CN101594835A - 内窥镜手术装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够提高处理的准确性的内窥镜手术装置。内窥镜手术装置具有：具备移动功能的处理用处理工具(201)，其插入贯穿于内窥镜(101)的通道，具有带处理功能的处理部(202)；设定单元，其设定作为处理用处理工具(201)的处理基准的基准位置(O)以及相对于基准位置(O)的基准方向(D)；检测单元，其检测处理用处理工具(201)在相对于基准位置(O)的基准方向(D)上的移动状态；以及控制单元，其根据移动状态来控制移动功能或处理功能。

Description

内窥镜手术装置

技术领域

本发明涉及使用经由内窥镜的通道插入到体腔内的处理工具，在内窥镜观察下，在体腔内进行处理的内窥镜手术装置。

背景技术

在日本特开平5-42167号公报的内窥镜手术系统中，经由内窥镜的通道将处理工具插入到体腔内，在内窥镜观察下使用处理工具在体腔内进行病变部位的切除等处理。在这种处理工具中，操作前端部时的自由度较小，主要是通过操作内窥镜主体来移动处理工具的前端部。因而，一直以来都在研究通过使处理工具多关节化且进行电动控制来改善处理工具的操作性，使得能够按照手术人员的意图来移动处理工具的前端部。

另一方面，除了使用内窥镜的内窥镜手术系统之外，还进行各种电动控制。在日本特开2004-223128号公报的主从型机器人手术系统中，追随对主机械手的操作来驱动副机械手，通过副机械手前端部的医疗器具来进行处理。而且，当医疗器具比预定的警戒量更加接近所设定的动作范围的界线的情况下，通过增大对主机械手的操作输入所需要的力的最小值，从而能够确认医疗器具是否处于动作范围内。另外，在日本特开平9-131351号公报的激光手术刀治疗系统中，通过向治疗部位照射激光来进行治疗。而且，通过配置于患者外部的CCD相机来获得治疗部位的观察图像，在观察图像上设定激光的照射范围，当激光的照射位置处于该范围之外的情况下，强制性停止激光的照射。

通过内窥镜手术系统在体腔内进行处理的时候，能参照的信息仅为由内窥镜获得的观察图像，难以瞬时把握例如病变部位与处理工具之间的三维位置关系，难以充分把握在病变部与处理工具之间作用的力，如若不是熟练的手术人员则很难正确地进行处理。

发明内容

本发明就是着眼于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够提高处理的准确性的内窥镜手术装置。

根据本发明的一个实施方式，内窥镜手术装置具有：具备移动功能的处理用处理工具，其插入贯穿于内窥镜的通道，具有带处理功能的处理部；设定单元，其设定作为上述处理用处理工具的处理基准的基准位置以及相对于上述基准位置的基准方向；检测单元，其检测上述处理用处理工具在相对于上述基准位置的上述基准方向上的移动状态；以及控制单元，其根据上述移动状态来控制上述移动功能或上述处理功能。

根据该实施方式，根据处理用处理工具在相对于基准位置的基准方向上的移动状态，控制处理用处理工具的移动功能或处理部的处理功能。因而，能够提高处理的准确性。

根据本发明的一个优选实施方式，上述控制单元根据上述移动状态，改变上述处理用处理工具在相对于上述基准位置的上述基准方向上的移动状态或上述处理部的处理能力。

根据该优选实施方式，根据上述移动状态，改变处理用处理工具在相对于基准位置的基准方向上的移动状态或处理部的处理能力，能够防止进行不需要的处理。因而，不但能够进一步提高处理的准确性，还能够使手术人员安心地进行处理，因此能够提高处理的速度。

根据本发明的一个优选实施方式，上述设定单元设定多个基准方向，相对于上述移动状态的上述移动状态的变化或上述处理能力的变化在上述多个基准方向上彼此不同。

根据该优选实施方式，按照相对于基准位置的基准方向，使相对于上述移动状态的上述移动状态的变化或上述处理能力的变化不同。因而能进一步适当地控制处理工具，能够更加提高处理的准确性和速度。

根据本发明的一个优选实施方式，上述设定单元具有设定用处理工具，该设定用处理工具具有用于设定上述基准位置的设定部，该设定单元能够将上述设定部所配置的位置设定为基准位置。

根据该优选实施方式，将设定用处理工具的设定部所配置的位置设定为基准位置。因此，能够正确且迅速地设定基准位置，能够进一步提高处理的准确性和速度。

根据本发明的一个实施方式，内窥镜手术装置具有：具备移动功能的处理用处理工具，其插入贯穿于内窥镜的通道内，具有带处理功能的处理部；设定单元，其设定作为上述处理用处理工具的处理基准的基准位置以及相对于上述基准位置的基准方向；检测单元，其检测上述处理用处理工具在相对于上述基准位置的上述基准方向上的移动状态；警告单元，其产生警告；以及控制单元，其根据上述移动状态使上述警告单元产生警告。

根据该实施方式，根据处理用处理工具在相对于基准位置的基准方向上的移动状态，产生警告。因此，既能够提高处理的准确性，又因为不会直接妨碍处理用处理工具的动作，从而能够提高处理的速度。

根据本发明的一个实施方式，内窥镜手术装置具有：具备移动功能的处理用处理工具，其插入贯穿于内窥镜的通道内，具有带处理功能的处理部；设定单元，其设定作为上述处理用处理工具的处理基准的基准位置以及相对于上述基准位置的基准方向；检测单元，其检测上述处理用处理工具在相对于上述基准位置的上述基准方向上的移动状态；操作单元，其用于操作上述处理用处理工具的移动功能或处理功能；以及控制单元，其根据由上述检测单元检测出的上述处理用处理工具的移动状态来控制上述操作单元的功能。

根据该实施方式，根据处理用处理工具在相对于基准位置的基准方向上的移动状态，控制操作单元的功能，其中该操作单元用于操作处理用处理工具的移动功能或处理功能。因此，能够提高处理的准确性。

根据本发明的一个实施方式，内窥镜手术装置具有：具备移动功能的处理用处理工具，其插入贯穿于内窥镜的通道内，具有带处理功能的处理部；设定单元，其设定作为上述处理用处理工具的处理基准的基准位置以及上述处理用处理工具相对于上述基准位置的追随条件；以及控制单元，其根据上述基准位置和上述追随条件来控制上述移动功能。

根据该实施方式，根据基准位置和处理用处理工具相对于基准位置的追随条件，控制处理用处理工具的移动功能。因而，尤其在无法通过内窥镜观察处理用处理工具的情况下，能够提高处理的准确性和速度。

根据本发明的一个实施方式，内窥镜手术装置具有：具备移动功能的处理用处理工具，其插入贯穿于内窥镜的通道内，具有带处理功能的处理部；设定单元，其设定作为上述处理用处理工具的处理基准的基准位置；以及控制单元，其控制上述移动功能，以使得上述处理用处理工具朝向上述基准位置移动。

根据该实施方式，控制处理用处理工具的移动功能，使得处理用处理工具朝向基准位置移动。因而，尤其在无法通过内窥镜观察处理用处理工具的情况下，能够提高处理的准确性和速度。

