WO2014024875A1 - 医療用ステイプラーのアンビル - Google Patents

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WO2014024875A1
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staple
anvil
medical
stapler
crown
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淳寛 山田
俊晴 亀井
Original Assignee
マニー株式会社
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/068Surgical staplers, e.g. containing multiple staples or clamps
    • A61B17/0682Surgical staplers, e.g. containing multiple staples or clamps for applying U-shaped staples or clamps, e.g. without a forming anvil
    • A61B17/0684Surgical staplers, e.g. containing multiple staples or clamps for applying U-shaped staples or clamps, e.g. without a forming anvil having a forming anvil staying above the tissue during stapling
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/068Surgical staplers, e.g. containing multiple staples or clamps
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00526Methods of manufacturing

Definitions

  • the present invention relates to an anvil structure in a medical stapler used for suturing a living tissue.
  • the incised living tissue is sutured using a medical stapler.
  • the medical stapler moves the ram in the anvil direction with the crown (body) of the medical staple supported by the anvil, and the medical stapler is formed into a quadrangular shape by a pair of legs formed at both ends of the ram in the width direction.
  • the affected area is sutured during the molding process.
  • a medical staple for suturing the affected area is made of a metal wire material, and is formed in a U-shape consisting of a straight crown and a pair of legs formed at both ends of the crown and refracted substantially perpendicular to the crown. Has been.
  • An anvil of the medical stapler is configured to support the crown of the supplied medical staple and can be molded into a good shape, and is configured to be able to smoothly release the molded medical staple. Yes.
  • an anvil there is one in which a plurality of medical staples are accommodated in a mounted state and integrated with a magazine that is continuously supplied to the anvil.
  • the anvil is formed in a cantilever shape at the tip of the magazine (see, for example, Patent Document 1).
  • a plate-like member provided with an anvil is accommodated in the housing so as to be movable toward the stitching site, and the ram made of the plate-like member is movable toward the anvil and movable toward the stitching site.
  • Some medical staplers are housed and configured.
  • the anvil is opposed to the housing portion and supplied with the medical staple. In this state, only the ram is moved and the medical staple is sandwiched between the anvil and the anvil and the ram. It is possible to form a medical staple by moving the ram with respect to the anvil while simultaneously approaching the portions to be sutured. Even in this structure, the anvil is formed in a cantilever shape.
  • the medical staple that is molded into a square and stitches the affected area tries to return to its original shape by springback. If the spring back occurs, the purpose of holding the sutured affected part so as not to open is hindered, which is not preferable.
  • the anvil of the medical stapler has a width direction (medical stapling) that serves as a fulcrum when molding the medical staple so that the bent portion of the medical staple is formed at a substantially right angle and the spring back is minimized.
  • the corners at both ends in the longitudinal direction are formed at acute angles or substantially right angles (see, for example, Patent Document 2).
  • the medical stapler anvil constructed as described above supports the central portion of the crown of the medical staple and approximately twice the length of the leg. For this reason, the legs at both ends of the medical staple protrude from the anvil in a cantilever shape, and when the leg of the ram comes into contact with the crown and molding starts, the crown is in the width direction of the anvil (the length of the medical staple). Bend in a bow-like manner using both ends in the vertical direction) as supporting points. Therefore, when the medical staple is molded, the molding force is concentrated at both end portions in the width direction of the anvil.
  • the force at the time of forming the medical stapling acts intensively to cause dents at both ends of the anvil, and the dents grow as the number of moldings increases. As a result, a problem that a good molded shape cannot be maintained and a problem that the smooth separation of the molded medical staple is hindered are derived.
  • an anvil is hardened to solve the above problems. That is, an anvil is press-molded using a material that can be hardened by quenching or precipitation, and then cured by heat treatment.
  • the anvil is inclined at a preset angle with respect to the holding portion that holds the medical staple in an aligned state. It is common.
  • the anvil when the anvil is hardened by heat treatment, the anvil will be slightly deformed (bent), so that the inclination angle of the anvil with respect to the holding part set to smoothly release the medical staples is unstable. As a result, there is a problem that the smooth separation of the molded medical staple may be hindered.
  • An object of the present invention is to provide an anvil for a medical stapler that can maintain a good molded shape even when the number of moldings is increased and can smoothly remove the molded medical staples.
  • an anvil of a medical stapler is an anvil of a medical stapler that forms a medical staple supported in cooperation with a ram in the medical stapler and sutures a living tissue.
  • a corner portion that is formed at both end portions in the direction along the support and defines a bent portion in contact with the body portion of the medical staple when the supported medical staple is molded, the corner portion, It is formed as a chamfered corner portion hardened by plastic working.
  • the support portion is formed in a cantilever shape having a protruding dimension larger than the thickness of the body portion of the medical staple, and the support portion formed in the cantilever shape. It is preferable that a chamfered corner portion that is hardened by plastic working is formed from a molding position for molding the medical staple at the free end of the support portion.
  • the staple body (hereinafter simply referred to as “stapler”)
  • staple the supported medical staple
  • the staple body (hereinafter referred to as “crown”)
  • a corner portion that contacts and defines a bent portion is formed as a chamfered corner portion hardened by plastic working (cold forging). Therefore, a heat treatment step is not required when manufacturing the anvil, and the anvil is not deformed by the heat treatment. For this reason, the inclination angle with respect to the holding part of the anvil can be made constant, and the staple can be smoothly detached.
  • the staple can be held in a good molded shape, and a stable molded shape can be held even when the number of staples formed is increased.
  • the support portion of the anvil is formed in a cantilever shape having a protruding dimension larger than the thickness of the body portion of the medical staple, and the free end from the molding position in the support portion formed in the cantilever shape. Since the chamfered corner portion hardened by plastic working is formed, there is no step on the surface of the anvil. For this reason, smooth detachment of the formed staple is not hindered.
