JPWO2016136676A1 - 医療用処置具 - Google Patents

Abstract

本発明の医療用処置具は、一対の開閉片と、一対の開閉片を相対回動可能に保持する開閉軸部と、開閉軸部を回動中心とするように一対の開閉片のいずれか一方に固定された第一歯車と、第一歯車に対して回転力を伝達するために回転可能な第二歯車と、第二歯車と同軸をなして第二歯車に固定され第二歯車の直径よりも大きな直径を有する回転部材と、回転部材の外周に掛けられ回転部材を回転させる動力伝達部材とを備える。

Description

本発明は、医療用処置具に関する。本願は、２０１５年２月２６日に、日本に出願された特願２０１５−０３６９３１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

従来、処置対象部位を把持したり切離したりするための医療用処置具が知られている。
たとえば特許文献１には、動力伝達機構によって一対の開閉片を動作させることができる医療用開閉式鉗子が開示されている。具体的には、動力伝達機構は、第１牽引ワイヤと第２牽引ワイヤとのいずれか一方を牽引すると他方が前進するように第１牽引ワイヤ及び第２牽引ワイヤを移動させるように構成され、医療用開閉式鉗子は、第１牽引ワイヤ又は第２牽引ワイヤに対する牽引力を用いて一対の開閉片を動作させることができるように構成されている。
特許文献１に開示された医療用開閉式鉗子は、第１牽引ワイヤ又は第２牽引ワイヤを前進させるために押す必要がないので、各ワイヤが座屈しにくい。

日本国特許第５５００７１５号公報

特許文献１に開示された医療用開閉式鉗子において、開閉片に大きな開閉駆動力を付与するためには、第１牽引ワイヤ又は第２牽引ワイヤを強い力で牽引する必要がある。この場合、第１牽引ワイヤや第２牽引ワイヤに過大な負荷がかかったり、第１牽引ワイヤや第２牽引ワイヤの挿通経路における摩擦が増大したりする可能性がある。このため、特許文献１に開示された技術では、開閉片にかけることができる力に限界がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、開閉片に大きな開閉駆動力を付与可能な医療用処置具を提供することである。

本発明の第一の態様に係る医療用処置具は、一対の開閉片と、前記一対の開閉片を相対回動可能に保持する開閉軸部と、前記開閉軸部を回動中心とするように前記一対の開閉片のいずれか一方に固定された第一歯車と、前記第一歯車に対して回転力を伝達するために回転可能な第二歯車と、前記第二歯車と同軸をなして前記第二歯車に固定され前記第二歯車の直径よりも大きな直径を有する回転部材と、前記回転部材の外周に掛けられ前記回転部材を回転させる動力伝達部材とを備える。

本発明の第二の態様は、第一の態様に係る医療用処置具において、前記第一歯車の直径は前記第二歯車の直径よりも大きくてもよい。

本発明の第三の態様は、第一の態様に係る医療用処置具は、前記開閉軸部，前記第一歯車，前記第二歯車，及び前記回転部材を囲む中空のハウジングをさらに備えてもよい。

本発明の第四の態様は、第三の態様に係る医療用処置具において、前記開閉片を最大閉じ角度から最大開き角度まで回動させる過程で前記第一歯車は常に前記ハウジング内に位置していてもよい。

本発明の第五の態様は、第一の態様に係る医療用処置具において、前記回転部材は、前記第二歯車を間に挟んで互いに離間し互いに等しい直径を有する円板状をなす一対の回転板部材を有していてもよく、前記動力伝達部材は、前記一対の回転板部材における第一回転板部材に対して前記回転部材の回転方向に沿う所定の第一方向に巻かれた第一ワイヤと、前記一対の回転板部材における第二回転板部材に対して前記回転部材の回転方向に沿い前記第一方向とは逆の第二方向に巻かれた第二ワイヤとを有していてもよい。

本発明の第六の態様は、第一の態様に係る医療用処置具において、前記第二歯車の回転軸は前記第一歯車の回転軸と平行であってもよい。

本発明の第七の態様は、第一の態様に係る医療用処置具において、前記第一歯車は、前記一対の開閉片のうちの第一開閉片に固定されていてもよく、前記一対の開閉片のうちの第二開閉片は、前記第一歯車の回転軸と平行な回転軸を有する第三歯車を有していてもよく、この場合、前記第二歯車は、前記第一歯車および前記第三歯車を互いに逆回転させるように前記第一歯車及び前記第三歯車に対して回転力を伝達してもよい。

本発明の第八の態様は、第一の態様に係る医療用処置具において、前記第一歯車は、前記一対の開閉片のうちの第一開閉片に固定されていてもよく、前記一対の開閉片のうちの第二開閉片は、前記開閉軸部を回動中心として前記一対の開閉片が互いに逆方向に回動するようにリンクを介して前記第一開閉片に連結されていてもよい。

上記態様に係る医療用処置具によれば、開閉片に大きな開閉駆動力を付与可能な医療用処置具を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る医療用処置具を備えた医療用マニピュレータシステムの全体図である。 本発明の第１実施形態の医療用マニピュレータシステムの術具の一部を示す模式図である。 本発明の第１実施形態の術具の一部である医療用処置具の部分断面図である。 本発明の第１実施形態の医療用処置具の処置部の内部構造を一部断面で示す模式的な平面図である。 本発明の第１実施形態の処置部の内部構造を一部断面で示す模式的な側面図である。 本発明の第１実施形態の医療用処置具の作用を説明するための模式図である。 本発明の第１実施形態の医療用処置具の作用を説明するための模式図である。 本発明の第１実施形態の変形例の構成を示す模式図である。 本発明の第２実施形態に係る医療用処置具の処置部を示す模式的な側面図である。 本発明の第２実施形態に係る医療用処置具の処置部の一部を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態の処置部の他の構成例を示す模式的な側面図である。 本発明の第２実施形態の変形例の処置部の構成を示す模式的な側面図である。 本発明の第２実施形態の変形例の処置部の構成を示す模式的な平面図である。 本発明の第２実施形態の変形例の処置部の作用を説明するための図である。 本発明の第２実施形態の変形例の処置部の作用を説明するための図である。 本発明の第２実施形態の変形例の処置部の作用を説明するための図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について、本実施形態に係る医療用処置具を備えた医療用マニピュレータシステムを例にして説明する。
まず、本実施形態の医療用マニピュレータシステムの全体の概略構成について説明する。図１は、本発明の第１実施形態の医療用マニピュレータシステム１の全体図である。

