JP2005103285A - 補強シール組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】 外科器具の挿入及び抜き取りによって断裂やかぎ裂きが起こらず、摩擦が小さいトロカールシール組立体を提供すること。
【解決手段】 トロカール組立体に用いるように適合されたシール組立体であって、器具の選択的な挿入及び取り出しを可能にするシール本体を含む。シール本体は、重なり合った複数のシールセグメントを含み、各シールセグメントは中心シール部材が延びた外周縁を含む。中心シール部材は、外周縁から離れた自由縁を含む。補強パッドが、少なくとも１つのシールセグメントの中心シール部材の自由縁と外周縁との間に配置されている。
【選択図】 図１０

Description

本願は、現在係属中の２００３年９月３０日出願の米国仮特許出願第６０／５０６，７３０号（名称「補強シール組立体（REINFORCED SEAL ASSEMBLY）」）に基づいている。

本発明はトロカールに関する。詳細には、本発明はトロカールシール組立体に関する。

トロカール組立体は、体内の内腔にアクセスするために用いられる外科器具である。トロカール組立体は通常、トロカールハウジング及びトロカールカニューレとからなるトロカールスリーブとトロカールオブチュレータとを含む。内部にトロカールオブチュレータが挿入されるトロカールカニューレは、体内の内腔にアクセスするために皮膚から挿入される。体内の内腔にアクセスできたら、腹腔鏡または関節鏡外科手術及び内視鏡処置を行うことができる。皮膚に刺入する際は、既に外科用メスで切開された皮膚にトロカールカニューレの先端部を配置する。次いで、トロカールオブチュレータを皮膚に刺入して体内の内腔にアクセスする。トロカールオブチュレータの基端部に圧力を加えて、トロカールオブチュレータの尖った先端部を皮膚から体内の内腔まで前進させる。トロカールカニューレをトロカールオブチュレータによって形成された通路に挿入したら、トロカールオブチュレータは抜き取るが、トロカールカニューレは体内の内腔へのアクセス通路としてそのまま残す。

トロカールカニューレの基端部分は通常、トロカールカニューレによって画定された内腔と連通した開口した先端部分を備えたチャンバーを画定しているトロカールハウジングに接続される。トロカールオブチュレータまたは他の細長い円筒状外科器具などを、トロカールハウジングによって画定されたチャンバーの基端部分からトロカール内に進入させたり、トロカールから引き抜くことができる。

現在のトロカール組立体は通常、トロカールハウジングのチャンバー内に配置されたシール機構を備えている。シール機構は、通常はシール用グロメットやパッキンなどであり、その中にトロカールオブチュレータや他の外科器具が挿入される。シール機構は、挿入された器具の外面をシールして、トロカールカニューレを介して体内の内腔に対して流体や注入気体が流入または流出するのを防止する。

トロカール組立体に用いられるシールシステムは、２つの状態でシール機能を果たす。つまり、（１）器具がトロカール内に挿入されている時にニューモスタシス（pneumostasis）を維持しなければならない場合と（２）器具がトロカール内に挿入されていない時にニューモスタシスを維持しなければならない場合である。一重シールシステムは、１つのシール構造を用いて両方の状態でニューモスタシスを維持するようにデザインされている。多重シールシステムは、２つ以上のシールを用いてシールシステムの機能を十分に果たす。多重シールシステムでは、トロカールカニューレ内に器具が挿入されている時は、基端側シールが器具に係合してニューモスタシスを維持し、器具が抜き取られた時は、別の先端側シールが気体の流れを遮断する。

使用する場合、シールは、外科器具の挿入及び抜き取りによって断裂やかぎ裂きが起こらず、摩擦が小さいのが理想的である。トロカールの中心軸に対する器具の挿入角度及び器具先端部の尖り具合が、トロカールのシール不良を起こす因子である。これら２つの因子が、シール材料の「テンティング（tenting）」を引き起こす。一旦テンティングが起こると、器具の挿入を続けるとシールが裂けることがある。

従って、外科器具の挿入及び抜き取りによって断裂やかぎ裂きが起こらず、摩擦が小さいトロカールシール組立体が要望されている。本発明は、従来のシールの欠点を克服した補強シール組立体を提供する。

従って、本発明の目的は、トロカール組立体に用いるように適合されたシール組立体を提供することにある。このシール組立体は、器具の選択的な挿入及び取り出しを可能にするシール本体を含む。シール本体は、重なり合った複数のシールセグメントを含み、各シールセグメントは外周縁を含み、その外周縁からは中心シール部材が延びている。中心シール部材は、外周縁から離れた自由縁を含む。補強パッドが、少なくとも１つのシールセグメントの外周縁と中心シール部材の自由縁との間に配置されている。

本発明の別の目的は、基端部及び先端部を有するトロカールカニューレと、そのトロカールカニューレ内を通るオブチュレータを受容し案内するためにトロカールカニューレの基端部に結合されたトロカールハウジングとを含む。トロカールハウジングは、基端側シール組立体及び先端側シール組立体を備えた開口を画定する開口した基端部分を含む。基端側シール組立体は、器具の選択的な挿入及び取り出しを可能にするシール本体を含む。シール本体は、重なり合った複数のシールセグメントを含み、各シールセグメントは外周縁を含み、外周縁からは中心シール部材が延びている。中心シール部材は、外周縁から離れた自由縁を含む。補強パッドが、少なくとも１つのシールセグメントの外周縁と中心シール部材の自由縁との間に配置されている。

本発明の他の目的及び利点は、本発明の特定の実施形態を説明する添付の図面を参照しながら以下の詳細の説明を読めば、明らかになるであろう。

外科器具の挿入及び抜き取りによって断裂やかぎ裂きが起こらず、摩擦が小さいトロカールシール組立体が提供される。

本発明の詳細な実施形態をここに開示する。しかしながら、開示する実施形態は本発明の単なる例示であって、様々な形態に組み合わせることができることを理解されたい。従って、ここに開示する詳細は、限定することが目的ではなく、請求の基礎をなし、また当業者が本発明を以下に実施し、かつ／または使用するための基礎である。

基端側シール組立体を開示する。このシール組立体は、テンティングの発生を抑えて断裂しにくいように改善されている。当業者であれば明らかなように、本発明のシール組立体は様々なトロカールに用いることができるように適合されている。

図１−図５に示されているように、トロカール組立体１０は通常、トロカールカニューレ１２、トロカールオブチュレータ１４、及びトロカールハウジング（またはハンドル）１６を含む。トロカールカニューレ１２は、開口した先端部分２０及び開口した基端部分２２を有する内腔を画定している。基端部分２２は、トロカールハウジング１６の先端部分２４内に延在し、そこで取り付けられている。トロカールハウジング１６は、開口２８を画定する開口した基端部分２６を有する。開口２８には、後述するように本発明に従って形成された基端側シール組立体３０が設けられている。更に開口２８には、基端側シール組立体３０の下側に位置するダックビルシール組立体３２が設けられている。本発明のシール組立体は、二重シールシステムの一部をなす基端側シール組立体として開示されているが、このシール組立体は、本発明の概念から逸脱することなく一重シールシステムに用いることもできる。

一般に、トロカールスリーブ４４は、トロカールカニューレ１２及びトロカールハウジング１６からなる。トロカールハウジング１６は、第１のハウジング部材３６及び第２のハウジング部材３８を含む。第２のハウジング部材３８は、第２のハウジング部材カバー３８ａ及び第２のハウジング部材ベース３８ｂからなる。ハウジング１６は２つの構成要素として開示されているが、本発明の概念から逸脱することなく１つの構成要素とすることもできることを理解されたい。図示されている２つの構成要素からなるハウジングは、試料の取り出しが容易である。

トロカールオブチュレータ１４は、トロカールカニューレ１２に対してスライド式に挿入及び取り出しが可能であり、基端側シール組立体３０、ダックビルシール組立体３２、及びトロカールハウジング１６の開口２８を介してトロカールハウジング１６及びトロカールカニューレ１２内に挿入できる。トロカールオブチュレータ１４の基端部には、オブチュレータハンドル３４が設けられており、その先端部には、尖端すなわちブレード（不図示）が形成されている。当分野でよく知られているように、基端側シール組立体３０は、トロカールスリーブ４４内に延在する器具（例えば、トロカールオブチュレータ及びトロカールを用いた処置に使用できるように適合された他の器具など）の外面にシール係合して、トロカールハウジング１６を通る流体の通路を妨げている。

ロータリーラッチシステム
図１−図５に示されているように、トロカールハウジング１６は、詳細を後述する理由から選択的に結合される第１のハウジング部材３６と第２のハウジング部材３８とからなる。第１及び第２のハウジング部材３６、３８は、トロカールハウジング１６内を選択的に通過する器具を受容できる形状及び大きさの整合した開口４０、４２を含む。

当業者であれば、トロカールスリーブ４４を腹腔壁内に挿入している間、及び処置している間、第１及び第２のハウジング部材３６、３８が確実に固定するのが重要であることを理解できよう。しかしながら、例えば腹腔から試料を取り出す際に、第１のハウジング部材３６を取り外すのが理想的である。第１のハウジング部材３６を取り外すことにより、ダックビルシール組立体３２と基端側シール組立体３０の両方を通過させなくても、ダックビルシール組立体３２のみを通過させて試料を得ることができ、サンプルの取り出しが容易になり、取り出す際にサンプルが損傷を受けにくくなる。

