JP6616228B2 - 医療用処置具把持装置 - Google Patents

Description

本発明は、医療用処置具把持装置に関する。

従来、先端部に内視鏡、鉗子等の医療用処置具を把持する多関節体を備え、該多関節体の先端部を基台に対して任意の方向に指向可能とした医療用処置具把持装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

前記医療用処置具把持装置に用いられる前記多関節体は、複数の連結子が互いに連結されてなり、該連結子は、例えば、両端部に球状凸面を備える第１の連結部材と、両端部に球状凹部を備える第２の連結部材とからなる。前記第２の連結部材は前記球状凹部に長さ方向に沿って形成された複数のスリットを備えており、前記連結子は、前記第１の連結部材の球状凸部に前記第２の連結部材の球状凹部が嵌着されることにより連結される。

このとき、前記第１及び第２の連結部材は、内部を長さ方向に貫通する貫通孔を備えており、該貫通孔にワイヤが挿通されている。前記ワイヤは、その一端が前記多関節体の先端に固定される一方、他端がワイヤ操作手段に接続されている。

そして、前記第１の連結部材と前記第２の連結部材との結合角度を調整して、前記多関節体の先端部が所望の方向を指向するようにした後、前記ワイヤ操作手段により前記ワイヤに張力を付与する。このようにすると、前記第１の連結部材の球状凸部と前記第２の連結部材の球状凹部とが相互に圧着され、前記多関節体の動きを抑制して先端部が所望の方向を指向する姿勢を保持することができる。

特開２０１５−４７２９０号公報

しかしながら、前記従来の医療用処置具把持装置では、前記第１の連結部材の球状凸部と前記第２の連結部材の球状凹部とを相互に圧着させたときに、前記多関節体の姿勢を十分に保持することが難しくなることがあり、さらに改良が望まれる。

本発明は、かかる事情に鑑み、前記多関節体の姿勢を確実に保持することができる医療用処置具把持装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明の医療用処置具把持装置は、複数の連結子が互いに連結され先端に医療用処置具を把持する多関節体と、各連結子に挿通されて一端が該多関節体の先端に固定されたワイヤと、該ワイヤの他端に接続されるワイヤ操作手段とを備える医療用処置具把持装置であって、該連結子は、円柱状体の直径方向に沿って形成され該円柱状体の側面に第１の開口部を備えるスリットと、該円柱状体の長さ方向の中央を該スリットに沿って直径方向に貫通する貫通孔とを備え、該スリットの両側の部分が互いに離間する方向に弾性変形可能な第１の連結部材と、該第１の連結部材に外嵌される中空円筒体と、該中空円筒体の外側面に設けられ隣接する連結子の該第１の連結部材の該貫通孔に挿入される突起部と、該突起部の内部を軸方向に貫通し該ワイヤが挿通される挿通孔と、該中空円筒体の直径方向において該突起部と反対側の該中空円筒体の外側面に設けられ隣接する連結子の該突起部が該第１の連結部材の該貫通孔に挿入されることを許容する窓部とを備える第２の連結部材とからなり、該窓部は、隣接する連結子の該突起部が該窓部を介して該第１の連結部材の該貫通孔に挿入されたときに、該窓部を備える該第２の連結部材に対して揺動自在となる長さを備え、該ワイヤ操作手段により該ワイヤに張力を付与することにより、該第２の連結部材の該突起部を隣接する連結子の該第１の連結部材の該貫通孔に圧入させ、該第１の連結部材の該スリットの両側の部分を互いに離間する方向に弾性的に変形させ、該第１の連結部材の外表面を該第２の連結部材の該中空円筒体の内壁面に圧着させて該多関節体の動きを抑制可能であり、該張力を解放することにより該第１の連結部材の外表面の該第２の連結部材の該中空円筒体の内壁面に対する圧着を解除し該多関節体の動きの抑制を解除可能であることを特徴とする。

