JP2010519974A - 内視鏡用の先端面組立体 - Google Patents

Abstract

体腔のよく見えない部分を観察するため、及び手術用器具により体腔の一部分を外科的に処置するための内視鏡用の先端面組立体は、先端面組立体の外壁面に置かれた少なくも１個の手術用器具ポートを備え、そして外壁面は、一般に、先端面ハウジングの長手方向軸線に関して鋭角に配置された平面内にある。この外壁面は、一般に、Ｕ字状の形状を持つことができる。少なくも１個の光学画像チャンネルポートを先端面ハウジングの別の外壁面に置くことができ、そしてこの外壁面は、先端面ハウジングの末端の方に面する。器具ポートの置かれた外壁面は、少なくも１個の光学画像チャンネルポートの置かれた外壁面から先端面ハウジングの末端に向かって伸びる。
【選択図】 図４

Description

関係出願

本願は、２００７年３月１日付けの特許文献１「内視鏡用の先端面」の恩典及び優先の恩典を請求する。

本発明は検査用器械に関し、特に内視鏡形式の器械用の先端面組立体、又は先端面に関する。

内視鏡形式の器械は、医師及び外科医が体腔内の見えにくい部分を観察するために開発されてきた。医師及び外科医は、特に、比較的大きい開口部を通して行われる通常形式の手術に通常伴う外傷、外観の醜悪化、費用、及び危険が限定された状態で、ある種の外科的処置を行うために身体内で内視鏡形式の器械を使用する。

硬性、半硬性又は軟性のいずれかの内視鏡形式の器械の伝統的な先端面、又は先端面組立体の設計及び要素は、これが最初に紹介されてからごく僅か変更されただけである。基本的に、これらの全ては以下の入出力ポート；即ち、処置を行うために手術用アクセサリー又は手術用器具を導くための作業用チャンネルポート、光学画像収集装置ポート、例えば観察用のテレスコープポート、照明伝送体ポート、例えば照明用光ファイバーポート；及びときには洗浄及び吸引チャンネルポートを含む。通常の内視鏡においては、アクセサリー及び器具は、泌尿器系内を実際に観察するより前に導入されると信じられる。通常の手術用アクセサリー出口ポートは光学系の後方に置かれ「盲点」を作る。このため、これらは、外科医が見て制御するより前に泌尿器系に入る。医療器具の設定の際、器械のアクセサリー又は器具の出口の側は尿管の壁に非常に近いことが普通である。盲点のために生じた尿管の自然の曲線の外科医による観察の欠如は、尿管壁に不注意による裂傷又は穿孔を作る可能性がある。また、器具の側面から手術用器具が出るので、生検又は治療処置の目的を達成するために目標の病変、又は異物を適切に狙うために、外科医は、器械を回転させねばならない。この操作、又は「頻繁な回転」は、器械の挿入による穿孔及び／又は固有の外傷の危険、或いは生検の下側の組織の炎症を作る圧力を増大させる可能性がある。

対象の場所を照らすための光源は、通常は腔の外部に置かれる。光は、通常、光ファイバーのバンドルから形成される照明又は光の伝送体により器械を通して送られる。画像の収集用又は伝送用の通常のレンズ、又はファイバーの両端が同様に配列されたコヒーレントな光ファイバーのバンドルを使用することができる。

内視鏡形式の器械は、種々の異なる目的に対応できる流体チャンネルを有するように構成することができる。例えば、肺におけるある種の処置において、流体チャンネルは肺に呼吸を許すため空気圧を提供する。別の処置においては、流体チャンネルは、よりよい視界を得るためによりうまく接近できるように体腔に空気を吹き込み、又は体腔を膨張させるために使用することができる。別の処置においては、視診を容易にするため、又は画像収集装置を清浄にするために、血液のような望ましくない汚染流体をきれいに取り去るために、水のような洗浄用流体の供給を使用することができる。対象部位から流体を取り去るために吸引ラインがしばしば使用される。作業用器具チャンネルは、鉗子、剪刀、パンチ、電極、レーザー、及び同等器具のような種々の作業用器械又はアクセサリーの、器械を通しての挿入を提供する。

内視鏡形式の器械は、ハンドル及び観察用組立体に連結された典型的に筒状のシャフトを備え、この観察用組立体は、観察用装置に連結するために機械式連結を提供することが普通である。典型的な内視鏡形式の器械は、シャフトを通って伸び、ハンドル及び組立体の外部流体連結具と連結された流体チャンネルを備えることができる。ハンドル及び観察用組立体の作業用器具ポートはシャフトの作業用器具チャンネルと連絡し、そして作業用器具を定位置に保持するためにクランプ又はその他の支持器具を備えることができる。照明ポートは、典型的に光源と連結される。光は、通常は器械の観察用端部又は手元側の端部から末端の光指向用のレンズに送られる。対物レンズを有する光収集装置が末端に置かれ、そしてハンドル及び観察用装置は、手術者が対象腔の断面を観察する観察用装置に画像伝送体を経て画像を送る。対物レンズは、使用される場合は、典型的に固定され、そして対象部位を観測するためにシャフトの長軸に沿って又は軸から傾けられて指向される。内視鏡形式の器械は複数の機能の固定された組み合わせを有しているが、その他の機能は種々の作業用器具及び観察方法から機能の選択ができるようにすることができる。

