JP6133620B2 - 超低侵襲手術システム - Google Patents

Description

本発明は、腹部切開などの生体手術を省いて手術侵襲を極力少なくする外科手術システムに係り、より詳しくは、人体の切開あるいは開腹を必要とせずに、体腔内病変臓器の手術部位での手術処置を安全に行うことが可能で操作性に優れる超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイスを有する超低侵襲手術システムに関する。

内視鏡（胃腸）あるいは腹腔鏡（腹部）の小型化及び精度向上と医療技術の向上に伴い健康診断等の病巣の早期発見により、病巣が小さいうちに処置できる鏡視下手術のニーズが高まっている。鏡視下手術においては、従来の切開外科手術に比べて傷が小さく人体への負担も少ない低侵襲化が展開しつつある。

従来の腹部外科では、長径略２０ｍｍ以上の開腹創を伴う侵襲的外科治療に代わり、直径略１０ｍｍ×長さ略３００ｍｍのデバイスを腹壁に刺入し外科手術が施されてきた。ここ数年、長径略２０ｍｍの開腹創から通常４本以上の複数本の各種鉗子や腹腔鏡を挿入し手術を施行するＲｅｄｕｃｅｄ Ｐｏｒｔ Ｓｕｒｇｅｒｙ（ＲＰＳ）が開発され実施されている。

また、群馬県済生会前橋病院などでは、皮膚を切開せずに刺入できる針型臓器把持器具ミニループレトラクターが開発され、一層低侵襲な２孔式腹腔鏡下胆嚢摘出術が数多く実施されている。（例えば特許文献１参照）

これまでの腹腔鏡下手術では腹腔鏡と鉗子の挿入部として少なくとも３カ所の皮膚切開を必要としたが、最近では、１つの切開創から腹腔鏡と鉗子を挿入して手術を行う単孔式腹腔鏡下手術（ＴＡＮＫＯ）が広がりつつある

そして、本発明者らは、単孔式腹腔鏡下手術において簡単な構成で、鉗子等の手術器具が容易に挿入され、手術中及び手術器具の交換時や手術器具を挿入しない場合も、腹腔内の空気の漏洩を防止できる器具挿入口形成体を提案している。（例えば特許文献２参照）

特開２０００−２３９８９号公報 特開２０１２−１７０８０２号公報

しかし、従来のＲＰＳ、特許文献１に記載の２孔式腹腔鏡下胆嚢摘出術、さらに特許文献２等に記載の単孔式腹腔鏡下手術においては、図１４のイメージ写真に示すように、狭い開腹創から多数の鉗子などの手術用機器例えば単孔式内視鏡用手術デバイス１１０を挿入するためこれらの手術用機器の間から見える手術風景が狭小で単孔式内視鏡用手術デバイス１１０の特に回転ハンドル１４０や洗浄口あるいはその他の操作ボタンなどの突出物、例えば図１３に示すような手術先端器具操作部１２０の固定ハンドル構造１２１の後端部Ｚ軸方向上方である外表面上に斜め後ろ向きに３０度前後の角度で設けられた電極取付け部１７０などが相互に当たり干渉し、視野不良及び前記手術用機器同士のぶつかり合いに伴う操作ミスによる事故が発生し易いだけでなく、把持していた組織に損傷を来す危険性があった。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、従来の操作性を損なうことなく狭い開創部内で複数の手術用機器を使用してもお互いに干渉し障害し合う構造を排除し、単孔式腹腔鏡下手術における体腔内病変臓器の手術部位での手術処置を安全に行うことが可能で操作性に優れ、低侵襲性を極限まで実現させた超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイスを有する超低侵襲手術システムを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る超低侵襲手術システムは、外径及び長さが設定自在で、主軸であるＸ軸、近位端すなわち後端及び遠位端すなわち先端を有し、生体内に挿入される細径挿入構造と、
前記細径挿入構造の先端部に着脱可能に連結される手術先端器具と、
前記細径挿入構造の後端部が挿通し支持される細径挿入構造支持ユニットと、
前記細径挿入構造支持ユニットの後端部が前記Ｘ軸回りに回転可能に挿通されるとともに前記細径挿入構造支持ユニット内を経由しＸ軸方向に進退可能に挿通された細径挿入構造の後端部と連携して前記手術先端器具を作動させる把持及び操作ハンドルを有する手術先端器具操作部と、
前記手術先端器具操作部の先端部の前記Ｘ軸に対して直交するＹ軸方向に沿って前記Ｘ軸の両サイドの何れか一方側に離隔するようにシフトし配設され、前記細径挿入構造支持ユニットをＸ軸回りに回転させる回転伝動機構を介して、前記細径挿入構造と共に前記手術先端器具をＸ軸回りに回転させる手術先端器具回転機構と、を備えた超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイスを有し、
前記手術先端器具回転機構は、
前記手術先端器具操作部の先端部内に挿通される前記細径挿入構造支持ユニットの後端部に外挿し固着される第１回転伝動手段、及び前記Ｘ軸に対して直交するＹ軸方向に沿って前記Ｘ軸の両サイドの何れか一方側に離隔するように選択的にシフトし配設され、前記第１回転伝動手段に係合する一段式又は多段式回転伝動手段からなる回転伝動機構と、
前記回転伝動機構が設けられる前記手術先端器具操作部先端部の前記Ｙ軸方向の一方側に開設された開口部に着脱自在に取付けられる開放端取付け面を有する中空形状に形成され、前記回転伝動機構を内部に封入し収容する回転伝動機構ケースと、
前記回転伝動機構ケースのＸ軸方向前面外側又は後面外側に露出して選択的に配設され、前記回転伝動機構の最終段回転伝動手段の回転軸に連結されて前記回転伝動機構を介して前記手術先端器具を回転させる手術先端器具回転ハンドルと、を備えることを特徴とする。

