JPH10510169A - 着脱可能なエンドエフェクタを有する内視鏡用器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ハンドル（４）、バレル（６）および着脱可能なエンドエフェクタ（８）を有する手術器具が提供される。バレルは略円筒状で、その一端がハンドルに接続されている。エンドエフェクタは、バレルの他端に取り外し自在に装着され、ハンドル内に収容またはハンドルに装着された原動力源に接続された複数の連結部材（２８、３０、７０、７２）を介して、旋回、回転および動作を独立して行うジョーが備わっている。好適な実施の形態によれば、締結手段を用いて手動でジョーを閉じ、また、エンドエフェクタは、はさみ状であるが、適当な動作部材および連結部材を有する鉗子、掴み具、解剖器具またはニードルドライバのような他のエンドエフェクタをハンドルに装着してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】 着脱可能なエンドエフェクタを有する内視鏡用器具 産業上の利用分野 本発明は、一般に、手術器具の分野に関する。特に、内視鏡下手術に用いられ る手術器具に関し、本器具は、特に、エンドエフェクタを伴うことにより、片手 で位置決めしたり、操作できる。 従来の技術 内視鏡検査（例えば、腹腔鏡検査、胸鏡検査、関節鏡検査等）は、照明光学器 械、内視鏡を用いた体内の視覚化および手術器具を用いた手術行為を含む手術法 の一形態である。内視鏡および他の手術器具は、小さな穿刺口から体内に導入さ れる。 内視鏡下手術は、一般に、トロカールとして知られる器具を用いることから始 まる。トロカールは、カニューレまたはトロカールスリーブ（中空管または中心 に内腔を有するスリーブ）と、カニューレ内に受容される鋭利な栓子とを具備す る。トロカールは、腹壁または胸郭を貫通するために、用いられる。栓子は、ト ロカールの腹腔内の先端が腹腔内に入った後カニューレから引き抜かれるが、カ ニューレは、手術を行っている間中腹壁内に留まるため、手術器具を導入するこ とができる。トロカールは、種々の器具を収容するようカニューレ同様異なる大 きさで入手可能である。 従来、内視鏡検査は、腹腔鏡検査で、ほぼ婦人科系外科手術に限られて用いら れている。しかしながら、他の専門分野の医師が、診断および手術における内視 鏡検査の価値を認識し始めた。 内視鏡による外科手術の利点は、以下のとおりである。外来で治療が行える。 外科医は、開腹、すなわち腹壁を大きく切開しなくとも、腹腔内の諸器官を診る ことができる。大きな切開ではなく、小さな穿刺口または穿刺傷のみで、外傷を 小さくすることができる。入院期間が短いので、患者および保険会社の費用を低 減できる。術後の患者の苦痛および回復期間を低減することができる。 このため、現在、特に内視鏡下で行われる一般的な手術に適用された特殊な手 術器具の供給にかなりの関心がよせられ、また必要とされている。内視鏡検査、 特に、腹腔鏡検査は、一般外科分野の範囲内で発展している専門分野なので、現 在入手できる器具では、腹腔鏡を用いる外科医の要望に十分応えられない。 内視鏡下手術のために設計された手術器具は、一般に、外科手術器具（以下、 エンドエフェクタと言う）、例えば、延長軸の末端部に取り付けられたはさみ、 解剖器具および切断ジョー、延長軸の内部または外部に備わっている連動機構か ら成る。通常、軸の反対側の基端部に取り付けられたハンドルは、エンドエフェ クタを操作するため、関連した手動機構を有し、軸およびエンドエフェクタを回 転させる第２の手動機構を有してもよい。一般に、小さな直径の傷口または切開 部を貫通するために、器具は、単一の、専用で、特殊化されたものを目的として 設計されている。外科医が、外科医の嗜好およびその時の工程によって、器具を 選択できるのが理想的である。しかしながら、器具を追加使用する際にかかるコ ストおよびある器具を取り外してまた別の器具を挿入する場合に要する時間を考 慮すると、別の器具の方が迅速な作業に適していても、外科医は、最初から使っ ている器具で間に合わせようとする傾向がある。 現在用いられている内視鏡用手術器具では、外科医ができるのは、器具を患者 から外さずに、エンドエフェクタの位置を変えられることぐらいに限られる。延 長軸の長手方向に対して既存の器具のエンドエフェクタを旋回できることは、非 常に重要である。一般に、エンドエフェクタは、延長軸に固定装着され、このた め、器具を旋回させることがまったくできなかった。旋回できない器具を用いる と、目的の細胞組織または体内構造に直接接近するためには、傷口の正確な位置 が重要になってくる。しばしば、器具の軸に対するエンドエフェクタの位置が固 定されているため、器具を適当な角度にし、目的の細胞組織に近づくために、腹 腔の傷口または切開口をさらに別に開けなければならないことがある。 米国特許第5,383,888号（Zvenyatskyら）は、外科医が使用中に手術器具を旋 回できる手段を有する内視鏡用器具を開示している。しかしながら、この旋回機 能は、用いられる旋回手段によって限定される。Zvenyatskyらの器具のエンド エフェクタは、連結部と呼ばれる中間部品に固定装着されており、この連結部は 、器具の延長軸に旋回自在に装着されている。このため、Zvenyatskyらの器具の 旋回動作は、連結材および手術器具の両方を旋回させる。このため、Zvenyatsky らの器具の連結の全半径（すなわち、旋回の半径）は、連結材と手術器具の長さ の和に等しいことが分かる。 連結の半径はできるだけ短い方が、好ましい。これは、一般に、外科医は、手 術器具の位置と角度だけに関心があるからである。言い換えれば、外科医が、旋 回ヘッドを用いて、延長軸の軸から垂直方向にかなり離れた患部に達するという 場合はめったにない。このため、外科医は、手術器具を旋回させて、延長軸を反 対方向に連結の半径に比例した距離を横に移動させなければならない。この移動 自体は難しくないが、この移動は、連結部の長さによって、大きくなる。さらに 複雑なことに、軸の基端部から横方向にエンドエフェクタの位置を正確に決める には、腹腔鏡カメラの感知部分の深さでは浅すぎる。このため、連結の半径が大 きくなるほど、エンドエフェクタの正確な位置決めは難しくなる。さらに、一般 に、手術室での空間は限られているので、Zvenyatskyらの器具を用いる外科医は 、手術器具を延長軸と反対方向に旋回させるために、延長軸を横方向に移動させ るだけの十分な空間を確保できない。同様に、連結部および手術器具の両方の全 長を旋回させる十分な空間もない。 この他、さらに、現在用いられている内視鏡用手術器具の設計において制限さ れるのは、エンドエフェクタの位置を変えるために、外科医は、両手を使わなけ ればならないことである。すなわち、片方の手は、軸（およびエンドエフェクタ ）を回転させるため、つまみまたはノブを手動操作し、もう片方の手は、器具を 保持している。このため、使用中の別の器具を取り外すか、または、補助の医師 または看護婦が手伝わなければならない。 次に、エンドエフェクタは、延長軸の末端部から容易に取り外せることが好ま しい。これによって、外科医は、別の手術を行う場合も、同じハンドルおよび延 長軸を用いることができ、追加のハンドルおよび軸のコストが節約できる。さら に、着脱可能なエンドエフェクタがあれば、エンドエフェクタをすぐ簡単に洗浄 したり、とがらせたりできる。さらに、エンドエフェクタは、使い捨て用に設計 してもよく、ハンドルおよび延長軸は再利用可能となる。 ３つの自由度、すなわち、回転、旋回、および挟持動作を備えるエンドエフェ クタを有する内視鏡用手術器具のためのエンドエフェクタ取り外し機構は、知ら れていない。米国特許第5,368,606号（Marlowら）は、端部器具が延長軸から取 り外せる内視鏡用手術器具を開示している。装着機構は、延長軸にねじ込まれる ねじ切りされたエンドエフェクタ支持材から構成される。エンドエフェクタの支 持材の内部に、ソケット内で保持されているボールを介して、延長軸の内部に伸 びる棒材に接続されているスタブ軸がある。棒材と共働するスタブ軸は、エンド エフェクタの挟持動作を制御するものである。しかしながら、Marlowらの取り外 し手段が適用される器具は、旋回自在なエンドエフェクタを有さない。Marlowら による取り外し手段は、器具の連結手段を、回転、挟持動作とともに旋回が可能 なエンドエフェクタに操作可能に接続することはできないと思われる。 したがって、本発明は、外科医の作業能力および細かな手先の作業を向上させ つつ、内視鏡の部品数を最小限に抑える内視鏡用手術器具を提供することを目的 とする。別の目的は、５ｍｍのトロカールスリーブを含む種々の寸法のトロカー ルスリーブまたは内視鏡の口を貫通する内視鏡用器具を設計することであり、そ れによって、この器具を用いれば、器具を体内に侵入させるとき、最小限の処置 を行うだけでよい。 さらに、本発明は、回転自在かつ旋回自在なエンドエフェクタまたは器具のヘ ッドを有する内視鏡用手術器具を提供することを目的とする。これによって、外 科医は、器具全体を移動させたりまたは位置を変えなくても、接近しにくい部位 に迅速かつ手際良く到達することができる。この点から、本目的は、別の連結部 品を追加する必要がなく、選択されたエンドエフェクタの回転、旋回、動作を可 能にする器具を提供することである。特に、エンドエフェクタの旋回動作の連結 の半径を最小にすることを目的とする。 さらに、本発明は、種々のタイプのエンドエフェクタに対応する器具を提供す ることを目的とする。一般に、様々な交換可能なエンドエフェクタとしては、す べての切断動作および挟持動作またはつまみ動作を供給するもの、器具の末端部 で別の動作をするもの、一枚刃のもの、探針状のものが含まれる。さらに、これ らのエンドエフェクタを器具の残りの部分から容易に取り外せる器具提供するこ とを目的とする。 さらに、本発明は、エンドエフェクタの位置決めおよび動作の少なくとも一部 は、集積マイクロプロセッサによって制御される内視鏡用器具を提供することを 目的とする。 本発明の上記目的および他の目的は、図面および請求の範囲とともに以下の説 明によって、より明らかになるとともにより理解できるであろう。 発明の概要 本発明は、上記目的を満足させる内視鏡用手術器具を目指している。本発明に よる特徴を有する内視鏡用手術器具は、ハンドルと、チューブ状部材（バレル、 バレルチューブ、チューブ状バレルとも言う）と、手術作業を行うエンドエフェ クタとを具備する。ハンドルは、器具を保持するために備わり、エンドエフェク タを操作および制御する原動力の電源またはダクトである。バレルは略チューブ 状で、その一端は、ハンドルに旋回自在に接続されている。エンドエフェクタは 、バレルの他端に旋回自在に装着されている。本器具は、エンドエフェクタと原 動力を可動連結する手段を含む。エンドエフェクタ部品の旋回状態に関係なく、 エンドエフェクタを閉じることができる。それによって、旋回動作、回転動作、 挟持動作は、それぞれ、独立できる。 好適な実施の形態によれば、エンドエフェクタは、２つの部品から構成され、 部品は両方とも、チューブ状バレルの末端部上のクレビスフォークに旋回自在に 装着されている。一対のラック機構とピニオン機構は、エンドエフェクタを作動 させる。歯車ピニオンは、エンドエフェクタの２つの部品の各々の基端部に位置 し、切削加工されている。ピニオンは、各々、クレビスフォークに旋回自在に取 り付けられている。一対の線形ラックは、フォーク内に共働自在に取り付けられ 、ラックは、それぞれ、ピニオンに係合している。ラックおよびピニオンは、一 対ずつ、独立している。そのため、一方のラックを末端方向に移動させると、エ ンドエフェクタの部品がもう一方の部品に対して旋回する。ラックを基部方向に 引くと、エンドエフェクタは直線方向に旋回する。両方のラックを末端方向に押 す と、エンドエフェクタ（すなわち、エンドエフェクタの２つの部品）は、旋回す る。両方のラックをともに引くと、エンドエフェクタの２つの部品はまっすぐに なる。一方のラックを他方のラックに対して押すと、一方のエンドエフェクタ部 品は他方エンドエフェクタ部品に対して開く。一方、一方のラックを引きながら 他方のラックを静止させたままにしておくと、エンドエフェクタは、「挟持」動 作を行う。回転（すなわち、バレルの軸の長手方向に対する回転移動）は、（連 結組立て部品およびエンドエフェクタ組立て部品も含まれる）チューブ状バレル をハンドルに対して回転させることによって、行われる。ラックは、ハンドルの 後方に伸びる２本の連結棒材を介して、共働する。連結棒材は、バレル内に同軸 状に配置されている。２本の棒材は、チューブ状バレル内で回転することを制限 されているが、バレル内部の長手方向に移動できる。制御棒の基端部は、各々、 ねじ切りされている。各ねじ切り部をハンドルに装着する場合、ねじ切り部は、 各々、伸長ねじに係合する。ハンドル内部の２つの駆動ねじは、いっしょに回転 する。しかしながら、駆動ねじの一方は、軸方向の適所で動作を制限され、もう 一方の駆動ねじは、トリガ状のオペレータに装着され、基部方向に移動できる。 このため、トリガが動くと、一方のラックは他方のラックに対して移動し、エン ドエフェクタは閉じられる。２つのねじが一対で駆動され、両方の連結ねじが互 いに近づくと、エンドエフェクタは旋回する。ねじの回転およびそのねじ回転に よるエンドエフェクタの旋回は、手動または小型歯車モータによって、行われて もよい。２つの連結部品の移動およびその移動によるエンドエフェクタの閉動作 は、手動または自動のどちらかで行われる。手動による実施の形態において、一 組のレバーおよび連結部品は、ピストルの握りハンドルに装着されたトリガ状の アームに接続され、ハンドルを強く握って閉じることによって、作動される。手 動の閉動作によって、ユーザは直接、触覚のよる反応を得られる。さらに、手動 でトリガを固定することによって、ユーザは、細胞組織または器具を把持したり 固定することができる。 電気駆動または電気作動される実施の形態によれば、連結部品は、歯車モータ または原動力源によって、移動される。モータは、装置のハンドルの内部または 外部のどちらに取り付けてもよい。適当に配置された電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチ またはスイッチは、ハンドルに関連している。 組立て部品は、エンドエフェクタの刃と、ラックと、制御棒とを具備する。こ の組立て部品は、各制御棒をそれぞれの伸長制御連結部品に接続する一組のバイ ヨネット接合を外すことによって、取り外せる。部品の取り外しは、チューブ状 バレルを２つの内部連結部品に対して回転させることによって、行われる。 本発明は、蒸気または浸漬のような標準的な工程を用いて、滅菌される。