JP2013526294A - トロカール - Google Patents

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Abstract


【課題】 患者の腹腔内に外科手術器具類を挿入可能にするトロカールを提供する。
【解決手段】 本発明のトロカールは、栓塞子が挿入可能な中空の円筒状カニューレに結合された本体と、当該本体に着脱可能な頂部を有するトップキャップとからなる。前記トップキャップは半径R1の円に内接可能な平面を有する。前記頂部を通過する第1の平面を有するトップキャップの第1の部分は、トップキャップの平面が内接可能な円の半径R1以上の半径R2の曲率からなる第1の上部輪郭を有する。前記第1の平面と直交し、かつ前記頂部を通過する第2の平面を有するトップキャップの第2の部分は、トップキャップの平面が内接可能な円の半径R1よりも大きな半径R4の曲率を有する後部部分からなる第2の上部輪郭を有する。
【選択図】 図2

Description

本発明はトロカール(トロッカー又は套管針とも呼ばれる)に関し、特に、腹腔鏡手術用のトロカールに関する。トロカールは、オペレータにとっては信頼性が高く、使い勝手が良く、簡単かつ快適な態様で、また患者にとっては安全な態様で、腹腔鏡術式により行われるインターベンション(操作)中に、患者の腹腔内に外科手術器具類(例えば、光学装置)を挿入可能にする。
特に、本発明によるトロカールは特別な低外傷性拡開ポリカーボネートチップを有する使い捨て式の滅菌外科装置である。
最近、その低浸襲性により、腹腔鏡手術は広範に実施されている。
腹腔鏡術式によるインターベンションを行うために、トロカールと呼ばれる通常使い捨て式の滅菌低浸襲性外科装置が使用されている。トロカールによれば、腹壁に小さな切開部を設け、この切開部を通して、インターベンションに必要な外科手術器具類(例えば、外科用メス、洗浄又は吸引カニューレ及び光学装置など)を腹腔内に挿入することができる。
図1を参照する。図示されているように、トロカールは中空の円筒状カニューレ3と結合(通常は一体的に結合)された本体5からなる。カニューレ3の遠端は広げられている。すなわち、カニューレ3の軸線に対して直交する平面に対して傾斜された平面に沿って切断されている。キャップ1は本体5に着脱可能に結合されており、円筒状の閉塞エンディングが配設されており、その遠端にチップ4が配設されている。チップ4は組織を貫くことができ、通常、ホイッスル(笛)状の形状をしている。キャップ1が本体5に結合されると、栓塞子がカニューレ3内に挿入され、カニューレ3からはチップ4だけが突き出る。その結果、外科医がキャップ1と本体5からなるアセンブリー(組立体)を操作し、そしてチップ4を腹壁に押し当てると、チップは腹壁の組織を切開し、カニューレ3の遠端部分を腹腔内へ挿入するための開口を形成する。切開の終了時に、キャップ1と栓塞子は除去され、通過チャネルとして機能するカニューレ3を介して、外科手術器具類を腹腔内へ挿入可能になる。本体5には外部バルブ2が配設されている。この外部バルブ2は、カニューレ3を介する腹腔内への吹込用(例えば、ガス導入用)及び灌注用の外部装置との接続手段である。本体5は内部に別のバルブ(図1には図示されていない)を更に収容しており、このバルブにより外科手術器具類が存在している場合であっても、カニューレ3の密閉性を確保する。
米国特許第5879332号明細書 国際公開パンフレット第WO 2006/061514号 米国特許第5662673号明細書 国際公開パンフレット第WO 03/0266512号
切開を容易にするため、従来技術では幾つかのトロカールが公知である。このようなトロカールでは、チップ4は1個以上の刃身を有するか又は有しない(刃を有しないトロカールは「刃無し」と呼ばれることもある)。また、あるいは、キャップ1は特別な方法で振り動かされる。
特許文献1には、円形対称性を有しないキャップを有するトロカールが記載されている。
特許文献2には、螺旋形の刃先を有するチップが配設された切断トロカールが記載されている。
特許文献3には、螺旋形の刃身を有するチップを備えたトロカールが記載されている。
特許文献4には、トロカール用の、螺旋状に捩られたチップを有する刃無し栓塞子が記載されている。
しかし、全ての従来技術のトロカールには幾つかの欠点がある。これらの欠点は主に、カニューレの外壁と腹壁との間の密閉性を維持しながら組織内へ針入することの困難性によるものである。
先ず、刃身が配設された栓塞子を有するトロカールは、内蔵又は血管に障害を起こさせることを避けるために、外科医により慎重に操作されなければならない。
更に、組織内への針入の困難性は、トロカールの頭部の低可制御性により、すなわち、キャップ・本体アセンブリーの低エルゴノミックスにより増大される。
また、刃無しトロカールは通常、栓塞子及びカニューレを腹腔内へ挿入可能にするために、外科医により組織の予備切開を行う必要がある。
更に、刃身が配設された栓塞子及び刃無し栓塞子の両方とも、これらが針入する組織を損傷し、カニューレと前記組織との間の隙間の密閉性が悪化し、切開部の術後治癒を一層困難にする。
このような状況において、本発明により提案された解決策が導入され、前記問題点を解消することが可能になる。
本発明の目的は、オペレータにとっては信頼性が高く、使い勝手が良く、簡単かつ快適な態様で、また患者にとっては安全な態様で、腹腔鏡術式により行われるインターベンション(操作)中に、患者の腹腔内に外科手術器具類(例えば、外科用メス、洗浄又は吸引及び光学装置など)を挿入可能にするトロカールを提供することである。
上記の課題を解決するために、本発明は、栓塞子が挿入可能な中空の円筒状カニューレに結合された本体と、当該本体に着脱可能な、頂部を有するトップキャップとからなるトロカールであって、前記トップキャップは半径R1の円に内接可能な平面を有し、前記頂部を通過する第1の平面を有するトップキャップの第1の部分は、トップキャップの平面が内接可能な円の半径R1以上の半径R2の曲率からなる第1の上部輪郭を有し、また、前記第1の平面と直交し、かつ前記頂部を通過する第2の平面を有するトップキャップの第2の部分は、トップキャップの平面が内接可能な円の半径R1よりも大きな半径R4の曲率を有する後部部分からなる第2の上部輪郭を有することを特徴とするトロカールを提供する。
