JP5927279B2 - 手術器械の高さ調整連結装置 - Google Patents
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Description
本発明は、低侵襲手術（Minimally Invasive Surgery）の内視鏡手術器械に関し、特に低侵襲手術器械の高さ調整連結装置に関する。
医学技術が進歩するにつれて、新しい手術技術が絶えず生まれてきている。患者に迅速で、リスクが小さく、回復時間も短い手術を受けさせる手術技術は、医学界において求め続けてきた目標であり、近年盛んになっている低侵襲手術は、その一つである。例えば、腹腔鏡手術は、内視鏡映像技術及びマイクロ手術器械を用いて、患者に対して予め大きな開創を必要とせずに手術を行うことができるため、患者の失血量を大幅に低減させるだけでなく、傷口も小さいので患者を早期に回復させることができる。
しかし、腹腔鏡手術を行うとき、医師は内視鏡映像ユニット及び手術器械ユニットを同時に操作して患者の体内に挿入し、内視鏡を見ながら手術をする必要があるため、関連器械の把持又は操作において医師はロボットアームによるサポートが必要となる。低侵襲手術では傷口の制約により、手術器械は挿入点を中心に回動又は移動しなければならないところ、ＲＣＭ（Remote of Center Motion：遠隔運動中心）機構は、手術器械のための相対的に固定した挿入点（ＲＣＭ点）位置を供して、医師が低侵襲手術器械を人体に挿入する際にロボット自体の運動中心点と身体への侵入点とがすでに相互に重なり合っていることを確保し、人体の傷口が手術器械の移動によって拡大して低侵襲手術の主旨と効果が失われることを回避する。
低侵襲手術器械は通常多自由度を有するように設計され、これによってはじめて手術器械における手術器具を人体に進入させることができる。例えば、米国特許第８２８７５２２号公報では、６自由度ロボットアームにおいて、順運動学・逆運動学数式を用いる方法で、手術器械のＲＣＭ点と人体の手術侵入点とを相互に重なり合せるようにしている。
しかしながら、上記方法では数学計算が複雑であり、安全面が懸念される。計算ミスがあればロボットアームが人体表面に接触して感染が生じ兼ねないので、改良改善が必要である。
本発明は上記問題に鑑みて、操作が便利で、機構調整方法によって計算ミスによるロボットアームの人体への接触問題を回避することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る手術器械の高さ調整連結装置は、支持ユニットと、手術器械ユニットと、連結装置と、を含み、前記支持ユニットは、２自由度以上を有する連桿機構を備えて構成され、且つ、前記連桿機構の末端に滑動部を有し、前記手術器械ユニットは２自由度以上を有する連桿機構を備えて構成され、且つ、前記手術器械ユニットは固定部を有し、前記連接装置は、把持部と調整部に区分され、前記把持部は使用者が把持して前記支持ユニットの移動方向を操縦するために供され、前記調整部は前記滑動部に套設され、且つ、前記調整部の末端と前記固定部とが連結され、前記調整部が固定部材によって前記滑動部及び前記固定部に固定され、前記調整部は、前記滑動部に対して滑り移動して、前記手術器械ユニットと前記支持ユニットとの高度差を調整することができる。
また、好ましくは、前記把持部には、前記支持ユニットの連桿機構の自由度が解放される又はロックされることを制御する制御ボタンが設けられている。
また、好ましくは、前記固定部材はネジで、前記滑動部及び前記固定部はＣ型構造であり、前記ネジによって前記Ｃ型構造の間隙が縮小して、前記滑動部及び前記固定部が前記調整部に固定される。
これによって、本発明においては、当該連結装置によって手術器械と人体との間に所定の安全距離を保たせることによって、操作過程において手術器械が人体と接触しないようにし、感染や接触によって身体が受傷するという問題が発生することを回避する。
図１から図７を参照されたい。本発明の好適な一の実施形態である。本発明に係る手術器械の高さ調整連結装置は、支持ユニット１、手術器械ユニット３及び連結装置２を含む。支持ユニット１は、２自由度以上を有する連桿機構（Ｌｉｎｋａｇｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を備えて構成される。連桿機構は本発明の技術重点ではなく、且つ慣用技術であるので、ここでは説明を省略する。当該連桿機構の末端に、滑動部１１を有し、本実施形態において当該滑動部１１はＣ型構造である。また、Ｃ型中に穿孔１１１を有し、Ｃ型の両端部の間を間隙１１２と定義する。当該滑動部１１は、Ｃ型の一の端部から当該間隙１１２を貫通してＣ型の他の端部に達するネジ孔１１３を有する。手術器械ユニット３は、２自由度以上を有する連桿機構を備えて構成される。当該手術器械ユニット３は、固定部３１を有し、本実施形態において当該固定部３１はＣ型構造である。