JP6836649B2 - 医療用処置具および手術システム - Google Patents

Description

本発明は、手術に用いられる把持鉗子などの先端部を操作するための医療用処置具および手術システムに関する。

従来、内視鏡手術の分野において手術支援ロボットが用いられることがある。手術支援ロボットは、たとえば、マニピュレータを含む患者側装置を備える。そして、マニピュレータに適当な医療用処置具を装着し、この医療用処置具を遠隔から操作することによって、手術を実施する。このような医療用処置具の例として、たとえば特許文献１（米国特許第６３９４９９８号明細書）には、駆動機構として複数のスプールを用いて、ワイヤ等の軟質の細長要素の巻き取り、または送り出しを行うことにより、把持鉗子などの先端部を動作させるものが開示されている。

米国特許第６３９４９９８号明細書

しかしながら、このような手術支援ロボットでは、医療用処置具の組立時において、先端部から駆動機構へ延びる軟性部材をスプールに巻き付け、さらに、スプールをネジ等で固定しながら軟性部材のテンションを調節するなどの複雑な作業が必要である。

この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、医療用処置具の組立作業をより簡易化することのできる医療用処置具および手術システムを提供することである。

上記目的を達成するための本発明のある局面に係る医療用処置具は、手術システムのマニピュレータに着脱可能な医療用処置具であって、シャフトと、前記シャフトの先端側に取り付けられる先端部と、前記シャフトに収容され、前記先端部を操作するための複数の細長要素と、前記シャフトの基端側に配置され、前記複数の細長要素を駆動するための駆動ユニットと、を備え、前記駆動ユニットは、第１軸を中心に回転する第１歯車と、前記第１軸に対して垂直の方向に延びる第２軸を中心に回転する第２歯車と、前記第１軸に対して垂直の方向に延びる第３軸を中心に回転する第３歯車と、を含み、前記複数の細長要素は、前記第２歯車に係合し、かつ硬質の第１細長要素と、前記第３歯車に係合し、かつ硬質の第２細長要素と、を含み、前記第２歯車および前記第３歯車は、前記第１歯車に係合し、前記第１歯車の回転に応じて、前記第１細長要素が前記シャフトの長手方向に沿って動き、かつ前記第２細長要素が前記第１細長要素と反対方向に沿って動くことにより、前記先端部が操作される。

上記目的を達成するための本発明のある局面に係る手術システムは、前記医療用処置具と、前記被伝達部材と係合する前記伝達部材、を含むマニピュレータとを備える。

本発明によれば、医療用処置具の組立作業をより簡易化することができる。

手術システムの構成を示す図である。 医療用処置具の構成を示す図である。 図２に示す医療用処置具における先端部の構成を示す斜視図である。 図３に示す医療用処置具における先端部の構成を示す側面図である。 医療用処置具に用いる細長要素の例として、ロッドおよびワイヤの組み合わせの構成を示す図である。 ワイヤの巻き掛けの一例を示す図である。 医療用処置具の変形例における先端部の構成を示す図である。 駆動機構および駆動装置の構成を示す斜視図である。 図８に示す駆動機構の構成を示す正面図である。 伝達部の構成例を示す斜視図である。 医療用処置具の構成（例１）を示す断面図である。 医療用処置具の構成（例２）を示す断面図である。 医療用処置具の構成（例３）を示す斜視図である。

［手術システム］
図１は、手術システムの構成を示す図である。

図１を参照して、手術システム３００は、たとえば、術者Ｑが患者側装置１を用いて人間または動物などの処置対象Ｐに内視鏡外科手術を施すためのシステムである。手術システム３００は、患者側装置１と、患者側装置１を操作するための操作装置２とを備える。

術者Ｑは、患者側装置１に対する動作指令を操作装置２へ入力し、操作装置２は、入力された動作指令を含む指令信号を患者側装置１へ送信する。そして、患者側装置１は、操作装置２から送信された指令信号を受信し、受信した指令信号に含まれる動作指令に基づいて、自己の先端に接続された内視鏡アセンブリ４ａおよび医療用処置具４ｂを動作させる。

より詳細には、操作装置２は、操作用マニピュレータ５ａおよび操作ペダル５ｂを有する操作入力部５と、内視鏡アセンブリ４ａにより撮影された画像を表示するモニタ５ｃとを含む。操作用マニピュレータ５ａおよび操作ペダル５ｂは、術者Ｑが動作指令を入力するための機器である。

術者Ｑは、モニタ５ｃにおいて表示される画像により患部を視認しながら、操作用マニピュレータ５ａ、および操作ペダル５ｂを操作することにより、操作装置２へ動作指令を入力する。操作装置２は、入力された動作指令を含む指令信号を、有線または無線により患者側装置１へ送信する。

患者側装置１は、ポジショナ７と、ポジショナ７の先端部に取り付けられたプラットホーム８と、プラットホーム８に着脱可能に取り付けられた複数のマニピュレータ３と、内視鏡アセンブリ４ａと、医療用処置具４ｂと、患者側装置１の動作を制御するコントローラ６とを含む。

内視鏡アセンブリ４ａおよび医療用処置具４ｂは、マニピュレータ３に取り付けられる。医療用処置具４ｂは、把持鉗子（グラスパ）、持針器（ニードルドライバ）、またはシザーズなどである。

コントローラ６は、操作装置２からの指令信号を受信し、受信した指令信号に基づいて、内視鏡アセンブリ４ａおよび医療用処置具４ｂを動作させる。

具体的には、コントローラ６は、指令信号を受信して、当該指令信号に含まれる動作指令に基づいて、まず、ポジショナ７を動作させてプラットホーム８の位置決めを行う。また、コントローラ６は、処置対象Ｐの体表に留置された図示しないカニューレに対する内視鏡アセンブリ４ａおよび医療用処置具４ｂの位置が所定の初期位置となるように、マニピュレータ３の位置決めを行う。

そして、コントローラ６は、動作指令に基づいて、内視鏡アセンブリ４ａおよび医療用処置具４ｂを駆動するための制御信号を、マニピュレータ３経由で内視鏡アセンブリ４ａおよび医療用処置具４ｂへ出力する。そして、内視鏡アセンブリ４ａおよび医療用処置具４ｂは、コントローラ６から受けた制御信号に従って動作する。

［医療用処置具］
（全体構成）
図２は、医療用処置具の構成を示す図である。

図２を参照して、医療用処置具４ｂは、先端部１１と、シャフト１２と、先端部１１を操作するための複数の細長要素１３と、細長要素１３を駆動するための駆動機構１５とを含む。駆動機構１５は、駆動源を有する駆動装置１６によって作動される。駆動装置１６は、たとえば、マニピュレータ３の一部であって、マニピュレータ３の先端に設けられる。

本明細書において、「細長要素」との用語はロッド、ワイヤまたはケーブルなどの総称として用いる。特に、ロッドなど硬質のものを「硬質の細長要素」と称し、ワイヤまたはケーブルなどの軟質のものを「軟質の細長要素」と称する。これらを区別しない場合は、硬質のものも軟質のものも含めて、「細長要素」と総称する。

先端部１１は、たとえば、２つのジョー２１，２２を有する。これら２つのジョー２１，２２は、同一の形状に形成されることにより、製造コストを低く抑えることができる。シャフト１２は、医療用処置具４ｂの長手方向に延びる筒形状を有し、矢印Ａの方向に回転可能に設けられる。すなわち、シャフト１２は、自己の長手方向の軸を中心に回転可能に設けられる。

細長要素１３として、たとえばロッドは、シャフト１２に収容される硬質の部材である。また、細長要素１３として、たとえばワイヤは、タングステンまたはステンレス等により形成される、十分な強度、屈曲性、および耐久性を有する軟性の部材である。

駆動機構１５は、図１に示す患者側装置１におけるマニピュレータ３に対して着脱可能に連結される。駆動機構１５は、患者側装置１からの制御信号をマニピュレータ３経由で受けて、当該制御信号に従って、細長要素１３を医療用処置具４ｂの長手方向に沿って動作させる。駆動機構１５の詳細な構成については、後述する。

（先端部）
図３は、図２に示す医療用処置具における先端部の構成を示す斜視図である。

図３を参照して、先端部１１は、ジョー２１およびジョー２２に加えて、さらに、手首部２３を有する。手首部２３は、連結部３１を介してシャフト１２の端部１２ａに取り付けられる。また、手首部２３は、連結部３１を中心に矢印Ｂの方向に旋回可能である。

