JP5021028B2 - ステープル装置 - Google Patents
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Description
このステープル装置を用いることにより、挿入部を身体内に挿入し、カートリッジに収容された複数列のステープルを生体組織に対して打ち出し、ステープル列間の生体組織をナイフによって直線状に切除することにより、縫合と患部の切除を同時に行なうことができる。
続いて、ステープル打ち出しレバー27を操作すると、挿入部2の内部に収納されたカムバーがカートリッジ背面のカムバースロットをカートリッジ先端方向へと移動し、カムバーの先端がステープル保持部材に当接し、ステープル保持部材がアンビル6方向へと押され、ステープルが打ち出され、その後カッターがカートリッジ表面及びアンビル6の表面に設けられたスロットをスライドしていく。この動作によって、アンビル6とカートリッジ5で挟持された部分の生体組織が複数列に渡ってステープリングされると同時に、左右の列の中央部分が切断される。このステープリングを繰り返すことにより、患部等の所望の生体組織を切除することができる。
ステープル打ち出しレバー27を放すと、ステープル打ち出しレバー27近辺に設けられた巻きバネの力によって、カムバー及びナイフはスロットをスライドし、初期位置に戻る。その後、操作部背面に設けられたリリースボタン42を押すと、アンビル6はカートリッジ5に対して全開状態となる。
前記挿入部は、ステープルを収納したカートリッジに対して開閉動作するアンビルと、前記カートリッジを保持するカートリッジホルダと、一端に設けられた第1連結軸を前記カートリッジホルダに穴部を介して係合することにより前記カートリッジホルダと連結され、他端は第1連結部で前記アンビルに連結された第1連結部材と、一端に設けられた第2連結軸を前記カートリッジホルダに穿設された溝と係合することにより前記カートリッジホルダと連結され、他端は第2連結部で前記アンビルに連結された第2連結部材と、前記アンビル開閉手段に連結されて前記カートリッジホルダの後方に配置された、前後にスライド自在なクロージングパイプとを備えている。
前記アンビル開閉手段を操作すると、前記クロージングパイプがスライドして前記第2連結部材を前方へ付勢し、付勢された前記第2連結部材が回動しつつ前記溝に沿って移動し、第1連結部材は前記第1連結軸を支点として前方へ回動し、第1連結部材及び第2連結部材に連結された前記アンビルが前記カートリッジに対して平行閉鎖を行なうことを特徴としている。
また、この構造を採ることによってアンビルの開閉機構を最小化でき、それに伴いクロージングパイプの径を最小化することができるので、細いトロッカー(挿入チューブ)を利用可能なステープル装置を提供することができる。
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1について説明する。図2は、実施の形態1に係るステープル装置の全体斜視図である。また、図3は、図2のステープル装置1のアンビル6をカートリッジ5に対して全開状態とした断面図である。なお、図3の状態をステープル装置1の初期状態とする。
ステープル装置1は、体内に挿入される筒状の細長い挿入部2と、挿入部2の基端部に連結され、ガングリップ型をした操作部3とから構成されている。挿入部2の先端付近には、前後にスライドするクロージングパイプ4が設けられ、更に、その先端部には、カートリッジ5に対して開閉可能なアンビル6と、その姿勢を制御する第1連結部材14及び第2連結部材16と、カートリッジホルダ12が設けられている。
カートリッジホルダ12は、断面形状が略U型に屈曲形成され、カートリッジ5を着脱自在に保持している。更に、このカートリッジホルダ12の前部側面には、カートリッジ5係止用の一対の切り欠き部12eが形成されている。一方、カートリッジ5の前部側面には一対の係合突起5aが突設されている。そして、カートリッジ5の係合突起5aがカートリッジホルダ12の切り欠き部12eと着脱自在に係合されるようになっている。
