JP2001514915A - 最小侵襲性外科手術装置 - Google Patents

最小侵襲性外科手術装置

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JP2001514915A JP2000509335A JP2000509335A JP2001514915A JP 2001514915 A JP2001514915 A JP 2001514915A JP 2000509335 A JP2000509335 A JP 2000509335A JP 2000509335 A JP2000509335 A JP 2000509335A JP 2001514915 A JP2001514915 A JP 2001514915A
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ステルザー，スチュアート
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ステルザー，ポール
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Abstract

(57)【要約】 挿入シャフト（５１）の遠端における手術ツールの操作及び方向付けを考慮した内視鏡手術装置を提供する内視鏡システム。適切な間隔をおいた少なくとも２台のカメラの使用による手術領域の立体視のための用意もなされ、少なくとも１つの手術ツールをもつ単一装置と組み合わされる。さらに、シャフトの遠端で使用するためのノード機構（５５）用に特に設計された手術ツールが提供される。中央シャフトを組み込んでいる実質的に球形のハウジング（１０１）が、シャフトの遠端に回転できるように取り付けられて、ツールの３次元の方向付けを可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は侵襲性が最小の、すなわち内視鏡を用いる手術装置に関し、さらに詳
しくは、装置のコントロール及び方向付けを改善でき、また手術領域の視認性を
改善できるように設計された内視鏡装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】
最小侵襲性外科手術法は、そのような手術法で得られる迅速な治癒及びより高
い有効性のために、ますます普及してきている。こうした手術法が発展するにつ
れて、研究者及び外科医は真っすぐに見ることができないような狭いところで作
業するという問題に直面するようになった。様々なツールがこの問題を処理する
ように設計されたが、どれも完全に満足できるものではなかった。
【０００３】 標準的な外科手術法では、直接視認できるように（機能障害をおこさずに治癒
する）解剖学的に適した場所に十分大きな開口をつくることであった。次いで、
拡張器が目標とする組織を拡げるために用いられ、ファイバオプティックス導光
器が目標組織を照明するために用いられる。次いで、外科医が手にもったツール
を直接操作することにより実際の外科的処置が行われる。
【０００４】 気管、食道、直腸、及び膀胱のような身体深くにある組織まで見るために、種
々のスコープが考案されている。これらのスコープは、本来性の開口部に合わせ
るに適した寸法の硬質チューブであった。拡大レンズを備えたものもあり、真っ
すぐに、あるいは曲がっていても見ることができる、取り外し可能な望遠鏡を用
いるものもあった。ファイバオプティックス技術の出現は、内視鏡を自由に曲げ
られるようにし、よって全結腸及び上部胃腸管を可視化し表面麻酔の下で気管支
系の大部分へのアクセスを可能とすることによって、内視鏡に大変革をもたらし
た。
【０００５】 内視鏡の歴史の初期において、婦人科医が骨盤の診断、次いで治療行為のため
に腹腔鏡を開発した。この腹腔鏡処置には腹腔を炭酸ガスで膨満させた後、臍を
通して腹内にＴＶカメラをつけた硬質チューブを入れることがともなっていた。
様々な組織を処置し卵管結紮のような作業を行うために、別々の小さなポートを
通して補助的なツールを挿入することができた。この基本概念が今では徹底的に
拡張されて、胆嚢、虫垂、あるいは腎臓でさえ腹腔鏡で除去できるようになって
いる。胸部では、肺生検、迷走神経切断、心膜開窓、及び葉切除でさえも、ビデ
