JP6113575B2 - 身体から組織を切断及び除去するための方法及び装置 - Google Patents

身体から組織を切断及び除去するための方法及び装置 Download PDF

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Description

本発明は、広義には身体から組織を切断及び除去するための方法及び装置に関し、具体的には関節鏡シェーバー及びその関節鏡シェーバーを使用する方法に関する。
関節鏡手術は、肩部、臀部、手首、膝、及び脊椎など、身体の関節腔内の領域から患部及び損傷組織を除去するための最小侵襲外科技術である。関節鏡シェーバーは、従来の外科技術と比べて手術で関節に与える外傷を小さくして、患者の関節から骨、軟骨、及び他の軟組織を除去するために使用され得る。通常、関節鏡シェーバーは、ハンドピースと切断組立体を収容する細長シャフトとを有する電気機械装置である。切断組立体は、細長シャフトの遠位部分に定置されることができ、組織を切断するための回転可能及び/又は並進可能な切断要素を有することができる。通常、切断要素は、液体と組織を通すことができるようにカニューレ状となっている。いくつかの例において、ハンドピースは細長シャフトと解放可能に嵌合され、そのため、切断組立体を各使用後に処分し、ハンドピースを再使用できるようになっている。関節鏡手技の間、シャフトの遠位端部が、患者の体内に形成された小切開部の中に挿入される。吸引力がシェーバーに加えられて、身体組織とそれに伴う液体は、切断組立体を通って流れ、ハンドピースの近位端部を通って流れ出すこととなり、そこで組織と流体は、廃棄物収集容器に収集されることができる。
最小侵襲手技の利点を鑑みると、シェーバーの寸法分布を低減して、関節鏡シェーバーがより小さなアクセスポータル(access portals)を通じて身体の中に挿入されるようにすることが望ましい。しかしながら、現行のシェーバーの切断要素は通常、液体及び切除された組織を通すようにカニューレ状となっており、これにより、そのようなシェーバーの効力は、寸法が減じられる場合に制限される。より具体的には、切断要素及び細長シャフトの直径が減じられるので、構成部品はより剛性が低くなり、また切断組織が切断組立体内に閉じ込められ得る。組織の小塊であっても、切断要素に横荷重を付与することがあり、それにより、移動する構成部品と静止する構成部品との間で組織が移動することになり、かつ/又は、切断表面が尚早に摩減することになり得る。この結果として、切断は窮屈かつ/又は効果的ではないものとなり得る。
現行の装置の構成は、これらのシェーバーの寸法分布を他の方式で低減する能力を制限するものとなっている。例えば、切断組立体が装置を通じて近位側に延びる装置において、組織と切断流体もまた、切断組立体を通じて近位側に流れ、そのため、組織/流体を外に吸引するための空間は、外側シャフトの直径と切断組立体の直径によって制限されるようになる。同時に、身体の物質を効率的に除去できるように、かつ/又は、手術部位の視覚化を向上させるために、組織と流体の流れのための通路が十分に大きいことが重要である。
したがって、身体から組織を切断及び除去するための改善された方法及び装置が、依然として必要とされている。
様々な外科用装置が本明細書において提示される。一実施形態において、吸引シャフトと切断組立体とを有する外科用装置が提供される。吸引シャフトは、その近位端部と遠位端部との間でその中を貫いて延びる内側通路を有することができ、また吸引シャフトは、内側通路を貫いて吸引力を加えるために減圧源に結合するように構成されることができる。切断組立体は外側シャフトと内側シャフトとを有することができる。より具体的には、外側シャフトは、外側シャフトの近位端部と遠位端部との間で中を貫いて延びる内側通路を有することができ、また外側シャフトは、遠位端部に隣接して外側シャフトの側壁を貫いて形成された窓を有することができる。内側シャフトは遠位端部に切断要素を有することができ、また内側シャフトは、切断要素が窓に対して移動可能となるように、外側シャフト内にスライド可能に配設されることができる。これにより、窓を通じて内側通路の中へと延びる組織を切断要素によって切断することが可能となる。外側シャフトの遠位端部は、吸引シャフトの遠位端部と嵌合するように構成されることができ、そのため、吸引シャフト内の通路を貫いて吸引力が加えられると、切断要素によって切断された組織は、外側シャフトの遠位端部から吸引シャフトの遠位端部の中へと吸引され、吸引シャフトの内側通路を貫いて近位方向に流れることができる。
この装置は、多数の方式で異なるものとなり得る。例えば、内側シャフトは非カニューレ状であってもよい。切断要素は、内側シャフトの遠位向き表面上に形成されることができる。この装置はまた、内側通路内で切断要素によって切断された組織が、内側通路を貫いて近位方向に流れるようにするために、吸引シャフトの内側通路内で吸引力を加えるように構成された吸引機構を更に有することができる。外側シャフト上の窓はまた、その上に形成された切断機構を有することができる。より具体的には、切断機構は、窓の遠位縁部上に形成されており、そのため、切断要素が外側シャフト内で移動するとき、切断要素は切断機構と向かい合うようになっている。別の例として、外側シャフトの外径は約2mm未満であってもよく、吸引シャフトの外径は約2mm未満であってもよい。吸引組立体は、様々な方式で切断組立体に嵌合されることができる。例えば、外側シャフトの遠位端部は、吸引シャフトと外側シャフトとを嵌合させるために、吸引シャフトの遠位端部内で受容可能となることができる。
外科用装置は、多様な方式で組織を切断するように構成されることができる。例えば、一実施形態において、切断要素は、窓を通じて内側通路の中へと延びる組織を切断するために、外側シャフトの縦軸に沿って内側通路内で縦方向に移動するように構成されることができる。別の実施形態において、切断要素は、窓を通じて内側通路の中へと延びる組織を切断するために、外側シャフトの縦軸を中心として内側通路内で回転するように構成されることができる。
別の態様において、外科的方法が提供される。一実施形態において、この方法は、患者の身体の中に切断組立体を前進させることと、患者の身体の中に吸引シャフトを前進させることと、切断組立体の遠位端部を吸引シャフトの遠位端部と嵌合させることと、切断組立体の窓を通じて組織を吸引するために、吸引シャフトの内側通路を貫いて吸引力を加えることと、窓を通じて吸引された組織を切断するために切断組立体を作動させることとを含むことができる。切断された組織は、切断組立体の遠位端部から吸引シャフトの内側通路を貫いて吸引され、そのため、切断された組織は吸引シャフトの内側通路を貫いて近位側に流れるようになっている。
