JP6192550B2 - 医療装置及び医療システム - Google Patents

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Description

本発明は、患者の体内に処置具を挿入し、患部を観察及び処置する医療装置及び医療システムに関する。
近年、マニピュレータを患者の体内に挿入し、患部を処置する腹腔鏡手術が行われている。腹腔鏡手術は、患者の腹部の切開部が小さいので、患者に対する負担を小さくすることが可能である。しかしながら、手術には複数種類の処置具が用いられ、それらの処置具を狭い体腔内で取り扱うことになるため、操作性を向上させる必要がある。
特許文献１は、軟性部の柔軟度が低減しないように、内視鏡に外付けチューブを用いて処置具を取り付けた技術を開示している。
特開平５−３０７１４３号公報
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、内視鏡と処置具が一体となっているため、処置具によって内視鏡の視野が遮られるおそれがあった。また、内視鏡と処置具は、常に一体に作動するので、内視鏡と処置具を別々に操作することができなかった。
本発明にかかる一実施形態は、上記課題に着目してなされたものであり、操作性を向上させる医療装置及び医療システムを提供することにある。
本発明の一実施形態にかかる医療装置は、
内視鏡と、
少なくとも１つの自由度を有するマニピュレータと、
マニピュレータの外周に設置される可撓性を有する筒状のシースと、
シース内に挿通される処置具と、
内視鏡及びマニピュレータをそれぞれ独立して操作する内視鏡・マニピュレータ操作部と、
を備えることを特徴とする。
本発明の一実施形態にかかる医療装置は、
内視鏡及びマニピュレータをそれぞれ独立して制御する内視鏡・マニピュレータ制御部を有し、
内視鏡・マニピュレータ操作部は、内視鏡操作部と、マニピュレータ操作部と、をそれぞれ別体に有し、
内視鏡・マニピュレータ制御部は、内視鏡制御部と、マニピュレータ制御部と、をそれぞれ別体に有する
本発明の一実施形態にかかる医療装置は、
マニピュレータとシースを接続する第１接続部材と、
第１接続部に隣り合いマニピュレータとシースを接続する第２接続部材と、
を備え、
隣り合う第１接続部材と第２接続部材の間に設置されたシースの長さは、隣り合う第１接続部材と第２接続部材の間のマニピュレータの軸方向に沿った長さよりも長い。
本発明の一実施形態にかかる医療装置は、
第１接続部材又は第２接続部材は、マニピュレータとシースとを相対的に移動可能に接続する。
本発明の一実施形態にかかる医療装置は、
第１接続部材又は第２接続部材の移動を所定の位置で停止させて規制する移動規制部を備える。
本発明の一実施形態にかかる医療装置は、
前記シースに対して進退可能な前記処置具を所定の位置で一時的に固定する固定機構を備える
本発明の一実施形態にかかる医療装置は、
マニピュレータは、医療処置を行うエンドエフェクタを有する。
本発明の一実施形態にかかる医療装置は、
処置具とエンドエフェクタは、それぞれ独立して操作可能である。
本発明の一実施形態にかかる医療装置は、
処置具はマニピュレータを一時的に固定可能であり、
マニピュレータは処置具を一時的に固定可能である。
本発明の一実施形態にかかる医療システムは、
医療装置を制御するシステム制御部と、
内視鏡により取得された画像を表示する表示部と、
を備え、
システム制御部は、内視鏡により取得された画像を表示部に表示させる
ことを特徴とする。
この態様に係る医療装置及び医療システムによれば、それぞれの処置に対応した操作をすることが可能となり、操作性を向上させることが可能となる。
第１実施形態の医療装置の一例を示す概略図である。 第２実施形態の医療装置の一例を示す概略図である。 第３実施形態の医療装置の一例を示す概略図である。 第４実施形態の医療装置の一例を示す概略図である。 第５実施形態の医療装置の一例を示す概略図である。 第６実施形態の医療装置の一例を示す概略図である。 第７実施形態の医療装置の一例を示す概略図である。 第８実施形態の医療装置の一例を示す概略図である。 本実施形態のマニピュレータとシースの取り付けの一例を示す概略図である。 本実施形態の接続部材の一例を示す概略図である。 本実施形態の湾曲部を有するマニピュレータの一例を示す概略図である。 本実施形態のマニピュレータの取付領域の一例を示す概略図である。 本実施形態の移動規制部の一例を示す概略図である。 本実施形態の移動規制部の他の例を示す概略図である。 本実施形態のエンドエフェクタと処置具の第１作動状態を示す概略図である。 本実施形態のエンドエフェクタと処置具の第２作動状態を示す概略図である。 本実施形態のエンドエフェクタと処置具の第３作動状態を示す概略図である。 本実施形態のエンドエフェクタと処置具の第４作動状態を示す概略図である。 本実施形態のエンドエフェクタと処置具の第５作動状態を示す概略図である。 本実施形態のエンドエフェクタと処置具の第６作動状態を示す概略図である。 本実施形態のシースに対して処置具を一時的に固定する固定機構の第１例を示す概略図である。 本実施形態のシースに対して処置具を一時的に固定する固定機構の第２例を示す概略図である。 本実施形態のシースに対して処置具を一時的に固定する固定機構の第３例を示す概略図である。 本実施形態のシースに対して処置具を一時的に固定する固定機構の第４例を示す概略図である。 本実施形態のシースに対して処置具を一時的に固定する固定機構の第５例を示す概略図である。 本実施形態のシースに対して処置具を一時的に固定する固定機構の第６例を示す概略図である。 本実施形態のシースに対して処置具を一時的に固定する固定機構の第７例を示す概略図である。 本実施形態の医療装置を適用した医療システムを示す。 本実施形態の医療装置を適用した医療システムのシステム構成図を示す。
