JPH06502779A - 外科手術用管状切断器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 外科手術用管状切断器具 発明の背景 本発明は内視鏡による外科手術、特にアースロスコピツク（ａｒｔｈｒｏｓｃｏ ｐｉｃ）手術に使用する外科手術用器具に関し、その器具は、末端部に配置され た切断縁を有しかつ末端部に開口部を有する外側管状部材内で回転可能な内側管 状部材を有し、外側管状部材は、前記開口部が切断縁を露出させ、切断縁で組織 を切断し、内側管状部材を通る吸引によって、組織を除去するように切断縁と協 働するように配置されている。

発明の背景 現在、病気のまたはけがをした組織に接近するために最小限の切開を行うアース ロスコピツク外科手術のような内視鏡手術が広く行われている。通常切開量を最 小限に保持することによって、回復時間がかなり減少する。

このような手術において、問題のある領域への接近は、この手術を視るためのＴ 、Ｖカメラに接続された光フアイバケーブルと、生理食塩水でその領域を洗浄す る管と、器具の内側の溝を介して問題の組織を切断し、吸引することによってそ の組織を取り出すための細長い管状の切断器具とが挿入することができる十分な 大きさの小さな切開によって達成される。一般的にこのような管状切開器具は、 毎分的１０００から３５００回転速度で外側の同心円の細長い管状部材内に回転 可能に配置されている。

細長い同心円の管は、長さが約３インチ（７，６２センチメートル）から１０イ ンチ（２５，４センチメートル）であり、外側管は通常直径が０．２５インチ（ ０，６３５センチメートル）である。内側管状部材は、その末端部に配置された 切断縁を有し、この末端部は手術を行うために組織に接近する切断縁を提供（開 放し）し、手術を行うときに切断縁と協働する外側管状部材の対応する開口部と 同軸である。切開された組織は、生理食塩水でその領域を洗浄し、内側管状部材 を通して吸引することによって除去される。吸引及び回転を行うために、内側管 状部材の近接端部は、通常プラスティックから成形された軸部材の軸線方向の穴 にしっかりと固定され、この軸部材は、軸のまわりに配置された吸引チャンバの 軸線方向の穴を接続するための側方穴（１）と、回転駆動を行う電気モータに軸 を接続するための接続装置（２）を有する。次に、外側管状部材の近接端部は、 通常プラスティックから成形されるハンドル部材の軸線方向に固定され、その軸 線方向の穴は内側部材が接合される軸の回転を受け及びそれを容易にするために 拡大した軸線方向の円筒形チャンバに向けて開放している。手術する際に、内側 管状部材及び外側管状部材は、切断縁を特定の場所に正確に位置決めするために 、内側の管が高速で自由に回転できる能力にふされしい最小の空間をそれらの間 に有しなければならない。通常、０．０００５インチ（０，００１２７センチメ ードル）から０．００１インチ（０，００２５４センチメートル）の間隙が備え られている。典型的には、この管は３００シリーズのステンレススチールのシー ト材料からディープドローイング処理（ｄｅｅｐ　ｄｒａｗｉｎｇ　ｐｒｏｃｅ ｓｓ）で製造される。商業的に製造される管は、典型的には同心性、直線性及び 粗さに関して完全に一様ではない。アースロスコピツク外科手術用器具の製造は 、センターレス研削、管状面の研磨及びラッピング（１ａｐｐｉｎｇ）の手順並 びにシリコンのような潤滑剤の適用の手順による欠陥を補償する試みが行われる 。このような手順は外科手術用器具の手術の早期の段階における機能を改良する 。しかしながら、手術の数秒後に金属摩耗に関する問題がスムーズな器具の手術 を妨げ始める。１つのステンレススチールの表面が他のステンレススチールの表 面とこすれ合う結果、金属摩耗のくずが生じ、これが切開部に積層され、金属汚 染を生じ、組織に損傷を与え、回復を遅らせ、さらには手術に障害を与える可能 性がある。ステンレススチールの製造に関する他の問題は、それらがさらに摩耗 を起こし、器具の停止及び故障に導く回転面の摩耗及び傷が発生することである 。本発明はこのような問題を克服し、改良された管状切断器具を提供することで ある。

