JP6684148B2 - 電気手術器具及びその器具を備える装置 - Google Patents

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Description

本発明は、請求項1の前提部に記載の特徴を有する電気手術器具に関し、特に、アルゴンプラズマ凝固法において用いられる電気手術器具に関する。このような器具は、例えば、米国特許出願公開第2009/0125023号明細書に開示されている。また、本発明はこの器具を備える装置にも関する。
冒頭で述べた種類の電気手術器具は、高周波の交流電流によって組織を切断又は凝固させるために使用される。アルゴンプラズマ凝固法(Argon Plasma Coagulation)(APC)は、イオン化したアルゴンガスを介して非接触で高周波の電流を伝達させる電気外科手術の特殊な応用形態である。
冒頭で述べた器具の公知のものは、電極の露出長を変更することで、エネルギー投入を行う。これを実現するため、軸方向に可動な外側シャフトを電極の周囲に設けて絶縁し、当該シャフトを電極に沿って変位させることで必要に応じて電極を露出できるようにしている。
このような器具に求められる主な要件は、片手で操作できることである。この操作の際、操作範囲の器具の位置は、可能な限り変化してはならない。つまり、外側シャフトが変位したとしても、器具の操作中は、可能な限りグリップが維持されなくてはならないということである。
前述の種類の器具では、器具のハンドルの中心に設けられた回転ホイールを人差し指で作動できるため、これが実現されている。回転ホイールが外側シャフトを駆動することで、外側シャフトは電極に沿って軸方向に変位できる。
この公知の器具の外側シャフトは剛性で、末端方向に真っ直ぐに延びている。場合によって、このシャフトが角度をなして屈曲する方がよいことがある。確かに、これを目的として先端を柔軟にしたAPC装置はある。しかしながら、その先端は使用前に手動で所望の角度に屈曲させておかなければならず、使用中にその角度を変更することはできない。
本発明は、冒頭で述べた電気手術器具について、特に、器具の使用中であっても、ハンドル部分を作動させれば角度調整が可能になるよう、改良することを目的とする。また、本発明は、その器具を備える装置を明示することも目的としている。
本発明は、請求項1に記載の特徴を有する電気手術器具及び請求項14に記載の特徴を有する装置によって、この目的を実現する。
したがって、本発明に係る電気手術器具は、特に、アルゴンプラズマ凝固法に用いられる電気手術器具であって、ハンドルと、電極及び/又は内側シャフトを囲み、かつ前記ハンドルに保持される外側シャフトと、ハンドルに設けられ、かつ電極/内側シャフトに対して外側シャフトを軸方向に移動させる作動機構とを備える。外側シャフトは、外側シャフトの末端領域において、内側シャフト/電極と機械的に接続される。内側シャフト/電極に対して外側シャフトを移動させることにより、内側シャフト/電極を屈曲させることができる。
本発明に係る器具は、ハンドルで作動すればシャフトの先端部分の角度を調整ができるという、求められた機能性を達成するための部品の数が少ないため、構造がシンプルである。したがって、本発明に係る器具は、費用効率の良い、経済的な使い捨て製品として適している。
好ましくは、電極は、第1部分、第2部分、及び第3部分を有し、外側シャフトを通って、ハンドルの外方に延びる。電極の第2部分は、可撓性を有する。この実施形態では、電極の第2部分は、スリーブを通って軸方向に外側シャフトと固定されている。外側シャフトが軸方向に移動すると、この外側シャフトが電極の第2部分と共に屈曲し、シャフトの長手軸に対して直角に偏位する。電極の第1部分は、シャフトの屈曲可能領域の基端側に配置され、動かないようにハンドルと接続されることでハンドルに固定される。電極の第1部分は、剛性を有する。電極の第3部分は、シャフトの屈曲可能領域の基端から末端側に離れ、電極の第2部分の末端側に配置される。電極の3つの部分は、すべて単一の部品からなり、一体的に相互に接続される。
この実施形態では、電極を動かないようにハンドルと接続し、軸方向にハンドルに固定することで、ハンドルから外側シャフトの角度を調整できるようにしている。また、屈曲可能領域の基端から末端側に離れた部分において、スリープの一端を動かないように電極と接続し、軸方向に固定する。屈曲可能領域の基端側に配置されるスリーブの他端は、外側シャフトに固定される。外側シャフトを移動させると、スリーブが電極に固定される箇所とハンドル、具体的にはハンドルの末端との間の距離が変化する。この距離を短くすると、外側シャフトの屈曲可能領域が真っ直ぐになって静止した位置から偏位が生じ、シャフトの先端が所望の位置まで動く。こうすることで、シャフトの先端とハンドル又はハンドルから外方に突出した外側シャフトの長手軸との角度が調整される。
この伸縮効果を得るために、電極は屈曲可能領域の基端から末端側に離れて固定されている。これによって、基端と固定箇所との間の屈曲可能領域の部分が偏位する。基端と固定箇所との間の距離が大きいほど、有効偏位距離が長くなる。
屈曲可能領域の末端の部分に電極を固定すると、この部分の全長を利用できるので、特に好ましい。ここで、電極は、屈曲可能領域の基端側において剛性を有し、屈曲可能領域の基端から末端側に離れた外側シャフトに固定される。
概して、電極をその長手方向末端側でスリーブを介して外側シャフトに固定するだけでなく、基端側でハンドルと固定するのは、電極の末端における固定部分から導入される力を支えるためである。
屈曲状態とは、概して、外側シャフトがその全露出長にわたって真っ直ぐではない状態で、シャフトの先端がハンドルから外方に突出する外側シャフトの長手軸とは異なる方向に向いていることである。この屈曲状態では、屈曲可能領域の基端と末端とは角度をなす。基端と末端との間の部分が屈曲状態で湾曲可能である。
角度の大きさは、外側シャフトの屈曲可能領域における部分の偏位の程度によるが、これは外側シャフトの軸方向の移動によって決まる。
外側シャフトを押し出すと、スリーブの電極との固定箇所とハンドルとの間の距離が大きくなるので、湾曲または屈曲した部分が伸び、シャフトの2つの部分の間の角度が小さくなるか、完全になくなるので、外側シャフトは真っ直ぐになって静止する位置に戻る。
