JP2017517344A - ステープル留めされた組織を封止するための方法及び装置 - Google Patents

ステープル留めされた組織を封止するための方法及び装置 Download PDF

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Abstract

補助材及び補助材を用いてステープル線を強化する方法が本明細書で提供される。広くは、補助材は、組織の封止を維持して、ステープル留めされた組織の引裂きを防ぐために用いられ得る。本補助材は、外科用ステープラのジョーに連結することができ、またステープルと共に組織内に配備することができる。いくつかの実施形態では、補助材は、材料の一部がステープル線を越えて横方向に延在して、ステープル線外の組織にひずみを分散させるように、寸法決め及び形状決めすることができる。特定の態様では、組織を更に封止するため、及び/又は漏口が組織内に形成されることを防ぐために、シーラントを様々な方法でステープル線及び補助材に適用することができる。

Description

本明細書に開示される主題は、ステープル線を強化するための方法及び装置に関する。
外科用ステープラは、外科的処置において、組織、血管、導管、シャント、又は特定の処置に関係する他の対象物若しくは身体部位の開口の閉鎖による体内での組織の封止、分割、及び/又は切断に使用される。開口は、血管内、気道内、若しくは内腔内、又は胃のような内臓内の通路として自然に発生するものもあり、あるいは組織又は血管穿刺でバイパス又は吻合を形成することによって、又はステープル留め処置中の組織切開によってなど、外科的処置中に外科医によって形成されることがある。
ほとんどのステープラは、細長い、可撓性又は剛性シャフトを有するハンドルを有し、シャフトの端部には、その間にステープルを保持して成形するための一対の対向するジョーが形成されている。対向するジョーの少なくとも一方は、他方のジョーに対して移動可能である。腹腔鏡手術の場合、一方のジョーが固定され、他方が移動可能であることが多い。いくつかの装置(例えば、オープンリニアステープラ)では、対向するジョーは、操作者によって分離され、再び近づけることができて、組織の配置に必要な相対運動をもたらす。ステープルは典型的にはステープルカートリッジに収められ、そのステープルカートリッジは、ステープルの複数の列を収納することができ、2つのジョーのうちの1つに、手術部位へのステープルの放出のために配置されることが多い。使用中、ジョーは、ステープル留めされるべき対象物がジョーの間に配置されるように位置決めされ、ジョーが閉じて装置が作動されると、ステープルが放出されて成形される。いくつかのステープラは、ステープルカートリッジ内のステープルの列間を移動し、ステープル留めされた列の間でステープル留めされた組織を長手方向に切開するように構成されているナイフを含む。装置の配置、装置の構成要素又はシステムの操作、及び関節動作、発射など装置の他の動作は、電気機械的、機械的、又は油圧的など様々な方法で達成できる。
外科用ステープラは何年にもわたって改良されてきたが、多くの問題が生じる可能性がある。まれではあるが、図1に示すように、1つの問題は、ステープルSが配置される組織T又は他の対象物をステープルSが穿通するときに、ステープルSが裂け目を形成することにより漏出が生じ得ることである。血液、空気、消化管液、及び他の体液が、ステープルSが完全に成形された後でも、ステープルSによって形成された裂け目Hを通して滲み出ることがある。処置される組織Tは、ステープル留め中に生じ得る操作及び変形により炎症を起こすこともある。更に、ステープル留め処置中に埋め込まれるステープル、並びに他の対象物及び材料は、一般に、これらが埋め込まれる組織と同一の特性を欠いている。例えば、ステープルや他の対象物及び材料は、それらがその中に埋め込まれる組織の自然の柔軟性を欠くことがある。当業者は、組織が、その中にステープルが配置された後に、多くの場合、できる限りその組織の自然の特性を維持することが組織にとって望ましいことを認識するであろう。
したがって、ステープル線を強化するための方法及び装置に対するニーズが依然として存在する。
組織強化材料を組織上に埋め込むための方法が提供される。方法は、手術部位において外科用ステープラのカートリッジアセンブリとアンビルとの間に組織を係合させることを含み得、カートリッジアセンブリ及びアンビルのうちの少なくとも1つが、その上に保持した組織強化材料を有する。組織強化材料は、(例えば組織、中央領域などにおける)ステープル穿通部位周辺の封止を提供するように構成された中央領域、及び中央領域に隣接して組織強化材料の辺縁部を画定する外側領域を含み得る。外科用ステープラを作動させることによって、組織強化材料を手術部位で保持するために中央領域を介して組織内に至るステープル線を形成するように、カートリッジアセンブリからステープルを射出することができる。シーラントが、組織強化材料上で凝固してステープル線上の組織の封止を強化するような第1の液体状態である時、外科用ステープラを作動させた後、シーラントを組織強化材料に送達することができる。
この方法は、任意の数のやり方で変えることができる。特定の態様では、外科用ステープラを作動させることで、ステープルを組織強化材料の中央領域を貫いて射出させる。方法は、組織強化材料の外側領域をカートリッジアセンブリ及びアンビルのうちの少なくとも1つに巻き付けて、カートリッジアセンブリ及びアンビルを手術部位に挿入することを更に含み得る。外科用ステープラを作動させることで、外科用ステープラから組織強化材料を解放することができる。特定の態様では、外科用ステープラは、切断部材を組織強化材料の中央領域を貫いて前進させる。その他の態様では、外科用ステープラは少なくとも2つのステープルの列を有するステープル線を形成する。
シーラントは様々な方法で組織に送達することができる。特定の態様では、シーラントは組織強化材料に隣接して位置決めされたアプリケータツールを介して送達される。シーラントを送達することは、強化材料の中央領域及び外側領域の両方にシーラントを堆積させることを含み得る。特定の態様では、シーラントは第1の液体状態で組織強化材料に送達され、続いてシーラントはステープル線上の組織内の空間に浸透してその内部で凝固する。
更に、組織の封止を強化するためのシステムも提供される。システムはシーラント、容器、及びアプリケータツールを具備し得る。シーラントは、第1の液体状態から第2の固体状態に遷移するように構成し得る。容器は、シーラントが第1の液体状態である時に内部にシーラントを保持するように構成可能であり、容器は気体を受容するための第1のポート及び霧状化したシーラントを排出するための第2のポートを有する。アプリケータツールは容器の第2のポートに連結可能であり、アプリケータツールは霧状化したシーラントを手術部位に送達するように構成されている。
このシステムは、任意の数のやり方で変えることができる。特定の態様では、アプリケータツールはトロカールである。その他の態様では、気体は二酸化炭素を含む。その他の態様では、シーラントはコラーゲン、フィブリノゲン、及びトロンビンの混合物を含む。これらの生体材料は、ヒト及び/又は動物源に由来してよい。シーラントは、所定の時間が経過した後で第1の液体状態から第2の固体状態に遷移するように構成することができる。システムは更なる構成要素を含み得る。例えば、霧状化したシーラントを受容するために、第1の管が容器の第2のポートとアプリケータとの間を延在していてもよい。
更に、シーラントを患者の身体に送達するための方法も提供される。方法は、内部にシーラントを保持した容器に気体を送達することでシーラントを第1の液体状態から第2の霧状化状態に遷移させることを含み得る。霧状化したシーラントは、患者のアクセスポートを介して延在するアプリケータツールを介して送達可能であり、霧状化したシーラントは組織上で凝固してその上で封止を形成する。
本方法は、様々な方法で実施可能である。例えば、気体を容器に送達する前に、アプリケータツールを患者の胸腔内に位置決めしてもよい。特定の態様では、アプリケータツールはトロカールを具備し、霧状化したシーラントは直接トロカールを介して患者内に送達される。本方法は、霧状化したシーラントを組織に送達する前に、アプリケータツールの遠位端を組織内のステープル線に隣接して位置決めすることを含み得る。特定の態様では、硬化したシーラントは所定の時間が経過した後で身体に吸収される。
本発明は、以下の詳細な説明を添付の図面と併せて考慮することで、より完全に理解されるであろう。
損傷した、ステープル留めされた組織の側面図である。 ステープル留めされた組織に固定された、本明細書に記載する補助材の一実施形態の斜視図である。 1つ又は2つ以上の補助材と共に使用できる、従来技術の外科用器具の斜視図である。 図3の器具のエンドエフェクタ及びシャフトの遠位端の分解斜視図である。 図3の器具のEビーム構成要素の斜視図である。 1つ又は2つ以上の補助材と共に使用できる、別の従来技術の外科用器具の斜視図である。 1つ又は2つ以上の補助材と共に使用できる、別の従来技術の外科用器具の斜視図である。 図4のエンドエフェクタの斜視図である。 その内部に埋め込み可能なステープルカートリッジを有する従来技術のエンドエフェクタの側面図である。 従来技術のステープルの側面図である。 図9のエンドエフェクタの断面図である。 図7の器具と併用するための従来技術のステープルカートリッジの平面図である。 従来技術の外科用ステープル留め器具を用いて取り付けられたステープル線の図表示である。 ステープルのパターンを有する従来技術のステープルカートリッジの平面図である。 補助材を搭載したステープルカートリッジを備えるエンドエフェクタの側面図である。 その上に補助材を有する図4のエンドエフェクタの側断面図である。 中央部分及びウィング部分を有する補助材の斜視図であり、補助材はカートリッジアセンブリに結合している。 組織にステープル留めされた補助材の斜視図である。 組織にステープル留めされた補助材の別の例示的実施形態の斜視図である。 ひずみをステープル線外の組織に分散させるように構成された辺縁突出部を有する補助材の斜視図である。 辺縁突出部を有する別の補助材の斜視図であり、補助材は組織にステープル留めされている。 その内部に形成された複数の切込みを有する外側領域を含む補助材の斜視図である。 修正された外側領域を有する補助材の側面図である。 修正された外側領域を有する補助材の側面図である。 修正された外側領域を有する補助材の側面図である。 体腔にステープル留めされた補助材の側断面図である。 第1の層及び第2の層、並びに織物製非外傷性辺縁部を有する補助材の斜視図である。 第1の層及び第2の層を示す図22Aの補助材の側面図である。 第1の層と第2の層との間に流体を吸収する図22Aの補助材の側面図である。 側面方向に変動する厚さを有する補助材の斜視図である。 アンビル及びカートリッジアセンブリ、並びに2つの厚さが変動する補助部の端面図であり、第1の補助材はアンビルに関連し、第2の補助材はカートリッジアセンブリに関連する。 第1の補助材及び第2の補助材が結合された、図23Bのアンビル及びカートリッジアセンブリの端面図である。 組織にステープル留めされた第1の補助材及び第2の補助材の側面図である。 組織を穿通してグリップするためにその上に形成された表面機構を有する補助材の側面図である。 組織を穿通してグリップするための表面機構を有する別の補助材の側面図である。 補助材の4つの列の端面図であり、補助材の各列は組織中に固定された表面機構を有する。 組織を穿通した表面機構を有する補助材の側面図である。 組織を穿通するための複数の尖った表面機構を有する別の例示的な補助材の側面図である。 組織を貫通する尖った表面機構を有する図24Aの補助材の側面図である。 カートリッジアセンブリの遠位端に取り外し可能に結合するための補助材を有するカートリッジアセンブリの斜視図である。 組織を把持する外科用ステープラのカートリッジアセンブリ及びアンビルの側面図であり、図26Aの補助材がカートリッジアセンブリの遠位端を越えて延在している。 補助材及び組織を貫いてステープルを配備する図26Bのカートリッジアセンブリ及びアンビルの側面図である。 カートリッジアセンブリ内に形成された対応する凹部と嵌合するように構成された突出部を有する補助材の斜視図である。 カートリッジアセンブリ内に形成された対応する凹部と嵌合するように構成された単一の突出部を有する補助材の斜視図である。 カートリッジアセンブリに結合した第1の側方縁部及び第2の側方縁部を有する、カートリッジアセンブリの周囲を延在する補助材の端面図である。 図27Aの補助材及びカートリッジアセンブリの端面図であり、切断部材がカートリッジアセンブリを貫いて前進して、カートリッジアセンブリから補助材を解放する。 補助材とカートリッジアセンブリとを連結する縫合糸を含む、カートリッジアセンブリの斜視図である。 カートリッジアセンブリから縫合糸が取り外されて補助材を解放する、図29Aのカートリッジアセンブリ及び補助材の斜視図である。 補助材が結合された外科用ステープラのシャフトの斜視図である。 補助材をシャフトに取り付けるための取り付け点を示す図30Aのシャフトの側面図である。 シャフト内に挿入可能であり、複数の側方延長部を有するドライバの斜視図である。 シャフトを取り付けるための補助材の斜視図である。 ステープラの切断部材が第1の後退した位置にある、図30Aのシャフトの部分平面図である。 切断部材が補助材をシャフトから解放する第2の前進した位置にある、図30Aのシャフトの部分平面図である。 カートリッジアセンブリ、補助材、及び補助材をカートリッジアセンブリに取り付けるための挿入ツールの端面図である。 補助材を図31Aのカートリッジアセンブリに対して押し付ける、挿入ツールの端面図である。 補助材が取り付けられており、また挿入ツールがカートリッジアセンブリから取り外された後の、図31Aのカートリッジアセンブリの端面図である。 保持ツール及び外科用ステープラを含む例示的なキットであり、保持ツールは補助材をカートリッジアセンブリ/アンビルに巻きつけるように構成されている。 アンビル及びカートリッジアセンブリの長手方向軸線に沿って近位方向に前進する、図32Aの保持ツールの側面図である。 保持ツールが最近位位置にある、図32Aの保持ツール及びステープラの斜視図である。 補助材が結合され、またトロカールの上方に位置決めされた、ステープラのエンドエフェクタの斜視図である。 エンドエフェクタをトロカールに挿入する時にエンドエフェクタに巻き付けられる補助材を有する、図33Aのエンドエフェクタの斜視図である。 多層式補助材が結合された外科用ステープラのカートリッジアセンブリ及びアンビルの端面図である。 組織にステープル留めされ、かつそれらの間に重合部分を有する3つの補助部の側面図である。 組織にステープル留めされ、かつ第1の重合部分及び第2の重合部分を有する、第1の補助材及び第2の補助材の斜視図である。 組織にステープル留めされ、かつ第1の補助部の外表面に送達されたシーラントを有する、第1の補助材及び第2の補助材の斜視図である。 組織にステープル留めされた図35Aの第1の補助材及び第2の補助材の側面図である。 補助材の外表面の下の空間に送達されたシーラントを有する、図35Aの第1の補助材及び第2の補助材の側面図である。 膨張姿勢にある、図35Aの第1の補助材及び第2の補助材の側面図である。 容器、及びトロカールを介して患者内まで延在するアプリケータツールを含む、シーラントを霧状化するためのシステムの斜視図である。 シーラントを組織のステープル線に送達する、図36Aのアプリケータツールの斜視図である。 ステープル線上で硬化した、図36Aの霧状化したシーラントの斜視図である。 シーラントを霧状化し、直接トロカールを介して患者内へと、霧状化したシーラントを患者に送達するための、別の例示的システムの斜視図である。 霧状化したシーラントをステープル線上の組織、及びステープル線外の組織に送達する、図37Aのトロカールの斜視図である。
ここで、本明細書で開示する装置及び方法の構造、機能、製造及び使用の原理の全体的な理解が得られるように特定の例示的な実施形態について説明する。これらの実施形態の1つ又は2つ以上の実施例が、添付の図面に例示されている。当業者であれば、本明細書で具体的に説明され、かつ添付の図面に例示される装置及び方法が、非限定的な例示的実施形態であること、並びにかかる装置及び方法の範囲が、特許請求の範囲によってのみ定義されることを理解するであろう。1つの例示的な実施形態に関連して例示又は説明する特徴部は、他の実施形態の特徴と組み合わされ得る。かかる修正及び変形は、本明細書に記載の装置及び方法の範囲に含まれることが意図される。更に、本開示では、種々の実施形態の同じ参照番号の構成要素は、それらの構成要素が同様の性質及び/又は同様の目的を果たす場合には、概して同様の特徴を有する。