図１に示す本実施形態の医療用マニピュレータシステム１は、マスタースレーブ方式のマニピュレータシステムである。マスタースレーブ方式の医療用マニピュレータシステム１とは、マスターアームとスレーブアームとからなる２種のアームを有し、マスターアームの動作に追従させるようにしてスレーブアームを遠隔制御するシステムである。

図１に示す医療用マニピュレータシステム１は、手術台１５０と、スレーブアーム２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄと、スレーブ制御回路４００と、マスターアーム５００ａ、５００ｂと、操作部６００と、入力処理回路７００と、画像処理回路８００と、操作者用ディスプレイ９００ａと、助手用ディスプレイ９００ｂと、を有している。

以下、記載を簡潔にするため、アルファベット順の符号「Ｘａ、Ｘｂ、…、Ｘｚ」を、「Ｘａ〜Ｘｚ」のように表す場合がある。例えば、「スレーブアーム２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄ」を「スレーブアーム２００ａ〜２００ｄ」と表す場合がある。

手術台１５０は、観察・処置の対象となる患者Ｐが載置される台である。手術台１５０の近傍には、複数のスレーブアーム２００ａ〜２００ｄが設置されている。なお、スレーブアーム２００ａ〜２００ｄを手術台１５０に設置するようにしてもよい。

各スレーブアーム２００ａ〜２００ｄは、それぞれ複数の多自由度関節を有して構成されている。また、各スレーブアーム２００ａ〜２００ｄは、各スレーブアーム２００ａ〜２００ｄに対して着脱可能な術具２４０ａ〜２４０ｄを有している。

各スレーブアーム２００ａ〜２００ｄの多自由度関節は、屈曲動作によって、手術台１５０に載置された患者Ｐに対してスレーブアーム２００ａ〜２００ｄの遠位端側（患者Ｐの体腔に向かう側とする）に装着される術具２４０ａ〜２４０ｄ等を位置決めする。

各多自由度関節は、図示しない動力部によって個別に駆動される。動力部としては、例えばインクリメンタルエンコーダや減速器等を備えたサーボ機構を有するモータを用いることができる動力部の動作制御は、スレーブ制御回路４００によって行われる。

図１中、符号２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄは、手術用動力伝達アダプタである。手術用動力伝達アダプタ２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃ、２２０ｄは、スレーブアーム２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄと術具２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃ、２４０ｄとの間に配置されて、スレーブアーム２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄと術具２４０ａ、２４０ｂ、２４０ｃ、２４０ｄとをそれぞれ接続するアダプタである。

術具２４０ａ〜２４０ｄは、硬性であってもよいし、軟性であってもよい。すなわち、術具２４０ａ〜２４０ｄとしては、生体に対して処置を行うための処置部や関節部等の作動体を硬質なロッドの押し引きによって動作させる術具や、生体に対して処置を行うために体内で動作する作動体を軟性ワイヤの牽引によって動作させる術具を適宜選択して採用することができる。なお、術具２４０ａ〜２４０ｄが硬性である場合においても、その作動体を軟性ワイヤの牽引によって動作させる構成を有していてよい。

図１においては、術具２４０ａ〜２４０ｃは硬性であり、術具２４０ｄは軟性である例を示している。軟性の術具２４０ｄは、例えば口などの患者の自然開口から消化管等を経由して体内へと導入される。

スレーブ制御回路４００は、例えばＣＰＵやメモリ等を有して構成されている。スレーブ制御回路４００は、スレーブアーム２００ａ〜２００ｄの制御を行うための所定のプログラムを記憶しており、入力処理回路７００からの制御信号に従って、スレーブアーム２００ａ〜２００ｄ又は術具２４０ａ〜２４０ｄの動作を制御する。すなわち、スレーブ制御回路４００は、入力処理回路７００からの制御信号に基づいて、操作者Ｏｐによって操作されたマスターアームの操作対象のスレーブアームを特定し、特定したスレーブアーム等に操作者Ｏｐのマスターアームの操作量に対応した動きをさせるために必要な駆動量を演算する。

スレーブ制御回路４００は、算出した駆動量に応じてマスターアームの操作対象であるスレーブアーム等の動作を制御する。この際、スレーブ制御回路４００は、対応したスレーブアームに駆動信号を入力するとともに、対応したスレーブアームの動作に応じて動力部の位置検出器から入力されてくる検出信号に応じて、操作対象のスレーブアームの駆動量が目標の駆動量となるように駆動信号の大きさや極性を制御する。

マスターアーム５００ａ、５００ｂは複数のリンク機構で構成されている。リンク機構を構成する各リンクには例えばインクリメンタルエンコーダ等の位置検出器が設けられている。この位置検出器によって各リンクの動作を検知することで、マスターアーム５００ａ、５００ｂの操作量が入力処理回路７００において検出される。

図１に示す医療用マニピュレータシステム１は、２本のマスターアーム５００ａ、５００ｂを用いて４本のスレーブアームを操作する構成であり、マスターアームの操作対象であるスレーブアームを適宜切り替える必要が生じる。このような切り替えは、例えば操作者Ｏｐの操作部６００の操作によって行われる。勿論、マスターアームの本数とスレーブアームの本数とを同数とすることで操作対象を１対１の対応とすれば、このような切り替えは不要である。

操作部６００は、切替ボタン、スケーリング変更スイッチ、フットスイッチ等の各種の操作部材を有している。切替ボタンは、マスターアーム５００ａ、５００ｂの操作対象のスレーブアームを切り替えるために設けられている。スケーリング変更スイッチは、マスターとスレーブの動作比率を変更するスイッチである。フットスイッチは、システムを緊急停止させたりするために設けられている。操作者Ｏｐによって操作部６００を構成する何れかの操作部材が操作された場合には、対応する操作部材の操作に応じた操作信号が操作部６００から入力処理回路７００に入力される。

入力処理回路７００は、マスターアーム５００ａ、５００ｂからの操作信号及び操作部６００からの操作信号を解析し、操作信号の解析結果に従って本医療用マニピュレータシステム１を制御するための制御信号を生成して、制御信号をスレーブ制御回路４００に入力する。

