(57)【要約】      （修正有）【課題】侵襲程度が最小の経皮的脊柱手術用の装置の提供。【解決手段】末端の作用端２１と、他端の基端２２とを有し、前記端部の間に作用通路２５を画成する、細長いカニューレ２０であって、前記作用通路２５が器具を受け入れ得る寸法とされた内側寸法を有する細長いカニューレ２０と、視認装置に接続可能な第一の端部と、前記カニューレの前記作用端部に隣接する位置に配置可能なレンズを含む第二の端部とを有する視認装置５０と、前記作用通路２５に隣接して前記カニューレ２０の前記基端に隣接する位置に支持され且つ長手方向軸線を有する光学素子ボアを画成する保持具３０であって、前記光学素子ボアが前記視認装置５０を取り外し可能に受け入れ得る寸法とされ、前記ボアの長手方向軸線の周りを前記光学素子ボア内で動き得るように前記視認装置５０を支持する保持具３０とを備える、経皮的脊柱外科手術に使用される装置。【選択図】図１
2007007438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
経皮的脊柱外科手術に使用される装置において、
末端の作用端と、他端の基端とを有し、前記端部の間に作用通路を画成する、細長いカニューレであって、前記作用通路が器具を受け入れ得る寸法とされた内側寸法を有する細長いカニューレと、
視認装置に接続可能な第一の端部と、前記カニューレの前記作用端部に隣接する位置に配置可能なレンズを含む第二の端部とを有する視認装置と、
前記作用通路に隣接して前記カニューレの前記基端に隣接する位置に支持され且つ長手方向軸線を有する光学素子ボアを画成する保持具であって、前記光学素子ボアが前記視認装置を取り外し可能に受け入れ得る寸法とされ、前記ボアの長手方向軸線の周りを前記光学素子ボア内で動き得るように前記視認装置を支持する保持具とを備える、装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記視認要素が、前記第二の端部に設けられたレンズと、該要素から伸長する像伝送通路とを備える、装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置において、前記レンズが、光軸線を画成し、該光軸線が、前記光学素子ボアの前記長手方向軸線に対してある角度にてずらしてある、装置。
【請求項４】
請求項２に記載の装置において、前記視認要素が、照射ファイバと、像伝送ファイバとを有する光ファイバケーブルである、装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置において、前記保持具が、前記視認要素を前記作用通路内に支持し得る形態とされた、装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置において、前記保持具が、
カニューレの基端に取り付けられたハウジングであって、作用通路と連通状態にて貫通する作用通路開口部を画成し、該作用通路開口部が前記作用通路の前記第二の寸法に略対応して器具を受け入れ得る寸法とされた、ハウジングと、
該ハウジングが、前記作用通路の開口部に隣接する前記光学素子ボアを更に画成することとを備える、装置。
【請求項７】
請求項１に記載の装置において、前記保持具が、前記光学素子ボアの前記長手方向軸線に沿って該ボア内で動き得るように前記視認装置を更に支持する、装置。
【請求項８】
経皮的脊柱外科手術に使用される装置において、
末端の作用端と、他端の基端とを有し且つ該端部の間に作用通路を画成する細長いカニューレであって、第一の長手方向軸線と、器具を受け入れ得る寸法とされた内側寸法とを有する細長い作用カニューレと、
該カニューレの前記基端に取り付けられた保持具であって、該カニューレの前記作用通路と連通した作用通路開口部と、該作用通路と連通した視認装置を受け入れ得る光学素子ボアとを画成するハウジングを有する保持具と、
前記光学素子ボアが、前記第一の長手方向軸線に対して略平行な第二の長手方向軸線を有することと、
前記ハウジングが、前記カニューレに対して回転可能であり、前記光学素子ボアの前記第二の長手方向軸線が前記作用通路の前記第一の長手方向軸線の周りで回転するようにしたこととを備える、装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置において、前記光学素子ボア内に配置された視認装置を更に備え、該視認装置が、視認装置に接続可能な第一の端部と、前記細長いカニューレの前記作用端部に隣接する位置に配置可能なレンズを含む第二の端部とを有する、装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の装置において、
前記カニューレが外側寸法を有し、
前記ハウジングが前記カニューレの前記外側寸法よりも僅かに大きい内側寸法を有する受け入れボアを画成し、前記カニューレの前記基端が前記受け入れボア内に受け入れられ、前記ハウジングが前記カニューレの前記基端の周りで回転可能であるようにした、装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置において、前記ハウジングが、前記作用通路開口部と連続し且つ前記受け入れボアと連通した上方ボアを更に備え、前記光学素子ボアが前記ハウジングの前記上方ボア内に配置される、装置。
【請求項１２】
請求項８に記載の装置において、前記光学素子ボアがC字形クリップにより画成される、装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の装置において、前記C字形クリップが弾性材料で形成され、前記クリップにより画成された前記光学素子ボアが、前記視認装置の外側寸法よりも僅かに小さい内側寸法を有し、前記視認装置が前記光学素子ボア内に配置されたとき、該視認装置が前記C字形クリップを弾性的に撓ませるようにした、装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載の装置において、前記ハウジングが、前記受け入れボア内に多数の溝を更に画成する、装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の装置において、前記多数の溝の各々に配置された密封部材を更に備え、該密封部材が前記ハウジングと前記カニューレの前記外側寸法との間に配置される、装置。
【請求項１６】
請求項８に記載の装置において、前記作用通路開口部が前記作用通路の前記内側寸法に略等しい寸法を有する、装置。
【請求項１７】
請求項８に記載の装置において、前記保持具が、該保持具が前記カニューレの前記基端に取り付けられたとき、前記ハウジングと前記カニューレとの間に配置されて前記ハウジングと前記カニューレとを把持係合させる係合手段を備える、装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の装置において、前記係合手段が、前記ハウジングと前記カニューレとの間に配置された多数の弾性的リングを備える、装置。
【請求項１９】
経皮的脊柱外科手術に使用される装置において、
その端部の間における長さと、患者の体内に経皮的に導入し得る寸法とされた外側寸法とを画成する長手方向軸線を有する細長いカニューレであって、該カニューレの端部の間に作用通路を画成する細長いカニューレと、
前記カニューレ内に導入可能な寸法とされた視認要素と、
該視認要素に接続され且つ前記カニューレの一端に取り付けられて、前記カニューレの前記長手方向軸線の周りにおける選択された円弧状位置にて前記視認要素を前記カニューレに対して位置決めすることを許容する支持体とを備える、装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の装置において、
前記カニューレが、患者の体内に配置可能な末端と、他端の基端とを有し、
前記支持体が、前記基端にて前記カニューレに可動に取り付けられた保持具を有し、該保持具が前記視認要素の少なくとも一部分を受け入れ得る寸法とされた光学素子ボアを画成する、装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の装置において、
前記視認要素が、末端に設けられたレンズと、他端の基端とを有して細長であり、
前記細長い視認要素が、前記レンズを前記カニューレの前記末端に対して伸長させ又は引っ込めさせ得るように前記光学素子ボア内に摺動可能に配置された、装置。
【請求項２２】
請求項２０に記載の装置において、前記保持具が、前記基端にて前記カニューレに係合し、前記カニューレの前記長手方向軸線の周りで回転可能に前記視認要素を支持し得る形態とされた、装置。
【請求項２３】
経皮的外科手術に使用される装置において、
患者の体内に経皮的に導入し得る寸法とされた内側寸法と、外側寸法とを有する細長いカニューレであって、末端の作用端と、他端の基端とを更に有し、少なくとも１つの器具を受け入れ得る寸法とされた作用通路を該端部の間に画成する細長いカニューレと、
視認装置に接続可能な第一の端部と、他端の第二の端部に配置されたレンズとを有する視認要素と、
少なくとも１つの器具が前記作用通路を貫通して伸長するとき、該少なくとも１つの器具を動かすことなく、前記作用端における前記レンズが動くのを許容し得るように、前記視認要素を前記作用通路内で可動に支持する手段とを備える、装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の装置において、可動に支持する前記手段が、前記カニューレの前記基端に隣接して取り付けられた保持具であって、前記作用通路と連通し且つ少なくとも１つの器具を受け入れ得る寸法とされた作用通路開口部を画成する保持具を備える、装置。
【請求項２５】
請求項２４に記載の装置において、前記視認要素が円弧状に動くのを許容し得るように、前記保持具が前記カニューレに回転可能に取り付けられる、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、身体内の深い位置にて経皮的外科手術を行うための装置、器具及び方法に関する。本発明の１つの特定の利用分野は、侵襲程度が最小の経皮的脊柱手術用の装置、器具及び技術に関する。本発明の別の形態において、経皮的外科手術は、身体内の任意の位置にて直接観察することによって行われる。
【背景技術】
【０００２】
身体内の深い位置にある病変部分に対する従来の外科手術方法は、介入する組織に著しい創傷を生じさせる可能性がある。これらの開放手術は、長く切開し、広範囲に亙って筋肉を除去し、長時間に亙って組織を引込め、組織の除神経及び脈管化の防止を行う必要があることがしばしばである。これらの外科手術の殆どは、全身麻酔を使用し、また、外科手術中、組織を破壊する結果、数時間も回復室に止まり、また、数週間の術後の回復期間を必要とする。ある場合において、これらの侵襲型の手術は、外科的介入を必要とする疼痛よりも顕著となる可能性のある恒久的な瘢痕及び疼痛を生ずることになる。
【０００３】
関節鏡技術のような侵襲程度が最小の代替法は、疼痛を少なくし、術後の回復期間を短くし、また、健全な組織の破壊を少なくする。侵襲程度が最小の技術は、特に、整形外科手術の患者にとって有益である。著しく切開した箇所からではなくて、肝門から病変箇所にアクセスするため、介入する組織の完全性が保たれる。こうした侵襲程度が最小の技術は、また、局部麻酔でよいことがしばしばである。全身麻酔が不要であることは、術後の回復時間を短くし且つ合併症の虞れを軽減することにつながる。
【０００４】
脊柱及び神経外科手術は、身体内の深い位置にアクセスする必要性があり、また、健全な介入する組織を傷付ける虞れがあるため、侵襲程度が最小の外科的技術はこれらにとって特に望ましい。例えば、円板ヘルニア用の一般的な開放外科手術である、椎弓切除術、及びその後に行われる円板切除術は、脊柱を露出させるため背中の大筋肉を除去し、又は剥離することを必要とする。後方アプローチ法において、皮膚から円板までの通路を避けるため、硬膜嚢、腱、及び筋肉の周りの脊柱神経及び血管を含む組織を引込めなければならない。こうした方法は、通常、全身麻酔状態にて少なくとも１乃至２時間、行うことを必要とし、術後の回復期間は少なくとも数週間、必要となる。回復期間が長いことに加えて、組織を破壊することが開放脊柱外科手術にとって主に不利益な点である。この開放外科手術の形態は、隣接する椎骨を融着させることによる円板切除術が行われるとき、更により侵襲的なものとなる。多くの患者は、筋肉の剥離に伴ってひどい痛みを感ずることがあるため、ヘルニア状の円板及びその他の脊柱状態に起因する痛みの治療法として外科手術を行うことを躊躇する。
