WO2019093020A1 - 医療用操作部 - Google Patents

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WO2019093020A1
WO2019093020A1 PCT/JP2018/036908 JP2018036908W WO2019093020A1 WO 2019093020 A1 WO2019093020 A1 WO 2019093020A1 JP 2018036908 W JP2018036908 W JP 2018036908W WO 2019093020 A1 WO2019093020 A1 WO 2019093020A1
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WO
WIPO (PCT)
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unit
main body
handle
operator
actuator
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/036908
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大輔 原口
憲明 金澤
真崇 鈴木
Original Assignee
リバーフィールド株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by リバーフィールド株式会社 filed Critical リバーフィールド株式会社
Priority to JP2019552657A priority Critical patent/JP6780882B2/ja
Publication of WO2019093020A1 publication Critical patent/WO2019093020A1/ja

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30Surgical robots
    • A61B34/35Surgical robots for telesurgery
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/30Surgical robots
    • A61B34/37Master-slave robots
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • B25J13/02Hand grip control means

Definitions

  • the present disclosure relates to a medical operation unit.
  • the master means a device for remotely operating a slave
  • the slave means a surgical device for performing surgery according to an instruction from the master.
  • the above-described surgery support robot has a configuration in which the forceps of the slave move in conjunction with the grip when the operator moves the grip (operation unit) of the master. Therefore, the operator who operates the master-slave operation support robot can freely operate the forceps of the operation support robot like the operator himself.
  • Patent No. 5699158 gazette Patent No. 4335681
  • the grip (operation unit) includes two forceps opening and closing rings B1 and B2.
  • the operator passes a finger through each of the two forceps opening and closing rings B1 and B2, and grasps the grip with the finger passing through the two forceps opening and closing rings B1 and B2, thereby moving the grip and the two forceps opening and closing rings B1 and B2 Manipulate Specifically, when the grip gripped with the finger is moved back and forth, left and right, etc., the forceps are also controlled to move in the same direction as the grip. Further, when the two forceps opening and closing rings B1 and B2 are opened and closed with a finger, the forceps are controlled to be opened and closed.
  • the grip is held only by the two forceps opening and closing rings B1 and B2 and the configuration for performing the operation is adopted. It is difficult to operate correctly. Specifically, there has been a problem that the fingertip is easily shaken when performing an operation to apply a force to the grip, and it is difficult to accurately control the position of the forceps and the control of the force of the fingertip.
  • a configuration is employed in which the operation is performed using a grip having a shape that is easy to grip with the thumb, forefinger, and middle finger.
  • the grip is provided with a plurality of buttons for performing operations such as cutting, solidification, opening and closing of the forceps, and the like.
  • the medical operation part of the present disclosure has a main body part where the movement contents of the surgical tool are input when the operator moves the position, and a part detachably engaged with the finger of the operator.
  • the engaging portion is disposed so as to be movable relative to the main body, and the operation content of the surgical instrument is input by the relative movement with respect to the main body, and the operator applies the finger to the engaging portion.
  • a handle portion extending from the main body toward the palm of the operator and in contact with the palm is provided.
  • the medical operation is performed by pressing the handle portion against the palm of the operator and engaging the finger of the operator with the engagement portion, as compared with the case where the handle portion is absent.
  • the part is held stable.
  • the handle portion is connected to the main body portion so as to be changeable in posture.
  • the medical operation unit becomes easy to be familiar with the hand of the operator.
  • a mechanism that allows rotation around the rotation axis or a structure that enables the attitude change using the link mechanism may be used as a configuration that enables the attitude change of the handle portion relative to the main body portion. It may be configured to allow posture change by a material having flexibility capable of deformation.
  • the handle portion is provided with an input unit that controls at least one of the operation and the function of the surgical instrument.
  • the handle portion includes a first handle portion on the main body portion side and a second handle portion that contacts the palm, and the second handle portion is detachable from the first handle portion. Is preferred.
  • the second handle that abuts the palm can be attached to and detached from the first handle, so that the second handle corresponding to the shape and size of the operator's palm can be used. .
  • the operator can easily perform an operation using the medical operation unit, and can easily perform an accurate operation in surgery.
  • the surgical instrument has an opening and closing portion, and the engagement portion inputs the opening and closing operation of the opening and closing portion by relative movement with respect to the main body portion, and the handle portion is connected to the engagement portion. It is preferable that an operation actuator unit that presents the gripping force of the opening and closing unit to the operator.
  • the operation actuator unit is preferably a fluid pressure actuator that receives a fluid supply from the outside to generate a force.
  • a gimbal portion configured to be rotatable about three rotational axes intersecting with each other and movably supporting the main body portion, and disposed corresponding to each of the three rotational axes, the rotational axis It is preferable that an actuator unit for gimbals, which controls rotation around, is provided.
  • the gimbal actuator unit is preferably a fluid actuator that receives a fluid supply from the outside and generates a force.
  • the gimbal actuator unit can easily present the operator with a sense of operation or force of the operation tool through the main body.
  • a fluid actuator as an actuator unit for gimbals, it is easy to miniaturize the actuator unit and to reduce weight as compared with the case of using other types of actuators.
  • One of the engaging portions is disposed in the main body portion, and the region on the opposite side of the region where the engaging portion is disposed in the main body portion, and is engaged with the engaging portion of the operator It is preferable that the recessed part formed in concave shape is provided in the area
  • an area of the main body portion in which another finger (for example, thumb) different from the finger (for example, forefinger) engaged with the engaging portion is disposed.
  • another finger for example, thumb
  • the finger for example, forefinger
  • an endoscope using a surgery support robot is provided by providing a handle unit that contacts the palm of the operator when the operator engages a finger in the engagement unit. In surgery, it is easy to operate the surgical instrument stably and to operate the surgical instrument easily.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the main body for explaining the shape of the recess in FIG. 12; It is a cross-sectional view of the main-body part explaining the shape of the hollow part which concerns on the 1st modification of 4th Embodiment. It is a cross-sectional view of the main-body part explaining the shape of the hollow part which concerns on the 2nd modification of 4th Embodiment. It is a schematic diagram explaining the structure of the link mechanism part which concerns on 5th Embodiment.
  • the medical operation unit 1 according to the first embodiment is used to operate a master-slave operation support robot.
  • a surgery support robot for example, a surgery support robot provided with forceps used for endoscopic surgery can be exemplified.
  • the medical operation unit 1 is provided with a main body 10, a link mechanism (engaging portion) 20, and a handle 30.
  • the medical operation unit 1 is movably supported by the gimbal unit 50 shown in FIG.
  • the link mechanism 20 and the handle 30 are attached to the main body 10. Also, the main body 10 is movably supported by the gimbal portion 50.
  • the operator of the surgery support robot performs an operation of moving the forceps (surgical instrument) by moving the position of the main body unit 10.
  • the main body portion 10 is formed in a columnar shape.
  • the main body portion 10 is provided with a first handle rotation portion 13 for supporting the handle portion 30 so that the handle portion 30 can rotate relative to the main body portion 10.
  • the first handle pivoting portion 13 supports the handle portion 30 so that the handle portion 30 can pivot about a pivot axis extending in the Y-axis direction.
  • the main body portion 10 is provided with an operation rotation portion 14 for supporting the link operation portions 21a, 21b so that link operation portions 21a, 21b described later can be rotated relative to the main body portion 10.
  • the operation pivoting portion 14 is provided on the gimbal portion 50 side (the positive side of the Z axis) of the first handle pivoting portion 13 in the main body portion 10.
  • the link operating portions 21a and 21b are pivotable about pivot axes extending in the Y-axis direction.
  • the link mechanism portion 20 is configured to sandwich the main body portion 10 as shown in FIGS. 1 and 2 and is a mechanism for operating the opening / closing operation in the holding portion (opening / closing portion) of the forceps.
  • the link mechanism unit 20 includes link operation units 21a and 21b, insertion units 22a and 22b, and transmission units 23a and 23b.
  • the link operating units 21a and 21b are disposed so as to sandwich the main body unit 10 therebetween.
  • the link operation units 21a and 21b have first ends rotatably supported relative to the main body unit 10 in the operation rotation unit 14, and second ends corresponding to the transmission units 23a and 23b. It is rotatably supported relatively.
  • the link operating parts 21a and 21b may be plate-like or rod-like.
  • the link operating portions 21a and 21b are disposed in a posture inclined away from the main body portion 10 from the first end to the second end.
  • the inclination angle with respect to the main body unit 10 is changed by rotation of the link operation units 21 a and 21 b in the operation rotation unit 14, in other words, it is changed by the operation of the operator.
  • the insertion portions 22a and 22b are formed in a cylindrical shape so that the operator's finger 71 can be inserted and removed.
  • the insertion portions 22a and 22b are disposed on the second end side of the link operation portions 21a and 21b. With the configuration in which the finger 71 is inserted into the insertion portions 22a and 22b, the operator can easily perform an operation of closing the link operation portions 21a and 21b and an operation of opening the link operation portions 21a and 21b.
  • the transmission units 23a and 23b are disposed so as to sandwich the main body unit 10 therebetween.
  • the first end separated from the main unit 10 is rotatably supported with respect to the link operation units 21a and 21b, and the second end closer to the main unit 10 is It is rotatably supported by a joint portion 45 of a rod portion 44 described later.
  • the transmission parts 23a and 23b may be plate-like or rod-like.
  • the transmission portions 23a and 23b are disposed in a posture inclined toward the handle portion 30 from the first end portion supported by the link operation portions 21a and 21b to the second end portion supported by the joint portion 45. ing.
  • the second ends of the transmission parts 23 a and 23 b are configured to move in the direction approaching the handle part 30.
  • the end parts of the transmission parts 23 a and 23 b on the side of the joint part 45 are configured to move in the direction away from the handle part 30.
  • the handle portion 30 extends from the end of the main body portion 10 and can abut on a palm 72 of an operator who operates using the medical operation portion 1. In other words, the handle portion 30 can abut on the palm 72 when the operator inserts the finger 71 into the insertion portion 22a, 22b.
  • the handle portion 30 is a portion connected to the handle connection portion 31 rotatably disposed with respect to the main body portion 10 via the first handle rotation portion 13 and a palm 72 and supported by the handle connection portion 31. And a handle body 32.