第１のハウジング部材３６は、基端側シール組立体３０を支持し、ダックビルシール組立体３２が取り付けられた第２のハウジング部材３８の上に位置する。第１のハウジング部材３６は、内部を貫通する開口４０を含む。基端側シール組立体３０は、第１のハウジング部材３６の開口４０内に配置されている。

第２のハウジング部材３８について述べると、第２のハウジング部材３８は内部を貫通する開口４２を含む。ダックビルシール組立体３２は、第２のハウジング部材３８の上面５０に近接して第２のハウジング部材３８の開口４２内に配置されている。実際、詳細を後述する理由から、ダックビルシール組立体３２の外周リム５２が、第１のハウジング部材３６の下面５４に係合するように、第２のハウジング部材３８の上面５０に近接して直接配置されている。

第１のハウジング部材３６と第２のハウジング部材３８の結合は、ロータリーラッチ機構５６によって容易になっている。具体的には、第１のハウジング部材３６が、下方に延びた第１及び第２のアーム５８を含む。下方に延びたそれぞれのアーム５８は、下側を向いたカム面６０及び上側を向いたラッチ面６２を含む。

第２のハウジング部材３８も同様に、第１のハウジング部材３６の下方に延びた第１及び第２のアーム５８のそれぞれのラッチ面６２にそれぞれ係合する第１及び第２のラッチ部材６６を備えたラッチリング６４を含む。ラッチリング６４は、トロカールスリーブ４４の中心軸と同軸上にあり、ダックビルシール組立体３２の外周の環状溝６８内に延在している。好適な実施形態に従ったラッチリング６４はトロカールハウジング１６の中心軸を中心に回動するが、ラッチリング６４は、本発明の概念から逸脱することなく他の軸を中心に回動することもできる。ラッチリング６４は、トロカールスリーブ４４の中心軸を中心に回動できるが、ばね７０によってトロカールハウジング１６に取り付けられている。ばね７０は、小さな付勢力でラッチリング６４を固定位置に保持している。しかしながら、ばね７０が第１のハウジング部材３６に取り付けられていても、ラッチリング６４の回動が可能である。第１及び第２のラッチ部材６６はそれぞれ、第１のハウジング部材３６の下方に延びた第１及び第２のアーム５８の下側を向いたカム面６０に係合する上側を向いたカム面７２を含む。

第１及び第２のラッチ部材６６はそれぞれ、下側に延びたアーム５８のカム面６０と係合する大きさ及び形状を有する、上側を向いたカム面７２を含む。同様に、第１及び第２のラッチ部材６６は、下側に延びた第１及び第２のアーム５８の外側を向いたラッチ面６２に係合する大きさ及び形状を有する、内側を向いたラッチ面７４を含む。

実際、第１及び第２のハウジング部材３６、３８のラッチ動作は、下側に延びた第１及び第２のアーム５８を第２のハウジング部材３８の上面５０に形成された孔７６の中に通すことで達成される。下側に延びた第１及び第２のアーム５８がラッチリング６４の第１及び第２のラッチ部材６６に近接したそれぞれの孔７６を通過すると、下側に延びた第１及び第２のアーム５８のカム面６０が第１及び第２のラッチ部材６６のカム面７２に係合する。この係合により、下側に延びた第１及び第２のアーム５８が第１及び第２のラッチ部材６６を越えて、ラッチリング６４が回動できる。この回動は、ばね７０による付勢に抗して行われる。

下側に延びた第１及び第２のアーム５８が第１及び第２のラッチ部材６６を通過すると、ラッチリング６４を付勢しているばね７０により、ラッチリング６４が元の位置に戻り、第１のハウジング部材３６の外側を向いたラッチ面６２が第２のハウジング部材３８の内側を向いたラッチ面７４に係合し、第１のハウジング部材３６と第２のハウジング部材３８が確実に結合される。第１及び第２のハウジング部材３６、３８は、ラッチリング６に取り付けられたレバー７８を作動させて選択的に分離させることができる。レバー７８の回動によりラッチリング６４が回動し、第１及び第２のラッチ部材６６が移動して下側に延びたアーム５８との係合が解除される。

第２のハウジング部材３８の上面５０には、第１のハウジング部材３８の下側に延びたアーム５８がわずかな隙間で通過できる孔７６を含む。隙間がわずかであるため、下側に延びたアーム５８が孔７６の平面を殆ど移動できず曲がらない。従って、第１のハウジング部材３６が第２のハウジング部材３８にラッチされると、第１のハウジング部材３６と第２のハウジング部材３８とを力によって分離する唯一の手段は、下側に延びた第１及び第２のアーム５８自体の剪断またはその脚部に対する純張力である。第１及び第２のアーム５８は、孔７６の大きさから、曲がってまたはスリップして外れることがない。従って、確実に取り付けられる。トロカールハウジング１６は、レバー７８を押して水平方向に回動させてばねの力に打ち勝ってラッチリング６４がトロカールスリーブ４４の中心軸を中心に回動させて、分離することができる。外科医は、トロカールハウジング１６の側面のスロットを介してレバー７８を操作することができる。レバー７８を押すと、ラッチリング６４の第１及び第２のラッチ部材６６が下側に延びた第１及び第２のアーム５８を越えて回動し、第１のハウジング部材３６が第２のハウジング部材３８から解放される。

第１のハウジング部材３６は、ロータリーラッチ機構５６によって第２のハウジング部材３８に取り付けられており、注入された気体を維持するために第１のハウジング部材３６と第２のハウジング部材３８との間にシールが必要である。このシールは、第１のハウジング部材３６の下面５４に設けられた下側に延びたフランジ８０を用いて、第２のハウジング部材３８の上面５０に近接したダックビルシール組立体３２の一部を圧迫して達成することができる。フランジ８０及びダックビルシール組立体３２はそれぞれ、互いに反対に傾斜した表面を含む。従って、第１のハウジング部材３６のフランジ８０と第２のハウジング部材３８のダックビルシール組立体３２との傾斜した係合が得られる。従って、第１のハウジング部材３６を容易に取り付けることができ、ダックビルシール組立体の性能に影響を与えることなく、シールに必要な距離を越えて垂直方向に移動させることができる。実際、この過度の移動は、ロータリーラッチ機構の機能の信頼性を得るために必要である。

第１のハウジング部材３６の下側に延びたフランジ８０の傾斜した係合面は、ダックビルシール組立体３２に径方向の力成分を付与する。この傾斜した係合面はまた、取り付けの力に変換される垂直方向の力成分を発生させる。この径方向の力が、係合構造すなわちダックビルシール組立体３２の外周リム５２を拡張させる。垂直方向の力は力全体の一部であるため、係合面の角度に比例して取り付けの力が減少する。

径方向の力及び垂直方向の力に加えて、第１のハウジング部材３６と第２のハウジング部材３８とのシールが、下側に延びたフランジ８０とダックビルシール組立体３２の外周リム５２との相互作用によってカム動作を生じさせる。ダックビルシール組立体３２の外周リム５２の径方向の動きにより、通常の動作におけるダックビルシール組立体の性能に悪影響を与えることなく、フランジ８０に対してわずかに過剰な移動が可能となる。

この過剰な移動に加えて、ダックビルシール組立体３２の外周リム５２の圧迫により、第１のハウジング部材３６を第２のハウジング部材３８から分離するのに役立つエネルギーが蓄えられる。この蓄えられたエネルギーにより、レバー７８の動作によって第１のハウジング部材３６が第２のハウジング部材３８から容易に移動する。

より具体的には、第１のハウジング部材３６と第２のハウジング部材３８の結合は、ダックビルシール組立体３２の外周リム５２に係合できる形状及び大きさを有する、第１のハウジング部材３６の下面５４に沿った外側に延びたフランジ８０を設けて強化することができる。更に、下側に延びたフランジ８０に内側を向いたテーパを設け、外周リム５２に外側を向いたテーパを設けることができる。内側を向いたテーパと外側を向いたテーパとの相互作用により、第１のハウジング部材３６と第２のハウジング部材３８とを確実に取り付けることができる。具体的には、圧力を受けるとわずかに屈従するように外周リム５２に内向きのテーパ面を設けて、互いに対向したテーパ面を設けて、ラッチ機構の確実な結合に必要な寸法公差を大きくすることができる。

第１のハウジング部材３６と第２のハウジング部材３８との適切な整合は、第１のハウジング部材３６の下面５４から下側に延びた整合ピン８２と、第２のハウジング部材３８の上面５０に沿って形成された、整合ピン８２を受容できる形状及び大きさを有する一致する孔８４を設けて達成される。整合ピン８２及びこれに一致する孔８４を設けることにより、第１のハウジング部材３６と第２のハウジング部材３８を所望の構造に組み立てることができる。場合によっては、反対のラッチが係合するのを防止するために第２のピンを設けることもできる。これは安全面で、デザインに不可欠な部分である。トロカールオブチュレータ１４は、唯１つの構造に第１のハウジング部材３６を取り付けでき、第１のハウジング部材３６は、唯１つの構造に第２のハウジング部材３８を取り付けできる。

