JP2002263116A - 治療用マニピュレータ及びそれを用いた治療用システム - Google Patents
治療用マニピュレータ及びそれを用いた治療用システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】狭い治療空間内でマニピュレータをマニピュレ
ータの挿入方向と直角な方向に移動できるようにして、
内視鏡の視野内の狭い治療空間内で治療行為が可能な治
療用マニピュレータ及びそれを用いたシステムを提供す
る。 【解決手段】治療用マニピュレータは中空に形成され、
先端部側面にマニピュレータ２の挿入方向と直角方向に
開口する開口部を有する外筒１と、マニピュレータ２の
先端部の、外筒１の開口部１ａに臨む位置に取り付けら
れる可動部材３と、マニピュレータ２を可動部材３とと
もにマニピュレータの挿入方向と直角な方向に移動させ
る移動手段とを備える。
ータの挿入方向と直角な方向に移動できるようにして、
内視鏡の視野内の狭い治療空間内で治療行為が可能な治
療用マニピュレータ及びそれを用いたシステムを提供す
る。 【解決手段】治療用マニピュレータは中空に形成され、
先端部側面にマニピュレータ２の挿入方向と直角方向に
開口する開口部を有する外筒１と、マニピュレータ２の
先端部の、外筒１の開口部１ａに臨む位置に取り付けら
れる可動部材３と、マニピュレータ２を可動部材３とと
もにマニピュレータの挿入方向と直角な方向に移動させ
る移動手段とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内視鏡、術具など
を体腔内に挿入して観察、処置を行う治療用マニピュレ
ータ及びそれを用いた治療用システムに関する。
を体腔内に挿入して観察、処置を行う治療用マニピュレ
ータ及びそれを用いた治療用システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、治療用マニピュレータとして、内
視鏡、術具などの方向を可変にする湾曲部に複数の湾曲
コマを介在させ、駆動ワイヤに張力を付与して湾曲部を
曲げるようにするものがある。また、湾曲部の操作手段
を小型化するものに、マニピュレータの挿入部に複数の
湾曲部を設け、この複数の湾曲部を操作する湾曲手段と
して、複数の歯車を操作部内に設け、この複数の歯車に
任意に連結可能なように湾曲操作手段を設けるものがあ
る。
視鏡、術具などの方向を可変にする湾曲部に複数の湾曲
コマを介在させ、駆動ワイヤに張力を付与して湾曲部を
曲げるようにするものがある。また、湾曲部の操作手段
を小型化するものに、マニピュレータの挿入部に複数の
湾曲部を設け、この複数の湾曲部を操作する湾曲手段と
して、複数の歯車を操作部内に設け、この複数の歯車に
任意に連結可能なように湾曲操作手段を設けるものがあ
る。
【０００３】なお、この種の関連する技術として、例え
ば特開平８−２２４２４１号公報、特開平６−１１４０
００号公報に記載のものが挙げられる。
ば特開平８−２２４２４１号公報、特開平６−１１４０
００号公報に記載のものが挙げられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の治療用マニ
ピュレータは、内視鏡自体は、その先端で挿入方向に対
して斜め方向すなわち斜視ができる構造である方向に向
きを変えることができる構造であるにもかかわらず、マ
ニピュレータの湾曲部の曲率半径が大きく、このため斜
視できる方向にマニピュレータを傾ける場合広い空間が
必要であった。すなわち、狭い治療空間内では内視鏡は
斜視しているが、マニピュレータは、その方向を変える
ことは必ずしも容易ではなかった。
ピュレータは、内視鏡自体は、その先端で挿入方向に対
して斜め方向すなわち斜視ができる構造である方向に向
きを変えることができる構造であるにもかかわらず、マ
ニピュレータの湾曲部の曲率半径が大きく、このため斜
視できる方向にマニピュレータを傾ける場合広い空間が
必要であった。すなわち、狭い治療空間内では内視鏡は
斜視しているが、マニピュレータは、その方向を変える
ことは必ずしも容易ではなかった。
【０００５】複数の歯車を操作部内に設ける構造にして
も、小形化することは必ずしも容易とはいえなかった。
も、小形化することは必ずしも容易とはいえなかった。
【０００６】本発明の目的は、狭い治療空間内でマニピ
ュレータをマニピュレータの挿入方向と直角な方向に移
動できるようにして、内視鏡の視野内の狭い治療空間内
で治療行為が可能な治療用マニピュレータ及びそれを用
いたシステムを提供することにある。
ュレータをマニピュレータの挿入方向と直角な方向に移
動できるようにして、内視鏡の視野内の狭い治療空間内
