JP2013179998A - 最低侵襲外科手術システム - Google Patents

Abstract

【課題】大型の手術機器も操作可能で極限低浸襲性を実現させ、設計の自由度を備える外科治療用ニードル型デバイスを用いた最低侵襲外科手術システムを提供する。
【解決手段】生体皮膚面から直接穿刺可能に構成されたニードル構造３０と、ニードル構造の先端部と各種手術先端器具６０の後端部とを着脱自在に連結する手術先端器具連結機構５０、ニードル構造の後端部に連接され、手術先端器具を作動させる可動ハンドル２２、手術先端器具を回動させる手術機器回動機構２３、主軸ニードルの設定長さを調整する主軸ニードル長さ調整機構２６を有する手術先端器具操作部２０と、を備えた外科治療用ニードル型デバイス１０、及び体腔内に手術先端器具を挿入する手術先端器具体腔内挿入手段２００を用いる。
【選択図】図２

Description

本発明は、腹部切開などの生体手術を省いて手術侵襲を少なくする外科手術システムに係り、より詳しくは、人体の切開あるいは開腹を必要とせずに、体腔内病変臓器の手術部位での手術処置を容易に行うことが可能な外科治療用ニードル型デバイスを有する最低侵襲外科手術システムに関する。

内視鏡（胃腸）あるいは腹腔鏡（腹部）の小型化及び精度向上と医療技術の向上に伴い健康診断等の病巣の早期発見により、病巣が小さいうちに処置できる鏡視下手術のニーズが高まっている。鏡視下手術においては、従来の切開外科手術に比べて傷が小さく人体への負担も少ない低侵襲化が展開しつつある。

従来の腹部外科では、長径略２０ｍｍ以上の開腹創を伴う侵襲的外科治療に代わり、直径略１０ｍｍ×長さ略３００ｍｍのデバイスを腹壁に刺入し外科手術が施されてきた。ここ数年、長径略２０ｍｍの開腹創から通常４本以上の複数本の各種鉗子や腹腔鏡を挿入し手術を施行するＲｅｄｕｃｅｄ Ｐｏｒｔ Ｓｕｒｇｅｒｙ（ＲＰＳ）が開発され実施されている。

また、群馬県済生会前橋病院などでは、皮膚を切開せずに刺入できる針型臓器把持器具ミニループレトラクターが開発され、一層低侵襲な２孔式腹腔鏡下胆嚢摘出術が数多く実施されている。（例えば特許文献１参照）

また、本発明者は、中空円筒状の外針と外針内で着脱自在に連結された回転駆動装置により回転するスクリューカッターを備え、皮膚を切開せずに腹壁に穿入して腫瘍部分などの病巣部生体組織を穿ち、病巣部の膿瘍、素胞、膿胞等の生体組織液及び生体組織を完全に除去するマイクロニードル型医療用ボーリング装置を提案している。（例えば特許文献２を参照）

その他、これまでの低侵襲外科手術に関する代表例として、綱により検索された手術機器を弁により調節され自己密封式のトロカールやカニューレから体腔内に挿入し、次に外科医が別の最小の腹部切開穴から体腔に手を挿入し前記手術機器を操作して手術処置を体腔内で全て実行する最小侵入外科手術用のシステム、方法及び機器が提案されている。（例えば特許文献３を参照）

また、弾性コネクタ（線状体）に連結された一対の外科用器具であるクリップが誘導子のスリーブに対して内部に収容又は外部に押出されるように構成され、所望の器官の異なる位置を把持するデバイス、システム及び方法が提案されている。（例えば特許文献４を参照）

さらに、本発明者は、最小限の腹腔鏡下で生体管の病巣部を切除した後に生体の自然開口部内を介して前記生体管の切断端部双方同士を吻合する画期的なＮＯＴＥＳ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｏｒｉｆｉｃｅ Ｔｒａｎｓｌｕｍｉｎａｌ Ｅｎｄｏｓｃｏｐｉｃ Ｓｕｒｇｅｒｙ）用外科手術システム及び手術方法（ＮＯＴＥＳ）を提案している。（例えば特許文献５を参照）

特開２０００−２３９８９号公報 特開２００８−６２２６号公報 特許第４０４９２７５号公報 特表２０１１−５２２５８６号公報 ＷＯ２００９／１３３８７５

しかし、従来のＲＰＳ では、狭い開腹創から多数鉗子を挿入するため鉗子が相互に当たり干渉し、視野が悪いだけでなく、把持していた組織に損傷を来す危険性があった。

また、従来の特許文献１に記載のミニループレトラクターを利用した２孔式腹腔鏡下胆嚢摘出術や特許文献５に記載のＮＯＴＥＳ用外科手術システム及び手術方法は、良好な視野と腹壁への最小限の開創で低侵襲性が向上しているが、これらの外科処置における腹腔鏡又は内視鏡手術等で用いられる手術機器は支持力が不充分で弱いため充分安全な外科的処置を確保することが難しい場合が多く、支持力が充分な大型の手術先端器具を要する低浸襲の外科手術を行うことが不可能であった。

また、特許文献２に記載のマイクロニードル型医療用ボーリング装置は、生体への浸襲を小さく抑えたまま、病巣部の腫瘍部分などの生体組織を穿ち、膿瘍、素胞、膿胞等の生体組織液及び生体組織を吸引して完全に除去する機能に特化されたものであって、支持力が充分な大型の手術先端器具を要する低浸襲の外科手術を行うことはできない。

さらに、特許文献３に記載の低侵襲性処置を支援する多要素デバイス、システム、及び方法は、外科医が別の腹部切開穴から体腔に手を挿入し手術機器を操作して手術処置を体腔内で全て実行する点で、まだ低浸襲性が充分とは言い難い。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、支持力が充分で大型、重量級の臓器を対象とした手術手技にも対応可能な設計の自由度を備え、低浸襲性を極限まで実現させた外科治療用ニードル型デバイスを有する最低侵襲外科手術システムを提供することにある。

