JP5074515B2 - 内視鏡ポンプのための装置及び方法 - Google Patents

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本願は、「内視鏡ポンプのための装置及び方法」と題される２００６年１２月４日に出願された米国仮特許出願第６０／８６８４５８号の優先権を合衆国法典第３５巻第１１９条（ｅ）の下で主張し、そのすべてが参照として本願に組み込まれる。

本願は、一般に流体ポンプシステムに関し、より詳細には、内視鏡手術器具のような医療装置と共に使用するための流体ポンプシステムに関する。

洗浄流体を洗浄部位に供給する装置は、さまざまな医療手術、特に内視鏡手術法を利用する手術において必要である。例えば、腹腔鏡、関節鏡、及び子宮鏡手術は、タンポナーデを維持するため、出血部位を孤立させるため、及び手術領域を一様にきれいにするため、大量の洗浄流体を手術部位に供給する必要がある。腹腔鏡手術は、腹腔への切開を必要とし、盲腸除去手術、胆嚢摘出術（胆嚢の切断）、及び子宮外妊娠の処置を含む。従来の手術は、子宮腔の切開を必要とし、生検検査法や筋腫摘出術のような異常組織を子宮から除去する手術を含む。関節鏡手術は、主として整形外科医によって実行され、膝、肩、肘または踵のような関節の洗浄、拡張及び検査を必要とする。このような関節鏡手術は、滑膜切除術、膝関節半月板切除術または後十字靭帯の修復を含む。

これら及びさまざまな他の外科手術中において、生理食塩水、グリシン、ラクトリンゲル液などのような溶液を手術部位に注入することによって外科医が手術部位を囲む組織を邪魔にならないようにしたままとするのに役立つ。これは、十分な空間を形成して手術ツールを収容するため及び手術任務の実行を可能とするために内視鏡手術中において特に重要である。また、外科手術中において手術部位から流体または組織を排出できることは、外科医にとってしばしば望ましい。これは、例えば、手術中において切除された組織を除去すること並びに過剰な流体を取り除くことを含む。

流体及び／または組織を手術部位に供給すること、及び手術部位から排出することは、何らかの手術ツールと連動したポンプシステムを使用することでしばしば実行される。多くの場合において、内視鏡手術器具は、手術部位の画像を形成し、かつ手術部位において何らかの手術ツールを操作する能力をもたらしながら、流体を供給及び排出するように構成されている。内視鏡手術器具の例を、図１に示す。この器具は、体腔または切開を介して患者の身体内に入れるためのシャフト２０を有する。このような器具は、シャフトに沿って走る複数のチャネルを有する。これらチャネルの少なくとも１つは、結紮器または電極のような手術ツールを案内し、これらチャネルの他の１つは、手術部位の画像をビデオモニタまたは外科医の目に直接供給するための手段を収容する。また、器具は、流体が外部から手術部位に流動するチャネルと、流体が手術部位から排出されるチャネルと、を有する。ポンプシステムは、流体及び／組織を供給する及び取り除くために器具の入口及び出口ポート１７及び１８を接続する。

流体を手術部位に供給かつ／または手術部位から排出するためのポンプシステムは、外科医及び他の医療提供者に便利かつ実用的となるため並びに外科患者の安全のために特定の要求に適合しなければならない。第１に、外科手術に必要なすべてのコンポーネントの殺菌性は、最も重要である。外科コンポーネント及び装置の殺菌性は、最も重要であるが、コストがかかる。各使用後に殺菌する必要があるコストのかかる複雑な外科設備は、医療提供者のサービスコストを瞬時に増大させる。殺菌性を維持することに関するコストを低減する１つの重要な方法は、単一の使用、使い捨てのユニットのようなさまざまな外科装置及びコンポーネントを提供することである。

第２に、ポンプシステムは、外科医または操作者によって単純かつ容易に使用されなければならない。外科手術が進行中であるとき、複雑な設備によって外科医及び彼または彼女のスタッフにもたらされる注意をそらせるものの量を最小化することは、必須である。また、システムは、邪魔にならずかつ空間効率性がよいべきである。さらに、ポンプシステムは、安定しており、かつ周囲の殺菌性を危うくするまたは他の安全に危険を引き起こす流体の流出に対する他の安全装置を設けるべきである。

さまざまな異なるポンプシステムは、内視鏡外科手術器具に流体を供給するために、及び手術部位から流体を排出する手段を設けるために、開発されている。しかしながら、従来のポンプシステムは、重大な欠点に悩まされており、以下の必要性に適切に取り組んでいない。

例えば、Boulais等の特許文献１は、内視鏡に使用するための流体供給システムを開示している。システムは、使い捨て可能な複数の流体源を有する。１以上のポンプユニットは、流体源から内視鏡を通って手術部位まで及び手術部位から内視鏡を通って回収ジャーまで流体を移動させるために使用される。しかしながら、特許文献１の図５及び図８に示すように、流体供給システムのコンポーネントは、大型のコンソールに別々に取り付けられている。特許文献１の大型かつ複雑なシステムは、多くの小さな外来患者施設または限られた空間を有する診療所にとって快適でない。

