JP6116429B2 - 治療用マニピュレータおよびマニピュレータシステム - Google Patents

Description

本発明は、治療用マニピュレータおよびマニピュレータシステムに関するものである。

従来、挿入部の先端に長手方向に隣接して２つの湾曲部を備える２本のアームを有する治療用マニピュレータが知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、挿入部の側方において処置を行うために、長手方向に隣接する２つの屈曲関節とその基端側に配置されたロール関節とを有するアームを備えた治療用マニピュレータが知られている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２０１０−５７９１４号公報 米国特許第８０５７３８５号明細書

しかしながら、特許文献１の治療用マニピュレータでは処置具の向きを変更する先端側の関節が緩いカーブを描いて湾曲するものであるために挿入部本体近傍に配置されている患部の処置を行うことができないという不都合がある。また、特許文献２の治療用マニピュレータでは先端の処置具を屈曲関節による移動方向に対して交差する方向に移動させるためには根元のロール関節を動作させなければならず、治療用マニピュレータのほぼ全体が移動することとなって、周囲の組織等と接触するという不都合がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、周囲の組織等との干渉を低減しつつ挿入部本体に近接した位置に配置される患部を処置することができる治療用マニピュレータおよびマニピュレータシステムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、挿入部本体と、該挿入部本体の先端面から前方に突出するように設けられ、先端にエンドエフェクタを有する少なくとも１本のアームと、前記挿入部本体に設けられ、前記アーム先端の前記エンドエフェクタを観察可能な視野範囲を有する内視鏡とを備え、前記アームが、前記先端側から順に、該アームの長手軸に直交する第１の軸線回りに前記エンドエフェクタを揺動可能な第１の屈曲関節と、前記長手軸回りに回転可能な中間ロール関節と、前記長手軸に直交する第２の軸線回りに揺動可能な第２の屈曲関節とを備え、前記第１の屈曲関節が、前記長手軸に対して片側のみに９０°以上屈曲可能であり、前記第１の屈曲関節に前記第１の軸線回りに揺動可能な揺動部材が設けられ、該揺動部材は、該揺動部材の内部を前記第１の軸線に交差する径方向に貫通し前記エンドエフェクタを駆動する駆動用線材が挿通される通路が形成されるとともに、湾曲する前記駆動用線材の動作に応じて前記第１の軸線回りに受動的に揺動可能である治療用マニピュレータを提供する。

本態様によれば、体腔内に先端面側から挿入部本体を挿入すると、先端面から前方に突出するようにアームが配置され、挿入部の前方の体腔内壁に対しアームによる処置を行うことができる。この場合に、先端側に配置される９０°以上屈曲可能な第１の屈曲関節によって、装置本体の先端面に近接する位置に配置される部位に容易にアクセスして先端のエンドエフェクタによって処置を施すことができる。

この場合において、体腔内において第１の屈曲関節を屈曲させた状態で装置本体に近接する部位を処置しているエンドエフェクタを第１の屈曲関節による屈曲平面に対して交差する方向に移動させるには、中間ロール関節を回転させる。第１の屈曲関節と第２の屈曲関節との間に配置された中間ロール関節を回転させると、中間ロール関節よりも先端側に配置されている第１の屈曲関節およびエンドエフェクタのみを回転させることができ、回転半径を小さくして周囲の組織とアームとの干渉を低減することができる。

上記態様においては、前記挿入部本体に、該挿入部本体の長手方向に沿って貫通して前記先端面に開口し、前記内視鏡を移動可能に収容する貫通孔が設けられ、該貫通孔に、前記先端面の開口から所定の長さ範囲にわたって前記内視鏡の外径寸法より大きな幅寸法を有する切欠が設けられていてもよい。

このようにすることで、挿入部本体に設けられた貫通孔内に内視鏡を収容した状態で挿入部本体を体腔内に挿入していき、処置する部位の近傍において、貫通孔内に収容された内視鏡を貫通孔の長手方向に移動させることにより、内視鏡を長手方向に進退させ、挿入部本体の先端面の開口から突出させることができる。突出させられた内視鏡は、該内視鏡に備えられた湾曲部を湾曲させて所望の方向に視界を向け、アームの先端に配置されているエンドエフェクタを観察することができる。

