JP3672618B2 - 光学トロカール - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、体組織を貫通してその貫通状態を観察するための装置に関し、特に、トリガ機構の作動に応答して往復動する刃を有して直接観察による腹膜その他の体組織の貫通を容易にする、光学トロカール組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
内視鏡外科処置即ち管状のスリーブ又はカニューレを介して行われる外科処置は、多年に亘り利用されてきた。当初、内視鏡外科処置は、その性質上、主として診断用であった。近年に至り内視鏡技術が進歩したので、外科医達は、徐々に複雑で斬新な内視鏡外科処置を行うようになってきた。内視鏡処置では、手術は、小さな切り口を介して、或いは、皮膚の小さな傷口を通って挿入される細い内視鏡管（カニューレ）を介して、身体の中空の内蔵内で行われる。腹腔鏡処置では、手術は、腹腔の内部で行われる。
腹腔鏡処置では、一般に、腹腔鏡又は内視鏡の切り口を通ってガスが身体に出入りしないように、内側が封止された器具が利用される。このことは、手術部位が通気される外科処置の場合に特に当てはまる。更に、腹腔鏡及び内視鏡処置は、外科医に切り口から遠く離れた器官、組織、血管に作用すべく要求することが多く、従って、かかる処置に使用する器具は、遠隔手術を可能とする程度に十分な寸法と長さを有する必要がある。代表的には、手術部位を通気した後、体腔を貫通するために、内視鏡処置の間適所に留まって使用されるカニューレを含む、トロカールが用いられる。一般には、かかる手順を通じて使用されるトロカールは、患者又は外科医が誤って尖端に触れるのを防ぐために保護管内に同軸的に位置決めされた、体腔を貫通するための鋭い尖端を有するスタイレットを含む。公知のトロカールの一例は、モルに授与されて共通の譲受人に譲渡された米国特許第４６０１７１０号に記載されている。最も一般に使用されているトロカールは、組織に誤って接触するのを防ぐために、保護管を用いたり、尖端を相対的に後退させたりしている。
【０００３】
従って、腹膜その他の身体部分の貫通を観察し得るトロカール組立体が提供されるならば便利である。ここに記載したトロカール組立体は、撮像系に向けて光学画像を通過させるための改良された対物光学部材を提供すると共に、体組織の貫通を容易にする刃を選択的に往復動させるための改良されたトリガ機構を提供する。この対物光学部材は、撮像系と組み合わせて、被貫通体組織並びに進入した体腔の鮮明で明るい画像を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
直接観察により体組織を貫通するように構成された光学トロカール組立体の遠位端部に位置決めされた、組織切開刃を選択的に展延し得る刃作動組立体が提供される。刃作動組立体は、オブトラトールスリーブに取り付けられた少なくとも１つの刃プッシャ部材と、刃プッシャ部材に接続されて展延位置と非展延位置との間で刃を交互に移動可能なように構成された刃駆動機構とを含む。準備位置への刃駆動機構の移動を容易にするために且つ刃駆動機構を準備位置に解放可能に維持するために、刃駆動ラッチが設けられている。刃作動組立体は、また、刃駆動ラッチに機能的に接続されて刃駆動機構に対して移動可能なトリガを含む。この構成において、第１の所定の距離だけトリガを移動すると、刃駆動ラッチが刃駆動機構を準備位置まで移動させ、第２の所定の距離だけトリガを移動すると、前記刃駆動ラッチが刃駆動機構から外れて刃駆動機構を後退させ、組織を切るための刃を光学トロカール組立体の遠位端部内の後退位置まで後退させる。
ここに記載したトロカールは、カニューレ組立体、オブトラトール組立体及び画像伝送系を含む。カニューレ組立体は、カニューレハウジングと該カニューレハウジングから延びるカニューレスリーブとを含む。オブトラトール組立体は、近位端部と遠位端部とそれらの間に延びてカニューレ組立体に同軸的に整合するように構成された長手方向内孔（ボア）とを有する、オブトラトールスリーブを含む。
