(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓領域（２４）を有する軸に沿って配された支持シャフト（２０）と、その端部領域に配された手術用具（３８）と、そのシャフト（２０）に接続されかつ操向力を伝えてその可撓領域（２４）を曲げるとともに手術用具（３８）を前記軸から偏位させるように構成された操向用本体と、この操向用本体に作動的に接続されたアクチュエーターとを備えてなり、このアクチュエーターが、可撓領域（２４）を段々に曲げるために第１の力及び第２の力をそれぞれ第１方向及び第２方向の両方向へ加え、第１の力が、近位に向けられた軸方向の力であり、第２の力が、遠位に向けられた軸方向の力であり、
前記軸が長手軸であり、前記シャフト（２０）が、近位領域と遠位領域との間に配され、両領域の間に可撓領域（２４）を含み、手術用具（３８）が、前記遠位領域で支持され、操向用本体が、手術用具（３８）の近位で前記シャフト（２０）に接続され、その近位端に加えられた近位向きの力及び遠位向きの力を前記シャフト（２０）へ伝えて、前記可撓領域で前記シャフト（２０）を曲げるとともに、手術用具（３８）を前記軸から偏位させるように構成され、アクチュエーターは、前記の近位向きの力及び遠位向きの力を操向用本体の前記近位端に加えるために接続され、
操向用本体が、前記シャフト（２０）に沿って配された概ね堅い複数の部材（２２ａ，２２ｂ）を備え、これらの部材（２２ａ，２２ｂ）のそれぞれが、前記シャフト（２０）に手術用具（３８）の近位で接続された遠位端と、前記シャフト（２０）の前記可撓領域に軸方向に隣接して配された可撓領域とを有し、
前記シャフト（２０）の前記近位領域に配されたハブ（１４）をさらに備え、アクチュエーターが、ハブ（１４）における相対回転のために取り付けられたノブ（３０）を含み、
前記部材（２２ａ，２２ｂ）のそれぞれが、前記近位端に配されて横断状に延びているピン（６０，６２）をさらに備え、ノブ（３０）が、そのピン（６０，６２）で係合されるように構成された複数の溝（６４，６６）を含み、これらの溝（６４，６６）は、ノブ（３０）とハブ（１４）との間における相対回転に応じて、ピン（６０，６２）と溝（６４，６６）との係合によって前記部材（２２ａ，２２ｂ）が前記軸に沿った近位方向及び遠位方向の両方向へ動き、それによって、前記の近位向きの力及び遠位向きの力を前記シャフト（２０）へ伝えることができるように、前記長手軸に対して方向付けられており、
前記アクチュエーターが、前記部材（２２ａ，２２ｂ）のそれぞれの近位端に接続されて、前記部材（２２ａ，２２ｂ）を前記軸に沿った近位方向及び遠位方向の両方向へ選択的に動かし、それによって、前記の近位向きの力及び遠位向きの力を前記シャフト（２０）へ伝え、
前記部材（２２ａ，２２ｂ）が、前記シャフト（２０）を包囲する半円筒状スリーブである
ことを特徴とする手術器具（１０）。
【請求項２】
ノブ（３０）が、一方方向における回転で前記可撓領域（２４）を第１方向へ段々に曲げ、他方方向における回転で前記可撓領域（２４）を第２方向へ段々に曲げるようにシャフト（２０）の近位領域に取り付けられたものである請求項１に記載の器具。
【請求項３】
一方方向が時計回り方向であり、他方方向が反時計回り方向である請求項２に記載の器具。
【請求項４】
前記シャフト（２０）の遠位端が開口（３６）を備え、前記シャフト（２０）の前記可撓領域（２４）が、前記開口（３６）の近位で終わり、前記部材（２２ａ，２２ｂ）が、前記可撓領域（２４）と前記開口（３６）との間で前記シャフト（２０）に接続されている請求項１に記載の手術器具。
【請求項５】
前記部材（２２ａ，２２ｂ）のそれぞれが、その可撓領域をもたらすために複数の切欠（６６ａ，６６ｂ）に削り落とされている請求項１に記載の手術器具。
【請求項６】
前記切欠（６６ａ，６６ｂ）が、前記部材における前記軸に対して横断状に配された、周方向に延びる切欠からなる請求項５に記載の手術器具。
【請求項７】
前記切欠（６６ａ，６６ｂ）が、前記部材のそれぞれにおける前記可撓領域の全長にわたるほぼまっすぐな線に沿って延びる材料の連続ストリップを定めるように配されている請求項５に記載の手術器具。
【請求項８】
前記溝（６４，６６）の一対が、前記長手軸に対して逆向きに傾斜して方向付けられている請求項１に記載の手術器具。
【請求項９】
前記一対の溝（６４，６６）が、らせん状のものである請求項１に記載の手術器具。
【請求項１０】
前記部材（２２ａ，２２ｂ）が、前記ピン（６２，６４）の近位に配されて横断状に延びる第２ピン（７０，７２）をさらに備え、前記ハブ（１４）が、その第２ピン（７０，７２）を収容するように構成された複数の通路（７４，７６）を含んでおり、これらの通路は、前記第２ピン（７０，７２）と前記通路（７４，７６）との係合が前記ノブ（３０）と前記ハブ（１４）との間の相対回転に応じて前記部材（２２ａ，２２ｂ）における前記近位端の回転を規制するように、前記長手軸に沿って方向付けられている請求項１に記載の手術器具。
【請求項１１】
前記ノブ（３０）が、前記ノブと前記ハブとの間に連続相対回転ができるように前記ハブ（１４）に取り付けられている請求項１に記載の手術器具。