以下、実施形態について説明する。
図１は、第１実施形態の医療装置１の一例を示す概略図である。
第１実施形態の医療装置１では、内視鏡２とマニピュレータ３が可撓性を有する共通の管状部材１０に挿通される。第１実施形態の医療装置１は、内視鏡２と、少なくとも１つの自由度を有するマニピュレータ３と、マニピュレータ３の外周に設置される可撓性を有する筒状のシース４と、シース４内に挿通される処置具５と、内視鏡２及びマニピュレータ３をそれぞれ独立して操作する内視鏡・マニピュレータ操作部１１と、内視鏡・マニピュレータ操作部１１の操作に応じて内視鏡２及びマニピュレータ３をそれぞれ独立して制御する内視鏡・マニピュレータ制御部１６と、を備える。
したがって、内視鏡２にシース４を設置する場合と比較して、マニピュレータ３に処置具５を挿通したシース４を設置し、内視鏡２又はマニピュレータ３を操作することで、内視鏡２の視野内に処置具５を容易に配置させることができ、操作性を向上させることが可能となる。
内視鏡・マニピュレータ操作部１１は、一体に形成され、内視鏡２及びマニピュレータ３をそれぞれ独立して操作する。内視鏡・マニピュレータ制御部１６は、一体に形成され、内視鏡２及びマニピュレータ３をそれぞれ独立して制御する。
このように、第１実施形態の医療装置１は、内視鏡２及びマニピュレータ３をそれぞれ独立して操作するので、それぞれの処置に対応した操作をすることが可能となり、操作性を向上させることが可能となる。
図２は、第２実施形態の医療装置１の一例を示す概略図である。
第２実施形態の医療装置１は、第１実施形態の医療装置１の内視鏡・マニピュレータ操作部１１に代えて、内視鏡２を操作する内視鏡操作部１２と、マニピュレータ３を操作するマニピュレータ操作部１３と、を別体に形成し、それぞれ独立して操作するものである。また、第２実施形態の医療装置１では、内視鏡・マニピュレータ制御部１６は、一体に形成され、内視鏡２及びマニピュレータ３をそれぞれ独立して制御する。
このように、第２実施形態の医療装置１は、内視鏡２及びマニピュレータ３をそれぞれ独立して操作するので、それぞれの処置に対応した操作をすることが可能となり、操作性を向上させることが可能となる。
図３は、第３実施形態の医療装置１の一例を示す概略図である。
第３実施形態の医療装置１は、第１実施形態の医療装置１の内視鏡・マニピュレータ操作部１１に代えて、内視鏡２を操作する内視鏡操作部１２と、マニピュレータ３を操作するマニピュレータ操作部１３と、を別体に形成し、それぞれ独立して操作するものである。また、第２実施形態の医療装置１は、第１実施形態の医療装置１の内視鏡・マニピュレータ制御部１６に代えて、内視鏡制御部１７と、マニピュレータ制御部１８と、を別体に形成し、内視鏡２及びマニピュレータ３をそれぞれ独立して制御する。
このように、第３実施形態の医療装置１は、内視鏡２及びマニピュレータ３をそれぞれ独立して操作するので、それぞれの処置に対応した操作をすることが可能となり、操作性を向上させることが可能となる。
図４は、第４実施形態の医療装置１の一例を示す概略図である。
第４実施形態の医療装置１は、第１実施形態の医療装置１の内視鏡・マニピュレータ操作部１１に代えて、内視鏡２を手動で操作する内視鏡手動操作部１４と、マニピュレータ３を操作するマニピュレータ操作部１３と、を別体に形成し、それぞれ独立して操作するものである。また、第４実施形態の医療装置１では、内視鏡２は手動なので、マニピュレータ制御部１８のみを有し、マニピュレータ３を独立して制御する。
このように、第４実施形態の医療装置１は、内視鏡２及びマニピュレータ３をそれぞれ独立して操作するので、それぞれの処置に対応した操作をすることが可能となり、操作性を向上させることが可能となる。
図５は、第５実施形態の医療装置１の一例を示す概略図である。
第５実施形態の医療装置１では、内視鏡２とマニピュレータ３が別体に形成される。第５実施形態の医療装置１は、内視鏡２と、少なくとも１つの自由度を有するマニピュレータ３と、マニピュレータ３の外周に設置される可撓性を有する筒状のシース４と、シース４内に挿通される処置具５と、内視鏡２及びマニピュレータ３をそれぞれ独立して操作する内視鏡・マニピュレータ操作部１１と、内視鏡・マニピュレータ操作部１１の操作に応じて内視鏡２及びマニピュレータ３をそれぞれ独立して制御する内視鏡・マニピュレータ制御部１６と、を備える。
内視鏡・マニピュレータ操作部１１は、一体に形成され、内視鏡２及びマニピュレータ３をそれぞれ独立して操作する。内視鏡・マニピュレータ制御部１６は、一体に形成され、内視鏡２及びマニピュレータ３をそれぞれ独立して制御する。
このように、第５実施形態の医療装置１は、内視鏡２及びマニピュレータ３をそれぞれ独立して操作するので、それぞれの処置に対応した操作をすることが可能となり、操作性を向上させることが可能となる。
図６は、第６実施形態の医療装置１の一例を示す概略図である。
