(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基端から末端方向へ延びて末端領域に組織を受入れる開口を有する第１部材と、
切削具を駆動して前記開口を介して切削具に露出する組織を切削具に切断させるために第１部材内に設けられた第２部材と、
第１部材の基端に付設されたノブと、
ノブが係合可能なハブとを備え、
前記ノブは、前記ノブが回転可能に係合するように前記ハブに装着されて第１部材を回転させると共に前記開口の前記ハブに対する回転方位を選択的に変化させる第１位置から、前記ノブが前記ハブに対して係合し回転不能にロックされる第２位置へ軸方向に移動可能であり、前記ハブは、前記ノブがハブに回転可能に係合するとき前記ノブから軸方向に間隔を有する突出部を備え、前記突出部は、前記ノブが前記ロック位置へ軸方向に移動するとき前記ノブに係合するように設けられてなることを特徴とする外科手術装置。
【請求項２】
前記ハブは前記ノブとハブとの間の回転可能な係合を復元するために前記ロック位置から反対方向に軸方向移動が可能である請求の範囲１記載の装置。
【請求項３】
前記ハブの突出部は、複数の突出部に分割されてなる請求の範囲１記載の装置。
【請求項４】
前記ノブは、円周上に間隔を有して設けられた複数の部材を備えて前記ハブの一部分をその中に配置するための開口を形成し、前記部材の各々は選択された幅を有し、前記ハブはその幅だけの間隔を有する一対の突出部を備え、前記ノブが前記ロック位置へ軸方向へ移動するとき前記部材の一つが前記突出部の対の間に配置される請求の範囲１記載の装置。
【請求項５】
前記ハブの上に前記選択された幅だけ互いに離れた第２の対の突出部をさらに備えてなる請求の範囲４記載の装置。
【請求項６】
前記部材の１つは、ノブがロック位置へ軸方向に移動するとき前記突出部を受入れるような形態を有するノッチを備えてなる請求の範囲４記載の装置。
【請求項７】
前記ノブは前記ハブに装着され、前記ノブは前記ハブに係合しながら複数の不連続な位置へ選択的に回転することができ、それによって前記開口を対応する複数の不連続回転方位に選択的に位置付ける請求の範囲１記載の装置。
【請求項８】
前記ハブは、前記の不連続位置にそれぞれ対応する複数の可撓性片持ち指状突起を備え、前記ノブは複数の適合領域を有し、適合領域の各々は前記ノブの回転中に前記指状突起の一つに係合して前記不連続回転方位の一つに前記開口の位置を維持する請求の範囲７記載の装置。
【請求項９】
前記ハブはその外部表面に尾根部を備え、前記ノブは、前記ノブが前記ロック位置へ軸方向に移動するとき前記尾根部に係合する弾性部材を備えてなる請求の範囲８記載の装置。
【請求項１０】
前記ノブは、円周上に間隔を有して設けられた複数の弾性部材を備えて前記ハブの一部分をその中に配置するための開口を形成し、前記尾根部は前記ハブの前記部分の周りに円周状に設けられてなる請求の範囲９記載の装置。
【請求項１１】
前記弾性部材の各々はノブが前記ロック位置へ軸方向に移動するときに前記尾根部に係合する半径方向の突出部を備えてなる請求の範囲１０記載の装置。
【請求項１２】
前記ハブの前記部分の周りに配置され前記第１の尾根部から軸方向に間隔を有する第２の環状尾根部をさらに備え、前記半径方向の突出部は前記ノブが前記ハブに回転可能に係合するときに第１の尾根部と第２の環状尾根部との間に軸方向に設けられる請求の範囲１１記載の装置。
【請求項１３】
前記第１部材は前記第１部材の軸から前記開口を角度的にずらせる弯曲領域を備え、前記第２部材は前記弯曲領域に設けられた可撓性領域を有して前記第２部材の基端に印加される力を前記弯曲領域を介して伝達し前記切削具を駆動させる請求の範囲１記載の装置。
【請求項１４】
モータ駆動式のハンドピースを有する請求の範囲１の装置を備え、前記ハンドピースはその末端領域に前記装置の基端を受入れる形態を有する外科手術システム。
【請求項１５】
モータ駆動式のハンドピースを有する請求の範囲１の装置をキット形式で備え、前記ハンドピースはその末端領域に前記装置の基端を受入れる形態を有する外科手術システム。
【発明の詳細な説明】
この発明は外科手術装置に関し、特に電動式の関節鏡視下手術装置に関する。
電動式の関節鏡視下手術装置は剛体の固定外部チューブを備え、その内部で剛体の内部チューブがモータによって回転する。ブレードや研磨用穴ぐり器のような切削具が内部チューブの末端に設けられる。組織や骨が外部チューブの末端における開口を介して切削具に露出し、回転するブレード又は穴ぐり器によって切断された組織や骨の断片は、装置の基端部に印加される吸引力を用いて内部チューブの内側を介して灌注液と共に排出される。そのような外科手術装置の例は、米国特許第４，２０３，４４４号、第４，２７４，４１４号、第４，８３４，７２９号および第４，８４２，５７８号に述べられており、これらのすべては本願の譲り受け人に譲渡されている。
関節鏡視下手術装置には、直線状つまりその基端と末端との間が真直ぐになっているものがある。装置を人体から除去して追加の穿刺切開を介して再挿入する必要がないように、切断される組織に対する切削具の位置決めを容易にするために弯曲されたものがある。弯曲した装置においては内部チューブのある領域が可撓性を有し、内部チューブは外部チューブによって与えられる弯曲に順応することができ、モータによって印加されるねじり力をブレードに伝達する。二つの場合において、使用者は装置を回転させることにより切削具の方位を変化させる。
我々の欧州特許出願第０６６９１０５号において、末端で偏位を有しさらに第１ベースに装着される剛性部材を備えた内視鏡視下手術装置が開示されている。手術刃部は第２ベースに装着され、第１ベースは第２ベースに対して回転可能である。第１ベースは第２ベースに対して偶発的な回転を防止する手段を備える。
欧州特許第０６０９０８４号において、装置の軸に対して回転する開口を末端領域に有する第１部材と、第１部材の中に設けられ開口に露出される組織を切断する切断具を末端領域に有する第２部材とを備える腹腔鏡視下手術装置が開示されている。
この発明によれば、我々は、
基端から末端方向へ延びて末端領域に組織を受入れる開口を有する第１部材と、
切削具を駆動して前記開口を介して切削具に露出する組織を切削具に切断させるために第１部材内に設けられた第２部材と、
ハブと、
第１部材の基端に付設されたノブとを備え、
前記ノブは前記ノブが回転可能に係合するように前記ハブに装着されて第１部材を回転させると共に前記開口の前記ハブに対する回転方位を選択的に変化させる第１位置から、前記ノブが前記ハブに対して係合し回転可能にロックされる第２位置へ軸方向に移動可能であることを特徴とする外科手術装置を提供するものである。
この発明は、使用者が回転可能な要素を装置のハブに対して選択された方位に一時的にロックできる外科手術装置を特長とする。所望する場合には、装置はその要素を回転可能な状態に戻すために「ロックしない」状態にできる。他の利点としては、この発明は固定した位置決めが望まれるときに、手術中におけるその要素の偶発的な移動を抑制する単純で信頼性の高い方法を提供するものである。
この概念の一つの一般的な観点において、その回転可能な要素は、装置の第１部材の末端領域における組織受入れ開口であってもよく、第１メンバーの基端に付設されたノブはハブに回転可能に係合するように装着されて第１部材を回転させると共に、その開口のハブに対する回転方位を選択的に変化させ、そのノブはロック位置へハブに対して軸方向に移動可能であり、そのロック位置においてノブはハブに回転不能に係合され、開口から受入れられる組織は第１部材の中に設けられた第２部材によって駆動される切削具により切断される。
さらに好ましい実施態様は、次の特徴を備えることができる。
ノブはロック位置から反対方向へ軸方向に移動可能であり、ノブとハブとの間の回転可能な係合を復元させる。ハブは、ノブがハブに回転可能に係合するときノブの対応する部分から軸方向に離れる一つ以上の突出部を備えてもよい。その突出部は、ノブがロック位置へ軸方向に移動するときノブの部分に係合するように設けられる。
一つの実施態様において、ノブは円周上に間隔をおいて設けられた複数の部材を備え、ハブを一部分が設けられる開口を形成する。そのハブは、その部材の幅だけ離れた一対の突出部を備え、ノブがロック位置へ軸方向に移動するとき部材の一つがその一対の突出部の間に配置される。好ましくは、間隔を有する複数対の突出部が設けられる。
