JP7142214B2

JP7142214B2 - トロカーのバルブ機構

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Publication number: JP7142214B2
Application number: JP2018009483A
Authority: JP
Inventors: 公平後藤; 浩齋藤
Original assignee: Top KK
Current assignee: Top KK
Priority date: 2018-01-24
Filing date: 2018-01-24
Publication date: 2022-09-27
Anticipated expiration: 2038-01-24
Also published as: JP2019126514A

Description

本発明は、医療器具の挿抜時、医療器具とトロカーとの間を気密状態に保持するトロカーのバルブ機構に関する。

従来、トロカーのバルブ機構として、特許文献１に記載されたものが知られている。このバルブ機構は、トロカーが人体に装着されている状態で、医療器具をトロカーに対して挿抜する際、医療器具とトロカーとの間を気密状態に保持するものであり、ダックビル弁及びドーム型弁を備えている。

これらのダックビル弁及びドーム型弁は、いずれもトロカーのヘッド部に設けられており、このダックビル弁によって、医療器具がトロカーに挿入されていないときに、人体内に充填されたガスの漏洩が防止される。また、ドーム型弁は、ヘッド部のダックビル弁よりも医療器具の挿入口側に配置されており、医療器具をトロカーに対して挿抜する際、ドーム型弁とダックビル弁の協働によって、医療器具とトロカーとの間が気密状態に保持され、その結果、ガスの漏洩が防止される。

特開２０１６－１５０２１６号公報

上記特許文献１のバルブ機構によれば、ダックビル弁及びドーム型弁という比較的、大きなサイズの２つのバルブをトロカーの軸線方向に並べて配置する構造であるため、バルブ機構自体が大型化し、トロカーにおけるバルブ機構の設置部分のサイズが大型化してしまうという問題がある。また、医療器具の挿抜時、ドーム型弁とダックビル弁の双方が医療器具の外周面の全周に渡って当接した状態で医療器具がスライドする構造である関係上、挿抜時の摺動抵抗が大きくなってしまい、最悪の場合には、トロカーが人体から外れてしまうおそれがある。同じ理由により、使用頻度の増加に伴い、ドーム型弁とダックビル弁が劣化しやすく、結果的に、寿命が短くなってしまうおそれがある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、サイズの小型化、医療器具の挿抜時における摺動抵抗の低減、及び長寿命化をいずれも実現することができるトロカーのバルブ機構を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、医療器具のトロカーへの挿抜時、医療器具とトロカーとの間を気密状態に保持するトロカーのバルブ機構において、トロカーの内壁から内壁の全周に渡って突出し、貫通孔を有する円板状に形成され、可撓性を有し、医療器具の挿抜時、貫通孔の縁部で医療器具の外周面に気密状態で当接する第１弁体と、第１弁体に隣接して第１弁体よりも奥側に設けられ、可撓性を有し、常時は第１弁体の裏面に当接することにより貫通孔を閉鎖するとともに、医療器具の挿入時、医療器具によって押されて待避することにより、貫通孔を開放する板状の第２弁体と、を備えることを特徴とする。

このトロカーのバルブ機構によれば、可撓性を有する第１弁体がトロカーの内壁の全周に渡って突出し、貫通孔を有する円板状に形成されているとともに、医療器具の挿抜時、貫通孔の縁部で医療器具の外周面に気密状態で当接するので、医療器具とトロカーとの間を気密状態に保持することができる。また、可撓性を有する第２弁体が、常時は第１弁体の裏面に当接することにより貫通孔を閉鎖しているので、トロカーが人体に装着され、人体内にガスが充填されている状態では、そのガスの圧力が第２弁体を第１弁体の裏面に押しつけるように作用することになる。その結果、ガスの漏洩を防止することができる。

さらに、第１弁体が円板状に形成され、板状の第２弁体が、第１弁体に隣接して第１弁体よりも奥側に設けられ、常時は第１弁体の裏面に当接しているので、ドーム型弁とダックビル弁を備えた特許文献１の場合と比べて、バルブ機構の軸線方向のサイズを小型化することができる。これに加えて、第２弁体が、医療器具の挿入時、医療器具によって押されて待避するように構成されているので、医療器具の挿抜時、第２弁体が医療器具の外周面の周方向の一部に当接する状態となることで、外周面の周方向の全周に渡って当接する場合と比べて、第２弁体と医療器具との間の摺動抵抗を低減することができる。

本発明において、第１弁体は、貫通孔を囲むように、第１弁体の裏面の周方向に沿って裏面の少なくとも一部の部位に設けられた凹部を有し、医療器具の挿入時、凹部の底部を基点として医療器具の挿入方向に向かって傾斜した状態に変形するとともに、医療器具の抜去時、凹部の底部を基点として医療器具の抜去方向に向かって傾斜した状態に変形するように構成されていることが好ましい。