  • a second handle rotation portion 33 for rotatably supporting the handle main body 32 relative to the handle connection portion 31 is provided.
  • the handle body 32 is pivotable about a pivot axis extending in the left-right direction.
  • the handle portion 30 is provided with an input portion 34 as shown in FIG.
  • the input unit 34 is configured to control the operation of the forceps and the function of the forceps.
  • the input unit 34 may be a button whose operation is performed by pressing.
  • the function of the input unit 34 can be exemplified by lock / unlock switching, clutch button, adjustment of ratio, and adjustment of operation feeling.
  • Switching between locking and unlocking refers to switching between movement prohibition (lock) and allowance (unlocking) of the medical operation unit 1.
  • lock movement prohibition
  • allowance allowance
  • the clutch button is a button for switching transmission / disconnection of the operation input of the medical operation unit 1 to the surgery support robot. For example, when operating the operation support robot beyond the range where movement of the medical operation unit 1 is permitted, after moving the medical operation unit 1 to the boundary of the range where movement is permitted, the clutch button Operate to cut off the transmission of the operation input. Thereafter, the medical operation unit 1 is returned to the range where movement is permitted, the clutch button is operated to resume transmission of the operation input, and the operation of the surgery support robot is continued.
  • the ratio represents the degree of the magnitude of the movement of the forceps to be manipulated relative to the magnitude of the movement input to the medical operation unit 1.
  • the ratio is a parameter used when moving the forceps to be operated by reducing the magnitude of the movement input to the medical operation unit 1.
  • the sense of operation represents the degree to which the force acting on the forceps is transmitted to the medical operation unit 1. For example, it indicates whether the resistance acting on the forceps is strongly transmitted or weakly transmitted to the medical operation unit 1.
  • the input unit 34 is disposed in an area other than the area in contact with the palm 72 in the handle 30 (an area opposite to the area in contact with the palm 72).
  • the input unit 34 may be provided other than the handle unit 30.
  • the input unit 34 may be provided in the main body unit 10 as well.
  • the handle portion 30 includes an operation actuator portion 40.
  • the operation actuator unit 40 presents the operator with the gripping force at the gripping portion of the forceps.
  • the operation actuator unit 40 includes a pneumatic actuator (fluid pressure actuator) 41 disposed inside the handle unit 30, a rod unit 44 extending from the handle unit 30 toward the main unit 10, the main unit 10 or the link mechanism unit 20. And a joint 45 disposed on the
  • the pneumatic actuator 41 receives supply of air from the outside to generate a force.
  • the pneumatic actuator 41 is composed of a direct acting cylinder 42 and a piston 43.
  • the pneumatic actuator 41 may be an actuator having a rotary pneumatic vane motor, and the type of actuator is not particularly limited.
  • the rod 44 and the joint 45 transmit the force generated by the pneumatic actuator 41 to the link mechanism 20.
  • the rod portion 44 has a first end connected to the piston 43 of the pneumatic actuator 41 and a second end connected to the joint 45.
  • the rod portion 44 is formed in a rod shape or a string shape. Further, the rod portion 44 is disposed between the pair of guide rollers 36 provided on the handle main body 32.
  • the rod portion 44 is formed of a material having flexibility capable of bending, and thickness and rigidity capable of transmitting force in the tensile direction and the compressive direction.
  • the rod portion 44 may be integrally formed of resin, or may be formed of a wire obtained by twisting metal wires.
  • the joint portion 45 is disposed at an end of the rod portion 44 on the side of the link mechanism portion 20, and is rotatably attached to the transmission portions 23a and 23b.
  • the joint portion 45 is disposed movably along the guide portion 26 formed in the main body portion 10.
  • the gimbal portion 50 is configured to be pivotable around three rotation axes orthogonal to one another, and supports the main body portion 10 so as to be movable.
  • the gimbal portion 50 is rotatable around the X-axis portion 51, the Y-axis portion 52, and the Z-axis portion 53.
  • the X axis 51 is rotatable about an axis parallel to the X axis
  • the Y axis 52 is rotatable about an axis parallel to the Y axis
  • the Z axis 53 is about an axis parallel to the Z axis It is pivotable.
  • Gimbal actuator units 51X, 52Y, and 53Z are disposed on the X-axis unit 51, the Y-axis unit 52, and the Z-axis unit 53 of the gimbal unit 50, respectively.
  • the gimbal actuator units 51X, 52Y, and 53Z control rotation around the X-axis unit 51, the Y-axis unit 52, and the Z-axis unit 53, respectively.
  • the gimbal actuator units 51X, 52Y, and 53Z are fluid actuators that receive supply of air (fluid) from the outside to generate a force.
  • the gimbal actuator units 51X, 52Y, and 53Z may be configured from linear motion cylinders and pistons as with the pneumatic actuator 41, or may use a rotary type pneumatic vane motor, and the type of actuator Is not particularly limited.
  • the operator who operates the forceps by the operation support robot presses the handle portion 30 of the medical operation unit 1 against the palm 72 and wraps the handle portion 30 with the palm 72 while forefinger and The thumb is inserted into the insertion portion 22 of the link mechanism 20.
  • the relative posture between the main body portion 10 provided with the link mechanism portion 20 and the handle portion 30 is adjusted by the rotation around the first handle rotation portion 13 and the second handle rotation portion 33. . That is, variations in the size and shape of the hand of the operator are absorbed by the rotation around the first handle pivoting portion 13 and the second handle pivoting portion 33.
  • the operator moves the main body 10 in a desired direction while holding the medical operation unit 1.
  • the main body portion 10 is movably supported by the gimbal portion 50, and thus moves according to the operation of the operator.
  • the movement of the main unit 10 is detected by sensors (not shown) provided on the gimbal actuator units 51X, 52Y, and 53Z.
  • the movement information detected by the sensor is transmitted to the surgery support robot.
  • the surgery support robot performs control to move the position of the forceps based on the transferred movement information.
  • the gimbal actuator units 51X, 52Y, and 53Z generate a resistance against movement of the main body 10 in accordance with the resistance received from the outside by the forceps.
  • a sensor provided in a surgery support robot detects a resistance force received by forceps coming in contact with an external object.
  • the amount of air supplied to the gimbal actuator units 51X, 52Y and 53Z and the pressure of the air are controlled according to the detected resistance and the magnitude of the force generated in the gimbal actuator units 51X, 52Y and 53Z Is controlled.
  • the operator When opening and closing the holding part of the forceps, the operator opens and closes the link operating part 21 of the link mechanism part 20 as shown in FIG. For example, in the case of opening the gripping part, an operation of opening the link operating parts 21a and 21b is performed, and in the case of closing the gripping part, an operation of closing the link operating parts 21a and 21b is performed.
  • the joint 45 is moved away from the handle 30 by the transmitting parts 23a and 23b, and this movement is transmitted to the piston 43 of the pneumatic actuator 41 through the rod 44 connected to the joint 45.
  • the movement of the piston 43 is detected by a sensor (not shown) provided on the pneumatic actuator 41.
  • the surgery support robot performs control to open the grasping portion of the forceps based on the transmitted information on the movement.
  • Similar movement and control are performed except that the movement direction is reversed.
  • the pneumatic actuator 41 generates a resistance against opening and closing of the link operating parts 21a and 21b according to the resistance received from the outside by the grip part of the forceps.
  • a sensor provided on the surgery support robot detects a resistance force received by the holding unit of the forceps coming in contact with the object.
  • the amount of air supplied to the pneumatic actuator 41 and the pressure of the air are controlled according to the detected resistance, and the magnitude of the force generated in the pneumatic actuator 41 is controlled.
  • the handle portion 30 is pressed against the palm 72 of the operator, and the finger 71 of the operator is inserted into the insertion portions 22a and 22b. Then, the medical operation unit 1 is stably held. Moreover, it becomes easy to input stably the movement content of the ladder by the main-body part 10. FIG. Further, it becomes easy to stably input the operation content of the forceps by the link mechanism section 20.
  • the first handle pivoting portion 13 and the second handle pivoting portion 33 it is possible to adjust the attitude such as the angle of the handle portion 30 with respect to the main body portion 10 according to the shape and size of the operator's hand Become. In other words, compared with the case where adjustment can not be performed, the medical operation unit 1 becomes easy to be familiar with the hand of the operator.
  • the present invention is applied to an example in which the first handle pivoting portion 13 and the second handle pivoting portion 33 are provided, but another link mechanism can be used to change the attitude.
  • the configuration may be such that the posture change can be made by a flexible material that can be deformed in shape.
  • the input unit 34 at least in the handle unit 30, it is possible to control at least one of the operation and the function of the forceps without the operator removing the hand from the medical operation unit 1. Therefore, it becomes easy to maintain concentration on the operation operation, and it becomes easy to shorten the operation time.
  • force sense presentation such as gripping force
  • the operation actuator unit 40 By providing the operation actuator unit 40, force sense presentation such as gripping force can be provided to the operator. Further, by providing the operation actuator unit 40 in the handle unit 30, the miniaturization of the mechanism used for force sense presentation is facilitated as compared with the case where the operation actuator unit 40 is provided in the main unit 10 or the like, and space saving is facilitated. In addition, since the handle portion 30 is provided, even if the link mechanism portion 20 outputs a force for force sense presentation to the operator, the operation is less likely to be blurred, and a stable operation can be easily performed.
  • the pneumatic actuator 41 By using the pneumatic actuator 41, heat is less likely to be generated as compared to an actuator unit using a motor. This reduces the need for thermal protection to protect the operator's hands from heat. Further, compared to the actuator unit using a motor, when the ratio of weight to output is large and the same output is generated, the weight of the medical operation unit 1 can be easily reduced, and downsizing can be easily achieved.
  • the gimbal portion 50 By providing the gimbal portion 50, the movement of the position of the main body portion 10 becomes easy, and the input of the movement contents to the forceps becomes easy.
  • the gimbal actuator portions 51X, 52Y, and 53Z make it easy to present the manipulation feeling and force sense of the forceps to the operator through the main body portion 10.
  • the pneumatic actuators as the gimbal actuator units 51X, 52Y, 53Z, the gimbal actuator units 51X, 52Y, 53Z can be easily miniaturized and made lighter than when other types of actuators are used. It is easy to
  • the medical operation unit 1A of the first modified example is provided with a main body 10, a link mechanism (engaging portion) 20A, and a handle 30.