第６実施形態の医療装置１は、第５実施形態の医療装置１の内視鏡・マニピュレータ操作部１１に代えて、内視鏡２を操作する内視鏡操作部１２と、マニピュレータ３を操作するマニピュレータ操作部１３と、を別体に形成し、それぞれ独立して操作するものである。また、第６実施形態の医療装置１では、内視鏡・マニピュレータ制御部１６は、一体に形成され、内視鏡２及びマニピュレータ３をそれぞれ独立して制御する。
このように、第６実施形態の医療装置１は、内視鏡２及びマニピュレータ３をそれぞれ独立して操作するので、それぞれの処置に対応した操作をすることが可能となり、操作性を向上させることが可能となる。
図７は、第７実施形態の医療装置１の一例を示す概略図である。
第７実施形態の医療装置１は、第５実施形態の医療装置１の内視鏡・マニピュレータ操作部１１に代えて、内視鏡２を操作する内視鏡操作部１２と、マニピュレータ３を操作するマニピュレータ操作部１３と、を別体に形成し、それぞれ独立して操作するものである。また、第７実施形態の医療装置１は、第５実施形態の医療装置１の内視鏡・マニピュレータ制御部１６に代えて、内視鏡制御部１７と、マニピュレータ制御部１８と、を別体に形成し、内視鏡２及びマニピュレータ３をそれぞれ独立して制御する。
このように、第７実施形態の医療装置１は、内視鏡２及びマニピュレータ３をそれぞれ独立して操作するので、それぞれの処置に対応した操作をすることが可能となり、操作性を向上させることが可能となる。
図８は、第８実施形態の医療装置１の一例を示す概略図である。
第８実施形態の医療装置１は、第５実施形態の医療装置１の内視鏡・マニピュレータ操作部１１に代えて、内視鏡２を手動で操作する内視鏡手動操作部１４と、マニピュレータ３を操作するマニピュレータ操作部１３と、を別体に形成し、それぞれ独立して操作するものである。また、第８実施形態の医療装置１では、内視鏡２は手動なので、マニピュレータ制御部１８のみを有し、マニピュレータ３を独立して制御する。
このように、第８実施形態の医療装置１は、内視鏡２及びマニピュレータ３をそれぞれ独立して操作するので、それぞれの処置に対応した操作をすることが可能となり、操作性を向上させることが可能となる。
次に、マニピュレータ３とシース４との取り付けについて説明する。
図９は、本実施形態のマニピュレータ３とシース４の取り付けの一例を示す概略図である。図１０は、本実施形態の接続部材６の一例を示す概略図である。
マニピュレータ３は、エンドエフェクタ３０、第１アーム３１、第２アーム３２、第３アーム３３、先端作動部３４、第１連結部３５、及び第２連結部３６、を有する。
エンドエフェクタ３０は、把持鉗子、局注針、電気メス、スネア等の医療処置を行う処置具の役割を有する。エンドエフェクタ３０は、操作者が図示しないエンドエフェクタ操作部を操作することによって、先端作動部３４によって作動される。先端動作部３４は、第１アーム３１の一端に支持される。
マニピュレータ３がエンドエフェクタ３０を有することによって、処置具５の交換回数を減らすことができ、交換に使用する時間が短くすることが可能となる。また、エンドエフェクタ３０と処置具５の両者の移動を１つのマニピュレータ３で操作可能である。したがって、エンドエフェクタ３０と処置具５の両者を患部に迅速に移動することができ、マニピュレータ３の操作性が向上する。
第１連結部３５は、第１アーム３１と第２アーム３２が相対的に回動できるように連結する。第２連結部３６は、第２アーム３２と第３アーム３３が相対的に回動できるように連結する。したがって、第１アーム３１と第２アーム３２は、第１連結部３５で屈曲可能であり、第２アーム３２と第３アーム３３は、第２連結部３６で屈曲可能となっている。
シース４は、処置具５のケーブル５ａを挿通し、接続部材６によってマニピュレータ３に取り付けられる。処置具５は、エンドエフェクタ３０と同様に、把持鉗子、局注針、電気メス、スネア等の医療処置を行う部材である。なお、処置具５は、その一部を操作用のケーブル５ａで構成するようにしているが、可撓性を有する管状部材で構成してもよい。この場合、例えば処置具５を把持鉗子とすると、管状部材内に開閉するための操作ワイヤが配設される。接続部材６には、図１０に示すように、マニピュレータ取付部６ａとして外周の一部が切り欠かれた孔が形成され、マニピュレータ取付部６ａの近傍にシース取付部６ｂとして丸い孔が形成される。接続部材６は、マニピュレータ取付部６ａにマニピュレータ３を嵌め込み、シース取付部６ｂにシース４を挿通する。
なお、マニピュレータ取付部６ａを丸い孔から形成し、シース取付部６ｂを一部が切り欠かれた孔から形成してもよい。また、どちらも丸い孔から形成してもよいし、どちらも一部が切り欠かれた孔から形成してもよい。
本実施形態の接続部材６は、第１アーム３１に取り付けられる第１接続部材６１と第３アーム３３に取り付けられ第２接続部材６２とを有する。そのため、隣り合う第１接続部材６１と第２接続部材６２の間隔は、屈曲部分の先端となる第１連結部３５と基端となる第２連結部３６の間の距離よりも長い。また、隣り合う第１接続部材６１と第２接続部材６２の間に設置されたシース４の長さは、隣り合う第１接続部材６１と第２接続部材６２の間のマニピュレータ３の軸方向に沿った長さよりも長い。
したがって、隣り合う第１接続部材６１と第２接続部材６２の間のシース４は、遊びを有することとなり、隣り合う第１接続部材６１と第２接続部材６２の間でマニピュレータ３が屈曲する場合に、シース４がマニピュレータ３の屈曲動作を阻害することがなく、マニピュレータ３を円滑に屈曲させることが可能となり、操作性が向上する。
