JP2005507703A - 往復運動する回転外科手術器具 - Google Patents

Abstract

外科手術器具（１００）は、組織を切断するための手段を有する切断部材（１８５）と、切断部材（１８５）に結合された駆動器とを備える。駆動器（１２０、１３０）は、螺旋溝（１５６、１５８）を有すると共に切断部材（１８５）に取り付けられた駆動部材（１５０）を備えることができる。さらに、駆動器（１２０、１３０）は、駆動部材（１５０）が内側駆動ハブ（１３０）と一緒に回転するが内側駆動ハブ（１３０）に対して自由に並進するように駆動部材（１５０）に結合された内側駆動ハブを備えることができる。駆動器は、駆動器に加えられた力に応答して切断部材を回転させると同時に並進させる。
【選択図】図１

Description

【技術分野】
【０００１】
（技術分野）
この説明は、回転切断外科手術器具に関し、特に、組織切断用の往復運動する回転外科手術器具に関する。
【０００２】
（背景）
従来の関節鏡の外科手術器具は、一般に、外側チューブと、外側チューブ内で回転するか、又は外側チューブ内を軸方向に並進する切断部材とを備える。外側チューブ及び切断部材は、相互作用して、組織を切断するせん断力を生み出す。この種の切断は、一般に、軟部組織、例えば筋肉、靭帯及び腱を切断するのに用いられる。
【０００３】
（要約）
ある観点では、外科手術器具は、組織を切断する手段を備える切断部材と、駆動器に加えられた力に応答して切断部材を回転させると同時に並進させるように切断部材に結合される駆動器とを備える。
【０００４】
次の特徴の１つ以上を外科手術器具に含むことができる。例えば、駆動器は、切断部材の並進が往復運動を含むように構成することができる。駆動器は、切断部材に取り付けられると共に螺旋溝を備えることができる。駆動器は、溝内に配置された並進部品を備え、駆動部材の回転駆動が、同時に、並進部品に対する駆動部材の往復運動になってもよい。
【０００５】
駆動器は、駆動部材に結合される内側駆動ハブをさらに備えることができる。内側駆動ハブは、スロットを区画し、駆動部材は、スロット内に収容されたキーを備え、駆動部材が内側駆動ハブと一緒に回転するが内側駆動ハブに対して自由に並進するように、駆動部材を内側駆動ハブに回転結合させる。螺旋溝は、左ネジの螺旋チャネル及び／又は右ネジの螺旋チャネルを備えることができる。切断部材は、部材と一緒に回転及び軸方向移動する駆動部材に取り付けることができる。
【０００６】
手段は、切断部材の遠位端に面取りされた切断刃を備えることができる。切断部材の面取りされた刃は、直線の切断刃でよい。代わりに、面取りされた刃は、角度のついた切断刃であってもよい。
【０００７】
器具は、切断部材を収容する外側チューブ状部材をさらに備えることができる。外側部材は、外側部材の先端部に近接して配置された切断窓を備えることができる。切断窓は、切断部材を組織に露出させる外側部材にある開口部からなる。切断窓は、Ｕ形の近位端及びサドル形の遠位端（フックを備えることができる。）を備えることができる。
【０００８】
並進部品は、溝内に収容されるフォロワー（follower）と、フォロワーを覆うシーリングキャップを備えることができる。フォロワーは、シーリングキャップに対して回転自在でよい。フォロワーは、アーチ状のブリッジ形でよい。並進部品は、並進部品が螺旋溝内に配置されると共に駆動部材が回転すると螺旋溝に従って回転するように駆動部材に結合することができる。
【０００９】
別の観点では、組織を切断することは、組織が外側部材内に配置されるように外側部材を配置し、外側部材内に収容された切断部材でその組織を引っ掛け、その組織を掴み、そしてスライスするために、切断部材を回転させると同時に並進させることを含む。
【００１０】
次の特徴の１つ以上を備えることができる。例えば、並進は、往復運動を備えることができる。
【００１１】
切断部材は、近位端の切断窓と、切断窓から延びると共に切断窓と連絡する内腔(lumen)とを備えることができる。駆動器は、吸引開口部を備えることができる。器具は、切断窓が開いているときに内腔から吸引開口部への流動体流を制限する制限機構を備えることもできる。
【００１２】
別の観点では、組織を切断することは、外側部材と、外側部材に対して動くために外側部材内に収容された切断部材とを有する外科手術器具を提供し、機械的に組織を切断するために、切断部材で組織に対してスライス切断運動を加えることを含む。
【００１３】
別の観点では、組織を切断することは、部材で組織に対してスライス切断運動を加え、部材を機械的に駆動して、回転させると同時に並進させることを備える。並進は、往復運動を含むことができる。
【００１４】
従来の関節鏡の外科手術器具（例えば回転剪断器）の切断刃は、半硬質性の組織内への切断を開始するのが困難であることがあり、組織から跳ね返される傾向がある。のこぎり歯状の刃は、この問題をいくらか和らげる。なぜなら、歯が組織に突き刺さり、切断を開始するからである。しかし、歯を用いることの効率には、制限がある。この制限は、大量の半硬質性の組織（例えば、半月又は子宮内類線維組織）を切断するときに明白になる。
外科手術器具の切断部材を回転させると同時に並進させることによって、これらの困難を乗り越える。組織を掴むことにより、組織がスライスされるときに器具が組織から跳ね返される傾向が制限される。特に、この器具及び方法により、切除速度が高くなり、例えば類線維及びポリープの切除にかかる手術時間が短くなる。
【００１５】
従来の外科手術器具の効率は、手術を行う体腔の圧力と、血液及び組織断片を片付ける必要性によって影響される。外科手術器具の螺旋部材にある開口部は、螺旋部材の内腔に対して、ある角度に向けられており、組織の排出を容易にし、器具の凝固を最小にし、手術を行う体腔の圧力を維持する。特に、開口部は、開口部を通るパルス状の流動体流を提供する。
