JPH07328014A - Surgical device - Google Patents
Surgical deviceInfo
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- JPH07328014A JPH07328014A JP6128648A JP12864894A JPH07328014A JP H07328014 A JPH07328014 A JP H07328014A JP 6128648 A JP6128648 A JP 6128648A JP 12864894 A JP12864894 A JP 12864894A JP H07328014 A JPH07328014 A JP H07328014A
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- treatment
- operating
- surgical
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、処置用マニピュレー
タを遠隔的に操作して手術する手術装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surgical device for operating a treatment manipulator by operating it remotely.
【従
来の技術 従来、処置用マニピュレータを遠隔的に操作して手術す
る手術装置としては、特開平４−１４６０９７号公報、
米国特許第５２１７００３号明細書等で知られている。
この手術装置の構成は、手術処理機能を持った処置用マ
ニピュレータと、この処置用マニピュレータを遠隔位置
から操作するための情報入力手段、あるいは遠隔操作手
段から構成されている。 【０００２】また、遠隔操作手段としては、従来、特願
平５−７８２５５号、米国特許第４３０２１３８号明細
書がある。この遠隔操作手段の構成は、特願平５−７８
２５５号では、発信部から発信される物理的な波動を受
信部において受信することにより発信部と受信部の３次
元的な相対位置を検出する検出手段と、この検出手段に
より検出した発信部と受信部の３次元的な相対位置の変
化量だけ処置用マニピュレータを遠隔的に動作させる手
段からなっている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a surgical device for operating a treatment manipulator remotely, Japanese Patent Laid-Open No. 4-146097 discloses
It is known from US Pat. No. 5,217,003.
The configuration of this surgical apparatus includes a treatment manipulator having a surgical processing function, and information input means or remote control means for operating the treatment manipulator from a remote position. Further, as the remote control means, there are conventional Japanese Patent Application No. 5-78255 and US Pat. No. 4,302,138. The configuration of this remote control means is described in Japanese Patent Application No. 5-78.
In No. 255, a detecting unit that detects a three-dimensional relative position between the transmitting unit and the receiving unit by receiving a physical wave transmitted from the transmitting unit in the receiving unit, and the transmitting unit detected by the detecting unit. It comprises means for remotely operating the treatment manipulator by an amount of change in the three-dimensional relative position of the receiving section.
【０００３】また、米国特許第４３０２１３８号明細書
では、術者の手に直接、複数関節の握り装置を装着し、
握り装置に取り付けた触覚にて術者の手の動きを読み取
り、処置用マニピュレータを操作するように構成されて
いる。Further, in the specification of US Pat. No. 4,302,138, a gripping device having a plurality of joints is directly attached to an operator's hand,
It is configured to read the movement of the operator's hand by the sense of touch attached to the gripping device and operate the manipulator for treatment.
【０００４】さらに、手術用マニピュレータとしては、
特願平５−２８５２０６号がある。この手術用マニピュ
レータは、処置用マニピュレータの直動機構を動作させ
るためには、操作用マスターマニピュレータの直動機構
部を操作して行うものであった。Furthermore, as a manipulator for surgery,
There is Japanese Patent Application No. 5-285206. In this surgical manipulator, in order to operate the linear motion mechanism of the treatment manipulator, the linear motion mechanism section of the operating master manipulator is operated.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
４−１４６０９７号公報，米国特許第５２１７００３号
明細書では、術者は、処置用マニピュレータおよび患者
からは離れた位置で操作用マスターマニピュレータを操
作しているために、例えば、患者の容態が術中に急変
し、処置用マニピュレータによる手術を中断し、別な処
置、例えば心臓マッサージ等を緊急的に行わなければな
らなくなった場合や、あるいは処置用マニピュレータで
は、対応しきれない大出血等の事態が生じ、緊急的に開
腹手術へ移行する必要が生じた場合に備えて、別の術者
が患者および処置用マニピュレータの近くに控えていな
ければならないという欠点があった。However, in Japanese Patent Laid-Open No. 4-146097 and US Pat. No. 5,217,003, an operator operates the manipulator for treatment and the master manipulator for operation at a position remote from the patient. Therefore, for example, when the patient's condition suddenly changes during the operation, the operation by the treatment manipulator is interrupted, and another treatment, such as heart massage, must be performed urgently, or the treatment manipulator. However, the disadvantage is that another surgeon must be kept near the patient and the treatment manipulator in case of an emergency transition to open surgery due to an uncontrollable major bleeding. was there.
【０００６】また、特願平５−７８２５５号明細書で
は、術者の操作の３次元的な相対位置を検出するため
に、物理的な波動を利用しているために、この物理的な
波動を妨害するような強力な波動を発信するような別の
医療器、例えば、電気メス、ハイパーサーミア装置と併
用して手術を行う場合、処置用マニピュレータの操作が
不可能になるという欠点がある。また、電気メス、ハイ
パーサーミア装置を使用中に、その波動を受けて、処置
用マニピュレータが誤動作をするという危険も考えられ
る。Further, in Japanese Patent Application No. 5-78255, since the physical wave is used to detect the three-dimensional relative position of the operation of the operator, this physical wave is used. When performing a surgical operation in combination with another medical device that emits a strong wave that interferes with, for example, an electric scalpel and a hyperthermia device, there is a disadvantage that the operation manipulator cannot be operated. In addition, there is a risk that the treatment manipulator may malfunction due to the vibration of the electric knife and the hyperthermia device during use.
