JP2003265499A - 手術用マニピュレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＭＲＩ環境に対応する手術用マニピュレータに
おいて、ＭＲＩ内部における作業性と安全性を両立でき
るようにする。 【解決手段】ＭＲＩ９の外部から撮像領域へ延在するよ
うに設けられるアーム部１と、アーム部１のＭＲＩ側先
端部に配置されて姿勢を制御する姿勢制御機構部６と、
アーム部１のＭＲＩ外部側に配置されると共に伝達機構
を介して姿勢制御機構部６を駆動する姿勢制御機構駆動
部４と、アーム部１のＭＲＩ外部側に配置されると共に
ＭＲＩ外部側の位置を制御駆動する位置制御駆動機構部
２と、アーム部１と位置制御駆動機構部２とを結合する
駆動結合部３と、アーム部１の支点としてアーム部１の
中間部を支持する中間支持部５とを備える。そして、姿
勢制御機構駆動部４と位置制御駆動機構部２とは独立し
た駆動機構で構成する。また、中間支持部５はＭＲＩ空
間内に位置されるアーム部１の中間部を支持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、手術用マニピュレ
ータに係わり、特にＭＲＩ（magnetic resonanceimage
r：核磁気共鳴計測装置）環境に対応する手術用マニピ
ュレータに好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のＭＲＩ環境に対応する手術用マニ
ピュレータとしては、特開２０００−２５４８７６号公
報に記載されているように、マニピュレータの作業環境
における空間占有率が低く、マニピュレータのエンドエ
フェクタに遠隔から駆動力を伝達することができ、マニ
ピュレータの滅菌や医療機器へのノイズを低減すること
ができ、また手術用マニピュレータをＭＲＩ環境下でも
使用可能にすることができるようにするために、アーム
機構とエンドエフェクタを有するマニピュレータであっ
て、前記アーム機構とエンドエフェクタの間に前記マニ
ピュレータに伝達する位置姿勢伝達機構を有し、前記位
置姿勢伝達機構はリンク機構に固定した第１のリンクと
エンドエフェクタに固定する第２のリンクとを６自由度
の位置姿勢伝達が可能なリンク機構で連結し、てこ−パ
ラレルリンク式位置姿勢伝達機構としたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
技術におけるパラレルリンク機構は作業座標における位
置・姿勢の可動範囲が狭いという課題があった。換言す
れば、ＭＲＩの内部などの限定された狭隘空間で手術用
マニピュレータによる作業を実現しようとした場合、安
全性と作業性はトレードオフの関係にあるが、手術手技
の中には吻合・縫合といった複雑かつ局所的に大きな姿
勢変化を要するものがあり、そういった手術操作を上述
した従来技術の機構で対応することが難しいという課題
があった。

【０００４】さらにＭＲＩの磁場や電磁波との干渉が極
めて少なく、安全に動作する手術用マニピュレータを実
現するためには、少なくとも内部へ入り込み撮像領域に
まで至る部分の材質は非磁性かつ絶縁体が望ましい。こ
のため、上述した従来技術には述べられていないが、Ｍ
ＲＩの内部に入り込むリンク部材の材質を例えばエンジ
ニアリングプラスチックやエンジニアリングセラミック
などにすることが考えられるが、強度・剛性が不足して
リンク部材が途中で撓むあるいは動作中に大きな振幅で
振動するといったことが起こる可能性があり、先端の位
置姿勢を正確に制御することが難しいという課題が生ず
る。

【０００５】また、スタッフおよび他の器具・装置類の
衝突や、地震などの不慮の災害によって手術用マニピュ
レータの土台部分が動く場合、単にリンク部材を長尺に
した構造の手術用マニピュレータでは大きな範囲で動い
てしまうおそれがあるという課題がある。

【０００６】また、様々な対象・症例・手技において必
要かつ充分な可動範囲はそれぞれ異なるものであるが、
従来の一般的な手術用マニピュレータでは、これを制御
的に限定するのみで、機構的な動作制限を行なうように
していないため、動作範囲外への運動を本質的に阻止す
ることが難しいという課題があった。例えば小さな範囲
での動作で充分な作業においては、手術用マニピュレー
タが不必要に大きな動きをする危険性が存在し、逆に小
さな範囲でのみ動作するように機構を構成してしまう
と、別のより大きな動作範囲を必要とする作業には適用
できなかった。そのため、安全性を確保しつつ様々な対
象・症例・手技に対して同一の手術用マニピュレータを
用いることが難しかった。

【０００７】本発明の目的は、ＭＲＩ内部における作業
性と安全性を両立できる手術用マニピュレータを提供す
ることにある。

【０００８】本発明のその他の目的と有利点は以下の記
述から明らかにされる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の手術用マニピュレータは、ＭＲＩの外部から
撮像領域へ延在するように設けられるアーム部と、前記
アーム部のＭＲＩ撮像領域側先端部に配置されて姿勢を
制御する姿勢制御機構部と、前記アーム部のＭＲＩ外部
側に配置されると共に伝達機構を介して前記姿勢制御機
構部を駆動する姿勢制御機構駆動部と、前記アーム部の
ＭＲＩ外部側に配置されると共に前記アーム部のＭＲＩ
外部側の位置を制御駆動する位置制御駆動機構部と、前
記アーム部と前記位置制御駆動機構部とを結合する駆動
結合部と、前記アーム部の支点として前記アーム部の中
間部を支持する中間支持部とを備え、前記姿勢制御機構
駆動部と前記位置制御駆動機構部とは独立した駆動機構
で構成し、前記中間支持部はＭＲＩ空間内に位置される
前記アーム部の中間部を支持する構成にしたことにあ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図に基
づいて説明する。

【００１１】本実施例の手術用マニピュレータの全体構
成を図１に基づいて説明する。図１は本発明の一実施例
を示す手術用マニピュレータの構成図である。

【００１２】図１において、１は先端関節駆動部で構成
される姿勢制御機構駆動部、２はアーム根元駆動部で構
成される位置制御駆動機構部、３はアーム根元支持部で
構成される駆動結合部、４はアーム部、５は中間支持
部、６は先端関節部で構成される姿勢制御機構部、７は
中間支持固定部材、８は駆動部固定用土台、９は開放型
ＭＲＩ、９ａはＭＲＩ９の上部磁石、９ｂはＭＲＩ９の
下部磁石、１１は患者横臥台、１２は患者、１３は中間
支持取付部を表す。