  • a hardened chamfered corner is formed on the anvil that protrudes like a cantilever, so that the bending strength is improved, and even if the staple is molded at the tip, which is the free end, it can sufficiently resist it. Can do.
  • An anvil according to the present invention supports a staple formed in a U shape including a crown and a pair of legs, and forms the staple supported in cooperation with a ram into a square shape.
  • the corners at both ends in the direction along the length of the anvil staple are configured as chamfered corners that are hardened by plastic processing, thereby improving the strength. This stabilizes the forming of staples.
  • the anvil of the present invention has a function of receiving and supporting the staple supply, and a function of supporting this force even when the force applied from the ram to the staple at the time of molding is concentrated on the chamfered corner.
  • the staples can be smoothly detached. Accordingly, the shape and material of the anvil are not limited as long as the anvil can exhibit the above function.
  • the anvil may be formed integrally with a magazine containing a plurality of staples, and the staples may be continuously supplied from the magazine. Further, the anvil may be formed as a separate body from the magazine, and may be configured to receive the staple supply facing the magazine in accordance with an operation when the affected part is sutured.
  • the material of the anvil is not limited as long as it is hardened by plastic working.
  • rust occurs in the distribution stage.
  • the plastic working that hardens the corners of the anvil is not a forming process for punching or bending the material by pressing, but cold forging that crushes the corners to increase the hardness. That is, work hardening is caused by plastic deformation by a process that reduces the cross-sectional area of the material.
  • the plastic processing for the corner portion of the anvil may be any processing that cures to a hardness that can sufficiently resist the force acting when forming the staple supported on the anvil, and the formed chamfered corner portion.
  • the shape is not limited. However, it should not have a shape that adversely affects the work when forming the staple or that impairs the formed staple.
  • the shape of the chamfered corner may be a shape selected from R chamfering, C chamfering, polygonal chamfering, and the like.
  • the chamfered corner of the anvil needs to be hardened to a hardness sufficient to resist the force acting when forming the staple. For this reason, the processing rate with respect to the corner portion of the anvil is appropriately set in consideration of the material conditions such as the material and thickness of the anvil material, and the stapling conditions such as the staple material, surface hardness, and thickness. Therefore, the chamfer dimension of the chamfered corner portion formed on the anvil is not limited.
  • the inventors of the present invention can form a plurality of staples satisfactorily, and after forming all the staples accommodated in the stapler, the hardness of the chamfered corners that do not cause depression and plastic working
  • the processing rate capable of expressing the hardness was determined by experiment.
  • the staple can be stably molded while maintaining a stable shape, and the molded staple can be discharged smoothly. Confirmed that it was possible.
  • it is preferably about Hv420 or more, and preferably about Hv590 at the maximum.
  • the processing rate at which the chamfered corner portion can exhibit the above-described hardness will be described with reference to FIG.
  • the processing rate is obtained by drawing a perpendicular line from the portion (the inner starting point of the chamfered corner portion 12) where the cross-sectional area starts to be reduced by chamfering to the bottom surface (back surface) of the support portion 11.
  • the cross-sectional area from the perpendicular to the side end of the support portion 11 including the outer end portion of the nearest chamfered corner portion 12 is the same as that before processing (from the perpendicular to the side end of the support portion 11 including the nearest chamfered corner portion).
  • the cross-sectional area (hereinafter referred to as “corner cross-sectional area”) subtracted (reduced cross-sectional area) was obtained and expressed as a ratio of the reduced cross-sectional area to the corner cross-sectional area.
  • the processing rate reduced cross-sectional area / corner cross-sectional area ⁇ 100 (%).
  • the stapler shown in FIG. 1 accommodates a housing 1, a lever 2 rotatably attached to the housing 1 and having a drive portion 2 a formed at one end thereof, and a plurality of staples 3 disposed on the lower end side of the housing 1.
  • An anvil A formed continuously with the holding portion 4 and the holding portion 4a constituting the accommodating portion 4 and configured to be immovable with respect to the housing 1, and arranged to be movable in the direction of the anvil A and supported by the anvil A
  • the ram 5 for forming the staple 3 and the urging member 6 for urging the ram 5 in the direction of the driving portion 2a of the lever 2 are provided.
  • the housing 1 and the lever 2 are formed of a synthetic resin (ABS resin in this embodiment), and are formed in a shape that takes into account ease of gripping and operability.
  • a pair of abutting pieces 1a are formed on the front side of the housing 1 at the lower side so as to abut against both end portions of the unformed staple 3 supported by the anvil A to prevent the staple 3 from being detached from the stapler. ing. Between these contact pieces 1a, an opening 1b is formed through which the formed staple 3 passes when it is detached from the anvil A.
  • a shaft 7 is disposed at a predetermined position of the housing 1, and a lever 2 is rotatably mounted on the shaft 7.
  • the grip portion 1c of the housing 1 has a U-shaped cross section. With this shape, the lever 2 can be received when the lever 2 is operated and rotated. Further, a flange 1e provided with a seat 1d of the biasing member 6 is formed at a position corresponding to the accommodating portion 4 of the housing 1.
  • a guide portion 8 for guiding the movement of the ram 5 is formed on the inner side of the front wall 1f of the housing 1 and between the flange 1e.
  • the guide portion 8 is formed by a groove slightly wider than the plate thickness of the ram 5, and the ram 5 moves in the direction of the anvil A by fitting both end portions in the width direction of the ram 5. It is possible to guide in the direction of separation.
  • the staple 3 is formed in a U shape by a stainless steel wire, and as shown in FIGS. 5 (a) to 5 (c), in order to reduce the resistance when the living tissue is pierced at both ends.
  • a pair of legs 3a having sharp points are formed, and a crown 3b serving as a trunk is formed at the center.
  • the crown 3b is a portion that is bent when the biological tissue is sutured.
  • the staple 3 is accommodated in the accommodating portion 4 in a state where a preset number is arranged.
