JP6955011B2 - 内視鏡持針器 - Google Patents

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Description

この発明は、侵襲が最少の内視鏡手術または腹腔鏡検査法における、把持および縫合用の持針器の分野に関する。
このような持針器は、2つの連接顎を有し、シャフトの端部に設置される鉗子で、通常構成される。顎のうち一方は固定位置にあり、他方は針の把持面を有する内視鏡の取っ手によって動かされる。
腹腔鏡検査法では、鉗子は単独で使用される。可撓性内視鏡検査では、可撓性内視鏡を通して鉗子が挿入される。
本発明は、より具体的には、可撓性内視鏡検査、腹腔鏡検査、およびそれらのロボット利用バージョンに適用される、湾曲した縫合針の内視鏡操作用の持針器に関する。
当該湾曲した針は、針を保持する一組の顎の内側で回転しがちであるため、このような針の扱いは、経験豊富な外科医でさえも難しい。
先行技術
例えば、軸と、一端が開閉機構によって制御された一組の顎とで構成された腹腔鏡持針器を記載している米国特許第5257999号が知られている。顎の把持面は、湾曲した外科用縫合針に適合するように内側に湾曲している。一方の顎は凸形状を有するが、他方の顎は、対応する凹形状を有する。内側に湾曲した顎の把持面の形状により、湾曲した外科用縫合針は所望の縫合位置に自動的に導かれる。また、一組の顎の形状により、腹腔鏡手術の縫合処理の間、湾曲した外科用縫合針を離したり再度掴んだりするのが容易になる。
同様に知られているのは、可撓性針を把持して内側に湾曲した静止状態にするための縫合装置について記載している米国特許第8480689号である。
同様に知られているのは、近接端部に配置された取っ手と、遠位端に配置された針受で構成される医療用持針器に関する米国特許出願第2011190794号に記載されている解決策である。針受は、互いの把持面に面しているとともにキャリアの長手方向軸への横断方向に伸びる、第1把持面および第2把持面を有する。把持面は、取っ手を介して、支持体の長手軸方向に互いに相対的に可動である。
米国特許出願第2011270281号は、近接端部および遠位端を有する細長い本体部分を有する持針器の別の例を開示している。回転ヘッドが、本体部分の遠位端部に配置されている。作動部材は本体部分の近接端部に配置されるように構成されている。アクチュエータは、取っ手アセンブリと機能的に連携しており、回転ヘッドの回転運動を可能にする。回転ヘッドは、回転ヘッドに関連して移動する針とさらに連携する。
先行技術の不利点
先行技術の解決策では、外科医は、針を2つの顎の間にはめ込み、それから、これらの顎を針に対して閉じるために、顎(通常は横軸で連接している)を角度を付けて導く必要がある。
顎を、角度をつけて深く導く第1段階は、非常に細心の注意を要することがあり、数十分もの試行錯誤を時に要する。これは特に、把持する対象の針が内視鏡で見えにくい領域にある場合、または不便な位置にある場合である。先行技術の解決策では、針の把持は、顎同士の対称面およびこの面内での中心線から2つの顎の間の空間への方向に対応する、正確な半径方向に行われる。外科医が顎を、針に対して角度を付けて長手方向に位置決めできた場合であっても、外科医は、さらに、半径方向の動きを調節して針を顎同士の間の正確な高さに位置決めしなければならない。これらの処置は、針が極めて見えにくく、かつ、外科医が試行錯誤の進み具合がほとんどわからない内視鏡手術において特に細心の注意を要する。
また、米国特許出願第201190794号または米国特許出願第2011270281号によって提案された解決策も不十分である。なぜなら、針の保持がほとんどうまくいかず、針に組織を突き通らせようとするや否や外れる傾向にあるためである。
本発明によって提供される解決策
