JP2007029739A - 電気活性ポリマーを用いた可撓性アクセスポート - Google Patents

Abstract

【課題】手術部位へアクセスするための改善された装置および方法、特に、静脈、動脈、硬膜上腔、胸腔、クモ膜下腔、心室、脊髄腔、および滑膜腔などの腹部から小血管に至る様々な大きさの解剖学的内腔などの手術部位に皮膚を介してアクセスするための、様々な器具に用いることができる可撓性アクセスポートを提供する。
【解決手段】アクセスポート３１０は、電極３１６を介して、そのアクセスポートの曲がる方向を変更するように構成された電気的に拡張および収縮可能な一または複数のアクチュエータ３１８ａ、ｂ、ｃを備えている。
【選択図】図８Ｂ

Description

開示の内容

〔発明の分野〕
本発明は、広く外科装置に関し、詳細には、可撓性アクセスポートを提供するための方法および装置に関する。

〔発明の背景〕
アクセスポートは、静脈、動脈、硬膜上腔、胸膜腔、クモ膜下腔、心室、脊髄腔、および滑膜腔などの腹部から小血管に至る様々な大きさの解剖学的内腔にアクセスするために医療処置に広く用いられている。アクセスポートを使用することにより、腹腔に関連した処置などの様々な処置の入口を形成する低侵襲性技術が可能となるため、アクセスポートが、より一般的に用いられるようになってきた。殆どのアクセスポートは通常、挿入部材が延びているハウジングを含む。このハウジングは、解剖学的内腔壁を貫通するための尖っていない先端部または尖っている先端部を有する。

トロカールは、手術部位にアクセスするための低侵襲性通路を形成するために一般的に用いられているアクセスポートの１つのタイプである。トロカールは通常、外側カニューレ内に配置されたカッティング組立体（またはオブチュレータ）（トロカールチューブまたはスリーブとも呼ばれる）を含む。カニューレが周りに配置されたカッティング組立体の鋭い遠位端部は、刺入する解剖学的内腔内に至るまで皮膚を介して挿入する。次いで、カッティング組立体をカニューレから引き戻すと、他の外科器具を解剖学的内腔に導入できる通路が形成される。

現在のアクセスポートは有効であるが、方向を変更したり、曲げるのが困難であろう。具体的には、殆どのアクセスポートは、硬くて曲がらず、手術部位まで直線の経路を形成する。湾曲した構造を有するアクセスポートも存在するが、このようなアクセスポートは、移植が困難であり、特殊な補完的な器具が必要であろう。

したがって、手術部位へアクセスするための改善された装置および方法、特に、様々な器具に用いることができる可撓性アクセスポートが要望されている。

〔発明の概要〕
本発明は、組織を介して手術部位にアクセスするための方法および装置を提供する。例示的な一実施形態では、内部を貫通する少なくとも１つの通路の方向を使用の際に所望に変更できるアクセスポートを提供する。これは、様々な技術を用いて行うことができるが、一実施形態では、アクセスポートは、近位端部、遠位端部、およびそれらの両端部間に延在する内腔を有する細長い可撓性部材と、この細長い可撓性部材の少なくとも一部に結合された少なくとも１つのアクチュエータを含むことができる。少なくとも１つのアクチュエータは、選択的に作動され、細長い可撓性部材の少なくとも一部の方向を変更するように構成されている。アクチュエータは、様々な構造を有することができ、かつ細長い可撓性部材の向きを特定の方向に変更するべくこの細長い可撓性部材に結合することができるが、例示的な一実施形態では、アクチュエータは、寸法の変更、例えば、径方向に伸長して軸方向に収縮するか、または軸方向に伸長して径方向に収縮して、細長い可撓性部材の方向を変更するように構成することができる。

上記したように、アクチュエータは、細長い可撓性部材の方向を所望に変更するために、様々な構成に配置することができる。一実施形態では、アクチュエータは、細長い可撓性部材の長さに沿って軸方向に配置して、その軸に沿って曲げることができる。細長い可撓性部材を複数の方向に曲げることができるように、複数のアクチュエータを、細長い可撓性部材の外周面に離間して配置することができる。別の実施形態では、細長い可撓性部材を特定の部分に沿って曲げることができるように、複数のアクチュエータを互いに対して軸方向に離間して配置することができる。さらに別の実施形態では、細長い可撓性部材を曲げて捩じることができるように、細長い可撓性部材の中心の長軸に対してある角度でアクチュエータを配置することができる。