  • the accommodating portion 4 is connected to the anvil A through the holding portion 4a that holds the plurality of staples 3 side by side, the contact member 4b that contacts the staple 3 held by the holding portion 4a, and the contact member 4b.
  • the urging member 4c that urges the staple 3 in the direction of the abutting piece 1a of the housing, and the casing 4d that accommodates the holding portion 4a, the abutting member 4b, and the urging member 4c are configured.
  • the holding portion 4a guides the function of holding a preset number of staples 3 and the movement of the staple 3 biased by the biasing member 4c when the leading staple 3 is formed and detached from the anvil A. And a function.
  • the holding portion 4a is configured integrally with the anvil A so as to smoothly supply the staple 3 to the anvil A.
  • the holding portion 4a is formed in a ⁇ shape in front view so as to stably hold the plurality of staples 3 and realize smooth movement. That is, the top portion is configured as a flat portion 4a1 for placing and guiding the crown 3b of the staple 3, and depending on both ends of the flat portion in the width direction (the direction along the longitudinal direction of the crown 3b). A part 4a2 is formed, and the lower ends of these hanging parts are formed by being refracted outward, and leg guide parts 4a3 for guiding the legs 3a of the staple 3 are formed.
  • the contact member 4b is formed in the same shape as the staple 3, is in contact with the staple 3 at the rearmost part of the holding portion 4a, and is biased by a biasing member 4c such as a compression spring.
  • the staple 3 is biased in the direction of the anvil A.
  • the casing 4 d is fixed to the housing 1, so that the housing portion 4 and the anvil A are configured to be immovable with respect to the housing 1.
  • the ram 5 is driven by the lever 2 and moves in the direction of the anvil A, and the staple 3 supported by the anvil A is formed in this moving process.
  • the upper end portion of the ram 5 is bent at a substantially right angle, the drive portion 2a of the lever 2 is in contact with the upper surface, and the end portion of the biasing member 6 is in contact with the lower surface.
  • a pair of leg portions 5a are formed on both sides of the ram 5 in the width direction.
  • the pair of leg portions 5a provided on the ram 5 is for molding the staple 3 supported by the anvil A, and the opposing surfaces of the leg portions 5a are formed as molding surfaces with the anvil A interposed therebetween.
  • the gap C between the molding surface of the leg 5a and the end of the anvil A has a dimension obtained by adding the thickness of the staple 3 and the clearance dimension necessary for molding the staple 3. ing.
  • the formed shape of the staple 3 is a quadrangle in which the tips of the pair of legs 3a are opposed to each other with a slight interval, and the refracted portion of the crown 3b is formed at a substantially right angle. Further, the length of the leg 3a of the staple 3 is approximately 1 ⁇ 2 of the width dimension of the anvil A. The reason why the refracted portion of the crown 3 b is “substantially” right angle is that the formed staple 3 does not become an exact right angle due to the influence of the spring back that occurs simultaneously with the release of the restraint of the ram 5.
  • FIG. 5A shows a state in which the ram 5 is lowered and the leg portion 5 a is in contact with the crown 3 b of the staple 3 supported by the anvil A. In this state, no force is applied to the staple 3, and the staple 3 retains its initial shape.
  • the further lowering of the ram 5 increases the bending of the staple 3, the crown 3b is refracted substantially at right angles with the corner of the anvil A as a fulcrum, and the tips of the legs 3a face each other.
  • the staple 3 is formed into a quadrangle by approaching to the position.
  • the affected part is stitched together with the molding, and the molded staple 3 is detached from the anvil A and passes through the opening 1b of the housing 1.
  • the anvil A in this embodiment is continuous with the holding portion 4a of the receiving portion 4 configured to receive the staple 3 and supply the staple 3 to the anvil A. It protrudes from the part 4a in a cantilever shape. Further, the anvil A is not formed in the same plane as the upper surface of the holding portion 4a, but protrudes in an inclined state with respect to the holding portion 4a with a preset angle. In this manner, the staple 3 can be smoothly detached from the anvil A by inclining the anvil A at a preset angle with respect to the holding portion 4a.
  • the anvil A includes a connecting portion 10 that is connected to the holding portion 4a, a support portion 11 that supports the staple 3, and a chamfered corner portion 12 that is formed at both ends of the support portion 11 in the width direction. Yes.
  • a position facing the ram 5 is set as the molding position 13.
  • the plurality of staples 3 accommodated in the holding part 4a reach the connecting part 10 and the support part 11 constituting the anvil A continuously from the holding part 4a, and both ends of the unformed staple 3 at the head.
  • the portions both ends of the legs 3 a and the crown 3 b) are held by contacting the contact pieces 1 a of the housing 1.
  • the connecting portion 10 is formed to be curved in accordance with a preset inclination angle of the support portion 11 with respect to the holding portion 4a so that the staple 3 can smoothly move from the holding portion 4a toward the support portion 11. Yes.
  • the angle formed by the holding portion 4a and the support portion 11 is set at the stapler design stage, and is not uniquely determined. Therefore, conditions such as the radius of the connecting portion 10 and the length of the arc are not limited, and are set as appropriate in accordance with a specific stapler.
  • the connection part 10 is not necessarily required, and there exists an anvil A configured by directly connecting the support part 11 to the holding part 4a.
  • the support portion 11 is formed so as to protrude in a straight beam shape continuously to the curved connection portion 10, and the distal end portion, which is the free end of the support portion 11, is at the head for reliably supporting the staple 3. It slightly enters the opening 1b rather than the staple 3.
  • the opening 1b passes through when the staple 3 formed into a square is detached from the anvil A and the housing 1, and the length of the staple 3 when not formed (from the outside of the pair of legs 3a via the crown 3b). Dimension).
  • the staple 3 located at the head of the plurality of staples 3 supported by the support part 11 is used, and the position of the leading staple 3 on the support part 11 is determined.
