JP2022118349A - 外科用器具 - Google Patents
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Abstract
Description
り付けられているヘッド部の自由度が高く求められている。これらの外科用器具は、患者
(手術被験者)の手術を行う術者が、体内に一部挿入されたこの手術器具を把持してヘッ
ド部を操作しなければならないので、術者の手の操作が容易で、かつ、細かなヘッド部の
動きが実現できるものでなければならない。
の簡単な手の操作で、ヘッド部がある側(術者から遠い遠位側)への動きの伝達が確実に
できるものでなければならない。
。この手術用器具は、大きく分けて遠位側から、ツールヘッド1,2、中央システム3、
本体部分5及び近位ハンドル4に分かれている。
横方向等に自在に動き、例えば、ツールヘッド部が鋏機能を有するものであれば体内組織
を切離することができる。
きに変換する機能は、主に中央システム3が担っている。中央システム3を組み上げるに
は、第3のアウターシャフト3a、第2の中間シャフト3b、中央ロッド3c、ユニバー
サルジョイント3d、剛体スライダ3e、シリンダ3f、後部回転カラー3g、剛体リン
ク3h,3i、フロントカバー2a、剛体円筒ロッド2b、フロント回転カラー2c等の
数多くの部品が必要となっている。
われるため、術中に故障があってはならず頑強でなければならない。もしも術野に手術器
具の部品が落下した場合は、その部品を探し出して摘出する必要があり大きな問題となる
。先端のツールヘッドを自在に動かすことができる機能性と、手術用器具の安全性とはこ
のように相反する面がある。
手術に用いられる外科用器具であって、術者による簡単な手元操作で、ヘッド部を自由に
動かすことができ、かつ、部品点数を減らした安全性の高い外科用器具を提供することに
ある。
方向の自由度を有するツールヘッドを備え、近位部に前記ツールヘッドの縦方向の自由度
を操作する第1操作部と横方向の自由度を操作する第2操作部を備える外科用器具であっ
て、前記ツールヘッドは、縦方向の自由度を有する可動部と、当該ツールヘッドの横方向
の向きを規定する基盤部とを備え、前記可動部と前記第1操作部とは、第1連結構造体で
連結され、前記基盤部と前記第2操作部とは、第2連結構造体で連結され、前記第1連結
構造体は、前記第1操作部による直線運動を回転運動に変換する第1変換機構と、当該第
1変換機構によって回転する第1シャフトと、当該第1シャフトの遠位端部に備えられた
ユニバーサルジョイントと、当該ユニバーサルジョイントに連結され、回転運動を直線運
動に変換する第2変換機構と、当該第2変換機構の遠位端部に備えられ、前記可動部の近
位端部とつながるクランクとを有し、前記第2連結構造体は、前記第2操作部の回転運動
を伝達し、前記第1シャフトを同軸に内包し遠位部にピニオンが形成された筒状シャフト
と、前記ピニオンと噛み合うラックが、略半円周状に形成され、当該ラックを上面に備え
、前記基盤部とつらなるラック基盤部と、を有し、前記ユニバーサルジョイントの2つの
枢軸の軸心の交点が、前記ラックの回旋軸の軸心上にあることを特徴とする外科用器具で
ある。
作部を有している。第1操作部は縦方向に可動部を動かすためのもので、第2操作部は基
盤部を横方向に動かすためのものである。
結する第2連結構造体が備えられている。第1連結構造体は、第1操作部による直線運動
を回転運動に変換する第1変換機構と、第1変換機構によって回転する第1シャフトと、
第1シャフトの遠位端部に備えられたユニバーサルジョイントと、ユニバーサルジョイン
トに連結され、回転運動を直線運動に変換する第2変換機構と、第2変換機構の遠位端部
に備えられ、可動部の近位端部とつながるクランクとを有している。この第1連結構造体
によって、第1操作部の操作がツールヘッドに伝わる。
部にピニオンが形成された筒状シャフトと、ピニオンと噛み合うラックが、略半円周状に
形成され、ラックを上面に備えるラック基盤部と、を有している。この第2連結構造体に
よって、第2操作部の操作がツールヘッドに伝わる。
旋軸の軸心上に配置されているので、第2操作部の操作でラック基盤部とつらなる基盤部
