WO2018203426A1 - 処置具ユニット、医療用処置具および手術システム - Google Patents

処置具ユニット、医療用処置具および手術システム Download PDF

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WO2018203426A1
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distal end
drive
rod
gear
treatment instrument
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中西徹弥
石原一樹
橋本康彦
臼木優
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株式会社メディカロイド
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    • A61B46/10Surgical drapes specially adapted for instruments, e.g. microscopes

Definitions

  • the present invention relates to a treatment instrument unit including a distal end portion such as a grasping forceps used in surgery, a medical treatment instrument including the treatment instrument unit, and a surgical system.
  • the surgery support robot includes, for example, a patient side device including a manipulator. Then, an appropriate medical treatment tool is attached to the manipulator, and the operation is performed by operating the medical treatment tool from a remote location.
  • a medical treatment instrument for example, Patent Document 1 (International Publication No. 2000/33755) discloses a distal end portion, a shaft that accommodates an elongated element for operating the distal end portion, and an elongated element.
  • a surgical instrument including a driving interface and configured to be detachable from a robot arm is disclosed.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Publication No. 2015-521905 discloses a surgical apparatus in which a tip portion is configured to be removable from a shaft.
  • the surgical device described in Patent Document 2 is configured to open and close the jaws at the distal end portion by driving a drive screw that is a rigid elongated element, and thus the degree of freedom in operation is not sufficient.
  • This invention was made in order to solve the above-mentioned subject, and the purpose is that the tip can be operated with multiple degrees of freedom and the tip can be replaced without replacing the entire medical treatment instrument. And a surgical treatment unit, a medical treatment device, and a surgical system.
  • a treatment instrument unit includes a drive-side shaft of a drive unit that houses a plurality of rigid drive-side elongated elements for operating a distal end portion of a medical treatment instrument.
  • a treatment instrument unit that can be mounted comprising: the distal end portion; a plurality of soft elongated elements coupled to the distal end portion; and an opening portion having substantially the same diameter as an end portion on the distal end side of the drive side shaft.
  • the distal end can be operated with multiple degrees of freedom, and the distal end can be replaced without replacing the entire medical treatment instrument.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the structure of a surgery system. It is a figure which shows the structure of a medical treatment tool. It is a perspective view which shows the structure of the front-end
  • FIG. It is a front view which shows the structure of the drive mechanism shown in FIG. It is a perspective view which shows the structure of the modification of the drive mechanism of this invention. It is a perspective view which shows the structure of the transmission part which transmits motive power between the drive mechanism and drive device shown in FIG. It is a perspective view which shows the structure of the transmission part which transmits motive power between the drive mechanism and drive device shown in FIG. It is sectional drawing which shows the structure (Example 1) of the attachment / detachment mechanism in a medical treatment tool. It is sectional drawing which shows the structure (example 2) of the attachment / detachment mechanism in a medical treatment tool.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line XX-XX shown in FIG.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view showing a cross section along the line XXII-XXII shown in FIG. 20. It is a perspective view which shows the structure (example 5) of the attachment / detachment mechanism in a medical treatment tool. It is a front view of the medical treatment tool shown in FIG.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line XXV-XXV shown in FIG. 24.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a surgical system.
  • a surgical system 300 is a system for an operator Q to perform endoscopic surgery on a treatment target P such as a human being or an animal using the patient-side device 1.
  • the surgical system 300 includes a patient-side device 1 and an operation device 2 for operating the patient-side device 1.
  • the operator Q inputs an operation command for the patient side device 1 to the operation device 2, and the operation device 2 transmits a command signal including the input operation command to the patient side device 1.
  • the patient side apparatus 1 receives the command signal transmitted from the operating device 2, and based on the operation command contained in the received command signal, the endoscope assembly 4a connected to its tip and the medical treatment
  • the tool 4b is operated.
  • the operation device 2 includes an operation input unit 5 having an operation manipulator 5a and an operation pedal 5b, and a monitor 5c for displaying an image photographed by the endoscope assembly 4a.
  • the operation manipulator 5a and the operation pedal 5b are devices for the operator Q to input an operation command.
  • the surgeon Q inputs an operation command to the operation device 2 by operating the operation manipulator 5a and the operation pedal 5b while visually confirming the affected part from the image displayed on the monitor 5c.
  • the controller device 2 transmits a command signal including the input operation command to the patient side device 1 by wire or wirelessly.
  • the patient-side device 1 includes a positioner 7, a platform 8 attached to the tip of the positioner 7, a plurality of manipulators 3 detachably attached to the platform 8, an endoscope assembly 4a, and a medical treatment instrument 4b. And a controller 6 that controls the operation of the patient-side apparatus 1.
  • the endoscope assembly 4a and the medical treatment tool 4b are attached to the manipulator 3.
  • the medical treatment tool 4b is a grasping forceps (grasspa), a needle holder (needle driver), or scissors.
  • the controller 6 receives the command signal from the controller device 2, and operates the endoscope assembly 4a and the medical treatment instrument 4b based on the received command signal.
  • the controller 6 receives the command signal, and first positions the platform 8 by operating the positioner 7 based on the operation command included in the command signal. In addition, the controller 6 positions the manipulator 3 so that the positions of the endoscope assembly 4a and the medical treatment tool 4b with respect to a cannula (not shown) placed on the body surface of the treatment target P are in a predetermined initial position.
  • the controller 6 outputs a control signal for driving the endoscope assembly 4a and the medical treatment instrument 4b to the manipulator 3 based on the operation command.
  • the operations of the endoscope assembly 4 a and the medical treatment instrument 4 b are controlled by the manipulator 3 operating according to the control signal received from the controller 6.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the medical treatment tool.
  • the medical treatment instrument 4 b includes a distal end portion 11, a shaft 12, a plurality of elongated elements 13 for operating the distal end portion 11, and a drive mechanism 15 for driving the elongated elements 13. including.
  • the drive mechanism 15 is operated by a drive device 16 having a drive source.
  • the drive device 16 is, for example, a part of the manipulator 3 and is provided at the tip of the manipulator 3.
  • elongated element is used as a general term for rods, wires, cables, and the like.
  • a hard object such as a rod
  • a soft object such as a wire or a cable
  • elongated elements including hard and soft ones.
  • the tip portion 11 has, for example, two jaws 21 and 22. Since these two jaws 21 and 22 are formed in the same shape, the manufacturing cost can be kept low.
  • the shaft 12 has a cylindrical shape extending in the longitudinal direction of the medical treatment instrument 4b, and is provided to be rotatable in the direction of arrow A. That is, the shaft 12 is provided so as to be rotatable about its own longitudinal axis.
  • a rod is a hard member accommodated in the shaft 12.
  • a wire is a flexible member that is formed of tungsten, stainless steel, or the like and has sufficient strength, flexibility, and durability.
  • the drive mechanism 15 is detachably connected to the manipulator 3 in the patient apparatus 1 shown in FIG.
  • the driving device 16 receives a control signal from the controller 6 and drives it according to the control signal, the driving mechanism 15 operates the elongated element 13 along the longitudinal direction of the medical treatment instrument 4b.
  • the detailed configuration of the drive mechanism 15 will be described later.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a distal end portion of the medical treatment tool shown in FIG.
  • the tip portion 11 has a wrist portion 23 in addition to the jaw 21 and the jaw 22.
  • the wrist portion 23 is attached to the end portion 12 a of the shaft 12 via the connecting portion 31. Further, the wrist portion 23 can turn in the direction of arrow B around the connecting portion 31.
  • the jaws 21 and 22 are attached to the wrist portion 23 via the connecting portion 32.
  • the jaws 21 and 22 have finger portions 24a and 24b and pulley portions 25a and 25b, respectively.
  • the finger portions 24a and 24b are provided so as to be able to turn in the direction of arrow C around the connecting portion 32, and the pulley portions 25a and 25b are provided so as to be rotatable around the connecting portion 32.
  • the extending direction of the connecting part 31 and the extending direction of the connecting part 32 are preferably different directions.
  • the angle formed by the extending direction of the connecting portion 31 and the extending direction of the connecting portion 32 is 90 degrees.
  • the extending direction of the connecting portion 31 is defined as the Y-axis direction
  • the extending direction of the connecting portion 32 is defined as the X-axis direction
  • the longitudinal direction of the shaft 12 is defined as the Z-axis direction.
  • FIG. 4 is a side view showing the configuration of the distal end portion of the medical treatment instrument shown in FIG.
  • the free ends 21 a and 22 a of the jaws 21 and 22 move toward and away from each other by turning around the connecting portion 32 as shown by the arrows C ⁇ b> 1 and C ⁇ b> 2. Or turn in the direction.
  • the tip 11 is further provided with a first pulley 41, a second pulley 42, a third pulley 43, a fourth pulley 44, and a second pulley 44. And 5 pulley portions 45.
  • Each of the first pulley portion 41, the second pulley portion 42, the third pulley portion 43, and the fourth pulley portion 44 has an inner pulley and an outer pulley.
  • first pulley portion 41, the second pulley portion 42, and the fifth pulley portion 45 are attached to the end portion 12a via the connecting portion 31, and are provided rotatably around the connecting portion 31.
  • the third pulley portion 43 is attached to the wrist portion 23 via the connecting portion 33 and is provided to be rotatable around the connecting portion 33.
  • the fourth pulley portion 44 is attached to the wrist portion 23 via the connecting portion 34 and is provided to be rotatable around the connecting portion 34.
  • the rotation surface of the first pulley portion 41 and the rotation surface of the third pulley portion 43 are substantially on the same plane, and the rotation surface of the second pulley portion 42 and the rotation surface of the fourth pulley portion 44 are substantially the same plane. It's above.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a combination of a rod and a wire as an example of an elongated element used in a medical treatment instrument.
  • the elongated element 13 includes a first rod (rigid drive side elongated element) 13 a, a second rod (hard drive side elongated element) 13 b, and a wire (soft elongated element) 14.
  • the first rod 13 a and the second rod 13 b are connected to the wire 14.
  • the wire 14 has a thick portion 14a near the center.
  • first rod 13 a and the second rod 13 b are connected to the same wire 14.
  • wire 14 to which the first rod 13a is coupled and the wire 14 to which the second rod 13b is coupled may be different members.
  • groove portions 20a and 20b are formed at the ends opposite to the wires 14, respectively.
  • the groove portions 20 a and 20 b are engaged with gears in the drive mechanism 15.
  • the medical treatment instrument 4b shown in FIG. 2 has, for example, three sets of such first rod 13a, second rod 13b, and wire 14.
  • first rods 13a included in the three sets are referred to as first rods 131a, 132a, and 133a, respectively.
  • second rods 13b included in the three sets are referred to as second rods 131b, 132b, and 133b, respectively.
  • the three wires 14 included in the three sets are referred to as wires 141, 142, and 143, respectively.
  • the wire 141 connects the first rod 131a and the second rod 131b.
  • the wire 142 connects the first rod 132a and the second rod 132b.
  • the wire 143 connects the first rod 133a and the second rod 133b.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of wire wrapping.
  • an arrow Z1 indicates the positive direction of the Z axis
  • an arrow Z2 indicates the negative direction of the Z axis.
  • the wire 141 is wound around the outer pulley of the first pulley portion 41 and the outer pulley of the third pulley portion 43, and then the pulley portion of the jaw 22. It is wound around 25b and further wound around the inner pulley of the fourth pulley portion 44 and the inner pulley of the second pulley portion 42.
  • the thick portion 14a in the wire 141 shown in FIG. 5 is fitted into a recess (not shown) formed in the finger portion 24b in the jaw 22 shown in FIG. Thereby, since the wire 141 is fixed to the jaw 22, the jaw 22 operates according to the driving of the wire 141.
  • the wire 142 is wound around the inner pulley of the first pulley portion 41 and the inner pulley of the third pulley portion 43, and then wound around the pulley portion 25a of the jaw 22, and further, the outer pulley of the fourth pulley portion 44 and It is wound around the outer pulley of the second pulley portion 42.
  • the thick part 14a in the wire 142 shown in FIG. 5 fits into a recess (not shown) formed in the finger part 24a in the jaw 21 shown in FIG. Thereby, since the wire 142 is fixed to the jaw 21, the jaw 21 operates in accordance with the drive of the wire 142.
  • the wire 143 is wound around the fifth pulley portion 45. Moreover, the thick part 14a in the wire 143 shown in FIG. 5 fits in the recessed part which is not shown in figure formed in the wrist part 23 shown in FIG. 6, for example. Thereby, since the wire 143 is fixed to the wrist part 23, the wrist part 23 operates according to the driving of the wire 143.
  • the jaws 22 and 21 and the wrist portion 23 in the distal end portion 11 are configured to operate according to the driving of the wires 141, 142, and 143, which are soft members, respectively, so that the distal end portion 11 is smoothly oriented in a desired direction. It can be operated.
  • the jaw 21 When the first rod 132a is pulled in the direction of the arrow Z1, the jaw 21 is away from the jaw 22 in the direction of the arrow C1a around the connecting portion 32, that is, in the circumferential direction of the circle centering on the connecting portion 32. Turn in the direction. Further, when the second rod 132b is pulled in the direction of the arrow Z1, the jaw 21 is in the direction of the arrow C1b around the connecting portion 32, that is, in the circumferential direction of the circle centering on the connecting portion 32, and approaches the jaw 22. Turn in the direction.
  • the jaw 21 and the jaw 22 turn in the circumferential direction around the connecting portion 32 and away from each other. Further, when the first rod 131a and the second rod 132b are simultaneously pulled in the direction of the arrow Z1, the jaw 21 and the jaw 22 turn in the circumferential direction of the circle centering on the connecting portion 32.
  • both the jaw 21 and the jaw 22 are in the circumferential direction of the circle centering on the connecting portion 32 and in the direction of the arrow D1. Turn to. That is, the jaw 21 turns in the direction of the arrow C1a, and the jaw 22 turns in the direction of the arrow C2a.
  • both the jaw 21 and the jaw 22 are in the circumferential direction of the circle centering on the connecting portion 32 and in the direction of the arrow D2. Turn to. That is, the jaw 21 turns in the direction of the arrow C1b, and the jaw 22 turns in the direction of the arrow C2b.
  • the wrist portion 23 shown in FIGS. 3 and 4 is formed in the direction of the arrow B2 around the connecting portion 31, that is, in a circle around the connecting portion 31. It turns counterclockwise as seen in the circumferential direction and from the negative to positive direction of the Y-axis.
  • the wrist portion 23 moves in the direction of the arrow B1 around the connecting portion 31, that is, in the circumferential direction of the circle centering on the connecting portion 31, and on the Y axis. Turn clockwise from negative to positive direction.
  • the jaw 22, the jaw 21, and the wrist 23 fixed to the wires 141, 142, and 143, respectively, according to the driving of the first rods 131a, 132a, and 133a and the second rods 131b, 132b, and 133b. Drive independently. That is, the tip 11 can be operated with multiple degrees of freedom.
  • the medical treatment instrument 4b Even if the medical treatment instrument 4b according to the embodiment of the present invention has a configuration in which a soft elongated element such as a wire 14 is connected to the distal end portion 11 and is operated, The treatment instrument unit including the portion 11 is detachable from the shaft 12. However, the attachment / detachment mechanism does not exclude application to the medical treatment instrument 4b operated by connecting a rigid elongated element such as a rod to the distal end portion 11.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration of the distal end portion in a modified example of the medical treatment tool.
  • the distal end portion 11 includes, for example, two jaws 71 and 72 and two gears 81 and 82.
  • the two jaws 71 and 72 and the two gears 81 and 82 are attached to the end portion 12a of the shaft 12 shown in FIG.
  • the gears 81 and 82 can rotate around the connecting portion 73, and the jaws 71 and 72 can turn around the connecting portion 73 in the direction of arrow D 1 or arrow D 2.
  • the medical treatment instrument 4b includes a first rod 91a, 92a and a second rod 91b, 92b instead of the plurality of rods 131a, 131b, 132a, 132b, 133a, 133b and the plurality of wires 141, 142, 143. Including.
  • the first rod 91a and the second rod 91b are provided at positions where grooves formed at respective end portions face each other with the gear 81 interposed therebetween. Then, when the first rod 91a and the second rod 91b move in directions opposite to each other in the Z-axis direction, the gear 81 rotates around the connecting portion 73. The jaw 71 rotates around the connecting portion 73 together with the gear 81.
  • first rod 92a and the second rod 92b are provided at positions where grooves formed at respective end portions face each other with the gear 82 interposed therebetween. Then, the first rod 92 a and the second rod 92 b move in directions opposite to each other in the Z-axis direction, so that the gear 82 rotates around the connecting portion 73. The jaw 72 rotates around the connecting portion 73 together with the gear 82.
  • FIG. 8 is a perspective view showing the configuration of the drive mechanism and the drive device
  • FIG. 9 is a front view showing the configuration of the drive mechanism shown in FIG. 8 and 9, the housing that covers the drive mechanism 15A is not shown in order to describe the drive mechanism 15A.
  • the drive mechanism 15A has a plurality of drive units 101.
  • the drive unit 101 includes a first gear 61, a second gear 62 that engages with the first rod 13a, a third gear 63 that engages with the second rod 13b, and a transmission unit for rotating the first gear 61. And a transmitted member which is a part of 75A. Details of the transmission unit 75A will be described later.
  • the driving device 16 has a plurality of actuators 50.
  • the actuator 50 receives a control signal from the patient-side device 1 shown in FIG. 1 via the manipulator 3, and rotates a member to be transmitted in the transmission unit 75A according to the control signal. And the to-be-transmitted member rotates the 1st gear 61 corresponding, when self rotates.
  • the second gear 62 and the third gear 63 have substantially the same shape.
  • the first gear 61 rotates around a first shaft 161 that is parallel to the longitudinal direction of the medical treatment instrument 4b.
  • the second gear 62 rotates about a second shaft 162 extending in a direction perpendicular to the first shaft 161.
  • the third gear 63 rotates around a third shaft 163 extending in a direction perpendicular to the first shaft 161.
  • the first gear 61 is, for example, a substantially conical bevel gear, and a groove is formed on the conical surface.
  • the second gear 62 and the third gear 63 are, for example, a gear that is a combination of a substantially conical bevel gear and a cylindrical cylindrical gear.
  • a groove is formed on a conical surface of the conical portion, and a side surface of the cylindrical portion is further formed. Grooves are formed in.
  • the second gear 62 and the third gear 63 are engaged with the first gear 61. More specifically, the groove formed on the conical surface of the second gear 62 and the groove formed on the conical surface of the third gear 63 are engaged with the groove formed on the first gear 61.
  • the second gear 62 and the third gear 63 rotate in the same direction as viewed from the first gear 61 side. That is, when the second gear 62 rotates clockwise as viewed from the first gear 61 side, the third gear 63 also rotates clockwise as viewed from the first gear 61.
  • the first gear 61, the second gear 62, and the third gear 63 are all configured by bevel gears, but the first gear 61 is configured by a crown gear, and the second gear 62 and the third gear 63 are configured. May be configured with a spur gear, and even with such a configuration, a rotational operation similar to the above can be realized.
  • the groove formed on the side surface of the cylindrical portion of the second gear 62 is engaged with the groove portion 20a formed on the first rod 131a shown in FIG.
  • the second gear 62 and the first rod 131 a have a rack and pinion structure, and the first rod 131 a moves along the longitudinal direction of the shaft 12 according to the rotation of the second gear 62.
  • the groove formed on the side surface of the cylindrical portion of the third gear 63 is engaged with the groove portion 20b formed on the second rod 131b shown in FIG.
  • the third gear 63 and the second rod 131 b have a rack and pinion structure, and the second rod 131 b moves along the longitudinal direction of the shaft 12 according to the rotation of the third gear 63.
  • the first rod 131a and the second rod 131b are arranged near the center of the shaft 12. More specifically, the engagement position of the first rod 131a on the side surface of the disk of the second gear 62 as viewed from the first gear 61 is the side surface of the disk of the third gear 63 as viewed from the first gear 61.
  • the first rod 131a and the second rod 131b are arranged so as to be opposite to the engagement position of the second rod 131b.
  • the second gear 62 is engaged with the first rod 131a on the right side when viewed from the first gear 61
  • the third gear 63 is engaged with the second rod 131b on the left side when viewed from the first gear 61. Yes.
  • the wire 14 is wound around the drive mechanism 15A and tension is applied. There is no need for adjustments. For this reason, the assembly work of the medical treatment instrument 4b can be further simplified. Moreover, the structure using the hard first rod 131a and the second rod 131b does not cause elongation due to long-time use unlike a soft member such as a wire, and can ensure strength and durability.
  • the drive mechanism 15A includes, for example, three drive units 101 having such first gear 61, second gear 62, and third gear 63.
  • the three drive units 101 are referred to as drive units 101A, 101B, and 101C.
  • the drive unit 101A, the drive unit 101B, and the drive unit 101C are disposed at substantially equal intervals in the circumferential direction of the shaft 12.
  • the rotation shafts of the first gear 61 in each drive unit 101 are arranged at substantially equal intervals.
  • first gear 61, the second gear 62, and the third gear 63 included in the drive unit 101A are referred to as a first gear 61A, a second gear 62A, and a third gear 63A, respectively.
  • the first gear 61, the second gear 62, and the third gear 63 included in the drive unit 101B are referred to as a first gear 61B, a second gear 62B, and a third gear 63B, respectively.
  • the first gear 61, the second gear 62, and the third gear 63 included in the drive unit 101C are referred to as a first gear 61C, a second gear 62C, and a third gear 63C, respectively.
  • the second gear 62A and the third gear 63A engage with the first gear 61A.
  • the second gear 62A is engaged with the first rod 131a for operating the jaw 22, and the third gear 63A is engaged with the second rod 131b for operating the jaw 22.
  • the second gear 62B and the third gear 63B engage with the first gear 61B. Further, the second gear 62B is engaged with the first rod 132a for operating the jaw 21, and the third gear 63B is engaged with the second rod 132b for operating the jaw 21.
  • the second gear 62C and the third gear 63C are engaged with the first gear 61C.
  • the second gear 62C engages with the first rod 133a for operating the wrist 23, and the third gear 63C engages with the second rod 133b for operating the wrist 23.
  • drive device 16 has, for example, four actuators 51, 52, 53, 54 as a plurality of actuators 50.
