JP4933552B2 - 回転式外科用カッター - Google Patents

Description

本発明は一般に外科装置に関係し、より詳細には外科装置における同軸カニューレの位置合わせの維持に関する。

外科用切断装置、とりわけ神経外科用の装置は、患者の組織を切除するための精密な器具である。一般にこれらの装置は、外科医が器具を手で位置決めし、カッターを適当な位置へと案内することを要求する。公知の外科用切断装置のための多くのハンドピースはその性質として対称形をなしており、長時間の使用には向かない。しかし、ハンドピースが非対称ハンドルを有する人間工学的デザインである場合には、不快感や疲労をさほど伴うことなく、ハンドピースを使用することができる。しかし、カッターが側面開口型の場合は、側面開口型カッターを位置決めするために、外科医はハンドピースに対して不便な握り方をしてハンドピースの向きを変え、保持することを要求される。典型的には、組織受け口はハンドルに対して固定された向きにある。人間工学的なハンドピースは一定の向きでのみ保持されるように意図されているため、意図された向き以外の角度でハンドピースを保持すると、ハンドピースは不便で、制御しにくい非人間工学的なものとなる。

ハンドピースのデザインに加え、一般に公知の外科用切断装置は、カッター操作のための駆動装置と切除した組織を取り除く吸引装置とを有する。吸引装置は、組織を刃に近接した切断開口部／口部に引き寄せることで切断動作に寄与することもできる。切断機構が組織を切り取ると、吸引装置はホースを介して回収容器へ組織を吸い出す。

器具が機械的カッターの場合、切断操作は一般に組織を受け入れる側面開口を用いて行われる。切断器具はカニューレ内カニューレまたは二重カニューレ構造の装置を有することができる。内カニューレが往復動作する一方、外カニューレは真空によって引き寄せられた組織を受け入れる側面開口を有する。しかし、切断操作が有効であるためには、外カニューレの組織受け口が内カニューレの切断部材と向きを保つ必要がある。これは、内カニューレが、組織受け口と位置合わせされた刃先の近くにヒンジを有する場合があるからである。内カニューレ切断部材が組織受け口と位置合わせされないと、組織の切除は有効に行われない。位置合わせのずれのために、外科医は組織を切り取るために何度も試行を強いられる可能性がある。

さらに、切断器具を人間工学的ハンドルとともに使用する場合、組織受け口の向きの再調整は側面開口型カッターを使用すると不便なものとなる。器具を適切に保持し、位置決めするには、外科医の手の中でハンドルを選択的に回す必要がある。これは、人間工学的なハンドルが意図された向き以外で使用されるという望ましくない状況をもたらす。この場合、快適に保持されるように意図されていた人間工学的デザインは、標準型の対称形のハンドピースよりも扱いにくいものとなる。

このことから、現在の人間工学的な往復カッターは、組織受け口の向きを変えるために内カニューレと外カニューレを一緒に回転させることができないという問題に行き当たる。従って、ハンドルがその人間工学的な位置で使用されないときは、ハンドルの保持および操作は困難である。また、ハンドピースに給電するケーブルがある場合には、回転に抵抗するケーブルによってハンドピースの回転がさらに妨げられる可能性がある。

従って、組織受け口と内側の切断部材が互いの相対的な位置を保つように内カニューレと外カニューレを一緒に回転させることを容易にする、改良型の外科装置が求められる。さらに、所望の人間工学的な保持位置を保ちながら刃を枢動させることができる改良型の外科装置が求められる。

基部と、基部に係合された第１の部材と、第１の部材と第２の部材が共に回転するように第１の部材に対して固定された第２の部材とを備える、回転式外科装置が提供される。さらに、この装置は、第２の部材の往復動作を提供することができる。さらに、この装置は、該第２の部材に係合されて、該第２の部材に往復動作を与える駆動軸を有することができる。

別の実施形態では、回転式外科装置は、基部と、該基部に係合された第１の部材と、部分的に第１の部材内に配置される部分を有する第２の部材と、第１の部材と第２の部材とを作動的に連結し、第２の部材を第１の部材と揃って回転させる案内部と、第２の部材と往復動可能に係合する駆動部材とを有する。

