JP4606795B2 - 発射バーの通路を確保する関節動作接続部を備えた外科用ステープラ - Google Patents

Description

関連出願
本願は、それぞれ言及することを以って本明細書の一部とする４つの同時係属中の自己の同時出願に関連する。これらの同時出願の名称は次の通りである。
（１）フレデリック・イー・シェルトン４世（Frederick E.Shelton IV）、マイク・セッツァー（Mike Setser）、及びブルース・ウエイスンバーグ（Bruce Weisenburgh）による、「関節動作接続部の高い可撓性を得るためにテーパ状発射バーを備えた外科用ステープラ（SURGICAL STAPLING INSTRUMENT INCORPORATING A TAPERED FIRING BAR FOR INCREASED FLEXIBILITY AROUND THE ARTICULATION JOINT）」。
（２）ケネス・エス・ウェールズ（Kenneth S. Wales）及びジョセフ・チャールズ・フエイル（Joseph Charles Hueil）による、「発射バーを支持するための関節動作接続部支持プレートを備えた外科用ステープラ（SURGICAL STAPLING INSTRUMENT HAVING ARTICULATION JOINT SUPPORT PLATES FOR SUPPORTING A FIRING BAR）」。
（３）ケネス・エス・ウェールズ（Kenneth S. Wales）、ダグラス・ビー・ホフマン（Douglas B. Hoffman）、フレデリック・イー・シェルトン４世（Frederick E.Shelton IV）、及びジェフ・スウェイズ（Jeff Swayze）による、「長軸に対して回動させる関節動作機構を備えた外科器具（SURGICAL INSTRUMENT INCORPORATING AN ARTICULATION MECHANISM HAVING ROTATION ABOUT THE LONGITUDINAL AXIS）」。
（４）ケネス・エス・ウェールズ（Kenneth S. Wales）による、「横方向に移動する関節動作制御部を備えた外科器具（A SURGICAL INSTRUMENT WITH A LATERAL-MOVING ARTICULATION CONTROL）」。

本発明は、ステープル列の間の組織を切断すると共に複数列のステープルを止めることができる外科用ステープラ器具に関し、詳細には、ステープラ外科器具の改良、並びに関節動作シャフトを含むステープラ器具の様々な構成要素を形成するための製造方法における改良に関する。

内視鏡外科器具は、切開部が小さく、術後の回復時間が短く、合併症がすくないため、従来の開放外科装置よりも好ましい場合が多い。従って、トロカールのカニューレを介して所望の外科部位に先端エンドエフェクタを正確に配置するのに適した内視鏡外科器具が著しく進歩した。このような先端エンドエフェクタは、診断処置または治療処置（例えば、エンドカッター（endocutte）、把持装置、カッター、ステープラ、クリップアプライヤー、アクセス装置、薬物／遺伝子治療送達装置や、超音波、高周波、及びレーザーなどを用いたエネルギー装置）を行うために様々は方法で組織に係合する。

エンドエフェクタの位置合わせは、トロカールによって制限されている。このような内視鏡外科器具は、通常はエンドエフェクタと外科医が操作するハンドル部分との間に長寸のシャフトを含む。この長寸シャフトにより、所望の深さへの挿入、及びその長軸を中心とした回動を行うことができ、エンドエフェクタをある程度満足のいく位置合わせが可能である。例えば、トロカールの慎重な配置と別のトロカールを介した把持装置の使用により、ある程度満足のいく位置合わせが十分に可能である。特許文献１に開示されているような外科用ステープラ／切断器具は、挿入と回動によりエンドエフェクタを適切に配置できる内視鏡外科器具の例である。

手術の性質によっては、内視鏡外科器具のエンドエフェクタの位置合わせを挿入と回動に限定しないで更に調整するのが好ましい場合がある。具体的には、器具のシャフトの長軸に直交する軸にエンドエフェクタを向けるのが好ましい場合がよくある。器具のシャフトに対してエンドエフェクタが直交する方向へ移動することは、従来から「関節動作（articulation）」と呼ばれている。このような関節動作による位置合わせにより、医師が組織に容易に係合させることができるようなる。加えて、関節動作位置合わせにより、器具のシャフトに遮られずに、内視鏡をエンドエフェクタの後側に配置できるという利点が得られる。

上記した非関節動作外科用ステープラ／切断器具は、有用性が高く様々な外科処置に利用することができるが、使用における臨床上の高い柔軟性が得られるようにエンドエフェクタの関節動作を可能にして操作性を高めることが望ましい。関節動作外科器具は通常、１または複数の発射バーを含む。このような発射バーは、器具のシャフト内を長手方向に移動して、関節動作接続部を介して、カートリッジからステープルを発射すると共に最も内側のステープルの列の間の組織を切断する。このような外科器具のよくある問題は、関節動作接続部を通る発射バーの制御である。関節動作接続部では、関節動作中にエンドエフェクタの端部とシャフトの端部が接触しないようにエンドエフェクタがシャフトから長手方向に離間している。１または複数の発射バーが長手方向に発射動作する際に、発射バーが座屈して接続部からはみ出すのを防止するために支持材料または支持構造でこのような空間を埋めなければならない。関節動作接続部内を通る１または複数の発射バーを案内及び支持し、エンドエフェクタが関節動作する際に、これに応じて曲がる支持構造が必要である。

特許文献２に、可撓性接続部すなわち「フレックスネック」で曲がる弾性材料またはプラスチック材料から形成された可撓性関節動作接続部が開示されている。発射バーが、フレックスネック内の中空のチューブによって支持及び案内される。フレックスネックは、ジョー閉止機構の一部であって、ジョーが組織に向かって閉じる時にエンドエフェクタ、シャフト、及び発射バーに対して長手方向に移動する。次いで、発射バーがフレックスネック内を長手方向に移動して、ステープルを発射し組織を切断する。

