JPWO2012117922A1 - 医療用保持装置 - Google Patents

Abstract

医療用保持装置は、内視鏡（８）を保持する保持部（２０）を先端側に連結する支持アーム（１８）と、支持アームの基端側に連結され、保持部を上下方向及び水平方向に移動させると共に、その移動位置に保持する移動アーム（１６）とを備え、支持アームは、保持部を回転自在に連結する先端側連結部（４４）と、この先端側連結部と同軸状に配置され、移動アームに回転自在に連結される基端側連結部（４２）と、これらの先端側及び基端側連結部との間に配置され、先端側及び基端側連結部を通る軸線Ｒに対して側方にオフセットしたオフセット部（４６）とを有し、このオフセット部を、保持部と移動アームとの双方に対し、軸線Ｒを中心として回転させる。

Description

本発明は、保持した医療用観察装置を任意の位置に維持することが可能な医療用保持装置に関する。

近年、内視鏡を用いた外科手術が実施されている。内視鏡を用いた手術は、切開範囲が小さくなり、患者に対する負担を軽減することができる。更に、例えば、特許文献１には、手術に利用可能な空間内で、手術室内を移動可能なベース部に支柱部を立設し、この支柱部に保持アームを取付けた保持アーム装置が提案されている。この保持アーム装置には、内視鏡を保持させる保持装置が設けられている。この保持装置に内視鏡を取付けて、上下方向及び水平方向に軽負荷で移動し、所望する位置に保持させることができる。

この保持装置によれば、内視鏡による視野を安定して確保し、この視野を微細に変更可能とするために僅かな力で意のままに内視鏡を移動でき、所望する位置に確実に固定することができる。

また、腹腔鏡を用いる手術において、処置を行う術者のほかに、術者の処置をアシストする助手、術者の目となる内視鏡を操作するスコピスト等、複数の補助スタッフが参加して行われる。このため、例えば、特許文献２には、手術台に直接取付けた基台部と、この基台部から延びる支持アームとにより構成される保持装置が提案されている。

特開２００９−２９７２３６号公報 特開平９−１４９８７７号公報

前述した保持装置は、保持アーム装置の水平方向に延びる保持アームの先端に設けられて内視鏡を保持している。
このため、ベース部の位置が設定されると、内視鏡を保持するアームの進入ルートは、１つの方向に固定されることになる。一方、患者の体表面には、術者、助手が処置するための鉗子や内視鏡を挿入するためのポートが複数設けられ、狭い空間に多くの手や器具又は装置が存在している。このため、内視鏡を支持するアームが、術者や助手の手、更に、鉗子操作を干渉する場合がある。

内視鏡手術は、内視鏡自体の観察方向、即ち、内視鏡の位置又は姿勢を順次変えながら行われるため、術者の行為を阻害することが頻発し、その都度、手術を中断してベース部を移動させる、又は術者が制限された姿勢で処置を継続する等の状況が発生する。また、手術台に基台部を直接取付ける保持装置においても、支持アームが存在するために上述と同様な状況が発生する。基台部を移動させる事態となった場合、手術台から基台部の取外し作業と取付け作業を行うこととなる。特に、取付け位置が限られている手術台であれば、移動範囲も限定される。更に、手術台の上に保持装置が配置されているため、術者の立ち位置によっては、術者の視野からモニター画面が遮られる状況も発生する。

これらの保持装置は、いずれも内視鏡を先端で保持する保持アームが、内視鏡の一定の姿勢を保持するものであるため、この保持アームを移動すると、保持アームと共に内視鏡も移動するため、内視鏡の観察視野が保持されず、再度、設定する必要がある。

本発明は、ベース部や基台を含む装置全体の設置位置を変更することなく、容易に作業スペースを確保でき、その配置に自由度を有する医療用保持装置を提供することを目的とする。

本発明の実施形態に従う医療用保持装置は、医療用観察装置を保持する保持部と、この保持部を先端側に連結する支持アームと、この支持アームの基端側に連結され、支柱を介して支えるベース部に対して前記保持部を上下方向及び水平方向に移動させると共に、この保持部及び医療用観察装置をその移動させた位置に保持する移動アームとを備え、前記支持アームは、前記保持部を回転自在に連結する先端側連結部と、この先端側連結部と同軸状に配置され、前記移動アームに回転自在に連結される基端側連結部と、これらの先端側連結部と基端側連結部との間に配置され、先端側連結部と基端側連結部とを通る軸線に対して側方にオフセットしたオフセット部とを有し、前記オフセット部は、３次元空間の中で前記保持部及び移動アームを同じ姿勢に保持したままで、前記軸線を中心として、自由に回転する。