本発明の医療用処置具把持装置は、複数の連結子が互いに連結され先端に医療用処置具を把持する多関節体と、各連結子に挿通されて一端が該多関節体の先端に固定されたワイヤと、該ワイヤの他端に接続されるワイヤ操作手段とを備え、該多関節体を構成する該連結子は、第１の連結部材と第２の連結部材とからなる。

ここで、前記第１の連結部材は円柱状体であって、該円柱状体の直径方向に沿って形成され該円柱状体の側面に第１の開口部を備えるスリットと、該円柱状体の長さ方向の中央を該スリットに沿って直径方向に貫通する貫通孔とを備えている。この結果、前記第１の連結部材は、前記スリットを挟む両側の部分が互いに離間する方向に弾性変形可能となっている。

また、前記第２の連結部材は前記第１の連結部材に外嵌される中空円筒体と、該中空円筒体の外側面に設けられた突起部と、該中空円筒体の直径方向において該突起部と反対側の該中空円筒体の外側面に設けられた窓部とを備えている。

そこで、前記第１の連結部材を前記第２の連結部材の前記中空円筒体に嵌着して前記連結子を形成し、１つの連結子の前記第２の連結部材に設けられた前記突起部を、隣接する他の連結子の該第２の連結部材の前記窓部を介して、前記第１の連結部材の前記貫通孔に挿入する。前記窓部は、隣接する連結子の前記第２の連結部材に設けられた前記突起部が該窓部を介して前記第１の連結部材の前記貫通孔に挿入されたときに、該窓部を備える該第２の連結部材に対して揺動自在となる長さを備えているので、前述のようにすることにより、複数の連結子を相互に任意の角度で組み付けることができる。

このとき、前記第２の連結部材の前記突起部には軸方向に貫通する挿通孔が形成されているので、該挿通孔にワイヤを挿通することにより、複数の連結子を相互に連結することができる。そこで、前述のように連結されている複数の連結子に対し、ワイヤ操作手段により前記ワイヤに張力を付与すると、前記第２の連結部材の前記突起部が隣接する連結子の前記第１の連結部材の前記貫通孔に圧入されることになる。

このようにすると、前記第１の連結部材の前記スリットの両側の部分が、前記突起部により互いに離間する方向に弾性的に変形させられ、該第１の連結部材の外表面が前記第２の連結部材の前記中空円筒体の内壁面に圧着され、前記多関節体の動きを抑制することができる。一方、前記ワイヤ操作手段により前記張力を解放すると、前記第１の連結部材の外表面の前記第２の連結部材の前記中空円筒体の内壁面に対する圧着が解除されることとなり、前記多関節体の動きの抑制を解除することができる。

本発明の医療用処置具把持装置によれば、前記第１の連結部材の外表面が前記第２の連結部材の前記中空円筒体の内壁面に圧着されるので、該第１の連結部材の外表面を該第２の連結部材の該中空円筒体の内壁面に沿って摺動させようとすると両者の間に大きな摩擦力が発生する。従って、前記多関節体の動きを抑制してその姿勢を確実に保持することができる。

また、本発明の医療用処置具把持装置において、前記第２の連結部材の前記突起部は、前記中空円筒体の外側面の長さ方向の中央で該外側面から該外側面の接線と直交する方向に突出する一方、該中空円筒体の底面に平行な１対の側面を備える正四角柱部と、各側面が該正四角柱部の各側面に連接する正四角錐台部と、該正四角錐台部の各隅部から互いに間隙を存して突出する４本の四角柱部とを備え、前記第１の連結部材の前記貫通孔は、前記円柱状体の側面に前記スリットに平行な１対の辺を備える正方形の第２の開口部を備え該突起部の該正四角錐台部が挿入される第１の孔部と、該第１の孔部に連通し、該円柱状体の直径方向において該第２の開口部と反対側の該円柱状体の側面に該スリットに平行な１対の辺を備え該第２の開口部よりも小さな正方形の第３の開口部を備え、該突起部の該正四角錐台部の先端の各隅部から突出する四角柱部が挿入される第２の孔部と、該第３の開口部に該スリットと直交する方向に設けられ、該四角柱部同士の間隙に連通する溝部とを備えることが好ましい。