図１１は、本実施形態の湾曲部を有するマニピュレータ３の一例を示す概略図である。
図１１に示すように、マニピュレータ３の第２アーム３２は、複数のコマ部材３２ａを連結した湾曲アームで構成されてもよい。第２アーム３２を湾曲アームで構成した場合も、隣り合う接続部材６の間のシース４は、遊びを有することとなり、隣り合う接続部材６の間でマニピュレータ３が屈曲する場合に、シース４がマニピュレータ３の屈曲動作を阻害することがなく、マニピュレータ３を円滑に屈曲させることが可能となり、操作性が向上する。
次に、接続部材６の取付部分について説明する。
接続部材６は、少なくともマニピュレータ３及びシース４のいずれか１つに対して移動可能に取り付けてもよい。例えば、接続部材６は、マニピュレータ３又はシース４に対して、少なくとも円周方向及び軸方向のいずれか１つに移動可能なことが好ましい。また、複数の接続部材６のうち、少なくとも１つが移動可能であればよい。例えば、図９に示した例では、第１アーム３１の第１接続部材６１を固定し、第３アーム３３の第２接続部材６２を移動可能とすればよい。移動可能な構造としては、滑り軸受け等を使用してもよい。
このように、接続部材６をマニピュレータ３に対して移動可能とすることによって、マニピュレータ３の屈曲又は湾曲時にシース４が積極的に負荷のかからない位置に移動し、摩擦等の外乱があってもマニピュレータ３を円滑に作動させることが可能となる。
図１２は、本実施形態のマニピュレータ３の取付領域３７の一例を示す概略図である。
本実施形態では、図１２に示すように、接続部材６が取り付けられるマニピュレータ３の取付領域３７を低摩擦に形成してもよい。また、本実施形態では、接続部材６が取り付けられるシース４の図示しない取付領域３７を低摩擦に形成してもよい。さらに、本実施形態では、接続部材６のマニピュレータ３との接触箇所を低摩擦に形成してもよい。取付領域３７は、フッ素樹脂等の低摩擦材料を塗布してもよい。
このように、接続部材６とマニピュレータ３又はシース４を低摩擦に接触させることで、マニピュレータ３の屈曲又は湾曲時にシース４がより積極的に負荷のかからない位置に移動し、摩擦等の外乱があってもマニピュレータ３をより円滑に作動させることが可能となる。
また、接続部材６の移動を所定の距離又は角度に制限する移動制限部を形成してもよい。例えば、取付領域３７を隣接しているマニピュレータ３よりも小さい径とした場合、径の異なる段差の部分が移動制限部となり、接続部材６の移動を所定の距離に制限することが可能となる。
さらに、以下のように、本実施形態では、接続部材６の移動を規制する移動規制部３８，３９を形成し、接続部材６の移動を所定の位置で停止させて規制することが可能となる。また、本実施形態では、マニピュレータ３に対する接続部材６の動きを止めることが可能となる。そのため、例えば、ケーブル５ａをシース４内に挿通する場合等に作業を円滑に進めることが可能となる。
図１３は、本実施形態の移動規制部の一例を示す概略図である。
図１３に示す移動規制部３８の例では、マニピュレータ３及び接続部材６のうち一方がＳ極３８ａ、他方がＮ極３８ｂとなるように、所定の位置に電磁石を設置する。そして、マニピュレータ３に対して接続部材６を停止したい場合、互いに引きつけ合うように電磁石に電流を流すことで、マニピュレータ３に対する接続部材６の動きを止めることが可能となる。そのため、例えば、ケーブル５ａをシース４内に挿通する場合等に作業を円滑に進めることが可能となる。なお、片方の磁石は永久磁石でもよい。
図１４は、本実施形態の移動規制部の他の例を示す概略図である。
図１４に示す移動規制部３９の例では、接続部材６の外周にワイヤ等を巻き付ける。そして、マニピュレータ３に対して接続部材６を停止したい場合、ワイヤを引っ張ることで、マニピュレータ３に対する接続部材６の動きを止めることが可能となる。そのため、例えば、ケーブル５ａをシース４内に挿通する場合等に作業を円滑に進めることが可能となる。
次に、マニピュレータ３のエンドエフェクタ３０と処置具５の作動について説明する。本実施形態の医療装置１では、エンドエフェクタ３０と処置具５の２つの処置用の部材を使用することができる。したがって、処置具５の交換回数を減らすことができ、交換に使用する時間が短くすることが可能となる。また、エンドエフェクタ３０と処置具５の両者を１つのマニピュレータ３で操作可能である。したがって、エンドエフェクタ３０と処置具５の両者を患部に迅速に移動することができ、マニピュレータ３の操作性が向上する。
また、マニピュレータ３のエンドエフェクタ３０と処置具５を単独で使用する場合には、それぞれが干渉しないように、以下のように作動させることが好ましい。
図１５は、本実施形態のエンドエフェクタ３０と処置具５の第１作動状態を示す概略図である。
本実施形態の医療装置１の第１作動状態では、処置具５のみを使用する。この場合、処置具５と干渉しないようにするため、先端動作部３４を作動させて、エンドエフェクタ３０を第１アーム３１側に回動する。なお、処置具５の存在を検出するセンサ９を設けて、センサ９が処置具５の存在を検出した場合にエンドエフェクタ３０を第１アーム３１側に回動し、センサ９が処置具５の存在を検出しない場合にエンドエフェクタ３０を第１アーム３１とは反対側に回動する構成としてもよい。センサ９は、シース４のどこに設置しても良いが、先端近傍に設置することが好ましい。センサ９としては、透過センサ、静電容量センサ、近接センサ等を用いればよい。
