JP3197310B2 - Treatment device - Google Patents

Treatment device

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JP3197310B2
JP3197310B2 JP33959191A JP33959191A JP3197310B2 JP 3197310 B2 JP3197310 B2 JP 3197310B2 JP 33959191 A JP33959191 A JP 33959191A JP 33959191 A JP33959191 A JP 33959191A JP 3197310 B2 JP3197310 B2 JP 3197310B2
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修一 高山
達也 山口
康弘 植田
久雄 矢部
秀雄 伊藤
優 此村
明雄 中田
壯 塚越
義直 大明
康一 巽
康雄 森
龍介 野澤
毅直 藤村
明文 石川
英之 安達
浩司 藤尾
勝則 崎山
剛明 中村
孝夫 岡田
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00131Accessories for endoscopes
    • A61B1/00133Drive units for endoscopic tools inserted through or with the endoscope

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば生体や配管等の
内部に処置具を導入して、その内部で、手術、検査や補
修等の処置を行う処置装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a treatment apparatus in which a treatment tool is introduced into a living body, a pipe, or the like, and a treatment such as an operation, an inspection, or a repair is performed therein.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば、患者の体内患部に対して
近づき、その患部を直接に治療するものとして、内視鏡
用処置具が知られている。これは内視鏡のチャンネルを
通じて体管内に処置具を導入し、体外からの機械的な遠
隔操作や内視鏡の操作による手動的な遠隔操作によって
動かし、治療を行っていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a treatment instrument for an endoscope has been known as a device which approaches an affected part in a patient's body and directly treats the affected part. In this method, a treatment tool is introduced into a body vessel through a channel of an endoscope, and is moved by a mechanical remote operation from outside the body or a manual remote operation by operating the endoscope to perform treatment.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の内視鏡用処置具は、これを操作する作業が繁
雑であるとともに、かなり大雑把な操作になるため、正
確で微妙な処置を行うことはかなり困難であった。
However, such a conventional treatment tool for an endoscope has a complicated operation and a rather rough operation, so that an accurate and delicate treatment is performed. That was pretty difficult.

【0004】本発明は前記課題に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、術者の操作が簡単で、か
つ正確な処置作業を行うことができる処置装置を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to provide a treatment apparatus which can be operated easily by an operator and can perform an accurate treatment operation. .

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、操作者により操作されるマスターアーム
と、アームの先端側に設けられた処置具と、アームの、
前記処置具より基端側に設けられた少なくとも一つの湾
屈曲部と、該湾屈曲部に設けられ、湾屈曲部の前後にお
けるアーム同士の角度を変更する為の駆動手段とを有す
る処置用アームと、前記マスターアームの操作状態を検
出し、前記駆動手段を制御して前記処置用アームの湾屈
曲部を駆動する制御手段と、を具備することを特徴とす
る処置装置である。また、別の発明は、少なくとも一つ
の湾屈曲部を有しており、操作者により操作されるマス
ターアームと、前記マスターアームに設けられた湾屈曲
部の湾屈曲状態を検出する検出手段と、前記マスターア
ームと相似形状に形成されており、先端側に設けられた
処置具と、前記マスターアームに設けられた湾屈曲部と
相似位置に配置された湾屈曲部と、該湾屈曲部を湾屈曲
駆動する駆動手段とを有する処置用アームと、前記検出
手段の出力に基づき、前記マスターアーム側の湾屈曲部
に相当する処置用アーム側の湾屈曲部を駆動するよう
に、前記駆動手段を制御する制御手段と、を具備するこ
とを特徴とする処置装置である。
In order to solve the above problems, the present invention provides a master arm operated by an operator, a treatment tool provided on the distal end side of the arm,
A treatment arm having at least one bay bent portion provided on the base end side of the treatment tool and driving means provided at the bay bent portion for changing the angle between the arms before and after the bay bent portion. And a control means for detecting an operation state of the master arm and controlling the drive means to drive the bay bending portion of the treatment arm. Further, another invention has at least one bay bent portion, a master arm operated by an operator, and a detecting means for detecting a bay bent state of the bay bent portion provided on the master arm, A treatment tool that is formed in a shape similar to the master arm, is provided on the distal end side, a bay bend provided in a position similar to the bay bend provided in the master arm; A treatment arm having a driving means for bending and driving, the driving means to drive a bay bending portion on the treatment arm side corresponding to the bay bending portion on the master arm side based on an output of the detection means. And a control means for controlling the treatment device.

【0006】[0006]

【実施例】図1ないし図7は本発明の第1の実施例に係
る処置システムを示す。図1はその処置システム全体の
概略的な構成を示しており、患者1を寝せる手術台2に
は、内視鏡3を保持する支持アーム4が取り付けられて
いる。内視鏡3は従来知られたような構成であり、例え
ば硬性の内視鏡である。内視鏡3の外端部には、TVカ
メラ5が取り付けられている。
1 to 7 show a treatment system according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a schematic configuration of the entire treatment system. A support arm 4 for holding an endoscope 3 is attached to an operating table 2 on which a patient 1 can sleep. The endoscope 3 has a configuration as conventionally known, and is, for example, a rigid endoscope. A TV camera 5 is attached to an outer end of the endoscope 3.

【0007】内視鏡3の挿入部6は患者の腹部に穿刺し
たトラカール等を通じて体内に導入されている。図2は
その内視鏡3の挿入部6が刺し込まれている状態を示し
ている。内視鏡3の挿入部6の先端には対物レンズ7や
照明窓8の他、2つのチャンネル9,10の先端が開口
している。一方のチャンネル9には後述する処置装置1
1が挿通されている。
The insertion section 6 of the endoscope 3 is introduced into the body through a trocar or the like punctured in the abdomen of the patient. FIG. 2 shows a state in which the insertion section 6 of the endoscope 3 is inserted. The distal end of the insertion section 6 of the endoscope 3 is open at the distal end of two channels 9 and 10 in addition to the objective lens 7 and the illumination window 8. One channel 9 has a treatment device 1 described later.
1 is inserted.

【0008】前記処置装置11を操作するための操作制
御盤12が手術台2の近くに設置されており、この操作
制御盤12はキーボード14の他にTVモニタ15が付
設されている。TVモニタ15は内視鏡3の挿入部6の
先端を導入して体内の状態を写し出すようになってい
る。操作制御盤12の内部には後述する電子制御回路1
6が組み込まれている。さらに、操作制御盤12には前
述した処置装置11の処置用アーム17と1対1または
比例する相似な動きをするマスタアーム18が付設され
ている。
An operation control panel 12 for operating the treatment apparatus 11 is installed near the operating table 2. The operation control panel 12 is provided with a TV monitor 15 in addition to the keyboard 14. The TV monitor 15 introduces the distal end of the insertion section 6 of the endoscope 3 to capture the state inside the body. An electronic control circuit 1 described later is provided inside the operation control panel 12.
6 are incorporated. Further, the operation control panel 12 is provided with a master arm 18 which performs a similar movement in a one-to-one or proportional manner with the treatment arm 17 of the treatment device 11 described above.

【0009】処置装置11の導入部19の先端には、処
置用アーム17が連結されている。そして、この処置用
アーム17は3つの関節20a,20b,20cを介し
て導入部19の先端、第1のリンク21、第2のリンク
22、処置具23とを順次連結してなるものである。処
置具23の先端には、その処置具23が生体組織に当た
る状態と、その接触圧力の強さを検出する接触センサ2
4が設けられている。
A treatment arm 17 is connected to a distal end of the introduction portion 19 of the treatment device 11. The treatment arm 17 is formed by sequentially connecting the distal end of the introduction portion 19, the first link 21, the second link 22, and the treatment tool 23 via three joints 20a, 20b, and 20c. . At the tip of the treatment tool 23, a contact sensor 2 for detecting the state of the treatment tool 23 hitting a living tissue and the strength of the contact pressure
4 are provided.

【0010】この処置装置11の処置用アーム17に、
1対1に対応するマスタアーム18も、図3で示すよう
に、関節25a,25b,25cを介して、基部リンク
26、第1のリンク27、第2のリンク28および把持
部29を順次連結してなり、術者はその把持部29を手
に持って動かせるようになっている。
The treatment arm 17 of the treatment device 11
As shown in FIG. 3, the master arm 18 corresponding to one to one also sequentially connects the base link 26, the first link 27, the second link 28, and the gripper 29 via the joints 25a, 25b, 25c. Thus, the surgeon can move the holding portion 29 while holding it in his hand.