また、前記細径挿入構造は、高剛性及び高弾力性を有する医療適合性材料の外径略３ｍｍ以下の棒状又は線状体である１本のロッド部材で構成されることを特徴とする。
また、前記細径挿入構造は、いずれも剛性及び高弾力性を有する医療適合性材料の外径略３ｍｍ以下の棒状又は線状体である１本のロッド部材、及び前記ロッド部材がＸ軸方向に進退可能に内挿される外径略５ｍｍ以下の管状体がさらに付加されて構成することができる。

また、前記手術先端器具回転機構の回転伝動機構は、相互に係合する平歯車、ウオームギヤ、傘歯車、ハイレシオハイポイドギヤ、はす歯ギヤ、内歯車すなわちリングギヤ、ラック・アンド・ピニオンギヤ、マイタギヤ、ねじ歯車、やまば歯車、フェースギヤ、タイミングギヤ、スプロケット・チエーン又はベルトを含むギヤ機構、ベルト駆動機構、クラッチサスペンション駆動機構、フリクションドライブ機構のいずれか単独又は組合せにより構成され、手動、モーター駆動又は油圧駆動方式のいずれかを選択的に適用するとともに、医療適合性材料の樹脂及びステンレス部材を併用して無給油潤滑による回転が可能とすることを特徴とすることを特徴とする。

また、前記細径挿入構造支持ユニット、手術先端器具回転機構及び手術先端器具操作部のＸ−Ｙ平面に直交するＺ軸方向に屈曲形成される把持及び操作ハンドルの反対側のＺ軸方向表面上には、前記手術先端器具回転ハンドル、洗浄口やその他の操作ボタンを含む突出物を全て排除し、前記単孔式腹腔鏡下手術の際に用いられる前記超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス同士及びその他の手術処置具との当接による干渉を排除する構成とすることを特徴とする。

また、前記細径挿入構造のロッド部材は、形状記憶材料からなり、前記手術先端器具の動作に必要なＸ軸方向のスライド、回転、通電、あるいは前記ロッド部材及び管状部材にも通電、マイクロ波又は超音波放射線伝送を含む各種機能を選択的に有することを特徴とする。

また、前記細径挿入構造への通電用電極取付け部は、前記手術先端器具操作部の外表面上にＸ軸と平行状態で電極端子挿入口が後向きに配設されることを特徴とする。

さらに、前記回転伝動機構ケースの開放端取付け面と手術先端器具操作部先端部の開口部との間には、前記開口部の一方端に固着されＺ軸方向に立設された第１固定ピン及び他方端にばね部材によりＺ軸方向に付勢されスライド自在に立設された第２固定ピンと、前記開放端取付け面の両端に設けられ、前記第１固定ピン及び第２固定ピンにそれぞれ嵌合する一対の固定ピン孔と、からなるワンタッチ着脱機構を備え、前記第２固定ピンを前記ばね部材の付勢力に抗して前記固定ピン孔から抜き出すワンタッチ操作により、前記回転伝動機構ケースの前記開口部への着脱が可能となることを特徴とする。

以上のように本発明によれば、手術先端器具を主軸であるＸ軸回りに回転させる手術先端器具回転機構を回転伝動機構によりＸ軸に対して直交するＹ軸方向にシフトし配置するとともに手術先端器具回転ハンドル、洗浄口やその他の操作ボタンなどの突出物を全て排除した構成の超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイスを用いて単孔式腹腔鏡下手術を体腔内で全て実行することから、従来の操作性を損なうことなく狭い開創部内で複数の手術用機器を使用してもお互いに干渉し障害し合う構造を排除し、単孔式腹腔鏡下手術における体腔内病変臓器の手術部位での手術処置を安全に行うことが可能で操作性に優れる低侵襲性を極限まで実現させた超低侵襲手術システムを提供できる効果がある。

また、手術先端器具回転機構をＸ軸に対して直交するＹ軸方向に沿って前記Ｘ軸の両サイドの何れか一方側に離隔するように、右勝手用は後方から見て右側に、左勝手用は後方から見て左側に、選択的にシフトし配置するとともに、術者の手指の大小に合せて手術先端器具回転ハンドルを回転伝動機構ケースのＸ軸方向前面外側又は後面外側に選択的に露出して配設することから、片手による使い勝手の操作性及び使用感が向上し低侵襲性を極限まで実現させるとともに設計の自由度を備えた超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイスを有する超低侵襲手術システムを選択的に提供される効果がある。

また、手術先端器具回転機構の回転伝動機構は、相互に歯合する各種ギヤ機構、ベルト駆動機構、定荷重にて力を逃がす機構等を含むクラッチサスペンション駆動機構、フリクションドライブ機構などのいずれか単独又は組合せにより構成され、手動、モーター駆動又は油圧駆動方式のいずれかを選択的に適用するとともに、医療適合性材料の樹脂及びステンレス部材を併用して無給油潤滑による回転が可能とすることから、手術先端器具回転機構の設計の自由度を有するとともに洗浄などのメンテナンスを容易化し、衛生性や作動及び構造の信頼性を向上させる効果がある。

また、細径挿入構造のロッド部材は、形状記憶材料とすることにより、先端部に手術先端器具を操作するロッド部材の永久的変形を防止する安定的な支持剛性及び強度を確保するとともに、ロッド部材を介しての手術先端器具の作動及び構造の信頼性を向上させる効果がある。特に、細径挿入構造を１本のロッド部材とする場合は、ニードル型手術デバイスとして細径挿入構造を簡潔化するとともに細径化及び軽量化することから、操作性や侵襲性をさらに一層高めることができる。

