(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムであって、
基部に接続された検索部品を有する小型手術用機器と、
末端部及び基部を有して前記小型手術用機器を収容するように構成された管状本体と、
前記管状本体を通って延伸していて前記検索部品及び前記管状本体上の取り付け部品に接続されている綱と、
前記管状本体の前記基部に係合する寸法になされており、前記綱が貫通できて前記綱との間で相対動作を可能にせしめる寸法になされた導管を含むプランジャと、
前記プランジャが前記管状本体と係合することにより前記プランジャと前記管状本体との間で気密に封止する場合に、前記管状本体の内面及び前記プランジャの外面を接触させる第１封止部材と、
前記導管内の前記プランジャに配設されていて、前記綱が前記導管を貫通する場合に前記プランジャと前記綱との間で気密に封止する第２封止部材と、
を含むシステム。
【請求項２】
前記手術用機器が、把持器、はさみ、持針器、クリップ装用器、解剖器具、切除器、メス、電気メス、またはガーゼパッドであることを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記検索部品は小孔であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のシステム。
【請求項４】
前記システムは１５ｍｍ未満の外径全長を有することを特徴とする請求項１、２または３のいずれかに記載のシステム。
【請求項５】
前記綱は導電体からなり、前記手術用器具は電気メスからなることを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記手術用機器はメスのブレードであり、
前記機器は、
前記メスのブレードを収容するように設計されている中空の開口部と、
前記機器の前記中空の開口部に対して前記メスのブレードを移動させて前記メスのブレードを突出した展開状態と引っ込んだ閉じた状態との間で動かすように配置されたアクチュエータ機構とからなることを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記手術用機器の基部近傍に配置された作動素子を更に有し、
前記作動素子の一部が前記手術用機器に対して移動可能で前記手術用機器と接触することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のシステム。
【請求項８】
前記作動素子は可撓性を呈し、前記作動素子は、前記手術用機器の長軸を包囲する可撓性を呈する中空の球を有することを特徴とする請求項７記載のシステム。
【請求項９】
前記手術用機器は１対の平行なアームを有し、前記アームは、前記球が前記アームとほぼ垂直に圧縮される場合に互いに接触するように構成されていることを特徴とする請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
前記手術用機器のアームは、前記アームの中間部に位置する最大値まで円滑に増加する外径を有し、前記作動素子は、前記手術用機器に固定された基部と、前記手術用機器の中間の直径に合う大きさを有する可動末端部リングとを有し、前記球は前記基部を前記末端部リングに接続し、前記手術用機器のアームに対して実質的に垂直に圧縮される場合に、前記リングを前記アームの外面に沿って最大直径に向けて押しこみ、一緒に前記手術用機器のアームを押し込むことを特徴とする請求項８または９のいずれかに記載のシステム。
【請求項１１】
前記球は、蝶番として機能する複数のスリットを有することを特徴とする請求項８、９または１０のいずれかに記載のシステム。
【請求項１２】
前記球は、弾性を呈するプラスチック材料から作製されることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載のシステム。
【請求項１３】
前記システムは、長さが約５．０８ｃｍ（２インチ）および１５．２４ｃｍ（６インチ）との間にあることを特徴とする請求項７乃至１２のいずれかに記載のシステム。
【請求項１４】
前記手術用機器は、実質的に平行な１対のアームから成る電気メス機器であり、少なくとも１つのアームは、金属シムを包囲する絶縁性のオーバモールドと、前記シムの導電面を露出する内面とを有し、前記シムは、電気コードに接続されるように構成されていることを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１５】
前記シムは、実質的に平らな基部と、実質的に平らな末端部と、前記基部及び前記末端部に一緒に接続された折曲部とを有し、前記末端部は、導電面を含むことを特徴とする請求項１４記載のシステム。
【請求項１６】
前記オーバモールドは、前記シムの少なくとも１つの孔を経て突出して、前記オーバモールド内で前記シムを固定することを特徴とする請求項１４記載のシステム。
【請求項１７】
前記検索部品に接続された電気コードを更に有することを特徴とする請求項１４記載のシステム。
【請求項１８】
第２のシムと第２の導電面とを他方のアームに更に有し、二極式の電気メス機器を形成することを特徴とする請求項１４記載のシステム。
【請求項１９】
前記プランジャが前記管状本体の基部と係合する場合に、前記導管は前記管状本体の内部と連通することを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項２０】
前記第１封止部材は、前記管状本体の内面と前記プランジャの外面とに接触して前記プランジャと前記管状本体との間を気密に封止する封止リングを有することを特徴とする請求項１９記載のシステム。
【請求項２１】
前記管状本体は、前記管状本体の内面に溝及び突起部のうちの一方を有し、前記プランジャは、前記プランジャの外面に溝及び突起部のうちの他方を有し、前記溝及び突起部は互いに係合するように形成されて、前記管状本体内でプランジャをロックすることを特徴とする請求項１９記載のシステム。
【請求項２２】
前記溝が、前記管状本体の内面にあり、前記突起部が、前記プランジャの外面にあることを特徴とする請求項２１記載のシステム。
【請求項２３】
前記プランジャおよび前記管状本体は、互いに着脱自在にロックされるように構成されていることを特徴とする請求項１９乃至２２のいずれかに記載のシステム。
【請求項２４】
前記管状本体の末端部の外面は、前記管状本体を開口部へと螺合せしめて体腔に係合させる螺旋形の突起部を含むことを特徴とする請求項１９乃至２３のいずれかに記載のシステム。
【請求項２５】
前記管状本体はカニューレであることを特徴とする請求項１乃至２３のいずれかに記載のシステム。
【請求項２６】
前記管状本体は、気体吸入ポートを含むことを特徴とする請求項１９乃至２５のいずれかに記載のシステム。
【請求項２７】
前記システムが手術用機器交換カニューレシステムを形成し、前記管状本体がカニューレであることを特徴とし、前記機器交換カニューレシステムが、
前記管状本体の末端部に配置された第１のバルブと、
前記管状本体の基部に配置された第２のバルブと、を有し、前記第１及び第２のバルブは独立に操作され、前記バルブのうちの少なくとも１つは、前記バルブを通過する手術用機器と接触して封止するように構成された可撓性材料からなることを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項２８】
前記第２のバルブは、小型手術用機器を挿入するために開放され、次に前記機器が前記カニューレから前記第１のバルブを経て除去される前に閉じられるフラップドアバルブであることを特徴とする請求項２７記載の機器交換カニューレシステム。
【請求項２９】
前記プランジャは前記フラップドアバルブの開口部を通過して前記カニューレ内で摺動するように構成されていて、前記プランジャは、ユーザが前記カニューレ内に小型手術用機器を十分な距離だけ押し込んで、前記小型手術用機器の末端部が前記第１のバルブを通過して前記カニューレの末端部から突出するような十分な長さを有することを特徴とする請求項２７または２８のいずれかに記載の機器交換カニューレシステム。
【請求項３０】
プランジャを伸長した不押圧状態に付勢するように構成されたバネを更に含むことを特徴とする請求項２９記載の機器交換カニューレシステム。
【請求項３１】
前記第１のバルブは、スプリットシールバルブであることを特徴とする請求項２７乃至３０のいずれかに記載の機器交換カニューレシステム。
【請求項３２】
請求項２７乃至３２のいずれかに記載の前記機器交換カニューレシステムと、ハンドアクセスポートとからなることを特徴とする手術システム。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は、最小侵入性手術用機器およびその技術に関する。