【０００５】
脊柱及びその他の外科手術に伴う術後の回復時間及びその痛みを少なくするため、マイクロ外科手術法が開発されている。例えば、マイクロ外科手術切開において、小さい切開部を通じて患者の背中から円板までの通路を切ることによって円板へのアクセスが為される。外科手術部位を視覚化するため、手術用顕微鏡又はルーペが使用される。小径のマイクロ外科手術用器具を小さい切開部及び２つの薄膜の間を通じて円板内に入れる。切開箇所がより小さいから、介入する組織が破壊される程度は少ない。これらのマイクロ外科手術法はより非侵襲的ではあるが、これらの方法は、依然として、神経の根、硬膜嚢を傷付け、未梢傷を形成し、外科手術部位に再ヘルニアを形成し、及び過剰な骨の除去に起因する不安定さを生ずるといった、開放外科手術に伴ものと同一の合併症の幾つかを生じさせる。
【０００６】
特徴的な脊柱状態を矯正するため、侵襲程度が最小の方法を開発するための試みが為されている。その一例は、神経の一部を溶融させて、円板のヘルニアを緩和すべく円板中に酵素を注入することを含む化学的核形成法がある。残念なことに、キモパパインである酵素は、その有効性、著しい痙攣、術後の痛み、及び過敏症性ショックを含む感覚反応のような合併症に関する事項が懸念されている。
【０００７】
経皮的脊柱手術法の開発は、筋肉の切開が多少は必要であるにしても、最小程度で済み、また、局所麻酔状態下にて行うことができるため、回復期間を短縮し且つ術後の疼痛を少なくする点にて顕著な改善を実現している。例えば、ヤコブソン（Jacobson）への米国特許第4,545,374号には、側方アプローチ法を使用し、好ましくは、Ｘ線透視法下にて行われる経皮的な腰部の円板切除術が開示されている。この方法は、円板切除部位を直接、見ることができないため、その適用は制限されている。
【０００８】
脊柱及び介入する構造体を関節鏡により視覚化することを含むその他の方法が開発されている。カムビン（Kambin）への米国特許第4,573,448号及び同第5,395,317号には、後外側方アプローチ法によりヘルニア状の円板を経皮的に非圧縮状態にすることが開示されている。ヘルニア状となった円板の破片は、環状体に対して配置されたカニューレを通じて排出される。カムビンの第5,395,317号の特許には、作用カニューレ及び内視鏡用の視覚化カニューレの双方を経皮的に配置することを含む２肝門法が開示されている。この方法は、円板切除法にて、視覚化、吸引、洗浄及び再切開を同時に行うことを許容する。
【０００９】
残念なことに、こうした方法及び関連する器具は、特定の分野又はアプローチ法にしか適用できない点にて、不利益な点が残る。例えば、ヤコブソン、カムビン及びその他の引例は、経皮的に切開するために側方又は後外側方アプローチ法を必要とする。これらのアプローチ法は、通路を通じて骨を切り且つ除去することは実際的でないと考えられるため、柔軟な組織構造体への損傷を回避し且つ骨を除去することを不要にしようとしている。しかしながら、これらのアプローチ法は、中間線アプローチ、骨、又はインプラントの除去を必要とするその他の脊柱状態は対象としていない。
【００１０】
シャピロ（Shapiro）への米国特許第5,439,464号には、３つのカニューレを使用する中間線又は中間後方アプローチによる椎弓切除術及び融着のような関節鏡的脊柱外科手術を行うための方法及び器具が開示されている。カニューレの各々は、別個の切開箇所を必要とするシャピロは、円板を手術するため後方側方アプローチ法又は側方アプローチ法に制限される従来の方法に優る改良点を開示しているが、シャピロの方法は、依然として、公知の従来の経皮的脊柱外科的技術及び器具に伴う不利益の多くがある。シャピロの方法の１つの不利益な点は、液体の作用スペースを必要とする点である。別の顕著な欠点は、この方法が患者の体内への多数の肝門を必要とする点である。
【００１１】
従来技術のカニューレ内に固定され且つ経皮的に挿入される光学素子が適正に機能するようにするため、作業スペースを保つべくこれらの従来の方法において流体が必要とされる。洗浄し、又は作業スペース内に流体を導入することは、必然的に不利益であり、また、幾つかの理由のため、患者にとって危険となることもあることがしばしばである。作業スペース内に流体を導入することは、止血をより難しくし、その周囲の組織を傷付ける可能性がある。過剰な流体は、患者の血液供給分のナトリウム濃度を危険な程に薄くし、その結果、発作又はより悪い状態を引き起こす可能性がある。また、流体環境は、キャビテーションのため穿孔を難しくする可能性もある。流体環境であることを必要とすることは、必要とされる流体の量が比較的多量であるため、一般に、外科手術に伴う費用を増大させ、また、一部分、外科手術の繁雑さを増すことにつながる。
【特許文献１】米国特許第4,545,374号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
あらゆる適用例及びアプローチ法にとって侵襲程度が最小の経皮的外科手術を提供する装置及び方法が依然として必要とされている。また、流体が充填された作業スペースを必要とせず、また、必要であるならば、流体環境に適合し得るようにすることのできる経皮的方法及び装置も依然として必要とされている。
【００１３】
作業スペース内にて直接、見る状態にて外科手術を行うことを可能にする技術及び器具に対してこの分野にて顕著な需要がある。また、患者の身体内への侵入の回数を少なくする外科的方法もまた極めて望ましい。脊柱及び神経の外科手術の分野は、特に、患者の身体内への侵襲を最小にし、また、その適用例にてストリームライン化され且つ簡略された装置及び技術を求めている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の１つの形態を簡単に説明すると、患者の身体内の深い位置であっても、直接、見る状態にて経皮的方法を行うための装置及び方法が提供される。１つの実施の形態において、経皮的外科手術にて使用される装置は、患者の体内に経皮的に導入し得る寸法とされた第一の内側寸法と、外側寸法とを有する細長いカニューレを有している。該カニューレは、末端の作用端と、他端の基端とを有し、第一の内側寸法に等しい第二の寸法を有する端部間にて作用通路を画成する。
【００１５】
この作用通路は、器具を受け入れ得る寸法とされている。また、この装置は、作用通路に隣接してカニューレ内に取り付けられた視認要素をも備えている。この視認要素は、視覚化装置に接続可能な第一の端部と、カニューレの末端の作用端に隣接する位置に配置された他端の第二の端部とを有している。幾つかの実施の形態において、この視認要素は、光ファイバケーブル、ＧＲＩＮロッド、ロッド−レンズ装置、又は遠隔の光学素子（「チップ・オン・スティック」）装置とすることができる。
【００１６】
別の形態において、視認要素をカニューレに取り付けるための保持具が提供される。この保持具は、カニューレの基端に取り付け可能なハウジングを備えている。このハウジングは、作用通路と連通する状態にて貫通する作用通路の開口部を画成する。この作用通路の開口部は、作用通路の第二の寸法に略等しい寸法とされている。また、このハウジングは、作用通路の開口部に隣接して光学素子ボアを画成する。この光学素子ボアは、細長い視認要素を受け入れる寸法とされている。
【００１７】
幾つかの実施の形態において、該保持具は、カニューレの末端の作用端に対してレンズを伸長させ又は引込めるべくボアの長手方向軸線に沿って光学素子ボア内にて動き得るように視認装置を支持する。その他の実施の形態において、この保持具は、ボアの長手方向軸線の周りで光学素子ボア内にて回転し得るように視認装置を支持している。幾つかの実施の形態において、光学素子ボアの長手方向軸線が作用通路の長手方向軸線の周りで回転し得るように、このハウジングは、カニューレに対して回転可能である。
【００１８】
本発明の１つの形態において、この作用通路は、管状のカニューレ以外の構成要素によって形成することができる。例えば、膨張型の組織拡張器又は組織リトラクターも考えられる。この改変を行うならば、保持具は、その伸長した状態にて拡張器又はリトラクターに係合することになる。
【００１９】
本発明の更に別の形態において、光学的視認装置は、検鏡のような組織リトラクターに接続されている。この型式の装置は、経鼻、transphenoidal外科手術及び下垂体の外科手術のような種々の適用例にて特に有用である。
【００２０】
本発明の更に別の形態において、カニューレ又は同様の構成要素により保持された作用通路は、外科医が作用通路を通じて操作される器具に対する触覚を保つことができるように較正された長さを有している。脊柱への適用例において、本発明の一定の有利な特徴は、後方アプローチ法に対して患者の皮膚の表面までの椎骨の薄膜からの距離よりも僅かに長い長さを有するカニューレを提供することにより実現される。この視認装置は、該装置の視認端がカニューレ又は作用通路の末端の作用端を越えて突出して、外科医が外科手術部位を選択的に検査することを可能にし得るように、カニューレに対して寸法決めされている。
【００２１】
１つの実施の形態によれば、該保持具は、少なくとも１つの洗浄／吸引ポートを有している。これらのポートは、光学的視認装置内の少なくとも１つの洗浄／吸引通路と連通可能であることが好ましい。このようにして、洗浄／吸引を外科手術部位にも適用することができる。吸引のみを適用するとき、このポートは、真空源又は吸引源に接続される。この吸引は、末端の作業スペースを横断するように、大気を作用通路を通じて吸引し、また、視認装置の洗浄／吸引通路内に導入する。１つの利点は、この大気の吸引は、種々の作用器具により発生された煙を除去し、光学素子レンズから曇り及び塵を除去する点にある。
【００２２】
１つの実施の形態において、保持具はカニューレの基端の上方に取り付けられ且つ該基端により支持される。
【００２３】
別の実施の形態において、該保持具は、カニューレの外面に係合するクランプにより該カニューレの基端に隣接する位置に支持することができる。１つの特別な実施の形態において、該クランプは、レバーアーム及び筒形カムにより選択的に操作される筒形クランプ機構である。この実施の形態において、保持具自体をカニューレの長さに沿って並進させ、視認装置のレンズを作用通路の端部に対して伸長させ又は引込めることができる。
【００２４】
また、カニューレの作用通路内に挿入可能な新規な器具も提供される。１つの実施の形態における組織リトラクターは、本体と、該リトラクターを組織を通じて操作するとき、組織を非外傷性的に変位し得る形態とされた一体の作用先端とを備えている。該本体は、カニューレの円筒状内面に適合し得る形態とされた凸面と、作用通路又は作業スペースの視覚化を妨害しない反対側の凹面とを有している。また、ガイドワイヤー又は別の拡張器を蔦うように挿入可能であり、また、作用通路内に挿入可能である、カニューレ付きの組織拡張器も提供される。幾つかの実施の形態において、該組織拡張器は、組織を変位させるテーパー付きの作用端と、拡張器の把持及び操作を向上させる多数の周溝を有する把持部分とを備えている。
【００２５】
本発明の方法によれば、脊柱及びその他の外科手術は、流体が保持された作業スペースを必要とせずに、直接、見ることにより経皮的に行うことができる。本発明の外科手術技術の別の形態において、外科手術の全てのステップは、単一の作用通路カニューレを通じて直接、見ることにより行われる。光学的スコープ又は視認装置を作用通路内で且つ作業スペースの全体に亙って種々の角度及び方向から動かし、手術ステップの明確な像を得る。
【００２６】
また、本発明の技術は、多数の道具及び器具を単一の作用通路カニューレを通じて進め、作業スペース内で器具及び道具を操作することを含む。１つの特定の実施の形態において、通路の寸法を著しく縮小することなく、作用通路を貫通して伸長する組織リトラクターが提供される。