これらの欠点を改善するために、本発明は、最も一般的な意味では、湾曲した針を操作するための内視鏡持針器であって、上記持針器の一方の端部に配置された遠隔作動機構と、他方の端部に配置された連接アセンブリと、を備え、該連接アセンブリは、導管と一体化した第1把持顎と、可動芯によって作動されて横方向に移動する第2可動把持顎と、を備える、持針器であって、
上記顎は、上記可動芯に対して同軸の円筒形の部品で構成され、
上記第1顎は、長手方向に伸びる複数の周辺歯を有し、
上記第2顎は、上記第1顎の上記歯に対して角度がずれている複数の周辺歯を有する円筒形の部品で構成され、
上記第2顎は、上記第1顎に対して、休止位置と閉鎖位置とのあいだを長手方向に直線移動可能であり、該休止位置では、顎同士は間隔を空け、それにより、歯の端同士のあいだに、針の断面に少なくとも等しい空間を定め、該閉鎖位置では、顎同士は該針を湾曲させて保持する、ことを特徴とする、内視鏡持針器に関する。
第1顎は、横方向の移動に関して固定されるが、それでもなお、上記管に対して上記長手軸を中心として回転する自由度を有してもよい。第1顎は、上記管に対して横方向の移動を抑制されるとともに、上記第2顎に対して回転を抑制される(例えば、多角形の軸を用いて)。
実施形態によれば、歯は、顎に対して固定される、または弾力的に引っ込めることができる。
変形例によれば、上記第1顎は、上記前面に対して垂直に伸びる複数の周辺歯を備えられた横前面を有する。
上記第2顎は、複数の周辺歯を備えられた横断面を有する円筒形の部品で構成される。
上記顎同士は、休止位置と閉鎖位置とのあいだを長手方向に直線移動可能であり、該休止位置では、顎同士は間隔を空け、それにより、歯の端同士のあいだに、針の断面に少なくとも等しい空間を定め、該閉鎖位置では、顎同士は該針を湾曲させて保持する。
本発明によって提案される解決策では、把持端部は、針が特定の半径方向に位置することをもはや要しない円形形状を有する。2つの顎の間を通る横断平面内で針がどこに位置していようと、針は1つ以上の歯によって引っ掛けることができ、それから顎同士を接近させることにより、針をしっかりと把持し固定することができる。
一変形例によれば、第2顎の歯は第1顎の歯に対して角度がずれている。
好ましくは、上記顎は、周辺歯と、反対側の顎の歯に対して相補的な形状および位置の周辺溝とが交互に配置されている。
好都合な変形例によれば、横断面における上記歯は、多角形の断面を有する。
特定の実施形態によれば、顎は、それぞれ、3つの歯および上記相補的な顎の上記歯を受けるための3つの溝を有する。
好都合な変形例によれば、上記歯の外面は半円筒形である。
様々な変形例によれば、以下の通りである。
上記歯の包絡面は、上記顎の断面と同一の断面を有する。このため、外面は、対応する顎の周辺に伸び、外周面に凹凸がないようになっている。
上記歯の包絡面は、上記顎の断面よりも小さい断面を有する。この場合、歯は、対応する顎の周辺から奥まった所に置かれており、これにより、歯の端部が、内視鏡の端部と接触する組織を傷つけないようになっている。
上記歯の包絡面は、上記顎の断面より大きい断面を有する。この場合、歯は、対応する顎の周辺から突き出ている。これにより、湾曲した針が顎に近い場合に、湾曲した針の取り付けが可能になる。
変形例によれば、上記第2顎は、半球形の端部を有する。これにより、持針器の遠位端を中空臓器に導入するのが容易になる。
様々な変形例によれば、半径平面における上記歯の断面は、以下の形状を有する。
長方形の形状。
顎を閉じる工程中に針を動かすように傾斜した内端。
上記歯の端部と上記歯の基部との間で徐々に幅が小さくなる鋸壁状の内端。
広がった上端部。
後者の2つの場合、変形例は、2つの顎の間に係合された針の保持力を向上させる。
特定の変形例によれば、上記歯の少なくとも一部分は、弾力的に変形可能であるとともに湾曲した端部を有する。
この場合、これらの歯は、より大きな断面を有する針を用いるために、または、針を特定の位置に合わせる場合に、引っ込めて効果をなくすことができる。
一変形例によれば、歯と顎の面との間の角度は異なる、および/または、歯の外形は異なる。
他の実施形態によれば、上記歯は上記顎の管状の筐体を切断することによって形成される。この場合、横断面は、切断形状の端部で構成される。
