WO2020084654A1 - 医療用マニピュレータ - Google Patents

Abstract

本発明は、挿入部の蛇行形状によらず、湾曲部の過度な湾曲を正確に防止することができる医療用マニピュレータを提供することを目的とする。医療用マニピュレータは、エンドエフェクタ（２）と、前記エンドエフェクタ（２）の基端に接続される湾曲可能な湾曲部（３）と、前記湾曲部（３）の基端に接続される軟性の長尺部（４）と、を有する挿入部（１）と、前記挿入部（１）に挿通され、牽引されることで前記湾曲部（３）を湾曲させるワイヤ（６２）と、を備え、前記ワイヤ（６２）は径方向に膨らんだ太径部（６４）を有し、前記挿入部（１）は前記太径部（６４）と係合して前記太径部（６４）が基端側に移動することを制限する係合部（５）を有する。

Description

医療用マニピュレータ

　本発明は、湾曲部を有する医療用マニピュレータに関する。

　従来、体腔や管腔、例えば大腸や小腸の深部に処置具等の処置部を挿入して処置を行う医療用マニピュレータが知られている。医療用マニピュレータは、湾曲部を先端に有する長尺の挿入部と、挿入部の基端側に湾曲部を操作する操作部とを備えている。操作者は、操作部を操作して湾曲部を湾曲させることで、湾曲部の先端に設けられた処理部を所望の部位に近づけて処置を行う。

　特許文献１には、湾曲部を先端に有する細長シースと、スライダを有する操作部とを備えた医療用処置具が記載されている。特許文献１に記載された医療用処置具の操作者は、操作部のスライダを操作することで、湾曲部に取り付けられた湾曲操作ワイヤを移動させ、湾曲部を湾曲させることができる。特許文献１に記載された医療用処置具の操作部には湾曲ストッパーが設けられており、湾曲部の過度な湾曲を防止することができる。

特開２００１－０１７３８６号公報

　特許文献１に記載された医療用処置具において、湾曲部を所定の角度まで湾曲させるために湾曲操作ワイヤを牽引する力量は、長尺の挿入部の蛇行形状により変化する。例えば、挿入部が蛇行を繰り返す形状に変形している場合、挿入部が蛇行していない場合と比較して、湾曲部を所定の角度まで湾曲させるために湾曲操作ワイヤを牽引する力量は摩擦等の影響により大きくなる。

　しかしながら、特許文献１に記載された操作部の湾曲ストッパーは、操作者の手元側に設けられている。そのため、湾曲操作ワイヤを牽引する力量を、湾曲部が過度に湾曲しないよう、挿入部の蛇行形状を考慮したうえで見積もることは難しかった。

　上記事情を踏まえ、本発明は、挿入部の蛇行形状によらず、湾曲部の過度な湾曲を正確に防止することができる医療用マニピュレータを提供することを目的とする。

　上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
　本発明の第一の態様に係る医療用マニピュレータは、エンドエフェクタと、前記エンドエフェクタの基端に接続される湾曲可能な湾曲部と、前記湾曲部の基端に接続される軟性の長尺部と、を有する挿入部と、前記挿入部に挿通され、牽引されることで前記湾曲部を湾曲させるワイヤと、を備え、前記ワイヤは径方向に膨らんだ太径部を有し、前記挿入部は前記太径部と係合して前記係合部が基端側に移動すること制限する係合部を有する。

　本発明の第二の態様によれば、第一の態様に係る医療用マニピュレータにおいて、前記湾曲部が湾曲しない状態における前記太径部と前記係合部との距離ΔＬと、前記湾曲部の長手軸方向の長さＬと、前記湾曲部の中心軸の最大湾曲時における曲率半径ｒと、前記湾曲部の前記中心軸から前記湾曲操作ワイヤまでの径方向距離ｒ１と、最大湾曲角度θと、は以下の式１を満たしてもよい。
ΔＬ＝Ｌ－（ｒ－ｒ１）×θ・・・式１

