特許 7546851 真空作動式外科用グラスパ用吸引ヘッド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-30

(45)【発行日】2024-09-09

(54)【発明の名称】真空作動式外科用グラスパ用吸引ヘッド

(51)【国際特許分類】

   A61B 17/02 20060101AFI20240902BHJP

【ＦＩ】

A61B17/02

【請求項の数】 23

(21)【出願番号】P 2021533386

(86)(22)【出願日】2019-08-21

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-12-16

(86)【国際出願番号】 US2019047571

(87)【国際公開番号】W WO2020041518

(87)【国際公開日】2020-02-27

【審査請求日】2022-08-18

(31)【優先権主張番号】62/720,471

(32)【優先日】2018-08-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】306000186

【氏名又は名称】ザ リージェンツ オブ ザ ユニヴァーシティー オブ カリフォルニア

(73)【特許権者】

【識別番号】521072571

【氏名又は名称】エレスワープ，チェサン

(74)【代理人】

【識別番号】110000659

【氏名又は名称】弁理士法人広江アソシエイツ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】エレスワープ，チェサン

(72)【発明者】

【氏名】ランガラジャン，サチン

(72)【発明者】

【氏名】ルー，ロマン

(72)【発明者】

【氏名】スー，インスー

(72)【発明者】

【氏名】チュムフォング，イザベル

【審査官】木村 立人

(56)【参考文献】

【文献】特表２００４－５０２４７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２４０４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１１３００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００１－５０３６４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ １７／０２

Ａ６１Ｂ １７／３０

Ｂ２５Ｊ １５／０６

Ｆ１６Ｂ ４７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

真空作動式外科用グラスパ用の吸引ヘッドであって、前記吸引ヘッドは、
近位部と、
前記近位部から延びる遠位部であって、前記遠位部は、前記遠位部の近位端から前記遠位部の遠位端に増大する外寸を有するようにフレア状である、遠位部と、
前記吸引ヘッドを貫通する内部通路であって、前記内部通路は、前記吸引ヘッドの前記近位部を貫通する近位部および前記吸引ヘッドの前記遠位部を貫通する遠位部を含み、前記内部通路の前記遠位部はまた、前記吸引ヘッドの前記遠位部の前記近位端から前記吸引ヘッドの前記遠位部の前記遠位端に増大する内寸を有するようにフレア状であり、前記内部通路の前記遠位部は、それぞれが前記内部通路に吸い込まれる組織を把持するように構成され、前記内部通路の前記遠位部の長手方向に沿って互いに離間する複数の環状の内部リブであって、前記内部リブのそれぞれが、弧状の端部を形成する三角形の断面を有し、前記内部リブは前記弧状の端部が前記吸引ヘッドの前記近位部に面するように、前記吸引ヘッドの前記近位部に向かって後方向に角度がついている内部リブを含む、内部通路と、を備える、吸引ヘッド。

【請求項2】

前記吸引ヘッドは、生体適合性エラストマ材料製である、請求項１に記載の吸引ヘッド。

【請求項3】

前記生体適合性エラストマ材料は、医療用シリコン材料である、請求項２に記載の吸引ヘッド。

【請求項4】

前記生体適合性エラストマ材料は、約４０Ａ～１００ＡのショアＡ硬度である、請求項２に記載の吸引ヘッド。

【請求項5】

前記吸引ヘッドの前記近位部は、円筒形であり、一定の外径を有する、請求項１に記載の吸引ヘッド。

【請求項6】

前記近位部の前記外径は、約９ｍｍである、請求項５に記載の吸引ヘッド。

【請求項7】

前記吸引ヘッドの前記遠位部は、前記吸引ヘッドの前記遠位部の前記近位端で最小であり、前記吸引ヘッドの前記遠位部の前記遠位端で最大である外径を有する、請求項１に記載の吸引ヘッド。

【請求項8】

前記遠位部の前記最小の外径は約９ｍｍであり、前記遠位部の前記最大の外径は約１７ｍｍである、請求項７に記載の吸引ヘッド。

【請求項9】

前記吸引ヘッドの前記遠位部は、その外径が、前記吸引ヘッドの前記遠位部の前記近位端から前記吸引ヘッドの前記遠位部の遠位端に幾何学的に増大する態様のフレア状である、請求項１に記載の吸引ヘッド。