内視鏡形式の器械のハンドル及び観察用装置は、通常、種々の形式のビデオ、又はその他の画像化装置に接続するための種々のアダプターを収容する。ある事例においては、直接観測用の光学式観測装置及び処置のテレビ化又は記録のためのビデオ画像化装置に同時に表示するために画像を分離するためにイメージマルチプラクサーが使用される。

米国暫定出願第６０／９０４，２５３号 明細書

以下説明される図示実施例に従って、体腔のよく見えない部分を観察するため及び手術用器具による体腔のある部分を外科的に処置するための内視鏡用の先端面組立体は、体腔のよく見えない部分を観察するため、及び手術用器具により体腔のある部分を外科的に処置するための内視鏡用の先端面ハウジング組立体であって、少なくも１個の光学画像チャンネルポート、少なくも１個の光学画像収集装置、少なくも１個の照明伝送体、少なくも１個の手術用器具ポートを備え、そしてその少なくも１個の手術用器具ポートは先端面組立体の外壁面内に置かれた前記先端面ハウジング組立体を備える。外壁面は、一般に、先端面ハウジングの長手方向軸線に関して鋭角に配置された平面内にあり、その外壁面は一般にＵ字状の形状を持つ。

先端面組立体を使用し得る尿管鏡のような内視鏡の側面図である。 図１の内視鏡と共に使用する本発明の先端面組立体の図示実施例の側面図である。 図２の先端面組立体の正面図である。 内視鏡に取り付けられた図２及び３の先端面組立体の斜視図である。 図２及び３の先端面組立体の別の斜視図である。 図１の線６−６に沿って得られた図１の内視鏡の部分断面図である。 図１の線７−７に沿って得られた図１の内視鏡の部分断面図である。 腔内のよく見えない部分を観察するためのシステムの図式的な図である。

内視鏡用の本発明の先端面組立体は、付属図面に関連した以下の説明を参照し理解することができる。

ここに示された好ましい図示実施例に関連して幾つかの実施例が説明されるが、本発明はこれら実施例に限定されないことが理解されるであろう。反対に、全ての変更、変化、及び相当する例は特許請求の範囲により定められた本発明の精神及び範囲内に含まれるので、これらを含むことが意図される。

内視鏡用の本発明の先端面組立体の図解された特別な実施例が以下説明される。説明及び図面を通して、同じ構造を有する構成要素に対して同じ参照番号が使用され、更に用意された参照番号を持っていない要素に対しては、それと同じ構造を有する構成部品に用意された参照番号が使用される。

さて、図面を参照すれば、先端面組立体１１を有する尿管鏡１０が図１−５に図解される。この尿管鏡１０は、種々の内視鏡又は内視鏡形式の器械のなかの一つであり、本発明の先端面組立体１１と共に使用することができる。一般に、尿管鏡１０は、シャフト又はシャフト組立体１２に連結された先端面組立体１１を備え、このシャフト組立体１２はハンドル及び観察用組立体１３に連結され、又は組み合わせられている。先端面組立体１１に関連し、シャフト組立体１２は、光学画像収集装置６１の前面に器具出口又はポート２１を設けることにより（図３、４及び５）、通常の器械アクセサリー、又は「手術用器具」（図示せず）の使用又は観察を許し、これにより、腔の裂傷の危険を減らす。シャフト組立体１２は、観察用装置及び手術用器具の両者の同時使用も提供し、上部尿管のような腔内の探索を容易にし、そして尿管のような敏感な腔の内部で作業する際に要求される目標探査時又は観察時における器具の過度な回転の要求を回避する。

さて、図２−５を参照すれば、先端面組立体１１の実施例は複数の入出力ポートを備える。ポートは次のものを含むことができる。即ち、通常の手術用アクセサリー、又は手術用器具（図示せず）が出ることができかつこれらを導くことができる手術用器具ポート又は器具出口２１；少なくも１個の光学画像チャンネルポート２２；及び少なくも１個の照明チャンネルポート２３である。先端面組立体１１は、少なくも１個の流体及び／又は吸引チャンネルポート２４も備えることができる。先端面組立体１１は、また、体腔内部から画像を集めるために、先端面組立体１１の少なくも１個の光学画像チャンネルポート２２とインターフェース接続された少なく１個の光学画像収集装置６１も備える。光学画像収集装置６１の形式は、尿管鏡１０に使用される光伝送体６２の形式と対応する。例えば光伝送体６２を提供するために光導波路を選定した場合は、光学画像収集装置６１としてレンズ、又はプリズムが要求される。使用される光伝送体６２を提供するための手段が、光ファイバー又は光ファイバーのバンドル又はアレイのような光ファイバーであるならば、この光ファイバーアレイの面は、光伝送体６２を通してハンドル及び観察用組立体１３に、たとえ視覚精度の落ちたものであっても伝送するために光学画像を収集するために要求される唯一の手段である。図２−５の先端面組立体の設計、並びにここに説明されるその他の設計は、腎臓内の上部尿管系に接近する能力を提供し、かつ先に説明された「盲点」を回避するように改良された視界を組み入れる。