【００２７】
本発明の１つの目的は、あらゆる適用例及びアプローチ法に対して、経皮的な脊柱の外科手術を行うための装置及び方法を提供することである。本発明の１つの有利な点は、光学素子が適正に機能するため流体作業スペースが不要であるか、経皮的な外科手術方法をドライな環境内で行うことができる点である。本発明の１つの利点は、外科手術に伴うコスト、危険性、痛み及び回復時間を軽減する器具及び方法を提供する点にある。上記及びその他の目的、有利な点及び特徴は、本発明の装置及び方法によって達成される。
【実施例】
【００２８】
本発明の原理の理解を促進する目的にて、次に、図面に図示した実施の形態に関して説明し、その説明のために特定の用語を使用する。しかしながら、これにより本発明の範囲を何ら限定することを意図するものではなく、図示した装置及び説明した方法の変更例及びその他の改変例及び本明細書に記載した本発明の原理の更なる適用例は、本発明の属する技術分野の当業者に通常、案出されるものであると理解する。
【００２９】
本発明は、単一の作用通路内視鏡により、椎弓切開術、椎弓切除術、椎間孔切除術、関節面切除術、又は円板切除術のような脊柱への適用例を含む、経皮的な外科手術を行うための器具及び方法を提供するものである。本発明の発明者は、カニューレと独立的に移動する光学素子を使用することを通じて流体の作業スペースを必要とせずに、多数の経皮的外科手術を行うことが可能であることを確認した。本発明は、流体環境により又は流体環境を必要とせずに具体化することのできる技術及び器具を対象とするものである。
【００３０】
また、本発明は、従来開放外科手術を必要としていた適用例に対して、経皮的外科手術の有利な点をもたらすものである。１つの有利な点は、大きい作用通路を通じて骨の手術を経皮的に行うことができるという更なる知見に基づくものである。もう１つの有利な点は、広範囲の同時的な外科手術を行うため患者の体内の単一の肝門を使用する点である。
【００３１】
図１に図示したように、本発明の１つの実施の形態によれば、第一の内径ＤIと、患者の体内に経皮的に導入し得る寸法とされた外径ＤOとを有する細長いカニューレ２０を有する、経皮的外科手術に使用するための装置１０が提供される。また、該カニューレ２０は、末端の作用端部２１と、他端の基端２２とを備えている。該カニューレは、器具を受け入れ得る寸法とされた第一の内径ＤIに等しい第二の直径ｄ2を有する、端部２１、２２間の作用通路２５を画成する。該カニューレは、皮膚から手術部位又は作業スペースまで患者を貫通して伸長し得る寸法とされた、その長手方向軸線Ｌに沿った長さを有する。幾つかの場合において、該作業スペースは、椎骨又は円板に隣接する位置とし、若しくは脊柱管内に配置することができる。
【００３２】
細長い視認要素５０は、作用通路２５に隣接してカニューレ２０内に取り付け可能である。該視認要素５０は、接眼鏡又はカメラのような視認装置に接続可能な第一の端部５１と、カニューレ２０の末端の作用端部２１に隣接する位置に配置し、又は位置決め可能である他端の第二の端部５２とを備えている。特定の細長い視認要素５０は、本発明にとって臨界的なものではない。光学的又は像伝送通路を形成する任意の適当な視認要素とすることが考えられる。１つの実施の形態において、該細長い視認要素５０は、第二の端部５２に光ファイバスコープ５４と、レンズ５５とを備えている。該光ファイバスコープは、照射ファイバと、像伝送ファイバ（図示せず）とを備えることが好ましい。これと代替的に、該視認要素は堅固な内視鏡とし、又はステアリング可能すなわち曲げ可能な先端を有する内視鏡としてもよい。
【００３３】
本発明の１つの有利な点は、カニューレ２０に対して可動である光学素子を提供することである。該光学素子は可動であるから、流体が保持された作業スペースを提供する必要はない。カニューレが作業スペースを蔦って患者の体内に経皮的に配置される間に、該光学素子を除去し、洗浄し且つ交換することが可能である。光学素子を作用通路２５に隣接する位置に可動に支持することを許容する任意の形態が考えられる。図１乃至図３に図示した１つの実施の形態において、細長い視認要素５０をカニューレ２０に取り付けるための保持具３０が提供される。該保持具３０は、カニューレ２０の基端２２に取り付け可能なハウジング３１を備えることが好ましい。該作用通路の開口部３５は、器具を受け入れ得るように作用通路２５の第二の直径ｄ2に略等しい寸法とされている。該保持具３０は、該保持具３０を通路２０に取り付けたとき、作用通路２５と連通するように配置された作用通路の開口部３５を画成するハウジング３１を備えている。該作用通路の開口部３５は、作用通路２５を貫通して進み得るように器具を受け入れ得る寸法とされている。図１乃至図３に図示した実施の形態において、保持具３０は、視認要素５０を作用通路２５内に取り付け得る形態とされている。
【００３４】
また、該ハウジング３１は、作用通路の開口部３５に隣接する光学素子ボア６０も画成する。この光学素子ボア６０は、カニューレ及び作用通路の軸線Ｌに対して略平行であることが好ましい長手方向軸線ｌを有している。この光学素子ボア６０は、細長い視認要素５０を貫通するように取り外し可能に受け入れ得る寸法とされることが好ましい。該保持具３０は、レンズ５５をカニューレ２０の末端の作用端２１に対して伸長させ又は引込め得るようにボア６０の長手方向軸線ｌに沿って光学素子ボア６０内で動き得るように、視認要素５０を支持することが好ましい。本発明の光学素子が引込み可能／伸長可能である特徴は、流体作業スペースを不要にする点にて従来の内視鏡に優る有利な点を提供する。装置１０及びその視認要素５０は流体環境内にて容易に使用することができる一方、従来の装置と異なり、この装置が作用するために流体は必須のものではない。更に、従来の内視鏡の多くは、その直径が大きいため、特定の領域にアクセスするのに適してはいなかった。例えば、従来の内視鏡は、脊柱管にアクセスすることはできなかった。しかしながら、本発明によれば、脊柱管へのアクセスは、通路又はカニューレの直径によって制限されない。作用通路２５内に挿入された任意の脊柱器具と共に、細長い視認要素５０の第二の端部５２を脊柱管内に進めることができる一方、カニューレ２０は、柔軟な組織内に残すか、又は薄膜により支持することができる。
【００３５】
該保持具３０は、ボア６０の長手方向軸線ｌの周りで光学素子ボア６０内にて回転し得るように視認要素５０を支持することも好ましい。視認要素５０のレンズ５５は、光軸線Ａoを画成する。多くの内視鏡におけるように、光軸線Ａoは光学素子のボア６０の長手方向ｌに対してある角度にてずらすことができる。この特徴はレンズの光軸線Ａoを円錐形の視界Ｆを通じて拭き払い、作業スペースをより一層、見易くする。この保持具３０は、更に、視認要素５０がカニューレ２０に対して回転可能な形態にすることができる。この実施の形態において、ハウジング３１は、カニューレ２０に対して略回転可能であり、光学素子ボア６０の第二の長手方向軸線ｌが作用通路２５の長手方向軸線Ｌの周りで回転し得るようにする。本発明のこの回転可能な特徴は、作業スペースの全体を視覚可能にすることを許容する。また、この特徴は、作用通路を通る外科医の手及び器具の外に光学素子５０及び付属の接続具を動かすことができるため、外科手術法を簡略化するのに役立つ。
【００３６】
図３に図示した１つの実施の形態において、ハウジング３１は、カニューレ２０の外径Ｄoよりも僅かに大きい内径ｄIを有する受け入れボア４０を画成する。
【００３７】
この形態において、カニューレ２０の基端２２は、受け入れボア４０内に受け入れて、ハウジング３１は、カニューレ２０の基端２２の周りで回転することができる。図３に図示するように、ハウジング３１は、作用通路開口部３５及び受け入れボア４０と連続的な上方ボア４１をも有している。１つの実施の形態において、光学素子ボア６０はハウジング３１の上方ボア４１内に配置されている。
【００３８】
図２に図示した１つの好適な実施の形態において、光学素子ボア６０は、上方ボア４１内に配置されたＣ字形クリップ６１により画成される。このＣ字形クリップ６１は、弾性材料で出来ており、また、クリップ６１により画成された光学素子のボア６０は、細長い視認要素５０の外径よりも僅かに小さい内径Ｄiを有することが好ましい。視認要素５０を光学素子のボア６０内に押し込むと、該要素は、Ｃ字形クリップ６１を弾性的に曲げる。このクリップ６１の弾性は、要素５０を再位置決めすることを許容する一方にて、要素５０に把持力を付与して、該要素を所望の位置に保持する。
【００３９】
これと代替的に、光学素子のボア６０は、視認要素の外径よりも大きい内径を有している。この場合、視認要素５０は、手により、又は別個の支持保持具により装置２０の外側に支持することができる。
【００４０】
装置１０は、保持具３０をカニューレ２０に確実に、しかも回転可能に係合させる係合手段を提供することが好ましい。この保持具３０は、標準型のカニューレ２０に係合する形態とされることが最も好ましい。保持具３０をカニューレ２０の基端２２に取り付けたとき、ハウジング３１とカニューレ２０との間に係合手段を配置して、ハウジング３１をカニューレ２０との間に把握係合状態を提供することができる。図３に図示した１つの実施の形態において、係合手段は、受け入れ具のボア４０内の多数の溝３２と、溝３２の各々に配置されたＯリング（図１１参照）のような弾性的な密封部材とを備えている。ハウジング３１とカニューレ２０の外径Ｄoとの間に配置された、密封部材又はＯリングは、保持具３０をカニューレ２０に回転可能に固着する。このＯリングは、保持具３０をカニューレ上の選択可能な位置に保持し得るように動きに対する十分な抵抗力を提供する。別の実施の形態において、ハウジング３１は、該ハウジング３１がカニューレ２０の周りを自由に回転し得るように、カニューレ２０の外径Ｄoよりも僅かだけ大きい内径ｄIを有する受け入れボア４０を画成する。
【００４１】
作用通路２５及び作用通路の開口部３５は、共に、道具又は器具を貫通するように受け入れ得るような寸法とされている。ハウジング３１の作用通路の開口部３５は、作用通路２５の内径ｄ2に略等しい直径Ｄwを有しており、作用通路の有効径は保持具３０により縮小されることはない。この形態は、器具を作用通路２５内に挿入するスペースの広さを最大にする。標準型のマイクロ外科手術用の脊柱器具を作用通路内に挿入し、外科手術を行い得るように操作することができる点にて本発明は有利である。作用通路２５は複数の可動の器具を同時に受け入れる点にて、本発明は特に有利である。単一のポートを通じて１つ以上の可動の器具を同時に受け入れる作用通路を有する、公知の従来技術の装置は存在しない。
【００４２】
このため、本発明に従って、光学素子ボア６０内に配置された視認要素５０を使用して直接的に見ながら、装置１０の作用通路２５を通じて経皮的外科手術の全体を行うことができる。
【００４３】
この実施の形態に従い、装置１０の構成要素は円筒状の形態をしている。換言すれば、カニューレ２０、作用通路２５及び保持具３０は、種々の直径Ｄi、Ｄo、Ｄw及びｄ2を提供する対応する円筒状の形態をしている。本発明の一部として考えられるその他の実施の形態に従い、これらの直径は、楕円形又は四角の形状のような円形以外の内径及び外径を有するようにすることができる。例えば、四角の断面となるように改変したカニューレ２０は、作用通路２５のような大きい作用通路を提供する。同様に、四角の断面を有する対応する保持具３０もまた大きい作用通路の開口部Ｄwを提供する。非円形の形態の場合、本発明の実施の形態による保持具３０は、円形の形態により許容されるように、カニューレ２０の外周の周りで回転することはできない。他方、非円形の形態であっても、光学的視認装置が軸方向に動き且つ本明細書により詳細に記載するように、視認要素がそれ自体の軸線の周りで回転することは可能である。
【００４４】
