JPWO2017029906A1 - 医療用観察装置および医療用観察システム - Google Patents

医療用観察装置および医療用観察システム Download PDF

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Abstract

本発明に係る医療用観察装置は、顕微鏡部と、顕微鏡部を移動可能に支持する支持部であって、複数のアーム部と、アーム部同士を所定の軸のまわりに回動可能に保持する複数の関節部とを有する支持部と、顕微鏡部に接続されてなり、支持部の内部に挿通されるケーブルと、を備え、複数の関節部の少なくとも一つは、回転対象のアーム部の中心軸と平行な軸のまわりに該回転対象のアーム部を回転させる捻転関節部を含み、捻転関節部は、回転軸部と、回転対象のアーム部を保持するとともに、回転軸部の中心軸に対してオフセットした位置でケーブルを固定し、該中心軸のまわりに回転可能な回転部と、回転軸部から延びる延在部であって、回転軸部の中心軸がケーブルを通過する位置で該ケーブルを固定する延在部と、を有する。

Description

本発明は、医療用観察装置および医療用観察システムに関する。
従来、被観察体である患者の脳や心臓等における微小部位の手術を行う際に該微小部位を観察するための医療用観察システムとして、該微小部位を拡大する拡大光学系を備えた光学式の顕微鏡システムが知られている(例えば、特許文献1〜3を参照)。
特許文献1〜3が開示する顕微鏡システムは、撮像部を内蔵した顕微鏡部と、互いに回動自在に設けられる複数のアームを有し、顕微鏡部を支持する支持手段とを備える。この顕微鏡システムは、各アームを回動させることによって、顕微鏡部を三次元的に所望の位置へ移動または傾斜させることができる。
また、特許文献1〜3が開示する顕微鏡システムは、撮像部の動作等を制御する制御部と撮像部とを接続し、制御部から撮像部に制御信号を伝送したり、撮像部が撮像することにより生成された信号を制御部に伝送したりするための複数の伝送線を含むケーブルが、アームの内部に挿通されている。
実公平7−56003号公報 特開平10−33554号公報 特開2000−210302号公報
ところで、特許文献1〜3が開示する顕微鏡システムでは、アームの回動によってケーブルに加わる負荷については考慮されていなかった。特に、ケーブルが捻転する方向にアームが回転すると、ケーブルに捻り荷重が加わって、ケーブルが損傷してしまうおそれがあった。このため、アームの回動に対する耐久性を有する技術が求められていた。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、アームの回動に対する耐久性を有する医療用観察装置および医療用観察システムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る医療用観察装置は、被観察体の撮像信号を出力する顕微鏡部と、前記顕微鏡部を移動可能に支持する支持部であって、複数のアーム部と、前記アーム部同士を所定の軸のまわりに回動可能に保持する複数の関節部とを有する支持部と、前記顕微鏡部に接続されてなり、前記支持部の内部に挿通される1または複数のケーブルと、を備え、前記複数の関節部の少なくとも一つは、回転対象のアーム部の中心軸と平行な軸のまわりに該回転対象のアーム部を回転させる捻転関節部を含み、前記捻転関節部は、前記回転対象のアーム部の中心軸と平行に延びる回転軸部と、前記回転対象のアーム部を保持するとともに、前記回転軸部の中心軸に対してオフセットした位置で前記ケーブルを固定し、該中心軸のまわりに回転可能な回転部と、前記回転軸部から延びる延在部であって、前記回転軸部の中心軸が前記ケーブルを通過する位置で該ケーブルを固定する延在部と、を有することを特徴とする。
また、本発明に係る医療用観察装置は、上記発明において、前記延在部は、前記回転軸部に固定される固定部と、前記固定部に連結され、前記ケーブルを固定する板状の連結部と、を有することを特徴とする。
また、本発明に係る医療用観察装置は、上記発明において、前記回転部は、円筒状をなし、前記回転軸部の外周側に配置されてなり、前記連結部は、主面における板幅が、前記回転部の外周のなす径よりも小さいことを特徴とする。
また、本発明に係る医療用観察装置は、上記発明において、前記ケーブルの径をR1、前記回転軸部の中心軸と前記ケーブルの中心との間の距離をD1としたとき、径R1と距離D1とは、2×R1≦D1の関係を満たすことを特徴とする。
