(57)【要約】【課題】医療用マニピュレータにおいて、案内管の内部に円滑に挿通させることができ、かつ関節部による管状部材の屈曲動作を円滑に行うことができるようにする。【解決手段】鉗子部２を先端側に有し、先端側から基端側に向かって管状部材である管状支持体、管状部材４、６が、関節部である第１関節部Ｊ１、第２関節部Ｊ２を介して屈曲可能に連結されたマニピュレータ１であって、これら管状部材の外周に一端側が固定され、関節部を介して連結された他の管状部材の側方まで関節部を囲繞するように延ばされて、他端側に開口が形成された形状を有するカバー部材７、８を備える。【選択図】図１
2011177433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被操作部を先端側に有し、該先端側から基端側に向かって複数の管状部材が関節部を介して屈曲可能に連結された医療用マニピュレータであって、
前記管状部材の外周に一端側が固定され、前記関節部を介して連結された他の管状部材の側方まで前記関節部を囲繞するように延ばされて、他端側に開口が形成された形状を有するカバー部材を備えることを特徴とする医療用マニピュレータ。
【請求項２】
前記カバー部材は、
前記一端側が前記管状部材の先端側に固定され、該管状部材の先端側の前記関節部を囲繞するように延ばされていることを特徴とする請求項１に記載の医療用マニピュレータ。
【請求項３】
前記カバー部材は、
前記一端側から前記他端側に向かって外形が漸次拡径する固定側テーパー部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の医療用マニピュレータ。
【請求項４】
前記カバー部材は、
前記開口の近傍で、前記一端側から前記他端側に向かって外形が漸次縮径する開口側テーパー部を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の医療用マニピュレータ。
【請求項５】
前記カバー部材は、
可撓性を有する軟性材料によって形成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の医療用マニピュレータ。
【請求項６】
前記カバー部材は、
前記一端側から前記開口に向かう切れ目が設けられたことを特徴とする医療用マニピュレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用マニピュレータに関する。例えば、腹腔鏡手術等に用いる医療用マニピュレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
腹腔鏡手術もしくは胸腔鏡手術においては、患者の腹部等の体壁に小さい孔を開け、この孔にトラカール（案内管）と呼ばれる管状の治具を取り付ける。そして、患者の体外に位置するトラカールの挿入口から医療用マニピュレータを挿入して手術が行われる。医療用マニピュレータは、先端部に設けられた手術を行うための術具や処置具を操作したり移動させたりするものである。このような医療用マニピュレータは、体内で先端部の向きを変えられるように複数の管状部材が関節部を介して連結されている。
例えば、特許文献１には、このような医療用マニピュレータの一種である処置具として、先端側から開閉自在な鉗子と、多数の湾曲駒が関節状に接続された湾曲管と、真直管状の挿入パイプで形成された挿入部と、鉗子を手動操作する操作部とが、この順に連結された処置具が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２０９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような従来の医療用マニピュレータには、以下のような問題があった。
医療用マニピュレータの関節部は、内部に先端の鉗子等を操作するワイヤや、関節を湾曲動作させる操作ワイヤなどを挿通させる必要がある。このため、互いに連結される管状部材は、それぞれの端部に１対の突片部が設けられ、一方の管状部材の突片部を他方の管状部材の突片部の間に挿入した状態でピン結合して回動可能に連結した構造などが採用されている。このような構造では、一方の管状部材の外径が他方の管状部材の外径を上回りピンの固定部も径方向外側に突出するため、関節部の外周側に何らかの段差または凸部が形成されている。
このような段差または凸部は、トラカールに挿入したり、トラカールから引き抜いたりする際に、トラカールの挿入口や体内に挿入される先端部に引っ掛かりやすく、円滑な挿入や引き抜きを阻害する原因となってしまうという問題がある。
また、関節部には、互いに連結された管状部材同士を関節部の動作時に干渉させないように切欠き部が設けられ、これにより、それぞれの管状部材に、例えば側面視で半月状の開口部が形成されている。このため、操作負荷などにより内部に挿通されたワイヤの張力大きくなりすぎてワイヤが破断すると、破断したワイヤの端部が関節部の開口部を通して外部に飛び出してしまう場合がある。この場合、破断して飛び出したワイヤが関節部などに絡むなどして段差や凸部以上に引き抜きの障害となり、医療用マニピュレータをトラカールから通して引き抜けなくなってしまうおそれがあるという問題がある。