附图说明

图1是表示本发明第1实施方式的内窥镜手术装置的概要图。

图2是表示本发明第1实施方式的内窥镜手术装置的框图。

图3是表示本发明第1实施方式的内窥镜系统的概要图。

图4是用于说明本发明第1实施方式的内窥镜手术装置的使用方法的图。

图5是本发明第1实施方式的内窥镜手术装置的移动功能控制的流程图。

图6是本发明第1实施方式的内窥镜手术装置的处理功能控制的流程图。

图7是表示本发明第1实施方式的内窥镜手术装置的移动功能控制的速度转换变量α的图形的图。

图8是表示本发明第1实施方式的内窥镜手术装置的移动功能控制的速度转换变量β的图形的图。

图9是表示本发明第1实施方式的内窥镜手术装置的处理功能控制的输出转换变量γ的图形的图。

图10是表示本发明第1实施方式的内窥镜手术装置的处理功能控制的输出转换变量σ的图形的图。

图11是表示本发明第1实施方式的内窥镜手术装置的处理功能控制的输出转换变量ω的图形的图。

图12是表示本发明第2实施方式的内窥镜手术装置的功能控制中的多个基准方向的示意图。

图13是表示本发明第2实施方式的内窥镜手术装置的移动功能控制中的关于第1基准方向的第1速度转换系数α1的图形的图。

图14是表示本发明第2实施方式的内窥镜手术装置的移动功能控制中的关于第2基准方向的第2速度转换系数α2的图形的图。

图15是表示本发明第2实施方式的内窥镜手术装置的处理功能控制中的关于第1基准方向的第1输出转换系数γ1的图形的图。

图16是表示本发明第2实施方式的内窥镜手术装置的处理功能控制中的关于第2基准方向的第2输出转换系数γ2的图形的图。

图17是表示本发明第3实施方式的内窥镜系统的概要图。

图18是表示本发明第3实施方式的内窥镜手术装置的框图。

图19是用于说明本发明第3实施方式的内窥镜手术装置的使用方法的图。

图20是本发明第3实施方式的内窥镜手术装置的移动功能控制的流程图。

图21是用于说明本发明第3实施方式的变形例的内窥镜手术装置的使用方法的图。

图22是表示本发明第4实施方式的机器人处理工具的设定部的立体图。

图23是用于说明本发明第4实施方式的内窥镜手术装置的使用方法的图。

图24是表示本发明第4实施方式的变形例的机器人处理工具的设定部的立体图。

图25是表示本发明第5实施方式的内窥镜系统的概要图。

图26是本发明第5实施方式的内窥镜手术装置的警告控制的流程图。

图27是表示本发明第6实施方式的内窥镜系统的概要图。

图28是表示本发明第6实施方式的内窥镜手术装置的框图。

图29是本发明第6实施方式的内窥镜手术装置的能动控制的流程图。

图30是用于说明本发明第7实施方式的内窥镜手术装置的使用方法的图，且是表示追随控制开始时的图。

图31是用于说明本发明第7实施方式的内窥镜手术装置的使用方法图，且是表示追随控制的图。

图32是本发明第7实施方式的内窥镜手术装置的追随控制的流程图。

图33是用于说明本发明第8实施方式的内窥镜手术装置的使用方法的图。

图34是本发明第8实施方式的内窥镜手术装置的自动移动控制的流程图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的各实施方式。

图1至图11表示本发明的第1实施方式。

参照图1，本实施方式的内窥镜手术装置具有作为处理用处理工具的机器人处理工具201，其具备移动功能和处理功能。该机器人处理工具201的移动功能和处理功能在通常模式下是根据手术人员的操作来控制的，在移动功能控制模式或处理功能控制模式中是根据手术人员的操作和所设定的控制参数来控制的。另外，机器人处理工具201还作为用于设定作为基准位置的基准点的设定用处理工具而发挥作用，其中该基准位置也为控制参数之一，在配置了作为设定部的机器人处理工具201的前端的位置上能够设定基准点。

在与机器人处理工具201的移动功能有关的构成中，机器人处理工具201是追随对操纵杆225的操作而动作的主从型多关节电动处理工具。

即，用于输入机器人处理工具201的移动的目标位置和目标姿势的操纵杆225与作为控制单元的机器人处理工具控制装置220连接。并且，作为用于操作机器人处理工具201的移动的移动指示输入单元，除了操纵杆225之外，还能够使用触觉设备、触摸面板、音频识别等。机器人处理工具控制装置220具有进行各种运算处理的CPU 245、保存通过通信、运算、输入等而获得的各种数据的存储器246、以及控制电动机箱205的电动机驱动器247。机器人处理工具控制装置220的成对电动机箱通信部242与电动机箱205的电动机箱通信部222连接，在机器人处理工具控制装置220与电动机箱205之间进行通信。

电动机箱205配设有使机器人处理工具201的移动功能执行工作的各种电动机。作为电动机，可使用用于拉伸各线缆208的各电动机219、用于使机器人处理工具201以其长度轴为中心进行旋转的未图示的电动机、以及用于使机器人处理工具201在其长度轴方向上进退的未图示的电动机。另外，各电动机配设有测定各电动机的旋转角度的未图示的编码器。在线缆拉伸用电动机219上连接有通过电动机219而旋转的滑轮224，滑轮224上缠绕着可通过滑轮224的旋转而拉伸的线缆208。线缆208经由线缆连接部223连接到机器人处理工具201。

从电动机箱205导出的各线缆208经由外部连接部204被导入至机器人处理工具201的护套部206。该护套部(外壳部)206为长条形且具有挠性，护套部206的前端部连接到臂部207的基端部。在该臂部207中，多个臂通过关节部203依次连接起来，各线缆208在护套部206和臂部207中插入贯穿(贯穿)，与各关节部203连接。并且关节部203通过线缆208的拉伸而进行旋转动作，驱动与关节部203连接起来的臂，于是机器人处理工具201的位置和姿势发生变化。

并且，作为驱动机器人处理工具201的驱动机构，除了线缆208和电动机箱205之外，大气压致动器、人工肌肉等能够驱动机器人处理工具201的机构即可采用。

在与机器人处理工具201的处理功能有关的构成中，作为能量处理工具，可使用由高频电手术刀电源装置211来控制的高频电手术刀202。

即，在高频电手术刀电源装置211上连接着：贴附于接受手术的患者体表面的成对极板216、以及由手术人员的脚踩下来用于对高频电手术刀202的输出进行开或/关操作的脚踏开关217。并且，作为用于操作高频电手术刀202的输出的输出指示输入单元，除了脚踏开关217之外，还能使用手动开关、音频识别开关等。高频电手术刀电源装置211具有：输入针对高频电手术刀202的输出瓦特数的输出瓦特数输入面板214a、选择高频电手术刀202的输出模式(适于切开剥离的切开模式、适于止血的凝固模式等)的输出模式选择面板214b、以及显示有关设定、输出等的信息的显示监视器213。高频电手术刀电源装置211的功率输出部215经由高频电手术刀用导线212连接到机器人处理工具201的外部连接部204。而且，从高频电手术刀电源装置211向配设于机器人处理工具201的臂部207的前端部处的高频电手术刀202提供功率，于是高频电手术刀202进行动作。

并且，高频电手术刀电源装置211的高频电手术刀电源装置通信部218与机器人处理工具控制装置220的成对高频电手术刀电源装置通信部241连接，在高频电手术刀电源装置211与机器人处理工具控制装置220之间进行通信。高频电手术刀电源装置211的输出的开或/关、输出瓦特数和输出模式在通常模式下仅根据对于脚踏开关217、输出瓦特数输入面板214a和输出模式选择面板214b的输入来进行控制，而在处理功能控制模式下，还能够通过机器人处理工具控制装置220进行控制。

在有关机器人处理工具201的功能控制的构成中，机器人处理工具控制装置220具有用于输入功能控制的控制参数的功能控制输入装置233。即，功能控制输入装置233具有：用于启动/停止移动功能控制的移动功能控制面板230a、用于启动/停止处理功能控制的处理功能控制面板230b。进而，功能控制输入装置233还具有：指示作为机器人处理工具201的处理基准的基准点的设定定时的基准点输入定时面板230c、设定相对于基准点的基准方向的基准方向输入面板230e、设定在相对于基准点的基准方向上的基准距离的基准距离输入面板230d、显示上述各设定的显示监视器231。

参照图2说明机器人处理工具201的移动功能和处理功能的控制。

关于通常模式下的移动功能的控制，通过手术人员对操纵杆225的操作，将机器人处理工具201的前端部的目标位置数据和目标姿势数据D100输入到机器人处理工具控制装置220中。另一方面，从电动机箱205向机器人处理工具控制装置220输入由各编码器测定的各电动机的旋转角度数据D101。而且，通过机器人处理工具控制装置220的CPU 245，根据各电动机的旋转角度数据D101计算出机器人处理工具201的前端部的位置数据和姿势数据，比较从操纵杆225输入的机器人处理工具201的目标位置数据及目标姿势数据D100与实际的位置数据及姿势数据。接着，用于减小目标数据与实际数据之差的电动机控制信号D105从机器人处理工具控制装置220的电动机驱动器247输入到电动机箱205的各电动机箱205的各电动机中。通过利用各电动机的旋转来进行线缆208的拉伸、机器人处理工具201的旋转、进退等，从而将机器人处理工具201的前端部移动到通过操纵杆225输入的目标位置和目标姿势上。通过重复上述步骤，使得机器人处理工具201的前端部的位置及姿势与目标位置及目标姿势一致。

并且，在机器人处理工具201的关节部203上配设着电位计等，也可以直接使用通过电位计等测定的关节部203的旋转角度来检测机器人处理工具201的位置和姿势。

关于通常模式下处理功能的控制，通过高频电手术刀电源装置211的输出瓦特数输入面板214a、输出模式选择面板214b来预先设定好输出瓦特数、输出模式。通过由手术人员按下脚踏开关217，从而从高频电手术刀电源装置211向高频电手术刀202输出所设定的输出瓦特数、输出模式的高频电流D108，高频电手术刀202得以动作。

