JP2008188111A - Stabilizer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、心臓等の臓器に接触して、当該臓器の動きを抑制するスタビライザに関する。 The present invention relates to a stabilizer that contacts an organ such as the heart and suppresses the movement of the organ.
従来の心臓外科手術においては、胸腔内へのアクセスは、胸骨を切開して(正中胸骨切開術)行なわれている。そして、胸腔内へのアクセスが前記のようにして行なわれる場合、開創器が胸の切開位置に配置され、該開創器によって胸骨及び組織が広げられ、大きな開口が形成される。そして、外科用器具がその開口を通して配置され、心臓外科手術が行われる。 In conventional cardiac surgery, access to the thoracic cavity is performed by incising the sternum (median sternotomy). When access to the thoracic cavity is performed as described above, the retractor is placed at the incision position of the chest, and the sternum and tissue are expanded by the retractor to form a large opening. A surgical instrument is then placed through the opening and a cardiac surgery is performed.
ところで、最も一般的な心臓外科手術の1つは、冠動脈バイパス手術(Coronary Artery Bypass Grafting:以下、CABGと称する)である。このCABGでは、1つ又は複数の冠動脈内の閉塞が、その閉塞の下流側の冠動脈に移植血管(以下、グラフトと称する)を接続することによってバイパスされる。 By the way, one of the most common cardiac surgery is coronary artery bypass grafting (hereinafter referred to as CABG). In this CABG, an occlusion in one or more coronary arteries is bypassed by connecting a graft vessel (hereinafter referred to as a graft) to the coronary artery downstream of the occlusion.
このように冠動脈にグラフトを接続する技術は、吻合術として知られている。前記グラフトとしては、例えば、胸の壁から切開された胸動脈が用いられる。この場合、胸動脈の上流側の端部は無傷のまま残され、胸動脈の下流側の端部が冠動脈に接続される。 This technique of connecting a graft to a coronary artery is known as anastomosis. As the graft, for example, a thoracic artery incised from the chest wall is used. In this case, the upstream end of the thoracic artery is left intact, and the downstream end of the thoracic artery is connected to the coronary artery.
また、前記グラフトとしては、患者の体の何れの部分からの動脈又は静脈を用いても良い。更には、前記グラフトとして、人工血管移植片を用いることもできる。この場合には、移植片の上流側の端部は大動脈などの動脈に接続され、下流側の端部が冠動脈に接続される。上述のようにして、心臓の正面、側面及び背面の様々な位置の複数の冠動脈の閉塞が、複数のグラフトを用いてバイパスされる。 Further, as the graft, an artery or vein from any part of the patient's body may be used. Furthermore, an artificial blood vessel graft can also be used as the graft. In this case, the upstream end of the graft is connected to an artery such as the aorta, and the downstream end is connected to the coronary artery. As described above, occlusion of multiple coronary arteries at various locations on the front, side and back of the heart is bypassed using multiple grafts.
なお、CABGは、患者の心臓を停止して行われる。したがって、当該患者の血液は、人工心肺装置を用いて循環される。しかしながら、CABGは、「オフポンプ(Off−pump)冠動脈バイパス(以下、OPCABと称する)」として知られている技術を用いて、心臓を鼓動させながら行なうこともできる。つまり、OPCABによって、人工心肺装置の使用を避けることができる。 CABG is performed with the patient's heart stopped. Thus, the patient's blood is circulated using an oxygenator. However, CABG can also be performed while the heart is beating using a technique known as “off-pump coronary artery bypass (hereinafter referred to as OPCAB)”. That is, OPCAB can avoid the use of an oxygenator.
このOPCABにおいては、心臓を鼓動させながら、冠動脈の吻合部位に近い心臓の表面が、スタビライザと呼ばれる特別な器具を用いて固定される。このスタビライザによる局部的な心臓表面の固定によって、前記グラフトが冠動脈に接続される間、吻合部位ができるだけ動かないように保たれる。 In this OPCAB, the surface of the heart near the anastomosis site of the coronary artery is fixed using a special instrument called a stabilizer while the heart is beating. This local fixation of the heart surface by the stabilizer keeps the anastomosis site as unmovable as possible while the graft is connected to the coronary artery.
