WO2019087384A1

WO2019087384A1 - 処置具

Info

Publication number: WO2019087384A1
Application number: PCT/JP2017/039908
Authority: WO
Inventors: 雅浩藤井
Original assignee: オリンパス株式会社
Priority date: 2017-11-06
Filing date: 2017-11-06
Publication date: 2019-05-09
Also published as: US11382648B2; US20200253629A1

Abstract

手動操作部を大型化させることなく、低コストで、挿入部の先端の処置部の姿勢の変更および保持を容易に行うことを目的として、本発明に係る処置具（１）は、細長い長尺部材（２）と、長尺部材の先端に、長尺部材の長手軸回りに回転可能に支持された処置部（３）と、長尺部材の基端に配置され、操作者によって操作される操作部（４）と、操作部と処置部とを接続し、操作部において入力された動力を処置部に伝達する動力伝達部材（５）とを備え、操作部が、長尺部材に固定された操作部本体（１０）と、操作部本体に対して移動可能に支持された可動部（１１）と、可動部と操作部本体との間に配置され、可動部を操作部本体から離間させることにより操作部本体に対する可動部の移動を許容し、可動部と操作部本体とを近接させることにより、両者間に発生する抵抗によって操作部本体に対して可動部が移動しないようにロックする接続部とを備える。

Description

処置具

　本発明は、処置具に関するものである。

　従来、細長い挿入部の先端に配置されたグリッパ等のエンドエフェクタを挿入部の基端に配置された手動操作部によって揺動させる処置具が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
　この処置具は、傾けたエンドエフェクタが生体組織から反力を受けても、この反力によって傾きが変わらないように、操作部の回転に連動して回転するブレーキロータと、このブレーキロータに対して径方向に進退動作可能なブレーキシューと、ブレーキシューをブレーキロータに押し付ける方向に付勢する弾性部材とを備えている。

特許第６０４２６７８号公報

　しかしながら、特許文献１の処置具は、操作部を動かないように固定する機構がブレーキシューとその径方向外方に進退可能に配置されるブレーキシューおよび付勢部材とにより構成され、手動操作部を大型化させてしまうとともに、部品点数が多くコストがかかるという不都合がある。

　本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、手動操作部を大型化させることなく、低コストで、挿入部の先端の処置部の姿勢の変更および保持を容易に行うことができる処置具を提供することを目的としている。

　本発明の一態様は、細長い長尺部材と、該長尺部材の先端に、該長尺部材の長手軸回りに回転可能に支持された処置部と、前記長尺部材の基端に配置され、操作者によって操作される操作部と、該操作部と前記処置部とを接続し、前記操作部において入力された動力を前記処置部に伝達する動力伝達部材とを備え、前記操作部が、前記長尺部材に固定された操作部本体と、該操作部本体に対して移動可能に支持された可動部と、該可動部と前記操作部本体との間に配置され、前記可動部を前記操作部本体から離間させることにより前記操作部本体に対する前記可動部の移動を許容し、前記可動部と前記操作部本体とを近接させることにより、両者間に発生する抵抗によって前記操作部本体に対して前記可動部が移動しないようにロックする接続部とを備える処置具である。

　本態様によれば、操作者が操作部を操作して動力を入力する際に、接続部における操作部本体に対して可動部を離間させ、この状態で可動部に動力を入力することにより、入力された動力が動力伝達部材によって処置部に伝達され処置部が長尺部材の長手軸回りに回転させられる。そして、処置部が所望の角度位置まで回転させられた後には、接続部における操作部本体に対して可動部を近接させて、両者間の抵抗により操作部本体に対して可動部が移動しないようにロックする。これにより、処置部に外力が作用してもその角度位置が維持される。

　操作者が操作する可動部を操作部本体に対して近接・離間させるだけで可動部と操作部本体との相対移動の可否を切り替えるので、ブレーキロータおよびブレーキシューのような大がかりな機構が不要であり、操作部の大型化を防止し、コストを低減することができる。