【０００７】米国特許第４３０２１３８号明細書では、
術者の操作検出のために、術者の手に複数の触覚センサ
を取付けなければならないために、手術を行うための準
備に時間がかかる。また、術者の手の４方に放射状にワ
イヤを張りめぐらすために、操作手段全体が大型にな
り、手術の邪魔になるという欠点があった。In US Pat. No. 4,302,138,
Since it is necessary to attach a plurality of tactile sensors to the operator's hand in order to detect the operation of the operator, it takes time to prepare for the surgery. In addition, since the wires are stretched radially on the four sides of the operator's hand, the size of the entire operation means becomes large, which is an obstacle to the operation.
【０００８】さらに、特願平５−２８５２０６号明細書
では、処置用マニピュレータの直動機構部を動作させる
ために、操作用マスターマニピュレータにも直動機構部
を有するため、操作用マスターマニピュレータの構造が
大きなものとなり、手術操作を妨げるという欠点があっ
た。Further, in Japanese Patent Application No. 5-285206, the operation master manipulator also has a linear motion mechanism for operating the linear motion mechanism of the treatment manipulator. Therefore, the structure of the operation master manipulator is described. Has become a big problem and has the drawback of hindering the surgical operation.
【０００９】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、術中の緊急時に、処
置用マニピュレータによる手術を中断し、異なった処置
を行う必要が生じた場合にも、術者が時間を置かずに対
応することが可能な、緊急時の安全性を高めることがで
き、また術者の人数を減らし、医療コストを下げること
が可能な手術装置を提供することである。The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to, in an emergency during an operation, to interrupt a surgery by a manipulator for treatment and to perform a different treatment. Also, to provide a surgical device capable of improving the safety in an emergency, which can be dealt with by a surgeon in a short time, and can reduce the number of surgeons and medical cost. Is.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段および作用】この発明は、
前記目的を達成するために、処置用マニピュレータと、
この処置用マニピュレータを遠隔的に操作するための操
作用マスターマニピュレータからなる手術装置におい
て、手術台に前記操作用マスターマニピュレータを着脱
自在に固定する固定手段を設けたことを特徴とする。Means and Actions for Solving the Problems
In order to achieve the above purpose, a manipulator for treatment,
In a surgical operation apparatus comprising an operation master manipulator for remotely operating the treatment manipulator, a fixing means for detachably fixing the operation master manipulator is provided on an operating table.
【００１１】操作用マスターマニピュレータが手術台に
着脱自在な固定手段を有しているために、操作用マスタ
ーマニピュレータを手術台に固定し、術者が操作を行う
ことにより処置用マニピュレータによって手術を行うこ
とができる。Since the operating master manipulator has a fixing means that can be attached to and detached from the operating table, the operating master manipulator is fixed to the operating table, and the operation is performed by the operator to perform an operation with the operating manipulator. be able to.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、この発明の各実施例を図面に基づいて
説明する。図１〜図４は第１の実施例を示し、図１は手
術装置の全体構成図、図２は手術装置の斜視図、図３お
よび図４は固定手段の側面図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 show a first embodiment, FIG. 1 is an overall configuration diagram of a surgical apparatus, FIG. 2 is a perspective view of the surgical apparatus, and FIGS. 3 and 4 are side views of a fixing means.
【００１３】図１および図２中１は手術台であり、２は
患者である。手術台１の両側壁にはベッドサイドレール
３が設けられ、このベッドサイドレール３には術者４が
操作する操作用マスターマニピュレータ５と処置用マニ
ピュレータ６が後述する手段によって着脱自在に設けら
れている。1 and 2, reference numeral 1 is an operating table, and 2 is a patient. A bedside rail 3 is provided on both side walls of the operating table 1, and an operation master manipulator 5 and a treatment manipulator 6 operated by an operator 4 are detachably provided on the bedside rail 3 by means described later. There is.
【００１４】操作用マスターマニピュレータ５によって
術者４の手の位置、姿勢の情報を読み取り、この情報は
モータコントロールユニット７に入力され、このモータ
コントロールユニット７では、位置、姿勢情報に基づ
き、前記処置用マニピュレータ６を動作させるようにな
っている。The operating master manipulator 5 reads the information on the position and posture of the operator's 4 hand, and this information is input to the motor control unit 7. At this motor control unit 7, based on the position and posture information, the above treatment is performed. The manipulator 6 is operated.
【００１５】処置用マニピュレータ６の先端部は手術台
１上に固定された患者２の体内に挿入されており、患部
の処置を行うようになっており、この処置用マニピュレ
ータ６および前記操作用マスターマニピュレータ５は、
それぞれ基端部に固定手段８を有し、手術台１のベッド
サイドレール３の任意の位置に着脱可能に固定支持され
ている。The distal end of the manipulator 6 for treatment is inserted into the body of the patient 2 fixed on the operating table 1 so as to treat the affected part. The manipulator 6 for treatment and the master for operation described above. The manipulator 5 is
Each has a fixing means 8 at its base end portion and is detachably fixedly supported at an arbitrary position on the bedside rail 3 of the operating table 1.
【００１６】また、処置用マニピュレータ６と同時に患
者２の体内には観察用マニピュレータ９が挿入されてい
る。観察用マニピュレータ９の先端部には図示しない撮
像素子が１対配設され、体内の画像情報を得ることがで
きる。撮像素子で得られた画像情報は、１対のカメラコ
ントロールユニット１０ａ，１０ｂを経た後に画像処理
装置１１ａ，１１ｂに入り、モニター１２あるいはヘッ
ドマウントディスプレィ１３にて立体観察を行うことが
できる。An observation manipulator 9 is inserted into the body of the patient 2 at the same time as the treatment manipulator 6. A pair of image pickup devices (not shown) are arranged at the tip of the observing manipulator 9 to obtain image information of the inside of the body. The image information obtained by the image pickup device enters the image processing devices 11a and 11b after passing through the pair of camera control units 10a and 10b, and stereoscopic observation can be performed on the monitor 12 or the head mount display 13.
