JP2010502360A - 空気圧封止されるトロカール組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】 空気圧封止されるトロカール組立体において、注入ガスの実質的な損失なしに気腹内に外科器具を挿入するために、気腹を維持する。
【解決手段】 低侵襲外科手術処置で使用されるトロカール（８００）は、細長い本体と、ノズル手段（８３５）と、ノズル手段に加圧流体流を送達する手段とを有する。細長い本体は、同軸に配置された内壁（８４０）および外壁（８１０）と、長手方向反対側の近位端部分および遠位端部分とを備える略管状構成を有し、内壁（８４０）は内部の器具の通過に対応するルーメンを画定する。ノズル手段（８３５）は、本体の内壁（８４０）と動作的に関連し、ルーメンの遠位端部分に隣接する位置からルーメンの近位端部分に隣接する位置まで延在する領域内の一部分において圧力差が生じるように、加圧流体をルーメン内に向け、それによりルーメンを通過する器具（４９０）の周囲に流体シールを形成する。
【選択図】 図１１

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２００３年５月１７日に出願された米国特許出願第１０／４４１，１４９号明細書の一部継続出願である、２００３年１２月１８日に出願された米国特許出願第１０／７３９，８７２号明細書の一部継続出願である、２００４年２月１１日に出願された米国特許出願第１０／７７６，９２３号明細書の一部継続出願である、２００６年９月８日に出願された米国特許出願第１１／５１７，９２９号明細書に対する優先権を享受するＰＣＴ出願である。上述した出願の各々は、また、２００３年４月８日に出願された米国仮特許出願第６０／４６１，１４９号明細書に対する優先権も享受する。本出願は、また、２００６年１０月６日に出願された米国仮特許出願第６０／８５０，００６号明細書に対する優先権も享受する。上述した出願の各々は、参照により本明細書に明示的に援用される。

本願発明は、外科手術処置の間に患者の体腔へのアクセスを提供する外科手術装置、特に、空気圧封止されるトロカール組立体に関する。

今日、病院において、腹腔鏡、すなわち「低侵襲」外科手術技法がますます一般的になってきている。かかる処置の利点には、患者への外傷の低減、感染の可能性の低減、および回復時間の短縮がある。腹腔内のかかる処置は、通常、腹腔鏡器具を患者の腹腔に挿入するのを容易にする、トロカール(trocar)またはカニューレ(cannula)として知られる装置により行われる。

さらに、かかる処置には、一般に、腹（腹膜）腔に二酸化炭素等の加圧流体を充填する、すなわち「注入する（insufflate）」ことにより、気腹と呼ばれるものをもたらすことが含まれる。注入は、注入流体を送達するように備え付けられたトロカールによって、または注入針等の別個の注入装置によって行うことができる。気腹を維持するために、注入ガスの実質的な損失なしに気腹内に外科器具を挿入することが望ましい。

通常の腹腔鏡処置の間、外科医は、通常トロカール装置自体でつくられる、各々が約１２ｍｍ以下の大きさの３つから４つの小さい切開を、通常、トロカール装置に配置される別個の挿入器または閉塞具を使用してつくる。挿入の後、挿入器は取り除かれ、トロカールが、腹腔内に挿入される器具のアクセスを可能にする。通常のトロカールは、腹腔に注入する手段を提供することが多く、それにより、外科医は、作業を行なう開放した内部空間を得る。

トロカールは、使用中の外科手術器具の少なくとも最低限の移動の自由を可能にしたままで、トロカールと外科手術器具との間を封止することにより、腔内の圧力を維持する手段を提供しなければならない。かかる器具には、たとえば、はさみ、把持器具、閉塞器具、焼灼ユニット、カメラ、光源および他の外科手術器具があり得る。トロカールには、通常、注入ガスが漏れないように封止要素または機構が設けられている。封止要素または機構は、通常、トロカール内を通る外科治療器具の外面を封止する、比較的柔軟な材料からなるダックビル型弁を含む。しかしながら、このような封止は通常完全ではなく、かかるシールは複数の器具間を封止することができず、また、トロカール内の外科手術器具の自由な移動および／または組織の除去を阻止する。かかるシールはまた、外科手術処置中に損傷を受け易い。別法として、フラッパ弁、または、ばね式トラップドアを使用することができる。しかしながら、これらのタイプの機械式弁には、同様の欠点がある。

外科手術器具に直接接触する弾性弁部材を含む、大部分の弁、特にダックビル型弁は、外科手術器具の移動を妨害するだけでなく、外科医の、自身が手術を施している患者の解剖学的構造を正確に感じ取る能力を低減させる。低侵襲外科手術処置は、カメラ等の視覚化補助器具を用いて行われ、その結果、外科医の側の奥行感覚が阻止される。したがって、外科手術器具の移動を通じての構造および組織の抵抗を物理的に検知する能力が、成功し、かつ安全な外科手術処置において重要な役割を果たす。上述した機械式弁の接触によって外科手術器具に加えられる摩擦力は、外科医が本来、使用中の外科手術器具の反対側の端部で発生していることを正確に確定するために使用する可能性のある、感覚信号、すなわち触知覚を、遮断する可能性がある。したがって、気腹を維持しながら妨げのないアクセスを可能にする、封止技術に対する改良が望まれる。

本願発明の目的および利点が以下の説明に示されており、それらは、以下の説明から明らかとなろう。本願発明のさらなる利点は、特に書かれている説明および本明細書の特許請求の範囲に示されている方法およびシステムにより、かつ添付図面から、理解され、かつ得られるであろう。

本願発明の一実施形態は、低侵襲外科手術処置で使用されるトロカールを提供する。トロカールは、細長い本体と、ノズル手段と、ノズル手段に流体の加圧流を送達する手段とを有している。細長い本体は、同軸に配置された内壁および外壁と、長手方向反対側の近位端部分および遠位端部分とを備える略管状構成を有し、内壁は内部の器具の通過に対応するルーメンを画定している。ノズル手段は、本体の内壁と動作的に関連し、ルーメンの遠位端部分に隣接する位置からルーメンの近位端部分に隣接する位置まで延在する領域内の一部分において圧力差が生じるように、加圧流体をルーメン内に向け、それにより内部を通過する器具の周囲に流体シールを形成する。

上述した流体シールは、本明細書の背景技術の部分で上述したような、機械式シールではない。そうではなく、気腹から注入流体が出ることに対する障壁を形成し、その障壁は流体のみからなる。上述したように、有効なシールを形成するために機械式封止要素は不要である。かかる流体シールによって形成されるいかなる摩擦も、本来機械式弁の干渉によって形成される摩擦と比較して最小である。その結果、外科医の触知覚は本質的に妨げられず、外科医に対し、体腔のガス注入が必要とされる低侵襲処置をより正確かつ安全に行う能力が提供される。

本願発明によれば、内壁および外壁は、望ましい、いかなる形状であってもよい。たとえば、壁は、円形断面を有する円柱状であってもよく、あるいは楕円形、レンズ状、長円形または矩形断面を有してもよい。さらに、実質的にいかなる形状も考えられる。ノズル手段を、トロカールの長手方向軸に対して約０〜９０度の角度で、またはその間の任意の角度で、加圧流体を向けてもよい。たとえば、ノズル手段は、流体を、約０〜９０度、およびそれらの任意の１度単位の角度で向けてもよい。１つの好ましい実施形態では、ノズル手段は流体を、３０〜６０度またはそれらの間の任意の０．１度単位で、たとえば約４５．０度の角度で向ける。流体流が実質的にトロカールのルーメン内に圧力勾配を維持するように、ノズル手段を、トロカール本体の長手方向軸に沿った一箇所に設けてもよい。流体の加圧流を送達する手段は、内壁と外壁との間に画定される流体通路であってもよい。ノズル手段は、本体の内壁に画定される実質的に環状のノズルであってもよい。１つ以上のノズルを設けてもよく、各々を実質的に裁頭円錐環として形成してもよい。

ノズル手段を、トロカール本体の遠位端部分にかつ／または近位端部分に設けてもよい。別の方法として、またはさらに、ノズル手段は、互いに長手方向に隔置された実質的に環状の第１ノズルおよび第２ノズルおよび／または第３ノズルを含んでもよい。望ましい場合は、第４および後続するノズルを設けてもよい。ノズルを、１つのノズルが他のノズルに隣接して配置されるところから、たとえばノズルがトロカールのルーメンの両端に配置される間隔まで、隔置することができる。第１ノズルおよび第２ノズルを、トロカール内の所望の流れ特性を達成するための必要に応じて、１．０ｍｍ、１５ｃｍまたはそれらの間の任意の１．００ｍｍ単位で互いから隔置してもよい。

本願発明によるトロカールは、患者の腔内の圧力を検出する圧力検知手段をさらに有することができる。圧力検知手段は流体通路を含んでもよく、流体通路は、トロカールによって支持され、使用時に、腔内の圧力を測定するため、患者の腔と流体連通するように構成され、かつ適合される。かかる流体通路を、トロカール本体の外壁の外面に画定してもよく、またはトロカール本体の外壁の周囲に同心円状に配置してもよく、その場合、第２流体通路は実質的に環状の断面を有してもよい。別法として、流体通路を、トロカールの外壁内に画定してもよく、流体通路は、トロカール本体の外壁の外面に画定される実質的に環状の孔で終端する。

さらに、トロカールから出る流体に対して回転を加えるために、内壁の内面に螺旋状溝を設けてもよい。かかる溝を、トロカールの長手方向軸に対して０度、９０度、またはその間の任意の０．１度単位の角度で設けてもよい。より好ましくは、かかる溝を、トロカールの長手方向軸に対して約１５〜７５度、またはそれらの間の任意の０．１度単位で配置してもよい。

本願発明のトロカールは、トロカール本体の近位端領域に画定される再循環チャンバをさらに有してもよい。再循環チャンバは、ルーメンと流体連通し、かつ、トロカールの近位端に向かって流れる流体の取り出しおよび／または再循環のための収集領域を提供するように構成され、かつ適合される。収集導管をさらに設けてもよく、その導管は、再循環チャンバの外周領域と流体連通して、収集した流体を処理手段または再循環手段に移送する。かかる処理手段を、再循環チャンバから受け取られた流体から粒子状物質または液体物質を除去するかまたは他の方法で流体を処理するように、構成し適合させることができる。たとえば、処理手段は、ガス状流から除去するために、ろ過装置、粒子状物質がガスから分離されるようにする沈降チャンバ、および／または蒸気を液体内の凝縮させる冷却要素等の乾燥装置を有することができる。

また、本願発明のトロカールは、トロカール本体の近位端部分に画定される圧力チャンバを有してもよい。圧力チャンバは、ルーメンと流体連通し、かつ、トロカールの近位端に向かって流れる流体の流れを抑制するために圧力が増大した領域を提供するように構成されかつ適合される。圧力チャンバと流体連通し、圧力チャンバ内で所定圧力を維持するために十分なガス流を提供する供給ラインに接続されるガス供給ポートを設けてもよい。圧力チャンバ内の圧力は、約０ｍｍＨｇ、３５００ｍｍＨｇ、またはそれらの間の圧力の０．１ｍｍＨｇ単位であってもよい。より好ましくは、圧力は、約４０ｍｍＨｇ〜３０００ｍｍＨｇであってもよい。ガス供給ポートに供給されるガスは、注入ガスであってもよく、またはルーメンおよび腹腔内の圧力差を維持するために使用される加圧流体とは異なる流体であってもよい。圧力チャンバを、その中の流体渦の形成を促進するような形状としてもよい。さらに、収集した流体を処理手段および／または再循環手段に移送するように排出ラインに接続される排出ポートを設けてもよい。