  • the link mechanism unit 20A is provided with a link operation unit 21A, an insertion unit 22, a transmission unit 23A, and a link rotation shaft 24A.
  • the L-shaped member is integrally formed with the link operating portion 21A and the transmitting portion 23A, and is disposed so as to sandwich the main body portion 10 therebetween.
  • a link rotation shaft 24A is provided at a joint portion of the link operation unit 21A and the transmission unit 23A, in other words, at an L-shaped corner.
  • the link operation unit 21A and the transmission unit 23A are rotatably supported around the link rotation shaft 24A.
  • the link operating unit 21A is disposed to be inclined away from the main body 10 in a direction away from the link rotation shaft 24A.
  • the transmission portion 23A is disposed to be inclined so as to approach the main body portion 10 in a direction away from the link rotation shaft 24A.
  • the transmission portion 23A is provided with a long hole 25A at an end portion on the main body portion 10 side.
  • the long hole 25A is a hole penetrating in a direction parallel to the axis of the link rotation shaft 24A, and is a hole having a shape elongated in the direction in which the transmission portion 23A extends.
  • a pin 45A extending from the joint 45 is inserted into the long hole 25A.
  • the pin 45A is disposed so as to be movable relative to the transmission portion 23A inside the long hole 25A. Therefore, when the transmission portion 23A rotates relative to the main body portion 10, the pin 45A moves relative to the inside of the long hole 25A. This movement causes the joint 45 to move relative to the main body 10.
  • the operation method and operation of the medical operation unit 1A configured as described above are the same as the operation method and operation of the medical operation unit 1 of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • the medical operation unit 1B of the second modified example is provided with a main body 10, a link mechanism 20A, and a handle 30B.
  • a spring 48 B is further provided inside the handle body 32 of the handle portion 30 B, and a wire portion 44 B is provided instead of the rod portion 44.
  • the spring 48B is an elastic member that generates a tensile force on the wire portion 44B.
  • the first end of the spring 48 B is attached to the handle body 32 and the second end is attached to the piston 43 of the pneumatic actuator 41.
  • the spring 48B may be any as long as it generates a tensile force on the wire portion 44B, and the specific configuration thereof is not limited.
  • the wire portion 44B mainly transmits force in the pulling direction, unlike the rod portion 44 capable of transmitting force in the pulling direction and the compression direction.
  • the wire portion 44B may be integrally formed of, for example, a resin, or may be formed of a wire obtained by twisting metal wires.
  • the wire portion 44B can be used instead of the rod portion 44. That is, by combining the wire portion 44B for transmitting the force in the pulling direction and the spring 48B for applying the pulling force to the wire portion 44B, the rod portion 44 capable of transmitting the force in the pulling direction and the compression direction. It is possible to perform the same function as
  • the second embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
  • the basic configuration of the medical operation unit of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, but the configuration related to the operation actuator unit is different from that of the first embodiment. Therefore, in the second embodiment, only the configuration related to the operation actuator unit will be described using FIGS. 9 and 10, and the description of the other configurations and the like will be omitted.
  • the operation actuator unit 40 of the medical operation unit 1C includes, as shown in FIGS. 9 and 10, a pneumatic actuator 41 and a wire unit 44C extending from the handle unit 30 toward the main unit 10. And a joint 45 ⁇ / b> C disposed in the main body 10 or the link mechanism 20.
  • the wire portion 44C is disposed between the pneumatic actuator 41 and the joint portion 45C, and is formed in a string shape.
  • the wire portion 44C mainly transmits force in the pulling direction.
  • the wire portion 44C may be integrally formed of, for example, a resin, or may be formed of a wire obtained by twisting metal wires.
  • the joint portion 45C is a member to which the wire portion 44C is attached, and is rotatably attached to the transmission portion 23.
  • the joint 45 ⁇ / b> C is disposed movably with respect to the main body 10.
  • guide rollers 46C are disposed in the main body portion 10.
  • the guide roller 46C is provided such that the arrangement position of the wire portion 44C is a desired arrangement position.
  • the length of the side extending along the X-axis direction of the square is a length that allows the joint 45C to enter the inside of the side.
  • the two guide rollers 46C disposed on the side of the handle portion 30 have a narrow arrangement interval in the X axis direction as compared to the other four guide rollers 46C. It is done.
  • wire portions 44C extending from the pneumatic actuator 41 are disposed at intervals extending in parallel.
  • the end of the joint 45C is disposed on the positive side of the Z axis 2 It moves to the handle portion 30 side (the negative side of the Z axis) than the two guide rollers 46C. Further, when the link operating parts 21a and 21b are closed from the intermediate position, as shown in FIG. 10, the end of the joint 45C moves to the link mechanism 20 side (the positive side of the Z axis).
  • the movement of the joint 45C is transmitted to the piston 43 of the pneumatic actuator 41 via the wire portion 44C.
  • the movement of the piston 43 is detected by a sensor (not shown) provided on the pneumatic actuator 41.
  • the third embodiment will be described with reference to FIG.
  • the basic configuration of the medical operation unit of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, but the configuration regarding the handle portion is different from that of the first embodiment. Therefore, in the third embodiment, only the configuration related to the handle portion will be described using FIG. 11, and the description of the other configurations and the like will be omitted.
  • the handle portion 30D of the medical operation portion 1D of the third embodiment includes a first handle portion 32a, a second handle portion 32b, and an attachment / detachment interface 32c.
  • the first handle portion 32 a constitutes a portion on the main body portion 10 side of the handle portion 30 D, and is connected to the main body portion 10 so that the relative posture can be changed.
  • An attachment / detachment interface 32c is provided in a region of the first handle portion 32a facing the second handle portion 32b.
  • the second handle portion 32b is a portion opposite to the first handle portion 32a in the handle portion 30D, and constitutes a portion in contact with the palm 72 of the operator (see also FIGS. 1 and 3).
  • the second handle portion 32 b is configured to be attachable to and detachable from the first handle portion 32 a via the attachment / detachment interface 32 c.
  • the second handle portion 32b one having a shape preferred by the operator according to the shape, size, etc. of the palm 72 may be selected and used from a plurality of types of second handle portions 32b having different shapes. it can.
  • a second handle 32d having a different shape and a second handle 32e may be prepared.
  • the types of second handle portions 32 b having different shapes are preferably two or more.
  • the second handle portion 32b is formed in a shape having a smooth curved surface at the end portion that abuts on the palm 72, as compared with the other second handle portion 32d and the second handle portion 32e. Further, the second handle portion 32d has the same size as that of the second handle portion 32b, but has an end portion in contact with the palm 72 that is pointed. Furthermore, the second handle portion 32e is formed to be slightly smaller in shape as compared to the second handle portion 32b and the second handle portion 32d, and the end portion in contact with the palm 72 is further formed in a pointed shape ing.
  • the attachment / detachment interface 32c is an interface that is disposed on the first handle 32a and that realizes attachment / detachment of the second handle 32b.
  • a configuration for making the detachable interface 32c and the second handle portion 32b detachable a configuration such as a configuration using an external thread and an internal thread, a configuration using a fitting of a protrusion and a recess, or the like can be used.
  • the removable interface 32c is disposed in the first handle portion 32a and the second handle portion 32b can be detached from the removable interface 32c, but the removable interface 32c is disposed in the second handle portion 32b and the first handle portion 32a is detached Alternatively, both the first handle portion 32a and the second handle portion 32b may be attached and detached to and from the interface 32c.
  • the attachment / detachment interface 32c of the handle portion 30D may include the configuration of an electrical contact portion.
  • the handle 30D shown in FIG. 11 is further provided with an input unit configured by a button or the like that is operated by being pressed, and a signal for controlling the operation of the forceps, the function of the forceps, etc. is the electric It may be configured to be transmitted to the main body through a typical contact point.
  • the second handle portion 32b in contact with the palm 72 is configured to be detachable from the first handle portion 32a, whereby the second handle portion corresponding to the shape and size of the palm 72 of the operator 32b can be used.
  • the operator can easily perform an operation using the medical operation unit 1D, and can easily perform an accurate operation in surgery.
  • the link operation portion 21 and the transmission portion 23 are disposed, and a recessed portion 15E is provided. There is.
  • the link operation unit 21 and the transmission unit 23 are disposed on the surface of the index finger side (the negative side of the X axis in FIG. 12) of the operator in the main body unit 10E. The operator operates the link operation unit 21 and the transmission unit 23 to operate the opening / closing operation in the holding unit of the forceps.
  • the recess 15E is provided on the surface of the operator's thumb in the main body 10E (the positive side of the X axis in FIG. 12). More specifically, when the operator inserts the forefinger into the insertion portion 22 of the link mechanism 20, the recess 15E is provided in the area where the thumb is disposed.
  • the recessed portion 15E has a shape which is recessed in a circular arc shape formed in the main body portion 10E, and also has a shape which extends in the Z-axis direction. Moreover, the slip suppression part 16E which suppresses the slip of a thumb is provided in the concave curved surface in the hollow part 15E.
  • the slip restraining portion 16E may be a fine asperity provided on a concave curved surface in the concave portion 15E, or may be compared with the material constituting the main body 10E, such as rubber disposed on the curved surface.
  • the membrane-like member may be formed of a material having a high coefficient of friction.
  • the link operation unit 21 and the transmission unit 23 are disposed in the main body unit 10E, in the region of the main body unit 10E in which the thumb different from the index finger engaged with the insertion unit 22 of the link mechanism unit 20 is disposed.
  • the recess 15E By forming the recess 15E, the arrangement position of the thumb can be easily stabilized. For this reason, when operating, the operator stably grips the medical operation unit 1E, and facilitates accurate operation in surgery.
  • the slip suppressing portion 16E in the recessed portion 15E, the thumb disposed in the recessed portion 15E becomes difficult to slip. For this reason, when operating, the operator stably grips the medical operation unit 1E, and facilitates accurate operation in surgery.
  • the link mechanism 20 is disposed in the main body 10F of the medical operation section 1F of the first modified example, and a recess 15F is provided.