【請求項10】

前記吸引ヘッドの前記遠位部は、１２ｍｍ以下の内径を有するシース内に畳まれて後退するように構成される、請求項１に記載の吸引ヘッド。

【請求項11】

前記内部リブは、弧状で連続する、請求項１に記載の吸引ヘッド。

【請求項12】

前記内部リブは、全体的に三角形の断面を有する、請求項１１に記載の吸引ヘッド。

【請求項13】

前記内部リブはそれぞれ、弧状近位面、弧状遠位面、および前記近位面と遠位面が交わる場所に形成される弧状縁を有する、請求項１２に記載の吸引ヘッド。

【請求項14】

前記内部リブの前記弧状近位面はそれぞれ、前記内部リブが湾曲できるようにする前記弧状縁の近くに凹面弧状溝を含む、請求項１３に記載の吸引ヘッド。

【請求項15】

本体と、
前記本体から延びる細長い吸引チューブと、
前記吸引チューブに接続され、それと流体連通する吸引ヘッドであって、前記吸引ヘッドは、
近位部と、
前記近位部から延びる遠位部であって、前記遠位部は、前記遠位部の近位端から前記遠位部の遠位端に増大する外寸を有するようにフレア状である、遠位部と、
前記吸引ヘッドを貫通する内部通路であって、前記内部通路は、前記吸引ヘッドの前記近位部を貫通する近位部および前記吸引ヘッドの前記遠位部を貫通する遠位部を含み、前記内部通路の前記遠位部はまた、前記吸引ヘッドの前記遠位部の前記近位端から前記吸引ヘッドの前記遠位部の前記遠位端に増大する内寸を有するようにフレア状であり、前記内部通路の前記遠位部は、それぞれが前記内部通路に吸い込まれる組織を把持するように構成され、前記内部通路の前記遠位部の長手方向に沿って互いに離間する複数の環状の内部リブであって、前記内部リブのそれぞれが弧状の端部を形成する三角形の断面を有し、前記内部リブは前記弧状の端部が前記吸引ヘッドの前記近位部に面するように、前記吸引ヘッドの前記近位部に向かって後方向に角度がついている内部リブを含む、内部通路と、を備える、吸引ヘッドと、
を備える真空作動式外科用グラスパ。

【請求項16】

前記吸引ヘッドは、生体適合性エラストマ材料製である、請求項１５に記載の外科用グラスパ。

【請求項17】

前記吸引ヘッドの前記遠位部は、その外径が、前記吸引ヘッドの前記遠位部の前記近位端から前記吸引ヘッドの前記遠位部の遠位端に幾何学的に増大する態様のフレア状である、請求項１５に記載の外科用グラスパ。

【請求項18】

前記内部リブは、弧状で連続し、全体的に三角形の断面を有する、請求項１５に記載の外科用グラスパ。

【請求項19】

前記内部リブはそれぞれ、弧状近位面、弧状遠位面、および前記近位面と遠位面が交わる場所に形成される弧状縁を有する、請求項１８に記載の外科用グラスパ。

【請求項20】

前記内部リブの前記弧状近位面はそれぞれ、前記内部リブが湾曲できるようにする前記弧状縁の近くに凹面弧状溝を含む、請求項１９に記載の外科用グラスパ。

【請求項21】

前記吸引ヘッドが内腔を通過できるようにする畳まれた状態で前記吸引ヘッドを囲むように構成される前記吸引チューブ上に設けられた後退可能なシースをさらに備える、請求項１５に記載の外科用グラスパ。

【請求項22】

前記外科用グラスパは、人間のユーザによる手動操作用に構成される、請求項１５に記載の外科用グラスパ。

【請求項23】

前記外科用グラスパは、ロボットシステムによる自動化操作用に構成される、請求項１５に記載の外科用グラスパ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年８月２１日に出願された同時係属中の米国仮特許出願第６２／７２０，４７１号の優先権を主張し、その全体は、参照により本明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

機械的外科用グラスパは、患者の組織を処置（圧排）するため、外科手術において何十年もの間使用されている。こうしたグラスパは、典型的には、組織を把持できる対向するアゴを開閉するため使用される鋏状のハンドルを含む鉗子の形態を取る。

【0003】

こうした機械的グラスパは、概して効果的である一方、そのアゴは、患者の繊細な組織を損傷する可能性がある。このため、真空作動式外科用グラスパが開発されている。こうしたグラスパは、吸引ヘッドを使用して組織に弱い吸引を加え、患者の繊細な組織を損傷する可能性がある対向したアゴの代わりに、組織を把持する。しかし、組織をしっかりと把持し、処置することができるとともに、手術部位への狭い通路を通過することもできる真空作動式外科用グラスパ用の吸引ヘッドが必要とされる。