【００１６】
別の観点では、組織を切断することは、切断された組織を除去するために、切断部材の切断窓及び内腔を通る動体をパルス化することを備える。パルス化することは、切断窓が開いているときに、切断部材の内腔から内腔に近接した吸引開口部への流動体流を制限することを備える。パルス化することは、切断窓が閉じているときに、切断部材の内腔から吸引開口部へ、流動体流が流れることを可能にすることを含んでもよい。
【００１７】
さらに別の観点では、組織を切断することは、駆動部材の内腔を通る流動体をパルス化して外科手術器具から流動体を除去するために、切断サイクルの間に外科手術器具の第１及び第２の開口部を結合させることを含む。開口部が分離されたときに流動体が外科手術器具から流れるのを防ぐために、第１及び第２の開口部は、切断サイクルの間に外科手術器具内で分離される。
【００１８】
内側ハブの開口部と螺旋部材は、パルス流動動作を生み出す。これにより、器具内の凝固が減少し、器具に低い真空設定を用いることが可能になり、手術を行う体腔の圧力に対する制御性を向上させることが可能になる。さらに、内側ハブ及び螺旋部材の開口部は、手術を行う体腔からの血液及び組織片の除去を容易し、手術を行う体腔の画像化を向上させることができる。さらに、流動体は、器具からパルス化されているので、流動体は、手術の間、一定に保つことができる。
【００１９】
１つ以上の実施形態の詳細は、以下、添付図面と説明により示される。別の特徴は、説明及び図面、及び請求の範囲から明らかであろう。
【００２０】
（図面の説明）
同様の符号は、種々の図面において、同様の要素を示している。
【００２１】
（詳細な説明）
図１Ａ及び１Ｂに示すように、外科手術器具１００は、駆動端部１１０と、切断端部１９０を備える。駆動端部１１０は、外科手術器具１００の近位端に位置する。切断端部１９０は、外科手術器具１００の遠位端に位置する。
【００２２】
駆動端部１１０には、器具１００は、外側ハブ１４０内に配置された内側駆動ハブ１３０に接続された駆動結合器１２０を備える。駆動結合器１２０は、駆動結合器１２０を回転させて内側駆動ハブ１３０を回転させる回転駆動器（図示せず）と噛み合う。ある実施形態では、回転駆動器は、Dyonics Power Handpiece, No. 7205355であり、Andover, MA のSmith & Nephew, Inc. から入手可能である。駆動結合器１２０を有する内側駆動ハブ１３０は、例えばSmith & Nephewの使い捨ての関節鏡の外科手術器具, No. 7205306の部品でよく、これもSmith & Nephew, Inc. から入手可能である。器具１００は、外側ハブ１４０内の内側駆動ハブ１３０と共に回転する螺旋部材１５０を備える。螺旋部材１５０と、外側ハブ１４０に固定された並進部品１４５は、螺旋部材１５０が回転すると螺旋部材１５０が外側ハブ１４０に対して直線移動するように、一緒に結合される。後でさらに詳しく説明する。
【００２３】
器具１００は、細長い切断部材１８５と細長い外側部材１８６を備える。図９も参照すると、切断部材１８５は、ほぼ管状であり、中空内部１８４を有している。切断部材１８５の遠位端１８３は、切断のために、面取りされて鋭い刃になっている。切断部材１８５は、螺旋部材１５０に固定され、一緒に軸方向及び回転運動する。切断部材１８５は、適切な硬質材料、例えば合金又はプラスチックからなる。
【００２４】
外側部材１８６も管状であり、中空内部１８７を有している。切断部材１８５は、外側部材１８６の内に収容される。外側部材１８６は、外側ハブ１４０内に配置され、外側ハブ１４０に対しては不動である。外側部材１８６は、連結器１４３によって、例えばエポキシ、接着剤、インサート成形又はスピン溶接を用いて、外側ハブ１４０に固定される。
外側部材１８６は、丸いコーナーを有する鈍い先端部(blunt tip)１８８を備える。切断端部１９０では、外側部材１８６は、外側部材１８６の壁１８６ａによって、切断窓１７０を区画する。外側部材１８６は、適切な硬質材料、例えば合金又はプラスチックからなる。
【００２５】
図２Ａ−２Ｄを参照すると、内側駆動ハブ１３０は、駆動結合器１２０、内腔１３６、吸引開口部１３２及びスロット１３４を備える。駆動結合器１２０は、内側駆動ハブ１３０の近位端から延び、回転駆動器にマウントされる。外科手術器具１００が回転駆動器に接続されると、吸引開口部１３２は、回転駆動器につながっている吸引機構と連絡する。スロット１３４は、内側駆動ハブ１３０の壁１３１に配置される。スロット１３４は、内側駆動ハブ１３０の一側面に沿った軌道のようなものである。内側駆動ハブ１３０のスロット１３４は、螺旋部材１５０（図４Ｂを参照）のキー１５２と対になり、内側駆動ハブ１３０の回転により螺旋部材１５０が回転し、螺旋部材１５０が内側駆動ハブ１３０に対して軸方向に移動する。例えばキー１５２がスロット１３４に沿って軸方向にスライドする。
【００２６】
図３Ａ−３Ｄを参照すると、外科手術器具１００の螺旋部材１５０は、潤滑性のある材料で、貫通内腔１５９を有する管の形状に形成される。切断部材１８５は、螺旋部材１５０内に配置され、そこに固定される。切断部材１８５は、例えばエポキシ、射出成形又はオーバー成形（over-molded）プラスチックを用いて固定することができる。切断部材１８５の中空内部１８４は、螺旋部材１５０の内腔１５９に結合される。内腔１５９は、往復運動サイクルの間に角度を変化させながら吸引開口部１３２と連絡する。従って、外科手術器具１００が回転駆動器に接続されると外科手術器具１００の切断端部１９０からの破片は、中空内部１８４、内腔１５９及び吸引開口部１３２を通って吸引される。
