JP2018504197A - カニューレのシール - Google Patents

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Abstract

外科用アクセスデバイスは、その長手軸を中心にデバイス内に保持された共通のリング(53)に各々が取り付けられた複数の部分円形シール部材(55)を有するシールアセンブリ(51)を備える。使用中、シール部材は積み重ねられるようにリングの半径方向内側に配置される。デバイス内にないときは、シール部材は、リングの半径方向外側の位置からリングの半径方向内側の位置まで移動可能である。シールコアは、シールアセンブリおよび保護部材を備え、保護部材は使用中にシールアセンブリの近位側に配置される。外科用アクセスデバイスを組み立てる方法も提供される。【選択図】図4

Description

本発明は、外科用アクセスデバイス、特に、これに限定されないが腹腔鏡検査法において使用するためのこのようなデバイスに関する。
腹腔鏡ポートは、内視鏡または最小侵襲手術中の腹腔へのアクセスを容易にする。腹腔鏡進入デバイスは、外科用器具が挿入されるとき、ポートを通した注入ガスの漏れを防止または最小化するためのシールを必要とする。
最小侵襲腹部手術の間、内臓とその他体組織との間の空間を作り出し、したがって、外科医が所与の処置に取りかかるための使用可能な作業空間を作り出すために患者には二酸化炭素が注入される。このため、いかなる腹腔鏡ポートアクセスシステムもその重大な特徴は、種々のサイズの器具が挿入されるときにポートから注入ガスが確実に漏れないようにすることである。
使用中、ポートをまず使用して、腹壁を穿刺し、アクセスポイントを作り、そこを通して外科医は腹腔へのアクセスを得る。この穿刺はトロカールまたは閉塞具として知られているポートアセンブリの部品を介して行われる。次に、患者の腹壁を通って突き出ているカニューレを所定位置に残したまま、トロカールまたは閉塞具をアセンブリから取り除く。その後、患者は所定位置に残ったカニューレを用いて通気され、外科医に手術部位、すなわち、腹腔へのアクセスポイントを提供できる。カニューレは、シールを含むポートアセンブリの一部である。
注入ガスは、デバイス内に逆止め弁が存在することにより、カニューレを通した漏れが防止される。このことを容易にするために、フラップ弁、ダックビル弁、およびクワッド型弁を含む、カニューレ本体内で利用できる数種類の逆止め弁がある。
外科用器具がポートアセンブリに挿入される場合、逆止め弁は強制的に開かれる。したがって、逆止め弁が開いたときに注入圧力を維持するために、外科用器具の直径に適合できるさらなるシールアセンブリが要求される。
外科用器具がポートアセンブリから取り除かれるとき、逆止め弁は自動的に閉鎖し、したがって、ポートアセンブリを通した注入ガスの漏れを防止する。
さらなるシールアセンブリは、腹腔鏡ポートシステムの重大な側面である。要求される機能性を達成するために利用される最も基本的なシールは、単純なリップシールである。これは通常、カニューレハウジング内部に適合するように設計された外径および外科用器具の外径周りを封止するように設計された内径からなる一体成形のエラストマー部品である。この形態のシールのデメリットは、器具のある特定の直径周りを封止するようにしか設計されていないことである。したがって、異なる直径の器具を使用する必要がある場合、2つ以上のポートの挿入が必要となる。この問題に取り組むために、単純なリップシールを使用したポートは、使用者が手動で選択可能な異なる直径のシールをいくつか組み込む必要がある。
これが達成される方法の1つは、カニューレ本体のピボットを介して手動で選択可能な異なる直径の3つの単純なリップシールを開示する英国特許第2441113号に記述される。このような構成はデバイスが異なる直径の器具と共に使用されることを可能とするが、異なる直径の複数の器具を使用するときに使用者がシールを手動で交換しなければならないことが望ましくない。
この手動によるシール選択の要求を克服するために、さまざまに異なる直径に自動的に適合できる改善された単一または汎用シールアセンブリを開発するための努力がなされてきた。