さらに別の実施形態では、第１の部材と、第２の部材と第１の部材が同期して回転するように第１の部材に固定的に連結された第２の部材とを有する、回転式外科器具が開示される。この器具は、さらに、第１の部材に係合された第１のカニューレと、第２の部材に係合され、部分的に第１の部分内に配置される第２のカニューレとを備えることができ、該第１の部材が回転されるとき、第１のカニューレと第２のカニューレが共に回転するようにすることができる。さらに、この器具は、第１の部材に形成された組織受け口と、第２の部材に設けられ、組織受け口と位置合わせされた切断部とを有することができ、器具は該組織受け口と該切断部の互いに対する位置合わせを、第１および第２のカニューレの回転範囲全域にわたって維持する。

さらに別の実施形態では、第１のハブと、第１のハブに係合された第１の部材と、第２のハブと、第２のハブに係合された第２の部材と、第１のハブと第２のハブを連結する案内部とを有し、第１の部材と第２の部材が互いに対する向きを維持する回転式外科器具が提供される。さらに、この器具は、第２の部材の少なくとも一部が第１の部材内で往復動作するようにすることができる。

本発明の特徴および発明の態様については、以下の詳細な説明、請求項、およびその簡単な説明を以下に示す図面を読むことで、より明瞭になるはずである。

ここからは図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に示す。図面は本発明の実施形態を示すものであるが、図面は必ずしも縮尺どおりではなく、本発明をわかりやすく示し、説明するために一部の特徴は誇張されることがある。ここに定める実施形態は、排他的であったり、その他、以下の詳細説明で開示する具体的形態に本発明を限定したりすることを意図するものではない。

図１から７に、本発明にもとづく回転式外科装置１０の一実施形態を示す。回転式外科装置１０はハンドピース１２を有する。ハンドピース１２は回転式外科装置１０を外科環境と係合させる基部として作用する。ある実施形態では、ハンドピース１２は、駆動部材（図示せず）が駆動受け部１３に対して角度をなしてハンドピース１２内に係止される、人間工学的装置の一部である。ハンドピース１２の非対称設計はハンドピース１２の快適かつ正確な制御を可能にする。ハンドピース１２は、外科医が外科装置１０を快適に保持できるようにする人間工学装置として具現されるが、ハンドピース１２はさらに、内視鏡（図示せず）のような他の医療機器とハンドピース１２との整合を支援するために１つまたは複数のハンドピース案内部１５を備えることができる。

ハンドピース１２には、外ハブ１４、内ハブ１６および外カニューレ１８が連結される。外ハブ１４（図３に最も良く示される）は、選択的回転動作を行うようにハンドピース１２に取り付けられる。より詳細には、ハンドピース１２は、外ハブ１４のホイール２０を受け入れる溝穴１９を有する。溝穴１９は、ホイール２０が溝穴１９の中を自由に回転できるように、幅および深さでホイール２０を少なくともわずかに上回る寸法を有する。外ハブ１４の遠位回転面２２はホイール２０の一方の側にあり、近位回転面２４はホイール２０のもう一方の側にある。回転面２２、２４は溝穴１９の両側でハンドピース１２と係合する（図１参照）。ある実施形態では、溝穴１９内で外ハブ１４をいずれかの方向に選択的に回転させるのに便利な親指用グリップを提供するように、ホイール２０は、溝２８によって隔てられたスポーク２６を有することもできる（図２参照）。

外カニューレ１８（図１参照）は、外ハブ１４を貫通する外ハブチャネル３０（図３参照）に挿通される。外カニューレ１８はチャネル壁３２に固定されるが、外カニューレ１８の遠位端３１は所定の距離だけハンドピース１２から離れる方向に延びるように位置決めされる。外カニューレ１８は外ハブ１４に固定されるため、外ハブ１４を回すと、外カニューレ１８も回転し、外ハブ１４との円周方向の位置合わせを保つ。

