JP4068170B2 - カニューレ組立体用弁装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、患者の身体の中に外科用器具の挿入ができるようになっている形式の弁装置に関する。特に、本発明は、カニューレ組立体と組み合わせて用いる弁装置に関し、ここで、カニューレ組立体は患者の身体の中へ挿入されるようになっていて、器具はカニューレを通して患者の身体の中に挿入される。
【0002】
【従来の技術】
腹腔鏡による処置は、腹部の内部において小さな切開を通して、例えば、小さな入口切開を通して皮膚に挿入された細い内視鏡のチューブ、即ち、カニューレを通して行われる。最低限の侵襲処置は、身体のほかの場所、例えば、胸部においてなされ、しばしば一般的には、「内視鏡の」処置と呼ばれる。最低限の侵襲処置、即ち、内視鏡の処置においては、一般的には、身体の中に挿入されるどんな器具もシールされることが必要で、すなわち、例えば、手術の領域に気体を吹き込む外科的処置において、内視鏡の切開を通して気体が身体に入らないこと、又は、気体が身体から出ないことを確実にするための準備がなされなければならない。更に、内視鏡の処置においては、しばしば、外科医は、切開から遠く離れた器官、組織及び脈管に処置をとることが必要で、それによって、このような処置に用いられるどんな器具も、比較的長くかつ細い。
【0003】
このような処置のための腹部の腔のような一定の解剖学的構造上の腔の中へのチューブの挿入は、通常、トロカール又はカニューレ組立体を組み込んだシステムの使用によってなし遂げられる。カニューレ組立体は、カニューレハウジングに取付けられたカニューレから形成され、カニューレハウジングは、それの中に挿入された器具の有無によらず、一般的には、弁組立体の開口部と接触するシールを維持するようになっている弁組立体を含む。カニューレは弁組立体の内部の部分に直接に連絡しているので、内部の腹部の腔に達するような患者の身体の開口部の中へのカニューレの挿入は、腹部の腔と外部の大気との間の流体密境界面を維持するようになっていなければならない。
身体の腹部の腔の中に最低限に侵襲する外科的処置は、一般的には、腔の壁を生命の維持に必要な器官から離れて浮揚させるために、気体の吹き込みを必要とするので、通常、この処置はベレス針(Verres needle)の使用によって始められ、このベレス針を通して気体が身体の腔の中に導入される。気体には腹膜の壁面を生命の維持に必要な器官から離れて浮揚させるわずかな圧力があり、それによって、その中で手術を施すのに十分な領域が提供される。その後、カニューレ及びトロカール又は閉塞装置を含むトロカール組立体がカニューレの中に挿入され、腹膜、すなわち、腹部の腔の壁の内面に穴をあける。閉塞装置が取り除かれ、腹部の腔の中で手術が行われるため、腹腔鏡又は内視鏡外科用器具がそのあとカニューレの中に挿入される。カニューレは、また、排液の目的、診断の評価等のときに、身体の中にチューブを導入するために利用される。
【0004】
腔の内部領域の大気を元のままの状態に維持する必要性を考慮して、閉塞装置及び広い範囲の外科用器具を導入を可能にして、かつ、腔の内部領域の大気の元のままの状態を維持するカニューレの弁組立体が所望される。一般的には、気体の吹き込み、最低限に侵襲する外科的処置に関連して、カニューレ組立体は2つのシールの必要条件のある構造を含む。第一の必要条件は、器具がカニューレの中に無いときに、実質的に流体密シールを提供することである。第二の必要条件は、器具がカニューレの中に導入されるとき、又は、すでにカニューレの中にあるときに、実質的に流体密シールを提供することである。これに関して、このようなシールの必要条件を備えるため、従来技術における多数の試みがなされてきた。
【0005】
ホンカネン(Honkanen)ほかによる米国特許第4,655,752号は、ハウジングと第一のシール部材及び第二のシール部材を含むカニューレを教える。第一のシール部材は、ハウジングの底に向かって円錐形のテーパ形状で、その中央部に円形の開口部を有し、一方、第二のシール部材は、円錐形のテーパ形状で、カップ形状である。第二シール部材は、器具を通過させる少なくとも1つのスリットを含む。
メリー(Merry)ほかによる米国特許第4,929,235号は、血液又は体液の漏出を防ぐためのシール機構を有する自己シールカテーテル挿入器を教える。シール機構は、スリット及び円錐形シール要素を有する平面シール要素を含む。シール要素は、チューブを囲むようにそれぞれなっている。
【0006】
ニューガード(Newgard)ほかによる米国特許第4,874,377号及び同第5,064,416号は、自己閉塞する血管内のカニューレ組立体に関し、この中で、エラストマー弁部材が、エラストマー材料の変位、ゆがみ及び又はレオロジー流れを引き起こすために、ハウジングに横向きに位置決めされ周囲を圧縮される。截頭円錐形の拡張器の突起は、バルブで調節している部材を、閉塞しない位置に動かすときに、エラストマー弁部材と協働する。
ミラー(Miller)による米国特許第5,300,033号は、円筒形の壁に一体に形成された第一の壁及び第二の壁を有する円筒形の壁を有する弾性のある本体を含む弁構造を提案する。第二の壁は、外科用器具を通過させるためのスリット及びスリットを構成する第一のリーフレット及び第二のリーフレットを含む。リーフレットは横断面がより厚く、スリットにおいて追加の閉鎖力を与える。
【0007】
カニューレ組立体は、また、一連の中心に開口を有する弾性シール要素について開発され、すなわち、1992年4月24日に出願された、本願と同一の出願人に譲渡された米国特許出願第07/874.291号及び1992年4月24日に出願された同第07/873.416号がある。器具の挿入のとき、シール要素は弾性的に受け、器具の周りにシールを形成する。器具の引き上げのとき、流体密シールが、内部のシール要素によって作られる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