また、本発明に係る医療用観察装置は、上記発明において、前記回転部による前記ケーブルの固定位置、および前記延在部による前記ケーブルの固定位置は、前記捻転関節部における前記回転軸部の中心軸の方向の一端および他端であることを特徴とする。
また、本発明に係る医療用観察装置は、上記発明において、前記ケーブルの少なくとも一つは、前記回転部と前記延在部とが捻転していない状態において、前記回転軸部の中心軸を通過する平面上にあることを特徴とする。
また、本発明に係る医療用観察装置は、上記発明において、前記回転部と前記延在部とが捻転していない状態において少なくとも一つの前記ケーブルおよび前記回転軸部の中心軸を通過する平面は、前記回転部が前記中心軸のまわりに回転した際に前記ケーブルが回転可能な範囲における略中央を通過する平面であることを特徴とする。
また、本発明に係る医療用観察システムは、上記の発明に係る医療用観察装置と、前記医療用観察装置が生成した画像データに対応する画像を表示する表示装置と、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、アームの回動に対する耐久性を有する医療用観察装置および医療用観察システムを実現することができるという効果を奏する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る医療用観察システムの外観構成を示す斜視図である。 図2は、本発明の一実施の形態に係る医療用観察システムの要部の構成を示す斜視図である。 図3は、本発明の一実施の形態に係る医療用観察システムの要部の構成を示す側面図である。 図4は、本発明の一実施の形態に係る医療用観察システムの要部の構成を示す斜視図である。 図5は、本発明の一実施の形態に係る医療用観察システムの要部の構成を示す斜視図であって、図4に示す状態から回転部を回転させた場合のケーブルの状態を説明する図である。 図6は、本発明の実施の形態の変形例1に係る医療用観察システムの要部の構成を示す側面図である。 図7は、本発明の実施の形態の変形例1に係る医療用観察システムの要部の構成を示す斜視図である。 図8は、本発明の実施の形態の変形例1に係る医療用観察システムの要部の構成を示す斜視図であって、図7に示す状態から回転部を回転させた場合のケーブルの状態を説明する図である。 図9は、本発明の実施の形態の変形例2に係る医療用観察システムの要部の構成を説明する図であって、回転部を通過し、かつ第3軸と直交する面を切断面とする部分断面図である。 図10は、本発明の実施の形態の変形例3に係る医療用観察システムの要部の構成を説明する図であって、回転部を通過し、かつ第3軸と直交する面を切断面とする部分断面図である。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、「実施の形態」という)を説明する。なお、この実施の形態により、この発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して説明する。また、図面はあくまで模式的なものであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる場合がある。
(実施の形態)
図1は、本発明の一実施の形態に係る医療用観察システムの外観構成を示す斜視図である。同図に示す医療用観察システム1は、被観察体の微細構造を拡大して撮像する顕微鏡としての機能を有する医療用観察装置(以下、観察装置という)2と、観察装置2が生成した画像データに対応する画像を表示する表示装置3と、を備える。
観察装置2は、当該観察装置2の土台をなし、床面上を移動可能なベース部4と、ベース部4に支持される支持部5と、支持部5の先端に設けられて被観察体の微小部位を拡大して撮像する柱状の顕微鏡部6と、を備える。ベース部4には、顕微鏡部6が撮像した撮像信号に基づいて画像データを生成するとともに、医療用観察システム1の動作を統括して制御する制御部や、被観察体を照明するための照明光を出射する光源部が設けられる。観察装置2において、例えば、制御部と顕微鏡部6との間の信号伝送を行うための信号線を含む伝送ケーブルや、光源部から顕微鏡部6までの照明光の導光を行うためのライトガイドケーブル等を含むケーブル群が、ベース部4から顕微鏡部6にわたって配設されている。ケーブル群は、支持部5に沿って配設されている。