关于移动功能控制模式或处理功能控制模式下的移动功能或者处理功能的控制，通过功能控制输入装置233对移动功能控制面板230a或处理功能控制面板230b的输入，机器人处理工具控制装置220转移到移动功能控制模式或处理功能控制模式。

通过功能控制输入装置233对基准点输入定时面板230c、基准方向输入面板230e、基准距离输入面板230d的输入，定时数据、基准方向数据、基准距离数据D104被输入到机器人处理工具控制装置220中。机器人处理工具控制装置220的CPU 245将输入定时数据D104时的机器人处理工具201的前端位置设定为基准点，计算基准点数据。如上，通过机器人处理工具201、电动机箱205、功能控制输入装置233和机器人处理工具控制装置220，形成了设定作为基准位置的基准点以及基准方向的设定单元。

机器人处理工具控制装置220的CPU 245根据各电动机的旋转角度数据D101、计算出的基准点数据、基准方向数据D104，计算机器人处理工具201的前端部在相对于基准点的基准方向上的距离数据、速度数据以及加速度数据。如上，通过机器人处理工具201、电动机箱205、机器人处理工具控制装置220，构成了检测作为处理用处理工具的机器人处理工具201向相对于作为基准位置的基准点的基准方向移动的移动状态的检测单元。

在移动功能控制模式下，如后详述，根据机器人处理工具201的前端在相对于基准点的基准方向上的距离数据、速度数据或加速度数据，改变从机器人处理工具控制装置220的电动机驱动器247输入到电动机箱205的各电动机中的电动机控制信号D105。

另外，在处理功能控制模式下，输出的开或/关数据、输出瓦特数数据和输出模式数据D109从高频电手术刀电源装置211被输出到机器人处理工具控制装置220。而且，如后面详细叙述的那样，根据机器人处理工具201的前端在相对于基准点的基准方向上的距离数据、速度数据或加速度数据，从机器人处理工具控制装置220向高频电手术刀电源装置211输出用于控制输出的开或/关、输出瓦特数和输出模式的输出控制信号D106。该输出控制信号D106优先于使用脚踏开关217、输出瓦特数输入面板214a和输出模式选择面板214b的输入。

下面说明本实施方式的内窥镜手术装置的使用方法。

下面说明将本实施方式的内窥镜手术装置应用于内窥镜的粘膜下层剥离手术(endoscpic submucosal dissection，以下简称为ESD)的情况。ESD指在内窥镜观察下一次性切除胃和肠内的病变部位的技术。

参见图3和图4，预先将内窥镜101连接在设置于小推车103上的视频系统中心、光源装置等上。然后，经由口腔将内窥镜101插入到胃内部。从光源装置提供来的照明光从内窥镜101的前端部进行照射，由内窥镜101前端部的摄像元件所摄像的观察图像的图像信号被输入到视频系统中心进行信号处理，通过显示装置104显示观察图像。在将内窥镜101的前端部配置在胃内部的病变部位附近之后，经由内窥镜101的通道插入各种处理工具，在包含病变部位152的粘膜组织151与固有肌肉层之间集中生理盐水150使患处3膨胀鼓起。

接着，将机器人处理工具201插入到内窥镜101的通道内，使机器人处理工具201的臂部207从内窥镜101的前端部突出。机器人处理工具201的护套部206收纳在通道内。接着，操作内窥镜101，将机器人处理工具201配置到抵达患处3的位置上。

在通常模式下，通过由手术人员一边观察显示装置的观察图像一边操作操纵杆225，从而机器人处理工具201追随对操纵杆225的操作而移动。另外，通过按下脚踏开关217，从而高频电手术刀202以在高频电手术刀电源装置211中所设定的输出瓦特数、输出模式进行动作。

参照图5说明移动功能控制模式下的移动功能的控制。

步骤1(S1)

操作功能控制输入装置233的移动功能控制面板230a，选择移动功能控制，使机器人处理工具控制装置220由通常模式转移到移动功能控制模式。

步骤2(S2)

操作操纵杆225，以机器人处理工具201的前端2为基准点使其移动到期望设定的位置上。本实施方式中，如图4中虚线所示那样，由于将与患处3的开始膨胀鼓起部位附近的平面部的粘膜组织151的表面接触的位置作为基准点O，因此将机器人处理工具201的前端2移动到该位置上。在该状态下，操作基准点输入定时面板230c，设定并保存基准点O的位置。只要不进行基准点O的再次设定，就使用该基准点O。

步骤3(S3)

通过功能控制输入装置233的基准方向输入面板230e和基准距离输入面板230d来设定基准方向和基准距离。在本实施方式中如图4所示那样，作为基准方向D，选择以基准点O为中心的径向朝外且朝体壁侧的方向，作为基准距离L，选择使机器人处理工具201的前端从基准点O向基准方向D移动时能允许的移动距离。只要没有进行基准方向D或基准距离L的重新设定，则使用该基准方向D或基准距离L。

也可以预先设定基准方向和基准距离。

步骤4(S4)

利用从基准点开始朝基准方向的距离小于等于基准距离L的区域，来设定进行机器人处理工具201前端的移动功能控制的控制范围。而且，从基准点开始朝基准方向的距离是基准距离以下的区域成为控制范围的内侧，从基准点开始朝基准方向的距离大于基准距离的区域成为基准范围的外侧。因此，基准方向成为朝向控制范围外侧的方向。在本实施方式中，如图4所示，以基准点O为中心的半径L的体壁侧的半球状范围被设定为控制范围R，该半球状范围的内部成为控制范围R的内侧，该半球状范围的外部成为控制范围R的外侧。

步骤5(S5)

如图4中实线所示，操作操纵杆225，使机器人处理工具201的前端2移动。

步骤6(S6)

通过机器人处理工具控制装置220，检测机器人处理工具201的前端是否正在朝控制范围R的外侧移动。

步骤7(S7)

在机器人处理工具201的前端正在朝控制范围R的外侧移动的情况下，除了操纵杆225的操作之外，如后面详细叙述那样，还进行如下控制：降低机器人处理工具201的前端朝向控制范围R外侧移动的速度，或者停止移动。

步骤8(S8)

在选择了重新设定基准方向或基准距离的情况下，返回步骤3(S3)，根据重新设定的基准方向或基准距离来进行移动功能控制。

步骤9(S9)

在选择了重新设定基准点的情况下，返回步骤2(S2)，根据重新设定的基准点O来进行移动功能控制。

步骤10和步骤11(S10和S11)

在没有选择移动功能控制的解除的情况下，返回步骤5(S5)，继续进行同样的移动功能控制。

在选择了移动功能控制的解除的情况下，返回不进行移动功能控制的状态。

接着，详细说明在机器人处理工具201的前端朝控制范围R的外侧移动的情况下，降低机器人处理工具201前端移动的速度或停止移动的控制。

这里，设机器人处理工具201的前端在相对于基准点的基准方向上的距离为Ls、速度为Vs。

说明按照距离Ls的增加来降低速度Vs的控制。

如式(1)所示，通过对速度Vs乘以随距离Ls的增加而减小的变量α(Ls)(0≤α(Ls)≤1)，计算出新的速度Vsnew。图7表示变量α(Ls)的例子。然后，控制机器人处理工具201使得机器人处理工具201前端的速度成为新的速度Vsnew。

[数式1]

Vsnew＝α(Ls)×Vs  (1)

例如，在距基准点O的距离Ls为Z、α(Ls)的值为0.3的情况下，代入到式(1)，则为：

[数式2]

Vsnew＝0.3×Vs    (2)

新速度为原速度的十分之三的速度。

在如上控制中，通过对原速度Vs乘上大于等于0且小于等于1的变量α(Ls)来计算新速度Vsnew，但是也能使用随距离Ls的增加而使得新速度Vsnew相比原速度Vs变小的各种变量。

如式(3)所示，还可以从原速度Vs中减去随距离Ls的增加而增加的变量K(Ls)(0≤K(Ls)≤|Vs|)来计算新速度Vsnew。在此，设原速度Vs与新速度Vsnew的符号相同。

[数式3]

$\mathrm{Vsnew}=\frac{\mathrm{Vs}}{\left|\mathrm{Vs}\right|}\left(\right|\mathrm{Vs}|-K\left(\mathrm{Ls}\right))---\left(3\right)$