本明細書の全体を通じて、「様々な実施形態」、「いくつかの実施形態」、「一実施形態」、又は「実施形態」などと言う場合、その実施形態との関連において説明される特定の特徴、構造、又は特性が、少なくとも1つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書の全体を通じた各所で、「様々な実施形態において」、「いくつかの実施形態において」、「一実施形態において」、又は「ある実施形態において」などの語句が出現するが、これらは必ずしも全てが同じ実施形態を指すわけではない。更に、特定の特徴部、構造、又は特性は、1つ又は2つ以上の実施形態において任意の適切な方法で組み合わされ得る。したがって、1つの実施形態に関連して例示又は説明する特定の特徴部、構造、又は、特性は、全体として又は部分的に、制限なく、1つ又は2つ以上の他の実施形態の特徴部、構造、又は特性と組み合わされ得る。かかる修正及び変形は、本明細書に記載の方法、器具、装置、及びシステムの範囲に含まれることが意図される。
「近位」及び「遠位」という用語は、外科用器具のハンドル部分を操作する臨床医を基準にして本明細書で使用される。「近位」という用語は臨床医に最も近い部分を指し、「遠位」という用語は臨床医から離れて位置する部分を指す。便宜上及び明確性のために、「垂直」、「水平」、「上」、及び「下」などの空間的用語は、本明細書において図面に対して使用され得ることが更に理解されるであろう。しかしながら、外科用器具は、多くの配向及び位置で使用されるものであり、これらの用語は、制限的及び/又は絶対的であること意図したものではない。
1つ又は2つ以上の本明細書で集合的に「補助材」と呼ぶ生体材料及び/又は合成材料を、外科用器具と共に使用して、外科的処置の改善を支援することは望ましいことであり得る。これらの生体材料は、ヒト及び/又は動物源に由来してよい。当業者はこれらのタイプの材料をバットレス材とも補助材とも呼ぶことがある。
外科的処置を行うための、様々な例示的な装置及び方法が提供される。いくつかの実施形態において、切開外科的処置のための装置及び方法が提供され、他の実施形態において、腹腔鏡下、内視鏡的、及び他の低侵襲的外科的処置のための装置及び方法が提供される。これらの装置は、人間のユーザーによって直接、又はロボット若しくは類似の操作ツールの直接制御下でリモート発射されてよい。しかしながら、当業者は、本明細書に開示される様々な方法及び装置が、多数の外科的処置及び用途で用いられ得ることを理解するであろう。本明細書で開示される様々な器具が、例えば、自然開口部を通して、組織に形成された切開又は穿刺孔を通して、又はトロカールカニューレなどのアクセスデバイスを使用してなどの、何らかの方法で体内へ挿入され得ることを当業者は更に認識するであろう。例えば、これらの器具の作動部分、すなわちエンドエフェクタ部分は、患者の体内に直接に挿入できる、又は、外科用器具のエンドエフェクタ及び細長いシャフトを前進させることが可能な作業用チャンネルを有するアクセス装置を介して挿入され得る。
本明細書に記載するように、外科用器具のエンドエフェクタは、1つ又は2つ以上の、本明細書で集合的に「補助材」と呼ぶ合成材料及び/又は生体材料を手術部位に送達して、外科的処置の改善を支援するように構成され得る。これらの生体材料は、ヒト及び/又は動物源に由来してよい。種々の異なるエンドエフェクタが補助材の使用によって利益を得ることがあり、いくつかの例示的実施形態では、エンドエフェクタは外科用ステープラであり得る。外科用ステープラと共に使用されるときには、補助材は、ステープラのジョーの間及び/又はその上に配置されても、ジョーに配置されたステープルカートリッジに組み込まれても、又はそうでなければ、ステープルの近位に設置されてもよい。ステープルが配備されると、補助材はステープルと共に処置部に残ってもよく、その結果、多くの利益を提供することができる。いくつかの場合において、補助材は、それらが組織、血管、及び種々の他の対象物や身体部位に埋め込まれるときに、ステープルによって形成された孔の封止の支援に使用され得る、及び/又は処置部位における組織増強をもたらすために使用され得る。組織増強は、組織が病変している場合、放射線治療など別の処置、化学療法など薬物治療、又は他の組織特性を変更する状況から治癒している場合に、ステープルが組織を裂かないようにするために必要なことがある。いくつかの場合において、補助材は、ステープル留め後に生じる組織変形(例えば、肺膨張、消化管膨張など)から生じ得る、ステープル穿刺部位内及びその付近における組織の移動を最小化してよい。当業者は、ステープル穿刺部位は応力集中部となることがあり、ステープルによって形成された孔の寸法は、その付近の組織が張力下に置かれると、増大することを認識するであろう。これらの穿刺部位付近での組織の移動を制限することは、張力下で増大し得る孔の寸法を最小化できる。いくつかの場合において、補助材は、例えば、シーラント、血液、接着剤など、更に治癒を促進する有益な流体をウィッキング又は吸収するように構成され得る。また、いくつかの場合において、補助材は、分解して、例えば、シーラントなど、更に治癒を促進するゲルを形成するように構成され得る。いくつかの場合において、補助材は、湿潤環境(例えば、血液、水、食塩水、又は他の体液)に置かれたときに、封止部を形成するシーラントを形成する材料を含んでよい(例えば、ヒト又は動物由来のフィブリノゲン及びトロンビンは、水との混合時にシーラントをもたらす粉末状に凍結乾燥され得る)。また更に、補助材は、炎症を減少させる、細胞の成長を促進する、ないしは別の方法で治癒を改善するのに役立つことができる。
図2は、外科用ステープラによって処置される組織Tに固定され得る有孔バットレス30を含み、かつ処置部位においてステープル70と共に留まる補助材の一実施形態を示す。バットレス30は、1つ又は2つ以上の吸収性材料で作製され得、型打ち、圧搾、切断、成型、織成、融解、吹膨、複合構造及び/又は方法で作製され得る、あるいはその他の方法でシーラント、接着剤、血液などの有益な流体の吸収、増強、送達、及び/又は保持を促進するように成形することができる。処置部位において有益な流体、例えば、フィブリンシーラント40を吸収すること及び/又は保持することは、漏出の防止及びバットレス30の強化に更に役立ち得る。
外科用ステープル留め器具
様々な外科用器具が本明細書で開示される補助材と共に使用され得るが、図3に、1つ又は2つ以上の補助材との使用に適した外科用ステープラ10の1つの非限定的な例示的実施形態を示す。器具10は、概して、ハンドルアセンブリ12と、ハンドルアセンブリ12の遠位端12dから遠位に延在するシャフト14と、シャフト14の遠位端14dにあるエンドエフェクタ50と、を含む。示した実施形態は外科用ステープラであるので、エンドエフェクタ50は、ジョー52、54を有するが、他の種類のエンドエフェクタを、シャフト14、ハンドルアセンブリ12、及びそれらに付随する構成要素と共に使用し得る。外科用ステープラ10は、対向する下部及び上部ジョー52、54を含み、下部ジョー52は、ステープルカートリッジ60を支持するように構成されているステープルチャネル56(図4)を含み、上部ジョー54は、下部ジョー52に対向し、アンビルとして作動してステープルカートリッジ60のステープル70の配備を支援するように構成されている内面58を有する。ジョー52、54は、互いに対して移動してそれらの間に配置された組織又は他の対象物をクランプするように構成されており、発射システムの構成要素は、エンドエフェクタ50の少なくとも一部を通過して、クランプされた組織へとステープルを放出するように構成され得る。様々な実施形態において、ナイフブレード81は発射システムに接続され、ステープル留め処置中に組織を切開し得る。対向する下部及び上部ジョー52、54の少なくとも一方は、他方の下部及び上部ジョー52、54に対して移動可能である。対向する下部及び上部ジョー52、54の少なくとも一方は、固定されるか、又は別の方法で移動不能であってよい。いくつかの実施形態において、対向する下部及び上部ジョー52、54の両方が移動可能である。
エンドエフェクタ50の作動は、ハンドルアセンブリ12での臨床医からの入力によって開始され得る。ハンドルアセンブリ12は、それに連結されるエンドエフェクタ50を扱って操作するように設計された多くの異なる構成を有してもよい。図示した実施形態では、ハンドルアセンブリ12は、その中に配置される様々な機械的及び/又は電気的構成要素を有するピストルタイプのハウジング18を有し、器具の多様な機能を操作する。例えば、ハンドルアセンブリ12は、ハンドルアセンブリ12に対する、シャフト14の長手方向軸Lの周りでのシャフト14、及び/又はエンドエフェクタ50の回転を促進し得る、その遠位端12dに隣接して取り付けられた回転ノブ26を含み得る。ハンドルアセンブリ12は、クランプトリガー22によって作動されるクランプシステムの一部としてクランプ構成要素と、発射トリガー24によって作動される発射システムの一部として発射構成要素と、を更に含み得る。クランプ及び発射トリガー22、24は、例えば、トーションばねによって、静止ハンドル20に対して開放位置に付勢され得る。静止ハンドル20に向けたクランプトリガー22の移動は、以下に記載のクランプシステムを作動させ得、これにより、ジョー52、54を互いに向けて倒させ、それによって、その間に組織をクランプし得る。発射トリガー24の移動は、以下に記載の発射システムを作動させ得、これにより、その中に配置されたステープルカートリッジからステープルを放出させ得る、及び/又はナイフブレード81を前進させて、ジョー52、54の間に捕捉された組織を切断し得る。当業者は、ステープルの放出及び/又は組織の切開に使用され得る、機械、油圧、空気圧、電気機械、ロボット、又はその他の発射システムの構成要素の様々な構成を認識することになり、したがってその詳細な説明は不要である。
図4により詳細に示すように、図示する実施形態のエンドエフェクタ50は、カートリッジアセンブリ又はキャリアとして機能する下部ジョー52と、アンビルとして機能する、対向する上部ジョー54と、を有する外科用ステープル留め工具である。中に複数のステープル70を有するステープルカートリッジ60は、ステープルトレイ57内に支持され、次にステープルトレイ57は、下部ジョー52のカートリッジチャネル内に支持される。上部ジョー54は、複数のステープル成形ポケット66(図11)を有し、各ポケットは、ステープルカートリッジ60内に収容される複数のステープル70からの対応するステープルの上に位置付けられる。図示した実施形態では、上部ジョー54は、シャフト14との係合部のすぐ遠位の、ステープルチャネル56の近位端56p内で枢動可能に受け入れられる近位枢動端部54pを有するが、上部ジョー54は、様々な方法で下部ジョー52に接続され得る。上部ジョー54が下向きに枢動すると、上部ジョー54はアンビル面58を移動させ、その上に形成されたステープル成形ポケット66は、対向するステープルカートリッジ60に向けて移動する。
ジョー52、54の開閉をもたらして、これらの間に組織を選択的にクランプするために、様々なクランプ構成要素が使用され得る。図示した実施形態では、上部ジョー54の枢動端部54pは、ステープルチャネル56との枢動取り付け部より遠位に閉鎖機構54cを含む。したがって、遠位端部が、閉鎖機構54cと係合する馬蹄形開口部82aを含む閉鎖管82は、クランプトリガー22に応答して、閉鎖管82の近位長手方向運動中に上部ジョー54に対して開放運動、閉鎖管82の遠位長手方向運動中に上部ジョー54に対して閉鎖運動を選択的に加える。当業者は、エンドエフェクタ50の開閉は、上部ジョー54に対する下部ジョー52の相対運動、下部ジョー52に対する上部ジョー54の相対運動、又は互いに対する両方のジョー52、54の運動によってもたらされてよいことを理解するであろう。
図示した実施形態の発射構成要素は、図5に示すように、遠位端にEビーム86を有する発射バー84を含み得る。発射バー84は、シャフト14内、例えば、シャフト14の長手方向発射バースロット14内に含まれ、ハンドル12からの発射運動によって誘導される。発射トリガー24の作動は、エンドエフェクタ50の少なくとも一部を通るEビーム86の遠位運動に影響し、それによって、ステープルカートリッジ60内に収容されたステープル70を発射させ得る。図示した実施形態では、Eビーム86の遠位端から突出しているガイド85は、ウェッジスレッド90と係合し得、次に、ウェッジスレッド90は、ステープルカートリッジ60内に形成されたステープルキャビティ68を通ってステープルドライバ92を押し上げ得る。ステープルドライバ92の上方移動は、カートリッジ60内の複数のステープル70のそれぞれに上向きの力を加え、それによって、上部ジョー54のアンビル面58に押し付けてステープル70を押し上げ、成形されたステープル70’を形成する。
Eビーム86は、ステープルを発射させることに加えて、ジョー52、54の閉鎖、ステープルカートリッジ60からの上部ジョー54の引き離し、及び/又はジョー52、54間に捕捉された組織の切断を促進するように構成され得る。具体的には、一対の頂部ピン87及び一対の底部ピン89は、上部及び下部ジョー52、54の一方又は両方と係合して、発射バー84がエンドエフェクタ50を通って前進するときにジョー52、54を互いに向けて圧迫し得る。同時に、頂部ピン87と底部ピン89との間に延在するナイフ81は、ジョー52、54の間に捕捉された組織を切断するように構成され得る。
使用中、外科用ステープラ10は、カニューレ又はポート内に配置され、手術部位に配置され得る。切開されてステープル留めされる組織は、外科用ステープラ10のジョー52、54の間に置かれてもよい。ステープラ10の機構が臨床医によって望み通りに操作され、ジョー52、54に関する手術部位と組織においてジョー52、54の所望の位置を達成し得る。適切な位置決めを達成した後に、クランプトリガー22を静止ハンドル20に向けて引いて、クランプシステムを作動させ得る。トリガー22は、閉鎖管82が、シャフト14の少なくとも一部を通過して遠位方向に進んで、ジョー52、54の少なくとも一方を他方に向かって倒し、これらの間に配置された組織をクランプするように、クランプシステムの構成要素を作動させ得る。その後、発射バー84及び/又はEビーム86が、エンドエフェクタ50の少なくとも一部を通って遠位方向に進んで、ステープル70の発射をもたらし、任意追加的に、ジョー52、54の間で捕捉された組織を切断するように、トリガー24を静止ハンドル20に向けて引いて、発射システムの構成要素を作動させ得る。
外科用器具100の別の実施形態を図6に示す。外科用器具10のように、外科用器具100は、組織を処置するために遠位端にエンドエフェクタ150を有する、遠位に延在するシャフト114を備えるハンドルアセンブリ112を含む。エンドエフェクタ150の上部及び下部ジョー154、152は、これらの間に組織を捕捉し、下部ジョー154に配置されたカートリッジ160からステープルを発射することによって組織をステープル留めし、及び/又は組織に切開部を形成するように構成され得る。この実施形態において、シャフト114の近位端にある取り付け部116は、シャフト114及びエンドエフェクタ150をハンドルアセンブリ112に取り外し可能に取り付け可能にするように構成され得る。具体的には、取り付け部116の嵌合機構125は、ハンドルアセンブリ112の補助嵌合機構123と嵌合できる。シャフト114をハンドルアセンブリ112に取り外し可能に結合するために任意の数の補助嵌合機構及び任意の種類の結合を使用できるが、嵌合機構123、125は、例えば、スナップフィット結合、バヨネット式結合などによって結合するように構成され得る。図示した実施形態のシャフト114の全体は、ハンドルアセンブリ112から着脱可能に構成され得るが、いくつかの実施形態において、取り付け部116は、シャフト114の遠位部のみを取り外すことができるように構成され得る。シャフト114及び/又はエンドエフェクタ150の着脱可能な結合は、特定の処置のための所望のエンドエフェクタ150の選択的な取り付け、及び/又は多数の異なる処置のためのハンドルアセンブリ112の再利用を可能にできる。
