JP2016002226A - ガイド装置および手術システム - Google Patents

Abstract

【課題】大きな動作や力を必要とせずに軟性部の先端を簡単に回転させるガイド装置を提供する。【解決手段】ガイド装置１は、湾曲可能な湾曲部２を先端に備えるとともに可撓性を有する細長い軟性部３と、該軟性部３の内部に長手方向に沿って配置された可撓性を有するチャネルチューブ６と、軟性部３の基端に設けられ、湾曲部２を手動で湾曲操作する操作部５と、軟性部３の長手方向の途中位置に設けられた回転部４とを備え、軟性部３が、先端側の第１の部分３１と基端側の第２の部分３２とを有し、回転部４が、第２の部分３２に対して第１の部分３１を軟性部３の長手軸回りに回転自在に連結する。【選択図】図２

Description

本発明は、ガイド装置および手術システムに関し、特に、内視鏡や処置具等の医療器具用のチャネルを有するガイド装置およびこれを備える手術システムに関するものである。

従来、先端に湾曲部を有する軟性部と、該軟性部の基端に接続され湾曲部を手動操作するための操作部と、軟性部内に設けられた処置具用のチャネルチューブとを備える内視鏡が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１０−２２０６６５号公報

手術中には、軟性部をその長手軸回りに捩り、それによって体内に配置されている軟性部の先端を回転させる操作が頻繁に行われる。このときに、軟性部の捩れ剛性に抗して大きなトルクを軟性部に加える必要があり、そのために、操作部を把持している左手を大きく動かして操作部を軟性部を中心に回転させることにより、軟性部全体に大きな捩れを加える操作が行われる。この操作は熟練を必要とする難しい操作であり、また、大きな動作を繰り返すことによる術者の身体的負担が大きいという問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、大きな動作や力を必要とせずに軟性部の先端を簡単に回転させることができるガイド装置およびこれを備える手術システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、湾曲可能な湾曲部を先端に備えるとともに可撓性を有する細長い軟性部と、該軟性部の内部に長手方向に沿って配置された可撓性を有するチャネルチューブと、前記軟性部の基端に設けられ、前記湾曲部を手動で湾曲操作する操作部と、前記軟性部の長手方向の途中位置に設けられた回転部とを備え、前記軟性部が、先端側の第１の部分と基端側の第２の部分とを有し、前記回転部が、前記第２の部分に対して前記第１の部分を前記軟性部の長手軸回りに回転自在に連結するガイド装置を提供する。

本発明によれば、体内に軟性部を挿入した状態で、チャネルチューブの基端から医療器具を挿入することによって、チャネルチューブを介して医療器具を体内へ案内することができる。また、操作部を一方の手に把持して該操作部を手動で操作することによって、軟性部の先端に設けられた湾曲部の湾曲方向および湾曲角度を変更し、医療器具が突出する軟性部の先端面の向きを変更することができる。さらに、軟性部の、体外に位置する部分を他方の手で把持して軟性部の長手軸回りに捩ることによって、軟性部の先端を回転させ、医療器具の姿勢を変更することができる。

この軟性部の先端の回転操作において、軟性部の第１の部分を捩って該第１の部分にトルクを与えると、回転部において第１の部分の基端がトルクに従って回転し、軟性部の第２の部分および操作部にはトルクは伝達されない。すなわち、操作者の捩り操作に対して抵抗力を発生する部分は回転部の第１の部分のみであり、さらに、この第１の部分に生じる捩れ変形の一部は第１の部分の基端が回転することによって解消される。したがって、操作者の軟性部の捩り操作に対する抵抗力は小さく、操作者は、小さなトルクを与えるだけで軟性部の先端を回転させることができる。また、軟性部の捩り操作に際して一方の手に把持している操作部を移動させる必要は無く、他方の手で第１の部分の一部を捩る小さな動作のみで簡単に軟性部の先端を回転させることができる。