内視鏡（胃腸）および腹腔鏡（腹部）プロシージャを含む、最小侵入性外科的技術は、大抵、従来の「切開」外科手術において使用される大なる切開よりも、既存のオリフィスや小なる穿刺や切開を介して体内に挿入される手術用機器を使用する。最小侵入性プロシージャは、切開外科手術に優る複数の効果を有し、主たる効果は、健康な組織に対する障害を最小限に抑制することである。その結果、回復が速くなり、感染からの合併症や瘢痕癒着の危険が減少する。
さらに、内視鏡手術は切開外科手術の間に生じる全身障害をも避けることが示され、切開のサイズの最小化が内視鏡手術の主たる長所でないことが明らかとなる。これらの全身障害は、組織の露出に関係する、体温の喪失や、組織の乾燥等を含む。これらの問題によって、実行可能な場所への最小侵入性技術の使用に動機が与えられた。しかし、これらの最小侵入性プロシージャにおいて使用される機器は、切開外科手術の標準機器の使用と比較して、外科的なアクセス、器用さ、効率、場合によっては、安全性が損なわれたり、または減らされたりする。
ほとんど、全ての最小侵入性プロシージャは、リアルタイムで手術の場所を撮像する手段を使用する。これらは、例えば蛍光Ｘ線透視検査等の非侵入性や、例えば光ファイバースコープを使用する侵入性である。かかる「機器（scopes）」は、内視鏡のように可撓性を有して胃腸管において使用され、または、手術の場所に十分にアクセスできるときは、腹腔鏡のように堅く、腹部の外科手術において使用される。内視鏡検査および腹腔鏡検査法において、観察光は、光ファイバによって手術の場所に供給され、外科医は、外部のＣＲＴでその場所を見る。
腹腔鏡の外科手術は、二酸化炭素等の気体や空気によって腹腔を吹き込むことによって作られる、患者のおよそ２０×２０×２０ｃｍ作業スペースにて行われる。腹腔鏡および腹腔鏡検査用機器は、腹壁の一つ以上の穿刺切開を介して挿入される直径５〜１２ｍｍのカニューレを経て体内に挿入される。生検鉗子、様々な形の把持器（graspers）、はさみ、電気メス装置、ステープラ、クリップ装用器（clip appliers）、持針器、結紮用の縫合ループを含む、腹腔鏡検査プロシージャにおいての使用に有効な多数の機器が存在する。
上記長所にもかかわらず、従来の切開外科手術よりも外科医に対して腹腔鏡検査法をやっかいなものとする腹腔鏡機器の制限が複数存在し、また、腹腔鏡機器の性質により、外科医が使用に熟達するためには長い学習曲線を必要としている。これらの機器の使用方法を適切に学んだ後でさえ、外科医は、一定量の器用さが欠けており、これによって、体腔内で縫合したり結び目を作ったりなどの作業を難しくしている。
周知の欠点に基づいて、最小侵入性プロシージャにおいてこれらの腹腔鏡機器を使用している外科医により知覚される、位置、触覚、力感覚を改善する試みが行われた。力のフィードバックは、縫合や結び目のひっぱりを支援し、機器の視野外の組織を不意の裂傷から守る。触覚の検知は、縫合材料や機器によって支持される物体を操し、皮下の血管等の狭い解剖学的な様子に特徴を与え、ビデオカメラからはあいまいな特徴を検出するために有効である。
これらの機器で触覚のフィードバックを実行する努力が、機器の先端から離れた点で、手袋などの外科医の指先に装着されている刺激物質アレイに接続された機器の先端の複雑な歪センサアレイの精巧なリンク設計や使用に集められている。かかるシステムは、実験的には成功したが、設計及び製造の両方が複雑である。
発明の概要
本発明は、外科医が別の最小の切開を介して体腔に手を挿入でき、カニューレから機器を検索し、次に機器を操って動かして手術プロシージャを体腔内で全て実行できるように、手術用機器が直接体腔に弁で調節されたり自己密封式のトロカールやカニューレを介して挿入されるという発見に基づいている。
複数の機器は、外科医が切開を介して手を除去したり再び挿入したりすることを必要とせずに、外科医によって必要に応じて、順に体腔を挿入されて体腔から除去できる。故に、かかる手の反復移動によって生じる組織の傷害を減らすことができる。
機器は、迅速かつ安全に体腔から、機器の一端に取り付けられた綱等によって除去でき、外科医は、指を自由に使用したり、例えば組織を自由に操ることができる。
小型手術用システムは、体腔に対する機器の交換を容易にする。システムは、機器を収納するように構成された中空の本体を有するカニューレと、機器に接続された綱と、綱を収容する導管を有してカニューレの基部と係合するプランジャとを含む。
使用の間、カニューレは開口部に挿入されて体腔に通じる。開口部を包囲する筋肉は、カニューレのまわりを締めて、カニューレを本体に固定する。固定されると、カニューレは中空の本体を経て体腔への通路を提供する。綱は、プランジャの導管を通過して、きつく引かれ、故に、機器とプランジャとは互いに隣接される。次に、機器およびプランジャは、カニューレによって提供される通路に挿入され、故に、機器は本体内に休止して、プランジャはカニューレの基部、すなわち体腔の外側の端部と係合する。システムは、プランジャとカニューレとの間、および綱とプランジャと間に気密シールを含み、吸入圧力の損失を防ぐ。この構成において、機器は、体腔内から機器をカニューレから引き抜くことによって、体腔に引き入れられ、その後、機器は、綱を体腔の外側から引くことによって、カニューレへと戻るように引かれる。
一般に、１の概念では、本発明は、以下からなる小型手術用カニューレシステムを特徴とする。かかるシステムは、小型手術用機器を収容するように構成された中空の本体と機器に接続された綱とを含むカニューレと、中空のカニューレ本体の基部と係合するような大きさを有するとともに綱を収容する導管を含むプランジャとを含む。好ましくは、プランジャが中空のカニューレ本体の基部を係合するとき、導管は中空のカニューレ本体の内部と連通する。
システムは、本体の内面とプランジャの外面とに接触してプランジャとカニューレとの間に気密に封止する封止リングも含む。封止リングは、本体の内面に固定できる。システムは、更に、導管内でプランジャに配置されてプランジャと綱との間に気密シールを提供する別の封止リングをも含むことができる。
システムは、綱をも含み、この綱は電気コードである。システムは、機器をも含み、綱は着脱自在に機器に連結される。
中空のカニューレ本体は、その内面での溝または突起部を含み、プランジャは、その外面に対応する溝または突起部を含む。溝と突起部とは、互いに噛み合い、プランジャおよびカニューレは互いに着脱自在にロックされる。
カニューレ本体の末端部の外面は、カニューレを開口に螺合せしめて体腔へと係止させる螺旋形の突起部を含む。カニューレは、気体吸入ポートをも含む。プランジャは、管状末端部と、拡張された基部とを有する。そして、管状部は、少なくともその厚さの一部を貫通する少なくとも１つの孔を含む。
一般に、別の概念において、本発明は、以下の手術用カニューレ封止システムを特徴とする。かかるシステムは、小型手術用機器に接続するための綱と、綱を内部に収納するような大きさを有する導管を有するカニューレにはめ込まれて封止するプランジャとを含む。例えば、綱は電気コードである。
システムは、導管に隣接するプランジャの内面と綱の外面との間に位置してプランジャと綱との間に気密シールを提供する封止リングを含む。システムは、機器をも含み、綱および機器は互いに着脱自在に接続されている。
プランジャは、管状末端部と拡張された基部とを有する。プランジャは、カニューレの中空の本体内に部分的に収納されるような大きさを有している。
別の概念において、本発明は、小型手術用機器を収容するように構成された中空の円筒本体と、本体の末端部で位置する例えばスプリットシールバルブ等の第１のバルブと、本体の基部に位置する第２のバルブとを含む手術用機器交換カニューレを特徴とし、第１および第２のバルブは、独立に操作され、バルブのうちの少なくとも１つは、可撓性材料でできているバルブを介して通過する手術用機器と接触して封止されるように作られている。例えば、第２のバルブは、小型手術用機器を挿入するために開けられて、次に機器がカニューレ本体から第１のバルブを経て除去される前に閉じられるフラップドアバルブである。機器交換カニューレは、更に、小孔やフック等の、綱のための取付位置を、中空の本体の内部または外側に含むことができる。
機器交換カニューレは、フラップドアバルブの開口部を通過してカニューレの本体内で摺動するように構成されるプランジャを更に含む。プランジャは、機器の末端部が第１のバルブを通過してカニューレ本体の末端部から突出するように、ユーザがカニューレ内で小型手術用機器を十分な距離を押し込むことができるような十分な長さを有する。このプランジャ装置は、プランジャを拡張且つ非押圧状態に付勢するように構成されたバネを更に含む。
別の概念において、本発明は、患者の体腔にて侵入を最小限にする手術を行う方法を特徴とする。かかる方法は、ハンドアクセスポート用に一次の最小の切開を行う行程と、一次の切開部にハンドアクセスポートを配置する行程と、ハンドアクセスポートを経て体腔に手を挿入する行程と、小型手術用機器交換カニューレ用に少なくとも一つの第二の最小の切開を行う行程と、第二の切開部に機器交換カニューレを挿入する行程と、機器交換カニューレを経て第１の小型手術用機器を体腔に挿入する行程と、体腔内で手で手術用機器を操ったり動かす行程とを含み、最小侵入性手術を実行する。これらの行程は、特定の事例に対して必要な適宜の順番で実行される。例えば、第二の切開が行われたあと、手が体腔に挿入されることがある。