本発明の実施形態によれば、ベース部や基台を含む装置全体の設置位置を変更することなく、容易に作業スペースを確保でき、その配置に自由度を有する医療用保持装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る医療用保持装置の全体構成を示す図である。 図２は、図１に示す医療用保持装置の支持アームと移動アームとの連結部の詳細な構成を示す図である。 図３は、図１に示す医療用保持装置を用いた手術の状況を示す図である。 図４は、図３に示す主要な部分を拡大して示す図である。 図５は、第２の実施形態における医療用保持装置の全体構成を示す図である。 図６は、図５に示す医療用保持装置の支持アームと移動アームとの連結部の詳細な構成を示す図である。 図７は、第３の実施形態に係る医療用保持装置の全体構成を示す図である。 図８Ａは、支持アームの第１の変形例による構成を示す図である。 図８Ｂは、図８Ａに示す支持アームが動作した状態を示す図である。 図９は、図８Ａに示すＭ−Ｍ線による断面構成を示す図である。 図１０は、支持アームの第２の変形例による構成を示す図である。

以下、図面を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係る医療用保持装置の全体構成を示す図である。図２は、図１に示す医療用保持装置の支持アームと移動アームとの連結部の詳細な構成を示す図である。図３は、図１に示す医療用保持装置を用いた手術の状況を示す図である。図４は、図３に示す主要な部分を拡大して示す図である。

医療用保持装置１０は、手術室、検査室、処置室等の臨床室に配置され、顕微鏡、内視鏡等の医療用観察装置を保持する。医療用保持装置１０は、周囲環境に係わらず、その位置を３次元空間内で自由に移動可能とすることにより、その医療用器具の機能を十分に発揮させると共に、医師等の術者に与える疲労感を可能な限り低減した装置である。

図１に示すように、医療用保持装置１０は、臨床室の床Ｆに設置したベース部１２に支柱部１４を介して支えられた移動アーム１６を備える。この移動アーム１６の一端側には支持アーム１８を連結する。この支持アーム１８の先端側に連結した保持部２０には、医療用観察装置である内視鏡８が取付けられている。この内視鏡８は、保持部２０と共に、支柱部１４及び移動アーム１６により、上下方向及び、水平方向に自由に移動されて、所望する位置に安定した状態で保持される。

ベース部１２は、底面側に配置した複数のキャスター１２ａで、床上Ｆに沿って移動可能なブロック状又は板状構造に構成される。このベース部１２の上面側から上方に向けて支柱１４が延びて、垂直軸線Ｏ１を中心として回動可能である。このベース部１２には、キャスター１２ａの回転を防止し、又は、ベース部１２が床上Ｆを移動することを防止する制動手段又は、固定手段を設けてもよい。

支柱１４は、ベース部１２から垂直軸線Ｏ１に沿って上方に延び、上端側で水平軸線Ｏ２を中心として、移動アーム１６を回動自在に支持する。この支柱１４は、ブレーキ装置Ｂ１により、ベース部１２に対する垂直軸Ｏ１を中心とする回動を規制されている。例えば、フットスイッチＷに設けた操作スイッチｂを踏込むことで、ブレーキ装置Ｂ１による支柱１４の固定を解除することができる。

移動アーム１６は、支柱１４の先端側で支えられる。この移動アーム１６は、平行四辺形リンク機構を形成するリンク機構部２２が設けられている。

のリンク機構部２２は、上側リンク２４及び下側リンク２６と、連結リンク２８及び旋回リンク３０とを有している。上側リンク２４及び下側リンク２６は、水平軸Ｏ２に対して直交する面内に配置され、互いに平行に配置されている。旋回リンク３０は、支柱１４の上端側に水平軸Ｏ２を中心として旋回自在に支えられる。

これにより、リンク機構部２２は、水平軸Ｏ２に垂直な平面内で、この水平軸Ｏ２を中心として自由に回動することができる。水平軸Ｏ２を中心とするリンク機構部２２の回転は、ブレーキ装置Ｂ２で規制されている。このブレーキ装置Ｂ２による旋回リンク３０の固定を解除することにより、水平軸Ｏ２を中心として移動アーム１６が所望する位置に回動することができる。このブレーキ装置Ｂ２の作動も、上述と同様にフットスイッチＷに設けた操作スイッチ（図示しない）を通じて行うことが可能である。

尚お、実施形態の説明において、上及び下の語は図面を参照して説明するためのもので、絶対的な位置関係を示すものでない。内外及び前後のそれぞれの語についても同様である。

このリンク機構部２２は、関節部３２の回転軸Ｃ１、関節部３４の回転軸Ｃ２、関節部３６の回転軸Ｃ３及び、関節部３８の回転軸Ｃ４と、を有し、これらの４つの回転軸は、水平軸Ｏ２と平行に配置してある。これらのうち、関節部３２は、上側リンク２４と旋回リンク３０とを回動自在に連結する。関節部３４は、上側リンク２４と連結リンク２８とを回動自在に連結する。関節部３６は、下側リンク２６と連結リンク２８とを回動自在に連結する。関節部３８は、下側リンク２６と旋回リンク３０とを回動自在に連結する。