各部材は、ノブがロック位置へ軸方向に移動するとき突出部を受入れるような形態のロッジを備えてもよい。これによって、突出部と部材との間の嵌合性が向上し、偶発的な回転に対する安全性が高められる。
ノブはハブがハブに係合しながら複数の断続的な位置に選択的に回転することができるように設置されてもよい。その結果、開口は対応する複数の不連続な回転方位に選択的に位置決めされる。ハブは、複数の可撓性を有する片持ちの指状突起を備え、各指状突起はその断続的な位置の一つに対応する。ノブ状の複数の対応領域の各々は、ノブの回転中に指状突起の一つに係合して開口を選択された位置に保持する。
ハブの外部表面上に設けられた尾根部は、ノブがロック位置へ軸方向に移動するときノブの弾性部材によって係合される。例えば、この係合は前記の円周上に間隔を有して設けられた部材によって与えられる。この尾根部はノブの開口内に受入れられたハブの一部分のまわりに円周状に設けられる。各弾性部材はノブがロック位置へ軸方向に移動するとき尾根部に係合する半径方向の突出部を備える。
第２の環状尾根部はハブの一部分の周りに設けられ前記第１尾根部から軸方向に離れている。そのような装置において、弾性部材の半径方向の突出部は、ノブがハブに回転可能に係合するとき尾根部の間に軸方向に設けられる。
一つの実施態様において、開口を第１部材の軸から角度的に偏位させる弯曲領域を備える。第２部材はその弯曲領域に設けられた可撓性領域を有し、第２部材の基端に印加される力を弯曲領域を介して伝達し、切削具を駆動させる。
この発明の他の観点において、回転可能な（およびロック可能な）要素は装置の弯曲領域である。装置は、基端から先端方向に延びて第１部材の末端を軸から角度的に偏位させる弯曲領域を有する第１部材と、ハブに装着される基端を有し弯曲領域の末端方向に設けられた末端へ第１部材に同軸に延びる第２部材とを備える。組織受入れ開口は、第２部材の末端に設けられ、第２部材に対して回転可能な切削具によって切断するために組織を受入れる。ノブは第１部材の基端に付設されハブに回転可能に係合するように設けられて第１部材を回転させ、弯曲領域のハブに対する回転方向を選択的に変化させ、ノブは、ノブがハブを回転不能に係合するロック位置へハブに対して軸方向に移動可能である。
さらに好ましい実施態様は、次の付加的な特徴を備えてもよい。
第２部材は第１部材の弯曲領域に可撓性領域を備える。一つの実施態様においては、第２部材は第１部材の中に設けられ、第１部材の開放末端を介して延びている。他の実施態様においては、第１部材は第２部材の中に設けられる。さらに他の実施態様においては、第３部材が第１および第２部材に同軸に設けられ、切削具を駆動するように機能的に接続される。第３部材は弯曲領域に可撓性領域を備える。
この発明は回転可能な装置のすべての利点を提供し、使用者が回転可能な要素をいかなる所望の回転位置においても一時的にロックし続いて開放できるようにする。
この発明の他の特徴と利点は、次の詳細な説明および請求の範囲から明らかになるであろう。
図１は異なる回転位置に調整可能な切削具を有する、この発明による外科手術装置を示す。
図２は図１の装置の部分断面図であり、先端とベースの詳細を示す。
図３〜図５は図１の外科手術装置の内部、中間および外部チューブをそれぞれ示す。
図６は図２の線６−６における外科手術装置のベースの断面図である。
図７は図１の手術装置の使用状態を示す。
図８はこの発明による外科手術装置の他の実施態様を示す。
図９は図８の装置の部分断面図であり、先端とベースの詳細を示す。
図１０〜図１２は図８の外科手術装置の内部、中間および外部チューブをそれぞれ示す。
図１３は図９の線６−６における外科手術装置の断面図である。
図１４は図８の外科手術装置の使用状態を示す。
図１５はこの発明による外科手術装置の他の実施態様を示す。
図１６と図１７は、図１５の外科手術装置の中間および外部チューブをそれぞれ示す。図１８は図１５の線１８−１８における外科手術装置の断面図である。
図１９は図１８のノブの一部分の拡大図である。
図２０はこの発明による外科手術装置のさらに他の実施態様を示す。
図１と図２を参照すると、例えば手術刃部１１による膝関節の非切開、関節鏡下手術を行うに適した外科手術装置１０は、回転内部チューブ１４を内部に同軸に設けられた外部チューブ１２を備える。外部チューブ１２の末端は開口１３を備え、開口１３のエッジは鋭利で鋸歯状であり、手術刃部１１の（内部チューブ１４の末端の同様の開口に鋭利で鋸歯状のエッジによって形成された）切削具１５は、内部チューブ１４が回転するときに周期的に露出する。剛体の静止中間チューブ１６は外部チューブ１２と内部チューブ１４との間に設けられる。中間チューブ１６は、チューブ１６の末端２０の若干基端寄りに設けられた弯曲領域１８によって曲げられ、外科手術装置１０のほぼ直線状の軸２４から手術刃部１１を角度的に偏位させている。弯曲領域１８により外科手術装置は、直線状の装置では到達することが難しい手術領域で手術を施すことができる。
チューブ１２，１４および１６は、ベース２５により基端が支持される。以下に述べるように、内部チューブ１４は弯曲領域１８内に設けられる溝付きの可撓性領域２６を備え、弯曲領域１８により形成される曲がりに順応し、ベース２５に印加されるトルク（および他の力）を弯曲領域１８を介して伝達し、切削具１５を十分な力で回転させ、開口１３を介して露出する組織や人体物質を切断する。外部チューブ１２は、弯曲領域１８を包む溝付きの可撓性領域２８を有し、弯曲領域１８によって曲がりが形成されても使用者が外部チューブ１２をベース２５に対して回転できるようにしている。この特徴によって使用者は外科手術装置１０全体を回転させることなく、従って、弯曲領域１８の方位および与えられた角度上の偏位を変化させることなく、軸２４に対する開口１３−および手術刃部−の回転方位を選択的に変化させることができる。その結果として、使用者は本来の固定位置に外科手術装置１０を保持しながら、外部チューブ１２を回転させることにより切削具１５の切削角度を変えることができる。
図３も参照すれば、内部チューブ１４はステンレス鋼のような金属で形成され、剛直な基端３０と末端３２を有し、基端３０と末端３２とは可撓性領域２６により接続される。可撓性領域２６は、チューブ１４の壁３６に設けられた軸方向に延びる一連の円周溝３４により形成され、隣接して設けられた基端および末端領域３０，３２に続いている。（可撓性のために回転チューブに溝を付けることは、「外科手術装置」という名称で１９９０年１２月２７日付で出願され、この譲り受け人に譲渡されここに引用して結合される同時係属米国特許出願第０７／６３４，５９９号、現在は米国特許第５，１５２，７４４号に記載されている。）溝３４はチューブ１４の長軸３８に垂直であり、長さＬ1の可撓性領域２６に沿って対称的なパターンで配列され、内部チューブ１４が回転するときに均一な可撓性を与え、かつ、可撓性における実質的なバラツキの発生を防止する。これによって、内部チューブ１４におけるねじり応力が最小になり、外科手術装置１０の駆動寿命が長くなる。
溝３４は長さＬ1に沿って互いに平行に（図３では垂直に）設けられる。隣り合う溝３４は対向する方向から（例えば、図３ではチューブ１４の上下から）チューブ１４の中へ延出し、互いに１８０°だけ円周上で偏位している。スロット３４の数、それらの寸法（つまり幅と深さ）および隣り合う溝の間隔は、所望する可撓性の程度の関数となる。例えば、各溝３４の幅と溝３４間の間隔はそれぞれ０．０２０インチ（０．５０８ｍｍ）である。
タブ４０は各溝３４の円周上の境界となり、隣接するタブ４０は環状リング４２によって結合され、環状リング４２が隣接溝３４間の間隔を形成する。相互結合された一連のリング４２とタブ４０とによって、長さＬ1の可撓性領域に沿って一体的に形成され相互に連結する一連のＵ字形板バネが与えられ、その板バネによって均一な可撓性が与えられ、チューブ１４の基端領域３０に印加されるトルク（つまり回転力）が弯曲領域１８（図１）により形成される曲がりを介して効率よく末端領域３２へ伝達される。溝３４の深さ（つまり、溝３４がチューブ１４の中へ半径方向へ切り込まれる量）は、可撓性領域２６の所望のねじり強さの関数である。例えば、溝３４は、内部チューブ１４の外径（０．１３５インチ、つまり３．４２９ｍｍ）の約７５％の深さを有する。
