JP6509858B2 - 外科用器具の超音波ブレードの遮蔽機構 - Google Patents
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Description
本願は、参照によってその全容が本明細書に組み込まれる、2013年11月26日出願の米国特許仮出願第61/908,920号、表題「Heat Management for Ultrasonic Surgical Instrument」に対する優先権を主張するものである。
図1〜6Bは、代表的な超音波外科用器具(10、100)を例示する。各器具(10、100)の少なくとも一部は、下記特許の教示の少なくとも一部に従って構築し、操作することができる:米国特許第5,322,055号、同第5,873,873号、同第5,980,510号、同第6,325,811号、同第6,773,444号、同第6,783,524号、米国特許出願公開第2006/0079874号、同第2007/0191713号、同第2007/0282333号、同第2008/0200940号、同第2009/0105750号、同第2010/0069940号、同第2011/0015660号、同第2012/0112687号、同第2012/0116265号、同第2014/0005701号、同第2014/0114334号、米国特許出願第61/410,603号、及び/又は、同第14/028,717号。前述の特許、公開、及び出願のそれぞれの開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。その中に記載され、以下により詳細に記載されるように、各器具(10、100)は、実質的に同時に、組織(例えば、血管など)を切開し、組織を封着し又は接合するように操作可能である。また、器具(10、100)がHARMONIC ACE(登録商標)Ultrasonic Shears、HARMONIC WAVE(登録商標)Ultrasonic Shears、HARMONIC FOCUS(登録商標)Ultrasonic Shears、及び/又はHARMONIC SYNERGY(登録商標)Ultrasonic Bladesとの様々な構造的及び機能的な類似点を有し得ることを理解されたい。更に、器具(10、100)は、本明細書で引用され参照されることによって本明細書に援用される他の参考文献のいずれかに教示される装置と様々な構造的かつ機能的類似点を有することがある。
図1は、(例えば、トロカール、又は他の直径の小さなアクセスポートなどによる)低侵襲性外科手術において使用されるように構成された、代表的な超音波外科用器具(10)を例示している。本実施例の器具(10)は、ハンドルアセンブリ(20)と、シャフトアセンブリ(30)と、エンドエフェクタ(40)と、を備えている。図2〜3Bに示されるように、シャフトアセンブリ(30)は、外側シース(32)、外側シース(32)内に摺動自在に配置された内側チューブ(34)、及び内側チューブ(34)内に配置された導波管(38)を含む。以下により詳細に記載されるように、外側シース(32)に対する内側チューブ(34)の長手方向の並進運動により、エンドエフェクタ(40)のクランプアーム(44)の作動が生じる。ハンドルアセンブリ(20)は、ピストルグリップ(24)と、一対のボタン(26)とを含む本体(22)を備えている。ハンドルアセンブリ(20)は、ピストルグリップ(24)に向かうように及びそれから離れるように枢動可能なトリガ(28)もまた含む。しかしながら、はさみグリップ構成などが挙げられるがこれに限定されない様々な他の好適な構成を使用することができることが理解されるべきである。本実施例において、弾性部材が、トリガ(28)をピストルグリップ(24)から離れるように付勢させる。トリガ(28)は、ピストルグリップ(24)の方へと枢動可能であり、内側チューブ(34)を、外側シース(32)に対して近位方向に駆動させる。トリガ(28)がその後、ピストルグリップ(24)から離れるように解放又は駆動されると、内側チューブ(34)は外側シース(32)に対して遠位方向に駆動される。例として、トリガ(28)は、本明細書において引用される様々な参照文献の教示により、内側チューブ(34)と連結されてもよい。トリガ(28)が内側チューブ(34)と結合され得る他の好適な方式が、当業者には本明細書の教示を鑑みれば明らかとなろう。