本発明によれば、R2/R1比は1.00〜1.50、好ましくは1.10〜1.40、一層好ましくは1.15〜1.35,最も好ましくは1.20〜1.30の範囲内であることができる。
更に、本発明において、R4/R1比は1.05〜1.60、好ましくは1.15〜1.50、一層好ましくは1.25〜1.40,最も好ましくは1.30〜1.35の範囲内であることができる。
本発明によれば、第2の上部輪郭は半径R3の曲率を有する前部部分を更に包含する。R3/R1比は0.06〜1.10、好ましくは0.70〜1.00、一層好ましくは0.75〜0.95,最も好ましくは0.80〜0.90の範囲内であり、前部部分の曲率半径R3は後部部分の曲率半径R4よりも小さい。
また、第2の上部輪郭の前部部分及び後部部分には、R3よりも小さい曲率半径の中間部分により丸みをつけることもでき、また、第2の上部輪郭はR3よりも小さな曲率半径を有する前端部分又はR4よりも小さな曲率半径を有する後端部分を更に有することが好ましい。
本発明によれば、トップキャップの平面は半径R1の円形であり、また、好ましくは90゜〜120゜の範囲内の、前面に配置された円弧に沿った扁円形であることもできる。
更に、本発明によれば、トップキャップの平面が内接可能な円の半径R1は、16.5〜22.5mm、好ましくは17.5〜21.5mm、一層好ましくは18.5〜20.5mm、最も好ましくは19〜20mmの範囲内であることができる。
本発明によれば、トップキャップは、本体内に収容されるU字状のスプリングと相互作用する2本のサイドアームを有する弾性のU字状結合部材により本体に着脱可能に結合させることができる。弾性結合部材の2本のサイドアームにはそれぞれボタンが配設されており、U字の部分から外方へ突出した各リッジ(ridge)で終端している。弾性結合部材の2本のサイドアームの終端リッジは本体の対応するスルーホール(通し孔)内へ挿入することができ、これにより、停止位置にあるときは、終端リッジがスルーホールの対応するエッジによりロックされるように、スプリングは弾性結合部材をの2本のサイドアームを離間状態に維持し、一方、スプリングの強度を超えてサイドボタンが押されたとき、終端リッジはスルーホールのエッジから外され、その結果、結合部材及びトップキャップが本体からレリースされる。
また、本発明によれば、本体は環状カバーを有する容器内に含まれるダックビル(duckbill,カモノハシ)バルブと環状要素を有することもできる。この環状要素は、回転して結合する機械的手段によりカバーに回転可能に、好ましくは着脱可能に結合される。また、環状要素にはアクチュエーター手段が配設されている。環状要素とカバーは、前記アクチュエーター手段がダックビルバルブを開く形状を呈することができる。
更に、本発明によれば、本体は容器内に収容されるセルフセンタリングシール装置を有することもできる。このシール装置は順番に次ぎの部材から構成される。
− 近位環状ブラケット、
− 円錐面を形成するために相互に部分的にオーバーラップされた複数個の硬質弾性要素を有する近位メンブラン、
− 中心にスルーホールが配設された中間位メンブラン、
− 中間位環状ブラケット、
− 円錐面を形成するために相互に部分的にオーバーラップされた複数個の軟質弾性要素を有する遠位メンブラン、及び
− 遠位環状ブラケット。
近位メンブランの硬質弾性要素は中間位メンブランの中心スルーホール内に挿入され、遠位メンブランの軟質弾性要素と接触し、中間位メンブランは好ましくは容器内で放射状に動くことが出来、これにより、シール装置も容器内で動くことができる。
本発明によれば、近位環状ブラケットは、近位メンブランの硬質弾性要素が配設されている対応する複数個のスルーホール内に、中間位メンブランの対応する複数個のスルーホール内に、かつ、中間位環状ブラケットの対応する複数個のスルーホール内に挿入可能な複数本のピンにより遠位表面に配設させることができ、中間位環状ブラケットは、遠位メンブランの軟質弾性要素の対応する複数個のスルーホール内及び遠位ブラケットの対応する複数個のスルーホール内に挿入可能な複数本のピンにより遠位表面上に配設されている。
また、本発明によれば、カバーに回転可能に結合された環状要素はセルフセンタリングシール装置を収容する容器の一部であることもできる。
更に、本発明によれば、栓塞子は、基部と頂点を有するチップを有する遠位端で終端することができる。栓塞子のチップは、頂点から基部まで、30゜〜60゜、好ましくは35゜〜55゜、更に好ましくは40゜〜50゜、最も好ましくは44゜〜47゜の範囲内の螺旋状回転を随伴する。栓塞子は刃無しであることが好ましい。
本発明によれば、チップの頂点は、栓塞子の軸線に対して心ずれさせることもできる。好ましくは、チップの頂点が、チップの基部に対して外接された円の半径の20%〜75%、好ましくは30%〜65%、更に好ましくは40%〜55%、最も好ましくは45%〜50%の範囲内の距離まで、栓塞子の軸線から離間されるように心ずれさせることができる。
また、本発明によれば、栓塞子の遠位円筒部分又は近位円筒部分は、中心円筒部分の直径よりも大きな直径を有することもでき、基部から頂点までの栓塞子のチップ長さは、24.5〜32.5mm、好ましくは26〜31mm、更に好ましくは27〜30mm、最も好ましくは28〜29mmの範囲内である。
本発明の刃無しトロカールは特殊な形状のトップキャップ・本体アセンブリー(組立体)からなり、このトップキャップ・本体アセンブリーはトロカールの使用を著しく容易にするばかりか、トロカールの挿入の正確性を著しく高める。実際、トップキャップ・本体アセンブリーの形状は、トロカールのハンドルを著しく操縦し易くし、かつ、エルゴノミック(人間工学的)にした。その結果、外科医は本発明のトロカールを一層制御し易くなった。このハンドルは右利きの人及び左利きの人の双方にとって最適なグリップを可能にする。また、このハンドルは高い正確性と安全性を維持しながら良好な操作可能性を高めるために幾つかの位置で使用することもできる。