アクチュエータは、様々な材料から形成することもできる。例示的な一実施形態では、アクチュエータは、電気活性ポリマー（ＥＡＰ）の形態である。例えば、アクチュエータは、内部に複数の電気活性ポリマーファイバーおよびイオン流体を含む可撓性導電外側シェルを有するファイバーバンドルの形態にすることができる。別法では、アクチュエータは、少なくとも１つの可撓性導電層、電気活性ポリマー層、およびイオンゲル層を有するラミネートの形態にすることができる。複数のラミネート層を用いて複合材を形成することができる。アクチュエータには、リターン電極、および外部エネルギー源から各アクチュエータにエネルギーを供給するように構成された供給電極を結合するのが好ましい。

別の例示的な実施形態では、アクセスポートは、互いに結合されて内部に通路を画定している電気的に拡張および収縮可能な複数のアクチュエータから形成することができる。これらのアクチュエータは、エネルギーが供給されると、寸法を変えて通路の方向を変更できるように構成されている。

組織を介して手術部位にアクセスするための方法も、ここに開示する。一実施形態では、この方法は、可撓性アクセスポートを組織を介して配置して、手術部位に至る作業通路を形成するステップと、可撓性アクセスポートに結合された少なくとも１つの作動部材を選択的に作動させて、可撓性アクセスポートを非線形構造にするステップと、を含むことができる。例えば、一実施形態では、アクチュエータは、可撓性アクセスポートを曲げることができる。別の例示的な実施形態では、複数のアクチュエータを選択的に作動させて、複数の方向に細長い可撓性部材を曲げることができる。例えば、この方法は、第１の作動部材を電気的に作動させて、この第１の作動部材を伸長させ、これにより可撓性アクセスポートを線形構造から第１の非線形構造に変形させることができる。第１の作動部材へのエネルギー供給をストップして、可撓性アクセスポートを静止線形構造に戻すことができる。この方法はまた、第２の作動部材を電気的に作動させて、この第２の作動部材を伸長させ、これにより可撓性アクセスポートを線形構造から、第１の非線形構造とは異なる第２の非線形構造に変形させることができる。第２の作動部材へのエネルギー供給をストップして、可撓性アクセスポートを静止線形構造に戻すことができる。

〔詳細な説明〕
添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読めば、本発明をより完全に理解できるであろう。

ここに開示する装置および方法の構造、機能、製造、および使用の原理を全体的に理解できるように、特定の例示的な実施形態を用いて説明する。このような実施形態の１または複数の例を、添付の図面に例示している。当業者であれば、特にここに開示し、添付の図面に例示する装置および方法が、限定目的ではない例示的な実施形態であり、本発明の範囲が添付の特許請求の範囲によってのみ規定されることを理解できよう。例示的な一実施形態を用いて例示または説明する特徴は、他の実施形態の特徴と組み合わせることができる。このような改良および変更は、本発明の範囲内に含まれるものとする。

静脈、動脈、硬膜上腔、胸膜腔、クモ膜下腔、心室、脊髄腔、および滑膜腔などの腹部から小血管に至る様々な大きさの解剖学的内腔などの手術部位に皮膚を介してアクセスできるようにする様々な方法および装置を開示する。例示的な一実施形態では、アクセスポートは、このアクセスポートの曲がる方向を制御するように構成された１または複数のアクチュエータを含むことができる。使用の際は、アクセスポートの曲がる方向を選択的に制御して、アクセス部分が様々な外科器具を受容できるようにすることができる。当業者であれば、アクセスポートは様々な構造を有することができ、内視鏡手術、腹腔鏡手術、関節鏡手術、および低侵襲性手術を含め、様々な医療処置に用いるために適応させることができる。さらに、用語「アクセスポート（access port）」は、内部を通路が延びているあらゆる装置を含み、カニューレに限定するものではない。例えば、アクセスポートは、トロカールまたは経口スリーブの形態にすることができる。このトロカールまたは経口スリーブは、その曲がる方向を制御するために１または複数のアクチュエータを用いて選択的に変形させることができる。

図３‐図４は、複数のアクチュエータ３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃが結合され、アクセスポート３１０の曲がる方向を制御できるように構成された、アクセスポート３１０の例示的な一実施形態を例示している。アクセスポート３１０は、図示されているように、アクセスポート３１０内に配置できるトロカール３６０と組み合わせて、組織内へのアクセスポート３１０の挿入を容易にすることができる。トロカールを使用することにより、可撓性アクセスポートに剛性が付与されるため、特に有利である。例示されている装置３００は、トロカール３６０を含むが、当業者であれば、アクセスポート３１０は、トロカール３６０を用いずに使用することができ、かつ／またはトロカール３６０を他の外科装置内に組み込むか、または他の外科装置と共に用いることができる。