ここで、前記スタビライザは、例えば、臓器表面に接触する接触部と、柔軟性を有し該接触部を支持する為の接触部支持部とを具備している。前記接触部支持部は、当該接触部支持部の屈曲や変形を可能とするように、複数の接合体によって形成されている。 Here, the stabilizer includes, for example, a contact portion that contacts the organ surface and a contact portion support portion that has flexibility and supports the contact portion. The contact portion support portion is formed by a plurality of joined bodies so as to allow the contact portion support portion to be bent or deformed.
また、前記接合体内部には、ワイヤ等の細長いケーブルが延びている。このケーブルの張力を適宜調整することで、当該接触部支持部の屈曲や変形を行なって当該接触部支持部を胸腔内に挿入していき、胸腔内において前記接触部を心臓表面の所望部位に接触させ、前記接触部によって心臓表面を押圧もしくは吸着することで当該心臓の振動を抑制する。これにより、当該手術の各種処置を行なうマニピュレータが、精密に当該心臓の処置を行なうことが可能となる。なお、このようなスタビライザに関する技術は、例えば特許文献1に開示されている。
ところで、スタビライザにおける前記接触部が、例えば心臓表面を押圧する際に、過度な圧力を当該心臓に加えてしまった場合、患者が例えば子供等である場合には、当該心臓に多大な負荷が掛かってしまい、心房細動を引き起こしてしまう可能性がある。しかしながら、このような問題及びこのような問題を解決する為の手段に関しては、上記特許文献1には、開示は勿論、示唆すらされていない。 By the way, when the contact portion in the stabilizer applies an excessive pressure to the heart, for example, when pressing the heart surface, if the patient is a child, for example, a heavy load is applied to the heart. And can cause atrial fibrillation. However, regarding such a problem and a means for solving such a problem, the above-mentioned Patent Document 1 is not disclosed or even suggested.
本発明は、前記の事情に鑑みてなされたもので、臓器に接触して当該臓器の動きを抑制する押圧部を具備するスタビライザであって、前記押圧部によって当該臓器を押圧する力を制御可能であり、且つ簡略な構成の前記押圧部を具備するスタビライザを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a stabilizer including a pressing unit that contacts an organ and suppresses the movement of the organ, and can control a force pressing the organ by the pressing unit. And it aims at providing the stabilizer which comprises the said press part of a simple structure.
前記の目的を達成するために、本発明の第1の態様によるスタビライザは、臓器に接触して臓器の動きを抑制するスタビライザであって、臓器に接触して当該臓器を押圧する押圧部と、前記押圧部を支持する押圧部支持部と、前記押圧部と前記押圧部支持部とを着脱可能に接続する着脱部と、前記着脱部に対して前記押圧部支持部側に設けられ、前記押圧部が前記臓器を押圧する力である押圧力を検出して、該検出により取得した信号を、前記押圧部による押圧動作を制御する制御部に伝達する押圧力検出部と、を具備することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the stabilizer according to the first aspect of the present invention is a stabilizer that suppresses the movement of the organ by contacting the organ, and a pressing unit that contacts the organ and presses the organ; A pressing portion supporting portion that supports the pressing portion; an attaching / detaching portion that removably connects the pressing portion and the pressing portion supporting portion; and the pressing portion supporting portion side of the attaching portion. A pressing force detection unit that detects a pressing force that is a force by which the unit presses the organ, and transmits a signal acquired by the detection to a control unit that controls a pressing operation by the pressing unit. Features.
本発明によれば、臓器に接触して当該臓器の動きを抑制する押圧部を具備するスタビライザであって、前記押圧部によって当該臓器を押圧する力を制御可能であり、且つ簡略な構成の前記押圧部を具備するスタビライザを提供することができる。 According to the present invention, the stabilizer includes a pressing unit that contacts an organ and suppresses the movement of the organ, the force that presses the organ by the pressing unit can be controlled, and the simple configuration A stabilizer including a pressing portion can be provided.
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係るスタビライザが適用される医療用マスタ・スレーブシステムの一構成例を示す図である。図2は、図1に示す医療用マスタ・スレーブシステムの制御システム構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a medical master / slave system to which a stabilizer according to an embodiment of the present invention is applied. FIG. 2 is a block diagram showing a control system configuration of the medical master / slave system shown in FIG.
