(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の細長い筒状部材に収容可能に形成され、前記筒状部材に固定する２つの固定部位およびこれらの固定部位間に配置され自身の長手方向に交差する方向に湾曲可能な湾曲部位を有し、前記湾曲部位に従い前記筒状部材を前記長手方向に交差する方向に湾曲させる湾曲部材と、
前記湾曲部位の湾曲角度を調整可能な角度調整部材と、
前記２つの固定部位及び前記湾曲部位と分離されており、前記湾曲部位に沿って延びるために、前記筒状部材の内部の長手方向に沿ったワイヤ部材に連結する連結構造形成部材と、
前記角度調整部材により湾曲させられた前記湾曲部位を任意の湾曲角度で前記連結構造形成部材によって保持可能な角度保持機構と、
を備える
ことを特徴とする外套管。
【請求項２】
複数の前記連結構造形成部材を前記ワイヤ部材に案内させて前記配列方向に沿って互いに近接させる方向に押し付ける押圧部材を備え、
前記複数の連結構造形成部材は、前記ワイヤ部材に沿って配列され、互いにその配列方向に接触・離間可能であって、
前記複数の連結構造形成部材が、前記押圧部材によって互いに配列方向に押し付けられることにより、前記湾曲部材の湾曲形状に従って湾曲した連結状態を摩擦により維持する
請求項１に記載の外套管。
【請求項３】
前記湾曲部材が、互いに異なる方向に湾曲可能な２以上の前記湾曲部位を有し、
前記角度調整部材が、前記湾曲部位ごとに湾曲角度を調整可能である
請求項１に記載の外套管。
【請求項４】
前記ワイヤ部材が、全ての前記連結構造形成部材に前記配列方向に挿入されて最先端の該連結構造形成部材に固定されており、
前記押圧部材が、最後端の前記連結構造形成部材を配列方向の先端に向かって押圧する
請求項１に記載の外套管。
【請求項５】
前記連結構造形成部材が、隣接する他の連結構造形成部材との間で互いに相関的な関係を持つ球面形状の連結面を有する
請求項１に記載の外套管。
【請求項６】
前記連結構造形成部材が、隣接する他の連結構造形成部材との間で互いに相関的な関係を持つ連結部を有し、これらの連結部どうしが連結状態で前記湾曲部材の湾曲方向に交差する方向への湾曲を制限する
請求項１に記載の外套管。
【請求項７】
前記角度保持機構が、互いに隣接する前記連結構造形成部材間に、該連結構造形成部材どうしの接触力を吸収可能な弾性部材を備える
請求項１に記載の外套管。
【請求項８】
前記湾曲部材が、前記医療器具を挿入可能な挿入通路を有し、
前記角度保持機構が、前記湾曲部材の挿入通路の外部に配置されている
請求項１に記載の外套管。
【請求項９】
請求項１に記載の前記筒状部材を有する外套管であって、
前記外套管の先端部から外部に突出して配され、対象部位を処置するための処置部材と、
前記外套管の基端部の外側に配され、前記処置部材の動作を操作する操作部と、
該操作部により操作される動作を前記処置部材に伝達する伝達部と、
を備える処置具。
【請求項１０】
前記外套管は、複数の単位外筒で構成されることで伸縮可能となっており、
前記外套管の内部に配設され、前記外套管の伸縮量を調整する伸縮量可変手段と、
をさらに備えた
請求項９に記載の処置具。
【請求項１１】
隣接した前記単位外筒の接続部内に位置する圧力受容部と、
前記圧力受容部内の圧力媒体量を調整する圧力源と、
を備えた
請求項１０に記載の処置具。
【請求項１２】
前記伸縮量可変手段は、
前記単位外筒に形成されたカム機構と、
前記単位外筒を回動させる回動手段と、
を備えた
請求項１０または請求項１１に記載の処置具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外套管および処置具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、腹腔鏡下外科手術等に用いられ、体腔内の対象部位に自在にアクセスすることを目的とした体腔内処置具が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。特許文献１に記載の体腔内処置具は、内視鏡の挿入部を構成する略筒形状の細長い可撓性リストと、可撓性リストを長手方向に湾曲させるワイヤとを備えている。そして、特許文献１に記載の体腔内処置具は、ワイヤを引っ張って可撓性リストを湾曲させることにより、体腔内の対象部位に内視鏡の挿入部をアクセス可能にしている。【０００３】
また、特許文献２に記載の体腔内処置具は、医療器具の挿入経路を形成する管状の外套管と、外套管内に挿入され所定の湾曲形状を維持可能な湾曲挿入補助具とを備えている。そして、特許文献２に記載の体腔内処置具は、外套管に通した湾曲挿入補助具を一定の形状に湾曲させ、湾曲挿入補助具の湾曲形状に案内させて外套管を進出させることにより、外套管を湾曲挿入補助具の形状に沿って湾曲させながら体腔内の対象部位にアクセスさせるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１５２５６２号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１２３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の体腔内処置具は、リストを湾曲状態に保持するためにワイヤにテンションをかけ続ける必要があり、また、リストを湾曲状態に保持する保持力がワイヤのテンションに依存するためその保持力に限界があるという不都合がある。また、特許文献２に記載の体腔内処置具は、流体供給減から供給される空気圧等の圧力により湾曲挿入補助具を湾曲させるため、湾曲挿入補助具が決められた一定の湾曲形状で固定されてしまい、外套管を任意の湾曲形状に固持することができないという不都合がある。【０００６】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、所望の湾曲形状に固持可能な外套管およびこの外套管を備える処置具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。【０００８】
本発明の第１の態様は、環状の細長い筒状部材に収容可能に形成され、該筒状部材に固定する２つの固定部位およびこれらの固定部位間に配置され自身の長手方向に交差する方向に湾曲可能な湾曲部位を有し、該湾曲部位に従い前記筒状部材を前記長手方向に交差する方向に湾曲させる湾曲部材と、前記湾曲部位の湾曲角度を調整可能な角度調整部材と、該角度調整部材により湾曲させられた前記湾曲部位を任意の湾曲角度で保持可能な角度保持機構とを備える外套管を提供する。【０００９】
本態様によれば、角度調整部材によって湾曲部材の湾曲部位を湾曲させ、角度保持機構によって湾曲部材の湾曲部位の湾曲角度を保持することにより、角度調整部材によって湾曲部材にテンションを掛け続けることなく湾曲部材の湾曲形状を維持することができる。【００１０】
したがって、環状の細長い筒状部材に湾曲部材を収容して筒状部材に２つの固定部位を固定した状態で、角度調整部材によって湾曲部材の湾曲部位を湾曲させることにより、湾曲部材の湾曲形状に従って筒状部材を湾曲させ、角度保持機構によって湾曲部材の湾曲部位の湾曲角度を保持することにより、筒状部材の湾曲形状を維持することができる。これにより、筒状部材を所望の湾曲形状に容易に固持することができる。【００１１】
上記態様においては、前記角度保持機構が、前記湾曲部材に沿って延び該湾曲部材の先端側の固定部位に一端が接続された軟性のワイヤ部材と、該ワイヤ部材に沿って配列し互いにその配列方向に接触・離間可能な複数の連結構造形成部材と、該連結構造形成部材を前記ワイヤ部材に案内させて前記配列方向に沿って互いに近接させる方向に押し付ける押圧部材とを備え、前記複数の連結構造形成部材が、前記押圧部材によって互いに配列方向に押し付けられることにより、前記湾曲部材の湾曲形状に従って湾曲した連結状態を摩擦により維持することとしてもよい。【００１２】
このように構成することで、押圧部材によって連結構造形成部材を押圧して湾曲部材に従った湾曲形状の連結状態を維持させることにより、ワイヤ部材を介して湾曲部材の湾曲形状を保持することができる。したがって、簡易な構成で湾曲部材の湾曲部位の湾曲角度を保持することができる。【００１３】