可撓性領域２６の長さＬ1は弯曲領域１８の長さの関数である。可撓性領域２６は、静止中間チューブ１６の直線領域内に１５存在する隣接剛直領域３０，３２へ弯曲領域１８の全長にわたるように十分長く（例えば、０．７０インチつまり１７．７８ｍｍ）なければならない。これによって、可撓性領域２６は中間チューブ１６の直線領域と弯曲領域１８との間を円滑に移り変わることができ、それによって、弯曲領域の弯曲内壁により内部チューブ１４の壁３６上に課せられる応力が減少する。
可撓性領域２６は適当な方法によりどのようにも形成可能である。実例としてワイヤＥＤＭ（放電加工）や鋸引き加工があげられる。この両者は前述の米国特許出願第０７／６３４，５９９号、今では米国特許第５，１５２，７４４号に記載されている。
内部チューブ１４の末端領域３２は切削具１５（これは例えば、ステンレス鋼で、チューブ１４に溶接又はろう付けされる）を支持する。切削具１５は、チューブ１４の末端開口４６の鋸歯状の鋭利なエッジ４４により形成され、効率のよい切削を行うために外部チューブ１２の末端に密着して円滑に嵌合されるサイズを有する。開口４６は内部チューブの全長に延びる中心孔４８の延長である。
内部チューブ１４の基端領域３０は、ベース２５の内部で回転する駆動シャフト５０に固定される。中心孔４８は駆動シャフト５０の真空源開口５２で終端となる。駆動シャフト５０の基端５３はハンドピース１１０（図７）に嵌入され、ハンドピース１１０は駆動シャフト５０と内部チューブ１４とをチューブ１２，１６に対して回転させるモータを備える。そのようなハンドピースの一例は、「電動装置用外科手術システム」という名称で、本願の譲り受け人に譲渡され、引用により結合された米国特許第４，７０５，０３８号に記載されている。開口５２は作動中には真空源１１４（図７）に結合され、以下に詳述するように、切断された組織や灌注液を手術部位から開口４８を介して除去する。
図４は（弯曲領域１８が形成される前の）中間チューブ１６を示し、中間チューブ１６は金属（例えば、ステンレス鋼）のような剛性の高い材料から作られる。中間チューブ１６はその全長にわたって中空であり、内部チューブ１４を受入れる通路５４を備え、内部チューブ１４は中間チューブ１６（図２）の開放された末端２０から突き出る。中間チューブ１６の内径は、内部チューブ１４の外径より若干（例えば約０．００２インチ、つまり０．０５１ｍｍだけ）大きく、これによって内部チューブ１４はチューブ１４のあそびを最小限にして自由に回転し、切削具１５の鋭利な切削エッジと開口１３とをぴったりと整列する状態に維持する。
中間チューブ１６の基端はベース２５のハブ５６に固定される。ハブ５６内の空洞５８は通路５４と連通し、駆動シャフト５０を受入れる形態を有する。組立て時には、内部チューブ１４はハブ５６を介して（弯曲領域１８が形成される前に）中間チューブ１６の中へ挿入される。柔軟性を有する付属品６０はハブ５６の中に駆動シャフト５０を保持する。付属品６０は、ベース２５がハンドピース１０の中に挿入されるときに液体に対して高い密封を与える。
図５を参照すると、外部チューブ１２は、本質的に内部チューブ１４を大きく作り替えたものであり、剛直な基端および末端領域６２，６４を備え、それらは可撓性領域２８により一体的に接続される。可撓性領域２８は、チューブ１２の長軸６８に垂直に設けられ可撓性領域２８の長さＬ2に沿って対称パターンで配列された軸方向に延びる一連の溝６６を備える。隣り合う溝６６は対向する方向に（つまり、図５のチューブ１２の上下方向に）チューブ１２へ半径方向に切り込まれる。各溝６６は約０．０２５インチ（０．６３５ｍｍ）の幅であり、約０．１４０インチ（３．５５６ｍｍ）の深さを有する。
各溝６６はタブ７０を境界とする。隣接するタブ７０は円周上を１８０°だけずれてリング７２（各リングは溝６６と同じ幅を有する）により接続され、一連のＵ字形スプリングを形成し、そのスプリングは相互に接続されると共に、基端および末端領域６２，６４に接続される。その結果、可撓性領域２８は、弯曲領域１８により形成される曲がりに順応する十分な柔軟性と、印加される回転力を弯曲領域１３を介して伝達して開口１３を回転させる十分なねじり強さとを有する。長さＬ2は、可撓性領域２８が弯曲領域１８の全長にわたると共に、外部チューブの隣接して設けられた剛直部分６２，６４が中間チューブの直線部分に揃うような長さであるべきである。
図２に最もよく示されているように、中間チューブ１６によってチューブ１２，１４間に間隙が与えられたとしても、切削具１５の鋭利なエッジ４４と開口１３の対応する切削エッジ８４との間に円滑に密接する嵌合を保証するために、中間チューブ１６と同じ内径を有する末端延長部７４が外部チューブ１２の末端６４に固定される。延長部７４は、例えばステンレス鋼であり、外部チューブ１２に溶接又はろう付けされるが、外部チューブ１２はアルミニウムのようなさらに柔らかい金属であることができる。延長部７４の基端は外部チューブ１２内に設置され接き目７６で中間チューブ１６と当接するように縮小された外径を有する。末端延長部７４の肩７８によって、組立て時に延長部７４が末端６４に挿入される量が制限される。
開口１３は延長部７４の末端の先端８０に設けられ、外部チューブ１２の側面方向に若干向いている。つまり、開口１３は、延長部７４の中心線８２まで完全には延びていない。結果として、手術刃部は装置１０の末端から開口１３に入り込む組織を切断するが、切断動作の大部分は片側で行われる。さらに、先端８０は、回転内部チューブ１４の末端支持部となる。開口１３のエッジ８４は鋭利で鋸歯状であり切削具１５の鋭利なエッジ４４と協働する。内部チューブ１４と外部チューブ延長部７４の内径とのクリアランスは小さく（例えば、約０．００２インチつまり０．０５１ｍｍであり）、エッジ４４，８４間に円滑に密接する嵌合性を維持すると共に内部チューブ１４を自由に回転させる。延長部７４と中間チューブ１６とが同じ内径であることによって、回転時の内部チューブ１４の損傷や焼き付きが防止される。
外部チューブ１２の基端領域６２（図５）は密封接続によりドラム８６に固定される。ドラム８６は使用者が手動でチューブ１２を回転させるためのノブとして作用し、以下に示す方法でベース２５に回転可能に設けられる。中央通路８８は外部チューブ１２とドラム８６を介して延び中間チューブ１６と内部チューブ１４とを受入れる。（延長部７４に近い）外部チューブ１２の内径は、中間チューブ１６の外径より若干（例えば、約０．００２インチつまり０．０５１ｍｍだけ）大きい。これによって、使用者は外部チューブ１２を回転させることができると共にチューブ１２，１６間の大きな遊びが防止される。
図２を参照すると、外部チューブ１２とドラム８６は、バネ付勢回転アセンブリィ９０によりベース２５に回転可能に設置される。ドラム８６はハブ５６の末端５７とフェイスプレート９２との間に固定され、フェイスプレート９２は外部チューブ１２が突出する開口９４（図１）を備える。軸方向に延びる一対のバー９６がフェイスプレート９２をスリーブ９８に接続し、スリーブ９８は１つ以上の圧入嵌合ピン１００によってハブの末端５７に固定される。スプリング１０２（例えば波ワッシャ）はフェイスプレート９２の凹部（図示しない）に嵌入され、ドラム８６をハブ５６の方向に弾性的に付勢する。
図６（わかりやすくするためチューブ１４，１６を断面で示していない）も参照すると、ハブ５６の末端５７は、ドラム８６に面するハブ５６の環状表面１０５に設けられた一連（例えば８つ）の丸みのある凹部１０４ａ〜１０４ｈを備える。凹部１０４ａ〜１０４ｈはハブ５６の周辺に等間隔（例えば４５°）に設けられる。表面１０５は隣接する凹部１０４ａ〜１０４ｈ間で平坦である。バネ付勢された球形状チップ１０７を有するプランジャ１０６がドラム８６にネジで固定される。チップ１０７はスプリング１０２によりハブ５６に弾性的に押圧され凹部１０４ａ〜１０４ｈの選択された１つに嵌入される。