幾つかの既知のカニューレの弁システムの課題は、外科用器具の弁ユニットの中への挿入及び前進において遭遇する困難に関係する。特に、既知のエラストマーシール部材は、器具のまわりに流体密シールを形成し、かつ、維持するように設計されているので、器具が通るシールの中の開口又はスリットは、比較的小さい又は幅の狭い寸法のものである。さらに、開口を構成する弁部材の部分は、一般的には、横断面が厚いので器具のまわりのシールの十分な閉鎖力を与える。例えば、米国特許第5,300,033号を参照せよ。これらの設計考察の結果として、シール開口の中へ器具を挿入し進めるために必要な力の大きさは増し、それによって、外科医に代わって、所望の外科用器具を適切に位置決めするための扱いにくい誘導が必要になる。そのうえ、既知の弁システムは、一般的には、異なる直径の器具に順応させ、同時に、許容できる挿入力を維持し、所望の手術操作の範囲、例えば、角のある器具の運動、及び、試料の切除を容易にするには効果がない。
【0009】
従って、本発明は、カニューレの中に挿入される多様な直径の器具のまわりの密封シールの形成及び維持が可能で、弁ユニットの中の器具の通過をいっそう良くしかつ容易にするカニューレ組立体用弁ユニット又は弁組立体を提供することによって、従来技術の課題を除去する。
【0010】
【課題を解決するための手段】
一般的に述べると、本発明は、細長い物体をシールした状態で受け入れるための弁組立体に差し向けられる。弁組立体は、細長い物体の侵入を可能にするように構成されかつ寸法決めされた少なくとも1つの開口部を有し、かつ、中心の長さ方向の軸線を構成する弁本体と、弾性材料で形成され、弁本体の開口部とほぼ整列した開口を構成し、それによって、開口は開口の中への物体の挿入によって開口を形成する弾性材料が前記物体の外面に実質的に流体密な方法で弾性的に係合するように構成されかつ寸法決めされた細長いシール部材と、シール部材の中にその内面に支持接触して配置され、かつ、弁本体の中への細長い物体の少なくとも部分的な挿入のときに前記細長い物体に係合するように配置された少なくとも1つの細長い保護部材とを含む。保護部材は、シール部材の開口の拡張を容易にするために、長さ方向の軸線に関して移動するようになっている少なくとも1つの第一の実質的に堅い部分と、弁本体の中の細長い物体の通過を強めるための第一の部分よりも小さい剛性を有する第二の部分とを含む。保護部材の第二の部分は、保護部材とシール部材との間の境界面を作るように、シール部材の開口に隣接して位置決めされるのが良く、それによって、開口を構成するシール部材の部分の細長い物体との係合を防ぐ。
【0011】
好ましい保護部材は一体成形された単一部品ユニットで、保護部材の第一の部分は第二の部分の横断面寸法より大きな横断面寸法を構成し、かくして、第一の部分に、より堅い特性を与える。
好ましい保護部材は、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、及び、ポリテトラフルオロエチレン添加剤を混合した低密度ポリエチレン等の材料で作るのが良い。
好ましい実施の形態において、弁組立体は、細長い物体の侵入を可能にするように構成されかつ寸法決めされた、長さ方向の開口部を有する弁ハウジングと、弁ハウジングの中に少なくとも部分的に位置決め可能で、かつ、実質的に流体密な方法でその中への物体の受け入れを可能にする開口を構成する細長い弾性のあるシール部材と、シール部材の中に配置され、弁ハウジングによって構成された中心の長さ方向の軸線に関して同心に配置された複数の保護部材とを含む。複数の保護部材は、弁ハウジングの中への細長い物体の挿入のとき細長い物体と係合するように位置決めされ、開口を拡げるために開口を構成するシール部材の一部に係合して弁ハウジングの中への細長い物体の導入の間、半径方向に移動するようになっている。各保護部材は保護部材の残りの部分よりも低い剛性の端部を有し、低い剛性の端部は弁ハウジングの中の細長い物体の前進に必要な力を減ずる。
【0012】
この実施の形態の保護部材は、好ましくは、ほぼ環状の保護マウントに枢動自在に取付けられ、かつ、シール部材の中でほぼ長さ方向に延びる。保護部材の端部は、アイリス状の構造を形成するように重なる。細長い物体が入るとき、保護部材は外に向かって同時に回動し、シール部材の内面に一様に係合し、かつ、引き延ばし、即ち、広げ、開口を開く、即ち、拡げる。
弁組立体の細長いシール部材は、好ましくは、保護部材及び円周部分を収容する中心の截頭円錐形の部分を含む。円周部分はベローズ構造を含み、ベローズ構造は弁ハウジングと係合可能で、開口の中で細長い物体を操作するときに弁ハウジングとの実質的に流体密シールを維持するために寸法決めされる。特に、ベローズ構造によって、シール部材が弁ハウジングの中で浮動することが可能になり、同時に、細長い物体の周り、及び、弁ハウジングの中の流体密シールを維持する。
【0013】
弁組立体は、カニューレハウジングとカニューレハウジングから遠位に延びるカニューレスリーブとを含むカニューレと組み合わせて使用され、好ましくは、カニューレハウジングに取外し自在に結合可能である。カニューレハウジングは、その中に配置され、器具が無いときの実質的に閉ざされた位置と器具が有るときの開いた位置との間を動かすことができる弁部材を含むのが良い。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明は、クリップ付け器具、把持器具、解剖器具、開創器、ステープラ、レーザファイバー、写真装置、内視鏡及び腹腔鏡、チューブ等を含むすべての形式の外科用器具の人間の身体への挿入を企図する。すべてのこのような物を、ここでは「器具」と称する。