上記したように、第１のハウジング部材３６と第２のハウジング部材３８を結合するために用いるロータリーラッチ機構５６は様々な利点を提供する。具体的には、このロータリーラッチデザインにより、ラッチが絶対に外れないように第１のハウジング部材３６を第２のハウジング部材３８に確実に取り付けることができ、その一方で第１のハウジング部材３６を容易に取り外すことができる。実際、第１のハウジング部材３６の下側に延びた第１及び第２のアーム５８が通過する孔７６により、アーム５８が曲がって外れてしまうことはない。加えて、ラッチ戻りばね７０の力のベクトルが使用中に加わる外す力に対して垂直であるため、第１のハウジング部材３６を取り付けるために必要な力は、所定の外す力とは別に加えることができる。これは、ラッチアームの弾性変形により外側シールハウジングに対する取り付け／取り外しをする一般的なラッチデザインとは対照的である。このようなタイプのデザインでは、組み立ての力と取り外しの力は、ラッチアームの曲げ特性によって互いに直接関連している。最後に、ラッチ機構は片手で簡単に操作することができる。

第１のハウジング部材３６の下側に延びたフランジ８０とダックビルシール組立体３２の外周リム５２との傾斜した接触により、第１のハウジング部材３６を第２のハウジング部材３８に取り付けるために必要な組み立ての力が減少した。第１のハウジング部材３６を平坦なシールの場合よりも長い距離圧迫しなければならないが、組み立てに必要な力は同じである。これにより、要求される所定の圧迫距離に対してデザイン部分の公差を大きくすることができる。加えて、ダックビルシール組立体３２の外周リム５２が隆起しているため、径方向の変位が可能となり、更に組み立てに必要な力が少なくなっている。

補強シール組立体
図６−図１０を参照すると、基端側シール組立体３０が開示されている。このシール組立体は通常、キャップ８６、クラウン８８、径方向のシールの動きに用いられるベロー９０、雌型保持リング９４、プロテクタ９２、シール本体９８を構成する複数の補強シールセグメント９６、雄型保持リング１００、及び下部本体１０２を含む。補強シールセグメント９６は、詳細を後述するように配置され、本発明に従ったシール組立体３０を形成するために保持リング９４と１００との間に取り付けられる。

図７−図１０に、具体的に補強シールセグメント９６が示されている。詳細を後述するように、基端側シール組立体３０は、完全なシール本体９８の形成に複数の補強シールセグメント９６を用いている。補強シールセグメント８６のそれぞれは、部分円錐の形態であって、具体的には約２２５度に亘る円錐の形態である。本発明の好適な実施形態に従った部分円錐形は約２２５度に亘る部分円錐を用いるが、本発明の概念から逸脱することなく他の形状の部分円錐も用いることができる。好適な実施形態に従って円錐形シールセグメントが開示されているが、本発明の概念から逸脱することなく平坦なシールセグメントを用いることもできる。

補強シールセグメント９６のそれぞれは、限定するものではないがポリイソプレンやシリコーンなどの架橋ポリマーのエラストマーから製造するのが好ましい。しかしながら、当業者であれば、本発明の概念から逸脱することなく他の材料も利用できることを理解できよう。

実際、一連の補強シールセグメント９６を用いて、器具を挿入するシール本体９８を形成する。本発明の好適な実施形態に従えば、４つの補強シールセグメント９６が整合し、互いに９０度ずつずらされている。シールセグメント９６は、「編み合わせ」構造に配置されている。すなわち、それぞれのシールセグメント９６は、第１の面１０４及び第２の面１０６を含み、それぞれのシールセグメント９６の第１の面１０４は、近接するシールセグメント９６の第２の面１０６の上に配置され、シールセグメント９６の編み合わせ組立体が形成されている。

次いで、補強シールセグメント９６は、それらの外周縁１０８に沿って雄型リング１００及び及び雌型保持リング９４に結合され、完全なシール本体９８が形成される。補強シールセグメント９６の部分的な円錐形とそれらの相対的な角度位置により、結合されたシールセグメント９６からシール本体９８が形成され、器具が挿入されると個々のシールセグメント９６が外側に押されて器具の通過する開口が形成され、器具を引き抜くと弾性的に内側に移動して開口が閉じられる。補強シールセグメント９６の一般的な変形が図３に示されている。器具の挿入による変形が示されている。

上記したように、それぞれの補強シールセグメントの９６は通常、円錐の一部が切除された円錐の形態である。補強シールセグメント９６は、中心シール部材１１０に取り付けられた外周縁１０８を含む。外周縁１０８は実質的に平坦であって同一平面上にあるが、中心シール部材１１０は部分円錐の形状である。

中心シール部材１１０は、補強シールセグメント９６の中心に設けられた補強パッド１１２によって強化されている。補強パッド１１２は、外周縁と中心シール部材１１０の自由縁との間に位置する。より具体的には、補強パッド１１２は、中心シール部材１１０によって画定された円錐の先端に位置し、補強パッド１１０の縁が、円錐の先端で中心シール部材１１０の自由縁と整合している。

補強パッド１１２は、中心シール部材１１０の残りの部分と一体に形成されるが、中心シール部材１１０の厚みは基準部分の約２．５倍である。具体的には、中心シール部材１１０の補強パッド１１２は、約０．４３１８ｍｍ（０．０１７インチ）の厚みに形成され、中心シール部材１１０の残りの部分は約０．１７７８ｍｍ（０．００７インチ）の厚みに形成される。本発明の好適な実施形態に従って厚みを開示したが、本発明の概念から逸脱することなく他の厚みを用いることもできる。補強パッド１１２と中心シール部材１１０の残りの部分との移行部は、補強パッド１１２と中心シール部材１１０の残りの部分の厚みの間に中心シール部材をテーパ状にして形成することができる。更に、移行部に移行領域を設けない、すなわち明確な移行部とすることもできる。しかしながら、好適な実施形態では、応力集中部を含まずシールが良好にシールできる。また、シールセグメントは移行部のない平坦なパッドで形成することもできる。

図７に示されているように、本発明の好適な実施形態に従えば、補強パッド１１２は、補強シールセグメント９６によって画定された弧の中心に沿って概ね三角形の構造に形成されている。具体的には、補強パッド１１２は、中心シール部材１１０に沿って約９０度の弧を占有する。当業者であれば理解できるように、本発明の概念から逸脱することなく、要求に応じて補強パッド１１２の形状及び大きさを様々に変えることができる。しかしながら、補強パッド１１２は、トロカール組立体１０を通過する器具と接触する領域をカバーする形状及び大きさにすべきである。

補強パッド１１２は、外科器具がトロカールカニューレ１２内に挿入される時に外科器具と接触する可能性が最も高い中心シール部材１１０の部分に位置している。本発明の好適な実施形態に従えば、補強パッド１１２は中心に配置される。なぜなら、殆どの外科器具がトロカールハウジング１６及びトロカールカニューレ１２の中心に挿入されるためである。

別の実施形態では、補強パッド１１２から中心シール部材１１０の基準の厚みまで傾斜した傾斜面を用いずに、補強パッド１１２をスムーズな曲線にして中心シール部材１１０の基準の厚みにスムーズに一致させることができることに留意されたい。

基端側シール組立体３０と挿入器具との抵抗が小さいのが望ましい。本発明の基端側シール組立体３０により、シールの耐久性を損なうことなく抵抗を小さくすることができる。これは、上記したように補強パッド１１２を設けてシールの厚みを薄くすることで達成される。従って、従来技術のシール組立体とは異なり、器具に接触しない領域の厚みを薄くしてもシールの耐久性が損なわれない。

本発明に従った補強パッド１１２を含むシール組立体は、シールセグメント９６の全体の厚みを増大させずに、器具の挿入または引き戻しによるかぎ裂きや断裂を大幅に低減することができる。補強パッド１１２の領域が極めて厚いため、補強パッド１１２の器具がシール組立体９８に接触する部分のテンティング（tenting）が起こらない。しかしながら、中心補強パッド１１２を取り囲む中心シール部材の薄い部分によって、中心シール部材１１０の残りの部分が容易に伸張するため、移動する器具にかかる抵抗を最小限に維持することができる。器具が存在する時に中心シール部材１１０の開口に沿って最も大きい応力が発生するため、好適な実施形態に従えば、補強シールセグメント９６は、器具に接触していない部分は全て薄くするべきである。こすることで抵抗を小さくできる。

本補強パッド１１２による効果的な保護を、以下に示す基端側シール組立体３０で明らかにする。器具の先端部との最初の接触によって基端側シール組立体３０が変位する場合、基端側シール組立体３０の補強パッド１１２によって画定された領域は、補強パッド１１２と中心シール部材１１０の厚みの違いにより、補強パッド１１２を取り囲む中心シール部材１１０の薄い部分よりも比較的歪みが小さい。この歪みの差は、全体の歪みが最も大きい基端側シール組立体３０が開口した時に最大である。器具との接触により補強パッド１１２に力が加わった場合、補強パッド１１２は厚みによりテンティングが起こらないが、補強パッド１１２によって覆われていない中心シール部材１１０の残りの薄い部分により、補強パッド１１２が先端側に容易に変位し、これにより器具の先端部が基端側シール組立体３０の中心に進入できる。補強シールセグメント９６は、従来のシールセグメントに比べて格段に断裂しにくくなっている。

補強パッド１１２により、他の外周保護装置とは別に、鋭利な器具に対して補強シールセグメント９６自体が保護される。この保護は、補強シールセグメント９６に不可欠である。また、目的の位置（鋭利な器具が接触する歪みが大きい領域から離れた位置）に補強パッド１１２を設けることより、シールの性能に殆ど影響を与えることなく、補強パッド１１２が刺入から保護される。これにより、最大の器具挿入の力または器具の抵抗が増大することはない。補強パッド１１２を使用することで、中心位置を越えた拡張により最大の器具挿入の力及び器具の抵抗にある程度の影響を与えると考えられる。しかしながら、シールセグメント９６の性質と標準的なリップシールに比べて歪みが大幅に低減されていることから、この影響は、標準的なシール組立体の性能を容易に上回るデザインが可能である。