このトロカーのバルブ機構によれば、第１弁体が、医療器具の挿入時、凹部の底部を基点として医療器具の挿入方向に向かって傾斜した状態に変形するとともに、医療器具の抜去時、凹部の底部を基点として医療器具の抜去方向に向かって傾斜した状態に変形するように構成されているので、医療器具の挿抜時、第１弁体が医療器具の外周面に当接する部位の面積を低減することができ、医療器具との間の摺動抵抗を低減することができる。それにより、第１弁体の寿命を延ばすことができる。

本発明において、凹部は、第１弁体の裏面の周方向に沿って裏面の全周に渡って形成された溝で構成されていることが好ましい。

このトロカーのバルブ機構によれば、凹部は、第１弁体の裏面の周方向の全周に渡って形成された溝で構成されているので、第１弁体が、医療器具の挿抜時、第１弁体の裏面の周方向の全周に渡って形成された溝の底部を基点として変形することになる。それにより、第１弁体がより変形しやすくなることで、挿抜時の摺動抵抗をさらに低減することができる。それにより、第１弁体の寿命をさらに延ばすことができる。

本発明において、貫通孔の縁部は、トロカーの中心側に向かって凸に湾曲した曲面状に形成されていることが好ましい。

このトロカーのバルブ機構によれば、貫通孔の縁部は、トロカーの中心側に向かって凸に湾曲した曲面状に形成されているので、医療器具の挿抜時、第１弁体が医療器具の外周面に当接する面積をさらに低減することができ、それにより、医療器具との間の摺動抵抗をより一層、低減することができる。その結果、第１弁体の寿命をより一層、延ばすことができる。

本発明の一実施形態に係るバルブ機構を備えたトロカーの外観を示す正面図である。バルブ機構の構成を示す断面図である。図２のＡ部の拡大図である。第１弁体の平面図である。図４のＢ－Ｂ断面図である。第１弁体の底面図である。第２弁体の平面図である。第２弁体の断面図である。医療器具の挿入時のバルブ機構の動作を示す断面図である。図９のＣ部の拡大図である。医療器具の抜去時のバルブ機構の動作を示す断面図である。図１１のＤ部の拡大図である。第１弁体の変形例を示す底面図である。第１弁体の他の変形例を示す底面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係るトロカーのバルブ機構について説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態のバルブ機構１０は、トロカー１に適用されたものであり、このトロカー１は、医療現場での腹腔鏡下手術などにおいて、医療器具（例えば腹腔鏡）を人体内に挿入するために用いられる。なお、以下の説明では、便宜上、図１の上側を「上」といい、下側を「下」という。

トロカー１は、合成樹脂（例えば、ポリカーボネート）製の中空管形状のものであり、挿入管部２及びヘッド部３を一体に備えている。この挿入管部２は、手術時、人体に装着されたポート（図示せず）の取付孔に挿入され、それにより、腹腔内に挿入される部位である。この挿入管部２は、図示しないが、医療器具を内部に通すために、中空の管状に形成され、その下端が開口している。

また、ヘッド部３は、挿入管部２の上端部に連続して設けられており、図２に示すように、内筒部３ａ及び外筒部３ｂを備えている。この内筒部３ａは、挿入管部２と一体に形成された円筒形のものであり、その上端面には、１２本のピン３ｃ（２つのみ図示）が設けられている。これらのピン３ｃの各々は、上方に突出し、後述する第２弁体１２のピン孔１２ｂを貫通して、後述する第１弁体１１のピン穴１１ｂに嵌合している。

一方、外筒部３ｂは、その内径が内筒部３ａの外径とほぼ同一に構成された円筒形のものであり、内筒部３ａに上方から嵌合している。外筒部３ｂは、その上端開口が医療器具を挿抜するための挿抜口３ｄになっており、その挿抜口３ｄの縁部の下面には、押圧部３ｅが形成されている。この押圧部３ｅは、上述したピン３ｃに対向する位置に配置されており、その断面が下方に凸の半円形に構成されている。

また、バルブ機構１０は、第１弁体１１及び第２弁体１２を備えており、これらの第１弁体１１及び第２弁体１２は、ヘッド部３に一体に固定されている。

第１弁体１１は、可撓性を有する合成ゴム（例えばシリコンゴム）製の円板状ものであり、丸い貫通孔１１ｄが中央部に形成されている。第１弁体１１は、図２～６に示すように、取付部１１ａ及び当接部１１ｃを備えている。