最初に図1を参照すると、本発明の原理に従って構成され、カニューレ組立体200及びトロカール組立体300から成る従来のトロカール組立体と組み合わせて用いられるようになった新規な弁組立体100が図示してある。
本発明の弁組立体は、単独で、又は、カニューレ200の内部にあって、カニューレ200と一体か、又は、カニューレ200に取外し自在に取付けられた、弁ユニット/シール組立体と組み合わせて、カニューレの中への器具の挿入中、及びそれに引き続く両方において、患者の身体の腔と外部の空気との間の実質的なシールを提供する。そのうえ、本開示の弁組立体100は、挿入されたときに各器具に対して気密シールを提供することによって、例えば5ミリメートルから12ミリメートルの異なる直径の器具に順応することができる。本弁組立体の融通性は、単一の外科処置の間に異なる直径を有する種々の器具がしばしば必要とされるような内視鏡による手術を非常に容易にする。
【0015】
弁組立体は、好ましくは、ここに開示するカニューレ200の近位端に、取外し自在に取付けることができる。かくして、外科医は、弁組立体100を外科処置の間いつでもカニューレ組立体200から外すことができ、同様に、弁組立体100を、カニューレの中に挿入すべき器具との密封係合を行わせたいとき、カニューレに取付けることができる。さらに加えて、弁組立体100は、異なる構造の従来のカニューレにたやすく取付けられるようになっている。弁組立体100のカニューレ200からの取外し可能性は、カニューレからの試料の取出しを容易にし、弁組立体が外科処置に必要とされないとき、カニューレ200の輪郭を減ずる。
そこで、図2及び図3を参照して、本発明の新規な弁組立体を詳細に論ずる。図2の分解図に示すように、弁組立体100は、エンドキャップ102、安定板104、保護マウント106、保護ホルダ108、シール要素110及びシールハウジング112を含む。エンドキャップ102、安定板104及びシールハウジング112は、弁組立体の外側弁本体を形成し、この外側弁本体は、装置のシール構成要素及び拡張構成要素、すなわち、保護マウント106、保護ホルダ108及びシール要素110を収容する。
【0016】
エンドキャップ102は、全体的には筒状形状で、エンドキャップの残りの部分の直径より小さい直径を構成する近位端部分103及び安定板104を支持する内周出張り114を含む。保護ホルダ108は、輪郭がリング状であり、その近位面にそれぞれ形成された内側周溝109及び外側周溝111を含む。溝109及び111は、保護マウント106をシール110内に保持するのを補助する。シールハウジング112は、中央開口部116、近位円筒形部分118、及び、取扱いを容易にする扇形面を有する遠位外側フランジ120を含む。円筒形部分118は、弁組立体が完全に組み立てられたとき、エンドキャップ102の中に受け入れられてシール構成要素を囲む。シールハウジング112の遠位端面は、周溝122及び溝122に隣接して半径方向内方に延びる2つの向かい合ったリブ部分124を含む。溝122及びリブ部分124は、以下に行われる説明から理解されるように、弁組立体100をカニューレ200にの取付けるのを補助する。シールハウジング112の遠位端面は、また、シール110の一部を収容するための、開口部116に隣接する第二の溝126を含む。
【0017】
今、図2、図4及び図5を参照すると、シール要素110は、開口130を構成する全体的には截頭円錐形の内部部分128、その近位端の円周フランジ部分132、及び、シール110の遠位端に隣接して配置され、かつ、遠位の外側フランジ部分135を有する円周ベローズ構造134を含む。シール110は、合成ゴム又は天然ゴムのようなエラストマー材料で製作され、このエラストマー材料は、好ましくは、開口130の中に挿入される異なる直径の器具、例えば直径が約5ミリメートルから約12ミリメートルの範囲に及ぶ器具に順応し、かつ、該器具について流動体シールを行わせるのに十分弾性であり、かつ、開口130の中に挿入される器具の操作に順応するようにベローズ構造134のところで撓むほどに弾性である。複数のほぼ長さ方向に延びたリブ136が、截頭円錐形部分128の内面に沿って配置される。リブ136は、シール110に追加の支持を与え、細長い器具をシールの中に挿入したとき細長い器具に係合し、器具の遠位端部によるシールの切断又は引き裂きのような損傷の可能性を最少にする。フランジ132、135は、以下の説明から理解されるように、シール110を弁本体に取付ける際に機能する。シール110は、また、その近位面から延び、シールを保護マウント106に取り付けるのを補助する少なくとも1つの整列用突起133を備えるのが良い。好ましくは、シール110は、3つの突起133を含む。
【0018】
今、図6乃至図8と関連して図2を参照して、弁組立体100の保護マウント106について論ずる。保護マウント106は、環状の基部分138と、基部分に対して枢動自在に取付けられた複数の保護要素140とを含む。基部分138は、以下に論ずるように、その中に器具を通せるように可変的に寸法決めされる中央開口部142と、近位端の外側円周フランジ144とを構成する。円周フランジ144は、円周リップ147、及び、シール110から延びる3つの整列用突起133を収容するように対応して寸法決めされた3つの孔145を含む(図2)。
保護マウント106は、また、基部分138の外壁に構成され、保護要素140の近位端を収容するための複数のスロット146(図7)を含む。スロット146は、基部分138のまわりに等距離に配置され、保護マウント106の近位端と遠位端の中間の位置から基部分138の遠位端面を通して、ほぼ長さ方向に延びる。
【0019】