この外科的方法は、多様な修正形態を含み得る。例えば、吸引シャフトは患者の第1のアクセス開口部を通じて前進されることができ、切断組立体は前記患者の第2のアクセス開口部を通じて前進されることができる。一実施形態において、第1のアクセス開口部は、患者の関節の第1の側にあってもよく、第2のアクセス開口部は、関節の第2の反対側にあってもよい。別の実施形態において、切断組立体の遠位端部を吸引シャフトの遠位端部と嵌合させることは、吸引シャフトの遠位端部の中に切断組立体の遠位端部を挿入することを含むことができる。
この切断要素は、多数の方式で移動することができる。例えば、一実施形態において、切断組立体を作動させると、切断組立体の内側シャフトの縦軸に沿って切断要素を移動させて、切断組立体の窓を通じて延びる組織を切断することができる。別の実施形態において、切断組立体を作動させると、切断組立体の内側シャフトの縦軸を中心として切断要素を回転させて、切断組立体の窓を通じて延びる組織を切断することができる。
本発明は、添付の図面と共になされる以下の詳細な説明によって、更に十分に理解されよう。
例示的な一実施形態による、切断組立体と吸引組立体とを有する装置の斜視図。 図1の切断組立体の斜視図であり、外側シャフト及びその外側シャフト内に定置された内側シャフトに形成された窓を示している。 図1及び2の切断組立体の遠位端部の部分横断面図。 切断要素を上に形成された、図2の内側シャフトの遠位端部の側面図。 切断要素の別の実施形態の側面図。 切断要素の更に別の実施形態の側面図。 図1の吸引組立体の斜視図。 吸引組立体の別の実施形態の斜視図であり、この実施形態は、吸引シャフトと、そのシャフトに吸引力を加えるように構成された制御ユニットとを有している。 吸引シャフトとハンドピースとを有する吸引組立体の別の実施形態の部分斜視図。 ハンドピースを避けて組織と液体を方向転換させるように構成された吸引組立体の別の実施形態の部分斜視図。 外側シャフトの遠位端部の近くに定置された吸引シャフトの遠位端部の部分斜視図。 互いに嵌合された、図11Aの各シャフトの各遠位端部の部分斜視図。 切断組立体の外側シャフト内に配設された内側シャフトを示す、図11Bのシャフトの部分横断面図。 吸引シャフト、外側シャフト、及びスコープの斜視図であり、スコープは、3つのアクセスポータルを通じて挿入され、標的組織の近くに定置されたもの。 互いに嵌合され、装置の中に標的組織を吸引するように作動された、図12Aに示すシャフトの斜視図。 互いに嵌合された吸引シャフトと外側シャフトの横断面図であり、組織は外側シャフト内に形成された窓を通じて延びている。 図13Aの装置の横断面図であり、切断要素が前進されて、窓を通じて配設された組織を切断している様子を示している。 図13A及び13Bのシェーバーの横断面図であり、切断要素は後退し、切断された組織は、吸引シャフトを通じて吸引シャフトの近位端部に向かって流れている。 吸引組立体と切断組立体とを単一のハンドピースに統合した装置の別の実施形態の斜視図。
本明細書で開示する装置及び方法の構造、機能、製造、及び使用の原理が総括的に理解されるように、特定の例示的な実施形態について、これから説明することにする。これらの実施形態の1以上の例を添付図面に示す。本明細書で詳細に説明し、添付の図面に示す装置及び方法が、非限定的な例示的実施形態であること、並びに、本発明の範囲が特許請求の範囲によってのみ定義されることが、当業者には理解されよう。ある例示的な実施形態に関連して例示又は説明した特徴は、他の実施形態の特徴と組み合わされてもよい。そのような修正及び変形は、本発明の範囲に含まれるものとする。
身体から組織を切断及び除去するための様々な方法及び装置が提供される。一般に、患者の身体内から組織を除去すること及び/又は患者の生体構造を再形成することができる外科用装置が提供される。例示的な実施形態において、組織を切断するように構成された切断組立体と、切断された組織を手術部位から除去するように構成された吸引組立体とを有する装置が提供される。吸引組立体と切断組立体は、切断組立体によって切断された組織が、切断組立体によって患者から除去されるのではなく、吸引組立体によって吸引及び除去されるように、少なくとも遠位端部分で分離してもよい。例えば、例示的な一実施形態において、切断組立体の遠位端部は、吸引組立体の遠位端部に結合するように構成されることができる。切断組立体は組織を切断するように作動されることができ、また、切断された組織を吸引組立体を通じて近位側に引き込むように、吸引力が加えられることができる。切断要素で切断された組織は吸引組立体によって除去されることができるため、切断要素は、低減された直径を有することができる。特に、切断された組織が流れる方向と反対に切断要素を定置することで、組織の切断及び吸引の有効性を損なうことなく、吸引組立体及び切断組立体の直径が、比較的小さく(例えば、直径が約2mm未満)、かつ関節鏡手術における使用に適切となり得る。吸引組立体と切断組立体はまた、患者の体内に別々に導入され、かつ/又は、異なるアクセスポータルを通じて挿入されることができ、したがって、関節などの手術部位に装置がより最適に接近できるようになる。また、2本のシャフトを使用することで、装置の洗浄を容易にすることができ、そのため、シャフトの一方又は両方を、同じ患者にあるいは異なる患者に再使用することができる。例示的な実施形態において、本装置は、軟組織、例えば軟骨を切断及び吸引するために使用されることができるが、本装置はそれに加えてあるいはそれに代わって、以下で更に議論するように、硬組織、例えば骨を切断及び吸引するように構成されることができる。本装置はまた、液体を吸引するようにも構成されることができ、それにより、ユーザーによる手術部位の可視化を改善することができる。
図1は、吸引組立体100と切断組立体200とを有する装置の例示的な一実施形態を示している。一般に、吸引組立体100は吸引シャフト10とハンドピース12とを有することができ、切断組立体200は外側シャフト20とハンドピース22とを有することができる。以下で更に詳細に議論するように、切断組立体100は、組織を切断するように構成された切断要素(図示せず)を収容することができ、一方で、吸引組立体200は、吸引シャフト10を通じてかつ切断組立体100を避けて、切断された組織を吸引するように構成されることができる。切断要素200の構成部品について議論し、続いて、吸引組立体100の構成部品について説明することにする。
