WO2019016941A1

WO2019016941A1 - 医療用マニピュレータ

Info

Publication number: WO2019016941A1
Application number: PCT/JP2017/026462
Authority: WO
Inventors: 亮治兵頭
Original assignee: オリンパス株式会社
Priority date: 2017-07-21
Filing date: 2017-07-21
Publication date: 2019-01-24

Abstract

医療用マニピュレータは、先端側に被装着部を有する長尺部と、生体に対して処置可能な処置部を有し、被装着部に着脱可能に取り付けられるエンドエフェクタユニットと、長尺部の基端側に接続された操作部と、長尺部内に配置され、操作部の操作により長尺部内を進退可能に構成された進退部材とを備え、被装着部が、平面および／または外側に凸の曲面のみからなる表面を有するとともに、表面上に長尺部の長手軸に交差する方向に突出する凸部を備え、エンドエフェクタユニットが被装着部に装着された状態で進退部材を前進させると、被装着部から突出した進退部材が処置部を押圧することにより、処置部の形態が第一形態から第二形態に変化する。

Description

医療用マニピュレータ

　本発明は、医療用マニピュレータに関する。

　先端の電極部を着脱可能に取り付ける医療用マニピュレータが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
　この医療用マニピュレータは、通電時に組織がこびりつき、洗浄が困難な電極部を着脱することで、電極部をディスポーザブルにして、電極部の洗浄の困難さを解消でき、洗浄による電極部の損傷や変形を防止することができる。

日本国特表平８－５０１００１号公報

　しかしながら、特許文献１の医療用マニピュレータは、電極部を取り外した本体側についても、体内に配置されて組織に接触するため、洗浄が必要となるが、構造が複雑であって、洗浄が困難であるという不都合がある。
　また、医療用マニピュレータにおいては、先端部に設けられた電極部等の処置部の形態を必要に応じて変更できることが好ましい。したがって、洗浄が容易であることと、処置部の形態を変更可能であることが両立されたマニピュレータが求められている。

　本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、高い洗浄性を確保するとともに、処置部の形態を変更できる医療用マニピュレータを提供することを目的とする。

　本発明は、先端側に被装着部を有する長尺部と、生体に対して処置可能な処置部を有し、前記被装着部に着脱可能に取り付けられるエンドエフェクタユニットと、前記長尺部の基端側に接続された操作部と、前記長尺部内に配置され、前記操作部の操作により前記長尺部内を進退可能に構成された進退部材とを備え、前記被装着部が、平面および／または外側に凸の曲面のみからなる表面を有するとともに、該表面上に前記長尺部の長手軸に交差する方向に突出する凸部を備え、前記エンドエフェクタユニットが前記被装着部に装着された状態で前記操作部を操作して前記進退部材を前進させると、前記被装着部から突出した前記進退部材が前記処置部を押圧することにより、前記処置部の形態を第一形態から第二形態に変更可能に構成されている医療用マニピュレータである。

　前記エンドエフェクタユニットは、前記処置部に接続された付勢部材をさらに有し、前記付勢部材は、初期状態において前記処置部を付勢して前記第一形態とし、前記進退部材が前記処置部を押圧すると、前記付勢部材が圧縮されて前記処置部が前記第二形態となるように構成されてもよい。

　前記処置部は、高周波電流を通電可能な電極部であり、前記進退部材は導電性を有し、前記進退部材が前記電極部と接触することにより、前記進退部材を経由して前記電極部に高周波電流を供給可能に構成されてもよい。

　前記進退部材は、前記被装着部の先端に設けられた穴に挿通され、前記穴と前記進退部材との間が封止部材により水密に封止されてもよい。

　前記被装着部は、先端部に穴を有し、前記穴が弾性変形可能な封止部材により水密に封止され、前進する前記進退部材により前記封止部材が弾性変形し、水密を保ちつつ前記進退部材と共に前進可能に構成されてもよい。

　前記処置部は、前記第一形態と前記第二形態との変化に伴って進退する進退軸を有し、前記進退部材の先端部と前記進退軸とが係合可能に構成されており、前記進退部材と前記進退軸とが係合された状態において、前記進退部材の進退により前記進退軸を進退可能に構成されてもよい。

