JP7171690B2 - 超音波外科用器具の内部からの破片の除去を促進するための機構 - Google Patents
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Description
いくつかの外科手技では、超音波振動エネルギーを組織に加えることによって組織を切開するために超音波創傷器具を操作することが望ましい場合がある。同じ外科手技では、組織を超音波起動要素に対して圧迫することによって組織を横切開するように超音波剪断器具を操作することが望ましい場合がある。従来の器具類では、これには2つの別個の器具を使用する必要があり得る。これは、両方のタイプの器具が超音波振動要素の起動に依存していても、創傷器具は、超音波振動要素の遠位に位置付けられた組織に作用することができ(例えば、超音波振動要素の長手方向軸に沿って)、その一方で、クランピング横切開器具は、超音波振動要素に対して横方向に(例えば、超音波振動要素の長手方向軸に垂直に)位置付けられた組織に作用することができるためである。したがって、超音波振動要素の遠位にある組織の切開をもたらし、かつ、超音波振動要素に対して横方向に位置付けられた組織内のクランピング横切開をもたらすように動作可能な単一の器具を提供することが望ましい場合がある。このような器具のいくつかの単なる例示的な実施例が、以下により詳細に説明される。
図2に最もよく示されているように、超音波トランスデューサアセンブリ(110)はハンドルアセンブリ(50)内に収容されている。超音波トランスデューサアセンブリ(110)は、発生器(20)から電力を受ける。超音波トランスデューサアセンブリ(110)は、発生器(20)からの電力を超音波振動エネルギーに変換するために動作可能であるように、複数の圧電要素を備える。その開示が参照により本明細書に組み込まれる 2007年5月10日公開の「Medical Ultrasound System and Handpiece and Methods for Making and Tuning」と題される米国特許出願公開第2007/0106158号に記載されるように、本実施例の超音波トランスデューサアセンブリ(110)は、超音波トランスデューサアセンブリ(110)の本体内にしっかりと配置された2個の導電リング(図示せず)を含む。超音波トランスデューサアセンブリ(110)が取り得る他の好適な形態は、本明細書の教示を鑑みれば当業者には明らかとなるであろう。
図4~図5に示されるように、この実施例の潅注導管(200)は、開放遠位端(202)、スロット(204)、管腔(210)、流体ポート(212)、及びハブ(220)を備えている。スロット(204)は、開放遠位端(202)から長手方向に延在している。開放遠位端(202)、スロット(204)、及び流体ポート(212)は、すべて管腔(210)と流体連通している。流体ポート(212)は、図2及び図4~図5に示すように、遠位流体管(374)と連結するように構成される。流体管(374)は、近位流体管(370)と更に連結されている継手(372)と連結される。近位流体管(470)は、以下でより詳細に記載されるように、バルブアセンブリ(320)に更に連結される。流体源(30)からの流体は、バルブアセンブリ(320)、近位流体管(370)、継手(372)、遠位流体管(374)、ポート(212)、及び管腔(210)を介して、開放遠位端(202)及びスロット(204)を通して連通され得ることは理解されたい。
図2及び図5に示されるように、この実施例のバルブアセンブリ(320)は、本体(322)、流体入口ポート(324)、吸引入口ポート(326)、流体出口ポート(334)、及び吸引出口ポート(336)を備えている。各ポート(324、326、334、336)は、この実施例では、棘状継手を備えるが、これは、各ポート(324、326、334、336)が取ることができる形態の単なる例示的な一例に過ぎないことを理解されたい。流体入口ポート(324)は、従来の配管及び/又は任意の他の好適な種類の導管を介して流体源(30)と連結される。吸引入口ポート(326)は、従来の配管及び/又は他の好適な種類の導管を介して吸引源(40)と連結される。図2及び図5に示すように、流体出口ポート(324)は、近位流体管(370)と連結される。図2及び図5にも示されるように、吸引出口ポート(324)は吸引管(380)と連結される。