画像処理回路８００は、スレーブ制御回路４００から入力された画像信号を表示させるための各種の画像処理を施して、操作者用ディスプレイ９００ａ、助手用ディスプレイ９００ｂにおける表示用の画像データを生成する。操作者用ディスプレイ９００ａ及び助手用ディスプレイ９００ｂは、観察器具を介して取得された画像信号に従って画像処理回路８００において生成された画像データに基づく画像を表示する。操作者用ディスプレイ９００ａ及び助手用ディスプレイ９００ｂは、例えば液晶ディスプレイで構成されている。

以上のように構成された医療用マニピュレータシステム１では、操作者Ｏｐがマスターアーム５００ａ、５００ｂを操作すると、対応するスレーブアームおよび当該スレーブアームに取り付けられた術具２４０ａ〜２４０ｄがマスターアーム５００ａ、５００ｂの動きに対応して動作する。これにより、患者Ｐに対して所望の手技を行うことができる。

符号３００は、医療用マニピュレータシステム１において滅菌処理を行う部位（清潔域）と滅菌処理を行わない部位（不潔域）とを分けるためのドレープである。

次に、本実施形態における術具２４０ａ〜２４０ｄの構成の一例について説明する。
術具２４０ａ〜２４０ｄは、いわゆる内視鏡や腹腔鏡として知られるように体内を観察する機能を有する医療器具や、体内で処置対象部位に対して把持や切離をする機能を有する医療器具を含む。以下では、例えば口などの患者の自然開口を通じて患者の消化管内に導入される軟性の術具２４０ｄの構成について例示する。

図２は、医療用マニピュレータシステム１の術具２４０ｄの一部を示す模式図である。図３は、術具２４０ｄの一部である医療用処置具３０の部分断面図である。図４は、医療用処置具３０の処置部３２の内部構造を一部断面で示す模式的な平面図である。図５は、処置部３２の内部構造を一部断面で示す模式的な側面図である。

図２及び図３に示すように、術具２４０ｄは、体内に挿入可能なガイド器具１０と、ガイド器具１０に取り付けられる医療用処置具３０（以下、単に「処置具」と称する。）とを備えている。ガイド器具１０及び処置具３０は、本実施形態ではいずれも図１に示す手術用動力伝達アダプタ２２０ｄに取り付けられている。ガイド器具１０及び処置具３０は、いずれも必要に応じて手術用動力伝達アダプタ２２０ｄに対して着脱可能である。

図２に示すガイド器具１０は、処置具３０を体内の処置対象部位まで案内するために体内に挿入される器具である。ガイド器具１０は、体内に挿入される長尺の挿入部１１と、挿入部１１の基端部に配された操作部２０とを備えている。
ガイド器具１０は、体内を観察可能ないわゆる内視鏡である。なお、ガイド器具１０が体内を観察可能であることは必須ではない。

図２に示すように、挿入部１１は、先端硬質部１２と、撮像部１４と、能動湾曲部１５と、可撓管部１６とを備えている。

先端硬質部１２は、処置具３０が挿通されるチャンネル管路１３を有している。先端硬質部１２には、後述する撮像部１４が配されている。

チャンネル管路１３は、直線状をなす管路である。チャンネル管路１３には、処置具３０のうち、後述する処置部３２及び関節部３９を挿通できる。チャンネル管路１３の寸法は、処置部３２及び関節部３９を挿通可能であれば特に限定されない。一例を挙げると、チャンネル管路１３の内径は、処置部３２及び関節部３９を略直線状に保持することができるように設定されている。チャンネル管路１３の中心線に沿ったチャンネル管路１３の長さは、処置具３０の処置部３２及び関節部３９がチャンネル管路１３内に収容可能な長さとされていてもよい。

撮像部１４は、例えば不図示の光学系及びイメージセンサを備えることにより、挿入部１１の外部を撮像することができる。撮像部１４の構成は特に限定されない。

能動湾曲部１５は、先端硬質部１２と可撓管部１６との間に配された管状部である。能動湾曲部１５は、例えば挿入部１１の長手軸方向に並べて屈曲可能に連結された複数の筒状の節輪１５ａを有している。この場合、複数の節輪のうち先端側にある節輪に、後述するアングルワイヤ２５が連結される。能動湾曲部１５は、操作部２０における操作に対応してアングルワイヤ２５に牽引されて湾曲形状に変形可能である。

可撓管部１６は、柔軟な筒状部材である。可撓管部１６の内部には、撮像部１４に接続される不図示の信号線や後述するアングルワイヤ２５等が配されている。また、可撓管部１６は、チャンネルチューブ１７と、処置具を導入するための開口部材１８とを有している。チャンネルチューブ１７の先端は、先端硬質部１２のチャンネル管路１３の基端に連結されている。開口部材１８は、チャンネルチューブ１７の基端に連結されている。

チャンネルチューブ１７は、内部に処置具３０の挿入体３１を挿入可能なチューブである。チャンネルチューブ１７は、可撓管部１６の変形に倣って柔軟に変形可能である。チャンネルチューブ１７の先端はチャンネル管路１３の基端と連通している。チャンネルチューブ１７の基端は開口部材１８の先端と連通している。

開口部材１８は、操作部２０に配されている。開口部材１８は、処置具３０の挿入体３１（図３参照）を挿入することが可能な硬質又は柔軟な筒状部材からなる。開口部材１８は、処置具３０の使用時に体外に位置する。

本実施形態では、図２に示すように、先端硬質部１２に設けられたチャンネル管路１３と、可撓管部１６に設けられたチャンネルチューブ１７及び開口部材１８とによって、処置具チャンネル１９が構成されている。処置具チャンネル１９には、処置具３０の挿入体３１が挿入される。本実施形態において、ガイド器具１０は処置具チャンネル１９を有していればよく他の構成要素は必須ではない。