ジョー２１，２２は、連結部３２を介して手首部２３に取り付けられる。また、ジョー２１，２２は、それぞれ、指部２４ａ，２４ｂと、プーリ部２５ａ，２５ｂとを有する。指部２４ａ，２４ｂは、連結部３２を中心に矢印Ｃの方向に旋回可能に設けられ、プーリ部２５ａ，２５ｂは、連結部３２を中心に回転可能に設けられる。

連結部３１の延びる方向と、連結部３２の延びる方向とは、異なる方向であることが好ましい。ここでは、連結部３１の延びる方向と、連結部３２の延びる方向とのなす角が９０度であるとする。以下、連結部３１の延びる方向をＹ軸方向とし、連結部３２の延びる方向をＸ軸方向とし、シャフト１２の長手方向をＺ軸方向とする。

図４は、図３に示す医療用処置具における先端部の構成を示す側面図である。

図４を参照して、ジョー２１，２２のそれぞれの自由端２１ａ，２２ａは、矢印Ｃ１および矢印Ｃ２に示すように、連結部３２を中心に旋回することにより、互いに近づいたり、離れたり、同じ方向へ旋回したりすることができる。

また、先端部１１は、ジョー２１，２２および手首部２３に加えて、さらに、第１プーリ部４１と、第２プーリ部４２と、第３プーリ部４３と、第４プーリ部４４と、第５プーリ部４５とを有する。第１プーリ部４１、第２プーリ部４２、第３プーリ部４３および第４プーリ部４４の各々は、内側プーリと外側プーリとを有する。

また、第１プーリ部４１、第２プーリ部４２、および第５プーリ部４５は、連結部３１を介して端部１２ａに取り付けられており、連結部３１を中心に回転可能に設けられる。また、第３プーリ部４３は、連結部３３を介して手首部２３に取り付けられており、連結部３３を中心に回転可能に設けられる。第４プーリ部４４は、連結部３４を介して手首部２３に取り付けられており、連結部３４を中心に回転可能に設けられる。

第１プーリ部４１の回転面と第３プーリ部４３の回転面とは、略同一平面上にあり、第２プーリ部４２の回転面と第４プーリ部４４の回転面とは、略同一平面上にある。

（ロッドおよびワイヤ）
図５は、医療用処置具に用いる細長要素の例として、ロッドおよびワイヤの組み合わせの構成を示す図である。

図５を参照して、細長要素１３は、第１ロッド（硬質の第１細長要素）１３ａと、第２ロッド（硬質の第２細長要素）１３ｂと、ワイヤ１４とを有する。第１ロッド１３ａおよび第２ロッド１３ｂの各々は、ワイヤ１４と連結される。また、ワイヤ１４は、中央付近に肉厚部１４ａを有する。

ここでは、第１ロッド１３ａおよび第２ロッド１３ｂは、同一のワイヤ１４に連結される。しかしながら、第１ロッド１３ａが連結されるワイヤ１４と、第２ロッド１３ｂが連結されるワイヤ１４とは、異なる部材であってもよい。

第１ロッド１３ａおよび第２ロッド１３ｂは、それぞれ、ワイヤ１４と反対側の端部において溝部２０ａ，２０ｂが形成されている。溝部２０ａ，２０ｂは、駆動機構１５における歯車と係合する。

図２に示す医療用処置具４ｂは、このような第１ロッド１３ａ、第２ロッド１３ｂおよびワイヤ１４の組を、たとえば３組有する。以下、３つの組にそれぞれ含まれる３つの第１ロッド１３ａを、第１ロッド１３１ａ，１３２ａ，１３３ａとする。また、３つの組にそれぞれ含まれる３つの第２ロッド１３ｂを、第２ロッド１３１ｂ，１３２ｂ，１３３ｂとする。また、３つの組にそれぞれ含まれる３つのワイヤ１４を、ワイヤ１４１，１４２，１４３とする。

ワイヤ１４１は、第１ロッド１３１ａと第２ロッド１３１ｂとを連結する。ワイヤ１４２は、第１ロッド１３２ａと第２ロッド１３２ｂとを連結する。また、ワイヤ１４３は、第１ロッド１３３ａと第２ロッド１３３ｂとを連結する。

図６は、ワイヤの巻き掛けの一例を示す図である。図６において、矢印Ｚ１はＺ軸の正の方向を示し、矢印Ｚ２はＺ軸の負の方向を示す。

図６を参照して、医療用処置具４ｂの組立時において、ワイヤ１４１は、第１プーリ部４１の外側プーリおよび第３プーリ部４３の外側プーリに巻き掛けられた後、ジョー２２におけるプーリ部２５ｂに巻き掛けられ、さらに、第４プーリ部４４の外側プーリおよび第２プーリ部４２の外側プーリに巻き掛けられる。

また、図５に示すワイヤ１４１における肉厚部１４ａは、たとえば、図６に示すジョー２２における指部２４ｂに形成された図示しない凹部に嵌合する。これにより、ジョー２２に対してワイヤ１４１が固定されるため、ジョー２２は、ワイヤ１４１の駆動に応じて動作する。

ワイヤ１４２は、第１プーリ部４１の内側プーリおよび第３プーリ部４３の内側プーリに巻き掛けられた後、ジョー２２におけるプーリ部２５ａに巻き掛けられ、さらに、第４プーリ部４４の内側プーリおよび第２プーリ部４２の内側プーリに巻き掛けられる。

また、図５に示すワイヤ１４２における肉厚部１４ａは、たとえば、図６に示すジョー２１における指部２４ａに形成された図示しない凹部に嵌合する。これにより、ジョー２１に対してワイヤ１４２が固定されるため、ジョー２１は、ワイヤ１４２の駆動に応じて動作する。

ワイヤ１４３は、第５プーリ部４５に巻き掛けられる。また、図５に示すワイヤ１４３における肉厚部１４ａは、たとえば、図６に示す手首部２３に形成された図示しない凹部に嵌合する。これにより、手首部２３に対してワイヤ１４３が固定されるため、手首部２３は、ワイヤ１４３の駆動に応じて動作する。

このように、先端部１１におけるジョー２２，２１および手首部２３が、それぞれ、軟質部材であるワイヤ１４１，１４２，１４３の駆動に応じて動作する構成により、先端部１１を所望の向きに滑らかに動作させることができる。

（先端部の動作）
第１ロッド１３１ａが矢印Ｚ１の方向に引かれると、ジョー２２が連結部３２を中心に矢印Ｃ２ａの方向、すなわち連結部３２を中心とする円の周方向であって、ジョー２１へ近づく方向に旋回する。また、第２ロッド１３１ｂが矢印Ｚ１の方向に引かれると、ジョー２２が連結部３２を中心に矢印Ｃ２ｂの方向、すなわち連結部３２を中心とする円の周方向であって、ジョー２１から離れる方向に旋回する。

また、第１ロッド１３２ａが矢印Ｚ１の方向に引かれると、ジョー２１が連結部３２を中心に矢印Ｃ１ａの方向、すなわち連結部３２を中心とする円の周方向であって、ジョー２２から離れる方向に旋回する。また、第２ロッド１３２ｂが矢印Ｚ１の方向に引かれると、ジョー２１が連結部３２を中心に矢印Ｃ１ｂの方向、すなわち連結部３２を中心とする円の周方向であって、ジョー２２へ近づく方向に旋回する。

また、第２ロッド１３１ｂおよび第１ロッド１３２ａが矢印Ｚ１の方向に同時に引かれると、連結部３２を中心とする円の周方向であって、ジョー２１およびジョー２２が互いに離れる方向に旋回する。また、第１ロッド１３１ａおよび第２ロッド１３２ｂが矢印Ｚ１の方向に同時に引かれると、連結部３２を中心とする円の周方向であって、ジョー２１およびジョー２２が互いに近づく方向に旋回する。

また、第１ロッド１３１ａおよび第１ロッド１３２ａが矢印Ｚ１の方向に同時に引かれると、ジョー２１およびジョー２２の両方が、連結部３２を中心とする円の周方向であって、矢印Ｄ１の方向に旋回する。すなわち、ジョー２１が矢印Ｃ１ａの方向に旋回し、ジョー２２が矢印Ｃ２ａの方向に旋回する。

また、第２ロッド１３１ｂおよび第２ロッド１３２ｂが矢印Ｚ１の方向に同時に引かれると、ジョー２１およびジョー２２の両方が、連結部３２を中心とする円の周方向であって、矢印Ｄ２の方向に旋回する。すなわち、ジョー２１が矢印Ｃ１ｂの方向に旋回し、ジョー２２が矢印Ｃ２ｂの方向に旋回する。