支持部5は、第1関節部11、第1アーム部21、第2関節部12、第2アーム部22、第3関節部13、第3アーム部23、第4関節部14、第4アーム部24、第5関節部15、第5アーム部25、および第6関節部16を有する。
支持部5は、二つのアーム部、および二つのアーム部の一方(先端側)を他方(基端側)に対して回動可能に連結する関節部からなる組を四組有する。この四組は、具体的には、(第1アーム部21、第2関節部12、第2アーム部22)、(第2アーム部22、第3関節部13、第3アーム部23)、(第3アーム部23、第4関節部14、第4アーム部24)、(第4アーム部24、第5関節部15、第5アーム部25)である。以下、ベース部4に連なる側を基端側、顕微鏡部6に連なる側を先端側とする。
第1関節部11は、先端側で顕微鏡部6を回動可能に保持するとともに、基端側で第1アーム部21の先端部に固定された状態で第1アーム部21に保持される。第1関節部11は円筒状をなし、高さ方向の中心軸である第1軸O1のまわりに回動可能に顕微鏡部6を保持する。第1アーム部21は、第1関節部11の側面から第1軸O1と直交する方向に延びる形状をなす。
第2関節部12は、先端側で第1アーム部21を回動可能に保持するとともに、基端側で第2アーム部22の先端部に固定された状態で第2アーム部22に保持される。第2関節部12は円筒状をなしており、高さ方向の中心軸であって第1軸O1と直交する軸である第2軸O2のまわりに回動可能に第1アーム部21を保持する。第2アーム部22は略L字状をなし、L字の一方の端部(縦線部分の端部)で第2関節部12に連結する。
第3関節部13は、先端側で第2アーム部22のL字の他方の端部(横線部分の端部)を回動可能に保持するとともに、基端側で第3アーム部23の先端部に固定された状態で第3アーム部23に保持される。第3関節部13は、円筒状をなしており、高さ方向の中心軸であって第2軸O2と直交する軸であり、かつ第2アーム部22が延びる方向と平行な軸である第3軸O3のまわりに回動可能に第2アーム部22を保持する。第3アーム部23は先端側が円筒状をなしており、基端側には先端側の円筒の高さ方向と直交する方向に貫通する孔部が形成されている。第3関節部13は、この孔部を介して第4関節部14に回動可能に保持される。第3関節部13の詳細については、後述する。
第4関節部14は、先端側で第3アーム部23を回動可能に保持するとともに、基端側で第4アーム部24に固定された状態で第4アーム部24に保持される。第4関節部14は円筒状をなしており、高さ方向の中心軸であって第3軸O3と直交する軸である第4軸O4のまわりに回動可能に第3アーム部23を保持する。
第5関節部15は、先端側で第4アーム部24を回動可能に保持するとともに、基端側で第5アーム部25に固定して取り付けられる。第5関節部15は円筒状をなしており、高さ方向の中心軸であって第4軸O4と平行な軸である第5軸O5のまわりに第4アーム部24を回動可能に保持する。第5アーム部25は、L字状をなして屈曲した屈曲部251と、屈曲部251の底面部から下方へ棒状に延びる棒状部252とからなる。第5関節部15は、基端側で屈曲部251の棒状部252が延びる側と反対側の端部に取り付けられる。
第6関節部16は、先端側で第5アーム部25を回動可能に保持するとともに、基端側でベース部4の上面に固定して取り付けられる。第6関節部16は円筒状をなしており、高さ方向の中心軸であって第5軸O5と直交する軸である第6軸O6のまわりに第5アーム部25を回動可能に保持する。第6関節部16の先端側には、第5アーム部25の棒状部252の基端部が取り付けられる。
以上説明した構成を有する支持部5は、顕微鏡部6における並進3自由度および回転3自由度の計6自由度の動きを実現する。また、上述したケーブルは、第1関節部11〜第6関節部16、および第1アーム部21〜第5アーム部25の内部に挿通されることによって、ベース部4と顕微鏡部6とを接続する。
第1関節部11〜第6関節部16は、顕微鏡部6および第1アーム部21〜第5アーム部25の回動をそれぞれ禁止する電磁ブレーキを有する。各電磁ブレーキは、顕微鏡部6に設けられる後述する操作スイッチが押下された状態で解除され、顕微鏡部6および第1アーム部21〜第5アーム部25の回動を許容する。なお、電磁ブレーキの代わりにエアブレーキを適用してもよい。