アクセスポート３１０は、様々な構造を有することができるが、例示的な一実施形態では、アクセスポート３１０は、内部を貫通する内腔を備え、かつその内腔内に医療器具を受容できるように構成された、近位端部３１０ａおよび遠位端部３１０ｂを有する可撓性の細長いチューブすなわちカニューレの形態にすることができる。アクセスポート３１０の形状および大きさは、使用目的によって様々にすることができる。図３および図４に示されているように、アクセスポート３１０は、概ね細長い円筒状である。アクセスポート３１０は、そのアクセスポート３１０を組織表面に配置しやすくする構造を有することができる。例えば、図示されているように、アクセスポート３１０は、その近位端部３１０ａに形成され、アクセスポート３１０の組織内への挿入を制限するように構成されたフランジ３１４を有する。アクセスポート３１０は、当分野で周知の様々な他の方法を含むこともできる。

可撓性および／または弾性のアクセスポート３１０を形成するために用いる材料も様々である。特定の例示的な実施形態では、アクセスポート３１０は、シリコーンやラテックスなどの生体適合性ポリマーから形成するのが好ましい。他の好適な生体適合性エラストマーの例として、限定するものではないが、合成ポリイソプレン、クロロプレン、フルオロエラストマー、ニトリル、およびフルオロシリコーンを挙げることができる。当業者であれば、材料を選択して所望の機械特性を得られることを理解できよう。

上記したように、アクセスポート３１０は、その曲がる方向を制御するために、そのアクセスポート３１０の少なくとも一部に結合された１または複数のアクチュエータも含むことができる。アクチュエータは様々な構造を有することができるが、１つの適当なアクチュエータは、電気活性ポリマーアクチュエータである。電気活性ポリマー（ＥＡＰｓ）は、人工筋肉とも呼ばれ、電界または機械的な場に応答して、圧電特性、焦電気特性（pyroelectric）、または電歪特性を有する材料である。具体的には、ＥＡＰは、電圧がかかると形状を変える一連の導電ドープ型ポリマーである。導電ポリマーは、電極を用いてある種の形態のイオン流体またはイオンゲルと対にすることができる。電極に電圧が加えられると、流体／ゲルから導電ポリマーまたはその逆へのイオンの流れにより、ポリマーの形状が変化し得る。一般に、使用するポリマーおよびイオン流体によって、１Ｖ〜４ｋＶの範囲の電圧を加えることができる。ＥＡＰは、エネルギーが加えられても体積が変化せず、単に一方向に拡張し、横方向に収縮することに留意されたい。

ＥＡＰの主な利点の１つは、その振る舞いおよび特性を電気的に制御および微調整できることである。ＥＡＰは、ＥＡＰ全体に外部電圧を加えて繰り返し変形させることができ、加える電圧の極性を逆にして元の形状に迅速に戻すことができる。膨張、直線移動、および曲がる構造を含め、異なる種類の移動構造が得られるように、特定のポリマーを選択することができる。ＥＡＰは、ばねや可撓性プレートなどの機械的機構と組み合わせて、電圧がＥＡＰに加えられた時の機械機構におけるＥＡＰの効果を変更することもできる。ＥＡＰに供給される電圧の大きさは、移動量または寸法の変化に一致するため、エネルギー供給を調節して所望の変化を起こすことができる。

ＥＡＰには、２つの基本タイプがあり、それぞれ複数の構造を有する。第１のタイプは、協働して働くように多数のファイバーが互いに束ねられたファイバーバンドルである。このようなファイバーは通常、約３０μｍ〜５０μｍの大きさを有する。ファイバーは、糸と同じように編んで束にすることができ、ＥＡＰ糸と呼ばれる場合が多い。使用に際し、ＥＡＰの機械的構造によって、ＥＡＰアクチュエータおよびその運動能力が決まる。例えば、ＥＡＰを長いストランドに形成して、１つの中心電極の周りに巻くことができる。可撓性の外側シースが、アクチュエータ用の他方の電極を形成し、装置の機能に必要なイオン流体を含む。このシースに電圧が加えられると、ＥＡＰが膨張して、ストランドが収縮して短くなる。市販のファイバーＥＡＰ材料の一例が、サンタフェ・サイエンス・アンド・テクノロジー（Santa Fe Science and Technology）によって製造され、ＰＡＮＩＯＮ（商標）ファイバーとして販売され、参照を以ってその全てを本明細書の一部とする米国特許第６，６６７，８２５号に開示されている。