また、第１ロッド１３３ａが矢印Ｚ１の方向へ引かれると、図３および図４に示す手首部２３が、連結部３１を中心に矢印Ｂ２の方向、すなわち、連結部３１を中心とする円の周方向、かつＹ軸の負から正の方向へ見て反時計周りに旋回する。また、第２ロッド１３３ｂが矢印Ｚ１の方向へ引かれると、手首部２３が、連結部３１を中心に矢印Ｂ１の方向、すなわち、連結部３１を中心とする円の周方向、かつＹ軸の負から正の方向へ見て時計周りに旋回する。

このように、第１ロッド１３１ａ，１３２ａ，１３３ａ、および第２ロッド１３１ｂ，１３２ｂ，１３３ｂの駆動に応じて、ワイヤ１４１，１４２，１４３にそれぞれ固定されたジョー２１、ジョー２２、および手首部２３が独立して駆動する。

［医療用処置具の変形例］
医療用処置具４ｂにおける先端部１１は、ロッドおよびワイヤの組み合わせで構成された細長要素１３で操作される構成に限らず、ロッドのみで構成された細長要素１３で操作される構成であってもよい。

図７は、医療用処置具の変形例における先端部の構成を示す図である。

図７を参照して、先端部１１は、たとえば、２つのジョー７１，７２と、２つの歯車８１，８２とを有する。２つのジョー７１，７２および２つの歯車８１，８２は、連結部７３を介して、図３に示すシャフト１２の端部１２ａに取り付けられる。歯車８１，８２は、連結部７３を中心に回転可能であり、ジョー７１，７２は、連結部７３を中心に矢印Ｄ１または矢印Ｄ２の方向に旋回可能である。

また、医療用処置具４ｂは、複数のロッドおよび複数のワイヤの代わりに、第１ロッド（硬質の第１細長要素）９１ａ，９２ａと、第２ロッド（硬質の第２細長要素）９１ｂ，９２ｂとを含む。

第１ロッド９１ａおよび第２ロッド９１ｂは、各々の端部に形成された溝が歯車８１を挟んで互いに対向する位置に設けられる。そして、第１ロッド９１ａおよび第２ロッド９１ｂが、Ｚ軸方向において互いに反対方向へ動くことにより、歯車８１が連結部７３を中心に回転する。そして、ジョー７１は、歯車８１と共に、連結部７３を中心に回転する。

また、第１ロッド９２ａおよび第２ロッド９２ｂは、各々の端部に形成された溝が歯車８２を挟んで互いに対向する位置に設けられる。そして、第１ロッド９２ａおよび第２ロッド９２ｂが、Ｚ軸方向において互いに反対方向へ動くことにより、歯車８２が連結部７３を中心に回転する。そして、ジョー７２は、歯車８２と共に、連結部７３を中心に回転する。

具体的には、第１ロッド９１ａが矢印Ｚ１の方向に引かれると、第２ロッド９１ｂが矢印Ｚ２の方向へ動き、歯車８１が矢印Ｅ１の方向へ回転し、ジョー７１が矢印Ｃ１ａの方向へ旋回する。また、第１ロッド９１ａが矢印Ｚ２の方向に引かれると、第２ロッド９１ｂが矢印Ｚ１の方向へ動き、歯車８１が矢印Ｅ２の方向へ回転し、ジョー７１が矢印Ｃ１ｂの方向へ旋回する。

また、第１ロッド９２ａが矢印Ｚ１の方向に引かれると、第２ロッド９２ｂが矢印Ｚ２の方向へ動き、歯車８２が矢印Ｆ１の方向へ回転し、ジョー７２が矢印Ｃ２ａの方向へ旋回する。また、第１ロッド９２ａが矢印Ｚ２の方向に引かれると、第２ロッド９２ｂが矢印Ｚ１の方向へ動き、歯車８２が矢印Ｆ２の方向へ回転し、ジョー７２が矢印Ｃ２ｂの方向へ旋回する。

このように、第１ロッド９１ａ，９２ａおよび第２ロッド９１ｂ，９２ｂが先端部１１に直接連結される場合、医療用処置具４ｂの組立時等において、ワイヤのテンションを調整するなどの作業を必要としない。このため、医療用処置具４ｂの組立作業等をより一層簡易化することができる。

［駆動機構及び駆動装置］
図８は、駆動機構および駆動装置の構成を示す斜視図であり、図９は、図８に示す駆動機構の構成を示す正面図である。図８および図９では、駆動機構１５を説明するため、駆動機構１５を覆うハウジングは図示しない。

図８を参照して、駆動機構１５は、複数の駆動ユニット１０１を有する。駆動ユニット１０１は、第１歯車６１と、第１ロッド１３ａと係合する第２歯車６２と、第２ロッド１３ｂと係合する第３歯車６３と、第１歯車６１を回転させるための伝達部７５の一部である被伝達部材とを有する。伝達部７５の詳細については後述する。

駆動装置１６は、複数のアクチュエータ５０を有する。アクチュエータ５０は、図１に示す患者側装置１からマニピュレータ３経由で制御信号を受けて、当該制御信号に従って伝達部７５における被伝達部材を回転させる。そして、被伝達部材は、自己が回転することにより、対応する第１歯車６１を回転させる。

より詳細には、図９を参照して、第２歯車６２および第３歯車６３は、略同一の形状を有する。第１歯車６１は、医療用処置具４ｂの長手方向に平行する第１軸１６１を中心に回転する。また、第２歯車６２は、第１軸１６１に対して垂直の方向に延びる第２軸１６２を中心に回転する。また、第３歯車６３は、第１軸１６１に対して垂直の方向に延びる第３軸１６３を中心に回転する。

第１歯車６１は、たとえば、略円錐形の傘歯車であり、円錐面に溝が形成されている。第２歯車６２および第３歯車６３は、たとえば、略円錐形の傘歯車と、円筒形の円筒歯車とを組み合わせた歯車であり、円錐部分における円錐面に溝が形成され、さらに円筒部分における側面に溝が形成されている。

第２歯車６２および第３歯車６３は、第１歯車６１と係合する。より詳細には、第２歯車６２における円錐面に形成された溝、および第３歯車６３における円錐面に形成された溝が、第１歯車６１に形成された溝と係合する。

これにより、第１歯車６１の回転に応じて、第２歯車６２および第３歯車６３は、第１歯車６１側から見て同じ方向に回転する。すなわち、第２歯車６２が、第１歯車６１側から見て時計周りに回転する場合、第３歯車６３もまた、第１歯車６１から見て時計周りに回転する。

なお、上記例では、第１歯車６１、第２歯車６２および第３歯車６３は、全て傘歯車で構成したが、第１歯車６１を冠歯車で構成し、第２歯車６２および第３歯車６３を平歯車で構成してもよく、このような構成であっても上記と同様の回転動作を実現することができる。

また、第２歯車６２における円筒部分の側面に形成された溝が、図５に示す第１ロッド１３１ａに形成された溝部２０ａと係合する。第２歯車６２および第１ロッド１３１ａは、ラックピニオンの構造であり、第２歯車６２の回転に応じて、第１ロッド１３１ａがシャフト１２の長手方向に沿って動く。

また、第３歯車６３における円筒部分の側面に形成された溝が、図５に示す第２ロッド１３１ｂに形成された溝部２０ｂと係合する。第３歯車６３および第２ロッド１３１ｂは、ラックピニオンの構造であり、第３歯車６３の回転に応じて、第２ロッド１３１ｂがシャフト１２の長手方向に沿って動く。

第１ロッド１３１ａおよび第２ロッド１３１ｂは、シャフト１２の中央付近に配置される。より詳細には、第１歯車６１から見た、第２歯車６２の円板の側面における第１ロッド１３１ａの係合位置が、第１歯車６１から見た、第３歯車６３の円板の側面における第２ロッド１３１ｂの係合位置と反対の位置となるように、第１ロッド１３１ａおよび第２ロッド１３１ｂが配置される。第２歯車６２については第１歯車６１から見て右側において第１ロッド１３１ａと係合しており、第３歯車６３については第１歯車６１から見て左側において第２ロッド１３１ｂと係合している。

これにより、第１歯車６１の回転に応じて、第１ロッド１３１ａおよび第２ロッド１３１ｂは、シャフト１２の長手方向において互いに反対方向へ動く。

このように、第１歯車６１の回転に応じて互いに反対方向へ動く第１ロッド１３１aおよび第２ロッド１３１ｂを用いて先端部１１を操作する構成により、駆動機構１５にワイヤ１４を巻き掛けてテンションを調節するなどの作業を必要としない。このため、医療用処置具４ｂの組立作業をより簡易化することができる。また、硬質である第１ロッド１３１ａおよび第２ロッド１３１ｂを用いる構成により、ワイヤ等の軟性部材のように長時間の使用による伸びが生じることがなく、強度および耐久性を確保することができる。