発明の要約 本発明において、望ましくない摩耗くずをつくる金属粒子の取り込み及び器具の 停止の可能性は、内側管状部材または外側管状部材の内面のうち少なくとも１つ の作用面の少なくとも１部に沿って銀及び金からなるグループの金属のうち柔ら かく打ち延ばしのできる金属の周縁方向の表面コーティングを適用することによ って除去される。このコーティングはこのような部材の摩耗に対して優れた抵抗 性を有する引き伸ばし可能な表面を与え、この表面は、手術におけるさらに正確 な制御及び実質的に汚染のない器具の操作を可能にする。銀及び金からなるグル ープの金属のコーティングはホットスポットの発生を減少させ、シリコンのよう な潤滑材を使用する必要性を著しく低減し、切断器具を毎分毎に高速回転で操作 することを可能にする。

本発明の１つの目的は、銀及び金からなるグループの金属の周縁方向の表面コー ティングを内側管状部材の外面または外側管状部材の内面のうち少なくとも一方 の作用長の少なくとも１部に沿って適用することによって改良された管状切断器 具を提供することにある。

本発明の他の目的は、銀及び金からなるグループの金属の周縁方向の表面コーテ ィングを内側管状部材の外面の少なくとも１部の作用長に沿って適用することに よって上述したような改良された管状切断器具を提供することにある。

本発明の他の目的は、銀及び金からなるグループからの金属の周縁方向の表面コ ーティングを外側管状部材の内面の少なくとも１部の作用長に沿って適用するこ とによって上述したような改良された管状切断器具を提供することにある。

本発明の他の目的は、銀及び金からなるグループからの金属の周縁方向の表面コ ーティングを内側管状部材の外面及び外側管状部材の内面に隣接する領域に適用 することによって上述したような改良された管状切断器具を提供することにある 。

本発明の他の目的は、図面を参照して次の詳細な説明から明らかになる。

従来の技術 １９９０年５月８日にドナルドに、シュラ−に付与された米国特許第４，９２３ ．４４１号は、外側管状部材に関して内側管状部材のコツキング（ｃｏｃｋｉｎ ｇ）及びゆがみを防止し、また擦り傷を防止するこのような管状切断器具の改良 を行う方法を開示している。このような改良は、末端部から近接端部に伸びる堅 い軸受は面を提供するために内側管状面の外面全体に沿って物理的な蒸着技術に よって窒化チタンの堅いコーティングを適用することによって行う。このような 改良はコツキング、ゲージング及び器具の停止に関する問題に対処し得るが、そ れらの方向を切開場所に向け、それを逆に汚染し、また器具の停止に導く外側管 状部材の内面からのステンレススチールの金属粉の取り込みに関する問題には対 処していない。この取り込みに関する問題に関して、窒化チタンのハードコーテ ィングは、外側管状部材の柔らかい、強度の弱いステンレススチール製の内壁か ら金属粒子を取り込む傾向を悪化させる。本発明の適用において、米国特許第４ ，９２３，４４１号とは異なる方向を目指すことによって主にゲージング及びシ ーズ問題を解決するだけではなく、医療的な観点からさらに重要な管状部材から のステンレススチールの金属粉の取り込みを実質的に省略する銀及び金からなる グループの柔らかい引き伸ばし可能な金属のコーティングを適用することによっ て行われる。

銀及び金はディナーウエアー、食卓用金物及びそれと同様なもののコーティング として使用されている。このような使用は、本発明においてこのような金属を有 効に使用するための使用法とは異なり、美的な理由及び機械的な特性によるもの である。従って、ディナーウエア及び食卓用金物のこのような銀及び金の使用法 は、本発明の管状切断器具のそれらのを動性及びこのような使用から得られる予 期せぬ結果を教示または示唆するものではない。