さらに、本願発明のトロカールは、外壁内に保持される第１実質的管状部材および第２実質的管状部材からなる内壁を有してもよく、第１ノズルが、第１実質的管状部材と第２実質的管状部材との間に画定される。第２実質的環状ノズルを、第１実質的管状部材および第２実質的管状部材のうちの一方と外壁との間に画定してもよい。

キャップを設け、それを、トロカール本体の近位端部分に固定されるように構成しかつ適合させてもよい。キャップは、たとえばダックビル型弁等の弁手段を有してもよい。キャップは、別法としてまたはさらに、圧力検知手段を有してもよい。キャップは、患者の腔および／または外科手術器具を挿入するルーメン内の圧力を検出するために、圧力検知手段と流体連通する導管を有してもよい。

さらに、キャップであって、キャップの壁内に画定されるルーメンと、キャップ内のチャンバと、チャンバ内に保持されるボールと、を有するキャップを設けてもよい。トロカール本体からのガス流がボールを、ボールがキャップルーメンを実質的に閉塞する位置に付勢するように、かつキャップルーメンを通して器具が挿入される時、ボールがチャンバの周縁部に向かってキャップルーメンから離れる方向に付勢されるように、チャンバがボールを収容するように構成されかつ適合されている。

本願発明のいかなるトロカールも、トロカール本体の近位端の近くに画定されるバッフル・チャンバを含んでもよい。かかるバッフル・チャンバは、ルーメンと流体連通し、かつトロカールのルーメンから放出される音の少なくとも一部を吸収するように構成されかつ適合されてもよい。かかるバッフル・チャンバは、複数の積層バッフルユニットを含んでもよく、それらは各々、トロカールのルーメンと実質的に同軸であるように配置された中心ルーメンを有する。

チャンバを、さらに、本願発明のトロカール本体の近位端部分に画定してもよく、チャンバ内にボールが保持される。ボールがルーメンの近位孔を実質的に閉塞することができるように、かつ器具がルーメン内に挿入されると、ボールがチャンバの周縁部に向かってルーメンの近位孔から離れる方向に付勢されるように、かかるチャンバを、ボールを収容するように構成しかつ適合させてもよい。トロカール本体内のガス流は、ボールを、ボールがルーメンの近位孔を実質的に閉塞することができる位置まで付勢することができる。任意に、ボールを、ボールがルーメンの近位孔を実質的に閉塞することができる位置まで付勢する、１つ以上のテザーを設けてもよい。別法として、ボールに対し、実質的に直立方向で、重力がボールを、ボールがルーメンの近位孔を実質的に閉塞することができる位置まで付勢するように、十分な質量を提供してもよい。

本願発明の別の実施形態によれば、トロカール本体、第１流体通路、および形状が実質的に環状であってもよい第１ノズルを有する、トロカールを提供する。この実施形態によれば、トロカール本体は、実質的に管状の内壁と実質的に管状の外壁とを有する。別法として、壁は他の任意の所望の形状であってもよい。トロカール本体は、近位端と遠位端とを有し、内壁は、トロカールを通したアクセスを提供するルーメンを画定する。第１流体通路は、内壁と外壁との間に画定される。第１の実質的に環状のノズルは、内壁に画定され、第１流体通路と流体連通し、かつルーメン内またはその遠位端に近接して圧力差を維持するようにルーメン内に加圧流体を向けるように構成されかつ適合される。圧力差は、患者の体腔から注入ガスが近位で出るのを抑制することができる。内壁および外壁はともに２つの実質的に管状要素を含んでもよい。

内部管状部材および外部管状部材を有する、加圧された患者の腔に対する封止可能なアクセスを提供するトロカールを提供し、トロカール流体シールもまた提供する。内部管状部材および外部管状部材は、近位端および遠位端を有し、外部管状部材は、内部管状部材の周囲に実質的に同心に配置される。トロカール流体シールノズルが内部管状部材に関連し、ノズルは、患者腔に流体流を向けることにより、その中の圧力の損失を防止するように適合されかつ構成される。

さらに、外科手術処置のために患者の加圧された腔を封止する方法を提供する。本方法は、本願発明によるトロカールを提供するステップと、トロカールに加圧流体流を供給するステップと、トロカールのルーメンに外科手術器具を挿入するステップであって、それによりトロカールに供給される加圧流体が外科手術器具の周囲にシールを形成し、それによって患者の腔内の圧力の損失が防止される、ステップと、を含む。かかる方法は、トロカールのルーメンに第２外科手術器具を挿入するステップであって、トロカールに供給される加圧流体が、第１外科手術器具および第２外科手術器具の周囲をかつそれらの間を封止し、患者の腔からの圧力の損失を防止する、ステップをさらに含んでもよい。

さらに、外科手術処置のために患者の加圧された腔を封止する方法を提供する。本方法は、トロカールを提供するステップと、トロカールに加圧流体流を供給するステップと、トロカールのルーメンに外科手術器具を挿入するステップと、を含む。トロカールは、そのルーメンに流体流を向けることにより、ルーメンに挿入される外科手術器具を通過する注入流体の損失に起因する患者の腔内の圧力の損失を防止する手段を有する。トロカールに供給される加圧流体は、外科手術器具の周囲を封止することができ、それによって患者の腔内の圧力の損失が防止される。流体流を向ける手段は、少なくとも、トロカールの近位端部分に配置される第１ノズルを有してもよい。流体流を向ける手段は、少なくとも、トロカールの近位端部分に配置される第１ノズルと、第１ノズルから軸方向に隔置され、トロカールに配置される第２ノズルと、を有してもよい。流体流を向ける手段は、さらにまたは別法として、トロカールのルーメンの実質的に円周方向に延在する少なくとも１つのノズルを有してもよい。

本願発明は、また、注入トロカールに、ガスであることが好ましい加圧流体を提供するシステムを含む。別法として、ガスに、たとえば気化または霧化した液体が混合しまたは懸濁していてもよい。本システムは、システムに注入流体／ガスを提供する供給源と、体腔内の圧力を測定する圧力検知手段と、注入トロカールに対する一定の出力圧力を維持する圧力貯蔵器と、トロカールへの圧力出力を調整する圧力調整手段と、を有する。加圧手段および圧力検知手段を、外科手術注入器に設けてもよい。別法として、加圧手段は圧縮機であってもよく、圧力検知手段は、調整可能ダイアフラム型空気圧式アクチュエータであってもよい。圧力検知手段は、別法として、電気−空気圧変換器であってもよい。

圧力調整手段は、使用者が外科手術腔に対する所望の圧力を選択するために設定するコントロール要素と、外科手術腔内を所望の圧力で維持するように注入ガス流を調整する電気機械式流量制御弁と、を有してもよい。圧力調整手段は、２段圧力調整器であってもよい。

ガス供給源を、注入ガスを供給するように圧力貯蔵器に接続してもよく、外科手術注入器を、ガス供給源からガスを受け取り、加圧ガスを貯蔵器に送出してもよく、注入器は、外科手術腔と流体連通する圧力検知導管を有する。圧力貯蔵器を、圧力調整手段に接続してもよく、また圧力貯蔵器は、圧力調整手段に加圧注入ガスを供給してもよく、そして圧力調整手段によって、トロカール内へのある量の注入ガスが、外科手術腔内で所定圧力を維持してもよい。圧力検知導管を、トロカールに提供されている注入ガスの容量を制御するように、トロカールと圧力調整手段との間に接続してもよい。

別の方法として、ガス供給源を、注入ガスを供給するように加圧手段に接続してもよい。加圧手段を提供し、貯蔵器に加圧注入ガスを提供するように加圧貯蔵器に接続してもよい。圧力貯蔵器を、圧力調整手段に接続してもよく、圧力貯蔵器は、それに加圧注入ガスを供給してもよい。圧力調整手段によって、トロカール内へのある量の注入ガスが、外科手術腔内で所定圧力を維持してもよい。圧力検知導管を、トロカールに提供されている注入ガスの容量を制御するように、トロカールと圧力調整手段との間に接続してもよい。

本願発明により、空気圧封止されるトロカール組立体とともに使用される接続キットも提供する。本キットは、好ましくは無菌であるかまたは殺菌されることが可能であるパッケージ内に収容された、複数の管および他の要素を含むことができる。トロカールの注入ポートと圧力調整手段の流体供給ポートとの間に接続される第１管を提供してもよく、トロカールの圧力検知ポートと圧力調整手段の圧力検知ポートとの間に接続される第２管を提供してもよい。第１管および第２管を、それらの長さに沿って接続してもよく、または別法として、一方の内部に他方を同軸に配置してもよい。同軸に配置される場合、システム構成要素の異なるポートへの接続を可能にするために、スプリッタ、または同軸管から並列管への予め成形された移行部品等、別の分割分離手段が通常必要である。

さらに、トロカールの近位に配置される圧力チャンバと加圧流体供給源との間に接続される第３管を提供してもよい。さらに、近位に配置された圧力チャンバとチャンバから流体を取り出す再利用手段とに接続される追加の第４管を提供してもよい。さらに、圧力調整手段の流体供給ポートと第１管との間に接続される貯蔵器を提供してもよい。本願発明による接続キットを、使用する前に配布または貯蔵のために無菌パッケージに提供してもよい。

本明細書では「トロカール」(trocar)という用語を使用するが、この用語は、注入圧力を維持しながら、外科手術器具、外科医の手等の外科手術腔内への挿入を可能にする、外科手術用アクセス装置を意味するように意図されている、ということが留意されるべきである。

上述した概略的な説明および以下の詳細な説明はともに例示的なものであり、特許請求の範囲に記載されている発明のさらなる説明を提供するように意図されている、ということが理解されるべきである。また、各実施形態の特徴を他の実施形態に組み込むことができるということ、および、本願発明によるトロカールの１つの実施形態に関連して説明する任意の特徴を、本願発明によるトロカールの他の実施形態に組み込むことができる、ということも理解されるべきである。

この明細書に組み込まれかつその一部を構成する添付図面は、本願発明の方法およびシステムを例示しかつそれらがさらに理解されるために含まれている。説明とともに、図面は、本願発明の原理を説明する役割を果たす。

本願発明が関連する技術分野における当業者が、本願発明の空気圧封止されるトロカール組立体を作成し使用する方法をより容易に理解するように、その好ましい実施形態について、図面を参照して以下詳細に説明する。

