JP4932800B2 - 外科用クランプ装置 - Google Patents

Description

本発明は外科用の牽引子支持装置に係わり、特に外科用牽引子の多位置クランプ機構に関する。

本願は、２００１年５月２３日付けで出願した米国仮特許出願第６０／２９３０５７号の恩恵を請求するものである。

体内構造に接触することを要する外科では、後方組織を保持し、外科手術を行う箇所を露出させるために、しばしば牽引子が使用される。牽引子は典型的には牽引子ブレードと、その牽引子ブレードが取付けられる牽引子シャフトとを含む。牽引子はクランプ装置で牽引子支持装置に取付けられる。牽引子支持装置はロッドを含み、このロッドに牽引子クランプが係合して牽引子を牽引子支持装置に連結する。

どの牽引子クランプの本質的な特徴も、クランプが牽引子を牽引子支持装置上に都合よく配置できるようにすること、そして外科手術部位に対する適正な位置決めのために必要に応じて調整できるようにすることである。

さまざまな形式のクランプ装置が提案されてきた。本願明細書にその記載内容全体を援用する米国特許第４９４９７０７号、同第５０２０１９５号、同第５０２５７８０号、同第４２４２２４０号、同第５７２７８９９号および同第５７９２０４６号の譲受人はミネソタ・サイエンティフィック・インコーポレーテッド社である。これらの特許は、所定位置にロックしたときに２つのロッド部分を互いに調整可能で固定可能な角度関係で保持するという基本概念に対するさまざまな改良に関係している。一方のロッド部分は通常は牽引子ハンドルで、他方は通常は牽引子支持装置のロッド部分であり、このロッド部分は手術テーブルまたは他の適当箇所に取付けられる。

これらのクランプ装置は問題なく作動する（すなわち２つのロッド部分を特定の角度関係にてクランプする）と考えられるが、２つのいずれのロッド部分も互いに対して移動することを阻止されるような確実なロック位置にクランプが「クランプ作動される」前に、クランプに対するロッドの正確な位置決めを行えるようにするために、緩いグリップ位置に「スナップ作動」する機能を二つのロッド部分の少なくとも一方に与える必要性がある。

また、枢動点のまわりに作動して鋏のようなグリップ動作を行うジョーをクランプ部材に備える必要性がある。

さらに、米国特許第４９４９７０７号に示された円錐截頭部は、ロックされたときのクランプ部材の相対的な捩れに対抗するために大きな表面積を与える一つの方法を提供しているが、二つのクランプ部材をロック位置に互いに確実に位置決めするためには改良が必要である。

この牽引子クランプは、互いに対して回転可能な２つのクランプ部材を少なくとも部分的に通って延在する引張バーを含むことが好ましい。クランプ部材は静止ジョーと、連結されたレバー・アームの駆動によってそれぞれの枢動点のまわりに移動可能なジョーとで構成される。引張バーは先端にピン（ｄｏｗｅｌ）を保持するための開口を有する。このピンはカム・ナットに嵌合し、これにより引張バーが回転されるとカムがレバー・アームを駆動して、クランプを閉位置にロックする。

下側クランプ部材内に配置されたばねは可動アームを押圧し、これにより第一および第二のジョーは挿入されたロッド部分のまわりに「スナップ作動」するように押圧される。

二つのクランプ部材は、頂部ディスクおよび底部ディスクを有するロック・ブッシュによって分離されている。ロック・ブッシュは、頂部ディスクおよび底部ディスクの間に、初期荷重を与えられたばねを有する。カムが駆動されていないとき、この初期荷重を与えられたばねは、頂部ブッシュおよび底部ブッシュが係合することを阻止する。これは、二つのクランプ部材が互いに対して自由回転することを許容する。

さらに加えて、ロック・ブッシュの頂部および底部ディスクは、協働するセレーションに沿って互いに隣接する。引張バーが十分に回転されてカムを駆動すると、協働するセレーションは互いに係合して、これにより第一および第二のクランプ部材を互いに固定的な角度関係状態でロックする。

本発明の特別な特徴および利点、ならびに他の目的は、添付図面に関連する以下の説明で明白となるであろう。

図１から図４の牽引子クランプ１０は、米国特許第５０２０１９５号の図１に示されたクランプの交換部品、すなわちその代わりとして使用される。しかしながら、本発明の好ましい実施例の牽引子クランプ１０は、従来技術の牽引子クランプその他の基本的デザインを改良すると考えられる。

