JP2023510511A - 外科手術装置の関節式シャフト - Google Patents

外科手術装置の関節式シャフト Download PDF

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Abstract

ハンドルと、ハンドルから遠位に延在している細長いシャフトアセンブリと、を有する、外科手術器具が開示される。細長いシャフトアセンブリは、長手方向軸を有し、完全に屈曲した構成とあまり屈曲していない構成との間で関節接続することができる。細長いシャフトアセンブリは、第1の優先的な曲げ方向を有する第1の可撓性部分を有する、第1の管状部材を含む。細長いシャフトアセンブリはまた、第1の可撓性部分から遠位の位置で第1の管状部材に軸方向に固定された第2の可撓性部分を含む、第2の部材を含む。第1の可撓性部分は、複数のカットアウトによって画定され、各カットアウトは、シャフト長手方向軸を横断するカットアウト長手方向軸を画定し、複数の放射状カットアウトは、カットアウト長手方向軸の周りに非対称な形状を有する。【選択図】図1

Description

関連出願の相互参照
本出願は、「Articulating Shaft of a Surgical Device」と題され、かつその全体が参照により組み込まれる、2020年1月16日に出願された米国仮特許出願第62/962036号の利益を主張するものである。本出願はまた、「Articulating Shaft Liner of a Surgical Device」と題され、かつその全体が参照により組み込まれる、2020年1月28日に出願された米国仮特許出願第62/967,300号の利益を主張するものである。
本発明は、外科手術の分野に関し、より具体的には、関節式外科手術装置および関節式装置を使用して標的組織にアクセスする方法に関する。
本発明は、関節式関節鏡または内視鏡装置に関する。関節鏡検査では、患者の皮膚を通るポータルの数を最小限にして、患者の瘢痕を低減し、患者の回復速度を改善する。位置は、関節内で治療される組織のすべての部分にアクセスするのに好ましくない場合があり、それゆえ、一部の装置は、選択的に関節接続可能(articulable)であってもよく、または予め曲げられた端部もしくは角度の付いた端部を有してもよい。ポータルは、5.0mmのカニューレを使用してサイズを限定することが好ましいが、それを通して挿入される予め曲げられた装置の能力を制限する。より小さなカニューレサイズに対するこの制限はまた、関節式シャフトの剛性を損なう傾向があり、典型的な関節式シャフトは屈曲し、組織と接触したときに形状を保持しない場合がある。したがって、外科医は、重い持ち上げの大部分を行う場合があるバルク組織除去などの1つのモードで組織を治療するために固定装置を使用する必要があり、関節式装置は、正確な組織除去または、固定装置で到達できなかった場所での除去のために持ち込まれ得る。したがって、使用中にその形状を保持するために、関節接続し、かつ十分に剛直であり得る装置が必要である。
これらのシャフトの関節部分は、シャフトを通して、シャフトの長さの少なくとも一部分に沿って配置された、複数の横方向の切断またはカットアウトを含み得る。これらのカットアウトは、関節接続中に拡張および収縮し得る。一部の用途では、複数のカットアウトは、薄くて可撓性のシースによって覆われ得る。シースは、例えば、エネルギーベースの装置のためにシャフトの一部分を電気的に分離してもよい。シース120を有する装置の遠位端100の例は、図7Aおよび図7Bに見ることができる。エネルギーベースの装置における第1の非限定的な例として、管状シャフト110は、電気的に活性であってもよく、シース120は、電気的に活性な表面の露出部分を制限してもよい。さらなる非限定的な例として、このシース120は、関節鏡検査中に存在する導電性流体の管状シャフトを通した侵入を制限し、エネルギーベースの装置内の意図しない電気経路を制限し得る。把持装置では、管状シャフト110は、移動リンケージを収容してもよく、シース120は、流体および破片が放射状カットアウト140を介して管状シャフト110に進入し、リンケージ機能を妨害することを防止してもよい。このシース120は、関節接続を屈曲し、かつ最小限に干渉するように構成されることが好ましいため、また、図7Aおよび図7Bに示されるように放射状カットアウトが膨張および収縮するので、繰り返しの関節運動により、しわが寄り、放射状カットアウト140に移動する傾向があり得る。より具体的には、図7Aは、シース120によって覆われた直線構成の関節式装置の遠位端100の図を示している。図7Bは、しわ121を有するシース120を有する角度の付いた構成の遠位端100の図を示している。図7Aは、カットアウト140の間で移動し始めるシース120を有する直線構成の遠位端100の断面を示している。図7Bは、少なくとも1つのカットアウト140内に部分的に配置されたシース120を有する、曲げられた、または角度の付いた構成の遠位端100の断面を示している。この移動は、関節式の構成で、装置の関節接続およびねじり剛性を妨げ得る。図7B、カットアウト140の少なくとも一部内のしわ121は、カットアウトがどの程度閉じられ得るかを限定し、したがって、装置は、低減された関節接続角オフセットαに限定され得る。これはまた、外科医にとって不快であり得る、関節接続するための追加の力を必要とする装置を引き起こし得る。したがって、管状シャフトがシャフトにバルクを最小限加えるか、または関節接続の容易さに著しい影響を与えるため、シャフトに沿った放射状カットアウトへの、またはそれら間のシース120の移動を制限する手段が必要である。
例示的な実施形態の詳細な説明について、次に、添付図面を参照する。
本明細書に開示される少なくとも一部の実施形態による関節式装置の図を示している。 本明細書に開示される少なくとも一部の実施形態による、関節式装置の関節式部分を示している。 少なくとも特定の実施形態による、関節式装置の関節式部分の外側管のカットアウトの側面図を示している。 少なくとも特定の実施形態による、開放構成の関節式装置の関節式部分の外側管のカットアウトを示している。 図3Bの開放構成と比較して、閉鎖または関節構成の関節式装置の関節式部分の外側管のカットアウトを示している。 少なくとも特定の実施形態による、関節式構成の関節式装置の関節式部分の遠位端を示している。 わずかな関節式構成および関節式構成の対称な形状を有するカットアウトをそれぞれ示しており、それによって、好ましくない段形成(terracing)が示されている。 わずかな関節式構成および関節式構成の対称な形状を有するカットアウトをそれぞれ示しており、それによって、好ましくない段形成(terracing)が示されている。 図3Cに示されるように、非対称な形状を有するカットアウトの縁部の位置合わせを示している。 図4に示されるように、対称な形状を有するカットアウトの縁部の位置合わせを示している。 少なくとも特定の実施形態による、関節式部分の内側管のカットアウトを示している。 いくつかの先行技術による、カットアウトおよび外側シースを有する管状部材を示している。 一部の先行技術による、カットアウト間で少なくとも部分的に移動し、それによって、関節接続を制限する外側シースを有するシャフトの可撓性部分の断面を示している。 少なくとも特定の実施形態による、ライナーを有する関節式管状部材の部分アセンブリを示している。 少なくとも特定の実施形態による、らせん状の切断を有するライナーを示している。 少なくとも特定の実施形態による、切断を拡大し、ギャップを形成するように細長いらせん状の切断を有するライナーを示している。 少なくとも特定の実施形態による、シャフトの関節接続可能部分を覆うらせん状の切断を有する細長いライナーを示している。 少なくとも特定の実施形態による、関節接続可能部分を有する、例示の電気外科手術ワンドを示している。 例示の目的で部分が除去された状態である、図10Aに示される例示の電気外科手術ワンドの遠位端の側面図を示している。 図10Aおよび図10Bに示される例示の電気外科手術ワンドの遠位端のシャフトの断面を示している。
概して、本開示は、関節接続を方向付けるように構成された、それを通る切断またはスロットを有する関節式管状部材を有する外科手術装置を説明する。装置は、5.0mmのカニューレを下に嵌め、関節の解剖学的構造へのアクセスを可能にするように関節接続するためにサイズ設定され得る。関節接続は、他の関節接続装置と比較して、完全に関節接続された構成にあるとき、改善されたシャフト曲げ強度およびねじり剛性を提供するように構成された少なくとも1つのカットアウトを含む、可撓性部分によって達成され得る。
本開示はまた、カットアウトの少なくとも一部を覆う薄い可撓性シースを含む、関節式外科手術装置を説明する。角度のある切断を含み得るスリーブライナーは、関節接続中の薄い可撓性シースの放射状カットアウトへの移動を制限するために、カットアウトの上に同軸に配置され得る。ライナーは、絶縁シースと、装置が関節接続するときに伸張または摺動する金属シャフトとの間に嵌合する、薄壁の高融点管を画定し得る。外科手術装置は、RF装置であってもよく、ここで、管状部材は、電極として電気的に結合されてもよく、シースは、管状外部表面の露出を制限し、それによって、電極の位置およびサイズを制限する。