先端面組立体１１の示された実施例は、図１−５に最もよく示される。この実施例においては、先端面組立体１１は、シャフト組立体１２の第１の軟性シャフトセグメント３１の末端部３２に組み合わせられ又は連結される。末端部３２が実質的に円形の断面形状を有するこの実施例においては、先端面組立体１１は図３に示されるように実質的に円形の
断面形状を持つ。先端面組立体１１は、複数の外壁面１２１、末端１２２、手元側端部１２３、及び長手方向軸線１２４を有する先端面ハウジング１２０を備える。図２及び５に見られるように、先端面ハウジング１２０は、後方に伸びている挿入体１２５を備え、この挿入体はシャフト組立体１２内を伸び、そして末端部３２に固定される。

先端面組立体１１は、少なくも１個の光学画像収集装置６１を備え、これは、この実施例においてはレンズ５５の形式を取ることができる。レンズ５５は、シャフト組立体１２の長手方向軸線Ｌ及び先端面ハウジング１２０の長手方向軸線１２４に対して、（図２に示されるように）実質的に直角方向に配置された平面Ｐ内に置かれることが好ましい。平面Ｐは、先端面１１とシャフト組立体１２の軟性セグメント３１の末端３２との間のインターフェース５６と実質的に平行に配置される（図４）と考えることもできる。図示のように、レンズ５５は、長手方向軸線Ｌ及び２４から上方に間隔を空けられることが好ましい。先端面組立体１１は、手術用器具ポート２１も備える。先端面組立体１１の外周５７は、第１の軟性シャフトセグメント３１の末端３２の外周５８と部分的に適合する（図４）。光伝送用及び照明用の少なくも１個の照明伝送体６３が、光ファイバーのバンドル、アレイ、又は単一の光ファイバーストランドの形式で、図２に示されるように、先端面ハウジング１２０に置かれる。図２及び４に示されるように、２個の伝送体６３を使用することが好ましい。

図２−５に見られるように、先端面ハウジング１２０は、第１の外壁面１３０を有し、この第１の外壁面は先端面ハウジング１２０の末端１２２の方を向く。少なくも光学画像チャンネルポート２２が第１の外壁面１３０に置かれることが好ましい。先端面ハウジング１２０の第２の外壁面１４０に少なくも１個の手術用器具ポート２１が置かれる。図２に見られるように、第２の外壁面１４０は、一般に、先端面ハウジング１２０の長手方向軸線１２４に関して鋭角１４１に配置された平面Ｐ’内に置かれる。図２−５に見られるように、第２の外壁面１４０は、第１の外壁面１３０から先端面ハウジング１２０の末端１２２に向かって伸びる。第２の外壁面１４０に少なくも１個の手術用器具ポート２１が形成され又は置かれる。組み合わせられた照明伝送体６３を有する照明チャンネルポート２３が、第１の外壁面１３０内に形成され又は置かれる。図３に見られるように、第２の外壁面１４０は、図２−５に示されるように両側に置かれた第１及び第２の側縁１４２、１４３を有する一般にＵ字状の形を持つ。第２の側壁面１４０の両側の第１及び第２の側縁１４２、１４３は、丸みの付けられたリップ又は隆起１４８のような一般に丸みが付けられかつ湾曲している形態を持つ。この構造により、内視鏡１０が使用される尿道、膀胱、尿管、及び腎臓のような体腔を刺激し又は損傷させる可能性のある鋭い端部を持つことなしに、先端面組立体１１を希望の方法で機能させることができる。第２の外壁面１４０は、両側の側縁１４２、１４３の上端の間を伸びる上縁１４４を持ち、そして上縁１４４は、第２の外壁面１４０が第１の外壁面１３０と出会い、又は外壁面１３０に移行する場所に置かれる。

図２に見られるように、第１の外壁面１３０は、先端面ハウジング１２０の長手方向軸線１２４に対して実質的に直角方向に配置されることが好ましい。長手方向軸線１２４に関するこの角度配置は、光学画像チャンネルポート２２内の光学画像収集装置６１が、剪刀、鉗子、又はその他の手術用器具のような手術用器具（図示せず）が手術用器具ポート２１から出るときに、実質的に盲点がないような方法でこれらを適切に視ることができる限り、変更し得ることが容易に理解されるであろう。関連して、希望するならば、第１の外壁面１３０と長手方向軸線１２４との間の角度１３１（図２）を９０゜より大きくし、前述の盲点を実質的に避けることができ；或いは角度１３１を鋭角にし、これにより第１の外壁面１３０が、第２の外壁面１４０のある平面Ｐ’と実質的に同一平面内にあるようにすることができる。

更に図２を参照すれば、第２の外壁面１４０と先端面ハウジング１２０の長手方向軸線１２４との間の鋭角１４１は、２０゜と７０゜との間の範囲内になることが好ましい。図２に示されるように、鋭角１４１はほぼ５０゜であることが好ましい。図３を参照すれば、第２の外壁面１４０は、これと組み合わせられ、又はこれに隣接して少なくも１個の流体及び／又は吸引ポート２４を持つことができる。吸引ポート２４は１個だけしか図示されてないが、希望するならば、追加の流体及び／又は吸引ポート２４を設けることができるのは勿論である。