【０００５】
画像通過部材又は対物光学部材は、オブトラトールスリーブの遠位端部に位置決めされ、長手方向内孔に向けて光学画像を通過させると共に、体組織に向けて照射光を通過させるように設けられている。
好ましい実施例において、対物光学部材は、光学画像を入力する略半球形即ちドーム形の光学窓である。また、対物光学部材は、光学画像を入力してオブトラトールスリーブに案内するドーム形レンズである。半球形即ちドーム形の光学窓は、組織を傷付けることがないという点で有利である。
内視鏡等の画像伝送部材は、好ましくは、オブトラトールスリーブの長手方向内孔内に取り外し可能に位置決めされ、照射光を、画像通過部材を通って外科手術箇所まで伝送する一方で、画像通過部材からの光学画像を、外科医によるその後の観察用にオブトラトールハウジングの近位端部まで伝送するために設けられている。
作動機構は、オブトラトールスリーブの遠位端部で刃を移動させるために、設けられている。作動機構は、刃に機能的に接続されて非展延位置と展延位置との間で刃を移動するように構成された、刃前進機構を含む。作動機構は、また、刃前進機構に機能的に接続されて非作動位置と作動位置との間で移動可能な少なくとも一つのトリガを有する、トリガ機構を含む。この構成では、トリガが作動位置に移動すると、刃前進機構が刃を展延位置に移動させる。刃前進機構は、ハンマ、ブッシュ、及び駆動ばねを含み、これらは、トリガが作動位置に移動すると駆動ばねがハンマとブッシュを遠位方向に移動させて刃を展延位置に移動させるように、構成されている。
【０００６】
【実施例】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
体組織を貫通すると同時に被貫通体組織を前方に見ることができる装置が提供されている。図１に示したような好ましい実施例において、装置は、オブトラトール組立体１２とカニューレ組立体１４と内視鏡１６等の画像伝達部材１６とを有する、トロカール組立体１０を含む。内視鏡１６は、被貫通体組織を観察するために、オブトラトール組立体１２内に位置決めされる。ここで用いるオブトラトール組立体という用語は、トロカール組立体１０の組織貫通組立体を指す。
図１及び図２を参照すると、オブトラトール組立体１２は、ハウジング１８と、長手方向に延びるオブトラトールスリーブ２０とを含む。オブトラトールハウジング１８は、胴部１９と握り２１とを含む。オブトラトールスリーブ２０の近位端部は、オブトラトールスリーブ２０がオブトラトールハウジング１８から外側に延びるように、胴部１９の溝２２内に固定されている。握り２１は、体組織の貫通を容易にすべく、把持のために設けられている。
オブトラトールスリーブ２０は、近位端部と遠位端部との間で延びる長手方向内孔（ボア）２４を有する。長手方向内孔２４は、図１に示したように、内視鏡１６の内視部２６を収容するように、形成され且つ寸法決めされている。オブトラトール組立体１２のハウジング１８は、溶接、接着等により接合される２つの半部から構成される。図２に示すように、板ばね１０３は、ハウジング１８の胴部１９の近位端部に位置する溝１０５内に位置決めされている。板ばね１０３は、内視鏡１６の内視部２６と係合するために設けられ、内視鏡をオブトラトールスリーブ２０に対して一定の長手方向関係で摩擦的に維持している。
【０００７】
図２及び図３を参照すると、画像通過部材２８は、オブトラトールスリーブ２０の遠位端部に固定され、画像をオブトラトールスリーブ２０内に案内すると共に照射光をオブトラトールスリーブ２０から体組織まで伝送せしめるために設けられている。画像通過部材２８は、種々の材料、例えばポリスチレン、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリウレタン、透明エポキシ樹脂及び／又はガラスその他の透明材料等から製造された、透明光学窓又は対物光学部材である。この好ましい実施例で示された光学窓は、半球形即ちドーム形であり、光学画像を透過してオブトラトールスリーブ２０の長手方向内孔２４内に導入し、内視鏡１６の遠位端部に入射させることができる。
