JP2016129674A - 電気手術器具の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】構成部品を型に組み入れ、型に導入した流動性の材料で構成部品を取り囲んで完成顎部材を形成するオーバーモールド成形プロセスによって電気手術器具用の顎部材を製造する方法に対する改良代替案を提供する。
【解決手段】電気手術器具の顎部材が、長手方向の顎区間を有する顎ハウジング１８と導電性プレート１とを提供するステップによって製造される。導電性プレート１を型内に置き、第１の流動性の絶縁材料が導電性プレート１から所定距離突出する１以上の止め部材を形成するように、流動性の材料を型に注入する。次に、顎ハウジング１８と導電性プレート１とを第２の型内に置き、第２の流動性の材料２５を型に注入して導電性プレート１を顎ハウジング１８に固定させる。
【選択図】図９

Description

本発明は、電気手術器具用の、特には、組織を封止する（sealing）ための鉗子器具用の顎部材を製造する方法に関する。こうしたシステムは、一般的には、外科的インターベンション（介入）における組織の治療で用いられ、最も一般的には、「鍵穴」手術（「キーホール」サージェリ）又は最小侵襲手術に用いられるが、それだけでなく、「直視下」手術（「オープン」サージェリ）でも用いられている。
構成部品を型に組み入れ、型に導入した流動性の材料で構成部品を取り囲んで完成顎部材を形成するオーバーモールド成形プロセスによって電気手術器具用の顎部材を製造することは公知である。米国特許第７，１５０，０９７号及び第７，９２２，９５３号は、そのような製造方法の例である。止め部材を顎部材上に設けることも公知であり、米国特許第７，８７７，８５２号は、そのような製造方法の一例である。
本発明の実施の形態は、先に述べた先行技術に記載された製造方法に対する１以上の改良代替案を提供する試みである。
一つの態様は、電気手術器具用の顎部材を製造する方法であって：長手方向の顎区間を有する顎ハウジングを提供するステップと；導電性プレートを提供するステップと；前記導電性プレートを第１の型内に置くステップと；流動性の第１の絶縁材料が前記導電性プレートから所定距離突出する１以上の止め部材を形成するように流動性の第１の絶縁材料を前記型へ注入するステップと；流動性の前記第１の絶縁材料を固化させるステップと；前記顎ハウジングと前記導電性プレートとを第２の型内に置くステップと；前記導電性プレートを前記顎ハウジングに固定するために、流動性の第２の絶縁材料を前記型へ注入するステップと；流動性の前記第２の絶縁材料を固化させるステップと；前記顎ハウジングと、前記導電性プレートと、固化した前記絶縁材料とを顎部材として前記型から取り出すステップとを備える方法を提供する。
先に引用した米国特許第７，８７７，８５２号において、止め部材は、別体の絶縁ハウジング内に予め形成され、次にハウジングが開孔（aperture）を有する導電性封止プレートと組み立てられ、絶縁ハウジングの止め部材が開孔から突出する。代替の配置構成において、止め部材の材料を溶融形態で封止プレートに形成されたキャビティ（空洞）内に分散させ（行き渡らせ）、これを固化させて止め部材を形成する。本発明の実施の形態は、これら両配置構成に対する改良代替案を提供するものであり、第１のオーバーモールド成形プロセス（射出成形プロセス（型キャビティ内に射出された溶融材料を利用する成形プロセス））中に１以上の止め部材が形成される。こうして、他の構成部品と一緒に注意深く組み立てる必要があるハウジング等の予め形成される構成部品とは対照的に、１以上の止め部材はオーバーモールド成形された構成部品の一部となる。
好ましくは、前記注入するステップは、前記所定距離が約２０μｍ乃至約３５０μｍ（０．０００７９インチ乃至約０．０１４インチ）のステップである。１以上の止め部材が導電性プレートからこのような距離だけ突出することを確実にすることにより、顎部材間に把持される組織の効果的な封止が達成される。
