JP6001228B1 - 内視鏡保持装置 - Google Patents

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Abstract

本発明は、カウンターウエイトの変位領域を狭小化し円滑動作を確保する内視鏡保持装置を提供することを目的とし、そのために、本発明の内視鏡保持装置は、ベース部10と、支柱9と、支柱の第1連結部51で回動する第1リンク11と、第1連結部で回動する第2リンク12と、第2連結部52で回動する第3リンク13と、第1,第3リンクを平行に維持し第2リンクと平行に維持され内視鏡を保持可能な第4リンク14と、第1リンクに連結され第1カウンターウエイト41を備え鉛直垂下される第5リンク15と、第2連結部に連結され鉛直垂下される第2カウンターウエイト42と、第3連結部53で回動し一腕が第5リンクに第4連結部で連結され一腕は第1リンクと平行に維持される第6リンク16と、1端が第1突出部11dの第5連結部55で回動し2端が第2突出部16nの第6連結部56で回動する第7リンク17とを備え、第1,第5,第6,第3連結部が平行四辺形を形成する位置に配設される。

Description

この発明は、内視鏡等の医療用器具を術者に代わって保持すると共に、保持した医療用器具を任意の位置に維持することが可能な内視鏡保持装置に関するものである。
近年、内視鏡を用いた外科手術、例えば腹腔鏡手術等が実施されている。内視鏡を用いた外科手術では、通常の外科手術に比べて切開範囲が小さくなるので患者に対する負担を軽減することができるという利点がある。この種の内視鏡下での外科手術には、体腔内を観察するための硬性内視鏡が広く用いられる。この硬性内視鏡は、腹壁に刺入したトラカール等のガイド部材を介して腹腔内に挿入されて使用される。その手術中において、当該内視鏡は、術者若しくはスコピストと呼ばれる介助者(助手)によって保持されることが一般的である。術者又はスコピストは、手術中に内視鏡の進退動作、旋回動作或いは傾斜動作等を行って体腔内の所望の部位の観察が行われる。
また、近年においては、腹腔鏡手術等で使用される内視鏡や処置具(以下、内視鏡等という)を術者やスコピストに代わって機械的に保持する内視鏡保持装置が提案されている。この内視鏡保持装置を用いることにより、術者やスコピストにかかる負荷の軽減や手術に携わる人員の削減等を行って、効率的な手術が行われるようになっている。
上記内視鏡保持装置の従来の形態としては、例えば、手術等に利用可能な空間(手術室等の臨床室)内を移動可能に構成したベース部と、このベース部に立設された支柱部に保持アームを取り付けた保持アーム装置が提案されている。この保持アーム装置には、内視鏡等を保持させる保持具が設けられている。
そして、上述のような形態の内視鏡保持装置においては、上記保持具に内視鏡等を取り付けて、その状態で同内視鏡等を上下方向及び水平方向に軽い負荷によって移動させることができるように構成されると共に、当該内視鏡等を所望する任意の位置を維持することができるように構成されている。
このような形態の内視鏡保持装置によれば、内視鏡による視野を安定して確保することができ、また、その視野を微細に変更可能とし、その変更時には僅かな力量のみで内視鏡等を意のままに移動させることができ、所望する任意の位置を確実に維持することができるという効果を有する。
従来の内視鏡保持装置においては、保持した内視鏡等を軽負荷にて移動自在に構成すると同時に、所望する任意の位置を確実に維持させるための工夫として、内視鏡保持アームにおいては、内視鏡等を保持した一方端に対し支軸を介して反対側の他方端の所定の部位にカウンターウエイトを配設するように構成している。
このような構成によって、取り付けた内視鏡等をバランスよく保持させることができ、かつ軽負荷で迅速に移動可能とし、さらに負荷を付与しない場合には、その場で停止させることができ、よって内視鏡等の位置を確実に維持することができる。
このように構成される形態のいわゆるカウンターウエイトバランス方式の内視鏡保持装置は、例えば日本国特許5265818号公報,日本国特許公開平7−227398号公報,日本国特許公開2001−258903号公報,日本国特許公開2004−209096号公報,日本国特許公開2009−297236号公報等によって、従来、種々の形態のものが提案され、また実用化されている。
ところが、上記日本国特許5265818号公報,上記日本国特許公開平7−227398号公報,上記日本国特許公開2001−258903号公報,上記日本国特許公開2004−209096号公報,上記日本国特許公開2009−297236号公報等によって開示されている従来の形態のカウンターウエイトバランス方式の内視鏡保持装置は、カウンターウエイトの配設側の突出量が大きくなってしまうことから、手術中において、内視鏡等の移動空間とは別に同程度の広い空間が必要となってしまう。このことは、手術室等における術者や補助者の行動を規制したり、他の手術用機器に干渉する等により術者の手術操作を阻害する等の問題点が考えられる。