このように、電極は2つの機能を兼ね備えている。1つは、電流を伝導すること。もう1つは、電極の機械的な機能であって、作動機構から外側シャフトを介して導入される張力又は圧縮力を伝達する、いわゆる押し引きロッドとしての機能であり、これによって屈曲可能領域が偏位する。確実に力を伝達するために、屈曲可能領域の基端側の部分の電極は剛性を有する。第2部分の電極は可撓性を有するため、この電極は、屈曲可能領域の曲がり具合に合わせる。
電極が2つの機能を兼ね備えていることは、例えば走行ケーブルなどの機械部品を追加する必要がないといった利点がある。
また、本発明でも片手操作が可能なので、人間工学的に良好な方法で器具を操作できる。
本発明のその他の好適な実施形態は、従属項に記載する。
好ましくは、電極は屈曲可能領域の末端で固定される。これによって、屈曲可能領域の全長を利用した偏位が可能になるという利点がある。
屈曲可能領域には、好ましくは、電極を囲む可撓性のスリーブが備えられ、そのスリーブの可撓性は、具体的には、縦方向及び/又は横方向に入れられたスリットによるものである。スリーブは、屈曲可能領域のヒンジとなる。特に好適な実施形態では、電極がスリーブと接続され、圧縮力又は張力を伝達する。この場合、作動機構から外側シャフトを介して導入された力は、電極からスリーブに伝達され、屈曲可能領域におけるその可撓性により、真っ直ぐになって静止した位置から偏位が生じる。
スリーブの基端は、外側シャフトの第1剛性部分と接続可能である。これによって、電極を介して導入された力が支えられるので、作動機構が作動すると、スリーブが偏位する。
好ましくは、スリーブの末端が外側シャフトの第2剛性部分と接続され、点火用電極となる電極の第3部分を保持する。このように、屈曲可能領域は、外側シャフトの2つの剛性部分間に配置される。
外側シャフトの安定度を向上させるために、外側シャフトの第1部分及び/又は第2部分には、それぞれ一方の面がスリーブと接続され、他方の面がプラスチック製の外側シャフト管と接続する支持管を設けることができる。
この支持管は、使用中に生じる力を受容するに十分な強度を有する金属製の支持管とすることができる。このように、支持管は、一方の面でスリーブと接続され、他方の面でシャフト管と接続される。また、支持管をプラスチック製とすることもできる。基端側のシャフト管がハンドルに通じている。末端側のシャフト管が第2剛性シャフト部分を形成し、この第2剛性シャフト部分は、このシャフト管と接続されるセラミック製端部スリーブ等を終端とすることができる。
好ましくは、屈曲可能領域には、外側シャフトの屈曲可能領域における部分の外壁となるホース、具体的には、熱収縮ホースが設けられる。これにより、電極を外部から電気的にさらに絶縁する気密性ケーシングができる。このホースは可撓性を有するので、この部分は屈曲可能である。
別の実施形態では、内側シャフトは、末端領域に屈曲可能領域を有し、この領域において可撓性を有し、内側シャフトに対して外側シャフトを移動させることにより、内側シャフトの屈曲可能領域を屈曲させることができる。
内側シャフトを屈曲させる張力及び圧縮力は、外側シャフトと内側シャフトとが相対的に移動することによって生じる。内側シャフトは、動かないようにハンドルと接続される。
好ましくは、内側シャフトは電極の形態をとり、単極凝固用の高周波電流等の導電体となる。
こうすることで、自由度が高い、電極としても簡単に使用できる屈曲可能な内側シャフトが利用可能となり、別体で電極を設ける必要がなくなる。
この実施形態には、電極を外側シャフトと接続する実装用部品が不要になるという利点がある。内側の管の内腔は、媒体の流路としても使用でき、例えば吸引に使用できる。
一方、電極を内側シャフトの内部に配置することも考えられる。この場合、内側シャフトが電極を囲む。内側シャフトが屈曲すると、電極は、内側シャフトに合わせて動く。内側シャフトと外側シャフトとは、電気的に絶縁される。
内側シャフトと外側シャフトとは、好ましくはシャフトの先端部分において、接続部材によって機械的に固定されることが可能である。接続部材は、好ましくは、バンド、ピン、クリップ、又はタブ状のものである。接続部材は、可撓性を有することが好ましく、また金属製であることが好ましい。
接続部材は、一方の面で外側シャフトと接続され、他方の面で内側シャフトと接続される。
接続部材は、内側シャフトの屈曲可能領域における部分に配置されることが好ましく、内側シャフトの屈曲可能領域を跨ぐように(ブリッジ)内側シャフトの屈曲可能領域の末端側に配置されることがより好ましい。
内側シャフトの屈曲可能領域には、対応する壁部にスリットを設けることができる。内側シャフトは、スリットの特殊な配置により、軸方向の力を受け、内側シャフトの長手軸に直角に屈曲することができる。
また、対向する複数のスリットによって内側シャフトの屈曲可能領域を形成することができる。これらのスリットは、好ましくは、レーザビームによる切断プロセスで形成される。
各スリットは、内側シャフトの軸方向中間を超えて延在するため、ある種の屈曲型ストロー効果が得られる。この場合、対向する複数のスリットは、相互にずれており、それぞれの先端の部分で重なり合う。
各スリットの先端が少しだけ重なり合うようにすることで、重なり度合いを小さくすることも考えられる。重なり度合いは、内側シャフトの安定性が確保されると同時に、十分な屈曲角度が得られるように選択される。
スリットは、内側シャフトの長手方向に等間隔に配置されるのが好ましく、そうすれば、内側シャフトの均一な屈曲が可能になる。
スリットは、好ましくは、櫛(の歯)のように設計され、スリットどうしのずれによって、対向するスリットからなる一種のメッシュができる。
重なり合う部分において重なりが増えるほど、バネの力による個々の部材の移動量が大きくなる。したがって、重なりが増えるほど、復元力が小さくなる。
管に作られるスリットが多くなればなるほど、屈曲可能領域において内側シャフトが屈曲可能な角度範囲が大きくなる。また、スリットの幅が大きくなればなるほど、スリットが同数でも角度範囲は大きくなる。
スリットが重なり合う領域がバネの形状を表現するものであり、この場合、内側シャフトは、塑性変形せず、結果的にバネとなる部材によって弾性変形する。
ブリッジの幅は、大きすぎると弾性変形が塑性変形となり、内側シャフトが破壊されかねないので、大きすぎないように選択される。
接続部材は、好ましくは、内側シャフトと一体になった部品であり、軸方向中間の外側に配置されるので、この外側シャフトと内側シャフトとの機械的な接続により、外側シャフトと内側シャフトが相対的に移動することによって生じた力が接続部材を通じて伝達される。