従って、使用者は、ドラム８６−つまり外部チューブ１２と手術刃部開口１３とを８つの個別の回転方位の１つに選択的に回転させることができる。スプリング１０２による付勢力は、選択された凹部１０４ａ〜１０４ｈにプランジャのチップ１０７を保持し、偶発的な回転を防止する。ドラム８６が凹部１０４ａ〜１０４ｈ間を回転するときに、チップ１０７は平坦面１０５によりプランジャ１０６の中へ圧縮される。凹部１０４ａ〜１０４ｈはラチェットのような様式で開口１３を軸２４に対する共通使用位置へ回転させるように配列される。例えば、凹部１０４ａにプランジャチップ１０７を位置付すると、開口１３は弯曲領域１８（図２）の曲がり方向に反対に、つまり上方に向く。プランジャ１０６を凹部１０４ｅに作動させると、開口１３は曲がり方向に揃い、下方（図２に示す姿勢）を向く。同様に、凹部１０４ｃと１０４ｇは左右の方位に対応する。凹部１０４ｂ，１０４ｄ，１０４ｆおよび１０４ｈは開口１３に中間の位置を与える。
図７も参照すると、作動時に外科手術装置１０はハンドピース１１０の末端に挿入され、穿刺切開１２０を介して膝蓋骨の下の膝関節１２２へ図のように導入される。光は、光ファイバー光源１２６を用いて第２穿刺１２４を介して関節に照射され、手術部位の可視画像は別の光路を介してテレビカメラ１２８に戻る。画像はカメラ１２８によりテレビ画面１３０へ伝達され外科医により観察される。（また、外科医はその画像を接眼鏡を用いて見ることができ、画像は記録可能である。）
外科医はモータ１１２を駆動することによって手術刃部１１を操作し、モータ１１２は電源１１６から操作電圧及び電流を受ける。モータ１１２は駆動シャフト５０に係合してそれを回転させ、それによって内部チューブ１４に回転力を印加し、チューブ１４をチューブ１２，１６に対して回転させる。外科医は足踏みスイッチ１１６ａ、１１６ｂを用いて回転速度と方向（単一方向正逆転方向のいずれか）を制御し、足踏みスイッチ１１６ａ、１１６ｂは、電源１１６によってモータ１１２へ供給される駆動電圧及び電流の大きさを極性を制御する。モータ１１２は広い範囲のスピード、例えば約１００ｒｐｍと５０００ｒｐｍとの間にわたって回転させることができ、２０オンスインチ（０．１７７Ｎｍ）までのトルクを与えることができる。
装置１０のような外科手術装置の異なるタイプのものは回転及びねじりについて限界を有する。外科医が危険な高速及び高トルクで装置１０を不用意に操作しないように、装置１０はハンドピース１１０内のセンサー（図示しない）により、どのタイプの装置であるかを鑑定し、モータ１１２によって与えられるスピードとねじりはそれらの限界を超えないように制御される。（この制御技術は前述の米国特許第４，７０５，０３８号に記載されている。）
モータ１１２が与えるねじり力は可撓性領域２６によって切削具１５に効率よく伝達される。領域２６は十分な可撓性を有し弯曲領域１８により形成される曲がりに順応するが、領域２６は高いねじり剛性を有するので良好なトルク応答を示す。つまり、モータ１１２によって与えられるねじり力は、内部チューブ１４がその休止位置から回転を始めると、ほとんど同時に内部チューブ１４の末端領域３２へ伝達され、末端３２へトルクが到達する前に可撓性領域２６を予め付加しておく必要はない。また、可撓性領域２６はそれが回転して末端３２へトルクを供給するときに、直径がほとんど膨張しないのでチューブ１４が回転中に中間チューブ１６内部で拘束されるという可能性が減少する。
外科手術中に人体の関節は流体源１３４から第３穿刺切開１３２を介して導入される液体によって膨張する。その液体は手術部位に注がれて組織１３６（例えば滑液分泌組織）を移動させ組織１３６が（水の中の海草の動きのように）浮遊して除去される。なお滑液分泌組織１３６は外部チューブ１２の下の方に位置する。従って、ドラム８６はプランジャ１０６が凹部１０４ｅ（図２及び図６）にあるように位置づけられる。弯曲領域１８によって与えられる曲がりにより、外科手術装置１０は組織１３６に対して手術刃部１１を設置するために容易に位置決めできる（例えば組織１３６が直線状の装置によって容易に到達できない関節の領域に位置していても）ので、装置１０を過度に操縦したりあるいは組織１３６に接近するための穿刺を追加して形成する必要がない。これによって患者の不快感が減少し、感染や他の有害な手術結果が生じる機会が減少する。
外科医は、ハンドピース１１０を用いて左右にまた軸方向に外科手術装置１０を動かすことによって、徐々に滑液分泌組織１３６を切削する（テレビ画面１３０を見ながら）。もし、処置中に外科医が外部チューブ１４の上側に位置する領域１３８のような滑液分泌組織の他の領域から組織を切除したいと思ったときには、この発明により外科医はハンドピース１１０をある固定位置に保持しながら、つまりハンドピース１１０を回転または旋回させる必要なしに手術刃部の開口１３の回転方位を（例えば矢印１４０の方向に）変化させることによって簡単に行うことができる。
これは、例えば一方の手の指と親指でドラム８６を握り（もう一方の手はハンドピース１１０の本体を握り続けながら）開口１３を回転させる方向（例えば矢印１４２に沿って）ドラム８６を回すことによって行われる。外科医によって与えられる回転力は可撓性領域２８により弯曲領域１８を介して伝達されそれによって外部チューブ１２の末端延長部７４が中間チューブ１６とベース２５に対して回転し、軸２４に対して開口１３の方位を（この場合１８０°だけ）回転させる。
この例においては、組織１３８は外部チューブ１２の上側に位置するので、外科医はプランジャ１０６が凹部１０４ａに休止するまでドラム８６を回転させ続ける。ドラム８６が凹部間を回転するときプランジャ１０６は平坦表面１０５の上を摺動し、ドラム８６はフェイスプレート９４に対してスプリング１０２を圧縮する。従って、スプリング１０２はプランジャ１０６が凹部に出会うとき、プランジャ１０６を各凹部の中に積極的に押し込み、それによって開口１３が回転した量について感覚的なフィードバックが外科医に与えられる。
外科医は開口１３の回転方位をいつでも変化させることができる。例えば、外科医が開口１３を回転させながら内部チューブ１４をモータ１１２によって駆動でき、また静止させてもよい。末端延長部７４は、継ぎ目７６において静止中間チューブ１６に対して円滑に回転すると共に、内部チューブ１４を回転させるために先端８０において末端を一定に支持する。チューブ１６と延長部７４の内径が同じであることは、外部チューブ１２の回転によって内部チューブ１４が拘束したり焼き付いたりしないことを保証するのに役立つ。外科医は、矢印１４２から反対の方向または回転開始点から３６０°の円弧を追跡する方向のいずれかの方向にドラム８６を回転させることによって、いつでも簡単に元の状態に戻って組織１３６を切断することができる。
手術刃部１１によって切断された組織片や他の人体物質は真空源１１４によって印加される吸引力に応じて内部チューブ１４（図２）の中央孔４８を介して灌注液体と共に手術部位から回収される。なお、可撓性領域２６が弯曲領域１８内で回転するとき、チューブ壁３６の周囲で各溝３４の幅が通常の幅に対して徐々に増減する。これは、可撓性領域２６が弯曲領域１８の頂点（つまり、図２における弯曲領域１８の上側部分）において延びるとともに曲がりの底部で縮むからである。チューブ１４が回転するときにこのように交互に発生する引き延ばしと収縮とによって、開口４８を介して回収される液体に乱流が発生し、それによってチャンバーを介しての、および外科手術装置１０からの組織片の輸送が助けられる。
開口４８が溝３４を介して中間チューブ１６の内壁に露出することによって、組織片が溝に捕捉されて封鎖を引き起こすようなことは見られなかったが、これはおそらく溝の幅が小さく内部チューブ１４の回転が連続的であることによるものであろう。液体も同様に装置１０の作動を妨げるほどの量が溝３４を介してチューブ１４，１６の間に（またはチューブ１２，１６の間に）漏れるということは見られなかった。
他の実施態様は次の請求の範囲の範囲内にある。
外科手術装置１０は軸２４とハンドピース２５に対して弯曲領域１８が下側を向いた状態で図示されているが、他の方向（例えば、下向き、右向き、あるいは左向き、またはこれらの方向の間のいずれの方向でも）が可能であることは極めて明白である。実際には、それぞれ異なる弯曲領域１８の方位を有する一組の外科手術装置が用意され、他の曲率が与えられる外科手術処置に対して使用者が最適な弯曲形態を決定する最大の融通性を与えるようにしてもよい。