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、手術で使用される内視鏡等を術者に代わって保持する内視鏡保持装置において、保持された内視鏡等の必要な移動領域を確保しながら、カウンターウエイト側の変位領域の狭小化を実現して、装置の設置場所を有効に使用することができるようにし、かつ円滑な動作を確保し得る構造の内視鏡保持装置を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明の一態様の内視鏡保持装置は、ベース部と、前記ベース部に接続された支柱と、基部から延出する短腕部と長腕部と第1突出部とを有し、前記支柱に対して前記基部が第1連結部において回動自在に連結される第1リンクと、前記第1連結部において前記支柱及び前記第1リンクに対して回動自在に連結される第2リンクと、前記第2リンクに設けた第2連結部において前記第2リンクに対して回動自在に連結される第3リンクと、前記第1リンク及び前記第3リンクに回動自在に連結され、前記第1リンクと前記第3リンクとを平行に維持し、前記第2リンクと平行に維持され、端部に内視鏡を保持可能に形成される第4リンクと、第1端と第2端とを有し、前記第1リンクの前記短腕部の端部に前記第1端が回動自在に連結され、前記第1端と前記第2端との間の中間部に鉛直方向に垂下される第1カウンターウエイトを備える第5リンクと、前記第2連結部に回動自在に連結され、鉛直方向に垂下される第2カウンターウエイトと、基部から延出する一腕部と第2突出部とを有し、前記支柱に対して前記基部が第3連結部において回動自在に連結され、前記一腕部が回動自在に前記第5リンクの前記第2端に第4連結部において連結されて、前記一腕部は前記第1リンクと平行に維持される第6リンクと、第1端と第2端とを有し、前記第1端が前記第1突出部の第5連結部において回動自在に連結され、前記第2端が前記第2突出部の第6連結部において回動自在に連結される第7リンクと、を備え、前記第1連結部と前記第5連結部と前記第6連結部と前記第3連結部とが平行四辺形を形成する位置に配設されてなる。
本発明によれば、手術で使用される内視鏡等を術者に代わって保持する内視鏡保持装置において、保持された内視鏡等の必要な移動領域を確保しながら、カウンターウエイト側の変位領域の狭小化を実現して、装置の設置場所を有効に使用することができるようにし、かつ円滑な動作を確保し得る構造の内視鏡保持装置を提供することができる。
本発明の第1の実施形態の内視鏡保持装置の概略構成図 図1の内視鏡保持装置の主要構成部を示す斜視図 図1の矢印符号[3]方向から見た当該内視鏡保持装置の主要構成図 図1の矢印符号[4]方向から見た当該内視鏡保持装置の主要構成図 本発明の第2の実施形態の内視鏡保持装置の概略構成図 図5の矢印符号[5]方向から見た当該内視鏡保持装置の主要構成図
以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。以下の説明に用いる各図面は模式的に示すものであり、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさで示すために、各部材の寸法関係や縮尺等を各構成要素毎に異ならせて示している場合がある。したがって、本発明は、これら各図面に記載された構成要素の数量,構成要素の形状,構成要素の大きさの比率,各構成要素の相対的な位置関係等に関し、図示の形態のみに限定されるものではない。
[第1の実施形態]
図1〜図4は、本発明の第1の実施形態の内視鏡保持装置を示す図である。このうち、図1は本実施形態の内視鏡保持装置に内視鏡等の医療用器具を保持した状態を示す概略構成図である。図2は本実施形態の内視鏡保持装置の主要構成部を示す斜視図である。図3は、図1の矢印符号[3]方向から見た当該内視鏡保持装置の主要構成図である。図4は、図1の矢印符号[4]方向から見た当該内視鏡保持装置の主要構成図である。なお、図2〜図4においては、内視鏡等を保持する支持アーム部と、この支持アーム部に保持される内視鏡等の医療用器具の図示を省略し、本実施形態の内視鏡保持装置の主要構成部のみを示している。
本実施形態の内視鏡保持装置1は、例えば手術室,検査室,処置室等の臨床室に配置されて、例えば顕微鏡,内視鏡,処置具等、手術中に使用される医療用器具を保持する装置である。この内視鏡保持装置1は周囲環境に係わらず、その位置を3次元空間内で自由に移動可能に構成されている。このような構成によって、当該内視鏡保持装置1は、保持された医療用器具の機能を十分に発揮させることができると共に、医師等の術者(ユーザ)やスコピスト等、手術従事者の負担を軽減して、その疲労感を低減させ得ると同時に、手術に携わる人員の削減等を行うことができ、よって効率的な手術を実現するための医療用装置である。