で治療行為が可能な治療用マニピュレータ及びそれを用
いたシステムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の治療用マニピュレータに係る発明の構成
は、内視鏡、術具などを体腔内に挿入して観察、処置を
行う治療用マニピュレータにおいて、中空に形成され、
先端部側面にマニピュレータの挿入方向と直角方向に開
口する開口部を有する外筒と、前記マニピュレータの先
端部の、前記外筒の開口部に臨む位置に取り付けられる
可動部材と、前記マニピュレータを可動部材とともにマ
ニピュレータの挿入方向と直角な方向に移動させる移動
手段とを備えるものである。
に、本発明の治療用マニピュレータに係る発明の構成
は、内視鏡、術具などを体腔内に挿入して観察、処置を
行う治療用マニピュレータにおいて、中空に形成され、
先端部側面にマニピュレータの挿入方向と直角方向に開
口する開口部を有する外筒と、前記マニピュレータの先
端部の、前記外筒の開口部に臨む位置に取り付けられる
可動部材と、前記マニピュレータを可動部材とともにマ
ニピュレータの挿入方向と直角な方向に移動させる移動
手段とを備えるものである。
【０００８】詳しくは、前記移動手段は、外筒の縦軸方
向と傾斜し長孔を有する斜板を有する治具と、ワイヤ
と、ワイヤに張力を付与する手段とを備え、マニピュレ
ータの移動を案内する長孔を前記斜板に形成し、前記ワ
イヤに張力を付与してマニピュレータを長孔に沿って移
動させて剛性変形させるものである。
向と傾斜し長孔を有する斜板を有する治具と、ワイヤ
と、ワイヤに張力を付与する手段とを備え、マニピュレ
ータの移動を案内する長孔を前記斜板に形成し、前記ワ
イヤに張力を付与してマニピュレータを長孔に沿って移
動させて剛性変形させるものである。
【０００９】上記目的を達成するために、本発明の治療
用マニピュレータに係る他の発明の構成は、内視鏡、術
具などを体腔内に挿入して観察、処置を行う治療用マニ
ピュレータにおいて、中空に形成され、先端部側面にマ
ニピュレータの挿入方向と直角方向に開口する開口部を
有する外筒と、前記マニピュレータの先端部の、前記外
筒の開口部に臨む位置に取り付けられる可動部材と、マ
ニピュレータを駆動する駆動装置と、この駆動装置をマ
ニピュレータの挿入方向と直角方向に移動させ、外筒と
ともにマニピュレータをマニピュレータの挿入方向と直
角な方向に並進移動させる手段とを備えるものである。
用マニピュレータに係る他の発明の構成は、内視鏡、術
具などを体腔内に挿入して観察、処置を行う治療用マニ
ピュレータにおいて、中空に形成され、先端部側面にマ
ニピュレータの挿入方向と直角方向に開口する開口部を
有する外筒と、前記マニピュレータの先端部の、前記外
筒の開口部に臨む位置に取り付けられる可動部材と、マ
ニピュレータを駆動する駆動装置と、この駆動装置をマ
ニピュレータの挿入方向と直角方向に移動させ、外筒と
ともにマニピュレータをマニピュレータの挿入方向と直
角な方向に並進移動させる手段とを備えるものである。
【００１０】詳しくは、前記可動部材は、マニピュレー
タにマニピュレータの挿入方向に対して直角な方向に向
けて回転自在に支持されているものである。
タにマニピュレータの挿入方向に対して直角な方向に向
けて回転自在に支持されているものである。
【００１１】また前記可動部材は、マニピュレータに前
記４項の回転部に加えて第２の回転部を設け、マニピュ
レータ先端の向きを挿入方向から直角な方向に動かせる
ものである。
記４項の回転部に加えて第２の回転部を設け、マニピュ
レータ先端の向きを挿入方向から直角な方向に動かせる
ものである。
【００１２】上記目的を達成するために、本発明の治療
用に係る治療用システムの発明の構成は、術具を操作用
のレバー、操作装置と、内視鏡モニタと、内視鏡、術具
などを体腔内に挿入して観察、処置を行う治療用マニピ
ュレータとを備える治療システムにおいて、前記治療用
マニピュレータは、先端部の、前記外筒の開口部に臨む
位置に取り付けられる可動部材と、前記マニピュレータ
を可動部材とともにマニピュレータの挿入方向と直角方
向に移動させる移動手段とを備えるものである。
用に係る治療用システムの発明の構成は、術具を操作用
のレバー、操作装置と、内視鏡モニタと、内視鏡、術具
などを体腔内に挿入して観察、処置を行う治療用マニピ
ュレータとを備える治療システムにおいて、前記治療用
マニピュレータは、先端部の、前記外筒の開口部に臨む
位置に取り付けられる可動部材と、前記マニピュレータ
を可動部材とともにマニピュレータの挿入方向と直角方
向に移動させる移動手段とを備えるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図１は、本発明の治療用マニピュレ