【００１７】また、観察用マニピュレータ９には光源装
置１４が接続されており、観察部位の照明を行うことが
できる。さらに観察用マニピュレータ９は、観察用マニ
ピュレータ操作手段１５を操作することによって、観察
用のモータコントロールユニット１６を制御して動作さ
せることができる。観察用マニピュレータ操作手段１５
は、ジョイスティック、３次元マウス、あるいは３次元
デジタイザ、または観察用マスターマニピュレータを用
いてもよい。A light source device 14 is connected to the observation manipulator 9 to illuminate an observation site. Further, the observation manipulator 9 can operate the observation motor control unit 16 by operating the observation manipulator operating means 15. Observation manipulator operating means 15
May use a joystick, a three-dimensional mouse, or a three-dimensional digitizer, or an observation master manipulator.
【００１８】前記固定手段８は、図３および図４に示す
ように構成されている。すなわち、ベッドサイドレール
３に対して着脱自在に固定するクランプ機構１７は、固
定クランプ１８と可動クランプ１９およびねじ部を有す
る固定ハンドル２０とから構成されている。固定クラン
プ１８にはベッドサイドレール３の上端部に係止される
係止部１８ａが設けられ、可動クランプ１９にはベッド
サイドレール３の下端部に係止される係止部１９ａが設
けられている。The fixing means 8 is constructed as shown in FIGS. 3 and 4. That is, the clamp mechanism 17 which is detachably fixed to the bedside rail 3 is composed of a fixed clamp 18, a movable clamp 19 and a fixed handle 20 having a screw portion. The fixed clamp 18 is provided with a locking portion 18a that is locked to the upper end of the bedside rail 3, and the movable clamp 19 is provided with a locking portion 19a that is locked to the lower end of the bedside rail 3. There is.
【００１９】可動クランプ１９は、固定ハンドル２０を
回転してねじ部を固定クランプ１８に対してねじ込みこ
とにより、固定クランプ１８と可動クランプ１９とでベ
ッドサイドレール３を上下方向から挟持固定でき、また
固定ハンドル２０を回転してねじ部を弛緩することによ
り、固定クランプ１８に対して可動クランプ１９が離
れ、ベッドサイドレール３から取り外すことができる。In the movable clamp 19, the fixed handle 20 is rotated to screw the threaded portion into the fixed clamp 18, whereby the fixed clamp 18 and the movable clamp 19 can clamp and fix the bedside rail 3 from above and below. By rotating the fixed handle 20 to loosen the screw portion, the movable clamp 19 is separated from the fixed clamp 18 and can be removed from the bedside rail 3.
【００２０】固定クランプ１９は前記操作用マスターマ
ニピュレータ５あるいは処置用マニピュレータ６に結合
された固定具本体２１に取付けられ、操作用マスターマ
ニピュレータ５、処置用マニピュレータ６をクランプ機
構１７とともにベッドサイドレール３に対して着脱する
ことができる。The fixed clamp 19 is attached to the fixture main body 21 connected to the operation master manipulator 5 or the treatment manipulator 6, and the operation master manipulator 5 and the treatment manipulator 6 are mounted on the bedside rail 3 together with the clamp mechanism 17. It can be attached and detached.
【００２１】このように構成された手術装置によれば、
術者４は、観察用マニピュレータ９によって得られた患
者２の体内画像をモニター１２、あるいはヘッドマウン
トディスプレィ１３によって観察しながらベッドサイド
レール３に固定された操作用マスターマニピュレータ５
を操作する。そして、処置用マニピュレータ６を動作さ
せて患部の処置を手術台１の脇において行うことができ
る。According to the surgical apparatus configured as described above,
The operator 4 observes the in-vivo image of the patient 2 obtained by the observation manipulator 9 with the monitor 12 or the head mount display 13 and fixes the operation master manipulator 5 to the bedside rail 3.
To operate. Then, the treatment manipulator 6 can be operated to perform treatment of the affected area by the side of the operating table 1.
【００２２】したがって、術者４が、手術台１の脇にい
る状態で手術を行うことができるために、術中の緊急時
に処置用マニピュレータ６による手術を中断し、異った
処置を行う必要が生じた場合にも、術者４が間を置かず
に対応することが可能である。結果として、緊急時の対
応が早い安全な手術をすることができる。さらに副次的
な効果として、術者４が患者２のすぐそばに居ることが
できるために、患者２との意志疎通が密接にすることが
でき、患者２に対して精神的な安心感を与えることがで
きる。Therefore, since the operator 4 can perform the operation while being on the side of the operating table 1, it is necessary to interrupt the operation by the manipulator 6 for treatment and perform a different treatment in an emergency during the operation. Even if it occurs, it is possible for the operator 4 to deal with it without delay. As a result, it is possible to perform a safe operation that responds quickly in an emergency. As a secondary effect, since the surgeon 4 can be in the immediate vicinity of the patient 2, communication with the patient 2 can be closely communicated with each other, which provides a psychological relief to the patient 2. Can be given.