また、本実施形態では、関節部３２にブレーキ装置Ｂ３を設けられている。このブレーキ装置Ｂ３は、制動を解除することにより、リンク機構部２２の４つの回転軸Ｃ１〜Ｃ４を中心として各リンクを回動させる。この回動により、互いに対向する上側リンク２４と下側リンク２６の対、及び、連結リンク２８と旋回リンク３０との対をそれぞれ平行移動して、その四辺形形状を変形させることができる。このリンク機構部２２のブレーキ装置Ｂ３の操作スイッチ（図示しない）をフットスイッチＷに設けてもよい。

この移動アーム１６の上端側前方には、支持アーム１８の基端側が連結される。この支持アーム１８の先端側に、例えば、３自由度を有する保持装置２０が連結される。この保持装置２０は、内視鏡８を保持する。

また、移動アーム１６の下端側後方には、バランス重り４０を取付けられている。このバランス重り４０は、水平軸Ｏ２を中心として発生する回転モーメントを解消する。従って、ブレーキ装置Ｂ２，Ｂ３を解除した状態であっても、保持装置２０が保持した内視鏡８を所望する位置に保持させることができる。

本実施形態では、上側リンク２４の延長線上に支持アーム１８が延設される。バランス重り４０は、垂直軸Ｏ１及び水平軸Ｏ２に対して直交する方向に移動する下側リング２６に配置される。このバランス重り４０は、例えば医療用観察装置８の重さに応じて変更して、又は、配置位置を変更することも可能である。

本実施形態の支持アーム１８は、上側リンク２４に回転自在に連結する基端側連結部４２と、保持部２０を回転自在に連結する先端側連結部４４と、を有する。これらの先端側連結部４４と基端側連結部４２との間には、側方にオフセットさせたオフセット部４６が配置される。

これらの基端側連結部４２と先端側連結部４４とは、共に軸線Ｒ上に配置される。オフセット部４６は、軸線Ｒから側方にオフセットして、この軸線Ｒに沿ってほぼ平行に延びる。オフセット部４６の一端は、内腕部４５を介して基端側連結部４２に連結し、他端は外腕部４７を介して先端側連結部４４に連結される。

この軸線Ｒは、移動アーム１６の上側の回転軸Ｃ１，Ｃ２と直交するように延設することが好ましい。この場合には、オフセット部４６を回動したときも、医療用保持装置１０の全体の重心を垂直軸線Ｏ１に乗せやすい。

尚、図１に示す軸線Ｒは、回転軸Ｃ１，Ｃ２を結ぶ線と同軸に配置している。しかし、回転軸Ｃ１，Ｃ２を結ぶ線と同軸にすることは、必ずしも必要ではない。オフセット部４６Ｒは、回転軸Ｃ１，Ｃ２を結ぶ線の方向に配置されればよく、回転軸Ｃ１，Ｃ２を結ぶ線と、適宜の間隔を空けて平行に伸びるように配置してもよい。

図２に示すように、基端側連結部４２は、内腕部４５の基部に設けたリング状部４５ａを、上側リンク２４から延びる短軸２４ａ上に回転自在に装着した構造を備える。本実施形態は、リング状部４５ａと短軸２４ａとにより形成された基端側連結部４２の先端側に、半固定部４８が設けられている。この半固定部４８により、移動アーム１６の上側リンク２４に対する支持アーム１８を半固定状態、すなわち支持アーム１８のオフセット部４６を任意の回転位置に摩擦力で保持することができる。また、この摩擦力を超える力をオフセット部４６に作用させることにより、直ちに回動し、所望する位置に再配置することが可能となる。

この半固定部４８は、短軸２４ａの先端に形成したねじに螺合するナット状の押さえリング５０と、２枚のワッシャ５２ａ，５２ｂ間に皿バネ５４を配置する。半固定部４８は、押さえリング５０を軸線Ｒに沿って移動することにより、内腕部４５と上側リンク２４との摩擦力を調整するように構成される。

押さえリング５０を上側リンク２４側にねじ込むと、皿バネ５４の付勢力が増大して、上側リンク２４と内腕部４５との間の摩擦力を増大する。反対に、押さえリング５０をねじ戻すと、摩擦力が低下する。この摩擦力を適宜に調整することにより、オフセット部４６を適宜位置に保持することができる。このような半固定部４８の皿バネ５４は、例えば１枚から４枚等、その数を増減することにより、付勢力に従って、摩擦力を調整してもよい。

先端側連結部４４も同様に形成することが可能である。この場合には、保持部２０の本体部材６０（図１）に短軸を設け、外腕部４７のリング状部４７ａに回転自在に嵌合することが好ましい。いずれの場合も、これらのリング状部４５ａ，４７ａの中心軸が、基端側連結部４２と先端側連結部４４とを通る軸線Ｒ上に配置されることで、内視鏡８の位置を変更することなく、オフセット部４６のみをスムーズに回動させることができる。

図１に示すように、保持部２０は、外腕部４７のリング状部４７ａと共に先端側連結部４４を形成する本体部６０を有する。この本体部６０には、２つのＬ状形状の傾斜リンク６２，６４がそれぞれ回動自在に連結され、３自由度の保持部２０を形成している。

