JPWO2018096711A1 - 医療用マニピュレータ - Google Patents

Abstract

ステープルを変形させるのに必要な力量を低減することを目的として、本発明に係る医療用マニピュレータ（１）は、細長い支持部材（２）と、該支持部材（２）の先端に長手軸方向に移動可能に支持されたエンドエフェクタ（４）と、該エンドエフェクタ（４）に固定され長手軸に直交する第１軸線（Ｂ）回りに回転可能に支持された第１牽引プーリ（１２）と、基端が牽引されることにより、第１軸線（Ｂ）を挟んだ第１牽引プーリ（１２）の両側において略同一方向の張力を第１牽引プーリ（１２）に作用させるように第１牽引プーリ（１２）に巻き掛けられた第１ワイヤ（１３）とを備える。

Description

本発明は、医療用マニピュレータに関するものである。

組織の縫合と切断とを同時に行う処置具として医療用ステープラのような医療用マニピュレータが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この医療用ステープラは、組織を把持する一対のジョーの内部に、多数のステープルと該ステープルを打ち出す機構と、打ち出されたステープルを変形させるアンビルと、ステープルによって接合した組織を切断するカッターとを備えている。

特表２０１０−５０２３２４号公報

しかしながら、医療用ステープラを用いて組織の接合および切断を行う場合、ステープルの変形および組織の切断を行うために大きな力が必要となる。特に、サーキュラステープラのように多数のステープルを一度に押し出して変形させ、かつ、組織を一括で切断するような医療用ステープラの場合には、加える力量は極めて大きくなるという不都合がある。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、低力量でエンドエフェクタを作動させることができる医療用マニピュレータを提供することを目的としている。

本発明の一態様は、細長い支持部材と、該支持部材の先端に長手軸方向に移動可能に支持されたエンドエフェクタと、該エンドエフェクタに固定され前記長手軸に直交する第１軸線回りに回転可能に支持された第１牽引プーリと、基端が牽引されることにより、前記第１軸線を挟んだ前記第１牽引プーリの両側において略同一方向の張力を前記第１牽引プーリに作用させるように前記第１牽引プーリに巻き掛けられた第１ワイヤとを備える医療用マニピュレータである。

本態様によれば、細長い支持部材の先端を目的部位の近傍に配置して、第１ワイヤの基端を基端側に牽引するように力を加えると、第１ワイヤによって張力が伝達されて第１牽引プーリの第１軸線を挟んだ両側に略同一方向の張力が作用する。これにより、第１牽引プーリの第１軸線には、張力の略２倍の力が作用し、第１牽引プーリの第１軸線が固定されたエンドエフェクタが支持部材の先端において長手軸方向に移動させられる。これにより、加えた力の略２倍の力で、支持部材の先端においてエンドエフェクタを移動させることができ、エンドエフェクタの作動に必要な操作力量を低減することができる。

上記態様においては、前記支持部材に、前記第１牽引プーリの車軸を長手軸方向に移動可能に支持するスリットを備えていてもよい。
このようにすることで、第１ワイヤに張力が発生すると、第１牽引プーリの車軸が支持部材に設けられたスリットによって案内されて、第１牽引プーリが支持部材の長手軸方向に移動させられる。

また、上記態様においては、前記第１牽引プーリおよび前記第１ワイヤを２組以上備えていてもよい。
このようにすることで、各組の第１ワイヤと第１牽引プーリとによって、第１ワイヤに加えた力をそれぞれ略２倍に増幅することができ、さらに小さい操作力量でエンドエフェクタを作動させることができる。

また、上記態様においては、前記エンドエフェクタが、ステープルを押し出す押出部材であってもよい。
このようにすることで、第１ワイヤの基端に加えた操作力量が増幅されてエンドエフェクタを構成する押出部材に伝達され、ステープルを大きな力で押し出すことができる。これにより、ステープルによって組織を接合する際に必要な操作力量を低減することができる。

また、上記態様においては、前記支持部材の先端に長手軸方向に移動可能に支持され、前記押出部材によって前記長手軸方向先端側に押し出された前記ステープルを変形させるアンビルと、該アンビルに固定され前記長手軸に直交する第２軸線回りに回転可能に支持された第２牽引プーリと、基端が牽引されることにより、前記第２軸線を挟んだ前記第２牽引プーリの両側において前記長手軸方向基端側に向かう張力を前記第２牽引プーリに作用させるように前記第２牽引プーリに巻き掛けられた第２ワイヤとを備えていてもよい。