　本発明の第三の態様によれば、第一または第二の態様に係る医療用マニピュレータにおいて、前記湾曲部と前記長尺部との境界に配置されてもよい。

　本発明の第四の態様によれば、第三の態様に係る医療用マニピュレータにおいて、前記湾曲部は、前記湾曲操作ワイヤが挿通する湾曲部ルーメンを有し、前記長尺部は、前記湾曲操作ワイヤが挿通する長尺部ルーメンを有し、前記湾曲部ルーメンの直径は、前記長尺部ルーメンの最小径より大きく、前記太径部の直径は、前記長尺部ルーメンの最小径より大きく、前記係合部は、前記長尺部の端部の断面であってもよい。

　本発明の第五の態様によれば、第一から第四のいずれかの態様に係る医療用マニピュレータにおいて、前記係合部は、前記湾曲操作ワイヤが挿通する貫通孔を有するリング状部材であり、前記太径部の直径は、前記貫通孔の最小径より大きくてもよい。

　本発明の第六の態様によれば、第一から第五のいずれかの態様に係る医療用マニピュレータにおいて、前記湾曲操作ワイヤの基端が外周面に接続されたボールと、前記ボールを回転可能に支持するソケットと、を有する操作部をさらに有してもよい。

　本発明の医療用マニピュレータによれば、挿入部の蛇行形状によらず、湾曲部の過度な湾曲を正確に防止することができる。

本発明の第一実施形態に係る医療用マニピュレータを備える医療用マニピュレータシステムの全体構成を示す図である。 同医療用マニピュレータの全体構成を示す図である。 同医療用マニピュレータの挿入部の断面図である。 同医療用マニピュレータの湾曲部の長手軸方向に垂直な断面図である。 同医療用マニピュレータの長尺部の長手軸方向に垂直な断面図である。 同医療用マニピュレータの湾曲させた湾曲部の断面図である。 同医療用マニピュレータの操作部におけるボールの斜視図である。 同医療用マニピュレータの操作部におけるボールの断面図である。 同操作部を操作して湾曲させた湾曲部の断面図である。 同操作部を操作して湾曲させた湾曲部の断面図である。 同操作部を操作して湾曲させた湾曲部の断面図である。 同医療用マニピュレータの長尺部第二ルーメンの変形例を有する長尺部の断面図である。 本発明の第二実施形態に係る医療用マニピュレータの挿入部の断面図である。 同医療用マニピュレータの係合部の斜視図である。 同医療用マニピュレータの挿入部の変形例の断面図である。

（第一実施形態）
　本発明の第一実施形態に係る医療用マニピュレータ１００について、図１から図１１を参照して以下に説明する。

　図１は、医療用マニピュレータシステム２００の全体構成を示す図である。
　医療用マニピュレータシステム２００は、図１に示すように、手術台１１０に横たわる患者Ｏの肛門から体腔内に内視鏡１２０とともに挿入されるオーバーチューブ１３０と、オーバーチューブ１３０によりガイドされて、体腔内に挿入される２本の医療用マニピュレータ１００と、を備えている。操作者Ｐは２本の医療用マニピュレータ１００を操作する。

　図２は、医療用マニピュレータ１００の全体構成を示す図である。
　医療用マニピュレータ１００は、挿入部１と、操作ワイヤ６と、挿入部１の基端に接続された硬性シャフト７と、硬性シャフト７の基端に接続され操作部８と、を備えている。

　図３は、医療用マニピュレータ１００の挿入部１の断面図である。
　挿入部１は、体内に挿入される長尺の部材である。挿入部１は、先端から順に把持部（エンドエフェクタ）２と、湾曲部３と、長尺部４と、係合部５と、を備える。
　操作ワイヤ６は、把持操作ワイヤ６１と、４本の湾曲操作ワイヤ６２と、を備える。

　把持部（エンドエフェクタ）２は、処置対象の部位等を把持する機構であり、湾曲部３の先端に設けられている。把持部２には、把持操作ワイヤ６１の先端が取り付けられている。把持操作ワイヤ６１の基端は、操作部８に接続されている。操作者Ｐは、把持操作ワイヤ６１を挿入部１の長手軸方向に対して進退させることで、把持部２の開閉操作を行う。