ハンドルアセンブリ112は、その上に1つ又は2つ以上の機構を有して、エンドエフェクタ150を扱って操作することができる。非限定例として、ハンドルアセンブリ112の遠位端に取り付けられた回転ノブ126は、ハンドルアセンブリ112に対するシャフト114及び/又はエンドエフェクタ150の回転を促進し得る。ハンドルアセンブリ112は、トリガー122によって作動されるクランプシステムの一部としてクランプ構成要素と、これもトリガー122によって作動され得る発射システムの一部として発射構成要素と、を更に含み得る。したがって、いくつかの実施形態において、第1運動範囲を通る、静止ハンドル120に向けたトリガー122の移動は、クランプ構成要素を作動させて、対向するジョー152、154を互いに向けて閉鎖位置に接近させ得る。第2運動範囲を通る、静止ハンドル120に向けたトリガー122の更なる移動は、発射構成要素を作動させて、ステープルカートリッジ160からステープルを放出させ得る、及び/又はナイフを前進させて、ジョー152、154間に捕捉された組織を切断させ得る。
外科用器具200の更に別の実施形態を図7に示す。外科用器具10及び100のように、外科用器具200は、組織を処置するために遠位端にエンドエフェクタ250を有する、遠位に延在するシャフト214を備えるハンドルアセンブリ212を含む。エンドエフェクタ250は、カートリッジアセンブリ252と、アンビル254と、を含み得、それぞれが、実質的に円形形状の組織接触面260p、260dを有する。カートリッジアセンブリ252及びアンビル254は、アンビル254から延在するシャフト262によってステープラ200のハンドルアセンブリ212に結合され得、ハンドルアセンブリ220上のアクチュエータ222を操作すると、シャフト262を進退させてカートリッジアセンブリ252に対してアンビル254を移動させることができる。一実施形態において、シャフト262は、アンビル254をカートリッジアセンブリ252から取り外せるように互いに解放可能に結合されて、体内におけるアンビル254及びカートリッジアセンブリ252のより柔軟な位置付けを可能にするように構成されている第1部分及び第2部分(図示なし)から形成される。例えば、シャフトの第1部分は、カートリッジアセンブリ252内に配置され、カートリッジアセンブリ252の外側で遠位に延在し、遠位の嵌合機構内で終端し得る。シャフト214の第2部分は、アンビル254内に配置され、カートリッジアセンブリ252の外側で近位に延在し、近位の嵌合機構内で終端し得る。使用中、近位及び遠位嵌合機構は結合して、アンビル254及びカートリッジアセンブリ252が互いに対して移動できるようにし得る。アンビル254及びカートリッジアセンブリ252は様々な機能を実行でき、これらの間で組織を捕捉し、カートリッジアセンブリ252からステープルを発射することによって組織をステープル留めするように構成され得る、及び/又は組織に切開部を形成できる。概して、カートリッジアセンブリ252は、ステープルを収容するカートリッジを収納することができ、アンビル254に押し付けてステープルを配備して、管状体器官の周囲にステープルの円形パターンを形成できる。
ステープラ200のハンドルアセンブリ212は、その上に配置され、ステープラの移動を制御できる様々なアクチュエータを有し得る。例えば、ハンドルアセンブリ212は、回転によってエンドエフェクタ250の位置付けを促進するためにその上に配置された回転ノブ226、及び/又はエンドエフェクタ250を作動させるトリガー222を有し得る。第1運動範囲を通ってトリガー222が移動することにより、クランプシステムの構成要素が作動して、ジョーを接近させ得る。すなわち、アンビル254をカートリッジアセンブリ252に向かって移動させ得る。第2運動範囲を通ってトリガー222が移動することにより、発射システムの構成要素が作動して、ステープルカートリッジアセンブリ252からステープルを配備させ得る、及び/又はナイフを前進させて、カートリッジアセンブリ252とアンビル254との間に捕捉された組織を切断し得る。
外科用ステープル留め器具10、100、及び200の図示した実施形態は、多くの異なる構成及び関連する使用方法のうちのごく一部の例を提供するものであり、これらは本明細書で提供する開示と共に使用され得る。図示した実施形態は、全て低侵襲処置で使用するように構成されているが、切開外科的処置で使用するように構成されている器具、例えば、米国特許第8,317,070号に記載されているオープンリニアステープラを本明細書で提供される開示と共に使用できることが理解されるであろう。図示した実施形態に関する更なる詳細、並びに本開示に従って使用できる外科用ステープラ、その構成要素、及びこれらに関連する使用方法の追加の例示的実施形態としては、米国特許出願公開第2013/0256377号、米国特許第8,393,514号、同第8,317,070号、同第7,143,925号、米国特許出願第14/074,884号(名称「Sealing Materials for Use in Surgical Procedures」、2013年11月8日出願)、同第14/074,810号(名称「Hybrid Adjunct Materials for Use in Surgical Stapling」、2013年11月8日出願)、同第14/075,438号、(名称「Positively Charged Implantable Materials and Method of Forming the Same」、2013年11月8日出願)、同第14/075,459号(名称「Tissue Ingrowth Materials and Method of Using the Same」、2013年11月8日出願)、同第14/074,902号(名称「Hybrid Adjunct Materials for Use in Surgical Stapling」、2013年11月8日出願)、同第14/226,142号(名称「Surgical Instrument Comprising a Sensor System」、2014年3月26日出願)で提供される装置、構成要素、及び方法が挙げられ、これらのそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
エンドエフェクタの変形
本明細書で説明する外科用ステープル留め器具のエンドエフェクタは、エンドエフェクタが捕捉した組織に加える圧迫量を調節するための、1つ又は2つ以上の機構を有し得る。いくつかの実施形態では、エンドエフェクタは、エンドエフェクタ内に捕捉された組織中で所望の圧迫プロファイル(例えば治療される組織の出血、引裂き、及び/又は漏れを最小化するのに役立つプロファイル)を作成するように構成され得る。非限定的な例として、所望の組織圧迫プロファイルは、エンドエフェクタの上下ジョー間の間隙の変形、並びに/又はエンドエフェクタによって組織に適用されるステープルの配向、寸法、及び/若しくは形状の変形を用いて得ることができる。本明細書で詳細に説明されるように、こうしたエンドエフェクタと共に用いられる補助材は、所望の組織圧迫プロファイルを作成するのを助ける、及び/又は所望の組織圧迫プロファイルを作成するのに用いられる機構に対応するように構成することができる。
本明細書で説明される全てのこうした変形は、所望の組織圧迫プロファイルを提供するために単独又は組み合わせで用いることができる。例示的なエンドエフェクタ及びその構成要素を特定の手術器具、例えば器具10、100、及び200に関連して説明しているが、エンドエフェクタ及びその構成要素は本明細書で説明する外科用器具のその他の実施形態と共に用いるように構成してもよいことを理解されたい。
いくつかの実施形態では、外科用ステープル留め器具のエンドエフェクタ内に配置されたステープルカートリッジは、エンドエフェクタが閉鎖位置にある時に、エンドエフェクタによって捕捉された組織を第2の部分と比較してより圧迫するように構成された第1の部分を有し得る。カートリッジの第1の部分は第2の部分から長手方向及び/又は横方向に離間して、所望の圧迫勾配を作ることができる。例えば、図4及び8に示すように、ステープルカートリッジ60、はステープル留めされた組織が接触する面を有し得る。具体的には、カートリッジ60は内側組織接触面62、及び内側組織接触面62よりも高い高さまで上方に延在する外側組織接触面64を有し得る。このようにして、上部ジョー54がカートリッジ60とごく近接する閉鎖位置にある時、外表面64の高さがより高いために、アンビル面58は、内表面62と比較して外表面64をより圧迫するように構成することができる。組織がアンビル面58とカートリッジ60との間に位置決めされ、カートリッジ60が一定又は少なくとも実質的に一定の厚さを有する状況を含むいくつかの状況では、組織内で生成された圧力は、エンドエフェクタ50の内側部分と比較してエンドエフェクタ50の外側部分でより大きくなり得る。カートリッジ60によって生成される圧迫勾配は階段式に変化するが、カートリッジ60の様々な部分の高さを斬新的に増加させることで、組織内に漸進的な圧迫勾配を生成することができることが、当業者には理解されるであろう。更に、圧迫勾配は、アンビル面58の高さ変動単独によって、又はカートリッジ60の高さ変動との組み合わせによってもたらされ得ること、及び高さの変動はエンドエフェクタ50にわたって横方向及び/又は長手方向に離間して設けてもよいことも理解されたい。
いくつかの実施形態では、外科用ステープル留め器具のエンドエフェクタに固定された1つ又は2つ以上の補助材を用いて、エンドエフェクタによって捕捉された組織中で所望の圧迫プロファイルを作ることができる。ここで図9を参照すると、圧縮可能かつ埋め込み可能なステープルカートリッジ360を、本明細書で説明する1つ又は2つ以上の補助材から形成することができ、また外科用器具のエンドエフェクタ(例えばエンドエフェクタ350)内に据え付けるように構成することができる。カートリッジ360は、その遠位端部360dにおける最高高さH1からその近位端部360pにおける最低高さH2まで減少する高さを有し得る。このようにして、エンドエフェクタ350の上部ジョー354がカートリッジ360とごく近接する閉鎖位置にある時、エンドエフェクタ350の上部ジョー354は、近位端部360pと比較して遠位端部360dをより圧迫するように構成することができる。カートリッジ360によって捕捉された組織内で作られた圧迫勾配は遠位端部360dから近位端部360pにかけて直線的に減少するが、当業者であれば、カートリッジ360の様々な形状によって任意の圧迫勾配を作ってもよいことが理解されるであろう。少なくとも1つの実施形態では、カートリッジ360と同様に、カートリッジ360の厚さはその幅にわたって変動し得る。
いくつかの実施形態では、エンドエフェクタのステープルカートリッジ内に収容されたステープルは、ステープルによって捕捉された組織中に所望の圧迫プロファイルを作るように構成することができる。例えばステープルカートリッジ内のステープルが異なる未形成ステープル高さを有する場所で、ステープル留めされた組織中で所望の圧迫プロファイルを作ることができる。図10に示すように、例示的なステープル70の未形成高さHは、ステープル70の基部74からステープル70の脚部72a、72bの上端部又は先端部まで測定することができる。ここでエンドエフェクタ350の断面を示す図11を参照すると、第1のステープル群370aは、第2のステープル群370bの第2のステープル高さH2と比較してより高い第1のステープル高さH1を有し得る。第1のステープル群370aはステープルカートリッジ360の第1の部分(例えば外側部分)に位置決めすることができ、第2のステープル群370bはステープルカートリッジ360の第2の部分(例えば内側部分)に位置決めすることができる。図示した実施形態では、カートリッジ360、ひいては圧迫勾配は、切断器具(例えば、Eビーム86)を貫通させて受容するように構成されたスロット367を中心に対称であるように構成することができる。当業者には、第1のステープル群370a及び第2のステープル群370bは任意のパターンで配置してもよいこと、またカートリッジ360に沿って横方向及び/又は長手方向に離間配置してもよいことが理解されよう。特定の実施形態では、各群が異なる未形成ステープル高さを有する複数のステープル群を使用してもよい。少なくとも1つのこうした実施形態では、中間的なステープル高さを有する第3の群を、カートリッジ内の第1のステープル群と第2のステープル群との中間に配置することができる。様々な実施形態において、ステープルカートリッジ内のステープル列内の各ステープルは、異なるステープル高さを含み得る。少なくとも一実施形態において、ステープル列内の最も高いステープルは、ステープル列の第1の端部内に配置される場合があり、最も短いステープルは、ステープル列の反対側の端部に配置される場合がある。少なくとも1つのこのような実施形態において、最も高いステープルと最も短いステープルとの中間に配置されるステープルは、例えば、最も高いステープルと最も短いステープルとの間でステープル高さが下降するように構成され得る。
同様に、ステープルカートリッジ内のステープルも、ステープル留めされた組織中に所望の圧迫プロファイルを作るための様々な冠部幅を有し得る。図10に示すように、例示的ステープル70の冠部幅Wは、ステープル70の基部74の片側から反対側まで測定することができる。ステープル高さHにおける上記の変動と同様に、ステープル幅Wの変動も、ステープルカートリッジ全体に渡って離間して、カートリッジの長手方向及び/又は横方向に渡って分散する複数のステープル群を作ることができる。非限定的な例として、図12は、その内部に様々な冠部幅Wを有するステープル270を有する、外科用器具200と共に用いるためのステープルカートリッジ260を示す。ステープルカートリッジ260は、それぞれ異なる幅W1、W2、及びW3を有するステープル270a、270b、270cの3つの群を収容しているが、任意の数のステープル群が可能である。示すように、ステープル群270a、270b、270cは円周列に配置することができ、ステープル270cはカートリッジ260の最外辺縁部に位置決めされた最大の幅W1を有し、ステープル270aはカートリッジ260の最内辺縁部に位置決めされた最小の幅W3を有する。その他の実施形態では、冠部幅のより大きなステープルをカートリッジの最内辺縁部の近くに位置決めすることができ、冠部幅のより小さいステープルをカートリッジの外側辺縁部の近くに位置決めすることができる。また更なる実施形態では、同じ列に沿ったステープルが様々な冠部幅を有することができる。
更に又はあるいは、様々な形成後(最終)ステープル高さを作ることにより所望の組織圧迫プロファイルを作ることが可能となり得る。図13は、本明細書で説明されるような外科用ステープル留め器具を使用して設置され、かつ様々な形成後高さを有するステープル470’を適用するとともに組織を切断することによって切断線494を作るように構成された、形成後ステープル470’の複数の線の例示的実施形態を示す。図13に示すように、切断線494から最も離れた距離に位置する第1列の第1のステープル群470a’の形成後高さF1は、切断線494と最も近い第3列内の第3のステープル群470c’の形成後高さF3よりも大きい。第1列と第3列との間に形成された第2列内の第2のステープル群470b’は、高さF1とF3との中間である形成後高さF2を有するステープル470b’を有し得る。その他の実施形態では、ステープルの形成後高さは最内列から最外列にかけて減少する場合がある。また更なる実施形態では、単一列におけるステープルの形成後高さはステープル間で増加しても減少してもよい。
ここで再び図11を参照すると、形成後のステープル高さの差は、例えば、ステープル形成距離Aを変化させることにより達成され得る。形成距離A1、A2は、上部ジョー354が閉鎖位置にある時のカートリッジ360内のステープル370a、370bの基底部から、アンビル面358の対応する形成ポケット366の先端部まで、それぞれ測定することができる。一実施形態では、例えば、第1のステープル形成距離A1は第2のステープル形成距離A2とは異なる。形成距離A1は形成距離A2よりも大きいのでステープル370aはステープル370bほどには圧迫されないため、これによってステープル370a、370bの形成後高さを変化させることができる。具体的には、より小さな形成距離に対応するより大きな圧迫量のために、形成後(最終)高さのより小さなステープルがもたらされ得る。同様の結果が任意の所望のパターンにおいても達成され得ることを理解されたい。
