JP2014530652A - 着脱可能なエンドエフェクタを有する最小侵襲手術器具 - Google Patents

Abstract

着脱可能なエンドエフェクタを有する最小侵襲手術器具であって、シャフトと、前記シャフトの一端に連結される関節部と、前記関節部に連結され、これによって関節運動を行うことが可能なエンドエフェクタとを含み、前記関節部は、回転トルクを受けることが可能な着脱連結部を含み、前記エンドエフェクタは、回し込む方式で前記着脱連結部に取り付け可能であるか、回し外す方式で前記着脱連結部から分離可能な作業端部連結部を含む、最小侵襲手術器具が提供される。

Description

本発明は、着脱可能なエンドエフェクタを有する最小侵襲手術器具に関するものである。

最小侵襲手術とは、少なくとも１つの小さい切開部を通して患者（または、手術の対象となる動物など）の体内に手術道具を挿入して手術を行う、手術による切開を最小化する手術手法である。

このような最小侵襲手術は、手術後に起こる患者の代謝過程の変化を減少させることが可能なため、患者の回復期間を短縮させるのに役立つことができる。すなわち、最小侵襲手術を適用すると、患者の手術後の入院期間が短縮可能であり、患者が手術後短い期間内に正常な生活に復帰することができる。また、最小侵襲手術により、患者が感じる痛みを軽減する一方、手術後患者に残る傷跡を低減することもできる。

最小侵襲手術の一般的な形態は内視鏡手術である。なかでも、最も一般的な形態の手術は、腹腔内で最小侵襲照射および手術を行う腹腔鏡手術である。標準腹腔鏡手術の場合には、患者の腹部にガスを満たし、腹腔鏡手術道具に対する入口を提供するために少なくとも１つの小さい切開部を作った後、これを通してトロカール（ｔｒｏｃａｒ）を挿入する過程を経て、手術を行うようになる。このような手術を行うにあたり、使用者はトロカールを介して手術部位などに腹腔鏡手術道具を送り込み、腹腔の外部でそれを操作（または、操縦）するのが一般的である。このような腹腔鏡手術道具は、一般的に、腹腔鏡（手術部位などの観察用）と、それ以外の作業道具とを含む。ここで、作業道具は、各道具の作業端部（または、末端動作部）が所定のシャフトによって取っ手などから離隔していることを除いては、従来の切開手術（ｏｐｅｎ ｓｕｒｇｅｒｙ）で用いられたものと類似している。すなわち、作業道具は、例えば、クランプ、グラスパー、はさみ、ステープラ、持針器などを含むことができる。一方、使用者は、腹腔鏡によって撮られる手術部位などの映像を表示するモニタによって手術の進行状況をモニタリングする。これと類似の内視鏡技術は、後腹膜腔鏡、骨盤鏡、関節鏡、脳槽鏡、副鼻腔鏡、子宮鏡、腎臓鏡、膀胱鏡、尿道鏡、腎盂鏡などに幅広く用いられる。

本発明者（ら）は、このような最小侵襲手術に有用に使用可能な様々な最小侵襲手術器具を多年間にわたって開発してきており、これらの構成上の特徴および効果上の特徴を、韓国特許出願第２００８−５１２４８号、第２００８−６１８９４号、第２００８−７９１２６号および第２００８−９０５６０号により開示している（前記韓国特許出願明細書はそれぞれ全体として本明細書に組み込まれたものと見なすべきである）。これに加えて、本発明者（ら）は、使用者と患者により有利となるように、その機能が改善された最小侵襲手術器具に関して、特許文献１乃至４によっても紹介している（前記特許文献はそれぞれ全体として本明細書に組み込まれたものと見なすべきである）。

本発明者は以下に、本明細書により、使用者がエンドエフェクタを容易に着脱させることができる最小侵襲手術器具に関して提案する。

韓国特許出願第２０１０−１１５１５２号明細書 韓国特許出願第２０１１−３１９２号明細書 韓国特許出願第２０１１−２６２４３号明細書 韓国特許出願第２０１１−２９７７１号明細書