【００２３】図５は第２の実施例を示し、固定手段８の
変形例である。操作用マスターマニピュレータ５および
／または処置用マニピュレータ６に結合された固定具本
体２２にはベッドサイドレール３の上端部に係止される
係止部２２ａが設けられているとともに、ベッドサイド
レール３に接する面には永久磁石２３が埋設されてお
り、この永久磁石２３の磁力によってベッドサイドレー
ル３に固着されるようになっている。FIG. 5 shows a second embodiment, which is a modification of the fixing means 8. The fixture main body 22 coupled to the operation master manipulator 5 and / or the treatment manipulator 6 is provided with a locking portion 22a that is locked to the upper end portion of the bedside rail 3, and also to the bedside rail 3. A permanent magnet 23 is embedded in the contact surface and is fixed to the bedside rail 3 by the magnetic force of the permanent magnet 23.
【００２４】この実施例によれば、第１の実施例の効果
に加えて、固定手段８の着脱がより容易に行えるという
効果がある。図６は第３の実施例を示し、操作用マスタ
ーマニピュレータ５および／または処置用マニピュレー
タ６に結合された固定具本体２２にはベッドサイドレー
ル３の上端部に係止される係止部２２ａが設けられてい
るとともに、ベッドサイドレール３に接する面には電磁
石２４が埋設されている。そして、電磁石２４に直流電
源２５によって通電することによって、電磁石２４に磁
力を発生させベッドサイドレール３に固着されるように
なっている。電磁石２４と直流電源２５の間にはスイッ
チ２６が配線されており、スイッチ２６をＯＮ／ＯＦＦ
することによって、固定手段８の着脱を行うことができ
る。According to this embodiment, in addition to the effect of the first embodiment, there is an effect that the fixing means 8 can be attached and detached more easily. FIG. 6 shows a third embodiment, in which the fixture main body 22 coupled to the operation master manipulator 5 and / or the treatment manipulator 6 has a locking portion 22a that is locked to the upper end of the bedside rail 3. An electromagnet 24 is embedded in the surface provided and in contact with the bedside rail 3. Then, by energizing the electromagnet 24 with the DC power supply 25, a magnetic force is generated in the electromagnet 24 and the electromagnet 24 is fixed to the bedside rail 3. A switch 26 is wired between the electromagnet 24 and the DC power supply 25, and the switch 26 is turned on / off.
By doing so, the fixing means 8 can be attached and detached.
【００２５】この実施例によれば、第１の実施例の効果
に加えて、固定手段８の着脱がより容易に行えるという
効果がある。図７は第４の実施例を示し、操作用マスタ
ーマニピュレータ５および／または処置用マニピュレー
タ６に結合された固定具本体２２にはベッドサイドレー
ル３の上端部に係止される係止部２２ａが設けられてい
るとともに、ベッドサイドレール３に接する面に一端が
開口している圧力管２７が配置されている。圧力管２７
の他端は切替バルブ２８を介して吸引ポンプ２９および
大気圧開放管３０に通じている。切替バルブ２８を吸引
ポンプ２９側に操作することによって、圧力管２７内に
負圧を発生させ、この負圧の吸引力によってベッドサイ
ドレール３へ固着することができる。また、切替バルブ
２８を大気圧開放管３０側に操作することによって、圧
力管２７内を大気圧に開放し、ベッドサイドレール３か
ら取り外すことができる。According to this embodiment, in addition to the effect of the first embodiment, there is an effect that the fixing means 8 can be easily attached and detached. FIG. 7 shows a fourth embodiment, in which the fixture main body 22 coupled to the operation master manipulator 5 and / or the treatment manipulator 6 has a locking portion 22a that is locked to the upper end of the bedside rail 3. A pressure pipe 27, which is provided and whose one end is open, is arranged on the surface in contact with the bedside rail 3. Pressure tube 27
The other end of is connected to a suction pump 29 and an atmospheric pressure release pipe 30 via a switching valve 28. By operating the switching valve 28 toward the suction pump 29 side, a negative pressure is generated in the pressure pipe 27, and the suction force of this negative pressure can fix the pressure to the bedside rail 3. Further, by operating the switching valve 28 toward the atmospheric pressure release pipe 30 side, the inside of the pressure pipe 27 can be opened to the atmospheric pressure and can be removed from the bedside rail 3.
【００２６】この実施例によれば、第１の実施例の効果
に加え、固定手段８の着脱がより容易に行えるという効
果がある。図８および図９は第５の実施例で、操作用マ
スターマニピュレータ５および処置用マニピュレータ６
の支持機構を示す。前記固定手段８の固定具本体２２に
取付けられた垂直の支柱３１によって操作用マスターマ
ニピュレータ５の水平本体３２が支持されている。支柱
３１は固定手段８に対して高さ調節ハンドル３３を操作
することによって、上下の高さ調節が可能である。According to this embodiment, in addition to the effect of the first embodiment, there is an effect that the fixing means 8 can be easily attached and detached. 8 and 9 show a fifth embodiment, which is an operation master manipulator 5 and a treatment manipulator 6.
The support mechanism of is shown. The horizontal main body 32 of the operating master manipulator 5 is supported by the vertical columns 31 attached to the fixture main body 22 of the fixing means 8. The vertical height of the column 31 can be adjusted by operating the height adjusting handle 33 with respect to the fixing means 8.
