JP2019093147A - 内視鏡手術装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】術者が望む画像を簡単に得ることができ、操作性の高い内視鏡手術装置を提供する。【解決手段】棒状の挿入部の先端に観察手段を備えた内視鏡と、棒状の挿入部の基端に操作部を備えた処置具と、内視鏡の挿入部を進退自在に挿通可能な内視鏡挿通路と処置具の挿入部を進退自在に挿通可能な処置具挿通路とを有する外套管と、外套管の内部を進退自在に移動可能に配置され、内視鏡の挿入部と処置具の挿入部とを連結する連結部材と、処置具又は内視鏡の抜去方向側への連結部材の移動範囲を規定する第１の規制部材と、を備え、内視鏡挿通路に挿通された内視鏡の挿入部は、処置具挿通路に挿通された処置具の挿入部の進退移動に連動して進退移動するように構成される。【選択図】図９

Description

本発明は、内視鏡手術装置に係り、特に、体腔内に挿入された内視鏡と処置具とを連動した状態で操作可能な内視鏡手術装置に関する。
近年、開腹、開胸等を行う外科手術に比べて患者への侵襲が小さいことから、腹腔鏡等の内視鏡（硬性内視鏡）を用いた内視鏡下外科手術が広く行われている。例えば、腹腔鏡下外科手術では、患者の腹部に複数箇所にトラカールを挿入し、トラカールに形成された挿通孔をガイドとして内視鏡や処置具等を腹腔内に挿入し、モニタで観察画像（内視鏡画像）を観察しながら処置具を使って各種処置が行われる。
一般に内視鏡下外科手術では、術者の手は処置具の操作で塞がっている。このため、内視鏡の操作はスコピストと呼ばれる助手により行われる。しかしながら、内視鏡の操作を助手が行う場合には、術者が助手に対して逐次指示を与えなければならず、内視鏡の向きを術者が望む方向に正しく向ける作業が難しく、術者にストレスがかかるという問題がある。また、術者が指示を出してから助手が操作するため、手術に時間がかかるという問題もある。さらに、助手は、術者の手技を邪魔しないように内視鏡を操作しなければならず、操作が複雑となりやすいという問題もある。
一方、特許文献１には、内視鏡下外科手術において体壁の異なる位置に形成された開口部から体腔内に処置具及び内視鏡をそれぞれ挿入し、処置具の移動に追従して内視鏡を連動させる技術が開示されている。この技術によれば、術者による処置具の操作に追従して内視鏡が連動して動くので、助手による内視鏡の操作が不要となり、術者は助手とのストレスがなくなり、術者が思い通りに手術ができるようになるので便利である。また、特許文献１に開示された技術では、内視鏡によって得られる観察画像が微小に動いて見えづらくなるのを防止するため、処置具の先端が観察画像の内側領域であるか周辺領域であるかを判別し、処置具の先端が観察画像の内側領域に存在する場合には内視鏡の視野変更が行われず、処置具の先端が外側領域に存在する場合には処置具の先端が観察画像の中心になるように内視鏡の視野変更が行われる。これにより、処置具の微小な動きにあわせて観察画像が微小に動いてしまい、かえって画像が見難くなることを防止することが可能となる。
また、特許文献２、３には、体壁を貫通して体腔内に挿入される外套管に２つの挿通孔を設け、一方の挿通孔に内視鏡を挿入し、他方の挿通孔に処置具を挿入する技術が開示されている。この技術によれば、処置具と内視鏡を体腔内に挿入するために体壁に形成される開口部の数を減らすことができるので低侵襲である。
特開２００７−３０１３７８号公報 特開２００４−１８０８５８号公報 特開２００４−１４１４８６号公報
しかしながら、特許文献１に開示される技術では、内視鏡の視野方向と直交する方向に処置具の先端が移動するような場合には効果的であるが、処置具の軸方向の進退移動に連動してズーム装置を動かしたとしても、処置具の微小な動きに連動して観察対象の大きさが変化してしまい、遠近感をつかみにくくなるという問題がある。
また、特許文献２、３に開示された技術には、同一の外套管内に挿入された内視鏡と処置具を連動させるという技術思想がなく、内視鏡と処置具を連動させたときに生じる課題を示唆する記載は何もない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、術者が望む画像を簡単に得ることができ、操作性の高い内視鏡手術装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様は、上記目的を達成するために、棒状の挿入部の先端に観察手段を備えた内視鏡と、棒状の挿入部の基端に操作部を備えた処置具と、内視鏡の挿入部を進退自在に挿通可能な内視鏡挿通路と処置具の挿入部を進退自在に挿通可能な処置具挿通路とを有する外套管と、を備え、内視鏡挿通路に挿通された内視鏡の挿入部は、処置具挿通路に挿通された処置具の挿入部の進退移動に連動して所定の遊び量を有して進退移動するように構成される内視鏡手術装置を提供する。
本発明の一態様によれば、内視鏡、処置具、及び外套管を備えた内視鏡手術装置であって、処置具の挿入部の進退方向の操作時に、遊び量を超えて操作された場合には、処置具の挿入部の進退方向の移動に連動して、内視鏡の挿入部が進退方向に移動する。よって、外套管に挿入された内視鏡の挿入部と処置具の挿入部とが進退方向に連動して移動する。また、処置具の挿入部は、内視鏡の挿入部に対し、所定の遊び量をもって外套管の軸方向に移動する。これにより、処置具の挿入部を進退方向に移動させたとき、遊び量の範囲内の移動であれば、内視鏡は進退方向に移動しない。このような遊び量を備えることによって、処置具の細かな移動は内視鏡に伝達しないので、揺れのない良好な内視鏡撮影画像を得ることができる。
よって、処置具の挿入部が進退方向に微小変位した場合（小振幅の進退動作を行った場合）に観察対象の大きさが変動してしまうのを防止でき、遠近感を適切に保つことができ、安定した観察画像を提供できる。また、処置具の挿入部が進退方向に大きく変動した場合（大振幅の進退動作を行った場合）には、それに連動して観察画像の範囲が連続的に変更されるので、処置具の操作に応じて観察対象の大きさが変化し、術者が望む画像を簡単に得ることが可能となり、操作性が向上する。
本発明の一態様は、外套管に対する処置具の挿入部の進退移動量が６０ｍｍ以上であり、かつ内視鏡の挿入部に対する処置具の挿入部の軸方向の遊び量が１０ｍｍから３０ｍｍであることが好ましい。
本発明の一態様によれば、外套管に対する処置具の挿入部の進退移動量において、遊び量１０ｍｍから３０ｍｍを加えた６０ｍｍ以上の移動量は、術者が通常使用する実質的な使用範囲なので、術者は違和感なく処置具を操作できる。
なお、外套管に対する処置具の挿入部の進退移動量は、８０ｍｍ以下が好ましく、７０ｍｍであることが更に好ましい。
また、遊び量は１５ｍｍから２５ｍｍが更に好ましく、２０ｍｍがより一層好ましい。
本発明の一態様は、外套管の内部に配置され、内視鏡の挿入部と処置具の挿入部とを連結する連結部材を備え、連結部材は、内視鏡の挿入部を保持する内視鏡保持部材を有し、内視鏡の挿入部と一体的に進退移動するように構成された第１の移動体と、処置具の挿入部を保持する処置具保持部材を有し、処置具の挿入部と一体的に進退移動するように構成された第２の移動体と、を備え、第１の移動体及び第２の移動体のいずれか一方の移動体は、他方の移動体の進退移動に連動して遊び量を有して進退移動するように構成されることが好ましい。
本発明の一態様によれば、第１の移動体と第２の移動体とからなる連結部材を外套管に備えることによって、外套管に挿入された内視鏡の挿入部と処置具の挿入部とを進退方向に連動して移動でき、かつ処置具の挿入部を進退方向に細かく移動させた場合でも、揺れのない良好な内視鏡撮影画像を得ることができる。
本発明の一態様は、第１の移動体は、第１の摩擦力（Ｆ１）を介して外套管に保持され、第２の移動体は、第１の摩擦力（Ｆ１）よりも大きい第２の摩擦力（Ｆ２）を介して処置具の挿入部を保持し、かつ第１の摩擦力（Ｆ１）よりも小さな第３の摩擦力（Ｆ３）を介して第１の移動体に保持され、第１の移動体に対して遊び量の分だけ摺動されることが好ましい。