特許文献３に、フレックス接続部ではなくピンを中心に回動する関節動作接続部が開示されている。この器具では、発射バーが、一端がシャフトに接続され、他端がエンドエフェクタに接続された一対の離間した支持プレート間に支持されている。少なくとも１つのこれらの接続はスライド可能な接続である。この支持プレートは、関節動作平面の可撓性駆動部材に近接した関節動作接続部内に延在し、先端部が整合した位置から一方向に関節動作する時に、支持プレートが関節動作平面の隙間の中に曲がり、可撓性発射バーが支持プレートに対して曲がる。特許文献４に、シャフトに固着され、エンドエフェクタにスライド可能に取り付けられた支持プレートを使用することが開示されている。

これらの既知の支持プレートは発射バーを関節動作接続部内を案内してなお、性能を高めることができると考えられる。具体的には、過度な力をかけずに関節動作できるように支持プレート及び発射バーが十分な柔軟性を有するのが一般的である。加えて、これらの構成部品は、カニューレ通路を介して内視鏡的に使用できるような大きさ及びスペースである。従って、関節動作の時にプレートと発射バーが接触しがちであり、これらが結合したり摩擦が生じたりする。
米国特許第５，４６５，８９５号明細書 米国特許第５，６７３，８４０号明細書 米国特許第５，７９７，５３７号明細書 米国特許第６，３３０，９６５号明細書

従って、関節動作接続部を通る発射バーを少ない摩擦で支持できる外科器具機構のための改良された関節動作機構が強く要望されている。

本発明は、側面に配置された支持プレートによって支持された、関節動作機構内を通る、長手方向に移動する発射機構を備えたエンドエフェクタを関節動作させる関節動作外科器具を提供することで、当分野の上記した欠点及び他の欠点を解消する。曲がった支持プレート間を長手方向に移動する時に発射機構が締め付けられるのを防止するために、保持部材が支持プレート間に挿入されている。保持部材が支持プレート間の間隔を保持すると共に関節動作部材に亘って構造的な支持を付与するため、発射機構における摩擦が低減される。

本発明の一態様では、外科器具は、シャフトを介して関節動作機構に伝達される関節動作及び発射動作を引き起こすハンドル部分を有する。関節動作機構が関節動作に応答して、エンドエフェクタをシャフトの長軸から回動させる。発射機構が発射動作に応答して、関節動作機構及びエンドエフェクタを介して動作するために接続されている。一対の支持プレートが関節動作機構に亘って発射機構の側面に配置され、発射機構に近接した保持部材によって離間している。従って、たとえ発射の力が大きくても関節動作機構で座屈しないように、様々なタイプの診断用または治療用エンドエフェクタを関節動作機構に組み込むことができ、内視鏡と共に使用する場合は構成部品を小さくすることができる。

本発明の別の態様では、外科器具は、シャフトによって伝達される発射動作、閉止動作、及び関節動作を引き起こすハンドル部分を有する。シャフトの先端側に接続された関節動作機構が、関節動作に応答してエンドエフェクタを回動させる。エンドエフェクタは、シャフトに接続された細長い溝形部材と、その細長い溝形部材に接続された、シャフトからの閉止動作に応答するアンビルとを含む。発射装置は、細長い溝形部材とアンビルとの間に長手方向に受容された切断縁を先端側に備えている。関節動作機構は、回動動作に応答して細長い溝形部材をシャフトから回動させる。一対の支持プレートが、関節動作機構に亘って発射機構の側面に配置され、保持部材によって離間している。従って、改良されたステープラ／切断器具が、高い発射の荷重に耐え、関節動作の際に発射の力がそれほど増大しない発射装置を備えることができる。

本発明のこれら及び他の目的及び利点は、添付の図面及び以下の説明から明らかになるであろう。

関節動作接続部を通る発射バーを少ない摩擦で支持できる外科器具機構のための改良された関節動作機構が提供される。

本願に含まれ、本願の一部を成す本発明の例示的な実施形態を例示する添付の図面、上記した本発明の要約、並びに後述する実施形態の詳細な説明から、本発明の原理を理解できよう。

各図において、同様の参照符号は同様の構成要素を指すものとする。図１−図３を参照すると、本発明固有の利点を実施することができる外科器具が示されている。この外科器器具は、例示的な実施形態では外科用ステープラ／切断器具１０である。具体的には、外科用ステープラ／切断器具１０は、図１に示されているような関節動作していない状態で、外科処置を実施するためにトロカールカニューレ通路内に挿入して患者の外科部位まで進める。関節動作機構１１及び先端側に取り付けられたエンドエフェクタ１２をカニューレ通路内に挿入したら、図２に示されているように、関節動作制御部１３によって遠隔的に関節動作機構１１を関節動作させることができる。従って、エンドエフェクタ１２は、器官の後側に到達させたり、所望の角度で組織に接近したり、または別の理由のために関節動作させることができる。例えば、クランプした組織を切断するＥビーム発射バー１４（図３）として示されている発射機構が、細長い溝形部材１６及び回動可能に取り付けられたアンビル１８に係合する。

外科用ステープラ／切断器具１０は、実施部分２２に接続されたハンドル部分２０を含む。実施部分２２は、関節動作機構１１及びエンドエフェクタ１２まで先端方向に延びたシャフト２３を含む。ハンドル部分２０は、ピストルグリップ２４を含む。医師がこのピストルグリップ２４に対して閉止トリガ２６を回動式に引くと、アンビル１８がエンドエフェクタ１２の細長い溝形部材１６にクランプし閉止する。発射トリガ２８が、閉止トリガ２６から離間して設けられており、医師がこの発射トリガ２８を回動式に引くと、エンドエフェクタ１２内にクランプされた組織がステープル止め及び切断される。次いで、解放ボタン３０を押してクランプされた組織を解放することができる。

