CN106455913A - 处置器械用适配器和手术用机械手系统 - Google Patents

Abstract

即使在将插入部配置在体内的状态下，也使处置器械绕长度轴旋转而提高操作性。提供一种处置器械用适配器(6)，该处置器械用适配器(6)具有：帽部件(11)，其安装于具有通道的软性的插入部(5)的前端，并具有配置于与通道的开口一致的位置的贯通孔；大致筒状的嵌合部件，其在能够绕该贯通孔的轴线旋转且限制了轴线方向上的移动的状态下安装于该帽部件(11)的贯通孔内，供经由通道而导入来的处置器械(8)嵌合，该嵌合部件具有与该处置器械(8)在周向上卡合的内孔；以及旋转机构(14)，其具有卷绕于该嵌合部件的外周面并通过张力使嵌合部件绕轴线旋转的驱动力传递部件(15)。

Description

处置器械用适配器和手术用机械手系统

技术领域

本发明涉及处置器械用适配器和手术用机械手系统。

背景技术

以往，公知有以下内窥镜：通过保持器械以能够在插入部的前端卸下的方式将管或处置器械固定（例如，参照专利文献1）。

该内窥镜在插入部所具备的通道的前端沿着长度轴方向具有在半径方向上贯通的凹部，能够利用如经由通道而导入来的绞断器镊子这样的保持部以将管或处置器械引入凹部内的方式将管或处置器械固定，该管或处置器械沿着凹部配置。

由于将处置器械固定于插入部，所以存在以下优点：在处置器械在前端具有弯曲部的情况下，能够相对于内窥镜的视场角确定处置器械的弯曲方向，在操作者一边观察显示在监视器上的内窥镜图像一边操作处置器械的情况下，能够预先识别处置器械向哪一个方向弯曲。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-200034号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，专利文献1的内窥镜由于利用由绞断器镊子构成的保持器械将处置器械固定于插入部，所以在将插入部和处置器械插入到体内的状态下，难以相对于插入部调整处置器械的弯曲方向。即，细径的处置器械难以传递扭转力，即使操作者对外对处置器械施加扭转力，该力被通道内的长条的处置器械吸收，难以使处置器械的前端绕长度轴旋转。

因此，在插入体内后想要相对于内窥镜的视场角变更处置器械的弯曲方向的情况下，例如，在弯曲方向在操作中由于某些原因而发生偏离的情况或为了容易进行处置而想要变更弯曲方向的情况下，需要在暂时将插入部和处置器械拔出到体外以后在体外进行变更作业，花费功夫。

本发明正是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种处置器械用适配器和手术用机械手系统,即使在将插入部配置在体内的状态下，也能够使处置器械绕长度轴旋转而提高操作性。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明提供以下手段。

本发明的一个方式提供处置器械用适配器，所述处置器械用适配器具有：帽部件，其安装于具有通道的软性的插入部的前端，并具有配置于与所述通道的开口一致的位置的贯通孔；大致筒状的嵌合部件，其在能够绕该贯通孔的轴线旋转且限制了轴线方向上的移动的状态下安装于该帽部件的所述贯通孔内，供经由通道而导入来的处置器械嵌合，该嵌合部件具有与该处置器械在周向上卡合的内孔；以及旋转机构，其具有卷绕于该嵌合部件的外周面并通过张力使嵌合部件绕所述轴线旋转的驱动力传递部件。

根据本方式，在将帽部件安装于插入部的前端后，与插入部的通道的开口一致地配置有帽部件的贯通孔，使穿过通道而导入来的处置器械从通道的开口突出后，贯通于帽部件的贯通孔中，向比帽部件更靠前方的位置突出。由于在贯通孔中配置有筒状的嵌合部件，所以处置器械在贯通于贯通孔中时与嵌合部件的内孔嵌合，并与嵌合部件在周向上卡合。

在该状态下，通过使旋转机构动动作，并向卷绕于嵌合部件的外周面的驱动力传递部件施加张力而使嵌合部件绕轴线旋转，能够向与嵌合部件在周向上卡合的处置器械传递绕轴线的旋转力。虽然即使在插入部的基端侧扭转细长的处置器械，旋转力也难以传递到处置器械的前端，但是通过向前端部附近直接传递旋转力，能够容易且更可靠地使处置器械绕轴线旋转。