本発明の医療用処置具把持装置では、前記第２の連結部材の前記突起部が前記正四角柱部と前記正四角錐台部とからなり、該突起部が挿入される前記第１の連結部材の前記貫通孔の第１の孔部が正方形の第２の開口部を備えることにより、隣接する連結子同士を組み付けるときにその角度を９０°ずつ変更することができる。この結果、前記多関節体の姿勢の自由度を高くすることができる。

また、前記第２の連結部材の前記突起部は前記正四角錐台部を備えることにより、前記前記第１の連結部材の前記第１の孔部の前記第２の開口部を該正四角錐台部に沿って拡張することができ、該正四角錐台部を該第１の孔部に容易に圧入することができる。

さらに、前記第２の連結部材の前記突起部は前記正四角錐台部の先端の各隅部から互いに間隙を存して四つ又状に突出する４本の四角柱部を備え、該四角柱部は前記第１の連結部材の前記第２の孔部に挿入されたときに、該間隙が、該第２の孔部の第３の開口部に前記スリットと直交する方向に設けられた溝部に連通する。従って、前記突起部の内部に形成されている前記挿通孔に挿通されるワイヤを前記四角柱部同士の間隙から前記溝部に案内することができ、隣接する連結子同士の位置や組み付け角度に関わらず、該ワイヤの位置を該挿通孔の中央に維持して、前記ワイヤ操作手段による張力の付与又は解放を確実に行うことができる。

また、本発明の医療用処置具把持装置は、前記第１の連結部材の前記貫通孔が前記第１及び第２の孔部を備えるときに、前記第１の孔部は、前記第２の開口部の前記スリットの第１の開口部と平行な面に、前記正四角錐台部を案内する傾斜面を備えることが好ましい。

本発明の医療用処置具把持装置は、前記第１の孔部が前記傾斜面を備えることにより、該第１の孔部の前記第２の開口部を前記正四角錐台部に沿って容易に拡張することができ、該正四角錐台部を該第１の孔部にさらに容易に圧入することができる。

本発明の医療用処置具把持装置の構成を示す斜視図。 本発明の医療用処置具把持装置に用いる連結子の構成を示す斜視図。 Ａは図２のIII−III線模式的断面図、ＢはＡを矢示方向から見た正面図。 Ａは図２のIV−IV線模式的断面図、ＢはＡを矢示方向から見た正面図。 図２に示す第１の連結部材を第２の連結部材に組み付けた状態の連結子の模式的断面図。 図５に示す連結子を複数連結した状態を示す模式的断面図。 Ａは隣接する連結子を多関節体の長さ方向に屈曲自在に組み付ける前の状態を示す斜視図、Ｂは隣接する連結子を多関節体の長さ方向に屈曲自在に組み付けた後の状態を示す斜視図。 本発明の医療用処置具把持装置における連結子の作動を示す模式的断面図。 Ａは隣接する連結子を多関節体の長さ方向に直交する方向に屈曲自在に組み付ける前の状態を示す斜視図、Ｂは隣接する連結子を多関節体の長さ方向に直交する方向に屈曲自在に組み付けた後の状態を示す斜視図。

次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。

図１に示すように、本実施形態の医療用処置具把持装置１は、図示しない手術台等の基台に固定される基体２と、基体２に基端部が設置されるスタンド３と、スタンド３の先端に接続されるテーブル４と、テーブル４に支持される基部５に接続される多関節体６とを備えている。スタンド３は、例えば、複数のリンク体がそれぞれボールジョイント等により回動自在に接続されたものであり、多関節体６は先端部に内視鏡等の医療用処置具７を把持する把持部８を備えている。

本実施形態の医療用処置具把持装置１において、多関節体６は複数の連結子９が相互に連結されることにより構成されており、連結子９は図２に示す第１の連結部材１１と、第２の連結部材２１とからなる。