上記したようにシール本体９８に補強パッド１１２を設けるが、更に、図１３に最もよく示されているように基端側シール組立体３０にプロテクタ９２を設けるのが望ましい。本発明の好適な実施形態に従ったプロテクタ９２は、シール本体９２の真上に位置する。図６及び図１１−図１３に示されているように、プロテクタ９２は、複数の重なり合ったプロテクタセグメント１１４からなり、編み合わせ構造に配置され完全なプロテクタ９２を形成する。プロテクタ９２を編み合わせ構造にすることで、追加のプロテクタ材料を追加して、器具がシール内に挿入されてプロテクタセグメント１１４が分離した時にシール本体９８の更なる表面積を保護できるようにする。

本発明の基端側シール組立体３０が確実かつ便利に拡張する小さな中心開口を有するため、プロテクタ９２は、プロテクタ９２及びシール本体９８を器具が通過する時のプロテクタセグメント１１４間の隙間を閉じるように構成しなければならない。これには、プロテクタ９２の開口に沿って追加の材料が必要である。

本発明に従えば、複数のプロテクタセグメント１１４を編み合わせて追加の材料をプロテクタ９２に追加する。プロテクタセグメント１１４を編み合わせることで、追加の材料をプロテクタ９２に追加して、プロテクタが円錐シール形状内に受容可能でなお各プロテクタ構成要素の幅が広くなるようにする。追加の材料は、各プロテクタセグメント１１４の一側について、プロテクタセグメント１１４の裏側で覆われる。この追加の材料は、器具が挿入されていない状態では、プロテクタセグメント１１４を上方から見ても確認できない。

本発明の好適な実施形態に従ったプロテクタセグメント１１４は、例えば、ペレエタン（pellethane）などの成形エラストマーから製造される。しかしながら、プロテクタセグメント１１４が単にエラストマーに限定されるものではなく、ここに記載する機能に必要な特性及び特徴を備えたあらゆるタイプの材料から形成できることを理解されたい。

具体的には、４つのプロテクタセグメント１１４が配置されてプロテクタ９２が形成される。本発明の好適な実施形態に従って４つのプロテクタセグメント１１４が用いられているが、本発明の概念から逸脱することなくプロテクタ９２は４つ以外のプロテクタセグメント１１４からも形成できる。

それぞれのプロテクタセグメント１１４は、上方から見ると半円形であって概ね部分円錐の形態である。これらのプロテクタセグメント１１４はそれぞれ、実質的に丸い外周縁１１６、その外周縁１１６から延びた支持壁１１８、及び円錐形プロテクタ部材１２０を含む。支持壁１１８及び外周縁１１６の反対側の円錐形プロテクタ部材１２０が線形の縁１２１を画定している。

本発明の好適な実施形態に従えば、円錐形プロテクタ部材１２０は、約１８０度の弧に亘り、支持壁１１８及び外周縁１１６は、円錐形プロテクタ部材１２０の中心に沿って約１２０度の弧に亘る。詳細は後述するが、外周縁１１６及び支持壁１１８の弧が限定されていることにより、器具が基端側シール組立体３０を通過する時の不所望の力が低減される。

外周縁１１６は、第１のハウジング部材３６内に配置できるように適合されている。外周縁１１６は更に、プロテクタセグメント１１４の取り付け手段として機能する一連の孔１２２を含む。後述する開示から明らかになるが、約１８０度の弧を画定する複数のプロテクタセグメント１１４を用いて、器具が通過する時に径方向内向き及び外向きに容易に曲がる一連のプロテクタセグメント１１４からなるプロテクタ９２を形成し、フープ応力を低減できる。

各プロテクタセグメント１１４は、その両側を画定する第１の部分１２４及び第２の部分１２６を含む。４つのプロテクタセグメント１１４を編み合わせ構造に組み合わせて、下側のシール本体９８を完全に保護する完全なプロテクタ９２を形成する。すなわち、プロテクタ９２は、第１のプロテクタセグメント１１４の第１の部分１２４が第２のプロテクタセグメント１１４の第２の部分１２６の上に配置され組み立てられる。続いて、第２のプロテクタセグメント１１４の第１の部分１２４が、第３のプロテクタセグメント１１４の第２の部分１２６の上に配置され、第３のプロテクタセグメントの第１の部分１２４が第４のプロテクタセグメント１１４の第２の部分１２６の上に配置され、第４のプロテクタセグメント１１４の第１の部分１２４が、箱の蓋の最後のフラップを折るように第１のプロテクタセグメント１１４の第２の部分１２６の上に配置される。

プロテクタセグメント１１４は、最終的にクラウン８８と雌型保持リング９４との間に保持される。保持部材は当業者によく知られており、本発明の概念から逸脱することなく様々な保持部材を用いることができる。

当業者であれば、外周縁１１６及び支持壁１１８に対する円錐形プロテクタ部材１２０の動きは、結合された構成要素の様々な向きに基づく抵抗によるものであることを理解できよう。従って、円錐形プロテクタ部材１２０は、器具が基端側シール組立体３０を通る時に座屈する恐れがある。

この動きに対する抵抗は、上記した外周縁１１６及び支持壁１１８の弧の限定によって緩和されている。加えて、この抵抗は更に、外周縁１１６及び／または支持壁１１８に形成された中心スロット１２８によって緩和されている。このスロット１２８は、プロテクタ部材１２０が小さい抵抗で同じ距離移動するため座屈を緩和する。

プロテクタ９２を編み合わせることで、追加の材料をそれぞれのプロテクタセグメント１１４に追加することができると共に、プロテクタ９２の先端部を円錐形シール本体９８の頂部内に収めることができる。これは、プロテクタセグメント１１４に追加する追加材料を、近接するプロテクタセグメント１１４の裏側に覆われるようにして達成できる。この追加材料により、特に器具が基端側シール組立体３０に介して所定の角度で挿入される時に、シール本体９８をより良好に覆うことができる。最後に、器具が基端側シール組立体３０を通過する時に器具の抵抗に影響を与えるのであれば、プロテクタ９２の編み合わせは最小にする。これは、プロテクタセグメント１１４が互いに対して容易に移動するという事実の結果である。

実際、それぞれのプロテクタセグメント１１４に追加された追加材料により、器具がプロテクタ９２内に挿入されてプロテクタセグメント１１４が広がると、近接したプロテクタセグメント１１４の後側に位置する追加のプロテクタ材料が露出する。この追加の材料が、プロテクタセグメント１１４が互いに対して曲がってもシール本体９８を覆い続ける。挿入された器具に露出するシール本体９８の材料が少なければ少ないほど、現在のプロテクタ９２はより良い保護を提供する。このプロテクタ９２は良好なシールを提供するが、追加のプロテクタセグメント１１４を追加することができる。但し、器具の抵抗が増大する可能性がある。しかしながら、これは、プロテクタセグメント１１４を薄くしてより柔軟にする或いはプロテクタセグメント１１４及び／またはシール本体９８に潤滑材を加えてバランスをとることができる。

ダックビルシール組立体
上記したように、ダックビルシール組立体３２は、第２のハウジング部材３８内に受容されている。図１４−図１６に、本発明の好適な実施形態に従ったダックビルシール組立体３２が開示されている。ダックビルシール組立体３２は、第２のハウジング部材３８内に取り付けできる形状及び大きさを有する外周フランジ部材１３４から延びた第１のシール本体１３０及び第２のシール本体１３２を含む。

第１及び第２のシール本体１３０、１３２はそれぞれ、上面１３６、１３８及び下面１４０、１４２を含む。上面１３６、１３８及び下面１４０、１４２は概ね鏡像であり、上面１３６、１３８に沿った補強リブを除き、第１及び第２のシール本体１３０、１３２は全長に亘って実質的に同じ厚みを有する。

第１及び第２のシール本体１３０、１３２は、その内部を器具が通過する時に動けるようにトロカールハウジング１６内に取り付けられている。更に、第１及び第２のシール本体１３０、１３２のそれぞれの基端部は、外周フランジ１３４を介してトロカールハウジング１６に結合され、一方、第１及び第２のシール本体１３０、１３２の先端部は互いに当接して当接面１４４を画定している。当接面１４４は、そこを器具が通過できるようにトロカールハウジング１６の概ね中心に配置されている。器具が挿入されていない場合、当接面１４４は、トロカール組立体１０が挿入されている体内の内腔の圧力で付勢され、第１及び第２の本体１３０、１３２の弾性によって閉じている。例えば、腹腔内注入圧力による圧力で付勢されている。この圧力により、ダックビルシール組立体３２が閉位置に移動して、第１及び第２のシール本体１３０、１３２の先端部が接触する。

当業者であれば理解できるように、シール本体１３０、１３２は、器具に接触した時にシール本体１３０、１３２の安定性が増すように、上面１３６、１３８にリブ（不図示）を形成することができる。また、リブは、器具がダックビルシール組立体３２を通過する時に接触する通路を提供する。また、リブにより、器具が接触し得る面積が小さくなって器具がダックビルシール組立体３２を通過する時の抵抗が小さくなるため、シールと器具との接触圧力を大きくすることができるようになる。