図１のクランプ１０は２つのクランプ部材４５，９０を含み、それぞれのクランプ部材は少なくとも一つ可動ジョー部材５５，１００をそれぞれ有している。可動ジョー部材５５，１００で、枢動点５６，１０１と反対側に位置するレバー・アーム５７，１０２に力が作用されたとき、可動ジョー部材５５，１００はそれぞれの枢動点５６，１０１のまわりに好ましく回転する。可動ジョー部材５５，１００は、それぞれ上側クランプ・ピン５０および下側クランプ・ピン９５によってクランプ部材４５，９０に枢動可能に連結される。

好ましい実施例で、各々の可動ジョー部材５５，１００は、固定の、すなわち不動のジョー部材であることが好ましい第二のジョー部材６０，１０５と協働する。好ましい実施例では、それらの固定ジョー部材６０，１０５のかなりの部分は、それぞれのクランプ部材４５，９０と一体化されて形成される。固定ジョー部材６０，１０５はグリップ面６１（ジョー部材６０に隠れている），１０６を有し、これらのグリップ面は可動ジョー部材５５，１００のグリップ面５８，（ジョー１００に隠れている）と協働して、牽引子のシャフトおよび牽引子支持装置のロッド部分のようなロッド部分を保持する。所定位置に位置されたロッド部分の保持を助成するために、グリップ面１０６，５８は湾曲されていることが好ましい。

クランプ部材４５，９０は、ロック・ブッシュ６４のようなブッシュによって分離されている。ロック・ブッシュ６４は、頂部ロック６５および下部ロック７０を含む。ディスクとして図示されているロック６５，７０は、図５に最もよく見られるようにセレーション係合面７１を備えて構成されることが好ましく、クランプ部材４５，９０が少なくとも角度を有して互いにロックされるとき、下側クランプ９０に対して上側クランプ４５を半径方向の固定された位置に保持するようにセレーション係合面が互いに協働する。好ましい実施例で、セレーション係合面６６，７１は半径方向に延在する隆起を特徴とした放射模様（ｓｔａｒｂｕｒｓｔ）に似ている。上側および下側のディスク６５，７０は初期荷重付与ばね７５で分離されている。初期荷重付与ばね７５は、クランプ部材４５，９０がロック解除すなわち解放された位置にあるとき、セレーション係合面７１を接触させないように保持する。従ってばね７５はクランプ部材４５，９０の自由回転を支援する。

好ましい実施例で、引張バー２０は、可動ジョー５５，１００を作動させて上側および下側のクランプ部材４５，９０を互いに対して固定された角度関係状態にロックするために使用される。引張バー２０はクランプ部材４５，９０の穴４６，９１を通って延在する。引張バー２０はまた、レバー・アーム５７，１０２の通路５９，１０４を通って延在する。

引張バー２０はハンドル１５によってクランプ部材４５，９０内で回転される。ハンドル１５すなわちグリップ面は、図２に示されるように、ハンドル・ボール２５を受入れるように位置される。ハンドルばね３０はハンドル・ボールをハンドル１５に押圧する。ハンドル１５が持上げられると、ハンドルはボール２５との接触を保持したままハンドル・ピン３５のまわりに枢動される。ハンドル・ボール２５は、ハンドル１５が引張バー２０に対して実質的に直角となるまで枢動されたとき、ハンドル１５の基部１６の凹部（隠れている）内に受入れられることが好ましい。ハンドル１５が解放されると、ハンドルばね３０はハンドルを図２に示される閉位置へ押圧するように支援する。

引張バー２０は引張バー・ヘッド２１を有し、引張バー・ヘッドは摩擦ワッシャのようなワッシャ２３上に係止されるリップ２２を有する。引張バー・ヘッド２１はワッシャ２３上で回転されるとレバー・アーム５７に当接する。引張バーの回転は引張バー・ヘッド２１を下方へ駆動し、リップ２２でレバー・アーム５７に大きな下方向の力を作用させ、以下にさらに詳細に説明するように閉位置すなわちクランプ位置へ駆動する。

引張バー２０は、図３ａに最もよく見られるように、カム・ナット８５として示されたカムによってクランプ部材４５，９０内に固定される。カム・ナット８５はカム・ナット・ピン８６を受入れるように加工されており、カム・ナット・ピン８６は引張バー・シャフト１９の先端２４の穴２３から延在する。カム・ナット・ピン８６はカム・ナット８５内に嵌合するように配置され、引張バー２０が回転されると、ナット・ピン８６はカム・ナット８５に対して移動される。

