JP2020526346A - 消化管処置における内視鏡の位置決めおよび固定を補助する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】処置や組織に悪影響を与えることなく、または、内視鏡の作業チャネルを必要とせずに、組織を把持して操作し、出血箇所へ導き、処置が行われている間位置を維持できる装置を提供する。
【解決手段】組織と係合する装置は、内視鏡などの医療器具の先端部の周りに配置可能な本体と、ハンドピースとを備えている。前記本体は、前記医療器具を受容する一次チャネルと、アームを受容する少なくとも一つのアームチャネルとを備えている。少なくとも一つのアームは、前記本体の前記アームチャネルを通って、前記ハンドピース付近まで延在する。前記アームは前記本体の先端側に配置される係合部を備えており、さらに前記本体と前記係合部との間に屈曲部を備えていてもよい。前記係合部は、組織と接触しない第一の位置と、組織と接触する第二の位置との間で移動可能である。複数の係合部を有することによって、前記係合部は前記第一の位置において互いにさらに離隔しており、前記第二の位置においてさらに近接する。前記係合部の動作は対応するアームの回転および／または並進運動による、選択的、且つ、独立した動きによって制御される。
【選択図】図１Ａ

Description

〔優先権の主張〕
本出願は2017年7月14日に出願された米国仮出願No.62／532,508に基づく優先権を主張し、当該出願の全内容をここに参照して援用する。

〔連邦政府による支援を受けた研究又は開発に関する陳述〕
本発明は IIP-1353176 に基づいて米国国立科学財団によって授与された政府の援助のもと行われたものである。従って米国政府は本発明の一定の権利を保有するものとする。

本発明は、組織を係合させるための装置に関し、より具体的には医療器具に取り付けられ、内部処置において前記医療器具の作業端を妨げないように組織を把持、保持、および、操作する装置に関する。

消化管（GI）系における疾病・損傷の識別と治療は、医療の主要な分野である。米国だけで、急性消化管出血と大腸癌の入院治療はそれぞれ25億ドル、55億ドルを超え、年間のこれら疾病の年間死亡率は約80,000人と推定されている。病状の特定および治療介入は一般的に、内視鏡技術および内視鏡装置を用いた最も低侵襲な方法で処理される。2009年には、内視鏡装置を用いて5500万もの内視鏡処置が実施されたが、このうちほぼ50%が大腸内視鏡検査であったと推定されている。

内視鏡は、医師が天然の開口部（即ち、口腔または直腸）を介して診断および／または医療介入または治療のために消化器系にアクセスすることを可能にする、最も低侵襲な装置である。内視鏡は通常、最長二メートルの柔軟なチューブであり、偏向能力、光学的またはデジタル的な観察能力を備えており、潅注用、照明用、そして一つまたは二つの「作業用」チャネルを含むいくつかの内部チャネルを有している。内臓と直接係合することにより、局所的な診断や医療介入を可能にしつつも観血療法に比べて周囲組織への損傷が最小限に抑えられる一方、観察能力や器具の制御が限られるため、多くの見落としや不完全な治療の根源となり得る。

消化器系は曲がりくねった経路、弾力性のある組織、および、粘膜表面の表面トポロジーのために通過することが困難である。下部消化管では、大腸内視鏡を引き戻す際に、高さが最大1cmの大腸ひだが病変部を当該大腸内視鏡から隠すことがある。つまり、内視鏡である領域を観察するには、当該領域を超えて内視鏡を撤収する必要がある。しかし、この領域を超えて内視鏡を撤収すると、大腸ひだが内視鏡による押さえつけから解放されて、めくれ上がり当該ひだの前の領域を隠してしまう。これにより、医師が前記領域の病変部を見落とす可能性がある。病変部の大きさまたは種類によっては、21％〜31％もの高い確率で見落としが発生しており、これは年間500,000件近くの診断ミスということになる。また生体組織診断や医療介入においても同様の影響を受ける。医療介入では観血療法を余儀なくされ、これにより感染や全身麻酔による合併症のリスクが増大する。

消化管出血は組織の損傷によるものであり、治療領域へ経路が曲がりくねっていること、出血によって目視によるターゲットの確認が妨げられること、および、患者の生理学的運動（即ち、呼吸や蠕動）によって連続的な治療が中断させられることから最も治療が困難な消化管の状態とされている。上述のような障害によって、内視鏡の操作性が制限されたり、永久止血のための治療時間が不足したり、ターゲットに対する治療が不正確な場合には再出血に至ることがある。出血を一時的に止めることはできるが、後になって再出血が発生または繰り返されることがあり、結果的に手術時間が長くなり再入院率が上がる。再出血の影響を受ける患者は15〜20％になり、死亡リスクが十倍に増大する。

消化器の疾患および損傷を検出する能力が十分でないことに対処すべく、新たな技術が開発されてきた。例えば、内視鏡の画角は90度から140度に広げられ、近年では画角が170度のものもあり、内視鏡によって観察できない組織表面の量が減少している。逆方向を観察するために、後方湾曲や後屈によって消化管内で内視鏡を後方に曲げたり、大腸内視鏡の作業チャネルを進んで逆方向の結腸の画像を提供したりすることが可能な別途設けられるレトロスコープが開発されている。しかしながら、このような目的で作業チャネルを利用すると、作業チャネルには一度に一つの工具しか使用できないため治療能力が損なわれる。工具は交換可能であるものの、交換すると視覚が奪われるため、内視鏡が動いて位置を失う可能性がある。さらに、患者の動き、消化管の蠕動、および、その他の動きによってこれら医療器具を利用した処置において位置を維持するのは困難を極める。医師が見失ったターゲットを数分もかけて探すことはよくあることであり、これによって検出、診察、治療の精度と有効性が損なわれる。

従って、処置や組織に悪影響を与えることなく、または、内視鏡の作業チャネルを必要とせずに、組織を把持して操作し、出血箇所へ導き、処置が行われている間位置を維持できる装置が必要となる。

本発明は一般に、患者の体内において組織を把持・操作するなどのように、組織と係合可能な装置に関し、内視鏡などの医療器具の先端部を位置決めし固定するために利用可能な装置に関する。前記装置は、前記内視鏡に脱着可能であり、医師が前記内視鏡の作業チャネルを最大限利用できるように前記内視鏡の前記作業チャネルに干渉することなく取り付けることができる。

標準的な処置と大枠での位置特定によって、消化管において大体のターゲット領域が得られたら、本装置を用いて組織を操作・把持することによって内視鏡の位置を微調整するか、組織を動かすことができる。本装置によって提供される上述のようなさらなる操作は、ポリープ除去、消化管出血の止血、組織の切開など種々の消化管手術において有益である。例えば、本装置を用いることによって、内視鏡のレンズを塞がないように組織を動かすことができ、これにより組織および／または当該組織上の病変部がより視認しやすくなり、医師によって大腸ひだやその他の生体構造を、作業チャネルに配置された前記装置の進路から避けたり、生体組織診断の際に組織を掴んで牽引したりすることが可能となる。

本発明によって可能となる付加的な接触および／または把持によって、前記内視鏡の先端部の位置を維持したり固定したりすることも可能である。これによって、医療処置の妨げになったり、内視鏡の位置決めに時間を要する原因となったりする蠕動や呼吸などによるその他の筋肉の収縮の課題を克服することができる。

したがって、前記装置は先端部に配置された本体と、基端部に設けられたハンドピースとを備えている。前記本体は、内視鏡などの医療器具の先端部を受容する一次チャネルを有している。前記本体は内視鏡の作業端外表面の周りに少なくとも部分的に周囲方向に配置されていてもよい。したがって前記装置は前記内視鏡の前記作業端または別の医療器具を妨げることがない。

前記本体は、アームを収容する少なくとも一つのアームチャネルを有している。前記アームは二つ以上設けられていることが好ましく、前記本体のそれぞれ異なるアームチャネル内に延在していることが好ましい。前記アームは装置の先端部から装置の基端部のハンドピースへと延在している。各アームは前記装置の前記先端部に配置される係合部までと、前記本体の基部まで延びている。前記係合部は、操作、把持、固定などのために組織と係合するように構成されている。前記係合部は、前記アームの端部に強固に固定されてもよいし、前記アームの端部に一体形成されていてもよい。各アームはまた、前記係合部の前記アームの軸に対する方向や角度が変えられるように、肘部のような屈曲部を有していてもよい。