  • Actuators 51, 52, 53, and 54 are servo motors, for example.
  • the drive device 16 further includes a fourth gear 64, a fifth gear 65, a rotation mechanism 76, and a transmission member 78 that is a part of the transmission unit 75A.
  • the fourth gear 64 rotates the first gear 61C via the transmission portion 75A. Further, the fifth gear 65 is engaged with the fourth gear 64.
  • Actuator 51 rotates first gear 61A via transmission unit 75A in accordance with a control signal from patient-side device 1 shown in FIG. Similarly to the actuator 51, the actuator 52 rotates the first gear 61B via the transmission unit 75A in accordance with a control signal from the patient apparatus 1.
  • the actuator 53 rotates the fifth gear 65 in accordance with a control signal from the patient side device 1. And according to rotation of the 5th gearwheel 65, the 4th gearwheel 64 rotates, and also rotates the 1st gearwheel 61C via the transmission part 75A.
  • Actuator (actuator for rotation mechanism drive) 54 rotates the sixth gear 66 constituting the rotation mechanism 76 in accordance with a control signal from the patient-side device 1. Due to the rotation of the sixth gear 66, the entire medical treatment instrument 4 b rotates around an axis parallel to the longitudinal direction (shaft axis) of the shaft 12.
  • the rotating mechanism 76 further includes a fixed disk-shaped rotating shaft adjusting gear (sun gear, not shown).
  • the side surface of the disc is configured to engage with the sixth gear 66.
  • the central axis of the rotation axis adjusting gear coincides with the shaft axis, and the sixth gear 66 rotates and revolves around the rotation axis adjusting gear (functions as a planetary gear).
  • the distal end portion 11 of the treatment instrument 4b rotates around the shaft axis.
  • the rotation mechanism 76 may be configured to be able to rotate the medical treatment instrument 4b around an axis parallel to the longitudinal direction (shaft axis) of the shaft 12, and it is not always necessary to employ a planetary gear mechanism. Absent.
  • FIG. 8 the driving mechanism 15A for driving the end of the rigid elongated element has been described. However, when driving the end of the soft elongated element, a driving mechanism 15B as described below is used. Can do.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a modified example of the drive mechanism of the present invention.
  • the drive mechanism 15B includes a housing 10, a plurality of drive members 106 provided rotatably in the housing 10, a first gear 107 provided rotatably in the housing 10, and a first gear 107. It has the 2nd gearwheel 108 engaged with the 1 gearwheel 107, the drive transmission system which is not shown in figure, and the actuator which is not shown in figure.
  • FIG. 10 shows a state in which the upper portion of the housing 10 is removed in order to explain the internal structure of the drive mechanism 15B.
  • the drive transmission system has a plurality of transmission members to be described later.
  • Each of the plurality of driving members 106 and the first gear 107 has a transmitted member 122, and the plurality of transmitting members engage with the plurality of transmitted members 122, respectively.
  • Each of the plurality of drive members 106 and the first gear 107 is provided so as to be rotatable around a rotation axis extending in a direction perpendicular to the surface of the base 36, that is, the Y-axis direction.
  • the second gear 108 is provided to be rotatable around a rotation axis extending in the longitudinal direction of the shaft 12, that is, the Z-axis direction.
  • the shaft 12 is engaged with the second gear 108 and rotates in the direction of arrow A as the second gear 108 rotates.
  • the actuator receives a control signal from the patient-side device 1 shown in FIG. 1, and rotates a plurality of transmission members according to the control signal. Each transmission member rotates to rotate a member corresponding to itself among the plurality of drive members 106 and the first gear 107.
  • the drive mechanism 15B includes three drive members 106.
  • the three driving members 106 are referred to as driving members 106A, 106B, and 106C, respectively.
  • the drive members 106A, 106B, and 106C are inserted into a plurality of through holes (not shown) formed in the base body 36, for example.
  • a plurality of wires provided on the base end side opposite to the tip end portion 11 in the shaft 12 shown in FIG. 2 are wound around the drive members 106A, 106B, and 106C, respectively.
  • the second gear 108 engaged with the first gear 107 is centered on the rotation axis extending in the Z-axis direction. Rotate to. Then, the shaft 12 rotates in the direction of arrow A as the second gear 108 rotates.
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating a configuration of a transmission unit that transmits power between the drive mechanism and the drive device illustrated in FIG. 8.
  • the transmission unit 75 ⁇ / b> A includes a transmitted member 77 in the drive mechanism 15 ⁇ / b> A and a transmission member 78 in the drive device 16.
  • the transmitted member 77 is connected to the first gear 61 via the rotation unit 111. Further, the transmitted member 77 is engaged with the transmitting member 78 and rotates as the transmitting member 78 rotates.
  • the transmission member 78 is rotationally driven directly or indirectly by the actuator 50 shown in FIG.
  • the transmitted member 77 has a rotatable disk portion 208.
  • An engaged portion 202 is formed on the main surface of the disk portion 208.
  • the transmission member 78 has an engaging portion 221 that can engage with the engaged portion 202 of the transmitted member 77.
  • the engaged portion 202 in the transmitted member 77 is, for example, a groove or a recess, and is asymmetric with respect to any straight line passing through the center of the main surface on the main surface of the disk portion 208 and in a continuous pattern. Is formed.
  • the engaging portion 221 in the transmission member 78 is, for example, a protrusion, and is asymmetric with respect to any straight line passing through the center of the main surface on the main surface of the transmission member 220, similarly to the engaged portion 202. There is a continuous pattern.
  • the direction of the transmitted member 77 for operating the distal end portion 11 shown in FIG. 2 can be uniquely determined from 360 degrees.
  • the pattern of the engaging portion 221 and the engaged portion 202 is, for example, a linear shape. Further, for example, the pattern of the engaging portion 221 passes through the center of the main surface of the transmission member 78, and the pattern of the engaged portion 202 passes through the center of the main surface of the disk portion 208.
  • the engaging portion 221 gradually moves toward the direction of the transmitted member 77, that is, the negative direction of the Z axis shown in FIG. 11 in the Z axis direction which is a direction orthogonal to the main surface of the own transmission member 78. It is formed in a taper shape with a narrow width.
  • the transmission member 78 is urged by a spring or the like toward the transmission member 77 side, that is, in the negative direction of the Z axis shown in FIG. For this reason, even if there is a slight deviation in the positional relationship between the engaged portion 202 and the engaging portion 221, the displacement is corrected at the time of attachment, and the engaging portion 221 is fitted into the engaged portion 202. It has become. Thereby, the operation
  • the engaging portion 221 may be a groove or a depression instead of the protrusion. Further, when the engaging portion 221 is a groove or a depression, the engaged portion 202 is formed as a protrusion that can be engaged with the engaging portion 221.
  • the shape of the engaged portion 202 may be asymmetrical with respect to any straight line passing through the center of the disk portion 208 on the rotation surface of the disk portion 208 and formed in a continuous pattern. It is not limited to such a shape.
  • the transmitted member 77 and the transmitted member 78 do not need to be directly engaged, and for example, a configuration in which the operation of the transmitted member 78 is transmitted to the transmitted member 77 through an adapter integrated with the drape.
  • FIG. 12 is a perspective view illustrating a configuration of a transmission unit that transmits power between the drive mechanism and the drive device illustrated in FIG. 10.
  • the rotation portion 116 of the driving member 106 includes the transmitted member 122 that engages with the transmitting member 220 as described above.
  • the transmission member 220 and the transmitted member 122 constitute a transmission part 75B.
  • the transmitted member 122 has a rotatable disk portion 206.
  • An engaged portion 207 is formed on the main surface of the disk portion 206.
  • the transmission member 220 includes an engaging portion 226 that can engage with the engaged portion 207 of the transmitted member 122.
  • the configurations of the disk portion 206, the engaged portion 207, and the engaging portion 226 of the transmitting member 220 in FIG. 12 are respectively the disc portion 208, the engaged portion 202, and the receiving portion 77 of FIG. Since it is the same as that of the structure of the engaging part 221 of the transmission member 78, detailed description is not given.
  • actuators 51, 52, and 53 rotate first gears 61A, 61B, and 61C of drive mechanism 15A, respectively, according to the control signal.
  • the drive mechanism 15A is not limited to the configuration having the three drive units 101.
  • the drive mechanism 15A has two drive units 101 that respectively correspond to the two sets of rods.
  • the drive mechanism 15A has three drive units 101
  • the three members in the distal end portion 11, that is, the jaws 21 and 22 and the wrist portion 23 can be driven independently from each other, so that detailed work at the time of surgery is performed. It can be performed.
  • the drive mechanism 15 ⁇ / b> A preferably has three drive units 101.
  • the rotation of the disk portion 206 is controlled by rotating the transmission member 220 shown in FIG. 12 by an actuator (not shown), and the distal end portion of the medical treatment instrument 4b. 11 is operated. Specifically, the drive members 106A, 106B, 106C and the first gear 107 are rotated by the four actuators via the transmission unit 75B.
  • the drive mechanism 15B is not limited to the structure which has the three drive members 106 similarly to the drive mechanism 15A.
  • the medical treatment instrument 4b is configured to be disassembled in the shaft 12.
  • the medical treatment instrument 4b is configured such that a unit on the distal end portion 11 side and a unit on the drive mechanism 15 side are detachable.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing the configuration (Example 1) of the attachment / detachment mechanism in the medical treatment instrument.
  • the unit on the distal end portion 11 side includes a distal end side shaft (tubular portion) 222 that can be attached to the drive side shaft 212.
  • the front end side shaft 222 and the drive side shaft 212 constitute the shaft 12 shown in FIG.
  • the elongated element of the unit on the distal end portion 11 side and the unit on the drive mechanism 15 side in the medical treatment instrument 4b having the attachment / detachment mechanism is a rigid elongated element, or a rigid elongated element and a soft elongated element. Combinations with elements are used. In particular, a combination of a hard elongated element and a soft elongated element can be used in the unit on the distal end portion 11 side.
  • the elongated element 13 for operating the tip 11 is the one shown in FIG. That is, the 1st rod 13a has the tip side 1st rod 213a and the drive side 1st rod 216a.
  • the second rod 13b includes a tip side second rod 213b and a drive side second rod 216b.
  • the distal end side first rod 213 a and the distal end side second rod 213 b are connected to the wire 14.
  • the medical treatment instrument 4b includes, for example, three sets of a first-side first rod 213a and a second-side rod 213b, and three sets of a driving-side first rod 216a and a driving-side second rod 216b.
  • a first-side first rod 213a and a second-side rod 213b three sets of a driving-side first rod 216a and a driving-side second rod 216b.
  • FIG. 7 one set of the first-side first rod 213a and the second-side rod 213b, and one set of the driving-side first rod 216a and the driving-side second rod 216b are shown.
  • the unit having the distal end portion 11, the distal end side shaft 222, the distal end side first rod 213a, the distal end side second rod 213b, and the wire 14 is also referred to as a “treatment instrument unit 200”.
  • the unit having the drive side shaft 212, the drive side first rod 216a, the drive side second rod 216b, and the drive mechanism 15 is also referred to as a “drive unit 201”.
  • each of the front end side first rod 213a and the front end side second rod 213b is also referred to as a “front end side rod 213”.
  • Each of the driving side first rod 216a and the driving side second rod 216b is also referred to as a “driving side rod 216”.
  • the treatment instrument unit 200 is configured to be attachable to the drive unit 201. More specifically, the distal end side shaft 222 in the treatment instrument unit 200 is configured to be attachable to an end portion 212a of the drive side shaft 212 opposite to the drive mechanism 15.
  • the type of surgical instrument can be changed by simply attaching / detaching the treatment instrument unit 200 to / from the drive unit 201 without replacing the entire medical treatment instrument 4b. There is no need to prepare multiple types and it is economical. In addition, if a spare for the treatment instrument unit 200 is prepared for replacement at the time of surgery, the need for preparing the medical treatment instrument 4b as a spare is reduced, which contributes to securing a working space at the time of surgery.
  • the distal end portion 11 can be attached and detached. Therefore, it is not necessary to replace the entire medical treatment instrument 4b while realizing a complicated operation of the distal end portion 11, and economic efficiency can be realized.
  • treatment instrument unit 200 further includes an engagement member 228.
  • drive mechanism 15 side An end (opening) 222a on the drive mechanism 15 side (hereinafter simply referred to as “drive mechanism 15 side”) in a state where the treatment instrument unit 200 is mounted on the drive side shaft 212 in the distal end side shaft 222 is driven.
  • the side shaft 212 is formed to have substantially the same diameter as the end portion 212a.
  • the engaging member 228 has a substantially rod shape and is connected to the distal end side shaft 222 via the connecting portion 223. Further, the engaging member 228 protrudes toward the drive mechanism 15 from the end portion 222a, and can turn in the direction of the arrow G1 or the arrow G2 around the connecting portion 223.
  • first end (claw portion) 228 a on the drive mechanism 15 side of the engagement member 228 protrudes in the direction of the central axis of the drive side shaft 212. Further, the engaging member 228 is urged by a spring (not shown) so that the first end 228a turns in the direction of the arrow G2, that is, the direction approaching the central axis of the drive side shaft 212.
  • the driving side shaft 212 accommodates three sets of the driving side first rod 216a and the driving side second rod 216b. Furthermore, a recess 224 that can be engaged with the first end 228 a of the engagement member 228 in the treatment instrument unit 200 is formed at the end 212 a of the drive side shaft 212.
  • the operator presses the second end 228b again in the direction of the arrow H, and turns the first end 228a in the direction of the arrow G1. .
  • the engagement between the first end 228a and the recessed portion 224 is released, so that the operator moves the treatment instrument unit 200 in a direction away from the drive unit 201, thereby causing the treatment instrument unit 200 to move relative to the drive unit 201.
  • the wearing state can be released.
  • Each of the plurality of distal end side rods 213 is configured to be connectable to the plurality of drive side rods 216.
  • the distal end side rod 213 includes a thick portion (first end) 231 that is an end portion on the distal end portion 11 side, and a distal end side connecting portion (second end) 232 that is an end portion on the drive mechanism 15 side. And have.
  • the distal end side connecting portion 232 is a pin.
  • the driving side rod 216 has a driving side connecting portion 234 that is an end portion on the distal end portion 11 side.
  • the drive side connecting portion 234 is a connector that accommodates the pin 232.
  • a passage portion 233 is formed inside the distal end side shaft 222 as a distal end side operation restricting portion for accommodating the thick portion 231 therein and restricting the movement of the thick portion 231 in the Z-axis direction. Yes.
  • the passage portion 233 is formed so that the distal end side rod 213 and the wire 14 can move inside.
  • the diameters of both end portions of the passage portion 233 are formed such that the thick portion 231 cannot pass through.
  • the operator presses the second end 228b of the engagement member 228 in the direction of the arrow H, and the treatment tool unit 200 is moved to the drive side shaft 212 in a state where the first end 228a is turned in the direction of the arrow G1.
  • the pin 232 comes into contact with the connector 234 and receives a force from the connector 234 in the direction of the arrow Z2.
  • the distal end side rod 213 moves in the direction of the arrow Z2, and when the thick portion 231 comes into contact with the end portion on the distal end portion 11 side in the passage portion 233, the movement of the distal end side rod 213 in the direction of the arrow Z2 is performed. Limited. In such a state, when the operator brings the treatment instrument unit 200 closer to the drive side shaft 212, the pin 232 is accommodated in the connector 234, and the distal end side rod 213 and the drive side rod 216 are fitted. Connected.
  • the thick portion 231 and the pin 232 in the distal end side rod 213, the engaging member 228, and the passage portion 233 in the distal end side shaft 222 are provided.
  • the distal end side rod 213 moves in the direction of the arrow Z1, and when the thick portion 231 of the distal end side rod 213 comes into contact with the end of the passage 233 on the drive mechanism 151 side, the distal end in the direction of the arrow Z1.
  • the movement of the side rod 213 is limited.
  • the pin 232 is detached from the connector 234, whereby the distal end side rod 213 and the drive side rod 216 are moved.
  • the connected state is released.
  • the tip side rod 213 and the drive side rod are configured such that the end of the tip side rod 213 on the drive mechanism 15 side is the pin 232 and the end of the drive side rod 216 on the tip side 11 side is the connector 234. Connection to and disconnection from H.216 can be easily performed.
  • the diameter of the end portion 222a of the distal end side shaft 222 may be formed larger than the diameter of the other portion of the distal end side shaft 222, that is, the portion other than the end portion 222a.
  • the mechanism for connecting the distal end side rod 213 and the drive side rod 216 is not limited to the configuration using the pins 232 and the connector 234 as long as the configuration has sufficient strength and durability.
  • the end on the drive mechanism 15 side of the distal end side rod 213 is formed of an elastic member, and is deformed when subjected to a pressing force in a predetermined direction like the end of a LAN (Local Area Network) cable.
  • the drive side rod 216 may be configured to be accommodated in a connector that is an end portion on the distal end portion 11 side. In this case, when the distal end side rod 213 with respect to the drive side rod 216 reaches a predetermined position, the end of the distal end side rod 213 accommodated in the connector returns to the original shape in the connector, for example, formed in the connector. Engage with the groove.
  • the treatment instrument unit 200 may be configured to be divided into a plurality of members.
  • the distal end side shaft 222 is configured to be divided into a member on the distal end portion 11 side and a member on the drive mechanism 15 side, and the distal end side rod 213 accommodated in the distal end side shaft 222 is also disposed on the distal end portion 11 side.
  • the treatment instrument unit 200 can be divided into two members.
  • the distal end side rod 213 and the driving side rod 216 are connected to each other by accommodating the pin 232 in the distal end side rod 213 in the connector 234 in the driving side rod 216. Connected.
  • the distal end side connecting portion 251 provided at the end portion of the distal end side rod 213 has a protruding shape, and the end portion of the drive side rod 216 is provided.
  • the drive-side connecting portion 252 provided in the housing also has a protruding shape.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a configuration (example 2) of an attachment / detachment mechanism in the medical treatment instrument.
  • an arrow Y1 indicates the positive direction of the Y axis
  • an arrow Y2 indicates the negative direction of the Y axis.
  • one set of the first-side first rod 213a and the second-end side rod 213b, and one set of the driving-side first rod 216a and the driving-side second rod 216b are shown.
  • the distal end side shaft 222 in the treatment instrument unit 200 has two first extending portions 241a and 241b extending to the drive mechanism 15 side.
  • the two first extending portions 241a and 241b are arranged in a direction perpendicular to the YZ plane.
  • the 1st extension part 241a is shown and the 1st extension part 241b is not shown.
  • the driving side shaft 212 has two second extending portions 242a and 242b extending from the end portion 212a to the tip portion 11 side.
  • the two second extending portions 242a and 242b are arranged in a direction parallel to the YZ plane.
  • the first extending portions 241a and 241b in the treatment instrument unit 200 and the second extending portions 242a and 242b in the driving side shaft 212 are combined to form the outer periphery of the driving side shaft 212.
  • each of the first extending portion 241a and the first extending portion 241b includes a recessed portion 243 formed in a part of a connecting portion with the second extending portion 242a and a connecting portion between the second extending portion 242b. And a recess 244 formed in a part of the.
  • the second extending portion 242a has a convex portion 245 that can be engaged with the concave portion 243
  • the second extending portion 242b has a convex portion 246 that can be engaged with the concave portion 244.
  • the operator holds the treatment instrument unit 200 in the YZ plane so that the convex portion 245 engages with the concave portion 243 and the convex portion 246 engages with the concave portion 244. Move in a direction perpendicular to. Thereby, the treatment instrument unit 200 can be attached to the drive unit 201.
  • the operator moves the treatment instrument unit 200 in a direction perpendicular to the YZ plane.
  • the engagement state of the convex parts 245 and 246 and the concave parts 243 and 244 is respectively released, the mounting state of the treatment instrument unit 200 to the drive unit 201 can be released.
  • the treatment instrument unit 200 includes three sets of the distal end side first rod 213a, the distal end side second rod 213b, and the wire 14, and each of the three sets of distal end side first rods 213a has a YZ plane. Line up vertically.
  • each of the three sets of distal-end-side second rods 213b is also arranged perpendicular to the YZ plane.
  • the distal end side first rod 213a and the distal end side second rod 213b are connected to the wire 14.
  • the end portion 217 on the wire 14 side in the distal end side first rod 213a and the end portion 218 on the wire 14 side in the distal end side second rod 213b are both tapered.
  • Each of the distal end side first rod 213a and the distal end side second rod 213b has a distal end side connecting portion 251 provided at an end portion on the drive mechanism 15 side.
  • Each front end side connection part 251 protrudes along the same straight line.
  • the distal end side connecting portion 251 in the distal end side first rod 213a is formed in a bowl shape that protrudes in the direction of the arrow Y2 and has a taper, for example.
  • the distal end side connecting portion 251 in the distal end side second rod 213b is formed in a bowl shape that protrudes in the direction of the arrow Y1, for example, and has a taper.
  • the medical treatment instrument 4b includes three sets of the driving side first rod 216a and the driving side second rod 216b, and each of the three sets of driving side first rods 216a is perpendicular to the YZ plane. line up. In addition, each of the three sets of driving-side second rods 216b is also arranged perpendicular to the YZ plane.
  • Each of the driving side first rod 216a and the driving side second rod 216b is the distal end portion 11 side in the state where the treatment instrument unit 200 is mounted on the driving side shaft 212 (hereinafter, simply referred to as “the distal end portion 11 side”).
  • the drive side connection part 252 provided in the edge part of this is provided.
  • Each drive side connection part 252 protrudes along the same straight line, and is formed in the bowl shape which has a taper.
  • the drive side connecting portion 252 in the drive side first rod 216a protrudes in the direction of the arrow Y1, for example.
  • the drive side connecting portion 252 in the drive side second rod 216b is formed in a bowl shape that protrudes in the direction of the arrow Y2 and has a taper, for example.
  • the treatment instrument unit 200 is placed in a direction perpendicular to the axial direction of the distal end side rod 213, that is, a direction perpendicular to the YZ plane. Is moved, the driving side connecting portion 252 and the corresponding tip side connecting portion 251 are fitted. Thereby, the front end side rod 213 and the drive side rod 216 can be connected.
  • the distal end side connecting portion 251 and the driving side connecting portion 252 release the connected state between the distal end side rod 213 and the driving side rod 216. Functions as a release mechanism.