在上述方式中可以是，所述嵌合部件由能够变更所述内孔的内径的弹性材料构成，通过在将所述处置器械插入到所述内孔内的状态下使所述内孔的内径收缩，使所述内孔与所述处置器械卡合。

由此，在将处置器械插入到嵌合部件的内孔时，放大嵌合部件的内孔的内径，提高插入容易性，通过在将处置器械插入后使嵌合部件的内孔的内径收缩，能够使嵌合部件和处置器械在周向上卡合。

此外，在上述方式中可以是，所述嵌合部件通过设置于所述周向的一部分上的缝，形成为横截面为C字形。

由此，能够通过缩窄缝的宽度而使内孔的内径收缩，通过增宽缝的宽度而扩大内孔的内径。

此外，在上述方式中可以具有紧固机构，该紧固机构对所述驱动力传递部件施加张力而使所述嵌合部件的内孔的内径收缩。

由此，在对例如在嵌合部件上卷绕1周以上的驱动力传递部件施加张力后，能够通过驱动力传递部件将嵌合部件紧固，使嵌合部件抵抗弹性复原力而收缩，使内孔的内径缩小并借助摩擦使处置器械在周向上卡合。

此外，在上述方式中可以具有，固定部件，其固定于所述插入部；以及移动机构，其使所述帽部件相对于该固定部件沿所述插入部的长度轴方向移动。

由此，由于使嵌合部件收缩而与处置器械卡合，所以处置器械借助摩擦也在长度轴方向上与嵌合部件卡合。因此，通过在使嵌合部件收缩而与处置器械卡合的状态下使移动机构动作，能够使帽部件相对于固定部件沿插入部的长度轴方向移动，并沿长度轴方向对与帽部件的嵌合部卡合的处置部进行位置调节，该固定部件固定于插入部。

此外，在上述方式中可以是，在所述处置器械设有横截面为非圆形的柱状嵌合部，所述嵌合部件的内孔具有使所述柱状嵌合部嵌合并在周向上卡合的横截面形状。

由此，仅通过使横截面为非圆形的柱状嵌合部与嵌合部件的内孔在轴向上嵌合，就能够使处置器械与嵌合部件在周向上卡合。

此外，在上述方式中提供手术用机械手系统，其具有：上述任意一个的处置器械用适配器；内窥镜，该处置器械用适配器的所述帽部件安装于该内窥镜的前端；处置器械，其经由该内窥镜的所述插入部的所述通道而导入，并具有贯通于所述嵌合部件的所述内孔中而从所述插入部的前端向前方突出的末端执行器。

发明效果

根据本发明，实现以下效果：即使在将插入部配置在体内的状态下，也能够使处置器械绕长度轴旋转而提高操作性。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式的手术用机械手系统的整体结构图。

图2是示出在图1的手术用机械手系统所具备的内窥镜的插入部上安装的、本发明的一实施方式的处置器械用适配器的立体图。

图3是放大地示出安装有图2的处置器械用适配器的内窥镜的前端部的立体图。

图4A是将示出图2的处置器械用适配器的紧固机构的释放位置的一部分剖开后的主视图。

图4B是将示出图2的处置器械用适配器的紧固机构的锁定位置的一部分剖开后的主视图。

图5A是示出图2的处置器械用适配器的嵌合部件的一例的释放位置的立体图。

图5B是示出图2的处置器械用适配器的嵌合部件的一例的锁定位置的立体图。

图6A是示出图2的处置器械用适配器中的释放位置的纵剖视图。

6B是示出图2的处置器械用适配器中的锁定位置的纵剖视图。

图7A是示出从轴向观察到图5的嵌合部件和处置器械的关系的释放位置的图。

图7B是示出从轴向观察到图5的嵌合部件和处置器械的关系的锁定位置的图。

图7C是示出从轴向观察到图5的嵌合部件和处置器械的关系的旋转动作的图。

图8是示出图2的处置器械用适配器的第1变形例的嵌合部件的立体图。

图9是示出从轴向观察到图8的嵌合部件和处置器械的关系的释放位置的图。

图10A是示出使图2的处置器械用适配器的第2变形例中的处置器械沿轴向后退的状态的纵剖视图。

图10B是示出使图2的处置器械用适配器的第2变形例中的处置器械沿轴向前进的状态的纵剖视图。

图11A是示出使图2的处置器械用适配器的第3变形例中的处置器械沿轴向后退的状态的纵剖视图。

图11B是示出使图2的处置器械用适配器的第3变形例中的处置器械沿轴向的状态的纵剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一个实施方式的处置器械用适配器和手术用机械手系统进行说明。

