JP2013081784A - 信頼性を向上させた手術器具 - Google Patents

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Abstract

【課題】シャフト内に配置された密封要素を有する内視鏡器具における手術器具を提供する。
【解決手段】長いシャフト11を有する手術器具が、シャフト11内に、組み込み位置に一次成形で形成された密封要素34を備えている。好ましくは、まず任意の1つまたは複数の作動手段29、29a、29bがシャフト11内に組み込まれて配置され、次いで、密封要素34を形成するために配置されるキュア可能なプラスチック材料がシャフト11の内部に、好ましくはその内径より大きくかつその長さよりも短い距離に亘って作動要素30、31を取り囲むように注入されて、密封要素34が製造される。好ましくは、キュア可能な材料が、例えば長さが数10cmで直径が最大で数mmのシャフトの中に、1〜数cmの距離に亘って注入される。
【選択図】図2

Description

本発明は手術器具に関し、特に使い捨て型、または繰り返し使用型の内視鏡器具に関する。
手術器具は、例えば把持、封止、並びに任意選択により把持して封止された血管の切断に使用される。そのような器具は、例えば、独国実用新案第29804860(Ul)号明細書、米国特許第5,984,939号明細書、米国特許出願公開第2010/0234687号明細書、国際公開第2010/009525(Al)号パンフレット、独国特許出願公開第102010040667(Al)号明細書、国際公開第2004/091377(A2)号パンフレット、国際公開第97/41783号パンフレット、米国特許出願公開2009/017147(Al)号明細書、国際公開第2008/020964(A2)号パンフレット、米国特許第5,855,590号明細書に開示されている。これらの器具は、その殆どが腹腔鏡または内視鏡の用途に提供され、グリップから延びた細長いシャフトで構成されるという共通点がある。シャフトの遠位端にツールが取り付けられ、グリップを利用した作動器を介して動かすことができる。伝動手段が作動器とツールとの間の駆動接続を確立する。伝動手段は例えば、チューブ状のシャフトを通って延びるワイヤである。ワイヤの動きを円滑にするために、当然ながらワイヤとシャフトの内壁との間には一定のあそびがある。
手術器具は湿潤環境において使用される。例えば任意のタイプの組織液や洗浄液などの湿気が手術器具内に入れば、電気的またはそのほかの誤動作を生じる可能性がある。これは少なくとも使い捨て器具に関してあてはまることである。繰り返し使用の手術器具においてはさらに、次の使用の前に必要な消毒作業においてハウジング内に流体が入る可能性があり、これがまたハウジングの故障を招く。
独国実用新案第29804860(Ul)号明細書 米国特許第5,984,939号明細書、 米国特許出願公開第2010/0234687号明細書 国際公開第2010/009525(Al)号パンフレット 独国特許出願公開第102010040667(Al)号明細書 国際公開第2004/091377(A2)号パンフレット 国際公開第97/41783号パンフレット 米国特許出願公開2009/017147(Al)号明細書 国際公開第2008/020964(A2)号パンフレット 国特許第5,855,590号明細書
この観点から、本発明の目的は改良された手術器具を提供することにある。
この目的は請求項1に記載の器具で達成される。
本発明による器具は、一度だけ使用するための使い捨ての器具であってもよいし、消毒して複数回使用するのに適した器具であってもよい。この器具は、一端に例えば可動部品を持つツールを備え、他端にそのツール用の作動器を持つグリップを備えた細長いシャフトを持っている。細長いシャフトを貫通して少なくとも1つの伝動手段が延在し、その伝動手段は作動器の運動をツールへ伝達する。シャフトには密封体が配置される。ここでは、密封体は個別に製造された密封要素がシャフトに挿入されてもよいし、または一次成形でシャフト内に製造されてもよい。
これに関連して、個別の製造ということは、この器具の製造作業に含まれるもの及び含まれないもののうちの任意の製造を意味するものと理解される。これらの密封要素は、市販品、あるいは特製品であってよい。