図1に示すように、内視鏡保持装置1は、臨床室の床に設置したベース部であるベース10に支柱9を介して平行四辺形リンク機構7が支持されている。この平行四辺形リンク機構7の一端には支持アーム8が連結されている。この支持アーム8の先端側には、保持部20が連結されている。この保持部20には、医療用器具の一種である内視鏡2が取り付けられている。この構成により、内視鏡2は、上記保持部20に保持された状態で、保持部20及び支持アーム8と共に、支柱9及び平行四辺形リンク機構7によって上下方向及び水平方向に自由に移動することができ、かつ所望する任意の位置において安定した状態で保持することができる。なお、上記支持アーム8,保持部20,内視鏡2については、図1に図示するのみに留め、図2以降においてはこれらの構成部の図示を省略している。
ベース10は、底面側に複数のキャスター10aが配設されており、全体としてブロック形状若しくは板形状に形成された支持体である。この構成により、ベース10は、例えば手術に利用可能な空間(即ち手術室等)の床上を移動可能に構成されている。なお、ベース10には、さらに、キャスター10aの回転を防止する手段若しくはベース10が床上を意図せずに移動してしまうことを防止するための制動手段又は固定手段等を設けるようにしてもよい(不図示)。これら回転防止,制動,固定手段等の構成は既存の形態のものを用いればよく、その構成についての詳述は省略する。
ベース10の上面には、支柱9が鉛直軸Vを回転中心として回動自在に接続され、立設されている。この支柱9は、垂直方向に延びる柱部9aと、この柱部9aの上端部から水平方向に延びる第1腕部9bと、上記柱部9aの中程の部位から水平方向に延びる第2腕部9cと、上記柱部9aの基端から水平方向に延びる基端部9dとによって形成されている。
平行四辺形リンク機構7は、上記支柱9の第1腕部9bの先端近傍に設けられる第1連結部51を水平方向に通る水平軸H1(図2参照)を回転中心として回動自在に軸支される構成ユニットである。
平行四辺形リンク機構7は、第1リンク11と、第2リンク12と、第3リンク13と、第4リンク14との四本のリンク部材によって構成されている。このうち第1リンク11と第3リンク13とが互いに平行に配置されている。また、第2リンク12と第4リンク14とが互いに平行に配置され、かつ両リンク12,14は、水平軸H1に対して直交する同一面内にそれぞれが配置されている。
上記第1リンク11は、基部11aからそれぞれ延出する一腕部である短腕部11bと他腕部である長腕部11cと第1突出部11dとを有して形成されている。これら短腕部11b,長腕部11c,第1突出部11dは、基部11aを中心として周方向に角度90度間隔を置いて放射方向にそれぞれ延出する部位である。また、上記第1リンク11の基部11aは、第1連結部51において支柱9に対して回動自在に連結されている。つまり、上記第1リンク11は、基部11aを回転中心として支柱9の第1腕部9bの第1連結部51において回動自在に連結されている。換言すると、上記第1リンク11は、支柱9の第1腕部9bの先端近傍の第1連結部51において、水平軸H1(図2参照)を回転中心として回動自在に軸支されている。したがって、当該平行四辺形リンク機構7は、水平軸H1に垂直な平面内において、当該水平軸H1を回動中心として回動自在である。
第1リンク11の短腕部11bの先端近傍には、第11連結部61が設けられ、この第11連結部61において、第5リンク15の第1端15aが回動自在に連結されている。この第5リンク15は、第1カウンターウエイト41を中間部に保持し鉛直方向に垂下されている。このように、第1カウンターウエイト41を保持する第5リンク15を鉛直方向に垂下させた形態で配設したので、カウンターウエイトの突出量を抑えることができる。
また、第5リンク15の第2端15bには、後述する第6リンク16の一腕部16mが回動自在に連結されている。詳細は後述するが、このように鉛直方向に垂下させた第5リンク15の他端(下端側の第2端15b)を、第1リンク11の短腕部11bと対になる平行リンクとなる第6リンク16の一腕部16mによって連結する形態としたので、垂下状態のカウンターウエイトが揺れ動くようなことがなく、安定した動作を確保できる。
なお、図2においては、第1カウンターウエイト41の図示を省略している。若しくは、図2に示す第5リンク15自体を重量のある素材を用いて構成することによって、当該第5リンク15自体が第1カウンターウエイトとして機能するような構成としてもよい。このようにカウンターウエイトの形状を、例えば細長形状に形成する等によって、突出領域をさらに少なくすることができる。
第1リンク11の長腕部11cの先端近傍には、第9連結部59が設けられ、この第9連結部59において、第4リンク14の中程の部位に対して回動自在に連結されている。
第1リンク11の第1突出部11dの先端近傍には、第5連結部55が設けられ、この第5連結部55において、第7リンク17の第1端17aが回動自在に連結されている。また、この第7リンク17の第2端17bには、第6連結部56が設けられ、この第6連結部56において、後述する第6リンク16の第2突出部16nが回動自在に連結されている。
