JP2010512852A - 手動関節運動装置 - Google Patents

Abstract

外科装置の作業端部の動きを制御するため、特に装置の細長いシャフトに対して関節運動されうるエンドエフェクタを有する器具を使用して様々な外科処置を実行するための、方法および装置を提供する。ある実施形態では、エンドエフェクタは、オプションとして、装置の細長いシャフトに対して回転することもでき、かつ／または、シャフトは、装置のハンドルに対して回転することができる。

Description

開示の内容

〔発明の分野〕
本発明は、外科装置の作業端部の動きを制御するための方法および装置に関する。

〔発明の背景〕
腹腔鏡下外科処置では、小さな切開部が身体に作られ、外科装置の細長いシャフトが、その切開部を通して挿入されて、シャフトの遠位端部を手術部位に位置付ける。内視鏡下処置では、外科装置の細長いシャフトは、口または肛門などの自然なオリフィスを通して挿入されて、装置の遠位端部を手術部位に位置付けるために経路に沿って進められる。内視鏡下処置は、通常、身体管腔の曲がりくねった経路に適応するために可撓性シャフトの使用を必要とするが、腹腔鏡下処置では剛性シャフトを使用することができる。診断効果または治療効果を達成するように多くの方法で組織に係合し、かつ／または組織を治療するのにこれらのツールを使用することができる。

現在の多くの腹腔鏡装置および内視鏡装置が、器具の作業端部の向きに対するさらなる制御を使用者に提供するために、関節運動エフェクタを利用している。腹腔鏡装置または内視鏡装置の作業端部の関節運動ならびに作動の制御を統合することは、作業端部が挿入される比較的小さな経路のサイズの制約により複雑になる傾向がある。内視鏡装置の制御は、シャフトの可撓性によってさらに複雑になる。一般に、制御運動はすべて、長さ方向の並進運動としてシャフトを通して伝えられる。長さ方向の並進運動は、シャフトの可撓性を妨げる場合がある。また、作業端部を関節運動および／または作動させるのに必要な力を、外科医のすべてまたは大多数が扱うことができるレベルまで下げたいという要望がある。発射させる力（force-to-fire）を下げる１つの既知の解決策は、電気モーターを使用することである。しかしながら、外科医は、通常、エンドエフェクタの適切な操作を確実にするために作業端部からフィードバックを経験することを好む。使用者‐フィードバック効果は、現在のモーター駆動装置では適切に実現することができない。

したがって、外科装置の作業端部の動きを制御するための改良された方法および装置に対する必要性が残っている。

〔発明の概要〕
外科装置の作業端部の動きを制御するための方法および装置が提供される。一実施形態では、近位端部および遠位端部を備えた細長いシャフトを有する外科装置が提供される。３バーリンク装置（three-bar linkage）の近位端部が、細長いシャフトの遠位端部に連結され、３バーリンク装置の遠位端部が、エンドエフェクタに連結される。エンドエフェクタは、例えば、把持器、生検用プローブ、スネアループ、鉗子、はさみ、ニードルナイフ、括約筋切開刀（sphincterotome）などであってよい。使用中、３バーリンク装置は、エンドエフェクタを細長いシャフトに対して角度をつけて方向付けるように、細長いシャフトの長さ方向軸に対して側方に関節運動するように構成される。

装置の３バーリンク装置は、様々な構成を有することができるが、例示的な一実施形態では、３バーリンク装置は、細長いシャフトの遠位端部に連結された近位端部を有する第１の関節運動リンクと、第１の関節運動リンクの遠位端部に旋回可能に連結された近位端部およびエンドエフェクタに連結された遠位端部を有する第２の関節運動リンクと、細長いシャフトを通って延びる関節運動アクチュエータに旋回可能に連結された近位端部および第２の関節運動リンクに旋回可能に連結された遠位端部を有する第３の関節運動リンクと、を含む。別の実施形態では、第３の関節運動リンクは、可撓性ワイヤであってよく、可撓性ワイヤは、第２の関節運動リンクを第１の関節運動リンクに対して旋回させるために、このワイヤに力が加えられると曲がるように構成されている。代わりに、第３のリンクは、第２の関節運動リンクに形成されたピンを受容するために内部に形成されたカムスロットを有する、カムであってもよく、カムの動きは、第２の関節運動リンクを第１の関節運動リンクに対して旋回させるのに有効である。

関節運動アクチュエータもまた、様々な構成を有してよいが、一実施形態では、関節運動アクチュエータは、第１のリンクに対して第２のリンクおよびエンドエフェクタを側方に関節運動させるために、細長いシャフトの長さ方向軸に沿って並進運動するように構成されている。例示的な実施形態では、関節運動アクチュエータは、中空の細長い管の形である。関節運動アクチュエータはまた、細長いシャフトに対して回転可能であってよく、関節運動アクチュエータの回転が、３バーリンク装置およびエンドエフェクタを細長いシャフトに対して回転させる。他の実施形態では、装置は、細長いシャフトおよび３バーリンク装置を通って延びる作動ワイヤであって、エンドエフェクタを作動させるために細長いシャフトの長さ方向軸に沿って並進運動するように構成された、作動ワイヤを含むことができる。装置の細長いシャフトはまた、このシャフトが曲がりくねった管腔を通して挿入されるのを可能にするように、オプションとして可撓性であってよい。

別の実施形態では、エンドエフェクタは、このエンドエフェクタが３バーリンク装置に対して回転できるように、３バーリンク装置に回転可能に連結されることができる。作動ワイヤは、３バーリンク装置に対してエンドエフェクタを回転させるように、細長いシャフトおよび３バーリンク装置を通って延びることができる。他の態様では、３バーリンク装置は、細長いシャフトに回転可能に連結されることができ、３バーリンク装置、および３バーリンク装置に連結されたエンドエフェクタは、細長いシャフトの長さ方向軸の周りで回転するように構成される。

さらに別の実施形態では、手動関節運動装置（manually articulating device）が提供され、この装置は、近位端部および遠位端部を有する細長いシャフトと、細長いシャフトの遠位端部に連結された近位端部を有する第１のリンクと、第１のリンクの遠位端部に旋回可能に連結された近位端部およびエンドエフェクタに連結された遠位端部を有する第２のリンクと、第２のリンクに旋回可能に連結された遠位端部を有する第３のリンクと、を含む。装置はまた、細長いシャフトを通って延びる関節運動アクチュエータであって、第３のリンクの近位端部に連結された遠位端部を有する、関節運動アクチュエータも含むことができる。関節運動アクチュエータは、細長いシャフトの長さ方向軸に沿って並進運動するように構成されることができ、この関節運動アクチュエータの並進運動が、第１のリンクおよび細長いシャフトに対して第２のリンクおよびエンドエフェクタを側方に関節運動させるように構成される。

例示的な一実施形態では、エンドエフェクタは、第２のリンクに回転可能に連結されることができる。別の実施形態では、第１のリンクは、細長いシャフトに回転可能に連結されてよく、第１のリンク、第２のリンク、第３のリンク、およびエンドエフェクタが、細長いシャフトの長さ方向軸の周りで回転することができる。関節運動アクチュエータは、細長いシャフトに対して回転可能であってよく、関節運動アクチュエータの回転が、細長いシャフトの長さ方向軸の周りで第１のリンク、第２のリンク、第３のリンク、およびエンドエフェクタを回転させるためのエフェクタ（effector）である。

他の実施形態では、関節運動リンクの近位への動きは、第１の側方方向において第２のリンクおよびエンドエフェクタを側方に関節運動させるように構成されてよく、関節運動リンクの遠位への動きは、第２のリンクおよびエンドエフェクタを、細長いシャフトの長さ方向軸と長さ方向に整列させるように構成されている。特に、関節運動リンクの近位への動きは、第３のリンクを近位に動かすのに有効となることができ、これにより、第２のリンクが第１のリンクに対して旋回する。