この場合において、挿入部本体の先端面の開口から突出させた内視鏡を湾曲させたままの形態で、貫通孔の長手方向に後退させると、内視鏡の長さ方向の途中位置が、貫通孔の先端に設けられた切欠に収容されることにより、切欠を介して貫通孔内の内視鏡を挿入部本体の半径方向外方に突出させることができる。したがって、湾曲部を湾曲させたままで内視鏡を進退させることができ、視野範囲を進退させたり、角度を変えながら同一の観察部位を観察したりすることができる。

また、上記態様においては、前記エンドエフェクタを駆動する駆動用線材が、前記アームを構成している各関節の内部を貫通して配置されていてもよい。
このようにすることで、駆動用線材がアームの外側に飛び出すことを防止しつつエンドエフェクタを駆動でき、駆動用線材によって視界が妨げられる不都合の発生を防止することができる。

また、上記態様においては、前記第１の屈曲関節が、前記長手軸線に対して片側のみに９０°以上屈曲可能であり、前記第１の屈曲関節に前記第１の軸線回りに揺動可能な揺動部材が設けられ、該揺動部材は、該揺動部材の内部を前記第１の軸線に交差する径方向に貫通し前記エンドエフェクタを駆動する駆動用線材が挿通される通路が形成されるとともに、湾曲する前記駆動用線材の動作に応じて前記第１の軸線回りに受動的に揺動可能である。

このようにすることで、第１の屈曲関節内の通路に配置される駆動用線材の弛みを最小限に抑えることができ、駆動用線材の移動に倣って揺動部材を受動的に揺動させることで、駆動用線材に無理な負荷をかけずに済む。これにより、第１の屈曲関節を長手軸に沿う方向に延ばした状態と片側に９０°以上屈曲させた状態との間で揺動させても、駆動用線材が、その弛みによってアームの半径方向外方に突出したり、無理な負荷がかかってキンクが生じたりすることを防止することができる。

また、上記態様においては、前記第２の屈曲関節よりも基端側に、前記長手軸回りに回転可能な基端側ロール関節を備えていてもよい。
このようにすることで、基端側ロール関節を回転させると、エンドエフェクタから第２の屈曲関節を含むアームのほぼ全体を回転させることができる。これにより、アームと体腔内壁との干渉を抑える範囲内において基端側ロール関節を回転させてアームを内視鏡の視界から退避させることができる。

また、上記態様においては、前記挿入部本体の外面に、長手方向に沿って設けられるとともに、径方向外方に開口する開口部を有し、管状のガイド部材を前記開口部を介して径方向外方から挿入可能な案内溝が設けられていてもよい。
このようにすることで、管状のガイド部材を体腔内に導入した状態で、ガイド部材の体外に配される部分が、開口部から案内溝内に収容されるように、挿入部本体をガイド部材に装着し、ガイド部材の長手方向に沿って挿入部本体を移動させることにより、容易に体腔内に挿入していくことができる。ガイド部材は、例えば、内視鏡である。

また、本発明の他の態様は、上記いずれかの治療用マニピュレータと、該治療用マニピュレータを駆動する駆動部とを備えるスレーブ装置と、操作者により操作される操作部を備えるマスタ装置と、該マスタ装置の前記操作部により入力された入力信号に基づいて前記スレーブ装置の駆動部を制御するコントローラとを備えるマニピュレータシステムを提供する。

上記態様においては、前記コントローラが、前記マスタ装置からの入力信号に基づいて前記スレーブ装置の各前記関節の動作指令信号を生成する際に、前記第１の屈曲関節が内視鏡画像の中心からより離れた位置に配置されるように、各前記関節の動作指令信号を算出してもよい。

