JP2022179045A - トロカーのバルブ機構 - Google Patents

Abstract

【課題】気密性を向上させることができるトロカーのバルブ機構を提供する。【解決手段】トロカー１のバルブ機構１０は、４つの切れ目１１ｃによって分割された４つの当接部１１ｂを有する第１弁体１１と第２弁体１２を備える。医療器具４の挿抜時、第１弁体１１は、４つの当接部１１ｂにより医療器具４の外周面に気密状態で当接し、第２弁体１２は、医療器具４によって押されて待避することにより、切れ目１１ｃを開放する。【選択図】図９

Description

本発明は、医療器具の挿抜時、医療器具とトロカーとの間を気密状態に保持するトロカーのバルブ機構に関する。

従来、トロカーのバルブ機構として、特許文献１に記載されたものが知られている。このバルブ機構は、トロカーが人体に装着されている状態で、医療器具をトロカーに対して挿抜する際、医療器具とトロカーとの間を気密状態に保持するものであり、第１弁体及び第２弁体を備えている。第１弁体は、トロカーのヘッド部に設けられ、丸孔を有している。第２弁体は、第１弁体に隣接して、第１弁体よりも医療器具の挿入口と反対側に配置されている。

このバルブ機構では、医療器具をトロカーに対して挿抜する際、第１弁体の丸孔の縁部が医療器具に当接することによって、医療器具とトロカーとの間が気密状態に保持される。また、医療器具がトロカーに挿入されていないときには、第２弁体が第１弁体の丸孔を閉鎖することによって、気密性が確保され、人体内に充填されたガスの漏洩が防止される。

特開２０１９－１２６５１４号公報

上記従来のバルブ機構によれば、上述したように、医療器具をトロカーに対して挿抜する際、第１弁体によって気密性を確保できるものの、気密性をより高めることが望まれている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、気密性を向上させることができるトロカーのバルブ機構を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、医療器具のトロカーへの挿抜時、医療器具とトロカーとの間を気密状態に保持するトロカーのバルブ機構において、トロカーの内壁から突出するとともにトロカーの内孔の少なくとも一部を閉鎖するように設けられ、可撓性を有し、医療器具の挿抜方向から見たときの中心から径方向に延びる切れ目によって複数に分割された複数の当接部を有するとともに、医療器具の挿抜時、複数の当接部により医療器具の外周面に気密状態で当接する第１弁体と、第１弁体に隣接して第１弁体よりも奥側に設けられ、可撓性を有し、常時は第１弁体の裏面に当接することにより切れ目を閉鎖するとともに、医療器具の挿入時、医療器具によって押されて待避することにより、切れ目を開放する板状の第２弁体と、を備えることを特徴とする。

このトロカーのバルブ機構によれば、医療器具がトロカーに対して挿抜される際、第１弁体は、医療器具によって切れ目を拡げられ、弾性変形させられるとともに、複数の当接部によって医療器具の外周面に面接触状態で当接する。それにより、従来のように、第１弁体の丸孔の縁部が医療器具に当接する場合と比べて、接触面積をより大きく確保することができ、医療器具とトロカーとの間の気密性をより高めることができる。また、可撓性を有する第２弁体が、常時は第１弁体の裏面に当接することにより第１弁体の切れ目を閉鎖しているので、トロカーが人体に装着され、人体内にガスが充填されている状態では、そのガスの圧力が第２弁体を第１弁体の裏面に押しつけるように作用することになる。その結果、気密性を確保でき、ガスの漏洩を防止することができる。なお、本明細書における「切れ目」は、切れ目の両縁部間に隙間のないものに限らず、切れ目の両縁部間に隙間を有しているものも含む。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のトロカーのバルブ機構において、第１弁体の切れ目は、複数の切れ目で構成され、複数の切れ目は、医療器具の挿抜方向から見たときに互いの間の角度が同一になるように形成されていることを特徴とする。

このトロカーのバルブ機構によれば、医療器具のトロカーへの挿抜時、第１弁体における複数の当接部は、弾性変形しながら医療器具に対して同等の面積で面接触することになる。それにより、トロカーと医療器具との間において、高い気密性を確保することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のトロカーのバルブ機構において、第１弁体の当接部の厚さは、当接部以外の部分よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする。

