JP2002503131A - 外科用器具 - Google Patents

外科用器具

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ザープス,クリストファー・ティー
レブー,ウィリアム・アール
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Abstract

(57)【要約】 外科用器具(10)は、ハンドル(12)と、該ハンドルから伸長する剛性なステム部分(20)と、該剛性なステム部分から伸長する可撓性のステム部分(24)とを備えている。可撓性のステム部分(24)の末端に接続された外科用ツール(30)は、可動部分(34)を有している。可撓性のステム部分(24)は、該可撓性のステム部分に沿って伸長する相対的に枢動可能な複数の椎骨状部分(120乃至129)と、軸方向荷重を外科用ツール(30)と剛性なステム部分(20)との間で伝達し得るように複数の椎骨状部分を貫通して軸方向に伸長する引張ばね(150)とを備えている。アクチュエータケーブル(180)が引張ばね(150)を貫通して伸長し且つ可動のツール部分(34)と接続されて、該可動のツール部分に対して力を付与し、該可動のツール部分を可撓性のステム部分(24)に対して動かす。引張ばね(150)は、可動性のステム部分(24)にて軸方向への荷重を支承する。

Description

【発明の詳細な説明】 外科用器具 発明の背景 本発明は、外科用器具、より具体的には、組織の切断及び/又は除去のため使 用することのできる内視鏡式外科用器具に関する。 発明の概要 本発明は、ハンドルと、該ハンドルから伸長する剛性なステム部分と、該剛性 なステム部分から伸長する可撓性のステム部分とを有する外科用器具である。可 撓性のステム部分の末端に接続された外科用ツールは、可動部分を有している。 可撓性のステム部分は、該可撓性のステム部分に沿って伸長する相対的に枢動可 能な複数の椎骨状部分と、外科用ツールと剛性なステム部分との間にて軸方向荷 重を伝達すべく複数の椎骨状部分を貫通して軸方向に伸長する引張ばねとを備え ている。アクチュエータケーブルが引張ばねを貫通して伸長し且つ可動のツール 部分に接続されて、該可動のツール部分に力を付与し、該可動のツール部分を可 撓性のステム部分に対して動かす。 図面の簡単な説明 本発明の更なる特徴は、添付図面を参照しつつ、以下の説明を読むことにより 、本発明の技術分野の当業者に明らかになるであろう。添付図面において、 図1は、本発明の第一の実施の形態による構造とされた外科用器具の部分を除 去した側面図である。 図2は、曲がった状態で図示した、図1の外科用器具の可撓性のステム部分の 拡大図である。 図3は、直線状の状態で図示した、可撓性のステム部分の拡大断面図である。 図4は、図3の線4−4に沿った図である。 図5は、図3の部分の更なる拡大図である。 好適な実施の形態の説明 本発明は、外科用器具、特に、組織の切断及び/又は除去のために使用するこ とのできる内視鏡式外科用器具に関するものである。本発明は色々な外科用器具 の構造に適用可能である。本発明の1つの典型例として、図1には、外科用器具 10が図示されている。 該外科用器具10は、全体として、アクチュエータ組立体14を有するハンド ル12と、撓み制御組立体16とを備えている。第一のステム部分すなわち剛性 なステム部分20の基端部分18はハンドル12に固定されている。第二のステ ム部分すなわち可撓性のステム部分24の基端部分22は剛性なステム部分20 の末端部分26と接続されている。固定のツール部分32(図2)及び可動のツ ール部分34を有する外科用ツール30は可撓性のステム部分24の末端部分す なわち先端部分36に配置されている。 外科用器具10のハンドル12(図1)は、人間の手で手操作で把持し得る形 態とされたピストル握り形態を有している。該ハンドル12は、第一のハンドル 部分40と、第二のハンドル部分42とを有しており、これらのハンドル部分は 、全体の形態にて、互いに実質的に鏡像関係にあり且つハンドルを形成し得るよ うに互いに接続されている。