様々な組織圧迫勾配が、ステープルカートリッジ内のステープル配向パターンから(例えば図14及び15に示すパターンによって)得ることができる。図14に示す実施形態では、ステープルカートリッジ560は、内部にステープル570を収容するために少なくとも1つの第1のステープルキャビティ568a及び少なくとも1つの第2のステープルキャビティ568bを含み得る。第1のキャビティ568aは、カートリッジ560の第1の外側部563に位置することができ、第2のキャビティ568bは、カートリッジ560の第2の外側部565に位置することができ、第1及び第2の側部563、565は、切断器具、例えばEビーム86を貫通させて受容するように構成されたスロット567によって分離される。第1のキャビティ568aは第1の長手方向軸線569aを画定することができ、第2のキャビティ568bは第2の長手方向軸線569bを画定することができる。本例示実施形態では、第1の軸線569aは第2の軸569bに対して垂直又は実質的に垂直である。その他の実施形態では、軸線569a、569bがその間に鋭角又は鈍角を作り得るように、第1の軸線569aが第2の軸569bと交差していてもよい。更にその他の実施形態では、第1の軸線569aは第2の軸569bに対して平行、又は実質的に平行であってもよい。いくつかの実施形態では、その中のステープル570が形成時に相互の連結され得るように、ステープルキャビティ568a、568bの少なくとも一部が重なっていてもよい。カートリッジ560は、カートリッジ560の第1の側部563及び第2の側部565上に任意のパターン(例えばカートリッジ560の側部563、565の両方に沿って延在する、カートリッジ560の長手方向軸線Lcに沿った列)で配置され得る第1のキャビティ568a及び第2のキャビティ568bをそれぞれ複数有してもよい。キャビティ568a、568b内に収容されたステープル570は、キャビティ568a、568bの配向及び位置決めによって決定されたパターンで組織内に埋め込むことができる。例えば、カートリッジ560は、カートリッジ560を担持する外科用器具によって作られた切開線の両側に、異なるステープル570の配向を有するステープル570を埋め込むために用いることができる。
その他の実施形態、例えば図15に示すカートリッジ660の実施形態では、異なる配向を有するステープルキャビティ668a及び668bの両方をカートリッジ660の単一の外側部に配置してもよい。図15に示すように、第1のステープルキャビティ668aの軸線669aは、第2のステープルキャビティ668bの軸線669bに対して垂直又は実質的に垂直であり、これらの両方が、カートリッジ660の第1の側部663及び第2の側部665のそれぞれに配置される。その他の実施形態では、軸線669a、669bは、それらの間に鋭角又は鈍角を形成し得るか、又は互いに対して平行であり得る。複数の第1のキャビティ668a及び第2のキャビティ668bは、カートリッジ660の第1の側部663及び第2の側部665のそれぞれで、カートリッジ660の長手方向軸線Lc’に沿って隣接する列で整列し得る。本実施形態では、キャビティ668a、668b内に収容されたステープル670を、カートリッジ660を担持する外科用器具によって作られた切開線を中心にした対称のパターンで組織内に埋め込むことができる。ステープルパターンの更なる詳細、及びこうしたパターンの更なる実施形態は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第2011/0192882号に見ることができる。
補助材の例示的組成
外科用器具の構成に関わらず、本開示は、器具の操作方法とあわせて、例えば、合成及び/又は生体材料(集合的に「補助材」)などの埋め込み可能な材料の使用方法を提供する。図16に示すように、エンドエフェクタ50は、下部及び上部ジョー部材52、54の中間に位置決めされる少なくとも1片の補助材30を含んでもよく、補助材30はステープルチャネル56及び/又はアンビル面58のうちの1つに解放自在に保持されてもよい。使用中、補助材30及び患者組織は、ステープル70を発射した時にステープル70によって捕捉され得る。続いて、補助材30は、外科用ステープラから分離することができ、またステープラが患者から取り除かれた時に患者の中に残留することができる。1つ又は2つ以上の補助材を外科用器具のエンドエフェクタに取り付けるための例示的な装置及び方法は、その全容が参照により本願に援用される米国特許出願公開第2013/0256377号及び同第2013/0153641号に見ることができる。
本明細書で提供される開示と共に使用される補助材は、任意の数の構成と特性を有してもよい。一般に、補助材は、補助材が治癒過程の間に吸収、溶解、分解、及び/又は破壊されるように、例えば、生体吸収性材料、生体分解性材料、及び/又は、その他の方法で破壊され得る材料で作製され得る。少なくとも1つの実施形態において、補助材は、時間と共に分解して、ゲル、例えば、シーラントを形成して創傷治癒を補助するように構成され得る。他の実施形態において、補助材は、例えば、時間と共に放出され、組織の治療を補助するように構成され得る治療薬を含み得る。更なる種々の実施形態において、補助材は、例えば、非吸収性、及び/又は破壊され得ない材料を含んでもよい。
一部の特に有益な補助材は、例えば、水が材料のポリマー結合を攻撃するように水に曝露することによって破壊されるように構成され得る多孔質ポリマースキャフォールドを含み得る。分解された補助材は、創傷部位上でゲル化し、それによって創傷組織、例えば、創傷軟組織を被覆するように構成され得、このことは、圧迫、封止、及び/又は一般に創傷部位における組織の治癒を促進する環境の形成を補助し得る。具体的には、かかる分解性ポリマーによって、組織自体が荷重負荷構成要素になることができ得る。いくつかの実施形態において、分解された補助材は、創傷部位に自然治癒化合物を引き付ける化学誘引剤を含み得る。ポリマースキャフォールドは、所望の分解速度、例えば、組織への付着後数分から数時間内を有し、それによって、ほぼ付着直後に治癒過程を補助するように構成され得る。本明細書に記載するような多孔質ポリマースキャフォールドの更なる詳細については、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Q.Chen et al.,Elastomeric biomaterials for tissue engineering,Progress in Polymer Science 38(2013)584〜671を参照されたい。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の多孔質ポリマースキャフォールドは物理的に架橋でき、このことにより、ポリマーを、任意の所望の有孔率、表面積対体積比、及び機械的特性を有する複雑な三次元形状、例えば、繊維、シート、フィルムなどに成形することができる。スキャフォールドは、例えば、押し出し成形、湿式紡糸、電界紡糸、熱誘起相分離(TIPS)、塩浸出/凍結乾燥によるなど多数の方法によって所望の形状に成形され得る。スキャフォールドをフィルム又はシートに成形する場合、このフィルム又はシートは、所望の用途に応じて、例えば約50〜750μm又は約1〜3mmの任意の所望の厚さを有し得る。
多孔質ポリマースキャフォールドの一実施形態は多層を含み、各層は、異なる創傷治癒機能を実行し得る。例示的実施形態において、キャフォールドは3つの層を含む。第1層はポリエステルカーボネートウレタンウレア(PECUU)で作製され得、第2層はポリ(エステルウレタン)ウレア(PEUU)で作製され得、第3層はポリ(カーボネートウレタン)ウレア(PCUU)リジントリイソシアネート(LTI)又はヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)で作製され得る。当業者は、各層の特性は、所望の結果及び性能を達成するために最適化され得ることを理解するであろう。いくつかの実施形態において、スキャフォールドの所望の特性は、第3層の材料をブレンドするか、共重合することによって、又は様々なポリマー若しくはコポリマーと共重合することによって達成され得る。非限定例としては、第3層の材料は、ポリエステルコポリマー、例えばポリカプロラクトン(PCL)、ポリグリコール酸PGA、ポリ(D,L−乳酸)(PDLLA)、PGA、及び/又はポリエチレングリコール(PEG)とブレンドされ得る。第3層の材料がポリエステルコポリマー及びPEGとブレンドされる場合、第3層中のポリエステル対PEGの比率は、約50:50であり得る。別の例示的実施形態において、PCLは約60〜70%重量/体積の範囲で存在し得、PGAは約20〜30%重量/体積の範囲で存在し得、PEGは約50%重量/体積の範囲で存在し得、PDLLAは約10%重量/体積の範囲で存在し得る。
3層のそれぞれは、別々に分解して異なる治癒効果を有するように構成され得るが、3層のフィルムは、組織への付着後ほぼすぐに、例えば、付着後約1〜2時間以内に分解するように構成され得る。各層の順番、数、及び厚さは多様であり得、所望の分解及び/又は圧縮比をもたらすように調整され得る。いくつかの実施形態において、第1、第2、及び第3層は、創傷組織の機械的圧迫を補助するように構成され得る、母材、つまり基材の上、例えば、PCLの上に形成され得る。
多孔質ポリマースキャフォールドの別の例示的実施形態は、ポリヒドロキシアルカノエート(PHA)から合成され得る。例示的実施形態では、PHAは、様々な微生物、例えば、グラム陰性又はグラム陽性菌から天然に産生され得るか、又は例えば、Zeneca(London,United Kingdom)から入手可能なBiopol(登録商標)の製造と同様に合成され得る。PHAは非常に迅速に溶解するため、PHAで作製されたスキャフォールドは、熱及び/又は水との接触による組織への付着後20〜30分以内に分解を開始し得る。PHAスキャフォールドがより高い分子量を有する場合、分解時間は、例えば、約30分〜約10時間の範囲などより長くなり得る。PHAは非常に薄いフィルム、例えば、0.1mm未満、例えば、50〜750μmの範囲の厚さを有するフィルムに形成され得る。いくつかの実施形態において、PHAは、1つ又は2つ以上の追加材料と共重合され得る、及び/又はブレンドされ得る。非限定例として、PHAは、PHAの濃度、若しくは結晶化度及び/又は脆性を低減し得る、ヒドロキシバレラート(hydroxlvalerate)(HV)、ヒドロキシブチレート(hydroxylbutyrate)(HB)、及び/又はヒドロキシヘキサノエート(hydroxylhexanoate)(HH)と共重合され得る。他の実施形態において、PHAは、1つ又は2つ以上の熱可塑性物質、例えば、ポリ(乳酸)(PLA)、PGA、PCL、デンプンなどとブレンドされ得、それによって、スキャフォールドの分子量及び結果として得られる機械的特性をカスタマイズする。特定の態様において、ポリマーの1つ又は2つ以上は熱可塑性ポリマーであり得る。
他の実施形態において、スキャフォールドは、ポリ(ポリオールセバシン酸)(PPS)から、例えば、ポリ(グリセロールセバシン酸)(PGS)から合成され得る。かかるスキャフォールドはとりわけ生体適合性であり得、治癒の促進に加えて、感染リスクの低減という追加の利点をもたらし得る。他の例示的実施形態は、キシリトール系エラストマー、例えば、ポリキシリトールセバシン酸(PXS)から合成され得、これにより、臨床的に必要な期間にわたって構造的安定性が提供され得る、及び/又は血糖値を急速に変動させることなく、徐々に代謝経路に入り得る。PXSから作製されたスキャフォールドはより厚いフィルムに形成され得、それによって創傷部位により強い圧迫をもたらすことができ、付着後約10時間〜8日の範囲内に分解するように構成され得る。更に他の例示的実施形態は、特に繊維として形成されたときに、スキャフォールド内への増殖中の組織の内方成長を促進できる、及び/又は抗菌剤として機能できるポリ(グリセロールセバシン酸−co−アクリル酸)(PGSA)から合成され得る。PGSAスキャフォールドは、従来の外科用縫合糸及びステープルの代用品として有用であり得、及び/又は管腔器官(例えば、管、腸など)の嵌合に使用する防水シーラント、2D網状植皮(例えば、ヘルニア、潰瘍、やけどなどの治療)、及び/又は創傷包帯(例えば、止血パッチなど)として機能し得る。PGSAはグリセロールと組み合わせることができ、これによって、スキャフォールドは、より長い期間、例えば、最大20日までその位置で存続し得る。
更に別の実施形態では、スキャフォールドは、絹フィブロイン(SF)とブレンド可能であり、また非常に薄いフィルムに形成可能なポリ(ε−カプロラクトン)(PCL)から製造可能である。PCL/SFブレンドは、非常に高い生体適合特性を有し得る、並びに/又は細胞付着性及び/若しくはスキャフォールドへの増殖性を向上させ得る。例えば、組織に埋め込まれたとき、スキャフォールドは、フィブロインを組織内に放出し、それによって、より迅速な治癒、ほぼ即時の止血を促進し得る、及び/又はより多くの線維芽細胞を引き付け得る。PCL成分は、創傷組織の機械的圧迫をもたらすことにより、治癒過程を更に補助し得る。より高いPCL含量は、より良好な機械的特性をもたらし得る一方、より高いSF含量は、より良好な分解特性をもたらし得る。広くは、PCL含量は約50〜90%重量/体積の範囲であり得、SF含量は約10〜50%重量/体積の範囲であり得る。PCL及びSFで作製されたスキャフォールドの特性及び製造方法の更なる詳細は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Jun Sik Lim et al.,Fabrication and Evaluation of Poly(epsilon−caprolactone)/Silk Fibroin Blend Nanofibrous Scaffold,Biopolymers 97:265〜275(2012)に見出すことができる。
また更なる実施形態において、スキャフォールドは、ゼラチンコーティングPCLを含み得る。このスキャフォールドは、1つ又は2つ以上の層内に配置され得、例えば、PCLは基材として機能する。PCLは、スキャフォールドの機械的強度を増加させるように機能し得、並びに/又は線維芽細胞の接着及び細胞増殖を支援し得る。ゼラチンコーティングPCLから作製されたスキャフォールドの特性及び製造方法の更なる詳細は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、Pengcheng Zhaoらの「Biodegradable fibrous scaffolds composed of gelatin coated poly(ε−caprolactone)prepared by coaxial electrospinning」J.Biomed Mater Res 83A:372〜382(2007)に見出すことができる。
以下の表1は、上記の多孔質ポリマースキャフォールド材料で作製されたフィルムの例示的な分子量の範囲、おおよその吸収時間、及び平均寸法の概要を示す。当業者は、表1に示す範囲は限定的であることを意図するものではなく、本明細書に記載の任意のポリマーの分子量は、所望の分解特性を得るために変更され得ることを理解するであろう。
Figure 2017517344
他の好適な補助材としては、吸収性ポリウレタン、例えば、メチレンビス(フェニルイソシアネート)(MDI)に類似であり得る芳香族吸収性イソシアネート及び鎖延長剤ジオールに由来するポリウレタンが挙げられ得る。吸収性ポリウレタンは、加水分解されると安全かつ生体適合性の生成物に加水分解的に分解されるように構成され得る。吸収性ポリウレタンを形成するために使用できる加水分解性芳香族イソシアネートの非限定例としては、グリコール酸−ジイソシアネート、カプロラクトン−ジイソシアネート、グリコール酸−エチレングリコール−グリコール酸、グリコール酸−ジエチレングリコール−グリコール酸、乳酸−ジエチレングリコール−乳酸、グリコール酸(gycolic acid)とトリメチルプロパンとのトリエステル(trimester)、及びグリコール酸とペンタエリスリトールとのテトラエステルが挙げられる。