本発明によれば、周囲の組織等との干渉を低減しつつ挿入部本体に近接した位置に配置される患部を処置することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る治療用マニピュレータを備えるマニピュレータシステムを示す全体構成図である。 図１のマニピュレータシステムに備えられる本発明の一実施形態に係る治療用マニピュレータを示す斜視図である。 図２の治療用マニピュレータに備えられたアームを示す斜視図である。 図３のアームの軸構成を示す模式図である。 図３のアームの直線状に延びた状態の内部構造を示す模式図である。 図３のアームの第１の屈曲関節を屈曲させた状態の内部構造を示す模式図である。 図２の治療用マニピュレータの体腔内への挿入時の形態を説明する模式図である。 図２の治療用マニピュレータを用いた挿入方向とは逆方向に配置されている患部を処置する形態を説明する模式図である。 図２の治療用マニピュレータに備えられた内視鏡の動作例を示す部分的な断面図である。 図２の治療用マニピュレータに備えられた内視鏡の他の動作例を示す部分的な断面図である。 図２の治療用マニピュレータの動作を説明する先端部分の部分的な正面図である。 図２の治療用マニピュレータの第１の変形例を示す部分的な正面図である。 図２の治療用マニピュレータに備えられる挿入部本体を示す斜視図である。 図１３の挿入部本体の（ａ）正面図および（ｂ）変形例の正面図である。

本発明の一実施形態に係る治療用マニピュレータおよびマニピュレータシステムについて、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係るマニピュレータシステム１は、図１に示されるように、患者Ｐの体腔内に挿入される本実施形態に係る治療用マニピュレータ２およびその駆動部（図示略）を備えるスレーブ装置３と、操作者Ａにより操作される操作部を備えるマスタ装置４と、該マスタ装置４の操作による入力信号に基づいてスレーブ装置３の駆動部を制御するコントローラ５と、治療用マニピュレータ２により取得された画像を表示するモニタ６とを備えている。

本実施形態に係る治療用マニピュレータ２は、図２に示されるように、軟性の管状の挿入部本体７と、該挿入部本体７の先端面から前方に突出して設けられた２本のアーム８と、挿入部本体７の長手方向に沿って設けられた貫通孔７ａ（図７参照）に移動可能に収容された内視鏡９とを備えている。図中、破線は挿入部本体７の先端部分の拡大図であり、符号１０は挿入部本体７の長手方向に沿って設けられた鉗子チャネル７ｂ（図７参照）を介して導入され先端面から突出して配置された処置具を示している。

２本のアーム８は、図３および図４に示されるように、先端側から長手軸方向に沿って順に、把持鉗子のようなエンドエフェクタ８ａと、長手軸Ａ１に直交する軸線Ａ２回りに屈曲可能な第１の屈曲関節１１と、長手軸Ａ１回りに回転可能な中間ロール関節１２と、長手軸Ａ１に直交する軸線Ａ３回りに屈曲可能な第２の屈曲関節１３とを備えている。
本実施形態においては、アーム８が、挿入部本体７に固定されているものとして説明するが、挿入部本体７のチャネル（図示略）から突出していてもよい。チャネルから突出している場合も挿入部本体７に固定されている場合と同様に作動する。

第２の屈曲関節１３は、挿入部本体７に固定された柱状の固定部８ｂに対して、該固定部８ｂの長手軸に直交する軸線Ａ３回りに、柱状の第１のアーム部８ｃを、固定部８ｂの長手軸に対して±９０°の角度範囲にわたって揺動可能に支持している。
中間ロール関節１２は、第１のアーム部８ｃと同軸に配置される柱状の第２のアーム部８ｄを、第１のアーム部８ｃに対してその長手軸Ａ１回りに±１８０°回転可能に支持している。

第１の屈曲関節１１は、第２のアーム部８ｄとエンドエフェクタ８ａとをリンク部材８ｅによって連結し、第２のアーム部８ｄに対してリンク部材８ｅを、リンク部材８ｅに対してエンドエフェクタ８ａをそれぞれ相互に平行な軸線Ａ２，Ａ４回りに揺動させるダブルジョイント型の関節である。ここで、ダブルジョイント型の関節は、第２のアーム部８ｄおよびエンドエフェクタ８ａに、例えば、相互に噛み合う歯車（図示略）を備えており、軸線Ａ２回りにリンク部材８ｅを揺動させると、エンドエフェクタ８ａが軸線Ａ４回りに回転させられることによりリンク部材８ｅに対しても揺動させられる関節である。

