JP3725180B2 - 外科用器具 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、モータ駆動の外科用回転器具に関する。
【０００２】
【従来の技術と課題】
たとえば関節鏡視に用いられる外科用器具は一般に内側円筒管と外科用尖端部を各々別個に備えるかあるいは外側管内で回転する内側管に溶接した外科用尖端部を備える。回転する外科用尖端部は外側管の遠位端の開口を介して組織及び骨に暴露される。使用時、この器具の近位端はモータ駆動のハンドピースに装着される。ハンドピースは駆動部材及び外科部材を回転させる。外側管の遠位端は次に患者の体に挿入され手術部位へ進む。外科医はハンドピース内のモータを起動させて器具を操作する、すなわち外側管内の外科部材を回転させて手術部位の組織を切り取る。外科用尖端部によって切り取られた組織と骨片及び灌注水は内側管の内部を通じて吸引され器具外へ出される。回転する内側チューブ及び外科用尖端部の接着による磨毛や固着を防止するためには、内側管と尖端部が外側管内で十分な間隙を有しかつ外側管内の中心にあることが重要である。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
一側面において、本発明の器具は駆動部材と取りはずし可能に連結された外科部材を有し、よって駆動部材が回転すると駆動トルクを外科部材に伝達し、かつ駆動部材に対して少くとも２つの運動の自由度を外科部材に与え、また保持部材を有し器具の操作中の駆動部材と外科部材のトルク伝達関係を保持することを特徴とする。
【０００４】
外科部材と駆動部材はゆるやかに連結するため、外科部材は使用中に保持部材内でそれ自身整合し、外科部材が駆動部材に固く連結され望むように中心を取れない器具と比べて明らかな利点を提供する。加えて、本発明は標準的駆動部材を多種の外科部材と共に使用可能にし、さらに溶接できない又は互いに固く連結できない素材で構成された駆動部材と外科部材の使用を可能にする。
【０００５】
本発明の好適実施例は次の特徴を有する。駆動及び外科部材は共に管状で、切り取った組織を吸引して取り出すための経路を備える。上記両部材は、連結した場合の両部材間で二つの運動自由度を許すよう円周上に間隔をおいて配置された係合部によって取りはずし可能に連結される。一つの運動自由度は外科部材の回転軸方向の、他の一つは該軸を横切る方向の運動自由度である。保持部材は駆動及び外科部材を包含する管体で、外科部材の遠位端を超えて延び、軸方向の自由度を制限する接合部を提供し、よって両部材を共にトルク伝達可能に保持する。保持部材及び駆動部材は、駆動部材を保持部材内に確保するための接合部となるねじ部分を有する。
【０００６】
上記管体は駆動及び外科部材を近密に収容し、軸を横切る方向の自由度を制限する。管体と外科部材は共働する刃端を有し、また管体は外科部材との間隙よりも駆動部材との間隙の方が大きくなっている。これは外科部材の径を駆動部材のそれより大きくすることで可能となり、よって刃端同士は駆動部材の周囲で容易にかつ近密にはまり合い固着することがない。本発明の器具に用いられる素材としては、駆動部材用にステンレススチールまたはプラスチックが含まれる。溶接やろう付けに不適な他の素材も併用することができる。最後に、駆動部材は曲面部又は可撓部を有していてもよい。この場合、可撓部は保持部材の曲面内でそれに沿って延伸することができる。
【０００７】
他の側面において、本発明は回転可能な縦長の非金属駆動部材と、駆動トルクを駆動部材から外科部材に伝達するため駆動部材に脱着可能に連結される部分を有する外科部材を有し、外科部材は使用時に組織又は骨を切り取るに十分な硬度の金属素材で構成されることを特徴とする。
【０００８】
【実施例】
この発明の特徴と利点は、以下に図面を参照して詳細に説明する実施例によって明らかになるが、これらの実施例はこの発明を限定するものではない。
【０００９】
図１はこの発明の外科用器具の一実施例の斜視図である。
図２は図１に示す器具の側面部分断面図である。