１９８０年に編集された金属ノ１ンドブツク第９版の第３巻の第８０２ページか ら第８２２ページに、このような軸受けに使用することができる摺動軸受は及び 金属及びセラミックスについての議論がある。第８０５ページの第２のコラムに 、銀及び金は鉄に関する好ましい原子の大きさ故にスチールとの互換性の論理的 な基準に合致すること、及びこのような互換性はアンチシージング及びアンチス コアリング材料の特性であることが開示されている。金に関して、他の物理的な 特性の他の議論はなく、またそれが軸受は材料−として使用する多くの例に言及 するものもない。その他の物理的な特性及び最終的な使用法の開示がないので、 この引例では本発明の管状切断器具において、特にこのような器具のシェアリン グの問題を有効に実質的に削除する金の有効性を示唆するものはない。銀に関し ては、軸受は材料としての使用が８１８ページにある長さに亙って議論され、そ こで銀が十分でない表面特性を有することが指摘されており、ヘビーデユティな アプリケーションにおいて他の軸受は材料の外層を有する中間層として一定不変 に使用されることが指摘されている。この引用例のどこにも本出願人がそれを使 用し、それがゲージング（ｇａ　ｌ　ｌ　ｉ　ｎｇ）及び補足問題を解決するだ けでなく金属粒子の取り込みの重要な問題をも解決するように主な軸受は面とし て銀を使用した例は見当たらない。主な軸受は面として銀を使用するに当たって 、本発明は予期しない改良を行うために米国特許第４，９２３．４４１号におけ る場合のおけるような金属ハンドブックの基準とは異なる観点に立つものである 。

図面の簡単な説明 図１は、内側管状部材が外側管状部材内に一部だけが挿入されている本発明の管 状外科手術用器具の斜視図である。

図２は本発明の管状の外科用切断器具の末端部の拡大斜視図である。

図３は本発明の管状外科用器具の内側管状部材の末端部の拡大斜視図である。

図４，５及び図６は本発明の管状の外科手術用器具の３つの実施例を示す図２の 線２−２に沿った拡大断面図である。

本発明の詳細な説明 図１に本発明による管状外科用切断器具２０が示されており、この器具は３００ シリーズのオーステナイトのステンレススチールから形成された外側管状部材２ ２と、一部が外側管状部材に挿入されている状態を示す同じステンレススチール で形成された内側管状部材２４とから形成されている。外側管状部材２２内に完 全に挿入可能であり、そのなかで回転可能である内側管状部材２４は、末端部３ ４に切断縁部３４を有し、この切断縁部３４は内側管状部材２４が外側管状部材 ２２内に完全に挿入されたとき（図２参照）、外側管状部材２２の末端部２８の 開口部３６に隣接するように配置される。切断縁部３４は、外科手術の手順のよ うな種々の切断、吸収、研磨等のステップにおいて使用される多数のタイプの縁 部の外形及び形状を有する。外側管状部材２２の近接端部２６は、通常プラステ ィックで形成されたノ〜ンドル部材３８の軸線方向の穴４２に固定するように取 り付けられ、内側管状部材２４の近接端部３０は、通常プラスティックで形成さ れた軸部材２４の軸線方向の穴４６内に固定的に取り付けられる。ハンドル３８ の軸線方向の穴４２は内側管状部材２４が外側管状部材２２に完全に挿入された とき、軸部材４０のおす型軸受け４２の回転を受け、それを容易にするためにめ す型の軸受けをするように作用する拡大した円筒形チャンバ４４に向けて開口し ている。内側管状部材２４の近接端部３０は吸引を行うために軸部材４０のまわ りに配置された吸引チャンバ（図示せず）に接近することができる側方溝まで伸 びている。

電気モータ（図示せず）の接続において使用するために軸部材４０の近接端部に 舌部５０が設けられている。

はぼ管状部材の円周部の周りに伸びる銀及び金からなるグループの金属のコーテ ィングは、水溶液の公知の電気分解によって容易に適用される。また、このコー ティングは、例えば蒸着、スパッタリングまたはイオンブレーティングを含むよ く知られた蒸着積層処理によって行ってもよい。特に、コーティングを適用する 場合、真空蒸着積層処理を使用すると金の場合に特によい成果が得られる。選択 するコーティング処理によって容易に制御されるコーティングの厚さは内側管状 部材２４を外側管状部材２２の内部で回転させるために望ましい公差内になるよ うに変化させることができる。通常コーティングの厚さは約６０オングストロー ム（１インチのほぼ百万分の０．２５）から約２５ミクロン（はぼ１インチの十 分の−）の間である。銀及び金からなるグループからのコーティング金属の好ま しい厚さは０．２１ミクロンから１．５ミクロン（１インチの百万分の５から６ ０）の間である。