ダブルジョイント型の第１の屈曲関節１１によれば、軸線Ａ２回りの揺動角度より大きな角度でエンドエフェクタ８ａを揺動させることができ、広い動作角度範囲を実現することができるようになっている。これにより、第１の屈曲関節１１は、第２のアーム部８ｄの長手軸Ａ１に対して片側のみにエンドエフェクタ８ａを１７０°の角度範囲にわたって屈曲させることができるようになっている。
なお、第１の屈曲関節１１においては、上述したダブルジョイント型に限られるものではなく、具体的にはリンク部材８ｅを用いず、１つの回動軸回りに回動可能な関節であってもよい。

第１の屈曲関節１１には、図５および図６に示されるように、２つの軸線Ａ２，Ａ４回りにそれぞれ揺動可能に支持された円板状の揺動部材１４，１５が設けられている。各揺動部材１４，１５には、内部を径方向に貫通する通路１４ａ，１５ａが設けられている。通路１４ａ，１５ａは、エンドエフェクタ８ａを駆動するための駆動ワイヤ１６ａを挿通させるシース１６ｂを収容可能な軸線Ａ２，Ａ４方向の高さ寸法と、シース１６ｂよりも十分に幅広に形成された軸線Ａ２，Ａ４に直交する方向の幅寸法とを有している。なお、駆動ワイヤ１６ａに限定されるものではなく、細長い可撓性を有するロッドでもよい。

図５および図６において、符号１７ａは第１の屈曲関節１１を駆動するためのワイヤ、符号１７ｂはワイヤ１７ａを挿通させるシース、符号１８ａは中間ロール関節１２を駆動する為のワイヤ、符号１８ｂはワイヤ１８ａを挿通させるシース、符号１９ａは第２の屈曲関節１３を駆動するためのワイヤ、符号１９ｂはワイヤ１９ａを挿通させるシースである。

内視鏡９は、先端面にその前方に視野範囲を有する観察光学系（図示略）を備えるとともに、長手方向に間隔をあけて隣接する２つの湾曲部９ａ，９ｂを有し、図７に示される湾曲部９ａ，９ｂを延ばした直線状の形態や、図２に示されるように２つの湾曲部９ａ，９ｂを逆方向に湾曲させたＳ字状の形態をとることができるようになっている。直線状の形態をとることにより、挿入部本体７の貫通孔７ａ内に収容可能となるので、体腔へのスムーズな挿入を行うことができる。一方、Ｓ字状の形態を取ることにより、挿入部本体７の先端面に近い位置に視野範囲を向けることができるようになっている。

また、図８に示されるように、内視鏡９の湾曲部９ａ，９ｂを同じ方向に９０°湾曲させることにより、挿入部本体７の挿入方向とは逆の方向にある患部や体腔内側面Ｂに対しても視野を確保し、治療を行うことができるようになっている。

また、本実施形態においては挿入部本体７の先端に、先端面から長手方向に所定の長さにわたって貫通孔７ａを半径方向外方に切り欠いて形成された切欠７ｂを備えている。貫通孔７ａは挿入部本体７の中心軸に対して偏心した位置に設けられており、切欠７ｂは貫通孔７ａを挟んで挿入部本体７の中心軸とは反対側に向かって形成されている。切欠７ｂの幅寸法は、内視鏡９の外径寸法より大きく形成されている。

これにより、内視鏡９は、直線状に延ばした状態とすれば図７に示されるように貫通孔７ａ内に収容されることはもちろんのこと、図９に鎖線で示されるように、先端の湾曲部９ａ，９ｂを湾曲させたままの状態でも、切欠７ｂ側に湾曲しさえすれば、切欠７ｂを介して挿入部本体７の半径方向外方に突出させることができるようになっている。

すなわち、内視鏡９の湾曲部９ａ，９ｂをＳ字状に湾曲させた状態に固定して、内視鏡９を貫通孔７ａの長手方向に進退させることにより、図９に示されるように、挿入部本体７の先端面近傍に配置される視界を挿入部本体７の長手方向に平行移動させることができる。また、図１０に示されるように、内視鏡９を貫通孔７ａの長手方向に進退させながら、２つの湾曲部９ａ，９ｂの湾曲角度を変更することにより、同一部位に対する視点を変化させることができるようになっている。