【００１３】本実施例における手術用マニピュレータ
は、姿勢制御機構駆動部４、位置制御駆動機構部２、駆
動結合部３、アーム部１、中間支持部５および姿勢制御
機構部６を備えて構成されている。また、本実施例にお
けるＭＲＩ９は上部磁石９ａ、下部磁石９ｂおよび患者
横臥台１１を備えて構成されている。そして、患者横臥
台１１はＭＲＩの外で患者を横たえたのちに平行移動さ
れ、ＭＲＩ９の上部磁石９ａおよび下部磁石９ｂの間に
患者を導き、手術対象の患部が撮像中心へ概略位置決め
される。

【００１４】アーム部１はＭＲＩ９の外部から撮像領域
へ延在するように設けられている。姿勢制御機構部６は
アーム部１のＭＲＩ撮像領域側に位置して姿勢を制御す
るように設けられている。姿勢制御機構駆動部４は、ア
ーム部１のＭＲＩ外部側に配置されると共に、伝達機構
を介して姿勢制御機構部６を駆動するように設けられて
いる。位置制御駆動機構部２は、アーム部１のＭＲＩ外
部側に配置されると共に、ＭＲＩ外部側の位置を制御駆
動するように設けられている。駆動結合部３はアーム部
１と位置制御駆動機構部２とを結合するように設けられ
ている。中間支持部５は、アーム部１の支点としてアー
ム部１の中間部を支持すると共に、ＭＲＩ撮像領域内に
位置される前記アーム部の中間部を支持するように設け
られている。そして、姿勢制御機構駆動部４と位置制御
駆動機構部２とは独立した駆動機構で構成されている。

【００１５】中間支持部５はその固定プレート５１を中
間支持取付部１３を介して中間支持固定部材７に固定さ
れる。中間支持固定部材７は上部磁石９ａに固定され
る。また固定部７は中間支持部５を固定する部分がアー
ム部１の長手方向に複数ヶ所設けられている。この固定
する部分の位置を変えて中間支持部５を固定することに
よって、駆動部固定用土台８の設置位置との関係で、ア
ーム部１の先端部におけるおよその可動範囲を規定する
ことができる。したがって、手術の種類に合わせて適切
な可動範囲を設定するように中間支持部５の固定位置を
変えることにより、より安全性を高めることができる。

【００１６】手術用マニピュレータはＭＲＩ９の磁場内
に置かれるため、その構成材料・部品はＭＲＩ装置の撮
像に干渉しないように選定される。

【００１７】すなわち、手術用マニピュレータの機構材
料はポリエーテルエーテルケトンやＦＲＰ、各種マシナ
ブルセラミックス・エンジニアリングセラミックス（た
だしアルミナ系若しくはＣＦＲＰのように導電性材料の
繊維が混入しているものは除く）などが用いられる。特
に、ベアリングはセラミックベアリング、ねじやボルト
はポリエーテルエーテルケトン製のものが用いられる。
なお、磁場から比較的遠い土台部分については、アルミ
ニウム合金や真鍮が一部使用される。

【００１８】また、手術用マニピュレータの関節部には
アクチュエータが備えられ、治療操作に必要な力がこれ
らによって発生されるが、これらのアクチュエータはＰ
ＺＴ等のセラミックにおける電歪効果を利用した所謂圧
電アクチュエータやその応用である超音波モータが用い
られる。超音波モータの構造材もセラミックベアリング
や真鍮・アルミニウム合金など極力非磁性材料を用い
る。そして、各関節部の変位は、光ファイバにより導か
れ、エンコーダ盤によって変調（例えばエンコーダ盤の
回転に応じた数の矩形波にする）された光や透過または
反射された光を再度光ファイバによってＭＲＩ装置の磁
場の外に導き、そこで電気信号に変換したのちこれを用
いて各関節の位置検出を行なう。

【００１９】次に、手術用マニピュレータを構成する各
要素の詳細について順次説明する。

【００２０】まず、位置制御駆動機構部２を図２に基づ
いて説明する。図２は図１の手術用マニピュレータにお
ける位置制御駆動機構部の斜視図である。

【００２１】図２において、２１はＸ軸方向土台プレー
ト、２２ａ〜２２ｃはＸ、Ｙ、Ｚ軸方向アクチュエー
タ、２３ａ〜２３ｃはＸ、Ｙ、Ｚ軸方向駆動用ボールネ
ジ、２４ａ〜２４ｃはＸ、Ｙ、Ｚ軸方向リニアガイド、
２５ａ〜２５ｃはＸ、Ｙ、Ｚ軸方向リニアエンコーダ、
２６はＸ軸方向移動プレート、２７はＹ軸方向移動プレ
ート、２８はＺ軸方向固定プレート、２９はＺ軸方向移
動プレート、２９ａは駆動結合部取付用穴を示す。な
お、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向リニアガイド２４ａ〜２４ｃは並
置された二つのガイドで構成されている。Ｘ軸方向移動
プレート２６はＹ軸方向土台プレートを兼ねている。Ｙ
軸方向移動プレート２７はＺ軸方向土台プレートを兼ね
ている。

【００２２】Ｘ軸方向土台プレート２１は駆動部固定用
土台８に固定される。この土台プレート２１はリニアガ
イド２４ａを介してＸ軸方向移動プレート２６と連結さ
れている。このＸ軸方向リニアガイド２４ａはＸ軸方向
土台プレート２１に固定されたＸ軸方向に延びるレール
とＸ軸方向移動プレート２６に固定されたＸ軸方向に延
びるレールとが摺動可能に結合されて構成されると共
に、これらが二つ平行に設けられて形成されている。こ
のＸ軸方向リニアガイド２４ａによって、Ｘ軸方向移動
プレート２６の動作は一方向（Ｘ軸方向）に拘束され
る。Ｘ軸方向土台プレート２１に固定されたＸ軸方向ア
クチュエータ２２ａは回転駆動力を発してＸ軸方向駆動
用ボールネジ２３ａを回転させるようになっている。Ｘ
軸方向駆動用ボールネジ２３ａはＸ軸方向移動プレート
２６に螺合されているので、Ｘ軸方向駆動用ボールねじ
２３ａの回転力はＸ軸方向移動プレート２６に対する直
線的推進力に変換される。これによって、Ｘ軸方向移動
プレート２６はＸ軸方向に移動される。