操作部２０は、筐体２１と、アングルノブ２２とを有している。筐体２１は、可撓管部１６の基端に配されている。アングルノブ２２は、筐体２１に取り付けられている。

アングルノブ２２は、筐体２１の内部に配されたスプロケット又はプーリ２４（以下、「スプロケット２４等」という。）を備えている。アングルノブ２２は、不図示の駆動装置により図１に示すマスターアーム５００ａ、５００ｂを用いて操作可能に構成されている。
アングルノブ２２のスプロケット等２４には、アングルワイヤ２５が連結されている。このため、アングルノブ２２を回転させることによってスプロケット等２４を介してアングルワイヤ２５を動作させることで、能動湾曲部１５の湾曲動作が可能となっている。

アングルワイヤ２５は、能動湾曲部１５及びアングルノブ２２に連結され、アングルノブ２２に対する回転操作の力量を能動湾曲部１５へと伝達する。本実施形態では、能動湾曲部１５における湾曲可能な方向に対応して複数のアングルワイヤ２５が設けられている。複数のアングルワイヤ２５はアングルノブ２２によって独立して操作可能である。

次に、本実施形態のガイド器具１０の処置具チャンネル１９に挿入されて使用される処置具３０の構成について説明する。

図３に示す処置具３０は、挿入体３１と、着脱部４１とを備えている。挿入体３１は、図２に示すガイド器具１０の処置具チャンネル１９に挿入されて挿入部１１の先端から突没可能に構成されている。着脱部４１は、挿入体３１の基端に配されている。

図３に示すように、挿入体３１は、処置部３２と、関節部３９と、軟性部４０と、伝達部材４４とを備えている。

図３及び図４に示す処置部３２は、体内の処置対象部位に対して処置をするために、挿入体３１の先端に設けられている。処置部３２は、開閉動作する部材を有して処置を行う構成が採用されている。処置部３２は、処置対象部位に対して把持，切離，焼灼，縫合，観察その他の処置を行うための公知の構成が適宜選択されて採用されてよい。たとえば、処置部３２の例としては、鉗子，鋏，マーキングデバイス，縫合器などを挙げることができる。以下では、処置部３２の一例として、処置対象部位にある組織等を把持することができる構成が例示される。

図３から図５までに示すように、本実施形態の処置部３２は、一対のジョー３３（一対の開閉片）と、開閉軸部３８と、減速機構５０と、ハウジング６０とを備えている。一対のジョー３３は、第一ジョー３４と第二ジョー３６とからなる。開閉軸部３８は、第一ジョー３４を第二ジョー３６に対して相対回動自在に支持する。減速機構５０は、一対のジョー３３に対して開閉駆動力を伝達するために設けられている。ハウジング６０は、減速機構５０を囲む中空部材である。

一対のジョー３３の第一ジョー３４は、処置対象部位を把持するための第一把持面３５を有する第一開閉片である。
第一ジョー３４は、開閉軸部３８の中心線を回動中心として回動することにより開閉動作可能である。本実施形態の第一ジョー３４には開閉軸部３８が一体成型により設けられている。第一ジョー３４と開閉軸部３８とが一体成型されていることは必須ではない。第一ジョー３４は、後述する着脱部４１からワイヤ（後述する第一伝達部材４５）及び減速機構５０を介して第一ジョー３４に伝達される力によって開閉動作する。

一対のジョー３３の第二ジョー３６は、処置対象部位を把持するための第二把持面３７を有する第二開閉片である。第二ジョー３６は、後述するハウジング６０に固定されている。
一対のジョー３３は、第二ジョー３６に対して第一ジョー３４が図３に示すように開閉動作することにより、第一把持面３５と第二把持面３７との間に組織を挟んだ状態で組織を把持することができる。また、一対のジョー３３の可動範囲は、第一把持面３５と第二把持面３７とが最も近接して対向状態にある最大閉じ角度から最大開き角度までの間となるように所定の範囲に規定されている。最大開き角度は、第一把持面３５と第二把持面３７とが最も離れるように開閉軸部３８を中心として最大閉じ角度から開くように一対のジョー３３が移動した角度である。本実施形態では、一対のジョー３３の最大閉じ角度は、第一把持面３５と第二把持面３７とが接する状態の角度である。本実施形態では、一対のジョー３３の最大開き角度は、第一ジョー３４に固定された後述する第一歯車５１の一部に当接する可能にハウジング６０に形成されたストッパ６０ａに第一歯車５１が当接する状態の角度である。

図４及び図５に示すように、減速機構５０は、第一歯車５１と、第二歯車５２と、プーリ５３と、を備えている。第一歯車５１は、第一ジョー３４に固定されている。第二歯車５２は、第一歯車５１に対して回転力を伝達するために回転可能に構成されている。プーリ５３は、第二歯車５２と同軸をなして第二歯車５２に固定されている。

第一歯車５１は、第一ジョー３４の開閉軸部３８と同軸をなす円板の外周に第二歯車５２と噛み合う歯が形成された歯車である。第一歯車５１は、第二歯車５２よりも直径が大きな歯車の一部をなす扇型の形状を有している。扇型をなす第一歯車５１における弧の部分は、第一ジョー３４の可動範囲に対応して、円周の約１／６から１／４程度の長さに設定されていてよい。第一歯車５１は、第一歯車５１が処置部３２における突出物とならないように構成されていることが好ましい。例えば本実施形態ではハウジング６０の内部に第一歯車５１が収まるように構成されていることが好ましい。第一歯車５１は、第一歯車５１が処置部３２における突出物とならない範囲内で大径であるとさらに好ましい。
第一歯車５１は、一対のジョー３３が最大開き角度となるときに第一歯車５１がハウジング６０の内部に位置するように、ハウジング６０に形成されたストッパ６０ａによって可動範囲が制限されている。この構成により、本実施形態では、一対のジョー３３が最大閉じ角度と最大開き角度との間で開閉動作する過程で第一歯車５１は常にハウジング６０内に位置している。その結果、第一歯車５１は処置部３２の最大外径を規定する突出物とはならないので、生体組織や内視鏡等に第一歯車５１が干渉しない。第一歯車５１は、第一歯車５１が処置部３２における突出物とならない範囲内であれば、扇形に形成されることにより、ハウジング６０の外径よりも大径とすることが可能である。

第一歯車５１は、第一ジョー３４に固定されている。本実施形態では、第一歯車５１は第一ジョー３４に対して一体成型されていてもよい。

第二歯車５２は、第一歯車５１の回転軸と平行な回転軸を有して回転可能な歯車である。第二歯車５２の直径は、第一歯車５１の直径よりも小さい。なお、第二歯車５２は第一歯車５１と同径であってもよい。第一歯車５１の直径と第二歯車５２の直径との関係は、減速機構５０における減速比を規定する。