本発明の一態様によれば、摩擦力の関係をＦ２＞Ｆ１＞Ｆ３に設定することによって、処置具の進退方向の移動に連動して内視鏡が進退方向に円滑に移動し、かつ内視鏡に対して処置具が遊び量の分だけ外套管の進退方向に円滑に摺動する。
本発明によれば、処置具の進退移動に対して遊びをもって内視鏡によって得られる観察画像の範囲が変更される。これにより、処置具の挿入部が軸方向に微小変位した場合（小振幅の進退動作を行った場合）に観察対象の大きさが変動してしまうのを防止することができ、遠近感を適切に保つことができ、安定した観察画像を提供することができる。また、処置具が軸方向に大きく変位した場合（大振幅の進退動作を行った場合）には、それに連動して内視鏡によって得られる観察画像の範囲が変更されるので、処置具の操作に応じて観察対象の大きさが変化し、術者が望む画像を簡単に得ることが可能となり、操作性が向上する。
実施の形態の内視鏡手術装置の概略構成図である。 内視鏡の一例を示した概略構成図である。 ニードルライトの一例を示した概略構成図である。 処置具の一例を示す概略構成図である。 外套管の一例を示した斜視図である。 内視鏡と処置具が挿入された外套管の先端面の正面図である。 内視鏡と処置具が挿入された外套管の側面部分断面図である。 外套管の基端面の正面図である。 内視鏡手術装置の使用時の形態を示した説明図である。 内視鏡手術装置を用いた手術方法の一例を示した概略説明図である。 外套管に対する処置具の挿入部の進退移動量を説明した外套管の断面図である。 内視鏡の挿入部を外套管に挿入した部分断面図である。 外套管に対する処置具の挿入部の進退移動量を説明した外套管の断面図である。 第２の実施形態の内視鏡手術装置の外套管の内部構造を示した概略図である。 図１４の外套管のスライダ及びスリーブの構造を示した構成図である。 制御部で行われる処理の一例を示したフローチャート図である。 挿入部が手元側から体腔内の患部側に押し込まれるときの様子を示した図である。 第３の実施形態に係る内視鏡装置の要部構成を示した概略構成図である。 第４の実施形態に係る内視鏡手術装置の要部構成を示した機能ブロック図である。 内視鏡画像上での移動量と実際の移動量との違いを説明するための図である。 第２変換処理部で行われる変換処理を説明するための図である。 第５の実施形態に係る外套管の内部構造を示した概略図である。 挿入部の移動量と挿入部の移動量との関係を示したグラフである。 制御部で行われる処理の一例を示したフローチャート図である。 第６の実施形態に係る外套管の内部構造を示した概略図である。 スライダ及びスリーブの構造を示した構成図である。 挿入部が手元側から体腔内の患部側に押し込まれるときの様子を示した図である。
以下、添付図面に従って本発明の内視鏡手術装置の好ましい実施の形態について詳説する。
図１は、第１の実施形態に係る内視鏡手術装置１の概略構成図である。
《第１の実施形態》
内視鏡手術装置１は、患者の体腔内に挿入されて体腔内を観察する内視鏡１０と、患者の体腔内に挿入されて所要の処置を行う処置具５０と、内視鏡１０及び処置具５０を患者の体腔内に案内する外套管１００とを備える。図１においてＬｓは、内視鏡１０の直棒状の挿入部１２の長さ、Ｌｈは、処置具５０の直棒状の挿入部５２の長さ、Ｌｔは、外套管１００の長さである。図１の内視鏡手術装置１ではＬｓ、Ｌｈ、Ｌｔの関係がＬｔ＜Ｌｓ＜Ｌｈであるが、Ｌｔ≦Ｌｓ＜Ｌｈの関係を備えたものであってもよい。また、図１のａは、外套管１００に対する処置具５０の挿入部５２の進退移動量を示している。進退移動量ａは、実施形態において、６０ｍｍ以上に設定されている。
〔内視鏡１０〕
図２は、内視鏡１０の一例を示した概略構成図である。
内視鏡１０は、腹腔鏡等の直視型の硬性内視鏡である。内視鏡１０は、患者の体腔内に挿入される直棒状の挿入部１２と、挿入部１２の基端に接続される可撓性のケーブル２２とを備える。
挿入部１２の先端には、対物レンズ１６と撮像手段である撮像素子（例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等）２０とを備えた観察手段が内蔵される。撮像素子２０の結像面には対物レンズ１６からの観察像が結像され、撮像素子２０で生成された画像信号は、ケーブル２２を介して画像処理装置２４に出力される。画像処理装置２４は、撮像素子２０から取り込んだ画像信号に各種処理を施して、ディスプレイ２６に出力可能な映像信号を生成する。この観察手段の視野角は、例えば１２０度である。
画像処理装置２４には、液晶ディスプレイ等のディスプレイ２６が接続される。画像処理装置２４で生成された映像信号はディスプレイ２６に出力され、ディスプレイ２６の画面に内視鏡撮影画像として表示される。
なお、図２の内視鏡１０には、照明手段が備えられていない。照明は別の手段であるニードルライトで行われる。内視鏡に内蔵する照明手段を省くことによって、内視鏡１０の挿入部１２の外径を細径化できる。これにより、外套管１００の外径も細径化でき、患者の体壁に加える侵襲を低減できる。
〔ニードルライト３０〕
図３は、ニードルライト３０の一例を示した概略構成図である。
ニードルライト３０は、患者の体腔内に挿入されて体腔内を照明する部材である。
ニードルライト３０は、直棒状の挿入部３２を有する。挿入部３２の先端には、照明窓（不図示）が備えられ、この照明窓から軸方向に照明光を照射する。挿入部３２の内部には、照明窓から照射する照明光を伝達する光ファイバーバンドルが収容される。
ニードルライト３０の基端には、接続部３４が備えられる。接続部３４には、可撓性を有するケーブル３６を介して光源装置３８が接続される。照明窓から出射させる照明光は、光源装置３８から供給される。ニードルライト３０は、ニードルライト用の細径のトラカール４０を介して体腔内に挿入される。
〔処置具５０〕
図４は、処置具５０の一例を示した概略構成図である。
処置具５０は、体腔内に挿入される直棒状の挿入部５２と、挿入部５２の先端に配設される処置部５４と、挿入部５２の基端に配設されるハンドル部５６とを備える。図５に示す処置部５４は、ハサミ構造とされており、ハンドル部５６の開閉操作によって、処置部５４が開閉動作される。なお、処置具５０は、これに限らず、鉗子、レーザープローブ、縫合器、電気メス、持針器、超音波吸引器等を処置具として使用できる。
〔外套管１００〕
図５は、外套管１００の一例を示した斜視図である。
外套管１００は、患者の体腔壁に穿刺され、内視鏡１０の挿入部１２及び処置具５０の挿入部５２を患者の体腔内に案内する。
図６は、内視鏡１０と処置具５０が挿入された外套管１００の先端面の正面図、図７は内視鏡１０と処置具５０が挿入された外套管１００の側面部分断面図、図８は外套管１００の基端面の正面図である。
外套管１００は、円筒状の外套管本体１０２を有する。外套管本体１０２の基端には、キャップ１０４が取り付けられる。キャップ１０４には、気密を確保する弁部材が収納され、この弁部材によって外套管本体１０２の基端開口部が閉塞される。外套管本体１０２の先端には、キャップ１０６が取り付けられ、このキャップ１０６によって外套管本体１０２の先端開口部が閉塞される。
図５、図８に示すように、キャップ１０４には、処置具５０の挿入部５２を外套管本体１０２に挿入するための処置具挿入口１０８が備えられる。処置具挿入口１０８は、処置具５０の挿入部５２の外径に対応した内径で形成される。
また、キャップ１０４には、内視鏡１０の挿入部１２を外套管本体１０２に挿入するための内視鏡挿入口１１２が備えられる。内視鏡挿入口１１２は、内視鏡１０の挿入部１２の外径に対応した内径で形成される。