外ハブ１４は、外ハブ１４の後面から内側へ延びる１つまたは複数の案内穴３４を備えることもできる。それぞれの案内穴３４は案内ピン３６の一端３５を受け入れ、その一端３５は案内穴３４内に固定的に取り付けられる。案内ピン３６は、摩擦接触、圧入、溶接または接着のような従来の方法を用いて案内穴３４内に保持することができる。案内ピン３６の他端３７は、図１および７に最も良く示されるように、内ハブ１６に形成された溝穴３８内に受け入れられる。

図３では、案内ピン３６はピン形コネクタとして具現されているが、案内ピン３６は外ハブ１４を内ハブ１６に回転可能に連結するいかなる連結部材であってもよい。その場合、案内ピン３６は、丸形、平形、矩形であっても、フランジまたはタブであってもよい。他の場合には、案内ピン３６は外ハブ１４または内ハブ１６と一体をなす部分として成形することができる。別法として、案内ピン３６は、外ハブ１４と内ハブ１６の両方の一部である要素として成形することができる。成形された２つの部分は係合して案内ピン３６を形成するように構成される。案内ピン３６は外ハブ１４と内ハブ１６の両方で取付け部によって緩い状態で受け入れられることもできる。さらに、案内ピン３６は、外ハブ１４と内ハブ１６の両方に固定的に取り付けられた平板材として具現することができる。

図４は、内ハブ１６がその一部をなす駆動装置４０の側面図である。駆動装置４０は、内ハブ１６に加えて、カム従動子４２と、駆動部材４４と、図１の回転式外科装置１０とともに使用する内カニューレ４６とを備える。内カニューレ４６は、内カニューレ４６が内ハブ１６を貫通して軸方向に延びるように、内ハブ１６を貫通するチャネルを介して内ハブ１６に固定される。駆動部材４４は、内ハブ１６を円周方向に囲むリング４８によって内ハブ１６に回転可能に取り付けられる。駆動部材４４は回転するのではなく、内ハブ１６に対して往復動作を与える。リング４８は、内ハブ１６が駆動部材４４に対して自由に回転することを許容する溝５０に嵌っている。

往復動作は、カム（図示せず）とカム従動子４２によって回転式外科装置１０に導入することができる。カム従動子４２がカム（図示せず）と係合すると、駆動部材４４は必ず駆動される。往復動作のための戻し力は、ばね案内５４に沿って支承されるばね５２（図１参照）を縮める力によって与えられる。内ハブ１６と内カニューレ４６はリング４８によって駆動部材４４に取り付けられているため、これらはカム従動子４２によって往復駆動される。さらに、リング４８が溝５０に嵌るため、往復動作は内ハブ１６に伝達される。

図５Ａおよび５Ｂは、内ハブ１６について、それぞれ代替の実施形態を示している。第１の実施形態では、内ハブ１６は溝穴３８を備える。溝穴３８は、内ハブ１６の外側面４０から径方向内向きに延びるチャネルまたは切欠きである。溝穴３８は、内カニューレ４６の周りにランド部５６を残して内カニューレ４６から径方向に離れた位置から始まることができる（図４および５Ａに図示）。第２の実施形態では、図５ｂに示すように、内ハブ１６’には、内カニューレ４６を受け入れるチャネルから内ハブ１６の外側面４０’に直接延びる溝穴３８’を設けることができる。

上述のように、案内ピン３６は溝穴３８で内ハブ１６と係合する。従って、外ハブ１４を回転させると、溝穴３８は、内ハブ１６がリング４８によって駆動部材４４に対して回転可能に取り付けられていることから、案内ピン３６が内ハブ１６を回転させることを可能にする。案内ピン３６は、内ハブ１６の軸線から所定の距離で回転力を内ハブ１６に与える。内カニューレ４６は内ハブ１６に固定されているため、外ハブ１４、外カニューレ１８および案内ピン３６を回転させると、内ハブ１６と内カニューレ４６も回転する。