また銀及び金からなるグループの金属を適用する前に、管状部材をクローム及び ニッケルのような金属のサブコートまたはカーバイド及びジルコニウム、チタニ ウム、ハフニウム、タンタル、ニオビウム、バナジウム、タングステン及びシリ コンの窒化物のようなセラミックス及びその混合物でコートすることが望ましい 。また、柔らかい金属コーティングを一方の管状部材のみに適用する実施例にお いて、このような金属及びセラミックコーティングは、有利な結果をもたらすよ うにするために他方の管状部材の作用長さの少なくとも一部にわたって適用して もよい。この目的のために、用語「作用長さ」は内側管状部材２４に対して使用 されるとき、末端部３２から、それが軸部材４０の末端部に取り受けられる点ま での内側管状部材２４の長さをいい、外側管状部材２２に関して使用されるとき は、末端部２８からそれが／％ンドル部材３８の末端部に取り付けられる点まで の前記外側管状部材の長さをいう。このような金属及びセラミックコーティング は、公知のスパッタリング及びイオンめっき処理によって管状部材の作用長さの 少なくとも一部に沿って適用され、クローム及びニッケルコーティングの場合、 既知の蒸着積層処理及び電気めっきによって適用される。通常このような金属及 びセラミックスコーティングの厚さは、回転に必要な公差の範囲内で変化するが 、通常約１インチの百万分の１０から２００の厚さが有効な利益を与える。

最もよい結果を得るためには、本発明の外科手術用の器具を形成する際に使用す るステンレススチールの管状部材の表面を円滑にし磨くことが望ましい。特に望 ましい結果は、この分野でよく知られた電気研磨技術を使用してこのような表面 を研磨することによって得られる。

通常、電気研磨は、この管状部材を電解槽に浸け、管状部材が、電気めっきであ る場合のように陰極となるのではなく、陽極となるように電解槽に直流電流を流 すことによって行われる。好ましい実施例において、電気研磨は前記内側外側管 状部材のうち少なくとも一方の作用長さの全体の周縁方向の表面で実施される。

本発明において、管状外科切断器具の性能における十分な改良は銀及び金からな るグループの柔らかい金属による周縁方向のコーティングを少なくとも管状部材 の一方の少なくとも一部の作用長さの沿った表面に適用することによって行われ る。この用語の「周縁方向」は円筒形の摩耗抵抗表面を形成するように適用され る管状部材の部分の周りにほぼ３６０’にわたってのびるコーティングを意味す る。通常、周縁方向のコーティングが適用される作用長さに沿った部分は、短い 距離、例えばリング状の表面を提供する約１／４インチ（０，６３５センチメー トル）だけ全体の作用長さから変化する。理解できるように、銀及び金からなる グループからの金属のコーティングが作用長さの短い部分にのみ適用されるなら ば、負荷領域は比較的に小さく、寿命が制限される。通常、少なくとも約１／２ インチ（１，２７センチメードル）、少な（とも作用長さの沿って約１インチ（ ２，５４センチメートル）にわたって伸びているのが好ましい。銀及び金のグル ープの金属のコーティングが双方の管状部材に適用される実施例において、コー ト部分は、管状部材が追加的な関係にあるとき、例えば、内側管状部材２４が外 側管状部材２２に完全に挿入されたとき、すなわち、それらが管状部材の作用長 さに沿って異なる部分に適用されたとき、互いに隣接して同軸的になる。この発 明の他の有益な実施例において、銀のコーティングを管状部材の一方に適用し、 金のコーティングを他方の管状部材に適用することもできる。