また、細径挿入構造のロッド部材は、形状記憶材料からなり、前記手術先端器具の動作に必要なＸ軸方向のスライド、回転、通電、あるいは前記ニードル部材又はロッド部材及び管状部材にも通電、マイクロ波又は超音波放射線伝送を含む各種機能を選択的に有することから、本発明に係る超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイスは、患者の状況に応じて各種の手術先端器具を選択的に適用でき、設計の自由度を一層向上させる効果がある。

また、細径挿入構造への通電用電極取付け部は、前記手術先端器具操作部の外表面上にＸ軸と平行状態で電極端子挿入口が後向きに配設されることから、通電用電極取付け部が手術先端器具操作部の把持及び操作ハンドルの反対側Ｚ軸方向上方に突出しないため、狭い開創部内で複数の手術用機器使用時の相互に衝突し、干渉及び障害し合う危険性を排除し安全性が確保される効果がある。

さらに、手術先端器具操作部先端部の開口部に設けられた第１固定ピン及び第２固定ピンと回転伝動機構ケースの開放端取付け面に設けられた前記固定ピンに嵌合する一対の固定ピン孔とからなるワンタッチ着脱機構を備え、第２固定ピンを固定ピン孔から抜き出すワンタッチ操作により、回転伝動機構ケースの開口部への着脱が可能となることから、特に油圧駆動、ベルト駆動、クラッチ駆動時に発生する手術先端器具回転機構内の汚れ等の洗浄が容易でメンテナンス性が向上する効果がある。
本発明の目的、特徴、局面、及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

（ａ）は本発明に係る超低侵襲手術システム１を概念的に説明するための概念図で、（ｂ）は（ａ）のＯＰ部を後方から見た要部拡大イメージ図で、単孔式腹腔鏡下手術における右勝手用及び左勝手用の単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０、１０Ａの機器部品同士の衝突による相互干渉がなく、単孔式腹腔鏡下手術を安全に行うことが可能であることを示している。 本発明の実施の形態１による超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０の構成を概念的に示すコンピュータグラフィックによる全体組立概念図である。 図２の超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０のＡ−Ａ矢視図（後面図）である。 図２の超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０のＢ−Ｂ矢視図（前面又は正面図）である。 図２の超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０の手術先端器具操作部２０側後半部の構造を示すコンピュータグラフィックによる要部縦断面鳥瞰図である。 図２の超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０の手術先端器具操作部２０側後半部の縦断面図である。 図６の回転伝動機構ケース４６の構造を示す概念図で、（ａ）は回転伝動機構ケース４６取付け状態を示すＣ−Ｃ矢視平面図、（ｂ）は回転伝動機構ケース４６のコンピュータグラフィック鳥瞰図である。 本発明の実施の形態２による超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０Ａの構成を概念的に示す背面図である。 図７の超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０Ａの前面図（正面図）である。 右手ＨＲには右勝手用の超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０を、左手ＨＬには左勝手用の超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０Ａをそれぞれ把持して接近状態で単孔式腹腔鏡下手術を行う状態の図１（ｂ）に相当する要部模擬イメージ写真で、（ａ）は手術先端器具回転ハンドル４５を回転伝動機構ケース４６のＸ軸方向後面外側に配設する場合、（ｂ）は回転伝動機構ケース４６のＸ軸方向前面外側に配設する場合の２つの例を示す。 図１の超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０の手術先端器具操作部２０側後半部のコンピュータグラフィックによる鳥瞰図である。 左勝手用の超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０Ａの手術先端器具操作部２０Ａ側後半部のコンピュータグラフィックによる鳥瞰図で、回転伝動機構ケース４６をＸ軸方向前面外側に配設する場合の外観を示す。 従来の単孔式内視鏡用手術デバイス１１０の手術先端器具操作部１２０側後半部のコンピュータグラフィックによる側面図である。 従来の単孔式腹腔鏡下手術における単孔式内視鏡用手術デバイスの相互干渉状態を示すための模擬イメージ写真である。

以下、本発明の超低侵襲手術システムを実施するための形態の具体例を、添付図面を参照して説明する。

本発明に係る超低侵襲手術システム１は、図１、２〜１２に示すように、手術に耐える安定的な支持剛性及び強度を備える外径及び長さに設定自在で主軸であるＸ軸、近位端すなわち後端及び遠位端すなわち先端を有し、ロッド部材３１が前記Ｘ軸方向に進退可能に内挿される管状部材３２が付加されて構成され、生体Ｍ内に挿入される細径挿入構造３０と、細径挿入構造３０の先端部３０ａに着脱可能に連結される手術先端器具５０と、細径挿入構造３０の後端部３０ｂが挿通し支持される挿入構造支持ユニット６０と、細径挿入構造支持ユニット６０の後端部６１ｂが前記Ｘ軸回りに回転可能に挿通されるとともに細径挿入構造支持ユニット６０の中空内６１ｃを経由しＸ軸方向に進退可能に挿通されたロッド部材３１の後端部３１ｂと連携して手術先端器具５０を作動させる把持及び操作ハンドル２１ａ又は２１Ａａ、２２を有する手術先端器具操作部２０又は２０Ａと、手術先端器具操作部２０又は２０Ａの先端部の前記Ｘ軸に対して直交するＹ軸方向に沿って前記Ｘ軸の両サイドの何れか一方側に離隔するように選択的にシフトし配設され、細径挿入構造支持ユニット６０をＸ軸回りに回転させる回転伝動機構４０ａ又は４０Ａａを介して、細径挿入構造３０と共に手術先端器具５０をＸ軸回りに回転させる手術先端器具回転機構４０又は４０Ａと、を備えた超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０又は１０Ａを有し、図示しない腹腔鏡によるモニタリング下で、生体Ｍの臍部に小切開を加えた単孔式腹腔鏡下手術用腹腔孔Ｍｂに留置された手術器具挿入口形成体Ｓの複数の各ポートＰを経由して１本又は複数の超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０、１０Ａ及びその他所要の図示しない手術処置具を体腔内の病変臓器Ｔの近傍まで挿入し、手術先端器具操作部２０又は２０Ａによりそれぞれ手術先端器具５０を操作して単孔式腹腔鏡下手術を体腔内で全て実行する。