  • the molding position 13 is reached.
  • the chamfered corner portion 12 is a portion hardened by plastic working (cold forging), and from the molding position 13 in the support portion 11 of the anvil A. Formed over the free end. That is, the chamfered corner portion 12 is formed from the position of the leading staple 3 supported by the support portion 11 to the free end when the holding portion 4a formed integrally with the anvil A is attached to the casing 4d. It ’s fine. However, the chamfered corner portion 12 is formed over the entire length of the support portion 11 in consideration of the small dimensions of the holding portion 4a and the anvil A, the dimensional tolerance set at the time of molding, the dimensional tolerance of the housing 1, and the like. It is preferable.
  • the material of the material forming the anvil A and the holding portion 4a is SUS301, which is austenitic stainless steel, and the thickness is 0.70 mm. Moreover, the width dimension set to the support part 11 is 5.30 mm.
  • anvil A and holding part 4a When manufacturing the above-mentioned anvil A and holding part 4a, a SUS301 plate having a thickness of 0.70 mm is punched out, and a battledore comprising a wide part corresponding to the holding part 4a and a narrow part corresponding to the anvil A A shaped material is formed. In the material in this state, sagging due to the punching press occurs over the entire circumference.
  • the wide portion of the material is bent and formed to form the holding portion 4a having the hanging portion 4a2 and the leg guide portion 4a3.
  • the pieces constituting the anvil A are formed so as to protrude from the flat portion 4a1 into a cantilever shape.
  • the portion corresponding to the support portion 11 of the anvil A in the cantilever-shaped piece, and the chamfered corner portion 12 is formed by plastic working both corner portions in the width direction.
  • the plastic working for both corner portions of the support portion 11 is performed by pressing both corner portions with the upper die while the lower surface of the corresponding corner portions is supported by the lower die. For this reason, the material is subjected to cold forging in which both upper corner portions of the support portion 11 are crushed into a shape corresponding to the shape of the upper mold, and the both corner portions are cured.
  • the chamfered corner portion 12 is formed to R0.20 by plastic working a stamped and pressed material.
  • the chamfered corner 12 thus formed had a hardness of Hv360. Further, in the chamfered corner portion 12 having this size and hardness, a recess is not formed even when all of the plurality of staples 3 accommodated in the holding portion 4a are formed, and the staple 3 is formed well. It is possible to realize smooth separation of the staple 3.
  • the anvil of the present invention is effective when used as a medical stapler used for suturing an incision site in a surgical operation.

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Abstract