また、関節部の全体を可撓性材料で形成されたカバーで囲繞することも考えられるが、関節部が屈曲動作時に曲げ内側で折り畳まれて屈曲の抵抗を増大させてしまうという問題がある。また、蛇腹構造のカバーを採用すれば、屈曲の抵抗は低減できるが、トラカールに挿通する際には、蛇腹構造の凹凸がトラカールの開口部などに引っ掛かるため、トラカールに円滑に挿通させることができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、案内管の内部に円滑に挿通させることができ、かつ関節部による管状部材の屈曲動作を円滑に行うことができる医療用マニピュレータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の医療用マニピュレータは、被操作部を先端側に有し、該先端側から基端側に向かって複数の管状部材が関節部を介して屈曲可能に連結された医療用マニピュレータであって、前記管状部材の外周に一端側が固定され、前記関節部を介して連結された他の管状部材の側方まで前記関節部を囲繞するように延ばされて、他端側に開口が形成された形状を有するカバー部材を備える構成とする。
【０００７】
また本発明では、前記カバー部材は、前記一端側が前記管状部材の先端側に固定され、該管状部材の先端側の前記関節部を囲繞するように延ばされていることが好ましい。
【０００８】
また本発明では、前記カバー部材は、前記一端側から前記他端側に向かって外形が漸次拡径する固定側テーパー部を備えることが好ましい。
【０００９】
また本発明では、前記カバー部材は、前記開口の近傍で、前記一端側から前記他端側に向かって外形が漸次縮径する開口側テーパー部を備えることが好ましい。
【００１０】
また本発明では、前記カバー部材は、可撓性を有する軟性材料によって形成されることが好ましい。
【００１１】
また本発明では、前記カバー部材は、前記一端側から前記開口に向かう切れ目が設けられることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の医療用マニピュレータによれば、一端が管状部材に固定され他端に開口を有するカバー部材によって関節部が囲繞されているため、案内管の内部に円滑に挿通させることができ、かつ関節部による管状部材の屈曲動作を円滑に行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る医療用マニピュレータの先端側の概略構成を示す模式的な斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る医療用マニピュレータの関節部（第１関節部）近傍の構成を示す模式的な断面図、およびそのＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る医療用マニピュレータの関節部（第２関節部）近傍の構成を示す模式的な断面図、そのＢ−Ｂ断面図、および第２関節部の動作説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る医療用マニピュレータをトラカールから引き抜く動作を説明する模式的な動作説明図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の第１および第２変形例に係る医療用マニピュレータの主要部の構成を示す模式的な断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の第３変形例に係る医療用マニピュレータの主要部の構成を示す模式的な断面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る医療用マニピュレータに用いるカバー部材の変形例（第４変形例）の構成を示す模式的な斜視図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る医療用マニピュレータに用いるカバー部材の変形例（第５変形例）の構成を示す模式的な斜視図、Ｃ視平面図、およびカバー部材の開口の拡径時、縮径時の変化を示す模式的な動作説明図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る医療用マニピュレータに用いるカバー部材の変形例（第６変形例）の構成を示す模式的な斜視図、Ｄ視平面図、およびカバー部材の開口の拡径時の変化を示す模式的な動作説明図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る医療用マニピュレータに用いるカバー部材の変形例（第７変形例）の構成を示す模式的な平面図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態の第８変形例に係る医療用マニピュレータの主要部の構成を示す模式的な部分断面図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態の第９変形例に係る医療用マニピュレータの主要部の構成を示す模式的な部分断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る医療用マニピュレータの主要部の構成を示す模式的な断面図、およびトラカールから引き抜く動作を説明する模式的な動作説明図である。
