WO2020183740A1

WO2020183740A1 - 低侵襲性手術機器

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Publication number: WO2020183740A1
Application number: PCT/JP2019/019031
Authority: WO
Inventors: 功祐氏平
Original assignee: 功祐氏平
Priority date: 2019-03-12
Filing date: 2019-05-14
Publication date: 2020-09-17
Also published as: JP2020146470A; JP7502580B2

Abstract

体腔内でユーザが操作する操作ハンドル(2)部と、体腔内に挿入され前記操作部によって操作される所定の手術器具を換装可能に保持する処置部(3)と、前記操作ハンドル部と前記処置部との間に設けられ前記処置部が保持する手術器具を体腔内の所望の位置に所望の姿勢で配置するための連結部(4)とを有し、前記連結部は、該連結部の長軸方向に直列的に接続され、長軸回り若しくは長軸と直交する軸回りの回動を可能にする関節(7,8)を構成する少なくとも２以上の接続部(7a,7b,8a,8b)と、前記２以上の接続部を互いに近接若しくは離間する方向に移動させることで、前記関節の長軸回りの角度若しくは／及び長軸と直交する軸回りの角度を開放若しくは拘束し、それにより前記処置部を体腔内の所望の位置及び姿勢で配置する連結部制御機構とを有するものである。

Description

低侵襲性手術機器

　本発明は、人体への侵襲を極力低くし体腔内の病変に対し処置を行う手術で用いられる手術機器に関するものである。

　近年、腹腔鏡下手術や胸腔鏡下手術等に代表される低侵襲手術の利用が拡大している。

　これらの低侵襲手術によれば、人体に対し大きく皮膚切開を行って直視下で外科的処置を行う従来の手術と比較して、皮膚切開が小さく且つ人体への負担が少ないという利点がある。低侵襲手術は、内視鏡や手術機器の性能向上や手術技術そのものの向上により、日々進歩している。

　ここで、一般的な低侵襲手術で使用される手術機器は、体腔内に挿入される小径の挿入部と、これを手元で操作するハンドル部とからなる。この手術機器を使用する際には、まず患者の胸部や腹部等に皮膚小切開を設け、この切開部に手術機器挿入口（ポート）を挿入する。そして、このポートから、前記手術機器の挿入部を体腔内に挿入する。この体腔内挿入部の先端には外科的処置を行うための鑷子や鋏や電気メスのブレードなどが取り付けられており、これを上記ハンドル部でコントロールすることで、所望の手術を行う。

　しかしながら、従来の低侵襲用手術機器では、以下のような場合には使用が困難であり、その場合は侵襲性の高い手術を選択する必要がある。

　（１）極めて限られたワーキングスペースのため、両手で把持する機器同士、または機器と内視鏡などの機器同士の接触、または重要臓器との接触が避けられない場合。

　（２）手元と目的部位との間に介在する重要臓器や癒着などの障害物がある場合、特に重要臓器の可動性が乏しい場合や、癒着が広範囲の場合。

　（３）手元と対象物を同一平面上に置くことができない場合。例えば動かすことのできない重要臓器を中心に、手元と目標部位とが正反対に座する場合。

　（４）対象物に対し行う処置のベクトルが手元と対象構造物との同一平面上にない場合。例えば二つの手術機器挿入口（ポート）を繋ぐ線と並行に走行する動脈に対し、手元側の動脈壁ではなく、動脈の中心線を軸とし時計方向に９０度回転した動脈壁に対し切開を加える場合などが想定される。

　以上の問題に対しては従来、ワーキングスペースを広げるため体表面への創を広げる、または別のポートを加える、または体腔内の可動性ある臓器を移動する、または開胸・開腹手術へ移行する、などの手段が検討されるが、それらの手段は一概に人体に対する侵襲性を高める処置である。

　一方で、体腔内で極めて自由度の高い動作を可能とする手術用ロボットを導入することで上記の問題を解決するロボット手術の開発が行われている（例えば特許文献１参照）。

　また一方で、上記の問題に従来の手術機器を発展させることで対応するために、先端部やシャフトに関節を設けることで、機器先端に備える外科的処置部の自由度を高めた手術機器の開発が行われている（例えば特許文献２参照）。

　しかし、従来の特許文献１に記載の手術用ロボットは、極めて自由度の高い動作および精緻な動作を可能とする利点がある一方で、普及は進んでいるものの、一概に機構が極めて複雑で大きく高額であるということがある。このことから、設備面また財政面などから導入は容易ではない。また現在の技術ではロボットが備える外科的処置部からの触圧覚を中心としたバイオフィードバックを得ることが困難であり、また１回の手術に対し掛かる材料費が高いとされている。