対物光学部材もまた、ドーム形部材である。しかしながら、この構成では、対物光学部材２８のドーム形表面に入射する光学画像は、オブトラトールスリーブの長手方向内孔２４内に案内され、内視鏡１６の遠位端部に入射する。光学窓並びに対物光学部材は、好ましくは、前方の略全角度を見ることができるように、構成される。
再び図２を参照すると、オブトラトール組立体１２の切断部３２は、作動組立体３６に接続された刃３４を含む。好ましい実施例に示された刃３４は、円弧形であり、ドーム形画像通過部材２８の外表面に一致するようになっている。刃３４は、非展延位置にあるとき、ドーム形画像通過部材２８内の円弧状凹部内に収まるようになっている。刃３４は、好ましくは、図示したように、画像通過部材の外表面に対して中心決めされている。従って、刃は、視覚上、体の観察を妨げないように中心を通る即ち視界を二分する細い線として現れる。
【０００８】
ここで図２、図４、図５及び図６を参照すると、作動部材３６は、ハウジング１８内に含まれ、以下詳述するように非展延位置（図４）と展延位置（図６）との間で刃３４を移動させるために設けられている。図２に示したように、作動部材３６は、ハウジング１８内の溝１０４内に摺動可能に位置決めされて非作動位置と作動位置との間で移動可能な、トリガ１０２を含む。図５に示したように、ハウジング１８とトリガ１０２との間には、通常、非作動位置にトリガを付勢するように、ばね１０６が固定されている。トリガ１０２には、ハウジング１８内の対応する溝１１０及び１１１内に延びる、整合フィンガ１０８及び１０９が形成されている。整合フィンガ１０８及び１０９は、ハウジング１８の溝１０４内にトリガ１０２を整合維持するために設けられている。
トリガ１０２には、支柱１１４の形をしたラッチ解放部材を含む、ハンマラッチ１１２が固定されている。図５に示したように、支柱１１４は、二つのハウジング半部の間を延び、各ハウジング半部の対応する溝１１６内に入っている。以下詳述するように、溝１１６は、ハンマラッチ１１２をハンマと係合させる長手方向部分１１６ａと、ハンマラッチ１１２をハンマから離脱させる傾斜部１１６ｂとを含む。
【０００９】
図２及び図５を参照すると、作動組立体３６は、ハンマ１２０、ブッシュ１２２及び一対の駆動ばね１２４及び１２６等の、刃駆動部材も含む。図５に示したように、ハンマ、ブッシュ、及び駆動ばねは、オブトラトールスリーブ２０と同軸的に整列している。駆動ばね１２４は、その一方の端部がハウジングと係合し他方の端部がハンマ１２０の近位端部と係合するように、各ハウジング半部の溝１２８内でオブトラトールスリーブ２０の周囲に位置決めされている。駆動ばね１２４は、図５に矢印Ａで示したように、通常、オブトラトール組立体１２の遠位端部の方にハンマ１２０を付勢する。ブッシュ１２２の近位端部は、ハンマ１２０に隣接して位置決めされ、ブッシュ１２２の遠位端部は、駆動ばね１２６の一方の端部と係合する。図示したように、駆動ばね１２６の他方の端部は、ハウジング１８と係合する。ブッシュ１２２からハウジング１８内の溝１２５内に延びるフィンガ１２３は、ブッシュ１２２の近位及び遠位動作を、従って刃３４の近位及び遠位動作を規制するために設けられている。
図２及び図７を参照すると、刃プッシャアーム３８及び４０が、オブトラトールスリーブ２０内のスロット３９及び４１内にそれぞれ位置決めされている。図７に示すように、各刃プッシャアームの近位端部は、そこから外側に延びるフィンガ１３０を含み、該フィンガは、刃プッシャアーム３８及び４０をブッシュ１２２に取り外し可能に固定するために、ブッシュ１２２内の対応する切欠き１３２内で摺動するように構成されている。
【００１０】