【0004】

本開示は、以下の図面を参照することでより良く理解することができる。
一致する参照符号は、必ずしも一定の比率の縮尺で描かれてはいない図面を通して、対応する部品を示している。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1A】図１Ａは、グラスパの吸引ヘッドがそれぞれ展開されない、および展開されたグラスパを示す、真空作動式外科用グラスパの一実施形態の側面図である。

【図1B】図１Ｂは、グラスパの吸引ヘッドがそれぞれ展開されない、および展開されたグラスパを示す、真空作動式外科用グラスパの一実施形態の側面図である。

【図2】図２は、図１のグラスパと一緒に使用され得る吸引ヘッドの第１の実施形態の側面図である。

【図3】図３は、図２の吸引ヘッドの遠位端の図である。

【図4】図４は、図２の吸引ヘッドの断面側面図である。

【図5】図５は、図２の吸引ヘッドの断面斜視図である。

【図6】図６は、図２の吸引ヘッドの断面側面詳細図である。

【図7】図７は、図１の外科用グラスパと一緒に使用され得る吸引ヘッドの第２の実施形態の断面側面図である。

【図8】図８は、吸引ヘッドを含む真空作動式外科用グラスパを組み込むロボットシステムの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

上述のように、患者の組織をしっかりと把持し、処置することができるとともに、手術部位への狭い通路を通過することもできる真空作動式外科用グラスパ用の吸引ヘッドが必要とされる。こうした吸引ヘッドの例は、以下の開示において説明される。いくつかの実施形態では、吸引ヘッドは、ヘッドの横寸法（例えば、直径）が、その近位端からその遠位端に増大するフレア状構成を有する。いくつかの実施形態では、吸引ヘッドは、ヘッドをより小さいサイズに畳んで、トロカールなどの狭い内腔を通るその通過を容易にすることができる、エラストマ材料製である。吸引ヘッドが、内腔を通過して、手術部位（例えば、腹腔内の部位）に到達すると、吸引ヘッドは、展開することができ、したがって、その通常のフレア形状に展開することができる。こうした場合、吸引ヘッドの寸法は、ヘッドを通す内腔の内寸（例えば、直径）より実質的に大きくてもよい。吸引ヘッドの比較的大きい寸法により、組織の確実な把持が容易になる。

【0007】

以下の開示では、様々な特定の実施形態が説明される。これらの実施形態は、開示された発明の例示的な実装であり、別に開示された実施形態の態様を含む混成の実施形態を含む、代替の実施形態が可能であることを理解されたい。すべてのこうした実施形態は、本開示の範囲内に含まれることが意図される。

【0008】

図１Ａおよび１Ｂは、腹腔鏡下手術などの外科手術において使用され得る真空作動式外科用グラスパ１０の例示的な実施形態を示す。このグラスパ１０は、人による手動の使用を対象とする。図に示すように、グラスパ１０は、一般に本体１２および本体から延びる細長い吸引チューブ１４を備える。グラスパ１０は、真空チューブ１６を介して、真空源（図示せず）に接続され、吸引チューブ１４に吸引力を送達するように構成される。図示の実施形態では、本体１２は、吸引チューブ１４、グリップ要素２０、および作動レバー２２が延びるハウジング１８を含む。こうした構成で、グリップ要素２０に向けて作動レバー２２を移動することによって、吸引力が、人間のユーザによって加えられ得る。

【0009】

図１Ａおよび１Ｂをさらに参照すると、シース２４が、吸引チューブ１４の遠位端に取り付けられている。いくつかの実施形態では、シース２４は、真空作動式外科用グラスパ１０の吸引ヘッド２６を包含し、それを展開するように構成された剛性円筒要素を一般に備える。いくつかの実施形態では、シース２４は、約１２ｍｍの外寸（例えば、外径）および約１１ｍｍの内寸（例えば、内径）を有する。図１Ａでは、シース２４は、吸引ヘッド２６が、畳まれた定位でシース内に包含される伸張した位置に示される。図１Ｂでは、シース２４は、吸引ヘッド２６がその元の通常のフレア形状に延びることができるようにシースが、近位方向に（すなわち、本体１２の方に）吸引チューブ１４に沿って直線的に後退している場合の後退位置に示される。いくつかの実施形態では、こうした後退は、シース２４に延び、近位方向に吸引チューブ１４に沿ってシースを引っ張るために使用されるワイヤまたはケーブル（図示せず）を用いて達成される。吸引ヘッド２６の包含および展開は、吸引ヘッド２６が作製される材料によって容易になる。具体的には、吸引ヘッド２６は、吸引ヘッドをシース２４内に畳むことができるようにし、シース２４が引き戻されると、図１Ｂに示すその元の通常の伸張した（すなわち、フレア状）状態に跳ね返るようにできる医療用シリコン材料などの生体適合性エラストマ材料製である。