上記目的を達成するためなされた本発明の最低侵襲外科手術システムは、いずれも状況に応じた適宜な外径及び長さに設定自在で主軸（Ｘ軸）、近位端（後端）及び遠位端（先端）を有し、Ｘ軸上の主軸ニードル及び主軸ニードルの周りに略軸対称に並列配置され主軸ニードルを補強する複数の副軸ニードルから安定的な支持剛性及び強度を有し、前記主軸ニードル及び副軸ニードルの先端が尖鋭状に形成され、生体の皮膚外面から体腔内部に直接穿刺可能に構成されたニードル構造と、後端部に設けられ、前記主軸ニードル及び副軸ニードルの先端部がそれぞれ挿脱自在に連結する手術先端器具連結機構を介して前記ニードル構造の先端部に挿脱可能に連結される手術先端器具と、前記ニードル構造の後端部が挿通され支持されるニードル支持ユニットと、前記ニードル支持ユニットの後端部に連接されるとともに前記主軸ニードルの後端部が挿通され、その主軸ニードル後端部と連携して前記手術先端器具を作動させる手術先端器具操作部と、を備えた外科治療用ニードル型デバイスと、近位端（後端）及び遠位端（先端）を有し、生体の単孔式腹腔鏡下手術用腹腔孔又は肛門を含む自然開口部から生体管内に挿入される管状体を有する体腔内挿入本体と、体腔内挿入本体の先端部に設けられ、前記手術先端器具を着脱自在に保持する手術先端器具保持機構と、後端に前記手術先端器具保持機構の保持操作を行う手術先端器具保持操作部と、を備えた手術先端器具体腔内挿入手段とを有し、先に、前記手術先端器具体腔内挿入手段を用いて、生体の単孔式腹腔鏡下手術用腹腔孔又は自然開口部から体腔内の病変臓器の近傍まで前記手術先端器具を挿入した後で、腹腔鏡又は／及び内視鏡によるモニタリング下で、前記外科治療用ニードル型デバイスのニードル構造部を体腔内に穿刺してニードル構造部の先端部に前記病変臓器の近傍まで挿入された手術先端器具の後端部に連結すると同時に、前記手術先端器具体腔内挿入手段から手術先端器具を開放した状態で、前記手術先端器具操作部により手術先端器具を操作して外科手術処置を体腔内で全て実行する最低浸襲外科手術システムであって、前記手術先端器具連結機構は、 先端部側に手術先端器具の先端作動部を支持するガイド支持部材の後端部を内挿して保持し、後端部側に前記主軸ニードル及び副軸ニードルの先端部が挿脱自在にそれぞれ挿入される開口端部にテーパーガイドが形成された主軸ニードル及び複数の副軸ニードル装入穴５１ｄを備えた略円筒型の胴部と、前記胴部内に先端部が固定されて収容され、後端部が径方向に弾性変形可能に形成された自由端部に前記各副軸ニードル装入穴の内径方向に突出する複数の副軸側小突起を有する副軸側中空体と、前記副軸側中空体内に先端部が固定されて収容され、後端部が径方向に弾性変形可能に形成された自由端部に前記主軸ニードル装入穴の内径方向に突出する主軸側小突起を有する主軸側中空体と、を有し、前記主軸ニードル及び副軸ニードルの各先端部外周には、前記主軸側小突起及び副軸側小突起がそれぞれ嵌入し係合するようにＸ軸と直交方向に穿設された主軸ニードル凹溝及び副軸ニードル凹溝を有し、前記ニードル構造を前方に押し込み、主軸ニードル及び副軸ニードルの先端部が前記胴部の主軸ニードル挿入穴及び副軸ニードル挿入穴に挿入しそれぞれ前記主軸側小突起及び副軸側小突起を前記ニードル挿入穴の内径外方向に押し退けて前記主軸側中空体及び副軸側中空体の自由端部を変形させながら主軸ニードル挿入穴及び副軸ニードル挿入穴底まで挿入されると同時に、主軸側小突起及び副軸側小突起がそれぞれ主軸ニードル凹溝及び副軸ニードル凹溝にスプリングバックして嵌入し係合することにより、ニードル構造の先端部と手術先端器具連結機構との連結がなされ、その後、前記主軸ニードル及び副軸ニードルをそれぞれ一方の回転方向に所定角度回動させることにより、前記主軸側小突起及び副軸側小突起がそれぞれ主軸ニードル及び副軸ニードルの外面に乗り上げられるように前記各自由端部が変形することにより前記各凹溝から離脱して前記ニードル構造の先端部と手術先端器具連結機構との連結が解除されることを特徴とする。

また、前記ニードル支持ユニットは、前記主軸ニードルは個別に、複数の副軸ニードルは同時にそれぞれ正／逆回転方向に所定角度回動（遥動）させることにより、前記ニードル構造の先端部と前記手術先端器具との連結／連結解除をそれぞれ行う手術先端器具連結操作機構を備えることを特徴とする。

また、前記手術先端器具連結機構は、前記手術先端器具操作部の先端側にＸ軸に沿って延設され、前記主軸ニードルの後端部に回転が拘束されて挿通された先端側支持軸の先端部に挿通されて固着する中空胴体と、前記中空胴体内に収容されて前記先端側支持軸に所定角度遥動自在に挿通され、内面に内歯が形成された内歯ギヤと、前記中空胴体内にＸ軸回りを所定角度遥動自在に収容され、前記主軸ニードルの後端部に回転が拘束されＸ軸方向のスライド自在に挿通される主軸ニードル回動体と、前記各副軸ニードルの後端部に回転が拘束されＸ軸方向のスライド自在に挿通されて前記内歯ギヤ内の前記先端側支持軸の周囲に配置し収容され、前記内歯に内接し歯合する複数の外歯ピニオンギヤと、を備え、前記内歯ギヤを正／逆回転方向に所定角度遥動することにより、前記複数の外歯ピニオンギヤの回動に伴って前記各副軸ニードルが正／逆回転方向に所定角度遥動することを特徴とする。

また、前記手術先端器具連結操作機構は、前記主軸ニードルの後端部に挿通されるとともに前記手術先端器具操作部の先端側にＸ軸に沿って延設された先端側支持軸の先端部に挿通されて固着され、前記複数の副軸ニードルの後端部が回動自在に挿通される固定中空体と、前記各副軸ニードルの後端部に挿通されて固着され、外周に爪状突起が形成された複数の爪状体と、前記固定中空体に回動自在に外挿される回動中空体と、前記回動中空体に設けられ、前記各爪状体の爪状突起に滑動自在に係合する複数の係合体と、を備え、前記回動中空体を正／逆回転方向に所定角度遥動することにより、前記複数の係合体に係合する前記各爪状体が爪状突起を介して同時に正／逆回転方向に所定角度遥動することを特徴とする。