さら に、本発明は、電気焼灼用器具にも適し、このため、電気焼灼用器具に電気供給 するための接続を有する。 別の実施の形態によれば、エンドエフェクタの刃は、クレビスフォークに旋回 自在に取り付けられ、ピボット部分で互いに交差している。その反対の部分は、 各々、レバーとして構成され、基部方向に延長している。制御ケーブルの外部シ ーズは、引張動作および圧縮動作が可能で、一方の刃の基端部に取り付けられて いる。制御ケーブルの心線は、外部シーズ内で回動自在で、もう一方の刃に取り 付けられているとともに、引張および圧縮によって、動作できる。 制御ケーブルの他端は、シーズおよび心線を含み、チューブ状バレル内部に伸 びるとともに、ハンドル内の後方に延長する一対の伸長連結部品に適当に接続さ れている。シーズおよび心線をいっしょに末端方向に押すと、シーズおよび心線 のループが押され、それによって、エンドエフェクタの２つの部品がチューブに 対して旋回する。心線をシーズに対して押したり引いたりすると、エンドエフェ クタの部品は開閉される。ケーブル（すなわち、シーズおよび心線の両方）を押 すと、エンドエフェクタはまっすぐになる。心線だけを引くと、エンドエフェク タ部品は、「挟持」動作を行う。このエンドエフェクタの組立て部品は、上記の バイヨネット接合によって、ハンドルに着脱自在に取り付けられてもよい。 本発明のさらに別の実施の形態によれば、一対の長尺の滑動連結部品を用い、 連結部品は、各々、エンドエフェクタの２つの部品にうち１つに直接係合する。 第２の実施の形態によれば、部品（例えば、刃）は、ピボット部で交差し、基部 方向に延長している。各部品の反対側の部分は、伸長された傾斜溝を備えるレバ ーとして、構成されている。各連結部品の末端部は、それぞれのエンドエフェク タ部品の溝と係合する一体のクレビスピンを有する。二対の連結部品および部品 は、同様に動作する。一方の連結部品を末端方向に押すと、ピンは、溝の上方に 滑動してピボットに近づき、部品を回転させる。さらに、連結部品を末端方向に 押すと、回転が続き、ピンは下方に進み、ピボットから遠ざかる。このように、 両方の連結部品を末端方向に押すと、部品は旋回し、一方の部品を押しながら他 方の部品を引くと、挟持の動作を行う。上記のとおり、このエンドエフェクタ組 立て部品は、バイヨネット接合を用いて、ハンドルに取り外し自在に取り付けら れてもよい。 本発明の別の実施の形態によれば、上記のとおり、エンドエフェクタは、チュ ーブ状バレルの末端部に旋回自在に接続された２枚の刃を有するはさみ状のもの でもよい。エンドエフェクタの各刃のジョーの先端は鋭利で、２枚の刃が互いに 反対方向に旋回して、２枚の刃の間にものを挟むことができる。２枚の刃は、ピ ボット部で交差し、その反対側は、基部方向に（必要なてこ作用に応じて）所定 の距離だけ延長するレバーとして構成されている。このレバーの間に、レバーか ら遠ざかるように傾斜するばねが設けられ、それによって、切断ジョーを開く。 レバーの外端には、レバーの末端部上の半径の周囲に延長する溝が設けられてい る。この溝は研磨されて広くなっているので、溝の中で前後自在に滑動する弾性 率の高い引張コードを収容するのに十分である。 本発明の本実施の形態によれば、２本の引張コードが設けられ、コードは、各 々、一方の刃に取り付けられ、溝内で他方の刃の基端部の周囲で交差している。 コードは、各々、２枚の刃の両側に設置された滑車の周囲で反対方向に伸びてい る。２本のコードのもう一方の自由な端は、チューブ状バレル内に入り、ハンド ルに連動する動作駆動機構に適当に接続されている。これらのコードは、ばねが 、刃のレバー側の端部の間で移動することによって、正方向に引っ張られ続ける 。一方のコードを引きながら、他方のコードをゆるめると、２枚の刃は共働して 旋回する。コードを２本とも同時に引けば、刃は共働して閉じる。チューブ状バ レルを回転させると、刃は、滑車およびコードとともに回転する。 ２本のコードは、チューブ状バレル内に取り付けられたねじ切り軸を用いるこ とによって、共働して動作する。内部軸の一方の端部は、右ねじと係合し、他方 は、左ねじと係合する。２つのナット（１つは右方向にねじ切りされ、もう１つ は左右方向にねじ切りされている）の回転は制限されているが、チューブ内部の 長手方向では滑動自在であり、このナットは、軸にねじ込まれている。上記コー ドの一方は、第１のナット（末端部）に取り付けられ、他方のコードは、第１の ナットの穴を貫通し、第２のナット（基端部）に取り付けられている。ねじ切り 軸は、チューブ状バレル内部の軸方向の回転や滑動ができ、ピストルの握りハン ドル内部のスプラインに取り付けられている。さらに、円筒カラーもハンドル内 に設けられ、軸に装着され、トリガ機構による係合によって、軸とともにナット およびコードを基部方向に引き、それによって、はさみの刃が閉じられる。スプ ラインを係合する歯車によって、軸を回転させると、ナットが共働し、それによ って、コードがはさみの刃を一方向に旋回させる。 さらに、本発明の特徴は、エンドエフェクタの先端を交換できることである。 一実施の形態として、チューブ状バレルおよび（１つ以上の）軸は、スプライン 部を有し、ハンドル内部の歯車手段と係合できる。（２つの部品から成るエンド エフェクタの２枚の刃を閉じる）収縮連結部品またはレバーは、チューブ状バレ ル内部のねじ切り軸に取り付けられたカラーから取り外せる。先端およびバレル を取り替えるには、ボタンを押したり、または、それ以外の方法として、ハンド ルの戻り止め機構を解除したり、または、同じタイプまたは異なるタイプの別の 先端を挿入できるように一方の先端をゆるめればよい。 本発明の器具の有利な点は、通常のハンドルおよび作動駆動機構を用いて器具 を構成できるフレキシビリティと、必要に応じて駆動機構に迅速かつ容易に接続 できる各種取り替え可能なエンドエフェクタの先端とを提供できることにある。 先端が交換可能であれば、ユーザは別の機能の装置を迅速かつ容易に取り替える ことができるとともに、関連するモータ、歯車および制御機構を備える通常のハ ンドルを用い続けることができる。また、装置の部品は使い捨てで用いる部品が ある一方で、高価な部品については、再利用できる。大きな利点として、装置の エンドエフェクタ部分のうち、患者の腹腔を貫通して動作する部品については、 新しく鋭利なもので、確かに滅菌処理されたものを用い、装置の他の部品につい ては、洗浄し、滅菌処理してから、再利用できる点があげられる。もちろん、コ スト面を度外視できるなら、器具すべてを使い捨てにしてもよい。 さらに、本発明の別の重要な利点として、既存の内視鏡用手術器具が使えるだ けではなく、各種エンドエフェクタの先端を組み込み、選択したエンドエフェク タを連結できる。電気制御のモータおよびクラッチを内蔵することにより、外科 医が装置を所望の方向に移動させるユーザインタフェースにさらなるフレキシビ リティを付与する。このインタフェースは、小型滑動スイッチ、ジョイスティッ ク、ノブまたはボタン、およびコンピュータまたは他の外部装置によって制御さ れるハンドルまたはリモートインタフェースに集積された電気論理回路の形を取 ってもよい。マイクロプロセッサを本発明の器具に内蔵することの有利な点は、 論理回路では、駆動モータまたは他のモータ作動機構の位置制御を正確かつ反復 可能に維持できることである。 本発明の上記および他の特徴、目的および利点は、以下の詳細な説明とともに 図面および請求の範囲によって、より完全に明らかになり、理解される。ただし 、説明および図面は、本発明を説明および図示するためのものにすぎず、本発明 の範囲を限定するものではない。 図面の簡単な説明 図１は、本発明の器具全体の実施の形態の正面図である。 図２Ａ〜図２Ｅは、ラックおよびピニオンを用いるエンドエフェクタ組立て部 品の実施の形態を示し、一部を断面とした正面図である。 図３は、本発明の着脱可能なエンドエフェクタ組立て部品の一実施の形態の正 面図である。 図４Ａは、図３に類似の正面図であり、本発明のエンドエフェクタ組立て部品 と伸長バレルとを接続した一実施の形態を示す。 図４Ｂは、エンドエフェクタ組立て部品の装着機構を示す本発明の伸長バレル の基部の一部を断面とした正面図である。 図４Ｃは、エンドエフェクタ組立て部品を装着する係合機構をより詳細に示す 一部を断面とした等角図である。 図５Ａは、分かりやすくするためにバレルの接続機構と回転機構を取り外した モータ機構および作動機構を示し、一部断面とした本発明のハンドルの正面図で ある。 図５Ｂは、図５Ａに類似の図であり、エンドエフェクタを旋回動作させる作動 を示す。 図５Ｃは、図５Ａに類似の図であり、エンドエフェクタに挟持および閉動作さ せる連結動作を示す。 図５Ｄは、図５Ａに類似の図であり、バレルの回転を示す。 図６は、ハンドル部分の背面図である。 図７は、本発明の器具の電気的な実施の形態に対するマイクロプロセッサの集 積化を示す概略図である。 図８〜図１７は、本発明のマイクロプロセッサ制御による実施の形態の動作を 示すフロー図であり、図８（図８Ａおよび図８Ｂを含む）は、主動作の全体を示 し、図９〜図１７は、サブルーチンを示す。 図１８は、図２にほぼ類似の図であるが、解剖器具のジョーを備えるエンドエ フェクタを示す。 図１９は、図１８に類似の図であるが、くちばし形鉗子を示す。 図２０Ａ〜図２０Ｃは、制御ケーブルとして固くフレキシブルなチューブ材お よび心線を用いるエンドエフェクタ組立て部品の制御ケーブルの設計の実施の形 態を示す一部断面とした正面図である。 図２１は、図２０Ａ〜図２０Ｃに類似の図であるが、制御ケーブルとしてコイ ルシーズを示す。 図２２は、図３に類似の図であり、それぞれの制御棒に対する制御ケーブルシ ーズと心線との接続を一部断面として示す。 図２３は、エンドエフェクタ組立て部品が一対の長手方向に滑動する動作連結 を組み込んでいる本発明の他の実施の形態の一部断面とした正面図である。 図２４Ａは、バレルが一直線になりジョーが閉じられた状態の図２３に類似の エンドエフェクタ組立て部品の平面図である。 図２４Ｂは、エンドエフェクタが４５°旋回した状態の図２３に示されるエン ドエフェクタ組立て部品の一部断面とした正面図である。 図２５は、本発明を用いるための手動操作ハンドルの一部断面とした正面図で ある。 図２６Ａは、旋回のためのフィンガホイール機構および歯車機構を用いる手動 操作ハンドルの代替の実施の形態の一部断面とした正面図である。 図２６Ｂは、図２６Ａに類似の図であり、エンドエフェクタを閉じさせるトリ ガの動きを示す。 図２６Ｃは、軸が移動し、その結果エンドエフェクタが旋回することを示す一 部断面とした平面図である。 図２６Ｄは、フィンガホイールの代わりに第２のトリガを代用すること以外は 図２６Ａに類似の代替の実施の形態の正面図である。 図２７Ａは、本発明のエンドエフェクタ組立て部品の別の実施の形態の正面図 である。 図２７Ｂは、図２７Ａに類似の図であり、エンドエフェクタ組立て部品の側面 を示す。 図２７Ｃは、図２７に類似の図であり、閉じられた位置にあるエンドエフェク タを示す。 図２８Ａは、図２７のエンドエフェクタのための制御連結の正面図である。 図２８Ｂは、図２８Ａに類似の図であり、制御連結を移動させることによって 、エンドエフェクタの刃を閉じることを示す。 図２８Ｃは、図２８Ａに類似の図であり、制御連結を回転させることによって 、エンドエフェクタを旋回させることを示す。 図２８Ｄは、図２８Ａに類似の図であり、エンドエフェクタおよびバレルの回 転を示す。 図２９Ａは、分かりやすくするためにバレルの回転機構を取り外した本発明を 用いるためのハンドルの別の実施の形態を示す一部断面とした正面図である。 図２９Ｂは、図２９Ａに類似の図であり、エンドエフェクタを回転させる作動 を示す。 図３０Ａは、エンドエフェクタおよびバレルをハンドルに装着するための接続 機構を示す変形ハンドルの実施の形態の部分断面図である。 図３０Ｂは、本発明の制御連結部分の正面図である。 図３１Ａは、本発明のエンドエフェクタ組立て部品の代替形の末端部の分かり やすくするために一部を切り欠いた正面図である。 図３１Ｂは、図３１Ａに示されるジョーの斜視図である。 図３１Ｃは、図３１Ｂに示されるジョーの正面図である。 図３２Ａは、本発明の別の形のエンドエフェクタ組立て部品の一部断面とし、 分かりやすくするために一部を切り欠いた正面図である。 図３２Ｂは、図３２Ａに示される本発明の末端部の一部断面とし、分かりやす くするために一部を切り欠いた断面正面図である。 図３２Ｃは、図３２Ａに類似の図であり、エンドエフェクタの旋回動作を示す 。 実施の形態 図１を参照すると、本発明の一実施の形態は、操作トリガ２および制御ボタン １２を備えるハンドル４と、チューブ状部材６（ここでは、バレルチューブ、チ ューブ状バレル、または単にバレルとも呼ばれる）と、エンドエフェクタ８を備 える着脱可能なエフェクタ組立部品９と、取り外しノブ１０とを含む。以下、詳 細に示すように、ハンドル４は作動手段を収容し、駆動機構および制御機構、モ ータおよびそれに連動した歯車、バッテリ、制御エレクトロニクス、作動器スイ ッチおよびそれに必要な配線を含む。 外科手術器具を全体として形成するための本発明の構成部品の固定手段、取り 付け手段、装着手段、または接続手段については、別の方法が特記されない限り 、このような手段には、小ねじ、リベット、ナット、ボルト、トグル、ピン等の ような従来の締結具が含まれることを示す。構成部品の接続に適した他の固定手 段または装着手段は、接着剤、溶接およびはんだ付けを含み、特に、溶接および はんだ付けは電気的システムに関する。 本発明の電気的システムおよび配線ハーネスのすべての構成部品は、別の方法 が示されない限り、従来の工業利用可能な構成部品である。これは、電気構成部 品および電気回路、配線、ヒューズ、はんだ接続、回路盤およびマイクロプロセ ッサ構成部品を含むことを示す。 一般に、特に別の方法を開示または教示しない限り、本発明の金属部分（例え ば、バレル、エンドエフェクタ等）が形成される部材は、ステンレス鋼および合 金のような適当な部材から選択される。ハンドルは、各種プラスチック等で形成 されてもよい。 本発明の外科手術器具用に用いられるとともに本発明の外科手術器具を形成し たりまたは組み立てるための構成部品および部材は、工業利用可能な適当な部品 から選択してもよいと前述しているが、以下の詳細な説明は、本発明に用いられ る特定の部品および特定の段階を示す。ただし、当業者は、同等の部品を認識し 選択できるかもしれない。 本器具のチューブ状部材６は、エンドエフェクタ８を閉じたり旋回させるため の接合手段２８、３０、７０、７２（例えば、図３、図４Ｂ参照）を収容する。 図４Ａ、図４Ｂを参照すると、チューブ状部材６は、エンドエフェクタ８から成 る部品を本器具の残りの部分から取り外せる取り外し機構を含む。図１において 、エンドエフェクタ８は、はさみのように動く先端部のように示されている。