  • the recess 15F is provided on the surface of the thumb of the operator in the main body 10F (the positive side of the X axis in FIG. 14). More specifically, when the operator inserts the forefinger into the insertion portion 22 of the link mechanism 20, the recess 15F is provided in the area where the thumb is disposed.
  • the recessed portion 15F has a shape which is recessed in an arc shape formed in the main body portion 10F, and also has a shape extending in the Z-axis direction. Further, on the positive side and the negative side in the Y-axis direction of the recessed portion 15F, a guide portion 16F that protrudes in a plate shape from the main body portion 10F is provided.
  • the guide portion 16F may be a plate-like member bent along the shape of the thumb.
  • it may be a plate-like member having a shape in which the concaved shape of the concave portion 15F is extended.
  • the arrangement position of the thumb can be further stabilized. That is, the movement of the thumb in the Y-axis direction can be restricted by the guide portion 16F protruding from the main body portion 10F, and the arrangement position can be easily stabilized. Therefore, when operating, the operator can easily grip the medical operation unit 1F stably, and can easily perform accurate operation in surgery.
  • the link mechanism 20 is disposed in the main body 10G of the medical operation unit 1G of the second modification, and a recess 15G is provided.
  • the recess 15G is provided on the surface of the thumb of the operator in the main body 10G (the positive side of the X axis in FIG. 15). More specifically, when the operator inserts the forefinger into the insertion portion 22 of the link mechanism 20, the recess 15G is provided in the area where the thumb is disposed.
  • the recessed portion 15G has a shape which is recessed in an arc shape formed in the main body portion 10G, and also has a shape which extends in the Z-axis direction. Furthermore, strap portions 16G extending in a strip shape from the main body portion 10G are provided on the sides on the positive side and the negative side in the Y-axis direction of the recessed portion 15G.
  • the strap portion 16G is formed of, for example, a flexible member such as a cloth or a film formed in a rectangular shape, and is wound around a thumb disposed in the recess 15G.
  • fixing members such as hook and loop fasteners are provided on one strap portion 16G and the other strap portion 16G.
  • a fixing member such as a hook-and-loop fastener is provided in the overlapping area (for example, the tip area) when the one and the other strap portions 16G are wound around the thumb.
  • the arrangement position of the thumb can be further stabilized. That is, by winding the one and the other strap portion 16G around the thumb arranged in the recess 15G, the movement of the thumb in the Y-axis direction can be restricted, and the arrangement position can be easily stabilized. Therefore, when operating, the operator can easily grip the medical operation unit 1G stably, and can easily perform accurate operation in surgery.
  • the fifth embodiment will be described with reference to FIG.
  • the basic configuration of the medical operation unit of the fifth embodiment is the same as that of the first embodiment, but the configuration of the link mechanism unit is different from that of the first embodiment. Therefore, in the fifth embodiment, only the configuration related to the link mechanism unit will be described using FIG. 16, and the description of the other configurations and the like will be omitted.
  • the link mechanism (engagement portion) 20H in the medical operation portion 1H of the fifth embodiment includes the link operation portion 21H, the insertion portion 22, and the transmission portion 23 (see FIG. 2). And) are provided.
  • the link operating unit 21H is disposed so as to sandwich the main body unit 10 therebetween.
  • the link operation unit 21 H has a first end rotatably supported relative to the main body 10 in the operation rotation unit 14, and a second end rotated relative to the transmission unit 23. It is movably supported.
  • the link operating unit 21H is plate-shaped or rod-shaped.
  • the link operation unit 21H has an upper limit of + 45 ° (an angle in the positive direction from the central axis CL to the Y axis) and a lower limit of ⁇ 45 ° (from the central axis CL to the Y axis) with respect to the central axis CL of the main body 10 In the negative direction), and more preferably, attached to the main body 10 at a desired angle within the range of the upper limit + 25 ° and the lower limit -25 °.
  • FIG. 16 shows an example in which the link operating unit 21H is attached in a posture extending toward the positive side of the Z axis with respect to the central axis CL of the main body portion 10 on the negative side of the Y axis.
  • the link operating unit 21H is attached in parallel to the central axis CL, it becomes difficult to operate the link operation unit 21H It is thought that there is.
  • the link operating unit 21H is attached at a desired angle with respect to the central axis line CL of the main body unit 10, whereby operability of the link operating unit 21H can be improved. It becomes possible to secure.

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Abstract