一次成形とは、元々不定形のペースト材料から密封要素を製造する任意の方法を意味している。このペースト材料が、例えばパルプ状態、または粘性状態、または塑性粘性状態のような流動性のある状態でシャフトに導入され、シャフト内にある通路を塞ぐ。好ましくはその際に、伝動部材が既にシャフト内に配置されている。不定形材料が浸透した後、この不定形材料は、選択によっては弾性のある固体状態となり、この材料が密封要素となる。これは化学的及び/又は物理的プロセスで達成される。密封要素の形成は例えば、加熱により液化したペーストを冷却すること、または、例えば架橋結合などの化学反応によるキュアリングによって、または乾燥やそのほかのプロセスによって達成される。化学的な架橋結合は、反応促進剤によって誘発及び進行させることができる。急速結合二成分系混合物が利用され、これらの混合物は挿入の直前または挿入時に準備される。物理的な架橋結合のトリガは、例えばキュアを誘発または進行させるための紫外光の照射であってよい。密封要素として選択される材料は、自己潤滑性を持つ任意の材料であってよい。
シャフト内に設置または形成された密封要素は、流体、蒸気、ガス、エアゾール、塵、煙などの通過を遮断する。その際、少なくとも1つの伝動手段が密封要素を貫通して延在する。好ましくはその伝動手段は、長手方向に移動可能なように密封要素内に配置される。これは様々な手段で達成できる。例えば、作動手段は、金属などの比較的滑らかな表面を持っていてもよい。
例えば不定形物の注入による密封要素が硬化した後で、作動手段を長手方向に初めて移動させると、密封要素と作動手段との間にかかる剪断力は、作動手段と密封要素の間に存在する接着力を超える。伝動手段と密封要素との間に潜在的に存在する結合は、少なくとも部分的に、好ましくは完全に分離される。密封要素と伝動手段は、摩擦接触状態となる。密封要素と作動手段との間の接触面は、密封要素とシャフト内壁との間の接触面よりは明らかに小さいので、最初の作動時には、密封要素はそのままの場所に留まり、シャフトとの間の外側の結合は分離されない。作動手段と密封要素との間に形成される空隙は、空隙幅ゼロである。これは、湿気やガスやそのほかの粒子が入り込むのを防ぐには十分である。移動可能な伝動手段上に潜在的にある流体または固体粒子は、密封要素によって作動手段の表面から剥ぎ取られる。こうして、ポンプ効果などにより流体または固体粒子が引きずられてハウジング中へ入り込むことはない。
本発明の構成の範囲内において、一次成形により密封要素を製造し、この密封要素を作動手段に対して、ぴったりと隙間のないように接触させるために、追加的または別の手段を取ることが可能である。例えば、作動手段は、PE被膜、PTFE被膜、シリコーンオイル層などの粘着防止被膜を備えていてもよい。例えばアルコキシ・シリコーン系のシリコーンゴムなどの、非収縮性材料が特に好適である。好ましくは、水をはじく(疎水性の)物質が密封要素の製造に利用される。これらの物質は、いかなる形状であれ、密封要素と作動手段との間の空隙に流体が入り込むことを効果的に防止する。上記の剥ぎ取り効果は確実に提供される。作動手段が長手方向へ移動することによってグリップ部内部へ湿気が導入されることが効果的に防止される。
密封要素は(細孔のない)緻密なものであってよい。必要に応じて、特定の細孔容積を持ってもよい。この場合には密閉セル構造が好ましい。ただし、開放セル構造も使用可能である。一例として、密封要素は開放セル型の発泡材料でできている。このような材料も、少なくともある時間の間は流体の通過を防止する。発泡体が撥水仕上げされている場合にはなおさらそうである。他の材料、例えばフェルト、特に膨潤性繊維を含むフェルトなどの他の材料を使用することもまた可能である。これらの概念は、使い捨て器具に利用する場合に特に好適である。
伝動手段は好ましくは、金属またはプラスチック材料のワイヤまたは細いロッドである。伝動手段は、少なくとも牽引力の伝達に好適である。押込み力の伝達用に設計されていてもよい。伝動手段が金属またはそれ以外の任意の導電性材料でできている場合には、機械的移動のみでなく電気的エネルギの伝達も可能である。伝動手段がプラスチック材料のワイヤまたは細いロッドである場合には、プラスチック材料は、例えばシリコーンである密封要素材料と化合しないもの、またはその密封要素に最低限の付着しかしないかまたは全くしないものから選択されることが好ましい。