【００２３】このＸ軸方向移動プレート２６の直線移動
量はＸ軸方向リニアエンコーダ２５ａにより検出され、
組み込まれた制御系（図示せず）に送られる。制御系
は、この検出された移動量に基づいてＸ軸方向移動プレ
ート２６を目標位置へ移動せしめるようアクチュエータ
２２ａを駆動する。目標位置の入力に関しては、例えば
多関節多自由度機構を術者が操作し、その動作を検出し
処理することで目標値としたり、あるいは一般的な計算
機の入出力インターフェイスを利用したりすることが考
えられる。また、状況によってはＭＲＩ９やその他の診
断装置や光を利用した空間位置姿勢計測装置の計測デー
タをもとに制御用計算機が目標位置を生成し、それに従
って動作することも考えられる。

【００２４】Ｙ軸方向移動プレート２７はＹ軸方向リニ
アガイド２４ｂを介してＸ軸方向移動プレート２６と連
結されている。このＹ軸方向リニアガイド２４ｂはＸ軸
方向移動プレート２６に固定されたＹ軸方向に延びるレ
ールとＹ軸方向移動プレート２７に固定されたＹ軸方向
に延びるレールとが摺動可能に結合されて構成されると
共に、これらが二つ平行に設けられて形成されている。
これによって、Ｙ軸方向移動プレート２７の動作は一方
向（Ｙ軸方向）に拘束される。Ｘ軸方向移動プレート２
６に固定されたＹ軸方向アクチュエータ２２ｂは回転駆
動力を発してＹ軸方向駆動用ボールネジ２３ｂを回転さ
せるようになっている。Ｙ軸方向駆動用ボールネジ２３
ｂはＹ軸方向移動プレート２７に螺合されているので、
Ｙ方向駆動用ボールネジ２３ｂの回転力はＹ軸方向移動
プレート２７に対する直線的推進力に変換される。これ
によって、Ｙ軸方向移動プレート２７はＹ軸方向に移動
される。

【００２５】このＹ軸方向移動プレート２７の直線移動
量はＹ軸方向リニアエンコーダ２５ｂにより検出され、
制御系に送られる。制御系は、この検出された移動量に
基づいてＹ軸方向移動プレート２７を目標位置へ移動せ
しめるようアクチュエータ２２ｂを駆動する。なお、ア
クチュエータ２２ｂを駆動するための制御系はＸ軸方向
アクチュエータ２２ａの制御系と同一でもよいし別でも
よい。

【００２６】Ｚ軸方向固定プレート２８とＺ軸方向移動
プレート２９はＺ軸方向リニアガイド２４ｃを介して連
結されている。Ｚ軸方向移動プレート２９は上下の一方
向にのみ運動を拘束される。Ｚ軸方向固定プレート２８
はＹ軸方向移動プレート２７に固定され、Ｙ軸方向移動
プレート２７の上面に垂直に立設されている。Ｚ軸方向
リニアガイド２４ｃはＺ軸方向固定プレート２８に固定
されたＺ軸方向に延びるレールとＺ軸方向移動プレート
２９に固定されたＺ軸方向に延びるレールとが摺動可能
に結合されて構成されると共に、これらが二つ平行に設
けられて形成されている。これによって、Ｚ軸方向移動
プレート２９の動作は一方向（Ｚ軸方向）に拘束され
る。Ｙ軸方向移動プレート２７に固定されたＺ軸方向ア
クチュエータ２２ｃは回転駆動力を発してＺ軸方向駆動
用ボールネジ２３ｃを回転させる。Ｚ軸方向駆動用ボー
ルネジ２３ｃはＺ軸方向移動プレート２９に螺合されて
いるので、Ｚ軸方向駆動用ボールネジ２３ｃの回転力は
Ｚ軸方向移動プレート２９に対する直線的推進力に変換
される。これによって、Ｚ軸方向移動プレート２９はＺ
軸方向に移動される。

【００２７】このＺ軸方向移動プレート２９の直線移動
量はＺ軸方向リニアエンコーダ２５ｃにより検出され、
制御系に送られる。制御系は、この検出された移動量に
基づいてＺ軸方向移動プレート２９を目標位置へ移動せ
しめるようＺ軸方向アクチュエータ２２ｃを駆動する。
なお、Ｚ軸方向アクチュエータ２２ｃを駆動するための
制御系はＸ軸方向アクチュエータ２２ａおよびＹ軸方向
アクチュエータ２２ｂの制御系と同一でもよいし別でも
よい。

【００２８】Ｚ軸方向移動プレート２９の上部には駆動
結合部３を取り付けるための二つの取付穴２９ａが形成
されている。この取付穴２９ａに駆動結合部３からネジ
または突起等挿入してＺ軸方向移動プレート２９と駆動
結合部３との相対的な運動を拘束せしめるようになって
いる。

【００２９】各プレート２１、２６、２７、２８、２９
は、非磁性金属であるジュラルミンのうち強度の高いグ
レードの材質のものか、もしくはポリエーテルエーテル
ケトンの高強度グレードなどエンジニアリングプラスチ
ックの何れかを使用するようにしている。しかしなが
ら、位置制御駆動機構部２がＭＲＩ９の撮像中心からか
なり離れ所謂５ガウスラインと呼ばれる磁場強度の境界
近傍に配置される場合には、加工性や価格等とのトレー
ドオフを勘案して前述したグレードを下げるようにして
もよい。

【００３０】各アクチュエータ２２ａ〜２２ｃは電磁力
を発生しない超音波モータが用いられている。そして、
各アクチュエータ２２ａ〜２２ｃのケーシングはジュラ
ルミン、軸は黄銅、軸受はセラミックなどの材料を用い
て非磁性化対応を施している。また、各ボールネジ２３
ａ〜２３ｃは強度と磁性（磁化率）の低さを考慮してベ
リリウム銅が用いられている。

【００３１】リニアガイド２４ａ〜２４ｃは、ベリリウ
ム銅からなるレールとブロック、チタンもしくは黄銅か
らなるビス、セラミックからなるボール、樹脂からなる
エンドプレートを備えて構成されている。チタンや黄銅
はベリリウム銅と同様低磁化率材料であり、その他の材
質は非磁性かつ絶縁体である。