Sano等の特許文献２は、液体を蓄えるタンクと、内視鏡の先端部まで液体をポンプするためのポンプと、を有する内視鏡を開示している。タンク及びポンプは、内視鏡の操作部分（ハンドル）に直接取り付けられている。バッテリは、ポンプを駆動するために設けられている。特許文献２は、別々の吸収システムを介して流体を吸収することを開示している。

特許文献２に記載されたポンプシステムは、小型かつ邪魔にならないが、同様に明らかな欠点に悩まされる。例えば、流体を供給しかつ流体を吸収するためのシステムの別個の性質は、システムの使用及びメンテナンスの複雑さを増大する。第２に、流体供給システムの再使用可能な性質は、殺菌コストの要因となることを意味する。外科手術を完了するために複数のユニットが必要であり、各流体タンクを使用後に殺菌する必要がありうるため、これは、流体タンクが小型であるために悪化する。したがって、このシステムを使用するコストは、高くなる。

Desaiの特許文献３は、手術ツールが取り付けられる前端部を有する手持ち式の手術器具を開示している。この器具は、洗浄チューブ及び排出チューブを有する取り外し可能かつ使い捨て可能なバルブカートリッジを有する。また、特許文献３は、流体を流体供給源から患者内の手術部位へポンプするために操作される可撓性を有するチャンバの使用を開示している。駆動手段は、チャンバに作用し、流体をチャンバから導管に沿って患者の身体に移動させる。流体は、別個の供給源から入口ポートを介して供給される。患者からの流体の排出は、別個の吸引源によって達成される。

また、特許文献３に開示されたシステムは、上述と同様の重大な欠点に悩まされている。洗浄システム及び吸引システムは、別個であり、システムの操作及びメンテナンスをより複雑にする。また、流体をポンプするために使用される可撓性を有するチャンバは、システムの他のコンポーネントと別体であり、殺菌のために器具から取り外されなければならない。全体としては、特許文献３に記載されたシステムは、維持しかつ操作するのに複雑であり、かつコストがかかる。

したがって、流体または他の物質を手術部位にまたは手術部位から供給及び／または排出するための流体ポンプシステムであって使用及び維持が容易でありかつコストがかからず、殺菌性を維持するコストを最小化し、外科手術中にそのサイズまたは重量によって外科医を邪魔せず、かつ製造が容易でありかつコストがかからない流体ポンプシステムが望まれている。

米国特許出願公開第２００６／０１０６２８５号明細書 米国特許第６８４０９０２号明細書 米国特許第５９５３１２号明細書

本発明の目的は、使用及び維持が容易かつコストのかからない流体ポンプシステムを提供することである。

本発明のさらなる目的は、殺菌性を維持するコストを最小化する流体ポンプシステムを提供することである。

本発明のさらなる目的は、外科手術中にそのサイズまたは重量によって外科医を邪魔しない流体ポンプシステムを提供することである。

本発明のさらなる目的は、製造が単純かつコストのかからない流体ポンプシステムを提供することである。

これら及び他の目的は、本発明の一形態における内視鏡手術器具のための流体ポンプシステムを提供することによって達成され、流体ポンプシステムは、ハウジングと、使い捨て可能な流入カートリッジと、使い捨て可能な流出カートリッジと、ハウジングに接続される少なくとも１つの流体ポンプと、を備える。使い捨て可能な流入カートリッジ及び使い捨て可能な流出カートリッジは、ハウジングに取り外し可能に接続される。少なくとも１つの流体ポンプは、使い捨て可能な流入カートリッジ及び使い捨て可能な流出カートリッジの少なくとも１つに連通している。

一部の形態において、内視鏡手術器具は、使い捨て可能な流入カートリッジ及び使い捨て可能な流出カートリッジの少なくとも１つに流体接続されている。一部の形態において、ハウジングは、少なくとも１つの流体ポンプを制御してこれにより流出カートリッジからの洗浄流体の流量を調節するための少なくとも１つの制御デバイスを有する。一部の形態において、ハウジングは、少なくとも１つの流体ポンプを制御してこれにより流入カートリッジへの洗浄流体の流量を調節するための少なくとも１つの制御を有する。

一部の形態において、ハウジングは、表面上にハウジングを固定するための少なくとも１つの吸引デバイスを有する。一部の形態において、少なくとも１つの流体ポンプは、ハウジングに取り外し可能に接続され、かつ使い捨て可能である。一部の形態において、第１流体ポンプは、流入カートリッジと流体接続されており、第２流体ポンプは、流出カートリッジと流体接続されている。一部の形態において、第１流体ポンプは、内視鏡手術器具の流入チャネルから流体を排出し、第２流体ポンプは、内視鏡手術器具の流出チャネルへ流体を供給する。一部の形態において、ハウジングは、内視鏡手術器具に取り外し可能に取り付けられるように構成されている。