更に、図２−５を参照すれば、先端面ハウジング１２０は、図３に明らかに示されるように一般柱状の断面形状を有して示され、そしてこの一般に円柱状の断面形状は、第３の外壁面１５０により取り巻かれ、又は囲まれる。第３の外壁面１５０は、図２に見られるように、第１の外壁面１３０と先端面ハウジング１２０の手元側の端部１２３との間に配置することができる。先端面ハウジング１２０は、第２の外壁面１４０の第１及び第２の側縁１４２、１４３と組み合わせられた第４の外壁面１６０を備えることもできる。例えば、第１及び第２、第４の外壁面１６２、１６３を設けることができる、第１に、第４の外壁面１６２は、第１の両側の側縁１４２、又は第２の外壁面１４０のリップ１４８に隣接しかつ第３の外壁面１５０に隣接して配置される。第２に、第４の外壁面１６３は、第２の両側の側縁１４３、又は第２の外壁面１４０のリップ１４８に隣接して配置され、更に第４の外壁面１６３は第３の外壁面１５０に隣接して配置される。

図２−５に見られるように、各第４の外壁面１６０は、一般に、先端面ハウジング１２０の手元側の端部１２３に向かう方向で第２の外壁面１４０から第３の外壁面１５０に向かって外向きに離れて傾斜した平面内にある。第４の外壁面１６０は、第３の外壁面１５０の一部分の除去により形成されると考えることができる。第４の外壁面は、図２又は４に見られるように側方から見たとき、放物線のように見える形状を持つ。第５の外壁面１７０は、一般に第２の外壁面１４０の下にあるように見られ、かつ第５の外壁面１７０は、一般に、先端面ハウジング１２０の長手方向軸線１２４と平行な平面内にあるように見られる。先に説明された方法で、第２、第３、第４、及び第５の外壁面１４０、１５０、１６０、及び１７０を含むように先端面ハウジング１２０を形成することにより、先端面ハウジング１２０は膀胱内の尿管口と相補的な形状を持つ。先端面組立体１１は、尿管に入りそして尿管から患者の腎臓内に入るために、尿管口を通過し、内視鏡１０の吸引と協力して通過しなければならない。尿管口は、尿管が尿を空にするための膀胱の開口部である。尿管口は狭いことが多く、かつ間欠的に収縮することがあり、従って尿管内への内視鏡、又は尿管鏡１０の進行を潜在的に妨げる。尿管口と相補する形状を有する先端面ハウジング１２０が、尿管内への内視鏡１０の通過を助ける。

加えて、手術用器具ポート２１、レンズ５５、及び第１の軟性セグメント３１の末端３２は、一般に円形断面の形態を有するとして図示されたが、この実施例の変更例においては、楕円形、卵形、又はその他の形状にような本技術の通常の熟練者により知られるようなその他の形状が本発明の精神内にあることに注意することが重要である。また、第１の軟性セグメント３１の末端３２は、第１の軟性シャフトセグメント３１のシャフト本体部３４より小さい円周、又は直径を持つことができ、これにより先端面組立体１１の外周５７は、少なくも部分的に末端３２のより小さい外周の周りに受け入れられ、そして連結されることができる。更に、図２−５を参照すれば、先端面組立体１１は、外周５７の形状の変化、レンズ５５、手術用器具ポート２１、及び光伝送体６２の位置決め又は位置の変化を含むことができる。更に、図２−５に示されたような先端面組立体１１の構造の別の実施例においては、光学画像収集装置６１は、プリズム又は実質的に揃えられた光ファイバーのバンドル或いは本技術の通常の熟練者により知られるようなその他の方法のような別の形式とすることができる。光伝送体６２及び照明伝送体６３も、光ファイバーと実質的に同じ機能をなし得る本技術の通常の熟練者により知られるような適宜の受容し得る形
式とすることができる。

図２−５に示された先端面組立体１１の図示実施例においては、１個の光学画像収集装置６１しか使用しないので、モノプティック（ｍｏｎｏｐｔｉｃ）、モノスコピック（ｍｏｎｏｓｃｏｐｉｃ）、又は２次元の画像が提供される。３次元、又は３Ｄの画像が希望される場合は、希望の３Ｄ画像を提供するために、追加の光学画像収集装置６１を設けることができる。例えば、２個の照明チャンネルポート２３の各を、光学画像収集装置６１を収容するために使用することができ、そして光学画像チャンネルポート２２を照明伝送体６３、又は追加の照明伝送体６３を収容するために利用することができる。

図１及び６を参照すれば、尿管鏡、又は内視鏡１０のシャフト組立体１２は、少なくも１個の長手方向に伸びている通路２８、バンドル及び観察用組立体、及びインターフェース２９を有するシャフト２７を備える。手術用器具ポート２１、光学画像チャンネルポート２２、及び照明チャンネルポート２３に対応しかつこれらに連結された通路２８があることが好ましい。シャフト２７は、好ましくはプラスチック又はポリマー材料のような適切な非毒性材料より構成され、そして腔内への挿入に適するようにされかつインターフェース５６において先端面組立体１１とインターフェース接続された末端３２を有する第１の軟性シャフトセグメント３１；第１の軟性シャフトセグメント３１の手元側の端部３３に連結された末端４２を有する第２の軟性シャフトセグメント４１；及び第２の軟性シャフトセグメント４１の手元側の端部４３に連結された末端５２を有する第３のシャフトセグメント５１を備える。