　また特許文献２に記載のような手術機器では、シャフトを屈曲や湾曲させることが可能で、シャフトから以遠全体のローリング動作により、外科的処置部を目標物へ到達させることを可能とするものである。しかしながら、この文献２の機構では、シャフトの３次元的な変形およびハンドル中心軸に対し９０度以上の高度屈曲は困難である。これは従来の手術機器は片手で操作可能かつ小口径のシャフトであることを重視され、この条件下で３軸方向への自由なシャフトの変形や高度屈曲を行うことは、シャフトの剛性を維持できず、構造が極めて複雑化することが要因の一部と考えられる。

特開２０１２－１４３５８９特開２０１７－１８９５７１

　本願発明は、上述した問題点を考慮してなされたものであり、シャフトの剛性を維持し且つ構造を複雑化することなく多方向への屈曲と回転が可能であり、軽度屈曲から高度屈曲、または３次元的な複雑な形状を維持することで、外科的処置部を有する先端動作部に高い自由度を与えることを可能とする手術機器を提供することを目的とするものである。

　上記課題を解決するため、本願発明の第１の観点によれば、以下の発明が提供される。
（１）　低侵襲性手術機器であって、
　体腔外でユーザが操作する操作ハンドル部と、体腔内に挿入され前記操作部によって操作される所定の手術器具を換装可能に保持する処置部と、操作ハンドル部と前記処置部との間に設けられ前記処置部が保持する手術器具を体腔内の所望の位置に所望の姿勢で配置するための連結部とを有し、
　前記連結部は、
　　連結部の長軸方向に直列的に接続され、長軸回り若しくは長軸と直交する軸回りの回動を可能にする関節を構成する少なくとも２以上の接続部と、
　　前記２以上の接続部を互いに近接若しくは離間する方向に移動させることで、前記関節の長軸回りの角度若しくは／及び長軸と直交する軸回りの角度を開放若しくは拘束し、それにより前記処置部を体腔内の所望の位置及び姿勢で配置する連結部制御機構と
　を有するものである
　ことを特徴とする低侵襲性手術機器。
（２）　上記（１）の低侵襲性手術機器において、
　前記連結部制御機構は、
　前記操作ハンドル部に長手方向に沿ってスライド可能に設けられ所定の位置でその移動をロックできる連結部制御スライダと、
　前記連結部内を、その全長に亘って挿通され、一端が処置部側に固定され、他端部が前記連結部操作スライダ側に固定されたフレキシブル軸部材と
を有し、
　前記連結部制御スライダを前記操作ハンドル部長手方向に沿ってスライド移動させることで前記関節部間の前記角度を開放若しくは拘束するものである
　ことを特徴とする低侵襲性手術機器。
（３）　上記（１）の低侵襲性手術機器において、
　前記連結部は、前記長軸回りに回転を許容する第１の関節と、上記長軸と直交する軸周りの回動を許容する第２の関節のいずれか一方若しくは両方を有する
　ことを特徴とする低侵襲性手術機器。
（４）　上記（３）の低侵襲性手術機器において、
　前記接続部は、互いに対向する部分に係合可能な凹部及び凸部を有し、前記角度制御部により解放時に凹部と凸部の係合が解除され、拘束時に凹部と凸部の係合されることで角度が固定されるものである
　ことを特徴とする低侵襲性手術機器。
（５）　上記（３）の低侵襲性手術機器において、
　前記接続部は、上記長軸と直交する軸回りの回動角度を規制するストッパ機構を有する
　ことを特徴とする低侵襲性手術機器。
（６）　上記（５）の低侵襲性手術機器において、
　前記規制される回動角度は＋－３０度である
　ことを特徴とする低侵襲性手術機器。
（７）　上記（６）の低侵襲性手術機器において、
　前記連結部は、複数の関節部により９０度～１８０度の湾曲形状を保つことが可能な個数の関節を有するものである
　ことを特徴とする低侵襲性手術機器。
（８）　上記（１）の低侵襲性手術機器において、
　前記連結部制御スライダは前記操作ハンドル部に設けられたスライドガイドに取り付けられている
　ことを特徴とする低侵襲性手術機器。
（９）　上記（８）の低侵襲性手術機器において、
　前記軸部材は、張力伝達ロッドまたはワイヤであり、
　前記連結部制御スライダは、前記張力伝達ロッドの張力を調整するための張力スライダである
　ことを特徴とする低侵襲性手術機器。
（１０）　上記（９）の低侵襲性手術機器において、
　前記連結部制御スライダをハンドル長軸方向に平行に動作させることで前記張力伝達ロッドまたはワイヤの張力を調整するものである
　ことを特徴とする低侵襲性手術機器。
（１１）　上記（１）の低侵襲性手術機器において、
　さらに、
　この外科的処置部に一端が接続され、他端側を前記接続部内を通して前記ハンドル部側に延出させる外科的処置部制御用フレキシブル軸部材と、
　この外科的処置部制御用フレキシブル軸部材の他端に接続された状態でハンドル部に取り付けられた外科的処置部駆動スライダと
　を有するものである
　ことを特徴とする低侵襲性手術機器。
（１２）　上記（１１）の低侵襲性手術機器において、
　前記外科的処置部駆動スライダは、前記連結部制御スライダに取り付けられており、この連結部制御スライダに対して移動可能に設けられている
　ことを特徴とする低侵襲性手術機器。