例示的な手術方法も提供され、一実施形態では、この方法は、細長いシャフトの遠位端部に位置するエンドエフェクタを、治療されるべき組織に隣接して位置付けるために、身体管腔を通して外科装置の細長いシャフトを挿入することを含む。エンドエフェクタを細長いシャフトに対して角度をつけて方向付けるために、３バーリンク装置が細長いシャフトの長さ方向軸に実質的に垂直な方向においてエンドエフェクタを側方に関節運動させるように、関節運動アクチュエータが、細長いシャフトの長さ方向軸に沿って並進運動されることができる。この方法は、細長いシャフトに対してエンドエフェクタを回転させることも含むことができる。一実施形態では、３バーリンク装置は、細長いシャフトに対してエンドエフェクタと共に回転することができる。例えば、関節運動アクチュエータは、３バーリンク装置およびエンドエフェクタの双方を回転させるために、細長いシャフトに対して回転されうる。別の実施形態では、エンドエフェクタは、３バーリンク装置に対して回転することができる。例えば、エンドエフェクタに連結され、細長いシャフトおよび３バーリンク装置を通って延びる作動ワイヤが、回転されてよい。

本発明は、添付の図面と共に理解される、以下の詳細な説明から、一層十分に理解されるであろう。

〔発明の詳細な説明〕
本明細書に開示される装置および方法の構造、機能、製造、および使用の原理の包括的理解を提供するために、ある例示的な実施形態を説明する。これらの実施形態のうちの１つ以上の例が、添付の図面に例示されている。当業者は、本明細書に具体的に説明され添付図面に示される装置および方法が、非限定的な例示的実施形態であり、本発明の範囲が、特許請求の範囲によってのみ定められることを理解するであろう。例示的な一実施形態と関連して例示または説明された特徴は、他の実施形態の特徴と組み合わせられてよい。このような改変および変更は、本発明の範囲に含まれることが意図されている。

本発明は、概して、外科装置の作業端部の動きを制御するため、特に、装置の細長いシャフトに対して関節運動されうるエンドエフェクタを有する器具を使用して様々な外科処置を実行するための、方法および装置を提供する。ある実施形態では、エンドエフェクタは、オプションとして装置の細長いシャフトに対して回転することができ、かつ／または、シャフトは、装置のハンドルに対して回転することができる。エンドエフェクタの関節運動および回転は、エンドエフェクタが外科処置の間に様々な場所に位置付けられることを可能にし、それによって、エンドエフェクタに対する正確な制御を使用者にもたらす。当業者は、本発明が、内視鏡下処置、腹腔鏡下処置における適用、およびロボット支援手術を含む、従来の切開外科処置（conventional open surgical procedures）における適用を有することを、認識するであろう。

図１Ａおよび図１Ｂは、手動関節運動装置の挿入部分１０の例示的な一実施形態を示す。装置のハンドル部分が、図３Ａ〜図３Ｄに関して以下でさらに詳細に論じられるであろう。挿入部分１０は、好ましくは、患者の身体に挿入されるように構成され、挿入部分は、腹腔鏡下の適用には剛性で、内視鏡下の適用には可撓性であってよく、あるいは、挿入部分は、所望に応じて、剛性部分および可撓性部分を有してもよい。図示されるように、挿入部分１０は、一般に、中空の細長いシャフト１２を含み、シャフト１２は、３バーリンク装置１６によってシャフトの遠位端部１２ｂに連結された作業端部またはエンドエフェクタ１４を有している。エンドエフェクタ１４は様々な構成を有することができるが、以下に、より詳細に論じるように、例示された実施形態では、エンドエフェクタ１４は、互いに旋回可能に連結された対向するジョー１８ａ、１８ｂを有する把持器の形である。３バーリンク装置１６により、エンドエフェクタ１４は、細長いシャフト１２の長さ方向軸Ｌに対して角度をなして方向付けられることができる。装置は、オプションとして、エンドエフェクタ１４を細長いシャフト１２の長さ方向軸Ｌに対して、かつ長さ方向軸Ｌの周りで回転させるように構成されうる。例示された実施形態では、３バーリンク装置１６は、細長いシャフト１２の遠位端部１２ｂに回転可能に連結され、ゆえに、３バーリンク装置１６、ならびに３バーリンク装置１６に連結されたエンドエフェクタ１４は、様々な軸の向き（various axial orientations）で位置付けられることができる。エンドエフェクタ１４の回転により、エンドエフェクタ１４が関節運動する平面の場所を変えることができるので、関節運動ジョイントＡの近位における回転ジョイントＲの場所は、特に有利である。

３バーリンク装置１６は、様々な構成を有することができるが、図１Ｂおよび図１Ｄにさらに詳細に示されているような例示的な実施形態では、３バーリンク装置１６は、互いに旋回可能に連結された３つのリンク２０、２２、２４を含む。各リンクは、様々な構成を有することができるが、例示的な実施形態では、第１のリンク２０および第２のリンク２２はそれぞれ、概ね中空の細長い形状を有しており、第３のリンク２４は、細長いロッドまたはバーの形である。第１のリンク２０は、近位端部２０ａを有することができ、近位端部２０ａは、以下でさらに詳細に論じる、第１の回転継手２６および第２の回転継手２８により、細長いシャフト１２の遠位端部１２ｂに連結されている。第１のリンク２０の遠位端部２０ｂは、例えば旋回ジョイントにより、第２のリンク２２の近位端部２２ａに旋回可能に連結されることができる。第２のリンク２２の遠位端部２２ｂは、エンドエフェクタ１４に連結されることができ、このことは、以下でさらに詳細に論じられる。第３のリンク２４は、第１のリンク２０および第２のリンク２２を少なくとも部分的に通って延びることができ、また、第３のリンク２４は、３バーリンク装置機構を形成するため、例えばピボットピンにより、第２のリンク２２に旋回可能に連結された、遠位端部２４ｂを有することができる。第３のリンク２４が第２のリンク２２に結合する特定の場所は変えることができるが、第２のリンク２２を第１のリンク２０に対して関節運動させるために、第３のリンク２４が第２のリンク２２に力を加えることを可能にする場所で、第３のリンクが旋回可能に結合されるのが好ましい。第３のリンク２４の近位端部は、細長いシャフト１２を通って、かつ第１のリンク２０を少なくとも部分的に通って延びる、関節運動アクチュエータ３０に連結されることができる。関節運動アクチュエータ３０は様々な構成を有することができるが、例示的な実施形態では、関節運動アクチュエータ３０は、中空の細長いシャフトまたは管の形である。そのような構成は、以下で論じるように、エンドエフェクタ１４を作動させるために、作動ワイヤ３２が、そのシャフトまたは管を通って延びることを可能にする。図１Ｂは、第３のリンク２４に関節運動アクチュエータ３０を接続するための関節運動継手３４も示す。継手３４は、関節運動アクチュエータ３０に固定して結合し、かつ第３のリンク３４に旋回可能に結合する、管状部材であるにすぎない。当業者は、関節運動アクチュエータ３０が、第３のリンク２４に直接結合されうることを理解するであろう。

使用中、細長いシャフト１２の長さ方向軸Ｌに対する、かつ長さ方向軸Ｌに沿った、関節運動アクチュエータ３０の近位への動きは、近位に向けられた力を第３のリンク２４に加えるはずである。ゆえに、第３のリンク２４は、近位に向けられた力を第２のリンク２２に加え、第２のリンク２２を、細長いシャフト１２の長さ方向軸Ｌに対して側方に旋回させるであろう。その結果、エンドエフェクタ１４が連結された第２のリンク２２は、図１Ｄに示されるとおり、単一平面で側方に動いて、エンドエフェクタ１４が細長いシャフト１２の長さ方向軸Ｌに対して角度をなして延びるようにする。エンドエフェクタ１４は、細長いシャフト１２に対して遠位に関節運動アクチュエータ３０を動かすことによって、図１Ａおよび図１Ｃに示される、長さ方向に整列した元の位置に戻されることができる。

