JP2012505027A - 気体封止機構を備えた手術用トロカールにおけるガス再循環向上のためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

手術手技における吹送用及び吹送流体の再循環用のシステムが、流体ポンプと供給導管と回収流体導管と圧力制御弁とを有する制御ユニットを含む。圧力制御弁は吹送ガス供給部、供給導管及び回収導管と流体連通し、かつ圧力制御信号に応答して、位置、従ってシステム流量パラメータを調整し、それにより周囲環境からの空気の取込みを減らし、手術空間における吹送ガスの濃度を上昇させ、及び／又は手術空間における過圧条件を低減するように適合及び構成される。
【選択図】 図２８

Description

関連出願の相互参照
本願は、２００８年１０月１０日に出願された米国仮特許出願第６１／１０４，４４８号明細書に対する優先権の利益を主張する。本願はまた、２００６年１２月１８日に出願された米国仮特許出願第６０／８７５，４３６号明細書、２００７年４月１７日に出願された米国仮特許出願第６０／９２３，９１７号明細書、及び２００７年７月１６日に出願された米国仮特許出願第６０／９５９，８２６号明細書の各々に対する優先権の利益を主張する２００７年１２月１８日に出願されたＰＣＴ出願：ＰＣＴ／ＵＳ０７／８８０１７号（国際公開第２００８／０７７０８０号パンフレット）の継続出願である２００７年１２月２０日に出願された米国特許出願第１１／９６０，７０１号明細書（米国特許出願公開第２００９／０１３７９４３号明細書）にも関連する。本願はまた、２００７年４月１３日に出願された米国特許出願第１１／７８６，８３２号明細書（米国特許出願公開第２００８／００８６０８０号明細書）、２００６年１０月６日に出願された米国特許出願第１１／５４４，８５６号明細書（米国特許出願公開第２００８／００８６１６７号明細書）、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（米国特許出願公開第２００７／００８８２７５号明細書）、並びに米国特許第７，３３８，４７３号明細書、米国特許第７，２８５，１１２号明細書及び米国特許第７，１８２，７５２号明細書にも関する。前述の出願及び特許の各々は、全体として参照により本明細書に援用される。

本願は、手術用アクセスのためのシステム及び装置に関し、特に、流体シールを設けるように適合及び構成された装置、並びにかかる装置に加圧流体を供給するための、かかる加圧流体を再循環させることも可能なシステムに関する。手術用アクセスのための流体シールを設けるように構成された手術用アクセス装置は、以下の出願に記載され、これらは全体として参照により本明細書に援用される：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、米国特許第７，３３８，４７３号明細書、米国特許第７，２８５，１１２号明細書、米国特許第７，１８２，７５２号明細書。

腹腔鏡下、すなわち「最小侵襲」手術技法がますます一般的になっている。かかる手技の利点としては、患者に対する外傷の低減、感染機会の低減、及び回復時間の短縮が挙げられる。かかる腹腔内での手技は、典型的にはトロカール又はカニューレとして公知の、患者の腹腔への腹腔鏡器具の導入を促進する装置を介して実施される。

加えて、かかる手技では、一般に、腹腔（腹膜腔）に二酸化炭素などの加圧流体を充填又は「吹送」し、気腹と称されるものを設けることが関与する。吹送は、吹送流体を送り込むために設置されたトロカールによって行うことも、又は吹送針などの別個の吹送装置によって行うこともできる。気腹を維持するため、吹送ガスを実質的に失うことなく気腹に手術器具を導入することが望ましい。

典型的な腹腔鏡下手技において、外科医は、通常それぞれ約１２ミリメートル以内の３つ乃至４つの小切開を設け、それらは、典型的にはトロカール装置それ自体によって、典型的にはそこに配置される別個のインサータ又はオブチュレータを使用して設けられる。挿入後、インサータは取り出され、腹腔内に挿入される器具のアクセスがトロカールによって可能となる。典型的なトロカールは腹腔の吹送手段を提供することが多く、それにより外科医は、作業するための開放された内部空間を得る。

トロカールは、トロカールと使用される手術器具との間を封止することによって腔内の圧力を維持しながらも、手術器具を少なくとも最小限自在に動かすことはなお可能とする手段を提供しなければならない。かかる器具としては、例えば、鋏、把持器具、閉塞器具、焼灼ユニット、カメラ、光源及び他の手術器具を挙げることができる。封止要素又は機構は、典型的にはトロカールに提供され、吹送ガスの漏出を防止する。封止要素又は機構は、典型的には比較的柔軟な材料で作製されたダックビル型弁を含み、トロカールを挿通する手術器具の外表面の周囲を封止する。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はできず、また、かかるシールは、手術器具の自在な動作及び／又はトロカールを介した組織の摘出を妨げる。かかるシールはまた、手術手技中に損傷を受け易い。或いは、フラッパ弁又はばね荷重式のトラップ・ドアが用いられてもよい。しかしながら、これらのタイプの機械式弁は同様の欠点を被る。

ほとんどの弁、特にダックビル型弁は、手術器具と直接接触する弾性の弁部材を含み、手術器具の動作を妨げるのみならず、外科医が作業している患者の解剖学的構造を感知する外科医の能力を低下させる。最小侵襲手術手技はカメラなどの視覚化補助手段を伴い行われ、結果として外科医の一部に対する深径覚が妨げられる。さらに、内視鏡が機械的なシールを通過するとき、典型的には塗抹ができてそのレンズが汚れ、結果として視界がさらに損なわれ得る。また、機械的なシールが存在しないことで、過度の妨害なくスワブ及び標本を採取することも可能となる。加えて、手術器具を動かすことによって構造及び組織の抵抗を物理的に感知する能力は、手術手技の成功及び安全において重要な役割を果たす。前述の機械式弁の接触によって手術器具にかかる摩擦力により、本来、使用される手術器具の反対側の端部で何が起こっているかを外科医が厳密に判断するために用い得るはずの知覚上のシグナル、すなわち触知覚が失われ得る。

加えて、従来の手術は、典型的には焼灼及び吸引装置の使用を伴い、それらの各々が、特に、患者の体腔が本質的に閉鎖された加圧空間となる吹送下での最小侵襲手技で使用されるとき、欠点を呈する。従って、焼灼装置などにより生じる煙が閉鎖された空間に充満し、微粒子が外科医の作業部位の視界を妨げる。手術部位から煙を排出する装置が開発されているが、かかるシステムには、患者のそれぞれの体腔にアクセスするための１つ又は２つのさらなる切開を設けなければならないことを含め、欠点がある。

加えて、作業部位の液体の除去に用いられるもの等の吸引装置の使用は、患者の体腔における圧力平衡を乱し、吹送に使用される二酸化炭素ガスが望ましくない形で取り除かれ、それと同時に外気が（手術室から）手術部位に引き込まれ、体腔内の二酸化炭素ガスの他のガスに対する濃度が変化し、これは典型的には患者の安全上、望ましくない。

従って、気腹を維持しながらも妨げのないアクセスを可能にする封止技術の改良が求められている。本発明は、こうした問題に解決策を提供する。

本発明の目的及び利点は以下の説明に示され、且つそこから明らかとなるであろう。本発明のさらなる利点は、特に本明細書の記述及び特許請求の範囲に教示される装置、システム及び方法により、並びに添付の図面から実現及び達成されるであろう。

これらの、及び他の利点を実現するため、並びに具体化されるとおりの、本発明の目的に従えば、本発明は、一実施形態において、吹送用及び患者の腹腔などの手術作業環境からの吹送流体の再循環用のシステムを含む。このシステムは、流体ポンプと供給導管と回収流体導管と圧力制御弁とを有する制御ユニットを含む。流体ポンプは、システムを通じて吹送流体を循環させるように適合及び構成される。供給導管は流体ポンプの出力と流体連通し、制御ユニットの出力ポートに加圧された吹送流体を送り込むように構成及び適合される。回収導管は、流体ポンプに吹送流体を送り込むため流体ポンプの入力と流体連通し、制御ユニットの入力ポートから吹送流体を回収するように構成及び適合される。圧力制御弁は、供給導管及び回収導管と流体連通するとともに、制御信号を受け取り、その制御信号に対し、以下のとおり調整することによって応答するように適合及び構成される。

圧力制御弁は低圧制御信号に対して開放することにより応答し、それにより供給導管と回収導管との互いの流体連通が設けられ、周囲環境からの空気の取込みが減少し、及び吹送ガス供給部の回収導管との流体連通が設けられて、システム内の吹送ガスの濃度が上昇する。

圧力制御弁は第１の高圧制御信号に対して開放することにより応答し、供給導管と回収導管との互いの流体連通が設けられる。

圧力制御弁は、第１の高圧制御信号より高い圧力に対応する第２の高圧制御信号に対してダンプ弁をさらに開放することにより応答し、それによりシステムから圧力が解放される。

制御信号がない場合、圧力制御弁は閉鎖された状態を保つように構成されてもよい。圧力制御弁は、圧力検知導管であって、その遠位端における圧力値に対応する制御信号を圧力制御弁に伝達するように適合及び構成された圧力検知導管とさらに流体連通していてもよい。

本発明の一態様に従えば、低圧制御信号を生じさせる低圧は、設定圧力を約４．０ｍｍＨｇ以上下回る腹圧として定義することができ、第１の高圧制御信号を生じさせる第１の高圧は、設定圧力を４．０ｍｍＨｇ以上上回る腹圧として定義することができ、及び第１の高圧より高い、第２の高圧制御信号を生じさせる第２の高圧は、設定圧力の約１６０％以上の腹圧として定義することができる。

圧力制御弁は機械式ダイヤフラム弁であってもよく、圧力検知導管が圧力制御弁の圧力検知チャンバと流体連通する。或いは、圧力検知は、電気機械式弁に電気的に結合された電子圧力トランスデューサを用いて達成することができる。

このシステムは、ルーメンを中に画定する細長本体と、ルーメンに加圧流体を誘導するための、本体と動作可能に連係するノズルと、使用済み吹送流体を捕集するように適合及び構成された流体回収プレナムとを有するトロカールをさらに含んでもよい。ノズル供給ポートが、加圧された吹送流体の流れをノズルに送り込むためノズルと流体連通し、且つ制御ユニットの出力ポートから加圧された吹送流体を受け取るように適合及び構成される。流体回収ポートが流体回収プレナムと流体連通し、且つ吹送流体をトロカールから制御ユニットの入力ポートに戻すように適合及び構成される。トロカールは、患者の腹腔と、及び制御ユニットの圧力制御弁と流体連通するように適合及び構成された圧力検知チャンバをさらに含んでもよい。

本発明に係るシステムは、複数の接続導管と、１つ又は複数のフィルタと、１つ又は複数のコネクタとを有する接続キットをさらに含んでもよい。複数の接続導管は、トロカールのノズル供給ポートを制御ユニットの出力ポートに接続し、トロカールの流体回収ポートを制御ユニットの入力ポートに接続し、及びトロカールの圧力検知チャンバを制御ユニットの圧力制御弁に接続するように適合及び構成される。フィルタ要素は、接続導管のうちの少なくとも１つと流体連通するように提供される。１つ又は複数のコネクタは、接続導管の各端部に配置され、接続キットを一方の端部でトロカールと、及びその反対側の端部で制御ユニットと互いに係合するように構成及び適合される。

システムは、その入力ポートを介して供給源からの吹送ガスの供給を受け取るように適合及び構成された手術用インサフレーターを含んでもよく、インサフレーターの出力ポートは、圧力制御弁を動作させるための圧力センサと、及び患者の腹腔と流体連通し、インサフレーターは、腹腔内の圧力を検知してそこに吹送流体を提供するように適合及び構成される。

制御ユニットは、単一のハウジングに組み込まれる手術用インサフレーターを含んでもよい。さらに、本発明に係るシステムは、第１のトロカール及び第２のトロカールをさらに含んでもよい。第１のトロカールは、ルーメンを中に画定する細長本体と、ルーメンに加圧流体を誘導し、そこにわたって流体シールを形成するための、本体と動作可能に連係するノズルと、使用済み吹送流体を捕集するように適合及び構成された流体回収プレナムと、ノズルに加圧された吹送流体の流れを送り込むための、ノズルと流体連通するノズル供給ポートであって、制御ユニットの出力ポートから加圧された吹送流体を受け取るように適合及び構成されたノズル供給ポートと、吹送流体をトロカールから制御ユニットの入力ポートに戻すように適合及び構成された、流体回収プレナムと流体連通する流体回収ポートとを含んでもよい。第２のトロカールは、その入力ポートを介して供給源からの吹送ガスの供給を受け取るように適合及び構成された手術用インサフレーターと流体連通していてもよく、インサフレーターは、腹腔内の圧力を検知し、且つそこに第２のトロカールを介して加圧された吹送流体を送り込むように適合及び構成される。第２のトロカールは、所望に応じて、第１のトロカールを駆動する前に腹部を吹送するための主トロカールとして使用されてもよく、又はその逆であってもよい。

本発明に従えば、インサフレーター及び圧力制御弁は、各々、独立して患者の腹腔と流体連通していてもよく、各々がそこの腹圧を検知するように適合及び構成される。

本発明のさらなる態様に従えば、最小侵襲手術手技において使用されるトロカールが提供される。トロカールは、細長本体と、流体供給プレナムと、供給ポートと、ノズルと、流体回収ポートとを含む。本体は中にルーメンを画定し、本体の近位端部分はハウジングを画定し、及び流体供給プレナムはハウジングに画定される。供給ポートは流体供給プレナムと流体連通し、再循環装置から加圧された吹送流体を受け取り、その加圧された吹送流体を流体供給プレナムに送り込むように適合及び構成される。ノズルは流体供給プレナム及びルーメンと流体連通し、ルーメンに加圧流体を誘導するように構成及び適合される。流体回収プレナムはハウジングに画定され、流体供給プレナムの遠位に配設される。流体回収プレナムは、使用済み吹送流体を捕集するように適合及び構成される。流体回収ポートは流体回収プレナムと流体連通し、吹送流体をトロカールから再循環装置に戻すように適合及び構成される。

トロカールは、流体回収プレナムに配設された音響減衰要素をさらに含んでもよい。音響減衰要素は、バッフルと、例えば発泡体などの吸音材料とから本質的になる群から選択されてもよい。トロカールは、流体供給プレナムの近位に配設された近位音響減衰チャンバに配設された音響減衰要素をさらに含んでもよい。

本発明に従えば、流体回収プレナムは、ハウジングの遠位端と、ハウジングに配置された第１の実質的に環状のインサートとの間に画定されてもよく、及び流体供給プレナムは、その環状インサートと第２の実質的に環状のインサートとの間に画定されてもよい。第２の実質的に環状のインサートは、そこから遠位に延在する実質的にチューブ状の部材を有してもよく、その実質的にチューブ状の部材と、第１の実質的に環状のインサートの中心部分との間にノズルが画定される。