　なお、上記以外の本発明の特徴については、以下で説明する本発明の実施形態の説明中で明らかにされる。

図１は、この発明の一実施形態に係る低侵襲性手術機器を示す概略構成図。

図２は、同じく、動作を示す概略構成図。

図３は、同じく、関節部材を示す概略構成図。

図４は、同じく、第１の関節部材を示す概略構成図。

図５は、同じく、第２の関節部材を示す概略構成図。

図６は、同じく、関節部材の操作を示す概略図。

図７は、同じく、第１、第２の関節部の動きを示す概略構成図。

図８は、同じく、スライドガイドを示す概略構成図。

図９は、同じく、スライダの構成を示す概略構成図。

図１０は、同じく、操作ハンドル部を示す概略構成図。

図１１は、同じく、スライドの操作ハンドル及びリングの操作を説明するための概略図。

　以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。

　（全体構成）
　図１は、この実施形態の低侵襲性手術機器１を示す全体模式図である。

　この手術機器１は、大きく分けて、体腔外でユーザがこの手術機器を操作するための操作ハンドル部２と、被施術者（図示せず）の体腔内に挿入され前記操作ハンドル部２によって操作される所定の手術器具５を保持する処置部３と、操作ハンドル部２と前記処置部３とを連結し、前記処置部３が保持する手術器具５を体腔内の所定の位置に配置する連結部４とを有する。

　図１及び図２は、上記連結部４を変位させて、上記処置部３（手術器具５）の位置及び方向を３次元的、すなわち、ＸＹＺ方向及び軸回りθ方向に変位させた状態を示すものである。

　（連結部の構成）
　この発明の特徴は、このような上記手術器具５の三次元的変位・位置決めを実現する連結部４の構成にあるので、以下、詳しく説明する。

　前記連結部４は、図１に示すように、連結部４の長軸方向に直列的に配置された２種類の関節部材７、８が、７、８、７、８、７、８のように複数、交互に連結され、その間に関節を構成しているものである。

　図３は、上記２種類の関節部材（第１の関節部材７、第２の関節部材８）の連結関係を示す拡大図であり、図４（ａ）～（ｄ）は、第１の関節部材７を示す正面図、平面図、側面図、図５（ａ）～（ｄ）は、第２の関節部材８を示す正面図、平面図、側面図である。

　まず、第１の関節部材７及び第２の関節部材８は、図３の連結関係に示すように、それぞれ、一方の関節部材内に挿入される内挿部７ａ、８ａと、他方の内挿部７ａ、８ａの挿入を受け入れる外挿部７ｂ、８ｂとを有する。これら内挿部７ａ、８ａ及び外挿部７ｂ、８ｂがそれぞれこの発明の接続部を構成し、接続されることで上記連結部４の関節を構成するものである。

　第１の関節部材７の外挿部７ｂは、図４に示すように、円筒形状を有すると共に、第１の連結用ピン９を直径方向に保持するための保持孔７ｃを有する。一方、この第１の関節部材７の外挿部７ｂ内に挿入される第２の関節部材８の内挿部８ａは、図５に示すように、上記第１の関節部材７の外挿部７ｂの内径に適合する柱形状を有すると共に、上記第１の関節部材７の外挿部７ｂに装着される前記第１の連結用ピン９と係合する係合孔８ｃを有する。この係合孔８ｃは、周方向に３０度間隔ずらして直径方向に１組ずつ設けられた凹部８ｄと、隣り合う凹部８ｄ同士を連結する連結通路８ｅからなる。上記凹部８ｄは、上記第１、第２の関節部材７、８が互いに近接する方向（図３に矢印で示す方向）に駆動された時に上記第１の連結用ピン９と噛み合うように構成されている。また、連結通路８ｅは、上記第１、第２の関節部材７、８が互いに離間する方向（図３の矢印と逆方向）に駆動された際に上記第１の連結用ピン９と凹部８ｄの係合を解除して上記連結用ピン９が上記凹部８ｄ間で移動するのを許容するように構成されている。

