JP6010027B2 - Surgical tools and medical manipulators - Google Patents
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Description
本発明は、術具及び医療用マニピュレータに関する。
本願は、2011年8月4日に、米国に出願された米国特許出願第61/515203号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。The present invention relates to a surgical instrument and a medical manipulator.
This application claims priority based on US Patent Application No. 61 / 515,203 filed in the United States on August 4, 2011, the contents of which are incorporated herein by reference.
従来、医療用マニピュレータとして、操作者によって操作されるマスタマニピュレータと、マスタマニピュレータから発せられる信号に基づいて動作するスレーブマニピュレータとを備えたマスタスレーブ型の医療用マニピュレータが知られている。このような医療用マニピュレータには、遠隔操作によって処置対象部位に対する処置をするための処置部を有する術具が取り付けられる。 Conventionally, as a medical manipulator, a master-slave type medical manipulator including a master manipulator operated by an operator and a slave manipulator that operates based on a signal emitted from the master manipulator is known. Such a medical manipulator is attached with a surgical instrument having a treatment section for performing a treatment on a treatment target site by remote operation.
例えば特許文献1には、処置に適切な複数の処置部を1つのスレーブマニピュレータのアームに対して付け替えて使用することができる医療用マニピュレータが開示されている。
For example,
医療用マニピュレータは、感染症などを引き起こさないようにする目的で、手術の度に洗浄及び滅菌が行なわれるのが一般的である。
特許文献1に記載の医療用マニピュレータにおいては、処置部がスレーブマニピュレータに対して着脱可能であるので、洗浄及び滅菌等のメンテナンスが容易である。しかしながら、処置部が着脱可能となる構成を実現するために部品点数が多くなってしまうので、特許文献1に記載の医療用マニピュレータは処置部の構造が複雑であり、必ずしも洗浄性が向上したとは言えない。
本発明の目的は、処置部を簡易な構成で着脱可能とし、洗浄性が高い術具及び医療用マニピュレータを提供することである。In general, medical manipulators are cleaned and sterilized at every operation for the purpose of preventing infections and the like.
In the medical manipulator described in
An object of the present invention is to provide a surgical instrument and a medical manipulator that allow a treatment section to be attached and detached with a simple configuration and that have high cleanability.
本発明の第一態様によれば、処置対象部位に対して処置を行う術具は、長手軸を有する筒状の長尺部材と、前記長尺部材に連結された処置部と、前記長尺部材と前記処置部とを着脱可能に連結する連結部と、を備え、前記連結部は、前記長尺部材に設けられた第一回動軸部と、前記処置部に設けられた第二回動軸部と、前記長尺部材に設けられ前記第一回動軸部と同軸上に中心を有する円弧状部を備えた第一転がりガイド部と、前記処置部に設けられ前記第二回動軸部と同軸上に中心を有する円弧状部を備えた転がりガイド部を有し当該転がりガイド部が前記第一転がりガイド部と転がり接触する第二転がりガイド部と、前記第一回動軸部と前記第二回動軸部とを係止状態とする係止部と、を有し、前記第一回動軸部と前記第二回動軸部との間で着脱され、前記係止部は、前記第一回動軸部に接続されており且つ前記第二回動軸部に係合可能な本体部と、前記本体部と別体に設けられ前記本体部と前記第二回動軸部とを結束する環状部材と、前記環状部材が前記本体部と前記第二回動軸部とを結束する位置に配される結束状態と、前記環状部材が前記本体部と前記第二回動軸部とを結束する位置から外れた位置に配される開放状態とを切り替えるためのロック部材と、を有する。 According to the first aspect of the present invention , a surgical instrument that performs a treatment on a treatment target site includes a cylindrical long member having a longitudinal axis, a treatment portion connected to the long member, and the long piece. A connecting portion that removably connects the member and the treatment portion, and the connecting portion includes a first rotation shaft portion provided on the elongated member, and a second turn provided on the treatment portion. A first rolling guide portion provided with a moving shaft portion, an arc-shaped portion provided on the elongated member and having a center coaxially with the first turning shaft portion; and the second turning portion provided on the treatment portion. A second rolling guide portion having a rolling guide portion having an arcuate portion coaxially with the shaft portion and having the rolling guide portion in rolling contact with the first rolling guide portion; and the first rotation shaft portion And a locking portion that locks the second rotation shaft portion, and the first rotation shaft portion and the second rotation shaft portion In a detachable, the locking portion, said a first rotating shaft portion engageable with and the second rotary shaft portion is connected to the body portion, provided separately from said main body portion and the An annular member that binds the main body portion and the second rotating shaft portion; a binding state in which the annular member is disposed at a position where the main body portion and the second rotating shaft portion are bound; and the annular member is A locking member for switching between an open state arranged at a position deviating from a position where the main body part and the second rotating shaft part are bound together.