　図４は、湾曲部３の長手軸方向に垂直なＡ－Ａ断面の断面図である。以降の説明において、Ａ－Ａ断面における左右方向を「Ｘ軸方向」、Ａ－Ａ断面における上下方向を「Ｙ軸方向」、挿入部１の長手軸方向を「Ｚ軸方向」とも称す。

　湾曲部３は、シリコーン等の可撓性を有する材料で形成された湾曲可能な管状部材であり、長尺部４の先端に設けられている。湾曲部３は、長手軸方向に沿って、湾曲部第一ルーメン３１と４本の湾曲部第二ルーメン３２とが形成されたマルチルーメンチューブである。

　湾曲部第一ルーメン３１は、把持操作ワイヤ６１が挿通するルーメンである。湾曲部第一ルーメン３１は、図４に示すように、湾曲部３の長手軸方向の断面における中心軸Ｃに沿って形成されている。

　湾曲部第二ルーメン３２は、湾曲操作ワイヤ６２が挿通するルーメンである。４本の湾曲部第二ルーメン３２は、湾曲部３の長手軸方向の断面における中心軸Ｃを中心とする円周上において、周方向に均等に形成されている。

　図５は、長尺部４の長手軸方向に垂直なＢ－Ｂ断面の断面図である。
　長尺部４は、シリコーン等の可撓性を有する材料で形成された管状部材であり、硬性シャフト７の先端に設けられている。長尺部４は、湾曲部３より剛性を有している。そのため、挿入部１全体に屈曲する力が加わった場合、長尺部４と比較して湾曲部３が湾曲しやすい。長尺部４は、長手軸方向に沿って、長尺部第一ルーメン４１と４本の長尺部第二ルーメン４２とが形成されたマルチルーメンチューブである。

　長尺部第一ルーメン４１は、把持操作ワイヤ６１が挿通するルーメンである。長尺部第一ルーメン４１は、図５に示すように、長尺部４の長手軸方向の断面における中心軸Ｃに沿って形成されている。長尺部第一ルーメン４１は、図３に示すように、湾曲部第一ルーメン３１と連通しており、把持操作ワイヤ６１は、湾曲部第一ルーメン３１と長尺部第一ルーメン４１とを挿通する。湾曲部第一ルーメン３１の直径Ｄ１は、長尺部第一ルーメン４１の直径Ｄ３と略同一である。
　なお、湾曲部第一ルーメン３１および長尺部第一ルーメン４１に把持操作ワイヤ６１が挿通可能である限り、直径Ｄ１，Ｄ３は特に限定されない。

　長尺部第二ルーメン４２は、湾曲操作ワイヤ６２が挿通するルーメンである。４本の長尺部第二ルーメン４２は、長尺部４の長手軸方向の断面における中心軸Ｃを中心とする円周上において、周方向に均等に形成されている。長尺部第二ルーメン４２は、図３に示すように、湾曲部第二ルーメン３２と連通しており、湾曲操作ワイヤ６２は、湾曲部第二ルーメン３２と長尺部第二ルーメン４２とを挿通する。湾曲部第二ルーメン３２の直径Ｄ２は、長尺部第二ルーメン４２の直径Ｄ４と比較して大きい。そのため、湾曲部第二ルーメン３２と長尺部第二ルーメン４２との境界には、段差状の「係合部５」が形成される。すなわち、係合部５は長尺部４の端部の断面である。

　把持操作ワイヤ６１は、先端が把持部２に、基端が操作部８に接続されている。操作者Ｐは、把持操作ワイヤ６１を挿入部１の長手軸方向に対して進退させることで、把持部２の開閉操作を行うことができる。