組織が超音波ブレード(100)によって乳化されると、このプロセスに剥がれた組織片が生じうる。これらの組織片は、管腔(122)を通じて与えられる吸引によって超音波ブレード(100)に引き込むことができる。所与の外科手技において器具(10)を使用する過程で、こうした組織片は、場合により凝固した血液及び/又は他の破片と共に最終的に管腔(122)内に蓄積するおそれがある。管腔(122)内のこうした蓄積は、管腔(122)を通る流れを制限する場合がある。かかる制限は、最終的に管腔(122)の詰まりにつながるおそれがある。したがって、組織などが管腔(122)内に蓄積する可能性を低減する機構及び/又は操作技術が提供されることが望ましいと考えられる。かかる機構及び技術の例について以下に詳細に述べる。
管腔(122)内の破片の蓄積を防止するために使用することが可能な1つの例示的な技術として、管腔(122)内に負の近位方向の流体圧力と正の遠位方向の流体圧力との組み合わせを与えることがある。例えば、図8Aは、デューティサイクルが管腔(122)を通じた負の近位方向の流体圧力(圧力軸上で「P」により表される)で開始し、次いで管腔を通じて正の遠位方向の流体圧力(圧力軸上の「D」によって表される)に移行し、これら2つの圧力方向間で交互に変化する、時間に対する圧力のプロット(400)を示している。このデューティサイクルは、器具(10)の通常動作中に行うことができる。
図12は、ブレード(100)の代わりに器具(10)に組み込むことができる例示的な代替的ブレード(500)を示している。この実施例のブレード(500)は、遠位管腔(510)及び近位管腔(512)を画定する本体(502)を有している。管腔(510、512)は互いに同軸に整列され、互いに流体連通している。管腔(510)は遠位開口部(504)で遠位方向に終端している。管腔(512)は近位開口部(506)で近位方向に終端している。テーパ状の内部側壁(514)が、管腔(510、512)間のテーパ状の移行部を与える。いくつかの変形例では、吸引は、上記で述べたように管腔(510、512)を通じて与えられる。いくつかの他の変形例では、やはり上記で述べたように、吸引と正の遠位方向の流体圧力との組み合わせが管腔(510、512)を通じて与えられる。
変化する流体流及び/又は変化する流体流路を器具(10)内に与えることに加えて、又はそれに代わって、操作者が超音波ブレード(100)の管腔(122)から破片に直接アクセスして除去することを可能にする機構が提供されることが望ましいと考えられる。図13A~図13Bは、かかる性能を与える例示的な代替的超音波外科用器具(600)を示している。以下に述べる点を除き、本実施例の器具(600)は、上記の器具(10)とまったく同様に構成し、動作することが可能である。本実施例の器具(600)は、本体(602)、シャフト(604)、超音波ブレード(606)、クランプアーム(608)、及び潅注導管(640)を含む。器具(600)の操作を行うために複数のボタン(603)が用いられているが、他の任意の適当な種類のユーザ入力機構を使用することができる。超音波ブレード(606)は超音波周波数で振動して、流体(例えば、生理食塩水、血液など)及び破片(例えば、組織片など)を抜き取るための吸引を与えるように動作することが可能である。上記に述べたように、クランプアーム(608)は、組織の切断及び封止を助けるために超音波ブレード(606)に近づく方向及び離れる方向に枢動可能である。