図1及び図2に示すように、本一実施形態に係るスタビライザが適用される医療用マスタ・スレーブシステムは、制御ユニット2と、マスタ部4と、カメラ表示部6と、本一実施形態に係るスタビライザを含むスレーブ本体8とを具備する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the medical master / slave system to which the stabilizer according to the present embodiment is applied includes a
前記制御ユニット2は、ユーザによる前記マスタ部4の操作に基づいて、前記スレーブ本体8における後述する各部の動作制御を行なう為の演算をする演算部2Aと、前記演算部2Aによる演算結果に基づいて前記スレーブ本体8の動作制御を行なうスレーブ本体制御部2Bと、当該制御ユニット2、前記マスタ部4、前記カメラ表示部6、及び前記スレーブ本体8のそれぞれに電源を供給する為の電源部2Cと、前記スレーブ本体8の有する観察カメラ部14を制御し且つ該観察カメラ部14によって取得した画像の前記カメラ表示部6への表示制御を行なうカメラ制御部2Dとを有する。
Based on the operation of the
前記マスタ部4は、ユーザによる当該マスタ部4における操作を位置・姿勢情報に変換し、前記制御ユニット2の有する前記演算部2Aに出力する。
The
前記カメラ表示部6は、前記スレーブ本体8の有する観察カメラ部14が撮影して取得した画像を出力表示する。
The camera display unit 6 outputs and displays an image acquired by the
そして、前記スレーブ本体8は、本一実施形態に係るスタビライザ(詳細は後述)を含むスタビライザスレーブ部10と、臓器(以下、臓器として心臓を想定する)50等における各種処置を行なう為のマニピュレータスレーブ部13と、該マニピュレータスレーブ部13により処置される部位等の画像を撮影して取得する観察カメラ部14と、を有する。
The
前記スタビライザスレーブ部10は、後述するスタビライザ機構部10Bを支持し且つ前記スレーブ本体制御部2Bによる制御で前記スタビライザ機構部10Bをユーザの所望の位置へ移動させる為のスタビライザ支持アーム部10Aと、該スタビライザ支持アーム部10Aを駆動するモータ11Aと、心臓50に接触して心臓50の動きを抑制する為のスタビライザ機構部10B(詳細な構成は後述する)と、前記スレーブ本体制御部2Bによる制御で前記スタビライザ機構部10Bを動作させる為のモータ11Bと、前記スタビライザ機構部10Bによる心臓50の押圧力を検出する為の押圧力検出部10Cとを備える。
The
以下、図1乃至図3を参照して、本一実施形態の主な特徴部の一つである前記スタビライザ機構部10Bの詳細な構成及び前記押圧力検出部10Cによる作用について説明する。図3(a)は、前記スタビライザ機構部10Bを、前記押圧部10B1による押圧面に対して鉛直上方から(上面側から)見た図である。(b)は、心臓50を押圧している前記スタビライザ機構部10Bを側面側から見た図である。
Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 3, a detailed configuration of the
まず、図1及び図2に示すように、前記スタビライザ機構部10Bは、心臓50に接触して心臓50を押圧する押圧部10B1と、該押圧部10B1を支持する為の押圧部支持部10B2と、前記押圧部10B1と前記押圧部支持部10B2とを着脱可能に接続する着脱部10B3とを具備する。
First, as shown in FIGS. 1 and 2, the
ここで本一実施形態においては、前記押圧部10B1の形状を、図1及び図3に示すように2つの先端部10B11を備えるU字形状としている。 Here, in this embodiment, the shape of the pressing portion 10B1 is a U-shape having two tip portions 10B11 as shown in FIGS.