このようにすることで、第２ワイヤの基端を基端側に牽引すると第２ワイヤが巻き掛けられた第２牽引プーリの第２軸線を挟んだ両側に張力が作用し、第２牽引プーリの第２軸線が固定されているアンビルが基端側に牽引される。一方、上述したように、第１ワイヤの基端を基端側に牽引すると第１ワイヤが巻き掛けられた第１牽引プーリの第１軸線を挟んだ両側に張力が作用し、第１牽引プーリの第１軸線が固定されている押出部材が先端側に押し出され、ステープルを先端側に押し出す。

押出部材とアンビルとの間に接合すべき組織を配置して、アンビルおよび押出部材を作動させることにより、組織を貫通したステープルをアンビルによって変形させ、組織を接合することができる。
この場合に、押出部材およびアンビルのいずれにかかる力もワイヤと牽引プーリとの組合せによって増幅されるので、小さい操作力量で組織を接合できる。

また、上記態様においては、前記第２牽引プーリおよび前記第２ワイヤを２組以上備えていてもよい。
このようにすることで、各組の第２ワイヤと第２牽引プーリとによって、第２ワイヤに加えた操作力量をそれぞれ略２倍に増幅することができ、さらに小さい操作力量でアンビルを牽引することができる。

また、上記態様においては、前記第２ワイヤの牽引により前記アンビルを前記長手軸方向基端側に移動させる力が、前記第１ワイヤの牽引により前記押出部材を前記長手軸方向先端側に移動させる力以上であってもよい。
このようにすることで、アンビルによって押出部材からの力を安定して受けることができ、ステープルによる安定した接合を行うことができる。

また、上記態様においては、前記第２牽引プーリにおける前記第２ワイヤの巻き数が、前記第１牽引プーリにおける前記第１ワイヤの巻き数以上であってもよい。
このようにすることで、第１ワイヤおよび第２ワイヤに同じ操作力量を加えた場合でも、アンビルを牽引する力が押出部材を押し出す力より大きくなり、アンビルによって押出部材からの力を安定して受けることができて、ステープルによる安定した接合を行うことができる。

また、上記態様においては、前記アンビルを前記支持部材に対して前記長手軸方向先端側に牽引するアンビル牽引手段を備えていてもよい。
このようにすることで、アンビルと押出部材との間に組織を挟む際、あるいは、接合した組織をアンビルと押出部材との間から解放する際に、アンビル牽引手段を作動させてアンビルを押出部材から離れた位置に戻すことができる。

また、上記態様においては、前記アンビル牽引手段が、基端側に牽引することにより前記アンビルを先端側に牽引する第３ワイヤを備え、該第３ワイヤの基端および前記第２ワイヤの基端をそれぞれ巻き掛ける巻き掛け部を有し、各該巻き掛け部の回転により前記第２ワイヤおよび前記第３ワイヤにそれぞれ牽引力を付与するアンビル操作部を備え、該アンビル操作部の各前記巻き掛け部が、前記アンビルの移動量に対する前記第２ワイヤおよび前記第３ワイヤの牽引長さの比率に比例する周速で同期して回転してもよい。

このようにすることで、アンビル操作部を操作して第２ワイヤを基端側に牽引すると、アンビルが基端側に移動させられる一方、第３ワイヤを基端側に牽引すると、アンビルが先端側に移動させられる。アンビルを基端側に移動させる牽引力と先端側に移動させる牽引力とを異ならせる場合に、アンビルの移動量に対する第２ワイヤおよび第３ワイヤの牽引長さが相違する。したがって、各巻き掛け部をアンビルの移動量に対する第２ワイヤおよび第３ワイヤの牽引長さの比率の周速で同期して回転させることにより、第２ワイヤおよび第３ワイヤの一方に牽引力を作用させるときに他方に発生する弛みを抑制して操作性を向上することができる。

また、上記態様においては、前記アンビル操作部は、各前記巻き掛け部の直径の比率が、前記アンビルの移動量に対する前記第２ワイヤおよび前記第３ワイヤの牽引長さの比率に等しい２段プーリからなり、前記第２ワイヤおよび前記第３ワイヤが逆方向に巻き掛けられていてもよい。
このようにすることで、アンビル操作部を構成する２段プーリを一方向に回転させると第２ワイヤが牽引され、他方向に回転させると第３ワイヤが牽引される。これにより、アンビルを基端側に移動させる牽引力と先端側に移動させる牽引力とを異ならせても、第２ワイヤおよび第３ワイヤの一方に牽引力を作用させるときに他方に発生する弛みを抑制して操作性を向上することができる。