第１及び第２のシール本体１３０、１３２は、第１のシール本体１３０を用いて以下に説明する。当業者であれば、第１及び第２のシール本体１３０、１３２は同一であって、以下の説明が第２のシール本体１３２にも同様に当てはまることを理解できよう。シール本体１３０には、互いに対して所定の角度なす第１の部分１４８及び第２の部分１５０と、外周フランジ１３４を通る横断面１４６が設けられている。具体的には、横断面１４６は、ダックビルシール組立体３２を通る長軸に対して実質的に直交している。第１及び第２の部分１４８、１５０は、シール本体１３０の基端部からシール本体１３０の先端部に向かって延びている。従って、第１の部分１４８は、外周フランジ１３４及びトロカールハウジング１６の壁部に近接したシール本体１３０の基端部に近接して配置されている。第１の部分１４８は、器具が挿入される時にわずかに動くだけである。第２の部分１５０は、シール本体１３０の先端部及び当接面１４４に近接して配置されている。第２の部分１５０は、器具が挿入される時に自由に動けるようになっている。

一般に、第１及び第２の部分は横断面に対して０度〜９０度の範囲の角度をなしている。横断面１４６が水平面にあると仮定すると、本発明の好適な実施形態に従えば、シール本体１３０の基端部から始まる第１の部分１４８は、横断面１４６が延在する水平面に対して約３０度の角度をなしている。シール本体１３０の先端部まで延在する第２の部分１５０は、水平面に対して約４５度の角度をなしている。当業者であれば、本発明の好適な実施形態に従って開示した上記角度を、本発明の概念から逸脱することなく様々に変更できることを理解できよう。選択した角度は、シール本体の耐久性（角度が大きいと器具がシールに刺さるように係合する可能性が低くなり、テンティングの可能性が低くなる）とシールの高さ(角度が大きくなると高くなる）のトレードオフに基づいている。例えば、本発明のダックビルシール組立体３２によって得られる多くの利点を残したまま、第２の部分１５０を約４０度〜５０度の範囲の角度に形成することができる。ダックビルシール組立体３２の高さすなわちプロフィールを小さくすることが重要である。なぜなら、トロカールハウジング１６が結果的に小さくなって器具がアクセスし易くなるためである。小さいハウジングは、外科医が体内の内腔内に容易にアクセスすることができるため理想的である。

上記した好適な実施形態は本発明を具現するために第１及び第２の部分１４８、１５０を用いているが、本発明の概念から逸脱することなく追加の部分を用いることもできる。同様に、本発明のダックビルシール本体１３０、１３２は、様々な角度に形成することができ、本発明の概念から逸脱することなく連続した曲面にすることもできる。

用いる実際の壁部の構造に関係なく、壁部の角度は、通常は器具がダックビルシール組立体３２のシール本体１３０、１３２と接触しない分部では小さい角度（例えば、３０度）に維持し、通常は器具がシール本体１３０、１３２の壁面に接触する部分では大きい角度（例えば、４５度）にすべきである。

このように第１及び第２の部分１４８、１５０に角度を設ける、すなわちシール本体１３０、１３２に沿って壁部の角度を変えることにより、ダックビルシール本体３２の全体の高さを調整しないで断裂しにくくすることができる。通常は器具がシール本体１３０、１３２に接触しない位置の壁部の角度を小さくすることにより、ダックビルシール本体３２の全高さ、従ってトロカール本体１０の全高さを維持したまま、適正なシール機能を得ることができる。通常は器具がシール本体１３０、１３２に接触する位置の壁部の角度を大きくすることにより、ダックビルシール組立体３２に接触する垂直方向の力が小さくなり、ダックビルシール組立体３２が断裂する可能性が小さくなる。

上記したように、トロカールスリーブ４４の高さは、アーゴノミックスに与える影響から極めて重要な問題である。同時に、トロカールスリーブ４４の高さを低くするという要求に対して、ダックビルの抵抗、耐久性、及びシール機能のバランスを取らなければならない。

本発明のダックビルシール組立体３２に従って最適なデザインを提供するために、ダックビルシール組立体３２の高さを２つの壁部の角度を用いて最小にする。第１の部分１４８に沿った壁部の角度は、高さを最小にするために小さい。所定の臨界直径では、壁部の角度は第２の部分１５０で急になる。この急な壁部により、挿入される器具に対するアタック角度が小さくなり、耐久性が向上している。同時に、第１の部分１４８の角度よりも急な壁部によりアタック角度が小さく第２の部分に作用する腹部注入流体圧力による閉止する力が大きいため、シール機能が改善されている。

複数の角度のデザインによって得られる利点にもかかわらず、ダックビルシール組立体３２と器具との間の力を更に小さくしなければならない。これは、壁部の厚み、リブの形状、及び表面コーティングの調節によって対応できる。外科医がトロカールスリーブ４４に対して器具を挿入したり引き抜いたりする際に必要な操作が容易になるように抵抗を小さくするのが望ましい。操作を容易にするには、片手で器具の挿入または抜き取りができるのが好ましい。また、これによりトロカール組立体１０が挿入されている患者からトロカールスリーブ４４が抜けにくくなる。

上記したように、好適な実施形態に従って３０度と４５度の角度を用いるが、直径の大きな器具が必要な場合は、直径の大きなダックビルシール組立体３２が必要になる。弁、具体的にはトロカール組立体と用いるダックビルシール組立体３２を設ける場合、通常はスペースが貴重であるため、高さを最小限にすることが重要である。シールの耐久性が最優先されるため、４５度の角度を用いて器具を挿入または引き抜く際のシール本体１３０、１３２の断裂を最小限にする。

好適な実施形態に従えば、ダックビルシール組立体３２は、限定するものではないが、ポリイソプレンまたはシリコーンなどの架橋ポリマーまたはエラストマーである。

内視鏡固定用組立体
本発明の背景の部分で記載したように、具体的にはオブチュレータ１４であるトロカール組立体１０に対して内視鏡を所定の位置に固定するのが望ましい。このような内視鏡固定用組立体１５２が、図３、図４、及び図２５に示されているように本発明に従って設けられている。内視鏡固定用組立体１５２は通常、トロカール組立体１０の挿入中に内視鏡をトロカールスリーブ４４及び／またはオブチュレータ１４内に保持するカム機構を含む。カム機構は、カムを用いて弾性ブロック１５４を内視鏡に対して圧迫する。弾性ブロック１５４は内視鏡をしっかりと把持して、トロカール組立体の挿入中、外科医が組織層を視覚化している時に内視鏡が不所望に移動しないようにする。カム機構は、トルクと軸方向の荷重の両方に耐えて内視鏡を保持し、カムレバー１５６を繰り返し作動させた後も適当に内視鏡を保持し、小さな人間工学的な力でカムレバー１５６を作動させ、様々な大きさの内視鏡に対応し、直感的な使用を容易にし、長期保管しても安定している。

トロカール組立体１０内に内視鏡を保持するカム機構は、カム面１５８を用いて弾性ブロック１５４を内視鏡に対して圧迫する。弾性ブロック１５４が内視鏡をしっかりと把持して、トロカール組立体の挿入中、外科医が組織層を視覚化している時に内視鏡の不所望の動きを防止する。

固定用組立体１５２は、チューブ１６２が延びたハウジング１６０を含む。チューブ１６２は、内部を貫通する開口に整合している。チューブは、尖った先端部を備え、本発明に従ったオブチュレータとして用いることができる。チューブ１６２及び開口は、内部を内視鏡が通ることができる形状及び大きさを有する。加えて、チューブ１６２は、内視鏡を使用するためにチューブ１６２を含む固定用組立体１５２をトロカールスリーブ４４に選択的に固定できるように、トロカールカニューレ１２が内部を通れる形状及び大きさを有する。

トロカールの第１のハウジング部材３６に対する固定用組立体１５２の取り付けは、第１のハウジング部材３６の上面１６８及び固定用組立体ハウジング１６０の下側の両方に形成された噛合いラッチ１６４、１６６によって達成できる。ラッチ１６４、１６６により、トロカールハウジング１６に対する固定用組立体１５２の選択的な取り付け及び取り外しが可能となる。本発明の好適な実施形態に従った特定のラッチ構造を開示するが、本発明の概念から逸脱することなく他のラッチ構造も用いることができる。

固定用組立体ハウジング１６０は、カム動作に基づいた固定機構を含む。この固定機構は、カムレバー１５６と弾性ブロック１５４とからなる。カムレバー１５６は、ハウジング１６０に回動可能に取り付けられた第１の端部１７０及び使用者が作動させることができるように適合された自由な第２の端部１７２を含む。実際には、カムレバー１５６は、内側に回動した固定位置と外側に回動した解放位置との間で自由に移動することができる。