本実施形態では、傾斜リンク６２の一方の脚部が、第１の回転軸Ｋ１を中心として、回動自在になるように連結される。この傾斜リンク６２の他方の脚部には、傾斜リンク６４の一方の脚部が、第２の回動軸Ｋ２を中心として回動自在になるように連結される。内視鏡８を支える把持リンク６６は、傾斜リンク６４の他方の脚部に、第３の回転軸Ｋ３を中心として回動自在になるように連結されている。

これらの第１，第２，第３回転軸Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は、公知なＸ，Ｙ，Ｚ軸と同様に互いに直交する。第１の回転軸Ｋ１は、支持アーム１８の回転軸である軸線Ｒと同軸であることが好ましい。これにより、支持アーム１８のオフセット部４６を軸線Ｒを中心として回動した場合でも、保持部２０が保持する内視鏡８の位置及び姿勢が変化することもない。

特に、内視鏡８及び保持装置２０の全体の重心位置が、軸線Ｒ及び第１の回転軸Ｋ１の下側に配置されている場合には、医療用保持装置１０の全体を、第３の回転軸Ｋ３を中心として回転したときに、保持部２０が保持する内視鏡８の位置及び姿勢が変化しない。

図３及び図４は、腹腔鏡である内視鏡８を用いた腹腔内手術の例を示している。
手術ベッドＴ上の患者Ｐには、ポートｍ１，ｍ２，ｍ３を、例えばトラカールを用いて形成する。これらのポートｍ１，ｍ２，ｍ３を介して、それぞれに鉗子ｆ１，ｆ２，ｆ３が挿通される。そして、観察ポートｍ４には、腹腔内の状況を観察するための内視鏡８が挿入されている。

内視鏡８は、先端に観察像を撮像する撮像装置（図示しない）が設けられている。撮像装置に接続されたカメラ制御ユニットを介して、主側モニターＭ１と助手側モニターＭ２とに、内視鏡８を通じて観察した観察像が表示される。

このような内視鏡８を用いた手術を行う場合、術者Ｓは、医療用保持装置１０のベース部１２をそのキャスター１２ａを用いて移動し、所要の位置に位置決めする。この後、フットスイッチＷのスイッチｂを踏込み、ブレーキ装置Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３による制動を解除し、保持部２０に保持した内視鏡８を移動する。そして、観察ポートｍ４に内視鏡８を挿入した後、各ブレーキ装置Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を作動させて、ベース部１２に対して支柱１４と移動アーム１６とを固定し、リンク機構部２２の動きを固定する。

また、術者Ｓは、鉗子ｆ１，ｆ２をポートｍ１，ｍ２に挿入し、助手Ｄは、鉗子ｆ３をポートｍ３に挿入する。

術者Ｓ及び助手Ｄは、それぞれ内視鏡８からカメラ制御ユニット（図示しない）に接続され、内視鏡８で撮像された映像が、それぞれの正面側に配置したモニターＭ１，Ｍ２に表示され、これを観て所要の処置を行う。

図４に示す手術状況下では、術者Ｓの操作する鉗子ｆ２が支持アーム１８と干渉する状態となる場合がある。このような状況が発生したとき、術者Ｓは支持アーム１８のオフセット部４６を図４に実線で示す位置から、軸線Ｒを中心として回転させ、破線で示す位置に移動することができる。これにより、手術に必要な作業スペースを確保することができる。

支持アーム１８のオフセット部４６を回転させる際に、支持アーム１８は、先端側連結部４４及び基端側連結部４２に、３次元空間の中で保持部２０及び移動アーム１６を同じ姿勢を保ったままで、自由に回転可能に連結されている。このため、オフセット部４６を回転させても、内視鏡８は位置及び姿勢が変化せず、内視鏡８による観察視野も変化しない。

この医療用保持装置１０は、先端側に保持部２０を連結した支持アーム１８が、オフセット部４６を保持部２０と移動アーム１６との双方に対し自由に回転可能なことにより、支持アーム１８と、術者Ｓ、助手Ｓ又は鉗子ｆ２等の周囲の機器との干渉を避けて移動することができ、医療用保持装置１０の全体の設置位置を変更することなく、容易に作業スペースを確保できる。

更に、この医療用保持装置１０の配置位置も観察ポートｍ４との関係で１つにのみ限定されることなく、その配置位置に自由度が得られる。従って、医療用保持装置１０の極めて単純な支持アーム１８の構成により、狭い手術スペースでも、必要な作業スペースを確保することができる。

図５及び図６は、他の実施形態による医療用保持装置１０Ａを示す。尚、以下に説明する種々の実施形態又は変形例は、基本的には上述の実施形態と同様である。このため、同様な部位には同様な符号を付し、その詳細な説明を省略する。

この実施形態による医療用保持装置１０Ａは、支持アーム１８のオフセット部４６の回転を規制する規制手段として、ブレーキ装置６８を基端側連結部４２に設け、このブレーキ装置６８によるオフセット部４６の回転規制を選択的に解除する規制解除手段として、ブレーキ解除用のスイッチ６６が外腕部４７に設けられている。