前記に示したように、関節運動に加えて、エンドエフェクタ１４は、細長いシャフト１２に対して回転するように構成されてもよく、ゆえに、角度をなす複数の向きでエンドエフェクタ１４が位置付けられる。回転ジョイントＲの特定の場所は様々であってよく、３バーリンク装置１６の近位に、３バーリンク装置１６の中間の部分に、または３バーリンク装置１６の遠位に、位置していてよい。例示的な実施形態では、回転ジョイントＲは、３バーリンク装置１６の近位に、より好ましくは第１のリンク２０と第２のリンク２２との間に形成された関節運動ジョイントＡの近位に、位置している。図１Ａ〜図１Ｄに示されるように、第１のリンク２０は、１つ以上の回転継手により、細長いシャフト１２の遠位端部１２ｂに回転可能に連結されうる。例示された実施形態は、第１の回転継手２６、および第２の回転継手２８を含む。第１の回転継手２６は、細長いシャフト１２に固定して結合された近位端部２６ａと、周りに形成された偏向可能なタブ２６ｃを有する遠位端部２６ｂと、を備えた、概して細長い中空形状を有する。タブ２６ｃは、第１の回転継手２６の遠位端部２６ｂに形成され、かつ遠位端部２６ｂの周りで半径方向に離間した、長さ方向に延びる切抜き部により形成されることができる。各タブ２６ｃは、その内面に形成された環状フランジまたはリップ（図示せず）を含むことができる。第２の回転継手２８も、概して細長い中空形状を有することができ、この第２の回転継手２８に形成された溝または切抜き部２８ｃを含むことができる。第２の回転継手２８の近位端部の２８ａの上にタブ２６ｃを進めることによって、第１の回転継手２６および第２の回転継手２８を結合することができる。タブ２６ｃは、タブ２６ｃの環状フランジまたはリップが、第２の回転継手２８に形成された溝２８ｃの中に延びて溝２８ｃに係合するまで、偏向する。ゆえに、２つの回転継手２６、２８は、互いに対して回転することができ、第２の回転継手２８の遠位端部２８ｂに固定して結合された第１のリンク２０を、第１の回転継手２６および細長いシャフト１２に対して回転させる。

関節運動アクチュエータ３０を回転させることによって、関節運動アクチュエータ３０の回転を達成することができる。具体的には、細長いシャフト１２の長さ方向軸Ｌに対する、かつ長さ方向軸Ｌの周りでの、関節運動アクチュエータ３０の回転により、第３のリンク２４が回転される。第３のリンク２４は、第２のリンク２２に連結されており、第２のリンク２２は、エンドエフェクタ１４および第１のリンク２０に連結されている。その結果、３バーリンク装置１６全体が、細長いシャフト１２の長さ方向軸Ｌに対して、かつ長さ方向軸Ｌの周りで、エンドエフェクタ１４と共に回転する。回転は、エンドエフェクタ１４が関節運動される間に行われることもでき、それによって、エンドエフェクタ１２が関節運動する平面を変える。

図１Ｅ〜図１Ｈは、３バーリンク装置の代替の実施形態を示す。図１Ｅ〜図１Ｆに示される一実施形態では、図１Ｂおよび図１Ｄの第３のリンク２４は、可撓性リンクと取り替えることができる。可撓性リンクは、様々な構成を有することができ、可撓性リンクは、可撓性ケーブルまたは類似の部材の形であってよいが、図１Ｅは、可撓性ワイヤ２４’を示す。図示のように、ワイヤ２４’は、第１の末端２４ａ’および第２の末端２４ｂ’を備えた概ね細長い形状を有しており、これら末端は、ワイヤ２４’の残部に対して、例えば９０°の角度で延びるように曲げられる。端部２４ａ’、２４ｂ’は、図１Ａ〜図１Ｄに示される実施形態の第１のリンク２０および第２のリンク２２に第３のリンク２４を旋回可能に連結するのに使用されるピボットピンに取って代わるように構成される。したがって、端部２４ａ’、２４ｂ’は、第１のリンク２０、第２のリンク２２、および第３のリンク２４’を互いに対して旋回させるように、第１のリンク２０および第２のリンク２２（図１Ｂ〜図１Ｄ）の中に延び、かつ第１のリンク２０および第２のリンク２２に旋回可能に連結することができる。使用中、細長いシャフト１２の長さ方向軸Ｌに対する、かつ長さ方向軸Ｌに沿った関節運動アクチュエータ３０の近位への動きは、近位に向けられた力を第３のリンク２４’に加えることになる。ゆえに、第３のリンク２４’は、屈曲するか、または曲がり、それによって第２のリンク２２を、細長いシャフト１２の長さ方向軸Ｌに対して側方に旋回させる。その結果、エンドエフェクタ１４が連結された第２のリンク２２は、単一平面で側方に動いて、エンドエフェクタ１４が細長いシャフト１２の長さ方向軸Ｌに対して角度をなして延びるようにする。エンドエフェクタ１４は、可撓性リンク２４’を図１Ｅに示される元の非屈曲位置に戻すように関節運動アクチュエータ３０を解放し、それによって、関節運動アクチュエータ３０を細長いシャフト１２に対して遠位に動かすことにより、図１Ａおよび図１Ｃに示される、長さ方向に整列された元の位置に戻されることができる。可撓性リンク２４’は、エンドエフェクタの回転をもたらすために回転力を伝えるのに使用されることもできるが、例示的な実施形態では、関節運動継手３４（図１Ｂ〜図１Ｄ）は、第１のリンク２０に非回転可能に連結されるように変更される。関節運動継手３４’の代替の実施形態を示す図１Ｆに示されるように、この変更は、関節運動継手３４’に形成されたボア３４ａ’を通してピン部材（図示せず）を挿入し、ピン部材が第１のリンク２０に形成された長さ方向スロット（図示せず）の中にスライド可能に配置されるようにピン部材を位置付けることによって、達成されることができる。その結果、関節運動アクチュエータ３０が細長いシャフト１２の長さ方向軸Ｌに対して、かつ長さ方向軸Ｌの周りで回転させられると、関節運動継手３４’は、関節運動アクチュエータ３０と共に回転し、それによって、エンドエフェクタ１４だけでなく、第１のリンク２０および第２のリンク２２を回転させる。その結果、３バーリンク装置１６全体が、細長いシャフト１２の長さ方向軸Ｌに対して、かつ長さ方向軸Ｌの周りでエンドエフェクタ１４と共に回転する。回転は、エンドエフェクタ１４が関節運動させられる間に行われることもでき、それによって、エンドエフェクタ１２が関節運動する平面を変える。

図１Ｇ〜図１Ｈは、図１Ａ〜図１Ｄに示される３バーリンク装置に類似した３バーリンク装置の別の実施形態を示す。しかしながら、この実施形態では、カム２４”が、先の実施形態の第３のリンク２４および関節運動継手３４の双方に取って代わっている。図１Ｇに示されるように、カム２４”は、概してフック型であり、その内部に形成された湾曲スロット２４ａ”を含む。カム２４”の近位端部２４ｐ”が、関節運動アクチュエータ３０の遠位端部に固定して結合されていてよく、ピン２５”が、スロット２４ａ”を通ってスライド可能に配置されることができる。ピン２５”は、第３のリンク２２の内壁に固定して結合されるか、またはその内壁上に形成されることができる。図１Ｂ〜図１Ｄに示された実施形態と同様、第１のリンク２０”および第２のリンク２２”は、互いに旋回可能に連結されうる。図１Ｇでは、第２のリンク２０”は、図１Ｂ〜図１Ｄのリンク２０と類似しているが、リンク２０”は、第２のリンク２２の近位端部２２ａに形成された対向するピン（ただ１つのピン２２”が示されている）を受容するためにリンク２０”の遠位端部２０ｄ”からある距離だけ離れた、対向するボア２０ａ”、２０ｂ”を有する。使用中、図１Ｈに示されるように、関節運動アクチュエータ３０の遠位への動きは、カム２４”を遠位に動かすであろう。カム２４”がピン２５”に対して動かされると、カムスロット２４ａ”は、スロット２４ａ”の経路をたどるようピン２５”を押し進めるであろう。その結果、第２のリンク２２は、細長いシャフト（図示せず）の長さ方向軸に対して側方に旋回させられる。結果として、エンドエフェクタ（図示せず）が連結されている第２のリンク２２は、単一平面で側方に動いて、エンドエフェクタが細長いシャフトの長さ方向軸に対して角度をなして延びるようにする。エンドエフェクタは、関節運動アクチュエータ３０を近位に動かし、それによって、カム２４”を近位に引っ張ることにより、長さ方向に整列された元の位置に戻されることができる。今回も、カムスロット２４ａ”により、ピン２５”がカムスロットの内部をスライドし、スロット２４ａ”の経路をたどり、ゆえに、第２のリンク２２が長さ方向に整列された元の位置に戻る。

