(57)【要約】【課題】脊柱管における黄色靭帯の除去、及び他の類似の組織除去手術を支援する様々な手段、及び技術の提供。【解決手段】患者の手術用の管のモデルを提供する。手術用の管は、手術開始点、支持組織領域、軟組織領域、及び手術目標を含み、手術用の管は、湾曲を有する。手術手段は、本体、制御端、及び遠位端を有する。本体は、仙骨裂孔を通して患者の脊柱管に挿入するための形状、及びサイズを有し、複合湾曲部を含む。複合湾曲部は、遠位端の遠位先端部が脊柱管内の手術目標に対する手術のために配置されたとき、手術手段と脊柱管の支持組織領域との間の接触点を提供するように配置された少なくとも第１の屈曲部を含み、それによって遠位先端部の位置についての機械的支持が提供され、複合湾曲部は、遠位先端部を手術目標に向かって導くように配置された第２の屈曲部を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の手術用の管のモデルを提供することであって、前記手術用の管が、手術開始点、支持組織領域、軟組織領域、及び手術目標を含み、前記手術用の管が、湾曲を有する、患者の手術用の管のモデルを提供することと、
遠位先端部を有する手術手段を複合湾曲部を成すように形成することであって、前記複合湾曲部は、前記遠位先端部が前記手術目標に対する手術のために配置されたときに、前記手術手段と前記手術用の管の前記支持組織領域との間の接触点を提供するように配置された少なくとも第１の屈曲部を含み、それによって前記遠位先端部の位置についての機械的支持が提供され、前記複合湾曲部は、前記遠位先端部を前記手術目標に向かって導くように配置された第２の屈曲部を含む、遠位先端部を有する手術手段を複合湾曲部を成すように形成することと
を含む方法。
【請求項２】
前記モデルは、前記手術用の管の二次元画像を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記二次元画像は、患者の脊柱管の断面図である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記手術手段は、内視鏡、及び内視鏡用のカニューレのうちの少なくとも一方を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記手術手段と前記軟組織領域との間の場所にバルーンを配置することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記バルーンを膨張させ、前記手術手段と前記軟組織領域との間に軟障壁を提供することをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記手術手段の前記遠位先端部を操舵することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記遠位先端部を前記手術目標に向かって操舵することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記遠位先端部を前記軟組織領域から遠ざかるように操舵することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記手術手段の中を通って制御端から前記遠位先端部まで機械的に結合されたワイヤーを用いて、または外部磁界を印可し、前記手術手段に結合された１以上の磁石を動かすための力を付与することにより、前記遠位先端部を操舵することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記手術手段の中で異なる湾曲または剛性を有する１以上の同心状に入れ子になった管を回転させ、または平行移動させることにより、前記遠位先端部を操舵することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
本体、制御端、及び遠位端を有する手術手段であって、前記本体は、仙骨裂孔を通して患者の脊柱管に挿入するための形状、及びサイズを有し、前記制御端は、前記手術手段が使用のために配置されたときに、前記患者の外側に配置され、前記遠位端は、前記手術手段が使用のために配置されたときに、前記脊柱管の内側に配置される、手術手段と、
前記手術手段の前記本体における複合湾曲部であって、前記複合湾曲部は、前記遠位端の遠位先端部が前記脊柱管内の手術目標に対する手術のために配置されたときに、前記手術手段と前記脊柱管の支持組織領域との間の接触点を提供するように配置された少なくとも第１の屈曲部を含み、それによって前記遠位先端部の位置についての機械的支持が提供され、前記複合湾曲部は、前記遠位先端部を前記手術目標に向かって導くように配置された第２の屈曲部を含む、複合湾曲部と
を含む装置。
【請求項１３】
前記第１の屈曲部の第１の頂点と前記第２の屈曲部の第２の頂点との間の領域において、前記本体と前記脊柱管の壁との間の十分な一体的接触を維持し、前記遠位端を前記手術目標に対して固定位置に維持するために、前記第１の屈曲部は、前記脊柱管の本来の湾曲に対して変形するように選択された所定の剛性を有する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記所定の剛性により、前記第２の頂点は、前記脊柱管の前記壁と接触した状態に維持される、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記第２の屈曲部は、前記手術手段が使用のために配置されたときに、前記遠位端を前記前記手術目標に向かって導く、請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
前記手術手段は、内視鏡、または内視鏡用のカニューレである、請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
前記遠位端の付近において前記本体に結合された磁石、前記制御端と前記遠位端の間に結合され、前記本体に対する前記遠位端の位置を制御するための制御ワイヤー、前記第２の屈曲部の湾曲を制御するように動作可能な前記本体内の１以上の同心状に入れ子になった湾曲管、及び前記本体の外面に結合され、前記脊柱管の中で前記本体を移動させるように膨張可能な１以上のバルーンのうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１８】
前記本体は、３ｍｍ以下の外径を有する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１９】
手術用レーザー、及び前記手術用レーザーからの光エネルギーを前記本体を通して前記遠位端まで伝送するように配置された光ファイバーをさらに含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項２０】
前記遠位端に結合された、前記手術目標の無線周波数焼灼のために動作可能な無線周波数電気手術装置をさらに含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項２１】
外科手術の際の操作のための近位端と、手術部位への挿入のための遠位端と、中空コアと、前記遠位端における前記中空コアからの出口とを有する第１の管と、
前記第１の管の前記遠位端に結合された複数のフラップと、
前記第１の管の中に前記第１の管と同心状に摺動可能に配置された第２の管と、
前記複数のフラップが前記第１の管の長手方向軸に対して垂直な断面の中に包含される未配備状態と、前記複数のフラップが少なくとも部分的に前記断面の外側に配置され、前記第１の管の前記遠位端と手術部位を取り囲んでいる組織との間の機械的分離が提供される配備状態との間で、前記複数のフラップを前記第１の管に対して移動させるように構成されたコントローラと
を含む装置。
【請求項２２】
前記第２の管は、各要素が前記複数のフラップのうちの１つにおける対応する要素と機械的に結合する複数の要素を含み、前記第２の管を前記第１の管に対して第１の方向に摺動させることにより、前記複数の要素が前記複数のフラップに係合され、前記複数のフラップの各々を、前記未配備状態から前記配備状態へ推移させるように構成される、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記第２の管を前記第１の方向とは反対の第２の方向に摺動させることにより、前記複数の要素は前記複数のフラップから解放され、前記第１の管の内面によって前記複数のフラップが押し動かされ、前記未配備状態になる、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記複数のフラップの各々は、前記配備状態に向かってばねで付勢されており、前記第２の管が未配備位置にあるとき、前記第１の管は、前記複数のフラップを前記未配備状態に維持する、請求項２１に記載の装置。
【請求項２５】
前記複数のフラップは、前記第１の管と一体的に形成されている、請求項２１に記載の装置。
【請求項２６】
前記複数のフラップの各々は、鋭いエッジ、及び角部を有しない滑らかな輪郭形状を備えている、請求項２１に記載の装置。
【請求項２７】
前記第１の管の前記遠位端に設けられ、かつ、前記第１の管の前記近位端にある第２のコントローラに結合されたレーザー手術手段をさらに含む、請求項２１に記載の装置。
【請求項２８】
前記第１の管の前記遠位端に設けられ、かつ、前記第１の管の前記近位端にある第２のコントローラに結合された無線周波数電気手術装置をさらに含む、請求項２１に記載の装置。
【請求項２９】
前記第１の管は、１以上の補助手段のために、前記中空コアに対して平行な第２の中空コアを有する、請求項２１に記載の装置。
【請求項３０】
前記遠位端に撮像素子をさらに含み、前記１以上の補助手段は、前記第２の中空コアを通して前記撮像素子に向かって導かれる生理食塩水洗浄液を含む、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記撮像素子は、デジタルカメラと、前記遠位端における画像を前記近位端へ光学的に伝送するための光ファイバーとのうちの少なくとも一方を含む、請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記遠位端に設けられ、前記第１の管の前記近位端にある電源及び制御源に結合された光源をさらに含む、請求項２９に記載の装置。
【請求項３３】
前記遠位端に設けられ、前記補助手術手段を取り外し可能かつ交換可能に受け入れるように構成された機械的固定機構をさらに含む、請求項２１に記載の装置。
【請求項３４】
前記機械的固定機構に結合された穿孔手段、切断手段、引掛手段、及び把持手段のうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記第１の管の前記遠位端に設けられ、前記第１の管の前記遠位端において動作中の手術用レーザーにより付与されるレーザーエネルギーから手術部位を保護するように選択された材料から形成された保護シールドをさらに含む、請求項２１に記載の装置。
【請求項３６】
前記保護シールドを前記第１の管の前記近位端にある第２のコントローラに結合し、外科手術の際に前記近位端からの前記保護シールドの位置制御を可能にするための少なくとも１つの操舵ワイヤーをさらに含む、請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】
前記第１の管の湾曲を制御するように動作可能な前記第１の管内の１以上の同心状に入れ子になった湾曲管をさらに含む、請求項２１に記載の装置。
【請求項３８】
前記遠位端の付近において前記装置に結合された磁石、前記近位端と前記遠位端の間に結合され、前記近位端に対する前記遠位端の位置を制御するために制御ワイヤー、及び前記第１の管の外面に結合され、手術用体腔の中で前記第１の管を移動させるように膨張可能な１以上のバルーンのうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項２１に記載の装置。
【請求項３９】
前記第１の管の中に配置された内視鏡をさらに含む、請求項２１に記載の装置。
【請求項４０】
外科手術の際の操作のための近位端と、手術部位への挿入のための遠位端と、中空コアと、前記遠位端における前記中空コアからの出口とを有する第１の管と、
前記第１の管と同心状に摺動可能に配置された第２の管であって、前記第２の管が遠位端を有する、第２の管と、
前記第２の管の前記遠位端に結合された複数のフラップと、
前記複数のフラップが前記第２の管の長手方向軸に対して垂直な断面の中に包含される未配備状態と、前記複数のフラップが少なくとも部分的に前記断面の外側に配置され、前記第２の管の前記遠位端と手術部位を取り囲んでいる組織との間の機械的分離が提供される配備状態との間で、前記複数のフラップを前記第２の管に対して移動させるように構成されたコントローラと
を含む装置。
【請求項４１】
手術部位への挿入のための遠位端、及びオペレータ制御のための近位端を有する本体を備えた可撓性内視鏡装置と、
前記本体の前記遠位端に配置された外側鞘部と、
前記本体の前記遠位端において前記外側鞘部の内側に前記外側鞘部と同心状に配置された内側鞘部と、
前記本体の前記遠位端において前記外側鞘部と前記内側鞘部との間に配置された空洞であって、前記空洞は、前記本体の前記近位端と流体連通しており、それによって前記本体の前記近位端において生成された吸引力が、前記本体の前記遠位端における前記外側鞘部と前記内側鞘部との間の前記空洞に、大気圧に比べて低減された圧力を生成する、空洞と、
前記内側鞘部の内部に前記内側鞘部と同心状に回転可能に配置された切断手段であって、前記切断手段は、前記内側鞘部に対して回転するように構成され、軸を中心とした第１の方向における前記回転手段の回転によって、前記回転手段の鋭いエッジが前記内側鞘部の前縁を越えて伸長され、前記軸を中心とした第２の方向における前記回転手段の回転によって、前記回転手段の前記鋭いエッジが後退され、前記内側鞘部の前記前縁によって完全に覆われるように構成される、切断手段と、
前記本体の前記近位端に吸引力を生成するための第１の制御、及び前記内側鞘部に対して前記切断手段を回転させるための第２の制御を含む、前記近位端に設けられたコントローラと
を含む装置。
【請求項４２】
前記本体の前記近位端に設けられ、前記空洞に流体連通する形で結合された真空源をさらに含む、請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
前記真空源は、前記コントローラの制御下で可変の真空力を印可するように構成される、請求項４３に記載の装置。
【請求項４４】
前記コントローラは、前記真空源により前記空洞に生成された圧力の大きさに基づいて、表面に対する前記遠位端の真空密閉係合を推定するように構成される、請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】
前記コントローラは、表面に対する前記遠位端の真空係合が検出されない場合、前記切断手段の動作を防止するように構成される、請求項４４に記載の装置。
【請求項４６】
前記本体は、手術装置のための第１の中空コアを有する、請求項４１に記載の装置。
【請求項４７】
前記本体の前記遠位端に設けられ、かつ、前記第１の中空コアを通して前記近位端にある前記コントローラに結合されたレーザー手術手段をさらに含む、請求項４６に記載の装置。
【請求項４８】
前記本体の前記遠位端に設けられ、かつ、前記第１の中空コアを通して前記近位端にある前記コントローラに結合された無線周波数電気手術装置をさらに含む、請求項４６に記載の装置。
【請求項４９】
１以上の補助手段のために前記第１の中空コアに対して平行に前記本体に設けられた第２の中空コアをさらに含む、請求項４６に記載音装置。
【請求項５０】
前記遠位端に設けられた撮像素子であって、前記１以上の補助手段が、前記第２の中空コアを通して前記撮像素子に向かって導かれる生理食塩水洗浄液を含む、撮像素子をさらに含む、請求項４９に記載の装置。
【請求項５１】
前記撮像素子は、前記遠位端に設けられたデジタルカメラを含む、請求項５０に記載の装置。
【請求項５２】
前記撮像素子は、前記遠位端における画像を前記近位端へ光学的に伝送するための光ファイバーを含む、請求項５０に記載の装置。
【請求項５３】
前記遠位端に設けられ、前記近位端にある電源及び制御源に結合された光源をさらに含む、請求項４９に記載の装置。
【請求項５４】
前記遠位端に設けられ、補助手術手段を取り外し可能かつ交換可能に受け入れるように構成された機械的固定機構をさらに含む、請求項４１に記載の装置。
【請求項５５】
前記機械的固定機構に結合された穿孔手段、切断手段、引掛手段、及び把持手段のうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項５４に記載の装置。
【請求項５６】
前記本体の前記遠位端に設けられ、前記本体の前記遠位端において動作中の手術用レーザーにより付与されるレーザーエネルギーから手術部位を保護するように選択された材料から形成された保護シールドをさらに含む、請求項４１に記載の装置。
【請求項５７】
前記保護シールドを前記本体の前記近位端上の第２のコントローラに結合し、外科手術の際に前記近位端からの前記保護シールドの位置制御を可能にするための少なくとも１つの操舵ワイヤーをさらに含む、請求項５６に記載の装置。
【請求項５８】
前記可撓性内視鏡装置内に設けられ、前記可撓性内視鏡装置に含まれる手段の湾曲を制御するための１以上の同心状に入れ子になった湾曲管をさらに含む、請求項４１に記載の装置。
【請求項５９】
前記遠位端の付近において前記装置に結合された磁石、前記近位端と前記遠位端の間に結合され、前記近位端に対する前記遠位端の位置を制御するために制御ワイヤー、前記本体の外面に結合され、手術用体腔の中で前記本体を移動させるように膨張可能な１以上のバルーンのうちの少なくとも１つをさらに含む、請求項４１に記載の装置。
【請求項６０】
前記本体の中に配置された内視鏡をさらに含む、請求項４１に記載の装置。
【請求項６１】
黄色靭帯の外科手術による除去のための内視鏡装置であって、
患者への挿入のための第１の端部と、外科手術を制御するための第２の端部と、前記第１の端部と前記第２の端部との間において本体内に設けられた中空コアと有する本体であって、前記本体は、人の脊柱管に挿入するための形状、及びサイズを有する、本体と、
前記第１の端部にあるカメラであって、前記カメラは、前記第１の端部から広がる視野を有し、前記カメラは、前記中空コアを通して前記第２の端部にある表示装置に結合される、カメラと、
前記第２の端部に結合され、細胞外基質の直接光分解を上回る選択性を有する水の熱的加熱による細胞外基質の破裂により黄色靭帯を焼灼するように選択された赤外線波長のコヒーレント光を提供するように動作可能なレーザーと、
前記レーザーに結合され、前記レーザーの出力を前記中空コアを通して前記内視鏡装置の前記本体の前記第１の端部へと導くためのレーザー端、及び前記レーザーの出力を前記カメラの前記視野内にある目標に向かって出力するための出力端を備えた光ファイバーであって、前記光ファイバーは、前記出力端から出るビームを急勾配の側部を有するフルエンス空間分布を成すように集束させ、前記ビームにさらされた目標表面の周辺非焼灼組織の加熱を低減する光学素子を含む、光ファイバーと、
前記レーザーに結合され、前記レーザーからのパルスのシーケンスを前記光ファイバーを通して前記目標に向かって、黄色靭帯の大量の組織除去のための十分なフルエンスをもって供給するようにプログラムされたコントローラとを
を含む内視鏡装置。
【請求項６２】
前記光学素子は、前記光ファイバーの前記出力端に、前記ビームを回折制限されたビームとして集束させるレンズを含む、請求項６１に記載の内視鏡装置。
【請求項６３】