本発明は、使用者がエンドエフェクタを容易に着脱させることができる最小侵襲手術器具を提供することを目的とする。
本発明は、最小侵襲手術器具のうち、エンドエフェクタを除いた部分の効用性および再使用性を高めることにより、最小侵襲手術器具をより経済的に使用できるようにすることを他の目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の代表的な構成は次の通りである。
本発明の一態様によれば、最小侵襲手術器具であって、シャフトと、前記シャフトの一端に連結される関節部と、前記関節部に連結され、これによって関節運動を行うことが可能なエンドエフェクタとを含み、前記関節部は、回転トルクを受けることが可能な着脱連結部を含み、前記エンドエフェクタは、回し込む方式で前記着脱連結部に取り付け可能であるか、回し外す方式で前記着脱連結部から分離可能な作業端部連結部を含む、最小侵襲手術器具が提供される。

これ以外にも、本発明の技術的思想によって他の構成がさらに提供されてもよい。

本発明によれば、使用者がエンドエフェクタを容易に着脱させることができる最小侵襲手術器具が提供される。
本発明によれば、最小侵襲手術器具のうち、エンドエフェクタを除いた部分の効用性および再使用性が高まり、最小侵襲手術器具がより経済的に使用可能になる。

本発明の一実施形態にかかる最小侵襲手術器具の全体的な様子を示す図である。 本発明の一実施形態にかかる最小侵襲手術器具のエンドエフェクタ２００、関節部３００などの構成要素に関する斜視図である。 図２に示された最小侵襲手術器具の構成要素に関する分解斜視図である。

後述する本発明に関する詳細な説明は、本発明が実施できる特定の実施形態を例として示す添付図面を参照する。このような実施形態は、当業者が本発明を実施できるように十分に詳細に説明される。本発明の多様な実施形態は互いに異なるが、相互排他的である必要はないことが理解されなければならない。例えば、本明細書に記載されている特定の形状、構造および特性は、本発明の精神および範囲を逸脱しない範囲内で一実施形態から他の実施形態に変更されて実現可能である。また、各々の実施形態における個別構成要素の位置または配置も、本発明の精神および範囲を逸脱しない範囲内で変更可能であることが理解されなければならない。したがって、後述する詳細な説明は限定的な意味として行われるものではなく、本発明の範囲は、特許請求の範囲の請求項が請求する範囲およびそれと均等なすべての範囲を包括すると受け入れられなければならない。図面において、類似の参照符号は、様々な側面にわたって同一または類似の構成要素を表す。

以下、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できるようにするために、本発明の複数の好ましい実施形態に関して、添付した図面を参照して詳細に説明する。

一方、本明細書において、「連結」という用語は、機械的または他の種類の構成要素の間の直接的または間接的な（すなわち、別個の構成要素を介在させた）連結を総称するものと理解されなければならない。
（本発明の好ましい実施形態）
図１は、本発明の一実施形態にかかる最小侵襲手術器具の全体的な様子を示す図である。

図１を参照して説明する。最小侵襲手術器具は、シャフト１００と、シャフト１００の一端側に連結され、手術道具（図示せず）を用いるか、自ら手術道具として機能して手術を行うことが可能なエンドエフェクタ２００と、シャフト１００とエンドエフェクタ２００とを連結させ、エンドエフェクタ２００に関節機能を付与する関節部３００と、シャフト１００の他端に連結され、使用者がつかんで操作可能なハンドル部４００とを含むことができる。

まず、シャフト１００は、上記の複数の韓国特許出願により紹介された最小侵襲手術器具のシャフトと同様に、その内部に中空を含んで少なくとも１つのワイヤやトルク伝達部材を支持、伝達することができる（このようなトルク伝達部材は、主にエンドエフェクタ２００のローリング運動のためのものであるが、場合によっては、シャフト１００自体がトルク伝達部材として機能することもできる）。このようなシャフト１００は、必要によって、少なくとも１つの分節を含むことができる。また、シャフト１００は、その少なくとも一部において曲部を含むこともできる。

次に、エンドエフェクタ２００は、上記の複数の韓国特許出願により紹介された最小侵襲手術器具のエンドエフェクタと同様に、ハンドル部４００からシャフト１００を経て、関節部３００やそれに伝達される少なくとも１つのワイヤやトルク伝達部材の作用によって関節運動、ローリング運動、開閉運動などを行うことができる。このようなエンドエフェクタ２００の末端は、クランプ、グラスパー、はさみ、ステープラ、持針器、フック型電極などの形態で作業道具化されていてよい。

次に、関節部３００は、上記の複数の韓国特許出願により紹介された最小侵襲手術器具の関節部と同様に、少なくとも１つのワイヤやトルク伝達部材と共に作用してエンドエフェクタ２００が関節運動、ローリング運動などを行うようにすることができる。