ポートシステムの最初の汎用シールは、尖端部に穴を備える単純な円錐形エラストマー部品を有するシールを開示する米国特許第5395342号に記述された。このエラストマー円錐は、カニューレハウジングの内径から内側に延びる複数の弾性脚部上に組み付けられる。器具がカニューレに挿入されるとき、器具の遠位先端はまず弾性脚部と接触する。すると、弾性脚部は外向きに押され、エラストマー円錐の尖端部にある穴が器具直径のサイズまで拡大する。
この解決策のデメリットは、大きな直径の器具をアセンブリに挿入するために必要とされる力である。使用者は、一般的には、器具をカニューレに挿入するときに感じる抵抗ができるだけ小さいことを望む。この大きな抵抗は、単一のエラストマー部品が5mm未満から12mm超の直径まで拡張することが要求されるからである。
別のデメリットは、器具の軸直径とシールアセンブリとの間の高度の摩擦である。
これらの問題を克服するために、複数のエラストマー部品を備えたシールアセンブリが開発されてきた。
このような構成の1つは米国特許出願公開第2007/185453号に記される。この実施形態では、4つの個々のエラストマーリーフ部品が、等角度間隔で重ね合わされてシールアセンブリを形成する。
この構成は、重なり合った構造がより大きな直径の器具に適応するように拡大または拡張するのにさほど力を必要としないため有利である。この設計の別の利点は、拡張時、個々のリーフ部品それぞれが張力をさほど受けず、シールが外科用器具による損傷の影響を受けにくくなることである。
この設計の重要なデメリットは、追加の部品、すなわち、個々のリーフを製造しなければならないことである。さらに、組立てプロセスの複雑さにより製造プロセスのコストおよび複雑性が増す。
本発明によると、外科用アクセスデバイスであって、外科用アクセスデバイスは、その長手軸を中心にデバイス内に保持された共通のリングに各々が取り付けられた複数の部分円形シール部材を備え、シール部材は積み重ねられるようにリングの半径方向内側に配置され、シール部材は、デバイス内にないときはリングの半径方向外側の位置からリングの半径方向内側の位置まで移動可能である、外科用アクセスデバイスが提供される。
したがって、本発明のシールアセンブリは、さもなければ複雑な多部品アセンブリを単一の物品として成形することを可能にする。
好ましくは、シールアセンブリは、重なり合わないように部分円形シール部材と単一面内に配置できる可撓性材料の単一シートを備える。
シールアセンブリは、シール部材が、対応するハウジング部品と組み立てられたときに、互いに重なり合って、個々のシール部材よりも大きな厚さを有しかつその中心に位置する孔を有する略平面状表面を形成する外側一体型支持リングから半径方向の配置で内向きに延びるようなものである。これは、複数部品からなる複雑なアセンブリよりもむしろ単一部品により達成される重なり合う構成を容易にする。
シールアセンブリの設計とは、シール部材のアセンブリが、組み立てられた状態ではオリフィスが小さくなるように、カニューレの軸を中心に所定の角度だけ互いに対してその配向が変化することを意味するようなものである。
シール部材の最外表面は、組み立てられた状態では、部品の最内表面となる。これにより、シール部材は、標準的な射出成形または圧縮成形技術による製造が実現可能なものとなる。
個々のシール部材は、それらの直線縁部においてテーパされて(垂直ではなく傾斜して)よい。これは、使用中における改善された気密をもたらし、シール部材と外科用器具の軸との間の摩擦も小さくする。
個々のシール部材は、半円形状である。これは、組み立てられたときに、シールアセンブリが上面視で円形の設置面積を成すことを意味する。これは、腹腔鏡ポートシステム内への設計の実施形態に好ましい。
シール部材は、それらの湾曲した縁部の隣に複数のオリフィスを備え、その組み立てられた状態におけるシールの締め付けを補助できる。上部または下部ハウジングは、複数のオリフィスに係合する一体型支柱を備えることができる。
好ましくは、扁平型半円形シール部材の外周は、上部ハウジング部材と下部ハウジング部材との間で締め付けられ、使用中の扁平な構成を保持する。これは、シール部品が所望に組み立て状態を保持し、その成形された状態に戻らないことを確実にするためのものである。
垂直に突出する部材は、それらの嵌合面と係合することができるように輪郭および寸法が決められてよい。これは、組み立て時により整った構成を容易にするためのものである。