　上記態様においては、前記操作部が、前記動力として前記動力伝達部材に張力を入力し、前記動力伝達部材が、入力された張力を回転力に変換して前記処置部に伝達してもよい。
　このようにすることで、可動部を操作部本体に対して移動させて動力伝達部材に張力を入力することにより、入力された張力が動力伝達部材において回転力に変換され長尺部材の先端において処置部を長手軸回りに回転させることができる。

　また、上記態様においては、前記接続部における抵抗が、摩擦抵抗であってもよい。
　このようにすることで、可動部を操作部本体に近接させることにより両者を接触させて摩擦抵抗によって両者が相対移動しないようにロックすることができる。また可動部を操作部本体から離間させることにより、両者間の摩擦抵抗を消滅させて、両者の相対移動を許容することができる。

　また、上記態様においては、前記接続部において、前記可動部を前記操作部本体に近接させる方向に付勢する付勢手段を備えていてもよい。
　このようにすることで、操作者が可動部に力を加えて可動部を操作部本体から離間させた状態で、可動部に動力を加えて長尺部材の先端で処置部を回転させることができ、操作者が可動部に加えていた力を緩めることにより、付勢手段によって可動部を操作部本体に近接させる方向に移動させて、両者間に抵抗を発生させ、両者が相対移動しないようにロックすることができる。

　また、上記態様においては、前記接続部に、摩擦係数を増大させる処理が施されていてもよい。
　このようにすることで、可動部と操作部本体とを接触させると処理により増大させられた摩擦係数によって大きな摩擦抵抗を発生させることができ、可動部と操作部本体とが相対的に移動しないようにより確実にロックすることができる。

　また、上記態様においては、前記動力伝達部材に入力される張力の方向と、前記接続部における前記可動部と前記操作部本体との近接または離間方向とが一致していてもよい。
　このようにすることで、可動部を操作部本体から離間させる方向に移動させると動力伝達部材に入力される張力により可動部が操作部本体に近接する方向に付勢される。これにより、動力伝達部材を付勢手段として使用することができ、構成を簡略化することができる。

　また、上記態様においては、前記付勢手段が弾性部材であってもよい。
　このようにすることで、弾性部材の弾発力によって可動部を操作部本体に近接する方向に付勢するので、付勢手段を簡易に構成することができる。

　また、上記態様においては、前記付勢手段が、前記可動部および前記操作部本体の少なくとも一方に配置された磁石部材と、他方に配置され前記磁石部材との間の磁力により前記可動部と前記操作部本体とを近接させる方向に付勢する磁性部材とを備えていてもよい。
　このようにすることで、可動部および操作部本体の少なくとも一方に配置された磁石部材と他方に配置された磁性部材との間に発生する磁力によって、可動部が操作部本体に近接する方向に付勢され、可動部と操作部本体とを相対移動しないようにロックすることができる。

本発明の一実施形態に係る処置具を示す全体構成図である。図１の処置具の操作部を示す正面図である。図１の処置具の先端部の縦断面図である。図２の操作部のダイヤルが前進した状態を示す縦断面図である。図２の操作部のダイヤルが後退した状態を示す縦断面図である。図２の操作部の第１の変形例を示す縦断面図である。図２の操作部の第２の変形例を示す縦断面図である。図２の操作部の第３の変形例を示す縦断面図である。図２の操作部の第４の変形例を示す縦断面図である。図９の操作部の変形例を示す縦断面図である。図２の操作部の第５の変形例を示す斜視図である。図１１の操作部の操作片と操作部本体との接触部を接触させた状態を示す側面図である。図１１の操作部の操作片と操作部本体との接触部を離間させた状態を示す側面図である。図１１の操作部の変形例を示す側面図である。図１の処置具の変形例を示す操作部近傍の部分的な縦断面図である。図１５の処置具の変形例を示す操作部近傍の部分的な縦断面図である。図１の処置具の他の変形例を示す操作部近傍の部分的な縦断面図である。図１７の処置具の変形例を示す操作部近傍の部分的な縦断面図である。図１の処置具の他の変形例を示す操作部近傍の部分的な縦断面図である。図１の処置具の他の変形例を示す操作部近傍の部分的な縦断面図である。図１の処置具の他の変形例を示す操作部近傍の部分的な縦断面図である。図２１の処置具の変形例を示す操作部近傍の部分的な縦断面図である。