伝動手段が金属でできている場合には、磨かれていることが好ましい。これは金属表面が滑らかで、例えば絶縁物などのような追加的な被膜がないことを意味している。ただし、もし所望であれば、磨かれたワイヤに絶縁物または粘着防止層を被覆して、そのワイヤの全体または一部を覆ってもよい。この絶縁物は、密封要素と接触していない部分及び/又は密封要素を貫通する部分にまで延在してもよい。
この器具は1つまたは複数の可動部品のあるツールを備えていてもよい。移動可能に構成された部品は、例えばシャフトの長手方向への直線運動、または運動中心の周りの軸運動もできるようになっていてよい。可動部品は、シャフトと密封要素を貫通して延在する、1つまたは複数の伝動手段に付属していてもよい。好ましくは、伝動手段は相互に独立していて、したがって互いに相対運動ができるようになっている。密封要素を貫通して延在する伝動手段の部分は、好ましくは直線的であって移動方向を向いている。その際、伝動手段の密封要素を貫通して摺動する動きが損なわれないようになっている。
好ましくは、密封要素は非収縮性の材料でできている。そうして、この密封要素がシャフトの全断面を確実に封止し、良好な密閉性を保障できるようになっている。上記のように、密封要素は疎水性材料でできていてもよい。作動手段もまた例えばプラスチック材料などの疎水性材料でできていてもよく、あるいは作動手段が疎水性材料で被覆されていてもよい。これは、特に作動手段の密封要素を貫通して延在する部分に関して適用される。そのような被覆によって、例えば手術器具が消毒される場合などに生じうる圧力差があったとしても、ハウジング内部への水の侵入を防止することができる。同様に、使い捨て器具の使用においては、例えば吹入れ中にはかなりの圧力差が生じる可能性がある。
好ましくは、密封要素はシャフトの長さよりも明らかに短く、その長さは好ましくはシャフトの直径よりも長い。このようにして、一方で密閉性が保障され、他方で少なくとも1つの伝動手段の移動しやすさが維持される。用いられている伝動手段との間に低い摩擦の値を画定する密封材料が使用され、そして例えばそれ自身が自己潤滑性を持つ場合、密封要素はシャフトの長さの半分より長く、例えばシャフトの全長を占めてもよい。
原理的に、密封要素をシャフト内で移動可能に配置することは可能である。そのような実施形態においては、伝動手段が密封要素に、材料結合、及び/又は摩擦、及び/又は嵌合、によって接続されていてもよい。ただし好ましくは、密封要素は、材料結合、及び/又は摩擦、及び/又は嵌合、により、シャフト内に保持される。これによって、作動手段が密封要素を貫通して前後に摺動したとしても、長期にわたって使用された後でも密封要素は他へ移動せずに確実にその場所に留まる。
本発明の有利な実施形態のさらなる詳細は、図面、明細書、または特許請求の範囲の主題である。
本発明による器具の概略斜視図である。 図1の器具の原理の模式的表示である。 図1の器具の、キャップを外した図である。 密封要素領域の断面を示す、図1の器具の断面斜視図である。 長手方向断面で模式的に表示した、シャフトとそのシャフトを貫通して延在する作動手段と密封要素との別の図である。
図1は、例えば内視鏡手術または腹腔鏡手術並びに開腹手術に利用可能な手術器具10を示す。図1に示す器具10は、本発明を適用可能な類似の器具の一例としてのみ示されている。器具10は、血管の把持及び封止のために利用される。必要であれば、封止した血管の切断用に設計することも可能である。
器具10は、長手方向の、好ましくは直線的なシャフト11を持っており、好ましくは直径が例えばわずかに数mmであり、長さが数10cmである。この点で、図1は寸法に忠実ではない。その遠位端12においてシャフトは、例えばこの例においては血管などの生体組織と相互作用するようになったツール13を保持している。ツール13は少なくとも1つの可動部品14を備え、それは例えば別の部品15に対して枢動運動ができるように支持されている。必要があれば、両部品14、15共に枢動運動することも可能である。さらに、このツール13にはナイフ16も備えられていて、このナイフは図2でよく分かるように、例えば長手方向に移動可能なように支持されている。このナイフ16は、通常は図2に模式的に示されているように後退位置にあるが、部品14と15との間に保持された、例えば凝固により封止された血管を切断するために利用することができる。この時ナイフは長手方向に押し出される。このために、部品14と15には適切な窪みまたはスリットを備えることができる。