ここで、添付図２〜１２における超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０、１０Ａを基準として、直交する３軸のＸ軸（細径挿入構造３０の主軸、図示前後方向）、Ｙ軸（図示水平方向）、Ｚ軸（図示上下方向）を定義する。
（実施の形態 １）

本発明の実施の形態１による超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０を構成する各部材は、耐腐食性、耐薬品性を備えるとともに、加熱滅菌に耐え得る温度耐久性を備える医療適合性材料からなり、特に滅菌を容易にするためそれぞれが分解可能に形成されることが望ましく、ケースバイケースで部品単位又は全体を使い捨てとすることもできる。

実施の形態１による細径挿入構造３０は、状況に応じて手術に耐える外径及び長さに設定自在で様々な長さに交換可能で、高剛性及び高弾力性を有する医療適合性材料の外径略５ｍｍ以下の棒状又は線状体もしくは管状体からなる。

なお、細径挿入構造３０は、管状部材３２を省いて１本のロッド部材又はニードル部材３１のみで構成されるニードル型（本発明者等による特願２０１２‐０８５７６８等参照）とすることもでき、このニードル型のロッド部材又はニードル部材３１の外径は略３ｍｍ以下の細い丸棒又は線状の医療適合性材料からなり、細径挿入構造３０を簡潔化するとともに細径化及び軽量化することから、侵襲性をさらに一層高めることができる。

この実施の形態においては、ロッド部材３１及び管状部材３２が、それぞれ外径略３ｍｍ以下例えば２．５ｍｍのＴｉ系形状記憶合金材の棒状又は線状体、外径略５ｍｍのＳＵＳ材などのパイプからなり、いずれも高剛性及び高弾力性を有する。

また、細径挿入構造３０のロッド部材３１は、各種手術先端器具６０の動作に必要なＸ軸方向のスライド、回転、あるいはさらに管状部材３２にも通電、マイクロ波又は超音波放射線伝送等々の各種の機能を選択的に持たせることができる。

細径挿入構造３０への通電用電極取付け部７０は、図５、６、１１、１２に示すように、手術先端器具操作部２０外表面上の後端部近傍にＸ軸と平行状態で電極端子挿入口７１が後向きに配設される。すなわち、手術先端器具操作部２０の把持及び操作ハンドル２１ａ、２２の反対側Ｚ軸方向上方に突出しないようになっており、これにより狭い開創部内で複数の手術用機器使用時に相互に衝突し、干渉及び障害し合う危険性を排除し安全性が確保される。すなわち、この形態では、従来の電気メスなどの単孔式内視鏡用手術デバイス１１０における、通電用電極取付け部１７０が斜め後ろ向きに３０度前後の角度で手術先端器具操作部１２０Ａの外表面上であるＺ軸方向上方に突出していたため（図１３参照）複数の手術用機器使用時に相互に衝突し、干渉及び障害し合う危険性を排除し改善するものである。
なお、この形態の通電用電極取付け部７０に図示しない電極を挿入する場合、通電用電極取付け部７０を従来のようにＸ軸に対して３０度前後後ろ向きに傾斜しなくても、端部の電極端子挿入口７１から電極挿入屈曲路７２を経由してＸ軸上のロッド部材後端部３１ｂに電極の先端部を容易に到達し接触させて取付けることができる。

熱を用いた腫瘍治療の分野に関し、生体組織の加熱又は組織切除が、細胞を死滅させて腫瘍を消滅させるのに利用されることは公知である（例えば特表２００９−５４４３４７号公報参照）。したがって、ここでは詳細な説明は省略するが、血管を焼灼して止血するために熱を利用することもできる。このような熱は、ＲＦ電流、マイクロ波又は超音波放射線を用いて発生させることができる。熱エネルギーは、直接生体組織に適用可能であり、これらの熱エネルギーは、問題のある病変組織に細径挿入構造３０を介して伝送することができる。

手術先端器具５０は、生体臓器Ｔを把持、切断、穿刺、孔明する等々の各種の公知を含む手術先端器具を選択的に取り替えることができる。

手術先端器具５０は、公知のものを適用できるので図示しないが、例えば、中空状のガイド支持部材内にＸ軸方向に沿ってロッド部材３１の先端部と連携しスライド自在に内挿された駆動シャフトと、ガイド支持部材の先端部に固定ピンにより回動自在にピボット連結された第一顎部材及び第二顎部材を含む顎機構を開閉駆動する顎開閉駆動機構と、を備える。（本発明者等による特願２０１２‐４２４７０等参照）

この顎開閉駆動機構は、前部駆動シャフトの先端部に設けられたガイドピンが、第一顎部材及び第二顎部材の後端部に延設され、Ｘ軸及び相互に交叉する方向にそれぞれ形成された長孔ガイドに共にスライド自在に嵌挿され係合するように構成される。

そこで、前部駆動シャフトがＸ軸方向に前進又は後進スライドすることにより、ガイドピンが長孔ガイドに沿ってスライドしガイドすることで第一顎部材及び第二顎部材が相互に回動され開閉する。すなわち、第一顎部材及び第二顎部材は、前部駆動シャフトが前進スライドするときに開き、後進スライドするときに閉じるようになっている。