顕微鏡部6は、円筒状をなし、被観察体の像を拡大して撮像する撮像部が内部に設けられるとともに、第1関節部11〜第6関節部16における電磁ブレーキを解除して各関節部の回動を許容する操作入力を受け付ける操作スイッチ、撮像部における拡大倍率および被観察体までの焦点距離を変更可能な操作レバーなどが設けられている。撮像部の光軸は、例えば第1軸O1と一致している。
撮像部は、制御部による制御のもと、被観察体を撮像して撮像信号を出力する。この撮像部は、被観察体像を受光して電気信号に変換するCCD(Charge Coupled Device)またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の撮像素子を用いて構成されている。
図2は、本発明の一実施の形態に係る医療用観察システムの要部の構成を示す斜視図であって、第3関節部13の要部の構成を示す斜視図である。図3は、本発明の一実施の形態に係る医療用観察システムの要部の構成を示す側面図であって、図2に示す構成において、後述するカバー70を取り除いた側面図である。図4は、本発明の一実施の形態に係る医療用観察システムの要部の構成を示す斜視図であって、図2に示す構成において、後述するカバー70を取り除いた斜視図である。なお、図2〜図4では、支持部5を挿通するケーブル群のうち、ケーブルの径が最も太いケーブル100(例えば、ライトガイドケーブル)のみを図示している。なお、本実施の形態では、このケーブル100が、ケーブル群の最外周に位置するものとして説明する。ケーブル100は、太さ等によりケーブル群の最外周をなす伝送ケーブルであってもよいし、ライトガイドケーブルと伝送ケーブルとが配設され、最外周にそれぞれが表出するケーブル群の最外周を通過するものであってもよい。
第3関節部13は、第2アーム部22の中心軸と平行な軸のまわりに第2アーム部22を回転させる捻転関節部として機能する。図2〜図4では、ケーブル100に回転部73の回転による捻り荷重が加わっていない状態、すなわち捻転していない状態を示している。ここでいう捻り荷重が加わっていない状態とは、回転部73が、後述する回転軸部72のまわりに回転可能な範囲における中央位置に位置し、かつ、ケーブル100の中心軸が、回転軸部72の中心軸(第3軸O3)を通過する平面上にある状態のことをいう。具体的に、回転可能な範囲における中央位置とは、回転部73の回転により回転するケーブル100の回転限界位置の間の中間位置であり、回転中心(第3軸O3)において一方の回転限界位置と他方の回転限界位置とがなす角度が300°である場合、150°をなす位置である。なお、捻り荷重が加わらなければ、中間位置から若干ずれた位置を中央位置としてもよい。
第3関節部13は、筒状をなしており、外周に第2アーム部22が取り付けられるカバー70(図2参照)と、第3アーム部23の端部から該第3アーム部23長手方向(第3軸O3)に沿って延びる延在部71と、延在部71の端部であって、第4関節部14側と異なる側の端部に設けられ、中心軸が上述した第3軸O3と一致する回転軸部72と、回転軸部72のまわりに回転可能な回転部73と、を有する。
延在部71は、回転軸部72に固定される円板状の固定部711と、固定部711に連結されるとともに、該固定部711と第3アーム部23とを接続する板状の連結部712と、C字状をなし、開口端が連結部712に固定され、ケーブル100を含む複数のケーブルを挿通して案内可能な中空空間を形成するガイド部713と、を有する。連結部712は、第3軸O3に沿って板状をなして延びる。
回転部73は、連結部材701によってカバー70の内周部に連結される。このため、回転部73が回転軸部72のまわりに回転すると、該回転部73の回転に連動してカバー70が回転する。カバー70が回転すれば、第2アーム部22が、回転軸部72(第3軸O3)のまわりに回転する。
第3関節部13において、ケーブル100を含む複数のケーブルは、結束バンド714,731によって連結部712および回転部73に固定される。具体的には、結束バンド714は、連結部712に挿通され、ケーブル100を含む複数のケーブルを固定する。結束バンド731は、ケーブル100を含む複数のケーブルと、回転部73の外周とを囲繞することによってケーブル100を含む複数のケーブルを固定する。結束バンド714,731によるケーブル100の固定位置は、第3関節部13における第3軸O3の方向の一端および他端にそれぞれ設けられることが好ましい。ここでいう一端および他端は、端部と、この端部から所定の範囲内の領域を含む。すなわち、固定位置は、端部側の領域に位置していることが好ましい。