　本発明の一実施形態に係る処置具１について、図面を参照して以下に説明する。
　本実施形態に係る処置具１は、図１および図３に示されるように、細長い軟性の管状のコイルシース（長尺部材）２と、該コイルシース２の先端に該コイルシース２の長手軸回りに回転可能に支持されたグリッパ（処置部）３と、コイルシース２の基端に配置された操作部４と、該操作部４とグリッパ３とを接続する軟性の管状の撚り線（動力伝達部材）５とを備えている。

　グリッパ３は、コイルシース２の先端に、コイルシース２の長手軸回りに回転可能に支持された回転部材６と、該回転部材６に長手軸に直交する軸線回りに揺動可能に取り付けられることにより、先端が開閉される一対の把持片７と、撚り線５内を貫通して基端側から導かれてきたワイヤ８の先端と把持片７との間に配置されたリンク機構９とを備えている。

　操作部４は、図２および図４に示されるように、コイルシース２の基端に固定された操作部本体１０と、該操作部本体１０に対してコイルシース２の長手軸回りに回転可能に支持されたダイヤル（可動部）１１と、ダイヤル１１と撚り線５との間に配置され、ダイヤル１１の回転を撚り線５の長手軸方向への張力に変換するネジ機構１２とを備えている。ネジ機構１２は、例えば、撚り線５の長手軸方向の一部に固定された雄ネジ１３と、ダイヤル１１に固定され雄ネジ１３に締結される雌ネジ１４とを備えている。

　また、ダイヤル１１は操作部本体１０に対してコイルシース２の長手軸方向に移動可能に設けられているとともに、ダイヤル１１と操作部本体１０との間には、図４に示されるように、ダイヤル１１が長手軸方向前方に移動させられた位置で相互に接触させられて、接触位置における摩擦によりダイヤル１１が操作部本体１０に対して長手軸回りに回転しないようにロックする接触部（接続部）１５が設けられている。

　このように構成された本実施形態に係る処置具１の作用について説明する。
　本実施形態に係る処置具１を用いて患部の処置を行うには、内視鏡等によって視野を確保しながら、処置具１を内視鏡の挿入部の先端から体内に挿入し患部に対向させる。この状態で、コイルシース２の先端において回転部材６を長手軸回りに回転させてグリッパ３の長手軸回りの角度を調整する。

　このとき、操作者は、図５に示されるように、操作部４の操作部本体１０に対してダイヤル１１をコイルシース２の長手軸方向後方に、接触部１５が離間する方向に向かって若干移動させる。これにより、操作部本体１０とダイヤル１１との接触部１５が離間し、両者間の摩擦抵抗が消滅するので、操作者は、操作部本体１０に対してダイヤル１１を長手軸回りに容易に回転させることができる。

　したがって、操作者が操作部本体１０に対して長手軸回りにダイヤル１１を回転させると、ダイヤル１１と撚り線５との間に配置されているネジ機構１２により、ダイヤル１１の回転力が撚り線５の張力に変換される。撚り線５は、該撚り線５の基端に加えられた長手軸方向に沿う張力を、撚り線５の先端における長手軸回りの回転力に変換する。これにより、撚り線５の先端に固定された回転部材６がコイルシース２に対して長手軸回りに回転させられ、回転部材６に取り付けられているグリッパ３が長手軸回りに回転させられる。