駆動機構１５は、たとえば、このような第１歯車６１、第２歯車６２および第３歯車６３を有する駆動ユニット１０１を、３つ有する。以下、３つの駆動ユニット１０１を、駆動ユニット１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃとする。駆動ユニット１０１Ａ、駆動ユニット１０１Ｂおよび駆動ユニット１０１Ｃは、シャフト１２の周方向において略等間隔に配置される。特に、各駆動ユニット１０１における第１歯車６１の回転軸が、略等間隔に配置される。

また、駆動ユニット１０１Ａに含まれる第１歯車６１、第２歯車６２および第３歯車６３を、それぞれ第１歯車６１Ａ、第２歯車６２Ａおよび第３歯車６３Ａとする。また、駆動ユニット１０１Ｂに含まれる第１歯車６１、第２歯車６２および第３歯車６３を、それぞれ第１歯車６１Ｂ、第２歯車６２Ｂおよび第３歯車６３Ｂとする。また、駆動ユニット１０１Ｃに含まれる第１歯車６１、第２歯車６２および第３歯車６３を、それぞれ第１歯車６１Ｃ、第２歯車６２Ｃおよび第３歯車６３Ｃとする。

駆動ユニット１０１Ａにおいて、第２歯車６２Ａおよび第３歯車６３Ａは、第１歯車６１Ａと係合する。また、第２歯車６２Ａは、ジョー２２の操作のための第１ロッド１３１ａと係合し、第３歯車６３Ａは、ジョー２２の操作のための第２ロッド１３１ｂと係合する。

駆動ユニット１０１Ｂにおいて、第２歯車６２Ｂおよび第３歯車６３Ｂは、第１歯車６１Ｂと係合する。また、第２歯車６２Ｂは、ジョー２１の操作のための第１ロッド１３２ａと係合し、第３歯車６３Ｂは、ジョー２１の操作のための第２ロッド１３２ｂと係合する。

また、駆動ユニット１０１Ｃにおいて、第２歯車６２Ｃおよび第３歯車６３Ｃは、第１歯車６１Ｃと係合する。また、第２歯車６２Ｃは、手首部２３の操作のための第１ロッド１３３ａと係合し、第３歯車６３Ｃは、手首部２３の操作のための第２ロッド１３３ｂと係合する。

再び図８を参照して、駆動装置１６は、複数のアクチュエータ５０として、たとえば、４つのアクチュエータ５１，５２，５３，５４を有する。アクチュエータ５１，５２，５３，５４は、たとえばサーボモータである。

また、駆動装置１６は、さらに、第４歯車６４と、第５歯車６５と、回転機構７６と、伝達部７５の一部である伝達部材７８とを有する。第４歯車６４は、伝達部７５を介して、第１歯車６１Ｃを回転させる。また、第５歯車６５は、第４歯車６４と係合する。

アクチュエータ５１は、図１に示す患者側装置１からの制御信号に従って、伝達部７５を介して、第１歯車６１Ａを回転させる。アクチュエータ５２は、アクチュエータ５１と同様に、患者側装置１からの制御信号に従って、伝達部７５を介して、第１歯車６１Ｂを回転させる。

アクチュエータ５３は、患者側装置１からの制御信号に従って、第５歯車６５を回転させる。そして、第５歯車６５の回転に応じて、第４歯車６４が回転し、さらに伝達部７５を介して、第１歯車６１Ｃを回転させる。

アクチュエータ（回転機構駆動用アクチュエータ）５４は、患者側装置１からの制御信号に従って、回転機構７６を構成する第６歯車６６を回転させる。第６歯車６６の回転により、医療用処置具４ｂの全体がシャフト１２の長手方向（シャフト軸）と平行な軸を中心に回転する。

具体的には、回転機構７６は、第６歯車６６に加えて、さらに、固定された円板形の回転軸調整用歯車（太陽歯車、図示せず）を有し、回転軸調整用歯車の円板の側面は第６歯車６６と係合する構成となっている。また、回転軸調整用歯車の中心軸はシャフト軸と一致しており、第６歯車６６が回転軸調整用歯車の周りを公転しながら回転移動する（遊星歯車として機能する）ことにより、医療用処置具４ｂの先端部１１がシャフト軸を中心に回転する。

このように、アクチュエータ５４がシャフト１２を矢印Ａの方向に回転させる構成により、先端部１１の向きを適切に変えることができる。

なお、回転機構７６は、医療用処置具４ｂをシャフト１２の長手方向（シャフト軸）と平行な軸を中心に回転させることが可能な構成であればよく、必ずしも遊星歯車機構を採用する必要はない。

［伝達部］
図１０は、伝達部の構成を示す斜視図である。

図１０を参照して、伝達部７５は、駆動機構１５における被伝達部材７７と、駆動装置１６における伝達部材７８とを有する。

被伝達部材７７は、ローテーション部１１１を介して第１歯車６１に連結される。また、被伝達部材７７は、伝達部材７８と係合し、伝達部材７８の回転に伴い回転する。伝達部材７８は、図８に示すアクチュエータ５０によって直接的または間接的に回転駆動される。

より詳細には、被伝達部材７７は、回転可能なディスク部２０１を有する。ディスク部２０１の主表面には、被係合部２０２が形成されている。また、伝達部材７８は、被伝達部材７７における被係合部２０２と係合可能な係合部２２１を有する。

被伝達部材７７における被係合部２０２は、たとえば溝または窪みであり、ディスク部２０１の主表面において、当該主表面の中心を通るいずれの直線に対しても非対称であり、かつ連続するパターンに形成されている。また、伝達部材７８における係合部２２１は、たとえば突起であり、被係合部２０２と同様に、伝達部材７８の主表面において、当該主表面の中心を通るいずれの直線に対しても非対称であり、かつ連続するパターンに形成されている。

このような構成により、図２に示す先端部１１を動作させるための被伝達部材７７の向きを、３６０度のうちの一意に決めることができる。

係合部２２１および被係合部２０２のパターンは、たとえば直線形状である。さらに、たとえば、係合部２２１のパターンは伝達部材７８の主表面の中心を通り、被係合部２０２のパターンはディスク部２０１の主表面の中心を通る。

また、係合部２２１は、自己の伝達部材７８の主表面と直交する方向であるＺ軸方向において、被伝達部材７７への方向、すなわち図１０に示すＺ軸の負の方向へ向かって徐々に幅が狭まるテーパー状に形成されている。

また、伝達部材７８は、被伝達部材７７側、すなわち図１０に示すＺ軸の負の方向へ、バネなどにより付勢されている。このため、被係合部２０２と係合部２２１との位置関係に多少のずれがあっても、取り付け時に当該ずれが修正されて、係合部２２１が被係合部２０２に嵌まり込む構成となっている。これにより、係合部２２１と被係合部２０２とを係合させる作業をより簡易化することができる。

なお、係合部２２１は、突起の代わりに、溝または窪みであってもよい。また、係合部２２１が溝または窪みである場合、被係合部２０２は、係合部２２１に係合可能な突起に形成される。

また、被係合部２０２の形状は、ディスク部２０１の回転面において、ディスク部２０１の中心を通るいずれの直線に対しても非対称であり、かつ連続するパターンに形成されていればよく、上記のような形状に限定されない。

また、被伝達部材７７と伝達部材７８は直接係合する必要はなく、たとえば、ドレープと一体型のアダプタを介して、伝達部材７８の動作を被伝達部材７７に伝える構成であってもよい。

［第１歯車の回転に応じた先端部の動作］
再び図８を参照して、上述のとおり、アクチュエータ５１，５２，５３は、制御信号に従って、第１歯車６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃをそれぞれ回転させる。

第１歯車６１Ａが回転すると、第２歯車６２Ａおよび第３歯車６３Ａが回転し、第２歯車６２Ａに係合する第１ロッド１３１ａ、および第３歯車６３Ａに係合する第２ロッド１３１ｂがＺ軸方向において互いに反対方向へ動く。すなわち、第１ロッド１３１ａまたは第２ロッド１３１ｂが矢印Ｚ１の方向へ引かれることにより、ジョー２２が図６に示す矢印Ｃ１ａまたは矢印Ｃ１ｂの方向へ旋回する。

具体的には、第１歯車６１Ａが、図８に示す矢印Ｋ１１の方向に回転すると、第２歯車６２Ａは、矢印Ｋ１２の方向に回転し、第２歯車６２Ａに係合する第１ロッド１３１ａは、矢印Ｚ２の方向へ動く。また、この場合、第３歯車６３Ａは、矢印Ｋ１３の方向に回転し、第３歯車６３Ａに連結される第２ロッド１３１ｂは、矢印Ｚ１の方向へ動く。

