JP2003511140A - 挿入中のバックラッシュを低減させた内視鏡器具 - Google Patents
挿入中のバックラッシュを低減させた内視鏡器具Info
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- A61B2017/2901—Details of shaft
- A61B2017/2905—Details of shaft flexible
Abstract
Description
チャネル内に延在するように適合された内視鏡外科器具に関する。
器具は、手で操作するハンドルを基端部に備えると共に、組織の操作切断、把持
、液体注入、焼灼用の構成要素を先端部に備えた、長くて可撓性のある円筒形管
状装置である。そのような器具は、可撓性のある内視鏡に挿入され、該内視鏡は
自然の開口部または外科的に形成された開口部を介して患者に挿入される。内視
鏡は数個の管腔を形成する細長い部分と、該細長い部分を方向付ける基端ハンド
ルとを有する。少なくとも1つの管腔には、スコープ等の光学画像形成システム
が設けられ、いくつかの管腔または「作業チャネル」は、一般に内視鏡器具をそ
の内部に延在させるために設けられる。内視鏡の作業チャネルは一般に内視鏡の
基端側(ハンドル)端部から先端側(作業)端部までを通過するPTFE(ポリ
テトラフルオロエチレン)裏当て付き円筒形チューブから構成される。作業チャ
ネルの内径は通常2〜4ミリメートルである。
内視鏡の光学システムにより、透視している組織を操作する。通常医師は、内視
鏡器具の管状シャフトが内視鏡のハンドルに入る位置付近でシャフトの基端部分
を手で押したり引いたりすることにより、器具の先端部を繰り返し操作しなけれ
ばならない。
に拡大される。つまり、直径数ミリメートルの視野がビデオスクリーン上では数
インチ(1インチ=約2.54cm)に拡大される。従って、透視している組織
に近づいて該組織を治療するためには、器具は非常に小さい増分で非常に正確に
移動させなければならない。実際医師は、所望の結果を得るために、内視鏡器具
の先端部の先を所望位置の1ミリメートルの数分の1以内に配置しなければなら
ない。しかしながら、器具を内視鏡に通過させる途中の摩擦およびバックラッシ
ュのため、その精度のレベルを達成するのは困難である。例えば、内視鏡の数フ
ィート長(1フィート=30.48cm)は患者の結腸に配置され、その際、内
視鏡の先端部は上行結腸の特定部位を透視できるようにしっかり折り返される。
そのような配置において、内視鏡は複数の平面内で非常に入り組んだ形状に曲げ
られる。内視鏡器具の外径(例、2.2mm)は作業チャネルの内径(例、3.
2mm)よりも有意に小さいため、器具とチャネルの間には大きな隙間スペース
が存在する。器具が引き戻された場合、器具にかかる張力により器具はピンと引
っ張られ、器具は当然チャネル内で最短経路をとる。器具が押し進められた場合
、摩擦によって器具はチャネル内で最長経路をとるようになる(つまり、器具の
先端部が動き出す前に器具のシャフトが作業チャネルを「充填」する)。結果と
して、医師は器具の先端部を操作しようとすると、大きなバックラッシュ(空(
から)動き)を経験することとなる。先を少し引き戻す必要がある場合には、先
端部が引き戻され得る前に、まずはバックラッシュぶんを引き出さなければなら
ない。医師が器具を少し先まで引き戻しすぎた場合、医師は先端部に任意の移動
が起こる前に器具を数ミリメートル前方に押し進めなければならない。この操作
の間、内視鏡器具は内視鏡の作業チャネル内で最長経路と最短経路の配置を交互
にとる。このバックラッシュが低減または除去されると、内視鏡器具先端部の操
作がずっと容易かつ明確となり、医師はより迅速に所望の位置決めを達成するこ
とができる。しかしながらこれはいくつかの理由から、克服が容易な問題とはな
っていない。
仮定すると、上述のバックラッシュの状況は低減されるか実質的に除去されるが
、これは実際的な解決策ではない。そのような2つの構造間の環状スペースには