【課題】医療用ステイプラーの製造工程の合理化をはかる。 【解決手段】医療用ステイプラーに於けるラム5と協働して支持した医療用ステイプル3を成形して生体組織を縫合するアンビルAであって、成形後のステイプル3に於ける成形頂部の寸法に対応する寸法を有し、ステイプル3のクラウン3bを支持する支持部11と、支持部11に於けるステイプル3のクラウン3bに沿った方向の両端部分に形成され、支持したステイプル3が成形される際にクラウン3bと接触して曲がり部分を規定する面取り角部12と、を有し、面取り角部12は塑性加工により硬化して形成されている。

Description

医療用ステイプラーのアンビル
 本発明は、生体組織を縫合する際に用いる医療用ステイプラーに於けるアンビルの構造に関するものである。
 外科手術では、医療用ステイプラーを用いて切開された生体組織を縫合することが行われている。医療用ステイプラーは、医療用ステイプルのクラウン(胴部)をアンビルによって支持した状態でラムをアンビル方向に移動させ、該ラムの幅方向両端に形成した一対の脚部によって医療用ステイプルを四角形状に成形する過程で患部を縫合するものである。患部を縫合する医療用ステイプルは、金属の線材を素材として、直線状のクラウンと、クラウンの両端側に形成され該クラウンに対し略直角に屈折した一対の脚と、からなるコ字状に形成されている。
 医療用ステイプラーのアンビルは、供給された医療用ステイプルのクラウンを支持して良好な形状に成形し得るように構成されると共に、成形された医療用ステイプルが円滑に離脱し得るように構成されている。このようなアンビルとして、複数の医療用ステイプルを載置した状態で収容すると共にアンビルに対して連続的に供給するマガジンと一体的に構成されているものがある。この構造では、アンビルはマガジンの先端部分に片持梁状に突出して形成されている(例えば特許文献1参照)。
 またハウジング内に、アンビルを設けた板状の部材を縫合部位に向けて移動可能に収容すると共に、板状の部材からなるラムをアンビルに向けて移動可能に且つ縫合部位に向けて移動可能に収容して構成した医療用ステイプラーもある。このように構成された医療用ステイプラーでは、アンビルを収容部に対向させて医療用ステイプルの供給を受け、この状態でラムのみを移動させてアンビルとの間に医療用ステイプルを挟み、アンビルとラムを同時に縫合すべき部位に接近させると共にラムをアンビルに対して移動させることで医療用ステイプルを成形することが可能である。この構造であっても、アンビルは片持梁状に形成される。
 四角形に成形されて患部を縫合した医療用ステイプルは、スプリングバックにより元の形状に復帰しようとする。スプリングバックが生じると、縫合した患部を開かないように保持しようとする目的を妨げることとなるため、好ましくない。このため、医療用ステイプルの屈折部分が略直角に成形されてスプリングバックが最小限となるように、医療用ステイプラーのアンビルは、医療用ステイプルを成形する際の支点となる幅方向(医療用ステイプルの長さ方向)の両端の角部が鋭角又は略直角に形成されているのが一般的である(例えば特許文献2参照)。
 上記の如く構成された医療用ステイプラーのアンビルは、医療用ステイプルのクラウンの中央部分であって脚の長さの略2倍の部分を支持する。このため、医療用ステイプルの両端の脚はアンビルから片持梁状に突出しており、ラムの脚部がクラウンに当接して成形を開始すると、該クラウンはアンビルの幅方向(医療用ステイプルの長さ方向)の両端部を支点として弓なりに屈曲する。従って、医療用ステイプルを成形する際には、アンビルの幅方向の両端部に成形時の力が集中することになる。
 上記の如く、医療用ステイプルを成形する際の力が集中して作用することによって、アンビルの両端部に凹みが生じ、該凹みは成形数の増加に伴って成長するという問題が生じた。この結果、良好な成形形状を保持し得なくなるという問題や、成形された医療用ステイプルの円滑な離脱が阻害されるという問題が派生している。
 最近の医療用ステイプラーでは、上記の如き問題を解決するために、アンビル全体を硬化させることが行われている。即ち、焼き入れや析出による硬化が期待できる材料を用いてアンビルをプレス成形した後、熱処理によって硬化させている。
 一方、成形された医療用ステイプルをアンビルから円滑に離脱させるために、医療用ステイプルを整列させた状態で保持する保持部に対してアンビルを予め設定された角度で傾斜させた構造とすることが一般的である。
特開2006-305136号公報 特開2011-206520号公報
 しかし、アンビルを熱処理によって硬化させた場合には、アンビルに微妙な変形(曲がり)が生じるため、医療用ステイプルを円滑に離脱させるために設定された保持部に対するアンビルの傾斜角度が不安定なものとなってしまい、成形された医療用ステイプルの円滑な離脱を阻害する虞が生じる、という問題があった。
 本発明の目的は、成形数が増加しても、良好な成形形状を保持すると共に成形された医療用ステイプルの円滑な離脱を実現する医療用ステイプラーのアンビルを提供することにある。
 上記課題を解決するために本発明に係る医療用ステイプラーのアンビルは、医療用ステイプラーに於けるラムと協働して支持した医療用ステイプルを成形して生体組織を縫合する医療用ステイプラーのアンビルであって、成形後の医療用ステイプルに於ける成形頂部の寸法に対応する寸法を有し、医療用ステイプルの胴部を支持する支持部と、前記支持部に於ける医療用ステイプルの胴部に沿った方向の両端部分に形成され、支持した医療用ステイプルが成形される際に該医療用ステイプルの胴部と接触して曲がり部分を規定する角部と、を有し、前記角部は、塑性加工により硬化した面取り角部として形成されているものである。
 上記医療用ステイプラーのアンビルに於いて、前記支持部は医療用ステイプルの胴部の太みよりも大きい突出寸法を有する片持梁状に形成され、前記片持梁状に形成された前記支持部に於ける前記医療用ステイプルを成形する成形位置から該支持部の自由端に渡って塑性加工により硬化した面取り角部が形成されていることが好ましい。
 本発明に係る医療用ステイプラー(以下、単に「ステイプラー」という)のアンビルでは、支持した医療用ステイプル(以下「ステイプル」という)が成形される際に、ステイプルの胴部(以下「クラウン」)と接触して曲がり部分を規定する角部が、塑性加工(冷間鍛造)により硬化した面取り角部として形成されている。従って、アンビルを製造する際に熱処理工程が不要となり、アンビルに熱処理による変形を生じさせることがない。このため、アンビルの保持部に対する傾斜角度を一定にすることができ、ステイプルを円滑に離脱させることができる。
 尚、アンビルを形成する際には、アンビルに対応する素材の角部のみを塑性加工すれば良い。このため、アンビルに対応する部分全体をプレス加工した場合に比較して、幅方向の寸法の変化を考慮する必要がなくなり、より簡単に製造することができる。