プーリ５３は、第二歯車５２を間に挟んで互いに離間する一対の回転板部材（第一回転板部材５４及び第二回転板部材５５）を有する回転部材である。

第一回転板部材５４は、略円板状の部材である。第一回転板部材５４において、第二歯車５２の回転軸と同軸をなす円板の外周には、後述する第一伝達部材４５の第一ワイヤ４５−１が掛けられる溝が形成されている。第一回転板部材５４には、第一ワイヤ４５−１が、プーリ５３の回転方向に沿う所定の第一方向に巻かれている。第一回転板部材５４の外周面には第一ワイヤ４５−１の先端が固定されている。第一回転板部材５４の直径は、第二歯車５２の直径よりも大きい。

第二回転板部材５５は、略円板状をなす部材である。第二回転板部材５５において、第二歯車５２の回転軸と同軸をなす円板の外周には、後述する第一伝達部材４５の第二ワイヤ４５−２が掛けられる溝が形成されている。第二回転板部材５５には、第二ワイヤ４５−２が、上記の所定の第一方向とは反対の第二方向に巻かれている。第二回転板部材５５の外周面には第二ワイヤ４５−２の先端が固定されている。第二回転板部材５５の直径は、第二歯車５２の直径よりも大きい。

このように、本実施形態において、第一回転板部材５４及び第二回転板部材５５からなるプーリ５３の直径は、第二歯車５２の直径よりも大きい。第二歯車５２の直径とプーリ５３の直径との関係は、減速機構５０における減速比を規定する。

本実施形態では、減速機構５０における減速比を規定する要素として、第一歯車５１，第二歯車５２，及びプーリ５３のそれぞれの直径が関係している。これらの直径の関係は、ハウジング６０内に第一歯車５１，第二歯車５２，及びプーリ５３を収容でき、且つプーリ５３が一回転するのに対して第一歯車５１の回転が一回未満となるようにプーリ５３の回転が減速される関係に設定されている。

プーリ５３と第二歯車５２とは、プーリ５３及び第二歯車５２の回転軸を回転中心として一体的に回転する回転体を構成する。たとえば、プーリ５３と第二歯車５２とが組み合わされた回転体は、第一回転板部材５４と第二歯車５２とが切削や成形により一体に形成され、第二歯車５２が第二回転板部材５５に対してはめ込まれることにより形成されてよい。

本実施形態における第一回転板部材５４の直径及び第二回転板部材５５の直径は互いに等しい。また、プーリ５３は、第二歯車５２が挿入体３１の中心線に重なる位置となるように、ハウジング６０によって回転自在に支持されている。

ハウジング６０は、第一歯車５１，第二歯車５２，及びプーリ５３を少なくとも内部に保持する中空部材である。ハウジング６０は、第一歯車５１及び第二歯車５２が体内の組織やガイド器具１０等に対して接触しないように、第一歯車５１及び第二歯車５２をハウジング６０内に保持する。ハウジング６０は、開閉軸部３８を保持する軸受け６１と、第二歯車５２及びプーリ５３が一体となって構成される回転体を保持する軸受け６２とを有している。
ハウジング６０は処置具チャンネル１９の内径よりも小径である。

図３に示す関節部３９は、処置部３２と軟性部４０との間に介在している。関節部３９は、１以上の自由度を有する。関節部３９は、後述する着脱部４１からワイヤ（後述する第二伝達部材４６）を介して関節部３９に伝達される力によって屈曲動作する。たとえば、関節部３９は、第二伝達部材４６からの力を受けて所定の回動軸を回動の中心とした回動動作により湾曲変形することにより処置部３２を首振りさせることができる。関節部３９における所定の回動軸は、互いに離間して複数設けられていてもよい。関節部３９は、第二伝達部材４６に牽引力がかけられていない場合にはその自由度の範囲で外力により自在に屈曲変形可能である。関節部３９の詳細な構成は特に限定されない。なお、本実施形態の処置具３０に関節部３９が設けられていなくてもよい。

軟性部４０は、可撓性を有する筒状部材である。本実施形態の軟性部４０の内部には、処置部３２を動作させるための第一伝達部材４５や関節部３９を動作させるための第二伝達部材４６等の伝達部材４４が配されている。軟性部４０は、処置具チャンネル１９の全長よりも長い。このため、軟性部４０の先端が処置具チャンネル１９の先端に位置しているときに、軟性部４０の基端は開口部材１８の外部に位置している。

着脱部４１は、手術用動力伝達アダプタ２２０ｄに設けられた不図示の動力源に対して着脱可能な部材である。着脱部４１には、上記の動力源に取り付けられた状態において、処置部３２及び関節部３９を動作させる動力が上記の動力源から伝達される。

伝達部材４４は、処置部３２の一対のジョー３３を開閉動作させるための第一伝達部材４５と、関節部３９を屈曲動作させるための第二伝達部材４６とを有する。本実施形態では、第一伝達部材４５及び第二伝達部材４６はいずれもワイヤである。

第一伝達部材４５は、一対のジョー３３を開閉動作させる動力を伝達するための動力伝達部材である。第一伝達部材４５は、一対のジョー３３を開くための第一ワイヤ４５−１と、一対のジョー３３を閉じるための第二ワイヤ４５−２とを有している。詳細は後述するが、本実施形態では、第一ワイヤ４５−１が基端側に牽引されると一対のジョー３３は開き、第二ワイヤ４５−２が基端側に牽引されると一対のジョー３３は閉じる。第一伝達部材４５を構成する第一ワイヤ４５−１及び第二ワイヤ４５−２は、いずれも着脱部４１を介して手術用動力伝達アダプタ２２０ｄ（図１参照）の動力源により牽引可能である。
本実施形態では、第一ワイヤ４５−１と第二ワイヤ４５−２とのいずれか一方に対して相対的に強い牽引力が掛けられることで、第一ワイヤ４５−１と第二ワイヤ４５−２とが相対移動するように構成されている。

