JP2015198819A - 処置具および手術システム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、細長い本体と、該本体の先端側に位置するエンドエフェクタと、該エンドエフェクタと前記本体との間に設けられ、前記本体に対して該本体の長手軸回りに回転可能なロール関節と、前記エンドエフェクタ、または、該エンドエフェクタと前記ロール関節との間に設けられ、前記ロール関節と一体的に前記長手軸回りに回転する駆動関節と、該駆動関節から前記ロール関節を跨いで前記本体へ互いに並列に延び、基端に与えられた動力を前記駆動関節に伝達する複数の線状の動力伝達部材と、前記駆動関節から前記本体までの前記長手軸方向に間隔を空けた2つの位置において、前記複数の動力伝達部材を所定の相対位置に保持する位置保持手段と、前記2つの位置の間において、前記長手軸に沿う方向に配置された柱状のシャフト部材とを備え、前記位置保持手段が、前記複数の動力伝達部材を、前記シャフト部材の半径方向外側において該シャフト部材の周方向に互いに間隔を空けた前記相対位置に保持する処置具を提供する。
このようにすることで、シャフト部材の外周面に動力伝達部材が接触したときに、該動力伝達部材から受ける力によってシャフト部材が回転することにより、シャフト部材と動力伝達部材との間の摩擦力が低減される。これにより、動力伝達部材の動力伝達効率をさらに向上し、駆動関節の応答性をさらに向上することができる。
エネルギデバイス、把持鉗子、局注針、吸引管またはクリップ等のエンドエフェクタには、該エンドエフェクタを機能させるための延長部材、例えば、電線ワイヤ、管路等が設けられている。このような延長部材をシャフト部材の内部に収容することによって、捩じられた動力伝達部材から延長部材を保護し、エンドエフェクタの機能を正常に保つことができる。
このようにすることで、延長部材の長手寸法の一部にシャフト部材を一体的に設けることによって、部品点数を減らし、組み立てを容易にすることができる。
このようにすることで、ロール関節の回転によって捩じられた動力伝達部材は、溝内に嵌ることによってシャフト部材の外周面に対して一時的に固定される。これにより、動力伝達部材同士の接触をさらに確実に防止することができる。
このようにすることで、部品点数を減らすことができる。
このようにすることで、動力伝達部材の捩じれによって個々のシースに生じる捩じれ量が小さくて済むので、シースに要求される弾性を低減し、低弾性材料からなるシースも利用することができる。
本発明によれば、制御装置によって駆動装置を電動制御する構成とすることで、処置具とは別個に設けられた操作入力装置を介して処置具とは離れた位置からロール関節および/または駆動関節を操作することができる。
以下に、本発明の第1の実施形態に係る処置具1について図1から図10を参照して説明する。
本実施形態に係る処置具1は、図1および図2に示されるように、体内に挿入可能な細長い本体2と、該本体2の先端側に位置するエンドエフェクタ3と、本体2とエンドエフェクタ3との間に設けられた関節部4と、本体2の基端側に設けられた操作部5と、該操作部5に入力された操作に応じて関節部4を駆動させる駆動機構6とを備えている。
屈曲関節7は、本体2の長手軸Aに直交する軸線B回りに屈曲可能に設けられている。具体的には、屈曲関節7は、プーリ7aと、該プーリ7aを軸線B回りに回転可能にハウジング9に取り付ける回転軸7bとから構成されている。エンドエフェクタ3は、プーリ7aに固定されており、プーリ7aの回転によって屈曲関節7が屈曲したときに、エンドエフェクタ3も軸線B回りに揺動するようになっている。
駆動機構6は、プーリ7aから関節部4を跨いで本体2へ互いに並列に延びる2本のワイヤ(動力伝達部材)10A,10Bと、操作部5に入力された運動と連動してワイヤ10A,10Bの基端を長手軸A方向に牽引する牽引部11とを備えている。
ロール関節8もまた、操作部5に入力された運動が、図示しないワイヤ10A,10B等の動力伝達部材を介して伝達されることにより、回転駆動されるようになっている。
本実施形態に係る処置具1において、術者によって操作部5が操作されると、該操作部5に入力された操作に応じて駆動機構6が屈曲関節7を屈曲させ、またはロール関節8を回転させる。これにより、体外に配置されている操作部5を介して体内に挿入されているエンドエフェクタ3の先端の位置および姿勢を変更することができる。
シャフト部材12は、図10に示されるように、孔12bの内周面が延長部材16の外周面に固定されることによって、延長部材16と一体の部材として構成されていてもよい。このようにすることで、部品点数を減らすことができる。
次に、本発明の第2の実施形態に係る処置具について図11から図13を参照して説明する。