本発明の第二態様によれば、上記の第一態様に係る術具において、前記本体部は、前記環状部材と係合して前記環状部材の移動方向を規定する溝を有し、前記ロック部材は、前記溝の一部を有し前記本体部に対して相対移動可能であり、前記ロック部材に設けられた溝と前記本体部に設けられた溝とが連通状態であるときに前記開放状態と前記結束状態との切替が可能であり、前記結束状態において前記ロック部材に設けられた溝と前記本体部に設けられた溝とが非連通状態であるときに前記長尺部材に対して前記処置部は前記結束状態で保持されてもよい。 According to a second aspect of the present invention, in a surgical instrument according to the first embodiment described above, the front Stories body portion has a groove that defines a movement direction of said annular member and engaged with the annular member, wherein The lock member has a part of the groove and is relatively movable with respect to the main body, and the groove provided in the lock member and the groove provided in the main body are in communication with each other. Switching between the open state and the bundling state is possible, and when the groove provided in the lock member and the groove provided in the main body in the bundling state are not in communication with each other, the long member The treatment section may be held in the bound state.
本発明の第三態様によれば、上記の第一態様または第二態様に係る術具は、前記処置部に設けられ動作可能な処置具片と、前記長尺部材と前記処置具片とを連結する処置具片動作用ジョイントと、前記処置具片を操作するために前記処置具片動作用ジョイントに連結された移動部材と、をさらに備え、前記処置具片動作用ジョイントは、前記移動部材と連結され所定の回動中心周りに回動する動作用第一回動部材と、前記第二回動軸部と同軸若しくは前記第二回動軸部よりも前記回動軸部に近い位置を回動中心として前記動作用第一回動部材と逆周りに相対回転するように前記動作用第一回動部材に連結された動作用第二回動部材と、前記動作用第二回動部材の回転力を前記処置具片の動作に変換するリンクと、を有し、前記処置具片動作用ジョイントは、前記連結部における着脱により、前記動作用第一回動部材と前記動作用第二回動部材との間で着脱されてもよい。 According to a third aspect of the present invention, the surgical instrument according to the first aspect or the second aspect described above, the prior SL provided in the treatment section operable treatment instrument piece, and the long member and the treatment tool piece A treatment tool piece joint for connecting the treatment tool piece, and a moving member connected to the treatment tool piece action joint for operating the treatment tool piece, wherein the treatment tool piece action joint is connected to the movement tool. A first rotating member for operation that is connected to the member and rotates around a predetermined rotation center, and a position coaxial with the second rotating shaft portion or closer to the rotating shaft portion than the second rotating shaft portion. A second rotation member for operation connected to the first rotation member for operation so as to rotate relative to the first rotation member for operation relative to the first rotation member for operation, and the second rotation for operation A link for converting the rotational force of the member into the operation of the treatment instrument piece, Yointo, due removable in the connecting section may be detached between the second pivot member for the operation with the first rotating member for the operation.
本発明の第四態様によれば、上記の第三態様に係る術具において、前記処置具片は一対有し、前記処置具片の動作は、前記一対の処置具片の開閉であってもよい。 According to a fourth aspect of the present invention, in a surgical instrument according to the third embodiment described above, pre-Symbol treatment instrument piece has a pair, the operation of the treatment instrument piece is a closing of the pair of treatment instrument piece Also good.
本発明の第五態様によれば、医療用マニピュレータは、上記の第一態様から第四態様のいずれか一項に記載の術具と、前記術具が取り付けられ少なくとも1つの関節を有するスレーブマニピュレータと、前記スレーブマニピュレータの前記関節を駆動させるための操作指令を発するマスタマニピュレータと、を備える。 According to a fifth aspect of the present invention , a medical manipulator is a slave manipulator having the surgical instrument according to any one of the first aspect to the fourth aspect and at least one joint to which the surgical instrument is attached. When, obtain Preparations and a master manipulator issues operation commands for driving the joints of the slave manipulator.
本発明の術具及び医療用マニピュレータは、簡易な構成で処置部を着脱可能である。 The surgical instrument and the medical manipulator of the present invention can be attached and detached with a simple configuration.