本明細書で提供される開示と共に使用できる、別の特に有益な補助材は、その全体が本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第2006/0257458号で開示される多層包帯を形成する材料であり、これらは、例えば、ステープルの適用によって圧迫されたときに、体液を吸収し、保持するのに特に好適である。例えば、バットレスとして、本明細書で提供される開示と共に使用され得る合成材料の他の例示的非限定例としては、商標PDS(登録商標)で販売されるポリジオキサノンフィルム若しくはポリグリセロールセバケート(PGS)フィルムなどの生分解性の合成吸収性ポリマー、又はPGA(商標Vicryl、Dexon、及び/又はNeoveilで販売されるポリグリコール酸及びその様々な形態)、PCL(ポリカプロラクトン)、PLA若しくはPLLA(ポリ乳酸)、PHA(ポリヒドロキシアルカノエート)、PGCL(商標Monocrylで販売されるポリグレカプロン25)、PANACRYL(Ethicon,Inc.(Somerville,N.J.))、ポリグラクチン910、ポリグリコネート、PGA/TMC(商標Biosynで販売されるポリグリコリド−トリメチレンカーボネート)、ポリヒドロキシ酪酸(PHB)、ポリ(ビニルピロリドン)(PVP)、ポリ(ビニルアルコール)(PVA)、ポリジオキサノン(PDO)及びこれらの様々な形態(例えば、PDSの商標で販売される)、又は上記のいずれかのブレンド若しくは共重合から形成される他の生分解性フィルムが挙げられる。上記の材料のいずれかのブレンド及び/又は共重合は、所望の分子量及び/又は分解速度を有するように調整され得る。
本明細書で提供される開示と共に、例えばシーラント材として使用され得る生体由来材料のいくつかの非限定的な例としては、乏血小板血漿(PPP)、多血小板血漿(PRP)、デンプン、キトサン、アルギン酸塩、フィブリン、トロンビン、多糖類、セルロース、コラーゲン、ウシコラーゲン、ウシ心膜、ゼラチン−レゾルシン−ホルマリン接着剤、酸化再生セルロース、再生セルロース、ムラサキ貝系接着剤、ポリ(アミノ酸)、アガロース、ポリエーテルエーテルケトン、アミロース、ヒアルロナン、ヒアルロン酸、乳漿タンパク質、セルロースガム、デンプン、ゼラチン、絹、Davol Inc.(Warwick,Rhode Island)から入手可能なProgel(登録商標)、Baxter(Deerfield,Illinois)から入手可能なTachoSil(登録商標)、又は本明細書で提供される開示を考慮すれば当業者には明白である材料の組み合わせ、若しくは任意の材料を含む、生体材料との混合に好適であり、かつ創傷部位又は欠損部位に導入するのに好適なその他の材料が挙げられる。生体材料は、多くの供給源、例えば、生体材料が埋め込まれる患者、生体材料が埋め込まれる患者ではないヒト、及び他の動物に由来し得る。
本明細書で提供される開示と共に使用され得る合成又はポリマー材料、及び生体材料に関する追加の開示は、米国特許第7,772,352号、国際公開第2014/016819号、米国特許出願公開第2006/0257458号、同第2012/0080335号、同第2012/0083835号、同第2013/0256372号、同第2013/0256365号、同第2013/0256376号、米国特許出願第13/710,931号(名称「Electrosurgical End Effector with Tissue Tacking Features」、2012年12月11日出願)、及び同第13/763,192号(名称「Multiple Thickness Implantable Layers for Surgical Stapling Devices」、2013年2月8日)に見出され、これらのそれぞれは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
ひずみ取り機構を有する補助部
組織補助部は、多種多様な構成を有し得るが、一般的には組織が外科用ステープラのカートリッジアセンブリとアンビルとの間にクランプされると組織と接触するように構成される。組織補助部の1つの利点は、体液又はガスの漏出など漏出を防止又は最小化する傾向である。組織補助部は、以下の機構、すなわち、ステープル穿刺部位において生じる孔又は裂け目を閉塞すること、ステープル穿刺部位周囲の組織の運動を制限して、ステープル孔の寸法の拡大を防止すること、及び/又は組織の裂け目を防止すること、ステープル線内に拘束された組織とステープル線に隣接する自由な組織との間で生じるひずみ勾配を最小化すること、の1つ又は2つ以上によってこの機能を実行することができる。
特定の態様では、補助材を用いて組織全体に圧縮クランプ力を分散させ、治療部位の有益な流体を吸収及び保持し、ステープルの獲得を改善し、及び/又は止血を促進することが可能である。いくつかの実施形態では、補助材の第1の小片をカートリッジアセンブリに取り付け、補助材の第2の小片をアンビルに取り付けてもよい。しかしながら、任意の好適な数の補助材をエンドエフェクタ内に位置付けてもよい。
組織補助部は、ステープル線上で組織の封止を補助するため及び/又は組織内での漏口の形成を防ぐために、多種多様な機構を含むことができ、また多種多様な材料から形成することができる。例えば、組織補助部は、組織上に配備されてステープルを介して組織に取り付けられるように構成された中央領域を有してもよい。組織補助部は、補助材を組織にステープル留めした時にステープル線の外部に位置決めされ得る外側領域(本明細書ではウィング領域又はウィング部分とも称される)を更に含んでもよい。ウィング部分は、通常の身体機能中に組織が変形又は他の方法で伸縮する時、ひずみをより均等に分散させる、及び/又はひずみ勾配を最小化するのに役立ち得る。いくつかの実施形態では、シーラントを補助材と共に用いてステープル留めされた組織の封止に役立てもよい。シーラントは、患者内に第1の液体状態で導入してもよく、また、所定の時間が経過した後で第2の硬化又は固体状態に遷移するように構成してもよい。シーラントが第1の液体状態である時、シーラントは補助材及び/又はステープル線中に浸透し、続いてその内部で硬化することで、組織の完全な封止を促進し得る。このように、補助材及びシーラントは協同して、組織補助部又はシーラントだけを用いた場合と比較して、より良好で、より完全なステープル線の封止を提供することができる。
中央領域及びウィング領域を有する例示的な補助部を、図17A及び17Bの組織上に配備された状態で示す。図17Aに示すように、補助部1000はそこを通してステープルを受容するための中央1002、及び中央領域1002に隣接したウィング部分1004を含み得る。補助部1000の中央領域1002は、カートリッジアセンブリ52及び/又はアンビル(図示せず)の寸法及び形状と一致するように寸法決め及び形状決めしてよい。例えば、図17Aは、カートリッジアセンブリ52の組織接触面と寸法及び形状が一致する中央領域1002を有する補助部1000を示す。つまり、中央領域1002は組織接触面と寸法が実質的に等しくあり得る。図17Aに示す補助部1000の中央領域1002は、近位辺縁部1002p及び遠位辺縁部1002d並びに第1の側方縁部1002a及び第2の側方縁部1002bによって画定された実質的に細長い矩形形状を有し得る。中央領域1002の近位辺縁部1002pは、ステープラ10のシャフト14の遠位端14dに連結するための近位嵌合機構1006中で終端し得る。中央領域1002の残る3つの辺縁部のうちの少なくとも2つが、その周囲に延在して補助部1000の外辺部を形成するウィング部分1004を含み得る。例えば、図17Aに示すように、補助部1000のウィング部分1004は第1及び第2の側方縁部1002a、1002bの周囲に延在することができ、また中央領域1002の遠位辺縁部1002dを越えて遠位方向に延在することができる。一実施形態では、補助部1000は、使用中にステープラの切断部材によって分離することができるように、カートリッジアセンブリ52上で寸法決め及び位置決めされる。実際には、ウィング部分1004の遠位領域は常に切断される。図に示すように、ウィング部分1004は、中央領域1002の構造とは異なる修正された構造を有し得る。本例示実施形態では、中央領域1002は、例えばフィルムなどの実質的に固体であってもよく、ウィング部分1004はメッシュであってもよい。図17Bに示すように、補助部1000が組織Tにステープル留めされた時、中央領域1002はそこを通って延在するステープル1008の1つ又は2つ以上の列/行を有することができ、ウィング部分1004はステープル1008から横方向に離れるように延在することができる。図に示すように、組織Tにステープル留めされた補助部1000は、ステープル1008がその上に配備されている間にステープラの切断部材が組織を切断するため、図17Aに示す補助材の半分を含む。メッシュ状のウィング部分1004は、組織が伸縮すると屈曲して、補助部1000が中央領域1002のみを含む場合と比較してより大きな面積にわたって、より均等にひずみを分散する(又はひずみ勾配を最小化する)ことができる。例えば、ウィング部分1004は、中央領域1002の長手方向軸線LCを横断する方向に伸縮することができる。これは、組織が繰り返し伸縮した後にステープル留めされた組織中で漏口を作り出す可能性のある圧点の形成を防ぐのに役立ち得る。特定の態様では、メッシュは、十字形パターンで延在する中央領域1002と同じフィルム材料の糸から形成することができる。図に示すように、糸の半分部の長手方向軸線L1は、中央領域1002の長手方向軸線LCに対して約45度の角度θ1で配置することができ、また糸の残る半分部のL2は、中央領域1002の長手方向軸線LCに対して約45度の角度θ2で配置するか、あるいは中央領域1002に対して他の角度で位置決めすることができる。当業者には明らかとなるように、補助部1000のウィング部分1004は、例えばフィルムを四角形、円形、菱形などの形状にレーザー切断するか又は打ち抜くなどしてメッシュウィング領域及び固体中央領域1002を作るといった、多種多様な既知の製造技術を用いて形成することができる。図17Bに示すように、2つの同一の補助部1000、1000’を組織にステープル留めすることができ、特定の態様では、これらの補助部1000、1000’は寸法、形状、及び構造が実質的に同じであってもよい。
補助部1010の別の実施形態を図18に示すが、これも中央領域及びウィング領域を含む。本実施形態では、ウィング部分1014は、組織Tの伸縮中にウィング部分1014が組織Tと共に屈曲するのを可能にする、その内部に形成された複数の開口部1018を有する。開口部1018は、多種多様な寸法、形状、及び構造を有することができ、円形、楕円形、矩形などであってもよく、ウィング部分1014全体にわたる様々な位置に位置決めされてもよい。本例示実施形態では、開口部1018は、複数の列に位置決めされたスリットであり、列は中央領域1012の長手方向軸線LCに実質的に平行である。スリット1018の長手方向軸線は、ステープル1008の長手方向軸線LSと平行であってもよい。長手列の数及び各列に配置された開口部1018の数は変化してもよい。本例示実施形態では、中央領域1012に隣接した列は、ウィング部分1014の最外辺縁部1014aに隣接した列と比較してより少ない数の開口部1018を有し得る。例えば、中央領域1012に隣接した列はその内部に形成された3つの開口部1018を有してもよく、その一方でウィング部分1014の最外辺縁部1014aに隣接した列は、その内部に形成された4つの開口部1018を有してもよい。このようにして、ウィング部分1014の可撓性は、中央領域1012から側方縁部にかけて向上し得、また組織T全体のひずみ分散が更に促進され得る。
図19A及び19Bは、組織全体にひずみを分散させるためのウィング部を有する組織補助部の別の実施形態を示す。図19Aは、中央領域1022及びウィング領域1024を有する補助部1020を示し、ここではどちらの領域も複数の層から形成されている。前述の実施形態と同様に、中央領域1022は実質的に矩形の形状を有し得る。材料の最上層は、中央領域1022を画定することができ、領域1022、1024のいずれも複数の層から形成することができる。中央領域1022は実質的に矩形の形状を有することができるが、他の形状であってもよい。図19Aに示すように、材料1026tの最上層は中央領域を画定することができ、またPDS(登録商標)、PGA、Neoveil(登録商標)、ORC、又はその他のポリマーなどの可撓性材料、及び本明細書で開示される生物学的誘導材料構造体又はその組み合わせから形成することができる。材料の幾何学的形状及び構造(材料の厚さ、繊維の配向、ポリマー鎖の配向、孔のパターンなど)を用いて、所望の等方性又は異方性の変形特性を作ることができる。材料1026bの最下層も、実質的に可撓性であってもよく、また特定の態様では最上層1026tと比較してより高い可撓性を有してもよい。最下層1026bは最上層1026tの形状と一致する形状を有し得、また実質的に矩形の形状を有するものとして示されている。最下層1026bは、最下層1026bが最上層1026tの側方縁部を越えて延在するように、最上層1026tと比較してより大きな表面積を有し得る。図に示すように、最下層1026bの側方縁部は、ウィング部分1024に沿って複数の半円形突出部1028を有するスカラップ状であってもよい。これらの半円形突出部は辺縁部に沿って均等の距離で離間配置されてもよく、又は2、3、4つからなる群に分けて離間配置して、突出部の群は辺縁部に沿って均等の距離で配置されてもよい。補助部1020を組織にステープル留めする時、材料1026tの最上層1026tは組織から離れて位置決めされて組織とは直接接触しないが、一方で最下層1026bは組織と直接接触する。更に、突出部はステープル列から離れて位置決めることができ、組織T全体にひずみを分散させて漏口の形成を防ぐことができる。最下層1062bは、PDS(登録商標)、PGA、Neoveil(登録商標)、ORC、又はその他のポリマーなどの可撓性材料、及び本明細書で開示される生物由来材料構造体又はその組み合わせから形成することができる。材料の幾何学的形状及び構造(材料の厚さ、繊維の配向、ポリマー鎖の配向、孔のパターンなど)を用いて、所望の等方性又は異方性の変形特性を作ることができる。一実施形態では、最上層1062t及び最下層1062bのうちの少なくとも1つが、隣接する層の結合を助けるためのPDS(登録商標)から少なくとも部分的になる。一実施形態では、最上層1062t及び最下層1062bのいずれも吸収性材料から作製することができる。
補助材は様々な方法で構成することができる。例えば、補助材は連続材料から形成することができる。つまり、図19Bに示すように、補助部1020は、中央領域1022及びひずみ分散のための複数の突出部1024を有するウィング部分1024を備える単一の層を含んでもよい。その他の態様では、補助材は2層を超える材料の層を含んでもよい。例えば、材料の1つ又は2つ以上の中間層(図示せず)を、最上層と最下層との間に位置決めしてもよく、これは最上層及び最下層と比較してより剛性が高くてもよい。層は、ラミネート、接着剤などの既知の製造技術を用いて一体に結合することができる。補助材のウィング部分1024の突出部1028も、レーザー切断法、スタンピング法、パンチング法などの既知の製造技術を用いて形成することができる。
別の例示的補助材を図20に示し、これは多種多様な幾何学的形状を有するウィング領域を含む。図に示すように、補助部1020’は、中央領域1022’の外辺部の周りに延在する視野計ウィング領域1024’を有することができ、またその内部に形成され、ウィング領域1024’に沿って均等に離間配置された複数の表面機構1028’を有することができる。表面機構1028’は概してブーメラン型の形状を有することができ、曲がり部1023’、並びにそこから延在する第1及び第2のアーム1025’、1027’を含むことができる。図20に示すように、曲がり部1023’は、中央領域1022’の辺縁部1022a’、1022b’、1022c’に沿って位置決めすることができ、アーム1025’、1027’の末端部1025t’、1027t’はウィング領域1024’の外側辺縁部に位置決めすることができる。このように、中央領域1022’の長手方向軸線を横断する方向におけるウィング領域1024’の厚さは変化することができ、中央領域1022’の長手方向軸線に平行な方向におけるウィング領域1024’の厚さもまた変化することができる。これらの表面機構1028’は、レーザー切断法、スタンピング法、パンチング法などの既知の製造技術を用いて補助材1020’の一部を除去することで形成できる。