【００２７】
螺旋部材１５０には、キー１５２と２つの螺旋チャネル１５６及び１５８が配置されている。図３Ｂに示すように、キー１５２は、フィンのような形状であり、螺旋部材１５０の近位端に配置されている。キー１５２は、内側駆動ハブ１３０のスロット１３４と噛み合う。
【００２８】
２つの螺旋チャネル１５６及び１５８は、螺旋部材１５０の外部表面の遠位部に配置されている。一方の螺旋チャネル１５６は、右ネジであり、他方の螺旋チャネル１５８は、左ネジである。図解するように、螺旋チャネル１５６及び１５８は、同じピッチを有する（すなわち、これらのチャネルは、部材１５０の周りを同じ回数回って延びる。）。別の実施形態では、これらのチャネルのピッチは異なっている。
【００２９】
螺旋チャネル１５６及び１５８を備える、螺旋部材１５０の遠位部の長さは、切断窓１７０の長さよりも長い。螺旋チャネル１５６及び１５８は、その端部ではスムーズに一体となり、連続的な経路又は溝が形成され、螺旋部材１５０の遠位部の各端で一方の螺旋チャネルから他方の螺旋チャネルへスムーズに移行する。
【００３０】
図４Ａ〜４Ｃを参照すると、外科手術器具１００の外側ハブ１４０は、硬質プラスチックで形成され、外側部材１８６に対して不動である。外側ハブの例は、Smith & Nephewの使い捨ての関節鏡の外科手術器具の部品, No. 7205306であり、並進部品１４５を収容する切り抜き部１４４を設けるように変更されている。切り抜き部１４４は、外側ハブ１４０の壁内に、例えば図４Ｂのように中心に、かつ、螺旋部材と位置合わせして配置されている。並進部品１４５は、外側ハブ１４０の切り抜き部１４４内に配置されている。
【００３１】
図５Ａ，６Ａ−６Ｃ，７Ａ及び７Ｂを参照すると、並進部品１４５は、フォロワー３４３及びキャップ３４５を備える。フォロワー３４３は、円筒ヘッド３４７、及び円筒ヘッド３４７から突き出る２つの脚３４９を備える。円筒ヘッド３４７は、キャップ３４５の内径ＩＤ１よりも僅かに小さい外径ＯＤ１を有する。従って、円筒ヘッド３４７は、キャップ３４５内にぴったりとフィットする。また、フォロワー３４３は、回転又は回転可能である。なぜなら、キャップ３４５は、フォロワー３４３から分離した部品だからである。キャップ３４５は、切り抜き部１４４の内径ＩＤ２よりも僅かに小さい外径ＯＤ２を有し、部品１４５が切り抜き部１４４内にフィットするのを可能にする。特に、キャップ３４５は、フォロワー３４３を覆い、キャップ３４５と切り抜き部１４４の間にシールが形成され、吸引機構によって吸引された破片の除去又は吸引が容易になる。
【００３２】
図５Ｂ−５Ｄを参照すると、脚３４９は、螺旋部材１５０の外部表面の遠位部に形成された２つの螺旋チャネル１５６及び１５８内にフィットするサイズになっている。脚３４９は、螺旋部材１５０の螺旋チャネル１５６及び１５８によって描かれる径にフィットするサイズの径を有する弧１４６を形成する。
【００３３】
図８Ａ及び８Ｂを参照すると、外側部材の切断窓１７０は、一般に長い形状を有している。切断窓１７０の近位端１７２は、Ｕ形状であり、遠位端１７３は、フック１７４を形成するサドル形状である。遠位端１７３は、鋭い刃１８２を与えるように面取りされている。切断窓１７０は、外側部材１８６の先端部１８８に近接して配置されている。切断窓１７０は、長さＬにわたって、切断部材１８５を露出させる。
【００３４】
動作時に、内側駆動ハブ１３０は、駆動結合器１２０と噛み合う回転駆動器によって機械的に駆動される。内側駆動ハブ１３０が回転すると、内側駆動ハブ１３０に結合されている螺旋部材１５０が回転する。螺旋部材１５０が回転すると、螺旋チャネル１５６及び１５８が回転する。フォロワー３４３が螺旋チャネル１５６及び１５８の何れにも収まっていないのであれば、回転駆動器は、螺旋部材１５０に対して回転運動のみを与える。しかし、フォロワー３４３（特に、脚３４９）が例えば螺旋チャネル１５６内に収まっているならば、回転駆動器は、螺旋部材１５０に対して軸方向運動を与える。特に、螺旋チャネル１５６が回転すると、フォロワー３４３の脚３４９は、螺旋チャネル１５６に従い、それによって、螺旋チャネル１５６のエッジに軸方向の力を与える。与えられた軸方向の力により、螺旋部材１５０は、軸方向に並進する。
【００３５】
フォロワー３４３が螺旋チャネル１５６の一端に到達すると、フォロワー３４３は、自然に回転し、スムーズに螺旋チャネル１５６から螺旋チャネル１５８に移行する。このように、フォロワー３４３と螺旋チャネル１５６の間の相互作用により、螺旋部材１５０は、フォロワー３４３が螺旋チャネル１５６の端に到達するまでは、第１の軸方向に移動する。螺旋チャネル１５６の端では、フォロワー３４３が回転して螺旋チャネル１５８に移行し、螺旋部材１５０は、第２の反対軸方向に移動する。この前後の軸方向運動は、往復運動として参照される。さらに、内側駆動ハブ１３０の駆動結合器１２０は、１方向回転のみを必要とし、並進部品１４５が螺旋チャネル１５６及び１５８の何れかの端に到達するときに回転方向を反転させる必要がない。切断部材１８５は、螺旋部材１５０に固定されており、駆動結合器１２０が回転駆動器によって駆動されると、縦軸周りを回転すると同時に往復運動する。ある実施形態では、外科手術器具１００の往復運動サイクルの速度は、毎分８００回転（ｒｐｍ）で毎分１００サイクルである。
【００３６】