、流体を注入する(かまたは吸引を行う)必要がある。器具のシャフトが作業チ
ャネル内のスペースを実質上占めると、バックラッシュは低減されるが、流体を
作業チャネル内で器具周囲に伝達する能力が大いに低減されるであろう。実際、
流体流れの性質のため、隙間スペースのアスペクト比(流体チャネルの厚さとそ
の周囲長さとの比)が小さくなり、流体流れに対するインピーダンスが不釣り合
いなほどの流体通過断面積の減少を起こす。
ルは通常比較的軟らかい材料であるPTFEから形成されているため、器具と作
業チャネル間の接触面積が増大する。この上記部品間の接触面積の増大により、
医師が器具をチャネル内で移動させようとした時に器具にかかる摩擦抵抗が増大
する。
んどないか全くない内視鏡システムを提供することにある。 流体流れを許容する開放面積を維持しつつ内視鏡の作業チャネルの内視鏡器具
間のバックラッシュを減少させた内視鏡システムを提供することも本発明の目的
である。
部のいずれかに非円形断面が設けられた内視鏡システムが提供される。 一般に内視鏡器具は、基端部および先端部を有する細長い可撓性管状部材と、
基端部および先端部を有し、該管状部材内を延びる制御部材と、管状部材と制御
部材の先端部に連結される端部作動体アセンブリと、制御部材を管状部材に対し
て移動させ、端部作動体アセンブリを作動させるハンドル手段とを備えている。
本発明の第1実施形態によれば、内視鏡器具の細長い可撓性管状部材の先端部は
、非円形断面形状をした外側表面を有する。非円形断面形状は、管状部材の一部
の周辺(外側)周囲に複数のフィンまたは他の突出部を径方向に離間配置するか
、または該部分に多角形断面形状を設けることにより、管状部材の一部に設けら
れ得る。フィンが設けられる場合、フィンは非常に小さく、作業チャネルと内視
鏡器具の間の流体流れ断面積に最小の影響しか及ぼさない。従って、得られた内
視鏡器具では、作業チャネル内の十分な流体流れが維持されると同時に、バック
ラッシュが大いに低減される。また、フィンまたは多角形の角は、数少ない比較
的小さな接触点を提供するため、内視鏡器具を内視鏡の管腔(作業チャネル)内
に容易に進めることが可能である。
た画像形成チャネルおよび内側表面を有し内視鏡器具を内部に収容するように適
合された作業チャネルを有する細長い可撓性先端部分とを有する内視鏡が提供さ
れる。作業チャネルは、その長さに沿って作業チャネルが非円形断面形状を有す
る実質的部分を好ましくは有する。非円形断面形状は、作業チャネルの内側表面
に径方向に離間しかつ内方を向いた複数のリブまたは他の突出部を設けるか、作
業チャネルの内側表面を多角形とすることにより作業チャネルに設けられ得る。
リブは非常に小さく、作業チャネルと内視鏡器具の間の流体流れ断面積に最小の
影響しか及ぼさない。従って得られた内視鏡器具では、作業チャネル内の十分な
流体流れが維持されると同時に、内部に挿入された内視鏡器具のバックラッシュ
が大いに低減される。また、それらの2つの部材の間には数少ない比較的小さな
接触点が存在するため、内視鏡器具を作業チャネル内に容易に進めることが可能
である。 提供した図面と共に詳細な説明を参照すれば、当業者には本発明のさらなる目
的および利点が明らかとなるであろう。
される。本発明の第1実施形態によれば、内視鏡器具10は、作動ハンドル12
、管状コイル14、コイル14の先端部分18の少なくとも一部の周囲に設けら
れたジャケット16、生検用鉗子等の端部作動体アセンブリ20、および制御ワ
イヤ22を有する。作動ハンドル12は通常静止部材26と変位可能なスプール
28とを備えている。静止部材26は先端挿通孔30、中央スロット32、およ
び基端親指リング34を有する。変位スプール28は静止部材26上に摺動可能
に配置され、スロット32を通過するクロスメンバ36を有する。制御ワイヤ2
2の基端部はスプール28と連結される。作動ハンドル12の操作については、
バレス(Bales)に付与された米国特許第5,228,451号で十分に説
明されており、該特許全体を参照により本願に組み込むものとする。簡単に説明