本発明の第２の例示的な形態において、内視鏡手術器具のための流体ポンプシステムが提供されており、流体ポンプシステムは、内視鏡手術器具に取り外し可能に取り付けられるように構成されたハウジングと、使い捨て可能な流入カートリッジであってハウジングに取り外し可能に接続された流入カートリッジと、使い捨て可能な流出カートリッジであってハウジングに取り外し可能に接続された流出カートリッジと、ハウジングに接続され、使い捨て可能な流入カートリッジと流体接続する第１流体ポンプと、ハウジングに接続され、使い捨て可能な流出カートリッジと流体接続する第２流体ポンプと、を備える。第１流体ポンプは、内視鏡手術器具の流入チャネルと流体接続し、第２流体ポンプは、内視鏡手術器具の流出チャネルと流体接続している。

一部の形態において、ハウジングは、流出カートリッジからの流体の流量を調節するための少なくとも１つの制御デバイスと、流入カートリッジへの流体の流量を調節するための少なくとも１つの制御デバイスと、を有する。一部の形態において、第１流体ポンプ及び第２流体ポンプは、ハウジングに取り外し可能に接続されている。一部の形態において、第１流体ポンプ及び第２流体ポンプを駆動するための少なくとも１つの電源をさらに備える。一部の形態において、ハウジングは、ハウジングに吸引カップを取り外し可能に接続するための凹所を有する。

本発明の第３の例示的な形態において、内視鏡手術器具へ及び内視鏡手術器具から流体をポンプする方法が提供され、方法は、流体ポンプシステムのハウジングを用意する工程と、流入カートリッジ及び流出カートリッジをハウジング内に入れる工程と、第１流体ポンプを流出カートリッジに取り付ける工程と、第２流体ポンプを流入カートリッジに取り付ける工程と、第１流体ポンプ及び第２流体ポンプを内視鏡手術器具に取り付ける工程と、第１流体ポンプ及び第２流体ポンプの一方または双方を作動する工程と、流出カートリッジから内視鏡手術器具への流体の流量と、内視鏡手術器具から流入カートリッジへの流体の流量と、を調節する工程と、を備える。

一部の形態において、方法は、流出カートリッジをハウジングから取り外す工程と、流出カートリッジを廃棄する工程と、をさらに備える。一部の形態において、方法は、流入カートリッジをハウジングから取り外す工程と、流入カートリッジを廃棄する工程と、をさらに備える。一部の形態において、流体ポンプシステムのハウジングを内視鏡手術器具に取り付ける工程をさらに備える。一部の形態において、ハウジングに少なくとも１つの吸引カップを設ける工程と、ハウジングを平面上に配置し、少なくとも１つの吸引カップが平面と係合する工程と、をさらに備える。

本発明における他のデバイス、方法、機能及び有利点は、以下の図面の説明及び詳細な説明から当業者に明確になるだろう。このような追加のシステム、方法、機能及び有利点は、この説明に含まれ、本発明の範囲内であり、かつ添付の特許請求の範囲によって保護されるよう意図されている。

本発明の例示的な実施形態における流体ポンプシステムと内視鏡手術器具とを示す斜視図である。 図１に示す内視鏡手術器具を示す断面図である。 図１の流体ポンプシステムを示す斜視図である。 図１の流体ポンプシステムで使用される本発明の例示的な実施形態における流体カートリッジを示す斜視図である。 図１の流体ポンプシステムを示す上面図である。 内視鏡手術器具に取り付けられた本発明の第２の実施形態における流体ポンプシステムを示す斜視図である。 内視鏡手術器具へ及び内視鏡手術器具から流体をポンプするための方法を示すフローチャートである。

本発明の例示的な実施形態は、ここで、図面を参照しながら説明される。当業者は、他のコンポーネントの構成及び配置並びに記載された機能が可能でありかつ本発明の範囲内であることを認識するだろう。

図１は、内視鏡手術器具１９に流体を供給するかつ内視鏡手術器具１９から流体を排出するための流体ポンプシステム１０を示す斜視図である。器具１９は、患者の身体内に入れるための細長いシャフト２０と、ハンドル部分２１と、シャフト２０の先端部３０に配置された作業エレメントを有する外科手術ツールを操作するための少なくとも１つのレバー２８と、を有する例示的な外科手術器具である。図１Ａは、図１に示すＩＡ線に沿うシャフト２０の断面図である。図１Ａは、ハンドル部分２１から先端部３０に走るさまざまなチャネルを示す。器具１９は、作業チャネル３１、画像チャネル３２、照明チャネル３３、流入チャネル３４及び流出チャネル３５を有する。本発明の流体ポンプシステムと共に使用される器具は、先端部３０へ及び／または先端部３０から流体が流動することを可能とするように構成された少なくとも１つのチャネルを有する。一部の実施形態では、１つのチャネルのみが必須である。

画像チャネル３２は、ハンドル部分２１に位置する観察開口部２９への画像の伝達を可能とする。観察開口部２９は、通常の画像システムと異なり、単に接眼レンズで構成されており、接眼レンズは、器具１９の先端部３０に近接した状態の画像形成を可能とする。また、観察開口部２９は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のスクリーン、レンズ（例えばガラスレンズ）、電荷結合素子（ＣＣＤ）、カメラのチップ、相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）のデバイス、または器具１９の先端部３０に近接した状況の画像を提示する同様の観察装置を有するまたはこれらに連結してもよい。これらの当業者は、器具１９の先端部３０における画像の観察を提供する他の手段を認識し、このような手段が本発明の範囲内であるとみなされることを認識するだろう。