トロカールは、患者の腹腔との流体連通が設けられるように適合及び構成された圧力検知チャンバをさらに含んでもよい。圧力検知チャンバは、例えばダイヤフラム又は電子圧力トランスデューサなどの圧力検知素子に接続するための、トロカールに画定された圧力検知ポートと流体連通していてもよい。

本発明の別の実施形態に従えば、最小侵襲手術手技において使用されるトロカールは、細長本体と、第１、第２、第３及び第４のインサートとを含む。本体の近位端部分はハウジングを画定する。第１のインサートは、本体を通じて延在し、且つそれとの間に圧力検知チャンバを画定する実質的にチューブ状の構成を有する。圧力検知チャンバは、患者の腹腔との流体連通が設けられるように適合及び構成される。第２のインサートは、ハウジングにおいて第１のインサートの近位に配設され、実質的に環状の構成と、使用済み吹送流体の流れが通り抜けることを可能にするための、そこに画定された複数の穴とを有する。第３のインサートは、ハウジングにおいて第２のインサートの近位に配設され、実質的に環状の構成を有する。ハウジング、第１、第２及び第３のインサートが、使用済み吹送流体を捕集するように適合及び構成される流体回収プレナムのそれぞれの壁を画定する。第４のインサートは、ハウジングにおいて第３のインサートの近位に配設され、実質的に環状の構成と、そこから遠位に延在する実質的にチューブ状の部材とを有する。実質的にチューブ状の部材と第３のインサートの中心部分との間にノズルが画定される。ハウジング並びに第３及び第４のインサートが、ノズルと流体連通する流体供給プレナムを画定する。

トロカールは、流体供給プレナムの近位に配設された近位音響減衰チャンバに配設された音響減衰要素をさらに含んでもよい。第１のインサートは、第１のインサートを通る気流によって生じる音響を減衰するための、その側壁に画定された少なくとも１つの穴を含んでもよい。

本発明のさらに別の実施形態に従えば、最小侵襲手術手技において使用されるトロカールが提供される。このトロカールは、細長本体と、流体回収プレナムと、流体供給プレナムとを有する。本体は、それを通じて延在するルーメンを有し、本体の近位端部分はハウジングを画定する。流体回収プレナムはハウジングに画定され、使用済み吹送流体を捕集するように適合及び構成される。流体供給プレナムはハウジングに画定され、流体回収プレナムの近位に配設される。流体供給プレナムは、それと流体連通するノズルに加圧された吹送流体を送り込むように適合及び構成される。ノズルは、ルーメンに加圧流体を誘導するように構成及び適合される。

この実施形態又は本明細書に記載される他の実施形態に従えば、トロカールは、ハウジングの遠位端部分において流体回収プレナムの遠位に画定される圧力検知チャンバであって、患者の腹腔との流体連通が設けられるように適合及び構成された圧力検知チャンバをさらに含んでもよい。

本発明のさらに別の実施形態に従えば、細長本体と、圧力検知チャンバと、安全弁と、流体供給プレナムとを有する最小侵襲手術手技において使用されるトロカールが提供される。細長本体は、それを通じて延在するルーメンを有し、本体の近位端部分はハウジングを画定する。圧力検知チャンバはハウジングの遠位端部分に画定され、患者の腹腔との流体連通が設けられるように適合及び構成される。安全弁はハウジングに配設され、圧力検知チャンバと流体連通し、及び腹圧が所定の限界値を超えた場合に患者の腹腔内から圧力を解放するように構成及び適合される。流体供給プレナムはハウジングに画定され、流体回収プレナムの近位に配設され、及びそれと流体連通するノズルに加圧された吹送流体を送り込むように適合及び構成される。ノズルはルーメンに加圧流体を誘導するように構成及び適合される。

所望であれば、トロカールの外側及び周囲環境と直接流体連通している圧力逃がし弁が、回収プレナムとも連通していてよい。かかる圧力逃がし弁は、外気がプレナムに吸い込まれるのを防止し、しかし過圧流体は、害を及ぼすことのない形で逃がすことができる。

本発明に従えば、手術手技のため患者の加圧された体腔を封止する方法が提供される。この方法は、最小侵襲手術手技において使用されるトロカールを提供するステップと、加圧流体の流れを流体供給プレナムに供給するステップと、流体回収プレナムから使用済み吹送流体の流れを回収するステップと、回収プレナムから受け取った使用済み吹送流体の少なくとも一部分を流体供給プレナムに再循環させるステップと、トロカールのルーメンを通じて手術器具を挿入するステップであって、それに従って流体供給プレナムに供給される加圧流体が手術器具の周囲に圧力バリアを形成し、それにより患者の体腔内の圧力損失が抑制される、ステップとを含む。この方法に従えば、トロカールは、細長本体と流体回収プレナムと流体供給プレナムとを含む。細長本体は、それを通じて延在するルーメンを有し、本体の近位端部分はハウジングを画定する。流体回収プレナムはハウジングに画定され、使用済み吹送流体を捕集するように適合及び構成される。流体供給プレナムはハウジングに画定され、流体回収プレナムの近位に配設され、及びそれと流体連通するノズルに加圧された吹送流体を送り込むように適合及び構成される。ノズルは、ルーメンに加圧流体を誘導するように構成及び適合される。この方法は、再循環させるステップの間に吹送ガスをフィルタリングするステップをさらに含んでもよい。加えて、トロカールのルーメンを通じて第２の手術器具を挿入するステップであって、それに従ってトロカールに供給される加圧流体が第１及び第２の手術器具の周囲及びその間を封止し、患者の体腔内の圧力損失を防止するステップを含んでもよい。

本明細書では用語「トロカール」が用いられるが、この用語は、手術腔への手術器具、外科医の手などの挿入を、吹送圧力を維持しながら可能にする手術用アクセス装置を意味するように意図されることを注記する。

本明細書に記載される任意の特定の実施形態に関連して説明される任意の特徴が、有利には本明細書に記載される他の実施形態に、又は実に、本明細書に具体的には記載されない、それでもなお本発明の趣旨に即した実施形態の変形例に適用され得ることが理解されるべきである。また、前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明の双方とも例示であり、特許請求される本発明のさらなる説明の提供を意図していることも理解されなければならない。

本発明が関わる技術分野の当業者が、本発明の装置及びシステムの作製及び使用方法をより容易に理解し得るように、その好ましい実施形態を、図面を参照して以下に詳細に説明する。

本発明の一実施形態に係るトロカールの等角図である。 図１のトロカールの断面図である。 図２の各部の拡大図であり、ノズルを詳細に示す。 本発明のさらなる実施形態に係るトロカールの断面図である。 図４のトロカールの断面図であり、それを通じてオブチュレータが挿入されている。 本発明のさらに別の実施形態に係るトロカールの断面図である。 図６のトロカールの、その長手方向軸の周りに回転させた断面図である。 そのハウジングに近位及び遠位音響減衰チャンバを有する、本発明のさらに別の実施形態に係るトロカールの断面図である。 そのハウジングにおける近位及び遠位音響減衰チャンバと、着脱可能なキャップを係合するための近位アダプタ部分とを有する、本発明のさらに別の実施形態に係るトロカールの断面図である。 本発明のさらなる実施形態に係るトロカールの断面図であり、近位ボール弁と、近位に配設された流体捕集チャンバとを有する。 図９Ａのトロカールの拡大部分断面図であり、その近位端部分を詳細に示す。 本発明に係るさらなるトロカールの断面図であり、近位流体捕集チャンバを有する。 本発明のさらなる実施形態に係るトロカールの断面図であり、それに組み込まれた安全弁と、着脱可能な近位キャップとを有する。 図１１のトロカールの拡大部分断面図であり、その近位端部分を詳細に示す。 図１１及び図１２の実施形態のキャップの断面図である。 本発明に係る吹送及び循環システムの一実施形態の等角図である。 図１４のシステム内に含まれる主構成要素の例示的な概略図である。 図１４及び図１５Ａのシステムの代替的実施形態であり、一体型の圧力ダンピング弁を含む。 図１４及び図１５のシステムの代替的実施形態であり、ここではシステムの主構成要素が単一ユニットに収容されている。 本発明に係る吹送及び循環システムの第２の実施形態の等角図である。 図１７のシステム内に含まれる主構成要素の例示的な概略図である。 本発明に係る吹送及び再循環システムの代替的な構成の等角図である。 本発明に係るフィルタ・ハウジングの等角正面図である。 図２０のフィルタ要素の等角側面図である。 図２０のフィルタ要素の別の等角側面図である。 本発明に係るチューブ・セットとトロカールとの間の接続部の等角図である。 本発明に係るチューブ端部コネクタの等角図である。 本発明に従い作製された単体型のマルチ・ルーメン・チューブ・セットの断面図である。 本発明に係るマルチ・ルーメン・チューブ・セットの断面図であり、ここではチューブ・セットの１つの導管部分が、チューブ・セットのその他の部分から切り離されているものとして提供される。 チューブ・セットと接続された本発明に係るトロカールのさらなる実施形態の断面図である。 本発明に係る吹送及び再循環システムの代替的実施形態であり、背圧制御弁を有する。 本発明に係る吹送及び再循環システムのさらなる代替的実施形態であり、背圧制御弁と、圧力センサと、圧力ダンプ弁とを有する。 バイパス及び吹送ガス・フラッド機能を有する本発明に係る再循環システムの概略図である。 図２８の実施形態と同様だが、電気機械式弁を利用する本発明に係る再循環システムの概略図である。 吹送及び再循環ユニットと、「デイジー・チェーン」配列で提供された複数の気体封止トロカールとを有する、本発明に係るシステムを示す。 吹送及び再循環ユニットと、並列に提供された複数の気体封止トロカールとを有する、本発明に係るシステムを示す。 いくつかある機構のなかでとりわけ、複数の流体ポンプと、熱交換器と、複数の圧力逃がし弁と、フィルタとを含む、本発明に係る再循環システムの概略図である。 複数の流体ポンプと、ベンチュリ装置を使用する代替的な圧力検知装置と、複数の圧力逃がし弁とを含む、本発明に係る再循環システムの概略図であり、ここでかかる弁の少なくとも１つは、本質的に電気機械式である。 本システム内の正確で連続した圧力読取りを提供するための、本発明と併せて使用されるベンチュリ装置の拡大概略図である。 ベレス針又は標準的な吹送トロカールなどの単一ルーメンの標準的な吹送装置で使用される本発明に係るシステムで使用されるマルチ・ルーメン・チューブ・セットに適合された本発明に係るアダプタの等角図である。 内部通路を示す図３４のアダプタの断面図である。 本発明に係る手術用アクセス装置の側面図である。 図３６の手術用アクセス装置の反対側の側面図であり、そこに近位キャップが提供されている。 図３５及び図３６の手術用アクセス装置の側面図であり、そこにキャップが提供されおり、患者に挿入するため挿入装置と共に組み立てられている。 図３８のアセンブリにおける、図３８の挿入装置の部分切欠図である。 図３８のアセンブリの図３８と反対側の側面図である。 図３８のアセンブリの上面図である。 図３８のアセンブリの底面図である。 図３６の手術用アクセス装置の断面図である。 図３６の手術用アクセス装置の近位端の拡大断面図である。 図３６の手術用アクセス装置の遠位端の拡大断面図である。 図３６のトロカールの様々な構成要素の等角図である。 図３６のトロカールの様々な構成要素の等角図である。 図３６のトロカールの様々な構成要素の等角図である。 図３６のトロカールの様々な構成要素の等角図である。 図３６のトロカールの様々な構成要素の等角図である。 図３６のトロカールの様々な構成要素の等角図である。 本手術用アクセス装置についての一つのノズル構成の詳細を示す。 本手術用アクセス装置についての一つのノズル構成の詳細を示す。 本手術用アクセス装置についての代替的なノズル構成の様々な図及び構成要素を含む。 本手術用アクセス装置についての代替的なノズル構成の様々な図及び構成要素を含む。 本手術用アクセス装置についての代替的なノズル構成の様々な図及び構成要素を含む。 本手術用アクセス装置についての代替的なノズル構成の様々な図及び構成要素を含む。 本手術用アクセス装置についての代替的なノズル構成の様々な図及び構成要素を含む。 本発明に係る手術用アクセス装置についての閉鎖可能な近位端キャップの一実施形態を示す。 本発明に係る手術用アクセス装置についての閉鎖可能な近位端キャップの一実施形態を示す。 本発明に係る手術用アクセス装置についての閉鎖可能な近位端キャップの代替的実施形態を示す。 本発明に係る手術用アクセス装置についての閉鎖可能な近位端キャップの代替的実施形態を示す。 本発明に係る手術用アクセス装置についての閉鎖可能な近位端キャップの代替的実施形態を示す。 本発明に係る手術用アクセス装置についての閉鎖可能な近位端キャップの代替的実施形態を示す。

本明細書に提供される装置、システム及び方法は、最小侵襲手術を受けている患者の腹壁を通じて手術経路を設け、及びそれを維持するために用いられ得る。本発明は、特に、腹腔鏡下胆嚢摘出などの吹送下で実施される最小侵襲手術に適している。

説明及び例示を目的として、及び限定することは目的とせず、ここで図面（そのなかでは同様の参照符号は、本トロカール及びそのためのシステムの同様の構造的態様を特定する）を参照して、本発明に係るトロカールの第１の例示的実施形態が図１〜図３に示され、概して参照符号１００によって指示される。本発明に係るトロカールの他の実施形態、その関連するシステム又は態様が後続の図に提供され、それらについては以下で詳細に説明する。

図１は、本発明に従い作製されたトロカール１００の側面図であり、図２は断面図である。トロカールは中心ルーメン１０７を含み、これは様々な要素により画定され、且つトロカール１００の中心を通じて長手方向に延在する。トロカール１００は本体１１０を含み、本体１１０は、その近位端部分に画定されるハウジング１１５を含む。接続ブロック１１７がハウジング１１５から延在し、図２に最も良く示されるとおり、トロカール１００と、それに接続される流体導管との接続を促進する。

ハウジング１１５内には、圧力検知チャネル１１１ｂと流体連通している圧力検知プレナム１１１ａを含む圧力検知チャンバ１１１が画定される。圧力検知チャンバ１１１は本体１１０と本体インサート１２０との間に画定され、本体インサート１２０は実質的にチューブ状の部分１２０ｂと実質的に環状の部分１２０ａとを含む。圧力検知チャンバのこの構成により、以下に説明するシステムのその他の部分が腹腔と流体連通することが可能となり、従って腹圧を監視及び制御することができる。図２に示されるとおり、圧力検知導管２１２が圧力検知チャンバ１１１と流体連通し、次に圧力検知チャンバ１１１が、以下でさらに詳細に説明するシステムの制御ユニットと接続する。さらに、本体インサート１２０のチューブ状部分１２０ｂの壁に穴１２５が形成されてもよい。これらの穴１２５は、チューブ状部分１２０ｂの有効長さを低減することにより、チューブ状部分１２０ｂの音響学的特性を変化させるように配設され得る。従って、ルーメン１０７を通過する流体によって生じる音の波長を、キャップ１６０内に収容されるものなどの他の音響減衰要素によってより容易に消去されるように調整することができる。