接着说明随着速度Vs的增加而降低速度Vs的控制。

如式(4)所示，通过对原速度Vs乘上随着原速度Vs增加而减小的变量β(Vs)(0≤β(Vs)≤1)，计算出新速度Vsnew。图8表示变量β(Vs)的例子。然后，控制机器人处理工具201使得机器人处理工具201前端的速度成为新速度Vsnew。

[数式4]

Vsnew＝β(Vs)×Vs    (4)

在如上控制中，通过对原速度Vs乘上大于等于0且小于等于1的变量β(Vs)来计算新速度Vsnew，但是也能使用随原速度Vs的增加而使得新速度Vsnew相比原速度Vs变小的各种变量。例如，也可以通过从原速度Vs中减去随原速度Vs的增加而增加的变量来计算出新速度Vsnew。其中，设原速度Vs与新速度Vsnew的符号相同。

在上述控制之中，将原速度Vs直接转换为新速度Vsnew。另外，关于机器人处理工具201的前端，也可以根据在相对于基准点的基准方向上的距离或加速度，利用与速度的情况相同的对应关系，将原距离或原加速度转换为新距离或新加速度。另外，还可以根据在相对于基准点的基准方向上的加速度的增大来减小加速度。还可以一并使用上述移动功能的各种控制。

接着参照图6说明处理功能控制模式下的处理功能的控制。

步骤21(S21)

操作功能控制输入装置233的处理功能控制面板230b，选择处理功能控制，使机器人处理工具控制装置220从通常模式转移到处理功能控制模式。

步骤22至步骤26(S22至S26)

与移动功能控制的情况同样地，设定基准点、基准方向和基准距离，设定进行机器人处理工具201的前端的处理功能控制的控制范围。而且，当移动机器人处理工具201时，检测机器人处理工具201的前端是否向控制范围外侧移动。

步骤27(S27)

在机器人处理工具201的前端向控制范围外侧移动的情况下，优先进行脚踏开关217、输出瓦特数输入面板214a的输入，如后详述那样，减小高频电手术刀电源装置211向高频电手术刀202的输出瓦特数或停止输出，减小或停止高频电手术刀202的输出。

步骤27至步骤29(S27至S29)

与移动功能控制的情况同样地，在选择了基准方向或基准距离、基准点的重新设定的情况下，返回步骤23(S23)、步骤22(S22)，根据重新设定的基准方向或基准距离、基准点来进行处理功能的控制。

步骤30和步骤31(S30和S31)

在没有选择处理功能控制的解除的情况下，返回步骤25(S25)，继续进行同样的处理功能控制。

在选择了处理功能控制的解除的情况下，机器人处理工具201返回不进行处理功能控制的状态。

接着，详细说明在机器人处理工具201的前端朝控制范围R外侧移动的情况下，减小高频电手术刀电源装置211的输出瓦特数或停止输出，以减小或停止高频电手术刀202的输出的控制。

对于减小输出瓦特数，既可以通过模拟方式减小输出瓦特数，也可以相对于机器人处理工具201前端的移动速度足够高速地切换高频电手术刀电源装置211的开或/关，改变开时间与关时间的比率，从而减小平均输出瓦特数。

此处，设高频电手术刀电源装置211的输出瓦特数为W，机器人处理工具201的前端在相对于基准点O的基准方向上的加速度为As。

说明一下随着机器人处理工具201的前端从基准点O向基准方向D的距离Ls的增加，而减小高频电手术刀电源装置211的输出瓦特数W的控制。

如式(5)所示那样，通过使在高频电手术刀电源装置211中所设定的原输出瓦特数W乘上随距离Ls增加而减小的变量γ(Ls)(0≤γ(Ls)≤1)，从而计算出新输出瓦特数Wnew。而且，从高频电手术刀电源装置211向高频电手术刀202的输出是根据新输出瓦特数Wnew来进行的。图9表示变量γ(Ls)的例子。

[数式5]

Wnew＝γ(Ls)×W  (5)

在上述控制中，通过使原输出瓦特数W乘上变量γ(Ls)来计算出新输出瓦特数Wnew，但是，也能够采用随着距离Ls增加而使新输出瓦特数Wnew相比原输出瓦特数W变小的各种变量。

如式(6)所示，也可以从原输出瓦特数W中减去随着距离Ls增加而增加的变量J(Ls)(0≤J(Ls)≤W)来计算新输出瓦特数Wnew。其中，设新输出瓦特数Wnew大于等于0。

[数式6]

Wnew＝W-J(Ls)    (6)

说明一下随着机器人处理工具201的前端在相对于基准点O的基准方向D上的速度Vs增加，减小高频电手术刀电源装置211的输出瓦特数W的控制。

如式(7)所示那样，使在高频电手术刀电源装置211中所设定的原输出瓦特数W乘上随着速度Vs增加而减小的变量σ(Vs)(0≤σ(Vs)≤1)，从而计算出新输出瓦特数Wnew。而且，从高频电手术刀电源装置211向高频电手术刀202的输出是根据新输出瓦特数Wnew来进行的。图10表示变量σ(Vs)的例子。

[数式7]

Wnew＝σ(Vs)×W    (7)

在上述控制中，通过向原输出瓦特数W乘上变量σ(Vs)来计算新输出瓦特数Wnew，但是，也能够采用随着速度Vs增加而使得新输出瓦特数Wnew相比原输出瓦特数W变小的各种变量。还可以通过从原输出瓦特数W中减去随速度Vs增加而增加的变量，来计算新输出瓦特数Wnew。其中，设新输出瓦特数Wnew大于等于0。

说明一下随着机器人处理工具201的前端在相对于基准点O的基准方向D上的加速度As增加，而减小高频电手术刀电源装置211的输出瓦特数W的控制。

如式(8)所示那样，使在高频电手术刀电源装置211中所设定的原输出瓦特数W乘上随加速度As增加而减小的变量ω(As)(0≤ω(As)≤1)，从而计算出新输出瓦特数Wnew。而且，从高频电手术刀电源装置211向高频电手术刀202的输出是根据新输出瓦特数Wnew来进行的。图11表示变量ω(As)的例子。

[数式8]

Wnew＝ω(As)×W    (8)

在上述控制中，通过对原输出瓦特数W乘上变量ω(As)来计算新输出瓦特数Wnew，也能够采用随着加速度As增加而使得新输出瓦特数Wnew相比原输出瓦特数W变小的各种变量。还可以通过从原输出瓦特数W中减去随加速度As增加而增加的变量，来计算新输出瓦特数Wnew。其中，新输出瓦特数Wnew大于等于0。

在上述控制中，改变了高频电手术刀电源装置211的输出瓦特数，但是，也可以优先使用在高频电手术刀电源装置211中设定的输出模式来改变输出模式。即，也可以在高频电手术刀202中按照一定比例将适于切开剥离的切开波和适于止血的凝固波组合起来使用；但是，在高频电手术刀电源装置211中，也可以根据机器人处理工具201的前端在相对于基准点O的基准方向D上的距离、速度、加速度的增加，减小切开波的比例，降低切开能量。

因此，本实施方式的内窥镜手术装置可获得如下效果。

在本实施方式的内窥镜手术装置中，通过使用移动功能控制或处理功能控制，能够防止由于手术人员的无意识、错误认知而导致的机器人处理工具201的移动、高频电手术刀202的过渡切开，能进行正确的处理。另外，由于手术人员能够安心地进行处理，因而处理速度得以提高，能够减轻手术人员精神上的负担。

另外，由于能够将机器人处理工具201的前端所配置的位置设定为基准点，因此，如果在机器人处理工具201的前端接触于粘膜组织151表面的状态下设定基准点，则能够把握粘膜组织151的表面位置。

并且，关于移动功能控制，由于对处理工具的移动功能进行控制，因此不限于前端为高频电手术刀、高频网等的能量处理工具，也能够应用于前端为刀状、针状的手术刀、钳子等的机器人处理工具。另一方面，关于处理功能控制，由于对处理工具的处理功能进行控制，因而不限于机器人处理工具，也能够应用于可移动前端且能够检测移动状态的各种能量处理工具。

另外，关于基准点的设定定时，除了对基准点输入定时面板230c的操作之外，还能够在机器人处理工具201的前端配设感压传感器，探测机器人处理工具201前端接触到粘膜组织151表面等的瞬间，将基准点设定在该瞬间时的机器人处理工具201的前端位置上。

图12至图16表示本发明第2实施方式。

在第1实施方式中，使用1个基准方向，例如使用图7、图9所示的线性变量作为式(1)的α(Ls)、式(5)的γ(Ls)。但是，变量不必一定是线性，而且也可以使用多个方向作为基准方向，对各基准方向分别使用彼此不同的变量。例如，在进行ESD等处理的情况下，防止固有肌肉穿孔是最为重要的，对于粘膜组织151的深度方向而言，尤其需要增大功能控制的效果。