更に、本発明のトロカールには栓塞子(好ましくはポリカーボネート製栓塞子)を配設することもでき、この栓塞子は、当該チップの特殊な形状のため、拡張チップを有する。特に、このチップは特殊な螺旋形を有する。この螺旋形はチップに、外科医により為される事前切開の必要性無しに腹腔内にチップを容易に挿入可能する適切な機械的特性を付与する。これにより、挿入フェーズ中の組織の外傷を最少にすることができる。更に、本発明のトロカールのこの特別な実施態様において、チップ上に刃が存在しないので、内臓又は血管に対する外傷リスクをゼロ又は少なくとも最少にすることができる。
従来技術のトロカールの概要右側面図である。 本発明による栓塞子が配設されたトロカールの好ましい実施態様の斜視図(図2a)、正面図(図2b)、左側面図(図2c)、平面図(図2d)、及び背面図(図2e)である。 図2のトロカールの分解斜視図である。 図2のトロカールの弾性結合部材の斜視図である。 図2のトロカールの本体の第1の構成部材の上部からの斜視図である。 図2のトロカールの本体の第2の構成部材の下部からの斜視図である。 図2のトロカールの本体の第3の構成部材の下部からの斜視図である。 図2のトロカールのトップキャップの下部からの斜視図である。 図2のトロカールの本体の第4の構成部材の下部からの斜視図である。 図2のトロカールの本体の第5の構成部材の上部からの斜視図である。 図2のトロカールのセルフセンタリングシール装置の上部からの斜視図である。 図11のセルフセンタリングシール装置の底部からの斜視図(図12a)、底部平面図(図12b)、図12bのA−A線に沿った断面図(図12c)、及び分解斜視図(図12d)である。 図11のセルフセンタリングシール装置の第1の構成部材の斜視図(図13a)、第2の構成部材の斜視図(図13b)、第3の構成部材の斜視図(図13c)、第4の構成部材の斜視図(図13d)、第5の構成部材の斜視図(図13e)、及び第6の構成部材の斜視図(図13f)である。 図2のトロカールの平面図(図14a)、図14aのA−A線に沿った断面図 (図14b)、図14aのB−B線に沿った断面図(図14c)、図14aのC−C線に沿った断面図(図14d)である。 図2のトロカールの栓塞子の正面図(図15a)、平面図(図15b)、左側面図(図15c)、図15aのA−A線に沿った断面図(図15d)、図15cのS−S線に沿った断面図(図15e)、図15cのR−R線に沿った断面図(図15f)、図15cのF−F線に沿った断面図(図15g)、図15cのW−W線に沿った断面図(図15h)、図15cのQ−Q線に沿った断面図(図15i)、底面図(図15j)、及び拡大底面図(図15k)である。 図2のトロカールのトップキャップの平面図(図16a)、背面図(図16b)、底面図(図16c)、図16aのF−F線に沿った断面図(図16d)、図16aのB−B線に沿った断面図(図16e)、図16aのD−D線に沿った断面図(図16f)、図16aのH−H線に沿った断面図(図16g)、図16aのA−A線に沿った断面図(図16h)、及び図16aのG−G線に沿った断面図(図16i)である。 図7の第3の構成部材の平面図(図17a)、背面図(図17b)及び図17aのA−A線に沿った断面図(図17c)である。 図9の第4の構成部材の上部からの斜視図(図18a)、平面図(図18b)、左側面図(図18c)、右側面図(図18d)、及び背面図(図18e)である。 (a)〜(e)は図2のトロカールの一部の幾つかの形状の5種類の斜視図である。
下記において、螺旋形のチップを有する刃無し栓塞子を包含する本発明のトロカールの好ましい実施態様について明示的に説明する。しかし、本発明のトロカールは、刃付きであっても、あるいは記載されている螺旋形と異なる形状(例えば、ホイッスル形状)のチップを備えたその他の栓塞子であっても使用できる。
図2及び図3を参照する。図示されているように、本発明のトロカールは、トップキャップ10を有する。このトップキャップ10は下部キャップ13及び第1の環状要素14に結合させることができる。下部キャップ13は中心部にスルーホールが配設されている。第1の環状要素14への結合は、下記で詳細に説明するが、U字形スプリング12と相互作用する弾性結合部材11により行われる。
第1の環状要素14は、次いで、第2の環状要素15に結合させることができる。その結果、第1の環状要素14及び第2の環状要素15はシール装置24の容器として機能する。
トロカールは更に環状カバー25も有する。環状カバー25は容器26を閉じることができる。容器26の底部にはスルーホール(図10参照。符号27で示されている。)が配設されている。容器26は中空円筒カニューレ29(このカニューレの遠位端は好ましくは45゜まで拡開されている)の近位端28を収容する。カニューレ29の近位端28には前部入口/出口ダクト30が配設されている。このダクト30には、対応するバルブ32により制御されるタップ31が配設されている。ダクト30により、例えば、吹き込み用(例えば、ガス導入用)及び洗浄用の外部装置とカニューレ29の内部を接続させることができる。これに関して、シールダックビルバルブ33がカニューレ29の近位端28内に収容されている。カニューレ29の外壁にはその中心部に螺旋状のスレッド(ねじ山)36が配設されている。特に、底部キャップ13から容器26までの構成部材の組立体(アセンブリー)は、符号5で図1に示される、トロカールの本体を形成する。
栓塞子23はカニューレ29内に挿入できる。栓塞子23は、下記で詳細に説明する特殊な螺旋形をした遠位チップ37で終端されている。