　湾曲操作ワイヤ６２は、湾曲部３を湾曲させるワイヤである。４本の湾曲操作ワイヤ６２は、図４に示すように、中心軸Ｃを中心とする円周上において、周方向に均等に形成された湾曲部第二ルーメン３２を挿通する。そのため、操作者Ｐは、４本の湾曲操作ワイヤ６２のいずれかを挿入部１の長手軸方向に対して牽引することで、湾曲部３を、ＵＤ方向（図４においてＹ軸方向）もしくかＲＬ方向（図４においてＸ軸方向）に湾曲させることができる。操作者Ｐは、周方向に隣り合う２本の湾曲操作ワイヤ６２を同時に牽引することで、湾曲部３を、ＵＤ方向（図４においてＹ軸方向）およびＲＬ方向（図４においてＸ軸方向）に湾曲させることもできる。

　湾曲操作ワイヤ６２は、図３に示すように、第一ストッパ６３と第二ストッパ６４とを有している。

　第一ストッパ６３は、湾曲操作ワイヤ６２の先端において、球状に形成されている。第一ストッパ６３は、湾曲部第二ルーメン３２から先端側に突出して配置されており、第一ストッパ６３の直径Ｄ５は、湾曲部第二ルーメン３２の直径Ｄ２よりも大きい。そのため、操作者Ｐが湾曲操作ワイヤ６２を基端側に牽引した場合、第一ストッパ６３は湾曲部第二ルーメン３２の開口と係合して、湾曲部第二ルーメン３２を挿通不能である。
　なお、湾曲操作ワイヤ６２は、第一ストッパ６３を有さず、湾曲操作ワイヤ６２の先端が湾曲部第二ルーメン３２の先端に取り付けられていてもよい。

　第二ストッパ（太径部）６４は、図３に示すように、湾曲操作ワイヤ６２の先端と基端との間である中間領域において、球状に形成されており、径方向に膨らんでいる。第二ストッパ６４は、湾曲部３が湾曲せず、第一ストッパ６３が湾曲部第二ルーメン３２の開口と係合した状態において、係合部５から湾曲部３側にΔLｍｍ離れた位置に配置される。第二ストッパ６４の直径Ｄ６は、湾曲部第二ルーメン３２の直径Ｄ２よりも小さく、第二ストッパ６４は湾曲部第二ルーメン３２を長手軸に沿って移動可能である。一方、第二ストッパ６４の直径Ｄ６は、長尺部第二ルーメン４２の直径Ｄ４よりも大きい。そのため、操作者Ｐが湾曲操作ワイヤ６２を基端側に牽引した場合、第二ストッパ６４は係合部５と係合して、長尺部第二ルーメン４２を挿通不能である。係合部５は、第二ストッパ６４と係合して第二ストッパ６４が基端側に移動すること制限する。

　本実施形態において、例えば、湾曲部第二ルーメン３２の直径Ｄ２は約０．５ｍｍ、第一ストッパ６３の直径Ｄ５は約０．６ｍｍ、長尺部第二ルーメン４２の直径Ｄ４は約０．３５ｍｍ、第二ストッパ６４の直径Ｄ６は約０．４ｍｍ、湾曲操作ワイヤ６２の直径は約０．２７ｍｍである。

　図６は、中心軸Ｃから湾曲操作ワイヤ６２のいずれか一本が位置する方向に向けて湾曲させた湾曲部３の断面図である。図６において、湾曲部３はＹ軸方向下向きに湾曲している。
　ΔＬは、式１から算出される。
ΔＬ＝Ｌ－（ｒ－ｒ１）×θ　・・・式１

　図６および式１において、Ｌは湾曲部３の長手軸方向の長さであり、θは湾曲部３の最大湾曲角度であり、ｒは湾曲部３の中心軸Ｃの最大湾曲時における曲率半径であり、ｒ１は中心軸Ｃから湾曲操作ワイヤ６２までの径方向距離である。

　湾曲部３は、中心軸Ｃから湾曲操作ワイヤ６２のいずれか一本が位置する方向に向けて最大湾曲角度θまで湾曲させた場合、図６に示すように湾曲方向に位置する湾曲操作ワイヤ６２の第二ストッパ６４が係合部５と係合し、湾曲方向に位置する湾曲操作ワイヤ６２をさらに基端側に牽引することができなくなる。そのため、湾曲部３は最大湾曲角度θを超えて湾曲できない。