また、前記押圧部支持部10B2は、より詳しくは当該接触部支持部10B2の屈曲や変形を可能とするように、複数の接合体10B22によって形成されている。この接合体10B22の内部には、ワイヤ等の細長いケーブル(不図示)が延びている。このケーブルの張力を適宜調整することで、当該押圧部支持部10B2の屈曲や変形を行なって当該押圧部支持部10B2を胸腔内に挿入していき、胸腔内において前記押圧部10B1を心臓50表面の所望部位に接触させ、前記押圧部10B1によって心臓50の表面を押圧することで当該心臓の振動を抑制する。
More specifically, the pressing portion support portion 10B2 is formed by a plurality of joined bodies 10B22 so that the contact portion support portion 10B2 can be bent or deformed. An elongated cable (not shown) such as a wire extends inside the joined body 10B22. By appropriately adjusting the tension of the cable, the pressing portion support portion 10B2 is bent or deformed to insert the pressing portion support portion 10B2 into the chest cavity, and the pressing portion 10B1 is placed on the surface of the
そして、図3に示すように、前記押圧力検出部10Cは、前記押圧部支持部10B2に設けられている。ここで、前記押圧力検出部10Cは、例えば前記押圧部支持部10B2における歪みを検出する歪みセンサ等から成り、この歪みを検出することにより前記押圧部10B1が心臓50を押圧する力(押圧力)を検出する。
And as shown in FIG. 3, the said pressing
このようにして、前記押圧力検出部10Cは、前記押圧部10B1による押圧力を検出して、前記制御ユニット2へ出力する。前記制御ユニット2においては、前記押圧力検出部10Cから出力された押圧力の検出信号に基づいて、前記演算部2Aが前記押圧部10B1の押圧力を算出する。そして、前記スレーブ本体制御部2Bが、前記演算部2Aによって算出された押圧力を参照して、前記押圧部10B1による押圧力が当該手術における最適な押圧力となるように、前記スタビライザスレーブ部10の制御を行なう。
In this way, the pressing
なお、前記演算部2Aによって算出された押圧力を、例えば前記カメラ表示部6等へ出力表示して、ユーザが、前記押圧部10B1がどの程度の強さで心臓50を押圧しているかを把握できるようにしても良い。これにより、ユーザは、前記カメラ表示部6等に出力表示された押圧力を確認して心臓50に掛かる負担を鑑みながら、前記マスタ部4を操作することで、前記押圧部10B1の押圧力を最適な値に調整することができる。
The pressing force calculated by the
また、衛生上の問題から、臓器と接触する部分は使い捨てであることが望まれる。本一実施形態によれば、上述したように、前記押圧部10B1と前記押圧部支持部10B2とは、前記着脱部10B3によって着脱可能に接続されている。そのため、押圧部10B1のみを手術毎に使い捨てることができる。さらに、前記押圧力検出部10Cを前記押圧部支持部10B2に設ける構成としているので、前記押圧部10B1の部品点数を少なくすることができ、使い捨て部分を安価に製造できる。
Moreover, it is desired that the part which contacts an organ is disposable from the viewpoint of hygiene. According to this embodiment, as described above, the pressing portion 10B1 and the pressing portion support portion 10B2 are detachably connected by the detachable portion 10B3. Therefore, only the pressing part 10B1 can be disposable for each operation. Furthermore, since the pressing
ところで、前記マニピュレータスレーブ部12は、後述するマニピュレータ機構部12Bを支持し且つ前記スレーブ本体制御部2Bによる制御で前記マニピュレータ機構部12Bをユーザの所望の位置へ移動させる為のマニピュレータ支持アーム部12Aと、該マニピュレータ支持アーム部12Aを駆動するモータ13Aと、心臓50に対して所望の処置を行なう為のマニピュレータ機構部12Bと、前記スレーブ本体制御部2Bによる制御で前記マニピュレータ機構部12Bを動作させる為のモータ13Bとを備える。
By the way, the
なお、前記マニピュレータスレーブ部12に関しては、本発明の特徴部に関係しないので、詳細な説明は省略する。
Since the
また、前記観察カメラ部14は、後述する観察カメラ14Bを支持し且つ前記スレーブ本体制御部2Bによる制御で前記観察カメラ14Bをユーザの所望の位置へ移動させる為の観察カメラ支持アーム部14Aと、該観察カメラ支持アーム部14Aを駆動するモータ15と、前記スタビライザスレーブ部10により心臓50を押圧する部位や前記マニピュレータスレーブ部12にて心臓50を処置する部位等を観察する為の画像を撮影して取得する観察カメラ14Bとを備える。
The
なお、前記観察カメラ部14に関しては、本発明の特徴部に関係しないので、詳細な説明は省略する。
Since the
以上説明したように、本一実施形態によれば、臓器に接触して当該臓器の動きを抑制する押圧部を具備するスタビライザであって、前記押圧部によって当該臓器を押圧する力を制御可能であり、且つ簡略な構成の前記押圧部を具備するスタビライザを提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, the stabilizer includes a pressing unit that comes into contact with an organ and suppresses the movement of the organ, and the force that presses the organ by the pressing unit can be controlled. It is possible to provide a stabilizer including the pressing portion having a simple configuration.