図６に示すように、キャップ１０６には、外套管本体１０２に挿入された処置具５０の挿入部５２が繰り出される処置具繰出口１１４が備えられる。処置具繰出口１１４は、処置具５０の挿入部５２の外径に対応した内径で形成される。図８の処置具挿入口１０８と図６の処置具繰出口１１４とは同軸で、且つ、外套管本体１０２の軸と平行な軸上に配置される。これにより、図７の如く、処置具挿入口１０８（図８参照）から挿入された処置具５０の処置部５４が処置具繰出口１１４（図６参照）から繰り出される。このとき、処置具５０の挿入部５２は、外套管本体１０２の軸と平行な姿勢で繰り出される。なお、外套管本体１０２において、処置具挿入口１０８と処置具繰出口１１４とを連通させる管路が、処置具５０の挿入部５２を挿入部５２の軸方向に進退させる処置具挿通路を構成している。
また、図６のキャップ１０６には、図８の内視鏡挿入口１１２から外套管本体１０２に挿入された内視鏡１０の挿入部１２が繰り出される内視鏡繰出口１１６が備えられる。内視鏡繰出口１１６は、内視鏡１０の挿入部１２の外径に対応した内径で形成される。内視鏡挿入口１１２（図８参照）と内視鏡繰出口１１６（図６参照）とは同軸で、且つ、外套管本体１０２の軸と平行な軸上に配置される。これにより、図７の如く、内視鏡挿入口１１２（図８参照）から挿入された内視鏡１０の先端部が内視鏡繰出口１１６（図６参照）から繰り出される。このとき、内視鏡１０の挿入部１２は、外套管本体１０２の軸と平行な姿勢で繰り出される。なお、外套管本体１０２において、内視鏡挿入口１１２と内視鏡繰出口１１６とを連通させる管路が、内視鏡１０の挿入部１２を挿入部１２の軸方向に進退させる内視鏡挿通路を構成している。
〔外套管１００の内部構造〕
図７の如く、外套管本体１０２の内部には、外套管本体１０２の軸と平行な方向に移動可能なスライダ（第１の移動体）１１８が備えられる。
スライダ１１８は、外套管本体１０２に収容可能な円柱状に構成される。スライダ１１８は、一対のガイド軸１２０にガイドされて、外套管本体１０２の内部を外套管本体１０２の軸に沿って往復移動可能に設けられる。
各ガイド軸１２０は丸棒状であり、外套管本体１０２の内部に配置される（図６参照）。また、各ガイド軸１２０は、基端がキャップ１０４に支持され、かつ先端がキャップ１０６に支持されて、外套管本体１０２の軸と平行に配置される。
スライダ１１８には、一対のガイド軸１２０が挿通可能な一対のガイド孔１２２が備えられる。一対のガイド孔１２２は、外套管本体１０２の軸と平行に形成される。スライダ１１８は、ガイド孔１２２を介してガイド軸１２０に移動可能に支持される。
スライダ１１８には、外套管本体１０２に挿入された処置具５０の挿入部５２を保持する処置具保持部１２４と、外套管本体１０２に挿入された内視鏡１０の挿入部１２を保持する内視鏡保持部１２６とが備えられる。
内視鏡保持部１２６は、内視鏡１０の挿入部１２が挿通される内視鏡保持孔１３２と、内視鏡保持孔１３２に配置される一対のＯリング１３４とを備える。
内視鏡保持孔１３２は、スライダ１１８を貫通して形成される。内視鏡保持孔１３２は、外套管本体１０２の軸と平行に形成され、内視鏡挿入口１１２及び内視鏡繰出口１１６と同軸上に配置される。
一対のＯリング１３４は、内視鏡保持孔１３２の内側の前後２カ所に取り付けられる。このＯリング１３４の内径は、内視鏡１０の挿入部１２の外径よりも若干小さく設定される。
内視鏡挿入口１１２から外套管本体１０２に挿入された内視鏡１０の挿入部１２は、内視鏡保持孔１３２を通過して内視鏡繰出口１１６から繰り出される。内視鏡１０は、内視鏡保持孔１３２を通過する際、Ｏリング１３４を通過する。上記のように、Ｏリング１３４の内径は、内視鏡１０の挿入部１２の外径よりも若干小さく設定されている。したがって、内視鏡１０の挿入部１２は、内視鏡保持孔１３２を通過すると、Ｏリング１３４の弾性力によって内視鏡保持孔１３２に保持される。
なお、ここでの保持はＯリング１３４の弾性力による保持なので、スライダ１１８に対する内視鏡１０の挿入部１２の保持位置は任意に調整可能である。
また、内視鏡１０はＯリング１３４の弾性力によって保持されるが、Ｏリング１３４と内視鏡１０の挿入部１２との間の摩擦力は、ガイド軸１２０とガイド孔１２２との間の摩擦力（＝外套管本体１０２とスライダ１１８との間の摩擦力：Ｆ１）よりも大きく設定される。これにより、外套管本体１０２に対してスライダ１１８と内視鏡１０の挿入部１２とが一体に移動する。
処置具保持部１２４は、処置具５０の挿入部５２が挿通される処置具保持孔１２８と、処置具保持孔１２８に配置され、処置具保持孔１２８に沿って軸方向に移動するスリーブ（第２の移動体）１４０と、スリーブ１４０に配置される一対のＯリング１３０とによって構成される。スライダ１１８とスリーブ１４０とによって、連結部材が構成される。
処置具保持孔１２８は、スライダ１１８を貫通して形成される。処置具保持孔１２８は、外套管本体１０２の軸と平行に形成され、処置具挿入口１０８及び処置具繰出口１１４と同軸上に配置される。
処置具保持孔１２８の両端部には、円環状のストッパリング１４２が取り付けられる。処置具保持孔１２８に収容されるスリーブ１４０は、ストッパリング１４２、１４２によって処置具保持孔１２８からの抜けが防止される。また、スリーブ１４０は、ストッパリング１４２、１４２によって進退方向の遊び量ｔが設定される。すなわち、スリーブ１４０は、処置具保持孔１２８の両端に設けられるストッパリング１４２、１４２の間で、スライダ１１８に対し、遊び量ｔだけ摺動可能に設けられる。
スリーブ１４０は円筒状に形成され、処置具保持孔１２８の内側に収容されて、処置具保持孔１２８と同軸上に配置される。すなわち、スリーブ１４０は、処置具挿入口１０８及び処置具繰出口１１４と同軸上に配置される。これにより、処置具挿入口１０８から軸方向に沿って処置具５０の挿入部５２を挿入すると、挿入部５２がスリーブ１４０の内周部に挿入される。
一対のＯリング１３０は、スリーブ１４０の内側の前後２カ所に取り付けられる。このＯリング１３０の内径は、処置具５０の挿入部５２の外径よりも若干小さく設定される。
処置具挿入口１０８から外套管本体１０２に挿入された挿入部５２は、処置具保持孔１２８を通過して処置具繰出口１１４から繰り出される。挿入部５２は、処置具保持孔１２８を通過する際、スリーブ１４０の内周部に配置されたＯリング１３０を通過する。Ｏリング１３０の内径は、処置具５０の挿入部５２の外径よりも若干小さく設定されている。したがって、挿入部５２は、Ｏリング１３０を通過すると、Ｏリング１３０の弾性力によってスリーブ１４０に保持される。
なお、ここでの保持はＯリング１３０の弾性力による保持なので、スリーブ１４０に対する処置具５０の保持位置は任意に調整可能である。すなわち、スライダ１１８に対する挿入部５２の保持位置を任意に調整できる。なお、図７のＬｓ１は、内視鏡１０の挿入部１２の先端を基準とした処置具５０の挿入部５２の先端の最小突出長である。
処置具保持部１２４では、スリーブ１４０が処置具５０の挿入部５２と一体化され、挿入部５２の進退動作に連動してスリーブ１４０が移動する。
ここで、スリーブ１４０と処置具保持孔１２８との間の摩擦力（Ｆ３）が、処置具５０の挿入部５２とＯリング１３０との間の摩擦力（Ｆ２）よりも大きい場合には、挿入部５２はＯリング１３０との間で滑り、スライダ１１８に対してスリーブ１４０を移動させることができない。このような理由から、スリーブ１４０と処置具保持孔１２８との間の摩擦力（Ｆ３）は、処置具５０とＯリング１３０との間の摩擦力（Ｆ２）よりも小さく設定される。
一方、ガイド軸１２０とガイド孔１２２との間の摩擦力（＝外套管本体１０２とスライダ１１８との間の摩擦力：Ｆ１）よりもスリーブ１４０と処置具保持孔１２８との間の摩擦力（Ｆ３）が大きいと、処置具５０を移動させたときに、スリーブ１４０ではなく、外套管本体１０２に対してスライダ１１８が移動してしまう。このような理由から、ガイド軸１２０とガイド孔１２２との間の摩擦力（Ｆ１）は、スリーブ１４０と処置具保持孔１２８との間の摩擦力（Ｆ３）よりも大きく設定される。また、処置具５０とＯリング１３０との間の摩擦力（Ｆ２）が、ガイド軸１２０とガイド孔１２２との間の摩擦力（Ｆ１）よりも大きく設定される。
すなわち、ガイド軸１２０とガイド孔１２２との間の摩擦力（Ｆ１）と、処置具５０とＯリング１３０との間の摩擦力（Ｆ２）と、スリーブ１４０と処置具保持孔１２８との間の摩擦力（Ｆ３）との関係が、Ｆ２＞Ｆ１＞Ｆ３に設定される。