第二伝達部材４６は、関節部３９に連結されているとともに着脱部４１に連結されている。第二伝達部材４６は、着脱部４１を介して手術用動力伝達アダプタ２２０ｄの動力源により牽引可能である。第二伝達部材４６にかけられる牽引力により関節部３９が動作可能である。

本実施形態に係る医療用処置具の作用について説明する。図６及び図７は、医療用処置具３０の作用を説明するための模式図である。
図６に示すように、本実施形態では、第一ワイヤ４５−１が基端側に牽引されると、第一ワイヤ４５−１は第一回転板部材５４を回転させる。第一回転板部材５４には第二歯車５２が固定されているので、第一回転板部材５４の回転と一体に第二歯車５２が回転する。第二歯車５２は、第一回転板部材５４と一体に回転することにより、第一歯車５１に対して回転力を伝達する。第一回転板部材５４の直径Ｒ０が第二歯車５２の直径Ｒ１よりも大きいので、第一ワイヤ４５−１による牽引力は第一歯車５１に対して減速されて伝達される。さらに、本実施形態では、第二歯車５２の直径Ｒ１よりも第一歯車５１の直径Ｒ２の方が大きいので、第二歯車５２から第一歯車５１へと回転が伝達されることによっても減速される。このため、本実施形態では、第一ワイヤ４５−１に対する牽引力に比して、第一歯車５１を介して第一ジョー３４に伝達される開閉駆動力は大きい。

図７に示すように、第二ワイヤ４５−２が基端側に牽引されると、第二ワイヤ４５−２により第二回転板部材５５が回転する。第二回転板部材５５の回転方向は、第一ワイヤ４５−１が牽引されたときの第一回転板部材５４の回転方向とは逆方向である。第二回転板部材５５には第二歯車５２が固定されているので、第二回転板部材５５の回転と一体に第二歯車５２が回転する。第二歯車５２は、第二回転板部材５５と一体に回転することにより、第一歯車５１に対して回転力を伝達する。これにより、第一歯車５１は、第一ワイヤ４５−１が牽引された場合とは逆方向に回転する。第二回転板部材５５の直径Ｒ０が第二歯車５２の直径Ｒ１よりも大きいので、第二ワイヤ４５−２による牽引力は第一歯車５１に対して減速されて伝達される。さらに、本実施形態では、第二歯車５２の直径Ｒ１よりも第一歯車５１の直径Ｒ２の方が大きいので、第二歯車５２から第一歯車５１へと回転が伝達されることによっても減速される。このため、本実施形態では、第二ワイヤ４５−２に対する牽引力に比して、第一歯車５１を介して第一ジョー３４に伝達される開閉駆動力は大きい。

第二ワイヤ４５−２が基端側に牽引されることにより、第一ジョー３４の第一把持面３５が第二ジョー３６の第二把持面３７に近づくように、第一ジョー３４が開閉軸部３８の中心線を回転中心として回転する。減速機構５０により減速された開閉駆動力により一対のジョー３３が閉じることにより、第二ワイヤ４５−２に対する牽引力よりも大きな力で一対のジョー３３を閉じることができる。その結果、例えば縫合針を一対のジョー３３によって把持して縫合をする場合など、把持対象物が一対のジョー３３に把持された状態でずれないような駆動力を一対のジョー３３にかけることができる。

このように、本実施形態では、第二ジョー３６に対する第一ジョー３４の開動作と閉動作との両方において、第一伝達部材４５（第一ワイヤ４５−１及び第二ワイヤ４５−２）を通じた牽引力が減速機構５０によって減速されて第一ジョー３４に伝達される。

以上に説明したように、本実施形態に係る医療用処置具によれば、処置部３２が減速機構５０を有しているので、医療用処置具３０の第一伝達部材４５にかかる牽引力に比して、開閉片である第一ジョー３４に大きな開閉駆動力を持たせることができる。

また、本実施形態では、減速機構５０よりも第一ジョー３４側の部材においては、第一伝達部材４５にかかる牽引力に比して大きな開閉駆動力を得ることができる。すなわち、着脱部４１から減速機構５０までの範囲において、第一伝達部材４５の牽引力は、減速機構５０がない場合よりも弱くてよい。減速機構５０が処置部３２に設けられていることにより、処置部３２よりも着脱部４１に近い位置に設けられた関節部３９に対する第一伝達部材４５の牽引力の影響は、減速機構５０がない場合よりも弱い。
たとえば減速機構５０が設けられていない場合には、処置部３２に対して大きな開閉駆動力を伝達するためには第一伝達部材４５の牽引力を高めることが考えられる。この場合、第一伝達部材４５にかかる牽引力が関節部３９に伝わって関節部３９が意図せずに動作する（関節間干渉が発生する）可能性がある。これに対して本実施形態では減速機構５０が処置部３２に設けられていることにより、関節部３９では、第一伝達部材４５にかかる牽引力の影響が小さい。この結果、関節部３９では、第一伝達部材４５にかかる牽引力に起因する関節間干渉が起こりにくい。

（変形例１−１）
上記実施形態の変形例について説明する。図８は、本実施形態の変形例１−１の構成を示す模式図である。
本変形例では、図８に示すように、プーリ５３が第二回転板部材５５を有しておらず、第二ワイヤ４５−２は第一ワイヤ４５−１とともに第一回転板部材５４に巻かれている。
本変形例では、第一ワイヤ４５−１の先端と第二ワイヤ４５−２の先端とは、各々独立して第一回転板部材５４に固定されていてもよいし、第一ワイヤ４５−１の先端と第二ワイヤ４５−２の先端とを共に連結する不図示の連結管を介して第一回転板部材５４に固定されていてもよい。
本変形例では、上記第１実施形態よりも処置部３２を小型化することができる。
なお、本変形例では、第一歯車５１（図５参照）の回転軸と第二歯車５２の回転軸とが互いに厳密に平行であることは必須ではない。たとえば、第一歯車５１及び第二歯車５２が傘歯車とされることにより第一歯車５１の回転軸と第二歯車５２の回転軸とが非平行な関係にあってよい。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図９は、本実施形態に係る医療用処置具３０Ａの処置部３２を示す模式的な側面図である。図１０は、医療用処置具３０Ａの処置部３２の一部を示す斜視図である。図１１は、処置部の他の構成例を示す模式的な側面図である。
なお、図１０においては、プーリ５３の図示が省略されている。