アンビル6の操作部3方向の端部は、それぞれ連結ピン(連結部)13a、13bを介して、第1連結部材14と第2連結部材16の端部に回動自在に連結されている。
第1連結部材14と第2連結部材16の他端部には、側面に、それぞれ連結軸14a、連結軸16aが突設されている。一方、カートリッジホルダ12の後部の両側面には、穴部12a、折り曲げ長溝12bが設けられている。
第1連結部材14の連結軸14aは穴部12aに挿入され、第1連結部材14は連結軸14aを支点として回動する。第2連結部材16の連結軸16aは折り曲げ長溝12bと係合し、回転しながら折り曲げ長溝12bに沿って移動する。それに伴い、第2連結部材16は回動及び、前後への移動を行う。
第2連結部材16後部の上面には突起部16bが設けられ、その前方には溝16cが、更にその前方の高さ方向にストッパ16dが設けられている。クロージングパイプ4の先端部上面には穴部4aが設けられ、その前方にはピン4bが設けられている。
突起部16bは穴部4aと係合し、ピン4bが、第2連結部材16上の溝16c〜ストッパ16d間を移動することで、第2連結部材16の動きを制御する。その結果、挿入部2の先端部(以下、平行閉鎖機構)全体の動きを制御する役割を果たす。平行閉鎖機構の詳細な動作については後述する。
カートリッジ5には、チタン等の生体適合性材料からなる略U字状の複数のステープル7(図5参照)が両端部をアンビル6へ向けて放出自在な状態で、複数列収容するステープル収容部8が形成されている。このカートリッジ5のステープル収容部8に収容されるステープル7の列は、実施の形態1(図4)においては4列形成されている。
連結ピン13a−13b間の距離L1は一定であるので、連結ピン13b(第2連結部材16)が移動した分だけ、連結ピン13aも前方へ移動する。即ち、第1連結部材14が前方へ回動する。
従って、アンビル6は連結ピン13a、13bを支点としてカートリッジ5に対して傾斜し、第1連結部材14の回動角度の分だけ前方へ移動する。
連結ピン13a−13b間の距離L1は一定であるので、第1連結部材14も後方に回動する。
アンビル6は第1連結部材14に支持されて上昇すると共に、第1連結部材14の回動角度分だけ後退する。
ナイフ20には先端部に切刃となるエッジ部が形成されている。ナイフ20のエッジ部と反対側、即ち操作部3方向の端部には、カムバーアダプタ23が設けられている。カムバーアダプタ23は、ナイフ20及びカムバー21の操作部3方向の端部と接続されている。カムバーアダプタ23の操作部3方向の端部はカムバーラック24と接続されており、また、カムバーラック24の他端部の上面には、ロックレバー43と係合可能な溝15が設けられている。カムバーラック24の中間部下面には、歯24aが設けられており、その歯24aは歯車25の外周と噛み合う。
クロージングレバー40は、第1及び第2のカム面40a、40bを備えたカム部と略その反対方向に突出した操作部から構成されている。第1及び第2のカム面40a、40bはクロージングレバー40の軸方向において、それぞれ、外側、内側の順に異なる形状で並んでいる。第1のカム面40aはプレリリースボタン41と係合し、第2のカム面40bはリリースボタン42と係合する。
第2のカム面40bの切り欠きは、より詳細には凹部を形成しており、この凹部の中央にリリースボタン42の前部の切り欠きが嵌り合った時には、リリースボタン42の他端部がケーシング28の外に突出して操作可能となる。しかし、クロージングレバー40が右回転または左回転いずれかの方向に回転し、リリースボタン42の切り欠きがこの凹部から外れると、リリースボタン42の他端部がケーシング28の外へ突出しないので、操作することはできない。
プレリリースボタン41がケーシング28より突出して操作可能位置にある時に、ロックレバー43の他端はプレリリースボタン41の凹部41a内部の一面と当接し、ロックレバーの43の一端が溝15から外れるようになっている。