ータに係る第１の実施例で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）
は（ａ）のＡ−Ａ線の拡大横断面図である。図２は、マ
ニピュレータを駆動する駆動装置の詳細構成図である。
参照して説明する。図１は、本発明の治療用マニピュレ
ータに係る第１の実施例で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）
は（ａ）のＡ−Ａ線の拡大横断面図である。図２は、マ
ニピュレータを駆動する駆動装置の詳細構成図である。
【００１４】本実施例は、マニピュレータの剛性変形を
利用して、マニピュレータ先端をマニピュレータの挿入
方向（軸方向）と直角の方向に移動（変位）させ、マニ
ピュレータ先端に取り付けた可動部材を術具などととも
に移動するものである。
利用して、マニピュレータ先端をマニピュレータの挿入
方向（軸方向）と直角の方向に移動（変位）させ、マニ
ピュレータ先端に取り付けた可動部材を術具などととも
に移動するものである。
【００１５】外筒（ガイドチャネル）１は、内部にマニ
ピュレータ２を挿入するため中空に形成され、先端部側
面に挿入方向と直角方向に開口する開口部１ａを有して
いる。この開口部１ａを臨むマニピュレータ２の先端部
側面には、可動部材３が取り付けられ、この可動部材３
には術具などが取り付けられるものである（可動部材３
の方向は任意方向に変更可能になっており、その詳細構
造は後述する）。可動部材３の突出長さは、術具４など
を取り付けた状態で外筒１の中空内を挿入もしくは抜き
出しに支障のない程度の長さに考慮されている。マニピ
ュレータ２の定常時の位置は、非湾曲時に開口部１ａか
ら最も離れ、大きな湾曲すなわち移動が可能なように外
筒１の開口部１ａ（図示上方）と離れた反対側の位置
（図示下方）にある。
ピュレータ２を挿入するため中空に形成され、先端部側
面に挿入方向と直角方向に開口する開口部１ａを有して
いる。この開口部１ａを臨むマニピュレータ２の先端部
側面には、可動部材３が取り付けられ、この可動部材３
には術具などが取り付けられるものである（可動部材３
の方向は任意方向に変更可能になっており、その詳細構
造は後述する）。可動部材３の突出長さは、術具４など
を取り付けた状態で外筒１の中空内を挿入もしくは抜き
出しに支障のない程度の長さに考慮されている。マニピ
ュレータ２の定常時の位置は、非湾曲時に開口部１ａか
ら最も離れ、大きな湾曲すなわち移動が可能なように外
筒１の開口部１ａ（図示上方）と離れた反対側の位置
（図示下方）にある。
【００１６】外筒１の縦軸方向と傾斜する斜板５ａを有
し、マニピュレータ２の剛性変形を利用して先端を挿入
方向と直角方向に移動させ、開口部１ａから可動部材３
を突き出すための治具５が、マニピュレータ２に取り付
けられている。斜板５ａの図示下端は外筒１に支持され
ている。この治具５は、後述するワイヤ９とともに移動
手段を構成し、マニピュレータ２を剛性変形を利用して
湾曲させるためのものである。
し、マニピュレータ２の剛性変形を利用して先端を挿入
方向と直角方向に移動させ、開口部１ａから可動部材３
を突き出すための治具５が、マニピュレータ２に取り付
けられている。斜板５ａの図示下端は外筒１に支持され
ている。この治具５は、後述するワイヤ９とともに移動
手段を構成し、マニピュレータ２を剛性変形を利用して
湾曲させるためのものである。
【００１７】図（ａ）のＡ−Ａ線の拡大横断面図を
（ｂ）に示すように、斜板５ａの中央部にマニピュレー
タ２が図示矢印方向に移動できるように長孔６が形成さ
れ、この長孔６に沿ってほぞ溝７ａ、７ｂが設けられて
いる。ほぞ溝７ａ、７ｂにはワイヤ８が通され、このワ
イヤ８は斜板５ａの図示下方からマニピュレータ２に掛
けられ、図示右方から張力を付与するプーリ（図２で説
明）に固定されている。
（ｂ）に示すように、斜板５ａの中央部にマニピュレー
タ２が図示矢印方向に移動できるように長孔６が形成さ
れ、この長孔６に沿ってほぞ溝７ａ、７ｂが設けられて
いる。ほぞ溝７ａ、７ｂにはワイヤ８が通され、このワ
イヤ８は斜板５ａの図示下方からマニピュレータ２に掛
けられ、図示右方から張力を付与するプーリ（図２で説
明）に固定されている。
【００１８】マニピュレータ２を外筒１に挿入する際
は、治具５を取り付け非湾曲状態で長孔６のＰ側、すな
わち外筒１の図示下部に位置するようにして挿入される
（二点鎖線で示す位置）。マニピュレータ２を湾曲させ
る際は、後述するプーリによってワイヤ８に引っ張り張
力を付与する。張力によって、ワイヤ８はほぞ溝７ａ、
７ｂに沿って図示上方に移動してマニピュレータ２を図