上記発明においては、前記チャネルチューブの基端を該チャネルチューブの長手軸回りに回転自在に支持する回転支持部を備えていてもよい。
このようにすることで、軟性部先端の回転によってチャネルチューブにトルクが作用すると、このトルクに従い、回転支持部においてチャネルチューブの基端が回転する。これにより、チャネルチューブが捩れることを防止することができ、また、軟性部の捩り操作に対する抵抗力をさらに小さくすることができる。

また、上記発明においては、前記軟性部の内部において、前記チャネルチューブを前記軟性部と同軸となる位置に保持するチューブ保持部を備えていてもよい。
このようにすることで、軟性部が捩れたときに、チャネルチューブは、軟性部に対して一定の相対位置で捩れ、軟性部内で移動することがない。これにより、チャネルチューブが、軟性部の他の内蔵物に干渉することを防ぐことができる。

また、上記発明においては、互いに並列に配置された複数の前記チャネルチューブを備えていてもよい。
このようにすることで、複数の医療器具を同時に体腔内へ案内することができる。また、軟性部の内蔵物が増える程、軟性部全体の捩れ剛性は高くなるが、このように捩れ剛性が高い軟性部の先端も、小さなトルクを与えるだけで回転させることができる。

上記発明においては、前記第２の部分に設けられ、該第２の部分の長手軸に交差する方向に延び、医療器具を挿入可能な挿入口を有する分岐部を備え、前記チャネルチューブの基端が、前記分岐部の前記挿入口に配置されていてもよい。
このようにすることで、分岐部に設けられた挿入口から医療器具をチャネルチューブ内へ挿入することができる。

また、上記発明においては、前記分岐部は、前記第１の部分の長手軸線の延長線上に前記挿入口を有し、前記チャネルチューブの基端部が、前記分岐部において前記第１の部分の長手軸線の延長線に沿って一直線に配置されていてもよい。
このようにすることで、分岐部の位置でチャネルチューブの基端部が湾曲した構成と比べて、チャネルチューブの内壁と該チャネルチューブ内の医療器具との間に発生する摩擦が低減するので、医療器具の操作性を向上することができる。

また、上記発明においては、前記軟性部の先端から突出して設けられ、湾曲可能なアーム湾曲部と前記チャネルチューブと連通するアームチャネルとを有するアームと、前記アーム湾曲部を湾曲操作するアーム操作部とを備えていてもよい。
このようにすることで、チャネルチューブおよびアームチャネルを介して突出する処置具の微細な操作を、アーム湾曲部の湾曲操作によって行うことができる。

また、本発明は、上記いずれかに記載のガイド装置と、該ガイド装置の前記チャネルチューブ内に挿入可能な処置具と、操作者によって操作される操作入力装置と、該操作入力装置に入力された操作に従って前記チャネルチューブ内の前記処置具を電動駆動する駆動制御部とを備える手術システムを提供する。

本発明によれば、大きな動作や力を必要とせずに軟性部の先端を簡単に回転させることができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係るガイド装置の外観図である。 図１のガイド装置の内部構造を示す縦断面図である。 図１のガイド装置の回転部の変形例を示す縦断面図である。 図１のガイド装置の変形例の外観図である。 図４の分岐部に設けられた回転支持部の構成を示す縦断面図である。 図１のガイド装置のもう１つの変形例の外観図である。 図１のガイド装置のもう１つの変形例を示す部分的な縦断面図である。 図１のガイド装置のもう１つの変形例の外観図である。 図１のガイド装置のもう１つの変形例の外観図である。 図９のガイド装置を備える手術システムの全体構成図である。

以下に、本発明の一実施形態に係るガイド装置１について図面を参照して説明する。
本実施形態に係るガイド装置１は、図１および図２に示されるように、先端に湾曲部２を有する細長い軟性部３と、該軟性部３の長手方向の途中位置に設けられた回転部４と、軟性部３の基端に接続された操作部５と、軟性部３内に長手方向に沿って配置されたチャネルチューブ６とを備えている。