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で、例えば後述する変形例のような、種々の変形及び応用が可能なことは勿論である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on one Embodiment, this invention is not limited to embodiment mentioned above, For example, various modifications like the modification mentioned later are included in the range of the summary of this invention. Of course, variations and applications are possible.
[変形例]
前記一実施形態においては、前記押圧力検出部10Cを、歪みセンサによって構成している。しかしながら、前記押圧力検出部10Cを構成する部材は、歪みセンサに限られない。例えば、図4(a)及び図4(b)に示すように、前記押圧力検出部10Cを、回転モータ10C1と回転角検出装置10C2とで構成しても勿論良い。
[Modification]
In the one embodiment, the pressing
図4(a)は、本変形例に係るスタビライザ機構部10Bと押圧力検出部10Cとを、押圧部による押圧面に対して鉛直上方から(上面側から)見た図である。(b)は、心臓を押圧している本変形例に係るスタビライザ機構部10Bと押圧力検出部10Cとを側面側から見た図である。
FIG. 4A is a view of the
本変形例においては、図4(b)に示すように、前記回転モータ10C1を前記スレーブ本体制御部2Bによる制御で回転駆動させることで、前記押圧部10B1によって心臓50を押圧する。このとき、前記回転角検出装置10C2は、前記回転モータ10C1の回転量を検出して前記制御ユニット2に出力する。
In this modification, as shown in FIG. 4B, the
そして、前記制御ユニット2において、前記回転角検出装置10C2から出力された前記回転モータ10C1の回転量を示す信号に基づいて、前記演算部2Aが前記押圧部10B1の押圧力を算出する。
In the
さらに、押圧力を算出する別の変形例としては、特開2005−212054に示されるように、反力推定オブザーバを用いて押圧部10B1が受ける力を推定することによって、押圧力を算出しても良い。 Furthermore, as another modified example of calculating the pressing force, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-212054, the pressing force is calculated by estimating the force received by the pressing portion 10B1 using a reaction force estimation observer. Also good.
さらに、上述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。 Further, the above-described embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effect described in the column of the effect of the invention Can be extracted as an invention.
2…制御ユニット、 2A…演算部、 2B…スレーブ本体制御部、 2C…電源部、 2D…カメラ制御部、 4…マスタ部、 6…カメラ表示部、 8…スレーブ本体、 10…スタビライザスレーブ部、 10A…スタビライザ支持アーム部、 10B…スタビライザ機構部、 10B1…押圧部、 10B2…押圧部支持部、 10B3…着脱部、 10B22…接合体、 10C…押圧力検出部、 10C1…回転モータ、 10C2…回転角検出装置、 11A,11B,13A,13B,15…モータ、 12…マニピュレータスレーブ部、 12A…マニピュレータ支持アーム部、 12B…マニピュレータ機構部、 13…マニピュレータスレーブ部、 14…観察カメラ部、 14A…観察カメラ支持アーム部、 14B…観察カメラ。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
臓器に接触して当該臓器を押圧する押圧部と、
前記押圧部を支持する押圧部支持部と、
前記押圧部と前記押圧部支持部とを着脱可能に接続する着脱部と、
前記着脱部に対して前記押圧部支持部側に設けられ、前記押圧部が前記臓器を押圧する力である押圧力を検出して、該検出により取得した信号を、前記押圧部による押圧動作を制御する制御部に伝達する押圧力検出部と、
を具備することを特徴とするスタビライザ。 A stabilizer that touches the organ and suppresses the movement of the organ,
A pressing part that contacts and presses the organ;
A pressing portion supporting portion that supports the pressing portion;
A detachable part that detachably connects the pressing part and the pressing part support part,
The pressing unit is provided on the pressing unit supporting unit side with respect to the attaching / detaching unit, detects a pressing force that is a force by which the pressing unit presses the organ, and performs a pressing operation by the pressing unit using a signal acquired by the detection. A pressing force detection unit that transmits to a control unit to be controlled;
The stabilizer characterized by comprising.
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