　そして、グリッパ３が所望の角度位置まで回転させられた状態で、操作者が、ダイヤル１１を操作部本体１０に対して長手軸方向前方に移動させることにより、ダイヤル１１と操作部本体１０とを接触部１５において接触させ、接触により発生した摩擦抵抗によって、ダイヤル１１と操作部本体１０との相対移動がロックされる。

　このように、本実施形態に係る処置具１によれば、グリッパ３を回転させるために操作するダイヤル１１を操作部本体１０に対して長手軸方向に微小移動させるだけで、操作部本体１０に対するダイヤル１１の回転を許容する状態と、操作部本体１０に対してダイヤル１１を相対回転しないようにロックする状態とを容易に切り替えることができる。そして、摩擦抵抗によってグリッパ３がコイルシース２に対して長手軸回りに回転しないように保持することができる。その結果、従来のようなブレーキロータおよびブレーキシューのような大がかりな機構を採用することなく、少ない部品点数でコンパクトな操作部４を構成することができるという利点がある。

　また、本実施形態においては、動力伝達部材として、基端において入力した張力を先端における回転部材６の回転力に変換する撚り線５を採用しているので、簡易な構成でグリッパ３を回転させることができる。そして、ダイヤル１１と操作部本体１０との接触部１５の近接離間方向と撚り線５への張力の入力方向とを一致させているので、撚り線５の張力によってダイヤル１１が操作部本体１０に近接する方向に付勢され、グリッパ３の回転終了後にダイヤル１１から手を離すだけで、ダイヤル１１を操作部本体１０に接触させて回転しないようにロックすることができるという利点がある。

　なお、本実施形態においては、ダイヤル１１は撚り線５の弾性による付勢力によって操作部本体１０との接触部１５を接触させる方向に付勢されることとしたが、これに加えて、図６に示されるように、接触部１５を接触させる方向にダイヤル１１を付勢するバネ１６、またはゴム等の弾性部材（付勢手段）を配置してもよい。

　また、ダイヤル１１と操作部本体１０との間の摩擦抵抗を増大させる接触部１５としては、ゴムのような大きな摩擦係数を有する部材を配置してもよいし、表面粗さを増大させて摩擦係数を増大させる処理を施してもよい。また、あるいは図７に示されるように、ダイヤル１１および操作部本体１０に相互に噛み合う歯車あるいは凹凸１７，１８を設けてもよい。

　また、図８に示されるように、ダイヤル１１と操作部本体１０の少なくとも一方に磁石（付勢手段、磁石部材）１９を配置し、他方に磁性部材（付勢手段）２０を配置し、磁気吸着力によってダイヤル１１と操作部本体１０とを近接させた状態にロックすることにしてもよい。また、図６のバネ１６に代えて、同極を対向させた磁石２０を配置し、磁気反発力によってダイヤル１１を操作部本体１０との接触部１５が接触する方向に付勢してもよい。

　また、本実施形態においては、ネジ機構１２によってダイヤル１１の回転を撚り線５に入力する張力に変換することとしたが、これに代えて、図９に示されるように、撚り線５に固定されたラックギヤ２１とダイヤル１１に固定されたピニオンギヤ２２とからなる歯車機構２３を採用してもよい。この場合には、ダイヤル１１は撚り線５の長手軸とは捻れの位置関係に配置される回転軸線回りに回転可能に配置されるとともに、ラックギヤ２１とピニオンギヤ２２との噛み合い状態を維持しながら当該回転軸線に沿って移動可能に設けられている。