　一方、この第２の関節部材８は、図５に示すように、外挿部８ｂとして、軸線方向に伸びる対向する一対のアーム８ｆ、８ｆを有する。この一対のアーム８ｆの先端部は、上記第１の関節部材７の後述するガイド面７ｄ及び段差部７ｅと係合する先鋭部８ｇと、上記ガイド面７ｄと摺動する摺動面８ｈとから構成される。また、このアーム８ｆにはこの第２の関節部材８の中心軸線に直行する方向に懸架される第２の連結用ピン１０を保持する前記係合孔８ｃが設けられている。

　そして、上記第１の関節部材７には、図４に示すように、上記第２の関節部材８のアーム８ｆと当接し、このアーム８ｆの摺動面８ｈと摺動してこのアーム８ｆを上記第２の連結用ピン１０回り（矢印Ｂ方向）に案内するガイド面７ｄと、上記アーム８ｆの先端部８ｇと係合して回動角度を固定する第１、第２の段差部７ｅ、７ｅ’とが設けられている。

　また、第１の関節部材７の内挿部７ａには、上記第２の関節部材８の外挿部８ｂである一対のアーム８ｆの間に挿入されるセンターガイド部７ｆが設けられ、このセンターガイド部７ｆには、前記一対のアーム８ｆ間に懸架された第２の連結用ピン１０を保持する保持孔７ｇが設けられている。

　前記保持孔部７ｇは、上記第２の関節部材８に取り付けられた第２の連結用ピン１０を、上記先鋭部８ｇが第１の段差部７ｅと係合する位置と、第２の段差部７ｅ’と係合する位置でそれぞれ保持する第１、第２の凹部７ｈ、７ｈ’を有する。

　（連結部の動作）
　図６（ａ）及び（ｂ）は、この第１、第２の関節部材７、８同士の組み付け態様と、前後方向の変位動作を示す概略図である。

　前述したように、上記第１、第２の関節部材７、８は、互いの中心軸線を揃えた状態で、一方の内挿部７ａ、８ａを、他方の外挿部７ｂ、８ｂに挿入するようにして互いに組み合わされ、上記第１、第２の連結用ピン９、１０で互いに脱落不能に連結される。このことで、複数の関節を有する連結部４が構成される。

　一方、前記操作ハンドル部２にはスライドガイド１２及びこのスライドガイド１２に沿って軸線方向にスライド位置決め可能なスライダ１３が取り付けられている。このスライダ１３には図に示す第１の駆動ワイヤ１４の一端が固定されている。そして、この第１の駆動ワイヤ１４の他端側は図に矢印で示すように上記互いに連結された第１、第２の関節部材７、８を通して上記処置部３の後端部に固定されている。

　この実施形態では、上記スライドガイド１２の先端部１２ａが、上記第２の関節部材８の外挿部８ｂと同形状に形成され、上記第２の連結用ピン１０によって上記連結部４の後端部（第１の関節部材７の内挿部７ａ）に連結されている。

　また、上記処置部３の後端部３ａは上記第２の関節部材８の内挿部８ａと同じ形状に形成されており、上記連結部４の先端部と第１の連結用ピン９によって連結されている。

　上記第１の駆動ワイヤ１４の上記スライダ１３からの繰り出し長さは上記スライダ１３と第１の駆動ワイヤ１４との結合位置を調節することで行うようになっている。図６（ａ）はスライダ１３をもっとも先端側に移動させた状態、図６（ｂ）はスライダ１３をもっとも後ろ側に移動させた状態を示すものである。

　ここで、上記第１の駆動ワイヤ１４の繰り出し長さは、図６（ａ）の状態では、上記第１、第２の関節部材７、８間（この発明の接続部間）には図に１６、１７で示す隙間が確保され、図６（ｂ）の状態では上記第１、第２の関節部材７、８間にその隙間１６、１７がなくなるように調整されている。

　すなわち、図３に示すように、上記第２の関節部材８には、上記内挿部８ａと外挿部８ｂとの間に鍔部８ｉが形成されており、前記図６（ａ）に示す状態では、上記第２の関節部材８の鍔部８ｉと上記第１の関節部材７の外挿部７ｂの端面７ｉとが離間していて上記第１の隙間１６を構成している。この状態で、上記第２の関節部材８は、図３、５にＡで示すように中心軸線回りに回動可能となっている。

　そして、上記スライダ１３を後ろ方向に移動させて図６（ｂ）の状態とすることで上記第２の関節部材８の鍔部８ｉに上記第１の関節部材７の外挿部７ｂの端面７ｉを当接させ、上記第１の隙間１６をなくすことで、これ以上の上記関節部材７、８同士の軸方向の移動を規制すると共に、上記第１の連結用ピン９を上記第２の関節部材８の凹部８ｄと係合させることによって中心軸線回りの回動も規制するようになっている。