この力は軸方向中間の外側でも作用する。この力によって、接続部材の側面上の経路が短くなり、内側シャフトが接続部材方向に屈曲する。
好適な実施形態では、ハンドルは、外側シャフトに制動力を付与する制動装置を有する。作動機構は、増速ギアを備えた回転ホイールを構成し、この増速ギアが外側シャフトと接続されて圧縮力を伝達する。
制動装置は、トロカールと一緒に使用される場合等にシャフトの先端が好ましくない動きをしないようにし、器具の安全性を向上させる。制動装置が外側シャフトに付与する制動力により、使用中、例えばトロカールを通して導入される際、外側シャフトが基部方向に押されることが防がれる。
このように、制動力によって外側シャフトに自動ロックをかけ、外側シャフトが好ましくない変位を起こさないようにする。こうして、シャフトの先端が好ましくない動きをしないようにする。
回転ホイールを作動させて外側シャフトに作動力を加えると、シャフトの先端の角度を変えることができる。この力は、通常、ユーザの指で加えられる。回転ホイールの抵抗は、人間工学的に快適に感じられる範囲に設定される。これによって、ユーザが器具を操作すること、具体的には、シャフトを屈曲させることが容易かつ安全になる。また、この実施形態において、器具には、作動機構によって形成され、かつ外側シャフトと接続されて圧縮力を伝達する増速ギアが備えられる。増速ギアは、制動装置によって加えられた制動力のバランスを取るので、回転ホイールの操作、大抵の場合は作動機構の操作であるが、その操作は容易である。
外側シャフトは、ハンドルに回転可能に実装されても、回転不能に実装されてもよい。周方向に回転できるように外側シャフトをハンドルに実装すれば、シャフトを回転させることで、屈曲したシャフトの先端の位置を変えることができる。こうすることで、外側シャフトが屈曲するときの使用位置を簡単に変更できる。
回転ホイールは、言うまでもなく、2方向(時計回り/反時計周り)に回転できるので、外側シャフトは、末端方向にも基端方向にも移動できる。
要するに、この実施形態では、制動装置によって、外側シャフトが好ましくない変位を起こす恐れがなくなるので、器具の安全性が向上する。同時に、ユーザが加えた指の力を外側シャフトに作用する圧縮力に変換する増速ギアを作動機構が構成するので、器具の操作のし易さは維持される。増速ギアは、指の力と比べて圧縮力を大きくするレバー機構の役割を果たしている。
回転ホイールの外周から放射状に延びる、指で作動可能なレバー状の突起を回転ホイールに設ければ、このてこの作用を増大させることができる。
好ましくは、回転ホイールは、駆動ギアと、駆動ギアと回転不能に接続され、かつ外側シャフトと接続されて圧縮力を伝達する、1以上の被駆動ギアとを含む。被駆動ギアの直径は、駆動ギアの直径より小さい。こうしておくことで、外側シャフトを容易に作動させるために必要な増速が簡単に得られる。この実施形態の別の利点は、費用効率が良く、信頼性の高い設計であることである。
作動機構には、軸に沿って推力方向に移動可能なキャリッジであって、一方の面で外側シャフトと接続され、他方の面で増速ギアと接続されるキャリッジを含めることができる。これによって、ユーザが外側シャフトに加えた駆動力が確実に伝達される堅牢でシンプルな設計となる。
キャリッジには、推力方向に平行に配置され、かつ被駆動ギアと係合する第1ギアラックを含めることができる。この実施形態によると、回転ホイールの回転運動を簡単かつ確実に外側シャフトの直線運動に変換することができる。
キャリッジは、第1ギアラックに平行に第2ギアラックを有することにより、より力を伝達し易くすることができ、この2つのギアラック間には、駆動ギアが配置され、もう1つのギアである被駆動ギアと回転不能に接続される。この別の被駆動ギアは、第2ギアラックと噛合する。
ハンドルは、好ましくは、キャリッジが軸方向に移動できるように配置された直線状のガイド路に保持板を有する。直線状のガイド路は、キャリッジ用に少なくとも1つの開口、特に平行な2つの開口を有する。保持板があれば、キャリッジを支持するためのスペースがほとんど要らないので、構造を小型にできる。
制動機構には、ハンドルに保持され、かつ外側シャフトに制動力を付加するクランプ部材、具体的にはクランプリングを設けることができる。このクランプ部材は、受動的な制動手段を形成し、これにより、シンプルで費用効率の良い器具が実現可能となっている。
好適な実施形態において、作動機構は、外側シャフトを少なくとも一点で、特に完全に伸びきった位置で、固定できる停止装置を有する。この停止装置は、特に、バタフライバルブを備えた再利用可能なトロカール等、器具を導入するときに特に大きな抵抗が生じるトロカールに適している。停止装置は、制動機構だけでなく外側シャフトも固定するので、外側シャフトが電極に対して変位することなく、外側シャフトから伝達され得る軸方向の力が大きくなる。
この停止装置には、キャリッジに配置される第1ラッチ手段を少なくとも1つ含めることができる。第2ラッチ手段は、ハンドル、具体的には保持板に配置され、外側シャフトを固定するために第1ラッチ手段と接続可能である。この2つのラッチ手段は、射出成形等で簡単に製造でき、また、外側シャフトの確実な固定を可能にするという利点がある。
特に好適な実施形態では、電極及び外側シャフトはそれぞれ、その長手軸を中心にハンドルに対して回転可能となるように配置される。
電極は、外側シャフトと電極とを回転不能かつ軸方向には移動可能となるように接続するスライド式スリーブによってガイドされる。
この実施形態は、スパチュラ電極等の回転対称でない電極に適しており、外側シャフトをその長手軸を中心に回転させることで屈曲させ、使用位置を変更する場合に使用できる。こうして、電極を周方向の適切な向きに向けることが簡単になる。この実施形態では、器具がトロカール内にある時も電極を回転させられるという利点がある。この実施形態の場合、スライド式スリーブを介して電極と回転不能に接続された外側シャフトから回転が始まる。スライド式スリーブには、外側シャフトと電極とを相対的に移動させるという別の機能がある。これを実現するため、スライド式スリーブは、外側シャフトと電極とを回転不能かつ軸方向には移動可能となるように接続する。外側シャフトは、ハンドルの外方に突出するので、電極を回転させるための部品を追加する必要はない。ユーザは、外側シャフトを掴んで電極と一緒に回すだけで良い。