図８から図１３を参照すると、上述した構成において、図８及び図９の矢印Ｂで示した近位方向のトリガ１０２の動作により、ハンマラッチ１１２がハンマ１２０を後退させ、駆動ばね１２４を圧縮する（即ち、ハンマラッチがハンマを打撃準備位置に移動させる）。支柱１１４は、溝１１６の長手方向部分１１６ａ内にあり、刃３４は、図１０に示すように、対物光学部材２８内の非展延（即ち後退）位置に留まる。更にトリガ１０２を近位方向に移動させると、図１１及び図１２に示したように、支柱１１４が溝１１６の傾斜部１１６ｂ内で下方に移動する。支柱１１４の下方への移動により、ハンマラッチ１１２はハンマ１２０から外れ、その結果ハンマ１２０は、駆動ばね１２４により遠位方向に（即ち矢印Ｃの方向に）押される。ハンマ１２０が遠位方向に移動すると、ハンマはブッシュ１２２と係合してブッシュを遠位方向に押し、刃３４を図１１及び図１３に示したように展延（即ち露出）位置に移動させる。更に、ブッシュ１２２が遠位方向へ移動すると駆動ばね１２６が圧縮される。駆動ばね１２６の付勢力がハンマ１２０により加えられた圧縮力を上回ると、駆動ばね１２６は自動的にブッシュ１２４を近位方向に付勢し、刃３４は自動的に非展延位置に復帰する。かくして、ハンマ１２０とブッシュ１２２の係合により、刃の実質的に瞬間的な展延と後退が行われ、刃は短時間露出状態に置かれる。従って、トリガが所定の位置に引かれると、刃は展延し、その後ユーザの別の動作を要することなく（即ち、トリガを更に移動させることなく）後退する。
【００１１】
上述した構成において、作動組立体３６は、２段階に動作する。第１の段階で、トリガ１０２を近位方向に移動してハンマ１２０をセットする。第２の段階では、トリガ１０２を更に近位方向に移動してハンマを自動的に遠位方向に移動させて刃３４を展延位置に前進させ、更に、駆動ばね１２６の付勢力により非展延位置まで自動的に復帰させる。この２つの段階は、トリガ１０２を十分に引き搾ったときに、自動的に行われる。
図１を参照すると、カニューレ組立体１４は、カニューレハウジング５２と、該カニューレハウジング５２に固定されてそこから外側に延びるカニューレスリーブ５４とを含む。オブトラトールハウジング１８の胴部１９は、カニューレハウジング５２の近位端部と嵌合するように構成され寸法決めされており、その結果、オブトラトールスリーブ２０は、二つの組立体を嵌合すると、カニューレスリーブ５４と同軸的に整合するようになっている。カニューレスリーブ５４は、オブトラトール組立体１２（及び内視鏡１６）の貫通及びそれに続く除去後も体内に留まるように構成されており、適当な内視／腹腔器具を挿通可能としている。
【００１２】
カニューレハウジング内の気密封止を維持するために、本発明のオブトラトール組立体１２並びに他の内視外科用器具を収容するように構成された封止部材又は装置を、カニューレハウジング内に位置決めしてもよい。適当な封止装置の一例は、ダックビル封止部材を利用している。代表的なカニューレ組立体と封止装置のより詳細な説明は、出典を明記することによりその開示内容を本願明細書の一部とする、１９９３年１月１９に発行された米国特許第５１８０３７３号に、記載されている。
引き続き図１を参照すると、内視鏡１６は、内視部２６と内視鏡ハウジング５８とを含む。内視部２６は、照射光を内視ハウジング５８から内視部の遠位端部まで伝送して、手術箇所を照射するように構成されている。例示的構成において、内視部２６は、外側シース６０と、手術箇所を照射するために内視鏡ハウジング５８の光源コネクタ６４と外側シース６０の遠位端部との間を延びる環状配列光ファイバ素子６２とを含む。照射光を付与するために、任意の公知の光源をコネクタ６４に接続してもよい。
内視部２６は、内視鏡１６の遠位端部で受光した光学画像を観察用の接眼レンズ６８に移送するＣＣＤ、光ファイバ素子束又は対物群等から成る、画像伝送系６６を含む。また、非貫通体組織のビデオ画像を得るために、モニタを含むビデオ装置をハウジング５８に機能的に接続してもよい。
【００１３】
好ましくは、光ファイバ素子６２は、画像伝送系を取り囲むように、外側シースの内側壁に隣接して位置決めされる。この構成では、内視鏡からの照射光は、画像通過部材２８を通過し、また画像通過部材２８に入射する光学画像は、画像伝送系を介して接眼レンズ６８に伝達される。利用可能な内視鏡の例は、出典を明記することによりその開示内容を本願明細書の一部とする、米国特許第４９６４７１０号に記載されている。