上述のように、切断組立体200はハンドピース22を有することができる。外側シャフト20の近位端部20pはハンドピース22に結合されることができ、ハンドピース22は、モーターと、アクチュエータ26、例えばボタン、スイッチ、レバーなどを収容することができる。以下で議論するように、アクチュエータ26の係合により、内側シャフト31を外側シャフト20の内側通路24内で移動させることができる。一実施形態において、切断要素の回転及び並進を実現するために、単一のアクチュエータが使用されることができる。他の実施形態において、回転と並進は、2つ以上のアクチュエータを使用して別々に制御されることができる。
切断組立体200の外側シャフト20は、様々な寸法、形状、及び構成を有することができる。図2に示すように、外側シャフト20は、近位端部20pと、遠位端部20dと、内側通路24とを有することができ、内側通路24は、近位端部と遠位端部との間で外側シャフトを通じて延びる。外側シャフト20は円筒状の形状を有することができ、したがって、外側シャフトは実質的に円形の横断面形状を有することができる。外側シャフト20の横断面は他の方式でも形作られることができる。例えば、外側シャフト20の断面形状は、卵形、多角形、四角形などであってもよく、これによって嵌合及び切断を容易にすることができる。外側シャフトは、任意の縦長さを有することができる。例えば、外側シャフト20は、外側シャフト20の遠位端部22dが患者に挿入されるときにシャフトの近位端部20pが患者の身体に対して外部に定置されてシャフト20の操作を容易にできるような長さを有することができる。例示的な実施形態において、外側シャフトは、約50mm〜200mmの範囲内の長さLを有する。外側シャフト20は、プラスチック、ポリマー、及び金属など、1種類以上の材料から形成されることができる。一実施形態において、外側シャフト20は、その全長に沿って実質的に可撓性となることができる。別の実施形態において、外側シャフト20の第1の部分は可撓性であってもよいが、第2の部分は、外側シャフト20と吸引シャフト10(図示せず)との嵌合などを容易にするために、実質的に剛性であってもよい。他の実施形態において、外側シャフトはその全長にわたって剛性であってもよい。外側シャフト20は、図示の実施形態のように、実質的に一定の直径を有することができる。別の実施形態において、外側シャフトの直径は、外側シャフトの遠位部分が外側シャフトの近位部分の直径よりも小さな直径を有するように、遠位になるにつれて減少してもよい。このことは、例えば、以下で更に議論するように、内側シャフトが外側シャフトに対して、中で移動する場合に望ましいものとなり得るが、その理由は、外側シャフトの遠位の漸減が、外側シャフトに対する内側シャフトの並進を阻止すると共に、内側シャフトの切断要素が外側シャフトから抜け出すことを防止し、それにより、外側シャフトを通じて形成された窓に切断要素を隣接させておくのに役立つということである。
図1〜3に示すように、外側シャフト20は、外側シャフトの側壁に形成された、少なくとも1つの窓、切り抜き、又は開口部28を有することができ、それは一般に本明細書では「窓」と呼ばれる。外側シャフト20の内側通路24の中に組織を送り込むために、窓28はそれに通して組織を受容するように構成されることができる。特に、窓28は、外側シャフト20の壁を貫いて延びることができ、したがって内側通路24と連通することができ、そのため、組織を窓28内に受容することができ、また内側通路24の中に引き込むことができる。図示の実施形態において、窓28は、実質的に長方形の形状を有し、外側シャフト20の周りに半径方向に延びる幅よりも長い、近位−遠位方向に延びる高さHを有することができる。窓28が、円形、卵形、正方形、台形などの他の形状を有してもよいことは、当業者には明らかとなろう。図示の実施形態において、切断機構32が、窓28の遠位端部28d上に形成されることができるが、この切断機構32は、組織を穿刺するように構成された、先の尖ったあるいは先細の縁部を有することができ、この縁部は「固定切断要素」とも呼ばれる。固定切断要素32は、山形縁部を有することができ、その山形縁部は、外側シャフト20の外側表面と内側表面との間に延び、シャフト20の外側表面からシャフトの遠位端部20dに向かって角度をなして、シャフト20の内側表面上で先の尖った縁部を形成している。この実施形態において、固定切断要素32は、以下で更に議論するように、可動切断要素30と対向し得るものである。窓28の遠位端部28dは、外側シャフト20に沿って半径方向に配置された実質的に鈍い縁部を有することができる。一般に、窓28は、外側シャフト20に沿った様々な場所に定置されることができる。例えば、窓28は、シャフト20の遠位端部20dから距離Lだけ離れて、シャフト20の遠位端部20dよりも近位に設置されることができる。非限定的な例として、距離Lは、約5mm〜25mm、例えば約5mm〜10mmの範囲にあってよい。このことは、外側シャフト20が窓28を閉鎖することなく吸引シャフト10に嵌合できるようにするのに役立ち、したがって、シャフトを接合するための様々な嵌合機構のために空間を設けることができる。
別の実施形態において、複数の窓が、外側シャフト上の様々な場所に形成されることができる。例えば、窓は、シャフトの近位−遠位の長さ方向に沿って隔置されてもよく、かつ/又は、窓はシャフトの周りに半径方向に隔置されてもよい。任意の個数の窓が、外側シャフト上の様々な場所に定置されてよい。