がある角度横方向に向きが変わっても、可動部も同じ角度横方向に動き、かつ、第1操作
部の操作により縦方向に向きを変えることができる。この構造によって、簡単な手元操作
で、ツールヘッドを自由に動かすことができ、かつ、部品点数を減らした安全性の高い外
科用器具を提供することができる。
、当該第1筒状体の側面には、第1らせん溝が形成されており、前記第1シャフトには前
記第1らせん溝に案内されて滑動する第1滑子が形成され、前記第1筒状体の外表面には
前記第1操作部と係合して第1操作部による直線運動を当該第1筒状体に伝達する第1筒状
体係合部が形成され、前記第1操作部を動かすと、前記第1筒状体が直線運動をし、前記
第1滑子が前記第1らせん溝に案内させられて、前記第1シャフトが回転することを特徴
とする本発明(1)の外科用器具である。
第1シャフトとの組み合わせによって、第1操作部の直線運動が第1シャフトの回転運動
に変換されるので、簡単な構造で第1操作部の動きによって第1シャフトを回転させるこ
とができる。
する第2筒状体を有し、当該第2筒状体の側面には、第2らせん溝が形成されており、前
記クランクの近位端に連結する第2シャフトが備えられ、当該第2シャフトには前記第2
らせん溝に案内されて滑動する第2滑子が形成され、前記第2筒状体が回転すると、前記
第2滑子が前記第2らせん溝に案内させられて、前記第2シャフトが直線運動をすること
を特徴とする本発明(1)または(2)の外科用器具である。
第2シャフトとの組み合わせによって、第1シャフトの回転運動が第2シャフトの直線運
動に変換されるので、簡単な構造で第1操作部の動きによって第2シャフトを直線的に動
かすことができ、この動きがクランクに伝わって可動部を動かすことができる。
ヘッドの前記可動部と基盤部とで、生体組織を把持する鉗子機能を有する外科用器具であ
る。
応用をすることができる。本発明(4)は、そのうちの1つである。ツールヘッドにいわ
ゆる生体鉗子の機能を持たせたものである。ツールヘッドの可動部の形状と基盤部の形状
を体内組織の一部を掴むのに適した形状にするだけで安全で自由度の高い生体鉗子機能を
持たせることができる。
ヘッドの前記可動部と基盤部とで、生体組織を切断する鋏機能を有する外科用器具である
。
ドの可動部の形状と基盤部の形状を体内組織の一部を切るのに適した形状にするだけで安
全で自由度の高い鋏機能を持たせることができる。
ヘッドの前記可動部に体内を内視するカメラが搭載された内視機能を有する外科用器具で
ある。
縦方向にも自由に向きを変えることができる内視鏡的役割を果たすことができるものとな
る。
よる簡単な手元操作で、ヘッド部を自由に動かすことができ、かつ、部品点数を減らした
安全性の高い外科用器具を提供するができる。
本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限す
ることを意図するものではない。
第1操作部10と第2操作部20、ツールヘッド30及び両操作部10、20とツールヘ
ッド30とをつなぐ部材を内包するカバー90が示されている。カバー90にあけられて
いる穴91は術後洗浄をしやすくするための穴である。
となっているが、第1操作部10の形態はこの形態に限られるものではない。第1操作部
10の上部に第1変換機構40Aが示されている。第1変換機構40Aは、第1操作部1
0の動きに、第1筒状体係合部44を介して連動する第1筒状体42の動きによって、第
1シャフト41が回転する。第1らせん溝43は、この直線運動から回転運動に変換する
役割を果たすが、詳しくは図3の説明でメカニズムを説明する。ツールヘッド30は、カ
バー90の軸方向に対して横方向に向きを変えるツールヘッド30の基盤部32及び縦方
向に向きを変えるツールヘッド30の可動部31を備えている。
れている第1連結構造体50Aとは、第1操作部10とツールヘッド30の可動部31を
連結する連結構造体である。第2連結構造体50Bとは、第2操作部20とツールヘッド
30の基盤部32を連結する連結構造体である。筒状シャフト51は、第2操作部20の
回転をそのまま回転運動として先端のピニオン52に伝達する。ピニオン52は、ラック