スライド式スリーブの少なくとも複数部分は、その内周に電極と確動連結する歯体を有することができ、これに対応するように電極の複数部分が歯形加工され、トルクを伝達する。対応形状に歯形加工されたスライド式スリーブは容易に作成でき、確動連結することで確実にトルクが伝達されるので、この実施形態は、費用効率が良く、確実である。
費用効率が良く、シンプルな構造は、好ましくは、スライド式スリーブとキャリッジとが回転方向に可動であり、圧縮力を伝達するために、スライド式スリーブの軸方向において強固に接続されることで実現される。キャリッジは、その外縁の少なくとも一部に、スライド式スリーブを囲む保持リングを有する。
以下では、さらなる詳細を示すとともに、添付の概略図を参照し、本発明を詳細に説明する。各図は以下のとおりである。
図1は、本発明の一実施形態に係る外側シャフトの縦断面である。 図2は、外側シャフトの実装部品、具体的にはスリーブ及び電極の縦断面である。 図3は、剛性のシャフト部分の側面図である。 図4は、本発明の一実施形態に係る外側シャフトの屈曲可能領域における部分の縦断面である。 図5は、器具の内側シャフトの側面である。 図6は、図4の器具の内側シャフトに外側シャフトを併せて示す側面斜視図である。 図7は、図5の器具の内側シャフトに電極を併せて示す側面斜視図である。 図8は、図4の器具のハンドルの縦断面である。 図9は、筐体を一部取り除いた、本発明の一実施形態に係る器具の斜視図である。 図10は、回転ホイールを省略した図6の器具の断面図である。 図11は、図6の器具を中心軸に沿って縦断した縦断図である。
図1〜図8は、生体組織に対する作業、例えばアルゴンプラズマ凝固法に使用可能な電気手術器具の一実施形態を示す。
本発明は、アルゴンプラズマ凝固法用の器具には限定されず、電気手術分野において、シャフトの先端を能動的に、すなわち、ハンドルから動かす器具全般に使用可能である。
本実施形態の電極11は、例えば、気体用チャネルを有する中空電極(APC電極)であるが、その他の電極であってもよい。
図1〜3は、器具を分解した状態における各部品を示し、それぞれ、ハンドル10から制御される外側シャフト12のシャフト先端部分における屈曲部分に接続される部品である。
図1は、器具の外側シャフト12の先端部分における末端領域65を示し、取付け状態では外側シャフトに設けられる実装用部品については図示を省略している。先端部分では、外側シャフトが第1及び第2剛性シャフト部分48、49を含み、この詳細を図3に示す。この2つの剛性部分の間には、屈曲可能領域44が配置される。領域44の基端45は、基端側の第1シャフト部分48と接続され、領域44の末端46は、末端側の第2シャフト部分49と接続される。
屈曲可能領域44は、接合部となり、第1シャフト部分48と第2シャフト部分49とが相対的に移動できるようにする機能があるので、第1シャフト部分48と第2シャフト部分49との角度設定が可能である。
これを実現するため、屈曲可能領域44には、2つの剛性シャフト部分48、49をつなぐホース54が備えられる。ホース54は可撓性を有し、外側シャフト12の屈曲可能領域44における部分の外壁となる。ホース54は、熱収縮ホースであることが好ましく、具体的には、シリコーン製の熱収縮ホースであれば、組立てが容易になるとともに、ホース54と2つのシャフト部分48、49との間の接続に気密性が確保される。2つのシャフト部分48、49間の接続には、ホース以外の機械部材も使用できる。
基端側の第1シャフト部分48は、ハンドルと接続される(図9参照)。
第1シャフト部分48には、ホース54と接続される歯付き端片55を設け、第1シャフト部分48の末端をホース54と接続させることができる(図3)。末端側に配置される第2シャフト部分49にも、基端にホース54と接続する歯付き端片55を設ける。剛性シャフト部分49の末端には、内部に点火用電極が配置されるセラミック製の端部スリーブ56を設けることができ、点火用電極は、例えば、タングステン線からなる。
2つのシャフト部分48、49が一部品である図1の実施形態に替えて、それぞれ、ホース54とシャフト管との間に支持管50、51を備え、複数パーツからなるようにすることも可能である。支持管51、50又はスリーブは、金属製であり、外側シャフトの安定性を向上させる。支持管51、50と接続される外側シャフト管52、53は、プラスチック製である。
組立てられた状態では、図2の実装用部品は、図4に示すとおり、屈曲可能領域44の部分に位置する。図2の実装用部品には、電極11と、3つの電極を囲むスリーブ47とが含まれる。スリーブ47は、可撓性材料からなり、スリーブ47の長手延在方向に直角に延びる複数の横スリット57を有する。さらに可撓性を向上させるために、また電極の屈曲状態を保つために、スリーブ47には、縦スリット(図示せず)を設けることができる。
電極11は、3つの部分からなる。第1部分58は、剛性を有し、例えば、直径1.5mmの鋼線からなる。剛性を有する第1部分58の取付け位置は、屈曲可能領域44の基端側である。剛性部分58の末端側には、可撓性を有する第2部分59があり、この部分は、例えば、直径約0.5mmのばね鋼線からなる。可撓性を有する第2部分59の取付け位置は、シャフトの屈曲可能領域である。すなわち、ハンドル10に設けられる作動機構が作動されると、第2部分59の可撓性によって、屈曲可能領域44が偏位可能となる。
また、電極11は固定される。スリーブ47と機械的に接続されることで、電極11は固定され、張力及び圧縮力を伝達することができる。電極11とスリーブ47とは固定箇所61で接続され、この固定箇所61は、屈曲可能領域44の基端45から末端側に離れている。図2に示した例では、固定箇所61は、取付け位置にある場合、屈曲可能領域44における末端46の部分に位置する。その結果、外側シャフトが変位する時、屈曲可能領域44の全長を利用した偏位が可能である。固定箇所は、基端方向又は末端方向にずらせる。
固定箇所61の部分における接続としては、図2に示すような確動連結の接続が可能であるが、それ以外の接続も可能である。図2に示した例では、電極11は、アーチ状に湾曲し、スリーブ47に嵌まり込む。言い換えれば、固定箇所61の部分において、電極11は、スリーブ47に支えられるフック型接続部を構成する。これによって、前述の力が確実に伝達される。