上記第2リンク12は、一端が上記第1連結部51において、支柱9及び第1リンク11に対して回動自在に連結されている。また、第2リンク12の他端には、第2連結部52が設けられ、この第2連結部52において第3リンク13の一端及び後述する第2ウエイト保持リンク21の一端が回動自在に連結されている。
上記第3リンク13は、一端が上記第2リンク12の第2連結部52において上記第2リンク12(及び第2ウエイト保持リンク21)に対して回動自在に連結されている。また、第3リンク13の他端には、第8連結部58が設けられ、この第8連結部58において上記第4リンク14の一端が回動自在に連結されている。
上記第4リンク14は、一端が第8連結部58において、上記第3リンク13と回動自在に連結されている。また、第4リンク14は、中程の部位に第9連結部59が設けられ、この第9連結部59において上記第1リンク11の長腕部11cの先端が回動自在に連結されている。そして、当該第4リンク14の他端には、支持アーム8(図1にのみ図示)が基端連結部43において連結されており、この支持アーム8の先端側には、先端連結部44において保持部20が連結され、この保持部20が内視鏡2を保持している。そして、上記第4リンク14は、上記第2リンク12と平行に維持されている。また、上記第1リンク11と上記第3リンク13とが平行に維持されている。このようにして上記平行四辺形リンク機構7は形成されている。
上記平行四辺形リンク機構7において、第1連結部51,第2連結部52,第8連結部58,第9連結部58の各回転軸は、水平軸H1と平行となるように配置されている。ここで、第1連結部51は、第1リンク11と第2リンク12とを回動自在に連結している。第2連結部52は、第2リンク12と第2ウエイト保持リンク21とを回動自在に連結している。第8連結部58は、第3リンク13と第4リンク14とを回動自在に連結している。第9連結部58は、第1リンク11と第4リンク14とを回動自在に連結している。
一方、上述したように、上記第1リンク11の短腕部11bの第11連結部61には、第1カウンターウエイト41を中間部に保持する第5リンク15の第1端15aが回動自在に連結されている。ここで、上記第1カウンターウエイト41は、鉛直軸Vと水平軸H1とを含む面に対して直交する面内に沿って移動する短腕部11b,第5リンク15を介して配置されている。この第1カウンターウエイト41は、例えば内視鏡2の重さに応じて変更し、又は配置位置を変更することができるように配設されている。
他方、第2リンク12の第2連結部52には、上記第3リンク13の一端と第2ウエイト保持リンク21の一端とが回動自在に連結されている。この第2ウエイト保持リンク21は、第2カウンターウエイト42を中間部に保持し鉛直方向に垂下されている。このように、第2カウンターウエイト42を保持する第2ウエイト保持リンク21を鉛直方向に垂下させた形態で配設したので、カウンターウエイトの突出量を抑えることができる。
また、第2ウエイト保持リンク21の他端には、第9リンク19の先端の第10連結部60が回動自在に連結されている。このように、鉛直方向に垂下させた第2ウエイト保持リンク21の他端(下端側)を、第2リンク12と対になる平行リンクである第9リンク19によって連結する形態としたので、垂下状態のカウンターウエイトが揺れ動くようなことがなく、安定した動作を確保できる。
なお、図2においては、第2カウンターウエイト42の図示を省略している。若しくは、図2に示す第2ウエイト保持リンク21自体を重量のある素材を用いて構成することによって、当該第2ウエイト保持リンク21自体が第2カウンターウエイトとして機能するように構成してもよい。このようにカウンターウエイトの形状を、例えば細長形状に形成する等によって、突出領域をさらに少なくすることができる。
上記第9リンク19の基端は、支柱9の第2腕部9cに回動自在に連結している。つまり、支柱9の第2腕部9cには、第3連結部53が設けられ、この第3連結部53において、上記第9リンク19の基端が回動自在に連結されている。また、この第3連結部53においては、第6リンク16の基部16aが回動自在に連結されている。
第6リンク16は、基部16aからそれぞれ延出する一腕部16mと第2突出部16nとを有して形成されている。これら一腕部16m,第2突出部16nは、基部16aを中心として周方向に角度90度間隔を置いて放射方向にそれぞれ延出する部位であり、当該第6リンク16は、略L字形状に形成されている。
第6リンク16の基部16aは、上記第3連結部53において、支柱9に対して回動自在に連結されている。このとき、当該第3連結部53においては、上記第9リンク19の基端も同時に回動自在に連結されている。
第6リンク16の一腕部16mの先端近傍16bには、第4連結部54が設けられ、この第4連結部54において、上述したように上記第5リンク15の第2端15bが回動自在に連結されている。また、第6リンク16の第2突出部16nの先端近傍16cは、第7リンク17の第2端17bの第6連結部56において回動自在に連結されている。この構成により、第6リンク16の一腕部16mは、上記第1リンク11と平行に維持されている。また、第6リンク16の第2突出部16nは、上記第1リンク11の第1突出部11dと平行に維持されている。さらに、第7リンク17と第5リンク15とが平行に維持されている。