本体インサート１２０の環状部分１２０ａは、圧力検知チャンバ１１１と流体回収プレナム１２１とを分離する。流体回収プレナムは、その外周においてハウジング１１５と、その内周において第２のディフューザ・インサート１３０と、実質的に環状の構成を有する環状インサート１４０とによってさらに画定される。第２のディフューザ・インサート１３０は、一部には、本体インサート１２０と環状インサート１４０との間の間隔を維持する働きをする。流体回収プレナム１２１は、使用済み吹送流体−本体インサート１２０のチューブ状部分１２０ｂのルーメン内から戻って近位に移動する流体−を捕集することが可能である。第２のインサートに画定される穴が、流体回収プレナム１２１の領域におけるルーメン１０７の周囲からの流体の均一な排出を促進する。流体は流体回収導管２２２を通じて流体回収プレナム１２１から取り除かれ、図１４〜図１８に具体化されるシステムを介するなどして再循環され得る。

第４のインサート１５０は、実質的に環状の部分１５０ａと実質的にチューブ状の部分１５０ｂとを含む。１つ又は複数の隔離体１５４が第４のインサート１５０、又はそれに代えて環状インサート１４０に提供されてもよく、それらの間に画定される流体供給プレナム１４１の間隔を維持する。加えて、環状インサート１４０と第４のインサート１５０との間にノズル１５５が画定される。環状インサート１４０及び第４のインサート１５０の正確な幾何形状、及びそれらの間の間隔が、流体の連続的な流れを可能にし、それがルーメン１０７を事実上封止するように働き、吹送流体の漏出を抑制する。第４のインサート１５０のチューブ状部分１５０ｂの下側外周縁１５９は内側に傾斜しており、流体の連続的な流れを中心に向かって誘導する。流体は、少なくとも一部においてコアンダ効果に起因してこの表面１５９の輪郭を流れ、ひいては中心に向かって誘導される。流体は、流体供給導管２４２を通じて流体供給プレナム１４１に供給される。戻る流体は減圧され、従ってより大きい体積を占めるため、好ましくは、流体回収導管２２２は直径が流体供給導管２４２より大きい。供給流体と回収流体とについて同等の質量流量を維持するには、流体回収導管２２２の直径がより大きい直径を有しなければならない。加圧された吹送流体は、図１４〜図１８に具体化されるもの等のシステムを介してトロカール１０００に供給されてもよい。

加えて、任意のインサートがハウジング１１５を封止して、それらの間に流体密シールを設けることができる。示される実施形態において、本体インサート１２０、環状インサート１４０及び第４のインサート１５０とハウジング１１５との間に、それぞれ溝１５２が提供される。これらの溝には、Ｏリングなどの封止要素が配置されてもよい。

トロカール１００の近位端にキャップ１６０が提供される。図１に示されるとおり、キャップ１６０は、スナップ嵌め構成を用いてハウジング１１５に取り付けられてもよい。その場合、キャップ１６０上の突起が、各々、ハウジング１１５の爪１１９を係合する。当然ながら、限定はされないが、摩擦嵌め、ラッチ、接着剤、溶剤溶接、超音波溶接、熱溶接及び面ファスナなどの機械的ファスナを含めた、任意の他の好適な接続が用いられてもよい。従って、キャップ１６０は、永久的に設置されてもよく、又はトロカール１００のその他の部分から取り外すことが可能であってもよい。さらに、示されるとおり、キャップ１６０は第４のインサート１５０とハウジング１１５との間の接合部を越えて延在してもよく、それによりハウジング１１５内に保持される任意のインサートの近位移動が事実上防止される。

キャップ１６０により画定されるキャビティ１６１が、ルーメン１０７内で手術用具が通過するために必要な容積を除き、吸音材料及び／又はバッフルを含み、トロカール１００から発生する雑音を低減してもよい。本体インサート１２０に形成された穴１２５との組み合わせで、これらの音響減衰機構を互いに調節することにより、発生する音を大幅に低減することができる。

図４及び図５は、本発明に従い作製されたトロカール４００の第２の実施形態を示し、図５は、オブチュレータ５９９が中に挿入されたトロカール４００を示す。図１〜図３の実施形態と比較したときのこの実施形態の違いは、流体回収プレナム４２１である。複数の穴が形成された環状インサートが提供されるのではなく、複数のバッフル４２５が提供され、これは、トロカール４００のハウジング４１５内で間隔を維持する隔離体として機能するとともに、音を吸収することにより雑音の低減を促進するように適合されてもよい。加えて、吸音材料が流体回収プレナム４２１に織り込まれてもよく、それにより雑音の低減がさらに促進される。

図１〜図３の実施形態と同様に、図４及び図５の実施形態は、本体４１０に挿入された本体インサート４２０を含む。バッフル４２５は、本体インサート４２０又は環状インサート４４０などのインサートと一体形成されるが、しかし、或いは独立して形成され、ハウジング４１５に別途挿入されてもよい。環状インサート４４０は、ノズル・インサート４５０と共に、一体となってノズル４５５を画定し、及び流体供給プレナム４４１を画定する。同様に、流体回収プレナム４２１が、環状インサート４４０の遠位側に画定され、流体回収ポート４２７と流体連通している。さらに、キャップ４６０がトロカール４００の近位端部分に提供されてもよく、そこに音響減衰材料を含んでもよい。

図５に示されるとおり、オブチュレータ５９９は、本明細書に開示される再循環システム及び装置用に設計されている。オブチュレータは、噴出口の近位及び遠位に、カニューレに緊密に嵌合するＯリング５０１を有する。オブチュレータ５９９が導入されると、Ｏリング５０１が、腹部からトロカール４００を通じて漏出するガスに対するシールを維持する。Ｏリング５０１はまた、トロカール４００内の噴流を封じ込める。挿入前に供給流がトロカールに圧送されてもよい。ガスは噴出口を通過し、トロカールの外側にいかなる吹き出し効果も生じることなく回収ラインから出る。トロカール４００が患者に挿入されると、オブチュレータ５９９は取り出されてもよく、気腹が損失することなくエア・シールが確立される。

図６及び図７は、本発明に係るトロカール６００の第３の代表的な実施形態を示す。トロカール６００は前述の実施形態と同様であるが、圧力検知プレナムも、又は近位キャップも含まない。トロカール６００は本体６１０を含み、本体６１０は、その近位端部分に配設されたハウジング６１５を有する。バッフル６４３、環状インサート６４０及びノズル・インサート６５０が、それぞれハウジング６１５と共に、流体回収プレナム６２１、流体供給プレナム６４１、中心ルーメン６０７及びノズル６５５を画定する。ノズル・インサート６５０は陥凹領域６５６を有するように形成され、陥凹領域６５６は、手術器具をルーメン６０７に案内することに役立つ。回収流体ポート６２７（図６）がハウジング６１５を通じて形成され、流体回収プレナムと流体連通する。流体供給ポート６４７（図７）が同様にハウジング６１５を通じて形成され、流体供給プレナム６４１と流体連通する。

図８Ａは、本発明に従い作製されたさらに別のトロカール８００Ａを示す。トロカール８００Ａは本体８１０を含み、本体８１０は、その近位端部分に配設されたハウジング８１５を有する。遠位バッフル８２９、環状インサート８４０及びノズル・インサート８５０が、それぞれハウジング８１５と共に、流体回収プレナム８２１、流体供給プレナム８４１、中心ルーメン８０７及びノズル８５５を画定する。ノズル・インサート８５０は陥凹領域８５６を有するように形成され、陥凹領域８５６は、近位キャップ８６０により画定されるチャンバ８６１内に近位バッフル８６９を収容することに役立つ。キャップ８６０の近位端部分に縮小した穴８６８が提供されてもよい。場合により、そこに環状シールが提供されてもよく、それによりルーメン８０７が、そこを通じて手術器具が挿入されたとき、手術器具に対してさらに封止される。

回収流体ポート８２７がハウジング８１５を通じて形成され、流体回収プレナム８２１と流体連通する。流体供給ポートが同様にハウジング８１５を通じて形成され、流体供給プレナム８４１と流体連通する。前述の実施形態と同様に、圧力検知チャンバは提供されないが、前述の実施形態又は本明細書に記載される任意の実施形態の場合と同じく、別の同様のトロカール内に、又は患者の腹部に別個に挿入される針として、かかるチャンバを提供することにより、かかる圧力検知機能を付与することができる。

図８Ｂはトロカール８００Ｂを示し、これは、代替的な構成のその近位端を有するが、その他は図８Ａのトロカール８００Ａと同様である。トロカール８００Ｂは本体８１０を含み、本体８１０は、その近位端部分に配設されたハウジング８１５を有する。遠位バッフル８２９、環状インサート８４０及びノズル・インサート８５０が、それぞれハウジング８１５と共に、流体回収プレナム８２１、流体供給プレナム８４１、中心ルーメン８０７及びノズル８５５を画定する。ノズル・インサート８５０は陥凹領域８５６を有するように形成され、陥凹領域８５６は、近位キャップ・アダプタ・インサート８９０と協働して、近位音響減衰チャンバ８９１を提供することに役立つ。音響減衰チャンバ８９１には吸音材料が提供されてもよく、トロカール８００Ｂ内を流れる流体により発生する雑音を低減することに役立つ。キャップ・アダプタ・インサート８９０は、トロカール８００Ｂとキャップ、例えばボール弁を内蔵するキャップとの間の係合を促進することができる。

回収流体ポート８２７がハウジング８１５を通じて形成され、流体回収プレナム８２１と流体連通する。流体供給ポート８８３が同様にハウジング８１５を通じて形成され、流体供給プレナム８４１と流体連通する。

前述の実施形態の各々において、流体回収プレナムは、各トロカールの実施形態において流体供給プレナムに対して遠位に配設されている。しかしながら、或いは流体回収プレナムは、流体供給プレナムに対して近位に配設されてもよい。かかる構成が、図９Ａ及び図９Ｂに示されるトロカール９００に関連して示される。

図９Ａ及び図９Ｂのトロカール９００は、本体９１０と、環状インサート９４０と、ノズル・インサート９５０とを含む。環状インサート９４０とノズル・インサート９５０との間にノズル９５５が画定される。流体供給プレナム９４１が、ハウジング９１５において環状インサート９４０とノズル・インサート９５０との間に画定され、流体供給ポート９４７によって供給を受ける。流体回収プレナム９２１が、ノズル・インサート９５０と、ハウジングに固定される任意の補助シール要素９８０とによりノズル・インサート９５０の近位に画定される。補助シール要素９８０はハウジングに固定され、環状シール９８３を含むことで、トロカール９００のルーメン９０７を通じて挿入される器具に対する封止を促進する。器具とシール要素との間に完全なシールが設けられる場合、流体はルーメンの近位端を通じて漏出することができない。従って、所望であれば、封止要素９８０によるシールが維持されている期間は、トロカール９００に流体シールを設けることを目的とした吹送流体を提供するシステムの電源はオフにしてもよい。

バッフル９９１及び／又は吸音材料が流体回収プレナム９２１に配設されてもよく、それにより使用時にトロカール９００から発生する雑音が低減される。流体は、流体回収プレナム９２１から回収流体ポート９９３を通じて排出される。近位キャップ９６０がトロカール９００のその他の部分に永久的又は一時的に取り付けられてもよく、これは、キャップ９６０に形成されたリング９６８を係合するボール９６７を有する電磁ボール弁を含む。具体化されるとおり、ボール９６７又はリング９６８のいずれかが磁性を有し、他方が鉄を含んでもよい。或いは、リング９６８が、そこに供給される電力を有する電磁石として具体化されてもよく、ボール９６７が鉄を含み、従って電源がオンになると、リング９６８の電磁石リングに引きつけられる。

本発明に係るトロカール１０００のさらなる実施形態を示す図１０を参照すると、流体シールが形成される間、腹部内の圧力によって作用を受けるため、ガスの遠位の動きは緩徐になり、逆流して外側への流れとなる。内側への運動量の使用済みガスは、通常は手術用アクセス装置のルーメンを通じて、近位に押される。使用済みガスは手術用アクセス装置１０００のルーメン１０２０の近位端を出ると、矢印１０９０によって表されるガスは捕集チャンバ１０３０に入り、この捕集チャンバ１０３０はまた、消音材料を収容する働きもし得る。チャンバ１０３０は、そこに形成されたポート１０３５を介して回収ラインに接続されてもよく、そのポート１０３５を通じて再循環ポンプ（例えば、図１９のポンプ１９４０）が流出するガスを抜き取り得る。使用中、必要に応じて追加のガス（例えば、二酸化炭素）がシステムに加えられてもよく、それによりアクセス装置１０００の近位端１０１０を通じる正味のガス流が確実に近位方向となる。これにより確実に、再循環ポンプに戻る流れは、近位開口１０１２を通じてアクセス装置１０００に引き込まれる空気ではなく、所望のガス（例えば、二酸化炭素）となる。正確な実施態様に応じて、手術用アクセス装置の近位端に機械式弁が提供されてもよい。かかる弁は、外部からシステム内に外気が引き込まれる可能性をさらに排除するように機能し得る。

図１１及び図１２は、本発明に従い作製されたトロカール１１００のさらなる実施形態の部分的な近位端断面図である。トロカール１１００は、近位ハウジング１１１５を有する本体１１１０を含む。ノズル１１５５がハウジング１１１５とノズル・インサート１１５０との間に形成され、それらの間にはまた、流体供給プレナム１１４１も画定される。ハウジング１１１５には安全弁１１８０が形成される。この実施形態において、圧力検知チャネル及びプレナム１１１１は、本体１１１０と、本体１１１０に被せて配置されるチューブ状部材１１２０との間に形成される。

安全弁１１８０は、スプリング（図示せず）によって閉鎖状態に付勢されるように構成されるが、ボール１１８１を座部と接触状態に維持することにより弁１１８０を閉鎖状態に維持する代替的な方法が可能である。安全弁１１８０は、流体導管１１８４を介して圧力検知プレナム１１１１と流体連通している。腹腔内の圧力が所定の安全限界値を超えると、ボール１１８１がその座部から離れる方に付勢され、スプリングが圧縮され、ひいてはチャネル１１８４が開放される。次に加圧流体が排出導管１１８５ａ、１１８５ｂ及び１１８５ｃから出る。続いて腹部内の圧力が降下すると、弁１１８０が閉鎖される。

図１１及び図１２のトロカール１１００は、そこに着脱可能に固定されたキャップ１１７０を含む。キャップは、バッフル及び／又は吸音材料などの音響減衰機構と共に使用される、そこに画定されたチャンバ１１６１を含む。