シャフト２３の最も外側の閉止スリーブ３２が、閉止トリガ２６に応答して長手方向に移動し、アンビル１８が回動して閉止する。具体的には、関節動作機構１１に対して先端側の部分すなわち閉止スリーブ３２の閉止リング３３が、実施部分２２のフレーム３４（関節動作機構１１に部分的に示されている）によって間接的に支持されている。関節動作機構１１において、閉止スリーブ３２の基端部分すなわち閉止チューブ３５が先端部分（閉止リング）３３に接続されている。フレーム３４が、細長い溝形部材１６に対して回動すなわち同一平面内で関節動作できるように、関節動作機構１１を介してその溝形部材１６に取り付けられている。フレーム３４はまた、発射動作を発射トリガ２８から発射バー１４に伝達する発射駆動部材３６を長手方向にスライド可能に支持している。図３には発射駆動部材３６の発射バー１４のみが示されているが、様々な形態の回動により制御される関節動作機構１１に関連して発射駆動部材３６を以下に詳細に説明する。

用語「基端側」及び「先端側」は、器具のハンドルを把持している医師に対して用いられることを理解されたい。従って、エンドエフェクタ１２は、基端側ハンドル部分２０に対して先端側にある。更に簡潔かつ明確にするために、空間の用語「垂直」及び「水平」は図面に対して用いられる。しかしながら、外科器具は様々な向き及び位置で用いられ、これらの用語が限定及び絶対を意味するものではない。

Ｅビーム発射バー
図３−図５を参照すると、複数の機能を果たすべくＥビーム発射バー１４を採用したエンドエフェクタ１２が示されている。図３では、発射バー１４が基端側に配置されているため、未使用のステープルカートリッジ３７を細長い溝形部材１６内に装着することができる。詳細には、発射バー１４の上部ピン３８が、アンビルポケット４０として示されている凹部内に受容されているため、アンビル１８を繰り返し開閉することができる。図４に示されているようにエンドエフェクタが閉じた状態では、上部ピン３８が長手方向のアンビルスロット４２内に進入して、発射バー１４がアンビル１８に係合して前進することができる。発射バー１４が溝形部材のスロット４５内に延在することにより、最も下のピンすなわち発射バーキャップ４４が細長い溝形部材１６の下面に係合する。中間ピン４６が、発射バーキャップ４４と協働して細長い溝形部材１６の上面にスライド可能に係合する。従って、発射バー１４が発射中のエンドエフェクタ１２の間隔を確実に維持し、クランプされた組織の量が過少な場合に起こる締め付けや、クランプされた組織の量が過剰な場合に起こるステープル留め不良が防止される。

発射中に、発射バーの上部ピン３８と中間ピン４６との間の先端方向を向いた切断縁４８が、ステープルカートリッジ３７の基端方向を向いた垂直スロット４９内に進入して、ステープルカートリッジ３７とアンビル１８との間にクランプされた組織を切断する。図４に示されているように、中間ピン４６が、ステープルカートリッジ３７内の発射スロット内に進入して、ステープルカートリッジ３７が作動し、ウェッジスレッド４１が上昇してステープルドライバ４３とカム接触し、次いでステープルドライバ４３が、複数のステープル４７をステープルカートリッジ３７のステープル開口５１から押し出してアンビル１８の内面のステープルポケット５３に接触させ、ステープルが成形される。図５を参照すると、組織の切断及びステープル止めを完全に完了し、先端側に移動した発射バー１４が示されている。

２軸ハンドル
図６‐図７を参照すると、ガラス充填ポリカーボネートなどのポリマー材料から成形された第１のベース部分５０及び第２のベース部分５２から構成されるハンドル部分２０が示されている。第１のベース部分５０は、複数の円筒状のピン５４を備えている。第２のベース部分５２は、それぞれが六角形の開口５８を備えた複数の延出部材５６を含む。円筒状のピン５４は、六角形の開口５８内に受容されて摩擦により保持され、これにより、第１のベース部分５０と第２のベース部分５２の組立てが維持される。

ハウジングキャップ６０が貫通孔６２を備え、これにより、実施部分２２に係合してその長手方向の軸を中心に実施部分２２を回動させることができる。ハウジングキャップ６０は、貫通孔６２の少なくとも一部に沿って内側に延びたボス６４を含む。このボス６４が、閉止スリーブ３２の基端部に形成された長手方向のスロット６６内に受容され、ハウジングキャップ６０の回動により閉止スリーブ３２が回動する。ボス６４は更に、フレーム３４を貫通して発射駆動部材３６の一部に接触して、その発射駆動部材３６を回動させることを理解されたい。従って、エンドエフェクタ１２（図３‐図４には不図示）はハウジングキャップ６０と共に回動する。

フレーム３４の基端部６８は、ハウジングキャップ６０内を通って基端方向に延びており、ベース部分５０及びベース部分５２のそれぞれから延びた対向した溝形部材固定部材７２に係合する外周ノッチ７０を備えている。第２のベース部分５２の溝形部材固定部材７２のみが示されている。ベース部分５０及び５２から延びた溝形部材固定部材７２は、フレーム３４がハンドル部分２０に対して長手方向に移動しないようにフレーム３４をハンドル部分２０に固定する役割を果たしている。

閉止トリガ２６は、ハンドル部分７４、歯車部分７６、及び中間部分７８を有する。孔８０が中間部分７８を貫通している。第２のベース部分５２から延びた円柱状支持部材８２が孔８２を通り、閉止トリガ２６がハンドル部分２０に回動可能に取り付けられている。第２のベース部分５２から延びた第２の円柱支持部材８３が発射トリガ２８の孔８１を通り、発射トリガに２８がハンドル部分２０に回動可能に取り付けられている。円筒状支持部材８３に六角形の開口８４が形成されており、この開口８４が第１のベース部分５０から延びた固定ピン（不図示）を受容する。

閉止ヨーク８６が、往復運動可能にハンドル部分２０内に受容されており、閉止トリガ２６から閉止スリーブ３２に運動を伝達する役割を果たす。第２のベース部分５２から延びた支持部材８８とヨーク８６における凹部８９を貫通する固定部材７２とによって、ヨーク８６がハンドル部分２０の内部に支持されている。