軟性部３は、可撓性を有し軟性部３の外周を被覆する可撓管３１，３２を備えており、全体として体腔の形状に沿って湾曲可能な可撓性を有している。可撓管３１，３２は、軟性部３の長手方向の途中位置で２体に分かれており、体腔内に挿入される先端側の第１の部分３１と、体外に配置される基端側の第２の部分３２とからなる。第１の部分３１および第２の部分３２の長さ寸法は、適宜選択可能であるが、例えば、ガイド装置１が盲腸手術用である場合には、第１の部分３１の長さ寸法は１０００ｍｍであり、第２の部分３２の長さ寸法は６００ｍｍである。

回転部４は、第１の部分３１と第２の部分３２とを、軟性部３の長手軸回りに相対回転自在に連結している。具体的には、第１の部分３１の基端部の外周面には、フランジ状の突起４ａが周方向に形成され、第２の部分３２の先端部の内周面には、環状のガイド溝４ｂが周方向に形成されている。回転部４は、ガイド溝４ｂ内に突起４ａが嵌るように、第１の部分３１の基端部の外側に第２の部分３２の先端部が嵌合することによって、構成されている。

あるいは、回転部４は、図３に示されるように、第１の部分３１の基端部の外周面と第２の部分３２の先端部の内周面との間の環状の隙間に配置され、第１の部分３１の基端部と第２の部分３２の先端部とを相対回転可能に支持する転がり軸受４ｃを備えていてもよい。
また、第１の部分３１と第２の部分３２との連結部分には、ガイド装置１の洗浄時等に第１の部分３１と第２の部分３２との隙間からガイド装置１の内部への水が浸入することを防ぐために、図示しない防水シールが設けられていてもよい。

操作部５は、操作者が湾曲部２の湾曲方向および湾曲角度を手動操作するためのアングルノブ５ａを備えている。符号７は、アングルノブ５ａと一体的に回転するプーリであり、符号８は、プーリ７と軟性部３の先端とを連結する操作ワイヤである。操作ワイヤ８の外周面はシース９によって被覆されている。アングルノブ５ａが回転すると、プーリ７の回転によって操作ワイヤ８が押し引きされることにより、湾曲部２が湾曲するようになっている。

チャネルチューブ６は、内視鏡や処置具等の医療器具を挿入可能な内径を有し、両端において開口している。チャネルチューブ６の先端は、軟性部３の先端面に固定され、チャネルチューブ６の基端は、操作部５に設けられた挿入口５ｂに配置されている。チャネルチューブ６は、軟性部３の可撓管３１，３２よりも高い可撓性を有し、軟性部３および湾曲部２の湾曲や捩れに追従して変形可能である。

次に、このように構成されたガイド装置１の作用について説明する。
本実施形態に係るガイド装置１は、内視鏡や処置具を使用する手術に使用される。例えば、軟性部３の第１の部分３１を患者の肛門から大腸内へ挿入し、軟性部３の先端を大腸内の目標部位に配置する。次に、操作部５の挿入口５ｂからチャネルチューブ６内へ内視鏡を挿入し、軟性部３の先端面の開口から内視鏡を突出させる。これにより、内視鏡によって大腸内を観察することができる。

操作者は、左手に把持している操作部５のアングルノブ５ａを回転させて湾曲部２を湾曲させることによって、内視鏡の先端を大腸の内壁に向け、該内壁を観察することができる。また、操作者は、湾曲部２を湾曲させた状態で、第１の部分３１のうち、体外に露出している部分を右手で把持し、この部分を長手軸回りに捩って軟性部３の先端を回転させることによって、内視鏡の先端を大腸の内壁に沿って周方向に移動させ、内壁の観察範囲を周方向に移動させることができる。