アンビル6がカートリッジ5に対して全閉状態になると、プレリリースボタン41の先端部分が右方向に回転し、ロックレバー43の上方の突起がプレリリースボタン41の凹部内面と当接するためにロックレバー43も右方向に回転し、溝15からロックレバー43の一端が外れる。
クロージングレバー40を最後まで引き絞れば、クロージングレバー40はロックされ、ステープル打ち出しレバー27が可動状態となる。この状態で、ステープル打ち出しレバー27を操作すれば、患部へのステープリングが行なわれる。それと同時に、ナイフ20が前述のナイフスロットとガイド溝9を前進して生体組織44の中央部分を切断する(図4、5参照)。
また、この構造を採ることによってアンビル6の開閉機構を最小化でき、それに伴いクロージングパイプ4の径を最小化することができるので、細いトロッカーを利用可能なステープル装置1を提供することができる。
また、アンビル6を第1連結部材14と第2連結部材16の2つの部品で支えることにより、アンビル6の姿勢を制御する。
また、第2連結部材16が単純な回転運動ではなくて、連結軸16aを折り曲げ長溝12bに沿って移動することにより、閉鎖の後半過程においてアンビル6はカートリッジ5に対して平行閉鎖が可能となる。アンビル6が、カートリッジ5に対して平行に閉じるので、大きな把持力が得られ、その結果、ステープリング時にカートリッジとアンビルの間で生体組織が滑るのを防止し、しっかりと生体組織を挟持することができる。
また、第2連結部材16の上にクロージングパイプ4が乗り上げることにより、ステープル形成時の負荷によってアンビル6とカートリッジ5との距離(隙間)が広がってしまうことを防止することができる。
以下、この発明の実施の形態2について説明する。
実施の形態2に係るステープル装置は、4節平行リンク機構を適用したものである。図15は、実施の形態2に係るステープル装置の、平行閉鎖機構の動作を示す断面図であり、全開状態(初期状態)を示している。また、図16は、図15に示すステープル装置1において、挿入部2の先端部付近の分解斜視図である。なお、図16に示す挿入部2の部分の構成及び動作は、実施の形態1に係るステープル装置と略同様であり、相違点のみを以下に説明する。
連結ピン13a−13b間の距離L1は一定であるので、連結ピン13b(第2連結部材16)が移動した分だけ、連結ピン13aも前方へ移動する。即ち、第1連結部材14が前方へ回動する。
従って、アンビル6は連結ピン13a、13bを支点としてカートリッジ5に対して傾斜し、第1連結部材14の回動角度の分だけ前方へ移動する。この時、連結軸16aは長溝12cの略中間位置にある。
第1連結部材14、第2連結部材16及びアンビル6は図18で説明した動作を継続する。連結軸16aは、長溝12cの最前部まで移動すると同時にやや落ち込み、切り欠き部12dと係合する。この時点で、連結ピン13a、13b、連結軸14a、16aの4点は平行四辺形を形成する。また、前記平行四辺形において、連結ピン13a−13bを結ぶ辺と連結軸14a−16aを結ぶ辺とは平行であるので、アンビル6もカートリッジホルダ12(カートリッジ5)に対して平行になる。
これ以降、第1連結部材14と第2連結部材16は、それぞれ連結軸14a、16aを中心として、前方に同角度分ずつ傾斜(回動)する。従って、第1連結部材14と第2連結部材16の回転トルクは等しくなる。
連結軸16aが切り欠き部12dと係合しているため、第2連結部材16はこれ以上進めず、前方へ更に回動する。それと同時に、第1連結部材14も第2連結部材16と同角度分だけ回動する。第1連結部材14と第2連結部材16とに連結されたアンビル6は、カートリッジ5に対して平行状態を維持したまま下降(接近)する。
連結軸16aが切り欠き部12dと係合しているため、第2連結部材16は更に回動し、最終的にカートリッジホルダ12と平行になる。それと同時に、第1連結部材14も第2連結部材16と同角度分だけ回動する。その際に、第2連結部材16の先端部は、第1連結部材14の後端部に設けられた窪み状の湾曲部14cに掛かる(図16参照)。