上記態様においては、前記湾曲部材が互いに異なる方向に湾曲可能な２以上の前記湾曲部位を有し、前記角度調整部材が前記湾曲部位ごとに湾曲角度を調整可能であることとしてもよい。【００１４】
このように構成することで、湾曲部材の複数の湾曲部位が、それぞれの方向に、角度調整部材によって調整されたそれぞれの湾曲角度で湾曲し、角度保持機構によりそれぞれの湾曲角度で保持される。したがって、筒状部材に収容すれば、湾曲部材の湾曲部位ごとの湾曲方向および湾曲角度に従って筒状部材を複合的に湾曲させて、その湾曲形状を固持することができる。すなわち、湾曲部材の湾曲部位の数だけ筒状部材の湾曲形状の自由度を広げることができる。【００１５】
上記態様においては、前記ワイヤ部材が、全ての前記連結構造形成部材に前記配列方向に挿入されて最先端の該連結構造形成部材に固定されており、前記押圧部材が、最後端の前記連結構造形成部材を配列方向の先端に向かって押圧することとしてもよい。【００１６】
このように構成することで、押圧部材により最後端の連結構造形成部材を先端に向かって押圧するだけで、複数の連結構造形成部材を互いに配列方向に突き当てて、湾曲部材に従った湾曲形状の連結状態を維持することができる。これにより、これらの連結構造形成部材によって湾曲部材の湾曲部位の湾曲角度を容易に保持することができる。【００１７】
上記態様においては、前記連結構造形成部材が、隣接する他の連結構造形成部材との間で互いに相関的な関係を持つ球面形状の連結面を有することとしてもよい。【００１８】
このように構成することで、連結構造形成部材どうしの接触面積を大きくし、連結構造形成部材の連結状態を安定的に維持することができる。また、連結構造形成部材を配列方向に交差するいずれの方向にも湾曲させて連結させることができる。【００１９】
上記態様においては、前記連結構造形成部材が、隣接する他の連結構造形成部材との間で互いに相関的な関係を持つ連結部を有し、これらの連結部どうしが連結状態で前記湾曲部材の湾曲方向に交差する方向への湾曲を制限することとしてもよい。【００２０】
このように構成することで、複数の連結構造形成部材が連結した連結状態において、各連結部によって湾曲部材の湾曲方向に交差する方向への曲げが制限されることにより、湾曲部材の湾曲方向に交差する方向への抗力を向上することができる。【００２１】
上記態様においては、前記角度保持機構が、互いに隣接する前記連結構造形成部材間に、該連結構造形成部材どうしの接触力を吸収可能な弾性部材を備えることとしてもよい。【００２２】
このように構成することで、連結構造形成部材どうしの密着性を向上し、連結構造形成部材の連結状態をより安定的に維持することができる。【００２３】
上記態様においては、前記湾曲部材が、前記医療器具を挿入可能な挿入通路を有し、前記角度保持機構が、前記湾曲部材の挿入通路の外部に配置されていることとしてもよい。【００２４】
このように構成することで、湾曲部材の挿入通路に角度保持機構を配置した場合と比較して、湾曲部材の挿入通路に角度保持機構の分だけスペースを確保することができる。【００２５】
本発明の第２の態様は、上記いずれかの外套管と、該外套管の貫通孔に挿入可能な医療器具とを備え、該医療器具が、前記外套管の先端部から外部に突出して配され、対象部位を処置するための処置部材と、前記外套管の基端部の外側に配され、前記処置部材の動作を操作する操作部と、該操作部により操作される動作を前記処置部材に伝達する伝達部とを備える処置具を提供する。【００２６】
本態様によれば、外套管の基端側に配される操作部により、外套管の先端側に配される把持部材を伝達部を介して操作することができる。また、筒状部材を所望の湾曲形状に固持可能な外套管により、体腔内に医療器具を所望の経路で挿入して所望の位置に把持部材を配置することができる。したがって、患者の負担をより軽減して手術等を行うことができる。【００２７】
上記態様においては、前記外套管は、複数の単位外筒で構成されることで伸縮可能となっており、前記外套管の内部に配設され、前記外套管の伸縮量を調整する伸縮量可変手段と、をさらに備えてもよい。【００２８】
上記態様においては、隣接した前記単位外筒の接続部内に位置する圧力受容部と、前記圧力受容部内の圧力媒体量を調整する圧力源と、を備えてもよい。【００２９】
上記態様においては、前記圧力受容部は、前記外套管の先端に位置する前記単位外筒と、後端に位置する前記単位外筒に固定され、前記伸縮量可変手段の機能を有してもよい。【００３０】
上記態様においては、前記伸縮量可変手段は、前記外套管の一端側の前記単位外筒に固定されたシリンダと、前記伸縮外筒部の他端側の前記単位外筒に固定されたピストンと、前記シリンダ内の圧力媒体量を調整する圧力源と、を備えてもよい。【００３１】
上記態様においては、前記伸縮量可変手段は、前記外套管の先端に位置する前記単位外筒に固定され、他の前記単位外筒に設けられたフックに巻回された伸縮線状部材と、前記伸縮線状部材の繰り出し量を調節する伸縮線状部材調節部と、を備えてもよい。【００３２】
上記態様においては、前記伸縮量可変手段は、前記単位外筒に形成されたカム機構と、前記単位外筒を回動させる回動手段と、を備えてもよい。【００３３】
上記態様においては、前記外套管の先端に位置する前記単位外筒に固定され前記外套管の伸張量を制限する伸張制限線状部材と、前記伸張制限線状部材の繰り出し量を調節する伸張制限線状部材調節部と、を備えてもよい。
【発明の効果】
【００３４】
本態様に係る外套管によれば、所望の湾曲形状に固持可能することができるという効果を奏する。また、本態様に係る処置具によれば、外套管によって体腔内の所望の位置の処置を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る外套管および処置具を示す全体構成図である。
【図２】図１の外套管の内部構成図である。
【図３Ａ】図２の外套管を直線状に伸ばした状態を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ａの外套管を湾曲させた状態を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態の第１変形例に係る外套管を示す概略構成図である。
【図５】本発明の第１実施形態の第１変形例に係る保持機構周辺を示す概略構成図である。
【図６】本発明の第１実施形態の第１変形例に係る外套管および処置具を示す概略構成図である。
【図７Ａ】本発明の第１実施形態の第２変形例に係る連結構造形成部材を示す概略構成図である。
【図７Ｂ】本発明の第１実施形態の第２変形例に係る外套管を湾曲させた状態を示す図である。
【図７Ｃ】図７Ｂの外套管を湾曲状態に固持した様子を示す図である。
【図８Ａ】本発明の第１実施形態の第３変形例に係る連結構造形成部材を示す概略構成図である。
【図８Ｂ】本発明の第１実施形態の第３変形例に係る外套管を湾曲させた状態を示す図である。
【図８Ｃ】図８Ｂの外套管を湾曲状態に固持した様子を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る外套管および処置具を示す全体構成図である。
【図１０】図９の外套管をＳ字状に湾曲させた状態を示す図である。
【図１１Ａ】本発明の第２実施形態の変形例に係る外套管を示す概略図である。
【図１１Ｂ】本発明の第２実施形態の変形例に係る外套管を湾曲させた状態を示す概略図である。
【図１１Ｃ】本発明の第２実施形態の変形例に係る外套管の他の湾曲状態を示す概略図である。
【図１１Ｄ】本発明の第２実施形態に係る立体内視鏡システムを示す全体構成図である。
【図１２】処置具（鉗子）を使用した腹腔鏡手術の様子を示す図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る処置具による手術の様子を示す図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に係る処置具の構成（収縮時）を示す図である。
【図１５】本発明の第３実施形態に係る処置具の構成（伸張時）を示す図である。