溝穴３８、３８’のような案内ピン３６の取付け部は、案内ピン３８を受け入れるように構成された穴または特殊形状の空洞としても具現することができる。代替の実施形態では、取付け部は内カニューレ４６内に形成することができる。取付け部は、往復動作を可能にするとともに、内カニューレ４６を外カニューレ１８と共に回転させるピンを受け入れるように内カニューレ４６に設けられた溝穴として構成することができる。このような装置は、内カニューレ４６内に導入される真空を保つように、取付け部の溝穴を覆うスカートをピンの周りに有することができる。

図７に図示する例示的実施形態の場合のように、往復動作が望まれる場合は、案内ピン３６が内ハブ１６の溝穴３８によって摺動可能に受け入れられることもできる。案内ピン３６がスロット３８によって受け入れられる場合は、内ハブ１６は、内ハブ１６の軸方向の往復動作を可能とするように構成される。内ハブ１６が軸方向に往復動作するとき、案内ピン３６は溝穴３８の長さに沿って摺動する。案内ピン３６が溝穴３８によって摺動可能に受け入れられる一方、内ハブ１６は外ハブ１４および案内ピン３６に関して内カニューレ４６を回転させる能力を維持する。

図３から７を参照すると、案内ピン３６は外ハブ１４に取り付けられており、外ハブ１４を、外カニューレ１８に収容された部品を含む切断装置１００（図７に最も良く示される）に回転可能に連結する。切断装置１００は、外カニューレ１８の遠位端３１に隣接して外カニューレ１８に形成された組織受け口６０と、選択的に往復動作する内カニューレ４６とを有する選択的往復動カッター５８（図６Ａに最も良く示される）を有する。

操作時、内カニューレ４６は外カニューレ１８内で往復動作し、内カニューレ４６の遠位端６４を外カニューレ１８の遠位端３１に対して接近、離間それぞれの方向に動かす。真空Ｖは、内カニューレ４６と作動的に係合する真空口６６（図１に示す）によって与えられる。真空Ｖは、外カニューレ１８に形成された組織受け口６０を通して組織６８を吸引するように作用する。内カニューレ４６の遠位端６４は、組織受け口６０と協働して、組織受け口６０を通して引き寄せられた組織６８を切り取るように構成される。より具体的には、組織受け口６０は、内カニューレ４６の遠位端６４と協働して組織を切り取るように構成された刃先７２を有する。

内カニューレ４６はヒンジ７４も有することができる。ヒンジ７４は、力が加えられたときに内カニューレ４６の遠位端６４が上向きに枢動できるようにする。ある実施形態では、ヒンジ７４は内カニューレ４６の一部を径方向に切り取った溝穴として構成される。

外カニューレ１８を通じて引き寄せられた組織６８に内カニューレ４６が係合すると、内カニューレ４６に対する押圧力と、遠位端６４、組織６８および刃先７２の接触とによって、遠位端６４に力Ｆが生じる。力Ｆは、内カニューレ４６に切り込まれたヒンジ７４のために内カニューレ６４の遠位端６４を時計方向Ｒに枢動させる。枢動Ｒは、遠位端６４の頂部７３と刃先７２の狭間隔での位置合わせ（ｎａｒｒｏｗ ｇａｐ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）を可能にし、これによって隙間がほとんどゼロの状態が実現する。この狭間隔は刃先７２での組織６８の一刀切断（ｆｉｒｓｔ−ｃｕｔ ｓｅｖｅｒｉｎｇ）をもたらす。切り取られた組織７６（図６Ａ参照）が切り離されると、真空Ｖが切り取られた組織７６を内カニューレ４６に沿って引き寄せ、収集容器（図示せず）に捕集することができる。

往復カッター５８が適切に動作するように、ヒンジ７４は、組織６８が外カニューレ１８内に引き込まれたとき、内カニューレ４６の遠位端６４が上向きに枢動し、組織６８を刃先７２に押し付けて切断するように、刃先７２および組織受け口６０と整合させられる。開示される一実施形態では、外ハブ１４、案内ピン３６および内ハブ１６が協働することによってヒンジ７４と刃先７２の適正な位置合わせが保たれる。これらの要素は、内ハブ１６と内カニューレ４６が往復動作する間であっても、内カニューレ４６と外カニューレ１８の位置合わせを保つ。

