(57)【要約】      （修正有）【課題】内視鏡システムに挿入可能な、内視鏡機器のロボット要素に対して、精度の高い空間的及び時間的な制御を容易にする方法を提供する。【解決手段】可撓性のある拡張ロボット内視鏡装置は、本体と可撓性のある細長いシャフト３２０を含んでいる。本体３１０は、近端３２１ａと遠端３２１ｂと該近端に延在するハウジング３１２からなり、ハウジングは、複数の面と、そこを通して複数の内視鏡用のチャンネルが利用される、本体の近端においてハウジングの表面のうち少なくとも一つの面に存在する複数の挿入インレット３１５とを有する。挿入インレットのそれぞれが、それに対応する挿入軸を有し、それに沿って可撓性のある細長いアセンブリが挿入可能であり、挿入インレットの挿入軸が可撓性のある細長いシャフトの近端において可撓性のある細長いシャフトの中心軸と平行である。【選択図】図４Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
近端と遠端と該近端に延在するハウジングとからなる本体であって、該ハウジングが複数の面と、そこを通して複数の内視鏡用のチャンネルが利用可能である、前記本体の近端において前記ハウジングの表面のうち少なくとも一つの面に存在する複数の挿入インレットとを有する本体と、
前記本体の遠端から離間して延びる近端を有する可撓性のある細長いシャフトであって、遠端と中心軸と可撓性のある細長いアセンブリの部分を保持する、その内部の複数のチャンネルと、該複数のチャンネルのそれぞれに対して可撓性のある細長いシャフトの遠端に配設される開口部を有する可撓性のある細長いシャフトとからなるロボット内視鏡装置であって、
前記挿入インレットのそれぞれがそれに対応する挿入軸を有し、それに沿って可撓性のある細長いアセンブリが挿入可能であり、前記挿入インレットの挿入軸が可撓性のある細長いシャフトの近端において可撓性のある細長いシャフトの中心軸と平行であるロボット内視鏡装置。
【請求項２】
ハウジングが複数の面を有し、複数のインレットが該複数の面のうちの一つに存在する請求項１に記載のロボット内視鏡装置。
【請求項３】
更に、前記内視鏡装置の可撓性のある細長いシャフトを介して、通気、吸気、洗浄液の送出のうちの少なくとも一つを含むサポート機能のために、前記本体と外部システムを連結するように構成されたサポート機能コネクタアセンブリからなる請求項１に記載のロボット内視鏡装置。
【請求項４】
少なくとも一つの可撓性のある細長いアセンブリが、
ロボットアームと、外部作動要素によって発生された力に従って内視鏡処置を行うように構成された対応するエンドエフェクタと、前記外部作動要素から前記ロボットアームとエンドエフェクタに力を伝えるように構成された複数の緊張材要素と、該複数の緊張材要素と外部作動要素を連結するように構成されたアダプタからなる作動アセンブリである請求項１に記載のロボット内視鏡装置。
【請求項５】
前記可撓性のある細長いアセンブリのそれぞれが、更に、複数の緊張材要素を被覆するように構成された可撓性のあるシースと、該可撓性のあるシースによって被覆された複数の緊張材要素を保持するように構成された可撓性のある細長いアウタスリーブからなる請求項４に記載のロボット内視鏡装置。
【請求項６】
前記可撓性のある細長いアセンブリのそれぞれが、更に、前記エンドエフェクタの遠端から所定に距離において可撓性のある細長いアウタスリーブの少なくとも一部を囲繞するように構成されたカラー部材であって、長手方向の移動機構を噛み合わせて予め決められた距離範囲を越えた前記可撓性のある細長いアセンブリのうちの少なくとも一つの長手方向の移動を可能にするように構成されたカラー部材からなる請求項４に記載のロボット内視鏡装置。
【請求項７】
前記可撓性のある細長いアセンブリのうちの少なくとも一つが、
前記エンドエフェクタが存在する前記可撓性のある細長いシャフトの遠端の外部の環境の画像を取り込むように構成された撮像ユニットと、
前記外部作動要素を前記撮像ユニットに連結するように構成された複数の緊張材要素と、
それによって該複数の緊張材要素が特定の外部作動要素に連動されるアダプタからなる可撓性のある撮像内視鏡アセンブリである請求項１に記載のロボット内視鏡装置。
【請求項８】
外部作動要素によって発生された力に応じて内視鏡処置を行うように構成された少なくとも一つの可撓性のある細長いアセンブリと、
本体と、中心軸と少なくとも一つの可撓性のある細長いアセンブリの部分を保持するための内部の複数のチャンネルを含む可撓性のある細長いシャフトを有する輸送内視鏡と、
該輸送内視鏡と着脱自在に嵌合するように構成されたドッキングステーションであって、少なくとも一つの可撓性のある細長いアセンブリに嵌合して係合すると共に、少なくとも一つの可撓性のある細長いアセンブリを予め決められた距離範囲を越えて長手方向に選択的に移動するように構成された移動ユニットを有するドッキングステーションと、
可撓性のある細長いアセンブリのそれぞれを駆動するように構成された複数の作動器を含むモータボックスと、
外部制御信号に従って前記複数の作動器のそれぞれを制御するように構成された主制御ユニットとからなるロボット内視鏡システムであって、
前記輸送内視鏡が、（ａ）少なくとも一つの可撓性のある細長いアセンブリが移動ユニットと噛合して係合するのと同じ方向、及び、（ｂ）可撓性のある細長いシャフトの中心軸に平行な方向のうちの何れか一つの方向からドッキングステーションに嵌合可能であるロボット内視鏡システム。
【請求項９】
更に、前記内視鏡システムの可撓性のある細長いシャフトを介して、通気、陽圧、吸気、負圧、真空圧、洗浄液の送出のうちの少なくとも一つを含むサポート機能のために、前記本体と外部システムを連結するように構成されたサポート機能コネクタアセンブリからなる請求項８に記載のロボット内視鏡システム。
【請求項１０】
少なくとも一つの可撓性のある細長いアセンブリが、
ロボットアームと、外部作動要素によって発生された力に従って内視鏡処置を行うように構成された対応するエンドエフェクタと、
前記外部作動要素によって発生された力を前記ロボットアームとエンドエフェクタに伝えるように構成された複数の緊張材要素と、
該複数の緊張材要素と外部作動要素を連結するように構成されたアダプタからなる作動アセンブリである請求項８に記載のロボット内視鏡システム。
【請求項１１】
前記モータボックスが、少なくとも一つのアダプタを含み、モータボックスのアダプタの一つが作動アセンブリのアダプタと連結している請求項８に記載のロボット内視鏡システム。
【請求項１２】
前記可撓性のある細長いアセンブリのそれぞれが、更に、前記エンドエフェクタの遠端から所定の距離離れて可撓性のある細長いアウタスリーブの少なくとも一部を囲繞するように構成されたカラー部材であって、予め決められた距離範囲を越えて前記可撓性のある細長いアセンブリのうちの少なくとも一つの長手方向の移動を可能にするように構成されたカラー部材からなる請求項８に記載のロボット内視鏡システム。
【請求項１３】
前記移動ユニットが、前記カラー部材に歯合し係合して長手方向の移動を可能にするように構成された少なくとも一つのレシーバからなる請求項１２に記載のロボット内視鏡システム。
【請求項１４】
前記可撓性のある細長いアセンブリのうちの少なくとも一つが、
前記エンドエフェクタの画像を取り込むように構成された撮像ユニットと、
加えられた力に応じて撮像ユニットを空間的な位置決めをするように構成された複数の緊張材要素と、
それによって該複数の緊張材要素が特定の外部作動要素に連動されるアダプタからなる可撓性のある撮像内視鏡アセンブリである請求項８に記載のロボット内視鏡システム。
【請求項１５】
外部制御信号に従い内視鏡処置を行うように構成された少なくとも一つの可撓性のある細長いアセンブリと、
近端と遠端と本体と可撓性のある細長いシャフトを有する輸送内視鏡であって、該本体が前記近端に延びるハウジングと該ハウジングの外表面上のジョイント部材と前記ハウジングの遠端に向かって配置されたグリップとからなり、該可撓性のある細長いシャフトが中心軸と、前記少なくとも一つの可撓性のある細長いアセンブリの部分を保持するための内部の複数のチャンネルを含む輸送内視鏡と、
前記ジョイント部材によって該輸送内視鏡と着脱自在に嵌合するように構成されたドッキングステーションであって、前記少なくとも一つの可撓性のある細長いアセンブリに嵌合して係合すると共に、少なくとも一つの可撓性のある細長いアセンブリを予め決められた距離範囲を越えて選択的に長手方向に移動するように構成された移動ユニットを有するドッキングステーションと、
可撓性のある細長いアセンブリのそれぞれを駆動するように構成された複数の作動器を含むモータボックスと、
外部制御信号に従って前記複数の作動器のそれぞれを制御するように構成された主制御ユニットとからなるロボット内視鏡システム。
【請求項１６】
前記ハウジングの部分が立方体チューブ形状を有する請求項１５に記載のロボット内視鏡システム。
【請求項１７】
前記ジョイント部材が前記ハウジングの側面に形成される請求項１５に記載のロボット内視鏡システム。
【請求項１８】
前記ハウジングが、更に、該ハウジングの近端に配設され、そこから複数のチャンネルが利用可能な複数の挿入インレットからなる請求項１５に記載のロボット内視鏡システム。
【請求項１９】
そこから可撓性のある細長いシャフトが延びる本体を有する内視鏡であって、該可撓性のある細長いシャフトがその近端と遠端の間の長さにおいて延在し、第１と第２のチャンネルを含む長さに亘り内部に配設された複数のチャンネルを有する内視鏡と、
前記可撓性のある細長いシャフトによって保持され、該可撓性のある細長いシャフトの遠端の外部の環境の画像を取り込み可能にするように構成された内視鏡撮像要素のセットであって、前記可撓性のある細長いシャフトに挿入可能であると共にそこから取り出し可能である撮像内視鏡の部分とは分離されてはいるがそれによって保持されず、その部分を形成するものではない一組の内視鏡撮像要素と、
前記第１のチャンネルに取り出し可能に挿入されるロボット駆動作動アセンブリであって、連結されたロボット駆動エンドエフェクタを有するロボットアームと加えられた力に応じてロボットアームとそのエンドエフェクタを空間的に操作するように作動自在である複数の緊張材要素を有するロボット駆動作動アセンブリと、
前記第２のチャンネルに取り出し可能に挿入される手動で駆動される作動アセンブリであって、そこに連結された手動操作内視鏡機器を有する手動で駆動される作動アセンブリとからなる、ロボット内視鏡装置。
【請求項２０】
前記内視鏡撮像要素のセットのうちの少なくともいくつかの内視鏡撮像要素が、前記可撓性のある細長いシャフトに対して位置的に固定されている請求項１９に記載のロボット内視鏡。
【請求項２１】
前記内視鏡撮像要素のセットが、前記可撓性のある細長いシャフトの遠端部に配設された少なくとも一つの撮像センサと、光ファイバのセットと、前記可撓性のある細長いシャフトの遠端面に配設されたレンズを含む請求項１９に記載のロボット内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本体と可撓性の細長いシャフトを有する、可撓性のある拡張ロボット内視鏡装置に関する。本体は、そこを通して複数の内視鏡機具チャンネルが利用しやすい複数の挿入インレットを備えた近端を有するハウジングを含んでいる。そして、可撓性の細長いシャフトは、本体の遠端から離れるように遠端に延びる近端と、前記インレットを介して可撓性のある細長いシャフトの複数のチャンネルに挿入可能な可撓性のある細長いアセンブリの部分を保持するためのそれらの間の複数のチャンネルを有する。
【背景技術】
【０００２】