【００３２】リニアエンコーダ２５ａ〜２５ｃは、ＭＲ
Ｉ９の磁場や高周波の影響の及ばない地点から光ファイ
バを通して入射光を導き、透過または反射した光を光フ
ァイバを通して再び前記地点まで戻し、これをフォトト
ランジスタ等を用いた光電変換回路によってエンコーダ
信号としている。本実施例では、リニアエンコーダ２５
ａ〜２５ｃを図示したが、モータもしくはボールネジの
回転を検出する回転型の光ファイバエンコーダを用いる
か、もしくは光や赤外線、音波といったＭＲＩ９の発す
る磁場や高周波と干渉しない媒体を利用する位置計測装
置を用いて位置計測を行なうようにしてもよい。

【００３３】次に、駆動結合部３を図３に基づいて説明
する。図３は図１の手術用マニピュレータにおける駆動
結合部の斜視図である。

【００３４】図３において、３１は固定プレート、３２
は垂直回転フレーム、３３は垂直回転軸、３４は垂直回
転軸止め、３５は前後回転軸、３６は前後回転ブロッ
ク、３７はアーム捻り回転用摺動材、３８はアーム捻り
回転駆動用歯車、３９はアーム捻り回転量検出用エンコ
ーダ、３０はアーム捻り回転アクチュエータを示す。

【００３５】固定プレート３１は取付穴２９ａ（図２参
照）を利用してＺ軸方向移動プレート２９に固定され
る。垂直回転フレーム３２は、固定プレート３１から上
方に突出する垂直回転軸３３に底部が嵌合され、垂直回
転軸３３を回転中心として自由回転する。この垂直回転
軸３３を直接駆動するアクチュエータは存在しない。前
後回転ブロック３６は、フレーム３２の両側面から内方
に突出する前後回転軸３５に両側面部が嵌合され、前後
回転軸３５を回転中心として自由回転する。アーム捻り
回転用摺動材３７は前後回転ブロック３６の中央部に貫
通穴を形成するように設置され、その穴内にはアーム部
１が通されている。アーム部１の外壁とアーム捻り回転
用摺動材３７の内壁が滑らかに摺動するようにしたこと
により、アームの捻り回転が容易に行なえる。

【００３６】以上の垂直・前後・捻りの３方向への回転
軸は一点で交差するように構成され、これらによるジン
バル構造が形成されている。これによって、垂直・前後
の自由回転は、Ｘ・Ｙ・Ｚ軸が駆動され、アーム部１の
中間を同様のジンバル構造で拘束されることによって生
じる。ただし、捻り回転はそれらとは干渉せずにアクチ
ュエータ３０によって駆動される。

【００３７】前後回転ブロック３６の上部にはアーム捻
り回転アクチュエータ３０とアーム捻り回転量検出用エ
ンコーダ３９が取り付けられている。アクチュエータ３
０の出力はアーム捻り回転駆動用歯車３８を介して伝達
される。またアームの回転量はエンコーダ３９により検
出される。

【００３８】駆動結合部３の各要素の材質にはポリエー
テルエーテルケトン等の高強度エンジニアリングプラス
チックが用いられている。特にアーム捻り回転用摺動材
３７は摺動部分を有するため摺動グレードの高い（耐摺
動性の高い）ものが選択されている。駆動結合部３は撮
像中心から遠いため、非磁性金属の部分的使用も可能で
あるが、より好ましいのはエンジニアリングプラスチッ
クやエンジニアリングセラミックを用いることである。
アクチュエータ３０は前述したアクチュエータ２２ａ〜
２２ｃと同様に非磁性化対応された超音波モータが用い
られる。エンコーダ３９には光ファイバ導光型のものが
用いられ、ＭＲＩ９の磁場と特に励起高周波によるノイ
ズの混入、およびＲＦ信号に対する干渉を防ぐようにな
っている。

【００３９】次に、姿勢制御機構駆動部４を図４を用い
て説明する。図４は図１の手術用マニピュレータにおけ
る姿勢制御機構駆動部の説明図である。なお、図４
（ａ）は平面図、図４（ｂ）は側面図である。

【００４０】図４において、４１は複合円筒、４２ａ〜
４２ｄは複合円筒４１を回転させるアクチュエータ、４
３は動力伝達用ワイア、４４はエンコーダへの変位伝達
用ワイア、４５は変位伝達用プーリ、４６は複合円筒４
１の回転変位を検出するエンコーダ、４７ａ〜４７ｂは
動力伝達用ワイア４３のテンションプーリ、４８は複合
円筒回転用摺動体、４９は筐体を示す。複合円筒４１は
駆動用と変位伝達用の円筒を兼ねている。

【００４１】これらが２基あって箱状に構成され、２系
統の動力をワイア４３で先端へ伝達することにより姿勢
制御機構部６を制御駆動するようになっている。

【００４２】複合円筒４１は径の異なる円筒を積み重ね
た形状をしており、最下段円筒の外周を複数のアクチュ
エータ４２ａ〜４２ｄによって押さえることによって回
転される。アクチュエータ４２ａ〜４２ｄは突起状の接
触部を有し、この接触部が長辺方向平面内で楕円を描
く。これらの接触部を複合円筒４１に接触させると、こ
れらの接触部が位相を合わせて複合円筒４１の外周部を
円周方向に押すことになり、複合円筒４１が回転する。
中段円筒は動力伝達用プーリの役目をする。この中段円
筒には動力伝達用ワイア４３が巻き付けられており、ワ
イア４３はテンションプーリ４７ａ〜４７ｂによって弛
み防止のための張力が与えられた状態でアーム部１の内
部を通り姿勢制御機構部６へ至っている。複合円筒４１
の最上段円筒にはエンコーダ４６への変位伝達用ワイア
４４が巻き付けられている。ワイア４４は変位伝達用プ
ーリ４５にも巻き付けられており、プーリ４５は複合円
筒４１の回転変位を検出するようにエンコーダ４６を回
転させる。なお、筐体４９と複合円筒４１との間の滑ら
かな回転のために、複合円筒回転用摺動体４８が挟み込
まれている。この摺動体４８の代わりに非磁性材料（例
えばセラミック）のベアリングを用いてもよい。