第１の連結部材１１は、図２、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、円柱状体１２からなり、円柱状体１２の直径方向に沿って形成され円柱状体１２の側面に第１の開口部１３ａを備えるスリット１３と、円柱状体１２の長さ方向の中央をスリット１３に沿って直径方向に貫通する貫通孔１４とを備えている。この結果、第１の連結部材１１は、スリット１３の両側の部分が互いに離間する方向に弾性変形可能となっている。

貫通孔１４は、円柱状体１２の直径方向においてスリット１３の開口部１３ａと同一の側の円柱状体１２の側面に正方形の開口部１５ａを備える第１の孔部１５と、円柱状体１２の直径方向において第１の孔部１５の開口部１５ａと反対側の円柱状体１２の側面に開口部１５ａより小さな正方形の開口部１６ａを備え、第１の孔部１５に連通する第２の孔部１６とからなる。開口部１５ａ，１６ａを形成する正方形の１対の辺は、スリット１３と平行になっている。

第１の孔部１５の開口部１５ａは、スリット１３の開口部１３ａと連通しており、開口部１５ａの開口部１３ａと平行な面に傾斜部１７を備えている。また、第２の孔部１６は、開口部１６ａにスリット１３と直交する方向に設けられた断面視扇形の溝部１８を備えている。

第２の連結部材２１は、図２、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、円柱状体１２からなる第１の連結部材１１に外嵌される中空円筒体２２と、中空円筒体２２の外側面に設けられ隣接する連結子９の第１の連結部材１１の貫通孔１４に挿入される突起部２３と、中空円筒体２２の直径方向において突起部２３と反対側の中空円筒体２２の側面に設けられた窓部２４とを備えている。

突起部２３は、中空円筒体２２の外側面の長さ方向の中央で該外側面から該外側面の接線と直交する方向に突出する正四角柱部２５と、正四角柱部２５に連接する正四角錐台部２６と、正四角錐台部２６の先端の各隅部から互いに間隙を存して四つ又状に突出する４本の四角柱部２７とからなる。正四角柱部２５は中空円筒体２２の底面２８に平行な１対の側面を備えており、正四角錐台部２６の各側面は正四角柱部２５の各側面に連接している。

また、突起部２３はその内部を軸方向に貫通し、ワイヤが挿通される挿通孔２９を備えている。挿通孔２９は、中空円筒体２２の内側の第１の連結部材１１が収容される空間３０に連通し、空間３０側から正四角錐台部２６側に向かって先細に形成されており、正四角錐台部２６の先端面に開口している。

窓部２４は、隣接する連結子９の第２の連結部材２１に備えられた突起部２３が、中空円筒体２２の内側の空間３０に収容されている第１の連結部材１１の貫通孔１４に挿入されることを許容し、突起部２３の正四角柱部２５を収容可能な幅Ｄを備えている。また、窓部２４は、隣接する連結子９の第２の連結部材２１に備えられた突起部２３が、中空円筒体２２の内側の空間３０に収容されている第１の連結部材１１の貫通孔１４に挿入されたときに、中空円筒体２２に対して揺動自在となる長さＬを備えている。

次に、連結子９を相互に連結する方法について説明する。

連結子９を相互に連結するときには、まず図２に示すように、第１の連結部材１１を第２の連結部材２１の中空円筒体２２の内側の空間３０に収容し、第１の連結部材１１に中空円筒体２２を外嵌する。そして、図５に示すように、第１の連結部材１１の第１の孔部１５の第２の開口部１５ａの方向を第２の連結部材２１の窓部２４に一致させる。このようにすると、第１の連結部材１１の第２の孔部１６が第２の連結部材２１の挿通孔２９に連通する状態となる。