外科手術用のロボット工学は、外科的手法において、特に、低侵襲性外科手術において大きな変革をもたらした。可撓性のあるロボット内視鏡の出現が、自然開口部越経管腔的内視鏡手術(NOTES)又は身体への経皮的なアクセスサイトを必要としない「非切開」外科手術処理のような処置を可能にしたが、それによって、可撓性のあるロボット内視鏡が被術者の口のような、被術者の自然開口部に挿入され、そして、更に、内視鏡の遠端が被術者の内部の関心のある目的サイトに位置するか若しくはそれに非常に近くなるまで被術者の消化管の部分のような自然内部通路内又はそれに沿って操縦されている。一旦内視鏡の遠端がその目的のサイトに位置すると、外科的処理が、内視鏡によって保持される一又はそれ以上のロボットアームと対応するエンドエフェクタにより行われ、そして、それは制御卓と外科医の相互作用に応じてロボット制御の基で、内視鏡の遠端を越えて移動及び操作可能である。マスタースレーブ型の可撓性のあるロボット内視鏡システムの代表的な例が、以下に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際特許出願第ＰＣＴ／ＳＧ２０１３／０００４０８号
【特許文献２】国際公開第ＷＯ２０１０／１３８０８３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
現状の可撓性のあるロボット内視鏡システムにおいて、ロボットアームと対応するエンドエフェクタのような多くの可撓性のある内視鏡機器又は機器アセンブリと、該エンドエフェクタの画像を取り込む撮像アセンブリプローブが知られている。この可撓性のある内視鏡機器は使い捨て可能であり、可撓性のあるロボット内視鏡システムに挿入可能であり、又は、可撓性のあるロボット内視鏡システムから取り出し可能である。
【０００５】
手術室内において、可撓性のあるロボット内視鏡システムをセットアップ／組み立て及び分解の便宜と速度を強化又は最大にすることが望ましいが、同時に、システムがセットアップされる全般的な態様がシステムのロボット要素に対する非常に正確な空間的及び時間的な制御を可能にすることを確実にすることが望ましい。更に、手術室の状況において、臨床医は、新しい可撓性のある内視鏡機器を早急に取り付ける、若しくは、現在取り付けられている可撓性のある内視鏡機器を新しい又は他のタイプの可撓性のある内視鏡機器に交換する必要がある。
【０００６】
残念なことに、既存のシステムは、可撓性のある内視鏡システムがセットアップされる態様の影響、可撓性のある内視鏡機器が可撓性のある内視鏡システムに挿入され、それを通る態様の影響、及び、内視鏡機器の内部の結果的な力がシステムの能力に対して最大の精度でもってエンドエフェクタを信頼性よく空間的に及び時間的に制御しなければならないことを適切に考慮してはいない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の本願発明は、ロボット内視鏡装置であり、該ロボット内視鏡装置は、近端と遠端と該近端に延在するハウジングとからなる本体であって、該ハウジングが複数の面と、そこを通して複数の内視鏡用のチャンネルが利用可能である、前記本体の近端において前記ハウジングの表面のうち少なくとも一つの面に存在する複数の挿入インレットとを有する本体と、前記本体の遠端から離間して延びる近端を有する可撓性のある細長いシャフトであって、遠端と中心軸と可撓性のある細長いアセンブリの部分を保持する、その内部の複数のチャンネルと、該複数のチャンネルのそれぞれに対して可撓性のある細長いシャフトの遠端に配設される開口部を有する可撓性のある細長いシャフトとからなり、前記挿入インレットのそれぞれがそれに対応する挿入軸を有し、それに沿って可撓性のある細長いアセンブリが挿入可能であり、前記挿入インレットの挿入軸が可撓性のある細長いシャフトの近端において可撓性のある細長いシャフトの中心軸と平行である。
【０００８】
請求項２に記載の本願発明は、請求項１に記載のロボット内視鏡装置において、複数のインレットが複数の面のうちの一つに一列に配設されている特徴を有する。
【０００９】
請求項３に記載の本願発明は、請求項１に記載のロボット内視鏡装置において、ロボット内視鏡装置が、更に、前記内視鏡装置の可撓性のある細長いシャフトを介して、通気、陽圧、吸気、負圧、真空圧、洗浄液の送出のうちの少なくとも一つを含むサポート機能のために、前記本体と外部システムを連結するように構成されたサポート機能コネクタアセンブリからなる特徴を有する。
【００１０】
請求項４に記載の本願発明は、請求項１に記載のロボット内視鏡装置において、少なくとも一つの可撓性のある細長いアセンブリが、ロボットアームと、外部作動要素によって発生された力に従って内視鏡処置を行うように構成された対応するエンドエフェクタと、前記外部作動要素から前記ロボットアームとエンドエフェクタに力を伝えるように構成された複数の緊張材要素と、該複数の緊張材要素と外部作動要素を連結するように構成されたアダプタからなる特徴を有する。
【００１１】
請求項５に記載の本願発明は、請求項４に記載のロボット内視鏡装置において、前記可撓性のある細長いアセンブリのそれぞれが、更に、複数の緊張材要素を被覆するように構成された可撓性のあるシースと、該可撓性のあるシースによって被覆された複数の緊張材要素を保持するように構成された可撓性のある細長いアウタスリーブからなる特徴を有する。
【００１２】
請求項６に記載の本願発明は、請求項４に記載のロボット内視鏡装置において、前記可撓性のある細長いアセンブリのそれぞれが、更に、前記エンドエフェクタの遠端から所定の距離において可撓性のある細長いアウタスリーブの少なくとも一部を囲繞するように構成されたカラー部材であって、長手方向の移動機構を噛み合わせて予め決められた距離範囲を越えた前記可撓性のある細長いアセンブリのうちの少なくとも一つの長手方向の移動を可能にするように構成されたカラー部材からなる特徴を有する。
【００１３】
請求項７に記載の本願発明は、請求項３に記載のロボット内視鏡装置において、前記可撓性のある細長いアセンブリのうちの少なくとも一つが、前記エンドエフェクタが存在する前記可撓性のある細長いシャフトの遠端の外部の環境の画像を取り込むように構成された撮像ユニットと、前記外部作動要素を前記撮像ユニットに連結するように構成された複数の緊張材要素と、それによって該複数の緊張材要素が特定の外部作動材に連動されるアダプタからなる可撓性のある撮像内視鏡アセンブリである特徴を有する。
【００１４】
請求項８に記載の本願発明は、ロボット内視鏡システムであり、該ロボット内視鏡システムは、（ａ）外部作動要素によって発生された力に応じて内視鏡処置を行うように構成された少なくとも一つの可撓性のある細長いアセンブリと、（ｂ）本体と、中心軸と少なくとも一つの可撓性のある細長いアセンブリの部分を保持するための内部の複数のチャンネルを含む可撓性のある細長いシャフトを有する輸送内視鏡と、（ｃ）該輸送内視鏡と着脱自在に嵌合するように構成されたドッキングステーションであって、少なくとも一つの可撓性のある細長いアセンブリに嵌合して係合すると共に、少なくとも一つの可撓性のある細長いアセンブリを予め決められた距離範囲を越えて長手方向に移動するように構成された移動ユニットを有するドッキングステーションと、（ｄ）可撓性のある細長いアセンブリのそれぞれを駆動するように構成された複数の作動器を含むモータボックスと、（ｅ）外部制御信号に従って前記複数の作動器のそれぞれを制御するように構成された主制御ユニットとからなり、前記輸送内視鏡が、（ｉ）少なくとも一つの可撓性のある細長いアセンブリが移動ユニットと噛合して係合するのと同じ方向、及び、（ｉｉ）可撓性のある細長いシャフトの中心軸に平行な方向のうちの何れか一つの方向からドッキングステーションと嵌合する。
【００１５】
請求項９に記載の本願発明は、請求項８に記載のロボット内視鏡システムにおいて、ロボット内視鏡システムが、更に、前記内視鏡システムの可撓性のある細長いシャフトを介して、通気、陽圧、吸気、負圧、真空圧、洗浄液の送出のうちの少なくとも一つを含むサポート機能のために、前記本体と外部システムを連結するように構成されたサポート機能コネクタアセンブリからなる特徴を有する。
【００１６】
請求項１０に記載の本願発明は、請求項８に記載のロボット内視鏡システムにおいて、少なくとも一つの可撓性のある細長いアセンブリが、ロボットアームと、外部作動要素によって発生された力に従って内視鏡処置を行うように構成された対応するエンドエフェクタと、前記外部作動要素によって発生された力を前記ロボットアームとエンドエフェクタに伝えるように構成された複数の緊張材要素と、該複数の緊張材要素と外部作動要素を連結するように構成されたアダプタからなる作動アセンブリである特徴を有する。
【００１７】
請求項１１に記載の本願発明は、請求項８に記載のロボット内視鏡システムにおいて、前記モータボックスが、少なくとも一つのアダプタからなり、モータボックスのアダプタの一つが作動アセンブリのアダプタと連結している特徴を有する。
【００１８】
請求項１２に記載の本願発明は、請求項１１に記載のロボット内視鏡システムにおいて、前記可撓性のある細長いアセンブリのそれぞれが、更に、前記エンドエフェクタの遠端から所定に距離離れて可撓性のある細長いアウタスリーブの少なくとも一部を囲繞するように構成されたカラー部材であって、予め決められた距離範囲を越えて前記可撓性のある細長いアセンブリのうちの少なくとも一つの長手方向の移動を可能にするように構成されたカラー部材からなる特徴を有する。
【００１９】
請求項１３に記載の本願発明は、請求項１２に記載のロボット内視鏡システムにおいて、前記移動ユニットが、前記カラー部材と歯合し係合して長手方向の移動を可能にするように構成された少なくとも一つのレシーバからなる特徴を有する。
【００２０】
請求項１４に記載の本願発明は、請求項１３に記載のロボット内視鏡システムにおいて、前記可撓性のある細長いアセンブリのうちの少なくとも一つが、前記エンドエフェクタの画像を取り込むように構成された撮像ユニットと、加えられた力に応じて撮像ユニットを空間的に位置決めをするように構成された複数の緊張材要素と、それによって該可撓性のある撮像内視鏡アセンブリの複数の緊張材要素が特定の外部作動要素に連動されるアダプタからなる可撓性のある撮像内視鏡アセンブリである特徴を有する。
【００２１】
請求項１５に記載の本願発明は、ロボット内視鏡システムであり、該ロボット内視鏡システムは、（ａ）外部制御信号に従い内視鏡処置を行うように構成された少なくとも一つの可撓性のある細長いアセンブリと、（ｂ）近端と遠端と本体と可撓性のある細長いシャフトを有する輸送内視鏡であって、該本体が前記近端に延びるハウジングと該ハウジングの表面上のジョイント部材と前記遠端に向かうグリップとからなり、該可撓性のある細長いシャフトが中心軸と、前記少なくとも一つの可撓性のある細長いアセンブリの部分を保持するための内部の複数のチャンネルを含む輸送内視鏡と、（ｃ）該輸送内視鏡と着脱自在に嵌合するように構成されたドッキングステーションであって、前記少なくとも一つの可撓性のある細長いアセンブリに嵌合して係合すると共に、少なくとも一つの可撓性のある細長いアセンブリを予め決められた距離範囲を越えて選択的に長手方向に移動するように構成された移動ユニットを有するドッキングステーションと、（ｄ）可撓性のある細長いアセンブリのそれぞれを駆動するように構成された複数の作動器を含むモータボックスと、（ｅ）外部制御信号に従って前記複数の作動器のそれぞれを制御するように構成された主制御ユニットとからなる。
【００２２】
請求項１６に記載の本願発明は、請求項１５に記載のロボット内視鏡システムにおいて、前記ハウジングの部分が立方体チューブ形状を有する特徴を有する。
【００２３】