好ましくは、シールアセンブリは、シールアセンブリをデバイスの残りに対して浮上させられる連結によってデバイス内に保持される。より好ましくは、連結は、曲がりくねった形状の可撓性エラストマーリングから形成される。
主要シール部材に連結された浮上デバイスにより、小径外科用器具の軸方向運動を吸収でき、これにより、外科用器具の軸とシール部材の内側孔との間の気密を維持できる。
連結は、シールアセンブリと一体であってよい。
好ましくは、デバイスは、主要シール部材の上に隣り合って(近位側に)配置された保護部材を備え、保護部材は使用中に当該シール部材と接触する。保護部材によって、保護部材の内側遠位端部は、使用中にシールアセンブリの最内径に接触できる。これは、外傷外科用器具によって引き起こされる損傷の可能性からシールアセンブリを保護するためのものである。
好ましくは、保護部材は、一方が上に配置され、他方から回転可能にずらされている2つの部品を備える。各部品は、器具をリングに通すことができる2つ以上の内側に延びる可撓性リーフまたはフラップを備えたリングの形態であってよい。好ましくは、各部品は、2つの正反対に位置するフラップを備える。
好ましくは、デバイスは、当該シールアセンブリから軸方向および遠位方向に離間されたシール構成を備える。このシール構成は、一方向弁、例えば、ダックビル弁であってよい。このシール構成は、外科用器具が存在してないときに気密を提供する。
本発明はさらに、本発明の外科用アクセスデバイスのためのシールコアを提供し、当該シールコアは、上記のように少なくともシールアセンブリおよび保護部材を備える。
本発明は、各々が共通の支持リングに連結された複数の部分円周シール部材を備えたシールアセンブリを有する外科用アクセスデバイスを組み立てる方法であって、支持リングは、その長手軸を中心にデバイス内に保持され、シール部材は、デバイス内にないときはリングの半径方向外側の位置からリングの半径方向内側の位置まで移動可能であり、当該方法は、当該シール部材が積み重ねられるように、シール部材を、リングの半径方向外側の位置からリングの半径方向内側の位置まで移動させるステップを含む、方法をさらに提供する。
添付の図面は以下のようである。
図1は、本発明の外科用アクセスデバイスの完全なポートアセンブリの斜視図である。 図2は、図1のデバイスのシールハウジングの斜視図である。 図3は、器具に挿入される前のトロカールアセンブリと併せた図1の斜視図である。 図4は、デバイスの構成部品を示す図1のデバイスの分解斜視図である。 図5Aは、図1のデバイスの上部クランプの斜視図である。 図5Bは、図5Aのデバイスの上部クランプの断面図である。 図6は、図1のデバイスのシールアセンブリの断面図である。 図7は、5mmの外科用器具と併せた図1のデバイスのシールアセンブリの断面図である。 図8は、12mmの外科用器具と併せた図1のデバイスのシールアセンブリの断面図である。 図9は、開いた(広がった)状態のシールペタルを示す図1のデバイスの器具シールの斜視図である。 図10Aは、図9のシールのペタルが閉じる位置へと折り重なるときの連続的な段階を示す。 図10Bは、図9のシールのペタルが閉じる位置へと折り重なるときの連続的な段階を示す。 図10Cは、図9のシールのペタルが閉じる位置へと折り重なるときの連続的な段階を示す。 図10Dは、図9のシールのペタルが閉じる位置へと折り重なるときの連続的な段階を示す。 図10Eは、図9のシールのペタルが閉じる位置へと折り重なるときの連続的な段階を示す。 図11Aは、リーフが開いた位置にある図1のデバイスの保護または防護層を示す。 図11Bは、リーフが閉じた位置にある図1のデバイスの保護または防護層を示す。 図12は、図11Aの保護層のリーフのうち1つの断面図である。 図13は、12mmの図1のデバイスの保護層および封止部材への挿入を示す部分断面図である。 図14は、図1のアセンブリのシールコアの斜視図である。 図15は、図14のシールコアの平面図である。
ここで、添付の図面を参照して、単なる例として本発明を説明する。
図1は、ポートを腹部内に挿入するための細長チューブ2、カニューレ本体3、ガスねじタップ4、および使い捨てシールアセンブリ5からなるポートアセンブリ1を示す。カニューレ本体3およびシールアセンブリ5は通常、永久的にまたは脱着可能に互いに接続され、これにより部品の製造を補助し、同じカニューレが複数のシールアセンブリと共に使用される可能性も与える。