　硬性シャフト７は、図２に示すように、長尺部４よりも剛性の高いプラスチック等で形成された長尺の管状部材であり、挿入部１の基端を支持している。硬性シャフト７の内部には、把持操作ワイヤ６１と、４本の湾曲操作ワイヤ６２とが挿通している。

　操作部８は、図２に示すように、操作者Ｐにより把持されるグリップ８１と、スライダ８２と、ボール８３と、ソケット８４と、を備えている。

　スライダ８２は、操作者Ｐが把持部２を開閉するための部材であり、グリップ８１にスライド可能に取り付けられている。スライダ８２をグリップ８１に対してスライドさせることで、スライダ８２に接続された把持操作ワイヤ６１が挿入部１の長手軸方向に対して進退し、把持部２が開閉する。

　図７は、操作部８のボール８３の斜視図である。
　ボール８３は、内部に空洞を有する略球状に形成され、グリップ８１が取り付けられている。ボール８３は、ソケット８４の内周面と摺動可能な外周面８３ａを有している。ボール８３の外周の直径Ｄ７は、長尺部４の直径Ｄ８よりも大きい。

　図８は、操作部８のボール８３の断面図である。
　ボール８３の外周面８３ａには、４本の湾曲操作ワイヤ６２の基端が取り付けられている。４本の湾曲操作ワイヤ６２の基端は、外周面８３ａ上における、ボール８３の中心点Ｏを中心とする円周上において、周方向に均等な位置に取り付けられている。そのため、操作者Ｐは、ボール８３を回転させることで、４本の湾曲操作ワイヤ６２をバランスよく牽引することができる。

　把持操作ワイヤ６１はボール８３の内部の空洞を通過し、基端がスライダ８２に取り付けられている。ボール８３が回転した場合であっても、スライダ８２をスライドすることで、把持操作ワイヤ６１を挿入部１の長手軸方向に対して進退させることができる。

　ソケット８４は、図８に示すように、先端が硬性シャフト７に取り付けられている。また、ソケット８４は、ボール８３を回転可能に支持している。具体的には、ソケット８４の内周面が、ボール８３の外周面８３ａを摺動可能に支持している。

　次に医療用マニピュレータ１００の動作について説明する。ここでは患者の大腸Ｌの内部に医療用マニピュレータ１００を挿入する動作を説明する。

　まず、図１に示すように、手術台１１０に横たわる患者Ｏの肛門から、内視鏡１２０と２本の医療用マニピュレータ１００とが挿入されたオーバーチューブ１３０が、体腔内に挿入される。

　操作者Ｐは、内視鏡１２０が取得した画像を見ながら２本の医療用マニピュレータ１００を操作する。操作者Ｐは、操作部８を操作して挿入部１全体を長手軸方向に進退させたり、湾曲部３を湾曲させたりすることで、把持部２を処置対象の部位等に近づける。

　図９から図１１は、操作部８を操作して湾曲させた湾曲部３の断面図である。
　図９に示すように、操作部８のグリップ８１が硬性シャフト７の長手軸方向に延びている状態において、湾曲部３の挿通する４本の湾曲操作ワイヤ６２の長さは同じであり、湾曲部３は湾曲していない。

　操作者Ｐは、図１０に示すように、操作部８のグリップ８１をＵＤ方向（Ｙ軸方向）の上方向に移動させる。ボール８３が回転し、ＵＤ方向（Ｙ軸方向）の下方向に位置する湾曲操作ワイヤ６２が基端側に牽引される。その結果、湾曲部３はＵＤ方向（Ｙ軸方向）の下方向に湾曲する。

　操作者Ｐがさらに湾曲部３を下方向に湾曲させて最大湾曲角度θまで湾曲部３を湾曲させた場合、牽引される湾曲操作ワイヤ６２の第二ストッパ６４が係合部５と係合する。その結果、操作者Ｐは牽引した湾曲操作ワイヤ６２をさらに牽引することができず、湾曲部３を最大湾曲角度θを超えて湾曲させることができない。