図１Ａ〜図１Ｄの実施形態に戻ると、前記のように、装置のエンドエフェクタ１４は、様々な構成を有することができるが、図１Ａおよび図１Ｂに示された実施形態では、エンドエフェクタ１４は、対向するジョー１８ａ、１８ｂを有する把持器の形である。図１Ｂに最も良く示されるように、各ジョー１８ａ、１８ｂは、組織を把持するために形成された一連の歯３７、３９を有する遠位部分３６ｂ、３８ｂと、作動リンク４０、４２の遠位端部４０ｂ、４２ｂに旋回可能に結合する近位部分３６ａ、３８ａと、を含む。ジョー１８ａ、１８ｂは、近位部分３６ａ、３８ａと遠位部分３６ｂ、３８ｂとの間に位置するピボット点Ｐで互いに旋回可能に結合される。第２のリンク２４の遠位端部２４ｂもまた、ピボット点Ｐにおいて、対向するジョー１８ａ、１８ｂに結合される。各作動リンク４０、４２の近位端部４０ａ、４２ａは、作動プッシャ４４に旋回可能に結合される。作動プッシャ４４の特定の構成は様々であってよいが、例示的な実施形態では、作動プッシャ４４は、概ね矩形の構成を有し、第２のリンク２２の遠位部分に形成された対向するスロット２２ｓ内部に、かつスロット２２ｓ間にスライド可能に配置される。そのような構成は、第２のリンク２２に対する作動プッシャ４４の独立した回転を防ぐであろう。作動ワイヤ３２は様々な構成を有することができるが、例示的な実施形態では、作動ワイヤ３２は、細長い可撓性ケーブルまたはワイヤであり、このケーブルまたはワイヤは、第２のリンク２２、第２のリンク２２内部に配置される関節運動継手３４、および関節運動アクチュエータ３０を通って延びている。

使用中、細長いシャフト１２に対する作動ワイヤ３２の近位への動きにより、作動プッシャ４４が、第２のリンク２２に形成されたスロット２２ｃ内部で近位に引っ張られるであろう。ゆえに、作動リンク４０、４２は、近位に引っ張られ、各ジョー１８ａ、１８ｂの近位部分３６ａ、３８ａおよび遠位部分３６ｂ、３８ｂを互いに向かって引き寄せ、それによりジョー１８ａ、１８ｂを閉じる。逆に、第２のリンク２２に形成されたスロット２２ｃ内部での作動ワイヤ３２の遠位への動きは、作動プッシャ４４を遠位に動かし、これにより、リンク４０、４２、ならびにジョー１８ａ、１８ｂの近位部分３６ａ、３８ａおよび遠位部分３６ｂ、３８ｂが、外へ向かって側方に旋回し、それによって、ジョー１８ａ、１８ｂが開く。

図２Ａ〜図２Ｂは、対向するジョーを開閉する機構の代替の実施形態を示す。この実施形態では、エンドエフェクタ１４’は、生検用ジョーの形である。ジョー１８ａ’、１８ｂ’は、図１Ｂに関して前述したジョー１８ａ、１８ｂに類似しているが、各ジョー１８ａ’、１８ｂ’は、ジョー１８ａ’、１８ｂ’が組織サンプルを本質的に噛み切り、取り除くことができるよう、遠位部分３６ｂ’、３８ｂ’周辺部の周りに形成された歯３７’、３９’を備えた、概ね中空の構成を有する。この実施形態では、作動リンクは、プルワイヤ４０’、４２’と取り替えられている。各プルワイヤ４０’、４２’は、ジョー１８ａ’、１８ｂ’の近位部分３６ａ’、３６ｂ’に連結された遠位端部４０ｂ’、４２ｂ’と、作動プッシャ４４’内部に配置されており、作動プッシャ４４’に固定して連結された近位端部４０ａ’、４２ａ’と、を有する。先の実施形態と同様、作動ワイヤの、ゆえに作動プッシャ４４’の近位への動きにより、ワイヤ４０’、４２’が引っ張られてジョー１８ａ’、１８ｂ’を閉じ、作動ワイヤの、ゆえに作動プッシャ４４’の遠位への動きにより、ワイヤ４０’、４２’が遠位に押されてジョー１８ａ’、１８ｂ’を開く。

先に示したように、装置は、細長いシャフトの近位端部に連結されたハンドルであって、装置を制御および操作するためにハンドルの上に形成された様々な制御装置を有する、ハンドルも含むことができる。ハンドルの特定の構成が様々であってよく、当技術分野で既知の様々な技術が、装置の様々な部分の動きをもたらすのに使用されうることを、当業者は理解するであろう。図３Ａ〜図３Ｄは、図１Ａに示される装置の挿入部分１０と共に使用するためのハンドル５０の例示的な一実施形態を示す。図示のとおり、ハンドル５０は、概ね細長い円筒形の構成を有して、ハンドルの把持を容易にする。ハンドルハウジング５２は、一体的な、すなわち単一の構成を有することができ、あるいは、様々な構成要素を内部で取り囲むように結合している２つのハウジング半部５２ａ、５２ｂから形成されてもよい。ハウジング半部５２ａ、５２ｂは、図３Ｂに示されている。ハンドルハウジング５２内部に配置された様々な構成要素もまた様々であってよいが、例示的な実施形態では、ハンドルは、エンドエフェクタ１４を関節運動させ回転させるための関節運動ノブ５４と、エンドエフェクタ１４を作動させるための作動ノブ５６と、を含む。

関節運動ノブ５４は、図３Ｂおよび図３Ｃにさらに詳細に示されており、図示のとおり、ノブ５４は、概ね円筒形の構成を有する。ノブ５４は、一体的な、すなわち単一の構成を有することができ、あるいは、ノブ５４は、図示のとおり、互いに結合する２つの半部５４ａ、５４ｂから形成されることができる。関節運動アクチュエータ３０の近位端部３０ａは、ノブ５４に結合することができ、ノブ５４の回転および並進運動が、関節運動アクチュエータ３０の対応する回転および並進運動を引き起こし、それによって、先に説明したように、エンドエフェクタ１４を回転させ関節運動させる。関節運動アクチュエータ３０を関節運動ノブ５４に結合するのに様々な技術を使用することができるが、例示的な実施形態では、関節運動ノブ５４は、ノブ５４内部に固定して配置され、かつノブ半部５４ａ、５４ｂ間で係合された車軸５８を含む。関節運動アクチュエータ３０は、車軸５８の内腔を通って延びており、車軸５８に固定して結合される。関節運動アクチュエータ３０を車軸５８に結合するために様々な結合技術を使用することができ、その技術には、例えば、締まりばめもしくは圧縮嵌め（interference or compression fit）、接着剤、または当技術分野で既知の他の機械的もしくは化学的な結合技術が含まれる。

関節運動ノブ５４を並進運動および回転させるために、ハンドルハウジング５２は、その内部に形成された細長い空洞５２ｃ（図３Ｂ）であって、ノブ５４をスライド可能かつ回転可能に受容する、細長い空洞５２ｃを含むことができる。ハンドルハウジング５２は、使用者がノブにアクセスすることができるように、ハンドルハウジング内に形成された１つ以上の切抜き部も含むことができる。図３Ａは、ハンドルハウジング５２に形成された、対向する切抜き部５２ｄ、５２ｅを示す。関節運動ノブ５４は、その動きを容易にする特徴部も含むことができる。例えば、関節運動ノブ５４は、使用者が、より容易にノブを把持することができるように関節運動ノブ５４の外面に形成された１つ以上の表面特徴部を含むことができる。例示された実施形態では、ノブ５４は、このノブに形成された一連の隆起部５４ｒ、ならびに、ノブの一部に形成された、長さ方向に方向付けられた一連の歯５４ｂを含む。隆起部５４ｒは、関節運動の位置を保つために戻り止め特徴部を提供することができる。対応する戻り止めスナップが、空洞５２ｃに位置してよい。