各アームは、本体に対して選択的に他のアームとは独立して移動可能である。例えば、各アームは、当該アームの長手方向の軸を中心とする回転運動によって回転することができる。各アームは、その長手方向に先端側または基端側へ移動可能であり、このような移動を纏めて並進運動と呼称する。前記アームが移動するたびに、取り付けられた係合部も移動する。また、前記屈曲部または前記肘部によって前記係合部が対応するアームに対して非軸方向に移動した場合、前記アームの回転運動によって、取り付けられた前記係合部がアームの軸と交差する横方向に移動可能である。前記横方向には円弧状の経路も包含される。

前記アームを移動させることにより、対応する前記係合部が第一の位置と第二の位置との間で移動する。前記第一の位置では、前記係合部は組織に接触しておらず、開位置とみなすことができる。一方前記第二の位置では、前記係合部の少なくとも一つが組織に触れている。また、前記第二の位置において前記係合部間の距離は、前記第一の位置のときよりも短くなっている。従って、前記第二の位置を閉位置と呼ぶことができる。前記係合部は、前記アームの回転運動、並進運動、またはこれらの組み合わせによって前記閉位置へ移動することができる。前記係合部間の距離は横方向（前記アームに交差する方向）または縦方向に減少してもよい。前記係合部が近づくにつれ、接触する組織に与えられる力が増加する。これにより第二の位置において、前記係合部の間に組織を把持、挟持、採取、保持、または、維持することができる。充分な力を加えることにより前記係合部は、組織をしっかりと把持または保持し、前記係合部が取り付けられている前記内視鏡をその位置に固定することができる。これにより、医療処置を行っている際に、前記内視鏡の位置がずれたりターゲット部位を見失ったりすることを防止できる。前記係合部と組織との接触は解除可能である。必要に応じて、前記アームに逆の動きをさせることにより、前記係合部を前記第一の位置に移動させ、組織を解放することができる。

前記装置の基端部に配置される前記ハンドピースは、前記アームを操作するための制御部を有している。前記ハンドピースは、アクチュエータと、少なくとも一つの回転調整機構、および／または、並進調整機構とを備えている。前記アクチュエータは、回転、旋回、摺動させることによって作動し、前記アクチュエータと係合する調整機構、または、前記アクチュエータの作動のさせ方に応じて、前記回転調整機構、および／または、並進調整機構の部材を移動させることができる。

幾つかの実施形態として、一つ以上のアームは中空であり、前記係合部を介して前記先端部と流体連通する管腔と、前記基端部の流体貯留部に取り付けられる接続部を備えていてもよい。前記流体貯留部を介して、ひいては中空アームおよび対応する前記係合部を介して、潅注および／または吸引が施されてもよい。このように前記装置は、前記内視鏡の作業チャネルを縛ることなく潅注および／または吸引を施すことができる。

以下の詳細な説明および添付図面の記載を参照することにより、前記装置の特別な特徴およびその効果についてより明確に理解できるであろう。
複数の図面において同一の部分については同一の参照符号が付されている。

内視鏡の先端部に接続された本発明による装置の先端部の実施形態を示す等角概略図である。 図１Ａの装置の等角投影図であって、係合部が横方向に調整され組織を把持している様子を示す図である。 図１Ａの装置の等角投影図であって、係合部が縦方向に調整され組織を把持している様子を示す図である。 内視鏡の先端部に接続され、歯車形状の係合部を備えた本発明による装置の先端部の第二の実施形態を示す等角概略図である。 前記装置の先端部の第三の実施形態を示す等角概略図であって、係合部に接続されたバネ状アームを示す図である。 図３Ａに示す装置の端面図である。 前記装置の先端部の第四の実施形態を示す等角概略図であって、前記装置本体の凹部に収容された歯車形状の係合部を示す図である。 図４Ａに示す装置の等角投影図であって、作業位置において延伸する係合部を示す図である。 内視鏡の先端部に接続され、平板状の係合部を備えた前記装置の先端部の第五の実施形態を示す等角概略図である。 図５Ａに示す装置の等角投影図であって、前記係合部の一つを前記装置本体の凹部に収容すべく回転させた状態を示す図である。 図５Ａに示す装置の等角投影図であって、前記係合部を両方とも前記装置本体の凹部に収容すべく回転させた状態を示す図である。 図５Ａに示す装置の等角投影図であって、前記係合部を両方とも前記装置本体の凹部にした状態を示す図である。 内視鏡の先端部に接続され、丸みをおびた係合部を備えた前記装置の先端部の第六の実施形態を示す等角概略図である。 図６Ａに示す装置の先端部を示す端面図である。 図６Ｂに示す装置の先端部を示す側面図であって、前記装置本体の凹部に収容された係合部を示す図である。 内視鏡の先端部に接続され、丸みをおびた係合部を備え、前記係合部の一つには管腔が延在している前記装置の先端部の第七の実施形態を示す等角概略図である。 前記装置のハンドピースの一実施形態を示す等角概略図である。 図８に示す前記ハンドピースの分解図である。 図８に示す前記ハンドピースの内部を示す上面図である。 図８に示す前記ハンドピースのギア組立品の等角投影図であって、前記アームの並進運動を可能にする並進ギアとこれに係合するトラックを示す図である。 図１１Ａに示す前記ギア組立品の等角投影図であって、前記アームの回転運動を可能にするために第一および第二の回転ギアが噛み合った状態を示す図である。 前記装置のハンドピースの第二の実施形態を示す等角概略図である。 図１２に示す前記ハンドピースの等角投影図であって、内視鏡の基端部との関係を示す図である。 図１２に示す前記ハンドピースの部分断面図であって、スライダの断面を示す図である。 図１２に示す前記ハンドピースの分解図である。

添付の図面に示されるように、本発明は内視鏡2などの医療器具に装着可能な装置10であって、医療処置において医療器具2をターゲット組織に位置決めしたり固定したりする際に補助をする装置10に関する。例えば、図1A〜図7には、診療・治療目的で患者の体内に挿入され消化管などの体内の位置まで進行する医療器具（本実施形態では内視鏡2）の先端部に関連して使用される装置10の先端部12が示されている。本明細書において、「先端」とは患者に最も近い、または、患者に挿入される端部を指し、「基端」とは医師または装置10のユーザに最も近い端部を意味する。

装置10は、内視鏡2などの医療器具に選択的に取り付けられるように構成された本体20を備えている。本体20は、ステンレス鋼、チタン、ポリカーボネート ポリエーテルイミド、シリコーン、または、他の生体適合性材料などの剛性または半剛性材料からなっており、自身の形状を維持するために充分な剛性を有する一方で、内視鏡2への取り付けが可能となるように一部領域は柔軟性または弾力性を有していてもよい。図1A〜図２、および、図5A〜図7に示されるように、本体20は、内視鏡2の先端部に位置する作業端3の周りに少なくとも部分的に周方向に配置されるように構成されていてもよい。例えば、本体24は、本体20の長手方向を貫通して延在する、内視鏡2の作業端3を収容可能な寸法の一次チャネル24を備えていてもよい。一次チャネル24の直径は、内視鏡2などの医療器具の一部を受容し拘束できるものであれば任意の直径であってもよい。例えば、一次チャネル24は、本体20が内視鏡2に摩擦嵌合され固定されるように、内視鏡2の外表面の直径と略同等か若干大きな直径を有していてもよい。幾つかの実施形態として、図1A〜図2に示されるように、内視鏡2の作業端3の外表面は本体20によって円周方向に完全に囲まれてもよい。これら実施の形態において、内視鏡2の作業端3は、本体20と内視鏡2とが摩擦力によって互いに装着され、互いに固定されるだけの充分な力が加わるまで、装置10の本体20の一次チャネル24に通されることがある。このような構成は本体20の端部と内視鏡2の作業端3の面4とが共に終端であるときに採用されることが好ましい。本体20と内視鏡2との間の摩擦嵌合は必要に応じて、本体20に先端へ向かう方向の力を加えることによって、一次チャネル24において内視鏡2の作業端3を逆方向に移動させることにより解放することができる。別の実施形態として、本体20を装着した際に本体20が内視鏡2を部分的に円周方向に囲むものとしてもよい。例えば、本体20は、C字形であってもよく、内視鏡2にスナップ式嵌合で取り付けられていてもよい。