特定の変形例によれば、上記第1顎は、上記可動芯の断面に相補的な多角形の断面の中心通路を有する。
他の変形例によれば、上記歯の少なくともいくつかは軸方向に可動である。
特定の実施形態によれば、上記歯の端部は、上記顎の接平面において斜面を有する。
上記顎のそれぞれは、相補的な斜面を有する歯を備え、上記第2顎は上記第1顎に対して自由に回転し、かつ、上記相補的な歯の上記斜面を合わせることを目的とするトルクを有する弾性手段を備えるのが好都合である。
特定の変形例によれば、上記持針器は、電動システムに接続されるように構成された端部を備える。
諸実施形態の実例の詳細かつ非包括的な説明
いくつかの非包括的な諸実施形態の実例に関連する以下の説明を、添付図面を参照して読むことによって、本発明をさらによく理解することができるであろう。
本発明に係る持針器の第1の詳細な実施形態の遠位端部の側面図を示す。 本発明に係る持針器のこの第1の詳細な実施形態に係る湾曲した針を支持する顎の正面図を示す。 本発明に係る持針器のこの第1の詳細な実施形態の分解全体図を示す。 本発明に係る持針器のこの第1の詳細な実施形態の第2顎の疑似3次元後面斜視図を示す。 本発明に係る持針器のこの第1の詳細な実施形態の第1顎の疑似3次元前面斜視図を示す。 本発明に係る持針器のこの第1の詳細な実施形態の第1顎の断面図を示す。 本発明に係る持針器のこの第1の詳細な実施形態の第1顎の疑似3次元前面斜視図を示す。 湾曲した針を有する本発明に係る持針器の疑似3次元後面斜視図を示す。 湾曲した針を有する本発明に係る持針器の正面図を示す。 顎が開位置にある第2の詳細な実施形態の斜視図を示す。 顎が閉位置にある第2の詳細な実施形態の斜視図を示す。 顎が開位置にある第3の詳細な実施形態の斜視図を示す。 顎が閉位置にある第3の詳細な実施形態の斜視図を示す。 湾曲した針を有する本発明に係る第4の実施形態の斜視図を示す。 顎が開位置にある第5の詳細な実施形態の斜視図を示す。 顎が閉位置にある第5の詳細な実施形態の斜視図を示す。 歯の埋め込みの様々な選択的実施形態の上面図を示す。 歯の埋め込みの様々な選択的実施形態の上面図を示す。 歯の埋め込みの様々な選択的実施形態の上面図を示す。 歯の埋め込みの様々な選択的実施形態の上面図を示す。 歯の様々な選択的実施形態の半径断面に沿った図を示す。 歯の様々な選択的実施形態の半径断面に沿った図を示す。 歯の様々な選択的実施形態の半径断面に沿った図を示す。 歯の様々な選択的実施形態の半径断面に沿った図を示す。 歯の様々な選択的実施形態の半径断面に沿った図を示す。 歯の様々な選択的実施形態の半径断面に沿った図を示す。 歯の様々な選択的実施形態の横断面に沿った図を示す。 歯の様々な選択的実施形態の横断面に沿った図を示す。 歯の様々な選択的実施形態の横断面に沿った図を示す。
第1の詳細な実施形態の詳細な説明
第1の詳細な実施形態を、図1〜図9を参照してより詳細に説明する。
第1の詳細な実施形態に係る持針器は、軸(300)を有する第1同軸顎(100)および第2同軸顎(200)で構成される。
第1顎(100)は、軸(1)のうち、連結リング(2)を備える遠位端部に配置された連結リング(4)に取り付けられる。
第1顎(100)は、第2顎(200)の方に向けられた平らな前面(111)を規定する円筒形の金属体(110)を有する。
この円筒体(110)は、3つの歯(120、130、140)が、上に取り付けられる。3つの歯(120、130、140)は、120°の角度で間隔を空けられているとともに前面(111)の周辺に配置される。
これらの歯(120、130、140)は、五角形の断面を有し、以下を備える。
‐円筒体(110)の周辺スカート部を伸ばすための第1半管状側面(121、131、141)。
‐半径平面の両側で円筒体(110)への接平面に対して30°〜70°の角度を成す第2側面および第3側面(142、143)。
