JP6850319B2 - 手術器具 - Google Patents

Description

本発明は、電気外科的に単極または双極で電流を生体組織に加える手術器具、特に、シール器具に関する。

少なくとも一方が可動な分枝体を備えたツールの２つの分枝体の間で生体組織を凝固させる器具は、技術水準から周知である。このため、欧州特許出願公開２５５４１３２号明細書には、分枝体それぞれが、電極受けと薄板状電極の両方を備えている器具が示されている。電極受けは、非結晶質金属部またはプラスチックコーティングされた金属部から構成されてもよい。電極は、複数の点状溶接によって電極受けに接合されている。これにより、機械的接合が確実になされる一方で、電極と電極受けとの間でわずかな熱伝導が生じてしまう。継ぎ目の直径がわずかだとしても、わずかな長さ（熱流方向の膨張）もあるので、遮熱層としての効果が限定される。

本目的は、手術器具、特に、請求項１に記載の電気手術器具により達成される。

本発明に係る器具は、電極受けと電極板とが複数のウェブを介して継ぎ目なく互いに接合されて一体化している分枝体を備える。したがって、ウェブと、一方の電極受けとウェブとの境目と、他方の電極板とウェブとの境目とは、同じ組成および構造の材料から境目なく構成される。好適な材料は十分な電気伝導特性を有するので、電極板を用いて生体組織に電流を加えることができる。複数の個別部品から作られる場合、電極板または電極受けの部品を再溶融することによって継ぎ目は生成されるが、ここでは、継ぎ目が完全にない。この概念から、ウェブのサイズは電気的、機械的、かつ、製造に関して必要不可欠なものに最小化される。さらに、ウェブの長さも最小化される。ウェブの長さは、平均断面積の平方根と少なくとも同じであることが好ましい。また、ウェブの長さは、最小断面積の平方根と少なくとも同じであればより好ましい。これらの対策により、電極板から電極受けへの熱伝達抵抗を最大にすることができる。これは、電極受けと電極板との間のスリット内に注入されるプラスチックがウェブの機械的接合効果の助けとなる場合やかなりの部分を占める場合に、特に当てはまる。

電極板と電極受けとの間にできるだけ大きな熱抵抗を用いると、電極板とは逆の分枝体側を動作中に可能な限り冷たいままにしておくことができる。電極間で生体組織をつまむと、それに接している電極板の温度は１００度以上になる可能性があるが、電極受け、つまり、後側の分枝体の外側を、生体組織の損傷を防ぐか最低でも少なくする、電極板より低い温度に保つことができる。生体組織は、４０度ですでに損傷し始めるが、例えば、少なくとも６０度で損傷し始める。これにより、困難な手術の場合や神経組織などの繊細な組織のすぐ近傍であっても、かなり精密で特異な組織処置を提供できる。

具体的な実施の形態の場合、ウェブは、スリットの開口から離れて設けられる。これにより、電極板から電極受けへのわずかな熱流は、電極受けのエッジから遠ざけられるので、分枝体のエッジ温度をさらに低くすることができる。

また、電極受けのエッジ輪郭線からウェブまでの距離は、スリットの幅より大きくてもよい。これにより、上記効果が促進される。

ウェブの断面は、円形でもよい。しかしながら、ウェブの断面は非円形でもよく、全てのウェブの断面が同じ形状で実装されてもよいし、異なる形状で実装されてもよい。また、ウェブの断面の向きは、例えば、電極受けで電極板を支える斜めの安定性が最大化されるように異なっていても同じでもよい。

ウェブの最大直径は、スリット幅より小さくてもよい。ウェブはかなり繊細で、熱伝導率が小さい。電極受けの断面がボウル形状であれば、各ウェブの長さは最大化されてもよい。これにより、熱抵抗がさらに大きくなる。