【0011】処置装置11の処置用アーム17における
関節20a,20b,20cと、マスタアーム18の関
節25a,25b,25cとには、それぞれ屈曲駆動用
アクチュエータA,B,Cとブレーキ用アクチュエータ
α,β,γが組み込まれ、さらに、各関節20a,20
b,20c,25a,25b,25cには、その変位駆
動量を検出するポテンショメータa,b,cが設けられ
ている。
The joints 20a, 20b, and 20c of the treatment arm 17 of the treatment device 11 and the joints 25a, 25b, and 25c of the master arm 18 are respectively provided with bending drive actuators A, B, and C and brake actuators α, β and γ are incorporated, and each joint 20a, 20
The b, 20c, 25a, 25b, and 25c are provided with potentiometers a, b, and c for detecting the displacement drive amounts.

【0012】電子制御回路16は、接触センサ24にお
いての出力を比較器31によって接触状態およびその強
さの信号を得て、これをブレーキ用アクチュエータ駆動
回路32に入力する。ブレーキ用アクチュエータ駆動回
路32は、その状況に応じて前記ブレーキ用アクチュエ
ータα,β,γを駆動操作し、また、この情報は位置検
出回路33に入力する。また、位置検出回路33は前記
ポテンショメータa,b,cからの検出信号を受け、各
関節20a,20b,20c,25a,25b,25c
の屈曲位置を検出する。アクチュエータ駆動回路34は
その位置検出回路33からの信号と演算部35の指令を
受けながら屈曲駆動用アクチュエータA,B,Cを操作
する。各関節20a,20b,20c,25a,25
b,25cの屈曲位置情報は、記憶回路36において一
旦、記憶され、この情報を用いて演算部35は、アクチ
ュエータ駆動回路34を駆動する。なお、ならい操作す
る際の処置具23の送り量を設定する送り量設定回路3
7が設けられている。
The electronic control circuit 16 obtains a signal of the contact state and its strength from the output of the contact sensor 24 by the comparator 31 and inputs the signal to the brake actuator drive circuit 32. The brake actuator drive circuit 32 drives the brake actuators α, β, and γ according to the situation, and inputs this information to the position detection circuit 33. The position detection circuit 33 receives the detection signals from the potentiometers a, b, c, and receives the joints 20a, 20b, 20c, 25a, 25b, 25c.
Is detected. The actuator drive circuit 34 operates the bending drive actuators A, B, and C while receiving a signal from the position detection circuit 33 and a command from the arithmetic unit 35. Each joint 20a, 20b, 20c, 25a, 25
The bending position information b and 25c is temporarily stored in the storage circuit 36, and the arithmetic unit 35 drives the actuator driving circuit 34 using this information. Note that a feed amount setting circuit 3 for setting the feed amount of the treatment tool 23 when performing the copying operation.
7 are provided.

【0013】図5および図6は、各関節20a,20
b,20c,25a,25b,25cに設けられる屈曲
駆動用アクチュエータA,B,Cとブレーキ用アクチュ
エータα,β,γの例を示す。すなわち、各関節20
a,20b,20c,25a,25b,25cはその一
方のリンクの端に球体41を設け、これに対応する他方
のリンクの端にその球体41を受ける受け座42を設け
て、3次元的に回転する関節構造を構成している。
FIGS. 5 and 6 show the joints 20a and 20a respectively.
Examples of bending drive actuators A, B, C and brake actuators α, β, γ provided in b, 20c, 25a, 25b, 25c are shown. That is, each joint 20
a, 20b, 20c, 25a, 25b, and 25c are provided with a sphere 41 at one end of the link, and a receiving seat 42 for receiving the sphere 41 at the end of the other link corresponding thereto. It constitutes a rotating joint structure.

【0014】そして、受け座42の内面には、3つの積
層圧電素子43a,43b,43cが等距離をおいて正
3角形の各頂点に位置して配置され、これらはその自由
先端を球体41の表面に近接させるとともに、その球体
41の中心よりも僅か外側の位置へ向かう向きで取り付
けることにより、屈曲駆動とブレーキ作用を選択的に行
うアクチュエータ機構を構成している。
On the inner surface of the receiving seat 42, three laminated piezoelectric elements 43a, 43b, 43c are arranged at equal vertices at equal vertices at their vertices. The actuator mechanism is arranged so as to be close to the surface of the sphere 41 and to be attached to a position slightly outside the center of the sphere 41 to selectively perform the bending drive and the braking action.

【0015】これらの各積層圧電素子43a,43b,
43cは、ブレーキ用アクチュエータ駆動回路32およ
びアクチュエータ駆動回路34によって制御駆動され
る。図6の(A)は2つの積層圧電素子43b,43c
については収縮するように通電または非通電の状態とし
てその先端を球体41の表面から退避させておき、一
方、他の1つの積層圧電素子43aには交番電流を印加
して振動させる。この加振された積層圧電素子43a
は、その先端で球体41の表面を叩く。積層圧電素子4
3a,43b,43cは、球体41の表面に垂直な向き
よりも外側周辺部に向いて取り付けられているから、そ
の積層圧電素子43aの設置する向きへ球体41を矢印
で示す向きに回転させる。他の積層圧電素子43b,4
3cは収縮して球体41の表面から退避しているので、
その回転を阻害することはない。
Each of these laminated piezoelectric elements 43a, 43b,
43 c is controlled and driven by the brake actuator drive circuit 32 and the actuator drive circuit 34. FIG. 6A shows two laminated piezoelectric elements 43b and 43c.
With respect to the above, the tip is retracted from the surface of the sphere 41 in an energized or non-energized state so as to contract, and an alternating current is applied to the other one of the laminated piezoelectric elements 43a to vibrate. The vibrated laminated piezoelectric element 43a
Hits the surface of the sphere 41 with its tip. Multilayer piezoelectric element 4
Since 3a, 43b and 43c are attached to the outer peripheral part rather than the direction perpendicular to the surface of the sphere 41, the sphere 41 is rotated in the direction indicated by the arrow in the direction in which the laminated piezoelectric element 43a is installed. Other laminated piezoelectric elements 43b, 4
Since 3c contracts and retracts from the surface of the sphere 41,
It does not hinder its rotation.

【0016】また、図6の(B)は全部の積層圧電素子
43a,43b,43cに通電して伸長し、その各先端
を球体41の表面に押し当てた状態を示している。この
状態では各積層圧電素子43a,43b,43cがブレ
ーキ作用を行うため、球体41は回転しない。なお、積
層圧電素子43a,43b,43cの一部のみについて
通電して伸長させてもブレーキ作用を得ることもでき
る。
FIG. 6B shows a state in which all the laminated piezoelectric elements 43a, 43b, 43c are energized and extended, and their respective tips are pressed against the surface of the sphere 41. In this state, since the laminated piezoelectric elements 43a, 43b, 43c perform a braking action, the sphere 41 does not rotate. It is to be noted that a braking action can be obtained even if only a part of the laminated piezoelectric elements 43a, 43b, 43c is energized and extended.

【0017】図6の(C)は、2つの積層圧電素子43
a,43cについては収縮するように通電または非通電
の状態としてその先端を球体41の表面から退避させて
おき、一方、他の1つの積層圧電素子43bには交番電
流を印加して振動させる。この加振された積層圧電素子
43bの先端で球体41の表面を叩くことによりその積
層圧電素子43bの設置側の矢印方向へ回転する例であ
る。このように1以上の積層圧電素子43a,43b,
43cを選択することによりそれに応じた回転方向、つ
まり、屈曲方向を決定することができる。
FIG. 6C shows two laminated piezoelectric elements 43.
For a and 43c, the tip is retracted from the surface of the sphere 41 in an energized or non-energized state so as to contract, while an alternating current is applied to the other one of the laminated piezoelectric elements 43b to vibrate. In this example, the surface of the spherical body 41 is hit with the tip of the vibrated laminated piezoelectric element 43b to rotate in the direction of the arrow on the installation side of the laminated piezoelectric element 43b. As described above, one or more laminated piezoelectric elements 43a, 43b,
By selecting 43c, the rotation direction, that is, the bending direction can be determined.