本発明の一実施形態の術具1及び医療用マニピュレータ100について説明する。図1は、本実施形態の術具を備えた医療用マニピュレータの全体図である。図2は、術具の一部の構成を示す斜視図である。図3ないし図5は、術具の一部の構成を示す説明図である。図6は、術具における処置部の構成を示す分解斜視図である。図7ないし図9は、術具における処置部の屈曲動作を説明するための図である。なお、図3ないし5並びに図7ないし9は、本実施形態における構成を説明するための模式的な図であり、部材の形状が厳密には対応して図示されていない場合がある。
術具1は、医療用マニピュレータ100の一部として、医療用マニピュレータ100に取り付けられている。
まず、本実施形態の医療用マニピュレータ100の構成について説明する。図1に示すように、医療用マニピュレータ100は、マスタマニピュレータ101と、制御装置110と、スレーブマニピュレータ120とを備える。A
The
First, the configuration of the
マスタマニピュレータ101は、術者の操作の動きをスレーブマニピュレータ120に伝達するマスタとして機能するものであって、液晶ディスプレイ装置等のマスタ表示部102と、術者が把持して操作を行う操作部103とを備える。マスタマニピュレータ101の操作部103に対してなされる操作は、制御装置110に入力される。
The
制御装置110は、マスタマニピュレータ101からの入力を受け付けるマスタ側制御装置111と、スレーブマニピュレータ120へ駆動信号を出力するスレーブ側制御装置112とを有している。
マスタ側制御装置111では、マスタマニピュレータ101からの入力に基づいて、スレーブマニピュレータ120を動作させるための操作指令を生成し、スレーブ側制御装置112へと出力する。
スレーブ側制御装置112では、マスタ側制御装置111から発せられた操作指令に基づいて、スレーブマニピュレータ120を駆動させるための駆動信号を生成し、スレーブマニピュレータ120へと出力する。The
The master-
The slave
スレーブマニピュレータ120は、スレーブ側制御装置112からの駆動信号に従って動作するスレーブアーム121を有し、スレーブアーム121に本実施形態の術具1が取り付けられている。スレーブマニピュレータ120には、本実施形態の術具1の他、外科手術を行うための処置器具や、内視鏡装置等を取り付けることができる。
The
次に、術具1の構成について説明する。
術具1は、処置対象部位に対して処置を行うための医療器具である。図1及び図2に示すように、術具1は、長尺部材2と、処置部6と、連結部10と、駆動制御部45とを備える。
以下、術具1において処置部6が設けられている側を遠位側、術具1において駆動制御部45が設けられている側を近位側として説明を行なう。Next, the configuration of the
The
Hereinafter, the side where the
長尺部材2は、長手軸を有する筒状部材である。長尺部材2は、取り付け対象となるスレーブアーム121の構成に応じて、軟性であってもよいし硬性であってもよい。本実施形態では、長尺部材2が硬性である例を示す。
図3及び図7に示すように、長尺部材2の内部には、処置部6を動作させるためのコネクティングロッド3(移動部材)が配されている。コネクティングロッド3は、後述する屈曲用ダブルジョイント11に一端が連結され駆動制御部45に他端が連結された屈曲用ロッド4と、後述する開閉用ジョイント27に一端が連結され駆動制御部45に他端が連結された開閉用ロッド5とを有する。The
As shown in FIGS. 3 and 7, a connecting rod 3 (moving member) for operating the
処置部6は、処置対象部位に対して処置をするために設けられている。本実施形態では、処置部6は、図2及び図6に示すように、開閉動作可能な一対の鉗子片7a,7bと、鉗子片7a,7bを保持するカバー8とを有する鉗子である。一対の鉗子片7a,7bは、各鉗子片7a,7bの回動軸となる軸状部材9によって互いに連結されている。
The
連結部10は、長尺部材2と処置部6とを連結する。連結部10は、長尺部材2に対して処置部6を屈曲させるための屈曲用ダブルジョイント11と、一対の鉗子片7a,7bを開閉動作させるための開閉用ジョイント27とを有する。
The connecting
屈曲用ダブルジョイント11は、長尺部材2の遠位端に固定された第一嵌合歯部12と、長尺部材2の遠位端に連結された第一回動軸部13と、第一回動軸部13と平行に延び処置部6に連結された第二回動軸部14と、処置部6に固定された第二嵌合歯部15と、長尺部材2に対する処置部6の連結状態を切り替える係止部16とを有する。
The bending double joint 11 includes a first
