JP6424389B2 - 外科手術用器具 - Google Patents

Description

この発明は外科手術用器具に関し、特に複数の機能を有する外科手術用器具に関する。

外科手術では、メスによって表皮を浅く切開した後、血管及び神経等の重要な生体組織が存在する部分は、生体組織を損傷させないように、メスをほとんど使用せずに鉗子等を用いて生体組織同士を剥離し、患部に到達した後には、必要に応じてメス及び剪刃を用いて患部を切開又は切除し、その後、鉗子により針を把持して縫合及び結紮を行い、縫合糸を切断するという一連の手術操作が行われる。このように、外科手術では、生体組織の剥離、生体組織、針及び縫合糸等の把持、生体組織及び縫合糸等の切断が基本操作として行われる。外科手術は、このような一連の手術操作の繰り返しであり、その手術操作に応じて専用の手術用器具を使用している。このため、外科手術では頻繁に手術用器具の交換が行われ、施術者による手術用器具の持ち替えが行われる。

外科手術において使用される手術用器具の１つとして、例えば、特許文献１には「鉗子の挟持部に軟質性被冠材を着脱可能な構成とし、この軟質性被冠材を予め滅菌処理を施したものを用い、使用後は、これを使い捨てできる構成として、かつ安価に製作すること」（特許文献１の段落番号０００５）を課題として、「・・各挟持部に使い捨て可能な筒状の軟質性被冠材を着脱可能に挿着することを特徴とする鉗子」（特許文献１の請求項１）が記載されている。

また、特許文献２には、「皮膚表面に穿孔や刺創をつくらないために内視鏡の脇に粘膜切開剥離術補助具を導入し、切除する粘膜をカウンタートラクションすることができ、粘膜を把持する箇所に粘膜が引っかかることなく、粘膜剥離後に粘膜を円滑に開放することができる粘膜切開剥離術補助具を提供すること」（特許文献２の段落番号０００５）を課題として、「・・粘膜把持部と、一端に前記粘膜把持部を備え、可撓性を有する管と、前記管の一端から前記管状部材の内側を経由して、再び前記管の一端から前記管の内側に挿通され、長手方向に伸縮する伸縮部材と、前記管の内側に挿通され、一端が前記伸縮部材の一端及び他端と接続し、前記伸縮部材を介して前記粘膜把持具の環径を可変とするように操作する操作線とを備えることを特徴とする粘膜切開剥離術補助具」（特許文献２の請求項１）が記載されている。

外科手術において使用される手術用器具は、特許文献１及び特許文献２以外にも様々な手術用器具が開発されているが、患者及び医療従事者の負担を軽減し、利便性及び安全性を備えた医療器具のさらなる開発が望まれている。

特開平０８−２２４２５１号公報 特開２００７−３０７０００号公報

上述したように、外科手術においては、剥離、把持、切断という一連の手術操作が繰り返し行われており、その手術操作に応じて専用の手術用器具への交換が頻繁に行われている。このような頻繁な手術用器具の交換は手術時間を長引かせる一つの要因となり、長時間にわたる手術は患者及び施術者への負担を大きくする。また、種類の異なる多数の手術用器具を使用することは、手術用器具の管理を煩雑にする。

この発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、外科手術の際の手術用器具の種類を低減し、患者及び外科手術に関わる医療従事者の負担を軽減することのできる外科手術用器具を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための手段は、
（１） 回動軸を中心にして開閉可能に連結された一対の作業部を有する手術用器具であって、前記一対の作業部は、一対の切刃を摺り合わせることで対象物を切断する切断部と、前記一対の作業部を閉じることで対象物を把持する一対の把持面と、前記一対の作業部を開くときに生体組織を剥離可能に形成された一対の剥離部とを有し、前記把持面は、前記作業部の長手方向に沿う方向の軸長が１〜５ｍｍであることを特徴とする外科手術用器具である。