在本实施方式中，如图12所示，将沿着患处3的开始膨胀鼓起部位附近的平面部的粘膜组织151表面的水平方向作为0度方向设定成第1基准方向D1，将垂直于粘膜组织151表面的深度方向作为90度方向设定成第2基准方向D2。而且，将机器人处理工具201的前端从基准点起朝0度方向、90度方向的距离设为L1s、L2s，将速度为设V1s、V2s。

参照式(1)，针对0度方向设V1snew＝α1(L1s)×V1s，针对90度方向设V2snew＝α2(L2s)×V2s。关于机器人处理工具201的前端向0度方向的移动，如图13所示，α1(L1s)构成直到接近基准距离L即控制范围R外侧为止都缓和的递减曲线。另一方面，关于机器人处理工具201的前端向90度方向的移动，如图14所示，α2(L2s)构成略微离开基准点O后急剧减小的递减曲线。通过使用这种变量α1(L1s)、α2(L2s)，能够实现易于在0度方向上移动而不易在90度方向上移动的移动功能控制特性。对于式(4)所表示的β(Vs)，与α(Ls)同样地，针对0度方向和90度方向设定为不同的变量，从而能够获得相同的效果。

另外，参照式(5)，设Wnew＝γ1(L1s)×γ2(L1s)×W。关于机器人处理工具201的前端向0度方向的移动，如图15所示，γ1(L1s)构成直到接近基准距离L即控制范围R外侧为止都缓和的递减曲线。另一方面，关于机器人处理工具201的前端向90度方向的移动，如图16所示，γ2(L2s)构成略微离开基准点O后急剧减小的递减曲线。通过使用这种变量γ1(L1s)、γ2(L2s)，能够实现易于在0度方向上切开而不易在90度方向上切开的处理功能控制特性。对于式(7)、(8)所表示的σ(Vs)、ω(As)，与γ(Ls)同样地，针对0度方向和90度方向设定为不同的变量，从而能获得相同的效果。

图17至图20表示本发明第3实施方式。

参照图17和图18，本实施方式的内窥镜手术装置除了具有与第1实施方式相同的第1机器人处理工具201、第1电动机箱205、第1操纵杆225之外，还具有结构与上述部分相同的第2机器人处理工具301、第2电动机箱305、第2操纵杆325。其中，第2机器人处理工具301的前端部没有配设高频电手术刀。而且将第1机器人处理工具201作为用于进行处理的处理用处理工具来使用，将第2机器人处理工具301作为用于设定基准点的设定用处理工具来使用。

这里，在第2机器人处理工具301、第2电动机箱305、第2操纵杆325中，对具有与第1机器人处理工具201、第1电动机箱205、第1操纵杆225的构成要素2XX相同的功能的构成要素赋予参照符号3XX并省略说明。

与第1机器人处理工具201同样地，第2机器人处理工具301前端的目标位置数据和目标姿势数据D111从第2操纵杆325被输入到机器人处理工具控制装置220。另一方面，通过各编码器所测定的各电动机的旋转角度D113从第2电动机箱305被输入到机器人处理工具控制装置220。而且，电动机控制信号D112从机器人处理工具控制装置220的电动机驱动器247被输入到第2电动机箱305的各电动机。

在本实施方式中，机器人处理工具控制装置220的CPU 245将通过基准点输入定时面板230c输入定时数据D104时的第2机器人处理工具301的前端12的位置设定为基准点，计算基准点数据。即，在本实施方式中，通过第2机器人处理工具301、第2电动机箱305、功能控制输入装置233和机器人处理工具控制装置220形成了设定单元。

下面以ESD为例说明本实施方式的内窥镜手术装置的使用方法。

参照图19，与第1实施方式相同地，将内窥镜101插入到适于观察患处3的位置。然后分别将第1和第2机器人处理工具201、301插入内窥镜101的第1和第2通道，使它们从内窥镜101的前端部突出。

参照图20说明移动功能控制模式下移动功能的控制。

步骤41(S41)

与第1实施方式同样地选择移动功能控制。

步骤42(S42)

操作第2操纵杆325，将第2机器人处理工具301的前端12移动到期望设定为基准点的位置上。本实施方式中如图19所示，由于以患处3的开始膨胀鼓起部位附近的位置作为基准点O，因而将第2机器人处理工具301的前端12移动到该位置上。在该状态下，操作基准点输入定时面板230c，设定并保存基准点的位置。只要不重新设定基准点，就将使用该基准点。

步骤43(S43)

通过功能控制输入装置233的基准方向数据面板230e和基准距离输入面板230d来设定基准方向和基准距离。本实施方式中如图19所示，将与开始膨胀鼓起部位附近的平面部的粘膜组织151的表面平行的方向设定为第1基准方向，将朝向与粘膜组织151的表面垂直的体壁侧的方向设定为第2基准方向。而且，关于第1和第2基准方向，将能允许机器人处理工具201前端的移动的移动距离分别设定为第1和第2基准距离L1、L2。只要不重新设定基准方向或基准距离，就将使用这些基准方向或基准距离。

也可以预先设定好基准方向和基准距离。

步骤44(S44)

与第1实施方式同样地，通过基准点、基准方向、基准距离来设定进行移动功能控制的、第1机器人处理工具201前端2的控制范围以及控制范围的内侧和外侧。本实施方式的控制范围R如图19所示构成为以垂直于上述粘膜组织151表面且通过基准点O的轴为中心轴、半径为L1、从基准点O在垂直于粘膜组织151表面的方向上向体壁侧延伸距离L2的圆柱形状，圆柱形状的内侧和外侧分别成为控制范围R的内侧和外侧。

步骤45至步骤48(S45至S48)

与第1实施方式相同地，根据所设定的控制范围，控制第1机器人处理工具201的移动功能。

另外，在选择了重新设定基准方向或基准距离的情况下，返回步骤43(S43)。

步骤49(S49)

在选择了重新设定基准点的情况下，返回步骤42(S42)，重新操作第2操纵杆325，将第2机器人处理工具301的前端12移动到期望设定为基准点的位置上，操作基准点输入定时面板230c进行设定。然后，根据重新设定后的基准点进行移动功能控制。

步骤50和步骤51(S50和S51)

与第1实施方式相同地，在没有选择解除移动功能控制的情况下，返回步骤45(S45)，继续进行同样的移动功能控制，在选择了解除移动功能控制的情况下，返回不进行移动功能控制的状态。

在本实施方式中，能够进行与第2实施方式相同的处理功能控制。即，第1机器人处理工具201的前端2越向控制范围外侧移动，越减小或停止第1机器人处理工具201的高频电手术刀202的输出，或者改变凝固波与切开波的比例使切开能量降低。其中，与上述移动功能控制的情况相同地，通过第2机器人处理工具301的前端12来设定基准点。

因此，除了第1实施方式中的效果之外，本实施方式的内窥镜手术装置还具有如下效果。

在本实施方式中，通过第1机器人处理工具201进行处理，通过第2机器人处理工具301设定处理的基准点、控制范围，因而能够在进行处理的同时频繁地变更处理的基准点、控制范围。因而，可实现处理的可靠性和速度的进一步提高、以及手术人员精神负担的进一步减轻。

在本实施方式中，在由基准点输入定时面板230c所输入的定时设定基准点，然而也可以始终将基准点自动设定在第2机器人处理工具301的前端12的位置上。这种情况下，仅移动第2机器人处理工具301的前端12即能够自动设定基准点，而不必操作基准点输入定时面板230c，能够更为容易且频繁地进行基准点和控制范围的变更。

另外，虽然仅在基准点设定中使用第2机器人处理工具301，然而，例如通过在第2机器人处理工具301的前端配设把持钳子或高频电手术刀、超声波手术刀，从而也可以将第2机器人处理工具301用作把持用处理工具或能量处理工具。

进而，除了第2机器人处理工具301的前端12之外，还可以通过第1机器人处理工具201的前端2来设定基准点。在也将第2机器人处理工具301用作处理用处理工具的情况下，可以将通过第1机器人处理工具201的前端2所设定的基准点和控制范围作为第2机器人处理工具301的基准点和控制范围，也可以将通过第2机器人处理工具301的前端12所设定的基准点和控制范围作为第1或第2机器人处理工具201、301的基准点和控制范围。另外，也可以在第1或第2机器人处理工具201、301中使用共通的基准点和控制范围。