ここで、操作者は、軟性部３を捩るときに、軟性部３の捩れ剛性に因る抵抗力を感じる。この抵抗力は、軟性部３の捩れ量が大きくなる程、大きくなる。また、軟性部３を構成する部材の中で可撓管３１，３２の捩れ剛性が特に高い。本実施形態によれば、第１の部分３１と第２の部分３２とが回転部４によって相対回転自在に連結されているので、第１の部分３１に捩れが生じたとしても、この捩れは第２の部分３２および操作部５には伝達されない。すなわち、術者の捩り操作に対して抵抗力を発生する部分は、主に第１の部分３１である。さらに、第１の部分３１に生じた捩れ変形は、その先端および基端の回転によって解消されるので、捩れ量および抵抗力が大きくなることはない。したがって、操作者は、右手の小さな捩り動作によって小さなトルクを与えるだけで簡単に軟性部３の先端を回転させることができるという利点がある。

なお、本実施形態においては、チャネルチューブ６の基端の開口が、操作部５の挿入口５ｂに配置されていることとしたが、これに代えて、図４に示されるように、第２の部分３２の先端部に分岐部１０を備え、該分岐部１０に設けられた挿入口１０ａにチャネルチューブ６の基端の開口が配置されていてもよい。分岐部１０は、第２の部分３２の長手軸に交差する方向に延び、その先端に挿入口１０ａが開口している。
このようにすることで、ガイド装置１の操作と医療器具の操作とを別々の操作者が行う場合に、使い勝手を向上することができる。

また、本実施形態においては、チャネルチューブ６の基端を、該チャネルチューブ６の長手軸回りに回転自在に支持する回転支持部を備えていてもよい。
例えば、分岐部１０を備える構成においては、図５に示されるように、分岐部１０に回転支持部１１が設けられていてもよい。回転支持部１１は、例えば、チャネルチューブ６の基端部の外周面を支持する転がり軸受からなる。分岐部１０には、チャネルチューブ６の周囲からの水の浸入を防ぐために、図示しない防水シールが設けられていてもよい。

第１の部分３１が捩れたときチャネルチューブ６にも捩れが生じるが、このチャネルチューブ６の捩れは、回転支持部１１によって支持されている基端部の回転によって速やかに解消される。したがって、チャネルチューブ６に大きな捩れが生じたり、それによってチャネルチューブ６の途中位置が潰れたりすることを防止することができる。また、チャネルチューブ６の捩れが低減されるので、軟性部３の捩り操作に対する抵抗力をさらに低減することができる。

また、分岐部１０は、図６に示されるように、第１の部分３１の基端に対して、該第１の部分３１の長手軸線の延長線上、つまり第１の部分３１の長手軸方向に対向する位置に挿入口１０ａを有し、第１の部分３１の基端から挿入口１０ａまでチャネルチューブ６が真っ直ぐに配置されていてもよい。この場合、第１の部分３１に対して第２の部分３１が、真っ直ぐにではなく、角度を成して連結される。
チャネルチューブ６の湾曲した部分では、チャネルチューブ６の内壁と医療器具との接触によって摩擦が発生し易く、この摩擦は、医療器具の操作性の低下の要因となる。そこで、チャネルチューブ６の基端部が真っ直ぐに配置されるような位置に挿入口１０ａを設けることによって、チャネルチューブ６と医療器具との間に発生する摩擦を低減し、医療器具の操作性を向上することができる。

また、本実施形態においては、図７に示されるように、チャネルチューブ６を軟性部３と同軸となる位置に保持するチューブ保持部１２が軟性部３内に設けられていることが好ましい。チューブ保持部１２は、例えば、軟性部３内に半径方向に配置される円板状の部材であり、外周面が可撓管３１，３２の内周面に固定され、中心部にチャネルチューブ６が通過する穴を有する。チューブ保持部１２は、軟性部３の長手方向の複数の位置に設けられていてもよい。

軟性部３の長手軸に対してチャネルチューブ６の長手軸が偏心している場合、チャネルチューブ６が、軟性部３の長手軸を中心に回転移動して周囲の部材と干渉してしまう可能性がある。これに対し、チャネルチューブ６の長手軸が軟性部３の長手軸と一致している場合には、チャネルチューブ６は、軟性部３に対して一定の位置でその長手軸回りに回転するので、周囲の部材との干渉を防止することができる。