　第二ストッパ６４は、長尺部４の蛇行形状によらず、湾曲部３の湾曲形状のみに基づいて、係合部５と係合するかどうかが決まる。そのため、医療用マニピュレータ１００は、湾曲部３が予め定めた最大湾曲角度θを超えて湾曲することを正確に防止することができる。

　操作者Ｐが湾曲部３はＵＤ方向（Ｙ軸方向）の上方向やＲＬ方向（Ｘ軸方向）の左右方向に湾曲させた場合も同様に、湾曲部３が最大湾曲角度θを超えて湾曲することが防止される。

　操作者ＰがＵＤ方向（Ｙ軸方向）およびＲＬ方向（Ｘ軸方向）に対して斜め方向に操作部８のグリップ８１を移動させた場合、周方向に隣り合う２本の湾曲操作ワイヤ６２が同時に牽引され、湾曲部３はＵＤ方向（Ｙ軸方向）およびＲＬ方向（軸方向）に対して斜め方向に湾曲する。

　ボール８３が湾曲操作ワイヤ６２を牽引する構造であるため、グリップ８１を斜め方向に所定の角度だけ移動させた場合のワイヤの牽引量は、ＵＤ方向・ＲＬ方向のいずれか一方向に所定の角度だけ移動させた場合と比較して少ない。そのため、予め定める最大湾曲角度θは、湾曲部３をＵＤ方向・ＲＬ方向のいずれか一方向に湾曲させる場合のみを考慮すれば十分である。

　本実施形態の医療用マニピュレータ１００によれば、挿入部１の蛇行形状によらず、湾曲部３が予め定めた最大湾曲角度θを超えて湾曲することを正確に防止することができる。

　以上、本発明の第一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、上述の実施形態および変形例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。

（変形例１）
　例えば、上記実施形態において、湾曲操作ワイヤ６２はボール８３をソケット８４に対して回転させることで牽引していたが、湾曲操作ワイヤ６２の牽引態様はこれに限定されない。湾曲操作ワイヤ６２は操作部に設けられたプーリーを回転させることによって牽引してもよい。

（変形例２）
　例えば、上記実施形態において、医療用マニピュレータ１００は、先端においてエンドエフェクタとして把持部２を備えていたが、エンドエフェクタの態様はこれに限定されない。エンドエフェクタは高周波ナイフであってもよい、画像撮影用の撮像部であってもよい。

（変形例３）
　例えば、上記実施形態において、湾曲操作ワイヤ６２は４本であったが、湾曲操作ワイヤの態様はこれに限定されない。湾曲操作ワイヤは１－３本でもあってもよいし、５本以上であってもよい。

（変形例４）
　例えば、上記実施形態において、第二ストッパ６４は湾曲操作ワイヤ６２において例えば一体成型により球状に形成されていたが、第二ストッパ（太径部）の態様はこれに限定されない。第二ストッパ（太径部）は、湾曲操作ワイヤ６２にカシメ接続等で取り付けられた球状部材であってもよい。また、第二ストッパ（太径部）は、湾曲操作ワイヤ６２をレーザーで溶解して球状に形成してもよい。さらに、第二ストッパ（太径部）は、係合部と係合するものであれば、球状でなくてもよい。例えば、第二ストッパ（太径部）は、算盤玉のような円錐を２つ合わせた菱形のような形であってもよい。

（変形例５）
　例えば、上記実施形態において、係合部５は湾曲部第二ルーメン３２と長尺部第二ルーメン４２との境界に段差状に形成されていたが、係合部の態様はこれに限定されない。図１２は、長尺部第二ルーメン４２の変形例である長尺部第二ルーメン４２Ｂを有する長尺部４Ｂの断面図である。長尺部第二ルーメン４２Ｂは、長手軸方向の断面において、径方向の寸法より周方向の寸法が長い長円形状である。長尺部第二ルーメン４２Ｂの径方向の寸法（最小径）はＤ４であり、湾曲部第二ルーメン３２の直径Ｄ２と比較して小さい。そのため、湾曲部第二ルーメン３２と長尺部第二ルーメン４２Ｂとの境界に、径方向にのみ段差状の係合部が形成される。長尺部第二ルーメン４２Ｂは、長尺部第二ルーメン４２に比べて、長尺部４の肉厚を確保しやすい。