これにより、処置具５０の挿入部５２を進退方向に移動させたとき、一対のストッパリング１４２、１４２によって設定される遊び量ｔ以下の移動であれば、スライダ１１８は移動せず、内視鏡１０も進退方向に連動しない。
このような遊び量ｔを備えることにより、例えば、挿入部５２が進退方向に微小変位した場合（小振幅の進退動作を行った場合）に、ディスプレイ２６に表示された内視鏡撮影画像が揺れるのを防止できる。よって、揺れのない見やすい内視鏡撮影画像を提供することができる。
なお、上記例では、内視鏡１０の挿入部（一方の挿入部）１２をスライダ１１８に保持させ、処置具５０の挿入部（他方の挿入部）５２をスリーブ１４０に保持させたが、内視鏡１０の挿入部１２をスリーブ１４０に保持させ、処置具５０の挿入部５２をスライダ１１８に保持させても同様の作用、効果が得られる。
《内視鏡手術装置１の作用》
図９は、内視鏡手術装置１の使用時の形態を示す図である。
外套管１００に挿入された内視鏡１０の挿入部１２と処置具５０の挿入部５２とは、互いに平行に保持され、かつ、外套管１００の軸と平行に保持される。
ここで、処置具５０の挿入部５２は、スリーブ１４０に保持されており、スリーブ１４０は、スライダ１１８に対して軸方向に移動可能に設けられている。そして、スリーブ１４０と処置具保持孔１２８との間の摩擦力（Ｆ３）と、ガイド軸１２０とガイド孔１２２との間の摩擦力（Ｆ１）とは、Ｆ３＜Ｆ１に設定されている。
この結果、処置具５０の挿入部５２を進退方向に移動させると、一対のストッパリング１４２、１４２で規定されるスリーブ１４０の遊び量ｔの範囲では、内視鏡１０は進退方向に移動せず処置具５０のみが進退方向に移動する。
一方、遊び量ｔの範囲を超えて処置具５０の挿入部５２が進退方向（軸方向）に移動すると、Ｆ２＞Ｆ１に設定されているので、スライダ１１８がスリーブ１４０に押されて処置具５０と一体となって進退方向に移動する。この結果、内視鏡１０の挿入部１２が処置具５０の挿入部５２に連動して進退方向に移動する。
具体的には、スリーブ１４０の遊び量ｔの範囲を超えて挿入部５２が進出方向（先端方向）に移動すると、スリーブ１４０の先端が、処置具保持孔１２８の先端側の端部に設けられたストッパリング１４２に当接し、スライダ１１８が挿入部５２と一体となって進出方向に移動する。この結果、内視鏡１０の挿入部１２が挿入部５２と共に進出方向に移動する。
一方、スリーブ１４０の遊び量ｔの範囲を超えて挿入部５２が退避方向（基端方向）に移動すると、スリーブ１４０の基端が、処置具保持孔１２８の基端側の端部に設けられたストッパリング１４２に当接し、スライダ１１８が挿入部５２と一体となって退避方向に移動する。この結果、挿入部１２が挿入部５２と共に退避方向に移動する。
このように、内視鏡手術装置１によれば、処置具５０を遊び量ｔの範囲を超えて進退移動させたときにのみ内視鏡１０が処置具５０に連動して同方向に進退移動する。また、遊び量ｔの範囲内での細かな揺れのような処置具５０の小振幅の進退移動については、内視鏡１０にその動きが伝達しないので、揺れのない良好な内視鏡撮影画像を提供できる。
なお、図９の（Ａ）部及び（Ｂ）部に示すように、Ｌｓ１は、遊び量ｔによって変動する。つまり、図９の（Ａ）部で示したＬｓ１は、Ｌｓ１の最大長であり、図９の（Ｂ）部で示したＬｓ１は、Ｌｓ１の最小長である。
《内視鏡手術装置１の使用例》
図１０は、内視鏡手術装置１を用いた手術方法の一例を示す概略図である。
本例は一人の術者が処置を行う場合の例を示している。
内視鏡１０と処置具５０とは、患者の体腔壁２に穿刺された外套管１００を介して体腔３に挿入される。内視鏡１０は、処置具５０の進退移動に連動して進退移動する。これにより、常に処置部分の映像が、ディスプレイ２６に表示される。また、処置具５０の移動によって視野を移動させることができる。
内視鏡１０には、照明手段が備えられていないので、照明手段として、ニードルライト３０がトラカール４０を介して体腔３に挿入される。体腔３は、ニードルライト３０の先端からの照明光によって照明される。なお、本例では１本のニードルライト３０を例示したが、必要に応じて複数本のニードルライト３０を使用してもよい。上記のように、処置具５０の操作によって内視鏡１０も操作されるので、スコピストが不要となる。
《第１の実施形態の内視鏡手術装置１の特徴》
内視鏡１０の挿入部１２と処置具５０の挿入部５２を、外套管本体１０２の内部に配置された、スライダ１１８とスリーブ１４０とからなる連結部材によって連結したことにある。
これにより、処置具５０の挿入部５２の進退方向の移動に連動して、内視鏡１０の挿入部１２が進退方向に移動するので、外套管１００に挿入された内視鏡１０の挿入部１２と処置具５０の挿入部５２とを進退方向に連動させることができる。これにより、処置部５４の処置部分の映像が、ディスプレイ２６に常に表示される。
また、処置具５０の挿入部５２を、内視鏡１０の挿入部１２に対し、遊び量ｔをもって外套管１００の軸方向に移動するように連結部材に連結したことにある。
これにより、挿入部５２が進退方向に微小変位した場合（小振幅の進退動作を行った場合）に観察対象の大きさが変動してしまうのを防止でき、遠近感を適切に保つことができ、安定した観察画像を提供できる。また、挿入部５２が進退方向に大きく変動した場合（大振幅の進退動作を行った場合）には、それに連動して観察画像の範囲が連続的に変更されるので、処置具５０の操作に応じて観察対象の大きさが変化し、術者が望む画像を簡単に得ることが可能となり、操作性が向上する。
第１の実施形態では、外套管１００に対する処置具５０の挿入部５２の進退移動量ａを７０ｍｍに設定している。つまり、図１１に示す挿入部５２の進退移動の開始位置から図１３に示す挿入部５２の進退移動の終端位置までの進退移動量ａが６０ｍｍ以上に設定されている。また、第１の実施形態では、内視鏡１０の挿入部１２に対する処置具５０の挿入部５２の軸方向の遊び量ｔが１０ｍｍから３０ｍｍに設定されている。
第１の実施形態によれば、外套管１００に対する処置具５０の挿入部５２の進退移動量ａにおいて、遊び量１０ｍｍから３０ｍｍを加えた６０ｍｍ以上の移動量は、術者が通常使用する実質的な使用範囲なので、術者は違和感なく処置具を操作できる。
なお、進退移動量ａは、８０ｍｍ以下が好ましく、７０ｍｍであることが更に好ましい。
また、遊び量ｔは１５ｍｍから２５ｍｍが更に好ましく、２０ｍｍがより一層好ましい。
更に、最小突出長Ｌｓ１＝５０ｍｍ、かつ遊び量ｔ＝２０ｍｍに設定することが好ましい。最小突出長Ｌｓ１＝５０ｍｍに、遊び量ｔ＝２０ｍｍを加えた５０ｍｍ〜７０ｍｍの範囲は、術者が通常使用する実質的な使用範囲なので、術者は違和感なく処置具を操作できる。
〔内視鏡手術装置１の長さの一例〕
外套管１００の長さ ：Ｌｔ＝１６０ｍｍ
内視鏡１０の挿入部１２の長さ：Ｌｓ＝２５０ｍｍ
処置具５０の挿入部５２の長さ：Ｌｈ＝３６０ｍｍ
内視鏡１０の視野角 ：１２０度
進退移動量 ：ａ＝７０ｍｍ
遊び量 ：ｔ＝２０ｍｍ
最小突出長 ：Ｌｓ１＝５０ｍｍ
この内視鏡手術装置１によれば、通常の使用範囲で処置具５０の挿入部５２を進退方向に移動した場合、内視鏡１０の挿入部１２を挿入部５２に対して個別に軸方向に移動させることなく、内視鏡１０の観察手段の視野範囲に処置部５４を収めることができる。よって、処置部５４を追尾することなく処置部５４の処置部分の映像がディスプレイ２６に常に表示される。
〔外套管１００に対する内視鏡１０及び処置具５０の挿入方法〕
図１２は、内視鏡１０の挿入部１２を外套管１００に挿入した部分断面図、図１３は、処置具５０の挿入部５２を外套管１００に挿入した部分断面図である。
まず、図１２に示すように、内視鏡１０の挿入部１２を、内視鏡挿入口１１２（図８参照）から挿入する。内視鏡挿入口１１２に挿入された挿入部１２は、外套管本体１０２を通過して内視鏡繰出口１１６から繰り出される。この際、挿入部１２は、外套管本体内のスライダ１１８に形成された内視鏡保持孔１３２を通過して内視鏡繰出口１１６から繰り出される。内視鏡保持孔１３２にはＯリング１３４が備えられており、内視鏡保持孔１３２を通過した挿入部１２は、Ｏリング１３４の弾性力によってスライダ１１８に保持される。