本開示の医療用操作部は、術具の移動内容の入力が行われる本体部と、操作者の指に着脱可能に係合される部分を有するとともに、前記本体部に対する相対移動により前記術具における動作内容の入力が行われるものである係合部と、前記操作者が前記係合部に前記指を係合させた際に、前記本体部から前記操作者の掌に向かって延び、当該掌と当接するハンドル部と、を備える。

Description

医療用操作部 関連出願の相互参照
 本国際出願は、2017年11月7日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第2017-214557号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第2017-214557号の全内容を本国際出願に参照により援用する。
 本開示は、医療用操作部に関する。
 近年、マスタースレーブ方式の手術支援ロボットを用いた内視鏡外科手術が普及しつある(例えば、特許文献1および2参照。)。ここで、マスターとは、スレーブを遠隔操作する機器を意味し、スレーブとは、マスターからの指示により、手術を行う手術機器を意味する。
 上述の手術支援ロボットは、手術者がマスターのグリップ(操作部)を動かすと、スレーブの鉗子がグリップと連動して動く構成を備えている。そのため、マスタースレーブ方式の手術支援ロボットを操作する手術者は、手術支援ロボットの鉗子を手術者自身のように自在に操作することができる。
特許第5699158号公報 特許第4335681号公報
 上述の手術支援ロボットを実際の手術に用いる場合、マスターのグリップ(操作部)の操作性について、以下に記載する要求事項を満たすことが望まれている。
 ・鉗子を微細に動かすために、細かく正確に操作できること
 ・長時間の手術においても、安定して操作できること
 ・力覚や操作感などの感触を提示する機能に対して、安定して位置および力制御の操作ができること
 上述の特許文献1に記載の手術支援ロボットでは、グリップ(操作部)は2つの鉗子開閉リングB1,B2を備えている。手術者は2つの鉗子開閉リングB1,B2のそれぞれに指を通し、2つの鉗子開閉リングB1,B2に通した指でグリップを摘み、グリップおよび2つの鉗子開閉リングB1,B2を動かすことにより鉗子を操作する。具体的には、指で摘んだグリップを前後左右等へ移動させると、鉗子もグリップと同じ方向に移動するように制御される。また、2つの鉗子開閉リングB1,B2を指で開閉させると、鉗子も開閉するように制御される。
 上述の特許文献1に記載の手術支援ロボットでは、グリップを摘む指および手などの姿勢が安定しないため、鉗子移動および鉗子開閉の動作を安定させることが難しい。また、鉗子の操作が難しいため、操作を行う指および手(腕も含む。)を安定させる労力が必要となり、長時間の手術では手術者の疲労が溜まりやすいという問題があった。
 加えて、グリップの構成として指で摘むタイプを採用しているため、言い換えると、2つの鉗子開閉リングB1,B2のみでグリップを保持し、かつ、操作を行う構成を採用しているため、グリップを正確に操作することが難しい。具体的には、グリップに対して力を作用させる操作を行った際に指先がぶれやすく、鉗子の位置の制御および指先の力の制御を正確に行うことが難しいという問題があった。
 なお、手術者の肘を載せる肘置き台を用いることにより、上述のグリップを正確に操作する難しさを緩和することも考えられる。しかしながら、肘置き台は占有面積が広いため、マスターが大型化しやすい。そのため、肘置き台を用いる方法では、手術の助手や看護師の作業の邪魔になりやすい。
 上述の特許文献2に記載の手術支援ロボットでは、親指、人差し指、中指で握りやすい形状が形成されたグリップを用いて操作を行う構成が採用されている。グリップには、それぞれ切断、凝固、鉗子の開閉などの操作を行う複数のボタンが設けられている。
 しかしながら、上述の特許文献2に記載の手術支援ロボットでは、特許文献1に記載の手術支援ロボットなどと異なりボタン操作で鉗子の開閉操作を行うため、開閉操作の感覚をつかむのが難しい。つまり、鉗子の操作が難しいという問題があった。
 本開示の一局面では、手術支援ロボットを用いた内視鏡外科手術において、術具を安定して操作しやすく、術具を容易に操作しやすい医療用操作部を提供することが望ましい。
 本開示の医療用操作部は、操作者が位置を移動させることにより術具の移動内容の入力が行われる本体部と、前記操作者の指に着脱可能に係合される部分を有するとともに前記本体部に対して相対移動可能に配置され、前記本体部に対する相対移動により前記術具における動作内容の入力が行われるものである係合部と、前記操作者が前記係合部に前記指を係合させた際に、前記本体部から前記操作者の掌に向かって延び、当該掌と当接するハンドル部と、が設けられている。
 本開示の医療用操作部によれば、ハンドル部を操作者の掌に押し当て、操作者の指を係合部に係合させることにより、ハンドル部が無い場合と比較して、医療用操作部は安定して保持される。また、本体部による術具の移動内容の入力を安定して行いやすくなる。さらに、係合部による術具の動作内容の入力を安定して行いやすくなる。
 前記ハンドル部は、前記本体部に対して相対的に姿勢変更可能に接続されていることが好ましい。
 このようにすることにより、操作者の手の形状又は大きさに応じて、本体部に対するハンドル部の角度などの姿勢の調整が可能となる。言い換えると、調整ができない場合と比較して、医療用操作部が操作者の手になじみやすくなる。なお、本体部に対するハンドル部の姿勢変更を可能とする構成としては、回転軸周りに回動を許容する機構や、リンク機構を用いて姿勢変更を可能とする構成であっても良いし、形状の変形が可能な柔軟性を有する材料によって姿勢変更を可能とする構成であっても良い。
 前記ハンドル部には、前記術具の動作、および、機能の少なくとも一方を制御する入力部が設けられていることが好ましい。
 このように入力部をハンドル部に設けることにより、操作者が医療用操作部から手を離すことなく、術具の動作および機能の少なくとも一方を制御することが可能となる。そのため、手術操作に対する集中力を維持しやすくなり、手術時間の短縮を図りやすくなる。
 前記ハンドル部は、前記本体部側の第1ハンドル部と、前記掌と当接する第2ハンドル部と、を含み、前記第2ハンドル部は、前記第1ハンドル部に対して着脱可能とされることが好ましい。
 このように掌と当接する第2ハンドル部が、第1ハンドル部に対して着脱可能とされることにより、操作者の掌の形状や、大きさに対応した第2ハンドル部を用いることができる。これにより、操作者は医療用操作部による操作が行いやすくなり、手術において正確な操作を行いやすくなる。
 前記術具は開閉部を有するものであり、前記係合部は、前記本体部に対する相対移動により前記開閉部の開閉動作を入力するものであり、前記ハンドル部には、前記係合部を介して前記操作者に、前記開閉部における把持力を提示する操作用アクチュエータ部が設けられていることが好ましい。
 このように係合部を介して操作者に把持力などの力覚提示を行うことが可能となる。また、操作用アクチュエータ部をハンドル部に設けることにより、本体部などに設ける場合と比較して力覚提示に用いられる機構の小型化が容易となり、省スペース化が容易となる。なお、ハンドル部が設けられているため、操作者への力覚提示などのため係合部が力を出力しても、操作がぶれにくく、安定した操作を行いやすくなる。
 前記操作用アクチュエータ部は、外部から流体の供給を受けて力を発生させる流体圧アクチュエータであることが好ましい。
 このように流体圧アクチュエータを用いることにより、電動機を用いたアクチュエータ部と比較して、熱が発生しにくい。操作者の手を熱から保護するために熱対策を講じる必要性が低くなる。また、電動機を用いたアクチュエータ部と比較して、重量対出力の比が大きく、同じ出力を発生させる場合、医療用操作部の重量を軽くしやすく、小型化を図りやすい。
 本開示において、互いに交差する3つの回転軸まわりに回動可能に構成され、前記本体部を移動可能に支持するジンバル部と、前記3つの回転軸のそれぞれに対応して配置され、前記回転軸まわりの回動を制御するジンバル用アクチュエータ部と、が設けられていることが好ましい。前記ジンバル用アクチュエータ部は、外部から流体の供給を受けて力を発生させる流体アクチュエータであることが好ましい。
 このようにすることにより、本体部の移動が容易となり、術具への移動内容の入力が容易となる。また、ジンバル用アクチュエータ部により術具の操作感や力覚を、本体部を介して操作者へ提示しやすくなる。また、流体アクチュエータをジンバル用アクチュエータ部として用いることにより、他の形式のアクチュエータを用いる場合と比較して、アクチュエータ部の小型化を図りやすく、軽量化を図りやすい。
 前記本体部には1つの前記係合部が配置され、前記本体部における当該係合部が配置されている領域と反対側の領域であって、前記操作者の当該係合部に係合されている指とは異なる他の指が配置される領域には、凹状に形成された窪み部が設けられていることが好ましい。
 このように本体部に1つの係合部が配置される場合に、係合部と係合される指(例えば、人差し指)とは異なる他の指(例えば親指)が配置される本体部の領域に窪み部を形成することにより、他の指の配置位置を安定させやすくなる。このため、操作者は操作する際に、医療用操作部を安定して把持しやすくなり、手術において正確な操作を行いやすくなる。
 本開示の医療用操作部によれば、操作者が係合部に指を係合させた際に、操作者の掌と当接するハンドル部を設けることにより、手術支援ロボットを用いた内視鏡外科手術において、術具を安定して操作しやすく、術具を容易に操作しやすくなるという効果を奏する。
第1の実施形態に係る操作部の構成を説明する模式図である。 図1のジンバル部の構成を説明する模式図である。 操作部を操作する操作者の手を示す図である。 本体部の一部およびハンドル部の構成を説明する模式図である。 ハンドル部および本体部に設けられた入力部の構成を説明する模式図である。 操作用アクチュエータ部、ロッド部および接合部の構成を説明する模式図である。 第1の実施形態の第1変形例に係る操作部の構成を説明する模式図である。 第1の実施形態の第2変形例に係る操作部の構成を説明する模式図である。 第2の実施形態に係る操作部の構成を説明する模式図である。 図9の操作部においてリンク操作部が閉じている状態を説明する模式図である。 第3の実施形態に係る操作部の構成を説明する模式図である。 第4の実施形態に係る操作部の構成を説明する模式図である。 図12における窪み部の形状を説明する本体部の断面視図である。 第4の実施形態の第1変形例に係る窪み部の形状を説明する本体部の断面視図である。 第4の実施形態の第2変形例に係る窪み部の形状を説明する本体部の断面視図である。 第5の実施形態に係るリンク機構部の構成を説明する模式図である。
 1,1A,1C,1D,1E,1F,1G,1H…医療用操作部、10,10C,10E,10F,10G…本体部、15E,15F,15G…窪み部、20,20A,20H…リンク機構部(係合部)、30,30B,30D…ハンドル部、32a…第1ハンドル部、32b,32d,32e…第2ハンドル部、40…操作用アクチュエータ部、41…空気圧アクチュエータ(流体圧アクチュエータ)、50…ジンバル部、51X,52Y,53Z…ジンバル用アクチュエータ部、71…指、72…掌
 〔第1の実施形態〕
 以下、第1の実施形態に係る医療用操作部1ついて図1から図6を参照しながら説明する。本第1の実施形態の医療用操作部1は、マスタースレーブ方式の手術支援ロボットの操作に用いられる。手術支援ロボットとしては、例えば、内視鏡外科手術に用いられる鉗子を備えた手術支援ロボットを例示することができる。
 医療用操作部1には、図1および図2に示すように、本体部10と、リンク機構部(係合部)20と、ハンドル部30と、が設けられている。また、医療用操作部1は、図2に示すジンバル部50により移動可能に支持されている。
 本体部10には、図1および図2に示すように、リンク機構部20およびハンドル部30が取り付けられている。また、本体部10は、ジンバル部50により移動可能に支持されている。
 手術支援ロボットの操作者は、本体部10の位置を移動させることにより鉗子(術具)を移動させる操作を行う。本体部10は柱状に形成されている。