（第二実施形態）
　本発明の第二実施形態について、図１３から図１４を参照して説明する。本実施形態は、係合部の態様が第一実施形態と異なっている。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。
　本実施形態に係る医療用マニピュレータ１００Ｃは、挿入部１Ｃと、操作ワイヤ６と、硬性シャフト７と、操作部８と、を備えている。

　図１３は、医療用マニピュレータ１００Ｃの挿入部１Ｃの断面図である。
　挿入部１Ｃは、体内に挿入される長尺の部材である。挿入部１Ｃは、先端から順に把持部（エンドエフェクタ）２と、湾曲部３と、長尺部４Ｃと、係合部５Ｃと、を備える。

　長尺部４Ｃは、長手軸方向に沿って、長尺部第一ルーメン４１と、４本の長尺部第二ルーメン４２Ｃと、が形成されたマルチルーメンチューブである。

　長尺部第二ルーメン４２Ｃは、湾曲操作ワイヤ６２が挿通するルーメンである。４本の長尺部第二ルーメン４２Ｃは、長尺部４の長手軸方向の断面における中心軸Ｃを中心とする円周上において、周方向に均等に形成されている。長尺部第二ルーメン４２Ｃの直径Ｄ９は、湾曲部第二ルーメン３２の直径Ｄ２と略一致する。

　図１４は、係合部５Ｃの斜視図である。
　係合部５Ｃは、湾曲部第二ルーメン３２と長尺部第二ルーメン４２Ｃとの境界に設けられた、リング状の中間部材である。係合部５Ｃは、第一貫通孔５１と、４つの第二貫通孔５２とを有している。第一貫通孔５１は、把持操作ワイヤ６１が挿通する孔であり、中心軸Ｃに沿って形成されている。第二貫通孔５２は、湾曲操作ワイヤ６２が挿通する孔であり、中心軸Ｃを中心とする円周上において、周方向に均等に形成されている。第二貫通孔５２の直径（最小径）Ｄ１０は、第二ストッパ６４の直径Ｄ６より小さい。

　操作者Ｐが湾曲部３を湾曲させて最大湾曲角度θまで湾曲部３を湾曲させた場合、牽引される湾曲操作ワイヤ６２の第二ストッパ６４が係合部５Ｃと係合する。その結果、操作者Ｐは牽引した湾曲操作ワイヤ６２をさらに牽引することができず、湾曲部３を最大湾曲角度θを超えて湾曲させることができない。

　本実施形態の医療用マニピュレータ１００Ｃによれば、挿入部１Ｃの蛇行形状によらず、湾曲部３が予め定めた最大湾曲角度θを超えて湾曲することを正確に防止することができる。係合部５Ｃを剛性の高い素材で形成することで、係合部５Ｃと第二ストッパ６４とが係合する際における係合部５Ｃの耐性を向上させることができる。

　以上、本発明の第二実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、上述の実施形態および変形例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。

（変形例６）
　例えば、上記の実施形態では、係合部５Ｃは湾曲部第二ルーメン３２と長尺部第二ルーメン４２Ｃとの境界に設けられていたが、係合部の態様はこれに限定されない。係合部は、湾曲部第二ルーメン３２と長尺部第二ルーメン４２Ｃの境界ではなく、境界から湾曲部３側や長尺部４Ｃ側に設けられていてもよい。

　図１５は、挿入部１Ｃの変形例である挿入部１Ｄの断面図である。
　挿入部１Ｄは、体内に挿入される長尺の部材である。挿入部１Ｄは、把持部（エンドエフェクタ）２と、湾曲部３と、長尺部４Ｄと、係合部５Ｃと、を備える。
　長尺部４Ｄは、長手軸方向に沿って、長尺部第一ルーメン４１と４本の長尺部第二ルーメン４２Ｃとが形成されたマルチルーメンチューブであり、中間部分に係合部５Ｃを有している。