第二のハンドル部分42は、明確化のため、一部の み図示してある。第二のハンドル部分42は第一のハンドル部分40に重ねられ 、第一のハンドル部分に取り付けられた外科用器具10の他の部分を覆う。 第一のハンドル部分40は、主壁46の周りを伸長する外周縁部44を有して いる。トリガー枢軸ピン48が第一のハンドル部分40の主壁46の内側面50 から突出している。該トリガー枢軸ピン48はトリガー枢動軸線52を画定する 。撓み制御レバーの枢軸ピン54が、トリガー枢軸ピン48から隔てられた位置 にて、第一のハンドル部分40の主壁46の内側面50から突出している。 アクチュエータ組立体14はトリガー60を有している。該トリガー60は、 枢動軸線52の周りでハンドル12に対して枢動可能なようにトリガー枢軸ピン 48上に支持されている。トリガー60は、ハンドル12から伸長し、該トリガ ーは該トリガーがハンドルに対して枢動動作し得るように手操作可能である。ト リガー60と一体として形成された、全体としてV字形のばね64が、第一のハ ンドル部分40に設けたばね支持ピン66に係合する。該ばね64は、トリガー 60をハンドル12に対して図1に図示した不作動位置に偏倚させる。 撓み制御組立体16は、撓み制御レバー70を有している。該撓み制御レバー 70は、ハンドル12に対して枢動動作可能なように撓み制御レバーの枢軸ピン 54上に支持されている。撓み制御レバー70の、手操作可能な部分72は、ハ ンドル12から突出している。撓み制御レバー70と第一のハンドル部分12と の間にはテンショナー74が配置されている。該テンショナー74は、枢軸ピン 54の周りで限定された回転を為し得るように支持されている。 撓み制御組立体16は概略図的にのみ図示してあることを理解すべきである。 他の型式の撓み制御組立体を使用することもできる。撓み制御組立体16は、図 示した方法にて外科用器具10の可撓性のステム部分24を曲げる力を提供する ために使用することができる色々な型式の撓み制御組立体の一例である。 外科用器具10の剛性のステム部分20は、ハンドル12と可撓性のステム部 分24との間を伸長し且つ該ハンドル及び可撓性のステム部分を相互に接続する 剛性の主要管80を有している。該主要管80は、所望に応じて、適当な金属又 はプラスチック製とすることができる。該主要管80は、外科用器具10の長手 方向中心軸線を形成する長手方向中心軸線82(図3、図5)を有している。中 央通路84が主要管80の長さに沿って軸方向に伸長している。主要管80の基 端部分86(図1)はハンドル12に固定されている。 剛性のステム部分20は、主要管80の末端部分92に固定されたインターフ ェース要素90(図5)を有している。該インターフェース要素90は、ディス ク形状の主本体部分94を有している。上方及び下方対の撓み制御ワイヤー通路 100、102(各対の一方のみ図示)がインターフェース要素90の主本体部 分94の半径方向外方部分を貫通して軸方向に伸長している。 インターフェース要素90の主本体部分94にはばね用空所106が形成され ている。該ばね用空所106は、軸線82の上に中心がある円柱状の形態をして いる。該ばね用空所106は、末端方向、すなわち、ハンドル12から離れる方 向を向いて開口している。 インターフェース要素90の主本体部分94の末端面110にはリブ108が 配置されている。該リブ108は、二対の制御ワイヤー通路100、102の間 に配置されている。リブ108が、図3の面内に伸長し且つ該面から出る凸型で 半円柱状の断面形態を有している。リブ108が半円柱状の形態であることは、 可撓性のステム部分24が剛性なステム部分20に対して、図1乃至図3に見た とき上方又は下方にのみ曲がり又は枢動動作することを可能にする。 インターフェース要素90の中空の管状ステム部分112は、インターフェー ス要素の主本体部分94から基端方向に伸長している。インターフェース要素9 0のステム部分112は主要管80の中央通路84内を伸長する。 