　また、図６（ａ）に示す上記第２の隙間１７は、第１の関節部材７に形成された段差部７ｅと前記第２の関節部材８の先鋭部８ｇとの間の隙間であり、この第２の隙間１７がある状態では上記第１、第２の関節部材７、８は、互いに図３に示す矢印Ｂ方向の回動が可能になっている。

　そして、上記スライダ１３を後ろ方向に移動させて図６（ｂ）の状態とすることで、上記第１の関節部材７に形成された第２の段差部７ｅと前記第２の関節部材８の先鋭部８ｇとを当接させ、隙間がない状態とする。このことで、上記第１、第２の関節部材は互いにロックされ、互いの回動が規制するようになっている。

　以下、このような上記第１、第２の関節部材７、８間の動きを図７を参照してさらに詳しく説明する。

　この図７では、１つの第２の関節部材８の前後に第１の関節部材７、７が取り付けられている部分を取り出して説明する。

　図７（ａ）、（ｂ）は、前記スライダ１３を先端側に位置させている状態（図６（ａ）に示す状態）を示すものであり、図７（ｃ）はスライダ１３を後端側に移動させた状態（図６（ｂ）に示す状態）を示すものである。

　図７（ａ）の状態では、上記第２の関節部材８の前側に取り付けられた第１の関節部材７を、中心軸線と直交する軸線回りに矢印Ｂで示すように回動可能である。また、上記第２の関節部材８の後ろ側に取り付けられた第１の関節部材７を、中心軸線回りに矢印Ａで示すように回動可能である。

　この状態で、上述したように単に上記スライダ１３を後ろに移動させて隙間１６、１７を無くした状態が図６（ｂ）である。

　一方、図７（ｂ）は、後側の第１の関節部材７を中心軸回りに３０度回動させ、前側の第１の関節部材７を中心軸と直交する軸線回りに３０度回動させた状態を示すものである。

　すなわち、上記前側の第１の関節部材７は、上記第１、第２の段差部７ｅ、７ｅ’の位置に合わせて２つの角度（０度及び３０度）（矢印Ｂで示す方向）に位置決め可能に回動できるようになっているものである。また、後ろ側の第１の関節部材７は、前記凹部８ｄの位置に合わせて、時計周りに０度、－３０度、＋３０度（矢印Ａで示す方向）に回動できるようになっているものである。

　図７（ｃ）は、図７（ｂ）に示す状態から、上記スライダ１３を後ろ側に移動させた状態を示すものである。この実施例の構成によれば、スライダ１３を移動させるにしたがって、セルフアライメント的に上記第１、第２の関節部材７、８の姿勢が調整されて所定の角度で固定されるようになっている。すなわち、前側の第１の関節部材７と中央部の第２の関節部材８との間では、第２の関節部材８の記アーム８ｆの摺動面８ｈと第１の関節部材７のガイド面７ｄがスライドし、上記先鋭部８ｇが段差部７ｅに誘導されて係合し、位置決めされる。これにより、上記第１の関節部材７と第２の関節部材８との角度が当初３０度もしくは０度（傾き無し）からずれている場合であっても、上記摺動面８ｈとガイド部７ｄによって案内され、上記第２の隙間１７がなくなる状態においては、上記３０度若しくは０度に位置決めされ固定される。

　また、このとき、上記第１の関節部材７の上端縁部７ｊと、上記第２の関節部材８の上端縁部８ｊに当接するとともに、上記第２の連結用ピン１０が上記保持孔７ｇの凹部７ｈに噛合するようになっている。これにより、結局上記第１の関節部材７と第２の関節部材８は３点で位置決め保持されることになり、傾いた状態でも姿勢が剛性度の高い状態で保持されることになる。

　一方、後ろ側の第１の関節部材７と第２の関節部材８についても、上記スライダ１３が後ろ側に移動させるに従って、上記第１の連結用ピン９が上記凹部８ｄのうちの１つに案内されて噛み合って位置決めされる。これにより、前記隙間１６、１７がなくなる状態においては、上記第１、第２の関節部材７、８は互いの回転方向の角度が３０度、０度、－３０度に固定されることになる。

　このような構成によれば、図６（ａ）に示すようにスライダ１３を前側に位置させている状態では、前記第１、第２の関節部材７、８は互いに中心軸線回りＡ及び中心軸線に直行する軸線回りＢにそれぞれ回動可能になっており、これにより、図１、図２に示すように、連結部４を三次元ＸＹＺ方向及び中心軸線回りθ方向に自由変形させることができる。

　すなわち、図６（ａ）に示す状態では上記第１、第２の関節部材７、８の姿勢は自由に変位させることができるが、上記第１、第２の連結用ピン９．１０で互いに脱落しないようにかつ、変位の程度が規制されている。