最後に、ハンドル部４００は、上記の複数の韓国特許出願により紹介された最小侵襲手術器具のハンドル部と同様に、使用者の操作によってエンドエフェクタ２００の関節運動、ローリング運動、開閉運動などを制御することができる。このような制御のために、ハンドル部４００には、少なくとも１つのワイヤやトルク伝達部材が連結されていてよい。

図２は、本発明の一実施形態にかかる最小侵襲手術器具のエンドエフェクタ２００、関節部３００などの構成要素に関する斜視図である。そして、図３は、図２に示された最小侵襲手術器具の構成要素に関する分解斜視図である。

図２を参照して説明する。前述のように、エンドエフェクタ２００と関節部３００とは互いに連結されていてよいが、このような関節部３００の所定の部分（好ましくは、長手方向の中心軸部分）を介してトルク伝達部材５００や開閉ワイヤ６００がエンドエフェクタ２００側に支持、伝達できる。このような関節部３００、トルク伝達部材５００および開閉ワイヤ６００の構成に関しては、韓国特許出願第２０１１−８６７３８号や第２０１１−８９８５４号をさらに参照することができる（前記韓国特許出願明細書はそれぞれ全体として本明細書に組み込まれたものと見なすべきである）。

図３を参照して詳細に説明する。
エンドエフェクタ２００は、基本的に、作業端部２１０（図２に示されている）と、作業端部連結部２２０と、Ｘ字状リンク２３０とを含むことができる。このようなエンドエフェクタ２００の構成およびその作動原理は、上記の複数の韓国特許出願により紹介されたエンドエフェクタの構成およびその作動原理と類似し得る。

そして、エンドエフェクタ２００は、開閉ワイヤ固定部２４０と、固定リング２５０とをさらに含むことができる。
開閉ワイヤ固定部２４０は、Ｘ字状リンク２３０に連結可能で、後述のような開閉ワイヤキャップ３２０にも連結可能なため、開閉ワイヤ６００が引っ張られるに伴ってＸ字状リンク２３０を引っ張って作業端部２１０が閉鎖されるようにすることができる。これに関連し、当業者であれば、開閉ワイヤ６００が引っ張られるに伴って作業端部２１０が開放されるようにする代案的な構成や、開閉ワイヤ６００の代わりに押す力を加えることができる構成要素によって作業端部２１０が閉鎖または開放されるようにする代案的な構成を採用してもよいことに留意しなければならない。

固定リング２５０は、開閉ワイヤ固定部２４０および開閉ワイヤキャップ３２０を共に巻いて互いに連結、固定させるために使用可能な、弾性素材やその他の素材で製造されたリングであり得る。

エンドエフェクタ２００の構成要素に関しては、以下に関節部３００の構成要素に関して説明する時にさらに説明する。
関節部３００の構成およびその作動原理は、基本的に、韓国特許出願第２０１１−８６７３８号や第２０１１−８９８５４号により紹介された関節部の構成およびその作動原理と類似し得る。

このような構成に加えて、関節部３００は、着脱連結部３１０と、開閉ワイヤキャップ３２０と、ローリング連結部３３０と、ホルダ３３２と、固定具３３４と、連結部３４０とをさらに含む構成を有することができる。

着脱連結部３１０は、作業端部連結部２２０の所定の突起が、必要によって回し込まれることが可能なＰ字状、ｒ字状またはこれらに類似する形態の溝を含むことができる。したがって、作業端部連結部２２０は、その少なくとも一部が着脱連結部３１０に嵌合して固定可能になる（すなわち、エンドエフェクタ２００が着脱連結部３１０に対して固定可能になる）。この場合、着脱連結部３１０がロール方向に動作すると、作業端部連結部２２０、ひいてはこれに取り付けられている作業端部２１０が共にロール方向に動作することができる（すなわち、エンドエフェクタ２００のロール方向の動作がもたらされる）。このような一連の動作のために、着脱連結部３１０は、後述のように、トルク伝達部材５００の回転トルクを受けることが可能なローリング連結部３３０に対して固定可能になる。一方、作業端部連結部２２０は、必要によって、反対方向に回されて着脱連結部３１０から外されてもよい（すなわち、エンドエフェクタ２００の着脱連結部３１０から分離されてもよい）。

開閉ワイヤキャップ３２０は、開閉ワイヤ６００をくわえたまま、開閉ワイヤ固定部２４０に連結できる。このような連結のために、開閉ワイヤ固定部２４０と開閉ワイヤキャップ３２０は、互いに対向して配置可能な所定の溝−突起構造を含むことができる。このような連結を固定させるために、固定リング２５０が開閉ワイヤ固定部２４０と開閉ワイヤキャップ３２０との連結された部位に対して使用されてもよい。

