JP4179846B2 - Endoscopic surgery system - Google Patents

Endoscopic surgery system Download PDF

Info

Publication number
JP4179846B2
JP4179846B2 JP2002311535A JP2002311535A JP4179846B2 JP 4179846 B2 JP4179846 B2 JP 4179846B2 JP 2002311535 A JP2002311535 A JP 2002311535A JP 2002311535 A JP2002311535 A JP 2002311535A JP 4179846 B2 JP4179846 B2 JP 4179846B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
endoscope
forceps
degree
perspective
freedom
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002311535A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004141486A (en
Inventor
代士久 市来
一仁 中西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to JP2002311535A priority Critical patent/JP4179846B2/en
Publication of JP2004141486A publication Critical patent/JP2004141486A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4179846B2 publication Critical patent/JP4179846B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/34—Trocars; Puncturing needles
    • A61B17/3417—Details of tips or shafts, e.g. grooves, expandable, bendable; Multiple coaxial sliding cannulas, e.g. for dilating
    • A61B17/3421—Cannulas
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/28—Surgical forceps
    • A61B17/29—Forceps for use in minimally invasive surgery
    • A61B17/2909—Handles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/34—Trocars; Puncturing needles
    • A61B17/3417—Details of tips or shafts, e.g. grooves, expandable, bendable; Multiple coaxial sliding cannulas, e.g. for dilating
    • A61B17/3421—Cannulas
    • A61B2017/3445—Cannulas used as instrument channel for multiple instruments