第一嵌合歯部12は、第一回動軸部13の回動中心を中心とする円周上にギア状の歯を有している。また、第二嵌合歯部15は、第二回動軸部14の回動中心を中心とする円周上にギア状の歯を有し、第一嵌合歯部12とかみ合っている。第一嵌合歯部12と第二嵌合歯部15とは、互いに半径が等しい円周上に歯を有し、比率が1:1の関係に設定されている。
The first
第二嵌合歯部15は、第一嵌合歯部12における円周に沿って回転しながら移動することができる。なお、第一嵌合歯部12及び第二嵌合歯部15に代えて、摩擦力によって互いに外周部分が接して相対回動する板状部材が設けられていてもよい。
なお、本実施形態では、第一嵌合歯部12と第二嵌合歯部15とを歯車の噛み合いで摩擦接触させる構成を示したが、必ずしも歯車の噛み合いで摩擦接触させる構成に限定されるものではない。例えば、歯車の噛み合いによる摩擦接触に代えて摩擦接触される歯車の噛み合いがない2つのゴムローラ(摩擦力が大きい)を摩擦接触させる構成などのように2つの回転体間が互いに滑らずに回転転がりができる機構にしてもよい。The second
In addition, in this embodiment, although the structure which made the 1st
第一回動軸部13及び第二回動軸部14は、いずれも長尺部材2の長手軸の延長線に対して直交する方向に回動中心が延びる互いに平行な軸である。
Both the first
図2に示すように、係止部16は、本体部17と、環状部材19と、ロック部材21とを備える。
本体部17は、第一嵌合歯部12と第二嵌合歯部15との間の距離を一定に保つ。本体部17には、コネクティングロッド3のうち屈曲用ロッド4が接続されている。屈曲用ロッド4を長尺部材2の長手軸方向に進退動作させることにより、本体部17は、第一回動軸部13回りに回動する。これにより、第二回動軸部14は、第一回動軸部13を旋回中心として旋回動作する。As shown in FIG. 2, the locking
The
また、本体部17は、第一回動軸部13に対しては、相対回動可能且つ取り外し不能となるように第一回動軸部13に接続されている。さらに、本体部17は、本体部17に対して処置部6が所定の取り付け向きとなるように第二回動軸部14に係合可能であり、且つ第二回動軸部14に対して着脱可能である。
本体部17には、環状部材19の移動方向を規定するためのガイド18が設けられている。本実施形態では、ガイド18は、本体部17の外面に一方向に延びて形成された溝を有している。ガイド18となる溝には、環状部材19に形成された突起20が入り込む。これにより、溝に沿って環状部材19が移動する。Further, the
The
環状部材19は、本体部17と別体に設けられており、本体部17と第二回動軸部14とを結束する。すなわち、環状部材19の内部には、本体部17の一部と第二回動軸部14の一部とがともに挿入され、環状部材19によって本体部17と第二回動軸部14とが一体に束ねられる。また、環状部材19には、本体部17に形成された溝(ガイド18)に入り込む突起20が形成されている。
The
環状部材19が本体部17と第二回動軸部14とを結束する位置に配されるときには、処置部6は長尺部材2に対して連結された状態(以下「結束状態」と称する。)となる。また、環状部材19が本体部17と第二回動軸部14とを結束する位置から外れた位置に配されるときには、処置部6を長尺部材2から取り外すことができる状態(以下「開放状態」と称する。)となる。
When the
ロック部材21は、上述の結束状態と開放状態とを切り替えるために設けられている。ロック部材21は、本体部17に形成された溝(ガイド18)と連通可能な溝22を有している。ロック部材21に形成された溝22は、本体部17に形成されたガイド18の一部として、環状部材19の移動方向を規制する機能を有している。
The
ロック部材21は、第一回動軸部13の回動中心回りに回動可能である。また、ロック部材21は、第一回動部材の回動中心回りに所定以上の回転力が外力としてロック部材21にかかったときに、本体部17に対して第一回動軸部13の回動中心回りに相対的に回動可能である。すなわち、操作者がロック部材21を回転させることによって、ロック部材21を本体部17に対して相対的に回転させ、ロック部材21に形成された溝22と本体部17に形成されたガイド18との連通状態を切り替えることができる。なお、ロック部材21を回転させる上記外力がかかっていない状態では、ロック部材21は本体部17と一体的に動作する。
The