特に、図4に示されるように、弾性結合部材11はU字形をしており、2本のサイドアームを有する。各サイドアームには、その端部に対して近位にボタン16が配設されており、また、U字形から外方へ突出する各リッジ17で終端されている。図5及び図6を参照する。トップキャップ10が下部キャップ13及び第1の環状要素14と共に(図2に示されるように)組立られる場合、弾性結合部材11のサイドアームの末端リッジ17は、下部キャップ13の対応するスルーホール18内及び第1の環状要素14の対応するスルーホール19内に挿入される。このような組立形状において、停止位置にある場合、スプリング12が(U字形の内部に面するこれらの表面と相互作用して)弾性結合部材11のサイドアームを離間させた状態に保つ。その結果、末端リッジ17は、第1の環状要素14のスルーホール19のエッジにより組立位置にロックされる。弾性結合部材11のサイドアーム間に接続された中間アームの頂部には円形のスルーホール21が配設されている。組立後の形状において、この円形のスルーホール21に、トップキャップ10の内面の頂部の対応する円形突起22(図8参照)が挿入される。これは、トロカールの栓塞子23を固定するシートを構成する。図2の組立体形状から始めて、スプリング12の強度を超えるように2個のサイドボタン16を押圧することにより、結合部材11のリッジ17を第1の環状要素14のスルーホール19のエッジ及び下部キャップ13のスルーホール18のエッジから外すことができる。結合部材11のサイドアームを滑動させてトロカール本体から結合部材11及びトップキャップ10を外すと、栓塞子23を引き抜くことができる。
図7及び図17を参照する。図示されているように、第2の環状要素15には、その下面側に2個のリッジ20及び20’が配設されている。2個のリッジ20及び20’は中心ホール80に対して直径の反対側に位置するように配列されており、その周囲には、放射状に間隔が増大する位置に、機械的アクチュエーター81と円筒状レリーフ82(アクチュエーターよりも突出していない)が存在する。特に、機械的アクチュエーター81は円筒状表面セクターに応じて造形されており、その遠位端は、2個の直径の反対側に位置する曲線状突起83を画成するために、曲線状をしている。(添付図面に示されたトロカールの好ましい実施態様では、突起83は、2個のリッジ20及び20’に沿った直径と直交する直径に沿って配置される。)
図9及び図10を参照する。図示されているように、環状カバー25には、その底部に、4本のピン34が配設されている。また、容器26には、4個の対応するシートが配設されている。(2本の前部シートは符号35で示され、2本の後部シートは符号35’で示されている。)シート35及び35’内にピン34が挿入されることにより、環状カバー25を容器26に一体的に結合させることができる。容器26には、その底部に、スルーホール27が配設されている。(このスルーホールを通してカニューレ29がスライド(滑動)できる。)容器26の外壁は前面ノッチ38を有する。前面ノッチ38にはタップ31及び各バルブ32を収容することができ、その結果、容器26内のカニューレ29の半径位置を決定することができる。更に、容器26の内壁は後部リブ39を有する。後部リブ39はカニューレ29の近位端28の後部トング40と相互作用し、カバー25に沿って、容器26内のその縦位置を決定する。特に、後部トング40は容器26の一対の後部シート35’とも相互作用し、(前面ノッチ38内のダクト30/タップ31組立体のハウジングと共に、又はこれと別途に、)同じ容器26内のその半径位置を決定する。図2から判るように、容器26には、その遠位端に、2個の側部突起41が配設されている。下記で詳細に説明するように、この2個の側部突起41はトロカールを一層操作し易くする。
図18を参照する。図示されているように、環状カバー25には、中心ホール84の回りに、2個の直径の反対側に位置するガイド溝85及び85’が更に配設されており、ガイド溝85及び85’は環のセクターとして造形されており、ガイド溝85及び85’の各終端には拘束用の形状をしたエリア86及び86’が配設されている。拘束用エリア86及び86’に対応して、環状カバー25は2個のサイドレバー(各々符号87及び88で示される)を有する。操作する時、このサイドレバーにより各拘束用エリア86及び86’の形状を変化させることができ、その結果、第2の環状要素15のリッジ20及び20’をガイド溝85及び85’内にスライドさせることができるか、又は、第2の環状要素15を環状カバー25から外すことができる。これらについては下記で更に詳細に説明する。
図11〜図13は第1の環状要素14及び第2の環状要素15内に収容されるシール装置24を示す。特に、第1の環状要素14及び第2の環状要素15に応じた形状(すなわち、前面に配置された好ましくは90゜〜120゜の範囲内の円弧に沿って僅かに圧迫された円形平面)をしているシール装置24はセルフセンタリング多膜装置であり、次のような構成を有する。
− 近位環状ブラケット42。近位環状ブラケット42には、その遠位面上に複数本(好ましくは12本)のピン43が配設されている。
− 中間位環状ブラケット44。中間位環状ブラケット44には複数本(好ましくは12本)のスルーホール45が配設されており、その遠位面上には複数本(好ましくは12本)のピン46が配設されており、このピン46はスルーホール45に対して明確に心ずれされている。
− 遠位環状ブラケット47。遠位環状ブラケット47には複数本(好ましくは12本)のスルーホール48が配設されている。
− 中間膜49。この中間膜49は環状要素14及び15に応じた形状の平面を有し、複数本(好ましくは12本)のスルーホール50が配設されている環60により範囲が画定されたスルーホール62が中心部に配設されており、この膜から、(トロカールの遠位端方向に配向された)突起エッジ61が伸びる。
− 6個の硬質弾性要素を有する近位膜51。これら要素は互いに部分的に重複して円錐面を形成する。各要素51は、円筒状セクター57により環のセクター53に結合された円錐面のセクター52を有する。円錐セクター52は、好ましくは円周角の1/6(即ち、60゜)よりも大きく、また、好ましくは円周角の3/6(即ち、180゜)よりも小さな角度範囲を有する。一方、円形セクター53は円周角の1/6以下、好ましくはこれよりも小さい角度範囲を有する。円形セクター53には、1個以上のスルーホールが配設されており、好ましくは近位環状ブラケット42の複数本のピン43の本数の1/6に等しい個数のスルーホールが配設されている。(添付図面に示された好ましい実施態様では、このような個数は2個である。)
− 6個の軟質弾性要素を有する遠位膜55。これら要素は互いに部分的に重複して円錐面を形成する。各要素55は環のセクター58に結合された円錐面を有する。円錐セクター56及び円形セクター58は好ましくは円周角の1/6(即ち、60゜)よりも大きな角度範囲、一層好ましくは円周角の1/2(即ち、180゜)よりも大きく、円周角の5/6(即ち、300゜)よりも小さな角度範囲を有する。円形セクターには1個以上(円形セクター58の角度範囲内に含まれる中間ブラケット44のピン46の本数に等しい個数)のスルーホール59が配設されている。添付図面に示された好ましい実施態様では、このような個数は9個である。