【0010】

図２～６は、参照符号３０によって識別される、吸引ヘッドの第１の実施形態を示す。まず図２を参照すると、吸引ヘッド３０は、一般に近位部３２および近位部から延びる遠位部３４を備える。いくつかの実施形態では、近位部３２および遠位部３４の両方は、吸引ヘッド３０が単体構造を有するように同一の材料で作製される。上述したように、吸引ヘッド３０は、医療用シリコン材料などのエラストマ材料製であり得る。いくつかの実施形態では、エラストマ材料は、約４０Ａ～１００Ａ（例えば、ショア６０Ａ）のショアＡ硬度である。

【0011】

近位部３２は、ほぼ円筒形であり、一定の外寸（例えば、外径）を有するが、遠位部３４は、遠位部の外寸（例えば、外径）が、その近位端からその遠位端に徐々に増大するフレア形状を有する。吸引ヘッド３０の断面が、ほぼ円形の場合、吸引ヘッドは、幾何学的に（すなわち、非線形に）その近位端からその遠位端に増大する直径を有する円錐形状を形成すると言うことができるトランペットの「ベル」の端に類似のフレア状の端を組み込むほぼトランペット形状と説明することができる。いくつかの実施形態では、近位部３２は、約９ｍｍの一定の外径を有するが、遠位部３４は、その近位端で近位部の外径（例えば、約９ｍｍ）に等しい外径を有するが、幾何学的にその遠位端で約１７ｍｍに増大する。

【0012】

図４および５を参照すると、吸引ヘッド３０は、ヘッドの長さに沿ってその近位端からその遠位端に延びる細長い内部通路３６を形成する。ヘッド３０が、チューブの遠位端に取り付けられた場合、この通路３６は、吸引チューブ１４の内部通路と流体連通して配置される。いくつかの実施形態では、吸引チューブ１４の遠位端は、近位部３２の内部通路３６内に摩擦嵌合で受けられる。図４および５に示すように、内部通路３６は、近位部３２内に一定の寸法（例えば、内径）で、ヘッド３０の外面のように、遠位部３４の近位端から遠位部の遠位端に徐々に（幾何学的に）増大する寸法（例えば、内径）を有することができる。いくつかの実施形態では、通路３６は、近位部３２内では約５ｍｍの内径を、遠位部３４内で約５ｍｍ～約１７ｍｍに増大する内径を有する。図４から理解できるように、遠位部３４の壁の厚さは、その近位端からその遠位端に徐々に減少し得る。

【0013】

図４～６を参照すると、吸引ヘッド３０の遠位部３４内に包含される内部通路３６の遠位部は、真空作動式外科用グラスパ１０が使用される場合、内部通路に引き込まれる組織の把持を容易にする複数の内部連続環状リブ３８を備える。図示の実施形態では、吸引ヘッド３０は、５つのこうしたリブ３８を備え、内部通路３６の遠位部の長手方向に沿って互いに離間する。いくつかの実施形態では、リブ３８のサイズは、ヘッド３０の遠位部３４の遠位端から近位端に増大する。

【0014】

図４に示すように、各リブ３８は全体的に断面が三角形であり、全体的に吸引ヘッド３０の近位端に向く弧状の近位面４０、全体的にヘッドの遠位端に向く弧状の遠位面４２、および近位面と遠位面が交わる場所に形成される弧状縁４４を含む。図にさらに示すように、各リブ３８の遠位面４２は、近位面４０より大きい（すなわち、内部通路３６の壁からより遠い距離に延びる）。この構成により、各リブは、吸引ヘッド３０の近位端に対して後方に角度付けされ、各リブの弧状縁４４（したがって、三角形の断面の先端）は、組織が引き込まれるヘッドの入口４６と反対の近位端を向く、スウェプト（湾曲状の）配向を有する各リブ３８がもたらされる。このスウェプト配向により、ヘッド３０によって組織に加えることができる把持力が増大する。