手術先端器具５０は、後端部に細径挿入構造３０の先端部３０ａが挿脱自在に連結する図示しない手術先端器具連結機構を備える。

手術先端器具連結機構は、いずれも図示しないが、例えば先端部側に手術先端器具５０のガイド支持部材の後端部を内挿して保持し、後端部側に細径挿入構造３０の先端部３０ａが挿脱自在にそれぞれ挿入される開口端部にテーパーガイドが形成された挿入穴を備えた略円筒型の胴部と、胴部内の装入穴に隣接し設けられた径方向に弾性変形可能な自由端部に形成された挿入穴の内径方向にそれぞれ突出する小突起と、を有する。（本発明者等による特願２０１２‐４２４７０等参照）

一方、細径挿入構造３０の先端部３０ａの外周に沿って、小突起が嵌入し係合する凹溝が形成されている。

そして、細径挿入構造３０を前方に押し込み、細径挿入構造３０の先端部３０ａが手術先端器具連結機構の挿入穴に挿入され、小突起を挿入穴の径外方向に押し退けて自由端部を変形させながら挿入穴の穴底まで挿入されると同時に、小突起が凹溝にスプリングバックして嵌入し係合することにより、細径挿入構造３０の先端部３０ａと手術先端器具連結機構５０との連結がなされる。

その後、別の手術器具により手術先端器具５０又は手術先端器具連結機構を保持した状態で、細径挿入構造３０を後方に牽引すると、小突起が細径挿入構造３０の外面に乗り上げられるように自由端部が変形することにより凹溝から離脱し、細径挿入構造３０の先端部３０ａと手術先端器具連結機構５０との連結が解除される。

手術先端器具操作部２０は、図５、６に示すように、Ｚ軸方向下端部に設けられた把持ハンドル２１ａ及びＺ軸方向上端部にＸ軸に沿って前方に延設される支持本体２１ｂからなる固定ハンドル構造２１と、固定ハンドル構造２１の後端部に固定ピン２５によりピボット連結され、ロッド部材３１の後端部３１ｂと連携して手術先端器具５０を作動させる操作ハンドル２２と、支持本体２１ｂの先端部に膨出し設けられた中空膨出部４１と支持本体２１ｂにＸ軸に沿って穿設された大小径の多段状のガイド穴２１ｃに嵌挿される細径挿入構造支持ユニット６０の中空本体６１の後述する中径部６１ｄとの間に配設され、細径挿入構造支持ユニット６０をＸ軸回りに回転させる回転伝動機構４０ａを介して細径挿入構造３０及び手術先端器具５０を共にＸ軸周りに回転させる手術先端器具回転機構４０と、を備える。

操作ハンドル２２は、固定ピン２５に外挿され、一端が操作ハンドル２２に固定されるとともに他端が固定ハンドル構造２１に固定された捩りばね部材２６により把持ハンドル２１ａに対して開き方向（図示破線矢印方向）に付勢されるとともに、ロッド部材３１の後端部３１ｂに形成された球状体３１ｃを介して連携されており、この操作ハンドル２２の操作に伴い、ロッド部材３１を介して手術先端器具６０の前記前部駆動シャフトをＸ軸方向にスライドさせることができる。先端器具操作部２０の操作ハンドル２２、固定ハンドル２１の形状及び機構等はこの実施の形態に限定されるものではなく、公知の内視鏡外科手術用鉗子の操作部及び操作ハンドル、固定ハンドルの構成を適用することができる。

この実施の形態においては、ロッド部材３１の後端部３１ｂには、図６に示すように、先端器具操作部２０の後端部に固定ピン２５のＺ軸方向上方に離隔しＸ軸に略直交し形成された凹溝２２ａ内に滑動自在に嵌挿し係合する球状体３１ｃが形成され、固定ハンドル構造２１の支持本体２１ｂ内にＸ軸回りに回転自在に挿通された細径挿入構造支持ユニット６０内にＸ軸に沿って開設されたガイド孔６１ｃ内をロッド部材３１の後端部３１ａがスライド自在に挿通されている。

そして、図６に示すように、操作ハンドル２２を固定ハンドル構造２１の把持ハンドル２１ａ方向（図示実線矢印方向）への閉操作又はこれと反対方向（図示破線矢印方向）への捩りばね部材２６の付勢力による開操作に伴って、ロッド部材３１を介して手術先端器具５０の図示しない前部駆動シャフトをＸ軸方向にそれぞれ後進（後退）又は前進させ、手術先端器具５０の図示しない顎機構をそれぞれ閉又は開駆動する。

手術先端器具回転機構４０は、支持本体２１ｂの先端部に設けられた中空膨出部４１の中空内４１ａに配置され、細径挿入構造支持ユニット６０の中空本体６１の先端側大径部６１ａと後端側小径部６１ｂとの連設部である中径部６１ｄに外挿し固着される第１回転伝動手段（図示例では第１ギヤ）４２、及びＸ軸に対して直交するＹ軸方向に沿ってＸ軸の両サイドの何れか一方側に離隔するように（右勝手用は後方から見て右側に、左勝手用は後方から見て左側に）選択的にシフトし配設され、第１回転伝動手段４２に係合する一段式又は多段式の第２、第３回転伝動手段（図示例では第２、第３ギヤ）４３、４４からなる回転伝動機構４０ａと、中空膨出部４１の前記Ｙ軸方向の一方側に開設された開口部４１ｂに着脱自在に取付けられ、回転伝動機構４０ａを内部に封入し収容する回転伝動機構ケース４６と、一段式又は多段式回転伝動手段、この実施形態では第２回転伝動手段（第２ギヤ）４３、第３回転伝動手段（第３ギヤ）４４の最終段である第３回転伝動手段（第３ギヤ）４４の回転軸４４ａに連結され、術者の手指の大小に合せて回転伝動機構ケース４６のＸ軸方向前面外側又は後面外側に選択的に露出し配設され、人手で回転伝動機構４０ａを介して手術先端器具５０を回転させる手術先端器具回転ハンドル４５とからなる。