外科用器具10の可撓性のステム部分24は、インターフェース要素90と外 科用ツール30との間に配置された相対的に枢動可能な複数の椎骨状部分又はリ ンク120乃至129を有している。図示した実施の形態において、同一の椎骨 状部分120乃至129が10個設けられている。椎骨状部分の数は、可撓性の ステム部分24の所望の長さ及び該可撓性のステム部分の曲げ動作量に基づいて 変えることができる。 椎骨状部分120乃至129の各々の1つは、インターフェース要素90の主 本体部分94と全体として同様の形態をした環状のディスク形状主本体部分13 0(図5)を有している。軸線82上に中心を有する円柱形のばね用通路132 が、椎骨状部分120乃至129の各々の1つを貫通して軸方向に伸長している 。撓み制御ワイヤー通路の上方及び下方対134、136(各対の一方のみを図 示)が、各椎骨状部分120乃至129の主本体部分94の半径方向外側部分を 貫通して軸方向に伸長している。 リンク120乃至129の各々1つの末端面は、凸状の半円柱状リブ138を 有している。リンク120乃至129のリブ138は、形態及び方向の点にてイ ンターフェース要素90におけるリブ108と同一である。リンク120乃至1 29の各々の1つにて、ばね用通路132はリブ138を貫通して軸方向に伸長 している。該ばね用通路132は、リブ138を貫通する主本体部分130から 末端方向に伸長するにつれ、幅が広がる。 リンク120乃至129の各々1つの基端面は、凹状の半円柱状ソケット14 0を有している。該ソケット140の各々1つは、リブ138の1つを枢動可能 に受け入れ得るようにされた凹状の形態を有している。 最基端リンク120におけるソケット140がインターフェース要素90にお けるリブ108を受け入れ得るように、リンク120乃至129は、剛性なステ ム部分20に対して配置される。最基端のリンク120におけるリブ138は、 次の最基端のリンク122におけるソケット140内に受け入れられる。同様の 方法にて、リンク122乃至128の各々1つにおけるリブ138は、リンク1 23乃至129におけるソケット140内にそれぞれ受け入れられる。最末端の リンク129におけるリブ138は、外科用ツール30の固定部分32における ソケット142内に受け入れられる(図5)。 このように、可撓性のステム部分24のリンク120乃至129の全ては、剛 性なステム部分に対して枢動動作可能に剛性なステム部分20の上に支持されて いる。外科用ツール30は、可撓性のステム部分及び剛性なステム部分20に対 して枢動動作可能であるように可撓性のステム部分24の上に支持されている。 外科用ツール30は、図1乃至図3及び図5に図示するように、図面の面内にて 可動である。 外科用ツール30の固定ジョー32(図3)は、支持部分160と、切刃部分 162とを有している。固定ジョー32の支持部分160には、基端方向を向い たばね用空所154が形成されている。枢軸ピン164が固定ジョー32の支持 部分160内に取り付けられている。 外科用ツール30の可動ジョー34は、枢軸ピンの周りで固定ジョー32に対 して枢動動作可能であるように枢軸ピン164の上に支持されている。該可動ジ ョー34は、該可動ジョーが図5に図示した開放位置から図3に図示した閉塞位 置まで枢動動作するとき、固定ジョー32の切刃部分162と係合可能な切刃部 分166を有している。 可撓性のステム部分24は、外科用ツール30と外科用器具10の剛性なステ ム部分20との間にて軸方向荷重を伝達する引張ばね150を有している。該引 張ばね150は、適当な材料、好ましくはステンレス鋼で出来ている。図示した 実施の形態において、該引張ばね150は、コイル巻きばね、具体的には、円形 の断面を有する金属ワイヤーで出来た円柱状のヘリカルばねである。該引張ばね 150は、可撓性のステム部分24が図2に図示した直線状の形態にあるとき、 自由状態すなわち非応力状態にある。引張ばね150が自由状態すなわち非応力 状態にあるとき、ばねのコイルどうしは、ばねの長さに沿って当接係合状態にあ り、ばねは軸方向に圧縮不能である。 引張ばね150の第一の端部分152(図5)は、外科用ツール30の固定ジ ョー32のばね用空所154内に配置されている。