【図１４】図１３におけるＥ−Ｅ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００１５】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る医療用マニピュレータについて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る医療用マニピュレータの先端側の概略構成を示す模式的な斜視図である。図２（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る医療用マニピュレータの関節部（第１関節部）近傍の構成を示す模式的な断面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。図３（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る医療用マニピュレータの関節部（第２関節部）近傍の構成を示す模式的な断面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。図３（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係る医療用マニピュレータの第２関節部の動作説明図である。
【００１６】
本実施形態のマニピュレータ１は、先端側に被操作部として設けられた術具を操作して、例えば腹腔鏡手術、胸腔鏡手術等の内視鏡下外科手術を行うための医療用マニピュレータである。
以下では、図１に示すように、術具の一例として鉗子部２（被操作部）を有する場合の例で説明する。
マニピュレータ１の概略構成は、先端側から鉗子部２、第１関節部Ｊ１（関節部）、管状部材４、第２関節部Ｊ２（関節部）、および管状部材６がこの順に連結され、第１関節部Ｊ１および第２関節部Ｊ２の位置で屈曲可能に設けられたマニピュレータ本体１Ａと、鉗子部２の開閉動作およびマニピュレータ本体１Ａの屈曲動作を操作する操作駆動部１Ｂとを備える。
また、第１関節部Ｊ１の近傍の管状部材４、および第２関節部Ｊ２の近傍の管状部材６には、それぞれ、第１関節部Ｊ１、第２関節部Ｊ２を囲繞するカバー部材７、８が設けられている。
マニピュレータ本体１Ａは長尺の棒状に設けられ、例えば、患者の体壁５０に差し込まれたトラカール９を通して、マニピュレータ本体１Ａの先端側を体内Ｓｉｎに挿入できるようになっている。
トラカール９は、患者の体壁５０に差し込むため先端が斜めに切断された円筒管状の筒状部９Ａと、筒状部９Ａの基端を体外Ｓｏｕｔに保持するための支持部９Ｂとを備える筒状部材である。筒状部９Ａの先端には、筒状部９Ａの側部に向かって楕円状に開口された先端開口９ａが形成されている。
【００１７】
なお、以下ではこのような連結、配置の位置関係に基づいて、特に断らない限り、各部、各部材のマニピュレータ１の長手方向に沿う相対位置のうち、マニピュレータ１の先端側寄りの位置を先端側、マニピュレータ１の基端側寄りの位置を基端側と称する場合がある。例えば、本実施形態の第２関節部Ｊ２は、管状部材４の基端側の端部と管状部材６の先端側の端部とを連結している。
【００１８】
鉗子部２は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、１対の鉗子２ｆ、これら鉗子２ｆを開閉するリンク機構２ｇ、およびリンク機構２ｇを保持する円環状の支持部２ｈを有する鉗子部本体２Ａ、ならびに鉗子部本体２Ａの支持部２ｈに外嵌して鉗子２ｆを保持する管状支持体２Ｂ（管状部材）を備える。
管状支持体２Ｂは、貫通孔２ｅを中心に有する短い略円管状の部材である。
管状支持体２Ｂの先端側（図２（ａ）、（ｂ）の左側）には、鉗子２ｆを先端側の外部に突出させた状態で、支持部２ｈが固定されている。また、管状支持体２Ｂの基端側の端部には、中心軸に沿う方向に基端側に延ばされ、管状支持体２Ｂの径方向に対向する位置に配置された１対の突片部２ａ、２ｂが設けられている。
また、管状支持体２Ｂの基端側かつ突片部２ａ、２ｂの間における管状支持体２Ｂの端面は、突片部２ａ、２ｂから離れるにつれて先端側に引っ込む形状を有する切欠き部２ｃが設けられている。本実施形態の切欠き部２ｃは、管状支持体２Ｂの側面視において略円弧状に形成されている。
【００１９】
突片部２ａ、２ｂには、管状支持体２Ｂの径方向に貫通し、端部が突片部２ａ、２ｂの径方向外側に突出して設けられた回動軸３を固定する固定孔２ｄがそれぞれ設けられている。回動軸３と固定孔２ｄとの固定方法は、例えば、圧入、カシメ、接着等の適宜の固定方法を採用することができる。