シャフト２７は、好ましくは実質的に平滑で連続した外側面を有するように構成され、そしてその好ましい断面形状は円形である。第３のシャフトセグメント５１の長さは、好ましくは約５０ｃｍである。第１の軟性シャフト部分３１は好ましくは約４ｃｍの長さであり、更に第２の軟性シャフト部分４１は好ましくは約２０ｃｍの長さである。第１及び第２の軟性シャフト部分３１、４１は、その長さに沿って実質的に均一な断面形状を有することが好ましいが、これらは先端面組立体１１に向かって徐々に細くなるようにテーパーを付けることができる。シャフト２７の第３の部分５１は、膀胱内での使用を許すため、及び尿管に至る膀胱内の尿管口を経て尿管内に第１及び第２の軟性部分３１、４１の全体（剛性又は半剛性の構造として説明し得る）を支持するために、十分な強度と剛性とを有するように構成され、構造が剛性、又は半剛性であるとして説明することができる、第１及び第２の軟性シャフト部分３１、４１は、尿管の形状に追随するように構成される。また、内視鏡技術の通常の熟練者により知られるように、シャフト２７の第１のセグメント３１、第２のセグメント４１、及び第３のセグメント５１は、内視鏡１０の意図された使用に従って変更することができる。

第３のシャフトセグメント５１は、これが尿道を通りそして膀胱を実質的に通って伸びるように人の身体内に受け入れられるように寸法を決められる。セグメント５１の末端５２は、第２の軟性セグメント４１の手元側の端部４３を受け入れるようにテーパーにされ、かつシャフト２７が障害を与えることなく尿道を通って膀胱内に通過できるように、第２の軟性セグメント４１と第３のセグメント５１との間の滑らかでかつ徐々に変化する移行を提供するように形成される。第３の部分５１は、好ましくは、シャフト２７を過度に捩ることなしにハンドル及び観察用組立体１３の操作により軸方向及び回転方向の両方の移動が可能であるように十分な強度と剛性とを持つ。更に、シャフトセグメント５１と、ハンドル及び観察用組立体１３との間の連結１４は、内視鏡１０の使用中及び取り扱い中の破損を避けるために十分な強度と剛性とを持つ。従って、使用者は、先端面組立体１１を導いて、第１の軟性部分３１を、従って先端面組立体１１を尿管に至る尿管口内に位置決めするために、膀胱を通して器械を操作することができる。腔内に挿入するようにされた末端３２を有する第１の軟性セグメント３１は、患者の膀胱内に受け入れられるような
寸法にされる。

末端４２を有する第２の軟性シャフトセグメント４１は、第１の軟性シャフト３１と同様に、患者の尿管に受け入れられるような寸法にされ、かつ尿管のような体腔の種々の管に追随するように、その長さに沿った十分な可撓性がある。剛体の内視鏡の制御可能性を維持すると同時に軟性内視鏡の融通性を最適化するために、第２の軟性セグメント４１は「受動的な可撓性」である。用語「受動的な可撓性」は、シャフトセグメント４１が、腔又は身体の通路を通って通過するときに、シャフト２７上に加わる力に応答して湾曲した形状になるように動かされ、曲げられ又は方向を変えられることができるが、運動、方向変更又は屈曲は内視鏡の操作者により実質的に制御可能でないことを意味することを意図する。第３のシャフトセグメント５１は、使用者に十分な感触及び内視鏡１０の制御を提供し、第２の軟性セグメント４１は、外傷性の作用を最小にするために、容易に方向を変えそして体腔又は尿管のような通路を過度に変形させることなくその腔又は通路の輪郭に追随する能力を持つ。

対比して、第１の軟性シャフトセグメント３１は「能動的な可撓性」である。用語「能動的な可撓性」は、シャフトセグメント３１が、図１の想像線１５に示されるような湾曲した形状を取るため、又は長手方向軸線に関して傾けるために、動かされ、方向を変えられ、又は曲げられ、そしてこの運動、方向の変更又は曲げが操作者により実質的に管理され、操作者が希望の運動、方向変更及び／又は曲げを発生させかつ制御できることを意味する。操作者又は使用者の指令又は制御の際の先端面組立体１１の曲がりが、尿管に連なる膀胱の開口部又は尿管口の検出及び進入の際に使用者を助ける。更に、先端面組立体１１及び第１の軟性シャフトセグメント３１の比較的小さい寸法のため、使用者は、尿管及び腎臓へのアクセスを得るように、尿管の狭い開口に至る膀胱内の尿管口の中にシャフト２７を挿入することができる。第１の軟性シャフトセグメント３１の能動的な可撓性は、器械１０の外傷なしの使用及び病変部又は腎臓のような対象部位に隣接した先端面組立体１１の正確な位置決めを提供する。最も重要なことは、能動的な可撓性の第１の軟性セグメント３１が、使用者に、観察すること及び作業用チャンネル７１及び手術用器具ポート２１を介して対象部位に作業用器具を外傷なしに送ることを許すことである。第１の軟性セグメント３１の可撓性は、一般に、要求されるように器械を目標に向け又は前進させたとき、器械を回転させる必要性を無くす。