図１１及び図１２のキャップ１１７０の横断面図である図１３に示されるとおり、本体１３１０はトラック１３２０を含み、これがトロカール１１００上の嵌合用トラックを係合する。弾性係止部材１３３０が、トロカール１１００の対応する溝を係合する。ボタン１３４０を押すと、係止部材１３３０が偏向してそのネック１３３１が拡がる。これによりトロカール１１００に挿入したり、そこから取り外したりすることが可能となる。

さらに本発明に従えば、本発明に従い作製される、手術用吹送のための、及び／又はカニューレに流体シールを設けて維持するために使用される、様々なシステムが提供される。図１４〜図１８は、かかるシステムを示す。

手術用吹送及び封止のためのシステムを示す図１４及び図１５Ａの実施形態において、手術用インサフレーター１４１０及び手術用トロカール１４０１に関連した、本発明のシステムの一実施形態に係る制御ユニット１４２０が示される。トロカール１４０１は流体導管１４８０によって制御ユニット１４２０に接続され、インサフレーターは別の流体導管１４１４によって制御ユニット１４２０に接続される。図１５Ａに示されるとおり、インサフレーター１４１０は、供給源、この場合タンク１５８０から吹送流体を受け取る。タンク１５８０とインサフレーター１４１０との間に圧力調整器１５７０が提供される。

インサフレーター出力は、トロカール１４０１につながる圧力検知ライン１４８１と、及び制御ユニット１４２０内に格納される圧力制御弁１５６０につながる圧力検知ライン１５８１と流体連通している。制御ユニット１４２０はまた、トロカール１４０１内の流体シールを維持し、ひいては患者の腹部１５９８内の気腹を維持することを目的として吹送ガスを再循環させるための流体ポンプ１５５０も含む。

流体はトロカール１４０１から回収流体導管１４８５、１５８５を通じて受け取られ、流体ポンプ１５５０によって加圧され、流体供給導管１５８３、１４８３を通じてトロカール１４０１の流体供給プレナム及びノズルに誘導される。腹部１５９８内の圧力が所定の安全限界値を超える場合、かかる高い圧力が圧力検知導管１４８１、１５８１によって圧力制御弁１５６０に伝達される。次に圧力制御弁１５６０が開放することにより応答し、流体供給導管１５８３を、バイパス導管１５６８を通り流体回収導管１５８５に至るよう短絡する。従って、トロカール１４０１に送り込まれて流体シールを維持したはずの流体が減少し、部分的又は完全に再循環されてポンプ１５５０に戻る。従って、腹部１５９８内に既にある過剰な流体が逃がされ、最終的に腹圧が許容レベルに低下すると、弁１５６０が閉鎖され、流体供給導管１４８３、１５８３を通じる流体の流れが増加する。

示される実施形態では、内部ダイヤフラム１５６１を有するダイヤフラム型の弁が示されるが、代替的な構成の圧力制御が本発明に適用可能であることが理解されるべきである。例えば、圧力トランスデューサをトロカール１４０１上若しくはトロカール１４０１内に、又は制御ユニット１４２０内に配置することにより、圧力トランスデューサが気腹と流体連通するように配設されてもよく、例えば電気作動弁を制御するように適合及び構成されてもよい。

図１４では、インサフレーター１４１０と制御ユニット１４２０とは、別個だが接続されているユニットとして示されるが、図１５Ａの概略図で破線１５０１によって示されるとおり、及び図１６において要素１６２０により示されるとおり、単一のハウジング内に内蔵されてもよい。コネクタ１５９０が、制御ユニット１４２０と流体導管１４８１、１４８３、１４８５との間の接続を可能にし、次にそれらの流体導管が手術用トロカール１４０１に接続される。流体導管１４８０とインラインでフィルタが提供され、これは、図１４のフィルタ１４８２と同様に独立して収容されても、又は図１６の単一のハウジング１６８２に収容されてもよい。

吹送ガスは、タンク１５８０などの供給部からシステム１４００に提供される。インサフレーター１４１０、圧力調整器１５７０、調湿素子、例えば、加湿器、除湿器又は加熱器、再循環ポンプ及び／又は他の要素などの要素を含み得るシステム１４００が、吹送ガスを受け取る。システム１４００は、必要であれば、流体導管の１つ又は複数に関連して、過剰な吹送流体を排出する安全ダンプ弁をさらに含んでもよい。

典型的な手術用インサフレーターは、単一の流体導管を通じて吹送期間の間の圧力を断続的に計測することにより動作する。図１４及び図１５に具体化されるとおり、インサフレーター１４１０は、この点で通常どおり機能することが可能である。インサフレーター１４１０は、圧力検知導管１４８１を介して腹部１５９８の吹送を開始することができ、また、そこを通じる圧力を断続的に計測することもできる。しかしながら、通常の吹送動作が圧力制御弁１５６０の機能に悪影響を及ぼすことはない。インサフレーターによって僅かな圧力サージが引き起こされ得るが、トロカールの流体シールは維持される。

従って、動作中に低い腹圧が検知されると、インサフレーターは腹部１５９８への吹送を始動し、圧力制御弁１５６０は閉鎖された状態に保たれ、流体ポンプ１５５０がトロカール１４０１の回収流体プレナムから回収流体導管１４８５、１５８５を通じて流体を受け取り、流体供給導管１５８３、１４８３を通じて加圧流体をトロカール１４０１のノズルに送り込む。

過剰な腹圧が起こると、インサフレーターはそれ以上の吹送流体を腹部１５９８に提供せず、圧力制御弁１５６０が開放されて流体供給導管１５８３と回収流体導管１５８５とがバイパス導管１５６８を介して接続され、それによりトロカール１４０１に形成された流体シールの有効性が低下し、吹送流体の一部が漏出可能となり、腹腔内の圧力が低下する。

トロカール１４０１に着脱可能な近位端キャップを使用することが望ましいこともあり、これは、吹送中、インサフレーター１４１０による腹部の充填を可能にするために使用され、その時間が終わると、制御ユニット１４２０のポンプ１５５０が作動され、キャップは取り外されてもよい。或いは、オブチュレータがトロカール１４０１を通じて挿入され、Ｏリングなどによってそれと互いを封止してもよい。

システム１４００は吹送流体を所望の圧力に加圧するとともに、必要に応じて流体を処理又は調節するように適合及び構成されてもよい。上記に記載されるとおり、本発明に従いトロカールに供給される圧力は、約０ｍｍＨｇ〜３５００ｍｍＨｇの間で、その間における０．１ｍｍＨｇ増分での任意の圧力であってよい。かかる圧力は、図２に示されるプレナム１４１などの流体供給プレナムに好適である。しかしながら、図３で最も良く分かるノズル１５５などの、本発明に係るトロカールのノズルには、比較的高い圧力も供給され得る。一実施形態において、１つ又は複数のノズルに供給される圧力は約１０００ｍｍＨｇ〜約２０００ｍｍＨｇであり、それらの間における０．１ｍｍＨｇ増分での任意の圧力であってよい。好ましい一実施形態において、１つ又は複数のノズルに供給される圧力は約１５３０ｍｍＨｇである。当然ながら、標準圧力は必要又は所望に応じて異なり得る。さらに、圧力は、上記に記載されるとおり過剰な腹圧が計測されると、標準値から低下し得る。

図１５Ｂは、図１４及び図１５Ａのシステム１４００の代替的実施形態であるシステム１５００を示す。システム１５００はシステム１４００と同様であるが、単に、圧力検知ライン１５８１と流体接続している安全圧力解放弁１５９９をさらに含む。過圧の場合、圧力制御弁１５６０の短絡動作に加え、安全圧力解放弁１５９９が吹送流体を大気中にさらに放出することができる。安全圧力解放弁１５９９が流体の放出を開始する圧力設定値は、圧力制御弁１５６０が流体を再循環させる代わりに安全圧力解放弁１５９９が早まって流体を放出することがないように設定され得る。従って、圧力設定値は圧力制御弁１５６０に対する圧力設定値より僅かに高くてもよい。

図１６を参照すると、吹送トロカール１４０１に接続される制御ユニット１６２０が示され、これらは双方とも本発明に係る。単体型フィルタ要素１６８２が提供され、これについては図２０〜図２２に関連して以下でさらに詳細に説明する。制御ユニット１６２０は、本発明に係る記載されるシステムのどの実施形態で利用されてもよく、及び示されるとおり、制御ユニット１６２０からの所望の圧力出力を設定するための設定可能なコントロール１６２１と、設定圧力を確認するための圧力計１６２５とを含んでもよい。示されるとおり、フィルタ１６８２は制御ユニット１６２０に直接装着され、図２０〜図２２に関連して以下でさらに詳細に説明するとおり、フィルタ１６８２のハウジングと一体形成された導管が、制御ユニット１６２０の対応する穴に受け入れられる。本明細書に記載される他の実施形態と同様に、制御ユニット１６２０は、標準的な手術用インサフレーターと接続されてもよく、又は制御ユニット１６２０のハウジング内にインサフレーター構成要素が提供されてもよい。

図１７及び図１８は、手術用吹送及びガス再循環のためのシステム１７００の代替的実施形態を示す。図１４及び図１５の実施形態と同様に、インサフレーター１４１０と制御ユニット１４２０とが、各々提供される。しかしながら、この実施形態におけるインサフレーター１４１０及び制御ユニット１４２０は、互いに独立して動作し、各々が独立して患者の腹圧を計測し、それに応答する。図１４及び図１５の実施形態と同様に、再循環機能１４０１を有するトロカールが、流体導管１４８０及びフィルタ１４８２を介して制御ユニット１４２０に接続される。しかしながら、インサフレーター１４１０は、制御ユニット１４２０に接続される代わりに、流体導管１７８０を介して二次トロカール１７０１に接続されている。

図１８に示されるとおり、吹送ガスは、タンク１５８０などの供給部からシステム１７００に提供される。動作中に低い腹圧が検知されると、インサフレーター１４１０は腹部への吹送を始動し、圧力制御弁１５６０は閉鎖された状態に保たれ、流体ポンプ１５５０がトロカール１４０１の回収流体プレナムから回収流体導管１５８５を通じて流体を受け取り、流体供給導管１５８３を通じて加圧流体をトロカール１４０１のノズルに送り込む。

過剰な腹圧が起こると、インサフレーターはそれ以上の吹送流体を腹部に提供せず、圧力制御弁１５６０が開放されて流体供給導管１５８３と回収流体導管１５８５とがバイパス導管１５６８を介して接続され、それによりトロカール１４０１に形成された流体シールの有効性が低下し、吹送流体の一部が漏出可能となって腹腔内の圧力が低下する。

図１９を参照すると、本発明に係るシステム１９００が示され、ここでは手術用アクセス装置１９０５がチューブ１９２０を介して制御機器に接続される。この場合、制御機器はインサフレーター１９６０と制御ユニット１９１０とを含み、次に制御ユニット１９１０が再循環ポンプ１９４０に動作可能に接続されるが、しかし再循環ポンプ１９４０は、制御ユニット１９１０のハウジング内にポンプ１９４０を含み得る。

本発明に従えば、好ましくは、チューブ材１９２１、１９２３、１９２５及び再循環ポンプ１９４０の各部を含めた、システムのなかでガスと接触する全ての内表面は、使い捨てである。ポンプ１９４０は蠕動設計であってよく、圧縮ローラ・システムなどにより、使い捨てチューブ材を屈曲させることによりガスを圧送する。或いは、圧送は、一体型の使い捨て密閉ダイヤフラム要素を外部操作することにより達成されてもよい。本発明に従えば、相互汚染に対する予防的措置として、手技の後には毎回、湿潤した表面を廃棄すること好ましい。代替的実施形態において、本発明に係るシステムには、他のタイプの定容量ポンプが提供されても、又は例えばベーン・ポンプなどの可変容量ポンプが提供されてもよい。

手術用アクセス装置１９０５は、圧力検知チューブ１９２５を介してインサフレーター１９６０及び制御ボックス１９１０に接続される。加圧流体は流体供給チューブ１９２１を介して手術用アクセス装置１９０５に送り込まれ、一方、使用済み吹送ガスは回収チューブ１９２３を介して取り戻され、各チューブは制御ユニット１９１０を通じて接続されている。図１６及び図１７に示されるとおり、アクセス装置１９０５と制御ユニット１９１０との間に１つ又は複数の介在フィルタが配置されてもよい。

二酸化炭素ガスボンベなどの主要流体供給部は、例えば制御ユニット１９１０に入力を提供するなど、任意の好適な方法でシステム１９００に組み込まれてもよい。

ここで図２０〜図２２を見ると、フィルタ・アセンブリ１６８２が示される。フィルタ・アセンブリ１６８２にはハウジング２０８０が提供される。ハウジング２０８０は、組み立てが簡便となるよう２つの部品に成形されてもよく、その範囲内において、流体供給導管、流体回収導管及び圧力検知及び／又は吹送導管の各々に対応する別個の画定されたチャンバ内にフィルタ要素を保持してもよい。それぞれの各導管を通過する流量及び圧力は異なるため、当該の導管に対するフィルタサイズは、それに応じて選択される。示されるとおり、特に図２０において、導管２０８９はハウジング２０８０に提供され、各々が流体経路と流体連通し、且つそのそれぞれのフィルタ要素がハウジング２０８０内に保持される。チューブとフィルタ１６８２との間の接続は、任意の望ましいものであってよく、本発明に従えば、以下にさらに詳細に説明する図２３〜図２５に示されるとおりの、トロカールとチューブ・セットとの間の接続と同じであり得る。

図２１はフィルタ１６８２の等角図であり、チューブ接続導管２０８９と、フィルタ・ハウジング２０８０の大部分を含む部品２０６０、２０７０とを示す。導管２０８９がそこに形成された前蓋２０６０が、後部分２０７０に取り付けられ、その中に、トロカールから受け取った、又はそこに提供する流体をフィルタリングするための複数のフィルタ要素が保持される。

ハウジング２０８０内に画定されるチャンバの１つ又は複数に、特にトロカールから戻る流体に対応するチャンバ２０８４に関して、流体ドレインが提供されてもよい。かかるドレインが、次に中央吸引システムに接続され、任意の捕集された流体を除去してもよく、又は流体はハウジング２０８０の底部に、若しくは別個のリザーバに、単に捕集されてもよい。具体化されるとおり、このチャンバ２０８４は、好ましくは容積上他の２つのチャンバより大きく、トロカールから戻る減圧された、従って膨張した流体の流れを収容する。トロカールに提供される加圧流体は、比例してより小さい容積を占め、従って所与の質量流量の吹送流体を搬送するのに、より小さいフィルタ・チャンバ及びチューブで十分である。その同じ流体が回収時に膨張すると、流体の流れを処理するのに、より大きい導管及びフィルタ・チャンバが必要となる。

図２２はフィルタ１６８２の側面等角図であり、ハウジング２０８０の後部分２０７０に画定される後部導管２２８７を示す。導管２２８７は、制御ユニットの対応する穴と嵌合するように構成され、Ｏリングなどの封止要素２２８８と、フィルタ１６８２を制御ユニットに固定的に係合するようにハウジングの協働要素を係合するための突起２２８９とを含む。当然ながら、フィルタ１６８２は、制御ユニットに装着するのではなく、フィルタの後端を介在するチューブ・セットに接続するように具体化されてもよい。