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Endoscopes (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内視鏡下の手術中に例えば頭蓋内等に挿入された内視鏡と組み合わせて鉗子を使用する内視鏡手術システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、処置具と内視鏡とを患者の体腔内に挿入するとともに、体腔内に挿入した処置具の先端部分の画像を内視鏡の観察視野内に捕らえ、処置具による患部の処置状態を内視鏡によって観察しながらその処置作業を行う内視鏡下外科手術が知られている。この手術においては、術者が手術のし易い視野を得るために内視鏡の観察位置を変更する操作が随時行なわれている。
【０００３】
近年では、手術の高度化に伴い、多自由度で動作範囲が大きい処置具を用いてこれまで処置具が届かなかった部位まで処置をしたいという要望が増加している。このような処置具は特許文献１等に開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、内視鏡下の手術中に体腔内に挿入された処置具の移動に追従して内視鏡の視野を変更することができる視野移動内視鏡システムを開示されている。このシステムでは具体的には、色マーカーが設けられた処置具を内視鏡の撮影手段で撮影し、この時の画像中の色マーカーの位置を画像処理により検出し、検出位置に基づいて内視鏡を保持している電動マニピュレータを移動させて、色マーカーが画面中央に位置するように視野移動を行うものである。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２７６０９１号公報
【０００６】
【特許文献２】
特許第２５７５５８６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の多自由度で動作範囲の大きな処置具を斜視型或いは側視型の内視鏡と組み合わせて使用して処置を行う場合、次のような問題がある。すなわち、特許文献１の多自由度鉗子は従来の鉗子より大きな動作範囲を有している。そのため、視野移動の機能を有していない斜視型或いは側視型の内視鏡システムにおいて、特許文献１の多自由度鉗子を使用する場合には内視鏡の視野の移動や、処置具の移動により、鉗子の先端が内視鏡の視野から外れた死角域に入り易い。この状態に陥ると、多自由度鉗子を非常に慎重に操作して内視鏡の観察視野内に導かなければならないために時間がかかり、手術が円滑に行えない場合がある。
【０００８】
さらに、従来の視野移動の機能は、処置具の処置部の位置を基準とした視野移動を行っている。そのため、処置具の移動に追従する内視鏡の視野移動も広範囲に移動させる必要があるため、視野移動機構の大型化や複雑化を招く。
【０００９】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的は、内視鏡下の手術中に、内視鏡の観察方向の変更に応じて、鉗子の処置部を内視鏡の視野内に導くことができる内視鏡手術システムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、挿入部の先端部に前記挿入部の軸方向とは異なる方向を観察する観察光学系を備えた斜視型内視鏡と、細長い鉗子挿入部の先端部に動作範囲が広い多自由度の処置部が配設された多自由度鉗子と、前記斜視型内視鏡および前記多自由度鉗子を相互に略平行に挿抜可能なシースとを含み、前記斜視型内視鏡の前記観察光学系の視野内に前記多自由度鉗子の前記処置部の先端部分の画像を捕らえ、前記斜視型内視鏡によって観察しながら前記多自由度鉗子の処置作業を行う内視鏡手術システムにおいて、前記斜視型内視鏡の斜視角度を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて前記多自由度鉗子の前記処置部の動作範囲が前記斜視型内視鏡の観察視野内から外れないように規制する鉗子動作規制手段とを設けたことを特徴とする内視鏡手術システムである。
そして、本請求項１の発明の内視鏡手術システムによれば、斜視型内視鏡と、広動作範囲な多自由度鉗子とを使用して前記斜視型内視鏡の前記観察光学系の視野内に前記多自由度鉗子の前記処置部の先端部分の画像を捕らえ、前記斜視型内視鏡によって観察しながら前記多自由度鉗子の処置作業を行う手術において、検出手段によって斜視型内視鏡の斜視角度を検出し、この検出手段の検出結果に応じて鉗子動作規制手段によって多自由度鉗子の動作範囲が内視鏡の観察視野内から外れないように規制する。これにより、多自由度鉗子を非常に慎重に操作して内視鏡の観察視野内に導かなければならない状態に陥ることがなく、内視鏡を移動させるだけで処置具を追従して移動させ、手術を円滑に行い易くできるようにしたものである。
請求項２の発明は、前記検出手段は、前記斜視型内視鏡の機種に応じて前記斜視型内視鏡の斜視角度を判別する内視鏡斜視角認識制御システムを有し、前記多自由度鉗子は、前記鉗子挿入部の基端部に配設された手元側操作部に前記処置部の操作を行う操作桿を有し、前記鉗子動作規制手段は、前記内視鏡斜視角認識制御システムの検出結果に応じて前記多自由度鉗子の前記操作桿の動作範囲を規制する操作桿規制手段を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡手術システムである。
請求項３の発明は、前記斜視型内視鏡は、前記挿入部の手元部に軸方向に沿って前記斜視型内視鏡の機種に応じて組み合わせが異なる複数の突起が並設され、前記内視鏡斜視角認識制御システムは、前記斜視型内視鏡の前記複数の突起の有無を検知することにより、前記斜視型内視鏡の斜視角を判別し、前記多自由度鉗子は、前記操作桿の駆動角度を規制する規制板を有し、前記操作桿規制手段は、前記規制板が移動出来る範囲を規制する複数の駆動ストッパーと、前記内視鏡斜視角認識制御システムの検出結果に応じて前記複数の駆動ストッパーの位置を設定する手段とを有することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡手術システムである。
請求項４の発明は、前記複数の駆動ストッパーの位置を設定する手段は、位置制御が可能なピニオンギアモータと、前記ピニオンギアモータと同軸に接続された１つのピニオンギアと、このピニオンギアの両側に配置され、前記ピニオンギアとそれぞれ噛合されている２つのストッパー支持ラックと、前記２つのストッパー支持ラックにそれぞれ突設された２本の駆動ストッパーとを具備し、前記規制板は、前記各駆動ストッパーの内側でしか移動出来ないように構成され、前記各駆動ストッパーの内側で前記規制板が移動出来る範囲に前記操作桿の駆動角度が規制されることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡手術システムである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態を図１乃至図９を参照して説明する。図１は本実施の形態の内視鏡手術システムの要部構成を示すものである。この内視鏡手術システムには、図１および図２に示すように、患者の例えば頭蓋Ｈ１内を観察する斜視型の硬性内視鏡１と、多自由度鉗子２と、１つの体内挿入具ガイドシース３と、鉗子移動制限リンク４とが設けられている。なお、斜視型の硬性内視鏡１に代えて側視型の硬性内視鏡を使用してもよい。
【００１２】
また、斜視型の硬性内視鏡１には、患者の例えば頭蓋Ｈ１内に挿入される細長い挿入部５が設けられている。図２に示すようにこの挿入部５の先端側には挿入部５の挿入方向（軸方向）に対して斜めに切欠された傾斜面６が形成されている。この傾斜面６には観察光学系の図示しない対物レンズが配設されている。なお、側視型の硬性内視鏡を使用した場合には図示しない対物レンズは挿入部５の先端部外周面に挿入部５の挿入方向（軸方向）に対して平行に配されている。
【００１３】
さらに、図１に示すように挿入部５の基端部には略クランク状に屈曲された屈曲部７が形成されている。この屈曲部７には細長い挿入部５の本体５ａに対して偏心位置に平行に配置された短い手元側直管部７ａと、この直管部７ａと挿入部５の本体５ａとの間を連結する傾斜状の連結管部７ｂとが設けられている。
【００１４】
また、手元側直管部７ａの端末部には接眼部８が配設されている。この接眼部８には図示しない接眼レンズが配設されている。さらに、この接眼部８には、内視鏡１の観察像の一部又は全体を撮像する図示しないＣＣＤ素子を内蔵するＴＶカメラ９が取り付けられている。このＴＶカメラ９は図示しないカメラコントロールユニットに接続され、このカメラコントロールユニットには図示しないモニタが接続されている。そして、図示しないモニタに内視鏡１の観察映像が表示されるようになっている。
【００１５】
また、多自由度鉗子２には、頭蓋Ｈ１内に挿入される細長い鉗子挿入部１０が設けられている。さらに、鉗子挿入部１０には手元側の直管部１０ａと、この直管部１０ａの先端部に配置された先端アーム１０ｂとが設けられている。ここで、直管部１０ａと先端アーム１０ｂとの連結部は第１の関節部１１を介して上下又は左右に回動可能に連結されている。
【００１６】
また、先端アーム１０ｂの先端部には多自由度の処置部１２が連結されている。この処置部１２には開閉可能な２つの挟持部材１２ａ，１２ｂが設けられている。さらに、先端アーム１０ｂと処置部１２との連結部は第２の関節部１３を介して上下又は左右に回動可能に連結されている。
【００１７】
また、図１に示すように多自由度鉗子２の鉗子挿入部１０の基端部には手元側の操作部１４が設けられている。この操作部１４には図３に示すように鉗子挿入部１０の基端部に他の部分よりも太径に形成された支軸部１５と、この支軸部１５の上端部に配置された操作桿１６とが設けられている。
【００１８】
さらに、操作桿１６には処置部１２の２つの挟持部材１２ａ，１２ｂを開閉操作するトリガー１７と、操作ボタン群１８と、先端アーム１０ｂを屈曲操作するアーム操作機構部１９とが設けられている。トリガー１７は図示しない支軸を介して操作桿１６に回動可能に取付けられている。このトリガー１７には操作桿１６内の図示しないワイヤーリンクの一端部が連結されている。このワイヤーリンクの他端部は挟持部材１２ａ，１２ｂの開閉駆動機構に連結されている。そして、操作桿１６のトリガー１７を引く操作に伴ってワイヤーリンクを介して挟持部材１２ａ，１２ｂが遠隔的に開閉操作されるようになっている。
【００１９】
また、操作ボタン群１８には、例えば、上ボタン、下ボタン、右ボタン、左ボタンの合計４つ操作ボタンが設けられている。この操作ボタン群１８は、操作桿１６内の図示しない電動制御回路に接続されている。この電動制御回路は第２の関節部１３に設けられた図示しないモータに接続されている。そして、この操作ボタン群１８のボタン操作によって多自由度の第２の関節部１３が上下又は左右に回動操作され、処置部１２を上下又は左右に移動できるようになっている。
【００２０】
さらに、アーム操作機構部１９には、支軸部１５の軸受部２０と、２本の平行リンク２１ａ，２１ｂとが設けられている。支軸部１５の上端部に操作桿１６の一端部を回動可能に軸支する軸受部２０が設けられている。また、先端アーム１０ｂの基端部にはワイヤ状の２本の平行リンク２１ａ，２１ｂの各一端部が連結されている。これらの平行リンク２１ａ，２１ｂは鉗子挿入部１０の直管部１０ａ内を通り、操作部１４側に延出され、軸受部２０の位置で操作桿１６の一端部に連結されている。そして、支軸部１５の軸受部２０を中心に操作桿１６を回動する操作にともない２本の平行リンク２１ａ，２１ｂを押し引き操作し、各平行リンク２１ａ，２１ｂの動きによって第１の関節部１１を介して先端アーム１０ｂを屈伸駆動するようになっている。
【００２１】
例えば、図４（Ａ）は操作桿１６が初期位置（ホームポジション）で保持されている状態、図４（Ｂ）は操作桿１６が回動操作された状態をそれぞれ示す。ここで、図４（Ａ）の初期位置では操作桿１６が略水平方向に向けた状態で配置されている。この場合には先端アーム１０ｂが直管部１０ａと同軸上に一直線上に配置されている状態で保持される。
【００２２】
さらに、操作桿１６が初期位置から図４（Ａ）中で反時計回り方向に回動操作された場合には図４（Ｂ）の回動操作位置に操作桿１６が移動する。このとき、操作桿１６の回動動作にともない２本の平行リンク２１ａ，２１ｂが押し引き操作され、各平行リンク２１ａ，２１ｂの動きによって第１の関節部１１を介して先端アーム１０ｂが回動操作位置に屈曲駆動される。
【００２３】
また、本実施の形態の多自由度鉗子２には、操作桿１６の動きを規制する操作桿規制手段（鉗子動作規制手段）２２が設けられている。この操作桿規制手段２２には図３に示すように１つのピニオンギア２３と、このピニオンギア２３の両側に配置された２つのストッパー支持ラック（第１のストッパー支持ラック２４ａおよび第２のストッパー支持ラック２４ｂ）とが設けられている。これらのストッパー支持ラック２４ａ，２４ｂはそれぞれピニオンギア２３と噛合されている。このピニオンギア２３は、例えばステッピングモータのような位置制御が容易なピニオンギアモータ２６（図７参照）と同軸に接続されている。なお、２つのストッパー支持ラック２４ａ，２４ｂは図示しないガイドレールによって図３中に矢印で示すように平行移動しか出来ないように動作方向を規制されている。
【００２４】
さらに、２つのストッパー支持ラック２４ａ，２４ｂにはそれぞれ２本のスタッド状の駆動ストッパー２５ａ，２５ｂ、２５ｃ，２５ｄが突設されている。また、操作桿１６の一端部には平板状の規制板２７が固定されている。この規制板２７は第１のストッパー支持ラック２４ａの駆動ストッパー２５ａ，２５ｂ間、および第２のストッパー支持ラック２４ｂの駆動ストッパー２５ｃ，２５ｄ間にそれぞれ挿入された状態で取付けられている。そして、規制板２７は、各駆動ストッパー２５ａ，２５ｂ、２５ｃ，２５ｄの内側でしか移動出来ないように構成されている。その結果、各駆動ストッパー２５ａ，２５ｂ、２５ｃ，２５ｄの内側で規制板２７が移動出来る範囲に操作桿１６の駆動角度が規制されるようになっている。
【００２５】
また、体内挿入具ガイドシース３は図１および図２に示すように例えば２つのルーメン３ａ，３ｂを備えた２ルーメンチューブによって形成されている。そして、このガイドシース３の一方のルーメン３ａは内視鏡１の挿入部５を挿入する内視鏡ガイド孔として使用され、他方のルーメン３ｂは多自由度鉗子２の鉗子挿入部１０を挿入する処置具ガイド孔として使用されている。
【００２６】
さらに、本実施の形態の内視鏡手術システムの使用時にはガイドシース３は図示しない保持具によって固定的に保持されている。そして、術中、このガイドシース３は、例えば患者の頭蓋Ｈ１に予め開けた穴Ｈ２に挿入されるようになっている。
【００２７】
また、内視鏡１の挿入部５は、シース３の内視鏡ガイド孔のルーメン３ａに挿入され、このルーメン３ａ内を通り、頭蓋Ｈ１内に挿入されるようになっている。ここで、内視鏡１の挿入部５の接眼部８側は、多関節構造の図示しない内視鏡保持具によって移動可能に保持される。さらに、多自由度鉗子２の鉗子挿入部１０は、シース３の処置具ガイド孔のルーメン３ｂに挿入され、このルーメン３ｂ内を通り、頭蓋Ｈ１内に挿入されるようになっている。
【００２８】
また、鉗子移動制限リンク４には、内視鏡１に固定される第１のリンク部品２８ａと、多自由度鉗子２に固定される第２のリンク部品２８ｂとが設けられている。ここで、第１のリンク部品２８ａは図８に示すように、内視鏡１の直管部７ａと挿入部５の本体５ａとの間の長さよりも若干長い長さ程度のブロック体によって形成されている。
【００２９】
この第１のリンク部品２８ａの外端部には内視鏡１の直管部７ａが挿入される挿入孔２９が形成されている。さらに、第１のリンク部品２８ａには挿入孔２９の周壁部に挿入孔２９の中心線方向とは略直交する方向からねじ穴部３０が形成されている。そして、このねじ穴部３０に螺挿される固定ねじ３１によって第１のリンク部品２８ａが内視鏡１の直管部７ａに固定されている。
【００３０】
また、第１のリンク部品２８ａの内端部には平行に配置された２つのリンクアーム２８ｃ，２８ｄの各一端部がそれぞれ回動可能に連結されている。ここで、２つのリンクアーム２８ｃ，２８ｄと第１のリンク部品２８ａとの連結部間を結ぶ直線Ｌ１と対応する位置に内視鏡１の挿入部５が配置されている。
【００３１】
また、２つのリンクアーム２８ｃ，２８ｄの各他端部は第２のリンク部品２８ｂにそれぞれ回動可能に連結されている。なお、第２のリンク部品２８ｂには２つのリンクアーム２８ｃ，２８ｄと第２のリンク部品２８ｂとの連結部間を結ぶ直線Ｌ２上に多自由度鉗子２が挿入される挿入孔３２が形成されている。そして、第１のリンク部品２８ａと、第２のリンク部品２８ｂと、２つのリンクアーム２８ｃ，２８ｄとによって平行リンク構造が形成されている。
【００３２】
また、図４（Ａ）に示すように多自由度鉗子２には支軸部１５の下端部に支軸部１５よりも小径な連結軸部３３が形成されている。さらに、支軸部１５と連結軸部３３との間には支軸部１５よりも大径なフランジ部３４が形成されている。
【００３３】
また、連結軸部３３の外周面には位置決め部品３５が突設されている。この位置決め部品３５の下端部には多自由度鉗子２が鉗子移動制限リンク４にセットされた状態を検知するセンサ３６が設けられている。このセンサ３６はボタン式のスイッチや、フォトスイッチ等によって構成されている。
【００３４】
さらに、図８に示すように第２のリンク部品２８ｂには挿入孔３２の周壁部にこの挿入孔３２の中心線方向とは略直交する方向からねじ穴部３７と係合溝３８とが形成されている。そして、第２のリンク部品２８ｂに多自由度鉗子２をセットする作業時には多自由度鉗子２の連結軸部３３が第２のリンク部品２８ｂの挿入孔３２内に挿入されるとともに、係合溝３８に多自由度鉗子２の位置決め部品３５が挿入されて係合される。さらに、この状態で、第２のリンク部品２８ｂのねじ穴部３７に螺挿される固定ねじ３９によって多自由度鉗子２が第２のリンク部品２８ｂに固定されている。
【００３５】
また、本実施の形態の内視鏡手術システムには内視鏡斜視角認識制御システム（検出手段）４０が設けられている。図６はこの内視鏡斜視角認識制御システム４０の一例を示す。ここで、内視鏡１の手元側直管部７ａには軸方向に沿って複数、本実施の形態では３つの突起４１ａ，４１ｂ，４１ｃが並設されている。これらの３つの突起４１ａ，４１ｂ，４１ｃは内視鏡１の機種に応じて適宜、選択的に設けられている。なお、内視鏡１の突起４１ａ，４１ｂ，４１ｃを選択的に設けることで二進法による認識方法を用い、次の通り斜視角を表すことができる。例えば、「突起４１ａのみ：１５°」、「突起４１ｂのみ：３０°」、「突起４１ｃのみ：４５°」、「突起４１ａと突起４１ｂ：６０°」、「突起４１ａと突起４１ｃ：７５°」、「突起４１ｂと突起４１ｃ：９０°[側視]」、「突起４１ａと突起４１ｂと突起４１ｃ：１０５°」のように設定されている。これにより、各突起４１ａ，４１ｂ，４１ｃの有無を検知することにより、内視鏡１の斜視角を判別することができる。
【００３６】
さらに、第１のリンク部品２８ａの挿入孔２９の周壁部内には挿入孔２９の軸方向に沿って複数、本実施の形態では３つの押しボタンスイッチ４２ａ，４２ｂ，４２ｃが並設されている。各押しボタンスイッチ４２ａ，４２ｂ，４２ｃは、それぞれ上述の突起４１ａ，４１ｂ，４１ｃの有無を認識するバネ式のボタンである。
【００３７】
また、内視鏡斜視角認識制御システム４０には図７に示す制御回路４３が内蔵されている。この制御回路４３には、各押しボタンスイッチ４２ａ，４２ｂ，４２ｃに接続された二進法演算斜視角認識システム４４が設けられている。この二進法演算斜視角認識システム４４にはピニオンギアモータ回転角制御システム４５が接続されている。このピニオンギアモータ回転角制御システム４５には操作桿規制手段２２のピニオンギアモータ２６が接続されている。
【００３８】
そして、本実施の形態の内視鏡斜視角認識制御システム４０では鉗子移動制限リンク４の第１のリンク部品２８ａに内視鏡１の手元側直管部７ａが挿入された際に、第１のリンク部品２８ａに内蔵された押しボタンスイッチ４２ａ，４２ｂ，４２ｃによって内視鏡１に選択的に設けられた各突起４１ａ，４１ｂ，４１ｃの有無を検知する。さらに、二進法演算斜視角認識システム４４ではその検知結果に基いて第１のリンク部品２８ａにセットされた内視鏡１の斜視角を認識する。このとき、二進法演算斜視角認識システム４４で認識された斜視角情報は、ピニオンギアモータ回転角制御システム４５に入力され、斜視角に応じてピニオンギアモータ２６の回転角を制御する。これにより、操作桿規制手段２２の２つのストッパー支持ラック２４ａ，２４ｂが駆動され、各ストッパー支持ラック２４ａ，２４ｂの駆動ストッパー２５ａ，２５ｂ、２５ｃ，２５ｄの位置がそれぞれ設定される。そして、各駆動ストッパー２５ａ，２５ｂ、２５ｃ，２５ｄによって規制板２７が移動出来る範囲が規制されることにより、認識された内視鏡１の斜視角に応じて多自由度鉗子２１の駆動範囲の制限範囲が適正に定められる。
【００３９】
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態の内視鏡手術システムの使用時には図１に示すように、術中、ガイドシース３は、例えば患者の頭蓋Ｈ１に予め開けた穴Ｈ２に挿入される。この場合、シース３は図示しない保持具によって固定的に保持される。
【００４０】
続いて、ガイドシース３の内視鏡ガイド孔のルーメン３ａに内視鏡１の挿入部５が挿入され、このルーメン３ａ内を通り、頭蓋Ｈ１内に挿入される。このとき、内視鏡１の挿入部５の接眼部８側は、多関節構造の図示しない内視鏡保持具によって移動可能に保持される。
【００４１】
また、多自由度鉗子２は図４（Ａ）に示すように、挿入部１０の直管部１０ａと、先端アーム１０ｂと、処置部１２とが一直線に伸びるように操作桿１６の角度を保つ状態にセットされる。この状態で、多自由度鉗子２の挿入部１０がシース３の処置具ガイド孔のルーメン３ｂ内に挿入される。そして、このルーメン３ｂ内を通り、頭蓋Ｈ１内に挿入される。
【００４２】
また、患者の頭蓋Ｈ１の外側に配置されているシース３の基端部から外部側に延出されている内視鏡１および多自由度鉗子２の各基端部側には鉗子移動制限リンク４が装着されている。ここで、鉗子移動制限リンク４における第２のリンク部品２８ｂの挿入孔３２内には多自由度鉗子２の連結軸部３３が挿入されて固定される。このとき、多自由度鉗子２の連結軸部３３が第２のリンク部品２８ｂの挿入孔３２内に挿入される作業時には、係合溝３８に多自由度鉗子２の位置決め部品３５が挿入されて係合される。そして、多自由度鉗子２の位置決め部品３５が係合溝３８に挿入されるとセンサ３６によって多自由度鉗子２が鉗子移動制限リンク４にセットされた状態が検知される。この状態で、第２のリンク部品２８ｂのねじ穴部３７に螺挿される固定ねじ３９によって多自由度鉗子２が第２のリンク部品２８ｂに固定される。
【００４３】
なお、位置決め部品３５が鉗子移動制限リンク４における第２のリンク部品２８ｂの係合溝３８に挿入された状態をセンサ３６が検知すると、後述する通り、内視鏡斜視角認識制御システム４０が作動する。
【００４４】
また、鉗子移動制限リンク４における第１のリンク部品２８ａの挿入孔２９内には内視鏡１の基端部の直管部７ａが挿入されている。そして、第１のリンク部品２８ａのねじ穴部３０に螺挿される固定ねじ３１によって第１のリンク部品２８ａが内視鏡１の直管部７ａに固定される。
【００４５】
さらに、内視鏡１の基端部の直管部７ａが第１のリンク部品２８ａの挿入孔２９内に挿入される操作時には内視鏡斜視角認識制御システム４０が動作する。この内視鏡斜視角認識制御システム４０の動作時には第１のリンク部品２８ａの挿入孔２９の周壁部の３つの押しボタンスイッチ４２ａ，４２ｂ，４２ｃによって内視鏡１の手元側直管部７ａの突起４１ａ，４１ｂ，４１ｃの有無が認識される。これにより、二進法演算斜視角認識システム４４では各突起４１ａ，４１ｂ，４１ｃの有無により、内視鏡１の斜視角が判別される。
【００４６】
また、二進法演算斜視角認識システム４４からの出力信号はピニオンギアモータ回転角制御システム４５に入力され、斜視角に応じてピニオンギアモータ２６の回転角が制御される。これにより、操作桿規制手段２２の２つのストッパー支持ラック２４ａ，２４ｂが駆動され、各ストッパー支持ラック２４ａ，２４ｂの駆動ストッパー２５ａ，２５ｂ、２５ｃ，２５ｄの位置がそれぞれ設定される。そして、各駆動ストッパー２５ａ，２５ｂ、２５ｃ，２５ｄによって規制板２７が移動出来る範囲が規制されることにより、認識された内視鏡１の斜視角に応じて多自由度鉗子２１の駆動範囲の制限範囲が適正に定められる。これにより、多自由度鉗子２の処置部１２が内視鏡１の視野から外れないように操作桿１６の角度が規制される。
【００４７】
そして、内視鏡１および多自由度鉗子２が上述した通りセットされた状態で、患者の頭蓋Ｈ１に開けた穴Ｈ２の内部の患部Ｈ３の手術が図示しないモニタに表示される内視鏡１の映像を見ながら図示しない術者によって行なわれる。このとき、多自由度鉗子２の操作桿１６の操作ボタン群１８（例えば上ボタン、下ボタン、右ボタン、左ボタンの合計４つの集まり）の操作によって多自由度の第２の関節部１３が上下又は左右に回動操作され、処置部１２が上下又は左右に移動される。
【００４８】
さらに、多自由度鉗子２の操作桿１６を支軸部１５の軸受部２０を中心に回動する操作にともない２本の平行リンク２１ａ，２１ｂを押し引き操作し、各平行リンク２１ａ，２１ｂの動きによって第１の関節部１１を介して先端アーム１０ｂが屈伸駆動される。
【００４９】
そして、多自由度鉗子２の操作桿１６の操作ボタン群１８の操作と、多自由度鉗子２の操作桿１６を支軸部１５の軸受部２０を中心に回動する操作とを組み合わせることにより、内視鏡１の視野内の所望の位置に処置部１２を導くことができる。さらに、操作桿１６のトリガー１７を引く操作に伴って、処置部１２が遠隔的に開閉され、処置が行われる。
【００５０】
また、内視鏡１の挿入部５が軸回り方向に回転された場合には内視鏡１の視野も挿入部５の回転方向に移動する。このとき、内視鏡１の挿入部５が、例えば図８の位置から時計回り方向に回転された場合にはこの挿入部５の回転動作に連動して鉗子移動制限リンク４が図９に示すように移動する。すなわち、鉗子移動制限リンク４は、内視鏡１の回転動作に連動して、第１のリンク部品２８ａと、第２のリンク部品２８ｂと、２つのリンクアーム２８ｃ，２８ｄとによって形成される平行リンクの作用によって多自由度鉗子２が内視鏡１に連動して視野方向に回転されるように移動する。
【００５１】
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、本実施形態の内視鏡手術システムによれば、斜視型の内視鏡１と多自由度鉗子２とを一体のシース３に挿入し、内視鏡１と多自由度鉗子２との間に平行リンク構造の処置具移動制限リンク４を装着する状態にセットする。このとき、内視鏡斜視角認識制御システム４０によって内視鏡１の斜視角を判別し、この斜視角に応じてピニオンギアモータ２６の回転角を制御して、操作桿規制手段２２の２つのストッパー支持ラック２４ａ，２４ｂの駆動ストッパー２５ａ，２５ｂ、２５ｃ，２５ｄの位置をそれぞれ設定する。そして、各駆動ストッパー２５ａ，２５ｂ、２５ｃ，２５ｄによって規制板２７が移動出来る範囲を規制することにより、認識された内視鏡１の斜視角に応じて多自由度鉗子２１の駆動範囲の制限範囲を適正に定める。これにより、多自由度鉗子２の処置部１２が内視鏡１の視野から外れないように操作桿１６の角度が規制されるので、内視鏡１の視野から多自由度鉗子２の処置部１２が外れないようにすることができる。
【００５２】
したがって、斜視型の内視鏡１と、広動作範囲な多自由度鉗子２とを使用する手術において、内視鏡１の観察位置を検出する内視鏡斜視角認識制御システム４０と、この内視鏡斜視角認識制御システム４０の検出結果に応じて多自由度鉗子２の第１の関節部１１の動きを規制する操作桿規制手段２２とによって、内視鏡１の視野の移動時に鉗子２の処置部１２が内視鏡１の視野から外れることがなく追従して移動させることができる。そのため、内視鏡１の観察視野内に鉗子２の処置部１２を導く多自由度鉗子２の操作を簡素化することができるので、手術を円滑に行なうことができ、手術時間を短縮することができる。
【００５３】
また、内視鏡１の挿入部５が軸回り方向に回転された場合にはこの挿入部５の回転動作に連動して鉗子移動制限リンク４が第１のリンク部品２８ａと、第２のリンク部品２８ｂと、２つのリンクアーム２８ｃ，２８ｄとによって形成される平行リンクの作用によって多自由度鉗子２が内視鏡１に連動して視野方向に回転されるように移動する。そのため、内視鏡１の挿入部５を軸回り方向に回転させるだけで多自由度鉗子２が追従して移動するので、手術を円滑に行い易くすることができる。
【００５４】
さらに、本実施の形態の硬性内視鏡１には挿入部５の基端部に略クランク状に屈曲された屈曲部７が形成されている。そのため、この屈曲部７の位置と、観察光学系の周方向の特定の位置、例えば視野の上方向位置（或いは下、左、右の各位置）とを一致させた状態で設定することにより、挿入部５の屈曲部７の位置を目視するだけで内視鏡１の視野方向を簡単に確認することができる効果がある。
【００５５】
また、図１０および図１１は本発明の第２の実施の形態を示すものである。本実施の形態は第１の実施の形態（図１乃至図９参照）の内視鏡手術システムの構成を次の通り変更したものである。なお、この変更部分以外の主要部分は第１の実施の形態の内視鏡手術システムと同一構成になっており、第１の実施の形態の内視鏡手術システムと同一部分には同一の符号を付してここではその説明を省略する。
【００５６】
すなわち、本実施の形態の内視鏡手術システムでは第１の実施の形態の鉗子移動制限リンク４に代えて、図１０に示すようにシース３に対する内視鏡１の移動量（挿入部５の回転角および挿入部５の挿抜量）を検出する内視鏡移動検出部（検出手段）５１と、シース３に対する多自由度鉗子２の移動量（挿入部５の回転角および挿入部５の挿抜量）を制御する鉗子移動量制御部（鉗子動作規制手段）５２とが設けられている。
【００５７】
また、内視鏡移動検出部５１には、シース３に対する内視鏡１の回転角を検出する回転角検出部５３と、シース３に対する内視鏡１の挿入部５の軸方向の挿抜量を検出する挿抜量検出部５４とが設けられている。さらに、回転角検出部５３には、図１１に示す回転角検出センサ５５が内蔵されている。この回転角検出センサ５５は図示しない例えばロータリーエンコーダによって形成されている。挿抜量検出部５４には、挿抜量検出センサ５６が内蔵されている。この挿抜量検出センサ５６は例えば櫛状の等間隔な刻み５７を利用する図示しない例えばリニアエンコーダによって形成されている。
【００５８】
また、鉗子移動量制御部５２にはシース３に対する多自由度鉗子２の回転角制御部５８と、シース３に対する多自由度鉗子２の挿抜量制御部５９とを有している。回転角制御部５８は、図１１に示す例えばロータリーエンコーダ付きの回転モータ６０を内蔵する。挿抜量制御部５９は、図示しない例えばリニアエンコーダと、図１１に示す例えば挿抜モータ６１とを内蔵する。
【００５９】
また、図１１は内視鏡１の位置検出系と多自由度鉗子２の位置制御系とからなる本実施の形態の内視鏡手術システムの制御系６２のブロック図を示している。本制御系６２は、内視鏡１の回転角検出センサ５５と、挿抜量検出センサ５６と、視野移動量演算処理回路６３と、鉗子回転角制御回路６４と、鉗子挿抜量制御回路６５とを備えている。ここで、視野移動量演算処理回路６３には、内視鏡１の回転角検出センサ５５と、挿抜量検出センサ５６と、鉗子回転角制御回路６４と、鉗子挿抜量制御回路６５とがそれぞれ接続されている。
【００６０】
次に、上記構成の本実施の形態の内視鏡手術システムの作用について説明する。本実施の形態の内視鏡手術システムの使用時には、術中、例えば患者の頭蓋Ｈ１に開けた穴Ｈ２にガイドシース３が挿入される。この場合、シース３は図示しない保持具によって固定的に保持されている。
【００６１】
続いて、図１０に示すように、ガイドシース３の内視鏡ガイド孔のルーメン３ａに内視鏡１の挿入部５が挿入され、このルーメン３ａ内を通り、頭蓋Ｈ１内に挿入される。ここで、内視鏡１の挿入部５の接眼部８側は、多関節構造の図示しない内視鏡保持具によって移動可能に保持される。そして、図示しない術者が、図示しないモニタに表示される内視鏡１の映像を見ながら手術が行われる。
【００６２】
また、多自由度鉗子２の挿入部１０も、シース３の処置具ガイド孔のルーメン３ｂ内を通して頭蓋Ｈ１内に挿入される。そして、操作桿１６のトリガー１７を引く操作に伴って、処置部１２が遠隔的に開閉される。さらに、操作ボタン群１８（例えば上ボタン、下ボタン、右ボタン、左ボタンの合計４つの集まり）の操作によって多自由度の第２の関節部１３が上下又は左右に回動操作され、処置部１２が上下又は左右に移動される。
【００６３】
さらに、多自由度鉗子２の操作桿１６を支軸部１５の軸受部２０を中心に回動する操作にともない２本の平行リンク２１ａ，２１ｂを押し引き操作し、各平行リンク２１ａ，２１ｂの動きによって第１の関節部１１を介して先端アーム１０ｂが屈伸駆動される。
【００６４】
また、視野変更のために内視鏡１が移動されると、回転角検出部５３の回転角検出センサ５５は、内視鏡１の回転角の検出データを視野移動量演算処理回路６３に出力する。このとき、挿抜量検出部５４の挿抜量検出センサ５６は、内視鏡１の挿抜量の検出データを同様に視野移動量演算処理回路６３に出力する。
【００６５】
さらに、視野移動量演算処理回路６３には、回転角検出部５３の回転角検出センサ５５と、挿抜量検出部５４の挿抜量検出センサ５６と、多自由度鉗子２の回転角制御部５８の回転角制御回路６４と、挿抜量制御部５９の挿抜量制御回路６５とからの各出力信号がそれぞれ入力される。そして、視野移動量演算処理回路６３では、これらの入力信号に基づいて内視鏡１の移動量の演算処理を行い、内視鏡１の視野と多自由度鉗子２の処置部１２との位置関係を算出し、処置部１２が視野から外れないような算出値を多自由度鉗子２の回転角制御回路６４と、挿抜量制御回路６５とにそれぞれ出力する。
【００６６】
続いて、多自由度鉗子２の回転角制御回路６４は、視野移動量演算処理回路６３からの出力信号に基づいて回転モータ６０の制御を行う。また、多自由度鉗子２の挿抜量制御回路６５は、視野移動量演算処理回路６３からの出力信号に基づいて挿抜モータ６１の制御を行う。すなわち、内視鏡１の視野の移動に追従して多自由度鉗子２の処置部１２の位置を内視鏡１の視野内で保持する状態に制御する位置制御が行なわれる。
【００６７】
そこで、本実施の形態の内視鏡手術システムによれば、斜視型の内視鏡１と多自由度鉗子２とを一体のシース３に挿入した状態で、内視鏡１の移動量（挿入部５の回転角および挿入部５の挿抜量）を検出する内視鏡移動検出部５１を内視鏡１に装着し、シース３に対する多自由度鉗子２の移動量（挿入部５の回転角および挿入部５の挿抜量）を制御する鉗子移動量制御部５２を多自由度鉗子２に装着することにより、内視鏡１の視野から多自由度鉗子２の処置部１２が外れないように制御することができる。そのため、内視鏡１の観察視野内に鉗子２の処置部１２を導く多自由度鉗子２の操作を簡素化することができるので、手術を円滑に行なうことができ、手術時間を短縮することができる。
【００６８】
また、図１２乃至図１４は本発明の第３の実施の形態を示すものである。本実施の形態は第１の実施の形態（図１乃至図９参照）の内視鏡手術システムの構成を次の通り変更したものである。なお、この変更部分以外の主要部分は第１の実施の形態の内視鏡手術システムと同一構成になっており、第１の実施の形態の内視鏡手術システムと同一部分には同一の符号を付してここではその説明を省略する。
【００６９】
すなわち、本実施の形態の内視鏡手術システムには、多自由度鉗子２の位置を制御する位置制御装置７１が設けられている。この位置制御装置７１には、多自由度鉗子２の位置を挿入部１０の軸方向に沿って上下に移動する鉗子移動装置７２が設けられている。
【００７０】
この鉗子移動装置７２には、図１３に示すように上下方向に延設された縦アーム７３と、略水平方向に延設された横アーム７４とが設けられている。ここで、縦アーム７３の上端部には横アーム７４の基端部が連結されている。さらに、横アーム７４の先端部には多自由度鉗子２を把持する把持部７５が設けられている。この把持部７５には多自由度鉗子２の位置決め部品３５を収容する係合溝７６が形成されている。そして、把持部７５によって多自由度鉗子２を把持した際に、係合溝７６と位置決め部品３５との係合部で多自由度鉗子２の軸回り方向の位置規制を行うようになっている。
【００７１】
また、多自由度鉗子２と平行な縦アーム７３の下端部には、縦アーム７３を上下にスライドさせ、シース３に対する多自由度鉗子２の挿抜量（縦アーム７３の挿抜量）を制御する鉗子駆動部７７が設けられている。ここで、縦アーム７３にはラック状の直線ギア部７８が設けられている。
【００７２】
さらに、鉗子駆動部７７には、縦アーム７３の直線ギア部７８に噛合されたピニオンギア７９を回転駆動するモータ８０と、アームアームモータ駆動制御回路８１と、図示しない例えばリニアエンコーダ或いはロータリーエンコーダとが内蔵されている。ここで、モータ８０には例えばステッピングモータとギアヘッドとを備える。そして、この鉗子駆動部７７によってシース３への多自由度鉗子２の挿入量が制御されるようになっている。
【００７３】
また、多自由度鉗子２の操作桿１６には、信号線束８２の一端部が接続されている。この信号線束８２の他端部は多自由度鉗子２の鉗子モータ駆動制御回路８３が接続されている。この鉗子モータ駆動制御回路８３は、多自由度鉗子２に内蔵される処置部１２の動作用の図１２に示すモータ群８４を駆動制御するものである。
【００７４】
また、図１２は多自由度鉗子２の位置制御系のブロック図を示している。ここで、位置制御装置７１には、映像信号回路８５と、Ａ／Ｄコンバータ８６と、画像演算処理回路８７とが内蔵されている。ここで、映像信号回路８５には、ＴＶカメラ９に内蔵されているＣＣＤ素子８８及び表示モニタ８９がそれぞれ接続されている。さらに、画像演算処理回路８７には、アームモータ駆動制御回路８１と、鉗子モータ駆動制御回路８３とが接続されている。
【００７５】
次に、上記構成の本実施の形態の作用について説明する。本実施の形態の内視鏡手術システムの使用時には、術中、例えば患者の頭蓋Ｈ１に開けた穴Ｈ２にガイドシース３が挿入される。この場合、シース３は図示しない保持具によって固定的に保持されている。
【００７６】
続いて、図１３に示すように、ガイドシース３の内視鏡ガイド孔のルーメン３ａに内視鏡１の挿入部５が挿入され、このルーメン３ａ内を通り、頭蓋Ｈ１内に挿入される。ここで、内視鏡１の挿入部５の接眼部８側は、多関節構造の図示しない内視鏡保持具によって移動可能に保持される。そして、図示しない術者が、モニタ８９に表示される内視鏡１の映像を見ながら手術が行われる。
【００７７】
また、多自由度鉗子２の挿入部１０も、シース３の処置具ガイド孔のルーメン３ｂ内を通して頭蓋Ｈ１内に挿入される。そして、操作桿１６のトリガー１７を引く操作に伴って、処置部１２が遠隔的に開閉される。さらに、操作ボタン群１８（例えば上ボタン、下ボタン、右ボタン、左ボタンの合計４つの集まり）の操作によって多自由度の第２の関節部１３が上下又は左右に回動操作され、処置部１２が上下又は左右に移動される。
【００７８】
さらに、多自由度鉗子２の操作桿１６を支軸部１５の軸受部２０を中心に回動する操作にともない２本の平行リンク２１ａ，２１ｂを押し引き操作し、各平行リンク２１ａ，２１ｂの動きによって第１の関節部１１を介して先端アーム１０ｂが屈伸駆動される。
【００７９】
また、内視鏡１の観察時には位置制御装置７１の映像信号回路８５は、ＣＣＤ素子８８からの映像信号をＲＧＢやＮＴＳＣ等の映像信号に変換して表示モニタ８９及びＡ／Ｄコンバータ８６に出力する。続いて、Ａ／Ｄコンバータ８６は、映像信号８５から送られてくるアナログの映像信号をデジタル信号に変換して、画像演算処理回路８７に出力する。このとき、画像演算処理回路８７は、多自由度鉗子２の処置部１２を３次元的に認識することができる。そして、この画像演算処理回路８７は、Ａ／Ｄコンバータ８６からの出力信号に基づいて画像演算処理を行い、多自由度鉗子２の処置部１２の先端位置を求めて、縦アーム７３の位置及び移動量に関する指令をアームモータ駆動制御回路８１と、多自由度鉗子２の鉗子モータ駆動制御回路８３とに送信する。
【００８０】
これにより、縦アーム７３のアームモータ駆動制御回路８１と、多自由度鉗子２の鉗子モータ駆動制御回路８３とによって、次のような制御方法で多自由度鉗子２の処置部１２の位置制御が行なわれる。
【００８１】
例えば、術前の初期状態においては、図１４に示すように、内視鏡１の視野の中心線ＣＬに多自由度鉗子２の処置部１２の先端が一致する状態をホームポジションとするように、位置制御装置７１によって多自由度鉗子２が移動される。
【００８２】
その後、内視鏡１が移動することによって視野が移動すると、画像演算処理回路８７が処置部１２の先端位置を随時算出し、処置部１２の先端が内視鏡１の視野から外れないように多自由度鉗子２の多自由度な関節を位置制御する。
【００８３】
このとき、内視鏡１の視野の中心線ＣＬと多自由度鉗子２の処置部１２の先端が一致するように制御するための方法の一つとして、例えばＴＶカメラ９の画像を処理することにより行う方法がある。具体的には、多自由度鉗子２の処置部１２は、多自由度の関節を伸ばしきった状態にセットされている場合には、シース３にガイドされた状態で処置部１２が画像の中心線上を移動するように制御することができる。そのため、多自由度鉗子２の処置部１２の形状を予め画像認識させておき、内視鏡１の観察画像の中心にその処置部１２の先端部が到達したか否かを判別することによって、制御する。
【００８４】
なお、多自由度鉗子２の処置部１２の先端位置を検出する方法としては、予め把持部７５から先端位置までの長さを数値入力しておくことにより算出する方法等も考えられる。
【００８５】
また、視野変更のために内視鏡１が移動されると、画像演算処理回路５４により内視鏡１の視野と処置部１２との位置関係の演算処理を行い、処置部１２が視野から外れないような算出値を多自由度鉗子２の鉗子駆動部７７と、鉗子モータ駆動制御回路８３とにそれぞれ出力する。このとき、多自由度鉗子２の鉗子駆動部７７は、画像演算処理回路８７からの出力信号に基づいてモータ８０の制御を行う。さらに、多自由度鉗子２の鉗子モータ駆動制御回路８３は、画像演算処理回路８７からの出力信号に基づいて多自由度鉗子２内のモータ群８４の制御を行う。すなわち、内視鏡１の視野の移動に追従して多自由度鉗子２の位置を制御する。
【００８６】
そこで、上記構成のものにあっては次の効果を奏する。すなわち、本実施形態の内視鏡手術システムによれば、斜視型の内視鏡１と多自由度鉗子２とを一体のシース３に挿入し、多自由度鉗子２に多自由度鉗子２の位置制御装置７１を装着することにより、内視鏡１の視野から多自由度鉗子２の処置部１２が外れないように制御することができる。そのため、本実施の形態でも内視鏡１の観察視野内に鉗子２の処置部１２を導く多自由度鉗子２の操作を簡素化することができるので、手術を円滑に行なうことができ、手術時間を短縮することができる。
【００８７】
なお、本実施の形態の多自由度鉗子２の位置制御装置７１は、多自由度鉗子２の挿入部１０を軸中心に回転させる機構を備えた構成にしてもよい。
【００８８】
さらに、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施できることは勿論である。
次に、本出願の他の特徴的な技術事項を下記の通り付記する。
記
（付記項１） 術部の観察を行う内視鏡と、術部の処置を行う処置部と、この処置部を所望の位置に配置させる複数の関節と、を有する多自由度鉗子と、前記内視鏡の観察位置を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて前記複数の関節の少なくとも一つの関節の動きを規制または制御する規制手段または制御手段と、を有することを特徴とする内視鏡手術システム。
【００８９】
（付記項２） 前記検出手段は、内視鏡の挿抜量を検出する挿抜量検出手段であり、前記制御手段は前記挿抜量検出手段の検出量に応じて前記多自由度鉗子の挿抜量を制御する挿抜量制御手段である付記項１の内視鏡手術システム。
【００９０】
（付記項３） 前記検出手段は、内視鏡の斜視角度を検出する斜視方向検出手段であり、前記規制手段は前記斜視方向検出手段の検出結果に応じて前記多自由度鉗子の関節の移動範囲を規制する移動範囲規制手段である付記項１の内視鏡手術システム。
【００９１】
（付記項４） 前記検出手段は、内視鏡の視野方向を検出する視野方向検出手段であり、前記制御手段は前記視野方向検出手段の検出結果に応じて前記多自由度鉗子の関節移動方向を制御する関節移動方向制御手段である付記項１の内視鏡手術システム。
【００９２】
（付記項５） 前記移動範囲規制手段は、前記内視鏡の種類に応じて規制量を可変するストッパーである付記項３の内視鏡手術システム。
【００９３】
（付記項６） 前記視野方向検出手段は、前記内視鏡の回転角度を検出する回転角度検出手段である付記項４の内視鏡手術システム。
【００９４】
（付記項７） 前記制御手段は、前記内視鏡の撮影画像から前記処置部の位置を画像認識する画像認識手段と、この画像認識手段の認識情報をもとに前記関節の移動範囲を制御する手段である付記項１の内視鏡手術システム。
【００９５】
（付記項８） 前記関節移動方向制御手段は、前記内視鏡と前記多自由度鉗子の相対角度を一致させる平行四辺形リンクを含む付記項４の内視鏡手術システム。
【００９６】
（付記項１〜８の従来技術） 一般に、処置具と内視鏡とを患者の体腔内に挿入するとともに、体腔内に挿入した処置具の先端部分の画像を内視鏡の観察視野内に捕らえ、処置具による患部の処置状態を内視鏡によって観察しながらその処置作業を行う内視鏡下外科手術が知られている。
【００９７】
この手術において、術者は随時手術のし易い視野を得るために内視鏡の観察位置を変更している。近年では、手術の高度化に伴い、多自由度で動作範囲が大きい処置具を用いてこれまで処置具が届かなかった部位まで処置をしたいという要望が増加している。このような処置具は特開２００１−２７６０９１等に開示されている。しかし、斜視型或いは側視型の内視鏡を使用し、多自由度で動作範囲の大きな処置具を使用して処置を行う場合、視野の移動や処置具の移動により処置具の先端が視野から外れることがあり、手術が円滑に進行しないという問題がある。
【００９８】
そのため、登録特許第２５７５５８６号は、内視鏡下の手術中に体腔内に挿入された処置具の移動に追従して内視鏡の視野を変更することができる視野移動内視鏡システムを開示している。具体的には、色マーカーが設けられた処置具を内視鏡の撮影手段で撮影し、この時の画像中の色マーカーの位置を画像処理により検出し、検出位置に基づいて内視鏡を保持している電動マニピュレータを移動させて、色マーカーが画面中央に位置するように視野移動を行うものである。
【００９９】