各保護要素140は、フィンガー状部分148、及び、フィンガー部分148の遠位端に連結された外側フラップ部分150を含む。フラップ部分150は、フィンガー部分148に多様な方法で、例えば、接着又はインサート成形で接合されても良いし、或いは、フラップ部分150とフィンガー部分148は、好ましくは、一体成形構成要素であっても良い。フィンガー部分148は、保護マウント106のそれぞれのスロット146の中に収容され、それらの近位端から外方に延びる一対の向かい合った突起部材152を含む(図7)。突起部材152は、保護要素140を保護マウント106に枢動自在に取付けるのに役立つ。
図8乃至図11に最も良く示すように、各保護要素140の外側フラップ150は、異なる厚さの第一の部分154及び第二の部分156を構成する。第一の部分すなわち近位部分154は、外側フラップ150の第二の部分すなわち遠位部分156の厚さより大きい横断面寸法すなわち厚さを有する。好ましくは、第一の部分154は、横断面寸法が、第二の部分156より約2倍から約3倍厚い。この寸法の比は、構造が同じ材料であると仮定すると、第二の部分156は第一の部分154より約2倍から約3倍、より可撓性と言い換えられる。外側フラップ150のこのような寸法決めは、保護要素140がシール開口130を構成するシール面部分110を引き伸ばすのに十分堅いことを保証し、このような引き伸ばしによって、開口130の寸法を増し、開口130の中への器具の挿入を容易にし、さらに加えて、保護要素及びシール構造の中に器具を進めるのに必要とされる力を最少にするのに十分な可撓性を与える。
【0020】
もっと厳密に言えば、保護要素140の戦略的な寸法決めによって、以下の特徴がある。
1)フィンガー部分148は、外側フラップ150の比較的厚い第一の部分154と組み合わさって、保護要素140の実質的に堅い部分となり、この部分が、シール110の内側截頭円錐面128に十分に係合することが可能で、かつ、開口130を構成するシール部分を半径方向外方に移動させることによってシールの開口130を拡張することが可能であり、そして、
2)外側フラップ150の比較的薄い、すなわち比較的堅さの小さい第二の部分156は、保護マウント及びシール構造の中に器具を通すの必要とされる力を減らし、また、器具と内壁との間に保護境界面を作ることによって、シールの内面の損傷の危険を最少にする。保護要素140は保護マウント106に枢動自在に取付けられているので、器具は、外側フラップ150の長さに沿って、すなわち、第一の部分154及び第二の部分156の両方に沿って外側フラップ150に接触するので、外側フラップ150は、該フラップと拡がり接触をしたシール110に向かって突起部材152に対して回動される。
【0021】
保護要素は、高密度ポリエチレンのような適当な材料で製作され、上述したように、好ましくは、射出成形技術によって一体成形されて、単一要素を構成する。また、保護要素140のフィンガー部分148とフラップ部分150は、個々に形成し、引き続いて接着剤等によって結合することができる。
今、図7乃至図11を参照して、各保護要素140の保護マウント106への取り付けを詳細に論ずる。各保護要素140は、近位フィンガー部分148を図9に示すように、スロットの基部分の中に挿入し、向かい合った突起部材152が、各スロットに隣接した基部分138の部分160に形成された対応して寸法決めされた溝158(図9乃至図11)の中に嵌まり込むように保護要素をスロットの中へ進めることによって、保護マウント106の基部分138のスロット146の中に個々に取付けられる(図7参照)。図10は、溝158の中に係止された突起部材152を描く。その後は、各保護要素140は、図11に示すように、その適当な位置まで上方に回動される。
【0022】
図12は、本発明の弁組立体100に組み込まれるべき変形例の保護マウント162と、その組立方法を図示する。この実施の形態によれば、保護マウント162は、下半部分164と、下半部分164の上に位置決めできる上半部分166とを含む。保護マウント162は、この保護マウント162が各スロット170に隣接して配置された半径方向の溝168を備えていること以外は、図6乃至図8に関して説明した保護マウント106と外形が実質的に同一である。さらに、この実施の形態によれば、保護要素140は、図12に示す単一ユニットを構成するように同時に一体成形される。単一成形ユニットでは、各保護要素140は、保護マウント162の下半部分164の中の対応するスロット170の中に配置されるように適当に位置決めされ、かつ、方向づけられ、すなわち、組立中、単一ユニットは下半部分164に対して位置決めされ、保護要素140はスロット部分170の中に受けられる。その後は、中央の成形部分172と、保護要素140と中央の成形部分とを相互に連結するステム174が除去され、保護要素140をそれらのそれぞれのスロットの中に残す。各保護要素140に連結されたステム174の部分は、中央部分172の除去の後に残しても良いことが理解される。このステムの部分は、組立体の半径方向の溝168の中に収納され、保護要素140がそのそれぞれのスロット170から外に回転する傾向を阻止するのに役立つ。いったん保護要素140が、それらのそれぞれのスロット170の中に位置決めされ、向かい合った突起部材152が保護マウント162の溝176の中の適所に入れられると、保護マウントの上部分166は、接着剤、スポット溶接等によって、下部分に取付けられる。組み立てられた保護マウント162及び保護要素140は、図6の保護マウント106と関連して説明した方法と同様な方法で作動する。
【0023】
再び図6を参照して、それらの完全に組み立てられた位置にある保護要素140は、シール110の截頭円錐形部分128の中に位置決めされるように全体的には截頭円錐形の外形を構成するように向けられる。好ましくは、保護要素140は、重なり関係に配列され、それによって、隣接した保護要素140の外側フラップ部分150は互いに重なって、保護要素のアイリス状構造を構成する。この所望の構造は、第一の保護要素140を内方に回動させ、その後、残りの保護要素を互いに順次回動させることによってなし遂げられる。いったん全ての保護要素140が完全に回動された位置にあると、最後に回動された保護要素140の外側フラップ部分150の前縁は、最初に回動された保護要素のフラップ部分150の尾縁の下に押し込まれて、図6に示す構造になる。