前述の米国特許出願第０７／６３４，５９９号、今では米国特許第５，１５２，７４４号に記載されているように（シリコンゴム）柔軟な材料が内部チューブ１４の溝３４の中に設置されてもよい。（柔軟な材料は図２において内部チューブ１４の溝３４の中に影付け領域１５０によって示されている。）その柔軟な材料は組織片が内部チューブ１４を通過するときに溝３４のエッジによって捕捉される傾向を少なくすることにより、詰まりを防止することにさらに役立つことになる。その上、柔軟な材料は空間部分よりも圧縮性が小さいので、可撓性領域２６の軸方向の圧縮率を低減させるのに役立つ。
（例えば熱収縮プラスチックで作られた）チューブが外部チューブの弯曲領域１８に設置され、溝６６を覆うようにしてもよい。（図２に、そのようなチューブ１５２の一部が示されている。）他の利点としては、熱収縮チューブは溝６６内で物質が引っ掛かることを防止し、溝６６の（鋭利であるかもしれない）エッジが損傷を受けることを防止することに役立つ。
図示した切削具以外の手術刃部を使用することが可能である。例えば、手術刃部は鋸歯状のエッジを有する必要はなく、骨研磨装置のように構成されてもよい。外科手術装置は、関節鏡視下手術以外の（腹腔鏡視下手術のような）手術を行うように構成することができる。
内部チューブ１４は、そのチューブがそれに印加される力（例えばねじり力）を手術刃部１１に伝達する十分な剛性を有する限り、その全長にわたって可撓性を有してもよい。例えば内部チューブ１４はプラスチックのような非金属からなり、切削具１５を有する分離した金属部材を駆動してもよい。そのような形態は、１９９２年１１月１７日に出願された同時継続米国出願第０７／９７８，１７８号に示されるが、この出願は１９９０年１０月１９日に出願された出願番号第０７／６００，５３１号の継続出願であり、それらはいずれも本願の譲り受け人に譲渡されここに引用によって結合される。
この発明による外科手術装置の他の実施態様が図８及び図９に示される。外科手術装置２１０は剛性を有する外部チューブ２１２を備え、外部チューブ２１２の中に手術器が同軸に設けられている。その手術器は、末端に手術刃部２１１を有し、部分的に可撓性を有する中間チューブ２１６の中に同軸に設けられた部分的に可撓性を有する回転内部チューブ２１４を備える。従って、前述の実施態様においては、手術器を備える２つのチューブ１２，１４の間に剛体部材１６が挟まれ、外科手術装置２１０の手術器は外部チューブ２１２の中に同軸に設けられている。
中間チューブ２１６の末端は開口２１３を備え、開口２１３のエッジは鋭利な鋸歯状であり、そのエッジを介して手術刃部２１１の（内部チューブ２１４の末端の同様の開口の鋭利な鋸歯状のエッジにより形成された）切削具２１５は、内部チューブ２１４が回転するときに周期的に露出する。外部チューブ２１２は、外部チューブ２１２の末端２２０の少し基端側に設けられた弯曲領域２１８を介して曲げられ、外科手術装置２１０の全体的な直線軸２２４から手術刃部２１１を角度的にずらしている。
チューブ２１２，２１４及び２１６は、例えばポリカーボネート樹脂で構成されたベース２２５によって基端が支持されている。以下に詳述するように、外部チューブ２１２はベース２２５のノブ２８６に設けられ、内部チューブ２１６はベース２２５のハブ２５６に設けられる。
内部チューブ２１４は、弯曲領域２１８内に設けられた溝付きの可撓性領域２２６を備え、弯曲領域２１８によって形成される曲がりに順応し、ベース２２５に印加されるトルク（および他の力）を伝達し、十分な力で切削具２１５を回転させ、開口２１３を介して露出する組織又は他の人体物質を切断する。中間チューブ２１６もまた、弯曲領域２１８内に設けられた溝付きの可撓性領域２２８を有し、弯曲領域２１８によって形成される曲がりに順応する。（分かりやすくするために図９においては、内部チューブ２１４は中間チューブ２１６の溝付き可撓性領域２２８の後ろには図示されていない。）可撓性領域２２８によって開口２１３と弯曲領域２１８との間の相対的回転方位を変化させることができ、中間チューブ２１６内における内部チューブ２１４の回転能力が干渉されることはない。以下に詳述するように、この特徴によって使用者は外科手術装置２１０を本来の固定位置に維持することができ、その方向を回転的に変化させることにより、弯曲領域２１８の偏位の方向を変化させることなく切削が行われる。また、使用者は切削が行われる方向を変化させることなく、弯曲領域２１８の偏位の方向を変化させることができる。
図１０も参照すると、内部チューブ２１４は前述の実施態様の外部及び内部チューブ１２，１４とほぼ同じ構成のものである。剛直な基端及び末端領域２３０，２３２は可撓性領域２２６によって接続されている。可撓性領域２２６は、チューブ２１４の壁２３６に設けられた軸方向に延びる一連の円周溝２３４によって形成され、隣接する基端及び末端領域２３０，２３２に続いている。各溝２３４はほぼ０．０２０インチ（０．５０８ｍｍ）の幅を有し約０．１３５インチ（３．４２９ｍｍ）の深さを有する。可撓性領域２２６の長さＬ1は、可撓性領域２２６が弯曲領域２１８の全長にわたるように十分な長さ（例えば０．７０インチすなわち１７．７８ｍｍ）を有するべきである。
Ｌ1より若干長い柔軟なシース２４３（例えば熱収縮チューブから作られた）が、弯曲領域２１８において内部チューブ２１４を覆い溝２３４を被覆する。（柔軟なシース２４３の一部が図９に示されている。）柔軟なシース４３は、他の利点として物質が溝２３４に引っかかったり溝２３４から出ないようにすると共に、チューブ２１４，２１６が互いに回転するとき可撓性領域２２６が可撓性領域２２８に干渉しないようにする。
内部チューブ２１４の末端領域２３２は、切削具２１５を支持する（この切削具は、例えばステンレス鋼で溶接又はろう付によってチューブ２１４に付設される）。切削具２１５は、チューブ２１４の末端開口２４６の鋸歯状の鋭利なエッジ２４４によって形成され、効率よく切削するために中間チューブ２１６（図９および図１１）の末端延長部２７４の内部表面に円滑に密接して嵌合するような寸法を有する。開口２４６はチューブ２１４全長にわたる内部チューブの中央孔２４８の延長である（図９も参照）。切削部２１５は内部チューブ２１４に付設された後に、アッセンブリィ全体の外部表面が均一な外径となる。必要であれば、内部チューブ２１４の外表面は銀メッキして内部チューブ２１４と中間チューブ２１６との間の摩擦を軽減してもよい。
内部チューブ２１４の基端領域２３０は、ベース２２５の内部で回転する駆動シャフト２５０に装着される。中央孔２４８は、駆動シャフト２５０の真空源開口２５２において終了する。駆動シャフト２５０の基端２５３は、ハンドピース３１０（図１４）に嵌入され、ハンドピース３１０は、チューブ２１２と２１６に対して駆動シャフト２５０と内部チューブ２１４とを回転させるモータ３１２を備える。開口２５２は、以下に詳述する方法で手術部位から切除組織と灌注液とを除去するための操作の間は真空源３１４（図１４）に結合される。
図１１に示すように、中間チューブ２１６はその全長に沿って中空であり、内部チューブ２１４（図９）を受入れる通路２５４を備える。中間チューブ２１６の基端は、例えば超音波溶接によりベース２２５のハブ２５６に固着される。ハブ２５６の空洞２５８は、通路２５４に連通し駆動シャフト２５０を受入れる形態を有する。組立て時において、内部チューブ２１４はハブ２５６を介して中間チューブ２１６に挿入される（弯曲領域２１８が外部チューブ２１２に形成される前に）。柔軟な付属品２６０はハブ２５６の内部に駆動シャフト２５０を保持する。付属品２６０はさらに、ベース２２５がハンドピース３１０に挿入される時、液体に対する密封を行う。
中間チューブ２１６は本質的に内部チューブ２１４を大きくして作り変えたものであり、可撓性領域２２８によって一体的に接続された剛直な基端及び末端領域２６０，２６４を備える。可撓性領域２２８は軸方向に延びる一連の円周溝２６６によって形成される。各溝２６６は約０．０２５インチ（０．６３５ｍｍ）の幅を有し約０．１４０インチ（３．５５６ｍｍ）の深さを有する。可撓性領域２２８の長さＬ2は、可撓性領域２２８が弯曲領域２１８の全長にわたるだけの長さ（０．７０インチすなわち１７．７８ｍｍ）でなければならない。柔軟なシース２７３（例えば熱収縮チューブで作られた）は、Ｌ2より若干長く、弯曲領域２１８の中間チューブ２１６を覆って設置され、溝２６６を被覆する。（柔軟なシース２７３の一部が図９に示されている。）