請求項１７に記載の本願発明は、請求項１５に記載のロボット内視鏡システムにおいて、前記ジョイント部材が前記ハウジングの側面に形成される特徴を有する。
【００２４】
請求項１８に記載の本願発明は、請求項１５に記載のロボット内視鏡システムにおいて、前記ハウジングが、更に、近端において、そこから複数のチャンネルが利用可能な複数の挿入インレットからなる特徴を有する。
【００２５】
請求項１９に記載の本願発明は、ロボット内視鏡装置であり、該ロボット内視鏡装置は、そこから可撓性のある細長いシャフトが延びる本体を有する内視鏡であって、該可撓性のある細長いシャフトがその近端と遠端の間の長さにおいて延在し、第１と第２のチャンネルを含む長さに亘り内部に配設された複数のチャンネルを有する内視鏡と、前記可撓性のある細長いシャフトによって保持され、該可撓性のある細長いシャフトの遠端の外部の環境の画像を取り込み可能にするように構成された内視鏡撮像要素のセットであって、前記可撓性のある細長いシャフトに挿入可能であると共にそこから取り出し可能である撮像内視鏡の部分とは分離されているがそれによって保持されず、その部分を形成するものではない内視鏡撮像要素のセットと、前記第１のチャンネルに取り出し可能に挿入されるロボット駆動作動アセンブリであって、連結されたロボット駆動エンドエフェクタを有するロボットアームと加えられた力に応じてロボットアームとそのエンドエフェクタを空間的に操作するように作動自在である複数の緊張材要素を有するロボット駆動作動アセンブリと、前記第２のチャンネルに取り出し可能に挿入される手動で駆動される作動アセンブリであって、そこに連結された手動操作内視鏡機器を有する手動で駆動される作動アセンブリとからなる。
【００２６】
請求項２０に記載の本願発明は、請求項１９に記載のロボット内視鏡装置において、前記内視鏡撮像要素のセットのうちの少なくともいくつかの内視鏡撮像要素が、前記可撓性のある細長いシャフトに対して位置的に固定されている特徴を有する。
【００２７】
請求項２１に記載の本願発明は、請求項１９に記載のロボット内視鏡装置において、前記内視鏡撮像要素のセットが、前記可撓性のある細長いシャフトの遠端部内に配設された少なくとも一つの撮像センサと、一組の光ファイバと、前記可撓性のある細長いシャフトの遠端面に配設されたレンズを含む特徴を有する。
【発明の効果】
【００２８】
本開示の実施の形態によれば、作動アセンブリや可撓性のある撮像内視鏡アセンブリのような複数の可撓性のある細長いロボットアセンブリが、該アセンブリのロボット要素の向上した精度の高い空間的及び時間的な制御を容易にするような方法で、素早く且つ便利に輸送内視鏡とその可撓性のある細長いシャフトに挿入可能である。
本開示の実施の形態によれば、輸送内視鏡は、例えば、ジョイント部材によって、ドッキングステーションに容易に且つ確実に取り外し可能に嵌合される。輸送内視鏡の本体のグリップは、典型的には、本体の遠端に向かって配置され、ジョイント部材は本体の近端に向かって配置される。内視鏡医のような臨床医は、本体のグリップを握り、素早く且つ便利にドッキングステーションに本体を嵌合し、若しくは、そこから解除する。臨床医がその手を変えるか、又は、その手から本体のグリップを離して、ドッキングステーションと輸送内視鏡の嵌合又は解除をすることは必要ではない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１Ａ】図１Ａは、本開示の実施の形態に従う、可撓性のあるマスタースレーブロボット内視鏡システムの略図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本開示の実施の形態に従う、可撓性のあるマスタシステムの略図である。
【図２】図２は、本開示の実施の形態に従う、マスタシステムの略図である。
【図３】図３は、本開示の実施の形態に従う、スレーブシステムの略図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本開示の実施の形態に従う、典型的な輸送内視鏡の略図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本開示の実施の形態に従う、典型的な第１の作動アセンブリの略図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、本開示の実施の形態に従う、典型的な第２の作動アセンブリの略図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、本開示の実施の形態に従う、典型的な撮像内視鏡アセンブリの略図である。
【図５】図５は、本開示の実施の形態に従う、輸送内視鏡の遠端を越えた環境内に位置する、一対のロボットアームとそれに搭載されたエンドエフェクタと撮像内視鏡の略図である。
【図６】図６は、本開示の実施の形態に従う、典型的な本体３１０をより詳細に図示している。
【図７Ａ】図７Ａは、本開示の実施の形態に従う、挿入インレットの配置を図示している。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本開示の実施の形態に従う、挿入インレットの配置を図示している。
【図７Ｃ】図７Ｃは、本開示の実施の形態に従う、挿入インレットの配置を図示している。
【図８Ａ】図８Ａは、本開示の実施の形態に従う、輸送内視鏡シャフトの代表的な断面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本開示の他の実施の形態に従う、輸送内視鏡シャフトの代表的な断面図である
【図９Ａ】図９Ａは、本開示の実施の形態に従う、輸送内視鏡への撮像内視鏡アセンブリの挿入と撮像サブシステムに連結した撮像コネクタアセンブリを示す略図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、本開示の実施の形態に従う、モータボックスの撮像出力アダプタに連結した撮像入力アダプタを示す略図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、本開示の実施の形態に従う、バルブ制御ユニットに連結した内視鏡サポート機能コネクタアセンブリを示す略図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、作動アセンブリのアウタスリーブ／コイルの部分と輸送内視鏡に挿入された撮像内視鏡アセンブリのアウタスリーブにより、ドッキングステーションに連結された輸送内視鏡を示す略図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、ドッキングステーションの移動ユニットに固着されたアウタスリーブを示す略図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、ドッキングステーションに搭載された典型的な移動ユニットと、作動アセンブリと撮像内視鏡アセンブリに対応するカラー要素が移動ユニットにより保持される典型的な態様を示す略図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、本開示の実施の形態に従う、輸送内視鏡がドッキングステーションに噛合して係合するドッキング機構を示している。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、本開示の実施の形態に従う、輸送内視鏡がドッキングステーションに噛合して係合するドッキング機構を示している。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、本開示の実施の形態に従う、輸送内視鏡がドッキングステーションに噛合して係合するドッキング機構を示している。
【図１２】図１２は、図１１Ａ〜図１１Ｃのドッキング機構をより詳細に示している。
【図１３Ａ】図１３Ａは、本開示の他の実施の形態に従う、輸送内視鏡がドッキングステーションに噛合して係合するドッキング機構を示している。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、本開示の他の実施の形態に従う、輸送内視鏡がドッキングステーションに噛合して係合するドッキング機構を示している。
【図１３Ｃ】図１３Ｃは、本開示の他の実施の形態に従う、輸送内視鏡がドッキングステーションに噛合して係合するドッキング機構を示している。
【図１４】図１４は、本開示の実施の形態に従う、図１３Ａ〜図１３Ｃのドッキング機構のための輸送内視鏡の本体３１０の図である。
【図１５】図１５は、本開示の実施の形態に従う、モータボックスに対応する対応器具出力アダプタへの各作動アセンブリの器具入力アダプタの連結を示す略図である。
【図１６】図１６は、本開示の実施の形態に従う、モータボックスの器具出力アダプタに取り付けられた器具入力アダプタの代表的な内部を示す欠載斜視図である。
【図１７】図１７は、本開示の実施の形態に従う、一緒に連結されたか、又は、噛合されて係合されたときの、器具アダプタと器具出力アダプタの代表的な内部を示す対応する断面図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、本開示の実施の形態に従う、器具入力アダプタの器具出力アダプタとの特定の噛合相及び器具入力アダプタの器具出力アダプタからの解除に対応した、器具入力アダプタの作動噛合構造の代表的な内部と、その内部の部材部分を示す断面図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、本開示の実施の形態に従う、器具入力アダプタの器具出力アダプタとの特定の噛合相及び器具入力アダプタの器具出力アダプタからの解除に対応した、器具入力アダプタの作動噛合構造の代表的な内部と、その内部の部材部分を示す断面図である。
【図１８Ｃ】図１８Ｃは、本開示の実施の形態に従う、器具入力アダプタの器具出力アダプタとの特定の噛合相及び器具入力アダプタの器具出力アダプタからの解除に対応した、器具入力アダプタの作動噛合構造の代表的な内部と、その内部の部材部分を示す断面図である。
【図１８Ｄ】図１８Ｄは、本開示の実施の形態に従う、器具入力アダプタの器具出力アダプタとの特定の噛合相及び器具入力アダプタの器具出力アダプタからの解除に対応した、器具入力アダプタの作動噛合構造の代表的な内部と、その内部の部材部分を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本開示において、所定要素の描写又は特定の図の特定要素の番号の考慮又は使用若しくは対応する記述素材におけるその引用は、他の図で特定した同一、均等、又は類似の要素又は要素の番号若しくはそれに関連した記述素材を包摂することができる。図又は関連するテキストにおいて「／」の使用は、別段の示唆のない限り、「及び／又は」を意味するように理解される。ここで、特定の数値又は数値範囲の列挙は、おおよその数値又は数値範囲、例えば、±２０％、±１５％、±１０％、±５％の列挙であるか、又はそれを含むと解される。
【００３１】