図2は、チューブ2から取り外したシールユニットを示す。その上面には、ユニットはスロットまたは凹み6を備える。スロットまたは凹み6により、対応する突起を備える光学トロカール等の器具がシールユニットと係合して、器具とシールユニットとの所望の回転整列を維持することができる。
図3は、トロカール7と併せたポートアセンブリ1を示し、トロカール7は使用中はカニューレおよびシールアセンブリ1に押し込まれる。挿入されると、トロカール7の軸9は、トロカール13の下面11がカニューレ本体3の上面15に接触するまで細長チューブ2を通って下に延びる。この時点で、トロカールの先端17は、所定の量だけ細長チューブ2から延出する。
図4を参照すると、シールアセンブリ1は、面シールまたはガスケット21を介してシールハウジング19が取り付けられる細長(またはカニューレシース)チューブ2を備える。ガスケット21は、シールハウジング19の内壁の対応する凹みに係合する円周方向に外向きに延在するリップ23を備える。
カニューレシースチューブ2とシールハウジング19との取り付けは、差し込みであり、シールハウジング19の内周方向に離間された突出部(図示せず)がカニューレシースチューブ2のスロット25に係合する。シールハウジング19はまず、突出部がスロット25の軸方向に延びる部分に沿って移動しながら、カニューレシースチューブ2へと押し下げられる。
ガスねじタップ4は、シールハウジング19と一体であるタップ本体27と、一体型停止部材31を持つレバー29とを備える。停止部材31は、タップ本体27内に位置する特徴と係合し、レバー29の移動範囲を制限する。このことは、タップがその完全に開いたまたは完全に閉じた状態にあるときを示すことによって外科医を支援する。
上部円周リップ35を有するダックビル弁33は、シールハウジング19内に配置された対応する円周棚状部に置かれる。
中間プレート37は、シールハウジング19内で弁33の上に位置する。これは、シール用の支持表面39を提供し、さらに、ベローズ部材(後述される)が設置されるリップ41も提供する。
中間プレート37には一方の面から等間隔に離間されたひと続きの一体型くぎ47が軸方向に延びる扁平リング45の形態である下部クランプ43が配置されている。これらのくぎ47はすべて類似の形状およびサイズであり、断面が円形で、断面が鍵形の1つのくぎ49から離間されている。
器具用シール部材51は、薄い可撓性プラスチック材料から製造され、6つの部分円形ペタル55が一体的に連結されている中心扁平リング53を備える。図4に示されるように、シール部材51は、以下に記述されるように平面状部材であるが、ペタルは、シールユニットで使用するために折り重ねられ得る。
リング53は内部に等間隔に離間された穴57が配置され、穴57はすべて鍵穴形の1つの穴以外は円形である。リング53は、図9で最も良く分かるように、下部クランプ43のくぎ47がリング53の対応する穴57を通って延びた状態での、下部クランプ43における配置のためのものである。
各ペタル55は、部品円形縁部59および直線縁部61を有する。ペタル55は、リング53を中心に等間隔に離間され、リング53には、直線縁部の一端に近いペタルの部品円形縁部に位置する63で示されるリビングヒンジにより各ペタル55が連結されている。各ペタル55は、複数の穴65を備える。穴65は、等間隔に離間され、円周方向に延在し、ペタルの部品円形縁部から内側に離間されている。図9で最も良く分かるように、穴65のほとんどは円形である。しかしながら、ペタル55のうち3つは鍵穴形の穴67を有し、これらは以下で明らかにされる理由により、それぞれが対応するペタルの異なる位置に配置される。
シール部材51の上には、可撓性プラスチック材料から製造される保護または防護層69が配置される。図11Aおよび図11Bで最も良く分かるように、防護層69は、一体型リビングヒンジ75によってその周辺縁部で相互に連結されている2つの略円形要素71および73を備える。両要素71および73は、シール部材51よりも頑丈な弾性プラスチックから形成される。シールハウジング19内に配置される場合、要素71は要素73下に来る。
保護または防護層69は、単一部品ではなく、代替的に、図11Aに示す要素71および73に対応する2つの別個の要素から形成されてもよい。