前記（１）の好適な態様としては、
（２） 前記把持面と前記切刃との間に刃のない段差部を有する前記（１）に記載の外科手術用器具であり、
（３） 前記回動軸を交点にして交差する一対の棒状部材における、前記回動軸より先端側に前記一対の作業部が形成され、前記回動軸より後端側に一対の操作部が形成され、前記一対の操作部の開閉に応じて前記一対の作業部が開閉する前記（１）又は前記（２）に記載の外科手術用器具であり、
（４） 前記把持面は、略楕円形であり、前記作業部の長手方向に沿う方向の軸長に直交する方向の軸長が１〜５ｍｍであり、前記一対の作業部が閉じた状態のときの一対の先端部の合計厚さが１〜５ｍｍであり、前記切刃の長さが５〜５０ｍｍである前記（１）〜前記（３）のいずれか一つに記載の外科手術用器具である。

この発明に係る外科手術用器具は、前記切断部において生体組織及び縫合糸等の対象物を切ることができ、前記把持面において生体組織及び縫合糸等の対象物を把持することができ、また、前記剥離部において生体組織同士を剥離することができる、という３つの機能を併せ持つ。

したがって、従来は、剥離、把持、切断という手術操作を行う際に、それぞれに専用の手術用器具を用いて処理を行っていたのを、この発明に係る外科手術用器具だけで前記３つの手術操作を行うことができるので、外科手術の際に使用する手術用器具の種類を低減することができる。その結果、手術用器具の管理を合理化することができ、医療従事者の負担を軽減し、それによって総コストを低減することができる。

また、従来は、手術操作に応じて専用の手術用器具に交換し、施術者が頻繁に手術用器具の持ち替えを行っていたのを、本発明に係る外科手術用器具によると、これ一つで３つの手術操作を行うことができるので、施術者は手術用器具の持ち替えの回数を低減することができ、その結果、手術時間を短縮させることができる。手術時間の短縮は、出血量の抑制等により患者の負担を軽減させるだけでなく、外科手術に関わる全ての医療従事者の負担を軽減する。

図１は、この発明に係る外科手術用器具の一実施態様を示す外科手術用器具の概略説明図である。図１（ａ）は、この発明に係る外科手術用器具の一実施態様である外科手術用器具の閉じた状態を示す上面概略説明図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す外科手術用器具の開いた状態の作業部を拡大して示す要部上面概略説明図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）に示す外科手術用器具を先端側から見たとき側面概略説明図である。図１（ｄ）は、図１（ａ）に示す外科手術用器具の先端部を拡大して示す要部側面概略説明図である。 図２は、この発明に係る外科手術用器具の別の一実施態様を示す外科手術用器具の概略説明図である。 図３は、この発明に係る外科手術用器具をマニピュレータとして装着した医療用ロボットシステムの一実施態様を示す概略説明図である。 図４は、マニピュレータの要部を拡大して示す要部概略説明図である。 図５は、この発明に係る外科手術用器具が内視鏡下手術用器具であるときの一実施態様を示す概略説明図である。 図６は、図５に示す内視鏡下手術用器具の要部を拡大して示す要部概略説明図である。図６（ａ）は、図５に示す内視鏡下手術用器具の開いた状態を示す要部概略説明図であり、図６（ｂ）は、図５に内視鏡下手術用器具の閉じた状態を示す要部概略説明図である。

以下において、図面を参照しつつこの発明に係る外科手術用器具について説明する。図１（ａ）は、この発明に係る外科手術用器具の一実施態様である外科手術用器具の閉じた状態を示す上面概略説明図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す外科手術用器具の開いた状態の作業部を拡大して示す要部上面概略説明図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）に示す外科手術用器具を先端側から見たとき側面概略説明図である。

図１に示すように、この実施態様の外科手術用器具１は、回動軸５を交点にして交差する一対の棒状部材２を有し、一対の棒状部材２における、回動軸５より先端側に作業部３、３が形成され、回動軸５より後端側に指を挿入して操作する操作部４、４が形成されている。一対の作業部３、３は、回動軸５を中心にして開閉可能に連結され、一対の切刃１１を摺り合わせることで対象物を切断する切断部９、９と、前記一対の作業部３、３を閉じることで対象物を把持する一対の把持面１０、１０と、前記一対の作業部３、３を開くときに生体組織を剥離可能に形成された一対の剥離部１３とを有する。前記一対の作業部３、３は、前記一対の操作部４、４の開閉に応じて開閉する。この外科手術用器具１は、回転軸５が支点、操作部４、４が力点、作業部３、３が作用点となり、通常のはさみと同様の機構を有している。