図21A〜21Cは、修正された辺縁部を備えるウィング部分を含む補助材を図示する。例えば、図21Aの補助部1030のウィング部分1034は、ウィング部分1034が非外傷性であり、組織中で漏口を形成する可能性を増加させないように、その全長に沿って山部分1034p及び谷部分1034vを有する正弦波形状の外側辺縁部を有し得る。図21Bのウィング部分1034’は、中央領域1032’及びウィング部分1034’を形成する第1の材料1036’を含み、ウィング部分1034’は、中央領域1032’の周囲をループし、中央領域1032’に向かった後に辺縁部に向かって戻るように延在して楕円形開口部1035’を形成する、曲線状の辺縁部を有する。特定の態様では、第2の材料1038’は、第1の材料1036’にラミネートして補助部1030’を形成することなどにより、楕円・涙滴形の開口部1035’内に配置される。この第2の材料1038’の厚さは第1の材料1036’の厚さとは異なり得る。例えば、図に示すように、第2の材料1038’の厚さは第1の材料1036’の厚さより薄くてもよい。図21Cのウィング部分1034”は、図19Bで示した突出部1028と同様の突出部1038”を形成し得る、その内部に形成された三角形開口部などの複数の開口部1035”を有し得るが、突出部1038”は丸い辺縁部ではなく角部を有し得る。図21A〜21Cの補助部1030、1030’、1030”は、本明細書に記載される任意の可撓性又は伸縮性ポリマー材料などの様々な材料から形成することができる。使用時、補助部1030、1030’、1030”のうちいずれか1つを組織にステープル留めすることができ、対応するウィング部分のうちのいずれかがステープル線を越えて延在することができる。図21Dに示すように、補助部1030は組織Tにステープル留めすることができ、ウィング部分1034はステープル線を形成するステープル1008の外側に位置決めすることができ、中央部分1032はステープル線の内側に位置決めすることができる。特定の態様では、組織が伸縮すると、補助部はステープル列を横断する方向に伸張又は屈曲し得るか、あるいは図に示すように組織Tの外表面に沿うなどの複数の方向に伸張するように構成することができる。当業者であれば、ウィング部分の辺縁部は、例示された実施形態以外の方法で形状決めしてもよいことを理解するであろう。
図22A〜22Cは、修正された辺縁部を備えるウィング部分を含む補助材の別の実施形態を示す。図22Aに示すように、補助材1040は織布であってもよい。補助部1040の中央領域1042は、補助部1040のウィング部分1044の織布材料と比較して密度がより高い織布材料から形成することができる。その他の態様では、図22Bに示すように、より密度の低い織布材料でより密度の高い織布材料の全ての面を包み込んでもよい。いずれの実施形態でも、ウィング部分1044は、組織を穿刺又はその他の方法で損傷させて、組織に穿孔を形成させる可能性がより低い柔軟な非外傷性の辺縁部1046を有し得る。補助部1040は、その中に液体をウィッキング及び/又は吸収するように構成することができる。例えば、図22Cの実施形態では、補助部1040’の材料の最上層1048t’は、材料1048b’の最下層の上に位置決めされて示され、液体1047’は材料の最上層を通って最上層1048b’と最下層1048t’との間の空間内にウィッキングされる。これらの補助材は、ETHISORB(登録商標)(Ethicon,Inc.(Somerville,NJ))などの当該技術分野で既知の様々な織布材料から形成することができる。一実施形態では、中央領域1042は固体であるが変形可能な吸収性材料からなるフィルムであってもよい。
変動厚さステープルを配備するステープラと共に用いるための補助材を図23A〜23Dに示す。図に示すように、補助部1050の厚さは、中心軸線1056から補助部1050の外側辺縁部にかけて矢印に示す側面方向に変化し得る。つまり、補助部1050は補助部1050の中心軸線1056からその外側辺縁部にかけて側面方向に減少/先細りする厚さを有し得る。前述の実施形態にあるように、補助材1050は、中央領域1052及びウィング部分1054を含み得る。補助部1050は、補助部1050の中心軸線1056に沿って形成され、切断部材(図示せず)の寸法及び形状と一致する寸法及び形状を有する細長いスロット部1058を含み得る。図示した実施形態では、細長いスロット部1058は実質的に矩形の形状を有する。図23B及び23Cは、カートリッジアセンブリ52、及びステープラ10が様々な高さのステープル(図示せず)を配備し得るように側面方向に変化する厚さを有するアンビル54の端面図を提供する。図示するように、切断部材スロット付近のアンビル54の厚さTOは、その側方縁部付近のアンビル54の厚さTEと比較してより厚くてもよい。補助部1050はカートリッジアセンブリ52及び/又はアンビル54と結合し得、補助部1050の少なくとも中央領域1052がカートリッジアセンブリ52/アンビル54の組織接触面60、58と直接接触する。図に示すように、アンビル54の組織接触面58は、補助部1050をアンビル54に取り付ける1つ又は2つ以上の嵌合点1057を含み得る。以下で更に詳細に説明するように、補助部1050のウィング部分1054は、カートリッジアセンブリ52及び/又はアンビル54に巻き付けて、これらに取り付けてもよい。こうすることで、第1の補助部1050の組織接触面1053は実質的に平面的になることができ、またカートリッジアセンブリ52上に配置された第2の補助部1050’の組織接触面1053’と平行して配置することができる。図23Dに示すように、補助部1050、1050’が組織にステープル留めされると、補助部1050のウィング部分がステープル1008の間に配置され、また組織Tの末端部TEに向けて延在することができ、その一方で補助部1050の第2の部分は、組織Tの切断末端部TEから離れるように延在して、上述したウィング部分と同様にひずみを組織Tに分散させることができる。図示するように、補助部1050’は同様に位置決めされた部分1052’、1054’を有し得る。
補助材が所望の位置に維持することを保証するために、いずれの補助材も、補助材と組織との間の摩擦を増加させるための様々な機構を含んでもよい。例えば、図24A及び24Bの補助部1060、1060’は、その組織接触面上に形成され、組織を穿通し得る点1063、1063’で終端する複数の歯1061、1061’を含む。図に示す通り、複数の歯1061、1061’は、補助部1060、1060’の側面方向に均等な距離で離間配置することができる。歯1061、1061’は、圧縮成形法、切断/スタンピング法、パンチング法などの多種多様な既知の製造技術を用いて補助部1060、1060’内に形成することができる。例えば、図24Aの補助部1060は圧縮成形してもよく、一方で図24Bの補助部1060’は、歯1061’を形成する材料にスリット1065’をスタンピングすることで形成してもよい。補助部1060’の複数の列を図示する図24Cにある通り、歯1061、1061’間の間隙を組織Tに押し込んで、補助部1060、1060’の摺動を防ぐロックを作製することができる。図25Aに示す別の実施形態では、補助部1060”は、その組織接触面上に形成された複数のマイクロピラー1063”を含み得、マイクロピラー1063”は組織Tを穿通するように構成された針状形状を有する。図24D及び25Bに示すように、歯1063及び/又はマイクロピラー1063”は組織Tに直接穿通することができ、それによって組織Tが伸縮する時に補助部1060、1060’がステープル1008に対して摺動することを防ぐことができる。特定の態様では、マイクロピラー1063”は約0.01〜0.50mmの範囲の直径D1、及び約0.05〜0.50mmの範囲の高さH1を有することができる。
補助材の別の実施形態を図26A〜26Cに示す。本実施形態では、図17A及び17Bの補助部1000などの補助材は、外科用ステープラ10のアンビル54及び/又はカートリッジアセンブリ52と連結可能な先端延長部材1070と共に用いられる。図26Aに示すように、補助部1000の遠位端1004d、すなわちウィング部分1004の遠位端1004dは、カートリッジアセンブリ52の最遠位端部52d、又はその近位で終端することができる。図26Bに示すように、補助部1000の遠位端1004d、すなわちウィング部分1004の遠位端1004dは、アンビル54の最遠位端部54d、又はその近位で終端することができる。先端延長部材1070をカートリッジアセンブリ52及び/又はアンビル54に追加して、補助材1000の遠位部分と交換するか又はこれを補完することができる。先端延長部材1070の近位端1070pは、切断部材(図示せず)を受容するためにアンビル54内に形成されたスロットを閉塞又は被覆することのないようにその内部に形成され寸法決めされた切り欠き部1072を有し得る。切り欠き部1072は、接着剤を用いるなどの様々な方法で、アンビル54の組織接触面の遠位にあるアンビル54の湾曲部分に沿ってアンビル54の遠位端54dに解除自在に連結可能な第1及び第2の延長アーム1074a、1074bを画定し得る。先端延長部材1070の最遠位端部1070dは、実質的に円形であってもよい。先端延長部材1070の近位端1070pから先端延長部材1070の遠位部分1076を解放するための機構も更に提供され得る。特定の態様では、解放機構は、先端延長部材1070の長手方向軸線LNを横断して延在する穿孔1078からなり得る。使用中、補助部1000をアンビル54上に位置決めすることができ、更に先端延長部材1070もアンビル54に連結することができる。図26Bに示すように、アンビル54及びカートリッジアセンブリ52はその間に組織Tを把持することができ、また補助部1000の一部は先端延長部材1070を越えて遠位方向に延在することができる。つまり、先端延長部材1070の遠位端1070dは、補助部1000の遠位端1004dの遠位に位置決めされ得る。アンビル54及びカートリッジアセンブリ52は組織T及び補助部1000を貫いてステープル1008を配備することができ、一方で補助部1000のウィング領域1004はその間を貫いて延在するステープル1008を含まない。補助部1000のウィング領域1004は、組織Tと直接接触することができ、また先端延長部材1070はウィング領域1004の上方に位置決めすることができる。特定の態様では、先端延長部材1070は半可撓性材料であってもよく、組織T上のひずみを解放しかつ/又は補助部1000に強度を提供するのを助けるために補助部1000と共に用いてもよい。使用中、先端延長部材1070の遠位端は、組織Tをステープル留めする前、最中、及び/又は後で、アンビル54及び/又はカートリッジから取り外すことができる。
上述した補助部の機構は個別の実施形態として例示したが、補助部は上記の機構の任意の組み合わせを有することができる。
エンドエフェクタと補助部との間の取り付け及び解放機構
ウィングを有する補助部をエンドエフェクタに取り付け、続いてエンドエフェクタから解放するために、例えばカートリッジアセンブリ52又はアンビル54などの様々な機構を用いることができる。以下で説明する実施形態はアンビル54上に形成された機構を含むが、これらの機構のいずれも、補助部をカートリッジアセンブリ52に嵌合させるためにカートリッジアセンブリ52上に形成することができる。図27A〜27Bは、アンビル54上に形成された対応する嵌合機構と鍵結合する嵌合機構を有する補助材1000’、1000”を示す。より詳細には、図27Aは、補助部1000’の組織接触面1005’から遠ざかるように配向された表面1007’上に形成された複数の円柱状突出部1003’を有する補助部1000’を示す。図27Aは、アンビル54の長手方向軸線LAと平行な軸線に沿って離間配置された3つの円柱状突出部1003’を示すが、補助部1000’に沿った様々な位置で任意の数の突出部1003’を形成してもよい。アンビル54の外側面54Lは、その中に補助部1000’からの複数の突出部1003’を受容するように構成された複数の凹部53を有し得る。一実施形態では、円柱状突出部1003’の高さ(図示せず)は様々であってもよく、約0.25〜1.00mmの範囲であってよく、高さは補助部1000’の表面1007’に垂直に測定する。補助部1000’上に形成された突出部1003’はその他の寸法及び形状を有してもよい。図27Bに示すように、別の実施形態では、補助部1000”は、アンビル54の長手方向軸線LAに平行して延在する単一の細長い矩形突出部1003”を有してもよい。アンビル54の外側面は、補助部1000”をアンビル54に巻き付けた時にその中に矩形突出部1003”を受容するために、対応する細長い矩形凹部53’を更に含んでもよい。矩形突出部1003”の高さ(図示せず)も様々であってもよいが、上述の円柱状突出部1003’の高さと実質的に同じ範囲であってよい。図27A及び27Bではアンビル54の第1の外側面54Lのみが示されているが、当業者であれば、アンビル54の第2の外側面(図示せず)上にも同一の突出部を形成できることを理解するであろう。同様に、補助部1000’、1000”の第2の外側面(図示せず)上にも同一の凹部を形成することができる。
補助部は、その他の方法でアンビル/カートリッジアセンブリに連結することもできる。図28A及び28Bに示すように、縫合糸1003’’’のストランドで補助部をアンビル54に結合することができる。縫合糸1003’’’は、アンビル54の第1の外側面54Lから、補助部の組織接触面を横断して、アンビル54の第2の外側面55Lまで延在することができる。第1及び第2の凹部53’’’、55’’’は、アンビル54の第1及び第2外側面上に形成することができ、縫合糸1003’’’の第1の末端部は第1の凹部53’’’内に受容されることができ、第2の末端部は第2の凹部55’’’内に受容されることができる。縫合糸1003’’’の長さ及び/又は凹部53’’’、55’’’の寸法は、縫合糸1003’’’の末端部が凹部53”、55’’’内に位置決めされた時を縫合糸1003’’’に教えるように選択することができる。図28Bに示すように、ステープル1008が組織T内に配備される間及び/又はその後に、切断部材59がアンビル54を通って前進すると、切断部材59が縫合糸1003’’’を切断し、そのため縫合糸1003’’’の末端部が摺動して凹部53’’’、55’’’の外部に出て、これにより補助部をアンビルから解放することができる。図29A及び29Bは、アンビル54の周囲を延在して多層式補助部1020をアンビル54に連結する縫合糸1003’’’のストランドを示す。上述の実施形態にある通り、切断部材(図示せず)をアンビル54に対して前進させることにより、縫合糸1003’’’を切断して、アンビル54の凹部53”、55’’’から縫合糸1003’’’を開放して、補助部1020を解放することができる。当業者には明らかとなるように、任意の数の縫合糸のストランドを用いて、補助部をカートリッジアセンブリ52及びアンビル54のうちの1つに結合することができ、その内部に形成される凹部は、その内部に縫合糸の一部を受容するように構成される限りにおいて異なっていてもよい。