（ｂ）の矢印上方へ移動させ、図（ａ）の実線に示すよ
うに湾曲させる。これにともない、マニピュレータ２先
端の可動部材３もマニピュレータ２の挿入方向と直角方
向すなわち矢印Ｂの上方向へ移動する。ワイヤ８に付与
する張力を変えることによって任意量の移動をでき、張
力を零にするとマニピュレータ２は、剛性によって二点
鎖線で示す元の真っ直ぐな状態に戻る。すなわち、マニ
ピュレータ２は、外筒１の内部の狭い範囲内で湾曲する
ことができる。
は、治具５を取り付け非湾曲状態で長孔６のＰ側、すな
わち外筒１の図示下部に位置するようにして挿入される
（二点鎖線で示す位置）。マニピュレータ２を湾曲させ
る際は、後述するプーリによってワイヤ８に引っ張り張
力を付与する。張力によって、ワイヤ８はほぞ溝７ａ、
７ｂに沿って図示上方に移動してマニピュレータ２を図
（ｂ）の矢印上方へ移動させ、図（ａ）の実線に示すよ
うに湾曲させる。これにともない、マニピュレータ２先
端の可動部材３もマニピュレータ２の挿入方向と直角方
向すなわち矢印Ｂの上方向へ移動する。ワイヤ８に付与
する張力を変えることによって任意量の移動をでき、張
力を零にするとマニピュレータ２は、剛性によって二点
鎖線で示す元の真っ直ぐな状態に戻る。すなわち、マニ
ピュレータ２は、外筒１の内部の狭い範囲内で湾曲する
ことができる。
【００１９】図２によって、マニピュレータの湾曲、軸
を中心とする回転などの駆動を行う駆動装置について説
明する。駆動装置１０は、歯車１１、歯車１２を介し駆
動源としてモータ１３が取り付けられている。また駆動
装置１０には、マニピュレータ２をガイド１４に沿って
前進、後退させるモータ１５が歯車１６を介して取り付
けられている。さらに、ワイヤ８に張力を付与しマニピ
ュレータ２を湾曲（剛性変形）させる手段としてのワイ
ヤ巻き取り用プーリ１７が取り付けられている。
を中心とする回転などの駆動を行う駆動装置について説
明する。駆動装置１０は、歯車１１、歯車１２を介し駆
動源としてモータ１３が取り付けられている。また駆動
装置１０には、マニピュレータ２をガイド１４に沿って
前進、後退させるモータ１５が歯車１６を介して取り付
けられている。さらに、ワイヤ８に張力を付与しマニピ
ュレータ２を湾曲（剛性変形）させる手段としてのワイ
ヤ巻き取り用プーリ１７が取り付けられている。
【００２０】上記構成によって、プーリ１７によってマ
ニピュレータ２に張力を付与して湾曲させ、またモータ
１３、１５の回転駆動によりマニピュレータ２をその軸
を中心とする矢印Ｃ方向の回転と、前進、後退の矢印Ｄ
方向の移動とを行うことができる。
ニピュレータ２に張力を付与して湾曲させ、またモータ
１３、１５の回転駆動によりマニピュレータ２をその軸
を中心とする矢印Ｃ方向の回転と、前進、後退の矢印Ｄ
方向の移動とを行うことができる。
【００２１】本実施例によれば治療用マニピュレータに
おいて、先端部材に取り付けられる術具を極めて狭い範
囲内でマニピュレータの挿入方向と直角な方向に移動さ
せることができ、このため内視鏡の視野内での治療行為
を行うことができる。
おいて、先端部材に取り付けられる術具を極めて狭い範
囲内でマニピュレータの挿入方向と直角な方向に移動さ
せることができ、このため内視鏡の視野内での治療行為
を行うことができる。
【００２２】図３は、本発明の治療用マニピュレータに
係る第２の実施例の縦断面図、図４は、駆動装置の構成
図である。本実施例は、マニピュレータが短い場合など
に有効なもので、マニピュレータ全体を外筒とともに挿
入方向と直角方向に並進移動させるものである。
係る第２の実施例の縦断面図、図４は、駆動装置の構成
図である。本実施例は、マニピュレータが短い場合など
に有効なもので、マニピュレータ全体を外筒とともに挿
入方向と直角方向に並進移動させるものである。
【００２３】具体的には図４に示すように、マニピュレ
ータ２を駆動する駆動装置２０を備え、他にこの駆動装
置２０全体をマニピュレータ２の挿入方向と直角方向に
移動させ、マニピュレータ２を外筒１とともに矢印Ｅ方
向すなわち挿入方向と直角方向に移動させるモータ２２
と、ボールネジ機構２１とを備えている。これにより、
モータ２２を回転駆動し、ガイド２３に沿って矢印Ｅ方
向すなわち挿入方向と直角方向に移動してマニピュレー
タ２を外筒１とともに並進移動させる。
ータ２を駆動する駆動装置２０を備え、他にこの駆動装
置２０全体をマニピュレータ２の挿入方向と直角方向に
移動させ、マニピュレータ２を外筒１とともに矢印Ｅ方
向すなわち挿入方向と直角方向に移動させるモータ２２
と、ボールネジ機構２１とを備えている。これにより、
モータ２２を回転駆動し、ガイド２３に沿って矢印Ｅ方
向すなわち挿入方向と直角方向に移動してマニピュレー