このトロカーのバルブ機構によれば、第１弁体の当接部において、当接部以外の部分よりも高い可撓性を確保することができ、それにより、トロカーと医療器具との間において高い気密性を確保することができる。

本発明の一実施形態に係るバルブ機構を備えたトロカーの外観を示す正面図である。 トロカーの外観を示す上方からの斜視図である。 トロカーの外観を示す下方からの斜視図である。 図２のI－I線に沿う断面図である。 第１弁体の断面図である。 第１弁体の平面図である。 第１弁体の底面図である。 第２弁体の平面図である。 医療器具の挿入時のバルブ機構の動作を示す断面図である。 第２弁体が常時開いた姿勢にある状態を示す図である。 第１弁体の変形例を示す底面図である。 第１弁体の他の変形例を示す底面図である。 第１弁体の他の変形例を示す底面図である。 第１弁体の他の変形例を示す底面図である。 第１弁体の他の変形例を示す底面図である。 第１弁体の他の変形例を示す底面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係るトロカーのバルブ機構について説明する。図１～４に示すように、本実施形態のバルブ機構１０は、トロカー１に適用されたものであり、このトロカー１は、医療現場での腹腔鏡下手術などにおいて、医療器具（例えば腹腔鏡）を人体内に挿入するために用いられる。なお、以下の説明では、便宜上、図１の上側を「上」といい、下側を「下」という。

トロカー１は、合成樹脂（例えば、ポリカーボネート）製の中空管形状のものであり、挿入管部２及びヘッド部３を一体に備えている。この挿入管部２は、手術時、人体に装着されたポート（図示せず）の取付孔に挿入され、それにより、腹腔内に挿入される部位である。この挿入管部２は、医療器具（図参照）を内部に通すために、中空の管状に形成され、その下端が開口している。

また、ヘッド部３は、挿入管部２の上端部に連続して設けられており、図４に示すように、内筒部３ａ及び外筒部３ｂを備えている。この内筒部３ａは、挿入管部２と一体に形成された円筒形のものであり、その上端面には、９本のピン３ｆ（１つのみ図示）が設けられている。

これらのピン３ｆの各々は、上方に突出しており、２本のピン３ｆは、後述する第２弁体１２のピン孔１２ｂを貫通して、後述する第１弁体１１のピン穴１１ｄに嵌合しており、残りの７本のピン３ｆは、第１弁体１１のピン穴１１ｄに嵌合している。

また、内筒部３ａには、通気孔部３ｃが一体に設けられている。この通気孔部３ｃは、中空の筒状に形成され、内筒部３ａから側方に突出しているとともに、その内孔が挿入管部２の内孔に連通している。この通気孔部３ｃには、腹腔鏡下手術などの際、図示しないチューブが連結され、それにより、腹腔内へのガスの流入又は腹腔内のガスの排出などが実行される。

一方、外筒部３ｂは、その内径が内筒部３ａの外径よりも若干大きく構成された円筒形のものであり、内筒部３ａに上方から嵌合している。外筒部３ｂと内筒部３ａとの間には、Ｏリング３ｇが挿入されており、このＯリング３ｇによって、両者の間が気密状態に保持されている。

外筒部３ｂは、その上端開口が医療器具を挿抜するための挿抜口３ｄになっており、その挿抜口３ｄの縁部の下面には、押圧部３ｅが形成されている。この押圧部３ｅは、その断面が下方に凸の半円形に構成されている。

また、バルブ機構１０は、第１弁体１１及び第２弁体１２を備えており、これらの第１弁体１１及び第２弁体１２は、ヘッド部３に一体に固定されている。

第１弁体１１は、図５～７に示すように、円板状の合成ゴム（例えばシリコンゴム）製のものであり、可撓性を有している。第１弁体１１は、取付部１１ａ及び４つの当接部１１ｂを備えている。

この取付部１１ａは、第１弁体１１の外側端部の全周に渡って円環状に形成されており、内周部寄りの部分は外周部寄りの部分よりも薄肉に形成されている。図７に示すように、取付部１１ａの下面には、９個の丸いピン穴１１ｄが互いに等間隔で同心円上に並ぶように設けられている。