‐第2側面および第3側面の稜線(122、132、143、123、133、143)を中央稜線(136)にそれぞれ接続する第4面および第5面(124、125)。
これらの中央稜線(126、136、146)は、第2顎の内側かつ第1側面(121、131、141)の反対側に位置している。半径平面は、これらの中央稜線(136)および中央稜線(136)の中線を通過する。
第2顎(200)は同様の構成を有し、第1顎(100)の歯(120、130、140)と同一の形状である3つの歯(220、230、240)を備え、固定された歯および移動する歯を60°のずれによって交互に配置している。
第2顎(200)は、軸(300)の断面に対して相補的である多角形の断面の中央内腔(290)を有する。
固定体(110)および可動体(210)は、反対側の顎の歯それぞれに対し、溝(150、160、170。250、260、270)を設けており、該溝(150、160、170。250、260、270)の断面は反対側の顎の歯の断面に対して相補的であり、該溝(150、160、170。250、260、270)の深さは、固定顎(100)および可動顎(200)が閉位置にあるとき反対側の顎の歯が係合できるだけの深さとなっている。
顎(100)の円筒体(110)を、軸(300)の六角形の断面に相補的である六角形の断面の通路(190)が通り抜けており、それによって、円筒体((110)がこの軸(300)の長手方向に沿って動くことが可能になる。第2顎(200)の可動体(210)は、この軸(300)の端部で固定される。第1顎(100)と第2顎(200)との間の角度方向は、この第1の詳細な実施形態では固定される。
顎がそれぞれ3つの歯を有する実施形態において、湾曲した針は、連続した歯(230、140、240、120)と軸(300)との間に収容され、歯および軸の空いているスペースに押し付けられることにより、安定した位置決めができ、それにより、針を完全に制御して動かすことが可能になる。
歯(220、230、240)は、多角形の断面を有する。示した例において、歯(220、230、240)は、それぞれ、5つの小面(221〜225、231〜232、242、244)を有する。
持針器の正面端部は、梨形状の取っ手を備えてもよく、それによって例えば以下の動きが可能になる。
取っ手に圧力を加えることによって第2顎(200)を第1顎(100)に対して間隔を空けた状態、または近づけた状態に移動させる。
取っ手の回転による持針器の回転移動。
取っ手の直線的な動きによる持針器の軸方向移動。
このため、持針器の移動は外科医の動作に似ており、したがって非常に直観的かつ正確に操作することができる。
腹腔鏡用の変形例の場合、取っ手は「銃」の形状を有するであろう。ロボット利用の変形例の場合、持針器の正面端部は取っ手を備えず、電動システムに結合されるであろう。
第2の詳細な実施形態の説明
図10および図11は、湾曲した針(400)を保持する2つの固定顎(100)および可動顎(200)がプレス加工された板を切ることによって作られる、他の実施形態を図示している。
第1顎(100)は、歯を形成するフレア(flarings)(120、130)によって、かつ、第2顎(200)の歯(220、230)に相補的な形状である切り欠き(150)によって伸ばされた管状スカート部(110)を有する。
同様に、第2顎(200)は、歯を形成するフレア(220、230)によって、かつ、第1顎(100)の歯(120、130)に相補的な形状である切り欠き(250)によって伸ばされた管状スカート部(210)を有する。
歯と切り欠きを結ぶ領域は、端部(180、280)に関して変曲点を有し、針(400)の支持面を規定するとともに、第1の詳細な実施形態の顎の横断面の役割を果たす。
第3詳細な実施形態の説明
図12および図13は、詳細な実施形態を図示している。顎は、それぞれ、管状スカート部(110、210)に切り込まれた4つの歯を有する。当該4つの歯は、接平面において三角形の断面を有し、かつ、反対側の顎の歯を受ける4つの相補的な形状の切り込みと交互に配置されている。