幾つかの実施形態として、図7に示されるように、装置10はクリップ22を備えており、これによって本体20および内視鏡2のいずれか一方あるいは両方を強固に取り付ける構成であってもよい。例えば、クリップ22はカラーや周囲方向に配置可能なその他の部材であってもよく、本体20に取り付けられて本体20を内視鏡2に充分な力で拘束して本体20を内視鏡2に固定するものであればよい。幾つかの実施形態として、クリップ22は本体20と内視鏡2とに部分的に重なり、これらを共に固定する拘束力を提供するものとしてもよい。クリップ22は、スナップ式嵌合によって取り付けられるか、本体20および／または内視鏡2の周りに、ねじ付きボルト、ネジ、蝶ナット、または、後に適宜取り外し可能な他の好適な締結機構で固く固定される。一実施形態において、クリップ22はまた、内視鏡2の長手方向に覆う無菌スリーブ（図示省略）を装置10に固定するようになっていてもよい。

装着の機構に関わらず、本体20は内視鏡2の作業端3に干渉することなく内視鏡3に取り付けられる。例えば図1A〜図2に示されるように、内視鏡2の外表面に周方向に本体20を配置することによって、作業端3の面4全体が露出した状態になる。従って、内視鏡2の各種作業チャネル５が装置10に妨げられることはない。装置10には、内視鏡2の作業チャネル５と関わる部分がない。従って、作動チャネル5は、医師または内視鏡2のオペレータが、特定の処置に必要とされ得る種々の工具、照明、撮像装置、および潅注法に使用できるよう自由な状態となっている。

本体20はまた、本体20を貫通して延在する少なくとも一つの、好ましくは複数のアームチャネル26を備えていてもよい。図1A〜図3に示されるように、少なくとも一つの実施形態において、アームチャネル26は本体20の長手方向に、一次チャネル24と平行に延在していてもよい。別の実施形態として、図4Bに示されるように、アームチャネル26は、任意の数の捻じれ部、湾曲部、角部、または、アームチャネル26を線形経路からずらすその他の特徴を有していてもよい。図1A〜図2に示されるように、多くの実施形態において、アームチャネル26は装置10の本体20内に完全に配置可能となる直径を有している場合がある。図3A〜図3Bに示されるように、別の実施形態として、アームチャネル26は本体20の外表面に部分的な直径を有するように形成してもよい。位置に関係なく、アームチャネル26の直径が、幾つかの実施形態において内視鏡2が嵌合する一次チャネル24の直径と同等かそれ以上の場合があるものの、各アームチャネル26の直径は一次チャネル24の直径よりも小さい。さらにアームチャネル26は互いに異なる直径を有している場合もある。本体20に設けられるアームチャネル26の数は任意の数であってもよいが、アームチャネル26の二つであることが好ましい。アームチャネル26は、本体20内で互いに等間隔に配置されてもよいし、または、互いに近接してもよく、離隔していてもよい。しかしアームチャネル26の位置は本体20において固定されていることが好ましい。

装置10はさらに、少なくとも一つの、好ましくは二つ以上のアーム30を備えており、各アームはそれぞれ本体20の異なるアームチャネル26を貫通している。各アーム30は内視鏡2の長手方向に沿って延在しており、消化管を通ってターゲット部位まで内視鏡2が動くのに伴って、内視鏡2と共に折り曲げたり、湾曲したり、捻ったりできる充分な柔軟性を有している。従って、アーム30は、視鏡2の患者の体内に入る作業端3から基端部の長手方向の一部、または、大部分に亘って内視鏡2と平行である。従って、アーム30は柔軟でありニチノール、または、ステンレス鋼などの材料からなるが、これら材料に限定されない。各アーム30は、装置10の本体20の先端に位置する屈曲部36を備えている。屈曲部36は、湾曲部、角部、または、肘部であり、内視鏡2の作業端3の面4を越えて延びるアーム30の部分が内視鏡2に対して非平行となるようにアーム30の方向を変えるものである。例えば、屈曲部36は、アーム30の方向を180°まで変化させることができるものであってもよい。各アーム30はまた、屈曲部36とアーム30の終端部との間に前腕部37を備えていてもよい。前腕部37は直線上であることが好ましいが、どのような形状していてもよい。屈曲部36の角度が変化するため、アーム30の前腕部37は、アーム30の残りの部分またはアーム30が通るアームチャネル26の位置を変更することなく、互いに近接させたり離隔させたりすることができる。幾つかの実施形態として、アーム30、屈曲部36、前腕部37は一体形成されており、屈曲部36および前腕部37はアーム30の一部を構成していてもよい。特定の実施形態において、屈曲部36および／または前腕部37は、アーム30とは異なる材料から作られて、アーム30に取り付けられていてもよい。例えば、屈曲部36および／または前腕部37は、アーム30よりも高い剛性の材料から作成されており、アーム30が消化管を通って屈曲したり、湾曲したりするのに充分な柔軟性を有する一方、屈曲部36および／または前腕部37は動きを伝達するために充分な剛性を有していてもよい。幾つかの実施形態として、屈曲部36および／または前腕部37は、取り外しできないようにアーム30に強固に取り付けられていてもよい。別の実施形態として、屈曲部36および／または前腕部37の一方または両方が取り外し可能にアーム30に取り付けられていてもよく、異なる処置に対して異なる角度や材料を選択してもよい。

少なくとも一つの実施形態において、アーム30は回転を受容し、その長手方向に装置10の基端部から先端部までのようにトルクを伝達するように構成されていてもよい。例えばアーム30は、医師によって基端部から、その長手方向の軸を中心に本体20に対して回転させられてもよい。回転によって加えられたトルクは、トルクワイヤの長手方向に先端部まで伝播され、先端部もまた当該トルクによって回転するようになっている。各アーム30は医師によって装置10の他のアーム30とは個別に独立して回転させられてもよく、必要に応じて同時に回転するようにしてもよい。図1A〜図1Cに見られるように、少なくとも一つの実施形態において、アーム30はトルク伝達部材32として定義することも可能であり、内径が約0.003〜0.080インチの範囲で、外径が約0.006〜0.100インチの範囲の撚り線状トルクワイヤ、または、螺旋状中空の撚り線状トルクワイヤとすることができる。トルクワイヤは柔軟性を有するように設計されており、これにより曲がりくねった経路を通って屈曲したり湾曲したりすることが可能であり、消化管や腹腔鏡処置などでの血管内経路および経皮経路に好適である。ここではトルクワイヤを開示しているが、加えられた回転をアーム30の一端から他端へ伝達するのに好適な任意の材料を用いればよい。アーム30およびトルク伝達部材32はステンレス鋼または体内での医療処置に適したその他の好適な材料から作られていることが好ましい。

図2に示される例のように特定の実施形態において、アーム30は複数のトルク伝達部材32・34を備えていてもよい。例えば、第一のトルク伝達部材32は中空としてもよく、これにより第一のトルク伝達部材32の長手方向に延在する管腔を画定してもよい。この中空の管腔は、例えば内径0.005インチなど、他の物質が通過できる充分な直径とすることができる。例えば、幾つかの実施形態として、第二のトルク伝達部材34は、第一のトルク伝達部材32の中空の管腔内に同軸に配置されている場合がある。従って第二のトルク伝達部材34の直径は、上述した第一のトルク伝達部材32の中空の管腔の内径よりも小さい場合がある。上記実施形態では、第一のトルク伝達部材32は、医師やユーザがアーム30を回動させるために回転させてもよく、第二のトルク伝達部材34は後にさらに詳述する係合部40を回転またはスピンさせるために第一のトルク伝達部材32とは別に独立して回転させられてもよい。また別の実施形態として、第一のトルク伝達部材32の中空の管腔は、内視鏡2の作業端3におけるターゲット部位に、外部の潅注液供給源からの流体または物質を潅注する目的で、または内視鏡2の作業端3におけるターゲット部位から潅注液、血液、組織などの流体および／または物質を吸引する目的で使用してもよい。特定の実施形態において、第一のトルク伝達部材32の中空の管腔は、潅注と吸引の両方に使用される場合がある。