基盤部53に配置されたラック54と噛み合あってラック基盤部53を回旋させる。ラッ
ク基盤部53とツールヘッド30の基盤部32とは直接につながっているので基盤部32
が回旋する。筒状シャフト51には複数の縦溝55があけられているが、これは手術後の
本器具の洗浄を容易にするためのものである。図に示される第2操作部回転止め部材21
は、第2操作部20を回転して操作が完了した後に第2操作部20が不用意に回転しない
ように回転を止める部材である。
である。操作可動部分11の上部に形成された係合凹部14と第1筒状体42の外表面に
取り付けられた第1筒状体係合部44とが係合して、第1操作部10の動きが第1筒状体
42に伝えられ、第1筒状体42が前後進する。その動きに伴って第1シャフト41に形
成された第1滑子45が第1らせん溝43に沿って動くため、第1シャフト41が回転す
る。
ユニバーサルジョイント60が取り付けられている。ユニバーサルジョイント60は第1
二又片61、中間体63、第1枢軸62及び第2枢軸64を備えている。先端側の第2筒
状体65は、外とう管71(図5参照)に内包され、外とう管70に第2枢軸64と連結
される第2二又片69(図5参照)が備えられている。突起68は、第2筒状体65と外
とう管70を連結するためのものであるが、図4においては外とう管70を取り除いてい
るので、第1シャフト41とツールヘッド30とはまだつながっていない。突起68は、
上下2つあるが、これは1本の棒状体であっても良い。
つながる第2シャフト67に取り付けられた第2滑子69が第2筒状体65の回転に伴っ
て、第2らせん溝66に案内されて前後進する。この前後進運動がクランク80に伝わっ
て、クランク30の可動部31の縦方向の向きの変化を惹起する。
がっている。図5では、第2滑子69が最も近位側(図では右側)に移動した状態で、可
動部31は開いた状態になっている。これに対して、図6では、第2滑子69が最も遠位
側(図では左側)に移動した状態で、可動部31は閉じた状態になっている。この状態は
、図4に示す状態と同じである。
が最も近位側に寄せられている状態を示している。L字体82は、L字体第1部分82a
とL字体第2部分82bから構成され、L字体第1部分82aがツールヘッド30の可動
部31に相当する。第2シャフト67とL字体第2部分82bの近位端部とは腕81でつ
ながれ、第2シャフトと腕81とは第1軸83を軸として回動可能につながれている。腕
81とL字体第2部分82bとは第2軸84を軸として回動可能につながれている。第3
軸85は、L字体82が、この軸を枢軸として回動するために設けられている。
も遠位端側の位置に移動させられる。図7(A)と図7(B)を比較すると、第2滑子6
9は、点線の位置P1からP2へ矢印分だけ移動し、この移動分と同じ距離を第2シャフ
ト67が軸方向に変位する。第2シャフト67が遠位側に移動し腕81が垂直方向に向き
を変え、L字体第1部分82aが水平になるようにL字体82(ツールヘッド30の可動
部31)が変位する。第3軸85の位置P3は動かない構造となっている。
科用器具1の動きを説明する図である。第2操作部20を手で回転させると、筒状シャフ
ト51の遠位端に取り付けられたピニオン52が回転し、ラック基盤部53の上面に略半
円周状に形成されたラック54と噛み合ってラック基盤部53を回旋させて、ラック基盤
部53とツールヘッド30の基盤部32はつながっているので、基盤部32の向きを変え
る。
1の向きを基盤部32と同じだけ変える。これは、第1枢軸62の軸心と第2枢軸64の
軸心の交点が、ラック基盤部53の回旋軸の軸心上にあることによる。このことによって
、ラック基盤部53の回旋と同じ角度回旋する基盤部32の動きに合わせて、可動部31
も同じ角度回旋し、第1変換機構40Aによって可動部31は縦方向に動くことができる
。
である。可動部31は、上側把持部31a、基盤部32は下側把持部32aとなっている
。このように先端部の形態を種々変更することによって、鋏機能を有する外科用器具や体
内を内視するカメラが搭載された内視機能を有する外科用器具とすることができる。
外科用器具であって、術者による簡単な手元操作で、ヘッド部を自由に動かすことができ