【図１６】本発明の第３実施形態に係る処置具の固定機構を説明する図である。
【図１７】本発明の第３実施形態に係る処置具の伸縮処理を示すフロー図である。
【図１８】本発明の第４実施形態に係る処置具の構成を示す図である。
【図１９】本発明の第５実施形態に係る処置具の構成を示す図である。
【図２０】本発明の第５実施形態に係る処置具の角度調節手段を示す図である。
【図２１】本発明の第６実施形態に係る処置具の構成（収縮時）を示す図である。
【図２２】本発明の第６実施形態に係る処置具の構成（伸張時）を示す図である。
【図２３】本発明の第７実施形態に係る処置具の構成を示す図である。
【図２４】本発明の第３実施形態に係る処置具を外科手術用マニピュレータに適用した際の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態に係る外套管および処置具について図面を参照して以下に説明する。
【００３７】
本実施形態に係る処置具１は、例えば、図１に示すように、患者の腹壁部等の体壁２に穿刺したトロッカ７を介して体内に挿入し、臓器４等を把持することができるようになっている。
【００３８】
この処置具１は、トロッカ７に挿入可能な管状の細長い外套管３と、外套管３によりガイドして体腔内に導入し、操作者の操作により臓器４等を把持する軟性処置具（医療器具）５とを備えている。また、処置具１は、トロッカ７により外套管３を支持し、体腔内に導入した軟性処置具５の先端部をトロッカ７を支点にして動かすことができるようになっている。
【００３９】
まず、外套管３の構成について説明する。外套管３は、図２に示すように、長手方向に沿って延びる貫通孔９ａを有する管状の細長いケース（筒状部材）９と、ケース９の貫通孔９ａに収容され、ケース９を長手方向に交差する方向に湾曲させる湾曲部材１０と、湾曲部材１０の湾曲角度を調整可能な角度調整部材２０と、角度調整部材２０により湾曲させられた湾曲部材１０を任意の湾曲角度で保持可能な角度保持機構３０とを備えている。
【００４０】
ケース９は、軟性の材料により形成されており、湾曲部材１０の湾曲動作に応じて長手方向に交差する方向に湾曲することができるようになっている。また、ケース９は、トロッカ７に嵌合させることができるようになっている。
【００４１】
湾曲部材１０は、外套管３の長さ寸法と略等しい長さ寸法を有している。この湾曲部材１０は、先端から順に、硬性の材料により形成された略円筒形状の細長い先端フレーム（固定部位）１１と、一端が先端フレーム１１に接続され、ケース９の長手方向に交差する方向に湾曲可能な細長いコイルばね（湾曲部位）１３と、コイルばね１３の他端が接続され、硬性の材料により形成された略円筒形状の細長い後端フレーム（固定部位）１５とを備えている。
【００４２】
また、湾曲部材１０は、例えば、先端フレーム１１、コイルばね１３、後端フレーム１５の順に長さが若干長くなっており、コイルばね１３がケース９の長手方向の中間よりもやや先端側に配置されている。先端フレーム１１はケース９の先端部に固定され、後端フレーム１５はケース９の基端部に固定されている。コイルばね１３は、先端フレーム１１と後端フレーム１５により支持されて、ケース９の内部で長手方向に交差する方向に湾曲自在に配置されている。
【００４３】
これらの先端フレーム１１、コイルばね１３および後端フレーム１５は、ケース９の長手方向に沿って連通する中空構造（挿入経路）を有している。したがって、湾曲部材１０は、ケース９の一端から貫通孔９ａに挿入した軟性処置具５の先端部を先端フレーム１１、コイルばね１３および後端フレーム１５の内部を通過させてケース９の他端から出没させることができるようになっている。
【００４４】
角度調整部材２０は、コイルばね１３を湾曲動作させる軟性の湾曲ワイヤ２１と、コイルばね１３の湾曲角度を切り替える操作レバー２３とを備えている。
湾曲ワイヤ２１は、一端が湾曲部材１０の先端フレーム１１に接続され、他端が操作レバー２３に接続されている。
【００４５】
操作レバー２３は、湾曲部材１０の後端フレーム１５の基端部に固定されている。この操作レバー２３は、段階的に傾けて行くことで湾曲部材１０を基端側に引っ張り、操作レバー２３の傾き角度に応じた角度でコイルばね１３を段階的に湾曲させていくことができるようになっている。
【００４６】
例えば、図３Ａに示すように、操作レバー２３を直立にすると、湾曲ワイヤ２１が前進してコイルばね１３が直線状に延びた状態となる。一方、図３Ｂに示すように、操作レバー２３を段階的に傾けていくと、湾曲ワイヤ２１がケース９の基端側に徐々に引っ張られて、操作レバー２３の傾き角度に応じた角度でコイルばね１３が長手方向に交差する方向に段階的に湾曲していくようになっている。
【００４７】
角度保持機構３０は、湾曲部材１０に沿って延びる軟性の保持ワイヤ（ワイヤ部材）３１と、保持ワイヤ３１に沿って配列し、互いにその配列方向に接触・離間可能な複数の連結構造形成部材３３と、連結構造形成部材３３を保持ワイヤ３１に案内させて配列方向に沿って互いに近接させる方向に押し付ける押圧機構（押圧部材）３４とを備えている。
【００４８】
保持ワイヤ３１は、湾曲部材１０の外側に配置されており、一端が最先端の連結構造形成部材３３に固定され、他端がケース９の基端部に固定されている。
連結構造形成部材３３は、湾曲部材１０の先端フレーム１１の長手方向の途中位置からコイルばね１３を挟んで後端フレーム１５の長手方向の途中位置まで連なって配されている。また、最先端に配された連結構造形成部材３３は、湾曲部材１０の先端フレーム１１に固定されている。
【００４９】
これらの連結構造形成部材３３は、例えば、略お椀型に形成されており、隣接する他の連結構造形成部材３３との間で互いに相関的な関係を持つ球面形状の連結面３３ａ，３３ｂを有している。例えば、ケース９の先端側を向いている連結面３３ａは凸球面形状を有し、ケース９の基端側を向いている連結面３３ｂは凹球面形状を有している。そして、隣接する前後の連結構造形成部材３３の連結面３３ｂと連結面３３ａとが互いに密着可能に形成されている。また、各連結構造形成部材３３は、連結面３３ａ，３３ｂの略中心位置に保持ワイヤ３１を通すための孔（図示略）を有している。
【００５０】
また、各連結構造形成部材３３は、保持ワイヤ３１に案内されて配列方向に移動可能に設けられている。そして、これらの連結構造形成部材３３は、押圧機構３４によって押し付けられて互いに密着することにより、連結状態の形状を摩擦によって維持することができるようになっている。
【００５１】
したがって、これらの連結構造形成部材３３は、互いに離間した状態では保持ワイヤ３１により配列方向に交差する方向に湾曲自在となっており、互いに密着した状態では連結状態の形状を維持してその形状が変化しないようになっている。
【００５２】
押圧機構３４は、周方向に歯を有する歯車３５と、歯車３５の歯に噛み合う歯を有する円柱形状または角柱形状の押圧フレーム３７と、歯車３５の回転方向および回転・停止を切り替える押圧スイッチ３９とを備えている。
【００５３】
歯車３５は、ケース９の長手方向に直交する方向に延びる回転軸（図示略）回りに回転可能に配置されている。押圧フレーム３７は、複数の連結構造形成部材３３の最後端に配置されている。また、押圧フレーム３７は、保持ワイヤ３１を通すための孔（図示略）を有している。この押圧フレーム３７は、歯車３５の回転に応じて保持ワイヤ３１に案内されてケース９の長手方向に移動することができるようになっている。
【００５４】
この押圧機構３４は、歯車３５の回転により押圧フレーム３７をケース９の先端側に向かって移動させると、最後端の連結構造形成部材３３を押圧して全ての連結構造形成部材３３を互いに近接する方向に押し付けるようになっている。また、押圧機構３４は、歯車３５の逆回転により押圧フレーム３７をケース９の基端側に向かって移動させると、押圧力を解放して全ての連結構造形成部材３３を互いに離間させるようになっている。
【００５５】
次に、軟性処置具５の構成について説明する。軟性処置具５は、図２に示すように、患者の臓器４等を把持する鉗子部（処置部材）４１と、操作者が把持して鉗子部４１を操作する操作部４３と、操作部４３による操作を鉗子部４１に伝達する伝達ワイヤ（伝達部）４５とを備えている。