好ましくは、前記方法は、前記顎ハウジング内に受容可能な予め成形されたインサートを提供するステップを備える。前記方法は、好ましくは、前記導電性プレートを第１の型内に置く前に、前記導電性プレートを前記予め成形したインサートに当てて置くステップを備える。一つの構成によれば、前記方法は、前記予め成形したインサートに当接てて前記導電性プレートを置いて第１のサブアセンブリを形成するステップと；次に、前記第１のサブアセンブリを前記第１の型内に置くステップと；流動性の前記第１の絶縁材料を注入するステップとを含む。こうして、導電性プレートとインサートとを予め組立てておいてから、第１の流動性の材料の型成形を行う。加えて、第１の流動性の材料の提供は、止め部材を形成すると同時に導電性プレートと予め成形されたインサートとを互いに固定するように作用する。かくして一体的なアセンブリが形成され、これ以降はこの一体的なアセンブリを単体部品として扱うことができる。第１の流動性の材料が固化した後、導電性プレートと、インサートと、すでに固化した第１の流動性の材料とで形成された一体的なアセンブリを顎ハウジング上に配置し、これを第２の型内に置いて第２の流動性の材料を注入できるようにする。
前記方法は、流動性の前記第１の絶縁材料を前記導電性プレートの上に注入し、これを固化させた後に、前記予め成形したインサートに当てて前記導電性プレートを置くステップを含んでもよい。この構成では、前記方法は、前記予め成形したインサートに当接して前記導電性プレートを置いて第１のサブアセンブリを形成するステップと；前記第１のサブアセンブリを前記顎ハウジング内に置いて第２のサブアセンブリを形成するステップと；次いで、前記第２のサブアセンブリを前記第２の型内に置くステップと、及び流動性の第２の絶縁材料を注入するステップとを含む。この代替の方法は、第２の流動性の材料を注入している間に、導電性プレートと、インサートと、顎ハウジングとが互いに固定されるように、導電性プレート上に１以上の止め部材を形成した後に、導電性プレートをインサート上に配置する。
さらなる代替の方法によれば、前記方法は、（流動性の前記第１の絶縁材料を注入した後で）前記予め成形したインサートを前記顎ハウジング内に置いて第１のサブアセンブリを形成するステップと；前記導電性プレートを前記第１のサブアセンブリの上に置いて第２のサブアセンブリを形成するステップと；次に、前記第２のサブアセンブリを前記第２の型内に置くステップと；流動性の前記第２の絶縁材料を注入するステップとを含む。これは、部品の組み立て順序だけが上記方法とは異なり、インサートを顎ハウジングに装入してから、導電性プレートを加える。
どの方法を用いても、その方法は好ましくは、前記顎ハウジングと前記導電性プレートとを前記第２の型内に置く前に、導電性の導線を前記導電性プレートに当てて配設する追加ステップを含む。好ましくは、前記導電性のワイヤは、前記顎ハウジングと前記導電性プレートとを前記第２の型内に置く前に、所定位置に圧着される。典型的には、流動性の前記第２の絶縁材料は、前記導線を前記導電性プレートと電気接続した状態で所定位置に固定することを支援する。
好ましくは、前記導電性プレートが１以上の保持機構を備え、流動性の前記第１の絶縁材料が前記１以上の保持機構へ流れ込んで前記１以上の止め部材を形成する。一つの好ましい構成では、前記１以上の保持機構が１以上の凹部を備える。好ましくは、前記１以上の凹部は、前記導電性プレートに形成される複数の閉止された孔を備える。または、前記１以上の凹部は、前記導電性プレートに形成される樋状溝を備える。代わりに、前記１以上の保持機構が、前記導電性プレートに形成される複数の通路を備えてもよく、例えば前記１以上の通路は、前記導電性プレートの複数の貫通孔である。貫通孔があるため、第１の流動性の材料はこれらの貫通孔を流れ上がって導電性プレート上に１以上の止め部材を形成することができる。好ましくは、前記貫通孔は、前記導電性プレートの長手方向の軸線に沿って配設される。