切断組立体は、組織を切断するための様々な構成部品を有することができる。例えば、図2は、外側シャフト20内に配設された内側シャフト31を有する切断組立体200の一実施形態を示している。内側シャフト31は、以下で議論するように、外側シャフト20内にスライド可能にかつ/又は回転可能に配設されることができる。内側シャフト31は、様々な寸法、形状、及び構成を有することができる。図2〜3に示すように、内側シャフト31は、非カニューレ状、又は中実であってもよく、また、外側シャフト20の内側通路24内に嵌るように寸法を定められた概ね円筒状の形状を有することができる。内側シャフト31が外側シャフト20に対して移動できるように、内側シャフト31の直径Dは外側シャフト20の直径Dと相補的となることができる。より具体的には、内側シャフト31の直径Dは、過度な摩擦力を生じることなく内側シャフト31を外側シャフト20内で回転及び/又は並進させるように、十分に小さいものとなることができる。同時に、内側シャフト31の直径Dは、組織及び/又は液体が内側シャフト31の外側表面と外側シャフト20の内壁との間で移動するのを防止するように、十分に大きいものであってよく、そのような組織及び/又は液体の移動は、詰まりを生じ、かつ/又は内側シャフト31の移動を妨害し、それによって身体からの組織の効率的な除去を妨げることがある。非カニューレ状、又は中実であることにより、内側シャフト31は、比較的小さな直径を有する場合でも、比較的高い剛性を呈することができる。一般に、内側シャフト31の直径Dは、外側シャフト20の内径Dの約85パーセント〜99パーセント、例えば約95パーセント〜99パーセントの範囲にあってよい。
上述のように、内側シャフト31は、外側シャフト20の形状に対応する形状を有することができ、例えば、概ね円形の横断面を有する概ね円筒状の形状をそれぞれが有しているが、内側シャフト31は、外側シャフト20の形状とは異なる形状を有することができる。一実施形態において、内側シャフトは、少なくとも外側シャフトの例えば概ね円形である横断面形状とは異なる内側シャフトの遠位部分において、ある横断面形状、例えば非円形の横断面形状を有することができ、その内側シャフトの遠位部分において、内側シャフトは、外側シャフトの中に配設されることによって嵌合されるように構成されている。このようにして、内側シャフトが外側シャフトの内部、例えば外側シャフトの内側ルーメンと嵌合することにより、内側シャフトの移動を長手方向の並進に限定することができ、そのため、外側シャフト内における内側シャフトの回転が制限又は防止されるが、このことは、内側シャフトの切断要素が外側シャフトの切断縁部と整列するようにするのに役立ち得る。内側シャフトの非円形の横断面形状は、多角形、例えば長方形、六角形などであってもよく、また不規則な形状であってもよい。非円形の横断面形状を有する内側シャフトは、外側シャフトにキー結合され得るが、このことは、内側シャフトが外側シャフト内で長手方向に並進するのを容易にするのに役立ち、それにより、内側シャフトの切断要素が外側シャフトの切断縁部と整列するようにするのに役立ち得る。内側シャフトと外側シャフトは、当業者には明らかなように、溝、例えば、内側シャフトと外側シャフトの一方に形成された縦トラックと、そのトラック又は溝にスライド可能に嵌合するように構成された相補的な突出物、例えば、内側シャフトと外側シャフトのもう一方に形成された縦レール又は突出ピンとを有することなどによって、様々な方式で互いにキー結合されることができる。別の実施形態において、内側シャフトが外側シャフト内で回転式で並進するように構成されており、内側シャフトの切断要素が外側シャフトの切断縁部と整列するようにするのを助けるために、内側シャフトは、外側シャフト内での縦方向の並進を制限されるように構成されることができる。
図1の実施形態を再び参照すると、切断組立体はまた、外側シャフトに対して回転及び/又は並進することによって組織を切断するように構成された切断要素を有することができる。一実施形態において、切断要素30は、内側シャフト31の遠位端部31d上に形成されることができる。これは、例えば図2〜3に示されている。この切断要素は、多数の方式で様々となり得る。図2〜4の切断要素30の更なる拡大図である図4に示すように、切断要素30は、組織を切断するように構成された複数の表面機構33又は細歯を有することができる。図示の実施形態において、例えば、切断要素30は、切断縁部を形成し内側シャフト31の縦軸に対して約45度の角度をなす末端部表面を有している。しかしながら、切断縁部はいかなる角度を有してもよく、ある例示的な実施形態において、その角度は約20度〜60度の範囲にあってよい。一般に、鋭角になるにつれて、より容易に組織を穿刺できる、より鋭く先の尖った切断縁部が得られる。別の例示的な切断縁部40が図5に示されている。この実施形態において、切断要素40は、組織の切断を容易にできる表面機構を伴って内側シャフト31の遠位端部31dの近くの側壁に形成されたくぼみの形態をなすことができる。例示的な機構には、細歯、歯などが挙げられる。別の実施形態において、切断要素は、図6に示すように、内側シャフト31の遠位端部31dに嵌合された骨バー50であってもよい。骨バー50は、周囲に延びる複数の隆起、ひだ、又は細線を備えた概ね球状の表面を有することができる。骨バー50は、骨を切断するように構成された実質的に硬質な材料から形成されることができる。
図1及び7に示すように、一実施形態において、吸引組立体100はハンドピース12と吸引シャフト10とを有することができる。吸引組立体のハンドピース12により、ユーザーは装置を把持することができ、吸引シャフト10に加えられる吸引力を制御することができる。切断組立体のハンドピース22と同様に、ハンドピース12は、1つ以上のアクチュエータを有することができ、そのアクチュエータは、吸引シャフト10を通じて吸引力を加えるために、ハンドピース12内に配置されるかあるいはハンドピース12に結合された減圧源(図示せず)を作動させるように、押下されるかあるいは別様に係合されることができる。
吸引組立体100の吸引シャフト10は、様々な寸法、形状、及び構成を有することができる。外側シャフト20と同様に、吸引シャフト10は、近位端部10pと、遠位端部10dと、それらの間に延びる内側通路14とを有することができる。一実施形態において、吸引シャフト10は円筒状の形状を有することができ、したがって吸引シャフト10は実質的に円形の横断面を有することができる。吸引シャフト10の横断面は他の方式で形作られてもよい。例えば、吸引シャフトの横断面は、卵形、多角形、長方形などであってもよい。吸引シャフト10は、任意の縦長さを有してよい。例えば、吸引シャフト10は、装置100の遠位端部が患者に挿入されるとき、吸引シャフト10の近位端部10pが患者の身体に対して外側に定置されて、吸引シャフト10の操作を容易にし、シャフトの近位端部10pを減圧源に結合できるような長さを有することができる。例示的な実施形態において、吸引シャフトは、約50mm〜200mmの範囲内の長さLを有する。吸引シャフト10は、プラスチック、ポリマー、及び金属など、1種類以上の材料から形成されることができる。一実施形態において、吸引シャフト10は、その全長に沿って実質的に可撓性であってもよい。別の実施形態において、吸引シャフト10の一部分は可撓性であってもよいが、残りの部分は実質的に剛性であってもよい。例えば、吸引シャフト10の遠位部分は、切断組立体200の外側シャフト20との嵌合を容易にするために、実質的に剛性であってもよい。他の実施形態において、吸引シャフト10はその全長にわたって剛性であってもよい。