図１０を参照すると、外科医は、光学機器を用いて、患者の体腔を通って標的組織９１に向かって外科手術器具１００を導く。外科医は、切断窓１７０が切断部材１８５を標的組織１９１に露出させるように、標的組織１９１に対して外科手術器具１００を配置する。外科医は、回転駆動器を作動させて、それぞれ矢印１９２及び１９３で示すように、切断部材１８５を回転及び往復させる。切断窓内の組織は、フック１７４に引っ掛かり、切断部材１８５が組織を切断するために回転し、かつ遠位に向かって進むと、切断部材１８５の鋭い刃１８２によって、組織がスライスされる。鋭い刃１８２及び切断部材１８５が遠位に向かって進むと、手術部位からの破片と流動体は、吸引機構によって、窓１７０から、内部１８４及び内腔１５９を通って、吸引開口部１３２から外に吸い出される。切断部材１８５の鋭い刃１８２が、遠位に向かって進んで、外側部材１８６にある切断窓１７０のフック１７４を超えると、この切断は、完了する。切断部材１８５の鋭い刃１８２が遠位に向かって進んでフック１７４を超えると、窓１７０は、閉じられ、新たな破片又は流動体は、窓１７０を通って切断部材１８５の内部１８４に入らない。切断が完了すると、鋭い刃１８２は、フック１７４から近位に向かって後退する。鋭い刃１８２は、もはやスライスを行っていないが、破片及び流動体は、吸引される。往復運動サイクルの間の大部分において、流動体は、吸引されている。なぜなら、窓１７０が開いているからである。
【００３７】
切断窓１７０の形状は、内側部材と外側部材１８５及び１８６の間の摩損と、切断窓１８５の鋭い刃１８２が鈍くなるのを無くす。さらに、鋭い刃１８２がフック１７４へ遠位に向かって進むときに組織が鋭い刃１８２によって掴まれるように、切断部材１８５の鋭い刃１８２は、軸方向に配置されている。
【００３８】
図１１を参照すると、切断部材１８５の別の実施形態は、面取りされた鋭い刃２８２に対して、遠位端２８３で角度が付けられており、このために、標的組織１９１での切断が一側面で開始し、それから組織の幅にわたって広がる。このように、標的組織１９１に接触させて外科手術器具を配置すると、切断部材２８５及び鋭い刃２８２の回転及び並進により、組織１９１がスライスされる。
【００３９】
上述のように、往復運動サイクルの大部分の間、流動体は、外科手術器具１００を通って吸引される。なぜなら、窓１７０が往復運動サイクルの大部分の間、開いているからである。切断部材１８５の往復運動と、往復運動サイクルの間のある時点の窓１７０の閉鎖により、外科手術器具１００を通る流動体流がパルス化される。往復運動サイクルの間のさらに長い間、流動体経路（窓１７０から、内部１８４及び内腔１５９を通って、吸引開口部１３２から外に出る。）を閉鎖することによって、このパルス化動作が大きくなることがある。流動体経路を閉鎖するための１つの方法は、後述するが、内腔１５９及び吸引開口部１３２が互いに連絡する時間及び方法を調節することを含む。
【００４０】
図１２Ａ及び１２Ｂを参照すると、別の実施形態では、往復運動サイクルの間のさらに長い間、流動体経路を閉鎖することによって、パルス化動作を増大させた、往復運動する回転外科手術器具４００を設計する。外科手術器具４００は、螺旋部材４５０の開口部４５１と位置合わせして形成された第２開口部４３３を有する内側駆動ハブ４３０を備える。内側駆動ハブ４３０及び螺旋部材４５０以外は、器具４００のデザインは、上述の器具１００のデザインに類似している。従って、次の議論は、新たに示した内側駆動ハブ４３０及び螺旋部材４５０の特徴に関するものである。
【００４１】
図１３Ａ−Ｄも参照すると、内側駆動ハブ４３０は、吸引開口部４３２に対して遠位に、一体に形成された第２開口部４３３を有する吸引開口部４３２を備える。第２開口部４３３は、内側駆動ハブ４３０の円筒壁４０５に形成され、内腔４３６の円筒壁４３７に延びる。第２開口部４３３は、スロット４３４に向かい合った円筒壁４０５の一部に沿って形成される。スロット４３４は、スロット１３４に関して上述したデザイン及び機能を有する。さらに、内側駆動ハブ４３０は、駆動結合器４２０を備え、駆動結合器４２０は、駆動結合器１２０のように内側駆動ハブ４３０の近位端から延び、回転駆動器にマウントされる。
【００４２】
図１４Ａ−Ｃ及び１５を参照すると、螺旋部材４５０は、キー４５２と、螺旋部材４５０の外側表面に配置された２つの螺旋チャネル４５６及び４５８を備える。キー４５２は、キー１５２と同様の形状及び作用を有する。従って、キー４５２は、内側駆動ハブ４３０のスロット４３４と噛み合う。さらに、螺旋チャネル４５６及び４５８は、２つの螺旋チャネル１５６及び１５８と同様の形状及び作用を有する。螺旋部材４５０は、螺旋部材４５０に沿って軸方向に延びると共に螺旋部材４５０の近位端に配置された開口部４５１に結合する内腔４５９を備える。開口部４５１は、内腔４５９に対して所定の角度に向いている。例えば、開口部４５１は、内腔４５９に対して４５°に向いていてもよい。
【００４３】
図１６Ａ，１６Ｂ，１７Ａ及び１７Ｂを参照すると、動作時に、内側駆動ハブ４３０は、内側駆動ハブ１３０と同様に回転駆動器によって機械的に駆動される。さらに、フォロワー３４３が、上述のように、螺旋チャネル４５６及び４５８に従うことにより、螺旋部材４５０に固定された切断部材１８５が、回転及び往復運動する。
【００４４】