第１の屈曲関節１１、中間ロール関節１２および第２の屈曲関節１３は、それぞれ図５および図６に示されるようにワイヤ１７ａ，１８ａ，１９ａによって駆動されるようになっている。各ワイヤ１７ａ，１８ａ，１９ａは挿入部本体７内部を経由して挿入部本体７の基端側まで延びている。そして、ワイヤ１７ａ，１８ａ，１９ａは、挿入部本体７の基端側に取り付けられた中継部２０を経由して、コントローラ５に配置された駆動部に接続され、挿入部本体７の長手方向に押し引きされるようになっている。

また、図２に示されるように、中継部２０には処置具ポート２１が設けられており、挿入部本体７の先端面から突出する処置具１０が処置具ポート２１を経由して、挿入部本体７の鉗子チャネル７ｂ内に挿入されるようになっている。
また、内視鏡９は挿入部本体７の基端側から突出する基端部に図示しない操作部を備えており、操作部の操作によって湾曲部９ａ，９ｂを任意の方向に湾曲させることができるようになっている。

このように構成された本実施形態に係る治療用マニピュレータ２およびマニピュレータシステム１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係るマニピュレータシステム１を用いて患者Ｐの体腔内の治療を行うには、図７に示されるように、治療用マニピュレータ２の挿入部本体７の先端面に突出する２本のアーム８の屈曲関節１１を１８０°付近まで屈曲させ、中間ロール関節１２をアーム８が挿入部本体７の外径内側に収納されるような角度にローリングさせ、第２の屈曲関節１３を真っ直ぐに延ばし、内視鏡９の湾曲部９ａ，９ｂを真っ直ぐに延ばした状態で、患者Ｐの体腔、例えば、肛門内に挿入していく。

そして、挿入部本体７の先端が患部近傍に配置されたところで、操作者Ａがマスタ装置４を操作して、２本のアーム８を作動させるとともに、内視鏡９の操作部を操作して患部およびアーム８の先端のエンドエフェクタ８ａを観察できる位置に視野を配置する。内視鏡９により撮影された映像は、モニタ６に表示され、操作者Ａはモニタ６を確認しながら、マスタ装置４および内視鏡９の操作部を操作する。

２本のアーム８はそれぞれ、長手方向に間隔をあけて２つの屈曲関節１１，１３を有しているので、２つの屈曲関節１１，１３を逆方向に屈曲させて、図１１に示されるようなスカラアーム状にエンドエフェクタ８ａを進退させることができる。
このとき、第１の屈曲関節については片側に１７０°の揺動角度範囲を有しているので、エンドエフェクタをアームに対して完全に折り返すように屈曲させ、エンドエフェクタの先端を挿入部本体の先端面近傍まで近接させることができる。

そして、この場合に、図１１に実線で示されるように、２本のアーム８の第１の屈曲関節１１および第２の屈曲関節１３をそれぞれ逆方向に屈曲させることにより、内視鏡９の視野範囲Ｒ内にエンドエフェクタ８ａを配置し、アーム８を視野範囲Ｒ外に配置でき、アーム８が視野の邪魔にならないようにすることができる。
さらに、このようにして挿入部本体７の先端面近傍に配置したエンドエフェクタ８ａの先端は、中間ロール関節１２を回転させることにより、第１の屈曲関節１１によるエンドエフェクタ８ａの動作平面（図１１の紙面に沿う平面）に交差する方向（図１１の紙面に交差する方向）に移動させることができる。

この場合に、中間ロール関節１２を第１の屈曲関節１１と第２の屈曲関節１３との間に配置したので、第２の屈曲関節１３より基端側に配置したロール関節を有する従来の場合と比較して、中間ロール関節１２の回転によって動作するアーム８部分が短くて済み、回転半径を小さくして周囲の組織との干渉を低減することができるという利点がある。

また、エンドエフェクタ８ａを駆動するためのワイヤ１６ａは、第１の屈曲関節１１の２つの軸線Ａ２，Ａ４回りに揺動可能に配置した揺動部材１４，１５の内部の通路１４ａ、１５ａに挿通させたシース１６ｂ内に挿入されているので、第１の屈曲関節１１を１７０°屈曲させた状態と、真っ直ぐに延ばした状態とでは通路１４ａ，１５ａ内におけるシース１６ｂの弛みが変化する。揺動部材１４，１５の内部の通路１４ａ，１５ａは十分に広い幅を有しているのでいずれの状態においてもシース１６ｂを収容状態にすることができる。