閉止スリーブ３２の基端部９０にフランジ９２が設けられており、このフランジ９２がヨーク８６の先端部９６に形成された受容凹部９４内にスナップフィットする。ヨーク８６の基端部９８は、閉止トリガ２６の歯車部分７６に係合したギアラック１００を有する。閉止トリガ２６がハンドル部分２０のピストルグリップ２６に向かって移動すると、ヨーク８６、従って閉止スリーブ３２が先端側に移動して、ヨーク８６を基端側に付勢しているばね１０２を圧縮する。詳細は後述するが、閉止スリーブ３２の先端側への移動により、エンドエフェクタ１２の細長い溝形部材１６に向かって先端側にアンビル１８が回動伝達運動し、基端側への運動によりエンドエフェクタ１２が閉じる。

閉止トリガ２６は、発射トリガ２８の係合面１２８と相互作用する前面１３０によって開位置に前方に付勢されている。ハンドル部分２０の上部から後部にピン１０６を中心に回動する第１のクランプフック１０４により、発射トリガ２８は、閉止トリガ２６が閉止位置にクランプされるまでピストルグリップ２４へ向かった動きが制限されている。フック１０４は、発射トリガ２８のロックアウトピン１０７に係合して発射トリガ２８の動きを制限する。フック１０４はまた、閉止トリガ２６と接触している。具体的には、フック１０４の前方突出部１０８が閉止トリガ２６の中間部分７８上の部材１１０に係合している。部材１１０は、ハンドル部分７４に向かって孔８０の外側にある。フック１０４は、解放ばね１１２によって付勢され、閉止トリガ２６の部材１１０に接触して発射トリガ２８のロックアウトピン１０７に係合している。閉止トリガ２６が押されると、フック１０４が上部から後部に移動し、フック１０４の後方突出部１１４と解放ボタン３０の前方突出部１１６との間に配設された解放ばね１１２が圧縮される。

ヨーク８６が閉止トリガ２６の基端側への移動に応答して先端側に移動すると、解放ボタン３０の上部ラッチアーム１１８が、ヨーク８６の基端部下側の上方を向いた凹部１２２内に落下するまで、ヨーク８６の上面１２０に沿って移動する。解放ばね１１２により解放ボタン３０が外側に押され、これにより上部ラッチアーム１１８が下方に回動して上側を向いた凹部１２２内に係合し、閉止トリガ２６が組織クランプ位置に固定される。

解放ボタン３０を内側に押して、ラッチアーム１１８を凹部１２２から出してアンビル１８を解放することができる。具体的には、上部ラッチアーム１１８が第２のベース部分５２のピン１２３を中心に上方に回動する。次いでヨーク８６が、閉止トリガ２６の戻る動きに応答して基端側に移動する。

発射トリガ戻りばね１２４が、ハンドル部分２０内に配置されており、一端が第２のベース部分５２のピン１０６に取り付けられ、他端が発射トリガ２８上のピン１２６に取り付けられている。発射トリガ戻りばね１２４は、ピン１２６に戻る力を付与して、発射トリガ２８をハンドル部分２０のピストルグリップ２４から離れる方向に付勢している。閉止トリガ２６もまた、その前面１３０を付勢している発射トリガ２８の係合面１２８によってピストルグリップ２４から離れる方向に付勢されている。

閉止トリガ２６がピストルグリップ２４に向かって移動すると、前面１３０が発射トリガ２８上の係合面１２８に係合し、これにより発射トリガ２８が発射位置に移動する。この発射位置では、発射トリガ２８がピストルグリップ２４に対して約４５度の角度をなしている。ステープルを発射した後、発射トリガ２８が、ばね１２４によって初めの位置に戻る。発射トリガ２８が戻る時に、その係合面１２８が閉止トリガ２６の前面１３０を押し、これにより閉止トリガ２６が元の位置に戻る。ストッパー部材１３２が、閉止トリガ２６がその初めの位置を越えて回動しないように第２のベース部分５２から延出している。

外科用ステープラ／切断器具１０は更に、往復運動部分１３４、マルチプライヤ１３６、及び駆動部材１３８を含む。往復運動部分１３４は、実施部分２２におけるウェッジスレッド（図６‐図７には不図示）及び金属製駆動ロッド１４０を含む。

駆動部材１３８は、第１のギアラック１４１及び第２のギアラック１４２を含む。第１のノッチ１４４が、駆動部材１３８の第１のギアラック１４１と第２のギアラック１４２との中間に設けられている。発射トリガ２８が戻る時に、ステープル発射後に駆動部材１３８をその初めの位置に戻すべく、発射トリガ２８の歯１４６が第１のノッチ１４４に係合する。第２のノッチ１４８が、金属製駆動ロッド１４０の基端部に設けられており、これにより金属製駆動ロッド１４０を、発射しない位置にある解放ボタン３０の上部ラッチアーム１１８に固定することができる。

マルチプライヤ１３６は、第１の一体型ピニオンギア１５０および第２の一体型ピニオンギア１５２を含む。第１の一体型ピニオンギア１５０は、金属製駆動ロッド１４０に設けられた第１のギアラック１５４に係合している。第２の一体型ピニオンギア１５２は、駆動部材１３８の第１のギアラック１４１に係合している。第１の一体型ピニオンギア１５０は、第１の直径を有し、第２の一体型ピニオンギア１５２は、第１の直径よりも小さい第２の直径を有する。

回動関節動作制御
図６‐図９を参照すると、ハンドル部分２０に、実施部分２２を外科器具１０の長軸を中心に回動させ、その長軸に対して所定の角度にエンドエフェクタ１２を関節動作させる関節動作制御部１３が組み込まれている。中空の関節動作駆動チューブ２００が、閉止スリーブ３２内に同軸的に配置され、関節動作レバー２０２に機能的に接続されているため、関節動作レバー２０２の回動により、チューブ２００が長軸を中心に回動し、これにより閉止リング２５０及びエンドエフェクタ１２が直角に回動すなわち関節動作する。この閉止リング２５０の関節動作は、医師が観察しながら操作する作動レバー２０２の回動の角度及び向きに一致する。例示されている形態では、この関係は１：１であり、作動レバー２０２の回動の角度が、シャフト２３の長軸からの回動の角度に一致し、これにより医師が感覚的に回動の角度を知ることができる。他の角度の関係も選択できることを理解されたい。