【0024】
今、図13及び図14と関連して図2及び図3を参照して、弁組立体100の構成要素の組み立てを詳細に論ずる。図13及び図14において、弁組立体100はすでにカニューレ200に取り付けて示されているけれども、一般的には、弁組立体100は、最初に単一ユニットとして組み立てられ、次いで、カニューレ200に取り付けられることが理解される。カニューレ200への弁組立体100の取り付けを以下に論ずる。安定板104を、安定板104がエンドキャップ102の中に構成された内周出張り114に当たるようにエンドキャップ102の中に位置決めする。しかる後、保護ホルダ108をシール110の近位フランジ132(図5)の上に位置決めし、それによって、保護ホルダ108の内側周溝109は、シール110の近位フランジ132を受け入れて収容する。その後、シール110及び保護ホルダ108を、保護マウント106(図6)の上に位置決めし、シールの近位フランジ132が保護マウント106の円周フランジ144に接触するまで保護マウント106の上へ前進させ、図14の断面図に示すように、整列用突起133を、円周フランジ144に形成された孔139の中に受け入れる。この位置において、円周フランジ144(図6)の円周リップ147は、保護ホルダ108の外側周溝111の中に受け入れる。
【0025】
組み立てられたシール110、保護ホルダ108、及び、保護マウント106のサブアッセンブリーを、エンドキャップ102の中の出張り114に位置決めされた安定板104に接して配置することによって、組み立てを続ける。その後、シールハウジング112を、全体のユニットの上に位置決めし、シールハウジングの円筒壁118は、エンドキャップ102の円筒壁の中に受け入れられる。この組み立てられた状態では、エンドキャップ102の円筒壁の遠位端部分は、シールハウジング112の遠位フランジ120とシールハウジング112の円筒壁118との間に構成される環状空間の中に受け入れられ、摩擦嵌め又はスナップ嵌めによってその中に保持され、かくして、弁組立体を完全に組み立てられた状態に保持する。組み立てられた状態ではいて、シール110のベローズ構造134の遠位フランジ135は、シールハウジング112の遠位面の上に位置決めされ、フランジ135はシールハウジングの第二の円周溝126内に受け入れられることに注目すべきである。
【0026】
今、完全に組み立てられた状態の弁組立体100は、カニューレ200に取付けることができる。図1、図13及び図14を参照して、カニューレ200は、トロカール組立体の一部であり、カニューレスリーブ202及びスリーブの一端に取付けられたカニューレハウジング204を含む。スリーブ202は、その内部にカニューレ通路を構成し、ステンレス鋼又は重合材料等のような他の堅い材料で形成されるのが良い。
カニューレハウジング204を、カニューレ202の近位端に堅く固定し、このハウジングは細長い外科用器具の受け入れ及び通過のための長さ方向の開口部を構成する。カニューレハウジング204の近位端部分は、全体的には円形断面を構成し、直径方向に向かい合った脚部分206をもつ。弾性材料、例えば、ゴムで製作されたカニューレシール208を、カニューレハウジング204の内部に位置決めする。シール208は、カニューレハウジング204の中の対応した寸法形状の円周出張り212に当たる円周フランジ部分210を含む。シール208は、全体的に2つの平らなテーパ部分214を有するアヒルのくちばし形状を構成し、このテーパ部分、それらの遠位端において交差して当接面216を構成する。平らなテーパ部分214は、器具の通過を容易にするための1以上の、内方へ差し向けられ長さ方向に向けられたリブをそれぞれ備えるのが良い。当接面216により、シール208の中に細長い物体を通すことができるが、器具が無いとき、特にカニューレ200が気体を吹き込まれた身体の腔の中に挿入されるとき、当接面216は、気体を吹き込まれた腔を周囲の環境から隔離する気密シールを形成する。シール208は、また、シールを安定させるための少なくとも1つの、好ましくは2つの、補強リブ215を含む。リブ215は、スリット216の中に器具を案内し、器具の先端によるシールの穴あけを防ぐため、器具に係合するように位置決めされる。
【0027】
カニューレ200は、また、安定板218(図1)を含み、安定板218は、細長い器具の挿入及び抜取りの間シールの支持を行うため、シール208のフランジ部分210に接して位置決めされる。安定板218は2つの直径方向に向かい合った延長部220(図1)を含み、延長部220は、カニューレハウジング204の対応した寸法形状の脚部分206の中に受け入れられる。好ましい実施の形態では、安定板218は、それぞれの構成要素の延長部に沿った接触点において、スポット溶接、接着剤等によって、カニューレハウジング204にしっかりと取付けられる。安定板218は、また、その近位端に隣接して部分的な外部環状リブ、すなわち、ねじ222(図14)を含み、その機能は以下の記載によって理解される。
【0028】
停止栓弁224が、吸入気体をカニューレを通して、身体の腔の中へ通すことを可能にするため、カニューレハウジング204の一部として組み込まれるのが良い。この目的に適した弁は、B.ブラウン・メディカル・インコーポレーテッド(B.Braun Medical, Inc.)のブロンOEM事業部(Burron OEM Division)(モデル第55401022号)から入手できる。