電極11の可撓性を有する第2部分59の末端側には、内部に点火用電極が配置される端部である第3部分60がある。この電極は、例えば、直径約0.5mmのタングステン線からなる。
図2には図示していないが、電極11は、固定箇所61だけでなく、基端又は基端側の部分において、ハンドル10内で軸方向に配置され、動かないように固定される。
図4に取付け状態を示す。この図から、スリーブ47が屈曲可能領域44部分に配置され、その外側は、ホース54によって径方向に囲まれることが分かる。図2に示した例との1つの違いとして、図4の固定箇所61は、より固定されるよう、曲がった部分が複数できるように設計されている。先行技術とは異なり、図1〜図5の本実施形態では、外側シャフトの先端と電極とが相対移動して電極がむき出しになることはない。したがって、図1〜図5の実施形態は、凝固法に最適である。
電極11が内側シャフト11の形態をとり、末端領域65に屈曲可能領域44がある別の実施形態を図5に示す。
屈曲可能領域44は、例えば、レーザで内側シャフト11を切断することでできる複数のスリット63によって形成される。スリット63は、例えば、0.2mmの間隔をあけて配置された、それぞれが幅0.1mm〜1.0mmのスリットである。
内側シャフト11の軸方向中間Aにおいては、スリット63は重なり合って配置される。対向する複数のスリット63間の重複領域64は、例えば、0.3mm〜0.8mmで、好ましくは0.6mmである。
また、図5では、内側シャフト11と一体になった部品であるクリップ状の接続部材62も内側シャフト11の末端領域65に示されている。接続部材62は、好ましくは、レーザによる切断によって形成され、さらに好ましくは、スリット63が形成される場合であれば、スリット63と一緒に形成される。こうすれば、シンプルで費用効率の良い製造が可能となる。接続部材62は、屈曲可能領域144において、又は屈曲可能領域144の末端側において、内側シャフト11と機械的に接続される。
図5を参照して説明した内側シャフト11の設計を図6に示す。図6に示す内側シャフト11は、接続部材62によって外側シャフト12と接続されている状態である。
内側シャフト11に対して外側シャフト12を移動させることで、接続部材62を介して内側シャフト11に力が付与され、それによって、屈曲可能領域144における内側シャフト11の向きが変わり、内側シャフト11が偏位するように、内側シャフト11と外側シャフト12とは、接続部材62によって接続される。
内側シャフト11は、好ましくは、内側シャフト11の軸方向中間A及び重複領域64で規定される平面に対して垂直に屈曲する。スリット63は、この平面において内側シャフト11が屈曲することのないように配置される。
内側シャフト11に加え、電極111を設けた場合を図7に示す。したがって、この場合、図5及び図6を参照して説明した実施形態と同様、内側シャフト11は、電極としては機能せず、電極111を囲む。電極111は、様々な形態をとり得る。内側シャフト11の突起として、針電極、スパチュラ電極、又はスリーブの形態をとることができ、これ以外の形態をとることもできる。内側シャフト11を電極との接触手段にすることもできる。あるいは、内側シャフト11を通じてハンドル10内に至るまで電極111を延ばし、そこで電源と接続させることもできる。
作動機構13がどのように回転ホイール14と接続されるかを図8に示す。図8に示すハンドル10が図4に示す外側シャフト12の続きであるという点で、図8と図4とは括れる。ハンドル10のトルクを外側シャフト12の並進運動に変換する機構を図9〜図11で詳細に説明し、図1〜図4及び図8に示した一実施形態と関連付けて開示する。
電極11は、動かないようにハンドル10の内部に設けられる。ハンドル10は、電力と、場合によっては気体とを電極11に供給する電極用接続部又は配線を有する。また、ハンドルは、1以上の作動手段、例えば、押しボタン27を有する。電極11は、可動式の外側シャフト12内に配置され、この外側シャフト12は、ハンドルからさらに末端方向に突出し、ハンドル10の筐体26に保持される(図9参照)。外側シャフト12は、絶縁部材からなり、少なくともハンドル10の外側の電極11を囲む。
外側シャフト12は、電極11に対して移動可能であり、外側シャフト12を軸方向に移動させることで、器具の先端の向きを調整することができる。
器具には、外側シャフト12に継続的に制動力を付加し、かつ変位防止装置として機能する制動装置が備えられる。器具をトロカールに導入するときの抵抗力に対し、外側シャフト12の制動力つまり自動ロックが対抗し、外側シャフト12が好ましくない基端方向への変位を起こすことを防止する。外側シャフト12の変位防止装置の利点は、切開等、別の場面でも活かされる。
具体的には、制動装置は、クランプリング33(図11)等の摩擦によるクランプ部材を有する。クランプリング33としては、Oリングを用いることができるが、これ以外でも、トロカールの抵抗力に対抗する受動的な制動手段であれば可能である。クランプリング33は、少なくとも間接的に外側シャフト12と接続され、外側シャフト12に加えられた軸方向の力をハンドル10、具体的には、ハンドル10の筐体26に伝達する。これを実現するため、外側シャフト12は、スライド式スリーブ25と接続される。スライド式スリーブ25と外側シャフト12とは、同軸上に配置される。スライド式スリーブ25は、外側シャフト12を軸方向にハンドル10内部まで延長したものと解される。スライド式スリーブ25の末端では、クランプリング33が、スライド式スリーブ25の外縁から突出するように、適合する嵌合溝に配置される。クランプリング33は、ハンドル10内で支持され、トロカールの抵抗力等、外側シャフト12に作用する長手方向の力に対抗する制動力を生じさせる。
具体的には、スライド式スリーブ25が内側スリーブ29と同軸上に配置され、この内側スリーブ29が、特に保持板21によって、筐体26と強固に接続される。クランプリング33は、内側スリーブ29の内周に押し当てられ、軸方向の制動力を生じさせる。同時に、内側スリーブ29は、スライド式スリーブ25の軸方向のガイド路になる。
スライド式スリーブ25の別の箇所に、クランプリング33、概して言えば制動装置を配置することもできる。また、複数のクランプリング33、例えば、2個のクランプリングを使用することもできる。