外科手術器具の第1の例示的な実施形態は、ハンドルと、ハンドルから遠位に延在している細長いシャフトアセンブリとを含み得る。細長いシャフトは、長手方向軸を有する。細長いシャフトアセンブリは、完全に屈曲した構成とあまり屈曲していない構成との間で関節接続可能である。細長いシャフトアセンブリは、第1の優先的な曲げ方向を有する可撓性または関節接続可能部分を含む、管状部材を含む。また、管状部材内に同軸に配置され、かつ可撓性部分の遠位の位置で、管状部材に直接的に結合された、細長い部材が存在する。細長い部材上の軸方向張力は、シャフトアセンブリを関節接続し得る。可撓性部分は、管状部材の厚さを通して、複数のカットアウトによって画定される。各カットアウトは、カットアウト長手方向軸を画定する。各カットアウトは、互いに面している一対の線形縁部によって画定される先細開口部部分を含む。線形縁部は、それらが位置するカットアウトのどの側に配置するかによって画定され得る。例えば、一対の線形縁部は、近位線形縁部および遠位線形縁部と称され得る。複数のカットアウトのうちの少なくとも1つは、その対応するカットアウト長手方向軸の周りに非対称な形状を画定し、非対称な形状は、可撓性部分が完全に屈曲した構成にあるときに、一対の線形縁部間の円周方向の接触長さを増加させるように構成されている。
一部の実施形態では、カットアウトのうちの少なくとも1つは、球根状の閉端部を有するキーホール形状を画定し、球根状の閉端部は、カットアウトの長手方向軸の周りで非対称である。球根状の閉端部は、互いに連続する、近位凹形表面および遠位凹形表面を画定し得、遠位凹形表面は、近位凹形表面よりも狭い曲率半径を画定する。球根状の閉端部は、器具があまり屈曲していない構成にあるときに、先細開口部部分の最大軸長さよりも50%未満大きい最大軸長さを画定し得る。完全に屈曲した構成において、複数のカットアウトの各々の近位線形縁部および遠位線形縁部は、互いに整列して、段形成のない滑らかな湾曲したシャフト表面を形成し得る。カットアウトの非対称な形状は、係合されると整列するように遠位縁部を近位縁部に向かって回転させるように構成され得る。複数のカットアウトの先細開口部部分は各々、シャフトがあまり関節接続していない構成にあるときに角度開口部を画定し、ニュートラルまたは非関節接続構成では、複数のカットアウトの最も遠位のカットアウトは、残りの複数のカットアウトのすべてよりも小さな角度開口部を有する。
本明細書で開示される外科手術器具の別の実施形態は、ハンドルと、ハンドルから遠位に延在している細長いシャフトアセンブリとを含み得る。細長いシャフトアセンブリは、管状部材の壁を通る少なくとも1つのカットアウトによって画定された関節接続可能部分を含む、管状部材を含む。細長い部材はまた、管状部材に沿って同軸に配置され、かつ関節接続可能部分に対して遠位の位置で管状部材に結合される。細長い部材の作動は、関節接続可能な部分を屈曲し、細長いシャフトの近位端に対して管状部材の遠位端を角状にオフセットする。少なくとも1つのカットアウトは、シャフト長手方向軸を横断する長手方向軸を画定し、少なくとも1つのカットアウトは、カットアウト長手方向軸の周りに非対称な形状を画定する。非対称な形状は、遠位端が最大角度オフセットで屈曲されるときに、各カットアウトの近位円周方向の縁部と遠位円周方向の縁部との間の円周方向の接触の長さを増加させるように成形される。
一部の実施形態では、少なくとも1つのカットアウトは、球根状の閉端部を有するキーホール形状を画定し、球根状の閉端部は、凹形近位表面と、凹形近位表面に面し、かつ曲率半径が凹形近位表面とは異なる凹形遠位表面と、を画定する。凹形近位表面は、凹形遠位表面よりも大きな曲率半径を画定し得る。非対称な形状は、遠位端が最大オフセット角度で屈曲されるときに、関節接続可能部分に沿って連続的で途切れのない曲線を形成するように構成され得る。少なくとも1つのカットアウトは、少なくとも2つのカットアウトを含み得、少なくとも2つのカットアウトの各々は、角度開口部を画定し、少なくとも2つのカットアウトのうちの最も遠位のカットアウトの角度開口部は、すべての残りのカットアウトよりも小さな角度開口部を有して形成される。
ハンドルと、ハンドルから遠位に延在している細長いシャフトアセンブリとを含む、別の例示的な追加の外科手術器具の実施形態が本明細書で開示されている。細長いシャフトアセンブリは、管状部材を通って複数の軸方向に間隔を置いたカットアウトによって画定された関節接続可能部分を有する、管状部材を含む。細長いシャフトアセンブリはまた、管状部材と同軸であり、かつ関節接続可能部分を覆うことを含む管状部材を覆う、シースを含む。細長いシャフト部材はまた、関節接続可能部分に沿って、シースと管状部材との間に配置されたライナーを含む。ライナーは、ライナーの厚さを通して少なくとも1つの不連続部分を含み、関節接続可能部分が、シースのカットアウトへの移動を同時に遮断しながら関節接続することを可能にするように構成されている。
一部の実施形態では、不連続部分は、ライナーの一部分の周りに、かつこれに沿ってらせん状の切断を含み得る。不連続部分は、軸方向ギャップ長さを有するらせん状の切断を備え得、軸方向ギャップ長さは、シースの放射状カットアウトへの移動を同時に遮断しながらライナーの可撓性を増加させるように構成されている。軸方向ギャップ長さは、ライナーが軸方向に延伸または延長することによって形成され得る。管状部材は、導電性であり得、シースは、管状部材の露出した導電性外面を制限するように構成された電気絶縁体であり得る。ライナーは、ナイロンスリーブであり得る。らせん状の切断の実質的に各々の回転は、複数のカットアウトのうちの少なくとも2つを含む関節接続可能部分の長さに沿ってそれぞれの距離内で発生し得る。らせん状の切断の実質的に各々の回転は、複数の放射状カットアウトのうちの少なくとも3つを覆うように、関節接続可能部分の軸方向長さに沿ってそれぞれの距離内で発生し得る。
ハンドルと、ハンドルから遠位に延在している細長いシャフトアセンブリとを含み得る、追加の例示的な実施形態が開示されている。細長いシャフトアセンブリは、管状部材に沿って軸方向に間隔を置いて、管状部材を通る複数の放射状カットアウトによって画定される可撓性部分を備えた管状部材を含み得る。放射状カットアウトは、屈曲中に開閉し得る。細長いシャフトアセンブリはまた、管状部材と同軸であり、かつ可撓性の部分を覆うことを含む管状部材を覆う、シースを含み得る。細長いシャフトアセンブリはまた、シースと管状部材との間、および可撓性の部分に沿って同軸に配置されるスリーブまたはライナーを含み得る。スパイラル切断は、スリーブの一部分に沿って、かつその周りに延在してもよく、スパイラル切断およびスリーブは、管状部材の可撓性部分を関節接続させるように一般的に構成されており、ここで、放射状カットアウトは、拡張および収縮する一方で、同時にシースの放射状カットアウトへの移動を制限する。
一部の例示的な実施形態では、スリーブは、少なくとも1つの細長い軸方向ギャップを含むように延伸または形成されてもよい。これは、スパイラル切断縁部が互いから離れるように移動するように、スリーブを延伸することによって形成され得る。軸方向ギャップは、シースを放射状カットアウト内に移動させるための遮断を維持しながら、スリーブの可撓性を高めるように構成され得る。一部の例示的な実施形態では、管状部材は、導電性であり、シースは、管状部材の露出した導電性外面を制限するように構成された電気絶縁体である。一部の例示的な実施形態では、スリーブは、ナイロンを含む。一部の例示的な実施形態では、スパイラル切断の実質的に各々の回転は、複数の放射状カットアウトのうちの3つの可撓性部分の軸方向長さに沿って、それぞれの距離内で発生する。一部の例示的な実施形態では、スパイラル切断の実質的に各々の回転は、複数の放射状カットアウトのうちの2つの可撓性部分の軸方向長さに沿って、それぞれの距離内で発生する。
外科手術器具のさらなる例示的な実施形態は、ハンドルと、ハンドルから遠位に延在している細長いシャフトアセンブリとを含み得る。細長いシャフトアセンブリは、管状部材に沿って軸方向に間隔を置いて、管状部材を通る複数の横方向のカットアウトによって画定される可撓性部分を有する管状部材を含み得る。細長いシャフトアセンブリはまた、管状部材と同軸であり、かつ可撓性の部分を覆う、シースと、シースと管状部材との間、および可撓性の部分に沿って同軸に配置されるスリーブとを含み得る。スリーブは、屈曲し、伸張し、管状部材の可撓性部分を関節接続させる一方で、同時に横方向のカットアウト間のシースの移動を制限することができる。
一部の例示的な実施形態では、管状部材は、導電性であり得、シースは、管状部材の露出した導電性外面を制限するように構成された電気絶縁体である。一部の例示的な実施形態では、スリーブは、薄壁の高温スリーブを画定し得る。一部の例示的な実施形態では、スリーブは、シースの横方向のカットアウト間の移動を同時に制限しながらスリーブの可撓性を増加させるために、スリーブの長手方向軸に対してある角度で配向された複数の切開部を含み得る。一部の例示的な実施形態では、スリーブは、シースの横方向のカットアウト間の移動を同時に制限しながらスリーブの可撓性を増加させるように構成された単一の細長いらせん状の切断を含み得る。一部の例示的な実施形態では、単一のらせん状の切断の各々の回転は、複数の横方向の切断のうちの3つの可撓性部分の長さに沿って、それぞれの距離内で発生し得る。一部の例示的な実施形態では、らせん状の切断の各々の回転は、複数の横方向のカットアウトのうちの2つの可撓性部分の長さに沿って、それぞれの距離内で発生する。一部の例示的な実施形態では、らせん状の切断は、シースの放射状カットアウト間の移動を同時に制限しながらスリーブの可撓性をさらに増加させるために、軸方向開口部を含み得る。