このように、本実施形態の医療装置１の第１作動状態では、マニピュレータ３のエンドエフェクト３０を第１アーム３１側に回動することで、エンドエフェクタ３０が処置具５の作動に干渉することがない。
図１６は、本実施形態のエンドエフェクタ３０と処置具５の第２作動状態を示す概略図である。
本実施形態の医療装置１の第２作動状態では、処置具５のみを使用する。この場合、処置具５とエンドエフェクタ３０が干渉しないように、処置具５の硬質部５９の一部がシース４に収納された状態でも、処置具５の先端がエンドエフェクタ３０よりも突き出すように構成することが好ましい。
このように、本実施形態の医療装置１の第２作動状態では、処置具５をエンドエフェクタ３０よりも突き出させることで、エンドエフェクタ３０が処置具５の作動に干渉することがない。
図１７は、本実施形態のエンドエフェクタ３０と処置具５の第３作動状態を示す概略図である。
本実施形態の医療装置１の第３作動状態では、エンドエフェクタ３０のみを使用する。この場合、エンドエフェクタ３０の作動と干渉しないように、ケーブル５ａを引っ張り、処置具５をシース４内に収納する。収納時には、図１７（ａ）に示すように、処置具５の一部をシース４内に収納してもよいし、図１７（ｂ）に示すように、処置具５の全部をシース４内に収納してもよい。
このように、本実施形態の医療装置１の第３作動状態では、処置具５をシース４内に収納することで、エンドエフェクタ３０が処置具５の作動に干渉することがない。
図１８は、本実施形態のエンドエフェクタ３０と処置具５の第４作動状態を示す概略図である。
本実施形態の医療装置１の第４作動状態は、エンドエフェクタ３０と処置具５を選択的に使用する。この場合、エンドエフェクタ３０と処置具５がそれぞれの作動と干渉しないように、シース４にガイド部４ａを形成し、処置具５をエンドエフェクタ３０から離間する方向に突出させる。
このように、本実施形態の医療装置１の第４作動状態では、処置具５をエンドエフェクタ３０から離間する方向に突出させることで、エンドエフェクタ３０と処置具５を干渉させずに作動させることが可能となる。
図１９は、本実施形態のエンドエフェクタ３０と処置具５の第５作動状態を示す概略図である。
本実施形態の医療装置１の第５作動状態は、処置具５のみを使用する。第５作動状態では、エンドエフェクタ３０として把持部材を使用し、エンドエフェクタ３０がシース４を固定する。なお、エンドエフェクタ３０は、シース４と、シース４内に収納された処置具５の両方を固定してもよい。
このように、本実施形態の医療装置１の第５作動状態では、エンドエフェクタ３０がシース４又は処置具５を把持することで、安定して処置具５を作動させることが可能となる。
図２０は、本実施形態のエンドエフェクタ３０と処置具５の第６作動状態を示す概略図である。
本実施形態の医療装置１の第６作動状態は、エンドエフェクタ３０と処置具５がそれぞれの作動を規制する。第６作動状態では、処置具５として把持部材５１を使用し、処置具５がエンドエフェクタ３０を把持する。
このように、本実施形態の医療装置１の第６作動状態では、処置具５がエンドエフェクタ３０を把持することによって、エンドエフェクタ３０と処置具５がそれぞれの作動を規制する。その結果、他の内視鏡やマニピュレータとの干渉を低減させることが可能となる。
次に、本実施形態の医療装置１のシース４に対して処置具５を一時的に固定する固定機構について説明する。本実施形態の医療装置１では、シース４に対して処置具５を進退可能に形成している。しかしながら、処置具５を使用する際には動作精度を要求される場合等、処置具５を固定した状態で使用したい場合もある。このような場合には、処置具５をシース４に対して一時的に固定することで、操作性を向上させることが可能となる。
図２１は、本実施形態のシース４に対して処置具５を一時的に固定する固定機構７の第１例を示す概略図である。
第１例の固定機構７では、図２１（ａ）に示すように、シース４が内周側に突出する凸部４ｂを有する。処置具５は、凸部４ｂに嵌め込まれる凹部５１ａを有する。処置具５は、凹部５１ａのケーブル５ａ側に凹部５１ａに向かうにつれて径が大きくなる拡径部５１ｂと、拡径部５１ｂの径が極大となる極大部５１ｃと、凹部５１ａの先端側に形成された径が大きくなる蓋部５１ｄと、を有する。
処置具５をシース４に固定するには、図２１（ｂ）に示すように、処置具５のケーブル５ａを引くだけでよい。ケーブル５ａが引かれると、拡径部５１ｂがシース４の凸部４ｂに接触する。そのままケーブル５ａが引かれると、拡径部５１ｂの拡径に対応して凸部４ｂが拡径する。凸部４ｂが極大部５１ｃを超えると凸部４ｂは、凹部５１ａに嵌め込まれ、処置具５がシース４に対して固定される。この時、蓋部５１ｄがシース４の開口を覆うことで、シース４内への異物の混入を抑制できるので好ましい。処置具５をシース４に対して移動可能とするには、処置具５のケーブル５ａを送り出せばよい。なお、シース４に凹部を形成し、処置具５に凸部を形成してもよい。
このように、簡単な構造で、処置具５をシース４に対して一時的に固定することができ、操作性を向上させることが可能となる。
図２２は、本実施形態のシース４に対して処置具５を一時的に固定する固定機構７の第２例を示す概略図である。
第２例の固定機構７では、図２２（ａ）に示すように、シース４の内周側の端部にテーパ状に形成されたテーパ部４ｃを有する。処置具５は、先端に向かうにつれて径が大きくなる拡径部５１ｅを有する。また、第２例の固定機構７では、シース４と処置具５の間に設置された被狭持部５２を有する。被狭持部５２は、シース４と処置具５に狭持される被狭持部材５２ａと、一端が被狭持部材５２ａに連結された連結部材５２ｂと、を有する。連結部材５２ｂの他端は、図示しない操作部又は駆動部等に押し引き可能に連結される。