第１弁体１１は、ヘッド部３のピン３ｆが取付部１１ａのピン穴１１ｄに嵌合し、押圧部３ｅによって上方から押圧され、弾性変形した状態で、第２弁体１２とともに、外筒部３ｂ及び内筒部３ａによって挟持されている。それにより、第１弁体１１及び第２弁体１２は、ヘッド部３に対して、抜け止め状態で固定されている。

また、４つの当接部１１ｂは、薄板状に形成され、取付部１１ａの内端から一体に延びている。隣り合う２つの当接部１１ｂ，１１ｂの間には、切れ目１１ｃが形成されており、これらの切れ目１１ｃは、第１弁体１１の中心から外方に延びるとともに、平面視十字状に設けられている。すなわち、４つの当接部１１ｂは、４つの切れ目１１ｃによって均等に４分割された状態になっている。

一方、第２弁体１２は、可撓性を有する合成ゴム（例えばシリコンゴム）製のものであり、薄板状に形成されている。図８に示すように、第２弁体１２の一端部は、取付部１２ａとなっており、この取付部１２ａには、２つのピン孔１２ｂ，１２ｂが設けられている。

第２弁体１２は、ヘッド部３のピン３ｆが各ピン孔１２ｂを貫通し、第１弁体１１のピン穴１１ｄに嵌合した状態で、第１弁体１１とともに、外筒部３ｂ及び内筒部３ａによって挟持されている。それにより、第２弁体１２は、通常時、その上面が第１弁体１１の下面に面接触状態で密着し、切れ目１１ｃを閉鎖する状態に保持されている（図４参照）。また、第２弁体１２の取付部１２ａと反対側の端部は、自由端部１２ｃとなっており、円弧状に形成されている。

次に、以上のように構成された本実施形態のバルブ機構１０の動作について説明する。このバルブ機構１０の場合、図４に示すように、通常時すなわち医療器具の非挿入時、第２弁体１２は、その上面が第１弁体１１の下面に当接し、第１弁体１１の切れ目１１ｃを閉鎖する。それにより、トロカー１の内部が気密状態に保持される。

一方、図９に示すように、医療器具４をトロカー１内に挿入するときには、第１弁体１１の４つの当接部１１ｂは、切れ目１１ｃに沿って拡がりながら下方に折れ曲がった状態で、医療器具４の外周面の全周に渡って当接する。それにより、医療器具４をトロカー１内に挿入した際、ガスが腹腔内から抜けないように、第１弁体１１によって医療器具４とトロカー１との間が気密状態に保持される。

これと同時に、第２弁体１２は、医療器具４に押されて下方に折れ曲がり、第１弁体１１の切れ目１１ｃを開放するとともに、その一部が医療器具４の外周面に当接した状態となる。

また、上記とは逆に、医療器具４をトロカー１から抜去するときには、第１弁体１１の当接部１１ｂは、上方に折れ曲がりながら医療器具４の外周面の全周に渡って当接する（図示せず）。それにより、医療器具４をトロカー１から抜去する際、ガスが腹腔内から抜けないように、医療器具４とトロカー１との間が第１弁体１１によって気密状態に保持される。

そして、医療器具４がトロカー１から完全に抜去された際、第１弁体１１及び第２弁体１２は図４に示す状態に復帰する。その際、腹腔内に充填されたガスの圧力が第２弁体１２に作用することで、第２弁体１２が第１弁体１１側に押しつけられ、ワンウェイバルブとして機能することで、トロカー１の内部が気密状態に保持される。

なお、施術中に医療器具４がトロカー１に長時間挿入されたような場合、第２弁体１２に曲げ癖がつき、図１０に示すように、第２弁体１２の自由端部１２ｃがやや垂れ下がった状態に維持されて第１弁体１１に当接せず、第１弁体１１の切れ目１１ｃを閉鎖しない状態になる可能性がある。本実施形態では、この状態の場合でも、医療器具４がトロカー１から完全に抜去された際、腹腔内に充填されたガスの圧力が第２弁体１２に作用することで、第２弁体１２が第１弁体１１側に押しつけられ、ワンウェイバルブとして機能する。それにより、トロカー１の内部が気密状態に保持される。