ここに使用されたように、用語「セット（ｓｅｔ）」は、（例えば、Ｐｅｔｅｒ  Ｊ．Ｅｃｃｌｅｓ著、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ  ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＰｒｅｓｓ（１９９８年）刊の「Ａｎ  ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ  Ｒｅａｓｏｎｉｎｇ：Ｎｕｍｂｅｒｓ，Ｓｅｔｓ，ａｎｄＦｕｎｃｔｉｏｎｓ，“Ｃｈａｐｔｅｒ  １１：Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ｆｉｎｉｔｅ  Ｓｅｔｓ”（数学的推論の導入：数、集合、関数」の第１１章有限集合の属性（例えば、１４０頁に示されたような）に記載されたそれに対応するような態様で、）既知の数学的な定義に従い、少なくとも１の濃度を数学的に示す要素の非空の有限の組織に対応するか若しくはそれとして定義される（例えば、ここに定義されたセットは、ユニット、単一体、又は単一の要素セット若しくは多数要素セットに対応することが出来る）。一般的に、セットの要素は、考慮中のセットのタイプに依存したシステム、装置、デバイス、構造、物体、プロセス、物理的パラメータ又は値であるか若しくはそれを含むことが出来る。
【００３２】
本開示の実施の形態は、可撓性のあるマスタースレーブロボット内視鏡システムに関するが、それはマスタサイドのシステムと該マスタサイドのシステムによって制御可能か、又は、制御されるスレーブサイドのシステムを含む。また、本開示の実施の形態は、スレーブ又はスレーブサイドのシステムの拡張された機構又は構造を提供する。
【００３３】
図１Ａ及び図１Ｂは、本開示の実施の形態に従った、可撓性のあるマスタースレーブロボット内視鏡システム１０の略図である。実施の形態において、このシステム１０は、関連するマスタサイドの要素を有するマスタ又はマスタサイドのシステム１００と、関連するスレーブサイドの要素を有するスレーブ又はスレーブサイドのシステム２００を含む。
【００３４】
スレーブ又はスレーブサイドのシステム２００に配設された内視鏡装置の遠端を示す図５に関連して、様々な実施の形態では、マスタシステム１００及びスレーブシステム２００は、相互の信号通信用に構成されていて、マスタシステム１００は、スレーブシステム２００にコマンドを発することができ、更に、スレーブシステム２００は、（ａ）スレーブシステム２００の輸送内視鏡（transport endoscope）３００により保持ないし支持されるロボットアーム４００ａ、ｂ及び対応するエンドエフェクタ４１０ａ、ｂのセットと、（ｂ）場合によってはマスタシステム入力に応じて、輸送内視鏡３００により保持ないし支持される撮像内視鏡又は撮像プローブ部材４６０とを、正確に制御、操縦、操作／位置決め及び／作動することができる。マスタ及びスレーブシステム１００、２００はさらに、ロボットアーム４１０ａ、ｂ及び／又はそれと関連するエンドエフェクタ４２０ａ〜ｂが位置決め、操作もしくは作動されているときに、スレーブシステム２００が、触感／ハプティック（ｔａｃｉｌｅ／ｈａｐｔｉｃ）フィードバック信号（たとえば、力フィードバック信号）を、マスタシステム１００に動的に提供するように構成されうる。そのような触感／ハプティックフィードバック信号は、ロボットアーム４１０ａ、ｂ及びエンドエフェクタ４２０ａ、ｂが存在する環境内で、ロボットアーム４１０ａ、ｂ及び／又はエンドエフェクタ４２０ａ〜ｂに与える力と関連又は対応する。
【００３５】
図１Ａ及び図１Ｂに戻り、本開示に従う様々な実施の形態は、手術の状況もしくは環境、たとえば、患者もしくは対象者が手術台もしくはプラットフォーム２０上に置かれている間に患者もしくは対象者に対して実行される自然開口部越経管腔的内視鏡手術(NOTES)処置に関連する。そのような実施の形態では、スレーブシステム２００の少なくとも部分は、手術台（ＯＴ）又は手術室（ＯＲ）内に存在するよう構成される。実施の形態の詳細に応じて、マスタシステム１００は、ＯＴ／ＯＲの内もしくは外（たとえば、近傍もしくは遠隔）に存在するものとすることができる。マスタシステム１００とスレーブシステム２００との間の通信は、実施の形態の詳細に応じて、（たとえば、ローカル通信ライン及び／又はローカルワイヤレス通信を通じて）直接的に、又は、一以上のネットワーク（たとえば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）及び／又はインターネット）により間接的に生じるものとすることができる。
【００３６】
図２は、本開示の実施の形態に従うマスタシステム１００の略図である。実施の形態では、マスタシステム１００は、左右のハプティック入力デバイス１１０ａ、ｂを搭載するフレームもしくはコンソール構造１０２、追加／補助の手動入力デバイス／ボタンのセット１１５、足操作式制御装置／ペダルのセット１２０ａ〜ｄ、ディスプレイ装置１３０及び、プロセッシングモジュール１５０を含む。フレーム／コンソール構造１０２は、マスタシステム１００が意図される使用環境（たとえばＯＴ／ＯＲ又は、その外側または遠隔の部屋、）内に容易に運搬可能／配置可能になるようなホイールのセット１０４及び、アームサポートのセット１１２を含むことができる。典型的な内視鏡処置の間、外科医は、マスタシステム１００に対し彼ら自身を置くか又は座って、彼らの左右の手が左右のハップティック入力デバイス１１０ａ、ｂを握るか、又はそれと互いに連動することができるとともに、彼らの足がペダル１２０ａ〜ｄと連動することができるようにする。プロセッシングモジュール１５０は、ハプティック入力デバイス１１０ａ、ｂ、追加／補助の手動入力デバイス１１５及びペダル１２０ａ〜ｄから受信される信号を処理するとともに、ロボットアーム４１０ａ、ｂ及びそれに対応するエンドエフェクタ４２０ａ〜ｂを操作／位置決め／制御し、また場合によっては撮像内視鏡４６０を操作／位置決め／制御する目的で、スレーブシステム２００に、対応するコマンドを発する。プロセッシングモジュール１５０は、さらに、スレーブシステム２００から触感／ハプティップフィードバック信号を受信し、そのような触感／ハプティップフィードバック信号を、ハプティップ入力デバイス１１０ａ、ｂへ伝達することができる。プロセッシングモジュール１５０は、計算／処理及び通信リソース（たとえば、一以上の処理装置、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）を含むメモリ／データストレージリソース及び、場合によっては、一以上の種類のディスクドライブ及び、シリアル通信ユニット及び／又は、ネットワーク通信ユニット）を、関連技術における当業者により容易に理解される態様にて含む。
【００３７】
図３は、本開示の実施の形態に従う、スレーブシステム２００の略図である。実施の形態においては、スレーブシステム２００は、可撓性のある細長いシャフト３２０を有する輸送内視鏡３００と、輸送内視鏡３００が選択的に／選択可能に連結され得る（たとえば、取り付けられ／連結されるとともに取り外され／解除される）ドッキングステーション５００と、撮像サブシステム２１０と、内視鏡サポート機能サブシステム２５０及び関連するバルブ制御ユニット２７０と、作動ユニットもしくはモータボックス６００と、主制御ユニット８００とを有する。いくつかの実施の形態では、スレーブシステム２００はさらに、少なくともいくつかのスレーブシステム要素を搬送するべく構成された患者サイドカート、スタンドもしくはラック２０２を含む。患者サイドカート２０２は、典型的には、スレーブシステム２００の（たとえば、ＯＴ／ＯＲ内の所望の位置に）容易な持ち運び及び配置を促進させるため、ホイール２０４を含む。
【００３８】
手短に言えば、撮像サブシステム２１０は、撮像内視鏡４６０により捕捉される光信号の処理及び提示を容易にするとともに、撮像内視鏡４６０への照明の供給もしくは伝達も容易にする。撮像サブシステム２１０は、関連技術における当業者により容易に理解される態様で、撮像内視鏡４６０により捕捉される画像を（たとえばリアルタイムベースで）提示するように構成された調整ディスプレイ装置２２０を含む。内視鏡サポート機能サブシステム２５０は、バルブ制御ユニット２７０と協働して、これもまた関連技術における当業者により容易に理解されるように、輸送内視鏡３００への通気もしくは陽圧、吸気もしくは陰圧／真空圧、及び、洗浄液の選択的に制御された供給を容易にする。作動ユニット／モータボックス６００は、モーターコントローラのセットを含む主制御ユニット８００の制御下で、ロボットアーム４１０ａ、ｂ及びエンドエフェクタ４２０ａ、ｂを駆動するように構成された複数の作動器及びモーターを提供する。
【００３９】
主制御ユニット８００はさらに、マスタシステム１００とスレーブシステム２００との間の通信を管理し、また、マスタシステムのハプティップ入力デバイス１１０ａ、ｂの外科医の操作に直接的に且つ正確に対応する態様で、ロボットアーム４１０ａ、ｂ及びエンドエフェクタ４２０ａ、ｂを作動するために、マスタシステム１００から受信される入力信号を処理する。複数の実施の形態では、主制御ユニット８００が、さらに、前述の触感／ハプティップフィードバック信号を生成し、リアルタイムベースで、そのような触感／ハプティップフィードバック信号をマスタシステム１００に伝える。いくつかの実施の形態では、触感／ハプティップフィードバック信号は、可撓性のある細長いシャフト３２０及び／又は本体３１０の内部又は遠くに搭載されたセンサ（たとえば、ロボットアーム４１０又はエンドエフェクタ４２０の上、その近傍又はほぼ近傍に保持されるセンサ）を使用することなしに又はそれを抜きにして、可撓性のある細長いシャフト３２０及び／又は本体３１０の近くに配置されたセンサ（たとえば、モータボックス６００内に存在するセンサ）により生成され得る。触感／ハプティップフィードバック信号を生成する代表的な方法が、国際特許出願第WO２０１０／１３８０８３号に詳細に記載されている。主制御ユニット８００は、関連技術における当業者により容易に理解される態様にて、信号／データ処理、メモリ／データストレージ、及び、信号通信リソース（たとえば、一以上のマイクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、場合によってはソリッドステート又は他の種類のディスクドライブ、ならびに、シリアル通信ユニット及び／又はネットワーク・インタフェース・ユニット）を含む。
【００４０】
図４Ａは、本開示の実施の形態に従う、典型的な輸送内視鏡３００の略図であり、図４B-４Dは、輸送内視鏡３００に挿入されるか又はそこから引き抜かれうる代表的な可撓性のある細長いアセンブリの図である。可撓性のある細長いアセンブリは、図４B-４Cに示されるような作動アセンブリ４００ａ，４００ｂと図４Ｄに示されたような可撓性のある撮像内視鏡アセンブリ４５０からなることもある。
作動アセンブリ４００ａ，４００ｂは、本開示の実施の形態に従い、たとえば、図４Ｂに示されるような把持器４００ａ又は図４Ｃに示されるような焼灼器であるロボット手術器具であるか又はそれらを含むこともある。可撓性のある撮像内視鏡アセンブリ４５０は、本開示の実施の形態に従い、図４Ｄに示されるような撮像内視鏡プローブであることもある。図４Ａに関し、輸送内視鏡３００は、近端に本体３１０と、遠端に可撓性のある細長いシャフト３２０を含む。好適な実施の形態において、本体３１０は、硬質プラスティック又は金属のような硬質材料製であり得るとともに、可撓性のある細長いシャフト３２０はゴムやゴム状、及び／又は軟プラスティック材料のような可撓性材料製である。
【００４１】
本体３１０は、輸送内視鏡３００の近位部分、縁部、表面もしくは端部を含むか又は画定するとともに、それを通って、可撓性のある細長いシャフト３２０の内部及びそれに沿って延びるチャンネルがアクセス可能である複数の挿入インレット３１５を提供する。本体３１０は、近端部又は近端３１１ａと遠端部又は遠端３１１ｂと近端３１１ａと遠端３１１ｂの間に延在する若しくは近端３１１ａから遠端３１１ｂに延在するハウジング３１２を含む。ハウジング３１２は、複数の表面と複数の挿入インレットを含む。複数の挿入インレット３１５は、本体３１０の近端３１１ａに設けられており、たとえば、本体の近端３１１ａにおいて複数の挿入インレット３１５がハウジング３１２の少なくとも一つの面（たとえば、本体の近端３１１ａにおいてハウジング３１２の頂面又は頂面のセット）に存在するように設けられている。