流入チャネル３４は、先端部３０に近接して位置する領域からシャフト２０を上昇してハンドル部分２１に向けて流体及び組織を伝送することを可能とする。流出チャネル３５は、シャフト２０を降下して器具１９の先端部３０に近接する領域まで流体の伝送を可能とする。

流体ポンプシステム１０は、（図１に示されない）流入及び流出カートリッジを保持するハウジング１１を有する。ハウジング１１は、その上部分にある蓋部１４を有する。蓋部１４は、流体ポンプシステム１０の操作者によって容易に開口及び閉鎖することを可能とするグリップ部分２３を有する。蓋部１４は、流体ポンプシステム１０のコンポーネントを保持すること、及び手術部位の殺菌性を維持すること、を補助する。図１に示されていないが、一部の実施形態において、蓋部１４は、スナップ係合機構またはクリップ機構などのような閉鎖装置を有する。

ハウジング１１は、その前面２６に窓部１２ａ及び１２ｂを有し、（図１に示されない）流入及び流出カートリッジにおける流体の水面は、窓部１２ａ及び１２ｂを介して観察される。同様に、制御ノブ１３ａ及び１３ｂは、ハウジング１１の前面２６に位置する。図１に示す実施形態において、制御ノブ１３ａは、（図１に示されない）流出ポンプの速度を調節することによって流出カートリッジからの流量を制御する。同様に、制御ノブ１３ｂは、（図１に示されない）流入ポンプの速度を調節することによって流入カートリッジへの流量を制御する。

ハウジング１１は、一般には、硬質の金属で形成され、または硬質の金属で形成された連続する部分を有する。軽量かつ強固な金属は、好ましい。さまざまなポリマータイプの硬質プラスチックは、本発明において使用されてもよい。硬質プラスチックの例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含む、低密度のポリエチレン、高密度のポリエチレン、ポリスチレン、ポリビニルクロライド、及びポリプロピレンがある。本発明の実施形態において、ハウジング１１及び流体ポンプシステム１０の他のコンポーネントを形成する方法は、プラスチック産業において利用可能な一連の工程であって、押出成形及び共押出成形、熱成形、射出成形及び複数金属の射出成形、射出ブロー成形、及び、射出延伸ブロー成形を含む一連の工程を有する。さらに、流体ポンプシステム１０のコンポーネントは、他の実施形態において、成形された及び成形されていない、ポリスチレン、ＡＢＳ、ＰＶＣ、ＰＥＴＧ、ポリエチレン及びポリプロピレンのような比較的安価で熱成形された材料で形成されている。ハウジング１１及び他のコンポーネントの厚さ及びサイズのような寸法は、特定の実施形態に応じて変化する。

以下で詳述されるように、ハウジング１１及び流体ポンプシステム１０の他のコンポーネントは、使い捨てであってもよい。このようなコンポーネントは、一回のみ使用されそして衛生的な方法で処分されるよう意図されている。流体ポンプシステム１０の一部またはすべてのコンポーネントが使い捨て可能なように形成することによって、殺菌されなければならないコンポーネントの数を最小化することにより、著しい時間及びコストの節約が実現される。

ハウジング１１の左側面２５には、ポンプ流出ポート２４がある。ポンプ流出ポート２４は、流動チューブ１５を介して器具１９と流体接続されている。器具１９は、流動チューブ１５に接続されかつ流動チューブ１５から流体を受けるための適切な器具流入ポート１８を有する。図１において視認されない右側面２７には、右側面２７の適所にポンプ流入ポートがある。ポンプ流入ポートは、流動チューブ１６及び器具流出ポート１７を介して器具１９に流体接続されている。基本的に、流出カートリッジからの流体は、流出ポンプを介してポンプ流出ポート２４からポンプされ、流動チューブ１５を通って器具流入ポート１８に入り、シャフト２０の流出チャネル３５を降下する。これにより、流体は、洗浄のために器具１９の先端部３０に近接する領域に供給される。また、先端部３０の近傍の領域にある流体及び／または組織は、流入チャネル３４を上昇して移送され、器具流出ポート１７から出て流動チューブ１６を通り、流入ポンプを介してポンプ流入ポートに入り、最終的に流入カートリッジ内に堆積される。流入カートリッジは、外科手術または他の手術前にハウジング１１内に設けられたときに好ましくは空である。

また、図１は、ハウジング１１であって一時的にハウジングを平面に固定するためにその底面に吸引カップ２２を有するハウジング１１を示す。吸引カップ２２は、適切な可撓性を有するプラスチックまたはラバー材料で形成されており、適切な支持を提供するようにハウジング１１のサイズ及び重量に応じて寸法付けられている。図示の実施形態では、ハウジング１１の底面の４つの角部それぞれに吸引カップが設けられている。一部の実施形態において、吸引カップ２２は、ハウジング１１から取り外し可能であり、流体ポンプシステム１０は、さまざまな配置において使用される。例えば、吸引カップ２２は、小型のラバーの脚部の状態で取り外され移動され、脚部は、ハウジングがスライドすることを制限するが手術中における迅速な再配置を可能とする。

