(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの手の内に保持されるよう構成されるハンドルを有する制御ユニットと、
前記ハンドルに取り付けられ且つ前記ハンドルを保持する前記手の少なくとも１つの指によって荷重されるよう構成される少なくとも１つの制御部材と、
アーム長手軸に沿って延び、前記制御ユニットが取り付けられる近位端部を有し、且つ、遠位端部を有する接続アームと、
該接続アームの前記遠位端部に取り付けられ、工具を支持するよう構成される工具支持体を含み、且つ、前記少なくとも１つの制御部材によって作動される作業ユニットとを含み、
前記ハンドルは、ハンドル長手軸に沿って細長く、前記ハンドルは、保持区画においてその横方向表面を取り囲むよう親指が他の指の反対側にある状態で、前記手の掌の内に保持されるよう適合され、
前記ハンドルは、そのハンドル長手軸に対して横方向の第一関節軸についての少なくとも１つの回転の自由度を備えて、前記制御ユニット内に関節接続され、
前記ハンドルの前記第一関節軸は、前記ハンドル長手軸に沿う中間位置にあり、その結果、前記保持区画は、前記ハンドルの前記第一関節軸の両側に延び、
前記第一関節軸は、前記接続アームの前記長手軸と交差する、
操作体であって、
前記ハンドル長手軸は、前記接続アームの前記長手軸と交差し、
前記ハンドルは、前記制御ユニットに対してその長手軸についての軸回転に抗して固定され、
当該操作体は、前記制御ユニットに対する前記ハンドルの動作と前記接続アームに対する前記工具支持体及び前記工具の動作との間の直接的又は間接的な結合手段を有さず、
前記第一関節軸は、前記ハンドルの前記保持区画に沿う均衡した中間位置にあることを特徴とする、
操作体。
【請求項２】
前記ハンドルは、第二関節軸についての第二の回転の自由度を備えて、前記制御ユニット内に更に関節接続されることを特徴とする、請求項１に記載の操作体。
【請求項３】
前記関節軸は、前記接続アームの前記長手軸と交差することを特徴とする、請求項２に記載の操作体。
【請求項４】
前記関節軸又は複数の関節軸についての回転に抗して前記ハンドルを係止する手段を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の操作体。
【請求項５】
第一制御部材の作動は、制御本体内に収容される傾斜アクチュエータに命令し、前記制御本体は、傾斜動作において前記工具支持体を駆動することを特徴とする、請求項１に記載の操作体。
【請求項６】
前記ハンドルは、前記第一関節軸についての１つの回転の自由度のみを備えて関節接続されることを特徴とする、請求項１に記載の操作体。
【請求項７】
前記第一関節軸は、前記接続アームの前記長手軸に対して傾斜することを特徴とする、請求項６に記載の操作体。
【請求項８】
前記制御ユニットの重心は、前記アーム長手軸上に実質的に中心化されることを特徴とする、請求項１に記載の操作体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は手術領域の外側から手術領域の内側に位置する操作器具の動作を制御するための操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
具体的には、これらの操作装置(manipulator device)は、内視鏡検査を利用する最小侵襲的な外科用途において、外科工具を配置し且つ制御するために使用される。
【０００３】
これらの用途では、縫合、結糸の締付け、組織の精密切断のような多様な手術を行うために、外科工具を移動し且つ制御し得ることが必要である。これらは繊細で精密な手術であり、その場合には、遂行されるべき動作は複雑である。
【０００４】
本発明は、より具体的には、手持ち式の操作装置に関する。外科工具は、外科医が片手で保持する操作体(manipulator)の端部に配置され、操作体は、近位端部と遠位端部とを備える接続アームを本質的に有する。接続アームの近位端部は、制御ユニットを含み、制御ユニットは、手によって保持されるよう構成されるハンドルを有し、且つ、外科器具を作動するためにハンドルを保持する手の少なくとも１つの指によって荷重される(loaded)よう構成される少なくとも１つの制御部材を含む。
【０００５】