また、前記手術先端器具操作部は、下端部に把持ハンドル及び上端部にＸ軸に沿って前方に延設されて前記主軸ニードルの後端部が挿通される支持本体を有する固定ハンドル構造と、前記固定ハンドル構造の後端部にピボット連結され、前記ニードル構造の先端部に連結された手術先端器具を前記主軸ニードルと連携して作動させる可動ハンドルと、前記固定ハンドル構造の先端部側に設けられ、前記ニードル構造及び手術先端器具を回動させる手術先端器具回動機構と、を備えることを特徴とする。

また、前記ニードル支持ユニットと前記手術先端器具回動機構との間には、前記外科手術処置中に前記副軸ニードルが永久変形した場合でも主軸ニードルを介して前記手術先端器具の正常作動操作を保持できるように前記主軸ニードルの設定長さを可変調整する主軸ニードル長さ調整機構が設けられることを特徴とする。

また、前記主軸ニードル長さ調整機構は、前記手術先端器具回動機構に設けられた中空胴部内に収容され、外周に雄ねじが形成されて主軸ニードルの後端部が回転自在であるが軸方向移動が拘束されて嵌挿される中空ねじ軸、及び外周に雄スプラインが形成されて前記中空ねじ軸に螺合するナット部材からなるねじ機構と、外周にウォームギヤが形成されて前記ナット部材に軸方向移動自在であるが回転が拘束されるスプライン結合したウォーム、及び外周にはすばギヤが形成されて前記ウォームに直交配置され歯合するウォームホイールからなるウォームギヤ機構と、前記ウォームホイールの一端又は両端に設けられた回転ハンドルと、からなり、前記回転ハンドルを介してウォームホイールを正・逆回転させると、前記ウォーム及びナット部材が連動し正・逆回転して前記中空ねじ軸及び主軸ニードルを前・後進させることにより主軸ニードルの設定長さが調整されることを特徴とする。

また、前記手術先端器具は、把持、保持、切断、切除を含む各種手術先端器具と交換可能に前記ニードル構造の先端部に連結されることを特徴とする。

さらに、前記外科治療用ニードル型デバイス及び手術先端器具体腔内挿入手段を構成する部材は、それぞれ滅菌を容易にするために分解可能に構成されることを特徴とする。

本発明によれば、主軸ニードル及び複数の副軸ニードルから安定的な支持剛性及び強度を備えるニードル構造を生体の切開や開腹をせずに直に体腔内に穿刺し、先に手術先端器具体腔内挿入手段を用いて生体の腹腔孔又は肛門などの自然開口部から体腔内の病変臓器の近傍まで挿入された手術先端器具をニードル構造の先端部に連結して外科手術処置を体腔内で全て実行する最低浸襲外科手術システムにおいて、手術先端器具連結機構は、手術先端器具の後端部に設けられる胴部の主軸ニードル挿入穴及び副軸ニードル挿入穴に主軸ニードル及び副軸ニードルの各先端部を押し込んで挿入する際は、前記各挿入穴の内径方向に突出して弾支される主軸側小突起及び副軸側小突起がそれぞれニードル挿入穴の内径外方向に押し退けられて各主軸ニードル凹溝及び副軸ニードル凹溝にスプリングバックして嵌入し係合することによりニードル構造の先端部に手術先端器具が連結され、その後、主軸ニードル及び副軸ニードルをそれぞれ一方の回転方向に所定角度回動させることにより、主軸及び副軸側小突起がそれぞれ主軸ニードル及び副軸ニードルの外面に乗り上げられるように各主軸側小突起及び副軸側小突起が押し退けられ前記各凹溝から離脱しニードル構造の先端部と手術先端器具との連結が解除される構成となっていることから、体腔内におけるニードル構造の先端部への手術先端器具の取り付け及び取り外しがコンパクトな構造でワンタッチにできる効果がある。

また、ニードル支持ユニットに設けられる手術先端器具連結操作機構により複数の副軸ニードルは同時に所定角度回動（遥動）させることから、体腔内におけるニードル構造の先端部への手術先端器具の取り付け及び取り外しをワンタッチで行う操作性を向上させる効果がある。

また、手術先端器具連結操作機構は、ＸＸ軸に沿って延設された先端側支持軸の先端部に固着する中空胴体内に所定角度遥動自在に収容される内歯ギヤに複数の副軸ニードルの後端部に取付けられた複数の外歯ピニオンギヤが内接し歯合する信頼性の高い構造とすることにより、複数の副軸ニードルを同時にワンタッチでスムースに回動させる操作性及び信頼性を確保する効果がある。

また、手術先端器具連結操作機構は、Ｘ軸に沿って延設された先端側支持軸の先端部に固着する固定中空体に回動自在に外挿される回動中空体に取り付けられる複数の係合体に複数の副軸ニードルの後端部に取付けられた複数の爪状体の爪状突起に滑動自在に係合する簡潔な構造とすることにより、複数の副軸ニードルを同時にワンタッチで回動させる安価な構成を提供する効果がある。

また、手術先端器具操作部は、固定ハンドル構造、可動ハンドル及び手術先端器具回動機構とも既存の構成品を適用できることから、外科治療用ニードル型デバイスの経済性を向上させる効果がある。

また、ニードル支持ユニットと前記手術先端器具回動機構との間に主軸ニードルの設定長さを可変調整する主軸ニードル長さ調整機構を設けることにより、外科手術処置中に主軸ニードルの補強部材の機能を有する副軸ニードルが永久変形した場合でも主軸ニードルを介して前記手術先端器具の正常作動操作を保持できる効果がある。

また、手術先端器具は、把持、保持、切断、切除等々の各種手術先端器具と交換可能にニードル構造の先端部に連結されることから、患者の状況に応じた外科手術手技の選択の幅を広げる効果がある。

さらに、外科治療用ニードル型デバイス及び手術先端器具体腔内挿入手段を構成する部材は、それぞれ分解可能に構成されることから、滅菌を容易化するとともに外科手術の衛生性及び安全性を確保する効果がある。