 本体部10には、図4に示すように、ハンドル部30が本体部10に対して相対的に回動可能なようにハンドル部30を支持する第1ハンドル回動部13が設けられている。第1ハンドル回動部13は、Y軸方向に延びる回動軸線まわりにハンドル部30が回動可能なように、ハンドル部30を支持する。
 また本体部10には、後述するリンク操作部21a,21bが本体部10に対して相対的に回動可能なようにリンク操作部21a,21bを支持する操作回動部14が設けられている。操作回動部14は、本体部10における第1ハンドル回動部13よりもジンバル部50側(Z軸の正側)に設けられている。リンク操作部21a,21bは、Y軸方向に延びる回動軸線まわりに回動可能である。
 リンク機構部20は、図1および図2に示すように、本体部10を間に挟むように構成されており、鉗子の把持部(開閉部)における開閉動作を操作するための機構である。リンク機構部20は、リンク操作部21a,21bと、挿入部22a,22bと、伝達部23a,23bと、を含む。
 リンク操作部21a,21bは、本体部10を間に挟むように配置されている。リンク操作部21a,21bは、第1の端部が操作回動部14において本体部10に対して相対的に回動可能に支持され、第2の端部が伝達部23a,23bに対して相対的に回動可能に支持されている。リンク操作部21a,21bは、板状であってもよく、棒状であってもよい。
 リンク操作部21a,21bは第1の端部から第2の端部に向かって本体部10から離れるように傾斜した姿勢で配置されている。本体部10に対する傾斜角度は、リンク操作部21a,21bが操作回動部14において回動することにより、言い換えると、操作者の操作によって変化する。
 挿入部22a,22bは、操作者の指71が抜き差し可能なように円筒状に形成されている。挿入部22a,22bは、リンク操作部21a,21bにおける第2の端部側に配置されている。挿入部22a,22bに指71を差し込む構成により、操作者は、リンク操作部21a,21bを閉じる動作や、リンク操作部21a,21bを開く操作を行いやすい。
 伝達部23a,23bは、本体部10を間に挟むように配置されている。伝達部23a,23bは、本体部10から離れた側の第1の端部がリンク操作部21a,21bに対して回動可能に支持され、本体部10に近い側の第2の端部が後述するロッド部44の接合部45に対して回動可能に支持されている。伝達部23a,23bは、板状であってもよく、棒状であってもよい。
 伝達部23a,23bは、リンク操作部21a,21bに支持された第1の端部から接合部45に支持された第2の端部に向かって、ハンドル部30方向に傾斜する姿勢で配置されている。リンク操作部21a,21bを閉じる操作が行われると、伝達部23a,23bの第2の端部はハンドル部30に近づく方向に移動するように構成されている。リンク操作部21a,21bを開く操作が行われると、伝達部23a,23bの接合部45側の端部は、ハンドル部30から離れる方向に移動するように構成されている。
 ハンドル部30は、本体部10の端部から延びて配置され、医療用操作部1を用いて操作する操作者の掌72と当接し得る。言い換えると、ハンドル部30は、操作者が挿入部22a,22bに指71を差し込んだ際に、掌72と当接し得る。
 ハンドル部30は、本体部10に対して第1ハンドル回動部13を介して回動可能に配置されるハンドル接続部31と、掌72と当接する部分であってハンドル接続部31に支持されるハンドル本体32と、を含む。また、ハンドル接続部31とハンドル本体32との間には、ハンドル本体32をハンドル接続部31に対して相対的に回動可能に支持する第2ハンドル回動部33が設けられている。ハンドル本体32は、左右方向に延びる回動軸線まわりに回動可能である。
 ハンドル部30には、図5に示すように、入力部34が設けられている。入力部34は、鉗子の動作や、鉗子の機能を制御するための構成である。入力部34は、押下することにより操作が行われるボタンであってもよい。入力部34の機能としては、ロック/アンロックの切替え、クラッチボタン、比率の調整、操作感の調整、を例示することができる。
 ロック/アンロックの切替えとは、医療用操作部1の移動の禁止(ロック)と許容〔アンロック〕との切り替えである。ロックをすることにより医療用操作部1はロックされた状態で静止する。アンロックすることにより医療用操作部1の移動が許容されるので、操作入力が可能となる。
 クラッチボタンとは、医療用操作部1の操作入力の手術支援ロボットへの伝達/切断を切り替えるためのボタンである。例えば、医療用操作部1の移動が許容されている範囲を超えて手術支援ロボットを操作する際に、移動が許容されている範囲の境界まで医療用操作部1を移動させた後に、クラッチボタンを操作して操作入力の伝達を切断する。その後、医療用操作部1を移動が許容されている範囲の中に戻して、クラッチボタンを操作して操作入力の伝達を再開して、手術支援ロボットの操作を継続する。
 比率とは、医療用操作部1に入力された動きの大きさに対する、操作対象である鉗子の動きの大きさの度合いを表すものである。例えば、比率は、医療用操作部1に入力された動きの大きさを縮小して操作対象である鉗子を動かす際に用いられるパラメータである。
 操作感とは、鉗子に働く抵抗力を医療用操作部1に伝達する度合いを表す。例えば、鉗子に働く抵抗力を医療用操作部1に強く伝達するか、弱く伝達するかを表す。
 入力部34は、ハンドル部30における掌72と当接する領域以外(掌72と当接する領域とは反対側の領域)に配置されている。入力部34は、ハンドル部30以外に設けられていてもよい。例えば、図5に示すように、本体部10にも入力部34が設けられていてもよい。
 さらにハンドル部30は、図6に示すように、操作用アクチュエータ部40を含む。操作用アクチュエータ部40は、操作者に、鉗子の把持部における把持力を提示する。
 操作用アクチュエータ部40は、ハンドル部30の内部に配置される空気圧アクチュエータ(流体圧アクチュエータ)41と、ハンドル部30から本体部10に向かって延びるロッド部44と、本体部10またはリンク機構部20に配置される接合部45と、を含む。
 空気圧アクチュエータ41は、外部から空気の供給を受けて力を発生させる。空気圧アクチュエータ41は、直動シリンダ42およびピストン43から構成される。空気圧アクチュエータ41は、ロータリー型空気圧ベーンモータを有するアクチュエータであってもよく、アクチュエータの形式は特に限定されない。
 ロッド部44および接合部45は、空気圧アクチュエータ41で発生させた力をリンク機構部20に伝達する。ロッド部44は、第1の端部が空気圧アクチュエータ41のピストン43に接続され、第2の端部が接合部45に接続される。ロッド部44は、棒状または紐状に形成されている。また、ロッド部44は、ハンドル本体32に設けられた一対のガイドローラ36の間を通して配置されている。
 ロッド部44は曲げが可能な柔軟性を有するともに、引っ張り方向および圧縮方向への力の伝達が可能な太さおよび堅さを有する材料から形成されている。例えば、ロッド部44は、樹脂により一体形成されてもよいし、金属線を撚り合わせたワイヤで構成されていてもよい。
 接合部45は、ロッド部44におけるリンク機構部20側の端部に配置され、伝達部23a,23bに対して回動可能に取り付けられる。接合部45は、本体部10に形成されたガイド部26に沿って移動可能に配置されている。
 ジンバル部50は、図2A、Bに示すように、互いに直交する3つの回転軸まわりに回動可能に構成され、本体部10を移動可能に支持する。ジンバル部50は、X軸部51、Y軸部52、および、Z軸部53まわりに回動可能である。X軸部51はX軸と並行な軸線まわりに回動可能であり、Y軸部52はY軸と並行な軸線まわりに回動可能であり、Z軸部53はZ軸と並行な軸線まわりに回動可能である。
 ジンバル部50のX軸部51、Y軸部52、および、Z軸部53のそれぞれには、ジンバル用アクチュエータ部51X,52Y,53Zが配置されている。ジンバル用アクチュエータ部51X,52Y,53Zは、それぞれX軸部51、Y軸部52、および、Z軸部53まわりの回動を制御する。ジンバル用アクチュエータ部51X,52Y,53Zは、外部から空気(流体)の供給を受けて力を発生させる流体アクチュエータである。
 ジンバル用アクチュエータ部51X,52Y,53Zは、空気圧アクチュエータ41と同様に直動シリンダおよびピストンから構成されるものであってもよいし、ロータリー型空気圧ベーンモータを用いるものであってもよく、アクチュエータの形式は特に限定されない。
 次に、上記の構成からなる医療用操作部1における操作方法および動作について説明する。
 手術支援ロボットにより鉗子の操作を行う操作者は、図1および図2に示すように、医療用操作部1のハンドル部30を掌72に押し当て、ハンドル部30を掌72で包みつつ人差し指および親指をリンク機構部20の挿入部22に差し込む。
 この際、リンク機構部20が設けられた本体部10と、ハンドル部30との間の相対姿勢は、第1ハンドル回動部13および第2ハンドル回動部33まわりの回動により調整される。つまり、操作者の手の大きさや形のバラツキは、第1ハンドル回動部13および第2ハンドル回動部33まわりの回動により吸収される。
 鉗子を移動させる場合には、操作者は医療用操作部1を把持しつつ本体部10を所望の方向へ移動させる。本体部10はジンバル部50により移動可能に支持されているため、操作者の操作に従い移動する。本体部10の移動は、ジンバル用アクチュエータ部51X,52Y,53Zに設けられたセンサ(図示せず)に検知される。センサにより検知された移動情報は、手術支援ロボットに伝達される。手術支援ロボットは、伝達された移動情報に基づいて鉗子の位置を移動させる制御を行う。
 また、ジンバル用アクチュエータ部51X,52Y,53Zは、鉗子が外部から受ける抵抗力に応じて、本体部10の移動に対する抵抗力を発生させる。例えば、手術支援ロボットに設けられたセンサは、鉗子が外部の物体と接触することにより受ける抵抗力を検知する。検知された抵抗力に応じて、ジンバル用アクチュエータ部51X,52Y,53Zに供給される空気の量や、空気の圧力が制御され、ジンバル用アクチュエータ部51X,52Y,53Zにおいて発生される力の大きさが制御される。
 鉗子の把持部を開閉させる場合には、図6に示すように、操作者はリンク機構部20のリンク操作部21を開閉させる。例えば、把持部を開く場合にはリンク操作部21a,21bを開く操作を行い、把持部閉じる場合にはリンク操作部21a,21bを閉じる操作を行う。
 リンク操作部21a,21bを開く操作が行われると、リンク操作部21a,21bの動きが伝達部23a,23bを介して接合部45に伝達される。つまり、リンク操作部21a,21bにおける挿入部22a,22bが設けられた端部が外側に開くと、リンク操作部21a,21bに接続された伝達部23a,23bの端部も外側に移動する。伝達部23a,23bの接合部45に接続された端部は、リンク操作部21a,21bに引かれてハンドル部30から離れる方向へ移動する。
 接合部45は伝達部23a,23bによりハンドル部30から離れる方向へ移動し、この動きは、接合部45とつながるロッド部44を介して空気圧アクチュエータ41のピストン43に伝達される。ピストン43の動きは、空気圧アクチュエータ41に設けられたセンサ(図示せず)により検知される。
 検知された動きの情報は、手術支援ロボットに伝達される。手術支援ロボットは、伝達された動きの情報に基づいて鉗子の把持部を開く制御を行う。リンク操作部21a,21bを閉じる操作が行われた場合にも、動きの向きが逆である点を除き同様な動きおよび制御が行われる。
 また、空気圧アクチュエータ41は、鉗子の把持部が外部から受ける抵抗力に応じて、リンク操作部21a,21bの開閉に対する抵抗力を発生させる。例えば、手術支援ロボットに設けられたセンサは、鉗子の把持部が物体と接触することにより受ける抵抗力を検知する。検知された抵抗力に応じて、空気圧アクチュエータ41に供給される空気の量や、空気の圧力が制御され、空気圧アクチュエータ41において発生される力の大きさが制御される。