開口２１３を設けるために、中間チューブ２１６と同じ外径を有し中空で先端が閉じられた末端延長部２７４が、中間チューブ２１６の末端２６４に固定される。延長部２７４は、例えばステンレス鋼であり中間チューブ２１６に溶接またはろう付されるが、中間チューブ２１６は例えばステンレス鋼で作ることができる。
開口２１３は、延長部２７４の末端の先端２８０に設けられ、少し中間チューブ２１６の側面に向く。つまり、開口２１３はその全長にわたって延長部２７４（図９）の中心線２８２に完全に沿って延びていない。その結果、手術刃部２１１は装置２１０の末端から開口２１３に入る組織を切断することになり、その切断動作の大部分は片側で行われる。さらに、先端２８０の内面は回転内部チューブ２１４の末端を支持する。開口２１３のエッジ２８４は鋭利で鋸歯状であり、切削具２１５の鋭利なエッジ２４４と協働する。
図９に示すように装置２１０が組立てられるとき、若干のギャップ２８３が内部チューブ２１４の外径と中間チューブ２１６の内径との間に存在する。ギャップ２８３は可撓性領域２２６を被覆する柔軟なシース２４３の厚みを吸収する。しかしながら、延長部２７４は中間チューブ２１６の残りの部分に対して小さい内径を有するので、手術刃部２１５と延長部２７４の内径との間のクリアランスは小さい（例えば約０．００２インチすなわち０．０５１ｍｍ）。このような構成によって、エッジ２４４，２８４との間の円滑で密着した嵌合性が保持されるので、内部チューブ２１４は自由に回転することができる。延長部２７４と内部チューブ２１４の内径が本質的に同一であることによって切削具２１５は回転時に損傷したり焼き付いたりすることが防止される。
図１２は剛体部材、つまり外部チューブ２１２（弯曲領域２１８が形成される前の）を示し、外部チューブ２１２は金属（例えばステンレス鋼）のような剛性材料から形成される。外部チューブ２１２の基端領域２８５は、例えば超音波溶接によってノブ２８６に密閉接続で固着される。ノブ２８６の基端の内部表面の肩２８９は、ハブ２５６（図１１）の末端の外部表面の対応する肩２９１に係合し、ノブ２８６はハブ２５６（図９参照）に回転可能に装着される。従って、ノブ２８６とハブ２５６との間の相対的な回転方位は、例えばノブ２８６を握ってハブ２５６を回転させることにより、又はハブ２５６を握ってノブ２８６を回転させることにより変えることができる。ノブ２８６とハブ２５６とを接続する付設機構は、さらに以下に詳述される。ノブ２８６は一連の円周状に間隔を有して設けられた窪み２８７を備え、窪み２８７は使用者がノブ２８６を手動で操作しやすくする。
中央通路２８８は外部チューブ２１２とノブ２８６とを貫通して中間チューブ２１６と内部チューブ２１４を受入れ、中間２１６と内部チューブ２１４は外部チューブ２１２の開放末端２２０から突出する。外部チューブ２１２の内径は可撓性領域２２８を被覆する柔軟なシース２７３を収容するに足る量（例えば約０．００５インチつまり０．１２８ｍｍ）だけ中間チューブ２１６の外径より大きい。これによって、使用者は中間チューブに２１６と外部チューブに２１２の間の相対的な回転方位を変化させることができ、中間および外部チューブ２１２，２１６間の過度の遊びやぐらつきが防止される。中間チューブ２１６が外部チューブ２１２に挿入され、内部チューブ２１４が中間チューブ２１６に挿入された後、外部チューブ２１２は弯曲領域２１８（図８）を与えるために曲げられる。
ノブ２８６がしっかりと握られてハブ２５６が回されるとき、外部チューブ２１２の回転方位、従って弯曲領域２１８の偏位方向は固定されたままである。中間チューブ２１６の基端部２６２はハブ２５６に装着されているので、回転ハブ２５６も外部チューブ２１２の内部で中間チューブ２１６を回転させる。中間チューブ２１６は、使用者によってベースに与えられるこの回転力を弯曲領域２１８に設けられた可撓性領域２２８を介して延長部２７４に伝達する。従って、ハブ２５６がノブ２８６に対して回転するとき、弯曲領域２１８の偏位の方向は固定されたままであるが、延長部２７４の開口２８０が弯曲領域２１８に対して回転する。
また、ハブ２８６がしっかりと握られノブ２８８が回されるとき、開口２１３の方向は固定されたままであり（ハブ２５６も固定されているので）、弯曲領域２１８の偏位の方向が回転する（ノブ２８６と外部チューブ２１２が回転するため）。弯曲領域２１８の偏位の方向が回転するとき、可撓性領域２２８によって中間チューブ２１６の末端領域２６４の偏位の方向もまた回転する。
図１１と図１３を参照すると（図１３は、分かりやすくするためにチューブ２１４と２１６を断面において図示していない）、ノブ２８６の内部は断面が八辺形であり、その内部表面は同じ幅の８つの平坦面２９０ａ〜２９０ｈから構成される。８つの突出する可撓性領域指状突起２９２ａ〜２９０ｈが肩２９１の周辺に等間隔（つまり４５°）で設けられ、ハブ２５６の末端に片持ち支持されている。指状突起２９２ａ〜２９２ｈは中間チューブ２１６の長軸に垂直である。指状突起２９２ａ〜２９２ｈの各々は断面が不規則な五辺形であり、ノブ２８６がハブ２５６に組付けられるとき、各指状突起２９２ａ〜２９２ｈの半径方向の頂点２９４ａ〜２９４ｈが、隣接する平坦面２９０ａ〜２９０ｈの交差する頂点に休止する。
指状突起２９２ａ〜２９２ｈと平坦面２９０ａ〜２９０ｈとは協働してノブ２８６とハブ２５６との間の相対的な回転方位をラチェットのような様式で不連続に４５°ずつ変化させる。その相対的な回転方位が変化するとき（つまりノブ２８６とハブ２５６とが相互に対して回転するとき）、最も外側の頂点２９４ａ〜２９４ｈが平坦面２９０ａ〜２９０ｈを横切り、最初に指状突起２９２ａ〜２９２ｈを半径方向内側に押圧する。最も外側の頂点２９４ａ〜２９４ｈが平坦面２９０ａ〜２９０ｈの各中間点を通過するとき、偏位した可撓性の指状突起２９２ａ〜２９２ｈに蓄えられていた弾性エネルギーがノブ２８６とハブ２５６との間の相対的回転方位が４５°だけ変化するまで指状突起を回転方向外側に押圧し、指状突起２９２ａ〜２９２ｈは、隣接する頂点に休止する。従って、指状突起２９２ａ〜２９２ｈは、最も外側の頂点２９４ａ〜２９４ｈに出会うとき各々が結びつく頂点に最も外側の頂点２９４ａ〜２９４ｈを積極的に押圧するので、開口２１３が回転しただけの量について外科医に感覚的なフィードバックを与え、ハブ２５６に対して外部チューブ２１２が偶発的に回転することを防止するのに役立つ。
図１４を参照すると、手術を行うときに外科手術装置２１０は図７を用いて説明したように外科手術装置１０と同じようにして使用される。
既に説明したように、液源１３４から第３穿刺切開を介して導入された液体は、人体の関節を膨張させその部位を灌注し、組織１３６（つまり滑液分泌組織）をそれが（水中の海草の動きのように）浮遊して除去されるように移動させる。なお、滑液分泌組織３３６は外部チューブ２１２の下側に位置するので、ノブ２８６とハブ２５６との間の回転方位は湾曲領域２１８と開口２１３（図９および図１３）の間に所望の方位を形成するように選択される。弯曲領域２１８によって与えられる曲がりによって、外科手術装置２１０は組織３３６に対して手術刃部２１１を容易に位置決めし（たとえ組織３３６が、直線状の軸を有する装置によって容易に到達できない関節の領域に位置するとしても）装置２１０を不当に操作したり組織３３６に接近するために追加の穿刺を作る必要がない。これによって患者の不快感および感染や他の有害な手術の結果を招く機会が減少する。
外科医は外科手術装置２１０を左右に、そしてハンドピース３１０の軸方向に動かすことにより滑液分泌組織３３６を切除する（テレビ画面１３０を見ながら）。外科医は処理中に滑液分泌組織の他の領域から組織を切除することを望む場合には、この発明によれば外科医は手術刃部開口２１３と弯曲領域２１８との間の相対的回転方位を変えることによって容易に行うことができる。
例えば、外科医が外部チューブ２１２の上方に位置する領域３３８から（例えば矢印３４０の方向に）組織を除去したいと望む場合には、外科医は一方の手の指と親指でノブ２８６をつかみハンドピース１１０をまわし、ハブ２５６を順に回転させる。ハンドピース１１０は図示しない明確な突起を備え、その突起はハブ２５６（図１１）のタブ３４２及び手術刃部２１１の開口２１３と同じ方向を向く。従って、外科医は開口２１３が適当な方向に向いたことをハンドピースの突起から直角的に感知するまでノブ２８６を掴んでハンドピース１１０を回転させる。外科医によって加えられる回転力は、可撓性領域２２８により弯曲領域２１８を介して伝達され、それによって中間チューブ２１６の末端延長部２７４が外部チューブ２１２に対して回転し、弯曲領域２１８に対する開口２１３の回転方位（この場合には１８０°だけ）が変化する。