　これにより、ダイヤル１１を回転させるときには、ダイヤル１１を軸線に沿って移動させることによりダイヤル１１と操作部本体１０との接触部１５を離間させる。この状態で両者間の摩擦抵抗が消滅するので、ダイヤル１１を操作部本体１０に対して容易に回転させることができ、ピニオンギヤ２２の回転によってラックギヤ２１を一方向に直線移動させて撚り線５に張力を発生させることができる。一方、ダイヤル操作を終了する際には、ダイヤル１１を軸線に沿って移動させて操作部本体１０との接触部１５を接触させる。これにより、両者間の摩擦抵抗が増大し、ダイヤル１１が操作部本体１０に対して回転しないようにロックされる。
　また、この場合においても、図１０に示されるように、ダイヤル１１を操作部本体１０との接触部１５が接触する方向に付勢するバネ（付勢手段）２４、またはゴム等の弾性部材を備えていてもよい。

　また、本実施形態においてはダイヤル１１の回転をネジ機構１２によって撚り線５に入力する張力に変換することとしたが、これに代えて、撚り線５の長手軸方向の一部に撚り線５に固定された操作片（可動部）２５を配置し、操作片２５を操作部本体１０に対して撚り線５の長手軸方向に移動させることにより、撚り線５に入力する張力を直接発生させることにしてもよい。

　この場合には、図１１に示されるように、操作部本体１０に操作片２５を移動可能に配置するスリット２６を設け、スリット２６の幅寸法を操作片２５の幅寸法より十分に大きくしてスリット２６内における操作片２５の幅方向の移動も許容し、図１２および図１３に示されるように、スリット２６の幅方向の一側の内側壁に、操作片２５と接触したときに大きな摩擦抵抗を発生する処理が施された接触部１５を設けておけばよい。

　操作部本体１０に対して操作片２５を移動させる際には、図１３に示されるように、スリット２６内において操作片２５を幅方向に移動させて接触部１５を離間させる。一方、操作部本体１０に対して操作片２５をロックする場合には、図１２に示されるように、スリット２６内において操作片２５を幅方向に移動させて接触部１５を接触させる。
　なお、図１４に示されるように、操作片２５をスリット２６内において幅方向に、接触部１５を接触させる方向に付勢するバネ（付勢手段）２７、またはゴム等の弾性部材を備えていてもよい。

　また、本実施形態においては、動力伝達部材として、張力を回転力に変換してグリッパ３を長手軸回りに回転させる撚り線５を採用したが、これに代えて、図１５および図１６に示されるように、入力された回転力を伝達するトルクチューブあるいはシャフト２８を採用してもよい。図１５に示されるダイヤル１１とシャフト２８との間の接続は、シャフト２８の長手軸回りの相対回転を係止し、長手軸に沿う相対移動を許容する接続方法、例えば、キーとキー溝、あるいはスプラインギヤ等により行われていればよい。

　また、図１６に示されるように、シャフト２８の長手軸に直交する軸線回りに回転可能に支持されたダイヤル１１からの回転力をベベルギヤ２９によってシャフト２８に伝達する場合には、ベベルギヤ２９の噛み合いを維持したままでベベルギヤ２９とダイヤル１１とをダイヤル１１の回転軸に沿う方向に移動可能に接続することにしてもよい。接続方法は上記と同様でよい。

　また、動力伝達部材として、図１７および図１８に示されるように、ワイヤ３０を採用してもよい。図１７の場合には、例えば、ダイヤル１１の回転力をダイヤル１１に固定したピニオンギヤ３１と、２本のワイヤ３０にそれぞれ固定されピニオンギヤ３１を挟んだ両側においてピニオンギヤ３１にそれぞれ噛み合うラックギヤ３２とを備えていればよい。また、この場合には、コイルシース２の先端に回転可能に支持された回転部材６にワイヤ３０の張力を回転力に変換する変換機構（図示略）を備えていればよい。
　図１８の場合には、ワイヤ３０に固定した操作片（可動部）３３を操作部本体１０に対してワイヤ３０の長手軸方向に移動させることによりワイヤ３０に張力を加えることができる。