ローリング連結部３３０は、作業端部連結部２２０の端部と噛み合うことが可能な、図示のような形態の端部を含むことにより、着脱連結部３１０で作業端部連結部２２０に連結され、これと共に固定可能になる（このような固定は、作業端部連結部２２０がローリング連結部３３０と噛み合った状態で回し込まれることによって実現できる）。また、ローリング連結部３３０は、図示のようなホルダ３３２および固定具３３４を介在させて、後述のような連結部３４０に対してそれが固定できるようにする形態の他の端部を含むことができる。ローリング連結部３３０と連結部３４０との間の例示的な連結原理に関しては、韓国特許出願第２０１１−８６７３８号や第２０１１−８９８５４号をさらに参照することができる。一方、ローリング連結部３３０は、前記端部にトルク伝達部材５００が接合、固定される構成を有することができる。したがって、ローリング連結部３３０は、トルク伝達部材５００の回転トルクを受けてエンドエフェクタ２００のロール方向の動作をもたらすことができる。他方、ローリング連結部３３０は、開閉ワイヤ６００のみが開閉ワイヤキャップ３２０まで延びて伝達されるようにする所定の通路をさらに含むことができる。

連結部３４０は、関節部３００の一部をなして、韓国特許出願第２０１１−８６７３８号や第２０１１−８９８５４号により紹介されているような、関節運動が達成されるようにする構成を有することができる。このような連結部３４０は、トルク伝達部材５００をロール方向に自由に動作可能にする通路を含むことができる。
（本発明の活用例）
本発明の活用例によれば、当業者は、必要によって、最小侵襲手術器具のワイヤやトルク伝達部材を手術用ロボットなどのような他のモータ基盤システム（図示せず）の電気モータなどによって動作可能にするために、ハンドル部などの形態などを一部変更することができる。

以上、本発明が具体的な構成要素などのような特定の事項と限定された実施形態および図面によって説明されたが、これは、本発明のより全般的な理解のために提供されたものであって、本発明が上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、このような記載から多様な修正および変更を図ることができる。

したがって、本発明の思想は、上記説明された実施形態に限って定められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等またはこれから等価的に変更されたすべての範囲は本発明の思想の範疇に属する。

１００：シャフト、２００：エンドエフェクタ、３００：関節部、４００：ハンドル部。

Claims (8)

1. 最小侵襲手術器具であって、
   シャフトと、
   前記シャフトの一端に連結される関節部と、
   前記関節部に連結され、これによって関節運動を行うことが可能なエンドエフェクタとを含み、
   前記関節部は、回転トルクを受けることが可能な着脱連結部を含み、
   前記エンドエフェクタは、回し込む方式で前記着脱連結部に取り付け可能であるか、回し外す方式で前記着脱連結部から分離可能な作業端部連結部を含むことを特徴とする、最小侵襲手術器具。
2. 開閉ワイヤをさらに含み、
   前記関節部は、前記開閉ワイヤをくわえたまま、前記開閉ワイヤが引っ張られると、共に引っ張られる開閉ワイヤキャップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の最小侵襲手術器具。
3. 前記エンドエフェクタは、その作業端部に連結される開閉ワイヤ固定部をさらに含み、
   前記開閉ワイヤ固定部は、前記開閉ワイヤキャップに連結されることを特徴とする、請求項２に記載の最小侵襲手術器具。
4. 前記開閉ワイヤ固定部と前記開閉ワイヤキャップとの間の前記連結は、溝−突起構造や固定リングによるものであることを特徴とする、請求項３に記載の最小侵襲手術器具。
5. 前記関節部は、前記回転トルクを前記着脱連結部に伝達可能なローリング連結部をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の最小侵襲手術器具。
6. 前記ローリング連結部の一端は、前記作業端部連結部の一端と噛み合うことが可能な形態を有することを特徴とする、請求項５に記載の最小侵襲手術器具。
7. 前記作業端部連結部と前記ローリング連結部は、それぞれの端部が互いに噛み合った状態で、共に前記着脱連結部に回し込まれることを特徴とする、請求項６に記載の最小侵襲手術器具。
8. 前記ローリング連結部の一端は、前記関節部の関節運動部分に対してホルダおよび固定具を介在させて連結されることを特徴とする、請求項５に記載の最小侵襲手術器具。

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