図２は、蓋部１４が開口位置にある状態のハウジング１１を示す。蓋部１４は、ヒンジ部３９回りで回動する。窓部１２ａ及び１２ｂの詳細は、窓部に印刷されたライン４０を有して示されている。ライン４０は、システムの使用者が流出または流入カートリッジ内の流体量を測定することを補助する。窓部１２ａ及び１２ｂは、有利には、透光性を有するプラスチックまたはガラスで形成されている。一部の実施形態において、窓部１２ａ及び１２ｂは、ハウジング１１の前面２６にある単なる開口部であり、別個の透光性の部品を有していない。一部の実施形態において、ライン４０は、流入及び流出カードリッジ自体に印刷されている。

制御ノブ１３ａ及び１３ｂは、ポンプ３７ａ及び３７ｂの速度を制御し、これにより流体ポンプシステム１０からのまたは流体ポンプシステム１０への一定の流体の流量を制御する。ノブ１３ａ及び１３ｂは、ユーザが停止位置からその最大ポンプ速度までポンプの速度を調節するようにひねられる。他の実施形態において、他のタイプの制御デバイスは、ポンプを調節するために採用されてもよい。例えば、作動するため、ポンプの速度を増大させるため、ポンプの速度を低減させるため、かつ／またはポンプを停止するための、押しボタンが使用されてもよい。ダイヤルまたはスライド制御は、他の実施形態において使用される。図示の実施形態において、ポンプ３７ａは、流出ポンプであり、ポンプ流出ポート２４から分配される流出カートリッジ３８ａから流体を引き抜く。ポンプ３７ｂは、流入ポンプであり、ポンプ流入ポート（図示しないが、ポンプ流出ポート２４とほぼ同等）から引き出される流体または組織物質を流入カートリッジ３８ｂに堆積する。

図２Ａは、流入または流出カートリッジとして使用される２つの流体カートリッジ３８を示す。図示のカートリッジは、同一であるが、別の角度で示されている。本質的には、カートリッジ３８は、前面及び背面の双方でケース４２にある窓部４１を有し、一面のみに流体ポート４３を有する。窓部４１は、透光性を有するプラスチックまたはガラスで形成されており、窓部４１及びケース４２がカートリッジ３８の内部を封止するように構成されている。流体ポート４３を有する面に隣り合うカートリッジの両面に窓部を有することにより、完成した流体カートリッジが流入または流出カートリッジとして使用されるため、製造を容易にすることができる。

流体ポート４３は、ネジ山が形成されており、かつ適切なバルブ組立体（図示略）を有し、カートリッジの内部は、流動チューブコネクタが取り付けられるまで封止されている。このようなバルブは、自己封止しており、流体は、いったん流動チューブコネクタが取り外されると流体ポート４３から流出することができない。ネジ山面は、流体ポート４３に必須ではなく、替わりに、押圧嵌合、スナップ嵌合、迅速な接続、または他の適切な接続をなすように構成されてもよい。流体カートリッジに関して重要な点は、カートリッジの内容物が外部環境にさらされることを防止し、カートリッジの内側及びその内容物の殺菌性が維持されることである。逆に、患者の身体から引き抜かれた流体及び／または組織は、殺菌性を維持するために他のコンポーネントまたは組織と接触することから防止されなければならない。

図２及び図２Ａに示す実施形態において、流体カートリッジ３８は、その頂部に位置する排出口部３６を有する。図示の実施形態において、排出口部は、ネジタイプであり、システムのユーザが通気をしたい場合、彼または彼女は、選択された量を排気するために頂部部分４４を単に螺合解除する。他の実施形態において、排出口部は、流体カートリッジの他の部分に位置しており、他のタイプの排出口部は、使用される。一部の実施形態において、排出口部は、流出するための流体をカートリッジに充填する際、製造者またはユーザによって使用されるのに適している。

流体カートリッジ３８は、著しく単純かつ製造にコストがかからず、これらは、単一使用、使い捨て可能なユニットとして形成される。流体カートリッジ３８が流出カートリッジとして形成されると、流体カートリッジは、製造者によって内視鏡手術法に役立つ多くの流体のうちの１つであらかじめ充填される。例えば、腹腔鏡、関節鏡、及び子宮鏡手術は、タンポナーデを維持するため、出血部位を孤立させるため、及び手術領域位を一様にきれいにするため、手術部位に供給される多量の洗浄流体を必要とする。子宮鏡手術中の治療手技は、洗浄流体を必要とする子宮鏡手術中に、例えば生検として知られる組織サンプルを取ること、ポリープまたは線維腫を取り除くこと、または、焼灼、冷却、加熱または化学薬品によって出血を防止すること、を含む。洗浄流体は、医療処置中に身体の内腔に供給される任意の流体を含み、例えば流体の溶液に混合される基体または固体要素を含んでもよい。生理食塩水、グリシン、ラクトリンゲル液など並びに患者に流体的に供給されるさまざまな他の複合物のような流体及び溶液は、さまざまな手術法において有益であり、流出カートリッジとして使用される使い捨て可能な流体カートリッジ３８に供給される。一方、流体カートリッジ３８が流入カートリッジとして形成される場合、流体カートリッジは、空である。流入カートリッジは、ハウジング１１内に単に配置され、流入ポンプ３７ｂに接続され、必要に応じて通気される。