表記および用語
特定の用語が、特定のシステム構成要素を指すために、以下の説明および特許請求の範囲全体を通して使用される。当業者であれば理解するように、電気外科システムを設計および製造する企業は、異なる名称によって構成要素を指し得る。本書は、名称が異なるが機能が異ならない構成要素間を区別することを意図していない。
以下の考察および特許請求の範囲において、「含む(including)」および「備える(comprising)」という用語は、オープンエンド形式で使用され、したがって、「含むがこれに限定されない」と解釈されるべきである。また、「連結(couple)」または「連結(couples)」という用語は、間接的または直接的な接続のいずれかを意味することが意図されている。したがって、第1の装置が第2の装置に結合される場合、その接続は、直接接続を介して、または他の装置および接続を介した間接的な接続を介してもよい。
単数形の項目への参照は、複数の同じ項目が存在する可能性を含む。より具体的には、本明細書に使用される場合、および添付の特許請求の範囲において、単数形「a」、「an」、「said」および「the」は、文脈が別途明確に指示しない限り、複数形を含む。さらに、任意の任意選択の要素を除外するために、特許請求の範囲が起草され得ることに留意されたい。したがって、本明細書は、特許請求の範囲の要素の列挙、または「負」の限定の使用に関連して、そのような排他的な用語を「単独」、「のみ」などとして使用するための先行的基礎としての役割を果たす。最後に、別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有することが理解されるべきである。
「アブレーション」は、プラズマとの組織相互作用に基づく組織の除去を意味するものとする。
「アブレーションのモード」は、アブレーションの1つ以上の特性を指すものとする。アブレーションの欠如(すなわち、プラズマの欠如)は、「アブレーションモード」とはみなされないものとする。
「活性電極」は、治療標的組織と接触したとき、または治療標的組織に近接したときに電気的に誘導された組織変化効果を生じる、電気外科手術ワンドの電極を意味するものとする。
「戻り電極」は、活性電極に対する電荷の電流経路を提供する役割を果たす、電気外科手術ワンドの電極、および/またはそれ自体が、治療標的組織に対して電気的に誘導された組織変化効果を生じさせない、電気外科手術ワンドの電極を意味するものとする。
以下の議論は、本発明の様々な実施形態を対象とする。これらの実施形態のうちの1つ以上が好ましい場合があるが、開示された実施形態は、特許請求の範囲を含む、本開示の範囲を限定するものとして、解釈されるべきではなく、または別様に使用されるべきではない。加えて、当業者であれば、以下の説明が広な用途を有し、任意の実施形態の考察がであることを理解するであろう。
本発明が詳細に説明される前に、本発明は、様々な変更または修正が記載される本発明に対して行われてもよく、同等物が本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく置換されてもよいので、本明細書に記述される特定の変形に限定されないことが理解されるべきである。本開示を読んだ当業者には明らかであるように、本明細書に説明および図示される個々の実施形態の各々は、本発明の範囲または趣旨から逸脱することなく、他のいくつかの実施形態のうちのいずれかの特徴から容易に分離し、または組み合わせることができる、個別の構成要素および特徴を有する。加えて、本発明の目的、趣旨、または範囲に特定の状況、材料、物質組成、プロセス、プロセス行為、またはステップを適合させるために、多くの修正がなされてもよい。かかる修正はすべて、本明細書になされる特許請求の範囲内であることが意図される。
本明細書で列挙された方法は、合理的に可能な列挙されたイベントの任意の順序、ならびに列挙されたイベントの順序で実施され得る。さらに、値の範囲が提供される場合、その範囲の上限と下限との間のすべての介在する値、およびその記載される範囲内の任意の他の記載または介在する値は、本発明内に包含されることが理解される。加えて、説明される発明の変形の任意の任意選択の特徴は、独立して、または本明細書に説明される特徴のうちの任意の1つ以上と組み合わせて記載され、特許請求され得ることが企図される。
本明細書に記述されたすべての既存の主題(例えば、刊行物、特許、特許出願、およびハードウェア)は、主題が本発明の主題と矛盾する可能性がある場合を除き(その場合、本明細書に存在するものが優先される)、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。参照される項目は、本出願の出願日の前にそれらの開示のみのために提供される。本明細書のいかなる規定も、本発明が先行発明により、そのような材料に先行する権利を有しないことを認めるものとして解釈されるべきではない。
単数形の項目への参照は、複数の同じ項目が存在する可能性を含む。より具体的には、本明細書に使用される場合、および添付の特許請求の範囲において、単数形「a」、「an」、「said」および「the」は、文脈が別途明確に指示しない限り、複数の参照対象を含む。さらに、任意の任意選択の要素を除外するために、特許請求の範囲が起草され得ることに留意されたい。したがって、本明細書は、特許請求の範囲の要素の列挙、または「負」の限定の使用に関連して、そのような排他的な用語を「単独」、「のみ」などとして使用するための先行的基礎としての役割を果たすことが意図される。最後に、別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有することが理解されるべきである。
発明者らは、関節式構成で十分な剛性を有する関節接続可能な細長いシャフトアセンブリを提供することが望ましい場合があることを認識している。こうした剛性は、外科手術手技中に細長いシャフトアセンブリの遠位先端を所望の位置および/もしくは配向に維持すること、ならびに/または遠位先端に力が加えられたときにシャフトアセンブリの過度の偏向を回避することに役立ち得る。例えば、遠位先端は、締め具を組織内に展開する際に表面と接触するように押し付けられてもよく、細長いシャフトアセンブリの剛性は、遠位先端に印加される所定の力に対する所望の閾値の偏向よりも小さく先端の偏向を制限することができる。さらなる例として、遠位先端は、組織を隆起または移動させて、より良好なアクセスを得て、電気外科手術により標的組織を治療してもよく、細長いシャフトアセンブリの剛性は、組織を上昇させながら先端の偏向を制限することができる。
本明細書で使用される場合、外科手術装置内の「遠位方向」という用語は、所望の動作が行われる外科手術装置の遠位端に向かって外科手術装置の長手方向軸に沿って延在する方向を指し得る。それに応じて、「近位方向」は、望ましい動作が行われる外科手術装置の遠位端から離れて外科手術装置の長手方向軸に沿って方向付けられ得るように、遠位方向に対して反対方向に方向付けられる方向を指し得る。
一部の実施形態によれば、細長いシャフトアセンブリは、外科手術器具のハンドルから遠位に延在している。細長いシャフトアセンブリは、非関節式構成に相当し得る第1の位置と、関節接続可能部分に対して近位に位置する細長いシャフトアセンブリの一部分に対して遠位先端がある角度(例えば、関節角度)に配向される完全関節式構成に対応し得る第2の位置との間を、少なくとも1つの方向に関節接続してもよい関節接続可能部分を含む。第1の位置にあるときに、関節接続可能部分を通過する長手方向軸は、細長いシャフトアセンブリの近位部分の長手方向軸と整列され得る。対応するように、完全に関節接続された構成にあるときに、細長いシャフトアセンブリの遠位端、および関節接続可能部分の長手方向軸は、近位部分の長手方向軸に対して関節角度で配向される。完全に関節接続された構成では、装置シャフトに沿ったカットアウトの縁部の実質的な部分が互いに接触している。一実施形態では、完全に関節接続された構成の関節式角度は、15度~90度であり得るが、本開示は関節式角度の任意の特定の範囲に限定されないことが理解されるべきである。さらに、一部の実施形態では、関節接続可能部分は、非関節接続(すなわち、直線)構成と完全に関節接続された構成との間の1つ以上の追加の関節式位置に移動可能であってもよい。
本明細書に記載の外科手術装置は、任意の望ましい材料または材料の組み合わせから作製され得る。一部の実例では、本明細書に記載の外科手術装置は、限定されるものではないが、加熱、放射線、および/または圧力を含む任意の適切な方法を使用して、滅菌された材料、および/または滅菌可能な材料から作製され得る。さらに、材料は、組立および包装の前、最中、または後に滅菌されて、滅菌性を維持することが可能であり得る。