【0015】

次に図６を参照すると、各リブ３８は、リブの近位面４０に形成され、したがって、また吸引ヘッド３０の近位端に向く、凹面弧状溝４８をさらに備え得る。提供された場合、溝４８は、リブが吸引ヘッド３０の入口４６に対して後方に湾曲できるようにするリブ３８の弧状縁４４を形成する材料の量を低減する。この湾曲により、特にヘッドが、組織を圧排するために使用される場合、組織に対する吸引ヘッド３０の把持がさらに強化される。

【0016】

図７は、吸引ヘッド６０のさらなる実施形態を示す。吸引ヘッド６０は、吸引ヘッド３０の構成と同様の構成を有し得る。したがって、吸引ヘッド６０は、円筒形近位部６２およびフレア状遠位部６４を備え得る。吸引ヘッド６０も、医療用シリコン材料などのエラストマ材料製であり得る。

【0017】

また、吸引ヘッド３０同様、吸引ヘッド６０は、ヘッドの長さに沿ってその近位端からその遠位端に延びる細長い内部通路６６を含む。内部通路６６は、真空作動式外科用グラスパ１０が使用される場合、内部通路に引き込まれる組織の把持を容易にする複数の内部連続環状リブ６８を含む。図示の実施形態では、吸引ヘッド６０は、それぞれが、ヘッドの遠位部６４内で内部通路６６の長さに沿って互いにすぐ隣に位置する１２個のこうしたリブ６８を備える。いくつかの実施形態では、リブ６８のサイズは、ヘッド６０の遠位部６４の遠位端から近位端に増大する。

【0018】

図７に示すように、各リブ６８は、全体的に断面が三角形であり、全体的に吸引ヘッド６０の近位端を向く弧状近位面７０、全体的にヘッドの遠位端を向く弧状遠位面７２、および近位面と遠位面が交わる場所に形成される鋭い弧状縁７４を含む。他の実施形態と同様に、各リブ６８の遠位面７２は、近位面７０より大きい（すなわち、内部通路６６の壁からより遠い距離に延びる）。この構成により、各リブは、吸引ヘッド６０の近位端に対して後方に角度付けされ、各リブの弧状縁７４（したがって、三角形の断面の先端）は、組織が内部通路３６に引き込まれるヘッドの入口７６と反対の近位端を向く、スウェプト配向をまた有する各リブ６８がもたらされる。しかし、吸引ヘッド３０のリブ３８と異なり、吸引ヘッド６０のリブ６８は、弧状溝を含まない。これにより、吸引ヘッド６０は、製造がより簡単かつより安価である。

【0019】

吸引ヘッドの特定の構成に関わらず、真空作動式外科用グラスパ１０（図１）を使用して、患者の組織を把持し、それを処置（例えば、圧排）することができる。こうした使用中、真空源は、空気または別の気体などの流体が、吸引ヘッド（例えば、吸引ヘッド２６）、吸引チューブ１４、および本体１２を通して引き込まれ得るように、真空チューブ１６に接続することができる。真空が適用されている間に、吸引ヘッドが、組織に接触して配置される場合、組織の一部は、吸引ヘッドに引き込まれ、したがって、確実にヘッドによって把持される。いくつかの実施形態では、組織は、従来のアゴ付きグラスパに匹敵する約１０Ｎの力で把持され得る。しかし、アゴ付きグラスパと異なり、鋭い縁または固い材料が組織に接触しないので、組織への損傷は回避される。

【0020】

人間のユーザによる手動操作用に構成された真空作動式外科用グラスパについて説明し図示してきたが、同様の真空作動式外科用グラスパが、ロボットの文脈で使用され得ることに留意されたい。これについては、図８に概略的に図示する。この図に示すように、真空作動式外科用グラスパ８０は、ロボットシステム８４のロボットマニピュレータ８２の端に取り付けられる。この場合、外科用グラスパ８０は、システム８４のエンドエフェクタとして機能し、その位置および配向は、ロボットマニピュレータ８２を使用して、ロボットのように制御することができる。例えば、吸引ヘッド８６が必要に応じて配置され配向されると、それにより、ヘッドは、処置される組織と接触して配置され、吸引が、ロボットマニピュレータに沿ってまたはその中で真空源（図示せず）に延びる真空チューブ８８を介してヘッドに供給され得る。したがって、図１Ａおよび１Ｂに示す実施形態と同様に、吸引を手動で移動し、供給する代わりに、こうした移動および供給する吸引は、ロボットシステム８４によって自動化される。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】