使用中、ノブ５４は、使用者により把持され、その長さ方向軸の周りで（すなわち、シャフト１２およびハンドル５０の長さ方向軸Ｌの周りで）回転されることができる。ノブの回転は、車軸５８および関節運動アクチュエータ３０の対応する回転を引き起こすであろう。関節運動アクチュエータ３０を通って延びる作動ワイヤ３２は、関節運動アクチュエータ３０に連結されていないので、関節運動アクチュエータ３０と共に回転しないであろう。先に説明したように、関節運動アクチュエータ３０の回転は、３バーリンク装置１６、および３バーリンク装置１６に連結されたエンドエフェクタ１４の対応する回転を引き起こすであろう。関節運動ノブ５４は、その軸Ｌに沿って、かつハンドルハウジング５２に形成された細長い空洞５２ｃ内部で、長さ方向にスライドまたは並進運動されることもできる。ハンドルハウジング５２内部での関節運動ノブ５４の近位への動きにより、関節運動アクチュエータ３０が近位に引っ張られ、それにより、先に説明したように、エンドエフェクタ１４が関節運動される。ハンドルハウジング５２内部での関節運動ノブ５４の遠位への動きにより、今度は、関節運動アクチュエータ３０が遠位に動かされ、それにより、エンドエフェクタ１４が、長さ方向に整列された元の位置に戻る。

前記に示したように、装置は、エンドエフェクタ１４を作動させるため（すなわち、発射させる、開閉する、エネルギーを与えるなどのため）の、作動ノブ５６も含むことができる。作動ノブ５６は、様々な構成を有することができるが、例示された実施形態では、ノブ５６は、バーベル形状（bar-bell shape）を有する。ノブ５６は、一体的な、すなわち単一の構成を有することができ、あるいは、ノブ５６は、図３Ｂに示されるように、互いに結合する２つの半部５６ａ、５６ｂから形成されてもよい。作動ワイヤ３２の近位端部３２ａは、作動ノブ５６に結合することができ、ノブ５６の並進運動が、作動ワイヤ３２の、対応する並進運動を引き起こし、それにより、先に説明したように、エンドエフェクタ１４が作動する。作動ワイヤ３２を作動ノブ５６に結合するのに様々な技術を使用できるが、例示的な実施形態では、作動ワイヤ３２の近位端部３２ａは、第１の保持器部材５９および第２の保持器部材６０に結合するための、近位端部３２ａに形成された屈曲部３２ｘを含む。保持器部材５９、６０は、これら部材間でワイヤ３２の屈曲部３２ｘに係合するが、図３Ｄに示されるように、作動ノブ５６内部に配置され、作動ノブ５６に結合されることができる。

作動ノブ５６を並進運動させるために、ノブ５６は、このノブを通って長さ方向に延びる内腔を含むことができ、ノブ５６は、ハンドルハウジング５２の細長いシャフト部分６２の周りにスライド可能に配置されることができる。使用中、ノブ５６は、使用者により把持され、ハンドルハウジング５２のシャフト部分６２に沿って並進運動されることができる。シャフト部分６２に沿った作動ノブ５６の近位への動きにより、作動ワイヤ３２が近位に引っ張られ、それにより、先に説明したように、エンドエフェクタ１２のジョー１８ａ、１８ｂが開く。シャフト部分６２に沿った作動ノブ５６の遠位への動きは、今度は、作動ワイヤ３２を遠位に動かし、それにより、ジョー１８ａ、１８ｂを閉位置に動かす。

図４Ａ〜図４Ｅは、手動関節運動装置１００の別の例示的な実施形態を示す。この装置は、図１Ａ〜図１Ｄおよび図３Ａ〜図３Ｄに示される装置に類似しているが、この実施形態では、装置１００は、１つの関節運動ジョイントＡ_１と、２つの回転ジョイントＪ_１、Ｊ_２と、を有する。一般に、装置１００は、ハンドル部分１０２と、挿入部分１０４と、を含み、挿入部分１０４は、３バーリンク装置１０によってエンドエフェクタ１０８が遠位端部１０６ｂに連結されている細長いシャフト１０６を有する。先の実施形態と同様、３バーリンク装置１１０は、エンドエフェクタ１０８が第２のリンク１１４に連結された状態で、細長いシャフト１０６の長さ方向軸ｌに対して第２のリンク１１４を側方に関節運動させるために、第１のリンク１１２と第２のリンク１１４との間に形成された関節運動ジョイントＡ１を含む。先の実施形態と同様、装置１００は、回転ジョイントＪ_１も含むことができ、回転ジョイントＪ_１は、細長いシャフト１０８の長さ方向軸ｌに対して、かつ長さ方向軸ｌの周りでエンドエフェクタ１０８を回転させるように構成されている。しかしながら、この実施形態では、回転ジョイントＪ_１は、関節運動ジョイントＡ_１の遠位に位置している。その結果、エンドエフェクタ１０８は、３バーリンク装置１１０に対して回転することができる。関節運動ジョイントＡ_１の遠位における回転ジョイントＪ_１の場所は、エンドエフェクタ１０８が所望の角度まで関節運動された後でエンドエフェクタ１０８の軸方向位置を所望に応じて方向付けることができる点で、特に有利である。装置１００は、第２の回転ジョイントＪ_２も含むことができる。図４Ａに示されるように、細長いシャフト１０６は、ハンドル１０２の遠位端部に形成された回転ノブ１１８に回転可能に連結される。したがって、シャフト１０６全体、ならびに３バーリンク装置１１０、および３バーリンク装置１１０に連結されたエンドエフェクタ１０８は、ハンドル１０２に対して回転することができる。エンドエフェクタ１０８の回転により、エンドエフェクタ１０８が関節運動する平面の場所を変えることができる点で、関節運動ジョイントＡ_１の近位における第２の回転ジョイントＪ_２の場所は、特に有利である。

図４Ｂおよび図４Ｃは、３バーリンク装置１１０、すなわち、関節運動ジョイントＡ_１および第１の回転ジョイントＪ_１をさらに詳細に示す。図示のとおり、３バーリンク装置１１０は、先に説明した３バーリンク装置に類似しており、一般に、第１のリンク１１２、第２のリンク１１４、および第３のリンク１１６を含む。この実施形態では、第１のリンク１１２は、細長いシャフト１０６の遠位端部１０６ｂに固定して結合された近位端部１１２ａと、第２のリンク１１４の近位端部１１４ａに旋回可能に結合された遠位端部１１２ｂと、を有する。第２のリンク１１４の遠位端部１１４ｂは、回転継手１２０によりエンドエフェクタ１０８に連結される。したがって、第２のリンクの遠位端部がエンドエフェクタの対向するジョーに直接結合される先の実施形態とは異なり、ここでは、遠位端部１１４ｂが回転継手１２０に結合され、回転継手１２０は、エンドエフェクタ１０８の対向するジョー１２４、１２６に結合されたＵ字形かぎ１２２に結合される。回転継手１２０は、先に論じた回転継手２６に類似しており、一般に、その遠位端部に形成された可撓性タブ１２０ｔであって、その内面に形成された環状フランジまたはリップ（図示せず）を有する、可撓性タブ１２０ｔを含む。Ｕ字形かぎ１２２は、先の実施形態と同様に、エンドエフェクタ１０８の作動プッシャ１２８を内部に受容するための概ね細長い管状の構成を有することができ、また、Ｕ字形かぎ１２２は、回転継手１２０に形成された環状リップを受容するため、その近位端部に形成された溝１２２ｇを含むことができる。その結果、回転継手１２０およびＵ字形かぎ１２２は、互いに対して回転可能に結合し、それにより、第２のリンク１１４を、Ｕ字形かぎ１２２に対して、ゆえにエンドエフェクタ１０８に対して回転させる。先に説明した３バーリンク装置１６と同様、第２のリンク１１４もまた、第３のリンク１１６の遠位端部１１６ｂに旋回可能に結合され、第３のリンク１１６の近位端部１１６ａが、関節運動アクチュエータ１３０に結合している。第３のリンク１１６を関節運動アクチュエータ１３０に結合するための関節運動継手１３２が示されているが、第３のリンク１１６は、オプションとして、関節運動アクチュエータ１３０の遠位端部１３０ｂに直接結合されることができる。