図２３は、ボス２３１０と、本発明に係るトロカール２３０１をチューブ・セット（図２４ｂ）に接続するための端部コネクタ２３２０とを含む２つの嵌合接続要素を示す。同じ接続構成が、それが所望であれば、チューブ・セットとフィルタとの間に用いられてもよい。端部コネクタ２３２０上の係止ナット２３２１がボス２３１０の外側ねじ切り部分２３１５を係合し、導管２３２９をトロカール２３０１に対して固定的に保持する。特にボス２３１０に形成された対応する穴２３１７と嵌合する端部にある導管２３２９は、それらがそれぞれの穴２３１７の内壁に対して自動封止するように、柔軟な材料で形成されてもよい。それに代えて又は加えて、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく別個の封止要素が利用されてもよい。ねじ式係合の一般的な構造は、それが所望であれば、「ルアー・ロック」のものであってよい。

図２４ａは端部コネクタ２３２０の嵌合する側の等角図であり、一方、図２４ｂは、本コネクタ２３２０及び本発明のシステムで使用されるマルチ・ルーメン・チューブ２４１０を示す。コネクタ２３２０及び本発明に係るシステムは別個のチューブを利用して機能し得るが、しかしながら本マルチ・ルーメン・チューブ２４１０は手術室での手技を簡略化し、手術チームの障害を低減するために提供されることが理解されるべきである。マルチ・ルーメン・チューブ２４１０は、単体型の構成要素として一工程で押し出しされてもよい。或いは、マルチ・ルーメン・チューブは別個のチューブとして形成されてもよく、次にそれらが、隣接する壁を互いに融合したり、又はチューブ２４１０を他の材料でオーバーラップしたりするなど、好適な方法で一体に結合されてもよい。さらに、張力逃がし要素が、チューブ・セット２４１０に対して、その全長にわたり、又はその端部の１つ若しくは複数において、内側に成形されるか、オーバーモールドされるか、又は他の方法で適用されてもよい。かかる張力逃がし要素は、コイルなどの、アセンブリの歪みに抵抗してチューブ２４１０のキンクを抑制し、又はそれに対する損傷を防止する金属又は比較的硬質のポリマー要素を含んでもよい。チューブ２４１０の全断面長さは、好ましい実施形態において、連続していて切れ目がないことが理解されるべきである。チューブ２４１０は、所望の任意の長さであってよいが、典型的には、単一の主要なチューブについて約２〜４メートルの範囲の長さであり得る。代替的実施形態において、導管は、必要に応じてそこから分岐し、複数の装置に供給してもよい。さらに、それを目的として、例えば制御ユニットと手術装置との間で流れを分割するため、マニホルド・アダプタが提供されてもよいことが考えられる。

図２４ｃに示されるとおり、デュアル・ルーメン・チューブ部分２４５２と、例えば、圧力検知及び／又は吹送機能に使用されてもよい別個のシングル・ルーメン部分２４５１とを有するさらに代替的なチューブ・セット２４５０が提供される。チューブ・セット２４１０に関連して上記で考察される代替的機構が、図２４ｃのチューブ・セット２４５０に適用可能である。有利には、吹送及び／又は圧力検知チューブが別個であることにより、これらの機能の一方又は双方を交代させて、及び離れたところに配置することが可能となる。また、これにより本発明のアクセス装置の全体的なサイズを、それと吹送及び／又は圧力検知チャネルを一体化する必要がないため、低減することもできる。

図２５は、本体２５１０を含むトロカール２５００を示し、本体２５１０は、その近位端部分に配設されたハウジング２５１５を有する。環状インサート２５４０とノズル・インサート２５５０とが、共になってノズル２５５５及び流体供給プレナム２５４１を画定する。流体回収プレナム２５２１が、２つのインサート２５２０と２５３０との間に画定される。Ｏリングなどのシール２５５２がそれぞれのデテントに提供されてもよく、それによりインサートとハウジング２５１５との間が封止される。ノズル・インサート２５５０は、近位キャップ２５６０と協働して、近位音響減衰チャンバ２５６１を提供することに役立つ陥凹領域を有するように形成される。吸音材料が音響減衰チャンバ２５６１に提供されてもよく、これはトロカール２５００内を流れる流体によって発生する雑音を低減することに役立つ。格子状インサート２５７０が提供されてもよく、これは音響減衰材料を保持して保護することに役立ち、さらに、過剰な音を吸収することに役立つ。

示されるとおり、キャップ２５６０は、ハウジング２５１５及びキャップ２５６０に形成された嵌合用ねじ切り部２５６５により、ハウジング２５１５をねじ式に係合するように適合される。組立て時、キャップ２５６０をハウジング２５１５にねじ付けると、全てのインサートがハウジング２５１５内に堅固に保持され、トロカール２５００の単純な組立てがもたらされる。

流体回収プレナム２５２１、流体供給プレナム２５４１及び圧力検知及び／又は吹送プレナム２５１１は、それぞれの導管と流体接続し、それらの導管は、ハウジング２５１５に提供される接続ボス２３１０を介して接続される。上記に説明したとおり、接続ボス２３１０はチューブ端部コネクタ２３２０と接続され、トロカール２５００に対する流体の供給及び除去を促進する。

図２７及び図２８は、本発明に係る代替的なシステム２７００、２８００の概略図である。図２７及び図２８のシステム２７００、２８００は、図１５Ａ及び図１５Ｂの実施形態と同様の手術用インサフレーターと一体に組み込まれてもよく、又は図１７及び図１８の実施形態と同じく手術用インサフレーターとは独立していて、インサフレーター１４１０及び制御ユニット１４２０が互いに独立して動作し、各々が独立して患者の腹圧を計測し、それに応答してもよい。

各実施形態において、再循環機能を有するトロカール２７０１は、インサフレーター２７１０とポンプ２７５０と弁とに接続される。図２７の実施形態において、弁２７６０は背圧制御弁であり、これは弁２７６０の上流側に対する圧力を一定の事前に設定された値までしか許容しない。導管２７８３の供給における圧力が設定値を超えた場合、弁２７６０が回収ライン２７８５に短絡する。これにより供給圧力が低下し、トロカール２７０１に入る加圧流体によって生じる流体シールが低減又は遮断され、それによりトロカール２７０１のルーメンを通じて腹腔内の吹送流体が漏出可能となる。トロカールのルーメンは比較的大きくてもよいため、かかる圧力は急速に逃げることができ、それにより患者に対していかなる害が及ぶことも防止される。流体は弁において再循環されるため、吹送ガスの大気中への散逸による無駄は、最小限度でしかない。

図２８のシステム２８００は、流体供給導管２７８３に関連したさらなるダンプ弁２８９３を含む。上記に説明した圧力弁２８６０の短絡動作に加え、システム２８００には圧力センサ２８９１が提供され、これは機械式であってもよいが、しかし、示されるとおり電子式である。圧力センサ２８９１は、吹送ライン又は他の腹圧供給源と流体連通していてもよい。過圧条件が検知されると、圧力センサ２８９１がダンプ弁２８９３に信号を送り、システムから流体を放出させる。示されるとおり、ダンプ弁２８９３は電気機械式であるが、或いは所望に応じて完全に機械式であってもよい。

図２８は、本発明に係る再循環システム２８００の概略図である。前述の実施形態と同様に、吹送ガスは、タンク２８８０及び圧力調整器２８７０又は例えば中央ガス分配システムなどの他の供給源から提供される。前述の実施形態と同様に、インサフレーター２８１０が提供され、この実施形態では、これは圧力検知及び吹送導管２８８１を介してトロカール２８０１に接続される。圧力検知及び吹送導管２８８１はまた、内部ダイヤフラム２８６１と可動式スプール２８６３とを備えたダイヤフラム弁２８６０とも流体連通する。スプール２８６３は、ダイヤフラムに調整自在に接続され、従って腹圧の変化が圧力検知及び吹送導管２８８１を通じて伝わると、それに応答してスプールが動く。次にスプール２８６３が、以下でさらに詳細に説明するとおり、圧力の変化に応答して弁２８６０の本体内の内部流体経路Ａ〜Ｆを開閉する。

前述の実施形態と同様に、供給ライン２８８３及び回収ライン２８８５が提供され、それぞれ、供給流体及び回収流体を再循環させるために提供される再循環ポンプ２８５０と接続されている。加えて、供給バイパス導管２８８９が供給ライン２８８３から弁２８６０のポートＤまでつながり、吹送ガスバイパス導管２８８７が、タンク２８８０などのガス供給部と弁２８６０のポートＥとの間に提供される。

示されるシステム２８００は、トロカール２８０１に形成される流体シールを制御することが可能である。システム２８００はトロカール２８０１に圧力を提供し、その結果、通常の動作下では一定の腹圧をもたらし、及び圧力が過剰な状況下では、安全弁として機能してエア・シールから入力圧力を排除する。

システム２８００及び弁２８６０は、腹腔に一定の設定圧力を維持するためトロカール２８０１のエア・シールに対する供給圧力を調節し、過剰に不要な周囲空気が腹部に取り込まれないよう低圧状況からの回復を遅延させ、圧力回復中のエア・シール入口を二酸化炭素などの吹送ガスで充満させ、取り込まれる構成ガスが主に所望のガスであることを確実にし、及び供給ガスを圧力供給ラインから回収ラインに迂回させて、そうしなければ患者に害を及ぼし得る過剰な圧力を解放するように構成及び適合される。

本システム２８００及び弁２８６０は、通常の動作下で一定の腹圧を小さい許容差の範囲内、好ましくは設定圧力の１ｍｍＨｇに維持するように、トロカールのエア・シールに対する供給圧力を調節することが可能である。特定の腹圧は、目盛り付き調整ノブ、又はそれに代えて電子的なセレクタを介して設定される。一態様に従えば、設定範囲は約５〜１８ｍｍＨｇの腹圧である。

手術手技中に腹圧が標準値である場合、ポンプ２８５０及び導管２８８３、２８８５を通じた吹送ガスの再循環が通常どおり行われ、ポンプ又は吹送ガス供給部からそれぞれバイパス導管２８８７、２８８９を通じてガスが送られることはない。

腹圧が設定点を超えて上昇する場合（これは、吹送された腹腔に圧力がかかるために起こり得る）、例えば、スプール２８６３が、ダイヤフラム２８６１に対する過剰な圧力に応答して動き、ポートＤとＡとの間の流体経路を開放し、それによりバイパス導管２８８９が開放されて、供給導管２８８３からの加圧された供給ガスが回収導管２８８５に再循環される。

一態様に従えば、高圧状況下では、弁２８６０は全ての供給ガスを供給ライン２８８３から回収ライン２８８５に迂回させ、又は腹圧が設定圧力を所定の大きさ（これは、本発明の一態様に従えば６０パーセントである）だけ超える場合には、排出し得る（弁２８６０のポートＦ）。

腹圧が上昇し続ける場合、スプール２８６３が移動することによりポートＤとＦとの間の経路が開放され、その結果、手術室、又はそれに代えて、排出物捕集システムであってもよい吹送ガスの「ダンプ」が起こる。その場合、ポンプ２８５０はトロカール２８０１からガスを引き込み、しかしトロカールに提供し戻される吹送流体はほとんど又は全くなく、腹圧は安全に標準値に戻る。

好ましい態様において設定値を４ｍｍＨｇ以上下回る任意の値である極めて低い腹圧が検知された場合、スプール２８６３はポートＤとＢとの間の経路を開放してトロカールのノズルに対する流れを低減し、それにより周囲環境からの空気取込みの程度を低減する。それに加えて又は代えて、スプール２８６３はポートＥからポートＣへの経路を開放して純粋吹送ガス（典型的には二酸化炭素ガス）の濃度を上昇させ、そのようにしてトロカール２８０１の開口を高濃度の純粋吹送ガスで充満させる。このようにすると、トロカール２８０１を通じて取り込まれる任意のガスが、比較的高い割合の純粋吹送ガス（例えば、二酸化炭素ガス）を有し得る。当然ながら、用語「純粋」は、実際には本システムに供給されるガスの混合物であってもよく、その意図するところは、望ましくない形で高濃度の酸素、他のガス又は汚染物質を有し得る周囲ガスではない、かかるガスが、手術空間内に引き込まれることであることが理解されるべきである。

図２８の実施形態にはフィルタリング要素は明示的に示されないが、本明細書に記載される任意の他の実施形態と同様に、チューブ材がトロカールに入る前、及びトロカールから戻るときなど、システム２８００において必要な任意の点でかかる要素が提供され得ることが理解されるべきである。フィルタ要素はまた、吹送及び圧力検知ライン２８８１とインラインで提供されてもよい。

図２９は、本発明に係る再循環システム２９００の概略図であり、図２８のシステム２８００のものと同様である。システム２９００では、純粋に機械式の弁制御ではなく、機械式弁と電気機械式弁との組み合わせが使用される。前述の実施形態と同様に、気体封止機能を有するトロカール２８０１、再循環ポンプ２８５０、吹送ガス供給源２８８０及び圧力調整器２８７０が提供される。供給ライン２８８３及び回収ライン２８８５が提供され、加圧された吹送流体をポンプ２８５０に送り、そこから使用済み流体を送る。

図２９のシステム２９００には逃がし弁２９６０が提供され、これはバイパス導管２９８６を通じる流体の流れを制御する。示されるとおり、弁２９６０は、供給導管２８８３の入力圧力が設定圧力を上回る状況に応答するように構成されるが、しかしながら、弁２９６０は、上述のダイヤフラム弁などの、腹圧に応答する能動弁に置き換えられてもよい。

示される実施形態では、逃がし弁２９６０と同時に電気機械式弁２９９３が配設され、これは、示される実施形態では、圧力センサ２９９５からの入力を受け取る。圧力センサ２９９５は、当然ながら任意の形態をとってよく、圧力閾値の選択を可能にする介在コントロールを含み得る。

図２８のシステム２８００と同様に、弁２９９３は、逃がし弁２９６０により提供されるものの補助として、トロカール２８０１に送られる流体のバイパスを提供する。弁２９９３はまた、低い吹送圧力における供給源２８８０からの吹送ガスの補助的な導入も提供し、それにより任意の取り込まれる周囲空気の影響を軽減する。すなわち、この実施形態に従えば、弁２９９３が始動されると、流れがポートＣからポートＢに短絡され、トロカール２８０１のノズルに対する流れが低減される一方、ポートＤがポートＡに開放され、それにより所望の吹送ガス−例えば、二酸化炭素ガス−の濃度が上昇する。

加えて、前述の実施形態と同様に、所望又は必要であれば、トロカール２８０１に送られる、又はそこから戻るガスをフィルタリングするため、システム２９００に１つ又は複数のフィルタが提供されてもよい。