本発明に使用される銀及び金のコーティングは約１００％の金及び銀からなるが 、所望ならば、実質的にコーティングの展性及び柔らかさに逆効果を与えない程 度の小さい比率の合金を含んでもよい。コートされない管状外科器具が空気中で 作動される実験において、管状部材の末端部に隣接する領域で熱が発生されるの が観察され、この領域で銀及び金からなるグループの金属のコーティングが最も 有効である。銀のコーティングを使用することによって実験的によい結果が得ら れた。従って、今日においてコーティング材料として銀が好ましい。通常、末端 部にこれらのコーティングを適用する場合、コーティング５４及び５４ａは、図 ２及び図３に示すように、少なくとも切断縁３４及び開口部３６の近接端部３５ 及び３７を越えるように最も末端の部分から延びるのが好ましい。さらに、コー ティング５４及び５４ａは少なくとも約１と１／２インチ（３，８１センチメー トル）だけ最末端部から戻ることが好ましい。

図４、図５及び図６は、内側管状部材２４と外側管状部材２２との間の公差空間 ５６が誇張されている本発明の好ましい種々の実施例を示す図２の線２−２に沿 って切った拡大断面図である。図４において、銀及び金からなるグループの金属 のコーティングが内側管状部材２２の外面にのみ適用された実施例が示されてお り、図５においてコーティング５４ａが外側管状部材２２の内面にのみ適用され ている実施例が示されており、図６において、コーティング５４及び５４ａが内 側管状部材２４の外面及び外側管状部材２２の内面にそれぞれ適用されている実 施例が示されている。

この発明の銀及び金のコーティングは、内側管状部材を製造するときに到達する ことが困難な領域に接近し、製造者のきり（スネーク）に使用されるような柔軟 な管を得ることができるように外側管状部材が湾曲されている管状外科手術用切 断器具を設計する際に有益である。

使用にあたって、除去すべき組織は内側管状部材２４の末端部で外側管状部材２ ２の開口部３６を介してその切断縁３４にさらされ、内側管状部材２４は電気モ ーター（図示せず）によって高速で回転される。切られた組織は、生理食塩水に よって切開部を洗浄することによって除去され、その食塩水は内側管状部材２４ のチャンネル５８を介して切られた組織とともに除去され、側方のチャンネル４ ８を通って出て軸部材４０のまわりに配置された吸引器チャンバ（図示せず）に 送られる。銀及び金からなるグループの金属コーティングの存在によって、金属 摩耗くずによる組織の汚染が実質的に消去されるから、管状外科手術用切断器具 が著しく円滑に操作され、さらに外科手術の良好な制御を可能とし、患者に対し て安全な手術を行うことができることが分かった。これはＦｉｇ、　２　Ｆｉｔ ３．３ 国際調査報告