　本発明の医療用マニピュレータは、高い清浄性が確保されつつ、処置部の形態を変更可能である。

本発明の第一実施形態に係る医療用マニピュレータの全体図である。同医療用マニピュレータの先端部を示す斜視図である。同医療用マニピュレータの先端部を示す断面図である。同医療用マニピュレータの先端部を示す斜視図である。同医療用マニピュレータの使用時の一形態を示す断面図である。同医療用マニピュレータの使用時の一形態を示す断面図である。同医療用マニピュレータの変形例における先端部を示す断面図である。本発明の第二実施形態に係る医療用マニピュレータの先端部を示す断面図である。同医療用マニピュレータの使用時の一形態を示す断面図である。本発明の変形例に係る医療用マニピュレータの先端部を示す断面図である。同医療用マニピュレータの使用時の一形態を示す断面図である。

　本発明の第一実施形態に係る医療用マニピュレータ（以下、単に「マニピュレータ」と称する。）について、図面を参照して以下に説明する。
　本実施形態に係るマニピュレータ１は、図１に示すように、長尺の軟性または硬性の挿入部（長尺部）２と、挿入部２の先端に配置されるエンドエフェクタユニット３と、挿入部２の基端に配置され、エンドエフェクタユニット３を作動させる操作部４とを備えている。
　挿入部２は、先端にエンドエフェクタユニット３を取り付けるためのベース部（被装着部）５を備えている。

　図２は、マニピュレータ１先端部の拡大図であり、エンドエフェクタユニットが取り外された状態を示している。ベース部５は略円筒状に形成された本体５１と、本体５１から突出して先端面が露出された接点部材（進退部材）７とを備えている。
　本実施形態の本体５１は、樹脂等の絶縁体で形成されており、外周面に径方向外方に突出する円柱状の凸部８が設けられている。これにより、ベース部５は、その外面（表面）が、平面および外側に凸の曲面のみによって構成されている。

　図３は、マニピュレータ１先端部の断面図であり、エンドエフェクタユニット３が取り外された状態を示している。接点部材７は、金属等の導体で形成された長尺の部材であり、本体５１の先端面に設けられた穴５１ａから先端部が突出するように配置されている。接点部材７は、挿入部２内を通って操作部４まで延びている。穴５１ａの内面と接点部材７の外周面との間は、弾性変形可能な絶縁部材（封止部材）５２によって封止されており、本体５１と接点部材７との間の水密が確保されている。絶縁部材５２は、接点部材７の外周面と、穴５１ａの内面に接着等により固定されている。

　エンドエフェクタユニット３は、ベース部５に対し、挿入部２の長手軸方向に着脱可能に取り付けられる。エンドエフェクタユニット３は、図２および図３に示すように。ベース部５に嵌合されるキャップ部３１と、キャップ部３１に取り付けられた電極部（処置部）３５とを備えている。

　本実施形態のキャップ部３１は、樹脂等の絶縁体で形成されている。キャップ部３１は、ベース部５が進入する嵌合孔１２を有するとともに、一端が端板１３によって閉塞された略円筒形状を有する。
　キャップ部３１の周壁には、図２に示すように、ベース部５の凸部８を収容して案内する溝部１６が貫通して設けられている。溝部１６は、エンドエフェクタユニット３の基端側に解放されるとともに、基端側から長手方向に沿って延びる導入部１７と、長手方向の途中位置で屈曲して周方向に延びる係合部１８とを備え、全体として略Ｌ字状に形成されている。係合部１８の終端近傍には、係合部１８を基端側に若干凹ませた係合凹部１９が設けられている。係合凹部１９は、ベース部５の凸部８の一部を収容可能な形状を有し、導入部１７および係合部１８に沿って導かれてきた凸部８を係合凹部１９に係合させることにより、凸部８が係合部１８から抜け出ないように係止することができる。

　電極部３５は、図３に示すように、棒状の電極本体３６と、電極本体３６の先端に取り付けられたチップ３７と、電極本体３６の基端側に取り付けられた接点板３８とを備えている。電極本体３６、チップ３７、および接点板３８は、導体で形成され、高周波電流を通電可能に構成されている。

　電極本体３６は、端板１３に形成された貫通孔に挿通されている。電極本体３６は、キャップ部３１に対して相対移動することにより、端板１３からの突出量を変化させることができる。

　本実施形態において、チップ３７は略円盤状であるが、その形状に特に制限はなく、多角形等であってもよい。チップ３７は、電極本体３６の径方向における最小寸法が電極本体３６よりも大きく、端板１３の貫通孔を通過できないように構成されている。