図９及び図１０に示すように、本実施形態に係る医療用処置具３０Ａは、第１実施形態に開示された処置部３２とは構成が異なる処置部３２Ａを備えている。

本実施形態の処置部３２Ａは、一対のジョー３３Ａと、減速機構５０Ａとを備えている。一対のジョー３３Ａは、開閉軸部３８Ａの中心線を回動中心としてそれぞれ回動可能な第一ジョー３４Ａ及び第二ジョー３６Ａを有する。減速機構５０Ａは、一対のジョー３３Ａに対して開閉駆動力を伝達するために設けられている。本実施形態の処置部３２Ａは、一対のジョー３３Ａ及び減速機構５０Ａの構成が上記第１実施形態の処置部３２と異なる。

第一ジョー３４Ａには、第１実施形態に開示された開閉軸部３８と同様の第一開閉軸部３８Ａ１が形成されている。さらに、第一ジョー３４Ａには、上記第１実施形態と同様に、第一把持面３５及び第一歯車５１が固定されている。本実施形態では、第一ジョー３４Ａは、第一開閉軸部３８Ａ１及び第一歯車５１を含んで一体成型されている。

第二ジョー３６Ａは、上記第１実施形態とは異なりハウジング（不図示）には固定されていない。第二ジョー３６Ａには、上記の第一開閉軸部３８Ａ１とは異なる第二開閉軸部３８Ａ２が形成されている。第二ジョー３６Ａには、第一歯車５１と同形同大の第三歯車５６が固定されている。本実施形態では、第二ジョー３６Ａは、第二開閉軸部３８Ａ２及び第三歯車５６を含んで一体成型されている。
本実施形態では、第一開閉軸部３８Ａ１の中心線と第二開閉軸部３８Ａ２の中心線とは互いに平行である。

図９及び図１０に示すように、第三歯車５６は、第二ジョー３６Ａの回動中心（本実施形態では第二開閉軸部３８Ａ２の中心線）と同軸をなす回転軸を回転中心として回転可能な歯車である。本実施形態の第三歯車５６は、第二開閉軸部３８Ａ２の中心線を回転中心として、第二ジョー３６Ａと一体に、第二ジョー３６Ａの可動範囲内で回転可能である。
また、本実施形態の第三歯車５６は、第一歯車５１の回転軸と平行な回転軸を回転中心として回転可能である。

本実施形態では、第一歯車５１と第二歯車５２とは、第四歯車５７を介して噛み合っている。第四歯車５７は、第一歯車５１及び第二歯車５２の各回転軸と平行な回転軸を回転中心として、第二歯車５２から回転駆動力を受けて回転可能な歯車である。

さらに本実施形態では、第三歯車５６と第二歯車５２とは、第四歯車５７及び第五歯車５８を介して噛み合っている。
第五歯車５８は、第三歯車５６及び第四歯車５７の各回転軸と平行な回転軸を回転中心として、第四歯車５７から回転駆動力を受けて回転可能な歯車である。第五歯車５８は、第四歯車５７の回転方向とは反対方向に回転する。

本実施形態では、第二歯車５２が所定の一方向に回転すると、第一歯車５１は第二歯車５２と同方向に回転し、第三歯車５６は第二歯車５２とは逆方向に回転する。その結果、本実施形態では、第一ジョー３４Ａと第二ジョー３６Ａとは第二歯車５２の回転により互いに逆回転する。第一ジョー３４Ａと第二ジョー３６Ａとが、開閉軸部３８Ａを回転中心として互いに逆回転する動作が、本実施形態の一対のジョー３３Ａにおける開閉動作となる。

本実施形態では、第１実施形態の変形例１−１と同様に、プーリ５３の第一回転板部材５４に第一ワイヤ４５−１及び第二ワイヤ４５−２が巻かれている。なお、上記第１実施形態に示すように、プーリ５３に対して第一回転板部材５４に加えて第二回転板部材５５が設けられていてもよい。

本実施形態では、第一歯車５１、第二歯車５２、第三歯車５６、第四歯車５７、第五歯車５８、及びプーリ５３によって、減速機構５０Ａが構成されている。

本実施形態では、上記の第１実施形態とは逆に、第一ワイヤ４５−１が牽引されると一対のジョー３３Ａは閉動作し、第二ワイヤ４５−２が牽引されると一対のジョー３３Ａは開動作する。本実施形態においても第１実施形態と同様に第一ワイヤ４５−１及び第二ワイヤ４５−２に対する牽引力はプーリ５３及び第二歯車５２を有する減速機構５０Ａの作用により減速される。さらに本実施形態では、第二歯車５２から第一歯車５１及び第三歯車５６に対して、減速機構５０Ａにより減速された開閉駆動力がそれぞれ伝達される。

本実施形態の処置具３０Ａも上記第１実施形態と同様の効果を奏する。
本実施形態では、第一ジョー３４Ａと第二ジョー３６Ａとの両方が開閉動作するので、一対のジョー３３Ａの可動域が大きい。
図１１に示すように、第一歯車５１と第三歯車５６とが同軸をなして回転するように減速機構５０Ａが構成されていてもよい。第一歯車５１及び第三歯車５６の共通の回転軸となる開閉軸部３８Ａは、ハウジング６０の中心線と交差するようにハウジング６０の径方向の略中央に配されている。図１１に示すように、第一歯車５１と第三歯車５６とが同軸であると、第一歯車５１と第三歯車５６とが同軸でない場合よりも、第一歯車５１の半径及び第三歯車５６の半径を大きくすることができる。

（変形例２−１）
上記第２実施形態の変形例２−１について説明する。図１２は、本変形例の処置部の構成を示す模式的な側面図である。図１３は、本変形例の処置部の構成を示す模式的な平面図である。図１４から図１６までは、本変形例の処置部の作用を説明するための図である。

本変形例では、上記第２実施形態に開示された第三歯車５６，第四歯車５７，及び第五歯車５８（図９及び図１０参照）に代えて、図１２及び図１３に示すように、第一ジョー３４Ａと第二ジョー３６Ａとを連結するリンク７０及びリンク７１を備えている。