また、上記態様においては、前記アンビル操作部は、各前記巻き掛け部が備えられた２つのプーリと、該プーリを前記アンビルの移動量に対する前記第２ワイヤおよび前記第３ワイヤの牽引長さの比率に等しい周速で同期して回転させる減速機構とを備えていてもよい。
このようにすることで、一方のプーリを回転させると、減速機構によって他方のプーリが異なる周速で回転させられる。これにより、アンビルを基端側に移動させる牽引力と先端側に移動させる牽引力とを異ならせても、第２ワイヤおよび第３ワイヤの一方に牽引力を作用させるときに他方に発生する弛みを抑制して操作性を向上することができる。

また、上記態様においては、前記押出部材を前記支持部材に対して前記長手軸方向基端側に牽引する押出部材牽引手段を備えていてもよい。
また、上記態様においては、前記押出部材牽引手段が、基端側に牽引することにより前記押出部材を基端側に牽引する第４ワイヤを備え、該第４ワイヤの基端および前記第１ワイヤの基端をそれぞれ巻き掛ける巻き掛け部を有し、各該巻き掛け部の回転により前記第１ワイヤおよび前記第４ワイヤにそれぞれ牽引力を付与する押出部材操作部を備え、該押出部材操作部の各前記巻き掛け部が、前記押出部材の移動量に対する前記第１ワイヤおよび前記第４ワイヤの牽引長さの比率に比例する周速で同期して回転してもよい。

また、上記態様においては、前記押出部材操作部は、該押出部材操作部の各前記巻き掛け部の直径の比率が、前記押出部材の移動量に対する前記第１ワイヤおよび前記第４ワイヤの牽引長さの比率に等しい２段プーリからなり、前記第１ワイヤおよび前記第４ワイヤが逆方向に巻き掛けられていてもよい。

また、上記態様においては、前記押出部材操作部は、該押出部材操作部の各前記巻き掛け部が備えられた２つのプーリと、該プーリを前記押出部材の移動量に対する前記第１ワイヤおよび前記第４ワイヤの牽引長さの比率に等しい周速で同期して回転させる減速機構とを備えていてもよい。

本発明によれば、エンドエフェクタを作動させるのに必要な力量を低減することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る医療用マニピュレータを示す部分的な縦断面図である。 図１の医療用マニピュレータのプッシャ駆動機構を説明する斜視図である。 図２のプッシャ駆動機構によりプッシャを押し出した状態を示す縦断面図である。 図１の医療用マニピュレータのアンビル駆動機構の一部を説明する斜視図である。 図４のアンビル駆動機構の他の部分を説明する斜視図である。 図３のアンビル駆動機構によりアンビルを基端側に牽引した状態を示す縦断面図である。 図１の医療用マニピュレータの第１の変形例であるリニアステープラを示す部分的な模式図である。 図１の医療用マニピュレータの第２の変形例であるエナジー処置具を示す部分的な模式図である。 図２のプッシャ駆動機構の２本のワイヤに接続する操作部の一例を示す斜視図である。 図９の操作部の他の例を示す図である。

本発明の一実施形態に係る医療用マニピュレータ１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る医療用マニピュレータ１は、図１に示されるように、医療用ステープラ（以下、医療用ステープラ１ともいう。）であって、細長い管状の支持部材２と、該支持部材２の先端に支持部材２の長手軸に沿って移動可能に支持されたアンビル３と、アンビル３に対向して配置され、同じく支持部材２の先端に長手軸方向に移動可能に支持されたプッシャ（エンドエフェクタ、押出部材）４と、アンビル３を移動させるアンビル駆動機構５と、プッシャ４を移動させるプッシャ駆動機構６とを備えている。

プッシャ４の先端側には多数のステープル７を収容するカセット８が配置されている。また、プッシャ４はカッター９を支持していて、プッシャ４がプッシャ駆動機構６によって長手軸方向先端側に向かって押し出されることで、カセット８に収容されている複数のステープル７を一度に押し出して組織を接合し、接合された組織をカッター９によって切断するようになっている。

アンビル３は、カセット８に支持された各ステープル７に対向する位置に、プッシャ４によって押し出されてきたステープル７を受けて変形させる複数の凹部１０を備えている。アンビル３は、アンビル駆動機構５によって長手軸方向基端側に向かう力を付与されることで、プッシャ４からの力を受けとめて、プッシャ４との間でステープル７を変形させるようになっている。