　接点板３８と端板１３との間には、付勢部材３９が配置されている。本実施形態の付勢部材３９は圧縮コイルばねである。付勢部材の３９の一方の端部は、端板１３に固定され、他方の端部は接点板３８に固定されている。付勢部材３９が初期状態であるときは、図２および図３に示すように、接点板３８が端板１３から離間するように付勢され、かつチップ３７が端板１３に接近している。初期状態から付勢部材３９を圧縮すると、電極本体３６を貫通孔から突出させてチップ３７を端板１３から離間させることができる。

　挿入部２の先端部には、ベース部５を挿入部２の長手軸に直交する軸線回りに揺動させる関節部１０が設けられている。関節部１０は、接点部材７と干渉しないように配置されるとともに、図示しないワイヤ等の動力伝達部材を介して操作部４と接続されている。

　また、関節部１０は、基端側の挿入部２および先端側のベース部５の外周面に掛け渡すように配置されたチューブ状のカバー１１により被覆されている。これにより、本実施形態に係る医療用マニピュレータ１は、挿入部２からベース部５の全体にわたって外部からの体液等の液体が浸入できない液密構造に構成されている。

　操作部４は、図示しない電力および動力等を供給する供給部を備え、操作者による操作入力に基づいて、関節部１０を駆動する動力を、供給部から動力伝達部材に供給し、電極部３５で処置に用いる電力を、供給部から接点部材７に供給する。
　操作部４は、図１に示すように、関節部１０への操作入力に用いるダイヤルノブ４１と、スライダ４２と、ボタン４３とを備えている。スライダ４２は、操作部４の内部で接点部材７と接続されており、スライダ４２を操作することで、挿入部２に対して接点部材７を進退させることができる。ボタン４３を操作することで、電極部３５への通電のオンオフを切り替えることができる。

　上記のように構成された本実施形態のマニピュレータ１の使用時の動作について以下に説明する。
　マニピュレータ１を用いて体内の患部の処置を行う際、ベース部５にエンドエフェクタユニット３を取り付ける。使用者は、操作部のスライダ４２を基端側に引いた状態で、エンドエフェクタユニット３のキャップ部３１をベース部５にかぶせる。ベース部５の凸部８を溝部１６の導入部１７内に進入させたあと、キャップ部３１をベース部５の軸線まわりに回転させて凸部８を係合部１８内に移動させると、図４に示すように、エンドエフェクタユニット３がベース部５から外れないように装着される。
　このとき、初期状態の付勢部材３９に付勢された接点板３８は、図５Ａに示すように、ベース部５の本体５１からわずかに突出した接点部材７と接触する。その結果、電極部３５と接点部材７とが導通し、電極部３５に高周波電流を供給可能な状態が確立される。

　スライダ４２が基端側に位置する状態では、図５Ａに示すように、電極部３５の電極本体３６の大部分は付勢部材３９の付勢によりキャップ部３１内に位置しており、チップ３７のみが露出している（電極部の第一形態）。電極部３５が第一形態であると、電極部３５に通電した状態で組織にチップ３７を押し当てることにより、浅い局所焼灼を行うことができる。電極部３５の第一形態は、例えばＥＳＤ（内視鏡下粘膜下層剥離術）等において、切除領域を把握するためのマーキングを行う際等に好適である。

　使用者がスライダ４２を先端側に移動させると、接点部材７が挿入部２に対して前進する。前進した接点部材７は、図５Ｂに示すように、外周面に固定された絶縁部材５２を伸展させながら本体５１から突出する。突出した接点部材７は、接点板３８を押して付勢部材３９を圧縮する。その結果、電極本体３６は、接点部材７との導通状態を保持しつつ、キャップ部３１から突出する（電極部の第二形態）。電極部３５が第二形態であると、電極本体３６およびチップ３７を高周波ナイフとして使用することができ、粘膜剥離等を行う際に好適である。