本発明の更なる変形例に従い、カニューレ２０に代えて、大きい作用通路２５を保つことのできる同様の装置を使用することができる。例えば、カニューレ２０に代えて膨張型カニューレ又は拡張器装置を使用することができる。１つの特定の実施の形態において、該装置は、作用通路の寸法を提供するように展開させ又は膨張させるら旋巻きした管とすることができる。これと代替的に、検鏡のような多数の組織拡張器を膨張させ、作業スペースを形成することができる。こうした形態において、膨張可能な拡張器又は組織リトラクターがその完全な作用通路の寸法に達したならば、保持具３０を使用して光学的視認要素５０を支持することができる。
【００４５】
本発明と共に、標準型のマイクロ外科手術用器具を使用することができるが、本発明は、本発明の有利な点を具体化し且つ向上させる特定の新規な器具をも対象とするものである。
【００４６】
本発明の１つの好適な実施の形態に従い、図４乃至図６に図示するような組織リトラクター７０が提供される。このリトラクター７０は、装置１０の作用通路２５及び作用通路の開口部３５を通じて取り外し可能に且つ回転可能に挿入される。この組織リトラクター７０は、組織を通じてリトラクター７０を操作したとき、組織を自動的に変位させる形態とされた作用先端７５と、基端の第一の端部７７及び末端の第二の端部７８を有する本体７６と有している。この第二の端部７８は、鋭角でない湾曲した端部８２を有することが好ましい作用先端７５と一体にすることができる。更に、この作用先端７５は、図７に図示するように、本体７６から離れるように曲がり又は湾曲していることが好ましい。この本体７６は、カニューレ２０内に回転可能に受け入れ得る寸法とされている。該本体７６は、第一の端部７７から第二の端部７８までの長さＢを有している。この長さＢは、本体７６がカニューレ２０内にあるとき、第一の端部７７及び作用端部７５の双方がカニューレ２０の外側に伸長するのに十分である。
【００４７】
本発明は、作用通路２５を通じて使用される任意の適当なリトラクターを対象とするものである。しかしながら、図４乃至図６に図示するようなリトラクター７０が好ましい。この形態において、本体７６は、作用通路２５を実質的に妨害することなく、カニューレの円筒状の内面２６に適合し得る形態とされた湾曲板８４を備えている。この湾曲板８４は、凸面８０と、反対側の凹面８１とを有する。１つの実施の形態において、この湾曲板８４は、第一の凸面８０と、反対側第一の凹面８１とを画成する第一の板部分８５を備えている。第二の板部分８６は、第一の板部分８５と一体である。該第二の板部分は、第一の板部分８５と作用先端７５との間に配置されている。この第二の板部分８６は、第二の凸面（図示せず）と反対側の第二の凹面８１’とを備えている。第一の板部分８５及び第二の板部分８６の双方は、本体７６の長さＢに対して略平行に伸長する対向する端縁９０とを備えている。
【００４８】
湾曲した板８４は、対向する端縁９０の間にて少なくとも200°、最も好ましくは270°の円弧Ａ1を形成することが好ましい。１つの特定の実施の形態において、第二の板部分８６、具体的に、第二の凹面８１’は、リトラクターの長さに沿って縮小する角度を形成する。このように、１つの実施の形態において、第二の凹面８１’は、第一の板部分８５に隣接する約200°の角度を形成し、端部７８における約10°以下の角度まで縮小する。
【００４９】
本発明による組織リトラクターの代替的な実施の形態が図８乃至図１１に図示されている。このリトラクター１００は、第一の凸面１１０と、反対側の第一の凹面１１１とを画成する第一の板部分１１５を有する本体１０６を備えている。
【００５０】
また、該本体は、本体１０６の長さＢに対して略平行に伸長する対向する第一の端縁１２０を備えている。該第一の板部分１１５は、対向する第一の端縁１２０の間にて第一の円弧Ａ2を形成する。またリトラクター本体１０６は、第二の板部分１１６を備えている。この第二の板部分１１６は、第一の板部分１１５と一体であり、第一の板部分１１５と作用先端１０５との間に配置されている。該第二の板部分１１６は、第二の凸面１１０’と、反対側の第二の凹面１１１’とを画成し、また、長さＢに対して略平行に伸長する対向した第二の端縁１２０’を備えている。この第二の板部分１１６は、この実施の形態において、第一の円弧Ａ2と相違する第二の円弧Ａ3を対向する第二の端縁１２０’の間に形成する。該第一の円弧Ａ2は、180°以下の角度を形成し、また、第二の円弧Ａ3は、180°以上の角度を形成することが好ましい。第一の円弧Ａ2は、約90°の角度を形成し、第二の円弧Ａ3は、約270°の角度を形成することが最も好ましい。
【００５１】
本発明のリトラクターには、カニューレ２０の作用通路２５内にてリトラクター７０、１００に係合する手段を設けることができる。例えば、凸面８０、１１０は、カニューレ２０の円筒状内面２６の直径ＤIよりも大きい直径を有する形態とすることができる。この場合、凸面８０、１１０がカニューレ２０の円筒状内面２６に接触し得るようにカニューレ２０内に挿入可能であるように変形する弾性材料で本体７６、１０６を製造することができる。本体７６、１０６が変形したとき、これらの本体は、面２６に対し外向きの力を付与してリトラクターをこの選択した位置に摩擦可能に保持する。
【００５２】
本発明により提供される好適な構成要素は、カニューレ２０の作用通路２５内に多数の道具及び器具を受け入れ得るような形態とされている。また、これらの構成要素は、一人以上の外科医がカニューレ２０の作用通路２５を通じて器具を同時に操作し得るような形態ともされている。例えば、別の外科医が骨に穿孔する間に、一人の外科医がリトラクターを操作することができる。リトラクター７０、１００の本体７６、１０６の曲率は、より広い作業スペースを提供し且つ視覚性を増す。もう１つの特徴は、一人以上の外科医が通路２５内にて操作し且つより多数の器具を通路２５内に配置することができるようにすべくハンドル部分の曲がり部分が手を通路２５から離れた位置に保つ一方にて、構成要素の長軸線を作用通路２５内に配置することが可能なことである。図４乃至図８に図示したリトラクターの各々は、本体７６、１０６の基端の第一の端部７７、１０７に取り付けられたアーム７１、１０１を備えている。図４乃至図１１に図示するように、アーム７１、１０１は、本体７６の長さＬの長手方向軸線から180°以下の角度αを形成する。この角度αは、アーム７１、１０１が本体７６、１０６の長さＬに対して略垂直であるように約90°であることが最も好ましい。これらのアーム７１、１０１は、リトラクター７０、１００の操作を容易にし得るように把持面７２、１０２を有することが好ましい。
【００５３】
また、本発明は、装置１０と共に使用可能な組織拡張器も提供するものである。カニューレ２０の作用通路２５内に挿入可能である任意の拡張器が考えられる。しかしながら、本発明により提供される好適な拡張器は、図９に図示したものである。拡張器１３０は、通路１３１を画成する中空のスリーブ１３５を有することが好ましい。該通路１３１は、ガイドワイヤー（図示せず）又はその他の拡張器を蔦うように拡張器１３０を配置することを可能にする。中空スリーブ１３５は、通路１３１に連通する第一の開口部１３２を画成する作用端部１３６と、第二の開口部１３３を画成する他端１３７とを備えている。作用端部１３６は、組織を非外傷状態にて変位させ得るようにテーパー付き先端１３８までテーパーが付けられている。他端１３７に隣接してスリーブ１３５の外面１４１には、把持部分１４０が設けられることが好ましい。１つの実施の形態において、この把持部分１４０は、外面１４１に画成された複数の周溝１４２により画成されている。これらの溝１４２は、拡張器１３０を組織を通じて操作し得るように拡張器１３０を手で把持し得る形態とされている。これらの溝１４２は、一部、円筒状であることが好ましい。図９に図示した実施の形態において、該把持部分１４０は、周溝１４２の各々の周縁平坦部１４３を多数、有している。溝１４２は、スリーブ１３５の長さに沿った第一の幅Ｗ1を有し、平坦部１４３は、長さに沿った第二の幅Ｗ2とを有している。これらの第一及び第二の幅Ｗ1、Ｗ2は、実質的に等しいことが好ましい。
【００５４】
本発明は、広範囲の外科的方法、特に、椎弓切開術、椎弓切除術、椎間孔切開術、関節面切除術及び円板切除術のような脊柱の外科手術に適用される。これらの外科手術の各々に対する従来の外科的技術は、極めて侵襲的な開放外科手術から、カムビン及びシャピロの特許に示された侵襲程度が最小の技術にまで及ぶ。
【００５５】
しかしながら、これら侵襲程度が最小の技術の各々において、患者に多数回、侵入することが必要となる。更に、従来の侵襲程度が最小の技術の殆どは、脊柱への後外側方アプローチにしか容易に適用することができない。本発明の装置及び方法は、こうした幾種類かの外科手術方法の各々を単一の作用通路を介して行うことを許容する本発明の外科的技術に適用されるものである。また、本発明は、任意のアプローチにて且つ脊柱以外の領域に使用することができる。例えば、本発明は、径鼻孔、transphenoidalに使用するのに適した寸法とした装置を対象とするものである。
【００５６】
本発明の１つの形態による脊柱の外科手術方法のステップは、図１０に示してある。ステップ（ａ）乃至（ｉ）の各々から容易に理解し得るように、本発明のこの実施の形態は脊柱に対する略中間線又は中間の後方アプローチ法を許容する。勿論、後外側方及び前方アプローチのような、脊柱に対するその他のアプローチ法から後続の外科手術ステップの多くを行うことができる。この技術の第一のステップにおいて、ガイドワイヤー１５０を皮膚及び組織を通じて椎骨体Ｖの薄膜Ｍ内に進めることができる。皮膚を通じてガイドワイヤーを挿入し易くするため、皮膚に小さい切開部を形成することが好ましい。更に、Ｋワイヤーとすることができるガイドワイヤーを放射線透視法及び像案内による制御法に従って挿入し、ワイヤーが椎骨Ｖの薄膜Ｌ内に適正に配置されたことを確認することが最も好ましい。勿論、ガイドワイヤー１５０は、脊柱内の略任意の位置に且つ椎骨Ｖの任意の部分に配置することが可能であることが理解される。ガイドワイヤーの位置は、本発明の作用通路のカニューレを通じて行われる外科手術方法に依存する。ガイドワイヤー１５０は、必要であるならば、マレットによりタップ穴を形成した椎骨内に確実に固着することが好ましい。
【００５７】
好適な方法の後続のステップにおいて、図１０にステップ（ｂ）乃至（ｄ）にて示すように、一連の組織拡張器をガイドワイヤー１５０を蔦うように進める。
【００５８】
これと代替的に、拡張器をガイドワイヤーの支援を受けずに切開部を通じて進め、その後に、その下方の組織を鋭角でなく切断することができる。図示した特定の実施の形態において、逐次に大きくなる一連の拡張器１５１、１５２、１５３を互いに蔦うように且つガイドワイヤー１５０を蔦うように同心状に配置し、身体内に進めて刺状の柔軟な組織を逐次、拡張させる。組織拡張器は、当該出願の図９に図示した型式のものであることが最も好ましい。１つの特定の実施の形態において、拡張器は、５ｍｍ乃至９ｍｍ、12.5ｍｍの最大の拡張器まで順次、大きくなる直径を有している。解剖学的アプローチ法及び作用通路の所望の寸法に依存して拡張器のその他の寸法も考えられる。
【００５９】
図示した技術の次のステップにおいて、作用通路カニューレ２０をステップ（ｅ）に示すように、最大の拡張器１５３を蔦うように進めて、ステップ（ｆ）に示すように拡張器及びガイドワイヤー１５０を除去する。
【００６０】
作用通路カニューレ２０は、12.7ｍｍの内径ＤIを有して、最大の拡張器１５３の12.5ｍｍの外径を蔦うように容易に進めることができるようにすることが好ましい。解剖学的領域及び外科手術法に依存してより大きい作用通路カニューレとすることも考えられる。
【００６１】
カニューレ２０が所定位置にある状態にて、脊柱に隣接する作業スペースに対して患者の皮膚の間で作用通路を形成する。このカニューレ２０の長さは、行われる特定の外科手術及び作業スペースを取り巻く解剖学的形態により決まることが理解される。例えば、腰脊柱において、椎骨Ｖの薄膜Ｍから患者の皮膚までの距離のため、椎骨体が皮膚により接近する箇所である頸部脊柱にて行われる同様の方法よりもより長いカニューレ２０が必要とされる。カニューレ２０が腰椎切開手術に使用される１つの特定の実施の形態において、一般に、その手術中、カニューレの長さは僅か約1／2しか患者の体内に入らないが、カニューレの長さは87ｍｍである。