また、電極板は、一端で継ぎ目なく電極受けと一体化してもよい。電極板は、平坦、可能であれば、型形状でもよい。生体組織に対向する電極面のデザインは、適用内容に応じて自由に設計してもよい。具体的に、電極板は、スリットの開口でスリット幅が小さくなる周縁エッジを備えてもよい。

電極受けと、ウェブと、電極板とは、積層造形方法または生成的な製造方法で製造されることが好ましい。そうすることにより、同質の材料から構成される。特に、積層造形方法としてレーザ積層造形法（ＳＬＭ）が適しており、レーザ焼結またはレーザ溶融によって金属粉末から電極板と、ウェブと、電極受けとが作られる。したがって、電極板と、ウェブと、電極受けとは、同質の微細構造を有する。このような材料および方法によって、実現できる物質安定性は高く、鋳造法に匹敵する。アンダーカットをほとんど含まない構造の場合は、金属射出成形法（ＭＩＭ法）も、さらなる製造方法として考えることができる。ウェブの表面と、電極受けの表面と、少なくとも、電極受けに面した側の電極板の表面とにおいて凸凹が増加すると、これらの表面にプラスチックが固体付着する。特に、電極板と電極受けとの間に形成されたスリットにプラスチックを注入すれば、また、妥当な場合は、電極受けをさらにプラスチックでインサート成形または被覆すれば、金属とプラスチックを強固に接合することができる。これは、特に、手術器具の衛生的な需要において、また、器具（特に分枝体）を高温や化学的ストレスにさらす洗浄・滅菌サイクルにおいて有利である。

プラスチックで電極受けをインサート成形することにより、少なくとも電気絶縁が実現され、プラスチックの厚み次第では顕著な断熱も実現されて、有利である。

さらに、プラスチックインサート成形を用いると、軸受け内径面領域など、電極受けを機械的に較正することができる。このため、電極受けは横断孔を備える。横断孔の精度は、製造の際に二次的に重要である。したがって、電極受けの横断開口部を抜けて延在し、プラスチックにおける軸受け内径面の位置を正確に決定する金型コアを用いたプラスチック射出成形において、プラスチックで電極受けをインサート成形すると、正確な軸受け内径面を実現できる。上記説明、下記説明、および、請求項で電気絶縁材料としてプラスチックまたはプラスチック材料について言及する場合は、プラスチック材料系に該当しない絶縁特性を有する材料も含まれる。

本発明の実施の形態のさらなる効果は、図面、請求項、又は、図面の説明から明らかになる。

本発明により、観血的手術で利用するための改良分枝体を備えた、腹腔鏡および内視鏡手術用の改良手術器具を提供することができる。

図１は、本発明に係る器具の概略斜視図である。 図２は、図１における器具のツールの概略斜視図である。 図３は、図２におけるツールの分枝体の側面図である。 図４は、図３における分枝体の上面図である。 図５は、図３および図４における分枝体の異なる実施形態における断面図である。 図６は、図３および図４における分枝体の異なる実施形態における断面図である。 図７は、異なる実施形態におけるウェブの断面図である。 図８は、異なる実施形態におけるウェブの断面図である。 図９は、中空ウェブの断面図である。 図１０は、スペーサ部材を内部に有する中空ウェブの縦断面図である。 図１１は、軸受け内径面領域がプラスチックコーティングされた、図３または図４における分枝体の水平断面図である。 図１２は、本発明に係る分枝体の別の実施形態における断面図である。

例として、図１に示した器具１０を観血的手術と腹腔鏡手術の少なくとも一方で用いるチューブ軸器具として説明する。この器具１０は軸１１を備え、その遠位端にツール１２が配置されている。ハンドル１４を備え、かつ、軸１１の近位端につながっている筐体１３は、器具１０を操作するのに用いられる。しかしながら、器具１０は、軸１１だけでなくツール１２も相応に小さくかつ繊細であり、軸１１が可とう性を有する、フレキシブルな内視鏡器具として実装されてもよい。以下の説明はこのような実施の形態に対しても適用できる。