図30A〜30Bは、補助部をアンビル/カートリッジアセンブリに取り付けるためのその他の機構を示す。本実施形態では、外科用ステープラ10のアンビル54は、長手方向軌道と称されるスロット61内を前進し得、軌道61の近位端61pと遠位端61dとの間を移動し得る切断部材59を含む。図30Bにあるように、第1及び第2の細長い部材(図示せず)を含むドライバ1081を、長手方向軌道61内に配置してもよい。3つの円柱状突出部(図示せず)が細長い部材からアンビル54の両外側面内に形成される凹部53’’’’、55’’’’内へと延在するが、ドライバに沿って離間配置され、様々なその他の形状を有する任意の数の突出部が存在してもよい。図30Cに示すように、第1のドライバ1081aは概して細長くてもよく、またドライバの長手方向軸線を横断して配向される3つの突出部1083などの複数の突出部1083を有してもよく、ここで突出部1083は円筒形である。補助材1080のウィング部分1084は、アンビル54の外側面に配置することができ、また、補助材1080をアンビル54に結合する時にアンビル54の長手方向軸線LAを横断して配向される複数の突出部1083’を含むことができる。図30Dに示すように、補助材1080は、アンビル54の第1の外側面と嵌合するための突出部の第1のセット1083’、及びアンビル54の第2の外側面と嵌合するための突出部の第2のセット1083”を有することができる。使用前に、第1のドライバ1081aは軌道61の第1の外側壁上に位置決めすることができ、第2のドライバ1081bは軌道61の第2の外側壁上に位置決めすることができる。ドライバ1081a、1081bの各近位端は、ドライバ1081a、1081bが軌道61内に配置された時、軌道61の近位端におけるドライバ1081a、1081b間の幅W1が、突出部1083’における、及び/又は突出部1083’の遠位にあるドライバ1081a、1081b間の距離W2と比較してより大きくなるように、斜め部分1085p、1087pを有することができ、この幅は、図30Eに示すアンビル54の長手方向軸線LAを横断して測定される。更に、軌道61の近位端61pの遠位にあるドライバ1081a、1081b間の幅W2は、切断部材59の幅WCと比較してより小さくてもよい。このようにして、切断部材59をアンビル54の遠位端54dに向かって前進させることができ、ドライバ1081a、1081b間の幅を増やすことができ、突出部1083は、図30Fにあるように、補助部1080上の対応する突出部1083’をアンビルから離して遠ざけるように押し出すことにより補助部をアンビル54から解放することができる。特定の態様では、補助部1080は、切断部材59が軌道61内を前進してドライバ1081a、1081bに力を加えると、補助部1080がアンビル54からより良好に解放され得るように、扁平で、実質的に平面的な形状に付勢されることができる。
補助部をアンビル/カートリッジアセンブリに搭載するための搭載機構を図31A〜3Bに示す。搭載機構1090は多種多様な寸法、形状、及び構造を有することができ、またアンビル54の第1及び第2の外側面54L、55Lの曲率半径と一致する曲率半径を有する第1の湾曲アーム1092a及び第2の湾曲アーム1092bを含むことができ、アーム1092a、1092bは、ユーザーが把持することのできる斜め機構1093a、1093bで終端することができる。搭載機構1090は平面的な基部1094を有することができ、基部1094から第1及び第2の湾曲アーム1092a、1092bが延在する。図31Bに示すように、搭載機構1090の基部1094は、アンビル54の切断部材スロット54sに挿入するために、基部1094へと垂直に延在し、搭載機構1090の中央長手方向軸線に沿って配置される軌道延長部1094eを更に含むことができる。図31Aに示すように、搭載機構1090の第1の内表面1094aは、第1の湾曲アーム1092a、及び第1のアーム1092aから軌道延長部に至る基部1094の第1の部分によって画定され得る。同様に、搭載機構1090の第2の内表面1094bは、第2の湾曲アーム1092b、及び第2のアーム1092bから軌道延長部1094eに至る基部1094の第2の部分によって画定され得る。このようにして、搭載機構1090はアンビル54を受容するための略E形状となることができる。図31Bにある通り、中央領域1002及びウィング領域1004を有する補助部1000は、搭載機構1090の内表面とアンビル54の組織接触面との間に位置決めされ、かつこれらに挟まれることができ、図示する通り、搭載機構1090はアンビル54にクランプしている。軌道延長部1094eは、その間に間隙を実質的に有さない、搭載機構1090、補助部1000、及びアンビル54間の密接な嵌合を達成するのを促進することができる。補助部1000が、取り付け機構1052などの本明細書で説明する任意の取り付け機構を用いるなどしてアンビル54に結合された後、搭載機構1090をアンビル54から取り外してもよい。図31Cにある通り、これは、例えば、湾曲アーム1092a、1092bの斜め機構1093a、1093bを互いから離れるように押して補助部1000を搭載したアンビル54を離すことによって達成することができる。
別の例示的搭載機構を図32A〜32Cに示す。搭載機構1090’は、ステープラのエンドエフェクタと共にキットとしてパッケージ化することができる。あるいは、搭載機構1090’は別々にパッケージ化してもよい。図32Aにある通り、エンドエフェクタ50のアンビル54及びカートリッジアセンブリ52は、予め搭載された補助材1000を含むことができ、あるいは別の非例示の実施形態では、補助材1000を、個装1100から取り出された後のアンビル54及びカートリッジアセンブリ52に固定することができる。搭載機構1090’は、補助部1000のウィング部分1004をアンビル/カートリッジアセンブリ54、52の外側面54L、53Lに巻きつけて、その結果、ウィング部分がアンビル/カートリッジアセンブリ54、52と受動的に結合するように、構成することができる。図32Bに示すように、搭載機構1090’は、補助部1000の中央領域(図示せず)をアンビル/カートリッジアセンブリ54、52の組織接触面に接触させるように構成することができ、また必要であれば、ウィング部分(図示せず)をアンビル54の周囲に形状決めするように構成することができる。搭載機構1090’は、上保持部分1104及び下保持部分1102を有する単一の成形材料から成形することができ、保持部分はその内部にアンビル/カートリッジアセンブリ54、52を受容するように寸法決め及び形状決めされたチャネル(図示せず)を有する。チャネルの形状は、上述された搭載機構1090の形状とほぼ同様であってもよく、軌道延長部といった同じ機構のいずれかを含んでもよい。上下保持部分1104、1102は互いに対して角度θLで配置されてもよく、この角度は約10〜40度の範囲内である。支持部材1106は、保持部分1102、1104間の角度θLが固定されるように、上保持部分1104の下面と下保持部分1102の上面との間を延在することができる。図示する通り、支持部材1106は、搭載機構1090’に剛性をもたらすように、実質的に固体の部材であってもよい。支持部材1106の第1の端部は把持機構1108で終端することができ、把持機構1108は、ユーザーによって(例えばユーザーの親指と親指以外の指との間などに)把持されるように構成された第1及び第2の平面1108a、1108bを有することができる。把持機構1108は、ユーザーの指の間の摩擦力を増加させるために、1つ又は2つ以上の表面機構1110を更に含んでもよい。把持機構1108の長手方向軸線は、ステープラ10の長手方向軸線と垂直に配向してもよく、あるいはステープラ10の長手方向軸線と平行であってもよい。使用中、ユーザーは把持機構1108を把持して、保持部分の遠位端1102d、1104dを、カートリッジアセンブリ52及びアンビル54の近位端52p、54pに隣接させて位置決めしてもよい。図32Bに示すように、ユーザーは搭載機構1090’の遠位端をエンドエフェクタ50の近位端に向けて前進させることができ、また図32Cに示すように、保持部分1102、1104はアンビル/カートリッジアセンブリ54、52に沿って摺動して補助材1000をその外側面に巻き付けることができる。これによって、ウィング領域1004を、カートリッジアセンブリ52及びアンビル54の外側面に沿って一時的に固定することができる。ウィング領域1004をこのように位置決めして、ユーザーは搭載機構1090’を、エンドエフェクタ50から遠位方向に離れる反対方向に後退させ、エンドエフェクタ50を患者に挿入する準備が整った状態にする。アンビル54に搭載された単一の補助材1000について言及したが、補助材1000’を同様にカートリッジアセンブリ52に搭載することもできる。補助部1000が付勢されて実質的に真っ直ぐな形状となるように、図32A〜32Cに示す材料などの補助材1000は形状記憶材料であってもよい。つまり、エンドエフェクタ50が患者内に位置決めされると、ウィング領域は、エンドエフェクタ50を離れて組織上に配備される前に自動的に実質的に真っ直ぐな形状に戻ることができる。
患者への補助部の送達
連結された1つ又は2つ以上の補助部を有するエンドエフェクタは、胸腔、胃などの患者の様々な部位に送達することができる。当業者には明らかとなるように、補助部は、患者内に延在するトロカールなどのアクセスポートを通して送達されることができる。本明細書の補助部のいずれもが、補助部を患者の体内に送達するのを補助する機構を具備することができる。例えば、図33Aは、外科用ステープラ10のアンビル54に結合された固体の中央領域1002及びメッシュウィング領域1004を有する補助部1000を示す。単一の補助部1000がアンビル54に結合して示されているが、エンドエフェクタ50を患者の体内に挿入する前に別の補助部1000’をカートリッジアセンブリ52に結合することもできる。ウィング領域1004の遠位部分1004dなどの補助部1000の遠位部分は、図33Bに示すように、補助材の幅を最小化するようにアンビル54の外側面(図示せず)の周囲にあるウィング領域1004の近位部分1004pを誘導するように構成することができる。その上に補助部1000を含むアンビル/カートリッジアセンブリ54、52の幅が、補助材を含まないアンビル/カートリッジアセンブリ54、52の幅とおよそ同じになるため、これにより、エンドエフェクタ50及び補助部1000を、トロカール1200内に形成されたポート1202などのアクセスポートに挿入することが容易となり得る。特定の態様では、ウィング領域1004のこの遠位部分1004dは、補助材1000をポート1202内に誘導するのを助けるために、ウィング領域1004の残りの部分と比較してより高剛性の材料から形成することができる。
補助部の組織へのステープル留め
補助材は、組織に沿ったステープルの複数の発射を促進する機構を含むことができる。図34Aは、第1の補助材及び第2の補助材1400、1400’を有するエンドエフェクタ50の実施形態1300を示し、第1の補助材1400はアンビル54に結合され、第2の補助材1400’はカートリッジアセンブリ52に結合される。図に示すように、補助材1400、1400’はそれぞれ複数の層を含むことができ、層はアンビル/カートリッジアセンブリ54、52の長手方向軸線(図示せず)を横断する方向に様々な幅を有することができる。組織がアンビル54とカートリッジアセンブリ52との間に把持される時に、補助部1400、1400’のそれぞれの第1の組織接触層1402、1402’を、組織(図示せず)に隣接して位置決めすることができる。特定の態様では、第1の組織接触層1402、1402’は、エラストマー材料などのステープル線の周囲を封止するように構成された材料から形成することができる。第1の組織接触層1402、1402’は、アンビル54の長手方向軸線LAを横断する方向に、アンビル54の幅WAとほぼ等しい幅W5を有してもよく、あるいは第1の層1402の幅W5はアンビル54の幅WAより小さくてもよい。図34Aに示すように、第1の組織接触層1402は、材料の連続片から形成されるのではなく、切断部材スロット54sの第1の面に位置決めされた第1の部分1402a及び切断部材スロット54sの第2の面に位置決めされた第2の部分1402bを含み得る。その他の態様では、第1の層1402は材料の単一連続片であってもよい。第2の層1406、1406’は、アンビル54の組織接触面により近接して位置決めすることができ、また実質的に剛性の材料から形成することができる。図示するように、第2の層1406の幅W6は、アンビル54の幅WAより大きくてもよい。この第2の層1406、1406’はステープル1008に近接する組織Tの伸張を防ぐのに役立ち得る。第3の層1408、1408’は、第2の層1406、1406’が第1の層1402、1402’と第3の層1408、1408’との間に挟まれるように、アンビル54の組織接触面に最も近接して位置決めしてよい。図に示すように、第3の層1408、1408’は、アンビル54の幅WAより大きいが、第2の層1406の幅W6より小さい幅W7を有することができる。この第3の層1408、1408’は、組織Tが伸縮する時に組織Tのひずみを解放するのを助けるように半剛性であってもよい。幅を横断する方向に測定される、層の長手方向の長さも、様々であってもよい。好ましくは、第3の層1408、1408’は、第1の層及び第2の層1402、1402’、1406、1406’のそれぞれの長手方向長さと比較して、アンビル54の長手方向軸線に沿って測定される最長長さを有する。図34Bに示すように、複数の補助部1400、1400’、1400”を、一列に並べて連続的に組織上に配備することができ、層の長手方向長さによって、補助部1400の第1の層1402が別の補助部1400’の第1の層1402’と重なり合っている領域1410a、1410bをもたらすことができる。このようにして、ステープル1008は、複数(例えば3つ以上)の層1402、1406、1408がこれらの重合領域に位置決めされた場合とは異なり、なおこれらの重合領域を穿通することができる。図33Cは、組織Tに対して約90度の角度でステープル留めされた2つの補助部1400、1400’を示し、ここで第1の補助部1400は第1の末端部を有し、第2の補助部1400’は第2の末端部を有する。図に示すように、第1及び第2の末端部は重合領域1410aを形成する。これらの補助部1400、1400’は、ユーザーが、組織の多種多様な幾何学的形状に順応するように補助部を配備することを可能にするために用いることができる。これらの多層補助部1400、1400’は、任意の数の方法で変えることができる。層1402、1406、1408は様々な厚さを有することができるが、図示した実施形態では、第2の層1406は、第1及び第3の層1402、1408のそれぞれよりも小さな厚さを有する。例えば、第1の層1402は約3〜15mmの範囲であり得、第2の層1406は約5〜20mmの範囲であり得、第3の層1408は約3〜20mmの範囲であり得る。特定の態様では、これらの層1402、1404、1406、及び1402’、1404’、1406’は、アンビル/カートリッジアセンブリ54、52に結合する前に一体にラミネートすることができる。特定の態様では、層1406及び1406’は、PDS(登録商標)などの吸収性材料から少なくとも部分的に構成されてもよい。
シーラント及び補助部を用いた組織の強化
本明細書の補助部はいずれも、シーラントと共に用いて、手術後に組織が伸縮する際に、ステープル周囲の封止の維持を補助することができる。シーラントは、多種多様な配合及び様々な粘度並びに硬化挙動を有してもよい。概して、シーラントは、重合反応などの硬化プロセスを経て第1の液体状態から第2の硬化状態に遷移するように構成可能な、生体適合性かつ生体吸収性の材料から製造することができる。第1の状態は軟化した状態(例えば、流体、ゲル、フォームなどの)であってもよく、第2の状態は硬化した状態(例えば、固体の剛性部材などの)であってもよい。以下でより詳細に説明するように、シーラントが第1の軟化状態にある時、シーラントは導管を通って封止カフまで流れることができる。シーラントは、所定の時間が経過した後に第1の状態の軟化状態から第2の硬化状態へと遷移することができる。特定の態様では、シーラントは生体材料から形成することができる。いくつかの実施形態では、シーラントは、患者の体内でシーラントが硬化している間に及び/又は硬化した後で様々な化合物を放出することによって、創傷治癒を補助することができる。非限定的な例として、シーラントは、創傷治癒促進剤(例えば、トランスフォーミング成長因子βなど)、抗菌剤(例えば、トリクロサン(triclosean)、イオン化銀など)、及びその他の既知の剤などの治療薬剤を時間と共に放出して、身体中のシーラントの位置の近くの組織の治癒を補助するように構成することができる。一実施形態では、フィブリンシーラントは、トロンビンと生物活性成分(BAC2)、フィブリノゲンと第XIII因子など、患者に送達する直前に組み合わされる2つの反応性構成成分を含むことができる。特定の態様では、成分は、BAC2対トロンビンの体積比率5:1で提供することができる。代替的実施形態では、材料は、商品名Evicel(登録商標)で販売されるフィブリンシーラントであってもよい。別の実施形態では、シーラントは、自家血液などの血液であってもよい。