さらに、シャフト11は、グリップ18上に保持された近位端17を持っている。グリップ18はハウジングとして構成されていてもよく、上部ハウジング部分19並びに下部グリップ部分20とを備えている。ハウジング部19、及び/又はグリップ部20は好ましくは中空である。
図3と図4に示す、結合すなわち接続器具21は、シャフト11の近位端17とハウジング部19とを接続するために使われる。シャフト11に面する端で、ハウジング部19は円錐形の取付具を備え、その上に通常、回転型チャック22が突き出ている。シャフト11の使用時に、この回転型チャック22がシャフト11をシャフトの長手軸の周りに回転させて、所望の回転位置にシャフトを配置する。そのために、回転型チャックは、シャフト11の近位端17に設けられた適当な穴23と係合してもよい。
ツールの作動器24はグリップ18上、特にハウジング部19に備えられてもよい。この作動器24は、例えばグリップ部20に向かって、またはグリップ部から離れる方向に枢動可能に支持されたハンドレバー25を備えていてもよい。さらに、作動器24は、例えばトリガ26、及び/又は追加の作動レバー27などのような追加的な作動手段を備えていてもよい。またさらに、ライン28がハウジング18から延びていて、このラインは電線として構成されていてもよい。この電線は、ツール13に必要な時にはいつでも電力を供給する、例えば電力供給用医療器具へ繋がっている。
極めて模式的な図2から特に明らかであるように、ツール13は作動器24に接続されている。そうするために、少なくとも1つの伝動手段29が、例えば中空シャフト11を貫通して長手方向に延伸している。伝動手段29は、例えばプラスチック材料または金属でできたワイヤであり、このワイヤは、例えば主として牽引手段として作用する。このワイヤの一端はツール13の部品14に接続されて、ワイヤの他端はハンドレバー25に、直接的にまたは伝動手段を介して接続されていてもよい。
追加的な伝動手段29a、29bが、例えば押込み力を伝達できる、少しだけ太めのワイヤまたはロッド31の形状をして、中空のシャフト11を通って延伸していてもよい。ロッド31の一端はナイフ16に接続されていてもよい。ロッド31の他端は、分離された作動手段32、または例えば作動器24で制御される固定及び結合器へ接続されていてよい。例えば、ハンドレバーで作動させるために、固定及び結合器によってナイフ16をハンドレバー25に接続することも可能である。固定及び結合器はレバー27によって制御できる。
トリガ26は、ツール13の部品15を電源、好ましくは高周波電源の一方の極に接続するように配置されてよい。ワイヤ30は導電体として作用し、必要な時には電源のもう一方の極へ部品14を接続してもよい。トリガ26により作動される単極スイッチまたは二極スイッチ33が、ライン28と、ツール13の部品14、15との間の接続または遮断を行うことができる。
シャフト11の中には、シャフト11を貫通して長手方向に延びる通路を遮蔽する密封要素34が配置され、また伝動手段29、29a、29b、すなわち具体的にはワイヤ30とロッド31と、また任意選択で、図2に破線で示された電線35もシャフトを貫通して延伸している。ライン35は移動しない要素であって、例えばスイッチ33とツール13の部品15とを単純に接続する。ライン35は例えば絶縁被覆ワイヤである。これに対し、伝動手段29または29a、すなわちワイヤ30またはロッド31は、例えば長手方向に可動なように個別に配置されている。これらはシャフトの中央線36に平行に延び、この方向の前後に移動する。従って、それらは密封要素34の中を移動可能に配置される。
さらに説明するために図5を参照する。これはグリップ18付近の、すなわち近位端17におけるシャフト11の断面図を示す。1つの例示的実施形態において、シャフト11のこの部分には、密封要素34と、それを貫通して延びる、ワイヤ30とロッド31とライン35の形態をした伝動手段29、29a、29bが含まれている。シャフト11の近位端に密封要素34を配置することで、そのシャフトがツール13の方向に押されたときに、伝動手段29がよじれる傾向が最小化される。ただし、任意選択で密封要素34を別の地点、例えばシャフト11の遠位端12または遠位端12と近位端17の間の地点などに配置することも利点があり、好ましい。