し かしながら、利用可能な他のタイプのエンドエフェクタは、鉗子類、開創器、生 検器具および外科手術中に用いられる他の装置を含む。エンドエフェクタ８は、 使い捨てまたは再利用可能でもよい。 図２Ａから図２Ｅには、エフェクタ組立部品９の好適な実施の形態が示されて いる。図２Ａにおいて、エンドエフェクタ部品２０、２２は、両方のエンドエフ ェクタ部品が自由に旋回するように、ピン２４によってクレビスフォーク２６に 旋回自在に装着されている。エンドエフェクタ部品２２の基部は歯３６がある。 これらの歯３６は、ラック３２上に設けられたかみ合い歯と係合する。ラック３ ２の末端は、クレビスフォーク２６に滑動自在に取り付けられた第１の制御棒３ ０に装着されている。図２Ｅを参照すると、エンドエフェクタ部品２０は、エン ドエフェクタ部品２２およびラック３２から独立した基部歯３８およびラック３ ４を有する。図２Ｃに戻ると、ラック３４は、制御棒３０の内部に滑動自在に設 けられた制御棒２８に装着されている。ラック／制御棒両方の部品は長手方向に 自在に滑動し、ラックの後部を密閉するフォーク２６の側部２７（図２Ａ参照） によって係合保持されている。ラック３２（図２Ａ参照）を末端方向に押すと、 エンドエフェクタ部品２２が旋回し、エンドエフェクタ部品２０に対して刃が開 く。ラックは、図２Ａで符号２７で示される部分にフォークが傾斜して突起する ことによって組織から保護される。小歯の設計の特徴の１つは、引張応力および 圧縮応力が歯およびラックの断面に対して非常に大きいことである。このため、 歯およびラックは両方とも、１５０，０００ｐｓｉを上回る破壊応力を有し靭性 が非常に高い合金から組み立てられなければならない。 ここで、図２Ａを参照すると、エンドエフェクタ８がまっすぐな状態から２０ °旋回されると、エンドエフェクタ部品２０、２２はわずかに開く。「挟持」動 作は、ラック３２を末端方向に引くことによって行われる。この動作によって、 エンドエフェクタ部品２２は反時計回りに旋回する一方、ラック３４（図２Ａに は図示されていない）は静止したままである。その結果として、エンドエフェク タ部品２２は動かないエンドエフェクタ部品２０に対して「はさみ」のように動 作する。さらに、図２Ａを参照すると、エンドエフェクタ８のエンドエフェクタ 部品２０、２２を同時に旋回させるには、ラック３２、３４（ラック３４は図２ Ａに図示されていない）の両方を末端方向に同時に押せばよい。反対に、エンド エフェクタ部品２０、２２をまっすぐにするには、ラック３２、３４（図２Ｅ参 照）を基部方向に引けばよい。（図２Ｂは、閉じられてまっすぐな状態のエンド エフェクタ部品２０、２２を示す）。上記のとおり、エンドエフェクタ部品は、 まっすぐな状態から０°〜１００°の間のいかなる角度の場合も、開いたり閉じ たりできる。 図２Ｃは、図２Ａの反対側から見たエフェクタ組立部品９の図である。図２Ｃ は、最大角度（およそ１１０°）に旋回され最大に開いたエンドエフェクタを示 す。小ピン２３は、エンドエフェクタ部品２２から突起し、エンドエフェクタが 閉じられている場合、エンドエフェクタ部品２０の小ノッチ２１に受容される。 ピン２３およびノッチ２１は、エンドエフェクタが閉じられているとき、一方の エンドエフェクタ部品が中心に交差するのを防ぐ。図２Ｄは、まっすぐで閉じら れた状態から９０°旋回されたエンドエフェクタを示す。 図２Ｅは、エンドエフェクタ部品２０、２２が６０°以上旋回され、わずかに 開いている状態のエンドエフェクタ８の末端面図である。図２Ｅにおいて、ラッ ク３２、３４は、各エンドエフェクタ部品の歯３６、３８と同様に分かりやすく 示される。図２Ｂに示されるように、バレルチューブ６の予め決められた直径か ら突起する機構は１つもない。好適な実施の形態において、バレルチューブ６の 直径は、器具が５ｍｍの套管針のスリーブまたはわずか５ｍｍの腹腔鏡の口（ス リーブおよび口は図示なし）を容易に貫通できる大きさである。このため、本発 明のエンドエフェクタ８の多角性および三次元制御は、極微の細胞組織を扱う手 術に要求される小さい直径を犠牲にすることなく、達成される。 上述のとおり、本発明の好適な実施の形態において、エンドエフェクタ８から 構成される部品は、残りの器具から着脱自在である。図３は、本器具の残りの部 分から取り外された部品を示す。エフェクタ組立部品９は、（ｉ）エンドエフェ クタ８と、（ｉｉ）（基部方向から見て）旗の部分が反時計回りに向くように切 り込まれた旗形の溝４６を備えるバイヨネット接合部４０を有するクレビスフォ ーク２６と、（ｉｉｉ）制御棒２８、３０とから構成される。制御棒２８、３０ は、クレビスフォーク２６の内部に同心状に滑動自在に取り付けられ、制御棒２ ８、３０内に切り込まれたバイヨネット接合具４８、５０を有する。この旗形溝 ４８、５０は、クレビスフォークのバイヨネット接合部４０の溝４６の方向と反 対方向に切り込まれている。一般に、制御棒２８、３０の断面は円筒状であるが 、両者は、制御棒同士またはクレビスフォーク２６に対して回転することを抑制 するように接続されている。好適な実施の形態において、これは、ラック３２、 ３４を制御棒２８、３０に装着することによって達成される。制御捧２８、３０ の末端部は、図２Ａ〜図２Ｄに示される。 図４Ａを参照すると、エフェクタ組立部品９をバレル６に装着するには、組立 部品の基端部をバレルチューブ６の末端部に（矢印で示すように）挿入し、取り 外しノブ１０を（矢印で示すように）時計方向に捩じればよい。 図４Ｂの末端部を参照すると、係合タブ５２、５４、５６は、バレルチューブ ６の内部および制御チューブ７０、７２の中に半径方向に突起しているのが示さ れる。これらのタブは、各々、図４Ａに示されるエフェクタ組立部品９の旗形溝 ４６、４８、５０に係合する。ノブ１０をゆるめる位置に（基端部から見て時計 方向に）回転させると、バレルチューブは、ノブ１０の回転にともなって回転し 、バレルチューブ内のタブ５２（一方しか図示されていない）を制御チューブ７ ０、 ７２の内部のタブ５４、５６（一方しか図示されていない）の位置に合わせる。 ノブをゆるめる位置では、すべてのタブ５２、５４、５６は、エフェクタ組立部 品９の長手方向の溝４６、４８、５０の位置に合わせられる。タブ５２、５４の 長さは、これらのタブに対して内部にある制御棒と係合し制御棒を妨げるような 長さであるが、タブ５２、５４は、それぞれの溝４６、４８と十分に係合する。 ノブ１０を（基端部から見て）反時計方向に回転させると、タブ５２は、まず最 初に溝４６と係合する。ノブ１０を回転しつづけると、クレビスフォーク２６が 回転される。制御棒２８、３０は、制御棒同士およびクレビスフォーク２６とと もに回転されるので、クレビスフォーク２６が回転することによって、すべての タブが完全に底部に達するまで、タブ５４は、溝４８、タブ５６および溝５０に 係合される。このとき、ノブ１０およびバレルチューブ６は、制御チューブ７０ 、７２にねじれながら固定され、これによって、エンドエフェクタ組立部品が外 れるのを防ぐ。ユーザがエンドエフェクタを押さないなら、ノブ１０を回転させ る間、ボタン１２（図１参照）を回転させ、エンドエフェクタ８を回転させれば よい。 図４Ｂには、圧縮ばね６２が示される。このばねは、取り外しノブ１０を基部 位置に保持するために機能し、それによって、ノブを固定し、エフェクタ組立部 品９が不意に回転したり、外れたりすることを防ぐ。ノブ１０の回転にともなっ て、ノブ１０が末端方向に押圧され圧縮保持されると、ばね６２は、圧縮される 。図４Ｂに示されるように、制御チューブ７０、７２は伸ばされて、バレルチュ ーブ６内部に滑動自在に取り付けられ、駆動チューブ６４の内部に延長する。ま た、延長制御チューブ７０、７２同士は、同心状である。すべての組立部品は、 同心状である。２つの制御チューブ７０、７２は、ピン６０が貫通して、そのピ ンがチューブを駆動チューブ６４に回転自在に連結するが、エンドエフェクタ８ を旋回させたり挟持するために並進している延長溝５８を有する。 さらに、図４Ｃは、エンドエフェクタを外せる場合、制御チューブ７０、７２ に対する取り外しノブ１０の固定方法および取り外し方法を示す。図４Ｃにおい て、固定された状態の取り外しノブ１０が示される。ノブ１０は、チューブ状バ レル６に溶接または他の方法で装着されたバレルスリーブ６５に滑動自在に取り 付けられている。バレルスリーブ６５は、同心状に回転し、回転自在に駆動チュ ーブ６４に取り付けられている。ノブ１０を取り外すためには、ノブ１０を末端 方向に押し、ノブを（基端部から見て）反時計方向に１／４回転させればよい。 ノブ１０の回転にともなって、ピン６６は、スリーブ６３の中で直線状長手方向 の溝６３に沿って滑動する。また、ピン６６は、駆動チューブ６４内部のＬ字型 溝６８の長手部分に沿って滑動する。ピン６６がＬ字型溝６８の湾局部に達する と、ノブ１０は反時計方向に回転される。このため、駆動チューブ６４に連結し ている制御チューブ７０、７２に対してバレルスリーブ６５およびバレルチュー ブ６が回転する。ノブ１０以外の部品の軸は、ずれない。ノブ１０を取り付ける には、上述の反対の手順を行う。ただし、ノブ１０は、回転機能を備える駆動チ ューブ６４に対して押したり、回転させる。ノブを取り付ける場合、図４Ａ〜図 ４Ｃに示されるすべての部品はいっしょに回転する。 図５Ａを参照すると、ハンドル４は、作動手段または動作手段を収容する。好 適な実施の形態によれば、エンドエフェクタを閉じる操作は、フィンガトリガ部 材２を引くことによって、手動で行われる。バレル６は、図４Ｂで示されるよう に、取り外し組立部品と一体化した部分であり、ハンドル４の末端部から突起し 、ハンドル４に回転自在に接続され、以下に示す旋回機構の中心線に対して同心 である。上述したようにバレルチューブ６を回転させることによって取り付け位 置にある制御チューブ７０、７２は、バレル６内部で長手方向に滑動できる。制 御チューブ７０、７２は、各々、延長されたねじ８８、９０（図５Ｂ参照）によ って、軸方向に移動自在である。ねじ８８、９０は両方とも、小型歯車モータ（ 図示なし）によって、屈曲軸継手１０２を介して駆動され、それによって、エン ドエフェクタが旋回される。第２のモータ７４は、取り外しノブ１０、バレル６ および制御チューブ７０、７２を回転させる（図５Ｅに示される）ピニオン７５ を駆動させる。このモータは、（図５Ａに示される）つまみスイッチ１２および 制御エレクトロニクス７６によって、制御される。 モータを殺生剤溶液またはオートクレーブに浸漬して滅菌するためには、電気 回路、スイッチ（図示されていない）およびモータ７４（２つのうちもう一方が 図示されていない）をシーラントに埋めこむか、または気密室に入れて密封する 。 モータ軸は、電気部品を乾燥した状態に保つ防湿シール１０８を貫通しなければ ならない。バッテリ７８は、モータおよびエレクトロニクスに電力を供給する。 バッテリ７８は、交換可能または充電式でなければならない。 さらに、図５Ａを参照すると、ハンドル４は、外科医が所望の一極電気焼灼器 を用いられるように設計されている。専用電気プラグ１１４は、焼灼コードを接 続するためのハンドルの底部に備わっている。導伝路１１６は、不導性のハンド ルを介して、チューブ状バレル６およびエンドエフェクタに備わっている。バレ ル６およびクレビスフォーク２６（図３参照）は、電気焼灼器を使用していると きの偶発的な感電を避けるために、絶縁材で被覆されている。 図５Ｂは、エンドエフェクタ８の旋回方法をより詳細に示す。好ましい実施の 形態によれば、ねじ８８は、六角形またはスプライン状の基部断面９２を有し、 基部断面９２は、はめ合い材を滑動ねじ９０の内部に係合する。はめ合い形状に よって、滑動ねじ９０は、駆動ねじ８８に対して滑動する一方、駆動ねじ８８と ともに回転する。駆動ねじ８８は、基端部に設けられた軸受９８によって、軸位 置に保持される。滑動ねじ９０は、軸受９６上で回転し、滑動ヨーク１０４によ って、軸位置に保持される。駆動ねじ８８は、歯車モータによって、屈曲軸継手 １０２を介して、駆動される（図示されていない）。各制御チューブ７０、７２ は、その基端部と、雌ねじ８６をチューブ７２に係合するねじ８８と、雌ねじ９ ４をチューブ７０に係合するねじ９０とに雌ねじで螺合される。二対のねじ／雌 ねじのねじ山のピッチは、２本の制御棒が同時に滑動するように同一でなければ ならない。もし、ピッチが同一でなければ、エンドエフェクタ８は、エンドエフ ェクタが旋回する度に、開閉してしまう。しかしながら、物理的空間を考慮して 、直径が異なる２つのねじを用いるのが好ましい。本実施の形態において、駆動 ねじ８８は、内部制御チューブ７２より小さく、チューブ７２に接続されている 。さらに、滑動ねじ９０は、チューブ７０とともに外部方向に滑動する。 このため、ボタンパッド（図６の「Ｓｔｒｔ」）上の「直旋回」ボタンを押す と、ねじ８８、９０を回転させるモータ（図示されていない）が作動し、それに よって、制御チューブ７０、７２が矢印で示される基部方向に引っ込められる。 制御チューブ７０、７２が引っ込められることによって、ラック３２、３４が引 っ込められ、エンドエフェクタ部品２０、２２（図２Ｂ参照）がまっすぐになる 。 エンドエフェクタ８でつまんだり、またははさんだりする動作は、図５Ｃに分 かりやすく示されている。トリガ２を引くと、ヨーク１０４、軸受９６、滑動ね じ９０および外部制御チューブ７０は、基部方向に滑動し、次いで、制御棒３０ （図３参照）およびラック３２（図２Ａ参照）を引っ張り、エンドエフェクタ部 品２２（図２Ａ）を旋回させる。トリガ２は移動するが、内部制御チューブ７２ は、バレル６の中で静止したまま保持されている。そのため、この動作を続ける と、エンドエフェクタ部品２２がもう一方の刃２０に対して閉じられ、挟持動作 またはつまみ動作が行われる。 外科医は、常に、器具で細胞組織またはものをつかんだまま保持する固定機構 を必要とする。本実施の形態によれば、トリガ２は、爪車１１０および爪１１２ によって、どの位置にも固定される。爪車１１０および爪１１２は、指を指穴の 上方に入れることによって、簡単に係合される。爪車１１０は、ハンドル４の下 側に固定され、爪車１１０にクリアランスができるように、溝がトリガ２に設け られている。小爪１１２は、トリガ２に装着され、爪車１１０を係合するために 上方に屈曲する。爪車１１０および爪１１２上の歯材は、歯材を取り外すまでト リガ２を固定し続けるように設計されている。トリガ２を取り外すには、トリガ をもう１回引き、爪１１２をカチッと音がするまで下げて、爪車１１０を取り外 し、トリガ２を取り外す。 エンドエフェクタ８の回転動作は、図５Ｅにより詳細に示される。エンドエフ ェクタ８の回転は、フレキシブル駆動装置８０を介してピニオン軸８２を回転さ せる分離モータ７４（図５Ａ参照）によって、行われる。