図8は、吸引シャフト10と制御ユニット60とを有する吸引組立体300の別の実施形態を示している。図示のように、制御ユニット60は、吸引シャフト10に加えられる吸引力を制御するために制御ユニット60上に配設された、ボタン、スイッチなどの少なくとも1つのアクチュエータ62を有することができる。この実施形態において、吸引シャフト10の近位端部10pは、吸引シャフト10を外科手技の後に再調整及び再使用できるようにすることなどのために、制御ユニット60から延びるチューブ64に脱着可能にかつ交換可能に嵌合されることができる。一般に、チューブ(図示せず)の内径は、吸引組立体300を詰まらせることなく切断された組織と流体をチューブの中に通すために、少なくとも吸引シャフト10の内径Dと同じ程度の大きさとなることができる。制御ユニット60は、滑り嵌めなどによって、当該技術分野で知られている技術を用いて吸引シャフト10に嵌合されることができる。吸引された組織及び/又は流体は、制御ユニット60内に配置されるかあるいは制御ユニット60に結合された廃棄物収集容器(図示せず)などに、様々な方式で収集されることができる。加えて、廃棄物収集容器は、複数回の手技にわたって装置300を再使用できるように、制御ユニット60から取り外されることができる。これにより、内蔵の流体管理システムの必要性を排除することができ、したがって、外科医のオフィスなど、様々な状況で装置300を使用することが可能となる。吸引シャフト10はチューブ64の長さを利用して制御ユニット60に連結され得るため、制御ユニット60は、近くの手術台の上など、手術部位から距離を置いて配設されることができる。
図9は、吸引組立体400の別の実施形態を示している。図示のように、吸引組立体400は概して、ハンドピース70と吸引シャフト10とを有する。ハンドピース70は、ユーザーに把持されるように構成されることができ、吸引シャフト10を通じて加えられる吸引力を制御するための様々な構成部品を有することができる。ハンドピース70は、シャフト10に加えられる吸引力を制御する弁を係合させるためのアクチュエータ72、例えば回転レバーを有することができる。チューブ74は、切断された組織及び流体を受容するために、ハンドピース70の近位端部70pから延びることができ、またチューブ74は、廃棄物収集容器(図示せず)及び/又は当該技術分野で知られている流体管理システムと流体連通することができる。当業者には明らかとなるように、ハンドピースは様々な構成を有することができ、当該技術分野で知られている様々なハンドピース組立体が使用されることができる。
図10は、吸引組立体500の別の実施形態を示している。この実施形態においては、ハンドピースの近位端部を減圧源に結合する代わりに、開口部86がハンドピース80に対して遠位側に形成されることができる。特に、開口部86は吸引シャフト10に形成されることができ、吸引源88に連結され得るチューブ84がその開口部86から延びることができ、そのため、アクチュエータ82を使用して吸引源88が作動されると、組織及び流体が、チューブ84を通って廃棄物収集容器(図示せず)の中へと流れることができる。こうすることで、流体及び組織がハンドピース80に侵入することを防止でき、それにより、洗浄及び/又は滅菌手順が実施された後にもハンドピース80の内部に流体及び組織が依然として閉じ込められるリスクを低減することができる。例示的な実施形態が、例えば、参照によってその全容が本明細書に組み込まれる、2011年9月1日出願の米国特許出願第13/223,821号、名称「組織シェーバー(Tissue Shavers)」に示されている。
当業者には明らかとなるように、本明細書で議論した様々な吸引組立体は多様な構成を有することができ、また、様々な処理及び/又は収集装置を有してもよく、あるいは様々な処理及び/又は収集装置に結合されてもよい。例えば、切断された組織は、移植のために骨格に送達され得る。更に、吸引組立体は、部分的にあるいは完全に剛性及び/又は可撓性のシャフトなど、任意の個数の機構を有することができる。
上述のように、吸引組立体100と切断組立体200は、手術部位の中へシャフト10、20を前進させる前かあるいは前進させた後に、互いに嵌合されることができる。図11Aは、嵌合前に近接して定置されたシャフト10、20を示しており、図11B〜11Cは互いに嵌合されたシャフト10、20を示している。吸引シャフト10と外側シャフト20は、当該技術分野で知られている様々な技術を用いて嵌合されることができる。これは、例えば、磁石を用いること、捩り止め、モールステーパ、若しくは遠隔式の急速継手などの機械的な嵌合機構を用いること、又は、当該技術分野で知られている他の嵌合技術を用いることを含んでもよい。それに加えてあるいはそれに代わって、吸引シャフト10に加えられる吸引力は、シャフト10、20を嵌合構成に維持するのに役立ち得る。図示の実施形態において、吸引シャフト10と外側シャフト20は滑り嵌めを用いて嵌合されることができ、その滑り嵌めにおいて、切断組立体200の外側シャフト20は吸引シャフト10の遠位端部22の中に挿入される。シャフト10、20の各々の末端は、図11Cに示すように重なり合うことができる。例えば、外側シャフト20が、吸引シャフト10の直径Dよりも大きな直径Dを有する実施形態において、外側シャフト20の内側表面は、吸引シャフト10の外側表面に被さって延びるように定置されることができる。この実施形態において、外側シャフト20の外側表面と吸引シャフト10の内側表面との間の摩擦はまた、第1及び第2のシャフト10、20を嵌合構成に維持するのに役立ち得る。