次に、図６に示すように、１つの連結子９における第２の連結部材２１の突起部２３を、隣接する他の連結子９における第２の連結部材２１の窓部２４を介して第１の連結部材１１の貫通孔１４に挿入する。このようにすると、１つの連結子９における第２の連結部材２１の突起部２３は正四角錐台部２６が隣接する他の連結子９における第１の連結部材１１の第１の孔部１５に挿入され、４本の四角柱部２７が第２の孔部１６に挿入された状態となる。

次に、各連結子９における第２の連結部材２１の挿通孔２９にワイヤＷを挿通することにより、図１に示す多関節体６を形成することができる。多関節体６は、基部５側の端部では第２の連結部材２１の突起部２３が基部５に挿入されることにより基部５に取り付けられ、把持部８側の端部では把持部８が第２の連結部材２１の窓部２４を介して第１の連結部材１１の貫通孔１４に挿入されることにより多関節体６に取り付けられる。

各連結子９における第２の連結部材２１の挿通孔２９に挿通されたワイヤＷは、その一端が把持部８側の多関節体６の端部に固定され、他端は基部５を介して外部に取出され、図示しないワイヤ操作手段に接続される。

本実施形態の医療用処置具把持装置１では、例えば、図７Ａに示すように、各連結子９を第２の連結部材２１における中空円筒体２２の底面２８が同一方向となるように連結する。このようにすると、図７Ｂに示すように、各連結子９が連結された多関節体６を長さ方向に屈曲させることができ、把持部８に把持された内視鏡等の医療用処置具７を任意の方向に指向することができる。

この状態で、前記ワイヤ操作手段を操作してワイヤＷに張力を付与すると、互いに隣接する連結子９が相互に接近することとなり、一方の連結子９における第２の連結部材２１の突起部２３が、隣接する他の連結子９における第１の連結部材１１の貫通孔１４に圧入される。

このようにすると、図８に示すように、一方の連結子９における第２の連結部材２１の正四角錐台部２６が、隣接する他の連結子９における第１の連結部材１１の第１の孔部１５に圧入され、第１の連結部材１１のスリット１３を挟む部分が矢示するように互いに離間する方向に弾性的に変形される。このとき、第１の孔部１５の開口部１５ａは、スリット１３の開口部１３ａと平行な面に傾斜部１７を備えているので、正四角錐台部２６は傾斜部１７に案内され、容易に第１の孔部１５に圧入される。

この結果、第１の連結部材１１の外表面が第２の連結部材２１の中空円筒体２２の内壁面に圧着され、第１の連結部材１１の外表面を中空円筒体２２の内壁面に沿って摺動させようとすると両者の間に大きな摩擦力が発生する。従って、多関節体６の動きを抑制してその姿勢を確実に保持することができる。

尚、図８では説明のために、第１の連結部材１１に外嵌される中空円筒体２２は省略して示している。

また、本実施形態の医療用処置具把持装置１では、第２の連結部材２１の突起部２３が正四角錐台部２６を備え、第１の連結部材１１の第１の孔部１５の第２の開口部１５ａが正方形となっている。そこで、複数の連結子９を連結する際に、図９Ａに示すように、１つの連結子９の第２の連結部材２１における中空円筒体２２の底面２８が、隣接する連結子９の第２の連結部材２１における中空円筒体２２の底面２８に対して直交する方向となるように組み付けてもよい。

このようにすると、図９Ｂに示すように、各連結子９が連結された多関節体６の一部を長さ方向に対して直交する方向に屈曲させることができ、把持部８に把持された内視鏡等の医療用処置具７を任意の方向に指向する際に、多関節体６の姿勢の自由度を高くすることができる。

また、本実施形態の医療用処置具把持装置１では、図７Ｂ及び図９Ｂに示すように、多関節体６を屈曲させる際に、ワイヤＷが第２の連結部材２１の突起部２３の先端に設けられた四角柱部２７同士の間隙から、第１の連結部材１１の第２の孔部１６の第３の開口部１６ａに設けられた溝部１８に案内される。従って、隣接する連結子９同士の位置や組み付け角度に関わらず、ワイヤＷの位置を第２の連結部材２１の挿通孔２９の中央に維持して、前記ワイヤ操作手段による張力の付与又は解放を確実に行うことができる。