好ましくは、密封要素34は、例えば架橋したシリコーンなどのような、僅かしかまたは全く収縮しない弾性プラスチック材料でできている。具体的には、多数の市販のシリコーン材料から選択されるプラスチック材料は特に、収縮または膨張が僅かしかなく、撥水性がある材料である。密封要素34は、細孔のない緻密体であってよい。ただし、他の材料が選択されてもよい。例えば、密封要素は弾性を高めるために細孔容積のある密閉セル型発泡体であってもよい。開放セル型発泡体またはフェルトなどのそのほかの材料もまた利用可能である。必要があれば、膨潤して水の侵入を密封するために、水中で膨潤可能であってもよい。
密封要素34は、個別に製造されて、器具10の組立時にシャフト内に一要素として組み込まれてもよい。好ましくは、その際、この要素が例えば嵌合または摩擦係合または材料結合されて、シャフトの内壁に固定される。密封要素を貫通して延在する伝動手段29、29a,29bは、空隙が全くないかまたは少なくとも本質的に空隙なしで密封要素34を貫通して延び、長手方向36に滑らかに前後移動できることが望ましい。
別の実施形態において、密封要素34は組み込み場所に一次成形で形成される。そのためには、伝動手段29がまずシャフト11内に配置され、その後にまだキュアされていない密封要素34の材料が、例えば穴23などの好適な開口を介してシャフト11の中に注入される。この未キュア材料で通路が充満され、伝動手段29が包埋される。好ましくはそうすることで、密封要素34とシャフト11の内壁37との間に材料結合接着が確立される。さらには、キュアする際に、密封要素34がシャフト11の1つまたは複数の構造物とぴったりと合った係合をすることができる。例えば、密封要素34の1つまたは複数の突起が1つまたは複数の穴23の中に延びてその中でキュアされる。シャフト11内の密封要素34との間にぴったりとしたかみ合わせが形成されてもよく、この長手方向の位置にすでに形成されていた密封要素34がシャフト11内の長手方向のその位置に固定される。密封要素34の材料のキュアに関しては、使用される材料の種類に依存するが、上記の処置の中でそれぞれに好適な1つを用いることが可能である。
これまでに説明した原理は、シャフト11内に1つまたは複数の密封要素34を配置及び/又は形成することに使用されてもよい。密封要素のそれぞれは遠位端12、または近位端17、またはその中間に配置されてもよい。密封要素34は、相互に距離を隔てて配置されてもよいし、相互に距離を置かないで配置されてもよい。
遅くとも伝動手段29が初めて矢印38の方向に移動させられるときに、伝動手段29と密封要素34との間に潜在的にある表層的な接着は、剪断力の集中合力によって除去される。この点を起点として、密封要素34は、例えばワイヤ30及び/又はロッド31などの伝動手段29の表面への空隙なしの接触によって実効的なバリアを形成する。このバリアは液体に対してのみならず、蒸気、ガス、塵、煙などに対しても作用する。このように、密封要素34は、それ以外にはツール13からグリップ18のハウジングの内部まで延在する通路を、効果的に密封する。
長いシャフト11を有する手術器具10が、シャフト11内に、組み込み位置に一次成形で形成された密封要素34を備えている。好ましくは、まず任意の1つまたは複数の作動手段29がシャフト11内に組み込まれて配置され、次いで、密封要素34を形成するために配置されるキュア可能なプラスチック材料がシャフト11の内部に、好ましくはその内径より大きくかつその長さよりも短い距離に亘って作動要素30、31を取り囲むように注入されて、密封要素34が製造される。好ましくは、キュア可能な材料が、例えば長さが数10cmで直径が最大で数mmのシャフトの中に、1〜数cmの距離に亘って注入される。
10 器具
11 シャフト
12 シャフト11の遠位端
13 ツール
14 ツール13の枢動部
15 ツール13の固定部
16 ナイフ
17 シャフト11の近位端
18 グリップ
19 ハウジング部
20 グリップ部
21 結合および接続器具
22 回転型チャック
23 穴
24 作動器
25 ハンドレバー
26 トリガ
27 作動レバー
28 ライン
29,29a,29b 伝動手段
30 ワイヤ
31 ロッド
32 作動手段
33 スイッチ
34 密封要素
35 ライン
36 シャフト中心線
37 壁
38 矢印

Claims (15)

  1. 特に内視鏡器具における手術器具(10)であって、