次に、図１３に示すように、処置具５０の挿入部５２を、処置具挿入口１０８から挿入する。処置具挿入口１０８に挿入された挿入部５２は、外套管本体１０２を通過して処置具繰出口１１４から繰り出される。この際、挿入部５２は、スリーブ１４０にＯリング１３０の弾性力によって保持される。このとき、最小突出長Ｌｓ１を５０ｍｍに設定すればよい。この後、処置具５０を抜去方向に移動させ、図７の使用位置に内視鏡１０と処置具５０を位置させる。
〔外套管１００に対する内視鏡及び処置具の抜去方法〕
まず、図７の状態から処置具５０の挿入部５２を抜去方向に移動する。そうすると、スリーブ１４０がまず基端側のストッパリング１４２に当接し、この後、スライダ１１８が挿入部５２と共に外套管１００の基端側に移動する。そして、スライダ１１８が外套管１００の基端に当接して、スライダ１１８の移動が規制されると、挿入部５２がスライダ１１８から抜去されていき、最終的に挿入部５２が外套管１００から抜去される。
次に、内視鏡１０の挿入部１２を抜去方向に移動すると、挿入部１２がスライダ１１８から抜去されていき、最終的に挿入部１２が外套管１００から抜去される。
《第２の実施形態》
図１４は、第２の実施形態の内視鏡手術装置に適用される外套管２００の内部構造を示した概略図である。また、図１５は、外套管２００の構成要素であるスライダ２０８及びスリーブ２３２の構造を示した構成図である。
図１４に示すように、外套管２００は、外套管本体２０２と、内視鏡挿通路２０４と、処置具挿通路２０６と、スライダ２０８と、位置センサ２１０と、内視鏡駆動部２１２と、制御部２１４と、を備える。
外套管本体２０２は、患者の体壁を貫通して体腔内に刺入されるガイド部材である。外套管本体２０２の内部には内視鏡挿通路２０４及び処置具挿通路２０６が設けられる。
内視鏡挿通路２０４は、外套管本体２０２の軸方向に沿って貫通形成され、挿入部１２を進退自在に挿通可能な挿通路として構成される。内視鏡挿通路２０４は、外套管本体２０２の基端面２１６に開口する内視鏡挿入口２１８に連通するとともに、外套管本体２０２の先端面２２０に開口する内視鏡導出口２２２に連通する。これにより、内視鏡挿入口２１８に挿入された挿入部１２の先端部は、内視鏡挿通路２０４を通じて内視鏡導出口２２２から導出される。
処置具挿通路２０６は、外套管本体２０２の軸方向に沿って貫通形成され、挿入部５２を進退自在に挿通可能に構成される。処置具挿通路２０６は、外套管本体２０２の基端面２１６に開口する処置具挿入口２２４に連通するとともに、外套管本体２０２の先端面２２０に開口する処置具導出口２２６に連通する。これにより、処置具挿入口２２４に挿入された挿入部５２の先端部である処置部は、処置具挿通路２０６を通じて処置具導出口２２６から導出される。
なお、図示は省略するが、内視鏡挿通路２０４及び処置具挿通路２０６には、それぞれ体腔内の気密性を確保するために逆止弁やシール部材が配設されている。これにより、体腔内に導入された炭酸ガスが内視鏡挿通路２０４及び処置具挿通路２０６を通じて体腔外に流出してしまうのを防ぐことができる。また、図示は省略するが、処置具挿通路２０６の先端側及び基端側の端部には、後述するスライダ２０８の脱落を防ぐためのストッパ部が設けられている。
スライダ２０８は、処置具挿通路２０６の内部で挿入部５２の進退移動に遊びをもって連動して移動可能な連動部材である。スライダ２０８は円筒状に構成され、その内部には遊び部２０９を構成するガイド孔２３０を備える。このガイド孔２３０は軸方向に沿って形成され、その内部にはスリーブ２３２が収容される。図１５に示すように、スリーブ２３２の外径Ｄ３は、ガイド孔２３０の内径Ｄ５よりも小さく形成される。これにより、スリーブ２３２は、ガイド孔２３０の軸方向に沿って移動可能に構成される。
スリーブ２３２の内部には、軸方向に沿って貫通形成された処置具保持孔２３４が設けられる。処置具保持孔２３４の内壁部は円筒状の弾性部材２３６により構成される。処置具保持孔２３４の内径Ｄ１は、挿入部５２の外径（処置具保持孔２３４で保持される部分の外径）Ｄ２（図１４参照）よりも若干小さく形成される。したがって、処置具保持孔２３４に挿入部５２を挿通させることによって、弾性部材２３６の弾性力によってスリーブ２３２は挿入部５２の外周面に密着された状態で保持される。これにより、スリーブ２３２は挿入部５２と一体的に移動可能となる。なお、ここでの保持は弾性部材２３６の弾性力による保持なので、挿入部５２は、スリーブ２３２に対して保持位置を任意に調整することができる。
スライダ２０８の軸方向の両端部には、ガイド孔２３０からスリーブ２３２が脱落するのを防ぐとともに、スリーブ２３２の可動範囲を規制するストッパ部２３８Ａ、２３８Ｂが設けられる。各ストッパ部２３８Ａ、２３８Ｂには、挿入部５２を挿通可能な開口部２４０Ａ、２４０Ｂが設けられる。すなわち、各開口部２４０Ａ、２４０Ｂの内径Ｄ４は、挿入部５２の外径Ｄ２よりも大きく、かつ、スリーブ２３２の外径Ｄ３より小さく形成される。したがって、挿入部５２の外周部にスリーブ２３２が保持された状態で挿入部５２が進退移動すると、挿入部５２の進退移動がスライダ２０８の遊び範囲（ストッパ部２３８Ａ、２３８Ｂで規定される可動範囲）ではスライダ２０８は進退移動しない。一方、挿入部５２がスライダ２０８の遊び範囲を超えて進退移動した場合には、挿入部５２に保持されたスリーブ２３２がストッパ部２３８Ａ又は２３８Ｂに当接して、スライダ２０８が挿入部５２と一体となって進退移動する。
図１４に示す位置センサ２１０は、挿入部５２の進退移動に対して遊びをもって連動して移動可能なスライダ２０８の移動量を検出する。すなわち、位置センサ２１０は、挿入部５２が進退移動しても挿入部１２に対する挿入部５２の相対位置の変化が検出されない不感帯領域と、挿入部１２が進退移動したときに挿入部５２の相対位置の変化が検出される感帯領域とを有し、感帯領域において外套管本体２０２に対する挿入部５２の移動量を検出する検出手段として構成される。位置センサ２１０としては、ポテンショメータ、エンコーダ、ＭＲ（Magnetic Resistance）センサなどの位置センサを用いることができる。例えば、スライダ２０８の進退移動に対して回転自在に構成された回転体（ローラ）の回転量をロータリエンコーダやポテンショメータなどで検出することによって、スライダ２０８の移動量を検出することができる。位置センサ２１０の検出結果は制御部２１４に出力される。
なお、位置センサ２１０によって検出されるスライダ２０８の移動量は移動方向に応じて正負の値を有するものとする。具体的には、スライダ２０８が体腔内の患部側（先端側、前方側）に移動した場合のスライダ２０８の移動量を正の値とし、その反対側となる手元側（基端側、後方側）に移動した場合のスライダ２０８の移動量を負の値とする。
内視鏡駆動部２１２は、内視鏡挿通路２０４に挿通された挿入部１２を進退移動させる駆動手段であり、例えばモータやギアなどで構成される。内視鏡駆動部２１２は、制御部２１４から出力される制御信号に基づいて挿入部１２を進退移動させる。本例では、内視鏡駆動部２１２は、外套管本体２０２に内蔵されているが、これに限らず、外套管本体２０２の外部で挿入部１２を進退移動させるものであってもよい。
制御部２１４は、位置センサ２１０の検出結果に基づき、内視鏡駆動部２１２を通じて挿入部１２の進退移動を制御する内視鏡移動制御手段である。すなわち、制御部２１４は、スライダ２０８の移動量に応じて挿入部１２の進退移動を制御するものであり、挿入部５２の進退移動に対して遊びをもって挿入部１２を連動して進退移動させる。制御部２１４は、外套管本体２０２に内蔵されていてもよいし、外套管本体２０２の外部に配線を介して接続されていてもよい。
図１６は、制御部２１４で行われる処理の一例を示したフローチャート図である。
まず、制御部２１４は、位置センサ２１０によって検出されたスライダ２０８の移動量を取得する（ステップＳ１０）。