【００６２】
本発明の外科的技術に従って、作用通路のカニューレ２０は、少なくとも最初だけ患者の柔軟な組織及び皮膚によってのみ支持されている。このため、好適な実施の形態の１つの形態において、カニューレ２０は、該カニューレの外面に添着させた取り付けブラケット２７を備えることができる（図１０（ｆ）、図１１）。この取り付けブラケット２７は、公知の設計とすることのできる可撓性の支持アーム１６０に締結することができる。この可撓性の支持アーム１６０はその他の締結具とすることも考えられるが、図１０（ｉ）に図示し、図１１により詳細に示すように、ボルト及び翼ナット１６１を介してブラケット２７に係合させることが好ましい。この可撓性のアーム１６０は、外科手術台に取り付けることができ、また、カニューレ２０を確実に支持するため、一定の位置に容易に調節することができる。該可撓性のアーム１６０は、外科手術部位から離れた位置に止り、また、手術中に使用される種々の器具を外科医が操作するのに十分なスペースを得ることができるようにするのに必要な所要形状にすることが好ましい。
【００６３】
図１０に戻ると、カニューレ２０を患者の体内に配置したならば、保持具３０をカニューレ２０の基端を這うように係合させることができる。図２、図３に図示し且つ上述したように、保持具３０は、ステップｈにて示した要素５０のような細長い視認要素を支持する光学素子ボア６０を提供する。本発明によれば、視認要素５０は保持具３０内に進め且つ光学素子ボア６０により支持する（図２）。
【００６４】
１つの特定の実施の形態において、要素５０は、光ファイバスコープであることが最も好ましいが、ロッドレンズスコープ、「チップ・オン・スティック」又はその他の視認スコープを利用することができる。図１０に図示した方法の最終的なステップ（ｉ）において、可撓性のアーム１６０は、カニューレ２０を支持し得るようにブラケット２７に取り付ける一方、カニューレ２０は、光学的視認要素５０を支持する。図１０のステップ（ｉ）のこの最終的な位置は、図１１により詳細に示してある。該視認要素５０は、剛性な内視鏡又は可撓性で且つステアリング可能なスコープを含む種々の型式のものとすることができる。
【００６５】
視認要素すなわちスコープ５０が保持具３０により支持された状態にて、外科医はカニューレ２０の作用通路２５の下方の領域を直接、視覚化することができる。外科医は、作用通路２５内で又は作業スペース内に入るカニューレの末端を越えて視認要素５０を自由に操作することができる。ステアリング可能な先端スコープの場合、レンズ５５を支持する視認要素５０の第二の端部５２は、図１１に図示するような異なる位置に操作することができる。従来の装置と異なり、実質的に任意の型式の視認要素の場合、スコープの操作及び位置決めが作用通路２５により制限されることはない。
【００６６】
保持具３０により提供される位置決め機能を利用してレンズ５５を作業スペース内に伸長させ又は図１に矢印Ｔに図示するように、カニューレ２０内に引戻すことができるようにすることが好ましい。また、該保持具は、それ自体の軸線（図１の矢印Ｒ）の周りで要素５０が回転するのを可能にし、角度付きレンズ５５により提供される視認角度を変化させるか又は図１に矢印Ｎで示すように、視認要素５０の全体がカニューレ２０の周りで及び作用通路２５の外周の周りで回転するのを許容することができる。このようにして、外科医には作用通路２５の下方の作業スペースの全体の完全で且つ制限されない視野が得られる。保持具３０をカニューレ２０の周りで回転させる状況のとき、光学素子の視認方向（すなわち、左右及び上下）は変化せず、このため、その方法及びその周囲の解剖学的部位に対する外科医の視野が妨害されることはない。
【００６７】
本発明の単一の作用通路カニューレ２０により提供されるもう１つの有利な点は、カニューレを適当な標的の組織又は骨を蔦うように容易に位置決めし、これにより、外科手術の必要に応じて作業スペースを移動させることができる点である。換言すれば、作用通路カニューレ２０は、患者の皮膚及び組織内に自由に配置されるため、該カニューレ２０の下方の作業スペースが脊柱の標的領域を蔦うように、より適宜に中心決めされるように該カニューレを操作することができる。カニューレ２０の再位置決めは、放射線透視法による案内下にて行うことができる。これと代替的に、カニューレには、立体空間的に案内されるように、ＬＥＤのような位置検出装置を取り付けてもよい。カニューレが再位置決めされるとき、外科医は視認要素５０を通じて脊柱を直接、見ることができる。
【００６８】
カニューレ２０の位置が設定され、作業スペースが適正な標的組織を蔦うように方向決めされたならば、作用通路２５を通じて種々の道具及び器具を伸長させて特定の外科手術を行うことができる。例えば、椎弓切開術、椎弓切除術、椎間孔切開術、又は関節面切除を行う場合、種々のロンジュール、キューレット、トレフィンを作用通路の開口部３５（図２参照）及びカニューレ２０の作用通路２５（図１１参照）を通じて作業スペース内に伸長させることができる。こうした種々の道具及び器具は、作用通路に嵌まり得る設計とされていることが理解される。例えば、１つの特定の実施の形態において、カニューレ２０を貫通する作用通路２５は、12.7ｍｍの最大直径ｄ2を有することができる。しかしながら、視認要素５０が作用通路２５内に伸長する状態にて、特定の図示した実施の形態における有効直径は約８ｍｍであるが、道具又は器具が作用通路内で広範囲の動作を行い得るように視認要素５０の周りで作用通路２５内に十分なスペースが提供される。構成要素の寸法は、外科手術部位の解剖学的形態及び行われる手術の型式に依存するから、本発明は、特定の寸法及び有効径の作用通路にのみ限定されるものではない。
【００６９】
作用通路カニューレ２０と共に使用される道具及び器具の各々は、外科医の視覚化及び作用通路カニューレの末端にて作業スペースへのアクセスを妨害する程度を最小にし得るような設計とされることが好ましい。同様に、該器具及び道具の設計は、外科医が操作するその操作端部が作用通路カニューレ２０から変位されるようにされている。その実施例の１つは、図４乃至図８に図示した組織リトラクターである。これらのリトラクターにより、外科医が手で把持するハンドルは、器具自体の長手方向軸線に対して約90°の角度でずらした位置にある。
【００７０】
本発明の１つの形態によれば、作用通路カニューレ２０を通じて且つカニューレの末端にて作業スペース内で行われる外科手術は「ドライ」に、すなわち洗浄流体を使用せずに行われる。従来の外科的技術において、外科手術部位における作業スペースは、その作業スペースを維持し且つ視覚化まための光学素子の使用を支援し得るように流体で充填されている。しかしながら、こうした従来の装置において、視覚化光学素子は内視鏡内に固定されていた。これに反して、本発明の装置１０は、視認要素５０に対して広範囲の動作を許容し、レンズ５５をカニューレ２０の作用通路２５内に完全に引込めて、外科手術部位にて発生する可能性がある脊柱の周囲組織又は血液と接触しないようにカニューレを保護することができる。
【００７１】
更に、視認要素５０は取り外し可能で且つ交換可能であるから、該要素５０を保持具３０から完全に取り外して、レンズ５５を洗浄することができ、その後、該視認要素５０を保持具内に再度挿入し、作業スペースに戻すことができる。この場合、こうした環境下にて、洗浄の必要性は、それ程、臨界的ではない。この特徴は、動力ドリルにより切削工程を行うときに、特に価値がある。従来の外科手術方法において、流体環境にて動力ドリルを使用すると、流体の乱流又はキャビテーションが生じることが分かった。この乱流は、少なくともドリルが作動している間に、外科手術部位の外科医の視野を完全に妨げることになる。本発明によれば、ドライな環境は、動力ドリルの作動を常時、視認することを可能にし、このため、外科医は必要な切削手順を迅速に且つ効率良く行うことができる。
【００７２】
本発明は、乾燥環境下にて外科医が作業スペース内で外科手術を行うことを可能にする一方、作用通路２５を通じて洗浄を別個に行うことができる。これと代替的に、視認要素５０自体が接続具５３により支持された管５４を含むことができ、この管を通じて普通程度の量の流体を提供して視認スペースを明瞭に保つことができる。更に、切開中、切開した組織を吸引することが好ましく、また、この組織を迅速に除去するため洗浄が役立つことがしばしばである。このように、その方法により必要とされるように、別個の洗浄要素及び吸引要素を作用通路２５を通じて挿入することができる。
【００７３】
必要に応じて、カニューレ２０の作用通路２５を通じて直接、吸引することができる。１つの特定の実施の形態において、図１１、図１２に図示するように、吸引キャップ１６５が設けられている。該キャップ１６５は、接続具３０のハウジング３１の外径Ｄhよりも大きい内径ｄbを有する合わさりボア１６７を画成する本体１６６を備えている。合わさりボア１６７と連通する工具開口部１６８が設けられている。図１１に図示するように、吸引キャップ１６５をハウジング３１の上に取り付ければ、器具の開口部１６８は、上方ボア４１と直接、連通し、ハウジング３１の作用通路の開口部３５と同一の導入機能を提供する。また、吸引キャップ１６５には、合わさりボア１６７を横断する管受け入れボア１６９が設けられている。該受け入れボア１６９は、真空圧又は吸引力を付与するための吸引管を受け入れる形態とされている。特定の場合、吸引力が器具受け入れボア１６９及び合わさりボア１６７を通じて付与される間に、また、最終的に作用通路２５を通じて付与される間に、器具の開口部１６８を覆うこともできる。開口部１６８を覆うことは、作用通路を通じての吸引効果を最適なものにすることにつながる。
【００７４】
再度、本発明の１つの実施の形態の外科的技術について説明すると、図１０のステップ（ｉ）及び図１１に図示するように、作用通路カニューレ２０及び光学素子５０が所定位置に配置されたならば、上述した器具を使用して脊柱の周囲組織を回収し、種々のロンジュール、キューレット及びドリルを使用して椎弓切除を行う。必要に応じて、脊柱の解剖学的部位の外側部分にアクセスするために必要とされる、骨の除去領域をより広くするため、カニューレ２０に角度を付けることができる。ある場合において、脊柱管及び円板環状体の後方中間部分にアクセスするためには、作用通路２５の内径よりも大きい椎骨の一部分を切除する必要がある。このように、骨のより大きい部分を除去するためには、カニューレ２０を多少、操作することが必要となる。その他の手術において、多数レベルの椎弓切除術又は椎間孔切除術が必要となる。この場合、こうした多数レベルの手術は、脊柱の中間線に沿った幾つかの小さい経皮的切開部を通じて作用通路カニューレ２０を逐次、挿入することにより行うことができる。これと代替的に、多数レベルの骨除去手術を行うため、小さい皮膚切開部の各々に幾つかの作用通路カニューレ２０を配置してもよい。
【００７５】
再度、図示した好適な外科的技術に従えば、開口部が椎骨Ｖの薄膜Ｍに形成され、脊柱管自体への直接の視覚的アクセスが可能となる。必要に応じて、マイクロ外科手術用ナイフ及びキューレットを利用して、脊柱の神経根を取り巻く組織を除去することができる。脊柱の神経根を露出させたならば、図４乃至図８に図示したリトラクターのようなリトラクターを使用して、神経根をゆっくりと動かし且つ作業スペース外に保持することができる。２つのリトラクター７０、１００の１つの重要な形態において、作用通路２５を通じて進むリトラクターの部分はカニューレ２０の内面に略適合するため、作用通路２５がリトラクター器具により妨害されることはない。具体的には、作用通路２５内の有効径は、リトラクター７０、１００の湾曲板８４、１１４の厚さだけ小さくなる。１つの特定の実施の形態において、この厚さは約0.3ｍｍであり、このため、その他の道具及び器具を挿入するために作用通路２５内で利用可能なスペースが組織リトラクターにより著しく縮小されることはない。
【００７６】