（付記項１〜８が解決しようとする課題） 前述した従来例では、処置具の処置部の位置を基準とした視野移動を行うため、多自由度鉗子を使用した場合には、その使用状態において従来の鉗子より大きな動作範囲を有しているため、それに追従する視野移動も頻繁で広範囲に移動させる必要があるため、視野移動機構の大型化や複雑化を招く。
【０１００】
また、従来例のような視野移動の機能を有していない斜視型或いは側視型の内視鏡システムにおいては、多自由度鉗子の大きな動作範囲のため、内視鏡の動作によって鉗子の先端が内視鏡の死角域に入り易い。この状態に陥ると、多自由度鉗子を非常に慎重に操作して内視鏡の観察視野内に導かなければならないため、手術が円滑に行えない。
【０１０１】
（付記項１〜８の目的） 本発明は、前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、内視鏡の観察方向の変更に応じて、多自由度鉗子の処置部を内視鏡の視野内に導くことができる機構を有する内視鏡手術システムを提供することにある。
【０１０２】
（付記項１〜８の作用） このような本発明の内視鏡手術システムによれば、斜視型或いは側視型の内視鏡と、広動作範囲な多自由度鉗子とを使用する手術において、内視鏡の観察位置を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて多自由度鉗子の複数関節の少なくとも一つの関節の動きを規制または制御する規制手段または制御手段とによって、内視鏡の視野の移動時に鉗子の処置部が視野から外れることがなく追従して移動するので、多自由度鉗子を非常に慎重に操作して内視鏡の観察視野内に導かなければならない状態に陥ることがない内視鏡手術システムを提供することができる。また、内視鏡を移動させるだけで処置具が追従して移動するので、手術を円滑に行い易くできる。
【０１０３】
（付記項１〜８の効果） 以上説明したように、本発明の内視鏡手術システムによれば、斜視型或いは側視型の内視鏡と、広動作範囲な多自由度鉗子とを使用する手術において、内視鏡の観察位置を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に応じて多自由度鉗子の複数関節の少なくとも一つの関節の動きを規制または制御する規制手段または制御手段とによって、内視鏡の視野の移動時に鉗子の処置部が視野から外れることがなく追従して移動するので、多自由度鉗子を非常に慎重に操作して内視鏡の観察視野内に導かなければならない状態に陥ることがない内視鏡手術システムを提供することができる。また、内視鏡を移動させるだけで処置具が追従して移動するので、手術を円滑に行い易くできる。
【０１０４】
（付記項９） 挿入部の軸方向とは異なる方向を観察する観察光学系を備えた内視鏡と、
動作範囲が広い多自由度鉗子とを組み合わせて使用する内視鏡手術システムにおいて、
前記内視鏡の観察状態を検出する検出手段と、
この検出手段の検出結果に応じて前記多自由度鉗子の動作範囲が前記内視鏡の観察視野内から外れることを規制する鉗子動作規制手段とを設けたことを特徴とする内視鏡手術システム。
【０１０５】
（付記項９の作用） そして、本付記項９の発明の内視鏡手術システムによれば、斜視型或いは側視型の内視鏡と、広動作範囲な多自由度鉗子とを使用する手術において、検出手段によって内視鏡の観察位置を検出し、この検出手段の検出結果に応じて鉗子動作規制手段によって多自由度鉗子の動作範囲が内視鏡の観察視野内から外れることを規制する。これにより、多自由度鉗子を非常に慎重に操作して内視鏡の観察視野内に導かなければならない状態に陥ることがなく、内視鏡を移動させるだけで処置具を追従して移動させ、手術を円滑に行い易くできるようにしたものである。
【０１０６】
（付記項１０） 前記内視鏡の挿入部を挿入する内視鏡ガイド孔と、前記多自由度鉗子の挿入部を挿入する処置具ガイド孔とを備えたガイドシースをさらに有し、前記内視鏡の挿入部と前記多自由度鉗子の挿入部とが共通の前記ガイドシースを通して体内に挿入されることを特徴とする付記項９に記載の内視鏡手術システム。
【０１０７】
（付記項１０の作用） そして、本付記項１０の発明の発明では、ガイドシースの内視鏡ガイド孔に内視鏡の挿入部を挿入し、処置具ガイド孔に多自由度鉗子の挿入部を挿入することにより、内視鏡の挿入部と多自由度鉗子の挿入部とが共通のガイドシースを通して体内に挿入されるようにしたものである。
【０１０８】
（付記項１１） 前記内視鏡は、前記観察光学系の観察方向が前記挿入部の軸方向に対して斜めに向けた斜視型の内視鏡によって形成され、
前記多自由度鉗子は、細長い鉗子挿入部の先端部に第１の関節部を介して前記鉗子挿入部の軸方向とは異なる方向に屈曲可能に連結された屈曲アームと、この屈曲アームの先端部に第２の関節部を介して回動可能に連結された処置部とを有することを特徴とする付記項１０に記載の内視鏡手術システム。
【０１０９】
（付記項１１の作用） そして、本付記項１１の発明の発明では、観察光学系の観察方向が挿入部の軸方向に対して斜めに向けた斜視型の内視鏡と、細長い鉗子挿入部の先端部に第１の関節部を介して鉗子挿入部の軸方向とは異なる方向に屈曲可能に連結された屈曲アームと、この屈曲アームの先端部に第２の関節部を介して回動可能に連結された処置部とを有する多自由度鉗子とを組み合わせて使用するようにしたものである。
【０１１０】
（付記項１２） 前記検出手段は、前記内視鏡ガイド孔を通して体内に挿入された前記内視鏡の挿入部の軸方向の移動量を検出する移動量検出手段を有し、
前記鉗子動作規制手段は、前記処置具ガイド孔に沿って移動する前記多自由度鉗子の軸方向の移動量を前記移動量検出手段の検出量に応じて制御する移動量制御手段であることを特徴とする付記項１１に記載の内視鏡手術システム。
【０１１１】
（付記項１２の作用） そして、本付記項１２の発明の発明では、内視鏡ガイド孔を通して体内に挿入された内視鏡の挿入部の軸方向の移動量を検出手段の移動量検出手段によって検出し、処置具ガイド孔に沿って移動する多自由度鉗子の軸方向の移動量を移動量検出手段の検出量に応じて鉗子動作規制手段の移動量制御手段によって制御するようにしたものである。
【０１１２】
（付記項１３） 前記検出手段は、前記内視鏡の斜視角度を検出する斜視角度検出手段を有し、
前記鉗子動作規制手段は、前記斜視角度検出手段の検出結果に応じて少なくとも１つの前記関節部の移動範囲を規制する移動範囲規制手段を有することを特徴とする付記項１１に記載の内視鏡手術システム。
【０１１３】
（付記項１３の作用） そして、本付記項１３の発明の発明では、検出手段の斜視角度検出手段によって内視鏡の斜視角度を検出し、この斜視角度検出手段の検出結果に応じて鉗子動作規制手段の移動範囲規制手段によって、少なくとも１つの関節部の移動範囲を規制するようにしたものである。
【０１１４】
（付記項１４） 前記移動範囲規制手段は、前記内視鏡の種類に応じて規制量を可変するストッパーであることを特徴とする付記項１３に記載の内視鏡手術システム。
【０１１５】
（付記項１４の作用） そして、本付記項１４の発明の発明では、内視鏡の種類に応じて移動範囲規制手段のストッパーによる規制量を可変するようにしたものである。
【０１１６】
（付記項１５） 前記検出手段は、前記内視鏡の視野方向を検出する視野方向検出手段を有し、
前記鉗子動作規制手段は、前記視野方向検出手段の検出結果に応じて前記関節部の移動方向を制御する関節部移動方向制御手段であることを特徴とする付記項１１に記載の内視鏡手術システム。
【０１１７】
（付記項１５の作用） そして、本付記項１５の発明の発明では、視野方向検出手段によって内視鏡の視野方向を検出し、この視野方向検出手段の検出結果に応じて関節部移動方向制御手段によって関節部の移動方向を制御するようにしたものである。
【０１１８】
（付記項１６） 前記視野方向検出手段は、前記内視鏡の回転角度を検出する回転角度検出手段であることを特徴とする付記項１５に記載の内視鏡手術システム。
【０１１９】
（付記項１６の作用） そして、本付記項１６の発明の発明では、視野方向検出手段の回転角度検出手段によって内視鏡の回転角度を検出するようにしたものである。
【０１２０】
（付記項１７） 前記関節部移動方向制御手段は、前記内視鏡と前記多自由度鉗子との相対角度を一致させる平行四辺形リンクを含むことを特徴とする付記項１５に記載の内視鏡手術システム。
【０１２１】
（付記項１７の作用） そして、本付記項１７の発明の発明では、関節部移動方向制御手段の平行四辺形リンクによって内視鏡と多自由度鉗子との相対角度を一致させるようにしたものである。
【０１２２】
（付記項１８） 前記鉗子動作規制手段は、前記内視鏡の撮影画像から前記処置部の位置を画像認識する画像認識手段と、この画像認識手段の認識情報をもとに前記関節部の移動範囲を制御する手段とを具備することを特徴とする付記項９に記載の内視鏡手術システム。
【０１２３】
（付記項１８の作用） そして、本付記項１８の発明の発明では、鉗子動作規制手段の画像認識手段によって内視鏡の撮影画像から処置部の位置を画像認識し、この画像認識手段の認識情報をもとに関節部の移動範囲を制御するようにしたものである。
【０１２４】
【発明の効果】
本発明の内視鏡手術システムによれば、内視鏡下の手術中に、内視鏡の観察方向の変更に応じて、鉗子の処置部を内視鏡の視野内に導くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態の内視鏡手術システムにおける体外に配置された各構成要素の概略構成を示す要部の縦断面図。
【図２】 第１の実施の形態の内視鏡手術システムにおける体内に挿入された各構成要素の概略構成を示す要部の縦断面図。
【図３】 第１の実施の形態の内視鏡手術システムにおける操作桿の動き規制機構を示す要部の側面図。
【図４】 第１の実施の形態の内視鏡手術システムにおける多自由度鉗子の操作桿の動作状態を示すもので、（Ａ）は多自由度鉗子の先端アームが真っ直ぐに伸びた状態で保持されている状態を示す側面図、（Ｂ）は多自由度鉗子の先端アームが屈曲された状態を示す側面図。
【図５】 第１の実施の形態の内視鏡手術システムにおける操作桿の動き規制機構の動作状態を示すもので、（Ａ）は図４（Ａ）の位置における規制板によって規制される操作桿の移動範囲を説明するための説明図、（Ｂ）は図４（Ｂ）の位置における規制板によって規制される操作桿の移動範囲を説明するための説明図。
【図６】 第１の実施の形態の内視鏡手術システムにおける内視鏡斜視角認識制御システムの一例を示す要部の側面図。
【図７】 第１の実施の形態の内視鏡手術システムにおける内視鏡斜視角認識制御システムの要部の概略構成図。
【図８】 第１の実施の形態の内視鏡手術システムにおける鉗子移動制限リンクが初期位置で保持されている状態を示す平面図。
【図９】 第１の実施の形態の内視鏡手術システムにおける鉗子移動制限リンクが内視鏡に連動して視野方向に移動した状態を示す平面図。
【図１０】 本発明の第２の実施の形態の内視鏡手術システムにおける体外に配置された各構成要素の概略構成を示す要部の縦断面図。
【図１１】 第２の実施の形態の内視鏡手術システムにおける制御系の概略構成を示すブロック図。
【図１２】 本発明の第３の実施の形態の内視鏡手術システムにおける処置具移動制御系の概略構成を示すブロック図。
【図１３】 第３の実施形態の内視鏡手術システムにおける体外に配置された各構成要素の概略構成を示す要部の縦断面図。
【図１４】 第３の実施の形態の内視鏡手術システムにおける体内に挿入された各構成要素の概略構成を示す要部の縦断面図。
【符号の説明】
１ 内視鏡
２ 多自由度鉗子
５ 挿入部
２２ 操作桿規制手段（鉗子動作規制手段）
４０ 内視鏡斜視角認識制御システム（検出手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an endoscopic surgery system that uses forceps in combination with an endoscope inserted into, for example, the skull during surgery under an endoscope.
[0002]
[Prior art]
In general, the treatment tool and endoscope are inserted into the body cavity of the patient, and an image of the distal end portion of the treatment tool inserted into the body cavity is captured in the observation field of view of the endoscope, and the treatment state of the affected area by the treatment tool is determined. An endoscopic surgical operation is known in which a treatment operation is performed while observing with an endoscope. In this operation, an operation for changing the observation position of the endoscope is performed at any time in order to obtain a visual field where the operator can easily perform the operation.
[0003]
In recent years, with the advancement of surgery, there has been an increasing demand for treatment using a treatment tool having a large degree of freedom and a large operation range to a site where the treatment tool has not reached before. Such a treatment tool is disclosed in Patent Document 1 and the like.
[0004]
Patent Document 2 discloses a field-of-view moving endoscope system that can change the field of view of an endoscope following the movement of a treatment tool inserted into a body cavity during surgery under an endoscope. ing. Specifically, in this system, a treatment tool provided with a color marker is imaged by an imaging means of an endoscope, and the position of the color marker in the image at this time is detected by image processing, and the internal position is determined based on the detected position. The electric manipulator holding the endoscope is moved to move the visual field so that the color marker is located at the center of the screen.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-276091 A
[0006]
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 2575586
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a treatment is performed using the treatment tool of Patent Document 1 having a large degree of freedom and a large operation range in combination with a perspective or side view endoscope, there are the following problems. That is, the multi-degree-of-freedom forceps of Patent Document 1 has a larger operating range than conventional forceps. Therefore, in a perspective-type or side-view type endoscope system that does not have a field-of-view movement function, when using the multi-degree-of-freedom forceps of Patent Document 1, the field of view of the endoscope or the treatment tool Due to the movement, the tip of the forceps tends to enter a blind spot area that is out of the field of view of the endoscope. When this state occurs, it takes time because the multi-degree-of-freedom forceps must be operated very carefully and guided into the observation field of the endoscope, and surgery may not be performed smoothly.
[0008]
Furthermore, the conventional visual field movement function performs visual field movement based on the position of the treatment portion of the treatment instrument. Therefore, it is necessary to move the field of view of the endoscope that follows the movement of the treatment tool over a wide range, which leads to an increase in size and complexity of the field of view moving mechanism.
[0009]
The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and its purpose is to place the treatment portion of the forceps in the field of view of the endoscope in accordance with a change in the observation direction of the endoscope during surgery under the endoscope. It is an object of the present invention to provide an endoscopic surgery system that can be guided to
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  The invention of claim 1 is the insertion portion.At the tip of the insertion partEquipped with an observation optical system that observes a direction different from the axial directionPerspectiveAn endoscope,At the tip of the elongated forceps insertion partWide operating rangeA multi-degree-of-freedom treatment unit was installedWith multi-degree-of-freedom forcepsThe treatment of the multi-degree-of-freedom forceps in the field of view of the observation optical system of the perspective-type endoscope, and a sheath in which the perspective-type endoscope and the multi-degree-of-freedom forceps can be inserted and removed substantially parallel to each other The multi-degree-of-freedom forceps treatment operation is performed while capturing an image of the distal end portion of the unit and observing with the perspective endoscopeIn an endoscopic surgery system,PerspectiveEndoscopicPerspective angleDetecting means for detecting the multi-degree-of-freedom forceps according to the detection result of the detecting meansOf the treatment sectionThe operating range isPerspectiveOut of the observation field of the endoscopeNot toAn endoscopic surgery system comprising forceps operation restricting means for restricting.
  According to the endoscopic surgery system of the present invention, the perspective viewIn moldUses endoscope and wide-range multi-DOF forcepsThen, an image of the distal end portion of the treatment portion of the multi-degree-of-freedom forceps is captured in the field of view of the observation optical system of the perspective-type endoscope, and the multi-degree-of-freedom forceps of the multi-degree-of-freedom forceps is observed with the perspective type endoscope Perform actionIn surgery, by detection meansPerspectiveEndoscopicPerspective angleAccording to the detection result of the detection means, the operation range of the multi-degree-of-freedom forceps is deviated from the observation field of the endoscope by the forceps operation restriction means.Not toregulate. As a result, the multi-DOF forceps are operated very carefully and do not fall into a state where they must be guided into the observation field of the endoscope. The operation can be performed smoothly and easily.
  According to a second aspect of the present invention, the detection means includes an endoscope perspective angle recognition control system that determines a perspective angle of the perspective endoscope according to a model of the perspective endoscope, and the multi-freedom The forceps have an operating rod for operating the treatment portion at a proximal side operation portion disposed at a proximal end portion of the forceps insertion portion, and the forceps operation restricting means controls the endoscope perspective angle recognition control. The endoscopic surgery system according to claim 1, further comprising an operation rod restricting unit that restricts an operation range of the operation rod of the multi-degree-of-freedom forceps according to a detection result of the system.
  In the invention according to claim 3, the perspective endoscope has a plurality of protrusions having different combinations according to the model of the perspective endoscope along the axial direction at the proximal portion of the insertion portion, The endoscope perspective angle recognition control system determines the perspective angle of the perspective endoscope by detecting the presence or absence of the plurality of protrusions of the perspective endoscope, and the multi-degree-of-freedom forceps includes the A control plate for restricting a driving angle of the operating rod, and the operating rod restricting means includes a plurality of driving stoppers for restricting a range in which the restricting plate can move, and a detection result of the endoscope perspective angle recognition control system. The endoscopic surgery system according to claim 2, further comprising means for setting the positions of the plurality of driving stoppers accordingly.
  According to a fourth aspect of the present invention, the means for setting the positions of the plurality of drive stoppers includes a pinion gear motor capable of position control, a single pinion gear coaxially connected to the pinion gear motor, and both sides of the pinion gear. Two stopper support racks arranged and meshed with the pinion gears, and two drive stoppers projecting from the two stopper support racks, respectively, and the restricting plate includes the drive stoppers 4. The internal view according to claim 3, wherein the operating angle of the operating rod is restricted within a range in which the restricting plate can move inside each of the driving stoppers. This is a mirror surgery system.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows a main configuration of an endoscopic operation system according to the present embodiment. As shown in FIGS. 1 and 2, this endoscopic surgery system includes a perspective rigid endoscope 1 for observing the inside of a skull H1, for example, a multi-degree-of-freedom forceps 2, and one in-vivo insertion tool. A guide sheath 3 and a forceps movement restriction link 4 are provided. Note that a side-view type rigid endoscope may be used instead of the perspective-type rigid endoscope 1.
[0012]
The perspective rigid endoscope 1 is provided with an elongated insertion portion 5 to be inserted into, for example, a skull H1 of a patient. As shown in FIG. 2, an inclined surface 6 that is cut obliquely with respect to the insertion direction (axial direction) of the insertion portion 5 is formed on the distal end side of the insertion portion 5. An objective lens (not shown) of the observation optical system is disposed on the inclined surface 6. When a side-view type rigid endoscope is used, an objective lens (not shown) is arranged on the outer peripheral surface of the distal end portion of the insertion portion 5 in parallel with the insertion direction (axial direction) of the insertion portion 5.
[0013]
Further, as shown in FIG. 1, a bent portion 7 bent in a substantially crank shape is formed at the proximal end portion of the insertion portion 5. The bent portion 7 is connected to a short proximal straight tube portion 7a arranged parallel to the eccentric position with respect to the main body 5a of the elongated insertion portion 5, and the straight tube portion 7a and the main body 5a of the insertion portion 5 are connected to each other. And an inclined connecting pipe portion 7b.
[0014]
Moreover, the eyepiece part 8 is arrange | positioned at the terminal part of the hand side straight pipe part 7a. The eyepiece 8 is provided with an eyepiece lens (not shown). Further, a TV camera 9 having a built-in CCD element (not shown) for capturing a part or the whole of the observation image of the endoscope 1 is attached to the eyepiece 8. The TV camera 9 is connected to a camera control unit (not shown), and a monitor (not shown) is connected to the camera control unit. An observation image of the endoscope 1 is displayed on a monitor (not shown).
[0015]
The multi-degree-of-freedom forceps 2 is provided with an elongated forceps insertion portion 10 to be inserted into the skull H1. Further, the forceps insertion portion 10 is provided with a straight tube portion 10a on the proximal side and a distal arm 10b disposed at the distal end portion of the straight tube portion 10a. Here, the connecting portion between the straight pipe portion 10a and the tip arm 10b is connected to the first joint portion 11 so as to be rotatable up and down or left and right.
[0016]
In addition, a multi-degree-of-freedom treatment portion 12 is connected to the distal end portion of the distal arm 10b. The treatment portion 12 is provided with two clamping members 12a and 12b that can be opened and closed. Further, the connecting portion between the distal arm 10b and the treatment portion 12 is connected via the second joint portion 13 so as to be rotatable up and down or left and right.
[0017]
Further, as shown in FIG. 1, a proximal side operation portion 14 is provided at the proximal end portion of the forceps insertion portion 10 of the multi-degree-of-freedom forceps 2. As shown in FIG. 3, the operation portion 14 is arranged at the base end portion of the forceps insertion portion 10 with a larger diameter than the other portions and at the upper end portion of the support shaft portion 15. An operating rod 16 is provided.
[0018]
Further, the operating rod 16 is provided with a trigger 17 for opening and closing the two clamping members 12a and 12b of the treatment section 12, an operation button group 18, and an arm operation mechanism section 19 for bending the distal arm 10b. . The trigger 17 is rotatably attached to the operating rod 16 via a support shaft (not shown). One end of a wire link (not shown) in the operation rod 16 is connected to the trigger 17. The other end of the wire link is connected to an opening / closing drive mechanism for the clamping members 12a and 12b. The holding members 12a and 12b are remotely opened / closed via a wire link in accordance with an operation of pulling the trigger 17 of the operating rod 16.
[0019]
The operation button group 18 is provided with a total of four operation buttons, for example, an upper button, a lower button, a right button, and a left button. The operation button group 18 is connected to an electric control circuit (not shown) in the operation rod 16. This electric control circuit is connected to a motor (not shown) provided in the second joint portion 13. The multi-degree-of-freedom second joint portion 13 is turned up and down or left and right by the button operation of the operation button group 18 so that the treatment portion 12 can be moved up and down or left and right.
[0020]
Further, the arm operation mechanism portion 19 is provided with a bearing portion 20 of the support shaft portion 15 and two parallel links 21a and 21b. A bearing portion 20 that pivotally supports one end portion of the operation rod 16 at the upper end portion of the support shaft portion 15 is provided. Further, one end portions of two wire-like parallel links 21a and 21b are connected to the proximal end portion of the distal arm 10b. These parallel links 21 a and 21 b pass through the straight tube portion 10 a of the forceps insertion portion 10, extend toward the operation portion 14, and are connected to one end portion of the operation rod 16 at the position of the bearing portion 20. The two parallel links 21a and 21b are pushed and pulled in accordance with the operation of rotating the operating rod 16 about the bearing portion 20 of the support shaft portion 15, and the first joint is moved by the movement of the parallel links 21a and 21b. The tip arm 10b is bent and extended via the portion 11.
[0021]
For example, FIG. 4A shows a state where the operating rod 16 is held at the initial position (home position), and FIG. 4B shows a state where the operating rod 16 is rotated. Here, at the initial position in FIG. 4A, the operation rod 16 is arranged in a state of being directed substantially in the horizontal direction. In this case, the tip arm 10b is held in a state where it is arranged in a straight line coaxially with the straight pipe portion 10a.
[0022]
Furthermore, when the operating rod 16 is rotated counterclockwise in FIG. 4A from the initial position, the operating rod 16 moves to the rotating operation position in FIG. 4B. At this time, the two parallel links 21a and 21b are pushed and pulled as the operating rod 16 is rotated, and the distal arm 10b is rotated via the first joint portion 11 by the movement of the parallel links 21a and 21b. It is bent to the operation position.
[0023]