本発明に係る一実施形態の最低浸襲外科手術システムを概念的に説明するための概念図で、一例として先に自然開口部の例えば口から体腔内の病変臓器の近傍まで挿入された手術先端器具体腔内挿入手段から受け渡される手術先端器具の後端部に向けてその直近まで外科治療用ニードル型デバイスのニードル構造を体腔内刺入した状態を示す概念図ある。 図１に引続き、外科治療用ニードル型デバイスのニードル構造の先端部に連結した手術先端器具を手術先端器具体腔内挿入手段から取外した状態を示す概念図である。 本発明に係る一実施形態の外科治療用ニードル型デバイスの構成を概念的に示す全体組立概念図である。 本発明に係る一実施形態の外科治療用ニードル型デバイスの手術先端器具部の構造を示すコンピュータグラフィック横断面鳥瞰図である。 図３の手術先端器具操作部側後半部の縦断面図である。 図５（手術先端器具連結操作機構）のＡ−Ａ線矢視断面図である。 図３の手術先端器具操作機構のコンピュータグラフィック鳥瞰図である。 図５の主軸ニードル長さ調整機構部を概念的に示す拡大断面概念図である。 本発明に係る別の実施形態の手術先端器具連結操作機構のコンピュータグフィック縦断面図である。 図９（手術先端器具連結操作機構）のＢ−Ｂ線矢視断面図である。

以下、本発明の最低浸襲外科手術システムを実施するための形態の具体例を、添付図面を参照して説明する。

本発明に係る一実施形態の最低浸襲外科手術システム１は、図１〜３に示すように、いずれも状況に応じた適宜な外径及び長さに設定自在で主軸（Ｘ軸）、近位端（後端）及び遠位端（先端）を有し、Ｘ軸上の主軸ニードル３１及び主軸ニードル３１の周りに略軸対称に並列配置され主軸ニードル３１を補強する複数の副軸ニードル３２から安定的な支持剛性及び強度を有し、主軸ニードル３１及び副軸ニードル３２の先端部３１ａ，３２ａが尖鋭状に形成され、生体例えば人体Ｍの皮膚外面から体腔内部に直接穿刺可能に構成されたニードル構造３０と、後端部に設けられ、主軸ニードル３１及び副軸ニードル３２の先端部３１ａ，３２ａがそれぞれ挿脱自在に連結する手術先端器具連結機構５０を介してニードル構造３０の先端部３０ａに挿脱可能に連結される手術先端器具６０と、ニードル構造３０の後端部３０ｂが挿通され支持されるニードル支持ユニット４０と、ニードル支持ユニット４０の後端部に連接されるとともに主軸ニードル３１の後端部３１ｂが挿通され、その主軸ニードル後端部３１ｂと連携して手術先端器具６０を作動させる手術先端器具操作部２０と、を備えた外科治療用ニードル型デバイス１０を有する。

さらに、この実施例の最低浸襲外科手術システム１は、近位端（後端）及び遠位端（先端）を有し、生体の直径略１０ｍｍの単孔式腹腔鏡下手術用腹腔孔又は肛門（いずれも図示しない）を含む自然開口部（図示では一例として口）Ｍａから生体管内に挿入される管状体２１１を有する体腔内挿入本体２１０と、体腔内挿入本体２１０の先端部２１１ａに設けられ、手術先端器具６０を着脱自在に保持する手術先端器具保持機構２１７と、後端に手術先端器具保持機構２１７の保持操作を行う手術先端器具保持操作部２２０と、を備えた手術先端器具体腔内挿入手段２００を有する。

そして、先に、前記手術先端器具体腔内挿入手段２００を用いて、生体の例えば口Ｍａから体腔内の病変臓器Ｔの近傍まで手術先端器具６０を挿入した後で、腹腔鏡又は及び内視鏡によるモニタリング下で、外科治療用ニードル型デバイス１０のニードル構造部３０を体腔内に穿刺してニードル構造部３０の先端部３０ａに病変臓器Ｔの近傍まで挿入された手術先端器具６０の後端部の手術先端器具連結機構５０に連結すると同時に、手術先端器具体腔内挿入手段２００から手術先端器具６０を開放した状態で、手術先端器具操作部２０により手術先端器具６０を操作して外科手術処置を体腔内で全て実行する。

本発明に係る外科治療用ニードル型デバイス１０及び手術先端器具体腔内挿入手段２００等を構成する各部材は、耐腐食性、耐薬品性を備えるとともに、加熱滅菌に耐え得る温度耐久性を備える医療適合性材料からなり、特に滅菌を容易にするためそれぞれが分解可能に形成されることが望ましく、ケースバイケースで使い捨てとすることもできる。

主軸ニードル３１及び副軸ニードル３２は、状況に応じた適宜な外径及び長さに設定自在で様々な長さに交換可能である。

特に、主軸ニードル３１及び副軸ニードル３２は、外径略３ｍｍ以下の丸棒又は線状の医療適合性材料からなり、生体の痛み神経を跨ぐように略２ｍｍ以上の間隔で略対称型例えば断面円周上に並列配置されることが望ましい。これにより、生体への痛みを抑え、一層低浸襲性が確保される。

この実施例においては、１本の主軸ニードル３１及び４本の副軸ニードル３２が、それぞれ外径略３ｍｍのＴｉ系形状記憶合金材、外径略２ｍｍのＳＵＳ材などのいずれも高剛性及び高弾力性を有する棒状又は線状体からなる。

また、主軸ニードル３１は、各種手術先端器具６０の動作に必要な主軸方向のスライド、回転、あるいは前記主軸及び副軸ニードルにも通電、マイクロ波又は超音波放射線伝送等々の各種の機能を選択的に持たせることができる。

熱を用いた腫瘍治療の分野に関し、生体組織の加熱又は組織切除が、細胞を死滅させて腫瘍を消滅させるのに利用されることは公知である（例えば特表２００９−５４４３４７号公報参照）。したがって、ここでは詳細な説明は省略するが、血管を焼灼して止血するために熱を利用することもできる。このような熱は、ＲＦ電流、マイクロ波又は超音波放射線を用いて発生させることができる。熱エネルギーは、直接生体組織に適用可能であり、これらの熱エネルギーは、問題のある病変組織に主軸ニードル３１を介して伝送することができる。