図4は、開腹外科手術において使用するように構成される、代表的な超音波外科用器具(100)を例示する。本実施例の器具(100)は、ハンドルアセンブリ(120)と、シャフトアセンブリ(130)と、エンドエフェクタ(140)と、を備えている。ハンドルアセンブリ(120)は、ピストルグリップ(124)と、一対のボタン(126)とを含む本体(122)を備えている。器具(100)は、本体(122)に向かって、また本体(22)から離れる方向に枢軸旋回可能なクランプアームアセンブリ(150)を更に含む。クランプアーム(150)は、親指グリップリング(154)を備えるシャンク(152)を含む。親指グリップリング(154)及び指グリップリング(124)は、一緒になって鋏グリップ型構造を提供する。しかしながら、ピストルグリップ構造を含むがこれに限定されない様々な他の好適な構造が使用可能であることを理解されたい。
いくつかの場合において、外科手術中、器具(10、100)を長期にわたって操作する際に、器具(10、100)の1つ以上の区域が、加熱することがある。単に例として、ブレード(42、142)、クランプアーム(44、144)、及び/又は器具(10、100)の他の部分は、一定時間後に最終的に加熱することがある。このような加熱は、摩擦及び/又は他の要因によって生じることがある。器具(10、100)の1つの特定の構成要素(例えば、ブレード(42、142)、又はクランプアーム(44、144)など)において熱が最初に生じる限り、このような熱が、器具(10、100)の他の部分に次第に伝搬することがある。器具(10、100)の加熱された部分が加熱されるべきでない組織に接するのを防ぐために、このような加熱を最小化する、及び/又は別の方法により管理することが望ましい場合がある。例えば、操作者は、操作者がエンドエフェクタ(40、140)を使用して押し広げる鈍的解剖、及び/又は単純な組織の把持などを行うことを所望する際に、エンドエフェクタ(40、140)が比較的低音であることを所望することがある。器具(10、100)の大きさ、又は操作性を著しく増加させることなく、熱を最小化する、及び/又は別の方法で管理することが望ましい場合がある。加熱を最小化する、及び/又は別の方法で管理する方法のいくつかの例が、以下により詳細に記載されるが、本明細書に教示に鑑みれば、当業者には、他の実施例も明らかである。
図7A〜8は、並進熱シールド(560)を含む、代表的な器具(500)の遠位部を示す。この例の器具(500)は、上記の器具(100)と実質的に同様である。特に、この実施例の器具(500)は、シャフトアセンブリ(530)、クランプアームアセンブリ(550)、超音波ブレード(542)、及び導波管(538)を含む。シャフトアセンブリ(530)は、外側シース(32)、及び熱シールド(560)を含む。クランプアームアセンブリ(550)は、シャンク(552)、及びクランプパッド(546)を備えるクランプアーム(544)を含む。クランプアームアセンブリ(550)は、ピン(556)により外側シース(532)と枢動可能に連結されている。したがって、図7A〜7Bに示されるように、クランプアーム(544)は、シャンク(552)の、シャフトアセンブリ(530)に向かう、及びここから離れる枢動に基づいて、超音波ブレード(542)に向かって、及びここから離れるように枢動可能である。シャンク(552)のシャフトアセンブリ(530)に対する枢動運動を促進するために、リング(124、154)と同様の、把持機構が設けられてもよいことが理解されるべきである。