　処置終了後、エンドエフェクタユニット３は、ベース部５から取り外されて廃棄される。
　エンドエフェクタユニット３をベース部５から取り外すには、エンドエフェクタユニット３をベース部５に対して長手軸回りに相対回転させる外力を加えることにより、相互に係合しているベース部５の凸部８をエンドエフェクタユニット３の溝部１６の係合凹部１９から離脱させ、エンドエフェクタユニット３をベース部５に対して長手軸回りに相対回転させる。
　これにより、凸部８は係合部１８に沿って溝部１６内を移動して導入部１７に到達するので、エンドエフェクタユニット３をベース部５に対して長手軸方向に離間させる方向に移動させることにより、凸部８を導入部１７に沿って移動させ、エンドエフェクタユニット３をベース部５から容易に取り外すことができる。

　ベース部５を含む残りの部分は、洗浄および滅菌されて再使用される。上述したように、ベース部５の外面は、平面および外側に凸の曲面のみによって構成されているため、洗浄に用いるブラシ等が届きにくい箇所が無く、好適に洗浄することができる。さらに、接点部材７と本体５１との間は、絶縁部材５２によって水密が確保されているため、体液や洗浄液等が本体５１の内部に浸入することはない。

　以上説明したように、本実施形態のマニピュレータ１は、再使用する部位の洗浄が容易であることと、電極部３５の突出量が調整可能であることが両立されている。その結果、高い洗浄性を確保しつつ、処置部の突出量も調整することができる。

　また、ベース部５の基端側に配置されている複雑な構造の関節部１０は、カバー１１により液密状態に覆われているので、体液等が付着していても、洗浄によって簡単に、かつ確実に除去することができる。

　本実施形態では、絶縁部材５２が接点部材７の外周面に固定されている例を示したが、封止部材が進退部材の周囲を水密に封止していれば、必ずしも封止部材は、進退部材に固定されなくてもよい。

　図６に示す変形例において、絶縁部材５２Ａは、本体５１に対してのみ固定されている。スライダ４２を操作すると、接点部材７は、水密状態を保持しながら絶縁部材５２Ａに対して摺動して本体５１からの突出量を変化させるが、絶縁部材５２Ａは、大きく変形せず、移動もしない。絶縁部材５２Ａの例としては、ゴム製のＯリングなどを挙げることができる。絶縁部材５２Ａは、必ずしも穴５１ａの内面に固定される必要はなく、穴５１ａが形成されたキャップ部５１端部の先端側の面５１ｂあるいは基端側の面５１ｃに固定されてもよい。

　また、本実施形態の説明において、溝部１６はエンドエフェクタユニット３のキャップ部３１を貫通していたが、これに代えて、溝部がキャップ部の内周面にキャップ部を貫通しないように設けられていてもよい。また、溝部はＬ字状でなくてもよく、他の任意の形状であってもよい。
　さらに、関節部１０としては、単一の回動軸を有するものの他、複数の回動軸を有するものを採用してもよい。

　加えて、上述の説明では、ベース部５を円柱状とし、エンドエフェクタユニット３のキャップ部３１を円筒状としたが、これに代えて、ベース部５としては、平面と外側に凸の曲面とからなる表面を有するものであれば、任意の形状のものを採用することができ、ベース部の形状に合わせてキャップ部の形状が設定されてもよい。

　本発明の第二実施形態について、図７Ａおよび図７Ｂを参照して説明する。本実施形態のマニピュレータと、第一実施形態のマニピュレータとは、接点部材の本体からの突没態様が異なっている。以降の説明において、既に説明したものと共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

　図７Ａは、本実施形態に係るマニピュレータ１０１の先端部を示す断面図である。マニピュレータ１０１のベース部１０５では、本体５１に形成された穴５１ａを塞ぐように、導電性を有する弾性部材１０６が固定されている。弾性部材１０６としては、例えば導電性フィラーが混練された導電性ゴム等の公知の材料を用いることができる。

　マニピュレータ１０１において、接点部材７と電極部３５とは、導電性の弾性部材１０６を介して導通する。スライダ４２（不図示）を前進させると、図７Ｂに示すように、弾性部材１０６を変形させながら接点部材７が前進し、付勢部材３９が圧縮されて電極部３５が第二形態に変化する。

　本実施形態のマニピュレータ１０１においても、第一実施形態のマニピュレータ１と同様に、高い洗浄性を確保しつつ、処置部の形態も変更することができる。
　また、本体５１に形成された穴５１ａを塞ぐように弾性部材１０６が配置されているため、ベース部１０５の先端面を平坦にし、より洗浄性を高めることができる。

　以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成要素の組み合わせを変えたり、各構成要素に種々の変更を加えたり、削除したりすることが可能である。