この実施例の外科治療用ニードル型デバイス１０は、いずれも主軸ニードル３１及び副軸ニードル３２に摺動自在に挿通される２枚のガイド板３３、３４と、各ガイド板３３、３４を背面から押圧するようにガイド板３３と３４との間、及びニードル支持ユニット４０とガイド板３４との間にそれぞれ配置される２つのスプリング３５ａ、３５ｂをさらに備える。これにより、先端部に手術先端器具６０を保持するニードル構造３０の変形を抑える安定的な支持剛性及び強度が確保される。

このように構成された外科治療用ニードル型デバイス１０は、図３に示すように、ニードル構造３０を体腔内に穿刺すると、先端側のガイド板３３が人体Ｍの腹部表面に当接して押圧されることにより、二点鎖線で図示されるように、スプリング３５ａ、ガイド板３４、スプリング３５ｂがニードル構造３０に沿って順次後方にストロークＳ押圧されてスライドし縮尺される。

このようなガイド板３３、３４のスプリング３５ａ、３５ｂによるスライド構成より、ニードル構造３０を体腔内に穿刺する過程でもニードル構造３０の各ニードル３１、３２の径方向の変形（屈曲）を防止し、先端部に手術先端器具６０を保持する安定的な支持剛性及び強度が保持される。

手術先端器具６０は、生体臓器を把持、切断、穿刺、孔明する等々の各種の公知を含む手術先端器具を選択的に取り替えることができる。

この実施例における手術先端器具６０は、一例として図４に示すように、中空状のガイド支持部材６１内に主軸方向に沿って主軸ニードル３１の先端部３１ａと連携しスライド自在に内挿された前部駆動シャフト６４と、ガイド支持部材６１の先端部６１ａに固定ピン６３により回動自在にピボット連結された第一顎部材６２ａ及び第二顎部材６２ｂを含む顎機構６２を開閉駆動する顎開閉駆動機構と、を備えた公知の内視鏡外科手術用鉗子と同様な構成とすることができる。

この実施例の顎開閉駆動機構は、前部駆動シャフト６４の先端部６４ａに設けられたガイドピン６５が、第一顎部材６２ａ及び第二顎部材６２ｂの後端部に延設され、Ｘ軸及び相互に交叉する方向にそれぞれ形成された長孔ガイド６２ｃ、６２ｄに共にスライド自在に嵌挿され係合するように構成される。

そこで、前部駆動シャフト６４がＸ軸方向に前・後進スライドすることにより、ガイドピン６５が長孔ガイド６２ｃ、６２ｄに沿ってスライドしガイドすることで第一顎部材６２ａ及び第二顎部材６２ｂが相互に回動され開閉する。すなわち、第一顎部材６２ａ及び第二顎部材６２ｂは、前部駆動シャフト６４が前進スライドするときに開き、後進スライドするときに閉じるようになっている。

手術先端器具６０は、後端部に主軸ニードル３１及び副軸ニードル３２の先端部３１ａ、３２ａがそれぞれ挿脱自在に連結する手術先端器具連結機構５０を備える。

手術先端器具連結機構５０は、図４に示すように、先端部５１ａ側に手術先端器具６０の先端作動部である顎機構６２を支持するガイド支持部材６１の後端部６１ｂを内挿して保持し、後端部５１ｂ側に主軸ニードル３１及び副軸ニードル３２の先端部３１ａ、３２ａが挿脱自在にそれぞれ挿入される開口端部にテーパーガイド、が形成された主軸ニードル装入穴５１ｃ及び複数の副軸ニードル装入穴５１ｄを備えた略円筒型の胴部５１と、胴部５１内に先端部５２ａが固定されて収容され、後端部が径方向に弾性変形可能に形成された自由端部５２ｂに各副軸ニードル装入穴５１ｄの内径方向に突出する複数の副軸側小突起５２ｃを有する副軸側中空体５２と、副軸側中空体５２内に先端部５３ａが固定されて収容され、後端部が径方向に弾性変形可能に形成された自由端部５３ｂに主軸ニードル装入穴５１ｃの内径方向に突出する主軸側小突起５３ｃを有する主軸側中空体５３と、を有する。

一方、主軸ニードル３１及び副軸ニードル３２の各先端部３１ａ、３２ａ外周には、主軸側小突起５１ｃ及び副軸側小突起５１ｄがそれぞれ嵌入し係合するようにＸ軸と直交方向に穿設された主軸ニードル凹溝３１ｅ及び副軸ニードル凹溝３２ｄを有している。

そして、ニードル構造３０を前方に押し込み、主軸ニードル３１及び副軸ニードル３２の先端部３１ａ、３２ａが胴部５１の主軸ニードル挿入穴５１ｃ及び副軸ニードル挿入穴５１ｄに挿入しそれぞれ主軸側小突起５３ｃ及び副軸側小突起５２ｃを各ニードル挿入穴５１ｃ、５２ｃの内径外方向に押し退けて主軸側中空体５３及び副軸側中空体５２の自由端部５３ｂ、５２ｂを変形させながら主軸ニードル挿入穴５１ｃ及び副軸ニードル挿入穴５１ｄ底まで挿入されると同時に、主軸側小突起５３ｃ及び副軸側小突起５２ｃがそれぞれ主軸ニードル凹溝３１ｅび副軸ニードル凹溝３２ｄにスプリングバックして嵌入し係合することにより、ニードル構造３０の先端部３０ａと手術先端器具連結機構５０との連結がなされる。

その後、主軸ニードル３１及び副軸ニードル３２をそれぞれ一方の回転方向に所定角度回動させることにより、主軸側小突起５３ｃ及び副軸側小突起５２ｃがそれぞれ主軸ニードル３１及び副軸ニードル３２の外面に乗り上げられるように各自由端部５３ｂ、５２ｂが変形することにより前記各凹溝３１ｅ、３２ｄから離脱してニードル構造３０の先端部３０ａと手術先端器具連結機構５０との連結が解除される。

また、ニードル支持ユニット４０は、主軸ニードル３１は個別に、複数の副軸ニードル３２は同時にそれぞれ正／逆回転方向に所定角度回動（遥動）させることにより、ニードル構造３０の先端部３０ａと手術先端器具６０の手術先端器具連結機構５０との連結／連結解除をそれぞれ行う手術先端器具連結操作機構を備える。