【００５６】
鉗子部４１は、湾曲部材１０の内部を通って外套管３に挿脱可能に設けられている。図２は、鉗子部４１が外套管３の先端側から外部に突出して配されている状態を示している。この鉗子部４１は、長手軸に交差する方向に延びる揺動軸４７回りに揺動可能な一対の把持片（把持部材）４２Ａ，４２Ｂを備えている。
【００５７】
一対の把持片４２Ａ，４２Ｂは、基端部に伝達ワイヤ４５が接続されており、伝達ワイヤ４５を介して伝達される操作部４３の操作により、揺動軸４７を支点に揺動して先端を開閉することができるようになっている。
【００５８】
操作部４３は、外套管３の基端部の外側に配されるようになっている。また、操作部４３は、固定ハンドル４４Ａと、固定ハンドル４４Ａに対してピン（図示略）を中心に揺動可能な可動ハンドル４４Ｂとを備えている。可動ハンドル４４Ｂには伝達ワイヤ４５の他端が固定されている。
【００５９】
この操作部４３は、操作者が固定ハンドル４４Ａおよび可動ハンドル４４Ｂを握ると、可動ハンドル４４Ｂが固定ハンドル４４Ａに接近して伝達ワイヤ４５が基端側に引っ張られることにより、把持片４２Ａ，４２Ｂが閉じるようになっている。一方、操作者が両ハンドル４４Ａ，４４Ｂから手を離すと、伝達ワイヤ４５が前進することにより、把持片４２Ａ，４２Ｂが開くようになっている。
【００６０】
このように構成された外套管３および処置具１の動作について説明する。
本実施形態に係る外套管３および処置具１は、角度保持機構３０を作動させていない状態においては、複数の連結構造形成部材３３が互いに配列方向に間隔を空けて配されて保持ワイヤ３１によって湾曲自在に支持されていることにより、コイルばね１３の湾曲動作に従いケース９が湾曲可能になる。
【００６１】
したがって、図３Ａに示すように、操作者が操作レバー２３を直立させると、湾曲ワイヤ２１が前進してコイルばね１３が直線状に延びることにより、ケース９も長手方向に直線状に延びる。一方、図３Ｂに示すように、操作者が操作レバー２３を傾けると、湾曲ワイヤ２１が湾曲部材１０の基端側に引っ張られてコイルばね１３が長手方向に交差する方向に湾曲することにより、コイルばね１３の湾曲角度に従いケース９も湾曲した形状になる。
【００６２】
次に、角度保持機構３０を作動させると、湾曲部材１０の形状が保持されることにより、ケース９の形状が維持される。具体的には、歯車３５を回転させて押圧フレーム３７をケース９の先端側に移動させると、押圧フレーム３７により全ての連結構造形成部材３３が保持ワイヤ３１に案内されながら配列方向に沿って互いに近接する方向に押し付けられる。
【００６３】
そして、隣接する連結構造形成部材３３どうしが互いに接触し、前後の連結構造形成部材３３の連結面３３ｂ，３３ａが互いに密着することにより、湾曲部材１０の形状に従った形状で連結した連結構造形成部材３３の連結状態が連結面３３ａ，３３ｂの摩擦によって維持される。
【００６４】
したがって、図３Ａに示すように、コイルばね１３を直線状に延ばした状態で角度保持機構３０を作動させれば、ケース９を長手方向に直線状に延びた形状に維持することができる。一方、図３Ｂに示すように、コイルばね１３を湾曲させた状態で角度保持機構３０を作動させれば、ケース９をコイルばね１３の湾曲角度に従って湾曲した形状に維持することができる。
【００６５】
この場合において、各連結構造形成部材３３が、隣接する他の連結構造形成部材３３との間で互いに相関的な関係を持つ球面形状の連結面３３ａ，３３ｂを有することで、連結構造形成部材３３どうしの接触面積を大きくし、連結構造形成部材３３の連結状態を安定的に維持することができる。また、これらの連結構造形成部材３３を配列方向に交差するいずれの方向にも湾曲させて連結させることができる。したがって、体腔内で外套管３を所望の湾曲形状に固持することができる。
【００６６】
次に、外套管３および処置具１を用いて、患者の体腔内の臓器４等を把持するには、まず、外套管３から軟性処置具５を外した状態で、患者の腹壁部等の体壁２に穿刺したトロッカ７を介して外套管３を体腔内に挿入する。そして、体腔内の形状に合せて外套管３を湾曲させながら所望の臓器４等に近づけ、角度保持機構３０によりケース９の形状を固持して外套管３の先端を所望の臓器４等に対向させる。
【００６７】
次いで、外套管３の基端側から湾曲部材１０の内部に軟性処置具５の鉗子部４１を挿入し、外套管３の先端から鉗子部４１を突出させる。これにより、外套管３によってガイドして、所望の臓器４等の近傍に鉗子部４１を配置することができる。この状態で、操作者により操作部４３を操作することで、把持片４２Ａ，４２Ｂを開閉させて臓器４等を把持することができる。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態に係る外套管３および処置具１によれば、角度調整部材２０によってコイルばね１３にテンションを掛け続けることなくケース９の湾曲形状を維持することができる。したがって、体腔内で外套管３を所望の湾曲形状に容易に固持し、患者の負担をより軽減して軟性処置具５によって臓器４を把持等することができる。
【００６９】
また、湾曲部材１０の外側に角度保持機構３０を配置することで、湾曲部材１０の内部に角度保持機構を配置した場合と比較して、湾曲部材１０の内部に角度保持機構３０の分だけスペースを確保することができる。これにより、湾曲部材１０の内部に鉗子部４１を挿入し易くし、外套管３による軟性処置具５のガイドをスムーズにすることができる。
【００７０】
本実施形態は以下のように変形することができる。
【００７１】
まず、本実施形態においては、湾曲部材１０の湾曲部位としてコイルばね１３を例示して説明したが、第１の変形例においては、湾曲部材１０の湾曲部位をコマ構造やリンク構造により構成することとしてもよい。
【００７２】
リンク構造の湾曲部位を採用する例としては、例えば、図４に示す湾曲部材１１０のように、複数のリンク部材１１２を有し、ケース９の長手方向に交差する方向に湾曲可能なリンク（湾曲部位）１１３を採用することとしてもよい。この場合、複数の湾曲ワイヤ２１を採用し、リンク部材１１２ごとに湾曲ワイヤ２１を接続して、各湾曲ワイヤ２１によりリンク部材１１２ごとに湾曲動作させることとしてもよい。
【００７３】
本変形例においては、図５に示すように、複数の角度保持機構３０を採用し、各角度保持機構３０により、リンク部材１１２間の関節ごとに別個に湾曲角度を保持することとしてもよい。
【００７４】
この場合、図６に示すように、外套管３が、湾曲部材１０のリンク１１３を湾曲させるモータ１５１を備えることとしてもよい。そして、モータ１５１の駆動を制御するＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏr）１５３およびＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）１５５を有する制御部１５６と、操作者が操作するためのＵＩ部（Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１５７とをモータ１５１に接続し、制御部１５６によりモータ１５１を制御して、ＵＩ部１５７により操作者が任意の操作を行うこととしてもよい。
【００７５】
このようにした場合も、湾曲部材１１０により、本実施形態と同様にケース９を湾曲させることができる。そして、角度保持機構３０により、湾曲部材１１０のリンク１１３の角度を維持してケース９の形状を固持することができる。湾曲部材１１０の湾曲部位をコマ構造にした場合も同様である。
【００７６】
次に、本実施形態においては、隣接する連結構造形成部材３３どうしを直接接触させることとしたが、第２変形例としては、図７Ａに示すように、角度保持機構３０が、互いに隣接する連結構造形成部材３３間に、連結構造形成部材３３どうしの接触力を吸収可能な弾性部材１３２を備えることとしてもよい。
【００７７】
弾性部材１３２は、例えば、薄い円板形状の樹脂材料により形成することとしてもよい。
【００７８】