１…医療用処置具把持装置、 ６…多関節体、 ７…医療用保持具、 ９…連結子、 １１…第１の連結部材、 １２…円柱状体、 １３…スリット、 １４…貫通孔、 ２１…第１の連結部材、 ２２…中空円筒体、 ２３…突起部、 ２４…窓部、 Ｗ…ワイヤ。

Claims (3)

1. 複数の連結子が互いに連結され先端に医療用処置具を把持する多関節体と、各連結子に挿通されて一端が該多関節体の先端に固定されたワイヤと、該ワイヤの他端に接続されるワイヤ操作手段とを備える医療用処置具把持装置であって、
   該連結子は、円柱状体の直径方向に沿って形成され該円柱状体の側面に第１の開口部を備えるスリットと、該円柱状体の長さ方向の中央を該スリットに沿って直径方向に貫通する貫通孔とを備え、該スリットの両側の部分が互いに離間する方向に弾性変形可能な第１の連結部材と、
   該第１の連結部材に外嵌される中空円筒体と、該中空円筒体の外側面に設けられ隣接する連結子の該第１の連結部材の該貫通孔に挿入される突起部と、該突起部の内部を軸方向に貫通し該ワイヤが挿通される挿通孔と、該中空円筒体の直径方向において該突起部と反対側の該中空円筒体の外側面に設けられ隣接する連結子の該突起部が該第１の連結部材の該貫通孔に挿入されることを許容する窓部とを備える第２の連結部材とからなり、
   該窓部は、隣接する連結子の該突起部が該窓部を介して該第１の連結部材の該貫通孔に挿入されたときに、該窓部を備える該第２の連結部材に対して揺動自在となる長さを備え、
   該ワイヤ操作手段により該ワイヤに張力を付与することにより、該第２の連結部材の該突起部を隣接する連結子の該第１の連結部材の該貫通孔に圧入させ、該第１の連結部材の該スリットの両側の部分を互いに離間する方向に弾性的に変形させ、該第１の連結部材の外表面を該第２の連結部材の該中空円筒体の内壁面に圧着させて該多関節体の動きを抑制可能であり、該張力を解放することにより該第１の連結部材の外表面の該第２の連結部材の該中空円筒体の内壁面に対する圧着を解除し該多関節体の動きの抑制を解除可能であることを特徴とする医療用処置具把持装置。
2. 請求項１記載の医療用処置具把持装置において、
   前記第２の連結部材の前記突起部は、前記中空円筒体の外側面の長さ方向の中央で該外側面から該外側面の接線と直交する方向に突出する一方、該中空円筒体の底面に平行な１対の側面を備える正四角柱部と、各側面が該正四角柱部の各側面に連接する正四角錐台部と、該正四角錐台部の各隅部から互いに間隙を存して突出する４本の四角柱部とを備え、
   前記第１の連結部材の前記貫通孔は、前記円柱状体の側面に前記スリットに平行な１対の辺を備える正方形の第２の開口部を備え該突起部の該正四角錐台部が挿入される第１の孔部と、
   該第１の孔部に連通し、該円柱状体の直径方向において該第２の開口部と反対側の該円柱状体の側面に該スリットに平行な１対の辺を備え該第２の開口部よりも小さな正方形の第３の開口部を備え、該突起部の該正四角錐台部の先端の各隅部から突出する四角柱部が挿入される第２の孔部と、
   該第３の開口部に該スリットと直交する方向に設けられ、該四角柱部同士の間隙に連通する溝部とを備えることを特徴とする医療用処置具把持装置。
3. 請求項２記載の医療用処置具把持装置において、前記第１の孔部は、前記第３の開口部の前記スリットの第１の開口部と平行な面に、前記正四角錐台部を案内する傾斜面を備えることを特徴とする医療用処置具把持装置。

Images