図６に示すように、移動アーム１６の上側リンク２４は、軸線Ｒと同軸状の内孔２４ｂを前方に開口されている。支持アーム１８の内腕部４５の基端には、後方に突出して上側リンクの内孔２４ｂ内に嵌合する軸部４５ｂと、この内孔２４ｂよりも大径のフランジ部４５ｃとが形成されている。

そして、上側リンク２４の開口端と内腕部４５のフランジ部４５ｃとの間には、リング状のステータ７０とアーマチュア７２と板バネ７４とを配置してブレーキ装置６８が形成される。

ステータ７０は、上側リンク２４に固定された永久磁石で形成したコア部材７０ａと、図示しない制御部に接続され、通電時にコア部材７０ａの磁力を相殺する磁力を形成する電磁コイル７０ｂとを有する。この電磁コイル７０ｂへの通電は、外腕部４７に配置したスイッチ６６（図５）で制御される。通常は、電磁コイル７０ｂが非通電であり、ステータ７０は、コア部材７０ａの磁力でアーマチュア７２及びフランジ部４５ｃを引き付け、上側リンク２４と内腕部４５とを一体的に固定した状態に保持している。

この支持アーム１８のオフセット部４６を回動する場合、術者Ｓは支持アーム１８の適宜位置を保持し、スイッチ６６を押してステータ７０の電磁コイル７０ｂに通電する。これにより、コア部材７０ａの磁力が打ち消され、アーマチュア７２は板バネ７４によりステータ７０から離隔され、ブレーキ装置６８による固定が解除される。内腕部４５の軸部４５ｂが内側リンク２４にから解放される。

このように形成した支持アーム１８を有する医療用保持装置１０Ａによると、オフセット部４６を、確実に固定することができる。更に、外腕部４７にブレーキ装置６８を解除するスイッチ６６を設けたことにより、スイッチ６６の操作とオフセット部４６の回動とを同時に行うことができる。

術者Ｓが支持アーム１８のオフセット部４６を必要な位置に回動した後、スイッチ６６の押圧を解除すると、ステータ７０に磁力が戻り、ブレーキ装置６８が作動する。

図７は、支持アーム１８に重量補償用の重り７８を設けた医療用保持装置１０Ｂを示す。

この重り７８は、例えば内腕部４５の基部に固定し、軸線Ｒを中心とするオフセット部４６と内腕部４５と外腕部４７との回転モーメントを相殺する回転半径及び重さを有することが好ましい。図示のように、重り７８を軸線Ｒを中心とする半円筒状形状に形成することにより、コンパクトな構造とすることができる。

この医療用保持装置１０Ｂでは、オフセット部４６が軸線Ｒを中心として回転すると、重り７８も連れだって回転する。支持アーム１８の全体の重心が軸線Ｒ上に配置されることにより、極めて軽い力でオフセット部４６を回転することができる。

このため、支持アーム１８を軸線Ｒの回りに回転しても、重心位置は常に軸線Ｒ上にある。重心位置は、軸線Ｒ上から移動しないため、支持アーム１８のアンバランス状態が生ずることがない。先端側の内視鏡８の操作時に、軽い力量での支持アーム１８の操作が可能となる。

図８及び図９は、変形例による支持アーム１８Ａを示している。

この支持アーム１８Ａは、平行四辺形リンク機構として構成される。本実施形態では、更に、外腕部８０と内腕部８２とオフセット部８４とのそれぞれを平行四辺形リンク機構で構成し、これらは相互の連結により連動する。

図８に示すように、外腕部８０は、軸線Ｒを中心としてこの軸線Ｒに沿って配置された互いに平行な２つの外リンク部材８０ａ，８０ｂで構成される。また、内腕部８２は同様に軸線Ｒに沿って配置された平行な２つの内リンク部材８２ａ，８２ｂで構成される。オフセット部８４は、軸線Ｒにそれぞれ平行に配置された２つのオフセットリンク部材８４ａ，８４ｂで形成してある。

外リンク部材８０ａ，８０ｂは、軸線Ｒを中心として保持部２０の本体部材６０に回動自在に装着された軸部６０ａに一端側を枢着され、他端側はそれぞれオフセットリンク部材８４ａ，８４ｂに枢着されている。また、内リンク部材８２ａ，８２ｂの一端側は、上側リンク２４から前方に突出する短軸２４ａに、回動自在に装着された筒状基部部材４３に装着される。また、他端側はそれぞれオフセットリンク部材８４ａ，８４ｂに枢着されている。

図中、符号ａを付した外リンク部材８０ａと内リンク部材８２ａとオフセットリンク部材８４ａと、符号ｂを付した外リンク部材８０ｂと内リンク部材８２ｂと、オフセットリンク部材８４ｂとは、それぞれ軸線Ｒを挟んで両側に配置される。オフセットリンク部材８４ａは、外リンク部材８０ｂ及び内リンク部材８２ｂと回動軸ｑ１，ｑ２でそれぞれ回動自在に連結されている。これにより、外腕部８０と内腕部８２とオフセット部８４とのそれぞれの平行四辺形リンク機構が互いに連動して動くことができる。

