JP2018537176A

JP2018537176A - 医用機器用の装置

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Publication number: JP2018537176A
Application number: JP2018526198A
Authority: JP
Inventors: クラッフェンベック，ヨハン; クラッフェンベック，ルーカス; マイアー，ユリアン
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-11-20
Filing date: 2016-11-17
Publication date: 2018-12-20
Anticipated expiration: 2036-11-17
Also published as: US11000269B2; AT518032B1; JP6904950B2; CA3005638A1; KR20180103048A; CN108601586A; AT518032A1; WO2017083897A1; CN108601586B; EP3376966A1; EP3376966B1; US20190083086A1

Abstract

本発明は、作動ユニット（２００）と処置ユニット（３００）とを有する、外科用縫合糸を取り付けるための医用機器用の装置（１００）であって、処置ユニット（３００）は二つの旋回可能なグリッパジョー（３１０、３２０）を有し、各グリッパジョー（３１０、３２０）は針収容部（３４０）及び針固定装置を有し、作動ユニット（２００）は両グリッパジョー（３１０、３２０）を移動させるように構成されていると共に、作動ユニット（２００）はさらに針固定装置を操作させるように構成されている装置に関する。

Description

本発明は、作動ユニットと処置ユニットとを有する、外科用縫合糸を取り付けるための医用機器用の装置であって、前記処置ユニットは二つの旋回可能なグリッパジョーを有し、前記各グリッパジョーは針収容部及び針固定装置を有し、前記作動ユニットは前記両グリッパジョーを移動させるように構成されていると共に、前記針固定装置は前記作動ユニットを介して動かし得る少なくとも一つのラチェットエレメントを介して操作し得る装置、及び、外科用機器における前記装置の使用に関する。

数多くの外科的処置に際し、外科用縫合糸をセッティングすることは不可欠である。その際、手術方法は、新たなタイプの機器により数多くの処置が内視鏡によって実施可能となり、こうして、患者の負担を極小化し得るように改善されてきている。例えば、欧州特許第２０８３７２７号明細書は冒頭に述べたタイプの装置を開示しており、その際、鉗子状のエンドエフェクタは外科用縫合糸のセッティングができるように構成されている。同様な装置は欧州特許出願公開第２４６２８７７号明細書からも看取することができる。

従来の技術によって開示された外科用縫合糸セッティング装置は、多くの場合、極めて複雑な構造を有しており、しかも、独立した二つの操作システムつまり、グリッパジョーを操作するための第一の操作システムと、それぞれのグリッパジョーに針を固定しあるいは両グリッパジョーの間で針の受け渡しを行なうための第二の操作システムを必要としている。

米国特許第５６３２７５１号明細書には外科縫合装置が開示されており、その際、それぞれ針先端又は針末端を針穴に固定するための二つの針保持装置が設けられている。縫合糸のセッティング中の該装置の取扱いは複雑であるが、それはその都度の針穿刺前にその長手軸が１８０°回転させなければならないからである。その際、縫合糸が該装置内でもつれてしまう危険がある。

欧州特許第２０８３７２７号明細書欧州特許出願公開第２４６２８７７号明細書米国特許第５６３２７５１号明細書欧州特許第２４２９３７７号明細書

そこで、本発明の目的は、公知に属する装置を発展改良し、特に、容易に操作し得ると共に、安定かつ正確にセッティングされた外科用縫合糸を供する装置を提供することである。

前記目的は、本発明によれば、冒頭に述べた前記装置により、前記少なくとも一つのラチェットエレメントが歯車エレメントと協働することによって達成され、その際、歯車エレメントは、実質的に互いに平行をなして配置されていると共に、歯の数が異なる二つの歯車を有する。本発明は、単一の作動システムが前記グリッパジョーの移動及び前記針の受け渡しのいずれの機能をも受け持つという利点を有する。これにより、容易な操作及び特に内視鏡手術法に際して好適なスリムな構造態様が可能となる。

これに関連して、本願開示において“処置ユニット”とは、本発明による装置のうち、設定された課題、すなわち外科用縫合糸のセッティングなる課題を直接に遂行する部分として理解され、他方、“作動ユニット”とは、処置ユニットの移動及び機能を制御する部分として理解される旨、指摘しておくこととする。