図9A〜9Bは、上記に述べたエンドエフェクタ(40)の代わりに使用することができる代表的な別のエンドエフェクタ(640)を示している。この例のエンドエフェクタ(640)は、上記エンドエフェクタ(40)と実質的に同様である。エンドエフェクタ(640)は、超音波ブレード(642)と、クランプパッド(646)を備える枢動クランプアーム(644)と、を含む。シャフトアセンブリ(630)は実質的に上述のシャフトアセンブリ(30)と同様である。特に、シャフトアセンブリ(630)は、外側シース(632)、及び内側チューブ(634)を含む。クランプアーム(644)は、外側シース(632)及び内側チューブ(634)と枢動可能に連結され、これによりクランプアーム(644)が、内側チューブ(634)の外側シース(632)に対する並進運動に反応して、ブレード(642)に向かって(図9B)、又はここから離れるように(図9A)枢動する。
図11〜13は、エンドエフェクタ(740)のブレード(742)に適合させた代表的なブレードシールド(700)を表す。この例の外側チューブ(740)は、上記エンドエフェクタ(40)と実質的に同様である。本実施例のシールド(700)は、断熱材から形成されている。単に例として、シールド(700)は、シリコーン、グラフェン、黒鉛、及び/又は他の任意の好適な材料を含み得る。この例のエンドエフェクタ(740)は、上記エンドエフェクタ(40)と実質的に同様である。エンドエフェクタ(740)は、超音波ブレード(742)と、クランプパッド(746)を備える枢動クランプアーム(744)と、を含む。シャフトアセンブリ(730)は実質的に上述のシャフトアセンブリ(30)と同様である。特に、シャフトアセンブリ(730)は、外側シース(732)、及び内側チューブ(734)を含む。クランプアーム(744)は、外側シース(732)及び内側チューブ(734)と枢動可能に連結され、これによりクランプアーム(744)が、内側チューブ(734)の外側シース(732)に対する並進運動に反応して、ブレード(742)に向かって、又はここから離れるように枢動する。本実施例において、シールド(700)の近位端は、シールド(700)が圧力/摩擦により適所に保持されるように、ブレード(742)の近位端と、内側チューブ(734)の遠位端との間で圧迫される。あるいは、シールド(700)は、ブッシングにより、内側チューブ(734)のネッキングにより、内側チューブ(734)のクリンピングにより、接着剤により、及び/又は、本明細書における教示を鑑みることにより当業者には明白である、他の任意の好適な構造/技術を使用して、固定され得る。
ブレード(42、142)など、超音波ブレードのためにシールドを提供するのに加えて、又はこれの代替として、クランプアーム(44、144)など、クランプアームに対してシールドが設けられてもよい。単に例として、図23〜30は、器具(100)のクランプアーム(144)と選択的に連結される、シールド(1300)を示している。本実施例のシールド(1300)は、近位係合機構(1304)を備える本体(1302)と、一対のリップ(1306)と、本体(1302)の長さに沿って離間した一連の開口部(1308)とを含む。本実施例において、本体(1302)は、断熱された剛性プラスチック材料で形成される。本体(1302)を形成するために使用され得る、他の好適な材料(例えば、セラミック、ゴム、断熱コーティングを備える金属など)が、本明細書の教示を考慮して当業者にとって明らかであろう。
図36A〜37は、代表的な別のエンドエフェクタ(1540)を示す。この例のエンドエフェクタ(1540)は、上記エンドエフェクタ(40)と実質的に同様である。エンドエフェクタ(1540)は、超音波ブレード(1542)と、クランプパッド(1546)を備える枢動クランプアーム(1544)と、を含む。シャフトアセンブリ(1530)は実質的に上述のシャフトアセンブリ(30)と同様である。特に、シャフトアセンブリ(1530)は、外側シース(1532)、及び内側チューブ(1534)を含む。クランプアーム(1544)は、外側シース(1532)及び内側チューブ(1534)と枢動可能に連結され、これによりクランプアーム(1544)が、内側チューブ(1534)の外側シース(1532)に対する並進運動に反応して、ブレード(1542)に向かって、又はここから離れるように枢動する。