図1A〜図7に示されるように、各アーム30はその先端側終端部に係合部40を備えていてもよい。従って装置10は少なくとも一つの、好ましくは二つ以上の係合部40を含むことがある。各係合部40は、図6A〜図7に示されるように、各アーム30と一体的に形成されていてもよい。別の実施形態として、係合部40は、アーム30の終端部に取り付けられていてもよい。幾つかの実施形態として、図1A〜図1C、および、図5A〜5Dに示されるように、係合部40はアーム30に強固に取り付けられている場合があり、この場合係合部40はアーム30と共に動くように構成されていてもよい。また別の実施形態として、図2〜図4Bに示されるように、係合部40はアーム30に移動可能に取り付けられていてもよく、この場合係合部40はアーム30とともに移動するとともにアーム30に対してアーム30とは独立して移動することも可能である。例えば、図2に示されるように、係合部40はアーム30に取り付けられた前腕部37の軸に対する回転運動７と共に回転可能である。取り付けられたアーム30に対する係合部40の回転運動7は、アーム30全体に動きを提供する第一のトルク伝達部材32内において、第一のトルク伝達部材32と同軸に配置された第二のトルク伝達部材34によって発生するものであってもよい。また図2に示されるように、各係合部40はトルクまたは第二トルク伝達部材34によって与えられる回転に応じて時計回り、または、反時計回りに回転可能であり、各種係合部40を互いに同一の方向または異なる方向に回転させることができる。また、各種係合部40は同時に回転してもよく、別々に回転してもよい。

各係合部40は、内視鏡2の作業端3の先端に位置するターゲット組織9との係合を補助するために、ターゲット組織9と接触する少なくとも一つの表面を有している。ここでいう組織に対して「係合」または「関わる」と言う表現は、組織との遭遇、接触、組織を持ったり、挟持、把持、保持、拘束、把握したり、組織に引っ掛けたり、貼り付いたり、消化管等の組織に沿った特定の位置において装置10を位置づけ、および／または、保持するその他の方法を含んでいる。係合部40の接触面は、平面状、湾曲状、角状などの任意の好適な幾何学的形状であればよく、接触能力／把持能力を高めるために摩擦領域を形成するリブまたはディンプルなどの任意の数および形状の拡張部または窪みを備えていてもよい。例えば、図1A~図1Cに示されるように、係合部40aは、ターゲット組織9との係合を向上してターゲット組織９をより良好に把持するために、少なくとも一つの接触面に拡張部やリブなどの摩擦要素を備えていてもよい。別の実施形態として、図6A〜6Cに示されるように、係合部40bが管状の形状をしており、丸い終端部を有していてもよい。幾つかの実施形態として、図７に示されるように、係合部40cは係合部40cを貫通して延在する管腔と、管腔の終端としての開口部とを有していてもよい。係合部40cの管腔は、第一のトルク伝達部材32の中空の管腔またはアーム30と流体連通しており、これを介して潅注または吸引を行ってもよい。別の実施形態として、図2〜図4Bに示されるように、係合部40dはギア形状などの凹凸形状を有していてもよい。ギアはその形状が歯形、鋸形、又はその他の形であってもよく、係合部40dの周面から任意の距離だけ拡張された任意の数の（例えば2〜20個の）歯または拡張部を有していてもよい。歯は鋭利であっても、なまくらであってもよく、最外縁において丸みをおびていてもよい。幾つかの実施形態として、ギアはその中心から径方向最外点までの直径が0.002〜0.30インチの範囲であり、厚みが0.01〜0.03インチの範囲とすることができる。さらに別の実施形態として、図5A〜図5Dに示されるように、係合部40eは略平面形状をしており、接触面が平坦であってもよい。上述の内容は例示として捉えられるべきであり、包括的なリストを意図していない。係合部40は、体内での医療処置に適し、加えられた力に耐えて組織9を把持するのに充分な剛性を有する任意の材料から作ることができる。例えば、ニチノール、ステンレス鋼、シリコーン、シリコーンゴム、プラスチック、チタンが挙げられるが、これらに限定されない。

各アーム30および対応する係合部40は纏めて共に動くように構成されている。例えば、図1Aに示すように、アーム30の回転運動7によって、曲線経路に沿って対応する係合部40が動く。屈曲部36がアーム30の平面から逸脱するため、アーム30の終端部における係合部40は対応するアーム30に対して同軸とはならない。アーム30が曲がりくねった経路を進むための充分な柔軟性を有する一方で、屈曲部36および／または前腕部37はアーム30の軸から伸びる係合部40を方向づけて維持するための充分な剛性を有している。少なくとも一つの実施形態において、屈曲部36、前腕部37、および係合部40は互いに相対的に固定されており、アーム30の回転運動7によって湾曲した経路に沿ってアーム30の軸に直行する横方向８にスウィープ運動する。本明細書において「横」とは、縦方向に直行する方向を指し、直線的なものや円弧状のものであってもよい。

係合部40は少なくとも第一の位置と第二の位置との間で移動可能であってもよい。図1Aに示される第一の位置（開位置）において、係合部40は互いに第一の距離だけ離隔している。第一の距離は少なくとも一つの係合部40がターゲット組織9に接触して係合部40同士が互いに接触しない充分な距離である。図1Bおよび図1Cに示されるように、第二の位置（閉位置）において、係合部40は互いに第一の距離より小さい第二の距離だけ離れており、係合部40が第一の位置のときよりも互いに近接した状態にある。第二の位置においても、係合部40はまだ互いに接触していないが、第二の位置では少なくとも一つまたは両方が組織9と係合している。従って第二の距離は、組織9を隣り合う閉位置（第二の位置）の係合部40で把持して保持するには充分な近さである。ここでは二つの位置が説明されているが、係合部40は第一および第二の位置の間、または、第一および第二の位置を超えて、連続した、または、種々の離隔した位置など任意の数の位置に移動可能である。

係合部40は、取り付けられたアーム30の動きによって動くことができる。アーム30の屈曲部36および前腕部37は、接続されている係合部40の動きを伝達するのに充分な剛性を有するため、係合部40は少なくとも屈曲部36および前腕部37とともに動作する。また、各アーム30は他のアーム30とは独立して動作可能であるため、各係合部40も同様に他の係合部40とは独立して動作可能である。

アーム30は数通りに動いて係合部40を動かす。例えば、図1Aに示されるように、少なくとも一つの実施形態において、アーム30は回転運動7によって本体20に対して動かされることがあり、これによって対応する係合部40が同様の横方向8に動かされる。一方のアーム30に時計回りの動きをさせて、もう一方のアーム30に反時計回りの動きをさせるなどのように、別のアーム30に反対の回転運動7をさせることにより対応する係合部40が横方向8を反対に動く。例えば、図1Aに示すように、一方のアーム30が時計回りに回転してもう一方のアーム30が反時計回りに回転すると、係合部40が図1Bに示されるように互いに近接するように動く。係合部40が互いに近接するように動くことで、これらの間にあるターゲット組織9が閉じつつある係合部40の間に把持されることになる。アーム30をさらに回転させることによって、係合部40からターゲット組織9に加えられる圧力が高くなり、組織9の把持がより強固なものになる。そのうち充分な力が加わり、組織9に対する把持力が充分に強くなり、装置10が内視鏡2の固定具として作用し、組織9が滑ったり位置ずれしたりすることを防止する。把持および／または固定が達成される点は、種々の要因の中でも特に、係合部40の幾何学的形状や材質、または、把持される組織9の種類や形に依存する。アーム30を反対方向に回転させることにより係合部40が互いに離隔するように動かされ、係合部40が組織9に加えていた圧力が減少し、把持されていた組織9が解放される。

別の実施形態として、図1Cに示されるように、並進運動6によってアーム30および対応する係合部40を縦方向に相対的に動かすことも可能である。本明細書において「並進」や「縦」とは互いに類似する表現として用いられ、先端の作業端3から術中患者の体外に位置する基端部との間に延在する内視鏡2の長手方向の軸心方向を意味する。従って、図1Cに示されるように、係合部40は第一の位置（開位置、図示省略）と第二の位置（閉位置）との間を縦方向に移動する場合がある。前述したように、本体に対してアーム30を互いに対抗する方向に動かすことによって、当該対抗する方向によって、係合部40が近接したり離隔したりする。例えば、最も先端側に伸びるアーム30を手前に動かし、より手前のアーム30を先端側に動かす事によって、それぞれの係合部40の間の空間が減少し、係合部40が近づくとともに把持力が上昇する。逆についても同様のことが言え、最も先端側まで伸びているアーム30をさらに先端側に動かし、より手前のアーム30をさらに手前側に動かす事によりそれぞれの係合部40の間の空間が広がり、把持力が減少する。また幾つかの実施形態として、縦方向に移動する際の係合部40の接触面は、横方向に移動する際の接触面とは異なる場合がある。また別の実施形態として、係合部40の接触面は、横方向・縦方向の如何に関わらず同じとすることも可能である。