図６Ｂは、第１の枢動位置にある外カニューレ１８と内カニューレ４６を内カニューレ４６の遠位端６４付近で示したもので、内カニューレ４６が刃先７２近くまで上方に枢動している。図６Ｃは、第２の枢動位置にある外カニューレ１８と内カニューレ４６を示す。図示されているように、内カニューレ４６の枢動部は外カニューレ１８の刃先７２に対する向きを保っている。そのため、往復カッター５８が回転されるとき、切断装置１００は内カニューレ４６と外カニューレ１８の円周方向の位置合わせを保つ。

図１と７を参照しながら、回転式外科装置１０の操作について説明する。まず、外科医はハンドピース１２の快適な保持位置を決める。次に、外科医は除去されるべき病変部位に対して外カニューレ１８が患者の体内に入る位置を決める。次いで、組織受け口６０が除去されるべき病変部位の近くに位置するように外カニューレ１８の遠位端３１が手術部位に挿入される。その上で、外科医は、ホイール２０を回すことによって、外カニューレ１８に固定された外ハブ１４を回転させることができる。外ハブ１４をこうして回転させることにより、遠位端６２に隣接して外カニューレ１８に形成された組織受け口６０を回転させて、病変部位に接近するのに適した角度にすることができる。外ハブ１４に取り付けられた案内ピン３６は、溝穴３８、３８’と係合することによって内ハブ１６に取り付けられている。内カニューレ４６は内ハブ１６に固定されている。これによって、外ハブ１４、案内ピン３６および内ハブ１６は協働して、軸方向の構成要素が互いに同じ相対位置（すなわち、円周方向の位置合わせまたは角度の位置合わせ）を保つことができるように外カニューレ１８と内カニューレ４６を回転させる。

実際、人間工学的装置の一部であるハンドピース１２に関して、これらの実施形態は、組織受け口６０を選択的に位置決めするために外科医の手の中でハンドピース１２を選択的に回転させることを可能にする。さらに、外カニューレ１８の回転は、切断装置１００の他の要素を同時に回転させることも可能にする。例えば、内カニューレ４６が回転するとき、ヒンジ７４および組織受け口６０の位置合わせが保たれる（図６Ａ参照）。溝穴３８には、内ハブ１６の往復動作を許容する案内空間７８が設けられる。これによって、内ハブ１６は往復動作を行いながら、案内ピン３６との接触をなお維持することができる。図示されるように、この例示的実施形態は、組織受け口６０がヒンジ７４との適切な位置合わせを維持した状態で、内カニューレ４６と外カニューレ１８が共に回転することを容易にするものである。

さらに、この例示的実施形態は、ハンドピース１２の所望の人間工学的保持位置を保ちながら、切断装置１００を回転させることを可能にするものでもある（図１参照）。実際、外科装置１０は、外科医が組織受け口６０を独立して回転させながらハンドピース１２を保持することを可能にする。外科医が外ハブ１４を回すと、外カニューレ１８と内カニューレ４６は、組織受け口６０とヒンジ７４が互いに一致して回転するように、同期して回転する。そのため、組織受け口６０の向きを変えるために、外科医がハンドピース１２を不便な、または快適でない位置で保持する必要がない。

さらに、外科医は、ハンドピース１２を保持するのではなく、外科用安定化装置を用いることもでき、その場合には、医療処置の間、外科医がハンドピース１２を保持する必要はない。安定化装置は、不動化された内視鏡として具現することができる。そのような装置の場合、ハンドピース１２は１つまたは複数のハンドピース案内部１５を用いて安定化装置に取り付けることができる。ハンドピース案内部１５は、外科手術でハンドピース１２を保持するように設計された安定化装置の受け入れ穴に差し入れることができる。ハンドピース１２が安定化された後は、外科医は、手案内による操作と同様に安定化装置を外科手術用に位置決めすることができる。ハンドピース１２を位置決めした後は、組織受け口６０を外ハブ２０によって選択的に回転させて病変部位に接近させることができる。