器具(10、100)の形態における熱を低減するためにシールドを使用することに加えて、又はその代わりに、流体を使用してブレード(42、142)を冷却してもよい。例えば、冷却流体(例えば、生理食塩水など)は、ブレード(42、142)の近位端に適用されてもよい。冷却流体はその後、ブレード(42、142)の長さの残部に沿って遠位方向に伝搬されて、ブレードを冷却し得る。ブレード(42、142)の超音波振動は、このような流体の遠位方向の伝搬をもたらし得る。いくつかのこのような形態において、特定の振動スキームを使用して、ブレード(42、142)に沿って液体を遠位方向に推進してもよい。このような特定の振動スキームは、ブレードがこのような方法で駆動される間に、ブレード(42、142)と接触する組織に、顕著な効果を及ぼさないことがある。例えば、ブレード(42、142)は、ブレード(42、142)に沿って液体を遠位方向に推進するために、低振幅運動の、短いパルス(例えば、およそ10〜20マイクロ秒の持続時間)で振動し得る。いくつかのこのような場合において、発電機(16、116)は、操作者がいずれのボタン(26、126)も押していないときに、ブレード(42、142)の超音波活性化を駆動するような液体を提供するようにプログラミングされる。加えて、又は代わりに、発電機(16、116)は、発電機(16、116)が、ブレード(42、142)が組織に接触していないことを検出したときに、ブレード(42、142)の超音波活性化を駆動する液体を提供するようにプログラミングされてもよい。更に別の単に例示の実施例として、器具(10、100)は、液体駆動振動スキームを手動で始動するように動作可能である、別個のユーザー入力機構を含んでもよい。液体推進振動スキームが始動され得る他の適切な方法は、当業者には本明細書の教示を考慮すると明らかであろう。
(1) 装置であって、
(a)本体と、
(b)前記本体から遠位方向に延びるシャフトアセンブリと、
(c)前記シャフトアセンブリの遠位端に位置するエンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタは、
(i)超音波ブレードであって、前記超音波ブレードは、超音波周波数で振動するように構成されている、超音波ブレード、及び
(ii)クランプアームであって、前記クランプアームは、前記超音波ブレードに対して組織を圧迫するように前記超音波ブレードに向かって可動である、クランプアームを含む、エンドエフェクタと、
(d)シールド部材であって、前記シールド部材は、前記クランプアームの、前記超音波ブレードに向かう移動に反応して、第1位置から第2位置へと選択的に可動であり、前記シールド部材は、前記第1位置において、前記超音波ブレードの少なくとも第1部分を被覆するように構成されており、前記シールド部材は、前記第2位置において、前記超音波ブレードの前記第1部分を露出するように構成されている、シールド部材とを含む、装置。
(2) 前記シールド部材は、断熱コーティング、又は前記超音波ブレードの周囲に同軸上に配置されたシースを含む、実施態様1に記載の装置。
(3) 前記シールド部材はシースを含み、前記シースは、前記クランプアームの、前記超音波ブレードに向かう移動に反応して、前記第2位置に向かって近位方向に並進運動するように構成されており、前記シースは、前記クランプアームの、前記超音波ブレードから離れる方向への移動に反応して、前記第1位置に向かって遠位方向に並進運動するように構成されている、実施態様2に記載の装置。
(4) 前記シールド部材はシースを含み、前記装置は、前記シャフトアセンブリと枢動可能に連結された、クランプアームシャンクを更に含み、前記クランプアームは、前記クランプアームシャンクの遠位端に位置付けられている、実施態様2に記載の装置。
(5) リンクを更に含み、前記リンクは、前記クランプアームシャンクと枢動可能に連結され、前記リンクは更に、前記リンクが、前記クランプアームシャンクの、前記シャフトアセンブリに対する枢動移動に反応して、前記シースを長手方向に並進運動させるように動作可能であるように、前記シースと枢動可能に連結されている、実施態様4に記載の装置。
(7) 前記ビームは、前記シールド部材が前記第1位置にあるときに、前記ビームの一部を押して前記超音波ブレードと接触させるような形の屈曲を含む、実施態様6に記載の装置。
(8) 前記ビームは、前記超音波ブレードの少なくとも1つの横方向側部に沿って長手方向に延びる、実施態様6に記載の装置。