さらに、図1、図13及び図14を参照して、カニューレハウジング204への弁組立体100の取付けを論ずる。組み立てられた弁組立体100は、安定板18に隣接して取外し自在に取付けられ、安定板18の部分環状スレッド222は、シールハウジング112の遠位面に構成された周溝122(図2)の中に受け入れられる。弁組立体100を回転させて、溝122に隣接した半径方向内方に突起したリブ部分124と部分環状ねじ222との係合を生じさせ、弁組立体100をカニューレハウジングに取り外し可能に固定する。当業者は、弁組立体100をカニューレハウジングに取外し自在に連結するための、ねじ、接着剤、バヨネット係止等のような、他の手段をたやすく決定することができる。
【0029】
今、図15及び図16を参照して、外科用器具のような細長い物体400を、所望の診断処置及び又は手術を行うために、弁組立体100を通してカニューレ200の中へ挿入することができる。外科用器具が弁組立体に入ると、外科用器具の先端は保護要素140に係合される。外科用器具の更なる前進で、保護要素140は半径方向外方に回動されて、シール部材を外向き方向に押し、それによって、開口130を構成するシール部分を拡げ、開口の寸法を、器具400を収容するのに必要な程度まで増す。上述したように、保護要素140を必要な大きさにすること、すなわち、より可撓性の外側部分と組み合わせた堅い部分によって、シール要素110の十分な伸びを確実にするとともに、器具400を弁組立体の中に比較的容易に通過させる。さらに加えて、保護要素が外側フラップ部分150の重なり構造によって、シール開口の拡張を容易にし、保護要素とシールとの間に境界面を作ることによって、器具の遠位端がシール110の内面の弾性材料に接触してこれをつきさす可能性を最少にする。弾性シール部材110は、外科用器具の周りに実質的な流体密シール、及び、弁ハウジングと外部の大気との間に流体密シールを形成するように、密閉的に係合する。器具400はカニューレ200の中を進められ、それによって、カニューレのあひるのくちばし状シールが器具の通過を可能にするように拡がる。いったん弁組立体100及びカニューレ200の中に位置決めされると、外科用器具を、内部の身体の腔のまわりに操作することができる。
【0030】
図17及び図18に示すように、弁組立体によって、器具の周りの適切なシールを維持しながら、器具を、(カニューレ202の中心線に対して)、半径方向に妨げられることなく一定量移動させることができる。これは、弁本体、すなわち、エンドキャップ102及びシールハウジング112とシール110のベローズ構造134に対する内部の弁構成要素、すなわち、保護マウント106及びシール110の、戦略的な空間的配置による。特に、ベローズ構造134は、外科用器具の周り、及び、カニューレ組立体の中に確立されたシールの完全さを保ちつつ、弁構成要素が弁ハウジングの中で「浮動する」ことができるように十分に可撓性である。かくして、器具を堅いハウジングとカニューレとによって許される程度までいかなる方向に、即ち長さ方向に、或いは半径方向に操作して、シール要素の弾性材料及びベローズ構造が器具の移動と一致し、器具との密封接触を保持するのに必要な所望の形状をとるので、シールに影響を及ぼさない。
【0031】
今、図19及び図20を参照して、新規な弁組立体100は、図面に記述した形式のトロカールと一緒に用いられても良い。このトロカール300は、1992年10月7日に出願された米国特許出願第07/957,673号に開示され、その内容をここに採用する。トロカール300は、トロカールハウジング302、トロカールハウジング302から遠位端に延び突きさしチップ306を有する閉塞装置304と、装備されていないときに閉塞装置をおおう静止物即ちチューブ308とを含む。作動ボタン310を進めることによって、閉塞装置304はカニューレ202の遠位端を越えて進み、閉塞装置チップ306を露出させる。このトロカール300は、また、トロカールハウジング302の中に係止ヒンジ312を含み、ヒンジ312は、作動ボタン310の押し下げによって作動する。
【0032】
トロカールハウジング302は、トロカールを組立体100のエンドキャップに構成される開口の中に挿入し、トロカールを弁組立体の中にカニューレスリーブ202の中に進め、作動ボタン310を進めることによって、弁組立体100及びカニューレ200に対して長さ方向に固定される。エンドキャップ102の近位端部103は、エンドキャップ102の残りの部分、すなわち、主要部分よりも小さい直径を構成し(また、図4を見よ)、かくして、その主要キャップ部分との交差部に、円周係止出張り105を構成する。いったん、トロカール300がカニューレ202の中に適切に位置決めされると、作動ボタンを進めることによって閉塞装置304及び閉塞装置チップ306が進められ、図20に示すように、ヒンジ部材312の対応する半径方向外方への移動と、ヒンジ部材312とエンドキャップ102の円周係止出張り105との係合を生じさせ、トロカールハウジング302は、弁組立体100及びカニューレ組立体200に関して取外し自在に固定される。係止出張り105は円周に延びるので、トロカールハウジング302は、いかなる相対的な角度の方向でも、弁組立体100に取外し自在に固定することができる。弁組立体は、上述と同様な方法によって、トロカールの周りにシールを形成することができる。
【0033】
操作において、カニューレ組立体200のカニューレ202を越えて露出された位置にある閉塞装置チップ306を有するトロカール300の遠位端は、皮膚に接して身体の腔の領域に配置され、圧力は皮膚に接して組立体に持続的にはたらく。この圧力により、閉塞装置チップ306を、皮膚及び下層組織に入れさせる。いったん、チップが組織を貫通して腔に入ると、チップは、米国特許第5,116,353号に記述されているように、カニューレの中へ自動的に引っ込み、トロカールはカニューレ組立体から抜き出すことができ、残っているカニューレ200の中に、鉗子、把持器具等のような外科用器具を導入することができる。変形例として、米国特許第4,601,710号に記述されているような、ばねで付勢式保護スリーブを有するトロカール、又は、安全機構を含まない従来のトロカールを、弁組立体100及びカニューレ組立体200の中で使用しても良い。カニューレ200からのトロカール300の取り出しのとき、アヒルのくちばし状シール208は自動的に閉じて、腹膜の吹き込みの状態を保つことが理解される。特に、カニューレスリーブ202を通して吹き込んだ気体によって持続的にはたらく圧力は、アヒルのくちばし状シール208の平らな部分214(図14)を互いの方向に付勢し、それによって、2つの平らな部分の接合部に構成される当接面216を閉じる。