 特に、ステイプルを成形する際に角部に力が集中した場合でも該角部に凹みが形成されることがない。このため、ステイプルを良好な成形形状に保持することができ、且つステイプルの成形数が増加した場合であっても安定した成形形状を保持することができる。
 アンビルの支持部が医療用ステイプルの胴部の太みよりも大きい突出寸法を有する片持梁状に形成され、前記片持梁状に形成された前記支持部に於ける成形位置から自由端に渡って塑性加工により硬化した面取り角部が形成されているため、アンビルの表面に段差が生じることがない。このため、成形されたステイプルの円滑な離脱を阻害することがない。
 特に、片持梁状に突出したアンビルに硬化した面取り角部が形成されているため、曲げ強度が向上し、自由端である先端部分でステイプルの成形を行った場合でも、充分に対抗することができる。
ステイプラーの構成を説明する三面図である。 ステイプルを収容する保持部と一体的に構成されたアンビルを説明する図である。 アンビルの構成を説明するための拡大側面図である。 アンビルの構成を説明するための拡大平面図であり、図3のIV矢視図である。 ステイプルの成形過程を説明する図である。
 以下、本発明に係るステイプラーのアンビルの構成について説明する。本発明に係るアンビルは、クラウンと一対の脚からなるコ字状に形成されたステイプルを支持し、ラムとの協働によって支持したステイプルをロ字状に成形するものである。特に、ステイプルを支持したとき、アンビルのステイプルの長さ方向に沿った方向(アンビルの幅方向)の両端の角部を塑性加工により硬化させた面取り角部として構成することで、強度を向上させてステイプルの成形を安定させたものである。
 本発明のアンビルは、ステイプルの供給を受けて支持する機能と、成形時にラムからステイプルに付与される力が面取り角部に集中した場合でもこの力を支持する機能と、を有し、ステイプルの成形が終了したときには、該ステイプルを円滑に離脱させ得るように構成される。従って、アンビルは前記機能を発揮し得るものであれば、形状や材質を限定するものではない。
 例えば、アンビルは複数のステイプルを収容したマガジンと一体的に形成され、該マガジンからステイプルを連続的に供給されるように構成されていても良い。また、アンビルがマガジンとは別体として形成され、患部を縫合する際の操作に伴ってマガジンに対向してステイプルの供給を受けるように構成されていても良い。
 また、アンビルの材質は塑性加工により硬化するものであれば良く、材質を限定するものではない。しかし、ステイプラーの場合、流通段階で錆が生じるのは好ましいことではない。このため、錆が発生する虞のないオーステナイト系ステンレスを素材として用いることが好ましい。このオーステナイト系ステンレスでは、熱処理による硬化は期待し得ないが冷間加工によって硬化させることが可能である。
 また、流通段階での防錆処理が確実になされている場合、マルテンサイト系ステンレスや析出硬化型ステンレス、或いは鋼であっても、冷間塑性加工による硬化は見込まれる。このため、アンビルをマルテンサイト系ステンレスや析出硬化型ステンレス、或いは鋼を素材として用いることも可能である。
 アンビルの角部を硬化させる塑性加工は、プレスによる材料の打ち抜きや曲げ等を対象とする成形加工ではなく、角部を押し潰して硬度を増大させる冷間鍛造である。即ち、材料の断面積を縮小させるような加工によって塑性変形させることで、加工硬化を生じさせるものである。
 このため、アンビルの角部に対する塑性加工は、該アンビルに支持したステイプルを成形する際に作用する力に充分に対抗し得るような硬度まで硬化させる加工であれば良く、形成された面取り角部の形状を限定するものではない。しかし、ステイプルを成形する際の作業に悪影響を与えたり、成形されたステイプルに障害を与えるような形状であってはならない。このため、面取り角部の形状は、R面取り、C面取り、或いは多角形の面取り等から選択された形状であって良い。
 アンビルの面取り角部は、ステイプルを成形する際に作用する力に対抗するのに充分な硬度まで硬化していることが必要である。このため、アンビルの角部に対する加工率は、アンビルの素材の材質や厚さ等の材料条件、及びステイプルの材質や表面硬度或いは太み等のステイプル条件、を考慮して適宜設定される。従って、アンビルに形成された面取り角部の面取り寸法は限定するものではない。
 本件発明者等は、複数のステイプルを良好に成形することが可能で、且つステイプラーに収容されている全数のステイプルを成形した後でも窪みが生じることのない面取り角部の硬度、及び塑性加工によって前記硬度を発現し得る加工率を実験によって求めた。
 即ち、異なる硬度を持った面取り角部を有するアンビルを形成し、ステイプルの成形性能、及び複数本の成形に伴う窪みの生じ方について確認した。その結果、ステイプルを良好な形状に成形することが可能で、且つ複数本(医療用ステイプラーが保持する程度の本数)成形しても窪みが生じることのない最も低い硬度はHv360であった。
 アンビルの面取り角部が上記硬度よりも高い硬度を有していれば、ステイプルを安定した形状を保持して安定して成形することが可能であり、且つ成形されたステイプルを円滑に排出することが可能であることを確認した。特に、より安定性を求めるには、Hv420程度以上であることが好ましく、最大でもHv590程度であることが好ましい。
 アンビルの材質をオーステナイト系ステンレスであるSUS301としたとき、面取り角部に前述した硬度を発揮させることが可能な加工率について図4(b)を参照して説明する。加工率は、アンビルAの支持部11の断面において、面取りにより断面積が縮小し始める部分(面取り角部12の内側起点)から該支持部11の底面(裏面)に垂線を引いたときに、垂線から直近の面取り角部12の外側端部を含む支持部11の側端までの断面積を、加工前の同部分(垂線から直近の面取り前角部を含む支持部11の側端までの断面積、以下、「角部断面積」とする)から引いたもの(縮小分断面積)を求めたうえで、その縮小分断面積の角部断面積に対する割合で表した。
 即ち、加工率=縮小分断面積/角部断面積×100(%)とした。
 面取り角部を塑性加工する際の加工率を変化させた多数のサンプルを作成し、夫々の硬度を測定したところ、Hv360を実現する加工率は7%であった。そして、加工率が7%よりも大きくなると、面取り角部の硬度はHv360よりも上昇する。しかし、無制限に上昇させることは支持部に割れやクラックが生じて好ましくはなく、最大でもHv590程度であるという結果を得た。
 以下、本発明に係るアンビルを用いたステイプラーの構成について図により説明する。図1に示すステイプラーは、ハウジング1と、ハウジング1に回動可能に装着され一方の端部に駆動部2aが形成されたレバー2と、ハウジング1の下端側に配置され複数のステイプル3を収容する収容部4と、収容部4を構成する保持部4aに連続して形成されハウジング1に対し位置移動不能に構成されたアンビルAと、アンビルAの方向に移動可能に配置されアンビルAに支持されたステイプル3を成形するラム5と、ラム5をレバー2の駆動部2a方向に付勢する付勢部材6と、を有して構成されている。