(9) 前記クランプアームは、前記クランプアームの、前記超音波ブレードに向かう移動に反応して、前記ビームを外側に、したがって、前記超音波ブレードから離れる方向に駆動するように構成されたカム機構を含む、実施態様6に記載の装置。
(10) 前記シールド部材は、前記第1位置へと弾性的に付勢されている、実施態様1に記載の装置。
(12) 前記クランプは、前記クランプアームが前記超音波ブレードに向かって、及びここから離れるように移動する際に、第1平面に沿って移動するように構成され、前記シールド部材は、前記シールド部材が前記第1位置と前記第2位置との間で移動する際に、やはり前記第1平面に沿って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。
(13) 前記シールド部材は、前記第1位置と前記第2位置との間で移動する際に変形するように構成されている、実施態様1に記載の装置。
(14) 前記シールドは、前記超音波ブレードを包囲するように構成され、前記クランプアームに面する前記超音波ブレードの区域に沿って横方向に設けられた開口部を画定している、実施態様1に記載の装置。
(15) 前記シールドがシリコーンを含む、実施態様14に記載の装置。
(17) 装置であって、
(a)本体と、
(b)前記本体から遠位方向に延びるシャフトアセンブリと、
(c)前記シャフトアセンブリの遠位端に位置するエンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタは、
(i)超音波ブレードであって、前記超音波ブレードは、超音波周波数で振動するように構成されている、超音波ブレード、及び
(ii)クランプアームであって、前記クランプアームは、前記超音波ブレードに対して組織を圧迫するように前記超音波ブレードに向かって可動である、クランプアームを含む、エンドエフェクタと、
(d)シールド部材であって、前記シールド部材は、前記エンドエフェクタの少なくとも第1部分を被覆するように構成され、前記シールド部材は、前記シールド部材の内部と、前記エンドエフェクタの前記第1部分の外部との間に空隙を画定し、前記空隙は、手術部位からの流体を受容し、これにより前記手術部位から受容した前記流体で前記エンドエフェクタを冷却するような大きさである、シールド部材とを含む、装置。
(18) 装置であって、
(a)本体と、
(b)前記本体から遠位方向に延びるシャフトアセンブリと、
(c)前記シャフトアセンブリの遠位端に位置するエンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタは、
(i)超音波ブレードであって、前記超音波ブレードは、超音波周波数で振動するように構成されている、超音波ブレード、及び
(ii)クランプアームであって、前記クランプアームは、前記超音波ブレードに対して組織を圧迫するように前記超音波ブレードに向かって可動である、クランプアームを含む、エンドエフェクタと、
(d)シールド部材であって、前記シールド部材は、前記エンドエフェクタの少なくとも第1部分を被覆し、よって前記エンドエフェクタの前記第1部分からの熱の伝搬を低減するように構成され、前記シールド部材は、変形可能材料で形成される、シールド部材とを含む、装置。
(19) 前記シールド部材は、前記クランプアームにスナップ嵌めするように構成されている、実施態様18に記載の装置。
(20) 前記クランプアームは、アーム部分及びパッド部分を含み、前記シールド部材はスリーブを含み、前記スリーブは、前記アーム部分の遠位端の周囲に配置され、前記スリーブの一部が、前記パッド部分と前記アーム部分との間に捕捉されている、実施態様18に記載の装置。
Claims (16)
- 装置であって、
(a)本体と、
(b)前記本体から遠位方向に延びるシャフトアセンブリと、
(c)前記シャフトアセンブリの遠位端に位置するエンドエフェクタであって、前記エンドエフェクタは、
(i)超音波ブレードであって、前記超音波ブレードは、超音波周波数で振動するように構成されている、超音波ブレード、及び
(ii)クランプアームであって、前記クランプアームは、前記超音波ブレードに対して組織を圧迫するように前記超音波ブレードに向かって可動である、クランプアームを含む、エンドエフェクタと、