リンク７０は、第一ジョー３４Ａの基端部３４Ａａとリンク７１とをピン７２，７３を介して繋ぐ棒状部材である。ピン７２及びピン７３は、開閉軸部３８Ａの中心線と平行に中心線が延びる略円柱状部材である。

リンク７１は、リンク７０と第二ジョー３６Ａの基端部３６Ａａとをピン７３，７４を介して繋ぐ棒状部材である。ピン７３及びピン７４は、開閉軸部３８Ａの中心線と平行に中心線が延びる略円柱状部材である。

ハウジング６０には、開閉軸部３８Ａの中心線に対して直交する方向に延びるスリット６３が形成されている。スリット６３に、リンク７０とリンク７１とを連結するピン７３が係合している。

また、本変形例では、第１実施形態の変形例１−１と同様に、プーリ５３の第一回転板部材５４に第一ワイヤ４５−１及び第二ワイヤ４５−２が巻かれている。

本変形例の医療用処置具３０Ａの作用について、一対のジョー３３Ａを閉じる過程を示して説明する。本変形例の医療用処置具３０Ａでは、図１３に示すプーリ５３及び第二歯車５２から第一歯車５１へと伝達された回転力は、例えば、図１４に示す状態から図１５に示す状態に変化するように第一ジョー３４Ａを回転させる。
図１５及び図１６に示すように、第一ジョー３４Ａが回転することにより、第一ジョー３４Ａの基端部３４Ａａはリンク７０を移動させる。リンク７０とリンク７１とを連結するピン７３がハウジング６０のスリット６３に係合していることにより、第二ジョー３６Ａは、開閉軸部３８Ａの中心線を回転中心として、第一ジョー３４Ａとは反対方向へと回動する。これにより、第一ジョー３４Ａと第二ジョー３６Ａとは上記第２実施形態と同様にそれぞれ開閉軸部３８Ａの中心線を回転中心として開閉可能である。

本変形例においても上記第１実施形態及び第２実施形態と同様に、プーリ５３と第二歯車５２とによって、第一伝達部材４５（第一ワイヤ４５−１及び第二ワイヤ４５−２）に対する牽引力は第一歯車５１に対して減速されて伝わる。その結果、本変形例においても上記第１実施形態及び第２実施形態と同様の効果を奏する。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
また、上述の各実施形態及び各変形例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。

開閉片に大きな開閉駆動力を付与可能な医療用処置具を提供することができる。

３０，３０Ａ 医療用処置具
３２，３２Ａ 処置部
３３，３３Ａ 一対のジョー（一対の開閉片）
３４ 第一ジョー（開閉片）
３６，３６Ａ 第二ジョー（開閉片）
３８，３８Ａ 開閉軸部
３８Ａ１ 第一開閉軸部（開閉軸部）
３８Ａ２ 第二開閉軸部（開閉軸部）
４４ 伝達部材（動力伝達部材）
４５ 第一伝達部材（動力伝達部材）
４５−１ 第一ワイヤ
４５−２ 第二ワイヤ
４６ 第二伝達部材（動力伝達部材）
５１ 第一歯車
５２ 第二歯車
５３ プーリ（回転部材）
５４ 第一回転板部材
５５ 第二回転板部材
５６ 第三歯車
６０ ハウジング
７０ リンク
７１ リンク

本発明の第一の態様に係る医療用処置具は、一対の開閉片と、前記一対の開閉片を相対回動可能に保持する開閉軸部と、前記開閉軸部を回動中心とするように前記一対の開閉片のうち少なくともいずれか一方に固定された第一歯車と、前記第一歯車に対して回転力を伝達するために回転可能な第二歯車と、前記第二歯車と同軸をなして前記第二歯車に固定され前記第二歯車の直径よりも大きな直径を有する回転部材と、前記回転部材の外周に掛けられ前記回転部材を回転させる動力伝達部材とを備える。

Claims (8)

1. 一対の開閉片と、
   前記一対の開閉片を相対回動可能に保持する開閉軸部と、
   前記開閉軸部を回動中心とするように前記一対の開閉片のいずれか一方に固定された第一歯車と、
   前記第一歯車に対して回転力を伝達するために回転可能な第二歯車と、
   前記第二歯車と同軸をなして前記第二歯車に固定され前記第二歯車の直径よりも大きな直径を有する回転部材と、
   前記回転部材の外周に掛けられ前記回転部材を回転させる動力伝達部材と、
   を備えた医療用処置具。
2. 前記第一歯車の直径は前記第二歯車の直径よりも大きい
   請求項１に記載の医療用処置具。
3. 前記開閉軸部，前記第一歯車，前記第二歯車，及び前記回転部材を囲む中空のハウジングをさらに備える
   請求項１に記載の医療用処置具。
4. 前記開閉片を最大閉じ角度から最大開き角度まで回動させる過程において、前記第一歯車は常に前記ハウジング内に位置する
   請求項３に記載の医療用処置具。
5. 前記回転部材は、前記第二歯車を間に挟んで互いに離間し互いに等しい直径を有する円板状をなす一対の回転板部材を有し、
   前記動力伝達部材は、
   前記一対の回転板部材における第一回転板部材に対して前記回転部材の回転方向に沿う所定の第一方向に巻かれた第一ワイヤと、
   前記一対の回転板部材における第二回転板部材に対して前記回転部材の回転方向に沿い前記第一方向とは逆の第二方向に巻かれた第二ワイヤと、
   を有している
   請求項１に記載の医療用処置具。
6. 前記第二歯車の回転軸は前記第一歯車の回転軸と平行である
   請求項１に記載の医療用処置具。
7. 前記第一歯車は、前記一対の開閉片のうちの第一開閉片に固定されており、
   前記一対の開閉片のうちの第二開閉片は、前記第一歯車の回転軸と平行な回転軸を有する第三歯車を有し、
   前記第二歯車は、前記第一歯車および前記第三歯車を互いに逆回転させるように前記第一歯車及び前記第三歯車に対して回転力を伝達する
   請求項１に記載の医療用処置具。
8. 前記第一歯車は、前記一対の開閉片のうちの第一開閉片に固定されており、
   前記一対の開閉片のうちの第二開閉片は、前記開閉軸部を回動中心として前記一対の開閉片が互いに逆方向に回動するようにリンクを介して前記第一開閉片に連結されている
   請求項１に記載の医療用処置具。

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