  • the distal end side connecting portion 251 and the drive side connection are connected. Since the engagement state with the portion 252 is released, the connection state between the distal end side rod 213 and the drive side rod 216 can be released.
  • FIG. 15 is a perspective view showing a configuration (example 3) of an attachment / detachment mechanism in the medical treatment instrument.
  • FIG. 15 one set of the first-side first rod 213a and the second-end rod 213b, and one set of the driving-side first rod 216a and the driving-side second rod 216b are shown.
  • the drive side shaft 212 has a fitting portion 261 that extends from the end portion 212 a to the tip end portion 11 side.
  • the fitting portion 261 has a cylindrical shape, and the outer diameter of the fitting portion 261 is slightly smaller than the inner diameter of the end portion 222 a of the distal end side shaft 222 in the treatment instrument unit 200. Therefore, for example, the treatment instrument unit 200 can be attached to the drive unit 201 by bringing the treatment instrument unit 200 close to the drive unit 201 and fitting the inside of the end portion 222a with the fitting portion 261.
  • the operator moves the treatment tool unit 200 in a direction away from the drive unit 201, thereby mounting the treatment tool unit 200 on the drive unit 201.
  • the state can be released.
  • the treatment instrument unit 200 has three sets of the distal end side first rod 213a, the distal end side second rod 213b, and the wire 14, similarly to the treatment instrument unit 200 according to the second embodiment shown in FIG.
  • Each of the three sets of the first end side first rods 213a are arranged perpendicular to the YZ plane.
  • each of the three sets of the distal end side second rods 213b are arranged perpendicular to the YZ plane.
  • the distal end side first rod 213a and the distal end side second rod 213b are connected to the wire 14.
  • the end portion 217 on the wire 14 side in the distal end side first rod 213a and the end portion 218 on the wire 14 side in the distal end side second rod 213b are both tapered.
  • Each of the distal end side first rod 213a and the distal end side second rod 213b has a distal end side connecting portion 251 provided at an end portion on the drive mechanism 15 side.
  • the distal end side connecting portion 251 in the distal end side first rod 213a is formed in a bowl shape protruding in the direction of the arrow Y2, for example, and having a taper.
  • the distal end side connecting portion 251 in the distal end side second rod 213b is formed in a bowl shape that protrudes in the direction of the arrow Y1, for example, and has a taper.
  • the three tip side first rods 213a are fixed to a pressing portion 271 that forms a part of the outer periphery of the tip side shaft 222.
  • the pressing portion 271 is movable in the inner direction of the distal end side shaft 222 and is urged outward, that is, in the direction of the arrow Y2 by, for example, a spring (not shown).
  • the three tip side second rods 213b are fixed to a pressing portion 272 that forms a part of the outer periphery of the tip side shaft 222.
  • the pressing part 272 is movable in the inner direction of the distal end side shaft 222 and is urged outward, that is, in the direction of the arrow Y1 by, for example, a spring (not shown).
  • the medical treatment instrument 4b has three sets of the drive side first rod 216a and the drive side second rod 216b, and each of the three sets of the drive side first rods 216a is arranged perpendicular to the YZ plane. Further, each of the three sets of driving-side second rods 216b are arranged perpendicular to the YZ plane.
  • Each of the driving side first rod 216a and the driving side second rod 216b has a driving side connecting portion 252 provided at an end portion on the distal end portion 11 side.
  • the drive side connecting portion 252 in the drive side first rod 216a is formed in a bowl shape that protrudes in the direction of an arrow Y1, for example, and has a taper.
  • the drive side connecting portion 252 in the drive side second rod 216b is formed in a bowl shape that protrudes in the direction of the arrow Y2 and has a taper, for example.
  • the operator When the treatment instrument unit 200 is attached to the drive unit 201, the operator inserts the treatment instrument unit 200 into the fitting portion 261 while pressing the pressing portions 271 and 272 in the directions indicated by the arrows Y1 and Y2, respectively.
  • the distal end side operation restricting portion is actuated by pressing of the pressing portions 271, 272, and the distal end side operation restricting portion is actuated to move the distal end side first rod 213a and the distal end side second rod 213b along the Z-axis direction. Limited.
  • the front end side shaft 222 can be fitted into the fitting portion 261 while the position of the front end side connecting portion 251 is maintained.
  • the distal end side shaft 222 moves in the direction indicated by the arrow Z1. Accordingly, even when the two distal end side connecting portions 251 are in contact with the driving side connecting portion 252, for example, they appropriately move so as to approach each other in the Y-axis direction, and finally engage with the driving side connecting portion 252. Connected.
  • the operator pushes the pressing portion 271 in the direction of the arrow Y1, and pushes the pressing portion 272 in the direction of the arrow Y2.
  • the distal end side connecting portion 251 in the distal end side first rod 213a moves in the direction of arrow Y1
  • the distal end side connecting portion 251 in the distal end side second rod 213b moves in the direction of arrow Y2.
  • the operator brings the treatment instrument unit 200 close to the driving side shaft 212 until the distal end side connecting portion 251 and the driving side connecting portion 252 overlap in the Y-axis direction, and the pressing portion 271
  • the distal end side connecting portion 251 engages with the corresponding driving side connecting portion 252.
  • the front end side rod 213 and the drive side rod 216 can be engaged.
  • the drive side rod 216 can move in the direction of the arrow Z1 and the direction of the arrow Z2 by being driven by the drive mechanism 15A.
  • the distal end side connecting portion 251, the driving side connecting portion 252, and the pressing portions 271 and 272 are connected to the distal end side rod 213 and the driving side. It functions as a release mechanism for releasing the connection state with the rod 216.
  • the attachment / detachment mechanism shown in the present embodiment is also applicable when the treatment instrument unit 200 does not have the wire 14.
  • the distal end portion 11 is directly connected to the distal end side first rod 213a and the distal end side second rod 213b, and operates according to driving of the distal end side first rod 213a and the distal end side second rod 213b.
  • FIG. 16 is a perspective view showing a modification of the configuration (Example 3) of the attachment / detachment mechanism in the medical treatment instrument.
  • the end of the drive side first rod 216a on the drive mechanism 15 side may be connected to a wire 214a that is a soft elongated element.
  • the end of the drive side second rod 216b on the drive mechanism 15 side may be connected to a wire 214b that is a soft elongated element.
  • the wires 214a and 214b are accommodated in the drive-side shaft 212 and are wound around the drive member 106 in the drive mechanism 15B shown in FIGS. 10 and 12, for example.
  • the connecting portion with the distal end side rod 213 is the hard driving side rod 216.
  • the wire 214a or the wire 214b is connected to the driving side rod 216.
  • parts such as gears are unnecessary, and the medical treatment instrument 4b can be downsized.
  • the drive side shaft 212 includes holding portions 281a and 281b that can move to the inside of the drive side shaft 212.
  • the pressing portion 281a is urged outward, that is, in the direction of the arrow Y2, by a spring (not shown), for example.
  • the pressing portion 281a has a protruding portion 282a protruding in the direction of the arrow Y1.
  • the pressing portion 281b is urged outward, that is, in the direction of the arrow Y1, by a spring (not shown), for example.
  • the pressing portion 281b has a protruding portion 282b protruding in the direction of the arrow Y2.
  • the operator When the operator engages the distal end side rod 213 and the drive side rod 216, the operator presses the pressing portion 281a in the direction of the arrow Y1, and presses the pressing portion 281b in the direction of the arrow Y2. In such a state, the operator connects the treatment instrument unit 200 to the drive unit 201 so as to connect the distal end side connecting portion 251 in the distal end side rod 213 and the driving side connecting portion 252 in the driving side rod 216. Move closer.
  • the driving-side first rod 216a receives a force in the direction of the arrow Z1 by contacting the tip-side first rod 213a.
  • the driving-side first rod 216a is in contact with the protruding portion 282a of the pressing portion 281a, Movement is restricted.
  • the driving-side second rod 216b receives a force in the direction of the arrow Z1 by contacting the tip-side second rod 213b. Limited.
  • the end of the drive side rod 216 on the drive mechanism 15 side is soft. Even if the wire 214 is connected, the distal end side rod 213 and the drive side rod 216 can be easily connected.
  • the pressing portion 281a moves in the direction of the arrow Y2, and the pressing portion 281b Move in the direction of arrow Y1.
  • the protrusion 282a moves to a position away from the drive side rod 216a
  • the protrusion 282b moves to a position away from the drive side rod 216b.
  • the drive side rods 216a and 216b can move in the direction of the arrow Z1 and the direction of the arrow Z2 by being driven by the drive mechanism 15B.
  • the posture of the distal end portion 11 be a reference posture.
  • the positions of the distal end side connecting portion 251 and the driving side connecting portion 252 can be set as the reference position, so that the treatment instrument unit 200 can be easily attached and detached.
  • the distal end side movement restricting portion 430 provided inside the distal end side shaft 222 restricts the movement of the distal end side rod 213 and is provided inside the drive side shaft 212. In the state where the drive-side operation restriction unit 424 thus restricted restricts the movement of the drive-side rod 216, the distal-end side rod 213 and the drive-side rod 216 are connected.
  • FIG. 17 is a perspective view showing an external configuration (example 4) of an attachment / detachment mechanism in the medical treatment instrument.
  • 18 is a perspective view showing an internal configuration of the medical treatment tool shown in FIG.
  • FIG. 19 is a front view of the medical treatment tool shown in FIG. 20 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line XX-XX shown in FIG.
  • 17 to 20 show the distal end side shaft 222, the driving side shaft 212, the distal end side rod 213, and the driving side rod 216 in the medical treatment instrument 4b.
  • the drive side shaft 212 includes a main body portion 422 and an outer shell portion 421 that covers a part of the main body portion 422 on the distal end side.
  • the outer shell portion 421 is configured to be rotatable with respect to the main body portion 422 as indicated by arrows J1 and J2 in FIG.
  • Such a rotatable outer shell portion 421 constitutes a driving side rotation portion.
  • the drive-side rotation portion does not necessarily have to be configured to cover a part of the main body portion 422 as long as the outer shell portion 421 is rotatable with respect to the main body portion 422, and is adjacent to the main body portion 422.
  • the outer shell 421 may be arranged so as to be rotatable.
  • the outer shell portion 421 is formed with a recess 423 that is recessed toward the side opposite to the distal end side on the side where the treatment instrument unit 200 is mounted, that is, the end portion on the distal end side.
  • a recess 423 is recessed toward the side opposite to the distal end side on the side where the treatment instrument unit 200 is mounted, that is, the end portion on the distal end side.
  • three recesses 423 are formed at equal intervals.
  • the outer shell portion 421 has a driving side operation restricting portion (driving side protrusion) 424 that is a protrusion protruding in the inner direction of the driving side shaft 212 at the end portion on the distal end side.
  • six drive-side operation limiting portions 424 are formed at equal intervals in the circumferential direction of the outer shell portion 421.
  • Each drive-side rod 216 has a drive-side connecting portion 431 having a wall thickness larger than that of other portions at the end on the side where the tip-side shaft 222 is mounted.
  • Each of the driving side connecting portions 431 of the six driving side rods 216 is in contact with the six driving side operation restricting portions 424, whereby movement in the direction of the arrow Z1, that is, the driving side direction of the shaft shaft is restricted.
  • Each drive-side connecting portion 431 is formed with a hole 432 on the tip side.
  • a wire driven by a driving mechanism 15 (not shown) is connected to an end portion of each driving side rod 216 opposite to the driving side connecting portion 431.
  • the front end side shaft 222 includes a main body portion 426 and an outer shell portion 425 that covers a part of the main body portion 426 on the side opposite to the front end side.
  • the outer shell portion 425 is configured to be rotatable with respect to the main body portion 426 as indicated by arrows J1 and J2 in FIG. Such a rotatable outer shell portion 425 constitutes a tip side rotation portion.
  • distal-side turning portion does not necessarily have to cover part of the main body 426 as long as the outer shell 425 is rotatable with respect to the main body 426, and is adjacent to the main body 426.
  • the outer shell 425 may be arranged so as to be rotatable.
  • the outer shell portion 425 has a convex portion 427 protruding toward the side where the drive unit 201 is mounted.
  • three convex portions 427 are provided at equal intervals, and engage with the three concave portions 423 in the outer shell portion 421, respectively.
  • the outer shell portion 425 includes a distal-end-side operation restricting portion (distal-side protrusion) 430 that is a protrusion protruding in the inner direction of the distal-end side shaft 222.
  • distal-side protrusion distal-side protrusion
  • six distal end side operation restricting portions 430 are formed at equal intervals.
  • distal end side operation restriction unit 430 and the drive side operation restriction unit 424 are provided in the same number as the number of elongated elements that pass through the attachment / detachment portion between the treatment instrument unit 200 and the drive unit 201.
  • the distal end side rod 213 has a distal end side connecting portion 428 having a larger wall thickness than other portions at the end on the side where the drive unit 201 is mounted.
  • Each distal end side connecting portion 428 of each of the six distal end side rods 213 comes into contact with the six distal end side operation restricting portions 430, whereby movement in the direction of the arrow Z2, that is, the distal end direction of the shaft axis is restricted. .
  • each distal end side connecting portion 428 has a protrusion 429 extending in the axial direction of the distal end side shaft 222.
  • the protrusion 429 is inserted into the hole 432 in the driving side connecting portion 431, and the distal end side connecting portion 428 and the driving side connecting portion 431 are connected.
  • an elongated element such as a wire for operating the distal end portion 11 is coupled to an end portion of each distal end side rod 213 opposite to the distal end side coupling portion 428.
  • the operator connects the six tip side rods 213 and the six drive side rods 216 by fitting the six protrusions 429 into the six holes 432, respectively.
  • FIG. 21 is a perspective view showing a state when the distal end side rod and the drive side rod shown in FIG. 17 are connected.
  • the operator when connecting the distal end side rod 213 and the drive side rod 216, the operator inserts the protrusions 429 of the six distal end side rods 213 into the holes 432 of the six drive side rods 216. Insert into.
  • the distal end side rod 213 is restricted from moving in the direction of the arrow Z2 by the distal end side connecting portion 428 coming into contact with the distal end side operation restricting portion 430, and the driving side rod 216 is connected to the driving side connecting portion.
  • the movement in the direction of the arrow Z1 is restricted by the contact of 431 with the drive side operation restriction unit 424.
  • the operator views the outer shell portion 425 and the outer shell portion 421 in a state where the distal end side shaft 222 and the driving side shaft 212 are fitted and the distal end side rod 213 and the driving side rod 216 are connected. Rotate in the direction indicated by arrow 17 J1. As a result, the distal end side operation restricting unit 430 and the drive side operation restricting unit 424 rotate in conjunction with each other and move to positions away from the distal end side connecting portion 428 and the driving side connecting portion 431.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view showing a cross section along the line XXII-XXII shown in FIG.
  • each distal end side coupling portion 428 has a distal end, as shown in the upper side of FIG. 22. It is in contact with the side operation restricting portion 430, and the operation in the direction of the arrow Z2 is restricted.
  • the operator rotates the outer shell portion 425 and / or the outer shell portion 421 by a predetermined angle in the direction of the arrow J1, the positions of the six front end side connecting portions 428 do not change, and the six front end side operations are performed.
  • the restricting portion 430 moves by a predetermined angle in the direction of arrow J1, and as shown in the lower side of FIG. 22, the distal end side operation restricting portion 430 moves to a position that does not overlap the distal end side connecting portion 428 on the XY plane.
  • the treatment instrument unit 200 is provided with a stopper (not shown) so that the outer shell 425 does not rotate more than a predetermined angle when the outer shell 425 rotates in conjunction with the outer shell 421, for example.
  • the stopper is provided so as not to rotate more than a predetermined angle in both the direction of the arrow J1 and the direction of the arrow J2.
  • each driving side connecting portion 431 of the six driving side rods 216 has six driving side operation restrictions. Each is in contact with the part 424, and the movement in the direction of the arrow Z1 is restricted.
  • the operation restriction unit 424 moves by a predetermined angle in the direction of the arrow J1
  • the drive side operation restriction unit 424 moves to a position that does not overlap with the drive side connection unit 431 in the XY plane.
  • distal end side rod 213 and the drive side rod 216 can move in the direction of the arrow Z1 and the direction of the arrow Z2.
  • the stopper may be provided on the drive unit 201 instead of the treatment instrument unit 200 side.
  • the predetermined angle to be set is as described above.
  • the stopper may be provided on both the treatment instrument unit 200 side and the drive unit 201 side.
  • the outer shell portion 425 and the outer shell portion 421 function as a release mechanism. Specifically, the worker first sets the posture of the tip portion 11 to the reference posture.
  • the posture of the distal end portion 11 in which the longitudinal direction of the jaw 21, the longitudinal direction of the jaw 22, and the longitudinal direction of the wrist portion 23 coincide with the Z-axis direction is defined as a “reference posture”.
  • the posture of the distal end portion 11 is the reference posture
  • the distal end side coupling portion 428 in the distal end side rod 213 and the driving side coupling portion 431 in the driving side rod 216 are in the distal end of the treatment instrument unit 200 in the Z-axis direction. It is set so as to be positioned between the side operation restriction unit 430 and the drive side operation restriction unit 424 in the drive unit 201.
  • the distal end side connecting portion 428 and the driving side connecting portion 431 are moved in the Z axis direction. It can be moved so as to be positioned between the side operation restriction unit 430 and the drive side operation restriction unit 424.
  • the operator moves the outer shell portion 425 and / or the outer shell portion 421 by a predetermined angle in the direction of the arrow J2, so that the positions of the distal end side operation restricting portion 430 and the driving side operation restricting portion 424 in the XY plane are
  • the side connecting portion 428 and the driving side connecting portion 431 can be moved to positions where movement in the Z-axis direction is restricted.
  • the treatment instrument unit 200 can be attached again to the drive unit 201, that is, the distal end side connection portion 428 and the drive side connection portion.
  • the treatment instrument unit 200 can be detached from the drive unit 201 in a state where the movement of 431 in the Z-axis direction is restricted.
  • the operator may manually set the posture of the distal end portion 11 to the reference posture instead of inputting an operation command to the controller device 2 shown in FIG.
  • the distal end side coupling portion 428 and the driving side coupling portion 431 are coupled to the soft elongated element via the distal end side rod 213 and the driving side rod 216, which are rigid elongated elements, respectively.
  • the distal end side connecting portion 428 and / or the driving side connecting portion 431 may be directly connected to the soft elongated element.
  • the cylindrical portion other than the pin, that is, the projection 429 of the distal end side connecting portion 428 is a rigid distal end elongated portion defined in the claims. Corresponds to the element.
  • the distal end side shaft 222 is engaged by engaging a claw 414 provided on the drive side shaft 212 with a groove formed on the outer periphery of the distal end side shaft 222. And the drive side shaft 212 are fitted.
  • FIG. 23 is a perspective view showing the configuration (Example 5) of the attachment / detachment mechanism in the medical treatment instrument.
  • 24 is a front view of the medical treatment tool shown in FIG.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view showing a cross section taken along line XXV-XXV shown in FIG. 23 to 25 show a distal end side shaft 222, a driving side shaft 212, a distal end side rod 213, and a driving side rod 216 in the medical treatment instrument 4b.
  • the distal end side rod 213 and the distal end portion 11 are connected by a soft elongated element such as a wire (not shown).
  • the drive side rod 216 is connected to the drive member 106 of the drive mechanism 15A shown in FIG. 8, for example.
  • distal end side shaft 222 is configured similarly to distal end side shaft 222 according to the fourth embodiment.
  • a distal end side rotation portion 401 constituting an outer shell covering the main body 415, a distal end side connection portion (not shown) provided on the distal end side rod 213, and an unillustrated distal end side operation restriction portion provided on the distal end side rotation portion 401;
  • the drive side rod 216 is configured in the same manner as the drive side rod 216 according to the fourth embodiment, and has a drive side connecting portion (not shown).
  • the front end side rotating part 401 is connected to the end part 222 a on the driving mechanism 15 side of the front end side shaft 222, and the central axis of the front end side rotating part 401 coincides with the central axis of the front end side shaft 222. Further, the outer diameter of the distal end side rotation unit 401 is smaller than the inner diameter of the drive side shaft 212.
  • the distal end side shaft 222 further circulates the distal end side rotational portion 401 at an end portion on the drive mechanism 15 side of the distal end side rotational portion 401, and an edge portion 411 protruding in the radial direction of the distal end side rotational portion 401. And a locking portion 413 provided between the edge portion 411 and the end portion 222a on the outer periphery of the distal end side rotating portion 401.
  • the edge portion 411 is formed with a recess 412 at a location different from the location where the locking portion 413 is provided.
  • four recesses 412 are formed at equal intervals.
  • locking parts 413 are provided at equal intervals, for example.
  • Four grooves 416 are formed by the outer wall, the edge portion 411, and the four locking portions 413 of the distal end side rotation portion 401.
  • the drive side shaft 212 has a claw portion 414 provided at the end portion 212a on the distal end portion 11 side.
  • the claw portions 414 protrude in the direction toward the central axis of the drive side shaft 212, and for example, four claw portions 414 are provided at equal intervals.
  • the operator moves the distal end side until the four claw portions 414 move along the four grooves 416 in the outer peripheral direction of the distal end side rotation portion 401 and come into contact with the four locking portions 413 respectively.
  • the shaft 222 is rotated in the direction of arrow F in FIG.
  • the edge portion 411 and the locking portion 413 also rotate in the direction of arrow F.
  • the four claw portions 414 engage with the grooves 416 formed on the outer periphery of the distal end side rotation portion 401 in the distal end side shaft 222, so that the distal end side shaft 222 and the drive side shaft 212 can be easily engaged. Can be fitted.
  • the attachment / detachment mechanism shown in the first to fifth embodiments can also be applied when the treatment instrument unit 200 does not have a soft elongated element such as the wire 14.
  • the distal end portion 11 is directly connected to the distal end side rod 213 and operates according to the driving of the distal end side rod 213.