該引張ばね150は、可撓性 のステム部分24の全長に沿って、積み重ねた椎骨状部分120乃至129内に それぞれのばね用通路132を貫通して伸長している。引張ばね150の第二の 端部分156は、剛性なステム部分20のインターフェース要素90のばね用空 所106内に配置されている。 外科用器具10は、可撓性のステム部分24の曲がり動作を制御する上方及び 下方撓み制御ワイヤー170、172を有している。ワイヤー170、172の 各々1つは、撓み制御レバー70に接続された端部を有し、その中心が外科用ツ ール30の固定ジョー32の周りでループ状に巻かれたU字形のループとして形 成される。撓み制御ワイヤー170、172の基端は、撓み制御レバー70と共 に可動であるように接続される。撓み制御ワイヤー170、172は、テンショ ナー74(図1)の上方にて撓み制御レバー70から伸長し、主要管80の中央 通路84内に達している。該テンショナー74は、撓み制御ワイヤー170、1 72の上に適当な程度の張力を保つ。 撓み制御ワイヤー170、172は、剛性なステム部分20を通じてインター フェース要素90内に伸長している。撓み制御ワイヤー170、172は、イン ターフェース要素90の制御ワイヤー通路100、102を貫通して伸長し、可 撓性のステム部分24のリンク120乃至129の制御ワイヤー通路134、1 36内に達している。撓み制御ワイヤー170、172の中央部分174、17 6(図3)は、外科用ツール30の固定ジョー32の支持部分160の周りでル ープ状に形成されている。 外科用器具10は、固定ジョー32に対して可動ジョー34を枢動させるため のアクチュエータケーブル180を有している。該アクチュエータケーブル18 0は、可動ジョー34に固定された第一の端部分182(図3)を有する可撓性 の金属ケーブルである。該アクチュエータケーブル180は、可動ジョー34か ら引張ばね150の第一の端部分152内に伸長している。該アクチュエータケ ーブル180は、引張ばね150の全長に亙って伸長し、次に、インターフェー ス要素90のステム部分112内に達している。引張ばね150及びアクチュエ ータケーブル180の寸法は、該アクチュエータケーブルが引張ばね内にて軸方 向に摺動自在であるが、引張ばね内にて半径方向に動かないように拘束されるよ うに選択される(幾つかの図面において、引張ばね150の内径は明確化のため 誇張して示してある)。 アクチュエータケーブルのガイド管184は、インターフェース要素90のス テム部分112の基端の凹所186内に受け入れられる。該アクチュエータのガ イドケーブル管184は、軸線82上に中心があり且つケーブル通路188を画 定する中空の管状の形態をしている。該アクチュエータケーブル180は、引張 ばね150からアクチュエータケーブルのガイド管184内に伸長している。該 ガイド管184の内径は、アクチュエータケーブル180がガイド管の通路18 8内にて軸方向に摺動自在であるが、ガイド管内にて半径方向に動かないように 拘束されるように選択される。 アクチュエータケーブルのガイド管184の基端部分190(図1)は、主要 管80の基端部分86から伸長し且つハンドル12内に固着される。アクチュエ ータケーブル180は、ガイド管184から伸長し且つ図示しない方法にてトリ ガー60に固着されている。 外科用器具10の可撓性のステム部分24は、長手方向軸線82に対して複数 の異なる方向に曲げることができる。インターフェース要素90におけるリブ1 08は、外科用器具10の可撓性のステム部分24が曲がるときの中心となる支 点として機能する。撓み制御レバー70を動かしたとき、撓み制御ワイヤー17 0、172の一方又はその他方に張力が加わるため、外科用器具10は曲がる。 撓み制御ワイヤー170、172の端部分174、176(図1)は、制御レ バーがハンドルに対して第一の方向に枢動すると、上方ワイヤー170に張力が 加わり、下方ワイヤー172の張力を解放するような仕方にて、撓み制御レバー 70と接続されている。