本实施方式的手术用机械手系统是内窥镜系统1，如图1所示，具有：操作装置2，其由医生（操作者）A进行操作；内窥镜3，其通过经由该操作装置2的输入而被驱动；控制器4，其根据向操作装置2的输入来控制内窥镜3；处置器械用适配器6（参照图2。），其安装于内窥镜3；以及监视器25。

如图2所示，在内窥镜3中具备插入到患者P的体内的插入部5，并且安装有本实施方式的处置器械用适配器6。此外，如图6所示，在内窥镜3的插入部5设有沿长度方向贯通的通道7，经由该通道，在前端的全长的范围内从基端侧插入有细长的处置器械。处置器械8以贯通的方式配置在通道7内。如图3所示，处置器械8例如具有使前端的末端执行器（例如，能量镊子等）9摆动的2个关节10。

如图3所示，处置器械用适配器6具有：帽部件11，其安装于插入部5的前端；嵌合部件12，其安装于该帽部件11；紧固机构13，其如图2和图4所示，通过嵌合部件12来把持处置器械8；以及旋转机构14，其使嵌合部件12旋转。

如图3和图6所示，帽部件11具有：筒状的嵌合部11a，其使插入部5的前端嵌合；抵接部11b，其在该嵌合部11a使插入部5嵌合时，使插入部5的前端面5a抵接。抵接部11b具有2张板部11c，在嵌合部11a使插入部5的前端嵌合时，该2张板部11c从插入部5的前端面5a沿长度方向隔开间隔地配置。

在将插入部5安装于帽部件11时，在2张板部11c上分别设有贯通孔11d，该贯通孔11d配置在与通道7的开口一致的位置，该通道7设置于插入部5。贯通孔11a具有比通道7的口径稍微大的口径，如图5和图6所示，安装有嵌合部件12。

如图5所示，嵌合部件12是通过沿长度方向延伸的缝12a形成为横截面为C字形的大致圆筒状的部件。在嵌合部件12的长度方向的两端设有在自由状态下外形尺寸比帽部件11的贯通孔11d的内径小的小径部12b，在小径部12b之间设有大径部12c，该大径部12c具有在自由状态下比贯通孔11d的内径大的外形尺寸和比板部11c之间的间隔小的长度方向尺寸。此外，嵌合部件12具有内孔12d，该内孔12d的内径在自由状态下比处置器械8的外径尺寸大且在被缩小时比处置器械8的外径尺寸小。

由此，在将嵌合部件12安装于帽部件11时，通过使2个小径部12b与各个板部11c的贯通孔11d嵌合，并将大径部12c沿轴向夹在板部11c之间，将嵌合部件12安装为能够绕贯通孔11d的轴旋转且沿轴向不能脱落。

如图3、图4和图6所示，紧固机构13具有滑块机构16，该滑块机构16对卷绕于嵌合部件12的周围的线（驱动力传递部件）15施加张力。如图2、图3和图6所示，线15经由2根外皮17，导入到设置于帽部件11的线孔11e内，该外皮17的一端被固定于帽部件11，另一端被固定于滑块机构16的基座部件16a。线孔11e在沿径向隔着安装于帽部件11的状态的嵌合部件12而对置的位置开口，从该开口伸出的线15沿周向在嵌合部件12上卷绕1周以上。

滑块机构16具有：基座部件16a；直线状的导轨16b，其固定于该基座部件16a；以及滑块16c，其以能够沿着其长度方向直线移动的方式支承在该导轨16b上。

旋转机构14具有：线15；轮14a，其以能够绕与导轨16b的长度方向垂直的轴线旋转的方式支承在滑块机构16的滑块16c上，并架设有线15；以及未图示的电机，其驱动该轮14a绕轴线旋转。

在将滑块机构16中的滑块16c配置于图4A所示的释放位置时，如图6A和图7A所示，线15松弛。此外，在将滑块16c配置于图4B所示的锁定位置时，如图6B和图7B所示，线15被施加张力而突然紧绷。

