スコープを使わずにまたはカテーテルによって挿入されてもよい。鉗子１０はまた、蛍光透視などの他のよく知られた撮像方法を使用して組織試料採取場所に配置されてもよい。
【００３１】
本発明の別の実施形態において、鉗子５０が提供される。図１２は開構成の鉗子５０を示し、一方、図１３は閉構成またはロック構成の鉗子５０を示す。鉗子５０は、ハウジング５２と、第１のジョー５４と、第２のジョー５６とを含んでもよい。鉗子５０は、第１の連結部材５８と第２の連結部材６０とをさらに含んでもよい。ハウジング５２の遠位端は、分岐部分６２を含んでもよい。第１のジョー５４は、第１の開口６４を含んでもよく、第２のジョー５６は、（図１３で側面から見たときに第１の開口６４と同心の）第２の開口６５を含んでもよい。第１および第２のジョー５４、５６は、第１および第２の開口６４、６５に通された連結ピン６６により、ハウジング５２の分岐部分６２に枢動可能に連結されてもよい。連結ピン６６は、ハウジング５２の分岐部分６２に固定的に取り付けられてもよい。第１のジョー５４は、第１の連結部材５８の一端５３に枢動可能に連結されてもよい。第１の連結部材５８の他端５５は、駆動体７０に動作可能に連結されてもよい。第２のジョー５６は、第２の連結部材６０の一端５７に枢動可能に連結されてもよい。第２の連結部材６０の他端５９は、駆動体７０に動作可能に連結されてもよい。本実施形態において、第１および第２の連結部材５８、６０は、それらが互いに隣接して遭遇する点まで近位に延在する。次いで、連結部材５８、６０は、駆動体７０を形成するためにさらに近位に一緒に延在し、それは、理想的には処置中に患者の外部の点まで延在する。しかしながら、駆動体７０は、堅固な細長いワイヤまたは軸を含むさまざまな他の設計も有し得る。ハウジング５２は、理想的には、駆動体７０が移動可能に配設される中空部を有する細長い軸である。ハウジング５２の一部またはハウジング５２に動作可能に連結される別の軸は、動作中、患者の外部の点まで延在してもよい。前述の実施形態と同様に、連結ピン６６および開口６４、６５は、２つの自由度、すなわち、ジョー１４、１６の長手方向移動および回転移動を可能にするように設計されてもよい。
【００３２】
前述の実施形態の動作と同様に、鉗子５０は、駆動体７０をハウジング５２に対して長手方向に移動させることにより、開構成と閉構成との間で繰り返し移動してもよい。鉗子５０を開構成から閉構成まで移動させるために、駆動体７０はハウジング５２に対して近位に移動する。駆動体７０が近位に移動すると、駆動体７０は第１および第２の連結部材５８、６０を同様に近位に引く。第１および第２の連結部材５８、６０が近位に移動すると、ジョー５４、５６は連結ピン６６のまわりで枢動し、それによりジョー５４、５６は閉じ始める。最終的に、駆動体７０のさらなる近位への移動により、ジョー５４、５６およびジョー５４、５６の開口６４、６５は、連結ピン６６に対して近位方向かつ長手方向に摺動する。最後にかつできる限り同時に、ジョー５４、５６は、連結ピン６６が開口６４、６５の細長い部分内に固定される点まで近位に摺動し、ジョー５４、５６が互いに接触するように、ジョー５４、５６は一緒に回転し、したがって閉構成に到達する。図１４に示すように閉構成であるとき、鉗子５０は、ジョー５４、５６の近位端を設計することによりさらに固定されてもよく、それにより、それらの一部がハウジング５２内に配設され、同時に鉗子５０は閉構成になる。理想的には、ジョー５４、５６は、それぞれのノッチまたは突出部７２、７４をそれぞれ有する。連結ピン６６が完全にまたは部分的に開口６４の円筒部分内にあるとき、ノッチ７２、７４はハウジング５２の外側であり、したがって、ハウジング５２からの干渉のないジョー５４、５６の自由回転が可能になる。連結ピン６６が完全にまたは部分的に開口６４の細長い部分内にあるように連結ピン６６およびジョー５４、５６がさらに近位に引かれると、ノッチ７２、７４はハウジング５２内で引かれる。したがって、閉構成であるとき、ハウジング５２の内面はノッチ７２、７４に接触し、したがってジョー５４、５６の自由回転を制限し、それによってそれらを閉じた状態にロックする。
【００３３】
さらに、開口６４、６５の細長い部分に対する連結ピン６６の形状により、ジョー５４、５６の回転運動を制限してもよい。したがって、ジョー５４、５６はロックされて、連結ピン６６のまわりを開構成に実質的に回転できず、それにより鉗子が把持する組織または他のアイテムが偶発的に外れることを防止または排除する。鉗子５０を開構成に戻すように移動させるために、駆動体７０をハウジング５２に対して遠位に移動させ、前述の閉サイクルを逆転させる。
【００３４】
前述の実施形態による説明と同様に、鉗子５０は組織生検処置で使用されてもよい。鉗子５０は、組織試料が収集される身体管腔内を移動する。次いで、鉗子は開構成から閉構成まで移動し、それにより、ジョー５４、５６は組織片のまわりで閉じられ、鉗子５０は上記の機構で閉じられて自動的にロックされる。鉗子５０を閉構成に維持しながら、鉗子５０は近位に引かれ、それにより組織試料を周辺組織からかじりとる。次いで、鉗子５０は、収集した組織試料とともに患者から取り出される。
【００３５】
鉗子５０は、さまざまな機能に適応させるために、前述の実施形態に記載されている、ジョー５４、５６の形状を変更することを含むがこれに限定されないさまざまな方法で変更されてもよい。
【００３６】
これらの実施形態において、鉗子は生検鉗子として示されかつ説明されたが、鉗子の形状および構造は、すべて本発明の教示に従って多くの形態を取り得、多くの目的および機能を満足する。これは、非医学的な関連において鉗子ロック／カム設計の使用を含む。
【００３７】
上記の図面および開示は、説明のためであり、徹底的なものではない。この説明は、当業者に多くの変形形態および代替形態を提案する。そのようなすべての変形形態および代替形態は、添付の特許請求の範囲内に含まれるものとする。当業者は、本明細書で説明した具体的な実施形態に対する他の均等物を認識し得、これらの均等物も添付の特許請求の範囲内に含まれるものとする。
【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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