組織リトラクターが作用通路２５内の所定位置にあるとき、破裂骨折にい生ずるような骨は、脊柱管内の骨をキューレット又は高速ドリルを使用して除去することができる。これと代替的に、骨折した骨は、骨インパクタにより衝撃を加えて椎骨体内に戻すようにしてもよい。この時点にて、行うべき脊柱手術が硬膜外の脊柱腫瘍を除去するものであるならば、種々のマイクロ外科手術用器具を利用して腫瘍を切開することができる。その他の方法の場合、硬膜を開いて、作用通路カニューレ２０にマイクロ外科手術用器具を通すことにより、硬膜内の病変部分にアプローチすることができる。特定の図示した技術に従い、神経根を引込めた状態にて、後方中間の円板ヘルニア部分をヘルニア部位にて直接、簡単に切開することができる。
【００７７】
本発明の別の実施の形態において、カニューレ２０のような作用通路カニューレには、光学素子及び洗浄／吸引構成要素を支持する保持具１７０が設けられている。この実施の形態に従い、該保持具１７０は、図１３、図１４、図１６、図１７に最も明確に図示したスコープ本体１７１を有している。該スコープ本体１７１は、カニューレ２０の外面２３を取り囲む形態とされたクランプ止めリング１７２を有している。特に、該クランプ止めリング１７２は、クランプ止め内面１７５を有している（図14参照）。該クランプ止め面１７５は、カニューレ２０の外面２３と略同一の形態及び寸法を有している。該クランプ止めリング１７２は、リングの自由端にクランプアーム１７３ａ、１７３ｂを有している。クランプアーム１７３ａ、１７３ｂは、その間にスロット１７４を画成する（図１７参照）。
【００７８】
クランプ止めリング１７２は、支持コラム１７６と一体に形成され、スコープ本体１７１の一部を形成する。コラムスロット１７７は支持コラム１７６に形成され、該コラムスロット１７７はクランプアーム１７３ａ、１７３ｂの間にてスロット１７４と連続している。以下により詳細に説明するように、これらのスロット１７４、１７７は、クランプアーム１７３ａ、１７３ｂを互いに向けて圧縮し、これにより、リング１７２のクランプ止め面１７５をカニューレ２０の外面２３の周りで圧縮することを可能にする。このようにして、カニューレ２０の特定の位置に保持具１７０を添着することができる。クランプ止めリング１７２を緩めれば、保持具１７０は、矢印Ｎの方向に向けてカニューレ２０の外周の周りを回転自在であることが理解される。更に、該保持具１７０は、矢印Ｔの方向に向けてカニューレ２０の長手方向に沿って並進することができる。勿論、カニューレ２０の長さに沿って保持具１７０が移動する距離方向は、上述したように、支持する可撓性アーム１６０に係合するのに使用される基端２２及びブラケット２７により制限される。
【００７９】
図１３乃至図１７に戻ると、保持具１７０の更に詳細が理解される。特に、該保持具１７０は、支持コラム１７６により支持され且つ該支持コラムと一体であることが好ましい光学素子の取り付け本体１７８を有している。該光学素子の取り付け本体１７８は、支持コラム１７６と取り付け本体１７８との間の相互接続面に停止端縁１７９を画成する。その停止端縁は、クランプ止めリング１７２から停止端縁１７９までの支持コラムの高さを設定する。光学素子の取り付け本体１７８の停止端縁１７９を使用して、保持具１７１が矢印Ｔの方向に向けて下方に移動する距離を制限することができ、このことは、ブラケット２７を含まないカニューレ２０の実施の形態において特に重要なことである。
【００８０】
本発明によれば、光学素子の取り付け本体１７８は、光学素子カニューレ１９０を受け入れ且つ支持し得る形態とされた光学素子ボア１８０を画成する。該光学素子ボア１８０は、光ファイバ光ケーブルのような照射源を受け入れることのできる照射ポート１８１と連通することができる。また、該光学素子ボア１８０は、保持具１７０の前面から突き出す光学素子の結合ボア１８２とも連通している。１つの特定の実施の形態に従い、該保持具１７０は、光学素子の結合ボア１８２内に圧力嵌めされることが好ましい結合本体１８３も備えている。図１５に図示するように、該結合本体１８３には、その上にカメラ１８５を支持し得るようにカプラー１８４が係合することができる。
【００８１】
光学素子の取り付け本体１７８の更なる形態において、光学素子ボア１８０と連通する吸引ポート１８６及び洗浄ポート１８７を設けることができる。光学素子カニューレ１９０は、光学素子取り付け本体１７８の種々のポートに対応するようにその長さに沿った通路を有することが好ましい。１つの特定の実施の形態において、ポート１８１は使用されず、照射要素を受け入れるためにポート１８６が使用される。図２３により具体的に図示するように、ポート１８７は、吸引回路に接続することができる。特に、該ポート１８７は、その自由端に流量制御弁２２６及びルア（Luer）（登録商標名）接続具２２７を保持する吸引管２２５に係合させることができる。該ルア（登録商標名）接続具２２７は、ポート１８７及び光学素子カニューレ１９０内の対応する通路に予定される特定の用途に従って、洗浄流体源又は吸引真空圧力源に係合することができる。
【００８２】
本発明の１つの方法に従い、真空源に接続したルア（登録商標名）接続具２２７を有するポート１８７が吸引ポートとして使用される。ポート１８７は光学素子カニューレ１９０内の対応する通路と流体連通しており、このため、管２２５及びポート１８７を通じて付与された吸引力は、光学素子カニューレ１９０の末端又は作用端１９２を通じて吸引されることも理解される。作用端１９２は外科手術部位にあるため、吸引力はカニューレ２０の作用通路２５を通じて空気を外科手術部位まで吸引し、また、光学素子カニューレ１９０内の吸引／洗浄通路を通じて吸引する。このようにして吸引力を提供することにより、ボビー(Bovie))のような特定の器具が作用する間に発生する煙が解消されることが分かった。更に、ポート１８７を通じて付与された吸引力は、光学素子カニューレ１９０のレンズ１９１を通じて空気を吸引し（図１４、図１５参照）、レンズの曇りを防止することができる。作用通路を通じて別個の吸引管が伸長するならば、レンズに隣接する吸引管を開くことにより、レンズ１９１の曇りを最も良く防止できる。
【００８３】
このようにして、作用通路及び作業スペースを通じて吸引真空圧を供給することでレンズ１９１を清浄にするために光学素子カニューレ１９０を引込める必要性が実質的に解消される。このことは、レンズを清浄にするためには、外科手術部位から取り外すか又はレンズを清浄で且つ鮮明な状態に保つためには、相当な量の流体が必要とされる装置が設けられる従来の装置と対照的である。
【００８４】
次に、図１８乃至図２２を参照すると、筒形クランプ機構１９５の詳細が示してある。該筒形クランプ機構１９５は、保持具１７０をカニューレ２０にクランプ止めすると共に、クランプ止めリング１７２のアーム１７３ａ、１７３ｂを圧縮する。該筒形クランプ機構１９５は、クランプアーム１７３ｂの１つに極く近接する位置に配置された筒形カム１９６と、筒形カム１９６をクランプアーム１７３に対して圧縮する作用を果たすレバーアーム１９７とを備えている。肩ねじ１９８がこれら構成要素の各々を共に固定する。具体的には、該肩ねじ１９８は、クランプアーム１７３ａの一方のかみ合うねじ付きボア２０２に係合する形態とされたねじ付き軸部１９９を備えている。該肩ねじ１９８は、平滑である、すなわちねじが形成されていない支承軸部２００を備えている。該支承軸部２００は、クランプアーム１７３ｂの支承ボア２０３と、筒形カム１９６の共直線状の支承ボア２０４と、レバーアーム１９７の支承ボア２０５との内部に受け入れられている。肩ねじ１９８は、レバーアーム１９７の頭部凹所２０６内に受け入れられることが好ましい拡張頭部２０１を更に備えている（図１９参照）。肩ねじの該拡張頭部２０１は、ねじのねじ付き軸部１９９をクランプアーム１７３ａのかみ合うねじ付きボア２０２内に螺入させるべく推進工具と係合する推進工具の凹所を有することが好ましい。筒形カム１９６及びレバーアーム１９７は、肩ねじ１９８の支承軸部２００の周りで回転自在であることが理解される。
【００８５】
図１８及び図１９を特に参照すると、レバーアーム１９７は、本体２１１と一体とされたアーム２１０を有している。支承ボア２０５及び頭部凹所２０６が本体２１１に形成されている。該本体２１１は、支承ボア２０５の両側部に一対の突起２１２を画成する。図１９に図示するように、突起２１２の各々は平滑な摺動面を提供し得るように、丸味を付けた先端２１３を有している。
【００８６】
図２０及び図２１を特に参照すると、筒形カム１９６は、クランプアーム１７３ｂの方を向いた平坦面２１５を有している。この平坦面は、筒形カム１９６を静止アーム１７３ｂに対して平滑に回転させる。筒形カム１９６の反対面は直径方向に対向した一対のカム突起２１７を有するカム面２１６である。好適な実施の形態に従い、該カム部分２１７は、回り止め凹所２１９まで上方に傾斜した傾斜路２１８を画成する。回り止め凹所２１９の各々は、傾斜路２１８よりも基部の回り止め凹所２１９に対してより高方にあるストッパ２２０にて終わっている。
【００８７】
組み立てた形態において、筒形クランプ機構１９５は、レバーアーム１９７が肩ねじ１９８の周りで回転するとき、クランプ止めリング１７２のアーム１７３ａ、１７３ｂを共に圧縮する機能を果たす。具体的には、レバーアーム１９７が回転すると、突起２１２は、丸味を付けた先端２１３が対向する回り止め２１９内に降下するまで、傾斜路２１８に沿ってその丸味を付けた先端２１３の上を摺動する。突起２１２が傾斜路２１８に沿って上昇すると、突起２１２は、筒形カム１９６をクランプアーム１７３ａ、１７３ｂに向けて押す。より具体的には、対向するクランプアーム１７３ａは、肩ねじ１９８のねじ付き軸部１９９により比較的固定状態に保持されているため、筒形カム１９６の動作は、クランプアーム１７３ｂを相対的に静止したクランプアーム１７３ａに押し付ける。この状態が生ずると、クランプ止めリング１７２は、カニューレ２０の外面２３の周りで締め付けられる。突起２１２が筒形カム１９６の凹所２１９内に着座すると、該保持具はカニューレ２０に係止される。凹所２１９は十分に浅く、レバーアーム１９７が反対方向に回転するとき、突起２１２を凹所２１９から容易に手で非係合状態とすることが可能であることが理解される。
【００８８】
１つの特定の実施の形態において、回り止め凹所２１９は互いに180°対向している。傾斜路２１８は湾曲し、90°の角度を形成する。このように、レバーアーム１９７は90°の角度で回転して、突起２１２をカム傾斜路２１８の一端から凹所２１９まで動かす。好適な実施の形態において、レバーアームが90°動くと(図１５の矢印Ｊ）、アームは、該アーム１９７がカニューレに対して略平行となる第一の位置からアームがカニューレに対して略垂直となる第二の位置まで移動する。第二の位置にあるとき、アームはカニューレから離れる方向に突き出るのではなくて、カニューレに極く近接するように方向決めされることが最も好ましい。第一及び第二の位置において、レバーアーム１９７は、外科医が作用通路を通じて道具及び器具を操作するのを妨害しないように低い高さを保つ。１つの特定の実施の形態において、レバーアームの第一の位置は、筒形クランプ機構１９５の緩んだ位置すなわち非係止位置に対応する一方、第二の位置は係止した形態に対応する。
【００８９】
筒形クランプ機構１９５が適正に機能するためには、筒形カム１９６が肩ねじ１９８の長さに沿って並進自在である点を除いて、筒形カム１９６が可動のレバーアーム１９７に対して静止したままであることが好ましい。その結果、クランプアーム１７３ｂは、筒形カム１９６の外周に略類似した形態を有する凹所２２２を備えている。このようにして、筒形カムはクランプアーム１７３ｂ内で僅かに凹状に形成され、レバーアーム１９７が回動するとき、カムが肩ねじ１９８の周りで回転するのを防止することができる。
【００９０】
本発明の１つの特定の実施の形態によれば、保持具１７０の構成要素は可撓性で且つ弾性的な材料で形成されている。例えば、スコープ本体１７１は、ポリカーボネートのようなプラスチックで形成することができる。該スコープ本体１７１は、典型的なプラスチック成形技術に特に具合よく適合可能である。同様に、筒形カム１９６及びレバーアーム１９７をプラスチック材料で成形することができる。１つの特定の実施の形態において、これらの構成要素は、デルリン（Delrin）（登録商標名）で形成されており、その理由は、デルリン（登録商標名）は、レバーアーム１９７の突起２１２と筒形カム１９６のカム面２１６とが相対的に動くための平滑な面を提供するからである。