本発明によれば、前記作動ユニットはさらに前記針固定装置を操作させるように構成されている。これは、本発明の一般的な実施形態において、例えば、前記作動ユニットが第一の行程において前記グリッパジョーを閉じ、それに続く第二の行程において針を一方のグリッパジョーに固定するようにして実現されていてよい。その際、外部信号を介して、針が前記両グリッパジョーのうちいずれのグリッパジョーに固定されるかを決定することができる。これは、例えば、電気制御された切替え機構によって実現することが可能である。

ただし、前記切替えが全自動で行なわれるように構成した本発明の特別な実施態様が特に好ましい。この場合、前記作動ユニットは、例えば、第一の操作の第二の行程において針を一方の第一のグリッパジョーに固定し、それに続く、第二の操作の第二の行程において針を前記第二のグリッパジョーに固定する。前記第一の操作後、前記第二のグリッパジョーに針を固定するための前記第二の操作、したがって、針の受け渡しが行なわれる前に、前記両グリッパジョーが互いに離間移動させられる中間ステップが実施される。

好ましくは前記グリッパジョーは互いに関節式に結合され、したがって、操作時に、相互接近旋回移動又は相互離間移動を行なうことができる。こうした関節式の結合は、特に好ましい実施形態において、前記両グリッパジョーがそれぞれ、第一の端部と第二の端部とを有する案内溝状の凹部を有し、同所に前記作動ユニットの作動エレメント、好ましくは案内溝スライダが配置されるようにして実現されている。前記作動ユニットを介した移動が実施されると、前記グリッパジョーの旋回が惹起される。この場合、該案内溝スライダは前記案内溝状の凹部内を移動し、その際、前記案内溝状の凹部が湾曲して延びていることにより、他の箇所でさらに詳細に説明する所定の運転状態の設定が可能となる。

本発明による装置の特に容易かつ確実な操作は、前記作動ユニットが油圧システムを介して操作し得る場合に可能とされる。これに適した油圧システムは、本願出願人の欧州特許第２４２９３７７号明細書から看取することが可能である。

前記針の正確な受け渡し及びそれぞれのグリッパジョーへの固定は、前記針固定装置が、前記作動ユニットを介して可動する少なくとも一つのラチェットエレメントを有する場合に実現される。この場合、少なくとも一つのラチェットエレメントは歯車エレメントと協働する。

この場合、“歯車”及び“歯車エレメント”なる用語は、他の歯車又はラックと噛み合う機械要素に限定されるものではない。本発明によれば、第一の歯車は、操作時に長手方向への移動によって歯車を駆動する歯止め爪と協働する。前記第二の歯車は大略、プッシュロッドを軸方向にスライド変位させる複数のカムが周方向に配置されたカムホイールに等しい。この場合、特に好ましくは、前記第一の歯車は前記第二の歯車の二倍の数の歯を有するようになされている。

この場合、前記歯車エレメントは、互いに平行をなして配置されていると共に、歯の数が異なる二つの歯車を有する。これら二つの歯車は、第一の歯車が回転すると直ちに前記第二の歯車も同様に回転するようにして互いに結合されている。この場合、前記歯車エレメントは一体に製造されているのが特に好ましい。

グリッパジョーに沿って前記ラチェットエレメントが移動すると、前記歯車エレメントの前記第一の歯車が回転する。前記歯車エレメントの前記両歯車は互いに結合されているために、前記ラチェットエレメントの移動時に、前記第二の歯車も回転する。前記両歯車の歯数が異なっていることにより、動作周波数に変化が生じ、これによって、前記グリッパジョーの相互及び／又は前記少なくとも一本の縫合針の異なった姿勢を設定することが可能である。

さらに、前記針固定装置は少なくとも一つの可動式のスライダエレメントを介して操作し得る、その際前記少なくとも一つのスライダエレメントは少なくとも一本の縫合針を前記針収容部に固定するように構成されているのが特に好ましい。この場合、前記少なくとも一つのスライダエレメントは前記少なくとも一つの歯車エレメント、特に前記第二の歯車と協働し、他方、上述したように、前記ラチェットエレメントは前記第一の歯車と噛み合っている。

前記少なくとも一本の外科縫合針を固定するための前記スライダエレメントの移動及び特に前記少なくとも一本の外科縫合針の固定の解除は、本発明のさらに別の実施形態において、少なくとも一つの第一のばねエレメントが前記少なくとも一つのスライダエレメントと協働することによって助勢される。