図１６Ａ及び１７Ａに示すように、切断部材１８５の鋭い刃１８２が切断窓１７０から後退し、切断窓１７０を完全に露出させると、螺旋部材４５０の一部は、吸引開口部４３２の中に突き出る。往復運動サイクルでは、この時点を、全開窓時と参照することができる。全開窓時の間、開口部４３３及び開口部４５１は、位置合わせされ、流動体が、吸引機構によって内腔４５９及び開口部４３３を通って吸い込まれるのを可能にする。このように、全開窓時の間、開口部４５１は、吸引開口部４３２と完全に連絡している。また、図１６Ｂ及び１７Ｂに示すように、予め吸引開口部４３２に突き出た螺旋部材４５０の一部は、切断部材１８５の鋭い刃１８２が切断窓１７０のフック１７４に向かって進むと、吸引開口部４３２を片付けた。サイクルのこの時点は、閉鎖窓時として参照することができる。閉鎖窓時の間、開口部４３３及び開口部４５１は、位置合わせされておらず、開口部４５１は、内側駆動ハブ４３０の円筒壁４３７に連絡している。このため、流動体は、開口部４３３又は吸引開口部４３２を通って流動することが妨げられる。往復運動サイクルは、閉鎖窓時から全開窓時になり、また、閉鎖窓時に戻る。全開又は閉鎖窓時以外の往復運動サイクルの時点では、開口部４５１及び吸引開口部４３２に対する開口部４３３の場所に従って、流動体流は、減少し、又は制限される。
【００４５】
体腔からの流動体は、切断部材１８５の中空内部１８４を通って、螺旋部材４５０の内腔４５９を通って、全開窓時の間に、開口部４５１及び４３３を通って、吸引開口部４３２から外に吸引される。特に、開口部４３３及び４５１が全開窓時の間に位置合わせされ、開口部４５１が吸引開口部４３２と連絡すると、サイクルの間に高められた吸引圧力は、内腔４５９からの、開口部４５１及び４３３を通って、吸引開口部４３２から外への流動体流のパルスを放出するという結果になる。螺旋部材４５０は、並進し、開口部４３３及び４５１は、位置合わせを崩して動き、開口部が再び位置合わせされるまで、流れは、制限される。
【００４６】
対称的に、器具１００では、破片及び流動体は、往復運動サイクルのどの時点でも、切断部材の中空内部１８４を通って、螺旋部材４５０の内腔１５９を通って、内側駆動ハブ１３０の吸引開口部１３２から外に、吸引される。このように、器具１００内の破片及び流動体は、螺旋部材１５０の自然な往復運動によって、放出される。この自然の往復運動は、いくらかの流動体のパルスを生み出すが、全開窓時以外の時点での圧力の高まりは、減少する。なぜなら、かなりの量の流動体が吸引開口部１３２から流動することができるからである。
【００４７】
図１８Ａ及び１８Ｂを参照すると、別の実施形態では、往復運動する回転外科手術器具６００は、内側駆動ハブ４３０と、内側駆動ハブ４３０内に収容されると共に、内側駆動ハブ４３にある開口部４３３と位置合わせされた開口部６５１と、開口部６５１の外側表面に圧延された(milled)平坦部６５３を有する螺旋部材６５０を備える。内側駆動ハブ４３０と螺旋部材６５０以外は、器具６００は、上述した器具１００にデザインが類似している。従って、次の議論は、螺旋部材６５０の新たに示された特徴に関するものである（内側駆動ハブ４３０の新たに示された特徴は、上述した。）。
【００４８】
図１９Ａ−１９Ｃ及び２０を参照すると、螺旋部材６５０は、キー６５２と、螺旋部材６５０の外側表面に配置された２つの螺旋チャネル６５６及び６５８を備える。キー６５２は、キー１５２と同様の形状及び作用を有する。従って、キー６５２は、内側駆動ハブ４３０のスロット４３４と噛み合う。さらに、螺旋チャネル６５６及び６５８は、２つの螺旋チャネル１５６及び１５８と同様の形状及び作用を有する。螺旋部材６５０は、螺旋部材６５０に沿って軸方向に延びると共に、螺旋部材の近位端に配置された開口部６５１に結合する内腔６５９を備える。開口部６５１は、内腔６５９に対して所定の角度に向いている。例えば、開口部６５１は、内腔６５９に対して４５°に向いていてもよい。
【００４９】
さらに、螺旋部材６５０は、傾斜又は段差部６５４から延びる平坦部６５３を備える。
平坦部６５３は、開口部６５１が延びる、螺旋部材６５０の外側表面に圧延されている。平坦部６５３は、開口部４３３からの流動体の漏れ出しを可能として、全開窓時の間の流動体パルスを鈍らせるのに十分なサイズである深さＤを有する削り出し（shaving）から形成される。例えば、深さＤは、外側表面からほぼ０．０２インチとしてよい（図１９Ｃに示す。）。
【００５０】
図２１，２１Ａ及び２２Ｂ、並びに再び１６Ｂを参照すると、動作時に、外科手術器具６００は、切断部材１８５を、往復運動させると同時に並進させる。なぜなら、切断部材１８５は、螺旋部材６５０に固定されており、螺旋部材６５０は、軸回転すると同時に往復運動する回転駆動器によって駆動されるからである。例えば、図２１及び２２Ａに示すように、切断部材１８５の鋭い刃１８２が切断窓１７０から後退し、切断窓１７０を完全に露出させる（全開窓時）と、螺旋部材６５０の一部は、吸引開口部４３２の中に突き出る。全開窓時の間、開口部４３３及び開口部６５１は、位置合わせされ、流動体が、内腔６５９及び開口部４３３を通って流れるのを可能にする。また、図１６Ｂ及び２２Ｂに示すように、予め吸引開口部４３２に突き出た螺旋部材６５０の一部は、切断部材１８５の鋭い刃１８２が切断窓１７０のフック１７４に向かって進む（閉鎖窓時）と、吸引開口部４３２を片付けた。
【００５１】
体腔からの流動体は、切断部材１８５の中空内部１８４を通って、螺旋部材６５０の内腔６５９を通って、全開窓時の間に、及び開口部６５１及び４３３を通って、吸引される。特に、開口部４３３及び６５１が全開窓時の間に位置合わせされ、サイクルの間に高められた吸引圧力は、内腔６５９からの、及び開口部６５１及び４３３を通って、流動体流のパルスを放出するという結果になる。螺旋部材４５０が往復運動及び並進すると、開口部４３３及び６５１は、位置合わせを崩して動き、開口部が再び位置合わせされるまで、流れは、減少する。閉鎖窓時の間、開口部４３３と開口部６５１は、位置合わせされていない。しかし、平坦部６５３は、閉鎖窓時の間に開口部４３３からの少量の流動体の流れ（又は漏れ）を可能とする開口部６５５を与える。この閉鎖窓時の間の流動体流は、微小量ではあるが、流動体パルスをなまらせ、全開窓時を含む他の時点に、手術を行う体腔でのさらに正確な圧力調節を可能とする。
【００５２】