そして、このように、第１ロッド１３１ａが矢印Ｚ２の方向へ動き、第２ロッド１３１ｂが矢印Ｚ１の方向へ動くことにより、図６に示すように、ジョー２２が矢印Ｃ２ｂの方向に旋回する。

また、第１歯車６１Ａが矢印Ｋ２１の方向に回転すると、第２歯車６２Ａは、矢印Ｋ２２の方向に回転し、第２歯車６２Ａに連結される第１ロッド１３１ａは、矢印Ｚ１の方向へ動く。また、この場合、第３歯車６３Ａは、矢印Ｋ２３の方向に回転し、第３歯車６３Ａに連結される第２ロッド１３１ｂは、矢印Ｚ２の方向へ動く。

そして、このように、第１ロッド１３１ａが矢印Ｚ１の方向へ動き、第２ロッド１３１ｂが矢印Ｚ２の方向へ動くことにより、図６に示すように、ジョー２２が矢印Ｃ２ａの方向に旋回する。

第１歯車６１Ｂが回転する場合も、第１歯車６１Ａが回転する場合と同様に、第１歯車６１Ｂの回転に応じて、第２歯車６２Ｂおよび第３歯車６３Ｂが回転し、第２歯車６２Ｂに係合する第１ロッド１３２ａ、および第３歯車６３Ｂに係合する第２ロッド１３２ｂがＺ軸方向において互いに反対方向に動く。これにより、図６に示すように、ジョー２１が、矢印Ｃ２ａまたは矢印Ｃ２ｂの方向へ旋回する。

第１歯車６１Ｃが回転する場合も、第１歯車６１Ａおよび第１歯車６１Ｂが回転する場合と同様に、第１歯車６１Ｃの回転に応じて、第２歯車６２Ｃおよび第３歯車６３Ｃが回転し、第２歯車６２Ｃに係合する第１ロッド１３３ａ、および第３歯車６３Ｃに係合する第２ロッド１３３ｂがＺ軸方向において互いに反対方向に動く。これにより、図３に示すように、手首部２３が、矢印Ｂ１または矢印Ｂ２の方向へ旋回する。

なお、駆動機構１５は、３つの駆動ユニット１０１を有する構成に限定されない。たとえば、図７に示すように、Ｚ軸方向において互いに反対方向に動く２つのロッドが２組設けられる場合、駆動機構１５は、２組のロッドにそれぞれ対応する、２つの駆動ユニット１０１を有する。

ただし、駆動機構１５が３つの駆動ユニット１０１を有する場合、先端部１１における３つの部材、すなわちジョー２１，２２および手首部２３が互いに独立して駆動することができるため、手術時において細かな作業を行うことができる。このため、駆動機構１５は、３つの駆動ユニット１０１を有する構成であることが好ましい。

次に、本発明の他の構成例について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

上述した構成例では、医療用処置具４ｂに設けられたシャフト１２が、先端部１１と駆動機構１５とを連結する一体の部材である場合について説明した。

しかしながら、このような場合、先端部１１をシャフト１２から取り外すことができないため、先端部１１の交換時においては、医療用処置具４ｂの全体を交換する必要がある。しかしながら、医療用処置具４ｂとアーム部１０との連結構造は比較的複雑であるため、医療用処置具４ｂを交換する際の作業は容易ではない。

これに対して、本構成例に係る医療用処置具２０４は、先端部２１１側の部材をシャフト２１２から取り外したり、シャフト２１２に取り付けたりすることが可能に構成されている。これにより、医療用処置具２０４の全体を交換することなく、先端部２１１を交換することができる。以下、本構成例に係る医療用処置具２０４の構成について説明する。

［医療用処置具の構成（例１）］
（全体構成）
図１１は、医療用処置具の構成（例１）を示す断面図である。

図１１を参照して、医療用処置具２０４は、処置具ユニット２００と、シャフト２１２と、駆動機構２１５と、複数の駆動側ロッド（駆動側細長要素）２１６とを含む。

駆動機構２１５は、上述した駆動機構１５と同様の構成である。なお、駆動機構２１５は、駆動側ロッド２１６を医療用処置具２０４の長手方向に沿って動かすことのできる構成であれば、駆動機構１５とは異なる構成であってもよい。

駆動側ロッド２１６は、シャフト２１２に収容される硬質の部材であり、駆動側第１ロッド（第１細長要素）２１６ａと、駆動側第２ロッド（第２細長要素）２１６ｂとを有する。

医療用処置具２０４は、たとえば、駆動側第１ロッド２１６ａおよび駆動側第２ロッド２１６ｂの組を、３組有する。図１１では、３組のうちの１組における駆動側第１ロッド２１６ａおよび駆動側第２ロッド２１６ｂを図示している。

処置具ユニット２００は、シャフト２１２における駆動機構２１５と反対側の端部２１２ａに装着可能に構成されている。このような構成により、医療用処置具２０４の全体を交換することなく、シャフト２１２に対する処置具ユニット２００の着脱だけで術具の種類を変更することができるため、医療用処置具２０４全体を複数用意する必要がなく、経済的である。また、手術時に交換用の医療用処置具２０４を複数用意する必要がなく、手術時の作業スペースの確保にもつながる。

より詳細には、処置具ユニット２００は、先端部２１１と、複数の先端側ロッド（硬質の先端側細長要素）２１３と、ワイヤ（軟質の細長要素）２１４と、係合部２２８と、筒部２２２とを有する。

先端部２１１は、上述した構成例に係る先端部１１と同様の構成であり、ワイヤ２１４が固定されるため、ワイヤ２１４の駆動に応じて動作する。

このように、先端部２１１がワイヤ２１４の駆動に応じて動作する構成により、先端部２１１を所望の向きに滑らかに動作させることができる。

先端側ロッド２１３は、筒部２２２に収容される硬質の部材であり、先端側第１ロッド（第３細長要素）２１３ａと、先端側第２ロッド（第４細長要素）２１３ｂとを有する。先端側第１ロッド２１３ａおよび先端側第２ロッド２１３ｂは、ワイヤ２１４と連結される。ワイヤ２１４は、十分な強度、屈曲性、および耐久性を有する。

処置具ユニット２００は、たとえば、先端側第１ロッド２１３ａ、先端側第２ロッド２１３ｂおよびワイヤ２１４の組を、３組有する。図１１では、３組のうちの１組における先端側第１ロッド２１３ａ、先端側第２ロッド２１３ｂおよびワイヤ２１４を図示している。

筒部２２２における、処置具ユニット２００がシャフト２１２に装着された状態における駆動機構２１５側（以下、単に「駆動機構２１５側」と称する。）の端部（開口部）２２２ａは、シャフト２１２における端部２１２ａと略同径となるように形成されている。

係合部２２８は、略棒形状を有し、連結部２２３を介して筒部２２２における端部２２２ａ付近に取り付けられる。また、係合部２２８は、端部２２２ａよりも駆動機構２１５側へ突出しており、連結部２２３を中心に、矢印Ｇ１または矢印Ｇ２の方向に旋回可能である。

また、係合部２２８における、駆動機構２１５側の第１端２２８ａは、シャフト２１２の中心軸の方向に突出している。さらに、係合部２２８は、たとえば図示しないバネにより、第１端２２８ａが矢印Ｇ２の方向、すなわちシャフト２１２の中心軸に近づく方向に旋回するように付勢されている。

シャフト２１２は、上述した構成例に係るシャフト１２と同様に、医療用処置具２０４の長手方向に延びた筒形状を有し、矢印Ａの方向に回転可能に設けられる。また、シャフト２１２は、複数の駆動側ロッド２１６を収容する。さらに、シャフト２１２における端部２１２ａには、処置具ユニット２００における係合部２２８の第１端２２８ａと係合可能な凹部２２４が形成されている。

（処置具ユニットのシャフトへの装着）
処置具ユニット２００をシャフト２１２に装着する場合、作業者は、係合部２２８における第２端２２８ｂを矢印Ｈの方向へ押圧する。これにより、係合部２２８における第１端２２８ａは、連結部２２３を中心に矢印Ｇ１の方向に旋回する。

そして、このように、第１端２２８ａが矢印Ｇ１の方向に旋回した状態において、筒部２２２における端部２２２ａと、シャフト２１２における端部２１２ａとを合わせて、第２端２２８ｂの矢印Ｈの方向への押圧を解除すると、第１端２２８ａは、連結部２２３を中心に矢印Ｇ２の方向に旋回し、凹部２２４と係合する。これにより、処置具ユニット２００をシャフト２１２に装着することができる。