 上記の構成の医療用操作部1によれば、ハンドル部30を操作者の掌72に押し当て、操作者の指71を挿入部22a,22bに差し込むことにより、ハンドル部30が無い場合と比較して、医療用操作部1は安定して保持される。また、本体部10による鉗子の移動内容の入力を安定して行いやすくなる。さらに、リンク機構部20による鉗子の動作内容の入力を安定して行いやすくなる。
 第1ハンドル回動部13および第2ハンドル回動部33を設けることにより、操作者の手の形状や大きさに応じて、本体部10に対するハンドル部30の角度などの姿勢の調整が可能となる。言い換えると、調整ができない場合と比較して、医療用操作部1が操作者の手になじみやすくなる。
 なお、本第1の実施形態では、第1ハンドル回動部13および第2ハンドル回動部33を設ける例に適用して説明したが、他のリンク機構を用いて姿勢変更を可能とする構成であっても良いし、形状の変形が可能な柔軟性を有する材料によって姿勢変更を可能とする構成であっても良い。
 入力部34を少なくともハンドル部30に設けることにより、操作者が医療用操作部1から手を離すことなく、鉗子の動作および機能の少なくとも一方を制御することが可能となる。そのため、手術操作に対する集中力を維持しやすくなり、手術時間の短縮を図りやすくなる。
 操作用アクチュエータ部40を設けることにより操作者に把持力などの力覚提示を行うことが可能となる。また、操作用アクチュエータ部40をハンドル部30に設けることにより、本体部10などに設ける場合と比較して力覚提示に用いられる機構の小型化が容易となり、省スペース化が容易となる。なお、ハンドル部30が設けられているため、操作者への力覚提示などのためリンク機構部20が力を出力しても、操作がぶれにくく、安定した操作を行いやすくなる。
 空気圧アクチュエータ41を用いることにより、電動機を用いたアクチュエータ部と比較して、熱が発生しにくい。そのため、操作者の手を熱から保護するために熱対策を講じる必要性が低くなる。また、電動機を用いたアクチュエータ部と比較して、重量対出力の比が大きく、同じ出力を発生させる場合、医療用操作部1の重量を軽くしやすく、小型化を図りやすい。
 ジンバル部50を設けることにより、本体部10の位置の移動が容易となり、鉗子への移動内容の入力が容易となる。また、ジンバル用アクチュエータ部51X,52Y,53Zにより鉗子の操作感や力覚を、本体部10を介して操作者へ提示しやすくなる。また、空気圧アクチュエータをジンバル用アクチュエータ部51X,52Y,53Zとして用いることにより、他の形式のアクチュエータを用いる場合と比較して、ジンバル用アクチュエータ部51X,52Y,53Zの小型化を図りやすく、軽量化を図りやすい。
 〔第1の実施形態の第1変形例〕
 第1の実施形態の第1変形例について図7を参照しながら説明する。本第1変形例の医療用操作部の基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、リンク機構部の構成が異なっている。よって、本第1変形例においては、図7を用いてリンク機構部周辺のみを説明し、その他の構成等の説明を省略する。
 本第1変形例の医療用操作部1Aには、図7に示すように、本体部10と、リンク機構部(係合部)20Aと、ハンドル部30と、が設けられている。
 リンク機構部20Aには、リンク操作部21Aと、挿入部22と、伝達部23Aと、リンク回転軸24Aと、が設けられている。
 リンク操作部21Aおよび伝達部23Aと一体にL字状に形成された部材であり、本体部10を間に挟むように配置されている。リンク操作部21Aおよび伝達部23Aの接合部分、言い換えるとL字の角には、リンク回転軸24Aが設けられている。リンク操作部21Aおよび伝達部23Aは、リンク回転軸24Aを中心として回動可能に支持されている。
 リンク操作部21Aは、リンク回転軸24Aから離れる方向に向かって本体部10から離れるように傾斜して配置されている。伝達部23Aは、リンク回転軸24Aから離れる方向に向かって本体部10に近づくように傾斜して配置されている。
 伝達部23Aには、本体部10側の端部に長孔25Aが設けられている。長孔25Aは、リンク回転軸24Aの軸線と並行方向に貫通する孔であり、かつ、伝達部23Aが延びる方向に長く延びた形状を有する孔である。
 長孔25Aには、接合部45から延びるピン45Aが挿通されている。ピン45Aは長孔25Aの内部を伝達部23Aに対して相対移動可能に配置されている。そのため、伝達部23Aが本体部10に対して相対的に回動すると、ピン45Aは長孔25Aの内部を相対移動する。この動きにより、接合部45は本体部10に対して相対的に移動する。
 なお、上記の構成からなる医療用操作部1Aにおける操作方法および動作は、第1の実施形態の医療用操作部1における操作方法および動作と同様であるため、その説明を省略する。
 〔第1の実施形態の第2変形例〕
 第1の実施形態の第2変形例について図8を参照して説明する。本第2変形例の医療用操作部の基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、ハンドル部の構成が異なっている。よって、本第2変形例においては、図8を用いてハンドル部周辺のみを説明し、その他の構成等の説明を省略する。
 本第2変形例の医療用操作部1Bには、図8に示すように、本体部10と、リンク機構部20Aと、ハンドル部30Bと、が設けられている。
 ハンドル部30Bのハンドル本体32内部にはバネ48Bが更に設けられ、ロッド部44の代わりにワイヤ部44Bが設けられている。
 バネ48Bは、ワイヤ部44Bに対して引っ張り力を発生させる弾性部材である。バネ48Bの第1の端部はハンドル本体32に取り付けられ、第2の端部は空気圧アクチュエータ41のピストン43に取り付けられている。バネ48Bはワイヤ部44Bに対して引っ張り力を発生させるものであればよく、その具体的な構成は限定されない。
 ワイヤ部44Bは、引っ張り方向および圧縮方向への力の伝達が可能なロッド部44とは異なり、主に引っ張り方向への力の伝達を行うものである。ワイヤ部44Bは、例えば、樹脂により一体形成されてもよいし、金属線を撚り合わせたワイヤで構成されていてもよい。
 このようにバネ48Bとワイヤ部44Bとを組み合わせることにより、ロッド部44の代わりにワイヤ部44Bを用いることが可能となる。つまり、引っ張り方向への力の伝達を行うワイヤ部44Bと、ワイヤ部44Bに対して引っ張り力を加えるバネ48Bとを組み合わせることにより、引っ張り方向および圧縮方向への力の伝達が可能なロッド部44と同等の働きを行わせることが可能となる。
 〔第2の実施形態〕
 第2の実施形態について図9および図10を参照して説明する。本第2の実施形態の医療用操作部の基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、操作用アクチュエータ部に関連する構成が異なっている。よって、本第2の実施形態においては、図9および図10を用いて操作用アクチュエータ部に関連する構成のみを説明し、その他の構成等の説明を省略する。
 本第2の実施形態の医療用操作部1Cの操作用アクチュエータ部40は、図9および図10に示すように、空気圧アクチュエータ41と、ハンドル部30から本体部10に向かって延びるワイヤ部44Cと、本体部10またはリンク機構部20に配置される接合部45Cと、を含む。
 ワイヤ部44Cは、空気圧アクチュエータ41と接合部45Cとの間に配置され、紐状に形成されている。ワイヤ部44Cは、主に引っ張り方向への力の伝達を行うものである。ワイヤ部44Cは、例えば、樹脂により一体形成されてもよいし、金属線を撚り合わせたワイヤで構成されていてもよい。
 接合部45Cは、ワイヤ部44Cが取り付けられる部材であり、伝達部23に対して回動可能に取り付けられる。接合部45Cは、本体部10に対して移動可能に配置されている。
 さらに本体部10には、6つのガイドローラ46Cが配置されている。ガイドローラ46Cは、ワイヤ部44Cの配置位置が所望の配置位置となるように設けられる。
 6つのガイドローラ46Cのうち、リンク機構部20側(Z軸の正側)に配置された4つのガイドローラは、概ね四角を形成するように配置されている。当該四角のX軸方向に沿って延びる辺の長さは、図10に示すように、当該辺の内部に接合部45Cが進入可能な長さとされている。
 6つのガイドローラ46Cのうち、ハンドル部30側(Z軸の負側)に配置された2つのガイドローラ46Cは、他の4つのガイドローラ46Cと比較して、X軸方向の配置間隔が狭くされている。例えば、空気圧アクチュエータ41から延びるワイヤ部44Cが平行に延びる間隔に配置されている。
 上記の構成からなる医療用操作部1Cでは、リンク操作部21a,21bを中間位置よりも開くと、図9に示すように、接合部45Cの端部がZ軸の正側に配置された2つのガイドローラ46Cよりもハンドル部30側(Z軸の負側)に移動する。また、リンク操作部21a,21bを中間位置よりも閉じると、図10示すように、接合部45Cの端部はリンク機構部20側(Z軸の正側)に移動する。
 この接合部45Cの動きがワイヤ部44Cを介して空気圧アクチュエータ41のピストン43に伝達される。ピストン43の動きは、空気圧アクチュエータ41に設けられたセンサ(図示せず)により検知される。
 〔第3の実施形態〕
 第3の実施形態について図11を参照して説明する。本第3の実施形態の医療用操作部の基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、ハンドル部に関する構成が異なっている。よって、本第3の実施形態においては、図11を用いてハンドル部に関する構成のみを説明し、その他の構成等の説明を省略する。
 本第3の実施形態の医療用操作部1Dのハンドル部30Dは、図11に示すように、第1ハンドル部32aと、第2ハンドル部32bと、着脱インターフェース32cと、を含む。
 第1ハンドル部32aは、ハンドル部30Dにおける本体部10側の部分を構成し、本体部10に対して相対姿勢が変更可能に接続されている。第1ハンドル部32aにおける第2ハンドル部32bと対向する領域には、着脱インターフェース32cが設けられている。
 第2ハンドル部32bは、ハンドル部30Dにおける第1ハンドル部32aとは反対側であって、操作者の掌72と当接する部分を構成する(図1および3も参照。)。第2ハンドル部32bは、着脱インターフェース32cを介して第1ハンドル部32aに対して着脱可能に構成されている。
 第2ハンドル部32bとしては、それぞれ異なる形状を有する複数種類の第2ハンドル部32bから、掌72の形状や大きさ等に応じて操作者の好みの形状を有するものを選択して用いることができる。
 第2ハンドル部32bの他に、形状の異なる第2ハンドル部32d、および第2ハンドル部32eが、用意されてもよい。それぞれ異なる形状を有する第2ハンドル部32bの種類は、2以上であると好ましい。
 第2ハンドル部32bは、他の第2ハンドル部32d、および第2ハンドル部32eと比較して、掌72と当接する端部が滑らかな曲面を有する形状に形成されている。また、第2ハンドル部32dは、第2ハンドル部32bと比較して、形状の大きさは同等であるが、掌72と当接する端部が尖った形状に形成されている。さらに、第2ハンドル部32eは、第2ハンドル部32bや第2ハンドル部32dと比較して、形状がやや小さく形成されているとともに、掌72と当接する端部が更に尖った形状に形成されている。
 着脱インターフェース32cは、第1ハンドル部32aに配置されるとともに、第2ハンドル部32bの着脱を実現するインターフェースである。着脱インターフェース32cと第2ハンドル部32bとを着脱可能とする構成としては、雄ネジおよび雌ネジを利用した構成や、凸部および凹部の嵌め合わせを利用した構成などの構成を用いることができる。
 第1ハンドル部32aに着脱インターフェース32cが配置されて、第2ハンドル部32bが着脱インターフェース32cに着脱され得るが、第2ハンドル部32bに着脱インターフェース32cが配置されて、第1ハンドル部32aが着脱インターフェース32cに着脱されてもよいし、第1ハンドル部32aおよび第2ハンドル部32bの両者が着脱インターフェース32cに着脱されてもよい。