ロック部材21に形成された溝22と本体部17に形成されたガイド18とが連通状態であるときには、環状部材19は、ロック部材21に形成された溝22及び本体部17に形成されたガイド18に沿って自在に移動することができる。ロック部材21に形成された溝22と本体部17に形成されたガイド18とが非連通状態であるときには、環状部材19は、ロック部材21に形成された溝22へは入り込むことができない。このため、上述の結束状態においてロック部材21に形成された溝22と本体部17に形成されたガイド18とが非連通状態であるときには、長尺部材2に対して処置部6は上述の結束状態のままで保持される。
When the
図6ないし図9に示すように、開閉用ジョイント27は、開閉用ロッド5と連結され第一回動軸部13と同軸回りに回動する開閉用第一ギア23と、開閉用第一ギア23と噛み合い第二回動軸部14と同軸回りに回動する開閉用第二ギア24と、開閉用第二ギア24に連結されたラック25と、ラック25と鉗子片7aとを連結するリンク要素26aと、ラック25と鉗子片7bとを連結するリンク要素26bとを有する。
なお、本実施形態では、開閉用第一ギア23と開閉用第二ギア24とを歯車の噛み合いで摩擦接触させる構成を示したが、必ずしも歯車の噛み合いで摩擦接触させる構成に限定されるものではない。例えば、歯車の噛み合いによる摩擦接触に代えて摩擦接触される歯車の噛み合いがない2つのゴムローラ(摩擦力が大きい)を摩擦接触させる構成などのように2つの回転体間が互いに滑らずに回転転がりができる機構にしてもよい。
図6に示すリンク要素26a,26bは、図7に示す開閉用第一ギア23及び開閉用第二ギア24を介して開閉用ロッド5から伝わる牽引力が、ラック25を通じて伝達される。リンク要素26a、26bは、ラック25の進退動作を、を鉗子片7a,7bの開閉動作に変換する。
本実施形態では、開閉用ジョイント27のリンク要素25は、トグル機構を構成しており、各鉗子片7a,7bが閉じる方向へ移動するに従って指数関数的に鉗子片7a,7bの把持力が高まるようになっている。As shown in FIGS. 6 to 9, the opening / closing
In the present embodiment, the configuration in which the first opening /
In the
In the present embodiment, the
図1に示す駆動制御部45は、コネクティングロッド3(屈曲用ロッド4及び開閉用ロッド5)を長尺部材2の長手軸方向に進退させるアクチュエータ46と、アクチュエータ46の動作量を検知する検知部47とを有している。駆動制御部45は、スレーブ側制御装置112から出力される駆動信号に従って動作する。検知部47は、アクチュエータ46の動作量を検知してスレーブ側制御装置112へと出力する。これにより、駆動制御部45におけるアクチュエータ46の動作はフィードバック制御される。
The
次に、本実施形態の術具1及び医療用マニピュレータ100の作用について、術具1の動作原理及び作用を中心に説明する。
術具1は、屈曲用ダブルジョイント11及び開閉用ジョイント27において処置部6と長尺部材2とが連結された状態で使用される。また、術具1は、長尺部材2から処置部6を取り外して、別の処置部6を長尺部材2に取り付けることもできる。例えば、異なる種類の処置部6を交換しながら処置を行ったり、動作の不都合等が生じた処置部6を別の新たな処置部6に取り替えて処置を継続することができる。Next, the operation of the
The
まず、術具1の使用時の作用について説明する。
屈曲用ダブルジョイント11は、アクチュエータ46による屈曲用ロッド4の進退動作によって動作させることができる。また、開閉用ジョイント27は、アクチュエータ46による開閉用ロッド5の進退動作によって、屈曲用ダブルジョイント11とは独立して動作させることができる。First, the operation when using the
The bending double joint 11 can be operated by the forward / backward movement of the bending
ここで、屈曲用ダブルジョイント11の作用について説明する。
開閉用ロッド5を進退移動させることなく屈曲用ロッド4を進退移動させると、図3ないし図5に示すように、第二回動軸部14は第一回動軸部13を旋回中心として旋回動作する。このとき、屈曲用ダブルジョイント11に設けられた第一嵌合歯部12には第二嵌合歯部15が噛み合っているので、第二嵌合歯部15は第二回動軸部14を回動中心として回動する。第一回動軸部13を旋回中心として第二回動軸部14が旋回動作しながら第二嵌合歯部15が第二回動軸部14回りに回動することにより、処置部6における一対の鉗子片7a,7bの向きが変化する。また、このとき、一対の鉗子片7a,7bは開閉動作しない。Here, the operation of the bending double joint 11 will be described.