ケーブル100は、ガイド部713において該ケーブル100の中心軸が第3軸O3と略一致する位置において結束バンド714により固定され、回転部73において第3軸O3とは異なる位置において結束バンド731により固定されている。このため、連結部712におけるケーブル100の固定部分と、回転部73におけるケーブル100の固定部分とは、第3軸O3の方向からみてオフセットした状態となっている。なお、「オフセット」とは、第3軸O3の方向からみて、連結部712におけるケーブル100の固定部分と、回転部73におけるケーブル100の固定部分とが異なる位置に配置されていることをいう。
図5は、本発明の一実施の形態に係る医療用観察システムの要部の構成を示す斜視図であって、図4に示す状態から回転部73を回転させた場合のケーブルの状態を説明する図である。図5に示す状態では、ケーブル100には、回転部73の回転による捻り荷重が加わっている。この際、第3関節部13では、連結部712におけるケーブル100の固定部分と、回転部73におけるケーブル100の固定部分とがオフセットされた状態でケーブル100が捻転されている。
ここで、ケーブル100の径をR1、回転部73の外周の径をR2、第3軸O3とケーブル100の中心との間の距離をD1(図3参照)とすると、距離D1は例えば1/2×R1+1/2R2であり、径R1と距離D1とが2×R1≦D1の関係を満たすことが好ましい。延在部71におけるケーブル100の固定部分において第3軸O3が通過し、かつ、回転部73におけるケーブル100の固定部分が第3軸O3から離れてオフセットすることにより、回転部73の回転によりケーブル100に加わる捻り荷重が、ケーブル100の中心軸が第3軸O3と一致した状態で加わる捻り荷重と比して小さくなる。なお、ケーブル100の中心について、複数のケーブルを束ねたケーブル群の場合は、該ケーブル群の外周のなす形状の重心に置き換える。
また、連結部712の幅であって、主面において第3軸O3と直交する方向の幅をD3(図4参照)とすると、径R2と幅D3とは、D3<R2の関係を満たすことが好ましい。ここでいう主面とは、連結部712のうち最も大きな面積を有する面のことをいう。この関係を満たすことで、回転部73が回転した際のケーブル100と連結部712との干渉を低減する点で有効である。上述した関係を満たしつつ、幅D3を大きくすれば、回転軸部72と第3アーム部23との連結を一層強固なものとすることができる。
また、延在部71の回転部73側の端部から、結束バンド714によるケーブル100の固定端であって、回転部73側の固定端までの距離をD2とすると(図3参照)、捻り荷重の低減という観点において距離D2は大きい方が好ましい。
図5に示すように回転部73を回転させると、ケーブル100は、連結部712に巻き付けられる。ケーブル100が連結部712に巻き付くことによって、ケーブル100が自身の中心軸まわりに捻転することを抑制することができる。なお、中心位置に対して回転部73を逆に回転させた場合についても同様である。
上述した実施の形態によれば、第3関節部13が、回転対象の第2アーム部22の中心軸と平行に延びる回転軸部72と、第2アーム部22を保持するとともに、回転軸部72の中心軸に対してオフセットした位置でケーブル100を固定し、回転軸部72の中心軸のまわりに回転可能な回転部73と、回転軸部72から延びる延在部71であって、回転軸部72の中心軸がケーブル100を通過する位置でケーブル100を固定する延在部71とを有するようにした。これにより、回転部73を回転させた際に、ケーブル100が延在部71に巻き付けられて捻転が抑制され、この結果、アームの回動に対する耐久性を付与することができる。また、耐久性を付与して、アーム部を回転(捻転)させるため、被観察体に対する顕微鏡部6の配置の自由度を向上することができる。
また、上述した実施の形態によれば、回転部73の回転によりケーブル100に加わる捻り荷重が、ケーブル100の中心軸が第3軸O3と一致した状態で加わる捻り荷重と比して小さいため、観察装置2を使用する際に、この軸(第3軸O3)を捻転させるように操作を行う時の操作力を軽減させることができる。
(実施の形態の変形例1)