有利には、図２８及び図２９の実施形態に従えば、弁が過剰な純粋吹送ガスの流れを制御する設定点、及び当該の点において、且つ任意の検知圧力に比例して提供される量は、純粋吹送ガスの効率的な使用が、患者の腹腔内のガスの割合と均衡するように選択されてもよい。加えて、かかる選択は、手術手技中に自動的に調整されてもよい。例えば、システム２９００に、回収導管２８８５及び／又は吹送導管２８８１と連動して１つ又は複数のセンサが提供されてもよい。望ましくないことに、大きい割合の酸素、又はメタンなどの他の不要なガスが検出される場合、システム２９００は純粋吹送ガスの供給をオンにして、腹腔内で検出されたガスに置き換えるように適合されてもよい。好ましい態様に従えば、手術手技中、腹腔には最低７０％の二酸化炭素ガスが維持される。

図３０は、吹送及び再循環ユニット３０１０と、「デイジー・チェーン」配列で提供される複数の気体封止トロカール３００１とを有する本発明に係るシステム３０００を示す。示されるとおり、一つのトロカール３００１が第１のチューブ・セット３０８２によって接続され、他のトロカールが、次に第２及び第３のチューブ・セット３０８４と接続される。各チューブ・セットは、少なくとも導管２８８３などの供給導管と、導管２８８５などの回収導管とを含み、及び実施形態によっては、例えば導管２８８１などの圧力検知及び吹送導管もまた含む。本発明に従えば、各トロカール３００１は、それぞれのチューブ・セットを介して吹送及び再循環ユニットと流体連通している。流体は、トロカールの各々に提供されたそれぞれのチャンバを通じて流れてもよく、又はそれに代えて、チューブ・セットと併せて提供されるチャネルを通じて流れてもよい。かかるチャネルはチューブ・セットと一体形成されてもよく、又は手術室で任意の組み合わせの所望の長さのチューブ・セットを選択することができるように、アドオン式コネクタとして提供されてもよい。

加えて、本明細書に記載される任意の実施形態に従えば、再循環構成要素と吹送構成要素とは共通のハウジングに提供されてもよく、又はそれに代えて、標準的なインサフレーターが、本明細書に記載される装置の機能性を実現するため再循環装置と併せて使用されてもよい。

図３１は、吹送及び再循環ユニット３１１０と、並列に提供された複数の気体封止トロカール３１０１とを有する本発明に係るシステム３１００を示す。示されるとおり、各トロカール３１０１はチューブ・セット３１８２を介して吹送及び再循環ユニット３１１０に接続される。各チューブ・セットは少なくとも導管２８８３などの供給導管と、導管２８８５などの回収導管とを含み、及び実施形態によっては、例えば導管２８８１などの圧力検知及び吹送導管もまた含む。本発明に従えば、各トロカール３１０１はそれぞれのチューブ・セットを介して吹送及び再循環ユニットと流体連通している。吹送及び再循環ユニット３１１０において、各チューブ・セットが分配プレナム２９１３を介して接続され、分配プレナム２９１３は、任意の数の本発明に係る気体封止トロカールの接続を可能にするように適合及び構成されてもよい。例えば、最高６個までの気体封止ポートを同時に使用する機能を有することが望ましい場合もあると考えられる。従って、分配プレナムは、１、２、３、４、５、６個又はそれ以上の気体封止トロカールに対応するように構成されてもよい。

本発明に従えば、二酸化炭素ガスなどの吹送ガスは、システムに吸引側で（ポンプに入る前）、若しくは供給側で（ポンプを出た後）、又は別個のチャネルを介して送給されてもよい。補充流体を吸引側で取り込むように本システムを構成すると、ポンプは比較的一定した流れを送り込むように構成され得るため、流体のより良好な制御が可能となる。他方で、流体がポンプの供給側で、１つ又は複数のトロカールに送られる前であって、しかし１つ又は複数のポンプの後に、不規則な間隔で注入される場合、システムの供給側、ひいては患者における圧力は、望ましくない形で変動し得る。本発明に係るシステムは、ある程度「開放されている」システムであるため、１つ又は複数のポンプの吸引側での供給流体の取込みは、１つ又は複数のトロカールを介してシステムに取り込まれる周囲空気量又は腹部空気量の減少によって相殺され得る。

図３２及び図３３ａ及び図３３ｂは、いくつかある機構のなかでとりわけ、各流体導管のフィルタ要素３２８２ａ；３２８２ｂ；３２８２ｃと、それぞれのシステムを通じて流体を循環させる二重循環ポンプ３２５０とを含むそれぞれのシステム３２００、３３００を示す。複数のポンプにより、多重性がもたらされることに加え、同様のサイズの単一のポンプの場合と比べてより多量の流体を循環させることが可能となる。さらに、かかる容量の増加が、単一のより大容量の循環ポンプと比較して軽い重量で可能である。また、サイズが正しい場合、ポンプはその容量限度で動作する必要はなく、そのため効率性の向上及び雑音の低減が可能となる。

それぞれのシステムに関連して１つ又は複数の熱交換器（例えば、図３２の３２９９）が提供されてもよく、これは、例えば極端に冷たい、又は極端に温かい流体が患者に戻されることがないように、再循環される流体を調節することに役立つ。同様に、本システムには加湿及び／又は除湿素子が含まれてもよく、それにより空気が患者から戻されたとき、又は患者に供給される前に調湿される。本発明の一態様に従えば、熱交換器３２９９は、図３２に示されるシステム３２００に関連して、再循環ポンプ３２５０からつながる供給導管３２８３に提供される。この態様に従えば、熱交換器は、再循環ポンプ３２５０を出たときの加圧流体の温度を低下させるように供給導管３２８３の内部及び／又は周囲に提供され得る。これは、高圧がトロカール２８０１に到達するまで圧縮及び維持され、最終的にトロカール２８０１において流体が減圧され、再循環されるため、高い圧力で特に有利である。圧縮によってトロカール２８０１に到達する前にいくらかの量の熱が失われ得るが、圧縮直後に温度を低減することが望ましい場合もある。

熱交換器は、例えば銅又はアルミニウムなどの熱伝導性材料を利用した、供給導管３２８３の周囲のジャケットとして具体化されてもよい。熱は熱交換器の一部分を通じて、伝導により、又はそれに代えてヒートパイプを用いるものなどの能動型若しくは受動型の熱力学的回路により伝えられてもよく、それにより熱が供給導管３２８３から放たれるように伝わり、次に熱は、例えば、放射、伝導及び／又はファンによって補助されてもよい対流熱移動を含み得る好適な方法で周囲環境に伝達され得る。

所望であれば、熱交換器３２９９は、供給導管３２８３を通過する流体の流路内に、フィンなどの、熱移動が起こり得る面積を増加させる要素を含んでもよい。本出願人は、前述の機構がまた、本明細書に記載される任意の他の実施形態に関連して提供されてもよいと考える。

図３２に示されるとおり、圧力が過剰な場合に供給流体を回収部にダンプするバイパス又は「背圧」制御弁３２６０が提供されてもよい。この弁は調整可能な機械式弁であるものとして示されるが、設定圧力閾値で提供されても、及び／又は適合性を有する圧力センサに関連した電気機械式弁として提供されてもよい。場合によりゲージ３２２５がシステム３２００に関連して提供され、これはハウジングの端面に装着されてもよく、本質的に機械式であっても、又は電子式であってもよく、電子式の場合、システム３２００の内部流体導管と直接流体接触する圧力センサ／送信器が提供されてもよい。

加えて、本発明のシステムに別個のダンプ弁が提供されてもよい。かかる弁は、過圧シナリオのリスクを低減する安全上の目的から提供され得る。上記に記載されるとおり、バイパス弁３２６０が、トロカール２８０１に提供される流体量を低減することができる。さらなる吹送逃がし弁３２６３が吹送供給部に関連して提供されてもよく、それにより、例えば、トロカール２８０１におけるそれぞれの流体導管の深刻な閉塞又はシステムの機能不良などの誤動作が起こった場合に、過剰圧力が速やかに解放される。吹送逃がし弁３２６３は、単純な一定型の機械式逃がし弁として、又はそれに代えて可変型の逃がし弁として具体化されてもよい。いずれの場合も、所望であれば、それに代えて同等の電気機械式弁が用いられてもよい。

前述の実施形態と同様に、ダイヤフラム弁３２６１又はそれに代えて同等の機械式若しくは電気機械式弁が提供されてもよいが、再循環経路（すなわち、回収導管３２８５）への流体のダンプに用いられるのではなく、流体は過圧の場合に応答してシステム３２００から放出される。ここでも、この弁３２６１は可変の、又は一定の圧力閾値で具体化され得る。

図３２のシステム３２００に示されるとおり、供給側圧力逃がし弁３２６５が流体ポンプ３２５０の高圧側に接続して提供されてもよく、それによりシステム３２００の電源がオフにされると、供給導管３２８３並びに接続されている構成要素及び導管内の圧力が低減される。これは、ポンプ３２５０が動作を停止すると、トロカール２８０１から回収ライン３２８５を通じた流体の引き込みはなくなるが、しかし供給導管３２８３及び関連する構成要素はなお加圧流体を含むため、望ましい場合がある。示されるとおり、供給側圧力逃がし弁３２６５は通常は開放されている電気機械式弁であり、システム３２００からの圧力の漏出を可能にする。通電されると、弁３２６５は閉鎖し、圧力損失を防ぐ。示されるとおり、弁３２６５は、ポンプ３２５０が通電されると通電され、従って単にポンプ３２５０と電気的に並列に接続されてもよい。或いは、弁３２６５は電子制御器によって別個に制御されてもよく、それによりポンプ３２５０は、吹送ガスなどの、煙又は他のデブリを含み得る流体の除去を、当該の流体を再びシステム３２００に導入することなく継続することができる。或いはさらに、ポンプ３２５０は、オフ信号を受け取ると、供給導管３２８３と回収導管３２８５との圧力を均等にするため方向を逆転するように構成されてもよい。それに代えて又は加えて、１つ又は複数のポンプ３２５０に関連する供給側圧力逃がし弁３２６５は、命令された出力圧力に応答して、通常の動作における流体の一部又はさらには全てを逃がすことにより、選択可能な圧力範囲にわたって出力圧力を能動的に制御するように適合及び構成されてもよい。

本発明に従えば、前述の弁のいずれも、本質的に機械式であっても、又は電気機械式であってもよく、その各部分、又は圧力を検知可能な関連する構成要素も同様であり得る。

示されるとおり、図３３ａは、腹圧の変化に応答するように構成された機械式ダイヤフラム弁３２６１が弁及びセンサ装置３３６１に置き換えられていることを除き、図３２のシステム３２００と同様のシステム３３００を示す。弁及びセンサ装置３３６１は、１つ又は複数のトロカールに対する圧力を能動的に制御するように比例して機能するように、及び／又は急激な過圧があった場合のダンプ弁として、適合されてもよい。示されるとおり、弁及びセンサ装置３３６１は、ハイブリッド型電気機械式及び空気圧作動式サブシステムである。圧力調整器３３６１ａは供給導管３２８３と流体連通し、当該導管からの圧力を調節して、パイロット弁３３６１ｂに圧力が低下した流体を送り、パイロット弁３３６１ｂは、患者の腹腔と流体連通している圧力検知／吹送導管３３８１から圧力信号を受け取る。圧力検知／吹送導管３３８１を介して計測されるときの腹腔の圧力が設定値を超えると、パイロット弁３３６１ｂは、圧力が低下した流体を圧力調整器３３６１ａからダンプ弁３３６１ｃに送ることによって応答する。示されるとおり、ダンプ弁３３６１ｃは供給導管３２８３からシステムの外に流体を放出する。しかしながら、ダンプ弁３３６１ｃは、或いは回収導管３２８５に送られてもよい。或いはさらに、パイロット弁３３６１ｂの設定圧力を上回る圧力の大きさによっては、弁及びセンサ装置３３６１は最初に流体を回収導管３２８５に送ってもよく、次に圧力がなお所望の限界値を超える場合に、流体をシステムから周囲環境に放出してもよい。

さらに、図３３ａのシステム３３００にはベンチュリ装置３３９０が提供されてもよく、それを通じてインサフレーターからの流体がトロカール２８０１に提供される。この機構は本明細書に記載される任意の実施形態、並びに当該技術分野における任意のインサフレーターに適用することができるが、簡単にするため、図３３ａのみに関連してそれを説明する。公知のとおり、標準的なインサフレーターは加圧された吹送流体を交互に脈動させ、圧力読取りは静止している間隔の間に行われ、これは、吹送中に読取りを行うと腹圧によって不正確に高い結果がもたらされ得るため、比較的正確な読取りを行うために必要である。

本発明に従えば、入口ポート３３９１は、インサフレーター（又は同様の装置）から受け取る吹送入力である。出口ポート３３９３は、トロカール２８０１への吹送流体の出力である。圧力検知ポート３３９５は、例えば図３３ａのシステム３３００のパイロット弁３３６１ｂなどの圧力検知構成要素に接続される圧力検知導管である。本出願者は、図示されるとおり、ベンチュリ型の装置を本システムの中に設置することにより、上記のとおりの全ての装置間の流体連通が可能になるが、インサフレーターによって提供される比較的高い間欠的な圧力脈動により通常引き起こされるシステム内の計測圧力の変動が減少し、又はなくなることを認識する。一貫した正確な圧力計測では、必要に応じて連続的な吹送ガスを提供すること、及び同時に腹圧を連続的に計測することの双方に対し、単一の導管が利用されてもよい。

従って、かかるベンチュリ３３９０の設置は、現在市販されている単純な周期的吹送ではなく、一定した吹送を可能にし得るとともに、この概念及び装置は、それ自体では標準的な手術用インサフレーターに容易に適用することができる。

さらに、本発明に従えば、本明細書に記載されるシステム及び装置は排煙を目的として使用されてもよいことが考えられる。本システムは、示されるとおり使用することができるとともに、再循環される空気から粒子状物質をフィルタリングし、それにより腹腔内の空気を連続的に清浄化して手術空間の明瞭な視界を可能にすることができる。

所望であれば、上記に説明されるとおりの１つ又は複数のトロカール、例えばトロカール２８０１にノズル及び関連する支持構成要素が提供される一方、回収吹送流体は、それから離れた位置にある第２の装置を通じて捕集されてもよく、それにより流れが向上し、煙及び／又は他のデブリが作業部位からより良好にフラッシュされる。回収流体の捕集に使用することのできる装置は、本発明に従い作製された１つ又は複数のトロカール（例えば、トロカール２８０１）を含んでもよく、又はそれに代えて従来のトロカール、ベレス針などを含んでもよい。

別の態様に従えば、本システムは、より一般的なアクセス装置に接続され、流体がその吹送ポート又は主ルーメンを通じて供給されてもよい。また、流体は、一つの装置を通じて供給され、吹送ガスを効果的にフィルタリングする別の装置で捕集されてもよい。