第１の軟性シャフトセグメント３１は、種々の方法を使用して能動的な可撓性にすることができる。第１の軟性セグメント３１は、特有の導管を通って案内されてシャフトセグメント３１又はシャフト２７内の通路２８を通って末端３２に向かって長手方向に通過する作業用ワイヤー又は案内ワイヤー３０の使用により能動的な可撓性にすることができる。このワイヤーはシャフトセグメント３１を希望の方向に曲げ、動かし、又は方向を変えるように操作し、又は引っ張ることができる。ワイヤー３１の末端はシャフトセグメント組立体３１の末端３２の近くで適切に係留され、これによりワイヤー３０が引かれると、希望の制御された方向変更、運動、又は曲げが生ずるであろう。或いは、選択的に制御可能な拡張可能体を形成している半円板状のリング要素よりなる連結されたストリング体より構成し、これにより、選定されたリング要素の制御された伸長の際に、シャフトセグメント３１は、蛇の動きと似た方法で、希望の方向に動き又は曲がる。必要な可撓性を提供するその他の方法は、バネ、分離したワイヤーガイド、又は作業用器具そのものの使用を含む。希望するならば、本来の可撓性特性を変えるために、第１の軟性シャフトセグメント３１の断面形状を変えることができる。言い換えれば、シャフトセグメントを、第１の方向においてはより容易に曲げることができ、第２の方向においては剛性がより大きくなるように作るために、第１の軟性シャフトセグメント３１の一つ又は複数の部分、又は側を、同じ第１の軟性シャフトセグメントの他の部分、側よりもより曲げ易く、又は撓み易く作ることができる。

或いは、第１の軟性シャフトセグメント３１は、第１の方向、例えば上向き及び下向きの方向において、他の方向におけるよりもより容易に曲がり又は方向を変えるようにされた第１の軟性セグメント３１になるであろう異なった特性を有する合成材料から作ることができる。或いは、長手方向に配置され末端にバネ歪回復部材を有する張力ケーブルを使用し、これにより適切な制御により開始された張力ケーブルにおける増加した張力又は圧縮が軟性シャフトセグメント３１を希望の方向に向け又は曲げることにより、第１の軟性シャフトセグメント３１の希望の能動的な可撓性を得ることができる。

図１、６及び７を参照すれば、ハンドル及び観察用組立体１３は、シャフト２７の対応する通路、又はチャンネル２８と連結されかつ第１の軟性シャフトセグメント３１に、先端面組立体１１の入出力ポートに、長手方向に伸びる複数の通路、又はチャンネル８８を持つ。通路、又はチャンネルは、先端面組立体１１とハンドル及び観察用組立体１３との間で等しい直径のものとし、或いは異なる直径寸法のものとし、これにより一方の端部から他方の端部にテーパーを付けられた滑らかでかつ連続した通路又はチャンネルを提供する。

図１、６及び７を参照すれば、ハンドル及び観察用組立体１３は、シャフト２７に連結され、又はインターフェース接続された末端部分８１、器械１０を通して種々の手術用器具のためのアクセスを提供する作業用チャンネルインターフェース組立体７２を有する作業用チャンネルインターフェース部分８２を備え、例えばランプボックスのような光源と照明伝送体６３との連結又はインターフェース接続を提供する照明伝送体組立体７３；及び手元側部分組立体８４を有し、光学チャンネルインターフェース組立体７４を有し、そして通常の画像化装置（図示せず）へのインターフェース又は中間接続のいずれかを提供する手元側の部分８３を備える。ハンドル及び観察用組立体１３は、希望するならば、次の接続用要素のいずれか一つ又はそれ以上を備えることができる。握り又はピストル形の握り部；望遠鏡式観察装置組立体；アイピース調整具；画像化装置に光学画像を送信するための光タップ；電子式画像強化／送信装置；及び／又は洗浄／吸引用の弁。

器械１０は、内腔内への通常の作業用装置用の通路を提供するための作業用チャンネル７１を備える。さて、図１、２、６及び７を参照すれば、作業用チャンネル７１は通路２８、８８を介して形成され、そして内腔への作業用器具のアクセスを提供する。チャンネル７１は作業用チャンネルインターフェース組立体７２から手術用器具ポート２１に伸びる。作業用チャンネル７１は、器械１０を通過する作業用器具の滑らかな移動を提供するために、実質的に滑らかな内面を持つ。作業用チャンネル７１は、実質的に円形端面の形状を有し、そしてシャフト２７のシャフトセグメント３１、４１、及び５１により同心状に囲まれる。作業用チャンネル７１の内壁面７５は、作業用チャンネル７１における作業用アクセサリー又は器具の通過及び使用を容易にするために、低摩擦係数を有する材料で塗装し、又はかかる材料で形成することができる。