　そして、前記スライダ１３を、図６（ａ）の状態から、図６（ｂ）に示す状態になるように後ろ側に移動させると、上記第１、第２の関節部材７、８の隙間がなくなるに従って両者の姿勢がセルフアライメント的に所定の角度で固定され、上記自由変形させた連結部４の形状が固定されることになる。

　また、連結部４を構成する複数の第１、第２の関節部材７、８は第１の駆動ワイヤ１４に沿って移動させることが可能であるから、上記スライダ１３を移動させていく過程において、第１、第２の関節部材７、８の回動角度を固定し、他の第１、第２の関節部材７、８の回動角度を調整しながら所望の三次元形状が実現されるようにすることができる。したがって、スライダ１３を移動させる前に大体の形を決めておいて、あとはスライド１３を移動させながら最終的な姿勢を決定していくことができる。

　（スライダの構成）
　次に、上記スライダ１３のさらに詳しい構成及び動作について説明する。

　図８は前記スライドガイド１２を示す概略構成図、図９（ａ）、（ｂ）は前記スライドガイド１２に取り付けられるスライダ１３の構成を示す概略図である。

　前記スライドガイド１２は、中心軸に沿って設けられた貫通路１２ｂと、この貫通路１２ｂに設けられスライドガイド１２の表面に開口するスリット１２ｃと、このスリット１２ｃに沿って軸方向に所定間隔で形成された複数の切り欠き部１２ｄとを有する。

　一方、前記スライダ１３は、図９（ａ）に示すように、上記スライドガイド１２（この図９（ａ）には図示せず）の貫通路１２ｂに挿入されスライドガイド１２に沿って移動できる本体１３ａと、スライドガイド１２に外挿されて上記本体１３ａに固定される操作ハンドル部１３ｂとを有する。

　図９（ｂ）は、前記本体１３ａのみを示すものである。この図に示すように、前記本体１３ａの前端部には、上述した連結部４の姿勢を制御するための第１の駆動ワイヤ１４がねじ１５によって固定されている。また、この本体１３ａ内には上記手術器具５を制御するための別の第２の駆動ワイヤ１８が挿通され、この第２の駆動ワイヤ１８は、上記本体１３ａに前後スライド自在に取り付けられた手術器具制御用スライダ１９に取り付けられている。また、前記本体１３ａの後端部に軸方向外側に突出した本体突起部２０が設けられている。

　上記スライダ１３を組み立てる時には、まず、この本体１３ａを上記スライドガイド１２の一端から貫通路１２ｂ内に挿入し、その後、上記操作ハンドル部１３ｂをスライドガイド１２に外挿して上記本体１３ａと組み合わせる。

　図１０は、この操作ハンドル部１３ｂを示す斜視図である。組み立てる際にはスライダ前端２１を外してスリット２２の一端側を開放し、このスリット２２に上記スライダ１９が侵入するように上記本体１３ａと組み合わせる。上記操作ハンドル部１３ｂの内側には円筒状の間隙２３と軸方向内側に突出した突起部２４が設けられている。このハンドル内側の間隙２３内にスライダ本体１３ａの突起部２０が収まり、操作ハンドル部１３ｂがスライドガイド１２の中心軸回りに回動することが可能となる。また操作ハンドル部１３ｂの回動と共にハンドル内側突起部２４も回動し、突起部２４がスライドガイドの切り欠き部１２ｄと係合することでこのハンドル部１３が長軸方向に動かないよう固定する。

　次いで、上記手術器具制御用スライダ１９の両端部１９ａ、１９ｂに図９（ａ）に符号１３ｃで示すリング形状の部材を取り付ける。このリング１３ｃは、前記手術器具制御用スライダ１９を操作するためのハンドルである。

　このようにして本体１３ａと操作ハンドル部１３ｂ、リング１３ｃとの組み合わせが終わったならば、スライダ前端２１を固定して上記スリット２２の一端を閉塞する。

　なお、上記操作ハンドル部１３ｂは上記ハンドル内側間隙２３で上記本体突起部２０と係合し、この操作ハンドル部１３ｂを軸方向に移動させることで、上記本体１３ａを同方向に移動させることができる。一方で上記操作ハンドル１３ｂは中心軸回りに回動が可能であるが、上記本体突起部２０はスライドガイドのスリット１２ｃ内に留まるため上記本体１３ａの中心軸回りの回動は抑制される。

　（スライダの操作）
　次に、図１１を参照してこのハンドルの操作方法を説明する。

　図１１（ａ）は、上述したように、スライダ１３を前記スライドガイド１２に沿って後ろ方向に引きながら、他の第１、第２の関節部材７、８の回動角度を調整しながら所望の三次元形状が実現されるよう連結部４の形状を決める工程を示すものである。