タ２を外筒１とともに並進移動させる。
【００２４】本実施例によれば、マニピュレータを挿入
方向と直角方向に外筒とともの並進移動させることによ
って、駆動装置の構成が簡単になるという効果がある。
方向と直角方向に外筒とともの並進移動させることによ
って、駆動装置の構成が簡単になるという効果がある。
【００２５】図５は、１自由度で先端が挿入方向に対し
て直角な方向に回転するマニピュレータの詳細断面図で
ある。マニピュレータ２の端部に先端部材３０が取り付
けられ、この先端部材３０の挿入方向と直角方向側面に
は支持手段としてのピンジョイント３１を介し可動部材
３が回転自在に支持されている。また可動部材３には術
具４が取り付けられ、術具４はワイヤ（図示せず）によ
って開閉操作される構成になっている。さらに可動部材
３には、駆動用ワイヤ３２、３３が取り付けられ、ピン
ジョイント３１を中心に、矢印Ｆで示す図示左右方向に
所定範囲内で回転自在になっている。すなわち、駆動ワ
イヤ３２に張力を付与するとｅ方向に回転し、駆動ワイ
ヤ３３に張力を付与するとｆ方向に回転する。またマニ
ピュレータ２を矢印Ｃのように回転させると、可動部材
３は、矢印Ｆ方向と直角な方向に回転する。
て直角な方向に回転するマニピュレータの詳細断面図で
ある。マニピュレータ２の端部に先端部材３０が取り付
けられ、この先端部材３０の挿入方向と直角方向側面に
は支持手段としてのピンジョイント３１を介し可動部材
３が回転自在に支持されている。また可動部材３には術
具４が取り付けられ、術具４はワイヤ（図示せず）によ
って開閉操作される構成になっている。さらに可動部材
３には、駆動用ワイヤ３２、３３が取り付けられ、ピン
ジョイント３１を中心に、矢印Ｆで示す図示左右方向に
所定範囲内で回転自在になっている。すなわち、駆動ワ
イヤ３２に張力を付与するとｅ方向に回転し、駆動ワイ
ヤ３３に張力を付与するとｆ方向に回転する。またマニ
ピュレータ２を矢印Ｃのように回転させると、可動部材
３は、矢印Ｆ方向と直角な方向に回転する。
【００２６】本実施例によれば、マニピュレータにおい
て可動部材をピンジョイントで回転自在に取り付ける構
成になっているので、可動部材先端の術具なども狭い範
囲内での移動が可能となる。
て可動部材をピンジョイントで回転自在に取り付ける構
成になっているので、可動部材先端の術具なども狭い範
囲内での移動が可能となる。
【００２７】図６は、上記実施例のマニピュレータを用
いた治療用システムの実施例である。外筒１の根元部に
は、内視鏡、マニピュレータなどを挿入、駆動するため
の挿入駆動装置４０が取り付けられ、この挿入駆動装置
４０は保持部材４1（床置き式）で保持されている。挿
入駆動装置４０からは、内視鏡の映像信号が内視鏡入力
装置４２に入力され、内視鏡モニタ４３によって表示さ
れる。また、マニピュレータ２の操作情報は、操作装置
４４から入力され、レバー４５の操作に基づいてマニピ
ュレータ２を制御するための信号が挿入駆動装置４４か
ら出力される。この挿入駆動装置４４の制御によって、
可動部材３の首振り角度、直角方向への移動などの各移
動量が制御される。
いた治療用システムの実施例である。外筒１の根元部に
は、内視鏡、マニピュレータなどを挿入、駆動するため
の挿入駆動装置４０が取り付けられ、この挿入駆動装置
４０は保持部材４1（床置き式）で保持されている。挿
入駆動装置４０からは、内視鏡の映像信号が内視鏡入力
装置４２に入力され、内視鏡モニタ４３によって表示さ
れる。また、マニピュレータ２の操作情報は、操作装置
４４から入力され、レバー４５の操作に基づいてマニピ
ュレータ２を制御するための信号が挿入駆動装置４４か
ら出力される。この挿入駆動装置４４の制御によって、
可動部材３の首振り角度、直角方向への移動などの各移
動量が制御される。
【００２８】図７は、挿入駆動装置の詳細外観図であ
る。
る。
【００２９】挿入駆動装置４０は、内視鏡カメラ８０、
前記マニピュレータ２を駆動する駆動装置２０、これら
を固定するハブ部８１などを備えている。吸引機能は、
外筒１の中空部から吸引管８２を介して吸引装置（図示
せず）に接続できるようになっている。操作者は、ｇ部
を片手で操作し、所定の位置・姿勢で患部に接近するよ
うに自在に操作できる。ｇ部は保持部材４１で保持され
る。保持部材４１は、保持と同時に自在に回転できる自
由度を、例えば、６自由度の受動可動部を備えており、
操作者の操作で動かすことができる。
前記マニピュレータ２を駆動する駆動装置２０、これら
を固定するハブ部８１などを備えている。吸引機能は、
外筒１の中空部から吸引管８２を介して吸引装置（図示
せず）に接続できるようになっている。操作者は、ｇ部