ピニオン７５は、歯車 ８４を駆動チューブ６４に係合させる。図４Ｂで明らかなように、駆動チューブ ６４は、取り外しノブ１０、チューブ状バレル６、制御チューブ７０、７２に連 結さることによって、、エンドエフェクタ８に連結されている。このため、ボタ ンパッド１２（図５Ａ参照）上の「ＣＣＷ」ボタンを押すと、バレルチューブの 組立て部品全体およびエンドエフェクタ８が、矢印で示すように、反時計方向に 回転される。２つのモータ７４（図５Ａ参照、この図では一方のモータが隠れて いる）は、ハンドル４内部で並置され、平行に配置された別個の駆動装置８０、 １０２（一方は図５Ｂ、もう一方は図５Ｅに示される）を内蔵する。外科医が回 転式モータを駆動させる利点がある。しかしながら、モータを駆動させる代わり に、チューブ状バレル６を直接回転させるハンドル４の末端部にノブを内蔵する ことによって、エンドエフェクタを手動で回転させてもよい。 図６は、器具の制御動作の方法の１つを示す。この場合、制御スイッチ１２は 、ハンドル４に取り付けられている。スイッチ１２に貼られた小さなラベルは、 四方向の制御スイッチ１２の各部を押すとなされる効果を示す。スイッチ１２は 、片手の親指で簡単に制御され、以下の効果がある。（ｉ）スイッチ１２の「ｓ ｔｒｔ」ラベルを押すと、エンドエフェクタ８はまっすぐ前方に旋回する（図２ Ｂ参照）、（ｉｉ）「ｂａｃｋ」ラベルを押すと、エンドエフェクタ８は後方に 旋回する（図２Ｃ参照）、（ｉｉｉ）「ＣＷ」ラベルを押すと、ノブ１０、バレ ル６およびエンドエフェクタ８が同時に時計方向に回転する、（ｉｖ）「ＣＣＷ 」ラベルを押すと、ノブ１０、バレル６およびエンドエフェクタ８が同時に反時 計方向に回転する。本実施の形態の動作は、別個のものであり比例していないが 、制御エレクトロニクス（図７参照）を多少変形させるだけで、比例した制御が 可能になる。 図７は、本発明の外科手術器具を用いるためのマイクロプロセッサ制御装置お よびそれに関連した回路の概略図である。機能ブロックは、各々、別個の機能回 路でもよいし、そうでなくてもよい。オペレータからマイクロプロセッサ１２０ への入力は、スイッチ、各種抵抗器、エンコーダ、または他の装置（概して、符 号１２、１２４で示されている）を介して、行われる。用いられる部品のタイプ に応じて、マイクロプロセッサ１２０は、インタフェース回路１２２を必要とす る場合がある。同様に、ステータスインジケータランプ１２６は、外部駆動回路 １２８も必要とする場合もある。モータまたは他の作動器１３０、１３２は、マ イクロプロセッサ１２０から直接に駆動できない。各作動器は、作動器に対する 電力供給７８を調節する駆動回路１３４を必要とする。モータまたは作動器１３ ０、１３２からのフィードバックは、エンコーダまたは制限スイッチ（図示され ていない）によって供給され、フィードバック回路１３６によって制御され、調 整される。例えば、サーボモータの代わりにステップモータを用いるフィードフ ォワードシステムに依存して、フィードバック制御を避ける方が望ましい例があ る。バッテリをオンオフ接続して、装置から電気スイッチ１１８を介して、電力 を低減してもよい。 本発明は、内蔵ＲＯＭにプログラム言語が備わっているＭｏｔｏｒｏｌａ社製 ６８ＨＣ１１と同等のマイクロプロセッサ機能を有するシングルボードコンピュ ータでもよい。制御ソフトウェアは、ＥＥＰＲＯＭに内蔵されていてもよい。６ ８ＨＣ１１プロセッサは、本発明の器具の電源を切っている間、整定値等を記憶 するために用いられるＥＥＰＲＯＭ部を内蔵している。シングルボードコンピュ ータは、複数の駆動モータ１３０を制御する動作制御ＩＣ（例えば、Ｈｅｗｌｅ ｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ社製 ＨＣＴＬ−１０００）を内蔵するサーボ駆動制御モ ジュールに連動している。選択されたマイクロプロセッサそのものが、分離動作 制御ＩＣのサーボ制御機能を実行するためにプログラムされていてもよい。また 、インタフェース１２２は、オペレータが用いるジョイスティックまたはスイッ チ１２および比例スイッチ１２４からの出力を復号するために、備わっていても よい。 ここで、図８〜図１７を参照すると、本発明の器具のソフトウェアは、器具の 電源が入っている間、繰り返し実行するメインループ３９０（図８Ｂ参照）およ び往復運動、切断、振動等のような特殊機能を制御するいくつかの二次ループ（ 図９〜図１７参照）から構成される。メインループ３９０の主な目的の１つは、 動作がさせたいかどうかを決定するジョイスティックおよび他の制御スイッチに 尋ねることである。もしそうなら、適当なサブルーチンが呼び出される。メイン ループ３９０は、器具の電源が入っている間、２０ｍｓ毎に実行され、図８Ｂお よび図１７にそれぞれ示されるように、システムオペレーティングパラメータを 継続的にチェックし、表示を更新するために用いられる。メインループ３９０か ら出る方法は、器具の電源を切るしかない。 モータの動作は、位置エラーモードで実行されるモータ制御チップによって、 行われる。相対位置および絶対位置は、常に、繰り返し可能な動作および絶対ゼ ロ基準を確実にするために、維持されている。絶対位置は、初期化ルーチン（図 ９参照）の間に、設定され、ここで、モータは絶対ゼロ基準点を設定するため、 極限値から極限値まで駆動される。各モータの動作は、エンコーダの目標位置を 基準に計測され、その位置は、マイクロプロセッサ１２０によって算出される（ 図７参照）。モータ速度は、ユーザが距離感度を制御するために用いるゲイン係 数を乗ずる。位置エラーが、初期化（図９参照）中にモータの極限値によって決 定されたエラー極限値を上回る場合、メインループ３９０は、部品の欠陥を推定 し、エラーを知らせ、適当なランプを点灯する。往復運動、切断、振動、自動ゼ ロ化およびバレルの取り外しのような特殊機能は、個別のルーチンで扱われる（ 図１２から１６参照）。スイッチを閉じたり、ジョイスティックを動かす操作は 、手順をまっすぐ進む。動作ルーチンは、それぞれ、分離して個別のものなので 、各モータの動作の論理回路は、それぞれ個別のものである。しかしながら、メ インループ３９０は非常に迅速に実行されるので、動作制御ＩＣは目的位置およ び速度を受け取る。また、モータは機械的慣性を有するので、その結果のモータ の動作は、同時に機能する。これによって、３つすべての軸で同時に動作する。 速度、力、ジョイスティック感度のようなオペレータによって変更可能な他の機 能は、ソフトキーまたは専用ボタンの適当な組み合わせによって、プログラムさ れてもよい。情報は、インジケータライトまたはＬＣＤのような表示装置を介し て、表示されてもよい。 本発明の器具の動作は、図８Ａおよび図８Ｂに示されるマイクロプロセッサの メインプログラムのフロー図によって、広く示される。ブロック４００で、電力 は器具に供給される。プログラムは、ＥＥＰＲＯＭブロック４０２を介して進み 、デフォルト状態なら、ブロック４０４で再初期化される。バッテリのチェック と同様に、ハードウェアの初期化および変数の開始は、次のブロック４０６で行 われる。この動作は、以下、図９で詳細に示される。全初期化ブロック４０７か ら始まり、バッテリチェックブロック４０８、バレル回転制御装置４１０、旋回 制御装置４１２およびエンドエフェクタ閉制御４１３に続く。実行状態フラグは 、ブロック４１４で再設定され、いかなるエラーもブロック４１６でクリアされ る。初期化は、ブロック４１８で終了し、ここで、プログラムは、ブロック４１ ９の電力表示に流れる。 図８Ｂを参照すると、エラー質問ブロック４２０の後、ブロック４２１で、表 示は更新される。これは、表示更新ブロック４２２で始まる図１７により詳細に 示される。まず、ブロック４２３で、エラーフラグを設定するかどうかを尋ねら れ、もし答えがＹＥＳなら、ブロック４２４で示されるように、エラーランプが 点灯され、ブロック４２６で、カレントパラメータがブランクになり、更新され た表示が、ブロック４２８で終了する。ブロック４２３でエラーが検出されなけ れば、ブロック４３０で、電力インジケータが点灯され、ブロック４３２で、バ ッテリ電圧が尋ねられる。電圧が低い場合、ブロック４３４で、低電力インジケ ータが点灯され、ブロック４３６で、フローは、（速度、力等のオペレーション パラメータを含む）カレントパラメータを表示するため、進む。このとき、ブロ ック４２８で、更新表示終了プログラムになる。 図８Ｂを参照すると、エラーが検出されない場合、器具の使用は、それぞれ、 ジョイスティックに関する質問ブロック４５０および動作ブロック４５２のよう に、オペレータによる特定の入力およびプログラムによる質問に進む。図１０を 参照すると、エンドエフェクタを制御するプログラムの流れは、ブロック４５４ 、４５６で、それぞれおおまかに示されている一連の質問および比較として、以 下、詳細に示す。 同様に、トリガスイッチ１２４（図７参照）は、トリガ質問ブロック４６０、 ４６２で、モニタされ（図８Ｂに示されている）、その結果、エンドエフェクタ 閉機能ブロック４６４、４６５、４６６に進む。図１１は、ブロック４６７、４ ６８のそれぞれの分解図におけるエンドエフェクタ開閉順序を示す。 図８Ｂは、プログラムが特殊機能に関する質問を含むことを示す。ブロック４ ７０で、特殊機能が要求され、それを作動させるた場合、ブロック４７２に進む 。これは、以下、図１２において、より詳細に示される。ブロック４７３は、特 殊機能のフローから始まり、往復切断ブロック４７４、振動ブロック４７６、自 動ゼロ化ブロック４７８、または取り外し機能ブロック４８０を含む特定の機能 の各々に関する質問に進む。往復運動についての質問に関しては、答えがＹＥＳ なら、フローは、往復切断ブロック４８２に進み、これは、図１３により詳細に 示されている。 図１３を参照すると、往復切断のフローは、ブロック４８３で始まり、まず、 ブロック４８４でこの機能が要求されているかどうかを質問する。答えがＮＯの 場合、フローは、往復運動終了ブロック４８６に進む。答えがＹＥＳの場合、モ ータは、ブロック４８８で、前方に駆動される。その後、フローは、ブロック４ ９０に進み、エンドエフェクタを完全に閉じるかどうかを質問する。答えがＮＯ なら、プログラムは始めに戻り、答えがＹＥＳなら、ブロック５１０で、要求ボ タンが押されているかどうかを質問する。答えがＮＯの場合、フローは、往復運 動終了ブロック４８６に進む。答えがＹＥＳなら、ブロック５１２で、モータが 作動し、ブロック５１４で、エンドエフェクタに関する質問がなされる。答えが ＹＥＳなら、プログラムは、始めに戻り、答えがＮＯなら、ブロック５１６で、 エンドエフェクタを全開するかどうかを質問する。答えがＮＯの場合、プログラ ムは、全開状態になるまで、開始地点に戻る。 図１２を参照すると、ブロック４７６の振動に関する質問は、振動機能ブロッ ク５２０に進み、これは、図１４により詳細に示される。振動要求ブロック５２ １が作動すると、フローは、ピンチモータ前方駆動ブロック５２２か、ピンチモ ータ後方駆動ブロック５２４のどちらか一方に進む。その後、プログラムは、ブ ロック５２６で、動作要求ボタンが押されているかどうかを質問する。答えがＹ ＥＳなら、フローは、始めに戻り、答えがＮＯなら、ブロック５２８で、振動の フローは終了する。 図１２を参照すると、特殊機能は、ブロック４７８で、自動ゼロ化について質 問する。答えがＹＥＳなら、フローは、自動ゼロ化機能ブロック５３０に進み、 以下、図１５により詳細に示される。ブロック５３１のフローが作動すると、プ ログラムは、ゼロの値になるまで、ピボットモータを前後に駆動させる。同様に 、ブロック５３４、５３６で、ピンチモータおよび回転モータも、それぞれ、ゼ ロの値になるまで、駆動され、自動ゼロ化は、ブロック５３８で、終了する。 図１２を参照すると、取り外しに関する質問ブロック４８０で、特殊機能に関 する別の質問がなされる。答えがＹＥＳなら、フローは、ブロック５４０に進み 、図１６で示されるように、バレルが取り外される。この機能のフローは、バレ ル５４１から始まる。次に、ブロック５４２で、ピンチモータは、取り外しの値 に等しくなるように、作動される。このとき、プログラムは、ブロック５４４で 、 取り外しボタンが押されているかどうかを質問する。答えがＹＥＳなら、プログ ラムは、駆動ブロック５４２に戻る。答えがＮＯなら、ピンチモータは、ブロッ ク５４６で、ゼロの値になるまで、前方に駆動される。プログラムは、全初期化 ブロック５４８に進み、ここで、ハードウェアは、再初期化され、変数が起動さ れ、ブロック５５０で、自動ゼロ化プログラムが終了する。メインプログラムの フロー（図８Ｂ参照）は、ブロック５６０で、周期的チェックシステム機能も含 む。 図１８および図１９は、本発明の代替の実施の形態を示し、ここで、エンドエ フェクタ８、特に、エンドエフェクタ８のジョーまたはエンドエフェクタ部品２ ０、２２は、形状が異なる。図１８は、解剖器具のエンドエフェクタを示し、図 １９は、外傷治療用の鉗子を示す。これらは、エンドエフェクタに装着されてい る各種エンドエフェクタ部品を示す。エンドエフェクタ部品の動作の特徴は、図 ２Ａに示されたエンドエフェクタのそれとほぼ同様である。 図２０Ａ〜２０Ｃは、制御ケーブル設計を用いるエンドエフェクタ機構の別の 実施の形態を示す。２つのカッタが付いたエンドエフェクタ部品１３８、１３９ は、ピボットピン１４１によって、フォーク１４０に旋回自在に取り付けられて いる。延長部材、超弾性金属チューブ（例えば、圧伸ニッケルチタン）またはシ ーズ１４２は、ピボット１４６を介して、エンドエフェクタ部品１３８の基端部 に装着されている。上記シーズ１４２は、圧伸チューブであるが、巻取りワイヤ または同等の機能を有する適当な部材を用いても、同様に機能する。シーズ１４ ２は、引張部材および圧縮部材として、機能する。溝がクレビスフォーク１４０ 内部に設けられ、シーズ１４２を閉じこめ、ガイドする。溝の半径は、チューブ を刃１３８に対してほぼ垂直に曲がるように、構成されている。シーズ１４２の 内部には、別の伸長部材が設けられ、それは、直径が小さく、シーズ１４２内の 長手方向に滑動自在のワイヤ心線１４４がである。ワイヤ１４４は、ピボット１ ４３を介して、エンドエフェクタ部品１３９に装着され、引張部材および圧縮部 材として機能し、ワイヤ１４４の伸長または収縮によって、図２０Ａおよび２０ Ｂに示すように、エンドエフェクタ部品１３８、１３９が開閉される。開閉中に 、エンドエフェクタ部品１３８、１３９を同時に旋回させるには、シーズ１４２ お よびワイヤ１４４をともに末端方向、すなわち、エンドエフェクタ８の方向に、 押せばよい。シーズ１４２およびワイヤ１４４を押すことによって、シーズおよ びワイヤは、図２０Ａおよび２０Ｃに示すように、エンドエフェクタ８に対して 横方向に、延長したり、または「曲がりくねる」。