この取付部１１ａは、第１弁体１１の外側端部の全周に渡って円環状に形成されており、その断面が矩形に設定されているとともに、その下面には、１２個の丸いピン穴１１ｂが互いに等間隔で同心円上に並ぶように設けられている。

第１弁体１１は、ヘッド部３のピン３ｃが取付部１１ａのピン穴１１ｂに嵌合し、押圧部３ｅによって上方から押圧され、弾性変形した状態で、第２弁体１２とともに、外筒部３ｂ及び内筒部３ａによって挟持されている。それにより、第１弁体１１及び第２弁体１２は、ヘッド部３に対して、抜け止め状態で固定されている。

また、当接部１１ｃは、取付部１１ａの内周面の下端部から、その下面が取付部１１ａの下面と面一の状態で中心に向かって薄板状に延びており、円環状に形成され、その中央部に貫通孔１１ｄを有している。この貫通孔１１ｄは、その縁部の表面が中心に向かって凸の湾曲面状に構成されており（図３参照）、その径は、トロカー１内に挿入される医療器具の外径よりも若干小径に設定されている。

さらに、当接部１１ｃの下面には、円環状の溝１１ｅが形成されている。この溝１１ｅは、貫通孔１１ｄと同心に配置され、その断面が三角形状に構成されている。

一方、第２弁体１２は、可撓性を有する合成ゴム（例えばシリコンゴム）製の板状のものであり、第１弁体１１の当接部１１ｃよりも薄く形成されている。図７及び図８に示すように、第２弁体１２の一端部は、取付部１２ａとなっており、この取付部１２ａには、３個のピン孔１２ｂが設けられている。

第２弁体１２は、ヘッド部３の３つのピン３ｃがこれらのピン孔１２ｂを貫通し、第１弁体１１のピン穴１１ｂに嵌合した状態で、第１弁体１１とともに、外筒部３ｂ及び内筒部３ａによって挟持されている。それにより、第２弁体１２は、通常時、その上面が第１弁体１１の下面に面接触状態で密着し、貫通孔１１ｄを閉鎖する状態に保持されている（図２及び図６参照）。また、第２弁体１２の取付部１２ａと反対側の端部は、自由端部１２ｃとなっており、円弧状に形成されている。

次に、以上のように構成された本実施形態のバルブ機構１０の動作について説明する。このバルブ機構１０の場合、図２及び図３に示すように、通常時すなわち医療器具の非挿入時、第２弁体１２は、その上面が第１弁体１１の当接部１１ｃの下面に当接し、貫通孔１１ｄを閉鎖する。それにより、トロカー１の内部が気密状態に保持される。

特に、トロカー１が人体に装着された状態で、医療器具が挿入されていない場合において、腹腔内に充填されたガスの圧力が第２弁体１２に作用したときでも、第２弁体１２が第１弁体１１側に押しつけられ、ワンウェイバルブとして機能することで、トロカー１の内部が気密状態に保持される。

一方、図９及び図１０に示すように、医療器具４をトロカー１内に挿入するときには、第２弁体１２は、医療器具４に押されて下方に折れ曲がり、第１弁体１１の貫通孔１１ｄを開放するとともに、その一部が医療器具４の外周面に当接した状態となる。

これと同時に、第１弁体１１の当接部１１ｂは、溝１１ｅの底部（すなわち溝１１ｅの上部）を基点として、医療器具４の挿入方向に向かって傾斜した状態に変形しながら、貫通孔１１ｄの縁部で医療器具４の外周面の全周に渡って当接する。それにより、医療器具４をトロカー１内に挿入した際、ガスが腹腔内から抜けないように、医療器具４とトロカー１との間が第１弁体１１によって気密状態に保持される。

また、上記とは逆に、図１１及び図１２に示すように、医療器具４をトロカー１から抜去する際、第２弁体１２は、その一部が医療器具４の外周面に当接した状態となる。

これと同時に、第１弁体１１の当接部１１ｂは、溝１１ｅの底部を基点として、医療器具４の抜去方向に向かって傾斜した状態に変形しながら、貫通孔１１ｄの縁部で医療器具４の外周面の全周に渡って当接する。それにより、医療器具４をトロカー１から抜去する際、ガスが腹腔内から抜けないように、医療器具４とトロカー１との間が第１弁体１１によって気密状態に保持される。

以上のように、本実施形態のトロカー１のバルブ機構１０によれば、第１弁体１１および第２弁体１２がいずれも板状に形成されているので、ダックビル弁及びドーム型弁を用いる特許文献１の場合と比べて、トロカー１におけるバルブ機構１０の設置部分のサイズ、特に軸線方向のサイズを小型化することができる。