を片手で操作し、所定の位置・姿勢で患部に接近するよ
うに自在に操作できる。ｇ部は保持部材４１で保持され
る。保持部材４１は、保持と同時に自在に回転できる自
由度を、例えば、６自由度の受動可動部を備えており、
操作者の操作で動かすことができる。
【００３０】図８は、上記実施例のマニピュレータを用
いた他の治療用システムの実施例である。本実施例で
は、耳鼻咽喉科の治療を想定している。患者１００に対
して、術者１０１は、保持部材４１によって天井から吊
るされた挿入駆動装置４０を片手で持ち、外筒１の位置
や方向を設定しながら、患部へ挿入する。内視鏡モニタ
４３を見ながら、もう片方の手で、操作入力装置４２の
レバー４５を操作し、マニピュレータ先端を操作する。
いた他の治療用システムの実施例である。本実施例で
は、耳鼻咽喉科の治療を想定している。患者１００に対
して、術者１０１は、保持部材４１によって天井から吊
るされた挿入駆動装置４０を片手で持ち、外筒１の位置
や方向を設定しながら、患部へ挿入する。内視鏡モニタ
４３を見ながら、もう片方の手で、操作入力装置４２の
レバー４５を操作し、マニピュレータ先端を操作する。
【００３１】本実施例によれば、可動部材先端の術具な
どを狭い範囲内で回転させることができる治療用システ
ムが得られる。図９は、前記した第１の自由度に対し、
第２の回転自由度を設けたマニピュレータの詳細断面図
で、マニピュレータの先端部材に２つの首振り自由度を
持たせたものである。すなわち、図５の実施例の先端部
材をさらに首振り可能な構成にしたものである。図５と
同等部分には同一符号を付して説明は省略する。
どを狭い範囲内で回転させることができる治療用システ
ムが得られる。図９は、前記した第１の自由度に対し、
第２の回転自由度を設けたマニピュレータの詳細断面図
で、マニピュレータの先端部材に２つの首振り自由度を
持たせたものである。すなわち、図５の実施例の先端部
材をさらに首振り可能な構成にしたものである。図５と
同等部分には同一符号を付して説明は省略する。
【００３２】先端部材５０は、支持手段としてのピンジ
ョイント３１を介して可動部材３を回転自在（第１の首
振り）に支持し、マニピュレータ２は、図示左端部で支
持手段としてのピンジョイント３２を介して先端部材５
０を回転自在（第２の首振り）に支持している。さら
に、プッシュロッド５１は、図示左端部でピンジョイン
ト７２を介して先端部材５０に回転自在に接続されてい
る。このプッシュロッド５１は、マニピュレータ２の根
元部で押す操作もしくは引っ張り操作によって先端部材
５０の角度を自由に調整できるようにしたものである。
ョイント３１を介して可動部材３を回転自在（第１の首
振り）に支持し、マニピュレータ２は、図示左端部で支
持手段としてのピンジョイント３２を介して先端部材５
０を回転自在（第２の首振り）に支持している。さら
に、プッシュロッド５１は、図示左端部でピンジョイン
ト７２を介して先端部材５０に回転自在に接続されてい
る。このプッシュロッド５１は、マニピュレータ２の根
元部で押す操作もしくは引っ張り操作によって先端部材
５０の角度を自由に調整できるようにしたものである。
【００３３】図１０は、図９の実施例の駆動装置の構成
図である。可動部材３による第１の首振りは、プーリ６
０に掛け回されたワイヤ３２、３３によって行われる。
すなわち、ワイヤ３２、３３のいずれかに引っ張り張力
を付与することによって可動部材３は右回転もしくは左
回転の首振りを行う。プーリ６０の回転は、９０度程度
の回転で間に合う。また、先端部材５０による第２の首
振りは、駆動装置６１にピンジョイント７３で回転自在
に取り付けられているプッシュロッドロッド５１によっ
て行われる。すなわち、駆動装置６１によってプッシュ
ロッドロッド５１が、図示左方向及び右方向のいずれか
に移動することによって先端部材５０は右回転もしくは
左回転の首振りを行う。
図である。可動部材３による第１の首振りは、プーリ６
０に掛け回されたワイヤ３２、３３によって行われる。
すなわち、ワイヤ３２、３３のいずれかに引っ張り張力
を付与することによって可動部材３は右回転もしくは左
回転の首振りを行う。プーリ６０の回転は、９０度程度
の回転で間に合う。また、先端部材５０による第２の首
振りは、駆動装置６１にピンジョイント７３で回転自在
に取り付けられているプッシュロッドロッド５１によっ
て行われる。すなわち、駆動装置６１によってプッシュ
ロッドロッド５１が、図示左方向及び右方向のいずれか
に移動することによって先端部材５０は右回転もしくは
左回転の首振りを行う。
【００３４】先端部材５０による第２の首振りによっ
て、ワイヤ３２、３３にたるみが発生するため、ガイド
プーリ６３、６４によって張力を調整している。術具４