 ハウジング1及びレバー2は合成樹脂(本実施例ではABS樹脂)によって成形されており、把持し易さや操作性を考慮した形状に形成されている。ハウジング1の正面であって下方には、アンビルAに支持された未成形のステイプル3の両端部分と当接して該ステイプル3がステイプラーから離脱することを防止する一対の当接片1aが形成されている。これらの当接片1aの間に、成形されたステイプル3がアンビルAから離脱する際に通過する開口1bが形成されている。
 ハウジング1の所定位置には軸7が配置されており、該軸7にレバー2が回動可能に装着されている。ハウジング1の把持部1cは断面がコ字状に形成されており、この形状によってレバー2を操作して回動させたとき該レバー2を受け入れることが可能である。またハウジング1の収容部4に対応する位置には付勢部材6の座1dが設けられたフランジ1eが形成されている。
 ハウジング1の正面壁1fの内部側であってフランジ1eとの間には、ラム5の移動を案内する案内部8が形成されている。この案内部8はラム5の板厚よりも僅かに広い溝によって形成されており、ラム5の幅方向の両端部分を嵌合することで、該ラム5の移動方向をアンビルAに接近させ或いは離隔させる方向に案内することが可能である。
 ステイプル3はステンレス鋼の線材によってコ字状に形成されており、図5(a)~図5(c)に示すように、両端部分に生体組織を刺通する際の抵抗を小さくするために鋭い尖端を有する一対の脚3aが形成され、中央に胴部となるクラウン3bが形成されている。クラウン3bは生体組織を縫合する際に折り曲げられる部分である。
 ステイプル3は、予め設定された数が並べられた状態で収容部4に収容されている。この収容部4は、先端位置がアンビルAに連なり複数のステイプル3を並べて保持する保持部4aと、保持部4aに保持されたステイプル3に当接する当接部材4bと、当接部材4bを介してステイプル3をハウジングの当接片1a方向に付勢する付勢部材4cと、保持部4aと当接部材4b及び付勢部材4cを収容するケーシング4dと、を有して構成されている。
 保持部4aは、予め設定された数のステイプル3を保持する機能と、先頭にあるステイプル3が成形されてアンビルAから離脱したとき付勢部材4cによって付勢されたステイプル3の移動を案内する機能と、を有するものである。特に、保持部4aは、アンビルAに対するステイプル3の供給を円滑に行えるように、アンビルAと連続して一体的に構成されている。
 保持部4aは、複数のステイプル3を安定して保持すると共に、円滑な移動を実現し得るように、正面視がΩ状に形成されている。即ち、頂部がステイプル3のクラウン3bを載置して案内する平坦部4a1として構成され、この平坦部の幅方向(クラウン3bの長手方向に沿った方向)の両端部に夫々下方に垂下する垂下部4a2が形成され、これらの垂下部の下端が夫々外方に屈折して形成されステイプル3の脚3aを案内する脚案内部4a3が形成されている。
 当接部材4bは、ステイプル3と同様の形状に形成され、保持部4aに並んだ最後部にあるステイプル3と当接し、且つ例えば圧縮バネ等の付勢部材4cに付勢されることで、ステイプル3をアンビルA方向に付勢している。また、ケーシング4dがハウジング1に固定されることで、収容部4及びアンビルAは、ハウジング1に対し位置移動不能に構成されている。
 ラム5はレバー2に駆動されてアンビルAの方向に移動し、この移動過程でアンビルAに支持されたステイプル3を成形するものである。ラム5の上端部は略直角に折り曲げられており、上面にレバー2の駆動部2aが当接し、下面に付勢部材6の端部が当接している。またラム5の下端部であって幅方向の両側には一対の脚部5aが形成されている。
 ラム5は、レバー2に力を付与して図1に於ける半時計方向に回動させたとき、この回動に応じて駆動されてアンビルA方向(下方)に移動し、レバー2に付与していた力を除去したとき、付勢部材6に付勢されてアンビルAから離脱する方向(上方)に移動する。ラム5の上方への移動に伴ってレバー2が付勢され時計方向に回動する。
 ラム5に設けた一対の脚部5aはアンビルAに支持されたステイプル3を成形するものであり、アンビルAを挟んで脚部5aの対向する面が成形面として形成されている。特に、脚部5aの成形面とアンビルAの端部との間の隙間Cは、ステイプル3の太みと、該ステイプル3を成形する際に必要なクリアランス寸法と、を加えた寸法を有している。
 ステイプル3の成形形状は、一対の脚3aの尖端が僅かな間隔を隔てて対向し、且つクラウン3bの屈折部分が略直角に成形された四角形である。またステイプル3の脚3aの長さは、アンビルAの幅寸法の略1/2である。クラウン3bの屈折部分が「略」直角である理由は、成形されたステイプル3がラム5の拘束の解除と同時に生じるスプリングバックの影響により、正確な直角にはならないためである。
 ここで、ステイプル3の成形順序について図5(a)~図5(c)により簡単に説明する。図5(a)は、ラム5が下降して脚部5aがアンビルAに支持されたステイプル3のクラウン3bに対して当接した状態を示している。この状態では、ステイプル3に力が作用せず、該ステイプル3は初期の形状を保持している。
 図5(b)に示すように、ラム5が引き続き下降すると、ステイプル3の下側部位がアンビルAによって支持されていることで、脚部5aによってステイプル3のクラウン3bに曲げ力が付与される。このため、付与された曲げ力によってステイプル3のクラウン3bにアンビルAの角部を支点とする曲がりが生じる。この過程で、脚3aが患部を刺通して縫合が開始する。
 図5(c)に示すように、ラム5の更なる下降によって、ステイプル3の曲げが増大し、クラウン3bはアンビルAの角部を支点として略直角に屈折し、脚3aの尖端が互いに対向した位置まで接近してステイプル3は四角形に成形される。この成形に伴って患部が縫合され、成形されたステイプル3はアンビルAから離脱すると共にハウジング1の開口1bを通過する。
 上記の如くして患部を縫合することが可能である。
 次にアンビルAの構成について図2~図4(b)により説明する。前述したように、本実施例に於けるアンビルAは、複数のステイプル3を収容すると共にステイプル3をアンビルAに供給し得るように構成された収容部4の保持部4aと連続し、該保持部4aから片持梁状に突出して形成されている。また、アンビルAは、保持部4aの上面と同一平面内に形成されたものではなく、保持部4aに対し予め設定された角度を持って傾斜した状態で突出している。このように、アンビルAを保持部4aに対して予め設定された角度で傾斜させることによって、アンビルAからステイプル3を円滑に離脱させることが可能である。
 アンビルAは、保持部4aと接続する接続部10と、ステイプル3を支持する支持部11と、支持部11の幅方向の両端部に形成された面取り角部12とを有して構成されている。支持部11の自由端側であって、保持部4aがケーシング4dに装着されたとき、ラム5と対向する位置が成形位置13として設定されている。