図１Ａおよび図１Ｂは、ファイバーバンドルから形成されたＥＡＰアクチュエータ１００の例示的な一実施形態を例示している。図示されているように、このアクチュエータ１００は通常、対向する絶縁エンドキャップ１０２ａ、１０２ｂが形成された細長い円筒状部材の形態である可撓性導電外側シース１０２を含む。しかしながら、導電外側シース１０２は、使用目的によって様々な他の形状および大きさを有することができる。さらに、図示しているように、導電外側シース１０２は、リターン電極１０８ａに接続されており、エネルギー供給電極１０８ｂが、１つの絶縁エンドキャップ（例えば、エンドキャップ１０２ａ）から導電外側シース１０２の内腔を経て、対向する絶縁エンドキャップ（例えば、エンドキャップ１０２ｂ）に至っている。エネルギー供給電極１０８ｂは、例えば、プラチナカソードワイヤとすることができる。導電外側シース１０２は、エネルギー供給電極１０８ｂから外側シース１０２内に配置されたＥＡＰファイバー１０４にエネルギーを供給するために、外側シース１０２内に受容されるイオン流体またはゲル１０６も含むことができる。具体的には、複数のＥＡＰファイバー１０４が並列に配置され、各エンドキャップ１０２ａ、１０２ｂ間に延在し、それらエンドキャップ内まで延びている。上記したように、ファイバー１０４は、様々な方向に配置して、例えば、径方向の膨張や収縮、または曲がる動きなどの所望の結果を得ることができる。使用の際は、エネルギー供給活性電極１０８ｂおよび導電外側シース１０２（アノード）を介して、エネルギーをアクチュエータ１００に供給することができる。このエネルギーにより、イオン流体中のイオンがＥＡＰファイバー１０４内に入り、これによりファイバー１０４が、一方向、例えば径方向に膨張して各ファイバー１０４の外径が増大し、横方向、例えば軸方向に収縮してファイバーの長さが短くなる。この結果、エンドキャップ１０２ａ、１０２ｂが、互いに向かって引っ張られ、可撓性外側シース１０２の長さが収縮して短くなる。

別のタイプのＥＡＰは、ラミネート構造であって、１または複数のＥＡＰの層、各ＥＡＰの層の間に配置されたイオンゲルまたはイオン流体の層、およびプレート陽極やプレート陰極などの構造に取り付けられた１または複数の可撓性導電プレートからなる。電圧が加えられると、ラミネート構造は、一方向に膨張して、横方向すなわち垂直方向に収縮し、可撓性プレートに対するＥＡＰの構造によって、ＥＡＰに結合した可撓性プレートが短くなるか、または曲がる。市販のＥＡＰ材料の一例が、ＳＲＩラボラトリーズ（SRI Laboratories）の一部門であるアーティフィシャル・マスル社（Artificial Muscle Inc）によって製造されている。薄膜ＥＡＰとも呼ばれるプレートＥＡＰ材料は、日本のＥＡＭＥＸからも入手可能である。

図２Ａおよび図２Ｂは、ラミネートから形成されたＥＡＰアクチュエータ２００の例示的な構造を例示している。まず図２Ａを参照すると、アクチュエータ２００は、間に配置された接着層１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄによって互いに接着されたラミネートＥＡＰ複合材である複数の層を含むことができる。この複数の層は、例えば、図示されているように、５つの層２１０、２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄとすることができる。１つの層すなわち層２１０が、図２Ｂに詳細に示されている。図示されているように、層２１０は、第１の可撓性導電プレート２１２ａ、ＥＡＰ層２１４、イオンゲル層２１６、および第２の可撓性導電プレート２１２ｂを含み、これらは互いに結合されてラミネート複合材を形成している。この複合材は、さらに図２Ｂに示されているように、可撓性導電プレート２１２ａに結合された、および可撓性導電プレート２１２ｂに結合されたリターン電極２１８ｂを含むこともできる。使用の際は、エネルギー供給活性電極２１８ａを介してアクチュエータ２００にエネルギーを供給することができる。このエネルギーにより、イオンゲル層２１６のイオンがＥＡＰ層２１４内に入り、これにより層２１４が一方向に膨張し、横方向に収縮する。この結果、可撓性プレート２１２ａ、２１２ｂが曲がるか、またはＥＡＰ層２１４が他の形状に変化する。

図３および図４を再び参照すると、いずれかのタイプのアクチュエータをアクセスポート３１０に用いて、アクセス部分３１０の曲がる方向を制御することができる。例示されている実施形態では、アクセスポート３１０には、４つのアクチュエータ（３つのアクチュエータ３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃのみが示されている）が結合されている。アクチュエータ３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃは、アクセスポート３１０の外面に結合された細長いバンドの形態である。接着剤または他の結合技術を用いて、アクチュエータ３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃをアクセスポート３１０に結合することができる。図示されていないが、アクチュエータ３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃは、オプションとして、アクセスポート３１０の内腔内に配置することができ、かつ／またはアクセスポート３１０の壁部内に埋め込むことができる。当業者であれば、様々な技術を用いて、作動部材３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃをアクセスポート３１０に結合できることを理解できよう。