Abstract

処置具ユニット(200)は、医療用処置具(4b)の先端部(11)を操作するための複数の硬質の駆動側細長要素(216)を収容する駆動ユニット(201)の駆動側シャフト(212)、に装着可能な処置具ユニット(200)であって、先端部(11)と、先端部(11)に連結される複数の軟質の細長要素(14)と、駆動側シャフト(212)における先端部(11)側の端部と略同径の開口部(222a)を有し、駆動ユニット(201)への装着時において駆動側シャフト(212)と同軸を有する筒部(222)と、筒部(222)に収容される複数の硬質の先端側細長要素(213)とを備え、硬質の先端側細長要素(213)は、軟質の細長要素(14)と連結される第1端と、駆動側細長要素(216)の先端部(11)側に設けられた駆動側連結部(234)と連結可能である先端側連結部(232)を構成する第2端とを含む。

Description

処置具ユニット、医療用処置具および手術システム
 本発明は、手術に用いられる把持鉗子などの先端部を含む処置具ユニット、処置具ユニットを備える医療用処置具、および手術システムに関する。
 従来、内視鏡手術の分野において手術支援ロボットが用いられることがある。手術支援ロボットは、たとえば、マニピュレータを含む患者側装置を備える。そして、マニピュレータに適当な医療用処置具を装着し、この医療用処置具を遠隔から操作することによって、手術を実施する。このような医療用処置具の例として、たとえば特許文献1(国際公開第2000/33755号)には、先端部と、先端部を操作するための細長要素が収容されるシャフトと、細長要素を駆動するインターフェースとを含み、ロボットアームに対して着脱可能に構成された手術器具が開示されている。
 また、たとえば特許文献2(特表2015-521905号公報)には、先端部がシャフトに対して取り外し可能に構成された手術装置が開示されている。
国際公開第2000/33755号 特表2015-521905号公報
 しかしながら、特許文献1に記載の手術器具では、先端部を交換する際、先端部、シャフトおよびインターフェースを含む手術器具の全体をロボットアームから取り外して交換する必要があり、コストがかかっていた。
 また、特許文献2に記載の手術装置は、硬質の細長要素である駆動ネジの駆動によって先端部におけるジョーを開閉させる構成であるため、操作自由度が十分ではなかった。
 この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、先端部を多自由度で操作することができ、かつ医療用処置具全体を交換することなく先端部を交換可能な処置具ユニット、医療用処置具および手術システムを提供することである。
 上記目的を達成するための本発明のある局面に係る処置具ユニットは、医療用処置具の先端部を操作するための複数の硬質の駆動側細長要素を収容する駆動ユニットの駆動側シャフト、に装着可能な処置具ユニットであって、前記先端部と、前記先端部に連結される複数の軟質の細長要素と、前記駆動側シャフトにおける前記先端部側の端部と略同径の開口部を有し、前記駆動ユニットへの装着時において前記駆動側シャフトと同軸を有する筒部と、前記筒部に収容される複数の硬質の先端側細長要素とを備え、前記硬質の先端側細長要素は、前記軟質の細長要素と連結される第1端と、前記駆動側細長要素の前記先端部側に設けられた駆動側連結部と連結可能である先端側連結部を構成する第2端とを含む。
 本発明によれば、先端部を多自由度で操作することができ、かつ医療用処置具全体を交換することなく先端部を交換することができる。
手術システムの構成を示す図である。 医療用処置具の構成を示す図である。 図2に示す医療用処置具における先端部の構成を示す斜視図である。 図3に示す医療用処置具における先端部の構成を示す側面図である。 医療用処置具に用いる細長要素の例として、ロッドおよびワイヤの組み合わせの構成を示す図である。 ワイヤの巻き掛けの一例を示す図である。 医療用処置具の変形例における先端部の構成を示す図である。 駆動機構および駆動装置の構成を示す斜視図である。 図8に示す駆動機構の構成を示す正面図である。 本発明の駆動機構の変形例の構成を示す斜視図である。 図8に示す駆動機構と駆動装置との間で動力を伝達する伝達部の構成を示す斜視図である。 図10に示す駆動機構と駆動装置との間で動力を伝達する伝達部の構成を示す斜視図である。 医療用処置具における着脱機構の構成(例1)を示す断面図である。 医療用処置具における着脱機構の構成(例2)を示す断面図である。 医療用処置具における着脱機構の構成(例3)を示す斜視図である。 医療用処置具における着脱機構の構成(例3)の変形例を示す斜視図である。 医療用処置具における着脱機構の外観構成(例4)を示す斜視図である。 図17に示す医療用処置具の内部構成を示す斜視図である。 図17に示す医療用処置具の正面図である。 図19に示すXX-XX線に沿った断面を示す断面図である。 図17に示す先端側ロッドと駆動側ロッドとを連結させる際の状態を示す斜視図である。 図20に示すXXII-XXII線に沿った断面を示す断面図である。 医療用処置具における着脱機構の構成(例5)を示す斜視図である。 図23に示す医療用処置具の正面図である。 図24に示すXXV-XXV線に沿った断面を示す断面図である。
<第1の実施の形態>
[手術システム]
 図1は、手術システムの構成を示す図である。
 図1を参照して、手術システム300は、たとえば、術者Qが患者側装置1を用いて人間または動物などの処置対象Pに内視鏡外科手術を施すためのシステムである。手術システム300は、患者側装置1と、患者側装置1を操作するための操作装置2とを備える。
 術者Qは、患者側装置1に対する動作指令を操作装置2へ入力し、操作装置2は、入力された動作指令を含む指令信号を患者側装置1へ送信する。そして、患者側装置1は、操作装置2から送信された指令信号を受信し、受信した指令信号に含まれる動作指令に基づいて、自己の先端に接続された内視鏡アセンブリ4aおよび医療用処置具4bを動作させる。
 より詳細には、操作装置2は、操作用マニピュレータ5aおよび操作ペダル5bを有する操作入力部5と、内視鏡アセンブリ4aにより撮影された画像を表示するモニタ5cとを含む。操作用マニピュレータ5aおよび操作ペダル5bは、術者Qが動作指令を入力するための機器である。
 術者Qは、モニタ5cにおいて表示される画像により患部を視認しながら、操作用マニピュレータ5a、および操作ペダル5bを操作することにより、操作装置2へ動作指令を入力する。操作装置2は、入力された動作指令を含む指令信号を、有線または無線により患者側装置1へ送信する。
 患者側装置1は、ポジショナ7と、ポジショナ7の先端部に取り付けられたプラットホーム8と、プラットホーム8に着脱可能に取り付けられた複数のマニピュレータ3と、内視鏡アセンブリ4aと、医療用処置具4bと、患者側装置1の動作を制御するコントローラ6とを含む。
 内視鏡アセンブリ4aおよび医療用処置具4bは、マニピュレータ3に取り付けられる。医療用処置具4bは、把持鉗子(グラスパ)、持針器(ニードルドライバ)、またはシザーズなどである。
 コントローラ6は、操作装置2からの指令信号を受信し、受信した指令信号に基づいて、内視鏡アセンブリ4aおよび医療用処置具4bを動作させる。
 具体的には、コントローラ6は、指令信号を受信して、当該指令信号に含まれる動作指令に基づいて、まず、ポジショナ7を動作させてプラットホーム8の位置決めを行う。また、コントローラ6は、処置対象Pの体表に留置された図示しないカニューレに対する内視鏡アセンブリ4aおよび医療用処置具4bの位置が所定の初期位置となるように、マニピュレータ3の位置決めを行う。
 そして、コントローラ6は、動作指令に基づいて、内視鏡アセンブリ4aおよび医療用処置具4bを駆動するための制御信号を、マニピュレータ3へ出力する。そして、内視鏡アセンブリ4aおよび医療用処置具4bは、マニピュレータ3がコントローラ6から受けた制御信号に従って動作することにより、動作が制御される。
[医療用処置具]
 (全体構成)
 図2は、医療用処置具の構成を示す図である。
 図2を参照して、医療用処置具4bは、先端部11と、シャフト12と、先端部11を操作するための複数の細長要素13と、細長要素13を駆動するための駆動機構15とを含む。駆動機構15は、駆動源を有する駆動装置16によって作動される。駆動装置16は、たとえば、マニピュレータ3の一部であって、マニピュレータ3の先端に設けられる。
 本明細書において、「細長要素」との用語はロッド、ワイヤまたはケーブルなどの総称として用いる。特に、ロッドなど硬質のものを「硬質の細長要素」と称し、ワイヤまたはケーブルなどの軟質のものを「軟質の細長要素」と称する。これらを区別しない場合は、硬質のものも軟質のものも含めて、「細長要素」と総称する。
 先端部11は、たとえば、2つのジョー21,22を有する。これら2つのジョー21,22は、同一の形状に形成されることにより、製造コストを低く抑えることができる。シャフト12は、医療用処置具4bの長手方向に延びる筒形状を有し、矢印Aの方向に回転可能に設けられる。すなわち、シャフト12は、自己の長手方向の軸を中心に回転可能に設けられる。
 細長要素13として、たとえばロッドは、シャフト12に収容される硬質の部材である。また、細長要素13として、たとえばワイヤは、タングステンまたはステンレス等により形成される、十分な強度、屈曲性、および耐久性を有する軟性の部材である。
 駆動機構15は、図1に示す患者側装置1におけるマニピュレータ3に対して着脱可能に連結される。駆動装置16が、コントローラ6からの制御信号を受けて、当該制御信号に従って駆動することにより、駆動機構15が、細長要素13を医療用処置具4bの長手方向に沿って動作させる。駆動機構15の詳細な構成については、後述する。
 (先端部)
 図3は、図2に示す医療用処置具における先端部の構成を示す斜視図である。
 図3を参照して、先端部11は、ジョー21およびジョー22に加えて、さらに、手首部23を有する。手首部23は、連結部31を介してシャフト12の端部12aに取り付けられる。また、手首部23は、連結部31を中心に矢印Bの方向に旋回可能である。
 ジョー21,22は、連結部32を介して手首部23に取り付けられる。また、ジョー21,22は、それぞれ、指部24a,24bと、プーリ部25a,25bとを有する。指部24a,24bは、連結部32を中心に矢印Cの方向に旋回可能に設けられ、プーリ部25a,25bは、連結部32を中心に回転可能に設けられる。
 連結部31の延びる方向と、連結部32の延びる方向とは、異なる方向であることが好ましい。ここでは、連結部31の延びる方向と、連結部32の延びる方向とのなす角が90度であるとする。以下、連結部31の延びる方向をY軸方向とし、連結部32の延びる方向をX軸方向とし、シャフト12の長手方向をZ軸方向とする。
 図4は、図3に示す医療用処置具における先端部の構成を示す側面図である。
 図4を参照して、ジョー21,22のそれぞれの自由端21a,22aは、矢印C1および矢印C2に示すように、連結部32を中心に旋回することにより、互いに近づいたり、離れたり、同じ方向へ旋回したりすることができる。
 また、先端部11は、ジョー21,22および手首部23に加えて、さらに、第1プーリ部41と、第2プーリ部42と、第3プーリ部43と、第4プーリ部44と、第5プーリ部45とを有する。第1プーリ部41、第2プーリ部42、第3プーリ部43および第4プーリ部44の各々は、内側プーリと外側プーリとを有する。
 また、第1プーリ部41、第2プーリ部42、および第5プーリ部45は、連結部31を介して端部12aに取り付けられており、連結部31を中心に回転可能に設けられる。また、第3プーリ部43は、連結部33を介して手首部23に取り付けられており、連結部33を中心に回転可能に設けられる。第4プーリ部44は、連結部34を介して手首部23に取り付けられており、連結部34を中心に回転可能に設けられる。
 第1プーリ部41の回転面と第3プーリ部43の回転面とは、略同一平面上にあり、第2プーリ部42の回転面と第4プーリ部44の回転面とは、略同一平面上にある。
 (ロッドおよびワイヤ)
 図5は、医療用処置具に用いる細長要素の例として、ロッドおよびワイヤの組み合わせの構成を示す図である。
 図5を参照して、細長要素13は、第1ロッド(硬質の駆動側細長要素)13aと、第2ロッド(硬質の駆動側細長要素)13bと、ワイヤ(軟質の細長要素)14とを有する。第1ロッド13aおよび第2ロッド13bは、ワイヤ14と連結される。また、ワイヤ14は、中央付近に肉厚部14aを有する。
 ここでは、第1ロッド13aおよび第2ロッド13bは、同一のワイヤ14に連結される。なお、第1ロッド13aが連結されるワイヤ14と、第2ロッド13bが連結されるワイヤ14とは、異なる部材であってもよい。
 第1ロッド13aおよび第2ロッド13bには、それぞれ、ワイヤ14と反対側の端部において溝部20a,20bが形成されている。溝部20a,20bは、駆動機構15における歯車と係合する。
 図2に示す医療用処置具4bは、このような第1ロッド13a、第2ロッド13bおよびワイヤ14の組を、たとえば3組有する。以下、3つの組に含まれる第1ロッド13aを、それぞれ第1ロッド131a,132a,133aとする。また、3つの組に含まれる第2ロッド13bを、それぞれ第2ロッド131b,132b,133bとする。また、3つの組に含まれる3つのワイヤ14を、それぞれワイヤ141,142,143とする。
 ワイヤ141は、第1ロッド131aと第2ロッド131bとを連結する。ワイヤ142は、第1ロッド132aと第2ロッド132bとを連結する。ワイヤ143は、第1ロッド133aと第2ロッド133bとを連結する。
 図6は、ワイヤの巻き掛けの一例を示す図である。図6において、矢印Z1はZ軸の正の方向を示し、矢印Z2はZ軸の負の方向を示す。
 図6を参照して、医療用処置具4bの組立時において、ワイヤ141は、第1プーリ部41の外側プーリおよび第3プーリ部43の外側プーリに巻き掛けられた後、ジョー22におけるプーリ部25bに巻き掛けられ、さらに、第4プーリ部44の内側プーリおよび第2プーリ部42の内側プーリに巻き掛けられる。
 また、図5に示すワイヤ141における肉厚部14aは、たとえば、図6に示すジョー22における指部24bに形成された図示しない凹部に嵌合する。これにより、ジョー22に対してワイヤ141が固定されるため、ジョー22は、ワイヤ141の駆動に応じて動作する。
 ワイヤ142は、第1プーリ部41の内側プーリおよび第3プーリ部43の内側プーリに巻き掛けられた後、ジョー22におけるプーリ部25aに巻き掛けられ、さらに、第4プーリ部44の外側プーリおよび第2プーリ部42の外側プーリに巻き掛けられる。
 また、図5に示すワイヤ142における肉厚部14aは、たとえば、図6に示すジョー21における指部24aに形成された図示しない凹部に嵌合する。これにより、ジョー21に対してワイヤ142が固定されるため、ジョー21は、ワイヤ142の駆動に応じて動作する。
 ワイヤ143は、第5プーリ部45に巻き掛けられる。また、図5に示すワイヤ143における肉厚部14aは、たとえば、図6に示す手首部23に形成された図示しない凹部に嵌合する。これにより、手首部23に対してワイヤ143が固定されるため、手首部23は、ワイヤ143の駆動に応じて動作する。
 このように、先端部11におけるジョー22,21および手首部23が、それぞれ、軟質部材であるワイヤ141,142,143の駆動に応じて動作する構成により、先端部11を所望の向きに滑らかに動作させることができる。
 (先端部の動作)
 第1ロッド131aが矢印Z1の方向に引かれると、ジョー22が連結部32を中心に矢印C2aの方向、すなわち連結部32を中心とする円の周方向であって、ジョー21へ近づく方向に旋回する。また、第2ロッド131bが矢印Z1の方向に引かれると、ジョー22が連結部32を中心に矢印C2bの方向、すなわち連結部32を中心とする円の周方向であって、ジョー21から離れる方向に旋回する。
 また、第1ロッド132aが矢印Z1の方向に引かれると、ジョー21が連結部32を中心に矢印C1aの方向、すなわち連結部32を中心とする円の周方向であって、ジョー22から離れる方向に旋回する。また、第2ロッド132bが矢印Z1の方向に引かれると、ジョー21が連結部32を中心に矢印C1bの方向、すなわち連結部32を中心とする円の周方向であって、ジョー22へ近づく方向に旋回する。
 また、第2ロッド131bおよび第1ロッド132aが矢印Z1の方向に同時に引かれると、連結部32を中心とする円の周方向であって、ジョー21およびジョー22が互いに離れる方向に旋回する。また、第1ロッド131aおよび第2ロッド132bが矢印Z1の方向に同時に引かれると、連結部32を中心とする円の周方向であって、ジョー21およびジョー22が互いに近づく方向に旋回する。
 また、第1ロッド131aおよび第1ロッド132aが矢印Z1の方向に同時に引かれると、ジョー21およびジョー22の両方が、連結部32を中心とする円の周方向であって、矢印D1の方向に旋回する。すなわち、ジョー21が矢印C1aの方向に旋回し、ジョー22が矢印C2aの方向に旋回する。
 また、第2ロッド131bおよび第2ロッド132bが矢印Z1の方向に同時に引かれると、ジョー21およびジョー22の両方が、連結部32を中心とする円の周方向であって、矢印D2の方向に旋回する。すなわち、ジョー21が矢印C1bの方向に旋回し、ジョー22が矢印C2bの方向に旋回する。
 また、第1ロッド133aが矢印Z1の方向へ引かれると、図3および図4に示す手首部23が、連結部31を中心に矢印B2の方向、すなわち、連結部31を中心とする円の周方向、かつY軸の負から正の方向へ見て反時計周りに旋回する。また、第2ロッド133bが矢印Z1の方向へ引かれると、手首部23が、連結部31を中心に矢印B1の方向、すなわち、連結部31を中心とする円の周方向、かつY軸の負から正の方向へ見て時計周りに旋回する。
 このように、第1ロッド131a,132a,133a、および第2ロッド131b,132b,133bの駆動に応じて、ワイヤ141,142,143にそれぞれ固定されたジョー22、ジョー21、および手首部23が独立して駆動する。すなわち、先端部11を多自由度で操作することができる。
[医療用処置具の変形例]
 本発明の実施の形態に係る医療用処置具4bは、先端部11にワイヤ14などの軟質の細長要素が連結されて操作される構成であっても、後述する着脱機構を備える構成により、先端部11を含む処置具ユニットがシャフト12に対して着脱可能であることを特徴としている。しかしながら、着脱機構は、先端部11にロッドなどの硬質の細長要素が連結されて操作される医療用処置具4bに適用されることを排除するものではない。
 図7は、医療用処置具の変形例における先端部の構成を示す図である。
 図7を参照して、先端部11は、たとえば、2つのジョー71,72と、2つの歯車81,82とを有する。2つのジョー71,72および2つの歯車81,82は、連結部73を介して、図3に示すシャフト12の端部12aに取り付けられる。歯車81,82は、連結部73を中心に回転可能であり、ジョー71,72は、連結部73を中心に矢印D1または矢印D2の方向に旋回可能である。
 また、医療用処置具4bは、複数のロッド131a,131b,132a,132b,133a,133bおよび複数のワイヤ141,142,143の代わりに、第1ロッド91a,92aと、第2ロッド91b,92bとを含む。
 第1ロッド91aおよび第2ロッド91bは、各々の端部に形成された溝が歯車81を挟んで互いに対向する位置に設けられる。そして、第1ロッド91aおよび第2ロッド91bが、Z軸方向において互いに反対方向へ動くことにより、歯車81が連結部73を中心に回転する。そして、ジョー71は、歯車81と共に、連結部73を中心に回転する。
 また、第1ロッド92aおよび第2ロッド92bは、各々の端部に形成された溝が歯車82を挟んで互いに対向する位置に設けられる。そして、第1ロッド92aおよび第2ロッド92bが、Z軸方向において互いに反対方向へ動くことにより、歯車82が連結部73を中心に回転する。そして、ジョー72は、歯車82と共に、連結部73を中心に回転する。
 具体的には、第1ロッド91aが矢印Z1の方向に引かれると、第2ロッド91bが矢印Z2の方向へ動き、歯車81が矢印E1の方向へ回転し、ジョー71が矢印C1aの方向へ旋回する。また、第1ロッド91aが矢印Z2の方向に引かれると、第2ロッド91bが矢印Z1の方向へ動き、歯車81が矢印E2の方向へ回転し、ジョー71が矢印C1bの方向へ旋回する。
 また、第1ロッド92aが矢印Z1の方向に引かれると、第2ロッド92bが矢印Z2の方向へ動き、歯車82が矢印F1の方向へ回転し、ジョー72が矢印C2aの方向へ旋回する。また、第1ロッド92aが矢印Z2の方向に引かれると、第2ロッド92bが矢印Z1の方向へ動き、歯車82が矢印F2の方向へ回転し、ジョー72が矢印C2bの方向へ旋回する。
 このように、第1ロッド91a,92aおよび第2ロッド91b,92bが先端部11に直接連結される場合、医療用処置具4bの組立時等において、ワイヤのテンションを調整するなどの作業を必要としない。このため、医療用処置具4bの組立作業等をより一層簡易化することができる。
[駆動機構及び駆動装置]