関節動作制御部１３は、ハウジングキャップ６０に取り付けられた鏡像である一対の関節動作伝達ハウジング２０４を含む。更に、関節動作伝達ハウジング２０４は、長手方向に整合した外部タブ２０６を含む。医師がこの外部タブ２０６をねじって、関節動作伝達ハウジング２０４を回動させ、従ってエンドエフェクタ１２を実施部分２２の長軸に対して回動させることができる。作動レバー２０２が、シャフト２３０に対して垂直に上方に開口した円筒状凹部２１０内に受容された円筒状関節動作本体２０８に取り付けられている。関節動作本体２０８の下端部分は、シャフト２３に近接した関節動作伝達ハウジング２０８の開口２１４内にスナップフィットするプロング２１２を含む。このプロング２１２が、関節動作本体２０８が円筒状凹部２１０から引き戻されるのを防止している。

環状の歯２１６が、関節動作本体２０８の下側部分の周りに配置され、関節動作ヨーク２２０の歯２１８と噛合している。関節動作ヨーク２２０は、閉止スリーブ３２に形成された関節動作長方形窓２２２に亘って延在している。閉止スリーブ３２は、エンドエフェクタ１２を開閉するために、関節動作制御部１３内をスライド式に長手方向に移動可能である。関節動作駆動チューブ２００が、固定された関節動作制御部１３に対して閉止スリーブ３２と共に長手方向に移動する。窓２２２が、関節動作ヨーク２２０から内向きに延びたボス２２４にクリアランスを提供する。ボス２２４は長方形の窓２２２を介して関節動作駆動チューブ２００のスロット２２６に係合し、回動動作のために関節動作駆動チューブ２００を長手方向に位置合わせする。中空の関節動作駆動チューブ２００が、関節動作機構１１から閉止スリーブ３２内を経て、閉止スリーブ３２の固定タブ２２７の手前まで延びている。タブ２２７は、関節動作駆動チューブ２００の基端面の後側で内側に曲がっており、これにより関節動作駆動チューブ２００がシャフト２３内に保持される。

関節動作伝達ハウジング２０４がシャフト２３の閉止チューブ３５に機能的に接続されていることを理解されたい。組み立てられたベース部分５０及び５２の先端開口の円形の内側を向いたリップ２３０に係合する外周溝２２８をハウジングキャップ６０の基端側に設け、ハウジングキャップ６０により、関節動作ヨーク２２０を関節動作伝達ハウジング２０４内に維持し、関節動作制御部１３をハンドル部分２０内に維持することができる。

図１０及び図１１を参照すると、図１及び図２の歯車関節動作機構１１が平歯車関節動作機構２４０として示されている。平歯車関節動作機構２４０は上記したものと概ね同じであるが、関節動作機構２４０の他側に追加の関節動作駆動要素を備えているため性能が向上している。関節動作機構２４０は、閉止スリーブ３２内に同軸的に配置された回動可能な中空の関節動作駆動チューブ２４２を含む。この関節動作駆動チューブ２４２は、第１の外周部２４６の周りに設けられた先端側に突出した歯車部分２４４を含む。歯車部分２４４は、閉止リング２５０に取り付けられ、そこから基端側に突出した平歯車２４８と噛合している。この平歯車２４８は、閉止スリーブ３２から先端側に突出した第１の回動点２５２及び第２の回動点２６０を通るピン２５３を中心に回動する。従って、関節動作回動軸が、第１の回動点２５２及び第２の回動点２６０を通り、ピン２５３により、閉止リング２５０が閉止スリーブ３２に回動可能に接続されている。駆動チューブ２４２の回動により、歯車部分２４４と平歯車２４８が係合し、閉止リング２５０が第１の回動点２５２及び第２の回動点２６０を中心に関節動作する。

中空の関節動作駆動チューブ２４２と閉止リング２５０との有効な歯車接触面積を増大させるために、関節動作駆動チューブ２４２の第２の外周部２５４が、そこから先端側に面して凹んだ歯車部分２５６を有する。歯車部分２５６は、フレーム３４によって回動可能に支持された逆転歯車２６２によって、閉止リング２５０の反対側から基端方向に突出した第２の平歯車２５８に機能的に接続されている。逆転歯車２６２は、一側が凹んだ先端側に突出した歯車部分２５６に係合し、他側が閉止リング２５０の第２の平歯車２５８に係合している。

閉止トリガ２６を引くと、中空の関節動作駆動チューブ２４２及び回動可能に取り付けられた閉止スリーブ３２の閉止チューブ３５が先端側に移動してアンビル１８が閉じる。閉止スリーブ３２の閉止チューブ３５は、平歯車２４８及び２５８の中心のピボット孔２６４及び２６６にピン止めされた回動点２５２及び２６０とこれらの間に延在するフレーム開口２６８によって閉止リング３３から離間している。フレーム開口２６８は、関節動作中に閉止リング３３の基端部と閉止スリーブ３２の閉止チューブの先端部が接触しないように隙間を提供している。

図１１に、平歯車関節動作機構２４０を含む実施部分２７０の分解図が示されている。フレーム２７２は、回動式に係合するフレーム基端部のブシュ２７４を用いてハンドル部分２０（図１及び図２を参照）に長手方向に取り付けることができる。フレーム２７２の中心に整合した長手方向の開口２７８によって形成されたフレーム溝２７６が、このフレーム溝２７６内を長手方向にスライドする発射コネクタ２８０よりも長い。発射コネクタ２８０の基端部が、金属製駆動バー１４０（図６を参照）の先端部にねじ込み式に係合する。発射コネクタ２８０の先端部にはスロット２８２が形成されており、そのスロット内に発射バー１４の基端部が挿入されピン２８４で止められる。発射バー１４の先端側部分は、関節動作フレーム部材２９０とフレーム２７２の両方に係合した発射バースロットガイド２８８の下側溝２８６内に配置されている。