図３は硬質外側管、回転式内側管およびブレード先端を備えた、図１と２に示す器具の遠位部分の拡大図である。
図４は図３の内側管のブレード先端と遠位末端の分解図であり、これら２つの部分が接続できる部分の配置を示す。
図５は、図１の器具を手術中に使用している状態を示す図である。
図６と７は遠位部が曲がっている外科用器具の側面部分断面図であり、前者はその遠位部が可撓性の内側管を備え、後者はその長さの全体が可撓性の内側管を備えている。
【００１０】
図１と２に示す膝関節についての関節鏡外科に用いる外科用器具１０は、硬質の固定外側管１２、外側管内に位置して回転する硬質の内側管１４（図２に点線で一部を示す）、および管の形に形成されている別個の取外し可能なブレード１６を備えている。外側管１２の遠位末端にはブレード１６が暴露される開口１８が形成されている。別の開口２０がブレード１６に形成されている。器具を操作中、ブレード開口２０の鋭利な刃先２２は、外側管の開口１８の鋭利な刃先２４と協働して、組織と骨を切取る。さらにブレードの開口２０は、内側管１４が回転しているとき、周期的に、外側管の開口１８と合致し、その結果、組織と骨の断片がブレード１６とこれに接続している内側管の内側に取込まれる。次にこれらの断片は、図５によって後で説明するように、内側管１４の中心開口２６を通じて吸引作用で取出される。
【００１１】
器具１０はさらにボス３０と回転可能な駆動シャフト３４を備えている。外側管１２の近位末端は、密封継手３６の位置でボス３０にしっかりと取付けられており、一方内側管１４の近位末端は、駆動シャフト３４に取付けられ密封され、このシャフトはボス３０の中で回転する。ボス３０と駆動シャフト３４は、それぞれ短かいねじを切った部分４０と４２を備え、これらの部分は互いに係合してねじ止めされ、駆動シャフトが内側管から後ろにフライドしないようにつきあわせ部として作動する。同じ目的を達成するため、スナップフィット器具を上記のねじの代わりに用いてもよい。
【００１２】
器具１０は使い捨てもしくは再使用可能であってもよい。例えば、関節鏡外科の一般目的用に設計された使い捨て器具は、器具の運転中、骨の組織を取出すのに充分に硬質のステンレス鋼で作製された外側管１２とブレード１６を備えている。ボス３０と駆動シャフト３４はプラスチック製でよく、内側管１４もプラスチック製でよい。その理由は、図３と４で以下に説明するように、ブレード１６は内側管に溶接する必要がないからである。しかし再使用できる器具は一般に、全体をステンレス鋼で製造する。
【００１３】
図１において、ブレード１６は、外側管の開口１８から落ちることがないようにその開口に対応した大きさになっている。ブレード１６の遠位末端は、外側管内で外側管１２の部分的にふたをした遠位末端に接触し、外側管内で半径方向に拘束されている。さらにハンドピース５０（図５に示す）内の電動機のハウジングが、駆動シャフト３４に対して軸方向にプレスして、接続されている内側管１４とブレード１６を外側管１２と密接に係合させる。
【００１４】
図３と４においてブレード１６と外側管１２との間隙は、所望により、内側管１４と外側管の間の間隙より小さくして、ブレードと外側管１２の内壁との密接な嵌合を保持し、良好な切取りを行えるようにすることができる。間隙のこの差異は、ブレード１６の外径を内側管１４の外径より大きくするか、または外側管１２の直径をその遠位末端にむかって小さくしていくことによって達成することができる。
【００１５】
この発明の重要な態様では、内側管１４は、その遠位末端に、円周方向に間隔をおいて設けた一連の部分６０を有する薄壁管を備え、その部分６０はブレード１６の近位末端の対応する一連の部分６２と係合している。この係合する部分６０と６２によって、内側管１４とブレード１６がゆるく連結し、両方の部分の溶接などによる固定した連結を必要とせずに回転する内側管からのトルクがブレードに伝達される。このゆるい連結によって、内側管１４とブレード１６間の２つの運動の自由度が与えられる。すなわちその一方は、ブレードの回転軸６４に沿った運動の自由度と一方はこの軸に対して横方向の運動の自由度である。係合部分６０と６２の角部にアールをつけて内側管１４とブレード１６の係合を容易にすることができる。別の態様では、内側管１４とブレード１６の係合部分６０と６２の壁は、わずかに傾斜をつけて内側管とブレードの係合をより容易にすることができる。