 図8は、駆動機構および駆動装置の構成を示す斜視図であり、図9は、図8に示す駆動機構の構成を示す正面図である。図8および図9では、駆動機構15Aを説明するため、駆動機構15Aを覆うハウジングは図示しない。
 図8を参照して、駆動機構15Aは、複数の駆動ユニット101を有する。駆動ユニット101は、第1歯車61と、第1ロッド13aと係合する第2歯車62と、第2ロッド13bと係合する第3歯車63と、第1歯車61を回転させるための伝達部75Aの一部である被伝達部材とを有する。伝達部75Aの詳細については後述する。
 駆動装置16は、複数のアクチュエータ50を有する。アクチュエータ50は、図1に示す患者側装置1からマニピュレータ3経由で制御信号を受けて、当該制御信号に従って伝達部75Aにおける被伝達部材を回転させる。そして、被伝達部材は、自己が回転することにより、対応する第1歯車61を回転させる。
 より詳細には、図9を参照して、第2歯車62および第3歯車63は、略同一の形状を有する。第1歯車61は、医療用処置具4bの長手方向に平行する第1軸161を中心に回転する。また、第2歯車62は、第1軸161に対して垂直の方向に延びる第2軸162を中心に回転する。また、第3歯車63は、第1軸161に対して垂直の方向に延びる第3軸163を中心に回転する。
 第1歯車61は、たとえば、略円錐形の傘歯車であり、円錐面に溝が形成されている。第2歯車62および第3歯車63は、たとえば、略円錐形の傘歯車と、円筒形の円筒歯車とを組み合わせた歯車であり、円錐部分における円錐面に溝が形成され、さらに円筒部分における側面に溝が形成されている。
 第2歯車62および第3歯車63は、第1歯車61と係合する。より詳細には、第2歯車62における円錐面に形成された溝、および第3歯車63における円錐面に形成された溝が、第1歯車61に形成された溝と係合する。
 これにより、第1歯車61の回転に応じて、第2歯車62および第3歯車63は、第1歯車61側から見て同じ方向に回転する。すなわち、第2歯車62が、第1歯車61側から見て時計周りに回転する場合、第3歯車63もまた、第1歯車61から見て時計周りに回転する。
 なお、上記例では、第1歯車61、第2歯車62および第3歯車63は、全て傘歯車で構成したが、第1歯車61を冠歯車で構成し、第2歯車62および第3歯車63を平歯車で構成してもよく、このような構成であっても上記と同様の回転動作を実現することができる。
 また、第2歯車62における円筒部分の側面に形成された溝が、図5に示す第1ロッド131aに形成された溝部20aと係合する。第2歯車62および第1ロッド131aは、ラックピニオンの構造であり、第2歯車62の回転に応じて、第1ロッド131aがシャフト12の長手方向に沿って動く。
 また、第3歯車63における円筒部分の側面に形成された溝が、図5に示す第2ロッド131bに形成された溝部20bと係合する。第3歯車63および第2ロッド131bは、ラックピニオンの構造であり、第3歯車63の回転に応じて、第2ロッド131bがシャフト12の長手方向に沿って動く。
 第1ロッド131aおよび第2ロッド131bは、シャフト12の中央付近に配置される。より詳細には、第1歯車61から見た、第2歯車62の円板の側面における第1ロッド131aの係合位置が、第1歯車61から見た、第3歯車63の円板の側面における第2ロッド131bの係合位置と反対の位置となるように、第1ロッド131aおよび第2ロッド131bが配置される。第2歯車62については第1歯車61から見て右側において第1ロッド131aと係合しており、第3歯車63については第1歯車61から見て左側において第2ロッド131bと係合している。
 これにより、第1歯車61の回転に応じて、第1ロッド131aおよび第2ロッド131bは、シャフト12の長手方向において互いに反対方向へ動く。
 このように、第1歯車61の回転に応じて互いに反対方向へ動く第1ロッド131aおよび第2ロッド131bを用いて先端部11を操作する構成により、駆動機構15Aにワイヤ14を巻き掛けてテンションを調節するなどの作業を必要としない。このため、医療用処置具4bの組立作業をより簡易化することができる。また、硬質である第1ロッド131aおよび第2ロッド131bを用いる構成により、ワイヤ等の軟性部材のように長時間の使用による伸びが生じることがなく、強度および耐久性を確保することができる。
 駆動機構15Aは、たとえば、このような第1歯車61、第2歯車62および第3歯車63を有する駆動ユニット101を、3つ有する。以下、3つの駆動ユニット101を、駆動ユニット101A,101B,101Cとする。駆動ユニット101A、駆動ユニット101Bおよび駆動ユニット101Cは、シャフト12の周方向において略等間隔に配置される。特に、各駆動ユニット101における第1歯車61の回転軸が、略等間隔に配置される。
 また、駆動ユニット101Aに含まれる第1歯車61、第2歯車62および第3歯車63を、それぞれ第1歯車61A、第2歯車62Aおよび第3歯車63Aとする。また、駆動ユニット101Bに含まれる第1歯車61、第2歯車62および第3歯車63を、それぞれ第1歯車61B、第2歯車62Bおよび第3歯車63Bとする。また、駆動ユニット101Cに含まれる第1歯車61、第2歯車62および第3歯車63を、それぞれ第1歯車61C、第2歯車62Cおよび第3歯車63Cとする。
 駆動ユニット101Aにおいて、第2歯車62Aおよび第3歯車63Aは、第1歯車61Aと係合する。また、第2歯車62Aは、ジョー22の操作のための第1ロッド131aと係合し、第3歯車63Aは、ジョー22の操作のための第2ロッド131bと係合する。
 駆動ユニット101Bにおいて、第2歯車62Bおよび第3歯車63Bは、第1歯車61Bと係合する。また、第2歯車62Bは、ジョー21の操作のための第1ロッド132aと係合し、第3歯車63Bは、ジョー21の操作のための第2ロッド132bと係合する。
 また、駆動ユニット101Cにおいて、第2歯車62Cおよび第3歯車63Cは、第1歯車61Cと係合する。また、第2歯車62Cは、手首部23の操作のための第1ロッド133aと係合し、第3歯車63Cは、手首部23の操作のための第2ロッド133bと係合する。
 再び図8を参照して、駆動装置16は、複数のアクチュエータ50として、たとえば、4つのアクチュエータ51,52,53,54を有する。アクチュエータ51,52,53,54は、たとえばサーボモータである。
 また、駆動装置16は、さらに、第4歯車64と、第5歯車65と、回転機構76と、伝達部75Aの一部である伝達部材78とを有する。第4歯車64は、伝達部75Aを介して、第1歯車61Cを回転させる。また、第5歯車65は、第4歯車64と係合する。
 アクチュエータ51は、図1に示す患者側装置1からの制御信号に従って、伝達部75Aを介して、第1歯車61Aを回転させる。アクチュエータ52は、アクチュエータ51と同様に、患者側装置1からの制御信号に従って、伝達部75Aを介して、第1歯車61Bを回転させる。
 アクチュエータ53は、患者側装置1からの制御信号に従って、第5歯車65を回転させる。そして、第5歯車65の回転に応じて、第4歯車64が回転し、さらに伝達部75Aを介して、第1歯車61Cを回転させる。
 アクチュエータ(回転機構駆動用アクチュエータ)54は、患者側装置1からの制御信号に従って、回転機構76を構成する第6歯車66を回転させる。第6歯車66の回転により、医療用処置具4bの全体がシャフト12の長手方向(シャフト軸)と平行な軸を中心に回転する。
 具体的には、回転機構76は、第6歯車66に加えて、さらに、固定された円板形の回転軸調整用歯車(太陽歯車、図示せず)を有し、回転軸調整用歯車の円板の側面は第6歯車66と係合する構成となっている。また、回転軸調整用歯車の中心軸はシャフト軸と一致しており、第6歯車66が回転軸調整用歯車の周りを公転しながら回転移動する(遊星歯車として機能する)ことにより、医療用処置具4bの先端部11がシャフト軸を中心に回転する。
 このように、アクチュエータ54がシャフト12を矢印Aの方向に回転させる構成により、先端部11の向きを適切に変えることができる。
 なお、回転機構76は、医療用処置具4bをシャフト12の長手方向(シャフト軸)と平行な軸を中心に回転させることが可能な構成であればよく、必ずしも遊星歯車機構を採用する必要はない。
[駆動機構の変形例]
 図8では、硬質の細長要素の端部を駆動する場合の駆動機構15Aを説明したが、軟質の細長要素の端部を駆動する場合には、以下で説明するような駆動機構15Bを用いることができる。
 図10は、本発明の駆動機構の変形例の構成を示す斜視図である。
 図10を参照して、駆動機構15Bは、ハウジング10と、ハウジング10内において回転可能に設けられた複数の駆動部材106と、ハウジング10内において回転可能に設けられた第1歯車107と、第1歯車107と係合する第2歯車108と、図示しない駆動伝達システムと、図示しないアクチュエータとを有する。図10では、駆動機構15Bの内部の構造を説明するため、ハウジング10の上部が外された状態を示している。
 駆動伝達システムは、後述する複数の伝達部材を有する。複数の駆動部材106、および第1歯車107の各々は被伝達部材122を有し、複数の伝達部材は、これら複数の被伝達部材122とそれぞれ係合する。
 複数の駆動部材106、および第1歯車107の各々は、基体36の表面に対して垂直の方向、すなわちY軸方向に延びる回転軸を中心に回転可能に設けられる。第2歯車108は、シャフト12の長手方向、すなわちZ軸方向に延びる回転軸を中心に回転可能に設けられる。シャフト12は、第2歯車108と係合しており、第2歯車108の回転に伴い矢印Aの方向に回転する。
 アクチュエータは、図1に示す患者側装置1から制御信号を受けて、当該制御信号に従って、複数の伝達部材を回転させる。各々の伝達部材は、回転することにより、複数の駆動部材106、および第1歯車107のうち自己に対応する部材を回転させる。
 より詳細には、駆動機構15Bは、3つの駆動部材106を有する。3つの駆動部材106を、それぞれ駆動部材106A,106B,106Cとする。駆動部材106A,106B,106Cは、たとえば、基体36に形成された図示しない複数の貫通孔にそれぞれ挿入されている。また、図2に示すシャフト12内において先端部11と反対側である基端部側に設けられる複数のワイヤは、それぞれ、駆動部材106A,106B,106Cに巻き付けられる。
 そして、アクチュエータが、駆動部材106Aに対応する伝達部材を回転させることにより、駆動部材106Aが回転すると、駆動部材106Aに巻き付けられたワイヤがZ軸方向に沿って動く。また、アクチュエータが、駆動部材106Bに対応する伝達部材を回転させることにより、駆動部材106Bが回転すると、駆動部材106Bに巻き付けられたワイヤがZ軸方向に沿って動く。また、アクチュエータが、駆動部材106Cに対応する伝達部材を回転させることにより、駆動部材106Cが回転すると、駆動部材106Cに巻き付けられたワイヤがZ軸方向に沿って動く。これにより、図2~図4および図7に示す先端部11が、細長要素13の動きに応じて操作される。
 また、アクチュエータが、第1歯車107に対応する伝達部材を回転させることにより、第1歯車107が回転すると、第1歯車107と係合した第2歯車108がZ軸方向に延びる回転軸を中心に回転する。そして、シャフト12が、第2歯車108の回転に伴い矢印Aの方向に回転する。
[伝達部]
 図11は、図8に示す駆動機構と駆動装置との間で動力を伝達する伝達部の構成を示す斜視図である。
 図11を参照して、伝達部75Aは、駆動機構15Aにおける被伝達部材77と、駆動装置16における伝達部材78とを有する。
 被伝達部材77は、ローテーション部111を介して第1歯車61に連結される。また、被伝達部材77は、伝達部材78と係合し、伝達部材78の回転に伴い回転する。伝達部材78は、図8に示すアクチュエータ50によって直接的または間接的に回転駆動される。
 より詳細には、被伝達部材77は、回転可能なディスク部208を有する。ディスク部208の主表面には、被係合部202が形成されている。また、伝達部材78は、被伝達部材77における被係合部202と係合可能な係合部221を有する。
 被伝達部材77における被係合部202は、たとえば溝または窪みであり、ディスク部208の主表面において、当該主表面の中心を通るいずれの直線に対しても非対称であり、かつ連続するパターンに形成されている。また、伝達部材78における係合部221は、たとえば突起であり、被係合部202と同様に、伝達部材220の主表面において、当該主表面の中心を通るいずれの直線に対しても非対称であり、かつ連続するパターンに形成されている。
 このような構成により、図2に示す先端部11を動作させるための被伝達部材77の向きを、360度のうちの一意に決めることができる。
 係合部221および被係合部202のパターンは、たとえば直線形状である。さらに、たとえば、係合部221のパターンは伝達部材78の主表面の中心を通り、被係合部202のパターンはディスク部208の主表面の中心を通る。
 また、係合部221は、自己の伝達部材78の主表面と直交する方向であるZ軸方向において、被伝達部材77への方向、すなわち図11に示すZ軸の負の方向へ向かって徐々に幅が狭まるテーパー状に形成されている。
 また、伝達部材78は、被伝達部材77側、すなわち図11に示すZ軸の負の方向へ、バネなどにより付勢されている。このため、被係合部202と係合部221との位置関係に多少のずれがあっても、取り付け時に当該ずれが修正されて、係合部221が被係合部202に嵌まり込む構成となっている。これにより、係合部221と被係合部202とを係合させる作業をより簡易化することができる。
 なお、係合部221は、突起の代わりに、溝または窪みであってもよい。また、係合部221が溝または窪みである場合、被係合部202は、係合部221に係合可能な突起に形成される。
 また、被係合部202の形状は、ディスク部208の回転面において、ディスク部208の中心を通るいずれの直線に対しても非対称であり、かつ連続するパターンに形成されていればよく、上記のような形状に限定されない。
 また、被伝達部材77と伝達部材78は直接係合する必要はなく、たとえば、ドレープと一体型のアダプタを介して、伝達部材78の動作を被伝達部材77に伝える構成であってもよい。
 図12は、図10に示す駆動機構と駆動装置との間で動力を伝達する伝達部の構成を示す斜視図である。
 図12を参照して、駆動部材106におけるローテーション部116は、上述のとおり、伝達部材220と係合する被伝達部材122を有する。伝達部材220および被伝達部材122が、伝達部75Bを構成している。
 被伝達部材122は、回転可能なディスク部206を有する。ディスク部206の主表面には、被係合部207が形成されている。また、伝達部材220は、被伝達部材122における被係合部207と係合可能な係合部226を有する。
 図12における被伝達部材122のディスク部206、被係合部207および伝達部材220の係合部226の構成は、それぞれ、図11における被伝達部材77のディスク部208、被係合部202および伝達部材78の係合部221の構成と同様であるため、詳細な説明は行わない。
[第1歯車の回転に応じた先端部の動作]
 再び図8を参照して、上述のとおり、アクチュエータ51,52,53は、制御信号に従って、駆動機構15Aの第1歯車61A,61B,61Cをそれぞれ回転させる。
 第1歯車61Aが回転すると、第2歯車62Aおよび第3歯車63Aが回転し、第2歯車62Aに係合する第1ロッド131a、および第3歯車63Aに係合する第2ロッド121bがZ軸方向において互いに反対方向へ動く。すなわち、第1ロッド131aまたは第2ロッド131bが矢印Z1の方向へ引かれることにより、ジョー22が図6に示す矢印C1aまたは矢印C1bの方向へ旋回する。
 具体的には、第1歯車61Aが、図8に示す矢印K11の方向に回転すると、第2歯車62Aは、矢印K12の方向に回転し、第2歯車62Aに係合する第1ロッド131aは、矢印Z2の方向へ動く。また、この場合、第3歯車63Aは、矢印K13の方向に回転し、第3歯車63Aに連結される第2ロッド131bは、矢印Z1の方向へ動く。
 そして、このように、第1ロッド131aが矢印Z2の方向へ動き、第2ロッド131bが矢印Z1の方向へ動くことにより、図6に示すように、ジョー22が矢印C2bの方向に旋回する。
 また、第1歯車61Aが矢印K21の方向に回転すると、第2歯車62Aは、矢印K22の方向に回転し、第2歯車62Aに連結される第1ロッド131aは、矢印Z1の方向へ動く。また、この場合、第3歯車63Aは、矢印K23の方向に回転し、第3歯車63Aに連結される第2ロッド131bは、矢印Z2の方向へ動く。
 そして、このように、第1ロッド131aが矢印Z1の方向へ動き、第2ロッド131bが矢印Z2の方向へ動くことにより、図6に示すように、ジョー22が矢印C2aの方向に旋回する。
 第1歯車61Bが回転する場合も、第1歯車61Aが回転する場合と同様に、第1歯車61Bの回転に応じて、第2歯車62Bおよび第3歯車63Bが回転し、第2歯車62Bに係合する第1ロッド132a、および第3歯車63Bに係合する第2ロッド132bがZ軸方向において互いに反対方向に動く。これにより、図6に示すように、ジョー21が、矢印C2aまたは矢印C2bの方向へ旋回する。
 第1歯車61Cが回転する場合も、第1歯車61Aおよび第1歯車61Bが回転する場合と同様に、第1歯車61Cの回転に応じて、第2歯車62Cおよび第3歯車63Cが回転し、第2歯車62Cに係合する第1ロッド133a、および第3歯車63Cに係合する第2ロッド133bがZ軸方向において互いに反対方向に動く。これにより、図3に示すように、手首部23が、矢印B1または矢印B2の方向へ旋回する。
 なお、駆動機構15Aは、3つの駆動ユニット101を有する構成に限定されない。たとえば、図7に示すように、Z軸方向において互いに反対方向に動く2つのロッドが2組設けられる場合、駆動機構15Aは、2組のロッドにそれぞれ対応する、2つの駆動ユニット101を有する。
 ただし、駆動機構15Aが3つの駆動ユニット101を有する場合、先端部11における3つの部材、すなわちジョー21,22および手首部23が互いに独立して駆動することができるため、手術時において細かな作業を行うことができる。このため、駆動機構15Aは、3つの駆動ユニット101を有する構成であることが好ましい。
 再び図10を参照して、駆動機構15Bを採用する場合、図示しないアクチュエータにより図12に示す伝達部材220を回転させることにより、ディスク部206の回転を制御し、医療用処置具4bの先端部11を操作する。具体的には、4つのアクチュエータにより、伝達部75Bを介して、駆動部材106A,106B,106Cおよび第1歯車107を回転させる。
 そして、たとえば、駆動部材106Aが回転することにより図6に示すジョー22が旋回し、駆動部材106Bが回転することにより図6に示すジョー21が旋回し、駆動部材106Cが回転することにより図6に示す手首部23が旋回し、第1歯車107が回転することにより図10に示すシャフト12が回転する。
 なお、駆動機構15Bは、駆動機構15Aと同様に、3つの駆動部材106を有する構成に限定されない。
 (着脱機構)
 医療用処置具4bは、シャフト12において分解可能に構成されている。すなわち、医療用処置具4bは、先端部11側のユニットと、駆動機構15側のユニットとが着脱可能に構成されている。
 図13は、医療用処置具における着脱機構の構成(例1)を示す断面図である。
 図13を参照して、先端部11側のユニットは、駆動側シャフト212に装着可能な先端側シャフト(筒部)222を含む。先端側シャフト222および駆動側シャフト212は、図2に示すシャフト12を構成する。
 また、着脱機構を有する医療用処置具4bにおける先端部11側のユニットおよび駆動機構15側のユニットの細長要素として、以下で説明する通り、硬質の細長要素、または硬質の細長要素と軟質の細長要素との組み合わせが用いられる。特に、先端部11側のユニットにおいて、硬質の細長要素と軟質の細長要素との組み合わせを用いることができる。
 本実施の形態において、先端部11を操作する細長要素13は、図5に示したものが用いられる。すなわち、第1ロッド13aは、先端側第1ロッド213aと、駆動側第1ロッド216aとを有する。第2ロッド13bは、先端側第2ロッド213bと、駆動側第2ロッド216bとを有する。先端側第1ロッド213aおよび先端側第2ロッド213bは、ワイヤ14と連結されている。
 医療用処置具4bは、たとえば、先端側第1ロッド213aおよび先端側第2ロッド213bの組、ならびに駆動側第1ロッド216aおよび駆動側第2ロッド216bの組を、3組ずつ有する。図7では、1組の先端側第1ロッド213aおよび先端側第2ロッド213b、ならびに1組の駆動側第1ロッド216aおよび駆動側第2ロッド216bを示している。
 以下、先端部11、先端側シャフト222、先端側第1ロッド213a、先端側第2ロッド213bおよびワイヤ14を有するユニットを、「処置具ユニット200」とも称する。また、駆動側シャフト212、駆動側第1ロッド216a、駆動側第2ロッド216bおよび駆動機構15を有するユニットを、「駆動ユニット201」とも称する。
 また、先端側第1ロッド213aおよび先端側第2ロッド213bの各々を、「先端側ロッド213」とも称する。また、駆動側第1ロッド216aおよび駆動側第2ロッド216bの各々を、「駆動側ロッド216」とも称する。