オ補助下胸部手術（“ＶＡＴＳ”）により行うことができる。
【０００６】 上記従来の内視鏡手術法に共通の特徴は、ある点にカメラが挿入され、２個所
以上の別の点にツールが挿入されることである。伝統的に、一人がカメラを操作
して別の一人が牽引または保持ツールを用い、よって外科医は、切開、切断、切
除、結紮、クリップ、及び目標組織のその他の処置のために手を自由にしておく
ことができる。用いられるツールは、大きな切開口をつくらずに身体内深部まで
届かせるために、非常に長く、かつ細くなる傾向にあった。ツールのコントロー
ル、作動、方向付け及び操作は、操作者によりシャフトの手元端で行われる。こ
れは視野を他の誰かによりコントロールされる２次元ＴＶ像に限定されて、ビン
の底にあるブドウを操作するためにそれぞれの手で長さ２フィート（約６０ｃｍ
）の箸を使うことに非常によく似かよっている。
【０００７】 この分野には上記問題を処理するための様々なツールを開発あるいは提案して
いる研究者たちもいるが、どのツールもそれぞれ短所をもつために広く使用され
るには至っていない。
【０００８】 例えば、カメラ装置、導光手段及び、鉗子またはメスのようなツールを挿入す
るための１本以上のシャフトを含む単一内視鏡手術装置がいくつかの文献に提案
されている。これらの装置の目的は、可視化が十分でないことにより生じる困難
並びにカメラ及び作業ツールのコントロールの分離により生じる不便きわまりな
い操作を克服することであった。これらの装置のそれぞれにおいては、ツールの
操作及び方向付けは、ツールをシャフトに挿入するまたはシャフトから引き抜く
ことにより、あるいはシャフトの曲げをコントロールする機構により、シャフト
の手元端でなされていた。１台の望遠鏡を作業ツール用のチャネルに組み込んだ
装置が米国特許第５,３２０,０９１号に開示され、ＣＣＤ撮像装置を組み込んだ
同様の装置が米国特許第５,２９１,０１０号に開示されている。米国特許第４, ６７４,５０１号は、使用するツールの位置を固定する戻り止め手段をもち、手 術用ツールを回転させ得る装置を提案している。しかし、この装置はツールを円
弧回転させることしかできず、シャフトの遠端にあるツールの操作及び方向付け
ができない。上記の装置はいずれも、手術位置の視認性が不十分であったため問
題が多く、またツールの操作及び方向付けの困難さにより問題はいっそう悪化し
ている。さらにカメラを１台しか使用していないため、奥行を認知できなかった
。
【０００９】 別の文献、米国特許第５,３６８,０１５号には、カメラ及びツールを挿入する
ための多重挿入部を用いる従来装置に使用して立体映像を得るための、２台のカ
メラを用いるシステムが提案されている。
【００１０】 従って、挿入シャフトの遠端で手術ツールの操作及び方向付けを考慮した内視
鏡手術装置の提供が望ましいことがわかる。また、手術ツールと単一の装置に複
合された、所望の手術領域に焦点を合わせるために適当な距離をおいて配置され
た２台のカメラを使用して立体視を得ることにより、従来装置で示される視認上
の困難を解決する、最小侵襲性手術に使用されるカメラの提供が望ましいことも
わかる。さらに、立体視を装置の遠端で手術ツールの操作及び方向付けが可能な
機構と複合して組み込んだ単一の内視鏡手術装置の提供が望ましいこともわかる
。
【００１１】
【発明の目的】
本発明の目的は、挿入シャフトの遠端における手術ツールの操作及び方向付け
を考慮した内視鏡手術装置を提供することにある。本発明の目的はまた、少なく
とも１つの手術ツールと単一の装置に複合された、適切な間隔をおいた少なくと
も２台のカメラを用いることによる手術領域の立体視を考慮することにもある。
本発明のさらなる目的は、複数台のカメラを用いる立体視の手段を組み込み、ま
た挿入シャフトの遠端における操作及び方向付けが可能な手術ツールを少なくと
も１つ組み込んだ、単一装置を提供することにある。本発明のまた別の目的は、
シャフトの遠端で用いるための、特にノード機構で使用するために設計されたツ
ールを提供することにある。
【００１２】
【発明の要約】
本発明は、回転ノード構造の使用によりシャフトの遠端における手術ツールの
コントロールを考慮した内視鏡手術装置に関する。本発明はまた、手術機能を果
たすための１つ以上のツールとともに単一装置に組み込まれた少なくとも２台の