【００４２】
いくつかの実施の形態では、本体３１０はさらに、輸送内視鏡３００用の制御インタフェースを提供し、それにより、内視鏡医は、可撓性のある細長いシャフト３２０に対しナビゲーション制御を加えることができる。たとえば、本体３１０は、多数の制御要素、たとえば、一以上のボタン、ノブ、スイッチ、レバー、ジョイスティック及び／又は他の制御要素を含み、関連技術における当業者により容易に理解される態様にて、輸送内視鏡の作動に対する内視鏡医の制御を容易にする。
【００４３】
可撓性のある細長いシャフト３２０は、本体３１０の遠端３１１ｂから離れて、輸送内視鏡３００の遠位端部で終端するように構成されている。可撓性のある細長いシャフト３２０は、近端３２１ａと遠端３２１ｂと（図示しない）中心軸と可撓性のある細長いアセンブリの部分を保持するためのその内部の複数のチャンネルと複数のチャンネルのそれぞれのために可撓性のある細長いシャフトの遠端３２１ｂに設けられた開口を含む。
【００４４】
複数のチャンネルは、図４Ｂ〜４Ｃに示すような作動アセンブリ４００ａ，４００ｂを保持する器具チャンネルのセットを含むことが出来る。様々な実施の形態では、可撓性のある細長いシャフト３２０の遠端が存在する環境に、通気もしくは陽圧、吸気もしくは吸引圧及び、洗浄液の送出を可能にするための通路をさらに含むことがある。
【００４５】
各作動アセンブリ４００ａ，ｂは、概して所定のタイプの内視鏡ツールに対応している。例えば、代表的な実施においては、第１の作動アセンブリ４００ａは図４Ｂに示すようなエンドエフェクタ４２０ａの把持器若しくは同タイプの器具を有する第１のロボットアーム４１０ａを搭載することが出来る。そして、第２の作動アセンブリ４００ｂは図４Ｃに示すような焼灼エンドエフェクタ４２０ｂの焼灼スパチュラ若しくは同タイプの器具を有する第２のロボットアーム４１０ｂを搭載することが出来る。
【００４６】
図４Ｂ〜４Ｃに示す実施の形態では、所定の作動アセンブリ４００ａ，ｂは、ロボットアーム４１０ａ，ｂ及びそれに対応するエンドエフェクタ４２０ａ，ｂと、ロボットアーム４１０ａ、ｂ及び／又はエンドエフェクタ４２０ａ、ｂの作動を正確に操作及び制御するための特定の緊張材要素に張力もしくは機械力が選択的に加えられ得るように、内部で複数の緊張材／シース要素を保持する可撓性のある細長いアウタスリーブ及び／又はコイル４０２ａ、ｂと、下記に詳述するように、アウタスリーブ４０２ａ、ｂ内の緊張材をモータボックス６００内で、対応する作動器に機械的に連結させることのできる器具入力アダプタ７１０ａ、ｂとを含む。代表的なタイプの緊張材／シース要素、ロボットアーム４１０ａ，ｂ、エンドエフェクタ４２０ａ，ｂ、そして、緊張材要素がロボットアーム４１０ａ，ｂの部分（たとえば、ジョイント／ジョイントプリミティブ）及び対応するエンドエフェクタ４２０ａ，ｂに連結して制御し、有効なＤＯＦに対し操縦性／操作性を提供する代表的な方法が、（ａ）国際特許出願第ＰＣＴ／ＳＧ２０１３／０００４０８号と、（ｂ）国際公開第ＷＯ２０１０／１３８０８３号に詳述されている。所定の緊張材とそれに対応するシースは、緊張材／シース要素として、画定されうる。
【００４７】
図４Ｂと４Ｃにおいて、ロボットアーム４１０ａ、ｂ、エンドエフェクタ４２０ａ、ｂ及び、アウタスリーブ／コイル４０２ａ、ｂの部分は、可撓性のある細長いシャフト３２０の器具チャンネル内へ挿入されることができ、ロボットアーム４１０ａ、ｂ及びエンドエフェクタ４２０ａ、ｂは、可撓性のある細長いシャフト３２０の遠端３２１ｂに到達し又はほぼ到達し、更に、それを越えて所定の距離で延びることができる。以下に詳説するように、作動アセンブリのアウタスリーブ／コイル４０２ａ、ｂと、それによるロボットアーム４１０ａ、ｂ及びエンドエフェクタ４２０ａ、ｂは選択的に、移動ユニットにより、長手方向に移動され又はサージされる（可撓性のある細長いシャフト３２０の遠端３２１ｂに対して遠位側もしくは近位側に変位される）ことができ、それにより、可撓性のある細長いシャフト３２０の遠端３２１ｂに対するロボットアーム４１０ａ、ｂ及びエンドエフェクタ４２０ａ、ｂの近端−遠端の部分は、内視鏡処置を実行するため、可撓性のある細長いシャフト３２０の遠端３２１ｂを越える予め決められた最大の距離まで、可撓性のある細長いシャフト３２０の遠位端部３２１ｂを越えた環境内で調整することができる。多くの実施の形態において、作動アセンブリ４００は、配設可能である。
【００４８】
特定の実施の形態では、作動アセンブリ４００ａ、ｂは、エンドエフェクタ４２０ａ、ｂの遠先端から離れた所定の距離で、アウタスリーブ／コイル４０２ａ、ｂの少なくとも一部を囲繞するカラー要素、コレットもしくはバンド４３０ａ、ｂを含む。以下に詳説するように、カラー要素４３０ａ、ｂは、移動機構の受容部（receiver）と嵌合し係合するよう設計され、それにより、可撓性のある細長いシャフト３２０の遠端に対する所定の距離を越えるカラー要素４３０ａ、ｂの長手方向／サージ移動が、ロボットアーム４１０ａ、ｂ及びエンドエフェクタ４２０ａ、ｂの対応する長手方向／サージ移動をもたらす。
【００４９】
いくつかの実施の形態では、可撓性のある細長いシャフト３２０内に設けられる複数のチャンネルは、さらに、輸送内視鏡３００内に挿入されるとともにそれから引き抜かれることのできる、図４Ｄに示すような可撓性のある撮像内視鏡アセンブリ４５０の部分を保持するよう構成される撮像内視鏡チャンネルを含む。図４に関連して、作動アセンブリ４００ａ、ｂについて上述したものと類似する又はほぼ類似する態様においては、実施の形態では、撮像内視鏡アセンブリ４５０は、可撓性のある撮像内視鏡４６０の外面を囲繞する又はそれを形成する可撓性のあるアウタスリーブ、コイルもしくはシャフト４５２と、可撓性のある細長いシャフト３２０の遠端３２１ｂにおいて、その近傍で及び／又はそれを越える環境内で、一以上のＤＯＦ（たとえば上下動及び／又は揺動運動）に従って選択的に操作され又は位置決めされることができるように、撮像内視鏡４６０に対応する又はその内部の緊張材のセットを、モータボックス６００内で対応する作動器に機械的に連結させることのできる撮像入力アダプタ７５０と、撮像内視鏡４６０の光学的要素（たとえば光ファイバー）を撮像サブシステム２１０の画像処理装置に光学的に連結させることのできる撮像コネクタアセンブリ４７０とを含む。たとえば、撮像内視鏡４６０は、緊張材を含み又はそれに連結されることができ、それにより、撮像内視鏡４６０の遠端又は面が、内視鏡処置の間に、ロボットアーム４１０ａ、ｂ及びエンドエフェクタ４２０ａ、ｂの順行及び逆行画像を選択的に／選択可能に捉えることができる。本開示の実施の形態に従い、撮像内視鏡アセンブリ４５０に組み入れることができ、それと協働する緊張材のような撮像内視鏡及び制御要素の代表的な実施の形態が、国際特許出願第ＰＣＴ／ＳＧ２０１３／０００４０８号に詳述されている。ある実施の形態においては、撮像内視鏡アセンブリ４５０が配設されうる。
【００５０】
作動アセンブリ４００ａ、ｂ用のものと同一の、本質的に同一の又は類似の態様で、撮像内視鏡アセンブリ４５０のアウタスリーブ４５２及び、それによる撮像内視鏡４６０の遠端は、移動機構により、可撓性のある細長いシャフト３２０の遠端３２１ｂに対して選択的に長手方向移動／サージされることができ、それにより、撮像内視鏡４６０の長手方向もしくは近端−遠端の位置は、内視鏡処置に関連する予め決められた近端−遠端の距離範囲を越える可撓性のある細長いシャフト３２０の遠端において、その近傍に及び／又はそれを越えて調整されることができる。
【００５１】
多くの実施の形態では、撮像内視鏡アセンブリ４５０は、撮像内視鏡４５０の遠端４６０から離れた所定の距離で、撮像内視鏡アセンブリのアウタスリーブ４５２の少なくとも部分を囲繞するカラー要素４３０ｃを含む。カラー要素４３０ｃは、移動機構の受容部又は受容構造と嵌合し係合するように構成され、それにより、可撓性のある細長いシャフト３２０の遠端に対する所定の距離を越えるカラー要素４３０ｃの長手方向／サージ変位は、撮像内視鏡４６０の遠端の対応する長手方向／サージ変位をもたらす。
【００５２】
結果的に、いくつかの実施の形態において、図５に示すように、輸送内視鏡３００は、本開示の実施の形態に従い、輸送内視鏡の遠端を越えた環境に位置する、二個のロボットアーム４１０ａ，ｂとそれに搭載された対応エンドエフェクタ４２０ａ，ｂと、更に、可撓性のある撮像内視鏡を有することが出来る。
【００５３】
ある実施の形態においては、作動アセンブリ４００ａ、４００ｂと可撓性のある撮像内視鏡アセンブリ４５０からなる可撓性のある細長いアセンブリは、可撓性のある細長いアセンブリの軸は可撓性のある細長いシャフト３２０の中心軸と平行した状態で、挿入インレットを介して可撓性のある細長いシャフト３２０内の複数のチャンネルに挿入可能である。言い換えれば、図４Ｂと４Ｃの作動アセンブリ４００ａ、ｂと図４Ｄの可撓性のある撮像内視鏡アセンブリ４５０は、それぞれ、関連技術における当業者により容易に理解される態様で、作動アセンブリ４００ａ、ｂの軸と可撓性のある撮像内視鏡アセンブリの軸が図９Ａに示すように可撓性のある細長いシャフト３２０の中心軸と平行した状態で、若しくは、可撓性のある細長いシャフト３２０によって保持された器具チャンネル又は撮像内視鏡チャンネルに平行した状態で、輸送内視鏡３００の器具チャンネル及び撮像内視鏡チャンネル内へ挿入されるとともにそれから引き抜かれるよう構成される。それに応じて、若しくは、それに相当して、挿入インレット３１５のそれぞれは、作動アセンブリ４００又は可撓性のある撮像内視鏡アセンブリ４５０が挿入可能なそれに対応した挿入軸を有して、可撓性のある細長いシャフト３２０の近端又はその近傍において、挿入インレット３１５の挿入軸が可撓性のある細長いシャフト３２０の中心軸と平行になるようにすることが出来る。所定の挿入インレット３１５について、作動アセンブリ４００又は可撓性のある撮像内視鏡アセンブリ４５０が挿入された／挿入可能である挿入インレットのアパーチュア又は開口の面がその挿入軸を横切るか又は直角である。
【００５４】
更に、図４Ｂ〜４Ｃに関して、内視鏡処置中に可撓性のある細長いシャフト３２０の遠端を越える環境で、作動アセンブリ４００ａ、ｂと可撓性のある撮像内視鏡アセンブリ４５０が、それらの操作に先立ち、輸送内視鏡３００に十分に挿入されたとき、各カラー要素４３０ａ−ｃは、可撓性のある細長いシャフト３２０の外側にであって、そこから少なくとも若干離間したままであるか、様々な実施の形態においては、輸送内視鏡の本体３１０の外側にであって、そこから少なくとも若干離間したままであり、予め決められた近端―遠端の距離に亘る所定のカラー要素４３０ａ−ｃの長手方向の移動又はサージ運動は、可撓性のある細長いシャフト３２０及び／又は本体３１０からの干渉なしに、移動ユニットにより自由に生じ得る。したがって、カラー要素４３０ａ、ｂが移動ユニットに対して最も近い位置に存在するときに、エンドエフェクタ４２０ａ、ｂが、可撓性のある細長いシャフト３２０の遠端３２１ｂに到達し又はほぼ到達するように、各作動アセンブリ４００ａ、ｂのアウタスリーブ／コイル４０２ａ、ｂは、そのカラー要素４３０ａ、ｂの遠位縁部から十分に離れた長さで遠くに延びる必要がある。同様に、カラー要素４３０ｃが移動ユニットに対して最も近い位置にあるときに、撮像内視鏡４６０の遠端部が、可撓性のある細長いシャフト３２０の遠端３２１ｂでの、その近傍の又はその近くの意図された位置に存在するように、撮像内視鏡アセンブリのアウタスリーブ４５２は、そのカラー要素４３０ｃから十分に離れた長さで遠くに延びる必要がある。