第2顎は、芯(300)の周囲を角度を付けて回転し得る。伸縮バネ(500)は、向かい合った歯を互いに向かって移動させるようになっている。
この変形例において、上部の顎の歯は、既に説明された変形例とは異なる初期位置にある。上部の顎の歯は、バネ(500)によって第2顎(200)に固定される。顎が閉じる場合、バネ(500)は、針がスカート部の端部間に保持されるまで、反対側の歯に対してスライドしながら回転し得る。圧力が続くため、顎の円筒形部分は、針が上下から締め付けられるまで、降下し続ける。この構造は、複数の針を収容し得る。
第4の詳細な実施形態の説明
図14は、顎が閉位置にある第4の詳細な実施形態の斜視図を示す。
顎(100、200)は、歯(220、120)が載る弾力的に変形可能な支持部(180、280)を有する。
この変形例では、歯は顎(100、200)内でスライドし得るため、種々の針を収容することができる。顎が閉じる際に、反対側の顎にある対の歯に接触する歯もある。針に接触する歯は、顎に引っ込む。可撓性材料(ゴム、シリコーンなど)で構成される支持部(180、280)は、顎が開く際にすべての歯が出て来るように、すべての歯にバネ機能を与える。
第5の詳細な実施形態の説明
図15および図16は、それぞれ開位置および閉位置にある顎を備えた第5の詳細な実施形態の斜視図を示す。
この変形例によれば、歯(120、130、140、220、230、240)には柔軟性があり、その弾力性によって針(400)を内側に押す。
この変形例において、歯は、弾力的に変形し、種々の針に適合し得る。
顎が閉じられると、何本かの歯は互いに離れて針の外周に位置し、何本かの歯は反対側の顎の溝に引き続き導かれる。
歯の埋め込み
図17〜図20は、歯の埋め込みの様々な選択的実施形態の上面図を示す。
図17に示されるように、歯は、顎の端部に配置され得る。この場合、歯の外縁は、凹凸または中空なしに、顎の本体と一致する。
また、図18に示されるように、歯は、顎の端部から後退させ得る。この場合、歯は、横の寸法を縮小する。
また、図19に示されるように、歯は、顎の縁の外側に配置され、顎の近傍に位置する針をよりしっかり取り付け得る。
さらに、図20に示されるように、歯は、針の取り付けの改善と左右の間隔の制限とを折衷するために、顎の端部をまたぐように配置され得る。
歯の断面
図21〜図26は、歯の様々な選択的実施形態の半径断面に沿った図を示す。
半径横断面において、歯は、以下を有してもよい。
図21に示されるような、平らなまたは面取りされた頭頂を有する長方形の断面。
図22に示されるような、丸みを帯びた上部を有する長方形の断面。
図23に示されるような、広がった上部を有して針の保持を改善する長方形の断面。
図24に示されるような、顎を閉じているあいだ針を中央の芯に持って行くための三角形の断面。
図25に示されるような、歯の基部に向かって幅を広げることによって、顎が閉じているあいだ、針を中央に向かって確実に導く不等辺四辺形の断面。
図26に示されるような、様々な針の大きさに適合可能な鋸壁形。
歯の断面
図27〜図29は、歯の様々な選択的実施形態の横断面に沿った図を示す。
当該断面は、
図27に示されるように円形であってもよいし、
図28に示されるように、針の表面に対する支持体の中央端部となる、丸みを帯びた三角形であってもよいし、
図29に示されるように、五角形であってもよい。

Claims (21)

  1. 湾曲した針(400)を操作するための内視鏡持針器であって、上記内視鏡持針器の一方の端部に配置された遠隔作動機構と、他方の端部に配置された連接アセンブリと、を備え、該連接アセンブリは、導管と一体化した第1把持顎(100)と、可動芯(300)によって作動されて横方向に移動する第2可動把持顎(200)と、を備える、内視鏡持針器であって、
    上記第1把持顎(100)および第2可動把持顎(200)は、上記可動芯(300)に対して同軸の円筒形の部品で構成され、
    上記第1把持顎(100)は、長手方向に伸びる複数の周辺歯(120、130、140)を有し、