When the bending
この場合、屈曲用ダブルジョイント11では、第一嵌合歯部12の半径と第二嵌合歯部15の半径との比率に応じた角度で本体部17を動かすことになる。
例えば、第一嵌合歯部12の半径をr1、第二嵌合歯部15の半径をr2、本体部17の回動角度をθ、処置部6の回動角度をφとすると、
r2(φ−θ)=r1θ ・・・(1)
φ={(r1+r2)/r2}θ ・・・(2)
たとえば、本実施形態のように、第一嵌合歯部12の半径r1と、第二嵌合歯部15の半径r2との比率が1:1の場合(r1=r2)は、
φ=2θ
となる。したがって、第一回動軸部13を中心に本体部17を45度動かせば、処置部6側に設けられた第二嵌合歯部15は、第一嵌合歯部12に対して90度傾くことになる。つまり、増速機構となるため、本体部17の角度移動量を目的とする処置部6の角度移動量に対して少なくできる。In this case, in the bending double joint 11, the
For example, if the radius of the first
r2 (φ−θ) = r1θ (1)
φ = {(r1 + r2) / r2} θ (2)
For example, as in the present embodiment, when the ratio of the radius r1 of the first
φ = 2θ
It becomes. Therefore, if the
次に、長尺部材2に対して処置部6を着脱する場合の作用について説明する。
図10ないし図14は、処置部6の着脱動作を説明するための斜視図である。
処置部6を長尺部材2から取り外す必要がある場合には、ロック部材21を本体部17に対して相対回転させることにより、ロック部材21に形成された溝22と本体部17に形成されたガイド18とを、非連通状態(図10参照)から連通状態(図11参照)へと変更する。これは、例えば、ロック部材21に形成された溝22にマイナスドライバーを差し込んでロック部材21を回すことによって容易に行なうことができる。Next, an operation when the
10 to 14 are perspective views for explaining the attaching / detaching operation of the
When it is necessary to remove the
ロック部材21に形成された溝22と本体部17に形成されたガイド18とが連通状態となっているときには、環状部材19は、第二回動軸部14側からロック部材21の溝22を通過して第一回動軸部13側へと移動させることができるようになっている。図12に示すように、操作者が、環状部材19を第一回動軸部13側へと移動させると、第二回動軸部14と本体部17との結束が外れ、図13及び図14に示すように、第二回動軸部14及び第二回動軸部14に連結された処置部6が本体部17から外れる。
なお、本実施形態では、屈曲用ダブルジョイント11がどのような屈曲状態にあっても、また開閉用ジョイント27がどのような開閉状態にあっても、長尺部材2から処置部6を取り外すことができる。When the
In the present embodiment, the
その後、別の処置部6を取り付けたり、取り外した処置部6を洗浄して再度取り付けたりすることができる。
処置部6を長尺部材2に取り付けるときは、第一嵌合歯部12と第二嵌合歯部15とが噛みあい、開閉用第一ギア23と開閉用第二ギア24とが噛み合うように処置部6を位置決めして、第二回動軸部14に本体部17を係合させ、さらに第二回動軸部14と本体部17とを環状部材19により結束する。その後、ロック部材21を本体部17に対して回転させて、ロック部材21に形成された溝22と本体部17に形成されたガイド18とを非連通状態とする。
これにより、長尺部材2に取り付けられた処置部6が使用可能となる。Thereafter, another
When the
Thereby, the
以上説明したように、本実施形態の術具1および医療用マニピュレータ100によれば、環状部材19によって本体部17と第二回動軸部14とを結束するので、簡易な構成で処置部6を長尺部材2に対して着脱することができる。
As described above, according to the
また、本実施形態の術具1および医療用マニピュレータ100によれば、特許文献1に記載の技術と比較して、処置部6を着脱可能とするために増える部品の数が少ない。
In addition, according to the
また、処置部6と長尺部材2との着脱が、第一回動軸部13と第二回動軸部14との間での取り付け及び切り離しによって行なわれるので、処置部6の向きを長尺部材2に対して変える関節部分の部品を処置部6の着脱のために利用することができる。このため、本実施形態の術部及び医療用マニピュレータ100では、処置部6が着脱不能である場合の構成に対して増える部品の数が少ない。
In addition, since the
(変形例1)
次に、本実施形態の変形例について説明する。図15は、本変形例の構成を示す斜視図である。図16は、本変形例の作用を説明するための斜視図である。
図15に示すように、本変形例では、本体部17と第二回動軸部14とが着脱可能である構成に代えて、本体部17が遠位側部材17Aと近位側部材17Bとに分離可能である。
図15及び図16に示すように、遠位側部材17Aには、近位側部材17Bに係合する爪部48が形成されている。近位側部材17Bには、遠位側部材17Aの爪部48が入り込む凹部49が形成されている。爪部48と凹部49とによって、上述の実施形態で説明した係止部16と同様に第一回動軸部13と処置部6とを係止状態とする係止部16が構成されている。(Modification 1)
Next, a modification of this embodiment will be described. FIG. 15 is a perspective view showing the configuration of the present modification. FIG. 16 is a perspective view for explaining the operation of this modification.
As shown in FIG. 15, in this modification, instead of the configuration in which the
As shown in FIGS. 15 and 16, the
近位側部材17Bの凹部49に対して遠位側部材17Aの爪部48を押し込むことにより、近位側部材17B及び遠位側部材17Aが僅かに弾性変形し、凹部49に爪部48が入り込む。これにより、処置部6が長尺部材2に係止される。
By pushing the
このような構成であっても、上述の実施形態と同様の効果を奏する。
また、本変形例では上述の実施形態よりもさらに部品点数が少ない。
なお、上述の変形例を含む実施形態では、処置具片の動作として、一対の処置具片である鉗子片7a、7bを開閉させる動作を例にとって説明したが、これに限るものではない。例えば、一つの処置具片を屈曲(回動)させる動作であっても良い。また、処置具片は、鉗子片以外の医療器具であってもよい。Even with such a configuration, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.