アンビル6は、カートリッジ5の表面に略接地した状態となる。実際の使用時には、図5で示したように、生体組織44をカートリッジ5とアンビル6でしっかりと挟持している状態である。
また、第2連結軸16aが切り欠き部12dに係合しているので、ステープル打ち出し時の負荷等によりアンビル6が開くのを防止することができる。
なお、図19の時点で距離L1=L2となって連結ピン13a、13b、連結軸14a、16aを頂点とする平行四辺形が完成し、図19〜図21の順に平行四辺形が前方に回動するのに伴い、アンビル6がカートリッジ5に対して平行に閉じていく。
従って、図19〜21の段階では、第1連結部材14と第2連結部材16の回転トルクが等しくなるので、アンビル6がカートリッジ5を押圧する力が均一となる。
連結ピン13a−13b間の距離L1は一定であるので、第1連結部材14も後方に回動する。
アンビル6は第1連結部材14に支持されて上昇すると共に、第1連結部材14の回動角度分だけ後退する。
先ず、測定開始時に、本ステープル装置のクロージングレバー40を最後まで引き絞り、ロック状態とする。このとき、アンビル6はカートリッジ5に対して図21に示す全閉状態となる。
次に、カートリッジホルダ12を治具に固定する一方、アンビル6は未固定とする。
次に、全閉状態のアンビル6に対して、カートリッジ5から開く方向に徐々に引張り荷重を加える。アンビル6は未固定であるので、引張り荷重の大きさに応じて徐々に開いていく。そして、引張り荷重を増加させた場合の、アンビル6のカートリッジ5に対する開き量を測定する。
アンビル6に対して、アンビル6がカートリッジ5から開く方向に加える引張り荷重をP[kgf]とする。
引張り荷重Pが加えられた時のアンビル6とカートリッジ5との隙間をS[mm]とする。隙間Sは全閉状態では0mmであり、荷重Pの増加に伴い大きくなる。
引張り荷重Pが加えられた時の水平状態からの開き量をS’[mm]とする。アンビル6がカートリッジ5に対して水平状態の場合を、開き量S’の基準(±0mm)とする。なお、全閉状態において、アンビル6はカートリッジ5に対して水平状態より2.20mm分(開き量S’=−2.20mm)だけカートリッジ5側に倒れているものとする。即ち、アンビル6とカートリッジ5が水平状態の場合には、両者の間に隙間S=2.20mmがあるものとする。
なお、図22のデータは実施の形態2に係るステープル装置の一例であり、本発明に係るステープル装置の把持力を規定するものではない。
また、平行閉鎖時にアンビル6とカートリッジ5との間で生体組織が擦過される度合いが減少するため、生体組織の損傷を低減することができる。
逆に、第2連結部材16を、第1連結部材14のように左右2本の分離構造とすることもできる。
その際に、生体組織のアンビル6先端方向への滑りをより効果的に防止するため、折り曲げ長溝12bまたは長溝12cの形状を変更することにより、アンビル6をカートリッジ5に対して先端から閉じるようにすることも可能である。
更に、第1連結部材14の連結軸14aと係合する(折り曲げ)長溝を、カートリッジホルダ12に新たに設けることにより、第1連結部材14もその(折り曲げ)長溝に沿った動きをさせることもできる。
2 挿入部
3 操作部
4 クロージングパイプ
4a,12a 穴部
4b ピン
5 カートリッジ
5a 係合突起
6 アンビル
6a ガイド
7 ステープル
8 ステープル収容部
9 ガイド溝
10 ステープル保持部材
11,15,16e 溝
12 カートリッジホルダ
12b 折り曲げ長溝
12c,16c 長溝
12d,12e 切り欠き部
13a,13b 連結ピン
14 第1連結部材
14a,16a 連結軸
14b,41a 凹部
14c 湾曲部
16 第2連結部材
16b 突起部
16d ストッパ
20 ナイフ
21 カムバー
23 カムバーアダプタ
24 カムバーラック
24a,26a,26b,27a 歯
25 歯車
25a 小歯車部
26 ファイアリングラック
27 ステープル打ち出しレバー