【００１６】
内側管１４とブレード１６間にあそびを設けてブレードを内側管から別個にするといくつかの利点がある。器具１０の使用中に、例えばブレード１６は移動可能に調節され、外側管１２と一直線上で回転する。その理由はブレードが内側管１４にしっかりと連結されているわけではなく内側管に対して自由に動くからである。内側管とブレードが別々になっている特徴によって、２つの部材の溶接、ひずみとりおよび心なし研磨を行う費用と労力の必要がなくなるのみならず、公知の溶接されたブレードと内側管の欠点、例えばブレードが、好ましくないことであるが内側管に対して偏心もしくは角度をもって連結されるときにおこる、ブレードの摩擦磨耗と焼付きを回避することができる。さらにこの発明では、標準の内側管に多種のブレードを連結することができ、またともに溶接もしくはろう付けが困難もしくは不可能な材料例えばセラミック、硬質金属およびプラスチックなどで作製される管とブレードは、それにもかかわらずともに有効に使用できる。
【００１７】
図６は、例えば本願発明の出願人に譲渡された同時係属中の米国特許願第４７７２２３号に記載されているようなまがった遠位部を有する外科用器具９０のこの発明の特に有利な用途を示す。なおこの特許願は本願に援用するものとする。
【００１８】
図６の器具９０は外側管９２を備えており、外側管９２が遠位部９２ａでまがって内側管のまがった部分９４ａと整合していることを除いて、図１〜５について先に述べた外側管１２と類似している。内側管９４の遠位末端に、ブレード先端９６が取外し可能に接続されておりこのブレード先端９６は図１〜５について先にのべたブレード先端１６に類似している。別の態様において（図示せず）、内側管９４を、遠位部９４ａを固体の可撓性プラスチック製にするか、または長穴を設けずに可撓性にしてもよい。
【００１９】
図７において、内側管１００は、図１〜５および６について説明した内側管１４および９４に類似しているが、外側管１０２の曲がった部分１０２ａと整合するように、その長さ方向にそって固体の可撓性プラスチック材料で作製することができる。別の態様（図示せず）は、長さ方向に、長穴を設けるかもしくは他の方法で可撓性にした内側管を備え、さらに外側管自体が可撓性の外科用器具が含まれ、例えば人体の背部とヒップ部の手術中に用いられるカテーテル装置を通じて導入される。
【００２０】
図５に示すように、使用中、駆動シャフト３４の近位末端がハンドピース５０に取付けられ、このハンドピースは、駆動シャフト３４を回転する電動機（図示せず）、内側管１４およびブレード先端１６（図１と２に示す）を備えている。このようなハンドピースの例は、米国特許第４７０５０３８号に記載され、この特許は本願に援用する。膝の関節鏡手術するために、装置１０はハンドピース５０の遠位末端に挿入され、次いで、刺傷７０を通じて膝蓋の下の膝関節７２に導入される。光ファイバー光源７６を用いて、光を、第２の刺傷７４を通じて関節７２に照射する。次に手術部位の視覚画像を別の光通路を通じてテレビジョンカメラ７８に戻し、医師が見るためにテレビジョンスクリーン８０に表示される（あるいは、医師は、対眼レンズを通じて画像を見ることができるしまたは画像を記録することができる）。
【００２１】
内側管１４とブレード１６を回転させるために、医師はハンドピース５０内の電源５６に接続されている電動機（図示せず）を作動させる。手術中、関節７２は、第３の刺傷８２を通じて、流体源８４によって導入される流体で膨脹させる。その流体は関節７２を膨脹させ、血液を関節から流し出して、医師がその領域を明瞭に見ることができるようにし、また切取られた組織を洗い出す。医師は、部位の画像をテレビジョンスクリーン８０上に見ながら、器具１０を左右と軸方向に移動させて滑膜組織を漸進的に切断する。器具１０で切断された組織の断片と流体は、真空源８８によって適用される吸引作用によって、内側管１４の開口２６を通じて、手術部位から同時に取出される。