手術先端器具回転機構４０の回転伝動機構４０ａは、相互に係合する平歯車、ウオームギヤ、傘歯車、ハイレシオハイポイドギヤ、ハス歯ギヤ、内歯車すなわちリングギヤ、ラック・アンド・ピニオンギヤ、マイタギヤ、ねじ歯車、やまば歯車、フェースギヤ、タイミングギヤ、スプロケット・チエーン又はベルトなどのギヤ機構、ベルト駆動機構、クラッチサスペンション駆動機構、フリクションドライブ機構などのいずれか単独又は組合せにより構成され、手動、モーター駆動又は油圧駆動方式のいずれかを選択的に適用するとともに、医療適合性材料の樹脂及びステンレス部材を併用して無給油潤滑による回転が可能とする。これにより、手術先端器具回転機構の設計の自由度を有するとともに洗浄などのメンテナンスを容易化し、衛生性や作動及び構造の信頼性を向上させる。なお、回転伝動機構４０ａのギヤ数や増・減速段数などは回転伝動手段のレイアウトにより変更されることは言うまでもない。

手術先端器具回転機構をＸ軸に対して直交するＹ軸方向に沿って右勝手用は後方から見て右側に、後述する左勝手用は後方から見て左側に、選択的にシフトし配置するとともに、術者の手指の大小に合せて手術先端器具回転ハンドルを回転伝動機構ケースのＸ軸方向前面外側又は後面外側に選択的に露出して配設することで、片手による使い勝手の操作性及び使用感が向上する。

回転伝動機構ケース４６は、図５、６及び７に示すように、Ｘ軸方向すなわち前後方向及びＺ軸方向すなわち上下方向で対称形に形成されており、術者の手指の大小に合せて操作し易いように、手術先端器具回転ハンドル４５を回転伝動機構ケース４６のＸ軸方向後面外側（図２において実線で図示）又は後述する図１２に示すように、Ｘ軸方向前面外側に（図２においては２点鎖線で図示）それぞれ突出する第３回転伝動手段（図示第３ギヤ）の回転軸４４ａに選択的に配置し嵌着することができる。回転伝動機構ケース４６のＸ軸方向後面及び前面には、それぞれ第２回転伝動手段（図示第２ギヤ）４３、第３回転伝動手段（図示第３ギヤ）４４の回転軸４３ａ、４４ａが挿通する回転軸孔４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄが対称的に配置され開設されている。

なお、回転伝動機構ケース４６は、図３、４、７〜９、１１及び１２に示すような略四角ボックス型形状に限定されるものではなく、図示しないが、回転伝動機構４０ａの駆動方式により回転伝動機構４０ａの回転軸のレイアウトが異なり、また単孔式腹腔鏡下手術の術式によっていずれも中空の外形が略球体、略楕円体、略四角柱体などに近似する形状や手術先端器具回転ハンドル４５の取付け位置等を変えることができる。

回転伝動機構ケース４６のＹ軸方向の中空膨出部４１の開口部４１ｂへの取付け面である開放端取付け面４６ｇには、Ｚ軸方向の上下２ヶ所に回転伝動機構ケース４６を開口部４１ｂに設けられる上部固定ピン４９及び下部固定ピン４７を介して開口部４１ｂに固定するための一対の固定ピン孔４６ｅが設けられるとともに、Ｘ軸方向の前後２ヶ所に細径挿入構造支持ユニット６０のＸ軸回りの回転を許容するがＸ軸方向移動（スライド）を拘束するための一対のスライド防止爪４６ｆがそれぞれ突設されている。

固定ピン孔４６ｅは、図示しないＺ軸方向外開きテーパ孔状に形成されるとともに、自由端側が一部カットされた小開口が形成されている。一方、上部固定ピン４９は開口部４１ｂの上方部に固着されているが、下部固定ピン４７は上下にスライド自在に開口部４１ｂの下方部に嵌装されるとともにばね部材４８によりＺ軸方向下方に付勢されて回転伝動機構ケース４６の下方の固定ピン孔４６ｅに下部固定ピン４７の先端部に設けられた図示しない先開きテーパ外周面を有する鍔部４８が嵌入し緊着される。

そこで、下部固定ピン４７を人手で押上げると、回転伝動機構ケース４６の下方の固定ピン孔４６ｅから下部固定ピン４７の鍔部４８が離脱し、そこで回転伝動機構ケース４６の下方部を開口部４１ｂからＹ軸方向に引離すことにより回転伝動機構ケース４６を傾動させながらＺ軸方向上方に引上げることで開口部４１ｂの上部固定ピン４９から回転伝動機構ケース４６の上方の固定ピン孔４６ｅを離脱させ、回転伝動機構ケース４６をワンタッチで開口部４１ｂから取外すことができる。

一方、回転伝動機構ケース４６を開口部４１ｂに取付けるときは、上記取外しの手順と全く逆の手順により、ワンタッチで開口部４１ｂに回転伝動機構ケース４６を取付けることができる。固定ピン孔４６ｅがＺ軸方向外開きテーパ孔状に形成されるとともに、自由端側が一部カットされた小開口が形成されていることで、上部固定ピン４９及び下部固定ピン４７に対して回転伝動機構ケース４６を着脱時に傾動させることができるようになっている。

スライド防止爪４６ｅは、細径挿入構造支持ユニット６０の中径部６１ｄの外周面にはちまき状に形成される凹溝６１ｅに嵌入するため自由端面が部分円周面状の凹溝が形成されている。

したがって、回転伝動機構ケース４６を開口部４１ｂに取付け又は取り外しを行うことにより、同時にスライド防止爪４６ｆが細径挿入構造支持ユニット６０の中径部６１ｄの凹溝６１ｅに嵌入又は離脱することで、細径挿入構造支持ユニット６０のＸ軸回りの回転を許容しつつＸ軸方向移動（スライド）をワンタッチで拘束又は開放することができる。
（実施の形態２）