次に、制御部２１４は、位置センサ２１０から取得したスライダ２０８の移動量に基づき、内視鏡駆動部２１２を通じて挿入部１２を進退移動させる制御を行う（ステップＳ１２）。具体的には、スライダ２０８の移動量と同一の移動量だけ挿入部１２を進退移動させるための制御信号を内視鏡駆動部２１２に出力する。そして、内視鏡駆動部２１２は、制御部２１４から与えられた制御信号に基づき、挿入部１２を進退移動させる。これにより、挿入部１２は、スライダ２０８の移動量と同一の移動量、すなわち、挿入部５２の移動量に対して遊びをもって連動して進退移動する。
図１７は、第２の実施形態の内視鏡手術装置が操作されるときの様子を示した説明図である。図１７は、挿入部５２が手元側から体腔内の患部側に押し込まれるときの様子を示した図である。
まず、図１７の（Ａ）部に示す状態から図１７の（Ｂ）部に示す状態のように、挿入部５２が軸方向に微小変位した場合（小振幅の進退動作が行われた場合）には、挿入部５２のみが進退移動してスライダ２０８は進退移動しないので、スライダ２０８の移動量を検出する位置センサ２１０の出力は０となる。この場合、挿入部１２は進退移動しないので、ディスプレイ２６（図２参照）に表示される観察画像の範囲は変化しない。このため、挿入部５２の微小変位に応じて観察対象の大きさが変動してしまうのを防止することができ、遠近感を適切に保つことができ、安定した観察画像を得ることができる。
これに対し、図１７の（Ａ）部に示す状態から図１７の（Ｃ）部に示す状態のように、挿入部５２が軸方向に大きく変位した場合（大振幅の進退動作が行われた場合）には、挿入部５２の進退移動に連動してスライダ２０８が進退移動する。この場合、挿入部１２は進退移動するので、ディスプレイ２６に表示される観察画像の範囲が挿入部５２の進退移動に追従するように連続的に変更される。これにより、処置具５０の操作に応じて観察対象の大きさが変化するので、術者が望む画像を簡単に得ることが可能となる。
また、図示は省略するが、挿入部５２が体腔内の患部側から手元側に引き込まれる場合についても同様である。
なお、挿入部５２を進退移動させてもディスプレイ２６に表示される観察画像の範囲が常に一定となるように挿入部１２を進退移動させるように制御することが好ましい。
以上のとおり、第２の実施形態では、位置センサ２１０によって、挿入部５２の進退移動に対して遊びをもって挿入部１２が進退移動する。
これにより、挿入部５２が進退方向に微小変位した場合（小振幅の進退動作を行った場合）に観察対象の大きさが変動してしまうのを防止でき、遠近感を適切に保つことができ、安定した観察画像を提供できる。また、挿入部５２が進退方向に大きく変動した場合（大振幅の進退動作を行った場合）には、それに連動して観察画像の範囲が連続的に変更されるので、処置具５０の操作に応じて観察対象の大きさが変化し、術者が望む画像を簡単に得ることが可能となり、操作性が向上する。
《第３の実施形態》
次に、第３の実施形態について説明する。以下、第２の実施形態と共通する部分については説明を省略し、第３の実施形態の特徴的部分を中心に説明する。
図１８は、第３の実施形態に係る内視鏡装置の要部構成を示した概略構成図である。図１８において、これまでに示した図の構成要素と同一又は対応する構成要素には同一の符号を付している。
第３の実施形態では、図１８に示すように、挿入部５２の外周面には、後述する検出センサ２４２によって外套管本体２０２に対する挿入部５２の移動量を検出可能な目盛領域２６０と、上記移動量が検出されない非目盛領域２６２とが設けられる。
目盛領域２６０は、挿入部５２の軸方向に沿って交互に繰り返される高濃度部及び低濃度部によって構成される。
非目盛領域２６２は、挿入部５２の軸方向に沿って均一の濃度からなる均一濃度部からなり、目盛領域２６０の両側（すなわち、挿入部５２の軸方向の先端側及び基端側）に形成される。
外套管本体２０２の内部には、挿入部５２が進退移動したときにおける挿入部１２に対する挿入部５２の相対位置の変化を検出する検出手段としての検出センサ２４２が設けられる。この検出センサ２４２は、挿入部５２に形成された目盛領域２６０の高濃度部及び低濃度部を光学的に読み取る光学式読取手段であり、例えば発光素子及び受光素子により構成される。例えば、挿入部５２が進退移動したときに検出センサ２４２に対面する位置を目盛領域２６０が通過すると、検出センサ２４２によって挿入部５２の移動量が検出される。一方、検出センサ２４２に対面する位置を非目盛領域２６２が通過する場合には、検出センサ２４２によって挿入部５２の移動量は検出されない。検出センサ２４２の検出結果は制御部２１４に出力される。
なお、検出センサ２４２としては、光学式読み取り手段に限らず、例えば、磁気的もしくは電子的に読み取り可能な読み取り手段で構成されていてもよい。この場合、挿入部５２の外周面には読み取り手段に対応した目盛情報が形成される。
制御部２１４は、検出センサ２４２の検出結果に基づき、内視鏡駆動部２１２を制御する。すなわち、制御部２１４は、検出センサ２４２によって検出された挿入部５２の移動量に応じて内視鏡駆動部２１２を通じて挿入部１２を移動させる制御を行う。
第３の実施形態によれば、検出センサ２４２によって挿入部５２の進退移動に対して遊びをもって挿入部５２の移動量を検出することができる。これにより、挿入部１２を、挿入部５２の進退移動に対して遊びをもって連動して進退移動させることが可能となる。
これにより、挿入部５２が進退方向に微小変位した場合（小振幅の進退動作を行った場合）に観察対象の大きさが変動してしまうのを防止でき、遠近感を適切に保つことができ、安定した観察画像を提供できる。また、挿入部５２が進退方向に大きく変動した場合（大振幅の進退動作を行った場合）には、それに連動して観察画像の範囲が連続的に変更されるので、処置具５０の操作に応じて観察対象の大きさが変化し、術者が望む画像を簡単に得ることが可能となり、操作性が向上する。
《第４の実施形態》
次に、第４の実施形態について説明する。以下、第２、第３の実施形態と共通する部分については説明を省略し、本実施形態の特徴的部分を中心に説明する。
図１９は、第４の実施形態に係る内視鏡手術装置の要部構成を示した機能ブロック図である。図１９において、これまでに示した図の構成要素と同一又は対応する構成要素には同一の符号を付している。
第４の実施形態では、画像処理装置２４の画像データ生成部２６６で生成された画像データに基づき、挿入部５２の進退移動に対して遊びをもって挿入部５２の移動量を検出する検出手段としての処置具移動量検出部２４４を備える。処置具移動量検出部２４４は、制御部２１４と同様に、外套管本体２０２に内蔵されていてもよいし、外套管本体２０２の外部に配線を介して接続されていてもよい。
処置具移動量検出部２４４は、移動量算出部２４６、第１変換処理部２４８、及び第２変換処理部２５０を備える。
移動量算出部２４６は、画像データ生成部２６６で生成された画像データに基づいて、挿入部５２の移動量を算出する。このとき算出される移動量は、図２０の（Ａ）部に示すように観察画像上での移動量Ｘ１であり、図２０の（Ｂ）部に示す実際の移動量Ｘ２とは異なるものである。なお、符号Ｐは、挿入部５２の移動開始位置を示す。
第１変換処理部２４８は、移動量算出部２４６により算出された観察画像上での移動量Ｘ１を実際の移動量Ｘ２に変換する。具体的には、ルックアップテーブルを参照して、観察画像上での移動量Ｘ１を実際の移動量Ｘ２に変換する。なお、観察画像上での移動量Ｘ１と実際の移動量Ｘ２との対応関係については、挿入部５２と挿入部１２との離間距離や内視鏡１０の撮像素子２０の画角などから一意に決まるものであり、これらの対応関係を示すデータがルックアップテーブルとして不図示のメモリに格納されている。