例えば、文献ＵＳ６，０７７，２８６から、１つのそのような手持ち式の操作装置が既知であり、そこでは、ハンドルはロッドであり、ロッドは、その全長に延びるレバーを備え、ハンドルを保持する使用者が操作体を保持しながらレバーを開放位置及び閉塞位置に向かって旋回し得るような方法で、その遠位端部に関節接続される。
【０００６】
よって、レバーは、ハンドル上に取り付けられ且つハンドルを保持する手の少なくとも１つの指によって荷重されるよう構成される制御部材を構成している。
【０００７】
ハンドルは、接続アームの近位端部に取り付けられ、接続アームは長手アーム軸に沿って延び、且つ、工具を支持する作業ユニットをその遠位端部で支持する。工具はジョーを有し得る。ジョーの開閉はレバーの旋回によって命令される。
【０００８】
上記文献は、ハンドルの角位置を係止する手段を備える、接続アームの近位端部とハンドルの遠位端部との間の横軸について関節接続される接続部を提供することによって、ハンドルを保持し且つ操作する人間工学を改良することを提案している。従って、上記文献において、ハンドルの関節構造は、ハンドルの遠位端部にあり、使用者がハンドルを保持する保持区画は、全体的に関節構造に対して近位領域内にある。
【０００９】
上記先行技術文献の装置において、関節接続されるレバーの荷重(loading)は必然的にハンドルの同時荷重をもたらし、その結果、レバーの回転による工具の開閉の動作と接続アームの端部での工具の位置決めとの間に完全な分離はない。
【００１０】
その上、ハンドルが旋回されるとき、操作者の快適性の向上のために、操作体の軸方向動作をもたらすようハンドルを引っ張り或いは押すことは、接続アームの軸に対して偏心的であり、それは操作体を傾斜させがちなトルク及び工具の望ましくない移動を必然的にもたらし、操作者は、ハンドルにトルクを適用することによって、それを矯正することを試みなければならない。
【００１１】
更に、ハンドルの旋回位置において、操作体の軸方向移動をもたらすようハンドルを引っ張ることは、レバーの望ましくない荷重、よって、工具の望ましくない作動を必然的にもたらす。
【００１２】
同時に、操作者が、彼らの手首、肘、及び、肩関節の限定的な或いは不快な位置において彼らの手を配置させることを必要とせずに、全ての所望の動作において操作体が保持され且つ外科工具が荷重されることを操作体が可能にするよう、手持ち式の操作体の人間工学を改良することが目的である。
【００１３】
文献ＵＳ２００８／０２８７８６２Ａ１は、
−  片手で保持されるよう構成されるハンドルを有し、且つ、固定支持体の上を摺動するよう制御ユニットを固定支持体に固定するための固定及び案内手段を有する制御ユニットと、
−  ハンドル上に取り付けられ且つハンドルを保持する手の少なくとも１つの指によって荷重されるよう構成される少なくとも１つの制御部材と、
−  アーム長手軸に沿って延び、制御ユニットが取り付けられる近位端部を有し、且つ、遠位端部を有する接続アームと、
−  接続アームの遠位端部に取り付けられ、工具を支持するよう構成される工具支持体を含み、且つ、少なくとも１つの制御部材によって作動される作業ユニットとを含み、
−  ハンドルは、ハンドル長手軸に沿って細長く、掌内に保持されるよう適合され、親指は、保持区画内のその横方向表面を取り囲むよう、他の指と反対側にあり、
−  ハンドルは、そのハンドル長手軸に対して横方向にある第一関節軸についての回転における少なくとも１つの自由度を備えた状態で、制御ユニット内に関節接続され、
−  ハンドルの第一関節軸は、ハンドル長手軸に沿う中間位置にあり、その結果、保持区画は、ハンドルの第一関節軸の両側に延び、
−  第一関節軸は、接続アームの長手軸と交差する、
操作体を記載している。
【００１４】
ハンドルの第一関節軸の中間位置の故に、並びに、関節軸が接続アームの長手軸と交差するという事実の故に、操作者はハンドルの第一関節軸の両側でハンドルを保持し、操作体の軸方向に引っ張り或いは押すことは、実質的に反対方向のハンドル回転トルクを生み、第一関節軸に対して垂直な平面内で操作体に対して横方向に適用されるあらゆる望ましくない力を削減する。しかしながら、第一関節軸に対して垂直でない平面内に望ましくない力が残存し、その結果、工具を位置決めし且つ駆動する精度が未だ十分でないことが分かった。
【００１５】