    近位端(17)と遠位端(12)とを有する長手のシャフト(11)と、
    前記遠位端(12)に配置された少なくとも1つのツール(13)と、
    前記近位端(17)に配置されたグリップ(18)と、
    前記グリップ(18)に配置された少なくとも1つの作動器(24)と、
    前記シャフト(11)を通って延在し、かつ前記作動器(24)の動きを前記ツール(13)へ伝達するために前記シャフト内で可動な、少なくとも1つの伝動手段(29、29a、29b)と、
    前記シャフト(11)内に配置された少なくとも1つの密封要素(34)と、
    を備える器具。
  2. 前記ツール(13)は、前記伝動手段(29、29a)に接続された、少なくとも1つの直線移動型または枢動型の部品(14)を備えることを特徴とする請求項1に記載の器具。
  3. 前記伝動手段(29、29a、29b)は、金属またはプラスチック材料製のワイヤ(30)または細いロッド(31)であることを特徴とする請求項1または2に記載の器具。
  4. 前記伝動手段(29、29a、29b)は電気伝導性を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の器具。
  5. 前記密封要素(34)は一次成形によって前記シャフト(11)に形成されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の器具。
  6. 前記ツール(13)は、2つ以上の伝動手段(29、29a)に接続された2つ以上の可動部品(14、15)からなり、前記伝動手段は前記シャフト(11)と前記密封要素(34)とを貫通して延在し、ここで前記伝動手段(29、29a)は互いに相対移動可能であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の器具。
  7. 前記伝動手段(29、29a、29b)は前記密封要素(34)を貫通して延在することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の器具。
  8. 前記伝動手段(29、29a、29b)の少なくとも前記密封要素(34)を貫通して延在する部分が直線的であることを特徴とする請求項7に記載の器具。
  9. 前記密封要素(34)は前記シャフト(11)の全断面を封止することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の器具。
  10. 前記シャフト(11)は、前記伝動手段(29、29a、29b)がその内部を貫通して延在するチューブであることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の器具。
  11. 前記密封要素(34)は、疎水性材料でできていることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の器具。
  12. 前記密封要素(34)は、シャフトの長手方向に測定される長さを有し、前記長さは、前記密封要素(34)の直径の複数倍を超え、及び/又は前記シャフト(11)の長さ以下であり、ここで前記シャフトの長手方向は前記シャフトの中央線(36)によって画定されることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の器具。
  13. 前記密封要素(34)は、前記シャフト(11)の遠位端(12)、前記シャフト(11)の近位端(17)、及び/又はその間に配置されることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の器具。
  14. 前記密封要素(34)は、前記シャフト(11)に対して相対移動しないように前記シャフト(11)内に保持されていることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の器具。
  15. 前記密封要素(34)は、前記シャフト(11)内に、強制封鎖、摩擦係合、材料結合、及び/又は嵌合により保持されることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の器具。
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