【請求項１２】
前記ノブ（３０）が、前記ノブと前記ハブとの間に不連続段階での相対回転ができるように前記ハブ（１４）に取り付けられている請求項１に記載の手術器具。
【請求項１３】
前記外側シャフト（２０）の内部に可動状に配されかつ前記シャフト（２０）の前記可撓領域（２４）に軸方向に隣接して配された可撓領域（２４）を有する内側シャフト（１８）をさらに備え、
前記手術用具（３８）が、前記シャフト（２０）の前記遠位領域における開口（３６）と、前記内側シャフト（１８）で担持されて前記開口（３６）を通してそこに露出した組織を切除する道具（３８）を備えている請求項１に記載の手術器具。
【請求項１４】
前記道具（３８）が、前記内側シャフトの前記遠位端に鋭利な刃を含んでいる請求項１３に記載の手術器具。
【請求項１５】
ハブ（１４）が前記部材（２２ａ，２２ｂ）の近位端と前記シャフト（２０）の前記近位領域とを収容するものである請求項１に記載の手術器具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、身体から軟組織あるいは硬組織を削り取るための手術器具に関するものである。特に、本発明は、関節鏡検査に用いるための器具を含む内視鏡手術器具に関するものである。
【０００２】
内視鏡手術器具は、典型的には、ハブから延びかつ、モータによって回転するかさもなければ移動する内側管状シャフトを収容する外側管状シャフトを含む。内側シャフトの遠位端に取り付けられたブレードまたはドリルバーのような切除用道具は、外側シャフトの遠位端の開口を介して組織に当たる。切除用道具によって切り取られた組織と手術部位に存在する洗浄液とは、身体から回収するために吸引によって内側シャフトの内部に引き込まれる。
【０００３】
いくつかの内視鏡手術器具は、まっすぐかまたは曲げられた器具であり、その外側シャフトは、器具の長手軸に対して切除用道具を偏位させるために、その近位端と遠位端との間で曲げられている。内側シャフトは、曲面を介して力を伝え切除用道具を操作することができる、曲がり領域内で可撓性のものである。曲げられた多くの手術器具の外側シャフトは堅く、したがって、方向と曲率とは固定されてしまう。代わりに、外側シャフトは、使用者がハブと外側シャフトとをつかんで外側シャフトを所定量だけ曲げることにより様々な曲率をもたらすことができるように、可撓性のものでもよい。
【０００４】
本発明の１つの目的は、手術用具の取付角を変化させるために手術中に患者から器具が取り外される回数を少なくする手術用具を備えてなる手術器具を提供することにある。
【０００５】
本発明によれば、
近位領域と遠位領域との間で長手軸に沿って配され、両領域の間に可撓領域を含み、手術用具を前記遠位領域で支持するシャフトと、
前記シャフトに前記手術用具の近位で接続され、その近位端に加えられた近位向きの力及び遠位向きの力を前記シャフトへ伝えて、前記可撓領域で前記シャフトを曲げるとともに、前記手術用具を前記軸から偏位させるように構成されている操向用本体と、
前記の近位向きの力及び遠位向きの力を前記操向用本体の前記近位端に加えるために接続されたアクチュエーターとを備えてなる手術器具
が提供される。
【０００６】
本発明は、手術用具が手術器具のハブから異なる偏位位置へ操向することのできる手術器具であることを特徴とする。これにより、使用者が外側の管をつかんでそれを曲げる必要がなくなる。したがって、手術部位から手術器具を取り外すことなく、異なる位置へ簡単かつ正確に手術用具を操向させることができる。
【０００７】
本発明の他の観点によれば、以下に述べるように、その器具を操作するステップを備えた手術方法が提供される。
【０００８】
好ましい実施態様は、以下のいくつかのまたはすべての特徴を含むことができる。
【０００９】
操向用本体は、シャフトに沿って配された、概して堅い複数の部材を備えていてもよい。各部材は、手術用具の近位でそのシャフトに接続された遠位端と、そのシャフトの可撓領域に軸方向に隣接して配された可撓領域とを有している。アクチュエーターは、軸に沿った、近位方向と遠位方向との両方向へ部材を選択的に移動させるために各部材の近位端に連結されており、それによって、シャフトに近位向きの力と遠位向きの力とを伝える。部材は、シャフトの可撓領域とシャフトにおける組織導入用開口との間で、シャフトに接続されてもよい。部材はシャフトを包囲する半円筒状スリーブであるのが好ましい。
【００１０】
部材には、これらに可撓領域をもたらすために、軸を横切るようにその中に配されて周方向へ延びる切欠などの複数の開口に削り落とされていてもよい。これらの切欠は、各部材の可撓領域の全長にわたってほぼまっすぐな線に沿って延びる材料の連続ストリップを形成するように配されるのが好ましい。
【００１１】
器具にはシャフトの近位領域に配されたハブが含まれ、アクチュエーターにはハブとの相対回転のために取り付けられたノブが含まれる。部材の近位端は、ノブにおける複数の溝の内部に係合して横断状に延びるピンによって、ノブに連結されている。それらの溝は、ピンと溝との係合によって、部材が、前記ノブと前記ハブとの間の相対回転に応じて、軸に沿った近位方向と遠位方向との両方向に動くように、軸に関して方向付けられていてもよい。この逆向きの「押−引」動作によって、近位方向の力と遠位方向の力とがシャフトへ伝わり、手術用具が向きを変える。溝は、長手軸に対して逆向きに傾斜して方向付けられていてもよく、らせん状のものであるのが好ましい。