また、処置具ユニット２００のシャフト２１２への装着状態を解除する場合、作業者は、再び第２端２２８ｂを矢印Ｈの方向へ押圧し、第１端２２８ａを矢印Ｇ１の方向に旋回させる。これにより、第１端２２８ａと凹部２２４との係合が解除されるため、作業者が、処置具ユニット２００をシャフト２１２から離れる方向へ動かすことにより、処置具ユニット２００のシャフト２１２への装着状態を解除することができる。

（先端側ロッドと駆動側ロッドとの係合）
複数の先端側ロッド２１３は、それぞれ、複数の駆動側ロッド２１６に係合可能に構成されている。

より詳細には、先端側ロッド２１３は、先端部２１１側の端部である肉厚部（第１端）２３１と、駆動機構２１５側の端部であるピン（第２端）２３２とを有する。また、駆動側ロッド２１６は、先端部２１１側の端部であり、ピン２３２を収容するコネクタ２３４を有する。

また、筒部２２２の内部には、肉厚部２３１を内部に収容し、肉厚部２３１のＺ軸方向における動きを制限するための通路部２３３が形成されている。通路部２３３は、先端側ロッド２１３およびワイヤ２１４が挿通可能に形成されている。また、通路部２３３の両端部の径は、いずれも、肉厚部２３１が通過することのできない大きさに形成されている。

上述のとおり、作業者が、係合部２２８における第２端２２８ｂを矢印Ｈの方向へ押圧し、第１端２２８ａが矢印Ｇ１の方向に旋回した状態において、処置具ユニット２００をシャフト２１２に近づけると、ピン２３２は、コネクタ２３４に接触して、コネクタ２３４から矢印Ｚ２の方向への力を受ける。

これにより、先端側ロッド２１３は、矢印Ｚ２の方向へ動き、肉厚部２３１が通路部２３３における先端部２１１側の端部に当接すると、矢印Ｚ２の方向への先端側ロッド２１３の動きが制限される。そして、このような状態において、作業者が、処置具ユニット２００をシャフト２１２にさらに近づけると、ピン２３２がコネクタ２３４に収容されて、先端側ロッド２１３と駆動側ロッド２１６とが係合する。

また、作業者が、処置具ユニット２００のシャフト２１２への装着状態を解除する場合、先端側ロッド２１３における肉厚部２３１およびピン２３２、ならびに筒部２２２における通路部２３３が、先端側ロッド２１３と駆動側ロッド２１６との係合状態を解除するための解除機構として機能する。

すなわち、作業者が、第２端２２８ｂを矢印Ｈの方向へ押圧した状態で、処置具ユニット２００をシャフト２１２から離れる方向へ動かすと、ピン２３２はコネクタ２３４に収容された状態で矢印Ｚ１の方向へ引かれる。

これにより、先端側ロッド２１３は、矢印Ｚ１の方向へ動き、先端側ロッド２１３における肉厚部２３１が、通路部２３３における駆動機構２１５側の端部に当接すると、矢印Ｚ１の方向への先端側ロッド２１３の動きが制限される。そして、このような状態において、作業者が、処置具ユニット２００をシャフト２１２から離れる方向へさらに動かすと、ピン２３２がコネクタ２３４から外れることにより、先端側ロッド２１３と駆動側ロッド２１６との係合状態が解除される。

このように、先端側ロッド２１３における駆動機構２１５側の端部がピン２３２であり、駆動側ロッド２１６における先端部２１１側の端部がコネクタ２３４である構成により、先端側ロッド２１３と駆動側ロッド２１６との係合および係合解除を容易に行うことができる。

なお、先端部２１１は、処置具ユニット２００と一体化される構成に限られず、別体に構成されてもよい。

また、筒部２２２における端部２２２ａの径は、筒部２２２における他の部分、すなわち端部２２２ａ以外の部分の径よりも大きく形成されてもよい。このような構成の場合、ピン２３２およびコネクタ２３４など、先端側ロッド２１３と駆動側ロッド２１６とを係合するための部品の大きさが小さくなりすぎることを防ぎ、部品の製造を容易化し、かつ係合強度を確保することができる。

また、先端側ロッド２１３と駆動側ロッド２１６とを係合するための機構は、十分な強度および耐久性を有する構成であれば、ピン２３２およびコネクタ２３４を用いる構成に限られない。

たとえば、先端側ロッド２１３における駆動機構２１５側の端部は、弾性部材により形成され、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ケーブルの端部のように、所定の方向への押圧力を受けると、変形しながら、駆動側ロッド２１６における先端部２１１側の端部であるコネクタに収容される構成であってもよい。この場合、駆動側ロッド２１６に対する先端側ロッド２１３の位置が所定の位置となると、コネクタに収容された先端側ロッド２１３の端部は、コネクタ内において元の形状に戻り、たとえばコネクタ内に形成された溝と係合する。

また、処置具ユニット２００は、複数の部材に分割可能に構成されてもよい。たとえば、筒部２２２が、先端部２１１側の部材と、駆動機構２１５側の部材とに分割可能に構成され、筒部２２２に収容される先端側ロッド２１３もまた、先端部２１１側の部材と、駆動機構２１５側の部材とに分割可能に構成されることにより、処置具ユニット２００を２つの部材に分割することができる。

また、先端部２１１は、ワイヤ２１４と連結される構成に限らず、先端側ロッド２１３と直接連結されてもよい。このような構成である場合、医療用処置具２０４の組立時等において、ワイヤ２１４のテンションを調整するなどの作業を必要としない。このため、医療用処置具２０４の組立作業等をより一層簡易化することができる。

［医療用処置具の構成（例２）］
（処置具ユニットのシャフトへの装着）
図１２は、医療用処置具の構成（例２）を示す断面図である。図１２において、矢印Ｙ１はＹ軸の正の方向を示し、矢印Ｙ２はＹ軸の負の方向を示す。

図１２を参照して、処置具ユニット２００における筒部２２２は、駆動機構２１５側へ延びる２つの第１延在部２４１ａ，２４１ｂを有する。２つの第１延在部２４１ａ，２４１ｂは、ＹＺ平面に対して垂直の方向に並ぶ。図１２では、第１延在部２４１ａを示し、第１延在部２４１ｂを示していない。

シャフト２１２は、端部２１２ａから先端部２１１側へ延びる２つの第２延在部２４２ａ，２４２ｂを有する。２つの第２延在部２４２ａ，２４２ｂは、ＹＺ平面に対して平行する方向に並ぶ。

処置具ユニット２００における第１延在部２４１ａ，２４１ｂと、シャフト２１２における第２延在部２４２ａ，２４２ｂとが連結されることにより、シャフト２１２の外周を形成する。

また、第１延在部２４１ａおよび第１延在部２４１ｂの各々は、第２延在部２４２ａとの連結部分の一部に形成された凹部２４３と、第２延在部２４２ｂとの連結部分の一部に形成された凹部２４４とを有する。また、第２延在部２４２ａは、凹部２４３に係合可能な凸部２４５を有し、第２延在部２４２ｂは、凹部２４４に係合可能な凸部２４６を有する。

処置具ユニット２００をシャフト２１２に装着する場合、作業者は、凸部２４５が凹部２４３に係合し、かつ、凸部２４６が凹部２４４に係合するように、処置具ユニット２００をＹＺ平面に対して垂直の方向へ動かす。これにより、処置具ユニット２００をシャフト２１２に装着することができる。

また、処置具ユニット２００のシャフト２１２への装着状態を解除する場合、作業者は、処置具ユニット２００をＹＺ平面に対して垂直の方向へ動かす。これにより、凸部２４５，２４６と凹部２４３，２４４との係合状態が解除されるため、処置具ユニット２００のシャフト２１２への装着状態を解除することができる。

（先端側ロッドと駆動側ロッドとの係合）
また、処置具ユニット２００は、先端側第１ロッド２１３ａ、先端側第２ロッド２１３ｂおよびワイヤ２１４の組を３組有し、３つの組にそれぞれ含まれる３つの先端側第１ロッド２１３ａは、ＹＺ平面に対して垂直に並ぶ。また、３つの組にそれぞれ含まれる３つの先端側第２ロッド２１３ｂもまた、ＹＺ平面に対して垂直に並ぶ。

先端側第１ロッド２１３ａおよび先端側第２ロッド２１３ｂは、ワイヤ２１４と連結される。先端側第１ロッド２１３ａにおけるワイヤ２１４側の端部２１７、および先端側第２ロッド２１３ｂにおけるワイヤ２１４側の端部２１８は、いずれもテーパー状に形成されている。