カメラによる手術領域の立体視を考慮した内視鏡手術装置にも関する。本発明は
さらに、立体視及び手術ツールの遠端コントロールを組み込んだ単一の内視鏡手
術装置に関する。
【００１３】 本発明の上記の有益な特徴を達成するためシャフトの遠端にノードを含む装置
が提供され、このノードを通して手術ツールを挿入でき、またシャフトの遠端か
ら遠く離れたところからのコントロールによりシャフトの遠端における手術ツー
ルの操作および方向づけができるようにノードを回転させ得る。さらに、シャフ
トの遠端から遠く離れたところからのコントロールにより、Ｘ及びＹ次元で手術
ツールを回転させることができ、Ｚ次元での前記ツールの動きを考慮した、装置
の遠端における特定のノード構造が提供される。装置から適切な距離において操
作者が手術領域の立体視を得られるように構成された、少なくとも２台のカメラ
がさらに提供される。また、（ｉ）シャフトの遠端のノードであって、このノー
ドを通してツールを挿入し得るようになっており、それによって、シャフトの遠
端から離れたところからのコントロールによりシャフトの遠端におけるこのツー
ルの操作および方向づけを可能とするように構成されたノード；（ｉｉ）立体映
像を操作者に送ることができるような位置にある、シャフトの遠端におかれた複
数台のカメラ；及び（ｉｉｉ）光源を含んでなる装置が提供される。
【００１４】 さらに、前述したカメラ、１つ以上の光源、吸引及び体液流用チャネル、及び
鉗子、鋏、焼灼ツール、あるいはその他の通常に使用される手術ツールのような
ツールを差し入れるためのノードで終端する１本以上、好ましくは少なくとも２
本のチャネルが含まれる、必要なあるいは所望の全てのツール及びアクセサリの
ためのポートを考慮した可撓性のシャフトハウジングが提供される。特にノード
コントロール機構とともに使用するように設計された様々な手術ツールがさらに
提供される。
【００１５】
【好ましい実施の形態の詳細な説明】
図１は、好ましい実施の形態の内の１つについての構成を示す端面図である。
ＲＧＢ（３原色）ＩＣカメラユニット１及び２がシャフトの中心軸の左右につけ
られ、手術領域の立体映像をつくることができるように、目標領域がカメラの焦
点距離内に入るだけの間隔がとられている。ファイバオプティックス光源３及び
４から光が与えられる。３つのノード（６，８及び１０）がカメラの下に位置し
て、それぞれのノードは中央にツールポート（５，７及び１１）を有している。
バルーンポート（９）をオプションとして用いることができる。Ｈ２Ｏ及びＣＯ ２ 源が１２及び１３で示される。ツール、ノード、ポート及びその他の機構の数
の選択は、実施すべき手術の性質に応じて変えることができる。
【００１６】 所望の全てのポート及びノード用の開口をもつ保護プレート２０が、カテーテ
ル２５の遠端にかぶせられる。このプレートはカテーテルの外表面に留められ、
様々なポートの遠端を支持するとともに、繊細な機構の作動を妨害し得る、血液
またはその他の体液のような好ましくない物質による装置内部の汚染から保護す
る。様々なポートの遠端は支持のため、及び動かないようにするために、保護プ
レートに留めることができる。ノードシャフトを保護プレートに対して出入りさ
せることはできるが、ツール操作の融通性をさらに高め、ツールの動き及び位置
をカメラで与えられる視野内で調節でき、カメラで与えられる操作者の基準系を
動いているツールに対して一定のままにできることが好ましい。
【００１７】 用いられるカメラシステムは利用できるテクノロジーによって変わり得る。適
当なカメラシステムが米国特許第５,２９１,０１０号及びその明細書中で論じら
れる文献に開示されている。
【００１８】 図２は、図１と同じ実施の形態の側面切開図を示す。ノードのためのシャフト
５１を見ることができ、同様にファイバオプティックス光源５２及びＲＧＢカメ
ラ用の線も見ることができる。ツールシャフト５７及びコントロールワイヤ５９
に接続されて示される２つのノード５５が見られる。バルーンシャフト５６も示
されている。これらは全て外装カテーテルハウジング５８内に収められている。
現在利用できる装置においては、柔軟なシャフトハウジングの曲がりをいかにコ
ントロールしてシャフトの末端を定位させるか、及びシャフトを所定の位置にい