別の実施例では、オブトラトール組立体１２及び内視鏡１６又はその光学素子は、カニューレ組立体１４内に挿入される単一のユニットとすることができる。例えば、オブトラトール組立体自体が手術箇所を照射してその画像をビデオモニタに伝送しながら組織を貫通し得るように、照射光学素子及び／又は撮像光学素子をオブトラトール組立体の中に組み込んで製造することができる。この例ではオブトラトール組立体は、長手方向内孔を有しないで、封止される。
手術に際しては、図４に示すように、内視鏡１６をトロカール組立体１０即ちオブトラトールスリーブ２０の長手方向内孔２４内に挿入する。
次に、外科医は、体組織に対して刃３４を位置決めし、トリガ１０２を連続して引き搾ることにより刃３４を反復的に移動させる。この結果、刃は、自動的に非展延位置から展延位置まで更に再び非展延位置に迅速に移動する。次に、体組織を貫通するために、握り２１に対し遠位方向に圧力を加える。刃３４の動作は、体組織の切開を制御可能に行うことを容易にし、外科医は、体組織を貫通するために比較的小さな圧力を握り２１に加えるだけでよい。体組織の貫通中、外科医は接眼レンズ６８を通してかかる貫通を観察するか、或いは例えばビデオ装置を利用した場合は公知のビデオモニタを介して体組織の貫通を観察すればよい。
【００１４】
また、外科医は、貫通中、刃３４をより選択的に展延してもよい。即ち、外科医は、トロカール組立体を挿入した後、筋肉等のより厚い組織に達するまで体組織を鈍く貫通する。この時点で、この厚い組織を貫通する（切開する）ために刃を展延する。厚い組織に再び遭遇した場合には、再び刃を展延することができる。体腔に挿入後、カニューレ組立体１４から内視鏡１６及びオブトラトール組立体１２を除去する一方、カニューレ組立体１４は所望の器具を挿入するために体内に残しておく。
本発明の精神及び範囲から逸脱することなくここに開示した実施例に種々の変形を施し得ることは理解されよう。例えば、種々の直径の内視鏡同様、カニューレ組立体、オブトラトール組立体に対して様々な直径が考えられる。また、刃の瞬間的な展延及び後退を達成するために、トリガ組立体の構成に種々の変形を施してもよい。従って、上述した説明は、限定的なものではなく、好ましい実施例の単なる例示と解釈されるべきである。当業者は、前記特許請求の範囲内で他の変形例を想到し得よう。
【図面の簡単な説明】
【図１】カニューレ組立体とオブトラトール組立体と内視鏡とから成る、光学トロカールの分解斜視図。
【図２】刃を展延するためのトリガ組立体を示した、図１のオブトラトール組立体の部分分解図。
【図３】図１のオブトラトール組立体の遠位端部の断面図であって、その遠位端部に位置決めされた対物光学部材を示した図。
【図４】トリガ組立体を示した、図１のオブトラトール組立体と内視鏡の部分断面側面図。
【図５】非作動位置にあるトリガを示した、図４の装置のトリガ組立体のＥの部分の拡大側面図。
【図６】刃プッシャアームと刃との間の接続を示した、図２のオブトラトール組立体の遠位端部Ｆの拡大組立図。
【図７】トリガ組立体への刃プッシャアームの接続を示した、図２のトリガ組立体のＧの部分の部分断面組立図。
【図８】非展延位置にある刃と共にトリガ組立体の部分作動を示す、図１のオブトラトール組立体と内視鏡の部分断面側面図。
【図９】図８のトリガ組立体のＨの部分の拡大側面図。
【図１０】非展延位置にある刃と共にドーム形の対物光学部材を示す、図８のオブトラトール組立体の遠位端部Ｉの拡大図。
【図１１】展延位置にある刃と共にトリガ組立体の作動を示す、図１のオブトラトール組立体と内視鏡の部分断面側面図。
【図１２】図１１のトリガ組立体のＪの部分の拡大側面図。
【図１３】展延位置にある刃と共にドーム形の対物光学部材を示す、図１１のオブトラトール組立体の遠位端部Ｋの拡大図。

Claims (14)

1. 長手方向内孔を有するカニューレと、
   前記カニューレの前記内孔内に取り外し可能に位置決めされて対物光学部材を有するオブトラトールと、
   前記オブトラトールの遠位端部に移動可能に位置決めされた刃と、
   前記刃に接続された作動機構と、
   を備え、