【００９１】
筒形カム機構１９５の移動距離は、クランプ止めリング１７２をカニューレ２０の周りで緊密に圧縮するのに十分なように画成することができることが理解できる。また、この圧縮程度は、カニューレ２０の完全性又は強度を損なう程に大きくてはならないことも理解される。１つの特定の実施の形態において、スロット１７４は、筒形クランプ機構１９５の最大の移動距離よりも大きく、このため、レバーアーム１９７の突起２１２は、筒形カム１９６の回り止め凹所２１９内に確実に休止することができる。１つの特定の実施の形態に従い、スロット１７４は、2.0ｍｍの寸法である一方、筒形カム１９６により行われる筒形クランプ機構１９５の伸長距離は1.0ｍｍである。
【００９２】
本発明の１つの実施の形態によれば、保持具１７０は、光学素子カニューレ１９０をスコープ本体１７１に対し一定の方向に支持する。換言すれば、この実施の形態において、光学素子カニューレ１９０は、図１に示した実施の形態のスコープ５０のように、その軸線の周りで回転することができない。このため、レンズ１９１は、光学素子カニューレ１９０の末端に対して角度Ｂにて取り付けられている。１つの特定の実施の形態において、レンズ１９１は、30°の角度Ｂにて配置されている。更に、この特定の実施の形態において、該レンズは、作業スペース２５又はカニューレ２０の中心に向けて角度を付けた光軸線を有する。レンズ１９１は、スコープ本体１７１に対して一定の方向を有する一方、レンズは依然として、保持具１７０がカニューレ２０の外面２３の周りを回転することにより、作業スペースの周りで回転可能である。更に、レンズ１９１及び光学系は、外科医が作用通路２５外の身体部分を見ることを許容する視野深さが得られるようにする。
【００９３】
この特定の実施の形態においてさえ、保持具１７０は、光学素子カニューレ１９０が作業スペースの周りで回転することを許容し、また、光学素子カニューレ１９０及びレンズ１９１が作用通路２５の長手方向軸線に沿って並進することを許容する。勿論、外科医は、筒形クランプ機構１９５を解放することにより、これらの動作を実現し、次に、レバーアーム１９７をその係止位置まで回転させることにより、クランプを再係合させることができることが理解される。光学素子カニューレ１９０の寸法は、レンズ１９１がカニューレ２０の末端２１を超えて突出するようなものとすることが好ましい。同様に、好適な実施の形態において、保持具１７０は、レンズ１９１及び光学素子カニューレ１９０が作用通路２５及びカニューレ２０内にて引込むことを可能にする。
【００９４】
１つの特定の実施の形態におい、保持具１７０は、矢印Ｔの方向に沿って15ｍｍ移動することを許容し、7.5ｍｍの移動距離は、作業スペース２５内にあり、7.5ｍｍの移動距離はカニューレ２０の末端２１を超えるようにする。特定の実施の形態によれば、この15ｍｍの移動距離は、クランプ止めリング１７２の頂部から光学素子取り付け本体１７８の停止端縁１７９までの支持コラム１７６の高さに関係している。光学素子カニューレ１９０のレンズ１９１がカニューレ２０の末端２１を超えて伸長する程度は、作用通路カニューレ２０の全長に対する光学素子カニューレ１９０の全長に基づいている。１つの特定の実施の形態において、レンズ１９１から光学素子取り付けボア１７８の停止端縁１７９まで測定したとき、光学素子カニューレ１９０の長さは、100ｍｍである。勿論、光学素子カニューレの長さは、この100ｍｍの距離よりも長いことが理解される。その理由は、カニューレの一部分が、光学素子取り付け本体１７８の光学素子ボア１８０内に支持されているからである。この特定の実施の形態においても、カニューレ２０は、その末端２１からその基端２２までの全長が92ｍｍである（図１５参照）。
【００９５】
本発明の更なる形態において、カニューレ、従って、光学素子カニューレ１９０の全長は、一部分、脊柱の解剖学的形態によって決まる。特に、本発明を脊柱の外科手術に適用する場合、作用通路２５の基端２２を末端２１における外科手術部位から余りに離れた距離に配置するならば、外科医は、特定の器具を操作する間に、触覚を失う結果となることが分かった。換言すれば、外科医が器具を作用通路を通じて進め且つその器具を外科術部位にて操作するとき、外科医が器具によりそれぞれの手術を正確に行うためには、ある程度の「感触」が必要とされる。外科手術部位と器具の手操作端部との間の距離が過大であるならば、外科医は、その器具を安定的に且つ気分良く操作することはできない。
本発明の１つの有利な形態によれば、作用通路カニューレ２０の長さは、椎骨の薄膜と皮膚の表面との間の距離Ｌ（図２４）に対し制限されなければならないことが判明した。脊柱の腰椎領域において、この距離は、約65乃至75ｍｍである。その結果、本発明の１つの実施の形態において、作用通路カニューレ２０は、解剖学的部分の距離よりも僅かに短いその長さの第一の部分を有している。１つの特定の実施の形態において、この第一の部分の長さは、末端２１から取り付けブラケット２７まで約66ｍｍである。幾つかの外科手術の適用例において、取り付けブラケット２７は、実際に、患者の皮膚に対し休止することができ、このため、作用通路カニューレの末端２１は、外科手術部位に対しより接近させることができる。
【００９６】
更に、本発明によれば、取り付けブラケット２７の上方におけるカニューレ２０の長さの残る第二の部分の長さは最小となる。本発明によれば、この距離は、カニューレ２０の末端２１に対してレンズ１９１が伸長し且つ引込むことを許容するのに十分でなければならない。上述したように、この光学素子レンズ１９１の移動距離は15ｍｍであることが好ましく、このため、カニューレ２０の残りの長さが約26ｍｍであり、この移動距離に対応し且つクランプ止めリング１７２により係合するのに十分な面が得られるようにする。このように、好適な実施の形態において、作用通路カニューレ２０の全長は92ｍｍである。本発明の１つの形態によれば、患者の体内に配置されたカニューレの第一の部分と患者の身体外に配置されたカニューレの長さの第二の部分との相対的な長さの比は、２対１乃至３対１であることが判明した。換言すれば、第一の部分の長さは、第二の部分の長さよりも２乃至３倍長い。
【００９７】
また、作用通路カニューレ２０の端部を超える保持具１７０の高さを最小にすることが望ましいことも判明した。本発明によれば、光学素子取り付け本体１７８の高さは、停止端縁１７９と本体１７８の上面との間にて約21ｍｍである。この距離は、それ程、長くはなく、このため、外科医は、保持具１７０の真上にて器具を操作するように拘束される。勿論、保持具１７０に極く近接する作用通路２０の基端２２の真上にて外科医が器具を操作することが好ましい。
【００９８】
現在の好適な実施の形態において、作用通路カニューレは、内径が約15ｍｍ、外径が約16ｍｍである。これと代替的に、該カニューレは脊柱の他の領域に対してより小さい寸法にて提供してもよい。更に特定の実施の形態において、カニューレの内径は、12.7ｍｍで、その外径は14ｍｍである。本発明の別の実施の形態において、作用通路カニューレ２０の全長及び直径は、再度、脊柱の解剖学的距離Ｌに対して較正する。より大径の作用通路の場合、外科医は、カニューレ２０の長手方向軸線に対してある角度にて特定の器具を方向決めする。特定の実施の形態において、この角度は、約５乃至６°である。この角度は、より大径の作用通路２５と共に、外科手術部位内にて外科医に対し種々の手術を行うためのより大きい可撓性及び可動性を提供することが判明した。この目的のため、作用通路カニューレ２０の長さ及び直径は過大となることなく、この可撓性を保つのに適した寸法となるようにする。過大な直径の作用通路カニューレ２０の場合、脊柱の解剖学的形態に適合する程度が低下する。
【００９９】
本発明の装置１０を使用する好適な方法によれば、作業スペースは、全体として、椎骨の薄膜に極く近接する領域に制限される。過大な直径のカニューレであれば、作業スペースを形成するとき、脊柱法の妨げとなり、好適な経皮的手術に望ましい程度以上の量の組織を切除しなければならなくなる。このため、本発明の１つの形態に従い、作用通路カニューレは、カニューレを通じて５乃至８°の器具角度を許容し得るようなその長さとその直径との関係となるようにする。本発明の１つの特定の形態によれば、該カニューレの長さ対直径の比は、約５.５対１乃至７対１の範囲にある。更に、本発明によれば、作用通路スペースの長さは、患者の薄膜と皮膚との間にて距離Ｌ（図２４）よりも20乃至30ｍｍ以上、長くない。
【０１００】
本発明の１つの重要な特徴は、カニューレ２０内の作用通路２５の大きい直径により達成される。この大きい直径は、外科手術を行う１人又は２人以上の外科医が複数の器具又は道具を作業スペース内に導入することを可能にする。例えば、上述したように、組織リトラクター及び切開器具を作用通路を通じて同時に伸長させることができる。図示した実施の形態において、切開器具は円板環状体を通じて穴を穿孔するための穿孔器と、ヘルニア状の円板核を切開するための動力作動の組織カッターとを備えている。同様に、本発明は、行われるべき特定の外科手術により必要とされるようなその他の型式の器具又は道具を同時に導入しようとするものである。例えば、適正な寸法のキューレット及びロンジュールを作用通路を通じて作業スペース内に同時に進めることができる。作業スペース内で行われる全ての手術は、視認要素５０を通じて直接、見る状態で行われるため、外科医は、器具の各々の操作が容易であり、１つの器具を取り外して、別のものを挿入する必要がなく、組織の除去及び骨の切除手術を行うことができる。更に、洗浄流体を必要とせずに、外科手術を行うことができるから、外科医は標的とする組織の作業スペースを通じて明確に確認することができる。更に、視認要素５０に対する広範囲の動作を許容する本発明の形態は、外科医が標的の組織を明確に視覚化し且つ作業スペース内で行われている外科手術を明確に視認することを許容する。
【０１０１】
外科医は、人体の広範囲の位置にて広範囲の手術を行うときに等しく有利な点を具体化することができる。例えば、作用通路カニューレ２０を特定の平面状接続部を蔦うように方向決めするだけで作用通路を通じて関節面切除を行うことができる。また、この装置１０を通じて椎骨の固定要素を挿入することもできる。
【０１０２】
この型式の手術において、固定要素を埋め込もうとする椎骨の位置の後方にて皮膚に切開部を形成することができる。図１０に示したステップを実行するためには、器具を使用しようとする椎骨の特定の位置の真上にてカニューレ２０を切開部及び組織を通じて配置することができる。光学素子が作用通路を貫通して伸長する状態にて、椎骨の固定要素を保持する切開器具をカニューレ２０を通じて進めて、椎骨にて操作することができる。１つの特定の実施の形態において、固定要素は骨ねじとすることができる。作用通路２５は、殆どの骨ねじ及びその関連する挿入器具を受け入れるのに十分に大きい直径を有している。多くの場合、椎骨内における骨ねじの位置は重要であり、このため、骨の部位を蔦うカニューレ２０の位置を確認する必要がある。上述したように、この位置は、放射線透視法又は立体空間的技術を使用して確認することができる。
【０１０３】
多くの従来の方法において、カニューレ付きの骨ねじをＫ−ワイヤーに沿って椎骨内にねじ込む。本発明は、Ｋ−ワイヤー及びカニューレ付きねじを不要にするものである。カニューレ２０を椎骨に対し適正に方向決めしたならば、作用通路自体が位置決めガイドとして効果的に機能する。更に、装置１０は、椎骨内への骨ねじのねじ込みを直接、見ながら行うことを可能にする。次に、外科医は、ねじが椎骨内に適正にねじ込まれつつあることを容易に確認することができる。
【０１０４】
このことは、椎骨根内に螺着される骨ねじにとって特に重要なことである。作用通路カニューレ２０は、自己タップ式骨ねじを根内に直接、ねじ込むために使用するか、又は骨ねじを受け入れ得るように根内部にねじ付きボアを形成すべく種々の器具を受け入れることができる。
【０１０５】