図示されていないが、ハウジング１１及び流体カートリッジ３８は、ハウジング１１内にカートリッジ３８を固定するための手段を有する。本発明の実施形態において、カートリッジ３８のケース４２及び／またはハウジング１１の内面に設けられたクリップ部またはスナップ部のような固定する手段は、カートリッジ３８を固定し、カートリッジがハウジング１１の内部でスライドすることまたは傾くことを防止するように設けられている。

流体カートリッジ３８は、本発明のさまざまな実施形態においてさまざまなサイズで構成されている。一部の実施形態において、流入カートリッジまたは流出カートリッジとして使用される流体カートリッジ３８は、使用される流体ポンプシステムの全体のサイズ及び手術の要求に応じて、約２００ｃｃ（２００ｍｌ）の流体、約１５０ｃｃ（１５０ｍｌ）の流体、約１００ｃｃ（１００ｍｌ）の流体または約５０ｃｃ（５０ｍｌ）の流体を保持するように構成されている。さらに他の実施形態において、流入カートリッジ及び流出カートリッジは、大型であってもよい。流入カートリッジ及び流出カートリッジは、本発明の範囲から逸脱することなく、約３００ｃｃ（３００ｍｌ）の流体、約３５０ｃｃ（３５０ｍｌ）の流体、約４００ｃｃ（４００ｍｌ）の流体または約５００ｃｃ（５００ｍｌ）の流体またはこれを超える流体を保持してもよい。さらに、図１から図３に示す実施形態において流入カートリッジ３８ｂ及び流出カートリッジ３８ａが同一サイズであるが、流入カートリッジ及び流出カートリッジは、他の実施形態において異なるサイズを有してもよい。

流体ポンプシステム１０は、流入及び流出カートリッジがシステムに迅速かつ容易に設置されかつ取り外されるように構成されている。これにより、外科手術または他の手術中に取り替える必要性が増大する場合に、流体カートリッジを取り替えることが容易になる。例えば、一部の外科手術は、１を超えるタイプの洗浄流体または溶液を必要とし、または１つの満杯のカートリッジを越える多量の洗浄流体または溶液を必要とする。また、一部の外科手術は、１つの流入カートリッジを超える多量の流体または組織を排出する必要がある。このような場合において、システムのユーザは、空になった流出カートリッジまたは満杯になった流入カートリッジを単に取り外し、これを交換することができ、外科手術は、継続される。

図３は、図１及び図２に示す流体ポンプシステム１０の上面図である。ハウジング１１内における流入カートリッジ３８ｂ、流入ポンプ３７ｂ、流出カートリッジ３８ａ及び流出ポンプ３７ａの間の空間的な関係は、視認される。ポンプ流入ポート４５は、ポンプ流出ポート２４の位置と対応する位置に示される。また、図３では、制御ノブ１３ａ及び１３ｂと流出ポンプ３７ａ及び流入ポンプ３７ｂとをそれぞれ接続するワイヤ４７ａ及び４７ｂが示される。ワイヤ４７ａ及び４７ｂは、接続点４８ａ及び４８ｂにおいてポンプ３７ａ及び３７ｂに接続されている。

また、ポンプと流体カートリッジとの間の流体接続は、図３に示される。チューブ４６ａ及び４６ｂは、流出及び流入カートリッジの側面にある流体ポート４３ａ及び４３ｂにコネクタ４９ａ及び４９ｂを用いて取り付けている。

本発明における流体ポンプシステムとして使用されるポンプ３７ａ及び３７ｂは、当業者に周知の任意の数のタイプのポンプのうちの１つである。ポンプは、第４の例示的な実施形態における例えば１以上の動的ポンプまたは容積式ポンプである。動的ポンプは、遠心力ポンプ及び軸流ポンプを含むが、これに限定されない。容積式ポンプは、往復ポンプ、定量ポンプ、回転ポンプ、蠕動ポンプ及びｍｏｙｎｏ（登録商標）ポンプを含むが、これに限定されない。選択されたポンプのタイプは、サイズ、意図する用途、当該特有の実施形態に特有の他の要因に起因する。

ポンプ３７ａ及び３７ｂは、流体カートリッジ３８と同様に、本発明の一部の実施形態において使い捨て可能である。一部のポンプのタイプにおいて、これらを使い捨て可能なユニットとして形成することは、各使用後にこれらを殺菌する必要があることよりも経済的である。他のタイプのポンプにおいて、これらを製造するコストに起因して、これらを殺菌することは、経済的である。一部の実施形態において、ポンプの一部の部材は、使い捨て可能である一方、他の部材が保持されかつ再使用される。例えば、蠕動ポンプにおいて、可撓性を有するチューブのみは、殺菌されていない器具にさらされる一方、作動部品は、手術中に危険にさらされない。このような場合において、可撓性を有するチューブのみは、処分されかつ交換される必要がある一方、ポンプの残りとおそらくポンプの大部分のコストのかかる部材とは、保持されかつ再使用される。また、このような配置は、蠕動タイプに加えて他のタイプのポンプにありうる。