器械１０は、内腔内の照明を提供するために少なくも１個の照明伝送体６３を備える。照明伝送体６３は、ハンドル及び観察用組立体１３の照明伝送体インターフェース組立体７３から、シャフト２７を通って、第１の軟性シャフトセグメント３１の末端３２に、先端面組立体１１に伸びる。照明伝送体６３は、光を送る光ファイバーバンドルの形式である。照明伝送体インターフェース組立体７３は、本技術の熟練者により理解されるように、照明伝送体６３（光ガイド）と通常の光源（図示せず）との間の接続を提供する。光は、先端面組立体１１の仕様に応じた方法で、照明伝送体インターフェース組立体７３を通り、更にハンドル及び観察用組立体ハウジング８７とシャフト２７とを通り内腔内に至る。例えば、照明伝送体６３は、１個の光ファイバーバンドル、又は複数個の独立した光ファイバーバンドル、或いは照明チャンネルポート２３に到着する前、又は到着時に分割さ
れた１個の光ファイバーのバンドルとすることができる。また、一実施例においては、照明伝送体インターフェース組立体７３は、光度を選択的に調整するために調光弁（図示せず）とすることができる。別の実施例においては、ハンドル及び観察装置組立体１３は、複数の照明伝送体インターフェース組立体７３を含むことができる。

再び図１及び６を参照すれば、本発明の先端面組立体の一実施例は、収集した腔内の画像を、この実施例のハンドル及び観察装置組立体１３に送るために光収集装置６１と光学的にインターフェース接続された少なくも１個の光伝送体６２も備える。光伝送体６２は、この実施例においては、光ファイバーバンドル６４の形式である。この実施例においては、器械１０は、光伝送体６２、６４を囲んで受け入れる光伝送体チャンネル９２を備える。光伝送体６２、６４は、これを作業用チャンネル７１内に配置し、又はこれを別のチャンネルとして形成することにより器械１０内に置くことができる。照明伝送体チャンネル９３は、光を先端面組立体１１に、そして対応して腔内に、従って対象部位に送るために設けられる。熔融された光ファイバー画像バンドル６２が、シャフト２７を通って先端面組立体１１に、そして対応して光学画像収集装置６１に伸びる。一実施例においては、光伝送体６２は、本技術熟練者に知られた方法によりハンドル及び観察用組立体ハウジング８７内に支持される。例えば、光伝送体６２は、ハンドル及び観察用組立体ハウジング８７内に支持される。内視鏡１０のハンドル及び観察用組立体１３は、光学画像収集装置６１により集められる画像を獲得するため、モニター及び／又は眼鏡形ビデオのようなヒューマンインターフェース装置１０１に送信するように画像を処理するため、画像化プロセッサー９３を有する画像化装置９１（図８）とインターフェース接続して装備することができる。別の実施例においては、ハンドル及び観察用組立体１３は、本技術熟練者により知られるように望遠鏡の形式として使用され、これにより、接眼レンズ及びレンズ支持具がバネ手段と協同して、光伝送体６２とハンドル８７との間の相対運動を許し直接調整可能な視覚画像化を提供する。一実施例においては、光学クサビ（図示せず）が備えられる。この光学クサビは、尿管鏡として実行された場合のように液内で観察するときに約５−１０゜の観察方向の補正を提供するために、第１の軟性セグメント３１の末端近くに置くことができる。

さて、図１、２、及び８を参照し、体腔の見えにくい部分を観察するためのシステムを説明することとする。このシステムは、先に説明されたような内視鏡１０、又はその他の内視鏡を含むことができる。システムは、ヒューマンインターフェース装置１０１に送られる画像を獲得するために、ハンドル及び観察用組立体１３を介して少なくも１個の光伝送体６２と結合された画像化装置９１を更に備える。一実施例においては、使用者は、現状技術の多くの場合のように光学画像収集装置６１により集められた画像を望遠鏡又は観察用組立体の接眼鏡部分を通して厳密に観察する代わりに、本発明のハンドル及び観察用組立体１３は、本技術熟練者により知られるような画像化装置９１のためのインターフェースを提供する手元側の部分の組立体８４を備える。一実施例においては、画像化装置９１は、ヒューマンインターフェース装置１０１にビデオ出力を提供し得る画像プロセッサー９３を備えた画像トランシーバー９２である。別の実施例においては、画像化装置９１は、複数の光伝送体６２と光学的に結合された１対のカメラである。画像化装置９１の好ましい機能は、使用者により選択されたとき、対象部位の３次元画像を表現することである。これは、典型的に、個々の「光の給送」を使用して達成される。加えて、光伝送体６２（複数）と光学画像収集装置６１（複数）との対を利用した好ましい実施例においては、画像化装置９１は対象部位の完全かつより広い観察を表現するために画像の各半分を獲得する。

システムは、図８に示されるように、ヒューマンインターフェース装置１０１を含むことができる。ヒューマンインターフェース装置１０１は、例えばＣＲＴ、ＨＤＴＶのような第１の画像表示装置９４を含むディスプレイ／インターフェース装置を備えることがで
き、そして好ましい実施例においては、本技術熟練者により知られかつ理解されるように立体ビデオビュアーユニット９５を有する第２の画像表示装置９４を備えることができる。はっきりと見えることはヒューマンインターフェース装置１０１の重要な特徴であるが、本発明は上に提供された例、又はその性質には限定されない。