【００２２】
上記の器具には、別の態様があることは明らかである。例えば多種類の関節鏡切断部材を前記のブレードの代わりに用いることができる。これらの器具には、米国特許第４２０３４４４号、同４２７４４１４号、同４５２２２０６号、同４６６２３７１号、同４８３４７２９号および同４８４２５７８号に記載されているようなシェーバー、カッターおよび研磨器が含まれ、これらの特許はすべて本願に援用されまた本願出願人に譲渡されている。また他の態様は本願の特許請求の範囲に含まれている。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の外科用器具の一実施例の斜視図である。
【図２】図１に示す器具の側面部分断面図である。
【図３】硬質外側管、回転式内側管およびブレード先端を備えた、図１と２に示す器具の遠位部分の拡大図である。
【図４】図３の内側管のブレード先端と遠位末端の分解図であり、これら２つの部分が接続できる部分の配置を示す。
【図５】図１の器具を手術中に使用している状態を示す図である。
【図６】遠位部が可撓性の内側管を備えた、遠位部が曲がった外科用器具の側面部分断面図である。
【図７】長さの全体が可撓性の内側管を備えた、遠位部が曲がった外科用器具の側面部分断面図である。
【符号の説明】
１０，９０，１００ 外科用器具
１２，９２，１０２ 外側管
１４，９４ 内側管
１６ ブレード
１８，２０ 開口
２２，２４ 刃先
３０ ボス
３４ 駆動軸
３６ 密封継手
５０ ハンドピース
５６ 電源
６０，６２ 係合部分
６４ 刃の回転軸

Claims (3)

1. 回転可能な駆動シャフトと、近位端と遠位端を有し、近位端に前記駆動シャフトが接続される縦長の回転可能な駆動部材と、駆動部材に対して少なくとも 2 つの運動自由度を与えられた外科部材と、使用時において前記駆動部材及び外科部材をトルク伝達状態に保持する保持部材とを備え、
   前記保持部材が、略円筒状の管体であり、回転可能に前記駆動部材を包含して前記外科部材の回転軸の横方向の運動自由度を制限し、前記外科部材の遠位端を超えて延伸して外科部材と隣接し、かつ前記外科部材の遠位端に位置する接合部を提供して前記外科部材の回転軸に沿う運動自由度を制限し、かつ前記外科部材の回転中に外科部材自身を保持部材に対して整合させ、
   前記外科部材が鋭利な刃先および係合部分を有し、前記駆動部材の遠位端と着脱自在に連結可能であり、前記駆動部材および外科部材の各々が、駆動部材から外科部材にトルクを伝達するために係合しかつ分離可能になるように円周上に間隔を置いて配置され軸方向に延びる部分を有することを特徴とする外科用回転器具。
2. 前記外科部材および駆動部材の内部を貫通して延び、かつ前記駆動部材が外科的に切り取られた骨又は組織を吸引によって器具外に取り出すことを可能にする経路手段を含み、
   前記保持部材と外科部材は各々が、駆動部材が回転すると外科的カッティングを共動して行うよう配置された刃端を有し、
   前記保持部材が、駆動及び外科部材を包含する略円筒状の管体であり、前記外科部材は駆動部材の外径より大きい外径を有し、それによって管体と外科部材との間隔は管体と駆動部材とのそれより小さく、かつ、
   前記外科部材は金属で構成され、前記駆動部材は非金属で構成され、これら２つの素材は溶接またはろう付けに適さないことを特徴とする請求項１による器具。
3. 前記保持部材が、前記駆動部材を包含し、かつ曲面部を有する略円筒状の管体であり、
   前記駆動部材が、その全長にわたり可撓性を有し、前記曲面部内で延伸しかつ曲面に従うプラスチック素材で構成された縦長部材であり、かつ
   前記管体および駆動部材のそれぞれは、前記駆動部材を前記管体内に確保するための接合部を有することを特徴とする請求項１による器具。

Images