进而，还可以使用3个以上机器人处理工具、例如具有与第1、第2机器人处理工具相同的结构的第3、第4机器人处理工具。对于使用这些多个机器人处理工具中的哪个机器人处理工具对哪个机器人处理工具设定基准点和控制范围，能够适当地选择。

图21表示本发明第3实施方式的变形例。

本变形例的第2机器人处理工具301的前端配设着把持钳子261。而且，通过把持钳子261把持患处3的膨胀鼓起部的中心附近，并在该状态下操作基准点输入定时面板230c来设定基准点O，从而将基准点O设定在把持钳子261的把持位置上。然后与第3实施方式相同地设定第1和第2基准方向，对与粘膜组织151的表面平行的第1基准方向设定尺寸与膨胀鼓起部的半径大致相同的基准距离L1。通过如上设定控制范围，能够利用第1机器人处理工具201进行圆形形状的切开剥离。

图22和图23表示本发明第4实施方式。

参照图22，在本实施方式的第2机器人处理工具301的前端配设着平板状的设定部252。而且，在该设定部252的一个面的位置上设定有作为基准位置的基准面。参照图23，在ESD中，将设定部252向膨胀鼓起的患处3按压，配置成与开始膨胀鼓起部位附近的平面部的粘膜组织151的表面平行。然后，在配置有设定部252的一个面的位置上设定基准面P，将朝向与粘膜组织151表面垂直的体壁侧的方向设定为基准方向，从而设定长方体的控制范围R。因此，能够易于进行从患处3的膨胀鼓起部向深度方向的控制范围的设定。

图24表示本发明的第4实施方式的变形例。

参照图24，在变形例的第2机器人处理工具301的前端部配设有棒状的设定部281，通过该棒状的设定部281能够设定作为基准位置的基准线。

如上所述，除了点状的基准线之外，还可以使用线状的基准线、平面状的基准面作为基准位置。基准线、基准面的设定除了通过上述棒状、平板状的设定部281、252来进行之外，还可以通过设定2个基准点来设定基准线，通过设定3个基准点来设定基准面。

图25和图26表示本发明第5实施方式。

参照图25，本实施方式的内窥镜手术系统除了具有与第1实施方式的内窥镜手术系统相同的构成之外，还在机器人处理工具控制装置220上配设有作为产生警告的警告单元的扬声器253。进而，在功能控制输入装置233上配设有用于启动/停止警告控制的警告控制面板254。

参照图26，说明警告控制模式下的警告控制。

步骤61(S61)

操作功能控制输入装置233的警告控制面板254，选择警告控制，使机器人处理工具控制装置220从通常模式转移到警告控制模式。

步骤62至步骤66(S62至S66)

与第1实施方式同样地，设定基准点、基准方向、基准距离，设定控制范围。

然后，检测机器人处理工具201的前端是否正在朝控制范围外侧移动。

步骤67(S67)

在机器人处理工具201的前端正在朝控制范围外侧移动的情况下，从扬声器产生警告音。进而，机器人处理工具201的前端越向控制范围外侧移动，则越大强警告音的音量。

步骤68和步骤69(S68和S69)

与第1实施方式同样地，在选择了重新设定基准方向或基准距离、基准点的情况下，返回步骤63(S63)、步骤62(S62)，根据重新设定的基准方向或基准距离、基准点进行警告控制。

步骤70和步骤71(S70和S71)

在没有选择警告控制的解除的情况下，返回步骤65(S65)，继续进行同样的警告控制。

在选择了警告控制的解除的情况下，返回不进行警告控制的状态。

因此，本实施方式的内窥镜手术装置可获得如下效果。

在本实施方式中，通过使用警告控制，可与第1实施方式相同地防止由于手术人员的无意识、错误认知而导致的机器人处理工具201的移动、高频电手术刀202的过度切开，能够进行正确的处理。另外，由于手术人员能安心进行处理，因而处理速度得以提高，能够减轻手术人员精神上的负担。

另外，在机器人处理工具201朝控制范围外侧移动的情况下，不直接控制机器人处理工具201的移动功能，仅发出警告音唤起对移动的注意，因此不会妨碍机器人处理工具201的移动，只要是熟练的手术人员，即能充分提高处理速度。

并且，警告控制不限于能量处理工具，还能够应用于前端为刀状、针状的手术刀、钳子等的机器人处理工具，另外，不限于机器人处理工具，还能够应用于可移动前端、能检测其移动状态的各种处理工具。

本实施方式中改变了警告音的音量，但是，也可以改变音程、音量与音程的组合、旋律等。另外，作为警告单元使用了扬声器，但是也可以使灯等发光、改变光的亮度、颜色等，还可以通过振动机构产生振动、改变振动大小、频率，亦可以在监视器上显示警告消息。另外，还可以在显示内窥镜的观察图像的显示装置104上连接机器人处理工具控制装置220使它们能相互通信，在显示装置104上显示随着机器人处理工具201的前端的移动状态而变化的警告。

图27至图29表示本发明第6实施方式。

参照图27和图28，本实施方式的内窥镜手术装置中，使用作为操作单元的能动操纵杆425。即，从能动操纵杆425导出线缆272，这些线缆272被导入电动机箱256内，缠绕在各电动机257的滑轮258上。通过操作能动操纵杆425，各线缆272被拉伸，经由各滑轮258使电动机257旋转。另一方面，通过各电动机257使滑轮258旋转来拉伸线缆272，从而改变对能动操纵杆425操作的反作用力，或者，能够限制能动操纵杆425的可操作范围。各电动机257配设有测定各电动机257的旋转角度的未图示的编码器。电动机箱256的电动机箱通信部259与机器人处理工具控制装置220的对电动机驱动器通信部260连接，能够在电动机箱256与机器人处理工具控制装置220之间进行通信。机器人处理工具控制装置220具有用于控制电动机箱256的电动机257的电动机驱动器273。另外，功能控制输入装置233配设有用于启动/停止能动控制的能动控制面板270。

参照图28说明能动操纵杆425的控制。

在通常模式下，通过操作能动操作杆425，各线缆272被拉伸，经由各滑轮258使电动机257旋转。通过各电动机257的编码器测定的旋转角度数据D115从电动机箱256被输入到机器人处理工具控制装置220。通过机器人处理工具控制装置220的CPU 245，根据旋转角度数据D115计算出机器人处理工具201的前端部的目标位置数据和目标姿势数据。此后，与第1实施方式相同地，将机器人处理工具201移动到目标位置和目标姿势。

通过对功能控制输入装置233的能动控制面板270的输入，机器人处理工具控制装置220转移到能动控制模式。在能动控制模式中，与第1实施方式相同地，通过机器人处理工具控制装置220的CPU 245，计算出机器人处理工具201的前端在相对于基准点的基准方向上的距离数据、速度数据。根据计算出的距离数据、速度数据，从机器人处理工具控制装置220的电动机驱动器273向电动机箱256输入电动机控制信号D116。如后面详细叙述的那样，根据电动机控制信号D116控制各电动机257，经由滑轮258和线缆272使得对能动操纵杆425操作的反作用力发生变化，或者限制能动操纵杆425的可操作范围。

下面，说明本实施方式的内窥镜手术装置的使用方法。

步骤81(S81)

操作功能控制输入装置233的能动控制面板270，选择能动控制，使机器人处理工具控制装置220从通常模式转移到能动控制模式。

步骤82至步骤86(S82至S86)

与第1实施方式同样地，设定基准点、基准方向、基准距离，设定控制范围。

然后，检测机器人处理工具201的前端是否正朝控制范围外侧移动。

步骤87(S87)

在机器人处理工具201的前端正朝控制范围外侧移动的情况下，由于难以操作或无法操作能动操纵杆425，因此增加操作能动操纵杆425所需的操作力量，或强制停止能动操纵杆425。

步骤88和步骤89(S88和S89)

与第1实施方式同样地，在选择了重新设定基准方向或基准距离、基准点的情况下，返回步骤83(S83)、步骤82(S82)，根据重新设定的基准方向或基准距离、基准点进行能动控制。

步骤90和步骤91(S90和S91)

在没有选择能动控制的解除的情况下，返回步骤85(S85)，继续进行同样的能动控制。

在选择了能动控制的解除的情况下，返回不进行能动控制的状态。

因此，本实施方式的内窥镜手术装置可获得如下效果。

在本实施方式中，通过使用能动控制，能与第1实施方式相同地防止由于手术人员的无意识、错误认知而导致的机器人处理工具201的移动、高频电手术刀202的过度切开，能够进行正确的处理。另外，由于手术人员能安心进行处理，因而处理速度得以提高，能够减轻手术人员精神上的负担。