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. １．ａ）近接端部及び末端部を有し、前記末端部に切断縁が配置されている内側 管状部材と、ｂ）近接端部及び末端部を有する外側管状部材であって、前記末端 部には開口部が配置されており、前記外側管状部材の内側チャンネルは、切られ る組織に前記開口部を介して前記切断縁が接近することができるようにするため に内側管状部材の切断縁が前記外側管状部材の前記開口部に隣接するように前記 内側管状部材の回転及び位置決めに対応するために十分な直径を有する外側管状 部材と、 ｃ）内側管状部材の外面及び外側管状部材の内面の少なくとも一方の作用長の少 なくとも一部に沿って適用された銀及び金からなる金属の円周方向のコーティン グとを有し、それによって前記外側管状部材内で内側管状部材の回転を制御し、 それを容易にするために摩擦抵抗面を提供する管状外科手術用切断器具。
2. ２．銀及び金からなるグループの金属の円周方向のコーティング面が内側管状部 材の外面の作用長の少なくとも一部に沿って存在する請求項１に記載の切断器具 。
3. ３．銀及び金からなるグループの金属の円周方向のコーティング面が外側管状部 材の内面の作用長の少なくとも一部に沿って存在する請求項１に記載の切断器具 。
4. ４．銀及び金からなるグループの金属の円周方向のコーティング面が内側管状部 材の外面及び外側管状部材の内面の双方の作用長の少なくとも一部に沿って存在 する請求項１に記載の切断器具。
5. ５．前記内側管状部材の切断縁が前記外側管状部材の開口部に隣接するとき、内 側管状部材の銀及び金からなるグループの金属の円周方向のコーティング面が外 側管状部材の銀及び金からなるグループの金属の円周方向のコーティング面に隣 接する請求項４に記載の切断器具。
6. ６．銀及び金からなるグループの金属の円周方向のコーティングが内側管状部材 の末端部に存在し、前記末端部から少なくとも前記切断縁の近接部を越えて戻る ように延びている請求項２に記載の切断器具。
7. ７．銀及び金からなるグループの金属の円周方向のコーティングが外側管状部材 の末端部に存在し、前記末端部から少なくとも前記開口部の近接部を越えて戻る ように伸びている請求項３に記載の切断器具。
8. ８．内側管状部材の銀及び金からなるグループの金属の円周方向のコーティング 面が内側管状部材の末端部に配置され、前記末端部から少なくとも前記切断縁の 近接部を越えて戻るように延びており、銀及び金からなるグループの金属の円周 方向のコーティング面が外側管状部材の末端部に配置され、前記末端部から少な くとも前記開口部の近接部を越えて戻るように延びている請求項５に記載の切断 器具。
9. ９．銀及び金からなるグループの金属の円周方向のコーティング面が、前記末端 部から少なくとも１及び１と１／２インチ（２．５４センチメートル及び３．８ １センチメートル）だけ後ろに延びている請求項６に記載の切断器具。
10. １０．銀及び金からなるグループの金属の円周方向のコーティング面が、前記末 端部から少なくとも１及び１と１／２インチ（２．５４センチメートル及び３． ８１センチメートル）だけ後ろに延びている請求項７に記載の切断器具。
11. １１．内側管状部材の銀及び金からなるグループの金属の円周方向のコーティン グ面が、前記末端部から少なくとも１及び１と１／２インチ（２．５４センチメ ートル及び３．８１センチメートル）だけ後ろに伸びており、前記外側管状部材 の銀及び金からなるグループの金属の円周方向のコーティング面が、前記末端部 から少なくとも１及び１と１／２インチ（２．５４センチメートル及び３．８１ センチメートル）だけ後ろに伸びている請求項８に記載の切断器具。
12. １２．銀及び金からなるグループの金属の円周方向のコーティング面が、クロム 、ニッケル及びカーバイド及びジルコニウム、チタニウム、ハフニウム、タンタ ル、ニオビウム、バナジウム及びその混合物の窒化物からなるグループから選択 されたサブコート上に存在する請求項１に記載の切断器具。
13. １３．前記内側管状部材及び前記外側管状部材は銀及び金からなるグループの金 属の周縁方向のコーティング面を有し、銀及び金からなるグループの金属の前記 コーティングのない管状部材は少なくとも前記作用長の一部に沿ってクロム、ニ ッケル及びカーバイド及びジルコニウム、チタニウム、ハフニウム、タンタル、 ニオビウム、バナジウム及びその混合物の窒化物からなるグループから選択され た円周方向のコーティング面を有する請求項１に記載の切断器具。
14. １４．銀及び金からなるグループの金属の円周方向のコーティング面の厚さが約 ６０オングストロームから５０ミクロンの間である請求項１に記載の切断器具。
15. １５．銀及び金からなるグループの金属の円周方向のコーティングが内側管状部 材の外面及び外側管状部材の内面のうち少なくとも一方の作用長に沿って少なく とも約１／２インチ（１．２７センチメートル）にわたって延びている請求項１ に記載の切断器具。
16. １６．銀及び金からなるグループの金属の円周方向のコーティングが内側管状部 材の外面及び外側管状部材の内面のうち少なくとも一方の作用長全体に沿って延 びている請求項１に記載の切断器具。
17. １７．前記内側管状部材及び前記外側管状部材はステンレススチールから形成さ れ、内側及び外側管状部材の少なくとも一方の作用長全体に沿った円周方向面は 電気研磨される請求項１に記載の管状外科手術用器具。
18. １８．前記外側管状部材は湾曲しており、柔軟な管によって形成される請求項１ に記載の管状外科手術用器具。