この実施例の手術先端器具連結機構は、図５、６に示すように、手術先端器具操作部２０の先端側にＸ軸に沿って延設され、主軸ニードル３１の後端部３１ｂに回転が拘束されて挿通された先端側支持軸２４ａの先端部に挿通されて固着する中空胴体４２と、中空胴体４２内に収容されて先端側支持軸２４ａに所定角度遥動自在に挿通され、内面に内歯４３ａが形成された内歯ギヤ４３と、中空胴体４２内にＸ軸回りを所定角度遥動自在に収容され、主軸ニードル３１の後端部３１ｂに回転が拘束されＸ軸方向のスライド自在に挿通される主軸ニードル回動体４８と、各副軸ニードル３２の後端部３２ｂに回転が拘束されＸ軸方向のスライド自在に挿通されて内歯ギヤ４３内の先端側支持軸２４ａの周囲に配置し収容され、内歯４３ａに内接し歯合する複数の外歯ピニオンギヤ４４と、を備える。

そして、内歯ギヤ４３を正／逆回転方向に所定角度遥動することにより、複数の外歯ピニオンギヤ４４の回動に伴って各副軸ニードル３２が同時に正／逆回転方向に所定角度遥動する。

この実施例の手術先端器具操作部２０は、図５に示すように、下端部に把持ハンドル及び上端部にＸ軸に沿って前方に延設されて主軸ニードル３１の後端部３１ｂが挿通される支持本体２１ｂを有する固定ハンドル構造２１と、固定ハンドル構造２１の後端部に固定ピン２５を介してピボット連結され、ニードル構造３０の先端部３０ａに連結された手術先端器具６０を主軸ニードル３１と連携して作動させる可動ハンドル２２と、固定ハンドル構造２１の先端部側に設けられ、ニードル構造３０及び手術先端器具６０を回動させる手術先端器具回動機構２３と、を備える。

手術先端器具回動機構２３は、先端部にＸ軸に沿って前方に延設されて雄ねじ部２３ｂが形成され、支持本体２１ｂの先端部に回動自在に外挿される手術先端器具回動ハンドル２３ａと、先端部にニードル支持ユニット４０が外挿し固着されるとともに主軸ニードル３１の後端部３１ｂがＸ軸方向にスライド自在に内挿され、Ｘ軸に沿って延設される先端支持部２４ａ及び後端部が手術先端器具回動ハンドル２３ａの雄ねじ部２３ｂに螺合し固着される中空胴部２４ｂからなる支持回動体２４と、からなる。

可動ハンドル２２は、主軸ニードル３１の後端部３１ｂが後述する後部駆動シャフト２７を介して連携されており、この可動ハンドル２２の操作に伴い、後部駆動シャフト２７及び主軸ニードル３１を介して前部駆動シャフト６４をＸ軸方向にスライドさせることができる。先端器具操作部２０の可動ハンドル２２、固定ハンドル２１の形状及び機構等は特に限定されるものではなく、公知の内視鏡外科手術用鉗子の操作部及び可動ハンドル、固定ハンドルの構成を適用することができる。

この実施例においては、後部駆動シャフト２７は、図５に示すように、シャフト本体２７ａの先端部に主軸ニードル３１の後端部３１ｂが内挿されるナット部材２６ｅ（後述する図６参照）に形成された球状体２６ｈが嵌入し係合する凹溝２７ｅが形成された鍔部２７ｂを、後端部に可動ハンドル２２がピボット連結される固定ピン２５の上方に離隔してＸ軸上に形成された凹溝２２ａ内に滑動自在に嵌挿し係合する球状体２７ｃを備え、固定ハンドル構造２１の支持本体２１ｂにＸ軸に沿って形成されたガイド孔２１ｃ及び２１ｄ内をそれぞれ鍔部２７ｂ及びシャフト本体２７ａがスライド自在に内挿されている。

そして、図３〜５に示すように、可動ハンドル２２を固定ハンドル構造２１の把持ハンドル２１ａ方向（図示実線矢印方向）への閉操作又はこれと反対方向（図示破線矢印方向）の開操作に伴って、順次後部駆動シャフト部材２７及び主軸ニードル３１を介して前部駆動シャフト６４をＸ軸方向にそれぞれ後進（後退）又は前進させ、顎機構６２をそれぞれ閉又は開駆動する。

また、ニードル支持ユニット４０と手術先端器具回動機構２３との間には、外科手術処置中に副軸ニードル３２が永久変形した場合でも主軸ニードル３１を介して手術先端器具６０の正常作動操作を保持できるように主軸ニードル３１の設定長さを可変調整する主軸ニードル長さ調整機構２６が設けられる。

この実施例の主軸ニードル長さ調整機構２６は、図８に示すように、手術先端器具回動機構２３に設けられた中空胴部２４ｂ内２４ｅに収容され、外周に雄ねじ２６ｄが形成されて主軸ニードル３１の後端部３１ｂが回転自在であるがＸ軸方向移動が拘束されて嵌挿される中空ねじ軸２６ａ、及び外周に雄スプライン２６ｇが形成されて中空ねじ軸２６ａに雌ねじ２６ｆを介して螺合するナット部材２６ｅからなるねじ機構と、外周にウォームギヤ２６ｋが形成されてナット部材２６ｅに軸方向移動自在であるが回転が拘束されるスプライン結合したウォーム２６ｉ、及び外周にはすばギヤ２６ｎが形成されてウォーム２６ｉに直交配置され歯合するウォームホイール２６ｍからなるウォームギヤ機構と、ウォームホイール２６ｉの一端又は両端に設けられた回転ハンドル２６ｐと、からなる。

そして、回転ハンドル２６ｐを介してウォームホイール２９ｍを正／逆回転させると、ウォーム２６ｉ及びナット部材２６ｅが連動し正／逆回転してねじ機構に発生する推進力により中空ねじ軸２６ａ及び主軸ニードル３１を前／後進させて主軸ニードルの設定長さが調整される。