制動装置によって器具の操作が難しくならないよう、作動機構13が増速ギア15を構成し、この増速ギア15が外側シャフト12と接続されることで、圧縮力を伝達する。
作動起動13には、ハンドル10の筐体26から少なくとも部分的に突き出た回転ホイール14が備えられ、回転ホイール14の外縁の一部を指で触れることで作動できる。回転ホイール14が回転すると、外側シャフト12が軸方向に変位する。回転ホイール14を時計回り又は反時計回りに作動することで、外側シャフトを末端方向に進めたり、基端方向に引き戻したりすることができる。言い換えれば、外側シャフト12の前後の移動が可能である。
増速ギア15の機能は、回転ホイール14に加えられたトルクを、より大きな圧縮力として外側シャフトに付加するように、変換することである。回転ホイール14を作動する指の力が外側シャフト12の自動ロックの力よりも小さくて済むように、増速ギア15を構成する。
増速ギア15は、回転ホイール14を含み、この回転ホイール14は、駆動ギア16と、駆動ギア16と回転不能に接続される1以上の被駆動ギア17とを有する(図9)。被駆動ギア17は、駆動ギア16と同軸上で接続されるギアである。駆動ギア16は、外縁にリブを備える等、確実に動かすための保持手段を備えることができる。こうすれば、駆動ギア16を指で正確に動かすことができる。回転ホイール14は、ステップギアの形態をとることができ、駆動ギア16及び被駆動ギア17は、一部品として、又は一体的に作られる。あるいは、駆動ギア16と被駆動ギア17とを互いに機械的に接続することもできる。
回転ホイールには、指用レバーとしての突起を設けることができる。
図9を見ればすぐ分かるが、駆動ギア16の直径は、被駆動ギア17の直径よりも大きい。具体的には、駆動ギア16の外径は、被駆動ギア17の外径の約2.8倍大きい。したがって、機械効率は約1:2.8である。
つまり、必要となる指の力は、外側シャフト12の自動ロックに必要な力の約2.8分の1の大きさである。
機械効率は、1:2.6〜3.0の範囲であればよく、特に1:2.7〜2.9の範囲であるとよい。
増速ギアの別の利点は、駆動ギア16の外周における移動量すなわち弧度も外側シャフト12の移動量の2.8倍又はその他の倍数となることである。これによって、シャフト角の特に正確な調整が可能となる。
本実施形態では、駆動ギア16の外径は、約12.5mmである。可動式の外側シャフト12の自動ロックに必要な制動力すなわちクランプ力は、約4ニュートンである。
回転ホイール14から付加されたトルクを外側シャフト12の並進推力運動に変換するために、基端方向及び末端方向における軸方向の移動が可能なキャリッジ18が用いられる。キャリッジ18は、外側シャフト12と増速ギア15との接続部を構成する。これを実現するために、キャリッジ18は、外側シャフト12の推力方向に平行に配置された第1ギアラック19を有する。第1ギアラック19は、被駆動ギア17と噛合する。回転を並進運動に変換する設計であれば、その他の設計も可能である。図9に示した例では、ギアラック19は外方に配置されている。
これに代えて、電極11の中心軸に平行に延びる縦スリットの内部にギアラックを設けることもできる。この場合、被駆動ギア17は、縦スリットの内部に配置される。
図9から分かるとおり、キャリッジ18は、第1ギアラック19に平行に配置された第2ギアラック20を有する。駆動ギア16は、2つのギアラック19及び20の間に配置され、もう1つのギアである被駆動ギア17と回転不能に接続される。もう1つのギアである被駆動ギア17(図示せず)は、第2ギアラック20と係合する。作動機構13の対称構造によって、力が均一にかかり、器具の安全性が向上する。
2つのギアラック19、20は、電極11及び/又は外側シャフト12の長手軸に平行に延びる2本のアームを形成する。2つのギアラック19、20は、保持板21によって形成される直線状のガイド路に配置される。保持板21は、筐体26にしっかりと備え付けられ、キャリッジ18用に平行な2つの開口22を有する(図10)。この2つの開口22にギアラック19、20が挿通されるため、キャリッジ18は確実な並進運動ができる。保持板21の前方で、この2つのギアラック19、20の間に回転ホイール14が配置されるので、ハンドル10の構造は小型である。
ギアラックは1つでもよく、例えば、第1ギアラック19のみ設置することも可能である。
安全性の向上は、キャリッジ18に設けられる停止装置によっても実現される。停止装置は、外側シャフト12を特定の位置、具体的には、外側シャフト12及び電極が長手方向に真っ直ぐに延びきった状態にある位置に固定する。停止装置には、可動式の外側シャフト12の自動ロックを確実にする手段を含めることができる。これにより、器具の末端を様々な屈曲位置に固定できる。
キャリッジ18をある位置に固定する停止装置とは対照的に、制動装置は、キャリッジ18がどんな位置にあっても作用するため、外側シャフト12には、あらゆる調整が可能である。
具体的には、停止装置は、第1及び第2ギアラック19、20それぞれの基端に配置される第1ラッチ手段23を有する。
ラッチがかかっている状態では、第1ラッチ手段23は、ハンドル10に形成された第2ラッチ手段24と相互作用する。具体的には、保持板21の第2ラッチ手段24は、ラッチ孔である。これに合わせて2つのギアラック19、20の側面に形成されるラッチ突起を第1ラッチ手段23とすることができる。
制止装置によって、器具全体の安全性が向上する。
例えば、バタフライバルブを備えた再利用可能なトロカール等、抵抗力が非常に大きいトロカールでのみ、この器具を使用することが想定されている場合は、増速ギア及び制動装置とは別で停止装置を使用することもできる。
この器具の別の利点として、外側シャフト12が一部でもトロカールに挿入されていれば、電極11を周方向に回転させたり、向きを変えたりすることができるということもある。これを実現するため、電極11及び外側シャフト12は、それぞれが長手軸を中心にハンドルに対して回転できるように配置される。言い換えると、電極11及び外側シャフト12を共にねじることができる。これを実現するため、スライド式スリーブ25が設けられ、その内部を通って電極11がガイドされる。外側シャフト12と電極11とは、スライド式スリーブ25によって接続される。この接続は、回転はさせず、かつ軸方向には移動できるようにする。このようにして、スライド式スリーブ25により、外側シャフト12から電極11へのトルクの伝達が可能となる。スライド式スリーブ25と、ひいてはこれと同軸上すなわち一直線上に配置されるように接続される外側シャフト12とは、同時に電極11に対して軸方向に変位可能であり、これによって領域44における屈曲が可能となる。