図35Aは、その上に送達されたシーラント1500を有する図17Bの補助部を示す。図示されるように、シーラント1500は、補助部1000の中央領域1002及びウィング領域1004を実質的に被覆するように送達することができ、あるいは別の実施形態(図示せず)では、シーラント1500は中央領域1002のみに選択的に送達され、ウィング領域1004には送達されなくてもよい。
シーラント1500は、他の方法で補助部に送達することができ、また補助部1000の外表面に送達する必要はない。例えば、図35Bは、組織Tにステープル留めされた多層補助部1700、1700’を示す。層1702、1704は様々な材料から形成することができるが、図示した実施形態では、組織Tに隣接して位置決めされた繊維状スキャフォールドからなる第1の層1702、及び弾性フィルムからなる第2の層1704を含んでいる。注射針1708を有する送達ツール1706は、その中に配置されたシーラント1500を有することができ、また繊維状スキャフォールドからなる第1の層1702を穿通することができる。図35Cにあるように、シーラント1500をこの第1の層1702に送達することができ、次に注射針1708を患者の身体から取り除くことができる。シーラント1500は、組織Tと直接結合してもよく、及び/又は層1704によって組織としっかり付着した状態で保持されてもよく、また、その他の実施形態と同様に、ひずみをステープル線上のステープル1008外の組織に分散させるウィング領域1704、1704’を有してもよい。シーラントがEvicel(登録商標)である場合、材料はフィブリノゲンからフィブリン凝塊を形成する。一般性を損なうことなく、その他のシーラントは、漏出通路を封止するのに有用な様々な機構によって、硬化した封止構造を形成する。シーラント1500と補助材1700とを組み合わせることによって、組織Tが伸縮する際に漏口が形成されるのを防ぐことができる。補助部1700’、及び層1702’、1704’は、上述した補助部1700、及び層1702、1704とほぼ同様であってもよい。
シーラントは、その他の方法で組織を強化するのに用いてもよい。例えば、図36A〜36Cは、患者の胸腔1800に送達されるシーラント1500を示す。図35Aに示す通り、シーラント1500を送達するためのシステム1900は、その内部にシーラント1500の成分A、B、Cを受容するための容器又はキャニスター1902を含むことができる。特定の態様では、成分A、B、Cは酸可溶化コラーゲンA、フィブリノゲンB、及びトロンビンCを含むことができる。トロカール1200は、患者1906に形成された切開部1904を介して胸腔1800内まで延びることができる。アプリケータツール1908は、トロカール1200を通って延在するシャフト1910を有することができ、シャフト1910の遠位端1910dは胸腔内で終端する。ハンドルアセンブリは、シャフト1900の近位端1910p上に形成することができ、また、ユーザーによって把持されるように構成することができる。ハンドルアセンブリ1912はピストルグリップ式のハンドルアセンブリであってもよく、また回転させて装置1908を作動させることが可能なレバー1914などの1つ又は2つ以上のアクチュエータを含んでもよい。キャニスター1902及びアプリケータツール1908は、管1916を介するなどの様々な方法で一体に連結することができる。この管1916は、処置中のアプリケータツール1908の運動を容易にするように、実質的に可撓性であってもよい。キャニスター1902は、キャニスター1902に連結され、かつガス1920をキャニスター1902に送達できるようにガス供給源Sに接続された第2の管1918を有することができる。ガス1920としては、非限定的な例としてCO、Oなどを挙げることができる。特定の態様では、ガス供給源Sは、病院の手術室で利用可能な連続的COガス供給源などの連続的ガス供給源であってもよい。1つ又は2つ以上の弁(図示せず)を、管1916内、ハンドルアセンブリ1912内、シャフト1910内、又はシステム1900の任意の他の部分内に配置することができ、また、ハンドルアセンブリ1912上のアクチュエータ1914を旋回させることなどによってアクチュエータを作動させることにより、弁を選択的に開閉することができる。例えば、ある弁はキャニスター1902へのガス1920の流入を制御することができ、別の弁はアプリケータツール1908へのシーラント1500の送達を制御することができる。図36Bのように、1つ又は2つ以上のカートリッジのステープルを肺組織に配備することなどによって組織Tをステープル留めした後、アプリケータ1908のシャフト1910の遠位端1910dをステープル1008の近くに位置決めすることができる。被覆する領域の寸法に応じて、アプリケータツール1908の遠位端1910dは、ステープル線から約5〜30mm離して位置決めするのが好ましい。ユーザーは、アプリケータツール1008のハンドルアセンブリ1912を把持して、回転式レバー1914を近位に移動させることなどにより、アクチュエータ1914を作動させることができる。これにより、システム1900内に配置された弁が開かれ、キャニスター1902へのガス1920の送達が開始され、シーラント1500を霧状化して、図示するように組織Tに直接吹き付けることの可能なカプセル化液体粒子を形成することができる。このようにして、図36Cに示すようにシーラント1500をステープル線に沿って組織に送達することができる。この上でシーラント1500は硬化して硬化領域1500hを形成し、これによりステープル1008に沿った封止の形成及び維持を促進することができる。更に、シーラント1500は、直接組織Tにではなく、本明細書に記載された補助部のいずれかなどの補助部に送達してもよい。当業者には明らかとなるように、シーラントは、ステープル線上及び/又はステープル線外の組織だけなど、組織の任意の部分に送達することができる。
シーラントは様々な方法で送達することができる。例えば、シーラント1500を送達するためのシステム1900’が図37Aに提供され、これは、ガス供給源、キャニスターなど、図36Aの機構のうちの多くを具備する。しかしながら、本実施形態態では、システムは、霧状化したシーラント1500を直接トロカール1200を通して送達し、アプリケータツールは具備しない。本実施形態では、システムが弁を含む必要もなく、キャニスター1902へのガス1920の送達は、ガス供給源の弁を使用して簡便に制御可能である。キャニスター1902へのガスの供給によって、カプセル化液体粒子を形成するのではなくシーラント1500を霧状化することも可能であり、ガス1920は、シーラント1600の霧状化した霧(nebulized fog)を生成するために、高圧及び速度で送達することができる。図37Bに示すように、このシーラントの霧1500は患者の胸腔全体に広がることができ、また患者の肺の全表面に沿って硬化領域1500hを形成するなど、組織のあらゆる表面で硬化可能である。
シーラントが自家血液などの血液である実施形態では、血液を患者から採取して補助材に適用することができる。非限定的な例として、補助材は、既知の止血剤であるORCであってもよく、血液をORC補助材に適用することで血塊の形成が起こり、効果的な封止構造体が得られる。当業者であれば、自家血液などの血液を様々な補助材に適用して改善された封止構造体を提供し得ることを理解するであろう。更に、当業者であれば、補助材に適用する血液の量は、組織の種類及び位置に加えて、患者の年齢及び容態、並びに補助材の正体を含む多数の要因によって変化し得ることを理解するであろう。しかしながら、一般的には、補助材がORC材料である場合は、血液は、補助材を組織に貼り付けるのに用いられるステープルの線ごとに約5〜10ccの範囲の量で適用してよい。
再処理
本明細書に開示した装置は、単回使用後に処分されるように設計することができるか、又は、複数回使用されるように設計することができる。しかしながら、いずれの場合も、装置は、少なくとも1回の使用後に再利用に向けて調整することができる。再調整は、装置の分解工程、次に、特定の部品の洗浄又は交換工程、及び、その後の再組立工程の任意の組み合わせを含むことができる。特に、装置は、分解することができ、装置の任意の数の特定の部品又は部分を任意の組み合わせで選択的に交換又は除去することができる。特定の部品を洗浄及び/又は交換したら、装置は、再調整設備で、又は外科処置直前に外科班により、後の使用のために再組み立てされることができる。当業者は、装置の再調整では、分解、洗浄/交換、及び再組み立てのための様々な技術を利用することができることを認識するであろう。そのような技術の使用、及び、結果的に得られる再調整された装置は、全て、本出願の範囲内である。
いくつかの実施形態において、本明細書において記載される装置は、手術前に処理され得る。まず、補助材を含み得る、新品又は使用済みの器具を入手し、必要に応じて洗浄する。次いで、器具を滅菌することができる。いくつかの実施形態において、器具は、補助材よりも著しく高い湿度親和性を有し得る乾燥剤製品と共に、例えば、炉内で乾燥できる。1つの滅菌法では、器具をプラスチック製若しくはTYVEK製のバック、又はホイル製のバックなどの閉鎖かつ密封された容器に入れる。容器及び器具は、その後、γ放射線、X線、又は高エネルギー電子など、容器を貫通することができる放射線の照射野に置かれる。放射線は、器具上及び容器内の細菌を死滅させる。別の滅菌法では、水蒸気透過性裏材を有する、プラスチック製又はTYVEK製のバックなどの第1容器に器具を入れる。次いで、第1容器を、開放したままにしておける第2容器、例えば、ホイルバック内に包装できる。器具と共に、第1容器及び第2容器に対してエチレンオキサイド滅菌を行うことができる。次いで、第2容器を封止して、湿度に曝露されないようにできる。封止に先立って、第1容器及び第2容器のうちの少なくとも1つに乾燥材製品を含めて、1つ又は2つ以上の装置構成要素に対する変化を更に防止する。いずれの方法においても、次いで、滅菌した材料は、滅菌容器に保管されて、医療施設で容器を開封するまで材料の滅菌状態を保持できる。
当業者は、上述の実施形態に基づいた本発明の更なる特徴及び利点を認識するであろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲によって示される場合を除き、具体的に示され、かつ説明されている内容によって限定されるものではない。本明細書に引用される全ての刊行物及び文献は、それらの全体が参照により本明細書に明確に組み込まれる。
〔実施の態様〕
(1) 組織強化材料を組織上に埋め込むための方法であって、
手術部位において外科用ステープラのカートリッジアセンブリとアンビルとの間に組織を係合させることであって、前記カートリッジアセンブリ及び前記アンビルのうちの少なくとも1つが、その上に保持した組織強化材料を有し、前記組織強化材料は、ステープルの周囲を封止するように構成された中央領域、及び前記中央領域に隣接して前記組織強化材料の辺縁部を画定する外側領域を含む、ことと、
前記外科用ステープラを作動させることによって、前記組織強化材料を前記手術部位で保持するため前記中央領域を介して前記組織内に至るステープル線を形成するように、前記カートリッジアセンブリからステープルを射出することと、
シーラントが、前記組織強化材料上で凝固して前記ステープル線上で前記組織の封止を強化するような第1の液体状態である時、前記外科用ステープラを作動させた後、前記シーラントを前記組織強化材料に送達することと、を含む方法。
(2) 前記外科用ステープラを作動させることで、前記ステープルを前記組織強化材料の前記中央領域を貫いて射出させる、実施態様1に記載の方法。
(3) 前記組織強化材料の前記外側領域を前記カートリッジアセンブリ及び前記アンビルのうちの少なくとも1つに巻き付けて、前記カートリッジアセンブリ及び前記アンビルを前記手術部位に挿入することを更に含む、実施態様1に記載の方法。
(4) 前記外科用ステープラを作動させることで、前記外科用ステープラから前記組織強化材料を解放する、実施態様1に記載の方法。
(5) 前記外科用ステープラを作動させることで、前記組織強化材料の前記中央領域を貫いて切断部材を前進させる、実施態様4に記載の方法。
(6) 前記シーラントは前記組織強化材料に隣接して位置決めされたアプリケータツールを介して送達される、実施態様1に記載の方法。
(7) 前記シーラントを送達することは、前記強化材料の前記中央領域及び前記外側領域の両方に前記シーラントを堆積させることを含む、実施態様1に記載の方法。
(8) 前記外科用ステープラは少なくとも2つのステープルの列を有するステープル線を形成する、実施態様1に記載の方法。
(9) 前記シーラントが前記第1の液体状態で前記組織強化材料に送達されると、前記シーラントは前記ステープル線上の前記組織内の空間に浸透してその内部で凝固する、実施態様1に記載の方法。
(10) 組織の封止を強化するシステムであって、
第1の液体状態から第2の固体状態に遷移するように構成されたシーラントと、
前記シーラントが前記第1の液体状態である時に内部に前記シーラントを保持するように構成された容器であって、前記容器は気体を受容するための第1のポート及び霧状化したシーラントを排出するための第2のポートを有する、容器と、
前記容器の前記第2のポートに連結されたアプリケータであって、前記霧状化したシーラントを手術部位に送達するように構成されている、アプリケータと、を含む、システム。
(11) 前記アプリケータツールはトロカールを含む、実施態様10に記載のシステム。
(12) 前記気体は二酸化炭素を含む、実施態様10に記載のシステム。
(13) 前記シーラントはコラーゲン、フィブリノゲン、及びトロンビンの混合物を含む、実施態様10に記載のシステム。
(14) 霧状化したシーラントを受容するために前記容器の前記第2のポートと前記アプリケータとの間を延在する第1の管を更に含む、実施態様10に記載のシステム。
(15) 前記シーラントは、所定の時間が経過した後で前記第1の液体状態から前記第2の固体状態に遷移するように構成されている、実施態様10に記載のシステム。
(16) シーラントを患者の身体に送達するための方法であって、
内部にシーラントを保持した容器に気体を送達することで前記シーラントを第1の液体状態から第2の霧状化状態に遷移させることと、
前記霧状化したシーラントを、患者内のアクセスポートを介して延在するアプリケータツールを介して送達することであって、前記霧状化したシーラントは組織上で凝固してその上で封止を形成する、ことと、を含む、方法。
(17) 前記気体を前記容器に送達する前に、前記アプリケータツールを患者の胸腔内に位置決めすることを更に含む、実施態様16に記載の方法。
(18) 前記アプリケータツールはトロカールを具備し、前記霧状化したシーラントは直接前記トロカールを介して前記患者内に送達される、実施態様16に記載の方法。
(19) 前記霧状化したシーラントを前記組織に送達する前に、前記アプリケータツールの遠位端を前記組織内のステープル線に隣接して位置決めすることを更に含む、実施態様16に記載の方法。
(20) 前記硬化したシーラントは所定の時間が経過した後で前記身体に吸収される、実施態様16に記載の方法。

Claims (6)

  1. 組織の封止を強化するシステムであって、
    第1の液体状態から第2の固体状態に遷移するように構成されたシーラントと、
    前記シーラントが前記第1の液体状態である時に内部に前記シーラントを保持するように構成された容器であって、前記容器は気体を受容するための第1のポート及び霧状化したシーラントを排出するための第2のポートを有する、容器と、
    前記容器の前記第2のポートに連結されたアプリケータであって、前記霧状化したシーラントを手術部位に送達するように構成されている、アプリケータと、を含む、システム。
  2. 前記アプリケータツールはトロカールを含む、請求項1に記載のシステム。
  3. 前記気体は二酸化炭素を含む、請求項1に記載のシステム。
  4. 前記シーラントはコラーゲン、フィブリノゲン、及びトロンビンの混合物を含む、請求項1に記載のシステム。
  5. 霧状化したシーラントを受容するために前記容器の前記第2のポートと前記アプリケータとの間を延在する第1の管を更に含む、請求項1に記載のシステム。
  6. 前記シーラントは、所定の時間が経過した後で前記第1の液体状態から前記第2の固体状態に遷移するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
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