　そして、一旦、上記連結部４の形状を所望のものにセットできたならば、図１１（ｂ）で上記スライダ１３の操作ハンドル部１３ｂを軸回りに所定角度回動させる。このことによって上記操作ハンドル内側の突起部２４（図示せず）を上記切り欠き部１２ｄと係合させてこのスライダ１３を移動しないように固定することができる。

　ついで、図１１（ｃ）、（ｄ）は、上記リング１３ｃを操作することで、このリング１３ｃを上記スライダ１３に対して相対的に移動させることで、上記手術器具５を操作する操作を示すものである。この実施形態では、手術器具５は「ハサミ」であり（図１に示す）、図１１（ｃ）を前方向に移動させることで、前記第２の駆動ワイヤ１８を前方に駆動し、ハサミを開動作させることができる。また、図１１（ｄ）に示すように上記リング１３ｃを後ろ方向に移動させることで前記第２の駆動ワイヤ１８を介してハサミに閉動作させることができる。

　以上述べたような構成によれば、連結部４の３次元的な変形が可能であり、特に、前記操作ハンドル部２中心軸に対し９０度以上の高度屈曲が可能な手術機器を得ることができる。

　なお、この発明は上記一実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々変形可能である。

　例えば、上記一実施形態では、第１および第２関節部材７、８により構成される関節の個数は１０個程度であったが、この個数は必要とする３次元方向の変形自由度及び変形量に応じて自由に設定できる。

　また、特許請求の範囲でいう「２以上の接続部」は、「一方の関節部の内挿部」と「他方の関節部の外挿部」を指すものであり、１対の内挿部及び外挿部により相対的に回動する関節が１つ構成されるようになっている。例えば、前記図６（ａ）の例では、仮に関節部材７、８を除き、スライドガイド１２の先端部１２ａが直接処置部３の後端部３ａに連結されている場合であっても、スライドガイド１２と処置部３は「２以上の連結部」により連結ピン周りに回動可能かつ位置決め可能に連結されて１つの関節を構成しているのである。関節が少なくとも１つあれば良いという意味では、上記実施形態のように関節部材７、８がない場合であってもこの発明は成立することとなる。

　また、上記一実施形態では、各関節における長軸回りの回動角度及び長軸と直交する方向の軸回りの回動角度がそれぞれプラスマイナス３０度であったが、これに限定されるものではなく、例えばプラスマイナス４０度に設定することも可能である。

　このように、関節部材や接合部の個数や回動可能角度を設定することで、関節可動域を施術者の好み、または手術内容により変更することが可能である。

　例えば、接合部７ｂと８ａが構成する関節の長軸回りの回動角度がプラスマイナス３０度である場合、この関節を２つ用いると、可動範囲はプラスマイナス６０度となり、６個用いることでプラスマイナス１８０度となる。なお、１つも用いない場合、すなわち、接合部７ａと８ｂで構成される関節のみを用いる場合には長軸回りの回転は不能となるが、このように設定してももちろん構わない。

　一方、接合部７ａと８ｂで構成される関節の長軸と直交する軸回りの回動角度がプラスマイナス３０度である場合、この関節を２つ用いると、可動範囲はプラスマイナス６０度となり、６個用いることでプラスマイナス１８０度となる。なお、１つも用いない場合、すなわち、接合部７ｂと８ａが構成する関節のみを用いる場合には長軸と直交する軸回りの回転は不能となるが、このように設定してももちろん構わない。

　また、上記一実施形態では、手術器具としてハサミのように関節運動が可能な外科的処置部を例にとって説明したが、これに限定されるものではない。例えば、この手術器具を関節運動が不要な処置部、例えばメスやヘラなどに換装することができる。この場合、処置部３に接続する第２の駆動ワイヤ１８及びそれを駆動するためのハンドルは不要となる。この場合、このリング１３ｃを外すか、もしくは元よりこれを備えない操作ハンドルに換装可能である。

１…低侵襲性手術機器
２…操作ハンドル部
３…処置部
３ａ…後端部
４…連結部
５…手術器具
７…第１の関節部材
７ａ…内挿部（この発明の接続部）
７ｂ…外挿部（この発明の接続部）
７ｃ…保持孔
７ｄ…ガイド面
７ｅ…第１の段差部
７ｅ’…第２の段差部
７ｆ…センターガイド部
７ｇ…保持孔
７ｈ…凹部
７ｉ…端面
７ｊ…上端縁部
８…第２の関節部材
８ａ…内挿部（この発明の接続部）
８ｂ…外挿部（この発明の接続部）
８ｃ…係合孔
８ｄ…凹部
８ｅ…連結通路
８ｆ…アーム
８ｇ…先鋭部
８ｈ…摺動面
８ｉ…鍔部
８ｊ…上端縁部
９…第１の連結用ピン
１０…第２の連結用ピン
１２…スライドガイド
１２ａ…先端部
１２ｂ…貫通路
１２ｃ…スリット
１２ｄ…切り欠き部
１３…スライダ
１３ａ…本体
１３ｂ…操作ハンドル部
１３ｃ…リング
１４…第１の駆動ワイヤ
１５…ねじ
１６…第１の隙間
１７…第２の隙間
１８…第２の駆動ワイヤ
１９…手術器具制御スライダ
１９ａ…片端部
１９ｂ…片端部
２０…本体突起部
２１…スライダ前端
２２…スリット
２３…ハンドル内側間隙
２４…ハンドル内側突起部