【0018】また、図5の(A)で示すように、各関節
20a,20b,20c,25a,25b,25cにお
ける球体41の表面には永久磁石46が取り付けられ、
これに対応して受け座42の内面には3つ以上のホール
素子47が設置されている。そして、関節20a,20
b,20c,25a,25b,25cが屈曲すると、そ
の量に応じて球体41の表面にある永久磁石46の位置
と、これに対応した各ホール素子47の位置がずれ、そ
の屈曲方向によって各ホール素子47の出力値が異な
り、これから関節20a,20b,20c,25a,2
5b,25cの屈曲方向とその屈曲量を検出するポテン
ショメータa,b,cを構成している。
As shown in FIG. 5A, a permanent magnet 46 is attached to the surface of the sphere 41 at each joint 20a, 20b, 20c, 25a, 25b, 25c.
Correspondingly, three or more Hall elements 47 are provided on the inner surface of the receiving seat 42. And the joints 20a, 20
When b, 20c, 25a, 25b, and 25c bend, the position of the permanent magnet 46 on the surface of the sphere 41 and the position of each of the Hall elements 47 corresponding thereto are shifted according to the amount thereof, and each hole is changed depending on the bending direction. The output value of the element 47 is different, and the joints 20a, 20b, 20c, 25a, 2
The potentiometers a, b, c for detecting the bending directions of the 5b, 25c and the amount of the bending are configured.

【0019】図7は処置装置11における処置具23の
各種の例を示すものであり、これらは、処置する場合の
患部に適したものが適宜選択されて使用される。(A)
で示す処置具23はレーザプローブ51を組み込み、レ
ーザ光を照射して組織の切開を行うものである。この処
置具23の先端側面は歪みセンサ52を設け、これより
超弾性合金製の線53を突出して触覚54を構成してい
る。この触覚54により患部表面を検出してレーザプロ
ーブ51の距離(送り量)を定めることができる。
FIG. 7 shows various examples of the treatment tool 23 in the treatment apparatus 11, and those suitable for the affected part in the case of treatment are appropriately selected and used. (A)
The treatment tool 23 shown in FIG. 1 incorporates a laser probe 51 and irradiates a laser beam to incise the tissue. The distal end side surface of the treatment tool 23 is provided with a strain sensor 52 from which a wire 53 made of a superelastic alloy is projected to form a tactile sensation 54. The distance (feed amount) of the laser probe 51 can be determined by detecting the surface of the affected part by the tactile sense 54.

【0020】(B)で示す処置具23はウォータジェッ
トメス用ノズル55を組み込んで、ウォータジェットで
組織を切開するものである。この処置具23はその先端
に感圧センサ56を設けている。
The treatment instrument 23 shown in (B) incorporates a water jet scalpel nozzle 55, and incises the tissue with a water jet. The treatment instrument 23 has a pressure-sensitive sensor 56 at its tip.

【0021】(C)で示す処置具23はその先端に電極
57を設けて電気メス58としたものである。
The treatment instrument 23 shown in (C) is provided with an electrode 57 at its tip to form an electric scalpel 58.

【0022】(D)で示す処置具23は電気穿孔プロー
ブを構成するものであって、円錐形状のプローブ体61
の側周面に間隔をおいて複数の小さなリング電極62を
付設するとともに、そのリング電極62の各間およびプ
ローブ体61の先端にはそれぞれ薬剤注入孔63を形成
している。プローブ体61の中に配置したマイクロポン
プ64により図示しないリザーバからチューブ65を通
じて供給された抗癌剤等の薬剤を放出するようになって
いる。また、プローブ体61の先端には感圧センサ66
が設けられている。そして、この電気穿孔プローブとし
ての処置具23は例えばガン患部に差し込み、リング電
極62間に高い電圧を瞬間的に印加し、この後、または
その前後においてマイクロポンプ64により例えば間欠
的に抗癌剤を注入する。これによれば、ガンの細胞の胞
に孔をあけるとともに抗癌剤を取り込み、治療効果を高
めることができる。
The treatment tool 23 shown in FIG. 3D constitutes an electroporation probe, and has a conical probe body 61.
A plurality of small ring electrodes 62 are attached at intervals on the side peripheral surface of the probe body, and a medicine injection hole 63 is formed between each of the ring electrodes 62 and at the tip of the probe body 61. A drug such as an anticancer drug supplied through a tube 65 is released from a reservoir (not shown) by a micropump 64 disposed in the probe body 61. A pressure-sensitive sensor 66 is provided at the tip of the probe body 61.
Is provided. Then, the treatment tool 23 as the electroporation probe is inserted into, for example, the affected part of the cancer, and a high voltage is instantaneously applied between the ring electrodes 62. Thereafter, or before and after that, the anticancer agent is intermittently injected by the micropump 64, for example. I do. According to this, it is possible to open a hole in a cell of a cancer cell and take in an anticancer agent, thereby enhancing the therapeutic effect.

【0023】次に、この処置装置の使用方法を説明す
る。まず、術者は図1および図3で示すようにマスタア
ーム18の把持部29を手に持ち、TVモニタ15を見
ながらマスタースレーブ方式で処置用アーム17を駆動
する。前記電子制御回路16によりマスタアーム18の
動きが、縮小されて比例した処置用アーム17の動きと
なる。そして、患部の表面に処置具23の先端を当て、
ならい操作を行う。このならい操作において、接触セン
サ24の出力が一定の出力になるまで、その処置具23
の先端を押し付ける。つまり、接触センサ24の出力が
一定以上の出力になると、マスタアーム18の関節25
a,25b,25c内のブレーキ用アクチュエータα,
β,γが働き、その動きを重くする。術者はマスタアー
ム18の動きの重さを感じながら患部の表面をならい操
作する。
Next, a method of using the treatment apparatus will be described. First, as shown in FIGS. 1 and 3, the surgeon holds the gripper 29 of the master arm 18 in his hand and drives the treatment arm 17 in a master-slave manner while watching the TV monitor 15. The movement of the master arm 18 is reduced by the electronic control circuit 16 to be proportional to the movement of the treatment arm 17. Then, the tip of the treatment tool 23 is applied to the surface of the affected part,
Perform a follow-up operation. In this copying operation, the treatment tool 23 is operated until the output of the contact sensor 24 becomes a constant output.
Press the tip of. That is, when the output of the contact sensor 24 becomes equal to or more than a predetermined output, the joint 25
a, brake actuators α in 25b, 25c
β and γ work to make the movement heavy. The surgeon follows the surface of the affected part while feeling the weight of the movement of the master arm 18.

【0024】このならい操作を行うことによりポテンシ
ョメータa,b,cからの検出信号を位置検出回路33
で受け、これをならい情報としてこれを記憶回路36に
記憶する。このようにして患部の表面形状を記憶させた
後、以上のならい操作の位置に対しての処置具23の送
り量(例えば2mm)を送り量設定回路37で演算部3
5に入力する。そして、この記憶したならい情報を使用
して処置用アーム17を駆動すると、その送り量の深さ
で患部を切開することができる。
By performing this copying operation, the detection signals from the potentiometers a, b, and c are used to detect the position detection circuit 33.
And this is stored in the storage circuit 36 as the following information. After storing the surface shape of the affected part in this manner, the feed amount setting circuit 37 calculates the feed amount (for example, 2 mm) of the treatment tool 23 with respect to the position of the above-mentioned follow-up operation.
Enter 5 Then, when the treatment arm 17 is driven using the stored information, the affected part can be incised at the depth of the feed amount.

【0025】図8、図9、図10は、それぞれ前述した
アーム17,18の代わりに使用できる他のアームの例
をそれぞれ示すものである。図8は各関節部材71間に
それぞれ複数の形状記憶合金製のワイヤ72を架設し、
各ワイヤ72には通電抵抗熱発生手段などにより選択的
に加熱して収縮させることによりその収縮した向きに湾
曲するようになっている。(A)は加熱前の状態、
(B)は選択的に加熱して湾曲した状態を示している。
FIGS. 8, 9 and 10 show examples of other arms which can be used in place of the arms 17 and 18, respectively. FIG. 8 shows that a plurality of wires 72 made of a shape memory alloy are installed between the joint members 71, respectively.
Each of the wires 72 is selectively heated and contracted by an electric resistance heat generating means or the like to bend in the contracted direction. (A) is a state before heating,
(B) shows a state of being selectively heated and curved.