いったん、ある角度に位置付 けられると、図２０Ｃに示すように、バレル６に対して９０°の角度を上回るま で、エンドエフェクタ部品１３８、１３９の開閉は、ワイヤ１４４をシーズ１４ ２に対して押したり、引いたりすることによって、行われる。外部シーズ１４２ を引くと、、図２０Ｂに示すように、エンドエフェクタ部品１３８、１３９は、 器具のバレル６に対して、まっすぐな状態に戻る。 さらに、図２０Ａを参照すると、シーズ１４２およびワイヤ１４４をエンドエ フェクタ部品１３８、１３９に装着する部分は、図示されるように、一ヶ所であ るか、あるいは、エンドエフェクタ部品の基端部の溝内部で滑動自在なケーブル の接続点を備える延長溝の形状を有する（図示されていない）。溝およびエンド エフェクタ部品は、ワイヤ心線１４４を直接かつ正確に導くために、まっすぐで も、湾曲していてもよい。それによって、シーズ１４２内の心線１４４の湾曲お よび摩擦を最小にする。 さらに、溝は、エンドエフェクタ部品を開いたり、引っ込めたりする際、心線 １４４のてこ作用または機械的作用を高めるため、ある角度に傾斜していても、 ある方向に向いていてもよい。 さらに、本発明を容易にするため、図２０Ａから図２０Ｃに示されるように、 制御ケーブル心線１４４をエンドエフェクタ部品１３９に固定したり、シーズ１ ４２をエンドエフェクタ部品１３８に固定してもよい。ピボットを除去すれば、 部品の複雑さおよび部品の数を低減できる。ワイヤ心線１４４は、圧伸金属線、 ストランドワイヤ、またはニッケルチタンのような超弾性合金で形成されてもよ い。適当な複合金属も同様に用いられる。同様に、図２０Ａ〜２０Ｃに示される フレキシブルシーズ１４２は、高分子材料または超弾性金属合金から形成されて もよい。 図２１は、エンドエフェクタ８を作動させる制御ケーブルの代替の実施の形態 を示す。フレキシブルつる巻きワイヤ１４８は、図２０Ａ〜２０Ｃに示されるニ ッケルチタン製金属チューブの代わりに、用いられる。さらに改良された本発明 では、所定の半径を有し湾曲する溝を用い、その溝の底部で制御ケーブルシーズ １４２が長手方向に滑動する。図２２には、制御棒２８、３０に対するワイヤ心 線１４４およびシーズ１４２の相互接続が示される。ワイヤ心線１４４の基端部 は、接点１５６で、制御棒２８に装着されている。同様に、シーズ１４２の基端 部は、接点１５４で制御棒３０に接続されている。 図２３は、エンドエフェクタのさらに別の実施の形態を示す。上記のとおり、 ２つのエンドエフェクタ部品１８０、１８２は、エンドエフェクタ部品を旋回自 在に取り付けている横ピン１９８によって、クレビスフォーク１９６に装着され ている。エンドエフェクタ部品は、各々、基端部方向に「端部」を突起させ、そ の「端部」は、エンドエフェクタ部品を旋回させるレバーとして動作する。エン ドエフェクタ部品１８０、１８２の基端部は、各々、延長溝１８４、１８６を有 し、その溝は、それぞれ、２本の延長制御棒１９０、１９４（制御棒１９０は、 図２４Ｂに示される）の末端部に装着されたクレビスピン１９２、１８８の１つ に係合する。２本の制御棒の配置は、互いに左右逆の鏡像である。図２３を参照 すると、制御棒１９４を基部方向に移動させると、ピン１９２が溝１８４の下方 に滑動し、エンドエフェクタ部品１８０は反時計方向に回転される。一対のエン ドエフェクタ部品を後方に旋回させるには、制御棒１９０（図２４Ｂ参照）、１ ９４を末端方向に押せばよい。ものを「挟持する」ためは、制御棒１９０を引き ながら、制御棒１９４を引く。両方の制御棒を末端方向の端に押せば、ピン１８ ８、１９２は、溝上方に進み、ピボットピンの方向に向かい、それから、溝下方 に進み、ピンから離れる。これによって、エンドエフェクタは、まっすぐな状態 から１２０°以上後方に旋回する。 閉じられてまっすぐな位置のエンドエフェクタは、図２４Ａに示される。図２ ４Ｂは、器具の末端部から見たバレルの端面図で、わずかに開きバレルに対して ２０°旋回されたエンドエフェクタ部品１８０、１８２を示す。本発明の重要な 特徴は、制御棒１９０および１９４がチューブ状バレル６およびフォーク１９６ に連動することにより、長手方向に滑動できる一方、ピン１９２、１８８（図２ ３に示される）によって付与される偏向負荷のために起こるねじれに抵抗する。 本発明の利点は、制御棒１９０、１９４がチューブの断面の大部分を形成するの で、制御棒１９０、１９４が軸方向の負荷に対する曲げおよび剛性ともに強いこ とである。その結果、機械的連結は、湾曲またはクッション性に対して非常に強 靭で耐性がある。制御棒１９０、１９４およびエンドエフェクタ部品１８０、１ ８２の動作は、斜め位置に対して、極めて非線形であるが、この非線形は、ハン ドルで連結を修正することによって、容易に克服できる。 図２５は、本発明の簡易かつ全手動操作型のハンドルを示す。このハンドルは 、バレル６およびバレル６に装着された制御部材７０、７２に沿って、図３に示 されるエフェクタ組立て部品９に着脱自在に装着されている。図を簡単にするた め、図４Ａ〜図４Ｃに示される取り外し機構は、省略し、図示されていない。本 発明の本実施の形態は、制御棒７０、７２の同期動作に依存する代わりに、バレ ルチューブおよびクレビスフォークを移動させることによって、制御棒７０、７ ２を固定保持し、エンドエフェクタ部品を旋回させるので、簡単である。 図２５を参照すると、ハンドル２００は、親指がレバー２０２を旋回させるよ うに、指によって、保持される。閉レバー２０２は、クレビスピン２１６を末端 方向に引く。外部制御棒７０は、ハンドルに回転自在に取り付けられ、軸方向に 滑動できるように、カラー１４によって、保持されている。内部制御棒７２は、 閉レバー２０２が制御棒７０に対して、後方にチューブ７２を引っ張るように、 クレビスピン２１６に回転自在に装着され、それによって、図２に示されるエン ドエフェクタ８を閉じる。エンドエフェクタ８を開くには、閉動作の逆を行えば よい。すなわち、制御チューブ７２を引く代わりに押せばよい。回転ノブ２０６ によって、旋回が行われ、それによって、ねじ２０８のねじ込み部分を末端方向 にねじ込める。ねじ２０８は、バレルチューブ６に装着されている。バレルチュ ーブ６を末端方向に動かすと、クレビスフォーク２６（図２Ａに示される）が、 固定された２本の制御棒７０、７２の方向に進み、その結果、エンドエフェクタ が旋回される。ねじ２０８の回転は、ピン２１０によって防がれる。エンドエフ ェクタ８の回転は、回転ノブ２０４を回転することによって、行われる。ピン２ １０は、ノブ２０４、制御棒７０、７２およびねじ２０８を横に貫通している。 制御棒７２およびねじ２０８を介する溝２１２は、これらの構成部品をハンドル ２００およびノブ２０４に対して、滑動させる。制御棒７０は、ノブ２０４とと もに回転するが、軸方向には移動しないように、ピン２１０が貫通する穴を１つ 有する。このため、回転ノブ２０４が回転すると、（バレルチューブ６、制御棒 ７０、７２、ねじ２０８、回転ノブ２０６、ピン２１０から構成される）すべて の組立て部品は、いっしょに回転する。ハンドル２００と回転ノブ２０４との間 に設けられた摩擦装置（図示されていない）によって、ユーザが、不注意で回転 ノブ２０４およびエンドエフェクタ８を回転させることなく、回転ノブ２０６を 回転させることができる。 図２６Ａ〜図２６Ｄを参照すると、本発明の別の代替の実施の形態が示される 。本実施の形態において、ハンドル２００は、全手動操作式である。ハンドル２ ００は、外科医の手で保持され、親指でトリガレバー２０２を開閉する一方、人 差し指が自由になり、人差し指で自由に回転ローラ２２２およびノブ２０４を操 作できる。トリガレバー２０２の開閉に対応して、エンドエフェクタが開閉され る。回転ローラ２２２は、人差し指で前後に回転でき、バレルチューブ６を移動 させることによって、エンドエフェクタを旋回させる。人差し指でノブ２０４を 回転させると、エンドエフェクタが回転される。（このハンドルは、チューブ状 バレルの末端部から取り外せる図３のエンドエフェクタ組立て部品８を用いても よい。取り外し機構は、図示されていない。） 図２６Ａを参照すると、ハンドル２００は、回転ノブ２０４によって、エンド エフェクタに動作可能に装着されている。回転ノブ２０４は、バレルチューブ６ 、内部制御チューブ７２および外部制御チューブ７０を横に貫通するピン２１０ によって、適所に保持され、ノブ２０４の回転によって、チューブのすべての組 立て部品が回転する。エンドエフェクタは、チューブの組立て部品に接続されて いるので、チューブ組立て部品が回転すると、エンドエフェクタが回転する。ノ ブ２０４は、人差し指によって容易に回転できるように、配置されている。外部 制御チューブ７０に装着され、ハンドル２００によって保持されているが、ハン ドル２００に対して回転自在な制御カラー２１４によって、チューブ組立て部品 の軸位置は維持される。 図２６Ｂは、ハンドル２００の方向にトリガレバー２０２を閉じ、それによっ て、エンドエフェクタのジョーを閉じる場合の効果を示す。閉レバー２０２を矢 印方向に動かし、クレビスピン２１６を末端方向に引き、外部制御チューブ７０ およびバレルチューブ６に対して、末端方向に内部制御チューブ７２を引くこと によって、エンドエフェクタ８の刃の一方は、もう一方の刃に対して閉じる（図 ２Ｂに示される）。トリガレバー２０２をハンドル２００に対して開くと、制御 チューブ７２は、制御チューブ７０およびバレル６に対して基部方向に押され、 それによって、エンドエフェクタ８の一方の刃は、もう一方の刃に対して開く。 図２６Ｃは、（図２６Ａに示される）回転ローラ２２２を回転させたときの効 果を示すハンドルの断面を上から見た図である。図２６Ａ〜図２６Ｃを参照する と、回転ローラ２２２は、ピニオン２２０上に同心状に配置されている。回転さ せると、ピニオン２２０は、歯車２１８に係合する。歯車２１８は、ピニオン２ １９上に同心状に配置され、バレルチューブ６上の円筒ラック２２４に係合する 。本構成において、回転ローラ２２２を（上から見て）時計方向に回転させると 、ピニオン２２０が回転され、それによって、歯車２１８およびそれに装着され たピニオン２１９は、反時計方向に回転する。ピニオン２１９が円筒ラック２２ ４に係合するので、ピニオン２１９が反時計方向に回転すると、円筒ラック２２ ４が基部方向に移動し、それによって、バレルチューブ６が基部方向に移動する 。図２Ａを参照すると、（トリガレバーは静止保持されたままで）バレルチュー ブ６（およびクレビスフォーク２６）が、固定された２本の制御棒７０、７２に 対して基部方向に移動し、それによって、エンドエフェクタ部品２０、２２が同 時に旋回することが分かる。 図２６Ａを参照すると、エンドエフェクタの回転機能および旋回機能は、相互 に独立していることが分かる。すなわち、エンドエフェクタを旋回させなくても 、エンドエフェクタは、ノブ２０４を介して、バレル６の軸に対して回転するこ とができる。同様に、エンドエフェクタを回転させなくても、エンドエフェクタ は、回転ローラ２２２を介して、バレル６に垂直な軸の回りで旋回できる。バレ ル６の回転を、バレル６の軸方向への移動およびそれに応じるエンドエフェクタ の旋回と独立させるためには、円筒ラック２２４を用いる。すなわち、ラック２ ２４は、バレル６の末端部の周囲に完全な円筒状に形成されているので、バレル ６が 回転すると、バレル６が、自身の回転に応じて、長手方向に移動することなく、 ピニオン２１９とラック２２４とを連続的に係合させる。さらに、この連続的な 係合によって、バレル６の回転に関係なく、回転ローラ２２２の動作を介して、 バレル６を移動させることができる。さらに、バレルチューブ６および内部制御 チューブ７２の溝２１２を用いれば、ノブ２０４の軸位置に影響を与えずに、エ ンドエフェクタを旋回させたり、閉じたりできる。 図２６Ｄは、トリガを用いてエンドエフェクタを旋回させる、図２６Ａの器具 の代替の実施の形態を示す。上記のとおり、ノブ２０４は、直接に操作され、エ ンドエフェクタを回転させる。本実施の形態において、補助トリガ２２６は、滑 動または旋回し、それによって、エンドエフェクタを旋回させる。トリガ２２６ は、（図示されているように）器具の軸の垂直軸に対して旋回してもよいし、あ るいは、バレルの軸に平行な軸または別の角度に対して、旋回してもよい。本実 施の形態によれば、器具の軸に直交しない軸を備え、トリガの動作は、従来のト リガの「旋回」動作というよりむしろ「揺れ」の動作に近い。この動作は、上記 の他の実施の形態と同様に、指先で行われる。 以下、図２７〜図３０を参照すると、手術器具全体のさらに別の実施の形態が 示される。この代替器具の設計は、エンドエフェクタ８、バレル６、ハンドル４ を具備し、それぞれについては、以下、詳細に説明する。 図２７Ａ〜図２７Ｃは、代替器具の設計によるはさみ状エンドエフェクタ８の 拡大図である。図２７Ａにおいて、はさみ状エンドエフェクタ８は、開かれ、バ レル６に対して４５°回転している。はさみのように動くエンドエフェクタ８は 、２つのエンドエフェクタ部品（刃）３１６、３１８を備え、エンドエフェクタ 部品は、各々、ピン３２０によって、バレル６に旋回自在に装着されている。エ ンドエフェクタ部品３１６、３１８は、一対で、ピン３２０に対して３６０°回 転する。エンドエフェクタ部品３１６、３１８は、完全に閉じた位置（図２７Ｃ 参照）から全開位置（図２７Ａ参照）の範囲で、他のエンドエフェクタの部品に 対して、４５°まで回転できる。図２７Ｂに示されるエンドエフェクタ部品３１ ６、３１８は互いに平行で、それぞれ、隣接する平面を有し、先端８が閉じられ ると、挟持する刃ができる。図２７Ｂは、はさみ状エンドエフェクタ８の断面図 であり、 この図において、エンドエフェクタ部品３１６、３１８は閉じられ、バレルチュ ーブ６の長手方向の軸に対して、一直線になっている。エンドエフェクタ部品３ １６、３１８は、圧縮ばね３２２（または、ねじればね（図示されていない）） によって、開く位置に傾いている。ほぼ同じ制御コード３２４、３３０（制御コ ード３２４のみ、分かりやすく図示されている）は、エンドエフェクタ部品３１ ６、３１８を閉じたり、チューブ状バレル６に対してエンドエフェクタ部品３１ ６、３１８を旋回させるために、備わっている。制御コード３２４は、バレル６ の長手方向の軸に沿って、ピン３２０を中心に独立して回転する滑車３２６を越 え、延長している。さらに、制御コード３２４は、エンドエフェクタ部品３１６ 、３１８の端または基端部３２８の後方に沿って、延長する。研磨された半径は 、コード３２４を受容するため、エンドエフェクタ部品３１６、３１８の基端部 ３２８で切削加工されている。コード３２４は、反対側のエンドエフェクタ部品 ３１８に対して距離をとり、エンドエフェクタ部品３１６の後方で同様の半径に 巻きつき、装着される。