あるいは、実質的に、前記スライダエレメントの両方向への移動が前記第二の歯車によって強制的にもたらされるように構成された強制案内も可能である。この場合、前記スライダエレメントは、例えば歯車と係合し、ばねエレメントは不要とされる。

前記少なくとも一本の縫合針の固定のさらなる改善は、少なくとも一つの別のばねエレメントが前記少なくとも一つのラチェットエレメントと協働する場合に達成される。

本発明による前記装置は、特に、外科用機器での使用、とりわけ、好ましくは胃内への経口配置用に構成された可撓性の内視鏡での使用に際して好適であることが実証されている。この場合、外科用機器の縦長エレメントの近位端には外科用縫合糸を取り付けるための操作装置が配置されており、その際、本発明による前記装置は縦長エレメントの遠位端に配置されて操作装置と協働する。

以下、図面を付した、本発明を制限するものではない実施形態を参照して、本発明を詳細に説明する。各図は以下を示す。

図１Ａ及び図１Ｂは、本発明による装置が第一の開姿勢にある状態の二つの側面図である。図２Ａ及び図２Ｂは、図１Ａ及び１Ｂに示した装置が第一の閉姿勢にある状態の二つの側面図である。図３Ａ及び図３Ｂは、図１Ａ及び１Ｂに示した装置が第二の閉姿勢にある状態の二つの側面図である。図４Ａ及び図４Ｂは、図１Ａ及び１Ｂに示した装置が第三の閉姿勢にある状態の二つの側面図である。本発明による装置の第一の実施形態の斜視図である。図６Ａ及び図６Ｂは、図５に示した装置の処置ユニットを示す図である。開状態にある処置ユニットを示す図である。図８Ａは、本発明による歯車エレメントの第一の側面図である。図８Ｂは、本発明による歯車エレメントの第二の側面図である。

図１Ａ及び１Ｂには、本発明による装置１００が、第一の開姿勢にある状態が示されている。装置１００は、通例、エンドエフェクタと称され、その際、本願の開示の範囲内において“エンドエフェクタ”なる用語は、外科用縫合糸を取り付けるための本発明による装置と同義に使用される。

エンドエフェクタ１００は、作動ユニット２００及び処置ユニット３００を有する。作動ユニット２００は、好ましくは油圧ピストンシステム（図示せず）として形成されている。

外科用縫合糸のセッティングを受け持つ処置ユニット３００は、本発明の本実施形態において、実質的に鏡像的構造を有する二つのグリッパジョー３１０、３２０を有する。処置ユニット３００は、作動ユニット２００によって操作されるが、これは両グリッパジョー３１０、３２０の移動、及びグリッパジョー３１０、３２０への縫合針４００の固定のいずれにも関わる。作動ユニット２００自体もまた、外科用機器の操作エレメントによって制御される（図示せず）。分かり易くするために、エンドエフェクタ１００の、使用中に取り付けられている外側ハウジングは取り外されている。

グリッパジョー３１０、３２０は、それぞれ一本の案内溝状の凹部３３０を有し、その際、グリッパジョー３１０、３２０は、凹部３３０に作動ユニット２００の案内溝スライダ２１０が係合するようにして、互いに配置されている。図１Ａ及び１Ｂに示したエンドエフェクタ１００の開状態において、案内溝スライダ２１０は凹部３３０の第一の端部３３１に位置している。作動ユニット２００は、さらにストッパプレート２２０（図１Ｂ）を有し、該ストッパプレートは案内溝スライダ２１０と摩擦係止結合されている。この姿勢において、縫合針４００は、その第一の針端部４０１が第一のグリッパジョー３１０の針収容部３４０に固定されている。縫合針４００は、そのために、縫合針４００を針収容部３４０へ固定するための溝状の針切り欠き４１０を有する。

案内溝スライダ２１０が操作されると、それは凹部３３０内を第一の端部３３１から第二の端部３３２の方向へ移動する。作動ユニット２００の操作に際して、案内溝スライダ２１０は第二の姿勢へ移動し、これによって両グリッパジョー３１０、３２０は互いに向かって移動され、縫合針４００の第二の針端部４０２が第二のグリッパジョー３２０の針収容部３４０に嵌入される（図２Ａ及び２Ｂ）。