好ましくは、体腔は最小侵入性手術の間気体が注入され、新しい方法によって、外科医は、プロシージャの全体にわたって腹膜腔吹入膨張を維持できる。この方法は、体腔から第１の小型手術用機器を除去する行程と、機器交換カニューレを経て第２の小型手術用機器を挿入する行程とを更に含む。この更なる行程は、体腔から手を抜かずに実行できる。ある手術用機器は、手によって体腔内で操られて、体腔の外側から動かすことができる。小型手術用機器は、例えば把持器や、はさみ、持針器、クリップ供給器、解剖器具、切開器、メス、電気メス、ガーゼパッドである。この方法は、体腔から手を抜かずに、小型手術用機器を機器交換カニューレ内に一時的に格納する行程と、次に、カニューレから機器を除去して機器を再び使用する行程とも含む。
他の実施例では、本発明は、手術用機器交換カニューレと、ハンドアクセスポートと、少なくとも一つの小型手術用機器とを含む最小侵入性手術システムを特徴とする。
さらに、別の概念において、本発明は、以下の最小侵入性小型手術用機器を特徴とする。かかる機器は、末端部および基部を有する細長い本体と、本体の末端部に接続される手術用器具と、本体の基部に接続された検索部品と、を含み、機器は、１５ｍｍ未満の外径を有し、手術用機器交換カニューレ内にはめ込まれる。例えば、検索部品は、綱を受け入れるように設計されて、例えば、小孔の形を採る。機器は、検索部品に固定された綱を含む。若干の実施例において、綱は電気伝導体であり、手術用器具は、電気メスやプローブである。
例えば、小型手術用機器が、手術用はさみの形を採り、本体は、末端部および基部を有する一対の堅固なアームを含み、アームは基部で接続され、手術用器具は、各々がしっかりと一方のアームの末端部に固定された一対のカッティングブレードを含む。検索部品は、綱が取り付けられる小孔やフックである。
別の実施例において、機器は手術用把持器の形を採り、本体は、末端部と基部とを有する一組の堅固なアームを含む。このアームは、基部で接続され、手術用器具は、各々がしっかりとアームのうちの１本の末端部に固定された一対の把持用先端を含む。再び、検索部品は、綱が取り付けられる小孔やフックである。
代わりに、機器の手術用器具は、メスのブレードであり、本体は、メスのブレードを収納するように設計されている中空の開口部と、メスのブレードを本体の中空の開口部に対して移動させて、メスのブレードが突出する展開された状態と格納され閉じた状態との間を移動させるように構成されたアクチュエータ機構とを含む。この機構は、例えばラックや親指ホイールによって回転されるギアである。
別の実施例において、手術用器具は、本体に接続されて実質的に平行な一対のアームを有する電気メス機器であり、少なくとも一つのアームが、金属シムを包囲している絶縁製のオーバモールドと、シムの導電面を露出させる内面とを有する。シムは、電気コードに接続されるように構成され、電気コードは機器とともに含まれて、検索部品に接続されている。シムは、実質的に平らな基部と、導電面を有する実質的に平らな末端部と、基部及び末端部と一緒に接続する折曲部とを含む。オーバモールドは、シムの少なくとも一つの孔を経て突出して、シムをオーバモールド内に固定する。導電面も、表面に刻み模様を有する。機器は、他のアームに第２のシムと第２の導電面とを有して、二極式の電気メス機器を形成する。
更なる実施例において、機器は、本体の基部の近傍に実質的に配置された作動素子を含む。作動素子の一部は、本体に対して可動であり、器具と接触する。例えば、作動素子は、細長い本体の長軸を包囲するとともにその基部で本体に接続する可撓性の中空の球と、球の末端部に接続された器具の中間径となる大きさに合う可動リングとを含む。器具は、少なくとも１のアームを有する一対の実質的に平行なアームを含み、かかる少なくとも１のアームは、外径が１のアームの中間部または末端部に位置する最大値に向けて平滑に増加する。球がアームに対して実質的に垂直に圧縮されるとき、球は、１のアームの外面に沿って最大直径に向けてリングを押し、故にアームは一緒に付勢される。球は、生きているヒンジとして機能する多数のスリットを有し、弾性プラスチック材料から作られている。機器は、大抵長さが約５．０８ｃｍ（２インチ）から１５．２４ｃｍ（６インチ）までである。
本発明は、以下に示す新しい最小侵入性手術用機器も特徴とする。かかる機器は、少なくともその末端部に可撓性領域を含む細長いシャフトと、把持器、持針器、はさみ等の、シャフトの末端部に接続された手術用器具と、手術用器具に近接して器具とシャフトの可撓性領域との間に配置された把持面と、シャフトの基部に配置されたアクチュエータハンドルと、シャフトを通過してアクチュエータハンドルからの動作力を手術用器具へ伝えるように配置された、ケーブルや可撓性ロッド等のアクチュエータと、を含む。
一方、定義されない限り、本発明において使用される技術用語および科学用語の全ては、本発明が属する技術分野の当業者によって共通に理解されるものと同じ意味を有する。本発明において記載されたものと等価な方法及び材料は、本発明の実施及びテストにおいて使用されるが、適切な方法および材料は後述する。本発明において言及される、刊行物、特許出願、特許、他の引用は、全体を引用例として取り込むものである。不一致の場合は、定義を含む本明細書が制御する。更に、材料、方法、実施例は、例示であって制限するものではない。
本発明は、複数の効果を有する。例えば、小型手術用システムのカニューレは、体腔への開口部にしっかりと配置されて、多数の小型手術用機器の任意の一つを収容可能とする大きさを有する。綱がプランジャを通過する実施例において、カニューレの内径とプランジャの外径との間の平滑な係合によって、気密な封止が可能となる。さらに、プランジャでの導管と綱との間の平滑な係合によって、第２の強力な気密封止が可能になる。これらのシールによって、手術の間の吸入ガスの漏れが防止される。プランジャでの綱とチャネルとの間の係合は、機器の重量を支持するが、綱に接続された機器を体腔から引き出すことができるとともに、綱を本体の外側から引いて機器をカニューレへと引き入れることができる。
プランジャも、カニューレに着脱自在にロックされる。さらに、プランジャ、綱、機器は容易にカニューレから除去でき、その結果、機器を交換できる。カニューレも、体腔に通じる開口を穿設するために使用されるトロカールを収容するために使用することができる。
更に、新しい方法および機器によって、外科医は、周知の最小侵入性腹腔鏡や内視鏡手術用機器を使用するときに多くが失われる触覚のフィードバックによって、手で補助する最小侵入性手術を実行することができる。標準の最小侵入性手術機器は、長いチューブおよびハンドルによって、機器の末端部（患者）で、外科医の手を切開器などの器具から離す一つ以上の機械的リンクを有する。この構成の機器において使用される材料の圧縮および伸長は、外科医の手の移動と器具の移動との間の直線的な関係を防ぐ。これによって、次に、位置の不確実性が生じ、器具によって作用している圧力を触覚で検知する医者の感覚を混乱させ、組織を切開して緻密な切除を行う外科医の能力を損なう。
本発明の別の効果は、外科医が切開部を介して手の挿入および除去を繰り返すことを必要とせずに、体腔内部の機器に即座にアクセスできるというように、小型手術用機器をカニューレを経て体腔に交換可能に挿入できることである。さらに、機器を除去して外科医は手で組織を操ったり機器を交換することができる。外科医の手の挿入の繰り返しを避けることによって、患者に対する傷害が減少し、手術プロシージャが短縮され、感染の危険を減らし、患者の体腔からの吸入ガスの漏れを防いで、腹膜腔吹入膨張を維持する。
更に、機器は、機器に固定された綱等の手段によって、または、カニューレ内部の摺動または螺旋形の検索機構等の検索手段によって、体腔から迅速かつ安全に除去できるように設計されている。さらに、機器は、体腔およびカニューレから引き抜かれるときに、体腔内の組織やカニューレの内部に対する不意の損傷を避けるために閉じた状態や動作不能の状態にあるように設計されている。更に、新しい機器は、設計が簡単であり、容易に作製され、必要に応じて、使い捨て、または減菌耐性を有して再使用可能なものとして作製される。
電気メス機器は、一対のアームの内側の面に対して導電面を制限するオーバモールドを含む。このように、外科医は、衝撃をうけずに機器の先端および外面に触れることができる。
小型手術用機器は、一般に、機器本体の末端部に接続された手術用器具を含む。若干の実施例において、外科医は、機器を扱って、機器の基部から器具を動かす。その結果、機器の使用は、手術環境での外科医の視野を妨げない。かかる機器は、機器本体の基部に作動機構を含む。実施例のうちの１つにおいて、作動機構は、それが器具に与える動作に対して垂直に圧縮されて、器具を限られた手術空間においてより使いやすくする。