好ましい組合せによれば、前記導電性プレートは、前記複数の貫通孔が配置された細長い溝を備える。これにより樋状溝構造が貫通孔と組み合わさって、導電性プレートの下から孔を通って流れる第１の流動性の材料によって固定された細長い止め部材が形成される。導電性プレートの各半部に１つの細長い止め部材が形成されるように、細長い溝は実質的にＵ字形であることが好ましい。典型的には、導電性プレートは、並進可能なナイフブレード（ナイフの刃状の部材）を受容できる長手方向に延びたスロットを含み、この場合、Ｕ字形の溝は、長手方向に延びるスロットの各々の側に１つの細長い止め部材をもたらす。
どのような種類の保持機構が提供されようとも、それらは好ましくは、前記長手方向に延びるスロットに近接して配設される。典型的には、前記１以上の保持機構は、前記長手方向に延びるスロットの両側に配設される。好ましくは、前記１以上の保持機構は、前記長手方向に延びるスロット内に１以上の凹部を備える。
本発明の実施の形態は、組織を封止するためのエンドエフェクタアセンブリを製造する方法にある。この方法は：長手方向の顎区間を各顎ハウジングが有する一対の第１及び第２の顎ハウジングと、少なくとも一方の導電性プレートがその中に１以上の保持機構を含む一対の導電性プレートとを提供するステップと；前記導電性プレートを第１の型内に置くステップと；流動性の第１の絶縁材料を前記型に注入するステップであって、流動性の前記第１の絶縁材料は、前記１以上の保持機構に流入して前記導電性プレートから所定距離突出する１以上の止め部材を形成するように注入されるステップと；流動性の前記第１の絶縁材料を固化させるステップと；前記顎ハウジングと前記導電性プレートとを第２の型内に置くステップと；流動性の第２の絶縁材料を前記型に注入して前記導電性プレートを前記顎ハウジングに固定させるステップと；流動性の前記第２の絶縁材料を固化させるステップと；前記顎ハウジングと、前記導電性プレートと、前記固化した絶縁材料とを前記型から取り出して２つの顎部材を形成するステップと；前記導電性プレートが実質的に互いに対向し互いに対して枢動関係となるように前記顎部材を枢軸周りに組み立てるステップとを備える。
本発明の実施の形態はまた、前述の方法によって作られる電気手術器具用の顎部材又はエンドエフェクタ（先端に設けられる、人間の手（ハンド）と同様な働きをする部分）にある。
本発明の実施の形態を、添付の図面を参照し単なる例としてここで更に説明する。
図１は、本発明の実施の形態による製造方法で用いる導電性プレートの斜視概略図である。 図２は、図１の導電性プレートの底面図である。 図３は、本発明の実施の形態による製造方法で用いるインサート構成部品の斜視図である。 図４は、本発明の実施の形態による製造方法の第１の製造段階でサブ構成部品（従属構成部品）を成す図１乃至図３の導電性プレート及びインサート構成部品の斜視図である。 図５は、図４のサブ構成部品の部分拡大断面図である。 図６は、本発明の実施の形態による製造方法のその後の段階における図４のサブ構成部品の概略図である。 図７は、本発明の実施の形態による製造方法の最終の段階で用いられる顎ハウジングの斜視図である。 図８は、本発明の実施の形態による製造方法の最終の段階で形成される顎部材の斜視概略図である。 図９は、図８の顎部材の部分拡大断面図である。
図１及び図２を参照すると、シム１の形態の導電性プレートは、打抜加工、機械加工、エッチング、曲げ加工のうちの１以上で又は鋳造により製造され、左側封止面３と、右側封止面４と、端部５とを含む上面２を備える。このシムは、中央スロット６と、スロット６を縁取る略Ｕ字形の樋状溝７とを有する。複数の貫通孔８が樋状溝７内に位置している。
複数の保持タブ９がシム１の縁部に在り、保持タブはシムの両側に沿って等間隔に配置されている。単体のエンドタブ１０がシムの遠位端に在り、それよりも大きな接続タブ１１がシムの近位端に在る。