図４Ｂおよび図４Ｃも、先に説明したエンドエフェクタ１４に類似した構成を有するエンドエフェクタ１０８を示している。具体的には、エンドエフェクタ１０８は一般的に、互いに、かつＵ字形かぎ１２２の遠位端部１２２ｂに、旋回可能に連結された第１のジョー１２４および第２のジョー２２６を含む。第１の作動リンク１３４および第２の作動リンク１３６は、第１のジョー１２４および第２のジョー１２６の近位部分１２４ａ、１２６ａに旋回可能に連結されており、作動プッシャ１２８が、第１の作動リンク１３４および第２の作動リンク１３６に旋回可能に連結される。作動プッシャ１２８は、Ｕ字形かぎ１２２に形成された２つの対向するスロット１２２ｓ内部にスライド可能に配置されており、また２つの対向するスロット１２２ｓ間に延びる。作動ワイヤ１３８が、作動プッシャ１２８に連結され、作動ワイヤ１３８は、ジョー１２４、１２６を開位置と閉位置との間で動かすために、関節運動アクチュエータ１３０および細長いシャフト１０６に対して軸方向に並進運動するのに有効である。この実施形態では、作動ワイヤ１３８はまた、細長いシャフト１０６および関節運動アクチュエータ１３０に対して回転可能である。作動ワイヤ１３８の回転により、作動プッシャ１２８が回転され、それにより、Ｕ字形かぎ１２２、およびエンドエフェクタ１０８の残りの部分が、回転継手１２０に対して回転する。

再び図４Ａを参照すると、ハンドル１０２は、ハンドルハウジング１４０および作動ノブ１４２を含む、先に説明したハンドル５０に類似した特定の特徴部を含むことができる。この実施形態では、図３Ａ〜図３Ｃに関して先に説明した関節運動ノブ５４は、２つのノブ：すなわち、関節運動レバー１４４および回転ノブ１４６と取り替えられている。関節運動レバー１４４は、ハンドルハウジング１４０に形成された切抜き部１４０ｒ内部にスライド可能に配置され、また、関節運動レバー１４４は、関節運動アクチュエータの近位端部に連結される。図４Ｄおよび図４Ｅは、装置１１０のハンドル１０２をさらに詳細に示す。関節運動レバー１４４は、様々な構成を有することができるが、例示された実施形態では、関節運動レバー１４４は、関節運動アクチュエータ１３０の近位端部１３０ａに固定して結合された関節運動スプール１４４ａと、スプール１４４ａに係合しており、使用者により把持されるように構成されたボタン１４４ｂと、を含む。使用中、ボタン１４４ｂは、ハンドルハウジング１４０に形成された切抜き部１４０ｒを通って延びており、ゆえに、使用者がボタン１４４ｂを把持し、レバー１４４を近位および遠位にスライドさせることができる。関節運動レバー１４４の近位への動きにより、関節運動アクチュエータ１３０が近位に引っ張られ、それにより、先に説明したように、３バーリンク装置１１０を関節運動させて、細長いシャフト１０６の長さ方向軸ｌに対して角度をなしてエンドエフェクタ１０８を位置付ける。同様に、関節運動レバー１４４の遠位への動きにより、３バーリンク装置１１０が、長さ方向に整列された位置に戻り、それにより、エンドエフェクタ１０８が、長さ方向に整列された位置に戻る。

前記のとおり、ハンドル１０２は、その中に配置された回転ノブ１４６も含むことができる。回転ノブ１４６は、様々な構成を有することができるが、例示的な実施形態では、回転ノブ１４６は、ハンドルハウジング１４０に対して軸方向に回転して作動ワイヤ１３８を回転させ、それにより、第２のリンク１１４に対してエンドエフェクタ１０８を回転させるように構成されている。図４Ｄおよび図４Ｅに示された実施形態では、回転ノブ１４６は、ハンドルハウジング１４０に形成された円筒空洞１４０ｃ内部に回転可能に配置された、概ね円筒形の部材の形である。ノブ１４６は、ノブ１４６の把持を容易にするためにノブ上に形成された、戻り止めなどの表面特徴部を含むことができる。さらに図示されるように、ノブ１４６は、作動スプール１４８の一部の周りに配置されている。図示されていないが、作動スプール１４８は、スライド可能に、しかし非回転可能に、回転ノブ１４６に連結されうる。これは、作動スプール１４８を通って延びる非対称的な内腔とスライド可能かつ非回転可能に結合する非対称形状を有するように、スプール１４８の少なくとも一部を形成することによって、達成することができる。そのような構成によって、スプール１４８は、以下に論じるように、回転ノブ１４と共に回転し、作動ノブ１４２と共に並進運動することができる。さらに図示されるように、作動スプール１４８の遠位端部１４８ｂは、作動ワイヤ１３８の近位端部に固定して結合され、ノブ１４６の回転により、スプール１４８、ゆえに作動ワイヤ１３８が回転する。作動スプール１４８の近位端部１４８ａは、作動ノブ１４２に回転可能に連結される。この回転可能な接続は、作動ノブ１４２を、固定された軸方向位置に残しつつ、作動スプール１４８を回転ノブ１４６と共に回転させる。先の実施形態と同様、作動ノブ１４２は、ハンドルハウジング１４０の細長いシャフト部分１５０に沿って並進運動して、作動ワイヤ１３８を近位および遠位に動かし、それにより、エンドエフェクタ１０８を作動させる、例えばジョーを開閉するのに有効である。この実施形態では、作動ノブ１４２は、作動スプール１４８、ゆえにその作動スプール１４８に連結された作動ワイヤ１３８を、ハンドルハウジング１４０に対して近位および遠位に引っ張るであろう。作動ワイヤの並進運動および回転の双方をもたらすために単一のノブまたはレバーを使用できること、ならびに、当技術分野の他の様々な技術がが、図４Ｄ〜図４Ｅに示されたものの代わりに使用されうることを、当業者は理解するであろう。

図４Ｄおよび図４Ｅにさらに示されるように、ハンドルは、ハンドルハウジング１４０の遠位端部に連結された第２の回転ノブ１１８も含む。第２の回転ノブ１１８は、様々な構成を有することができるが、例示された実施形態では、第２の回転ノブ１１８は、把持を容易にするために表面特徴部が周りに形成された、概ね円筒形または円錐形の構成を有する。ノブ１１８は、ハンドルハウジング１４０に回転可能に連結された近位端部１１８ａと、細長いシャフト１０６の近位端部１０６ａに固定して結合された遠位端部１１８ｂと、を有する。使用中、第２の回転ノブ１１８の回転により、細長いシャフト１０６、ゆえに装置１００の挿入部分１０４全体が回転するであろう。第２の回転ジョイントＪ_２が、図１Ａの実施形態で先に示されたような３バーリンク装置１１０のすぐ近位を含む、他の様々な場所で形成されうることを、当業者は理解するであろう。

前記の装置は、把持器ジョーに関連して説明され図示されるが、様々な外科処置を実行するための他の様々なエンドエフェクタを使用することができる。例えば、図２Ａおよび図２Ｂに関して先に説明したように、エンドエフェクタ１４’は、生検用鉗子の形であることができる。はさみおよび他の切断装置を含む、他のジョーのタイプも使用されうる。エンドエフェクタは、図２Ａ〜図２Ｂにさらに示されるように、ジョー１８ａ’、１８ｂ’間で形成された組織貫通スパイク４１’などの、他の特徴部を含むこともできる。例示されたスパイク４１’は、対向するジョーを有する任意のタイプのエンドエフェクタと組み合わせて、または当技術分野で既知の他の様々なエンドエフェクタと組み合わせて、使用されうる。図５Ａおよび図５Ｂは、スネアループの形をした、エンドエフェクタの別の実施形態を示す。図示されるように、スネアループは、細長いワイヤ２００から形成されており、ワイヤ２００は、このワイヤ２００のループ状部分２０２が、装置の挿入シャフト２０４の遠位端部２０４_ｂから延びるように、折り畳まれている。ワイヤ２００の後端は、装置を通って延び、作動ワイヤを形成することができ、あるいは、後端は、先に説明したように、作動ワイヤに連結されることができる。図５Ｂにさらに示されるように、ワイヤ２００は、ループ状部分２０２に送られるあらゆる電気エネルギーから装置を絶縁するための絶縁シース２０６内部に配置されることもできる。絶縁シース２０６は、ワイヤ２０２と協調して動くことができ、エンドエフェクタを作動させるのに有効な作動ワイヤの一部を形成する。例示されたエンドエフェクタの残りの構成要素は、第２のリンク２０８が、スネアワイヤ２００および絶縁シース２０６を第２のリンク２０８に通して受容するために、第２のリンク２０８の遠位端部に形成されたボア２０８ｂを含みうることを除いて、図１Ａ〜図１Ｄに関して先に説明したものに類似している。使用中、スネアワイヤ２００の近位への動きにより、ループ２０２が近位に引っ張られて第２のリンク２０８内へ入るであろう。その結果、ループ２０２はサイズが縮小し、ゆえに、ループ２０２が、除去されるべき組織を把持してその組織に係合する。逆に、スネアワイヤ２００の遠位への動きにより、ループ２００２が第２のリンク２０８の向こう側に遠位に押され、それにより、ループ２０２のサイズが増大する。