その上、上記文献において、制御ユニットに対するハンドルの動作は、遠位工具を接続アームに対して移動するアクチュエータの荷重を引き起こす。これは外科手術中に工具の位置決めと工具動作の命令との間の非分離を誘発する。このために、上記文献は、制御ユニットを固定支持体に固定することをもたらす。操作体は手持ち式ではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明によって取り扱われる問題は、手持ち式の操作体によって工具の動作における位置決め及び駆動の精度を更に改良すること、全ての望ましくない動作を回避すること、及び、外科手術中の工具の位置決めと工具動作の命令との間の良好な分離を保証することである。
【００１７】
同時に、ハンドルのみを操作することによって、接続アームの長手軸についての操作体の軸回転を容易化し、操作者の手首、肘、及び、肩の必要な動作の振幅を限定することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記及び他の目的を達成するために、長手ハンドル軸は、接続アームの長手軸とも交差する。
【００１９】
結果的に、回転トルクは、接続アームの長手軸についての全ての方向において均衡される。
【００２０】
更に、ハンドルは、制御ユニットに対するその長手軸についての軸回転において固定され、操作体は、制御ユニットに対するハンドルの移動及び接続アームに対する工具支持体及び工具の移動と伴う直接的又は間接的な結合を有さない。
【００２１】
その長手軸についてのハンドルの相対的な回転が欠如することは、ハンドルが接続アームと実質的に整列されるときに、操作体を軸回転において駆動することの不可能性又は大きな困難性を回避することを可能にする。
【００２２】
ハンドルの相対動作と工具支持体の相対動作との間の如何なる結合手段をも欠如することは、工具を所定位置に保持することと工具の相対的な移動を命令することとの間の良好な分離を可能にし、操作体の位置がどうであろうとも、人間の手の生理学的な制約に拘わらず、操作者の手が容易にハンドルを保持することを可能にする。
【００２３】
更に、ハンドルの長手軸に対する第一関節軸の横方向位置との組み合わせによって、特に操作体の偏心位置において（図１８）、操作体をその長手軸について旋回させる操作体の接続アームの所要の動作の振幅は大いに減少される。
【００２４】
本明細書及び請求項において、「交差」するという表現は、１つの地点で交わる交差直線という如何なる厳格な算数的な意味においても考えられてはならず、むしろ操作体を位置付ける異なる動作の間の分離という十分な技術的な効果を得るという物理的なより近似的な意味において考えられるべきである。よって、関連する３つの軸、即ち、第一関節軸、ハンドル長手軸、及び、接続アームの長手軸は、それら３つ全てが１５ｍｍ直径球と交差するならば、「交差」すると考えられる。結果的に、レバーアームは、異なる動作によって誘発さえる望ましくないトルクが無視可能であるよう十分に短い。交差する軸が特定の位置で一致する（即ち、重なり合う）ことも考えられる。
【００２５】
第一関節軸がハンドルの保持区画に沿う均衡した中間位置にあることをもたらすことによって更なる改良が得られる。これは、ハンドルを軸方向に引っ張り或いは押すとき或いは第一関節軸についてハンドルを回転するときに、ハンドルに加えられる回転トルクが正確に補償されることを保証し、操作体に対する如何なる横方向荷重をも阻止し、結果的に、工具の如何なる望ましくない動作をも阻止する。
【００２６】
制御部材は、保持区画の軸受領域から遠く離れてハンドル上に配置されるのが好ましい。換言すれば、制御部材が操作体を保持するために使用されない手の一部によって荷重されるよう、制御部材はハンドル上に配置される。これは工具を位置付ける動作と工具を作動する動作との間の干渉の危険性を更に減少する。
【００２７】
ハンドルの動作能力も増大するために、ハンドルが第二関節軸についての第二の回転の自由度を備える制御ユニット内に追加的に関節接続されることを提供し得る。
【００２８】
関節軸は接続アームの長手軸と有利に交差し得る。
【００２９】
第一実施態様において、ハンドルは制御ユニット内で旋回自由である。
【００３０】