在滑块16c移动到锁定位置后，对线15施加张力，卷绕有线15的嵌合部件12被线15紧固，并如图5B所示以使其内孔12d的内径尺寸收缩的方式进行弹性变形。另一方面，在滑块16c移动到释放位置后，线15松弛，将卷绕有线15的嵌合部件12紧固的力被解除，所以如图5A所示，嵌合部件12通过弹性复原力而向对其内孔12d的内径尺寸进行扩展的方向发生变形。

此外，旋转机构14通过在将滑块16c配置于锁定位置的状态下使电机动作并使轮14a旋转，使与轮14a的旋转方向对应的张力作用于架设于轮14a的线15，如图7C所示，向紧固的状态的嵌合部件12传递旋转力而使其旋转。

下面，对这样构成的本实施方式的处置器械用适配器6和内窥镜系统1的作用进行说明。

为了使用本实施方式的内窥镜系统1进行患者P的体内的处置，操作者A以与现有的内窥镜同样的方法将内窥镜3的插入部5插入到体内。这时，通过使内窥镜3动作，拍摄体内的情形并显示在监视器25上。操作者A一边观察监视器25，一边将插入部5插入到体内，直到内窥镜3的插入部5前端靠近患部为止。

并且，在将插入部5的前端面5a配置于患部附近时，在将滑块机构16的滑块16c配置于图4A所示的释放位置的状态下，将处置器械8从插入部5的通道7的基端侧插入，使处置器械8的前端从插入部5的前端面5a突出。在安装于插入部5的前端的帽部件11上设有与通道7的开口一致地配置的贯通孔11d，在贯通孔11d中配置有内孔12d被放大的状态的嵌合部件12，所以从通道7的开口突出的处置器械8的前端与贯通孔11d内的嵌合部件12的内孔12d嵌合。

并且，如图3所示，由于通过使处置器械8在贯通孔11d中贯通并从帽部件11突出，在监视器25上显示了处置器械8，所以操作者A能够驱动处置器械8并确认处置器械8的关节10的朝向（末端执行器9的摆动方向）。确认的结果是，在关节10的朝向不是期望的方向的情况下，操作者A使滑块机构16动作并使滑块16c移动到图4B所示的锁定位置。

由此，对线15施加张力，通过线15的紧固而使嵌合部件12收缩，通过嵌合部件12来把持与内孔12d嵌合的处置器械8，嵌合部件12和处置器械8借助摩擦而相互连结（卡合）。并且，操作者A通过使旋转机构14的电机动作，使轮14a旋转，通过使将嵌合部件12紧固的线15的张力产生不均衡，如图7C所示那样使嵌合部件12绕轴线旋转。

由于嵌合部件12借助摩擦而与处置器械8连结，所以处置器械8也通过嵌合部件12的旋转而绕轴线旋转，能够变更关节10的朝向。

在该情况下，由于处置器械8极其细且长，所以即使在插入部5的基端侧的体外施加扭转力，该扭转力也较难传递到前端，但是根据本实施方式，具有能够向处置器械8的前端部附近供给旋转力并能够简单且可靠地使处置器械8绕轴线旋转的优点。

即，能够在将处置器械8插入到体内的状态下，变更处置器械8的关节10的朝向，无需为了进行关节10的朝向的变更而将插入部5取出到体外，所以具有能够缩短处置所需的时间并减轻对患者造成的负担的优点。

另外，虽然在本实施方式中，通过调节由紧固机构13施加到线15的张力，能够进行嵌合部件12和处置器械8的拆装，但是不限于此，例如，如图8所示，可以在处置器械8的前端设置六棱柱状部8a，将不具有缝12a的嵌合部件12的内孔12d形成为六角孔。

由此，通过将横截面为六边形的柱状部8a与嵌合部件12的内孔12d嵌合，即使不使内孔12d收缩也能够使两者在周向上卡合，能够将由线15的张力带来的嵌合部件12的旋转力传递到处置器械8而较容易地调节关节10的朝向。

此外，替代使处置器械8的柱状部8a的横截面形状为六边形，可以形成为多边形或椭圆形等任意的非圆形。在该情况下，嵌合部件12的内孔12d的横截面形状只要是使柱状部8a的横截面形状嵌合的互补的形状或者部分互补的形状即可。