　操作者Ｐが挿入部１Ｄの湾曲部３を湾曲させて最大湾曲角度θまで湾曲部３を湾曲させた場合、牽引される湾曲操作ワイヤ６２の第二ストッパ６４が係合部５Ｃと係合する。その結果、操作者Ｐは牽引した湾曲操作ワイヤ６２をさらに牽引することができず、湾曲部３を最大湾曲角度θを超えて湾曲させることができない。
　係合部５Ｃが湾曲部第二ルーメン３２と長尺部第二ルーメン４２Ｃの境界に近い部分に形成されていれば、挿入部１Ｄの蛇行形状によらず、湾曲部３が予め定めた最大湾曲角度θを超えて湾曲することを正確に防止することができる。

　本発明は、湾曲部を有する医療用マニピュレータに適用することができる。

２００　医療用マニピュレータシステム
１００，１００Ｃ　医療用マニピュレータ
１，１Ｃ，１Ｄ　挿入部
２　　把持部（エンドエフェクタ）
３　　湾曲部
３１　湾曲部第一ルーメン
３２　湾曲部第二ルーメン（湾曲部ルーメン）
４，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ　長尺部
４１　長尺部第一ルーメン
４２，４２Ｂ，４２Ｃ　長尺部第二ルーメン（長尺部ルーメン）
５，５Ｃ　係合部
５１　第一貫通孔
５２　第二貫通孔（貫通孔）
６　　操作ワイヤ
６１　把持操作ワイヤ
６２　湾曲操作ワイヤ
６３　第一ストッパ
６４　第二ストッパ（太径部）
７　　硬性シャフト
８　　操作部
８１　グリップ
８２　スライダ
８３　ボール
８４　ソケット

Claims (6)

1. 　エンドエフェクタと、
   　前記エンドエフェクタの基端に接続される湾曲可能な湾曲部と、前記湾曲部の基端に接続される軟性の長尺部と、を有する挿入部と、
   　前記挿入部に挿通され、牽引されることで前記湾曲部を湾曲させる湾曲操作ワイヤと、
   　を備え、
   　前記湾曲操作ワイヤは径方向に膨らんだ太径部を有し、
   　前記挿入部は前記太径部と係合して前記太径部が基端側に移動すること制限する係合部を有する、
   　医療用マニピュレータ。
2. 　前記湾曲部が湾曲しない状態における前記太径部と前記係合部との距離ΔＬと、
   　前記湾曲部の長手軸方向の長さＬと、
   　前記湾曲部の中心軸の最大湾曲時における曲率半径ｒと、
   　前記湾曲部の前記中心軸から前記湾曲操作ワイヤまでの径方向距離ｒ１と、
   　最大湾曲角度θと、は
   　以下の式１を満たす、
   　請求項１に記載の医療用マニピュレータ。
   ΔＬ＝Ｌ－（ｒ－ｒ１）×θ・・・式１
3. 　前記係合部は、前記湾曲部と前記長尺部との境界に配置された、
   　請求項１に記載の医療用マニピュレータ。
4. 　前記湾曲部は、前記湾曲操作ワイヤが挿通する湾曲部ルーメンを有し、
   　前記長尺部は、前記湾曲操作ワイヤが挿通する長尺部ルーメンを有し、
   　前記湾曲部ルーメンの直径は、前記長尺部ルーメンの最小径より大きく、
   　前記太径部の直径は、前記長尺部ルーメンの最小径より大きく、
   　前記係合部は、前記長尺部の端部の断面である、
   　請求項３に記載の医療用マニピュレータ。
5. 　前記係合部は、前記湾曲操作ワイヤが挿通する貫通孔を有するリング状部材であり、
   　前記太径部の直径は、前記貫通孔の最小径より大きい、
   　請求項１に記載の医療用マニピュレータ。
6. 　前記湾曲操作ワイヤの基端が外周面に接続されたボールと、
   　前記ボールを回転可能に支持するソケットと、を有する操作部をさらに有する、
   　請求項１に記載の医療用マニピュレータ。

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