関節動作フレーム部材２９０は、細長い溝形部材１６の基端部分の取付けカラー２９４に取り付けられる溝形部材固定部材２９２を有する。発射バー１４は、関節動作フレーム部材２９０の下側スロット２９５内を通過する。関節動作フレーム部材２９０は、発射バースロットガイド２８８によってフレーム２７２の先端部から離間し、弾性コネクタ２９６によってそのフレーム先端部に関節動作のために回動可能に取り付けられている。弾性コネクタ２９６の拡張基端部２９８が、フレーム２７２の先端部を先端側に接続する上側凹部３００に係合し、その拡張先端部３０２が、関節動作フレーム部材２９０を基端側に接続する上側凹部３０４に係合する。従って、細長い溝形部材１６が、可撓性部分が介在してハンドル部分２０に接続される。

細長い溝形部材１６はまた、アンビル１８のアンビルピボット３０８を回動可能に受容するアンビルカムスロット３０６を有する。関節動作フレーム部材２９０を覆う閉止リング２５０の先端側にタブ３１０が設けられており、このタブ３１０が、アンビル１８上のアンビルピボット３０８に近接したその先端側のアンビルフィーチャー３１２に係合してアンビルを開くことができる。閉止リング２５０が前進すると、その先端側の閉止面３１４が、アンビル１８のタブ３１２の先端側に位置する傾斜した柱状閉止面３１６に接触する。このカム動作により、アンビルが下降して閉じ、閉止リング２５０の閉止面３１４がアンビル１８の平坦な柱状面３１８に接触する。

支持プレート
図１２及び図１３を参照すると、シャフト２３とエンドエフェクタ１２との間の可撓性支持構造と、関節動作に十分な可撓性を有する切断動作が可能な発射バー１４の構造とを例示する関節動作回動軸に沿った関節動作機構２４０が示されている。中空の関節動作駆動チューブ２４２が、閉止リング３３の平歯車２４８に係合している。これらの図面において、平歯車２４８を上部回動点２５２及び下部回動点２６０で関節動作させるために長手方向に位置合わせする閉止スリーブ３２の基端部分３５（すなわち閉止チューブ３５）が省略されている。

関節動作回動軸を中心とした関節動作を可能にする関節動作機構２４０の弾性支持には、フレーム開口２６８を発射バー１４が通過する時に座屈するのを防止するべく発射バー１４の基端部分の側面に位置する一対の支持プレート４００及び４０２が含まれる。従って、発射バー１４は、曲がっている時に大きな荷重を伝達することができる。この発射バー１４の基端部分は、関節動作回動軸を中心に曲がるために整合した、ばね材料からなる１または複数の平坦なブレードとして形成された細長いテーパ状の発射ストリップ４０４として示されている。このテーパ状の発射ストリップ４０４の先端側は、厚い発射バーヘッド４０６になっている。この厚い発射バーヘッド４０６は、切断縁４８、上部ピン３８、中間ピン４６、及び発射バーキャップ４４（図１２にはピンは不図示）を含む。厚い発射バーヘッド４０６はまた、発射中の偏向に耐え得るように厚みが大きくなっているため、切断動作及びステープルカートリッジ３７の作動を確実に行うことができる。支持プレート４００及び４０２は、関節動作機構２４０の基端側４０８または先端側４１０の一方または両方が降伏係合（yielding engagement）するようにして、テーパ状発射ストリップ４０４の最大発射荷重を緩和することができる。

一対の支持プレート４００及び４０２のそれぞれは、基端側スライディングばね端部４１２及び先端側スライディングばね端部４１４を有する。基端側スライディングばね端部４１２は、フレーム３２のフレームポケット４１６に受容され、先端側スライディングばね端部４１４は、関節動作フレーム部材２９０の端部フレームポケット４１８に受容されている。これらのポケット４１６及び４１８は、関節動作機構２４０が関節動作して、フレーム開口２６８が内側に向かって短くなり、外側に向かって長くなった時に、支持プレート４００及び４０２のばね端部４１２及び４１４のためにスペースを提供する。エンドエフェクタ１２の関節動作の向きが逆になると、ばね端部４１２及び４１４の位置が逆転する（不図示）。基端側ばね端部４１２がフレームポケット４１６の先端面４２０に当接しない限り、支持プレート４００及び４０２が、発射バー１４の最大発射荷重に応答して降伏し、先端側に移動することができる。

関節動作機構内へのバーの保持
図１４及び図１５を参照すると、図１１に示された関節動作機構に類似した、実施部分２２内の発射バー１４の支持プレート４００と４０２との間の締付けを防止した関節動作機構５００が示されている。加えて、上記した関節動作機構の平歯車接続部の代わりに、図１４には、関節動作駆動チューブ５０４の先端側に取り付けられた傘歯車部分５０２が示されている。閉止リング５０６は傘歯車５０８を含む。閉止リング５０６はアンビル１８に接続されている。閉止チューブ（不図示）はフレーム５１０を覆い、閉止リング５０６に回動可能に接続している。関節動作フレーム部材５１２が、ステープルカートリッジ３７を受容する細長い溝形部材１６の基端側に取り付けられている。発射バー１４は、その基端側に発射コネクタ２８０が取り付けられており、上記したように長手方向に移動する。

図１４及び図１５に示されているように、支持プレート４００及び４０２が、弾性コネクタ２９６（図１１を参照）の代わりに、フレーム５１０の先端部と関節動作フレーム部材５１２とを離間させて柔軟に連結している。更なる弾性連結部が、発射バー１４上に延在する保持バー５１４によって提供されている。それぞれの保持バー５１４の横方向の厚みは適切に曲がるように十分薄く、関節動作機構５００が関節動作した時に下側の発射バー１４が締め付けられないように、支持プレート４００と４０２との間に横方向の十分な空間を得るのに十分な数の保持バー５１４を備えている。それぞれの保持バー５１４は、関節動作フレーム部材５１２の先端側凹部５２０に係合する先端タブ５１６と、フレーム５１０の基端側凹部５２２に係合する基端タブ５１８を有する。