 処置具ユニット200は、駆動ユニット201に装着可能に構成されている。より詳細には、処置具ユニット200における先端側シャフト222は、駆動側シャフト212における駆動機構15と反対側の端部212aに装着可能に構成されている。
 このような構成により、医療用処置具4bの全体を交換することなく、駆動ユニット201に対する処置具ユニット200の着脱だけで術具の種類を変更することができるため、医療用処置具4b全体を複数種類用意する必要がなく、経済的である。また、手術時に交換用として処置具ユニット200の予備を準備しておけば、医療用処置具4bを予備として用意する必要性が低くなり、手術時の作業スペースの確保にも貢献する。
 すなわち、先端部11に軟質の細長要素であるワイヤ14が連結されて多自由度で操作することが可能な複雑な構成においても、先端部11の着脱を実現することができる。従って、先端部11の複雑な操作を実現しながら、医療用処置具4b全体を交換する必要がなく、経済性を実現することができる。
 また、処置具ユニット200は、さらに、係合部材228を有する。
 先端側シャフト222における、処置具ユニット200が駆動側シャフト212に装着された状態における駆動機構15側(以下、単に「駆動機構15側」と称する。)の端部(開口部)222aは、駆動側シャフト212における端部212aと略同径となるように形成されている。
 係合部材228は、略棒形状を有し、接続部223を介して先端側シャフト222に接続されている。また、係合部材228は、端部222aよりも駆動機構15側へ突出しており、接続部223を中心に、矢印G1または矢印G2の方向に旋回可能である。
 また、係合部材228における、駆動機構15側の第1端(爪部)228aは、駆動側シャフト212の中心軸の方向に突出している。さらに、係合部材228は、たとえば図示しないバネにより、第1端228aが矢印G2の方向、すなわち駆動側シャフト212の中心軸に近づく方向に旋回するように付勢されている。
 駆動側シャフト212は、3組の駆動側第1ロッド216aおよび駆動側第2ロッド216bを収容する。さらに、駆動側シャフト212における端部212aには、処置具ユニット200における係合部材228の第1端228aと係合可能な凹部224が形成されている。
 (処置具ユニットの駆動ユニットへの装着)
 処置具ユニット200を駆動ユニット201に装着する場合、作業者は、係合部材228における第2端228bを矢印Hの方向へ押圧する。これにより、係合部材228における第1端228aは、接続部223を中心に矢印G1の方向に旋回する。
 そして、このように、第1端228aが矢印G1の方向に旋回した状態において、先端側シャフト222における端部222aと、駆動側シャフト212における端部212aとを合わせる。そして、第2端228bの矢印Hの方向への押圧を解除すると、第1端228aは、接続部223を中心に矢印G2の方向に旋回し、凹部224と係合する。これにより、処置具ユニット200を駆動ユニット201に装着することができる。
 また、処置具ユニット200の駆動側シャフト212への装着状態を解除する場合、作業者は、再び第2端228bを矢印Hの方向へ押圧し、第1端228aを矢印G1の方向に旋回させる。これにより、第1端228aと凹部224との係合が解除されるため、作業者が、処置具ユニット200を駆動ユニット201から離れる方向へ移動させることにより、処置具ユニット200の駆動ユニット201に対する装着状態を解除することができる。
 (先端側ロッドと駆動側ロッドとの連結)
 複数の先端側ロッド213は、それぞれ、複数の駆動側ロッド216に連結可能に構成されている。
 より詳細には、先端側ロッド213は、先端部11側の端部である肉厚部(第1端)231と、駆動機構15側の端部である先端側連結部(第2端)232とを有する。本実施の形態において、先端側連結部232はピンである。また、駆動側ロッド216は、先端部11側の端部である駆動側連結部234を有する。本実施の形態において、駆動側連結部234は、ピン232を収容するコネクタである。
 また、先端側シャフト222の内部には、肉厚部231を内部に収容し、肉厚部231のZ軸方向における動きを制限するための先端側動作制限部として、通路部233が形成されている。通路部233は、先端側ロッド213およびワイヤ14が内部を移動可能に形成されている。また、通路部233の両端部の径は、いずれも、肉厚部231が通過することのできない大きさに形成されている。
 上述のとおり、作業者が、係合部材228における第2端228bを矢印Hの方向へ押圧し、第1端228aが矢印G1の方向に旋回した状態において、処置具ユニット200を駆動側シャフト212に近づけると、ピン232は、コネクタ234に接触して、コネクタ234から矢印Z2の方向への力を受ける。
 これにより、先端側ロッド213は、矢印Z2の方向へ動き、肉厚部231が通路部233における先端部11側の端部に当接すると、矢印Z2の方向への先端側ロッド213の動きが制限される。そして、このような状態において、作業者が、処置具ユニット200を駆動側シャフト212にさらに近づけると、ピン232がコネクタ234に収容されて、先端側ロッド213と駆動側ロッド216とが嵌合して連結される。
 また、作業者が、処置具ユニット200の駆動ユニット201への装着状態を解除する場合、先端側ロッド213における肉厚部231およびピン232、係合部材228ならびに先端側シャフト222における通路部233が、先端側ロッド213と駆動側ロッド216との連結状態を解除するための解除機構として機能する。
 すなわち、作業者が、第1端228aを矢印Hの方向へ押圧した状態で、処置具ユニット200を駆動側シャフト212から離れる方向へ動かすと、ピン232はコネクタ234に収容された状態で矢印Z1の方向へ引かれる。
 これにより、先端側ロッド213は、矢印Z1の方向へ動き、先端側ロッド213における肉厚部231が、通路部233における駆動機構151側の端部に当接すると、矢印Z1の方向への先端側ロッド213の動きが制限される。そして、このような状態において、作業者が、処置具ユニット200を駆動側シャフト212から離れる方向へさらに動かすと、ピン232がコネクタ234から外れることにより、先端側ロッド213と駆動側ロッド216との連結状態が解除される。
 このように、先端側ロッド213における駆動機構15側の端部がピン232であり、駆動側ロッド216における先端部11側の端部がコネクタ234である構成により、先端側ロッド213と駆動側ロッド216との連結および連結解除を容易に行うことができる。
 また、先端側シャフト222における端部222aの径は、先端側シャフト222における他の部分、すなわち端部222a以外の部分の径よりも大きく形成されてもよい。このような構成により、ピン232およびコネクタ234など、先端側ロッド213と駆動側ロッド216とを係合するための部品の大きさが制限されすぎることを防ぎ、部品の製造を容易化し、かつ連結強度を確保することができる。
 また、先端側ロッド213と駆動側ロッド216とを連結させるための機構は、十分な強度および耐久性を有する構成であれば、ピン232およびコネクタ234を用いる構成に限らない。
 たとえば、先端側ロッド213における駆動機構15側の端部は、弾性部材により形成され、LAN(Local Area Network)ケーブルの端部のように、所定の方向への押圧力を受けると、変形しながら、駆動側ロッド216における先端部11側の端部であるコネクタに収容される構成であってもよい。この場合、駆動側ロッド216に対する先端側ロッド213が所定の位置に達すると、コネクタに収容された先端側ロッド213の端部は、コネクタ内において元の形状に戻り、たとえばコネクタ内に形成された溝と係合する。
 また、処置具ユニット200は、複数の部材に分割可能に構成されてもよい。たとえば、先端側シャフト222が、先端部11側の部材と、駆動機構15側の部材とに分割可能に構成され、先端側シャフト222に収容される先端側ロッド213もまた、先端部11側の部材と、駆動機構15側の部材とに分割可能に構成されることにより、処置具ユニット200を2つの部材に分割することができる。
 次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
<第2の実施の形態>
 上述した第1の実施の形態に係る医療用処置具4bでは、先端側ロッド213におけるピン232が駆動側ロッド216におけるコネクタ234に収容されることにより、先端側ロッド213と駆動側ロッド216とが連結される。
 これに対して、第2の実施の形態に係る医療用処置具4bでは、先端側ロッド213の端部に設けられる先端側連結部251が突出した形状を有し、駆動側ロッド216の端部に設けられる駆動側連結部252もまた突出した形状を有する。これら先端側連結部251と駆動側連結部252とが係合することにより、先端側ロッド213と駆動側ロッド216とが連結される。
[医療用処置具の構成]
 (処置具ユニットのシャフトへの装着)
 図14は、医療用処置具における着脱機構の構成(例2)を示す断面図である。図14において、矢印Y1はY軸の正の方向を示し、矢印Y2はY軸の負の方向を示す。図14では、1組の先端側第1ロッド213aおよび先端側第2ロッド213b、ならびに1組の駆動側第1ロッド216aおよび駆動側第2ロッド216bを示している。
 図14を参照して、処置具ユニット200における先端側シャフト222は、駆動機構15側へ延びる2つの第1延在部241a,241bを有する。2つの第1延在部241a,241bは、YZ平面に対して垂直の方向に並ぶ。図14では、第1延在部241aを示し、第1延在部241bを示していない。
 駆動側シャフト212は、端部212aから先端部11側へ延びる2つの第2延在部242a,242bを有する。2つの第2延在部242a,242bは、YZ平面に対して平行な方向に並ぶ。
 処置具ユニット200における第1延在部241a,241bと、駆動側シャフト212における第2延在部242a,242bとが結合されることにより、駆動側シャフト212の外周が形成される。
 また、第1延在部241aおよび第1延在部241bの各々は、第2延在部242aとの連結部分の一部に形成された凹部243と、第2延在部242bとの連結部分の一部に形成された凹部244とを有する。また、第2延在部242aは、凹部243に係合可能な凸部245を有し、第2延在部242bは、凹部244に係合可能な凸部246を有する。
 処置具ユニット200を駆動ユニット201に装着する場合、作業者は、凸部245が凹部243に係合し、かつ、凸部246が凹部244に係合するように、処置具ユニット200をYZ平面に対して垂直な方向へ動かす。これにより、処置具ユニット200を駆動ユニット201に装着することができる。
 また、処置具ユニット200の駆動ユニット201への装着状態を解除する場合、作業者は、処置具ユニット200をYZ平面に対して垂直な方向へ動かす。これにより、凸部245,246と凹部243,244との係合状態がそれぞれ解除されるため、処置具ユニット200の駆動ユニット201への装着状態を解除することができる。
 (先端側ロッドと駆動側ロッドとの連結)
 また、処置具ユニット200は、先端側第1ロッド213a、先端側第2ロッド213bおよびワイヤ14の組を3組有し、3つの組の各先端側第1ロッド213aは、YZ平面に対して垂直に並ぶ。また、3つの組の各先端側第2ロッド213bもまた、YZ平面に対して垂直に並ぶ。
 先端側第1ロッド213aおよび先端側第2ロッド213bは、ワイヤ14と連結される。先端側第1ロッド213aにおけるワイヤ14側の端部217、および先端側第2ロッド213bにおけるワイヤ14側の端部218は、いずれもテーパー状に形成されている。
 このような構成により、ワイヤ14の駆動により、当該ワイヤ14が、他のワイヤ14に連結された先端側ロッド213の端部と接触した場合であっても、当該ワイヤ14に角ばった端部が当たりワイヤ14が損傷することを防ぐことができる。
 また、先端側第1ロッド213aおよび先端側第2ロッド213bの各々は、駆動機構15側の端部に設けられた先端側連結部251を有する。各先端側連結部251は、同一直線に沿って突出する。具体的には、先端側第1ロッド213aにおける先端側連結部251は、たとえば矢印Y2の方向に突出し、テーパーを有する鉤型に形成されている。また、先端側第2ロッド213bにおける先端側連結部251は、たとえば矢印Y1の方向に突出し、テーパーを有する鉤型に形成されている。
 また、医療用処置具4bは、駆動側第1ロッド216aおよび駆動側第2ロッド216bの組を3組有し、3つの組の各駆動側第1ロッド216aは、YZ平面に対して垂直に並ぶ。また、3つの組の各駆動側第2ロッド216bもまた、YZ平面に対して垂直に並ぶ。
 駆動側第1ロッド216aおよび駆動側第2ロッド216bの各々は、処置具ユニット200が駆動側シャフト212に装着された状態における先端部11側(以下、単に「先端部11側」と称する。)の端部、に設けられた駆動側連結部252を有する。各駆動側連結部252は、同一直線に沿って突出し、テーパーを有する鉤型に形成されている。具体的には、駆動側第1ロッド216aにおける駆動側連結部252は、たとえば矢印Y1の方向に突出する。また、駆動側第2ロッド216bにおける駆動側連結部252は、たとえば矢印Y2の方向に突出し、テーパーを有する鉤型に形成されている。
 上述のとおり、作業者が、処置具ユニット200を駆動ユニット201に装着するために、処置具ユニット200を先端側ロッド213の軸方向に対して垂直な方向、すなわちYZ平面に対して垂直な方向へ動かすと、駆動側連結部252と、対応する先端側連結部251とが嵌合する。これにより、先端側ロッド213と駆動側ロッド216とを連結させることができる。
 また、作業者が、処置具ユニット200の駆動ユニット201に対する装着状態を解除する場合、先端側連結部251および駆動側連結部252が、先端側ロッド213と駆動側ロッド216との連結状態を解除するための解除機構として機能する。
 すなわち、作業者が、処置具ユニット200の駆動ユニット201への装着状態を解除するために、処置具ユニット200をYZ平面に対して垂直な方向へ動かすと、先端側連結部251と駆動側連結部252との係合状態が解除されるため、先端側ロッド213と駆動側ロッド216との連結状態を解除することができる。
 その他の構成および動作は、第1の実施の形態において説明した構成および動作と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
<第3の実施の形態>
 第3の実施の形態に係る医療用処置具4bでは、先端側シャフト222の外周の一部を押圧することにより、先端側ロッド213が移動し、駆動側ロッド216と係合する。
[医療用処置具の構成]
 (処置具ユニットの駆動ユニットへの装着)
 図15は、医療用処置具における着脱機構の構成(例3)を示す斜視図である。図15では、1組の先端側第1ロッド213aおよび先端側第2ロッド213b、ならびに1組の駆動側第1ロッド216aおよび駆動側第2ロッド216bを示している。
 図15を参照して、駆動側シャフト212は、端部212aから先端部11側へ延びる嵌合部261を有する。嵌合部261は、筒形状を有し、嵌合部261の外径は、処置具ユニット200における先端側シャフト222の端部222aの内径よりもわずかに小さい。このため、たとえば、処置具ユニット200を駆動ユニット201に近づけて、端部222aの内部と嵌合部261とを嵌合させることにより、処置具ユニット200を駆動ユニット201に装着することができる。
 また、処置具ユニット200の駆動ユニット201への装着状態を解除する場合、作業者は、処置具ユニット200を駆動ユニット201から離れる方向へ動かすことにより、処置具ユニット200の駆動ユニット201への装着状態を解除することができる。
 (先端側ロッドと駆動側ロッドとの連結)
 処置具ユニット200は、図14に示す第2の実施の形態に係る処置具ユニット200と同様に、先端側第1ロッド213a、先端側第2ロッド213bおよびワイヤ14の組を3組有し、3つの組の各先端側第1ロッド213aは、YZ平面に対して垂直に並ぶ。また、3つの組の各先端側第2ロッド213bは、YZ平面に対して垂直に並ぶ。
 先端側第1ロッド213aおよび先端側第2ロッド213bは、ワイヤ14と連結される。先端側第1ロッド213aにおけるワイヤ14側の端部217、および先端側第2ロッド213bにおけるワイヤ14側の端部218は、いずれもテーパー状に形成されている。
 また、先端側第1ロッド213aおよび先端側第2ロッド213bの各々は、駆動機構15側の端部に設けられた先端側連結部251を有する。先端側第1ロッド213aにおける先端側連結部251は、たとえば矢印Y2の方向に突出し、テーパーを有する鉤型に形成されている。また、先端側第2ロッド213bにおける先端側連結部251は、たとえば矢印Y1の方向に突出し、テーパーを有する鉤型に形成されている。
 3つの先端側第1ロッド213aは、先端側シャフト222の外周の一部を形成する押圧部271に対して固定されている。押圧部271は、先端側シャフト222の内部方向へ移動可能であり、たとえば図示しないバネにより、外側、すなわち矢印Y2の方向に付勢されている。
 3つの先端側第2ロッド213bは、先端側シャフト222の外周の一部を形成する押圧部272に対して固定されている。押圧部272は、先端側シャフト222の内部方向へ移動可能であり、たとえば図示しないバネにより、外側、すなわち矢印Y1の方向に付勢されている。
 医療用処置具4bは、駆動側第1ロッド216aおよび駆動側第2ロッド216bの組を3組有し、3つの組の各駆動側第1ロッド216aは、YZ平面に対して垂直に並ぶ。また、3つの組の各駆動側第2ロッド216bは、YZ平面に対して垂直に並ぶ。
 駆動側第1ロッド216aおよび駆動側第2ロッド216bの各々は、先端部11側の端部に設けられた駆動側連結部252を有する。駆動側第1ロッド216aにおける駆動側連結部252は、たとえば矢印Y1の方向に突出し、テーパーを有する鉤型に形成されている。また、駆動側第2ロッド216bにおける駆動側連結部252は、たとえば矢印Y2の方向に突出し、テーパーを有する鉤型に形成されている。
 処置具ユニット200を駆動ユニット201に装着する場合、作業者は、押圧部271,272をそれぞれ矢印Y1の方向および矢印Y2の方向に押圧しながら、処置具ユニット200を嵌合部261に差し込む。押圧部271,272の押圧によって先端側動作制限部が作動され、先端側動作制限部が作動されることにより先端側第1ロッド213aおよび先端側第2ロッド213bのZ軸方向に沿った移動が制限される。これにより、先端側連結部251の位置を維持したまま先端側シャフト222を嵌合部261に嵌めることができる。
 押圧部271,272の押圧によって作動される先端側動作制限部としては、先端側第1ロッド213aおよび先端側第2ロッド213bに設けられた切欠き(図示せず)に係合するような突起(図示せず)であってもよいし、押圧部271,272の押圧時に摩擦により先端側第1ロッド213aおよび先端側第2ロッド213bの移動を妨げるようなゴムなどの弾性部材(図示せず)などであってもよい。
 先端側第1ロッド213aにおける先端側連結部251、および先端側第2ロッド213bにおける先端側連結部251は、テーパー状に形成されているため、矢印Z1の指す方向への先端側シャフト222の移動に伴い、2つの先端側連結部251が、たとえば駆動側連結部252に接触する場合であっても適宜Y軸方向において互いに近づくように移動し、最終的に駆動側連結部252と係合して連結される。
 処置具ユニット200をより確実に駆動ユニット201に装着したい場合、図15に示すように、作業者は、押圧部271を矢印Y1の方向へ押し、かつ押圧部272を矢印Y2の方向へ押す。これにより、先端側第1ロッド213aにおける先端側連結部251は矢印Y1の方向へ動き、先端側第2ロッド213bにおける先端側連結部251は矢印Y2の方向へ動く。
 そして、このような状態において、作業者が、先端側連結部251と駆動側連結部252とがY軸方向において重なる位置まで、処置具ユニット200を駆動側シャフト212に近づけて、押圧部271の押圧および押圧部272の押圧を解除すると、先端側連結部251が、対応する駆動側連結部252に係合する。これにより、先端側ロッド213と駆動側ロッド216とを係合させることができる。
 そして、駆動側ロッド216は、駆動機構15Aにより駆動されることにより、矢印Z1の方向および矢印Z2の方向に移動することができる。
 また、作業者が、処置具ユニット200の駆動ユニット201への装着状態を解除する場合、先端側連結部251、駆動側連結部252、および押圧部271,272が、先端側ロッド213と駆動側ロッド216との連結状態を解除するための解除機構として機能する。
 すなわち、作業者が、処置具ユニット200の駆動ユニット201への装着状態を解除するために、押圧部271を矢印Y1の方向へ押し、かつ押圧部272を矢印Y2の方向へ押すと、先端側連結部251と駆動側連結部252との係合状態が解除される。そして、このような状態において、作業者が、処置具ユニット200を駆動ユニット201から離れる方向へ動かすと、先端側ロッド213と駆動側ロッド216との連結状態を解除することができる。