プッシャ駆動機構６は、図１および図２に示されるように、支持部材２の先端に固定され、長手軸に直交する方向に延びる固定軸線Ａ回りに回転可能に支持された固定プーリ１１と、プッシャ４に固定され、固定軸線Ａよりも基端側に、固定軸線Ａと平行間隔を開けて配置された可動軸線（第１軸線）Ｂ回りに回転可能に支持された可動プーリ（第１牽引プーリ）１２と、固定プーリ１１および可動プーリ１２に巻き掛けられた押出用ワイヤ（第１ワイヤ）１３とを備えている。

押出用ワイヤ１３は、先端が支持部材２に固定され、可動プーリ１２と固定プーリ１１との間で２回巻き掛けられた後に、支持部材２の長手軸方向基端側に延びて、支持部材２の基端側から支持部材２の外部に引き出され、図示しない操作部に接続されている。操作部は、操作者によって操作され、押出用ワイヤ１３を基端側に牽引する牽引力が加えられるようになっている。

図２に示されるように、可動軸線Ｂには牽引用プーリ１４が回転可能に支持されており、該牽引用プーリ１４には、牽引用ワイヤ１５が巻き掛けられている。牽引用ワイヤ１５は、先端が支持部材２に固定され、牽引用プーリ１４に巻き掛けられた後に、支持部材２の長手軸方向に延びて、支持部材２の基端側から支持部材２の外部に引き出され、図示しない操作部に接続されている。

プッシャ４には、図１に示されるように、長手軸方向に沿って延び、固定プーリ１１の車軸Ａを貫通させるスリット１６ａが設けられている。また、支持部材２には、図３に示されるように、長手軸方向に沿って延び、可動プーリ１２の車軸Ｂを挿入状態に配置するスリット１６ｂが設けられている。

アンビル駆動機構５は、図１、図４および図５に示されるように、支持部材２の先端に長手軸方向に間隔を開けて固定され、長手軸に直交する方向に平行に延びる２つの固定軸線Ｄ，Ｅ回りにそれぞれ回転可能に支持された２つの固定プーリ１７，１８と、２つの固定軸線Ｄ，Ｅの間に、固定軸線Ｄ，Ｅと平行間隔を開けて配置され、アンビル３に固定された２つの平行な可動軸線（第２軸線）Ｆ，Ｇ回りに回転可能に支持された２つの可動プーリ（第２牽引プーリ）１９，２０と、固定プーリ１７，１８および可動プーリ１９，２０に巻き掛けられた牽引用ワイヤ（第２ワイヤ）２１および押出用ワイヤ（アンビル牽引手段）２２とを備えている。

牽引用ワイヤ２１は、図４に示されるように、先端が支持部材２に固定され、一方の可動プーリ１９と基端側の固定プーリ１８との間に２回巻き掛けられた後に、支持部材２の長手軸方向基端側に延びて、支持部材２の基端側から支持部材２の外部に引き出され、図示しない操作部に接続されている。
押出用ワイヤ２２は、図５に示されるように、先端が支持部材２に固定され、他方の可動プーリ２０に１回巻き掛けられた後に先端側の固定プーリ１７によって折り返され、支持部材２の長手軸方向基端側に延びて、支持部材２の基端側から支持部材２の外部に引き出され、図示しない操作部に接続されている。

アンビル３にも、図３に示されるように、長手軸方向に沿って延び、先端側の固定プーリ１７の車軸Ｄを貫通させるスリット２３ａが設けられている。また、支持部材２には、図１に示されるように、長手軸方向に沿って延び、可動プーリ１９の車軸Ｆと可動プーリ２０の車軸Ｇの少なくとも一方を挿入状態に配置するスリット２３が設けられている。

このように構成された本実施形態に係る医療用ステープラ１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る医療用ステープラ１を用いて、患者の体内の組織を接合するには、医療用ステープラ１の先端部を体内に配置し、図１に示されるようにカセット８の先端面とアンビル３とを長手軸方向に離間させた状態で、カセット８とアンビル３との間に接合すべき組織を挿入する。この状態で操作部を操作してアンビル駆動機構５に備えられた牽引用ワイヤ２１を基端側に牽引する牽引力を加える。なお、操作部の操作を介して、牽引用ワイヤ２１を手動で牽引してもよいし、操作部の操作を介して、モータを作動させて電動で牽引してもよい。

牽引用ワイヤ２１が牽引されると、図６に示されるように、牽引用ワイヤ２１に発生した張力が一方の可動プーリ１９の可動軸線Ｆを挟んだ両側に作用し、可動プーリ１９が、動滑車として機能して、基端側に牽引される。可動プーリ１９と固定プーリ１８との間には牽引用ワイヤ２１が２回巻き掛けられているので、可動プーリ１９には片側２本ずつ、合計４本の牽引用ワイヤ２１に発生した張力が、可動プーリ１９を基端側に牽引するように、略同一方向に作用する。これにより、可動プーリ１９の可動軸線Ｆが固定されたアンビル３が、操作部によって加えた操作力量の４倍の牽引力で基端側に牽引され、アンビル３とカセット８の先端面との間に組織が挟まれる。