本発明に従ったカム動作は、カムレバー１５６の第１の端部１７０に近接したカム面１５８によって得られる。カム面１５８は、固定用組立体１５２内の内視鏡を選択的に固定するべく弾性ブロック１５４に係合できる形状及び大きさを有する。弾性ブロック１５４について述べると、弾性ブロック１５４は、固定用組立体ハウジング１６０の本体内に受容され、ハウジング開口内を通る内視鏡に係合できる形状及び大きさを有する前方に凹状の壁部１７４を含む。弾性ブロック１５４は更に、第１の側壁１７６及び第２の側壁１７８を含み、側壁１７６、１７８のそれぞれは、ハウジング１６０の本体内に形成された溝１８２に係合するノッチ１８０を含む。溝１８２とノッチ１８０は相互作用して、詳細を後述する要領で弾性ブロック１５４を横方向に移動させることができる。ハウジング１６０は更に、ハウジング１６０内の弾性ブロック１５４の上下方向の移動を確実に防止するための上部保持部材１８４及び下部保持部材１８６を含む。最後に、弾性ブロック１５４は、前方に凹状の壁部１７４の反対側に後部壁１８８を含む。後部壁１８８は、カムレバー１５６のカム面１５８に係合できる形状及び大きさを有する。

弾性ブロック１５４及びカム面１５８は、強い接触を排除する、具体的には、内視鏡が固定用組立体ハウジング１６０の開口内に配置されるまで弾性ブロック１５４とカム面１５８との如何なる接触も排除する形状を有する。詳細は後述するが、内視鏡が固定用組立体ハウジング１６０の内腔内に配置されている場合、カムレバーが作動すると、弾性ブロック１５４がカムレバー１５６に対して移動し、弾性ブロック１５４がカム面１５８に近接して内視鏡が開口内に固定される。

実際には、固定用組立体１５２を以下のように用いる。弾性ブロック１５４は、長期保存の際に開または閉にしておくことができるカムレバー１５６の下側の固定用組立体ハウジング１６０内に受容されている。この時、長期保存によって固定用組立体１５２の性能を損ねるような弾性ブロック１５４に対するあらゆる荷重を排除するために、弾性ブロックが意図的にカムレバー１５６から離されている。外科医が、カムレバー１５６が始めに閉じている場合は、そのカムレバー１５６を開にする。次いで、内視鏡を固定用組立体１５２内に挿入する。内視鏡が、弾性ブロック１５４の凹状壁部１７４の面取り面１９０に接触する。これにより、弾性ブロック１５４がカムレバー１５６の近傍に向かって移動する。次いで、弾性ブロック１５４が、内視鏡の残りの部分を使用するためにその上部に配置される。次いで、カムレバー１５６を作動させ、圧縮可能な内視鏡ロックを内視鏡に対して圧迫する。弾性ブロック１５４のコンプライアンス及び高い摩擦係数により、必要な人間工学的な力を最小になると共に、固定用組立体１５２を様々な大きさの内視鏡に用いることができる。弾性ブロック１５４は、内視鏡に対して軸方向の荷重及び捩じり荷重がかかった場合、弾性ブロック１５４の移動を制限する周囲の構成要素１８２、１８４、１８６によって過度な横方向及び軸方向への移動が制限される。この制限とオーバーセンターのカムデザインにより、カムレバーが誤って解除されるのが防止されている。トロカール組立体１０を患者の体内に挿入したら、カムレバー１５６を開にして内視鏡を取り出す。次いで、外科医が再び内視鏡を後に挿入したい場合は、弾性ブロック１５４を固定用組立体１５２の元に位置に戻すことができる。コンプライアントな弾性ブロック１５４は、カムレバー１５６による荷重が取り除かれると元の形状に戻るのに十分な剛性を有しているため、レバーを何回操作しても内視鏡を適切に保持することができる。

トロカールスリーブ及びストップコック弁の構造
上記したように、トロカールスリーブ４４は、トロカールハウジング１６とそこから延びたトロカールカニューレ１２とからなる。トロカール組立体１０は、ストップコック弁１９２を含む。このストップコック弁１９２により、二酸化炭素などの注入流体を可撓性チューブを介してトロカールカニューレ１２及びトロカールハウジング１６の一部の中へ送る通路を確立または遮断する。

図面を参照すると、トロカールカニューレ１２及びトロカールハウジング１６が互いに機械的に結合され、トロカールスリーブ４４が形成されている。トロカールカニューレ１２の少なくとも一部が第２のハウジング部材３８の第２のハウジング部材ベース３８ｂ内に受容されており、第２のハウジング部材カバー３８ａが、トロカールカニューレ１２の少なくとも一部を第２のハウジング部材ベース３８ｂ内に固定するためにトロカールカニューレ１２の上に配置されている。

トロカールカニューレ１２は、トロカールオブチュレータ１４がトロカールカニューレ１２を完全に貫通して延出した時に、ストップコック弁１９２及びトロカールハウジング１６を通る注入流体がトロカールカニューレ１２とトロカールオブチュレータ１４との間に形成された環状の開口を通過できるような大きさを有する。この環状の開口は、トロカールカニューレ１２の内径がトロカールオブチュレータ１４の中空シャフトの外径よりもわずかに大きいことで形成される。

本発明は、接着剤及び／または硬化技術を用いないでトロカールカニューレ１２、トロカールハウジング１６、及びストップコック弁１９２を機械的に組み立てる機構を提供する。具体的には、トロカールハウジング１６の第２のハウジング部材３８、トロカールカニューレ１２、及びストップコック弁１９２が便利で確実に組み立てできる別々の部品として形成される。

より具体的には、図１７−図２０に、機械的に組み立てられたトロカールスリーブ４４の好適な実施形態が開示されている。完全に組み立てられると、トロカールスリーブ４４は、ストップコック弁１９２と、第２のハウジング部材カバー３８ａ及び第２のハウジング部材ベース３８ｂからなる第２のハウジング部材３８と、トロカールカニューレ１２とを含む。詳細は後述するが、トロカールスリーブ４４の様々な構成要素を互いに結合させて機械的に組み立てる。簡単に述べると、トロカールカニューレ１２が第２のハウジング部材ベース３８ｂ内に嵌合し、それらの間にストップコック弁１９２が配置される。第２のハウジング部材カバー３８ａが、様々な構成要素が互いに保持するようにストップコック弁１９２、第２のハウジング部材ベース３８ｂ、及びトロカールカニューレ１２に適合し、第１のハウジング部材３６が選択的に取り付けられる表面を提供する。

トロカールスリーブ４４を構成する特定の構成要素について述べると、本発明の好適な実施形態に従えば、ストップコック弁１９２は、整合ウイング１９４、開口１９６、及び弁レバー１９８を含む。弁レバー１９８はストッパーラッチ２００を含む。第２のハウジング部材カバー３８ａは、六角孔２０２、カバーリム２０４、及び第２のハウジング部材カバーシール２０６を含む。第２のハウジング部材ベース３８ｂは、係合ポスト２０８、ベーン２１０、ハウジングリム２１２、ストップコック弁１９２のためのスペース２１４、及び整合ウイング１９４を含む。第２のハウジング部材ベース３８ｂは更に、整合リブ２１６及びラッチ面２１８を含む。トロカールカニューレ１２は、入口ニップル２２０、整合タブ２２２、及びハウジングシール２２４を含む。

実際には、ストップコック弁１９２を第２のハウジング部材ベース３８ｂのスペース２１４内に挿入する。トロカールカニューレ１２を第２のハウジング部材ベース３８ｂの開口内に挿入する。トロカールカニューレ１２が第２のハウジング部材ベース３８ｂ内に挿入されたら、整合タブ２２２を、トロカールカニューレ１２を第２のハウジング部材ベース３８ｂに対して所望の向きに固定するベーン２１０に当接させる。

カバーリム２０４をハウジングリム２１２に一致させる。カバーリム２０４は、ストップコック弁１９２の上の弁レバー１９８を保持し、弁レバー１９８が所定の位置でストップコック弁１９２を保持する。

流量が最大の位置すなわち完全な開位置にある弁レバー１９８では、ストッパーラッチ２００が第２のハウジング部材ベース３８ｂのラッチ面２１８に当接している。つまり、弁レバー１９８の操作者は、ラッチ面２１８と弁レバー１９８が完全な開位置で当接して止まるため弁レバー１９８が完全な開位置であることを感じ取ることができる。操作者は、弁レバー１９８が完全な開位置にあるか否かを推測する必要がなく、弁レバー１９８が完全な開位置で停止する。

トロカール組立体４４の構造により、ストップコック弁１９２と第２のハウジング部材カバー３８ａの結合、及び第２のハウジング部材ベース３８ｂとトロカールカニューレ１２の結合に接着剤が必要ではない。これは従来技術よりも有利である。

図２１及び図２２を参照すると、代替のトロカールスリーブ４４’が開示されている。この代替の実施形態に従えば、トロカールスリーブ４４’は、ストップコック弁１９２’、第２のハウジング部材カバー３８ａ’、及び第２のハウジング部材ベース３８ｂ’を含む。トロカール４４’は、前述の実施形態に従って開示されたトロカールカニューレ１２に実質的に類似したトロカールカニューレ１２’を含む。

ストップコック弁１９２’は、弁チューブテーパ状固定延長部２２６’、係合ポスト２２８’、及び弁レバー１９８’を含む。第２のハウジング部材ベース３８ｂ’は、延長部用スペース２３０’、及び係合ポスト用の六角孔２３２’を含む。

ストップコック弁１９２’の弁チューブテーパ状固定延長部２２６’は、第２のハウジング部材ベース３８ｂ’の延長部用スペース２３０’内に固定される。ストップコック弁１９２’の係合ポスト２２８’は、第２のハウジング部材ベース３８ｂ’の係合ポスト用六角孔２３２’内に嵌合し、ストップコック弁１９２’が第２のハウジング部材ベース３８ｂ’に対して垂直方向に整合して固定される。