一部の実施形態では、外科手術器具は、第1の関節式シャフトと、第1の関節式シャフトに対して同軸に配置される第2の関節式シャフトとを含む、細長いシャフトアセンブリを含み得る。第1および第2の関節式シャフトは、細長いシャフトアセンブリの関節接続可能部分を形成する可撓性部分を含んでもよく、第1および第2の関節式シャフトは、関節接続可能部分に対して遠位に位置する位置で互いに対して軸方向に固定される。第1および第2の関節式シャフトの近位部分は、互いに対して軸方向に変位可能であり、第1の位置と第2の位置との間で細長いシャフトアセンブリの関節接続可能部分を移動させることができる。例えば、第1および第2の関節式シャフトの近位部分は、互いに対して変位されて、第1および第2の関節式シャフトを張力および/または圧迫の対向する状態に選択的に配置してもよい。以下でより詳細に論じるように、こうした張力および/または圧縮力は、関節接続可能部分の適切な構造を通して伝達されて、第1および第2の関節式シャフトに曲げモーメントを印加および/または放出し、それによって、非関節接続構成と関節接続された構成との間で関節接続可能部分を移動させ得る。一部の実施形態では、曲げモーメントは、関節接続可能部分が、細長いシャフトアセンブリの弛緩した構成に対応し得る非関節接続構成から、関節接続された構成へと移動することを引き起こす。しかしながら、本開示は、曲げモーメントが関節接続された構成に向かって移動させる実施形態に限定されないことが理解されるべきである。例えば、一部の実施形態では、完全に関節接続された構成は、細長いシャフトアセンブリの弛緩した(すなわち、応力のない)状態に対応し得、曲げモーメント(または他の適切な応力)の適用は、細長いシャフトアセンブリを、非関節接続(すなわち、直線)の構成に向かって移動させ得る。
一部の実施形態では、外科手術器具は、非関節接続構成と完全に関節接続された構成との間で装置の細長いシャフトアセンブリの関節接続可能部分を選択的に移動するように、ユーザによって動作可能な関節式制御を含み得る。細長いシャフトアセンブリの関節接続可能部分は、関節接続を可能にする関連するシャフトの1つ以上の可撓性部分によって形成され得る。例えば、シャフトの可撓性部分は、シャフトの直径を横切って実質的に横方向に延在し、望ましい可撓性を提供するために細長いシャフトアセンブリを含む様々なシャフトの長さの少なくとも一部分に沿って配置される、複数のカットアウトを含み得る。依然として細長いシャフトアセンブリの関節接続可能部分の屈曲を許容する一方で、細長いシャフトアセンブリの所望の剛性を提供することが有益であり得る。したがって、一部の実施形態では、細長いシャフトアセンブリの少なくとも第1の関節式シャフトのカット、スパイン、および/またはその他の適切な特徴の特定の寸法および配置は、所望の剛性を提供するように選択され得る。一実施形態では、スパインは、スパインの遠位部分がその近位部分よりも狭い、先細構成を有してもよい。これにより、スパインの近位端における細長いシャフトアセンブリの曲げ剛性の増大、および遠位端におけるアセンブリの可撓性の増大が提供され得る。こうした構成は、関節式シャフトアセンブリの遠位端が、関節接続可能部分の近位端で漸進的により硬くなる一方で、所望の関節式位置に関節接続するのに十分な可撓性を有することを可能にし得る。理論に拘束されるものではないが、このような構成は、例えば、ユーザがシャフトアセンブリの遠位端を表面に押し付けて締め具を組織内に展開するときなど、使用中に細長いシャフトアセンブリの望ましくない偏向を回避するのに役立ち得る。
上記に加えて、発明者らは、細長いシャフトアセンブリの関節接続可能部分のシャフトの切断の数、サイズ、および/または間隔が、非関節接続構成および/または関節接続された構成における細長いシャフトアセンブリの得られた剛性に影響を与え得ることを認識している。例えば、発明者らは、関節接続可能部分において、より多くの切断数およびより小さな切断サイズを有する関節式シャフトが、関節接続可能部分が望ましい量の関節接続を許容する一方で、剛性の向上を提供し得ることを発見した。したがって、一部の実施形態では、切断数、切断サイズ、および/または切断間隔は、細長いシャフトアセンブリに所望の剛性を提供するように選択され得る。特定の実施形態に関して、切断の特定のサイズおよび間隔を以下でより詳細に論じる。
上述のように、細長いシャフトアセンブリは、細長いシャフトアセンブリの関節接続可能部分が関節接続された構成にあるときに、張力および圧縮の対向する状態に置かれる、第1および第2の関節式シャフトを含み得る。一部の実施形態では、圧縮状態に置かれる関節式シャフトは、関節接続可能部分が完全に関節接続されるときに、それぞれの切断の対向する面が互いに接触するように、サイズ設定および成形された複数の切断を含み得る。例えば、発明者らは、こうした構成が、関節接続された構成にあるときに、細長いシャフトアセンブリの遠位部分に追加の安定性および/または剛性を付与し得ることを理解した。
図を見ると、特定の非限定的な実施形態が、さらに詳細に説明されている。本開示は本明細書に記載される特定の実施形態のみに限定されるものではないため、これらの実施形態に関連して記載される様々なシステム、構成要素、特徴、および方法は、個別におよび/または任意の所望の組み合わせで使用され得ることが理解されるべきである。
図1は、外科手術器具2の一実施形態を示している。外科手術器具2は、ハンドル4と、遠位端20に向かってハンドルから遠位に延在している細長いシャフトアセンブリ6とを含む。遠位端20は、光源、可視化、電気外科手術装置などのエネルギーベースの組織治療、組織把持、または展開され得る締め具のいずれかを含むがこれに限定されない、様々な機能を提供し得る。細長いシャフトアセンブリ6は、非関節式位置と1つ以上の関節式(すなわち、湾曲した、または曲げられた)位置との間で移動可能であり得る、関節接続可能部分8を含む。非関節式位置は、関節接続可能部分8の直線構成を画定し得る。関節接続可能部分8の関節接続は、回転可能および/または軸方向に変位可能なノブ、ハンドル、レバー、または移動もしくは押すことができる他のインターフェースなどの関節式制御10によって制御され得る。関節接続可能部分8は、遠位端20を非関節接続構成から複数のオフセット角度に角度的にオフセットしてもよい。外科手術器具2はまた、組織を掴む、締め具展開システムを作動させる、または例えば、エネルギーベースの治療を作動するための、他の制御またはトリガ12を含み得る。
細長いシャフトアセンブリの関節接続可能部分8は、関節接続制御10を使用して、非関節式位置などの少なくとも第1の位置と、完全関節式位置などの第2の位置との間で移動され得る。この実施例では、制御10は、器具2の長手方向軸の周りに回転し得る。実施形態に応じて、関節接続可能部分8は、1つ以上の予め選択された関節式角度に移動してもよく、または関節接続可能部分8は、1つ以上の任意の(すなわち、予め選択されていない)関節式角度に調整されてもよい。
図2は、ハンドル4から遠位に延在している外科手術器具2の細長いシャフトアセンブリ6の関節接続可能部分8を含む、遠位端20の側面図を示している。遠位端20は、シャフトアセンブリの外部または内部にシース、ワイヤ、ケーブルまたはロッドなどの他の要素を含んでもよく、これらの要素は、図を不当に複雑化することを避けるために図から取り除かれる。遠位端部は、遠位端から延在し得る電極、管、または把持ジョーを含んでもよく、図を複雑化することを避けるために図から取り除かれている。例えば、外側シャフト34は、戻り電極を画定してもよく、したがって、導電性である。電気外科手術器具の単離された活性電極は、図10A~図10Cにより詳細に説明されるように、外側シャフト34の最遠位端に結合され得る。
細長いシャフトアセンブリは、内側シャフト32および外側シャフト34を含み得、内側シャフト32は、外側シャフト34内に延在している。本明細書に記載されるように、シャフト(32、34)は、非関節式位置と1つ以上の関節式位置との間で関節接続可能部分8を移動させるように構築され、かつ配置される。細長いシャフトアセンブリのシャフト(32、34)は、互いに対して同軸に配置されてもよく、両方のシャフトは、それらのそれぞれの軸に沿って、少なくとも関節接続可能部分に沿って細長いルーメンを画定してもよい。シャフトの特定の配置が図に示されているが、他の配置も適切である場合があることが理解されるべきである。例えば、代替的な実施形態では、内側シャフト32は、ルーメンまたはカットアウトのない可撓性のプルロッドであってもよい。
図示するように、関節接続可能部分8は、シャフト(32、34)の長さに沿って延在している1つ以上のスパインを画定する、複数のカットアウト(40、42)を含み得る。図2および図6の両方で見ると、内側シャフト32は、シャフト32を通して横方向に延在している、第1の複数のカットアウト40を含み得る。第1の複数の切断40は、シャフト32の第1の側面上の関節接続可能部分8の長さに沿って互いに軸方向に間隔を置いている。シャフト32の第2の対向する側は、連続的で途切れのない長さを有し、スパイン44を画定し得る。同様に、少なくとも図2および図3Aに示すように、外側シャフト34は、シャフト34の第1の側面から、シャフト長手方向軸にほぼ直交して延在している複数のカットアウト42を含む。カットアウト42は、互いに軸方向に間隔を置いている。シャフト34の第2の対向する側は、連続的で途切れのない長さを画定し、スパイン46を画定し得る。各シャフトのカットアウトおよびスパインは、関節接続可能部分8の対向する面上に互いに配置されてもよい。