したがって、ワイヤ１６ａがアーム８の外側に突出して視界を妨げることを防止することができる。また、ワイヤ１６ａに張力がかけられたときには、ワイヤ１６ａから受ける力によって揺動部材１４，１５を受動的に揺動させることで、ワイヤ１６ａに無理な力がかからないようにすることができる。

また、本実施形態に係る治療用マニピュレータ２によれば、挿入部本体７の先端面から所定の長さにわたって切欠７ｂが設けられているので、湾曲部９ａ，９ｂを湾曲させて患部を観察している内視鏡９を湾曲させたままの状態で、貫通孔７ａの長手方向に移動させ、視野範囲Ｒを平行移動させることができる。特に、挿入部本体７の先端面に近接する位置に配置されている患部を観察する際に効果的である。

なお、本実施形態においては、２つの屈曲関節１１，１３とその間に配置される中間ロール関節１２とを有するアーム８を例示して説明したが、図１２に示されるように、第２の屈曲関節１３よりもさらに基端側に、固定部８ｂに対してリンク８ｆを軸線Ａ５回りに回転させる基端側ロール関節２２を備えていてもよい。図１２の矢印Ｂに示されるように、基端側ロール関節２２を回転させることにより、屈曲している第１の屈曲関節１１を固定部８ｂの軸線Ａ５回りに回転させることができる。

図１１の説明では２つのアーム８の第１の屈曲関節１１および第２の屈曲関節１３を逆方向に屈曲させて第１の屈曲関節１１が両肘を張るように配置されていたが、基端側ロール関節２２の回転によって、両肘を立ててすぼめるようにしてコンパクトに折りたたむことができる。その結果、アーム８が視野を邪魔しない範囲で第１の屈曲関節１１どうしを近接させて、アーム８と周囲の体腔内壁との接触を低減することができる。

また、本実施形態においては、挿入部本体７に設けられた貫通孔からなる鉗子チャネル７ｂを介して処置具１０を導入することとしたが、これに代えて、図１３に示されるように、挿入部本体７の外周面に開口する開口部２３ａを有する案内溝２３が挿入部本体７の全長にわたって設けられていてもよい。案内溝２３の開口部２３ａの幅寸法は、観察用の内視鏡（ガイド部材）２４（図１４（ａ），（ｂ）参照。）を挿入可能な幅寸法である。

このようにすることで、治療用マニピュレータ２の体腔内への挿入に先立って、まず、観察用の内視鏡２４を体腔内に導入し、体腔内を観察しながら、患部の近傍に先端を配置した状態の観察用の内視鏡２４の患者Ｐの体外に配置されている部分を案内溝２３内に開口部２３ａから収容することにより、観察用の内視鏡２４をガイドとして治療用マニピュレータ２を患者Ｐの体腔内により容易に導入していくことができる。

この場合において、挿入部本体７の外周面に開口部２３ａを有する案内溝２３を設けることにより、先端部を体腔内に挿入状態に配置している観察用の内視鏡２４の体外に露出している部分の、長手方向の途中位置に挿入部本体７を装着することができ、観察用の内視鏡２４を体腔内から取り出すことなく治療用マニピュレータ２を体腔内に挿入していくことができるという利点がある。

案内溝２３は図１４（ａ）に示されるように最大幅で開口していてもよいし、図１４（ｂ）に示されるように開口部２３ａの幅が最大幅より小さくてもよい。柔軟な素材からなる挿入部本体７の開口部２３ａを押し広げながら観察用の内視鏡２４を案内溝２３内に収容することにより、内視鏡２４をガイドとした治療用マニピュレータ２の挿入中に、治療用マニピュレータ２が内視鏡２４から外れてしまうことを防止することができる。

また、本実施形態においては、第１の屈曲関節１１の屈曲角度を片側に１７０°としたが、これに限定されるものではなく少なくとも片側に９０°以上であればよい。また、第２の屈曲関節１３の角度範囲を±９０°としたが、これに代えて任意の角度範囲に湾曲可能であればよい。