In addition, the multi-degree-of-freedom forceps 2 of the present embodiment is provided with operating rod restricting means (forceps movement restricting means) 22 for restricting movement of the operating rod 16. As shown in FIG. 3, the operating rod restricting means 22 has one pinion gear 23 and two stopper support racks (a first stopper support rack 24a and a second stopper support) disposed on both sides of the pinion gear 23. Rack 24b). These stopper support racks 24a and 24b are meshed with the pinion gear 23, respectively. The pinion gear 23 is coaxially connected to a pinion gear motor 26 (see FIG. 7) that can be easily controlled, such as a stepping motor. The operation directions of the two stopper support racks 24a and 24b are restricted by guide rails (not shown) so that only the parallel movement can be performed as shown by arrows in FIG.
[0024]
Further, two stud-like drive stoppers 25a, 25b, 25c, and 25d project from the two stopper support racks 24a and 24b, respectively. In addition, a flat regulation plate 27 is fixed to one end of the operation rod 16. The regulating plate 27 is attached in a state of being inserted between the drive stoppers 25a and 25b of the first stopper support rack 24a and between the drive stoppers 25c and 25d of the second stopper support rack 24b. And the control board 27 is comprised so that it can move only inside each drive stopper 25a, 25b, 25c, 25d. As a result, the drive angle of the operating rod 16 is restricted within a range in which the restriction plate 27 can move inside the drive stoppers 25a, 25b, 25c, 25d.
[0025]
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the body insertion tool guide sheath 3 is formed by a two-lumen tube having two lumens 3a and 3b, for example. One lumen 3 a of the guide sheath 3 is used as an endoscope guide hole for inserting the insertion portion 5 of the endoscope 1, and the other lumen 3 b inserts the forceps insertion portion 10 of the multi-degree-of-freedom forceps 2. Used as a treatment tool guide hole.
[0026]
Furthermore, the guide sheath 3 is fixedly held by a holder (not shown) during use of the endoscopic surgery system according to the present embodiment. During the operation, the guide sheath 3 is inserted into, for example, a hole H2 previously formed in the patient's skull H1.
[0027]
The insertion portion 5 of the endoscope 1 is inserted into the lumen 3a of the endoscope guide hole of the sheath 3, passes through the lumen 3a, and is inserted into the skull H1. Here, the eyepiece part 8 side of the insertion part 5 of the endoscope 1 is movably held by an endoscope holding tool (not shown) having a multi-joint structure. Further, the forceps insertion portion 10 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 is inserted into the lumen 3b of the treatment instrument guide hole of the sheath 3, passes through the lumen 3b, and is inserted into the skull H1.
[0028]
In addition, the forceps movement restriction link 4 is provided with a first link component 28 a fixed to the endoscope 1 and a second link component 28 b fixed to the multi-degree-of-freedom forceps 2. Here, as shown in FIG. 8, the first link component 28a is formed of a block body having a length slightly longer than the length between the straight tube portion 7a of the endoscope 1 and the main body 5a of the insertion portion 5. Has been.
[0029]
An insertion hole 29 into which the straight tube portion 7a of the endoscope 1 is inserted is formed at the outer end portion of the first link component 28a. Further, the first link component 28 a is formed with a screw hole 30 in a peripheral wall portion of the insertion hole 29 from a direction substantially perpendicular to the center line direction of the insertion hole 29. The first link component 28 a is fixed to the straight pipe portion 7 a of the endoscope 1 by a fixing screw 31 screwed into the screw hole portion 30.
[0030]
Further, one end portions of two link arms 28c and 28d arranged in parallel are rotatably connected to the inner end portion of the first link component 28a. Here, the insertion portion 5 of the endoscope 1 is disposed at a position corresponding to the straight line L1 connecting the connecting portions between the two link arms 28c, 28d and the first link component 28a.
[0031]
The other end portions of the two link arms 28c and 28d are rotatably connected to the second link component 28b. The second link component 28b is formed with an insertion hole 32 into which the multi-degree-of-freedom forceps 2 is inserted on a straight line L2 connecting the connecting portions between the two link arms 28c, 28d and the second link component 28b. ing. A parallel link structure is formed by the first link component 28a, the second link component 28b, and the two link arms 28c and 28d.
[0032]
As shown in FIG. 4A, the multi-degree-of-freedom forceps 2 has a connecting shaft portion 33 having a smaller diameter than the supporting shaft portion 15 at the lower end portion of the supporting shaft portion 15. Further, a flange portion 34 having a diameter larger than that of the support shaft portion 15 is formed between the support shaft portion 15 and the connecting shaft portion 33.
[0033]
Further, a positioning component 35 projects from the outer peripheral surface of the connecting shaft portion 33. A sensor 36 for detecting a state in which the multi-degree-of-freedom forceps 2 is set on the forceps movement restriction link 4 is provided at the lower end portion of the positioning component 35. The sensor 36 is configured by a button type switch, a photo switch, or the like.
[0034]
Further, as shown in FIG. 8, the second link component 28b is formed with a screw hole portion 37 and an engaging groove 38 on the peripheral wall portion of the insertion hole 32 from a direction substantially perpendicular to the center line direction of the insertion hole 32. Has been. When the multi-degree-of-freedom forceps 2 is set on the second link part 28b, the connecting shaft portion 33 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 is inserted into the insertion hole 32 of the second link part 28b and the engagement groove 38, the positioning part 35 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 is inserted and engaged. Further, in this state, the multi-degree-of-freedom forceps 2 is fixed to the second link component 28b by a fixing screw 39 screwed into the screw hole portion 37 of the second link component 28b.
[0035]
Further, the endoscopic surgical system according to the present embodiment is provided with an endoscope perspective angle recognition control system (detection means) 40. FIG. 6 shows an example of the endoscope perspective angle recognition control system 40. Here, a plurality of protrusions 41a, 41b, and 41c are arranged in parallel in the axial direction on the proximal straight tube portion 7a of the endoscope 1 in the present embodiment. These three protrusions 41a, 41b, and 41c are selectively provided as appropriate according to the model of the endoscope 1. In addition, by selectively providing the projections 41a, 41b, and 41c of the endoscope 1, it is possible to express a perspective angle as follows using a binary recognition method. For example, “projection 41a only: 15 °”, “projection 41b only: 30 °”, “projection 41c only: 45 °”, “projection 41a and projection 41b: 60 °”, “projection 41a and projection 41c: 75 °” , “Projection 41b and projection 41c: 90 ° [side view]” and “projection 41a and projection 41b and projection 41c: 105 °”. Thereby, the perspective angle of the endoscope 1 can be determined by detecting the presence or absence of the protrusions 41a, 41b, and 41c.
[0036]
Further, a plurality of, in the present embodiment, three push button switches 42a, 42b, and 42c are arranged in parallel in the peripheral wall portion of the insertion hole 29 of the first link component 28a along the axial direction of the insertion hole 29. Each push button switch 42a, 42b, 42c is a spring type button for recognizing the presence or absence of the projections 41a, 41b, 41c.
[0037]
The endoscope perspective angle recognition control system 40 includes a control circuit 43 shown in FIG. The control circuit 43 is provided with a binary arithmetic perspective angle recognition system 44 connected to each push button switch 42a, 42b, 42c. A pinion gear motor rotation angle control system 45 is connected to the binary arithmetic perspective angle recognition system 44. The pinion gear motor rotation angle control system 45 is connected to the pinion gear motor 26 of the operating rod restricting means 22.
[0038]
In the endoscope perspective angle recognition control system 40 according to the present embodiment, when the proximal straight tube portion 7a of the endoscope 1 is inserted into the first link component 28a of the forceps movement restriction link 4, the first The presence or absence of the projections 41a, 41b, 41c selectively provided on the endoscope 1 is detected by push button switches 42a, 42b, 42c built in the link component 28a. Further, the binary calculation perspective angle recognition system 44 recognizes the perspective angle of the endoscope 1 set on the first link component 28a based on the detection result. At this time, the squint angle information recognized by the binary arithmetic squint angle recognition system 44 is input to the pinion gear motor rotation angle control system 45 to control the rotation angle of the pinion gear motor 26 according to the squint angle. Thereby, the two stopper support racks 24a and 24b of the operating rod restricting means 22 are driven, and the positions of the drive stoppers 25a, 25b, 25c and 25d of the respective stopper support racks 24a and 24b are set. Then, by restricting the range in which the restricting plate 27 can be moved by the drive stoppers 25a, 25b, 25c, 25d, the drive range of the multi-degree-of-freedom forceps 21 is limited according to the recognized perspective angle of the endoscope 1. The range is set appropriately.
[0039]
Next, the operation of the above configuration will be described. When using the endoscopic surgery system according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, during the operation, the guide sheath 3 is inserted into, for example, a hole H2 previously formed in the patient's skull H1. In this case, the sheath 3 is fixedly held by a holder (not shown).
[0040]
Subsequently, the insertion portion 5 of the endoscope 1 is inserted into the lumen 3a of the endoscope guide hole of the guide sheath 3, passes through the lumen 3a, and is inserted into the skull H1. At this time, the eyepiece part 8 side of the insertion part 5 of the endoscope 1 is movably held by an endoscope holding tool (not shown) having a multi-joint structure.
[0041]
Further, as shown in FIG. 4A, the multi-degree-of-freedom forceps 2 maintains the angle of the operating rod 16 so that the straight tube portion 10a, the distal arm 10b, and the treatment portion 12 of the insertion portion 10 extend in a straight line. Set to state. In this state, the insertion portion 10 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 is inserted into the lumen 3 b of the treatment instrument guide hole of the sheath 3. Then, it passes through the lumen 3b and is inserted into the skull H1.
[0042]
Further, a forceps movement restriction link is provided on each proximal end side of the endoscope 1 and the multi-degree-of-freedom forceps 2 extending from the proximal end portion of the sheath 3 disposed outside the patient's skull H1. 4 is installed. Here, the connecting shaft portion 33 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 is inserted and fixed in the insertion hole 32 of the second link component 28 b in the forceps movement restriction link 4. At this time, when the connecting shaft portion 33 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 is inserted into the insertion hole 32 of the second link part 28b, the positioning part 35 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 is inserted into the engagement groove 38. Engaged. When the positioning component 35 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 is inserted into the engagement groove 38, the sensor 36 detects the state where the multi-degree-of-freedom forceps 2 is set on the forceps movement restriction link 4. In this state, the multi-degree-of-freedom forceps 2 is fixed to the second link component 28b by the fixing screw 39 screwed into the screw hole portion 37 of the second link component 28b.
[0043]
When the sensor 36 detects that the positioning component 35 is inserted into the engagement groove 38 of the second link component 28b in the forceps movement restriction link 4, the endoscope perspective angle recognition control system 40 is activated as will be described later. To do.
[0044]
Further, the straight tube portion 7 a at the proximal end portion of the endoscope 1 is inserted into the insertion hole 29 of the first link component 28 a in the forceps movement restriction link 4. Then, the first link component 28 a is fixed to the straight tube portion 7 a of the endoscope 1 by a fixing screw 31 screwed into the screw hole portion 30 of the first link component 28 a.
[0045]
Furthermore, the endoscope perspective angle recognition control system 40 operates during an operation in which the straight tube portion 7a at the proximal end portion of the endoscope 1 is inserted into the insertion hole 29 of the first link component 28a. During the operation of the endoscope perspective angle recognition control system 40, three push button switches 42a, 42b, 42c on the peripheral wall portion of the insertion hole 29 of the first link component 28a are used for the proximal straight tube portion 7a of the endoscope 1. The presence or absence of the protrusions 41a, 41b, 41c is recognized. Thereby, in the binary arithmetic perspective angle recognition system 44, the perspective angle of the endoscope 1 is determined based on the presence or absence of the protrusions 41a, 41b, and 41c.
[0046]
The output signal from the binary arithmetic perspective angle recognition system 44 is input to the pinion gear motor rotation angle control system 45, and the rotation angle of the pinion gear motor 26 is controlled according to the perspective angle. Thereby, the two stopper support racks 24a, 24b of the operating rod restricting means 22 are driven, and the positions of the drive stoppers 25a, 25b, 25c, 25d of the stopper support racks 24a, 24b are set. Then, by restricting the range in which the restricting plate 27 can be moved by the drive stoppers 25a, 25b, 25c, 25d, the drive range of the multi-degree-of-freedom forceps 21 is limited according to the recognized perspective angle of the endoscope 1. The range is set appropriately. Thereby, the angle of the operating rod 16 is regulated so that the treatment portion 12 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 does not deviate from the visual field of the endoscope 1.
[0047]
Then, with the endoscope 1 and the multi-degree-of-freedom forceps 2 set as described above, the operation of the affected part H3 inside the hole H2 opened in the patient's skull H1 is displayed on a monitor (not shown). It is performed by a surgeon (not shown) while watching the video. At this time, the multi-degree-of-freedom second joint portion 13 is moved by operating the operation button group 18 of the operation rod 16 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 (for example, a total of four buttons including an upper button, a lower button, a right button, and a left button). The treatment section 12 is moved up and down or left and right by rotating up and down or left and right.
[0048]
Further, as the operation rod 16 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 is rotated about the bearing portion 20 of the support shaft portion 15, the two parallel links 21a and 21b are pushed and pulled, and the parallel links 21a and 21b are moved. The tip arm 10b is bent and extended via the first joint portion 11 by the movement.
[0049]
By combining the operation of the operation button group 18 of the operation rod 16 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 and the operation of rotating the operation rod 16 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 around the bearing portion 20 of the support shaft portion 15. The treatment section 12 can be guided to a desired position within the field of view of the endoscope 1. Further, in accordance with the operation of pulling the trigger 17 of the operating rod 16, the treatment unit 12 is remotely opened and closed to perform treatment.
[0050]
Further, when the insertion portion 5 of the endoscope 1 is rotated around the axis, the field of view of the endoscope 1 is also moved in the rotation direction of the insertion portion 5. At this time, when the insertion portion 5 of the endoscope 1 is rotated in the clockwise direction, for example, from the position of FIG. 8, the forceps movement restriction link 4 is shown in FIG. 9 in conjunction with the rotation operation of the insertion portion 5. To move. That is, the forceps movement restriction link 4 is formed in parallel with the first link component 28a, the second link component 28b, and the two link arms 28c and 28d in conjunction with the rotation operation of the endoscope 1. By the action of the link, the multi-degree-of-freedom forceps 2 moves so as to rotate in the visual field direction in conjunction with the endoscope 1.
[0051]
Therefore, the above configuration has the following effects. That is, according to the endoscopic surgery system of the present embodiment, the perspective endoscope 1 and the multi-degree-of-freedom forceps 2 are inserted into the integral sheath 3, and the endoscope 1 and the multi-degree-of-freedom forceps 2 are The treatment tool movement restriction link 4 having a parallel link structure is set between the two. At this time, the endoscope squint angle recognition control system 40 discriminates the squint angle of the endoscope 1 and controls the rotation angle of the pinion gear motor 26 according to this squint angle, so that the two stoppers of the operating rod restricting means 22 are controlled. The positions of the drive stoppers 25a, 25b, 25c, 25d of the support racks 24a, 24b are set. Then, by restricting the range in which the restricting plate 27 can be moved by the drive stoppers 25a, 25b, 25c, and 25d, the restriction range of the drive range of the multi-degree-of-freedom forceps 21 according to the recognized perspective angle of the endoscope 1 Determine appropriately. As a result, the angle of the operating rod 16 is regulated so that the treatment section 12 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 does not deviate from the field of view of the endoscope 1, so that the treatment section of the multi-degree-of-freedom forceps 2 from the field of view of the endoscope 1. 12 can be prevented from coming off.
[0052]
Accordingly, in an operation using the perspective endoscope 1 and the multi-degree-of-freedom forceps 2 having a wide operation range, the endoscope perspective angle recognition control system 40 for detecting the observation position of the endoscope 1 and the internal The forceps 2 is moved when the visual field of the endoscope 1 is moved by the operating rod restricting means 22 that restricts the movement of the first joint portion 11 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 according to the detection result of the endoscope perspective angle recognition control system 40. The treatment section 12 can follow and move without deviating from the field of view of the endoscope 1. Therefore, since the operation of the multi-degree-of-freedom forceps 2 that guides the treatment portion 12 of the forceps 2 into the observation field of the endoscope 1 can be simplified, the operation can be performed smoothly and the operation time can be shortened. Can do.
[0053]
When the insertion portion 5 of the endoscope 1 is rotated in the direction around the axis, the forceps movement restriction link 4 is connected to the first link component 28a and the second link in conjunction with the rotation operation of the insertion portion 5. The multi-degree-of-freedom forceps 2 moves in conjunction with the endoscope 1 so as to be rotated in the visual field direction by the action of a parallel link formed by the component 28b and the two link arms 28c and 28d. Therefore, the multi-degree-of-freedom forceps 2 follows and moves only by rotating the insertion portion 5 of the endoscope 1 in the direction around the axis, so that the surgery can be performed smoothly.
[0054]
Furthermore, the rigid endoscope 1 of the present embodiment is formed with a bent portion 7 bent in a substantially crank shape at the proximal end portion of the insertion portion 5. Therefore, by setting the position of the bent portion 7 and a specific position in the circumferential direction of the observation optical system, for example, the upper position of the visual field (or the lower, left, and right positions), There is an effect that the visual field direction of the endoscope 1 can be easily confirmed simply by visually observing the position of the bending portion 7 of the insertion portion 5.