内側シャフト32および外側シャフト34は、好ましくは、関節接続可能部分8から遠位に位置する、取り付け点62で互いに取り付けられてもよい。これは、内側シャフトおよび外側シャフトを、取り付け点62で互いに軸方向に固定し得る。図示した実施形態では、取り付け点62は、内側シャフト32の遠位端に隣接して位置しており、外側シャフトは、内側シャフト32よりも遠位に延在してもよい。2つのシャフト32、34は、接着剤、1つ以上の締め具、1つ以上のピン、1つ以上の溶接、および/またはその他の任意の適切な形態の接続などの、任意の適切な様式で取り付けられてもよい。
2つのシャフト32、34の遠位取り付け部62により、内側シャフト32および外側シャフト34の対応する近位部分への軸力および/または変位の適用は、これらのシャフトを張力および/または圧縮の状態に置くことができる。例えば、内側関節式シャフト32の近位部分に適用される近位に方向付けされた力および変位は、内側シャフト32に張力応力を生成し得る。同様に、外側シャフト34の近位部分への対応する遠位に方向付けされた力および変位の適用は、外側関節式シャフトに圧縮応力を生成し得る。これらの対向する張力および圧縮応力は、それぞれのシャフトの対向するスパイン44および46を通って伝達されてもよく、それらの両方は、全体として細長いシャフトアセンブリのニュートラル曲げ軸からオフセットされる。これにより、関節式シャフトに曲げモーメントが生じ、それにより、関節式シャフトが曲がり、細長いシャフトアセンブリを関節式位置に移動する。
近位および遠位に方向付けされた力および変位は、それぞれ、任意の適切な屈曲制御システムを介してシャフトに適用され得る。例えば、外科手術器具は、非関節接続位置と関節接続された位置との間で細長いシャフトアセンブリの関節接続可能部分8を選択的に移動するために、関節式制御10を含み得る。特定の実施形態に応じて、関節式制御は、任意の適切な構造を介して細長いシャフトアセンブリの関節式シャフト(32、34)に結合されて、関節接続を制御することができる。例えば、制御10は、内側シャフト32に動作可能に結合されてもよく、制御10の作動は、内側シャフト32を近位に軸方向に収縮させてもよく、一方で、外側シャフト34は固定され、静止したままである。
次に、ニュートラル構成の外側シャフト34のみを示す図3Aに移り、これは、直線構成であり得る。内側シャフト32は、図を不当に複雑にしないように取り除かれている。関節接続、および関節接続されるときのシャフトの結果としての曲げを参照すると、外側シャフト34は、結果としての曲げの内側放射方向側面35および外側放射方向側面36(スパイン)を画定する。関節接続すると、各カットアウト42の対応する縁部は、互いに向かって移動し、互いに係合し、内側放射方向側面35は、カットアウト開口部を有するシャフトの長さから、連続的で滑らかな途切れのない面(完全に関節接続された場合)へと変化する。シャフトの対向する外側側面36は、スパイン46を含み、したがって、カットアウトを有しない場合がある。シャフト34の側面図がこれらの図全体にわたって示されているが、各カットアウト42は、カットアウトが長手方向軸Lに沿った垂直平面に対するミラー画像となるように、管状シャフトを通って延在している。
外側シャフトカットアウト42の各々は、シャフト34の長手方向軸Lを横断する長手方向軸Lを有する、キーホール形状を画定し得る。キーホール形状は、内側35から延在し、丸みのあるまたは球状の閉端部42bで終わる、先細または角度の付いた開口部42aを含む。閉端部42bはまた、インゲン豆の端部42bとして記載されてもよい。端部42bは、各切断42内の1点まで曲げ応力を分離するように構成されている。角度の付いた開口部分42aは、線形状の先細開口部を画定し、開口部分42aが内側放射方向側面35から離れて、丸みのある端部42bに向かって延在するにつれて、より小さな開口部に先細りする。キーホール形状のカットアウト42は、長手方向軸Lの周りでは対称ではない。キーホール形状のカットアウト42は、器具の長手方向軸Lに対して法線で、かつ長手方向軸Lに沿って延在している、垂直平面の周りのミラー画像ではない。角度の付いた開口部42aは、線形であってもよい遠位縁部43aおよび近位縁部43bによって画定される。角度の付いた部分42aは、均一に先細りしてもよく、軸Lの一方の側面が均等に分割される角度(θ)で先細りしてもよい。角度の付いた開口部は、近位端43bよりも長い遠位縁部43aを画定する。先細開口部42aの遠位縁部の長さは、長手方向軸Lを横切る方向にさらに延在しており、それによって、管状シャフト環状壁のより大きな弧セグメントを除去し得る。例えば、図3Aに示される図を参照すると、約0.2インチの管状シャフト外径について、遠位端部は、この例示的な管状シャフトを通って、シャフトの長手方向軸に対して横切る方向に約0.117インチ延在することができ、一方、近位端部は、約0.110インチ延在することができる。2つの縁部長さ間の差は、カットアウトの数、完全に関節式の位置の曲げ角度、および角度の付いた開口部サイズに依存し得る。角度の付いた開口部が大きいほど、近位長さと遠位長さの差が大きくなる場合がある。各カットアウト42は、さらに非対称であり、インゲン豆形状の端部は、遠位側により緊密な凹形曲線R2、および近位側により大きな凹形曲線R1を画定する。例えば、近位半径R1は、約0.0112インチであってもよく、一方で、遠位半径R2は、約0.010インチであってもよい。ここでも、2つの半径(R1、R2)の差は、カット数、完全に関節式の位置の曲げ角度、および角度の付いた開口部サイズに依存する。角度の付いた開口部42aが大きいほど、2つの半径の差が大きくなる。縁部長さおよび半径の両方の非対称は、完全に関節式の構成にあるときに、対向する縁部43を整列係合させるように構成され、それによって、変更図面でより詳細に説明されるように、完全に関節式の構成におけるアセンブリの剛性を改善する。
各カットアウト42は、直線構成とし得る、最も関節の少ない配向で画定される、側面35に沿って最大開口幅D1を画定する。丸みのある閉端部42bは、最大軸方向寸法D2を画定する。D2は、D1よりも大きいことが好ましくあり得る。しかしながら、複数のカットアウト42を密に連続して配置し、曲線長さに沿って関節状曲線を均等に分布させるように、D2は、好ましくは、D1よりも50%未満大きい。示されるように、D2は、D1よりも約30%大きい。外径0.20インチのシャフトについては、D2は、およそ0.052インチとすることができ、一方で、D1は、例えば、0.04インチとすることができる。
図3Bは、複数のカットアウト42のうちの単一のカットアウト42の輪郭のクローズアップを示している。異なる長さを有する遠位端部および近位縁部(43a、43b)は、それぞれの球根状の端部42bへの遷移でオフセットXを画定する。オフセットXは、カットアウト42の数および角度の付いた開口部寸法によって画定される。オフセットXは、外科手術装置の直径0.15~0.26インチの管に対して約0.003インチ~0.015インチの範囲であり得る。加えて、本明細書に開示されるように、丸みのある端部42bの遠位凹形表面は、対応する近位凹形表面よりもより緊密な曲面を画定する。図3Cに示されるように、2つの対向する縁部43aおよび43bが互いに向かって回転する、完全に関節接続された構成に関節接続されると、このオフセットXは、縁部43a、43bを整列させるように構成され、その結果、それらは、より長い円周方向の長さ、または弧長さにわたって互いに隣接し、整列する。これは、完全に関節接続された構成にあるときに、連続した滑らかな内側放射方向表面35を形成する(図3Cおよび図3Dで最もよく見られる)。縁部43に沿ってこの整列した接触を有することは、完全に関節式の構成でのアセンブリの剛性を改善する。
比較の方法として、図4は、キーホール輪郭が対称であり、オフセットXがない場合、完全に関節接続された構成の結果的な形状を表す。この実施例では、関節接続は、35Tの段形成された、または階段状の内面を形成するため、滑らかで連続した内曲面にはならない。この段形成35Tを省略または減少させることにより、完全に関節接続された構成にあるときの装置のねじり剛性が増加する。これは、図5Aおよび図5Bに示されている断面図の比較を見ながら最もよく説明することができる。図5Aに示されているのは、本明細書に開示されているような非対称カットアウト42(図3Cを参照)の2つの縁部43a、43b(近位および遠位の例示的なカットアウト)である。球根状の部分42bは、図を単純化するために取り除かれる。図5Aは、2つの縁部43a 43bが直接的に対向するように、完全に関節式の位置に回転されると、2つの縁部43aおよび43bが互いに整列していることを示している。図5Bは、図4に示されるように、段形状で完全に関節式の位置に回転された対称カットアウトの2つの縁部を示している。輪郭にある間、図4に示すように、オフセット(段形状)の長さはYと同じように見える場合がある。しかしながら、図5Bの断面として見た場合、2つの縁部間の接触の弧の長さは、2つの図(図5Aおよび図5B)の間で著しく異なることが分かる。非対称カットアウト42の2つの縁部43が完全に関節式の構成である図5Aでは、寸法Yは、縁部43bと直接的に接触していない縁部43aの長さを表す。これを、図4に示されているような対称的なキーホール輪郭の例示的なカットアウトの2つの円周方向の縁部を表す図5Bの図と比較する。示されるように、弧の長さZは、対称カットアウトに対する非整列の縁部接触の弧の長さを表す。長さZは、長さYよりもかなり長い。非対称カットアウト42の輪郭は、各カットアウト42の直接縁部43の接触のより長い弧の長さを可能にするように構成されている。この縁部接触を利用することにより、関節式シャフトは、固定されたワンドのねじり剛性に対して、完全に曲げられるときに同等のねじり剛性を達成することができる。