アクチュエータ３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃは、アクセスポート３１０を所望の方向に曲げることができるように、様々な向きにアクセスポート３１０に結合することもできる。例示されている実施形態では、アクチュエータ３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃは、アクセスポート３１０の長さの実質的部分に沿って延在し、アクセスポート３１０の外周面に互いに離間して配置されている。このような構造により、アクセスポート３１０を、例えば、４つの方向の内の１つの方向に曲げるなど、曲がる方向を変更することができる。各方向は、各作動部材３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃの位置に一致する。具体的には、一実施形態では、アクチュエータ３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃは、軸方向に伸長して径方向に収縮し、アクセスポート３１０の長さが増大、すなわちこのアクセスポート３１０の両端部３１０ａ、３１０ｂが互いに離れるように構成することができる。したがって、アクチュエータ３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃの１つにエネルギーが供給されると、このアクチュエータ３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃにより、アクセスポート３１０が、作動したアクチュエータの位置の反対方向に曲がる。別法では、アクチュエータ３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃは、径方向に伸長して軸方向に収縮し、アクセスポート３１０の長さが減少、すなわち作動したアクチュエータに結合されたアクセスポート３１０の両端部が互いに近づくように構成することができる。したがって、アクチュエータ３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃの１つにエネルギーが供給されると、このアクチュエータ３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃにより、アクセスポート３１０が、作動したアクチュエータが位置する方向に曲がる。

別の例示的な実施形態では、アクチュエータは、アクセスポートの一部分の曲がる方向だけを制御する構成に配置することができる。図５は、このような１つの実施形態を例示している。図示されているように、アクセスポート４１０は、アクセスポート４１０の長さに沿って配置され、そのアクセスポート４１０の長さおよび外周面の周りに沿って互いに離間し、複数の縦列になった複数のＥＡＰバンドアクチュエータ４１８ａ、４１８ｂ、４１８ｃ、４１９ａ、４１９ｂ、４１９ｃ、４２０ａ、４２０ｂ、４２０ｃを含む。図６は、アクセスポート４１０の外周面において互いに離間したアクチュエータ４１８ａ、４１９ａ、４２０ａ、４２１ａを示す、アクセスポート４１０の断面図を例示している。

図５に示されている構造により、アクセスポート４１０の一部の曲がる方向を選択的に変更することができる。具体的には、図３および図４を用いて既に説明したように、アクチュエータ４１８ａ、４１８ｂ、４１８ｃ、４１９ａ、４１９ｂ、４１９ｃ、４２０ａ、４２０ｂ、４２０ｃの１つにエネルギーが選択的に供給されると、エネルギーが供給されたアクチュエータにより、このアクチュエータが取り付けられたアクセスポート４１０の部分が所望の方向に曲がる。例えば、アクチュエータが、軸方向に伸長して径方向に収縮するように構成されている場合、アクチュエータは、アクセスポート４１０の一部を、作動したアクチュエータの位置の反対方向に曲げることができる。これとは逆に、アクチュエータが、径方向に伸長して軸方向に収縮するように構成されている場合、このアクチュエータは、アクセスポート４１０の一部を、この作動したアクチュエータが位置する方向に曲げることができる。この構成は、特に、アクチュエータの近位部分、遠位部分、および中間部分などの様々な部分を異なる方向に曲げるのが望ましい場合に有効であろう。当業者であれば、アクチュエータの数および位置を様々に変更して、アクチュエータに沿った所望の位置で所望の方向に曲げることができることを理解できよう。

別の例示的な実施形態では、アクチュエータは、アクセスポートの一部を曲げて捩ることができる構成に配置することができる。例えば、図７に示されているように、アクチュエータ５１８、５１９、５２０の細長いバンドを、アクセスポート５１０の長軸Ｌに対してある角度をなすようにアクセスポート５１０の周りに配置することができる。アクチュエータ５１８、５１９、５２０は、図示されているように、アクセスポート５１０の遠位部分５１０ｂに近接して配置されているが、アクチュエータ５１８、５１９、５２０は、アクセスポート５１０の任意の部分に沿って配置してもよいし、その実質的な長さに沿って配置してもよい。使用の際は、アクチュエータ５１８、５１９、５２０の１つにエネルギーが供給されると、作動したアクチュエータが、軸方向に伸長して径方向に収縮するか、または逆に径方向に伸長して軸方向に収縮し、アクセスポート５１０が、アクチュエータの位置と反対方向に捩れて曲がるか、またはアクチュエータが位置する方向に捩れて曲がる。