[0055]
10 and 11 show a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the configuration of the endoscopic surgery system according to the first embodiment (see FIGS. 1 to 9) is changed as follows. The main parts other than the changed part have the same configuration as the endoscopic surgery system of the first embodiment, and the same parts as those of the endoscopic surgery system of the first embodiment have the same reference numerals. The description is omitted here.
[0056]
That is, in the endoscopic surgery system according to the present embodiment, instead of the forceps movement restriction link 4 according to the first embodiment, as shown in FIG. Endoscope movement detection part (detection means) 51 for detecting the rotation angle and the insertion / removal amount of the insertion part 5 and the movement amount of the multi-degree-of-freedom forceps 2 with respect to the sheath 3 (the rotation angle of the insertion part 5 and the insertion / removal of the insertion part 5) A forceps movement amount control unit (forceps operation restricting means) 52 for controlling the amount) is provided.
[0057]
In addition, the endoscope movement detection unit 51 includes the amount of insertion / removal in the axial direction of the rotation angle detection unit 53 that detects the rotation angle of the endoscope 1 with respect to the sheath 3 and the insertion unit 5 of the endoscope 1 with respect to the sheath 3. An insertion / extraction amount detection unit 54 for detection is provided. Further, the rotation angle detection unit 53 incorporates a rotation angle detection sensor 55 shown in FIG. The rotation angle detection sensor 55 is formed by a rotary encoder (not shown), for example. An insertion / extraction amount detection sensor 56 is built in the insertion / extraction amount detection unit 54. The insertion / removal amount detection sensor 56 is formed by, for example, a linear encoder (not shown) that uses, for example, comb-like indents 57.
[0058]
The forceps movement amount control unit 52 includes a rotation angle control unit 58 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 with respect to the sheath 3 and an insertion / extraction amount control unit 59 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 with respect to the sheath 3. The rotation angle control unit 58 incorporates, for example, a rotary motor 60 with a rotary encoder shown in FIG. The insertion / extraction amount control unit 59 incorporates, for example, a linear encoder (not shown) and an insertion / extraction motor 61 shown in FIG.
[0059]
FIG. 11 is a block diagram of the control system 62 of the endoscopic operation system according to the present embodiment, which includes the position detection system of the endoscope 1 and the position control system of the multi-degree-of-freedom forceps 2. The control system 62 includes a rotation angle detection sensor 55, an insertion / extraction amount detection sensor 56, a visual field movement amount calculation processing circuit 63, a forceps rotation angle control circuit 64, and a forceps insertion / extraction amount control circuit 65 of the endoscope 1. I have. Here, a rotation angle detection sensor 55, an insertion / removal amount detection sensor 56, a forceps rotation angle control circuit 64, and a forceps insertion / removal amount control circuit 65 of the endoscope 1 are connected to the visual field movement amount calculation processing circuit 63, respectively. Has been.
[0060]
Next, the operation of the endoscopic surgery system according to the present embodiment having the above configuration will be described. During use of the endoscopic surgery system of the present embodiment, the guide sheath 3 is inserted into a hole H2 formed in the patient's skull H1 during the operation, for example. In this case, the sheath 3 is fixedly held by a holder (not shown).
[0061]
Subsequently, as shown in FIG. 10, the insertion portion 5 of the endoscope 1 is inserted into the lumen 3a of the endoscope guide hole of the guide sheath 3, and is inserted into the skull H1 through the lumen 3a. Here, the eyepiece part 8 side of the insertion part 5 of the endoscope 1 is movably held by an endoscope holding tool (not shown) having a multi-joint structure. Then, a surgeon (not shown) performs an operation while viewing an image of the endoscope 1 displayed on a monitor (not shown).
[0062]
The insertion portion 10 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 is also inserted into the skull H1 through the lumen 3b of the treatment tool guide hole of the sheath 3. Then, the treatment unit 12 is remotely opened and closed in accordance with an operation of pulling the trigger 17 of the operation rod 16. Furthermore, the second joint part 13 having multiple degrees of freedom is rotated up and down or left and right by the operation of the operation button group 18 (for example, a total of four buttons including an upper button, a lower button, a right button, and a left button). 12 is moved up and down or left and right.
[0063]
Further, as the operation rod 16 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 is rotated about the bearing portion 20 of the support shaft portion 15, the two parallel links 21a and 21b are pushed and pulled, and the parallel links 21a and 21b are moved. The tip arm 10b is bent and extended via the first joint portion 11 by the movement.
[0064]
When the endoscope 1 is moved to change the visual field, the rotation angle detection sensor 55 of the rotation angle detection unit 53 outputs detection data of the rotation angle of the endoscope 1 to the visual field movement amount calculation processing circuit 63. To do. At this time, the insertion / removal amount detection sensor 56 of the insertion / removal amount detection unit 54 similarly outputs detection data of the insertion / removal amount of the endoscope 1 to the visual field movement amount calculation processing circuit 63.
[0065]
Further, the visual field movement amount calculation processing circuit 63 includes a rotation angle detection sensor 55 of the rotation angle detection unit 53, an insertion / removal amount detection sensor 56 of the insertion / removal amount detection unit 54, and a rotation angle control unit 58 of the multi-degree-of-freedom forceps 2. Output signals from the rotation angle control circuit 64 and the insertion / removal amount control circuit 65 of the insertion / removal amount control unit 59 are respectively input. The visual field movement amount calculation processing circuit 63 calculates the movement amount of the endoscope 1 based on these input signals, and positions the visual field of the endoscope 1 and the treatment section 12 of the multi-degree-of-freedom forceps 2. The relationship is calculated, and calculated values that prevent the treatment unit 12 from deviating from the visual field are output to the rotation angle control circuit 64 and the insertion / removal amount control circuit 65 of the multi-degree-of-freedom forceps 2, respectively.
[0066]
Subsequently, the rotation angle control circuit 64 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 controls the rotation motor 60 based on the output signal from the visual field movement amount calculation processing circuit 63. The insertion / extraction amount control circuit 65 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 controls the insertion / extraction motor 61 based on an output signal from the visual field movement amount calculation processing circuit 63. That is, position control is performed in which the position of the treatment portion 12 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 is held in the field of view of the endoscope 1 following the movement of the field of view of the endoscope 1.
[0067]
Therefore, according to the endoscopic surgery system of the present embodiment, the movement amount (insertion) of the endoscope 1 with the perspective endoscope 1 and the multi-degree-of-freedom forceps 2 inserted into the integral sheath 3. An endoscope movement detection unit 51 that detects the rotation angle of the unit 5 and the amount of insertion / removal of the insertion unit 5 is attached to the endoscope 1, and the movement amount of the multi-degree-of-freedom forceps 2 relative to the sheath 3 (the rotation angle of the insertion unit 5). Further, by attaching the forceps movement amount control unit 52 for controlling the insertion / extraction amount of the insertion unit 5 to the multi-degree-of-freedom forceps 2, the treatment unit 12 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 is not detached from the field of view of the endoscope 1. Can be controlled. Therefore, since the operation of the multi-degree-of-freedom forceps 2 for guiding the treatment portion 12 of the forceps 2 into the observation field of the endoscope 1 can be simplified, the operation can be performed smoothly and the operation time can be shortened. Can do.
[0068]
FIG. 12 to FIG. 14 show a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the configuration of the endoscopic surgery system according to the first embodiment (see FIGS. 1 to 9) is changed as follows. The main parts other than the changed part have the same configuration as the endoscopic surgery system of the first embodiment, and the same parts as those of the endoscopic surgery system of the first embodiment have the same reference numerals. The description is omitted here.
[0069]
That is, the endoscopic surgery system of the present embodiment is provided with a position control device 71 that controls the position of the multi-degree-of-freedom forceps 2. The position control device 71 is provided with a forceps moving device 72 that moves the position of the multi-degree-of-freedom forceps 2 up and down along the axial direction of the insertion portion 10.
[0070]
As shown in FIG. 13, the forceps moving device 72 is provided with a vertical arm 73 extending in the vertical direction and a horizontal arm 74 extending in the substantially horizontal direction. Here, the base end of the horizontal arm 74 is connected to the upper end of the vertical arm 73. Further, a grip portion 75 that grips the multi-degree-of-freedom forceps 2 is provided at the distal end portion of the lateral arm 74. An engagement groove 76 for accommodating the positioning component 35 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 is formed in the grip portion 75. When the multi-degree-of-freedom forceps 2 is gripped by the gripping portion 75, the position of the multi-degree-of-freedom forceps 2 around the axis is restricted by the engaging portion between the engaging groove 76 and the positioning component 35. .
[0071]
Further, the vertical arm 73 is slid up and down at the lower end portion of the vertical arm 73 parallel to the multi-degree-of-freedom forceps 2 to control the insertion / extraction amount of the multi-degree-of-freedom forceps 2 with respect to the sheath 3 (insertion / extraction amount of the vertical arm 73). A forceps driving unit 77 is provided. Here, the vertical arm 73 is provided with a rack-like linear gear portion 78.
[0072]
Further, the forceps driving unit 77 includes a motor 80 that rotationally drives a pinion gear 79 meshed with the linear gear unit 78 of the vertical arm 73, an arm arm motor drive control circuit 81, and a linear encoder or a rotary encoder (not shown). Is built-in. Here, the motor 80 includes, for example, a stepping motor and a gear head. The amount of insertion of the multi-degree-of-freedom forceps 2 into the sheath 3 is controlled by the forceps driving unit 77.
[0073]
Further, one end of a signal wire bundle 82 is connected to the operation rod 16 of the multi-degree-of-freedom forceps 2. A forceps motor drive control circuit 83 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 is connected to the other end portion of the signal line bundle 82. The forceps motor drive control circuit 83 drives and controls the motor group 84 shown in FIG. 12 for operation of the treatment section 12 incorporated in the multi-degree-of-freedom forceps 2.
[0074]
FIG. 12 is a block diagram of the position control system of the multi-degree-of-freedom forceps 2. Here, the position control device 71 includes a video signal circuit 85, an A / D converter 86, and an image arithmetic processing circuit 87. Here, a CCD element 88 and a display monitor 89 built in the TV camera 9 are connected to the video signal circuit 85. Further, an arm motor drive control circuit 81 and a forceps motor drive control circuit 83 are connected to the image arithmetic processing circuit 87.
[0075]
Next, the operation of the present embodiment having the above configuration will be described. During use of the endoscopic surgery system of the present embodiment, the guide sheath 3 is inserted into a hole H2 formed in the patient's skull H1 during the operation, for example. In this case, the sheath 3 is fixedly held by a holder (not shown).
[0076]
Subsequently, as shown in FIG. 13, the insertion portion 5 of the endoscope 1 is inserted into the lumen 3a of the endoscope guide hole of the guide sheath 3, and is inserted into the skull H1 through the lumen 3a. Here, the eyepiece part 8 side of the insertion part 5 of the endoscope 1 is movably held by an endoscope holding tool (not shown) having a multi-joint structure. A surgeon (not shown) performs the operation while viewing the video of the endoscope 1 displayed on the monitor 89.
[0077]
The insertion portion 10 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 is also inserted into the skull H1 through the lumen 3b of the treatment tool guide hole of the sheath 3. Then, the treatment unit 12 is remotely opened and closed in accordance with an operation of pulling the trigger 17 of the operation rod 16. Furthermore, the second joint part 13 having multiple degrees of freedom is rotated up and down or left and right by the operation of the operation button group 18 (for example, a total of four buttons including an upper button, a lower button, a right button, and a left button). 12 is moved up and down or left and right.
[0078]
Further, as the operation rod 16 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 is rotated about the bearing portion 20 of the support shaft portion 15, the two parallel links 21a and 21b are pushed and pulled, and the parallel links 21a and 21b are moved. The tip arm 10b is bent and extended via the first joint portion 11 by the movement.
[0079]
Further, when observing the endoscope 1, the video signal circuit 85 of the position control device 71 converts the video signal from the CCD element 88 into a video signal such as RGB or NTSC and outputs it to the display monitor 89 and the A / D converter 86. To do. Subsequently, the A / D converter 86 converts the analog video signal sent from the video signal 85 into a digital signal and outputs the digital signal to the image arithmetic processing circuit 87. At this time, the image arithmetic processing circuit 87 can recognize the treatment portion 12 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 three-dimensionally. Then, the image calculation processing circuit 87 performs image calculation processing based on the output signal from the A / D converter 86, obtains the distal end position of the treatment portion 12 of the multi-degree-of-freedom forceps 2, and determines the position of the vertical arm 73 and A command related to the movement amount is transmitted to the arm motor drive control circuit 81 and the forceps motor drive control circuit 83 of the multi-degree-of-freedom forceps 2.
[0080]
Thereby, the position control of the treatment section 12 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 can be controlled by the arm motor drive control circuit 81 of the vertical arm 73 and the forceps motor drive control circuit 83 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 by the following control method. Done.
[0081]
For example, in the initial state before the operation, as shown in FIG. 14, a state where the distal end of the treatment section 12 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 coincides with the center line CL of the visual field of the endoscope 1 is set as the home position. The multi-degree-of-freedom forceps 2 is moved by the position control device 71.
[0082]
Thereafter, when the field of view is moved by the movement of the endoscope 1, the image calculation processing circuit 87 calculates the distal end position of the treatment unit 12 as needed so that the distal end of the treatment unit 12 does not deviate from the field of view of the endoscope 1. The position of the multi-degree-of-freedom joint of the multi-degree-of-freedom forceps 2 is controlled.
[0083]
At this time, as one method for controlling the center line CL of the visual field of the endoscope 1 and the distal end of the treatment portion 12 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 to coincide with each other, for example, processing an image of the TV camera 9 There is a way to do it. Specifically, when the treatment section 12 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 is set in a state where the joint with multiple degrees of freedom is fully extended, the treatment section 12 is guided by the sheath 3 and the treatment section 12 is centered on the image. It can be controlled to move on a line. Therefore, the shape of the treatment portion 12 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 is image-recognized in advance, and it is determined whether or not the distal end portion of the treatment portion 12 has reached the center of the observation image of the endoscope 1. Control.
[0084]
In addition, as a method of detecting the distal end position of the treatment portion 12 of the multi-degree-of-freedom forceps 2, a method of calculating by numerically inputting a length from the grasping portion 75 to the distal end position in advance may be considered.
[0085]
Further, when the endoscope 1 is moved to change the field of view, the image calculation processing circuit 54 performs calculation processing of the positional relationship between the field of view of the endoscope 1 and the treatment unit 12, and the treatment unit 12 is out of the field of view. Such calculated values are output to the forceps drive unit 77 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 and the forceps motor drive control circuit 83, respectively. At this time, the forceps driving unit 77 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 controls the motor 80 based on the output signal from the image arithmetic processing circuit 87. Further, the forceps motor drive control circuit 83 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 controls the motor group 84 in the multi-degree-of-freedom forceps 2 based on an output signal from the image arithmetic processing circuit 87. That is, the position of the multi-degree-of-freedom forceps 2 is controlled following the movement of the visual field of the endoscope 1.
[0086]
Therefore, the above configuration has the following effects. That is, according to the endoscopic operation system of the present embodiment, the perspective endoscope 1 and the multi-degree-of-freedom forceps 2 are inserted into the integral sheath 3, and the multi-degree-of-freedom forceps 2 is inserted into the multi-degree-of-freedom forceps 2. By mounting the position control device 71, it is possible to control the treatment section 12 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 from being detached from the field of view of the endoscope 1. Therefore, since the operation of the multi-degree-of-freedom forceps 2 that guides the treatment portion 12 of the forceps 2 within the observation field of view of the endoscope 1 can be simplified also in the present embodiment, the operation can be performed smoothly and the operation can be performed. Time can be shortened.
[0087]
The position control device 71 for the multi-degree-of-freedom forceps 2 according to the present embodiment may be configured to include a mechanism for rotating the insertion portion 10 of the multi-degree-of-freedom forceps 2 about the axis.
[0088]
Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
Next, other characteristic technical matters of the present application are appended as follows.
Record