また、Ｃ型中に貫通孔３１１を有し、Ｃ型の両端部の間を間隙３１２と定義する。当該固定部３１は、Ｃ型の一の端部から当該間隙３１２を貫通してＣ型の他の端部に達するネジ孔３１３を有する。連結装置２は、把持部２２及び調整部２１に区分され、当該把持部２２は使用者が把持して当該支持ユニット１の移動方向を操縦するために供される。当該調整部２１は当該滑動部１１の穿孔１１１に套設され、当該調整部２１の末端は当該固定部３１の貫通孔３１１に套設され、当該滑動部１１及び固定部３１は固定部材４によってネジ孔１１３、３１３に螺設される。当該固定部材４は本実施形態においてはネジであり、固定部材４を固く締めることによって当該間隙１１２、３１２が縮小し、対応して穿孔１１１及び貫通孔３１１が縮小して当該調整部２１と干渉し、これによって調整部２１が当該滑動部１１及び固定部３１に固定される。当該調整部２１は、当該滑動部１１に対して滑り移動して、当該手術器械ユニット３と当該支持ユニット１との高度差Ｈを調整することができる。図３及び図４を参照されたい。図３と図４は、手術器械ユニット３と支持ユニット１との高度差Ｈの距離が異なる。
また、当該連結装置２による支持ユニット１への操縦がさらにスムーズになるように、本実施形態においては、当該把持部２２に制御ボタン２３が設けられている。当該制御ボタン２３は当該支持ユニット１の連桿機構の自由度が解放される又はロックされることを制御するものである。従って、使用者は、当該把持部２２を把持して当該支持ユニット１の自由度を即時に制御することができ、これによって、当該手術器械ユニット３を適切な位置に移動することができる。
以上のように、本発明が「産業上の利用可能性を有する」ことには疑いの余地がない。また、本実施例において開示した技術的特徴は、出願前に刊行物に掲載されたことも、公開使用されたこともなく、上記の効果増進の事実を有するだけでなく、付加的な効果も見損なうことができない。よって、本発明の「新規性」及び「進歩性」は特許法規の規定を満たしており、法に従って特許出願をするので、審査を通じて早期に特許査定がされることを期待する。
以上の実施例による開示は本発明を説明するためのもので、本発明を限定するものではない。従って、数値の変更や等効素子の置換等は、いずれも本発明の範囲に含まれる。
１ 支持ユニット
１１ 滑動部
１１１ 穿孔
１１２ 間隙
１１３ ネジ孔
２ 連結装置
２１ 調整部
２２ 把持部
２３ 制御ボタン
３ 手術器械ユニット
３１ 固定部
３１１ 貫通孔
３１２ 間隙
３１３ ネジ孔
４ 固定部材
Ｈ 高度差
１１ 滑動部
１１１ 穿孔
１１２ 間隙
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３ 手術器械ユニット
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３１１ 貫通孔
３１２ 間隙
３１３ ネジ孔
４ 固定部材
Ｈ 高度差
Claims (5)
- 手術器械の高さ調整連結装置であって、
受動支持ユニットと、能動手術器械ユニットと、連結装置と、を含み、
前記受動支持ユニットは、２自由度以上を有する連桿機構を備えて構成され、且つ、前記連桿機構の末端に滑動部を有し、
前記能動手術器械ユニットは２自由度以上を有する連桿機構を備えて構成され、且つ、前記能動手術器械ユニットは固定部を有し、
前記連結装置は、把持部と調整部に区分され、前記把持部は使用者が把持して前記受動支持ユニットの移動方向を操縦するために供され、前記滑動部が前記調整部に套設され、且つ、前記調整部の末端と前記固定部とが連結され、前記調整部が固定部材によって前記滑動部及び前記固定部に固定され、
前記調整部は、前記滑動部に対して滑り移動して、前記能動手術器械ユニットと前記受動支持ユニットとの高度差を調整することができる
手術器械の高さ調整連結装置。 - 請求項１に記載の手術器械の高さ調整連結装置であって、
前記受動支持ユニットは、前記受動支持ユニットの前記連桿機構の回転関節がブレーキシステムを備えて構成されている
手術器械の高さ調整連結装置。 - 請求項１に記載の手術器械の高さ調整連結装置であって、
前記受動支持ユニットは、前記受動支持ユニットの前記連桿機構の回転関節がモーターシステムを備えて構成されている
手術器械の高さ調整連結装置。 - 請求項１に記載の手術器械の高さ調整連結装置であって、
前記把持部には、前記受動支持ユニットの連桿機構の自由度が解放される又はロックされることを制御する制御ボタンが設けられている
手術器械の高さ調整連結装置。 - 請求項１に記載の手術器械の高さ調整連結装置であって、
前記固定部材はネジで、前記滑動部及び前記固定部はＣ型構造であり、前記ネジによって前記Ｃ型構造の間隙が縮小して、前記滑動部及び前記固定部が前記調整部に固定される
手術器械の高さ調整連結装置。
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