かに固定して好ましくない動きをさせないかは知られている。
【００１９】 好ましい実施の形態は、撮像手段と装置の遠端でツールを操作するための機構
とを、ただ１人の操作者によりコントロールされる単一のシステムに複合する。
操作者または外科医は、（真の立体視のための）２台のカメラ、主及び副作業ツ
ール、及び電子的（ロボット化）コントロールシステムを収めた可撓性管状構造
体を差し込む。これは仮想現実的環境における古典的な手と目の共同作用の復活
を考慮している。別々の２つのスクリーンがビデオ映像を表示し（それぞれの眼
に１つずつ）、主及び副手術ツールの運き及び作動が外科医の手によりコントロ
ールされる。コントロール装置は、よく知られた形の、鉗子及び焼灼棒のような
一般に用いられるツールである。現在の内視鏡カメラが挿入される時とほとんど
同様に、装置全体が安定化ポートを通して適当な体腔内に差し込まれ、続いて戦
略的な位置にある小さな切開部を通して挿入される。
【００２０】 立体視は多くの手段で与えられるが、好ましい実施の形態においては、複式光
源及び、ノードの両側に配置され、外科医のアイピースにあるいは立体視バイザ
ーの２つ表示面に、独立に投映されるヘッドアップディスプレー装置に接続され
たＲＧＢ−ＩＣカメラシステムにより得られる。
【００２１】 カメラ間隔は、操作者が手術領域に焦点を合わせられるようになっていなけれ
ばならない。好ましい配置においては、カメラ間隔の手術領域までの距離に対す
る比が約３/１８である。例えば、カメラシステムから３.６ｃｍの領域で作業す
るには、操作者が最も楽になるように、カメラとカメラは約６ｍｍ離して配置さ
れなければならない。
【００２２】 あるいは、カメラからの映像をマイクロプロセッサに転送し、普通のモニタに
表示することができる手術領域のコンピュータ生成３次元像を生成するために、
適当な画像処理ソフトウエアにより処理することができる。
【００２３】 手術のタイプによっては、クリッパー、鋏、または吸引／灌注の能力をもつ、
ただ１つの外科手術具を右側の補助ポートで使用することができる。伝統的な手
術慣行に従って、左側のポートでは鉗子が通常使用される。主ポートでは切開／
焼灼棒が使用されることになろう。
【００２４】 より複雑な処置の場合は、外科医が第１助手を使う時とほとんど同様に、補助
手術装置を用いることができる。この補助手術装置は、主ポートにレトラクタブ
レード、左ポートに鉗子、右補助ポートに吸引／灌注ツールを備えることができ
る。
【００２５】 ある特定の実施の形態において、 本発明の装置は外径が約２.０ｃｍの殺菌し
たやや柔軟なシャフトハウジングからなる。このユニットの遠端には、それぞれ
がノードをもつ作業ポートが収められる。シャフト自体はほとんど中空であって
、個々の作業ツールシャフト、コントロールワイヤ、ファイバオプティックス光
ケーブル、及び電子システム用ケーブルを入れられる余裕がある。ハウジングは
基本的な方向付け及び体内への差込を可能にするコントロールワイヤをもつ、可
撓性内視鏡に非常によく似ている。シャフトの曲げのコントロールは、米国特許
第４,９８２,７２５号に開示されるような、自動化手段を用いて達成することも
できる。ハウジングの手元端は装置コントロールのための電気的／機械的インタ
ーフェースである。回転及び挿入深さは手元端でコントロールされる。ツールの
方向角はノード団塊でコントロールされ、それぞれのノードについて手元端のイ
ンターフェースギアに接続される一対のＸ軸ワイヤ及び一対のＹ軸ワイヤによっ
て動かされる。本装置はオプションとして、ツールをシャフトから引き抜かずに
、あるいはシャフトの遠端にアクセスせずに、使用中にツールを交換できるよう
に交換器及び余分の手術ツールをシャフト内に収めることができる。
【００２６】 図３は、１つのノードの好ましい構成を付随する支持及びコントロール機構と
ともに示す。ノード１０１はシャフト１０８の末端に位置し、ブレース１０２及
び１０３で押さえられる。ブレースはノードの中心すなわち“赤道”の上下の、
ブレースがノードを十分に支持して、ノードが外側ブレース１０２を通して外に
押し出されること及び内側ブレース１０３を通して内に押し込まれることのいず
れをもを防ぐことができるように、周囲長が中心より小さい位置につけられる。