すると、スロット32内でスプール28が長手方向に移動すると、端部作動体ア
センブリ18が動かされる。すなわち、端部作動体アセンブリが開放位置と閉鎖
位置との間で移動する。
ット16は、好ましくはPTFEより形成される、低摩擦性のコーティングまた
はシースであり、コイル14の少なくとも先端部分の上を延びる。ジャケット1
6はコイルの一部の上に押し出し成形されてもよいし、組み立てた内視鏡器具の
上に設けることが可能な付属物として設けてもよい。例えば、ジャケットは長手
方向スリットを有する管状部材であり得る。ジャケット16はコイル周囲に径方
向に離間配置された、数個(例えば5個)の長手方向フィン30を形成する。限
定的な意味でなく例として、内径3.2mmの作業チャネルを有する内視鏡に挿
入することを意図した内視鏡器具に対して、ジャケット16は好ましくは、厚さ
約0.1mmの薄いフィン(または陸部)を備えコイル表面から外方に約0.4
mm延出する直径2.2ミリメートルのシリンダーである。そのような構成によ
ると、内視鏡の作業チャネルの直径がほぼ完全にふさがれ(すなわち、コイル1
4の中心からフィン30の端部までのジャケットの径方向寸法が作業チャネルの
半径とほぼ等しくなる)、動きのバックラッシュが実質的に低減される。しかし
ながら、フィン30は非常に薄いので、犠牲となる流体流れの断面積の量はほん
の少量にすぎない。また、接触点の数およびフィンと作業チャネル内側との間の
接触点の表面積は実質的に最小となる。
沿って延びることも好ましい。フィン30がコイル14の基端部分の大部分にま
で延びるとすると、コイルが内視鏡ハンドルに入る位置で器具のシャフトに対す
る流体封鎖を達成するのが困難である。流体が作業チャネルの中に注入される場
合、そのような封鎖が必要とされる。内視鏡処置における内視鏡の屈折の大部分
は先端部分で起こるが、先端部分では内視鏡が患者の体内に位置しており、動き
のバックラッシュの大部分は内視鏡の先端部分における器具の緩みによるもので
ある。従って、フィン30は、内視鏡器具10の対応する先端部分18のみに(
例えば、240cmの器具のうちの先端側150cmに)配置されると同時に、
基端部分(すなわち90cm)は滑らかなシリンダのままであることが好ましい
。そのような内視鏡器具では、医師によって操作された場合に動きのバックラッ
シュが顕著に減少し、内視鏡の作業チャネルを通る流体流れは実質的に妨げられ
ず、同時に、器具が内視鏡ハンドルから出る位置には、簡単に封鎖される表面が
提供される。
ト16bは、断面形状が概ね多角形となるようにコイル14上で非円形断面形状
を有する。例えば、ジャケット16bは図に示すように五角形の形状を有し得る
。限定的な意味でなく例として、内径3.2mmの作業チャネルを有する内視鏡
に挿入することを意図した内視鏡器具に対して、多角形の角30bは好ましくは
04コイル表面から約0.4mm延びる。そのような構成によると、内視鏡の作
業チャネルの直径がほぼ完全にふさがれ、動きのバックラッシュが実質的に低減
されるが、作業チャネルと角30の位置でのみ接触する。また、ジャケットの側
面と作業チャネルとの間には流体流れ用のスペースが設けられる。
が示される。内視鏡110は、細長い管状部分112と管状部分112の先端部
を操作かつ方向付けするように適合された基端ハンドル部分114とを有する。
管状部分112は複数の管腔を有するが、1つの管腔142は光学スコープまた
はカメラ装置144を収容するために設けられ(それらは内部で構築し得る)、
いくつかの管腔146,148,150,152はハンドル部分114から管状
部分112を通って延びる制御ワイヤ154,156,158,160を収容す
るために設けられ、少なくとも1つ、好ましくは複数の作業チャネル162,1
64,166,168は内視鏡器具170を内部に収容するために設けられる。
例えば、(図2aおよび2bのそれぞれに示したような)本発明の第1実施形態
の内視鏡器具10、10bは作業チャネル166,168内に設けられ得る。作
業チャネルはハンドル部分114に基端開口部を有する。他の管腔172,17