Ａ 操作者
Ａ１ 長手軸
Ａ２ 第１の軸線
Ａ３ 第２の軸線
Ｒ 視野範囲
１ マニピュレータシステム
２ 治療用マニピュレータ
３ スレーブ装置
４ マスタ装置
５ コントローラ
７ 挿入部本体
７ａ 貫通孔
７ｂ 切欠
８ アーム
８ａ エンドエフェクタ
９ 内視鏡
１１ 第１の屈曲関節
１２ 中間ロール関節
１３ 第２の屈曲関節
１４，１５ 揺動部材
１６ａ ワイヤ（駆動用線材）
２２ 基端側ロール関節
２３ 案内溝
２３ａ 開口部

Claims (10)

1. 挿入部本体と、
   該挿入部本体の先端面から前方に突出するように設けられ、先端にエンドエフェクタを有する少なくとも１本のアームと、
   前記挿入部本体に設けられ、前記アーム先端の前記エンドエフェクタを観察可能な視野範囲を有する内視鏡とを備え、
   前記アームが、前記先端側から順に、該アームの長手軸に直交する第１の軸線回りに前記エンドエフェクタを揺動可能な第１の屈曲関節と、前記長手軸回りに回転可能な中間ロール関節と、前記長手軸に直交する第２の軸線回りに揺動可能な第２の屈曲関節とを備え、
   前記第１の屈曲関節が、前記長手軸に対して片側のみに９０°以上屈曲可能であり、
   前記第１の屈曲関節に前記第１の軸線回りに揺動可能な揺動部材が設けられ、
   該揺動部材は、該揺動部材の内部を前記第１の軸線に交差する径方向に貫通し前記エンドエフェクタを駆動する駆動用線材が挿通される通路が形成されるとともに、湾曲する前記駆動用線材の動作に応じて前記第１の軸線回りに受動的に揺動可能である治療用マニピュレータ。
2. 前記挿入部本体に、該挿入部本体の長手方向に沿って貫通して前記先端面に開口し、前記内視鏡を移動可能に収容する貫通孔が設けられ、
   該貫通孔に、前記先端面の開口から所定の長さ範囲にわたって前記内視鏡の外径寸法より大きな幅寸法を有する切欠が設けられている請求項１に記載の治療用マニピュレータ。
3. 前記駆動用線材が、前記アームを構成している各関節の内部を貫通して配置されている請求項１または請求項２に記載の治療用マニピュレータ。
4. 前記第２の屈曲関節よりも基端側に、前記長手軸回りに回転可能な基端側ロール関節を備える請求項１から請求項３のいずれかに記載の治療用マニピュレータ。
5. 前記挿入部本体の外面に、長手方向に沿って設けられるとともに、径方向外方に開口する開口部を有し、管状のガイド部材を前記開口部を介して径方向外方から挿入可能な案内溝が設けられている請求項１から請求項４のいずれかに記載の治療用マニピュレータ。
6. 前記駆動用線材が、シース内に挿通されており、
   前記揺動部材の前記通路が、前記第１の軸線に直交する方向に前記シースの幅よりも大きい幅寸法を有している請求項１から請求項５のいずれかに記載の治療用マニピュレータ。
7. 前記第１の屈曲関節が、１７０°の角度範囲にわたって屈曲可能である請求項１から請求項６のいずれかに記載の治療用マニピュレータ。
8. 前記第２の屈曲関節が、±９０°の角度範囲にわたって屈曲可能である請求項１から請求項７のいずれかに記載の治療用マニピュレータ。
9. 請求項１から請求項８のいずれかに記載の治療用マニピュレータと、該治療用マニピュレータを駆動する駆動部とを備えるスレーブ装置と、
   操作者により操作される操作部を備えるマスタ装置と、
   該マスタ装置の前記操作部により入力された入力信号に基づいて前記スレーブ装置の駆動部を制御するコントローラとを備えるマニピュレータシステム。
10. 前記コントローラが、前記マスタ装置からの入力信号に基づいて前記スレーブ装置の各前記関節の動作指令信号を生成する際に、前記第１の屈曲関節が内視鏡画像の中心からより離れた位置に配置されるように、各前記関節の動作指令信号を算出する請求項９に記載のマニピュレータシステム。

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