【0034】
図21乃至図23は、本発明の弁組立体に組み込まれる変形例の保護マウント180を描く。この実施の形態によれば、保護要素182は、2つの棒184を介して保護マウントに取付けられ、棒184は、インサート成形技術によって、それらの第一端で保護要素に連結され、かつ、それらの第二端で保護マウントの中の旋回軸棒186に連結される。保護要素182は、図1の実施の形態と関連して説明した方法と同様な方法で回動し、フィンガー部分188によって構成される堅い部分と外側フラップ190によって構成される、より可撓性の外側部分とをもつ。
上述の記載は多くの特性を包含するけれども、これらの特性は本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきものではなく、単に本発明の好ましい実施の形態の例示と解釈されるべきものである。当業者は、ここに添付した特許請求の範囲の各請求項に述べた内容に基づいて構成される、本発明の範囲及び精神の中にある他の可能な変形を想像することができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理によって構成された、トロカール組立体、カニューレ組立体及び弁組立体の分解した部品の斜視図である。
【図2】図1の弁組立体から分解した部品の分解斜視図である。
【図3】組み立てられた状態の弁組立体の斜視図である。
【図4】図2の弁組立体の弾性シール部材の拡大斜視図である。
【図5】図3のシール部材の断面図である。
【図6】保護マウントによって支持される保護部材を図示する、図2の弁組立体の保護マウントの拡大斜視図である。
【図7】保護マウントから保護要素を取り外した保護マウントについての、図6の保護マウントの平面図である。
【図8】図7の線7−7に沿って描いた断面図である。
【図9】保護要素を保護マウントに枢動自在に取付ける好ましい構造を図示する、1個の保護マウントの部分の断面図である。
【図10】保護要素を保護マウントに枢動自在に取付ける好ましい構造を図示する、1個の保護マウントの部分の断面図である。
【図11】保護要素を保護マウントに枢動自在に取付ける好ましい構造を図示する、1個の保護マウントの部分の断面図である。
【図12】図2の弁組立体に組み込まれる、変形例の2部分からなる保護マウントを図示し、かつ、保護要素を保護マウントに枢動自在に取付ける好ましい構造を図示する分解斜視図である。
【図13】カニューレハウジング及びカニューレ組立体のカニューレハウジングに取外し自在に取付けた弁組立体の部分断面の側面図である。
【図14】弁組立体及びカニューレハウジングを図示する拡大断面図である。
【図15】細長い物体の弁組立体及びカニューレハウジングの中への挿入を図示する、図13と同様な図である。
【図16】細長い物体との弁組立体の弾性シール部材の密封係合を図示する、図14と同様な図である。
【図17】カニューレ組立体の中の細長い物体の半径方向の動きに対する弁組立体の順応性を図示する、図15と同様な図である。
【図18】細長い部材の半径方向の動きに順応させる弁組立体の順応性をさらに描く、図16と同様な図である。
【図19】組み立てられたトロカール、及び、図2の弁組立体と組み合わせたカニューレ組立体の部分断面における側面図である。
【図20】弁組立体に関してトロカール組立体を取外し自在に固定するための機構の拡大部分図である。
【図21】図2の弁組立体に組み込まれる変形例の保護マウントの拡大斜視図である。
【図22】保護要素の保護マウントへの取付けを図示する、図21の保護マウントの1個の保護マウントの拡大斜視図である。
【図23】図21の保護マウントを有する弁組立体の断面図である。
【符号の説明】
100 弁組立体
102 エンドキャップ
103 近位端部分
104 安定板
106 保護マウント
108 保護ホルダ
109 内側周溝
110 シール要素
111 外側周溝
112 シールハウジング
114 内周出張り
116 中央開口部
118 近位円筒形部分
120 遠位外部フランジ
122 円周の溝
124 リブ部分
126 第二の溝
128 截頭円錐形内部部分
130 開口
132 円周フランジ部分
133 整列用突起
134 ベローズ構造
135 外側フランジ部分
136 リブ
138 環状の基部分
140 保護要素
142 中央開口部
144 円周フランジ
145 開口
146 スロット
147 円周リップ
148 フィンガー状部分
150 フラップ部分
152 突起部材
154 近位部分
156 遠位部分
158 溝
162 保護マウント
164 下半部分
166 上半部分
168 溝
170 スロット
172 中央の成形部分
174 ステム
176 溝
180 保護マウント
182 保護要素
184 棒
186 旋回軸棒
188 フィンガー部分
190 フラップ
200 カニューレ組立体
202 カニューレスリーブ
204 カニューレハウジング
206 脚部分
208 カニューレシール
210 円周フランジ部分
212 円周出張り
214 テーパ部分
215 補強リブ
216 当接面
218 安定板
220 延長部
222 スレッド
224 停止栓弁
300 トロカール組立体
302 トロカールハウジング
304 閉塞装置
306 チップ
308 チューブ