図６〜図８は、本明細書に開示される手動関節運動装置と共に使用されうるエンドエフェクタの他の様々な実施形態を示す。詳細には、図６は１丁のはさみ３００を示し、図７はニードルナイフ４００（乳頭切開器具（papillotome）とも呼ばれる）を示し、図８は括約筋切開刀５００を示す。はさみ３００は、本明細書で先に説明された生検用ジョーおよび生検用鉗子に類似した構成を有しているが、各ジョー４０２、４０４は、組織を切断するための刃のような構成を有する。ニードルナイフ４００および括約筋切開刀５００は、スネアループと類似した構成を有するが、ニードルナイフ４００は、組織を切断し、かつ／または凝固させるための細長いワイヤであるにすぎず、括約筋切開刀５００は、組織を切断する弓型の構成を有する。ニードルナイフ４００および括約筋切開刀５００は、エネルギーを受け取るように構成されることもできる。当業者は、本明細書で説明され例示されたもの以外の、他の様々なエンドエフェクタが使用されうることを理解するであろう。

前記のとおり、外科装置の作業端部の動きを制御するための、本明細書に開示された様々な装置は、内視鏡下処置、腹腔鏡下処置を含む様々な外科処置において、また、ロボット支援手術を含む従来の切開外科処置において、使用されることができる。１つの例示的な内視鏡下処置では、本明細書で先に開示されたものなどの外科装置の細長いシャフトが、自然なオリフィスおよび身体管腔を通って挿入されて、細長いシャフトの遠位端部に位置するエンドエフェクタを、治療されるべき組織に隣接して位置付けることができる。関節運動アクチュエータが、細長いシャフトの長さ方向軸に沿って並進運動されて、３バーリンク装置が、細長いシャフトの長さ方向軸に実質的に垂直な方向においてエンドエフェクタを側方に関節運動させ、エンドエフェクタが細長いシャフトに対して角度をつけて方向付けられることができる。このことは、装置のハンドルに形成された１つ以上の作動機構を作動させることによって、達成されうる。方法は、細長いシャフトに対してエンドエフェクタを回転させることも含むことができる。一実施形態では、３バーリンク装置は、細長いシャフトに対してエンドエフェクタと共に回転することができる。例えば、関節運動アクチュエータは、３バーリンク装置およびエンドエフェクタの双方を回転させるように、細長いシャフトに対して回転させられうる。別の実施形態では、エンドエフェクタは、３バーリンク装置に対して回転することができる。例えば、エンドエフェクタに連結され、細長いシャフトおよび３バーリンク装置を通って延びる作動ワイヤが、回転されることができる。エンドエフェクタがいったん所望に応じて位置付けられると、エンドエフェクタは、外科処置を実行するために使用されうる。

本明細書に開示された装置は、１回使用した後に廃棄されるように設計されてよく、あるいは、複数回使用されるように設計されてもよい。しかしながら、いずれの場合も、装置は、少なくとも１回使用した後で再利用のために再調整されることができる。再調整は、装置の分解ステップ、それに続く、特定の部品の洗浄もしくは取替ステップ、および、その後の再組み立てステップのあらゆる組み合わせを含みうる。具体的には、装置は、分解されることができ、任意の数の、装置の特定の部品または部分が、あらゆる組み合わせで選択的に取り替えられるか、または取り外されることができる。特定の部分が洗浄され、かつ／もしくは取り替えられると、装置は、再調整施設で、または外科処置の直前に外科チームによって、その後の使用のため、再組み立てされうる。当業者は、装置の再調整は、分解、洗浄／取替、および再組み立てのための様々な技術を用いてよいことを認識するであろう。このような技術を使用すること、および結果として得られる再調整された装置はすべて、本出願の範囲内である。

好ましくは、本明細書に記載された発明は、手術の前に処理される。まず、新しい器具もしくは使用済み器具を手に入れ、必要であれば、その器具を洗浄する。器具は、次に滅菌されうる。１つの滅菌技術では、器具は、プラスチックまたはＴＹＶＥＫ製の袋などの、閉じられ密封された容器に入れられる。容器および器具は、次に、γ放射線、ｘ線、もしくは高エネルギー電子などの、容器を貫通することができる放射線の場に置かれる。放射線により、器具の表面、および容器の中の細菌が死滅する。滅菌された器具は、次に、滅菌容器の中で保管されることができる。密封された容器は、医療施設で開けられるまで器具を滅菌状態に保つ。

装置は滅菌されることが好ましい。滅菌は、β放射線またはγ放射線、エチレンオキシド、蒸気を含む、当業者に知られる多くの方法で行われうる。

当業者は、前述した実施形態に基づいて、本発明のさらなる特徴および利点を認識するであろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲により示されるものを除いて、詳細に図示され説明されたことにより限定されるものではない。本明細書で言及されたすべての刊行物および参考文献は、参照することにより全体として本明細書に明白に組み込まれる。

図１Ａは、把持器ジョーを備えたエンドエフェクタを有する手動関節運動装置の挿入部分の一実施形態の斜視図である。 図１Ｂは、図１Ａの外科装置の挿入部分の分解組立図である。 図１Ｃは、図１Ａの外科装置の挿入部分の断面図である。 図１Ｄは、図１Ａの外科装置の挿入部分の断面図であり、装置のエンドエフェクタを、装置の細長いシャフトに対して角度をなして位置付けるように関節運動された３バーリンク装置を示している。 図１Ｅは、本発明の別の実施形態による、３バーリンク装置と共に使用されるリンクの斜視図である。 図１Ｆは、図１Ｅのリンクと共に使用されるように構成された関節運動継手の斜視図である。 図１Ｇは、３バーリンク装置のさらに別の実施形態の分解組立図である。 図１Ｈは、図１Ｇに示された３バーリンク装置の組み立て図である。 図２Ａは、手動関節運動装置と共に使用される、対向する生検用ジョーおよびスパイクを有するエンドエフェクタの別の実施形態の斜視図である。 図２Ｂは、図２Ａのエンドエフェクタの断面図である。 図３Ａは、手動関節運動装置のハンドル部分の一実施形態の斜視図である。 図３Ｂは、図３Ａに示されるハンドル部分の分解組立図である。 図３Ｃは、図３Ａに示されるハンドル部分の関節運動機構の断面図である。 図３Ｄは、図３Ａに示されるハンドル部分の作動機構の断面図である。 図４Ａは、ハンドル部分および挿入部分を有する手動関節運動装置のさらに別の実施形態の斜視図である。 図４Ｂは、図４Ａの装置の挿入部分の遠位端部の斜視図である。 図４Ｃは、図４Ｂに示される挿入部分の分解組立図である。 図４Ｄは、図４Ａの装置のハンドル部分の分解組立図である。 図４Ｅは、図４Ａに示されるハンドル部分の断面図である。 図５Ａは、手動関節運動装置と共に使用される挿入部分のさらに別の実施形態の斜視図であり、スネアループを備えたエンドエフェクタを示している。 図５Ｂは、図５Ａの挿入部分の分解組立図である。 図６は、手動関節運動装置と共に使用されるはさみを有するエンドエフェクタの別の実施形態の斜視図である。 図７は、手動関節運動装置と共に使用されるニードルナイフを有するエンドエフェクタの別の実施形態の斜視図である。 図８は、手動関節運動装置と共に使用される括約筋切開刀を有するエンドエフェクタの別の実施形態の斜視図である。

Claims (31)