図２３及び図２４を参照すると、更なる実施形態が開示されている。この更なる実施形態に従えば、トロカールスリーブ４４’は、第２のハウジング部材カバー３８ａ’’、第２のハウジング部材ベース３８ｂ’’、及びストップコック弁１９２’’を含む。トロカールスリーブ４４’’はまた、前述の実施形態に従って開示されたトロカールカニューレ１２に実質的に類似したトロカールカニューレ１２’’も含む。

ストップコック弁１９２’’は、固定グルーブボス２３４’’、弁チューブ延長部２２６’’、及び固定グルーブ２３８’’を含む。加えて、第２のハウジング部材カバー３８ａ’’は固定タング２４０’’を含む。第２のハウジング部材ベース３８ｂ’’は、弁チューブ延長部開口２４２’’及びボススペース２４４’’も含む。ストップコック弁１９２’’の弁チューブ延長部２２６’’は、第２のハウジング部材ベース３８ｂ’’の弁チューブ延長部開口２４２’’内に挿入され、摩擦嵌合またはテーパ嵌合によって固定される。ストップコック弁１９２’’の固定グルーブボス２３４’’は、ボススペース２４４’’内に固定される。これにより、ストップコック弁１９２’’が第２のハウジング部材ベース３８ｂ’’に固定される。

上記したように、ストップコック弁１９２は、摩擦嵌合する大きさ及び形状を有するテーパ状の表面によってトロカールスリーブ４４に機械的に結合する。従って、ストップコック弁１９２の外側チューブ２５０に、先端部の外面に沿ってテーパ状の固定用表面が設けられている。同様に、トロカールカニューレ１２には、ストップコック弁１９２の外側チューブ２５０のテーパ状固定用表面に確実に結合するように適合された入口ニップル２２０が設けられている。テーパ状固定機構の構造は、トロカールハウジングの入口ニップル２２０内に確実に固定される角度が２．０度＋／−１．０度の自己保持構造を含む。このような機械的な結合により、回す力または直線的に引張る力に対する相当な摩擦抵抗が得られる。

上記した機械的な固定は、二重構造にして強化することができる。例えば、ポストと六角ソケットのインターロック、タングとグルーブのインターロック、及び／またはスナップ嵌めのインターロックを設けることができる。

加えて、図１８を参照して説明した実施形態に従えば、ストップコック弁１９２の回動を最小にするために、弁レバー１９８の上部に形成された開口２５６内に挿入される保持ピン２０４を第２のハウジング部材カバー３８ａに設けることができる。保持ピン２０４は、ストップコック弁１９２を安定させ、弁レバー１９８が作動する時のストップコック弁１９２の回動を防止する。

上記したように、トロカールスリーブはストップコック弁１９２を含む。ストップコック弁１９２は、トロカールスリーブ４４に形成された凹部内に取り付けられている。従って、ストップコック弁１９２は、第２のハウジング部材ベース３８ｂの外面の内側に受容され、トロカールハウジング１６内に受容される。更に、弁レバー１９８がストップコック弁１９２の本体の上に位置している。すなわち、ストップコック弁１９２の動作に用いられる弁レバー１９８が、下側に位置する現在市販されているトロカール組立体とは異なり、ストップコック弁１９２の上面に配置されている。嵌め込まれたストップコック弁１９２の上に弁レバー１９８が配置されているため、本発明のトロカール組立体１０では、弁レバー１９８が非常に操作し易い位置に配置されていると同時に、ストップコック弁１９２が視界を遮っていない。

ストップコック弁１９２をトロカールスリーブ４４の本体内に嵌め込むことにより幾つかの利点が得られる。第１に、この配置により、使用者が挿入するためにトロカール組立体１０のストップコック弁１９２を保持する際に邪魔にならない。また、ストップコック弁１９２がトロカールハウジング１２の外面から突き出ていないため、より快適に保持することができる。更に、本発明の目立たないストップコック弁１９２の構造により、手を所望の位置に置くことができる。本発明のストップコック弁１９２の配置により、使用中に誤った操作が起こらない。誤った操作すなわちトロカールスリーブ４４と患者の接触がよく起こり、体の腔内に注入された流体が流出し、外科医の視野が狭くなって危険な状態になることもある。

トロカールハウジング１６の外面に実質的に一致する曲線状の表面を備えた弁レバー１９８を形成して更なる利点を得ることができる。加えて、弁レバー１９８のハンドル部分に沿った長軸は、ストップコック弁１９２を嵌め込み易いように、弁レバー１９８の回動点からずれている。ストップコック弁１９２の弁レバー１９８の回動の制御は、具体的にはトロカールハウジング１６であるトロカールスリーブ４４に形成された凹部内にストップコック弁１９２を配置して達成できる。特に図１７−図２０に示されているように、ストップコック弁１９２の弁レバー１９８には、弁レバー１９８が開位置にあるか否かすなわち弁レバー１９８に設けられた貫通孔が弁本体１９９に整合しているか否かを触覚で確認できるストッパーラッチ２００が設けられている。このデザイン構造は、使用者の反対側の弁レバー１９８の端部に位置するカンチレバーに類似している。

弁レバー１９８がトロカール組立体１０内で閉位置から開位置に回動すると、カンチレバー回動ストッパーラッチ２００がトロカールハウジング１６に接触するため、弁レバー１９８が完全な開位置にあることを触覚で確認できる。完全な開位置では、弁レバー１９８及び弁本体１９９の貫通孔は整合して最適なＣＯ_２の流れが得られる。

カンチレバー回動ストッパーラッチ２００の構造により、ストップコック弁１９２が開位置にあることを外科医が触覚で確認できる。これにより外科処置の間、最適なＣＯ_２の流れを得ることができる。

当業者であれば分かるように、カンチレバー回動ストッパーラッチ２００による弁レバー１９８の制御によってストップコック弁１９２の貫通孔１９６の整合が容易である。貫通孔１９６の不整合は、弁レバー１９８が完全な開位置にあることを外科医が触覚で確認できないことによる場合が多い。

加えて、図１７及び図１８に示されているように、強化ガセット２６４がカンチレバー回動ストッパーラッチ２００の裏側に配置されており、弁レバー１９８を曲げた時に過度に回動しないようになっている。過度な回動は、貫通孔の不整合を引き起こす。

当業者であれば分かるように、上記したデザインは従来技術の組立体に比べ多くの利点を提供する。上記した分離できるトロカールカニューレ１２のデザインにより、外側ハウジングを交換することができる。従って、外側形状の工業的デザインは、トロカールスリーブの内部構造を変えなくても簡単に変更して最新のものにすることができる。加えて、トロカールカニューレ１２とトロカールハウジング１６との組み立てには超音波溶接が必要ではない。本発明の組立方法は、トロカールカニューレ１２を１つの部品として成形することで装置を強化している。当業者には明らかなように、従来のデザインは超音波溶接を利用してトロカールカニューレ１２をトロカールハウジング１６に結合する。本発明の組立体の構造では、このような接合が必要なく、超音波溶接による接合不良が起こらない。

加えて、トロカールハウジング１６には、内面に沿ってクラッシュリブ２６６が設けられている。これらのクラッシュリブ２６６により、トロカールカニューレ１２がトロカールハウジング１６の中心に配置される。また、クラッシュリブ２６６の許容誤差のばらつきを小さくし、製造中のトロカールカニューレ１２の大きさの重要性を低くし、成形工程による固有のばらつきを可能にしている。

更にクラッシュリブ２６６が、トロカールハウジング１６内でのトロカールカニューレ１２の回動を防止している。これは、トロカールカニューレ１２の両側に延在するクラッシュリブ２６６によりトロカールカニューレ１２とトロカールハウジング１６との相対的な回動が防止されて達成される。

トロカールハウジング１６及びトロカールカニューレ１２は構造が比較的単純であるため、射出成形器具の過度に細かな部分を排除して成形工程を単純にできる。加えて、システムの組み立ては、スリーブ組立体の全ての構成要素をトップダウン式に組み立てできるため従来のデザインよりも容易である。

ストップコック弁において、二重固定構造を備えたテーパ固定は、ストップコック弁１９２がトロカールスリーブ１４４から脱落するのを防止する。加えて、テーパ固定により、接着剤や溶接を用いなくても気密組み立てが可能となる。加えて、ストップコック弁１９２は、例えば、ポストとソケット、タングとグルーブ、及びウイングとリブなどのストップコック弁１９２の回動を防止する様々な固定表面を備えることができる。テーパ固定構造に加えて、ウイングをトロカールハウジング１６の後側でテーパ状にして、ストップコック弁１９２がトロカールスリーブ４４から抜けないようにできる。加えて、クラッシュリブ２２６を用いて、ウイングをトロカールカニューレ１２にしっかりと保持することができる。最後に、弁レバー１９８が上に配置された目立たないストップコック弁１９２の構造により、最適な気流が得られる、使用者が触覚で整合を確認できるストップコック弁１９２の整合が可能になる。

好適な実施形態を用いて説明してきたが、このような開示により本発明を限定する意図はなく、むしろ、添付の特許請求の範囲で規定された本発明の概念及び範囲内にあらゆる変更形態及び代替形態の構造が含まれることを意図するものである。