図３は、シム１の形状に対応するように予め形成された細長い形状の高分子インサート（挿入体）１２を示す。インサート１２は、Ｕ字形の溝１４を持つ上面１３を有し、インサートのこの上面は、シム１を載置できる寸法とされている。第１の製造ステップにおいて、シム１をインサート１２の上に置き、タブ９及び１０がインサートのそれぞれ両側及び前部の周囲に延出する状態とする。組み立てられたシムとインサートを型（不図示）内に置き、シリコーン等の流動性のプラスチック材料１５を型に注入する。プラスチック材料１５はシム１とインサート１２との間に流入し、溝１４を含む空き領域の全てを満たす。材料１５はまた、貫通孔８を通って流れ、樋状溝７に入り込んで図４及び図５に符号１６で示す略Ｕ字形の止め部材を形成する。
止め部材１６はシムの上面２から上方に２０μｍ乃至約３５０μｍだけ突出する。流動性の材料１５を固化させ、シム１とインサート１２とを互いに固定する。固定後、図６に示すように電導線１７をシムの近位端の接続タブ１１に取り付ける。はんだ付け、圧着、又はその両方によって導線１７を固定する。
上記に対する代替の実施の形態は、シム１とインサート１２を共に型に入れ流動性のプラスチック材料１５を用いてシム１とインサート１２とを固定するのではなく、インサート１２は入れずに、適切な型にシム１を挿入する。この実施の形態では、貫通孔８を通って樋状溝７へ流入するように流動性のプラスチック材料１５を型に注入し、上記と同様に、図４及び図５に符号１６で示す略Ｕ字形の止め部材を形成するが、シムとインサートとを一緒に固定はしない。こうして、形成された止め部材１６がシム１に備えられてから以降のプロセスで、シム１はプラスチック製インサートへ導入された状態になる。
図７は、製造工程の次の段階で用いられる金属製の顎ハウジング１８を示す。顎ハウジングも打抜加工、機械加工、金属射出成形又は鋳造のいずれかで製造され、キャビティ２０を内部に画成（定め形成）する略Ｕ字形の断面を有する細長い顎本体１９を備える。顎本体１９の近位側にあるのは一対のフランジ２１及び２２であり、それぞれ枢支孔（旋回する軸を支える孔）２３と傾斜したカムスロット２４とを有する。
製造工程にはこの時点でいくつか選択肢がある。第１の選択肢では、顎ハウジング１８を第２の型（不図示）内に置き、図６に示すサブアセンブリ（従属組立体）（シム１と、インサート１２と、形成された止め部材１６とから成る）を型内の顎ハウジングの上に置き、インサートの下部分がキャビティ２０に受容された状態とする。第２の選択肢では、図６に示すサブアセンブリを顎ハウジング１８へ入れてから、顎ハウジングを第２の型へ入れる。どちらの方法を採ったとしても、次にポリエチレン又はポリプロピレン等の第２の流動性の材料２５が型に注入され、顎ハウジング１８の周り、及び、顎ハウジングとインサート１２との間に流入するようにする。
第２の流動性の材料２５は顎ハウジング１８と型の側部との間に流入し、図８及び図９に符号２６で示す顎本体を創出する。顎本体２６がシムと、インサート１２と、顎ハウジング１８とを一体に固定して完成顎部材２７と成し、その外側及び底を構成するように、第２の流動性の材料２５を固化する。
顎部材２７は、もう一つの同様の顎部材と組み立てられて、当該技術分野で公知であるように、組織を封止及び／又は切断するための鉗子器具用のエンドエフェクタを形成することができる。顎部材２７は、枢支孔２３を貫通する枢軸ピン（旋回する軸、ピン）（不図示）に装着でき、一方の顎を他方に対して開位置と閉位置で枢動（軸線を中心に旋回すること）させるためにカムピン（同じく不図示）をカムスロット２４に配置することができる。
本発明の範囲を逸脱することなく上記に対して変更が可能であること、そして構成部品の代替構成を採用できることを当業者は理解するであろう。流動性の材料がシム１１の上方まで上昇するための切欠き又は貫通孔を設けることにより、第１のオーバーモールド成形プロセス時に止め部材を形成でき、第２のオーバーモールド成形プロセスを用いて顎部材の残り部分の固定と創出を行うことができる。
１ シム