Further, in this modification, the number of parts is further smaller than in the above-described embodiment.
In the embodiment including the above-described modified example, the operation of the treatment tool piece has been described by taking the operation of opening and closing the
(変形例2)
次に、本実施形態の他の変形例について説明する。図17は本変形例の構成を示す斜視図である。図18は本変形例の構成を説明するための断面図である。
図17及び図18に示すように、本変形例では、鉗子片7a,7bを有する処置部6に代えて、電気メスの電極50を有する処置部6が設けられている。
また、長尺部材2には、電気メスの電極50に電気的に接続されるリード線51が設けられている。リード線51と電極50とは、リード線51と電極50とを着脱可能に連結するプラグ52を介して接続されている。なお、本変形例の処置部6は、開閉用ジョイント27に接続されている必要はなく、開閉用ジョイント27を有している必要はない。また、本変形例では、開閉用ジョイント27及び開閉用ロッド5を有していなくてもよい。
このような構成であっても、上述の実施形態と同様の効果を奏する。(Modification 2)
Next, another modification of the present embodiment will be described. FIG. 17 is a perspective view showing the configuration of this modification. FIG. 18 is a cross-sectional view for explaining the configuration of this modification.
As shown in FIGS. 17 and 18, in this modification, instead of the
Further, the
Even with such a configuration, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではない。
例えば、上述の第二回動軸部を有しておらず第一回動軸部において屈曲する処置部が採用されていてもよい。
また、本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含む。As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, a specific structure is not restricted to this embodiment.
For example, a treatment portion that does not have the second rotation shaft portion and is bent at the first rotation shaft portion may be employed.
The present invention also includes design changes and the like within a scope not departing from the gist of the present invention.
本発明は、術具及び医療用マニピュレータとして利用できる。また、本発明が利用可能な分野は医療分野には限られない。 The present invention can be used as a surgical instrument and a medical manipulator. The field in which the present invention can be used is not limited to the medical field.
1 術具
2 長尺部材
3 コネクティングロッド
4 屈曲用ロッド
5 開閉用ロッド
6 処置部
7a,7b 鉗子片
8 カバー
9 軸状部材
10 連結部
11 屈曲用ダブルジョイント
12 第一嵌合歯部(第一転がりガイド部)
13 第一回動軸部
14 第二回動軸部
15 第二嵌合歯部(転がりガイド部;第二転がりガイド部)
16 係止部
17 本体部
17A 遠位側部材
17B 近位側部材
18 ガイド
19 環状部材
20 突起
21 ロック部材
22 溝
23 開閉用第一ギア(第一転がりガイド部)
24 開閉用第二ギア(転がりガイド部;第二転がりガイド部)
25 ラック
26a、26b リンク要素
27 開閉用ジョイント
45 駆動制御部
46 アクチュエータ
47 検知部
48 爪部
49 凹部
50 電極
51 リード線
52 プラグ
100 医療用マニピュレータ
101 マスタマニピュレータ
102 マスタ表示部
103 操作部
110 制御装置
111 マスタ側制御装置
112 スレーブ側制御装置
120 スレーブマニピュレータ
121 スレーブアームDESCRIPTION OF
13 1st
16
24 Second gear for opening and closing (rolling guide part; second rolling guide part)
25
Claims (5)
長手軸を有する筒状の長尺部材と、
前記長尺部材に連結された処置部と、
前記長尺部材と前記処置部とを着脱可能に連結する連結部と、
を備え、
前記連結部は、
前記長尺部材に設けられた第一回動軸部と、
前記処置部に設けられた第二回動軸部と、
前記長尺部材に設けられ前記第一回動軸部と同軸上に中心を有する円弧状部を備えた第一転がりガイド部と、
前記処置部に設けられ前記第二回動軸部と同軸上に中心を有する円弧状部を備えた転がりガイド部を有し当該転がりガイド部が前記第一転がりガイド部と転がり接触する第二転がりガイド部と、
前記第一回動軸部と前記第二回動軸部とを係止状態とする係止部と、
を有し、
前記第一回動軸部と前記第二回動軸部との間で着脱され、
前記係止部は、
前記第一回動軸部に接続されており且つ前記第二回動軸部に係合可能な本体部と、
前記本体部と別体に設けられ前記本体部と前記第二回動軸部とを結束する環状部材と、
前記環状部材が前記本体部と前記第二回動軸部とを結束する位置に配される結束状態と、前記環状部材が前記本体部と前記第二回動軸部とを結束する位置から外れた位置に配される開放状態とを切り替えるためのロック部材と、
を有する
ことを特徴とする術具。 A surgical instrument for performing treatment on a treatment target site,
A cylindrical elongated member having a longitudinal axis;
A treatment section coupled to the elongated member;
A connecting portion that removably connects the elongated member and the treatment portion;
With
The connecting portion is
A first rotation shaft provided on the elongated member;
A second rotation shaft provided in the treatment section;
A first rolling guide part provided with an arcuate part provided on the elongate member and having a center coaxially with the first rotation shaft part;
A second rolling member having a rolling guide portion provided in the treatment portion and having an arcuate portion having a center coaxially with the second rotation shaft portion, wherein the rolling guide portion is in rolling contact with the first rolling guide portion; A guide part;
A locking portion that locks the first rotation shaft portion and the second rotation shaft portion;
Have
It is attached and detached between the first rotation shaft portion and the second rotation shaft portion ,
The locking portion is
A main body connected to the first rotation shaft and engageable with the second rotation shaft;
An annular member that is provided separately from the main body and binds the main body and the second rotating shaft;
The bundling state in which the annular member is arranged at a position where the main body portion and the second rotating shaft portion are bundled, and the position where the annular member binds the main body portion and the second rotating shaft portion are deviated. A locking member for switching between the open state arranged at the position,
Surgical instrument characterized in that it comprises a.