上記に述べた特徴及び技法に加えて、又はそれに代えて、器具(10)の変形例は、組織の断片化を促進する特徴を有してもよい。組織の断片化を促進することによって、組織粒子をより微細とし、それにより超音波ブレード(100)の管腔(122)を詰まらせにくくすることができる。図18~図19は、かかる組織断片化の促進を行うことができる例示的な代替的超音波ブレード(700)を示している。超音波ブレード(100)の代わりに、超音波ブレード(700)を器具(10)に組み込むことができる。この実施例の超音波ブレード(700)は管腔(702)を画定し、尖った角部(706)で交わる4つの平坦面(704)を有している。したがって、超音波ブレード(700)は、正方形の外側断面プロファイルを有している。角部(706)を設けることによって、超音波ブレード(700)は、円形の断面プロファイルを有する超音波ブレード(100)よりも大きな質量を有することができる。この更なる質量は、(例えば、組織断片化の速度を増加させることによって)組織断片化を促進することができる。
図22A~図22Cは、別の例示的な代替的外科用器具(800)を示している。以下に別途述べる点を除き、本実施例の器具(800)は、上記の器具(10)とまったく同様に構成され、動作することが可能である。本実施例のエンドエフェクタ(800)は、潅注導管(810)及び超音波ブレード(820)を含む。潅注導管(810)は、遠位開口部(814)で遠位方向に終端する管腔(812)を画定している。管腔(812)は流体連通ライン(830)と接続されている。超音波ブレード(820)は、遠位開口部(824)で遠位方向に終端する管腔(822)を画定している。管腔(822)は、流体連通ライン(832)及び吸引ライン(834)と接続されている。
以下の実施例は、本明細書の教示を組み合わせる、又は適用することができる、種々の非網羅的な方法に関する。以下の実施例は、本出願における又は本出願の後の出願におけるどの時点でも提示され得る、いずれの請求項の適用範囲をも限定することを目的としたものではない、と理解すべきである。一切の棄権を意図するものではない。以下の実施例は、単なる例示の目的で与えられるものに過ぎない。本明細書の種々の教示は、その他の多くの方法で配置及び適用が可能であると考えられる。また、いくつかの変形形態では、以下の実施例において言及される特定の特徴を省略してよいことも考えられる。したがって、本発明者又は本発明者の利益の継承者により、後日、そうである旨が明示的に示されない限り、以下に言及される態様又は特徴のいずれも、決定的なものとして見なされるべきではない。以下に言及される特徴以外の更なる特徴を含む請求項が本出願において、又は本出願に関連する後の出願において示される場合、それらの更なる特徴は、特許性に関連するいかなる理由によっても追加されたものとして仮定されるべきではない。
本明細書に記載される器具のバージョンのいずれも、上述されるものに加えて、又はそれらの代わりに、様々なその他の特徴を含み得ると理解されたい。あくまで一例として、本明細書に記載される器具のいずれも、本明細書に参照により組み込まれる様々な参考文献のいずれかにおいて開示される様々な特徴のうちの1つ以上も含むことができる。本明細書の教示は、本明細書に引用されるその他の参考文献のいずれかに記載される器具のいずれにも容易に適用され得、そのため、本明細書の教示は、本明細書に引用される参考文献のいずれかの教示と多くの方法で容易に組み合わせることができることも理解されたい。本明細書の教示が組み込まれ得るその他の種類の器具が、当業者には明らかとなるであろう。
(1) (a)遠位開口部を画定する超音波ブレードであって、前記超音波ブレードに対して遠位側に配置された組織を乳化させるための第1のモードで動作可能であり、かつ、前記超音波ブレードに対して横断方向に配置された組織を切断及び封止するための第2のモードで更に動作可能である、超音波ブレードと、
(b)前記超音波ブレードの前記遠位開口部と連通する第1の流体ポートと、
(c)前記超音波ブレードの前記遠位端に隣接して配置された潅注部材と、
(d)前記潅注部材と連通する第2の流体ポートと、
(e)流体連通アセンブリであって、
(i)前記第1の流体ポートを流体源と接続し、
(ii)前記第1の流体ポートを吸引源と接続し、
(iii)前記第2の流体ポートを前記流体源と接続する、ように構成された、流体連通アセンブリと、を備える、器具。
(2) 前記超音波ブレードに近づく方向と前記超音波ブレードから離れる方向とに枢動可能であることによって前記第2のモードで前記超音波ブレードと協働するクランプアームを更に備える、実施態様1に記載の器具。