本発明の実施態様は以下の通りである。
（１）前記各シールセグメントの前記外周縁が実質的に平坦であって、前記中心シール部材が円錐部分を画定していることを特徴とする請求項１に記載のシール組立体。
（２）トロカールカニューレ内に挿入された時に外科器具に直接接触する可能性が最も高い前記中心シール部材の部分に前記補強パッドが配置されていることを特徴とする請求項１に記載のシール組立体。
（３）前記各シールセグメントが架橋ポリマーのエラストマーであることを特徴とする請求項１に記載のシール組立体。
（４）前記シールセグメントがそれぞれの外周縁に沿って互いに結合され、完全なシール組立体を形成することを特徴とする請求項１に記載のシール組立体。
（５）前記補強パッドが前記中心シール部材の基準厚みにスムーズに移行していることを特徴とする請求項１に記載のシール組立体。

（６）前記補強パッドが、前記中心シール部材の基準厚みよりも厚いことを特徴とする請求項１に記載のシール組立体。
（７）前記シール本体が４つのシールセグメントを含むことを特徴とする請求項１に記載のシール組立体。
（８）前記補強パッドが実質的に涙形であることを特徴とする請求項１に記載のシール組立体。
（９）トロカール組立体であって、基端部及び先端部を含むトロカールカニューレと、前記トロカールカニューレ内を通るオブチュレータを受容し案内するために前記トロカールカニューレの前記基端部に結合されたトロカールハウジングとを含み、前記トロカールハウジングが基端側シール組立体及び先端側シール組立体を備えた開口を画定する開口した基端部分を含み、前記基端側シール組立体が、器具の選択的な挿入及び抜き取りを可能にするシール本体を含み、前記シール本体が重なり合った複数のシールセグメントを含み、前記各シールセグメントが、中心シール部材が延びた外周縁を含み、前記中心シール部材が前記外周縁から離れた自由縁を含み、前記基端側シール組立体が更に、少なくとも１つの前記シールセグメントの前記外周縁と前記中心シール部材の前記自由縁との間に配置された補強パッドを含むことを特徴とするトロカール組立体。
（１０）前記補強パッドが、前記中心部の前記自由縁に整合した縁を含むことを特徴とする実施態様（９）に記載のトロカール組立体。

（１１）前記各シールセグメントが、一部が切り取られた円錐形であることを特徴とする実施態様（９）に記載のトロカール組立体。
（１２）前記各シールセグメントの前記外周縁が実質的に平坦であって、前記中心シール部材が円錐部分を画定していることを特徴とする実施態様（９）に記載のトロカール組立体。
（１３）トロカールカニューレ内に挿入された時に外科器具に直接接触する可能性が最も高い前記中心シール部材の部分に前記補強パッドが配置されていることを特徴とする実施態様（９）に記載のトロカール組立体。
（１４）前記各シールセグメントが架橋ポリマーのエラストマーであることを特徴とする実施態様（９）に記載のトロカール組立体。
（１５）前記シールセグメントがそれぞれの外周縁に沿って互いに結合され、完全なシール組立体を形成することを特徴とする実施態様（９）に記載のトロカール組立体。

（１６）前記補強パッドが、前記中心シール部材の基準厚みにスムーズに移行していることを特徴とする実施態様（９）に記載のトロカール組立体。
（１７）前記補強パッドが、前記中心シール部材の基準厚みよりも厚いことを特徴とする実施態様（９）に記載のトロカール組立体。
（１８）前記シール本体が４つのシールセグメントを含むことを特徴とする実施態様（９）に記載のトロカール組立体。
（１９）前記補強パッドが実質的に涙形であることを特徴とする実施態様（９）に記載のトロカール組立体。
（２０）前記基端側シール組立体が、前記基端側シール組立体の径方向に動きを容易にするベローを含むことを特徴とする実施態様（９）に記載のトロカール組立体。

本発明に従ったトロカール組立体の斜視図である。 図１に示されているトロカール組立体の組立分解図である。 図１に示されているようにトロカール組立体の断面図である。 図１に示されているようにトロカール組立体の組立分解断面図である。 本発明のトロカール組立体に従って用いられるロータリーラッチ機構の詳細図である。 本発明のトロカール組立体に従った基端側シール組立体の組立分解図である。 シールセグメントの底部からの斜視図である。 シールセグメントの平面図である。 図８の線ＩＸ−ＩＸに沿って見た断面図である。 図７−図９に示されている４つのシールセグメントからなるシール本体の斜視図である。 プロテクタセグメントの上方からの斜視図である。 プロテクタセグメントの底面図である。 図１１及び図１２に示されているプロテクタセグメント４つからなるプロテクタを示す平面図である。 本発明に従ったダックビルシール組立体の上方からの斜視図である。 図１４の線ＸＶ−ＸＶに沿って見た断面図である。 図１４の線ＸＶ−ＸＶに沿って見た部分断面図である。 本発明に従ったトロカールスリーブの組立分解図である。 本発明に従ったトロカールスリーブの更なる組立分解図である。 図１７及び図１８に示されているトロカールスリーブの組み立てられた後の斜視図である。 図１７及び図１８に示されているトロカールスリーブの後部からの斜視図である。 トロカールスリーブの代替の実施形態に従った組立分解図である。 図１９に示されているトロカールスリーブの代替の実施形態に従った部分組立分解図である。 トロカールスリーブの更なる実施形態の組立分解図である。 トロカールスリーブの更なる実施形態の上方からの斜視図である。 内視鏡固定機構の詳細図である。

符号の説明

１０ トロカール組立体
１２、１２’、１２’’ トロカールカニューレ
１４ トロカールオブチュレータ
１６ トロカールハウジング
２０ カニューレの開口した先端部分
２２ カニューレ基端部分
２４ ハウジング先端部分
２６ ハウジング基端部分
２８ 開口
３０ 基端側シール組立体
３２ ダックビルシール組立体
３４ オブチュレータハンドル
３６ 第１のハウジング部材
３８ 第２のハウジング部材
３８ａ、３８ａ’、３８ａ’’ ハウジング部材カバー
３８ｂ、３８ｂ’、３８ｂ’’ ハウジング部材ベース
４０、４２ 開口
４４、４４’、４４’’ トロカールスリーブ
５０ 第２のハウジング部材上面
５２ 外周リム
５４ 第１のハウジング部材下面
５８ 第１及び第２のアーム
６０ 下側を向いたカム面
６２ ラッチ面
６４ ラッチリング
６６ 第１及び第２のラッチ部材
６８ 環状溝
７０ ばね
７２ 上側を向いたカム面
７６ 孔
７８ レバー
８０ フランジ
８２ 整合ピン
８４ 孔
８６ キャップ
８８ クラウン
９０ ベロー
９２ プロテクタ
９４ 雌型保持リング
９６ 補強シールセグメント
９８ シール本体
１００ 雄型保持リング
１０８ 外周縁
１１０ 中心シール部材
１１２ 補強パッド
１１４ プロテクタセグメント
１１６ 外周縁
１１８ 支持壁
１２０ 円錐形プロテクタ部材
１２２ 孔
１２４ プロテクタセグメントの第１の部分
１２６ プロテクタセグメントの第２の部分
１２８ スロット
１３０ 第１のシール本体
１３２ 第２のシール本体
１３４ 外周フランジ部材
１３６、１３８ シール上面
１４０、１４２ シール下面
１４４ 当接面
１４６ 横断面
１４８ シール本体の第１の部分
１５０ シール本体の第２の部分
１５２ 内視鏡固定用組立体
１５４ 弾性ブロック
１５６ カムレバー
１５８ カム面
１６０ 固定用組立体ハウジング
１６２ チューブ
１６４、１６６ 噛合いラッチ
１６８ 第１のハウジング部材上面
１７４ 凹状壁部
１７６ 第１の側壁
１７８ 第２の側壁
１８０ ノッチ
１８２ 溝
１８４ 上部保持部材
１８６ 下部保持部材
１８８ 後部壁
１９０ 面取り面
１９２、１９２’、１９２’’ ストップコック弁
１９４ 整合ウイング
１９８、１９８’ 弁レバー
２００ ストッパーラッチ
２０２ 六角孔
２０４ カバーリム
２０６ カバーシール
２０８ 係合ポスト
２１０ ベーン
２１２ ハウジングリム
２１４ スペース
２１６ 整合リブ
２１８ ラッチ面
２２０ 入口ニップル
２２２ 整合タブ
２２４ ハウジングシール
２２６’、２２６’’ 弁チューブテーパ状固定延長部
２３０’ 延長部用スペース
２３２’ 六角孔
２３４’’ 固定グルーブボス
２４０’’ 固定タング
２４４’’ ボススペース
２５０ 外側チューブ
２５６ 開口
２６４ 強化ガセット
２６６ クラッシュリブ

Claims (3)

1. トロカール組立体に用いるように適合されたシール組立体であって、
   器具の選択的な挿入及び抜き取りを可能にするシール本体と補強パッドとを含み、
   前記シール本体が、重なり合った複数のシールセグメントを含み、前記各シールセグメントが、中心シール部材が延びた外周縁を含み、前記中心シール部材が前記外周縁から離れた自由縁を含み、
   前記補強パッドが、少なくとも１つの前記シールセグメントの前記外周縁と前記中心シール部材の前記自由縁との間に配置されていることを特徴とするシール組立体。
2. 前記補強パッドが、前記中心シール部材の前記自由縁に整合した縁を含むことを特徴とする請求項１に記載のシール組立体。
3. 前記各シールセグメントが、一部が切り取られた円錐形であることを特徴とする請求項１に記載のシール組立体。

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