第二実施態様では、関節軸又は複数の関節軸についての回転に対してハンドルを係止するための手段を更に設け、それによって、接続アームがトロカール内で悪しく案内され或いは案内されないならば、操作体を保持するための幾つかの追加的な可能性を操作者に与え得る。
【００３１】
それにも拘わらず、ハンドルが第一関節軸についての１つの回転の自由度だけで関節接続される、より簡単な構造が好ましくあり得る。手術空洞内での工具の正しい位置決めを達成し、望ましくない動作を阻止するために、そのような構造を使用することを学習することはより容易である。
【００３２】
この場合には、第一関節軸が接続アームの長手軸に対して傾斜されるのが有利である。この傾斜した向きは、操作体を接続アームの長手軸について回転するときの人間の手の生理学的な制約をより良好に克服する。
【００３３】
他の実施態様では、ハンドルの関節構造と制御本体との間に位置決めアームが設けられ、操作者は、位置決めアームを用いて、制御ユニット内のハンドルの第一関節軸の相対的な空間位置及び／又は角度位置を変更し且つ固定し得る。
【００３４】
この位置決めアームは、操作体の重量及び操作体によって処置される組織の抵抗によってのみ生成される力よりも大きい曲げ又は捩り力の下で変形可能な５〜３０ｃｍの長さまでの半剛性ロッドであり得る。結果的に、操作者は、変形可能な位置決めアームが変形されない状態で操作体を保持し得るし、両手を使用して、より激しい荷重によって位置決めアームを随意に変形し得る。よって、操作者の肘及び／又は肩の取扱いの向上及び快適性の向上のために、操作者はハンドルの関節軸を随意に如何なる空間内にも配置し得る。
【００３５】
代替的に、位置決めアームは、その近位端部でハンドルの第一関節軸を支持し、係止され得る関節構造によってその遠位端部で接続アーム又は制御本体に関節接続される、ロッドであり得る。
【００３６】
そのような位置決めアームの存在は、現実には、操作者が、広範な可能性の中で、接続アームに対する並びに操作体の残余に対するハンドルの位置及び向きを変更し且つ固定することを可能にする。よって、操作者は、手術の身振りをもたらす前に、彼らの手を彼らの手首、肘、又は、肩関節の限定的な或いは不快な位置に配置することを必要せずに身振りを行うために、彼らが行わなければならない身振りにより良好に適した形状を操作体に付与するよう操作体を適合させ得る。そのような結果をハンドル関節構造の存在又は不存在と無関係に達成し得る。
【００３７】
ハンドルと接続アームとの間のそのような位置決めアームの存在は、独立した発明を構成する。
【００３８】
本発明は、第一命令部材の作動が制御本体内に収容される傾斜アクチュエータに命令し、傾斜アクチュエータが工具支持体の傾斜動作を駆動するという状況に、利点を伴って適用される。
【００３９】
本発明の他の目的、特徴、及び、利点は、付属の図面を参照して付えられる具体的な実施態様の以下の記載から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】外科手術のための使用位置における本発明の１つの実施態様の操作体を示す概略図である。
【図２】図１の操作体のハンドルを保持する手を示す斜視図である。
【図３】図１の操作体のハンドルを保持する手を示す斜視図である。
【図４】図１の操作体のハンドルを保持する手を示す斜視図である。
【図５】本発明の第一実施態様の操作体ハンドルの関節構造を示す斜視図である。
【図６】本発明の第一実施態様の操作体ハンドルの関節構造を示す斜視図である。
【図７】操作体の軸回転中の４つの連続的な位置の１つにおける本発明の第二実施態様の操作体ハンドル関節構造を示す斜視図である。
【図８】操作体の軸回転中の４つの連続的な位置の１つにおける本発明の第二実施態様の操作体ハンドル関節構造を示す斜視図である。
【図９】操作体の軸回転中の４つの連続的な位置の１つにおける本発明の第二実施態様の操作体ハンドル関節構造を示す斜視図である。
【図１０】操作体の軸回転中の４つの連続的な位置の１つにおける本発明の第二実施態様の操作体ハンドル関節構造を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第三実施態様の操作体ハンドル関節構造を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第三実施態様の操作体ハンドル関節構造を示す斜視図である。
【図１３】本発明の第三実施態様の操作体ハンドル関節構造を示す斜視図である。