第２変換処理部２５０は、第１変換処理部２４８で求められた挿入部５２の移動量（実際の移動量）Ｘ２を一定の遊び量が付与された移動量Ｘ３に変換する。具体的には、図２１に示したグラフに従って挿入部５２の移動量の変換処理を行う。すなわち、挿入部５２の移動量Ｘ２が遊び範囲内の場合には挿入部５２の移動量Ｘ３を０とする。一方、挿入部５２の移動量Ｘ２が上記遊び範囲内でない場合には挿入部５２の移動量Ｘ２から一定値を減算又は加算した値を移動量Ｘ３とする。このようにして求められた挿入部５２の移動量Ｘ３は、処置具移動量検出部２４４の検出結果として制御部２１４に出力される。
制御部２１４は、処置具移動量検出部２４４の検出結果に基づき、内視鏡駆動部２１２を通じて挿入部１２の進退移動を制御する。
第４の実施形態によれば、画像データに基づき挿入部５２を進退移動させたときの移動量が遊びをもって検出される。したがって、挿入部５２の進退移動に対して遊びをもって挿入部１２を進退移動させることが可能となる。
これにより、挿入部５２が進退方向に微小変位した場合（小振幅の進退動作を行った場合）に観察対象の大きさが変動してしまうのを防止でき、遠近感を適切に保つことができ、安定した観察画像を提供できる。また、挿入部５２が進退方向に大きく変動した場合（大振幅の進退動作を行った場合）には、それに連動して観察画像の範囲が連続的に変更されるので、処置具５０の操作に応じて観察対象の大きさが変化し、術者が望む画像を簡単に得ることが可能となり、操作性が向上する。
《第５の実施形態》
次に、第５の実施形態について説明する。以下、第２の実施形態と共通する部分については説明を省略し、第３の実施形態の特徴的部分を中心に説明する。
図２２は、外套管２００の内部構造を示した概略図である。
第５の実施形態の制御部２１４は、位置センサ２１０の検出結果に基づき、内視鏡駆動部２１２を通じて挿入部１２の進退移動を制御する内視鏡移動制御手段である。具体的には、制御部２１４は、図２３に示すグラフに従って制御を行う。
位置センサ２１０は、処置具挿通路２０６に挿通された挿入部５２の移動量を検出する。すなわち、位置センサ２１０は、挿入部５２が進退移動したときにおける外套管本体２０２に対する挿入部５２の移動量を検出する検出手段として構成される。
図２３は、挿入部５２の移動量Ｘと挿入部１２の移動量Ｙとの関係を示したグラフである。図２３に示すように、制御部２１４では、挿入部５２の移動量Ｘが０を中心とした所定の遊び範囲内の場合には挿入部１２の移動量Ｙを０とする制御を行う。すなわち、挿入部５２の移動量Ｘが−ｔ≦Ｘ≦ｔ（但し、ｔ＞０とする。）を満たす場合には挿入部１２を進退移動させない。
一方、挿入部５２の移動量Ｘが上記遊び範囲内でない場合には挿入部５２の進退移動に連動して挿入部１２を進退移動させる制御を行う。具体的には、挿入部５２の移動量Ｘから遊び量ｔを加算又は減算した値を挿入部１２の移動量Ｙとする制御を行う。
これにより、挿入部５２の進退移動に対して遊びをもって挿入部１２を連動して進退移動させることが可能となる。
図２４は、制御部２１４で行われる処理の一例を示したフローチャート図である。
まず、制御部２１４は、位置センサ２１０によって検出された挿入部５２の移動量を取得する（ステップＳ１００）。
次に、制御部２１４は、位置センサ２１０から取得した挿入部５２の移動量があらかじめ設定された遊び範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ１２０）。挿入部５２の移動量が遊び範囲内である場合にはステップＳ１４０をスキップして、ステップＳ１６０に進む。
一方、挿入部５２の移動量が遊び範囲内でない場合には、上述のとおり、図２３に示したグラフに従って、挿入部５２の進退移動に連動して挿入部１２を進退移動させる制御を行う（ステップＳ１４０）。
次に、制御部２１４は、操作が終了したか否かを判断する（ステップＳ１６０）。操作が終了していないと判断された場合には、ステップＳ１００に戻って同様の処理を行う。一方、操作が終了したと判断された場合には、制御部２１４による制御は終了となる。
操作が終了したか否かの判断方法としては、例えば、外套管本体２０２に対して挿入部１２又は挿入部５２が挿通されているか否かを検出するセンサを設け、このセンサの検出結果に応じて操作の終了を判断してもよい。また、手動で操作可能なＯＮ／ＯＦＦスイッチを設け、このＯＮ／ＯＦＦスイッチの操作状態に応じて操作の終了を判断してもよい。
以上の構成により、制御部２１４に遊びを設けたので、挿入部５２の進退移動に対して遊びをもって挿入部１２が進退移動する。
これにより、挿入部５２が進退方向に微小変位した場合（小振幅の進退動作を行った場合）に観察対象の大きさが変動してしまうのを防止でき、遠近感を適切に保つことができ、安定した観察画像を提供できる。また、挿入部５２が進退方向に大きく変動した場合（大振幅の進退動作を行った場合）には、それに連動して観察画像の範囲が連続的に変更されるので、処置具５０の操作に応じて観察対象の大きさが変化し、術者が望む画像を簡単に得ることが可能となり、操作性が向上する。
《第６の実施形態》
次に、第６の実施形態について説明する。以下、第２の実施形態と共通する部分については説明を省略し、第６の実施形態の特徴的部分を中心に説明する。
図２５は、外套管２００の内部構造を示した概略図である。また、図２６はスライダ２０８及びスリーブ２３２の構造を示した図である。
第６の実施形態では、内視鏡駆動部２１２は、内視鏡挿通路２０４に挿通された挿入部１２を遊びをもって進退移動させる。すなわち、内視鏡駆動部２１２は、挿入部１２を進退移動させない非動作領域と、非動作領域以外の領域であって挿入部１２を進退移動させる動作領域とを有する内視鏡駆動手段として構成される。内視鏡駆動部２１２は、後述するスライダ２０８の他に、例えばモータやギアなどで構成される。内視鏡駆動部２１２は、制御部２１４から出力される制御信号に基づいて挿入部１２を進退移動させる。本例では、内視鏡駆動部２１２は、外套管本体２０２に内蔵されているが、これに限らず、外套管本体２０２の外部で挿入部１２を進退移動させるものであってもよい。
スライダ２０８は、内視鏡挿通路２０４の内部で進退移動可能な駆動部材である。このスライダ２０８は、内視鏡挿通路２０４の内部で進退移動することにより挿入部１２を遊びをもって連動して進退移動させる。スライダ２０８は円筒状に構成され、その内部には遊び部２０９を構成するガイド孔２３０を備える。このガイド孔２３０は軸方向に沿って形成され、その内部にはスリーブ２３２が収容される。図２６に示すように、スリーブ２３２の外径Ｄ３は、ガイド孔２３０の内径Ｄ５よりも小さく形成される。これにより、スリーブ２３２は、ガイド孔２３０の軸方向に沿って移動可能に構成される。
スリーブ２３２の内部には、軸方向に沿って貫通形成された内視鏡保持孔２３４が設けられる。内視鏡保持孔２３４の内壁部は円筒状の弾性部材２３６により構成される。内視鏡保持孔２３４の内径Ｄ１は、挿入部１２の外径（内視鏡保持孔２３４で保持される部分の外径）Ｄ２（図２５参照）よりも若干小さく形成される。したがって、内視鏡保持孔２３４に挿入部１２を挿通させることによって、弾性部材２３６の弾性力によってスリーブ２３２は挿入部１２の外周面に密着された状態で保持される。これにより、スリーブ２３２は挿入部１２と一体的に移動可能となる。
スライダ２０８の軸方向の両端部には、ガイド孔２３０からスリーブ２３２が脱落するのを防ぐとともに、スリーブ２３２の可動範囲を規制するストッパ部２３８Ａ、２３８Ｂが設けられる。各ストッパ部２３８Ａ、２３８Ｂには、挿入部１２を挿通可能な開口部２４０Ａ、２４０Ｂが設けられる。すなわち、各開口部２４０Ａ、２４０Ｂの内径Ｄ４は、挿入部１２の外径Ｄ２よりも大きく、かつ、スリーブ２３２の外径Ｄ３より小さく形成される。したがって、挿入部１２の外周部にスリーブ２３２が保持された状態でスライダ２０８が進退移動すると、挿入部５２の進退移動がスライダ２０８の遊び範囲（ストッパ部２３８Ａ、２３８Ｂで規定される可動範囲）では挿入部１２は進退移動しない。一方、スライダ２０８の遊び範囲を超えて進退移動した場合には、挿入部１２に保持されたスリーブ２３２がストッパ部２３８Ａ又は２３８Ｂに当接して、挿入部１２がスライダ２０８と一体となって進退移動する。