 このため、保持部4aに収容された複数のステイプル3は、該保持部4aから連続してアンビルAを構成する接続部10と支持部11まで到達し、先頭にある未成形のステイプル3の両端部分(脚3a及びクラウン3bの両端部分)がハウジング1の当接片1aに当接することで保持されている。
 接続部10は、保持部4aから支持部11に向けてステイプル3が円滑に移動し得るように、予め設定された保持部4aに対する支持部11の傾斜角度に対応させて湾曲して形成されている。保持部4aと支持部11のなす角はステイプラーの設計段階で設定されるものであり、一義的に決まるものではない。従って、接続部10の半径や弧の長さ等の条件は限定されず、特定のステイプラーに対応させて適宜設定される。また、接続部10は必ずしも必要なものではなく、保持部4aに対し支持部11が直接接続されて構成されるアンビルAも存在する。
 支持部11は湾曲した接続部10に連続して直梁状に突出して形成されており、該支持部11の自由端である先端部は、ステイプル3を確実に支持するために、先頭にあるステイプル3よりも開口1bに僅かに入り込んでいる。開口1bは四角に成形されたステイプル3がアンビルA及びハウジング1から離脱する際に通過するものであり、未成形時のステイプル3の長さ(クラウン3bを介した一対の脚3aの外側までの寸法)よりも小さい。
 従って、患部を縫合する際には、支持部11に支持されている複数のステイプル3のうち先頭に位置するステイプル3が利用されることとなり、支持部11に於ける先頭のステイプル3の位置が成形位置13となる。
 図4(a)、図4(b)に詳細に示すように、面取り角部12は塑性加工(冷間鍛造)により硬化した部分であり、アンビルAの支持部11に於ける成形位置13から自由端に渡って形成される。即ち、面取り角部12は、アンビルAと一体的に形成された保持部4aがケーシング4dに装着されたとき、支持部11に支持される先頭のステイプル3の位置から自由端まで形成されていれば良い。しかし、保持部4aやアンビルAの寸法が小さいこと、成形加工の際に設定される寸法公差、ハウジング1の寸法公差等の条件を考慮すると、面取り角部12は支持部11の全長にわたって形成されていることが好ましい。
 本実施例に於いて、アンビルA、保持部4aを形成する素材の材質はオーステナイト系ステンレスであるSUS301であり、厚さは0.70mmである。また、支持部11に設定されている幅寸法は、5.30mmである。
 上記したアンビルA、保持部4aを製造する場合、厚さ0.70mmのSUS301の板を打ち抜いて、保持部4aに対応する幅の広い部分と、アンビルAに対応する幅の狭い部分からなる羽子板状の素材を形成する。この状態の素材では、全周にわたって打ち抜きプレスに伴うダレが生じる。
 このダレは、板の上面と下面に生じるものであり、曲げ成形と同様である。このため、素材の周囲を多少硬化させることとなるが、冷間鍛造とは異なり、大きな硬化を生じるものではない。また、ダレは、打ち抜きプレス型に於けるクリアランスを適当な寸法に設定することで、小さくすることが可能である。
 上記素材の幅の広い部分を折り曲げ成形して垂下部4a2、脚案内部4a3を有する保持部4aを成形する。この保持部4aの成形により、平坦部4a1からアンビルAを構成する片が片持梁状に突出して形成される。
 上記片持梁状の片に於けるアンビルAの支持部11に対応する部分であって、幅方向の両角部分を塑性加工することで面取り角部12を形成する。支持部11の両角部分に対する塑性加工は、下型によって対応する両角部分の下側の面を支持した状態で、上型によって両角部分を押圧することで行われる。このため、素材は支持部11の上側の両角部分が上型の形状に対応する形状に押し潰される冷間鍛造が行われ、該両角部分が硬化する。
 本実施例に於いて、面取り角部12は、打ち抜きプレスした素材を塑性加工することによってR0.20に形成されている。このように形成された面取り角部12の硬度はHv360であった。そして、この寸法と硬度を有する面取り角部12では、保持部4aに収容した複数のステイプル3の全てを成形した場合でもくぼみが形成されることはなく、ステイプル3の良好な成形と、成形されたステイプル3の円滑な離脱を実現することが可能である。
 本発明のアンビルでは、外科手術に於ける切開部位の縫合に用いる医療用のステイプラーに利用して有効である。
 A            アンビル
 1            ハウジング
 1a           当接片
 1b           開口
 1c           把持部
 1d           座
 1e           フランジ
 1f           正面壁
 2            レバー
 2a           駆動部
 3            ステイプル
 3a           脚
 3b           クラウン
 4            収容部
 4a           保持部
 4a1          平坦部
 4a2          垂下部
 4a3          脚案内部
 4b           当接部材
 4c           付勢部材
 4d           ケーシング
 5            ラム
 5a           脚部
 6            付勢部材
 7            軸
 8            案内部
 10           接続部
 11           支持部
 12           面取り角部
 13           成形位置

Claims (2)

  1.  医療用ステイプラーに於けるラムと協働して支持した医療用ステイプルを成形して生体組織を縫合する医療用ステイプラーのアンビルであって、
     成形後の医療用ステイプルに於ける成形頂部の寸法に対応する寸法を有し、医療用ステイプルの胴部を支持する支持部と、
     前記支持部に於ける医療用ステイプルの胴部に沿った方向の両端部分に形成され、支持した医療用ステイプルが成形される際に該医療用ステイプルの胴部と接触して曲がり部分を規定する角部と、を有し、
     前記角部は、塑性加工により硬化した面取り角部として形成されていることを特徴とする医療用ステイプラーのアンビル。
  2.  前記支持部は医療用ステイプルの胴部の太みよりも大きい突出寸法を有する片持梁状に形成され、
     前記片持梁状に形成された前記支持部に於ける前記医療用ステイプルを成形する成形位置から該支持部の自由端に渡って塑性加工により硬化した面取り角部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載した医療用ステイプラーのアンビル。
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