28 ケーシング
28a,28b,28c 軸
29 バネ
30 巻きバネ
31 キャップ
32 スライダ
34 連結部材
40 クロージングレバー
40a 第1のカム面
40b 第2のカム面
41 プレリリースボタン
42 リリースボタン
43 ロックレバー
44 生体組織
46 グリップ
L1 13a−13b間の距離
L2 14a−16a間の距離
Claims (9)
- 挿入部と、前記挿入部に接続され、アンビル開閉手段とステープル打ち出し手段とを有する操作部とを備えるステープル装置において、
前記挿入部は、
ステープルを収納したカートリッジに対して開閉動作するアンビルと、
前記カートリッジを保持するカートリッジホルダと、
一端に設けられた第1連結軸を前記カートリッジホルダに穴部を介して係合することにより前記カートリッジホルダと連結され、他端は第1連結部で前記アンビルに連結された第1連結部材と、
一端に設けられた第2連結軸を前記カートリッジホルダに穿設された溝と係合することにより前記カートリッジホルダと連結され、他端は第2連結部で前記アンビルに連結された第2連結部材と、
前記アンビル開閉手段に連結されて前記カートリッジホルダの後方に配置された、前後にスライド自在なクロージングパイプとを備え、
前記アンビル開閉手段を操作すると、前記クロージングパイプがスライドして前記第2連結部材を前方へ付勢し、付勢された前記第2連結部材が回動しつつ前記溝に沿って移動し、第1連結部材は前記第1連結軸を支点として前方へ回動し、第1連結部材及び第2連結部材に連結された前記アンビルが前記カートリッジに対して平行閉鎖を行なうことを特徴とするステープル装置。 - 前記第1連結部と前記第1連結軸との間の長さと、前記第2連結部と前記第2連結軸との間の長さが等しく、
前記アンビルを前記カートリッジに対して全閉状態とした場合に、前記第1連結部と前記第2連結部との間の長さと、前記第1連結軸と前記第2連結軸との間の長さが等しくなり、前記第1連結部と前記第2連結部と前記第1連結軸と前記第2連結軸とが平行四辺形の頂点を成すことを特徴とする請求の範囲第1項記載のステープル装置。 - 前記カートリッジホルダの前記溝の最前部に切り欠き部が設けられ、
前記アンビルが前記カートリッジに対して全閉状態の場合に、
前記第2連結軸が前記切り欠き部と係合することを特徴とする特許請求の範囲第2項記載のステープル装置。 - 前記第2連結軸と前記切り欠き部とが係合時から前記アンビルが前記カートリッジに対して全閉状態となるまでの、前記第2連結軸の回動角度が20°以下であることを特徴とする請求の範囲第3項記載のステープル装置。
- 前記クロージングパイプがその前部上面に穴部を備え、
前記第2連結部材に設けた突起部が前記穴部と係合することを特徴とする請求の範囲第1項記載のステープル装置。 - 前記クロージングパイプの穴部の前部に、前記クロージングパイプの軸に対して垂直方向にピンを設け、前記ピンが前記第2連結部材の前記突起部前方に設けた溝に掛かることを特徴とする請求の範囲第5項記載のステープル装置。
- 前記操作部から前記挿入部方向に向かって延出したカムバーが前記ステープル打ち出しレバーに連結され、前記ステープル打ち出し手段を操作すると、前記カムバーが前記カートリッジ内のステープル収納部近辺に設けられたステープル保持部材を押し上げてステープルを打ち出すことを特徴とする請求の範囲第1項記載のステープル装置。
- 前記操作部から前記挿入部方向に向かって延出したナイフが前記カムバーと共に前記ステープル打ち出し手段に連結され、前記ステープル打ち出し手段を操作すると前方へスライドすることを特徴とする請求の範囲第7項記載のステープル装置。
- 前記アンビルは、両側面に下向きに突出するガイドを設け、
前記アンビルを前記カートリッジに対して閉じた時に、前記ガイドが前記カートリッジホルダの両側に位置することを特徴とする請求の範囲第1項記載のステープル装置。
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