前記光学素子は、前記光ファイバーの前記出力端における前記ビームの発散を低減するように選択された低い開口数の前記光ファイバーを含む、請求項６１に記載の内視鏡装置。
【請求項６４】
前記フルエンス空間分布は、実質的にシルクハットパターンである、請求項６１に記載の内視鏡装置。
【請求項６５】
前記フルエンス空間分布は、前記フルエンス空間分布の最高点よりも少なくとも３０ｄＢ低いサイドローブを有する、請求項６１に記載の内視鏡装置。
【請求項６６】
前記レーザーは、Ｈｏ：ＹＡＧレーザーを含む、請求項６１に記載の内視鏡装置。
【請求項６７】
前記レーザーは、約２０８０ナノメートルの波長の光を出力する、請求項６１に記載の内視鏡装置。
【請求項６８】
前記光ファイバーは、１００万分の２以下の低い水酸基含有率を有する、請求項６１に記載の内視鏡装置。
【請求項６９】
前記内視鏡装置はＱスイッチをさらに含み、前記コントローラは、２６０ナノ秒以下の長さ（半値全幅値）のパルスを供給するように構成される、請求項６１に記載の内視鏡装置。
【請求項７０】
前記コントローラは、１４０マイクロ秒以下の長さ（半値全幅値）のパルスを供給するように構成される、請求項６１に記載の内視鏡装置。
【請求項７１】
前記内視鏡装置は、前記本体の前記第１の端部に、生理食塩水出力に結合された生理食塩水源をさらに含み、前記生理食塩水出力は、前記光ファイバーの前記出力端にある前記目標に向かって導かれる、請求項６１に記載の内視鏡装置。
【請求項７２】
前記内視鏡装置は、前記内視鏡装置の前記本体に対する前記出力端の方向を制御するための操舵機構をさらに含む、請求項６１に記載の内視鏡装置。
【請求項７３】
黄色靭帯の外科手術による除去のための内視鏡装置であって、
患者への挿入のための第１の端部と、外科手術を制御するための第２の端部と、前記第１の端部と前記第２の端部との間において本体内に設けられた中空コアと有する本体であって、前記本体は、人の脊柱管に挿入するための形状、及びサイズを有する、本体と、
前記第１の端部にあるカメラであって、前記カメラは、前記第１の端部から広がる視野を有し、前記カメラは、前記中空コアを通して前記第２の端部にある表示装置に結合される、カメラと、
前記第２の端部に結合され、細胞外基質の直接光分解を上回る選択性を有する水の熱的加熱による細胞外基質の破裂により黄色靭帯を焼灼するように選択された赤外線波長のコヒーレント光を提供するように動作可能なレーザーと、
前記レーザーの光共振器内のＱスイッチであって、前記Ｑスイッチは、前記レーザーからパルスレーザー出力を生成するように動作可能である、Ｑスイッチと、
前記レーザーに結合され、前記レーザーの出力を前記中空コアを通して前記内視鏡装置の前記本体の前記第１の端部へ導くためのレーザー端、及び前記レーザーの出力を前記カメラの前記視野内にある目標に向かって出力するための出力端を備えた光ファイバーと、
前記レーザ及び前記Qスイッチに結合され、前記レーザーからのＱスイッチパルスのシーケンスを前記光ファイバーを通して前記目標に向かって、黄色靭帯の大量の組織除去のための十分なフルエンスをもって、及び、前記出力端から出るビームにおける低減されたフルエンスの領域が前記目標の周辺付近の組織の領域に非剥離性加熱被害を発生させることを防止する程度の十分に短いパルス長をもって供給するようにプログラムされたコントローラと
を含む内視鏡装置。
【請求項７４】
前記Ｑスイッチは、音響光学減衰器を含む、請求項７３に記載の内視鏡装置。
【請求項７５】
前記レーザーは、Ｈｏ：ＹＡＧレーザーを含む、請求項７３に記載の内視鏡装置。
【請求項７６】
前記光ファイバーは、１００万分の２以下の低い水酸基含有率を有する、請求項７３に記載の内視鏡装置。
【請求項７７】
前記コントローラは、２０ナノ秒以下の長さ（半値全幅値）のパルスを供給するように構成される、請求項７３に記載の内視鏡装置。
【請求項７８】
前記コントローラは、１ピコ秒以下の長さ（半値全幅値）のパルスを供給するように構成される、請求項７３に記載の内視鏡装置。
【請求項７９】
前記コントローラは、黄色靭帯の非熱焼灼のために選択された長さのパルスを供給するように構成される、請求項７３に記載の内視鏡装置。
【請求項８０】
前記内視鏡装置は、前記内視鏡装置の前記本体に対する前記出力端の方向を制御するための操舵機構をさらに含む、請求項７３に記載の内視鏡装置。
【請求項８１】
黄色靭帯の外科手術による除去のための内視鏡装置であって、
患者への挿入のための第１の端部と、外科手術を制御するための第２の端部と、前記第１の端部と前記第２の端部との間において本体内に設けられた中空コアと有する本体であって、前記本体は、人の脊柱管に挿入するための形状、及びサイズを有する、本体と、
前記第１の端部にあるカメラであって、前記カメラは、前記第１の端部から広がる視野を有し、前記カメラは、前記中空コアを通して前記第２の端部にある表示装置に結合される、カメラと、
前記第２の端部に結合され、水の熱的加熱による細胞外基質の破裂を上回る選択性を有する細胞外基質の直接光分解により黄色靭帯を焼灼するように選択された紫外線波長のコヒーレント光を提供するように動作可能なレーザーと、
前記レーザーの光共振器内のＱスイッチであって、前記Ｑスイッチは、前記レーザーからパルスレーザー出力を生成するように動作可能である、Ｑスイッチと、
前記レーザーに結合され、前記レーザーの出力を前記中空コアを通して前記内視鏡装置の前記本体の前記第１の端部へと導くためのレーザー端、及び前記レーザーの出力を前記カメラの前記視野内にある目標に向かって出力するための出力端を備えた光ファイバーと、
前記レーザー及び前記Ｑスイッチに結合され、前記レーザーからのＱスイッチパルスのシーケンスを前記光ファイバーを通して前記目標に向かって、黄色靭帯の大量の組織除去のための十分なフルエンスをもって供給するようにプログラムされたコントローラと
を含む内視鏡装置。
【請求項８２】
前記レーザーは、周波数四倍化Ｎｄ：ＹＡＧレーザーを含む、請求項８１に記載の内視鏡装置。
【請求項８３】
前記レーザーは、約２６６ナノメートルの波長の光を出力する、請求項８１に記載の内視鏡装置。
【請求項８４】
前記Ｑスイッチは、音響光学減衰器を含む、請求項８１に記載の内視鏡装置。
【請求項８５】
前記レーザーは、約３００ナノメートル未満の波長の光を出力する、請求項８１に記載の内視鏡装置。
【請求項８６】
前記光ファイバーは、１００万分の６００以上の高い水酸基含有率を有する、請求項８１に記載の内視鏡装置。
【請求項８７】
前記コントローラは、２０ナノ秒以下の長さ（半値全幅値）のパルスを供給するように構成される、請求項８１に記載の内視鏡装置。
【請求項８８】
前記コントローラは、５ナノ秒以下の長さ（半値全幅値）のパルスを供給するように構成される、請求項８１に記載の内視鏡装置。
【請求項８９】
前記コントローラは、１ナノ秒以下の長さ（半値全幅値）のパルスを供給するように構成される、請求項８１に記載の内視鏡装置。
【請求項９０】
前記コントローラは、１ピコ秒以下の長さ（半値全幅値）のパルスを供給するように構成される、請求項８１に記載の内視鏡装置。
【請求項９１】
前記コントローラは、黄色靭帯の非熱焼灼のために選択された長さのパルスを供給するように構成される、請求項８１に記載の内視鏡装置。
【請求項９２】
前記内視鏡装置は、前記光ファイバーの前記出力と目標表面との間の最小分離距離を確保するためのスタンドオフをさらに含む、請求項８１に記載の内視鏡装置。
【請求項９３】
前記内視鏡装置は、前記本体の前記第１の端部に、生理食塩水出力に結合された生理食塩水源をさらに含み、前記生理食塩水出力は、前記光ファイバーの前記出力端にある前記目標に向かって導かれる、請求項８１に記載の内視鏡装置。
【請求項９４】
前記内視鏡装置は、前記本体の前記第１の端部に、生理食塩水出力に結合された生理食塩水源をさらに含み、前記生理食塩水出力は、前記第１の端部にある前記カメラに向かって導かれる、請求項８１に記載の内視鏡装置。
【請求項９５】
前記内視鏡装置は、前記内視鏡装置の前記本体に対する前記出力端の方向を制御するための操舵機構をさらに含む、請求項８１に記載の内視鏡装置。
【請求項９６】
前記操舵機構は、前記第１の端部の付近において前記本体に結合された磁石、前記第１の端部と前記第２の端部の間に結合され、前記本体の屈曲を制御するための制御ワイヤー、及び前記本体の外面に結合され、手術用体腔の中で前記内視鏡装置の前記本体を移動させるように膨張可能な１以上のバルーンのうちの少なくとも１つを含む、請求項９５に記載の内視鏡装置。
【請求項９７】
前記操舵機構は、前記本体の湾曲を制御するように動作可能な前記本体内の複数の同心状に入れ子になった湾曲管を含む、請求項９５に記載の内視鏡装置。
【請求項９８】
前記内視鏡装置は、前記本体の前記第１の端部に、前記レーザーにより供給される光エネルギーから前記目標付近の領域を保護するように配置された保護シールドをさらに含む、請求項８１に記載の内視鏡装置。
【請求項９９】
前記内視鏡装置は、前記本体の前記第２の端部から前記目標付近における前記保護シールドの位置を制御するように動作可能な操舵機構をさらに含む、請求項９８に記載の内視鏡装置。
【請求項１００】
前記内視鏡装置は、前記本体の前記第１の端部に、前記第１の端部付近の組織を前記カメラの前記視野から排除するように動作可能な１以上の伸縮式フラップをさらに含む、請求項８１に記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１４年９月３０日に出願された米国仮出願第６２／０５７，４１５号、２０１４年１２月５日に出願された米国仮出願第６２／０８８，１０３号、２０１４年１２月５日に出願された米国仮出願第６２／０８８，１６０号、２０１５年２月６日に出願された米国仮出願第６２／１１３，１６３号、２０１５年２月２６日に出願された米国仮出願第６２／１２１，１０８号、及び２０１５年９月２５日に出願された米国仮出願第６２／２３２，６５４号に基づく優先権を主張している。前記出願の各々の内容は全て、参照により本明細遺書に援用される。
【０００２】
政府実施許諾権
本発明は、米国空軍により授与された契約第ＦＡ８７２１−０５−Ｃ−０００２号に基づく米国政府の支援を得てなされた。米国政府は、本発明における特定の権利を有している。
【０００３】
技術分野
本開示は、概して、種々の手術器具、及び侵襲を最小限に抑えた外科手術におけるそれらの活用に関する。
【背景技術】
【０００４】
背景
侵襲を最小限に抑えた外科手術のための改良された装置、システム、及び方法に対するニーズが以前としてある。
【０００５】
概要
脊柱管における黄色靭帯の除去、及び他のこれに類する組織除去手術を支援するための様々な手段、及び技術を提供する。
【０００６】
一つの方法は、患者の手術用の管のモデルを提供することを含み、前記手術用の管は、手術開始点、支持組織領域、軟組織領域、及び手術目標を含み、前記手術用の管は、湾曲を有する。前記方法は、遠位先端部を有する手術手段を複合湾曲部を成すように形成することを含み、前記複合湾曲部は、前記遠位先端部が前記手術目標に対する手術のために配置されたときに、前記手術手段と前記手術用の管の前記支持組織領域との間の接触点を提供するように配置された少なくとも第１の屈曲部を含み、それによって前記遠位先端部の位置についての機械的支持が提供され、前記複合湾曲部は、前記遠位先端部を前記手術目標に向かって導くように配置された第２の屈曲部を含む。
【０００７】
種々の実施形態は、次の特徴のうちの１以上を有する場合がある。前記モデルは、前記手術用の管の二次元画像を含む場合がある。前記二次元画像は、患者の脊柱管の断面図である場合がある。前記手術手段は、内視鏡、及び前記内視鏡用のカニューレのうちの少なくとも一方を含む場合がある。前記方法は、前記手術手段と前記軟組織領域との間の場所にバルーンを配置すること、前記バルーンを膨張させ、前記手術手段と前記軟組織領域との間に軟障壁を提供すること、前記手術手段の前記遠位先端部を操舵すること、前記遠位先端部を前記手術目標に向かって操舵すること、前記遠位先端部を前記軟組織領域から遠ざかるように操舵すること、前記手術手段の中を通って制御端から前記遠位先端部まで機械的に結合されたワイヤーを用いて、若しくは外部磁界を印可し、前記手術手段に結合された１以上の磁石を動かすための力を付与することにより、及び／又は、前記手術手段の中で異なる湾曲若しくは剛性を有する１以上の同心状に入れ子になった管を回転させ若しくは平行移動させることにより、前記遠位先端部を操舵することをさらに含む。
【０００８】
一態様において、装置は、本体、制御端、及び遠位端を有する手術手段を含み、前記本体は、仙骨裂孔を通して患者の脊柱管に挿入するための形状、及びサイズを有し、前記制御端は、前記手術手段が使用のために配置されたときに、前記患者の外側に配置され、前記遠位端は、前記手術手段が使用のために配置されたときに、前記脊柱管の内側に配置される。前記装置は、前記手術手段の前記本体における複合湾曲部をさらに含む場合があり、前記複合湾曲部は、前記遠位端の遠位先端部が前記脊柱管内の手術目標に対する手術のために配置されたときに、前記手術手段と前記脊柱管の支持組織領域との間の接触点を提供するように配置された少なくとも第１の屈曲部を含み、それによって前記遠位先端部の位置についての機械的支持が提供され、前記複合湾曲部は、前記遠位先端部を前記手術目標に向かって導くように配置された第２の屈曲部を含む。
【０００９】
種々の実施形態は、次の特徴のうちの１以上を有する場合がある。前記第１の屈曲部の第１の頂点と前記第２の屈曲部の第２の頂点との間の領域において、前記本体と前記脊柱管の壁との間の十分な一体的接触を維持し、前記遠位端を前記手術目標に対して固定位置に維持するために、前記第１の屈曲部は、前記脊柱管の本来の湾曲に対して変形するように選択された所定の剛性を有する場合がある。前記所定の剛性により、前記第２の頂点は、前記脊柱管の前記壁と接触した状態に維持される場合がある。前記第２の屈曲部は、前記手術手段が使用のために配置されたときに、前記遠位端を前記手術目標に向かって導く場合がある。前記手術手段は、内視鏡、または内視鏡用のカニューレを含む場合がある。前記装置は、前記遠位端の付近において前記本体に結合された磁石、前記制御端と前記遠位端との間に結合され、前記本体に対する前記遠位端の位置を制御するための制御ワイヤー、前記第２の屈曲部の湾曲を制御するように動作可能な前記本体内の１以上の同心状に入れ子になった湾曲管、及び前記本体の外面に結合され、前記脊柱管の中で前記本体を移動させるように膨張可能な１以上のバルーンのうちの少なくとも１つをさらに含む。前記本体は、３ｍｍ以下の外径を有する場合がある。前記装置は、手術用レーザー、及び前記手術用レーザーからの光エネルギーを前記本体を通して前記遠位端まで伝送するように配置された光ファイバー、並びに／あるいは、前記遠位端に結合され、前記手術目標を無線周波数焼灼するように動作可能な無線周波数電気手術装置をさらに含む場合がある。
【００１０】
別の態様において、装置は、外科手術の際の操作のための近位端と、手術部位への挿入のための遠位端と、中空コアと、前記遠位端における前記中空コアからの出口とを有する第１の管を含む。前記装置は、前記第１の管の前記遠位端に結合された複数のフラップと、前記第１の管の中に同心状に摺動可能に配置された第２の管と、前記複数のフラップが前記第１の管の長手方向軸に対して垂直な断面の中に包含される未配備状態と、前記複数のフラップが少なくとも部分的に前記断面の外側に配置され、前記第１の管の前記遠位端と手術部位を取り囲んでいる組織との間の機械的分離が提供される配備状態との間で、前記複数のフラップを前記第１の管に対して移動させるように構成されたコントローラとをさらに含む場合がある。
【００１１】
種々の実施形態は、次の特徴のうちの１以上を有する場合がある。前記第２の管は、前記複数のフラップのうちの１つにおける対応する要素とそれぞれ機械的に結合する複数の要素であって、前記第２の管を前記第１の管に対して第１の方向に摺動させることにより、前記複数の要素が前記複数のフラップに係合され、前記複数のフラップの各々を、前記未配備状態から前記配備状態へ推移させるように構成された複数の要素を含む場合がある。前記第２の管を前記第１の方向とは反対の第２の方向に摺動させることにより、前記複数の要素は前記複数のフラップから開放（係合解除）され、前記第１の管の内面によって、前記複数のフラップが押し動かされ、前記未配備状態になる。前記複数のフラップの各々は、前記配備状態に向かってばねで付勢されている場合があり、前記第２の管が未配備位置にあるとき、前記第１の管は、前記複数のフラップを前記未配備状態に維持する。前記複数のフラップは、前記第１の管と一体的に形成されている場合があり、及び／又は、鋭いエッジや角部を有しない滑らかな輪郭形状を備えている場合がある。前記装置は、前記第１の管の前記遠位端に設けられ、かつ、前記第１の管の前記近位端にある第２のコントローラに結合されたレーザー手術手段、及び／又は、前記第１の管の前記遠位端に設けられ、かつ、前記第１の管の前記近位端にある第２のコントローラに結合された無線周波数電気手術装置をさらに含む場合がある。前記第１の管は、１以上の補助手段のために、前記中空コアに対して平行な第２の中空コアをさらに有する場合がある。前記装置は、前記遠位端に撮像素子をさらに含む場合があり、前記１以上の補助手段は、前記第２の中空コアを通して前記撮像素子に向かって導かれる生理食塩水洗浄液を含む。前記撮像素子は、デジタルカメラと、前記遠位端における画像を前記近位端へ光学的に伝送するための光ファイバーとのうちの少なくとも一方を含む場合がある。前記装置は、前記遠位端に設けられ、前記第１の管の前記近位端にある電源及び制御源に結合された光源と；前記遠位端に設けられ、補助手術手段を取り外し可能かつ交換可能に受け入れるように構成された機械的固定機構と；前記機械的固定機構に結合された穿孔手段、切断手段、引掛手段、及び把持手段のうちの少なくとも１つと；前記第１の管の前記遠位端に設けられ、前記第１の管の前記遠位端において動作中の手術用レーザーにより付与されるレーザーエネルギーから手術部位を保護するように選択された材料から形成された保護シールドと；前記保護シールドを前記第１の管の前記近位端にある第２のコントローラに結合し、外科手術の際に前記近位端からの前記保護シールドの位置制御を可能にするための少なくとも１つの操舵ワイヤーと；前記第１の管の湾曲を制御するように動作可能な前記第１の管内の１以上の同心状に入れ子になった湾曲管と；前記遠位端の付近において前記装置に結合された磁石、前記近位端と前記遠位端の間に結合され、前記近位端に対する前記遠位端の位置を制御するための制御ワイヤー、及び前記第１の管の外面に結合され、手術用体腔の中で前記第１の管を移動させるように膨張可能な１以上のバルーンのうちの少なくとも１つと；並びに／あるいは、前記第１の管の中に配置された内視鏡とをさらに含む場合がある。
【００１２】
さらに別の態様において、装置は、外科手術の際の操作のための近位端と、手術部位への挿入のための遠位端と、中空コアと、前記遠位端における前記中空コアからの出口とを有する第１の管を含む。前記装置は、前記第１の管と同心状に摺動可能に配置された第２の管であって、前記第２の管が遠位端を有する、第２の管と、前記第２の管の前記遠位端に結合された複数のフラップと、前記複数のフラップが前記第２の管の長手方向軸に対して垂直な断面の中に包含される未配備状態と、前記複数のフラップが少なくとも部分的に前記断面の外側に配置され、前記第２の管の前記遠位端と手術部位を取り囲んでいる組織との間の機械的分離が提供される配備状態との間で、前記複数のフラップを前記第２の管に対して移動させるように構成されたコントローラとをさらに含む場合がある。
【００１３】