当業者であれば、図３‐図７に示されているアクチュエータの様々な組合せを用いることができこと、アクチュエータが、様々な他の構成、形状、および大きさを有することができること、アクセスポートを所望の方向に変形するためにこのアクセスポートに対して実質的にあらゆる方向にアクチュエータを配置できることを理解できよう。当業者であれば、アクチュエータを可撓性アクセスポートに結合するのではなく、アクセスポートを形成するようにアクチュエータを構成できることも理解できよう。

使用の際は、電極を介して１または複数のアクチュエータにエネルギーを選択的に供給することができる。例示的な一実施形態では、各アクチュエータは、リターン電極および供給電極に結合することができる。この供給電極は、外部電源からアクチュエータにエネルギーを伝達できるように構成されている。これらの電極は、様々な技術を用いてアクチュエータに結合することができる。例えば、これらの電極は、チューブの内腔および側壁内に配置して、アクチュエータに結合することができる。別法では、これらの電極は、アクセスチューブの側壁内に埋め込んでもよいし、アクセスチューブの外面に沿って配置してもよい。これらの電極は、使用者がエネルギーを供給する１または複数のアクチュエータを選択できる外部制御機構に結合することもできる。外部制御機構は、使用者が供給するエネルギーの量を調節して、例えば曲がり具合などの動きの程度を制御できるように構成することもできる。外部制御機構は、当分野で周知の任意の機構にすることができるが、一実施形態では、ジョイスティックの動きがアクセスポート５１０の曲がる方向に一致するようなジョイスティックの形態にすることができる。

図８Ａおよび図８Ｂは、図３のアクセスポート３１０などのアクセスポートを用いて、組織を介して手術部位にアクセスする例示的な１つの方法を例示している。図示されているように、アクセスポート３１０を皮膚３９０内に挿入し、アクセスポート３１０の内腔を介して体腔（不図示）にアクセスすることができる。様々な技術を用いて、組織を介してアクセスポート３１０を挿入することができるが、例示的な一実施形態では、上記したように、トロカール３６０をアクセスポート３１０を介して挿入し、この組立体は皮膚３９０を貫通し、体腔内に挿入することができる。次いで、トロカール３６０を引き抜き、アクセスポート３１０を残置し、組織を通る体腔まで通路を画定することができる。

移植されたら、図８Ａに示されているように、アクセスポート３１０は、各アクチュエータ３１８ａ、３１８ｂ、３１８ｃが作動していない垂直方向に長い線形構造、すなわちエネルギーがアクチュエータに供給されていない静止構造にすることができる。アクセスポート３１０を介した外科器具の挿入を容易にするため、またはその他の手術部位へのアクセスを容易にするために、図８Ｂに示されているように、アクセスポート３１０を、所望の横方向に曲げることができる。既に説明したように、これは、１つの電極３１６を介して、アクセスポート３１０に配置されたアクチュエータ３１８ａなどの１つのアクチュエータに電気エネルギーを供給し、アクチュエータ３１８ａの長さを変更し、これによりアクセスポート３１０を曲げて行うことができる。曲げる程度は、供給するエネルギーの量を調節して制御することができ、この横方向の曲げは、アクチュエータにエネルギーが供給されている間、維持することができる。アクチュエータ３１８ａへのエネルギーの供給をストップして、アクセスポート３１０を静止構造に戻すことができる。他のアクチュエータを選択的に作動および作動停止し、単独または組み合わせてアクセスポート３１０の曲がる方向を変更することもできる。

当業者であれば、上記した実施形態から本発明の他の特徴および利点を理解できるであろう。例えば、このアクセスポートを、患者の手術領域の内腔の深さに一致する様々な長さのアクセスポートを備えるキットに含めることができる。このキットは、任意の数のサイズを含むことができる。別法では、病院のような施設は、アクセスポートのサイズおよび形状を所定数、在庫として備えることができる。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲の記載を除き、具体的に図示および説明したものに限定されるものではない。ここで言及した全ての刊行物および文献は、参照を以ってそれらの全てを本明細書の一部とする。