ブレースの内径はブレースの位置におけるノードの周の直径に対応していなけれ
ばならず、またブレースの内表面は、受け得る抵抗は最小にしてノードが回転で
き、一方必要な支持は完全に与えられるように、面取りされていることが好まし
い。ブレースの外周端はノードシャフトの壁体に留められる。ブレースの内周端
の直径（Ｄ）は、公式：
【数１】 によって計算することができる。ここでｒはノードの半径であり、ｘはブレース
間隔である。この計算は、ブレースがノードの中心円周（すなわち赤道）に対し
て対称に配置され、またノードが球であると仮定している。別の形状または構成
が用いられる場合には、ブレースの形状寸法は周知の幾何法則から計算すること
ができる。あるいは、別々の２個のブレースの代わりに単一融着ソケットを支持
のために用いることができる。このソケットはノードの外形に合わせてつくられ
て、ソケットの全面に沿って支持することができる。
【００２７】 ツールシャフトが、ツール（図示せず）を操作者側のコントロール装置と接続
するために与えられる。ツールシャフト１０６及び総体的に１０７で表示される
コントロールワイヤ用の４本のシャフトが、ノードシャフトの壁体に付けられた
第３のブレース１１０に留められる。使用していないときには、ツールはツール
ポート１０４内に収められており、ツールの作動及び操作のための機械的または
電気的コントロールケーブルがツールシャフト１０６を通してコントロールパネ
ルに接続される。
【００２８】 ノードの背部開口１０９は、使用中にノードを回転させた時に、ツールをコン
トロールできるように開けられる。ノードの前面開口１０４は、ツールが使用の
ためにノードを通して挿入された場合に、ツールを支持し、方向付けすることが
できるように狭くなっていることが好ましい。
【００２９】 ノードの定位及び方向付けはコントロールワイヤ１０５を用いてなされる。コ
ントロールワイヤは、シャフト１０７を介してコントロールワイヤにかかる張力
を変えることにより、ノードの方向をいかなる向きにもコントロールできるよう
な位置に付けられる。好ましい実施の形態においては、コントローワイヤはノー
ドの赤道またはその上方に付けられたコネクタを介してノードに取り付けられ、
ノードはコントロールワイヤを案内し接続するための溝１１２及びコネクタ素子
１１１をもってつくられる。ノードの方向の変更には、モータ駆動または磁気手
段のような、他の手段を用いることもできる。
【００３０】 ノードはそれぞれのツールのシャフトのための中央通路をもつ実質的に球形の
ハウジングであることが好ましい。３次元での方向付けは２つの面内における球
の運動及び第３の面におけるシャフトの運動により定められる。ノードの背面は
シャフトが自由に運けるように開いていることが好ましい。シャフト全体が、ツ
ールの定位を完全にコントロールできるように、回転できるか、あるいはベアリ
ングのような回転可能な素子に取り付けられる。そのような回転素子の１つが米
国特許第４,６７４,５０１号に開示されている。別の実施の形態においては、シ
ャフトがその中を動くスリーブに、触感に身体組織の対抗力を変換するための感
圧材料を備えることができる。そのような材料は、材料にかかる応力に対応して
電気抵抗が変化する。電気抵抗の変化は測定でき、ツールの操作において操作者
が感じる抗力に変換できる。そのような構成が図１３に示される。
【００３１】 もう１つの別形のように、ツール及びノードは互に融着させるか、あるいは単
一構造としてつくることができる。こうすると、ツールをノードから外して交換
することはできないが、ある種の利点が得られる。
【００３２】 図４は、ツールポートがある角度に向けられた、図３と同じノードの実施の形
態を示す。以下に説明されるコントロールシステムは、ノードが最大回転角に達
する限度までコントロールワイヤが引かれた時に自動停止がかかり、よって操作
者がノードを回転させ過ぎないように、装備がなされるか、あるいは前もってプ
ログラムされていなければならない。所望の角度に達してしまえば、コントロー
ルワイヤは所定の位置に固定され、よってノードに好ましくない動きをさせずに
ツールを操作することができる。そのような固定機構は、ブレース１１０または
コントロールワイヤシャフト１０７に沿った任意の位置に付けることができる。