4を他の目的で設けてもよい。内視鏡は一般にミヤギ(Miyagi)に付与さ
れた米国特許第5,179,935号で説明されており、該特許全体を参照によ
り本願に組み込むものとする。
の一部には非円形断面形状が設けられる。非円形断面形状は成形して作業チャネ
ルとされてもよく、あるいはより好ましくは、作業チャネル162の先端部分1
18内に好ましくは固定されたPTFE等の低摩擦の挿入物180によって提供
されてもよい。挿入物180は複数の径方向に離間しかつ径方向内方を向いた長
手方向リブ182を有する。リブ182は非常に小さい。例えば、リブ182は
厚さが約0.1mmであり、径方向長さが約0.5mmである。従って、リブは
作業チャネルと内視鏡器具との流体流れの断面積に最小の影響しか及ぼさず、作
業チャネルと内視鏡器具との間に比較的小さな接触点を提供する。
形状が設けられる。多角形の断面形状は挿入物182を介して作業チャネル16
4に設けられるか、または作業チャネルと一体的に成形される。
時に、作業チャネル内の内視鏡器具周囲での十分な流体流れと、内視鏡器具と作
業チャネルとの間の最小の接触を維持するように適合される。各代替実施形態に
おいて、作業チャネルの非円形断面形状はチャネルの全長に延びてもよいし、ま
たは一部に延びてもよい。
ッシュを低減させる内視鏡器具システムのいくつかの実施形態を本明細書におい
て説明および図示した。本発明の特定の実施形態を説明してきたが、本発明をそ
れらに限定することは意図しておらず、本発明は当該技術分野が許容する程度に
広い範囲であり明細書も同様に読まれるべきことを意図する。従って、特定の生
検鉗子の内視鏡器具を開示したが、はさみ、パンチ、針等の他の端部作動体を有
する内視鏡器具にも同様に非円形円形断面を備え得ることが理解される。さらに
、PTFEを器具のジャケット用および内視鏡の挿入物用に開示したが、他の低
摩擦材料も同様に使用し得ることは理解されることである。また、特定の数のフ
ィンおよびリブについて開示したが、他の数のフィンおよびリブも使用可能であ
ることが理解されることである。代わりに、1つまたはらせん形のフィンまたは
リブを設けてもよい。さらに、フィン以外の突出部を使用することも可能である
。さらに、他の多角形をコイルの上のジャケットおよび内視鏡挿入物に使用し得
る。また、コイルおよび/またはジャケットは非円形断面積を有する他の管状部
材と置換可能である。例えば、管状部材は多角形またはフィンを有するように押
し出し成形可能である。それ故、当業者には、請求された精神および範囲から逸
脱することなく与えられた発明にさらに別の改変を行い得ることが理解されよう
。
断面図。
鏡を示す側面図。
図3の4−4線における拡大図。
Claims (23)
- 【請求項1】内視鏡器具システムであって、 a)細長い可撓性先端部分および前記先端部分を操作するための基端ハンドル
部分を有し、前記先端部分が画像形成手段を収容する光学チャネルと、内側表面
を有し内視鏡器具を収容するように適合された作業チャネルとを有する内視鏡と
、 b)基端部および先端部と外側表面とを有する細長い可撓性管状部材と、基端
部および先端部を備え前記管状部材の中を延びる制御部材と、前記管状部材およ
び前記制御部材の前記先端部に連結される端部作動体アセンブリと、前記管状部
材に対して前記制御部材を移動させ、前記端部作動体を作動させるハンドル手段
とを有する内視鏡器具と、 を備え、前記作業チャネルの前記内側表面および前記管状部材の前記外側表面の
うちの少なくとも1つにはその一部分に沿って非円形断面形状が設けられ、前記
内視鏡器具を前記内視鏡の前記作業チャネルに対して移動させた時のバックラッ
シュを低減するように適合されている内視鏡器具システム。 - 【請求項2】前記非円形断面形状は多角形形状である請求項1に記載の内視
鏡器具システム。 - 【請求項3】前記非円形断面形状は複数の径方向突出部から成る請求項1に
記載の内視鏡器具システム。 - 【請求項4】前記部分はジャケットが上に設けられた、前記管状部材に沿っ