代替的実施形態において、流体が専用のアクセス装置の一つの導管に供給される一方、流体がそのアクセス装置に関連した第２の導管を介して戻されてもよく、又はその逆であってもよい。例えば、本発明に係るトロカールと共に利用される場合、本トロカールに提供される圧力検知／吹送チャネルのサイズが十分に大きいならば、流体はかかるチャネルを通じて供給又は回収され、他の機能は、再循環チャンバ及び流体供給チャンバ及び関連する構成要素のうちの１つ又は複数などの別のチャネルを通じて果たされてもよい。

場合により、排煙に対する流体供給又は除去の機能は、トロカール２８０１などのアクセス装置のルーメンを通じて挿入された別個のチューブを介して実現されてもよい。或いはさらに、流体供給及び／又は流体回収機能は、必要に応じて、トロカール２８０１などのアクセス装置又はより一般的なアクセス装置のルーメンを通じて挿入されてもよい別個の手術用具に組み込まれてもよい。所望であれば、手技中、かかる用具はアクセス装置のルーメンに置かれたままであってもよい。

それが所望であれば、本発明に係るシステムは、腹部の圧力又は容積にいかなる正味の変化ももたらすことなく粒子状物質を再循環及びフィルタリングするように適合されてもよい。その場合、吹送用の構成要素は、提供はされるものの、一時的に無効にされてもよく、その間、例えば代替的な吹送装置が腹腔の吹送に使用される。

しかしながら、有利には、本システム及び例えばトロカール２８０１などの関連する装置は、気腹に妨げなくアクセスできる流体シールの提供に使用される一方、本質的にガスの交換及びその再循環を可能にし、それにより、本質的に、吹送ガスのフィルタリングによる連続的な清浄化を提供する。しかしながら、本システムは、より一般的な、排煙の機能を提供する手術システムの補助として使用されてもよい。

図３４及び図３５は、標準的な吹送針、標準的な吹送トロカールなどと共に使用される本システム及び装置（例えば、トロカール２８０１）に関連して使用されるマルチ・ルーメン・チューブ・セットを適合させるためのアダプタ３４００を示す。アダプタ３４００は、本発明のチューブ・セットと接続するためのマルチ・ルーメン部分３４１０を含み、このマルチ・ルーメン部分３４１０は、本発明のトロカールのコネクタ部分（例えば図２３の２３１０）と同様であり、それと適合性を有する。アダプタ３４００はまた、標準的な吹送針（例えばベレス針）、標準的な吹送トロカール又は他の装置に接続するためのシングル・ルーメン部分３４２０も含む。シングル・ルーメン部分３４２０は、必要な接続機構によって、中心ルーメンとねじ式係合部分とを備える標準的なルアー継手などの標準的な吹送装置と接続するように適合されてもよい。アダプタ３４００の断面である図３５に最も良く示されるとおり、内部チャネルは、マルチ・ルーメン部分３４１０におけるその軸方向にオフセットした位置からシングル・ルーメン部分３４２０の中心部分に吹送ルーメン３４１２を接続し、このようにして、本システムはそれを通じて吹送流体を、ひいてはインサフレーター機能を送ることが可能となる。流体供給ルーメン３４１３及び再循環回収ルーメン３４１１（図３４）は終端として提供されるが、或いはアダプタ３４００において互いに接続され、患者をバイパスしてもよい。示されるとおり終端する場合、本システムは、上記に説明したとおり、内部バイパスを通じて流体供給及び回収機能をバイパスすることができる。しかしながら、標準的な吹送針、標準的な吹送トロカール又は他の装置を備えるアダプタ３４００は、手術用アクセス装置又はトロカール２８０１などの本発明に係る「トロカール」と同時に使用されてもよい。

使用時、最初の穿刺及び吹送は、ベレス針などの、アダプタ３４００を介して本発明に係るシステムに接続された装置を使用して実施されてもよい。所望の腹圧に到達すると、次に１つ又は複数のアクセス装置が患者に挿入され、本発明に係るシステムに接続されてもよい。

図３６〜図６３は、本発明に従い設計された手術用アクセス装置３６００の実施形態、代替例を示すその関連する構成要素、並びに挿入装置３８９０（図３８〜図４２）を示す。

図３６及び図３７は、手術用アクセス装置３６００の対向する面を示し、これはいくつかの態様のなかでもとりわけ、本明細書で上記及び以下に説明されるとおり、腹腔と周囲環境との間に流体シール、又は換言すれば圧力バリアを設けるように適合及び構成される。アクセス装置３６００は、いくつかの構成要素のなかでもとりわけ、近位ハウジング３６１５と、共に使用されるチューブ・セットを係合するためのコネクタ３６１０と、外側本体チューブ３６１９とを含む。ハウジング３６１５の近位部分は、端部キャップ３６６０などの端部キャップと接続するためのねじ切り部３６６５を含み、さらなる例が後続の図面に示され、以下で考察される。ハウジング３６１５は、挿入装置３８９０（図３８〜図４２）上の対応する部分を係合する位置合わせ要素３６１９ａ、３６１９ｂを含む。図３６及び図３７に示されるとおり、２対の位置合わせ要素３６１９ａ、３６１９ｂがハウジング３６１５の反対側の部分に提供されるが、その変形例が可能である。位置合わせ要素３６１９ａ、３６１９ｂの傾斜した配置は、アクセス装置３６００と挿入装置３８９０とが接続されるに従い、挿入装置３８９０の嵌合部分が徐々に案内されて整列するようなものとされる。

図３８〜図４２に示されるとおり、挿入装置３８９０は、シャフト３９９９（図３９）によってハンドル部分３８９１に取り付けられた貫通先端３８９８を含む。ハンドル３８９１には、外科医が握り易いようにグリップ３８９５ｂと陥凹部３８９５ａとが含まれる。例えば、外科医の第１の指及び親指がハンドル３８９１の両側に提供される陥凹部３８９５ａに置かれ、第２及び第３の指がグリップ３８９５ｂに置かれる。ハンドル３８９１の遠位端部分（図３８において左手方向）は、ハンドルの両側に対称に提供された異形開口３８９６を含む。図４０に示されるとおり、この異形開口３８９６により、接続要素をより近位に（ハンドル３８９１に向かって）着座させることが可能となり、アクセス装置３６００と挿入装置３８９０との組み合わさったアセンブリの全体的な外形が縮小する。異形開口３８９６はまた、アクセス装置３６００と挿入装置３８９０との間の互いの正しい位置合わせを案内する傾斜した位置合わせ要素３６１９ａ、３６１９ｂの使用も可能にする。位置合わせ要素３６１９ａ、３６１９ｂ及びハンドル３８９０の嵌合部分は、好ましい態様に従えば、アクセス装置３６００と挿入装置３８９０とが互いに対して正しく配置されたときのみを許容するサイズ、間隔及び／又は形状を有する。

示されるとおり、挿入装置３８９０は二重の対向する係合キャッチ３８９４を含み、これらは、その遠位端に爪３８９３を、及びその中央部分に旋回軸３８９２を有する。爪３８９３は、正確な実施態様に応じて、ハウジング３６１５の下側部分又は他の嵌合表面を係合する。また、挿入装置３８９０と併せて使用される内視鏡などの装置を係合するための、視鏡又は器具ロック３８９７が提供されてもよい。全体として参照により本明細書に援用されるMastriらに対する米国特許出願公開第２００８／００８６０８０号明細書及びMastriらに対する米国特許出願公開第２００８／００８６１６０号明細書に記載されるとおりの代替的な機構が提供されてもよい。

図３９は挿入装置３８９０の部分切欠図を示し、それと係合したアクセス装置３６００と共に示される。挿入装置３８９０のシャフト３９９９がアクセス装置３６００の中心ルーメンを通じて延在し、貫通先端３８９８で終端となる。旋回軸３８９２に装着されたキャッチ３８９４の爪３８９３が、アクセス装置３６００と係合していることが見て分かる。視鏡又は器具ロック３８９７の外表面もまた示される。

図４１及び図４２は、それぞれ、挿入装置３８９０と接続されているアクセス装置３６００の上面図及び底面図を示す。図４１で最も良く分かるとおり、挿入装置３８９０のハンドルは、そこに形成された穴４１０２を含み、そこを通じて内視鏡又は他の器具を通過させることが可能であり、内視鏡又は他の器具は、ロック３８９７によって係合することができる。

図４３〜図６３は、本発明に係るトロカール３６００についての様々な態様及び代替例を示す。

図４３〜図４５に示されるとおり、トロカール３６００は本体を含み、本体は、その近位端部分に配設されたハウジング３６１５を有する。環状インサート３６４０及びノズル・インサート３６５０が、共になってノズル３６５５及び流体供給プレナム３６４１を画定する。２つのインサート３６２０と３６３０との間に流体回収プレナム３６２１が画定される。上側インサート３６３０は、そこに画定された複数の穴３６３１、３６３３を含み、それらの穴３６３１、３６３３は、上側インサート３６３０が、そこを通じて挿入される器具を案内することを可能にする一方、回収プレナム３６２１によって流体が取り込まれる位置を事実上近位に持ち上げる。従って、穴３６３１、３６６６の構成及び配置を必要に応じて調整することにより、トロカール３６００の動作上の特性を微調整することができる。

示される実施形態において、下側インサート３６２０は実質的にチューブ状であり、アクセス装置３６００の端部に向かって遠位に延在し、及び部分的に、ハウジング３６１５と共に、腹腔の圧力を外部システム構成要素と連通させる吹送及び／又は圧力検知導管３６１１を画定する。それぞれのデテントにＯリングなどのシールが提供されてもよく、それによりインサートとハウジング３６１５との間が封止され、それぞれのチャンバを互いから封止することに役立つ。

ノズル・インサート３６５０は、近位キャップ３６６０と協働して近位音響減衰チャンバ３６６１を提供することに役立つ陥凹領域を有するように形成される。音響減衰チャンバ３６６１に吸音材料が提供されてもよく、これは、トロカール３６００内を流れる流体によって発生する雑音の低減に役立つ。場合により、キャップ３６６０に開口３６７０が提供されてもよく、それによりルーメン内の流体とチャンバ３６６１に提供される任意の音響減衰材料との間の連通が可能となり、アクセス装置３６００のルーメン３６０７に生じる音を材料によって吸収することが可能となる。次にキャップ３６６０は、器具の挿入を案内する一方、音響減衰材料を保持して保護するのに役立ち、さらに過剰な音を吸収することに役立つ。

キャップ３６６０は、示されるとおり、ハウジング３６１５及びキャップ３６６０に形成された相補的なねじ切り部３６６５を介して、ハウジング３６１５をねじ式係合するように適合される。組み立て時、キャップ３６６０をハウジング３６１５にねじ付けることで全てのインサート（３６２０、３６３０、３６４０、３６５０）がハウジング３６１５内に堅固に保持され、トロカール３６００の単純な組立てがもたらされる。或いは、キャップ３６６０は、限定はされないが、例えば、ラッチ、スナップ、摩擦嵌め、接着剤、熱溶接又はスピン溶接を含む摩擦溶接などの溶接等、他の機械的な接続を含めた、異なる方法でハウジングに固定されてもよい。

流体回収プレナム３６２１、流体供給プレナム３６４１及び圧力検知及び／又は吹送プレナム３６１１は、それぞれの導管と流体接続し、それらの導管は、ハウジング３６１５に提供される接続ボス３６１０を介して接続される。接続ボス３６１０は、上記のとおり、コネクタ２３２０などの、トロカール３６００を適合性のあるシステムと接続するチューブ端部コネクタと接続し、トロカール３６００に対する流体の供給及び除去を促進する。

図４５の拡大図で最も良く分かるとおり、下側インサート３６２０とハウジング３６１５との間に画定される吹送及び／又は圧力検知導管３６１１は、トロカール３６００を通じて遠位に連続する。図３６〜図４２で分かるとおり、例えば、穴３６２１が、吹送及び／又は圧力検知導管３６１１と流体連通してトロカール３６００の外表面に提供され、及び図４３及び図４５で最も良く分かるとおり、穴３６２５が、ルーメン３６０７及び吹送及び／又は圧力検知導管３６１１と連通してトロカール３６００の内壁に提供されてもよい。従って、穴の重複により、任意の取り付けられるシステム又は装置が、不正確な読み取り値を受け取ったり、又は正しい動作が妨げられたりする確率が低くなる。ルーメン３６０７を通じて挿入される器具が、部分的又は完全に内側の穴３６２５を塞ぐ場合であっても、外側の穴３６２１はなお、流体及び／又は圧力信号を伝えるのに利用可能である。同様に、外側の穴３６２１が、組織、又は腹腔内の他の構造若しくは物体によって塞がれる場合、内側の穴３２５が利用可能である。

図４６は、下側インサート３６２０の、その遠位端部分３６２０ｂ（図５０を参照）とは別個に具体化される上側部分３６２０ａを示す。示されるとおり、上側部分３６２０ａは、再循環プレナム３６２１に捕集された流体の流れを、インサート３６２０を通じて所望に応じたフィルタリング、排出及び／又は再循環のためのそれぞれのシステムに送ることを可能にするノッチ４６２９として具体化される穴を含む。

図４７は、単独で示される上側インサート３６３０の等角図であり、上記に説明されるとおりの様々な穴３６２１、３６３３を示す。図４８は、上記のとおりのキャップ３６６０の等角図であり、これは、トロカール３６００を流れる流体によって生じる音の少なくとも一部分の吸収を促進するスリットとして具体化される穴３６７０を含む。図４９は、近位音響減衰チャンバ３６６１（図４３及び図４４）においてキャップ３６６０の下に配置される、吸音材料で形成されたインサート４９６３を示す。この材料は、発泡体を含む任意の所望の吸音材料であってよく、中実のブロックとしての形状にされても、又は表面積の増加を含み得る、音響減衰特性を高める形状にされてもよい。かかる形状としては、限定はされないが、実質的なハニカム構造、波状表面、円錐形の突起を有する表面、貫通して形成された管状通路などを有するものを挙げることができる。

図５０は、上記に記載されるとおり、下側インサート３６２０の遠位端部分３６２０ｂを示し、ここでは近位部分３６３０ａ（図４６を参照）は、それと別個に形成される。示されるとおり、上記に記載される理由から、遠位端部分３６２０ｂの遠位端領域に内側穴３６２５が形成される。

図５１は実質的に環状のインサート３６４０を示し、これは、ノズル・インサート３６５０（例えば、図５２を参照）と組み合わさって、加圧流体が通過するノズル３６５５を形成し、手術腔への実質的に物理的妨げのないアクセス経路を可能にしながら、手技中に腹腔の加圧の損失を防ぐ流体シール又は「気圧バリア」を形成するように操作される。ノズル・インサート３６５０は、示されるとおり、隔離体５１４７を含み、これらは、例えば図４３及び図４４で分かるとおり、実質的に環状のインサート３６４０と、その上方に配設されるノズル・インサート３６５０との間の間隔を維持することに役立つ。隔離体５１４７は、流体供給プレナム３６４１からノズル３６６５を通じる加圧流体がそこを通じて流れることが可能であるように互いに離間される。示される実施形態ではダイバータ５１４８も提供され、これは加圧流体入口と整列して流体供給プレナム３６４１内の流体の流入する流れを拡散し、それによりプレナム３６４１の周りに、ひいてはノズル３６６５を通じて、流体の流れをより効果的に分配する。