ここで、本実施形態においては、第1連結部51と第3連結部53とを結ぶ線は、支柱9の回転中心となる鉛直軸Vと略一致するように設定されている。なお、少なくとも第1連結部51が鉛直軸V上に配置されておればよい。
そして、まず、第1連結部51と第3連結部53とを結ぶ線,第2ウエイト保持リンク21,第2リンク12,第9リンク19によって平行四辺形が形成されている。換言すると、第1連結部51と第3連結部53と第10連結部60と第2連結部52とは、平行四辺形を形成する位置に配設されて、平行四辺形リンク機構(第1)を構成している。この平行四辺形リンク機構(第1)は、第2カウンターウエイト42の傾斜を規制して常に鉛直方向に垂下する状態を維持するためのカウンターウエイト傾斜規制手段として機能している。
同様に、第1連結部51と第3連結部53とを結ぶ線,第5リンク15,第1リンク11の短腕部11b,第6リンク16の一腕部16mによって平行四辺形が形成されている。換言すると、第1連結部51と第3連結部53と第4連結部54と第11連結部61とは、平行四辺形を形成する位置に配設されて、平行四辺形リンク機構(第2)を構成している。この平行四辺形リンク機構(第2)は、第1カウンターウエイト41の傾斜を規制して常に鉛直方向に垂下する状態を維持するためのカウンターウエイト傾斜規制手段として機能している。
さらに、第1連結部51と第3連結部53とを結ぶ線,第7リンク17,第6リンク16の第2突出部16n,上記第1リンク11の第1突出部11dによって平行四辺形が形成されている。換言すると、第1連結部51と第3連結部53と第6連結部56と第5連結部55とは、平行四辺形を形成する位置に配設されて、平行四辺形リンク機構(第3)を構成している。この平行四辺形リンク機構(第3)は、保持部20に保持される内視鏡2が上下移動されて第1リンク11が第1連結部51(水平軸H1)周りに回動する際に、上記第1リンク11と上記第5リンク15とが鉛直軸Vと一致する状態(鉛直状態)となった後、平行四辺形リンク機構(第2)が逆動作して機能しなくなることを抑止するための逆動作防止手段として機能している。
ここで、上記平行四辺形リンク機構(第2)において、上記第1リンク11と上記第5リンク15とを鉛直軸Vに一致させた鉛直状態とするためには、第1,第3,第4,第11の各連結部(51,53,54,61)が直線上に並ぶことになる。この状態とするためには、「第1,第11連結部(51,61)間の距離[L1A]と第11,第4連結部(61,54)間の距離[L2A]との和」と、「第3,第4連結部(53,54)間の距離[L1B]と第1,第3連結部(51,53)間の距離[L2B]との和」とを完全に一致させる必要がある。しかしながら、部材工作精度を考慮すると、上記完全一致は困難である。そこで、部品公差内でのばらつきを考慮して、上記平行四辺形リンク機構(第2)において、例えば第4連結部54に公差ばらつきを許容し得るだけの余裕を持たせて構成したとする。すると、この場合、上記第1リンク11と上記第5リンク15とが鉛直軸Vと一致する鉛直状態の前後において、平行四辺形リンク機構(第2)が逆動作し、機能しなくなってしまうことがある。
このことを考慮して、本実施形態の内視鏡保持装置1においては、第1リンク11に第1突出部11dを、第6リンク16に第2突出部16nをそれぞれ設けると共に、各突出部のそれぞれに第5,第6連結部(55,56)を設け、この第5,第6連結部(55,56)を第7リンク17によって連結して平行四辺形リンク機構(第3)を構成している。
なお、この場合において、図示されていないが、第6リンク16の一腕部16mに設けた第4連結部54においては、連結軸が嵌合する嵌合穴として、当該リンク腕(一腕部16m)の延出方向に沿う方向に延びる長軸を有する長穴若しくはスリットによって形成されている。したがって、第4連結部54における回転軸は、長穴若しくはスリット内を摺動可能に嵌合している。このような長穴(スリット)を設けることによって、第1,第11連結部(51,61)間の距離[L1A]と、第3,第4連結部(53,54)間の距離[L1B]との差が許容される。
なお、上述したように本実施形態においては、図1に示すように、平行四辺形リンク機構7における第4リンク14の延長線上に支持アーム8が延設されている。第4リンク14の先端には、基端連結部43において支持アーム8の基端が連結されている。この支持アーム8の先端には、例えば3方向の自由度を有する保持部20が連結されている。そして、この保持部20は内視鏡2を保持している。
なお、上記保持部20の具体的な構成としては、例えば、ボールとボールを保持する保持部とによって形成される既存の形態のものを適用すればよい。したがって、その詳細な構成については、図示及び説明を省略する。