また係合部40を所望の位置に配置するためのアーム30の動きとは、アーム30の並進運動6と回転運動7との組み合わせも含まれると理解されるべきである。例えば、まずアーム30を回転して係合部40を横方向に互いに近接させ、その後アームを軸方向に並進運動させて係合部40を縦方向に近づけることも可能である。また少なくとも一つのアーム30を動かして、もう一つのアーム30を静止させた状態で、第一の位置（開位置）と第二の位置（閉位置）との間での係合部40の動きを補助することも可能である。別の実施形態として、両方のアーム30を互いに相対的に動かすことも可能である。従って各アーム30は、別のアーム30に対して任意の方向、量、角度、距離に動かしたりまたは静止させたりして係合部40を種々の位置へ移動させ、組織9を把持、固定、解放するようにしても良い。

装置10の本体20は、さらに、係合部40を少なくとも部分的に収容可能な寸法の凹部28を少なくとも一つ含んでいてもよい。図4A〜図７に示されるように、凹部28は係合部40と同等の寸法となるように構成されている。凹部28は、係合部40を収容できるように、当該係合部40よりも大きいサイズに形成されていればよい。しかしながら、幾つかの実施形態として、凹部28は係合部40全体よりは小さいが、係合部40を少なくとも部分的に収容するのに充分な寸法としてもよい。例えば、図3A〜図3Bに示されるように、各係合部40dは、バネ状アームやその他の弾性があり変形可能な機構などの付勢要素42を備えていてもよい。凹部28は、係合部40dそのものの全体ではなく、係合部40dの付勢要素42を収容できる寸法となっていてもよい。

少なくとも一つの実施形態として、図4A〜図5Dなどに示されるように、凹部28は係合部40全体を収容できるようにサイズ設計、寸法取りされている。両方または全ての係合部40を収容する単一の凹部28が設けられていてもよく、複数の凹部28を設けそれぞれが対応する係合部40を収容できる寸法となっていてもよい。

係合部40は、内視鏡2および装置10を配置または撤収する際に、収容するための凹部28に出入りすることができる。処置中に、内視鏡2の作業端3から係合部40を延伸することによって、医師が組織9を保持して処置の邪魔にならないように避けたり、当該組織９の操作を補助したりすることができる一方、係合部40がこのような位置にあり、処置部分から出入りするのは問題を引き起こす可能性がある。消化管の数多くの屈曲部分や湾曲部分を進む間に意図せず係合部40が周辺組織や内蔵を引っ掛ける可能性があり、これにより例えば健康な組織に意図せず引き裂いたり裂傷を負わせたりする可能性がある。

従って、本装置10の少なくとも一つの実施形態として、係合部40は装置10の本体20に設けられた凹部28に出入りするように構成されていてもよい。上述した他の動作同様、係合部40は、対応するアーム30の動きを制御することによって、またアーム30に加えられる並進運動6と回転運動7との組み合わせによって動作するように構成されていてもよい。例えば、図4Aおよび図4Bに示されるように、係合部40dは、装置10と内視鏡2とを配置または撤収する際に本体20の凹部28に収容されていてもよい。所望のターゲット部位に到達した際に、アーム30の先端方向14への並進運動6によって係合部40dを凹部28に解放してもよい。この縦方向の動作によって、アーム30が本体20を介して延伸し、係合部40dが凹部28および本体20から外方向に移動する。処置が終了して、装置10および内視鏡2を撤収する必要があるとき、アーム30を並進的に基端側へ移動させてもよい。アーム30を撤収する際に、係合部40が本体20の凹部28に引き戻されて、装置10と内視鏡2を取り除く間収容される。幾つかの実施形態として、図3Aおよび図3Bに示されるように、アーム30が引き込まれると、付勢要素42は凹部28に引き込まれて収納される。アーム30が先端側に押し出されると、付勢要素42がアーム30の端部を押し、係合部40dを互いに離隔させる。

さらに別の実施形態として、図5A〜図5Dに示されるように、アーム30を回転させることにより把持アーム40を並進移動させ凹部28から出し入れしてもよい。例えば、各アーム30を回転運動7によってそれぞれの軸を中心に独立して回転させ、係合部40eを組織9、および／または、他の係合部40から離隔させてもよい。回転運動7は、また係合部40をそれぞれの係合部40を収容するための寸法を有する凹部28または凹部28の一部と揃えるために利用してもよい。例えば、係合部40を収容する凹部28または凹部28の一部は、係合部40が特定の方向を向いているときの、係合部40の特定の形状と対応するように形成されていてもよい。回転運動7によって係合部40を正しい向きで凹部28の形状と揃うように位置合わせしてもよい。しかしながら、別の実施形態として、凹部28の形状は係合部40と対応するものでなく、単に係合部40がどの方向を向いていても収容できるだけの充分な寸法のものであってもよい。

係合部40が凹部28に対して正しい向きに配置されると、図5Cに示されるように、アーム30を基端側へ並進運動6させて係合部40を凹部28に移動する。完全に収納されたら、図5Dに示すように、係合部40全体を凹部28に維持してもよい。別の実施形態として、図6A〜6Cに示されるように、凹部28は開口端を有していてもよい。ここで、係合部40bは完全に凹部28に収納されているが、本体20によって全体を囲まれているわけではない。しかしながら、このような実施形態においても、図6Cに示されるように係合部40bは本体20先端部の終端を超えて延在することはなく、消化管を通して内視鏡2を配置したり撤収したりする際に不注意で引きずったり、組織に引っかけたりする可能性が最小化される。

図8〜図15に示されるように、装置10は、医療処置の際に患者の体外にある基端部にハンドピース50を備えている。ハンドピース50は、医師またはユーザによって操作されて、装置10の先端部にあるアーム30と係合部40を制御するものである。幾つかの実施形態として、ハンドピース50は、手に持たれるか、図8に示すようにテーブルまたはその他の平坦な面に載置さていてもよい。別の実施形態として、図12および図13に示すように、ハンドピース50'は医療器具または内視鏡2に取り付け機構51を介して取り付けられていてもよい。取り付け機構51としては、スナップ嵌合またはプッシュ嵌合するクリップや、ネジやピンなどの接続部材、または、その他の取り付け方法があるがこれらに限定されない。ハンドピース50は、図8および図９に示されるように、ハンドピースベース52とハンドピースカバー53とを備えており、これらによってハンドピース50のその他の各種部材を纏めて収容し保持している。ハンドピースベース52およびハンドピースカバー53は、スナップ嵌合、プッシュ嵌合、ネジ、ピンなどで互いに脱着可能に固定されている。

アーム30の基端部は、ハンドピース50に、または、ハンドピース内にその終端がある。従って、ハンドピース50はアーム30の一部を収容するように構成されている。またハンドピース50には、医師またはオペレータによるアーム30の制御を可能にする機構が含まれている。例えば、ハンドピース50には、少なくとも一つのアーム30に接続されアーム30の動きを駆動するアクチュエータ60が設けられている。各アーム30は専用のアクチュエータ60が設けられており、それぞれのアーム30が容易に他と独立して制御されるように構成されていることが好ましい。しかしながら、特定の実施形態として、単一のアクチュエータ60が複数のアーム30に接続されており、これらアーム30と相互接続されているにもかかわらず独立して選択的に制御される構造となっていてもよい。アクチュエータ30は機械的に接続されていることが好ましいが、特定の実施形態として、アーム30に電気的に接続されており、例えば、並進および／または回転運動するサーボを操作するコンピュータプログラムなどにより、アーム30を電気的に制御するようになっていてもよい。しかしながら、少なくとも一つの実施形態として、アクチュエータ60は、図8〜図15に示されるようにサムホイールであり、ユーザの親指または指で操作されるものであってもよく、それぞれのアクチュエータ60が異なるアーム30に接続されていてもよい。ハンドピース50、50′はまた、ハンドピースカバー53などの仕切りを貫通して延在する少なくとも一つの開口部54を備えていてもよい。各開口部54は、アクチュエータ60を受容しその動きを許容する寸法を有している。従って、アクチュエータ60は、部分的にハンドピース50、50′の中と部分的に外側に位置していてもよく、これによって医師やユーザがハンドピース50、50′の外側からアクチュエータ60と関わることが可能となる。