図面及び明細書において、本発明の典型的に好ましい実施例が明らかにされ、そして特別な用語が使用されたが、用語は説明のためにのみ使用され限定するためのものではない。図示実施例は、これら図示実施例に特に関連してかなり詳細に説明された。しかし、以上明細書において述べられた本発明の精神及び範囲内で種々の変更及び変化をなし得ることが可能なことは明らかであろう。身体の患部の大きさを考慮して内視鏡形式の器械及び本発明の先端面組立体に対してその他の材料及び寸法を使用し得ることが理解される。更に、使用されるチャンネル又は通路の数と寸法とは、内視鏡及び先端面組立体に関連して使用されるアクセサリー（即ち、色素レーザー、光ファイバーなど）に応じて変えることができる。先端面組立体は、いかなる形式の内視鏡式の器械又はシャフト組立体にも使用することができる。また、その他の形状のハンドル及びその他の設計のハンドルも使用できる。従って、本発明は、特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。

Claims (13)

1. 体腔のよく見えない部分を観察するため、及び手術用器具により体腔の一部分を外科的に処置するための内視鏡用の先端面組立体であって：
   複数の外壁面、末端、手元側の端部、及び長手方向軸線を有する先端面ハウジング；
   少なくも１個の光学画像チャンネルポート；
   少なくも１個の光学画像チャンネルポートと組み合わせられ、かつ体腔内より画像を集めるようにされた少なくも１個の光学画像収集装置；
   体腔の少なくも一部分に照明を提供するようにされた少なくも１個の照明伝送体；
   手術用器具を先端面ハウジングから外向きに通して身体通路内に収めることを許すようにされた少なくも１個の手術用器具ポート；
   を備え、
   少なくも１個の光学画像チャンネルポートは先端面ハウジングの第１の外壁面内に置かれ、第１の外壁面は先端面ハウジングの末端の方に向き；
   少なくも１個の手術用器具ポートは先端面組立体の第２の外壁面内に置かれ、第２の外壁面は、先端面ハウジングの長手方向軸線に関して鋭角に配置された平面内にあり、かつ第２の外壁面は第１の壁面から先端面ハウジングの末端に向かって伸び；そして
   第２の外壁面は第１及び第２の両側の側縁を有する略Ｕ字状の形状を有する
   前記先端面組立体。
2. 先端面ハウジングの一部分が、第３の外壁面により取り囲まれた略円形断面の形状を有する請求項１の先端面組立体。
3. 第３の外壁面が、第１の外壁面と先端面ハウジングの手元側の端部との間に配置される請求項１の先端面組立体。
4. 第１の、第４の外壁面が第２の外壁面の第１の両側の側縁と第３の外壁面とに隣接して配置され；第２の、第４の外壁面が第２の外壁面の第２の両側の側縁と第３の外壁面とに隣接して配置され；そして第４の外壁面の各は、一般に、第２の外壁面から外向きに離れて第３の外壁面に向かい及び先端面ハウジングの手元側の端部に向かい外向きに傾斜した平面内にある請求項２の先端面組立体。
5. 第１の、第４の外壁面が第２の外壁面の第１の両側の側縁と第３の外壁面とに隣接して配置され；第２の、第４の外壁面が第２の外壁面の第２の両側の側縁と第３の外壁面とに隣接して配置され；そして第４の外壁面の各々は、第２の外壁面から外向きに離れて第３の外壁面に向かい且つ先端面ハウジングの手元側の端部に向って外向きに傾斜した平面内にある請求項３の先端面組立体。
6. 第１の外壁面が、先端面ハウジングの長手方向軸線と実質的に直角方向に配置される請求項１の先端面組立体。
7. 少なくも１個の照明伝送体が第１の外壁面に置かれる請求項１の先端面組立体。
8. 少なくも１個の吸引ポートが第２の外壁面に隣接して置かれる請求項１の先端面組立体。
9. 第２の外壁面が、先端面ハウジングの長手方向軸線に鋭角に配置された平面内にあり、そしてこの鋭角が２０゜と７０゜との間である請求項１の先端面組立体。
10. 鋭角がほぼ４５゜である請求項９の先端面組立体。
11. 第１の外壁面と先端面ハウジングの手元側の端部との間に置かれた第３の外壁面；及び第１及び第２の第４の外壁面であって第１の第４の外壁面が第２の外壁面の第１の側縁と組み合わせられ、かつ第２の第４の外壁面が第２の外壁面の側縁と組み合わせられる前記第１及び第２の第４の外壁面を有する請求項１の先端面組立体。
12. 先端面ハウジングは第２の外壁面の下にある第５の外壁面を有し、そして第５の外壁面は、先端面ハウジングの長手方向軸線と平行な平面内にある請求項１１の先端面組立体。
13. 第２、第３、第４及び第５の外壁面を有する先端面ハウジングが尿管口と相補する形状を定め、これにより先端面ハウジングを尿管口内及び尿管内に容易に挿入することができる請求項１２の先端面組立体。

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