このような構成により、ワイヤ２１４の駆動により、当該ワイヤ２１４が、他のワイヤ２１４に連結された先端側ロッド２１３の端部と接触した場合であっても、当該ワイヤ２１４に角ばった端部が当たりワイヤ２１４が損傷することを防ぐことができる。

また、先端側第１ロッド２１３ａおよび先端側第２ロッド２１３ｂの各々は、駆動機構２１５側の端部に設けられた第１係合部２５１を有する。先端側第１ロッド２１３ａにおける第１係合部２５１は、たとえば矢印Ｙ２の方向に突出する。また、先端側第２ロッド２１３ｂにおける第１係合部２５１は、たとえば矢印Ｙ１の方向に突出する。

また、医療用処置具２０４は、駆動側第１ロッド２１６ａおよび駆動側第２ロッド２１６ｂの組を３組有し、３つの組にそれぞれ含まれる３つの駆動側第１ロッド２１６ａは、ＹＺ平面に対して垂直に並ぶ。また、３つの組にそれぞれ含まれる３つの駆動側第２ロッド２１６ｂもまた、ＹＺ平面に対して垂直に並ぶ。

駆動側第１ロッド２１６ａおよび駆動側第２ロッド２１６ｂの各々は、処置具ユニット２００がシャフト２１２に装着された状態における先端部２１１側（以下、単に「先端部２１１側」と称する。）の端部、に設けられた第２係合部２５２を有する。駆動側第１ロッド２１６ａにおける第２係合部２５２は、たとえば矢印Ｙ１の方向に突出する。また、駆動側第２ロッド２１６ｂにおける第２係合部２５２は、たとえば矢印Ｙ２の方向に突出する。

上述のとおり、作業者が、処置具ユニット２００をシャフト２１２に装着させるために、処置具ユニット２００をＹＺ平面に対して垂直の方向へ動かすと、第２係合部２５２が、対応する第１係合部２５１と係合する。これにより、先端側ロッド２１３と駆動側ロッド２１６とを係合させることができる。

また、作業者が、処置具ユニット２００のシャフト２１２への装着状態を解除する場合、第１係合部２５１および第２係合部２５２が、先端側ロッド２１３と駆動側ロッド２１６との係合状態を解除するための解除機構として機能する。

すなわち、作業者が、処置具ユニット２００のシャフト２１２への装着状態を解除するために、処置具ユニット２００をＹＺ平面に対して垂直の方向へ動かすと、第１係合部２５１と第２係合部２５２との係合状態が解除されるため、先端側ロッド２１３と駆動側ロッド２１６との係合状態を解除することができる。

なお、処置具ユニット２００は、ワイヤ２１４を有していなくてもよい。この場合、先端部２１１は、先端側第１ロッド２１３ａおよび先端側第２ロッド２１３ｂと直接連結され、先端側第１ロッド２１３ａおよび先端側第２ロッド２１３ｂの駆動に応じて動作する。

［医療用処置具の構成（例３）］
（処置具ユニットのシャフトへの装着）
図１３は、医療用処置具の構成（例３）を示す斜視図である。

図１３を参照して、シャフト２１２は、端部２１２ａから先端部２１１側へ延びる嵌合部２６１を有する。嵌合部２６１は、筒形状を有し、嵌合部２６１の外径は、処置具ユニット２００における筒部２２２の端部２２２ａの内径よりもわずかに小さい。このため、たとえば、処置具ユニット２００をシャフト２１２に近づけて、端部２２２ａの内部に嵌合部２６１を嵌合させることにより、処置具ユニット２００をシャフト２１２に装着することができる。

また、処置具ユニット２００のシャフト２１２への装着状態を解除する場合、作業者は、処置具ユニット２００をシャフト２１２から離れる方向へ動かすことにより、処置具ユニット２００のシャフト２１２への装着状態を解除することができる。

（先端側ロッドと駆動側ロッドとの係合）
また、処置具ユニット２００は、上述した「例２」の場合と同様に、先端側第１ロッド２１３ａ、先端側第２ロッド２１３ｂおよびワイヤ２１４の組を３組有し、３つの組にそれぞれ含まれる３つの先端側第１ロッド２１３ａは、ＹＺ平面に対して垂直に並ぶ。また、３つの組にそれぞれ含まれる３つの先端側第２ロッド２１３ｂもまた、ＹＺ平面に対して垂直に並ぶ。

先端側第１ロッド２１３ａおよび先端側第２ロッド２１３ｂは、ワイヤ２１４と連結される。先端側第１ロッド２１３ａにおけるワイヤ２１４側の端部２１７、および先端側第２ロッド２１３ｂにおけるワイヤ２１４側の端部２１８は、いずれもテーパー状に形成されている。

また、先端側第１ロッド２１３ａおよび先端側第２ロッド２１３ｂの各々は、駆動機構２１５側の端部に設けられた第１係合部２５１を有する。先端側第１ロッド２１３ａにおける第１係合部２５１は、たとえば矢印Ｙ２の方向に突出する。また、先端側第２ロッド２１３ｂにおける第１係合部２５１は、たとえば矢印Ｙ１の方向に突出する。

また、３つの先端側第１ロッド２１３ａは、筒部２２２の外周の一部を形成する押圧部２７１に対して固定されている。押圧部２７１は、たとえば図示しないバネにより、矢印Ｙ２の方向に付勢されている。

また、３つの先端側第２ロッド２１３ｂは、筒部２２２の外周の一部を形成する押圧部２７２に対して固定されている。押圧部２７２は、たとえば図示しないバネにより、矢印Ｙ１の方向に付勢されている。

また、医療用処置具２０４は、駆動側第１ロッド２１６ａおよび駆動側第２ロッド２１６ｂの組を３組有し、３つの組にそれぞれ含まれる３つの駆動側第１ロッド２１６ａは、ＹＺ平面に対して垂直に並ぶ。また、３つの組にそれぞれ含まれる３つの駆動側第２ロッド２１６ｂもまた、ＹＺ平面に対して垂直に並ぶ。

駆動側第１ロッド２１６ａおよび駆動側第２ロッド２１６ｂの各々は、先端部２１１側の端部に設けられた第２係合部２５２を有する。駆動側第１ロッド２１６ａにおける第２係合部２５２は、たとえば矢印Ｙ１の方向に突出する。また、駆動側第２ロッド２１６ｂにおける第２係合部２５２は、たとえば矢印Ｙ２の方向に突出する。

処置具ユニット２００をシャフト２１２に装着するには、作業者は、単純に筒部２２２を嵌合部２６１に差し込めばよい。先端側第１ロッド２１３ａにおける第１係合部２５１はテーパー状に形成されているため、矢印Ｚ１の指す方向への筒部２２２の移動に応じて、２つの第１係合部２５１が適宜Ｙ軸方向において互いに近づくように移動し、最終的に第２係合部２５２と係合する。

処置具ユニット２００をより確実にシャフト２１２に装着しようとする場合には、作業者は、押圧部２７１を矢印Ｙ１の方向へ押圧し、かつ押圧部２７２を矢印Ｙ２の方向へ押圧する。これにより、先端側第１ロッド２１３ａにおける第１係合部２５１は矢印Ｙ１の方向へ動き、先端側第２ロッド２１３ｂにおける第１係合部２５１は矢印Ｙ２の方向へ動く。

そして、このような状態において、作業者が、第１係合部２５１と第２係合部２５２とがＹ軸方向において重なる位置まで、処置具ユニット２００をシャフト２１２に近づけて、押圧部２７１の押圧および押圧部２７２の押圧を解除すると、第１係合部２５１が、対応する第２係合部２５２に係合する。これにより、先端側ロッド２１３と駆動側ロッド２１６とを係合させることができる。

また、作業者が、処置具ユニット２００のシャフト２１２への装着状態を解除する場合、第１係合部２５１、第２係合部２５２、および押圧部２７１，２７２が、先端側ロッド２１３と駆動側ロッド２１６との係合状態を解除するための解除機構として機能する。

すなわち、作業者が、処置具ユニット２００のシャフト２１２への装着状態を解除するために、押圧部２７１を矢印Ｙ１の方向へ押圧し、かつ押圧部２７２を矢印Ｙ２の方向へ押圧すると、第１係合部２５１と第２係合部２５２との係合状態が解除される。そして、このような状態において、作業者が、処置具ユニット２００をシャフト２１２から離れる方向へ動かすと、先端側ロッド２１３と駆動側ロッド２１６との係合状態を解除することができる。

なお、処置具ユニット２００は、ワイヤ２１４を有していなくてもよい。この場合、先端部２１１は、先端側第１ロッド２１３ａおよび先端側第２ロッド２１３ｂと直接連結され、先端側第１ロッド２１３ａおよび先端側第２ロッド２１３ｂの駆動に応じて動作する。