器具４００とは対称的に、器具６００は、流動体圧力の十分な高まりをもたらすが、全開窓時以外の時点での開口部４３３からの漏れにより、流動体圧力は、少しなまる。このなまりは、体腔の、さらに正確な圧力調節及び制御を保証する。
【００５３】
多くの実施形態の説明を行ってきた。それにも関わらず、種々の変更を行うことができることは、理解されるであろう。例えば、螺旋部材は、二重の螺旋チャネルの代わりに、引込み式のフォロワーを有する単一の螺旋チャネルを備えてもよく、バネ、又は磁石若しくはソレノイドの引力及び斥力は、回転及び往復運動を可能にする。また、内側及び外側部材は、円形以外の断面形状を有してもよい。さらに、外側部材のフックの形状は、組織のつかみを向上させ、又はさらに多量の組織をつかむために変更することができる。従って、別の実施形態は、次のクレームの範囲内である。
【００５４】
別の実施形態では、パルス化動作は、内側駆動ハブ１３０（図１Ａの吸引開口部１３２のみを有する設計である。）と、螺旋部材４５０（開口部４５１を備える。）を有する外科手術器具を用いて改善させることができる。開口部４５１は、吸引開口部１３２と連絡する。螺旋部材４５０が吸引開口部１３２内に進むと、開口部４５１は、吸引開口部１３２と連絡し、遠位に向かって後退して、内側ハブ１３０の内腔内に入り、窓１７０からの流動体経路をブロックすると、開口部４５１は、内側ハブ１３０の円筒壁と連絡する。
【００５５】
別の実施形態では、吸引開口部は、外科手術器具から流動体及び破片を吸引することが可能な、任意の適切な形状であってもよい。従って、吸引開口部は、円形、多角形又は非対称でよい。螺旋部材４５０の開口部は、螺旋部材４５０の側端又は近位端に沿った任意の適切な場所でよい。
【００５６】
螺旋部材の開口部の場所及び／又はサイズは、外科手術器具の環境と用途に従って調節可能である。例えば、螺旋部材は、回転可能なフラップ(flap)を有するように設計することができる。このフラップは、螺旋部材の外側表面と同一平面であり、フラップが吸引開口部１３２の中に進んで内側駆動ハブ１３０を超えると、ある軸の周りを回転する。螺旋部材が遠位に向かって後退し、フラップが吸引開口部から外に引き出されると、内側ハブ１３０のエッジは、フラップと噛み合い、フラップを閉じる。このような設計は、流動体流経路がブロックされる時点の調節をより広い範囲で行うことを可能にする。なぜなら、フラップは、種々の時間の間、流動体流を閉じて、ブロックするように構成することができるからである。フラップは、閉じたときに、いくらかの流動体流がエッジの周りを流れるようにしてもよい。
【００５７】
いずれの場合でも、上述の外科手術器具は、窓１７０が露出されたとき（すなわち、鋭い刃１８２がフック１７４と噛み合っていないとき）でさえ、外科医が、流動体流又は吸引を減少させ、又は制御することを可能にする。
【００５８】
上述の外科手術器具では、切断部材１８５は、外側部材１８６に対して回転し、かつ並進する。しかし、外科手術器具は、切断部材１８５が外側部材１８６に対して回転し、外側部材１８６が切断部材１８５に対して並進するように設計してもよい。従って、切断窓１７０が、切断部材１８５に対して動かされる。この実施形態では、内側駆動ハブ１３０及び螺旋部材１５０は、一部品から形成され、螺旋チャネル１５６は、外側ハブ１４０の遠位端内に突き出る。外側ハブ１４０は、並進部品１４５に近接した点で、２つの外側ハブセクション（遠位の外側ハブセクション及び近位の外側ハブセクション）に分割される。２つの外側ハブセクションは、上述した螺旋部材１５０上のキー１５２に類似したキー付き円筒フォームと噛み合う。この外側ハブ１４０の設計は、遠位の外側ハブセクションの軸方向運動を可能とするが、遠位の外側ハブセクションの回転運動を排除する。
外側部材１８６は、遠位の外側ハブセクションにしっかりと固定され、遠位の外側ハブセクションと共に往復運動する。
【００５９】
別の実施形態では、切断部材１８５は、回転せずに、単に往復運動をしてもよい。
【００６０】
別の実施形態では、外科手術器具は、組織の機械的切断を行うと共に、切断窓１７０を作動させ、手術中に組織を凝固させる電気エネルギー（高周波又はラジオ周波で）を与える。この実施形態では、外側部材１８６は、外側ハブ１４０に取り付けられた外側チューブ及び中間チューブで形成されている。外側部材１８６の外側チューブは、絶縁体被覆を有する外側表面を備える。外側部材１８６の中間チューブも、絶縁体で被覆された外側表面を備える。さらに、外側部材１８６の外側チューブは、リターン電極として働く絶縁されていない遠位端を備える。リターン電極のための電気的接続は、外側チューブの近位端での絶縁されていない、又は導電性セクションである。中間チューブの内側表面は、切断部材１８５の遠位端がアクティブ電極として働くように、切断部材１８５の外側表面に接触し、高周波（すなわち、ラジオ周波）のパワーを切断部材１８５に供給する。中間チューブの切断刃は、絶縁されていない。アクティブ電極用電気的接続は、中間チューブの近位端での絶縁されていない、又は導電性セクションである。
【００６１】
組織の切断と同時に、又は断続的に凝固を行うために、外科手術器具は、電気コネクタを備え、電気コネクタは、リターン及びアクティブ電気的接続を、リターン電極及びアクティブ電極へラジオ周波数のエネルギーを提供する発電機へ接続させる。発電機は、例えばValleylab Electrosurgical Generator，例えば、Force FX(登録商標), Force C(登録商標)若しくはForce 2又はORATEC generator, 例えば、Vulscan(登録商標) EAS(登録商標)generatorでよく、Smith & Nephewから入手可能である。ラジオ周波数のエネルギーを外科手術器具に加えることにより、切断部材１８５の機械的切断動作による切除を受けている組織は、凝固される。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１Ａは、往復運動する回転外科手術器具の側面図である。図１Ｂは、図１Ａの１Ｂ−１Ｂ断面に沿った断面図である。