【図１４】変形可能な位置決めアームと関節接続されたハンドルとを有する操作体を示す側面図である。
【図１５】変形可能な位置決めアームと固定ハンドルとを備える操作体を示す側面図である。
【図１６】関節接続された位置決めアームと関節接続されたハンドルとを備える操作体の変形を示す側面図である。
【図１７】関節接続された位置決めアームと固定ハンドルとを備える操作体を示す操作体を示す側面図である。
【図１８】位置決めアームを備える操作体の人間工学的な効果を示す説明図である。
【図１９】位置決めアームを備える操作体の人間工学的な効果を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図１の実施態様によって例示されるような本発明の操作体の一般的な構成を先ず考察する。
【００４２】
この実施態様において、操作体(manipulator)１００は、制御ユニット１と、接続アーム２と、作業ユニット３とを含み、接続アーム２は、その長手軸Ｉ−Ｉに沿って延びる。
【００４３】
制御ユニット１は、接続アーム２の近位端部２ａに取り付けられ、作業ユニット３は、接続アーム２の遠位端部２ｂに取り付けられている。
【００４４】
制御ユニット１は、操作者の片手によって保持されるよう構成されるハンドル４と、作業ユニット３において適切な動作をもたらす様々な駆動手段を収容する制御本体(control body)１０とを含む。
【００４５】
制御ユニット１は、好ましくは、接続アームの長手軸Ｉ−Ｉについて均衡される。即ち、その重心は接続アームの長手軸Ｉ−Ｉ上に実質的に中心化される。
【００４６】
作業ユニット３は、工具６を支持するよう構成される工具支持体５を含む。図面は、一例として、２つの枝部６ａ及び６ｂを備えるピンセットの形態の工具６を示している。他の形態の工具、例えば、単純なフックも可能であるのは当然である。
【００４７】
ハンドル４は、少なくとも１つの制御部材を含む。既述の実施例において、ハンドル４は、第一制御部材４ａと、第二制御部材４ｂと、第三制御部材４ｃと、ピンセット制御部材４ｄとを含む。
【００４８】
既知の装置におけるように、接続アーム２は、患者の体壁９内に生成される開口８内への接続及び進入をもたらすトロカール７を通過する。制御ユニット１は、患者の体の外側に留まるのに対し、作業ユニット３は、患者の体の内部に貫入し、工具６が制御ユニット１から制御される動作を実行しなければならない手術領域に達しする。
【００４９】
図１に示される実施態様では、１つ又はそれよりも多くの動作をもたらすよう、制御ユニット１から工具支持体５及び工具６を作動し得る。
【００５０】
例えば、ハンドル４の第一制御部材４ａを荷重すること(loading)は、制御本体１０内に収容される傾斜アクチュエータに命令し、傾斜アクチュエータ自体は、横方向傾斜軸１１についての傾斜の動作１２において工具支持体５を駆動する。よって、工具支持体５及び工具６はある傾斜を取り得る。工具支持体５及び工具はその傾斜において傾斜方向ＩＩに向けられる。
【００５１】
ハンドル４の第二制御部材４ｂを荷重することは、制御本体１０内に収容される回転アクチュエータに命令し、回転アクチュエータは、傾斜の方向ＩＩについての回転動作１４において工具支持体５を駆動する。
【００５２】
ハンドル４の第三制御部材４ｃを荷重することは、制御本体１０内に収容されるアーム回転アクチュエータに命令し、アーム回転アクチュエータは、傾斜の方向ＩＩが接続アームの長手軸Ｉ−Ｉについて向けられる動作の向き１６をもたらす。
【００５３】
ハンドル４のピンセット制御部材４ｄを作動することは、ピンセット６の開放又は閉塞のいずれかを得るよう、ピンセットアクチュエータを制御する。
【００５４】
アクチュエータの各々は、電気モータ、水圧又は空圧アクチュエータ、又は、機械的な変速装置型であり得る。とりわけ、電源の単純さ並びに操作及び制御の柔軟性のために、電気モータアクチュエータが好ましい。
【００５５】
ハンドル４は、長手ハンドル軸ＩＶ−ＩＶに沿って細長い本体を含み、第一関節軸(articulation axis)４ｅについて制御ユニット１内に関節接続されている(articulated)。
【００５６】