別の態様において、装置は、手術部位への挿入のための遠位端、及びオペレータ制御のための近位端を有する本体を備えた可撓性内視鏡装置と、前記本体の前記遠位端に配置された外側鞘部と、前記本体の前記遠位端において前記外側鞘部の内側に前記外側鞘部と同心状に配置された内側鞘部と、前記本体の前記遠位端において前記外側鞘部と前記内側鞘部との間に配置された空洞であって、前記空洞は、前記本体の前記近位端と流体連通しており、それによって前記本体の前記近位端において生成された吸引力が、前記本体の前記遠位端における前記外側鞘部と前記内側鞘部との間の前記空洞に、大気圧に比べて低減された圧力を生成する。前記装置は、前記内側鞘部の内部に前記内側鞘部と同心状に回転可能に配置された切断手段であって、前記切断手段は、前記内側鞘部に対して回転するように構成され、軸を中心とした第１の方向における前記切断手段の回転によって、前記回転手段の鋭いエッジが前記内側鞘部の前縁を越えて伸長され、前記軸を中心とした第２の方向における前記切断手段の回転によって、前記切断手段の鋭いエッジが後退され、前記内側鞘部の前記前縁によって完全に覆われるように構成される、切断手段をさらに含む場合がある。前記装置は、前記本体の前記近端に吸引力を生成するための第１の制御、及び前記内側鞘部に対して前記切断手段を回転させるための第２の制御を含む、前記近位端に設けられたコントローラをさらに含む場合がある。
【００１４】
種々の実施形態は、次の特徴のうちの１以上を有する場合がある。前記装置は、前記本体の前記近位端に設けられ、前記空洞と流体連通する形で結合された真空源をさらに含む場合がある。前記真空源は、前記コントローラの制御下で可変の真空力を印可するように構成される場合がある。前記コントローラは、前記真空源により前記空洞に生成された圧力の大きさに基づいて、表面に対する前記遠位端の真空密閉係合を推定するように構成される場合がある。前記コントローラは、表面に対する前記遠位端の真空係合が検出されない場合、前記切断手段の動作を防止するように構成される場合がある。前記本体は、手術装置のための第１の中空コアを有する場合がある。前記装置は、前記本体の前記遠位端に設けられ、かつ、前記第１の中空コアを通して前記近位端にある前記コントローラに結合されたレーザー手術手段と；前記本体の前記遠位端に設けられ、かつ、前記第１の中空コアを通して前記近位端にある前記コントローラに結合された無線周波数電気手術装置と；１以上の補助手段のために前記第１の中空コアに対して平行に前記本体に設けられた第２の中空コアと；及び／又は前記遠位端に設けられた撮像素子であって、前記１以上の補助手段が、前記第２の中空コアを通して前記撮像素子に向かって導かれる生理食塩水洗浄液を含む、撮像素子とをさらに含む場合がある。前記撮像素子は、前記遠位端に設けられたデジタルカメラを含む場合がある。前記撮像素子は、前記遠位端における画像を前記近位端へ光学的に伝送するための光ファイバーを含む場合がある。前記装置は、前記遠位端に設けられ、前記近位端にある電源及び制御源に結合された光源と；前記遠位端に設けられ、補助手術手段を取り外し可能かつ交換可能に受け入れるように構成された機械的固定機構と；前記機械的固定機構に結合された穿孔手段、切断手段、引掛手段、及び把持手段のうちの少なくとも１つと；前記本体の前記遠位端に設けられ、前記本体の前記遠位端において動作中の手術用レーザーにより付与されるレーザーエネルギーから前記手術部位を保護するように選択された材料から形成された保護シールドと；前記保護シールドを前記本体の前記近位端にある第２のコントローラに結合し、外科手術の際に前記近位端からの前記保護シールドの位置制御を可能にするための少なくとも１つの操舵ワイヤーと；前記可撓性内視鏡装置内に設けられ、前記可撓性内視鏡装置に含まれる手段の湾曲を制御するための１以上の同心状に入れ子になった湾曲管と；前記遠位端の付近において前記装置に結合された磁石、前記近位端と前記遠位端の間に結合され、前記近位端に対する前記遠位端の位置を制御するための制御ワイヤー、及び前記本体の外面に結合され、手術用体腔の中で前記本体を移動させるように膨張可能な１以上のバルーンのうちの少なくとも１つと；並びに／あるいは、前記本体の中に配置された内視鏡とをさらに含む場合がある。
【００１５】
一態様において、黄色靭帯の外科手術による除去のための内視鏡装置は、患者への挿入のための第１の端部と、外科手術を制御するための第２の端部と、前記第１の端部と前記第２の端部との間において本体内に設けられた中空コアとを含む本体を含み、前記本体は、人の脊柱管に挿入するための形状、及びサイズを有する。前記内視鏡装置は、前記第１の端部にカメラをさらに含む場合があり、前記カメラは、前記第１の端部から広がる視野を有し、前記カメラは、前記中空コアを通して前記第２の端部にある表示装置に結合される。前記内視鏡装置は、前記第２の端部に結合され、細胞外基質の直接光分解を上回る選択性を有する水の熱的加熱による細胞外基質の破裂により黄色靭帯を焼灼するように選択された赤外線波長のコヒーレント光を提供するように動作可能なレーザーと、前記レーザーに結合され、前記レーザーの出力を前記中空コアを通して前記内視鏡装置の前記本体の前記第１の端部へと導くためのレーザー端、及び前記レーザーの出力を前記カメラの前記視野内にある目標に向かって出力するための出力端を備えた光ファイバーであって、前記光ファイバーは、前記出力端から出るビームを急勾配の側部を有するフルエンス空間勾配を成すように集束させ、前記ビームにさらされた目標表面の周辺非焼灼組織の加熱を低減する光学素子を含む、光ファイバーとをさらに含む場合がある。前記内視鏡装置は、前記レーザーに結合され、前記レーザーからのパルスのシーケンスを前記光ファイバーを通して前記目標に向かって、黄色靭帯の大量の組織除去のための十分なフルエンスをもって供給するようにプログラムされたコントローラをさらに含む場合がある。
【００１６】
種々の実施形態は、次の特徴のうちの１以上を有する場合がある。前記光学素子は、前記光ファイバーの前記出力端に設けられ、前記ビームを回折制限されたビームとして収束させるレンズ、または、前記光ファイバーの前記出力端に設けられ、前記ビームの発散を低減するように選択された低い開口数の前記光ファイバーを含む場合がある。前記フルエンス空間分布は、実質的にシルクハットパターンである場合があり、及び／又は、フルエンス空間分布の最高点よりも少なくとも３０ｄB低いサイドローブを有する場合がある。前記レーザーは、Ｈｏ：ＹＡＧレーザー（ホルミウム・ヤグレーザー）を含む場合があり、及び／又は、約２０８０ナノメートルの波長の光を出力する場合がある。前記光ファイバーは、１００万分の２以下の低い水酸基含有率を有する場合がある。前記内視装置は、Qスイッチをさらに含む場合があり、この場合、前記コントローラは、２６０ナノ秒以下の長さ（ＦＷＨＭ：半値全幅値）のパルスを供給するように構成される。前記コントローラは、１４０マイクロ秒以下の長さ（半値全幅値）のパルスを供給するように構成される場合がある。前記内視鏡装置は、前記本体の前記第１の端部に、生理食塩水出力に結合された生理食塩水源をさらに含む場合があり、前記生理食塩水出力は、前記光ファイバーの前記出力端にある前記目標に向かって導かれる。前記内視鏡装置は、前記内視鏡装置の前記本体に対する前記出力端の方向を制御するための操舵機構をさらに含む場合がある。
【００１７】
別の態様において、黄色靭帯の外科手術による除去のための内視鏡装置は、患者への挿入のための第１の端部と、外科手術を制御するための第２の端部と、前記第１の端部と前記第２の端部との間において本体内に設けられた中空コアとを有する本体であって、前記本体は、人の脊柱管に挿入するための形状、及びサイズを有する、本体を含む。前記内視鏡装置は、前記第１の端部にカメラをさらに含む場合があり、前記カメラは、前記第１の端部から広がる視野を有し、前記カメラは、前記中空コアを通して前記第２の端部にある表示装置に結合される。前記内視鏡装置は、前記第２の端部に結合され、細胞外基質の直接光分解を上回る選択性を有する水の熱的加熱による細胞外基質の破裂により黄色靭帯を焼灼するように選択された赤外線波長のコヒーレント光を提供するように動作可能なレーザーと；前記レーザーの光共振器内のQスイッチであって、前記Qスイッチは、前記レーザーからパルスレーザー出力を生成するように動作可能である、Qスイッチと；前記レーザーに結合され、前記レーザーの出力を前記中空コアを通して前記内視鏡装置の前記本体の前記第１の端部へ導くためのレーザー端、及び前記レーザーの出力を前記カメラの前記視野内にある目標に向かって出力するための出力端を備えた光ファイバーと；前記レーザ及び前記Ｑスイッチに結合され、前記レーザーからのＱスイッチパルスのシーケンスを前記光ファイバーを通して前記目標に向かって、黄色靭帯の大量の組織除去のための十分なフルエンスをもって、及び、前記出力端から出るビームにおける低減されたフルエンスの領域が前記目標の周辺付近の組織の領域に非剥離性加熱被害を発生させることを防止する程度の十分に短いパルス長をもって供給するようにプログラムされたコントローラとをさらに含む場合がある。
【００１８】
種々の実施形態は、次の特徴のうちの１以上を有する場合がある。前記Ｑスイッチは、音響光学減衰器を含む場合がある。前記レーザーは、Ｈｏ：ＹＡＧレーザー（ホルミウム・ヤグレーザー）を含む場合がある。前記光ファイバーは、１００万分の２以下の低い水酸基含有率を有する場合がある。前記コントローラは、２０ナノ秒以下の長さ（半値全幅値）のパルスを供給するように構成される場合があり、１ピコ秒以下の長さ（半値全幅値）のパルスを供給するように構成される場合があり、及び／又は、黄色靭帯の非熱焼灼のために選択された長さのパルスを供給するように構成される場合がある。前記内視鏡装置は、前記内視鏡装置の前記本体に対する前記出力端の方向を制御するための操舵機構をさらに含む場合がある。
【００１９】
さらに別の態様において、黄色靭帯の外科手術による除去のための内視鏡装置は、患者への挿入のための第１の端部と、外科手術を制御するための第２の端部と、前記第１の端部と前記第２の端部の間において本体内に設けられた中空コアを有する本体であって、前記本体は、人の脊柱管に挿入するための形状、及びサイズを有する、本体を含む。前記内視鏡装置は、前記第１の端部にあるカメラであって、前記カメラは、前記第１の端部から広がる視野を有し、前記カメラは、前記中空コアを通して前記第２の端部にある表示装置に結合される、カメラと；前記第２の端部に結合され、水の熱的加熱による細胞外基質の破裂を上回る選択性を有する細胞外基質の直接光分解により黄色靭帯を焼灼するように選択された紫外線波長のコヒーレント光を提供するように動作可能なレーザーと；前記レーザーの光共振器内のＱスイッチであって、前記Ｑスイッチは、前記レーザーからパルスレーザー出力を生成するように動作可能である、Ｑスイッチと；前記レーザーに結合され、前記レーザーの出力を前記中空コアを通して前記内視鏡装置の前記本体の前記第１の端部へと導くためのレーザー端、及び前記レーザーの出力を前記カメラの前記視野内にある目標に向かって出力するための出力端を備えた光ファイバーと；前記レーザー及び前記Ｑスイッチに結合され、前記レーザーからのＱスイッチパルスのシーケンスを前記光ファイバーを通して前記目標に向かって、黄色靭帯の大量の組織除去のための十分なフルエンスをもって供給するようにプログラムされたコントローラとをさらに含む場合がある。
【００２０】
種々の実施形態は、次の特徴のうちの１以上を有する場合がある。前記レーザーは、周波数四倍化Ｎｄ：ＹＡＧ（ネオジウム・ヤグ）レーザーを含む場合があり、約２６６ナノメートルの波長の光を出力し、及び／又は、３００ナノメートル未満の波長の光を出力する場合がある。前記Ｑスイッチは、音響光学減衰器を含む場合がある。前記光ファイバーは、１００万分の６００以上の高い水酸基含有率を有する場合がある。前記コントローラは、２０ナノ秒以下の長さ（半値全幅値）のパルスを供給するように構成される場合があり、５ナノ秒以下の長さ（半値全幅値）のパルスを供給するように構成される場合があり、１ナノ秒以下の長さ（半値全幅値）のパルスを供給するように構成される場合があり、１ピコ秒以下の長さ（半値全幅値）のパルスを供給するように構成される場合があり、及び／又は、黄色靭帯の非熱焼灼のために選択された長さのパルスを供給するように構成される場合がある。前記内視鏡装置は、前記光ファイバーの前記出力と目標表面との間の最小分離距離を確保するためのスタンドオフ（支持体）、及び／又は、前記本体の前記第１の端部において生理食塩水出力に結合された生理食塩水源をさらに含む場合があり、前記生理食塩水出力は、前記光ファイバーの前記出力端にある前記目標に向かって導かれる。前記内視鏡装置は、前記本体の前記第１の端部に、生理食塩水出力に結合された生理食塩水源をさらに含む場合があり、前記生理食塩水出力は、前記第１の端部にある前記カメラに向かって導かれる。前記内視鏡装置は、前記内視鏡装置の前記本体に対する前記出力端の方向を制御するための操舵機構をさらに含む場合がある。前記操舵機構は、前記第１の端部の付近において前記本体に結合された磁石、前記第１の端部と前記第２の端部との間に結合され、前記本体の湾曲を制御するための制御ワイヤー、及び前記本体の外面に結合され、手術用体腔の中で前記内視鏡装置の前記本体を移動させるように膨張可能な１以上のバルーンとのうちの少なくとも１つを含む場合がある。前記操舵機構は、前記本体の湾曲を制御するように動作可能な前記本体内の複数の同心状に入れ子になった湾曲管をさらに含む場合がある。前記内視鏡装置は、前記本体の前記第１の端部に設けられ、前記レーザーにより供給される光エネルギーから前記目標付近の領域を保護するように配置された保護シールド、前記本体の前記第２の端部から前記目標付近における前記保護シールドの位置を制御するように動作可能な操舵機構、及び／又は、前記本体の前記第１の端部に設けられた１以上の伸縮式フラップであって、前記第１の端部付近の組織を前記カメラの前記視野から移動させるように動作可能な１以上の伸縮式フラップをさらに含む場合がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本明細書に記載される装置、システム、及び方法の上記の及び他の目的、特徴、及び利点は、添付の図面に例示されるような、それらの種々の具体的実施形態に関する下記の説明から明らかになるであろう。図面は、必ずしも実寸通りではなく、むしろ、本明細書に記載される装置、システム、及び方法の原理を示す上で強調が施されている。
【００２２】
【図１】手術用の管の中を通る装置を示す図である。
【図２】手術用の管の中を通る装置を示す図である。
【図３】手術用の管の中を通る、制御ワイヤーを含む装置を示す図である。
【図４】手術用の管の中を通る、磁気的制御手段を含む装置を示す図である。
【図５】手術用の管の中を通る、バルーンを含む装置を示す図である。
【図６】手術用の管の中を通る方法を示すフロー図である。
【図７】未配備状態にある手術手段を示す図である。
【図８】配備状態にある手術手段を示す図である。
【図９】配備状態にある手術手段を示す図である。
【図１０】未配備状態にある配備機構を示す図である。
【図１１】配備状態にある配備機構を示す図である。
【図１２】未配備状態にある配備機構を示す図である。
【図１３】可撓性被膜を備えた手術手段を示す図である。
【図１４】手術装置を示す図である。
【図１５】遠位端に手術手段を備えた手術装置を示す図である。
【図１６】遠位端に保護シールドを備えた手術装置を示す図である。
【図１７】未配備状態の複数のフラップを備えた内視鏡本体を示す図である。
【図１８】配備状態の複数のフラップを備えた内視鏡本体を示す図である。
【図１９】黄色靭帯の除去のための内視鏡装置を示す図である。
【図２０】目標表面におけるレーザーのフルエンス空間分布を示す図である。
【００２３】
詳細な説明
次に、以下では、添付の図面を参照して、種々の実施形態について、より完全に説明する。添付の図面には、好ましい実施形態が示されている。本明細書において言及される文書はすべて、参照により、その全部が本明細書に援用される。単一形態での物品への言及は、特に断りがない限り、または、文脈から明らかでない限り、複数の物品を含むものとして解釈されるべきであり、逆も同じである。文法上の種々の接続詞は、特に断りがない限り、または、文脈から明らかでない限り、連結された句、文、単語等の任意の、及び全ての離接的、及び接続的組み合わせを表している。したがって、「又は」という語は、「及び／又は」を意味するものと一般に解釈されるべきであり、以下同様である。
【００２４】
本明細書における種々の値の範囲の記載は、制限を意図するものではなく、むしろ、本明細書に特に示されていない限り、その範囲内に入る任意の、及び全ての値のそれぞれを意味するものであり、そのような範囲内にある各個別の値は、恰もそれらが本明細書において個別に記載されているかのように、本明細書に援用される。「約」、「略」等の語は、数値を伴う場合、意図する目的のために満足に動作させるために当業者であれば理解するであろうずれを示すものと解釈されるべきである。値や数値の範囲は、本明細書において例としてのみ提供され、記載した実施形態の範囲に対する制限を構成するものではない。本明細書において提供される任意の、及び全ての例の使用、または、例示的言葉（「例えば」、「等」など）は、単に、実施形態をより分かり易くすることを意図したものであり、実施形態や特許請求の範囲に対して制限を課すものではない。本明細書に記載された語を、実施形態の実施に必須であるとして特許請求の範囲に未記載の何らかの要素を示すものとして解釈してはならない。
【００２５】
下記の説明において、「第１」、「第２」、「上部」、「底部」、「上」、「下」、「前」、「後ろ」等の語は、便宜上の語であり、具体的に矛盾する記載がない限り、これらの語を制限の語として解釈してはならない。
【００２６】
本明細書に記載されるものは、種々の手術器具に関連する装置、システム、及び方法、並びに、脊髄狭窄症の外科治療の際の脊椎腔からの黄色靭帯のレーザー除去のような侵襲を最小限に抑えた手術におけるそれらの活用である。ただし、当業者は、他の活用も可能であること、及び、本明細書に記載されたシステム及び方法の種々の活用が、本開示において明示的に記載されたものに限定されないことを認識するであろう。例えば、本明細書に記載される装置、システム、及び方法は、他の手術に使用されることもでき、特に、黄色靭帯に類似した性質を持つ組織の除去を伴う種々の手術に使用されることができる。同時に、本明細書に開示される技術は、レーザーのタイプ、ファイバーのタイプ、駆動技術等に適宜変更を加えることによって、他の組織タイプの除去にも適合する場合がある。その他のレーザー特有でない手段及び特徴も同様に、侵襲を最小限に抑えた他の外科手術における幅広い適用可能性を有する場合がある。手術の分野以外の使用も可能であり、限定はしないが、例えば、配管、電気システム、軍事、法執行などへの活用（例えば、工業用機械の検査や操作への活用）が挙げられる。
【００２７】
本明細書に記載されるシステム、装置、及び方法は、内視鏡を用いた使用にあつらえられる場合がある。内視鏡は、２０１４年１１月２１日に出願された米国特許出願第１４／５５０，４３６号に記載されているもののような内視鏡の本体内に、１以上の同心状に入れ子になった湾曲管を含む場合があり、この米国特許出願は、参照によりその全部が本明細書に援用される。別の態様において、本体は、内視鏡本体（すなわち、内視鏡の本体、または、内視鏡を手術部位まで送り届けるために使用されるカニューレの本体）の形状を、例えば脊柱管のような手術環境に適合させるための、１以上の事前湾曲部、及び／又は調節可能な屈曲可能部を含む場合がある。例えば、ある実施形態は、第１の端部及び第２の端部を有する可撓性内視鏡本体と、所定の曲率半径及び所定の剛性を有し、前記可撓性内視鏡本体の前記第１の端部に対する近位端を備えた、前記可撓性内視鏡本体内の管とを含み、前記管は、中空コアと、手術手段のための前記中空コアからの出口とを含む。この実施形態は、前記管の外側に前記管と同心状に摺動可能に配置されたスリーブをさらに含む場合があり、前記スリーブは、前記管の所定の剛性よりも大きな剛性を有し、かつ前記管の所定の曲率半径よりも大きな曲率半径を有する、前記管の端部に近接した終端部を有する。この実施形態は、前記スリーブを前記管に対して軸方向に移動させることにより前記管の前記端部の湾曲を変化させるように構成された制御を伴う、前記可撓性内視鏡本体の前記第２の端部に近接した制御機構をさらに含む場合がある。