円形要素71は、ひと続きの等間隔に離間された穴79が配置されたホール外側リング領域77を備え、ひと続きの等間隔に離間された穴は、1つの鍵穴形の穴81を除いて円形であり、下部クランプ43のくぎ47上に配置するためのものである。リング領域77内には、各々が大まかに言えば半円形状であり、わずかに内側にリング領域77と並行に延びる周辺縁部87の丸みを帯びた端部間に延びる緩やかに湾曲した縁部85を有する2つのフラップ83が配置される。2つのフラップ83の緩やかに湾曲した縁部は、円形要素71の中心を通る線の両側で互いに向き合い、相対する縁部85間の空間は、要素71の中心の比較的広い間隔から半径方向外側の位置の狭い間隔へと小さくなっている。各フラップ83は、その周辺縁部87で2つの離間された一体型連結部89によりリング領域77に連結されている。この構成は、フラップ83がリング領域77の面外へと弾性的に屈曲できるようなものである。
円形要素73は、2つのフラップ91が要素71のフラップ83に対して90°で位置合わせされることを除いて要素71と同じ構成である。各フラップ91は、緩やかに湾曲した縁部の隣に、フラップの本体からその自由縁部へと厚さが急角度に小さくなるストリップ93を有する。要素71のフラップ83は、図11Aでは見えないが、2つの円形要素71、73が重ね合わせられているときの図11Bでは95で見て取れる類似の縁部部分を有する。これらの縁部部分93、95により、特に器具が取り外されるときに、フラップの縁部は外科用器具の軸の輪郭のバリエーションに対応するように柔軟であることができる。
図13は、器具96がシールアセンブリから取り外されている間のペタル51ならびにフラップ83および91(図13の1つの物品として示す)の両方の位置を示す。
防護層69の上には、防護層69の反転を阻止するように機能する上部クランプ97が配置される。図5Aおよび図5Bで最も良く分かるように、上部クランプ97は、上部の外向きに延びるフランジ101と比較的幅広の下部の外向きに延びるフランジ103との間に延びる軸方向壁99を有するリングである。フランジ103は、上部クランプがくぎ47に配置できるように、等間隔に離間された六角形穴105を備える。
クランプ97の軸方向壁99から内側に延びているのは、2つの正反対の場所にある扁平部または棚状部100であり、これらはシールアセンブリからの器具の取り外しの際の防護層の反転を防ぐ手助けをする。各棚状部100は、半径方向の下面と、緩やかかつ滑らかに傾斜した上面102を有し、上面102は、器具のシールアセンブリ内へのスムーズな進入を容易にする。
浮上またはベローズ要素107は上部クランプ97に沿って配置される。図6、図7、および図8で最も良く分かるように、浮上要素107は、曲がりくねった形状の中心部分109を有する可撓性エラストマー材料からなるリングである。中心部分109の外縁部は、浮上要素107が中間プレート37とシールハウジングキャップ113との間に捕捉できるように拡大頭部部分111を備える。中心部分109の内縁部は、浮上要素が上部クランプ97のフランジ101と103の間のこの縁部に嵌合できる肥厚尾部を備える。浮上要素107により、シールアセンブリ内に挿入される器具が、手術中にガス圧力を失うことなく、非常に大きな軌道運動(半径方向の浮上)を有することができる。
カニューレ3は、使用のために以下のように組み立てられる。ストップコックレバー29を、ストップコック本体29に挿入する。ガスケット21を挿入する。弁33をハウジング19内に導入する。次いで、中間プレートを弁の上に配置する。
次に、器具用シール部材51を下部クランプ43上で折り畳む。このプロセスは、図9および図10A〜図10Eに示す。図9は、ペタルが広がった位置にある下部クランプ69上にあるシール部材51の初期位置を示す。図10Aは、穴65がくぎ47のいくつかの上に位置するように、1つのペタル115が折り重ねられた後の位置を示す。その後、前隣接していたペタル117が折り重ねられて、図10Bに示す位置に達し、その後、図10C〜図10Eに示すようにペタル119、121、および123を連続して折り重ねる。