図12に詳細に示されているように、近位膜は近位ブラケット42と中間膜49との間に配置され、中間ブラケット44は、環60の遠位面に接触し、かつ、内部的に突起エッジ61に接触して中間膜49内に収容されている。遠位膜は中間ブラケット44と遠位ブラケット47の間に配置され、これにより近位ブラケット42のピン43は近位膜の要素51のスルーホール54内、中間膜49のスルーホール50内及び中間ブラケット49のスルーホール50内に挿入される。また、中間ブラケット44のピン46は遠位膜の要素のスルーホール59内、及び遠位ブラケット47のスルーホール48内に挿入される。特に、シール装置24が組み立てられた時、近位膜の要素51は、遠位膜の要素55に接触する中間膜49の中心孔62内に挿入される。中間膜49は環状要素14及び15により形成されたハウジング内を半径方向に移動することができ、これにより、組み立てられた時のときのシール装置24全体を同時に移動させることができる。これは、カニューレ29の軸線に対して様々な角度で、トロカールを通じて患者の腹腔内へ外科手術器具類を挿入することを可能にする。
特に、栓塞子13がカニューレ29内に挿入される場合、又は少なくとも1個の外科手術器具がトロカールを通じて患者の腹腔内へ挿入される場合、シール装置24が腹腔の密閉性を確保する。(即ち、体液の漏洩を阻止し、通常、外部との差圧を維持する。)その代わりとして、栓塞子13がカニューレ29内へ挿入されることもなく、また、その他の外科手術器具が何一つ腹腔内へ挿入されない場合、ダックビルバルブ33が腹腔内の密閉性を確保する。
図14は図2の組立形状におけるトロカールの幾つかの断面を示す。トロカールの形成材料に関して、トップキャップ10、下部キャップ13、結合部材11、第1の環状要素14、第2の環状要素15、栓塞子23、カバー25、容器26、カニューレ29、及びタップ31はポリカーボネート製であることが好ましい。スプリング12はスプリング用スチール(即ち、炭素含有率が高い、好ましくは0.80%〜0.90%の範囲内の炭素含有率であり、従って、特に硬質なスチール)製であることが好ましい。タップ31のバルブ32はポリエチレン製であることが好ましい。ダックビルバルブ33はシリコン製であることが好ましい。シール装置24に関して、近位ブラケット42,中間ブラケット44及び遠位ブラケット47はポリカーボネート製であることが好ましい。近位膜はラプレン(laprene)製であることが好ましい。中間膜49及び遠位膜はスチレンブタジエンゴム(SBR)とニトリルゴム(NBR)の混合物製であることが好ましい。更に、トロカールは生体適合性タイプの接着剤を用いて組み立てられる。
図15を参照する。図15は本発明によるトロカールの好ましい実施態様のトロカール23を示す。図示されているように、トロカール23の遠位部分65及び近位部分66は中央のシリンダー67よりも大きな直径を有することが好ましい。本発明によるトロカールの革新的特徴は、遠位チップ37が特定の螺旋形を有することである。先ず最初に、図2も参照しながら説明すると、図示されているように、チップ37は長さLにわたって伸びており、基部から頂点70にまで、30゜〜60、好ましくは35゜〜55゜、一層好ましくは40゜〜50゜、最も好ましくは44゜〜47゜の範囲内で螺旋状の回転部分が続いている。(添付図面に示された好ましい実施態様では螺旋回転角は46゜である。)遠位部分65及び近位部分66の直径と一致する、栓塞子23の最大直径(及び結果的にカニューレ29の最大直径)は、(好ましくは、5、10及び12mmの標準サイズに従って)変化させることができる。チップ37の長さLは、24.5〜32.5mm、好ましくは26〜31mm、一層好ましくは27〜30mm、最も好ましくは28〜29mmの範囲内で適当に変化させることができる値に固定される。(添付図面に示されたトロカールの好ましい実施態様では、Lは28.5mmである。)更に、チップ37の頂点70は栓塞子23の軸線に対して心ずれされている。特に、頂点70(好ましくは、その幾何学的重心)は栓塞子23の軸から、(遠位部分65及び近位部分66の半径に一致する)チップ37の基部の半径から、好ましくは20%〜75%、更に好ましくはその半径の30%〜65%、更に一層好ましくはその半径の40%〜55%、最も好ましくはその半径の45%〜50%の範囲内の距離だけ離間されている。(添付図面に示されたトロカールの好ましい実施態様では、チップ37の基部の半径、即ち、遠位部分65及び近位部分66の半径は6.3mmであり、頂点70は中心に対して3.0mmだけ心ずれされている。)特に、チップ37の頂点70が正面に向かって、即ちタップ37に向かって心ずれされるために、図2に示されるように、栓塞子23はトロカール内に組み込むことが好ましい。栓塞子23のチップ37の特定の螺旋形状は特別な機械的特徴を有する。この特別な機械的特徴により、腹腔壁組織を引き裂いたり又は切開したりする代わりに、腹腔壁組織を膨張させることにより栓塞子23を容易に針入させることができる。
図16はトップキャップ10を詳細に示す。特に、トロカールグリップを著しくハンディかつエルゴノミックにする形状を示す。この点に関して、図示されているように、トップキャップ10は、半径がR1で、前面に配置された好ましくは90゜〜120゜の範囲内の円弧に沿って僅かに凹んだ概ね円形の平面を有する。半径R1は、16.5〜22.5mm、好ましくは17.5〜21.5mm、更に好ましくは18.5〜20.5mm、最も好ましくは19〜20mmの範囲内で適当に変化させ得る値に固定される。(添付図面に示されたトロカールの好ましい実施態様では、R1は19.6mmである。)