案内溝スライダ２１０が、特に図３Ａ及び３Ｂ並びに図４Ａ及び４Ｂに示されるように、作動ユニット２００を介して、さらに、案内溝状の凹部３３０の第二の端部３３２の方向へ移動させられても、グリッパジョー３１０、３２０の相互の姿勢は、もはや変化しない。案内溝スライダ２１０の、図２Ａ及び２Ｂに示された姿勢を越える移動は、それ以後は、グリッパジョー３１０、３２０の内部にそれぞれ配置された、特に、以下の図５から９に関連して詳細に説明する、両針固定ユニットの作動をもたらすことになる。

図５には、本発明によるエンドエフェクタ１００が、図２Ａ及び２Ｂに示された第一の閉姿勢に相当する姿勢にある状態が示されている。縫合針４００は、この場合、第一のグリッパジョー３１０の針収容部３４０に固定されている。ストッパプレート２２０は、係止突部３５１を介して、ストッパプレート２２０によって実質的に第一のグリッパジョー３１０の長手軸に沿って移動可能なラチェットエレメント３５０と直接に接している。

この場合、ラチェットエレメント３５０は、図８Ａ及び８Ｂに詳細が示されている歯車エレメント３６０の第一の歯車３６１に噛み合っている。歯車エレメント３６０は、歯３６３の歯数が異なった、互いに平行をなして配置された二つの歯車３６１、３６２からなる。ここで、第一の歯車３６１が回転すると、同じ回転軸であるため、第二の歯車３６２も回転する。本実施形態において、第一の歯車３６１は十枚の歯３６３を有し、歯車エレメント３６０の第二の歯車３６２は五枚の歯３６３を有する。したがって、歯車エレメント３６０は動作周波数が１：２の比を有する。さらに、第一の歯車３６１は、爪車として構成されている。

ストッパプレート２２０が針４００の方向へ移動すると、ラチェットエレメント３５０も同じ方向へ移動し、図６Ａに示したように、歯車エレメント３６０の第一の歯車３６１は、反時計回りに回転される。第一の歯車３６１の回転によって、同時に、第一の歯車３６１と、回転確動結合された第二の歯車３６２も同じ方向に回転し、その際、第一の歯車３６１と第二の歯車３６２とにおいて歯３６３の数が異なっているために、ストッパプレート２２０の十分な送りが行なわれて初めて、第二の歯車３６２を介したスライダエレメント３７０の移動が惹起され、これによって縫合針４００の第一の針端部４０１の固定又は解除が行なわれる。

スライダエレメント３７０は、特に図５に示されるように、第二のグリッパジョー３２０の領域において、第二の歯車３６２と係合している。このスライダエレメント３７０は、第二の歯車３６２とは反対側の端部にタペット３７１を有し、該タペットは、縫合針４００の溝状の針切り欠き４１０に係合し、こうして、縫合針４００の針端部４０１、４０２を針収容部３４０に固定するように構成されている。

図６Ａにおいて、縫合針４００の第二の針端部４０２は、第二のグリッパジョー３２０の針収容部３４０にまだ固定されておらず、この場合、案内溝スライダ２１０がさらに送られることにより、第二のグリッパジョー３２０に配された第二の歯車３６２が回され、これにより、第二のグリッパジョー３２０に配されたスライダエレメント３７０のタペット３７１が移動して、縫合針４００の溝状の針切り欠き４１０に係合し、こうして、縫合針４００の第二の針端部４０２が針収容部３４０に固定されることになる。

ストッパプレート２２０がさらに送られると、第一のグリッパジョー３１０の歯車エレメント３６０の回転により、タペット３７１が第一のばねエレメント３７２によって引き戻されて、第一のグリッパジョー３１０の針収容部３４０における縫合針４００の第一の針端部４０１の固定解除をもたらすことになる。

次いで、エンドエフェクタ１００がグリッパジョー３１０、３２０の相互離間移動によって再び開かれる場合には（図７）、縫合針４００は第二のグリッパジョー３２０に固定されている。図４Ａ及び４Ｂに示したエンド位置に達するまでのエンドエフェクタ１００の新たな閉によって、縫合針４００は再び第一のグリッパジョー３１０に配置されて固定される。したがって、エンドエフェクタ１００の交互開閉によって、針４００は両グリッパジョー３１０、３２０の間を往復動し、こうして、縫合動作を実施すると共に外科縫合をつくり出すことができる。