制御レバー70が第一の方向と反対の第二の方向に枢動 すると、上方ワイヤー170の張力は解放されるが、下方ワイヤー172を緊張 させる。 例えば、撓み制御レバー70の手操作にて係合可能な部分が図1に見て下方向 に動くと、上方撓み制御ワイヤー170に張力が加わり、下方制御ワイヤー17 2の張力が解放される。器具10の可撓性のステム部分24は、図2に示すよう に、上方に曲がる。 これと逆に、撓み制御レバー70の手操作にて係合可能な部分が図1に見て上 方に動くと、下方撓み制御ワイヤー172が緊張され、上方制御ワイヤ170に 加わる張力が解放される。器具10の可撓性のステム部分24は、下方に曲がる 。 外科用器具10の可撓性のステム部分24の曲がり程度は、撓み制御ワイヤー 170、172に加わる張力の程度によって制御される。これは、ハンドル12 に対する撓み制御レバー70の動作量によって制御される。本発明は、例えば、 90°以上の曲がり動作にのみ限定されるものではないことを理解すべきである。 このように、可撓性のステム部分24は、その長さに沿った10の異なる位置の 各々にて、例えば、18°、独立的に曲がって、これにより合計180°の曲がり動 作を提供することが可能である。 外科用器具10は、公知の方法にて、身体組織を通じて手術部位に達する開放 経路を提供すべく公知の方法にて使用されるカニューレ又はその他の管状部材( 図示せず)と関係する状態で使用することができる。カニューレが適正に配置さ れたならば、外科用器具10は、少なくとも外科用ツール30がカニューレの末 端から突き出す迄、カニューレを通じて軸方向に挿入する。外科用器具10の可 撓性のステム部分24が所定の程度、カニューレの末端から突き出すようにする こともできる。このように、カニューレを通じて外科用器具10を挿入し、撓み 制御レバー70を動かすと、外科用器具の可撓性のステム部分24は、略カニュ ーレの末端の位置にて曲がり、外科用ツール30を所望の位置に配置する。カニ ューレの末端は、外科用器具10の可撓性のステム部分24が曲がるときの中心 となる支点として機能する。外科用器具10がカニューレの末端から突き出す程 度に依存して、外科用器具は、可動のステム部分24の長さに沿った異なる位置 にて、長さの異なる円弧状の経路を通じて曲がる。 トリガー60を引っ張ると、アクチュエータケーブル180は緊張する。該ア クチュエータケーブル180に加わる引張り力は、可動ジョー34内に伝達され 、該可動ジョーを図2に図示した開放位置から図3に図示した閉塞位置まで枢動 させる。可動ジョー34は、固定ジョー32及び可撓性のステム部分24に対し て 移動する。 アクチュエータケーブル180によって伝達された力は、外科用ツール30の 固定ジョー32に軸方向への荷重を付与することになる。固定ジョー32、従っ て、外科用ツール30の全体は、剛性なステム部分20に向けた方向に付勢され る。この外科用ツール30に加わる引張り力は、固定ジョー32を通じて引張ば ね150の第一の端部分152に伝達される。引張ばね150に加わる軸方向へ の力は、引張ばねの第一の端部分152を固定ジョー32のばね用空所154内 に保持する。引張ばね150の第一の端部分152は、固定ジョー32と共に動 き得るように効果的に固定される。 引張ばね150に加わる軸方向への圧縮力は、引張ばねの第二の端部分156 を通じて剛性なステム部分20内に伝達される。引張ばね150に加わる圧縮力 は、引張ばねの第二の端部分156をインターフェース要素90のばね用空所1 58内に保持する。引張ばね150の第二の端部分156は、剛性なステム部分 20と共に動き得るように、効果的に固定される。 引張ばね150の長さは、引張ばねが外科用ツール30と剛性なステム部分2 0との間にて実質的に全ての軸方向荷重を支持するように選択される。このよう に、任意の椎骨状部分120乃至129を通じて伝達される軸方向荷重は実質的 に存在しない。椎骨状部分120乃至129に加わる顕著な唯一の軸方向荷重は 、撓み制御ワイヤー170、172の力によるものである。