【0026】図9は長手軸方向へ並列した複数の密封し
た孔腔75を形成した複数の多孔チューブ76を連設し
てなり、各孔腔75にはそれぞれ送気チューブ77を個
別的に接続している。そして、選択した孔腔75に送気
チューブ77を通じて送気すると、(B)で示すように
送気した孔腔75の部分が張り反対側へ曲がる。なお、
多孔チューブ76の壁には大きく膨らみ防止用繊維78
を入れてある。
FIG. 9 shows a configuration in which a plurality of perforated tubes 76 having a plurality of sealed holes 75 formed in parallel in the longitudinal axis direction are connected in series, and an air supply tube 77 is individually connected to each of the holes 75. are doing. Then, when air is supplied to the selected hole 75 through the air supply tube 77, the portion of the hole 75 that has been supplied is stretched and bent to the opposite side as shown in FIG. In addition,
On the wall of the perforated tube 76, there are fibers 78 for preventing swelling.
Has been put.

【0027】図10の(A)は、可撓性チューブ81の
外周に高分子圧電材料82を周上に3つに別けて貼り付
けたものであり、(B)は、可撓性チューブ81の壁内
に液晶83を3つに別けて埋め込んだものである。この
ようなチューブ81を複数軸方向へ連結する。さらに、
各高分子圧電材料82と液晶83には個別的に電圧を印
加できるように図示しない電極を設ける。高分子圧電材
料82と液晶83は電圧の印加に応じて可逆的に伸縮す
る。そこで、いずれかの選択した高分子圧電材料82ま
たは液晶83に電圧を印加すると、可撓性チューブ81
を湾曲することができる。このような可撓性チューブ8
1を連結してアームを構成する。しかして、上述した処
置装置は以下のような各手段を備える。すなわち、多関
節構造のアームの先端に処置具および接触センサを設け
た体内挿入処置部、前記多関節構造のアームに1対1ま
たは比例した対応する動きをさせる操作用アーム、操作
用アームの各関節の駆動量を検出するセンサの信号にも
とづいて前記処置用アームの各関節のアクチュエータを
駆動する手段、前記各関節の駆動量を記憶する手段、前
記記憶された駆動量に対して処置具の処置作業量を加え
て処置用アームの各関節のアクチュエータ駆動量を演算
する手段、前記演算量にもとづいて処置用アームを駆動
する手段である。また、前記各関節に以下のアクチュエ
ータを配置する。それはボール継手、ボール継手のボー
ル表面に対向して設けた3つの圧電アクチュエータ、各
圧電アクチュエータに独立に電圧を印加する手段であ
る。なお、前記アームは関節を中心として複数に屈曲す
る場合に限らず、部分的または全体的に湾曲する場合を
含むものである。つまり、湾屈曲するものであればよい
ものである。
FIG. 10A is a diagram in which a high-molecular piezoelectric material 82 is attached to the outer periphery of a flexible tube 81 separately on the outer periphery, and FIG. The liquid crystal 83 is divided into three and embedded in the wall. Such tubes 81 are connected in a plurality of axial directions. further,
Each polymer piezoelectric material 82 and liquid crystal 83 are provided with electrodes (not shown) so that a voltage can be individually applied. The polymer piezoelectric material 82 and the liquid crystal 83 expand and contract reversibly in response to application of a voltage. Therefore, when a voltage is applied to any of the selected polymer piezoelectric material 82 or liquid crystal 83, the flexible tube 81
Can be curved. Such a flexible tube 8
1 to form an arm. The treatment apparatus described above includes the following units. That is, an in-vivo treatment section having a treatment tool and a contact sensor provided at the tip of an articulated arm, an operating arm for causing the articulated arm to make a one-to-one or proportional movement, and an operating arm Means for driving the actuator of each joint of the treatment arm based on a signal of a sensor for detecting the amount of drive of the joint; means for storing the amount of drive of each joint; Means for calculating the actuator drive amount of each joint of the treatment arm by adding the treatment work amount; and means for driving the treatment arm based on the calculated amount. In addition, the following actuators are arranged at each joint. It is a ball joint, three piezoelectric actuators provided facing the ball surface of the ball joint, and means for independently applying a voltage to each piezoelectric actuator. The arm is not limited to the case where the arm is bent plurally around the joint, but also includes the case where the arm is partially or wholly bent. In other words, it is only necessary to bend the bay.

【0028】ところで、多関節アームでは、その根元側
に位置する部分程、自重及び負荷モ一メントの増大によ
り支える負荷が増えるので、根元側に位置する部分程、
その耐久力及びそれを動かすパワーを大きくすることが
望まれる。この点で改良した実施例を以下に図面を参照
しながら説明する。
By the way, in the articulated arm, a portion located closer to the root side has a larger load supported by an increase in its own weight and load moment.
It is desired to increase its durability and the power to move it. An embodiment improved in this respect will be described below with reference to the drawings.

【0029】図11で示すアームはそれぞれ筒状に形成
された各可撓管84a,84b,…,84eからなり、
その径は根元側に位置するもの程大きくして強度を高め
る。また、湾屈曲手段は次のように構成される。つま
り、各可撓管84a,84b,…,84eの内部には、
それぞれ複数本の記憶形状合金からなるSMAワイヤ8
5a,85b,…,85eが配置されている。これらの
各SMAワイヤ85a,85b,…,85eは、これに
対応する各可撓管84a,84b,…,84eの軸方向
に沿うとともに、例えば上下左右に90度の角間隔でそ
れぞれ位置する4本のものを有する。
The arm shown in FIG. 11 is made up of respective flexible tubes 84a, 84b,.
The larger the diameter is at the base, the higher the strength is. The bay bending means is configured as follows. That is, inside each of the flexible tubes 84a, 84b,.
SMA wire 8 composed of a plurality of memory shape alloys
, 85e are arranged. Each of the SMA wires 85a, 85b,..., 85e extends along the axial direction of the corresponding flexible tube 84a, 84b,. Having a book one.

【0030】さらに、各SMAワイヤ85a,85b,
…,85eの先端は、これに対応する各可撓管84a,
84b,…,84eの先端部にそれぞれ取着されてい
る。各SMAワイヤ85a,85b,…,85eの基端
側はこれに対応する各可撓管84a,84b,…,84
eに基端側にそれぞれ隣接する可撓管84b,84c,
…,84e、またはそれより基端側に導かれて取着され
ている。
Further, each of the SMA wires 85a, 85b,
, 85e are connected to the corresponding flexible tubes 84a, 84a,
84e are respectively attached to the distal ends. The base ends of the SMA wires 85a, 85b,..., 85e are connected to the corresponding flexible tubes 84a, 84b,.
e, flexible tubes 84b, 84c,
.., 84e, or a base end side thereof and attached.

【0031】また、各SMAワイヤ85a,85b,
…,85eは、これらにそれぞれ対応する各可撓管84
a,84b,…,84eがより基端側のもの程、順次太
くしてある。撚合したものの場合にはその素線を順次増
やす。また、同時に通電量を増してもよい。つまり、各
SMAワイヤ85a,85b,…,85eは、これに通
電した際、可撓管84a,84b,…,84eの根元側
のもの程、駆動力を高める構成としている。
Each of the SMA wires 85a, 85b,
, 85e are flexible tubes 84 corresponding to these, respectively.
a, 84b,..., 84e are successively thicker toward the base end. In the case of a twisted one, the number of the wires is sequentially increased. Further, the amount of energization may be increased at the same time. That is, the SMA wires 85a, 85b,..., 85e are configured such that, when energized, the driving force increases as the roots of the flexible tubes 84a, 84b,.