(d)シールド部材であって、前記シールド部材は、前記クランプアームの、前記超音波ブレードに向かう移動に反応して、第1位置から第2位置へと選択的に可動であり、前記シールド部材は、前記第1位置において、前記超音波ブレードの少なくとも第1部分を被覆するように構成されており、前記シールド部材は、前記第2位置において、前記超音波ブレードの前記第1部分を露出するように構成されている、シールド部材とを含む、装置。 - 前記シールド部材は、断熱コーティング、又は前記超音波ブレードの周囲に同軸上に配置されたシースを含む、請求項1に記載の装置。
- 前記シールド部材はシースを含み、前記シースは、前記クランプアームの、前記超音波ブレードに向かう移動に反応して、前記第2位置に向かって近位方向に並進運動するように構成されており、前記シースは、前記クランプアームの、前記超音波ブレードから離れる方向への移動に反応して、前記第1位置に向かって遠位方向に並進運動するように構成されている、請求項2に記載の装置。
- 前記シールド部材はシースを含み、前記装置は、前記シャフトアセンブリと枢動可能に連結された、クランプアームシャンクを更に含み、前記クランプアームは、前記クランプアームシャンクの遠位端に位置付けられている、請求項2に記載の装置。
- リンクを更に含み、前記リンクは、前記クランプアームシャンクと枢動可能に連結され、前記リンクは更に、前記リンクが、前記クランプアームシャンクの、前記シャフトアセンブリに対する枢動移動に反応して、前記シースを長手方向に並進運動させるように動作可能であるように、前記シースと枢動可能に連結されている、請求項4に記載の装置。
- 前記シールド部材が湾曲したビームを含む、請求項1に記載の装置。
- 前記ビームは、前記シールド部材が前記第1位置にあるときに、前記ビームの一部を押して前記超音波ブレードと接触させるような形の屈曲を含む、請求項6に記載の装置。
- 前記ビームは、前記超音波ブレードの少なくとも1つの横方向側部に沿って長手方向に延びる、請求項6に記載の装置。
- 前記クランプアームは、前記クランプアームの、前記超音波ブレードに向かう移動に反応して、前記ビームを外側に、したがって、前記超音波ブレードから離れる方向に駆動するように構成されたカム機構を含む、請求項6に記載の装置。
- 前記シールド部材は、前記第1位置へと弾性的に付勢されている、請求項1に記載の装置。
- 前記クランプは、前記クランプアームが前記超音波ブレードに向かって、及びここから離れるように移動する際に、第1平面に沿って移動するように構成され、前記シールド部材は、前記シールド部材が前記第1位置と前記第2位置との間で移動する際に、第2平面に沿って移動するように構成され、前記第2平面は、前記第1平面に対して横方向である、請求項1に記載の装置。
- 前記クランプは、前記クランプアームが前記超音波ブレードに向かって、及びここから離れるように移動する際に、第1平面に沿って移動するように構成され、前記シールド部材は、前記シールド部材が前記第1位置と前記第2位置との間で移動する際に、やはり前記第1平面に沿って移動するように構成されている、請求項1に記載の装置。
- 前記シールド部材は、前記第1位置と前記第2位置との間で移動する際に変形するように構成されている、請求項1に記載の装置。
- 前記シールド部材は、前記超音波ブレードを包囲するように構成され、前記クランプアームに面する前記超音波ブレードの区域に沿って横方向に設けられた開口部を画定している、請求項1に記載の装置。
- 前記シールド部材がシリコーンを含む、請求項14に記載の装置。
- 前記シールド部材は前記超音波ブレードに沿って横方向に摺動し、前記シールド部材が前記第1位置から前記第2位置へと移動する際に、前記超音波ブレードの前記第1部分が前記横方向に設けられた開口部内へと入ることを可能にするように構成され、これによって、前記超音波ブレードの前記第1部分が、前記横方向に設けられた開口部に入ることによって露出される、請求項14に記載の装置。
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