第２のコード３３０（図２８Ａ〜２８Ｄに示される）も 同様に、エンドエフェクタに配置されているが、コード３２４と反対方向に設け られている。このため、コード３３０は、バレル６の長手方向の軸に沿って、ピ ン３２０を中心に独立して回転する第２の滑車（図示されていないが、滑車３２ ６と同様である）を越えて延長し、エンドエフェクタ部品３１８の基端部の後方 に沿って、延長している。コード３３０は、エンドエフェクタ部品３１８の基端 部で切削加工され研磨された半径によって、受容される。コード３３０は、エン ドエフェクタ部品３１６と距離をとって、半径に巻きつき、適所で終端し、固定 される。 図２８Ａ〜図２８Ｄは、動作するエンドエフェクタのはさみ状先端８で用いら れる三次元の動きを示す。コード３２４、３３０は、各々、バレル６の軸（線Ａ ）に平行に延長し、２つのナット３３２、３３４のうち１つに装着されている。 ナット３３２、３３４は、キーまたはスプラインのような適当な手段によって締 結され、ナット３３２、３３４がバレルチューブ６の中で回転するのを防ぐ一方 、ナット３３２、３３４の軸は、バレル６の軸におおよそ沿って、動作している 。コード３２４、３３０は、それぞれ、ナット３３２、３３４に取り付けられて い る。このため、コード３３０は、ナット３３４に直接接続され、コード３２４は 、ナット３３４の穴を貫通し、ナット３３２に接続されている。軸３３６は、バ レルチューブ６に対して略同軸方向に延長し、端部がねじ切りされている。軸３ ３６は、エンドエフェクタ８が端から端まで回転したときのコード３２４、３３ ０の所望の全移動距離を上回る長さ３３８に沿って、標準的なねじ山（右方向に ）にねじ切りされている。軸３３６の等しい長さ３３８および３４０は、反対方 向にねじ切りされている。軸３３６を一方の方向に回転させると、ナット３３２ 、３３４は互いに近づき、軸３３６を反対方向に回転させると、ナット３３２、 ３３４は離れる。 図２８Ｂは、軸３３６を基部方向に引くことによって、ナット３３２、３３４ を引き、それによって、同時に、コード３２４、３３４も引くことを示す。エン ドエフェクタ部品３１６、３１８は閉じられているが、バレルチューブ６は回転 されていない。これは、ユーザがエンドエフェクタ８を動かしながら、バレルチ ューブ６の軸に対して一定の角度で、動いているエンドエフェクタの先端８を維 持できるので、本発明の重要な特徴である。エンドエフェクタ部品３１６、３１ ８が両方閉じられ、まっすぐな状態の場合、図２８Ｂに示すように、装置全体の 断面形状は、比較的小さな外科用腹腔鏡の口を貫通したり、狭い場所に接近する ために要求される断面形状の範囲内である。 図２８Ｃは、バレルチューブ６内部の軸３３６を回転させた結果得られる、エ ンドエフェクタ８の旋回動作（矢印Ｃ参照）を示す。軸３３６をバレルチューブ ６に対して回転させると、ナット３３２、３３４がともに回転し、コード３３０ を引きながら、コード３３０を引いたのと全く同じ量だけ、コード３２４をゆる める。この結果、バレルチューブ６の軸と同一平面上で、エンドエフェクタ８が 旋回される。エンドエフェクタ８の旋回は、エンドエフェクタ部品３１６、３１ ８が閉じられている角度とは無関係である。すなわち、エンドエフェクタ部品３ １６、３１８の旋回は、軸３３６が基部方向にどの程度引っ込んでいるかとは無 関係である。これは、外科医がエンドエフェクタ部品３１６、３１８を別々に閉 じたり、旋回させることができ、それによって、外科医が選択的に細胞組織を分 離したり、切断できるので、有効である。 図２８Ｄは、軸３３６およびバレル６の両方を同時に回転させたときに起こる エンドエフェクタ８の回転動作（矢印Ｄ参照）を示す。軸３３６およびバレル６ の両方を同じに方向に、同じ速度で回転させると、ナット３３２、３３４は、バ レル６に近づかず、エンドエフェクタ８は回転しない。最終的には、バレル６お よびエンドエフェクタ８が同時に回転する（矢印Ｄ参照）。また、エンドエフェ クタ部品３１６、３１８の閉動作は、バレル６およびエンドエフェクタ８の回転 角度とは無関係であることが分かる。さらに、この機構は、システムが方向決め を優先しないとともに、コード３２４、３３０がからまったり交差したりしない という点で、有利である。この利点は、（着脱自在のバレル６および選択された エンドエフェクタ８を含む）交換可能なエンドエフェクタにとって、重要なこと である。それは、再装着（すなわち、選択されたエフェクタ組立て部品９をバレ ルに差し込んだり、またはバレル６をハンドル４に差し込むこと）する場合、係 合構造の方向決めをしたり、位置決めをする必要は特にない。 図２９Ａを参照すると、図２７〜図２８に示される代替の設計を用いるための ハンドル４の内部構成の詳細が示されている。フィンガトリガ２を手動で引くこ とによって、エンドエフェクタは閉じられる。バレルチューブ６は、エンドエフ ェクタ組立て部品と一体の部品で、ハンドル４の中の受容穴に挿入され、動きを 制限される。バレルチューブ６の基端部は分岐しているか、またはスプラインの ような適当な接続機能に取り付けられ、それによって、正方向にねじれて駆動チ ューブ６４と係合する。駆動チューブ６４は、バレルチューブ６がその長手方向 軸に対する正回転駆動に備える。軸３３６の基端部３４２を応用して（すなわち 、矩形化したり、スプラインを刻んだりして）、歯車３４４に係合させる。しか し、基端部３４２は、チューブ６４を介して滑動し、それによって、軸３３６は 、駆動チューブ６４およびバレル６とは独立して、正回転駆動する。軸３３６は 、バレル６に対して末端方向に傾斜している。軸３３６は、カラー３４５を介し て延長し、カラー３４５に正接続している。それによって、カラー３４５を基部 方向に引くと、軸３３６も基部方向に移動する。カラー３４５は、ばね３４６に よって末端方向に傾き、フォーク組立て部品（図示されていない）によって、ト リガ２に接続されている。このフォーク組立て部品は、軸３３６およびスプライ ン３ ４２を自由に回転させる一方、軸３３６を引っ張ることができる。トリガ２を引 くと、エンドエフェクタ部品３１６、３１８（図２７Ａ参照）が閉じられ、この 閉じた量は、トリガ２の移動量に正比例する。 図２９Ｂは、エンドエフェクタの回転を示す図５Ｅと同様である。歯車８４は 、分離軸８２上でピニオン７５とかみ合い、そのフレキシブル駆動装置８０およ び歯車モータ７４を介して、駆動される。このように、歯車モータ７４は、エン ドエフェクタのチューブ状バレル６を直接回転させる。 図２９Ａを参照すると、旋回動作が示されている。歯車３４４は、軸３５２上 のピニオン３５３とかみ合い、歯車箱およびモータ１００を介して、駆動される 。２つの別個のモータおよび歯車組立て部品によって、エンドエフェクタ８を別 々の軸で動作させることができる。２つのモータおよび歯車組立て部品は、ハン ドルの中に並設されている。モータ７４、１００（図２９Ｂ参照）は、ユーザの 親指が楽に届くようにハンドル４に取り付けられた多位置ジョイスティック型制 御スイッチまたは押しボタン式制御スイッチ１２によって、制御される。モータ ７４、１００の電力は、一体型、充電式、または着脱可能な（図２９Ａに示され る）バッテリ７８によって、供給される。エンドエフェクタの位置は、マイクロ プロセッサに基づく（図２９Ａにも示される）制御エレクトロニクス７６によっ て制御され、制御エレクトロニクス７６の機能および動作は、図７〜図１７に基 づいて、上記されているとおりである。図３０Ａ〜図３０Ｂを参照すると、バレ ル６をハンドル４にに取り付けたり取り外したりする機構は、代替器具の設計の ために、示されている。特に、図３０Ａにおいて、軸３３６は、ハンドル４に滑 動自在に取り付けられている。カラー３６２は、動作自在かつ滑動自在な、ばね ３６６と、カラーの穴に保持された一組の戻り止めボール３６４と、トリガピン （図示されていない）とを備える。軸３３６およびバレル６は、軸３３６（軸３ ３６の詳細を示し、軸３３６のスプライン部または矩形部を含む図３０Ｂ参照） の基端部に隣接する戻り止めリング３５６に取り外し可能にはめ込まれているボ ール３６４によって、ハンドル４の中で保持されている。それによって、軸３３ ６が、軸方向にカラー３６２に固定される一方、軸３３６が回転される。図３０ Ａを参照すると、トリガ２を基部方向に移動させると、カラー３６２および軸３ ３６が引っ込み、それによって、エンドエフェクタの先端８が開閉される。 さらに、図３０Ａを参照すると、ボタン３１４を基部方向に滑動させると、ボ タン３１４に取り付けられた回し金が滑動され、一組の戻り止め３４１が、ボー ル３６４が半径方向の外側に移動する位置に滑動し、戻り止めリング３５６が固 定カラー３６２から外れると、バレル６および軸３３６は、ハンドル４から取り 外される。このように、（バレル６および選択されたエンドエフェクタを含む） 多数の先端組立て部品は、１つのハンドル４とともに用いられてもよく、これら の部品は、安全かつ動作可能に、ハンドル４に固定されている。 図３１Ａ〜図３１Ｃおよび図３２Ａ、図３２Ｂは、図２７Ａ〜図２７Ｃに示さ れるはさみ状エンドエフェクタの先端８の代替の実施の形態を示す。図３１Ａは 、図２７Ａに示されるエンドエフェクタと同様のエンドエフェクタを示す。ここ で、２つのエンドエフェクタ部品３８０、３８２は、図２７Ａと同様の方法で、 一対のコードによって、動作されたりまたは閉じられたりする。２つの設計の大 きな違いは、図３１Ａに示すように、ばね３２２に依存してエンドエフェクタ部 品３８０、３８２を離す、すなわち、開く代わりに、もう一対のコード３８４、 ３８６（コード３８４しか図示されていない）を用いて、エンドエフェクタ部品 ３８０、３８２を開き、エンドエフェクタ部品３８０、３８２は、レバー３８１ 、３８３を有する点である。コード３８４は、バレルチューブ６の下方の軸方向 に延長して滑車３２６に巻きつき、さらに、エンドエフェクタ部品３８２のレバ ーの後方に沿って延長し、エンドエフェクタ部品３８０のレバーに接続される。 コード３８４を引くと、レバーもいっしょに引かれ、エンドエフェクタ部品３８ ０、３８２が開かれる。コード３８４、３８６（コード３８６は図示されていな い）によって、エンドエフェクタ部品３８０、３８２が正方向に開かれ、それに よって、ばねだけを用いた場合より大きな力で開くことができるので、有利であ る。 図３２Ａ〜図３２Ｃは、図２７Ａ〜図２７Ｃに示されるはさみ状設計と同様の 利点を提供するはさみ状先端の代替の実施の形態を示す（ただし、ほんの数箇所 にすぎない）。図３２Ａは、互いに挟むように研磨された２つのエンドエフェク タ部品３８８、３９０を示す。エンドエフェクタ部品３８８、３９０は、エンド エフェクタ部品３８８、３９０を接続する一体ばね３９２によって、開いた位置 に傾いている。エンドエフェクタ部品３８８、３９０は、各々、ピン３９４が貫 通する湾曲した溝３９３を有する。エンドエフェクタ部品またはジョー３８８、 ３９０は、滑車３９６および基部方向に突起してばね３９２の湾曲部に入る「末 端部」３９７によって、配置される。滑車３９６はおよび「末端部」３９７はと もに、チューブ状バレル６の端部に固定されたピン３９４に対して回転する。こ の回転によって、エンドエフェクタ組立て部品が、ピン３９４に対して旋回する 。コード３９８は、一対のエンドエフェクタ部品３８８、３９０の一方の側にあ る滑車３９６に巻きつき、他方側のエンドエフェクタ部品３８８に装着する。同 様に、もう１本のコード３９９は、反対方向に伸び、他の滑車（図３２Ｂの滑車 ３９６）に巻きつき、反対側のエンドエフェクタ部品３９０に装着する。図２７ で示すように、一方のコードを引きながら、他方のコードをゆるめると、エンド エフェクタ部品３８８、３９０は、引っ張った方向に回転する。図３２Ｃは、９ ０°回転されたエンドエフェクタ部品３８８、３９０を示す（コード３９９は離 れたコードで、隠されていて、ここでは、エンドエフェクタ部品３８８に装着さ れている）。コード３９８、３９９の両方を同時に引くと、エンドエフェクタ部 品３８８、３９０は閉じられ、切断したり、挟んだりする動作が行われる。この 設計の利点は、エンドエフェクタ部品３８８、３９０を開かせるばね３９２が、 エンドエフェクタ部品３８８、３９０と一体の部品であり、このため、エンドエ フェクタの本実施の形態において、（コード３９８、３９９を除いて）動作する 部品が２つしかないことである。 本発明のハンドルおよび本発明による動作機構の実施の形態の別の変形は、振 動のような自動的に作動された機能を供給するのと同様に、エンドエフェクタの 先端８を自動的に開閉する第３のサーボモータを備える。本実施の形態によれば 、エンドエフェクタ８（図２Ａ〜図２Ｃ参照）の２つのラック３２、３４は、そ れぞれ、（図２８Ａ〜図２８Ｃに示される）２つのナット３３２、３３４で取り 付けられる。追加されたサーボモータが、ねじ切りされた軸３３６を回転させる と、エンドエフェクタ部品は開閉される。旋回するための既存のモータが、軸３ ３６全体を滑動させ、両方のラックをともに移動させると、エンドエフェクタが 旋回される。モータは、各々、上記のマイクロプロセッサ１２０によって、制御 され る。 図３０Ａを参照すると、第３のモータ、歯車箱および歯車機構は、略円筒状の 外面がねじ切りされて補助ねじ歯車（図示されていない）とかみ合うカラー３６ ２と係合する。歯車は、追加されたモータの部品および歯車箱駆動装置の部品に 動作可能に接続されたピニオンによって、駆動される。歯車を一方向に駆動させ ると、カラー３６２および軸３３６が引っ込み、エンドエフェクタの先端８が閉 じられる。歯車を反対方向に駆動させると、カラー３６２が末端方向に移動し、 軸３３６を押し、エンドエフェクタ部品が開く。 可変位置スイッチは、モータの連続制御に備える。トリガ２は、図２９Ａとほ ぼ同じであるが、本実施の形態によれば、トリガ２は、末端方向に傾斜した比例 スイッチである。ある位置、すなわち、全解除位置または全開位置は、マイクロ プロセッサに送信された制御信号に応じて、エンドエフェクタの先端８が全開し 、全開したまま保持されるまで、モータを動かす。別の位置、すなわち、完全に 閉じた位置、トリガの基部位置は、信号をマイクロプロセッサに供給し、エンド エフェクタ８が閉じられ、閉じられたまま保持されるように、モータ動作させる 。中間位置は、トリガの位置をマッピングし、エンドエフェクタの位置に合わせ る。さらに、トリガが垂直移動できるようにして、「ロックアウト」特性を供給 し、エンドエフェクタ８がどの位置にも移動できないようにしてもよい。 本発明の器具の動作の選択およびパラメータは、上記の電気モータおよび制御 装置を組み込むことによって、増加する。追加されたモータおよびそのモータに よって付与された、エンドエフェクタの先端の振動または発振のような追加機能 の制御は、マイクロプロセッサ１２０を用いることによって、簡単に行われる。 これは、特に、エンドエフェクタの電気制御された往復運動、エンドエフェクタ の先端の振動、その他の複雑な動作、または調整された作動を含む動作が要求さ れる場合に当てはまる。さらに、一方向以上または一次元以上のカフィードバッ ク制御は、所望の属性でもよい。例えば、ユーザが制御ボタンまたはトリガを強 く押すほど、エンドエフェクタの先端は強い力で開閉される。同様に、ユーザが スイッチを強く押すほど、エンドエフェクタは迅速に開閉される。マイクロプロ セッサの柔軟性および専用制御機能により、マイクロプロセッサは、このような 適用のためのサーボモータの制御を行うことに、特に、適している。ここに開示 された実施の形態のいずれかにおいて、マイクロプロセッサ１２０は、速度、モ ータの温度およびバッテリの充電状態をモニタして調整するのと同様に、駆動モ ータを介して、電圧および電流をモニタするために、用いられてもよい。 本発明の器具は、内視鏡、特に、腹腔鏡に用いるために設計されている。しか しながら、本発明の適用は、他に多数ある。例えば、本発明の交換可能な刃およ び連動装置は、針、ホルダ、ステープラ、レーザ、粉瘤摘出器具、または内視鏡 のような手術器具に内蔵されていてもよい。電気焼灼の特徴は、本発明の好適な 実施の形態に追加されている。さらに、チップカメラは、特に、ｓｔｉｎｔｓお よびｓｔｉｎｔグラフトの組み合わせを配置するために、エンドエフェクタの刃 先に追加できる。 本発明の特定の実施の形態が説明され、開示されているが、形状および細部に ついての種々の変更が、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、行われ ることは、当業者に理解される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 スティゲルボート，ジョン エム. アメリカ合衆国 94965 カリフォルニア 州，ソーサリト，ギラード アベニュー 89 (72)発明者 シーナ，ブルース エム. アメリカ合衆国 94025 カリフォルニア 州，メンロ パーク，ポープ ストリート 414