本発明は図示した実施形態に限定されるものでないことは言うまでもない。特に、グリッパジョー及び／又は縫合針の形状は、図示した実施形態とは異なって構成されていてもよく、また、グリッパジョー及び／又はスライダエレメント及び／又はラチェットエレメントの移動が、油圧システムによって惹起されるということも必ずしも必須ではない。それゆえ、例えば、本発明のさらに別の実施形態において、縫合針４００のそれぞれの針端部４０１、４０２の固定ないし固定解除は、タペット３７１の安定化のために付加的なばねエレメントが設けられることによって向上改善される。これらの付加的なばねエレメントによって、溝状の針切り欠き４１０に対するタペット３７１の恒常な押圧力がもたらされる。さらに、その他のばねエレメントがラチェットエレメント３５０の安定化及び移動のために設けられていてもよい。

Claims

作動ユニット（２００）と処置ユニット（３００）とを有する、外科用縫合糸を取り付けるための医用機器用の装置（１００）であって、
前記処置ユニット（３００）は二つの旋回可能なグリッパジョー（３１０、３２０）を有し、
前記各グリッパジョー（３１０、３２０）は針収容部（３４０）及び針固定装置を有し、
前記作動ユニット（２００）は前記両グリッパジョー（３１０、３２０）を移動させるように構成されていると共に、さらに前記針固定装置を操作させるように構成され、
前記針固定装置は前記作動ユニット（２００）を介して動かし得る少なくとも一つのラチェットエレメント（３５０）を介して操作し得る装置において、
前記少なくとも一つのラチェットエレメント（３５０）は歯車エレメント（３６０）と協働することを特徴とする装置（１００）。
前記歯車エレメント（３６０）は、実質的に互いに平行をなして配置されていると共に、歯（３６３）の数が異なる二つの歯車（３６１、３６２）を有することを特徴とする、請求項１に記載の装置（１００）。
前記両グリッパジョー（３１０、３２０）はそれぞれ、第一の端部（３３１）と第二の端部（３３２）とを有し、前記作動ユニット（２００）の作動エレメント、好ましくは、案内溝スライダ（２１０）が配置される案内溝状の凹部（３３０）を介して操作し得ることを特徴とする、請求項１又は２記載の装置（１００）。
前記作動ユニット（２００）は油圧システムを介して操作し得ること特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置（１００）。
前記針固定装置は少なくとも一つの可動式のスライダエレメント（３７０）を介して操作し得る、その際前記少なくとも一つのスライダエレメント（３７０）は少なくとも一本の縫合針（４００）を前記針収容部（３４０）に固定するように構成されている、ことを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置（１００）。
前記少なくとも一つのスライダエレメント（３７０）は前記少なくとも一つの歯車エレメント（３６０）と協働することを特徴とする、請求項５に記載の装置（１００）。
少なくとも一つの第一のばねエレメント（３７２）が前記少なくとも一つのスライダエレメント（３７０）と協働し、好ましくは少なくとも一つの別のばねエレメントが前記少なくとも一つのラチェットエレメント（３５０）と協働することを特徴とする、請求項５又は６に記載の装置（１００）。
その近位端に操作装置が配置された縦長エレメントを有する、外科用縫合糸を取り付けるための外科用機器であって、
請求項１から７のいずれか一項に記載の装置（１００）が前記縦長エレメントの遠位端に配置されて前記操作装置と協働することを特徴とする外科用機器。
前記処置ユニット（３００）の前記両グリッパジョー（３１０、３２０）は開姿勢から閉姿勢へ移動可能であり、その際、前記開姿勢において縫合針（４００）はその第一の針端部（４０１）において前記第一のグリッパジョー（３１０）の前記針収容部（３４０）に固定されており、
前記操作装置による前記作動ユニット（２００）の操作に際し、作動エレメント特に案内溝スライダ（２１０）が案内溝状の凹部（３３０）に沿って動かし得て、これによって、前記両グリッパジョーは前記閉姿勢へ移動可能であり、
同時に、前記縫合針（４００）の第二の針端部（４０２）は前記第二のグリッパジョー（３２０）の前記針収容部（３４０）に固定可能であり、他方、前記縫合針（４００）の前記第一の針端部（４０１）は前記第一のグリッパジョー（３２０）の前記針収容部（３４０）において固定解除されることを特徴とする、請求項８に記載の外科用機器。