本願発明による、単一流体シールノズルを有するトロカールの第１実施形態の遠位端からの等角図である。 図１の実施形態の近位端からの等角図であり、トロカールと、トロカールの中心ルーメンに挿入されると患者の腹部壁へのトロカールの挿入を容易にする、取外し可能な挿入器と、を示している。 図１の実施形態の組立分解図であり、協働して流体流路とそれらの間の流体シールノズルとを形成する、内部管状部材および外部管状部材を示している。 図１の実施形態の動作図であり、患者の腹部壁に挿入された、使用中の図１のトロカールを示し、その中に外科手術器具が挿入されている。 図１のトロカールの部分断面図であり、管状部材間に画定される圧力検知流路を示し、注入ガス供給源と、患者の腹腔内の圧力を測定する圧力検知手段と、を有することができる連結されたシステムをさらに示している。 図１のトロカールの近位端の詳細な断面図であり、内部管状部材間のノズルの形成と、外部管状部材と内部管状部材のそれぞれとの間の注入プレナムおよび圧力検知プレナムの形成と、を示している。 図１のトロカールのノズル領域の拡大断面図であり、本願発明によるノズルのその実施形態をより詳細に示している。 本願発明による流量制御弁の断面図であり、隔膜の両側にあるチャンバの圧力が等しい圧力になっており、弁プランジャは第１位置のままである状態を示している。 図７ａの流量制御弁の断面図であり、上部チャンバの圧力が下部チャンバの圧力より高く、それによって弁プランジャが下部孔を覆い、それにより弁の下部チャンバ内の流体流が停止する状態を示している。 図７ａの流量制御弁の断面図であり、上部チャンバの圧力が下部チャンバの圧力より低く、それによって弁プランジャが上方に移動し、それにより弁の下部チャンバ内の流体流が増大する状態を示している。 本願発明によるトロカールの第２実施形態の遠位端からの等角図であり、トロカールは２つの流体シールノズルを有している。 図８の実施形態の近位端からの等角図であり、トロカールと、トロカールの中心ルーメンに挿入されると患者の腹部壁へのトロカールの挿入を可能にする、取外し可能な挿入器と、を示している。 図８の実施形態の組立分解図であり、協働して流体流路とそれらの間の２つの流体シールノズルとを形成する、内部管状部材および外部管状部材を示している。 図８の実施形態の動作部分断面図であり、患者の腹部壁に挿入された、使用中の図８のトロカールを示し、その中に外科手術器具が挿入されている。トロカールの外壁に圧力検知流路が画定されている。注入ガス供給源と、圧力検知流路を介して患者の腹腔内の圧力を測定する圧力検知手段と、を有することができるシステムも示している。 図８のトロカールの近位端の詳細な断面図であり、内部管状部材と外部管状部材との間の注入供給プレナムの構造を示している。 図１１のそれぞれの領域の詳細な図であり、本願発明のこの実施形態によるノズルの構造をさらに詳細に示している。 本願発明によるトロカールの第３実施形態の遠位端からの等角図であり、トロカールは近位に向けられた圧力チャンバを有している。 図１４の実施形態の近位端からの等角図であり、トロカールと、トロカールの中心ルーメンに挿入されると患者の腹部壁へのトロカールの挿入を容易にする、取外し可能な挿入器と、を示している。 図１４の実施形態の組立分解図であり、協働してそれぞれ流体シールノズルおよび近位圧力チャンバを形成する、外部管状部材および近位挿入部材を示している。 図１４の実施形態の動作部分断面図であり、患者の腹部壁に挿入された使用中の図１４のトロカールを示している。トロカールの外壁に圧力検知流路が画定されている。注入ガス供給源と、圧力検知流路を介して患者の腹腔内の圧力を測定する圧力検知手段と、を有することができるシステムも示している。 図１４のトロカールの近位端からの詳細な断面図であり、内部管状部材と外部管状部材との間の注入供給プレナムおよび近位圧力チャンバ、ならびにそれらに対する流体／ガス供給源の構造を示している。 本願発明によるトロカールの第４実施形態の遠位端からの等角図であり、トロカールは、再循環機能を備えた近位に向けられた圧力チャンバを有している。 図１９の実施形態の近位端からの等角図であり、トロカールと、トロカールの中心ルーメンに挿入されると患者の腹部壁へのトロカールの挿入を容易にする、取外し可能な挿入器と、を示している。 図１９の実施形態の組立分解図であり、協働して２つの流体シールノズルおよび近位圧力チャンバをそれぞれ形成する、外部管状部材および挿入部材を示している。 図１９の実施形態の動作部分断面図であり、患者の腹部壁に挿入された使用中の図１９のトロカールを示している。トロカールの外壁に圧力検知流路が画定されている。注入ガス供給源と、圧力検知流路を介して患者の腹腔内の圧力を測定する圧力検知手段と、を有することができるシステムも示している。 図１９のトロカールの近位端の詳細な断面図であり、内部管状部材と外部管状部材との間の注入供給プレナムおよび近位圧力チャンバ、ならびにそれらに対する流体／ガス供給源の構造を示し、出て行く流体の取出しおよび／または再利用のための流体／ガス取込みポートをさらに示している。 本願発明によるトロカールの第４実施形態の近位端からの等角図であり、トロカールはノイズを低減する近位に向けられたバッフル・チャンバを有している。 図２４の実施形態の組立分解図であり、協働して２つの流体シールノズルと近位バッフル・チャンバとをそれぞれ形成する、外部管状部材および挿入部材を示している。 図１９のトロカールの近位端の詳細な断面図であり、注入供給プレナムおよび圧力検知プレナムの構造を示している。トロカールルーメンの近位開口から放出されているノイズを低減するように近位に配置されたバッフル・チャンバをさらに示している。 図２４のトロカールの近位端において受容される、バッフル・チャンバ挿入具の部分組立分解図である。その遠位端にある挿入具は、より遠位の管状挿入具と協働してそれらの間にノズルを形成している。 近位端にキャップが取り付けられている、本願発明によるトロカールを示す環境図である。外科手術器具が、キャップを通してかつトロカールのルーメンを通して患者の腹腔内に挿入されている。 図２８のキャップおよびトロカールの組立分解図である。 図２８のキャップおよびトロカールの部分断面図であり、そこには外科手術器具が挿入されている。 本願発明によるキャップの組立分解図であり、キャップは、弁と、外科手術器具とキャップ本体との間を封止する第２封止要素と、を有している。 本願発明によるキャップのさらなる実施形態の等角図である。キャップは、２つの器具の封止可能な挿入のための２つの孔を有している。 使用者が使用する孔のサイズを選択することができるように複数の孔が形成されている栓を受け入れる主孔を有するキャップを示す。 ダックビル型弁と、外科手術器具とキャップ本体との間を封止する第２封止要素と、を有するキャップの組立分解図である。 本願発明によるトロカールとそこに挿入されるキャップとを示す。キャップには、患者の腹腔内の圧力を検知することができるように、圧力検知ラインが組み込まれている。 本願発明によるトロカールとともに使用される近位ボール弁を示す。ボールは、チャンバと周囲環境との間の圧力差により、ボール・チャンバの近位孔を閉塞する。 図３６ａのボール弁を示し、そこには外科手術器具が挿入されている。外科手術器具は、ボールを孔から離れるように付勢し、それにより器具のそれに取り付けられているトロカールのルーメンへのアクセスが可能になる。 本願発明によるトロカールを封止するのに使用されるボール弁を示す。ボールは、１つ以上のテザーによりそのハウジングの近位端壁に取り付けられており、それによりテザーがシールを維持する。 本願発明によるトロカールを封止するのに使用されるボール弁を示す。ボールは、直立位置に向けられるとトロカールを封止することができるような質量を有している。 本願発明によるトロカールの第６実施形態を示し、トロカールは実質的に楕円形状を有している。トロカールの外壁に圧力検知流路が画定されている。 図３８のトロカールの動作部分断面図であり、複数の外科手術器具が挿入されている、患者の腹部壁内に挿入された使用中のトロカールを示している。 本願発明によるシステム例を示す。システムは、ガス供給源と、注入器と、圧力容器および調整器と、を有している。システムは２つのトロカールに接続され、そのうちの１つには圧力検知機能が組み込まれており、それは注入器に接続された圧力検知ラインに接続されている。 本願発明によるシステムの別の実施形態例を示す。システムは、ガス供給源と、注入器と、圧力容器および調整器と、を有している。システムは、単一トロカールに接続され、それには圧力検知機能が組み込まれており、それは圧力検知ラインを介してシステムの調整器部分に接続されている。 本願発明によるさらなるシステムを示し、そこでは、注入器がダイアフラム弁を通して注入トロカールに圧力を提供する。圧力検知ラインがダイアフラム弁およびトロカールに接続され、トロカールへの注入ガスの流れを制御する。 本願発明によるさらに別のシステムを示し、ダイアフラム弁および外科手術注入器が並列に配置されている。 本願発明によるトロカールを単一制御ユニットに接続する３つの管を有する、１つの接続設定を示す。 ２つの管を有し、それらのうちの１つが二又に分けられて本願発明による２つのトロカールに加圧流体を供給する、別の接続設定を示す。 本願発明によるトロカールとともに使用される近位ボール弁の背面等角部分切取図である。ボールは、ボールの弾性部材によって加えられる圧力によりボール・チャンバの近位孔を閉塞する。 図４６のボール弁の正面等角部分切取図である。 本願発明によるトロカールを封止するのに使用されるボール弁の底部切取等角図である。ボールは、そのハウジングの孔の領域に磁気的に引き寄せられている。 図４８のボール弁の底部切取等角図である。

ここで、同様の参照数字が本願発明によるトロカールおよびそのためのシステムの類似する構造的態様を識別する図面を参照すると、図１〜図６に、本願発明による空気圧封止可能なトロカールの例示的な実施形態が示されており、それは概して参照文字１００によって示されている。本願発明による空気圧封止可能なトロカールの他の実施形態またはその態様は、後に詳細に説明する後続する図に提供されている。

図５および図６ａを参照すると、トロカール１００は、外部管状部材１１０および同軸の内部管状部材１２０を有する細長い本体を有している。内部管状部材１２０は、ルーメンすなわち流路１０６を包囲する内面１０５を有し、そのルーメンすなわち流路１０６を通して、患者の腹腔４３０等の腔内に器具（たとえば器具４９０）を挿入することができる。トロカールの面１０５に、トロカールに入るかまたはトロカールから出る流体に対して回転を加えるように渦巻き状溝または螺旋状溝を設けることができる。かかる回転は、トロカールの近位端から出る流体から液体または他の粒子状物質を分離するのに役立つことができ、それによりかかる廃棄物の収集が容易になる。外部管状部材１１０は外面１０７を有しており、それは、使用時、トロカール１００が挿入される患者の腹部壁４１０に接触する。ルーメン１０６の遠位端にある開口１０９は、１つ以上の外科手術器具が腹腔４３０に入り、注入ガスが腹腔４３０と連通するのを可能にする。トロカール１００の近位端部分は径拡大部分１１５を有しており、それは、トロカールのいくつかの機能要素のための空間を提供する。図６ａに最もよく示すように、これら機能要素には、注入プレナム１３７および圧力検知プレナム１３９がある。後に詳細に説明する他の実施形態は追加の機能要素を含む。

特に図６ａを参照すると、トロカール１００は、その近位端部分に、ルーメン１０６および注入プレナム１３７と流体連通するノズル１４５を有しており、プレナム１３７には、注入ポート１１７を通して注入ガスが供給され、注入ポート１１７には、後にさらに詳細に説明する外部システムから注入ガスが供給される。導管４４０（たとえば図４を参照）を通して注入ポート１１７から入る注入ガスは、注入プレナム１３７に入り、そこでノズル１４５に分配される。図示するように、ノズル１４５は、実質的に環状であり、内部管状部材１２０と内部管状挿入具１３０との間に画定されている。

本願発明によるトロカールで使用されるノズルの正確な構造は異なってもよい。望ましい場合、環状ノズル１４５の代りに複数の別個のノズル孔を画定してもよい。これら別個のノズル孔を、必要に応じてトロカールの壁に配置して、患者の腹腔からの注入ガスが近位で出ることに対する有効な障壁を形成することができる。かかる別個のノズルは、各々形状が実質的に円形であってもよく、または別法として長方形または別の形状であってもよい。ノズルは、ルーメンの周囲に規則的な間隔で配置されてもよく、周囲に部分的に延在してもよく、またはいくつかの組をなして互いに隔置されてもよい。乱流が望まれる場合は、要求に応じて、流体流の経路に、突起、羽根、溝、表面構造等の表面の特徴を追加してもよい。

図３に最もよく示すように、所望のノズル幅を維持するためにスタンドオフ１３５を設けることができる。スタンドオフ１３５を、中心流路１０６に入る注入ガスの流れにほとんどまたはまったく影響を与えないように形成することができる。別の方法として、スタンドオフ１３５を、注入ガスの層流または乱流を増大させること等により、所望の方法で流体流に影響を与えるように構成することができる。管状挿入具１３０の遠位部分またはスタンドオフ１３５（設けられる場合）は、内部管状部材１２０のシール部分１２２に当接し、それによりノズル１４５を形成する。ノズル１４５は、ここでは、本質的にトロカール１００の内壁１０５に沿った間隙として現れている。この実施形態および他の実施形態において、スタンドオフを、別法としてまたはさらに、内部管状部材１２０または他の対応する構成要素の当接部分に設けることができる。スタンドオフを、ノズル自体を含む望ましい任意の位置に配置することができる。