図9〜図15には、各アクチュエータ60がアーム30の回転・並進運動6、7を制御する各種態様が図示されている。各アクチュエータ60は軸55を中心に回転・摺動可能に配置されており、図示されるようにサムホイールであってもよい。軸55はハンドピース50に固定されていてもよく、または、固定されずハンドピース50内で自由にアクチュエータ60と回転するように構成されていてもよい。 アクチュエータ60は、軸55を中心にアクチュエータ60を回動または回転させることによって作動するようにしてもよい。またアクチュエータ60は、軸55におけるアクチュエータ60の位置によって、アーム30の並進運動または回転運動のいずれかを駆動するようにしてもよい。

ハンドピース50はさらに並進調整機構80および回転調整機構85の少なくとも一つを備えている。並進調整機構80は、アーム30の並進運動6を選択的に提供するように構成されている。図9〜図11Aに示されるように、少なくとも一つの実施形態において、並進調整機構80はアクチュエータ60に固定される並進ギア62を備えていてもよい。並進ギア62は、外周から外側に延在する歯を有するピニオンであってもよい。別の実施形態として、並進ギア62の代わりに、アクチュエータ60そのものがギアや一方から延在するその他の特徴を有していてもよい。並進調整機構80もまた、図10に示すように、アーム30と平行に縦方向に延在する並進トラック64を備えていてもよい。並進トラック64は、その表面から延在する歯を有するラックであってもよい。好ましい実施形態としては、ハンドピース50はさらに並進トラック64を摺動可能に保持できる寸法の溝65をさらに備えている。溝65は並進トラック64よりも長く、並進トラック64の動作範囲が制限されるものであってもよい。並進ギア62および並進トラック64は、それぞれの歯が互いに噛み合い、一方が動けばその動作をもう一方に伝達するような寸法と構成を有している。例えば、並進ギア62が並進トラック64と係合するように、アクチュエータ60が軸55に沿って配置されており、アクチュエータ60が親指またはその他の指による回転によって軸55を中心に回転した場合、アクチュエータ60の回転がそこに固定的に取り付けられた並進ギア62の回転を駆動する。並進ギア62が回転すると、図11Aに示すように、その歯が並進トラック64の歯と噛み合い力を加え、並進トラック64を動かす。並進トラック64の移動方向は、並進ギア62の回転方向、つまりアクチュエータ60の回転方向に依存している。並進トラック64は、溝65の端部または並進ギア62の動作の中断によって、一方向または別の方向に停止するまで溝65を通って移動する。図9および図10に示すように、剛性ブリッジ56は、その一端が並進トラック64に接続され、他端がアーム30に接続されている。並進トラック64が縦方向に移動すると、その動きを剛性ブリッジ56がアーム30に伝達し、アーム30を同様に縦方向に移動させるようになっている。このように、内視鏡2の作業端3へ向かう先端側またはハンドピース50に向かう基端側のいずれかに向かう縦方向の並進運動6によってアーム30が移動する。並進運動6が不要となったら、アクチュエータ60の回転を停止して、ユーザがアクチュエータ60を軸55に沿って摺動させて、並進ギア62を並進トラック64から解放してもよい。

ハンドピース50はまたアクチュエータ60とアーム30とを相互接続し、アクチュエータ60に関わることでアーム30に回転運動7を提供するように構成された回転調整機構85を備えている。図9〜図10、および図11Bに示されるように、少なくとも一つの実施形態において、回転調整機構85はアクチュエータ60の並進ギア62とは反対側に固定される第一の回転ギア66を備えていてもよい。第一の回転ギア66は、歯を有する任意の種類の回転ギアであってもよく、例えばベベル、マイタ、ギア、ピニオンなどが挙げられるがこれらに限定されない。回転調整機構85は、さらにアーム30のハンドピース50内に位置する部分の周囲に少なくとも部分的に周方向に固定される第二の回転ギア68を備えていてもよい。第二の回転ギア68もまた、歯を有する任意の種類の回転ギアであり、例えばベベル、マイタ、ギア、ピニオンなどであり、第一の回転ギア66と同種または異なる種類のギアであってもよい。第二の回転ギア68は、圧着、溶接、粘着剤、または、その他の固定機構によってアーム30の外周面に固定されていてもよく、あるいは、第二の回転ギア68の動作がアーム30に伝達できるように接続されていてもよい。この場合、第一の回転ギア66および第二の回転ギア68が噛み合うまで、アクチュエータ60を軸55に沿って回転ギア66、68の方向に摺動させればよい。この位置において、アクチュエータ60が回転すると、第一の回転ギア66も回転する。第一の回転ギア66の歯が、噛み合う第二の回転ギア68の歯に圧力を加え、第二の回転ギア68を回し始める。第二の回転ギア68は、内部拡張部（図示省略）が備えられていてもよく、これが図11Bに示されるようにアーム30に沿ったキー溝38に受容されるようにしてもよい。この内部拡張部が、第二の回転ギア68の回転に伴ってキー溝38に力を加えることによって、キー溝38が延在するアーム30が回転を始める。このようにして、アクチュエータ60の回転がアーム30の回転運動7となる。

少なくとも一つの実施形態において、アクチュエータ60は軸55に沿って第一または第二の位置へ移動可能であり、並進調整機構80または回転調整機構85と選択的に係合可能である。したがって、回転および並進運動は、互いに独立してアーム30に行わせることができる。しかしながら、幾つかの実施形態として、軸55を充分に短くすることによって、並進ギア62および第一の回転ギア66の両方が同時にそれぞれ並進トラック64および第二の回転ギア68と係合するようにしてもよい。このような実施形態において、並進および回転運動の両方を同時に行うことができるが、方向が組み合わさってくることもある。例えば、アクチュエータ60、並進ギア62、および、第一の回転ギア66の構成によっては、先端側への方向に並進運動6が発生するとアクチュエータ60の回転によって必ず反時計周りの回転運動7も発生することがある。しかしこれは単なる例示であり、アクチュエータ60、並進ギア62、および、第一の回転ギア66の構成によってあらゆる並進運動方向と回転運動方向の組み合わせが可能である。また、上述の例では一つのアクチュエータ60に関連して一つのアーム30を制御する場合について説明した。各アクチュエータ60は、それぞれに関連するアーム30を同様に制御し、それぞれが他とは選択的に、且つ、独立して制御されると理解されるべきである。

少なくとも一つの別の実施形態として、図14〜図15に示されるように、回転調整機構85’は、少なくとも一つのアーム30を備えていてもよく、当該アーム30はその基端部においてアクチュエータ60′に接続、または、恒久的に固定されていてもよい。従って、アクチュエータ60′に力を加えてアクチュエータ60′を回転させると、アーム30もまた同じ方向に回転する。アクチュエータ60′を時計回りに回転させるとアーム30が時計回りに回転し、アクチュエータ60′を反時計回りに回転させるとアーム30が反時計回りに回転する。

図14〜図15に示す実施形態において、並進調整機構80′は、縦長でハンドピース50'内に縦向きに配置されたスライダ74を備えていてもよい。アクチュエータ60′は、移動可能にスライダ74と接続されており、スライダ74がアクチュエータ60′の縦方向の選択的な動きのガイドとなる。アクチュエータ60′に結合されたアーム30もまた、並進調整機構80′の一部を構成しており、アクチュエータ60′のスライダ74に沿った並進運動6を取り付けられたアーム30へと伝達することによって、アーム30が同様の並進運動6を行う。可能な並進運動6の距離は、スライダ74の長さによって制限され、ひいては、ハンドピース50'の長さによって制限される。