カム・ナット８５の形状は、下側クランプ９０内に収容されることができ、引張バー２０が回転するときにカム・ナット８５は回転しないような、いずれの形状にすることもできる。図３ａを参照すれば、カム・ナット８５は好ましい実施例において上面を下にして示されて、六角ナット基部８７のそれぞれタレット８４を有する三つの面を示している。図３ａはカム部８１，８２をさらに示している。図３ｂは牽引子クランプ１０内に配置された状態のカム・ナット８５を示す。ピン通路８９がカム・ナット・ピン８６を保持し、第一のカム面８１および第二のカム面８２を分けている。引張バー２０が回転されると、カム・ナット・ピン８６は両カム面８１，８２上に好ましく回転する。図３ｂに示されるように、カム・ピン８６はいずれかの方向、この場合は時計方向にのみ回転できるが、カム・ナット８５は同じ効果を有して反対方向へ回転するように構成できる。クランプ部材で把持される部品の直径が牽引子クランプ１０で把持するには小さすぎるならば、カム・ナット・ピン８６はカム面８１，８２に乗り越えてピン通路８９内に落ち込む。

図１を再び参照すれば、カム・ナット８５はカム・ナット・ピン８６によって下側から支持され、またカム・ナット８５およびレバー・アーム１０２を押圧する圧縮ばね８０によって上方への垂直な移動を阻止される。カム・ナット８５は、図４ａに示されるように下側クランプ９０の内部に配置されたカム・ナット・ハウジング８３によって回転または横方向への移動を阻止される。下側クランプ９１のカム・ナット・ハウジング８３の六角形状がこの図面に示されている。カム・ナット・ハウジング８３のこの形状は、カム・ナット８５のカム・ナット・タレット８４を受入れて、カム・ナット８５が下側クランプ９１内で回転することを阻止するために設計されている。

カム・ナット８５と下側クランプ可動ジョー部材１００との間に配置された圧縮ばね８０は、レバー・アーム１０２を静止クランプ位置に押圧してクランプ９０を閉位置ではあるがロックされない状態、すなわちアンロック状態にすること、そしてカム・ナット８５をカム・ナット・ピン８６に押圧し、カム・ピン８６が所定量につき回転されるとばね８０が圧縮されて上側および下側のクランプ４５，９０をロック状態とするようにさらに緊締することの二つの機能を果たすことが好ましい。従って、下側クランプ９０で固定されるロッドを挿入するとき、牽引子クランプ１０がアンロック状態にあってもロッドが所定位置へ「スナップ作動」するようにクランプ部材９０に押込むことができ、ロッドの挿入によるジョー５５，６０およびジョー１００，１０５の開離を助成するようにジョー部材５５，１０５の荷重付与面１２０，１２２がジョー部材６０，１００にも与えられる（すなわち、ロッドの湾曲面はロッドの直径に達するまでジョーを開き、ジョーはその後ロッドのまわり閉じる）。下側クランプ可動ジョー１００はばね８０により下方へ押圧される。何故なら、ばね８０はレバー・アーム１０２を上方へ押圧し、可動ジョー１００を固定ジョー１０５へ向けて下方へ押圧するからである。圧縮ばね８０により作用される力は牽引子クランプ１０をロッドに対して固定するのに十分な強さであることが好ましい。

下側クランプ９０が所定位置にされた後に引張バー１９は回転でき、この回転でカム・ナット・ピン８６が回転される。この動きは、カム・ナット・ピン８６をカム８１，８２に乗り上げさせてばね８０を圧縮し、レバー・アーム１０２を上方へ移動させるか上方へ向かう力を作用させ、またクランプ９０をロック状態にする。レバー・アーム１０２に作用する上方へ向かう力は、ロッド部分をさらに固定するための付加的な把持を行う。

ロッド部分のまわりに上側クランプ４５をロックするために、例えばハンドル１５によってクランプ９０をロックする方向と同方向に引張バー２０が回転される。好ましい実施例では、２７０゜未満、また１８０゜未満の回転のいずれもクランプ部材４５，９０をロッド部分のまわりに確実にロックできることが見い出されている。再び述べるが、ハンドル１５の回転作動はカム・ナット・ピン８６を回転させてカム面８１，８２上に乗り上げさせる。この動きが引張バー・ヘッド２１を下方へ引っ張ってリップ２２により摩擦ワッシャ４０に圧力を加え、摩擦ワッシャがレバー・アーム５７を下方へ押圧してロック状態にする。レバー・アーム５７は、上側クランプ４５が挿入されたロッド部分を固定するまで可動ジョー５５を上方へ固定ジョー６０に向けて押圧する。