ノズル１４５の厚さ６１０は、ルーメン径が約１２．７ｍｍであり長さが約１００ｍｍ〜１２０ｍｍであるトロカールの場合、約０〜１０／１０００インチ（０．２５４ｍｍ）であることが好ましく、約２／１０００インチ（約０．０５０８ｍｍ）であることがより好ましい。しかしながら、本願発明によるトロカールのルーメン径は、たとえば外科医の手の挿入に対応するように、任意の１．０ｍｍ単位で約３．０ｍｍ〜約１００ｍｍの範囲（両値を含む）であってもよい。本願発明によるトロカールの長さは、経食道または経肛門の用途に対して、任意の１．０ｍｍ単位で約５０ｍｍ〜約４００ｍｍの範囲（両値を含む）であってもよい。しかしながら、ルーメン径および長さならびにノズル厚さの正確なサイズは、要求に応じてまたは必要に応じて異なってもよい。たとえば、断面直径が大きいルーメンの場合、より大量の注入流体／ガスを送出することができるより大きいノズルが望ましい可能性がある。本実施形態では１つのノズルを示すが、他の実施形態は２つ以上のノズルを含む。ノズルの正確な数は、要求されるように多くてもよい。これを、腹腔４３０からの圧力の漏れをより適切に抑制するために、トロカール１００の長さに沿った軸方向の異なる位置に一連の圧力差をもたらすように行うことができる。

さらに、望ましい場合は、ノズル幅は調整可能であってもよく、それにより使用者がノズルに入る空気の正確な量を調整することができる。調整可能性を、たとえば管状挿入具１３０の外縁にねじを設け、トロカール１００の径拡大部分１１５の内縁に対応するねじを設けることによって達成することができる（図６ａを参照）。

内部管状部材１２０と外部管状部材１１０との間には、圧力検知流路１２１も形成されている。圧力検知流路１２１の開口の所望の幅を維持するために、スタンドオフ１２５を設けることができる。圧力検知流路１２１は、トロカール１００の遠位端部の実質的に環状の開口１２４で、かつトロカール１００の近位端部に形成された圧力検知プレナム１３９において、終端している。図示するように、圧力検知プレナム１３９は、内部管状部材１２０と外部管状部材１１０の径拡大部分１１５との間に画定されているが、後述するように他の構造も可能である。構造上、注入プレナム１３７と圧力検知プレナム１３９とは、内部管状部材１２０の径拡大部分１２３によって分離されている。挿入具１３０の径拡大部分１３３は、同様に、注入プレナムのための上部壁としての役割を果たしているが、この構造の変形も可能である。圧力検知流路１２１の遠位終端である遠位圧力検知孔１２４は、患者の腹腔４３０内のガスと連通している。このため、流路１２１内の圧力は、患者の腹腔４３０の圧力と同じである。したがって、圧力検知プレナム１３９内の圧力もまた、腹腔４３０内の圧力と等しい。そして、圧力検知プレナム１３９と流体連通する圧力検知ポート１１９は、圧力検知導管４５０を介して、システム５５０の一部である圧力検知装置に接続されている。圧力検知装置は、たとえば、外科手術注入器、電子圧力変換器またはダイアフラム弁（たとえば、図７を参照）であってもよい。

注入ガスは、タンク５６０等の供給源から提供される。注入器、貯蔵器、圧力調整器、加湿器、除湿器または加熱器等の空気調和要素、再循環装置および／またはフロー・ブースタ等の要素を含み得るシステム５５０が、注入ガスを受け取る。システムは、ガスを所望の圧力まで加圧し、必要に応じてそのガスを処理するかまたは調整する。上述したように、本願発明によるトロカールに供給される圧力は、圧力の任意の０．１ｍｍＨｇ単位で約０ｍｍＨｇ〜３５００ｍｍＨｇであってもよい。かかる圧力は、図１８のチャンバ１４７５等の圧力チャンバに適している。しかしながら、図６ａのノズル１４５等、本願発明によるトロカールのノズルに、比較的高圧力を供給することも可能である。一実施形態では、ノズルに供給される圧力は、約１０００ｍｍＨｇ〜２０００ｍｍＨｇであり、それらの間の任意の０．１ｍｍＨｇ単位であってもよい。１つの好ましい実施形態では、ノズルに供給される圧力は約１５３０ｍｍＨｇである。当然ながら、圧力は、必要に応じてまたは要求に応じて変更することができる。

トロカール１００は、注入プレナム１３７に注入ガスを供給する少なくとも１つの導管によってシステム５５０に接続されている。そして、加圧ガスは、ノズル１４５に入りかつそれを通って中心流路１０６に入る。ノズル１４５の正確な構造は異なってもよいが、いずれの場合も、患者の腹腔４３０からの注入ガスの流れを抑制する。トロカール１００の長手方向軸１０８に対するノズルの角度を、本明細書ではαとして示す。かかる角度αは、ガス噴流が流路１０６を横切って噴射される９０度と、ガス噴流がトロカール１００の内壁１０５に対して平行に形成される０度と、の間で変更されてもよく、またはそれらの間の０．１度のいかなる単位の角度であってもよい。通常、角度αは、０度より大きく９０度より小さい。実施形態によっては、角度αは、約０度〜１０度であることが好ましいが、正確な値は、トロカールの長さによって決まり得る。好ましい実施形態では、ノズルの角度は、比較的長いトロカールまたはカニューレが提供される場合（経食道使用のトロカール等）、０度に近づく。トロカールが比較的短い場合、９０度に近い角度が選択され得る。

本願発明の好ましい実施形態によれば、ノズル１４５は、トロカール１００の遠位端に向けられている、加圧ガス等の加圧流体の噴流を形成する。かかる噴流は、望ましい場合は実質的に円錐形であってもよい。腹腔４３０に注入ガスが充填されている間、ノズル１４５からのガスは、トロカール１００の流路１０６を下って腹腔４３０内に入る。腹腔４３０内の圧力は、最終的に、トロカール１００に提供されるガスの圧力と平衡状態に達し、その時点で、患者の腹腔４３０は本質的に膨張を終える。それは、それ以上のガスが腔に入ることができないためである。ノズル１４５から噴射されるガスは遠位に向けられ、腹腔４３０に入るいかなる追加の流体も、すでに腔４３０にある流体を押し退ける。余分な注入ガス、すなわち押し退けられたガスは、トロカール１００の近位端から出る。実質的に、形成されるものは、ルーメン１０６の領域において作用している、ノズル１４５から入るガスの力が腹腔内の圧力の力と少なくとも等しい領域である。トロカール１００により、腹腔４３０の圧力と手術室等の周囲環境の圧力との間に、圧力勾配が形成され維持される。上述したように、複数のノズル（たとえばノズル１４５）が設けられる場合、大きい圧力差を形成し維持するようにいずれか１つのノズルに対する負担を制限して、複数の圧力ゾーンを形成することができる。

注入流体／ガスが、トロカール１００の内壁１０５の周囲に提供され、かつ分配されている状態で、単一の外科手術器具４９０または複数の器具をトロカール１００のルーメン１０６に挿入することができる。ノズル１４５から入る加圧流体は、単に、１つ以上の器具４９０の周囲にかつ／または流路１０６に挿入された隣接する器具の間に流れ、腹腔４３０内の圧力を維持する。ノズルが各器具を取り囲むため、加圧吸引ガスを各外科手術器具の周囲に完全に吹きつけかつ向けることができる。したがって、確実な流体シールが達成される。

さらに、流体シールは、ケーブルの周囲を、ケーブルの束の周囲またはその中を、またはトロカールのルーメンに挿入される他の任意の物体の周囲を封止することができる。ルーメンにいかなる器具または物体も挿入されない場合、シールは維持されたままである。したがって、外科医は、患者の腹腔の圧力に対してシールを維持し続けながら、トロカール内および腹腔内を遮られずに見ることができる。以前は、このように遮られずに見ることは不可能であった。

本明細書に示す装置にさらなる利点は、処置の間に、注入流体を、それが流体流の、特に速度の高い領域において器具から破片を完全に除去することができるような速度で、流れるように設定することができる、ということである。流体流の速度は、通常、ノズルの位置において最高となる。たとえば、光ファイバカメラがトロカールのルーメンを通して患者の腹腔内に挿入され、かかるレンズが汚損する場合、外科医は、レンズからあらゆる破片を吹き飛ばすように、レンズを一時的に流体シール流体流の経路内に移動させるだけでよい。したがって、レンズを、清掃のために取り出す必要がない。

本トロカール１００は、患者の腹腔４３０内に注入ガスを提供することができるが、別法として、第２注入装置を使用して腹腔の初期注入を提供し、トロカール１００は主に腹腔４３０に封止可能なアクセスを提供するために使用されるようにすることができる、ということが理解されるべきである。

図２に最もよく示すように、閉塞具１９０または挿入器を設けることも可能であり、それを使用してトロカール１００の患者の腹腔４３０内への挿入を容易にすることができる。閉塞具１９０は、限定されないが先端が鈍い閉塞具を含む望ましいいかなるタイプのものであってもよい。

上に簡単に説明しかつ後により詳細に説明するように、本願発明によるトロカールには、外部システムから注入流体／ガスが供給される。かかるシステム、たとえばシステム５５０は、注入器、貯蔵器、圧力調整器、加湿器、除湿器または加熱器等の空気調和要素、再循環装置および／またはフロー・ブースタ等の要素を含むことができ、注入ガスを受け取ることができる。トロカール１００は、注入プレナム１３７に注入ガスを供給する少なくとも１つの導管によってシステム５５０に接続されている。トロカールを、図７ａ〜図７ｃに示すもの等の圧力検知フロー・ブースタ弁に直接接続することができる。

図７ａ〜図７ｃは、本願発明によるトロカールとともに使用することができるダイアフラム弁７００の３つの状態を示している。弁７００は、ハウジング７１０と、ハウジング７１０を２つのチャンバ７１１、７１２に分割するダイアフラム７２０と、を有している。上部チャンバ７１２は圧力検知チャンバであり、たとえば、本願発明によるトロカールの圧力検知流路１２１および圧力検知導管７８１により、患者の腹腔４３０と流体連通する圧力検知ポート７５０を有している。供給導管７８３が入口ポート７６０に取り付けられており、たとえば圧縮機から加圧注入ガスの供給を受ける。出口ポート７４０が導管７８５を介して、本願発明によるトロカールの注入ポート（たとえばポート１１７）に接続されている。

弁７００は、上部チャンバ７１２によって検知される圧力に応じて、下部チャンバ７１１内の流れを調整する。ノブおよびばね構成７３０を、所望の設定点に達するように、ダイアフラムをある位置まで付勢するように調整することができる。図示するように、両チャンバの圧力が等しくなっている場合、弁７００のプランジャ７５０は所定位置にあり続け、この実施形態では、それは、図示するように（図７ａを参照）わずかに開放した位置である。別法として、この基準により、それにしたがって調整されると弁７００が閉鎖されるようになってもよい。図示するように、圧力検知ラインおよびチャンバ７１２において、圧力が下部チャンバ７１１の供給圧力より高くなると、弁をこれら環境下で閉鎖するように設定することができる（図７ｂを参照）。同様に、図７ｃに示すように、上部チャンバ７１２内の圧力が、供給圧力に対して降下すると、ダイアフラム７２０は上方に移動し、プランジャ７５０を上方に移動させ弁７００を開放し、それにより、出口ポート７４０を出て注入トロカールに入る流体流が増大する。