并且，对于能动控制，不限于能量处理工具，还能够应用于前端为刀状、针状的手术刀、钳子等的机器人处理工具。

说明本发明的第6实施方式的本变形例。

在本变形例中，在脚踏开关217上配设有随着按下脚踏开关217而旋转的电动机。在处理功能控制模式下，在机器人处理工具201的前端朝控制范围外侧移动的情况下，通过机器人处理工具控制装置220控制电动机，由于难以操作或无法操作能动操纵杆425，因此增大操作能动操纵杆425所需的操作力量，或强制停止能动操纵杆425。

图30至图32表示本发明第7实施方式。

本实施方式的内窥镜手术装置具有与图17和图18所示的第3实施方式的内窥镜手术装置相同的构成，但是本实施方式的内窥镜手术装置可以使第1机器人处理工具201追随第2机器人处理工具301而自动移动。即，在功能控制输入装置233上配设有启动/停止追随控制的追随控制面板和用于设定追随条件的追随条件输入面板。在本实施方式中，第2机器人处理工具301的位置和姿势成为用于处理的基准位置和基准姿势，作为追随条件可使用第1机器人处理工具201相对于第2机器人处理工具301的方向、距离、姿势。机器人处理工具控制装置220在追随控制模式下与第3实施方式中同样地计算第2机器人处理工具301的位置数据和姿势数据，并且根据计算出的位置数据和姿势数据以及所设定的追随条件，向第1电动机箱205输出电动机控制信号，驱动第1机器人处理工具201。

接着，以ESD为例说明本实施方式的内窥镜手术装置的使用方法。

步骤100(S100)

操作功能控制输入装置233的追随控制面板，选择追随控制，使机器人处理工具控制装置220从通常模式转移到追随控制模式。

在本实施方式中，如图30所示，将第2机器人处理工具301的设定部302按压于患处3的膨胀鼓起部的周缘部表面，并且在利用第1机器人处理工具201的高频电手术刀202开始从患处3的膨胀鼓起部的周缘部向内部切开的状态下，进行从通常模式向追随控制模式的转移。

步骤101(S101)

操作功能输入装置233的追随条件输入面板，设定第1机器人处理工具201相对于第2机器人处理工具301的方向、距离、姿势作为追随条件。本实施方式中，如图30所示，相对于被按压在患处3的膨胀鼓起部周缘部表面上的第2机器人处理工具301的设定部302，将朝向患处3的内部的方向设定为追随方向D，将粘膜组织151的厚度设定为追随距离L，作为追随的姿势，第1机器人处理工具201的高频电手术刀202成为与第2机器人处理工具301的设定部302同样的姿势。

并且，对于追随方向和距离，可以使用追随控制开始时的第1机器人处理工具201相对于第2机器人处理工具301的相对位置。另外，对于追随姿势，既可以原样使用追随控制开始时的第1机器人处理工具201的姿势，也可以在不需要考虑姿势的情况下不进行设定。另外，至于追随条件可以预先设定。

步骤102(S102)

操作第2操纵杆325，移动第2机器人处理工具301。本实施方式中，使第2机器人处理工具301的设定部302沿着患处3的膨胀鼓起部的表面移动。

步骤103(S103)

随着第2机器人处理工具301的移动，第1机器人处理工具201按照所设定的追随条件进行移动。在本实施方式中，如图31所示，第1机器人处理工具201的高频电手术刀202离开第2机器人处理工具301的设定部302约病变部位的厚度，并以相同的姿势追随第2机器人处理工具301的设定部302。其结果是，利用高频电手术刀202切开了患处3内部，并且仅切开剥离粘膜组织151。

步骤104(S104)

在选择了重新设定追随条件的情况下，返回步骤101(S101)，按照重新设定后的追随条件进行追随控制。

步骤105和步骤106(S105和S106)

在没有选择追随控制的解除的情况下，返回步骤S102(S102)，进行同样的追随控制。

在选择了追随控制的解除的情况下，返回不进行追随控制的状态。

因此，本实施方式的内窥镜手术装置可获得如下效果。

在本实施方式的内窥镜手术装置中，使用追随控制，操作处于可通过内窥镜101进行观察的状态下的第2机器人处理工具301的设定部302，从而能够操作处于无法通过内窥镜101进行观察的状态下的第1机器人处理工具201的高频电手术刀202。

尤其在本实施方式中，将朝向患处3内部的方向设定为追随方向，将粘膜组织151的厚度设定为追随距离，一边将第2机器人处理工具301的设定部302按压在患处3的膨胀鼓起部上一边沿着该膨胀鼓起部使其移动，从而利用第1机器人处理工具201的高频电手术刀202切开粘膜组织151，因此能仅切开包含病变部位的粘膜组织151。因而，不会由于手术人员的无意识、错误认知而导致向固有肌肉层移动高频电手术刀202，能够减少患处3的膨胀鼓起量来进行切开。

并且，没有必要使第1机器人处理工具201以相同速度追随第2机器人处理工具，而可以缓慢追随。在缓慢追随的情况下，手术人员能够更为可靠地确认切开状况。

另外，可以使用图22所示的平板状的设定部252来作为第2机器人处理工具301的设定部302。这种平板状的设定部252当被按压于患处3时，容易相对于患处3的膨胀鼓起部的形状平行地配置，能够正确把握朝向患处3内部的方向。

图33至图34表示本发明第8实施方式。

本实施方式的内窥镜手术装置具有与图17和图18所示的第3实施方式的内窥镜手术装置相同的构成，但是能够使第1机器人处理工具201的前端朝基准点自动移动。

即，功能控制输入装置233具有启动/停止自动移动控制的自动移动控制面板、以及启动第1机器人处理工具201的自动移动的自动移动开始面板。机器人处理工具控制装置220在自动移动控制模式下优先于对第1操纵杆225的操作，使第1机器人处理工具201的前端朝所设定的基准点移动。并且，在本实施方式中，对于第1机器人处理工具201的前端自动移动的速度、加速度等移动条件，使用了预先设定的条件，然而也可以在功能控制输入装置233上配设移动条件输入面板，使得能够适当设定移动条件。

下面，以利用处理工具贯穿管腔壁的操作为例，说明本实施方式的内窥镜手术装置。

参照图33，将第1机器人处理工具201的前端移动到自动移动开始位置。本实施方式中，将第1机器人处理工具201插入管腔内，将第1机器人处理工具201的前端移动到管腔侧S1的贯穿开始位置。

步骤120(S120)

操作自动移动控制面板，选择自动移动控制，将机器人处理工具控制装置220从通常模式转移到自动移动控制模式。

步骤121(S121)

操作第2操纵杆325，将第2机器人处理工具301的前端移动到期望设定为基准点的位置上。该基准点成为第1机器人处理工具201的前端的自动移动结束位置。在本实施方式中，如图33所示，将第2机器人处理工具301的前端移动到腹腔侧S2的第1机器人处理工具201的前端的贯穿结束位置。在该状态下，操作基准点输入定时面板230c，设定并保存基准点的位置。只要不重新设定基准点，就将使用该基准点。

在设定了基准点之后，如果需要的话，使第2机器人处理工具301离开基准点。

步骤122(S122)

操作自动移动开始面板，使第1机器人处理工具201的前端开始自动移动。

步骤123(S123)

第1机器人处理工具201的前端朝基准点自动移动。在本实施方式中，第1机器人处理工具201的高频电手术刀202一边切开管腔壁一边从贯穿开始位置移动到贯穿结束位置。

步骤124(S124)

在第1机器人处理工具201的前端移动的途中，在操作自动移动控制面板选择了自动移动控制的解除的情况下，停止第1机器人处理工具201的前端的移动，进入步骤126(S126)，返回不进行自动移动控制的状态。

步骤125(S125)

如果第1机器人处理工具201的前端移动到基准点，则停止自动移动。在本实施方式中，在管腔壁450上形成贯穿孔。

步骤126(S126)

返回不进行自动移动控制的状态。

因此，本实施方式的内窥镜手术装置可获得如下效果。

在本实施方式的内窥镜手术装置中，通过使用自动移动控制，能够在考虑到管腔壁450的腹腔侧和管腔侧的两面状态的情况下，利用处理工具实现管腔壁450的贯穿。例如在管腔壁450的腹腔侧存在血管的情况下，将充分离开血管的位置作为基准点，从而能通过处理工具在避开血管的情况下贯穿管腔壁450。另外，即便在无法同时观察管腔壁450两侧，无法观察贯穿结束位置的情况下，也能将第1机器人处理工具201的前端正确地移动到作为目标的贯穿结束位置，能够增大处理工具贯穿时的安全性。另外，在使具有切开功能的处理部接近粘膜组织151等之前，能够使不具备切开功能的处理部接近粘膜组织151等来设定基准点，因而能够防止通过具备切开功能的处理部切开不需要的部分。