幾つかの実施形態として、図15に示されるように、アクチュエータ60′は、アクチュエータ60′を通って、例えばアクチュエータ60′の縦方向に延在するアクチュエータチャネル78を有していてもよい。アクチュエータチャネル78は、スライダ74の形状と寸法に対応して構成され、スライダ74をアクチュエータチャネル78に収容・維持できるように構成されていてもよい。したがって、アクチュエータチャネル78は、スライダ74の直径よりも大きな直径または外径を有していてもよい。幾つかの実施形態として、スライダ74は筒状であり、アクチュエータチャネル78はこの筒形状に対応して受容する形状をしていればよい。スライダ74は、アクチュエータ60′よりも長いことが好ましいことから、スライダ78はアクチュエータ60′全体を通って端部を超えて延在してもよい。

特定の実施形態において、アクチュエータ60′は、キー形状または二分形状を有していてもよい。つまり、アクチュエータ60'は、任意の形状の拡張部であるキー77を備えていてもよい。キー77は、アクチュエータ60'の外面から延在してもよく、図15のように、アクチュエータチャネル78内から内側に延在していてもよい。キー77もまた、特定の実施形態において、アクチュエータチャネル78の一部を画定するものである。形状の如何に関わらず、キー77はアクチュエータ60′の回転運動7または並進運動6の少なくとも一つをアーム30に伝達するのを補助する。例えば、アクチュエータ60′が回転するにつれて、キー77がアクチュエータチャネル78内のスライダ74に対して押し付けられ、取り付けられたアーム30の回転のための追加のトルクを加えるように構成されていてもよい。また、キー77とアクチュエータチャネルキー77とが互いに整合する形状して、スライダ74に沿ったアクチュエータ60′のガイドを補助するようにしてもよい。実際には、スライダ74が、スライダ74の長手方向の少なくとも一部に沿って延びるスロット76を有しており、アクチュエータ60'のキー77をその中に摺動可能に受容して保持するように構成されていてもよい。

アクチュエータ60′はまた、アクチュエータ60′を貫通して延在するアクチュエータ管腔79を備えていてもよい。アクチュエータ管腔79は、上述した中空の第一のトルク伝達部材32など、アーム30の中空の管腔と並べて流体連通していてもよい。アクチュエータ管腔79は、第一のトルク伝達部材32の中空の管腔を、装置10の外部に設けられた潅注および／または吸引などで使用する流体貯留部と接続してもよい。従って、アクチュエータ管腔79は、図12、図13、および、図15に示されるように、流体貯留部アクセス用のコネクタ59のポートと接続するチューブ58とも流体連通していてもよい。特定の実施形態として、アクチュエータチャネル78は、例えば少なくとも部分的にアクチュエータ管腔79の周方向に配置するなど、アクチュエータ管腔79の周りに同心円状に配置されていてもよい。

上述した好ましい実施形態は種々の改造、変形、および、詳細な変更が可能であり、従って前述の記載および図面において示される全ての事項は例示を意図しており、発明を限定するものを意図していない。本発明の範囲は以下に記載する特許請求項、及び、これの法的均等物によって判断されるべきである。

2 医療器具（内視鏡）
3 作業端
4 面
5 作業チャネル
6 並進運動（軸方向）
7 回転運動
8 横方向
9 組織
10 装置
12 先端部（装置）
14 基端部（装置）
20 本体
22 クリップ
24 一次チャネル
26 アームチャネル
28 凹部
30 アーム
32 第一のトルク伝達部材
34 第二のトルク伝達部材
36 肘部
37 前腕部
38 キー溝
40 係合部
40a 係合部（摩擦）
40b 係合部（丸型）
40c 係合部（管腔を有する丸型）
40d 係合部（ギア）
40e 係合部（板状）
42 付勢要素
50 ハンドピース（第一の実施形態）
50′ ハンドピース（第二の実施形態）
51 取り付け機構
52 ハンドピースベース
53 ハンドピースカバー
54 開口部
55 軸
56 ブリッジ
58 チューブ
59 コネクタ
60 アクチュエータ
60′ アクチュエータ（キー付き）
62 並進ギア
64 並進トラック
65 溝
66 第一の回転ギア
68 第二の回転ギア
72 先端部（ハンドピース）
73 基端部（ハンドピース）
74 スライダ
76 スロット
77 キー
78 アクチュエータチャネル
79 アクチュエータ管腔
80 並進調整機構
80′ 並進調整機構（第二の実施形態）
85 回転調整機構
85′ 回転調整機構

装置10は、内視鏡2などの医療器具に選択的に取り付けられるように構成された本体20を備えている。本体20は、ステンレス鋼、チタン、ポリカーボネート ポリエーテルイミド、シリコーン、または、他の生体適合性材料などの剛性または半剛性材料からなっており、自身の形状を維持するために充分な剛性を有する一方で、内視鏡2への取り付けが可能となるように一部領域は柔軟性または弾力性を有していてもよい。図1A〜図２、および、図5A〜図7に示されるように、本体20は、内視鏡2の先端部に位置する作業端3の周りに少なくとも部分的に周方向に配置されるように構成されていてもよい。例えば、本体20は、本体20の長手方向を貫通して延在する、内視鏡2の作業端3を収容可能な寸法の一次チャネル24を備えていてもよい。一次チャネル24の直径は、内視鏡2などの医療器具の一部を受容し拘束できるものであれば任意の直径であってもよい。例えば、一次チャネル24は、本体20が内視鏡2に摩擦嵌合され固定されるように、内視鏡2の外表面の直径と略同等か若干大きな直径を有していてもよい。幾つかの実施形態として、図1A〜図2に示されるように、内視鏡2の作業端3の外表面は本体20によって円周方向に完全に囲まれてもよい。これら実施の形態において、内視鏡2の作業端3は、本体20と内視鏡2とが摩擦力によって互いに装着され、互いに固定されるだけの充分な力が加わるまで、装置10の本体20の一次チャネル24に通されることがある。このような構成は本体20の端部と内視鏡2の作業端3の面4とが共に終端であるときに採用されることが好ましい。本体20と内視鏡2との間の摩擦嵌合は必要に応じて、本体20に先端へ向かう方向の力を加えることによって、一次チャネル24において内視鏡2の作業端3を逆方向に移動させることにより解放することができる。別の実施形態として、本体20を装着した際に本体20が内視鏡2を部分的に円周方向に囲むものとしてもよい。例えば、本体20は、C字形であってもよく、内視鏡2にスナップ式嵌合で取り付けられていてもよい。

装着の機構に関わらず、本体20は内視鏡2の作業端3に干渉することなく内視鏡2に取り付けられる。例えば図1A〜図2に示されるように、内視鏡2の外表面に周方向に本体20を配置することによって、作業端3の面4全体が露出した状態になる。従って、内視鏡2の各種作業チャネル５が装置10に妨げられることはない。装置10には、内視鏡2の作業チャネル５と関わる部分がない。従って、作動チャネル5は、医師または内視鏡2のオペレータが、特定の処置に必要とされ得る種々の工具、照明、撮像装置、および潅注法に使用できるよう自由な状態となっている。

アーム30の基端部は、ハンドピース50に、または、ハンドピース内にその終端がある。従って、ハンドピース50はアーム30の一部を収容するように構成されている。またハンドピース50には、医師またはオペレータによるアーム30の制御を可能にする機構が含まれている。例えば、ハンドピース50には、少なくとも一つのアーム30に接続されアーム30の動きを駆動するアクチュエータ60が設けられている。各アーム30は専用のアクチュエータ60が設けられており、それぞれのアーム30が容易に他と独立して制御されるように構成されていることが好ましい。しかしながら、特定の実施形態として、単一のアクチュエータ60が複数のアーム30に接続されており、これらアーム30と相互接続されているにもかかわらず独立して選択的に制御される構造となっていてもよい。アクチュエータ60は機械的に接続されていることが好ましいが、特定の実施形態として、アーム30に電気的に接続されており、例えば、並進および／または回転運動するサーボを操作するコンピュータプログラムなどにより、アーム30を電気的に制御するようになっていてもよい。しかしながら、少なくとも一つの実施形態として、アクチュエータ60は、図8〜図15に示されるようにサムホイールであり、ユーザの親指または指で操作されるものであってもよく、それぞれのアクチュエータ60が異なるアーム30に接続されていてもよい。ハンドピース50、50′はまた、ハンドピースカバー53などの仕切りを貫通して延在する少なくとも一つの開口部54を備えていてもよい。各開口部54は、アクチュエータ60を受容しその動きを許容する寸法を有している。従って、アクチュエータ60は、部分的にハンドピース50、50′の中と部分的に外側に位置していてもよく、これによって医師やユーザがハンドピース50、50′の外側からアクチュエータ60と関わることが可能となる。