本発明の他の特徴および効果は、以下の詳細な説明から、さらに請求項の範囲から明らかである。
【図面の簡単な説明】
図１は、体腔に挿入される外科医の手とカニューレとを示し、カニューレから最小侵入性小型手術用機器を除去している外科医を示す概略図である。
図２は、外科医が手術用機器を展開していること以外は、図１とほぼ同じ図である。
図３Ａは、小型手術用機器を体腔に対して移動させるために使用される新しい機器交換カニューレの、部分的な断面図を含む斜視図である。
図３Ｂは、小型手術用機器および綱とともに使用される、図３Ａのカニューレの側断面図である。
図３Ｃは、小型手術用機器を体腔に対して移動させるために使用される新しい機器交換カニューレの他の実施例の、部分的な断面図を含む斜視図である。
図３Ｄは、小型手術用機器および綱とともに使用される、図３Ｃのカニューレの側断面図である。
図４Ａは、最小侵入性手術用把持器の側面図である。
図４Ｂは、図４Ａの手術用把持器の上面図である。
図５Ａは、最小侵入性持針器の側面図である。
図５Ｂは、図５Ａの持針器の上面図である。
図６Ａは、最小侵入性手術用はさみの上面図である。
図６Ｂは、図６Ａの手術用はさみの側面図である。
図７Ａは、最小侵入性手術用電気メスの側面図である。
図７Ｂは、図７Ａの手術用電気メスの上面図である。
図８Ａは、最小侵入性手術用メスの側断面図である。
図８Ｂは、図８Ａの手術用メスの上面図である。
図９は、ガーゼパッドと綱とともに使用される図３Ａおよび図３Ｂの新しいカニューレの側面図である。
図１０Ａは、トロカールをカニューレを介して体腔に挿入され、体腔内で手で操られ、同時に体腔の外側で手によって操作される可撓性シャフトの最小侵入性手術用はさみの斜視図である。
図１０Ｂ乃至図１０Ｄは、図１０Ａの可撓性シャフトの最小侵入性手術用はさみの末端部に対する一連の異なる構成を示す概略図である。
図１１は、プランジャ、綱、電気メス機器の斜視図である。
図１２は、図１１のプランジャ、綱、機器を機器交換カニューレと共に示す斜視図である。
図１３は、図１２の機器交換カニューレに挿入される図１１のプランジャ、綱、機器の斜視図である。
図１４は、図１２の機器交換カニューレの断面図である。
図１５は、図１２の機器交換カニューレ内に収容される図１１のプランジャの断面図である。
図１６は、図１２乃至図１５のプランジャおよびカニューレに対するロック機構の断面図である。
図１７は、図１１の電気メス機器の断面図である。
図１８は、図１１の電気メス機器の分解図である。
図１９Ａは、把持器タイプの機器の斜視図である。
図１９Ｂは、図１９Ａに示す把持器タイプの機器用と共に使用される作動素子の斜視図である。
図１９Ｃは、図１９Ａに示す把持器タイプの機器と図１９Ｂに示す作動素子とを含む近位にて動作される機器の斜視図である。
図１９Ｄは、作動素子が圧縮されるときの図１９Ｃに示す近位にて動作される機器の斜視図である。
詳細な説明
本発明の小型手術用機器および方法によって、外科医は、従来の切開外科手術の触覚フィードバックや制御、操作の容易さ以外の、最小侵入性外科手術の全ての利点によって、患者の体腔内部で手によってハンドアシストの手術プロシージャを実行できる。更に、新しい方法によって、手を離すことなく、様々な小型手術用機器を容易に交換することができる。
この機器によって、外科医は、触覚フィードバックを維持できる。何となれば、機器は、従来の機器と全く同じように操作されるからである。しかし、新しい機器は、体腔内にて操作されて完全に動作できるように十分小さいので、目標組織に良くアクセスできるように、特別に設計されている。更に、従来の内視鏡機器とは異なり、その使用は、手術の入口によって制限される細長いシャフトによって制限されない。更に、機器は、腔部から、例えば取付けられている綱（tether）によって迅速かつ容易に除去される。これによって、外科医は、いつでも全体として邪魔されずに、指先を使用したり、例えば、組織を処理したりすることができる。
使用方法
小型機器は、腹腔鏡手術によって実際に実行されているような、腹部または骨盤内でのハンドアシストの最小侵入性手術プロシージャにおいて最も使用される。体内の他の場所にも、同様にアクセスできる。
最小侵入性設定において、すなわち、体腔に例えばベレス（Verress）針を介して（標準の通気器によって）空気が送りこまれた後、外科医は、小さな切開を経て標準の腹腔鏡技術を使用して、体腔の内部の視覚的診断を実行する。標準の腹腔鏡や他の装置は、体腔内部の一定の視覚化を可能にするために、手術の全体にわたって使用される。
正確な診断が行われると、外科医は、手や手首の大きさに依存して、長さが約５．０８〜７．６２ｃｍ（２〜３インチ）の新しい切開の位置を決めて形成し、標準のハンドアクセスポートを準備し、腹腔鏡を介した視覚化の下に手で患者の腔内部を触診する。ハンドアクセスポートは、外科医が体腔部に手を入れて、腹膜腔に入れた気体を損なわずに、手を抜くことができる、例えばイントロミット（INTROMIT：登録商標）（メディテック（Medtech）社、アイルランド、ダブリン）である。ニュー・デキステリティスリーブ（Pneumo-Dexterity Sleeve：登録商標）（ピリングウェック（Pilling Weck）、ノースカロライナ）も、ハンドアクセスポートとして使用できる。
次に、外科医は、空洞に対する小型手術用機器の交換を可能とするトロカールやカニューレを挿入したり、すなわち、適当な位置で事実上外科医の手に落とされる、最良の位置を判別する。前の行程が実行される順番は、ケースに応じて、変えることができる。
図１に示すように、外科医は、機器交換カニューレ１０を挿入して、体腔１６に小型手術用機器（１２で示す）の挿入を可能とする。尚、この機器交換カニューレ１０は、エンドパス（ENDOPATHTM：登録商標）トリスタ（TRISTAR：登録商標）手術トロカール（エシコン（Ethicon）、オハイオ、シンシナティ）等の標準トロカール、または、本発明に記載された新たな機器交換カニューレのいずれかである。ハンドアクセスポート１４は、外科医が手を体腔１６内に入れて、腹膜腔に入れたガスを損なわずに手を抜くことができる任意のポートである。このタイプのハンドアクセスポートの多くは、２重弁システムが準硬質フランジによって腹壁１８に取り付けられている２層ポリマスリーブから成る。
患者の体腔において手術の準備が整うと、外科医は、ハンドアクセスポート１４を介して手を挿入する。次に、外科医は、組織を操り、鈍い切開を実行し、内蔵にざっと目を通し、腫瘍を調べる際に、手腕を十分に利用する。機器交換カニューレは、このプロシージャの後、好ましくは挿入され、外科医による小型手術用機器へのアクセスに対して最適の位置に挿入されることを保証する。
次に、図１および図２に示すように、機器による切開や血管結紮に対する需要が生じたとき、外科医やアシスタントは、機器交換カニューレ１０によって適切な小型手術用機器１２を挿入し、外科医は、カニューレの端部から機器を除去し（図１）、機器を展開する（図２）。機器１２は、個別に展開されて、必要に応じて綱１３によって収縮される。機器は、外科医が体腔部から手を抜く前に好ましくは格納されて、体腔内の組織に対する不意の損傷を避ける。
新しい小型手術用機器交換カニューレを、図３Ａ乃至図３Ｄに示す。図３Ａおよび図３Ｂに示すように、新しいカニューレ１０は、末端部および基端部を有する本体２０を含む。本体は、ポリエーテルスルホン（polyethersulphones）およびポリエーテルイミド（polyetherimides）等の医療等級プラスチックにて作成される。カニューレ本体２０の末端部は、スプリットシール弁等のバルブ２２によって封止される。バルブ２２は、シリコーンやラテックス等の可撓性エラストマ材料から作られた、例えば星パターンの、模範的なフラップを含む。これらのエラストマバルブは、単一の膜としてモールド成形され、次にさまざまなパターンにスライスされる。フラッパーシール等の他のバルブやシールを使用することもできる。
カニューレ本体２０の基部は、フラップドア２４によって封止される。フラップドア２４は、標準ねじりコイルばね機構２６によって閉じた状態に付勢されている。カニューレ本体２０の基部にも、綱を取り付けることのできる部品を備えている。図３Ａおよび図３Ｂに、この部品を、閉じた円形の小穴２８として示す。しかし、この部品は、綱を簡単に交換可能とするために、開いたフックとすることもできる。あるいは、綱は、小穴２８に取り付けるために、端部にスプリングクリップを含んでもよい。取り付け部品を、フラップドア２４に近接する基部等のカニューレ本体２０の内壁に、置くことができる。
カニューレ本体２０の基部に、例えばシリコーン製の可撓性のガスケットが備えられており、フラップドア２４が閉じているときに適切なシールがつくられることを保証する。