この2つの機能(トルクの伝達と軸方向の変位)が達成されるのは、スライド式スリーブ25が内周に、少なくとも複数部分で、歯体37を有するからである。電極11は、歯体37の部分に対応するように歯形加工され、スライド式スリーブ25と確動連結することでトルクを伝達する。この確動連結は、スライド式スリーブ25が電極11に沿って末端方向及び基端方向の両方に移動できるように形成される。
具体的には、スライド式スリーブ25は、スリーブ末端部30、スリーブ中間部31、及びスリーブ基端部32の少なくとも3つの部分からなる。歯体37は、スリーブ基端部32の部分に形成される。制動装置、具体的にはクランプリング33は、スリーブ基端部32の基端に配置される。歯体37は、2つのギアラック19、20の長さに概ね対応する長さ分だけ延在する。つまり、外側シャフト12の位置に関わらず、回転機能が備えられるよう、スライド式スリーブ25のすべての相対位置で電極11と歯体37との確動連結が維持される。
図10に示すとおり、歯体37は、スプライン型の歯体である。これにより、対応形状に歯形加工された電極11を基本的に回転位置に関係なくスライド式スリーブに押し入れることができるので、組立てが容易になる。電極11は、図10に示すとおり、長方形の断面を有する歯部分38を有する。電極11の歯部分38の基端及び末端は、図11に示すとおり、先細りになっている。歯部分38の末端側及び基端側における電極の断面は、基本的に円形であることが通例であるが、電極の末端の断面を回転対称でないものに変更することができる。例えば、電極をスパチュラ電極にすることができる。
スリーブ中間部31は、末端方向及び基端方向の両方に肩部42を有する。2つの肩部42の間には、停止領域43が形成され、ここでキャリッジ18と回転可能に接続される。停止領域43によって、2つの肩部42の間にくぼみができる。このくぼみにキャリッジ18の保持リング28が配置される。保持リング28は、部分的に開いており、スライド式スリーブの外縁の一部のみを囲むので、組立て時には、保持リング28をスライド式スリーブ25に留めるだけでよい。保持リング28が2つの肩部42に当接するので、軸方向の力、すなわち基端方向及び末端方向における圧縮力が外側シャフト12に伝達され、外側シャフト12を移動させることができる。別の安全策として、スリーブ中間部31は、保持リング28のキャリア36が嵌まり込む環状溝35を有する。キャリア36及び環状溝35は、相互に相対的に回転可能であるので、スリーブ25は、保持リング28の内側で自在に回転できる。キャリア36は、軸方向のいずれの方向にも圧縮力を伝達する。
保持リング28は、2つのギアラック19、20の末端において、これらの間に配置される。具体的には、2つのギアラック19、20の末端どうしを接続する横断バー41が設けられる。横断バー41は、保持リング28と強固に接続されるか、保持リング28と一体の単一部品として作製される。横断バー41及び保持リング28は、スライド式スリーブの外縁の一部を囲む2つの顎部を下方に設けた横断バーとすることもできる。
横断バー41と保持板21との間は、キャリッジ18が回転ホイール14と衝突することなく回転ホイール14を過ぎて移動できる距離があれば十分である。
スライド式スリーブ25は、スリーブ末端部30も含む。スリーブ末端部30は、外側シャフト12と回転不能に接続される。この接続は、機械的な接続とすることができ、例えば、外側シャフト12の基端でスライド式スリーブ25と圧接する締付けスリーブ34を外側シャフト12に配置することによって実現される。その他の締付け方法も考えられる。スリーブ末端部30は、筐体26と共に、外側シャフト12を最大限に引き出した位置を決定する軸方向停止装置を形成する。
キャリッジ18の直線状のガイド路を支持するため、ハンドルは、保持板21と強固に接続される前述の内側スリーブ29を有する。内側スリーブ29は、図9及び図11に示すとおり、電極11と同軸上に配置され、保持板21の末端側及び基端側に延びる。内側スリーブ29は、保持板21の末端側において、内側スリーブ29の中心軸に対して平行に延びる2本のガイドバー40を備えたスリーブ部分39を形成する。ガイドバー40が2つのギアラック19、20の支持面を形成することで、直線状のガイド路の安定性が向上する。
図11に示すとおり、内側スリーブ29の周壁は、回転ホイール14の部分において一部取り除かれ、指による作動に必要な外縁部以外は筐体26内部に配置される回転ホイール14用に空間が作られるので、回転ホイール14は内側スリーブ29と衝突しない。これにより、ハンドルの構造は小型である。
ハンドルの回転機能によって、屈曲した電極11の位置を適切な位置に調整できるので、ハンドルは、特に確実で費用効率が良いだけでなく、操作も容易である。
要するに、この装置は以下の3つの機能を併せ持っている。
作動機構によって、ハンドルからシャフトの先端及び電極の第3部分が屈曲させられるので、シャフトの先端及び電極の角度を使用中に変更することができる。外側シャフト、ひいては電極がそれぞれ、その長手軸を中心に回転可能であるため、電極を適切な向きに向けることができ、これは、回転対称でない電極の場合に使用位置を変更できるので、利点となる。制動装置は、外側シャフトがトロカール内を移動する際などにシャフトの先端が好ましくない変位を起こすことを防止する。
また、本発明の器具は、生体組織に使用する電気手術装置、特に、アルゴンプラズマ凝固法等に用いられる電気手術装置とも関連付けて開示され、特許請求される。
10 ハンドル
11 電極、内側シャフト
12 外側シャフト
13 作動機構
14 回転ホイール
15 増速ギア
16 駆動ギア
17 被駆動ギア
18 キャリッジ
19 第1ギアラック
20 第2ギアラック
21 保持板
22 開口
23 第1ラッチ手段
24 第2ラッチ手段
25 スライド式スリーブ
26 筐体
27 押しボタン
28 保持リング
29 内側スリーブ
30 スリーブ末端部
31 スリーブ中間部
32 スリーブ基端部
33 クランプリング
34 締付けスリーブ
35 環状溝
36 キャリア
37 歯体
38 歯部分
39 スリーブ部分
40 ガイドタブ
41 横断バー