(Supplementary Item 1) A multi-degree-of-freedom forceps having an endoscope for observing a surgical part, a treatment part for treating a surgical part, and a plurality of joints for arranging the treatment part at a desired position; And a detecting unit that detects an observation position of the endoscope, and a regulating unit or a controlling unit that regulates or controls movement of at least one of the plurality of joints according to a detection result of the detecting unit. Endoscopic surgery system.
[0089]
(Additional Item 2) The detection means is an insertion / extraction amount detection means for detecting an insertion / extraction amount of the endoscope, and the control means determines the insertion / extraction amount of the multi-degree-of-freedom forceps according to the detection amount of the insertion / extraction amount detection means. The endoscopic surgery system according to Additional Item 1, which is means for controlling the amount of insertion / extraction.
[0090]
(Additional Item 3) The detection unit is a perspective direction detection unit that detects a perspective angle of an endoscope, and the regulating unit moves a joint of the multi-degree-of-freedom forceps according to a detection result of the perspective direction detection unit. The endoscopic surgery system according to Additional Item 1, which is a movement range regulating means for regulating the range.
[0091]
(Additional Item 4) The detection means is a visual field direction detection means for detecting a visual field direction of the endoscope, and the control means is a joint movement direction of the multi-degree-of-freedom forceps according to a detection result of the visual field direction detection means. The endoscopic surgery system according to Item 1, which is a joint movement direction control means for controlling the movement.
[0092]
(Additional Item 5) The endoscopic surgery system according to Additional Item 3, wherein the movement range restriction means is a stopper that varies a restriction amount according to a type of the endoscope.
[0093]
(Additional Item 6) The endoscopic surgery system according to Additional Item 4, wherein the visual field direction detection unit is a rotation angle detection unit that detects a rotation angle of the endoscope.
[0094]
(Additional Item 7) The control means controls the movement range of the joint based on the image recognition means for recognizing the position of the treatment section from the captured image of the endoscope and the recognition information of the image recognition means. The endoscopic surgery system according to additional item 1, which is means for performing
[0095]
(Additional Item 8) The endoscopic surgery system according to Additional Item 4, wherein the joint movement direction control means includes a parallelogram link that matches a relative angle between the endoscope and the multi-degree-of-freedom forceps.
[0096]
(Prior Art of Additional Items 1 to 8) In general, the treatment tool and the endoscope are inserted into the body cavity of the patient, and the image of the distal end portion of the treatment tool inserted into the body cavity is within the observation field of the endoscope. An endoscopic surgical operation is known in which a treatment operation is performed while observing a treatment state of an affected area with a treatment tool with an endoscope.
[0097]
In this operation, the operator changes the observation position of the endoscope at any time in order to obtain a visual field that allows easy operation. In recent years, with the advancement of surgery, there has been an increasing demand for treatment using a treatment tool having a large degree of freedom and a large operation range to a site where the treatment tool has not reached before. Such a treatment tool is disclosed in JP-A-2001-276091. However, when using a perspective-type or side-view type endoscope and performing treatment using a treatment tool with multiple degrees of freedom and a large operating range, the distal end of the treatment tool can be viewed by moving the visual field or moving the treatment tool. There is a problem that the surgery does not proceed smoothly.
[0098]
Therefore, Japanese Patent No. 2575586 discloses a field-moving endoscope system that can change the field of view of an endoscope following the movement of a treatment instrument inserted into a body cavity during surgery under an endoscope. is doing. Specifically, the treatment tool provided with the color marker is photographed by the photographing means of the endoscope, the position of the color marker in the image at this time is detected by image processing, and the endoscope is operated based on the detected position. The visual field is moved so that the color marker is located at the center of the screen by moving the held electric manipulator.
[0099]
(Problems to be solved by Supplementary Items 1 to 8) In the above-described conventional example, in order to perform visual field movement based on the position of the treatment portion of the treatment instrument, when a multi-degree-of-freedom forceps is used, the use state thereof Has a larger operating range than the conventional forceps, and the visual field movement following the forceps needs to be moved frequently and in a wide range, resulting in an increase in size and complexity of the visual field movement mechanism.
[0100]
Further, in a perspective or side-view type endoscope system that does not have a visual field movement function as in the conventional example, the distal end of the forceps is operated by the operation of the endoscope because of the large operating range of the multi-degree-of-freedom forceps. Is easy to enter the blind spot of the endoscope. In this state, the multi-degree-of-freedom forceps must be guided very carefully and guided into the observation field of the endoscope, so that the operation cannot be performed smoothly.
[0101]
(Object of Additional Items 1 to 8) The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and the object of the present invention is to treat a multi-degree-of-freedom forceps according to a change in the observation direction of the endoscope. An object of the present invention is to provide an endoscopic surgical system having a mechanism capable of guiding a portion into the field of view of an endoscope.
[0102]
(Operation of Additional Items 1 to 8) According to such an endoscopic operation system of the present invention, in an operation using a perspective-type or side-view type endoscope and a multi-degree-of-freedom forceps having a wide operation range. The detection means for detecting the observation position of the endoscope, and the regulation means or control means for regulating or controlling the movement of at least one joint of the plurality of joints of the multi-degree-of-freedom forceps according to the detection result of the detection means, Since the forceps treatment part moves following the endoscope without moving out of the field of view, the multi-degree-of-freedom forceps must be manipulated very carefully and guided into the observation field of the endoscope. An endoscopic operation system that does not fall into a state can be provided. Moreover, since the treatment instrument follows and moves only by moving the endoscope, it is possible to easily perform the operation smoothly.
[0103]
(Effects of Additional Items 1 to 8) As described above, according to the endoscopic surgery system of the present invention, a perspective-type or side-view type endoscope and a multi-degree-of-freedom forceps having a wide operation range are used. Detecting means for detecting the observation position of the endoscope in a surgery to be performed, and a regulating means or control means for regulating or controlling the movement of at least one joint of the plurality of joints of the multi-degree-of-freedom forceps according to the detection result of the detecting means Therefore, when the field of view of the endoscope is moved, the treatment part of the forceps follows and moves without detaching from the field of view, so that the multi-degree-of-freedom forceps are operated very carefully and guided into the observation field of the endoscope. An endoscopic operation system that does not fall into a state that must be provided can be provided. Moreover, since the treatment instrument follows and moves only by moving the endoscope, it is possible to easily perform the operation smoothly.
[0104]
(Additional Item 9) An endoscope including an observation optical system for observing a direction different from the axial direction of the insertion portion;
In an endoscopic surgery system using a combination of multi-degree-of-freedom forceps with a wide operating range,
Detecting means for detecting an observation state of the endoscope;
An endoscopic surgery system comprising forceps operation restricting means for restricting an operation range of the multi-degree-of-freedom forceps from being out of an observation field of the endoscope according to a detection result of the detecting means. .
[0105]
(Operation of Supplementary Item 9) Then, according to the endoscopic operation system of the invention of the supplementary item 9, surgery using a perspective or side-view type endoscope and a multi-degree-of-freedom forceps having a wide operation range. In the above, the observation position of the endoscope is detected by the detection means, and the movement range of the multi-degree-of-freedom forceps is restricted from being out of the observation field of the endoscope by the forceps movement restriction means according to the detection result of the detection means. . As a result, the multi-DOF forceps are operated very carefully and do not fall into a state where they must be guided into the observation field of the endoscope. The operation can be performed smoothly and easily.
[0106]
(Additional Item 10) A guide sheath including an endoscope guide hole for inserting the insertion portion of the endoscope and a treatment instrument guide hole for inserting the insertion portion of the multi-degree-of-freedom forceps, The endoscopic surgery system according to appendix 9, wherein the insertion portion of the endoscope and the insertion portion of the multi-degree-of-freedom forceps are inserted into the body through the common guide sheath.
[0107]
(Operation of Additional Item 10) In the invention of the additional item 10, the insertion portion of the endoscope is inserted into the endoscope guide hole of the guide sheath, and the insertion portion of the multi-degree-of-freedom forceps is inserted into the treatment instrument guide hole. The insertion portion of the endoscope and the insertion portion of the multi-degree-of-freedom forceps are inserted into the body through a common guide sheath.
[0108]
(Additional Item 11) The endoscope is formed by a perspective type endoscope in which an observation direction of the observation optical system is inclined with respect to an axial direction of the insertion portion,
The multi-degree-of-freedom forceps includes a bending arm connected to a distal end portion of an elongated forceps insertion portion via a first joint portion so as to be able to bend in a direction different from the axial direction of the forceps insertion portion, and a distal end of the bending arm The endoscopic surgery system according to Additional Item 10, further comprising a treatment unit rotatably connected to the unit via a second joint unit.
[0109]
(Operation of Supplementary Item 11) In the invention of the supplementary item 11, a perspective-type endoscope in which the observation direction of the observation optical system is inclined with respect to the axial direction of the insertion portion, and the elongated forceps insertion portion A bending arm connected to the distal end of the bending arm in a direction different from the axial direction of the forceps insertion portion via the first joint, and rotating to the distal end of the bending arm via the second joint A multi-degree-of-freedom forceps having a treatment unit that is connected to each other is used in combination.
[0110]
(Additional Item 12) The detection means includes a movement amount detection means for detecting an axial movement amount of the insertion portion of the endoscope inserted into the body through the endoscope guide hole,
The forceps operation restricting means is a movement amount control means for controlling an axial movement amount of the multi-degree-of-freedom forceps moving along the treatment instrument guide hole in accordance with a detection amount of the movement amount detection means. The endoscopic surgery system according to item 11, wherein the system is an endoscopic operation system.
[0111]
(Operation of Additional Item 12) According to the invention of the additional item 12, the movement amount detection unit of the detection unit detects the movement amount in the axial direction of the insertion portion of the endoscope inserted into the body through the endoscope guide hole. The amount of movement in the axial direction of the multi-degree-of-freedom forceps that moves along the treatment instrument guide hole is controlled by the amount-of-movement control means of the forceps operation restriction means according to the amount detected by the movement amount detection means. It is.
[0112]
(Additional Item 13) The detection means includes a perspective angle detection means for detecting a perspective angle of the endoscope,
The endoscope according to claim 11, wherein the forceps operation restricting means includes a movement range restricting means for restricting a movement range of at least one of the joint portions according to a detection result of the perspective angle detecting means. Surgery system.
[0113]
(Operation of Supplementary Item 13) In the invention of the supplementary item 13, the perspective angle of the endoscope is detected by the perspective angle detection unit of the detection unit, and the forceps operation is performed according to the detection result of the perspective angle detection unit. The movement range of the at least one joint is regulated by the movement range regulation means of the regulation means.
[0114]
(Additional Item 14) The endoscopic surgery system according to Additional Item 13, wherein the movement range restriction means is a stopper that varies a restriction amount according to a type of the endoscope.
[0115]
(Operation of Supplementary Item 14) In the invention of the supplementary item 14, the amount of restriction by the stopper of the movement range restricting means is varied in accordance with the type of endoscope.
[0116]
(Additional Item 15) The detection means includes visual field direction detection means for detecting a visual field direction of the endoscope,
The endoscopic surgery according to claim 11, wherein the forceps movement restricting means is a joint part moving direction control means for controlling a moving direction of the joint part according to a detection result of the visual field direction detecting means. system.
[0117]
(Operation of Supplementary Item 15) According to the invention of the supplementary item 15, the visual field direction of the endoscope is detected by the visual field direction detection unit, and the joint part movement direction control is performed according to the detection result of the visual field direction detection unit. The moving direction of the joint is controlled by the means.
[0118]
(Additional Item 16) The endoscopic surgery system according to Additional Item 15, wherein the visual field direction detection unit is a rotation angle detection unit that detects a rotation angle of the endoscope.
[0119]
(Operation of Supplementary Item 16) In the invention of the supplementary item 16, the rotation angle of the endoscope is detected by the rotation angle detection means of the visual field direction detection means.
[0120]
(Additional Item 17) The endoscope according to Additional Item 15, wherein the joint movement direction control means includes a parallelogram link that matches a relative angle between the endoscope and the multi-degree-of-freedom forceps. Mirror surgery system.
[0121]
(Operation of Supplementary Item 17) According to the invention of the supplementary item 17, the relative angle between the endoscope and the multi-degree-of-freedom forceps is made to coincide by the parallelogram link of the joint movement direction control means. It is.
[0122]
(Additional Item 18) The forceps movement restricting means includes an image recognizing means for recognizing the position of the treatment portion from a photographed image of the endoscope, and a movement of the joint portion based on the recognition information of the image recognizing means. The endoscopic surgery system according to item 9, further comprising means for controlling the range.
[0123]
(Operation of Additional Item 18) Then, in the invention of the additional item 18, the position of the treatment portion is recognized from the captured image of the endoscope by the image recognition unit of the forceps operation regulating unit, and the image recognition unit recognizes the image. The movement range of the joint is controlled based on the information.
[0124]
【The invention's effect】
According to the endoscopic surgery system of the present invention, the treatment portion of the forceps can be guided into the visual field of the endoscope according to a change in the observation direction of the endoscope during the operation under the endoscope.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part showing a schematic configuration of each component arranged outside the body in an endoscopic surgery system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a main part showing a schematic configuration of each component inserted into the body in the endoscopic surgery system according to the first embodiment.
FIG. 3 is a side view of the main part showing the movement restricting mechanism of the operating rod in the endoscopic surgery system according to the first embodiment.
FIG. 4 shows the operating state of the multi-degree-of-freedom forceps operating rod in the endoscopic surgery system of the first embodiment. FIG. 4 (A) shows a state in which the tip arm of the multi-degree-of-freedom forceps extends straight. The side view which shows the state hold | maintained, (B) is a side view which shows the state by which the front-end | tip arm of the multi-degree-of-freedom forceps was bent.
5A and 5B show the operating state of the movement restricting mechanism of the operating rod in the endoscopic surgery system according to the first embodiment. FIG. 5A is an operation restricted by a restriction plate at the position of FIG. Explanatory drawing for demonstrating the movement range of a rod, (B) is explanatory drawing for demonstrating the movement range of the operating rod regulated by the control board in the position of FIG. 4 (B).
FIG. 6 is a side view of a main part showing an example of an endoscope perspective angle recognition control system in the endoscope operation system according to the first embodiment.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a main part of the endoscope perspective angle recognition control system in the endoscope operation system according to the first embodiment.
FIG. 8 is a plan view showing a state in which the forceps movement restriction link is held at the initial position in the endoscopic surgery system according to the first embodiment.
FIG. 9 is a plan view showing a state in which the forceps movement restriction link in the endoscopic operation system according to the first embodiment moves in the visual field direction in conjunction with the endoscope.
FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a main part showing a schematic configuration of each component arranged outside the body in an endoscopic surgery system according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system in the endoscopic surgery system according to the second embodiment.
FIG. 12 is a block diagram showing a schematic configuration of a treatment instrument movement control system in an endoscopic surgery system according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a longitudinal sectional view of an essential part showing a schematic configuration of each component arranged outside the body in an endoscopic surgery system according to a third embodiment.
FIG. 14 is a longitudinal sectional view of a main part showing a schematic configuration of each component inserted into a body in an endoscopic surgery system according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Endoscope
2 Multi-DOF forceps
5 Insertion part
22 Operating rod regulating means (forceps movement regulating means)
40 Endoscopic perspective angle recognition control system (detection means)