本発明の実施の形態２による超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０Ａは、実施の形態１の超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０においては手術先端器具回転機構４０が手術先端器具操作部２０のＸ軸方向後方から見てＹ軸方向右サイドにシフトして配設される（図２〜５参照）右勝手用であるのに対し、図８、９及び１２に示すように、手術先端器具回転機構４０Ａが手術先端器具操作部２０ＡのＸ軸方向後方から見てＹ軸方向左サイドにシフトして配設される左勝手用である相異点を除いて、その他の構成は前記実施の形態１の超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０と同様である。図１２の超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０Ａは、手術先端器具回転ハンドル４５が回転伝動機構４０Ａの回転伝動機構ケース４６のＸ軸方向前面外側に配設されている。

なお、図１（ｂ）及び図１０（ａ）、（ｂ）に左右両手ＨＬ、ＨＲでそれぞれ左勝手用の超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０Ａ、右勝手用の超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０を把持して接近状態で単孔式腹腔鏡下手術を行う状態の図１（ａ）のＯＰ部を後方から見た要部拡大イメージ図及び模擬イメージ写真がそれぞれ示されており、機器部品同士の衝突による干渉がなく、単孔式腹腔鏡下手術を安全に行うことが可能であることを明示している。図１０（ａ）、（ｂ）における左勝手用の超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０Ａ、右勝手用の超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０は、それぞれ術者の手指の大小に合せて手術先端器具回転ハンドル４５を回転伝動機構４０、４０Ａの回転伝動機構ケース４６のＸ軸方向後面外側に配設する場合とＸ軸方向前面外側に配設する場合の２つの例を示している。

したがって、図８、９及び図１２における前記実施の形態１と同じ機能・構成を有する部材には、説明を簡明化するため同一の符号を付し（あるいは実施の形態１と同一の符号にＡを付記し）、手術先端器具操作部２０Ａ及び手術先端器具回転機構４０Ａとも前記実施の形態１の手術先端器具操作部２０及び手術先端器具回転機構４０と全く同様の機能・構成を有するので、以下詳細な説明は省略する。

以上のように本発明においては、手術先端器具５０を主軸であるＸ軸回りに回転させる手術先端器具回転機構４０、４０Ａを回転伝動機構４０ａ、４０ＡａによりＸ軸に対して直交するＹ軸方向にシフトし配設するとともに手術先端器具回転ハンドル４５、洗浄口やその他の操作ボタンなどの突出物をＺ軸方向上面部から全て排除した構成の超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０，１０Ａを用いて単孔式腹腔鏡下手術を体腔内で全て実行することができる。

これにより、従来の操作性を損なうことなく狭い開創部内で超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０、１０Ａと他の複数の手術用機器を使用してもお互いに干渉し障害し合う危険性を排除し、単孔式腹腔鏡下手術における体腔内病変臓器の手術部位での手術処置を安全に行うことが可能で操作性に優れる単孔式腹腔鏡下手術の低侵襲性を極限まで実現させることできる。

本発明の特定の実施の形態についての上記説明は、例示を目的として提示したものである。それらは、網羅的であったり、記載した形態そのままに本発明を制限したりすることを意図したものではない。数多くの変形や変更が、上記の記載内容に照らして可能であることは当業者に自明である。

本発明の超低侵襲手術システム１は、手術先端器具５０を主軸（Ｘ軸）回りに回転させる手術先端器具回転機構４０、４０Ａを回転伝動機構４０ａによりＸ軸に対して直交するＹ軸方向にシフトし配置するとともに手術先端器具回転ハンドル４５、洗浄口やその他の操作ボタンなどの突出物をＺ軸方向上面部から全て排除した構成の超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス１０、１０Ａを用いて単孔式腹腔鏡下手術を体腔内で全て実行することから、従来の操作性を損なうことなく狭い開創部内で複数の手術用機器使用時に相互干渉し障害し合う危険性を排除し、単孔式腹腔鏡下手術を安全に行うことが可能で設計の自由度を有し操作性に優れる低侵襲性を極限まで実現させた超低侵襲手術システムを提供できることから広範な医療業界に貢献できる。

１ 超低侵襲手術システム
１０、１０Ａ 超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス
２０、２０Ａ 手術先端器具操作部
２１、２１Ａ 固定ハンドル構造
２１ａ、２１Ａａ 把持ハンドル
２１ｂ、２１Ａｂ 支持本体
２１ｃ ガイド穴
２２ 操作ハンドル
２２ａ、６１ｅ 凹溝
２５ 固定ピン
２６ 捩りばね部材
３０ 細径挿入構造
３０ａ 先端部
３０ｂ、３１ｂ 後端部
３１ ロッド部材（又はニードル部材）
３１ｃ 球状体
３２ 管状部材
４０、４０Ａ 手術先端器具回転機構
４０ａ 回転伝動機構
４１ 中空膨出部
４１ａ 中空内
４１ｂ 開口部
４２ 第１回転伝動手段（第１ギヤ）
４３ 第２回転伝動手段（第２ギヤ）
４４ 第３回転伝動手段（第３ギヤ）
４４ａ 回転軸
４５ 手術先端器具回転ハンドル
４６ 回転伝動機構ケース
４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ 回転軸孔
４６ｅ 固定ピン孔
４６ｆ スライド防止爪
４６ｇ 開放端取付け面
４７ 下部固定ピン
４７ａ 鍔部
４８ ばね部材
４９ 上部固定ピン
５０ 手術先端器具
６０ 細径挿入構造支持ユニット
６１ ガイド支持部材
６１ａ 先端側大径部
６１ｂ 後端側小径部
６１ｃ ガイド孔
６１ｄ 中径部
７０ 通電用電極取付け部
ＨＬ 左手
ＨＲ 右手
Ｍ 生体
Ｍｂ 単孔式腹腔鏡下手術用腹腔孔
Ｐ ポート
Ｓ 手術器具挿入口形成体
Ｔ 病変臓器