 なお、図11には図示していないが、ハンドル部30Dの着脱インターフェース32cには、電気的な接点部の構成が含まれていても良い。例えば、図11に示す前記ハンドル部30Dに、押下することにより操作が行われるボタン等により構成される入力部を更に設け、鉗子の動作や、鉗子の機能等を制御するための信号が前記電気的な接点部を介して本体部へ伝達されるよう構成されても良い。
 このように掌72と当接する第2ハンドル部32bが、第1ハンドル部32aに対して着脱可能に構成されることにより、操作者の掌72の形状や、大きさに対応した第2ハンドル部32bを用いることができる。これにより、操作者は医療用操作部1Dによる操作が行いやすくなり、手術において正確な操作を行いやすくなる。
 〔第4の実施形態〕
 第4の実施形態について図12および図13を参照して説明する。本第4の実施形態の医療用操作部の基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、本体部に関する構成が異なっている。よって、本第4実施形態においては、図12および図13を用いて本体部に関する構成のみを説明し、その他の構成等の説明を省略する。
 本第4の実施形態の医療用操作部1Eにおける本体部10Eには、図12および図13に示すように、リンク操作部21および伝達部23が配置されるとともに、窪み部15Eが設けられている。リンク操作部21および伝達部23は、本体部10Eにおける操作者の人差し指側(図12におけるX軸の負側)の面に配置されている。操作者はこのリンク操作部21および伝達部23を操作することにより、鉗子の把持部における開閉動作の操作を行う。
 これに対して、窪み部15Eは、本体部10Eにおける操作者の親指側(図12におけるX軸の正側)の面に設けられている。より具体的には、操作者が人差し指をリンク機構部20の挿入部22に挿入した際に、親指が配置される領域に窪み部15Eが設けられている。
 窪み部15Eは、本体部10Eに形成された円弧状に凹む形状を有するとともに、Z軸方向に沿ってのびる形状を有している。また、窪み部15Eにおける凹んだ曲面には、親指の滑りを抑制する滑り抑制部16Eが設けられている。
 滑り抑制部16Eとしては、窪み部15Eにおける凹んだ曲面に設けられた細かな凸凹加工であってもよいし、当該曲面に配置されたゴムなどのように本体部10Eを構成する材料と比較して摩擦係数が高い材料から形成された膜状部材であってもよい。
 このように本体部10Eにリンク操作部21および伝達部23が配置される場合に、リンク機構部20の挿入部22と係合される人差し指とは異なる親指が配置される本体部10Eの領域に窪み部15Eを形成することにより、親指の配置位置を安定させやすくなる。このため、操作者は操作する際に、医療用操作部1Eを安定して把持しやすくなり、手術において正確な操作を行いやすくなる。
 さらに、窪み部15Eに滑り抑制部16Eを設けることにより、窪み部15Eに配置された親指が滑りにくくなる。このため、操作者は操作する際に、医療用操作部1Eを安定して把持しやすくなり、手術において正確な操作を行いやすくなる。
 〔第4の実施形態の第1変形例〕
 第4の実施形態の第1変形例について図14を参照して説明する。本第1変形例の医療用操作部の基本構成は、第4の実施形態と同様であるが、第4の実施形態とは、窪み部に関する構成が異なっている。よって、本第1変形例においては、図14を用いて窪み部に関する構成のみを説明し、その他の構成等の説明を省略する。
 本第1変形例の医療用操作部1Fにおける本体部10Fには、図14に示すように、リンク機構部20が配置されるとともに、窪み部15Fが設けられている。窪み部15Fは、本体部10Fにおける操作者の親指側(図14におけるX軸の正側)の面に設けられている。より具体的には、操作者が人差し指をリンク機構部20の挿入部22に挿入した際に、親指が配置される領域に窪み部15Fが設けられている。
 窪み部15Fは、本体部10Fに形成された円弧状に凹む形状を有するとともに、Z軸方向に沿ってのびる形状を有している。更に窪み部15FのY軸方向の正側および負側の辺には、本体部10Fから板状に突出するガイド部16Fが設けられている。
 ガイド部16Fは、親指の形状に沿って曲げられた板状に形成された部材であってもよい。例えば、窪み部15Fの円弧状に凹む形状が延長された形状を有する板状に形成された部材であってもよい。
 このように本体部10Fに窪み部15Fおよびガイド部16Fを設けることにより、親指の配置位置を更に安定させやすくなる。つまり、本体部10Fから突出するガイド部16Fにより、親指におけるY軸方向への移動を規制することができ、配置位置を安定させやすくなる。このため、操作者は操作する際に、医療用操作部1Fを安定して把持しやすくなり、手術において正確な操作を行いやすくなる。
 〔第4の実施形態の第2変形例〕
 第4の実施形態の第2変形例について図15を参照して説明する。本第2変形例の医療用操作部の基本構成は、第4の実施形態と同様であるが、第4の実施形態とは、窪み部に関する構成が異なっている。よって、本第2変形例においては、図15を用いて窪み部に関する構成のみを説明し、その他の構成等の説明を省略する。
 本第2変形例の医療用操作部1Gにおける本体部10Gには、図15に示すように、リンク機構部20が配置されるとともに、窪み部15Gが設けられている。窪み部15Gは、本体部10Gにおける操作者の親指側(図15におけるX軸の正側)の面に設けられている。より具体的には、操作者が人差し指をリンク機構部20の挿入部22に挿入した際に、親指が配置される領域に窪み部15Gが設けられている。
 窪み部15Gは、本体部10Gに形成された円弧状に凹む形状を有するとともに、Z軸方向に沿ってのびる形状を有している。更に窪み部15GのY軸方向の正側および負側の辺には、本体部10Gから帯状に延びるストラップ部16Gが設けられている。
 ストラップ部16Gは、例えば矩形状に形成された布やフィルムなどの柔軟性を有する部材から形成されたものであり、窪み部15Gに配置された親指の周りに巻き付けられるものである。
 また、一方のストラップ部16Gおよび他方のストラップ部16Gには、面ファスナなどの固定部材が設けられている。面ファスナなどの固定部材は、一方および他方のストラップ部16Gを親指に巻き付けた際に、重なり合う領域(例えば先端領域)に設けられている。
 このように本体部10Gに窪み部15Gおよびストラップ部16Gを設けることにより、親指の配置位置を更に安定させやすくなる。つまり、窪み部15Gに配置された親指に一方および他方のストラップ部16Gを巻き付けることにより、親指におけるY軸方向への移動を規制することができ、配置位置を安定させやすくなる。このため、操作者は操作する際に、医療用操作部1Gを安定して把持しやすくなり、手術において正確な操作を行いやすくなる。
 〔第5の実施形態〕
 第5の実施形態について図16を参照して説明する。本第5の実施形態の医療用操作部の基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、リンク機構部に関する構成が異なっている。よって、本第5の実施形態においては、図16を用いてリンク機構部に関する構成のみを説明し、その他の構成等の説明を省略する。
 本第5の実施形態の医療用操作部1Hにおけるリンク機構部(係合部)20Hには、図16に示すように、リンク操作部21Hと、挿入部22と、伝達部23(図2参照。)と、が設けられている。
 リンク操作部21Hは、本体部10を間に挟むように配置されている。リンク操作部21Hは、第1の端部が操作回動部14において本体部10に対して相対的に回動可能に支持され、第2の端部が伝達部23に対して相対的に回動可能に支持される。リンク操作部21Hは、板状または棒状である。
 リンク操作部21Hは、本体部10の中心軸線CLに対してなす角度αの上限が+45°(中心軸線CLからY軸の正方向の角度)、下限が-45°(中心軸線CLからY軸の負方向の角度)の範囲、より好ましくは、上限が+25°、下限が-25°の範囲内の所望の角度で本体部10に取り付けられる。図16では、リンク操作部21Hは、本体部10の中心軸線CLに対して、Z軸の正方向に向かってY軸の負側に延びる姿勢にて取り付けられている例が示されている。
 このようにリンク操作部21Hを、本体部10の中心軸線CLに対して所望の角度で取り付け可能とすることにより、リンク操作部21Hが中心軸線CLに対して並行に取り付けられている場合と比較して、リンク操作部21Hの操作性を向上させやすくなる。
 例えば、医療用操作部1Hに対する、操作者の掌や指の大きさや形状によって、リンク操作部21Hが中心軸線CLに対して並行に取り付けられていると、リンク操作部21Hを操作しにくくなる場合があると考えられる。この場合に、操作者の掌や指の大きさや形状に応じて、リンク操作部21Hを、本体部10の中心軸線CLに対して所望の角度で取り付けることにより、リンク操作部21Hの操作性を確保することが可能となる。
 なお、本開示の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、本開示を上記の実施形態に適用したものに限られることなく、これらの実施形態を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定するものではない。

Claims (9)

  1.  操作者が位置を移動させることにより術具の移動内容の入力が行われる本体部と、
     前記操作者の指に着脱可能に係合される部分を有するとともに前記本体部に対して相対移動可能に配置され、前記本体部に対する相対移動により前記術具における動作内容の入力が行われるものである係合部と、
     前記操作者が前記係合部に前記指を係合させた際に、前記本体部から前記操作者の掌に向かって延び、当該掌と当接するハンドル部と、
    が設けられていることを特徴とする医療用操作部。
  2.  前記ハンドル部は、前記本体部に対して相対的に姿勢変更可能に接続されていることを特徴とする請求項1記載の医療用操作部。
  3.  前記ハンドル部には、前記術具の動作、および、機能の少なくとも一方を制御する入力部が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の医療用操作部。
  4.  前記ハンドル部は、前記本体部側の第1ハンドル部と、前記掌と当接する第2ハンドル部と、を含み、
     前記第2ハンドル部は、前記第1ハンドル部に対して着脱可能とされることを特徴する請求項1から3のいずれか1項に記載の医療用操作部。
  5.  前記術具は開閉部を有するものであり、
     前記係合部は、前記本体部に対する相対移動により前記開閉部の開閉動作を入力するものであり、
     前記ハンドル部には、前記係合部を介して前記操作者に、前記開閉部における把持力を提示する操作用アクチュエータ部が設けられていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の医療用操作部。
  6.  前記操作用アクチュエータ部は、外部から流体の供給を受けて力を発生させる流体圧アクチュエータであることを特徴とする請求項5記載の医療用操作部。
  7.  互いに交差する3つの回転軸まわりに回動可能に構成され、前記本体部を移動可能に支持するジンバル部と、
     前記3つの回転軸のそれぞれに対応して配置され、前記回転軸まわりの回動を制御するジンバル用アクチュエータ部と、
    が設けられていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の医療用操作部。
  8.  前記ジンバル用アクチュエータ部は、外部から流体の供給を受けて力を発生させる流体アクチュエータであることを特徴とする請求項7記載の医療用操作部。
  9.  前記本体部には1つの前記係合部が配置され、
     前記本体部における当該係合部が配置されている領域と反対側の領域であって、前記操作者の当該係合部に係合されている指とは異なる他の指が配置される領域には、凹状に形成された窪み部が設けられていることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の医療用操作部。
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