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内視鏡に用いられる手術器具において： 基端部および末端部を有するチューブ状部材と、 前記末端部に旋回自在に取り付けられた２つの部品から成るエンドエフェクタ と、 前記基端部に解除自在かつ回転自在に取り付けられたハンドルと、 前記ハンドルを前記チューブ状部材に対して移動させずに、前記エンドエフェ クタの両方の部品を同時に旋回させるとともに、前記エンドエフェクタの一方の 部品を他方の部品に対して移動させる手段とを備え、 前記手段は、前記ハンドルと関連する作動手段によって作動されて旋回や移動 を行い、前記エンドエフェクタと前記作動手段を動作可能に連結する複数の延長 制御部材を備えることを特徴とする内視鏡用器具。 ２．請求項１記載の手術器具において： 前記旋回移動手段は、さらに、 前記複数の延長制御部材の第１の制御部材上に設けられた第１のラックと、 前記複数の延長制御部材の第２の制御部材上に設けられた第２のラックと、 前記エンドエフェクタの部品の一方と関連し、前記第１のラックに噛合可能な 第１の歯車と、 前記エンドエフェクタの部品の他方と関連し、前記第２のラックに噛合可能な 第２の歯車とを備えることを特徴とする内視鏡用器具。 ３．請求項２記載の手術器具において： 前記第１および第２の制御部材を同時に末端方向に移動させることによって、 前記エンドエフェクタの２つの部品を同時に旋回させ、前記第１および第２の延 長制御部材を互いに向かって移動させることによって、部品を閉じることを特徴 とする内視鏡用器具。 ４．請求項１記載の手術器具において： 前記チューブ状部材は、第１の部分と、第２の部分とを備え、前記エンドエフ ェクタは、第２の部分の末端部に旋回自在に取り付けられ、２つの部分は、第１ および第２の部分の取り付けおよび取り外しを行う連結手段を有し、 前記複数の延長延長制御部材は、各々、第１のセクションと、第２のセクショ ンとを備え、前記エンドエフェクタは、複数の第２のセクションのそれぞれの末 端部に動作可能に連結され、複数のセクションの対は、各々、それぞれの第２の セクションに対する複数の第１のセクションの各々の取り付けおよび取り外しを 行う噛合手段を有し、それによって、前記連結手段および複数の噛合手段は、エ ンドエフェクタを具備する組立て部品を手術器具の他の残りの部分から取り外し たり、取り替えることができることを特徴とする内視鏡用器具。 ５．請求項４記載の手術器具において： 前記複数の延長制御部材は互いに同心状であり、チューブ状部材に対して同心 状であるとともにチューブ状部材の内部に設けられ、 前記連結手段は、チューブ状部材の第１の部分を第２の部分に対して回転させ るとき、係止自在な戻り止め取付け部品を備え、 前記複数の噛合手段は、各々、前記延長制御部材の複数の第１のセクションを それぞれに第２のセクションに対して回転させるとき、係止自在な戻り止め取付 部品を備えることができることを特徴とする内視鏡用器具。 ６．請求項４記載の手術器具において： 第１の部分を第２の部分に対して所定の方向に回転させることによって、前記 チューブ状部材の第１の部分と第２の部分とが連結され、 第１のセクションをそれぞれ第２のセクションに対して所定の方向に回転させ ることによって、前記延長制御部材の複数の第１のセクションと第２のセクショ ンとをそれぞれ噛合することを特徴とする内視鏡用器具。 ７．請求項６記載の手術器具において： 前記チューブ状部材の第１の部分は、前記延長制御部材の複数の第１のセクシ ョンのそれぞれから独立して回転でき、 前記延長制御部材の複数の第２のセクションは、各々、チューブ状部材の第２ の部分とともに回転してしまい、それによって、前記チューブ状部材の第１の部 分と第２の部分とを連結させるために第１の部分が回転され、第１の部分が回転 し続け、これによって、前記複数の延長制御部材の第２のセクションの各々が回 転すると、第２のセクションが第１のセクションにそれぞれ噛合することを特徴 とする内視鏡用器具。 ８．請求項７記載の手術器具において： 前記エンドエフェクタ取り外し手段は、さらに、 チューブ状部材の第１の部分を回転させ、前記ハンドルと関連する回転手段と 、 各延長制御チューブの複数の第１のセクションの回転を抑制し、前記ハンドル と関連する抑制手段とを備えることを特徴とする内視鏡用器具。 ９．請求項６記載の手術器具において： 前記チューブ状部材の第１の部分および前記延長制御部材の複数の第１のセク ションのうち１つの第１のセクションは、回転自在に取り付けられ、前記延長制 御部材の残りの第１のセクションから独立して回転でき、 前記延長制御部材の複数の第２のセクションは、各々、前記チューブ状部材の 第２の部分とともに回転してしまい、それによって、チューブ状部材の第１部分 と第２の部分とを結合させるとともに前記第１の延長制御部材の第１のセクショ ンを連結するために、第１の部分および第１のセクションは回転され、第１の部 分が回転し続けると、それによって、残りの複数の延長制御部材の第２のセクシ ョンが回転され、それによって、残りの第２のセクションは、それぞれの第１の セクションに噛合できることを特徴とする内視鏡用器具。 １０．請求項９記載の手術器具において： 前記エンドエフェクタ取り外し手段は、さらに、 チューブ状部材の第１の部分および前記複数の第１のセクションの１つの第１ のセクションを回転させ、前記ハンドルと関連する回転手段と、 各延長制御チューブの残りの複数の第１のセクションの回転を抑制し、前記ハ ンドルと関連する抑制手段とを備えることを特徴とする内視鏡用器具。 １１．請求項５記載の手術器具において： すべての戻り止め取付部品は、各々、バイヨネット接合であることを特徴とす る内視鏡用器具。 １２．請求項１１記載の手術器具において： 前記バイヨネット接合部の溝は、接続を簡単にするとともに接続のゆるみを最 小限にするために、テーパを付けられていることを特徴とする内視鏡用器具。 １３．請求項１１記載の手術器具において： 前記バイヨネット接合部は、ばね部品によって傾斜され、それによって、連結 および噛合のバックラッシを最小限にすることを特徴とする内視鏡用器具。 １４．請求項５記載の手術器具において： すべての戻り止め取付け部品は、各々、標準的な螺旋ねじのねじ山であること を特徴とする内視鏡用器具。 １５．請求項１記載の手術器具において： 前記エンドエフェクタの２つの部品は、各々、解剖器具を形成するため、のこ 歯状であることを特徴とする内視鏡用器具。 １６．請求項１記載の手術器具において： 前記エンドエフェクタは、鉗子であることを特徴とする内視鏡用器具。 １７．請求項１記載の手術器具において： 前記複数の延長制御部材は、第１の延長制御部材と、第２の延長制御部材とを 備え、前記第１および第２の延長制御部材は、各々、基端部にねじ切り部を有し 、 前記作動手段は、前記ハンドル内部に回転自在に取り付けられた第１のねじを 備え、前記第１のねじは、第１の延長制御部材のねじ切り部を受容し、 前記作動手段は、さらに、前記第１のねじとともに回転するために第１のねじ に動作可能に連結され、前記ハンドルに備わっているオペレータの動きによって 軸方向に移動可能であり、それによって、前記２つの延長制御チューブとエンド エフェクタの部品との間を相対的に移動する第２のねじとを備えることを特徴と する内視鏡用器具。 １８．請求項２記載の手術器具において： 前記作動手段は、さらに、前記ハンドルと関連する制御手段を備え、 前記制御手段は、 エンドエフェクタの部品の相対的な移動を制御するトリガと、 エンドエフェクタの両方の部品の回転および同時旋回を制御するタッチ受感型 スイッチオペレータとを備えることを特徴とする内視鏡用器具。 １９．請求項１８記載の手術器具において： エンドエフェクタの部品の回転および同時旋回は、モータ駆動されることを特 徴とする内視鏡用器具。 ２０．請求項１８記載の手術器具において： 前記制御手段は、マイクロプロセッサを含むことを特徴とする内視鏡用器具。 ２１．請求項２０記載の手術器具において： 前記マイクロプロセッサは、前記マイクロプロセッサに接続され、前記マイク ロプロセッサによって制御される駆動モータを含む電気回路の一部であることを 特徴とする内視鏡用器具。 ２２．請求項２１記載の手術器具において： 前記エンドエフェクタを回転、旋回、動作させる手段は、バッテリの形で蓄電 された電気エネルギを用いることを特徴とする内視鏡用器具。 ２３．請求項１７記載の手術器具において： 前記作動手段は、手動で作動されることを特徴とする内視鏡用器具。 ２４．請求項１記載の手術器具において： さらに、導電路を前記ハンドルおよび前記チューブ状部材を介して、前記エン ドエフェクタに供給するための電気焼灼コードを備えることを特徴とする内視鏡 用器具。 ２５．請求項１記載の手術器具において： 前記作動手段は、さらに、前記チューブ状部材を前記複数の延長制御部材に対 して移動することによって、前記エンドエフェクタの両方の部品を旋回させる手 段を備えることを特徴とする内視鏡用器具。 ２６．請求項２５記載の手術器具において： 前記チューブ状部材を前記複数の延長制御部材に対して移動させる手段は、器 具を保持している手の人差し指によって回転できるように設けられた回転自在な ローラを備えることを特徴とする内視鏡用器具。 ２７．請求項２６記載の手術器具において： 前記回転自在なローラは、前記チューブ状部材の軸および器具の平面に対して 約９０°の角度で設けられていることを特徴とする内視鏡用器具。 ２８．請求項２６記載の手術器具において： 前記チューブ状部材を前記複数の延長制御部材に対して移動させる手段は、 前記チューブ状部材に取り付けられた円筒ラックと、 前記円筒ラックに係合された歯車とを備え、 前記歯車の動きによって、前記チューブ状部材は前記複数の延長制御部材に対 して移動することを特徴とする内視鏡用器具。 ２９．請求項２６記載の手術器具において： 前記作動手段は、さらに、前記ハンドルに取り付けられたレバーを備え、 前記レバーを用いて、前記エンドエフェクタの部品の一方を他方の部品に対し て移動させることを特徴とする内視鏡用器具。 ３０．請求項２９記載の手術器具において： さらに、前記ハンドルに取り付けられた回転自在なノブを備え、 前記回転自在なノブを用いて、前記チューブ状部材および前記エンドエフェク タを前記ハンドルに対して回転させることを特徴とする内視鏡用器具。 ３１．請求項２５記載の手術器具において： 前記チューブ状部材を前記複数の延長制御部材に対して移動させる手段は、器 具を保持しながら人差し指で旋回できるように設けられたループ型トリガを備え ることを特徴とする内視鏡用器具。 ３２．請求項３１記載の手術器具において： 前記トリガの旋回は、前記チューブ状部材の軸に対して垂直であることを特徴 とする内視鏡用器具。 ３３．請求項３１記載の手術器具において： 前記トリガの旋回は、前記チューブ状部材の軸に対して平行であることを特徴 とする内視鏡用器具。 ３４．請求項３１記載の手術器具において： 前記作動手段は、さらに、前記ハンドルに取り付けられたレバーを備え、 前記レバーを用いて、前記エンドエフェクタの部品の一方を他方の部品に対し て移動させることを特徴とする内視鏡用器具。 ３５．請求項３４記載の手術器具において： さらに、前記ハンドルに取り付けられた回転自在なノブを備え、 前記回転自在なノブを用いて、前記チューブ状部材および前記エンドエフェク タを前記ハンドルに対して回転させることを特徴とする内視鏡用器具。 ３６．請求項１記載の手術器具において： 前記旋回手段は、さらに、 前記チューブ状部材の基端部付近で、前記チューブ状部材の周りに設けられ、 前記チューブ状部材に固着された中空ねじと、 前記中空ねじの周りに設けられた回転自在な旋回ノブとを備え、 前記旋回ノブは、前記中空ねじのねじ山に噛合可能な雌ねじを有し、それによ って、前記旋回ノブの手動回転によって、前記チューブ状部材が、前記複数の延 長制御部材に対して長手方向に移動することによって、前記エンドエフェクタが 旋回することを特徴とする内視鏡用器具。 ３７．請求項３６記載の手術器具において： 前記エンドエフェクタの部品の一方を他方の部品に対して移動させる手段は、 さらに、前記ハンドルと関連するとともに前記延長制御部材の一方に装着された レバーを備え、前記レバーの手動操作によって、装着された延長制御部材が、前 記複数の延長制御部材の他方に対して長手方向に移動し、それによって、前記エ ンドエフェクタの一方の部品が他方の部品に対して移動することを特徴とする内 視鏡用器具。 ３８．