本発明は、複数の実施形態の詳細な記載によって本発明を例示したが、出願者は、添付の特許請求の範囲がこのような詳細な記載に限定されることを意図したものではない。当業者であれば、更なる利点及び変更形態が明らかであろう。

本発明は、内視鏡処置及び装置について説明してきたが、ここで用いる「内視鏡」などの用語は、本発明を、単に内視鏡チューブ（すなわちトロカール）を用いた外科用ステープラ／切断器具に限定すると解釈すべきものではない。むしろ本発明は、限定するものではないが開放手術はもちろん、腹腔鏡処置を含め、アクセスが小さな切開部に限定されるあらゆる外科処置に用いることができると考えられる。

別の例では、Ｅビーム発射ビーム１４が、外科用ステープラ／切断器具１０を内視鏡的に用いるという利点があるが、同様のＥビームを他の臨床処置に用いることもできる。内視鏡処置は腹腔鏡処置よりも一般的であることが広く知られている。従って、本発明は、内視鏡処置及び装置を用いて説明した。しかしながら、ここで用いる「内視鏡」などの用語は、本発明を、単に内視鏡チューブ（すなわちトロカール）を用いた外科用ステープラ／切断器具に限定すると解釈すべきものではない。むしろ本発明は、限定するものではないが開放手術はもちろん、腹腔鏡処置を含め、アクセスが小さな切開部に限定されるあらゆる外科処置に用いることができると考えられる。

更に別の例では、ここに記載した例示的なハンドル部分２０が医師によって手動で操作されるが、例えば、空気式、液圧式、電気化学的、または超音波などによって動力が供給されるハンドル部分の一部または全ての機能も本発明の態様に一致している。更に、これらの機能の各制御は、ハンドル部分を手動で操作して、または遠隔操作（無線遠隔制御装置や、自動化遠隔制御装置など）によって行うことができる。

更に別の例では、ステープル止めと切断を同時に行う外科器具が有利であると記載したが、把持装置、カッター、ステープラ、クリップアプライヤー、アクセス装置、薬物／遺伝子治療送達装置や、超音波、高周波、及びレーザーなどを用いたエネルギー装置などの他のタイプのエンドエフェクタで関節動作するシャフト内を通る発射機構を支持することも本発明の態様に一致している。

例えば、弾性的に取り付けられた基端部とばね式に取り付けられた先端部などのように、支持プレート端部の取付けは、固着、弾性的取付け、及びばね式取付けを組み合わせることができる。

本発明の実施態様は以下の通りである。
（実施態様Ａ）
外科器具であって、
関節動作及び発射動作を引き起こすことができるように機能的に構成されたハンドル部分と、
前記関節動作及び前記発射動作を伝達するために前記ハンドル部分に取り付けられた長軸を有するシャフトと、
前記関節動作に応答してエンドエフェクタを前記シャフトの前記長軸から回動させる、前記シャフトを前記エンドエフェクタに接続する関節動作機構と、
前記関節動作機構の先端側に取り付けられた前記エンドエフェクタと、
前記発射動作に応答し、前記関節動作機構及び前記エンドエフェクタを介して動作するために接続された発射機構と、
前記関節動作機構に亘って前記発射機構の側面に位置する一対の支持プレートと、
少なくとも前記発射機構の厚みのスペースが前記一対の支持プレート間に得られるように、前記発射機構に近接して前記一対の支持プレート間に横方向に挿入された支持部材とを含むことを特徴とする外科器具。
（１）前記保持部材が、横方向に積層された複数の保持バーを含むことを特徴とする実施態様Ａに記載の外科器具。
（実施態様Ｂ）
外科器具であって、
発射動作、閉止動作、及び関節動作を引き起こすことができるハンドル部分と、
前記発射動作、前記閉止動作、及び前記関節動作を個別に伝達できるように前記ハンドル部分に接続されたシャフトと、
前記シャフトに接続された細長い溝形部材と、
前記シャフトからの前記閉止動作に応答する、前記細長い溝形部材に回動可能に接続されたアンビルと、
前記細長い溝形部材と前記アンビルとの間に長手方向に受容された先端側を向いた切断縁を含む発射装置と、
前記関節動作に応答して前記シャフトから前記細長い溝形部材を回動させる関節動作機構と、
前記関節動作機構に亘って前記発射機構の側面に位置する一対の支持プレートと、
前記一対の支持プレートを横方向に離間させるべく、前記発射機構に近接して前記一対の支持プレートの間に挿入された保持部材とを含むことを特徴とする外科器具。
（２）前記保持部材が、横方向に積層された複数の保持バーを含むことを特徴とする実施態様Ｂに記載の外科器具。

関節動作していない位置にある関節動作外科器具の斜視図である。 関節動作した位置にある関節動作外科器具の斜視図である。 図１及び図２の関節動作外科器具の開いたエンドエフェクタの斜視図である。 ステープルカートリッジ部分及び長手方向の中心線に沿った発射バーを示す、図３の線４−４に沿って見た、図１の外科器具の図３のエンドエフェクタの側断面図である。 発射バーが完全に発射した後の図４のエンドエフェクタの側断面図である。 回動関節動作制御部を含む図１の外科器具の基端部のハンドル部分の側断面図である。 図１の外科器具の基端部のハンドル部分の組立分解斜視図である。 図１の外科器具のハンドル部分の先端部分を右前方から見た、回動関節動作制御機構を示す部分破断図である。 図８のハンドル部分の先端部分を右前方から見た、分解された回動関節動作制御ノブを備えた、回動関節動作制御機構を示す部分破断図である。 発射部分及びフレーム部分が取り除かれた、図１の外科器具の平歯車関節動作機構及びエンドエフェクタを示す上方からの斜視図である。 歯車チューブ関節動作機構を含む図１の外科器具の実施部分の組立分解斜視図である。 薄い発射バーを支持するための支持プレートを含む、図１０の歯車チューブ関節動作機構の平面図である。 支持プレートを示すために部分的に破断した、図１２の歯車チューブ関節動作機構の側面図である。 図１１の支持プレート間に保持バーを含む、図１１の実施部分の組立分解斜視図である。 図１４の支持プレート、発射バー、及び保持バーの斜視図である。