次いで、図３に示されるように、操作部を操作して、プッシャ駆動機構６に備えられた押出用ワイヤ１３を基端側に牽引する。押出用ワイヤ１３が牽引されると、押出用ワイヤ１３に発生した張力が可動プーリ１２の可動軸線Ｂを挟んだ両側に作用し、可動プーリ１２が先端側に牽引される。可動プーリ１２と固定プーリ１１との間には押出用ワイヤ１３が２回巻き掛けられているので、可動プーリ１２には片側２本ずつ、合計４本の押出用ワイヤ１３に発生した張力が、可動プーリ１２を先端側に押し出すように、略同一方向に作用する。

これにより、可動プーリ１２の可動軸線Ｂが固定されたプッシャ４が、操作部によって加えた操作力量の４倍の押出力で先端側に押し出され、プッシャ４に支持された複数のステープル７が一度に先端側に向かって押し出される。
プッシャ４によって押し出された各ステープル７は、その尖端によって組織を長手軸方向に貫通し、アンビル３に設けられた凹部１０によって変形させられることにより組織を接合する。
また、プッシャ４に備えられたカッター９が長手軸方向の先端に向かって押し出されることにより、接合された組織がカッター９によって切断され、処置が終了する。

この場合において、本実施形態に係る医療用ステープラ１によれば、プッシャ駆動機構６によって押出用ワイヤ１３に加えられた操作力量が４倍に増幅されて複数のステープル７が押し出されるとともにカッター９によって組織が切断されるので、小さい操作力量を加えるだけで済む。その結果、負担を大幅に軽減することができるという利点がある。

特に、支持部材２が、長尺かつ軟性の材質からなるチューブ状である場合に、目標部位に到達するまでの経路において湾曲させられると、支持部材２と内部のワイヤ１３，１５，２１，２２との摩擦が増大して、大きな操作力量を加える必要があるが、本実施形態によれば、摩擦によって張力が減衰させられても、プッシャ駆動機構６によって増幅された大きな力で、より確実にプッシャ４を押し出すことができるという利点がある。

また、本実施形態においては、アンビル駆動機構５によって牽引用ワイヤ２１に加えられた操作力量が４倍に増幅されてアンビル３が基端側に牽引されるので、大きな力でプッシャ４により押し出された複数のステープル７およびカッター９の力を受け止めることができる。特に、牽引用ワイヤ２１と押出用ワイヤ１３の巻き数を同じくすることにより、アンビル３を基端側に牽引する力の増幅率を、プッシャ４を先端側に押し出す力の増幅率と等しく設定しているので、大きな力でプッシャ４により押し出された複数のステープル７およびカッター９の力をアンビル３によってより確実に受け止めて、組織の接合および切断をより確実に行うことができる。

なお、本実施形態においては、プッシャ駆動機構６の可動プーリ１２には牽引用プーリ１４が固定されているので、牽引用プーリ１４に巻き掛けられた牽引用ワイヤ（第４ワイヤ）１５を基端側に牽引することにより、プッシャ４を基端側に引き戻すことができる。
また、アンビル駆動機構５の先端側の固定プーリ１７と他方の可動プーリ２０との間に巻き掛けられた押出用ワイヤ（第３ワイヤ）２２を牽引することにより、アンビル３を先端側に押し出すことができ、アンビル３とプッシャ４との間の間隔を広げることができる。

プッシャ駆動機構６によるプッシャ４の基端側への引き戻しおよびアンビル駆動機構５によるアンビル３の先端側への押し出しについては、逆方向への移動ほど大きな操作力量は必要ないので、増幅しなくてもよいが、増幅する機構を設けた方が、操作力量を低減し、摩擦による減衰があっても確実に作動させることができるので好ましい。

また、プッシャ駆動機構（押出部材牽引手段）６によるプッシャ４の先端側への押し出しと基端側への引き戻し、あるいは、アンビル駆動機構５によるアンビル３の先端側への押し出しと基端側への引き戻しとを、それぞれ操作する操作部（アンビル操作部、押出部材操作部）５０について説明する。
上述したように、プッシャ駆動機構６によるプッシャ４の先端側への押し出しは、可動プーリ１２に２回巻き掛けられた押出用ワイヤ１３の基端側への牽引により行われ、プッシャ４の基端側への引き戻しは、牽引用プーリ１４に１回巻き掛けられた牽引用ワイヤ１５の基端側への牽引により行われる。