図２乃至４を今や考察する。ハンドル４は、図１のハンドルと僅かに異なる形態において示されているが、長手ハンドル軸ＩＶ−ＩＶに沿って細長いハンドル本体を依然として構成している。手２００はハンドル上に普通に位置付けられ、保持区画４０内でハンドルの横方向表面を取り囲むよう、親指は他の指の反対側にある。実際には、ハンドル４は、ハンドル４が片手２００の掌内に保持されるよう十分に小さい幅ＬＡ（図３）を有し、他の指２０２と反対側の親指２０１は、保持区画４０内でその横方向表面を取り囲む。保持区画４０の長さは、約１０ｃｍである。
【００５７】
ハンドル４は、その長手ハンドル軸ＩＶ−ＩＶに対して横方向の第一関節軸４ｅについて制御ユニット１内に関節接続される。
【００５８】
図３及び図４は、ハンドル長手軸ＩＶ−ＩＶに沿う横方向第一関節軸４ｅの位置を示している。
【００５９】
図面から分かるように、ハンドル４の第一関節軸４ｅは、ハンドル長手軸ＩＶ−ＩＶに沿う中間位置にあり、その結果、保持区画４０は、ハンドル４の第一関節軸４ｅの両側に位置する。図２乃至４に示される実施態様において、第一関節軸４ｅは、現実には、ハンドル４の保持区画４０に沿う均衡中間位置にある。即ち、第一関節軸４ｅは、保持区画４０の実質的に中間にある。
【００６０】
図５及び図６に示されるような制御ユニット内のハンドル４の関節構造の第一実施態様を今や考察する。
【００６１】
これらの図面は、アーム長手軸Ｉ−Ｉ、ハンドル長手軸ＩＶ−ＩＶ、及び、第一関節軸４ｅを示している。第一関節軸４ｅは、接続アーム２の長手軸Ｉ−Ｉと交差し、接続アーム２の前記長手軸Ｉ−Ｉに対して傾斜している。
【００６２】
同様に、ハンドル長手軸ＩＶ−ＩＶは、接続アーム２の長手軸Ｉ−Ｉと交差している。
【００６３】
図７乃至１０に示される実施態様において、第一関節軸４ｅは、接続アーム２の長手軸Ｉ−Ｉに対して実質的に垂直である。
【００６４】
図１１乃至１３に示される実施態様において、ハンドル４は、接続アーム２の長手軸Ｉ−Ｉに対して垂直であり且つ接続アーム２の長手軸Ｉ−Ｉと交差する２つの関節軸４ｅ及び４ｆについて関節接続されている。
【００６５】
図５乃至１３の実施態様の全てにおいて、制御ユニット１は、長手近位アーム２０を含み、長手近位アーム２０は、接続アーム２の長手軸Ｉ−Ｉから横方向に離れて偏心し、その近位端部２０ａで横方向アーム２１を支持し、ハンドル４が横方向アーム２１に関節接続されている。アーム２０及び２１は、ハンドル４の周りに自由空間２２を定め、第一関節軸４ｅについてのハンドルの動作の間にハンドルを保持する手の指のための自由通路を提供している。
【００６６】
明らかに、ハンドル４の旋回のための能力(capacity)は、工具６の所望位置に対応する異なる向きを操作体に付与しながら、ハンドルが使用者の手の手首関節の角形成を限定する位置に保持されるのを可能にする。
【００６７】
制御部材４ａ−４ｄの操作は、ハンドル４による操作体の保持に影響を及ぼさずに工具支持体５及び工具６を作動することを可能にし、よって、操作体の保持と工具６及び工具支持体５の作動との間の良好な分離を保証する。
【００６８】
図７乃至１０は、本発明の関節接続された均衡ハンドルの興味深い効果、即ち、親指及び反対側の指がハンドルを離れない状態でハンドル４を保持する操作者の手によって適用される回転トルクのみによって操作体の軸回転Ｒを命令することを示している。制御ユニット１はアーム長手軸Ｉ−Ｉについて均衡されるので、軸回転Ｒは規則的であり、単にハンドル４を操作することによって完全に制御され、それによって、操作者の手は操作体を同時に保持する。
【００６９】
軸回転Ｒをもたらす制御ユニット１に対するハンドル４の動作は、接続アーム２に対する工具６及び／又は工具支持体５の相対位置に影響を及ぼさない。
【００７０】
既述の実施態様の全てにおいて、関節軸又は複数の関節軸４ｅについての回転に対してハンドル４を係止するための手段を設け得る。当業者に既知のあらゆる手段によって、例えば、関節軸４ｅについての締付け手段によって、この係止をもたらし得る。
【００７１】
次に図１４を考察する。図１４は位置決めアーム３０がハンドル４の関節軸４ｅと制御本体１０との間に設けられた操作体を示している。
【００７２】
この実施態様において、位置決めアーム３０は、５〜３０ｃｍの長さの半剛性ロッドである。操作体１００の重量によって生成される力及び操作体１００によって処理される組織の抵抗よりも大きな曲げ又は捩り力によって変形可能である。