図２５に示す制御部２１４は、位置センサ２１０の検出結果に基づき、内視鏡駆動部２１２を制御する制御手段である。すなわち、制御部２１４は、挿入部５２の移動量に比例して内視鏡駆動部２１２におけるスライダ２０８の進退移動を制御するものである。この制御部２１４による制御によって、挿入部１２は、上記動作領域では挿入部５２の移動量に比例して進退移動する。
図２７は、第６の実施形態の内視鏡装置が操作されるときの様子を示した説明図である。図２７は、挿入部５２が手元側から体腔内の患部側に押し込まれるときの様子を示した図である。
まず、図２７の（Ａ）部に示す状態から図２７の（Ｂ）部に示す状態のように、挿入部５２が軸方向に微小変位した場合（小振幅の進退動作が行われた場合）には、スライダ２０８のみが進退移動して挿入部１２は進退移動しないので、ディスプレイ２６に表示される観察画像の範囲は変化しない。このため、挿入部５２の微小変位に応じて観察対象の大きさが変動してしまうのを防止することができ、遠近感を適切に保つことができ、安定した観察画像を得ることができる。
これに対し、図２７の（Ａ）部に示す状態から図２７の（Ｃ）部に示す状態のように、挿入部５２が軸方向に大きく変位した場合（大振幅の進退動作が行われた場合）には、スライダ２０８の進退移動に連動して挿入部１２が進退移動する。これにより、ディスプレイ２６に表示される観察画像の範囲が挿入部５２の進退移動に追従するように連続的に変更される。これにより、処置具５０の操作に応じて観察対象の大きさが変化するので、術者が望む画像を簡単に得ることが可能となる。
また、図示は省略するが、挿入部５２が体腔内の患部側から手元側に引き込まれる場合についても同様である。
なお、挿入部５２を進退移動させてもディスプレイ２６に表示される観察画像の範囲が常に一定となるように挿入部１２を進退移動させるように制御することが好ましい。
以上の構成によれば、内視鏡挿通路２０４の内部でスライダ２０８を進退移動させることにより、挿入部５２の進退移動に対して遊びをもって挿入部１２が進退移動する。
これにより、挿入部５２が進退方向に微小変位した場合（小振幅の進退動作を行った場合）に観察対象の大きさが変動してしまうのを防止でき、遠近感を適切に保つことができ、安定した観察画像を提供できる。また、挿入部５２が進退方向に大きく変動した場合（大振幅の進退動作を行った場合）には、それに連動して観察画像の範囲が連続的に変更されるので、処置具５０の操作に応じて観察対象の大きさが変化し、術者が望む画像を簡単に得ることが可能となり、操作性が向上する。
１…内視鏡手術装置、２…体腔壁、３…体腔、１０…内視鏡、１２…挿入部、１４…接眼部、１６…対物レンズ、２０…撮像素子、２２…ケーブル、２４…画像処理装置、２６…ディスプレイ、３０…ニードルライト、３２…挿入部、３４…接続部、３６…ケーブル、３８…光源装置、４０…トラカール、５０…処置具、５２…挿入部、５４…処置部、５６…ハンドル部、５８…把持部、６０…処置具、１００…外套管、１０２…外套管本体、１０４…キャップ、１０６…キャップ、１０８…処置具挿入口、１１２…内視鏡挿入口、１１４…処置具繰出口、１１６…内視鏡繰出口、１１８…スライダ、１２０…ガイド軸、１２２…ガイド孔、１２４…処置具保持部、１２６…内視鏡保持部、１２８…処置具保持孔、１３０…Ｏリング、１３２…内視鏡保持孔、１３４…Ｏリング、１４０…スリーブ、１４２…ストッパリング、２００…外套管、２０２…外套管本体、２０４…内視鏡挿通路、２０６…処置具挿通路、２０８…スライダ、２０９…遊び部、２１０…位置センサ、２１２…内視鏡駆動部、２１４…制御部、２１６…基端面、２１８…内視鏡挿入口、２２０…先端面、２２２…内視鏡導出口、２２４…処置具挿入口、２２６…処置具導出口、２３０…ガイド孔、２３２…スリーブ、２３４…処置具保持孔、２３８Ａ、２３８Ｂ…ストッパ部、２４０Ａ、２４０Ｂ…開口部、２４２…検出センサ、２４４…処置具移動量検出部、２４６…移動量算出部、２４８…第１変換処理部、２５０…第２変換処理部、２６０…目盛領域、２６２…非目盛領域、２６６…画像データ生成部

Claims (12)

  1. 棒状の挿入部の先端に観察手段を備えた内視鏡と、
    棒状の挿入部の基端に操作部を備えた処置具と、
    前記内視鏡の挿入部を進退自在に挿通可能な内視鏡挿通路と前記処置具の挿入部を進退自在に挿通可能な処置具挿通路とを有する外套管と、
    前記外套管の内部を進退自在に移動可能に配置され、前記内視鏡の挿入部と前記処置具の挿入部とを連結する連結部材と、
    前記処置具又は前記内視鏡の抜去方向側への前記連結部材の移動範囲を規定する第１の規制部材と、
    を備え、
    前記内視鏡挿通路に挿通された前記内視鏡の挿入部は、前記処置具挿通路に挿通された前記処置具の挿入部の進退移動に連動して進退移動するように構成される内視鏡手術装置。
  2. 棒状の挿入部の先端に観察手段を備えた内視鏡と、
    棒状の挿入部の基端に操作部を備えた処置具と、
    前記内視鏡の挿入部を進退自在に挿通可能な内視鏡挿通路と前記処置具の挿入部を進退自在に挿通可能な処置具挿通路とを有する外套管と、
    前記外套管の内部を進退自在に移動可能に配置され、前記内視鏡の挿入部と前記処置具の挿入部とを連結する連結部材と、
    前記外套管の基端側への前記連結部材の移動範囲を規定する第１の規制部材と、
    を備え、
    前記内視鏡挿通路に挿通された前記内視鏡の挿入部は、前記処置具挿通路に挿通された前記処置具の挿入部の進退移動に連動して進退移動するように構成される内視鏡手術装置。
  3. 前記第１の規制部材は、前記外套管の前記処置具又は内視鏡の抜去方向側に配置された請求項１に記載の内視鏡手術装置。
  4. 前記第１の規制部材は、前記外套管の基端側に配置された請求項２に記載の内視鏡手術装置。
  5. 前記処置具又は前記内視鏡が繰り出される方向側への前記連結部材の移動範囲を規定する第２の規制部材を備えた請求項１から４のいずれか１項に記載の内視鏡手術装置。
  6. 前記外套管の先端側への前記連結部材の移動範囲を規定する第２の規制部材を備えた請求項１から４のいずれか１項に記載の内視鏡手術装置。
  7. 前記第２の規制部材は、前記外套管の前記処置具又は前記内視鏡が繰り出される方向側に配置された請求項５に記載の内視鏡手術装置。
  8. 前記第２の規制部材は、前記外套管の先端側に配置された請求項６に記載の内視鏡手術装置。
  9. 前記内視鏡挿通路に挿通された前記内視鏡の挿入部は、前記処置具挿通路に挿通された前記処置具の挿入部の進退移動に連動して所定の遊び量を有して進退移動するように構成される請求項１から８のいずれか１項に記載の内視鏡手術装置。
  10. 前記連結部材は、
    前記内視鏡の挿入部を保持する内視鏡保持部材を有し、前記内視鏡の挿入部と一体的に進退移動するように構成された第１の移動体と、
    前記処置具の挿入部を保持する処置具保持部材を有し、前記処置具の挿入部と一体的に進退移動するように構成された第２の移動体と、
    を備え、
    前記第１の移動体及び前記第２の移動体のいずれか一方の移動体は、他方の移動体の進退移動に連動して前記遊び量を有して進退移動するように構成される請求項９に記載の内視鏡手術装置。
  11. 前記第１の移動体は、第１の摩擦力を介して前記外套管に保持され、
    前記第２の移動体は、前記第１の摩擦力よりも大きい第２の摩擦力を介して前記処置具の挿入部を保持し、かつ前記第１の摩擦力よりも小さな第３の摩擦力を介して前記第１の移動体に保持され、前記第１の移動体に対して前記遊び量の分だけ摺動される請求項１０に記載の内視鏡手術装置。
  12. 前記外套管に対する前記処置具の挿入部の進退移動量が６０ｍｍ以上であり、かつ前記内視鏡の挿入部に対する前記処置具の挿入部の軸方向の遊び量が１０ｍｍから３０ｍｍである請求項９から１１のいずれか１項に記載の内視鏡手術装置。
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