図８〜図１３を参照すると、本願発明に従って構成された別のトロカールが示されており、概して参照数字８００によって示されている。トロカール８００は、ノズル８３５、８４５の配置および数量とともに圧力検知流路８２０の構成が図１〜図６のトロカール１００と異なっている。図１１および図１２に最もよく示すように、管状本体部材８１０が設けられており、それは、注入プレナム８３７を収容する径拡大近位端部分８１５と、患者の腹腔４３０へのアクセスを可能にしかつそれと流体連通する、その遠位端における遠位開口８１１と、を有している。近位挿入部材８３０の径拡大端部８３３は、周囲環境から注入チャンバ８３７を封止しそれを画定するのに役立つ。具現化しているように、２つの管状挿入部材８３０、８４０が設けられている。本体部材８１０の厚さが増大した部分８１８と最も遠位の管状挿入具８４０との間に、下方のより遠位のノズル８４５が画定されている。遠位の管状挿入具８４０の近位縁と近位の管状挿入具８３０の遠位縁との間に、第２のより近位のノズル８３５が画定されている。

図１〜図６のトロカール１００の上述した実施形態および本明細書で説明する他の実施形態と同様に、管状挿入具８３０、８４０を方向付け、かつノズル８３５、８４５の幅を維持するように、スタンドオフ８３９を設けることができる。スタンドオフ８３９はまた、外部管状本体部材８１０と内部管状挿入部材８３０、８４０との間に画定されるノズル供給流路１１１１の幅を維持するのにも役立つことができる。ノズル供給流路は、各ノズルと流体連通しており、注入プレナム８３７からの加圧注入ガスが供給される。別の方法として、望ましい場合は、複数のノズル供給流路を設けてもよく、それらの各々が、注入プレナム８３７から加圧ガスを受け取り、それぞれのノズルに加圧ガスを供給する。

ノズル８３５、８４５は、図１〜図６の実施形態に関連する上記説明と同様に、腹腔４３０内からのガスの漏れに対する障壁を形成している。トロカール８００のノズル８３５、８４５により、腹腔４３０の圧力と周囲環境の圧力との間に圧力勾配が形成されかつ維持される。上述したように、複数のノズルが、大きい圧力差を形成し維持するように任意の１つのノズルに対する負担を制限して、複数の圧力ゾーンを形成する。かかる複数のノズルはまた、冗長性、したがって本願発明によるトロカール内に挿入される外科手術器具の周囲およびその間に完全なシールが維持されるよりよい機会を提供する。ノズルの数は、腹腔４３０からの圧力の漏れを抑制するように、一連の圧力差をもたらすように、要求される程度に多くてもよい。かかる目的を、挿入具８４０に類似する複数の内部管状挿入具を提供し、各隣接する挿入具間にノズルを画定することによって達成することができる。複数のノズルがある状況では、断面積が増大したノズル供給流路を提供して、トロカールの遠位端のより近くに配置されたノズルに十分な加圧流体を提供するようにすることが有益である可能性がある。

注入ポート８１７が設けられており、注入プレナム８３７、したがってノズル供給流路１１１１およびノズル８３５、８４５自体と流体連通しかつそれらに加圧注入流体を供給する。

図８に最もよく示すように、図８〜図１３のトロカール８００に圧力検知ポート８１９が設けられている。一端では、ポート８１９は、外部システム５５０の圧力監視要素と連結している。圧力検知ポート８１９は、本体部材８１０に形成された圧力検知流路１１２１に遷移し、トロカール８００の遠位端部で終端しており、それにより、腹腔４３０内の圧力に晒されることができる。別の方法として、圧力検知流路１１２１を、本体部材８１０の壁内に形成することができる。さらに別の方法として、上述したように、圧力検知部材は別個の要素であってもよい。

図１４〜図１８を参照すると、本願発明に従って構成されたトロカールの別の実施形態が、概して参照数字１４００によって示されている。このトロカール１４００は、図１〜図６のトロカール１００と圧力検知流路１４２０の配置において異なっており、それは、代りに図８〜図１３のトロカール８００のものに類似して、トロカール本体１４１０の外面に配置されている。

図１４、図１７および図１８に最もよく示すように、圧力検知流路１４２０は、トロカール１４００に設けられている圧力検知ポート１４１９と流体連通している。当然ながら、図１〜図６のトロカール１００のものと同様の圧力検知流路に置き換えてもよい。同様に図示するように、トロカール１４００の径拡大近位部分１４１５に注入ポート１４１７が設けられており、それは、注入プレナム１４３７に接続し、注入プレナム１４３７はそれによって、実質的環状ノズル供給流路１８１１を通して加圧注入流体をノズル１４４５に提供する。管状挿入部材１４３０は、ノズル１４４５で終端し、上述したようにスタンドオフ１４３９を含むことができる。上述した他の実施形態および後述する他の実施形態と同様に、挿入器１９０を設けることができる。

図１８を参照すると、図１４〜図１８のトロカール１４００は、近位に配置された圧力チャンバ１４７５を有している。チャンバは、トロカール本体１４１０の径拡大部分１４１５内に画定され、圧延環（reduction annulus）１４７０によって近位に境界が画されており、そこには、外科手術器具等の通過を可能にするように中心孔１４７１が画定されている。遠位端には、管状挿入具１４３０の径拡大部分１４３３によって圧力チャンバ１４７５の境界が画されており、その挿入具１４３０は、その遠位端においてノズル１４４５を画定するのに役立つ（図１７を参照）。圧力チャンバ１４７５は、外部システム５５０によって供給される加圧流体流を圧力ポート１４１８から受け取る。圧力チャンバ１４７５に供給される流体は、注入ガスであってもよく、または別の方法として別のガスであってもよい。チャンバ１４７５に圧力の増大した領域を形成することにより、患者の腹腔４３０からトロカールを通る注入ガスが近位で出ることを低減することができる。チャンバ１４７５に入る加圧流体は、最終的に、孔１４７１を通して周囲環境に喪失されることになるが、以下、図１９〜図２３の実施形態に関連して説明するように、回収および再利用機能を設けることができる。

ここで、本願発明によって構成されたトロカールのさらなる実施形態を示す図１９〜図２３を参照する。このトロカール１９００は、図１４〜図１８のトロカール１４００と類似しているが、図８〜図１３のトロカール８００に類似するノズル構成を有している。しかしながら、さらに、図２３に最もよく示すように、圧力チャンバ１９７５は、本来はトロカール１９００の近位端から出るガスの取出しおよび／または再循環を可能にする回収ポート１９１６を有している。

圧力検知流路１９２０は、トロカール１９００に設けられている圧力検知ポート１９１９と流体連通している。あらゆる実施形態と同様に、圧力検知流路１９００の代りに、図１〜図６のトロカール１００のものと同様の圧力検知流路を用いることができる。同様に図示するように、トロカール１９００の径拡大部分１９１５に注入ポート１９１７が設けられ、それは、注入プレナム１９３７に接続している。それにより、注入プレナム１９３７は、実質的管状ノズル供給流路１９１１を通して加圧注入流体／ガスをノズル２２３５、２２４５に提供する。

図示するように、管状本体部材１９１０が設けられており、それは、注入プレナム１９３７を収容する径拡大近位端部分１９１５を有している。図２３に示すように、近位挿入部材１９３０の径拡大端部１９３３は、上記圧力チャンバ１９７５から注入チャンバ１９３７を封止しかつそれを画定するのに役立つ。図２２および図２３に最もよく示すように、２つの管状挿入部材１９３０、１９４０が設けられている。本体部材１９１０の厚さが増大した部分１９０１と最も遠位の管状挿入具１９４０との間に、下方のより遠位のノズル２２４５が画定されている。遠位の管状挿入具１９４０の近位縁と近位の管状挿入具１９３０の遠位縁との間に、第２のより近位のノズル２２３５が画定されている。本明細書で説明するいかなる実施形態とも同様に、患者の腹部壁４１０への挿入を容易にするように挿入器１９０を設けることができる。

近位に配置された圧力チャンバ１９７５が、トロカール本体１９１０の径拡大部分１９１５内に画定されており、圧延環１９７０によって近位に境界が画されており、そこには、外科手術器具等の通過を可能にするように中心孔１９７１が画定されている。圧力チャンバ１９７５は、遠位端において管状挿入具１９３０の径拡大部分１９３３によって境界が画されている。圧力チャンバ１９７５は、外部システム５５０によって供給される加圧流体流を圧力ポート１９１８から受け取る。圧力チャンバ１９７５に供給される流体は、注入ガスであってもよく、または別法として別のガスであってもよい。チャンバ１９７５内に圧力が増大した領域を形成することにより、トロカールの遠位端からかつ患者の腹腔４３０からの注入ガスが近位で出ることを低減することができる。

チャンバ１９７５に入る加圧流体は、少なくとも部分的に、回収ポート１９１６を通して収集されかつ再循環し、処理装置２２５５に送出されて再利用されることが可能である。回収された流体／ガスを、煙および／または液体を含む粒子状物質を除去するように処理することができ、要求に応じて加湿または除湿し、加熱または冷却することができる。そして、再利用流体を加圧して圧力ポート１９１８に戻すことができ、または主供給源に再挿入することができ、それにより圧力チャンバ１９７５のために使用するかまたはノズル２２３５、２２４５に送出することができる。さらに別の方法として、望ましい場合は、回収流体を破棄することができる。回収流体／ガスの収集および取出しおよび／または再利用は、一定の望ましい結果を達成することができる。たとえば、流体を再利用することができる場合、処置毎の注入流体／ガスに対する無駄、したがって費用が低減する。収集流体が破棄される場合であっても、かかる流体は依然として、トロカールの近位端から出ることが防止され、かかる流体は未処理で環境内に漏れることが防止される。これはまた、流体が手術室内の流体に向かって排出されることを防止するのにも役立つ。

さらに、回収ポート１９１６は、トロカールを通って出る可能性がある液体を回収することができる。液体は、トロカールを出る際、回収ポート１９１６に向かって径方向外側に向けられる。また、回収ポート１９１６を、径拡大部分１９１５の反対側に図示しているが、外科医に対して邪魔にならないように、あらゆる管を他の３つのポートと同じ領域で接続するように配置することができる。

上述した実施形態と同様に、管状挿入具１９３０、１９４０を方向づけかつノズル２２３５、２２４５の幅を維持するために、スタンドオフ１９３９を設けることができる。スタンドオフ１９３９はまた、外部管状本体部材１９１０と内部管状挿入部材１９３０、１９４０との間に画定されるノズル供給流路１９１１の幅を維持するのに役立つことも可能である。

ここで、図２４〜図２６を参照する。それらの図は、概して参照数字２４００によって示す、本願発明によるトロカールのさらに別の実施形態を示す。このトロカール２４００は、図１〜図６に示すトロカール１００に対するものと同様の圧力流路２４２１を有している。圧力検知流路２４２１は、外部管状本体部材２４１０と第２の内部管状本体部材２４２０との間に画定されている。圧力検知流路２４２１は、圧力検知プレナム２４３９と流体連通しており、圧力検知プレナム２４３９は、さらに圧力検知ポート２４１９と流体連通している。図２６に最もよく示すように、トロカール２４００の径拡大近位部分２４１５には、注入ポート２４１７が設けられており、それは注入プレナム２４３７に接続し、注入プレナム２４３７はさらに、ノズル２４６５に加圧注入流体を提供する。内部管状部材２４２０は、その近位部分において、ノズル２６４５の上限を画定するバッフル挿入具２４３０とともにノズル２６４５を画定するのに役立つ。ノズル形状を維持するために、上述したようなスタンドオフ２４３５を設けることができる。

上述した実施形態と同様に、ノズル２６４５の動作の原理は、流路２４０１内で、または腹腔４３０内の流路２４０１をわずかに越えて作用する、ノズル２６４５から入るガスの力が腹腔内の圧力の力と少なくとも等しい領域であるというものである。トロカール２４００により、腹腔４３０の圧力と手術室等の周囲環境の圧力との間に、圧力勾配が形成されかつ維持される。