た部分であって前記管状部材上の複数のフィンを含む部分である請求項1に記載
の内視鏡器具システム。 - 【請求項5】前記部分は、前記非円形断面形状を有する挿入物を設けた前記
作業チャネルの部分である請求項1に記載の内視鏡器具システム。 - 【請求項6】前記部分は前記内視鏡の前記作業チャネルの一部分であり、前
記部分は複数の実質的に径方向に内方を向いたリブである請求項1に記載の内視
鏡器具システム。 - 【請求項7】前記管状部材の前記基端部の断面形状は実質的に円形である請
求項1に記載の内視鏡器具システム。 - 【請求項8】円形断面形状を備えた作業チャネルを有する内視鏡の中に挿入
するための内視鏡器具であって、 a)基端部および先端部と外側表面とを備え、前記外側表面は非円形断面形状
を有する部分を有する細長い可撓性管状部材と、 b)基端部および先端部を有し、前記管状部材の中を延びる制御部材と、 c)前記管状部材および前記制御部材の前記先端部に連結される端部作動体ア
センブリと、 d)前記制御部材を前記管状部材に対して移動させ、前記端部作動体アセンブ
リを作動させる手段と を備えた内視鏡器具。 - 【請求項9】前記非円形断面形状を備えた前記外側表面の前記部分が、作業
チャネルの半径とほぼ等しい径方向の寸法を有し、前記内視鏡器具が内視鏡の作
業チャネルに対して長手方向に移動された場合にバックラッシュが低減される請
求項8に記載の内視鏡器具。 - 【請求項10】前記非円形断面形状は前記管状部材上に設けられたジャケッ
トによって形成され、前記ジャケットは複数の長手方向フィンを有する請求項8
に記載の内視鏡器具。 - 【請求項11】前記フィンは径方向に離間すると共に径方向外側を向いてい
る請求項10に記載の内視鏡器具。 - 【請求項12】前記フィンの厚さが約0.1mmである請求項10に記載の
内視鏡器具。 - 【請求項13】前記フィンは前記管状部材の表面から約0.4mm外側に延
出する請求項10に記載の内視鏡器具。 - 【請求項14】前記非円形断面形状は前記管状部材から径方向外側へ延びる
複数の長手方向フィンによって形成される請求項8に記載の内視鏡器具。 - 【請求項15】前記非円形断面形状は前記管状部材上に設けられたジャケッ
トにより形成され、前記ジャケットは実質的に多角形形状を有する請求項8に記
載の内視鏡器具。 - 【請求項16】前記非円形断面形状を有する前記管状部材の前記外側表面の
前記部分は前記管状部材の長さの少なくとも先端側半分である請求項8に記載の
内視鏡器具。 - 【請求項17】前記非円形断面形状を有する前記管状部材の前記外側表面の
前記部分は、前記部分上に設けられた低摩擦ジャケットにより形成され、前記低
摩擦ジャケットは前記非円形断面形状を有する請求項8に記載の内視鏡器具。 - 【請求項18】前記管状部材の前記基端部の断面積の形状は実質的に円形で
ある請求項8に記載の内視鏡器具。 - 【請求項19】前記管状部材はコイルである請求項8に記載の内視鏡器具。
- 【請求項20】円形断面形状と一定の外径とを有する先端管状部分を備えた
内視鏡器具を内部に収容するための内視鏡であって、 a)画像形成手段を備えた光学チャネルと、内側表面を有し内視鏡器具を内部
に収容するように適合された作業チャネルとを有する細長い可撓性先端部分と、
前記作業チャネルは前記内側表面が非円形断面形状を有する部分を有することと
、 b)前記先端部分を操作するように適合された基端ハンドル部分と を備えた内視鏡。 - 【請求項21】前記内視鏡の前記作業チャネルは挿入物を有し、該挿入物が
前記作業チャネルの前記内側表面が前記非円形断面形状を有する前記部分を形成
する請求項20に記載の内視鏡。 - 【請求項22】前記作業チャネルの前記内側表面が前記非円形断面形状を有
する前記部分が多角形状を有する請求項20に記載の内視鏡。 - 【請求項23】前記作業チャネルの前記内側表面が非円形断面形状を有する
前記部分が、複数の径方向に内方を向いた長手方向突出部を有する請求項20に
記載の内視鏡。
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