吸引シャフト10と外側シャフト20の相対直径は、シャフト10、20を嵌合させるために用いられる特定の技術によりいくぶんか変化し得る。図11Cに示すように、例えば、吸引シャフト10の内側通路14は直径Dを有することができ、外側シャフト20の内側通路24は直径Dを有することができ、吸引シャフト10の直径Dは外側シャフト20の直径Dよりも大きなものである。これにより、図示のように、外側シャフト20が吸引シャフト10の内側通路14内に受容されるようにすることができる。また、この構成により、切断された組織が外側シャフト20から吸引シャフト10へと流れるための付加的な空間を設けることができ、それによって詰まりを防止することができる。別の実施形態において、吸引シャフト10の直径Dは外側シャフト20の直径Dに等しくてもよく、それにより、シャフト10、20が嵌合構成にあるとき、吸引シャフト10の遠位端部10pは外側シャフト20の遠位端部20pに当接することができる。別の実施形態において、吸引シャフト10の直径Dは、外側シャフト20の直径Dよりも小さいかあるいはそれに等しくてもよい。例えば、吸引シャフト10の直径Dは、シャフト10の近位側から遠位側への長さ方向に沿って、徐々に増加してもよい。この結果として、シャフト10の近位端部における直径は、シャフト10の遠位端部22における直径よりも大きくなり、それにより、組織が吸引シャフト10の内側通路14を閉鎖又は閉塞することが防止され得る。シャフト10、20の各々は、内側通路14、24を最大化し、シャフト10、20の外径を最小化するために、薄い側壁を有することができる。
本明細書で説明する装置は、膝及び肩の関節鏡手術など、組織の除去及び/又は患者の生体構造の再形成のための多様な外科手技において使用され得る。これらの手技については、図1〜3の切断組立体及び図7の吸引組立体を参照して本明細書で説明しているが、これらの手技を実施するために他の装置が使用されてもよい。加えて、軟組織が、切断及び吸引されるものとして示されているが、流体及び/又は硬組織、例えば骨が、それに加えてあるいはそれに代わって切断及び吸引されてもよい。例示的な実施形態において、外科手技は最小侵襲手技であってもよい。しかしながら、これらの装置は、開腹外科手技において、またロボット外科手技において使用されてもよい。
これらの外科手技は、標準的な技術を用いて患者を手術に備えさせることを含んでもよい。1つ以上の切開部が、患者の様々な部位に形成されることができる。例えば、切開部は切断用具を使用して形成されることができる。それに代わって、切開部は、切断組立体の遠位端部で患者の皮膚を穿刺し、次いで、手術部位の中に、そしてその反対側の患者の皮膚表面から外へと切断組立体を前進させて、対向する2つの切開部を形成することによって形成され得る。最小侵襲手技において、1つ以上のアクセス装置(図示せず)、例えば、カニューレ、トロカールなどが、患者の体に形成された切開部の中へと前進されることができ、手術部位の近くに定置されることができる。別の実施形態において、シャフト10、20の一方又は両方が、直接、切開部の中に挿入されることができる。開口部、切開部、又はアクセス装置はまた、本明細書では「アクセスポータル」とも呼ばれる。アクセスポータルは、手術部位、例えば関節に対して、様々な方式で定置されることができる。より具体的には、わずかにささくれた半月板の創面切除など、膝関節鏡手術を実施するために装置が利用されるとき、これらのポータルは、前外側、前内側、及び後外側に設置され得る。一実施形態において、アクセスポータルは、吸引シャフト10の縦軸が外側シャフト20の縦軸と実質的に整列され得るように定置される。以下で議論するように、これにより、シャフト10、20が手術部位に定置されるとき、シャフト10、20の遠位端部10d、20dの嵌合が容易となり得る。アクセスポータルは、その中にシャフト10、20を受容するように寸法を定められた直径を有することができ、いくつかの実施形態において、アクセスポータルの内径は2mm以下となり得る。
切断組立体200の外側シャフト20及び吸引組立体100の吸引シャフト10は、1つ以上のアクセスポータルを通じて身体の中に挿入されることができ、シャフト10、20は遠位側に移動されて手術部位に接近することができる。図12Aは、関節J内で標的組織Tの近くに定置された例示的な構成部品を示している。図12Aに示すように、シャフト10、20が身体内に定置されるとき、吸引シャフト10の縦軸は、切断要素30の縦軸に対して実質的に平行となることができ、いくつかの実施形態においては切断要素30の縦軸と同軸となることができる。内視鏡などの顕微鏡装置90が、シャフト10、20の近くに定置されることができ、顕微鏡装置90は、部位の視覚化を容易にするために、手術部位の画像を取得するように構成されることができる。吸引シャフト10、外側シャフト20、及び顕微鏡装置90は、様々な構成で組織Tを囲繞することができる。図示の実施形態において、シャフト10、20は、約120度だけ、顕微鏡装置90から角度に関して偏っている。しかしながら、各構成部品は、シャフト10、20が互いに嵌合され得るのであれば、組織Tに対して任意の構成をなして定置されることができる。非限定的な例として、手術部位はまた、蛍光透視法、X線、又は当該技術分野知られている他の視覚化技術を用いて視覚化されてもよい。
図12Bに示すように、第1及び第2のシャフト10、20が手術部位に定置されている状態で、吸引シャフト10の遠位端部10dは、外側シャフト20の遠位端部20dと嵌合されることができる。顕微鏡装置90は、例えば、シャフト10、20の遠位端部10d、20dが互いに適切に嵌合されていることを確認するために使用されてもよい。シャフト10、20の接合に利用される連結のタイプによっては、シャフト10、20が嵌合されたことを確認するために、手の感覚、又は触感が、更にあるいはそれに代わって用いられてもよい。所望により、シャフト10、20が接合された後、窓28が標的組織に近接して定置されるまで、シャフト10、20は一体として移動されることができる。窓28に対するシャフト10、20の定置は、顕微鏡装置を使用して監視されることができる。
別の実施形態において、シャフト10、20は身体の外で嵌合され、その嵌合構成にて手術部位、例えば関節の中に導入されてもよい。例えば、シャフト10、20は、実質的に可撓性でありかつ長さ方向に沿ってわずかに湾曲していてもよく、そのため、組織の切断及び吸引をよじれさせたりあるいは別様に阻害したりすることなく、遠位端部10d、20dが嵌合され、単一のアクセスポータルの中に導入されることができる。