結合部材11のボタン16のハウジングと並行な平面でトップキャップ10を切断し、そして頂部を通過することにより得られた断面(図16(e)参照)は、平面半径R1よりも僅かに大きい曲げ半径R2を有する中心部分からなる上部輪郭(又はトロカールを操作する外科医の手のひらに接触する表面に属する近位輪郭)を有する。R2/R1比は好ましくは1.00〜1.50、更に好ましくは1.10〜1.40、更に一層好ましくは1.10〜1.40,最も好ましくは1.20〜1.30の範囲内に固定される。(添付図面に示された好ましい実施態様では、R1は19.6mmであり、R2は24.5mmである。)
結合部材11のボタン16のハウジングと直交する平面でトップキャップ10を切断し、そして頂部を通過することにより得られた断面(図16(h)参照)は、曲げ半径R3の前部部分71と曲げ変形R4の後部部分72からなる(トロカールを操作する外科医の手のひらに接触する表面に属する)上部輪郭を有する。特に、前部曲げ半径R3は後部曲げ変形R4よりも小さい。好ましくは、前部曲げ半径R3は平面半径R1よりも僅かに小さく、一方、後部曲げ半径R4は平面半径R1よりも僅かに大きい。R3/R1比は好ましくは0.60〜1.10、更に好ましくは0.70〜1.00、更に一層好ましくは0.75〜0.95、最も好ましくは0.80〜0.90の範囲内に固定される。(添付図面に示された好ましい実施態様では、R1は19.6mmであり、R3は16.93mmである。)R4/R1比は好ましくは1.05〜1.60、更に好ましくは1.15〜1.50、更に一層好ましくは1.25〜1.40,最も好ましくは1.30〜1.35の範囲内に固定される。(添付図面に示された好ましい実施態様では、R1は19.6mmであり、R4は25.91mmである。)図16に示されたトップキャップ10の好ましい実施態様において、図から明らかなように、上部プロフィールの前部部分71及び後部部分72はR3よりも小さな曲げ半径を有する中間部分によりリンクされており、また、上部輪郭は、R3よりも僅かに小さい曲げ半径を有する前端部分と、R4よりも僅かに小さい曲げ半径を有する後端部分を更に有する。
図2を参照する。本発明によるトロカールのハンドルの全体高さは、トロカールのハンドルの扱い易さ及びエルゴノミック性を高めるために、トップキャップ10から容器26までの構成要素類の高さを変化させることにより、簡単に調節することができる。
一般的に、装置は殆ど成形加工により得られるプラスチック材料を用いて製造され、また、部品類はその後、接着剤により、圧力固定により又はネジ類を用いることにより組み立てられる。
本発明によるトロカールの使用モードは極めて簡単である。再び図2を参照しながら明する。実際に、外科医は、手のひら内にトップキャップ10及び本体の後部部分を配置し、そして、指(好ましくは、中指と薬指)でグリップするための2個の遠位側部突起41を使用することによりトロカールを取り扱う。換言すれば、トロカール本体は握り拳内に閉じ込められるが、そのカニューレ29は2個の遠位側部突起41を押す2本の指の間の隙間から出る。トロカールを押し当てている最中は、栓塞子23のチップ37及びカニューレ29の腹腔内への針入りを促進させるような僅かに捩りの効いた時計回り方向の運動も付与する利点がある。これにより、チップ37の特殊な螺旋形状のお陰で、腹腔壁組織は裂傷を受けること無く離れて配置される。この捩り運動により更に、カニューレ29の中心部の螺旋状スレッド36の腹腔壁への密着が可能となり、その結果、トロカールと腹腔との機械的カップリングが促進され、腹腔壁にカニューレ29を固定するための縫合ステッチ又はクリップの必要性が無くなる。
本発明によるトロカールの腹腔内への挿入が完了したら、外科医は(例えば、手の親指及び人差し指で)結合部材11の2個のサイドボタン16を押し込み、これにより、トップキャップ10を除去し、栓塞子23を抜き出す。栓塞子の抜き出し中、体液の漏洩はダックビルバルブ33及びシール装置24により避けられる。
次いで、栓塞子23が抜き取られたら、カニューレ29が外科手術器具類の通過を可能するチャネルとなる。また、タップ31を、好ましくは標準的なルアーロック接続により、外部の吹き込み装置と接続することにより、医療用ガスの導入もできる。
前記のように、本発明によるトロカールの使用はその形状により楽にされる。すなわち、使い勝手が良く、エルゴノミック(人間工学)的操縦が可能である。従って、トップキャップ10は手のひらの中に安定的に収容され、2個の遠位側部突起41は、左利き及び右利きのどちらの外科医によっても信頼性のある制御を可能にするため、指(好ましくは中指及び薬指)用のしっかりとしたレバレッジポイントを提供する。
トロカールの全長、栓塞子23のキャップ10から先端37までの長さは、180mmを超えることはなく、ハンドルの横方向サイズh、40mm台である。
栓塞子23及び対応するカニューレ29の異なる直径(通常、標準的な直径の5、10及び12mmから選択される)を有するトロカールモデルを視覚的に識別するために、各直径に対応する番号をトップキャップ10の正面(即ち、タップ31の側面)にパッド印刷することが好都合であり、また、各色彩もトップキャップ10に更にパッド印刷することもできる。
図7〜図9及び図11〜図19を参照する。これらの図から明らかなように、(シール装置を包含するために第1の環状要素14に結合された)第2の環状要素15とダックビルバルブ33に対応する環状カバー25は互いに回転可能に結合される。その結果、第2の環状要素15の下部形状のお陰で、停止位置で閉鎖されているダックビルバルブ33が開放される形状を呈することもできる。
図2の組立体形状において、図19aに示されるように、第2の環状要素15(及び第1の環状要素14)と環状カバー25は互いに整列され、環状要素の2個のリッジ20及び20’は環状カバーの拘束用エリア86及び86’内にロックされる。
この組立体形状から出発して、左側面のオープニングレバー87を押したままにすることにより、環状カバー25の拘束用エリア86の形状を変形させると、第2の環状要素15の左側リッジ20を拘束用エリア86から外すことができ、また、第2の環状要素15のリッジ20及び20’を環状カバー25の溝85及び85’内を滑動させることができる。従って、図19bにおける矢線で示されるように、第2の環状要素15(及び第1の環状要素14)は環状カバー25に対して反時計回り方向に回転する。この形状において、機械的アクチュエーター81の2個の曲線状突起83はバルブのリップと少し離れて間隔があけられ、斯くしてこれを開放する。この形状から、図2及び図19aの組立体形状に戻すために、環状カバー25に対して時計回り方向に第2の環状要素15(及び第1の環状要素14)を回転させることができる。