【0032】しかして、各可撓管84a,84b,…,
84eに対応したSMAワイヤ85a,85b,…,8
5eにおける上下左右のいずれかのものを選択してこれ
に通電すると、その記憶形状に応じて例えば収縮するか
ら、これを架設した可撓管84a,84b,…,84e
が、その収縮するSMAワイヤ85a,85b,…,8
5eの位置する向きへ屈曲する。
Thus, each of the flexible tubes 84a, 84b,.
SMA wires 85a, 85b, ..., 8 corresponding to 84e
When any one of upper, lower, left and right in 5e is selected and energized, it contracts, for example, according to its memory shape, so that flexible tubes 84a, 84b,.
, The SMA wires 85a, 85b,.
It bends to the direction where 5e is located.

【0033】この構成によれば、根元側に位置する部分
程、その耐久力及びそれを動かすパワーを大きくするこ
とができる。その他の点は前述した実施例のものと同様
である。
According to this configuration, the durability and the power to move it can be increased at the portion located closer to the root side. Other points are the same as those of the above-described embodiment.

【0034】図12で示すアームは、複数の可撓管86
を順に重ねて作ったものであり、内側のもの程、先端を
その隣接する外側のものよりも先に伸ばしてある。この
ため、根元側程可撓管86の重ねる数が多く、そのアー
ムの強度が増す。そして、隣接する外側のものよりも先
に伸びた各先端部分をそれぞれ湾曲することができる。
また、この各湾曲する先端部分がそれぞれ可撓管86
a,86b,…,86eを形成し、この各内側にはそれ
ぞれ複数本の記憶形状合金からなるSMAワイヤ87
a,87b,…,87eが配置されている。これらの各
SMAワイヤ87a,87b,…,87eは、例えば対
応する各可撓管86a,86b,…,86eの軸方向に
沿うとともに、上下左右に90度間隔でそれぞれ位置す
る4本のものからなる。さらに、各SMAワイヤ87
a,87b,…,87eの先端は、これに対応する各可
撓管86a,86b,…,86eの先端部にそれぞれ取
着されている。また、各SMAワイヤ87a,87b,
…,87eは、これらにそれぞれ対応する各可撓管86
a,86b,…,86eの基端側のもの程、順次太くし
てある。撚合したものの場合にはその素線を順次増や
す。つまり、各SMAワイヤ87a,87b,…,87
eは、これに通電した際、可撓管86a,86b,…,
86eの根元側のもの程、駆動力が高まる構成としてい
る。
The arm shown in FIG.
Are sequentially stacked, and the inner one has the tip extended before the adjacent outer one. For this reason, the number of the flexible tubes 86 to be superimposed increases toward the base, and the strength of the arm increases. And each front-end | tip part extended ahead of the adjacent outer thing can be curved respectively.
Further, each of the curved tip portions is a flexible tube 86.
a, 86b,..., 86e are formed inside each of the SMA wires 87 made of a plurality of memory shape alloys.
, 87e are arranged. Each of the SMA wires 87a, 87b,..., 87e is, for example, four wires extending along the axial direction of the corresponding flexible tube 86a, 86b,. Become. Further, each SMA wire 87
, 87e are attached to the distal ends of the corresponding flexible tubes 86a, 86b, ..., 86e, respectively. Also, each of the SMA wires 87a, 87b,
, 87e are flexible tubes 86 respectively corresponding to these.
The base end side of a, 86b,..., 86e is sequentially thicker. In the case of a twisted one, the number of the wires is sequentially increased. That is, each of the SMA wires 87a, 87b,.
e are flexible tubes 86a, 86b,.
The driving force is higher at the base side of 86e.

【0035】しかして、可撓管86a,86b,…,8
6eに対応したSMAワイヤ87a,87b,…,87
eにおける上下左右のいずれかのものを選択してこれに
通電すると、その記憶形状に応じて例えば収縮するか
ら、それに対応した可撓管86a,86b,…,86e
が、回動してSMAワイヤ87a,87b,…,87e
の位置する向きへ屈曲する。
Thus, the flexible tubes 86a, 86b,.
SMA wires 87a, 87b, ..., 87 corresponding to 6e
When any one of upper, lower, left and right in e is selected and energized, for example, it shrinks in accordance with the stored shape, so that the corresponding flexible tubes 86a, 86b,.
Rotate, and the SMA wires 87a, 87b,.
Bends in the direction where is located.

【0036】この構成によれば、根元側に位置する部分
程、その耐久力及びそれを動かすパワーを大きくするこ
とができる。その他の点は前述した実施例のものと同様
である。
According to this configuration, the durability and the power to move it can be increased at the portion located closer to the root side. Other points are the same as those of the above-described embodiment.

【0037】図13は前述したアームにおける1つの可
撓管における4本のSMAワイヤ(例えばSMAワイヤ
85b)の配置状態を示しており、図14は複数の可撓
管84a,84b,84c(あるいは86a,86b,
86c)におけるSMAワイヤ85a,85b,85c
(あるいはSMAワイヤ87a,87b,87c)の駆
動制御回路を示している。
FIG. 13 shows the arrangement of four SMA wires (for example, SMA wire 85b) in one flexible tube in the above-mentioned arm. FIG. 14 shows a plurality of flexible tubes 84a, 84b, 84c (or FIG. 14). 86a, 86b,
86c) SMA wires 85a, 85b, 85c
(Or SMA wires 87a, 87b, 87c).

【0038】図14において、例えば各可撓管84a,
84b,84cにおけるSMAワイヤ85a,85b,
85cは、それぞれ異なる制御用IC88を介して駆動
用電源89の電源ライン90に接続されている。制御用
IC88は、電源ライン90に重畳される信号重畳回路
91からのアドレス信号(シリアル転送)を受けてそれ
に対応したもののゲートを開き、それのSMAワイヤ8
5a,85b,85cに通電する。制御用IC(88)
は、前記アドレス信号を受けて選択的に駆動用電源89
を各SMAワイヤ85a,85b,85cにおける上下
左右のいずれかに接続するゲートの役目を果たす。
In FIG. 14, for example, each flexible tube 84a,
SMA wires 85a, 85b at 84b, 84c,
Reference numeral 85c is connected to a power supply line 90 of a driving power supply 89 via different control ICs 88. The control IC 88 receives the address signal (serial transfer) from the signal superimposing circuit 91 superimposed on the power supply line 90, opens the gate of the corresponding one, and opens the SMA wire 8
5a, 85b, 85c are energized. Control IC (88)
Receives the address signal and selectively drives the driving power supply 89.
Serves as a gate connecting any one of upper, lower, left and right of each of the SMA wires 85a, 85b, 85c.

【0039】前記アドレス信号は、CPU92におい
て、湾曲制御器93、挿入量検出手段94、術者の首振
り角信号発生器95からの各信号を受けてそれらのデー
タから演算して得る。湾曲制御器93は例えばジョイス
ティックからなる。挿入量検出手段94は、通常、能動
型内視鏡として作動する。また、術者の首振り角信号発
生器95の首振り角検出部は術者の頭に装着した装填具
96に取り付けられ、術者の首振り角度を検出する。そ
して、この首振り角に応じて出力する首振り角信号発生
器95の信号によって最先端の可撓管84a,86aを
湾曲するようになっている。このため、CPU92は、
それに応じたアドレス信号を信号重畳回路91を介して
電源ライン90に乗せ、制御用IC88により、その最
先端の可撓管84a(86a)におけるSMAワイヤ8
5a(87a)のいずれかを選択してそれに通電駆動す
る。
The address signal is obtained by the CPU 92 receiving signals from the bending controller 93, the insertion amount detecting means 94, and the surgeon's swing signal generator 95 and calculating from the data. The bending controller 93 is composed of, for example, a joystick. The insertion amount detecting means 94 normally operates as an active endoscope. The swing angle detector of the surgeon angle signal generator 95 is attached to a loading device 96 mounted on the surgeon's head to detect the swing angle of the surgeon. Then, the flexible tubes 84a and 86a at the forefront are bent by the signal of the swing angle signal generator 95 which is output according to the swing angle. For this reason, the CPU 92
The corresponding address signal is applied to the power supply line 90 via the signal superimposing circuit 91, and the control IC 88 causes the SMA wire 8 in the most advanced flexible tube 84a (86a).
5a (87a) is selected and energized and driven.