    上記第2可動把持顎(200)は、複数の周辺歯(220、230、240)を有する円筒形の部品で構成され、
    上記第2可動把持顎(200)は、上記第1把持顎(100)に対して、休止位置と閉鎖位置とのあいだを長手方向に直線移動可能であり、該休止位置では、第1把持顎(100)および第2可動把持顎(200)同士は、歯の端同士のあいだに、上記湾曲した針(400)の断面に少なくとも等しい間隔を空け、該閉鎖位置では、第1把持顎(100)および第2可動把持顎(200)同士は該湾曲した針(400)を保持する、ことを特徴とする、内視鏡持針器。
  2. 上記第2可動把持顎(200)の上記周辺歯(220、230、240)は、上記第1把持顎(100)の上記周辺歯(120、130、140)に対して角度がずれていることを特徴とする、請求項1に係る内視鏡持針器。
  3. 上記第1把持顎(100)および上記第2可動把持顎(200)は、周辺歯と、反対側の顎の歯に対して相補的な形状および位置の周辺溝とが交互に配置されていることを特徴とする、請求項1に係る内視鏡持針器。
  4. 上記歯は、横断面において多角形の断面を有することを特徴とする、請求項1に係る内視鏡持針器。
  5. 上記第1把持顎および上記第2可動把持顎は、それぞれ、3つの歯および相補的な顎の上記歯を受けるための3つの溝を有することを特徴とする、請求項に係る内視鏡持針器。
  6. 上記歯の外面は半円筒形であることを特徴とする、請求項1に係る内視鏡持針器。
  7. 上記歯の包絡面は、上記第1把持顎および上記第2可動把持顎の断面と同一の断面を有することを特徴とする、請求項1に係る内視鏡持針器。
  8. 上記歯の包絡面は、上記第1把持顎および上記第2可動把持顎の断面よりも小さい断面を有することを特徴とする、請求項1に係る内視鏡持針器。
  9. 上記歯の包絡面は、上記第1把持顎および上記第2可動把持顎の断面より大きい断面を有することを特徴とする、請求項1に係る内視鏡持針器。
  10. 上記第2可動把持顎は、半球形の端部を有することを特徴とする、請求項1に係る内視鏡持針器。
  11. 半径平面における上記歯の断面は、長方形であることを特徴とする、請求項1に係る内視鏡持針器。
  12. 半径平面における上記歯の断面は、傾斜した内端を有することを特徴とする、請求項1に係る内視鏡持針器。
  13. 半径平面における上記歯の断面は、上記歯の端部と上記歯の基部との間で徐々に幅が小さくなる鋸壁状の内端を有することを特徴とする、請求項1に係る内視鏡持針器。
  14. 半径平面における上記歯の断面は、広がった上端部を有することを特徴とする、請求項1に係る内視鏡持針器。
  15. 上記歯の少なくとも一部分は弾力的に変形可能であるとともに広がった端部を有することを特徴とする、請求項1に係る内視鏡持針器。
  16. 上記歯は上記第1把持顎および上記第2可動把持顎の管状の筐体を切断することによって形成されることを特徴とする、請求項1に係る内視鏡持針器。
  17. 上記第1把持顎は、上記可動芯の断面に相補的な多角形の断面の中心通路を有することを特徴とする、請求項1に係る内視鏡持針器。
  18. 上記歯の少なくともいくつかは軸方向に可動であることを特徴とする、請求項1に係る内視鏡持針器。
  19. 上記歯の端部は、上記第1把持顎および上記第2可動把持顎の接平面において斜面を有することを特徴とする、請求項1に係る内視鏡持針器。
  20. 上記第1把持顎および上記第2可動把持顎のそれぞれは、相補的な斜面を有する歯を備え、上記第2可動把持顎は上記第1把持顎に対して自由に回転し、かつ、相補的な歯の上記斜面を合わせることを目的とするトルクを有する弾性手段を備えることを特徴とする、請求項19に係る内視鏡持針器。
  21. 電動システムに接続されるように構成された端部を備えることを特徴とする、請求項1に係る内視鏡持針器。
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