特定の実施形態において、アクチュエータ60′は、キー形状または二分形状を有していてもよい。つまり、アクチュエータ60'は、任意の形状の拡張部であるキー77を備えていてもよい。キー77は、アクチュエータ60'の外面から延在してもよく、図15のように、アクチュエータチャネル78内から内側に延在していてもよい。キー77もまた、特定の実施形態において、アクチュエータチャネル78の一部を画定するものである。形状の如何に関わらず、キー77はアクチュエータ60′の回転運動7または並進運動6の少なくとも一つをアーム30に伝達するのを補助する。例えば、アクチュエータ60′が回転するにつれて、キー77がアクチュエータチャネル78内のスライダ74に対して押し付けられ、取り付けられたアーム30の回転のための追加のトルクを加えるように構成されていてもよい。また、キー77とアクチュエータチャネルキー78とが互いに整合する形状して、スライダ74に沿ったアクチュエータ60′のガイドを補助するようにしてもよい。実際には、スライダ74が、スライダ74の長手方向の少なくとも一部に沿って延びるスロット76を有しており、アクチュエータ60'のキー77をその中に摺動可能に受容して保持するように構成されていてもよい。

Claims (25)

1. 組織と係合するための装置であって、
   先端部および基端部と、
   前記装置の前記先端部に位置する本体であって、前記本体を通して延在し医療器具の先端部を受容する一次チャネルと、前記本体を貫通して延在し少なくとも一つのアームを受容する少なくとも一つのアームチャネルとを備えた本体と、を備え、
   前記少なくとも一つのアームは、前記装置の前記基端部から前記先端部に延在し、前記少なくとも一つのアームは前記本体に対する回転運動および並進運動の少なくとも一方によって選択的に動作可能であり、前記少なくとも一つのアームは組織と接触および係合する少なくとも一つの係合部を備えており、
   前記少なくとも一つの係合部は、前記少なくとも一つのアームの前記回転運動および前記並進運動の少なくとも一方によって、前記少なくとも一つの係合部が前記組織との接触から解放される第一の位置と、前記少なくとも一つの係合部が前記組織に接触する第二の位置との間で選択的に移動可能であることを特徴とする装置。
2. 複数のアームをさらに備えており、前記複数のアームは前記係合部の一つに終端を有し、前記第一の位置は第一の距離だけ離隔した前記係合部によってさらに画定され、前記第二の位置は第二の距離だけ離隔した前記係合部によってさらに画定され、前記第二の距離は前記第一の距離よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記係合部は、前記第二の位置で前記係合部の間に前記組織を保持し、前記第一の位置で前記組織を解放することを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記アームのそれぞれは、前記複数のアームの他のアームとは独立して選択的に動作可能であることを特徴とする請求項２に記載の装置。
5. 前記少なくとも一つの係合部は、丸い形状、ギア形状、および、平板形状をした少なくとも一つの摩擦要素を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. 前記少なくとも一つの係合部は、前記第二の位置において前記組織と係合する用に構成された少なくとも一つの接触面を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. 前記医療器具は内視鏡であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
8. 前記内視鏡は作業端を有しており、前記本体は前記内視鏡の前記作業端の周りに周方向に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記少なくとも一つのアームチャネルは前記一次チャネルと平行に前記本体を貫通して延在することを特徴とする請求項１に記載の装置。
10. 前記少なくとも一つのアームは、中空の管腔を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
11. 前記少なくとも一つのアームの前記中空の管腔は、潅注および吸引の少なくとも一方を提供するための流体供給源に選択的に装着可能なコネクタと、前記本体の先端部とに流体連通することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 前記少なくとも一つの係合部は、当該係合部を貫通して延在し、前記少なくとも一つのアームの前記中空の管腔と流体連通する管腔をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
13. 前記少なくとも一つのアームは、前記基端部に加えられたトルクを前記先端部へ伝達するように構成されたトルク伝達部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
14. 前記少なくとも一つのアームは、中空の管腔である第一のトルク伝達部材と、前記第一のトルク伝達部材の前記中空の管腔よりも小さな直径の第二のトルク伝達部材とをさらに備え、前記第二のトルク伝達部材は、前記第一のトルク伝達部材の前記中空の管腔において同軸に配置されていることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
15. 前記第二のトルク伝達部材は、前記第一のトルク伝達部材に対して、独立して別々に動作可能であることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
16. 前記少なくとも一つの係合部は、前記第二のトルク伝達部材に装着されていることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
17. 前記本体には、前記少なくとも一つの係合部を少なくとも部分的に収容する少なくとも一つの凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
18. 前記装置の前記基端部に配置され、前記少なくとも一つのアームを部分的に収容するハンドピースをさらに備え、前記ハンドピースはさらに
    前記少なくとも一つのアームに接続され、操作によって前記少なくとも一つのアームの動きを制御するアクチュエータと、
    独立して選択的に操作可能な回転調整機構および並進調整機構の少なくとも一方と、を備え、
    前記回転調整機構は、前記アクチュエータと前記少なくとも一つのアームとを相互接続し、前記アクチュエータを作動させることによって前記少なくとも一つのアームに回転運動させるように構成されており、
    前記並進調整機構は、前記アクチュエータと前記少なくとも一つのアームとを相互接続し、前記アクチュエータを作動させることによって前記少なくとも一つのアームに並進運動させるように構成されている ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
19. 前記回転調整機構は、前記アクチュエータに取り付けられた第一の回転ギアと、前記少なくとも一つのアームに取り付けられた第二の回転ギアとを備え、前記第一および第二の第二の回転ギアが係合しているときに、前記アクチュエータの回転が前記第一および第二の回転ギアを介して前記少なくとも一つのアームに伝達されることを特徴とする請求項１８に記載の装置。
20. 前記並進調整機構は、前記アクチュエータに取り付けられた並進ギアと、前記ハンドピース内の並進トラックと、前記並進トラックと前記少なくとも一つのアームとを相互接続するブリッジとを備え、前記並進ギアおよび前記並進トラックはそれぞれ歯を有しており、前記アクチュエータの回転によって前記並進ギアの歯と前記並進トラックの歯とが噛み合い、前記並進ギアおよび前記並進トラックが噛み合っている間、前記並進トラックを縦方向に駆動し、前記ブリッジは、前記並進トラックの縦の動きを前記少なくとも一つのアームに伝達することを特徴とする請求項１８に記載の装置。
21. 前記アクチュエータは、軸の周りに、当該軸に沿って移動可能に取り付けられており、前記回転調整機構および前記並進調整機構に対して選択的に係合および離脱することを特徴とする請求項１８に記載の装置。
22. 前記回転調整機構は、前記アクチュエータに結合する前記少なくとも一つのアームをさらに備え、前記アクチュエータの回転によって前記少なくとも一つのアームに回転運動させることを特徴とする請求項１８に記載の装置。
23. 前記並進調整機構は、縦方向に細長いスライダをさらに備えており、前記アクチュエータは前記スライダに沿って選択的に移動可能であり、前記少なくとも一つのアームが前記アクチュエータに結合されており、前記スライダに沿って前記アクチュエータを移動させることにより、前記少なくとも一つのアームが前記縦方向に並進運動することを特徴とする請求項１８に記載の装置。
24. 前記アクチュエータは、
    前記アクチュエータを貫通して延在し、前記少なくとも一つのアームの中空の管腔と流体接続するアクチュエータ管腔と、
    前記アクチュエータ管腔の周りに少なくとも部分的に同心円状に配置されたアクチュエータチャネルと、をさらに備え、前記アクチュエータチャネルは前記スライダを受容するように構成されている ことを特徴とする請求項２３に記載の装置。
25. 前記アクチュエータはさらにキーを備え、前記スライダはさらに前記スライダの長さ方向に少なくとも部分的に延在する溝を備えており、前記溝は前記アクチュエータの前記キーを摺動可能に受容し、保持するように構成されていることを特徴とする請求項２４に記載の装置。

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