前記棒状部材２は、医療用の鉗子及び剪刃の材料として一般的に使用される材料で形成されることができ、例えば、チタン、Ｔｉ６Ａｌ４等のチタン合金、ステンレス鋼、コバルトクロム鋼等によって形成される。なお、生体組織を傷つけないように、この外科手術用器具１の外表面の角には全てＲが付けられているのがよい。

前記操作部４、４は、医療従事者に把持されて、一対の操作部４、４が開閉されることにより作業部３、３の開閉が行われる。操作部４、４は、指を挿入するリング状のリング部６、６と、このリング部６、６から延在する柄部７、７とを有する。

前記作業部３、３は、外科手術の際に生体組織同士を剥離すること、針、縫合糸等の手術用器具及び生体組織を把持すること、生体組織、縫合糸等を切断すること、という３つの機能を有する。作業部３、３は、先端側から順に剥離部１３、１３と把持面１０、１０とを有する先端部８、８、段差部１２、及び切断部９、９を備える。

前記剥離部１３、１３は、前記一対の作業部３、３を開くときに生体組織を剥離可能に形成されている。前記剥離部１３、１３は、図１（ａ）及び（ｃ）に示すように、一対の作業部３、３が閉じた状態のときの先端側外表面であり、その外形は丸みのある形状を有している。この外科手術用器具１は、一対の作業部３、３を閉じた状態から開いた状態にすることにより、生体組織同士を剥離することができ、先端部８、８の外表面である剥離部１３、１３すなわち生体組織に接触する部位がＲ形状になっているので、重要な生体組織を損傷することなく、生体組織同士を剥離することができる。図１（ｃ）に示すように、剥離部１３、１３は、一対の作業部３、３が閉じた状態のときに外科手術用器具１の先端側から見たときの外形が略楕円形である。前記外形は縦長の楕円であっても横長の楕円であってもよく、剥離性の観点から一対の先端部３、３の合計厚さｄは１〜５ｍｍであるのが好ましい。なお、この実施態様の剥離部１３、１３の外形は略楕円形であるが、円形、角丸方形、及び角丸長方形等の形状であってもよく、一対の先端部８、８が対向する面すなわち把持面１０、１０とは反対側の外表面が平らに形成されていてもよい。また、図１（ｄ）に示すように、剥離部１３、１３は、外科手術用器具１の側面から見たときの外形に角がなく、丸みのある形状を有し、例えば、その輪郭は、先端から後端に向かって前記合計厚さｄの５分の２〜５分の３の曲率半径を有する円弧を描き、緩やかに直線状の輪郭を有する切断部９、９に繋がっている。

前記把持面１０、１０は、前記一対の作業部３、３を閉じることで対象物を把持することができるように形成されている。前記把持面１０、１０は、図１（ａ）及び（ｃ）に示すように、例えば、一対の作業部３、３が閉じた状態のときに、それぞれの相対向する面が重なり合うように形成され、前記把持面１０、１０は前記作業部３、３の開閉方向に直交している。この外科手術用器具１は、一対の把持面１０、１０の間に針、縫合糸等の手術用器具及び生体組織等の対象物を配置して、一対の作業部３、３を閉じることで、対象物を把持又は挟持することができる。把持面１０、１０は、対象物を把持することができる程度の面積を有していればよく、例えば把持面１０を上面から見たときの外形が略楕円形である場合には、作業部３の長手方向に沿う方向の軸長及びこの軸長に直交する方向の軸長がそれぞれ１〜５ｍｍであるのが好ましい。なお、把持面１０を上面から見たときの外形は、略楕円形に限らず、円形、卵型、角丸方形及び角丸長方形等の形状であってもよい。また、把持面１０、１０の表面は、対象物を把持し易いように、適度な凹凸が形成されていてもよい。