【００４３】筐体４９の材質はエンジニアリングプラス
チックが望ましいが、撮像中心から遠いことや強度・加
工性等のトレードオフを考慮してジュラルミン等の非磁
性（一般的に磁化率が低いとされている意）金属を用い
てもよい。複合円筒４１、変位伝達用プーリ４５、テン
ションプーリ４７ａ〜４７ｂはエンジニアリングプラス
チックが用いられている。アクチュエータはセラミック
の構造体をジュラルミンのケーシングに納めたものが用
いられる。その他ネジなどもチタン、黄銅、もしくはエ
ンジニアリングプラスチック等が使用されている。

【００４４】次に、中間支持部５を図５に基づいて説明
する。図５は図１の手術用マニピュレータにおける中間
支持部材の斜視図である。

【００４５】図５において、５１は固定プレート、５２
は垂直回転フレーム、５３は前後回転ブロック、５４は
中空円筒摺動材、５５は前後回転軸、５６は垂直回転軸
を示す。

【００４６】中間支持部５は駆動結合部３と同様の構成
であるが、向きが逆さまになっている点、アーム捻り回
転駆動用の駆動系を有しない点、中空円筒摺動材５４の
内壁においてアーム部１の捻り回転および円筒軸方向に
関するアーム部１の直動があり２方向に摺動する点が異
なる。なお、駆動結合部３および中間支持部５に共通な
構成例の詳細は後述する。

【００４７】次に、アーム部１を図６に基づいて説明す
る。図６は図１の手術用マニピュレータにおけるアーム
部の斜視図である。

【００４８】図６において、１４はアーム構造材、１５
は駆動結合部３からの抜け止め、１６は駆動結合部３に
付属したアーム捻り回転駆動用歯車３８の受け側歯車、
１７はスペーサを示す。アーム構造材１４は複数のアー
ム構造材１４Ａ、１４Ｂで構成されている。抜け止め１
５、受け側歯車１６およびスペーサ１７はアーム構造材
１４Ａ側に設けられている。

【００４９】アーム構造材１４、抜け止め１５、スペー
サ１７には、ポリエーテルエーテルケトン等のエンジニ
アリングプラスチックもしくはＦＲＰ等の材料が用いら
れている。受け側歯車１６には強度や加工性などのトレ
ードオフからジュラルミン等の非磁性金属が用いられて
いる。アーム構造材１４は筒状に形成されており、その
内部は中空もしくは少なくとも姿勢制御機構部６への駆
動伝達ワイア４３が通るだけの空間を有している。ま
た、強度を高めるために内部に補強構造を施してもよ
い。

【００５０】次に、姿勢制御機構部６について図７を用
いて説明する。図７は図１の手術用マニピュレータにお
ける姿勢制御機構部の説明図である。なお、図７（ａ）
は平面図、図７（ｂ）は側面図である。

【００５１】図７において、６１は首振部フレーム、６
２は術具ガイド用円筒、６３ａ〜６３ｂは軸止め、６４
ａ〜６４ｂは軸支持部、６５ａ〜６５ｂは動力伝達用プ
ーリ、６６ａ〜６６ｂは入力軸傘歯歯車、６７ａ〜６７
ｂは動力伝達用ワイア、６８は出力軸傘歯歯車を表す。

【００５２】動力伝達用プーリ６５ａ〜６５ｂは動力伝
達用ワイア４３によって駆動される。各プーリ６５ａ〜
６５ｂは入力軸傘歯歯車６６ａ〜６６ｂと一体で回るよ
うに軸支持部６４ａ〜６４ｂに支持されている。入力軸
傘歯歯車６６ａ〜６６ｂと出力軸傘歯歯車６８は差動機
構を構成し、動力伝達用ワイア４３から入力軸傘歯歯車
６６ａ〜６６ｂへ与えられる駆動量の向きと割合に応じ
て術具ガイド用円筒６２の首振りと捻りが生じる。例え
ば入力軸傘歯歯車６６ａ〜６６ｂの回転が共通の回転軸
に対して同方向かつ同じ角度量になるように各ワイア４
３を引くと術具ガイド用円筒６２は捻れることなく首を
振り、回転方向のみ逆になるようにすると首を振ること
なく術具ガイド用円筒６２に捻りの動きが生じる。な
お、首振りと術具ガイドの捻りの軸はアーム捻りの回転
軸と一点で交差するように配置されている。

【００５３】これらの首振り・捻り回転とアーム部１自
身の捻り回転を合わせることによってアーム先端部での
姿勢３自由度を制御することができる。また首振りとア
ーム捻り回転によってある方向を中心に十字に首を振る
動作が容易に実現できる。これと位置制御駆動機構部２
によって生ぜしめられる先端３自由度の位置制御動作と
を合わせることによって、先端部に装備されるべき術具
をトロカールを通して挿入し操作する経皮操作において
必要な動作、すなわち所謂ピボットモーション（挿入時
に皮膚や表面と交差している部分を不動にしたまま内部
においてその先端で多自由度の動作を行なうこと。挿入
部分の皮膚や表面を広げたりする危険性がなく、内視鏡
下手術等では必須の動き）を容易に実現できる。

【００５４】次に、図８を用いて駆動結合部３の構成例
の詳細を補足説明する。図８は図３の駆動結合部の詳細
説明図である。

【００５５】図８において、３３ａは垂直回転軸３３の
軸部、３３ｂ、３３ｃは垂直回転軸３３の摺動材、３５
ａは前後回転軸３５の軸部、３５ｂは前後回転軸３５の
スペーサ、３５ｃは前後回転軸３５の摺動材、３６ａは
前後回転ブロック３６の嵌込穴を表す。

【００５６】垂直回転軸３３の軸部３３ａは固定プレー
ト３１の下部に嵌め込まれ、摺動材３３ｂ〜３３ｃを介
して固定プレート３１および垂直回転フレーム３２を貫
通し、軸止め３４により結合される。これにより垂直回
転フレーム３２は固定プレート３１に対して垂直方向軸
周りに自由回転することができる。

【００５７】前後回転軸３５の摺動材３５ｃは前後回転
ブロック３６の嵌込穴３６ａに嵌め込まれている。前後
回転軸３５の軸部３５ａは垂直回転フレーム３２の側面
部分およびスペーサ３５ｂを貫通して摺動材３５ｃ内に
至る。ここにおいて軸部３５ａと摺動材３５ｃとの摺動
が生じ、アーム捻り回転用摺動材３７は前後に（言い換
えると、アーム部１を上下に傾斜して）自由回転するこ
とができる。