Claims (4)

挿入部の先端部に前記挿入部の軸方向とは異なる方向を観察する観察光学系を備えた斜視型内視鏡と、
細長い鉗子挿入部の先端部に動作範囲が広い多自由度の処置部が配設された多自由度鉗子と、
前記斜視型内視鏡および前記多自由度鉗子を相互に略平行に挿抜可能なシースとを含み、前記斜視型内視鏡の前記観察光学系の視野内に前記多自由度鉗子の前記処置部の先端部分の画像を捕らえ、前記斜視型内視鏡によって観察しながら前記多自由度鉗子の処置作業を行う内視鏡手術システムにおいて、
前記斜視型内視鏡の斜視角度を検出する検出手段と、
この検出手段の検出結果に応じて前記多自由度鉗子の前記処置部の動作範囲が前記斜視型内視鏡の観察視野内から外れないように規制する鉗子動作規制手段とを設けたことを特徴とする内視鏡手術システム。A perspective endoscope provided with an observation optical system for observing a direction different from the axial direction of the insertion portion at the distal end portion of the insertion portion ;
A multi-degree-of-freedom forceps in which a multi-degree-of-freedom treatment section having a wide operation range is disposed at the distal end of the elongated forceps insertion section ;
A sheath capable of inserting / removing the perspective endoscope and the multi-degree-of-freedom forceps substantially parallel to each other, and the treatment portion of the multi-degree-of-freedom forceps in the field of view of the observation optical system of the perspective endoscope In an endoscopic surgery system that captures an image of the distal end portion of the multi-degree-of-freedom forceps while observing with the perspective endoscope,
Detecting means for detecting the perspective angle of the oblique endoscope,
Characterized in that the operating range of the treatment portion of the multi-DOF forceps is provided a forceps operation regulating means for regulating such do not depart from the observation field of view of the oblique endoscope in accordance with the detection result of the detecting means Endoscopic surgery system. 前記検出手段は、前記斜視型内視鏡の機種に応じて前記斜視型内視鏡の斜視角度を判別する内視鏡斜視角認識制御システムを有し、The detection means includes an endoscope perspective angle recognition control system that determines a perspective angle of the perspective endoscope according to a model of the perspective endoscope,
前記多自由度鉗子は、前記鉗子挿入部の基端部に配設された手元側操作部に前記処置部の操作を行う操作桿を有し、The multi-degree-of-freedom forceps has an operating rod for operating the treatment portion on a proximal side operation portion disposed at a proximal end portion of the forceps insertion portion,
前記鉗子動作規制手段は、前記内視鏡斜視角認識制御システムの検出結果に応じて前記多自由度鉗子の前記操作桿の動作範囲を規制する操作桿規制手段を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡手術システム。The forceps operation restricting means includes an operation rod restricting means for restricting an operation range of the operation rod of the multi-degree-of-freedom forceps according to a detection result of the endoscope perspective angle recognition control system. The endoscopic surgery system according to 1. 前記斜視型内視鏡は、前記挿入部の手元部に軸方向に沿って前記斜視型内視鏡の機種に応じて組み合わせが異なる複数の突起が並設され、In the perspective endoscope, a plurality of protrusions having different combinations are arranged in parallel along the axial direction at the proximal portion of the insertion portion, depending on the model of the perspective endoscope,
前記内視鏡斜視角認識制御システムは、前記斜視型内視鏡の前記複数の突起の有無を検知することにより、前記斜視型内視鏡の斜視角を判別し、The endoscope perspective angle recognition control system determines the perspective angle of the perspective endoscope by detecting the presence or absence of the plurality of protrusions of the perspective endoscope,
前記多自由度鉗子は、前記操作桿の駆動角度を規制する規制板を有し、The multi-degree-of-freedom forceps has a restricting plate for restricting a drive angle of the operation rod,
前記操作桿規制手段は、前記規制板が移動出来る範囲を規制する複数の駆動ストッパーと、前記内視鏡斜視角認識制御システムの検出結果に応じて前記複数の駆動ストッパーの位置を設定する手段とを有することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡手術システム。The operating rod restricting means includes a plurality of driving stoppers for restricting a range in which the restricting plate can move, and a means for setting the positions of the plurality of driving stoppers according to the detection result of the endoscope perspective angle recognition control system; The endoscopic surgery system according to claim 2, further comprising: 前記複数の駆動ストッパーの位置を設定する手段は、位置制御が可能なピニオンギアモータと、前記ピニオンギアモータと同軸に接続された１つのピニオンギアと、このピニオンギアの両側に配置され、前記ピニオンギアとそれぞれ噛合されている２つのストッパー支持ラックと、前記２つのストッパー支持ラックにそれぞれ突設された２本の駆動ストッパーとを具備し、The means for setting the positions of the plurality of drive stoppers includes a pinion gear motor capable of position control, one pinion gear coaxially connected to the pinion gear motor, and disposed on both sides of the pinion gear, Two stopper support racks meshed with each other, and two drive stoppers respectively protruding from the two stopper support racks,
前記規制板は、前記各駆動ストッパーの内側でしか移動出来ないように構成され、前記各駆動ストッパーの内側で前記規制板が移動出来る範囲に前記操作桿の駆動角度が規制されることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡手術システム。The restriction plate is configured to be movable only inside each of the drive stoppers, and the drive angle of the operating rod is restricted within a range in which the restriction plate can move inside each of the drive stoppers. The endoscopic surgery system according to claim 3.
JP2002311535A 2002-10-25 2002-10-25 Endoscopic surgery system Expired - Fee Related JP4179846B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002311535A JP4179846B2 (en) 2002-10-25 2002-10-25 Endoscopic surgery system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002311535A JP4179846B2 (en) 2002-10-25 2002-10-25 Endoscopic surgery system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004141486A JP2004141486A (en) 2004-05-20
JP4179846B2 true JP4179846B2 (en) 2008-11-12