 なお、本実施の形態で示した着脱機構は、処置具ユニット200が、ワイヤ14を有していない場合にも適用可能である。この場合、先端部11は、先端側第1ロッド213aおよび先端側第2ロッド213bと直接連結され、先端側第1ロッド213aおよび先端側第2ロッド213bの駆動に応じて動作する。
[変形例]
 図16は、医療用処置具における着脱機構の構成(例3)の変形例を示す斜視図である。
 図16を参照して、駆動側第1ロッド216aにおける駆動機構15側の端部は、軟質の細長要素であるワイヤ214aと連結されてもよい。また、駆動側第2ロッド216bにおける駆動機構15側の端部は、軟質の細長要素であるワイヤ214bと連結されてもよい。ワイヤ214a,214bは、駆動側シャフト212に収容され、たとえば、図10および図12に示す駆動機構15Bにおける駆動部材106に巻き付けられる。
 このように、先端側ロッド213との連結部分が硬質の駆動側ロッド216であり、駆動機構15Bにおいては、駆動側ロッド216にワイヤ214aまたはワイヤ214bが連結されていることにより、駆動機構15において駆動側ロッド216を直接駆動させる場合と比較して、たとえばギア等の部品が不要となり、医療用処置具4bの小型化を実現することができる。
 また、駆動側シャフト212は、駆動側シャフト212の内部側へ移動可能な押さえ部281a,281bを有する。押さえ部281aは、たとえば図示しないバネにより、外側すなわち矢印Y2の方向に付勢されている。また、押さえ部281aは、矢印Y1の方向に突出した突出部282aを有する。
 押さえ部281bは、たとえば図示しないバネにより、外側すなわち矢印Y1の方向に付勢されている。また、押さえ部281bは、矢印Y2の方向に突出した突出部282bを有する。
 作業者は、先端側ロッド213と駆動側ロッド216とを係合する際、押さえ部281aを矢印Y1の方向に押圧し、かつ押さえ部281bを矢印Y2の方向に押圧する。そして、作業者は、このような状態において、先端側ロッド213における先端側連結部251と、駆動側ロッド216における駆動側連結部252とを連結させるように、処置具ユニット200を駆動ユニット201に近づける。
 このとき、駆動側第1ロッド216aは、先端側第1ロッド213aと接触することにより矢印Z1方向への力を受けるが、押さえ部281aにおける突出部282aに当接しているので、矢印Z1方向への移動が制限される。駆動側第2ロッド216bは、先端側第2ロッド213bと接触することにより矢印Z1方向への力を受けるが、押さえ部281bにおける突出部282bに当接しているので、矢印Z1方向への移動が制限される。
 このように、駆動側ロッド216の矢印Z1方向への動きが制限された状態で、先端側ロッド213を駆動側ロッド216に連結させるため、駆動側ロッド216における駆動機構15側の端部が軟質のワイヤ214に連結されていても、先端側ロッド213と駆動側ロッド216との連結を容易に行うことができる。
 また、作業者が、先端側ロッド213と駆動側ロッド216とが連結された状態において、押さえ部281a,281bの押圧を緩めると、押さえ部281aは矢印Y2の方向へ移動し、押さえ部281bは矢印Y1の方向へ移動する。これにより、突出部282aは駆動側ロッド216aから離れた位置へ移動し、突出部282bは駆動側ロッド216bから離れた位置へ移動する。
 そして、駆動側ロッド216a,216bは、駆動機構15Bにより駆動されることにより、矢印Z1の方向および矢印Z2の方向に移動することができる。
 その他の構成および動作は、第1の実施の形態および第2の実施の形態において説明した構成および動作と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
 また、上記第2の実施の形態、第3の実施の形態および第3の実施の形態の変形例において処置具ユニット200を着脱する場合には、下記の第4の実施の形態で説明するように、先端部11の姿勢を基準姿勢とすることが好ましい。このように先端部11の姿勢を基準姿勢とすることにより、先端側連結部251および駆動側連結部252の位置を基準位置とすることができるため、処置具ユニット200の着脱が容易となる。
<第4の実施の形態>
 第4の実施の形態に係る医療用処置具4bでは、先端側シャフト222の内部に設けられた先端側動作制限部430が先端側ロッド213の動きを制限し、駆動側シャフト212の内部に設けられた駆動側動作制限部424が駆動側ロッド216の動きを制限した状態において、先端側ロッド213と駆動側ロッド216とを連結させる。
 図17は、医療用処置具における着脱機構の外観構成(例4)を示す斜視図である。図18は、図17に示す医療用処置具の内部構成を示す斜視図である。図19は、図17に示す医療用処置具の正面図である。図20は、図19に示すXX-XX線に沿った断面を示す断面図である。
 図17から図20では、医療用処置具4bにおける、先端側シャフト222、駆動側シャフト212、先端側ロッド213および駆動側ロッド216が示されている。
 図17および図18を参照して、駆動側シャフト212は、本体部422と、先端側において本体部422の一部を覆う外殻部421とを含む。外殻部421は、図17の矢印J1および矢印J2に示すように、本体部422に対して回転可能なように構成されている。このような回転可能な外殻部421が駆動側回動部を構成する。
 なお、駆動側回動部は、外殻部421が本体部422に対して回転可能な構成であれば必ずしも本体部422の一部を覆う構成である必要はなく、本体部422に隣接して回転可能なように配置される外殻部421であってもよい。
 また、外殻部421は、処置具ユニット200が装着される側、すなわち先端側の端部に、先端側と反対側へ窪んだ凹部423が形成されている。凹部423は、たとえば等間隔に3つ形成されている。また、外殻部421は、先端側の端部において、駆動側シャフト212の内部方向へ突出した突起である駆動側動作制限部(駆動側突起)424を有する。駆動側動作制限部424は、たとえば外殻部421の周方向において等間隔に6つ形成されている。
 各駆動側ロッド216は、先端側シャフト222が装着される側の端部に他の部分より肉厚が大きい駆動側連結部431を有する。6つの駆動側ロッド216の各々の駆動側連結部431は、6つの駆動側動作制限部424にそれぞれ当接することにより、矢印Z1の方向、すなわちシャフト軸の駆動側方向への動きが制限される。また、各駆動側連結部431には、先端側に孔432が形成されている。
 また、各駆動側ロッド216における駆動側連結部431と反対側の端部には、図示しない駆動機構15により駆動されるワイヤが連結されている。
 先端側シャフト222は、本体部426と、先端側と反対側において本体部426の一部を覆う外殻部425とを含む。外殻部425は、図17の矢印J1および矢印J2に示すように、本体部426に対して回転可能なように構成されている。このような回転可能な外殻部425が先端側回動部を構成する。
 なお、先端側回動部は、外殻部425が本体部426に対して回転可能な構成であれば必ずしも本体部426の一部を覆う構成である必要はなく、本体部426に隣接して回転可能なように配置される外殻部425であってもよい。
 また、外殻部425は、駆動ユニット201が装着される側へ突出した凸部427を有する。凸部427は、たとえば等間隔に3つ設けられ、外殻部421における3つの凹部423とそれぞれ係合する。また、外殻部425は、図20に示すように、先端側シャフト222の内部方向へ突出した突起である先端側動作制限部(先端側突起)430を有する。先端側動作制限部430は、たとえば等間隔に6つ形成されている。
 上記先端側動作制限部430および駆動側動作制限部424は、処置具ユニット200と駆動ユニット201との着脱部分を通過する細長要素の数と同数設けられることが好ましい。
 先端側ロッド213は、駆動ユニット201が装着される側の端部に他の部分より肉厚の大きい先端側連結部428を有する。6つの先端側ロッド213の各々の先端側連結部428は、6つの先端側動作制限部430にそれぞれ当接することにより、矢印Z2の方向、すなわちシャフト軸の先端側方向への動きが制限される。
 また、各先端側連結部428は、先端側シャフト222の軸方向へ延びた突起429を有している。突起429は、駆動側連結部431における孔432に挿入され、先端側連結部428と駆動側連結部431とが連結状態となる。
 また、各先端側ロッド213における先端側連結部428と反対側の端部には、先端部11を操作するワイヤなどの細長要素が連結されている。
 作業者は、処置具ユニット200を駆動ユニット201に装着する際、先端側シャフト222における3つの凸部427を駆動ユニット201における3つの凹部423にそれぞれ嵌合させる。これにより、外殻部425および外殻部421の回動が連動する。
 また、作業者は、6つの突起429を6つの孔432にそれぞれ嵌めることにより、6つの先端側ロッド213と、6つの駆動側ロッド216とをそれぞれ連結させる。
 図21は、図17に示す先端側ロッドと駆動側ロッドとを連結させる際の状態を示す斜視図である。
 図21を参照して、作業者は、先端側ロッド213と駆動側ロッド216とを連結させる際、6つの先端側ロッド213の各々の突起429を、6つの駆動側ロッド216の各々の孔432に挿入する。このとき、上述のとおり、先端側ロッド213は、先端側連結部428が先端側動作制限部430に当接することにより矢印Z2方向への動きが制限され、駆動側ロッド216は、駆動側連結部431が駆動側動作制限部424に当接することにより矢印Z1方向への動きが制限される。
 このように、先端側ロッド213の矢印Z2方向への動きが制限され、かつ駆動側ロッド216の矢印Z1方向への動きが制限されるため、先端側ロッド213における先端部11側の端部、および駆動側ロッド216における駆動機構15側の端部にワイヤなどの軟質の細長要素が連結されている構成であっても、先端側ロッド213と駆動側ロッド216との連結を行うことができる。
 また、作業者は、先端側シャフト222と駆動側シャフト212とが嵌合し、かつ先端側ロッド213と駆動側ロッド216とが連結した状態で、外殻部425および外殻部421を、図17の矢印J1に示す方向へ回転させる。これにより、先端側動作制限部430および駆動側動作制限部424は、連動して回転し、先端側連結部428および駆動側連結部431から離れた位置へ移動する。
 図22は、図20に示すXXII-XXII線に沿った断面を示す断面図である。
 図22を参照して、先端側ロッド213と駆動側ロッド216とが連結されている場合、6つの先端側ロッド213は、図22の上側に示すように、各々の先端側連結部428が先端側動作制限部430に当接されており、矢印Z2の方向への動作が制限されている。このような状態において、作業者が外殻部425または/および外殻部421を矢印J1の方向へ所定角度回転させると、6つの先端側連結部428の位置は変わらず、6つの先端側動作制限部430が矢印J1の方向へ所定角度移動し、図22の下側に示すように、先端側動作制限部430がXY平面において先端側連結部428とは重ならない位置へ移動する。
 なお、処置具ユニット200には、たとえば、外殻部425が外殻部421と連動して回転する際に所定角度以上に回転しないように、図示しないストッパーが設けられている。
 回転させるべき所定角度については、外殻部425の内部に設けられる細長要素の個数に応じて異なる。本実施の形態の場合、外殻部425の内部に設けられる細長要素は6つであり、これらが円状に等間隔に配置されている構成であるため、所定角度を360°×1/6×1/2=30°に設定する。そして、ストッパーは、外殻部425が30°以上回転しないように設けられる。
 仮に外殻部425の内部に設けられる細長要素が4つである場合には、所定角度を360°×1/4×1/2=45°に設定すればよい。すなわち、外殻部425の内部に設けられる細長要素の数をnとすると、設定すべき所定角度は、360°×1/n×1/2と表すことができる。また、ストッパーは、矢印J1の方向および矢印J2の方向の両方において所定角度以上回転しないように設けられる。
 図17に示す駆動側ロッド216についても同様に、先端側ロッド213と駆動側ロッド216とが連結されている場合、6つの駆動側ロッド216の各駆動側連結部431が6つの駆動側動作制限部424にそれぞれ当接されており、矢印Z1の方向への動作が制限されている。このような状態において、作業者が、外殻部425または/および外殻部421を矢印J1の方向へ所定角度回転させると、6つの駆動側連結部431の位置は変わらず、6つの駆動側動作制限部424が矢印J1の方向へ所定角度移動し、駆動側動作制限部424がXY平面において駆動側連結部431とは重ならない位置へ移動する。
 これにより、先端側ロッド213および駆動側ロッド216は、矢印Z1の方向および矢印Z2の方向に移動することができる。
 上記ストッパーは、処置具ユニット200側ではなく駆動ユニット201に設けられていてもよい。設定すべき所定角度については、上述の通りである。また、上記ストッパーは、処置具ユニット200側と駆動ユニット201側の両方に設けられていてもよい。
 処置具ユニット200の駆動ユニット201への装着状態を解除する場合には、外殻部425および外殻部421が解除機構として機能する。具体的には、作業者は、まず先端部11の姿勢を基準姿勢にする。
 たとえば、図3に示すように、ジョー21の長手方向、ジョー22の長手方向、および手首部23の長手方向がいずれもZ軸方向と一致する先端部11の姿勢を「基準姿勢」と定義する。そして、先端部11の姿勢が基準姿勢である場合に、先端側ロッド213における先端側連結部428、および駆動側ロッド216における駆動側連結部431が、Z軸方向において、処置具ユニット200における先端側動作制限部430と、駆動ユニット201における駆動側動作制限部424との間に位置するように設定しておく。
 作業者は、たとえば図1に示す操作装置2へ動作指令を入力することにより、先端部11の姿勢を基準姿勢にすると、先端側連結部428および駆動側連結部431がZ軸方向において、先端側動作制限部430および駆動側動作制限部424との間に位置するように移動させることができる。
 そして、作業者が外殻部425または/および外殻部421を矢印J2の方向へ所定角度移動させることにより、先端側動作制限部430および駆動側動作制限部424のXY平面における位置を、先端側連結部428および駆動側連結部431のZ軸方向への移動が制限される位置へ移動させることができる。
 そして、作業者が、このような状態で処置具ユニット200を駆動ユニット201から引き抜くと、処置具ユニット200を駆動ユニット201に対して再び装着できる状態、すなわち先端側連結部428および駆動側連結部431のZ軸方向への移動が制限された状態で、処置具ユニット200を駆動ユニット201から離脱させることができる。
 なお、作業者は、図1に示す操作装置2へ動作指令を入力する代わりに、たとえば手動で先端部11の姿勢を基準姿勢にしてもよい。
 また、上記では先端側連結部428および駆動側連結部431が、それぞれ硬質の細長要素である先端側ロッド213および駆動側ロッド216を介して軟質の細長要素と連結されている例を示したが、先端側連結部428または/および駆動側連結部431が軟質の細長要素と直接連結されてもよい。先端側連結部428が軟質の細長要素と直接連結される構成である場合、先端側連結部428のうちピンすなわち突起429以外の円柱状の部分が、請求の範囲で規定する硬質の先端側細長要素に該当する。
 その他の構成および動作は、第1から第3の実施の形態において説明した構成および動作と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
<第5の実施の形態>
 第5の実施の形態に係る医療用処置具4bでは、駆動側シャフト212に設けられた爪部414を、先端側シャフト222の外周に形成された溝に係合させることにより、先端側シャフト222と駆動側シャフト212とを嵌合させる。
 図23は、医療用処置具における着脱機構の構成(例5)を示す斜視図である。図24は、図23に示す医療用処置具の正面図である。図25は、図24に示すXXV-XXV線に沿った断面を示す断面図である。図23から図25では、医療用処置具4bにおける、先端側シャフト222、駆動側シャフト212、先端側ロッド213および駆動側ロッド216が示されている。先端側ロッド213と先端部11とは、図示しないワイヤなどの軟質の細長要素で連結されている。駆動側ロッド216は、たとえば図8に示す駆動機構15Aの駆動部材106に連結されている。
 図23、図24および図25を参照して、先端側シャフト222は、第4の実施の形態に係る先端側シャフト222と同様に構成されており、本体部415と、先端側と反対側において本体部415を覆う外殻を構成する先端側回動部401と、先端側ロッド213に設けられる図示しない先端側連結部と、先端側回動部401に設けられる図示しない先端側動作制限部とを有する。
 また、駆動側ロッド216は、第4の実施の形態に係る駆動側ロッド216と同様に構成されており、図示しない駆動側連結部を有する。
 先端側回動部401は、先端側シャフト222における駆動機構15側の端部222aに連結され、先端側回動部401の中心軸は先端側シャフト222の中心軸と一致している。また、先端側回動部401の外径は、駆動側シャフト212の内径よりも小さい。
 また、先端側シャフト222は、さらに、先端側回動部401の駆動機構15側の端部において先端側回動部401を周回し、先端側回動部401の径方向に突出する縁部411と、先端側回動部401の外周において縁部411と端部222aとの間に設けられた係止部413とを有する。
 縁部411は、係止部413が設けられている箇所とは異なる箇所に、窪み部412が形成されている。窪み部412は、たとえば、等間隔に4つ形成されている。また、係止部413は、たとえば、等間隔に4つ設けられている。先端側回動部401の外壁、縁部411および4つの係止部413により、4つの溝416が形成されている。
 駆動側シャフト212は、先端部11側の端部212aに設けられた爪部414を有する。爪部414は、駆動側シャフト212の中心軸への方向に突出しており、たとえば等間隔に4つ設けられている。
 作業者は、先端側ロッド213を駆動側ロッド216に装着する際、図23の矢印Eに示すように、駆動側シャフト212における4つの爪部414を、先端側シャフト222における4つの窪み部412から4つの溝416へそれぞれ進入させる。このとき、先端側動作制限部により6つの先端側ロッド213の矢印Z2の方向への移動は妨げられているため、6つの先端側ロッド213の各々の先端側連結部と、6つの駆動側ロッド216の各々の駆動側連結部とがそれぞれ連結される。
 このような状態において、作業者は、4つの爪部414が4つの溝416に沿って先端側回動部401の外周方向を移動して4つの係止部413にそれぞれ当接するまで、先端側シャフト222を図23の矢印Fの方向へ回転させる。このとき、先端側シャフト222の先端側回動部401が矢印Fの方向に回転することに伴い、縁部411および係止部413も矢印Fの方向に回転する。
 このような構成により、4つの爪部414が、先端側シャフト222における先端側回動部401の外周に形成された溝416に係合するため、先端側シャフト222と駆動側シャフト212とを容易に嵌合させることができる。
 その他の構成および動作は、第1から第4の実施の形態において説明した構成および動作と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
 また、第1から第5の実施の形態において示した着脱機構は、処置具ユニット200が、ワイヤ14などの軟質の細長要素を有していない場合にも適用可能である。この場合、先端部11は、先端側ロッド213と直接連結され、先端側ロッド213の駆動に応じて動作する。このような構成により、医療用処置具4bの組立時等において、ワイヤ14のテンションを調整するなどの作業が不要となるため、医療用処置具4bの組立作業等をより一層簡易化することができる。
 上記した実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
 3 マニピュレータ
 4b 医療用処置具
 11 先端部
 12 シャフト
 14,214 ワイヤ(軟質の細長要素)
 200 処置具ユニット
 201 駆動ユニット
 212 駆動側シャフト
 213 先端側ロッド(先端側細長要素)
 216 駆動側ロッド(駆動側細長要素)
 222 先端側シャフト(筒部)
 222a 端部(開口部)
 223 接続部
 228 係合部材
 231 肉厚部
 232 先端側連結部(ピン)
 233 通路部
 234 駆動側連結部(コネクタ)
 251 先端側連結部
 252 駆動側連結部
 271,272 押圧部
 282a,282b 突出部
 300 手術システム
 421 外殻部
 422,426 本体部
 424 駆動側動作制限部
 425 外殻部
 427 凸部
 430 先端側動作制限部(先端側突起)

