JP6150962B1 - マニピュレータ - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1の手術器具は、軟性の挿入部が湾曲することにより内部を貫通するワイヤの張力が変動することを防止するために、ワイヤに一定の初期張力を付与する定力バネを備えている。
本発明の一態様は、可動部と、該可動部に供給する動力を発生する駆動部と、一端に前記可動部、他端に前記駆動部を取り付ける細長い軟性の長尺ガイド部材と、前記駆動部の動力を張力により前記可動部に伝達する細長い張力伝達部材と、該張力伝達部材の張力を調節する張力調節機構とを備え、前記長尺ガイド部材が、前記張力伝達部材を長手方向に貫通させるルーメンを有する細長い軟性のガイドチューブと、該ガイドチューブの外周を被覆し、基端部が前記駆動部に対して前記ガイドチューブの長手方向に移動可能に設けられ、前記ガイドチューブよりも高剛性のアウタシースとを備え、前記張力調節機構が、前記駆動部に対する前記アウタシースの前記基端部の前記ガイドチューブの長手方向に沿う位置を調節するマニピュレータである。
長尺ガイド部材が大きな曲率で湾曲しているときには、より大きな張力が張力伝達部材に付与されるように張力調節機構を作動させることにより、摩擦に抗して駆動部の動力により可動部を円滑に移動させることができる。
このようにすることで、移動機構の作動によりスライダを移動させることにより、スライダが固定されているアウタシースの基端部をガイドチューブの長手方向に移動させることができ、任意の大きさの張力を張力伝達部材に付与することができる。
このようにすることで、検出された押圧力に基づいて、張力伝達部材に付与された張力が適正な位置で移動機構によるアウタシースと移動を拘束することができる。
このようにすることで、検出された押圧力に基づいて張力伝達部材に付与された張力が適正な位置で移動機構によるアウタシースと移動を拘束することができる。
このようにすることで、長尺ガイド部材が湾曲させられる場合に、ガイドチューブ自体が比較的大きな外径寸法を有し、各ルーメンが径方向の異なる位置に分布していても、湾曲により、特定のルーメンに経路長の変化が発生することを防止して、複数のルーメン間に経路長差が発生することを防止することができる。これにより、複数のルーメン内の複数の張力伝達部材に付与される初期張力のバラツキを抑えることができる。
本実施形態に係るマニピュレータ1は、図1に示されるように、例えば、患者の体腔内に挿入される内視鏡のチャネルを介して患者の体腔内に挿入される細長い軟性の長尺ガイド部材2と、該長尺ガイド部材2の先端に配置された可動部3と、長尺ガイド部材2の基端に配置され、可動部3を作動させる駆動部4と、該駆動部4により発生した駆動力を張力として可動部3に伝達するワイヤ(張力伝達部材)5と、該ワイヤ5の張力を調節する張力調節機構6とを備えている。
また、図1に示されるように、長尺ガイド部材2が直線状に延ばされた状態において、可動端部材13とハウジング18との間には、マルチルーメンチューブ11の長手方向に隙間が形成されている。
移動機構21は、例えば、モータ21aおよびボールネジ(シャフト)21bを備える直動機構である。
接続部19が可動端部材13を収容すると、接続部19の弾性によって可動端部材13を径方向内方に締め付け、両者の接触部分における摩擦によって接続部19が可動端部材13に固定されるようになっている。
患者の体外から体腔内に挿入された内視鏡の挿入部のチャネルを介して、本実施形態に係るマニピュレータ1を先端の可動部3側から挿入していき、体内に配置されている内視鏡の挿入部の先端面の鉗子チャネルの開口から可動部3を突出させる。
この場合において、本実施形態に係るマニピュレータ1によれば、張力調節機構6のスライダ20に設けられた接続部19がコイルチューブ12の可動端部材13に固定されるので、可動部3を駆動させるためにワイヤ5に張力をかけることによりマルチルーメンチューブ11にかかる圧縮力を低減することができる。
このように構成することで、長尺ガイド部材2が湾曲されるときには、図8Bに示されるように、圧縮バネ29が圧縮されてスライダ20が移動させられる。
また、この場合に、図9Aおよび図9Bに示されるように、マルチルーメンチューブ11を駆動部4のハウジング18内まで延ばしてもよい。
このようにすることで、太いマルチルーメンチューブ11を使用したときに、湾曲の際に曲率半径差が大きくなっても、湾曲による各ルーメン30の長さの変動を抑えて、ワイヤ5の経路長の変動を防止することができる。
2 長尺ガイド部材
3 可動部
4 駆動部
5 ワイヤ(張力伝達部材)
6 張力調節機構
10 ルーメン
11 マルチルーメンチューブ(ガイドチューブ)
12 コイルチューブ(アウタシース)
13 可動端部材(基端部)
14 モータ
15 モータユニット
17 プーリ(動力変換部)
20 スライダ
21 移動機構
Claims (6)
- 可動部と、
該可動部に供給する動力を発生する駆動部と、
一端に前記可動部、他端に前記駆動部を取り付ける細長い軟性の長尺ガイド部材と、
前記駆動部の動力を張力により前記可動部に伝達する細長い張力伝達部材と、
該張力伝達部材の張力を調節する張力調節機構とを備え、
前記長尺ガイド部材が、前記張力伝達部材を長手方向に貫通させるルーメンを有する細長い軟性のガイドチューブと、該ガイドチューブの外周を被覆し、基端部が前記駆動部に対して前記ガイドチューブの長手方向に移動可能に設けられ、前記ガイドチューブよりも高剛性のアウタシースとを備え、
前記張力調節機構が、前記駆動部に対する前記アウタシースの前記基端部の前記ガイドチューブの長手方向に沿う位置を調節するマニピュレータ。 - 前記張力調節機構が、前記アウタシースの基端部に取り付けられるスライダと、該スライダを前記駆動部に対して前記ガイドチューブの長手方向に移動させる移動機構とを備える請求項1に記載のマニピュレータ。
- 前記駆動部が、モータを備えるモータユニットと、前記長尺ガイド部材に取り付けられ前記モータの動力を前記張力伝達部材の張力に変換する動力変換部とを備え、
前記モータユニットと前記動力変換部とが着脱可能に設けられ、
前記スライダは、前記モータユニットと前記動力変換部とが連結されたときに前記移動機構と前記アウタシースとを着脱可能に連結する請求項2に記載のマニピュレータ。 - 前記移動機構が、該移動機構から前記アウタシースに加えられる押圧力を検出するセンサを備える請求項3に記載のマニピュレータ。
- 前記移動機構が、前記アウタシースを押圧するシャフトを備え、
前記センサが、前記シャフトに発生する前記押圧力を検出する圧力センサである請求項4に記載のマニピュレータ。 - 前記ガイドチューブが、前記ルーメンを複数有し、
各ルーメンが、前記ガイドチューブの長手軸回りに捻れた形状を有する請求項1に記載のマニピュレータ。
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