Claims

　低侵襲性手術機器であって、
　体腔外でユーザが操作する操作ハンドル部と、体腔内に挿入され前記操作部によって操作される所定の手術器具を換装可能に保持する処置部と、操作ハンドル部と前記処置部との間に設けられ前記処置部が保持する手術器具を体腔内の所望の位置に所望の姿勢で配置するための連結部とを有し、
　前記連結部は、
　　連結部の長軸方向に直列的に接続され、長軸回り若しくは長軸と直交する軸回りの回動を可能にする関節を構成する少なくとも２以上の接続部と、
　　前記２以上の接続部を互いに近接若しくは離間する方向に移動させることで、前記関節の長軸回りの角度若しくは／及び長軸と直交する軸回りの角度を開放若しくは拘束し、それにより前記処置部を体腔内の所望の位置及び姿勢で配置する連結部制御機構と
　を有するものである
　ことを特徴とする低侵襲性手術機器。
　請求項１記載の低侵襲性手術機器において、
　前記連結部制御機構は、
　前記操作ハンドル部に長手方向に沿ってスライド可能に設けられ所定の位置でその移動をロックできる連結部制御スライダと、
　前記連結部内を、その全長に亘って挿通され、一端が処置部側に固定され、他端部が前記連結部操作スライダ側に固定されたフレキシブル軸部材と
　を有し、
　前記連結部制御スライダを前記操作ハンドル部長手方向に沿ってスライド移動させることで前記関節部間の前記角度を開放若しくは拘束するものである
　ことを特徴とする低侵襲性手術機器。
　請求項１記載の低侵襲性手術機器において、
　前記連結部は、前記長軸回りに回転を許容する第１の関節と、上記長軸と直交する軸周りの回動を許容する第２の関節のいずれか一方若しくは両方を有する
　ことを特徴とする低侵襲性手術機器。
　請求項３記載の低侵襲性手術機器において、
　前記接続部は、互いに対向する部分に係合可能な凹部及び凸部を有し、前記角度制御部により解放時に凹部と凸部の係合が解除され、拘束時に凹部と凸部の係合されることで角度が固定されるものである
　ことを特徴とする低侵襲性手術機器。
　請求項３記載の低侵襲性手術機器において、
　前記接続部は、上記長軸と直交する軸回りの回動角度を規制するストッパ機構を有する
　ことを特徴とする低侵襲性手術機器。
　請求項５記載の低侵襲性手術機器において、
　前記規制される回動角度は＋－３０度である
　ことを特徴とする低侵襲性手術機器。
　請求項６記載の低侵襲性手術機器において、
　前記連結部は、複数の関節部により９０度～１８０度の湾曲形状を保つことが可能な個数の関節を有するものである
　ことを特徴とする低侵襲性手術機器。
　請求項１記載の低侵襲性手術機器において、
　前記連結部制御スライダは前記操作ハンドル部に設けられたスライドガイドに取り付けられている
　ことを特徴とする低侵襲性手術機器。
　請求項８記載の低侵襲性手術機器において、
　前記軸部材は、張力伝達ロッドまたはワイヤであり、
　前記連結部制御スライダは、前記張力伝達ロッドの張力を調整するための張力スライダである
　ことを特徴とする低侵襲性手術機器。
　請求項９記載の低侵襲性手術機器において、
　前記連結部制御スライダをハンドル長軸方向に平行に動作させることで前記張力伝達ロッドまたはワイヤの張力を調整するものである
　ことを特徴とする低侵襲性手術機器。
　請求項１記載の低侵襲性手術機器において、
　さらに、
　この外科的処置部に一端が接続され、他端側を前記接続部内を通して前記ハンドル部側に延出させる外科的処置部制御用フレキシブル軸部材と、
　この外科的処置部制御用フレキシブル軸部材の他端に接続された状態でハンドル部に取り付けられた外科的処置部駆動スライダと
　を有するものである
　ことを特徴とする低侵襲性手術機器。
　請求項１１記載の低侵襲性手術機器において、
　前記外科的処置部駆動スライダは、前記連結部制御スライダに取り付けられており、この連結部制御スライダに対して移動可能に設けられている
　ことを特徴とする低侵襲性手術機器。