(3) 前記流体連通アセンブリがコントローラを更に備え、前記コントローラは、前記第1の流体ポートを前記流体源と第1の持続時間にわたって接続することと、前記第1の流体ポートを前記吸引源と第2の持続時間にわたって接続することとを交互に行うことを含む制御アルゴリズムを実行するように構成されている、実施態様1に記載の器具。
(4) 前記第1の持続時間が前記第2の持続時間よりも長い、実施態様3に記載の器具。
(5) 前記第1の持続時間が前記第2の持続時間よりも短い、実施態様3に記載の器具。
(7) 前記コントローラは、前記センサが前記超音波ブレードの詰まり又は他の制限を検出しないことに応じて第1のデューティサイクルを与えるように構成され、前記第1のデューティサイクルの間の前記第1の持続時間が前記第2の持続時間よりも短い、実施態様6に記載の器具。
(8) 前記コントローラは、前記センサが前記超音波ブレードの詰まり又は他の制限を検出することに応じて第2のデューティサイクルを与えるように構成され、前記第2のデューティサイクルの間の前記第1の持続時間が前記第2の持続時間よりも長い、実施態様7に記載の器具。
(9) 前記超音波ブレードが、遠位管腔部分及び近位管腔部分を更に画定し、各前記管腔部分が前記遠位開口部と流体連通し、各前記管腔部分は互いに同軸上に整列しており、前記近位管腔部分が前記遠位管腔部分よりも大きな直径を有する、実施態様1に記載の器具。
(10) 前記超音波ブレードがテーパ状の内側側壁を更に画定し、前記テーパ状の内側側壁が、前記遠位管腔部分から前記近位管腔部分へのテーパ状の移行部を与える、実施態様9に記載の器具。
(12) 前記超音波ブレードが管腔及び横開口部を画定し、前記管腔が前記遠位開口部と流体連通し、前記横開口部が前記管腔と流体連通し、前記横開口部が前記遠位開口部から近位方向に離間している、実施態様11に記載の器具。
(13) 前記ハッチが、前記横開口部を選択的に覆い、また露出するように配置されている、実施態様12に記載の器具。
(14) 前記ハッチがガスケットを備え、前記ガスケットは、前記ハッチが閉位置にある場合に前記横開口部を封止するように構成され、前記ガスケットは、前記ハッチが開位置にある場合に前記横開口部を開放するように構成されている、実施態様13に記載の器具。
(15) 前記超音波ブレードが、概ね正方形の断面プロファイルを有する、実施態様1に記載の器具。
(17) 前記概ね正方形の断面プロファイルが、少なくとも1つの尖った角部を含む、実施態様16に記載の器具。
(18) 前記流体連通アセンブリが、
(i)1組の可撓性導管と、
(ii)1組の挟持部材と、
(iii)1組の挟持表面と、を更に備え、
前記挟持部材が、前記可撓性導管を前記挟持表面に対して選択的に挟むことによって、
(A)前記第1の流体ポートと前記流体源、
(B)前記第1の流体ポートと前記吸引源、及び
(C)前記第2の流体ポートと前記流体源、との間の流体の流れを選択的に制御するように動作可能である、実施態様1に記載の器具。
(19) (a)超音波ブレードであって、
(i)細長いシャフトと、
(ii)前記細長いシャフトを通って延在する管腔と、
(iii)前記シャフトの遠位端に位置し、前記管腔と流体連通している遠位開口部と、
(iv)前記遠位端から近位方向に離間し、前記管腔と流体連通している横開口部と、を有する、超音波ブレードと、
(b)細長い外側シャフトを含む本体であって、前記細長い外側シャフトが、前記超音波ブレードの前記横開口部に対応する横開口部を画定する、本体と、
(c)前記細長い外側シャフトの前記横開口部において前記細長い外側シャフトと可動に連結されたハッチであって、前記ハッチが内側ガスケットを含み、前記ガスケットが、前記超音波ブレードの前記横開口部を選択的に封止するように構成されている、ハッチと、を備える、器具。
(20) 器具を操作する方法であって、
(a)超音波ブレードに隣接して配置された潅注部材を通じて手術部位に流体を射出することと、
(b)前記超音波ブレードを介して前記手術部位に超音波エネルギーを印加することと、
(c)以下の
(i)前記超音波ブレードの管腔を通じて前記手術部位に吸引を作用させることと、
(ii)前記超音波ブレードの前記管腔を通じて前記手術部位に流体を射出することと、