このようにすることで、図７Ｂおよび図７Ｃに示すように、押圧機構３４により連結構造形成部材３３を互いに密着させた場合に、連結構造形成部材３３どうしの密着性を向上し、これらの連結構造形成部材３３の連結状態をより安定的に維持することができる。なお、連結構造形成部材３３の連結状態を分りやすくするために、図７Ｂおよび図７Ｃでは弾性部材１３２を不図示としている。
【００７９】
また、本実施形態においては、連結構造形成部材３３が球面形状の連結面３３ａ，３３ｂを有することとしたが、第３変形例としては、これに代えて、図８Ａに示すように、連結構造形成部材３３が、隣接する他の連結構造形成部材３３との間で互いに相関的な関係を持つ連結部１３３ａ，１３３ｂを有し、これらの連結部１３３ａ，１３３ｂどうしが連結状態で湾曲部材１０の湾曲方向に交差する方向への湾曲を制限することとしてもよい。
【００８０】
図８Ａにおいて、連結部１３３ａは、連結構造形成部材３３のＲ形状の先端部を形成している。連結部１３３ｂは、連結構造形成部材３３の基端部に互いに幅方向に間隔を空けて配置され後方に向かって互いに平行に突出する１対の突出部を形成し、連結部１３３ａを幅方向に挟んで嵌合することができるようになっている。これにより、連結部１３３ａが連結部１３３ｂにより挟まれる方向への湾曲を制限されるようになっている。
【００８１】
このようにすることで、図８Ｂおよび図８Ｃに示すように、複数の連結構造形成部材３３が連結した連結状態において、各連結部１３３ａ、１３３ｂによって湾曲部材１０の湾曲方向に交差する方向への曲げを制限し、湾曲部材１０の湾曲方向に交差する方向への抗力を向上することができる。なお、連結構造形成部材３３の連結状態を分りやすくするために、図８Ｃでは連結部１３３ｂを不図示としている。
【００８２】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係る外套管および処置具について説明する。
【００８３】
本実施形態に係る外套管２０３および処置具２０１は、図９に示すように、湾曲部材２１０が、互いに異なる方向に湾曲可能なコマ構造の湾曲部位２１３Ａ，２１３Ｂを有する点で第１実施形態と異なる。以下、第１実施形態に係る外套管３および処置具１と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
【００８４】
湾曲部材２１０は、先端から順に、先端フレーム１１と、ケース９の長手方向に交差する一方向に湾曲可能に配列された複数のコマ部材２１２Ａを有する湾曲部位２１３Ａと、湾曲部位２１３Ａとは反対の方向に湾曲可能に配列された複数のコマ部材２１２Ｂを有する湾曲部位２１３Ｂと、後端フレーム１５と有している。
【００８５】
角度調整部材２２０は、湾曲部位２１３Ａを湾曲動作させる軟性の湾曲ワイヤ２１Ａと、湾曲部位２１３Ｂを湾曲動作させる軟性の湾曲ワイヤ２１Ｂと、湾曲部位２１３Ａの湾曲角度を切り替える操作レバー２３Ａと、湾曲部位２１３Ｂの湾曲角度を切り替える操作レバー２３Ｂとを備えている。
【００８６】
湾曲ワイヤ２１Ａ，２１Ｂは、最先端に配列されたコマ部材２１２Ａ，２１２Ｂに一端がそれぞれ接続され、他端がそれぞれ操作レバー２３Ａ，２３Ｂに接続されている。
【００８７】
操作レバー２３Ａ，２３Ｂは、傾けていくとそれぞれケース９の基端側に湾曲ワイヤ２１Ａ，２１Ｂを引っ張り、それぞれ傾き角度に応じた角度で湾曲部位２１３Ａ，２１３Ｂを湾曲させるようになっている。
【００８８】
このように構成された外套管２０３および処置具２０１の動作について説明する。
【００８９】
本実施形態に係る外套管２０３および処置具２０１は、角度保持機構３０を作動させていない状態においては、操作レバー２３Ａを傾けると、湾曲部位２１３Ａが長手方向に交差する一方向に湾曲し、また、操作レバー２３Ｂを傾けると、湾曲部位２１３Ｂが湾曲部位２１３Ａとは反対方向に湾曲する。したがって、操作レバー２３Ａ，２３Ｂをそれぞれ傾けると、湾曲部材１０がＳ字状に湾曲し、湾曲部位２１３Ａ，２１４Ｂの湾曲形状に従ってケース９もＳ字状に湾曲した形状になる。
【００９０】
このとき、連結構造形成部材３３は、互いに離間して保持ワイヤ３１により湾曲部位２１３Ａ，２１３Ｂの湾曲形状に従ってＳ字状に配列されている。この状態で、押圧機構３４により、前後の連結構造形成部材３３を互いに近接する方向に押し付けて、各連結面３３ｂ，３３ａどうしをそれぞれ密着させる。すると、図１０に示すように、連結面３３ａ，３３ｂの摩擦により、湾曲部位２１３Ａ，２１３Ｂの湾曲形状に従ってＳ字状に湾曲した連結構造形成部材３３の連結状態を維持することができる。これにより、角度保持機構３０によって湾曲部材１０の湾曲部位２１３Ａ，２１３Ｂの湾曲角度を保持し、ケース９をＳ字状に湾曲させた状態に維持することができる。なお、湾曲部材１０の湾曲状態を分りやすくするために、図１０では角度保持機構３０を不図示としている。
【００９１】
以上説明したように本実施形態形に係る外套管２０３および処置具２０１によれば、体腔内でケース９をＳ字状の湾曲形状に固持することができる。したがって、体腔内のより複雑な形状に対応して外套管２０３を挿入し、所望の臓器４等に軟性処置具５の鉗子部４１を容易に近接させることができる。
【００９２】
本実施形態においては、湾曲部材１０が２つの湾曲部位２１３Ａ，２１３Ｂを有することとしたが、湾曲部材１０が、互いに異なる方向に湾曲可能な３以上の湾曲部位を有することとしてもよい。
【００９３】
例えば、湾曲部材が３つの湾曲部位を有する例としては、図１１Ａ〜１１Ｄに示すように、湾曲部材１０が、先端側から順に、先端フレーム１１、第１フレーム２１１Ａ、湾曲部位２１３Ａ，第２フレーム２１１Ｂ、湾曲部位２１３Ｂ，第３フレーム２１１Ｃ、湾曲部位２１３Ｃ、第４フレーム２１１Ｄを有することとすればよい。
【００９４】
この場合、例えば、図１１Ｂに示すように、第１フレーム２１１Ａ、第２フレーム２１１Ｂ、第３フレーム２１１Ｃ、第４フレーム２１１に対応する位置には軸方向の長さが長い連結構造形成部材３３を配置し、湾曲部位２１３Ａ，２１３Ｂ、２１３Ｃに対応する位置には軸方向の長さが短い連結構造形成部材３３を複数配置することとすればよい。また、第１フレーム２１１Ａ、第２フレーム２１１Ｂ、第３フレーム２１１Ｃ、第４フレーム２１１ごとに、例えば、半円弧形状の保持部材２３６等により、長い連結構造形成部材２３３を軸方向に移動可能にすることとすればよい。
【００９５】
上記各実施形態および各変形例では、押圧機構３４として、歯車３５を回転させて押圧フレーム３７を移動させて、連結構造形成部材３３を互いに離間、接触するようにしているが、これに限らず、電磁力をオンすることにより連結構造形成部材３３どうしを接触させ、オフすることにより連結構造形成部材３３どうしの接触状態を解放するようにしてもよい。
【００９６】
〔第３実施形態〕
本発明の処置具として、鉗子に適用した各種第３実施形態について説明する。図１２は、鉗子を使用した腹腔鏡手術の様子を示したものである。腹腔鏡手術では、患者の腹部などに複数の穴を開け、カメラ、鉗子、（電気）メスといった各種処置具を挿入し、カメラで撮像された映像を確認することで、患部の観察、施術が行われる。この腹腔鏡手術は、切開領域が少なくて済むため、患者に対する負担を軽減することが可能である。
【００９７】
腹腔鏡手術では、患者の体壁に開けた穴にトロッカ（チャネル）７ａ〜７ｄと呼ばれる管を差し込み、このトロッカ７ａ〜７ｄを介して患者の体内に各種処置具が挿入される。図に示されるトロッカ７ｄには、鉗子１’が差し込まれた状態が示されている。トロッカ７ｄを介して患者の体内に差し込まれた鉗子１’の先端部分には鉗子部４１が設けられており、施術者は鉗子１’を操作することで、この鉗子部４１を開閉し、患部に対する施術を行う。
【００９８】
従来、この鉗子１’は、固定長であるため、鉗子１’の鉗子部４１を患部などの適切な位置に移動させるためには、施術者が鉗子１’を自己の手の位置を移動させる必要があった。そのため、患部が広範囲に及ぶ大腸全摘などのような手術においては、鉗子１’のハンドル位置が大きく変化し、施術者は困難な体勢をとる必要がある等、処置具の操作性はよいものとはいえなかった。
【００９９】