また、医療器具４をトロカー１に挿入する際、第１弁体１１は、溝１１ｅの底部を基点として、医療器具４の挿入方向に向かって傾斜した状態に変形しながら、貫通孔１１ｄの縁部で医療器具４の外周面の全周に渡って当接するので、医療器具４の挿入時、第１弁体１１が医療器具４の外周面に当接する部位の面積を低減することができる。これと同時に、第２弁体１２は、その一部が医療器具４の外周面に当接した状態となるので、第１弁体１１が医療器具４の外周面に当接する部位の面積も低減することができる。

これとは逆に、医療器具４をトロカー１から抜去する際、第１弁体１１は、溝１１ｅの底部を基点として、医療器具４の抜去方向に向かって傾斜した状態に変形しながら、貫通孔１１ｄの縁部で医療器具４の外周面の全周に渡って当接するので、医療器具４の抜去時、第１弁体１１が医療器具４の外周面に当接する部位の面積を低減することができる。これと同時に、第２弁体１２は、その一部が医療器具４の外周面に当接した状態となるので、第１弁体１１が医療器具４の外周面に当接する部位の面積も低減することができる。

これに加えて、貫通孔１１ｄの縁部がトロカー１の中心側に向かって凸に湾曲した曲面状に形成されているので、医療器具４の挿抜時、第１弁体１１が医療器具４の外周面に当接するときの接触面積をさらに低減することができる。以上の理由により、医療器具４をトロカー１から挿抜する際、医療器具４との間の摺動抵抗を低減することができるとともに、第１弁体１１の寿命を延ばすことができる。

なお、実施形態は、第１弁体１１の凹部として円環状の溝１１ｅを用いた例であるが、本発明の凹部はこれに限らず、貫通孔を囲むように、第１弁体の裏面の周方向に沿って裏面の少なくとも一部の部位に設けられたものであればよい。

例えば、凹部として、図１３に示すように、貫通孔１１ｄを囲むように周方向に互いに離間して配置された４つの溝１１ｆを用いてもよい。このように構成した場合でも、実施形態と同じ作用効果を得ることができる。なお、この溝１１ｆの数は、４つに限らず、２つ，３つ又は５つ以上に設定してもよい。

また、凹部として、図１４に示すように、貫通孔１１ｄを囲むように周方向に等間隔で配置された多数の円形の穴１１ｇを用いてもよい。このように構成した場合でも、実施形態と同じ作用効果を得ることができる。なお、この穴１１ｇの形状を、円形に代えて、楕円形や矩形などに設定してもよい。

さらに、実施形態は、溝１１ｅの断面形状を三角形に構成した例であるが、これに代えて、溝１１ｅの断面形状を、Ｕ字状、矩形状及び台形状などに構成してもよい。

１トロカー
４医療器具
１０バルブ機構
１１第１弁体
１１ｅ溝（凹部）
１１ｄ貫通孔
１２第２弁体

Claims

医療器具のトロカーへの挿抜時、当該医療器具と内筒部及び前記内筒部の上方から嵌合される外筒部を備える当該トロカーとの間を気密状態に保持する中空円管形状のトロカーのバルブ機構において、
可撓性を有し、前記トロカーの軸線に交差する方向に設けられる第１弁体であって、
前記トロカーの前記外筒部と前記内筒部によって挟持される円環状の取付部と、
当該取付部の内周面の下端部から、その下面が前記トロカーの軸線に向かって薄板状に延び、その中央部に貫通孔を有して円環状に形成された当接部とを備え、
前記医療器具の挿抜時、当該貫通孔の縁部で前記医療器具の外周面に気密状態で当接する第１弁体と、
当該第１弁体に隣接して当該第１弁体よりも奥側に設けられ、可撓性を有し、前記医療器具の非挿入時は前記当接部の下面に当接することにより前記貫通孔を閉鎖するとともに、前記医療器具の挿入時、当該医療器具によって押されて待避することにより、前記貫通孔を開放する板状の第２弁体と、を備え、
前記第１弁体は、前記貫通孔を囲むように、前記当接部の下面の周方向に沿って当該下面の少なくとも一部の部位に設けられた凹部を有し、前記医療器具の挿入時、当該凹部の底部を基点として前記医療器具の挿入方向に向かって傾斜した状態に変形するとともに、前記医療器具の抜去時、当該凹部の当該底部を基点として前記医療器具の抜去方向に向かって傾斜した状態に変形するように構成されていることを特徴とするトロカーのバルブ機構。
前記凹部は、前記第１弁体の下面の周方向に沿って当該下面の全周に渡って形成された溝で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のトロカーのバルブ機構。
前記貫通孔の縁部は、前記トロカーの中心側に向かって凸に湾曲した曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１～２のいずれかに記載のトロカーのバルブ機構。