本発明に係る別の実施形態（実施例２）の手術先端器具連結操作機構７０は、図９、１０に示すように、主軸ニードル３１の後端部３１ｂに挿通されるとともに手術先端器具操作部２０の先端側にＸ軸に沿って延設された先端側支持軸２４の先端部２４ａに挿通されて固着され、複数の副軸ニードル３２の後端部３２ｂが回動自在に挿通される固定部材７１ａ、７１ｂを含む固定中空体７１と、各副軸ニードル３２の後端部３２ｂに挿通されて固着され、外周に爪状突起７３ａが形成された複数の爪状体７３と、固定中空体７２に回動自在に外挿される回転部材７２ａ、７２ｂ、７２ｃ及び回動ハンドル７２ｄを含む回動中空体７２と、回動中空体７２に設けられ、各爪状体７３の爪状突起７３ａに滑動自在に係合する係合ピン７６及び固定ピン７５を含む複数の係合体７４と、を備える。

そして、回動ハンドル７２ｄを介して回動中空体７２を正／逆回転方向に所定角度遥動することにより、複数の係合体７４の係合ピン７６に係合する各爪状体７３が爪状突起７３ａを介して副軸ニードル３２とも同時に正／逆回転方向に所定角度遥動する。

本発明は、適宜な外径及び長さに設定自在な主軸ニードル及び複数の副軸ニードルからなるニードル構造の先端部に手術先端器具が挿脱可能に取付けられるため安定的な支持剛性及び強度を有し、生体の切開や開腹をせずにニードル構造を直に体腔内に穿刺してニードル構造の先端部に、先に手術先端器具体腔内挿入手段を用いて生体の腹腔孔又は肛門などの自然開口部から体腔内の病変臓器の近傍まで挿入された手術先端器具を連結して外科手術処置を体腔内で全て実行することから、大型、重量級の臓器を対象とした手術手技にも対応可能な低浸襲性を極限まで実現させるとともに設計の自由度を備えた外科治療用ニードル型デバイスを有する最低浸襲外科手術システムを提供できることから広範な医療業界に貢献できる。

１ 最低浸襲外科手術システム
１０ 外科治療用ニードル型デバイス
２０ 手術先端器具操作部
２１ 固定ハンドル構造
２１ａ 把持ハンドル
２１ｂ 支持本体
２２ 可動ハンドル
２３ 手術先端器具回動機構
２４ 支持回動体
２４ａ 先端側支持軸
２４ｂ 中空胴部
２５ 固定ピン
２６ 主軸ニードル長さ調整機構
２７ 後部駆動シャフト
３０ ニードル構造
３１ 主軸ニードル
３２ 副軸ニードル
３３、３４ ガイド板
３５、３５ａ、３５ｂ スプリング
４０ ニードル支持ユニット
５０ 手術先端器具連結機構
５１ 胴部
５２ 主軸側自由端部
５２ａ 主軸側小突起
５３ 副軸側自由端部
５３ａ 副軸側小突起
６０ 手術先端器具
６１ ガイド支持部材
６２ 顎機構
６３ 固定ピン
６４ 前部駆動シャフト
６５ ガイドピン
７０ 手術先端器具連結操作機構
２００ 手術先端器具体腔内挿入手段
２１０ 体腔内挿入本体
２１１ 管状体
２１７ 手術先端器具保持機構
２２０ 手術先端器具保持機構操作部
２２３ 把持部
Ｍ 人体（生体）
Ｍａ 自然開口部（口、肛門など）
Ｍｂ 腹腔孔（単孔式腹腔鏡下手術用）
Ｔ （病変）臓器（胃袋など）

Claims (9)