より具体的には、本実施形態では、第１弁体１１における医療器具４の挿入孔が切れ目１１ｃによって構成されているので、図１０に示す状態においても、第２弁体１２の上面と第１弁体１１の下面の間隙に進入して第１弁体１１の挿入孔から体外に流出するガスの流れが抑制されるようになっている。これにより、本実施形態では、第２弁体１２の第１弁体１１に向けての移動が、第２弁体１２と第１弁体１１の間のガス流によって阻害されないため、腹腔内のガス圧によって確実に第２弁体１２を第１弁体１１に押し付け、密着させることが可能となっている。

さらに本実施形態では、第２弁体１２が第１弁体１１に直接当接するように構成されているので、第２弁体１２の上面と第１弁体１１の下面の間に生じ得る間隙の容積が小さく、切れ目１１ｃからの僅かなガスの流出によって第２弁体１２の上下面間に圧力差が生じやすくなっている。これにより、本実施形態では、第２弁体１２を第１弁体１１に向けて速やかに移動させ、第１弁体１１に確実に密着させることが可能となっている。

このように、本実施形態では、医療器具４の挿入孔として切れ目１１ｃを備える第１弁体１１をフラップ弁である第２弁体１２と適宜に組み合わせることで、両者を相乗的に作用させ、バルブ機構１０の閉塞性をより高めることを可能としている。

また、本実施形態では、当接部１１ｂの下面側を窪ませることで、医療器具４の抜去後に当接部１１ｂ同士が引っ掛かる等して元の状態に戻らなかったような場合にも、第１弁体１１と第２弁体１２の密着性が阻害されないようにしている。また、共に弾性材料である第１弁体１１と第２弁体１２を直接当接させているため、腹腔内のガス圧により押圧されて両者が適度に変形することで、密着性がより高められるようになっている。

以上のように、本実施形態のトロカー１のバルブ機構１０によれば、医療器具４のトロカーへの挿抜時、第１弁体１１の４つの当接部１１ｂは、切れ目１１ｃに沿って拡がりながら下方又は上方に折れ曲がった状態で、医療器具４の外周面の全周に渡って面接触状態で当接する。

それにより、特許文献１のように第１弁体の丸孔の縁部が医療器具に当接する場合と比べて、第１弁体１１と医療器具４との接触面積をより大きく確保することができ、医療器具４とトロカー１との間の気密性をより高めることができる。

また、トロカー１が人体に装着され、人体内にガスが充填されている状態では、そのガスの圧力が第２弁体１２を第１弁体１１の裏面に押しつけるように作用することになる。それにより、前述したように、経年変化などに起因して、第２弁体１２が第１弁体１１に当接しない状態になった場合でも、トロカー１が人体に装着され、人体内にガスが充填されている状態では、そのガスの圧力が第２弁体１２を第１弁体１１の裏面に押しつけるように作用することになる。その結果、気密性を確保でき、ガスの漏洩を防止することができる。

また、第１弁体１１の場合、４つの当接部１１ｂは、４つの切れ目１１ｃによって均等に４分割された状態にある。それにより、医療器具４のトロカー１への挿抜時、４つの当接部１１ｂは、弾性変形しながら医療器具４に対して同等の面積で面接触することになる。さらに、第１弁体１１の当接部１１ｂは、取付部１１ａよりも薄肉に構成されているので、取付部１１ａよりも高い可撓性を確保することができる。以上により、トロカー１と医療器具４との間において、高い気密性を確保することができる。

なお、実施形態は、第１弁体１１として、４つの当接部１１ｂを備えたものを用いた例であるが、これに代えて、図１１～１６に示すような、第１弁体１１Ａ～１１Ｆを用いてもよい。

例えば、図１１に示す第１弁体１１Ａの場合、複数の当接部として、平面視半円形の２つの当接部１１ｂ，１１ｂを備えており、これらの２つの当接部１１ｂ，１１ｂの間には、直線状の切れ目１１ｅが形成されている。この切れ目１１ｅは、第１弁体１１Ａの中心から外方に延びる２つの切れ目を一直線につなげたものに相当する。このように構成した場合でも、実施形態の第１弁体１１と同じ作用効果を得ることができる。

また、図１２に示す第１弁体１１Ｂの場合、複数の当接部として、３つの当接部１１ｂを備えており、隣り合う当接部１１ｂ，１１ｂの間には、切れ目１１ｆが形成されている。これらの３つの切れ目１１ｆは、第１弁体１１Ｂの中心から外方に延びているとともに、互いの間の角度が平面視１２０゜に構成されている。このように構成した場合でも、実施形態の第１弁体１１と同じ作用効果を得ることができる。