1. 外科装置において、
   近位端部および遠位端部を有する細長いシャフトと、
   近位端部および遠位端部を有する３バーリンク装置であって、前記近位端部は、前記細長いシャフトの前記遠位端部に連結されている、３バーリンク装置と、
   前記３バーリンク装置の前記遠位端部に連結されたエンドエフェクタと、
   を含み、
   前記３バーリンク装置は、前記エンドエフェクタが前記細長いシャフトに対して角度をつけて方向付けられることを可能にするため、前記細長いシャフトの長さ方向軸に対して側方に関節運動するように構成されている、装置。
2. 請求項１に記載の装置において、
   前記３バーリンク装置は、前記細長いシャフトに回転可能に連結され、前記３バーリンク装置、および前記３バーリンク装置に連結された前記エンドエフェクタは、前記細長いシャフトの長さ方向軸の周りで回転するように構成される、装置。
3. 請求項１に記載の装置において、
   前記エンドエフェクタは、前記３バーリンク装置に回転可能に連結され、前記エンドエフェクタは、前記３バーリンク装置に対して回転することができる、装置。
4. 請求項３に記載の装置において、
   前記細長いシャフトおよび前記３バーリンク装置を通って延びており、前記３バーリンク装置に対して前記エンドエフェクタを回転させるように構成された、作動ワイヤ、
   をさらに含む、装置。
5. 請求項１に記載の装置において、
   前記３バーリンク装置は、
   前記細長いシャフトの前記遠位端部に連結された近位端部を有する、第１の関節運動リンクと、
   前記第１の関節運動リンクの遠位端部に旋回可能に連結された近位端部、および前記エンドエフェクタに連結された遠位端部を有する、第２の関節運動リンクと、
   前記細長いシャフトを通って延びる関節運動アクチュエータに旋回可能に連結された近位端部、および前記第２の関節運動リンクに旋回可能に連結された遠位端部を有する、第３の関節運動リンクと、
   を含む、装置。
6. 請求項５に記載の装置において、
   前記第３の関節運動リンクは、可撓性ワイヤを含み、前記可撓性ワイヤは、前記第２の関節運動リンクを前記第１の関節運動リンクに対して旋回させるために、前記可撓性ワイヤに力が加えられると曲がるように構成されている、装置。
7. 請求項５に記載の装置において、
   前記第３の関節運動リンクは、前記第２の関節運動リンクに形成されたピンを受容するために内部に形成されたカムスロットを有するカムを含み、前記カムの動きは、前記第２の関節運動リンクを前記第１の関節運動リンクに対して旋回させるのに有効である、装置。
8. 請求項５に記載の装置において、
   前記関節運動アクチュエータは、前記第１のリンクに対して前記第２のリンクおよび前記エンドエフェクタを側方に関節運動させるために、前記細長いシャフトの長さ方向軸に沿って並進運動するように構成されている、装置。
9. 請求項５に記載の装置において、
   前記関節運動アクチュエータは、中空の細長い管を含む、装置。
10. 請求項５に記載の装置において、
    前記関節運動アクチュエータは、前記細長いシャフトに対して回転可能であり、前記関節運動アクチュエータの回転が、前記細長いシャフトに対して前記３バーリンク装置および前記エンドエフェクタを回転させる、装置。
11. 請求項１に記載の装置において、
    前記エンドエフェクタは、把持器、生検用プローブ、スネアループ、鉗子、はさみ、ニードルナイフ、および括約筋切開刀から成る群から選択される、装置。
12. 請求項１に記載の装置において、
    前記細長いシャフトおよび前記３バーリンク装置を通って延びており、前記エンドエフェクタを作動させるため前記細長いシャフトの長さ方向軸に沿って並進運動するように構成された、作動ワイヤ、
    をさらに含む、装置。
13. 請求項１に記載の装置において、
    前記細長いシャフトは、可撓性である、装置。
14. 手術のために請求項１の装置を処理する方法において、
    ａ）請求項１の装置を入手することと、
    ｂ）前記装置を滅菌することと、
    ｃ）滅菌容器の中に前記装置を保管することと、
    を含む、方法。
15. 手動関節運動装置において、
    近位端部および遠位端部を有する細長いシャフトと、
    前記細長いシャフトの前記遠位端部に連結された近位端部を有する第１のリンクと、
    前記第１のリンクの遠位端部に旋回可能に連結された近位端部を有する第２のリンクと、
    前記第２のリンクの遠位端部に連結されたエンドエフェクタと、
    前記第２のリンクに旋回可能に連結された遠位端部を有する第３のリンクと、
    前記細長いシャフトを通って延びており、前記第３のリンクの近位端部に連結された遠位端部を有する関節運動アクチュエータであって、前記関節運動アクチュエータは、前記細長いシャフトの長さ方向軸に沿って並進運動するように構成され、前記関節運動アクチュエータの並進運動が、前記第１のリンクおよび前記細長いシャフトに対して前記第２のリンクおよび前記エンドエフェクタを側方に関節運動させるように構成されている、装置。
16. 請求項１５に記載の装置において、
    前記第３のリンクは、可撓性ワイヤであって、前記第２のリンクを前記第１のリンクに対して旋回させるために、前記可撓性ワイヤに力が加えられると曲がるように構成された、可撓性ワイヤを含む、装置。
17. 請求項１５に記載の装置において、
    前記第３のリンクは、前記第２のリンクに形成されたピンを受容するために内部に形成されたカムスロットを有するカムを含み、前記カムの動きが、前記第１のリンクに対して前記第２のリンクを旋回させるのに有効である、装置。
18. 請求項１５に記載の装置において、
    前記関節運動アクチュエータは、中空の細長い管を含む、装置。
19. 請求項１５に記載の装置において、
    前記エンドエフェクタは、前記第２のリンクに回転可能に連結される、装置。
20. 請求項１５に記載の装置において、
    前記関節運動リンクの近位への動きが、第１の側方方向において前記第２のリンクおよび前記エンドエフェクタを側方に関節運動させるように構成されており、
    前記関節運動リンクの遠位への動きが、前記第２のリンクおよび前記エンドエフェクタを、前記細長いシャフトの前記長さ方向軸と、長さ方向に整列させるように構成されている、装置。
21. 請求項１５に記載の装置において、
    前記関節運動リンクの近位への動きは、前記第３のリンクを近位に動かすのに有効であり、前記第３のリンクが近位に動くことにより、前記第１のリンクに対して前記第２のリンクが旋回する、装置。
22. 請求項１５に記載の装置において、
    前記第１のリンクは、前記細長いシャフトに回転可能に連結され、前記第１のリンク、前記第２のリンク、前記第３のリンク、および前記エンドエフェクタは、前記細長いシャフトの長さ方向軸の周りで回転するように構成されている、装置。
23. 請求項２２に記載の装置において、
    前記関節運動アクチュエータは、前記細長いシャフトに対して回転可能であり、前記関節運動アクチュエータの回転が、前記細長いシャフトの長さ方向軸の周りで前記第１のリンク、前記第２のリンク、前記第３のリンク、および前記エンドエフェクタを回転させるためのエフェクタである、装置。
24. 請求項１５に記載の装置において、
    前記エンドエフェクタは、把持器、生検用プローブ、スネアループ、鉗子、はさみ、ニードルナイフ、および括約筋切開刀から成る群から選択される、装置。
25. 請求項１５に記載の装置において、
    前記細長いシャフトは、可撓性である、装置。
26. 手術方法において、
    身体管腔を通して外科装置の細長いシャフトを挿入して、前記細長いシャフトの遠位端部に位置するエンドエフェクタを、治療されるべき組織に隣接して位置付けることと、
    前記エンドエフェクタが前記細長いシャフトに対して角度をつけて方向付けられることを可能にするため、３バーリンク装置が前記細長いシャフトの長さ方向軸に実質的に垂直な方向において前記エンドエフェクタを側方に関節運動させるように、前記細長いシャフトの長さ方向軸に沿って関節運動アクチュエータを並進運動させることと、
    前記細長いシャフトに対して前記エンドエフェクタを回転させることと、
    を含む、方法。
27. 請求項２６に記載の方法において、
    前記３バーリンク装置は、前記細長いシャフトに対して前記エンドエフェクタと共に回転する、方法。
28. 請求項２７に記載の方法において、
    前記エンドエフェクタを回転させることは、前記細長いシャフトに対して前記関節運動アクチュエータを回転させることを含む、方法。
29. 請求項２６に記載の方法において、
    前記エンドエフェクタは、前記３バーリンク装置に対して回転する、方法。
30. 請求項２９に記載の方法において、
    前記エンドエフェクタを回転させることは、前記エンドエフェクタに連結され、かつ前記細長いシャフトおよび前記３バーリンク装置を通って延びる作動ワイヤを回転させることを含む、方法。
31. 請求項２６に記載の方法において、
    少なくとも１回使用した後に前記外科装置を滅菌すること、
    をさらに含む、方法。

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