〔実施の態様〕
（１）外科用アクセスポートにおいて、
近位端部、遠位端部、およびこれらの両端部間に延在する内腔を有する可撓性の細長い部材と、
前記可撓性の細長い部材の少なくとも一部に結合され、エネルギーが供給されると寸法を変えて、前記可撓性の細長い部材の少なくとも一部の方向を変えるように構成された少なくとも１つのアクチュエータと、
を含む、外科用アクセスポート。
（２）実施態様（１）に記載のアクセスポートにおいて、
前記少なくとも１つのアクチュエータが、前記可撓性の細長い部材の少なくとも一部に沿って軸方向に配置されている、アクセスポート。
（３）実施態様（１）に記載のアクセスポートにおいて、
前記可撓性の細長い部材の外周面に離間して配置された複数のアクチュエータをさらに含む、アクセスポート。
（４）実施態様（３）に記載のアクセスポートにおいて、
前記複数のアクチュエータが、前記可撓性の細長い部材の長さに沿って互いに長手方向に離間している、アクセスポート。
（５）実施態様（１）に記載のアクセスポートにおいて、
前記少なくとも１つのアクチュエータが、前記可撓性の細長い部材の中心の長軸に対してある角度をなすように配置されている、アクセスポート。

（６）実施態様（１）に記載のアクセスポートにおいて、
前記少なくとも１つのアクチュエータが、前記可撓性の細長い部材の少なくとも一部を曲げるように構成されている、アクセスポート。
（７）実施態様（１）に記載のアクセスポートにおいて、
複数のアクチュエータをさらに含み、これらの各アクチュエータが、前記可撓性の細長い部材を所定の方向に曲げるように構成されており、前記可撓性の細長い部材を複数の所定の方向に曲げることができる、アクセスポート。
（８）実施態様（１）に記載のアクセスポートにおいて、
前記少なくとも１つのアクチュエータが、電気活性ポリマーを含む、アクセスポート。
（９）実施態様（１）に記載のアクセスポートにおいて、
前記少なくとも１つのアクチュエータが、内部に電気活性ポリマーおよびイオン流体を有する可撓性導電外側シェルを含む、アクセスポート。
（１０）実施態様（１）に記載のアクセスポートにおいて、
前記少なくとも１つのアクチュエータが、少なくとも１つの可撓性導電層、電気活性ポリマー層、およびイオンゲル層を有する少なくとも１つの電気活性ポリマー複合材を含む、アクセスポート。

（１１）実施態様（１）に記載のアクセスポートにおいて、
リターン電極および供給電極が、前記少なくとも１つのアクチュエータに結合されており、前記供給電極が、外部エネルギー源から前記アクチュエータにエネルギーを供給するように構成されている、アクセスポート。
（１２）実施態様（１）に記載のアクセスポートにおいて、
前記少なくとも１つのアクチュエータが、エネルギーが供給されると、前記可撓性の細長い部材の長軸に対して軸方向に伸長して径方向に収縮し、これにより前記可撓性の細長い部材を、前記可撓性の細長い部材上の前記少なくとも１つのアクチュエータの位置と反対方向に曲げるように構成されている、アクセスポート。
（１３）実施態様（１）に記載のアクセスポートにおいて、
前記少なくとも１つのアクチュエータが、エネルギーが供給されると、前記可撓性の細長い部材の長軸に対して径方向に伸長して軸方向に収縮し、これにより前記可撓性の細長い部材を、前記可撓性の細長い部材上の前記少なくとも１つのアクチュエータの位置と同じ方向に曲げるように構成されている、アクセスポート。
（１４）外科用アクセスポートにおいて、
互いに結合された、内部に通路を画定している電気的に拡張および収縮可能な複数のアクチュエータを含み、
前記複数のアクチュエータが、エネルギーが供給されると、寸法を変えて前記通路の方向を変更するように構成されている、
外科用アクセスポート。
（１５）手術部位に組織を介してアクセスするための方法において、
組織を介して可撓性アクセスポートを配置して、前記組織から手術部位に至る作業通路を形成するステップと、
前記可撓性のアクセスポートに結合された少なくとも１つの作動部材にエネルギーを供給して、前記作動部材の寸法を変更し、これにより前記可撓性アクセスポートの方向を変更するステップと、
を含む、方法。

（１６）実施態様（１５）に記載の方法において、
前記少なくとも１つの作動部材が、前記可撓性アクセスポートを線形構造から非線形構造に変形させる、方法。
（１７）実施態様（１５）に記載の方法において、
前記可撓性アクセスポートの少なくとも一部に沿った複数の作動部材をさらに含み、
前記作動部材の各々が、エネルギーが供給されると、前記可撓性の細長い部材を所定の方向に曲げ、これにより前記可撓性の細長い部材を複数の所定の方向に曲げることができる、
方法。
（１８）実施態様（１５）に記載の方法において、
前記少なくとも１つの作動部材にエネルギーを供給する前記ステップが、
第１の作動部材にエネルギーを供給して、前記可撓性アクセスポートを線形構造から第１の非線形構造に変更するステップと、
前記第１の作動部材へのエネルギー供給をストップして、前記第１の非線形構造から前記線形構造に変更するステップと、
第２の作動部材にエネルギーを供給して、前記可撓性アクセスポートを前記線形構造から第２の非線形構造に変更するステップと、
を含む、方法。
（１９）実施態様（１８）に記載の方法において、
前記第１の非線形構造と前記第２の非線形構造とが互いに異なっている、方法。
（２０）実施態様（１５）に記載の方法において、
外科器具を前記可撓性アクセスポート内に挿入するステップと、前記可撓性アクセスポートを前記外科器具の形状を補完するように曲げるステップと、をさらに含む、方法。