図13〜13Cは、切断された組織に係合した、図1の吸引及び切断組立体100、200を示している。特に、内側シャフト31は、遠位端部31d上の切断要素30を窓28に対して所望の位置に定置するために、前進及び後退されて示されている。例えば、図13Aは、組織Tが、窓28を通じて吸引され、吸引シャフト10の中へと延びる様子を示している。吸引力Sは、薄い矢印で示すように、吸引シャフト10の近位端部10pに加えらえることができ、そのため、吸引力Sは組織Tを窓28に通し、吸引シャフト10の近位端部10pに向かって引き込むことができる。切断要素30は初期には、外側シャフト20に形成された窓28に対して近位側に定置されることができ、これは本明細書では「後退位置」とも呼ばれる。後退位置において、内側シャフト31及び切断要素30は、切断要素30によって部分的にあるいは完全に妨害されることなく組織Tを窓28を通過させるように定置されることができる。
内側シャフト31は、図13Bに示すように、後退位置から「伸展位置」へと移動することができる。矢印で示すように、前進力Aを内側シャフトに加えて、外側シャフト20の遠位端部20dに向かって切断要素30を移動させることができ、それにより、切断要素は、遠位側に前進して窓28を越え、窓28に配設された組織Tを切断する。図示のように、吸引力Sを吸引シャフト10に加えて、切断された組織Tの第1の片を外側シャフト20から外へと遠位側に移動させ、吸引シャフト10の遠位端部10dへと近位側に引き寄せることができる。組織Tは、吸引シャフト10の近位端部10pに向かって引き続き移動する。後退力Rを内側シャフト31に加えることができ、この後退力により、切断要素30を伸展位置から後退位置へと移動させて、組織が窓28を通じて流れるための適切な空間を設けることができる。切断された組織Tの第2の片を窓28の中に引き込むことができ、この手順を繰り返して更なる組織を切断することができる。
本明細書で説明した装置は、他の様式においては異なり得る。例えば、図14は、単一のハンドピース92に吸引シャフト10と外側シャフト20と連結した装置600の実施形態を示している。図示のように、吸引シャフト10の近位端部10pは、ハンドピース92の遠位端部92dに結合されることができ、外側シャフト20の近位端部20pもまた、ハンドピース92の遠位端部92dに結合されることができる。シャフト10、20は分離可能であるため、シャフト10、20の各々が同じ又は別のアクセスポータルを通じて身体の中に挿入された後に、各端部が連結されてもよい。これまでの実施形態と同様に、ハンドピース92は、吸引力を装置に加えかつ/又は外側シャフト20に対して切断要素30を移動させるための様々な構成部品を収容することができ、また複数のアクチュエータ94、96を有することができる。例えば、第1のアクチュエータ94は切断要素30をシャフト20に対して移動させることができ、第2のアクチュエータ96は吸引シャフト10に吸引力を加えることができる。装置が手術部位に定置されるとき、ユーザーがシャフト10、20の遠位端部10d、20dを操作できるように、ハンドピース92は、シャフト10、20に結合された、ケーブルなどの舵取り組立体を有することができる。
本明細書で開示した装置は、1回の使用後に処分されるように設計されることができ、あるいは、それらの装置は、複数回使用されるように設計されることもできる。しかしながら、いずれの場合も、装置は少なくとも1回の使用後に再利用のために再調整されることができる。再調整は、装置の分解すること、これに続く洗浄すること又は特定部品を交換すること、及びその後再組み付けすること、の任意の組み合わせを含むことができる。特に、装置は分解されることができ、また、装置の任意の個数の特定の部片又は部品、例えば、切断組立体、吸引組立体、ハンドピースが、任意の組み合わせで選択的に交換されるか、あるいは取り外されることができる。特定の部材の洗浄及び/又は交換に際し、装置を再調整施設において、あるいは外科手術の直前に手術チームによって再組み付けしてからその後の使用に供することができる。装置の再調整では、分解、洗浄/交換、及び再組み立てのための様々な技術が利用され得ることは、当業者には理解されよう。そのような技術の利用、及びその結果として得られる再調整された装置はすべて、本願の範囲に含まれる。
好ましくは、本明細書で説明した本発明は、外科手術の前に処理される。まず、新品の又は使用済みの器具が入手され、必要に応じて洗浄される。器具は次いで、滅菌されることができる。ある滅菌技術において、器具は、プラスチック製又はタイベック(TYVEK)製のバックなど、閉じられた密封容器内に置かれる。次いで、容器と器具は、γ放射線、x線、又は高エネルギー電子など、容器を透過し得る放射線の場に置かれる。放射線により、器具上及び容器内の細菌が死滅される。次いで、滅菌された器具は、滅菌容器に保管されることができる。密封された容器は、医療施設で開けられるまで、器具を滅菌状態に保つ。
装置は滅菌されることが好ましい。これは、β線又はγ線、酸化エチレン、水蒸気、及び液浴(例えば低温浸漬)を含めて、当業者に知られる多数の方式で行われ得る。
上述の実施形態に基づいた本発明の更なる特徴及び利点が、当業者には明らかとなろう。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲によって指定する場合を除いて、具体的に図示し説明した内容によって限定されるものではない。本明細書で引用されたすべての刊行物及び文献は、すべての内容が参照によって明らかに本明細書に組み込まれる。
〔実施の態様〕
(1) 外科用装置であって、
吸引シャフトであって、その近位端部と遠位端部との間でその中を貫いて延びる内側通路を有し、前記内側通路を通じて吸引力を加えるために減圧源に結合するように構成されている、吸引シャフトと、
切断組立体であって、
外側シャフトであって、その近位端部と遠位端部との間でその中を貫いて延びる内側通路を有し、前記遠位端部に隣接して前記外側シャフトの側壁を貫いて形成された窓を有する、外側シャフトと、
内側シャフトであって、その遠位端部に切断要素を有し、前記外側シャフト内にスライド可能に配設され、そのため、前記窓を貫いて前記内側通路の中へと延びる組織が前記切断要素によって切断されるように、前記切断要素が前記窓に対して移動可能となっている、内側シャフトとを備える、切断組立体と、を備え、
前記外側シャフトの前記遠位端部は、前記吸引シャフトの前記遠位端部と嵌合するように構成されており、そのため、前記吸引シャフト内の前記通路を通じて吸引力が加えられると、前記切断要素によって切断された組織は、前記外側シャフトの前記遠位端部から前記吸引シャフトの前記遠位端部の中へと吸引され、前記内側通路を通じて近位方向に流れ得るようになっている、外科用装置。
(2) 前記内側シャフトが、非カニューレ状である、実施態様1に記載の装置。