【００２７】水平本体３２にはベアリング３４でａ3 軸
まわりに回転可能な垂直シャフト３５が設けられ、この
垂直シャフト３５の回転角度は、垂直シャフト３５上端
に取付けられたエンコーダ３６によって検出可能であ
る。垂直シャフト３５下端には水平本体３７が固定され
ており、垂直シャフト３５と一体的にａ3 軸の回転が可
能である。水平本体３７には水平に水平シャフト３８が
ベアリング３９によって支持されている。水平シャフト
３８の一端には水平シャフト３８と水平本体３７との回
転角度ａ1 軸の回転を検知するためのエンコーダ４０が
取付けられている。The horizontal body 32 is provided with a vertical shaft 35 rotatable about the a 3 axis by a bearing 34, and the rotation angle of the vertical shaft 35 can be detected by an encoder 36 attached to the upper end of the vertical shaft 35. . The vertical shaft 35 the lower end is fixed a horizontal body 37, it is possible to rotate integral with the vertical shaft 35 to a 3-axis. A horizontal shaft 38 is horizontally supported by a bearing 39 on the horizontal body 37. At one end of the horizontal shaft 38, an encoder 40 for detecting the rotation of the horizontal shaft 38 and the horizontal body 37 about the rotation angle a 1 axis is attached.
【００２８】水平シャフト３８には水平アーム４１がピ
ン４２によって一体的に固定されており、さらに水平シ
ャフト３８に対してベアリング３９の支持による垂直ア
ーム４３の端部には垂直アーム４３と水平シャフト３８
との回転角度、ａ2 軸の回転を検知するためのエンコー
ダ４４が取付けられている。エンコーダ３６，４０，４
４はそれぞれエンコーダ基台４５を介して結合されてい
る。A horizontal arm 41 is integrally fixed to the horizontal shaft 38 by a pin 42, and a vertical arm 43 and a horizontal shaft 38 are provided at an end of the vertical arm 43 supported by a bearing 39 with respect to the horizontal shaft 38.
An encoder 44 is attached to detect the rotation angle and the rotation of the a 2 axis. Encoders 36, 40, 4
4 are connected via an encoder base 45.
【００２９】水平アーム４１には垂直アーム４３と常に
平行を保つように回転可能に取付けられた垂直アーム４
６を有し、垂直アーム４３，４６の上端では水平アーム
４７とそれぞれ取付部で回転可能に取付けられている。
すなわち、垂直アーム４３，４６、水平アーム４１，４
７の４本のアームにて、平行リンク構造を形成してい
る。水平アーム４１、垂直アーム４３の他端には、各ア
ーム４１，４３，４６，４７の重力バランスをとるため
のウエイトバランス４８が取付けられている。The vertical arm 4 is rotatably attached to the horizontal arm 41 so as to be always parallel to the vertical arm 43.
6, the vertical arms 43 and 46 are rotatably attached to the horizontal arm 47 at the upper ends of the vertical arms 43 and 46, respectively.
That is, the vertical arms 43 and 46 and the horizontal arms 41 and 4
The four arms 7 form a parallel link structure. Weight balances 48 are attached to the other ends of the horizontal arm 41 and the vertical arm 43 to balance the gravity of the arms 41, 43, 46, 47.
【００３０】水平アーム４７の末端にはハンドル部４９
が着脱自在に装備されている。このハンドル部４９で
は、互いに垂直な３つの独立した回転軸５０，５１，５
２を有し、それぞれの回転角ａ4 ，ａ5 ，ａ6 をエンコ
ーダ５３，５４，５５にて検出可能になっている。ハン
ドル部４９の末端にはハンドル５６が取り付けられてお
り、ハンドル５３の操作角ａ7 はエンコーダ５７にて検
出可能である。エンコーダ３６，４０，４４，５３，５
４，５５，５７で検出した各々の回転角情報は、モータ
コントロールユニット７へ送信される。A handle portion 49 is provided at the end of the horizontal arm 47.
Is detachably equipped. In this handle portion 49, three independent rotating shafts 50, 51, 5 which are perpendicular to each other are provided.
2, the respective rotation angles a 4 , a 5 , a 6 can be detected by the encoders 53, 54, 55. A handle 56 is attached to the end of the handle portion 49, and the operation angle a 7 of the handle 53 can be detected by the encoder 57. Encoders 36, 40, 44, 53, 5
The rotation angle information detected by 4, 55 and 57 is transmitted to the motor control unit 7.
【００３１】モータコントロールユニット７では、エン
コーダ３６，４０，４４，５３，５４，５５の回転角情
報及び垂直アーム４３，４６、水平アーム４７の長さか
らハンドル部４９の位置、姿勢を計算し、ハンドル５６
の開閉の情報として、エンコーダ５７の回転角情報に基
づき、処置用マニピュレータ６の上下動Ａ1 、Ａ1 軸ま
わりの回転Ａ3 、水平動Ａ2 、挿入軸回りの回転Ａ4 、
及び処置用マニピュレータ６の先端部の２自由度の湾曲
Ａ5 ，Ａ6 及び先端部の処置具５８の開閉動作を行う。
また、処置用マニピュレータ６の挿入軸５９と水平軸Ａ
2 の間はフリージョイント６０によって結合されてい
る。The motor control unit 7 calculates the position and orientation of the handle portion 49 from the rotation angle information of the encoders 36, 40, 44, 53, 54 and 55 and the lengths of the vertical arms 43 and 46 and the horizontal arm 47. Handle 56
Based on the rotation angle information of the encoder 57, the vertical movement A 1 of the treatment manipulator 6, the rotation A 3 about the A 1 axis, the horizontal movement A 2 , the rotation A 4 about the insertion axis,
Also, the two-degree-of-freedom bends A 5 and A 6 of the distal end portion of the treatment manipulator 6 and the treatment tool 58 at the distal end portion are opened and closed.
In addition, the insertion axis 59 of the treatment manipulator 6 and the horizontal axis A
The two are connected by a free joint 60.