図3Aに示されているもう1つの重要な特性は、最も近位の切断から最も遠位の切断までのシャフトのスパインの幅の段階的な減少である。図3Aに最もよく見られるように、外側シャフト34のスパイン46は、キーホールカットアウト42の各々の全長によって定義される厚さTで先細になっている。スパイン46は、スパインが近位に延びるにつれて厚くなる。T2は、T1よりも大きい。これにより、切断42の各々にわたってより均等に応力が分散し、シャフト34は、スパインに沿ってねじれを形成する代わりに、元の形状に真っ直ぐに戻ることができる。これは、シャフトが使用後に5.0mmのカニューレから摺動して戻ることができるようにするために重要である。カットアウトの数はまた、応力を分散させるために精密化されるが、ヒトの解剖学的構造と互換性のある緊密な曲げ半径も維持する。2~10個のカットアウトの範囲は、発明者によって想定される。より微細でより繊細な器具は、より多くのカットアウトを有してもよく、各カットアウトは、より小さな角度開口部θを有して、より良好に応力を分布し、管スパインに沿った疲労を低減する。
さらに、各カットアウト42の角度(θ)は、互いに異なってもよい。一部の実例では、最も近位のカットアウトおよび最も遠位のカットアウトに応力濃度が存在し得る。したがって、その角度(θ)は、最も近位であり、最も遠位のカットアウト42は、中間のカットアウト42よりも小さくてもよい。これらの最も近位および最も遠位のカットアウト42における曲げ角度は、減少し、中央のカットアウトは、完全に関節接続されるときにシャフトの同じ全体的な曲げ角度を維持するように幅が広がる。さらに、最も遠位のカットアウト42の角度(θ)を減少させることがまた有用であり、これは、なぜなら、その溶接点62に近接しているため、完全に閉じることが困難である場合があるからである。そのねじり剛性を最大化するために、カットアウトのすべてが、完全に関節接続されるときに完全に閉じる必要があり、それにより、縁部上に縁部を有し、またはほとんどの場合、金属接触上に金属を有することが好ましい。したがって、複数のカットアウトは、最大剛性およびねじり抵抗のために、完全に関節接続された部分の特定の標的曲げ角度のために構成される。例えば、これらの形状は、30度~70度の間の最大角度を有するシャフト用に開発された。30~40度のシャフトは、本明細書に記載されるように、固定角度装置を模倣し得る。70度のシャフトは、連続的な関節式装置として使用されてもよく、つまり、外科医は、使用中に関節接続の程度を頻繁に変更し得る。
図2および図6に戻ると、内側シャフト32が、図示され、より明確に理解するために外側シャフト34が図6から取り除かれている。内側シャフト32は、丸みのあるスロット40bまでの長さに沿って一様な幅の開口部を画定する2つの平行な縁部を有し得る、開口部部分40aを有するカットアウト40を含む。丸みのあるスロット40bはまた、シャフト長手方向軸L-Lに対して平行であり得る、直線面40cを含んでもよい。これらのスロット40bは、内側シャフトを延ばすことによって引き起こされる応力が2倍の数の位置にわたって広がるように、各切断40に2点の応力集中を作り出す。内側シャフト32の応力分散は、外側シャフトが曲げられたときに伸張されることにより、より多くの疲労を受けるため重要である。内側シャフトのカットアウト40は、各切断Lの長手方向軸の周りで対称であってもよい。しかしながら、最も遠位の内側カット40は、シャフト長手方向軸Lに沿って近位よりも遠位にさらに延在する長手方向軸Lの周りで非対称であってもよい。
一部の実施形態では、関節接続可能部分8はまた、外側シース120と外側シャフト834との間に挟まれた、少なくとも図8~図10Cに示すように、コイル状またはスロット状のライナー850を含んでもよい。スロット状のライナー850は、関節接続可能部分8の開口部間の関節式装置の外側シース120の移動を制限してもよく、そのため、その構築物の一部として外側可撓性シースをまた必要とするカットアウトを有する任意の関節式シャフトに適用可能であり得る。
図8は、カットアウト842を含む外側管834の遠位部分を示している。外側管834は、外側管34と類似し得る。カットアウト842は、カットアウト42と類似し得る。ライナー850の理解を明確にするために、図8にはシース120が存在しない。シース120は、ライナー850を同軸で覆って示されている。ライナー850は、外側シャフト834の上に、かつそれに沿って延在し得る。ライナー850は、最も近位および最も遠位のカットアウト842を超えて延在し得、可撓性のスリーブを画定し得る。ライナー850は、例えば、接着剤を介して管状部材834に固定的に結合され得る。しかしながら、ライナー850は、シャフト834の関節接続の妨げを避けるために可撓性であることが好ましいため、不当に剛性を付加し得るライナー850の広い表面上ではなく、小さな個別の固定領域が望ましい。例えば、ライナー850は、例えば、ライナー表面の周りに、1~3個のスポットで、または狭い円周方向の線855に沿って固定的に結合され得る。一部の実施形態では、ライナー850は、シース120のみのアセンブリによってシャフト834に沿って滑ることから制約され得る。ライナー850は、一端のみで固定的に結合されて、ライナー850が器具の関節接続中に軸方向に移動することができるようにし得る。
前述したように、関節接続可能部分8上のシース120は、例えば、シャフトを電気的に分離し、および/または破片を制限し、およびカットアウト842を通して侵入するために、器具の機能の一部として必要とされ得る。しかしながら、シース120は、関節接続に最小限影響するように可撓性であることが好ましく、この可撓性によって、シース120のカットアウト842への移動が本質的に可能となり得る。したがって、発明者らは、シースの移動を制限するために、シャフト842とシース120との間の同軸配置のためのライナー850を開発した。ライナーは、装置へのバルクまたは直径の追加を回避する薄いスリーブであり、それ自体およびシース120の両方のカットアウト842への移動に耐えるように構成された剛性を有する。しかしながら、移動を避けるためにライナーをより硬くすることは、本明細書に開示されるような関節接続を妨げ得る。したがって、ライナー850は、ライナーの厚さを通してスロットまたは切断の形態の不連続性を含み、これは、関節接続中のライナーの可撓性を増加させるように構成されている。スロットまたは切断は、カットアウト842へのシースの移動に対するバリアを維持するための配向であり得る。スロットまたは切断は、ライナー850の長手方向軸および横方向軸の両方に対して、ゼロ以外の角度で配向され得る。一部の実施形態では、シースは熱収縮であってもよく、それゆえ、シースを収縮させるプロセスは、シース120を自然にその形状に形成し、ライナー850に沿って切断してもよい。
ライナーのみを示す図9Aおよび図9Bに示されるように、スロットまたは切断は、可撓性を増大させるために、ライナー850の長さに沿った連続したらせん状の切断860であり得る。シース120は、シース120の理屈を変えることになるため、これらの不連続性を含まないことが好ましい。例えば、切断を有するシース120は、もはや有効な電気遮断器または流体バリアではない。したがって、ライナー850は、ナイロンであり得る薄い可撓性の管のセクションを画定し、らせん状またはスパイラルの切断860を含み得る。ライナー850は、最も近位および最も遠位のカットアウト842を含む、関節接続可能部分8を覆うことが好ましい。らせん状の切断860は、ライナー850の内側部分に沿って延在してもよく、ライナーの両端(850a、850b)に切断がなく、それによって、管状の端部に不連続性がなくなる。これらの切断フリー端部(850a、850b)は、約0.1~0.3インチの軸方向長さであってもよい。ライナー850は、関節接続可能部分8のみを覆うことができ、かつそれと同軸であり、器具のハンドルから完全に離れてもよい。ライナー850は、力伝達手段を提供しないため、それによって、装置の関節接続を直接的に制御することができない。ライナー850は、部分バリアとして作用し、関節接続可能部分8へのシース120の入口を少なくとも部分的に遮断するように構成されている。ライナー850は、関節接続可能部分8の複数の軸方向に間隔を置いたカットアウト842の上に配置されてもよく、直線(非関節接続)構成では、ライナー850は、軸方向に広がって(図9Bの矢印によって示されるように)、軸方向に延伸された形態850’でライナー850に沿って軸方向のギャップ845を作り出すことができる。次いで、両端850aおよび850bは、この延伸形態850’でシャフト834に固定されてもよい。発明者らは、これらのギャップ845を形成することで、関節接続中のライナー850の可撓性が増大することを見出した。代替的な実施形態では、ギャップ845は、材料を除去することによって形成され得る。言い換えれば、2つの平行な切断をスパイラル状に形成し、それによって、ギャップ845の幅に等しい材料を除去する。スパイラル切断860の幅および間隔は、装置の関節接続動作を最小限に変えると同時に、放射状カットアウト842への絶縁シース120の露出を低減するように構成され得る。より具体的には、スパイラル切断およびギャップ845は、ライナー850に可撓性を付加し、それによって、このライナーがシャフト関節接続に付加し得る任意の抵抗を減少させるように構成されている。さらなる代替的な実施形態では、直線状の非関節式位置にある間は、スパイラル切断は、広がって、ギャップ845を形成しない場合がある。これは、ライナー850材料の可撓性、および関節接続の角度オフセット値に依存し得る。例えば、装置が関節接続するように構成される角度オフセットが小さいほど、ライナー850は、より可撓性が低くなる必要があり得、軸方向のギャップは必要ではない場合がある。したがって、ギャップ845は、シャフトが関節接続状態になるまで無視できる程度であってもよく、ギャップ845は、それに応じて拡張または収縮し得る。スパイラル切断に沿ったより大きな軸方向ギャップ845は、シャフトの関節接続に対する抵抗を減少させることができるが、また、シース120への放射状カットアウト842の露出を増加させ、シース120とカットアウト842との間の干渉をリスクにさらす場合がある。