(3) 前記切断要素が、前記内側シャフトの遠位向き表面上に形成されている、実施態様1に記載の装置。
(4) 前記切断要素が、前記窓を通じて前記内側通路の中へと延びる前記組織を切断するために、前記外側シャフトの縦軸に沿って前記内側通路内で縦方向に移動するように構成されている、実施態様1に記載の装置。
(5) 前記切断要素が、前記窓を通じて前記内側通路の中へと延びる前記組織を切断するために、前記外側シャフトの縦軸を中心として前記内側通路内で回転するように構成されている、実施態様1に記載の装置。
(6) 前記窓が、その上に形成された切断機構を有する、実施態様1に記載の装置。
(7) 前記切断機構が、前記切断要素が前記外側シャフト内で移動するとき、前記切断要素が前記切断機構と向かい合うように前記窓の遠位縁部上に形成される、実施態様6に記載の装置。
(8) 前記内側通路内で前記切断要素によって切断された前記組織が、前記吸引シャフトの前記内側通路を通じて前記近位方向に流れるようにするために、前記吸引シャフトの前記内側通路内で吸引力を加えるように構成されている吸引機構を更に備える、実施態様1に記載の装置。
(9) 前記外側シャフトの外径が、約2mm未満である、実施態様1に記載の装置。
(10) 前記吸引シャフトの外径が、約2mm未満である、実施態様1に記載の装置。
(11) 前記外側シャフトと前記吸引シャフトとを嵌合させるために、前記外側シャフトの前記遠位端部が、前記吸引シャフトの前記遠位端部内に受容可能である、実施態様1に記載の装置。
(12) 外科的方法であって、
患者の身体の中に切断組立体を前進させることと、
前記患者の身体の中に吸引シャフトを前進させることと、
前記切断組立体の遠位端部を前記吸引シャフトの遠位端部と嵌合させることと、
前記切断組立体の窓を通じて組織を吸引するために、前記吸引シャフトの内側通路を通じて吸引力を加えることと、
前記窓を通じて吸引された前記組織を切断するために前記切断組立体を作動させることであって、前記切断された組織は、前記切断組立体の前記遠位端部から前記吸引シャフトの前記内側通路を通じて吸引され、そのため、切断された前記組織は前記吸引シャフトの前記内側通路を通じて近位側に流れる、ことと、を含む方法。
(13) 前記切断組立体を作動させることが、前記切断組立体の前記窓を通じて延びる前記組織を切断するために、前記切断組立体の前記内側シャフトの縦軸に沿って前記切断要素を移動させることを含む、実施態様12に記載の方法。
(14) 前記切断組立体を作動させることが、前記切断組立体の前記窓を通じて延びる前記組織を切断するために、前記切断組立体の前記内側シャフトの縦軸を中心として前記切断要素を回転させることを含む、実施態様12に記載の方法。
(15) 前記吸引シャフトが、前記患者の第1のアクセス開口部を通じて前進され、前記切断組立体は前記患者の第2のアクセス開口部を通じて前進される、実施態様12に記載の方法。
(16) 前記第1のアクセス開口部が、前記患者の関節の第1の側にあり、前記第2のアクセス開口部が、前記関節の第2の反対側にある、実施態様15に記載の方法。
(17) 前記切断組立体の遠位端部を前記吸引シャフトの遠位端部と嵌合させることが、前記吸引シャフトの前記遠位端部の中に前記切断組立体の前記遠位端部を挿入することを含む、実施態様12に記載の方法。

Claims (11)

  1. 外科用装置であって、
    吸引シャフトであって、その近位端部と遠位端部との間でその中を貫いて延びる内側通路を有し、前記内側通路を通じて吸引力を加えるために減圧源に結合するように構成されている、吸引シャフトと、
    切断組立体であって、
    外側シャフトであって、その近位端部と遠位端部との間でその中を貫いて延びる内側通路を有し、前記遠位端部に隣接して前記外側シャフトの側壁を貫いて形成された窓を有する、外側シャフトと、
    内側シャフトであって、その遠位端部に切断要素を有し、前記外側シャフト内にスライド可能に配設され、そのため、前記窓を貫いて前記内側通路の中へと延びる組織が前記切断要素によって切断されるように、前記切断要素が前記窓に対して移動可能となっている、内側シャフトとを備える、切断組立体と、を備え、
    前記外側シャフトの前記遠位端部は、前記吸引シャフトの前記遠位端部と嵌合するように構成されており、そのため、前記吸引シャフト内の前記通路を通じて吸引力が加えられると、前記切断要素によって切断された組織は、前記外側シャフトの前記遠位端部から前記吸引シャフトの前記遠位端部の中へと吸引され、前記内側通路を通じて近位方向に流れ得るようになっている、外科用装置。
  2. 前記内側シャフトが、非カニューレ状である、請求項1に記載の装置。
  3. 前記切断要素が、前記内側シャフトの遠位向き表面上に形成されている、請求項1に記載の装置。
  4. 前記切断要素が、前記窓を通じて前記内側通路の中へと延びる前記組織を切断するために、前記外側シャフトの縦軸に沿って前記内側通路内で縦方向に移動するように構成されている、請求項1に記載の装置。
  5. 前記切断要素が、前記窓を通じて前記内側通路の中へと延びる前記組織を切断するために、前記外側シャフトの縦軸を中心として前記内側通路内で回転するように構成されている、請求項1に記載の装置。
  6. 前記窓が、その上に形成された切断機構を有する、請求項1に記載の装置。
  7. 前記切断機構が、前記切断要素が前記外側シャフト内で移動するとき、前記切断要素が前記切断機構と向かい合うように前記窓の遠位縁部上に形成される、請求項6に記載の装置。
  8. 前記内側通路内で前記切断要素によって切断された前記組織が、前記吸引シャフトの前記内側通路を通じて前記近位方向に流れるようにするために、前記吸引シャフトの前記内側通路内で吸引力を加えるように構成されている吸引機構を更に備える、請求項1に記載の装置。
  9. 前記外側シャフトの外径が、約2mm未満である、請求項1に記載の装置。
  10. 前記吸引シャフトの外径が、約2mm未満である、請求項1に記載の装置。
  11. 前記外側シャフトと前記吸引シャフトとを嵌合させるために、前記外側シャフトの前記遠位端部が、前記吸引シャフトの前記遠位端部内に受容可能である、請求項1に記載の装置。
JP2013107826A 2012-05-23 2013-05-22 身体から組織を切断及び除去するための方法及び装置 Active JP6113575B2 (ja)

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