【００５５】
図４Ａに戻り、輸送内視鏡３００は、別途、関連技術における当業者により容易に理解される態様で、それにより輸送内視鏡本体が内視鏡サポート機能サブシステム２５０と連結される内視鏡サポート機能コネクタアセンブリ３７０を含むことが出来る。
【００５６】
図６は、本開示の実施の形態に従う、典型的な本体３１０をより詳細に図示している。図６に示すように、本体３１０は、近端３１１ａに延びるハウジング３１２と、ハウジング３１２の表面上のジョイント部材３１６と遠端３１１ｂに向かうグリップ３１３を含むことがある。また、本体３１０は、更に、本体３１０と可撓性のある細長いシャフト３２０を接続するコネクタ３１４を含むこともある。より緻密若しくは好適な実施の形態においては、ハウジング３１２は、立方体又はほぼ立体形状（たとえば、長方形若しくはほぼ長方形の立体チューブ）であるか若しくはそれを含んでおり、複数の挿入インレット３１５は、ハウジング３１２の近端に向かいその上面及び／又は頂面に形成されるようにしてもよい。また、ジョイント部材は、輸送内視鏡３００をスレーブシステム２００の他の要素、例えば後述するドッキングステーション５００に嵌合し、ハウジングの側面に装備されることもある。グリップ３１３は、臨床医（例えば、内視鏡医又は外科医）が握って輸送内視鏡３００をスレーブシステムの他の要素と連結又は噛み合わせ、スレーブシステムの他の要素及び／又は被験者又は患者に対し輸送内視鏡３００の部分を空間的に調整、位置決め、移動する領域、部分、又は構造を提供する。
【００５７】
本開示の実施の形態に従い、ジョイント部材３１６は、近端３１１ａから遠端３１１ｂに延在するハウジング３１２の側面に配置され、グリップ３１３は輸送内視鏡３００の遠端に向かって配置される。すなわち、ジョイント部材３１６は、輸送内視鏡３００の近端に向かって配置され、グリップ３１３は本体３１０の輸送内視鏡３００の遠端に向かって配置される。したがって、臨床医が、輸送内視鏡３００とドッキングステーション５００又は図１１〜１４に示されるようなドッキング機構を噛み合わせたりそれから解きはなったりするために、本体のグリップを変えたり放す必要はない。
【００５８】
実施の形態の詳細により、本体３１０の表面上の挿入インレット３１５は、様々に配設されうる。より緻密若しくは好適な実施の形態においては、臨床医が可撓性のある細長いアセンブリを輸送内視鏡３００又はスレーブ又はスレーブサイドのシステム２００に挿入／そこから取り出すときに、輸送内視鏡３００と、作動アセンブリ４００ａ、４００ｂと可撓性のある撮像内視鏡アセンブリ４５０を含む可撓性のある細長いシャフト３２０の双方に対する機械的ストレスを減少又は最小にするように、挿入インレットは配置されることがある。ある実施の形態においては、図７Ａ〜７Ｂに示すように、直線的又はほぼ直線的な態様で（直線によって）配置されうる。また、挿入インレット３１５は、図７Ａに示すように、表面の所定の境界線、縁、端、側線に平行な一線に配設されうるか、または、図７Ｂに示すように対角線上に配設されうる。挿入インレットの数は、図７Ｃに示すように、輸送内視鏡３００に挿入されるべき可撓性のある内視鏡アセンブリの数に従い、変更可能であり、その配置は適宜変更されうる。
【００５９】
輸送内視鏡３００の典型的な実施の形態が、国際特許出願第ＰＣＴ／ＳＧ２０１３／０００４０８に詳述されている。決められた実施の形態において、輸送内視鏡３００は、他の数の作動センブリ４００を保持するように構成することもできる。更に、輸送内視鏡３００、その内部のチャンネル／通路、一以上の作動アセンブリ４００及び／又は撮像内視鏡アセンブリ４５０の断面寸法は、考慮中の所定の種の外科／内視鏡処置及び／又は輸送内視鏡シャフトサイズ／寸法束縛に従い、決定されうる。
【００６０】
図８Ａは、本開示の他の実施の形態に従う可撓性のある細長いシャフト３２０の典型的な略断面図であり、ここでは、その内部のチャンネル／通路は、高い／最大のＤＯＦロボットアーム／エンドエフェクタ４１０、４２０に適合するように構成された大きな又は最大の断面積／径を有するプライマリ器具チャンネル３３０と、たとえば従来の把持具のような手動操作型の従来の内視鏡器具／ツールに適合するように構成されて、プライマリ器具チャンネル３３０より小さな又は著しく小さな断面積／径を有するセコンダリ器具チャンネル３６０と（たとえば、そのような実施の形態では、ロボット作動アセンブリ４００及び従来の／手動の作動アセンブリは、輸送内視鏡本体３１０内の対応するポート内に挿入されることができる）、撮像内視鏡４６０に適合するように構成された撮像内視鏡チャンネル３３５を含む。
【００６１】
代わりの実施の形態において、図８Ａに示されたそれのような可撓性のある細長いシャフト３２０は、撮像内視鏡４６０に適合するように構成された撮像内視鏡チャンネル３３５を排除又は削除することがあり、そして、むしろ撮像内視鏡４６０の部分とは分離され、その部分に搭載されていない、又はその部分を形成しない従来の内視鏡撮像要素又はデバイスであって、（例えば、撮像内視鏡チャンネル３３５により）可撓性のある細長いシャフト３２０に挿入可能でありそこから取り出し可能である従来の内視鏡撮像要素又はデバイスを含むか又は搭載することもある。但し、この従来の内視鏡撮像要素又はデバイスは、可撓性のある細長いシャフトの遠端３２１ｂを越えた環境での画像（たとえば、内視鏡処置中に、ロボットエンドエフェクタ４２０及び／又は手動操作エンドエフェクタの一以上の画像）の捕捉を容易又は可能にするように構成されている。実施の形態の詳細により、そのような従来の内視鏡撮像要素は、光源又は光デバイス（例えば、ＬＥＤ）及び／又はそれに対応する光ファイバのセットと、撮像デバイス（例えば、ＣＣＤチップ及び／又は他のタイプの撮像センサ）と、レンズ（その少なくともあるものは、例えば、関連技術における当業者により容易に理解される態様で、可撓性のある細長いシャフト３２０内に組み込まれているか、若しくは、そこに固定されている結果、可撓性のある細長いシャフト３２０に対して位置的に固定されている）。たとえば、このような実施の形態において、レンズは、可撓性のある細長いシャフト３２０の遠端３２１ｂ（たとえば、その垂直又は傾斜した面に）に搭載又は配設若しくは取り付けられ得るとともに、撮像センサがレンズの背後に配拙されうる。
【００６２】
図８Ｂは、本開示のさらに他の実施の形態に従う可撓性のある細長いシャフト３２０の典型的な略断面図であり、ここでは、その内部のチャンネル／通路は、図８Ａの可撓性のある細長いシャフトと比較して、低減／制限されたＤＯＦロボットアーム／エンドエフェクタ４１０ａ、ｂ、４２０ａ、ｂに適合するように構成された相対的に（より）小さな断面積もしくは径を有する第一及び第二器具チャンネル３３２ａ、ｂと、撮像内視鏡４６０に適合するように構成された撮像内視鏡チャンネル３３５とを含む。
【００６３】
図８Ａ及び８Ｂに示すそれらのような可撓性のある細長いシャフトの実施の形態は、関連技術における当業者により容易に理解される態様で、所定のタイプの内視鏡処置を容易にし、及び／又は、挿管を改善させる目的で、ここでの他の箇所で述べる可撓性のある細長いシャフト３２０より小さな全断面積をもたらすことができる。
【００６４】
＜典型的な処理セットアップとモータボックスへ連結するインタフェース＞
図９Ａ〜９Ｃは、撮像内視鏡アセンブリ４５０及び一対の作動アセンブリ４００ａ、ｂを、輸送内視鏡３００内に挿入するとともに、モータボックス６００を含むスレーブシステム２００の他の部分に連結し又はインタフェースすることのできるようにする典型的なセットアップ処置の部分を図示する。
【００６５】
図９Ａに示すように、カラー要素４３０ｃより遠位側でそれに対応する撮像内視鏡アセンブリのアウタスリーブ４５２の部分は、輸送内視鏡の本体３１０内に形成された挿入インレット３１５のうちの一つ内に挿入されることができ、それにより、撮像内視鏡４６０は、シャフト３２０に沿って、その遠端３２１ｂに対して当初意図された、デフォルトの又は停止される位置に送られるとともに遠位側に前進させられ得る。先に述べたように、撮像内視鏡アセンブリのアウタスリーブ４５２に連結されたカラー要素４３０ｃは、可撓性のある細長いシャフト３２０の外側にある状態が維持される。より具体的には、図示の実施の形態では、カラー要素４３０ｃが撮像内視鏡アセンブリ４５０のアウタスリーブ４５２が受容されるポートの近くで所定の距離に存在するように、カラー要素４３０ｃは、輸送内視鏡の本体３１０の外側にある状態が維持される。画像コネクタアセンブリ４７０は、たとえば、図９Ａに示す態様で、関連技術における当業者により容易に理解されるように、撮像サブシステム２１０に連結されることができ、それにより、撮像内視鏡４６０は、照明を出力するとともに、画像を捉えることができる。
【００６６】
図９Ｂにさらに示すように、撮像内視鏡アセンブリの画像入力アダプタ７５０は、モータボックス６００の対応する画像出力アダプタ６５０に連結されることができる。そのようなアダプタとアダプタとの連結により、撮像内視鏡アセンブリのアウタスリーブ４５２の内部の緊張材のセットは、モータボックス６００内で、一以上の作動器又はモーターに機械的に連結もしくは結合され得る。そのような緊張材は、例えば、国際特許出願第ＰＣＴ／ＳＧ２０１３／０００４０８号に記載された態様で、一以上のＤＯＦに従って、撮像内視鏡４６０を位置決め若しくは操作するよう構成される。それ故に、撮像内視鏡位置制御に関連するモータボックス６００内の一以上の作動器による撮像内視鏡アセンブリの緊張材への選択的な張力の適用の結果として、撮像内視鏡４６０は、可撓性のある細長いシャフト３２０の遠端３２１ｂに対して特定の態様で選択的に位置決めもしくは操作されうる。
【００６７】
前述したところに加えて、関連技術における当業者により容易に理解される態様にて、通気もしくは陽圧、吸気もしくは陰圧／真空圧及び、洗浄の供給を容易にするため、輸送内視鏡のサポート機能コネクタアセンブリ３７０は、たとえば、図９Ｃに示す態様で、内視鏡サポート機能サブシステム２７０に連結されうる。
【００６８】
図１０Ａ〜１０Ｃは、輸送内視鏡３００と撮像内視鏡アセンブリ４５０と一対の作動アセンブリ４００ａ、ｂがドッキングステーション５００と移動ユニット５１０と噛合して係合されるドッキング機構を図示している。図１０Ａを参照すると、輸送内視鏡の本体３１０は、ドッキングステーション５００にドッキングされ又は取り付けられることができ、また、撮像内視鏡アセンブリのカラー要素４３０ｃは、ドッキングステーション５００に関連する移動ユニット５１０により与えられる対応する受容部もしくはクリップ５３０ｃ内に挿入されるか、又は、それと噛合し係合されることができる。一旦撮像内視鏡アセンブリのカラー要素４３０ｃが、対応するクリップ５３０ｃに確実に保持されると、さらに詳細を以下に述べるように、たとえば、マスタステーション１００でのハプティップ入力デバイス１１０ａ、ｂ又は他の制御装置（たとえばフットペダル）の外科医操作、及び／又は、輸送内視鏡の本体３１０上の制御要素の内視鏡医操作に応じて（たとえば、ここでは、撮像内視鏡４６０を長手方向に移動／サージすることに関して内視鏡医入力より外科医入力を優先させることができる）、撮像内視鏡アセンブリのスリーブ４５２は、所定の近端−遠端の距離範囲にを越えて移動ユニット５１０により、選択的に／選択可能に長手方向に移動もしくはサージされることができる。
【００６９】