引張バー・ヘッド２１により与えられる下方へ向かう力および（または）カム・ナット８５による引張バー２０の作動と関連する他の効果は、ロック・ブッシュ６４内の初期荷重付与ばね７５の圧縮である。これはセレーション・ディスク面７１，６６を互いに接触させ、ロック状態で互いに協働して上側クランプ４５を下側クランプ９０に対する固定された半径位置に保持するようにさせる。反対方向への引張バー１９の回転によって再び回転され、カム・ナット・ピン８６をカム面８８でもとの位置へ戻すように移動させる。クランプ４５，９０およびブッシュ６４をロックおよびロック解除するのに一つの引張バー２０およびカム・ナット８５が使用されているが、他の実施例では同様または異種の機構を複数使用することができる。

本明細書の開示の多数の代替例が当業者に示唆されるであろう。しかしながら、本発明の開示はその好ましい実施例に関係するもので、図解のためだけのものであって、発明を限定すると解釈されるべきでない。本発明の精神から逸脱することのないそれらの全ての変更例は、添付の特許請求の範囲の範囲に含むことが意図される。

本発明の好ましい実施例のクランプの分解斜視図である。 図１のクランプの斜視図である。 図１に示されたカム・ナットの斜視図である。 図３ａのカム・ナットの側面図である。 図１の線Ａ−Ａに沿って示された下側クランプの一部の断面図である。 図１の下側クランプの線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。 ロック・ブッシュ・ディスクの斜視図である。

符号の説明

１０ 牽引子クランプ
１５ ハンドル
１６ 基部
２０ 引張バー
２１ 引張バー・ヘッド
２２ リップ
２３ 穴
２４ 先端
２５ ハンドル・ボール
３０ ハンドルばね
３５ ハンドル・ピン
４５，９０ クランプ部材
４６，９１ 穴
５５，１００ 可動ジョー部材
５６，１０１ 枢動点
５７，１０２ レバー・アーム
５８，１０６ グリップ面
５９，１０４ 通路
６０，１０５ 固定ジョー部材
６４ ロック・ブッシュ
６５，７０ ロック・ディスク
６６，７１ セレーション係合面
７５ 初期荷重付与ばね
８０ 圧縮ばね
８１，８２ カム部すなわちカム面
８３ カム・ナット・ハウジング
８４ タレット
８５ カム・ナット
８６ カム・ナット・ピン
８７ 六角ナット基部
８９ ピン通路
９５ クランプ・ピン
１２０，１２２ 荷重付与面

Claims (21)