Claims (21)

  1.  医療用処置具の先端部を操作するための複数の硬質の駆動側細長要素を収容する駆動ユニットの駆動側シャフト、に装着可能な処置具ユニットであって、
     前記先端部と、
     前記先端部に連結される複数の軟質の細長要素と、
     前記駆動側シャフトにおける前記先端部側の端部と略同径の開口部を有し、前記駆動ユニットへの装着時において前記駆動側シャフトと同軸を有する筒部と、
     前記筒部に収容される複数の硬質の先端側細長要素とを備え、
     前記硬質の先端側細長要素は、前記軟質の細長要素と連結される第1端と、前記駆動側細長要素の前記先端部側に設けられた駆動側連結部と連結可能である先端側連結部を構成する第2端とを含む、処置具ユニット。
  2.  前記処置具ユニットは、前記駆動ユニットへの装着状態を解除するための解除機構を備える、請求の範囲第1項に記載の処置具ユニット。
  3.  前記処置具ユニットは、前記筒部の軸方向に関して、前記硬質の先端側細長要素の前記先端部側への移動を制限する先端側動作制限部を備える、請求の範囲第1項または第2項に記載の処置具ユニット。
  4.  前記先端側連結部はピンであり、
     前記駆動側連結部は、前記ピンを収容するコネクタである、請求の範囲第1項から第3項のいずれか1項に記載の処置具ユニット。
  5.  前記解除機構は、接続部を介して前記筒部に接続され、前記駆動側シャフトと係合可能な略棒形状の係合部材であり、
     前記係合部材は、前記筒部の軸に直交する前記接続部の軸を中心に旋回可能である、請求の範囲第2項、ならびに第2項に従属する第3項および第4項のいずれか1項に記載の処置具ユニット。
  6.  前記硬質の先端側細長要素は、肉厚部を含み、
     前記先端側動作制限部は、前記肉厚部の動作範囲を制限する通路部である、請求の範囲第3項、ならびに第3項に従属する第4項および第5項のいずれか1項に記載の処置具ユニット。
  7.  前記先端側連結部および前記駆動側連結部は、鉤型形状を有する、請求の範囲第1項から第3項、第5項および第6項のいずれか1項に記載の処置具ユニット。
  8.  前記解除機構は、前記筒部の内部方向に移動可能な押圧部である、請求の範囲第2項、ならびに第2項に従属する第3項および第7項のいずれか1項に記載の処置具ユニット。
  9.  前記先端側動作制限部は、前記押圧部により作動されるように構成されている、請求の範囲第8項に記載の処置具ユニット。
  10.  前記筒部は、本体部と外殻部とを有し、
     前記解除機構は、前記本体部に対して前記外殻部を回転可能なように構成した先端側回動部である、請求の範囲第2項、または第2項に従属する第3項に記載の処置具ユニット。
  11.  前記筒部の軸方向に関して、前記硬質の先端側細長要素の前記先端部側への移動を制限する先端側動作制限部を備える、請求の範囲第10項に記載の処置具ユニット。
  12.  前記先端側動作制限部は、前記筒部の内部方向に突出する先端側突起である、請求の範囲第11項に記載の処置具ユニット。
  13.  前記駆動側シャフトは、本体部と外殻部とを有し、前記駆動側シャフトの前記外殻部は、前記本体部に対して回転可能な駆動側回動部を形成し、
     前記先端側回動部は、前記駆動側回動部の凹部または凸部と係合する、凸部または凹部を有する、請求の範囲第10項から第12項のいずれか1項に記載の処置具ユニット。
  14.  前記硬質の先端側細長要素の前記第1端は、テーパー状に形成されている、請求の範囲第1項から第13項のいずれか1項に記載の処置具ユニット。
  15.  前記開口部の径は、前記筒部における前記開口部以外の部分の径よりも大きい、請求の範囲第1項から第14項のいずれか1項に記載の処置具ユニット。
  16.  請求の範囲第1項から第15項のいずれか1項に記載の、前記先端部を含む処置具ユニットと、
     前記駆動側シャフトを含む前記駆動ユニットとを備える、医療用処置具。
  17.  前記駆動ユニットは、
     第1軸を中心に回転する第1歯車と、
     前記第1軸に対して垂直の方向に延びる第2軸を中心に回転する第2歯車と、
     前記第1軸に対して垂直の方向に延びる第3軸を中心に回転する第3歯車とを備え、
     前記駆動側細長要素は、
     前記第2歯車に係合する第1細長要素と、
     前記第3歯車に係合する第2細長要素とを含み、
     前記第2歯車および前記第3歯車は、前記第1歯車に係合し、
     前記第1歯車の回転に応じて、前記第1細長要素が前記医療用処置具の長手方向に沿って動き、かつ前記第2細長要素が前記第1細長要素と反対方向に沿って動くことにより、前記先端部が操作される、請求の範囲第16項に記載の医療用処置具。
  18.  前記第1歯車、前記第2歯車および前記第3歯車は傘歯車である、請求の範囲第17項に記載の医療用処置具。
  19.  前記第1歯車は、アクチュエータにより駆動される伝達部材と係合可能な被伝達部材に連結されている、請求の範囲第17項または第18項に記載の医療用処置具。
  20.  前記駆動ユニットを3つ含む駆動機構を備える、請求の範囲第16項から第19項のいずれか1項に記載の医療用処置具。
  21.  請求の範囲第19項、または第19項に従属する第20項に記載の医療用処置具と、前記被伝達部材と係合する前記伝達部材を含むマニピュレータとを備える、手術システム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023136087A1 (ja) * 2022-01-14 2023-07-20 キヤノン株式会社 医療システム

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6741731B2 (ja) * 2018-08-28 2020-08-19 株式会社メディカロイド ロボット手術器具およびその組み立て方法
US11331814B2 (en) * 2018-09-13 2022-05-17 Kinova Inc. Articulated mechanism with protective sleeve at joint
JP7155093B2 (ja) * 2019-10-23 2022-10-18 株式会社メディカロイド 手術器具
CN112690902A (zh) * 2021-03-25 2021-04-23 成都博恩思医学机器人有限公司 一种电钩结构
WO2023163572A1 (ko) * 2022-02-28 2023-08-31 주식회사 리브스메드 수술용 인스트루먼트 및 이를 포함하는 수술 로봇

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007021200A (ja) * 2005-07-13 2007-02-01 Microline Pentax Inc 医療器具
US20110213362A1 (en) * 2010-02-26 2011-09-01 Tyco Healthcare Group Lp Drive Mechanism for Articulation of a Surgical Instrument
JP2012055377A (ja) * 2010-09-06 2012-03-22 Olympus Corp 手術用動力伝達アダプタ及び医療用マニピュレータシステム
JP2012065889A (ja) * 2010-09-24 2012-04-05 Terumo Corp 医療用マニピュレータ
JP2014005785A (ja) * 2012-06-26 2014-01-16 Unicarriers Corp 車両用排気装置
US20140277044A1 (en) * 2013-03-13 2014-09-18 Boston Scientific Scimed, Inc. Medical device with quick-release mechanism

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6394998B1 (en) 1999-01-22 2002-05-28 Intuitive Surgical, Inc. Surgical tools for use in minimally invasive telesurgical applications
JP4287354B2 (ja) * 2004-10-25 2009-07-01 株式会社日立製作所 手術器具
US9345387B2 (en) * 2006-06-13 2016-05-24 Intuitive Surgical Operations, Inc. Preventing instrument/tissue collisions
JP4654165B2 (ja) * 2006-08-08 2011-03-16 テルモ株式会社 作業機構及びマニピュレータ
US9096033B2 (en) * 2007-06-13 2015-08-04 Intuitive Surgical Operations, Inc. Surgical system instrument sterile adapter
JP5578560B2 (ja) * 2010-09-03 2014-08-27 株式会社ニデック 前眼部測定装置
DE102012013242A1 (de) * 2012-07-03 2014-01-09 Kuka Laboratories Gmbh Chirurgische Instrumentenanordnung
US11373768B2 (en) * 2013-03-12 2022-06-28 Bwxt Mpower, Inc. Refueling water storage tank (RWST) with tailored passive emergency core cooling (ECC) flow
EP3616640B1 (en) * 2014-08-15 2021-07-28 Intuitive Surgical Operations, Inc. Force transmission mechanism for surgical instrument, and related systems
US10080579B2 (en) * 2015-03-25 2018-09-25 Medtronic Ps Medical, Inc. Pin drive rotary surgical cutting tools and powered handpieces
JPWO2017043128A1 (ja) * 2015-09-11 2017-09-07 オリンパス株式会社 医療処置具

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007021200A (ja) * 2005-07-13 2007-02-01 Microline Pentax Inc 医療器具
US20110213362A1 (en) * 2010-02-26 2011-09-01 Tyco Healthcare Group Lp Drive Mechanism for Articulation of a Surgical Instrument
JP2012055377A (ja) * 2010-09-06 2012-03-22 Olympus Corp 手術用動力伝達アダプタ及び医療用マニピュレータシステム
JP2012065889A (ja) * 2010-09-24 2012-04-05 Terumo Corp 医療用マニピュレータ
JP2014005785A (ja) * 2012-06-26 2014-01-16 Unicarriers Corp 車両用排気装置
US20140277044A1 (en) * 2013-03-13 2014-09-18 Boston Scientific Scimed, Inc. Medical device with quick-release mechanism

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023136087A1 (ja) * 2022-01-14 2023-07-20 キヤノン株式会社 医療システム

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