請求項３７記載の手術器具において： 前記チューブ状部材の周りに設けられるとともに前記チューブ状部材の周りで 回転自在な回転ノブを備え、 前記回転ノブが、前記チューブ状部材および前記複数の延長制御部材に装着さ れることによって、前記チューブ状部材は、前記回転ノブとともに回転するにも 関らず、前記チューブ状部材および前記制御チューブの１つが長手方向に移動す ることができ、それによって、前記回転ノブの手動回転によって、前記エンドエ フェクタは、前記チューブ状部材の長手方向の軸に対して回転できることを特徴 とする内視鏡用器具。 ３９．請求項３８記載の手術器具において： 前記チューブ状部材は、第１の部分と、第２の部分とを備え、前記エンドエフ ェクタは、前記第２の部分の末端部に旋回自在に取り付けられ、前記２つの部分 は、前記第１および第２の部分の取付けおよび取り外しを行う連結手段を有し、 前記複数の延長延長制御部材は、各々、第１のセクションと、第２のセクショ ンとを備え、前記エンドエフェクタは、複数の第２のセクションのそれぞれの末 端部に動作可能に連結され、複数のセクションの対は、各々、それぞれの第２の セクションに対する複数の第１のセクションの各々の取り付けおよび取り外しを 行う噛合手段を有し、それによって、前記連結手段および複数の噛合手段は、エ ンドエフェクタを具備する組立て部品を手術器具の他の残りの部分から取り外し たり、取り替えることができることを特徴とする内視鏡用器具。 ４０．請求項３９記載の手術器具において： 前記作動手段は、さらに、 前記ハンドルに取り付けられ、前記エンドエフェクタの部品の一方を他方の部 品に対して移動させるように用いられるレバーと、 前記ハンドルに取り付けられ、器具を保持しながら人差し指で回転できるよう に設けられ、前記エンドエフェクタの両方の部品を同時に旋回するために用いら れるフィンガホイールと、 前記ハンドルに取り付けられ、前記チューブ状部材および前記エンドエフェク タを前記ハンドルに対して回転させるために用いられる回転ノブとを備えること を特徴とする内視鏡用器具。 ４１．内視鏡に用いられる手術器具において： チューブ状部材と、 前記チューブ状部材の前記末端部に旋回自在に取り付けられ、各々が基端部に 歯車を有する２つの部品から成るエンドエフェクタと、 前記チューブ状部材の前記基端部に回転自在に取り付けられたハンドルと、 一方が他方の内部に滑動自在に設けられ、両方の末端部に歯車の１つと噛合可 能なラックを有する一対の延長制御部材と、 前記チューブ状部材を前記一対の延長制御部材に対して軸方向に移動させ、前 記エンドエフェクタの両方の部品を同時に旋回させる手段と、 前記延長制御部材の一方を他方の延長制御部材に対して軸方向に移動させ、前 記エンドエフェクタを相対的に移動させる手段とを備えることを特徴とする内視 鏡用器具。 ４２．請求項４１記載の手術器具において： 前記ハンドルと関連する前記制御手段は、 前記ハンドルに取り付けられ、前記エンドエフェクタの一方の部品を他方の部 品に対して移動させるために用いられるレバーと、 前記ハンドルに取り付けられ、器具を保持しながら人差し指で回転できるよう に設けられ、前記エンドエフェクタの両方の部品を同時に旋回するために用いら れるフィンガホイールと、 前記ハンドルに取り付けられ、前記チューブ状部材および前記エンドエフェク タを前記ハンドルに対して回転させるために用いられる回転ノブとを備えること を特徴とする内視鏡用器具。 ４３．内視鏡に用いられ、基端部および末端部を有するチューブ状部材と、前 記末端部に旋回自在に取り付けられた２つの部品から成るエンドエフェクタと、 前記基端部に取り付けられたハンドルと、前記エンドエフェクタの両方の部品を 同時に旋回させるとともに前記エンドエフェクタの一方の部品を他方の部品に対 して移動させる手段と、前記ハンドルと関連する作動手段によって作動されて旋 回や移動を行い、前記エンドエフェクタと前記作動手段を動作可能に連結する複 数の延長制御部材を備える手段と、エンドエフェクタ取り外し手段とを備える手 術器具において： 前記チューブ状部材は、第１の部分と、第２の部分とを備え、前記エンドエフ ェクタは、第２の部分の末端部に旋回自在に取り付けられ、２つの部分は、第１ および第２の部分の取り付けおよび取り外しを行う連結手段を有し、 前記複数の延長延長制御部材は、各々、第１のセクションと、第２のセクショ ンとを備え、前記エンドエフェクタは、複数の第２のセクションのそれぞれの末 端部に動作可能に連結され、複数のセクションの対は、各々、それぞれの第２の セクションに対する複数の第１のセクションの各々の取り付けおよび取り外しを 行う噛合手段を有し、それによって、前記連結手段および複数の噛合手段は、エ ンドエフェクタを具備する組立て部品を手術器具の他の残りの部分から取り外し たり、取り替えることができることを特徴とする内視鏡用器具。 ４４．請求項４３記載の手術器具において： 前記複数の延長制御部材は互いに同心状であり、チューブ状部材に対して同心 状であるとともにチューブ状部材の内部に設けられ、 前記連結手段は、チューブ状部材の第１の部分を第２の部分に対して回転させ るとき、係止自在な戻り止め取付け部品を備え、 前記複数の噛合手段は、各々、前記延長制御部材の複数の第１のセクションを それぞれに第２のセクションに対して回転させるとき、係止自在な戻り止め取付 部品を備えることができることを特徴とする内視鏡用器具。 ４５．請求項４４記載の手術器具において： 第１の部分を第２の部分に対して所定の方向に回転させることによって、前記 チューブ状部材の第１の部分と第２の部分とが連結され、 第１のセクションをそれぞれ第２のセクションに対して所定の方向に回転させ ることによって、前記延長制御部材の複数の第１のセクションと第２のセクショ ンとをそれぞれ噛合することを特徴とする内視鏡用器具。 ４６．請求項４５記載の手術器具において： 前記チューブ状部材の第１の部分は、前記延長制御部材の複数の第１のセクシ ョンのそれぞれから独立して回転でき、 前記延長制御部材の複数の第２のセクションは、各々、チューブ状部材の第２ の部分とともに回転してしまい、それによって、前記チューブ状部材の第１の部 分と第２の部分とを連結させるために第１の部分が回転され、第１の部分が回転 し続け、これによって、前記複数の延長制御部材の第２のセクションの各々が回 転すると、第２のセクションが第１のセクションにそれぞれ噛合することを特徴 とする内視鏡用器具。 ４７．請求項４６記載の手術器具において： さらに、チューブ状部材の第１の部分を回転させ、前記ハンドルと関連する回 転手段と、 各延長制御チューブの複数の第１のセクションの回転を抑制し、前記ハンドル と関連する抑制手段とを備えることを特徴とする内視鏡用器具。 ４８．請求項４４記載の手術器具において： すべての戻り止め取付部品は、各々、バイヨネット接合型であることを特徴と する内視鏡用器具。 ４９．請求項４８記載の手術器具において： 前記バイヨネット接合部の溝は、接続を簡単にするとともに接続のゆるみを最 小限にするために、テーパを付けられていることを特徴とする内視鏡用器具。 ５０．請求項４８記載の手術器具において： 前記バイヨネット接合部は、ばね部品によって傾斜され、それによって、連結 および噛合のバックラッシを最小限にすることを特徴とする内視鏡用器具。 ５１．請求項４４記載の手術器具において： すべての戻り止め取付け部品は、各々、標準的な螺旋ねじのねじ山であること を特徴とする内視鏡用器具。 ５２．内視鏡に用いられる手術器具において： 基端部および末端部を有するチューブ状部材と、 前記末端部に旋回自在に取り付けられた２つの部品から成るエンドエフェクタ と、 前記基端部に解除自在かつ回転自在に取り付けられたハンドルと、 前記ハンドルを前記チューブ状部材に対して移動させずに、前記エンドエフェ クタの両方の部品を同時に旋回させるとともに、前記エンドエフェクタの一方の 部品を他方の部品に対して移動させる手段とを備え、 前記手段は、前記ハンドルと関連する作動手段によって作動されて旋回や移動 を行い、前記エンドエフェクタと前記作動手段を動作可能に連結する少なくとも １つの延長制御部材を備えることを特徴とする内視鏡用器具。 ５３．請求項５２記載の手術器具において： 前記少なくとも１つの延長制御部材は、 引張／圧縮部材と、 前記チューブ状部材内に滑動自在に受容され、各々が、前記ハンドルに動作可 能に連結された第１の端部および前記引張／圧縮部材に動作可能に連結された第 ２の端部を有する一対の軸とを備えることを特徴とする内視鏡用器具。 ５４．請求項５２記載の手術器具において： 前記少なくとも１つの延長制御部材は、フレキシブルであることを特徴とする 内視鏡用器具。 ５５．請求項５３記載の手術器具において： 前記引張／圧縮部材は、シーズおよび前記シーズ内に滑動自在に受容された心 線であることを特徴とする内視鏡用器具。 ５６．請求項５５記載の手術器具において： 前記シーズは、内腔を有する略円筒体であることを特徴とする内視鏡用器具。 ５７．請求項５６記載の手術器具において： 前記円筒体は、コイルワイヤによって形成されていることを特徴とする内視鏡 用器具。 ５８．請求項５６記載の手術器具において： 前記円筒体は、超弾性金属および合金から構成されるグループから形成される ことを特徴とする内視鏡用器具。 ５９．請求項５８記載の手術器具において： 前記円筒体は、ニッケルおよびチタンを含有する超弾性金属材から形成される ことを特徴とする内視鏡用器具。 ６０．請求項５５記載の手術器具において： 前記心線は引張部材であり、前記引張部材は、ワイヤの長さによっておおよそ 形成されることを特徴とする内視鏡用器具。 ６１．請求項５３記載の手術器具において： 前記作動手段は、さらに、 前記ハンドルに取り付けられ、前記エンドエフェクタの部品の一方を他方の部 品に対して移動させるように用いられるレバーと、 前記ハンドルに取り付けられ、器具を保持しながら人差し指で回転できるよう に設けられ、前記エンドエフェクタの両方の部品を同時に旋回するために用いら れるフィンガホイールと、 前記ハンドルに取り付けられ、前記チューブ状部材および前記エンドエフェク タを前記ハンドルに対して回転させるために用いられる回転ノブとを備えること を特徴とする内視鏡用器具。 ６２．請求項５２記載の手術器具において： 前記エンドエフェクタの各部品は、基部方向に延長し、前記延長制御部材の末 端部に隣接して設けられているコネクタを受容するための開口を有するレバーを 形成することを特徴とする内視鏡用器具。 ６３．請求項５２または６２記載の手術器具において： 前記少なくとも１つの延長制御部材は、各々が、前記チューブ状部材内部に滑 動自在に取り付けられ、回転が抑制され、末端部に隣接して取り付けられたコネ クタを有する第１および第２の延長制御部材を備え、 前記エンドエフェクタ部品は、各々、その末端部にコネクタの１つを受容する ための開口を有することを特徴とする内視鏡用器具。 ６４．請求項６３記載の手術器具において： 前記第１および第２の延長制御部材は、各々、基端部にねじ切り部を有し、 前記作動手段は、２つの延長ねじを備え、前記延長ねじは、各々、前記ねじ切 り部の１つを受容することを特徴とする内視鏡用器具。 ６５．請求項６３記載の手術器具において： 前記ねじの１つは、前記ハンドル内に回転自在に取り付けられ、 前記第２のねじは、前記第１のねじとともに回転するために第１のねじに動作 可能に連結され、前記ハンドルに備わっているオペレータの動きによって軸方向 に移動可能であり、それによって、軸と前記エンドエフェクタの部品との間を相 対的に移動することを特徴とする内視鏡用器具。 ６６．請求項６２記載の手術器具において： 前記作動手段は、さらに、 前記ハンドルに取り付けられ、前記エンドエフェクタの部品の一方を他方の部 品に対して移動させるように用いられるレバーと、 前記ハンドルに取り付けられ、器具を保持しながら人差し指で回転できるよう に設けられ、前記エンドエフェクタの両方の部品を同時に旋回するために用いら れるフィンガホイールと、 前記ハンドルに取り付けられ、前記チューブ状部材および前記エンドエフェク タを前記ハンドルに対して回転させるために用いられる回転ノブとを備えること を特徴とする内視鏡用器具。 ６７．請求項５２記載の手術器具において： 前記少なくとも１つの延長制御部材は、１つの軸を備え、前記軸は、一方の方 向にねじ切りされた部分および別の方向にねじ切りされた隣接部分を備える第１ の端部を有し、さらに、前記軸は、前記作動手段に着脱自在かつ動作可能に連結 された第２の端部を有し、 前記少なくとも１つの延長制御部材は、前記エンドエフェクタに装着された第 １の端部と、前記ねじ切り部の１つに受容されたナットに装着された第２の端部 とを有する第１の制御ケーブルを備え、 前記少なくとも１つの延長制御部材は、さらに、前記エンドエフェクタに装着 された第１の端部と、他方のねじ切り部に受容された第２のナットに装着された 第２の端部とを有する第２の制御ケーブルを備えることを特徴とする内視鏡用器 具。 ６８．請求項６７記載の手術器具において： 前記軸の前記第２の端部は、前記ハンドルおよび前記作動手段の一部に滑動自 在に受容された係止カラーに連結されるための挿入部を有することを特徴とする 内視鏡用器具。 ６９．請求項５２記載の手術器具において： 前記エンドエフェクタを回転させ、旋回させ、閉じる手段は、共働して動作する 弾性率の高い引張コードの２つの長さを含むことを特徴とする内視鏡用器具。 ７０．請求項６７記載の手術器具において： 前記軸のねじ切り部の長さは、前記引張部材の移動距離を上回ることを特徴と する内視鏡用器具。 ７１．請求項６９記載の手術器具において： 前記エンドエフェクタの基端部は、各々、前記引張部材を受容する溝を備えて いることを特徴とする内視鏡用器具。 ７２．請求項７１記載の手術器具において： 前記エンドエフェクタは、２つの追加コードによって開くことができることを 特徴とする内視鏡用器具。 ７３．請求項６９記載の手術器具において： 一方の引張部材を引きながら他方の引張部材をゆるめると、前記エンドエフェ クタの２つの部品は同時に旋回し、 両方の引張部材を同時に引くと、前記エンドエフェクタは閉じられ、 前記チューブ状部材を前記ハンドルに対して回転させると、前記エンドエフェ クタおよび引張部材が回転することを特徴とする内視鏡用器具。 ７４．請求項５２記載の手術器具において： 前記エンドエフェクタは、基材から延長する２本のアームを含む１つの部品を 備え、各アームは動作部を備え、前記基材によって離されていることを特徴とす る内視鏡用器具。 ７５．請求項６８記載の手術器具において： さらに、係止カラーに補助的に備わっている穴を有する連結機構を備え、それ によって、前記カラーが前記穴に受容されると、前記軸が前記カラーから取り外 すことができ、前記カラーが前記穴に受容されていないと、前記機構は、回転力 および軸方向力を電源から前記軸に送ることを特徴とする内視鏡用器具。