すなわち、プッシャ４を先端側に押し出すためには、プッシャ４を基端側に引き戻す場合と比較して牽引用ワイヤ１５の２倍の長さだけ押出用ワイヤ１３を牽引する必要がある。このため、操作部（押出部材操作部）５０としては、図９に示されるように、直径が２倍異なる２つのプーリ（巻き掛け部）５１ａ，５１ｂを同心に固定してなる２段プーリ５１を用意し、長く牽引する必要のある押出用ワイヤ１３については直径の大きなプーリ５１ｂに巻き掛け、牽引用ワイヤに１５ついては直径の小さいプーリ５１ａに巻き掛けることにすればよい。

また、図９の一例では、プッシャ４を先端側に押し出すために、プッシャ４を基端側に引き戻す場合と比較して牽引用ワイヤ１５の２倍の長さだけ押出用ワイヤ１３を牽引するものを例示したが、これに限られるものではない。プッシャ４の移動量に対する押出用ワイヤ１３および牽引用ワイヤ１５の牽引長さの比率は、２段プーリ５１の各プーリ５１ａ，５１ｂの直径の比率に等しいものを採用すればよい。

図９に示されるように、２段プーリ５１を採用する場合には、押出用ワイヤ１３と牽引用ワイヤ１５とをそれぞれ直径の異なるプーリ５１ａ，５１ｂに逆方向に巻き掛けることにより、２段プーリ５１を回転軸Ｈ回りに一方向に回転させると押出用ワイヤ１３を牽引し、２段プーリ５１を逆方向に回転させると牽引用ワイヤ１５を牽引するようにすることができる。このようにすることで、プーリ５１ａ，５１ｂがアンビル３の移動量に対する押出用ワイヤ１３および牽引用ワイヤ１５の牽引長さの比率に等しい周速で同期して回転し、押出用ワイヤ１３の牽引時にプーリ５１ａから繰り出される牽引用ワイヤ１５が弛んでしまうことを防止して、操作性を向上することができる。

また、２段プーリ５１に代えて、図１０に示されるように、同等の直径を有する２つのプーリ（巻き掛け部）５２ａ，５２ｂを歯車５３ａ，５３ｂ等の減速機構５３によって連結することにより、一方のプーリ５２ｂの周速を他方のプーリ５２ａの周速の２倍となるように設定してもよい。すなわち、周速の速いプーリ５２ｂには押出用ワイヤ１３を巻き掛け、周速の遅いプーリ５２ａには牽引用ワイヤ１５を巻き掛けることにより、押出用ワイヤ１３の牽引時にプーリ５２ａから繰り出される牽引用ワイヤ１５が弛んでしまうことを防止して、操作性を向上することができる。

また、プッシャ駆動機構６用の操作部５０を例に挙げて説明したが、同様の操作部（アンビル操作部）をアンビル駆動機構５にも適用することができる。
この場合、牽引用ワイヤ２１と押出用ワイヤ２２とが２段プーリ５１の各プーリ５１ａ，５１ｂに巻き掛けられるようになっている。

また、上記においては押出用ワイヤ１３および牽引用ワイヤ１５に伸びがないことを前提として説明したが、実際には押出用ワイヤ１３および牽引用ワイヤ１５は牽引長さが長いほど伸びが大きくなるので、この伸び量を考慮して、プーリ５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂの直径あるいは減速機構５３の減速比を決定してもよい。

また、本実施形態においては、アンビル３の可動プーリ１９に巻き掛けられる牽引用ワイヤ２１の巻き数をプッシャ４の可動プーリ１２に巻き掛けられる押出用ワイヤ１３の巻き数と等しくして、増幅率を等しくしたが、アンビル３側の巻き数を多くすることで増幅率をより多くしてもよい。また、巻き数によって増幅率を調整することに代えて、可動プーリ１９および牽引用ワイヤ２１の組数および可動プーリ２０および押出用ワイヤ２２の組数を複数組にしてもよい。可動プーリ１９，２０に巻かれるワイヤ２１，２２の巻き数が多くなると摩擦により効率が低減するため、可動プーリ１９，２０を分離してそれぞれ増幅することが好ましい。