図１３には、本発明の第３実施形態に係る処置具１による手術の様子が示されている。上述した処置具の操作性の改善を図るため、第３実施形態の処置具１は、伸縮可能な構成を有することを特徴としている。本明細書では、エンドエフェクタに鉗子部４１を有する鉗子を例に取り、処置具１の説明を行う。処置具１としては、この他、エンドエフェクタにカメラ、（電気）メスなどを有する各種形態を採用することが可能である。
【０１００】
図１３Ａは、腹腔内にトロッカ７を介して挿入された処置具１が示されている。図１３Ａの状態では鉗子部４１は、患部から離れた状態にある。第３実施形態の処置具１は、外套管３が伸縮することで、鉗子部４１を患部位置など適切な位置に移動させることが可能である。図１３Ｂには、外套管３を伸張させた状態の処置具１が示されている。図１３Ａと比較してみるに処置具１を把持するとともに、鉗子部４１の操作を行う操作部４３の位置は略変化することなく、鉗子部４１が適切な位置に移動していることがみてとれる。したがって、処置具１を把持、操作する施術者は、操作部４３の位置を大きく変化させることなく、処置具１のエンドエフェクタ（この場合、鉗子部４１）を適切な位置に移動させることができ、処置具１の操作性の向上が図られている。
【０１０１】
〔第３実施形態〕
では、この処置具１の構成について第３実施形態を例にとって説明を行う。図１４には、本発明の第３実施形態に係る処置具１の構成が示されている。この処置具１はエンドエフェクタに鉗子部４１を有する、所謂、鉗子として知られるものであり、患者体内の施術に使用される。
【０１０２】
この処置具１は、外套管３、エンドエフェクタとしての鉗子部４１、伸縮量可変手段、操作手段、制御手段を備えて構成されている。
【０１０３】
外套管３は、複数の単位外筒６１ａ〜６１ｄを有して構成されている。各単位外筒６１ａ〜６１ｄは隣り合う単位外筒内に収容可能な径を有して構成されており、収縮時は図１４のように、また、伸張時は図１５のように伸縮可能に構成されている。外套管３には、単位外筒６１ａ〜６１ｄの抜防止を目的とした各種ストッパ機構を設けることとしてもよい。
【０１０４】
伸縮量可変手段は、この外套管３をその内部から伸縮させる手段であり、第３実施形態では、圧力受容部６２、圧力源６６、圧力媒体経路６３、伸縮制限ワイヤ調節部６４を有して構成されている。圧力受容部６２は、内部に液体や気体などの圧力媒体を収容することで膨張可能な部材であり、ゴムやフィルムなど各種素材で構成されている。この圧力受容部６２の左側先端は単位外筒６１ａに接続され、右側先端は単位外筒６１ｄに接続されている。このような構成により、圧力受容部６２内の圧力媒体の量にて伸縮量を制御することが可能となっている。図１４の左下方には、単位外筒６１ａ部分の断面図が示されている。この図に示されるように圧力受容部６２は、円環状の断面を有しており、内部には、伸縮制限ワイヤ６４ａと伝達ワイヤ４５を収容可能としている。
【０１０５】
圧力源６６は、この圧力受容体６２に対し、圧力媒体経路６３を介して、圧力媒体を流入、流出させる部材であって、制御部６８によって流入量、流出量が制御される。圧力媒体経路６３は、外套管３に設けられたコネクタ６３ｂと、コネクタ６３ｂと圧力源６６とを接続するパイプ６３ａを有して構成される。コネクタ６３ｂは圧力受容部６２に接続されており、圧力受容部６２内に圧力媒体を流入、流出させる。
【０１０６】
図１４は、圧力受容部６２内部の圧力媒体量を少なくした状態である。このように圧力受容部６２内の圧力媒体を少なくすることで、単位外筒６１ａに接続された伸縮制限ワイヤ調節部６４によって、単位外筒６１ａと単位外筒６１ｄを引き寄せる、すなわち、外套管３を収縮させることができるようになる。一方、図１５には、圧力受容部６２内部に圧力媒体を十分に流入させた状態である。圧力受容部６２の膨張により、外套管３には、それを伸張させる力が作用し、外套管３は伸張状態となる。図１５の左下方には、単位外筒６１ａ部分の断面図が示されている。圧力受容部６２は、単位外筒６１ａ内部で膨張した状態となっている。前述したように、圧力受容部６２は、円環状に形成されているため、圧力受容部６２が膨張した状態にあっても、伸張制限ワイヤ６４ａと伝達ワイヤ４５のスペースは確保された状態となっている。
【０１０７】
第３実施形態の圧力受容部６２は、膨張時、単位外筒固定手段として機能している。図１５に示されるように、各単位外筒６１ａ〜６１ｄは、その接続部において重なり部分を形成した状態となっている。図１６には、図１５中、単位外筒６１ａと６１ｂとの接続部（線分Ａ−Ａ間）の断面図が示されている。この接続部では、圧力受容部６２の膨張が単位外筒６１ａの内面に採用することで、単位外筒６１ａの表面を単位外筒６１ｂの内面に押しつけることで、両単位外筒６１ａ、６１ｂ間の接続を強固なものとしている。
【０１０８】
また、単位外筒固定手段としての圧力受容部６２は、外套管３全体の直進性（単位外筒６１ａ〜６１ｄの中心軸の直進性）にも貢献することとなる。各単位外筒６１ａ〜６１ｄは、伸縮可能な構成とするため、その接続部には若干の遊びを設けることが必要とされる。しかしながら、この遊びを設けたことで各単位外筒６１ａ〜６１ｄの中心軸が角度を形成し、外套管３としての直進性が失われることが考えられる。第３実施形態の圧力受容部６２による内圧は、図１６に示すように周囲全方向に略均等に作用するため、単位外筒６１ａ〜６１ｄ間に設けた遊びをキャンセルし、外套管３全体の直進性を確保することが可能となる。したがって、施術者は、施術時に鉗子部４１などのエンドエフェクタを所望の位置に適切に移動させることが可能となる。
【０１０９】
圧力受容部６２の膨張、収縮のみでは、外套管３を所望の長さに可変することができない。すなわち、外套管３の最短もしくは最長の長さのみ取り得る構成である。第３実施形態の処置具１は、そのため、伸縮制限ワイヤ調節部６４を設けることで、外套管３を、最短、最長のみならず、その中間長に留めることが可能となっている。この伸張制限ワイヤ調節部６４は、単位外筒６１ｄ側に固定され、伸張制限ワイヤ６４ａをモータなどの駆動部にて適切長さに繰り出すことが可能となっている。伸張制限ワイヤ６４ａは、その一端側が伸縮制限ワイヤ調節部６４に巻き取られ、その他端側が単位外筒６１ａに接続されている。制御部６８は、伸張制限ワイヤ調節部６４を制御し、伸張量に対応した伸張制限ワイヤ６４ａを適切な長さに繰り出すことで、外套管３の長さを規制する。
【０１１０】
さらに、第３実施形態の処置具１は、鉗子として機能するため、その先端に設けられた鉗子部４１に対する操作手段を備えて構成されている。この操作手段は、操作部４３ａ、４３ｂ、操作ワイヤ調節部７２、伝達ワイヤ４５、ワイヤ把持部７４を有して構成されている。鉗子部４１は、伝達ワイヤ４５によってその把持部分を閉状態と開状態に変更することが可能である。ワイヤ把持部２４は、操作部４３ａ、４３ｂを開いているときには伝達ワイヤ４５を開放状態としている。操作部４３ａ、４３ｂを閉じた状態では、ワイヤ把持部７４は伝達ワイヤ４５を把持した状態で、その位置を変え、伝達ワイヤ４５を右方向に引いた状態となる。したがって、操作部４３ａ、４３ｂを閉じることで鉗子部４１を開状態とすることが可能となっている。
【０１１１】
第３実施形態では、外套管３の長さ変更に伴い、伝達ワイヤ４５の繰り出し量を適切な長さに調節する操作ワイヤ調節部７２が設けられている。この操作ワイヤ調節部７２は、モータなどの駆動部にて伝達ワイヤ４５を適切な長さに巻き取る、あるいは、巻き出すことが可能である。
【０１１２】
制御部６８は、伸縮スイッチ６７の操作に基づき、伸縮制限ワイヤ調節部６４、操作ワイヤ調節部７２、圧力源６６を制御し、伸縮制限ワイヤ６４ａ、伝達ワイヤ４５の繰り出し量、圧力受容部６２内の圧力媒体量を制御する。
【０１１３】
図１７には、処置具１における制御部６８での伸縮処理を示すフロー図が示されている。
【０１１４】
伸縮スイッチ６７は、施術者による伸張指示もしくは収縮指示を入力することが可能である。伸張指示もしくは収縮指示が入力された場合（Ｓ１：Ｙｅｓ）、圧力源６６は、圧力受容部６２内の圧力媒体を減圧し、一旦、各単位外筒６１ａ〜６１ｄの固定状態を開放状態とする（Ｓ２）。次に、伸縮スイッチ６７での指示が伸張指示である場合には、伸縮制限ワイヤ調整部６４は伸張制限ワイヤ６４ａを、操作ワイヤ調節部７２は、伝達ワイヤ４５を適切な長さに巻き出す（Ｓ４）。その際、圧力源６６は、圧力受容部６２に圧力媒体を流入させ、外套管３は、伸縮制限ワイヤ６４ａが規制する長さまで伸張させる（Ｓ５）。