一部の実施形態において、ポンプは、ポンプの筐体内に収容された小型の電気モータで駆動される。これら電気モータは、小型の内部バッテリまたは外部の電源によって駆動される。このような外部の電源は、流体ポンプシステム１０のハウジング１１の外側に取り付けられており、バッテリまたは電気出力から電力を供給する。ポンプ３７ａ及び３７ｂは、クリップ部またはスナップ部のような適切な手段を用いてハウジング１１内に固定されており、ポンプが移動しかつ流体カートリッジ３８及び／または制御ノブ１３から接続が外れるようになりうることを防止する。他の実施形態において、ポンプは、ハウジング１１の外側に適切なクリップ部を用いて取り付けられている。このような配置において、ポンプは、ハウジング１１の背面にある開口部または他の接続部を介してシステム１０の他の部材と接触する。

本発明における流体ポンプシステムが流体の流入のための設備（流入カートリッジ及び流入ポンプ）と流体の流出のための設備（流出カートリッジ及び流出ポンプ）の双方を有する必要がないことは、当業者に理解されるだろう。外科医は、外科手術前に彼または彼女が手術部位を洗浄することのみを必要とすること、または、彼または彼女が手術部位から流体及び組織を排出することのみを必要とすること、を認識している。このような場合、流体ポンプシステムには、必須であるこのような部材のみが設けられてもよい。

図４は、本発明の第２の有利な実施形態を示す斜視図である。この実施形態において、流体ポンプシステム１１０は、内視鏡手術器具１１９のハンドル部分１２１に直接取り付けられている。器具１１９の詳細は、図１に示す器具１９の詳細と同様である。器具１１９は、その長手方向に沿って走るチャネルを有するシャフト１２０と、ハンドル部分１２１と、少なくとも１つのレバー１２８と、先端部１３０と、観察開口部１２９と、を有する。

しかしながら、図４に示す実施形態において、器具１１９は、適切に構成された流体ポンプシステム１１０を安定して受ける取付領域１６１を有する。流体ポンプシステム１１０は、器具１１９の流出及び流入チャネルと流動チューブ１１５及び１１６並びに器具入口ポート１１８及び器具出口ポート１１７を介して連通している。流体ポンプシステム１１０のハウジング１１１は、器具１１９の取付領域１６１と結合するためにその底面に形成された固定手段１６０を有する。図示の実施形態において、流体ポンプシステム１１０は、舌部及び溝部タイプの構成を用いて取り付けられている。システム１１０は、器具１１９が運動するにもかかわらず、例えば止まり嵌め、スナップ、クリップなど起因する摩擦によって取付領域１６１上に維持される。流体ポンプシステム１１０を器具１１９に固定する他の手段が本発明の範囲内にあることは、当業者が理解するだろう。例えば、プラスチックのクリップ、ヒンジクリップ、バネ解放の杭部及び凹所などである。

図４に示す実施形態は、外科医または器具１１９の操作者にとって流体ポンプシステム１１０への最も便利なアクセスを提供できるため、特に有利である。外科医が流体の流量を作り出すまたは調節したいときはいつでも、彼または彼女は、彼のまたは彼女の手を器具から長距離にわたって手を伸ばすまたは離す必要がない。この実施形態において、流体ポンプシステム１１０は、最も有利には小型のサイズであり、これにより、流出及び流入カートリッジは、小型であり、かつ限られた流体容量を有する。小型のサイズであることにより、邪魔になるまたは器具１１９が重過ぎまたは扱いにくくなりすぎることによって手術任務を実行している外科医が邪魔しないことを確実にする。

さらに、流体ポンプシステム１１０は、一部の実施形態において、吸引カップまたは他の「脚部」を使用するように構成されており、システムは、器具１１９に直接取り付けられる替わりに、平面上で効率よく使用される。上述のように、これら吸引カップまたは他の「脚部」は、取り外し可能であり、システムが器具１１９に取り付けられるとすぐに取り外される。このため、流体ポンプシステム１１０は、外科医の流体供給及び排出に対する多様な解決策を提供する。

システムを使い捨て可能とすることに関して、一部の実施形態において、ハウジングを含むすべての部材は、一度のみ使用されそして廃棄されるよう意図されている。他の実施形態において、流体カートリッジ、ポンプ、流動チューブ及びコネクタは、使い捨て可能である一方、ハウジングは、保持され、交換された部材と共に使用される。さらに他の実施形態において、流体カートリッジ及びポンプの一部の部品のみは、使い捨て可能である一方、システムの残りの部材は、再使用可能である。当業者は、使い捨て可能な部材及び再使用可能な部材の組合せが本発明の範囲内であることを理解するだろう。