（２１）実施態様（１５）に記載の方法において、
前記少なくとも１つの作動部材に供給するエネルギーの量を変更して、前記可撓性の細長い部材の曲がり具合を変更するステップをさらに含む、方法。

従来技術のファイバーバンドル型ＥＡＰアクチュエータの断面図である。 図１Ａに示されている従来技術のアクチュエータの径方向の断面図である。 複数のＥＡＰ複合層を有する従来技術のラミネート型ＥＡＰアクチュエータの断面図である。 図２Ａに示されている従来技術のアクチュエータの複合層の１つの層の斜視図である。 トロカールおよび可撓性アクセスポートの例示的な一実施形態の組立分解斜視図である。 完全に組み立てられた構造の図３に示されているトロカールおよび可撓性アクセスポートの斜視図である。 可撓性アクセスポートの別の例示的な実施形態の斜視図である。 図５に示されている可撓性アクセスポートの線Ｂ‐Ｂに沿って切り取られた断面図である。 可撓性アクセスポートの別の例示的な実施形態の斜視図である。 組織内に配置された図３の可撓性アクセスポートを示す概略図である。 作動して横方向に曲がった図３の可撓性アクセスポートを示す概略図である。

Claims (11)

1. 外科用アクセスポートにおいて、
   近位端部、遠位端部、およびこれらの両端部間に延在する内腔を有する可撓性の細長い部材と、
   前記可撓性の細長い部材の少なくとも一部に結合され、エネルギーが供給されると寸法を変えて、前記可撓性の細長い部材の少なくとも一部の方向を変えるように構成された少なくとも１つのアクチュエータと、
   を含む、外科用アクセスポート。
2. 請求項１に記載のアクセスポートにおいて、
   前記少なくとも１つのアクチュエータが、前記可撓性の細長い部材の少なくとも一部に沿って軸方向に配置されている、アクセスポート。
3. 請求項１に記載のアクセスポートにおいて、
   前記可撓性の細長い部材の外周面に離間して配置された複数のアクチュエータをさらに含む、アクセスポート。
4. 請求項３に記載のアクセスポートにおいて、
   前記複数のアクチュエータが、前記可撓性の細長い部材の長さに沿って互いに長手方向に離間している、アクセスポート。
5. 請求項１に記載のアクセスポートにおいて、
   前記少なくとも１つのアクチュエータが、前記可撓性の細長い部材の中心の長軸に対してある角度をなすように配置されている、アクセスポート。
6. 請求項１に記載のアクセスポートにおいて、
   前記少なくとも１つのアクチュエータが、前記可撓性の細長い部材の少なくとも一部を曲げるように構成されている、アクセスポート。
7. 請求項１に記載のアクセスポートにおいて、
   複数のアクチュエータをさらに含み、これらの各アクチュエータが、前記可撓性の細長い部材を所定の方向に曲げるように構成されており、前記可撓性の細長い部材を複数の所定の方向に曲げることができる、アクセスポート。
8. 請求項１に記載のアクセスポートにおいて、
   前記少なくとも１つのアクチュエータが、電気活性ポリマーを含む、アクセスポート。
9. 請求項１に記載のアクセスポートにおいて、
   前記少なくとも１つのアクチュエータが、内部に電気活性ポリマーおよびイオン流体を有する可撓性導電外側シェルを含む、アクセスポート。
10. 請求項１に記載のアクセスポートにおいて、
    前記少なくとも１つのアクチュエータが、少なくとも１つの可撓性導電層、電気活性ポリマー層、およびイオンゲル層を有する少なくとも１つの電気活性ポリマー複合材を含む、アクセスポート。
11. 外科用アクセスポートにおいて、
    互いに結合された、内部に通路を画定している電気的に拡張および収縮可能な複数のアクチュエータを含み、
    前記複数のアクチュエータが、エネルギーが供給されると、寸法を変えて前記通路の方向を変更するように構成されている、
    外科用アクセスポート。

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