Family

ID=32456727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002311535A Expired - Fee Related JP4179846B2 (en) 2002-10-25 2002-10-25 Endoscopic surgery system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4179846B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106572888A (en) * 2014-07-25 2017-04-19 奥林巴斯株式会社 Treatment device and treatment device system
US10638915B2 (en) 2016-02-10 2020-05-05 Olympus Corporation System for moving first insertable instrument and second insertable instrument, controller, and computer-readable storage device

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005006867A (en) * 2003-06-19 2005-01-13 Pentax Corp Endoscope for intraoperative observation
JP4789490B2 (en) * 2005-03-14 2011-10-12 オリンパス株式会社 Endoscope device
JP5160050B2 (en) 2006-06-07 2013-03-13 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Endoscopic treatment tool
EP2066222B1 (en) * 2006-09-11 2012-01-25 Karl Storz Endovision, Inc. System for an hysteroscope with integrated instruments
JP4914735B2 (en) 2007-02-14 2012-04-11 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Endoscope system for controlling the position of the treatment tool
JP4398479B2 (en) * 2007-03-02 2010-01-13 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Endoscope device
JP5030639B2 (en) * 2007-03-29 2012-09-19 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Endoscope device treatment instrument position control device
JP5567766B2 (en) * 2008-04-30 2014-08-06 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Endoscope
JP5384869B2 (en) * 2008-07-24 2014-01-08 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Endoscopic treatment system
KR100915882B1 (en) * 2009-03-27 2009-09-07 서오남 Guider for endoscopy surgery instrument
JP5932994B2 (en) 2012-05-25 2016-06-08 富士フイルム株式会社 Endoscopic surgical apparatus and mantle tube
WO2014123207A1 (en) * 2013-02-05 2014-08-14 Olympus Corporation Medical manipulator
WO2014157473A1 (en) 2013-03-29 2014-10-02 富士フイルム株式会社 Endoscopic surgery device, endoscope, and method for removing and method for inserting treatment tool
CN105188506B (en) 2013-03-29 2017-04-12 富士胶片株式会社 Device for endoscopic surgery
JP6093850B2 (en) 2013-03-29 2017-03-08 富士フイルム株式会社 Endoscopic surgical device
EP2979608B1 (en) 2013-03-29 2018-08-22 FUJIFILM Corporation Endoscopic surgery device
JP6018295B2 (en) * 2013-03-29 2016-11-02 富士フイルム株式会社 Medical instrument guide device
CN105072974B (en) 2013-03-29 2017-08-08 富士胶片株式会社 Endoscopic surgical device
EP2981220A1 (en) * 2013-04-04 2016-02-10 Demcon Advanced Mechatronics B.V. Trocar
WO2015033910A1 (en) 2013-09-03 2015-03-12 富士フイルム株式会社 Endoscopic surgical device and outer sleeve
JP6082469B2 (en) 2013-09-03 2017-02-15 富士フイルム株式会社 Endoscopic surgical apparatus and mantle tube
JP6084697B2 (en) 2013-09-03 2017-02-22 富士フイルム株式会社 Endoscopic surgical apparatus, outer tube, and outer tube
JP6062557B2 (en) 2013-09-03 2017-01-18 富士フイルム株式会社 Endoscopic surgical apparatus and mantle tube
DE112014004020B4 (en) 2013-09-03 2023-12-14 Fujifilm Corporation Endoscopic surgical device and overtube
JP6099754B2 (en) 2013-09-03 2017-03-22 富士フイルム株式会社 Endoscopic surgical apparatus and mantle tube
JP6167181B2 (en) 2013-09-03 2017-07-19 富士フイルム株式会社 Endoscopic surgical apparatus and mantle tube
WO2015147158A1 (en) * 2014-03-27 2015-10-01 富士フイルム株式会社 Endoscope surgical device, surgical tool and guide member
JP6286575B2 (en) * 2014-09-30 2018-02-28 富士フイルム株式会社 Endoscopic surgical device
JP6602580B2 (en) * 2015-07-16 2019-11-06 オリンパス株式会社 Endoscope system
WO2020012578A1 (en) * 2018-07-11 2020-01-16 オリンパス株式会社 Endoscope

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106572888A (en) * 2014-07-25 2017-04-19 奥林巴斯株式会社 Treatment device and treatment device system
CN106572888B (en) * 2014-07-25 2019-04-09 奥林巴斯株式会社 Treatment instrument and treatment instrument system
US10638915B2 (en) 2016-02-10 2020-05-05 Olympus Corporation System for moving first insertable instrument and second insertable instrument, controller, and computer-readable storage device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004141486A (en) 2004-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4179846B2 (en) Endoscopic surgery system
EP2092874B1 (en) Manipulator operation system
US6554766B2 (en) Endoscope device
JP5322714B2 (en) Electric bending operation device
JP4608601B2 (en) Medical system
JP4728075B2 (en) Endoscope system
JP4744595B2 (en) Endoscopic surgical instrument
JP2020039934A (en) Robot control of surgical instrument visibility
CN108348134B (en) Endoscope system
WO2012037257A2 (en) Robotic system to augment endoscopes
EP3123963B1 (en) Endoscope surgical device, surgical tool and guide member
JP6290376B2 (en) Surgeon-controlled endoscopic device
JPH10309258A (en) Body cavity examination device
US10456165B2 (en) Endoscopic surgical device and overtube
JPH07328024A (en) Medical manipulator device
JP5841366B2 (en) Medical equipment
JP2001087212A (en) Hard mirror
JPH09266882A (en) Endoscope device
JP5959723B2 (en) Endoscopic surgical device
JP4382894B2 (en) Field of view endoscope system
JP2006320501A (en) Endoscope
JP2002204773A (en) Television camera for observing celom
JPH06169883A (en) Curving operation device for endoscope
JP3645223B2 (en) Endoscope bending device
JP2001161711A (en) Endoscopic surgery system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050906

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080422

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080623

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080819

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080826

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4179846

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110905

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120905

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130905

Year of fee payment: 5

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees