(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内視鏡器具システムであって、
ａ）細長い可撓性先端部分および前記先端部分を操作するための基端ハンドル部分を有し、前記先端部分が画像形成手段を収容する光学チャネルと、内側表面を有し内視鏡器具を収容するように適合された作業チャネルとを有する内視鏡と、
ｂ）基端部および先端部と外側表面とを有する細長い可撓性管状部材と、基端部および先端部を備え前記管状部材の中を延びる制御部材と、前記管状部材および前記制御部材の前記先端部に連結される端部作動体アセンブリと、前記管状部材に対して前記制御部材を移動させ、前記端部作動体を作動させるハンドル手段とを有する内視鏡器具と、
を備え、前記作業チャネルの前記内側表面および前記管状部材の前記外側表面のうちの少なくとも１つにはその一部分に沿って非円形断面形状が設けられ、前記内視鏡器具を前記内視鏡の前記作業チャネルに対して移動させた時のバックラッシュを低減するように適合され、
前記部分はジャケットが上に設けられた、前記管状部材に沿った部分であって前記管状部材上の複数のフィンを含む部分である内視鏡器具システム。
【請求項２】
前記非円形断面形状は多角形形状である請求項１に記載の内視鏡器具システム。
【請求項３】
前記非円形断面形状は複数の径方向突出部から成る請求項１に記載の内視鏡器具システム。
【請求項４】
前記作業チャネルは、前記非円形断面形状を有する挿入物を有する請求項１に記載の内視鏡器具システム。
【請求項５】
前記部分は前記内視鏡の前記作業チャネルの一部分であり、前記部分は複数の径方向に内方を向いたリブである請求項１に記載の内視鏡器具システム。
【請求項６】
前記管状部材の前記基端部の断面形状は円形である請求項１に記載の内視鏡器具システム。
【請求項７】
円形断面形状を備えた作業チャネルを有する内視鏡の中に挿入するための内視鏡器具であって、
ａ）基端部および先端部と外側表面とを備え、前記外側表面は非円形断面形状を有する部分を有する細長い可撓性管状部材と、
ｂ）基端部および先端部を有し、前記管状部材の中を延びる制御部材と、
ｃ）前記管状部材および前記制御部材の前記先端部に連結される端部作動体アセンブリと、
ｄ）前記制御部材を前記管状部材に対して移動させ、前記端部作動体アセンブリを作動させる手段と
を備えた内視鏡器具。
【請求項８】
前記非円形断面形状を備えた前記外側表面の前記部分が、作業チャネルの半径とほぼ等しい径方向の寸法を有し、前記内視鏡器具が内視鏡の作業チャネルに対して長手方向に移動された場合にバックラッシュが低減される請求項７に記載の内視鏡器具。
【請求項９】
前記非円形断面形状は前記管状部材上に設けられたジャケットによって形成され、前記ジャケットは複数の長手方向フィンを有する請求項７に記載の内視鏡器具。
【請求項１０】
前記フィンは径方向に離間すると共に径方向外側を向いている請求項９に記載の内視鏡器具。
【請求項１１】
前記フィンの厚さが０．１ｍｍである請求項９に記載の内視鏡器具。
【請求項１２】
前記フィンは前記管状部材の表面から０．４ｍｍ外側に延出する請求項９に記載の内視鏡器具。
【請求項１３】
前記非円形断面形状は前記管状部材から径方向外側へ延びる複数の長手方向フィンによって形成される請求項７に記載の内視鏡器具。
【請求項１４】
前記非円形断面形状は前記管状部材上に設けられたジャケットにより形成され、前記ジャケットは多角形形状を有する請求項７に記載の内視鏡器具。
【請求項１５】
前記非円形断面形状を有する前記管状部材の前記外側表面の前記部分は前記管状部材の長さの少なくとも先端側半分である請求項７に記載の内視鏡器具。
【請求項１６】
前記非円形断面形状を有する前記管状部材の前記外側表面の前記部分は、前記部分上に設けられた低摩擦ジャケットにより形成され、前記低摩擦ジャケットは前記非円形断面形状を有する請求項７に記載の内視鏡器具。
【請求項１７】
前記管状部材の前記基端部の断面積の形状は円形である請求項７に記載の内視鏡器具。
【請求項１８】
前記管状部材はコイルである請求項７に記載の内視鏡器具。
【請求項１９】
円形断面形状と一定の外径とを有する先端管状部分を備えた内視鏡器具を内部に収容するための内視鏡であって、
ａ）画像形成手段を備えた光学チャネルと、内側表面を有し内視鏡器具を内部に収容するように適合された作業チャネルとを有する細長い可撓性先端部分と、前記作業チャネルは前記内側表面が非円形断面形状を有する部分を有することと、
ｂ）前記先端部分を操作するように適合された基端ハンドル部分と
を備え、
前記作業チャネルの前記内側表面が前記非円形断面形状を有する前記部分が多角形状を有する内視鏡。
【請求項２０】
前記作業チャネルは、前記非円形断面形状を有する挿入物を有する請求項１９に記載の内視鏡。
【請求項２１】
前記作業チャネルの前記内側表面が非円形断面形状を有する前記部分が、複数の径方向に内方を向いた長手方向突出部を有する請求項１９に記載の内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の背景）
１．発明の属する技術分野
本発明は一般に外科器具に関する。詳しくは、本発明は内視鏡および内視鏡のチャネル内に延在するように適合された内視鏡外科器具に関する。
【０００２】
２．技術の現状
現在、内視鏡医療処置用に製造された多くの器具が存在する。一般に、内視鏡器具は、手で操作するハンドルを基端部に備えると共に、組織の操作切断、把持、液体注入、焼灼用の構成要素を先端部に備えた、長くて可撓性のある円筒形管状装置である。そのような器具は、可撓性のある内視鏡に挿入され、該内視鏡は自然の開口部または外科的に形成された開口部を介して患者に挿入される。内視鏡は数個の管腔を形成する細長い部分と、該細長い部分を方向付ける基端ハンドルとを有する。少なくとも１つの管腔には、スコープ等の光学画像形成システムが設けられ、いくつかの管腔または「作業チャネル」は、一般に内視鏡器具をその内部に延在させるために設けられる。内視鏡の作業チャネルは一般に内視鏡の基端側（ハンドル）端部から先端側（作業）端部までを通過するＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）裏当て付き円筒形チューブから構成される。作業チャネルの内径は通常２〜４ミリメートルである。
【０００３】
医療処置の間、医師は１または複数の内視鏡器具を作業チャネルに通過させ、内視鏡の光学システムにより、透視している組織を操作する。通常医師は、内視鏡器具の管状シャフトが内視鏡のハンドルに入る位置付近でシャフトの基端部分を手で押したり引いたりすることにより、器具の先端部を繰り返し操作しなければならない。
【０００４】
内視鏡による視界は、上記処置に一般に使用されるビデオモニタで見ると非常に拡大される。つまり、直径数ミリメートルの視野がビデオスクリーン上では数インチ（１インチ＝約２．５４ｃｍ）に拡大される。従って、透視している組織に近づいて該組織を治療するためには、器具は非常に小さい増分で非常に正確に移動させなければならない。実際医師は、所望の結果を得るために、内視鏡器具の先端部の先を所望位置の１ミリメートルの数分の１以内に配置しなければならない。しかしながら、器具を内視鏡に通過させる途中の摩擦およびバックラッシュのため、その精度のレベルを達成するのは困難である。例えば、内視鏡の数フィート長（１フィート＝３０．４８ｃｍ）は患者の結腸に配置され、その際、内視鏡の先端部は上行結腸の特定部位を透視できるようにしっかり折り返される。そのような配置において、内視鏡は複数の平面内で非常に入り組んだ形状に曲げられる。内視鏡器具の外径（例、２．２ｍｍ）は作業チャネルの内径（例、３．２ｍｍ）よりも有意に小さいため、器具とチャネルの間には大きな隙間スペースが存在する。器具が引き戻された場合、器具にかかる張力により器具はピンと引っ張られ、器具は当然チャネル内で最短経路をとる。器具が押し進められた場合、摩擦によって器具はチャネル内で最長経路をとるようになる（つまり、器具の先端部が動き出す前に器具のシャフトが作業チャネルを「充填」する）。結果として、医師は器具の先端部を操作しようとすると、大きなバックラッシュ（空（から）動き）を経験することとなる。先を少し引き戻す必要がある場合には、先端部が引き戻され得る前に、まずはバックラッシュぶんを引き出さなければならない。医師が器具を少し先まで引き戻しすぎた場合、医師は先端部に任意の移動が起こる前に器具を数ミリメートル前方に押し進めなければならない。この操作の間、内視鏡器具は内視鏡の作業チャネル内で最長経路と最短経路の配置を交互にとる。このバックラッシュが低減または除去されると、内視鏡器具先端部の操作がずっと容易かつ明確となり、医師はより迅速に所望の位置決めを達成することができる。しかしながらこれはいくつかの理由から、克服が容易な問題とはなっていない。
【０００５】
内視鏡器具の外側と内視鏡作業チャネルの内側との間の隙間が小さくなったと仮定すると、上述のバックラッシュの状況は低減されるか実質的に除去されるが、これは実際的な解決策ではない。そのような２つの構造間の環状スペースには、流体を注入する（かまたは吸引を行う）必要がある。器具のシャフトが作業チャネル内のスペースを実質上占めると、バックラッシュは低減されるが、流体を作業チャネル内で器具周囲に伝達する能力が大いに低減されるであろう。実際、流体流れの性質のため、隙間スペースのアスペクト比（流体チャネルの厚さとその周囲長さとの比）が小さくなり、流体流れに対するインピーダンスが不釣り合いなほどの流体通過断面積の減少を起こす。
【０００６】
また、シャフトの直径が作業チャネルの内径に近づくにつれ、特に作業チャネルは通常比較的軟らかい材料であるＰＴＦＥから形成されているため、器具と作業チャネル間の接触面積が増大する。この上記部品間の接触面積の増大により、医師が器具をチャネル内で移動させようとした時に器具にかかる摩擦抵抗が増大する。
【０００７】
（発明の概要）
従って、本発明の目的は、内視鏡と内視鏡器具との間のバックラッシュがほとんどないか全くない内視鏡システムを提供することにある。
流体流れを許容する開放面積を維持しつつ内視鏡の作業チャネルの内視鏡器具間のバックラッシュを減少させた内視鏡システムを提供することも本発明の目的である。
【０００８】
以下に詳細に論じる上記目的に従うと、内視鏡器具の一部か作業チャネルの一部のいずれかに非円形断面が設けられた内視鏡システムが提供される。
一般に内視鏡器具は、基端部および先端部を有する細長い可撓性管状部材と、基端部および先端部を有し、該管状部材内を延びる制御部材と、管状部材と制御部材の先端部に連結される端部作動体アセンブリと、制御部材を管状部材に対して移動させ、端部作動体アセンブリを作動させるハンドル手段とを備えている。本発明の第１実施形態によれば、内視鏡器具の細長い可撓性管状部材の先端部は、非円形断面形状をした外側表面を有する。非円形断面形状は、管状部材の一部の周辺（外側）周囲に複数のフィンまたは他の突出部を径方向に離間配置するか、または該部分に多角形断面形状を設けることにより、管状部材の一部に設けられ得る。フィンが設けられる場合、フィンは非常に小さく、作業チャネルと内視鏡器具の間の流体流れ断面積に最小の影響しか及ぼさない。従って、得られた内視鏡器具では、作業チャネル内の十分な流体流れが維持されると同時に、バックラッシュが大いに低減される。また、フィンまたは多角形の角は、数少ない比較的小さな接触点を提供するため、内視鏡器具を内視鏡の管腔（作業チャネル）内に容易に進めることが可能である。
【０００９】
本発明の第２の実施形態によれば、基端ハンドルと、画像形成システムを備えた画像形成チャネルおよび内側表面を有し内視鏡器具を内部に収容するように適合された作業チャネルを有する細長い可撓性先端部分とを有する内視鏡が提供される。作業チャネルは、その長さに沿って作業チャネルが非円形断面形状を有する実質的部分を好ましくは有する。非円形断面形状は、作業チャネルの内側表面に径方向に離間しかつ内方を向いた複数のリブまたは他の突出部を設けるか、作業チャネルの内側表面を多角形とすることにより作業チャネルに設けられ得る。リブは非常に小さく、作業チャネルと内視鏡器具の間の流体流れ断面積に最小の影響しか及ぼさない。従って得られた内視鏡器具では、作業チャネル内の十分な流体流れが維持されると同時に、内部に挿入された内視鏡器具のバックラッシュが大いに低減される。また、それらの２つの部材の間には数少ない比較的小さな接触点が存在するため、内視鏡器具を作業チャネル内に容易に進めることが可能である。
提供した図面と共に詳細な説明を参照すれば、当業者には本発明のさらなる目的および利点が明らかとなるであろう。
【００１０】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