また、本実施形態においては、単一のチャネルチューブ６を備えるシングルルーメン型のガイド装置１について説明したが、図８に示されるように、ガイド装置１が、互いに並列に配置された複数のチャネルチューブ６１，６２，６３を有するマルチルーメン型であり、複数の医療器具を同時に案内可能であってもよい。例えば、ガイド装置１は、１つの内視鏡用チャネルチューブ６１と２つの処置具用チャネルチューブ６２，６３とを有していてもよい。各チャネルチューブ６１，６２，６３の基端の開口は、操作部５と分岐部１０のうちいずれの挿入口に配置されていてもよい。

軟性部３の内蔵物が増える程、軟性部３全体の捩れ剛性は大きくなる。本実施形態によれば、このように大きな捩れ剛性を有する軟性部３の先端であっても、小さな動作と小さな力のみで軟性部３の先端を回転させることができる。

また、本実施形態においては、ガイド装置１が、図９に示されるように、手動操作または電動操作されるアーム湾曲部１３を有する左右一対のアーム１４を備えていてもよい。 符号１６は、アーム湾曲部１３を湾曲操作するためのアーム操作部である。アーム操作部１６に設けられた、レバーまたはジョイスティック等の操作部材１６ａが操作者によって操作されると、その操作に従ってアーム湾曲部１３が湾曲駆動させられるようになっている。

アーム１４は、軟性部３の先端面から突出して設けられ、処置具用チャネルチューブに連通するアームチャネル１４ａをそれぞれ有している。各アームチャネル１４ａは、分岐部１０から延びるチャネルチューブ２５を介して、操作部材１６ａに設けられた挿入口１６ｂとそれぞれ連通している。処置具７０等を挿入口１６からアームチャネル１４ａまで挿入した状態で操作部材１６ａを操作してアーム湾曲部１３の湾曲方向を変更することによって、アームチャネル１４ａから突出した処置具７０等の向きを変更することができるようになっている。

なお、ガイド装置１の先端面には、挿入口５ｂと連通するチャネルチューブ６４が開口しており、補助的な処置具を挿入口５ｂからチャネルチューブ６４を介して体内へ挿入することができる。また、チャネルチューブ６１は挿入口１０ａと連通しており、内視鏡等を挿入口１０ａからチャネルチューブ６１を介して体内へ挿入することができる。

また、図９のガイド装置１は、図１０に示される手術システム１００に適用される。
手術システム１００は、ガイド装置１と、操作者によって操作される操作入力装置２０と、該操作入力装置２０により入力された操作に従って、アーム湾曲部１３およびガイド装置１の処置具用チャネルチューブ内の処置具７０を電動駆動する駆動制御部３０と、内視鏡用チャネルチューブ内の内視鏡によって撮影された内視鏡映像を表示する表示部４０とを備えている。

このガイド装置１において、２つの処置具用チャネルチューブの基端は、分岐部１０の挿入口１０ａに配置されている。挿入口１０ａから外部へ延びるチャネルチューブ１５の基端は、レバーまたはジョイスティック等の操作部材２３に接続されている。
操作入力装置２０は、患者が横たわるベッドの脇に設置された操作台２１と、該操作台２１上に固定された操作部材２３とを備えている。操作入力装置２０は、操作部材２３の挿入口（図示略）から挿入されている、先端関節部７０ａを有する処置具７０の軟性部７０ｂに取り付けられた操作部２２を有し、操作部２２から入力された操作に対応する入力信号を駆動制御部３０に送信する。
駆動制御部３０は、操作入力装置２０からの入力信号に従って処置具７０の先端関節部７０ａを作動させるようになっている。

なお、図１０に示される操作部材２３およびチャネルチューブ１５は、図９に示される操作部材１６ａおよびチャネルチューブ２５にそれぞれ対応している。すなわち、図１０に示される構成は、図９に示される操作部材１６ａを台から取り外して操作台２０に設置した構成となっている。