また、外科医が開口２１３の方向（従って手術刃部２１１の切断方向）を変えることなしに弯曲領域２１８の偏位の方向を変えること、例えば領域３４１から組織を除去すること、を望む場合には、外科医はハンドピース１１０を握り一方の手の指と親指とでノブ２８６を回転させる。弯曲領域２１８の偏位の方向が所望の状態（この場合には１８０°だけ回転したとき）になったとき、外科医は開口２１３が領域３４１に隣接するまで装置全体を軸方向に移動させる。
外科医は弯曲領域２１８と開口２１３との間の相対的な回転方位をいつでも変化させることができる。例えば、内部チューブ２１４はモータ１１２によって駆動できるが、外科医が開口２１３を回転する間はチューブ２１４を静止させてもよい。末端延長部２７４は静止外部チューブ２１２に対して円滑に回転し、また、内部チューブ２１４を回転させるために（先端２８０において）その末端を常に支持する。（外科医が領域３３８からの切除を終了した場合に）ノブ２８６を固定しながらハンドピース３１０をいずれかの方向に回転することにより、また（領域３４１からの切除が終了した場合に）ハンドピース１１０を固定してノブ２８６をいずれかの方向に回転させることによって、外科医はいつでも簡単に復元させて組織３３６を切断することができる。
手術刃部２１１によって切断された組織片及び他の人体物質は、真空源１１４によって印加される吸引に応じて内部チューブ２１４（図９）の中央孔２４８を介して手術部位から灌注液と共に回収される。内部チューブ２１４を被覆する可撓性シース２４３は、組織片、灌注液および他の物質が溝２３４を通過しないことを保証し、それによって外科手術装置２１０からチャンバーを介して組織片を輸送することを助ける。
外科手術装置２１０は、開口２１３がハブ２５６（図１）のタブ３４２と同じ方向に向いた状態で示されているが、他の方向（例えば、反対の方向、右又は左向き、又はそれらの方向の中間のいずれか）が可能であることは明らかである。実際、与えられた手術処置に対して最適な形態を決定する最大の融通性を使用者に与えるために、開口２１３の異なる方位をそれぞれ有した１組の外科手術装置が用意されてもよい。さらに外部チューブ２１２は所望の角度に曲げることができる。
図に示す切削具以外の手術刃部が使用されることも可能である。例えば、手術刃部は、中間チューブ２１６の末端の先端２８０に露出する組織を切断するような形態を有することができる。この末端切断器の実施態様においては、協働する切断エッジが内部と中間チューブとの両者の末端の先端に設けられ、軸に挙動によって各エッジが接近して切断する関係が保持される。さらに、軸方向の力が、手術刃部を駆動する回転力の代わりに又はそれに加えて使用できる。例えば、手術刃部はハブ２５６に印加される軸方向の力によって作動されるヒンジ付きポンチ又はジョーアセンブリィとすることができる。
図１５〜図１９を参照すると、外科手術装置４００のハブとノブとは、使用者が、いずれかの選択された回転方位に装置を一時的にロックして偶発的な回転を防止できるように構成されている。
外科手術装置４００は剛体の外部チューブ４１２を備え、その中に手術器が同軸に設けられている。その手術器はその末端に手術刃部４１１を有し、部分可撓性中間チューブ４１６（図１１の中間チューブ２１６と構成が同等であり、したがって図１６に部分的に示されるにすぎない）の中に同軸に設けられた部分可撓性内部チューブ（この内部チューブは図１０の内部チューブ２１４と構成が同等であるので図１５〜図１９には図示されない）から構成される。
中間チューブ４１６の末端は開口４１３を備え、開口４１３のエッジは鋭利で鋸歯状であり、開口４１３を介して、図示しない（内部チューブ末端の同様の開口の鋭利な鋸歯状のエッジによって形成された）切削具が内部チューブの回転時に周期的に露出する。外部チューブ４１２は、外部チューブ４１２の末端４２０の若干基端側に設けられた弯曲領域４１８によって曲げられ、手術刃部４１１を外科手術装置４００の全体的な直線軸４２４から角度的に偏位させている。
外部チューブ４１２と中間チューブ４１６と内部チューブとは、例えばポリカーボネートプラスチックからなるベース４２５によって基端が支持されている。以下に詳述するように、外部チューブ４１２はベース４２５のノブ４３０に装着され、中間チューブ４１６はベース４２５のハブ４３２に装着される。ハブ４３２は、モータ駆動式ハンドピースの内部にペース４２５を固定するためのラッチ４３３を備える。（外科手術装置４００に使用されるラッチ４３３とモータ駆動式ハンドピースとは、ダグラス・シェーストレーム他によって１９９６年４月１０日に出願され、本願の譲り受け人に譲渡され、引用によってここに結合される「外科手術装置のハンドピースとシステム」という名称の同時係属特許出願に記載されている。）内部チューブの基端に接続された駆動シャフト４３４は、前述の実施態様におけると同様に、ハブ４３２によって回転可能に受入れられる。駆動シャフト４３４の基端はハンドピースに嵌入され、10ハンドピースのモータはシャフト４３４と内部チューブをチューブ４１２と４１６に対して回転させる。
図１６に示すように、中間チューブ４１６はその全長に沿って中空であり、内部チューブを受入れる通路を備える。中間チューブ４１６の基端は、例えば超音波溶接によってベース４２５のハブ４３２に固着される。ハブ４３２内の空洞（図示しない）はその通路に連通して駆動シャフト４３４を受入れる形態を備える。組立て時に内部チューブはハブ４３２を介して中間チューブ４１６の中に挿入される（弯曲領域４１８が外部チューブ４１２に形成される前に）。ハブ４３２（図１５）の基端の付属品４３６は、ハブ４３２の中に駆動シャフト４３４を保持するのを助け、ベース４２５がハンドピースに挿入される時に、液体密封を施す。
図１７は、外部チューブ４１２の一部（弯曲領域４１８が形成される前の）を示し、外部チューブ４１２は金属（例えばステンレス鋼）のような剛性材料から作られる。外部チューブ４１２の基端は、例えば超音波溶接によって密封接続でノブ４３０に固着される。ノブ４３０は一組の（例えば８つの）基端方向に延出する片持ちのアーム４４０を備える。アーム４４０は一組のＵ字型溝４４２によって円周上に間隔をおいて設置され、ハブ４３２の末端を受入れる開口を形成する。窪み４４４は、アーム４４０のノブ４３０の表面に設けられ、使用者がノブ４３０を手動で操作することを助ける。リブ４４３が一つのアーム４４０（例えば、弯曲領域４１８の方向に対し選択された角度を有するアーム４４０）の外部表面に形成され、傾斜したフィン４４５がアーム４４０からノブ４３０の末端の方向に延出し、ユーザーが曲がりの方位を触感的に感知できるようになっている。
ノブ４３０はアーム４４０と共にハブ４３２に回転可能に設けられ、ノブ４３０とハブ４３２との間の相対的回転方位は、例えばノブ４３０を握ってハブ４３２を回転させるか、またはハブ４３２を握ってノブ４３０を回転させることにより変えることができる。装置４００の回転操作は、前述の装置２１０のそれと同様である。ノブ４３０とハブ４３２とを接続する付設機構は、さらに以下に詳述される。
外科手術装置２１０（図８）に関して、中央通路は外部チューブ４１２とノブ４３０とを貫通し、中間チューブ４１６と内部チューブとを受入れる（中間チューブと内部チューブとは外部チューブ４１２の開放末端から突出する）。外部チューブ４１２の内径は、中間チューブの可撓性領域を被覆する（図９参照）柔軟なシース（図示しない）を収容するに足る量だけ中間チューブ４１６の外径よりも大きい。これによって使用者は、中間チューブ４１６と外部チューブ４１２との間の相対的回転方位を変化させることができ、しかも、中間および外部チューブ４１２，４１６間の過度の遊びやぐらつきが防止される。中間チューブ４１６が外部チューブ４１２の中に挿入され、内部チューブが中間チューブ４１６に挿入された後、外部チューブ４１２は弯曲領域４１８（図１５）を与えるために曲げられる。