上述した実施の形態では、延在部71において、連結部712の形状が、ガイド部713に連なる側の端部から固定部711に連なる側の端部まで、同一断面形状をなして延びているものとして説明したが、例えば図5に示すような捻転状態においてケーブル100が連結部712に巻き付く挙動をする際に、ケーブル100の可動軌跡と干渉しない形状であれば、例えば固定部711近傍では断面積を増やした形状として剛性を高めるようにしても、同様の効果を得ることができる。
図6は、本発明の実施の形態の変形例1に係る医療用観察システムの要部の構成を示す側面図である。図7は、本発明の実施の形態の変形例1に係る医療用観察システムの要部の構成を示す斜視図である。図8は、本発明の実施の形態の変形例1に係る医療用観察システムの要部の構成を示す斜視図であって、図7に示す状態から回転部を回転させた場合のケーブルの状態を説明する図である。
本変形例1では、連結部712が、第3軸O3の方向の端部であって、固定部711に連なる側の端部に設けられ、第3軸O3に対して傾斜した傾斜面を有する中実の補強部712aを備える。この補強部712aによって、連結部712における固定部711近傍の断面積を増大させて、該固定部711近傍の剛性を高めることができる。
(実施の形態の変形例2)
上述した実施の形態では、ケーブル100が、ケーブル群の最外周に位置するケーブルであるものとして説明したが、ライトガイドケーブルと伝送ケーブルとが配設されるなど、複数のケーブルを一つにまとめたケーブルであってもよい。
図9は、本発明の実施の形態の変形例2に係る医療用観察システムの要部の構成を説明する図であって、回転部73を通過し、かつ第3軸O3と直交する面を切断面とする部分断面図である。
本変形例2では、二つのケーブル(第1ケーブル100aおよび第2ケーブル100b)を、延伸方向を揃えて被覆材100cによってまとめた複合ケーブル101を用いるものとして説明する。この際のケーブル100の径R1に相当する長さR1´は、第3軸O3(図3等参照)と直交する方向における被覆材100cの外表面間の長さのうち、最小の長さである。この長さR1´と距離D1とは、上述した実施の形態のように、2×R1´≦D1の関係を満たすことが好ましい。
(実施の形態の変形例3)
図10は、本発明の実施の形態の変形例3に係る医療用観察システムの要部の構成を説明する図であって、回転部73を通過し、かつ第3軸O3と直交する面を切断面とする部分断面図である。
本変形例3では、三つのケーブル(第1ケーブル100d、第2ケーブル100eおよび第3ケーブル100f)を、延伸方向を揃えて被覆材100gによってまとめた複合ケーブル102を用いるものとして説明する。この際のケーブル100の径R1に相当する長さR1´´は、第3軸O3(図3等参照)と直交する方向における被覆材100gの外表面間の長さのうち、最小の長さである。この長さR1´´と距離D1とは、上述した実施の形態のように、2×R1´´≦D1の関係を満たすことが好ましい。
上述した変形例2,3における複合ケーブル101,102は、回転部73と延在部71とが捻転していない状態において、少なくとも一つのケーブルが回転軸部72の中心軸を通過する平面であって、回転可能な範囲における略中央位置を通過する平面上にある。
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。上述した実施の形態では、第3関節部13の構成を例に説明したが、回転対象の部材の中心軸と平行な軸を中心軸として、該中心軸のまわりに該部材を回転させる関節部(捻転部)に適用可能である。具体的には、第1関節部11や、第6関節部16に適用すれば、上述した効果を得ることができる。
また、上述した実施の形態では、ケーブル100を結束バンド714,731により連結部712および回転部73にそれぞれ固定するものとして説明したが、連結部712および回転部73にそれぞれ固定できるものであれば、結束バンドに限らない。
また、上述した実施の形態では、信号を伝送する伝送ケーブルと、照明光を導光するライトガイドケーブルとを含むケーブル群を有するものとして説明したが、外部の光源装置を用いる等によりライトガイドケーブルを有しない場合は、伝送ケーブルのみを有するもの等、一本のケーブルであってもよい。
以上のように、本発明に係る医療用観察装置および医療用観察システムは、アームの回動に対する耐久性を付与するのに有用である。
1 医療用観察システム
2 医療用観察装置
3 表示装置
4 ベース部