【0040】術者の頭に装着した装填具96には、カメ
ラコントロールユニット97からの映像信号を受ける液
晶立体ディスプレイ(HDTV)98が装着されてい
て、術者はそれにより内視鏡視野内を立体的に観察でき
るようになっている。前記アームの湾曲形状や内視鏡の
位置は、モニタ99において表示される。
A liquid crystal stereoscopic display (HDTV) 98 for receiving a video signal from a camera control unit 97 is mounted on the loading device 96 mounted on the surgeon's head. It can be observed three-dimensionally. The curved shape of the arm and the position of the endoscope are displayed on the monitor 99.

【0041】操作室100において、術者は挿入量コン
トローラ101と前記湾曲制御器93のジョイスティッ
クを操作することにより、前記アームの湾曲状態を遠隔
的に操作することができる。術者が最先端のリンク84
a(86a)を見る角度でその首振り角度が首振り角信
号発生器95で検出され、それに応じたアドレス信号を
転送して対応した制御用IC88を開放し、対応した屈
曲駆動用ワイヤ85a(87a)のいずれかのものを選
択して通電駆動することにより、所要の向きと角度に湾
曲する。湾曲制御器93のジョイスティックを操作する
ことにより、前記アームの他のリンクの部分を湾曲する
ことができる。
In the operation room 100, the operator can remotely control the bending state of the arm by operating the insertion amount controller 101 and the joystick of the bending controller 93. The surgeon's cutting-edge link 84
a (86a) is detected by the swing angle signal generator 95, and the corresponding address signal is transferred to open the corresponding control IC 88, and the corresponding bending drive wire 85a ( By selecting one of the components 87a) and energizing and driving it, it bends to the required direction and angle. By operating the joystick of the bending controller 93, the other link portion of the arm can be bent.

【0042】図15は他のアームを示すが、これは各湾
曲体部分がそのアームの基端(根元)側程、径を太くし
ている点についは、前述したものと同じであるが、ここ
では、各湾曲体部分を複数の関節駒105によって構成
している。各関節駒105はその隣接端を上下位置と左
右位置で交互に枢着して連結してなり、これのアーム部
分を上下左右に湾曲できるように構成した。また、上下
左右に位置させてこれに組み込む各SMAワイヤ106
をコイル状に形成した。この他の点については前述した
ものと同様に構成し、また、応用できるものである。
FIG. 15 shows another arm, which is the same as that described above in that each curved portion has a larger diameter toward the base end (root) of the arm. Here, each curved body portion is constituted by a plurality of joint pieces 105. Each joint piece 105 is constituted by alternately pivoting and connecting adjacent ends of the joint piece at an up-down position and a left-right position, so that an arm portion thereof can be bent up, down, left and right. Also, each SMA wire 106 which is positioned vertically, horizontally, and incorporated therein
Was formed in a coil shape. The other points are the same as those described above, and can be applied.

【0043】図16は同じく関節駒105を使用したも
のにおいて、その関節駒105に対してSMAワイヤ1
06の組込む一例を示している。同図(B)で示すよう
に、関節駒105はこれが属するリンク107の上下左
右に位置して配置される各SMAワイヤ106、及び他
の内蔵物をそれぞれ通す4つの孔108を上下左右の対
応部分に形成している。さらに、同じ関節駒105はそ
の中央に挿通用孔109を形成しており、この挿通用孔
109にはこの関節駒105が属するリンク107より
も前方のリンクに配設する屈曲駆動用ワイヤ106をま
とめて通すようになっている。
FIG. 16 shows a case where the joint piece 105 is also used.
06 shows an example of incorporating the same. As shown in FIG. 3B, the joint piece 105 is provided with four SMA wires 106 disposed at the top, bottom, left and right of the link 107 to which it belongs, and four holes 108 through which other built-in components are respectively passed. Formed in the part. Further, the same joint piece 105 has an insertion hole 109 formed at the center thereof, and a bending drive wire 106 disposed on a link forward of the link 107 to which the joint piece 105 belongs is formed in the insertion hole 109. It is designed to be passed all at once.

【0044】また、各SMAワイヤ106は多関節アー
ムの根元まで導かれている。このため、各関節アームの
長さとした場合に比べてSMAワイヤ106の縮み量を
大きくとれる。なお、SMAワイヤ106の収縮はその
全長において起るが、関節アームの中央を通るところで
は湾曲させる力が働かないため、湾曲させようとする特
定の関節アームのみが湾曲駆動させられる。この場合、
そのSMAワイヤ106が直線状であってもコイル状で
あってもよい。
Each SMA wire 106 is led to the base of the articulated arm. Therefore, the amount of contraction of the SMA wire 106 can be increased as compared with the case where the length of each joint arm is set. Although the SMA wire 106 contracts along its entire length, no bending force acts on the center of the joint arm, so that only the specific joint arm to be bent is driven to bend. in this case,
The SMA wire 106 may be linear or coil-shaped.

【0045】図17は関節アームを駆動するSMAワイ
ヤ106をその関節アームの中央寄りに配置する例であ
る。このようにすれば、SMAワイヤ106の同一の変
形量に対してより大きい湾曲角が得られる。他の構成に
ついては前述したものと同様である。
FIG. 17 shows an example in which the SMA wire 106 for driving the joint arm is arranged near the center of the joint arm. In this way, a larger bending angle can be obtained for the same amount of deformation of the SMA wire 106. Other configurations are the same as those described above.

【0046】図18は関節アームを駆動するSMAワイ
ヤ106がその関節アームの長さよりも長く、それを幾
重にも折り畳んではる。1本または1重にした場合に比
べてその変形量が大きくなり大きい湾曲角と湾曲力が得
られる。他の構成については前述したものと同様であ
る。
FIG. 18 shows that the SMA wire 106 for driving the articulated arm is longer than the length of the articulated arm and is folded in multiple layers. The amount of deformation is greater than in the case of single or single layer, and a large bending angle and bending force can be obtained. Other configurations are the same as those described above.

【0047】図19は空気圧を利用して湾曲する多関節
アームについての例である。各関節アーム110は前述
した場合と同様な理由で基端側のもの程、径を太くした
多孔性チューブ111からそれぞれ形成されている。こ
れらの各多孔性チューブ111は、同図(B)で示すよ
うに周辺に複数の空気穴112を形成し、中央には内蔵
物を通す孔113を形成してなる。また、各関節アーム
110における多孔性チューブ111は手元側のもの
程、太くしてその可撓性を小さくしてある。各多孔性チ
ューブ111の外周には、膨らみ防止用繊維114を巻
き付けてあり、この膨らみ防止用繊維114は編成され
て筒状に形成されている。もっとも、編成しないで単線
を巻き付けるものであってもよい。
FIG. 19 shows an example of an articulated arm that bends by using air pressure. Each joint arm 110 is formed of a porous tube 111 having a larger diameter toward the proximal end for the same reason as described above. Each of these porous tubes 111 has a plurality of air holes 112 formed in the periphery as shown in FIG. 3B and a hole 113 formed in the center for passing the built-in material. The porous tube 111 of each joint arm 110 is thicker and less flexible as it is closer to the hand. A swelling prevention fiber 114 is wound around the outer periphery of each porous tube 111, and the swelling prevention fiber 114 is knitted and formed into a tubular shape. However, a single wire may be wound without knitting.

【0048】そして、各関節アーム110ごとにその選
択した空気穴112に送気すれば、その向きへ選択的に
湾曲させることができる。なお、同じ側の空気穴112
を連通して同時に送気すれば、全体を同じ向きに湾曲さ
せることができる。また、関節アーム110を構成する
多孔性チューブ111を根元側のもの程、長くすれば、
それに応じて変形時のストロークを大きくできる。
Then, if air is supplied to the selected air hole 112 for each joint arm 110, it can be selectively bent in that direction. The air holes 112 on the same side
Can be bent simultaneously in the same direction. Further, if the length of the porous tube 111 constituting the joint arm 110 is increased toward the base side,
Accordingly, the stroke at the time of deformation can be increased.

【0049】図20は、前述した多孔性チューブ111
の外周に被着するブレード状の膨らみ防止用繊維114
の巻付けピッチが根元側のもの程、密にしてある。これ
により手元側のもの程、その可撓性をより小さくなるよ
うにしてある。また、同じ目的で膨らみ防止用繊維11
4の太さを手元側のもの程、太くしてもよい。
FIG. 20 shows the porous tube 111 described above.
Bulging prevention fiber 114 adhered to the outer periphery of the blade
The closer the winding pitch is to the root side, the denser the winding pitch. As a result, the flexibility of the hand side becomes smaller. In addition, the swelling preventing fiber 11 is used for the same purpose.
4 may be made thicker as it is closer to the hand.