本発明について、上述の実施形態を参照しながら具体的に紹介し、説明してきたが、これらの実施形態は、本発明を実施するための最良の態様について説明するためのものにすぎない。本発明の実施に当たって、以下の請求項で定義する本発明の精神および範囲から外れることなく、ここに説明した本発明の実施形態に対する様々な代替法を用いることができることは、当業者には理解されるはずである。以下の請求項は本発明の範囲を規定するものであり、これらの請求項の範囲に含まれる方法および装置ならびにその等価物はそこに含まれるものとして意図されている。本発明に関するこの説明は、ここに記載する要素のあらゆる新規で自明でない組み合わせのすべてを含むものと理解される必要があり、これらの要素の新規で自明でない組み合わせに対して、これまたはこれ以降の出願で請求がなされる可能性がある。さらに、上述の実施形態は説明のためのものであって、いかなる特徴または要素も、これまたはこれ以降の出願において請求される可能性のある考えられる限りの組み合わせに不可欠なものではない。

本発明の回転式外科装置の一実施形態の概略断面図である。 図１に示した回転式外科装置の概略正面図である。 図１の回転式外科装置に使用するための外ハブおよび案内部の一実施形態の断面図である。 図１の回転式外科装置で使用するための駆動装置の側面図である。 図１の回転式外科装置で使用するための内ハブの一実施形態の正面図である。 図１の回転式外科装置で使用するための内ハブの代替実施形態の正面図である。 図１の回転式外科装置で使用するための往復動カッターの断面図である。 図６ＡのＢ−Ｂ線に沿った、第１の枢動方向にあるヒンジおよび組織受け口の断面図である。 第２の枢動方向にあるヒンジおよび組織受け口の断面図である。 図１の回転式外科装置で使用するための組織切断装置の一実施形態の断面図である。

Claims (7)

1. 選択的に回転させられる第１のハブと、前記第１のハブが回転されると回転するように前記第１のハブに係合された外カニューレと、第２のハブと、前記第２のハブに係合された内カニューレと、前記第１のハブと前記第２のハブを回転可能に連結する案内部とを備え、前記外カニューレが選択的に回転されるときに前記外カニューレと前記内カニューレが互いに対する向きを維持する、回転式外科器具であって、
   前記内カニューレの少なくとも一部が前記外カニューレ内で往復動作し、
   前記案内部が前記第１のハブに固定的に取り付けられ、且つ、前記第２のハブに摺動可能に係合する、回転式外科器具。
2. 選択的に回転させられる第１のハブと、前記第１のハブが回転されると回転するように前記第１のハブに係合された外カニューレと、第２のハブと、前記第２のハブに係合された内カニューレと、前記第１のハブと前記第２のハブを回転可能に連結する案内部とを備え、前記外カニューレが選択的に回転されるときに前記外カニューレと前記内カニューレが互いに対する向きを維持する、回転式外科器具であって、
   前記内カニューレの少なくとも一部が前記外カニューレ内で往復動作し、
   前記案内部が前記第２のハブによって受け入れられ、これにより、前記第２のハブは、前記案内部との回転連結を維持すると共に往復動作することができる、回転式外科器具。
3. 前記内カニューレの少なくとも一部が前記外カニューレ内で揺動する、請求項１または２に記載の器具。
4. 前記第２のハブに回転可能に連結された駆動部材をさらに備え、前記駆動部材は、前記第２のハブが前記第１のハブと共に回転することを許容しながら前記第２のハブを往復動させる、請求項１または２に記載の器具。
5. 前記駆動部材が選択的に取外し可能である、請求項４に記載の装置。
6. 前記外カニューレを貫通して形成された組織受け口と、前記内カニューレに配置され、前記組織受け口と位置合わせされた切断部とをさらに備え、前記外カニューレおよび前記内カニューレの回転範囲全域で前記組織受け口と前記切断部の互いに対する位置合わせを維持する、請求項１または２に記載の器具。
7. 前記内カニューレが、前記内カニューレの遠位端を組織受け口に向かって枢動させるように前記内カニューレに形成されたヒンジをさらに有する、請求項６に記載の器具。

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