回動軸３において、突片部２ａ、２ｂの間の突片部２ａ寄りの中間部には、操作駆動部１Ｂからの操作によって管状支持体２Ｂを回動軸３回りに回動させるためのプーリ１５が固定されている。プーリ１５には、プーリ１５に回転駆動力を伝達する駆動ワイヤ１３が巻き回されている。
駆動ワイヤ１３は、適宜の張力が付与された状態で管状部材４、６の内部に挿通され、基端側が操作駆動部１Ｂに導かれ、操作駆動部１Ｂによってプーリ１５の回動角を変更できるようになっている。
【００２０】
鉗子部本体２Ａのリンク機構２ｇには、リンク機構２ｇを駆動して鉗子２ｆを開閉する駆動力を伝達するための鉗子操作ワイヤ１４が連結されている。
鉗子操作ワイヤ１４は、マニピュレータ本体１Ａの屈曲に合わせて屈曲可能な可撓性を有するとともに、座屈することなくマニピュレータ本体１Ａの軸方向に進退可能なワイヤ部材、例えば、密巻きのスプリングコイルで構成されたワイヤ部材などを採用することができる。
また、鉗子操作ワイヤ１４は、管状支持体２Ｂ、管状部材４、６の内部に挿通され、適宜間隔で設けられた不図示のガイド部材によって、これらの管状部材の内部において軸方向に進退可能に配回されている。鉗子操作ワイヤ１４の基端側の端部は、操作駆動部１Ｂに導かれ、操作駆動部１Ｂによって進退駆動されるようになっている。
【００２１】
管状部材４は、本実施形態では、管状支持体２Ｂの外径と略同じ内径を有し、中心軸がマニピュレータ本体１Ａの長手方向に沿うように配置された略円管状の部材からなる。
管状部材４の先端側の端部には、中心軸に沿う方向に先端側に延ばされ、管状部材４の径方向に対向する位置に配置された１対の突片部４ｅ、４ｆが設けられている。
また、管状部材４の先端側かつ突片部４ｅ、４ｆの間における管状部材４の端面は、突片部４ｅ、４ｆから離れるにつれて基端側に引っ込む形状を有する切欠き部４ｉが設けられている。本実施形態の切欠き部４ｉは、管状部材４の側面視において略円弧状に形成されている。
また、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、管状部材４の基端側の端部には、中心軸に沿う方向に基端側に延ばされ、管状部材４の径方向に対向する位置に配置された１対の突片部４ａ、４ｂが設けられている。
また、管状部材４の基端側かつ突片部４ａ、４ｂの間における管状部材４の端面は、突片部４ａ、４ｂから離れるにつれて先端側に引っ込む形状を有する切欠き部４ｃが設けられている。本実施形態の切欠き部４ｃは、管状部材４の側面視において略円弧状に形成されている。
【００２２】
なお、突片部４ｅ、４ｆの対向方向と、突片部４ａ、４ｂの対向方向とは、ねじれの位置関係にあってもよいが、本実施形態では平行の位置関係になるようにしている。また、管状部材４の中心軸を挟んだ位置関係は、突片部４ａと突片部４ｅとが同方向側に位置し、突片部４ｂと突片部４ｆとがこれらと反対側に位置している。
【００２３】
突片部４ｅ、４ｆには、図２（ａ）に示すように、突片部２ａ、２ｂから径方向外側に突出された回動軸３を挿通し、回動可能に支持する軸受部４ｇがそれぞれ形成されている。そして、突片部４ｅ、４ｆは、管状支持体２Ｂの突片部２ａ、２ｂの径方向外側にそれぞれ重なった状態で、軸受部４ｇに挿通された回動軸３によって軸支されている。
また、回動軸３の端部には、回動軸３を突片部４ｅ、４ｆから抜け止めするため、軸受部４ｇの内径よりも外径が大きい抜け止め部３ａ、３ｂがそれぞれ設けられている。
【００２４】
このように、管状支持体２Ｂの基端側の端部は、管状部材４の先端側の端部において、回動軸３を中心として回動可能に連結されている。そして、駆動ワイヤ１３によってプーリ１５を回転させることによって管状支持体２Ｂを管状部材４に対して傾動させることができるようになっている。
このため、突片部２ａ、２ｂ、突片部４ｅ、４ｆ、および回動軸３は、管状支持体２Ｂおよび管状部材４を屈曲可能に連結する第１関節部Ｊ１を構成している。
なお、切欠き部２ｃ、４ｃは、第１関節部Ｊ１の屈曲動作の際に、管状支持体２Ｂおよび管状部材４が互いに干渉しないように設けられた逃げ形状であり、第１関節部Ｊ１の屈曲角度に応じて、適宜の大きさ、形状に設定することができる。
【００２５】
第１関節部Ｊ１は、本実施形態では、突片部４ｅ、４ｆ、抜け止め部３ａ、３ｂがいずれも管状支持体２Ｂの外周面よりも径方向外側に突出されている。
このため、管状支持体２Ｂの外周面を先端側から基端側にたどる場合に、突片部４ｅ、４ｆ、抜け止め部３ａ、３ｂは、管状支持体２Ｂの外周面に対する段差または凸部になっている。
また、管状部材４の外周面を基端側から先端側にたどる場合には、抜け止め部３ａ、３ｂは、管状部材４の外周面に対する段差または凸部になっている。
また、第１関節部Ｊ１の近傍には、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、切欠き部２ｃ、４ｉにより径方向に貫通する側面開口Ｈ１、Ｈ２が形成されている。