、かつ、部品点数を減らした安全性の高い外科用器具を提供することができる。
10 第1操作部
11 操作可動部分
12 板ばね
13 操作固定部分
14 係合凹部
20 第2操作部
21 第2操作部回転止め部材
30 ツールヘッド
31 可動部
31a 上側把持部
32 基盤部
32a 下側把持部
40A 第1変換機構
40B 第2変換機構
41 第1シャフト
42 第1筒状体
43 第1らせん溝
44 第1筒状体係合部
45 第1滑子
50A 第1変換構造体
50B 第2変換構造体
51 筒状シャフト
52 ピニオン
53 ラック基盤部
54 ラック
55 縦溝
60 ユニバーサルジョイント
61 第1二又片
62 第1枢軸
63 中間体
64 第2枢軸
65 第2筒状体
66 第2らせん溝
67 第2シャフト
68 突起
69 第2滑子
70 外とう管
71 第2二又片
80 クランク
80a 近位端
81 腕
82 L字体
82a L字体第1部分
82b L字体第2部分
83 第1軸
84 第2軸
85 第3軸
90 カバー
91 穴
Claims (6)
- 遠位部に縦方向と横方向の自由度を有するツールヘッドを備え、近位部に前記ツールヘ
ッドの縦方向の自由度を操作する第1操作部と横方向の自由度を操作する第2操作部を備
える外科用器具であって、
前記ツールヘッドは、縦方向の自由度を有する可動部と、当該ツールヘッドの横方向の
向きを規定する基盤部とを備え、
前記可動部と前記第1操作部とは、第1連結構造体で連結され、
前記基盤部と前記第2操作部とは、第2連結構造体で連結され、
前記第1連結構造体は、前記第1操作部による直線運動を回転運動に変換する第1変換
機構と、当該第1変換機構によって回転する第1シャフトと、当該第1シャフトの遠位端
部に備えられたユニバーサルジョイントと、当該ユニバーサルジョイントに連結され、回
転運動を直線運動に変換する第2変換機構と、当該第2変換機構の遠位端部に備えられ、
前記可動部の近位端部とつながるクランクとを有し、
前記第2連結構造体は、前記第2操作部の回転運動を伝達し、前記第1シャフトを同軸
に内包し遠位部にピニオンが形成された筒状シャフトと、前記ピニオンと噛み合うラック
が、略半円周状に形成され、当該ラックを上面に備え、前記基盤部とつらなるラック基盤
部と、を有し、
前記ユニバーサルジョイントの2つの枢軸の軸心の交点が、前記ラックの回旋軸の軸心
上にあることを特徴とする外科用器具。 - 前記第1変換機構は、前記第1シャフトが貫通する第1筒状体を有し、当該第1筒状体
の側面には、第1らせん溝が形成されており、前記第1シャフトには前記第1らせん溝に
案内されて滑動する第1滑子が形成され、前記第1筒状体の外表面には前記第1操作部と
係合して第1操作部による直線運動を当該第1筒状体に伝達する第1筒状体係合部が形成
され、
前記第1操作部を動かすと、前記第1筒状体が直線運動をし、前記第1滑子が前記第1
らせん溝に案内させられて、前記第1シャフトが回転することを特徴とする請求項1に記
載の外科用器具。 - 前記第2変換機構は、前記ユニバーサルジョイントとつながって回転する第2筒状体を
有し、当該第2筒状体の側面には、第2らせん溝が形成されており、前記クランクの近位
端に連結する第2シャフトが備えられ、当該第2シャフトには前記第2らせん溝に案内さ
れて滑動する第2滑子が形成され、
前記第2筒状体が回転すると、前記第2滑子が前記第2らせん溝に案内させられて、前
記第2シャフトが直線運動をすることを特徴とする請求項1または2に記載の外科用器具
。 - 請求項1~3のいずれか1項に記載の外科用器具であって、前記ツールヘッドの前記可
動部と基盤部とで、生体組織を把持する鉗子機能を有する外科用器具。 - 請求項1~3のいずれか1項に記載の外科用器具であって、前記ツールヘッドの前記可
動部と基盤部とで、生体組織を切断する鋏機能を有する外科用器具。 - 請求項1~3のいずれか1項に記載の外科用器具であって、前記ツールヘッドの前記
可動部に体内を内視するカメラが搭載された内視機能を有する外科用器具。
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