図９に示すように、筒状の基部部材４３には、内リンク部材８２ａ，８２ｂの一端側が枢着する。また、内リンク部材８２ｂの一端は、半径方向突軸４３ｂに回動自在に取付けられる。突軸４３ａには、内リンク部材８２ａの一端を回動自在に取付けられる。更に、この基部部材４３の前端には、上述と同様な半固定部４８を介して短軸２４ａに半固定状態に保持され、軸線Ｒを中心とした回転位置を保持する。また、内リンク部材８２ａも同様な半固定手段により、突軸４３ａ上で半固定状態に保持されており、その傾斜位置を保持することができる。

この支持アーム１８Ａによると、図８の（Ａ）に示すように、外腕部８０と内腕部８２とが軸線Ｒに対して垂直な配置状態から、図８の（Ｂ）に示すように、軸線Ｒに対して傾斜した配置状態に移動することができる。このとき、半固定手段５４が内リンク部材８２ｂを半固定状態に保持するため、勿論、図８の（Ｂ）に示す状態とは反対側に傾斜させることもできる。いずれの配置状態でも、保持部２０と上側リンク２４との間の距離は移動せず、一定に保持される。

このように外腕部８０と内腕部８２とを軸線Ｒに対して傾動させることにより、例えば図４に示す鉗子２が支持アーム１８Ａの外腕部８０と干渉する場合には、この外腕部８０の外リンク部材８０ａ，８０ｂの一方をもって、平行四辺形を潰すように変形することで、干渉しない位置に配置することができる。

尚、支持アーム１８Ａは、外腕部８０と内腕部８２とオフセット部８４とのそれぞれを２つのリンク部材で形成し、３つの平行四辺形リンク機構を形成し、全体で互いに平行な１０の回動軸を有しているが、外腕部８０と内腕部８２とオフセット部８４との少なくとも１つを、１本のリンク部材で形成してもよい。

この場合には、例えば、図示しないタイミングベルト等の連動手段を採用することにより、これらの外腕部８０と内腕部８２とオフセット部８４の動きを連動させることができる。この場合には、少なくとも３本のリンク部材を必要とするだけでよく、部品点数を少なくすることができる
これにより、外腕部８０の一端側が保持部２０に対して回転するための回動軸と、内腕部８２の一端側が基部部材４３に対して回転するための回動軸と、これらの外腕部８０及び内腕部８２のそれぞれの他端側がオフセット部８４に対して回転するための２つの回動軸との合計４つの回動軸を平行に配置することで、外腕部８０と内腕部８２とを軸線Ｒに対して自由に回動させ、干渉を防止することができる。

図１０は、更に他の変形例による支持アーム１８Ｂを備えた医療用保持装置１０を示す。

この支持アーム１８Ｂは、基端側連結部４２Ｂがクランク状に屈曲したオフセット腕８６を有し、このオフセット腕８６で移動アーム１６の上側リンク２４に連結されている。

図示のオフセット腕８６は、移動アーム１６の上側リンク２４に連結する連結軸８６ａを基端側に有し、先端側に内腕部４５を装着してある。連結軸８６ａは、移動アーム１６の２つの回転軸Ｃ１，Ｃ２の双方に直交する軸線αを通り、上側リンク２４に固定されている。

この軸線αと軸線Ｒとの間の偏倚Ｄの大きさは、オフセット腕８６から先端側の部分Ｅの重心が軸線α上に配置するように調整する。具体的には、支持アーム１８Ｂと保持部２０と内視鏡８とを含む部分が、軸線αよりも上方向Ｕの部分の重量と、軸線αよりも下方向Ｌの部分の重量とが等しくなるように調整する。これにより、オフセット腕８６から先端側の部分Ｅの重心が軸線α上に配置される。

部分Ｅの重心が軸線α上に配置されることにより、バランス重り４０と平衡させることができ、移動アーム１６と支持アーム１８Ｂと保持部２０と内視鏡８とを含む全体の重心を水平軸線Ｏ２上に配置させ、完全なバランス状態を実現することができる。

このような支持アーム１８Ｂを備えることにより、図１に示す実施形態と同様に軸線Ｒを中心としてオフセット部４６を作動させることができると共に、支柱１４上で完全バランス状態が得られることにより、支持アーム１８Ｂ及び保持部２０の操作性が更に向上する。

この支持アーム１８Ｂは、軸線αが軸線Ｒと平行に配置され、オフセット腕８６は回転せず、オフセット部４６が軸線Ｒを中心として回転することができる。この支持アーム１８Ｂは、内腕部４５を、図８，９に示すような軸線Ｒ又は軸線αに対して傾動可能なリンク部材で形成してもよい。内腕部４５の傾動により、微細な位置調整が可能となる。