【００５８】なお、中間支持部５の詳細構造も上述した
駆動結合部３の詳細構造と同じである。

【００５９】駆動結合部３および中間支持部５の材質に
関しては既に述べた通りであり、ポリエーテルエーテル
ケトンなどのエンジニアリングプラスチックを主に用い
ることが望ましい。摺動部分に関しては、さらに耐摺動
性のグレードの高いものを選択することが望ましい。特
に、中間支持部５は撮像中心により近く、またＭＲＩ９
の空間内に配置されるため、非磁性であっても金属の使
用は極力しない方がよい。

【００６０】中間支持部５は中間支持固定部材７を介し
てＭＲＩ９に固定されているので、スペースファクタが
良好であるが、ＭＲＩ９に固定することが難しい場合に
は、時不変である空間座標系を有すると考えられるもの
に対して固定してもよい。例えば図９に示すように中間
支持固定部材７Ａを介して土台８に固定されるようにし
てもよい。

【００６１】次に、手術用マニピュレータの動作を図１
０を用いて説明する。図１０は図１の手術用マニピュレ
ータの動作を説明する斜視図である。

【００６２】図１０において、１０１はＸ軸駆動方向を
示す矢印、１０２はＹ軸駆動方向を示す矢印、１０３は
Ｚ軸駆動方向を示す矢印、１０４はアーム捻り回転駆動
方向を示す矢印付き円弧、１０５は姿勢制御機構部６の
首振り駆動方向を示す矢印付き円弧、１０６は姿勢制御
機構部６の捻り駆動方向を示す矢印付き円弧、１０７は
Ｘ軸・Ｙ軸若しくはその両方が駆動されることにより引
き起こされる垂直回転フレーム３２の回転方向を示す矢
印付き円弧（点線）、１０８はＺ軸が駆動されることに
より引き起こされる前後回転ブロック３６の回転方向を
示す矢印付き円弧（点線）、１０９はＸ軸・Ｙ軸若しく
は両方が駆動されることにより引き起こされる垂直回転
フレーム５２の回転方向を示す矢印付き円弧（点線）、
１１０はＺ軸が駆動されることにより引き起こされる前
後回転ブロック５３の回転方向を示す矢印付き円弧、１
１１はアーム捻り回転軸、１１２は姿勢制御機構部部首
振り回転軸、１１３は術具ガイド用円筒６２の捻り回転
軸、１１４は垂直回転フレーム３２の回転軸、１１５は
上下回転ブロック３６の回転軸、１１６は垂直回転フレ
ーム５２の回転軸、１１７は上下回転ブロック５３の回
転軸、１１８はＸ軸・Ｙ軸・Ｚ軸若しくは全軸を駆動し
たことによって引き起こされる中間支持部５における直
動方向を示す矢印をそれぞれ表わす。

【００６３】位置制御駆動機構部２のＸ・Ｙ・Ｚ軸が動
作方向１０１、１０２、１０３に関する直線運動を生じ
させたとき、駆動結合部３がそれによって動き、垂直回
転フレーム３２および前後回転ブロック３６が回転軸１
１４、１１５を中心として回転方向１０７、１０８のよ
うな回転運動を起こす。一方、中間支持部５はＭＲＩ９
に固定されているが、垂直回転フレーム５２および前後
回転ブロック５３は駆動力に従って回転軸１１６、１１
７を中心軸として回転方向１０９、１１０のように回転
する。このときアーム中心軸１１１が直線であるので、
回転方向１０７、１０９の回転変位量と回転方向１０
８、１１０の回転変位量とは等しくなる。また、位置制
御駆動機構部２を動かせば、駆動結合部３の各回転軸の
交点と中間支持部５の各回転軸の交点との距離は変化す
る。すなわち、その際に中間支持部５においてアーム部
１の長手方向に関する直動１１８が生ずる。

【００６４】以上のように、位置制御駆動機構部２のＸ
・Ｙ・Ｚ軸を駆動させると、このような梃子と直動の組
み合わせによって先端の位置を変化せしめる。このＸＹ
Ｚ軸の直線変位と先端部の位置変位の関係は単純な幾何
学的関係であり容易に求められる。係る変位においてア
ームの捻り軸に関する捻り角は変化しない。姿勢制御機
構部６の首振りおよび捻りも同様である。よってまず前
記の位置変位に伴う先端の姿勢変化を導き、それに加え
る形で中心軸１１１周りのアーム捻り１０４、１１２周
りの先端首振り１０５、１１３周りの先端捻り１０６の
姿勢制御を考えればよいことになる。

【００６５】以上のような機構であるため前述のように
ピボットモーションを実現することが容易になる。ピボ
ットモーションには先端捻りの自由度は必須ではない
が、これがあることによって術具の姿勢を制御すること
ができ、より複雑な手術操作を実現できることになる。

【００６６】以上に述べてきた手術用マニピュレータを
構成する各要素、あるいは駆動のためのアクチュエー
タ、ワイア等のうち言及のなかったものに関しても、全
て磁場に対して感応しない非磁性物質で構成するのは言
うまでもない。構造材はジュラルミン（アルミニウム合
金）やチタン合金などの非磁性金属、エンジニアリング
プラスチックを用いる。また前記の例ではアクチュエー
タは非磁性材料のみで構成され電磁的な駆動原理を用い
ないものとしてば超音波モータを挙げたが、液圧・空気
圧駆動アクチュエータなどを適用することも可能であ
る。また、ワイアには靭性の高い高分子材料を用いるこ
とが望ましい。先端に装着を想定される術具の部分はエ
ンジニアリングセラミックもしくはマシナブルセラミッ
クで製作することが望ましい。