また、本実施形態においては、医療用マニピュレータ１として、サーキュラステープラのような医療用ステープラを用いた例を説明したが、これに代えて、図７に示されるように、リニアステープラのような医療用ステープラを採用してもよい。
この場合、医療用マニピュレータ１は、支持部材２と、該支持部材２の先端に支持部材２の長手軸に沿って設けられた下ジョー（カセット）２４ａと、支持部材２の先端に揺動可能に支持された上ジョー（アンビル）２４ｂと、該上ジョー２４ｂを揺動させるジョー駆動機構（アンビル駆動機構）２５と、プッシャ４と、プッシャ４を移動させるプッシャ駆動機構２６と、該プッシャ駆動機構２６からの力をプッシャ４に伝達する斜面を有するスライダ２７とを備えている。

ジョー駆動機構２５は、上ジョー２４ｂに固定され、支持部材２に対して回転可能な固定プーリ２８と、一端が固定プーリ２８に固定されている牽引用ワイヤ（第２ワイヤ）２９とを備えている。
牽引用ワイヤ２９は、一端が固定されている固定プーリ２８に巻き掛けられた後に、支持部材２の長手軸方向に延びて、支持部材２の基端側から支持部材２の外部に引き出され、図示しない操作部に接続されている。

プッシャ駆動機構２６は、固定プーリ１１と、可動プーリ１２と、押出用ワイヤ１３と、可動プーリ１２の可動によって支持部材２の長手軸に沿う方向に移動する駆動部材３０とを備えている。

患者の体内の組織を接合するには、下ジョー２４ａと上ジョー２４ｂとの間に接合すべき組織を挿入し、この状態で操作部を操作してジョー駆動機構２５に備えられた牽引用ワイヤ２９を基端側に牽引する。牽引用ワイヤ２９が牽引されると、牽引用ワイヤ２９に発生した張力が固定プーリ２８に伝達され、固定プーリ２８が回転する。固定プーリ２８の回転によって、上ジョー２４ｂが揺動して下ジョー２４ａに近づき、下ジョー２４ａと上ジョー２４ｂとの間に組織が挟まれる。

次いで、操作部を操作して、プッシャ駆動機構２６に備えられた押出用ワイヤ１３を基端側に牽引すると、可動プーリ１２が先端側に牽引される。可動プーリ１２が先端側に牽引されると、駆動部材３０も先端側に牽引される。先端側に牽引された駆動部材３０がスライダ２７を先端側に押し出すように作用することにより、スライダ２７の斜面によってプッシャ４が先端側に押し出されて下ジョー２４ａ表面の図示しない開口からステープル７が上ジョー２４ｂに向かって押し出され、ステープル７が組織を接合する。
また、駆動部材３０に備えられたカッター９が長手軸方向の先端に向かって押し出されることにより、接合された組織がカッター９によって切断され、処置が終了する。

また、本実施形態においては、医療用マニピュレータ１として、医療用ステープラに代えて、図８に示されるように、エナジー処置具を採用してもよい。図中、符号３１は、血管等の組織をエナジーにより封止可能なエナジー部、符号３２はエナジー部３１にエナジーを伝達するエナジー伝達部である。

１ 医療用マニピュレータ
２ 支持部材
３ アンビル
４ プッシャ（エンドエフェクタ、押出部材）
６ プッシャ駆動機構（押出部材牽引手段）
７ ステープル
１２ 可動プーリ（第１牽引プーリ）
１３ 押出用ワイヤ（第１ワイヤ）
１５ 牽引用ワイヤ（第４ワイヤ）
１６ｂ スリット
１９，２０ 可動プーリ（第２牽引プーリ）
２１，２９ 牽引用ワイヤ（第２ワイヤ）
２２ 押出用ワイヤ（アンビル牽引手段、第３ワイヤ）
２４ｂ 上ジョー（アンビル）
５０ 操作部（アンビル操作部、押出部材操作部）
５１ ２段プーリ
５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ プーリ（巻き掛け部）
５３ 減速機構
Ｂ 可動軸線（第１軸線）
Ｆ，Ｇ 可動軸線（第２軸線）

Claims (16)