図１０Ｂを参照すると、図１０Ａにおいて上述したところと類似の態様にて、対応する作動アセンブリカラー要素４３０ａ、ｂより遠くの各作動アセンブリ４００ａ、ｂの部分は、輸送内視鏡３００の本体３１０内で、意図された／適切な寸法のポート内に挿入されることができる。その結果として、各ロボットアーム４１０ａ、ｂ及びエンドエフェクタ４２０ａ、ｂは、可撓性のある細長いシャフト内に送られるとともに、可撓性のある細長いシャフト３２０に沿って遠くに、可撓性のある細長いシャフトの遠端３２１ｂに対して当初意図された、デフォルトの又は停止される位置に向けて、その位置へ前進させられ得る。各作動アセンブリのアウタスリーブ／コイル４０２ａ、ｂにより保持されるカラー要素４３０ａ、ｂは、可撓性のある細長いシャフト３２０の外側、いくつかの実施の形態では輸送内視鏡の本体３１０の外側にある状態が維持され、それにより、各カラー要素４３０ａ、ｂは、作動アセンブリ４００ａ、ｂのアウタスリーブ／コイル４０２ａ、ｂが受容されるポートより近くの所定の距離に存在する。
【００７０】
撮像内視鏡アセンブリ４５０用のものに類似する態様では、各作動アセンブリのカラー要素４３０ａ、ｂは、移動ユニット５１０により与えられる対応する受容部もしくはクリップ５３０ａ、ｂ内に挿入されるとともに、それと噛合し係合されることができる。一旦そのような各カラー要素４３０ａ、ｂが、その対応するクリップ５３０ａ、ｂにより確実に保持されると、移動ユニット５１０は、たとえば、マスタステーション１００でのハプティップ入力デバイス１１０ａ、ｂの一方又は両方の外科医操作に応じて、所定の近端−遠端の距離範囲を越えて作動アセンブリ４００ａ、ｂの一方又は両方を（たとえば独立した態様で）、選択的に／選択可能に長手方向に移動させ又はサージさせることができる。
【００７１】
図１０Ｃは、ドッキングステーション５００に関連する又はそれに搭載される典型的な移動ユニット５１０と、作動アセンブリ４００ａ、ｂ及び撮像内視鏡アセンブリ４５０に対応するカラー要素４３０ａ〜ｃが、対応する移動ユニットクリップ５３０ａ〜ｃにより保持される典型的な態様を示す略図である。移動ユニット５１０は、各作動アセンブリ４００ａ、ｂ及び撮像内視鏡アセンブリ４５０に対応する独立して調整可能な／移動可能な移動ステージを含むことができる。典型的な実施においては、所定の移動ステージは、関連技術における当業者により容易に理解される態様にて、所定の最大距離範囲に亘って対応のクリップ５３０に、長手方向／サージ変位を与えるように構成されたリニア作動器もしくはボールねじとし、又はそれを含むことができる。
【００７２】
図１１Ａ〜１１Ｃは、本開示の実施の形態に従う、輸送内視鏡３００がドッキングステーション５００に嵌合して係合するドッキング機構を図示している。図１１Ａ〜１１Ｃに関し、ジョイント部材５４０は、ドッキングステーション５００の表面上に形成される。ジョイント部材５４０は、突起部５４１と、突起部５４１の側面に形成された複数のバンプ５４２と、ロックレバー５４３からなる。図１１Ａに示すように、内視鏡医は、矢示５５１ａの方向に輸送内視鏡の本体３１０とジョイント部材５４０を整列させ嵌合する。そしてその後に、図１１Ｂに示すように、内視鏡医が、矢示５５１ｂの方向に、ロックレバー５４３を回転すると、輸送内視鏡の本体３１０がドッキングステーションのジョイント部材５４０と連結される。また、内視鏡医は、ロッキングレバー５４３を矢示５５１ｃの方向に回転して矢示５５１ｄの方向に輸送内視鏡３００を開放することで、輸送内視鏡３００をリリースすることが出来る。
【００７３】
図１２は、図１１Ａ〜１１Ｃのドッキング機構をより詳細に示す。図１２に示すように、輸送内視鏡のジョイント部材３４０は、ドッキングステーションのジョイント部材５４０を収納するための溝３４２と、ドッキングステーション５００のジョイント部材のバンプ５４２と嵌合して係合されるスロット３４４ａ〜３４４ｄを有する。図１１Ａ〜１２又は図１０Ａに関連して記載された実施の形態においては、輸送内視鏡３００は、少なくとも一つの可撓性のある細長いものが移動ユニット５１０に嵌合し係合されたと同じ方法からドッキングステーション５００に嵌合される。
【００７４】
図１３Ａ〜１３Ｃは、本開示の他の実施の形態に従う、輸送内視鏡３００がドッキングステーション５００に嵌合して係合するドッキング機構を図示している。図１３Ａ〜１３Ｃに関し、ドッキングステーション５００のジョイント部材５５０は、輸送内視鏡の本体３１０が挿入されるスロット５５１と、押すと、ジョイント部材５５０と輸送内視鏡の本体３１０の嵌合をリリースする一対のリリースボタン５５２からなる。図１３Ａ〜１３Ｂに示すように、内視鏡医は、矢示５５３ａの方向に本体３１０をスロット５５１内に摺動することで、本体３１０とドッキングステーションのジョイント部材５４０を整列させ嵌合する。リリースボタン５５２のセットが矢示５５３ｂの方向に作動したときに、本体３１０は、関連技術における当業者により容易に理解される態様にて、ドッキングステーション５００からリリースされうる。
【００７５】
図１４は、本開示の実施の形態に従う、図１３Ａ〜３Ｃのドッキング機構のための輸送内視鏡の本体３１０の図である。図１４に示すように、輸送内視鏡の本体３１０のジョイント部材３５０は、（図示しない）ドッキングステーション５００内のジョイント部材５５０の対応する内側スロット５５１を収納することのできるクランプ部材３５５を含む。図１３Ａ〜１４に関連して記載された実施の形態において、たとえば、可撓性のある細長いシャフトの近端３２１ａで、輸送内視鏡が可撓性のある細長いシャフト３２０の中心軸に平行な方向からドッキングステーションと嵌合される。
【００７６】
図１５は、本開示の実施の形態に従う、各作動アセンブリの器具入力アダプタ７１０ａ、ｂの、モータボックス６００の対応する器具出力アダプタ６１０ａ、ｂへの連結を示す略図である。そのようなアダプタとアダプタの連結により、各作動アセンブリのアウタスリーブ／コイル４０２ａ、ｂの内部の緊張材は、モータボックス６００内で、特定の作動器又はモーターに機械的に連結され又は結合されうる。いづれかの所定の作動アセンブリ４００でも、そのような緊張材は、例えば、（ａ）国際特許出願第ＰＣＴ／ＳＧ２０１３／０００４０８号及び／又は国際公開公報第ＷＯ２０１０／１３８０８３号に記載された態様で、所定のＤＯＦに従い、ロボットアーム４１０ａ、ｂ及び対応するエンドエフェクタ４２０ａ、ｂを位置決め又は操作するように構成される。それ故に、各作動アセンブリのロボットアーム４１０ａ、ｂ及びエンドエフェクタ４０２ａ、ｂは、ロボットアーム／エンドエフェクタ位置制御に関連するモータボックス６００内での一以上の作動器／モーターによる作動アセンブリ４００ａ、ｂ内の緊張材への張力の選択的な適用の結果として、可撓性のある細長いシャフト３２０の遠端３２１ｂに対して選択的に位置決め又は操作されることができる。さらに、そのようなアダプタとアダプタの連結は、内視鏡処置の開始に先立って、各作動アセンブリ４００ａ、ｂ内の緊張材における意図された、所望の又は所定の張力レベルの設定、再設定又は検証を可能にし（たとえば緊張材プリテンションレベル）、またいくつかの実施の形態では、内視鏡処置の間に、緊張材張力レベルの調整またはオンザフライ設定を可能にする。また、様々な実施の形態では、以下にさらなる詳述するように、器具入力アダプタ７１０ａ、ｂが、器具出力アダプタ６１０ａ、ｂと噛合しておらず、又は、それから解除されるとき、そのようなアダプタとアダプタの連結は、作動器センブリ緊張材内で、規定の又は所定の張力レベル（たとえば所定の最小張力レベル）の維持を可能にする。
【００７７】
＜典型的な入力アダプタ及び出力アダプタ構造及び連結＞
図１６は、本開示の実施の形態に従う、モータボックス６００の器具出力アダプタ６１０に取り付けられる作動アセンブリの器具入力アダプタ７１０の典型的な内側部分を示す欠載斜視図である。図１７は、本開示の実施の形態に従う、互いに連結され又は噛合し係合されたときの器具出力アダプタ６１０及び器具アダプタ７１０の典型的な内側部分を示す対応する断面図である。図１８Ａ〜１８Ｄは、本開示の実施の形態に従う、器具出力アダプタ６１０との器具入力アダプタ７１０の噛合及び、それからの器具入力アダプタ７１０の解除の様々な段階に対応する、器具入力アダプタ７１０により提供される作動噛合構造７２０の典型的な内側部分及び、その内部の要素の部分を示す断面図である。
【００７８】
図１６を参照すると、実施の形態では、器具入力アダプタ７１０は、複数の作動係合構造７２０、たとえば、器具入力アダプタ７１０が関連する特定の作動アセンブリ４００のロボットアーム／エンドエフェクタ４１０、４２０を制御するように構成された各モータボックス・作動器／モーター６２０に対する個々の作動噛合構造７２０を含む。
【００７９】
所定の実施の形態では、モータボックス６００は、ロボットアーム／エンドエフェクタ４１０、４２０の各ＤＯＦを制御するための単一の作動器／モーターを含むが、この場合、器具入力アダプタ７１０は、そのような各ＤＯＦに対応する単一の作動噛合構造７２０を含む。そのような実施の形態では、どのＤＯＦも、（特定のそのシース内に存在する）単一の緊張材に対応する。
【００８０】
様々な実施の形態では、モータボックス６００は、作動アセンブリのロボットアーム／エンドエフェクタ４１０、４２０により提供される各ＤＯＦを制御するための二重又は対をなす作動器／モーター６２０を含む。そのような実施の形態では、どの所定のＤＯＦも、一対の緊張材（たとえば、第一シース内に存在する第一緊張材及び、第二シース内に存在する第二緊張材）に対応する。この場合、モータボックス６００内の二個の作動器／モーターは互いに同期して作動され、それにより、所定の一対の緊張材（たとえば第一緊張材及び第二緊張材）が、ロボットアーム／エンドエフェクタ４１０、４２０の所定のＤＯＦを制御する。
【００８１】
結果として、器具入力アダプタ７１０はそれに応じて、各ロボットアーム／エンドエフェクタＤＯＦに対応する一対の作動噛合構造７２０を含む。ロボットアーム／エンドエフェクタ４１０、４２０が六つのＤＯＦに関して位置決め可能／操作可能である典型的な実施においては、モータボックス６００は、このロボットアーム／エンドエフェクタ４１０、４２０を制御するための１２個の作動器／モーター６００ａ〜ｌを含み、更に、器具入力アダプタ７１０は、１２個の作動噛合構造７２０ａ〜ｌを含む。器具入力アダプタ７１０はモータボックス６００に取り付け、それにより、特定のロボットアーム／エンドエフェクタＤＯＦに関してロボットアーム／エンドエフェクタの操作可能／配置可能を与えるため、特定の対の作動噛合構造７２０（たとえば、器具入力アダプタ７１０の長さに沿って互いに隣り合う態様で配置される作動噛合構造７２０）が、モータボックス６００内で作動器／モーター６２０ａ〜ｌの片方の対に対応するとともに、それに機械的に連結される。
【００８２】
図１７、また図１８Ａ〜１８Ｄに示すように、実施の形態では、作動係合構造７２０は、（ａ）フレーム部材７２２の上側境界を画定するフレーム部材プラットフォーム７２４を支持する複数のアーム部材７２３を有するフレーム部材７２２であって、前記フレーム部材プラットフォーム７２４が、そのようなアーム部材７２３と垂直又は直角であるフレーム部材７２２と、（ｂ）フレーム部材のプラットフォーム７２４の中心もしくは中央領域を通って上側に延出するとともに、モータボックス出力アダプタ６１０のアウタディスク６２６に向かって下側に延出し、それにより噛合することのできる細長い入力シャフト７２６であって、長手方向（たとえば、その長さと平行な垂直方向）の軸に沿って移動可能な細長い入力シャフト７２６と、（ｃ）入力シャフト７２６に取り付けられてその周囲に周方向に配設されるドラム構造７３０であって、（ｉ）上面、外面及び底面を有するテーパードラム７３２及び、（ｉｉ）ドラム７３２の底面から離れて所定の距離で、入力シャフト７２６と垂直又は直角に保持される第一ラチェット要素７３４を含むドラム構造７３０と、（ｄ）フレーム部材のプラットフォーム７２４の下側とドラム７３２の上面との間で、入力シャフト７２６の周囲に周方向に配設される弾性付勢要素もしくはスプリング７２８と、（ｅ）入力シャフト７２６と垂直又は直角で、その周囲に周方向に配設されるとともに、フレーム部材のプラットフォーム７２４の下側から離れて所定の距離で、第一ラチェット要素７３４の下側に配設される第二ラチェット要素７４４とを含む。様々な実施の形態では、第二ラチェット要素７４４は、入力シャフト７２６に対して位置固定され、不動であり又は移動できない。