図２６に最もよく示すように、トロカール２４００は、近位に配置されたバッフル挿入具２４３０をさらに有し、それは、トロカール２４００における注入ガスの流れによって生成されるノイズを低減するのに役立つ。たとえば気泡ゴム等の吸音材２４３８を使用してもよく、それを挿入具２４３０の分割部分２４３３の間に挿入してもよい。吸音材２４３８を、図示するように半分に切断して設けてもよく、または完全な環で設けてもよい。別法として、挿入具２４３０を、追加の吸音材なしに設けることができる。挿入具２４３０の剛性部分は、図示するように単体部品であってもよく、または複数の積層要素を有し、それらの各々が隣接する積層要素と係合するものであってもよい。図２７に示すように、挿入具２４３０の遠位端にスタンドオフ２４３５を設けてもよく、挿入具２４３０の遠位端は、内部管状部材２４２０の近位ノズル面２４２７とともにノズル２６４５を画定するのに役立つ。内部管状部材２４２０と外部管状部材２４１０との間に、スタンドオフ２４２３をさらに設けてもよい。吸音材２４３８が音を吸収することができるように、剛性部分２４３０に内部開口２４３１を設けてもよい。

さらに、本実施形態において、本来トロカール２４００から出るガスの収集に役立つように、図１９〜図２３の実施形態におけるような回収手段を構成することができる。

ここで、図２８〜図３５を参照する。それらは、トロカールを封止して、吸引ガスの過度な損失を防止する、かつ／または汚染物質がトロカールのルーメンしたがって腹腔に入らないようにするのに役立つように、トロカールの近位端に固定することができるキャップのさまざまな実施形態を示している。使用時、腹腔４３０内の圧力の純損失はないが、幾分かの注入ガスが通常、トロカール２８０１のルーメンの近位孔を通って漏れるため、キャップは望ましい場合がある。この影響は、ガス回収および再利用システムを使用することによって最小限になる。しかしながら、キャップの使用は、環境によっては有用であり得る。たとえば、注入ガスの流れを低減するかまたは完全に遮断することが望まれる場合、患者の腹腔４３０からの流体の漏れは、気腹を維持するために抑制されなければならない。

図２８〜図３０のキャップ２８７０は、材料の弾性リング２８７３によって包囲されている中心孔２８７５を有しており、弾性リング２８７３は、孔２８７５に挿入された時、キャップ２８７０の剛性本体部分２８７１と外科手術器具２８９０との間の接合部を圧縮し、かつ封止するのに役立つことができる。このキャップおよび本明細書で説明する他のキャップを、限定されないが掛止要素、スナップ嵌合、摩擦嵌合、接着剤、またはフック・ループ・ファスナ等の機械式締結具を含む、任意の適当な手段によってトロカール２８０１の近位端に接合することができる。

図３１を参照すると、図３１は、本願発明によって構成されたキャップを示しており、キャップは、主本体部分３１７０と、スリットによって分離されている４つの尖頭を有する四尖弁要素３１２０と、器具が挿入されるとキャップの封止を強化する弾性リング要素３１１０と、を有している。当然ながら、弁要素３１２０は、それより多いかまたは少ない、たとえば、２、３または５個の尖頭を有することができる。

図３２を参照すると、そこに図示するキャップは、概して参照数字３２００で示されている。キャップ３２００は、２つの孔３２１０と主本体部分３２７０とを有している。孔３２１０は、２つの別個の器具の封止された挿入を可能にすることができる。当然ながら、別法として、３つ以上の孔３２１０を設けることができる。孔３２１０に、弾性挿入具または弾性部分、および／または図３１の実施形態に示す弁３２１０等の弁部分を設けることができる。

図３３を参照すると、キャップ３３００は、主本体部分３３７０と栓３３１０とを有し、栓３３１０にはさらに２つの孔３３１１、３３１３が形成されている。栓３３１０を主本体部分３３７０内に挿入して、２つの比較的径の小さい外科手術器具の使用を可能にすることができる。より径の大きい器具の挿入を可能にするために、または他の理由で特定の状況に応じて、栓３３１０を取り除いてもよい。

図３４に示すように、キャップ３４００は、受け孔３４１０に挿入されるダックビル型弁要素３４２０を有している。器具がキャップ本体３４０に挿入される時に器具とキャップ本体３４０との間の封止をさらに強化するために、弾性リング３４３０をさらに設けることができる。ダックビル弁３４２０が開放し、そこに円形器具が挿入される時、ダックビル弁はかかる器具の周囲で完全に封止しない可能性があるため、これは望ましい場合がある。

図３５はキャップ３５００を示しており、それは、孔３５５０、主本体部分３５７０および圧力検知ライン３５６０を有している。圧力検知ラインは、キャップ本体３５７０自体でまたはその近くで終端してもよく、または腹腔４３０内の圧力を検知するためにトロカール２８１０のルーメン内に延在してもよい。

図３６ａおよび図３６ｂは、近位端部分にボール弁が配置されているトロカール端３６００を示す。実質的に球形の弁部材すなわち「ボール」３６６０は、ボール・チャンバ３６５０内に収容されており、近位孔３５７１を閉鎖することができる。ボール３６６０を、ボール・チャンバ３６５０と、トロカールルーメンと、それが流体連通している患者の腹腔と、の間の圧力差によって適所に付勢することができる。図３６ｂに示すように、器具３６９０が孔３６７１に挿入されると、器具３６９０が取り除かれるまで、ボール３６６０はチャンバ３６５０の外周に向かって付勢される。図示するように、注入ポート３６１７および注入プレナム３６３９を、ボール弁チャンバ３６５０と並んで容易に収容することができる。

図３７ａに示すように、ボール３７７０を、ボール・チャンバ３６５０の内壁３６５５の近位部分に弾性的につなぐことができる。たとえば、テザー３７７３を、ボール・チャンバ３６５０の近位端の外周にまたはその近くに取り付けることができる。図示するように、単一のテザー３７７３がボール２７７０内を貫通し、ポスト３７７５に取り付けられているが、いかなる適当な接続方法を使用することも可能である。ボール３７７０はテザー３７７３に固定されていることが好ましく、それにより、ボール３７７０は、中心に配置されている孔３６７１を確実に封止することができる。器具３６９０等の器具がチャンバ内に挿入されると、ボール３７７０は一方の側に移動し、必要に応じてテザー３７７３を伸張させる。器具が取り除かれると、ボール３７７０はその初期位置に戻る。

図３７ｂに示すように、別の方法として、ボール３７８０を有する弁を設けることができ、ボール３７８０は、トロカールのルーメン３６８０を、単にその開口の上に載せるだけで有効に閉塞することができるように、十分な質量を有している。外科医は、器具３６９０等の器具を挿入したい時、ボール３７８０を脇に移動させるようにトロカールをわずかに傾けて、トロカールのルーメン３６８０を露出させるだけでよい。かかるボール弁を、上述した実施形態の任意のものに組み込んで、注入ガスの損失をさらに阻止することができる、ということが理解されるべきである。さらに、かかるボール弁を、トロカールの近位端に取り付けられる別個のキャップに設けることができる。当然ながら、本明細書で説明するもののみでなく、いかなるトロカールとも汎用的に利用することができる、かかる弁を設けることができる。本願発明によるボール弁のさらなる実施形態を、図４６〜図４９に関連して後に示す。

図３８および図３９は、略楕円形断面形状を有する、本願発明によるトロカール３８００を示している。楕円形状であることを除き、トロカール３８００は図１４〜図１８のトロカール１４００に類似している。トロカール３８００は、近位に配置された圧力チャンバ（図示せず）を有している。チャンバは、トロカール本体３８１０の径拡大部分３８１５内に画定されており、圧延環３８７０によって近位に境界が画されており、外科手術器具３９９１、３９９３等の通過を可能にするように、そこには中心孔３８７１が画定されている。内面および外面の楕円形状により、複数の外科手術器具のより容易な挿入も可能になる。圧力チャンバは、外部システムによって提供される加圧流体流を圧力ポート３９１８から受け取る。上記実施形態の場合と同様に、回収および再利用機能を設けることができる。注入ポート３９１７が、トロカール３８００に加圧注入ガスを提供し、圧力検知ポート３９１９が圧力検知導管３８２０と連結している。

本願発明によるシステムは、上述したトロカールのうちの１つ以上を有している。図４０および図４１は、本願発明によるシステム要素を示している。ガス供給源４０６０または圧縮機４１６１が、各システム４０００、４１００にそれぞれ接続され、かつそれぞれに二酸化炭素、ヘリウムまたはキセノンガス等の注入ガスを供給する。圧縮機４１６１は、ガスシリンダ４０６０から中央病院分配システム４１８０を通して提供される注入ガスか、または周囲環境からのろ過空気を加圧することができ、後者は、図２３のチャンバ１９７５に加圧流体を提供するため等、患者と直接接触しないガスに対して有用である可能性がある。体腔内の圧力を測定する圧力検知手段を、図７に示すようなダイアフラム型弁で、電子圧力変換器により、または別法として外科手術注入器の圧力検知能力を利用することにより、提供することができる。

注入トロカールに対して一定の出力圧力を維持するために、圧力貯蔵器４０３０を設けることができる。圧力貯蔵器は、単に、そこに保持される流体を圧縮することにより圧力が増大する閉鎖容積であってもよく、またはばね式ダイアフラムの圧縮による等、必要になるまで受け取った圧力を機械式に貯蔵する蓄圧器であってもよい。さらに別の方法として、圧力貯蔵器は、貯蔵器内の流体を所望の圧力に設定するために、圧縮機等の能動的圧縮手段を有することができる。通常の外科手術注入器は、加圧モードと圧力検知モードとの間で循環するため、貯蔵器を使用して加圧流体の供給を均一にすることができ、そのため、トロカール内の流体シールは加圧流体が不足することなく、患者の腹腔の圧力を喪失させない。

トロカールへの圧力出力を調整する圧力調整手段を設けることができ、それを、図７に示すようにダイアフラム型弁７００で具現化することができ、または別の方法として、それは、導管４０１３によって適切な圧力がトロカール４０１０内に解放されるように弁を設定するよう、コンピュータコントローラが制御する、電気機械装置であってもよい。別法として、加圧手段および圧力検知手段をともに外科手術注入器４０２０内に設けることができる。さらに別法として、加圧手段は別個の圧縮機であってもよい。

圧力調整手段は、使用者が外科手術腔に対する所望の圧力および／またはシールノズルへの出力を選択するために設定するコントロール要素と、外科手術腔内で所望の圧力を維持するように注入ガスの流れを調整する電気機械式流量制御弁と、を有することができる。さらに、圧力調整手段は、２つの設定圧力での出力を同時に調整することができる２段圧力調整器であってもよい。別法としてまたはさらに、かかる圧力調整器は、制御信号に基づいて出力圧力の制御を可能にする可変出力能力を有することができる。

図４０は、第１トロカール４０１０を示しており、それは、注入に使用され、注入導管４０１３によって貯蔵器および調整器４０３０に接続されている。患者の腹腔内の圧力を検知するために使用される第２トロカール４０４０が、注入器に、第２トロカール４０４０と注入器４０２０との間に接続されている圧力検知導管４０１５によって接続されている。第２トロカール４０４０は単に、圧力を検知する針であればよいが、別法として、それ自体が注入トロカールであってもよい。第２トロカールもまた注入トロカールである場合、貯蔵器／調整器から第２トロカール４０４０に対しても供給導管４０１６が設けられる。本実施形態では、第２注入トロカールの使用は任意であるため、圧力供給導管４０１６は想像線で提供されている。