前記ロック部材は、前記溝の一部を有し前記本体部に対して相対移動可能であり、
前記ロック部材に設けられた溝と前記本体部に設けられた溝とが連通状態であるときに前記開放状態と前記結束状態との切替が可能であり、前記結束状態において前記ロック部材に設けられた溝と前記本体部に設けられた溝とが非連通状態であるときに前記長尺部材に対して前記処置部は前記結束状態で保持される
ことを特徴とする請求項1に記載の術具。 Before SL body portion has a groove that defines a movement direction of said annular member and engaged with the annular member,
The lock member has a part of the groove and is movable relative to the main body part,
When the groove provided in the lock member and the groove provided in the main body portion are in communication with each other, switching between the open state and the bundling state is possible. In the bundling state, the lock member is provided with the lock member. said treatment portion against the long member when the groove and the groove provided in the body portion is a non-communicating state according to claim 1 you, characterized in that it is held by the bundling condition Surgical tool.
前記長尺部材と前記処置具片とを連結する処置具片動作用ジョイントと、
前記処置具片を操作するために前記処置具片動作用ジョイントに連結された移動部材と、
をさらに備え、
前記処置具片動作用ジョイントは、
前記移動部材と連結され所定の回動中心周りに回動する動作用第一回動部材と、
前記第二回動軸部と同軸若しくは前記第二回動軸部よりも前記回動軸部に近い位置を回動中心として前記動作用第一回動部材と逆周りに相対回転するように前記動作用第一回動部材に連結された動作用第二回動部材と、
前記動作用第二回動部材の回転力を前記処置具片の動作に変換するリンクと、
を有し、
前記処置具片動作用ジョイントは、前記連結部における着脱により、前記動作用第一回動部材と前記動作用第二回動部材との間で着脱される
ことを特徴とする請求項1または2に記載の術具。 And operable treatment instrument pieces provided on front Symbol treatment unit,
A treatment tool piece operating joint for connecting the elongated member and the treatment tool piece;
A moving member coupled to the treatment tool piece operating joint for operating the treatment tool piece;
Further comprising
The treatment tool piece operating joint is:
A first rotating member for operation that is connected to the moving member and rotates around a predetermined rotation center;
The second rotation shaft portion is coaxial with the second rotation shaft portion or closer to the rotation shaft portion than the second rotation shaft portion so as to rotate relative to the first rotation member for operation relative to the rotation center. A second rotating member for operation connected to the first rotating member for operation;
A link for converting the rotational force of the second rotating member for operation into the operation of the treatment instrument piece;
Have
The treatment instrument piece operational joint by detachable at the connection portion, characterized in that it is removable between the second pivot member for the operation with the first rotating member for the operation claim 1 or 2. The surgical instrument according to 2 .
ことを特徴とする請求項3に記載の術具。 The treatment instrument piece has a pair, the operation of the treatment instrument piece, surgical instrument of claim 3 you, wherein a closing of a pair of treatment instrument pieces.
前記術具が取り付けられ少なくとも1つの関節を有するスレーブマニピュレータと、
前記スレーブマニピュレータの前記関節を駆動させるための操作指令を発するマスタマニピュレータと、
を備えた医療用マニピュレータ。 And surgical instrument according to any one of claims 1 or et 4,
A slave manipulator to which the surgical instrument is attached and having at least one joint;
A master manipulator that issues an operation command for driving the joint of the slave manipulator;
Medical manipulator with
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