さらに、図１３に示す第１弁体１１Ｃの場合、複数の当接部として、５つの当接部１１ｂを備えており、隣り合う当接部１１ｂ，１１ｂの間には、切れ目１１ｇが形成されている。これらの５つの切れ目１１ｇは、第１弁体１１Ｃの中心から外方に延びているとともに、互いの間の角度が平面視７２゜に構成されている。このように構成した場合でも、実施形態の第１弁体１１と同じ作用効果を得ることができる。

さらに、図１４に示す第１弁体１１Ｄの場合、複数の当接部として、６つの当接部１１ｂを備えており、隣り合う当接部１１ｂ，１１ｂの間には、切れ目１１ｈが形成されている。これらの６つの切れ目１１ｈは、第１弁体１１の中心から外方に延びているとともに、互いの間の角度が平面視６０゜に構成されている。このように構成した場合でも、実施形態の第１弁体１１と同じ作用効果を得ることができる。

一方、図１５に示す第１弁体１１Ｅの場合、複数の当接部として、４つの当接部１１ｂを備えており、隣り合う当接部１１ｂ，１１ｂの間には、平面視十字状の４つの切れ目１１ｉが形成されている。これらの４つの切れ目１１ｉの各々は、中心から外方に延びており、その幅は、中心から外方に向かうほど、減少するように構成されている。言い換えれば、隣り合う当接部１１ｂ，１１ｂの縁部間の間隔は、外方から中心に向かうほど広くなるように構成されている。このように構成した場合でも、実施形態の第１弁体１１と同じ作用効果を得ることができる。

また、図１６に示す第１弁体１１Ｆの場合、複数の当接部として、４つの当接部１１ｂを備えており、隣り合う当接部１１ｂ，１１ｂの間には、平面視十字状の４つの切れ目１１ｊが形成されている。さらに、４つの当接部１１ｂの先端部は円弧状に切り欠かれた形状になっており、それにより、第１弁体１１Ｆの中心部には、平面視円形の孔１１ｋが形成されている。このように構成した場合でも、実施形態の第１弁体１１と同じ作用効果を得ることができる。なお、孔１１ｋの形状は、平面視円形に限らず、平面視多角形又は平面視楕円形であってもよい。

なお、第１弁体１１における切れ目の数は、以上の２～６個に限らず、７個以上であってもよい。

１ トロカー
４ 医療器具
１０ バルブ機構
１１ 第１弁体
１１ａ 取付部（当接部以外の部分）
１１ｂ 当接部
１１ｃ 切れ目
１１ｅ 切れ目
１１ｆ 切れ目
１１ｇ 切れ目
１１ｈ 切れ目
１１ｉ 切れ目
１１ｊ 切れ目
１２ 第２弁体

Claims (3)

1. 医療器具のトロカーへの挿抜時、当該医療器具と当該トロカーとの間を気密状態に保持するトロカーのバルブ機構において、
   前記トロカーの内壁から突出するとともに前記トロカーの内孔の少なくとも一部を閉鎖するように設けられ、可撓性を有し、前記医療器具の挿抜方向から見たときの中心から径方向に延びる切れ目によって複数に分割された複数の当接部を有するとともに、前記医療器具の挿抜時、当該複数の当接部により前記医療器具の外周面に気密状態で当接する第１弁体と、
   当該第１弁体に隣接して当該第１弁体よりも奥側に設けられ、可撓性を有し、常時は前記第１弁体の裏面に当接することにより前記切れ目を閉鎖するとともに、前記医療器具の挿入時、当該医療器具によって押されて待避することにより、前記切れ目を開放する板状の第２弁体と、
   を備えることを特徴とするトロカーのバルブ機構。
2. 請求項１に記載のトロカーのバルブ機構において、
   前記第１弁体の前記切れ目は、複数の切れ目で構成され、
   当該複数の切れ目は、前記医療器具の挿抜方向から見たときに互いの間の角度が同一になるように形成されていることを特徴とするトロカーのバルブ機構。
3. 請求項１又は２に記載のトロカーのバルブ機構において、
   前記第１弁体の前記当接部の厚さは、当該当接部以外の部分よりも小さくなるように構成されていることを特徴とするトロカーのバルブ機構。
   

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