図５は、内視鏡手術器具へ及び内視鏡手術器具から流体をポンプするための方法を示すフローチャートである。まず、ステップ２００において、流体ポンプシステムのハウジングは、用意される。次に、ステップ２０１において、流入カートリッジ及び流出カートリッジは、ハウジング内に入れられる。そして、ステップ２０２において、第１流体ポンプは、流出カートリッジに取り付けられ、これらの間で流体接続が可能となる。そして、ステップ２０３において、第２流体ポンプは、流入カートリッジに取り付けられ、第２流体ポンプと流入カートリッジとの間で流体接続が可能となる。次に、ステップ２０４において、第１流体ポンプ及び第２流体ポンプは、内視鏡手術器具に取り付けられ、これらは、内視鏡手術器具と流体接続する。そして、ステップ２０５において、第１流体ポンプ及び第２流体ポンプの一方または双方は、作動され、ステップ２０６において、流出カートリッジから内視鏡手術器具に流動する流体と、内視鏡手術器具から流入カートリッジへ流動する流体とは、調節される。

図５は、本発明における方法の一部の実施形態に組み込まれるブロック２０９、２１０及び２１１を示す。一部の実施形態において、ステップ２０９において、流体ポンプシステムのハウジングは、外科医の利便性のために内視鏡手術器具に直接取り付けられる。このステップがブロック２００及び２０１の間に選択的に実行されるように図に示されているが、方法の他の適切な位置で実行されてもよいことは、当業者にとって理解されるだろう。同様に、他の実施形態において、ステップ２１０において、少なくとも１つの吸引カップは、ハウジングに設けられ、ステップ２１１において、ハウジングは、平面上に置かれ、少なくとも１つの吸引カップは、平面と係合する。これら追加のステップは、方法におけるさまざまな他の位置で選択的実行されてもよい。

最後に、ステップ２０７及び２０８は、ハウジングから流出カートリッジを取り外してそれを廃棄するステップと、ハウジングから流入カートリッジを取り外してそれを廃棄するステップと、をそれぞれ有する。これらステップは、しばしば外科手術を終えた後に行うが、上述のように、複数の流出カートリッジまたは流入カートリッジが必要な手術では、これらステップが方法における他の位置で行われる必要がある。

フローチャートにおける工程の説明またはブロックが代表的なモジュール、セグメント、コードの部分、または工程中の特有の論理機能を実行するための１以上の指示を含むステップとして理解すべきであり、別の実施が本発明の範囲内に含まれ、別の実施において、当業者に理解されるように、機能は、必要とされる機能性に応じてほぼ同時または逆順を含んで図示または記載された実施から逸脱して実行されることに留意すべきである。

したがって、本発明は、内視鏡手術器具のための流体ポンプシステムであって維持及び使用が単純かつ容易であり、維持及び製造にコストがかからず、軽量でさまざまな設定での使用に邪魔にならず、非常に多目的である流体ポンプシステムを提供する。

本発明の上記実施形態、特に「好ましい」実施形態が単なる可能性のある実施例であり、本発明の原理を明確に理解するための単なる説明であることを強調すべきである。さまざまな変形及び改良は、本発明の精神及び原理から実質的に逸脱することなく、上記実施形態に形成されてもよい。すべてのこのような改良及び変形は、この開示の範囲内での本明細書、本発明及び以下の特許請求の範囲によって保護される本発明に含まれるよう意図されている。

１０，１１０ 流体ポンプシステム，システム、１１，１１１ ハウジング、１３，１３ａ，１３ｂ 制御ノブ，ノブ（制御デバイス）、１９，１１９ 内視鏡手術器具，器具、２２ 吸引カップ（吸引デバイス）、３４ 流入チャネル、３５ 流出チャネル、３７ａ 流出ポンプ，ポンプ、３７ｂ 流入ポンプ，ポンプ、３８ 流体カートリッジ，カートリッジ、３８ａ 流出カートリッジ、３８ｂ 流入カートリッジ

Claims (4)

1. 内視鏡手術器具のための流体ポンプシステムであって、当該流体ポンプシステムは、
   患者の身体内に入れるための所定部分を有する内視鏡手術器具と、
   前記内視鏡手術器具に取り外し可能に取り付けられたハウジングと、
   使い捨て可能な流入カートリッジであって前記ハウジング内に取り外し可能に取り付けられた流入カートリッジと、
   使い捨て可能な流出カートリッジであって前記ハウジング内に取り外し可能に取り付けられた流出カートリッジと、
   前記ハウジング内に取り外し可能に取り付けられ、使い捨て可能な前記流入カートリッジと流体接続する第１流体ポンプと、
   前記ハウジング内に取り外し可能に取り付けられ、使い捨て可能な前記流出カートリッジと流体接続する第２流体ポンプと、
   を備え、
   前記第１流体ポンプは、前記内視鏡手術器具の流入チャネルと流体接続し、
   前記第２流体ポンプは、前記内視鏡手術器具の流出チャネルと流体接続していることを特徴とする流体ポンプシステム。
2. 前記ハウジングは、前記流出カートリッジからの流体の流量を調節するための少なくとも１つの制御デバイスと、前記流入カートリッジへの流体の流量を調節するための少なくとも１つの制御デバイスと、を有することを特徴とする請求項１に記載の流体ポンプシステム。
3. 前記第１流体ポンプ及び前記第２流体ポンプを駆動するための少なくとも１つの電源をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の流体ポンプシステム。
4. 前記ハウジングは、当該ハウジングに吸引カップを取り外し可能に接続するための凹所を有することを特徴とする請求項１に記載の流体ポンプシステム。

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