図２は、ペンチのように動作し、基本デザインが原則同じ２つの分枝体１５、１６を有するツール１２を示している。したがって、図３〜図６に示す分枝体１６に関する以下の説明は、分枝体１５にも適宜適用できる。

図４の分枝体１６は、プラスチックカバー１７を省略して説明している。このプラスチックカバー１７については、順に、図５でより詳しく説明する。

図３および図４は、金属で構成される一部の分枝体１６のみを示している。この金属部１８は、薄い、できれば、シ―ト金属板形状の電極板１９と、電極受け２０と、それらの間に配置される複数の接合ウェブ２１とに分けられる。電極板１９と、電極受け２０と、ウェブ２１とは、同質の材料から継ぎ目なく一体化して実装される。図示のとおり、電極板１９は、平坦になるように、図４によれば、真っ直ぐに伸びるように実装されてもよい。しかしながら、特定の利用において必要であれば、１方向または複数の方向に湾曲するように実装されてもよい。例えば、上面視において、電極１９は、カーブに沿って図４とは異なるように実装されてもよい。さらに、電極１９は、凹状または凸状のボウル形状になるように実装されてもよく、必要であれば、上記の各場合において型どおりの形状になるように実装されてもよい。この型形状は、歯形、クロスウェブ、エッジ輪郭線２２に沿った縦方向リブなどから構成されてもよい。さらに、ブレードを収納するための、遠位端の上流側ですぐ終端となる連続スリットまたは単一スリットを電極板１９に設けることも可能である。いずれの場合でも、電極板１９のエッジ輪郭線２２は、一方の側面に沿った後、遠位端をまたぎ、そして逆側に沿って延在する（図５も参照）。これは、電極受け２０のエッジ輪郭線２３と平行になるように実装されることが望ましい。

図５に示すように、電極受け２０は型どおりに実装されてもよく、図３によれば、電極板１９との間隔は一定でも変化してもよい。電極受け２０は、電気絶縁材料で少なくとも一部が被覆されている。電極板１９と電極受け２０との間でスリット２４が規定され、その開口２５は、エッジ輪郭線２２と２３との間でそれらに沿った全周に規定される。図から分かるように、エッジ輪郭線２２と２３間で計測される開口２５の幅Ｗは全周において均一でもよい。図５によれば、エッジ輪郭線２３は、エッジ輪郭線２２よりさらに内側にずれていてもよい。ここでは、電極板１９は電極受け２０よりも突出している。しかしながら、その対比を入れ替えてもよい。電極板１９の厚さＤは、スリット２４の開口２５の幅Ｗ（図５）より小さくてもよい。

図５に示すように、ウェブ２１は、開口２５から、つまり、エッジ輪郭線２２、２３から離間していることが好ましい。ウェブ２１は、継ぎ目なく電極板１９と一体化している。また、ウェブ２１は、継ぎ目なく電極受け２０とも一体化している。ウェブ２１の長さは、開口２５の幅と少なくとも同じであることが好ましい。

図１２に示すように、電極板１９のエッジ輪郭線２２は、凸部３５形状の拡張部を備えてもよい。この拡張部３５は、電極板１９の平面に対して傾斜して、好ましくは９０度で設けられ、スリット２４の開口２５よりも部分的または完全に突出していてもよい。凸部３５の高さＨは、電極板の厚さＤより大きくてもよい。凸部３５の高さＨは、０．３ｍｍから０．５ｍｍの範囲内にあり、好ましくは０．４ｍｍである。凸部３５の厚さは、電極板１９の厚さＤと等しいことが好ましいが、わずかに大きくても小さくてもよい。凸部３５はプラスチックカバー１７より突出しているので、プラスチックカバー１７の外側フランジ３７は、凸部３５の外側フランジ３８から離れて設けられる。また、プラスチックカバー１７の外側フランジ３７は、凸部３５の外側フランジ３８よりも電極受け２０の中心側に設けられる。プラスチックカバー１７の外側フランジ３７と凸部３５の外側フランジ３８との間隔は、凸部３５の厚さＤよりわずかに小さいほうが好ましい。凸部３５から電極板１９への遷移領域３６は、生体組織を保護するように丸みを帯びて実装されることが好ましい。図１２に示すように、（図面の右側の）位置において、分枝体１６の凸部３５付エッジ輪郭線２２の形状は、電極板１９の一方の側面に沿った後、遠位端をまたぎ、そして逆側に沿って延在することが望ましい。このエッジ輪郭線２２の形状は、全体にわたって途切れなく同じ形状でもよい。また、へこみの形で途切れがあってもよい。上述したように、凸部３５付エッジ輪郭線２２は、信頼性のある血管閉鎖の助けとなる。