   前記作動機構が、第１及び第２の位置の間で移動可能であり、前記第１の位置から前記第２の位置までの前記作動機構の移動により、前記刃を後退位置から展延位置へ、更に再び後退位置へ移動させる、
   ことを特徴とする体組織を貫通するための装置。
2. 前記作動機構が、刃前進機構に接続されたトリガを含み、これらの機構が、前記後退位置と前記展延位置との間で前記刃を往復動させるように構成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 更に、
   前記対物光学部材を通過した画像を、観察用に前記オブトラトールの近位端部に伝送するために、前記オブトラトール内に及び前記対物光学部材と隣接して位置決めされた画像伝送部材を備えた、
   ことを特徴とする請求項１記載の装置。
4. 前記画像伝送部材が、前記オブトラトール内の長手方向内孔内に取り外し可能に位置決めされた内視鏡を含む、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の装置。
5. 前記対物光学部材が、ドーム形の外表面を有する、
   ことを特徴とする前記請求項の１〜４のいずれか１項記載の装置。
6. 前記刃が、前記対物光学部材の前記ドーム形の外表面と一致するように、円弧形である、
   ことを特徴とする請求項５記載の装置。
7. 前記作動機構が、
   近位及び遠位端部を有して長手方向に移動可能な少なくとも１つの刃プッシャ部材と、
   前記少なくとも１つの刃プッシャ部材の前記近位端部に接続されて、展延及び非展延位置との間で刃を交互に移動させるように構成された、刃駆動機構と、
   準備位置への前記刃駆動機構の移動を容易にすると共に、前記準備位置内で前記刃駆動機構を解放可能に維持するように構成された、刃駆動ラッチと、
   前記刃駆動ラッチに機能的に接続されたトリガであって、前記トリガが第１の所定の距離だけ移動すると前記刃駆動ラッチが前記刃駆動機構を前記準備位置まで移動させ、前記トリガが第２の所定の距離だけ移動すると前記刃駆動ラッチを前記刃駆動機構から解放して前記刃駆動機構を作動させるように、前記刃駆動機構に対して移動可能なトリガと、
   を有する、
   ことを特徴とする前記請求項１〜６のいずれか１項記載の装置。
8. 前記作動機構が、前記刃を展延させるために２段階の動作を行い、
   第１の段階では、前記トリガの作動により、前記刃前進機構が準備位置まで移動し、
   第２の段階では、前記トリガの前記作動位置への移動時に、前記刃前進機構が前記準備位置から解放される、
   ことを特徴とする前記請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
9. 直接観察による体組織への挿入を容易にするためのオブトラトールであって、
   近位端部と遠位端部と長手方向内孔とを有する、スリーブと、
   前記光学画像を集束させて前記長手方向内孔内に伝送するために、前記スリーブの前記遠位端部に位置決めされた、ドーム形対物光学部材と、
   前記対物光学部材内の凹部内に取り付けられ、展延位置と非展延位置との間で移動可能な、刃と、
   を備えた、
   ことを特徴とするオブトラトール。
10. 前記対物光学部材が、光学窓である、
    ことを特徴とする請求項９記載のオブトラトール。
11. 前記対物光学部材が、光学レンズである、
    ことを特徴とする請求項１０記載のオブトラトール。
12. 更に、
    前記展延位置と非展延位置との間で前記刃を選択的に往復動させるために、前記刃に機能的に接続された作動機構を備えた、
    ことを特徴とする請求項９記載のオブトラトール。
13. 更に、
    前記長手方向内孔内に伝送された画像を前記スリーブの前記近位端部に伝送するために、前記スリーブの前記長手方向内孔内に少なくとも部分的に位置決めされ且つ前記対物光学部材に隣接した画像伝送部材を備えた、
    ことを特徴とする請求項９記載のオブトラトール。
14. 前記画像伝送部材が、前記長手方向内孔内に移動可能に位置決めされた内視鏡を有する、
    ことを特徴とする請求項１３記載のオブトラトール。

Images