【００２８】
侵襲を最小限に抑えた手術等に使用される様々な可撓性手段をこれから説明する。かかる可撓性手段には、内視鏡、カニューレ、または、侵襲を最小限に抑えた外科手術における使用に適した任意の他の内視鏡本体が含まれ得る。理解されるように、本明細書では、少なくとも２つのタイプの操舵が想定される。一態様においては、内視鏡本体自体の形状が、手術部位への所望の接近を実現するような形状とされる。これには、頂点を有する第１の湾曲部を有する複合湾曲部、及び、内視鏡本体の一部を管内の安全な場所に静止させ、遠位端のより安定した力強い操作を行うための（ある種の）支点が得られるように設計された他の類似の表面が含まれ得る。複合湾曲部における第２の湾曲部は、手術手段を脊柱管の内壁から遠ざかるように、及び／又は、目標手術部位に向かって曲げることができる。適当に構成された複合湾曲部部によれば、手術中に遠位端に対する所望のまたは必要な力学的力の印可が可能となる形で、遠位端の所望の制御を行うことが可能になる。第２のタイプの操舵は、より具体的には、手術中の遠位端の微細な制御、または位置決めに関連する。すなわち、前記頂点その他の支持表面を脊柱管の内壁に対してしっかりと配置された状態にすることで、視覚的誘導のためのカメラと、本明細書において想定されるような１以上の操舵制御手段との組み合わせを使用して、遠位端を操舵することができる。操舵のためのユーザ制御の一つの便利な例は、’４３６号特許に記載されているが、他の制御インタフェース、及び制御機構が、追加的または代替的に使用されてもよい。
【００２９】
一般に、カニューレは、流体の給送または除去、あるいはデータの取得のために、しばしば手術部位に挿入されることがある管である。カニューレは、追加的または代替的に、注射針や内視鏡のような他の手術手段の内側表面または外側表面を取り囲む場合がある。侵襲を最小限に抑えた手術等の状況において、可撓性カニューレは、接触を回避し、又は最小限に抑えなければならないデリケートまたは敏感な領域の付近に手術手段を配置し、及び操作するために使用される場合がある。この目的を達成するために、可撓性カニューレは、手術部位等の中で種々の器具（長い可撓性の器具または手段）を好ましい向きになるように付勢する場合がある。この状況では、敏感な領域（例えば、軟組織）との接触が回避され、若しくは最小限に抑えられ、及び／又は、手術部位の近くに遠位端を安定させるための安全でしっかりとした静止場所が提供され、下流への機械的操舵及び他の操作のためのプラットフォームが提供されるような形で、窮屈または入り組んだ導管（例えば、手術部位）の中に可撓性手段（例えば、カニューレ）を配置するための様々な装置、システム、及び方法が説明される。したがって、本明細書において想定される技術の一部、特に内視鏡装置の湾曲に関連する技術は、内視鏡、カニューレ、またはそれらの任意の組み合わせ、あるいは、任意の他の内視鏡本体または腹腔鏡本体にも、等しく適用することができる。
【００３０】
図１は、手術用の管の中を通る装置を示している。装置１００は、導管の敏感またはデリケートな領域との接触を最小限に抑え、または回避するような形で、比較的入り組んだまたは狭苦しい導管（例えば、図面に示されるような手術用の管１０２）に配置されるように構成される場合がある。
【００３１】
手術用の管１０２は、例えば、患者の脊柱管である場合があり、この場合、装置１００の一部は、仙骨裂孔を通って脊柱管に挿入されるように構成される。手術用の管１０２は、支持組織領域１０４、及び軟組織領域１０６を含む場合がある。支持組織領域１０４は、軟組織領域１０６に比べて比較的硬い組織領域である場合がある。支持組織領域１０４は、例えば、硬膜外脂肪、椎間板、黄色靭帯、骨等のうちの１以上を含み得る。軟組織領域１０６は、手術部位のうちの任意の比較的デリケートまたは敏感な領域、すなわち、接触を最小限に抑え、または避けることが好都合な場所であるとみなされる場合がある。より一般的には、手術用の管１０２は、任意数の支持組織領域１０４及び軟組織領域１０６を含む複数のタイプ及び位置の組織によって特徴づけられる場合があるが、本明細書では、手術手段の対応する位置を説明する目的のために、各組織タイプの１つの領域が具体的に特定されている。
【００３２】
手術用の管１０２は、人の脊柱の仙骨管のような人の脊柱管の一部であってもよいし、または、任意の他の同様に窮屈な解剖学上の空間であってもよい。脊柱管の場合、手術開始点は、仙骨裂孔に対応する場合があり、支持組織領域１０４は、（例えば、脊柱の背側部に沿った）骨組織の領域に対応する場合があり、軟組織領域１０６は、例えば仙骨神経の露出された神経根を含む場合がある。本明細書に記載されるように、他の手術状況、または手術以外の状況も可能である。
【００３３】
装置１００は、複合湾曲部１１２を備えた本体１１０を有する手術手段１０８を含む場合がある。手術手段１０８は、手術手段１０８が使用のために配置されたときに患者の外側に配置される制御端１１４と、手術手段１０８が使用のために配置されたときに手術用の管１０２（例えば、脊柱管）の内側に配置されるように構成された遠位端１１６とをさらに含む場合がある。一般に、装置１００は、手術用の管１０２の軟組織領域１０６との接触を避けるように構成される場合がある。従来技術の一部の手段は、多少の湾曲が可能であるように見えるが、それらは一般に、手術用の管にしたがって事前に湾曲されており、または、投入の際に手術用の管によって物理的に変形される。こうした変形は一般に、それによって生じる接触点の場所や、最終的手術目標に向かう手術手段の接近軌道を考慮せずに行われる。このことは、軟組織や他の敏感な領域との接触、並びに遠位端１１４による目標部位への制限されたアクセスといった、多数の負の副作用を引き起こすことがある。
【００３４】
適当な複合湾曲部を付与することによって、これらの問題を緩和することができる。例えば、複合湾曲部部の１つの屈曲部は、遠位端を用いて目標に圧力を加え、または遠位端１１４と手術用の管１０２の内壁のような目標表面との間の所望の分離を維持するために、遠位端１１４における力学的てこの作用が可能となるように配置される場合がある。一態様において、複合湾曲部１１２は、脊柱管の長さの相当な部分に沿って脊柱管の背側壁に接触した状態に維持され、したがって、遠位端１１４を対向する壁から離れた位置に維持するように構成される場合がある。
【００３５】
手術手段１０８には、限定はしないが、内視鏡、内視鏡用のカニューレ、及びトロカールなどが含まれ得る。手術手段１０８には、追加的または代替的に、入り組んだ又は狭苦しい導管を通して誘導されることが可能な任意の比較的長い可撓性器具が含まれ得る。したがって、手術手段１０８には、内視鏡を通して配置した後、体腔等の中に調節可能に配置されることができる操舵可能な先端部を有する比較的幅広いカテゴリーの手段に分類される任意の手段が含まれ得る。
【００３６】
手術手段１０８には、追加的または代替的に、レーザー、光ファイバー、カメラ、切断手段、焼灼（アブレーション）手段、把持手段、引掛手段、穿孔手段、固定手段、シールド（遮蔽体）、誘導機構、（例えば、医薬その他の）材料若しくは流体供給システム、サンプリング装置若しくは変換器、及びセンサ等が含まれ得る。例えば、一態様において、装置１００は、手術用レーザーと、手術用レーザーからの光エネルギーを本体１１０を通して遠位端１１６にある遠位先端部１１７へ伝送するように配置された光ファイバーとを含む。別の態様において、装置１００は、遠位端１１６に結合され、手術目標１２４を無線周波数焼灼するように動作可能な無線周波数電気手術装置を含む。これらの構成要素（例えば、レーザー、切断手段、無線周波数電気手術装置等）は手術手段１０８の遠位端１１６に係合される場合がある。
【００３７】
本体１１０は、仙骨裂孔を通して患者の脊柱管に挿入するための形状、及びサイズを有する場合がある。一態様において、本体１１０は、３ミリメートル以下の外径を有し、この通路を通したアクセスを可能にする。本体１１０は、その中に配置された１以上の小路、または作業導管を含む場合があり、そこに、種々の手段、または他の物体、または結合器（例えば、データ及び電力のための電気ワイヤー、操舵その他の操作のための機械的ワイヤー等）を配置することができる。本体１１０は、可撓性、及び操舵可能である場合がある。本体１１０は、そこに含まれる種々の構成要素（例えば、同心管）の調節により変更可能な所定の剛性を有する場合がある。
【００３８】
複合湾曲部１１２は、手術手段１０８の本体１１０に配置される場合がある。複合湾曲部１１２は、少なくとも第１の屈曲部１１８、及び第２の屈曲部１２０を含む場合がある。
【００３９】
第１の屈曲部１１８は、遠位端１１６（すなわち、遠位端１１６の遠位先端部１１７）が手術のために手術用の管１０２（例えば、脊柱管）内の手術目標１２４上に配置されたときに、手術手段１０４と、手術用の管１０２の前記支持組織領域１０４との間の接触点１２２を提供するように配置される場合がある。このような形で、複合湾曲部１１２の第１の屈曲部１１８は、遠位先端部１１７の位置についての機械的支持（すなわち、アンカー）を提供する場合がある。複合湾曲部１１２の第２の屈曲部１１８は、手術手段１０８が使用のために配置されたときに、遠位端１１６（及び／又は、遠位先端部１１７）を手術目標１２４に向かって導くように配置される場合がある。
【００４０】
一態様において、第１の屈曲部１１８は、所定の剛性を有している。本体１１０と手術用の管１０２の壁１２６との間に十分な一体的接触を維持し、手術用の管１０２の中における種々の他の操作をしっかりと支援するために、所定の剛性は、手術用の管１０２（例えば、脊柱管）の本来の湾曲に対して変形するように選択される場合がある。遠位端１１６（又は、その遠位先端部１１７）を手術目標１２４に対して固定位置に維持するために、手術用の管１０２の本来の湾曲に対する変形は、第１の屈曲部１１８の第１の頂点１２８と第２の屈曲部１２０の第２の頂点１３０の間の領域において行われる場合がある。所定の剛性は、追加的または代替的に、第２の頂点１３０を手術用の管１０２の壁１２６に接触した状態に維持するように選択される場合がある。理解されるように、数学的に使用される「頂点」は、特定の形状または座標系における１以上の正確な場所を意味する場合がある。本明細書における使用は、より一般的に、手術用の管１０２の文脈内で、本明細書において想定される機械的接触、支持、または操舵が提供されるような形状を有する、手術手段１１０の長さに沿った任意の領域を意味することを意図している。
【００４１】
制御端１１４は、装置１００及び計算装置１５２と通信関係を成すように結合されたコントローラ１５０を含む場合がある。コントローラは、本明細書に記載される種々の制御命令を実施するように構成されたプロセッサ１５６及びメモリ１５８を含む場合がある。
【００４２】
一般に、コントローラ１５０は、装置１００を制御するように動作可能である場合がある。コントローラ１５０は、本明細書に記載されるシステム１００の様々な構成要素を制御するのに適したソフトウェア、及び／又は処理回路の任意の組み合わせを含む場合があり、限定はしないが、これには、制御信号、駆動信号、電力信号、及びセンサ信号等を送受信するための入力部及び出力部を備えたプロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル・ゲート・アレイ、データベース、及び、任意の他のデジタル及び／又はアナログ構成要素、並びに、前記の種々の組み合わせが含まれる。一態様において、コントローラ１５０は、オペレーティング・システムの実行のような関連機能を提供するための十分な計算能力を有するマイクロプロセッサその他の処理回路（例えば、プロセッサ１５６）を含み、グラフィカル・ユーザ・インタフェースを（例えば、コントローラ１５０や例えば計算装置１５２のような別の構成要素に結合された表示装置に）提供したり、装置１００の動作についての種々の規則、及び命令を決定、及び実行したりする場合がある。
【００４３】
計算装置１５２は、装置１００またはコントローラ１５０を管理し、モニタリングし、それらと通信し、それらを制御し、あるいはそれらと情報をやりとりするために、ユーザによって操作される任意の装置、または複数の装置の組み合わせを含む場合がある。これには、デスクトップ・コンピュータ、ラップトップ・コンピュータ、ネットワーク・コンピュータ、タブレット、スマートフォン、スマートウォッチ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、または本明細書において想定される要素に関与することがある任意の他の装置が含まれ得る。計算装置１５２は、手術用の管１０２のモデル１５４を表示するためのグラフィカル・ユーザ・インタフェースのようなユーザ・インタフェース１６０を含む場合がある。一態様において、モデル１５４は、手術用の管１０２の二次元画像、手術用の管１０２の断面図、手術用の管１０２の三次元画像等のうちの１以上を含む場合がある。モデル１５４は、磁気応答画像、Ｘ線画像、コンピュータx線体軸断層撮影、X線コンピュータ断層撮影画像、または、患者の人体の関連部分の任意の他の二次元画像若しくは三次元画像から得られるような、手術患者に固有のモデルであってもよい。別の態様においては、関連幾何学形状の一般化モデルが使用される場合がある。後者の場合、本体の複合湾曲部を適切に配置することが比較的難しい場合があり、引き戻し及び整形、または、本明細書において想定されるような湾曲制御機構のいずれかによって、手術中に当初の複合湾曲部に適宜修正を加えるために、挿入の際に視線誘導が使用される場合がある。
【００４４】
ユーザ・インタフェース１６０は、追加的または代替的に、テキストまたはコマンドライン・インタフェース、音声制御インタフェース、及び／又は、ジェスチャーを利用したインタフェースを含む場合がある。一般に、ユーザ・インタフェースは、ユーザ対話のための適当な表示部を計算装置１５２上に生成することができる。ユーザ・インタフェースは、計算装置１５２上でローカルに実行されている、装置１００その他のリソースからデータを受け取るアプリケーションによって管理される場合がある。他の実施形態では、情報が計算装置１５２上で実行されているウェブ・ブラウザまたは類似のクライアント内に表示可能な１以上のウェブページ等を通してウェブサーバによって提供される場合のように、ユーザ・インタフェースは、遠隔的に提供され、計算装置１５２上に表示される場合がある。
【００４５】
他の構成要素、例えば他のハードウェアが追加的に含まれる場合もあり、これには、キーボード、タッチパッド、マウス、スイッチ、ダイアル、ボタン、及びセンサー等の入力デバイス、並びに、表示装置、スピーカーその他の音声変換器、及び発光ダイオード（ＬＥＤ）等の出力デバイスが含まれる。他の構成要素には、追加的または代替的に、例えば、外部コンピュータ、外部ハードウェア、外部機器、又はデータ取得システム等との接続のための種々のケーブル接続、及び／又はハードウェア・アダプタが含まれ得る。
【００４６】
コントローラ１５０は、追加的または代替的に、手動コントローラを含む場合があり、この場合、例えば、コントローラ１５０は携帯装置の中に一体化され、またはハンドヘルドデバイスを含み、コントローラ１５０上のジョイスティックやボタンの物理的運動によって、手術手段１０８の対応する運動が生成される。
【００４７】
使用時には、装置１００は、装置１００が配備状態にあるとき（すなわち、手術手段１０８の遠位先端部１１７が手術目標１２４の手術範囲内にあるとき）に接触点１２２が支持組織領域１０４の上に置かれるように、配備に先立って変形される場合がある。この変形は、手術用の管１０２の１以上のモデル１５４（または画像、例えばｘ線画像、ＭＲＩ画像等）に基づいて実施される場合がある。一部の実施形態では、既存の装置１００を変形する代わりに、手術用の管１０２のモデル１５４に基づいて、本明細書に記載される幾何学形状を有する第１のインスタンスを成すように装置が製造される場合がある。いずれの場合も、配備の際のこの構成により、手術手段１０８による露出された軟組織領域１０６の圧迫、スクラッチング（引っ掻き）、及び接触といった種々の悪い副作用を軽減し、または抑制することができる。
【００４８】
図２は、手術用の管の中を通る装置を示している。この図における装置２００は、上に示した装置に類似しているが、装置２００は、複合湾曲部２１２を有する本体２１０を含み、ここで、第１の屈曲部２１８の第１の頂点２２８と第２の屈曲部２２０の第２の頂点２３０は両方とも、手術用の管２０２の壁２２６に接触している。具体的には、第１の頂点２２８は、第１の接触点２２２において手術用の管２０２の壁２２６に接触しており、第２の頂点２３０は、第２の接触点２２３において手術用の管２０２の壁２２６に接触している。これは、両方の頂点２２８、２３０を手術用の管２０２の壁２２６に接触した状態に維持する本体２１０（例えば、複合湾曲部２１２）の所定の剛性によって生成される場合がある。
【００４９】
上記の図面は、手術用の管の壁との間の１つの接触点、及び２つの接触点をそれぞれ示しているが、当業者は、もっと多くの接触点も可能であることを認識するであろう。例えば、ある実施形態は、複合湾曲部に３以上の屈曲部を有する場合があり、あるいは、複合湾曲部は、手術用の管２０２の内面の種々の部分に従って調節される場合があり、例えば、複合湾曲部は、本体２１０の長さに沿って手術用の管２０２の一領域に接触するように、または当該領域に非常に近接した状態に維持されるように調節される場合がある。追加的または代替的に、手術用の管の壁との間に３以上の接触点があってもよく、例えば、複合湾曲部に含まれる各屈曲部に関連する１以上の接触点があってもよい。したがって、任意数の屈曲部、及び対応する接触点が可能である。一態様において、全ての接触点は、支持組織領域（複数可）に配置されるように構成される。一方、軟組織領域との接触は、上記のように避けることが一般に望ましいことがあるものの、複合湾曲部に含まれる１以上の屈曲部に関連する１以上の接触点は、むしろ、軟組織領域に配置され、または支持組織領域と軟組織領域の任意の組み合わせに配置され、あるいは、手術用の管２０２の他のどこかの場所に配置される場合がある。
【００５０】
一態様において、手術用の管の幾何学形状によっては、各接触点を支持組織領域上に配置することは不可能なことがある。この場合、上記技術の改良版が使用される場合があり、２つのそのような例を以下に提供する。
【００５１】
第１の例として、接触点に何らかの形で優先順位を付け、主な接触点（単数又は複数）（すなわち、最も高い優先順位を有するもの）を支持組織領域の上に配置する場合がある。一部の実施形態では、装置が配備状態にあるときの接触点における期待圧力に基づいて、接触点に優先順位を付ける（すなわち、高い圧力の点に高い優先順位を付ける）場合がある。接触点における期待圧力は、モデル（例えば、数学的モデル、実際の試作品、それらの組み合わせ等）、または任意の他の手段によって決定される場合がある。一部の実施形態では、接触点には、特定の患者に関する解剖学上の重要度に従って接触点に優先順位が付けられる場合がある。他の方法で接触点に優先順位を付けることも、追加的または代替的に可能である。
【００５２】