【００６７】以上のように構成された手術用マニピュレ
ータには次のような利点がある。 （１）アーム部１のＭＲＩ外部側を限られた可動範囲の
位置制御駆動機構部２で駆動すると共に、ＭＲＩ９の空
間内にアーム部１の支点となる中間支持部５を設けて中
間支持部５の動作範囲を制限するようにしているので、
長いアーム部１が振り回されたりするような危険な誤動
作を機構的に防止することができる。 （２）アーム部１のＭＲＩ９の空間内に位置する部分に
中間支持部５を設けているので、アーム部１のＭＲＩ側
の先端における撓みが確実に軽減され、手術用マニピュ
レータとしての安全性・信頼性を高めることができる。 （３）姿勢を制御できる姿勢制御機構部６をアーム部１
のＭＲＩ撮像領域側先端部に設けているので、姿勢制御
機構部６の動作がごく限られた狭い範囲の空間で行なう
ことができ、狭いＭＲＩ撮像領域内での特別な手術に対
応することが可能となる。姿勢制御機構部６として差動
機構を用いているので、特にコンパクトな構造で狭い範
囲の空間内を動作させることができる。 （４）姿勢制御機構部６の駆動源である姿勢制御機構駆
動部４をＭＲＩ外部側に置いて姿勢制御機構駆動部４の
駆動力をワイア４３で姿勢制御機構部６に伝達するよう
にしているので、アーム部１の先端部にある姿勢制御機
構部６の駆動のために手術用マニピュレータ全体として
はあまり動くことはないにもかかわらず、先端部におい
て局所的に複雑な動作を実現できる。したがって、この
点からも狭いＭＲＩ撮像領域内での特別な手術に対応す
ることが可能となる。 （５）アーム部１のＭＲＩ外部側の位置駆動にＸ軸・Ｙ
軸・Ｚ軸方向に直動する直動機構を用いているので、手
術用マニピュレータの動きが直感的でわかりやすいもの
になる。これにより周囲の作業者の安全が図りやすくな
る。 （６）姿勢制御機構部６の速度は主に位置駆動の速度と
支点の位置で決まり、中間支持部５の固定位置を可変に
しているので、通常容易には変更できない位置制御駆動
機構部２の速度仕様を変えることなく、姿勢制御機構部
６の速度仕様を可変にできる。例えば、中間支持部５を
姿勢制御機構部６側へ持っていけば、姿勢制御機構部６
の可動範囲が小さくなるとともに最高速度が小さくな
る。これは微細操作に際してそのスケールに見合った速
度（すなわち空間的な速度で言えば低速）で行なうこと
ができることを意味する。逆に中間支持部５を姿勢制御
機構部６の反対側に持っていけば、姿勢制御機構部６の
可動範囲が広がるとともに最高速度が上がることとな
り、大きな操作を速く行なうことができる。言い換える
と、アーム部１の支点によって限定された可動範囲と、
その端から端まで動く速度との比を常に同じに設定でき
るため、映像情報の倍率を調節すればつねに画面の中で
の先端部の速度は同じに見えるという効果もある。 （７）駆動結合部３および中間支持部５を共にジンバル
構造にしたために、位置制御駆動機構部２のＸＹＺ各軸
を駆動したときにアーム長手方向周りの角度を変えない
（姿勢に干渉しない）ようにできる。したがって位置制
御駆動機構部２によって姿勢制御機構部６を抉ることが
ない。 （８）中間支持部５を動かすことによりアーム長手方向
の動作倍率を一定に保ちつつ、長手方向と垂直な２方向
の動作倍率が支点位置を変えることができる。想想定配
置では手術用マニピュレータは患者の横からアプローチ
する。患者の体の横幅は概ねどの部分でも同じなので、
この方向への動作倍率は一定でよい。一方、これと垂直
な２方向に関しては、まず体軸と同じ方向があり、この
方向には体が伸びているため、ある術式で体の上から下
までアプローチしなければならないようなことがある場
合（例えば、足から血管を採取し、それを上半身の手術
で移植片として利用する場合など）にも対応できる。ま
た垂直方向は使用する環境、特にＭＲＩの高さやギャッ
プ幅が様々である場合に対応することができる。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＭＲＩ内部における作業性と安全性を両立できる手術用
マニピュレータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す手術用マニピュレータ
の構成図である。

【図２】図１の手術用マニピュレータにおける位置制御
駆動機構部の斜視図である。

【図３】図１の手術用マニピュレータにおける駆動結合
部の斜視図である。

【図４】図１の手術用マニピュレータにおける姿勢制御
機構駆動部の説明図である。

【図５】図１の手術用マニピュレータにおける中間支持
部材の斜視図である。

【図６】図１の手術用マニピュレータにおけるアーム部
の斜視図である。

【図７】図１の手術用マニピュレータにおける姿勢制御
機構部の説明図である。

【図８】図３の駆動結合部の詳細説明図である。

【図９】図５の中間支持部の固定構造の変形例を示す図
である。

【図１０】図１の手術用マニピュレータの動作を説明す
る斜視図である。

【符号の説明】

１…アーム部、２…位置制御駆動機構部、３…駆動結合
部、４…姿勢制御機構駆動部、５…中間支持部、６…姿
勢制御機構部、７、７Ａ…中間支持固定部材、８…駆動
部固定用土台、９ａ…上部磁石、９ｂ…下部磁石、１１
…患者横臥台、１２…患者、１３…中間支持取付部、１
４…アーム構造材、１５…抜け止め、１６…受け側歯
車、１７…スペーサ、２１…Ｘ軸方向土台プレート、２
２ａ〜２２ｃ…Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向アクチュエータ、２３
ａ〜２３ｃ…Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向駆動用ボールネジ、２４
ａ〜２４ｃ…Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向リニアガイド、２５ａ〜
２５ｃ…Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向リニアエンコーダ、２６…Ｘ
軸方向移動プレート、２７…Ｙ軸方向移動プレート、２
８…Ｚ軸方向固定プレート、２９…Ｚ軸方向移動プレー
ト、２９ａ…駆動結合部取付用穴、３１…固定プレー
ト、３２…垂直回転フレーム、３３…垂直回転軸、３３
ａ、３３ｂ…スペーサ、摺動材、３４…垂直回転軸止
め、３５…前後回転軸、３５ａ…軸部、３５ｂ…スペー
サ、３６…前後回転ブロック、３６ａ…嵌込穴、３７…
アーム捻り回転用摺動材、３８…アーム捻り回転駆動用
歯車、３９…アーム捻り回転量検出用エンコーダ、３０
…アーム捻り回転アクチュエータ、４１…複合円筒、４
２ａ〜４２ｄ…アクチュエータ、４３…動力伝達用ワイ
ア、４４…変位伝達用ワイア、４５…変位伝達用プー
リ、４６…エンコーダ、４７ａ〜４７ｂ…テンションプ
ーリ、４８…複合円筒回転用摺動体、４９…筐体、５１
…固定プレート、５２…垂直回転フレーム、５３…前後
回転ブロック、５４…中空円筒摺動材、５５…前後回転
軸、５６…垂直回転軸、６１は首振部フレーム、６２…
術具ガイド用円筒、６３ａ〜６３ｂ…軸止め、６４ａ〜
６４ｂ…軸支持部、６５ａ〜６５ｂ…動力伝達用プー
リ、６６ａ〜６６ｂ…入力軸傘歯歯車、６８…出力軸傘
歯歯車。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C007 AS35 BS03 BT08 HS30 HT04 HT24 HT30 KS21 KV01 4C096 AA20 AB36 AB46 AD19 FC20