【００７３】
実際には、約０．５ｋｇの質量を有する操作体のために、１０〜５０Ｎの力によって変形可能である半剛性ロッドが提供され、その場合には、それはその形状を維持する。結果的に、使用者は、位置決めアーム３０を変形せずにハンドル４によって操作体１００を保持し得る。
【００７４】
より高い力による位置決めアーム３０の変形の能力の故に、使用者は、全ての所望位置、例えば、偏心位置におけるハンドル４の保持を可能にする形状を位置決めアームに付与するよう位置決めアームを適合し得る。これは、操作体１００が操作者の体から離れて偏心しなければならない一部の手術条件において、操作者の手首、肘、及び、肩の疲労を軽減する。
【００７５】
水圧、空圧、又は、摩擦を含む機械的力を使用して、位置決めアーム３０の形状の変形及び係止をもたらし得る。一例として、変形可能な位置決めアーム３０は、互いに関節接続された複数のセグメントを有する多関節接続されたロッドであり得る。各関節構造は、可能であれば割出手段(indexing means)を備える、摩擦部材によって制動される。
【００７６】
図１６は、位置決めアーム３０が制動又は割出手段を備える横方向軸を備える関節構造３１によって制御本体１０又は接続アーム２に関節接続される剛性ロッドである変形を示している。例えば、関節構造は、バネ手段によって軸方向に互いに対して適用される少なくとも２つの波形ワッシャを含み、その波形は互いに重なり合って相互係合する傾向を有する。ハンドル４は位置決めアーム３０の端部で第一関節軸４ｅについて関節接続される。
【００７７】
第一の独立した発明は、図１４に関連して上述したような、半剛性ロッド型の位置決めアームの使用に存し、それは操作体の残余に対するハンドルの位置決め及び向きの変更の大きな能力をもたらし得る。ハンドル４は位置決めアーム３０の端部に関節接続される。
【００７８】
図１５は、他の可能性を示しており、そこでは、ハンドル４は、半剛性型の位置決めアーム３０の端部に固定され、位置決めアームはハンドル４を制御本体１０に並びに接続アーム２に接続し、接続アームの遠位端部は工具支持体５及び工具６を支持している。
【００７９】
第二の独立した発明は、図１６を参照して上述されたような、接続アームの端部に関節接続される剛性ロッド型の位置決めアームの使用に存する。この場合には、人間工学的な考察は、ハンドル上に取り付けられる少なくとも１つの制御部材の提供、及び、接続アーム２の長手軸に対する傾斜の動作で工具支持体５を駆動するアクチュエータに命令することを必要とする。
【００８０】
図１７は、他の可能性を示しており、そこでは、ハンドル４は関節接続される剛性ロッド型の位置決めアーム３０の端部に固定され、工具支持体５の向き１２における動作は、ハンドル４の制御部材４ａの１つによって制御される。
【００８１】
さもなければ、これらの図１４乃至１７に由来する装置は、図１を参照して前述した手段を利用し得る。
【００８２】
図１８及び図１９は、偏心位置における操作体の操作の場合における位置決めアーム３０の存在の人間工学的な効果を示している。従来技術の操作体１００ａを保持する操作者３００の右腕３０１の偏心及び疲労位置を図１８に見よ。本発明の位置決めアーム３０で操作体１００を保持している操作者３００の右腕３０１の自然な近接して快適な位置を図１９に見よ。
【００８３】
本発明は明示的に記載した実施態様に限定されず、以下の請求項の範囲内に含まれるそれらの多様な変形及び一般化を含む。
【図１】
0005642788.tif 000002
【図２】
0005642788.tif 000003
【図３】
0005642788.tif 000004
【図４】
0005642788.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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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１８】
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【図１９】
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