【００３３】 図５は、分解されたノード素子を、ノード１５４，２個のブレース１５３及び
１５５，及びツール用シャフト１５２並びにコントロールワイヤ１５１で示す。
ノード球１５４の半径はシャフト１５１の内半径より小さくなければならず、２
個のブレースはノードの中心の上下に付けられ、ブレースの内半径はブレースが
付けられる点におけるノードの円周に対応していなければならない。
【００３４】 図６は、外側ブレース１５５，ノード１６１，ツールブレース１６３，及びツ
ールポート１６２を示す、ノードの前面図である。
【００３５】 図７は、本発明の実施及び使用に用いられるコントロールシステムの略図であ
る。内視鏡手術装置２０８の手元端はポート２０２を介してインターフェースユ
ニット２０１に接続される。
【００３６】 インターフェースユニットの外部には、電力、灌注、ＣＯ２、 光、吸引、あ るいはその他いかなる所望の機能要素も接続するためのポートが備えられる。イ
ンターフェースユニットは、映像表示ゴーグル、ツールコントロール、及び光、
吸引、灌注、または行われるべき手術に応じたその他の機能を含むコントロール
ユニット２０６に接続される。コントロールパネルを適切に構成することにより
、複数の本発明に従う内視鏡手術装置を同時に操作できる。
【００３７】 パネルコントロールツールのそれぞれの機械的な水平、垂直、奥行、及び回転
の変位を測る、実質的に平坦な作業面からなるコントロールパネルを用いること
ができる。鉗子、クリッパー、及び鋏は、適当な触感フィードバックをもつ連続
変数としての開閉コントロールも含むこともある。
【００３８】 使用に際しては、装置全体の総体的運動及び回転のためのコントロールハウジ
ングが外部に固定されているトロカールを介して、装置ハウジング全体を挿入で
きる。これは、前記コントロールパネルの、装置全体の回転及び前進／引戻しに
対応させるための約４５°回転できるラウンドトップをもつスロットルレバーに
似たシャフトのような、別の機構によりコントロールすることができる。人力に
よるコントロールも可能である。
【００３９】 コントロールパネルの主切開ツールシャフトには他に、焼灼、ＣＯ２、 及び 表面灌注等をコントロールするためのコントロール部がある。考え得る構成の１
つにおいて、焼灼は人差し指でコントロールされ、他の２つは薬指でコントロー
ルされる。
【００４０】 好ましい配置においては、コントロールパネル表面には、通常の左手及び右手
操作に楽な位置及び角度でパネル面から突き出している、見慣れた手術ツールの
一群がある。中央には、ペンのように握りやすい手持ちの電気焼灼棒と同様の主
切開／焼灼棒がある。さらに右側には、他の２つのツール：カストロ−ビエジョ
（Ｃａｓｔｒｏ−Ｖｉｅｊｏ）タイプの鋏、及び手術野の吸引及び灌注用の２つ
のボタンをもつ円筒シャフトがある。
【００４１】 例えば、ツールのそれぞれが手術具端と同じ高さで休止位置にあるようにする
ことができる。従って、それぞれを使用する際の第１の動作は、作業面にそれを
押し込むことである。どのようなツールの連結または切離しとも同様に、対応す
るツールの作業端が前記動作に応じて前進する。鋏と吸引／灌注ツールは共通の
シャフトハウジングを使っているから、これらのツールは一度に１つずつしか使
用できない。クリッパーもこのチャネルを共有している。
【００４２】 外科医と装置の間は機械的ではなく電子的にリンクされているので、両者の間
がかなり離れていてもよい。このことは、患者が感染する危険が高かったか、あ
るいはＨＩＶ（ヒト免疫不全）症者のような、患者のために手術チームが危険に
さらされ得る場合のセッティングにおいて特に有利であることがわかる。電子的
な接続であるため、訓練の場で指揮及び監督を可能にする多重ビデオ及びコント
ロール回路も使用できる。インタラクティブなＣＤ−ＲＯＭ教材を作成し、本発
明の装置をいかに使用するかを学習するために組み入れることも容易にできるは
ずである。
【００４３】 本発明の装置の利点の１つは、立体視及び触感コントロールが得られる電子的
リンクを用いて、手術ツールの遠隔操作ができるように構成し得ることである。
これにより、外科医は開放手術と直接手にもつツールで通常用いられるものと同
じ感覚フィードバック機構を用いることができる。触感フィードバックは、それ