前記切断部９、９は、一対の切刃を摺り合わせることで対象物を切断することができるように形成されている。前記切断部９、９は、前記先端部８、８と前記回転軸５との間に配置され、一対の切断部９、９における相対向する側に切刃１１、１１を有する。この外科手術用器具１は、一対の切断部９、９の間に生体組織及び縫合糸等の対象物を配置して、一対の作業部３、３を閉じて、一対の切刃１１、１１を摺り合せることで対象物を切断することができる。切刃１１、１１の長さは、この外科手術用器具１の使用部位に応じて、５〜５０ｍｍであるのが好ましい。

前記段差部１２、１２は、前記把持面１０、１０と前記切刃１１、１１との間に配置されている。前記段差部１２、１２は、一対の作業部３、３における開閉方向の厚さが、先端部８、８より切断部９、９の方が厚く形成されていることにより形成され、把持面１０、１０の先端側とは反対側の端部から切断部９、９に向かって傾斜するように立ち上がり、切刃１１、１１に連設されている。段差部１２、１２は丸みのある形状すなわちＲ形状であり、刃を有していない。段差部１２、１２は、この発明の外科手術用器具において必須ではないが、段差部１２を有していると、把持面１０、１０で対象物を把持する際に、この段差部１２、１２が壁となって把持面１０、１０に把持される対象物が切刃１１、１１の間に誤って配置されて切断されるのを防止することができる。また、段差部１２、１２には刃がないので、段差部１２、１２で対象物を切断してしまうことがない。なお、段差部１２、１２は、把持面１０、１０と切刃１１、１１との機能を区別する境界となっていればよく、その把持面１０、１０に直交する方向の高さは、０．１ｍｍ以上であるのが好ましく、先端部８、８の厚さと切断部９、９の厚さと関係から１０ｍｍ以下であるのがよい。また、前記段差部１２、１２は、図１（ｄ）に示すように、把持面１０と段差部１２とのなす角をθとすると、θが８０°〜１５０°であるのが好ましい。

次に、この実施態様の外科手術用器具の使用方法の一例について説明する。
図１（ａ）に示すように、一対の作業部３、３が閉じた状態の外科手術用器具１は、施術者がリング部６、６に指を挿入し、一対の操作部４、４が離隔する方向に力をかけると、回転軸５を中心にして棒状部材２、２が回動し、作業部３、３が互いに離れて、開いた状態になる。

生体組織を剥離する際には、外科手術用器具１を閉じた状態から開いた状態へと動かしながら、剥離すべき生体組織と生体組織との間に外科手術用器具１を挿入しつつ進行させて、生体組織同士を剥離する。このとき、剥離部１３、１３すなわち先端部８、８の外表面は丸みのある形状を有しているので、重要な生体組織を損傷することなく、生体組織同士を剥離することができる。

生体組織及び手術用器具等の対象物を把持する際には、対象物を把持面１０、１０の間に配置して、操作部４、４が互いに近接する方向に力をかけることにより、把持面１０、１０で対象物を把持することができる。把持面１０、１０と切刃１１、１１との間には、刃のない段差部１２、１２が存在し、把持面１０、１０を含む仮想平面と切刃１１、１１とが同一平面上にないので、対象物が誤って切刃１１、１１の間に配置されて切断されるのを防止することができる。

生体組織及び縫合糸等の対象物を切断する際には、対象物を切断部９、９の間に配置して、操作部４、４が互いに近接する方向に力をかけることにより、切刃１１、１１を摺り合わせて、切刃１１、１１で対象物を切ることができる。なお、この外科手術用器具１は、切刃１１、１１で対象物を完全に切断するのに用いることもできるし、対象物の一部を切るのに用いることもできる。

このように、これまで剥離、把持、切断といった手術操作を行う際に、それぞれに専用の手術用器具を用いて処理を行っていたのを、この外科手術用器具１は、前記３つの手術操作を行うことができるので、外科手術の際に使用する手術用器具の種類を低減することができる。その結果、手術用器具の管理を合理化することができ、医療従事者の負担を軽減し、それによって総コストを低減することができる。