第２の例として、ある種の軟組織については、許容圧力閾値があることがあり、許容圧力閾値よりも下では、副作用が最小限に抑えられ、または抑制される場合がある。一般に、許容圧力閾値は、装置により接触される軟組織のタイプによる場合がある。１以上の接触点を軟組織上に配置しなければならない場合、本明細書に記載される種々の技術を使用すれば、総合的圧力が許容閾値未満になるように、装置からの圧力をできる限り軟組織領域の上に分散させることができる。したがって、装置の湾曲は、壁内の特定領域に静止するように設計される場合があり、接触面を装置の長さの比較的大きな部分に沿って分散させるような形状、及び手術用の管に従って調整された剛性を有する場合があり、したがって、接触点を装置の長さの比較的大きな部分に沿って分散させる等の場合がある。
【００５３】
図３は、手術用の管の中を通る、制御ワイヤーを含む装置を示している。具体的には、この図における装置３００は、上で説明した装置に類似しているが、装置３００は、制御端と遠位端３１６との間に結合され、本体３１０に対する遠位端３１６（例えば、遠位先端部３１７）の位置を制御するための制御ワイヤー３２２を含む。制御ワイヤー３３２は、装置３００の本体３１０に（１以上のアンカー・ポイント３３３において）機械的に結合され、装置３００の運動を制御し、例えば、装置３００を軟組織から遠ざかるように偏らせ、あるいは別の方法で上記副作用を軽減する。
【００５４】
１以上のアンカー・ポイント３３３は、装置３００の本体３１０に沿って何れかの場所に置かれる場合があり、例えば、本体３１０の遠位端３１６に置かれる場合がある。制御ワイヤー３３２は、追加的または代替的に、本体３１０の長さに沿って、種々の他の結合手段により装置３００の本体３１０に機械的に結合される場合がある。そのような結合手段には、例えばループ部材等が含まれ、制御ワイヤー３３２は、ループ部材の中を通過する場合がある。
【００５５】
制御ワイヤー３３２は、追加的または代替的に、装置３００の近位端にある制御ユニット３３４またはコントローラに機械的に結合される場合がある（例えば、上記のコントローラと同様に）。一部の実施形態において、制御ユニット３３４は、オペレータが事前選択された大きさの張力を制御ワイヤー３３２に印可することを可能にするダイヤル、トリガー、または類似制御手段を含む場合がある。一部の実施形態において、制御ユニット３３４によれば、オペレータは、連続的に可変の大きさの張力を制御ワイヤー３３２に印可することができる。制御ワイヤー３３２に張力を印可することによって、有利なことに、装置３００のオペレータは、装置３００の形状を変化させることが可能になる。図面では、例えば、装置３００は、僅かな張力が制御ワイヤー３３２に印可され、または張力が制御ワイヤー３３２に全く印可されていない状態で示されている。制御ワイヤー３３２の張力を増大することによって、装置３００を、軟組織から遠ざかるように偏らせることができ、それによって、軟組織との接触に伴う有害な結末を避けることができる。
【００５６】
より一般的には、１以上の制御ワイヤー（位置決めに望まれる自由度による）を使用して細長い部材の形状を制御する様々な技術が知られており、そのいずれもが、本明細書において想定されるシステムと共に使用することに適合する場合がある。また、制御ワイヤー３３２は、機能を示すために本体３１０の外側に示されているが、理解されるように、制御ワイヤー３３２は、人体や脊柱管内の組織との接触を避けるために、本体３１０の内側に有用に配置されてもよい。
【００５７】
図４は、手術用の管の中を通る、磁気的制御手段を含む装置を示している。具体的には、この図における装置４００は、上に示した装置に類似しているが、装置４００は、本体４１０に結合された１以上の磁石４３４を含む。磁石４３４は、本体４１０の遠位端４１６若しくは遠位端４１６の近くに配置される場合があり、または、本体４１０に沿って何れかの場所に配置される場合がある。磁石４３４は、磁界４３８を印可するように構成された外部磁石４３６と協働し、装置４００を制御する場合がある。例えば、一実施形態においては、配備に先立って、または配備中に、外部磁石４３６によって磁界４３８が提供され、それによって磁石４３４は、所望の方向の力を受ける場合があり、例えば、装置４００を軟組織から遠ざかるように偏らせる方向の力を受ける場合がある。一部の実施形態において、磁界４３８の大きさ、及び／又は方向は、（例えば、上で説明したコントローラに類似した）外部コントローラ４４０により制御可能である場合がある。
【００５８】
図５は、手術用の管の中を通る、バルーンを含む装置を示している。具体的には、この図における装置５００は、上に示した装置に類似しているが、装置５００は、本体５１０の外面に結合され、手術用の管５０２の中で本体５１０を移動させるように膨張可能な１以上のバルーン５４０、または他の弾性の膜若しくは非弾性の膨張可能な膜を含む。バルーン５４０は、装置５００を制御し、及び／又は、軟組織等との接触を防止するための要素としての働きをする場合がある。バルーン５４０は、装置５００の配備に先立って、または配備中に、所望の程度まで膨張される場合がある。膨張したとき、バルーン５４０は、接触点５２２における装置５００の本体５１０の接触力を分散させるように動作可能である場合があり、それによって、接触点５２２に総合的に低い圧力を生じさせる。一部の実施形態において、バルーン５４０は、装置５００が配備状態にあるときに接触点５２２が発生すると予想される装置５００の本体５１０に沿った場所に配置される場合がある。この場所は、数学的モデル（例えば、患者の背丈、体重などの関数）によって、及び／又は、手術用の管５０２の１以上の画像の検査から、特定することができる。したがって、バルーン５４０を使用すれば、手術目標付近において手術手段の延長端を移動させ、位置決めし、または固定し、あるいは、装置５００を手術用の管５０２の中で操作し、または位置決めするために、装置５００の本体５１０の長さに沿って、てこの作用を利用するための接触点（例えば、接触点５２２）を確立することができる。一般に、バルーン５４０は、特定の使用のために必要に応じて膨張され、収縮され、装置５００の本体５１０の長さに沿って移動される場合がある。一部の実施形態において、バルーン５４０は、（例えば、上記のコントローラに類似した）外部コントローラによって制御可能である場合がある。
【００５９】
上で述べたように、複合湾曲部を有する装置は、本体内に１以上の同心状に入れ子になった湾曲管をさらに含む場合がある。一態様において、この同心状に入れ子になった湾曲管は、第１の屈曲部、及び第２の屈曲部のうちの少なくとも一方の湾曲を制御するように動作可能である。
【００６０】
種々の実施形態において、操舵、位置決め、及び制御の技術の様々な組み合わせが使用される場合がある。したがって、装置は、上記の技術、すなわち、磁石、制御ワイヤー、バルーン、及び同心管の任意の組み合わせはもちろん、任意の他の適当な技術、及び前記の任意の組み合わせを使用する場合がある。同様に、一つの技術を使用して、装置５００の本体５１０における調整可能な集合的複合湾曲部を実現するとともに、第２の技術を使用して、手術手段等が取り付けられる遠位端の位置や向きの微細な制御を行う場合がある。そのような組み合わせ、及び変形も全て、本開示の範囲内に含めることが意図されている。
【００６１】
図６は、手術用の管の中を通る方法を示すフロー図である。
【００６２】
ステップ６０２に示されるように、方法６００は、患者の手術用の管のモデルを提供することを含む場合がある。手術用の管は、手術開始点、支持組織領域、軟組織領域、及び手術目標を含む場合がある。手術用の管は、湾曲をさらに含む場合がある。モデルには、本明細書に記載されるモデルの何れが含まれてもよく、これには、限定はしないが、特定の患者の手術用の管の二次元画像または三次元画像、あるいは期待される形状を近似するのに適した一般化モデルが含まれる。
【００６３】
ステップ６０４に示されるように、方法６００は、遠位先端部を有する手術手段を複合湾曲部を成すように形成することを含む場合がある。手術手段は、本明細書に記載されるような何れのものであってもよく、例えば、内視鏡、及び内視鏡用のカニューレのうちの少なくとも一方であってよい。
【００６４】
複合湾曲部は、遠位先端部が手術のために手術目標上に配置されたときに、手術手段と手術用の管の支持組織領域との間の接触点を提供するように配置された第１の屈曲部を含む場合がある。第１の屈曲部は、遠位先端部の位置についての機械的支持を提供することができる。複合湾曲部は、遠位先端部を手術目標に向かって導くように配置された第２の屈曲部をさらに含む場合がある。一実施形態において、第２の屈曲部は、追加的または代替的に、外科手術の際に装置をさらに支持し、安定させるために、装置と手術用の管との間の補助接触点を提供する場合がある。
【００６５】
ステップ６０６に示されるように、方法６００は、手術手段と軟組織領域との間の場所に、バルーンを配置することを含む場合がある。これは、固定的に取り付けられたバルーンが適当な位置にくるまで手術装置の本体を移動させること、または、バルーンが適当な場所に配置されるまでバルーンを本体に沿って移動させることを含む場合がある。
【００６６】
ステップ６０８に示されるように、方法６００は、バルーンを膨張させ、手術手段と軟組織領域との間に軟障壁を提供することを含む場合がある。より一般的には、バルーンは、どのような方法で配置されるかとは無関係に、脊柱管内に配置される手術手段または本体について所望の力学的結果を達成するために、膨張され、収縮され、または調節される場合がある。
【００６７】
ステップ６１０に示されるように、方法６００は、手術手段を操舵することを含む場合がある。これは、上記のように微細操舵することを含む場合があり、例えば、手術手段の遠位先端部の位置を制御し、手術目標に対する所望の位置を達成することを含む場合がある。これは、手術手段の屈曲部、または手術手段の一端の制御により、装置全体を脊柱管その他の手術用の管の中の所望の場所に配置する一般的操舵をさらに含む場合がある。したがって、手術手段の遠位先端部を操舵することは、遠位先端部を手術目標に向かって操舵すること、遠位先端部を軟組織領域から遠ざかるように操舵すること、あるいは、手術手段の遠位先端部若しくは遠位端または手術手段の本体を操舵し、意図する外科手術を実施することを含む場合がある。操舵は、本明細書に記載された技術の何れを使用して実施されてもよい。したがって例えば、遠位先端部を操舵することは、制御端から遠位先端部まで手術手段に機械的に結合されたワイヤーを用いて遠位先端部を操舵することを含む場合がある。遠位先端部を操舵することは、追加的または代替的に、外部磁界を印可し、手術手段に結合された１以上の磁石を動かすための力を付与することを含む場合がある。遠位先端部を操舵することは、追加的または代替的に、手術手段の中で、異なる湾曲または剛性を有する１以上の同心状に入れ子になった管を回転させ、または平行移動させることを含む場合がある。
【００６８】
次に、侵襲を最小限に抑えた手術等において使用するための手段（例えば、可撓性手段）の別の実施形態を説明する。この手段は、例えば、外科手術の際に遭遇する種々の障害物により現れる種々の合併症を軽減するための、フラップを備えた手術手段を含む。
【００６９】
図７は、未配備状態にある手術手段を示している。手術手段７００は、遊離物質を含む手術部位に配備されるように構成された装置を含む。手術手段７００は、手術目標付近の障害物によって引き起こされる種々の問題を軽減するように構成される場合がある。
【００７０】
手術手段７００は、第１の管７０２と、複数のフラップ７０４と、第２の管７０６と、コントローラ７０８とを含む場合がある。複数のフラップ７０４は、本明細書に記載されるような手術手段７００の本体から遠ざかるように外向きに延びる能力を表すために、本明細書では「伸縮式フラップ」と呼ばれることもある。
【００７１】
第１の管７０２は、近位端７１０と、遠位端（すなわち、図面に示された第１の遠位端７１２）と、中空コア７１４と、第１の遠位端７１２における中空コア７１４からの出口７１６とを含む場合がある。したがって、第１の管７０２は、中空コア７１４が内部に形成された中空の実質的に円筒形の構造を含む場合があり、第２の管７０６は、第１の管７０２の中空コア７１４の中に配置される。一態様においては、第２の管７０６もまた中空であり、したがって、それ自身の内部中空コア７１５を含む。
【００７２】
第１の管７０２の第１の中空コア７１４及び第２の管７０６の内部中空コア７１５の他に、手術手段７００は、第１の管７０２の内面と第２の管７０６の外面の間に配置された体積、すなわち管７０２と７０６の間の空洞によって形成され、または、意図する使用のために任意の他の適当な場所に任意の他の適当なサイズを有するように形成された第２の中空コア７２４を含む場合がある。第２の中空コア７２４は、第１の管７０２の第１の中空コア７１４、及び第２の管７０６の内部中空コア７１５のうちの１以上に対して平行である場合がある。第２の中空コア７２４は、代替的に、例えば複数の補助手段のために、複数のさらに別の中空コアを形成する種々の小路を含む、第１の管７０２及び第２の管７０６のうちの１以上によって形成される場合がある。
【００７３】
手術手段７００において、近位端７１０は、外科手術の際の種々の手段の操作のための制御手段を含み、またはかかる制御手段にアクセスするように構成される場合がある。これには、例えば、遠位端７１２における種々の構成要素の運動または機能についての制御手段が含まれ得る。例えば、近位端７１０は、外科手術の際に手術手段７００の本体を操作するためのコントローラ７０８、及び／又は１以上の機械的若しくは電気機械的要素を含む場合がある。
【００７４】
第１の遠位端７１２は、手術部位への挿入のために構成される場合がある。したがって、未配備状態において、第１の遠位端７１２は、手術用の管の中を滑らかに通るようなサイズ及び形状を有する場合がある。
【００７５】
複数のフラップ７０４は、第１の管７０２の第１の遠位端７１２に結合される場合がある。一態様において、複数のフラップ７０４は、第１の管７０２と一体的に形成される。代替として、一部の実施形態においては、複数のフラップ７０４は、第１の管７０２とは別々に形成されるが、第１の管７０２に機械的に結合される。一態様において、複数のフラップ７０４の各々は、鋭いエッジや角部を何も有しない滑らかな輪郭形状を備えている。そのような構成により、手術部位への手術手段７００の配備の際、及びそこに含まれる複数のフラップ７０４のその後の配備（例えば、フラップを開き、または広げることによる）の際に、敏感な組織を穿刺したり、引っ掻いたりする危険性を軽減することができる。
【００７６】
第２の管７０６は、第１の管７０２の中に第１の管７０２に対して同心状に摺動可能に配置される場合がある。一態様において、第１の管７０２と第２の管７０６は両方とも、互いに対して摺動可能に配置され、例えば、管７０２、７０６の長手方向軸７２０に沿って配置される。第２の管７０６は、遠位端、すなわち、図面に示された第２の遠位端７１８を有する場合がある。第２の遠位端７１８は、出口（すなわち、第２の管７０６が中空である一実施形態において）、または、そこに配置された機能的手段を含む場合がある。したがって、第２の管７０６が中空である一実施形態において、内部中空コア１５は、手術器具（例えば、カメラ、レーザー、治療薬など）がその内部を通過することが可能な小路を含む場合がある。このように、第２の管７０６は、それ自体が図面に示された手術手段７００の全体において使用される一次手段であってもよく、または、手術手段７００の全体において使用される一次手段を含んでいてもよい。
【００７７】
理解されるように、第１の管７０２、及び第２の管７０６は、その何れか一方または両方が、例えば米国特許出願第１４／５５０，４３６号において想定されるような、所定の湾曲、及び剛性を有する場合がある。内視鏡本体を操舵するためのこの入れ子になった同心管システムの動作は、本明細書には詳しく記載されていないが、多数の例により、’４３６号出願に記載されている。十分な説明の目的で、本明細書に単純に記されることとして、第１の管７０２及び第２の管７０６は、構造的には、管７０２、７０６を含む内視鏡本体（本明細書において想定される内視鏡本体のうちの何れかのようなもの）の湾曲を制御するように動作可能な所定の剛性、及び湾曲を有する２つの同心状に入れ子になった管である場合がある。
【００７８】
コントローラ７０８は、管やフラップの関節等の相対運動のような、本明細書に記載される手術手段７００の種々の調節可能な態様を有効化するように動作可能である場合がある。適当な瞬間（例えば、手術手段７００及びそこに含まれる器具が、手術目標の近くにあるとき）に、コントローラ７０８を使用すれば、手術手段７００を未配備状態から配備状態に推移させることができる。したがって、一態様において、コントローラ７０８は、第１の管７０２と第２の管７０６を互いに軸方向に摺動させること等により、複数のフラップ７０４を第１の管７０２に対して移動させるように構成される。例えば、コントローラ７０８は、複数のフラップ７０４が第１の管７０２の長手方向軸７２０に対して垂直な断面の中に包含される未配備状態と、複数のフラップ７０４が少なくとも部分的に前記断面の外側に配置され、第１の管７０２の遠位端７１２（または、手術手段７００の他の部分）と手術部位を取り囲む組織との間の機械的分離が提供される配備状態との間で、複数のフラップ７０４を移動させることができる。
【００７９】
コントローラ７０８は、装置の近位端７１０に配置される場合があり、例えば、手術部位の外部に配置される場合がある。コントローラ７０８は、本明細書に記載した種々のコントローラのうちの何れかと同じ、またはそれに類似するものであってよい。
【００８０】
図面に示された未配備状態において、複数のフラップ７０４は、長手方向軸７２０の周りに概ね集められている場合がある。一部の実施形態において、未配備状態にある複数のフラップ７０４は集合的に、管の内部、すなわち、中空コア７１４、内部中空コア７１５、及び／又は第２の中空コア７２４へのアクセスを阻止することができる。これはとりわけ、手術手段７０４が手術目標に誘導されているときに、中空コアの中身を保護するのに便利な場合がある。あるいは、一部の実施形態において、未配備状態にある複数のフラップ７０４は、管の内部へのアクセスを阻止する必要がない。これは特に、管の内部に、手術目標への手術手段７００の誘導を助けるために使用されるカメラが含まれる場合に便利である。配備状態（例えば、以下で説明される図面に示される）において、複数のフラップ７０４は、長手方向軸７２０から調節可能に展開される場合がある。この展開動作は、特に、手術手段７００と手術目標との間にある遊離物質を除去するために、有利に配備されることができる。
【００８１】
手術手段７００は、１以上の補助手段７２２をさらに含む場合がある。図面に示されるように、補助手段７２２は、第１の管７０２の第２の中空コア７２４に配置される場合がある。補助手段７２２は、追加的または代替的に、中空コア７１４、又は任意の他の適当な場所に配置される場合がある。補助手段７２２は、それが配置される管またはコアとは無関係に、第１の管７０２の遠位端７１２に概ね配置されるように構成される場合があり、ここで、補助手段７２２は、第１の管７０２の近位端７１０にある第２のコントローラ７２６に結合された、種々の制御態様を有する有効な手段である。第２のコントローラ７２６は、本明細書に記載された種々のコントローラのうちの何れかと同じ、または類似するものであってよく、一態様において、第２のコントローラ７２６は、上記のコントローラ７０８の一部である（すなわち、複数の制御機能を実施する一つのコントローラがある）。
【００８２】
補助手段７２２には、制限はしないが、レーザー、無線周波数電気手術装置、撮像素子、生理食塩水洗浄液、光源、機械的固定機構、穿孔手段、切断手段、把持手段、引掛手段、保護シールド、同心状に入れ子になった湾曲管、及び内視鏡などが含まれ得る。一態様において、補助手段７２２は、第１の管７０２の遠位端７１２に配置され、かつ、第１の管７０２の近位端７１０にある第２のコントローラ７２６に結合されたレーザー手術手段を含む。別の態様において、補助手段７２２は、第１の管７０２の遠位端７１２に配置され、かつ、第１の管７０２の近位端７１０にある第２のコントローラ７２６に結合された無線周波数電気手術装置を含む。