1. 外科用クランプ装置であって、
   互いに枢動可能に取付けられた第一および第二のジョーを有する第一のクランプと、
   互いに枢動可能に取付けられた第一および第二のジョーを有し、前記第一のクランプに連結され、ロック解除された状態で第一のクランプに対して回転可能である第二のクランプと、
   引張バーが回転されると、カム・ナット・ピンはカム・ナットに対して移動されるように前記カム・ナット・ピンと協働する前記カム・ナットにより前記第一のクランプおよび第二のクランプ内に固定される、前記第一のクランプおよび第二のクランプを通して延びる引張バーと、
   第一および第二のクランプの間に配置された第一および第二のセレーション・ロックとを含み、前記第一のセレーション・ロックは第一のクランプに連結され、第二のセレーション・ロックは第二のクランプに連結されており、
   前記セレーション・ロックは互いに接触されて、ロックされた状態で第二のクランプに対する第一のクランプの角度関係を固定し、
   前記セレーション・ロックはロック解除された状態で互いに離隔されて、第二のクランプを第一のクランプに対して回転可能にする外科用クランプ装置。
2. 前記第一および第二のセレーション・ロックをロック解除された状態に付勢するばねをさらに含む請求項１に記載された外科用クランプ装置。
3. 前記第一および第二のロックの中間部分にばねが配置されている請求項２に記載された外科用クランプ装置。
4. 前記第一のクランプの第一のジョーがレバー・アームおよび枢動点に連結され、枢動点はレバー・アームと第二のジョーとの中間に配置されている請求項１に記載された外科用クランプ装置。
5. 前記第二のクランプの第一のジョーがレバー・アームおよび枢動点に連結され、枢動点はレバー・アームと第二のジョーとの中間に配置されている請求項１に記載された外科用クランプ装置。
6. 前記第一および第二のクランプが穴をさらに含み、また、第一および第二のクランプを通り、第一および第二のセレーション・ロックを通って少なくとも部分的に延在する引張バーを有している請求項１に記載された外科用クランプ装置。
7. 引張バーに作動連結されたカム・ナットをさらに含み、このカム・ナットに対する所定量の引張バーの動作が装置をロック解除状態からロック状態へ切換える請求項６に記載された外科用クランプ装置。
8. ロック解除状態で前記第一および第二のクランプのうちの少なくとも一方を閉位置に通常付勢するばねをさらに含む請求項１に記載された外科用クランプ装置。
9. 外科用クランプ装置であって、
   第一のジョーと、第一のジョーに対して枢動点で枢動可能な第二のジョーとを有し、内部を通る穴を有する第一のクランプ部材にして、前記第二のジョーは第一のレバー・アームおよび第二のジョーの中間に位置する枢動点で第一のレバー・アームに連結されており、前記第一のレバー・アームは内部を通る通路を有している第一のクランプ部材と、
   第一のジョーと、第一のジョーに対して枢動点で枢動可能な第二のジョーとを有し、内部を通って少なくとも部分的に延在する穴を有する第二のクランプ部材にして、前記第二のジョーは第二のレバー・アームおよび第二のジョーの中間に位置する枢動点で第二のレバー・アームに連結されており、前記レバー・アームは内部を通る通路を有している第二のクランプ部材と、
   前記第一のクランプの穴を通り、第一のクランプの脚部の通路を通って延在し、第二のクランプの穴と第二のクランプの脚部の通路との少なくとも一方へ部分的に伸びる引張バーにして、ヘッドのある基端および先端部を有し、前記ヘッドにはグリップ面が連結されている引張バーと、
   前記引張バーの先端、第一のカム面、及び第二のカム面を貫通するカム・ナット・ピンを使用する前記引張バーの先端部と協働して構成される前記第一のカム面と前記第二のカム面を有するカム・ナットとを含み、引張バーのロック解除状態からロック状態への動きがカムをロック解除状態からロック状態へ移動させ、前記カム部材は引張バーの基端へ向かって移動して、第二のレバー・アームおよび第二のクランプをロック状態に固定する外科用クランプ装置。
10. 前記第一のクランプがロック解除状態で第二のクランプに対して回転可能である請求項９に記載された外科用クランプ装置。
11. 前記第二のクランプに対する第一のクランプの角度関係状態が、ロック状態において固定される請求項１０に記載された外科用クランプ装置。
12. 前記第一のクランプが第一のセレーション・ロックをさらに含み、第二のクランプが第二のおよび第二のセレーション・ロックをさらに含み、前記第一および第二のセレーション・ロックがロック解除状態では互いに開離され、ロック状態では互いに接触される請求項１１に記載された外科用クランプ装置。
13. 前記引張バーが第二のクランプの穴および第二のクランプの脚部の通路の少なくとも一方を通って延在する請求項９に記載された外科用クランプ装置。
14. ロック解除状態のときに前記第一および第二のクランプの少なくとも一方を閉状態に付勢するばねをさらに含む請求項９に記載された外科用クランプ装置。
15. 前記第二のクランプの第一および第二のジョーのうちの少なくとも一方が荷重付与助成面をさらに含む請求項１４に記載された外科用クランプ装置。
16. 外科用クランプ装置であって、
    第一のジョーと、第一のジョーに対して枢動点で枢動可能な第二のジョーとを有し、内部を通って延在する穴を有する第一のクランプにして、前記第二のジョーは枢動点のまわりでグリップ面と反対側のレバー・アームに連結されている第一のクランプと、
    第一のクランプ部材に連結された第二のクランプと、
    引張バーが回転されると、カム・ナット・ピンはカム・ナットに対して移動されるように前記カム・ナット・ピンと協働する前記カム・ナットにより前記第一のクランプおよび第二のクランプ内に固定される、前記第一のクランプおよび第二のクランプを通して延びる引張バーとを含み、
    前記第一のクランプ部材の前記第二のジョーはばねを利用するロック解除位置で閉状態にばね押圧され、ロック状態で閉状態にロックされる外科用クランプ装置。
17. 前記第一のクランプの第一および第二のジョーのうちの少なくとも一方が荷重付与補助面を有する請求項１６に記載された外科用クランプ装置。
18. 前記第二のクランプ部材がロック解除状態で閉状態にばね押圧される請求項１６に記載された外科用クランプ装置。
19. 前記第一および第二のクランプの第一および第二のジョーは枢動点で連結されており、前記枢動点は引張バーと第一および第二のクランプのそれぞれの第一および第二のジョーとの中間に配置されている請求項１６に記載された外科用クランプ装置。
20. 前記カムに対する引張バーの所定距離の回転がクランプ装置をロック解除状態からロック状態へ移行させる請求項１９に記載された外科用クランプ装置。
21. 前記第一のクランプに連結された第一のセレーション・ロックと、第二のクランプに連結された第二のセレーション・ロックとをさらに含む請求項１６に記載された外科用クランプ装置。

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