の開閉操作は、プーリ６５に掛け回されたワイヤ６６、
６７によって行われる。これらのプーリ６０、６５は、
モータ（図示せず）などによって回転駆動される。
て、ワイヤ３２、３３にたるみが発生するため、ガイド
プーリ６３、６４によって張力を調整している。術具４
の開閉操作は、プーリ６５に掛け回されたワイヤ６６、
６７によって行われる。これらのプーリ６０、６５は、
モータ（図示せず）などによって回転駆動される。
【００３５】本実施例によれば、可動部材の可動範囲を
さらに広がり、治療対象の範囲が広がるという効果があ
る。
さらに広がり、治療対象の範囲が広がるという効果があ
る。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、狭い治療空間内でマニ
ピュレータをマニピュレータの挿入方向と直角な方向に
移動（変位）できるようにして、内視鏡の視野内で治療
を行うことができる治療用マニピュレータ及びそれを用
いた治療用システムを提供することができる。
ピュレータをマニピュレータの挿入方向と直角な方向に
移動（変位）できるようにして、内視鏡の視野内で治療
を行うことができる治療用マニピュレータ及びそれを用
いた治療用システムを提供することができる。
【図１】本発明の治療用マニピュレータに係る第１の実
施例で、（a）は縦断面図、(b)は（a）のＡ−Ａ線の拡
大横断面図である。
施例で、（a）は縦断面図、(b)は（a）のＡ−Ａ線の拡
大横断面図である。
【図２】図１の実施例の駆動装置の構成図である。
【図３】本発明の治療用マニピュレータに係る第２の実
施例の縦断面図である。
施例の縦断面図である。
【図４】図３の実施例の駆動装置の構成図である。
【図５】１自由度のマニピュレータの詳細断面図であ
る。
る。
【図６】マニピュレータを用いた治療用システムの実施
例である。
例である。
【図７】図６の実施例の挿入駆動装置の詳細概観図であ
る。
る。
【図８】システムの使用環境を示す実施例である。
【図９】２自由度のマニピュレータの詳細断面図であ
る。
る。
【図１０】図９の実施例の駆動装置の構成図である。
１…外筒、１ａ…開口部、２…マニピュレータ、３…可
動部材、４…術具、５…治具、５ａ…斜板、６…長孔、
７ａ、７ｂ…ほぞ溝、８、３２、３３、６６、６７…ワ
イヤ、１０、２０、６１…駆動装置、１１、１２、１６
…歯車、１３、１５、２２…モータ、１４、２３…ガイ
ド １７、６０、６５…プーリ、２１…ボールネジ機構、３
０、５０…先端部材、３１、３２、７２、７３…ピンジ
ョイント、４０…挿入駆動装置 ４１…保持部材、４２…内視鏡入力装置、４３…内視鏡
モニタ、４４…操作装置、４５…レバー、５１…プッシ
ュロッド、６３、６４…ガイドプーリ、８０…内視鏡カ
メラ、８２…吸引管、１００…患者、１０１…術者。
動部材、４…術具、５…治具、５ａ…斜板、６…長孔、
７ａ、７ｂ…ほぞ溝、８、３２、３３、６６、６７…ワ
イヤ、１０、２０、６１…駆動装置、１１、１２、１６
…歯車、１３、１５、２２…モータ、１４、２３…ガイ
ド １７、６０、６５…プーリ、２１…ボールネジ機構、３
０、５０…先端部材、３１、３２、７２、７３…ピンジ
ョイント、４０…挿入駆動装置 ４１…保持部材、４２…内視鏡入力装置、４３…内視鏡
モニタ、４４…操作装置、４５…レバー、５１…プッシ
ュロッド、６３、６４…ガイドプーリ、８０…内視鏡カ
メラ、８２…吸引管、１００…患者、１０１…術者。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C007 AS35 BS29 CU07 CV03 CV05 CV10 HT04 XG04 4C060 GG22 GG23 MM24 4C061 AA00 BB00 CC00 DD00 GG15
Claims (6)
- 【請求項１】内視鏡、術具などを体腔内に挿入して観
察、処置を行う治療用マニピュレータにおいて、 中空に形成され、先端部側面にマニピュレータの挿入方
向と直角方向に開口する開口部を有する外筒と、 前記マニピュレータの先端部の、前記外筒の開口部に臨
む位置に取り付けられる可動部材と、 前記マニピュレータを可動部材とともにマニピュレータ
の挿入方向と直角な方向に移動させる移動手段とを備え
ることを特徴とする治療用マニピュレータ。 - 【請求項２】前記移動手段は、外筒の縦軸方向と傾斜し
長孔を有する斜板を有する治具と、ワイヤと、ワイヤに
張力を付与する手段とを備え、マニピュレータの移動を
案内する長孔を前記斜板に形成し、前記ワイヤに張力を
付与してマニピュレータを長孔に沿って移動させてマニ
ピュレータの先端をマニピュレータの挿入方向に対して
直角な方向に移動させることを特徴とする請求項１記載