【0050】なお、多関節アームとしては、前述したよ
うなものに限定されるものではない。例えば圧電ポリマ
や液晶ポリマによって多関節アームを構成し、通電など
によって湾屈曲駆動するようにしてもよい。この場合、
各関節アームが根元(基端)側ほどその厚さを厚くする
等、可撓性を順次変え、同時に根元(基端)側のものほ
ど通電量を多くするとよい。また、根元(基端)側のも
のほど圧電定数の大きい圧電ポリマを使用してもよいも
のである。
The articulated arm is not limited to the one described above. For example, a multi-joint arm may be formed of a piezoelectric polymer or a liquid crystal polymer, and may be driven to bend by energization or the like. in this case,
It is preferable to sequentially change the flexibility, such as increasing the thickness of each joint arm toward the base (proximal end) side, and at the same time, to increase the amount of electricity as the joint arm near the base (proximal end). Further, a piezoelectric polymer having a larger piezoelectric constant may be used at the base (base end) side.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、処置具用
アームの他にマスターアームを設け、そのマスターアー
ムを操作することによって処置具用アームを駆動するよ
うにしたものであるから、術者は操作が簡単で、かつ正
確な処置作業を行なうことができる。
As described above, in the present invention, a master arm is provided in addition to the treatment instrument arm, and the treatment instrument arm is driven by operating the master arm. The operator can perform an accurate treatment operation with simple operation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例に係る処置装置の概略的
な全体構成の説明図。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a schematic overall configuration of a treatment apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同じく本発明の第1の実施例に係る処置装置の
体内挿入部分の斜視図。
FIG. 2 is a perspective view of a body insertion portion of the treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図3】同じく本発明の第1の実施例に係る処置装置の
マスタアームの斜視図。
FIG. 3 is a perspective view of a master arm of the treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図4】同じく本発明の第1の実施例に係る処置装置の
電子制御回路の説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram of an electronic control circuit of the treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図5】同じく本発明の第1の実施例に係る処置装置の
関節の構成を示す説明図。
FIG. 5 is an explanatory view showing the configuration of a joint of the treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図6】同じく本発明の第1の実施例に係る処置装置の
関節の動きの説明図。
FIG. 6 is an explanatory view of the movement of the joint of the treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図7】同じく本発明の第1の実施例に係る処置装置の
各処置具の説明図。
FIG. 7 is an explanatory view of each treatment tool of the treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図8】処置装置のアームの変形例を示す説明図。FIG. 8 is an explanatory view showing a modification of the arm of the treatment device.

【図9】処置装置のアームの他の変形例を示す説明図。FIG. 9 is an explanatory view showing another modification of the arm of the treatment apparatus.

【図10】処置装置のアームのさらに他の変形例を示す
説明図。
FIG. 10 is an explanatory view showing still another modified example of the arm of the treatment apparatus.

【図11】処置装置のアームのさらに他の変形例を示す
説明図。
FIG. 11 is an explanatory view showing still another modified example of the arm of the treatment apparatus.

【図12】処置装置のアームのさらに他の変形例を示す
説明図。
FIG. 12 is an explanatory view showing still another modified example of the arm of the treatment apparatus.

【図13】その処置装置のアームの斜視図。FIG. 13 is a perspective view of an arm of the treatment device.

【図14】その処置装置のアームの駆動システムの概略
的な構成を示す説明図。
FIG. 14 is an explanatory view showing a schematic configuration of an arm drive system of the treatment apparatus.

【図15】処置装置のアームの他の変形例を示す側面
図。
FIG. 15 is a side view showing another modification of the arm of the treatment apparatus.

【図16】処置装置のアームの他の変形例を示す斜視
図。
FIG. 16 is a perspective view showing another modification of the arm of the treatment apparatus.

【図17】処置装置のアームの他の変形例を示す要部の
斜視図。
FIG. 17 is a perspective view of a main part showing another modification of the arm of the treatment apparatus.

【図18】処置装置のアームの他の変形例を示す要部の
斜視図。
FIG. 18 is a perspective view of a main part showing another modification of the arm of the treatment apparatus.

【図19】処置装置のアームの他の変形例を示す側面
図。
FIG. 19 is a side view showing another modification of the arm of the treatment apparatus.

【図20】処置装置のアームの他の変形例を示す側面
図。
FIG. 20 is a side view showing another modification of the arm of the treatment apparatus.