第1の環状要素14、第2の環状要素15及びこれらの中に包含されるシール装置24を取り除くために、図19cに示される組立体形状から出発して、右側面のクロージングレバー88を押したままにすることにより、環状カバー25の拘束用エリア86’の形状を変形させると、第2の環状要素15の左側リッジ20を拘束用エリア86’から外すことができ、また、第2の環状要素15のリッジ20及び20’を、図19dにおける矢線で示されるように、環状カバー25に対して僅かに時計回り方向に回転させることができる。この形状において、第2の環状要素15の機械的アクチュエーター81の2個の曲線状突起83はバルブのリップと少し離れて間隔があけられ、斯くしてこれを開放する。この形状において、リッジ20及び20’の両方とも外されており、上方への滑動が自由になり、その結果、第2の環状要素15を(第1の環状要素14及びシール装置24と共に)環状カバー25から分離させることができる。
第2の環状要素15を(第1の環状要素14及びこれらの中に包含されるシール装置24と共に)環状カバー25に挿入するために、第2の環状要素15及び環状カバー25を、(図19dに示されるように)これらが分離されているときにこれらが有する同じ角度方向に維持し、次いで、第2の環状要素15及び環状カバー25が整列されている(図19aに示されるような)組立体形状になるまで、第2の環状要素15を(第1の環状要素14及びこれらの中に包含されるシール装置24と共に)、環状カバー25に対して反時計回り方向に回転させることにより、環状カバー25の拘束用エリア86及び86’内に第2の環状要素15のリッジ20及び20’を挿入することができる。好都合なことに、第2の環状要素15の側面及び環状カバー25の側面上の2個のインジケータ(例えば、2個の矢線)89は、これらの正しい角度方向を示すことができる。
以上の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々の変形例を考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。特許請求の範囲の構成要素の後に記載した括弧内の番号は、図面の部品番号に対応し、発明の容易なる理解の為に付したものであり、発明を限定的に解釈するために用いてはならない。また、同一番号でも明細書と特許請求の範囲の部品名は必ずしも同一ではない。これは上記した理由による。用語「又は」に関して、例えば「A又はB」は、「Aのみ」、「Bのみ」ならず、「AとBの両方」を選択することも含む。特に記載のない限り、装置又は手段の数は、単数か複数かを問わない。
1 キャップ
2 外部バルブ
3 カニューレ
4 チップ
5 本体
10 トップキャップ
11 弾性結合部材
12 U字形スプリング
13 下部キャップ
14 第1の環状要素
15 第2の環状要素
16 ボタン
17 リッジ
18,19,21 スルーホール
20,20’ リッジ
22 円形突起
23 栓塞子
24 シール装置
25 環状カバー
26 容器
28 カニューレの近位端
29 カニューレ
30 前部入口/出口ダクト
31 タップ
32 バルブ
33 ダックビルバルブ
34 ピン
35,35’ シート
36 スレッド
37 チップ
38 前面ノッチ
39 後部リブ
40 後部トング
41 側部突起
42 近位環状ブラケット
43 ピン
44 中間位環状ブラケット
45 スルーホール
46 ピン
47 遠位環状ブラケット
48 スルーホール
49 中間膜
50 スルーホール
51 近位膜
52 円錐セクター
53 円形セクター
55 遠位膜
56 円錐セクター
57 円筒状セクター
58 円形セクター
59 スルーホール
60 環
61 突起エッジ
62 中心孔
65 トロカール遠位部分
66 トロカール近位部分
67 中央シリンダー
70 頂点
80 中心ホール
81 機械的アクチュエーター
82 円筒状レリーフ
83 曲線状突起
84 中心ホール
85,85’ ガイド溝
86,86’ 拘束用エリア
87,88 サイドレバー
89 インジケータ

Claims (15)

  1. 栓塞子(23)が挿入可能な中空の円筒状カニューレ(29)に結合された本体(13,14,15,25,26)と、当該本体(13,14,15)に着脱可能な、頂部を有するトップキャップ(10)とからなるトロカールであって、
    前記トップキャップ(10)は、半径R1の円に内接可能な平面を有し、前記頂部を通過する第1の平面を有するトップキャップ(10)の第1の部分は、前記トップキャップ(10)の平面が内接可能な円の半径R1以上の半径R2の曲率からなる第1の上部輪郭を有し、また、前記第1の平面と直交し、かつ前記頂部を通過する第2の平面を有するトップキャップ(10)の第2の部分は、前記トップキャップ(10)の平面が内接可能な円の半径R1よりも大きな半径R4の曲率を有する後部部分(72)からなる第2の上部輪郭を有する
    ことを特徴とするトロカール
  2. R2/R1比は、1.00〜1.50の範囲内である
    ことを特徴とする請求項1に記載のトロカール。
  3. R4/R1比は、1.05〜1.60の範囲内である
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載のトロカール。
  4. 前記第2の上部輪郭は、半径R3の曲率を有する前部部分(71)を更に包含し、R3/R1比は、0.06〜1.10の範囲内であり、
    前部部分(71)の曲率半径R3は、後部部分(72)の曲率半径R4よりも小さい
    ことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のトロカール。
  5. 前記第2の上部輪郭の前部部分(71)及び後部部分(72)には、R3よりも小さい曲率半径の中間部分により丸みがつけられており、
    前記第2の上部輪郭は、R3よりも小さな曲率半径を有する前端部分又はR4よりも小さな曲率半径を有する後端部分を更に有する