発明者らは、カットアウト842への露出を低減するために、スパイラル切断860が、好ましくは、図9Bおよび図9Cにおいて距離Wとして示されるように、スパイラル切断860が全回転するごとにライナー850に沿った軸方向距離によって画定され得るように、スパイラル切断の角度、幅、および間隔の範囲を想定している。より具体的には、スパイラル切断860は、ライナー850の長さの周りのスパイラル切断860の各々の回転の実質的にすべてが、2つの連続的なカットアウト842の間の少なくとも軸方向距離の関節接続可能部分8の長さに沿ったそれぞれの距離内で起こるという点で、好ましくは画定され得る。より好ましくは、スパイラル切断は、ライナー850の長さの周りのスパイラルの各々の回転の実質的にすべてが、2つの連続的な切断842の間の少なくとも軸方向距離(Z)の関節接続可能部分8の長さに沿ったそれぞれの距離内で起こるという点で、画定され得る。距離Wは、距離Zよりも大きいことが好ましい。
図9Cは、シャフト834が直線構成にある状態の、ライナー850およびシース120を有する関節式シャフト834の例示的な実施形態を概略的に示している。管状シャフト834は、ライナー850によって少なくとも部分的に覆われた、複数の例示的な軸方向に間隔を置いたカットアウト842を含む。ライナー850は、ライナー850の長さに沿って延在している、角度の付いたまたはスパイラル切断860を有する薄い可撓性のスリーブまたは管であってもよい。角度の付いた切断、またはスパイラル切断860は、関節式部分8の軸方向長さにほぼ等しい軸方向長さに沿って延在し得る。スパイラル切断860は、軸方向に広がって、小さなギャップ845を形成して、ライナー850の可撓性を増大させ得る。スパイラル切断852は、各スパイラル「W」の軸方向長さを画定し得る。スパイラル切断852は、長手方向軸Lに対する角度β、90~180度の範囲の角度βで形成されてもよく、より好ましくは、100~170度の範囲であってもよい。この実施例の断面では、スパイラル切断860は、図9C上にZとして示されている、ライナー850の長さの周りのスパイラルの実質的にすべての各回転が、管状シャフト834の長さに沿って、第1の放射状カットアウトと直接的に隣接する放射状カットアウトとの間の軸方向距離よりも大きいそれぞれの距離内で発生することで画定される。
有利なことに、このライナー250は、電気エネルギーが器具の一部に沿ってシースによって絶縁されている、電気外科手術器具内のシースの移動を低減し得る。器具は、単極または双極であってもよく、切断、凝固、アブレーション、および加熱などのエネルギーを使用して、組織を治療するために使用され得る。例示的な電気外科手術器具は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれ、かつ一般的に所有される、米国特許第10,420,601号に記載されるワンドなどのコブレーションワンドを含み得る。図10Aは、例示的なシステムによる、例示的なワンド、より具体的には、例示的な電気外科手術ワンド302の立面図を示している。特に、ワンド302は、以前の図に開示されたシャフト34またはシャフト834に類似し得る、細長いシャフト306を備える。シャフト306は、電線を実際に受容するための管状部材、および流体吸入または流体送達チューブを画定してもよく、シャフト306の関節接続可能部分307を画定する、一連の放射状カットアウト304を含んでもよい。ワンド302はまた、細長いシャフト306の近位端に結合されたハンドル310を含んでもよく、ハンドル310は、関節接続可能部分307を関節接続するために、作動制御330を含む。また、図10Aには、ハンドル310およびマルチコンダクタケーブル312から延在している、可撓性管状部材316が見える。ワンド302は、細長いシャフト306の遠位端308上に配置された活性電極305を備えてもよい。活性電極305は、マルチコンダクタケーブル112の1つ以上の絶縁電気コネクタ(図示せず)によって、コントローラ(図示せず)内の活性または受動的な制御ネットワークに結合され得る。活性電極305は、細長いシャフト306の遠位端に結合された電極支持部材300によってシャフト306から分離される。活性電極305は、一部の例示的なシステムでは、遠位先端の1ミリメートル(mm)~25mm以内で、活性電極302の近位のシャフト上に配置される共通電極または戻り電極から電気的に分離されてもよい。戻り電極311は、シャフト管状部材306の遠位端を画定してもよく、同軸シース120によって少なくとも部分的に画定される外周部を有してもよく、この外周部は、「A」で終了し、それによって、戻り電極311として動作するようにサイズ設定され、かつ構成される管状部材の露出した導電性部分を画定する。支持部材300は、戻り電極311の遠位に位置付けられており、エポキシ、プラスチック、セラミック、シリコーン、ガラスなどの電気絶縁材料からなり得る。支持部材300は、細長いシャフト306(通常は、約1~20mm)から延在しており、活性電極305の支持を提供する。説明を明確にするために注目すべきは、図10Aは、この図ではシース120によって覆われているので、ライナー850を示していないことである。加えて、説明の明瞭さのために、図10A~図10Cは、図を不当に複雑化しないように関節式部分307を関節接続する機構を示さない。例示的な機構(図示せず)として、内側シャフトまたはプルロッドは、シャフト306に沿って延在してもよく、管状部材と同軸に配置され、関節接続可能部分307から遠位に位置する取り付け点に軸方向に固定されてもよい。内側シャフトの近位部分は、シャフト306の長手方向軸に沿って変位可能であり、非関節接続構成(またはあまり関節接続していない構成)から関節接続された構成に関節接続可能部分307を関節接続することができる。内側シャフトは、内側管状部材であってもよく、また、本明細書に開示される実施形態と類似した、放射状カットアウト304に対して正反対側にあり得る関節式部分307に沿って、関節接続を容易にするために、複数の軸方向に間隔を置いた放射状カットアウトを含んでもよい。
図10Bは、例示的な実施形態によるワンド302の遠位端308を示しており、シース120およびライナー850は部分的に取り除かれている。特に、ワンド302は、細長いシャフト306に沿ってスペーサー300および電極305を通って延在している、吸引ルーメン318などの流体導管を備えてもよい。一部の実施形態では、管状部材306の内径は、吸引ルーメン318を画定し得る。示されるように、細長いシャフト306内の別個の管319は、吸引ルーメン318の一部分を画定し得る。吸引ルーメン318は、活性電極302に近接した標的部位から過剰な流体、気泡、組織断片、および/またはアブレーション生成物を吸引するための導管を提供し得る。シャフト306が吸引ルーメン導管の一部分を提供する実施形態では、シース120は、カットアウト304、842または42を通した不注意による吸入を防止し得る。吸引ルーメン318は、ハンドル310内に延在しており、蠕動性ポンプ(図示せず)に結合され得る、可撓性の管状部材316に流体結合する。
図10Cは、例示的なシステムに従って、ワンド302の遠位端308の斜視図を示している。特に、活性電極305は、活性スクリーン電極であってもよい。スクリーン電極305は、例えば、タングステン、チタン、モリブデン、プラチナなどの導電性材料を含んでもよい。スクリーン電極305は、約0.5~8mm、一部の事例では、約1~4mm、および約0.05~約2.5mm、一部の事例では、約0.1~1mmの範囲の直径を有し得る。スクリーン電極305は、吸引ルーメン318の遠位開口部388の上に静止するように構成された少なくとも1つの開口312を備え得る。開口312は、吸引された過剰な流体、気泡、およびガスのアブレーション部位からの通過を可能にするように設計されており、アブレーションされた組織断片が吸引ルーメン318内に通過するのを可能にするのに十分な大きさである。