42 肩部
43 停止領域
44 屈曲可能領域
45 基端
46 末端
47 スリーブ
48 外側シャフトの第1部分
49 外側シャフトの第2部分
50 支持管
51 支持管
52 外側シャフト管
53 外側シャフト管
54 ホース
55 端片
56 端部スリーブ
57 横スリット
58 電極の第1部分
59 電極の第2部分
60 電極の第3部分
61 固定箇所
62 接続部材
63 スリット
64 重複領域
65 末端領域
111 電極
144 屈曲可能領域

Claims (14)

  1. 生体組織に使用する電気手術器具であって、
    ハンドル(10)と、
    極(11、111)を囲み、かつ前記ハンドル(10)に保持される外側シャフト(12)と、
    前記ハンドル(10)に設けられ、かつ前記電極(11、111)に対して前記外側シャフト(12)を軸方向に移動させる作動機構(13)とを備え、
    記電極(11、111)に対して前記外側シャフト(12)を移動させることにより、前記電極(11、111)を屈曲させられるように、前記外側シャフト(12)の末端領域(65)において、前記外側シャフト(12)と前記電極(11、111)とは機械的に相互接続され、
    前記外側シャフト(12)は、前記末端領域(65)に屈曲可能領域(44)を有し、
    前記電極(11)は、前記屈曲可能領域(44)の末端(46)で固定され、
    前記電極(11)は、前記作動機構(13)から前記外側シャフト(12)を介して導入される張力又は圧縮力を伝達することによって前記屈曲稼働領域(44)を偏位させる押し引きロッドとして機械的な機能を有する
    電気手術器具。
  2. 前記電極(11)は、前記屈曲可能領域(44)において可撓性を有し、前記電極(11)に対して前記外側シャフト(12)を移動させることにより、前記外側シャフト(12)の前記屈曲可能領域(44)を屈曲させることができる
    請求項1に記載の器具。
  3. 前記屈曲可能領域(44)には、前記電極(11)を囲む可撓性のスリーブ(47)が備えられ、当該スリーブ(47)の可撓性は、縦方向及び/又は横方向に入れられたスリットによるものであり、前記電極(11)が当該スリーブ(47)と接続され、圧縮力及び張力を伝達する
    請求項1又は2に記載の器具。
  4. 前記スリーブ(47)の基端(45)は、第1剛性シャフト部分(48)と接続され、前記スリーブ(47)の末端(46)は、第2剛性シャフト部分(49)と接続される
    請求項3に記載の器具。
  5. 前記屈曲可能領域(44)には、前記外側シャフト(12)の前記屈曲可能領域(44)における部分の外壁となる熱収縮ホースが設けられる
    請求項1〜4のいずれか1項に記載の器具。
  6. 前記電極(11)は、前記末端領域(65)に屈曲可能領域(144)を有し、当該屈曲可能領域(144)において可撓性を有し、前記電極(11)に対して前記外側シャフト(12)を移動させることにより、前記電極(11)の当該屈曲可能領域(144)を屈曲させることができる
    請求項1に記載の器具。
  7. 前記電極(11)は、前記末端領域(65)において、前記電極(11)の先端部分において、接続部材(62)によって前記外側シャフト(12)と機械的に接続され、当該接続部材(62)は、バンド、ピン、クリップ、又はタブ状のものであり、可撓性を有し、金属製である
    請求項又はに記載の器具。
  8. 前記電極(11)の前記屈曲可能領域(144)は、対向する複数のスリット(63)によって形成され、当該複数のスリット(63)は、各々が前記電極(11)の軸方向中間を超えて延在し、重複領域(64)を形成する
    請求項のいずれか1項に記載の器具。
  9. 前記複数のスリット(63)は、相互に約0.2mm離間し、前記軸方向中間を中心に約0.6mm重なり合う
    請求項に記載の器具。
  10. 前記複数のスリット(63)の幅は、0.1mmから1.0mmである
    請求項又はに記載の器具。
  11. 前記ハンドル(10)は、前記外側シャフト(12)に継続的に制動力を付与する制動装置を有し、前記作動機構(13)は、増速ギア(15)を備えた回転ホイール(14)を構成し、当該増速ギア(15)は、前記外側シャフト(12)と接続され、軸方向の力を伝達する
    請求項1〜10のいずれか1項に記載の器具。
  12. 前記回転ホイール(14)は、駆動ギア(16)と、当該駆動ギア(16)と回転不能に接続され、かつ前記外側シャフト(12)と接続されて圧縮力を伝達する1以上の被駆動ギア(17)とを含み、当該被駆動ギア(17)の直径は、当該駆動ギア(16)の直径より小さく、前記作動機構(13)は、軸に沿って推力方向に移動可能なキャリッジ(18)を含み、当該キャリッジ(18)は、一方の面で前記外側シャフト(12)と接続され、他方の面で前記増速ギア(15)と接続され、さらに、1以上の第1ギアラック(
    19)を有し、当該第1ギアラック(19)は、推力方向に平行に配置され、かつ当該被駆動ギア(17)と噛合する
    請求項10に記載の器具。
  13. 前記電極(11、111)並びに前記外側シャフト(12)はそれぞれ、その長手軸を中心に前記ハンドル(10)に対して回転可能となるように配置され、前記電極(11、111)は、スライド式スリーブ(25)によってガイドされ、当該スライド式スリーブ(25)は、前記外側シャフト(12)と前記電極(11、111)とを回転不能かつ軸方向には移動可能となるよう接続し、当該スライド式スリーブ(25)の少なくとも複数部分は、その内周に前記電極(11、111)と確動連結する歯体を有し、これに対応するように前記電極(11、111)の複数部分が歯形加工されてトルクを伝達し、さらに、当該スライド式スリーブ(25)と前記キャリッジ(18)とは、回転方向に可動であり、当該スライド式スリーブ(25)の軸方向において強固に接続されて圧縮力を伝達し、前記キャリッジ(18)は、その外縁の少なくとも一部に、当該スライド式スリーブ(25)を囲む保持リング(28)を有する
    請求項1〜12のいずれか1項に記載の器具。
  14. 生体組織に使用する電気手術装置であって、請求項1〜13のいずれか1項に記載の器具を備える
    電気手術装置。
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