さて図１を参照すると、内視鏡の作業チャネルに挿入する内視鏡器具１０が示される。本発明の第１実施形態によれば、内視鏡器具１０は、作動ハンドル１２、管状コイル１４、コイル１４の先端部分１８の少なくとも一部の周囲に設けられたジャケット１６、生検用鉗子等の端部作動体アセンブリ２０、および制御ワイヤ２２を有する。作動ハンドル１２は通常静止部材２６と変位可能なスプール２８とを備えている。静止部材２６は先端挿通孔３０、中央スロット３２、および基端親指リング３４を有する。変位スプール２８は静止部材２６上に摺動可能に配置され、スロット３２を通過するクロスメンバ３６を有する。制御ワイヤ２２の基端部はスプール２８と連結される。作動ハンドル１２の操作については、バレス（Ｂａｌｅｓ）に付与された米国特許第５，２２８，４５１号で十分に説明されており、該特許全体を参照により本願に組み込むものとする。簡単に説明すると、スロット３２内でスプール２８が長手方向に移動すると、端部作動体アセンブリ１８が動かされる。すなわち、端部作動体アセンブリが開放位置と閉鎖位置との間で移動する。
【００１１】
ここで図１および２ａを参照すると、本発明の第１実施形態によれば、ジャケット１６は、好ましくはＰＴＦＥより形成される、低摩擦性のコーティングまたはシースであり、コイル１４の少なくとも先端部分の上を延びる。ジャケット１６はコイルの一部の上に押し出し成形されてもよいし、組み立てた内視鏡器具の上に設けることが可能な付属物として設けてもよい。例えば、ジャケットは長手方向スリットを有する管状部材であり得る。ジャケット１６はコイル周囲に径方向に離間配置された、数個（例えば５個）の長手方向フィン３０を形成する。限定的な意味でなく例として、内径３．２ｍｍの作業チャネルを有する内視鏡に挿入することを意図した内視鏡器具に対して、ジャケット１６は好ましくは、厚さ約０．１ｍｍの薄いフィン（または陸部）を備えコイル表面から外方に約０．４ｍｍ延出する直径２．２ミリメートルのシリンダーである。そのような構成によると、内視鏡の作業チャネルの直径がほぼ完全にふさがれ（すなわち、コイル１４の中心からフィン３０の端部までのジャケットの径方向寸法が作業チャネルの半径とほぼ等しくなる）、動きのバックラッシュが実質的に低減される。しかしながら、フィン３０は非常に薄いので、犠牲となる流体流れの断面積の量はほんの少量にすぎない。また、接触点の数およびフィンと作業チャネル内側との間の接触点の表面積は実質的に最小となる。
【００１２】
フィンが内視鏡器具の全長に沿って延びるよりも内視鏡器具の先端部分のみに沿って延びることも好ましい。フィン３０がコイル１４の基端部分の大部分にまで延びるとすると、コイルが内視鏡ハンドルに入る位置で器具のシャフトに対する流体封鎖を達成するのが困難である。流体が作業チャネルの中に注入される場合、そのような封鎖が必要とされる。内視鏡処置における内視鏡の屈折の大部分は先端部分で起こるが、先端部分では内視鏡が患者の体内に位置しており、動きのバックラッシュの大部分は内視鏡の先端部分における器具の緩みによるものである。従って、フィン３０は、内視鏡器具１０の対応する先端部分１８のみに（例えば、２４０ｃｍの器具のうちの先端側１５０ｃｍに）配置されると同時に、基端部分（すなわち９０ｃｍ）は滑らかなシリンダのままであることが好ましい。そのような内視鏡器具では、医師によって操作された場合に動きのバックラッシュが顕著に減少し、内視鏡の作業チャネルを通る流体流れは実質的に妨げられず、同時に、器具が内視鏡ハンドルから出る位置には、簡単に封鎖される表面が提供される。
【００１３】
ここで図２ｂを参照すると、本発明の代替の第１実施形態によれば、ジャケット１６ｂは、断面形状が概ね多角形となるようにコイル１４上で非円形断面形状を有する。例えば、ジャケット１６ｂは図に示すように五角形の形状を有し得る。限定的な意味でなく例として、内径３．２ｍｍの作業チャネルを有する内視鏡に挿入することを意図した内視鏡器具に対して、多角形の角３０ｂは好ましくは０４コイル表面から約０．４ｍｍ延びる。そのような構成によると、内視鏡の作業チャネルの直径がほぼ完全にふさがれ、動きのバックラッシュが実質的に低減されるが、作業チャネルと角３０の位置でのみ接触する。また、ジャケットの側面と作業チャネルとの間には流体流れ用のスペースが設けられる。
【００１４】