【符号の説明】 1…患者、2…手術台、3…内視鏡、11…管内処置装
置、12…操作制御盤、16…電子制御回路、17…処
置用アーム、18…マスタアーム、20a,20b,2
0c…関節、23…処置具、24…接触センサ、25
a,25b,25c…関節、32…ブレーキ用アクチュ
エータ駆動回路、33…位置検出回路、34…アクチュ
エータ駆動回路、37…送り量設定回路、41…球体、
42…受け座、43a,43b,43c…積層圧電素
子、a,b,c…ポテンショメータ、A,B,C…屈曲
駆動用アクチュエータ、α,β,γ…ブレーキ用アクチ
ュエータ、84a,84b,84c…可撓管、85a,
85b,85c…SMAワイヤ、87a,87b,87
c…SMAワイヤ、88…制御用IC、90…電源ライ
ン、92…CPU、105…湾曲駒、106…SMAワ
イヤ、107…湾曲体。
[Description of Signs] 1 ... Patient, 2 ... Operating table, 3 ... Endoscope, 11 ... Intraluminal treatment device, 12 ... Operation control panel, 16 ... Electronic control circuit, 17 ... Treatment arm, 18 ... Master arm, 20a , 20b, 2
0c: joint, 23: treatment tool, 24: contact sensor, 25
a, 25b, 25c: joint, 32: actuator drive circuit for brake, 33: position detection circuit, 34: actuator drive circuit, 37: feed amount setting circuit, 41: sphere,
42 ... receiving seat, 43a, 43b, 43c ... laminated piezoelectric element, a, b, c ... potentiometer, A, B, C ... bending drive actuator, α, β, γ ... brake actuator, 84a, 84b, 84c ... Flexible tube, 85a,
85b, 85c ... SMA wire, 87a, 87b, 87
c: SMA wire, 88: control IC, 90: power supply line, 92: CPU, 105: bending piece, 106: SMA wire, 107: bending body.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢部 久雄 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 伊藤 秀雄 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 此村 優 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 中田 明雄 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 塚越 壯 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 大明 義直 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 巽 康一 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 森 康雄 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 野澤 龍介 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 藤村 毅直 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 石川 明文 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 安達 英之 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 藤尾 浩司 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 崎山 勝則 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 中村 剛明 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 岡田 孝夫 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−256106(JP,A) 特開 平3−99647(JP,A) 特開 平2−71730(JP,A) 実開 平2−145984(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 1/00 - 1/32 A61B 17/00 - 17/60 実用ファイル(PATOLIS) 特許ファイル(PATOLIS)────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Hisao Yabe 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inside the Olympus Optical Industries Co., Ltd. (72) Inventor Hideo Ito 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inside the Olympus Optical Industry Co., Ltd. (72) Inventor: Yu Konomura 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inside the Olympus Optical Industry Co., Ltd. (72) Akio Nakata 2-43-2, Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo No. Within Olympus Optical Co., Ltd. (72) Inventor Tsuyoshi Tsukagoshi 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inside Olympus Optical Co., Ltd. (72) Yoshinao Daiaki 2-43-2, Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo No. Olympus Optical Co., Ltd. (72) Inventor Koichi Tatsumi 2-43-2 Hatagaya Shibuya-ku Tokyo Inside the Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Yasuo Mori 2-43-2, Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo O-Limpus Optical Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Ryusuke Nozawa 2-43-2, Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo O-Limpus Optical Inside the Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Takenao Fujimura 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo O-limpus Optical Industry Co., Ltd. (72) Inventor Akifumi Ishikawa 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo O-limpus In Optical Industry Co., Ltd. (72) Inventor Hideyuki Adachi 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo O-limpus Optical Industry Co., Ltd. (72) Inventor Koji Fujio 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo O-limpus In Optical Industry Co., Ltd. (72) Katsunori Sakiyama 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo O Olympus Optical Industrial Co., Ltd. (72) Takeaki Nakamura 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo O (72) Inventor Okada, inside of Limpus Optical Co., Ltd. Takao 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Olympus Optical Co., Ltd. (56) References JP-A-62-256106 (JP, A) JP-A-3-99647 (JP, A) JP-A-2 −71730 (JP, A) Hira 2-1455984 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) A61B 1/00-1/32 A61B 17/00-17/60 Practical file (PATOLIS) Patent file (PATOLIS)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 操作者により操作されるマスターアーム
と、 アームの先端側に設けられた処置具と、アームの、前記
処置具より基端側に設けられた少なくとも一つの湾屈曲
部と、該湾屈曲部に設けられ、湾屈曲部の前後における
アーム同士の角度を変更する為の駆動手段とを有する処
置用アームと、 前記マスターアームの操作状態を検出し、前記駆動手段
を制御して前記処置用アームの湾屈曲部を駆動する制御
手段と、 を具備することを特徴とする処置装置。
A master arm operated by an operator; a treatment tool provided on a distal end side of the arm; and at least one bay bent portion provided on a base end side of the arm with respect to the treatment tool. A treatment arm provided at the bay bend and having a drive unit for changing the angle between the arms before and after the bay bend, detecting an operation state of the master arm, controlling the drive unit, Control means for driving the bay bent portion of the treatment arm.
【請求項2】 少なくとも一つの湾屈曲部を有してお
り、操作者により操作されるマスターアームと、 前記マスターアームに設けられた湾屈曲部の湾屈曲状態
を検出する検出手段と、 前記マスターアームと相似形状に形成されており、先端
側に設けられた処置具と、前記マスターアームに設けら
れた湾屈曲部と相似位置に配置された湾屈曲部と、該湾
屈曲部を湾屈曲駆動する駆動手段とを有する処置用アー
ムと、 前記検出手段の出力に基づき、前記マスターアーム側の
湾屈曲部に相当する処置用アーム側の湾屈曲部を駆動す
るように、前記駆動手段を制御する制御手段と、 を具備することを特徴とする処置装置。
2. A master arm having at least one bay bend, operated by an operator, detection means for detecting a bay bend state of the bay bend provided on the master arm, and the master A treatment instrument provided on the distal end side, a bay bend provided at a position similar to the bay bend provided on the master arm, and a bay bend driving the bay bend. A treatment arm having a driving means for controlling the driving means, based on an output of the detection means, so as to drive a bay bending part on the treatment arm side corresponding to the bay bending part on the master arm side. A treatment device, comprising: control means.
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Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69312053T2 (en) * 1992-01-21 1997-10-30 Stanford Res Inst Int TELEOPERATEURSYSTEM AND METHOD WITH TELE PRESENCE
US5631973A (en) * 1994-05-05 1997-05-20 Sri International Method for telemanipulation with telepresence
US5524180A (en) * 1992-08-10 1996-06-04 Computer Motion, Inc. Automated endoscope system for optimal positioning
JPH07328014A (en) * 1994-06-10 1995-12-19 Olympus Optical Co Ltd Surgical device
JP3540362B2 (en) * 1994-06-14 2004-07-07 オリンパス株式会社 Surgical manipulator control system and control method
JP3419869B2 (en) * 1993-12-28 2003-06-23 オリンパス光学工業株式会社 Medical equipment
JPH08117238A (en) * 1994-10-25 1996-05-14 Olympus Optical Co Ltd Surgical manipulator
JPH0871071A (en) * 1994-09-01 1996-03-19 Olympus Optical Co Ltd Operating manipulator apparatus
JP3402797B2 (en) * 1994-11-07 2003-05-06 オリンパス光学工業株式会社 Endoscope image display system
JPH08164148A (en) * 1994-12-13 1996-06-25 Olympus Optical Co Ltd Surgical operation device under endoscope
JP3504361B2 (en) * 1995-01-23 2004-03-08 オリンパス株式会社 Head mounted video display
JPH08215204A (en) * 1995-02-08 1996-08-27 Olympus Optical Co Ltd Medical manipulator
JP3628743B2 (en) * 1995-02-22 2005-03-16 オリンパス株式会社 Medical manipulator
JPH08280697A (en) * 1995-04-20 1996-10-29 Olympus Optical Co Ltd Manipulator device for operation
JP3550966B2 (en) * 1996-09-18 2004-08-04 株式会社日立製作所 Surgical equipment
JPH11198069A (en) * 1998-01-09 1999-07-27 Agency Of Ind Science & Technol Oscillating micro-device and micro-machine provided with it
US6096004A (en) * 1998-07-10 2000-08-01 Mitsubishi Electric Information Technology Center America, Inc. (Ita) Master/slave system for the manipulation of tubular medical tools
JP4297550B2 (en) * 1999-03-19 2009-07-15 オリンパス株式会社 Working arm drive unit
US10835307B2 (en) * 2001-06-12 2020-11-17 Ethicon Llc Modular battery powered handheld surgical instrument containing elongated multi-layered shaft
JP3944651B2 (en) * 2004-03-30 2007-07-11 独立行政法人科学技術振興機構 Active tube driving device and control stick for active tube driving device
US20070106317A1 (en) 2005-11-09 2007-05-10 Shelton Frederick E Iv Hydraulically and electrically actuated articulation joints for surgical instruments
JP5011060B2 (en) * 2007-10-22 2012-08-29 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Medical equipment
JP5412870B2 (en) * 2009-02-24 2014-02-12 日本精工株式会社 Robot finger
US8424941B2 (en) * 2009-09-22 2013-04-23 GM Global Technology Operations LLC Robotic thumb assembly
US11090104B2 (en) 2009-10-09 2021-08-17 Cilag Gmbh International Surgical generator for ultrasonic and electrosurgical devices
US8852174B2 (en) * 2009-11-13 2014-10-07 Intuitive Surgical Operations, Inc. Surgical tool with a two degree of freedom wrist
US9408622B2 (en) 2012-06-29 2016-08-09 Ethicon Endo-Surgery, Llc Surgical instruments with articulating shafts
US9283045B2 (en) * 2012-06-29 2016-03-15 Ethicon Endo-Surgery, Llc Surgical instruments with fluid management system
WO2014136583A1 (en) 2013-03-05 2014-09-12 Olympus Corporation Operation input device and master-slave system
JP6173089B2 (en) 2013-07-24 2017-08-02 オリンパス株式会社 Control method for medical master-slave system
US11628009B2 (en) * 2014-12-17 2023-04-18 Biosense Webster (Israel) Ltd. EP catheter with trained support member, and related methods
US10194973B2 (en) 2015-09-30 2019-02-05 Ethicon Llc Generator for digitally generating electrical signal waveforms for electrosurgical and ultrasonic surgical instruments
US11229471B2 (en) 2016-01-15 2022-01-25 Cilag Gmbh International Modular battery powered handheld surgical instrument with selective application of energy based on tissue characterization
US11103992B2 (en) * 2017-02-28 2021-08-31 Canon Kabushiki Kaisha Apparatus of continuum robot
US11944366B2 (en) 2019-12-30 2024-04-02 Cilag Gmbh International Asymmetric segmented ultrasonic support pad for cooperative engagement with a movable RF electrode
US11812957B2 (en) 2019-12-30 2023-11-14 Cilag Gmbh International Surgical instrument comprising a signal interference resolution system
US11786294B2 (en) 2019-12-30 2023-10-17 Cilag Gmbh International Control program for modular combination energy device
US11786291B2 (en) 2019-12-30 2023-10-17 Cilag Gmbh International Deflectable support of RF energy electrode with respect to opposing ultrasonic blade
US11950797B2 (en) 2019-12-30 2024-04-09 Cilag Gmbh International Deflectable electrode with higher distal bias relative to proximal bias
US11937863B2 (en) 2019-12-30 2024-03-26 Cilag Gmbh International Deflectable electrode with variable compression bias along the length of the deflectable electrode
US11779387B2 (en) 2019-12-30 2023-10-10 Cilag Gmbh International Clamp arm jaw to minimize tissue sticking and improve tissue control

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