ぞれのツールに加わる身体組織の対抗力を（感圧材料を用いて）電流に変換し、
次いでこの電流がコントロール装置のシャフト内の一組の電磁抵抗器を調節して
３次元の全てにおける動きに可変の対抗力を与えるシステムにより、得ることが
できる。これにより、外科医は使用している手術ツールに応じて、切開している
か、把持しているか、または切断している組織の感じをつかむことができる。
【００４４】 使用者に触覚上の抵抗感を与えることが望ましい場合には、図１３に示される
ように、各コントロールワイヤに張力検出器が取り付けられる。図に描かれてい
るように、ノード（またはツールの方が適していればツール）からのワイヤがコ
ネクタ４０８に接続される。コントローラからのワイヤはコネクタ４１０に接続
される。バネまたはその他の可撓性材料４１２が、通常の外科処置の間にかかる
と考えられる範囲の張力により電気抵抗が変化するように選ばれる。電気コネク
タ４０４及び４０６が回路を形成し、よって材料４１２の電気抵抗を測定するこ
とができる。材料４１２は、張力の変化により電気抵抗が十分変化して、張力の
有意な測定を行えるどのような材料であってもよい。測定された抵抗変化はコン
トローラにより記録され、そこで対応する触覚上の抵抗感に変換されて外科医に
与えられる。ツール／ノード段階における対抗力と操作者段階における抵抗感と
の間の適切な関係は、ツール及びノードの大きさ、並びにツールにより与えられ
る機能に応じて経験的に定められなければならない。
【００４５】 図８は、本発明の手術装置と合わせて使用するように設計されたペンユニット
を示す。Ｘ及びＹ座標２２１及び２２２における動きを検知するためにコントロ
ールパッド２２０が備えられる。ペン２２３には、Ｚ座標２２４でツールを移動
させるかまたはツールを作動させるための、コントロール部を備えることもでき
る。
【００４６】 図９及び１０はそれぞれ、本発明の手術装置と合わせて使用するように設計さ
れた、封入位置及び露出位置にある焼灼ツールを示す。金属ピン２５３が、ノー
ドユニットのツールポート２５１を通して挿入される、保護シース２５２に囲ま
れている。
【００４７】 このツールを使用するには、作用ピン２６３をシース２６２から伸び出させ、
ピンを目標組織に向けて、組織を凝固させることができる。
【００４８】 図１１は、本発明の内視鏡手術装置と合わせて使用するように設計された外科
用剪断ツールを示す。ブレード３０１が、コントロールワイヤ３０２の張力コン
トロールにより、定回転軸３０３の周りで開閉される。
【００４９】 図１２は図１１に示したものと同じツールの前面図を示し、ブレード３１２，
回転軸３１１，案内路３１４に囲まれたコントロールワイヤ３１３，及び剪断ツ
ール本体へのコントロールワイヤの接続部３１５が描かれている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好ましい実施の形態の端面図である
【図２】 図１に示したものと同じ実施の形態の側面切開図である
【図３】 ノード及びポートユニットの１つを示す図である
【図４】 回転した状態にあるツールポートを示す図３と同じノードユニットの図である
【図５】 ノードとシャフトの組立図である
【図６】 ノードの１つの前面図である
【図７】 操作者と本発明の好ましい実施の形態との間のインターフェースのレイアウト
である
【図８】 特に本発明の装置と合わせて使用することが有用であるように設計されたペン
ユニットの１つを示す図である
【図９】 特に本発明の装置と合わせて使用することが有用であるように設計された焼灼
ツールユニットを示す図である
【図１０】 伸び出した焼灼ピンをもつ図９の焼灼ツールを示す図である
【図１１】 特に本発明の装置と合わせて使用することが有用であるように設計された剪断
ユニットを示す図である
【図１２】 図１１に示した剪断ユニットの前面図である
【図１３】 操作者に触感上のフィードバックを与えるための張力測定器を示す図である
【符号の説明】
５１ 挿入シャフト ５５，１０１ ノード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ステルザー，スチュアート アメリカ合衆国 ニューヨーク州 10021 ニューヨーク イースト エイティース ストリート 201 Ｆターム(参考） 4C061 BB06 FF35 FF41 HH21 LL08