在该情况下，由于无需进行线15对嵌合部件12的紧固，所以如图9所示，可以在固定部15a将线15焊接或者粘接到嵌合部件12。此外，作为线15，无需是一系列的线15，2根可以不同。

此外，在使用通过线15使内孔12d的内径收缩的嵌合部件12的情况下，如图10所示，可以具有：固定部件18，其固定于插入部5的前端，以能够沿插入部5的长度轴方向移动的方式支承帽部件11；以及移动机构19，其使帽部件11相对于该固定部件18移动。

由此，如图10A所示，在对线15施加张力，由嵌合部件12来把持处置器械8的状态下使移动机构19动作，如图10B所示，通过使帽部件11相对于固定部件18前进，能够使处置器械8与帽部件11一起前进。

能够采用以下方式的移动机构作为移动机构19：使图10所示的齿条19a和小齿轮19b啮合，通过线19c对小齿轮19b进行旋转驱动的方式；或如图11A、B所示，将帽部件11的一部分固定于通过轮19d折回的线19c的方式。

此外，虽然能够通过因缝12a而构成为横截面为C字形的嵌合部件12使内孔12d伸缩，但是，也可以替代其，而由即使是不具有缝12a、横截面为圆环形也能够因线15的紧固而内孔12d的直径尺寸收缩的弹性材料构成嵌合部件12。

此外，虽然在上述实施方式中举例示出线15作为驱动力传递部件，但是也可以替代其而使用缆线或带等能够传递张力的软性的部件。

此外，虽然在本实施方式中，举例示出将处置器械用适配器6安装于内窥镜3的情况，但是也可以安装于外置于内窥镜3的具有通道的软性插入部。

标号说明

1：内窥镜系统（手术用机械手系统）；3：内窥镜；5：插入部；6：处置器械用适配器；7：通道；8：处置器械；9：末端执行器；11：帽部件；11d：贯通孔；12：嵌合部件；12a：缝；12d：内孔；13：紧固机构；14：旋转机构；15：线（驱动力传递部件）；18：固定部件；19：移动机构。

Claims (7)

1.一种处置器械用适配器，其具有：

帽部件，其安装于具有通道的软性的插入部的前端，并具有配置于与所述通道的开口一致的位置的贯通孔；

大致筒状的嵌合部件，其在能够绕该贯通孔的轴线旋转且限制了轴线方向上的移动的状态下安装于该帽部件的所述贯通孔内，供经由通道而导入来的处置器械嵌合，该嵌合部件具有与该处置器械在周向上卡合的内孔；以及

旋转机构，其具有卷绕于该嵌合部件的外周面并通过张力使嵌合部件绕所述轴线旋转的驱动力传递部件。

2.根据权利要求1所述的处置器械用适配器，其中，

所述嵌合部件由能够变更所述内孔的内径的弹性材料构成，通过在将所述处置器械插入到所述内孔内的状态下使所述内孔的内径收缩，使所述内孔与所述处置器械卡合。

3.根据权利要求2所述的处置器械用适配器，其中，

所述嵌合部件通过设置于所述周向的一部分的缝，形成为横截面为C字形。

4.根据权利要求2或3所述的处置器械用适配器，其中，

该处置器械用适配器具有紧固机构，该紧固机构对所述驱动力传递部件施加张力而使所述嵌合部件的内孔的内径收缩。

5.根据权利要求2至4中的任意一项所述的处置器械用适配器，其中，具有：

固定部件，其固定于所述插入部；以及

移动机构，其使所述帽部件相对于该固定部件沿所述插入部的长度轴方向移动。

6.根据权利要求1所述的处置器械用适配器，其中，

在所述处置器械上设有横截面为非圆形的柱状嵌合部，

所述嵌合部件的内孔具有使所述柱状嵌合部嵌合而在周向上卡合的横截面形状。

7.一种手术用机械手系统，其具有：

权利要求1至6中的任意一项所述的处置器械用适配器；

内窥镜，该处置器械用适配器的所述帽部件安装于该内窥镜的前端；以及

处置器械，其经由该内窥镜的所述插入部的所述通道而导入，并具有贯通于所述嵌合部件的所述内孔中而从所述插入部的前端向前方突出的末端执行器。