電極板１９と電極受け２０とウェブ２１から構成される上記金属体は、粉末冶金学的にレーザ焼結またはレーザ溶融（ＳＬＭ）などの積層造形方法で製造されることが好ましい。したがって、ウェブ２１は、電極板１９および電極受け２０と同じ物質構造を有し、同じ安定性も有する。ウェブ２１の直径は、ウェブ２１の長さより小さくてもよい。ウェブの断面は、例えば、図７に示すように円形または略環状になるよう実装されてもよいし、図８のように非円形になるよう実装されてもよい。このように機械的な安定性が高ければ、熱伝導率は低くなる。

スリット２４は、プラスチックで充填されることが好ましく、このプラスチックはプラスチックカバー１７と外側で一体化する。したがって、スリット２４は閉じられるので、液体、バクテリア、または、その他の生体物質の浸透を防ぐことができる。このプラスチックは、さらに、互いに対向し、かつ、スリット２４を規定する表面にも固着している。また、プラスチックカバー１７は、電極受け２０の後側、つまり、図５における下側と良好に固着してもよい。プラスチックカバー１７により、電極受け２０と周囲の生体組織とが電気絶縁および断熱される。スリット２４内のプラスチックにより、電極板１９と電極受け２０との間が遮熱されるだけでなく、電極板１９が機械的に支持される。

図６は、特に、ウェブ２１と電極受け２０との実施の形態に関する、分肢体１６の断面の変形例である。図に示すように、電極受け２０は略ボウル形状で実装されてもよい。そうすることにより、ウェブ２１の長さとスリット２４の内幅は大きくなる。ウェブ２１は、円筒形状で実装されてもよいし、一端または両端で太くなるように実装されてもよい。その他については、同じ参照符号に基づき、上記説明を適宜適用できる。

繊細なウェブ２１の代わりに、図９および図１０に係る中空ウェブ２６を１以上の箇所で用いてもよい。これらの中空ウェブ２６は、内側にチャネル２７があってもよい。このチャネル２７は、例えば、電極板１９の上側に開口したものであり、例えば、プラスチックやセラミックなどで構成されるスペーサ２８を取り付けるのに適している。図１０によると、中空ウェブ２６により、電極板１９と電極受け２０が接合されてもよい。しかしながら、中空ウェブ２６は、ブラインドピンとして実装されてもよい。つまり、電極受け２０の上流側に離れて終端となってもよい。この場合、電極板１９と電極受け２０との間の電気的かつ機械的な接合には役立たない。したがって、接合は、スリット２４に設けられたプラスチックと他のウェブ２１との少なくとも一方によって完全または部分的になされる。

プラスチックカバー１７は、電極受け２０を超えてジョイント部２９（図３）まで、妥当な場合は、さらに動作連結部３０まで延在してもよい。ジョイント部２９は、ペンチのように分枝体１５、１６を開閉できるようなピボット結合を実装するのに用いられる。このために、ジョイント部２９には貫通孔３１が設けられる。この貫通孔３１は、ジョイント部２９全域に延在し、円形または非円形になるよう実装されてもよく、その直径は、支えるために設けられるボルト３２の外径より大きいことが好ましい（図１１）。また、プラスチックカバー１７は、貫通孔３１全体に延在し、そこで軸受スリーブ３３を形成することが好ましい。この軸受スリーブ３３（軸受け内径面）は、プラスチックカバー１７と一体化されている。軸受スリーブ３３は、金属部１８とボルト３２とを絶縁すると同時に、ボルト３２を貫通孔３１の中心に位置付ける。つまり、金属部１８の製造ばらつきに大きく依存しない。