２つの隣接する椎骨を融着させ且つ融着装置又は材料を埋め込むための箇所を形成すべく装置１０を使用することもできる。例えば、１つの外科的技術において、融着すべく特定の円板スペースの後方の皮膚に切開部を形成することができる。この切開は、前方、後方又は後方側方アプローチ法にて行うことができる。
【０１０６】
作用通路を前方挿入するために切開部を前方に形成したならば、円板スペースまでの切開経路に従う組織、筋肉及び器官を引込めるように注意することが予想される。しかしながら、本発明の装置１０は、この組織の引込みを直接、見ながら行うことを可能にし、このため、外科医は、その周囲の組織を傷付けることを心配せずにカューレ２０を円板スペースに容易に且つ正確に案内することができる。皮膚の下方の組織を連続的に切開し又は引込めるとき、作用通路カニューレ２０を椎骨円板に隣接すると予想されるスペースに向けて漸進的に進めることができる。同様に、直接、見ながら、融着材料又は融着装置を埋め込むために円板スペースを準備することができる。典型的に、この準備は、円板環状体に開口部を形成することと、この開口部を通じて円板環状体の全て又はその一部を切開することとを含む。
【０１０７】
後続のステップにおいて、円板環状体及び隣接する椎骨の端板に穴を形成する骨止め釘、埋め込みインプラント又はねじ付きインプラントのような融着装置を装置１０の作用通路を通じて、対象とする円板スペースに形成した穴内に進めることができる。ある場合には、この準備ステップは、繁殖する骨に対し端板を縮小することにより椎骨の端板を準備することを含む。この場合、幾つかの吸引及び洗浄が有利である。これらの方法の全ては、作用通路２０を通じて伸長する道具及び器具により、及び視認要素５０から直接、見ながら行うことができる。
【０１０８】
ある場合には、形成した穴に移植材料を入れるだけでよい。また、この移植材料は、作用通路カニューレ２０を通じて円板スペースの位置に進めることができる。その他の方法において、移植材料又は骨片を脊柱の後方部分を横断するように配置する。この場合にも、この方法は、作用通路カニューレを通じて行うことができ、皮膚の単一の切開部から異なる角度まで動かす機能が得られる。
【０１０９】
本発明は、種々の外科手術を行うための器具及び技術を提供するものである。
【０１１０】
図示した実施の形態において、これらの方法は脊柱にて行われる。しかしながら、該装置及び技術を身体の他の部分で使用することもできる。例えば、適正な寸法とした作用通路装置１０を使用して脳の病変部分を除去することができる。本発明は、患者の侵襲程度が最小であることが望ましく、また、外科手術部位にて道具及び器具を正確に操作することが必要とされる経皮的手術に特に価値がある。上述した好適な実施の形態は脊柱の手術に関するものであるが、本発明及び技術は、頭蓋腔、下垂体領域、胃腸管のような身体の全体に亙って使用することができる。外科手術部位を視覚化するために必要とされるように視認光学素子を再位置決めする機能は、外科手術を遥かに正確にし且つ制御することを可能にする。本発明は、患者の体内に一回、侵入するだけでよく、このことは、開放外科手術すなわち患者の皮膚に多数回侵襲することに伴う危険性を著しく減らすことになる。
【０１１１】
本発明の更に別の形態によれば、組織リトラクター２３１を光学的視認装置２３２と組み合わせる組織リトラクター装置２３０が提供される。図２５及び図２６を参照すると、該リトラクター装置２３０は、該リトラクターの操作を手で支援し得るように握り部２３５に添着されたリトラクター板２３４を備えている。
【０１１２】
該板の基端２３６に該握り部２３５がある。該リトラクター板の末端２３７は、組織リトラクターを挿入し且つ操作したときに、組織への外傷を回避し得るように鋭角でない先端２３８を有することが好ましい。この鋭角でない先端２３８は板２３４から僅かに離れるように角度が付けられていることが好ましい。該リトラクター板２３４は、行われる外科手術の型式に適した形態とすることのできるリトラクターの外面２３９を画成する。１つの好適な実施の形態において、該板２３４は、外科手術部位に隣接して組織を非外傷的に引込め得るように半円筒状の形態をしている。更に、該リトラクター板２３４は、作用通路を画成する助けとなる通路２４０を画成する。上述したように、リトラクター２３１は、図４乃至図６に図示し且つ上述したようにリトラクター７０と略同様である。
【０１１３】
本発明のこの実施の形態に従い、光学的視認装置２３２は、多数のＣ字形クリップ２４５を介してリトラクター２３１内に支持されている。該Ｃ字形クリップ２４５は、プラスチック又は薄い可撓性金属のような弾性材料で製造され、リトラクター板２３４の通路２４０に添着することが好ましい。１つの特定の実施の形態に従い、光学的視認装置２３２をリトラクター２３１に対し安定的に取り付けるため上記Ｃ字形クリップ２４５が２つ提供される。これらのクリップ２４５は、上述した視認要素５０と略同一の形態とした光学的視認装置２３２を支持し得る寸法とされることが好ましい。好適な実施の形態において、該視認装置２３２は、角度付きレンズ５４を有する末端先端５２を備えている。この実施の形態によれば、該Ｃ字形クリップ２４５は、視認装置２３２がリトラクター２３１に対し相対的に摺動し且つ回転するのを許容しつつ、光学的視認装置２３２に対して弾性的に締まり嵌めされる。
【０１１４】
本発明によれば、該組織リトラクター装置２３０は、脊柱以外の適用分野を含む種々の用途に使用することができる。例えば、この組織リトラクターは、経鼻及びtransphenoidal外科手術及び下垂体の手術に使用することができる。この型式の外科手術において、作用通路カニューレ２０のような閉じたカニューレを提供することは必ずしも望ましくない。更に、より狭い作業スペースの場合、外科手術用器具を操作するのに利用可能なスペースを制限する傾向となる閉じたカニューレを使用することはできない。その結果、この型式の外科手術にとって図２５及び図２６に図示した型式の組織リトラクター又は検鏡で全く、十分である。
【０１１５】
この場合、作用通路の一部は患者の身体自体で形成し、また一部分は組織リトラクターにより画成される。光学的視認装置２３２はリトラクターに対し支持され、上述した装置１０にて利用可能な動作と同一の動作を可能にする。
【０１１６】
図面及び上記の説明にて本発明を図示し且つ詳細に説明したが、これは単に一例であり、性質を限定するものと見なすべきではなく、好適な実施の形態のみを図示し且つ説明したものであり、本発明の精神に含まれる全ての変更及び改変は保護の対象に含めることを希望するものであると理解する。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明による装置の側面図である。
【図２】本発明に従ってカニューレ内で視認装置を支持する保持具の平面図である。
【図３】図２に図示した保持具の側面断面図である。
【図４】本発明の１つの実施の形態によるリトラクターの側面図である。
【図４Ａ】線Ａ−Ａに沿った図４のリトラクターの端面断面図である。
【図５】図４に図示したリトラクターの平面図である。
【図６】図４及び図５に図示したリトラクターの端面図である。
【図７】本発明の別の実施の形態によるリトラクターの側面図である。
【図７Ａ】線Ａ−Ａに沿った図７のリトラクターの端面断面図である。
【図７Ｂ】線Ｂ−Ｂに沿った図７のリトラクターの端面断面図である。
【図８】図７に図示したリトラクターの平面図である。
【図９】本発明による拡張器の側面図である。
【図１０（ａ）】本発明による方法のステップの図である。
【図１０（ｂ）】本発明による方法のステップの図である。
【図１０（ｃ）】本発明による方法のステップの図である。
【図１０（ｄ）】本発明による方法のステップの図である。
【図１０（ｅ）】本発明による方法のステップの図である。
【図１０（ｆ）】本発明による方法のステップの図である。
【図１０（ｇ）】本発明による方法のステップの図である。
【図１０（ｈ）】本発明による方法のステップの図である。
【図１０（ｉ）】本発明による方法のステップの図である。
【図１１】本発明の１つの実施の形態による装置の側面断面図である。
【図１２】図１１に図示した吸引キャップの側面断面図である。
【図１３】本発明の別の実施の形態による装置の斜視図的な平面図である。
【図１４】図１３に図示した装置の一部を形成する視認装置を支持する保持具の斜視図的な側面図である。
【図１５】図１３の装置を仮想線で示した光学装置に接続した状態で示す側面図である。
【図１６】図１３及び図１４に図示した保持具の一部を形成するスコープ本体の側面図である。
【図１７】図１６に図示したスコープ本体の底面図である。
【図１８】図１４に図示した保持具と共に使用される筒形クランプ機構の一部を形成するレバーアームの平面図である。
【図１９】矢印の方向に見たとき、線１９−１９に沿った図１８に図示したレバーアームの端面断面図である。
【図２０】図１４に図示した保持具内に組み込まれた筒形クランプ機構の一部を形成する筒形カムの平面図である。
【図２１】図２０に図示した筒形カムの側面図である。
【図２２】図１８及び図１９のレバーアームと、図２０及び図２１の筒形カムと、図１４に図示したスコープ本体との組立体を示す底部組み立て図である。
【図２３】吸引回路に接続された図１４のスコープ本体の側面図である。
【図２４】椎骨の薄膜の上方に作用通路を画成し得るように患者の体内に配置された、本発明の１つの実施の形態による装置と同一高さの腰椎骨における人間の患者の断面図である。
【図２５】光学的視認装置を内蔵する組織リトラクターの側面図である。
【図２６】図２５に図示した光学的視認装置を内蔵する組織リトラクターの平面図である。
【符号の説明】
【０１１８】
２０    カニューレ
３０    保持具
４０    受け入れボア
５０    視認要素
６０    光学素子ボア
７０    組織リトラクター
【図１】
2007007438.tif 000003
【図２】
2007007438.tif 000004
【図３】
2007007438.tif 000005
【図４】
2007007438.tif 000006
【図４Ａ】
2007007438.tif 000007
【図５】
2007007438.tif 000008
【図６】
2007007438.tif 000009
【図７】
2007007438.tif 000010
【図７Ａ】
2007007438.tif 000011
【図７Ｂ】
2007007438.tif 000012
【図８】
2007007438.tif 000013
【図９】
2007007438.tif 000014
【図１０（ａ）】
2007007438.tif 000015
【図１０（ｂ）】
2007007438.tif 000016
【図１０（ｃ）】
2007007438.tif 000017
【図１０（ｄ）】
2007007438.tif 000018
【図１０（ｅ）】
2007007438.tif 000019
【図１０（ｆ）】
2007007438.tif 000020
【図１０（ｇ）】
2007007438.tif 000021
【図１０（ｈ）】
2007007438.tif 000022
【図１０（ｉ）】
2007007438.tif 000023
【図１１】
2007007438.tif 000024
【図１２】
2007007438.tif 000025
【図１３】
2007007438.tif 000026
【図１４】
2007007438.tif 000027
【図１５】
2007007438.tif 000028
【図１６】
2007007438.tif 000029
【図１７】
2007007438.tif 000030
【図１８】
2007007438.tif 000031
【図１９】
2007007438.tif 000032
【図２０】
2007007438.tif 000033
【図２１】
2007007438.tif 000034
【図２２】
2007007438.tif 000035
【図２３】
2007007438.tif 000036
【図２４】
2007007438.tif 000037
【図２５】
2007007438.tif 000038
【図２６】
2007007438.tif 000039