并且，对于机器人处理工具前端向基准点的移动，除了应用于贯穿管腔壁450之外，还能应用于切开、剥离粘膜组织151等各种用途。

上述各实施方式能进行如下所述各种变形。

对于基准位置的设定，除了机器人处理工具前端的位置之外，还能够使用机器人处理工具的关节的位置、配置在机器人处理工具上的标记的位置等机器人处理工具的各种特定的位置。还能够使用用于设定基准位置的专用处理工具。另外，也可以使用显示在显示器上的假想的机器人处理工具、假想的激光标记。进而，还可以是：将根据内窥镜的观察图像生成三维位置信息的位置信息生成装置安装在手推车上，在显示装置的观察图像上指定位置，从而根据所生成的三维信息来设定基准位置。还可以通过这种位置信息生成装置，计算机器人处理工具的三维位置和姿势。

移动功能控制、处理功能控制、警告控制、能动控制、自动移动控制中的任一种控制都是根据机器人处理工具前端相对于控制范围的位置来进行控制的，然而除了机器人处理工具前端之外，还能够根据机器人处理工具的关节的位置、配置在机器人处理工具上的标记的位置等机器人处理工具的各种特定的位置来进行控制。

关于移动功能控制、处理功能控制、警告控制、能动控制、自动移动控制中的各个控制，可以组合某几个控制来同时进行。此时，既可以对各控制使用彼此不同的控制范围，也可以使用共通的控制范围。另外，作为控制范围，既可以是球形形状、圆柱等柱形形状、三角锥等锥形形状等任意形状，也可以不限于封闭空间而采用开放空间。关于各控制，还可以对基准点设定多组基准方向以及基准距离。

Claims (24)

1.一种内窥镜手术装置，其特征在于，该内窥镜手术装置具有：

具备移动功能的处理用处理工具，其插入贯穿于内窥镜的通道，具有带处理功能的处理部；

设定单元，其设定作为上述处理用处理工具的处理基准的基准位置以及相对于上述基准位置的基准方向；

检测单元，其检测上述处理用处理工具在相对于上述基准位置的上述基准方向上的移动状态；以及

控制单元，其根据上述移动状态来控制上述移动功能或上述处理功能。

2.根据权利要求1所述的内窥镜手术装置，其特征在于，上述控制单元根据上述移动状态，改变上述处理用处理工具在相对于上述基准位置的上述基准方向上的移动状态或上述处理部的处理能力。

3.根据权利要求2所述的内窥镜手术装置，其特征在于，上述设定单元设定多个基准方向，

相对于上述移动状态的上述移动状态的变化或上述处理能力的变化在上述多个基准方向上彼此不同。

4.根据权利要求1所述的内窥镜手术装置，其特征在于，上述设定单元具有设定用处理工具，该设定用处理工具具有用于设定上述基准位置的设定部，上述设定单元能将上述设定部所配置的位置设定为基准位置。

5.根据权利要求2所述的内窥镜手术装置，其特征在于，上述处理用处理工具是能量处理工具，上述处理能力是输出的大小或输出的模式。

6.根据权利要求1所述的内窥镜手术装置，其特征在于，上述处理用处理工具是机器人处理工具，该机器人处理工具具有多个臂、以能相对移动的方式将上述多个臂连接起来的关节部、以及使上述关节部动作来驱动上述臂的驱动机构，

上述检测单元通过直接或间接地检测上述机器人处理工具的上述关节部的动作来进行检测。

7.根据权利要求1所述的内窥镜手术装置，其特征在于，上述设定单元对通过上述内窥镜所获得的观察图像进行处理来进行设定。

8.根据权利要求1所述的内窥镜手术装置，其特征在于，上述检测单元对通过上述内窥镜所获得的观察图像进行处理来进行检测。

9.一种内窥镜手术装置，其特征在于，该内窥镜手术装置具有：

具备移动功能的处理用处理工具，其插入贯穿于内窥镜的通道，具有带处理功能的处理部；

设定单元，其设定作为上述处理用处理工具的处理基准的基准位置以及相对于上述基准位置的基准方向；

检测单元，其检测上述处理用处理工具在相对于上述基准位置的上述基准方向上的移动状态；

警告单元，其产生警告；以及

控制单元，其根据上述移动状态使上述警告单元产生警告。

10.根据权利要求9所述的内窥镜手术装置，其特征在于，上述设定单元具有设定用处理工具，该设定用处理工具具有用于设定上述基准位置的设定部，上述设定单元能将上述设定部所配置的位置设定为基准位置。

11.根据权利要求9所述的内窥镜手术装置，其特征在于，上述处理用处理工具是机器人处理工具，该机器人处理工具具有多个臂、以能相对移动的方式将上述多个臂连接起来的关节部、以及使上述关节部动作来驱动上述臂的驱动机构，

上述检测单元通过直接或间接地检测上述机器人处理工具的上述关节部的动作来进行检测。

12.根据权利要求9所述的内窥镜手术装置，其特征在于，上述设定单元对通过上述内窥镜所获得的观察图像进行处理来进行设定。

13.根据权利要求9所述的内窥镜手术装置，其特征在于，上述检测单元对通过上述内窥镜所获得的观察图像进行处理来进行检测。

14.一种内窥镜手术装置，其特征在于，该内窥镜手术装置具有：

具备移动功能的处理用处理工具，其插入贯穿于内窥镜的通道，具有带处理功能的处理部；

设定单元，其设定作为上述处理用处理工具的处理基准的基准位置以及相对于上述基准位置的基准方向；

检测单元，其检测上述处理用处理工具在相对于上述基准位置的上述基准方向上的移动状态；

操作单元，其用于操作上述处理用处理工具的移动功能或处理功能；以及

控制单元，其根据由上述检测单元检测出的上述处理用处理工具的移动状态来控制上述操作单元的功能。

15.根据权利要求14所述的内窥镜手术装置，其特征在于，上述设定单元具有设定用处理工具，该设定用处理工具具有用于设定上述基准位置的设定部，上述设定单元能将上述设定部所配置的位置设定为基准位置。

16.根据权利要求14所述的内窥镜手术装置，其特征在于，上述处理用处理工具是机器人处理工具，该机器人处理工具具有多个臂、以能相对移动的方式将上述多个臂连接起来的关节部、以及使上述关节部动作来驱动上述臂的驱动机构，

上述检测单元通过直接或间接地检测上述机器人处理工具的上述关节部的动作来进行检测。

17.根据权利要求14所述的内窥镜手术装置，其特征在于，上述设定单元对通过上述内窥镜所获得的观察图像进行处理来进行设定。

18.根据权利要求14所述的内窥镜手术装置，其特征在于，上述检测单元对通过上述内窥镜所获得的观察图像进行处理来进行检测。

19.一种内窥镜手术装置，其特征在于，该内窥镜手术装置具有：

具备移动功能的处理用处理工具，其插入贯穿于内窥镜的通道，具有带处理功能的处理部；

设定单元，其设定作为上述处理用处理工具的处理基准的基准位置以及上述处理用处理工具相对于上述基准位置的追随条件；以及

控制单元，其根据上述基准位置和上述追随条件来控制上述移动功能。

20.根据权利要求19所述的内窥镜手术装置，其特征在于，上述设定单元具有设定用处理工具，该设定用处理工具具有用于设定上述基准位置的设定部，上述设定单元能将上述设定部所配置的位置设定为基准位置。

21.根据权利要求19所述的内窥镜手术装置，其特征在于，上述设定单元对通过上述内窥镜所获得的观察图像进行处理来进行设定。

22.一种内窥镜手术装置，其特征在于，该内窥镜手术装置具有：

具备移动功能的处理用处理工具，其插入贯穿于内窥镜的通道，具有带处理功能的处理部；

设定单元，其设定作为上述处理用处理工具的处理基准的基准位置；以及

控制单元，其控制上述移动功能，以使得上述处理用处理工具朝向上述基准位置移动。

23.根据权利要求22所述的内窥镜手术装置，其特征在于，上述设定单元具有设定用处理工具，该设定用处理工具具有用于设定上述基准位置的设定部，上述设定单元能将上述设定部所配置的位置设定为基准位置。

24.根据权利要求22所述的内窥镜手术装置，其特征在于，上述设定单元对通过上述内窥镜所获得的观察图像进行处理来进行设定。

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