また、第4リンク14の延長線上に延出するように配置された支持アーム8に沿う軸線H2(図1参照)は、上記平行四辺形リンク機構7における回転軸となる第8連結部58,第9連結部59,第1連結部51,第2連結部52に対して略直交するように配設するのが望ましい。このように構成した場合には、当該内視鏡保持装置1の全体の重心を鉛直軸Vに乗せやすいからである。
一方、上記平行四辺形リンク機構7の回転中心となる第1連結部51を挟んで、上記内視鏡2の保持されている側とは反対側には、二つのカウンターウエイト41,42が、第5リンク15と第2ウエイト保持リンク21とによって鉛直方向に垂下されている。これらのカウンターウエイト41,42は、水平軸H1を中心として発生する回転モーメントを解消するために設けられている。したがって、保持部20によって保持されている状態の内視鏡2を、所望する任意の位置において、その位置を維持することができる。
このように構成された本実施形態の内視鏡保持装置1においては、保持部20に医療用器具である内視鏡2を取り付けた状態で使用に供せられる。保持部20に医療用器具である内視鏡2を取り付けた状態において、当該内視鏡2の水平方向の移動は、支柱9が鉛直軸V周りに回動することによってなされる。
また、内視鏡2の上下方向の移動は、平行四辺形リンク機構7(第1〜第4リンク11,12,13,14)が、支柱9に対して第1連結部51において水平軸H1周りに回動し、これに伴って各リンク部材(11,12,13,14)が各回転軸(51,52,58,58)でそれぞれ回動することによってなされる。
このとき、平行四辺形リンク機構(第1)がカウンターウエイト傾斜規制手段として機能し、第2カウンターウエイト42の傾斜を規制して常に鉛直方向に垂下する状態を維持する。また、平行四辺形リンク機構(第2)がカウンターウエイト傾斜規制手段として機能し、第1カウンターウエイト41の傾斜を規制して常に鉛直方向に垂下する状態を維持する。そして、平行四辺形リンク機構(第3)が、逆動作防止手段として機能し、平行四辺形リンク機構(第2)が逆動作して機能しなくなることを抑止する。
このような作用により、使用者(ユーザ)は、保持部20に保持された医療用器具(内視鏡2)を水平方向及び上下方向に移動させ、所望する任意の位置に配置する。
以上説明したように上記第1の実施形態によれば、2つのカウンターウエイト41,42をそれぞれ保持する第5リンク15,第2ウエイト保持リンク21を鉛直方向に垂下させた形態で配設したので、カウンターウエイトの突出量を抑えることができる。
また、鉛直方向に垂下させた第5リンク15の他端(下端側)を、第1リンク11の短腕部11bと対になる平行リンクとなる第6リンク16の一腕部16mによって連結する形態としたので、垂下状態のカウンターウエイトが揺れ動くようなことがなく、安定した動作を確保できる。
同様に、鉛直方向に垂下せた第2ウエイト保持リンク21の他端(下端側)を、第2リンク12と対になる平行リンクである第9リンク19によって連結する形態としたので、垂下状態のカウンターウエイトが揺れ動くようなことがなく、安定した動作を確保できる。
また、カウンターウエイトがそれぞれ保持される各リンク15,21自体を重量のある素材を用いて構成することによって、それ自体をカウンターウエイトとして機能するように構成することができる。このようにカウンターウエイトの形状を、例えば細長形状に形成する等によって突出領域をさらに少なくすることができる。
一方、第1連結部51と第3連結部53と第10連結部60と第2連結部52とを、平行四辺形を形成する位置に配設することで、平行四辺形リンク機構(第1)が構成している。これにより、この平行四辺形リンク機構(第1)がカウンターウエイト傾斜規制手段として機能することで、第2カウンターウエイト42の傾斜を規制して常に鉛直方向に垂下する状態を維持することができる。
同様に、第1連結部51と第3連結部53と第4連結部54と第11連結部61とを、平行四辺形を形成する位置に配設することで、平行四辺形リンク機構(第2)を構成している。これにより、この平行四辺形リンク機構(第2)がカウンターウエイト傾斜規制手段として機能することで、第1カウンターウエイト41の傾斜を規制して常に鉛直方向に垂下する状態を維持することができる。
さらに、第1連結部51と第3連結部53と第6連結部56と第5連結部55とを、平行四辺形を形成する位置に配設することで、平行四辺形リンク機構(第3)を構成している。これにより、この平行四辺形リンク機構(第3)が、逆動作防止手段として機能することで、保持部20に保持される内視鏡2が上下移動されて第1リンク11が第1連結部51(水平軸H1)周りに回動する際に、上記第1リンク11と上記第5リンク15とが鉛直軸Vと一致する状態(鉛直状態)となった後の平行四辺形リンク機構(第2)が逆動作して機能しなくなることを抑止することができる。