図１６及び図１８を参照すると（図１８はわかりやすくするために内部及び中間チューブを断面で示していない）、ノブ４３０の内部は八辺形の形状を有する空洞を形成した平坦な肩４５５を備える。空洞の境界となる８つの表面４５０は平坦であり、等しい幅を有する。各アーム４４０は、隣接する表面４５０の間の交差によって形成される頂点４５１を中心としている。
ハブ４３２の周囲に等しい量（つまり４５°）だけ間隔を有して設けれた８つの末端方向に突出する可撓性の指状突起４５２が、ハブ４３２の末端から片持ち状態にある。指状突起４５２は中間チューブ４１６の長軸に平行である。指状突起４５２の各々は断面が三角形であり、ノブ４３０がハブ４３２に取付けられるとき、各指状突起４５２の半径方向の頂点４５４は、隣接する平坦面４５０の交差によって形成される頂点４５１に休止する。指状突起４５２は表面４５０との係合によって若干圧縮される。
指状突起４５２と平坦面４５０とは協働してノブ４３０とハブ４３２との間の相対的回転方位をラチェットのような様式で不連続に４５°づつ変化させる。その相対的回転方位が変化するとき（つまり、ノブ４３０とハブ４３２が相互に対して回転するとき）、最も外側の頂点４５４が平坦面４５０を横切り、最初に指状突起４５２を半径方向内側に押圧する。なお、回転中において、ノブ４３０とハブ４３２は片持ちの指状突起４５２と表面４５０との相互作用により互いに連続的に係合する。最も外側の頂点４５４が表面４５０の各中点を通過すると、偏位した可撓性指状突起４５２に蓄えられていた弾性エネルギーは、ノブ４３０とハブ４３２との間の相対的回転方位が４５度だけ変化するまで指状突起を半径方向外側に押圧し、指状突起４５２は隣接する頂点４５１に休止する。従って、指状突起４５０は最も外側の頂点４５４を各関連する頂点４５１に遭遇時に積極的に押圧し、それによって開口４１３（図１５）が回転した量について外科医に感覚的なフィードバックを与え、外部チューブ４１２のハブ４３２に対する偶発的な回転を防止することを助ける。
特に、図１６を参照すると、一対の軸方向に間隔を有する円周状の尾根部４７０，４７２が、ハブ４３２の外部に指状突起４５２の基端方向に配列されている。二対の間隔を有するタブ４７４，４７６は、尾根部４７２の基端側にハブ４３２の外部表面から突出する。一対のタブ４７４，４７６のみが図示され、他の対は図示された対からハブ４３２の円周に沿って１８０度だけ離れている。各対のタブはハブ４３２の指状突起４５２の一つが中心になっており、タブ４７４，４７６の間の間隔は、ノブ４３０上の各アーム４４０の幅にほぼ等しい。結果として、ノブ４３０とハブ４３２が８つの断続的な回転位置の一つにあるときにはいつでも、ノブ４３０の２つのアーム４４０が二対のタブ４７４，４７６の間に配置される。
図１７を参照すると、半径方向に突出するボス４７８が、ノブ４３０の各アーム４４０の内面でアーム４４０の基端に設けられている。ノブ４３０がハブ４３２に組み込まれる時、アーム４４０のボス４７８は尾根部４７２，４７４の間の環状溝４８０内に弾性的に嵌入される。アーム４４０は十分な可撓性を有し、外側に広がってボス４７８が尾根部４７０上を通過するとき、元の位置に復帰する。ボス４７８はノブ４３０とハブ４３２とか前述のように相互に対して回転する時、環状溝４８０内を移動する。八辺形の表面４５０に対する指状突起４５２の圧縮は、ハブ４３２から末端方向への力に発展する。この力はノブ４３０を末端方向に押圧し、それによってボス４７８が尾根部４７０に対して押圧され、ノブ４３０のロック位置への偶発的な移動が防止される。
使用者がノブ４３０とハブ４３２とを選択された回転方位に一時的にロックしたいと望む場合には、使用者はノブ４３０をハブ４３２に対して軸方向かつ基端方向に摺動させ、ボス４７８を骨部４７２に押圧する。この動作によって、タブ４７４，４７６の対の間に位置するノブのアーム４４０がタブ４７４，４７６の間で軸方向に位置を変える。その結果、これらのアーム４４０はタブ４７４，４７６の対の間に回転しないように捕獲され、それによってノブ４３０はハブ４３２の上に位置付けられ、回転しないようにロックされる。つまり、ノブ４３０がロック位置にあるとき、使用者がノブ４３０又はハブ４３２を回転させようとしても、各対のタブ４７６，４７４は一対の隣接するアーム４４０によって係合され、回転動作が防止される。
図１９を参照とすると、ノブ４３０の各アーム４４０は一対の平坦面を有するノッチ４８２（隣接するアーム４４０のノッチ４８２は図１９に示されている）を備える。アーム４４０の側面４４１と異なり（アーム４４０は装置の長軸に対して少し傾いている）、ノッチ４８２の側面４８３はタブ４７４，４７６の側面に平行である。その結果、タブ４７２，４７４は平坦な傾きのない表面４８３によって係合され、傾斜した側面４４１がタブ４７４，４７６に係合する場合よりも確実に回転を阻止する。
ノブ４３０の軸回転は、ノブ４３０の内面４５５（図１８）に対して指状突起４５２の先端が係合することにより制限される。この点において、ボス４７８は尾根部４７２の基端側に位置付けられ、さらに尾根部４７２によって若干引き延ばされる。これは、ノブ４３０がロック位置でない位置に偶発的に滑って戻ることを防止するために役立つ。使用者がノブ４３０をロックしたくないと望む場合には、使用者は単にノブ４３０を軸方向へ末端方向に摺動させるだけでよい。尾根部４７２は、尾根部４７０よりも直径が若干小さく、従ってボス４７８は尾根部４７２を超えて溝４８０の中へ比較的容易に駆り立てられる。尾根部４７０の直径を増大するこによって、ノブ４３０が末端方向に行き過ぎたりハブ４３２から外れたりすることが防止される。ロックするという構成が図８に示されたもの（つまり外科手術装置２１０）と同じような外科手術装置４００について説明されたが、そのロックする構成は外科手術装置１０（図１）に装備されてもよい。
末端に組織を受入れる開口を備えた外部チューブが、ハブに回転可能に設けられ、内部チューブの末端の切削具がその開口を介して受入れる組織を切断するように、内部チューブが外部チューブの中で回転するようにした２チューブ装置にロックする構成が使用されてもよい。そのような装置の一例はリンガーに対して発行され、引用によってここに結合される米国特許第５，３７６，０７８号に示されている。
図２０を参照すると、そのような２チューブ装置５００の例が示されている。（この例では前述の装置４００の要素と同じ要素には同じ参照番号が使用されている。）装置５００は剛性の外部チューブ５０２を備え、その基端はノブ４３０に付設されている。外部チューブ５０２は弯曲領域５０４を介して末端５０６の方向に延び、末端５０６において鋭利なエッジを有して組織を受入れる開口５０８が設けられている。内部チューブ５１０（仮想線で示す）は外部チューブ５０２に円滑に密着して嵌合し、装置５００の末端へ延びている。内部チューブの基端は、ベース４２５のハブ４３２を介して延び、駆動シャフト４３４に固定される。内部チューブの末端５１２は前述の切削具のどのようなものでも形成する。内部チューブ５１０は、例えばここに述べたいずれかの形態を用いることにより、弯曲領域５２４において可撓性を有する。
なお、チューブ５０２，５１０のいずれもハブ４３２に固定されない。そのかわり、ハブ４３２はノブ４３０と駆動軸４３４の支持体として作用する。従って、ノブ４３０をハブ４３２に対して回転させることにより、外部チューブ５０２と開口５０８は装置５００の軸を中心に回転し、それによって装置の切削具の角度が変化する。ノブ４３０とハブ４３２に装備されたロックする構成によって、外部チューブ５０２と開口５０８は、前述のように選択された回転方位のいずれにでも一時的にロックされる。
さらに他の実施態様が可能である。例えば、ノブ４３０とハブ４３２との間の回転可能な係合は、前述の弾性的な接触によるよりむしろ、それらの要素の間の摩擦嵌合によって与えることができる。
この発明は、関節鏡視下手術用の外科手術装置の点から説明されているが、この発明はまた、他のタイプの装置例えば、他の種類の内視鏡視下処置や生検への応用のための形態を有する装置に使用されてもよい。
【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１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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