符号の説明

１０ 外科用ステープラ／切断器具
１１、５００ 関節動作機構
１２ エンドエフェクタ
１３ 関節動作制御部
１４ Ｅビーム発射バー
１６ 溝形部材
１８ アンビル
２０ ハンドル部分
２２、２７０ 実施部分
２３ シャフト
２４ ピストルグリップ
２６ 閉止トリガ
２８ 発射トリガ
３０ 解放ボタン
３２ 閉止スリーブ
３３、２５０、５０６ 閉止リング
３４、２７２、５１０ フレーム
３５ 閉止チューブ
３６ 発射駆動部材
３７ ステープルカートリッジ
３８ 上部ピン
４０ アンビルポケット
４１ ウェッジスレッド
４２ アンビルスロット
４３ ステープルドライバ
４４ 発射バーキャップ
４５ スロット
４６ 中間ピン
４７ ステープル
４８ 切断縁
４９ 垂直スロット
５０ 第１のベース部分
５２ 第２のベース部分
５４ 円筒状ピン
５６ 延出部材
５８ 六角形開口
６０ ハウジングキャップ
６２ 貫通孔
６４ ボス
７０ 外周ノッチ
７２ 溝形部材固定部材
７４ ハンドル部分
７６ 歯車部分
７８ 中間部分
８６ ヨーク
８９ 凹部
１０２、１１２、１２４ ばね
１０４ 第１のクランプフック
１０７ ロックアウトピン
１１８ 上部ラッチアーム
１２２ 凹部
１２８ 係合面
１３０ 前面
１３６ マルチプライヤ
１３８ 駆動部材
１４０ 金属製駆動ロッド
１４１ 第１のギアラック
１４２ 第２のギアラック
１４４ 第１のノッチ
１４６ 歯
１４８ 第２のノッチ
１５０ 第１のピニオンギア
１５２ 第２のピニオンギア
１５４ 第１のギアラック
２００、２４２ 関節動作駆動チューブ
２０２ 作動レバー
２０４ 関節動作伝達ハウジング
２０６ 外部タブ
２０８ 関節動作本体
２１０ 円筒状凹部
２１２ プロング
２１４ 開口
２１６ 環状の歯
２２０ 関節動作ヨーク
２２４ ボス
２２６ スロット
２２７ タブ
２４０ 平歯車関節動作機構
２４４ 歯車部分
２４６ 第１の外周部
２４８、２５８ 平歯車
２５２、２６０ 回動点
２５６ 歯車部分
２５３ ピン
２６２ 逆転歯車
２６４、２６６ ピボット孔
２６８ フレーム開口
２７４ ブシュ
２７６ フレーム溝
２８０ 発射コネクタ
２８８ 発射バースロットガイド
２９０ 関節動作フレーム部材
２９２ 溝形部材固定部材
２９４ 取付けカラー
２９５ 下側スロット
２９６ 弾性コネクタ
３０６ アンビルカムスロット
３０８ アンビルピボット
３１０ タブ
３１２ アンビルタブ
３１４ 閉止面
３１６ 柱状閉止面
４００、４０２ 支持プレート
４０４ 発射ストリップ
４０６ 発射バーヘッド
４１６、４１８ フレームポケット
５０２ 傘歯車部分
５０８ 傘歯車
５１２ フレーム部材
５１４ 保持バー
５１６ 先端タブ
５１８ 基端タブ

Claims (4)

1. 外科器具であって、
   関節動作及び発射動作を引き起こすことができるように機能的に構成されたハンドル部分と、
   前記関節動作及び前記発射動作を伝達するために前記ハンドル部分に取り付けられた長軸を有するシャフトと、
   前記関節動作に応答してエンドエフェクタを前記シャフトの前記長軸から回動させる、前記シャフトを前記エンドエフェクタに接続する関節動作機構と、
   前記関節動作機構の先端側に取り付けられた前記エンドエフェクタと、
   前記発射動作に応答し、前記関節動作機構及び前記エンドエフェクタを介して動作するために接続された発射機構と、
   前記関節動作機構に亘って前記発射機構の側面に位置する一対の支持プレートと、
   少なくとも前記発射機構の厚みのスペースが前記一対の支持プレート間に得られるように、前記発射機構に近接して前記一対の支持プレート間に横方向に挿入された支持部材とを含み、
   前記支持部材は前記関節動作機構に亘って前記発射機構上に延在しており、前記支持部材は屈曲可能であることを特徴とする外科器具。
2. 前記支持部材が、横方向に積層された複数の支持バーを含むことを特徴とする請求項１に記載の外科器具。
3. 外科器具であって、
   発射動作、閉止動作、及び関節動作を引き起こすことができるハンドル部分と、
   前記発射動作、前記閉止動作、及び前記関節動作を個別に伝達できるように前記ハンドル部分に接続されたシャフトと、
   前記シャフトに接続された細長い溝形部材と、
   前記シャフトからの前記閉止動作に応答する、前記細長い溝形部材に回動可能に接続されたアンビルと、
   前記細長い溝形部材と前記アンビルとの間に長手方向に受容された先端側を向いた切断縁を含む発射装置と、
   前記関節動作に応答して前記シャフトから前記細長い溝形部材を回動させる関節動作機構と、
   前記関節動作機構に亘って前記発射機構の側面に位置する一対の支持プレートと、
   前記一対の支持プレートを横方向に離間させるべく、前記発射機構に近接して前記一対の支持プレートの間に挿入された保持部材とを含み、
   前記保持部材は前記関節動作機構に亘って前記発射機構上に延在しており、前記保持部材は屈曲可能であることを特徴とする外科器具。
4. 前記保持部材が、横方向に積層された複数の保持バーを含むことを特徴とする請求項３に記載の外科器具。

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