【０１１５】
一方、伸縮スイッチ１７での指示が収縮指示である場合には、伸縮制限ワイヤ調整部６４は伸張制限ワイヤ６４ａを、操作ワイヤ調節部７２は、伝達ワイヤ４５を適切な長さに巻き取る（Ｓ６）。その際、圧力源６６は、圧力受容部６２から圧力媒体を流出させ、外套管３は、伸縮制限ワイヤ６４ａが規制する長さまで収縮する（Ｓ７）。
【０１１６】
伸縮スイッチ６７からの伸張指示、収縮指示に基づいて、Ｓ３〜Ｓ７の処理を繰り返すことで、外套管３は適切な長さに調整される。伸縮スイッチ６７が所定時間操作されないなど、伸張指示、収縮指示が終了したことが判断されると、圧力源６６は、圧力受容部６２内の圧力媒体を増圧し、各単位外筒６１ａ〜６１ｄを開放状態から固定状態に変更する（Ｓ９）。
【０１１７】
以上、第３実施形態の処置具１について説明を行ったが、第３実施形態の処置具１では、伸縮量可変手段に圧力受容部６２を使用し、圧力受容部６２内の圧力媒体量を調整することで、外套管３の長さを調整可能としている。また、圧力受容部６２は、各単位外筒６１ａ〜６１ｄの接続部における固定手段としても機能し、各単位外筒６１ａ〜６１ｄを強固に固定するとともに、外套管３の直進性の向上にも貢献している。この処置具１は、エンドエフェクタに鉗子部４１を使用した鉗子であるが、エンドエフェクタには、カメラ、（電気）メス、ハサミ、リトラクタなど各種形態を採用することが可能である。
【０１１８】
〔第４実施形態〕
図１８は、本発明の第４実施形態に係る処置具の構成を示したものである。第４実施形態の処置具１は、第３実施形態と同様、エンドエフェクタに鉗子部４１を有する鉗子である。第３実施形態では、圧力受容部６２の膨張、収縮にて、外套管３を伸張、収縮させていたのに対し、第４実施形態では、シリンダ６５ａ内の圧力媒体量に基づいて外套管３を伸張、収縮させている点で異なった構成となっている。
【０１１９】
第３実施形態の伸縮量可変手段は、シリンダ６５ａ、ピストン６５ｂ、圧力源６６、圧力媒体経路６３にて構成されている。シリンダ６５ａは、単位外筒６１ｄに固定されている。ピストン６５ｂは単位外筒６１ａに固定されている。シリンダ６５ａ内の圧力媒体量を調整することで、ピストン６５ｂの位置が変動し、外套管３の伸縮量が調整される。
【０１２０】
制御部６８は、伸縮スイッチ６７の操作に基づき、圧力源６６に対してシリンダ６５ａ内に圧力媒体を流入、流出させる。シリンダ６５ａに圧力媒体が流入させた場合には、外套管３は伸張し、シリンダ６５ａから圧力媒体が流出させた場合には、外套管３は収縮する。その際、第３実施形態と同様に、伸縮制限ワイヤ調節部６４、操作ワイヤ調節部７２は、それぞれ伸張制限ワイヤ６４ａと伝達ワイヤ４５を、外套管３の伸縮量に応じた適切な長さに調整する。鉗子部４１の開閉機構は、第３実施形態と同様である。
【０１２１】
〔第５実施形態〕
図１９は、本発明の第５実施形態に係る処置具の構成を示したものである。この第５実施形態における外套管３の伸縮構成、伸縮動作は第３実施形態と同様であるため、ここでの説明は省略する。この第５実施形態は、外套管３の先端にエンドエフェクタ（この場合、鉗子部４１）の角度調節手段が設けられている。
【０１２２】
この角度調節手段は、球面部８２、球面受け部８１、第２圧力受容部８３、第１角度調整ワイヤ調整部８４、第２角度調整ワイヤ調整部８５などを有して構成されており、鉗子部４１を上下に角度変更可能としている。球面部８２は、単位外筒６１ａの先端に固定され、周囲画面が球形に形成された部材である。球面受け部８１は、先端に鉗子部４１が取り付けられ、その内面が球面部８２に沿った形に形成されている。球面受け部８１が球面部８２の周囲に沿って摺動することで、鉗子部４１を自在な角度に変更することが可能となっている。図２０には、角度変更した際の角度調節手段の様子が示されている。
【０１２３】
球面部８２と球面受け部８１の接続部内には、第２圧力受容部８３が設けられている。この第２圧力受容部８３は、第３実施形態で説明した圧力受容部６２と同様、ゴムやフィルムなど各種素材にて構成され、パイプ８７ａ、８７ｃ、第２コネクタ８７ｂなどで構成された第２圧力媒体経路８７を介して、圧力源６６により内部の圧力媒体量が調整される。この第２圧力受容部８３に対して十分な量の圧力媒体を流入させることで、球面部８２と球面受け部８１の接続部には、図１６と同様に、内側からの固定力が作用し、球面受け部８１を調整された角度にてしっかりと固定することが可能となっている。
【０１２４】
球面受け部８１の角度調整は、第１角度調整ワイヤ調節部８４と第２角度調整ワイヤ調節部８５からの第１角度調整ワイヤ８４ａ、第２角度調整ワイヤ８５ａによって調整される。第１角度調整ワイヤ調節部８４、第２角度調整ワイヤ調節部８５にはモータなどの駆動部により、各ワイヤ８４ａ、８５ａの繰り出し量が調整可能となっている。制御部６８は、角度調整スイッチ８６からの角度調整指示に基づいて、第１角度調整ワイヤ８４ａ、第２角度調整ワイヤ８５ａの繰り出し量を調整し、鉗子部４１の角度調整を行う。
【０１２５】
図２０の状態は、図１９の状態から、第１角度調整ワイヤ８４ａを巻き出し、第２角度調整ワイヤ８５ａを巻き取った状態であり、鉗子部４１を下方に向けた状態となっている。角度調整時、圧力源６６は、球面受け部８１が球面部８１に対して回動可能な程度に第２圧力受容部８３内の圧力媒体を減圧する。第１角度調整ワイヤ８４ａ、第２角度調整ワイヤ８５ａによる角度調整完了後、圧力源６６は、代２圧力媒体経路８７を介して第２圧力受容部８３内の圧力媒体を増圧することで、球面受け部８１が球面部８２で形成された接続部をしっかりと固定する。
【０１２６】
また、制御部６８は、外套管３の伸縮時、第１角度調整ワイヤ調節部８４と第２角度調整ワイヤ調節部８５を制御することで、第１角度調整ワイヤ８４ａと第２角度調整ワイヤ８５ａを、外套管３の伸縮量に応じた適切な長さに調整する。鉗子部４１の開閉機構は、第３実施形態と同様である。
【０１２７】
〔第６実施形態〕
図２１、図２２は、本発明の第６実施形態に係る処置具の構成を示したものである。図２１は、処置具１の収縮時の様子を示しており、図２２は、処置具１の伸張時の様子を示している。
【０１２８】
第６実施形態の処置具１は、外套管３の伸縮を伸縮ワイヤ調節部６８による伸縮ワイヤ６８ａの繰り出し量で制御している。単位外筒６１ｃにはワイヤフック１６１ｃが設けられ、単位外筒６１ｂにはワイヤフック１６１ａ、１６１ｂが設けられている。伸縮ワイヤ調節部６８から繰り出された伸縮ワイヤ６８ａは、ワイヤフック１６１ｃ、１６１ｂ、１６１ａの順で摺動可能に巻回され、単位外筒６１ａのワイヤ固定部１６２に固定されている。したがって、伸縮ワイヤ調節部６８にて、伸縮ワイヤ６８ａを引くことで、外套管３を伸張させることが可能となる。なお、伸縮ワイヤ６８ａは、本実施形態ではワイヤ自体は伸縮しない。
【０１２９】
また、単位外筒６１ａと単位外筒６１ｂの接続部、単位外筒６１ｂと単位外筒６１ｃの接続部内には、それぞれ圧力受容部６２ａ、６２ｂが設けられている。これら圧力受容部６２ａ、６２ｂは単位外筒固定手段として機能する。伸縮スイッチ６７に対し伸縮指示が入力された際、制御部６８は、圧力源６６に対して、各圧力受容部６２ａ、６２ｂ内の圧力媒体を減圧し、圧力受容部６２ａ、６２ｂによる外套管３の固定状態を解除する。伸縮ワイヤ調節部６８により、伸縮ワイヤ６８ａの繰り出し量が変更され、外套管３が所望の長さに調整された後、制御部６８は、圧力源６６に対して、各圧力受容部６２ａ、６２ｂ内の圧力媒体を増圧し、外套管３を固定状態に変更する。このように第３実施形態では、圧力受容媒体６２ａ、６２ｂを単位外筒固定手段としてのみ使用した形態となっている。
【０１３０】
〔第７実施形態〕