1. いずれも状況に応じた適宜な外径及び長さに設定自在で主軸（Ｘ軸）、近位端（後端）及び遠位端（先端）を有し、Ｘ軸上の主軸ニードル及び主軸ニードルの周りに略軸対称に並列配置され主軸ニードルを補強する複数の副軸ニードルから安定的な支持剛性及び強度を有し、前記主軸ニードル及び副軸ニードルの先端が尖鋭状に形成され、生体の皮膚外面から体腔内部に直接穿刺可能に構成されたニードル構造と、後端部に設けられ、前記主軸ニードル及び副軸ニードルの先端部がそれぞれ挿脱自在に連結する手術先端器具連結機構を介して前記ニードル構造の先端部に挿脱可能に連結される手術先端器具と、前記ニードル構造の後端部が挿通され支持されるニードル支持ユニットと、前記ニードル支持ユニットの後端部に連接されるとともに前記主軸ニードルの後端部が挿通され、その主軸ニードル後端部と連携して前記手術先端器具を作動させる手術先端器具操作部と、を備えた外科治療用ニードル型デバイスと、
   近位端（後端）及び遠位端（先端）を有し、生体の単孔式腹腔鏡下手術用腹腔孔又は肛門を含む自然開口部から生体管内に挿入される管状体を有する体腔内挿入本体と、体腔内挿入本体の先端部に設けられ、前記手術先端器具を着脱自在に保持する手術先端器具保持機構と、後端に前記手術先端器具保持機構の保持操作を行う手術先端器具保持操作部と、を備えた手術先端器具体腔内挿入手段とを有し、
   先に、前記手術先端器具体腔内挿入手段を用いて、生体の単孔式腹腔鏡下手術用腹腔孔又は自然開口部から体腔内の病変臓器の近傍まで前記手術先端器具を挿入した後で、腹腔鏡又は／及び内視鏡によるモニタリング下で、前記外科治療用ニードル型デバイスのニードル構造部を体腔内に穿刺してニードル構造部の先端部に前記病変臓器の近傍まで挿入された手術先端器具の後端部に連結すると同時に、前記手術先端器具体腔内挿入手段から手術先端器具を開放した状態で、前記手術先端器具操作部により手術先端器具を操作して外科手術処置を体腔内で全て実行する最低浸襲外科手術システムであって、
   前記手術先端器具連結機構は、
   先端部側に手術先端器具の先端作動部を支持するガイド支持部材の後端部を内挿して保持し、後端部側に前記主軸ニードル及び副軸ニードルの先端部が挿脱自在にそれぞれ挿入される開口端部にテーパーガイドが形成された主軸ニードル及び複数の副軸ニードル装入穴５１ｄを備えた略円筒型の胴部と、
   前記胴部内に先端部が固定されて収容され、後端部が径方向に弾性変形可能に形成された自由端部に前記各副軸ニードル装入穴の内径方向に突出する複数の副軸側小突起を有する副軸側中空体と、前記副軸側中空体内に先端部が固定されて収容され、後端部が径方向に弾性変形可能に形成された自由端部に前記主軸ニードル装入穴の内径方向に突出する主軸側小突起を有する主軸側中空体と、を有し、
   前記主軸ニードル及び副軸ニードルの各先端部外周には、前記主軸側小突起及び副軸側小突起がそれぞれ嵌入し係合するようにＸ軸と直交方向に穿設された主軸ニードル凹溝及び副軸ニードル凹溝を有し、
   前記ニードル構造を前方に押し込み、主軸ニードル及び副軸ニードルの先端部が前記胴部の主軸ニードル挿入穴及び副軸ニードル挿入穴に挿入しそれぞれ前記主軸側小突起及び副軸側小突起を前記ニードル挿入穴の内径外方向に押し退けて前記主軸側中空体及び副軸側中空体の自由端部を変形させながら主軸ニードル挿入穴及び副軸ニードル挿入穴底まで挿入されると同時に、主軸側小突起及び副軸側小突起がそれぞれ主軸ニードル凹溝及び副軸ニードル凹溝にスプリングバックして嵌入し係合することにより、ニードル構造の先端部と手術先端器具連結機構との連結がなされ、
   その後、前記主軸ニードル及び副軸ニードルをそれぞれ一方の回転方向に所定角度回動させることにより、前記主軸側小突起及び副軸側小突起がそれぞれ主軸ニードル及び副軸ニードルの外面に乗り上げられるように前記各自由端部が変形することにより前記各凹溝から離脱して前記ニードル構造の先端部と手術先端器具連結機構との連結が解除されることを特徴とする最低浸襲外科手術システム。
2. 前記ニードル支持ユニットは、前記主軸ニードルは個別に、複数の副軸ニードルは同時に所定角度回動（遥動）させることにより、前記ニードル構造の先端部と前記胴部との連結／連結解除をそれぞれ行う手術先端器具連結操作機構を備えることを特徴とする請求項１記載の最低浸襲外科手術システム。
3. 前記手術先端器具連結操作機構は、
   前記主軸ニードルの後端部に挿通されるとともに前記手術先端器具操作部の先端側にＸ軸に沿って延設された先端側支持軸の先端部に挿通されて固着する中空胴体と、
   前記中空胴体内に収容されて前記先端側支持軸に所定角度遥動自在に挿通され、内面に内歯が形成された内歯ギヤと、
   前記中空胴体内に収容され、前記主軸ニードルの後端部にＸ軸方向のスライド自在に挿通され、前記主軸ニードルをＸ軸回りに所定角度遥動自在に回動させる主軸ニードル回動体と、
   前記各副軸ニードルの後端部に回転が拘束され挿通されて前記内歯ギヤ内の前記先端側支持軸の周囲に配置し収容され、前記内歯ギヤに内接し歯合する複数の外歯ピニオンギヤと、を備え、
   前記内歯ギヤをＸ軸回りに正／逆回転方向に所定角度遥動することにより、前記複数の外歯ピニオンギヤが同時に回動するのに伴って前記各副軸ニードルが同時に正／逆回転方向に所定角度遥動することを特徴とする請求項２記載の最低浸襲外科手術システム。
4. 前記手術先端器具連結操作機構は、
   前記主軸ニードルの後端部に挿通されるとともに前記手術先端器具操作部の先端側にＸ軸に沿って延設された先端側支持軸の先端部に挿通されて固着され、前記複数の副軸ニードルの後端部が回動自在に挿通される固定中空体と、
   前記各副軸ニードルの後端部に挿通されて固着され、外周に爪状突起が形成された複数の爪状体と、
   前記固定中空体に回動自在に外挿される回動中空体と、
   前記回動中空体に設けられ、前記各爪状体の爪状突起に滑動自在に係合する複数の係合体と、を備え、
   前記回動中空体を正／逆回転方向に所定角度遥動することにより、前記複数の係合体に係合する前記各爪状体が爪状突起を介して同時に正／逆回転方向に所定角度遥動することを特徴とする請求項２記載の最低浸襲外科手術システム。
5. 前記手術先端器具操作部は、
   下端部に把持ハンドル及び上端部にＸ軸に沿って前方に延設されて前記主軸ニードルの後端部が挿通される支持本体を有する固定ハンドル構造と、
   前記固定ハンドル構造の後端部にピボット連結され、前記ニードル構造の先端部に連結された手術先端器具を前記主軸ニードルと連携して作動させる可動ハンドルと、
   前記固定ハンドル構造の先端部側に設けられ、前記ニードル構造及び手術先端器具を回動させる手術先端器具回動機構と、を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の最低浸襲外科手術システム。
6. 前記ニードル支持ユニットと前記手術先端器具回動機構との間には、前記外科手術処置中に前記副軸ニードルが永久変形した場合でも主軸ニードルを介して前記手術先端器具の正常作動操作を保持できるように前記主軸ニードルの設定長さを可変調整する主軸ニードル長さ調整機構が設けられることを特徴とする請求項５記載の最低浸襲外科手術システム。
7. 前記主軸ニードル長さ調整機構は、前記手術先端器具回動機構に設けられた中空胴部内に収容され、
   外周に雄ねじが形成されて主軸ニードルの後端部が回転自在であるが軸方向移動が拘束されて嵌挿される中空ねじ軸、及び外周に雄スプラインが形成されて前記中空ねじ軸に螺合するナット部材からなるねじ機構と、
   外周にウォームギヤが形成されて前記ナット部材に軸方向移動自在であるが回転が拘束されるスプライン結合したウォーム、及び外周にはすばギヤが形成されて前記ウォームに直交配置され歯合するウォームホイールからなるウォームギヤ機構と、
   前記ウォームホイールの一端又は両端に設けられた回転ハンドルと、からなり
   前記回転ハンドルを介してウォームホイールを正・逆回転させると、前記ウォーム及びナット部材が連動し正・逆回転して前記中空ねじ軸及び主軸ニードルを前・後進させることにより主軸ニードルの設定長さが調整されることを特徴とする請求項６記載の最低浸襲外科手術システム。
8. 前記手術先端器具は、把持、保持、切断、切除を含む各種手術先端器具と交換可能に前記ニードル構造の先端部に連結されることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の最低浸襲外科手術システム。
9. 前記外科治療用ニードル型デバイス及び手術先端器具体腔内挿入手段を構成する部材は、それぞれ滅菌を容易にするために分解可能に構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の最低浸襲外科手術システム。

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