5 支持部
6 顕微鏡部
11 第1関節部
12 第2関節部
13 第3関節部
14 第4関節部
15 第5関節部
16 第6関節部
21 第1アーム部
22 第2アーム部
23 第3アーム部
24 第4アーム部
25 第5アーム部
70 カバー
71 延在部
72 回転軸部
73 回転部
100 ケーブル
101,102 複合ケーブル
711 固定部
712 連結部
713 ガイド部
714,731 結束バンド

Claims (8)

  1. 被観察体の撮像信号を出力する顕微鏡部と、
    前記顕微鏡部を移動可能に支持する支持部であって、複数のアーム部と、前記アーム部同士を所定の軸のまわりに回動可能に保持する複数の関節部とを有する支持部と、
    前記顕微鏡部に接続されてなり、前記支持部の内部に挿通される1または複数のケーブルと、
    を備え、
    前記複数の関節部の少なくとも一つは、回転対象のアーム部の中心軸と平行な軸のまわりに該回転対象のアーム部を回転させる捻転関節部を含み、
    前記捻転関節部は、
    前記回転対象のアーム部の中心軸と平行に延びる回転軸部と、
    前記回転対象のアーム部を保持するとともに、前記回転軸部の中心軸に対してオフセットした位置で前記ケーブルを固定し、該中心軸のまわりに回転可能な回転部と、
    前記回転軸部から延びる延在部であって、前記回転軸部の中心軸が前記ケーブルを通過する位置で該ケーブルを固定する延在部と、
    を有することを特徴とする医療用観察装置。
  2. 前記延在部は、
    前記回転軸部に固定される固定部と、
    前記固定部に連結され、前記ケーブルを固定する板状の連結部と、
    を有することを特徴とする請求項1に記載の医療用観察装置。
  3. 前記回転部は、円筒状をなし、前記回転軸部の外周側に配置されてなり、
    前記連結部は、主面における板幅が、前記回転部の外周のなす径よりも小さいことを特徴とする請求項2に記載の医療用観察装置。
  4. 前記ケーブルの径をR1、前記回転軸部の中心軸と前記ケーブルの中心との間の距離をD1としたとき、径R1と距離D1とは、2×R1≦D1の関係を満たす
    ことを特徴とする請求項3に記載の医療用観察装置。
  5. 前記回転部による前記ケーブルの固定位置、および前記延在部による前記ケーブルの固定位置は、前記捻転関節部における前記回転軸部の中心軸の方向の一端および他端である
    ことを特徴とする請求項1に記載の医療用観察装置。
  6. 前記ケーブルの少なくとも一つは、前記回転部と前記延在部とが捻転していない状態において、前記回転軸部の中心軸を通過する平面上にある
    ことを特徴とする請求項1に記載の医療用観察装置。
  7. 前記回転部と前記延在部とが捻転していない状態において少なくとも一つの前記ケーブルおよび前記回転軸部の中心軸を通過する平面は、前記回転部が前記中心軸のまわりに回転した際に前記ケーブルが回転可能な範囲における略中央を通過する平面である
    ことを特徴とする請求項6に記載の医療用観察装置。
  8. 請求項1〜7のいずれか一項に記載の医療用観察装置と、
    前記医療用観察装置が生成した画像データに対応する画像を表示する表示装置と、
    を備えたことを特徴とする医療用観察システム。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6456635B2 (ja) * 2014-09-16 2019-01-23 ソニー・オリンパスメディカルソリューションズ株式会社 医療用観察装置および医療用観察システム
US11412919B2 (en) * 2019-03-19 2022-08-16 Sony Olympus Medical Solutions Inc. Medical observation system
CN112008760B (zh) * 2020-08-18 2022-03-25 深圳市汇川技术股份有限公司 线缆绑扎结构和机器人
CN113771085B (zh) * 2021-11-01 2023-01-31 伯朗特机器人股份有限公司 一种工业机器人关节结构

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6368380A (ja) * 1986-09-09 1988-03-28 マンネスマン・アクチエンゲゼルシャフト ロボットアーム