本実施形態に係る処置具は、図11(a),(b)に示されるように、シャフト部材12に代えて、2本のワイヤ10A,10Bを収容するシース20を備えている点において、第1の実施形態の処置具1と異なっている。したがって、本実施形態においては、シース20について主に説明し、第1の実施形態と共通する構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る処置具において、シース20は、先端が屈曲関節7に対して固定され、基端は本体2に対して固定されているので、ロール関節8の回転によって屈曲関節7が本体2に対して回転したときに、図12(a),(b)に示されるように、全体が捩じれ、シース20内に収容されているワイヤ10A,10Bも捩じれる。図12(a),(b)は、ロール関節8の回転角度が180°である状態を示している。
次に、本発明の第3の実施形態に係る処置具101および手術システム100について図14を参照して説明する。
本実施形態に係る処置具101は、図14に示される手術システム100において、内視鏡30の挿入部30aに備えられた処置具チャネル(図示略)等を介して体内に導入して患部等の処置を行うために使用されるものである。
手術システム100において、操作入力装置31の操作アーム31Bが操作されることによって操作指示が制御装置34に入力されると、制御装置34が処置具101の駆動装置33を作動させ、操作アーム31Bに入力された操作に応じて駆動装置33が屈曲関節7を屈曲させ、またはロール関節8を回転させる。
2 本体
3 エンドエフェクタ
4 関節部
5 操作部
6 駆動機構
7 屈曲関節(駆動関節)
7a プーリ
7b 回転軸
8 ロール関節
9 ハウジング
9a 基端部分
9b 内壁部
10A,10B ワイヤ(動力伝達部材)
11 牽引部
12 シャフト部材
12a 溝
12b 孔
13 ワイヤ保持部、通し穴(位置保持手段)
14 ワイヤ保持部、チャネル(位置保持手段)
15 ベアリング
16 延長部材
20,201,202 シース
20A,20B ルーメン
30 内視鏡
30a 挿入部
31 操作入力装置
32 表示部
33 駆動装置
34 制御装置
35 手術台
100 手術システム
Claims (10)
- 細長い本体と、
該本体の先端側に位置するエンドエフェクタと、
該エンドエフェクタと前記本体との間に設けられ、前記本体に対して該本体の長手軸回りに回転可能なロール関節と、
前記エンドエフェクタ、または、該エンドエフェクタと前記ロール関節との間に設けられ、前記ロール関節と一体的に前記長手軸回りに回転する駆動関節と、
該駆動関節から前記ロール関節を跨いで前記本体へ互いに並列に延び、基端に与えられた動力を前記駆動関節に伝達する複数の線状の動力伝達部材と、
前記駆動関節から前記本体までの前記長手軸方向に間隔を空けた2つの位置において、前記複数の動力伝達部材を所定の相対位置に保持する位置保持手段と、
前記2つの位置の間において、前記長手軸に沿う方向に配置された柱状のシャフト部材とを備え、
前記位置保持手段が、前記複数の動力伝達部材を、前記シャフト部材の半径方向外側において該シャフト部材の周方向に互いに間隔を空けた前記相対位置に保持する処置具。 - 前記シャフト部材が、前記駆動関節に対して前記周方向に回転自在に設けられている請求項1に記載の処置具。
- 前記エンドエフェクタに先端が接続され、前記エンドエフェクタから前記本体へ延びる細径の延長部材を備え、
前記シャフト部材が、前記長手軸方向に貫通形成され、前記延長部材の長手寸法の一部を収容する孔を有している請求項1または請求項2に記載の処置具。 - 前記シャフト部材が、前記延長部材の外周面に固定されている請求項3に記載の処置具。
- 前記シャフト部材が、その外周面の、前記ロール関節が回転したときに前記動力伝達部材と接触する位置に、周方向に延びる溝を有する請求項1から請求項4のいずれかに記載の処置具。
- 前記エンドエフェクタが、エネルギデバイス、把持鉗子、局注針、吸引管またはクリップである請求項1から請求項5のいずれかに記載の処置具。
- 細長い本体と、
該本体の先端側に位置するエンドエフェクタと、
該エンドエフェクタと前記本体との間に設けられ、前記本体に対して該本体の長手軸回りに回転可能なロール関節と、
前記エンドエフェクタ、または、該エンドエフェクタと前記ロール関節との間に設けられ、前記ロール関節と一体的に前記長手軸回りに回転する駆動関節と、
該駆動関節から前記ロール関節を跨いで前記本体へ互いに並列に延び、基端に与えられた動力を前記駆動関節に伝達する複数の線状の動力伝達部材と、
前記駆動関節と前記本体との間において前記複数の動力伝達部材の各々の外周面を被覆する、弾性材料からなる筒状のシースとを備える処置具。 - 前記シースが、長手方向に貫通形成された複数のルーメンを有する単一の部材からなり、
前記複数のルーメンの各々に1つずつ前記動力伝達部材が挿入されている請求項7に記載の処置具。 - 複数の前記シースが、前記動力伝達部材毎に別個に設けられている請求項7に記載の処置具。
- 請求項1から請求項9のいずれかに記載の処置具と、
操作者によって操作される操作入力装置と、
前記ロール関節および前記駆動関節のうち少なくとも一方を駆動する駆動装置と、
前記操作入力装置に入力された操作に基づいて前記駆動装置を制御する制御装置とを備える手術システム。
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