その他の構成および動作は上述した構成例と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。

上述した処置具ユニット２００、ならびに、これを備える医療用処置具２０４および手術システム３００の特徴は、以下の通り要約される。

［１］医療用処置具の先端部を操作するための硬質の複数の駆動側細長要素を収容するシャフト、に装着可能な処置具ユニットであって、
前記シャフトにおける前記先端部側の端部と略同径の開口部を有する筒部と、
前記筒部に収容される硬質の複数の先端側細長要素とを備え、
前記先端側細長要素は、前記先端部側に配置される第１端と、前記駆動側細長要素における前記先端部側の端部と係合可能である第２端とを含む、処置具ユニット。

［２］前記第２端はピンであり、
前記駆動側細長要素の前記先端部側の端部は、前記ピンを収容するコネクタである、［１］に記載の処置具ユニット。

［３］前記先端側細長要素は肉厚部を有し、前記筒部は前記肉厚部の動作範囲を制限する通路部を有する、［１］または［２］に記載の処置具ユニット。

［４］前記筒部は、前記シャフトと係合可能な係合部を有する、［１］から［３］のいずれかに記載の処置具ユニット。

［５］前記処置具ユニットは、さらに、
前記駆動側細長要素と前記先端側細長要素との係合状態を解除するための解除機構を備える、［１］から［４］のいずれかに記載の処置具ユニット。

［６］前記解除機構は前記筒部に設けられ、前記解除機構が前記筒部の内側方向に押圧されることにより、前記係合状態が解除される、［５］に記載の処置具ユニット。

［７］前記処置具ユニットは、さらに、
前記先端側細長要素の駆動に応じて直接的または間接的に操作される前記先端部を備える、［１］から［６］のいずれかに記載の処置具ユニット。

［８］前記先端側細長要素は、軟質の細長要素と連結され、
前記先端部は、前記軟質の細長要素の動作に応じて操作される、［７］に記載の処置具ユニット。

［９］前記先端側細長要素における前記軟質の細長要素側の端部は、テーパー状に形成されている、［８］に記載の処置具ユニット。

［１０］前記開口部の径は、前記筒部における前記開口部以外の部分の径よりも大きい、［１］から［９］のいずれかに記載の処置具ユニット。

［１１］［７］から［１０］のいずれかに記載の処置具ユニットと、前記先端部と、前記シャフトと、前記先端部を駆動するための駆動ユニットとを備える、医療用処置具。

［１２］前記駆動ユニットは、
第１軸を中心に回転する第１歯車と、
前記第１軸に対して垂直の方向に延びる第２軸を中心に回転する第２歯車と、
前記第１軸に対して垂直の方向に延びる第３軸を中心に回転する第３歯車とを備え、
前記駆動側細長要素は、
前記第２歯車に係合する第１細長要素と、
前記第３歯車に係合する第２細長要素とを含み、
前記第２歯車および前記第３歯車は、前記第１歯車に係合し、
前記第１歯車の回転に応じて、前記第１細長要素が前記医療用処置具の長手方向に沿って動き、かつ前記第２細長要素が前記第１細長要素と反対方向に沿って動くことにより、前記先端部が操作される、［１１］に記載の医療用処置具。

［１３］前記第１歯車、前記第２歯車および前記第３歯車は傘歯車である、［１２］に記載の医療用処置具。

［１４］前記第１歯車は、アクチュエータにより駆動される伝達部材と係合可能な被伝達部材に連結されている、［１２］または［１３］に記載の医療用処置具。

［１５］前記駆動ユニットを３つ含む駆動機構を備える、［１１］から［１４］のいずれかに記載の医療用処置具。

［１６］［１４］、または［１４］を引用する［１５］に記載の医療用処置具と、前記被伝達部材と係合する前記伝達部材を含むマニピュレータとを備える、手術システム。

上記した実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

３ マニピュレータ
４ｂ 医療用処置具
１１ 先端部
１２ シャフト
１３ ロッド（硬質の細長要素）
１３ａ，１３１ａ，１３２ａ，１３３ａ 第１ロッド（硬質の第１細長要素）
１３ｂ，１３１ｂ，１３２ｂ，１３３ｂ 第２ロッド（硬質の第２細長要素）
１４，１４１，１４２，１４３ ワイヤ（軟質の細長要素）
１５ 駆動機構
５０，５１，５２，５３，５４ アクチュエータ（回転機構）
６１，６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ 第１歯車
６２，６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃ 第２歯車
６３，６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃ 第３歯車
７７ 被伝達部材
７８ 伝達部材
１０１ 駆動ユニット
１６１ 第１軸
１６２ 第２軸
１６３ 第３軸
２００ 処置具ユニット
３００ 手術システム

Claims (15)

1. 手術システムのマニピュレータに着脱可能な医療用処置具であって、
   シャフトと、
   前記シャフトの先端側に取り付けられる先端部と、
   前記シャフトに収容され、前記先端部を操作するための複数の細長要素と、
   前記シャフトの基端側に配置され、前記複数の細長要素を駆動するための駆動ユニットと、を備え、
   前記駆動ユニットは、
   第１軸を中心に回転する第１歯車と、
   前記第１軸に対して垂直の方向に延びる第２軸を中心に回転する第２歯車と、
   前記第１軸に対して垂直の方向に延びる第３軸を中心に回転する第３歯車と、を含み、
   前記複数の細長要素は、
   前記第２歯車に係合し、かつ硬質の第１細長要素と、
   前記第３歯車に係合し、かつ硬質の第２細長要素と、を含み、
   前記第２歯車および前記第３歯車は、前記第１歯車に係合し、
   前記第１歯車の回転に応じて、前記第１細長要素が前記シャフトの長手方向に沿って動き、かつ前記第２細長要素が前記第１細長要素と反対方向に沿って動くことにより、前記先端部が操作される、医療用処置具。
2. 前記第１歯車から見た、前記第２歯車の円板の側面における前記第１細長要素の係合位置は、前記第１歯車から見た、前記第３歯車の円板の側面における前記第２細長要素の係合位置と反対の位置である、請求項１に記載の医療用処置具。
3. 前記第１歯車、前記第２歯車および前記第３歯車は傘歯車である、請求項１または請求項２に記載の医療用処置具。
4. 前記第１歯車は冠歯車であり、前記第２歯車および前記第３歯車は平歯車である、請求項１または請求項２に記載の医療用処置具。
5. 前記第１細長要素および前記第２細長要素の各々は、軟質の細長要素と連結され、
   前記先端部は、前記軟質の細長要素の動作に応じて操作される、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の医療用処置具。
6. 前記駆動ユニットは、さらに、
   前記マニピュレータに設けられたアクチュエータにより駆動される伝達部材と係合可能な被伝達部材を含み、
   前記第１歯車は、前記被伝達部材に連結されている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の医療用処置具。
7. 前記先端部は、
   手首部と、
   前記手首部に取り付けられるジョーとを含む、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の医療用処置具。
8. 前記先端部は前記シャフトに対して着脱可能である、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の医療用処置具。
9. 前記複数の細長要素は、さらに、
   前記第１細長要素と係合可能な硬質の第３細長要素と、
   前記第２細長要素と係合可能な硬質の第４細長要素とを含む、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の医療用処置具。
10. 前記医療用処置具は、
    ３つの前記駆動ユニットと、
    ３組の前記第１細長要素および前記第２細長要素と、を備え、
    前記先端部は、３組の前記第１細長要素および前記第２細長要素によって操作され、
    前記シャフトは、３組の前記第１細長要素および前記第２細長要素を収容する、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の医療用処置具。
11. ３つの前記駆動ユニットの各々の前記第１軸は、互いに等間隔に配置されている、請求項１０に記載の医療用処置具。
12. 請求項６を引用する請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載の医療用処置具と、
    前記被伝達部材と係合する前記伝達部材、を含むマニピュレータとを備える、手術システム。
13. 前記マニピュレータは、前記シャフトの長手方向の軸を中心に前記シャフトを回転させる回転機構を含む、請求項１２に記載の手術システム。
14. 前記回転機構は、
    中心軸が前記シャフトの回転軸と一致するように固定された回転軸調整用歯車と、
    前記回転軸調整用歯車の周りを公転しながら回転移動する歯車と、を有する、請求項１３に記載の手術システム。
15. 前記マニピュレータは、さらに、
    ３つの前記伝達部材をそれぞれ駆動する３つの前記アクチュエータと、
    前記回転機構を駆動する回転機構駆動用アクチュエータと、を含む、請求項１３または請求項１４に記載の手術システム。

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