図３Ｂは、手術用機器１２が完全にカニューレ本体２０内部に包囲されている使用中のカニューレ１０を示す。このモードは、外科医が手を使用して体腔内の組織を処理する間に、機器に対する一時的な中間準備領域として、外科医によって使用される。綱１３は、機器１２を小穴２８に接続する。図示するように、フラップドア２４が閉じているとき、綱１３は、フラップドア２４の周囲に形成されるシールのピンチポイントや別々のシリコーンパッドを通過する。これによって、綱は、閉じたフラップドア２４によって、カニューレ本体に対して、さらに体腔に対して可動となり、故に、腹膜腔内に入れた気体の損失を最少とする。
図３Ｂに示すように、カニューレ本体２０の長さは、小型手術用機器よりはさほど長くない。他の実施例において、カニューレ本体は、機器がカニューレ１０の末端部から伸長できるとともに、外科医が使用のためにより容易に機器１２の端部を握ることができるようするために、機器よりも短いときもある。ショートカニューレ本体２０は、例えば小型手術用機器よりも短く、外科医は、機器をカニューレに挿入して、基部のフラップドア２４まで機器を押しこむことができる。ここで、綱を必要とせずにそれを除去することもできる。
図３Ｃおよび図３Ｄは、新しい手術用機器交換カニューレ１０の他の実施例を示す。本実施例において、本体２０および末端部バルブ２２は、図３Ａおよび図３Ｂに示すカニューレに記載のものと同じであるが、フラップドア２４は変形されて、機器１２を本体２０および末端部バルブ２２に通すために使用されるプランジャ２５を含む。本実施例は、カニューレの本体が、小型手術用機器１２の長さよりも長いときに好ましい。
図３Ｄに示すように、プランジャ２５が、バネ２５’のフラップドア２４の開口を介して取り付けられ、バネ２５’は、プランジャを伸長状態に付勢する。機器１２がカニューレの基部を経て本体２０に挿入されたあと、フラップドア２４は閉じられて密封され、プランジャ２５は、カニューレの本体に押し下げられたり押し込まれて、機器と接触して、カニューレの末端部から少なくともその一部を押し込む。プランジャは、任意の標準技術や周知の機構を使用してフラップドアに接続することができ、動いているプランジャとドアとの間を封止する。
機器交換カニューレ及び別のプランジャシステム
交換カニューレの他の実施例において、小型手術用機器から伸長する綱は、プランジャを通過する。この場合、綱とカニューレの一部との間よりは、綱とプランジャとの間に封止が存在する。プランジャを入れるカニューレの内面にも第２の封止が存在する。共に、第１および第２のシールは、機器を使用する間、吸い込みガスの損失をブロックする。後述する説明において、綱は電気コードであり、機器は二極式の電気メス器具である。他の器具および綱を使用することもできる。
図１１を参照すると、電気メス器具１０２の基部１００は、電気コード１０４に接続する。電気コード１０４は、器具１０２から伸長して、プランジャ１０８の内部導管や孔１０６を通過する。封止リング１１０（図１５に図示）は、内部の孔１０６の一部を包囲して、コード１０４とプランジャ１０８の内面との間を気密に封止する。封止リング１１０とコード１０４との間の係合は、コード１０４とプランジャ１０８との間の相対的な移動を許容しながらも、機器１０２の重量を十分に支持する。
プランジャ１０８は、拡大ヘッド部１１４に接続された末端管状部１１２を含む。ヘッド部１１４の外面は、プランジャ１０８を容易に把持できるように、ディンプル１１６を含むことができる。コード１０４がきつく引かれるとき、管状部１１２によって包囲される内部の孔１０６の領域は、部分的に機器１０２の基部１００を受け入れる。そして、機器１０２の基部１００は丸みを帯びて、テーパが付されている。
図１２を参照すると、機器１０２及びコード１０４は、カニューレ１１８の内部の孔１２８を通過する。カニューレの基部１２０も、内部の孔１２８にプランジャ１０８の管状部１１２を係合させることができる。機器１０２とは異なり、拡大ヘッド部１１４によって、プランジャ１０８は、カニューレ１１８の内部の孔１２８を完全に通過してしまうことが防止される。第２の封止リング１２２（図１４および図１５に図示）は、カニューレ１１８の内部の孔１２８の一部を包囲して、プランジャ１０８の管状部１１２とカニューレ１１８の内面との間を気密に封止する。
図１３を参照すると、プランジャ１０８と、機器１０２と、カニューレ１１８とは、管状部１１２と機器１０２の大部分とが、カニューレ１１８の内部の孔１２８内に残るように、近接配置されている。この近接配置された状態において、機器１０２の末端部１２４は、機器を手術の間に容易に掴むことができるように、カニューレ１１８の末端部１２６から突き出る。カニューレ１１８は、ネジ山が切られた末端部１３０と、鼓型基部１３２とを含む。ねじ山部１３０は、ヘリカルに突出するネジ山１３４を含む。そして、このネジ山は、切開部を包囲する身体組織にカニューレ１１８を固定する。鼓型部１３２は、末端環状部１３６と基部環状部１３８とを含み、互いに狭い中間部１４０を介して接続されている。末端環状部１３６は、ねじ山部１３０と共に、切開部を包囲する本体組織にカニューレ１１８の外面を封止して、吸入ガスの損失を防ぐ。切開部を包囲する本体組織は、この封止を強化する傾向がある。機器１０２やプランジャ１０８の管状部１１２をカニューレ１１８の基部１２０に挿入するとき、カニューレ１１８は、中間部１４０によって、容易に握ることができる。カニューレ１１８およびプランジャ１０８の本体は、ポリエチルスルホン（polyethersulphones）やポリエチルイミド（polyetherimides）等の医療等級プラスチックから作成されている。
図１４および図１５を参照すると、隆起部、すなわち舌部１４２は、封止リング１２２をカニューレ１１８の内面に固定する。リング１２２は、ゴム製のＯリングである。リング１２２が対応する隆起部すなわち舌部を含む場合、舌部１４２は、溝と置換される。同様に、第２の部舌１４４は、ゴム製のＯリングからなる封止リング１１０をプランジャ１０８の内面に固定する。他の実施例において、リング１１０、１２２の外側の一部は、隆起や舌部にはめあわせられるというよりは、プランジャ１０８の内面とカニューレ１１８との中に位置する環状の溝に置かれる。
あるいは、封止リング１１０、１２２の一方または両方は、Ｏリングというよりも、それぞれ、コード１０４や管状部１１２の直径に対して小さな開口を有するエラストマ材料（例えばシラスティックポリマや、熱可塑性物質ゴムまたはサンタプレーン（SANTAPRENE：登録商標）からなるシートである。このシートは、プランジャ１０８の内面やカニューレ１１８の内部に環状プレートによって堅く固定されている。この環状プレートは、一緒にねじ止めされて、それらの間にシートの各々をくさびでとめる。エラストマ材料は、伸長して、小さな開口を経て押し込まれた物体を収容する。
カニューレ１１８は、標準コックバルブ１４８等のバルブを含む吸入ポート１４６を含む。プランジャ１０８がカニューレ１１８に挿入されたとき、通気器は、吸入ポート１４６に接続され、患者の腹腔に空気を吹き込む。封止リング１１０、１２２によって、コード１０４とプランジャ１０８との間、またはカニューレ１１８とプランジャ１０８との間の吸入ガスの漏れが防止される。他の実施例において、コックバルブ１４８は、周知の他のタイプのバルブと置換することができる。
図１５を参照すると、プランジャ１０８の管状部１１２は、複数の孔１５６ａ、１５６ｂを含む。孔１５６ａは、プランジャ１０８の内部の孔１０６をプランジャ１０８の外面近傍の空間に接続する。孔１５６ｂは、外面の一側の空間を外面の他側の空間に接続する。吸入の間、孔１５６ａ、１５６ｂは、吸入ポート１４６とカニューレ１１８の内側との間の圧力差を減少させて、カニューレ１１８の流入容量を増やす。
図１２乃至図１５には示さないが、プランジャ１０８とカニューレ１１８とは、手術の間にカニューレ１１８の内部に管状部１１２を保持するためのロック機構を含むことができる。図１６を参照すると、基部１２０近傍のカニューレ１１８の内面には、アーチ形の溝１５２へと延在する凹部１５０が対向して配置されている。プランジャ１０８の管状部１１２は、突起部１５６が反対の位置に配置され、この突起部１５６は、凹部１５０及びアーチ形の溝１５２と噛み合う。突起部１５６を凹部１５０に挿入して、突起部１５６がアーチ形の溝１５２の中にあるようにプランジャ１０８を回転させると、カニューレ１１８の内部の孔１２８の長手方向の寸法に沿ったプランジャ１０８およびカニューレ１１８の相対的な移動が防止される。カニューレ１１８の内部の孔１２８も、開口を腹腔へと穿設するために、標準のトロカールを収容するような大きさに設定されている。
ハンドアクセスポートが適切に配置されたあと、上述したように、機器交換カニューレが以下のように使用される。最初に、外科医は、患者の身体の適切な位置に切開部を形成する。次に、標準トロカールが、カニューレ１１８に挿入されて、カニューレ１１８の基部１２０が切開部にくさび止めされる。次に、トロカールがカニューレ１１８を介して押し込まれ、切開部の下方の腹壁を刺して、開口部を腹腔に形成する。開口部が形成されると、カニューレ１１８は、螺旋形のねじ切り１３４を使用して開口部に螺合係止される。カニューレ１１８が患者の身体に安全に固定されると、トロカールは除去される。または、トロカールは、カニューレ１１８とは別々に使用され、トロカールを除去したあと、カニューレ１１８は開口部に螺合係止される。
カニューレ１１８は本体にしっかりと固定されているので、機器１０２とプランジャ１０８とは、プランジャ１０８の内部の孔１０６を通過するコード１０４によって、カニューレ１１８の内部の孔１２８に挿入される。内側において、プランジャ１０８がカニューレ１１８の内部で回転されると、突起部１５４は、アーチ形の溝１５２の内部に配置され、故に、プランジャ１０８とカニューレ１１８とは一緒にロックされる。次に、バルブ１４８が開けられて、腹部に気体が吹き込まれる。適切な圧力に達すると、バルブ１４８は閉じられる。あるいは、バルブ１４８は、プロシージャの全体にわたって開放状態とされて、通気器は、能動的に適切な圧力を維持する。
手術の間に、コード１０４が体腔の外側から引き上げられて、機器１０２がカニューレ１１８の内部に引かれて、体腔内に他の手術プロシージャが無くなる。機器１０２の丸みを帯び且つテーパが付された末端部１２４によって、機器１０２は、引き上げられるときに、カニューレ１１８の内部の孔１２８へと簡単に滑り込むことが保証される。封止リング１１０は、機器をカニューレの内部に格納しながらも、機器１０２の重量を支持するのに十分堅くコード１０４を包囲する。必要に応じて、外科医は、カニューレ１１８から若干突出する機器１０２の基部１００を把持することができ、必要に応じてより深くそれを腹腔へと引く。その後、外科医が機器１０２による作業を終えるときに、カニューレ１１８に機器１０２を格納するために、コード１０４は再び身体の外側から引き上げられる。プロシージャ全体にわたって、封止リング１１０、１２２は吸入ガスの漏れを防ぐ。
コード１０４は、シラスティックポリマ等の丈夫な非弾性材料にて作成され、機器を所望の方向に支持するために、外科医が調節することができる。これは、機器がカメラであり、更に外科医がより良い画像を得るためにカメラを調整する場合は、特に有効である。
機器は、プロシージャの間、次のようにして交換される。すなわち、機器の交換は、プランジャ１０８をカニューレ１１８から解放し、プランジャ１０８と機器１０２とコード１０４とを除去し、その後、第２のプランジャと機器とコードとをカニューレ１１８に挿入することによって行われる。機器を交換した後、通気器が使用されて、吸入ポート１４６を介して体腔に再び通気して交換の間に損なわれた気体を補償する。あるいは、カニューレを複数の開口部に配置して、プロシージャの間に多数の機器を外科医が直ちに利用できるようにする。
最小侵入性手術用機器
一般に、従来の手術用機器に見られる外科器具や先端部は、使用に適している。例えば、把持器、はさみ、持針器、クリップ供給器、切開器、リセクタ（resectors）、手術用メス、電気メス用プローブ及びメス、ガーゼパッド、バスケットパンチを、本発明の機器に組み込むことができる。
各機器は、本体とも例えば把持器、手術用メス、はさみ、器具の末端部などの機器の先端とを少なくとも含む。多くの機器は、機器の基部に検索部品を含む。例えば、この検索部品に、機器交換カニューレ内部の綱やスライダ機構を固定することができる。一実施例において、検索部品は、綱を受け止める小孔であり、他の実施例においては、検索部品は、カニューレ内部のスライダ機構や螺旋溝にはまりこむ突出釘やピンである。
綱は、高分子フィラメント等の可撓性材料、またはステンレス鋼や他の延性可撓性金属、等から形成されたり、または、電気メスケーブルであってもよい。綱は、体腔からカニューレを介して綱を引くときに綱が機器から確実に離れないようにするために、小型手術用機器の検索部品にしっかりと固定されていなければならない。綱は、例えば小孔を介して、手術用機器の基部の検索部品に固定され、例えば接着剤や他の手段によってピンにしっかりと固定されている。機器とは反対側の綱の端部は、カニューレを通過してハンドルに達する。ハンドルによって、体腔から取付けられた手術用機器を迅速かつ容易に除去するために綱を容易に掴んで操ることができる。
全ての機器が、一定の特徴を共有する。例えば、丸みを帯びて細い形状を有して、機器交換カニューレ（図１および図２に図示）の内部に容易に収容されて摺動するように設計されている。更に、検索機構が綱である場合、機器は、好ましくは綱が体腔から引き上げられるときにカニューレの中心へと入るように設計されている。この設計によって、外科医や助手は、カニューレに手で機器を入れることを必要とせずに、容易に体腔から機器を除去することができる。
あるいは、外科医は、体腔内の作業領域を片づけるために、「一時的なホールディング」領域としてカニューレに機器をロードすることができる。カニューレが短く、例えば５．０８ｃｍ（２インチ）の場合、外科医は、体腔内部にてカニューレの末端部に機器を単に押し込んだり、患者の外側で基部から機器を除去することができる。この場合、綱や他の検索機構は必要としない。いずれの方法でも、重要な概念は、外科医が機器交換カニューレから小型手術用機器を除去し、体腔内で指によって器具を操作し、器具を容易にカニューレに戻すことができることである。
他の検索機構は、機器交換カニューレの内部に設けられたスライダ機構や螺旋形の溝機構を含む。例えば、薄いスライダ機構は、機器の末端部から突出するピンや釘等の小型手術用機器に取り付けられ、次に、カニューレの末端部から機器を押し出すために使用される。次に、外科医は、スライダから機器を外してゆるめ、カニューレから機器を除去する。外科医が機器を処理すると、外科医（または助手）は、スライダをカニューレの中へと押し戻し、機器をカニューレの末端部へと挿入する。ここで、機器のピンは、スライダのスロットや溝と係合する。係合すると、スライダは、カニューレを経て体腔から機器を引き出すために使用される。
他の実施例では、螺旋形の溝機構を使用してもよい。本実施例において、外径がカニューレよりもわずかに短い中空チューブが、カニューレに挿入される。この中空チューブは、螺旋形の溝がその内面に切られている。この機構が使用されるとき、手術用機器の検索部品は、溝にはまるピンや釘である。体腔から機器を除去するために、機器は、チューブの末端部に挿入されて、ピンや釘は螺旋形の溝に係止される。カニューレ（及び患者）の外側のチューブに取り付けられたハンドルやノブによって、チューブを回すことによって、ピンは、ゆっくりと上昇して螺旋形の溝に沿ってチューブまで移動し、故に機器をチューブまで移動させて、体腔から機器を引き抜く。
完全に小型の手術用機器は、図１および図２に示すように、外科医の手に適合するような大きさに作られている。このように、代表的な構成において、機器は、全長がおよそ５．０８〜１０．１６ｃｍ（２〜４インチ）であり、またはそれ以下である。機器の全体の高さや幅は、内径が５〜１２ｍｍの機器交換カニューレに容易にはめこむために、直径が約４〜１０ｍｍである。
小型且つ最小侵入性手術用機器の概念を、複数の特定の機器について詳細に記載する。
把持器
図４Ａおよび図４Ｂは、基部３１と把持器端部３２を有し且つ把持端部３４を備えた小型の精密把持器３０を示す。把持器３０は、基部３１で互いに固定された一組の堅固なアーム３５を含む。この把持器において、検索部品は、綱１３を取り付ける小孔３６である。アーム３５は、互いに取り付けられて、開放した状態にバネによって付勢されている。図４Ａに示すように、アーム３５は、把持する先端３４のようにわずかにカーブし、故に、アーム３５を握るときに、把持端部３４のみが互いに接触する。この構成によって、正確な、すなわち「緻密な」組織の操作が可能になる。把持器は、大抵、全長が５．０８〜１０．１６ｃｍ（２〜４インチ）であり、４〜１０ｍｍの直径の中にはめ込まれるように設計されている。
広表面把持器を作ることもできる。この把持器において、把持表面は、把持歯や、把持歯ないし切断歯（図示せず）を含むことができる。例えば、把持歯は、非外傷性であり、そこに残る組織および器官への傷害を最少とするように操作するために回転される。しかし、把持面が組織をしっかりと把持するように設計されているときに、例えば切開されることになっている組織等の傷害に関係なく、これらの歯は、より大きい咬合やパーチャス（purchase）を組織に提供する鋭いポイントとして設計することができる。
再使用可能機器に対して、把持器は、手術用ステンレス鋼やチタン等の頑丈且つ加圧滅菌に対する耐性を有する材料にて形成されている。使い捨ての機器に対して、把持器は、鋳物合金、金属射出成形合金、ポリエチルスルホンやポリエチルイミド等の医療等級プラスチックにて製造され、把持端部用に金属挿入物を有することがある。
持針器
図５Ａおよび図５Ｂは、基部４１と、針把持端部４２と、基部で互いに固定された一組の堅いアーム４５とを有する小型持針器４０を示す。検索部品は、綱１３が取り付けられる小孔４６である。アーム４５は、開いた状態にバネにて付勢されるように互いに取り付けられている。図５Ａに示すように、アーム４５はわずかに湾曲しているが、針把持面４４は平らであり、故に、アーム４５を絞ると、平らな把持面４４が全面に亘って互いに接触して、広い把持面を形成して縫合針を安全に保持する。
全体的な寸法は、把持器とほぼ同じである。図５Ａに示すように、持針器も、開放状態にバネによって付勢されているが、一般にラチェットと呼ばれるロック機構を含むことがある。かかるロック機構によって、外科医は、縫合針を握って、機器のクリックを感じて、圧力を印加してロックしているラチェットをゆるめるまで機器のかみ合い部が開放されることを防ぐ爪止めしたロック状態にすることができる。
把持器と持針器との主な差は、持針器の把持面の性質である。これらの把持面、は、挿入物の形状では、炭化タングステン鋼等の非常に硬い材料にて製作されなければならず、好ましくは、表面の模様があるか、またはぎざぎざのある表面を有している。これらの挿入物は、市販の持針器（例えば、ドイツ、タットリンゲン（Tuttlingen）のエスクラップ（Aesculap A.G．）よって製造されたもの）の把持面と、同じ材料にて同様な方法で製造されている。
はさみ
図６Ａおよび図６Ｂは、一対のカッティングブレード５２と基部５４とを有する小型のはさみ５０を示す。基部５４は、アームとそれにつながるカッティングブレード５２とが開放状態に付勢されるように、一対の堅固なアーム５５を接続する。綱１３が、はさみの基部５４内の開口部５６を介して取り付けられ、この開口部を介して綱１３が固定されている。図６Ｂに示すように、はさみ５０は、鋼や他のバネ金属製の単一片から作成され、故に、アーム５５を握りこむときに、カッティングブレード５２は、他方のプレートの上を通過する。
はさみの全体的な寸法は、把持器とほぼ同じである。把持器とはさみとの主な差は、はさみのカッティングブレード５２である。ブレードは、カッティングエッジが、把持器におけるクランプ運動において互いにつきあわせられるよりも、せん断運動において互いに移動できるように、設計されている。ブレード５２のカッティングエッジは、例えば挿入物の形状をとり、例えば、ブレードが堅いプラスチック製であれば、手術用等級ステンレス鋼やセラミック等の非常に硬い材料にて製造される必要がある。これらの挿入物は、同じ材料にて作製され、市販の腹腔鏡の手術用はさみの刃（アメリカ合衆国サージカルコーポレーション（コネティカット）によって製造されたもの等）と同じ方法で作製される。
メス
図７Ａおよび図７Ｂは、綱１３に取り付けられている小型手術用メス機器７０を示す。図７Ａに示すように、メス機器は、ギア７４に接続された親指ホイール７２を含み、ギア７４は、メスの刃７８に接続されたラック７６と係合する。親指ホイール７２を回すことによって、外科医は、メスの刃７８がメス機器の末端部から伸長する範囲を正確に制御することができる。
メスのブレードは、大抵手術用等級ステンレス鋼等の非常に硬い材料からなる使い捨てブレードとして造られる。ブレードは、適宜の標準機械的手段によってラックに取り付けられて、次にメス機器に挿入される。このメス機器は、例えば医療等級プラスチックからなる使い捨て装置として、または交換可能な使い捨てのブレードを有する再利用可装置として作製されている。
他の実施例において、メスのブレードは、小型手術用機器にしっかりと固定されて、例えばプラスチック製の堅固な摺動さやによってカバーされている。このさやは、基部の方向に制御された方法で動くことができてブレードを露出させる。
電気焼灼機器
上記の手術用機器は、電気的伝導性材料から作製されるとき、綱を用いて電気を伝えることによって電気メスの特徴を提供するようになっている。
例えば、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、小型手術用機器は電気メス８０として構成されている。この機器は、電気を伝える材料にて作製されて電気絶縁体によってカバーされている綱１３’と、電気的絶縁本体８１と、電気的伝導切・焼灼先端８２と、先端８２への電流を制御する電気的に絶縁されたスイッチ８４と、を含む。スイッチ８４は、例えばシリコーンカバーが上部にモールド成形されて封止されているトグルスイッチである。
スイッチは、好ましくは、外科医が機器を使用して組織を切断できるオフ状態、すなわち高電力（または電流）スイッチ状態と、外科医が組織や血管を凝固させることができる低電力スイッチ状態とを有する。この機器は、単極電気メス装置の一例である。
他の例として、２本のアーム及びブレードを含む機器が、容易に適用されて二極式の電気メスを形成する。かかる適合は、外科医の手と接触するアームが、プラスチック等の材料によって絶縁されたり、または、標準の電気手術用絶縁体で被覆されている必要がある。
二極式の電気メスに例えば上記把持器等の特定の機器を適応させるために、アーム３５は、把持先端部３４を除いて電気的に絶縁されている。さらに、綱および小孔は、好ましくはプラスチック等の絶縁材料で被覆されている。電気伝導性綱（外側が絶縁）が、一端部が小孔にハンダ付け等により取り付けられ、他端部が制御可能な電力源に接続されている。
二極式の動作の間、電流は、１の把持先端部３４から他の先端部まで、２つの先端部間で電気焼灼される目標組織を介して流れる。単極の動作の間、電流は、１の先端から目標組織へと流れて、患者を経てグランドに流れる。両実施例において、１つまたは２つの先端部の表面の大部分は、電流を制御するために、好ましくは絶縁されている。
二極式の電気メス機器を以下に記載する。図１１および図１７に、電気メス機器１０２を示す。機器１０２は、基部本体部１６０と一組のアーム１６２とを含み、アームの各々は絶縁性の外側部１６４と導電性の内側部１６６とを有する。導電性内側部１６６は、電気焼灼される組織を確実に把持するために、アーム１６２の内面から突出し、鋸波状の表面１６８を有する。伝導性内側部１６６も、二極式電気コード１０４に接続されている。絶縁性外側部１６４の表面１６９は、外科医が容易に把持できるように、表面がぎざぎざになっている。
機器１０２の内部を、図１７乃至図１８に示す。導電性内側部１６６は、２つの金属シム１７０の末端部の変形したランディング（landings）から形成される。シム１７０の基部は、一連の孔１７２を有する。１対のコード１０４からの二極のリード１７４は、一組の対向配置された孔を経て挿入され、ここで、シム１７０にハンダ付けされる。絶縁性外側部１６４を含むアーム１６２の残りの部分は、シム１７０の上下にモールド成形されるポリプロピレン等の熱可塑性物質から形成され、外側にぎさぎさのある領域を含み、外科医に機器のグリップを提供する。熱可塑性物質は、リード１７４によって埋まらない孔１７２を経て延在して、アーム１６２内のシム１７０にしっかりと固定されている。モールド形成の後、シム１７０の露出部分だけが、伝導性の内側部１６６である。アーム１６２の内側部だけが導電性を呈するので、機器１０２の外側全体を安全に触れることができる。本体部１６０は、シム１７０の基部１７６とアーム１６２の基部１７８とをさらなる熱可塑性材料によって上部にモールド成形することによって形成される。機器１０２の基部１００は、丸みを帯びるとともにテーパが付されて、カニューレやプランジャの内部の孔へと容易に摺動できる。
吸収性パディング
小型手術用機器は、ガーゼパッドのこともある。このガーゼパッドは、体腔から容易に除去するために綱に連結されている。図９に示すように、ガーゼパッド８０は、機器交換カニューレ１０内に収納される緻密且つ小径のシリンダに包まれ、端部が綱１３に接続されている。外科医は、パッドの一部をカニューレの末端部からのばす場合、カニューレからパッドを除去することができる。例えば、パッドは、図３Ｃおよび３Ｄに示すプランジャ装置によって体腔に押し込まれる。
綱によって体腔からのパッドの除去が簡単になるが、外科医は、後の除去のためにカニューレにパッドを手で容易に挿入できる。パッドが体腔にて失われないことを確実にするために、パッドは、パッドに織り込まれるＸ線不透過フィラメントとともに作製される。
可撓性シャフト機器
機器交換カニューレと共に使用される別のタイプやクラスの機器、好ましくは標準のトロカールは、機器の末端部に配置されている手術用器具と、基部に配置されているアクチュエータハンドルとを有する手術用機器である。この手術用器具は体腔内で手によって操作される。また、アクチュエータハンドルによって、ユーザは、体腔の外側にから器具を動かすことができる。