　また、図１９に示されるように、シャフト２８の長手軸方向に沿う操作片３３の直線移動をシャフト２８の長手軸回りの回転動作に変換する機構としてカム機構３４を採用してもよい。図１９に示す例では、カム機構３４は、シャフト２８の外周面に沿って螺旋状に延びるカム溝３５と、操作片３３に設けられ、カム溝３５に噛み合うピン３６とを備えている。
　操作片３３をシャフト２８の長手軸方向に移動させると、ピン３６がカム溝３５内において移動する結果、シャフト２８が回転させられるようになっている。

　また、入力された張力を回転力に変換する撚り線５に代えて、図２０に示されるように、折紙工学における円筒ねじり折り構造を有する筒体３７を採用してもよい。
　この筒体３７は、長手軸方向の収縮の過程において、長手軸方向の両端に長手軸回りのねじれを発生し、伸長の過程においてねじれがほどけるように構成されている。これにより、筒体３７によっても、基端において入力された伸縮力を先端の長手軸回りの回転に変換することができる。

　また、本実施形態においては、コイルシース２の内部に撚り線５を配置する例を説明したが、これに代えて、図２１および図２２に示されるように、コイルシース２の径方向外側に管状の撚り線５を配置してもよい。図に示す例では、撚り線５の外側に、柔軟な材質からなる被覆３８が配置されている。図２２においてはグリッパ３に導くリード線３９が、被覆３８と撚り線５との間に配置され、図２１においては、リード線３９が撚り線５とコイルシース２との間に配置されている。

　１　処置具
　２　コイルシース（長尺部材）
　３　グリッパ（処置部）
　４　操作部
　５　撚り線（動力伝達部材）
　１０　操作部本体
　１１　ダイヤル（可動部）
　１５　接触部（接続部）
　１６，２４，２７　バネ（付勢手段、弾性部材）
　１７，１８　凹凸（接続部）
　１９　磁石（磁石部材）
　２０　磁性部材
　２５，３３　操作片（可動部）
　２８　シャフト（動力伝達部材）
　３０　ワイヤ（動力伝達部材）

Claims

　細長い長尺部材と、
　該長尺部材の先端に、該長尺部材の長手軸回りに回転可能に支持された処置部と、
　前記長尺部材の基端に配置され、操作者によって操作される操作部と、
　該操作部と前記処置部とを接続し、前記操作部において入力された動力を前記処置部に伝達する動力伝達部材とを備え、
　前記操作部が、前記長尺部材に固定された操作部本体と、該操作部本体に対して移動可能に支持された可動部と、該可動部と前記操作部本体との間に配置され、前記可動部を前記操作部本体から離間させることにより前記操作部本体に対する前記可動部の移動を許容し、前記可動部と前記操作部本体とを近接させることにより、両者間に発生する抵抗によって前記操作部本体に対して前記可動部が移動しないようにロックする接続部とを備える処置具。
　前記操作部が、前記動力として前記動力伝達部材に張力を入力し、
　前記動力伝達部材が、入力された張力を回転力に変換して前記処置部に伝達する請求項１に記載の処置具。
　前記接続部における抵抗が、摩擦抵抗である請求項１または請求項２に記載の処置具。
　前記接続部において、前記可動部を前記操作部本体に近接させる方向に付勢する付勢手段を備える請求項３に記載の処置具。
　前記接続部に、摩擦係数を増大させる処理が施されている請求項３または請求項４に記載の処置具。
　前記動力伝達部材に入力される張力の方向と、前記接続部における前記可動部と前記操作部本体との近接または離間方向とが一致している請求項１から請求項５のいずれかに記載の処置具。
　前記付勢手段が弾性部材である請求項４に記載の処置具。
　前記付勢手段が、前記可動部および前記操作部本体の少なくとも一方に配置された磁石部材と、他方に配置され前記磁石部材との間の磁力により前記可動部と前記操作部本体とを近接させる方向に付勢する磁性部材とを備える請求項４に記載の処置具。