図５２ａ及び図５２ｂは、本発明に係るノズル・インサート３６５０のそれぞれ等角図及び詳細図を示し、ここではインサート３６５０の下側部分５２５８に半径方向に離間された凹部５２５３が形成され、これは、環状インサート３６４０と組み合わさって、ノズル３６６５用の流体通路を画定する。凹部５２５３の深さが、単純に、環状インサート３６４０及びノズル・インサート３６５０が密接して接触した状態にあり、流体が凹部５２５３を通じる以外には、インサート３６４０とノズル・インサート３６５０との間を通過することができない場合における、流体が通過することのできる面積を決定してもよい。好ましい一実施形態に従えば、凹部５２５３の深さは約３／１０００インチ（約０．０７６２ｍｍ）であるが、しかしながら正確な深さは必要に応じて調整することができる。或いは、上述の隔離体５１４７を含むスペーサが、環状インサート３６４０とノズル・インサート３６５０との間の間隔を画定し、及びインサート３６４０とノズル・インサート３６５０との間の間隔の幅、従って流体がノズル３６６５を通過するのに利用可能な面積を決定することに役立つ。

ノズル・インサート３６５０の下側部分５２５８は、実質的に円筒形の外側部分５２５９を含み、そこに凹部５２５３が形成される。示されるとおり、６個の凹部５２５３が提供される。凹部５２５３は、底面部分５２５４と側面部分５２５７とを含む。底面部分５２５４は、実質的に平坦であっても、又は図５２ｂに示されるとおり、弓形に湾曲していてもよい。弓形に湾曲した底面部分５２５４の場合、曲率半径は、実質的に円筒形の外側部分５２５９の曲率半径と実質的に同じであってもよいが、半径方向中心に向かってオフセットされ、例えば凹部５２５３を形成してもよい。次に、側面部分５２５７は、乱流又は雑音を助長せず、且つ流体供給プレナム３６４１から凹部５２５３及びノズル３６６５を通じた流体の実質的に滑らかな流れを促進するような輪郭を有する。凹部５２５３を通じるインサート３６５０の遠位部分の周囲の流体の流れは、コアンダ効果に従う挙動を示す傾向があり、それにより流体の流れは、インサート３６５０の遠位先端部分５２５６の内側の曲率に従い、内側に誘導される。

図５３〜図５７は、本発明に係るトロカールについてのノズル及び関連する構成要素の代替的な構造を示す。ノズル・アセンブリ５３００は、下側の実質的に環状のインサート５３４０と、上側のノズル・インサート５３５０とを含む。構成要素を離間してそこに流体を通過させるため隔離体５３５７が提供され、これは示される実施形態ではノズル・インサート５３３０（図５６）に提供される。上述の実施形態と同様に、ダイバータ５３４８を提供して加圧流体入口と整列させてもよく、それにより流体供給プレナム３６４１内の流体の流入する流れが拡散され、プレナム３６４１の周囲の、ひいてはノズル３６６５を通じる流体の流れがより効果的に分配される。

図５４〜図５６で最も良く分かるとおり、本発明に係るトロカールにノズルを画定することに役立つノズル・スペーサ５５５４が提供される。ノズル・スペーサ５５５４は、適合性を有する環状インサート５３４０とノズル・インサート５３５０との間に配置される。示されるとおり、複数の隔離体５３５７がノズル・インサート５３５０に提供される一方、ダイバータ５３４８が環状インサート５３４０に提供されるが、しかしながらこれらの要素は、別個に、又は一方若しくは他方の構成要素上に具体化されてもよい。ノズル・スペーサ５５５４は、ノズル３６５５の一定の幅を維持するために提供される。以上に説明されるとおり、ノズル３６５５は、本質的に連続した円環であってよい。或いは、図５３〜図５７に示されるとおり、ノズル３６６５は、環状インサート５３４０とノズル・インサート５３５０との間に、ノズル・スペーサ５５５４のノッチ５５５２（図５５）と一致する環状に配列された個別の噴出口から形成される。かかる構成では、ノズル・スペーサ５５５４のタブ５５５１の厚さがノズル３６５５の幅を決定する。本発明に従えば、ノズル・スペーサ５５５４は、比較的厳しい公差を確実にするため、打抜き加工により形成された金属で形成されてもよい。本発明の一例示的実施形態に従えば、ノズル・スペーサ５５５４の厚さは約３／１０００インチ（約０．０７６２ｍｍ）である。スペーサ５５５４の形成には他の材料が用いられてもよいが、成形むら又は成形中に直面する他のばらつきを被り易い可能性がある成形ポリマー構成要素と比べて、金属はより予測可能なノズル幅をもたらすことが可能である。図５６及び図５７に示されるとおり、例えば、隔離体５３５７は、アセンブリ５３００におけるノズル・スペーサ５５５４の位置を整列させて維持する働きをすることができる。かかる位置制約は、全体としてのアセンブリ５３００及びそれが提供されるトロカールの全体的な安定性及び耐久性を促進する働きをし得る。

図５８〜図６３は、任意の近位キャップアセンブリ及び関連する機構を示す。かかるキャップを使用して、例えば、手術室における雑音を低減し、及び／又は手術室への吹送流体の損失を低減することが望ましい場合に、本発明に係るトロカールのルーメンの近位端を閉鎖することができる。

図５８〜図５９は、外側ハウジング部分５８６０と作動リング５８６５とシャッタ５８６１とを有する、一体型の音響減衰材料を含まないキャップ５８００を示す。作動リング５８６５はエクステンション５８６３を含み、これはハウジング部分５８６０を貫通して延在し、使用者によって動かされることで作動リング５８６５を回転させ、シャッタ５８６１を軸方向中心に向かって枢動させる。キャップ５８００には、全ての構成要素が上側からハウジング部分５８６０に固定される。シャッタが開かれると、それによってトロカールのルーメンは遮蔽されず、シャッタ５８６１が閉じられると、ルーメンは閉鎖される。作動リング５８６５が回転すると、そこに画定されたスロット５９０１が、ハウジング部分５８６０から延在するピン５９０５に乗り、それにより作動リング５８６５に形成された嵌合穴に係合するシャッタ５８６１の嵌合部分、この場合ピン６１０９が、シャッタ５８６１を軸方向中心に向かって回転させる。作動リング５８６５の嵌合穴は、対応する孔、直線状の若しくは湾曲したスロット、又は構成要素を記載されるとおり互いに動かすために必要な任意の機構であってよい。所望であれば、ハウジング部分５８６０とシャッタ５８６１との間の接合点に１つ又は複数の弾性シールが提供されてもよく、それによりそれらの間のシールが強化される。

図６０〜図６３は、内部音響減衰材料を含む音響減衰機構を促進するように設計された、本発明に従い作製されたキャップ６０００の代替的実施形態を示す。キャップ６０００は、ここでもまた、シャッタ５８６１と作動リング５８６５とエクステンション５８６３とを含む。ハウジング部分６０６０は、そこに形成された音響減衰穴３６７０を含み、その構成は示されるとおりであってもよく、又は所望若しくは必要に応じて、それと異なってもよい。キャップ６０００においては、シャッタ機構の構成要素は下側から別個の構成要素に装着され、別個の構成要素は、示される実施形態では改良型ノズル・インサート６３５０である。改良型ノズル・インサート６３５０は、キャップ６０００の可動部品を案内するポストを含む。キャップ６０００の構成要素の互いに対する動きは、上述のキャップ５８００と同様である。

前述の実施形態の各々において、本発明に係るキャップの様々な代替的実施形態が可能であることが理解されるべきである。作動部分の正確な機構及び配置は、設計要件によって異なり得ることが理解されるべきである。さらに、外部的な磁気作動装置によるシャッタの作動を可能にするため、１つ又は複数の磁気的に反応性を有する構成要素を組み込むことが考えられる。或いはさらに、限定はされないが、ボール弁などの機構を含めた、全体として参照により本明細書に援用される米国特許出願公開第２００７／００８８２７５号明細書に記載されるキャップ機構が提供されてもよい。

上記に説明され、及び図面に示される本発明の装置、システム及び関連する方法は、手術用吹送及びガス再循環、並びにその関連する装置及び方法に有利なシステムを提供する。当業者には、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本発明の装置、システム及び方法に様々な修正及び変更が加えられ得ることは明らかであろう。従って、本発明はかかる修正及び変更を含むことが意図される。

Claims (14)

1. 吹送用及び手術作業環境からの吹送流体の再循環用のシステムであって、
   制御ユニットであって、
   ａ）前記システムを通じて吹送流体を循環させるように適合及び構成された流体ポンプと、
   ｂ）前記流体ポンプの出力と流体連通し、かつ前記制御ユニットの出力ポートに加圧された吹送流体を送り込むように構成及び適合された供給導管と、
   ｃ）前記流体ポンプに吹送流体を送り込むため前記流体ポンプの入力と流体連通し、且つ前記制御ユニットの入力ポートに吹送流体を戻すように構成及び適合された回収導管と、
   ｄ）吹送ガス供給部、前記供給導管及び前記回収導管と流体連通する圧力制御弁であって、
   ｉ）低圧制御信号に対して開放することにより応答し、それにより前記供給導管と前記回収導管との互いの流体連通が設けられ、前記周囲環境からの空気の取込みが減少し、及び前記吹送ガス供給部の前記回収導管との流体連通が設けられて、前記システム内の吹送ガスの濃度が上昇し、
   ｉｉ）第１の高圧制御信号に対して開放することにより応答し、それにより前記供給導管と前記回収導管との互いの流体連通が設けられ、及び
   ｉｉｉ）前記第１の高圧制御信号より高い圧力に対応する第２の高圧制御信号に対してダンプ弁をさらに開放することにより応答し、それにより前記システムから圧力が解放される、
   ように適合及び構成された圧力制御弁と、
   を有する制御ユニット、
   を含むシステム。
2. 制御信号がない場合、前記圧力制御弁が閉鎖された状態に保たれる、請求項１に記載のシステム。
3. 前記圧力制御弁が、圧力検知導管であって、その遠位端における圧力値に対応する制御信号を前記圧力制御弁に伝達するように適合及び構成された圧力検知導管とさらに流体連通している、請求項１に記載のシステム。
4. 前記圧力制御弁が機械式ダイヤフラム弁であり、かつ前記圧力検知導管が前記圧力制御弁の圧力検知チャンバと流体連通している、請求項３に記載のシステム。
5. トロカールであって、
   ａ）ルーメンを中に画定する細長本体と、
   ｂ）前記ルーメンに加圧流体を誘導するため前記本体と動作可能に連係するノズルと、
   ｃ）使用済み吹送流体を捕集するように適合及び構成された流体回収プレナムと、
   ｄ）前記ノズルに加圧された吹送流体の流れを送り込むための、前記ノズルと流体連通するノズル供給ポートであって、前記制御ユニットの出力ポートから加圧された吹送流体を受け取るように適合及び構成されたノズル供給ポートと、
   ｅ）前記流体回収プレナムと流体連通する流体回収ポートであって、吹送流体を前記トロカールから前記制御ユニットの入力ポートに戻すように適合及び構成された流体回収ポートと、
   を有するトロカール、
   をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
6. 前記トロカールが、
   患者の腹腔と、及び前記制御ユニットの前記圧力制御弁と流体連通するように適合及び構成された圧力検知チャンバ、
   をさらに含む、請求項５に記載のシステム。
7. ａ）前記トロカールの前記ノズル供給ポートを前記制御ユニットの前記出力ポートに接続し、前記トロカールの前記流体回収ポートを前記制御ユニットの前記入力ポートに接続し、及び前記トロカールの前記圧力検知チャンバを前記制御ユニットの前記圧力制御弁に接続するように適合及び構成された複数の接続導管と、
   ｂ）前記接続導管のうちの少なくとも１つと流体連通するように提供されたフィルタ要素と、
   ｃ）前記接続導管の各端部に配置されたコネクタであって、前記接続キットを一方の端部で前記トロカールと、及びその反対側の端部で前記制御ユニットと互いに係合するように構成及び適合されたコネクタと、
   を有する接続キットをさらに含む、請求項６に記載のシステム。
8. 入力ポートを介して供給源からの吹送ガスの供給を受け取るように適合及び構成された手術用インサフレーターをさらに含む、請求項１に記載のシステムであって、前記インサフレーターの出力ポートが、前記圧力制御弁を動作させるための圧力センサと、及び患者の腹腔と流体連通し、前記インサフレーターが前記腹腔内の圧力を検知してそこに吹送流体を提供するように適合及び構成される、システム。
9. 前記制御ユニットが、単一のハウジングに組み込まれる前記手術用インサフレーターを含む、請求項８に記載のシステム。
10. ａ）第１のトロカールであって、
    ｉ）ルーメンを中に画定する細長本体と、
    ｉｉ）前記ルーメンに加圧流体を誘導し、そこにわたって流体シールを形成するための、前記本体と動作可能に連係するノズルと、
    ｉｉｉ）使用済み吹送流体を捕集するように適合及び構成された流体回収プレナムと、
    ｉｖ）前記ノズルに加圧された吹送流体の流れを送り込むための、前記ノズルと流体連通するノズル供給ポートであって、前記制御ユニットの出力ポートから加圧された吹送流体を受け取るように適合及び構成されたノズル供給ポートと、
    ｖ）前記流体回収プレナムと流体連通する流体回収ポートであって、吹送流体を前記トロカールから前記制御ユニットの入力ポートに戻すように適合及び構成された流体回収ポートと、
    を有する第１のトロカールと、
    ｂ）入力ポートを介して供給源からの吹送ガスの供給を受け取るように適合及び構成された手術用インサフレーターと流体連通する第２のトロカールであって、前記インサフレーターが、腹腔内の圧力を検知し、かつそこに前記第２のトロカールを介して加圧された吹送流体を送り込むように適合及び構成される、第２のトロカールと、
    をさらに含む、請求項１に記載のシステム。
11. 前記インサフレーター及び前記圧力制御弁が、各々独立して患者の腹腔と流体連通するとともに、各々が、そこにおける腹圧を検知するように適合及び構成される、請求項１０に記載のシステム。
12. 低圧制御信号を生じさせる低圧が、設定圧力を約４．０ｍｍＨｇ以上下回る腹圧として定義される、請求項１に記載のシステム。
13. 第１の高圧制御信号を生じさせる第１の高圧が、設定圧力を４．０ｍｍＨｇ以上上回る腹圧として定義される、請求項１に記載のシステム。
14. 第２の高圧制御信号を生じさせる、前記第１の高圧より高い第２の高圧が、設定圧力の１６０％以上の腹圧として定義される、請求項１に記載のシステム。

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