上記器具１０は、以下のように動作する。

２つの分枝体１５、１６の電極板１９を、軸１１を貫通する配線と接続ケーブル３４とを介して高周波発生器などの電源に接続する。起動すると電圧が生じるため、分枝体１５、１６でつまんだ生体組織に電力が加えられる。このために、ハンドル１４のハンドレバーを操作して、分枝体１５、１６を閉じ、それらの間で生体組織をつまむ。電力供給により、生体組織の温度は上昇して凝固する。また、電極板１９の温度も部分的に沸点を超えて上昇する。しかしながら、熱は、主に電極板１９にとどめられる。スリット２４に設けられたプラスチックの熱伝導率は、電極板１９の熱伝導率よりも小さい。ウェブ２１の断面積は小さいので、わずかな熱エネルギーしかさらに伝達しない。そのため、電極受け２０は大部分が冷たいままである。電極受け２０の熱容量は大きいほうが好ましいので、小さな伝達熱量をわずかな温度上昇だけで受け入れる。熱緩衝材、特に、ワックスなどの潜在的な蓄熱材を、プラスチックと電極受け２０の少なくとも一方の１以上の中空チャンバに設けると、効果を高めることができる。蓄熱温度は、生体組織を損傷しない、例えば６０度以下の低温範囲に規定されることが好ましい。したがって、長時間使用したとしても、分枝体１５、１６の外側を十分冷たく保つことができる。

器具１０の新規な分枝体１６は、電極板１９と電極受け２０と接合ウェブ２１とを有する、継ぎ目なしに一体化された金属部１８を備える。この金属部１８は、レーザ積層造形法（ＳＬＭ）などの積層造形方法で製造されることが好ましい。電極板１９と電極受け２０との間の溶接部または継ぎ目をなくすことにより、熱をほとんど伝導しない機械的に非常に安定した接合がウェブ２１を用いて確立できる。新規な分枝体は、可とう性を有する内視鏡器具や腹腔鏡器具だけでなく観血的手術用の器具にも適している。

１０ 器具
１１ 軸
１２ ツール
１３ 筐体
１４ ハンドル
１５ 第１分枝体
１６ 第２分枝体
１７ プラスチックカバー
１８ 金属部
１９ 電極板
２０ 電極受け
２１ ウェブ
２２ 電極板のエッジ輪郭線
２３ 電極受けのエッジ輪郭線
２４ スリット
２５ 開口
２６ 中空ウェブ
２７ チャネル
２８ スペーサ
２９ ジョイント部
３０ 動作連結部
３１ 貫通孔
３２ ボルト
３３ 軸受スリーブ
３４ 接続ケーブル
３５ 凸部
３６ 遷移領域
３７ １７の外側フランジ
３８ ３５の外側フランジ

Claims (3)

1. 金属部を有する分枝体を備え、
   前記金属部は、前記分枝体のヒンジとなる貫通孔と、電極板を受ける電極受けと、を有し、
   前記電極受けは、プラスチックカバーで少なくとも一部が被覆されており、
   前記貫通孔は、前記貫通孔に延在し、前記プラスチックカバーと一体化されている軸受スリーブを有する
   電気手術器具。
2. 前記軸受スリーブは、前記金属部の製造ばらつきを補うことで、前記貫通孔に挿入されるボルトを前記貫通孔の中心に位置付ける
   請求項１に記載の電気手術器具。
3. 前記軸受スリーブは、前記金属部と前記ボルトとを絶縁する
   請求項２に記載の電気手術器具。

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