処置具５をシース４に固定するには、図２２（ｂ）に示すように、処置具５のケーブル５ａを引くと同時に被狭持部５２の連結部材５２ｂを引くだけでよい。ケーブル５ａ及び連結部材５２ｂが引かれると、被狭持部材５２ａがシース４のテーパ部４ｃと処置具５の拡径部５１ｅとの間に狭持され、処置具５がシース４に対して固定される。この時、シース４の開口は、処置具５の拡径部５１ｅと被狭持部材５２ａに覆われるので、シース４内への異物の混入を抑制できる。処置具５をシース４に対して移動可能とするには、処置具５のケーブル５ａ及び連結部材５２ｂを送り出せばよい。
このように、簡単な構造で、処置具５をシース４に対して一時的に固定することができ、操作性を向上させることが可能となる。
図２３は、本実施形態のシース４に対して処置具５を一時的に固定する固定機構７の第３例を示す概略図である。
第３例の固定機構７では、図２３（ａ）に示すように、シース４の内周側に突出し処置具５のケーブル５ａを挟んで対向して隣接する位置に少なくとも１組の隣接部４ｄを有する。また、シース４の内部には、隣接部４ｄ内まで延びる流路４１が形成されている。
処置具５をシース４に固定するには、図２３（ｂ）に示すように、流路４１内の流体を高圧にする。流体は、あらかじめ流路４１内に入れておいてもよい。流路４１内の流体を高圧にすると、可撓性の材料で形成されたシース４が流体に押圧され、ケーブル５ａを両側から狭持し、処置具５がシース４に対して固定される。処置具５をシース４に対して移動可能とするには、流路４１内の流体の圧力を低くすればよい。
このように、簡単な構造で、処置具５をシース４に対して一時的に固定することができ、操作性を向上させることが可能となる。
図２４は、本実施形態のシース４に対して処置具５を一時的に固定する固定機構７の第４例を示す概略図である。
第４例の固定機構７では、図２４（ａ）に示すように、処置具５のケーブル５ａの外周に膨張部５３が取り付けられている。膨張部５３は、通常時にはケーブル５ａとシース４の間を移動可能な状態でケーブル５ａに取り付けられる。
処置具５をシース４に固定するには、図２４（ｂ）に示すように、膨張部５３内の空気又はガス等の流体を送り込む。流体を送り込むと、膨張部５３が膨張し、シース４が膨張部５３に押圧され、処置具５がシース４に対して固定される。処置具５をシース４に対して移動可能とするには、膨張部５３の流体を排出すればよい。
なお、膨張部５３をシース４の内周側に取り付けてもよい。この場合には、膨張部５３が膨張することで、ケーブル５ａを両側から狭持し、処置具５がシース４に対して固定される。処置具５をシース４に対して移動可能とするには、膨張部５３の流体を排出すればよい。
このように、簡単な構造で、処置具５をシース４に対して一時的に固定することができ、操作性を向上させることが可能となる。
図２５は、本実施形態のシース４に対して処置具５を一時的に固定する固定機構７の第５例を示す概略図である。
第５例の固定機構７では、図２５（ａ）に示すように、シース４の端部の内周側に縮径した縮径部４ｅを有する。処置具５は、ケーブル５ａに形成された縮径部４ｅの内径より径方向の寸法が大きい拡大部５４を有する。
処置具５をシース４に固定するには、図２５（ｂ）に示すように、処置具５のケーブル５ａを送り出すだけでよい。ケーブル５ａが送り出されると、縮径部４ｅに拡大部５４が嵌り込み、処置具５がシース４から突き出た状態で固定される。この時、拡大部５４がシース４の縮径部４ｅを覆うことで、シース４内への異物の混入を抑制できるので好ましい。処置具５をシース４に対して移動可能とするには、処置具５のケーブル５ａを引っ張り、拡大部５４を縮径部４ｅから放出すればよい。
このように、簡単な構造で、処置具５をシース４に対して一時的に固定することができ、操作性を向上させることが可能となる。
図２６は、本実施形態のシース４に対して処置具５を一時的に固定する固定機構７の第６例を示す概略図である。
第６例の固定機構７では、図２６（ａ）に示すように、処置具５の操作用のケーブル５ａを囲むように管状部材５ｂが設置される。管状部材５ｂの一端部は、蓋部５ｃで覆われる。管状部材５ｂには、孔５ｄが形成される。管状部材５ｂの他端部には、管状部材５ｂの内周側の空気を吸引可能な図示しない吸引装置が接続される。したがって、管状部材５ｂの内周側には、流路５５が形成される。処置具５は、図２６（ｂ）に示すように、処置具５のケーブル５ａ又は管状部材５ｂを引っ張ると、シース４内に収納される。
処置具５をシース４に固定するには、図２６（ｃ）に示すように、処置具５のケーブル５ａ又は管状部材５ｂを引っ張り、シース４内に収納された状態で、図示しない吸引装置で流路５５内の空気を吸引するとよい。吸引された空気は、孔５ｄに対応する部分で、シース４を吸引する。シース４は、処置具５の管状部材５ｂと接触し、孔５ｄを塞ぎ、吸引力によって固定される。処置具５をシース４に対して移動可能とするには、流路５５内の空気の吸引を停止し、処置具５のケーブル５ａ又は管状部材５ｂを送り出せばよい。
このように、簡単な構造で、処置具５をシース４に対して一時的に固定することができ、操作性を向上させることが可能となる。