【図２】図２Ａは、図１Ａの外科手術器具の内側駆動ハブの上面図である。図２Ｂは、図２Ａの２Ｂ−２Ｂ断面に沿った断面図である。図２Ｃ及び２Ｄは、それぞれ、図１Ａの外科手術器具の内側駆動ハブの遠位及び近位端面図である。
【図３】図３Ａ及び３Ｂは、それぞれ、図１Ａの外科手術器具の螺旋部材の上面及び側面図である。図３Ｃは、図３Ａの３Ｃ−３Ｃ断面に沿った断面図である。図３Ｄは、図１Ａの外科手術器具の螺旋部材の近位端面図である。
【図４】図４Ａは、図１Ａの外科手術器具の外側ハブの上面図である。図４Ｂは、図４Ａの４Ｂ−４Ｂ断面に沿った断面図である。図４Ｃは、図１Ａの外科手術器具の外側ハブの遠位端面図である。
【図５】図５Ａは、図１Ａの外科手術器具の並進部品及び螺旋部材の分解図である。図５Ｂは、図１Ａの外科手術器具の並進部品及び螺旋部材の部分切取図である。図５Ｃ及び５Ｄは、図１Ａの外科手術器具の並進部品及び螺旋部材の側面図である。
【図６】図６Ａは、図１Ａの外科手術器具の並進部品のフォロワーの側面図である。図６Ｂは、図６Ａの６Ｂ−６Ｂ断面に沿った断面図である。図６Ｃは、図１Ａの外科手術器具の並進部品のフォロワーの上面図である。
【図７】図７Ａは、図１Ａの外科手術器具の並進部品のフォロワー用キャップの上面図である。図７Ｂは、図７Ａの７Ｂ−７Ｂ断面に沿った断面図である。
【図８】図８Ａ及び８Ｂは、それぞれ、図１Ａの外科手術器具の外側部材の上面及び側面図である。
【図９】図９は、図１Ａの外科手術器具の切断部材の側面図である。
【図１０】図１０は、組織の切断に使用中の図１Ａの外科手術器具を図解する。
【図１１】図１１は、外科手術器具の切断部材の別の実施形態の側面図である。
【図１２】図１２Ａは、往復運動する回転外科手術器具の側面図である。図１２Ｂは、図１２Ａの１２Ｂ−１２Ｂ断面に沿った断面図である。
【図１３】図１３Ａは、図１２Ａの外科手術器具の内側駆動ハブの上面図である。図１３Ｂは、図１３Ａの１３Ｂ−１３Ｂ断面に沿った断面図である。図１３Ｃ及び１３Ｄは、それぞれ、図１２Ａの外科手術器具の内側駆動ハブの遠位及び近位端面図である。
【図１４】図１４Ａは、図１２Ａの外科手術器具の螺旋部材の上面図である。図１４Ｂは、図１４Ａの１４Ｂ−１４Ｂ断面に沿った断面図である。図１４Ｃは、図１２Ａの外科手術器具の螺旋部材の近位端面図である。
【図１５】図１５は、図１２Ａの外科手術器具の螺旋部材の斜視図である。
【図１６】図１６Ａ及び１６Ｂは、図１２Ａの外科手術器具の近位部の拡大側面図であり、螺旋部材が、それぞれ、内側駆動ハブの吸引開口部の中に突き出て、又は吸引開口部を片付ける。
【図１７】図１７及び１７Ｂは、図１２Ａの外科手術器具の近位部の拡大断面図であり、螺旋部材が、それぞれ、内側駆動ハブの吸引開口部の中に突き出て、又は吸引開口部を片付ける。
【図１８】図１８Ａは、往復運動する回転外科手術器具の側面図である。図１８Ｂは、図１８Ａの１８Ｂ−１８Ｂ断面に沿った断面図である。
【図１９】図１９Ａは、図１８Ａの外科手術器具の螺旋部材の上面図である。図１９Ｂは、図１９Ａの１９Ｂ−１９Ｂ断面に沿った断面図である。図１９Ｃは、それぞれ、図１８Ａの外科手術器具の螺旋部材の近位端面図である。
【図２０】図２０は、図１２Ａの外科手術器具の螺旋部材の斜視図である。
【図２１】図２１は、図１８Ａの外科手術器具の近位部の拡大側面図であり、螺旋部材が、それぞれ、内側駆動ハブの吸引開口部の中に突き出る。
【図２２】図２２Ａ及び２２Ｂは、図１８Ａの外科手術器具の近位部の拡大断面図であり、螺旋部材が、それぞれ、内側駆動ハブの吸引開口部の中に突き出て、又は吸引開口部を片付ける。

Claims (46)

1. 組織を切断する手段を備える切断部材と、
   駆動器に加えられた力に応答して切断部材を回転させると同時に並進させるように切断部材に結合される駆動器とを備える外科手術器具。
2. 駆動器は、切断部材の並進が往復運動を含むように構成される請求項１に記載の器具。
3. 駆動器は、切断部材に取り付けられた駆動部材を備え、駆動部材は、螺旋溝を備える請求項１に記載の器具。
4. 駆動器は、溝内に配置された並進部品を備え、駆動部材の回転駆動が、並進部品に対する駆動部材の同時往復運動になる請求項３に記載の器具。
5. 駆動器は、駆動部材に結合されると共にスロットを区画する内側駆動ハブをさらに備え、駆動部材は、スロット内に収容されると共に駆動部材を内側駆動ハブに回転結合させるキーを備え、駆動部材は、内側駆動ハブと一緒に回転し、内側駆動ハブに対して自由に並進する請求項３に記載の器具。
6. 螺旋溝は、左ネジの螺旋チャネルからなる請求項３に記載の器具。
7. 螺旋溝は、右ネジの螺旋チャネルからなる請求項３に記載の器具。
8. 螺旋溝は、２つの螺旋チャネルからなり、第１の螺旋チャネルは、左ネジの螺旋チャネルであり、第２の螺旋チャネルは、右ネジの螺旋チャネルである請求項３に記載の器具。
9. 第１の螺旋チャネル及び第２の螺旋チャネルは、連続的な経路を形成する請求項８に記載の器具。
10. 切断部材は、駆動部材に取り付けられ、その部材と一緒に回転及び軸方向移動する請求項３に記載の器具。
11. 手段は、切断部材の遠位端に面取りされた切断刃からなる請求項１に記載の器具。
12. 切断部材の面取りされた刃は、直線の切断刃からなる請求項１１に記載の器具。