【００１２】
ノブによって加わるトルクに応じて部材の近位端のねじれを防止するために、部材には、最初に説明したピンの近位に配されて横断状に延びかつハブにおける複数の通路に収容される第２ピンが備わっていてもよい。通路は、第２ピンとその通路との係合によって、ノブとハブとの間における相対回転に応じて部材の近位端の回転が規制されるように、長手軸に沿って方向付けられていてもよい。
【００１３】
１つの実施態様では、ノブは、ノブとハブとの間に連続相対回転ができるようにハブに取り付けられている。代わりに、この取り付けによって、相対回転が不連続段階でできるようになる。
【００１４】
この器具には、外側シャフトの内部に可動状に配されかつその外側シャフトの可撓領域に軸方向に隣接して配された可撓領域を有する内側シャフトもまた含まれていてもよい。この手術用具には、外側シャフトの遠位領域における開口と、内側シャフトで担持されてその開口を通してそこに露出した組織を切除するための道具（例えば、内側シャフトの遠位端における鋭利な刃）とが備わっていてもよい。
【００１５】
内側シャフトは、その可撓領域をもたらすために複数の開口に削り落とされているのが好ましく、少なくともこの可撓領域全体に外装が配されているのが好ましい。外装はまた、それらの遠位端とハブとの間の操向用部材を覆って配置されている。その外装によって、削り落とされた可撓領域からの吸引（上述したような、切り取られた組織片を手術部位から取り出すために行われる）の漏れを防止することができる。
【００１６】
とりわけの利点は、この器具がもとの位置に残ったまま手術用具が操向されるので、器具を回収しそれを曲げて再び身体に挿入するために手術を中断する必要がなくなることである。加えて、器具を取り外して再び挿入することに伴う外傷を防止することができる。押引動作によって、曲げる力が一方向のみに与えられた場合（例えば先端を近位へ押すような）よりも、手術用具をより簡単かつ正確に操向させることができ、それによって疲労を減らすことができる。
【００１７】
本発明の他の特徴と利点は、以下の詳細な説明と特許請求の範囲とから明らかになるであろう。
【００１８】
図において、類似する参照符号は類似する要素を示している。
【００１９】
図１および図２に示すように、手術器具１０は切除用アセンブリー１２を備え、それはハブ１４から長手軸１６に沿って遠位へ延びている。切除用アセンブリ１２は内側管状シャフト１８を備え、それは外側管状シャフト２０内に回転可能に収容されている。外側管状シャフト２０は、その長さのほとんどが操向用スリーブ２２によって包囲されてもいる。シャフト１８、２０とスリーブ２２は、概して堅いが、曲がり領域２４（図１）において可撓である。スリーブ２２は、一対の半円筒状スリーブ半体２２ａ、２２ｂを備えている。スリーブ半体２２ａ、２２ｂは、ハブ１４上の回転可能なノブ３０へ連結された近位端と、切除用アセンブリ１２の遠位先端２６の近位でシャフト２０の外面へ取り付けられた遠位端とを有している。
【００２０】
スリーブ２２からノブ３０への連結機構について、以下にいっそう詳しく説明する。機能上、ノブ３０が時計回り方向（矢印２８で示される）または反時計回り方向（矢印２９で示される）のどちらかへ回転すると、近位向きおよび遠位向きの両方向へ方向付けられた軸方向の力がスリーブ半体２２ａ、２２ｂに加えられ、スリーブ半体２２ａ、２２ｂを、シャフト２０に沿って接近する方向と離れる方向との両方向へ軸方向に移動させる。スリーブ半体２２ａ、２２ｂの軸方向の動きは、遠位先端２６に「押−引」力を及ぼし、それによってシャフト１８、２０とスリーブ２２とを可撓領域２４において曲げ、そして遠位先端２６を長手軸１６に関して対応する左右方向（矢印３２、３３でそれぞれ示される）に向ける。このように、回転するノブ３０によって使用者は、手術が行われる間、その場で、装置１０を保持しながら、装置１０によって切除が実施される方向を幅広の横方向の範囲（３０度など）にわたって調節できる。
【００２１】
管状シャフト１８、２０とスリーブ２２とは、金属（例えば、ステンレス鋼）製であり、一方、ハブ１４とノブ３０とはプラスチック製である。この構造では、器具１０は一回の使用後に経済的に使い捨てできる（もし希望するなら、オートクレーブなどによって器具を殺菌して再使用してもよい）。管状シャフト２０の近位端はハブ１４内へ収容されてハブ１４にしっかりと取り付けられる。シャフト２０の遠位端３４は鋭利な刃のある開口３６を備え、それは組織切除用の窓を定める。内側管状シャフト１８の遠位端における開口の、対応する鋭利な刃３８は、シャフト２０の孔４０の内部でシャフト１８が回転する時に、開口３６を介して導入された組織を切除する。かくして、開口３６の刃と内側シャフトの刃３８とが相まって器具１０のための手術用具が定められる。刃３８は鋸歯状であるが、代わりに直線状のものでもよく、また他の手術用具の形態（例えば、ドリルバーを磨耗させたもの）が代わりに用いられてもよい。