　上述の各実施形態では、処置部が電極部である例を説明したが、処置部は他の構造、例えば、開閉可能な把持鉗子であってもよい。把持鉗子のように、通電を行わない処置部を備える場合は、接点部材が導電性を有さなくてもよい。

　上述の各実施形態において処置部を把持鉗子とする場合は、初期状態の付勢部材により一対の鉗子部材を閉じ、スライダ４２を前進させて鉗子部材を開く構成とすればよい。この場合、把持鉗子の把持力量は、付勢部材により規定される。
　図８Ａおよび図８Ｂに示す変形例のマニピュレータ２０１は、処置部として把持鉗子部２０２を有するエンドエフェクタユニット２０３を備える。進退部材２０７は、先端部に凸部２０８を有し、図８Ｂに示すように、キャップ部３１およびベース部５と同様の態様で把持鉗子部２０２の進退軸２０２ａと係合可能に構成されている。

　マニピュレータ２０１では、進退部材２０７と進退軸２０２ａとが係合可能に構成されているため、進退部材２０７が後退する際も把持鉗子部２０２に力を伝達することができる。その結果、エンドエフェクタユニット２０３に付勢部材を設けなくても処置部である把持鉗子部２０２の形態を変更可能に構成することができ、把持鉗子部２０２の把持力量を高めることも容易である。

　本発明は、医療用マニピュレータに適用することができる。

　１、１０１、２０１　医療用マニピュレータ
　２　挿入部（長尺部）
　３、２０３　エンドエフェクタユニット
　４　操作部
　５、１０５　ベース部（被装着部）
　７　接点部材（進退部材）
　８　凸部
　３５　電極部（処置部）
　３９　付勢部材
　５１ａ　穴
　５２、５２Ａ　絶縁部材（封止部材）
　１０６　弾性部材（封止部材）
　２０２　把持鉗子部（処置部）
　２０７　進退部材

Claims

　先端側に被装着部を有する長尺部と、
　生体に対して処置可能な処置部を有し、前記被装着部に着脱可能に取り付けられるエンドエフェクタユニットと、
　前記長尺部の基端側に接続された操作部と、
　前記長尺部内に配置され、前記操作部の操作により前記長尺部内を進退可能に構成された進退部材と、
　を備え、
　前記被装着部が、平面および／または外側に凸の曲面のみからなる表面を有するとともに、該表面上に前記長尺部の長手軸に交差する方向に突出する凸部を備え、
　前記エンドエフェクタユニットが前記被装着部に装着された状態で前記操作部を操作して前記進退部材を前進させると、前記被装着部から突出した前記進退部材が前記処置部を押圧することにより、前記処置部の形態を第一形態から第二形態に変更可能に構成されている、
　医療用マニピュレータ。
　前記エンドエフェクタユニットは、前記処置部に接続された付勢部材をさらに有し、
　前記付勢部材は、初期状態において前記処置部を付勢して前記第一形態とし、
　前記進退部材が前記処置部を押圧すると、前記付勢部材が圧縮されて前記処置部が前記第二形態となるように構成されている、
　請求項１に記載の医療用マニピュレータ。
　前記処置部は、高周波電流を通電可能な電極部であり、
　前記進退部材は導電性を有し、
　前記進退部材が前記電極部と接触することにより、前記進退部材を経由して前記電極部に高周波電流を供給可能に構成されている、
　請求項１に記載の医療用マニピュレータ。
　前記進退部材は、前記被装着部の先端に設けられた穴に挿通され、
　前記穴と前記進退部材との間が進退部材により水密に封止されている、
　請求項１に記載の医療用マニピュレータ。
　前記被装着部は、先端部に穴を有し、
　前記穴が弾性変形可能な封止部材により水密に封止され、
　前進する前記進退部材により前記封止部材が弾性変形し、水密を保ちつつ前記進退部材と共に前進可能に構成されている、
　請求項１に記載の医療用マニピュレータ。
　前記処置部は、前記第一形態と前記第二形態との変化に伴って進退する進退軸を有し、
　前記進退部材の先端部と前記進退軸とが係合可能に構成されており、
　前記進退部材と前記進退軸とが係合された状態において、前記進退部材の進退により前記進退軸を進退可能に構成されている、
　請求項１に記載の医療用マニピュレータ。