1. 細長い支持部材と、
   該支持部材の先端に長手軸方向に移動可能に支持されたエンドエフェクタと、
   該エンドエフェクタに固定され前記長手軸に直交する第１軸線回りに回転可能に支持された第１牽引プーリと、
   基端が牽引されることにより、前記第１軸線を挟んだ前記第１牽引プーリの両側において略同一方向の張力を前記第１牽引プーリに作用させるように前記第１牽引プーリに巻き掛けられた第１ワイヤとを備える医療用マニピュレータ。
2. 前記支持部材に、前記第１牽引プーリの車軸を長手軸方向に移動可能に支持するスリットを備える請求項１に記載の医療用マニピュレータ。
3. 前記第１牽引プーリおよび前記第１ワイヤを２組以上備える請求項１または請求項２に記載の医療用マニピュレータ。
4. 前記エンドエフェクタが、ステープルを押し出す押出部材である請求項１から請求項３のいずれかに記載の医療用マニピュレータ。
5. 前記支持部材の先端に長手軸方向に移動可能に支持され、前記押出部材によって前記長手軸方向先端側に押し出された前記ステープルを変形させるアンビルと、
   該アンビルに固定され前記長手軸に直交する第２軸線回りに回転可能に支持された第２牽引プーリと、
   基端が牽引されることにより、前記第２軸線を挟んだ前記第２牽引プーリの両側において前記長手軸方向基端側に向かう張力を前記第２牽引プーリに作用させるように前記第２牽引プーリに巻き掛けられた第２ワイヤとを備える請求項４に記載の医療用マニピュレータ。
6. 前記第２牽引プーリおよび前記第２ワイヤを２組以上備える請求項５に記載の医療用マニピュレータ。
7. 前記第２ワイヤの牽引により前記アンビルを前記長手軸方向基端側に移動させる力が、
   前記第１ワイヤの牽引により前記押出部材を前記長手軸方向先端側に移動させる力以上である請求項５または請求項６に記載の医療用マニピュレータ。
8. 前記第２牽引プーリにおける前記第２ワイヤの巻き数が、前記第１牽引プーリにおける前記第１ワイヤの巻き数以上である請求項７に記載の医療用マニピュレータ。
9. 前記アンビルを前記支持部材に対して前記長手軸方向先端側に牽引するアンビル牽引手段を備える請求項５から請求項８のいずれかに記載の医療用マニピュレータ。
10. 前記アンビル牽引手段が、基端側に牽引することにより前記アンビルを先端側に牽引する第３ワイヤを備え、
    該第３ワイヤの基端および前記第２ワイヤの基端をそれぞれ巻き掛ける巻き掛け部を有し、各該巻き掛け部の回転により前記第２ワイヤおよび前記第３ワイヤにそれぞれ牽引力を付与するアンビル操作部を備え、
    該アンビル操作部の各前記巻き掛け部が、前記アンビルの移動量に対する前記第２ワイヤおよび前記第３ワイヤの牽引長さの比率に比例する周速で同期して回転する請求項９に記載の医療用マニピュレータ。
11. 前記アンビル操作部は、各前記巻き掛け部の直径の比率が、前記アンビルの移動量に対する前記第２ワイヤおよび前記第３ワイヤの牽引長さの比率に等しい２段プーリからなり、前記第２ワイヤおよび前記第３ワイヤが逆方向に巻き掛けられている請求項１０に記載の医療用マニピュレータ。
12. 前記アンビル操作部は、各前記巻き掛け部が備えられた２つのプーリと、該プーリを前記アンビルの移動量に対する前記第２ワイヤおよび前記第３ワイヤの牽引長さの比率に等しい周速で同期して回転させる減速機構とを備える請求項１１に記載の医療用マニピュレータ。
13. 前記押出部材を前記支持部材に対して前記長手軸方向基端側に牽引する押出部材牽引手段を備える請求項５から請求項１２のいずれかに記載の医療用マニピュレータ。
14. 前記押出部材牽引手段が、基端側に牽引することにより前記押出部材を基端側に牽引する第４ワイヤを備え、
    該第４ワイヤの基端および前記第１ワイヤの基端をそれぞれ巻き掛ける巻き掛け部を有し、各該巻き掛け部の回転により前記第１ワイヤおよび前記第４ワイヤにそれぞれ牽引力を付与する押出部材操作部を備え、
    該押出部材操作部の各前記巻き掛け部が、前記押出部材の移動量に対する前記第１ワイヤおよび前記第４ワイヤの牽引長さの比率に比例する周速で同期して回転する請求項１３に記載の医療用マニピュレータ。
15. 前記押出部材操作部は、該押出部材操作部の各前記巻き掛け部の直径の比率が、前記押出部材の移動量に対する前記第１ワイヤおよび前記第４ワイヤの牽引長さの比率に等しい２段プーリからなり、前記第１ワイヤおよび前記第４ワイヤが逆方向に巻き掛けられている請求項１４に記載の医療用マニピュレータ。
16. 前記押出部材操作部は、該押出部材操作部の各前記巻き掛け部が備えられた２つのプーリと、該プーリを前記押出部材の移動量に対する前記第１ワイヤおよび前記第４ワイヤの牽引長さの比率に等しい周速で同期して回転させる減速機構とを備える請求項１４に記載の医療用マニピュレータ。
    
    
    

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