【００３２】したがって、術者４が、操作用マスターマ
ニピュレータ５のハンドル５６を把持して３次元空間上
を自由に操作すると、ハンドル部４９の位置、及び姿勢
をａ1 〜ａ6 の回転軸の角度情報をエンコーダ３６，４
０，４４，５３，５４，５５から読み取ることによっ
て、モータコントロールユニット７で計算し、処置用マ
ニピュレータ６上に同様の位置、姿勢をとるよう動作さ
せ、さらに、ハンドル５６の開閉動作を術者が行うと、
その操作角ａ7 をエンコーダ５７によってこの動作を検
知し、処置具５８の開閉を行うことができる。Therefore, when the operator 4 holds the handle 56 of the operating master manipulator 5 and freely operates in the three-dimensional space, the position and posture of the handle portion 49 are set to the rotation axes of a 1 to a 6 . Encoders 36, 4 for angle information
The values are read from 0, 44, 53, 54, 55 and calculated by the motor control unit 7, and the manipulator 6 for treatment is operated so as to have the same position and posture, and the operator opens and closes the handle 56. When you do
The operation angle a 7 can be detected by the encoder 57, and the treatment tool 58 can be opened and closed.
【００３３】この実施例によれば、複数のアームを回転
機構によって支持し、平行リンク機構を構成したアーム
と、回転軸に取付けた複数の回転式エンコーダによって
術者の手の位置、姿勢を検知するために、次のような効
果が得られる。According to this embodiment, the position and posture of the operator's hand are detected by the arms that support the plurality of arms by the rotating mechanism and constitute the parallel link mechanism and the plurality of rotary encoders attached to the rotating shaft. Therefore, the following effects can be obtained.
【００３４】ａ）操作用マスターマニピュレータをコン
パクトな構成とすることができ、手術の妨げにならな
い、また、動作部が全て回転支持であるために、ボール
ねじ等の複雑な直動機械要素を必要とせずに、滑らかな
操作を行うことができ、術者への負担を少なくすること
ができる。A) The operating master manipulator can be made compact and does not hinder the operation. Moreover, since all the operating parts are rotatively supported, complicated linear motion mechanical elements such as ball screws are required. It is possible to perform a smooth operation without doing so and reduce the burden on the operator.
【００３５】ｂ）平行リンク機構によって、広い動作範
囲を得ることができ、手術の操作範囲を広げることがで
きる。 ｃ）術者の手の位置、姿勢を検知する手段として回転式
エンコーダを用いるために、強力な波動を発する他の医
療機器との併用が可能となり、手術の適応を広げること
ができる。また、術者はハンドルを持って操作するだけ
なので、準備が簡便で、取扱いを容易にすることがで
き、手術時間の短縮、術者の負担を低減することができ
る。B) The parallel link mechanism makes it possible to obtain a wide range of motions and to widen the operation range of surgery. c) Since a rotary encoder is used as a means for detecting the position and posture of the operator's hand, it can be used in combination with other medical equipment that emits strong waves, and the indication of surgery can be expanded. Further, since the operator only operates by holding the handle, preparation is easy and handling can be facilitated, and the operation time and the burden on the operator can be reduced.
【００３６】前述した実施態様によれば、次のような構
成が得られる。 （１）処置用マニピュレータと、この処置用マニピュレ
ータを遠隔的に操作するための操作用マスターマニピュ
レータからなる手術装置において、手術台に前記操作用
マスターマニピュレータを着脱自在に固定する固定手段
を設けたことを特徴とする手術装置。 （２）処置用マニピュレータと、この処置用マニピュレ
ータを遠隔的に操作するための操作用マスターマニピュ
レータからなる手術装置において、手術台に前記処置用
マニピュレータを着脱自在に固定する固定手段を設けた
ことを特徴とする手術装置。 （３）処置用マニピュレータと、この処置用マニピュレ
ータを遠隔的に操作するための操作用マスターマニピュ
レータからなる手術装置において、手術台のベッドサイ
ドレールに前記操作用マスターマニピュレータを着脱自
在に固定する固定手段を設けたことを特徴とする手術装
置。 （４）前記固定手段は、クランプ機構であることを特徴
とする（１）または（２）記載の手術装置。 （５）前記固定手段は、永久磁石からなる（１）または
（２）記載の手術装置。 （６）前記固定手段は、電磁石からなる（１）または
（２）記載の手術装置。 （７）前記固定手段は、流体圧クランプからなる（１）
または（２）記載の手術装置。 （８）前記固定手段は、空気圧クランプからなる（１）
または（２）記載の手術装置。 （９）処置用マニピュレータと、処置用マニピュレータ
を遠隔的に操作するための操作用マスターマニピュレー
タからなる手術装置において、操作用マスターマニピュ
レータの位置、および姿勢を決定するために、複数の回
転機構とアームを用いていることを特徴とする手術装
置。 （１０）前記回転機構とアームに平行リンク構造を有す
ることを特徴とする（９）記載の手術装置。 （１１）前記回転機構部分に、回転式エンコーダを有す
ることを特徴とする（９）記載の手術装置。 （１２）前記処置用マニピュレータは、円筒座標系に基
づき動作することを特徴とする（９）記載の手術装置。 （１３）前記処置用マニピュレータは、少くとも１つ以
上の直動機構を有していることを特徴とする（９）記載
の手術装置。 （１４）前記処置用マニピュレータは、上下動、及び水
平動を行うために、それぞれ直動機構を有していること
を特徴とする（９）記載の手術装置。According to the above-mentioned embodiment, the following structure can be obtained. (1) In a surgical device comprising a treatment manipulator and an operation master manipulator for remotely operating the treatment manipulator, a fixing means for detachably fixing the operation master manipulator is provided on an operating table. Surgical device characterized by. (2) In a surgical device comprising a treatment manipulator and an operation master manipulator for remotely operating the treatment manipulator, a fixing means for detachably fixing the treatment manipulator is provided on an operating table. Characterized surgical device. (3) In a surgical device comprising a treatment manipulator and an operation master manipulator for remotely operating the treatment manipulator, a fixing means for detachably fixing the operation master manipulator to a bedside rail of an operating table. A surgical device characterized by being provided. (4) The surgical apparatus according to (1) or (2), wherein the fixing means is a clamp mechanism. (5) The surgical apparatus according to (1) or (2), wherein the fixing means is a permanent magnet. (6) The surgical apparatus according to (1) or (2), wherein the fixing means is an electromagnet. (7) The fixing means comprises a fluid pressure clamp (1)