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態の内視鏡保持装置について、図5,図6を用いて以下に説明する。図5は、本発明の第2の実施形態の内視鏡保持装置の概略構成図である。図6は図5の矢印符号[5]方向から見た当該内視鏡保持装置の主要構成図である。なお、図5,図6においても、内視鏡等を保持する支持アーム部と、この支持アーム部に保持される内視鏡等の医療用器具の図示を省略し、本実施形態の内視鏡保持装置の主要構成部のみを示している。
本実施形態の基本的な構成は、上述の第1の実施形態と略同様である。本実施形態においては、上述の第1の実施形態の各構成要素のうち支柱,第1リンク,第6リンクの各形状が若干異なると共に、新たな構成要素として第8リンクを具備している点が異なる。したがって、以下の説明においては、上述の第1の実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明は省略し、異なる構成についてのみ以下に詳述する。
本実施形態の内視鏡保持装置1Aは、臨床室の床に設置したベース10に支柱9Aを介して平行四辺形リンク機構が支持されて構成されている点において上述の第1の実施形態と同様である。
ベース10の上面には、支柱9Aが鉛直軸Vを回転中心として回動自在に立設されている。本実施形態における支柱9Aは、柱部9aと、第1腕部9bと、上記柱部9aの中程の部位であって下端寄りの部位から水平方向に延びる第2腕部9cと、上記柱部9aの中程の部位であって第1腕部9bと第2腕部9cとの間の領域から水平方向に延びる第3腕部9Aeと、基端部9dとによって形成されている。つまり、本実施形態においては、第3腕部9Aeが新たに設けられると共に、第2腕部9cの配置が下端寄りの部位に設けられる点が異なる。
ここで、第1腕部9bには、上述の第1の実施形態と同様に、第1連結部51が設けられ、この第1連結部51において、第1リンク11の基部11a,第2リンク12の一端が回動自在に連結されている。また、第2腕部9cにも、上述の第1の実施形態と同様に、第3連結部53が設けられ、この第3連結部53において、第6リンク16の基部16a,第9リンク19の基端が回動自在に連結されている。
本実施形態における支柱9Aの第3腕部9Aeには、第7連結部57が設けられ、この第7連結部57において、後述する第8リンク18が支柱9に対して回動自在に連結されている。支柱9Aの構成に関し、その他の構成は上述の第1の実施形態における支柱9と同様である。
第6リンク16Aは、基部16aからそれぞれ延出する一腕部16mと第3突出部16oとを有して形成されている。つまり、上述の第1の実施形態における第6リンク16に対し、一腕部16mは同様の形態であるが、上述の第1の実施形態における第6リンク16の第2突出部16nは設けられていない。本実施形態では、上記一腕部16mの延長線上に基部16aを挟んで、第3突出部16oが形成されている点が異なる。そして、この第3突出部16oは、後述する第8リンク18の第2端18bに摺動かつ回動自在に係合している。
一方、第1リンク11Aは、基部11aからそれぞれ延出する短腕部11bと長腕部11cを有して形成されている。本実施形態における第1リンク11Aは、上述の第1の実施形態における第1リンク11に対し、第1突出部11dが設けられていない点が異なる。そして、当該第1リンク11Aにおいては、後述するように第8リンク18の第1端18aが回動自在に係合している。
第8リンク18は、長軸状のリンク部材であって、長手方向における中央部18cと、この中央部18cを挟んで一端に位置する第1端18aと、この第1端18aの反対側に位置する第2端18bとを有して形成されている。
また、第8リンク18の第1端18aと第2端18bの各先端部近傍には、長手方向に延びる溝状若しくは切り欠き状に形成され、後述する嵌合ピンがそれぞれに嵌合するスリット部が形成されている。
上記第8リンク18の第1端18aのスリット部には、第1リンク11の短腕部11bに突設される嵌合ピン11xが摺動自在に嵌合している。これにより、第8リンク18の第1端18aと第1リンク11の短腕部11bとは摺動かつ回動自在に係合している。
また、第8リンク18の第2端18bのスリット部には、第6リンク16の第3突出部16oに突設される嵌合ピン16xが摺動自在に嵌合している。これにより、第8リンク18の第2端18bと第6リンク16の第3突出部16oとは摺動かつ回動自在に係合している。
そして、このように構成される第8リンク18は、中央部18cが、支柱9Aの第3腕部9Aeの第7連結部57において回動自在に軸支されている。この場合において、第8リンク18は、第1カウンターウエイト41を保持する第5リンク15に対して傾斜して配設されている。