ここで図３および４を参照すると、本発明の第２実施形態による内視鏡１１０が示される。内視鏡１１０は、細長い管状部分１１２と管状部分１１２の先端部を操作かつ方向付けするように適合された基端ハンドル部分１１４とを有する。管状部分１１２は複数の管腔を有するが、１つの管腔１４２は光学スコープまたはカメラ装置１４４を収容するために設けられ（それらは内部で構築し得る）、いくつかの管腔１４６，１４８，１５０，１５２はハンドル部分１１４から管状部分１１２を通って延びる制御ワイヤ１５４，１５６，１５８，１６０を収容するために設けられ、少なくとも１つ、好ましくは複数の作業チャネル１６２，１６４，１６６，１６８は内視鏡器具１７０を内部に収容するために設けられる。例えば、（図２ａおよび２ｂのそれぞれに示したような）本発明の第１実施形態の内視鏡器具１０、１０ｂは作業チャネル１６６，１６８内に設けられ得る。作業チャネルはハンドル部分１１４に基端開口部を有する。他の管腔１７２，１７４を他の目的で設けてもよい。内視鏡は一般にミヤギ（Ｍｉｙａｇｉ）に付与された米国特許第５，１７９，９３５号で説明されており、該特許全体を参照により本願に組み込むものとする。
【００１５】
本発明の第２実施形態によれば、作業チャネルのうちの少なくとも１つ１６２の一部には非円形断面形状が設けられる。非円形断面形状は成形して作業チャネルとされてもよく、あるいはより好ましくは、作業チャネル１６２の先端部分１１８内に好ましくは固定されたＰＴＦＥ等の低摩擦の挿入物１８０によって提供されてもよい。挿入物１８０は複数の径方向に離間しかつ径方向内方を向いた長手方向リブ１８２を有する。リブ１８２は非常に小さい。例えば、リブ１８２は厚さが約０．１ｍｍであり、径方向長さが約０．５ｍｍである。従って、リブは作業チャネルと内視鏡器具との流体流れの断面積に最小の影響しか及ぼさず、作業チャネルと内視鏡器具との間に比較的小さな接触点を提供する。
【００１６】
本発明の代替の第２実施形態によれば、作業チャネル１６４には多角形の断面形状が設けられる。多角形の断面形状は挿入物１８２を介して作業チャネル１６４に設けられるか、または作業チャネルと一体的に成形される。
【００１７】
各代替実施形態において、作業チャネルはバックラッシュの低減を提供し、同時に、作業チャネル内の内視鏡器具周囲での十分な流体流れと、内視鏡器具と作業チャネルとの間の最小の接触を維持するように適合される。各代替実施形態において、作業チャネルの非円形断面形状はチャネルの全長に延びてもよいし、または一部に延びてもよい。
【００１８】
内視鏡および内視鏡器具を内視鏡の作業チャネル内で移動させた時のバックラッシュを低減させる内視鏡器具システムのいくつかの実施形態を本明細書において説明および図示した。本発明の特定の実施形態を説明してきたが、本発明をそれらに限定することは意図しておらず、本発明は当該技術分野が許容する程度に広い範囲であり明細書も同様に読まれるべきことを意図する。従って、特定の生検鉗子の内視鏡器具を開示したが、はさみ、パンチ、針等の他の端部作動体を有する内視鏡器具にも同様に非円形円形断面を備え得ることが理解される。さらに、ＰＴＦＥを器具のジャケット用および内視鏡の挿入物用に開示したが、他の低摩擦材料も同様に使用し得ることは理解されることである。また、特定の数のフィンおよびリブについて開示したが、他の数のフィンおよびリブも使用可能であることが理解されることである。代わりに、１つまたはらせん形のフィンまたはリブを設けてもよい。さらに、フィン以外の突出部を使用することも可能である。さらに、他の多角形をコイルの上のジャケットおよび内視鏡挿入物に使用し得る。また、コイルおよび／またはジャケットは非円形断面積を有する他の管状部材と置換可能である。例えば、管状部材は多角形またはフィンを有するように押し出し成形可能である。それ故、当業者には、請求された精神および範囲から逸脱することなく与えられた発明にさらに別の改変を行い得ることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による内視鏡器具を示す縦断面図。
【図２】本発明の第１実施形態による図１の２−２線における拡大断面図。
【図２ｂ】本発明の代替の第１実施形態による図１の２−２線における拡大断面図。
【図３】本発明による内視鏡器具を備えた状態で示した、本発明による内視鏡を示す側面図。
【図４】本発明によるいくつかの作業チャネル−内視鏡器具システムを示す図３の４−４線における拡大図。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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