図４０の実施形態による注入器４０２０は、導管４０１１によって供給源４０６０から注入ガスを受け取り、別の導管４０１２によって貯蔵器４０３０に加圧流体を提供する。通常の外科手術注入器は、圧力検知の期間によって分離されるパルス状の供給を使用して動作するため、貯蔵器４０３０は、注入器が圧力測定を行うために停止した場合であっても、一定の流体流を有利に提供する。

図４１のシステム４１００の実施形態は図４０のシステム４０００とは異なっており、圧力検知導管４１１９および注入導管４１１８がともに単一トロカール４１１０に接続されている。さらに、図４０の実施形態の場合のように、単にガスのキャニスタ４０６０ではなく、圧縮機４１６１が設けられている。任意に、注入の目的でろ過された周囲空気を使用することができる。しかしながら、通常ガスを比較的低圧力で送達する、中央ガス供給源４１８０からのガスの圧力を必要な圧力まで上昇させて、術中気腹と周囲環境との間の流体シールを形成しかつ生成する場合の方が、可能性が高い。

さらに、新しい注入ガスかまたは再循環した注入ガスを処理するために、処理装置を設けることができる。かかる処理要素には、ろ過要素、乾燥機等の乾燥要素、加熱器または冷却器等の温度制御要素、あるいは注入ガスを適切に調整するために必要な他の任意の要素があり得る。

図４２を参照すると、本願発明によるさらなる装置が示されており、そこでは、注入器４２２０が、導管４２１７を通してダイアフラム弁７００（図７ａ〜図７ｃを参照）に圧力を提供する。別法として同じ機能を提供する異なる装置であってもよい、ダイアフラム弁７００は、そこを流れ、かつ注入トロカール４２１０への別の導管４２１６に入る流れを制御する。トロカール４２１０への注入ガスの流れを制御するために、トロカール４２１０と同様にダイアフラム弁７００に圧力検知ライン４２１５が接続されている。

図４３は、本願発明によるさらに別のシステムを示しており、ダイアフラム弁４３３０と外科手術注入器４３２０が並列に配置されている。流体が、シリンダすなわち「ボトル」４３６０から調整弁４３６１を通って供給導管４３２５および４３２７内に供給される。ガスが注入器４３２０に供給され、注入器４３２０は、注入流体を加圧し、加圧注入流体を、導管４３２１を通してトロカール４３１０に送出する。同時に、流体は導管４３２７を通して、上述したように制御されるダイアフラム弁に供給される。そして、流体は、導管４３２４を通してトロカール４３１０に送出される。ダイアフラム弁４３３０は、注入器と共用あれる共通の圧力検知流路４３２３を通して制御される。

図４４は、本願発明によるトロカール４４１０、４４１２を単一制御ユニット４４２０に接続する３つの管４４２１〜４４２３を含む、接続設定を示している。図４５は、２つの管４５２５、４５２６を含む別の接続設定を示しており、それらのうちの１つ（管４５２６）は、箇所４５２７において二又に分かれることにより、本願発明による２つのトロカール４４１０、４４１２に加圧流体を供給する。図示するように、図４５の設定は、二又に分かれた管４５２６を使用するため、利用するポートの数が少ない。望ましい場合は、追加のポートへの接続によりかつ／または追加の二又管を使用することにより、さらなるトロカールを追加することができる。

図３６ａ、図３６ｂ、図３７ａおよび図３７ｂに関連して上述したボール弁は、図４６〜図４９にそれぞれ示すボール弁である。図４６および図４７に示すように、外科手術用アクセス装置４６００が提供され、それは、外科手術用アクセス装置４６００の近位孔４６１７を閉塞することができる、ボール・チャンバ４６４０内に収容された実質的に球形の弁部材すなわち「ボール」４６２０を有している。ボール４６２０は、傾斜したばね部材４６００により適所に付勢されている。ボール４６２０の両側には延長部４６２１が設けられており、それらは、ばね部材４６３０の傾斜部分に当接している。ボール４６２０の延長部４６２１は、さらに、弓形壁４６６０（明確にするために１つの壁４６６０のみを示す）により、ばね部材４６３０とボール４６２０との間で制限されている。

器具がルーメン４６１７内を通過する際、ボール４６２０は下方に付勢され、ばね４６３０を圧縮しながら弓形壁４６６０の輪郭に従う。したがって、ボール４６２０は下方に、孔４６１７から離れて、ボール・チャンバ４６３０の一方の側まで移動し、外科手術器具の通過を可能にする。外科手術器具が取り除かれると、ボール４６２０が孔４６１７を閉塞するまで、ばね４６３０がボールを弓形壁４６６０に沿って上方にかつ内方に付勢し、それにより、注入ガスが外科手術用アクセス装置４６００から出ることが阻止される。望ましい場合、図４６および図４７のボール弁を、外科手術用アクセス装置４６００から取外し可能なかつ／または別の外科手術用アクセス装置に取付可能な別個のユニットで具現化することができる。以下の実施形態もまた、同様に具現化することができる。

図４８および図４９は、本願発明による外科手術用アクセス装置４８００のさらなる実施形態を示しており、それは、ボール・チャンバ４８４０内のボール４８２０とリング４８５０とを含む磁気ボール弁を有している。好ましくは、リング４８５０は磁気特性を有しており、ボール４８２０は、リング４８５０によって引き寄せられることができるように十分な鉄成分を含んでいる。別の方法として、ボール４８２０が磁性であってもよく、リング４８５０が鉄特性を有してもよく、同様にボール４８２０とリング４８５０との間に相互の引力がもたらされる。望ましい場合、リング４８５０は、磁石が励起された時にのみボール４８２０が引き寄せられるように、電磁石を含んでもよい。

使用時、外科手術器具が挿入される前、ボール４８２０はリング４８５０に接触して孔４８１７を閉塞している。外科手術器具が挿入されると、ボール４８２０は孔４８１７から離れるように付勢される。いずれかの電磁石が備えられている場合、そのスイッチを切って弁を開放することができる。器具が取り除かれると、ボール４８２０は孔４８１７を閉塞するように戻る。磁力が比較的強く、ボール４８２０およびリング４８５０をボール・チャンバ４８４０内の任意の箇所から相互に引き寄せるために十分である場合、ボール４８１７は、外科手術器具の除去に従ってその位置（すなわち、ボール・チャンバ４８４０のある側）から孔４８１７まで自動的に移動し、それにより孔を閉塞する。かかる効果を、比較的強い磁界および／または比較的軽量なボール４８２０を提供することによって達成することができる。たとえば、ボール４８２０を球形シェルとして形成することができる。磁力がボール４８２０を自動的に引っ張るほど十分でない場合、外科医は、ボール４８２０とリング４８５０との間の磁界がボール４８２０をリング４８５０に引き寄せるために十分強くなるように、ボール４８２０をリング４８５０に十分近くなるよう、外科手術用アクセス装置４８００を操作する必要のある場合がある。

また本願発明によれば、外科手術処置を可能にするように患者の加圧された腔を封止する方法が提供される。本方法は、本願発明による１つ以上のトロカールを提供することと、トロカールを患者内に挿入することと、トロカールを加圧流体の供給源に接続することと、加圧流体流をトロカールに供給することであって、本願発明によるシステムを作動させることを含んでもよい、供給することと、を含む。本方法はさらに、外科手術器具をトロカールのルーメンに挿入することを含んでもよく、それにより、トロカールに供給される加圧流体が、外科手術器具の周囲にシールを形成する。したがって、患者の腔内からの圧力の損失が防止される。この方法および本願発明による他の方法は、さらに、第２外科手術器具をトロカールのルーメンに挿入することを含んでもよく、その場合、トロカールシールに供給される加圧流体が、第１外科手術器具および第２外科手術器具の周囲にかつそれらの間を封止し、患者の腔からの圧力の損失を防止する。この方法および本願発明による他の方法は、さらに、トロカールのルーメンから１つ以上の器具を取り除くことを含んでもよい。かかる方法はまた、トロカールの近位端を封止するように、本願発明による１つ以上のキャップを提供することを含んでもよい。

本願発明による別の方法は、トロカールを提供することと、トロカールに加圧流体流を供給することと、トロカールのルーメンに外科手術器具を挿入することと、を含む。トロカールは、流体流をトロカールのルーメンに向けることにより、ルーメンに挿入される外科手術器具を通過する注入流体の損失に起因する患者の内腔内の圧力の損失を防止する手段を有している。トロカールに供給される加圧流体は、外科手術器具の周囲を封止することができ、患者の腔内の圧力の損失を防止する。流体流を向ける手段は、少なくとも、トロカールの近位端部分に配置された第１ノズルを含んでもよい。流体流を向ける手段は、少なくとも、トロカールの近位端部分に配置された第１ノズルと、第１ノズルから軸方向に隔置された、トロカール内に配置された第２ノズルと、を含んでもよい。流体流を向ける手段は、さらにまたは別法として、トロカールのルーメンの実質的に円周方向に延在する少なくとも１つのノズルを含んでもよい。当然ながら、直前の方法は、前述の方法に関連して説明したステップをさらに含んでもよく、その逆であってもよい。

当業者には、本願発明の精神または範囲から逸脱することなく、本願発明の装置および方法においてさまざまな変更および変形を行うことができる、ということが明らかとなろう。このため、本願発明は、添付の特許請求の範囲およびそれらの等価物の範囲内にある変更および変形を含むことが意図されている。

Claims (54)