Alternatively, the surgical device according to (2). (8) The fixing means is a pneumatic clamp (1)
Alternatively, the surgical device according to (2). (9) In a surgical device including a treatment manipulator and an operation master manipulator for remotely operating the treatment manipulator, a plurality of rotation mechanisms and arms are used to determine the position and posture of the operation master manipulator. A surgical device characterized by using. (10) The surgical apparatus according to (9), wherein the rotating mechanism and the arm have a parallel link structure. (11) The surgical apparatus according to (9), wherein the rotary mechanism portion has a rotary encoder. (12) The surgical operation apparatus according to (9), wherein the treatment manipulator operates based on a cylindrical coordinate system. (13) The surgical operation apparatus according to (9), wherein the treatment manipulator has at least one linear motion mechanism. (14) The surgical operation apparatus according to (9), wherein the treatment manipulator has a linear motion mechanism for performing vertical movement and horizontal movement.
【００３７】前記（３）によれば、操作用マスターマニ
ピュレータが手術台のベッドサイドレールの任意の位置
に固定手段によって固定して操作を行うことができる。
また、ベッドサイドレールに沿って操作用マスターマニ
ピュレータをスライドさせ、任意の位置に固定できる。
（４）によれば、固定手段がクランプ手段によるため、
手動によって簡単な操作、構造によって操作用マスター
マニピュレータの着脱、固定が可能である。According to the above (3), the operation master manipulator can be operated by fixing it at an arbitrary position on the bedside rail of the operating table by the fixing means.
Further, the operation master manipulator can be slid along the bedside rail to be fixed at an arbitrary position.
According to (4), since the fixing means is the clamping means,
The manual manipulator can be easily attached and detached and fixed by the structure.
【００３８】（５）によれば、固定手段として永久磁石
を用い、手術台の磁性体で形成されている部分に、磁力
によって固着、固定することが可能である。（６）によ
れば、固定手段として電磁石を用い、手術台の磁性体で
形成されている部分に、電磁石に通電することによって
固着、通電を切ることによって切り離すことができる。
（７）（８）によれば、固定手段として流体あるいは空
気圧クランプを用い、流体あるいは空気圧の負圧によっ
て手術台の一部に吸引固着、大気圧に開放することによ
って切り離すことができる。According to (5), a permanent magnet is used as the fixing means, and it is possible to fix and fix the portion formed of the magnetic material of the operating table by magnetic force. According to (6), the electromagnet is used as the fixing means, and the portion formed by the magnetic body of the operating table can be fixed by energizing the electromagnet and separated by deenergizing.
According to (7) and (8), a fluid or air pressure clamp is used as the fixing means, and a negative pressure of the fluid or air pressure is used to suck and fix it to a portion of the operating table and release it to atmospheric pressure to separate it.
【００３９】したがって、前記実施態様によれば、操作
用マスターマニピュレータの着脱が簡便に行えるため
に、手術準備が簡単で、手術時間を短縮することができ
る。また、ベッドサイドレールの自由な位置に取付けら
れるために、手術の邪魔にならないという効果がある。Therefore, according to the above-described embodiment, since the operation master manipulator can be easily attached and detached, the preparation for the operation is easy and the operation time can be shortened. Further, since the bedside rail can be attached at any position, it has an effect of not disturbing the operation.
【００４０】（９）（１０）によれば、複数のアームを
回転機構によって支持しているために、コンパクトな構
成でありながら、動作範囲が広く、滑らかな操作を行う
ことができる。したがって、操作用マスターマニピュレ
ータをコンパクトにでき手術の妨げにならないという効
果がある。また、操作用マスターマニピュレータの動作
が滑らかになり、術者への負担が低減される。さらに、
操作用マスターマニピュレータを広い動作範囲で操作す
ることができ、手術の操作範囲を広げることができる。According to (9) and (10), since the plurality of arms are supported by the rotation mechanism, the operation range is wide and the smooth operation can be performed even though the structure is compact. Therefore, there is an effect that the operation master manipulator can be made compact and does not hinder the operation. Further, the operation of the operating master manipulator becomes smooth, and the burden on the operator is reduced. further,
The operating master manipulator can be operated in a wide operating range, and the operating range of surgery can be expanded.
【００４１】（１１）によれば、回転機構部分に回転式
エンコーダを取付けることによって、操作用マスターマ
ニピュレータの位置、姿勢を直接的に、精度良く検知す
ることが可能である。また、物理的な波動による位置、
姿勢検知を不用とするため、強力な波動を発信する他の
医療器との併用が可能であり、また術者の手に直接複数
の検知手段を取付ける必要がないために、準備が簡便で
取扱いを容易にすることができる。According to (11), it is possible to directly and accurately detect the position and orientation of the operating master manipulator by attaching the rotary encoder to the rotary mechanism portion. Also, the position due to physical waves,
Since posture detection is unnecessary, it can be used in combination with other medical devices that emit powerful waves, and since it is not necessary to attach multiple detection means directly to the operator's hand, preparation is simple and easy to handle. Can be facilitated.