【００２２】
内側シャフト１８の近位端は、ハブ１４を介して延び、そしてハブ１４に回転可能に収容されるプラスチック製の柄４４に固定されている。ハブ１４と柄４４は、モータ駆動式のハンドピース（図６）内に収容されるように形成され、ハンドピースは、柄４４に係合し、刃３８が開口３６を介して導入された組織を切除するように、シャフト２０内の内側シャフト１４を回転させる。切り取られた組織片は、ハンドピースに加えられた吸引力によって、内側シャフト１８の内部の吸引孔４２を介して吸引され、そして運搬されて柄４４の出口４６から排出される。器具１０に用いるのに適するハンドピースの例は、共同で譲渡された米国特許第４，７０５，０３８号に記載され、それは引用（０３８特許）により、ここに組み入れられている。
【００２３】
内側管状シャフト１８には、その遠位先端のわずかに近位の領域４８において間隔を開けて削り落とされた、領域４８を可撓にする一連の周方向の切欠５０が形成されている。同様に、遠位端３４のわずかに近位に置かれた外側管状シャフト２０の領域５２には、間隔を開けて削り落とされた、領域５２を可撓にする一連の周方向の切欠５４が形成されている。領域４８、５２は、内側シャフト１８が外側シャフト２０内に配置されたときに同心となる。切欠５０、５４は、何らかの適する方法で形成することができ、かつ、何らかの適するパターンで形成することができる。その例は、本譲受人へ譲渡された米国特許第５，３２２，５０５号の中で見つけられ、それは引用（５０５特許）によってここに組み入れられている。好ましくは、図２に示されるように、それぞれの一連の切欠５０、５４は、隣り合う切欠がそれぞれのシャフト１８、２０内へ対向状に延びるように構成されている。切欠５０は、シャフト１８が回転する時に切欠５４の端部と干渉するのを防止するために、例えば、熱収縮プラスチックの層５６（図２においては切欠が見えるように切り取られている）によって覆われてもよい。層５６は充分に薄く（例えば、０．００１インチ）、開口３６の刃から離れている切除刃３８が拘束されるのを防止する。外装５６として使用するのに適する材料の例には、ポリエステル、ポリウレタンおよびテフロン（登録商標）のようなポリマーが含まれる。
【００２４】
半円筒状スリーブ半体２２ａ、２２ｂは、包囲して向かい合って支持され、外側シャフト２０によって慴動接触し、そして一対の合わせ目２３（合わせ目の１つだけが図１に示されている）で互いに接する。横方向に延びる一対のピン６０、６２はスリーブ半体２２ａ、２２ｂにそれぞれ取り付けられ、それらの近位端の近傍は、以下でより詳細に説明するように、ノブ３０の対応するらせん状の溝６４、６６に収容されている。スリーブ半体２２ａ、２２ｂの遠位端２５ａ、２５ｂは、可撓領域５２と外側シャフトの開口３６との間で外側シャフト２０の外面に固定（スポット溶接などによって）されている。
【００２５】
スリーブ半体２２ａ、２２ｂには、軸方向に間隔を開けて削り落とされた、一連の周方向の切欠６６ａ、６６ｂが遠位端２５ａ、２５ｂのわずかに近位にそれぞれ形成されている。スリーブ半体２２ａ、２２ｂが外側シャフト２０上に配置された時、切欠６６ａ、６６ｂは、内側および外側シャフト１８、２０の切欠５０、５２が重なっている可撓領域２４において向かい合う関係で配される。切欠６６ａ、６６ｂは、切欠５０、５２と同じ方法（例えば、電気放電機械加工によって）で形成される。各一連の切欠６６ａ、６６ｂは、それぞれのスリーブ半体の平坦な側から一方向に延びている。このように、連続的に、軸方向に方向付けられた材料６７ａ、６７ｂの可撓ストリップは、各一連の個々の切欠６６ａ、６６ｂの端どうしの間に定められている。可撓ストリップ６７ａ、６７ｂは、スリーブ半体２２ａ、２２ｂの堅い近位領域６９ａ、６９ｂと遠位端２５ａ、２５ｂとを接続し、スリーブ半体２２ａ、２２ｂの可撓領域の全長にわたってほぼまっすぐな線に沿って延びている。
【００２６】
シャフト２０上の可撓ストリップ６７ａ、６７ｂの方向付けによって、手術用具がノブ３０の回転によって左右に操向される平面が定められる。より詳細には、ストリップ６７ａ、６７ｂは、図１に示されるように配置され、スリーブ半体２２ａ、２２ｂ（したがって、シャフト１８、２０）は開口３６に対して上下に曲げられる（すなわち、矢印３２、３３の方向）。これと対比して、もし、スリーブ半体２２ａ、２２ｂが図２に示されるように配置されると、可撓ストリップ６７ａ、６７ｂは開口３６の両側に配置され、曲がる方向は開口３６に対して横方向になる。内側および外側シャフト１８、２０上の切欠５０、５４の配置は、好ましくは、スリーブ半体２２ａ、２２ｂによって定められた方向に容易に曲げることができるように選択される。
【００２７】
可撓領域２４の長さは、シャフト１８、２０の可撓領域４８、５２の長さと、スリーブ半体２２ａ、２２ｂの長さとの関数である。この実施態様において、スリーブ半体２２ａ、２２ｂの可撓領域は、長さがほぼ１インチであり、可撓領域４８、５２の長さよりもわずかに長いが、適する寸法であればどのようなものでもよい。遠位先端２６が左右に動かされる量は、可撓領域２４の長さの関数であることが認識されるであろう。
【００２８】