310 作動ボタン
312 ヒンジ
400 外科用器具
Claims (17)
- 細長い物体をシールした状態で受け入れるための弁組立体であって、
(a)細長い物体の侵入を可能にするように構成されかつ寸法決めされた少なくとも1つの開口部を有し、かつ、中心の長さ方向軸線を構成する弁本体と、
(b)弾性材料で形成され、かつ、前記弁本体の前記開口部とほぼ整列した開口を構成する細長いシール部材とを備え、前記開口は、その中への物体の挿入によって、前記開口を構成する前記弾性材料が、実質的に流体密な方法で物体の外面に弾性的に係合するように構成されかつ寸法決めされており、前記シール部材は、截頭円錐形の内部部分を含んでおり、
(c)さらに、前記截頭円錐形の内部部分の内面と接触した状態で前記截頭円錐形の内部部分の中に位置決めされた複数の細長い保護部材を備えており、前記保護部材は、前記弁本体の中に細長い物体を少なくとも部分的に挿入させるときに、細長い物体と係合するように位置決めされており、
(d)前記保護部材の各々は、前記保護部材の残りの部分よりも剛性が小さくなるように厚さが小さい端部(156)を含んでおり、前記保護部材の各々は、その中に細長い物体を挿入させるときに、前記シール部材の前記開口の拡張を容易にするように、前記長さ方向軸線に対して移動されるようになっている、
ことを特徴とする弁組立体。 - 前記弁組立体をカニューレハウジングに取外し自在に連結するための手段(122;124)を更に備えることを特徴とする、請求項1に記載の弁組立体。
- 前記複数の細長い保護部材(140)の各々は、前記シール部材の内面に接触することを特徴とする、請求項1又は2に記載の弁組立体。
- 前記開口を構成する前記弾性材料が前記細長い物体により損傷を受けるのを防ぐために、前記保護部材(140)の端部(156;190)は、前記細長い物体と前記シール部材(128)との間に境界面を作るように、前記シール部材(128)の前記開口(130)に隣接して位置決めされることを特徴とする、請求項3に記載の弁組立体。
- 前記保護部材(140)は、一体成形された単一ユニットであることを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載の弁組立体。
- 前記各保護部材(140)の残りの部分(154;188)は、前記各保護部材(140)の前記端部(156;190)の横断面寸法より大きい横断面寸法を有していることを特徴とする、請求項1から5のいずれか1項に記載の弁組立体。
- 前記各保護部材(140)は、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、及び、ポリテトラフルオロエチレン添加剤を混合した低密度ポリエチレンから成る組から選択した材料で作られていることを特徴とする、請求項1から6のいずれか1項に記載の弁組立体。
- 前記細長いシール部材(128)は、前記弁本体の中に、少なくとも部分的に位置決め可能であることを特徴とする、請求項1から7のいずれか1項に記載の弁組立体。
- 前記各保護部材(140)は、全体的に環状の保護マウント(106)を形成するように、前記各保護部材(140)の近位端のところで枢動自在に取り付けられていることを特徴とする、請求項1から8のいずれか1項に記載の弁組立体。
- 前記保護部材(140)の隣接した遠位端部(156;190)は重なることを特徴とする、請求項1から9のいずれか1項に記載の弁組立体。
- 前記細長いシール部材(128)は、前記開口(130)を構成する截頭円錐形の中央の部分と、円周部分とを含み、前記円周部分はベローズ構造(134)を含み、前記ベローズ構造(134)は前記弁本体と係合可能であり、かつ、前記開口の中での前記細長い物体の操作のときにも、前記弁本体と実質的に流体密なシールを維持するように寸法決めされていることを特徴とする、請求項1から10のいずれか1項に記載の弁組立体。
- 前記シール部材(128)の近位端は、円周フランジ(132)を含むことを特徴とする、請求項1から11のいずれか1項に記載の弁組立体。
- 請求項9から11のいずれか1項に記載の弁組立体であって、
前記シール部材(128)の近位端は、円周フランジ(132)を含んでおり、
前記組立体は、さらに、前記シール部材(128)のまわりに配置された環状の保護ホルダ(108)を含み、
前記保護ホルダ(108)は前記シール部材(128)の前記円周フランジ(132)と係合可能であり、かつ、前記弁部材の実質的に流体密なシールを維持するために、前記円周フランジ(132)を前記環状の保護マウント(106)に保持するように寸法決めされている、
ことを特徴とする弁組立体。 - 前記弁本体と前記シール部材(128)は、前記弁本体の中での前記シール部材(128)の半径方向の移動を可能にするために、前記弁本体と前記シール部材(128)との間に空間を構成することを特徴とする、請求項1から13のいずれか1項に記載の弁組立体。
- カニューレハウジング(204)は、その中に配置されたカニューレシール部材(208)を含み、前記カニューレシール部材(208)は、物体が無いときにおける実質的に閉ざされた位置と、物体が有るときにおける開いた位置との間を移動できることを特徴とする、請求項1から14のいずれか1項に記載の弁組立体。
- 前記カニューレシール部材(208)は、アヒルのくちばし形状のものであることを特徴とする、請求項15に記載の弁組立体。
- 前記カニューレハウジングの前記カニューレシール部材(208)は、前記カニューレシール部材(208)に追加の支持を与えるための、長さ方向に延びた少なくとも1つの補強リブを含み、前記補強リブは、前記補強リブを貫通する挿入のときに、前記細長い物体と係合するように位置決めされることを特徴とする、請求項15又は16に記載の弁組立体。
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