の治療用マニピュレータ。 - 【請求項３】内視鏡、術具などを体腔内に挿入して観
察、処置を行う治療用マニピュレータにおいて、 中空に形成され、先端部側面にマニピュレータの挿入方
向と直角方向に開口する開口部を有する外筒と、 前記マニピュレータの先端部の、前記外筒の開口部に臨
む位置に取り付けられる可動部材と、 マニピュレータを駆動する駆動装置と、 この駆動装置をマニピュレータの挿入方向と直角方向に
移動させ、外筒とともにマニピュレータをマニピュレー
タの挿入方向と直角な方向に並進移動させる手段とを備
えることを特徴とする治療用マニピュレータ。 - 【請求項４】前記可動部材は、マニピュレータにマニピ
ュレータの挿入方向に対して直角な方向に向けて回転自
在に支持されていることを特徴とする請求項１もしくは
３記載の治療用マニピュレータ。 - 【請求項５】前記可動部材は、マニピュレータに前記４
項の回転部に加えて第２の回転部を設け、マニピュレー
タ先端の向きを挿入方向から直角な方向に動かせること
を特徴とする請求項１もしくは３記載の治療用マニピュ
レータ。 - 【請求項６】術具を操作用のレバー、操作装置と、内視
鏡モニタと、内視鏡、術具などを体腔内に挿入して観
察、処置を行う治療用マニピュレータとを備える治療シ
ステムにおいて、 前記治療用マニピュレータは、先端部の、前記外筒の開
口部に臨む位置に取り付けられる可動部材と、 前記マニピュレータを可動部材とともにマニピュレータ
の挿入方向と直角方向に移動させる移動手段とを備える
ことを特徴とする治療用システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001069765A JP2002263116A (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | 治療用マニピュレータ及びそれを用いた治療用システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001069765A JP2002263116A (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | 治療用マニピュレータ及びそれを用いた治療用システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002263116A true JP2002263116A (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=18927754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001069765A Pending JP2002263116A (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | 治療用マニピュレータ及びそれを用いた治療用システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002263116A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007061946A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Toshiba Corp | ロボットおよびマニピュレータ |
| JP2008036793A (ja) * | 2006-08-08 | 2008-02-21 | Terumo Corp | 作業機構及びマニピュレータ |
-
2001
- 2001-03-13 JP JP2001069765A patent/JP2002263116A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007061946A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Toshiba Corp | ロボットおよびマニピュレータ |
| US8118805B2 (en) | 2005-08-30 | 2012-02-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Robot and manipulator |
| JP2008036793A (ja) * | 2006-08-08 | 2008-02-21 | Terumo Corp | 作業機構及びマニピュレータ |
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