なお、本実施形態において、平行四辺形リンク機構7は第1〜第4リンク11A,12,13,14によって構成される。また、第1実施形態と同様に、第1連結部51と第3連結部53と第10連結部60と第2連結部52とによって平行四辺形リンク機構(第1)が構成される。そして、本実施形態においては、第1連結部51と嵌合ピン16xとを結ぶ線,第3連結部53と嵌合ピン16xとを結ぶ線,第1連結部51と嵌合ピン11xとを結ぶ線,第3連結部53と嵌合ピン11xとを結ぶ線によって平行四辺形が形成されている。換言すると、第1連結部51と第3連結部53と嵌合ピン16xと嵌合ピン11xとは、平行四辺形を形成する位置に配設されて、平行四辺形リンク機構(第4)を構成している。この平行四辺形リンク機構(第4)は、保持部(20)に保持される内視鏡(2)が上下移動されて第1リンク11Aが第1連結部51(水平軸H1)周りに回動する際に、上記第1リンク11Aと上記第5リンク15とが鉛直軸Vと一致する状態(鉛直状態)となった後、平行四辺形リンク機構(第4)が逆動作して機能しなくなることを抑止するための逆動作防止手段として機能している。
ここで、第1連結部51と嵌合ピン11xとの間の距離[L3A]と第3連結部53と嵌合ピン16xとの間の距離[L3B]とは等間隔に設定されている。また、第11連結部57と嵌合ピン11xとの間の距離[L4A]と第11連結部57と嵌合ピン16xとの間の距離[L4A]とは等間隔に設定されている。その他の構成は、上述の第1の実施形態と同様である。
以上説明したように、上記第2の実施形態によれば、第8リンク18を設けることにより、平行四辺形リンク機構(第4)の逆動作を抑止することができる。この場合において、第8リンク18の両端(18a,18b)に設けたスリットのそれぞれに第1リンク11の短腕部11bの嵌合ピン11xと、第6リンク16の第3突出部16oの嵌合ピン16xとを嵌合させることにより、距離[L3A]と距離[L3B]との差を許容することができる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用を実施し得ることが可能であることは勿論である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせによって、種々の発明が抽出され得る。例えば、上記一実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。この発明は、添付のクレームによって限定される以外にはそれの特定の実施態様によって制約されない。
本出願は、2015年3月27日に日本国に出願された特許出願2015−066724号を優先権主張の基礎として出願するものである。
上記基礎出願により開示された内容は、本願の明細書と請求の範囲と図面に引用されているものである。
本発明は、医療分野の内視鏡保持装置だけでなく、工業分野の内視鏡保持装置にも適用することができる。

Claims (2)

  1. ベース部と、
    前記ベース部に接続された支柱と、
    基部から延出する短腕部と長腕部と第1突出部とを有し、前記支柱に対して前記基部が第1連結部において回動自在に連結される第1リンクと、
    前記第1連結部において前記支柱及び前記第1リンクに対して回動自在に連結される第2リンクと、
    前記第2リンクに設けた第2連結部において前記第2リンクに対して回動自在に連結される第3リンクと、
    前記第1リンク及び前記第3リンクに回動自在に連結され、前記第1リンクと前記第3リンクとを平行に維持し、前記第2リンクと平行に維持され、端部に内視鏡を保持可能に形成される第4リンクと、
    第1端と第2端とを有し、前記第1リンクの前記短腕部の端部に前記第1端が回動自在に連結され、前記第1端と前記第2端との間の中間部に鉛直方向に垂下される第1カウンターウエイトを備える第5リンクと、
    前記第2連結部に回動自在に連結され、鉛直方向に垂下される第2カウンターウエイトと、
    基部から延出する一腕部と第2突出部とを有し、前記支柱に対して前記基部が第3連結部において回動自在に連結され、前記一腕部が回動自在に前記第5リンクの前記第2端に第4連結部において連結されて、前記一腕部は前記第1リンクと平行に維持される第6リンクと、
    第1端と第2端とを有し、前記第1端が前記第1突出部の第5連結部において回動自在に連結され、前記第2端が前記第2突出部の第6連結部において回動自在に連結される第7リンクと、
    を備え、
    前記第1連結部と前記第5連結部と前記第6連結部と前記第3連結部とが平行四辺形を形成する位置に配設されてなることを特徴とする内視鏡保持装置。
  2. 長手方向の中央部と当該中央部を挟んで一端に位置する第1端と当該第1端の反対側に位置する第2端とを有する第8リンクを、さらに具備し、
    前記第8リンクは、
    前記中央部が前記支柱に対して第7連結部において回動自在に連結され、
    前記第1端が前記第1リンクと回動自在に係合し、
    前記第2端が前記第6リンクの前記基部から延出して形成される第3突出部と回動自在に係合し、
    前記第5リンクに対して前記第8リンクが傾斜して配設されてなることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡保持装置。
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