図２７は、本実施形態のシース４に対して処置具５を一時的に固定する固定機構７の第７例を示す概略図である。
第７例の固定機構７では、図２７（ａ）に示すように、処置具５のケーブル５ａに先端に向かって拡径する拡径部５１ｆが形成される。シース４には、所定の対向する少なくとも１組の部分が外周に突出する突出部４ｆが形成される。突出部４ｆを含むシース４の内周側には、環状の抑え部材５７が設置される。また、突出部４ｆの内周側には、押圧部材５８が設置される。抑え部材５７には、押圧部材５８が挿通可能な孔５７ａが形成される。なお、押圧部材５８の先端部分を拡径部５１ｆの傾斜にあわせて傾斜させてもよい。押圧部材５８を拡径部５１ｆの傾斜にあわせて傾斜させると、処置具５を円滑に移動させることが可能となる。
処置具５をシース４に固定するには、図２７（ｂ）に示すように、エンドエフェクタ３０でシース４の突出部４ｆを把持する。エンドエフェクタ３０で突出部４ｆを把持すると、押圧部材５８が抑え部材５７に形成された孔５７ａから突出し、処置具５の拡径部５１ｆを押圧する。押圧部材５８が拡径部５１ｆを押圧すると、拡径部５１ｆの傾斜によって、処置具５がシース４の先端から突き出る。エンドエフェクタ３０は、シース４を介して抑え部材５７を把持する。この時、押圧部材５８がケーブル５ａを挟み、シース４に対して処置具５を固定する。
このように、簡単な構造で、処置具５をシース４に対して一時的に固定することができ、操作性を向上させることが可能となる。
また、固定機構７は、シース４、処置具５及び押圧部材５８のそれぞれの少なくとも一部分を導線等の導電性部として、図２７（ｂ）の状態で通電可能とすることが好ましい。一例として、図示しない操作部のスイッチを操作することで通電するように設定してもよい。また、処置具５に局注針等を進退可能に設置し、その進退を図２７（ｂ）のような通電によって行うように設定してもよい。
図２８は、本実施形態の医療装置１を適用した医療システム９０を示す。図２９は、本実施形態の医療装置１を適用した医療システム９０のシステム構成図を示す。
本実施形態に係る医療システム９０は、本実施形態の医療装置１を適用する。医療システム９０は、操作者Ｏにより操作される内視鏡・マニピュレータ操作部１１、並びに、手術台ＢＤ上の患者Ｐの体内、例えば、大腸等の柔らかい臓器内に挿入可能な図１に示した内視鏡２及びマニピュレータ３を有する医療装置１と、医療装置１を制御するシステム制御部９１と、内視鏡２により取得された画像を表示する表示部９３と、を備えている。
内視鏡・マニピュレータ操作部１１は、図２８に示すように、操作台に取り付けられた一対の操作ハンドルと、床面上に配置されたフットスイッチ等を有している。内視鏡・マニピュレータ操作部１１は、多関節構造を有してもよい。操作した内視鏡・マニピュレータ操作部１１の角度は、エンコーダ等の角度取得部から取得し、その取得した信号によって、図２９に示すように、システム制御部９１は、ドライバを介してエンドエフェクタ３０及び処置具５等を作動させる。なお、医療装置１に図１に示した内視鏡・マニピュレータ制御部１６を設置し、エンドエフェクタ３０及び処置具５等を作動させてもよい。
また、内視鏡２によって取得された画像は、システム制御部９１内の画像処理部９２に出力される。画像処理部９２で処理された画像は、表示部９３に表示される。そして、操作者Ｏは、表示部９３に表示された画像を見ながらマニピュレータ３を操作する。
このような医療システム９０によれば、操作者が求める的確な画像を表示させることができ、操作者が内視鏡２及びマニピュレータ３を状況に対応してさらに的確に作動させることが可能となり、より操作性が向上する。
以上、本実施形態に係る医療装置１によれば、内視鏡２と、少なくとも１つの自由度を有するマニピュレータ３と、マニピュレータ３の外周に設置される可撓性を有する筒状のシース４と、シース４内に挿通される処置具５と、内視鏡２及びマニピュレータ３をそれぞれ独立して操作する内視鏡・マニピュレータ操作部１１と、を備えるので、
内視鏡２にシース４を設置する場合と比較して、マニピュレータ３に処置具５を挿通したシース４を設置し、内視鏡２又はマニピュレータ３を操作することで、内視鏡２の視野内に処置具５を容易に配置させることができ、操作性を向上させることが可能となる。
本発明の一実施形態にかかる医療装置１は、内視鏡２及びマニピュレータ３をそれぞれ独立して制御する内視鏡・マニピュレータ制御部１６を有し、内視鏡・マニピュレータ操作部１１は、内視鏡操作部１２と、マニピュレータ操作部１３と、をそれぞれ別体に有し、内視鏡・マニピュレータ制御部１６は、内視鏡制御部１７と、マニピュレータ制御部１８と、をそれぞれ別体に有するので、それぞれの処置に対応した操作をすることが可能となり、より操作性を向上させることが可能となる。
本発明の一実施形態にかかる医療装置１は、マニピュレータ３とシース４を接続する第１接続部材６１と、第１接続部６１に隣り合いマニピュレータ３とシース４を接続する第２接続部材６２と、を備え、隣り合う第１接続部材６１と第２接続部材６２の間のシース４の長さは、隣り合う第１接続部材６１と第２接続部材６２の間のマニピュレータ３の軸方向の間隔よりも長いので、隣り合う第１接続部材６１と第２接続部材６２の間のシース４は、遊びを有することとなり、隣り合う第１接続部材６１と第２接続部材６２の間でマニピュレータ３が屈曲する場合に、シース４がマニピュレータ３の屈曲動作を阻害することがなく、マニピュレータ３を円滑に屈曲させることが可能となり、操作性が向上する。