図10Cは、図10Cで参照される断面を表している。複数の管状要素またはシャフトは、関節接続可能部分307に沿って同軸に配置されてもよい。示されるように、最も外側のシース120は、装置302の外部表面を画定してもよく、装置の部分を電気的に分離するように構成されてもよい。シース120は、ライナー850と同軸であり、かつライナー850の周りに巻き付けられてもよく、ライナー850の周りに熱収縮して、ライナー形態に部分的に成形されてもよい。ライナー850は、前述したように、シース120のシャフトカットアウトへの移動を阻害するように構成された、切断860を含み得る。ライナーは、シース120と関節式シャフト306との間に同軸に挟まれる。ライナー850は、例えば、接着剤を用いて、個別の位置でシャフト306に固定的に結合されてもよい。シャフト306は、関節式カットアウト42/304(他の図に示す)を含み得る。シャフト306の内側ルーメンは、本明細書に開示される管32などの内側ロッドまたは管に結合されてもよく、内側ロッドまたは管32の変位は、関節接続可能部分307を作動させてもよい。内側管またはロッド32はまた、カットアウト(この図では示されていない)を含んでもよい。電気ケーブル(図示せず)は、電極にエネルギーを提供するためにシャフト306に沿って延在してもよい。可撓性の管319は、流体がそれを通って流れるようにシャフトに沿って延在してもよい。一部の実施形態では、内側管32の内側ルーメンまたはシャフト306の内側ルーメンは、流体流導管の境界の一部分を形成し得る。
上記の考察は、本発明の原理および様々な実施形態の例示であることを意味する。上述の開示が完全に理解されると、数多くの変形および改変が当業者に明らかになるであろう。以下の特許請求の範囲は、そのような変形および改変のすべてを受け入れるように解釈されることが意図される。
本発明のいくつかの実施形態のみが説明されているが、本発明は、本発明の趣旨または範囲から逸脱することなく、多くの他の特定の形態で具現化され得ることが理解されるべきである。したがって、本実施例は、例示として考慮されるべきであり、限定するものではなく、本発明は、本明細書に与えられる詳細に限定されるものではないが、添付の特許請求の範囲の範囲内で修正され得る。

Claims (20)

  1. 外科手術器具であって、
    ハンドルと、
    前記ハンドルから遠位に延在し、かつ長手方向軸を画定する、細長いシャフトアセンブリであって、前記細長いシャフトアセンブリが、完全に屈曲した構成とあまり屈曲していない構成との間で関節接続するように構成されており、前記細長いシャフトアセンブリが、
    第1の優先的な曲げ方向を有する可撓性部分を含む、管状部材、
    前記管状部材内に同軸に配置され、かつ前記可撓性部分の遠位の位置で、前記管状部材に直接的に結合された、細長い部材と、を備える、細長いシャフトアセンブリと、を備え、
    前記可撓性部分が、複数のカットアウトによって画定され、各カットアウトが、カットアウト長手方向軸を画定し、各カットアウトが、近位線形縁部および遠位線形縁部によって画定された先細部分を含み、
    前記複数のカットアウトのうちの少なくとも1つが、前記カットアウト長手方向軸の周りに非対称な形状を画定し、前記非対称な形状が、前記可撓性部分が前記完全に屈曲した構成にあるときに、対応する近位線形縁部と遠位線形縁部との間の円周方向の接触長さを増加させるように構成されている、外科手術器具。
  2. 前記カットアウトの各々が、球根状の閉端部を有するキーホール形状を有し、前記球根状の閉端部が、前記カットアウト長手方向軸の周りで非対称である、請求項1に記載の外科手術器具。
  3. 前記カットアウトの各々が、球根状の閉端部を含むキーホール形状を有し、前記球根状の閉端部が、互いに連続する、近位凹形表面および遠位凹形表面を画定し、前記遠位凹形表面が、前記近位凹形表面よりも狭い曲率半径を画定する、請求項1に記載の外科手術器具。
  4. 前記球根状の閉端部が、前記器具があまり屈曲していない構成にあるときに、先細部分の最大軸長さよりも50%未満大きい最大軸長さを画定する、請求項3に記載の外科手術器具。
  5. 前記完全に屈曲した構成において、前記複数のカットアウトの各々の対応する近位縁部および遠位縁部が、互いに整列して、段形成(terracing)のない連続的な内側に湾曲したシャフト表面を形成する、請求項1に記載の外科手術器具。
  6. 前記カットアウトの非対称な形状が、係合されると整列するように前記遠位縁部を前記近位縁部に向かって回転させるように構成されている、請求項1に記載の外科手術器具。
  7. 前記複数のカットアウトが各々、前記シャフトがあまり関節接続していない構成にあるときに角度開口部を画定し、前記複数のカットアウトの最も遠位のカットアウトが、残りの複数の放射状カットアウトのすべてよりも小さな角度開口部を有する、請求項3に記載の外科手術器具。
  8. 外科手術器具であって、
    ハンドルと、
    前記ハンドルから遠位に延在している、細長いシャフトアセンブリであって、前記細長いシャフトアセンブリが、
    少なくとも1つのカットアウトによって画定された関節接続可能(articulable)部分を含む、管状部材と、
    前記管状部材に沿って同軸に配置され、かつ前記関節接続可能部分から遠位の位置で前記管状部材に結合された、細長い部材であって、前記細長い部材が、前記関節接続可能部分を屈曲させて、前記細長いシャフトの近位端に対して前記管状部材の遠位端を軸方向にオフセットさせるように構成されている、細長い部材と、を備える、細長いシャフトアセンブリと、を備え、
    前記少なくとも1つのカットアウトが、シャフト長手方向軸を横断する長手方向軸を画定し、前記少なくとも1つのカットアウトが、前記カットアウト長手方向軸の周りに非対称な形状を画定し、前記非対称な形状が、前記遠位端が最大オフセット角度で屈曲されるときに、各カットアウトの近位円周方向の縁部と遠位円周方向の縁部との間の円周方向の接触の長さを増加させるように構成されている、外科手術器具。
  9. 前記少なくとも1つのカットアウトが、球根状の閉端部を有するキーホール形状を画定し、前記球根状の閉端部が、凹形近位表面と、前記凹形近位表面に面し、かつ前記凹形近位表面とは異なる凹形遠位表面と、を画定する、請求項8に記載の外科手術器具。
  10. 前記凹形近位表面が、前記凹形遠位表面よりも大きな曲率半径を画定する、請求項9に記載の外科手術器具。
  11. 前記非対称な形状が、前記遠位端が前記最大オフセット角度で屈曲されるときに、前記関節接続可能部分に沿って連続的で途切れのない曲線を形成するように構成されている、請求項9に記載の外科手術器具。
  12. 前記少なくとも1つのカットアウトが、少なくとも2つのカットアウトを含み、前記少なくとも2つのカットアウトの各々が、角度開口部を画定し、前記シャフトがあまり屈曲していない構成にあるときに、前記少なくとも2つのカットアウトのうちの最も遠位のカットアウトの前記角度開口部が、すべての残りのカットアウトよりも小さな角度開口部を有する、請求項9に記載の外科手術器具。
  13. 外科手術器具であって、
    ハンドルと、
    前記ハンドルから遠位に延在している、細長いシャフトアセンブリであって、前記細長いシャフトアセンブリが、
    管状部材であって、前記管状部材を通って複数の軸方向に間隔を置いた放射状カットアウトによって画定された関節接続可能部分を有する、管状部材と、
    前記管状部材と同軸であり、かつ前記関節接続可能部分を覆うことを含む前記管状部材を覆う、シースと、
    前記関節接続可能部分に沿って、前記シースと管状部材との間に配置されたライナーであって、前記ライナーが、前記ライナーの厚さを通して少なくとも1つの不連続部分を含み、前記関節接続可能部分が、前記シースの前記放射状カットアウトへの移動を同時に遮断しながら関節接続することを可能にするように構成されている、ライナーと、を備える、細長いシャフトアセンブリと、を備える、外科手術器具。
  14. 前記不連続部分が、前記ライナーの一部分の周りに、かつこれに沿ってらせん状の切断を含む、請求項13に記載の外科手術器具。
  15. 前記不連続部分が、軸方向ギャップ長さを有するらせん状の切断を備え、前記軸方向ギャップ長さが、前記シースの前記放射状カットアウトへの移動を同時に遮断しながらライナーの可撓性を増加させるように構成されている、請求項13に記載の外科手術器具。
  16. 前記軸方向ギャップ長さが、軸方向に延在している単一のらせん状の切断によって画定される、請求項15に記載の外科手術器具。
  17. 前記管状部材が、導電性であり、前記シースが、前記管状部材の露出した導電性外面を制限するように構成された電気絶縁体である、請求項13に記載の外科手術器具。
  18. 前記ライナーが、ナイロンスリーブである、請求項13に記載の外科手術器具。
  19. 前記らせん状の切断の実質的に各々の回転が、前記複数の放射状カットアウトのうちの少なくとも2つの前記関節接続可能部分の長さに沿ってそれぞれの距離内で発生する、請求項14に記載の外科手術器具。
  20. 前記らせん状の切断の実質的に各々の回転が、前記複数の放射状カットアウトのうちの少なくとも3つを覆うように、前記関節接続可能部分の軸方向長さに沿ってそれぞれの距離内で発生する、請求項14に記載の外科手術器具。
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