椎骨状部分120乃 至129は、互いに、軽く支持されており、ツールから可撓性のステム部分を通 じてハンドル12に大きい軸方向荷重が向けられるときでさえ、可撓性のステム 部分24の自由な曲げ動作を許容する。その結果、可撓性のステム部分24は、 比較的自由に曲がることができる。また、リンク120乃至129は、より軽量 及び/又はより低廉な材料にて形成することができる。 本発明の上記の説明から、当業者は、本発明の改良、変更及び改変が認識され よう。例えば、外科用器具10は、可動部分と、固定部分とを有する異なる型式 の外科用ツールを含むことができる。当業者の範囲に属するかかる改良、変更及 び改変は、添付した請求の範囲に包含することを意図するものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.外科用器具において、 ハンドルと、 該ハンドルから伸長する剛性なステム部分と、 該剛性なステム部分から伸長する可撓性のステム部分と、 該可撓性のステム部分の末端と接続され、可動部分を有する外科用ツールと、 を備え、 前記可撓性のステム部分が、該可撓性のステム部分に沿って伸長する、互いに 相対的に枢動可能な複数の椎骨状部分と、該複数の椎骨状部分を貫通して軸方向 に伸長し、前記外科用ツールと前記剛性なステム部分との間にて軸方向への荷重 を伝達する引張ばねとを有しており、 さらに、前記引張ばねを貫通して伸長し且つ前記外科用ツールの前記可動部分 と接続されて、該可動部分に力を付与し、該可動部分を前記可撓性のステム部分 に対して動かすアクチュエータケーブルを備える、外科用器具。 2.請求項1に記載の外科用器具において、前記引張ばね及び前記椎骨状部分 の寸法が、前記外科用ツールから前記剛性なステム部分への、実質的に全ての軸 方向への圧縮力が前記引張ばねを通じて伝達されるが該椎骨状部分を通じては伝 達されないよう、選択されている、外科用器具。 3.請求項1に記載の外科用器具において、前記引張ばねが、両端の第一及び 第二の端部分を有するコイルばねであり、該引張ばねの前記第一の端部分が前記 外科用ツールに係合し、前記引張ばねの前記第二の端部分が前記剛性なステム部 分に係合する、外科用器具。 4.請求項3に記載の外科用器具において、前記ばねの前記第一及び第二の端 部分が、前記外科用ツール及び前記剛性なステム部分のそれぞれのばね用空所内 に受け入れられる、外科用器具。 5.請求項1に記載の外科用器具において、前記可撓性のステム部分を前記剛 性なステム部分に対して複数の方向の間にて動かすための少なくとも1つの撓み 制御ワイヤーを備え、該ワイヤーが前記椎骨状部分を貫通して伸長し、該ワイヤ ーが、前記外科用ツールに軸方向への荷重を付与し、前記外科用ツールの固定部 分を前記剛性なステム部分に向けて付勢し、これにより、前記引張ばねに対し軸 方向への圧縮荷重を付与する、外科用器具。 6.請求項5に記載の外科用器具において、前記可撓性のステム部分及び前記 外科用ツールが前記複数の方向の間にて動く際に、前記アクチュエータケーブル 及び前記引張ばねが曲がるようになされている、外科用器具。 7.請求項1に記載の外科用器具において、前記剛性なステム部分が、該剛性 なステム部分に対して曲げ動作し得るように、前記複数の椎骨状部分を支持する 湾曲面を有する、外科用器具。 8.請求項1に記載の外科用器具において、前記可撓性のステム部分が直線状 の状態にあるとき、前記引張ばねが該ばねの長さに沿って該ばねのコイルどうし が当接係合し、前記ばねが軸方向に圧縮不能である自由状態すなわち、非応力状 態にある、外科用器具。 9.請求項1に記載の外科用器具において、前記アクチュエータケーブルが、 前記引張ばねの全長に亙って伸長する可撓性部材を備え、該可撓性部材が、前記 ハンドルにおける手操作にて係合可能な部材と接続され、該ハンドルにおける該 手操作にて係合可能な部材が、前記アクチュエータケーブルを通じて力を伝達し 、前記外科用ツールの前記可動部分を前記可撓性のステム部分に対して動かすよ うに可動である、外科用器具。
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