本発明の一実施形態にかかる医療装置１では、第１接続部材６１又は第２接続部材６２は、マニピュレータ３とシース４とを相対的に移動可能に接続するので、マニピュレータ３の屈曲又は湾曲時にシース４が積極的に負荷のかからない位置に移動し、摩擦等の外乱があってもマニピュレータ３を円滑に作動させることが可能となる。
本発明の一実施形態にかかる医療装置１は、第１接続部材６１又は第２接続部材６２の移動を所定の位置で停止させて規制する移動規制部３８，３９を備えるので、マニピュレータ３に対する接続部材６の動きを止めることが可能となる。そのため、例えば、ケーブル５ａをシース４内に挿通する場合等に作業を円滑に進めることが可能となる。
本発明の一実施形態にかかる医療装置１は、シース４に対して進退可能な処置具５を所定の位置で一時的に固定する固定機構７を備えるので、処置具５を固定した状態で使用したい場合の操作性を向上させることが可能となる。
本発明の一実施形態にかかる医療装置１では、マニピュレータ３は、医療処置を行うエンドエフェクタ３０を有するので、処置具５の交換回数を減らすことができ、交換に使用する時間が短くすることが可能となる。また、エンドエフェクタ３０と処置具５の両者を１つのマニピュレータ３で操作可能である。したがって、マニピュレータ３の操作性が向上する。
本発明の一実施形態にかかる医療装置１では、処置具５とエンドエフェクタ３０は、それぞれ独立して操作可能であるので、それぞれの処置に対応した操作をすることが可能となり、操作性が向上する。
本発明の一実施形態にかかる医療装置１では、処置具５はマニピュレータ３を一時的に固定可能であり、マニピュレータ３は処置具５を一時的に固定可能であるので、安定して処置具５を作動させることが可能となる。また、他の内視鏡やマニピュレータとの干渉を低減させることが可能となる。
本発明の一実施形態にかかる医療システム９０は、医療装置１を制御するシステム制御部９１と、内視鏡２により取得された画像を表示する表示部９２と、を備え、システム制御部９１は、内視鏡２により取得された画像を表示部９３に表示させるので、操作者が求める的確な画像を表示させることができ、操作者が内視鏡２及びマニピュレータ３を状況に対応してさらに的確に作動させることが可能となり、より操作性が向上する。
なお、この実施形態によって本発明は限定されるものではない。すなわち、実施形態の説明に当たって、例示のために特定の詳細な内容が多く含まれるが、当業者であれば、これらの詳細な内容に色々なバリエーションや変更を加えても、本発明の範囲を超えないことは理解できよう。従って、本発明の例示的な実施形態は、権利請求された発明に対して、一般性を失わせることなく、また、何ら限定をすることもなく、述べられたものである。
１…医療装置
２…内視鏡
３…マニピュレータ
４…シース
５…処置具
６…接続部
７…固定機構
９０…医療システム
９１…制御部
９２…画像表示部
９３…表示部

Claims (7)

  1. 内視鏡と、
    少なくとも１つの自由度を有するマニピュレータと、
    前記マニピュレータの外周に設置される可撓性を有する筒状のシースと、
    前記シース内に挿通される処置具と、
    前記内視鏡及び前記マニピュレータをそれぞれ独立して操作する内視鏡・マニピュレータ操作部と、
    前記マニピュレータと前記シースを接続する第１接続部材と、
    前記第１接続部材に隣り合い前記マニピュレータと前記シースを接続する第２接続部材と、
    前記第１接続部材又は前記第２接続部材の移動を所定の位置で停止させて規制する移動規制部と、
    を備え、
    隣り合う前記第１接続部材と前記第２接続部材の間に設置された前記シースの長さは、隣り合う前記第１接続部材と前記第２接続部材の間の前記マニピュレータの軸方向に沿った長さよりも長く、
    前記第１接続部材又は前記第２接続部材は、前記マニピュレータと前記シースとを相対的に移動可能に接続する
    医療装置。
  2. 前記内視鏡及び前記マニピュレータをそれぞれ独立して制御する内視鏡・マニピュレータ制御部を有し、
    前記内視鏡・マニピュレータ操作部は、内視鏡操作部と、マニピュレータ操作部と、をそれぞれ別体に有し、
    前記内視鏡・マニピュレータ制御部は、内視鏡制御部と、マニピュレータ制御部と、をそれぞれ別体に有する
    請求項１に記載の医療装置。
  3. 前記シースに対して進退可能な前記処置具を所定の位置で一時的に固定する固定機構を備える
    請求項１又は２に記載の医療装置。
  4. 前記マニピュレータは、医療処置を行うエンドエフェクタを有する
    請求項１乃至３のいずれか１つに記載の医療装置。
  5. 前記処置具と前記エンドエフェクタは、それぞれ独立して操作可能である
    請求項４に記載の医療装置。
  6. 前記処置具は前記マニピュレータを一時的に固定可能であり、
    前記マニピュレータは前記処置具を一時的に固定可能である
    請求項１乃至５のいずれか１つに記載の医療装置。
  7. 請求項１乃至６のいずれか１つに記載の医療装置を制御するシステム制御部と、
    前記内視鏡により取得された画像を表示する表示部と、
    を備え、
    前記システム制御部は、前記内視鏡により取得された画像を前記表示部に表示させる
    ことを特徴とする医療システム。
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