尚、医療用観察装置として内視鏡との関連で説明したが、このような医療用観察装置に限らず、医療用表示器機や医療用処置具等の種々の医療器具を保持することも可能なことは明らかである。また、医療用観察装置も腹腔鏡に限らず、脳外科用又は婦人科用の内視鏡を保持することが可能なことも明らかである。

本発明の実施形態の医療用保持装置によれば、先端側に保持部を連結した支持アームが、オフセット部を保持部と移動アームとの双方に対し自由に回転可能なことにより、支持アームと、術者、助手又は鉗子等の周囲の機器との干渉を避けて移動することができ、装置全体の設置位置とオフセット部以外の部分の姿勢を変更することなく、容易に作業スペースを確保でき、その配置に自由度が得られる。

保持部が、医療用観察装置を傾斜させる３自由度を有し、この３自由度の１の自由度を形成する第１回転軸が、支持アームの先端側連結部と基端側連結部とを通る軸線に対して同軸状に配置される場合には、支持アームのオフセット部を回転しても、他の２つの自由度が影響を受けることもない。

この場合、この保持部と医療用観察装置とを合わせた重心が、支持アームの先端側連結部と基端側連結部とを通る軸線と同軸の回転軸の下方に配置されると、支持アームのオフセット部を回転しても、医療用観察装置の姿勢が維持される。

基端側連結部が、移動アームに対する支持アームの回転を半固定状態に保持する半固定手段を有する場合には、支持アームを任意の回転位置に保持することができる。

また、移動アームに対する支持アームの回転を規制する規制手段と、この規制手段の規制を選択的に解除する規制解除手段とを有する場合には、支持アームを確実に所望する位置に固定して、意図しない回転を防止し、必要な場合にのみ回転することができる。

保持部が３自由度を有し、この保持部が、支持アームの先端側連結部と基端側連結部とを通る軸線と同軸状に配置される第１の回転軸と、この第１回転軸に対して、垂直方向に配置され、かつ保持部で保持された医療用観察装置の観察光軸に沿って配置される第２の回転軸と、この第２の回転軸に対して垂直方向に配置され、かつ前記観察光軸に対して垂直方向に配置される第３の回転軸とを有し、医療用観察装置が、第１，第２及び第３の回転軸を中心として傾動される場合は、支持アームのオフセット部を回転するときに、保持装置の自由度が阻害されず、医療用観察装置を所望する位置に所要の姿勢を維持した状態で保持することができる。

支持アームは、軸線を中心とするオフセット部の回転モーメントを相殺する重量補償部を有する場合は、支持アームのアンバランス状態が生ずることがなく、医療用観察装置の操作時に、軽い力量での支持アームを操作することが可能となる
支持アームが、軸線に垂直方向に配置されかつ互いに平行な４つの回転軸で平行四辺形の４つの頂点を形成する少なくとも３つのリンク部材を有する場合には、３つのリンク部材を相対移動することで支持アーム自体を変形させることができ、より効果的に干渉を防止することができる。

また、上述の実施形態又は変形例は、種々組み合わせることが可能であり、例えば図８，９に示す変形可能な支持アーム１８Ａ又は図１０に示すオフセット腕８６を備えた支持アーム１８Ｂを用いる場合にも、図５，６に示すブレーキ装置６８や図７に示す重り７８を設けてもよいことは明らかである。

本発明の各実施形態によれば、ベース部や基台を含む装置全体の設置位置を変更することなく、容易に作業スペースを確保でき、その配置に自由度を有する医療用保持装置を提供することができる。

８…内視鏡、１０…医療用保持装置、１２…ベース部、１４…支柱、１６…移動アーム、１８…支持アーム、２０…保持部、４２…基端側連結部、４４…先端側連結部、４６…オフセット部、Ｒ…軸線。

上記目的を達成する本発明に従う実施形態の医療用保持装置は、長手軸を定義する第１の回転軸の軸上に所定の距離離間して回動可能に設けられた一対の連結部と、一端部と他端部とを有し、前記第１の回転軸から側方に所定の間隔離間して前記長手方向に延在する回動アーム部と、前記回動アーム部が前記第１の回転軸周りに所定の間隔を維持して回動可能に、前記一対の連結部と前記回動アーム部の前記一端部及び前記他端部とがそれぞれ連結された一対の腕部と、前記一対の連結部の一方と前記第１の回転軸周りに回動自在に連結されるとともに、前記回動アーム部を上下方向及び水平方向に移動可能に支持する移動アーム部と、先端部と基端部とを有し、前記一対の連結部の他方と前記第１の回転軸周りに回動自在に前記基端部が連結された第１傾斜部と、前記第１の回転軸と異なる方向の第２の回転軸周りに回動可能に前記第１傾斜部の前記先端部に連結された第２傾斜部と、前記第１及び第２の回転軸と異なる方向の第３の回転軸周りに回動可能に前記第２傾斜部と連結されるとともに、医療用観察装置を保持可能な保持部と、を備えることを特徴とする。