２ 上面
３ 左側封止面
４ 右側封止面
５ 端部
６ 中央スロット
７ 樋状溝
８ 貫通孔
９ 保持タブ
１０ エンドタブ
１１ 接続タブ
１２ インサート
１３ 上面
１４ Ｕ字形の溝
１５ プラスチック材料（第１の流動性の材料）
１６ Ｕ字形の止め部材
１７ 導線
１８ 顎ハウジング
１９ 顎本体
２０ キャビティ
２１、２２ 一対のフランジ
２３ 枢支孔
２４ 傾斜したカムスロット
２５ 第２の流動性の材料
２６ 顎本体
２７ 完成顎部材

Claims (28)

  1. 電気手術器具用の顎部材を製造する方法であって：
    長手方向の顎区間を有する顎ハウジングを提供するステップと；
    導電性プレートを提供するステップと；
    前記導電性プレートを第１の型内に置くステップと；
    流動性の第１の絶縁材料が前記導電性プレートから所定距離突出する１以上の止め部材を形成するように流動性の第１の絶縁材料を前記型へ注入するステップと；
    流動性の前記第１の絶縁材料を固化させるステップと；
    前記顎ハウジングと前記導電性プレートとを第２の型内に置くステップと；
    前記導電性プレートを前記顎ハウジングに固定するために、流動性の第２の絶縁材料を前記型へ注入するステップと；
    流動性の前記第２の絶縁材料を固化させるステップと；
    前記顎ハウジングと、前記導電性プレートと、固化した前記絶縁材料とを顎部材として前記型から取り出すステップとを備える；
    方法。
  2. 前記注入するステップは、前記所定距離が約２０μｍ乃至約３５０μｍ（０．０００７９インチ乃至約０．０１４インチ）であるステップである、
    請求項１に記載の方法。
  3. 前記顎ハウジング内に受容可能な予め成形されたインサートを提供するステップを備える；
    請求項１又は請求項２に記載の方法。
  4. 前記導電性プレートを第１の型内に置く前に、前記導電性プレートを前記予め成形したインサートに当てて置くステップを含む；
    請求項３に記載の方法。
  5. 前記予め成形したインサートに当接てて前記導電性プレートを置いて第１のサブアセンブリを形成するステップと；
    次に、前記第１のサブアセンブリを前記第１の型内に置くステップと；
    流動性の前記第１の絶縁材料を注入するステップとを備える；
    請求項４に記載の方法。
  6. 流動性の前記第１の絶縁材料を前記導電性プレートの上に注入し、これを固化させた後に、前記予め成形したインサートに当てて前記導電性プレートを置くステップを備える；
    請求項３に記載の方法。
  7. 前記予め成形したインサートに当接して前記導電性プレートを置いて第１のサブアセンブリを形成するステップと、
    前記第１のサブアセンブリを前記顎ハウジング内に置いて第２のサブアセンブリを形成するステップと、
    次いで、前記第２のサブアセンブリを前記第２の型内に置くステップと、及び流動性の第２の絶縁材料を注入するステップとを備える；
    請求項６に記載の方法。
  8. 前記予め成形したインサートを前記顎ハウジング内に置いて第１のサブアセンブリを形成するステップと；
    前記導電性プレートを前記第１のサブアセンブリの上に置いて第２のサブアセンブリを形成するステップと；
    次に、前記第２のサブアセンブリを前記第２の型内に置くステップと；
    流動性の前記第２の絶縁材料を注入するステップとを備える；
    請求項６に記載の方法。
  9. 前記顎ハウジングと前記導電性プレートとを前記第２の型内に置く前に、導電性の導線を前記導電性プレートに当てて配設する追加ステップを備える；
    請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の方法。
  10. 前記顎ハウジングと前記導電性プレートとを前記第２の型内に置く前に前記導電性の導線を所定位置に圧着するステップを備える；
    請求項９に記載の方法。