また、従来は、手術操作に応じて専用の手術用器具に交換し、施術者が頻繁に手術用器具の持ち替えを行っていたのを、この外科手術用器具１によると、これ一つで前記３つの手術操作を行うことができるので、施術者は手術用器具の持ち替えの回数を低減することができ、その結果、手術時間を短縮させることができる。手術時間の短縮は、出血量の抑制等により患者の負担を軽減させるだけでなく、外科手術に関わる全ての医療従事者の負担を軽減する。

この発明の外科手術用器具は、前述した実施態様に限定されず、この発明の課題を達成することができる限り、種々の変更が可能である。

例えば、外科手術用器具１は、一対の操作部４、４のリング部６、６に指を挿入して一対の操作部４、４を離隔及び近接することで、作業部３、３の開閉を行っているが、図２に示すように、操作部４１、４１は指を挿入するリング部を有していなくてもよく、板状の操作部４１、４１が外側に湾曲するようにしてバネ状になり、外側から内側へ力をかけることにより、作業部３、３を閉じる状態にする構成であってもよい。

前記実施態様では、施術者の指を操作部４、４のリング部６、６に挿入して操作する外科手術用器具１について説明したが、図３に示すように、この発明の外科手術用器具は、医療用ロボットシステム１２０に装着されるマニピュレータ１０１として用いることもできる。

医療用ロボットシステム１２０の構成は、この発明の外科手術用器具を装着して手術操作することができる限り特に限定されない。医療用ロボットシステム１２０は、例えば、図３に示すように、手術室の床に設置されたステーション１１４と、ステーション１１４上に設置された手術ロボット１１５と、ステーション１１４の側面から延在する可動ベッド１１６と、これらの制御を行う制御装置１１７とを備える。手術ロボット１１５は、複数の関節を有する３つのアーム１１８を有し、それぞれの先端にこの発明の外科手術用器具であるマニピュレータ１０１が着脱自在に装着されている。各アーム１１８及び各マニピュレータ１０１は、制御装置１１７によって制御されることで、内蔵するモータの駆動によって動作する。

各マニピュレータ１０１において一対の作業部１０３を開閉させる機構は特に限定されないが、図４に示すように、マニピュレータ１０１は、例えば、回動軸であるプーリー１０５を中心にして開閉可能に連結された一対の作業部１０３、１０３を有し、このプーリー１０５に駆動ワイヤ１１９が固定され、この駆動ワイヤ１１９の進退により一対の作業部１０３、１０３が開閉するように形成されている。一対の作業部１０３、１０３は、前述した外科手術用器具１と同様の、切断部１０９と把持面１１０と剥離部１１３とを有する。

医療用ロボットシステムでは、例えば、複数種類の手術用器具をマニピュレータとして用いて手術を行う場合に、使用する手術用器具の種類が既設のアームの数より多いときには、手術の途中でマニピュレータをアームから取り外して、別の種類のマニピュレータを装着する必要がある。この発明の外科手術用器具をマニピュレータとして用いると、剥離、把持、切断という３つの手術操作を一つのマニピュレータで行うことができるので、使用するマニピュレータの数を減らすことができ、その結果、手術の途中でマニピュレータを交換する回数を減らすことができる。したがって、この発明の外科手術用器具をマニピュレータとして用いることにより、医療用ロボットシステムによる手術の時間を短縮し、また、医療従事者の操作ミス等を抑制し、それによって、患者及び医療従事者の負担を軽減することができる。

また、図５に示すように、この発明の外科手術用器具は、内視鏡下手術用器具２０１として用いることもできる。内視鏡下手術用器具２０１は、その先端に、前述した実施態様の外科手術用器具１と同様の、切断部２０９と把持面２１０と剥離部２１３とを有する一対の作業部２０３、２０３を備えている限り、その他の構成は特に限定されない。内視鏡下手術用器具２０１は、例えば、図５に示すように、先端側から順に作業部２０３とガイドパイプ部２１４と操作部２０４とを有し、ガイドパイプ部２１４には駆動シャフト２１５が内挿され、その基端は操作部２０４の開閉ハンドル２０６に接続されている。ガイドパイプ部２１４の先端側には、駆動シャフト２１５と連結した一対の作業部２０３、２０３が設けられ、開閉ハンドル２０６を回動することによって、一対の作業部２０３が開閉される。