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シャフトの遠端にノードを含み、前記ノードを通して手術ツ
    ールを挿入することができ、前記シャフトの遠端から遠く離れたところからのコ
    ントロールにより前記シャフトの遠端における前記手術ツールの操作及び方向付
    けを可能とするように前記ノードを回転させ得ることを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 前記ノードが実質的に球形のボールを含み、前記実質的に球
    形のボールは手術ツールを挿入し得るに十分な大きさの開口を前記ボールを通し
    て有し、Ｘ及びＹ座標のいずれにおいても前記ノードを回転させ得る位置におか
    れた複数本のワイヤを用いて前記ノードの前記方向付けをコントロールし得るこ
    とを特徴とする請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 補助的な第２のノード、並びに前記シャフトの遠端に位置す
    る光源及びカメラをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
  4. 【請求項４】 （ｉ）シャフトの遠端におかれ、操作者に立体映像を送るこ
    とができるような位置につけられた複数台のカメラ、（ｉｉ）光源、及び（ｉｉ
    ｉ）前記シャフトの遠端におかれた手術ツールを含むことを特徴とする装置。
  5. 【請求項５】 前記シャフトの遠端まで流体を送るためのポートをさらに含
    むことを特徴とする請求項４記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記シャフトの遠端までバルーンを送るためのポートをさら
    に含むことを特徴とする請求項４記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記カメラがＲＧＢチップを含むことを特徴とする請求項４
    記載の装置。
  8. 【請求項８】 （ｉ）シャフトの遠端にあるノードであって、該ノードを通
    してツールを挿入し得るようになっており、それにより、前記シャフトの遠端か
    ら離れたところからのコントロールにより前記シャフトの遠端における前記ツー
    ルの操作および方向付けを可能とするように構成されたノード； （ｉｉ）操作者に立体映像を送ることができるような位置につけられた前記シ
    ャフトの遠端におかれた複数台のカメラ；および （ｉｉｉ）光源； を含んでなる装置。
  9. 【請求項９】 補助的な第２のノードをさらに含むことを特徴とする請求項
    ８記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記シャフトの遠端まで流体を送るためのポートをさらに
    含むことを特徴とする請求項８記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記シャフトの遠端までバルーンを送るためのポートをさ
    らに含むことを特徴とする請求項８記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記シャフトが可撓性であり、前記シャフトを曲げること
    ができる前記シャフト内のワイヤをコントロールすることにより前記シャフトの
    遠端の位置の向きを定め得ることを特徴とする請求項８記載の装置。
  13. 【請求項１３】 （ａ）前記シャフト内に収められたさらなるツール、及び
    （ｂ）前記シャフトの遠端にアクセスしたり前記シャフトから前記ツールを引き
    抜く必要無しに、異なるツールへの取り換えを可能にするための交換器をさらに
    含むことを特徴とする請求項８記載の装置。
JP2000509335A 1997-08-21 1998-08-21 最小侵襲性外科手術装置 Pending JP2001514915A (ja)

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