  11. 流動性の前記第２の絶縁材料は、前記導線を前記導電性プレートと電気接続した状態で所定位置に固定することを支援する、
    請求項１０に記載の方法。
  12. 前記導電性プレートが１以上の保持機構を備え、流動性の前記第１の絶縁材料が前記１以上の保持機構へ流れ込んで前記１以上の止め部材を形成する、
    請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の方法。
  13. 前記１以上の保持機構が１以上の凹部を含む、
    請求項１２に記載の方法。
  14. 前記１以上の凹部が、前記導電性プレートに形成される複数の閉止された孔を含む、
    請求項１３に記載の方法。
  15. 前記１以上の凹部が、前記導電性プレートに形成される樋状溝を含む、
    請求項１３に記載の方法。
  16. 前記１以上の保持機構が、前記導電性プレートに形成される複数の通路を備える、
    請求項１２に記載の方法。
  17. 前記１以上の通路が、前記導電性プレートに複数の貫通孔を含む、
    請求項１６に記載の方法。
  18. 前記貫通孔は、前記導電性プレートの長手方向の軸線に沿って配設される、
    請求項１７に記載の方法。
  19. 前記導電性プレートは、前記複数の貫通孔が配置された細長い溝を備える、
    請求項１７又は請求項１８に記載の方法。
  20. 前記細長い溝は実質的にＵ字形である、
    請求項１９に記載の方法。
  21. 前記導電性プレートは、並進可能なナイフブレードを受容可能な長手方向に延びるスロットを含む、
    請求項１乃至請求項２０のいずれか１項に記載の方法。
  22. 前記１以上の保持機構は、前記長手方向に延びるスロットに近接して配設される、
    請求項１２乃至請求項２１のいずれか１項に記載の方法。
  23. 前記１以上の保持機構は、前記長手方向に延びるスロットの両側に配設される、
    請求項２２に記載の方法。
  24. 前記１以上の保持機構は、前記長手方向に延びるスロット内に１以上の凹部を含む、
    請求項２３に記載の方法。
  25. 請求項１乃至請求項２４のいずれか１項の方法に従って作られる電気手術器具用の顎部材。
  26. 組織を封止するためのエンドエフェクタアセンブリを製造する方法であって：
    長手方向の顎区間を各顎ハウジングが有する一対の第１及び第２の顎ハウジングと、少なくとも一方の導電性プレートがその中に１以上の保持機構を含む一対の導電性プレートとを提供するステップと；
    前記導電性プレートを第１の型内に置くステップと；
    流動性の第１の絶縁材料を前記型に注入するステップであって、流動性の前記第１の絶縁材料は、前記１以上の保持機構に流入して前記導電性プレートから所定距離突出する１以上の止め部材を形成するように注入されるステップと；
    流動性の前記第１の絶縁材料を固化させるステップと；
    前記顎ハウジングと前記導電性プレートとを第２の型内に置くステップと；
    流動性の第２の絶縁材料を前記型に注入して前記導電性プレートを前記顎ハウジングに固定させるステップと；
    流動性の前記第２の絶縁材料を固化させるステップと；
    前記顎ハウジングと、前記導電性プレートと、前記固化した絶縁材料とを前記型から取り出して２つの顎部材を形成するステップと；
    前記導電性プレートが実質的に互いに対向し互いに対して枢動関係となるように前記顎部材を枢軸周りに組み立てるステップとを備える；
    方法。
  27. 前記注入するステップは、前記所定距離が約２０μｍ乃至約３５０μｍ（０．０００７９インチ乃至約０．０１４インチ）であるステップである、
    請求項２６に記載の方法。
  28. 請求項２６又は請求項２７の方法によって作られるエンドエフェクタ。
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