本発明の実施形態に従う医療用保持装置は、長手軸を定義する第１の回転軸の軸上に所定の距離離間して回動可能に設けられた一対の連結部と、一端部と他端部とを有し、前記第１の回転軸から側方に所定の間隔離間して前記長手方向に延在する回動アーム部と、 前記回動アーム部が前記第１の回転軸周りに所定の間隔を維持して回動可能に、前記一対の連結部と前記回動アーム部の前記一端部及び前記他端部とがそれぞれ連結された一対の腕部と、前記一対の連結部の一方と前記第１の回転軸周りに回動自在に連結されるとともに、前記回動アーム部を上下方向及び水平方向に移動可能に支持する移動アーム部と、先端部と基端部とを有し、前記一対の連結部の他方と前記第１の回転軸周りに回動自在に前記基端部が連結された第１傾斜部と、前記第１の回転軸と異なる方向の第２の回転軸周りに回動可能に前記第１傾斜部の前記先端部に連結された第２傾斜部と、前記第１及び第２の回転軸と異なる方向の第３の回転軸周りに回動可能に前記第２傾斜部と連結されるとともに、医療用観察装置を支持可能な把持部と、を備える。

本発明の実施形態に従う医療用保持装置は、長手軸を定義する第１の回転軸の軸上に所定の距離離間して回動可能に設けられた一対の連結部と、一端部と他端部とを有し、前記第１の回転軸から側方に所定の間隔離間して前記長手軸方向に延在する回動アーム部と、前記回動アーム部が前記第１の回転軸周りに所定の間隔を維持して回動可能に、前記一対の連結部と前記回動アーム部の前記一端部及び前記他端部とがそれぞれ連結された一対の腕部と、前記一対の連結部の一方と前記第１の回転軸周りに回動自在に連結されるとともに、前記回動アーム部を上下方向及び水平方向に移動可能に支持する移動アーム部と、先端部と基端部とを有し、前記一対の連結部の他方と前記第１の回転軸周りに回動自在に前記基端部が連結された第１傾斜部と、前記第１の回転軸と異なる方向の第２の回転軸周りに回動可能に前記第１傾斜部の前記先端部に連結された第２傾斜部と、前記第１及び第２の回転軸と異なる方向の第３の回転軸周りに回動可能に前記第２傾斜部と連結されるとともに、医療用観察装置を支持可能な把持部と、を備える。

Claims (8)

1. 医療用観察装置を保持する保持部と、
   前記保持部に先端側で連結する支持アームと、
   前記支持アームの基端側に連結し支柱を介して支えるベース部を有し、該ベース部に対して前記保持部を上下方向及び水平方向に移動させると共に、前記保持部及び前記医療用観察装置を移動された現在位置に保持する移動アームと、を備え、
   前記支持アームは、前記保持部を回転自在に連結する先端側連結部と、この先端側連結部と同軸状に配置され、前記移動アームに回転自在に連結される基端側連結部と、これらの先端側連結部と基端側連結部との間に配置され、前記先端側連結部と前記基端側連結部とを通る軸線に対して、側方にオフセットしたオフセット部とを有し、
   このオフセット部を、３次元空間の中で前記保持部及び移動アームを同じ姿勢に保ったままで、前記軸線を中心として、自由に回転可能としたことを特徴とする医療用保持装置。
2. 前記保持部は、前記医療用観察装置を傾斜させる少なくとも３自由度を有し、これらの３自由度のうちの、第１の自由度を形成する第１の回転軸が、前記軸線と同軸状に配置されることを特徴とする請求項１に記載の医療用保持装置。
3. 前記保持部が前記医療用観察装置を保持したときに、前記保持部と前記医療用観察装置とを合わせた重心が、前記軸線と同軸の回転軸の下方に配置されることを特徴とする請求項２に記載の医療用保持装置。
4. 前記基端側連結部は、前記移動アームに対する前記支持アームの回転を半固定状態に保持する半固定手段を有することを特徴とする請求項１に記載の医療用保持装置。
5. 前記移動アームに対する前記支持アームの回転を規制する規制手段と、
   前記規制手段の規制を選択的に解除する規制解除手段と、を有することを特徴とする請求項１に記載の医療用保持装置。
6. 前記保持部は、前記第１の回転軸と、前記第１回転軸に対して、垂直方向に配置され、かつ前記保持部で保持された前記医療用観察装置の観察光軸に沿って配置される第２の回転軸と、
   前記第２の回転軸に対して垂直方向に配置され、かつ前記観察光軸に対して垂直方向に配置される第３の回転軸と、を有し、
   前記医療用観察装置は、前記第１，第２及び第３の回転軸を中心として傾動されることを特徴とする請求項３に記載の医療用保持装置。
7. 前記支持アームは、前記軸線を中心とする前記オフセット部の回転モーメントを相殺する重量補償部を有することを特徴とする請求項１に記載の医療用保持装置。
8. 前記支持アームは、前記軸線に垂直方向に配置されかつ互いに平行な４つの回転軸で平行四辺形の４つの頂点を形成する少なくとも３つのリンク部材を有することを特徴とする請求項１に記載の医療用保持装置。

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