13. 面取りされた刃は、角度のついた切断刃からなる請求項１１に記載の器具。
14. 切断部材を収容する外側チューブ状部材をさらに備える請求項１に記載の器具。
15. 外側部材は、外側部材の先端部に近接して配置された切断窓を備える請求項１４に記載の器具。
16. 切断窓は、切断部材を組織に露出させる外側部材の開口部からなる請求項１５に記載の器具。
17. 切断窓は、Ｕ形の近位端及びサドル形の遠位端を備える請求項１６に記載の器具。
18. 切断窓のサドル形の遠位端は、フックを備える請求項１６に記載の器具。
19. 並進部品は、
    溝内に収容されるフォロワーと、フォロワーを覆うシーリングキャップを備え、フォロワーは、シーリングキャップに対して回転自在である請求項３に記載の器具。
20. フォロワーは、アーチ状のブリッジ形である請求項１９に記載の器具。
21. 並進部品は、並進部品が螺旋溝内に配置されると共に駆動部材が回転すると螺旋溝に従って回転するように、駆動部材に結合される請求項３に記載の器具。
22. 駆動部材は、駆動部材の外側壁に形成された開口部と、切断部材を取り付けるための内腔とを備える請求項３に記載の器具。
23. 駆動部材開口部は、内腔に対して、ある角度に向けられている請求項２２に記載の器具。
24. 駆動部材開口部は、駆動部材の内腔に対して約４５度に向けられている請求項２３に記載の器具。
25. 切断部材の回転及び並進が同時に起こる間の所定の時点に、駆動部材開口部及び内側駆動ハブ開口部が位置合わせされ、流動体パルスがこれらの開口を通ることが可能になるように、内側駆動ハブに開口部をさらに備える請求項２２に記載の器具。
26. 内側駆動ハブは、吸引開口部を備え、内側駆動ハブ開口部は、吸引開口部の遠位端と一体に形成される請求項２５に記載の器具。
27. 駆動部材は、平坦部を備える請求項２２に記載の器具。
28. 平坦部は、駆動部材開口部に隣接して形成される請求項２７に記載の器具。
29. 平坦部及び内側駆動ハブ開口部は、駆動部材開口部と内側駆動ハブ開口部との間に延びる第２の開口部を区画する請求項２８に記載の器具。
30. 駆動器は、切断部材に取り付けられると共に螺旋溝を有する駆動部材と、駆動部材に結合されると共に開口部を有する内側駆動ハブとを備え、
    駆動部材は、内側駆動ハブ内に配置されると共に、
    縦軸に沿って延びると共に縦軸に沿って延びる内腔を区画する中空円筒壁と、円筒壁に形成されると共に内腔と一体となった開口部を備える請求項１に記載の器具。
31. 駆動器は、切断部材に取り付けられると共に開口部を有する駆動部材と、駆動部材と一緒に回転すると共に開口部を有する内側駆動ハブとを備え、切断部材の内部、駆動部材開口部及び内側駆動ハブ開口部を有する流動体流出経路は、駆動部材開口部が内側駆動ハブ開口部と位置合わせされるときに形成される請求項１に記載の器具。
32. 切断部材は、近位端の切断窓と、切断窓から延びると共に切断窓に連絡する内腔とを備える請求項１に記載の器具。
33. 切断窓が開いているときに内腔から吸引開口部への流動体流を制限する制限機構をさらに備える請求項３２に記載の器具。
34. 切断部材は、切断部材の絶縁されていない遠位端部に配置されたアクティブ電極とリターン電極を備える請求項１に記載の器具。
35. 切断部材のリターン及びアクティブ電極に接続すると共に、切断部材に高周波エネルギーを提供する発電機に接続する電気コネクタをさらに備える請求項３４に記載の器具。
36. 組織が外側部材内に配置されるように外側部材を配置し、
    外側部材内に収容された切断部材でその組織を引っ掛け、
    その組織を切断するために、切断部材を回転させると同時に並進させることからなる組織を切断する方法。
37. 並進させることは、往復運動させることを備える請求項３６に記載の方法。
38. 組織を切断することは、組織をスライスすることを含む請求項３６に記載の方法。
39. 外側部材を配置することは、組織に対して接線方向に外側部材を向けることを備える請求項３６に記載の方法。
40. 組織を引っ掛けることは、引っ掛けられた組織に対して高周波エネルギーを与えることを含む請求項３６に記載の方法。
41. 外側部材と、外側部材に対して動くために外側部材内に収容された切断部材とを有する外科手術器具を提供し、
    機械的に組織を切断するために、切断部材で組織に対して接線方向の切断力を加えることを備える、組織を切断する方法。
42. 部材で組織に対して軸方向の切断運動を与え、
    部材を機械的に駆動して、回転させると同時に並進させることを備える、組織を切断する方法。
43. 並進は、往復運動を備える請求項４２に記載の方法。
44. 切断された組織を除去するために、切断部材の切断窓及び内腔を通る流動体をパルス化することを備え、
    パルス化することは、切断窓が開いているときに、切断部材の内腔から内腔に近接した吸引開口部への流動体流を制限することを備える、組織を切断する方法。
45. パルス化することは、
    流動体が切断部材の内腔から吸引開口部へ流れることを可能にするように、切断部材の内腔に連絡する内腔開口部を吸引開口部に結合させ、
    流動体流を制限するために吸引開口部から内腔開口部を分離させることを含み、
    分離させることは、流動体が切断部材の内腔から吸引開口部へ流れることを可能にすることを含む請求項４４に記載の方法。
46. 駆動部材の内腔を通る流動体をパルス化して外科手術器具から流動体を除去するために、切断サイクルの間に外科手術器具の第１及び第２の開口部を結合させ、
    流動体が外科手術器具から流れるのを防ぐために、切断サイクルの間に外科手術器具の第１及び第２の開口部を分離させることを備える組織を切断する方法。