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＭＲＩの外部から撮像領域へ延在するよう
   に設けられるアーム部と、 前記アーム部のＭＲＩ撮像領域側先端部に配置されて姿
   勢を制御する姿勢制御機構部と、 前記アーム部のＭＲＩ外部側に配置されると共に伝達機
   構を介して前記姿勢制御機構部を駆動する姿勢制御機構
   駆動部と、 前記アーム部のＭＲＩ外部側に配置されると共に前記ア
   ーム部のＭＲＩ外部側の位置を制御駆動する位置制御駆
   動機構部と、 前記アーム部と前記位置制御駆動機構部とを結合する駆
   動結合部と、 前記アーム部の支点として前記アーム部の中間部を支持
   する中間支持部とを備え、 前記姿勢制御機構駆動部と前記位置制御駆動機構部とは
   独立した駆動機構で構成し、 前記中間支持部はＭＲＩ空間内に位置される前記アーム
   部の中間部を支持することを特徴とする手術用マニピュ
   レータ。
2. 【請求項２】請求項１において、前記アーム部を筒状に
   形成し、姿勢制御機構部を入力軸傘歯歯車および出力軸
   傘歯歯車を噛み合わせた差動機構を有して形成し、前記
   伝達機構を前記アーム部内の空間を通るワイアで形成し
   たことを特徴とする手術用マニピュレータ。
3. 【請求項３】ＭＲＩの外部から撮像領域へ延在するよう
   に設けられるアーム部と、 前記アーム部のＭＲＩ撮像領域側先端部に配置されて姿
   勢を制御する姿勢制御機構部と、 前記アーム部のＭＲＩ外部側に配置されると共に伝達機
   構を介して前記姿勢制御機構部を駆動する姿勢制御機構
   駆動部と、 前記アーム部のＭＲＩ外部側に配置されると共に前記ア
   ーム部のＭＲＩ外部側の位置を制御駆動する位置制御駆
   動機構部と、 前記アーム部と前記位置制御駆動機構部とを結合する駆
   動結合部と、 前記アーム部の支点として前記アーム部の中間部を支持
   する中間支持部とを備え、 前記駆動結合部はジンバル支持構造で前記アーム部のＭ
   ＲＩ外部側を支持し、 前記中間支持部はＭＲＩ空間内に位置される前記アーム
   部の中間部をアーム長手方向の直線運動を許すように支
   持したことを特徴とする手術用マニピュレータ。
4. 【請求項４】ＭＲＩの外部から撮像領域へ延在するよう
   に設けられるアーム部と、 前記アーム部のＭＲＩ撮像領域側先端部に配置されて姿
   勢を制御する姿勢制御機構部と、 前記アーム部のＭＲＩ外部側に配置されると共に伝達機
   構を介して前記姿勢制御機構部を駆動する姿勢制御機構
   駆動部と、 前記アーム部のＭＲＩ外部側に配置されると共に前記ア
   ーム部のＭＲＩ外部側の位置を制御駆動する位置制御駆
   動機構部と、 前記アーム部と前記位置制御駆動機構部とを結合する駆
   動結合部と、 前記アーム部の支点として前記アーム部の中間部を支持
   する中間支持部とを備え、 前記姿勢制御機構駆動部と前記位置制御駆動機構部とは
   独立した駆動機構で構成し、 前記位置制御駆動機構部は空間三方向に対する直動機構
   としたことを特徴とする手術用マニピュレータ。
5. 【請求項５】ＭＲＩの外部から撮像領域へ延在するよう
   に設けられるアーム部と、 前記アーム部のＭＲＩ撮像領域側先端部に配置されて姿
   勢を制御する姿勢制御機構部と、 前記アーム部のＭＲＩ外部側に配置されると共に伝達機
   構を介して前記姿勢制御機構部を駆動する姿勢制御機構
   駆動部と、 前記アーム部のＭＲＩ外部側に配置されると共に前記ア
   ーム部のＭＲＩ外部側の位置を制御駆動する位置制御駆
   動機構部と、 前記アーム部と前記位置制御駆動機構部とを結合する駆
   動結合部と、 前記アーム部の支点として前記アーム部の中間部を支持
   する中間支持部と、 前記中間支持部を外部に固定するための中間支持固定部
   材とを備え、 前記中間支持部はＭＲＩ空間内に位置される前記アーム
   部の中間部を支持し、 前記中間支持部と前記中間支持固定部材との固定位置は
   前記アーム部の長手方向の複数箇所で可変可能としたこ
   とを特徴とする手術用マニピュレータ。
6. 【請求項６】ＭＲＩの外部から撮像領域へ延在するよう
   に設けられるアーム部と、 前記アーム部のＭＲＩ撮像領域側先端部に配置されて姿
   勢を制御する姿勢制御機構部と、 前記アーム部のＭＲＩ外部側に配置されると共に伝達機
   構を介して前記姿勢制御機構部を駆動する姿勢制御機構
   駆動部と、 前記アーム部のＭＲＩ外部側に配置されると共に前記ア
   ーム部のＭＲＩ外部側の位置を制御駆動する位置制御駆
   動機構部と、 前記アーム部と前記位置制御駆動機構部とを結合する駆
   動結合部と、 前記アーム部の支点として前記アーム部の中間部を支持
   する中間支持部とを備え、 前記中間支持部はＭＲＩ空間内に位置される前記アーム
   部の中間部を支持し、 前記アーム部、前記中間支持部および前記姿勢制御機構
   部の撮像領域内に位置する部材は非磁性でかつ絶縁性を
   有する材料で形成したことを特徴とする手術用マニピュ
   レータ。