を交互に行うことと、を含む、方法。
Claims (16)
- (a)遠位開口部を画定する超音波ブレードであって、前記超音波ブレードに対して遠位側に配置された組織を乳化させるための第1のモードで動作可能であり、かつ、前記超音波ブレードに対して横断方向に配置された組織を切断及び封止するための第2のモードで更に動作可能である、超音波ブレードと、
(b)前記超音波ブレードの前記遠位開口部と連通する第1の流体ポートと、
(c)前記超音波ブレードの前記遠位開口部に隣接して配置された潅注部材と、
(d)前記潅注部材と連通する第2の流体ポートと、
(e)流体連通アセンブリであって、
(i)前記第1の流体ポートを流体源と接続し、
(ii)前記第1の流体ポートを吸引源と接続し、
(iii)前記第2の流体ポートを前記流体源と接続する、ように構成された、流体連通アセンブリと、を備え、
前記流体連通アセンブリがコントローラを更に備え、前記コントローラは、前記第1の流体ポートを前記流体源と第1の持続時間にわたって接続することと、前記第1の流体ポートを前記吸引源と第2の持続時間にわたって接続することとを交互に行うことを含む制御アルゴリズムを実行するように構成されている、器具。 - 前記超音波ブレードに近づく方向と前記超音波ブレードから離れる方向とに枢動可能であることによって前記第2のモードで前記超音波ブレードと協働するクランプアームを更に備える、請求項1に記載の器具。
- 前記第1の持続時間が前記第2の持続時間よりも長い、請求項1に記載の器具。
- 前記第1の持続時間が前記第2の持続時間よりも短い、請求項1に記載の器具。
- 前記流体連通アセンブリがセンサを更に備え、前記センサは前記超音波ブレードの詰まりを検出するように動作可能であり、前記センサは前記コントローラと通信する、請求項1に記載の器具。
- 前記コントローラは、前記センサが前記超音波ブレードの詰まりを検出しないことに応じて第1のデューティサイクルを与えるように構成され、前記第1のデューティサイクルの間の前記第1の持続時間が前記第2の持続時間よりも短い、請求項5に記載の器具。
- 前記コントローラは、前記センサが前記超音波ブレードの詰まりを検出することに応じて第2のデューティサイクルを与えるように構成され、前記第2のデューティサイクルの間の前記第1の持続時間が前記第2の持続時間よりも長い、請求項6に記載の器具。
- 前記超音波ブレードが、遠位管腔部分及び近位管腔部分を更に画定し、各前記管腔部分が前記遠位開口部と流体連通し、各前記管腔部分は互いに同軸上に整列しており、前記近位管腔部分が前記遠位管腔部分よりも大きな直径を有する、請求項1に記載の器具。
- 前記超音波ブレードがテーパ状の内側側壁を更に画定し、前記テーパ状の内側側壁が、前記遠位管腔部分から前記近位管腔部分へのテーパ状の移行部を与える、請求項8に記載の器具。
- 前記超音波ブレードの一部を包囲するシャフトを更に備え、前記シャフトが可動ハッチを含み、前記可動ハッチが、前記超音波ブレードの一部を選択的に露出するように動くことが可能である、請求項1に記載の器具。
- 前記超音波ブレードが管腔及び横開口部を画定し、前記管腔が前記遠位開口部と流体連通し、前記横開口部が前記管腔と流体連通し、前記横開口部が前記遠位開口部から近位方向に離間している、請求項10に記載の器具。
- 前記可動ハッチが、前記横開口部を選択的に覆い、また露出するように配置されている、請求項11に記載の器具。
- 前記可動ハッチがガスケットを備え、前記ガスケットは、前記可動ハッチが閉位置にある場合に前記横開口部を封止するように構成され、前記ガスケットは、前記可動ハッチが開位置にある場合に前記横開口部を開放するように構成されている、請求項12に記載の器具。
- 前記超音波ブレードが、概ね正方形の断面プロファイルを有する、請求項1に記載の器具。
- 前記概ね正方形の断面プロファイルが、少なくとも1つの丸みを帯びた角部を含む、請求項14に記載の器具。
- 前記概ね正方形の断面プロファイルが、少なくとも1つの尖った角部を含む、請求項15に記載の器具。
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