【００８３】
ドラム構造は、ドラム７３２の底面と第一ラチェット要素７３４の上面との間の空間的間隔を画定するカラー部分７３３を含む。緊張材の近端は、ドラム構造７３０の一部（たとえば、第一ラチェット要素７３４の上面上に保持された圧着固定具／アバットメント）に連結され、結合され又は固定されることができ、更に、緊張材は、ドラム構造のカラー部分７３３の周囲の周りに強固に巻き付けられることができ、それにより、カラー部分７３３は、その周りに複数もしくは多数の緊張材の巻回部を保持する。その反対／遠端に向く方向で、カラー部分７２２の周りに巻き付けられた緊張材は、エンドエフェクタ４２０、又は、作動アセンブリのロボットアーム４１０上の所定の位置（たとえば、ロボットアームジョイント又はジョイント要素に対する特定の位置）に到達するまで、作動アセンブリのアウタスリーブ／コイル４０２の長さに向かって、その内部に且つそれに沿って、ドラム構造７３０から離れて延びることができる。
【００８４】
ドラム構造７３０の回転又は、それに対応した入力シャフト７２６の回転は、ドラム構造７３０が回転する方向に従って、ドラム構造のカラー部分７３３の周りでの緊張材の更なる巻き付き、又は、カラー部分７３３からの緊張材の部分的な巻き戻しをもたらす。関連技術における当業者により容易に理解される態様で、カラー部分７３３の周りでの緊張材の巻き付きは、緊張材の張力の増大をもたらすとともに、作動アセンブリのアウタスリーブ／コイル４０２内に存在する緊張材の長さを低減させることができ、また、カラー部分７３３からの緊張材の巻き戻しは、緊張材の張力の減少をもたらすとともに、作動アセンブリのアウタスリーブ／コイル４０２内に存在する緊張材の長さを増大させることができる。それ故に、選択的な緊張材の巻き付き／巻き戻しは、特定のＤＯＦに対して、ロボットアーム／エンドエフェクタ４１０、４２０の正確な操作／位置決めを容易にするか又は可能にする。
【００８５】
より具体的には、各ＤＯＦ用のデュアルモーター制御をもたらす実施の形態では、片方のドラム構造７３０の同期回転による、特定のＤＯＦに対応する対をなす緊張材の巻き付き／巻き戻しの同期は、このＤＯＦに従い、ロボットアーム／エンドエフェクタ４１０、４２０の操作／位置決めをもたらす。そのような同期ドラム構造回転は、更に以下に詳述するように、作動噛合構造入力シャフト７２６が回転可能に連結される一対の作動器／モーター６２０及び対応する出力ディスク６２６により選択的に／選択可能に生じ得る。
【００８６】
器具入力アダプタ７１０が、モータボックス６００の器具出力アダプタ６１０と噛合されない又は解除されたとき、作動噛合構造のスプリング７２８は、第一又はデフォルト位置に、作動噛合構造のドラム構造７３０を下向きに付勢又は押圧し、それにより、第一ラチェット要素７３４は、第二ラチェット要素７４４と強固に噛合し係合される。スプリング７２８がドラム構造７３０を下向きに付勢するときの、第二ラチェット要素７４４との第一ラチェット要素７３４のそのような噛合は、図１８Ａに示されている。第一及び第二ラチェット要素７３４、７４４のそのような噛合の結果として、ドラム構造７３０は回転が防止され、それにより、ドラム構造７３０に対応する緊張材内での張力が維持され又は保存される（緊張材内の張力は変化することができない又は十分に変化することができない）。
【００８７】
上述したように、作動噛合構造の入力シャフト７２６は、その長手方向の軸と平行に又はそれに沿って移動可能である。器具入力アダプタ７１０が、（たとえば、一以上のスナップフィット結合により）モータボックス６００の器具出力アダプタ６１０上に取り付けられ又は設置されるので、第二ラチェット要素７４４の下側で入力シャフト７２６により保持される下側プレート７２８の底面は、特定の作動器／モーター６２０に関連する出力ディスク６２８の上面により保持される突起部のセットに接触する。それ故に、スプリング７２８は圧縮されるとともに、それにより保持される入力シャフト７２６及びドラム構造７３０は上側に移動されて、図１８Ｂに示すように、ドラム７３２の上面とフレーム部材のプラットフォーム７２４との間の距離が減少する。ドラム構造７３０のそのような上側の移動は、第一ラチェット要素７３４が、第二ラチェット要素７４４から解除されることを引き起こす。これは、器具入力アダプタ７１０が、モータボックス６００の器具出力アダプタ上に配設され又は取り付けられるが、入力シャフト７２６がまだ、作動器／モーター６２０の出力ディスク６２６と回転して、回転可能に／回転して連結されていない状況に対応するものとすることができる。
【００８８】
モータボックス６００の器具出力アダプタ６１０への器具入力アダプタ７１０の取り付けの間、又は、一旦器具入力アダプタ７１０が、（たとえば、センサのセットにより検出できるように）器具出力アダプタ６１０上に十分に／強固に取り付けられると、入力シャフト７２６及びドラム構造７３０が垂直に上側に移動するとともに、第一及び第二ラチェット要素が互いに係合解除されるようになった状況に対応して、モータボックス６００内の作動器／モーター６２０は、（たとえば制御ユニット８００の指示の下で）初期化プロセスを開始する。初期化プロセスの間、出力ディスク６２８により保持される突起部のセットが、入力シャフトの下側プレート７２８の底面内で、片方の凹部を受け止め又はそれと噛合し係合するまで、各作動器／モーター６２０は、その対応する出力ディスク６２８を回転する。
【００８９】
一旦出力ディスク６２８により保持された突起部が、入力シャフトの下側プレート７２８内に形成された片方の凹部を受け止め又はそれと噛合し係合すると、入力シャフト７２６は、図１８Ｃに示す態様で、意図された作動器／モーター６２０に回転して連結される。そのような出力ディスク突起部及び下側プレート凹部が回転して連結されるとき、作動器／モーター６２０は、ドラム構造７３０のカラー部分７３３の周りの緊張材の巻き付き及び巻き戻しを選択的に正確に制御し、及び／又は、緊張材張力を正確に制御することができ、それにより、マスタステーション１００で受信される外科医入力に応じて、意図された態様で、ロボットアーム／エンドエフェクタ４１０、４２０を操作／位置決めを行う。
【００９０】
器具入力アダプタ７１０が、器具出力アダプタ６１０から解除され、取り外され又は分離されるとき、スプリング７２８の緊張からの開放は、ドラム構造７３０の上面を下向きに押圧し、それにより、第一ラチェット要素７３４は、図１８Ｄに示す態様で、第二ラチェット要素７４４と噛合い係合される。入力シャフト７２６及びディスク構造７３０の回転はその後阻止され、それにより、緊張材張力は、図１８Ａに関連して上述したものと本質的に同様に又は類似の態様で維持される。
【００９１】
本開示の特定の実施の形態の側面は、既存の可撓性のあるマスタースレーブ視鏡ロボットシステム及びデバイスに関する少なくとも一つの側面、問題、制限及び／又は不都合を解決している。特定の実施の形態に関する特徴、側面及び／又は利点を本開示において説明したが、他の実施の形態もまた、そのような特徴、側面及び／又は利点を呈することがあり、そして、全ての実施の形態が、本開示の範囲内に含まれるために、そのような特徴、側面及び／又は利点を呈することは必ずしも必要ではない。先に開示したシステム、コンポーネント、プロセス又はその代替手段のいくつかは、他の異なるシステム、コンポーネント、プロセス及び／又は適用内に望ましく組み合せられ得ることが当業者には理解される。また、様々な変更、修正及び／又は改作が、本開示の範囲内で、当業者によって開示される様々な実施の形態においてなされ得る。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１８Ｄ】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年10月21日(2019.10.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近端と遠端と該近端に延在するハウジングとからなる本体であって、該ハウジングが複数の面と、そこを通して複数の内視鏡用のチャンネルが利用可能である、前記本体の近端において前記ハウジングの表面のうち少なくとも一つの面に存在する複数の挿入インレットとを有する本体と、
前記本体の遠端から離間して延びる近端を有する可撓性のある細長いシャフトであって、遠端と中心軸と可撓性のある細長いアセンブリの部分を保持する、その内部の複数のチャンネルと、該複数のチャンネルのそれぞれに対して可撓性のある細長いシャフトの遠端に配設される開口部を有する可撓性のある細長いシャフトとからなるロボット内視鏡装置であって、
前記挿入インレットのそれぞれがそれに対応する挿入軸を有し、それに沿って可撓性のある細長いアセンブリが挿入可能であり、前記挿入インレットの挿入軸が可撓性のある細長いシャフトの近端において可撓性のある細長いシャフトの中心軸と平行であるロボット内視鏡装置。
【請求項２】
ハウジングが複数の面を有し、複数のインレットが該複数の面のうちの一つに存在する請求項１に記載のロボット内視鏡装置。
【請求項３】
更に、前記内視鏡装置の可撓性のある細長いシャフトを介して、通気、吸気、洗浄液の送出のうちの少なくとも一つを含むサポート機能のために、前記本体と外部システムを連結するように構成されたサポート機能コネクタアセンブリからなる請求項１に記載のロボット内視鏡装置。
【請求項４】
少なくとも一つの可撓性のある細長いアセンブリが、
ロボットアームと、外部作動要素によって発生された力に従って内視鏡処置を行うように構成された対応するエンドエフェクタと、前記外部作動要素から前記ロボットアームとエンドエフェクタに力を伝えるように構成された複数の緊張材要素と、該複数の緊張材要素と外部作動要素を連結するように構成されたアダプタからなる作動アセンブリである請求項１に記載のロボット内視鏡装置。
【請求項５】
前記可撓性のある細長いアセンブリのそれぞれが、更に、複数の緊張材要素を被覆するように構成された可撓性のあるシースと、該可撓性のあるシースによって被覆された複数の緊張材要素を保持するように構成された可撓性のある細長いアウタスリーブからなる請求項４に記載のロボット内視鏡装置。
【請求項６】
前記可撓性のある細長いアセンブリのそれぞれが、更に、前記エンドエフェクタの遠端から所定に距離において可撓性のある細長いアウタスリーブの少なくとも一部を囲繞するように構成されたカラー部材であって、長手方向の移動機構を噛み合わせて予め決められた距離範囲を越えた前記可撓性のある細長いアセンブリのうちの少なくとも一つの長手方向の移動を可能にするように構成されたカラー部材からなる請求項４に記載のロボット内視鏡装置。
【請求項７】
前記可撓性のある細長いアセンブリのうちの少なくとも一つが、
前記エンドエフェクタが存在する前記可撓性のある細長いシャフトの遠端の外部の環境の画像を取り込むように構成された撮像ユニットと、
前記外部作動要素を前記撮像ユニットに連結するように構成された複数の緊張材要素と、
それによって該複数の緊張材要素が特定の外部作動要素に連動されるアダプタからなる可撓性のある撮像内視鏡アセンブリである請求項１に記載のロボット内視鏡装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】削除
【補正の内容】