JP2002370190A (ja) * 2001-06-15 2002-12-24 Nachi Fujikoshi Corp 産業ロボットの手首・アーム構造
JP2003305683A (ja) * 2002-04-10 2003-10-28 Fanuc Ltd ロボットの手首における線条体の敷設構造
JP2004208845A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 Mitaka Koki Co Ltd 手術用顕微鏡の回転支持構造
US20050057800A1 (en) * 2002-12-09 2005-03-17 Carl-Zeiss-Stiftung Trading As Carl Zeiss Surgical microscopy system
WO2015046081A1 (ja) * 2013-09-24 2015-04-02 ソニー・オリンパスメディカルソリューションズ株式会社 医療用ロボットアーム装置、医療用ロボットアーム制御システム、医療用ロボットアーム制御方法及びプログラム

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0756003Y2 (ja) 1988-10-07 1995-12-25 オリンパス光学工業株式会社 手術用顕微鏡
JP3893170B2 (ja) 1996-07-25 2007-03-14 オリンパス株式会社 手術用顕微鏡
IT1292275B1 (it) * 1997-04-23 1999-01-29 Comau Spa Polso di robot industriale, e robot comprendente tale polso.
JP3631388B2 (ja) 1999-01-26 2005-03-23 オリンパス株式会社 手術システム
JP4320083B2 (ja) * 1999-04-13 2009-08-26 Hoya株式会社 生体の蛍光観察装置
JP4326230B2 (ja) * 2003-01-30 2009-09-02 株式会社トプコン 手術用顕微鏡支持装置
EP1871267B1 (en) * 2005-02-22 2018-09-12 Mako Surgical Corp. Haptic guidance system
JP5350675B2 (ja) * 2008-05-15 2013-11-27 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 医療用保持装置
JP5928416B2 (ja) * 2013-07-26 2016-06-01 株式会社安川電機 ロボットおよびロボットの製造方法
JP6675926B2 (ja) * 2016-04-25 2020-04-08 本田技研工業株式会社 ケーブルを備える関節機構

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6368380A (ja) * 1986-09-09 1988-03-28 マンネスマン・アクチエンゲゼルシャフト ロボットアーム
JP2002370190A (ja) * 2001-06-15 2002-12-24 Nachi Fujikoshi Corp 産業ロボットの手首・アーム構造
JP2003305683A (ja) * 2002-04-10 2003-10-28 Fanuc Ltd ロボットの手首における線条体の敷設構造
US20050057800A1 (en) * 2002-12-09 2005-03-17 Carl-Zeiss-Stiftung Trading As Carl Zeiss Surgical microscopy system
JP2004208845A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 Mitaka Koki Co Ltd 手術用顕微鏡の回転支持構造
WO2015046081A1 (ja) * 2013-09-24 2015-04-02 ソニー・オリンパスメディカルソリューションズ株式会社 医療用ロボットアーム装置、医療用ロボットアーム制御システム、医療用ロボットアーム制御方法及びプログラム

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