内視鏡下手術用器具２０１において一対の作業部２０３を開閉させる機構は特に限定されない。例えば、図６に示すように、一対の作業部２０３、２０３は、回動軸であるヒンジピン２０５、ピン２１６、２１７によって開閉自在に軸支されている。前記ヒンジピン２０５と駆動シャフト２１５との間には、一対の開閉リンク２１８、２１９が配設され、それぞれ駆動シャフト２１５の先端にピン２１６、２１７によって軸支されている。一対の開閉リンクの他端はピン２２０、２２１によって一対の作業部２０３、２０３の基端に軸支されている。駆動シャフト２１５の基端に連結されている開閉ハンドル２０６を回動することにより、駆動シャフト２１５を軸方向に移動させることができ、それによって一対の作業部２０３、２０３が開閉される。

内視鏡下手術では、腹壁等を切開して複数の孔を開け、その孔にトロッカーを挿入し、トロッカーを通して、内視鏡、鉗子等の手術用器具を挿入して手術が行われる。患者の負担を軽減するために、切開される孔の数は最小限に抑えられるので、一つの孔に挿入して使用される手術用器具は多種類にのぼる。この発明の外科手術用器具を内視鏡下手術用器具として用いると、剥離、把持、切断という３つの手術操作を一つの内視鏡用手術用器具で行うことができるので、使用する手術用器具の数を減らすことができ、その結果、手術用器具を交換する回数を減らすことができる。したがって、この発明の外科手術用器具を内視鏡下手術用器具として用いることにより、手術用器具の交換に要する時間を削減することによって手術時間を短縮することができ、また、煩雑な交換作業を減らすことで医療従事者のミスを抑制し、それによって、患者及び医療従事者の負担を軽減することができる。

この発明の外科手術用器具は、外科手術において使用され、例えば生体組織同士を剥離したり、生体組織を把持及び牽引したり、針及び縫合糸等の手術用器具を把持したり、生体組織及び縫合糸等を切ったりするのに使用される。この発明の外科手術用器具は、これだけで剥離、把持、切断といった手術操作をすることができるので、これらの手術操作専用の複数の医療器具に代わって使用することができる。したがって、この発明の外科手術用器具は、剥離、把持、切断のうちの少なくとも一つの手術操作を行う外科手術において使用される。

１ 外科手術用器具
２ 棒状部材
３ 作業部
４ 操作部
５ 回動軸
６ リング部
７ 柄部
８ 先端部
９ 切断部
１０ 把持面
１１ 切刃
１２ 段差部
１３ 剥離部
１０１ マニピュレータ
１２０ 医療用ロボットシステム
２０１ 内視鏡下手術用器具

Claims (3)

1. 回動軸を中心にして開閉可能に連結された一対の作業部を有する手術用器具であって、
   前記一対の作業部は、中実に構成されるものであって、一対の切刃を摺り合わせることで対象物を切断する切断部と、前記一対の作業部を閉じることで対象物を把持する一対の把持面と、前記一対の作業部を開くときに生体組織を剥離可能に形成された一対の剥離部とを有し、
   前記把持面は、前記作業部の長手方向に沿う方向の軸長が１〜５ｍｍであり、
   前記把持面は、前記作業部の先端に設けられるものであって、上面視で、略楕円形であり、
   前記把持面と前記切刃との間に刃のない段差部を有し、
   前記段差部と、前記把持面の成す角が、８０°から１５０°であり、
   前記段差部は、前記把持面に直交する方向の高さが０．１ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下であることを特徴とする外科手術用器具。
2. 前記回動軸を交点にして交差する一対の棒状部材における、前記回動軸より先端側に前記一対の作業部が形成され、前記回動軸より後端側に一対の操作部が形成され、前記一対の操作部の開閉に応じて前記一対の作業部が開閉する請求項１に記載の外科手術用器具。
3. 前記把持面は、前記作業部の長手方向に沿う方向の軸長に直交する方向の軸長が１〜５ｍｍであり、前記一対の作業部が閉じた状態のときの一対の先端部の合計厚さが１〜５ｍｍであり、前記切刃の長さが５〜５０ｍｍである請求項１又は２に記載の外科手術用器具。

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