1. ａ）同軸に配置された内壁および外壁を備える管状構成と、長手方向反対側の近位端部分および遠位端部分を有し、前記内壁が、内部の器具の通過に対応するルーメンを画定する、細長い本体と、
   ｂ）前記本体の前記内壁と動作的に関連し、前記ルーメンの遠位端部分に隣接する位置から前記ルーメンの近位端部分に隣接する位置まで延在する領域内の一部分において圧力差が生じるように、加圧流体を前記ルーメン内に向け、それにより内部を通過する器具の周囲に流体シールを形成する、ノズル手段と、
   ｃ）前記ノズル手段に流体の加圧流を送達する手段と、
   を具備する、低侵襲外科手術処置で使用されるトロカール。
2. 前記トロカール本体の前記内壁および前記外壁が、円形の断面を有する円柱状である、請求項１に記載のトロカール。
3. 前記トロカール本体の前記内壁および前記外壁が、楕円の断面を有する、請求項１に記載のトロカール。
4. 前記ノズル手段が、前記トロカールの長手方向軸に対して０〜１０度の角度で前記加圧流体を向けるように構成される、請求項１に記載のトロカール。
5. 流体流が前記トロカールの前記ルーメン内に圧力勾配を維持するように、前記ノズル手段が、前記トロカール本体の長手方向軸に沿った一箇所に設けられる、請求項１に記載のトロカール。
6. 流体の加圧流を送達する前記手段が、前記内壁と前記外壁との間に画定される流体通路である、請求項１に記載のトロカール。
7. 前記ノズル手段が、前記本体の前記内壁に画定される環状のノズルである、請求項１に記載のトロカール。
8. 前記ノズル手段が１つ以上のノズルであり、各ノズルが裁頭円錐環として形成される、請求項１に記載のトロカール。
9. 前記ノズル手段が、前記トロカール本体の前記遠位端部分に設けられる、請求項１に記載のトロカール。
10. 前記ノズル手段が、前記トロカール本体の前記近位端部分に設けられる、請求項１に記載のトロカール。
11. 前記ノズル手段が、互いに長手方向に隔てて配置された環状の第１ノズルおよび第２ノズルを含む、請求項１に記載のトロカール。
12. 前記第１ノズルが、前記トロカール本体の前記近位端部分に設けられ、前記第２ノズルが、前記トロカール本体の前記遠位端部分に設けられる、請求項１１に記載のトロカール。
13. 前記ノズル手段が、互いに長手方向に隔てて配置された環状の第１ノズル、第２ノズルおよび第３ノズルを含む、請求項１に記載のトロカール。
14. 患者の腔内の圧力を検出する圧力検知手段をさらに具備する、請求項１に記載のトロカール。
15. 前記圧力検知手段が流体通路を備え、前記流体通路が、前記トロカールによって支持され、使用時に、前記腔内の圧力を測定するため、患者の前記腔内と流体連通するように構成されかつ適合される、請求項１４に記載のトロカール。
16. 前記流体通路が、前記トロカール本体の前記外壁の外面に画定される、請求項１５に記載のトロカール。
17. 前記流体通路が、前記トロカール本体の前記外壁の周囲に同心円状に配置され、前記第２流体通路が環状の断面を有する、請求項１５に記載のトロカール。
18. 前記流体通路が、前記トロカールの前記外壁内に画定され、かつ、前記トロカール本体の前記外壁の外面に画定される環状の孔で終端する、請求項１５に記載のトロカール。
19. 前記トロカール本体の前記近位端領域に画定される再循環チャンバをさらに具備し、前記再循環チャンバが、前記ルーメンと流体連通し、かつ、前記トロカールの前記近位端に向かって流れる流体の再循環のための収集領域を提供するように構成され、かつ適合される、請求項１に記載のトロカール。
20. 前記再循環チャンバの外周領域と流体連通して、収集した流体を処理手段または再循環手段に移送する収集導管をさらに具備する、請求項１９に記載のトロカール。
21. ａ）前記トロカール本体の前記近位端部分に画定され、前記ルーメンと流体連通し、かつ、前記トロカールの前記近位端に向かって流れる流体の流れを抑制するために圧力が増大した領域を提供するように構成され、かつ適合される圧力チャンバと、
    ｂ）前記圧力チャンバと流体連通し、前記圧力チャンバ内の所定圧力を維持するために十分なガス流を提供する供給ラインに接続されるガス供給ポートと、
    をさらに具備する、請求項１に記載のトロカール。
22. 前記圧力チャンバ内の圧力が、４０ｍｍＨｇ〜３０００ｍｍＨｇである、請求項２１に記載のトロカール。
23. 収集した流体を処理手段または再循環手段に移送するように排出ラインに接続される排出ポートをさらに具備する、請求項２１に記載のトロカール。
24. 前記トロカール本体の前記内壁が、前記外壁内に保持される第１および第２管状部材を備え、第１ノズルが前記第１管状部材と前記第２管状部材との間に画定される、請求項１に記載のトロカール。
25. 第２環状ノズルが、前記第１管状部材と前記外壁との間に画定される、請求項２４に記載のトロカール。
26. 前記トロカール本体の前記近位端部分に固定されるように構成され、かつ適合されるキャップをさらに具備する、請求項１に記載のトロカール。
27. 前記キャップが弁手段を含む、請求項２６に記載のトロカール。
28. 前記キャップが圧力検知手段を含む、請求項２６に記載のトロカール。
29. 前記キャップが、外科手術器具を挿入するルーメンを備える、請求項２６に記載のトロカール。
30. 前記キャップが、
    ａ）前記キャップの壁内に画定されるキャップルーメンと、
    ｂ）前記キャップ内のチャンバと、
    ｃ）前記チャンバ内に保持されるボールと
    を有し、前記トロカール本体からのガス流が前記ボールを、前記ボールが前記キャップルーメンを閉塞する位置に付勢するように、かつ前記キャップルーメンを通して器具が挿入される時、前記ボールが前記チャンバの周縁部に向かって前記キャップルーメンから離れる方向に付勢されるように、前記チャンバが前記ボールを収容するように構成されかつ適合されている、請求項２６に記載のトロカール。
31. ａ）前記トロカール本体の前記近位端部分に画定されるチャンバと、
    ｂ）前記チャンバ内に保持される球形の弁部材と、
    をさらに具備し、前記弁部材が前記ルーメンの近位孔を閉塞することができるように、かつ器具が前記ルーメン内に挿入されると、前記弁部材が前記チャンバの周縁部に向かって前記ルーメンの前記近位孔から離れる方向に付勢されるように、前記チャンバが前記弁部材を収容するように構成されかつ適合されている、請求項１に記載のトロカール。
32. ａ）管状の内壁と管状の外壁とを有し、近位端と遠位端とを有し、前記内壁が、当該トロカールを通したアクセスを提供するルーメンを画定する、トロカール本体と、
    ｂ）前記内壁と前記外壁との間に画定される第１流体通路と、
    ｃ）前記内壁に画定され、前記第１流体通路と流体連通し、かつ前記ルーメン内またはその前記遠位端に近接して圧力差を維持するように前記ルーメン内に加圧流体を向けるように構成され、かつ適合され、前記圧力差が、患者の体腔から注入ガスが近位で出るのを抑制することができる、第１の環状のノズルと、
    を具備する、外科手術処置で使用されるトロカール。
33. 前記管状の内壁および前記管状の外壁が、断面が楕円形である、請求項３２に記載のトロカール。
34. ａ）ｉ）同軸に配置された内壁および外壁を備える管状構成と、長手方向反対側の近位端部分および遠位端部分を有し、前記内壁が、内部の器具の通過に対応するルーメンを画定する、細長い本体と、
    ｉｉ）前記本体の前記内壁と動作的に関連し、前記ルーメンの遠位端部分に隣接する位置から前記ルーメンの近位端部分に隣接する位置まで延在する領域内の一部分において圧力差が生じるように、加圧流体を前記ルーメン内に向け、内部を通過する器具の周囲に流体シールを形成する、ノズル手段と、
    ｉｉｉ）前記ノズル手段に流体の加圧流を送達する手段と、
    を備える、低侵襲外科手術処置で使用されるトロカールを提供するステップと、
    ｂ）前記トロカールに加圧流体流を供給するステップと、
    ｃ）前記トロカールの前記ルーメンに外科手術器具を挿入するステップであって、それにより前記トロカールに供給される前記加圧流体が前記外科手術器具の周囲にシールを形成し、それによって前記患者の前記腔内の圧力の損失が防止される、ステップと、
    を含む、外科手術処置のために患者の加圧された腔を封止する方法。
35. 前記トロカールの前記ルーメンに第２外科手術器具を挿入するステップであって、それにより前記トロカールに供給される前記加圧流体が、前記第１外科手術器具および前記第２外科手術器具の周囲をかつそれらの間を封止し、前記患者の前記腔内の圧力の損失を防止する、ステップ
    をさらに含む、請求項３４に記載の方法。
36. ａ）ルーメンに流体流を向けることにより、前記ルーメンに挿入される外科手術器具を通過する注入流体の損失に起因する前記患者の前記腔内の圧力の損失を防止する手段を有するトロカールを提供するステップと、
    ｂ）前記トロカールの前記ルーメン内に加圧流体流を供給するステップと、
    ｃ）前記トロカールの前記ルーメンに外科手術器具を挿入するステップであって、それにより前記トロカールに供給される前記加圧流体が前記外科手術器具の周囲を封止し、かつ、前記患者の前記腔内の圧力の損失を防止する、ステップと、
    を含む、外科手術処置のために患者の加圧された腔を封止する方法。
37. 少なくとも、前記トロカールの近位端部分に配置される第１ノズルを有する、流体流を向ける手段を提供するステップをさらに含む、請求項３６に記載の方法。
38. 少なくとも、前記トロカールの近位端部分に配置される第１ノズルと、前記第１ノズルから軸方向に隔てて配置され、前記トロカールに配置される第２ノズルと、を有する、流体流を向ける手段を提供するステップをさらに含む、請求項３７に記載の方法。
39. 前記トロカールの前記ルーメンの円周方向に延在する少なくとも１つのノズルを含む、流体流を向ける手段を提供するステップをさらに含む、請求項３７に記載の方法。
40. ａ）システムに注入流体を提供する供給源と、
    ｂ）患者の体腔内の圧力を示す測定値を取得する圧力検知手段と、
    ｃ）加圧流体を貯蔵し、前記注入トロカールに対する一定の出力圧力を維持する、圧力貯蔵器と、
    ｄ）前記圧力検知手段によって検出される測定圧力に基づいて、前記貯蔵器から前記トロカールへの圧力出力を調整する圧力調整手段と、
    を具備する、注入トロカールに加圧流体を提供するシステム。
41. 前記加圧手段および前記圧力検知手段が、外科手術注入器内に提供される、請求項４０に記載のシステム。
42. 前記加圧手段が圧縮機である、請求項４０に記載のシステム。
43. 前記圧力検知手段が、調整可能ダイアフラム型空気圧式アクチュエータである、請求項４０に記載のシステム。
44. 前記圧力検知手段が電気−空気圧変換器である、請求項４０に記載のシステム。
45. 前記圧力調整手段が、
    ａ）前記外科手術腔に対する所望の圧力を選択するために使用者が設定するコントロール要素と、
    ｂ）前記外科手術腔内を前記所望の圧力で維持するように注入ガス流を調整する電気機械式流量制御弁と、
    を有する、請求項４０に記載のシステム。
46. 前記注入ガスを所定圧力まで加圧する加圧手段をさらに具備する、請求項４０に記載のシステム。
47. ａ）前記ガス供給源が、注入ガスを供給するように圧力貯蔵器に接続され、
    ｂ）外科手術注入器が、前記ガス供給源からガスを受け取り、そのガスを加圧し、前記加圧ガスを前記貯蔵器に供給するように構成され、かつ適合され、前記外科手術腔と流体連通する圧力検知導管を有し、
    ｃ）前記圧力貯蔵器が、前記圧力調整手段に接続され、かつそれに加圧注入ガスを供給し、
    ｄ）前記圧力調整手段によって、前記トロカール内へのある量の注入ガスが、前記外科手術腔内で所定圧力を維持する、請求項４０に記載のシステム。
48. 圧力検知導管が、前記トロカールと前記圧力調整手段との間に接続され、前記トロカールに提供されている注入ガスの容量を制御する、請求項４７に記載のシステム。
49. ａ）前記ガス供給源が、注入ガスを供給するように前記加圧手段に接続され、
    ｂ）前記加圧手段が提供され、かつ前記貯蔵器に加圧注入ガスを提供するように前記加圧貯蔵器に接続され、
    ｃ）前記圧力貯蔵器が、前記圧力調整手段に接続され、かつ加圧注入ガスを供給し、
    ｄ）前記圧力調整手段によって、前記トロカール内へのある量の注入ガスが、前記外科手術腔内で所定圧力を維持し、
    ｅ）圧力検知導管が、前記トロカールと前記圧力調整手段との間に接続され、前記トロカールに提供されている注入ガスの容量を制御する、
    請求項４０に記載のシステム。
50. ａ）トロカールの注入ポートと圧力調整手段の流体供給ポートとの間に接続される第１管と、
    ｂ）前記トロカールの圧力検知ポートと前記圧力調整手段の圧力検知ポートとの間に接続される第２管と、
    ｃ）前記第１管および前記第２管を収容する無菌パッケージと、
    を具備する、空気圧封止されるトロカール組立体とともに使用される接続キット。
51. 前記第１管が前記第２管内に同軸に配置され、前記キットが、少なくとも一方の端部に、前記圧力調整手段のそれぞれのポートに接続するため、前記第１管および前記第２管を分離するスプリッタをさらに具備する、請求項５０に記載の接続キット。
52. 前記トロカールに近位に配置される圧力チャンバと加圧流体供給源との間に接続される第３管をさらに具備する、請求項５０に記載の接続キット。
53. 前記近位に配置された圧力チャンバと前記チャンバから流体を取り出す再利用手段とに接続される第４管をさらに具備する、請求項５２に記載の接続キット。
54. 前記圧力調整手段の前記流体供給ポートと前記第１管との間に接続される貯蔵器をさらに具備する、請求項５０に記載の接続キット。

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