図３〜５はハブ１４とノブ３０との間の接続と、ノブ３０とスリーブ半体２２ａ、２２ｂの近位端との間の連結機構を示している。上述したように、一対のピン６０、６２は、らせん状の溝６４、６６内で係合するために、それぞれのスリーブ半体２２ａ、２２ｂの近位端の近くに取り付けられ、かつ、それらから半径方向に突出している。半径方向に延びる一対の第２ピン７０、７２は、スリーブ半体２２ａ、２２ｂに、ピン６０、６２の近位でそれぞれ固定されている。ピン６０、６２と第２ピン７０、７２とは、スリーブ半体２２ａ、２２ｂへ、圧入するかまたはスリーブ半体の孔（図示せず）内に溶接するなどの、何らかの適する方法で固定される。さらに、ピン６０、６２とスタッド７０、７２とは、以下に詳述するように、操作を滑らかにするために、何らかの適する低摩擦材料で被覆されてもよい。
【００２９】
第２ピン７０，７２は、ピン６０，６２と円周方向に一列に並べられ（しかし必要ではない）、かつハブ１４（図４）の遠位端１７に形成された対応する１対の軸方向の端部開放通路７４，７６内に収容されている。図４に示すように、通路７４，７６は、明らかとなる目的のために、第２ピン７０，７２よりわずかだけ広い。対応する１対の溝７５，７７は、組み立てを目的としてそれぞれノブ３０内に形成される。溝７５，７７は、ノブ３０の円筒状近位部８０の空所７８と連通する近位開放端から、ノブ３０の遠位部９４のそれぞれのらせん状溝６４，６６に連通する遠位開放端まで延びている。
【００３０】
ハブ１４は、｀５０５特許に記載されたハブに似ているが、いくつかの点でそれとは異なる。１つは上で検討した通路７４，７６の介在物である。加えて、ハブ１４は、遠位端１７近くの外面に環状溝１５（図３と図５）を含む。ノブ３０は、ノブの近位部８０の孔８６，８８を介してそれぞれ圧入され、溝１５内で長手方向に配置された１対の筒状ポスト（posts）８２，８４によって、ハブ１４の遠位端に回転可能に取り付けられている。ポスト８２，８４にはまた、滑らかに回転させるために低摩擦材を塗布してもよい。穴８６，８８内の所定箇所に、ポスト８２，８４がノブ３９をハブ１４にロックする一方、ノブ３０がハブ１４に対して回転することを可能にする。ノブの近位部８０の外面は、ノブを回転させるために使用者によって容易に握むことのできる、上向きで周方向に間隔を有する一連の隆起部９０を含む。
【００３１】
らせん溝６４，６６は、ノブの遠位部９４の軸方向に延びる壁９６内に形成される。遠位部９４は近位部８０に対して細径を有し、かつ環状肩部９２で近位部８０に接する。らせん溝６４，６６は長手方向軸１６（図１）に対して対向傾斜角度（例えば±１５度）に向き、ピン６０，６２のための反対に傾斜する駆動側壁９５，９７を形成する。遠位部９４は、らせん溝６４，６６を収容するのに充分な長さだけ軸方向に延び、それらのらせん溝は遠位部９４の円周のまわりにほぼ完全に延びる。溝６４，６６のねじれ角は曲げ量を決定する１つの要因であり、大きいか少ないかの曲げ量を得るために増減することができる。
【００３２】
スリーブ半体２２ａ，２２ｂ及びノブ３０は、以下のように器具１０のハブ１４及び外側管状シャフトに組み込まれる。まず取付具（図示略）に支持されたシャフト２０を用いて、スリーブ半体２２ａ，２２ｂの遠位端２５ａ，２５ｂが、シャフト２０の外面にたわみ領域５２と開口３６との間に溶接される。シャフト２０の近位端は、ついでハブの遠位部１７に挿入され、スリーブ半体２２ａ，２２ｂの近位端の第２ピン７０，７２をハブの遠位端１７の通路７４，７６に収容する。遠位端１７の環状溝７０は通路７４，７６の近位端と連通し、かつスリーブ半体２２ａ，２２ｂの近位先端を受けることにより、第２のピン７０，７２を通路７４，７６内の充分近位に挿入できる。シャフト２０は適切な方法でハブ１４に固着される。
【００３３】
次に、ノブ３０は外側シャフト２０の遠位端３４の上に挿入され、ハブ１４まで進められる。ノブ３０は、溝７５，７７をスリーブ半体２２ａ，２２ｂ上でピン６０，６２と並ぶように配置され、次いでハブ１４の近位へ摺動される。その結果、ピン６０，６２は、溝７５，７７の開放近位端に入り、ハブの遠位端１７がチャンバ７８の中に充分挿入されるように、溝６４，６６へ進む。溝６４，６６は、ノブ３０がハブ１４上に着座すると、ピン６０，６２がほぼ溝６４，６６の中間点に位置するように、ノブ３０に配置される。
【００３４】
ノブ３０は、孔８６，８８（図５）が溝１５と軸方向に並ぶように、ハブ１４上に配置される。次いで、ポスト８２，８４が穴８６，８８を介して溝１５内に係合するまで駆動され、ハブ１４のノブ３０に固定される。所定の位置に固定されたノブ３０を用いて、ピン６０，６２が溝６４，６６内に係合され、しかも第２ピン７０，７２がハブの軸方向の通路７４，７６に収容される。
【００３５】
内側管状シャフト１８は、切除刃３８が外側シャフト２０の遠位端３６に位置し、シャンク４４がハブ１４内に着座するまで、ハブ１４を介して挿入されている。もちろん、内側シャフト１８は、スリーブ半体２２ａ，２２ｂ及びノブ３０を外側シャフト２０及びハブ１４に取り付ける前に据え付けてもよい。どちらかの場合に、プラスチック製外装１３をスリーブ半体２２ａ，２２ｂを覆って据え付けることにより、組立を終える。外装１３（図１では切り取られ、スリーブ半体２２ａ，２２ｂの長さの大部分が露出している）は、ノブ３０からスリーブの遠位端２５ａ，２５ｂまで延び、かつ外装５６に対して上で検討したような熱収縮プラスチック材料から形成されている。外装１３は、ノブ３０までずっと延びていなくてもよい。
【００３６】
手術中に手術器具１０を使用する際、使用者は、ハブ１４に対しノブ３０を回転させ、切除用アセンブリー１２（したがって、切除刃３８と外側シャフト窓３６とによって形成された手術用具）の遠位先端２６を軸１６に対して選択的に左右へ操向させる。ノブ３０がハブ１４上で時計回り方向または反時計回り方向のいずれかに回転すると、ピン６０，６２が各溝６４，６６の側壁９５，９７に沿って摺動接触し、それによって、ノブ３０の回転運動は、シャフト２０に対して反対方向であるスリーブ半体２２ａ，２２ｂの軸方向への動きに変わる。静止したハブ１４の軸方向に延びる通路７４，７６内に第２ピン７０，７２が係合すると、スリーブ半体２２ａ，２２ｂが接合線２３に沿って相互に軸方向へ移動可能となり、一方、スリーブ半体２２ａ，２２ｂの近位端が、ノブ３０によって付与されたトルクに応じて、シャフト２０の周りに回転するのを防止する。したがって、ノブ３０を回転させると、スリーブ半体の近位端をねじることなく、シャフト２０に沿った、スリーブ半体２２ａ，２２ｂの滑らかな「押−引」運動に変わる。ピン６０，６２，第２ピン７０，７２及びポスト８２，８４に付された低摩擦のコーティングにより、ノブ３０をハブ１４上で回転させる余裕が大きくなる。
【００３７】
いっそう特別には、ノブ３０を時計回り方向（図１の矢印２８の方向）に回転させるときに、らせん溝６４にピン６０が摺動係合すると、スリーブ半体２２ｂに遠位方向の（すなわち、「押す」）力が与えられる。反対にらせん溝６６にピン６２を係合すると、スリーブ半体２２ａに近位方向の（すなわち「引く」）力が与えられる。スリーブ半体２２ａ，２２ｂの遠位端２５ａ，２５ｂはシャフト２０及びスリーブ２２に留められ、かつシャフト１８，２０が領域２４で可撓性を有するので、スリーブ半体２２ａ，２２ｂによって与えられた押引力が協働して、シャフト１８，２０は、可撓性領域４８，５２において、中心軸１６の一方側（すなわち、図１の矢印３２の方向）へ曲げられる。
【００３８】
スリーブ半体２２ａ，２２ｂの可撓性ストリップ６７ａ，６７ｂは、遠位端２６の曲げに対して軸方向に充分な剛性を有するが、しわ寄せなしに曲げ領域２４で起こるわん曲を柔軟に受け入れる充分な可撓性もある（切欠６６ａ，６６ｂの存在により）。ストリップ６７ａ，６７ｂの弾性により、ノブ３０、したがってスリーブ２２ａ，２２ｂは、遠位先端２６が長手軸１６に位置する「中立」位置へ付勢される傾向がある。
【００３９】
切除用アセンブリー１２の遠位先端２６が曲げられる量は、ノブ３０が回転する量の関数である。ノブ３０を充分時計回り位置まで充分に（すなわち、ピン６０，６２が溝６４，６６の端に係合するように）回転させると、遠位先端２６は、中心軸１６から約１５度〜２０度だけ偏位する。この曲がり量は、溝６４，６６のらせん角や可撓領域２４の長さなどの変数を調整することによって、変更可能である。
【００４０】
ノブ３０を逆に半時計回り方向、すなわち、矢印２９の方向（図１）に回転させると、スリーブ半体２２ａ，２２ｂに与えられた軸方向の力が反転する。すなわち、チャネル６４のピン６０の係合がスリーブ２２ｂに「引く」力を与え、「押す」力がチャネル６６のピン６２の係合によってスリーブ２２ａに働く。結果として、遠位先端２６は、ノブ３０に供給される回転量に対応する量まで、軸１６の反対側へ操向される（すなわち、図１の矢印２９に沿って）。
【００４１】
このように、使用者は、この器具１０によって、切除用アセンブリー１２の遠位先端２６を、ノブ３０の回転限界で定められた対向する左右両端間どうしの角度位置の連続範囲にわたって操向することができる、ということがわかるであろう。
【００４２】
図６には、器具１０を使用できる典型的な手術が示されている。手術器具１０のハブ１４は、柄４４がモータ１０１の駆動シャフトに係合するまで、モータ式ハンドピース１００の遠位端に挿入される。充分に挿入されたハブ１４によって、ノブ３０がハンドピース１００の遠位端１０３に隣接して配置され、したがって、外科医は、ハンドピース１００を支持するのに使用するのと同じ手で容易にアクセスすることができる。したがって、外科医は、彼または彼女がハンドピース１００を操作する際に、遠位先端２６の操向を容易に行うことができる。
【００４３】
手術中に、切除用アセンブリー１２は、膝関節１０４内の膝蓋の下へ穿刺傷１０２を通して導入される。光が光ファイバー光源１０８を用いる第２穿刺傷１０６を通して関節に照射され、さらに手術部位の視覚映像が別の光路を介してテレビカメラ１１０に戻される。映像は、外科医による目視のためにカメラ１１０によってテレビジョンスクリーン１１２に伝えられる（代わりに、外科医は接眼レンズを用いる映像を見ることもでき、あるいはその映像を記録することもできる）。
【００４４】
モータ１０１の動作（例えば、スピード，トルク，回転方向）は、制御ユニット１１４及び他の動作制御部（図示しないが、フットスイッチユニットまたはハンドピーススイッチなどの）によって制御される。モータ１０１は、広範囲の速度、例えば約１００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍの速度で内側管状シャフト１８を回転させることができ、また２５オンス・インチまでのトルクを伝えることができる。この器具１０とは異なる種類の手術器具には、回転限界とねじり限界とがある。外科医が危険な高速度と高トルクとで不注意に器具１０を操作するのを防止するために、器具１０は、ハンドピース１００のセンサによってどんな種類の器具か確認しかつモータ１０１の速度とそのモータによって与えられたねじりとがそれらの限界を越えないように制御される（この制御技術は｀０３８特許に説明されている）。
【００４５】
手術中に、身体の関節は、流体源１１８から第３穿刺傷１１６を通して導入された流体で充満される。その流体は、部位を洗浄し、関節の組織をそれが浮動して排除できるように移動可能なものにする（海水中の海藻の動きに類似）。外科医は左右に動く器具１０によって、滑液組織を順次に切除する（テレビジョンスクリーン１１２を見ながら）。器具１０によって切除された組織片は、真空源１２０により供給された吸引に応じて、孔４２（図２）から洗浄液とともに手術部位から引き出される。外装１３（図１）は、外装５６（図２）とともに、真空漏れ防止に役立つ。加えて、外装１３は、手術部位にある組織がスリーブ２２の切欠６６ａ，６６ｂに留まるのを防止する。
【００４６】
図６に示された位置の器具１０では、外科医は、開口３６と切除刃３８を軸１６の側に操向させ、切除すべき組織１２２に対向させるに充分なだけノブ３０を回転させればよい、ということがわかるであろう。したがって、内側および外側シャフト１８，２０並びにスリーブ２２は、可撓領域２４において曲げられる。モータ１０１の回転とそれによって与えられるねじり力は、内側シャフトにより可撓領域２４を介して切除用道具（例えば切除刃３８）に効率よく伝達される（図２）。領域４８はスリーブ２２の押−引動作によって与えられた曲率を受け入れるだけの可撓性があるが、それは高度なねじり力強度を有しており、したがって良好なトルク応答を与える。すなわち、モータ１０１によって与えられたねじり力は、内側シャフト１８が遠位端２６にトルクを伝えるに先立って領域４８にかなりの「前荷重」をかけることなく、内側シャフト１８がその休止位置から回転した時には実質的に直ちに切除用３８に伝達される。また、可撓領域は、それが回転して切除刃３８にトルクを与えるような充分な量まで直径方向には延びず、内側シャフト１８が回転中に外側シャフト２０内で曲げられる可能性を減少させる。この危険性は熱収縮性プラスチック層５６の存在によってさらに減少される（図２）。
【００４７】
外科医が手術中に切除刃３８の取付角を変化させることを望む場合、彼はハンドピース１００を把んだ手でノブ３０を回転させることにより、遠位の先端２６を図６に示された位置から長手軸１６に対して他の位置に操向させることができる。先端２６の操向方向を変化させるために体内から切除用アセンブリー１２を取り去る必要はなく、これにより外科医は遠位の先端２６を他の組織切除位置に操向させながら、手術を中断することなく続行することができる。したがって、外科医にとって手術が簡単になるばかりでなく、手術器具を何回も挿入することによって生ずる患者の外傷が減少される。さらに、外科医は、彼がノブ３０を回転させたとき、先端２６が正確に再位置決めされていることを確保するために、先端２６の再位置決めをディスプレイ１１２で監視することができる。
【００４８】
他の実施態様は、以下の特許請求の範囲の範囲内にある。
【００４９】
例えば、内側および外側シャフト１８，２０の溝の形状は、好ましくは同一であるが、内側シャフト１８が外側シャフト２０の中で回転して曲がる危険性をさらに減少させるために、異なる溝パターンが用いられてもよい。シャフト１８，２０およびスリーブ２２は、他の方法、例えば溝状でない開口（円形の穴のような）で可撓性にされてもよい。あるいはシャフト１８，２０およびスリーブ２２の可撓領域のいくつかは、参照によってここに組み込まれ、トロット（Trott）による米国特許第４，６４６，７３８号に述べられた、反対巻きのらせんコイルのような他の構造の構成であってもよい。
【００５０】
内側シャフト１８は、外側シャフト２０の中であれば他の方向（例えば軸方向）へ移動してもよい。
【００５１】
スリーブ２２は、結果として生じるシャフト１８・２０の曲率を許容するために曲げることもできる一方で、操向用押引力を及ぼすためにスリーブ２２が軸方向に充分堅く維持される限り、可撓性非金属材料から作られてもよく、一体構造（プラスチックスリーブ）であってもよい。スリーブ２２の遠位端は、溶接以外の方法で外側シャフト２０に固定されてもよい。
【００５２】
シャフト１８・２０も、プラスチックであってもよく、適切な切除用道具をモータらすために、金属の遠位端で装備されてもよい。
【００５３】
ノブ３０は、スナップ留め接続によるなどの他の方法で、ハブ１４に取り付けられてもよい。
【００５４】
使用者によってセットされたどのような回転位置にもノブ３０を保持するために、ノブ３０とハブ１４との摩擦係合がモータらされてもよい。この摩擦係合によって、可撓性ストリップ７６ａ・６７ｂの弾性がいくぶん打ち消されて、使用者がノブ３０をゆるめることができるようになり、また、切除用アセンブリー１２を方向の変えられた位置になお維持することができるようになるであろう。
【００５５】
ノブは、ラチェット状の回転ができるように、すなわち、ノブとハブとの相対回転位置を連続的ではなく不連続な段階で調節することができるように、ハブに取り付けられてもよい。
【００５６】
図７〜図９には、本発明の譲受人に譲渡され引用によってこの明細書に組み入れられた米国特許第５，６２０，４４７号からの、ノブとハブとのラチェット接続の一例が示されている。図７〜図９に示された構成では、ノブとハブとの相対回転位置は４５度の増分で変化する。操向用手術器具１０にとっては、その増分は小さいほど好ましい、ということがわかるであろう。
【００５７】
図７及び図８には、ラチェット駆動用ノブ３０´の近位部分８０´が示されている（ノブの遠位部分は上で考察したものと同じであり、示されていない）。ノブにおける部分８０´の近位端の内面における肩部２００は、ハブ１４´（図９）の遠位端の外面における嵌め合い用肩部２０２に係合して、ノブ３０´がハブ１４´に回転可能に取り付けられる。ノブ３０´には、周方向に間隔をおいて配されノブ３０´を手で操作する使用者の労力を容易にする一連のくぼみ２０４と隆起とが設けられている。ノブにおける部分８０´の中央チャンバー２０６には、ハブ１４´の遠位端が収容される。
【００５８】
ノブにおける近位部分８０´の内部は断面が八角形であり、その内面は幅の等しい８つの平坦面２０８ａ〜２０８ｈで構成されている。ハブ１４´の遠位端からは、肩部２０２の周囲に等間隔（例えば４５度）で配され、遠位へ突出する８つの可撓性指片２１０ａ〜２１０ｈが張り出している。指片２１０ａ〜２１０ｈはこの器具の長手軸２０３に対して垂直に配されている。それぞれの指片２１０ａ〜２１０ｈは断面が不等辺八角形であるので、ノブにおける部分８０´がハブ１４´に組み込まれると、それぞれの指片２１０ａ〜２１０ｈにおける、半径方向で一番外の点２１２ａ〜２１２ｈは、隣接する平坦面２０８ａ〜２０８ｈの交線によって形成された頂点にある。
【００５９】
指片２１０ａ〜２１０ｈと平坦面２０８ａ〜２０８ｈとは、相互に作用し合って、ノブ３０´とハブ１４´との間における、ラチェット状方式で不連続に４５度段階で相対回転配向を変化させることができる。相対回転配向が変化すると（すなわち、ノブ３０´とハブ１４´とが互いに対して回転すると）、一番外の点２１２ａ〜２１２ｈは、平坦面２０８ａ〜２０８ｈを越えて動き、まず、指片２１０ａ〜２１０ｈが半径方向内側へ押し込まれる。一番外の点２１２ａ〜２１２ｈが面２０８ａ〜２０８ｈにおけるそれぞれの中間点を越えて動くと、動かされた可撓性指片２１０ａ〜２１０ｈに蓄積された弾性エネルギーによって、それらの指片は、ノブ３０´とハブ１４´との間における相対回転配向が４５度変化するまで半径方向外側へ押し広げられて、指片２１０ａ〜２１０ｈが、隣接する頂点に位置することになる。したがって、指片２１０ａ〜２１０ｈによって、一番外の点２１２ａ〜２１２ｈは、それぞれの関連頂点が直面するように、それぞれの関連頂点の方へ正に付勢され、それによって、遠位先端２６（図１）−したがってその手術器具−が曲げられたときの大きさまで外科医の運動感覚フィードバックがモータらされ、また、ハブ１４´に対してノブ３０´が不意に回転するのを防止するのに役立つ。
【００６０】
もちろん、ラチェット操作用増分は、平坦面２０８及び指片２１０の数を増やし、したがってそれらの幅を減らすことで、４５度から適切などのような大きさまでも減らすことができる。
【００６１】
さらに他の実施態様はこの特許請求の範囲の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、操向可能な手術器具を示している。
【図２】  図２は、図１の器具におけるいくつかの部品の分解図である。
【図３】  図３は、図１の器具における操向機構の側断面の拡大図である。
【図４】  図４は、図３の４−４線に沿って切除した操向機構の断面図である。
【図５】  図５は、図３の５−５線に沿って切除した操向機構の断面図である。
【図６】  図６は、手術実施中における器具の使用を示している。
【図７】  図７は、操向機構の他の実施態様を示している。
【図８】  図８は、操向機構のさらに他の実施態様を示している。
【図９】  図９は、操向機構のさらに他の実施態様を示している。
【図１】
0004076320.tif 000002
【図２】
0004076320.tif 000003
【図３】
0004076320.tif 000004
【図４】
0004076320.tif 000005
【図５】
0004076320.tif 000006
【図６】
0004076320.tif 000007
【図７】
0004076320.tif 000008
【図８】
0004076320.tif 000009
【図９】
0004076320.tif 000010