最後に、すべてのペタルがくぎ47に配置されるようにペタル125を折り重ねる。これは、先に折り重ねられたペタルとどのペタルも交互に配置されるのではなく、1枚目のペタルの後、各ペタルが先に折り重ねられたペタルの上に折り重ねられることにより達成される。その結果、ペタルの単純な積層となり、この手順は、織り構成を作るための1枚以上のペタルを操作する比較的難しいプロセスを必要としない。
各ペタルは事実上、下部クランプに対して半径方向に移動し、これは、半径方向の移動により鍵穴形の穴がすべて下部クランプ43の鍵形くぎ49上に位置するように、ペタルのうち3枚115、117、および119が各々、3枚のペタルの異なる位置に配置される鍵穴形の穴を有することを必要とする。
添付の図面の図4、図14、および図15を参照すると、物品43、51、69、97、および107は、アセンブリ全体のシールコアであるユニットを一緒に構成する。このユニットはその他の構成の外科用アクセスデバイスで使用されてもよい。

Claims (14)

  1. 長手軸を中心に前記デバイス内に保持された共通のリングに各々が取り付けられた複数の部分円形シール部材を備え、前記シール部材は積み重ねられるように前記リングの半径方向内側に配置された外科用アクセスデバイスにおいて、前記シール部材は、前記デバイス内にないときは前記リングの半径方向外側の位置から前記リングの半径方向内側の位置まで移動可能であり、前記シールアセンブリは、重なり合わないように前記部分円形シール部材と単一面内に配置できる可撓性材料の単一シートを備えることと、前記シール部材は、前記デバイス内にないときは、前記リングの半径方向外側の位置から前記リングの半径方向内側の位置まで折り畳み可能であることを特徴とする、外科用アクセスデバイス。
  2. 前記シールアセンブリは、前記シールアセンブリを前記デバイスの残りに対して浮上させられる連結によって前記デバイス内に保持される、請求項1に記載のデバイス。
  3. 前記連結は、曲がりくねった形状の可撓性エラストマーリングから形成される、請求項2に記載のデバイス。
  4. 前記連結は、前記シールアセンブリと一体である、請求項2または3に記載のデバイス。
  5. 前記一緒に積み重ねられたシール部材は、個々の前記シール部材よりも大きな厚さを有し、中心孔を画定する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のデバイス。
  6. 前記シール部材は略半円形である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のデバイス。
  7. 前記シール部材は、それらの縁部の隣に複数のオリフィスを備える、請求項1〜6のいずれか一項に記載のデバイス。
  8. 前記装置は、前記シールアセンブリの近位側に配置された保護部材を備え、前記保護部材は使用中に前記シール部材と接触する、請求項1〜7のいずれか一項に記載のデバイス。
  9. 前記保護部材は2つの要素を備え、前記要素の一方は上に配置され、前記要素の他方から回転可能にずらされている、請求項1〜8のいずれか一項に記載のデバイス。
  10. 各要素は、そこから内側に延びるフラップを有するリングを備える、請求項9に記載のデバイス。
  11. 前記デバイスは、前記シールアセンブリから軸方向に離間されたシール構成を備える、請求項1〜10のいずれか一項に記載のデバイス。
  12. 前記シール構成はダックビル弁である、請求項14に記載のデバイス。
  13. 請求項1に記載のシールアセンブリおよび保護部材を備えたシールコアであって、前記シールコアは外科用アクセスデバイスにおいて使用するためのものである、シールコア。
  14. 各々が共通の支持リングに連結された複数の部分円周シール部材を備えたシールアセンブリを有する外科用アクセスデバイスを組み立てる方法であって、前記支持リングは、その長手軸周りに前記デバイス内に保持され、前記方法は、前記シール部材が積み重ねられるように、前記シール部材を、前記リングの半径方向外側の位置から前記リングの半径方向内側の位置まで移動させるステップを含む方法において、前記シールアセンブリは、重なり合わないように前記部分円形シール部材と単一面内に配置できる可撓性材料の単一シートを備えることと、前記シール部材とを特徴とする、方法。
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