図２３は、本発明の第７実施形態に係る処置具の構成を示したものである。第７実施形態は、外套管３の伸縮量可変手段にカム機構を使用した形態となっている。図２３の左下方には、単位外筒６１ａの周面の様子が示されている。この単位外筒６１ａの周面には、カム１６３が設けられている。カム１６３は、単位外筒６１ｂの内面に設けられたピン１６４と係合可能な溝である。また、単位外筒６１ｂは、回動用モータ６９の駆動力により、単位外筒６１ａに対して回動可能となっている。単位外筒６１ｂが単位外筒６１ａに対して回動することで、単位外筒６１ｂ内のピン１６４は、カム１６３内を進退し、単位外筒６１ａを単位外筒６１ｂから伸縮させる
【０１３１】
また、単位外筒６１ａと単位外筒６１ｂの接続部には圧力受容部６２が設けられている。この圧力受容部６２は単位外筒固定手段として機能する。伸縮スイッチ６７に対し伸縮指示が入力された際、制御部６８は、圧力源６６に対して、各圧力受容部６２内の圧力媒体を減圧し、圧力受容部６２による外套管３の固定状態を解除する。回動用モータ６９にて単位外筒６１ｂを回動させることで、外套管３が所望の長さに調整された後、制御部６８は、圧力源６６に対して、圧力受容部６２内の圧力媒体を増圧し、外套管３を固定状態に変更する。このように第３実施形態は、第６実施形態と同様、圧力受容媒体６２を単位外筒固定手段としてのみ使用した形態となっている。
【０１３２】
以上、第３実施形態〜第７実施形態について各種処置具の伸縮形態について説明した。第３実施形態〜第７実施形態で説明した処置具は、施術者が手動で扱う形態としているが、第３実施形態〜第７実施形態の処置具は、外科手術用マニピュレータに適用（搭載）することも可能である。図２４は、本発明の第３実施形態〜第７実施形態に係る処置具を外科手術用マニピュレータに適用した際の構成が示されている。
【０１３３】
この外科手術用マニピュレータは、遠隔操作により被検者の体腔内の施術、観察を行うことができる装置であり、支持アーム９２に支持された形態となっている。支持アーム９２上での位置を、遠隔で操作することも可能である。第３実施形態の外科手術用マニピュレータは、第１アーム９３、第２アーム９５、第３アーム９８、鉗子部４１を有して構成されており、第１アーム９３と第２アーム９５の間は第１関節９４で、第２アーム９５と第３アーム９８の間は第２関節９７で接続されている。中央制御部９０は、各関節位置の角度調整を行うことで、鉗子部４１を適切な位置に移動させることが可能である。
【０１３４】
第３実施形態〜第７実施形態の外科手術用マニピュレータは、第２アーム９５に対し、前述の第７実施形態で説明した処置具１の伸縮機能を備えた構成となっている。図示しない回動用モータにて第２アーム９５の単位外筒９５ａと単位外筒９５ｂを相対的に回転させ、カム機構によって第２アーム９５が伸縮可能となっている。単位外筒９５ａと単位外筒９５ｂの接続部には、圧力受容部９６が配置されている。この圧力受容部９６は、圧力源６６によって内部の圧力媒体量が調整され、単位外筒９５ａと９５ｂを伸縮可能状態、固定状態に変更することが可能となっている。中央制御部９０は、回動用モータの回動量と、圧力源６６による圧力受容部９６内の圧力媒体量を調整することで第２アーム９５を適切な長さに調整する。
【０１３５】
このように第３実施形態〜第７実施形態の処置具を、外科手術用マニピュレータに採用した場合、体腔内でアームが伸縮することで、体外のマニピュレータの動作範囲を小さく抑えることが可能となる。特に、複数のマニピュレータを使用する場合、相互のマニピュレータ間での干渉を抑制することが可能となり、操作性の向上が図られる。なお、上記第３実施形態〜第７実施形態では、線状部材として、ワイヤを例にとって説明したが、例えばケーブルでもよく、伸縮可能な構成であればロッドでもよい。
【０１３６】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、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。例えば、本発明を上記各実施形態および変形例に適用したものに限定されることなく、これらの実施形態および変形例を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定されるものではない。
【０１３７】
また、上記各実施形態においては、医療器具として、鉗子部４１を備える軟性処置具５を例示して説明したが、医療器具としては、例えば、対象部位を処置するための処置部材を備えるハサミ、電メス、リトラクタ等を採用することとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明に係る外套管および処置具を利用すると、所望の湾曲形状に固持可能とすることが可能となる。
【符号の説明】
【０１３９】
１，２０１…処置具、３，２０３…外套管、９…ケース（筒状部材）、１０…湾曲部材、１１…先端フレーム（固定部位）、１３…コイルばね（湾曲部位）、１５…後端フレーム（固定部位）、２０…角度調整部材、３０…角度保持機構、３１…保持ワイヤ（ワイヤ部材）、３３…連結構造形成部材、３４…押圧機構（押圧部材）、３３ａ，３３ｂ…連結面、４１…鉗子部（処置部材）、４３…操作部、４５…伝達ワイヤ（伝達部）、６１…伸縮外筒部、１６１ａ〜１６１ｃ…ワイヤフック、１６２…ワイヤ固定部、１６３…カム、１６４…ピン、６１ａ〜６１ｄ…単位外筒、６２…（第１）圧力受容部、６３…（第１）圧力媒体経路、６３ａ、６３ｃ…パイプ、６３ｂ…コネクタ、６４…伸縮制限ワイヤ調節部、６４ａ…伸縮制限ワイヤ、６５ａ…シリンダ、６５ｂ…ピストン、６６…圧力源、６７…伸縮スイッチ、６９…回動用モータ、７２…操作ワイヤ操作部、７３ａ、７３ｂ…把持部材、７４…ワイヤ把持部、８１…球面受け部、８２…球面部、８３…第２圧力受容部、８４…第１角度調整ワイヤ調節部、８４ａ…第１角度調整ワイヤ、８５…第２角度調整ワイヤ調節部、８５ａ…第２角度調整ワイヤ、８６…角度調整スイッチ、８７…第２圧力媒体経路、８７ａ…パイプ、８７ｂ…コネクタ、８７ｃ…パイプ、９０…中央制御部、９１…制御線、９２…支持アーム、９３…第１アーム、９４…第１関節、９５…第２アーム、９５ａ、９５ｂ…単位外筒、９６…圧力受容部、９７…第２関節、９８…第３アーム、１１３…リンク（湾曲部位）、１３２…弾性部材、１３３ａ，１３３ｂ…連結部、２１３…湾曲部位
【図１】
0006033408.tif 000002
【図２】
0006033408.tif 000003
【図３Ａ】
0006033408.tif 000004
【図３Ｂ】
0006033408.tif 000005
【図４】
0006033408.tif 000006
【図５】
0006033408.tif 000007
【図６】
0006033408.tif 000008
【図７Ａ】
0006033408.tif 000009
【図７Ｂ】
0006033408.tif 000010
【図７Ｃ】
0006033408.tif 000011
【図８Ａ】
0006033408.tif 000012
【図８Ｂ】
0006033408.tif 000013
【図８Ｃ】
0006033408.tif 000014
【図９】
0006033408.tif 000015
【図１０】
0006033408.tif 000016
【図１１Ａ．Ｂ】
0006033408.tif 000017
【図１１Ｃ．Ｄ】
0006033408.tif 000018
【図１２】
0006033408.tif 000019
【図１３Ａ】
0006033408.tif 000020
【図１３Ｂ】
0006033408.tif 000021
【図１４】
0006033408.tif 000022
【図１５】
0006033408.tif 000023
【図１６】
0006033408.tif 000024
【図１７】
0006033408.tif 000025
【図１８】
0006033408.tif 000026
【図１９】
0006033408.tif 000027
【図２０】
0006033408.tif 000028
【図２１】
0006033408.tif 000029
【図２２】
0006033408.tif 000030
【図２３】
0006033408.tif 000031
【図２４】
0006033408.tif 000032