Claims (8)

1. 外径及び長さが設定自在で、主軸であるＸ軸、近位端すなわち後端及び遠位端すなわち先端を有し、生体内に挿入される細径挿入構造と、
   前記細径挿入構造の先端部に着脱可能に連結される手術先端器具と、
   前記細径挿入構造の後端部が挿通し支持される細径挿入構造支持ユニットと、
   前記細径挿入構造支持ユニットの後端部が前記Ｘ軸回りに回転可能に挿通されるとともに前記細径挿入構造支持ユニット内を経由しＸ軸方向に進退可能に挿通された細径挿入構造の後端部と連携して前記手術先端器具を作動させる把持及び操作ハンドルを有する手術先端器具操作部と、
   前記手術先端器具操作部の先端部の前記Ｘ軸に対して直交するＹ軸方向に沿って前記Ｘ軸の両サイドの何れか一方側に離隔するようにシフトし配設され、前記細径挿入構造支持ユニットをＸ軸回りに回転させる回転伝動機構を介して、前記細径挿入構造と共に前記手術先端器具をＸ軸回りに回転させる手術先端器具回転機構と、を備えた超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイスを有し、
   前記手術先端器具回転機構は、
   前記手術先端器具操作部の先端部内に挿通される前記細径挿入構造支持ユニットの後端部に外挿し固着される第１回転伝動手段、及び前記Ｘ軸に対して直交するＹ軸方向に沿って前記Ｘ軸の両サイドの何れか一方側に離隔するように選択的にシフトし配設され、前記第１回転伝動手段に係合する一段式又は多段式回転伝動手段からなる回転伝動機構と、
   前記回転伝動機構が設けられる前記手術先端器具操作部先端部の前記Ｙ軸方向の一方側に開設された開口部に着脱自在に取付けられる開放端取付け面を有する中空形状に形成され、前記回転伝動機構を内部に封入し収容する回転伝動機構ケースと、
   前記回転伝動機構ケースのＸ軸方向前面外側又は後面外側に露出して選択的に配設され、前記回転伝動機構の最終段回転伝動手段の回転軸に連結されて前記回転伝動機構を介して前記手術先端器具を回転させる手術先端器具回転ハンドルと、を備えることを特徴とする超低侵襲手術システム。
2. 前記細径挿入構造は、高剛性及び高弾力性を有する医療適合性材料の外径略３ｍｍ以下の棒状又は線状体である１本のロッド部材で構成されることを特徴とする請求項１記載の超低侵襲手術システム。
3. 前記細径挿入構造は、いずれも剛性及び高弾力性を有する医療適合性材料の外径略３ｍｍ以下の棒状又は線状体である１本のロッド部材、及び前記ロッド部材がＸ軸方向に進退可能に内挿される外径略５ｍｍ以下の管状体がさらに付加されて構成されることを特徴とする請求項１記載の超低侵襲手術システム。
4. 前記手術先端器具回転機構の回転伝動機構は、相互に係合する平歯車、ウオームギヤ、傘歯車、ハイレシオハイポイドギヤ、ハス歯ギヤ、内歯車すなわちリングギヤ、ラック・アンド・ピニオンギヤ、マイタギヤ、ねじ歯車、やまば歯車、フェースギヤ、タイミングギヤ、スプロケット・チエーン又はベルトを含むギヤ機構、ベルト駆動機構、クラッチサスペンション駆動機構、フリクションドライブ機構のいずれか単独又は組合せにより構成され、手動、モーター駆動又は油圧駆動方式のいずれかを選択的に適用するとともに、医療適合性材料の樹脂及びステンレス部材を併用して無給油潤滑による回転が可能とすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の超低侵襲手術システム。
5. 前記細径挿入構造支持ユニット、手術先端器具回転機構及び手術先端器具操作部のＸ−Ｙ平面に直交するＺ軸方向に屈曲形成される把持及び操作ハンドルの反対側のＺ軸方向表面上には、前記手術先端器具回転ハンドル、洗浄口やその他の操作ボタンを含む突出物を全て排除し、前記単孔式腹腔鏡下手術の際に用いられる前記超低侵襲単孔式内視鏡用無干渉手術デバイス同士及びその他の手術処置具との当接による干渉を排除する構成とすることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の超低侵襲手術システム。
6. 前記細径挿入構造は、形状記憶材料又は及びステンレス系材料からなり、前記手術先端器具の動作に必要なＸ軸方向のスライド、回転、通電、マイクロ波又は超音波放射線伝送を含む各種機能を選択的に有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の超低侵襲手術システム。
7. 前記細径挿入構造への通電用電極取付け部は、前記手術先端器具操作部の外表面上にＸ軸と平行状態で電極端子挿入口が後向きに配設されることを特徴とする請求項５記載の超低侵襲手術システム。
8. 前記回転伝動機構ケースの開放端取付け面と手術先端器具操作部先端部の開口部との間には、前記開口部の一方端に固着されＺ軸方向に立設された第１固定ピン及び他方端にばね部材によりＺ軸方向に付勢されスライド自在に立設された第２固定ピンと、
   前記開放端取付け面の両端に設けられ、前記第１固定ピン及び第２固定ピンにそれぞれ嵌合する一対の固定ピン孔と、からなるワンタッチ着脱機構を備え、
   前記第２固定ピンを前記ばね部材の付勢力に抗して前記固定ピン孔から抜き出すワンタッチ操作により、前記回転伝動機構ケースの前記開口部への着脱が可能となることを特徴とする請求項１記載の超低侵襲手術システム。

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