仮に、ガイド装置１の軟性部３に回転部４が設けられていない場合、軟性部３の先端を回転させるためには、軟性部３全体を大きく捩る必要がある。このときに、分岐部１０から延びる処置具７０の基端が、操作台２１に固定された駆動制御部３０に接続されているため、チャネルチューブ１５および該チャネルチューブ１５内の処置具７０にも大きな捩れが生じ、チャネルチューブ１５および処置具７０の、体外に位置する部分（体外部分）が大きく移動したり、過度な曲率で湾曲したりする。体外部分の移動や湾曲が処置具７０の電動操作に支障をきたす場合には、操作者は、一度、操作入力装置２０の操作を中断し、チャネルチューブ１５および処置具７０の体外部分の位置や形状を修正しなければならない。

これに対し、本実施形態によれば、軟性部３に回転部４が設けられていることによって、処置具７０に生じる捩れはわずかであり、チャネルチューブ１５および処置具７０の体外部分は、軟性部３の捩れ操作の影響を受けることなくほぼ静止したままとなる。これにより、操作者は、操作部２２による処置具７０の電動操作に意識を集中することができるという利点がある。

１ ガイド装置
２ 湾曲部
３ 軟性部
４ 回転部
４ａ 突起
４ｂ ガイド溝
４ｃ 転がり軸受
５ 操作部
５ａ アングルノブ
５ｂ 挿入口
６ チャネルチューブ
７ プーリ
８ 操作ワイヤ
９ シース
１０ 分岐部
１０ａ 挿入口
１１ 回転支持部
１２ チューブ保持部
１３ アーム湾曲部
１４ アーム
１４ａ アームチャネル
１５ チャネルチューブ
１６ アーム操作部
２０ 操作入力装置
２１ 操作台
２２ 操作部
３０ 駆動制御部
３１ 第１の部分
３２ 第２の部分
４０ 表示部
１００ 手術システム

Claims (8)

1. 湾曲可能な湾曲部を先端に備えるとともに可撓性を有する細長い軟性部と、
   該軟性部の内部に長手方向に沿って配置された可撓性を有するチャネルチューブと、
   前記軟性部の基端に設けられ、前記湾曲部を手動で湾曲操作する操作部と、
   前記軟性部の長手方向の途中位置に設けられた回転部とを備え、
   前記軟性部が、先端側の第１の部分と基端側の第２の部分とを有し、
   前記回転部が、前記第２の部分に対して前記第１の部分を前記軟性部の長手軸回りに回転自在に連結するガイド装置。
2. 前記チャネルチューブの基端を該チャネルチューブの長手軸回りに回転自在に支持する回転支持部を備える請求項１に記載のガイド装置。
3. 前記軟性部の内部において、前記チャネルチューブを前記軟性部と同軸となる位置に保持するチューブ保持部を備える請求項１または請求項２に記載のガイド装置。
4. 互いに並列に配置された複数の前記チャネルチューブを備える請求項１から請求項３のいずれかに記載のガイド装置。
5. 前記第２の部分に設けられ、該第２の部分の長手軸に交差する方向に延び、医療器具を挿入可能な挿入口を有する分岐部を備え、
   前記チャネルチューブの基端が、前記分岐部の前記挿入口に配置されている請求項１から請求項４のいずれかに記載のガイド装置。
6. 前記分岐部は、前記第１の部分の長手軸線の延長線上に前記挿入口を有し、
   前記チャネルチューブの基端部が、前記分岐部において前記第１の部分の長手軸線の延長線に沿って一直線に配置されている請求項５に記載のガイド装置。
7. 前記軟性部の先端から突出して設けられ、湾曲可能なアーム湾曲部と前記チャネルチューブと連通するアームチャネルとを有するアームと、
   前記アーム湾曲部を湾曲操作するアーム操作部とを備える請求項１から請求項６のいずれかに記載のガイド装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれかに記載のガイド装置と、
   該ガイド装置の前記チャネルチューブ内に挿入可能な処置具と、
   操作者によって操作される操作入力装置と、
   該操作入力装置に入力された操作に従って前記チャネルチューブ内の前記処置具を電動駆動する駆動制御部とを備える手術システム。

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