手術用器具は、長さの少なくとも一部における可撓性が非常に高く且つカニューレを経てさらに体腔へと挿入される長軸によって、アクチュエータハンドルに接続されている。このシャフトは、十分に長いので、外科医は、体腔内で器具を操作して、患者の外側からアクチュエータハンドルを操作することができる。この軸に対する主な必要条件は、外科医が自由に手術器具を体腔内で操りながらも、同時に、外科医や助手が、患者の外側に位置するハンドルを動かすことによって器具を動かすことができることである。このように、シャフトは、部分的に堅いが、例えば、機器交換カニューレを通過する領域に対して、外科医が体腔内で容易に器具を操作できる可撓性の高い領域を含む必要がある。
シャフトは、末梢部も含むべきである。これは、シャフトの一部や、またはシャフトに固定された別々の部分であり、器具に隣接して、外科医にシャフトの確かなグリップを提供する。この把持面は、ローレット切り等の表面構造や、指先と適合するように設計されたへこみなどの輪郭によって、または２つの組合せによって作製される。
これらの概念を取り入れている手術用はさみの一例を、図１０Ａに示す。手術用機器９０は、機器の末端部にてはさみのブレード９２の形状をした器具と、基部のアクチュエータハンドル９４と、堅い領域９７および可撓性領域９８とを有するシャフト９６とを含む。シャフト９６の末端部は、外科医の指先によって保持される把持面９３を含み、これは、図１０Ｂ乃至図１０Ｄに詳細に示されている。使用中に、シャフト９６の堅い領域９７は、機器交換カニューレ１０を通過する。そして、これは、シャフトの周囲を封止して気腹を維持する。
図１０Ｂ乃至図１０Ｄに示すように、把持面９３は、ぎざぎざの面（１０Ｂ）や、ぎざぎざ且つ切断された面（１０Ｃ）、凹凸のある蛇腹状の面であり、外科医の指がはさみのブレードと接触することを防ぐ停止部９５を形成する。
はさみは、標準の腹腔鏡検査法のはさみと全く同じ方法で手術用等級ステンレス鋼から作製される。シャフトの堅い領域及びアクチュエータハンドルも、構造は、多くの腹腔鏡検査法および内視鏡検査機器の対応する部分とほぼ同じである。標準の腹腔鏡検査・内視鏡検査機器と本願発明の手術用機器との差は、器具に近接する把持面とシャフトの末端部での可撓性を呈する領域とにある。可撓性領域は、アクチュエータハンドルに印加された力を正確にはさみのブレードに伝えたり移しながらも、容易に折曲可能となる必要がある。これは、例えば半弾性体からモールド成形されたワッフルカット（waffle-cut）領域や螺旋形のワイヤコイルによって行われ、これによって、シャフトの屈曲が可能としながらも、はさみのブレードに取り付けられているケーブルや内側作動ロッドに対する長さを変えずに維持する。要点は、ブレードに対する回動点を一定に維持しながらも内側アクチュエータロッドやケーブルが自由に移動できることである。これらの部品は、標準技術によって作製される。
近位にて動作される小型手術用機器
若干のケースにおいて、外科医は、体腔内で中間部や末端部よりはむしろその基部から小型機器を動かすのを好む。これは、機器の末端部に近接する動作サイトの視野の妨害を妨ぐためである。これを容易にするために、近位にて動作される小型機器は、前述のものよりも若干長く、長さが７．６２ｃｍ〜１５．２４ｃｍ（３〜６インチ）になる傾向があるが、直径は同程度である。近位にて動作される小型機器に対する機構を次に説明する。
図１９Ａに、本体部２０２が上あご部２０４と下あご２０６部とに接続された把持器タイプの機器２００を示す。機器２００は、互いに閉じて組織を掴むためにあご部２０４、２０６に対して十分な可撓性を呈する医療等級プラスチックから作製されている。適切な医療等級プラスチックは、ポリエチルスルホン、ポリエチルイミド、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）を含む。あご部２０４、２０６の外径は、それぞれ、各あごの中間領域２０５、２０７で最大となるように徐々に増加する。本体部２０２は、綱に接続できる、孔や小孔等の検索部品２０８を有する。作動素子２１０は、図１９Ｂに示すように、本体部２０２に対して摺動可能な大きさを有する。作動素子２１０は、ポリウレタンやＳＡＮＴＡＰＲＥＮＥ（登録商標）熱可塑性物質等の弾性または準可撓性モールド成形プラスチックから作られるとともに生体ヒンジとして機能する多数のスリット２２０を有する中空球２１６を含む。球２１６は、基部のリング２１２を末端部のリング２１４に接続する。リング２１２、２１４は、プラスチックまたは金属のいずれかであり、または金属にモールド成形されたプラスチックにて作製される。図１９Ｃに示すように、作動素子２１０は、機器２００の本体部２０２を摺動して、基部リング２１２は、本体部２０２に接着剤や熱モールディングのいずれかによって取り付けられている。または、基部リングは、接着剤や他の手段によって本体部２０２に固定される。末端部リング２１４は、移動は自由である。
直径が最大の作動素子２１０の部分２２２は、その直径に沿って複数のスリット２２０を含む。これらのスリットは、部分２２２が矢印２２２ａ、２２２ｂで示すように圧縮される場合、末端部リング２１４があご部２０４、２０６に向けて押されるように、生きている蝶番として機能する。球２１６の他のスリットも、この動作を容易にする。図１９Ｄに示すように、末端部リング２１４があご部２０４、２０６に向けて押されるときに、末端部リング２１４はあご２０４、２０６を矢印２０４ａ、２０６ａで示すように一緒に押しこむ。何となれば、末端部リング２１４が堅く、あご部の外径が増加しているからである。部分２２２が解放されるとき、末端部リング２１４は最初の位置へ摺動して戻り、あご２０４、２０６は解放される。
有効なことに、部分２２２は、あごを動かすために、機器に対してほぼ垂直な方向に沿って圧縮される。これは、特に外科医の手の移動が制限される手術プロシージャでは有効である。
最小侵入性手術用機器の製造
小型手術用機器は、周知の製造技術および材料を使用して作製することができる。再使用可能な機器に対して、堅いアームおよびあご部、または把持端部は、好ましくは、手術用ステンレス鋼や標準の機械実施を使用した他の金属から機械加工されたりまたは型押しされる。
一実施例として、把持器に対して記載された把持面および歯は、電子放電機械加工（ＥＤＭ）によってつくられる。電気メスに対して使用される器具と同様に、極端に鋭く維持されるべきブレードやエッジを含むメスやはさみを有する機器は、根焼き（charring）や燃焼による機器の清浄化が難なので、好ましくは、使い捨ての機器として生産される。これらの使い捨ての機器は、金属の挿入物がモールド成形されたりまたは所定の場所に超音波により付着されているプラスチックにて構成されたり、またはステンレス鋼などの金属で全体が作製されている。
把持器や柔らかな組織の解剖器具として使用される機器は、再使用可能且つ減菌可能に作製されている。減菌可能な機器は、好ましくは全てステンレス鋼で作製され、またはステンレス鋼性の器具の先端を有する加圧滅菌可能なプラスチックにて作製されている。または、使い捨て且つ再使用可能な機器を、メタル・インジェクション・モールディング法を使用して作製することもできる。
他の実施例
本発明を詳細な説明と共に記載したが、上記説明は例示であって本発明の範囲を制限するものではない。本発明は、添付の請求の範囲により定義される。
他の実施例として、小型手術用クリップ適用器を、金属やプラスチック製のクリップを組織や血管に適用するために作製して使用することができる。この機器は、本発明にて記載された把持器と同じ一般的な構成を有するが、あご部の構成が若干異なる。このあご部の構成は、組織を把握したり切除するというよりは、クリップ力をクリップに印加するように設計されたものである。標準のクリップ適用あご部が容易に適用されて、本発明に記載された機器交換カニューレとともに使用するために小型手術用機器を提供する。クリップ適用器と対応するクリップ格納庫は、機器交換カニューレを経て体腔に挿入できる。
他の概念、効果、変形例は、以下の請求の範囲内にある。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
0004049275.tif 000007
【図４Ａ】
0004049275.tif 000008
【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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0004049275.tif 000011
【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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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１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図１９Ｄ】
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