    ことを特徴とする請求項4に記載のトロカール。
  6. 前記トップキャップ(10)の平面は、半径R1の円形であり、かつ、90゜〜120゜の範囲内の、前面に配置された円弧に沿った扁円形である
    ことを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載のトロカール。
  7. 前記トップキャップ(10)の平面が内接可能な円の半径R1は、16.5〜22.5mmの範囲内である
    ことを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載のトロカール。
  8. 前記トップキャップ(10)は、前記本体(13,14,15,25,26)内に収容されるU字状のスプリング(12)と相互作用する2本のサイドアームを有する弾性のU字状結合部材(11)により、前記本体(13,14,15,25,26)に着脱可能に結合させることができ、
    前記弾性結合部材(11)の2本のサイドアームにはそれぞれボタン(16)が配設されており、U字の部分から外方へ突出した各リッジ(17)で終端しており、
    前記弾性結合部材(11)の2本のサイドアームの終端リッジ(17)は、前記本体(13,14)の対応するスルーホール(18,19)内へ挿入することができ、これにより、停止位置にあるときは、終端リッジ(17)がスルーホール(19)の対応するエッジによりロックされるように、前記スプリングは弾性結合部材をの2本のサイドアームを離間状態に維持し、一方、前記スプリング(12)の強度を超えてサイドボタン(18)が押されたとき、前記終端リッジ(17)は、前記スルーホール(18,19)の前記エッジから外され、その結果、前記結合部材(11)及びトップキャップ(10)が、本体(13,14,15,25,26)からレリースされる
    ことを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載のトロカール。
  9. 前記本体(13,14,15,25,26)は、環状カバー(25)を有する容器(26)内に含まれるダックビルバルブ(33)と環状要素(15)を有し、
    前記環状要素(15)は、回転して結合する機械的手段(20,20’、85,85’、86,86’、87,88)によりカバー(25)に回転可能に、好ましくは着脱可能に結合され、また、
    前記環状要素(15)には、アクチュエーター手段(81,83)が配設されており、
    前記環状要素(15)とカバー(25)は、前記アクチュエーター手段(81,83)がダックビルバルブ(33)を開く形状を呈することができる
    ことを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載のトロカール。
  10. 前記本体(13,14,15,25,26)は、前記容器(14,15)内に収容されるセルフセンタリングシール装置(24)を有し、
    前記シール装置(24)は、順番に、次ぎの部材
    − 近位環状ブラケット(42)、
    − 円錐面を形成するために相互に部分的にオーバーラップされた複数個の硬質弾性要素(51)を有する近位メンブラン、
    − 中心にスルーホール(62)が配設された中間位メンブラン(49)、
    − 中間位環状ブラケット(44)、
    − 円錐面を形成するために相互に部分的にオーバーラップされた複数個の軟質弾性要素(55)を有する遠位メンブラン、及び
    − 遠位環状ブラケット(47)、
    から構成され、
    前記近位メンブランの硬質弾性要素(51)は、前記中間位メンブラン(49)の中心ホール(62)内に挿入され、そして前記遠位メンブランの軟質弾性要素(55)と接触し、前記中間位メンブラン(49)は、前記容器(14,15)内で放射状に動くことが出来、これにより、前記シール装置(24)も、前記容器(14,15)内で動くことができる
    ことを特徴とする請求項1〜9の何れかに記載のトロカール。
  11. 前記近位環状ブラケット(42)は、前記近位メンブランの硬質弾性要素(51)が配設されている対応する複数個のホール(54)内に、前記中間位メンブラン(49)の対応する複数個のホール(50)内に、かつ、前記中間位環状ブラケット(44)の対応する複数個のホール(45)内に挿入可能な複数本のピン(42)により遠位表面上に配設され、
    前記中間位環状ブラケット(44)は、前記遠位メンブランの軟質弾性要素(55)の対応する複数個のホール(59)内及び遠位ブラケット(47)の対応する複数個のホール(48)内に挿入可能な複数本のピン(46)により遠位表面上に配設される
    ことを特徴とする請求項10に記載のトロカール。
  12. 前記カバー(25)に回転可能に結合される環状要素(15)は、前記セルフセンタリングシール装置(24)を収容する容器(14,15)の一部である
    ことを特徴とする請求項10又は11に記載のトロカール。
  13. 前記栓塞子(23)は、基部と頂点(70)を有するチップ(37)を有する遠位端で終端しており、
    前記栓塞子(23)のチップ(37)は、前記基部から頂点(70)まで、30゜〜60゜の範囲内の螺旋状回転を随伴し、
    前記栓塞子(23)は刃無しである
    ことを特徴とする請求項1〜12の何れかに記載のトロカール。
  14. 前記チップ(37)の頂点(70)は、前記栓塞子(23)の軸線に対して心ずれされており、
    前記チップ(37)の頂点(70)が、前記チップ(37)の基部に対して外接された円の半径の20%〜75%の範囲内の距離まで、前記栓塞子(23)の軸線から離間されるように心ずれている
    ことを特徴とする請求項13に記載のトロカール。
  15. 前記栓塞子(23)の遠位円筒部分(65)又は近位円筒部分(66)は、前記中心円筒部分(67)の直径よりも大きな直径を有し、
    前記基部から頂点(70)までの栓塞子(23)のチップ(37)の長さは、24.5〜32.5mmの範囲内である
    ことを特徴とする請求項13又は14に記載のトロカール。
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