【００４２】したがって、強力な波動を発する他の医療
器との併用を可能にし、手術の適応を広げることができ
る。さらに、操作用マニピュレータの設置、操作準備が
簡便であるため、取扱いが容易で手術時間の短縮、術者
の負担低減を図ることができる。Therefore, it can be used in combination with another medical device that emits a strong wave, and the indication of surgery can be expanded. Further, since the manipulator for operation is easily installed and the preparation for the operation is easy, the handling is easy, the operation time can be shortened, and the burden on the operator can be reduced.
【００４３】[0043]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、術者が手術台の脇にいる状態で手術操作を行うため
に、術中の緊急時に、処置用マニピュレータによる手術
を中断し、異なった処置を行う必要が生じた場合にも、
術者が時間を置かずに対応することが可能な、緊急時の
安全性を高めることができ、また術者の人数を減らし、
医療コストを下げることができるという効果がある。As described above, according to the present invention, in order to perform a surgical operation while the operator is beside the operating table, the operation by the manipulator for treatment is interrupted during an emergency during operation, and If you need to take
The surgeon can respond in a short time, which can increase the safety in an emergency and reduce the number of surgeons.
This has the effect of reducing medical costs.
【図１】この発明の第１の実施例を示す手術装置の全体
構成図。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a surgical operating apparatus showing a first embodiment of the present invention.
【図２】同実施例の手術装置の斜視図。FIG. 2 is a perspective view of the surgical operating apparatus according to the embodiment.
【図３】同実施例の固定手段の側面図。FIG. 3 is a side view of the fixing means of the embodiment.
【図４】同実施例の固定手段の一部を拡大して示す縦断
側面図。FIG. 4 is a vertical cross-sectional side view showing a part of the fixing means of the embodiment in an enlarged manner.
【図５】この発明の第２の実施例を示す固定手段の縦断
側面図。FIG. 5 is a vertical sectional side view of a fixing means showing a second embodiment of the present invention.
【図６】この発明の第３の実施例を示す固定手段の縦断
側面図。FIG. 6 is a vertical sectional side view of a fixing means showing a third embodiment of the present invention.
【図７】この発明の第４の実施例を示す固定手段の縦断
側面図。FIG. 7 is a vertical sectional side view of a fixing means showing a fourth embodiment of the present invention.
【図８】この発明の第５の実施例のマニュピュレータの
支持機構を示す構成図。FIG. 8 is a configuration diagram showing a support mechanism of a manipulator according to a fifth embodiment of the present invention.
【図９】図８のＸ−Ｘ線に沿う断面図。9 is a sectional view taken along line XX of FIG.
１…手術台、２…患者、３…ベッドサイドレール、４…
術者、５…操作用マスターマニュピュレータ、６…処置
用マニュピレータ。1 ... Operating table, 2 ... Patient, 3 ... Bedside rail, 4 ...
Operator, 5 ... Master manipulator for operation, 6 ... Manipulator for treatment.
Claims (1)
ニピュレータを遠隔的に操作するための操作用マスター
マニピュレータからなる手術装置において、手術台に前
記操作用マスターマニピュレータを着脱自在に固定する
固定手段を設けたことを特徴とする手術装置。1. A surgical apparatus comprising a treatment manipulator and an operation master manipulator for remotely operating the treatment manipulator, wherein fixing means for detachably fixing the operation master manipulator is provided on an operating table. Surgical device characterized by that.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6128648A JPH07328014A (en) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | Surgical device |
| US08/940,613 US5876325A (en) | 1993-11-02 | 1997-09-30 | Surgical manipulation system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6128648A JPH07328014A (en) | 1994-06-10 | 1994-06-10 | Surgical device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07328014A true JPH07328014A (en) | 1995-12-19 |
Family
ID=14990015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6128648A Pending JPH07328014A (en) | 1993-11-02 | 1994-06-10 | Surgical device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07328014A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5805335A (en) * | 1996-04-17 | 1998-09-08 | Olympus Optical Co., Ltd. | Operating microscope |
| WO2016190393A1 (en) * | 2015-05-27 | 2016-12-01 | オリンパス株式会社 | Medical manipulator system |
| JP2020512076A (en) * | 2017-03-26 | 2020-04-23 | バーブ サージカル インコーポレイテッドＶｅｒｂ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｉｎｃ． | Coupler for attaching the robot arm to the surgical table |
Citations (1)
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1994
- 1994-06-10 JP JP6128648A patent/JPH07328014A/en active Pending
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| CN107105983A (en) * | 2015-05-27 | 2017-08-29 | 奥林巴斯株式会社 | Medical manipulator system |
| JP2020512076A (en) * | 2017-03-26 | 2020-04-23 | バーブ サージカル インコーポレイテッドＶｅｒｂ Ｓｕｒｇｉｃａｌ Ｉｎｃ． | Coupler for attaching the robot arm to the surgical table |
| EP3579783A4 (en) * | 2017-03-26 | 2020-12-16 | Verb Surgical Inc. | Coupler to attach robotic arm to surgical table |
| US11078945B2 (en) | 2017-03-26 | 2021-08-03 | Verb Surgical Inc. | Coupler to attach robotic arm to surgical table |
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