【００８３】
上述のように、補助手段７２２は、撮像素子、及び、生理食塩水洗浄液またはこれに類する物を含む場合がある。例えば、一態様において、手術手段７００は、遠位端７１２に配置された撮像素子を含み、１以上の補助手段７２２は、第２の中空コア７２４を通して撮像素子に向かって供給される生理食塩水洗浄液を含む。一態様において、撮像素子は、第２の管７０６の中に含まれ、または、第２の管７０６と一体化される。撮像素子は、デジタルカメラと、手術手段７００の遠位端７１２における画像を近位端７１０へ光学的に伝送するための光ファイバーとのうちの少なくとも一方を含む場合がある。
【００８４】
補助手段７２２は、遠位端７１２に設けられ、第１の管７０２の近位端７１０にある電源７２８及び制御源（例えば、第２のコントローラ７２６）に結合された光源をさらに含む場合がある。
【００８５】
別の態様において、補助手段７２２は、手術中に意図的、または無意識に形成された開口部を閉じるための手術用ステープラー、または縫合装置等を含む場合がある。同様に、手術用接着剤ディスペンサー等が、手術中に指示された組織修復のために設けられる場合がある。補助手段７２２は、接着、ステープル止め、または縫合の処置の際に組織を固定するためのピンセット等をさらに含む場合がある。手術中に硬膜その他の組織をしっかりと固定するために、ピンセット、把持器、組織フック、宝石ホルダーなどが追加的または代替的に使用される場合があり、あるいは、手術中に手段を所望の場所にしっかりと固定するために、内視鏡手段の挿入端の周辺部の付近に、複数のそのような装置が配備される場合がある。
【００８６】
当業者は、本明細書において説明された補助手段７２２が、追加的または代替的に、上記の第１の管７０２または第２の管７０６に含まれ、またはそこに接続されてもよいことを理解するであろう。したがって、手術手段７２２は、追加的または代替的に、以下で説明されるような遠位端７２０に機械的に結合された種々の受動的手段のうちの任意ののものを含み得る。
【００８７】
図８は、配備状態にある手術手段を示している。上記の手段と同様に、手術手段８００は、第１の管８０２と、複数のフラップ８０４と、第２の管８０６と、コントローラ８０８とを含む場合がある。具体的には、図面において、複数のフラップ８０４は、配備状態にあり、このとき、複数のフラップ８０４は少なくとも部分的に、第１の管８０２の長手方向軸８２０に対して垂直な断面８５０の外側に配置され、第１の管８０２の遠位端８１２（または、手術手段８００の他の部分）と手術部位を取り囲む組織との間の機械的分離が提供される。
【００８８】
図９は、配備状態にある手術手段を示している。図面に示された手術手段９００は、上で説明したものに類似しているが、手術手段９００は、第１の管９０２の遠位端９１２ではなく、第２の管９０６の遠位端９１８に配置された複数のフラップ９０４を有している。具体的には、手術手段９００は、複数のフラップ９０４が第２の管９０６の長手方向軸９２０に対して垂直な断面の中に包含される未配備状態と、複数のフラップ９０４が少なくとも部分的にこの断面の外側に配置され、第２の管９０６の遠位端９１８（または、手術手段７００の他の部分）と手術部位を取り囲む組織との間の機械的分離が提供される配備状態との間で、複数のフラップ９０４を第２の管９０６に対して移動させるように構成されたコントローラを含む場合がある。理解されるように、第１の管と第２の管の何れか一方に配置されるものとして（他の図面を参照して）上で説明された種々の特徴は、この図に示された実施形態では入れ替わる場合がある。
【００８９】
さらに、図面に示されるように、一態様において、手術手段９００は、第１の管９０２の遠位端９１２に保護シールド９３２を含む場合がある。保護シールド９３２は、第１の管９０２の遠位端９１２において動作中の手術用レーザーによって付与されるレーザーエネルギーから手術部位を保護するように選択された材料から形成される場合がある。一実施形態において、保護シールド９３２は、追加的または代替的に、複数のフラップ９０４自体により提供される場合があり、したがって、追加の構成要素は設けられない。
【００９０】
図面に示された複数のフラップ９０４は、未配備状態において、中空コア９１５へのアクセスを阻止することができる。同様に、未配備状態において、複数のフラップ９０４は、少なくとも部分的に、第１の管９０２の中に収容される場合がある。あるいは、手術手段９００は、上記の種々の構造に対する類似性を有する場合がある。
【００９１】
図１０は、未配備状態にある配備機構を示している。配備機構１０００は、上記のた種々の手術手段に関連して使用される場合がある。例えば、配備機構１０００は、第１の管１００２と、複数のフラップ１００４と、第２の管１００６とを有する手術手段において実施される場合がある。
【００９２】
図面に示されるように、第２の管１００６は、各要素１０３０が複数のフラップ１００４のうちの１つにおける対応する要素１０３２と機械的に結合する、タブ、または突起部等のような複数の要素１０３０を含む場合がある。要素１０３０、１０３２は、第２の管１００６を第１の管１００２に対して第１の方向（矢印１０３４で示されるような方向）に摺動させることによって、複数の要素１０３０が複数のフラップ１００４に係合され、複数のフラップ１００４の各々を、未配備状態から配備状態へ推移させるような形状を有する場合がある（以下で説明される図面を参照）。
【００９３】
逆に、第２の管１００６を第２の方向（例えば、第１の方向に対して反対の方向）に摺動させることにより、複数の要素１０３０は、複数のフラップ１００４から開放（係合解除）される場合がある。また、第１の管１００２の内面は、例えば、第１の管１００２の弾性若しくは剛性、または、第１の管１００２の中に形成され、若しくは第１の管１００２とフラップ１００４の各々との間に結合されたばね、若しくは一体丁番等により、複数のフラップ１００４を押し動かし、未配備状態にする場合がある。別の態様では、第１の管１００２の内面に配置されたさらに別の機械的要素から、複数のフラップ１００４を力強く引っ張り、未配備状態にする類似のヒンジ運動または回転運動が得られる場合がある。一態様においては、複数のフラップ１００４の各々が配備状態に向かってばねで勢付され、第２の管１００６がその未配備位置（すなわち、図面に示されるような位置）にあるとき、第１の管１００２は、複数のフラップ１００４を未配備状態に維持する。
【００９４】
第２の管１００６における複数の要素１０３０、及び複数のフラップ１００４における対応する要素１０３２は、図面では、対応する突出部のように描かれているが、当業者は理解するように、それらの要素は、追加的または代替的に、他の協働する（機械的その他の）要素を含む場合がある。例えば、それらの要素１０３０、１０３２には、制限はしないが、フック、磁石、スライダー、くぼみ、隆起部、溝などのうちの１以上が含まれ得る。一部の実施形態では、管またはフラップの一方の端部自体が、上で述べた結合要素のうちの一方または両方としての働きをする場合がある。また、複数の要素１０３０が、第２の管１００６上に示されているが、当業者は理解するように、複数の要素１０３０は、代替的に、第１の管上に配置されてもよく、すなわち、一実施形態において複数のフラップは第２の管上に、または、手術装置と共に使用される別の手段／装置上に配置される。同様に、複数のフラップ１００４における対応する要素１０３２は、代替的に、第１の管１００２、第２の管１００６、または、手術装置と共に使用される別の手段／装置のうちの１以上に配置されてもよい。
【００９５】
図１１は、配備状態にある配備機構を示している。配備機構１１００は、上で説明した機構に類似するものであってよく、第１の管１１０２、複数のフラップ１１０４、及び第２の管１１０６を有する手術手段において実施される場合がある。図面に示されるように、第２の管１１０６は、各要素１１３０が複数のフラップ１１０４のうちの１つにおける対応する要素１１３２と機械的に結合する、複数の要素１１３０を含む場合があり、第２の管１１０６を第１の管１１０２に対して第１の方向（矢印１１３４で示される）に摺動させることによって、複数の要素１１３０が複数のフラップ１１０４に係合され、複数のフラップ１１０４の各々を、未配備状態から配備状態へ推移させるように構成されている。
【００９６】
使用時には、未配備状態から開始して、第２の管がフラップに向かって移動されると、第２の管とフラップの各々に設けられた結合要素が、最終的に係合する。第２の管がフラップに向かって移動し続けると、結合要素の各々は対応する要素を押し始め、それによってフラップは、管（複数可）の断面の外側に開放構成を成して配備される。
【００９７】
上記の図面は、比較的単純な機械的要素を示しているが、一般的には、これらの要素はもっと複雑な場合がある。具体的には、機械的要素は、手術手段と周囲の組織との間の機械的分離を確保するために、各フラップを、手術装置の端部を越えて延在させるべく、平行移動させ、旋回させ、回転させ、または他の複合運動をさせる場合がある。
【００９８】
図１２は、未配備状態にある配備機構を示している。配備機構１２００は、上記の種々の機構に類似するものであってよく、少なくとも第１の管１２０２及び複数のフラップ１２０４を有する手術手段において実施される場合がある。図面に示されるように、配備機構１２００は、１以上の操舵ワイヤー１２４０を含む場合がある。１以上の操舵ワイヤー１２４０は、複数のフラップ１２０４を制御するために、例えば複数のフラップ１２０４の配備のために、複数のフラップ１２０４に結合される場合がある。上で述べたように、複数のフラップ１２０４は、一実施形態において保護シールドとしての働きをする場合があり、したがって、１以上の操舵ワイヤー１２０４は、外科手術の際に保護シールドの位置制御を可能にし、その結果、保護シールドを必要に応じて開いたり閉じたりすることが可能になり、同様に、フラップを必要に応じて周囲の組織から移動させることが可能になる。
【００９９】
１以上の操舵ワイヤー１２４０は、本明細書に記載されるようなコントローラによって制御される場合があり、かかるコントローラは、例えば補助手段について上で説明した第２のコントローラのような、上記のコントローラのうちの任意のものを含み得る。したがって、一態様において、少なくとも１本の操舵ワイヤー１２４０は、保護シールドを第１の管１２０２の近位端にある第２のコントローラに結合し、外科手術の際に近位端からの保護シールドの位置制御を可能にする。
【０１００】
１以上の操舵ワイヤー１２４０は、種々のポイントにおいて手術手段に結合される場合がある。結合は、リング、ループ、導管、または溝等によって可能であり、これらは、有利なことに、１以上の操舵ワイヤー１２４０と手術手段との間の近接を維持し、それによって、他の解剖学上の構造との間の望ましくない、または不測の接触を回避する。一部の実施形態において、１以上の操舵ワイヤー１２４０はそれぞれ、補助構造（例えば、リング等）に結合され、補助構造は、コントローラに結合される場合がある。この構成は、複数のフラップ１２０４の関節を同期させ、及び／又は単純化するために、有利に使用されることができる。
【０１０１】
図１３は、可撓性被膜を有する手術手段を示している。図面に示されるように、手術手段１３００は、関連フラップ１３０２を有する管１３０２（本明細書に記載される第１の管と第２の管の何れかであってよい）を含む。可撓性被膜１３４２は、フラップ１３０４の少なくとも一部を管１３０２の少なくとも一部に結合することができる。フラップ１３０４は、例えば上記のような他の方法で、管１３０２にさらに結合される場合がある。
【０１０２】
可撓性被膜１３４２は、有利なことに、安全対策として採用される場合がある。例えば、誤動作または機能不全により、フラップ１３０４は、外科手術中に管１３０２から壊れ落ちてしまうことがある。この場合、さらなる合併症を回避するために、壊れたフラップを患者から回収しなければならない場合がある。ただし、そのような回収は、外科手術を長引かせ、患者をさらなる負傷の危険にさらす点で、望ましくない場合がある。可撓性被膜１３４２の存在は、フラップ１３０４が手術手段１３００から完全に壊れ落ちる危険性を軽減する場合がある。
【０１０３】
一部の実施形態において、可撓性被膜１３４２は、プラスチック薄膜、粘着テープ、または、ウレタン、ポリウレタン若しくはポリイミドの被膜等を含み得る。
【０１０４】
上記のようなフラップを含む手術手段は、第１の管の中に、第１の管の湾曲を制御するように動作可能な１以上の同心状に入れ子になった湾曲管をさらに含む場合がある。上記のようなフラップを含む手術手段は、追加的または代替的に、遠位端の近くにおいて装置に結合された磁石、近位端と遠位端の間に結合され、近位端に対する遠位端の位置を制御するための制御ワイヤー、及び第１の管の外面に結合され、手術用の管の中で第１の管を移動させるように膨張可能な１以上のバルーンのうちの少なくとも１つを含む場合がある。
【０１０５】
次に、侵襲を最小限に抑えた手術等において使用するための手術装置の別の実施形態を説明する。この実施形態では、手術手段は、とりわけ、硬膜等を切り開き、硬膜等の内部へのアクセスを可能にする切断手段を含む。
【０１０６】
図１４は、手術装置を示している。手術装置１４００によれば、内視鏡等は、脊髄の手術の際に硬膜下空間にアクセスすることが可能になる場合がある。手術装置１４００は、手術中に敏感な神経組織から硬膜を引き抜くための吸引力を生成すると同時に、手術装置１４００を神経組織の壁に対してしっかりと固定する、種々の構成要素を含む場合がある。これによって、切断手段等は、保護された神経組織に被害を与えることなく硬膜を切断し、または切り開くことが可能になる場合がある。
【０１０７】
手術装置１４００は、可撓性内視鏡装置１４０２（カニューレ、内視鏡、または他の類似の構成要素を含む）、外側鞘部１４０４、内側鞘部１４０６、外側鞘部１４０４と内側鞘部１４０６の間の空洞１４０８、切断手段１４１０、及びコントローラ１４１２を含む場合がある。
【０１０８】
可撓性内視鏡装置１４０２は、手術部位への挿入のための遠位端１４１６、及びオペレータ制御（例えばコントローラ１４１２、または、例えば計算装置のようなコントローラ１４１２と通信する装置による）のための近位端１４１８を有する本体１４１４を含む場合がある。
【０１０９】
外側鞘部１４０４は、可撓性内視鏡装置１４０２の本体１４１４の遠位端１４１６に配置される場合がある。外側鞘部１４０４は、追加的または代替的に、遠位端１４１６から近位端１４１８まで可撓性内視鏡装置１４０２の全長にわたって延在する場合がある。外側鞘部１４０４は、例えば回転運動と並進移動の一方または両方について、内側鞘部１４０６及び切断手段１４１０のうちの１以上に対して移動可能であってもよいし、静止していてもよい。
【０１１０】
内側鞘部１４０６は、可撓性内視鏡装置１４０２の本体１４１４の遠位端１４１６において、外側鞘部１４０４の内側に、外側鞘部１４０１４と同心状に配置される場合がある。内側鞘部１４０６は、遠位端１４１６から近位端１４１８まで可撓性内視鏡装置１４０２の全長にわたって延在してもよいし、あるいは、内側鞘部１４０６若しくは外側鞘部１４０４またはそれら両方が、本明細書において想定されるような吸引力を印可するための空洞空間を提供するように隣りの鞘部の十分外側または内側にのみ延在する、切頭円筒構造であってもよい。内側鞘部１４０６は、例えば回転運動と並進運動の一方または両方について、外側鞘部１４０４及び切断手段１４１０のうちの１以上に対して移動可能であってもよいし、静止していてもよい。
【０１１１】
空洞１４０８は、可撓性内視鏡装置１４０２の本体１４１４の遠位端１４１６において、外側鞘部１４０４と内側鞘部１４０６の間に配置される場合がある。空洞１４０８は、本体１４１４の近位端１４１８に流体接続される場合がある。このように、空洞１４０８は、遠位端１４１６から近位端１４１８まで可撓性内視鏡装置１４０２の全長にわたって延在する場合がある。したがって、本体内における空洞１４０８の配置は、本体１４１４の近位端に生成された吸引力によって、本体１４１４の遠位端１４１６における外側鞘部１４０４と内側鞘部１４０６との間の空洞１４０８に大気圧に対する背圧が生成されるように構成された流体連通を含む場合がある。換言すれば、本体１４１４の近位端１４１８に生成された吸引力（例えば、真空装置、ポンプ等により）は、本体の遠位端１４１６においても、空洞１４０８に吸引力を生成することができる。これは、例えば、本体１４１４を手術部位の壁に固定するのに、または、何らかの敏感な体の全面の解剖学上の構造から周囲の組織を引き抜くのに、有利な場合がある。
【０１１２】
切断手段１４１０は、可撓性内視鏡装置１４０２の本体１４１４の遠位端１４１６に配置される場合がある。具体的には、図面に示されるように、一態様において、切断手段１４１０は、内側鞘部１４０６の内部に、内側鞘部１４０６と同心状に回転可能に配置される場合があり、ここで、切断手段１４１０は、内側鞘部１４０６に対して回転するように構成される。軸１４２２を中心とした第１の方向（矢印１４２０で示される）における切断手段１４１０の回転により、切断手段１４１０の鋭いエッジ１４２４は、内側鞘部１４０６の前縁１４２６を越えて伸長される場合がある。軸１４２２を中心とした第２の方向（矢印１４２８で示される）における切断手段１４１０の回転により、切断手段１４１０の鋭いエッジ１４２４は、内側鞘部１４０６の前縁１４２６によって完全に覆われるように引っ込められる場合がある。これによって、切断手段１４１０のための保管位置が提供され、この位置では、鋭いエッジ１４２４が内側鞘部１４０６を越えて伸長することができないため、鋭いエッジ１４２４が組織を切ることはない。
【０１１３】
切断手段１４１０は、追加的または代替的に、例えば外側鞘部または内側鞘部を越えて調節可能な量だけ切断手段１４１０を軸方向に移動させることにより、外側鞘部１４０４及び内側鞘部１４０６のうちの１以上に対して並進運動するように構成される場合がある。
【０１１４】
コントローラ１４１２は、可撓性内視鏡装置１４０２の本体１４１４の近位端１４１８に配置される場合がある。コントローラ１４１２は、本体１４１４の近位端１４１８に吸引力を生成するための第１の制御手段１４３０と、内側鞘部１４０６に対して切断手段１４１０を回転させる（または、可撓性内視鏡装置１４０２の構成要素のうちの１以上の運動を制御する）ための第２の制御手段１４３２とを含む場合がある。
【０１１５】
手術装置１４００は、本体１４１４の近位端１４１８に、空洞１４０８と流体連通する形で結合された真空源１４３４をさらに含む場合がある。真空源１４３４は、例えばコントローラ１４１２の制御下で、可変真空力を印可するように構成される場合がある。一態様において、コントローラ１４１２は、真空源１４３４により空洞１４０８に生成された圧力の大きさに基づいて、表面（例えば、手術部位における表面）に対する遠位端１４１６の真空密閉係合を推測するように構成される。コントローラ１４１２は、追加的または代替的に、表面に対する遠位端１４１６の真空係合が何も検出されない場合、切断手段１４１０の動作を防止するように構成される場合がある。したがって、コントローラ１４１２は、可撓性内視鏡装置１４０２に配置された１以上のセンサー（例えば、圧力センサー）と通信する場合がある。
【０１１６】
可撓性内視鏡装置１４０２の本体１４１４は、内部に１以上の中空コアを含む場合があり、これらの中空コアは、可撓性内視鏡装置１４０２に含まれる種々の手術手段のための作業導管を形成する。例えば、図面に示されるように、一実施形態は、少なくとも第１の中空コア１４３６、及び第２の中空コア１４３８を含む。
【０１１７】
第１の中空コア１４３６は、手術装置を含む場合がある。手術装置は、限定はしないが、レーザー手術手段、無線周波数電気手術装置、及び撮像素子などを含む場合がある。手術装置は、本体１４１４の遠位端１４１６に配置され、かつ、第１の中空コア１４３６を通して近位端１４１８にあるコントローラ１４１２に結合される場合がある。
【０１１８】
可撓性内視鏡装置１４０２の本体１４１４における第２の中空コア１４３８は、１以上の補助手段のための第１の中空コア１４３６に対して平行である場合がある。一態様において、可撓性内視鏡装置１４０２は、（例えば、第１の中空コア１４３６における）遠位端１４１６に配置された撮像素子を含む場合があり、補助手段は、第２の中空コア１４３８を通して撮像素子に向かって供給される生理食塩水洗浄液を含む。撮像素子は、限定はしないが、遠位端１４１６に設けられたデジタルカメラ、及び遠位端１４１６における画像を近位端１４１８へ光学的に伝送するための光ファイバー等を含む場合がある。
【０１１９】
可撓性内視鏡装置１４０２は、追加的または代替的に、遠位端１４１６に光源１４４０を含む場合がある。光源１４４０は、近位端１４１８において電源１４４２及び制御源（例えば、コントローラ１４１２）に結合される場合がある。
【０１２０】
次に、上で説明した装置の使用事例を説明する。使用時には、鋭いエッジ１４２４が保管位置に配置された（回転された）状態で、可撓性内視鏡装置１４０２は、硬膜と直接接触するように操縦される場合がある。次に、外側鞘部１４０４と内側鞘部１４０６の間に吸引力が印可され、それによって硬膜が、可撓性内視鏡装置１４０２の遠位端１４１６に向かって引き寄せられるようにする場合がある。次に、可撓性内視鏡装置１４０２を引き戻し、それによって硬膜が、下にある神経要素から引き離されるようにする場合がある（ただし、吸引力に打ち勝ち、硬膜が解放されない程度に）。次に、切断手段１４１０を回転させ、切断手段が硬膜に切り込まれるようにする場合がある。回転は、内部の空間を視覚化することができ、かつ必要な手段を導入するのに十分なだけのサイズの穴が硬膜に形成されるまで続けられる場合がある。このようにして、本装置により、実質的に円形（または他の形状）の開口部を形成することができ、または、部分的開口部を切り開くことができる。次に、この穴を通して手術（例えば、腫瘍除去など）を実施するために、種々の手段を配備することができ、または、硬膜の中で、可撓性内視鏡装置１４０２を操縦することができる。次に、種々の手段を可撓性内視鏡装置１４０２の中まで引き戻し、吸引力を解除する場合がある。次に、必要に応じて硬膜を密閉する場合がある。手段を硬膜にしっかりと固定するために、吸引や減圧について説明したが、理解されるように、種々の他の技術も、追加的または代替的に使用される場合があり、そのような技術には、限定はしないが、縫合、把持機構、及び組織フックなどが含まれる。
【０１２１】
図１５は、手術装置の遠位端に手術手段を備えた手術装置を示している。手術装置１５００は、内視鏡のような、侵襲を最小限に抑えた手術手段を含む場合がある。例えば、上記の装置と同様に、手術装置１５００は、可撓性内視鏡装置１５０２と、遠位端１５０６及び近位端１５１８を有する本体１５１４と、複数の中空コア（例えば、第１の中空コア１５３６及び第２の中空コア１５３８）とを含む場合がある。手術装置１５００は、補助手段１５５０と、レーザー手段１５８０と、撮像素子１５５２とをさらに含む場合がある。
【０１２２】
図面に示されるように、一態様において、補助手段１５５０は、外科手術の際の使用に備えて本体に強力に結合されることがある穿孔手段、引掛手段、把持手段、焼灼器、はさみ、または任意の他の手段を含む場合がある。モジュール式手段選択を可能にするために、補助手段１５５０は、スリーブ１５７０または任意の他の適当な接続点に固定機構１５５４を用いて結合される場合があり、固定機構１５５４は、補助手段１５５０を手術装置１５００に取り外し可能かつ交換可能な形でしっかりと機械的に固定する。この目的のために様々な固定具を使用することが可能であるが、固定具は一般に、手術中の脱落を防止するために十分に安全なものでなければならず、また、鋭くとがった先、すなわち刃先の露出を避けるために適当な形状を有していなければならない。
【０１２３】
補助手段１５５０は、第１のスリーブ１５７０、及び第１のスリーブ１５７０と同心の第２のスリーブ１５７２のような操舵機構の中に配置され、または操舵機構に結合される場合がある。これらのスリーブ１５７０、１５７２は、補助手段１５５０を手術装置１５００の制御端に電気的または機械的に結合するための作業導管（図示せず）をさらに備えている場合がある。スリーブ１５７０、１５７２は、手術装置１５００の遠位端１５１６において補助手段１５５０を操舵するように構成される場合がある。一態様において、スリーブ１５７０、１５７２は、所定の曲率半径及び所定の剛性を備えた端部を有する第１の管（例えば、第１の管１５７０）と、第１の管の所定の剛性よりも大きい剛性、及び第１の管の所定の曲率半径よりも大きい曲率半径を有する、第１の管を取り囲む第２の管（例えば、第２の管１５７２）とを含む同心管を形成している。このような形で、第１の管、及び第２の管のうちの少なくとも一方の運動により、補助手段１５５０の操舵が可能になる。
【０１２４】
補助手段１５５０は、手術装置１５００またはその種々の部分の位置を視覚的に特定するために使用可能な１以上のステント、マーカー、フューディシャルなどをさらに含む場合がある。蛍光透視誘導や間欠Ｘ線撮像等の技術を使用して、外科手術中に器具の場所を定期的に確認することができる。上に記載したようなマーカーによれば、対応する撮像装置を用いて見たときの、手術装置１５００、または手術装置１５００上の特定のポイントの視認性を向上させることができる。
【０１２５】
撮像素子１５５２は、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、または任意の他のカメラ若しくは類似の装置を含む、本明細書に記載したような任意のものであってよい。作業導管の１つは、本明細書に記載される種々の補助手段のうちの何れかをさらに含む場合がある。例えば、第２の中空コア１５３８は、第２のレーザー手術手段、補助照明、把持器、または、外科手術において使用される他の機械的若しくは電気的装置を含む場合がある。
【０１２６】
手術装置１５００は、内視鏡装置１５０２の本体１５１４の遠位端１５１６に配置された機械的固定機構１５５４をさらに含む場合がある。図面に示されるように、機械的固定機構１５５４は、補助手段１５５０を取り外し可能かつ交換可能に受け入れるように構成される場合がある。換言すれば、一実施形態において、補助手段１５５０は、機械的固定機構１５５４に結合される場合がある。別の態様において、機械的固定機構１５５４は、追加的または代替的に、撮像素子１５５２を取り外し可能かつ交換可能に受け入れるように構成される場合がある。
【０１２７】
機械的固定機構１５５４は、補助手段１５５０をスリーブ１５７０に、または内視鏡装置１５０２の本体１５１４に機械的に固定することができる。具体的には、機械的固定機構１５５４は、第１の位置にある間、固定係合の形で補助手段１５５０を結合することができ、機械的固定機構１５５４は、第２の位置にある間、補助手段１５５０を分離することができ、このとき、補助手段１５５０は、スリーブ１５７０から離れて単独で移動することができる。換言すれば、内視鏡装置１５０２の一部と、使用される補助手段１５５０との間には、強固な半固定的機械接続が存在する場合がある。この構成によれば、十分なモジュール性を得るためのプラットフォームが得られ、補助手段１５５０についての高度な多用途性が可能になる場合がある。機械的固定機構１５５４は、図面に示された突起部のように、固定機能または係合機能を有する場合があり、あるいは、機械的固定機構１５５４は、磁力や、補助手段１５５０が内視鏡装置１５０２の一部にしっかりと固定される結果が得られる任意の他の実施形態のように、別の固定機能を有する場合がある。機械的固定機構１５５４の係合及び分離は、手術装置１５００の構成要素の所定の運動、または一連の運動によって行われる場合があり、例えば、特定方向における補助手段１５５０の回転と、その後に続く補助手段１５５０の並進運動との組み合わせ（すなわち、ツイストロック構成）によって行われる場合がある。
【０１２８】
図面に示されたツイストロック構成は、比較的簡単な設計の便利な機械的接続であるが、理解されるように、様々なツイストロック構成、及び他の十分に機械的に安全な取り外し可能／交換可能な固定システム等が、当技術分野において知られており、それらも、本明細書において想定される機械的固定機構１５５４、及び補助手段１５５０と共に使用されるように有用に適合される場合がある。また、例えば、手術環境において取り付け及び取り外しに制御が望まれる状況では、例えば遠隔駆動式ラッチや電磁気を利用する、アクティブ制御システムが使用される場合がある。
【０１２９】
図１６は、手術装置の遠位端に保護シールドを備えた手術装置を示している。上で説明した装置と同様に、手術装置１６００は、可撓性内視鏡装置１６０２と、遠位端１６０６及び近位端１６１８を有する本体１６１４と、複数の中空コア（例えば、第１の中空コア１６３６及び第２の中空コア１６３８）とを含む場合がある。手術装置１６００は、保護シールド１６６０と、手術用レーザー１６６２とをさらに含む場合がある。
【０１３０】
複数の中空コア（例えば、第１の中空コア１６３６及び第２の中空コア１６３８）は、手術装置１６００の種々の作業導管を含む場合があり、したがって、それらは、外科手術の際に使用される種々の手段等（例えば、保護シールド１６６０、及び手術用レーザー１６６２）を含む場合がある。複数の中空コアのうちの１以上は、本明細書に記載されるような同心管を含む場合がある。したがって、中空コアの中に含まれる種々の手段は、操舵可能、または別の形で制御可能である場合がある。
【０１３１】
保護シールド１６６０は、図面に示されるように、本体１６１４の遠位端１６１６に配置される場合があり、例えば、第１の中空コア１６３６に配置される場合がある。一態様において、保護シールド１６６０は、本体１６１４の遠位端１６１６において動作中の手術用レーザーにより付与されるレーザーエネルギーから手術部位を保護するように選択された材料から形成される。したがって、保護シールド１６６０は、例えば生体適合性材料から作成されたレーザーシールドやレーザー／放射線吸収体等を含む場合があり、それらは、レーザー治療部位（例えば、手術用レーザー１６６２による）に極めて近接している敏感な組織の上に配置され、あるいは、より一般的には、敏感な組織とレーザー光源との間に配置され、敏感な組織を保護する場合がある。手術部位の付近におけるレーザーエネルギーの散乱をより一般的に防止するために、保護シールド１６６０は、レーザー吸収材料から、または生体適合性レーザー吸収上塗り剤を用いて、有効に作成される場合がある。
【０１３２】
手術用レーザー１６６２は、図面に示されるように本体１６１４の遠位端１６１６に配置される場合があり、例えば、第２の中空コア１６３８に配置される場合がある。手術用レーザー１６６２は、本明細書に記載されるような任意のものであってよい。あるいは、第２の中空コア１６３８は、手術用レーザー１６６２の代わりに、本明細書に記載された種々の手術手段または補助手段のうちの何れかを含む場合があり、この場合、保護シールド１６６０は、それらの手段から手術部位を保護する（あるいは、それらの手段と協働し、例えば手術部位の中で手段や組織を誘導する）。
【０１３３】
保護シールド１６６０、及び手術用レーザー１６６２は、互いに独立して移動可能であってもよいし、あるいは、それらは、同期運動をするように構成されてもよい。一態様において、保護シールド１６６０、及び手術用レーザー１６６２は、同じ中空コアに配置されてもいし、あるいは、サイズその他の物理的制約によっては、異なる作業導管に配置されてもよい。
【０１３４】
手術装置１６００は、保護シールド１６００を本体１６１４の近位端１６１８にあるコントローラ１６１２に結合し、外科手術の際に近位端１６１８からの保護シールド１６００の制御を可能にする少なくとも１つの操舵ワイヤー１６６４をさらに含む場合がある。保護シールド１６６０の位置制御は、追加的または代替的に、他の手段、例えば同心管によって行われる場合もある。
【０１３５】
手術装置１６００は、手術用レーザー１６６２によって治療されている手術部位の付近の領域が保護シールド１６６０によって保護されるように、保護シールド１６６０と手術用レーザー１６６２のうちの少なくとも一方を操舵するための制御機構（例えば、本明細書において説明される種々の制御手段のうちの何れかを含むことがあるコントローラ１６１２）をさらに含む場合がある。使用時には、保護シールド１６６０を例えば巧みに操作し、レーザー焼灼その他の手段により神経構造の付近の領域の内径が拡大されたときに脊柱管から出ている神経構造を保護する位置にもってくることができる。
【０１３６】
様々な手術環境において、レーザーは、組織を切断し、または焼灼するための手段として有用に使用されているが、例えば脊髄狭窄症、またはこれに類する状況において、黄色靭帯を侵襲を最小限に抑えた外科治療で除去するためのレーザー手術手段のニーズが、依然としてある。黄色靭帯は、脊柱に対する靭帯の安定性の一部を提供している丈夫なゴムのような接続組織であり、肥大化した状態では、この組織は、変形性脊髄狭窄症における重大な圧迫性病状を形成する。レーザーとこの生物学的組織との間の相互作用はまだ、徹底的には研究されておらず、課題は、レーザー、光学、力学、及び人体解剖学／生理学といった異なる分野において種々の設計問題を引き起こしている困難な課題である。今日まで、黄色靭帯のレーザー焼灼のための有効な解決手段は何も論証されていない。様々な関連加熱機構及び焼灼機構を適切に特徴づけることにより、及び、制約がある解剖学上の空間において目標に向けたレーザーエネルギーの供給を可能にする機械的システムを考案することにより、出願人は、脊椎腔の中からの黄色靭帯の除去により脊髄狭窄症を治療するためのレーザー手術システムを考案した。下記の説明では、適当なレーザーシステムの基本構造が説明され、次いで、組織除去の状況において、より具体的には黄色靭帯除去の状況において、性能に影響を与える最終的なレーザービームの特性、及び特徴が説明される。
【０１３７】
図１７は、未配備状態にある複数のフラップを備えた内視鏡本体を示している。内視鏡本体１７００は一般に、本明細書に記載される種々の本体または手段のうちの何れかを含む場合があり、また、上記のように外科手術の際に周囲組織からの物理的分離を提供し、又はかかる周囲組織に対する保護を提供するために配備されることがある複数のフラップ１７０２、または伸縮式フラップを有する場合がある。図１７の実施形態において、内視鏡手段１７０４は、外側スリーブ１７０８の内側にあるばね１７０６等によって前方に付勢されており、内視鏡手段１７０４をスリーブの中に（すなわち、図１７において右に）引き戻すときに、この物理的運動によって、複数のフラップ１７０２を展開し、配備位置にする力が印可される。より具体的には図示のように、内視鏡手段１７０４上のフランジ１７１２は、複数のフラップ１７０２のうちの１つの内面にある突起部１７１４と接触するまで摺動される場合があり、それによって複数のフラップ１７０２のうちのその１つが内視鏡手段の長手方向軸から遠ざかるように回転され、下の図１８に示されるように配備位置になる。
【０１３８】
図１８は、配備状態にある複数のフラップを備えた内視鏡本体を示している。内視鏡本体１８００は、外科手術の際に周囲組織からの物理的分離を提供し、又はかかる周囲組織に対する保護を提供する配備状態にある、複数のフラップ１８０２を備えた図１７に示した装置である場合がある。図示のように、内視鏡手段１８０４は、複数のフラップ１８０２を配備位置になるまで物理的に変位させながら、外部スリーブ１８０８の中に引き込まれる（例えば、ばね（図示せず）または他の付勢手段に抗して）。なお、上記のように、配備、及び引き戻しの際に組織に対する裂傷その他の被害を軽減するために、複数のフラップ１８０２は、滑らかで連続的な縁部を有する場合がある。
【０１３９】
図１９は、黄色靭帯の除去のための内視鏡装置を示している。一般に、内視鏡装置１９００は、本体１９１０と、カメラ１９２０と、レーザー１９３０と、光ファイバー１９４０と、コントローラ１９５０とを含む場合がある。
【０１４０】
本体１９１０は、一般に、侵襲を最小限に抑えた外科手術において使用するための上記のような種々の内視鏡本体のうちの何れであってもよい。本体１９１０は、例えば、脊椎腔外科手術において使用するために、人の脊柱管に挿入するための形状、及びサイズを有している場合がある。本体は、患者への挿入のための第１の端部１９１２と、外科手術を制御するための第２の端部１９１４と、第１の端部１９１２と第２の端部１９１４との間において本体１９１０内に設けられた中空コア１９１６とを有する場合がある。中空コア１９１６は、手術が実施される場所である第１の端部１９１２にある種々の手段を、ユーザが外科手術を制御する場所である第２の端部１９１４にある電力、データ、機械的制御手段及び材料（例えば、生理食塩水）に機能的に結合するための１以上の導管その他の通路または開口部を含む場合がある。本体１９１０は、第１の端部１９１２に、第１の端部１９１２（及び、光ファイバー１９４０の出力）と目標表面との間の最小限の分離距離、及び／又は向きを確保するのに適した任意の構造、または構造の組み合わせを含むスタンドオフ（支持体）を有用に含む場合がある。スタンドオフは、複数の脚部等を含む場合があり、本体１９１０の意図する使用によっては、複数の脚部は、固定される場合があり、または引っ込めることが可能である場合がある。
【０１４１】
カメラ１９２０は、第１の端部１９１２に配置された任意の適当なスチルカメラ、またはビデオカメラであってよい。カメラ１９２０は、第１の端部１９１２から広がる視野１９２２を有する場合があり、そこから手術部位の画像を取得することができる。カメラ１９２０は、当技術分野において既知の任意の技術を使用し、結合器１９２４を用いて、中空コア１９１６を通して第２の端部１９１４に光学的または電気的に結合される場合がある。カメラ１９２０は、コントローラ１９５０を用いて制御される場合があり、手術中にユーザに視覚的フィードバックを与えるために、または何らかの他の理由でカメラ１９２０からの出力を表示するために、カメラ１９２０からの画像は、表示装置１９６０上に表示される場合がある。
【０１４２】
レーザー１９３０は、本体１９１０の第２の端部１９１４に結合される場合があり、手術部位から黄色靭帯を除去するように選択された波長のコヒーレント光を提供するように動作可能である場合がある。波長は、例えば、細胞外基質の直接光分解を上回る選択性を有する水の熱的加熱による細胞外基質の破裂により黄色靭帯を焼灼するように選択された赤外線波長である場合があり、この場合、例えば、レーザーエネルギーは水に吸収され、次いでその水が、細胞外基質を加熱し、破裂させる。水の最大吸収波長は、１９２０ナノメートル付近であるが、赤外線範囲内の他のもっと高い波長またはもっと低い波長も同様に、光エネルギーの有効な吸収及び放出を示し、こうした波長も、追加的または代替的に使用される場合がある。例えば、レーザー１９３０は、約２０８０ナノメートルの波長の光を出力する商業的に容易に入手可能なレーザーである、Ｈｏ：ＹＡＧレーザー（ホルミウム・ヤグレーザー）を含む場合がある。水の熱的加熱が組織破壊のための主なメカニズムであるこの範囲では、隣接組織に対する肉眼で見える物理的及び熱的被害が広範囲に及ぶことがあり、こうした周辺部の影響を軽減するために、さらに別のハードウェアが必要とされる。
【０１４３】
別の態様では、３００ナノメートル未満の波長の光を出力するレーザーや４００ナノメートル未満の光を出力するレーザーのように、波長は、水の熱的加熱による細胞外基質の破裂を上回る選択性を有する細胞外基質の直接光分解により黄色靭帯を焼灼するように選択された紫外線波長である場合がある。例えば、レーザー１９３０は、約２６６ナノメートルの波長の光を出力する商業的に容易に入手可能なレーザーである、周波数四倍化Ｎｄ：ＹＡＧ（ネオジウム・ヤグ）レーザーを含む場合がある。この波長は、抑制しきれない熱的加熱やビーム回折による周辺部の影響を軽減しながら、直接光分解（より具体的には、黄色靭帯組織内のコラーゲン結合の分解）により組織を有効に除去することが論証されている。したがって、例えば敏感な神経組織等の除去を避けるためにある程度の配慮や精度が必要とされる敏感な領域における組織の除去の場合、紫外線レーザーが特に適している場合がある。一方で、従来の光ファイバーを通してこれらの波長を伝送することは比較的難しいことがあるため、高ＯＨ（水酸基）ファイバーの使用のような修正が必要になる場合もある。
【０１４４】
光ファイバー１９４０は、レーザー１９３０に結合されたレーザー端１９４２を含み、レーザー１９３０の出力を中空コア１９１６を通して内視鏡装置１９００の本体１９１０の第１の端部１９１２へと導き、出力端１９４４からカメラ１９２０の視野１９２２内の目標に向かって出力する。
【０１４５】
一般に、光ファイバー１９４０の出力は、出力端１９４４から出る光の多少の回折を示す場合がある。この特性は、赤外線レーザーを使用する場合に特に問題になることがあり、その場合、回折領域における周辺部加熱作用によって、組織を除去しない著しい熱的加熱が生じることがあり、その結果、炭化その他の望ましくない組織被害が生じることがある。こうした回折作用を軽減するために、光ファイバー１９４０は、出力端１９４４から出るビームを急勾配の側部を有するフルエンス空間分布を成すように集束させる光学素子１９４６をさらに含む場合がある。このフルエンス空間分布は、より具体的には、ビームにさらされた目標表面の周辺非焼灼組織の加熱、すなわち、組織を加熱し、炭化させるだけの十分なエネルギーを有しているが、組織を分解し、除去するだけの十分なエネルギーを有していないビームの一部にさらされた組織の加熱を、低減するように適合される場合がある。一態様において、光学素子１９４６は、任意選択的に、光ファイバー１９４０の出力端１９４４に、ビームを適当な回折制限されたビームになるように集束させるレンズを含む場合がある。別の態様において、光学素子は、光ファイバー１９４０自体である場合があり、光ファイバー１９４０は、光ファイバー１９４０の出力端１９４４におけるビームの発散を低減するように選択された低い開口数を有する場合がある。非限定的な例として、０．４未満の開口数は、出力ビームにおけるエッジ回折効果を有用に低減することが論証されている。望ましくない加熱パターンの特性、及びこれを軽減するためのフルエンス空間分布について、以下で詳細に説明する。
【０１４６】
一態様において、光ファイバー１９４０は、光ファイバーの出力波長に適合するように選択される場合がある。例えば、赤外線レーザーの場合、１００万分の２以下の低い水酸基含有率のファイバーが有用に使用される場合があり、この場合、低い水酸基含有率のシリカが、赤外線波長をより効率的に伝送する。同様に、１００万分の６００以上の高い水酸基含有率を有するファイバーが、紫外線領域の波長をより効率的に伝送するために使用される場合がある。また、高水酸基ファイバーは、脆弱性をさらに示すことがあり、内視鏡用途における使用の際の屈曲を可能にするために、脆弱性は、硬化クラッド等を用いて軽減される場合がある。
【０１４７】
コントローラ１９５０は、内視鏡装置１９００の他の種々の構成要素と通信する関係を成すように結合され、それらの構成要素の種々の態様を制御するように動作可能な任意の適当なハードウェア、及びソフトウェアを含む場合がある。コントローラ１９５０は、例えば、レーザー１９３０に結合され、レーザー１９３０からのパルスのシーケンスを光ファイバー１９４０を通して目標に向かって、黄色靭帯の大量組織除去のための十分なフルエンスをもって供給するようにプログラムされる場合がある。ある範囲のフルエンスは、この目的を有用に達成することができる。パルス長、フルエンス空間分布、及び波長等の複数の他の要因に応じて、１平方センチメートル当たり約３５ジュールから１平方センチメートル当たり約３５０ジュールまでのフルエンスが、Ｈｏ：ＹＡＧレーザー（ホルミウム・ヤグレーザー）の単一パルスにおいて組織を除去するものとして論証されており、組織除去の深さは、この範囲内にわたって実質的に線形に変化する。このレーザーを使用したマルチパルス技術は、約９ｍＪ／ｃｍ２の３０個のＱスイッチパルスをもって、手術手段として使用されるための十分な組織除去をもたらしたが、この技術の下限は調査されなかった。周波数四倍化Ｎｄ：ＹＡＧ（ネオジウム・ヤグ）レーザーの場合、約０．１７Ｊ／ｃｍ２から約０．７３Ｊ／ｃｍ２までの間で、十分な焼灼が論証された。
【０１４８】
内視鏡装置１９００は、撮像、組織除去、及びレーザー操舵等のための能動的手段（例えば、本体１９１０の制御端から電気機械的に操作される手段）、並びに切断、及び引掛等のための受動的手段を含む、本明細書に記載される種々の補助手段のうちの任意のものを含み得る。例えば、内視鏡装置１９００は、材料供給ダクト１９７２等を通して本体の第１の端部１９１２にある生理食塩水出力１９７４に結合された生理食塩水源のような材料供給源１９７０を含む場合がある。生理食塩水洗浄液が、材料供給源１９７０から材料供給ダクト１９７２を通して供給される場合（例えば、手作業、または電気機械式ポンプにより）、生理食塩水洗浄液は、外科手術を多くの点で有用に増補することができる。例えば、洗浄食塩水洗浄液は、光学的機能を妨げるかもしれない残屑を掃除し、または取り除くために、カメラまたは光源に向かって導かれる場合がある。生理食塩水洗浄液は、追加的または代替的に、同様の理由により、またはレーザー外科手術の際に冷却を行うために、手術部位に向かって導かれる場合がある。例えば、レーザーからの熱が十分に抑制されない場合、対応する組織を除去することなく、目標を取り囲む組織に大きな熱的被害が生じる場合がある。レーザー組織除去におけるこの種のエッジ効果を軽減すべく、レーザーのフルエンス分布のエッジ付近の組織を冷却するために、生理食塩水洗浄液が、定期的に使用される場合がある。
【０１４９】
別の態様においては、硬膜を有効に押し下げ、運動及び視認性のための拡張物理的空間を得るために、脊柱管全体に生理食塩水が充填され、僅かに圧力が加えられる場合がある。流体供給の別の有用な例において、材料供給源１９７０は、変性し、または病気にかかった椎間板材料または骨を置き換えるためのエポキシ、手術用接着剤その他の液体を含む場合がある。これには、硬化することにより、適切な生理学的機能のために必要とされ、または望ましい周囲組織の力学的その他の特性に適合する生体類似構造に変化する材料、並びに、既存の組織の再生及び修復を支援し、またはそのための足場を提供する他の化合物も含まれ得る。そのような材料の硬化が望ましい場合、この効果処理をコントローラ１９５０の制御下で行うことを可能にするために、紫外線光源、加熱素子、または他の能動的デバイスは、本体１９１０の第１の端部１９１２上に配備される場合がある。
【０１５０】
内視鏡装置１９００は、任意選択的に、レーザー１９３０からパルスレーザー出力を生成するように動作可能なＱスイッチ１９３２を含む場合がある。一般に、Ｑスイッチは、レーザー１９３０の光共振器の中に配置され、レーザー利得媒体の中に蓄えられたエネルギーを制御し、蓄えられたエネルギーを短パルスとして放出する、音響光学減衰器のような任意の可変光減衰器であってよい。様々な減衰器が当技術分野において知られており、より具体的には、それらは、有用な手術特性を有するより短いパルス長を可能にすることにより、本明細書において想定されるようなレーザー１９３０の動作を制御するように適合される場合がある。コントローラ１９５０は、レーザー１９３０及びＱスイッチ１９３２に結合され、レーザー１９３０からのＱスイッチパルスのシーケンスを光ファイバー１９４０を通して目標に向かって、黄色靭帯の大量組織除去のための十分なフルエンスをもって、及び、出力端から出るビームにおける低減されたフルエンスの領域が目標の周辺付近の組織の領域に非剥離性の加熱被害を引き起こすことを防止するだけの十分短いパルス波長をもって供給するようにプログラムされる場合がある。
【０１５１】
例えば、Ｑスイッチがなければ、市販のＨｏ：ＹＡＧ（ホルミウム・ヤグレーザー）は、約１４０マイクロ秒のパルス長（ＦＷＨＭ：半値全幅値）で動作するかもしれない。Ｑスイッチ１９３２を使用する場合、コントローラ１９５０は、同じレーザーを、約２６０ナノ秒のパルス長（ＦＷＨＭ）のような大幅に短いパルス長で動作させるように構成される場合がある。同様に、Ｑスイッチがある場合、コントローラ１９５０は、２０ナノ秒以下のパルス長（ＦＷＨＭ）、５ナノ秒（ＦＷＨＭ）以下のパルス長（ＦＷＨＭ）、１ナノ秒以下のパルス長（ＦＷＨＭ）、または、１ピコ秒以下のパルス長（ＦＷＨＭ）で、レーザー１９３０を駆動する場合がある。
【０１５２】
このように短いパルス長を使用することによって、熱的加熱により治療領域の温度を増大させるのに要する時間が短縮され、したがって、熱制御の要件を緩和することができる。これによって、例えば、露光と露光の間に温度を低下させるための生理食塩水による頻繁な濯ぎの必要性が緩和され、または、回折制限されたビームを生成するために通常必要になることがある集束レンズの必要性が低減される。さらに短いパルス長、例えば、１ピコ秒以下のフェムト秒範囲では、パルスは、非常に高い焼灼効率を達成することができ、この場合、応力、変形、及び炭化といった熱的加熱のアーティファクトは、実質的に何も生じない。この範囲で動作するレーザーによれば、目標部位付近辺に非常に鮮明で汚れの無い縁部を得ることができ、さらに、補助的な熱または光の管理の必要性が低減される。
【０１５３】
図２０は、目標表面に対するレーザーのフルエンス空間分布を示している。一般に、フルエンス空間分布は、ビームが交差する水平面２０１０上の場所にしたがって、そのビームの強度（例えば、１平方センチメートル当たりのジュール数（Ｊ／ｃｍ２））をｚ軸２００５上の高さとして特徴づける。水平面２０１０は、外科手術のための目標表面を近似する場合がある。なお、このフルエンス空間分布２０００により境界を定められた三次元表面２０４０は、ビームの外縁における急勾配のロールオフ、及びビーム領域内の比較的均一なエネルギーによって特徴づけられた、実質的にシルクハットパターンまたは円筒を形成する。このことは、ビーム領域の中心を通過する平面における、フルエンスの第１の断面図２０２０、及び第２の断面図２０３０においても、見て取ることができる。このロールオフの急勾配は、様々な方法で特徴づけることができる。例えば、シルクハットプロファイルの縁部の急峻さは、最大値の１０％の面積から最大値の９０％の面積までの間の正規化された差、すなわち平均差として測定される場合がある。この測定基準を使用するＨｏ：ＹＡＧ（ホルミウム・ヤグレーザー）のための適正なプロファイルは、例えば０．９から１．０までの間である場合がある（完全に垂直）。フルエンス空間分布は、サイドローブしたがって同様に特徴づけられる場合もあり、サイドローブは、ビーム領域内の最大値よりも少なくとも３０ｄＢだけ低いことが好ましい。理解されるように、実際のフルエンス空間分布は、使用される光の波長と、光がその中を伝送されるファイバーによって変わる場合がある。特に、赤外線レーザーを用いる応用形態では、熱的加熱が周辺組織にとって危険なことがあり、あるいは、より一般的には、焼灼領域の不十分な熱の封じ込めによって目標領域付近の無傷の組織に組織被害が発生することがあるため、フルエンス空間分布２０００を改善し、より均一な焼灼結果を得るために、レンズその他の光学素子が有用に使用される場合がある。
【０１５４】
脊柱管またはこれに類する制約のある空間内で種々の外科手術を実施し、または内視鏡を操舵するために、上で説明した切断手段、固定機構、及び保護シールドに関連する装置には、本明細書に記載された他の機能及び手段のうちの何れかが取り付けられ、若しくは補充される場合があり、あるいは、それらの装置は、かかる他の機能及び手段のうちの何れかによって置き換えられ、及び／又はかかる他の機能及び手段のうちの何れかと組み合わされた要素を有する場合がある。例えば、手術装置は、内視鏡装置の本体内に、１以上の同心状に入れ子になった湾曲管を含む場合がある。同心状に入れ子になった湾曲管は、中空コアに配置された手術手段（または他の装置）の管の湾曲を制御するように動作可能である場合がある。手術装置は、追加的または代替的に、遠位端の付近において装置に結合された磁石、近位端と遠位端の間に結合され、近位端に対する遠位端の位置を制御するための制御ワイヤー、及び、本体の外面に結合され、手術用体腔の中で本体を移動させるように膨張可能な１以上のバルーン等のうちの少なくとも１つを含む場合がある。手術装置は、追加的または代替的に、装置内に、例えば、装置内の中空コアのうちの１つ配置された内視鏡を含む場合があり、あるいは、本体は、内視鏡を含む場合がある。
【０１５５】
本明細書に記載された上記のシステム、装置、方法、及びプロセス等は、脊柱管内の内視鏡手術において使用される場合がある。想定される使用には、黄色靭帯の焼灼による脊髄減圧が含まれ、この場合、内視鏡は、仙骨裂孔を通して投入される。本明細書に開示される種々の手段の追加により、実施される外科手術の複雑度は、増大される場合がある。レーザー焼灼その他の手段により神経構造付近の領域の内径が増大する際に、例えば、レーザーシールドを使用して、脊柱管から出る神経構造を保護することができる。手術手段によれば、追加的または代替的に、硬膜の内部への内視鏡アクセスが可能になり、腫瘍が脊髄その他の神経構造に直接接触している場合の腫瘍除去が可能になる場合がある。
【０１５６】
上記のシステム、装置、方法、プロセス等は、ハードウェアで実現されてもよいし、ソフトウェアで実現されてもよく、または、特定の用途に適合するそれらの任意の組み合わせとして実現されてもよい。これには、汎用コンピュータ、及び／又は、専用計算装置が含まれ得る。これには、内臓メモリ、及び／又は外部メモリを備えた１以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、組み込みマイクロコントローラ、プログラマブル・デジタル・シグナル・プロセッサ、または他のプログラマブルデバイス若しくは処理回路の形での実現が含まれ得る。これには、追加的または代替的に、１以上の特定用途向け集積回路、プログラマブル・ゲート・アレイ、プログラマブルアレイ・ロジック構成要素、または、電気信号を処理するように構成された任意の他の装置（単数または複数）が含まれ得る。また、理解されるように、上記のプロセスまたは装置の実現には、Cのような構造化プログラミング言語、C++のようなオブジェクト指向プログラミング言語、または上記の装置のうちの１つにおいて実行するために記憶され、コンパイルされ、または解釈されることが可能な任意の他の上位または下位プログラミング言語（アセンブリ言語、ハードウェア記述言語、及びデータベースプログラミング言語・技術を含む）を使用して作成されたコンピュータ実行可能コード、並びに、プロセッサの異種組み合わせ、種々のプロセッサ・アーキテクチャ、または、異なるハードウェア及びソフトウェアの組み合わせが含まれ得る。別の態様において、方法は、その種々のステップを実施するシステムの形で実施される場合があり、また、様々な形で種々の装置にわたって分散される場合がある。それと同時に、処理は、上記の種々のシステムのような種々の装置にわたって分散される場合があり、あるいは、全ての機能が、専用のスタンドアロンの装置、または他のハードウェアに一体化される場合がある。別の態様において、上記のプロセスに関連する種々のステップを実施するための手段には、上記のハードウェア、及び／又はソフトウェアのうちの任意のものが含まれ得る。そのような置換及び組み合わせは全て、本開示の範囲内に含まれることが意図されている。
【０１５７】
本明細書に開示された種々の実施形態は、１以上の計算装置において実行されたときに、その種々のステップのうちの何れか、及び／又は全部を実施するコンピュータ実行可能コード、またはコンピュータ使用可能コードを含むコンピュータプログラム製品を含み得る。コードは、コンピュータメモリに非一時的（固定的）態様で記憶される場合があり、コンピュータメモリは、そこからプログラムが実行されるメモリ（プロセッサに関連するランダム・アクセス・メモリ等）であってもよいし、ディスクドライブ、フラシュメモリ、あるいは、任意の他の光学的、電磁気的、磁気的、赤外線的若しくは他のデバイス、またはデバイスの組み合わせのような記憶装置であってもよい。別の態様において、上記のシステム及び方法のうちの何れかは、コンピュータ実行可能コードを運搬する任意の適当な伝送媒体若しくは伝搬媒体、及び／又は、かかる媒体に対する任意の入力若しくは出力の形で実現される場合がある。
【０１５８】
理解されるように、上記の装置、システム、及び方法は、例として説明されており、制限に関するものではない。逆のことが明示されていない限り、開示された種々のステップは、本開示の範囲を外れることなく修正され、補充され、省略され、及び／又は並び替えられることができる。多数の変形、追加、省略、及び他の変更が、当業者には明らかになるであろう。また、上記の説明、及び図面における方法ステップの順序または提示は、文脈から特定の順序が明示的に必要とされ、または明らかでない限り、記載したステップのこの順序での実施を必要とするものではない。
【０１５９】
本明細書に記載された種々の実施形態の方法ステップは、文脈から異なる意味が明示的に付与され、または明らかでない限り、下記の特許請求の範囲の特許性に適合するそのような方法ステップを実施するための任意の適当な方法、を含むことが意図されている。したがって、例えば、Ｘのステップを実施することは、遠隔のユーザ、遠隔処理リソース（例えば、サーバーやクラウドコンピュータ）またはマシンのような別の者に、Ｘのステップを実施させる任意の適当な方法を含む。同様に、Ｘ、Ｙ及びＺを実施することは、そのような他の者またはリソースの任意の組み合わせに対し、ステップＸ、Ｙ及びＺを実施するように命令し、または制御し、それらのステップの利益を得るための任意の方法を含み得る。したがって、本明細書に記載された種々の実施形態の方法ステップは、文脈から異なる意味が明示的に付与され、または明らかでない限り、下記の特許請求の範囲の特許性に適合する１以上の他の者またはエンティティにそのようなステップを実施させる任意の適当な方法、を含むことが意図されている。そのような者またはエンティティが、何らかの他の者またはエンティティの命令または制御下にある必要はなく、また、特定の管轄区内に置かれる必要もない。
【０１６０】
理解されるように、上記の方法、及びシステムは、例として説明されており、制限に関するものではない。多数の変形、追加、省略、及び他の変更が、当業者には明らかになるであろう。また、上記の説明、及び図面における方法ステップの順序または提示は、文脈から特定の順序が明示的に必要とされ、または明らかでない限り、記載したステップのこの順序での実施を必要とするものではない。したがって、特定の種々の実施形態が図示説明されているが、当業者には明らかであるように、本開示の思想、及び範囲を外れることなく、形態や詳細に種々の変更、及び修正を施すことが可能であり、そうした変更、及び修正も、下記の特許請求の範囲に規定される発明の一部を形成することが意図されており、下記の特許請求の範囲は、法により許容される最も広い意味で解釈されるべきである。
【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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【国際調査報告】
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