【００２６】
また、管状部材４の突片部４ａ、４ｂには、図３（ａ）に示すように、管状部材４の径方向に貫通し、端部が突片部４ａ、４ｂの径方向外側に突出して設けられた回動軸５を固定する固定孔４ｄがそれぞれ設けられている。回動軸５と固定孔４ｄとの固定方法は、例えば、圧入、カシメ、接着等の適宜の固定方法を採用することができる。
回動軸５において、突片部４ａ、４ｂの間の突片部４ａ寄りの中間部には、プーリ１５に巻き回された駆動ワイヤ１３を中継するアイドラプーリ１１が回動軸５に回転可能に軸支されている。
また、回動軸５において、突片部４ａ、４ｂの間の突片部４ｂ寄りの中間部には、操作駆動部１Ｂからの操作によって管状部材４を回動軸５回りに回動させるためのプーリ１０が固定されている。プーリ１０には、プーリ１０に回転駆動力を伝達する駆動ワイヤ１２が巻き回されている。
駆動ワイヤ１２は、適宜の張力が付与された状態で管状部材６の内部に挿通され、基端側が操作駆動部１Ｂに導かれ、操作駆動部１Ｂによってプーリ１０の回動角を変更できるようになっている。
【００２７】
管状部材６は、本実施形態では、図１、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、管状部材４の基端側の内径と略同じ外径を有し、中心軸がマニピュレータ本体１Ａの長手方向に沿うように配置された略円管状の部材からなる。また、管状部材６の長さは、管状部材４およびトラカール９のいずれよりも長尺とされている。
管状部材６の先端側の端部には、中心軸に沿う方向に先端側に延ばされ、管状部材６の径方向に対向する位置に配置された１対の突片部６ａ、６ｂが設けられている。
また、管状部材６の先端側かつ突片部６ａ、６ｂの間における管状部材６の端面は、突片部６ａ、６ｂから離れるにつれて基端側に引っ込む形状を有する切欠き部６ｃが設けられている。本実施形態の切欠き部６ｃは、管状部材６の側面視において略円弧状に形成されている。
また、特に図示しないが、管状部材６の基端側の端部は、操作駆動部１Ｂに連結されている。
【００２８】
管状部材６の突片部６ａ、６ｂには、管状部材４の突片部４ａ、４ｂの各固定孔４ｄに固定された回動軸５を挿通し、回動可能に支持する軸受部６ｄがそれぞれ形成されている。そして、突片部６ａ、６ｂは、管状部材４の突片部４ａ、４ｂの径方向内側にそれぞれ重なった状態で、軸受部６ｇに挿通された回動軸５によって軸支されている。
また、回動軸５の端部には、回動軸５を突片部４ａ、４ｂから抜け止めするため、固定孔４ｄの孔径よりも外径の大きい抜け止め部５ａ、５ｂがそれぞれ設けられている。
【００２９】
このように、管状部材６の先端側の端部は、管状部材４の基端側の端部において、回動軸５を中心として回動可能に連結されている。そして、駆動ワイヤ１２によってプーリ１０を回転させることによって管状部材４を管状部材６に対して傾動させることができるようになっている。
このため、突片部４ａ、４ｂ、突片部６ａ、６ｂ、および回動軸５は、管状部材４および管状部材６を屈曲可能に連結する第２関節部Ｊ２を構成している。
なお、切欠き部４ｃ、６ｃは、第２関節部Ｊ２の屈曲動作の際に、管状部材４、６が互いに干渉しないように設けられた逃げ形状であり、第２関節部Ｊ２の屈曲角度に応じて、適宜の大きさ、形状に設定することができる。
【００３０】
第２関節部Ｊ２は、本実施形態では、突片部４ａ、４ｂ、抜け止め部５ａ、５ｂは、いずれも管状部材６の外周面よりも径方向外側に突出されている。
このため、管状部材６の外周面を基端側から先端側にたどる場合に、突片部４ａ、４ｂ、抜け止め部５ａ、５ｂは、管状部材６の外周面に対する段差または凸部になっている。
また、管状部材４の外周面を先端側から基端側にたどる場合には、抜け止め部５ａ、５ｂは、管状部材４の外周面に対する段差または凸部になっている。
また、第２関節部Ｊ２の近傍には、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、切欠き部４ｃ、６ｃにより径方向に貫通する側面開口Ｈ３、Ｈ４が形成されている。
【００３１】
次に、管状部材４、６に設けられたカバー部材７、８について説明する。
カバー部材７は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、一端側に、第１関節部Ｊ１の近傍の管状部材４の外周面に密着して固定された円筒状の固定部７ｂを有し、固定部７ｂから管状部材４の先端側に向かって漸次拡径し、第１関節部Ｊ１の側方を囲繞するように延ばされた、例えば円錐状のテーパー部７ｃ（固定側テーパー部）を備え、他端側に管状支持体２Ｂの外径よりも大きな内径を有する円形の開口７ａが形成された筒状部材である。
固定部７ｂの固定方法は、例えば、接着や溶着などの固定方法を採用することができる。また、充分な密着力が得られる場合には、固定部７ｂを管状部材４の外径よりも小さな内径を有する弾性体によって構成し、管状部材４に外周面に取り付けたときに弾性力によって密着するようにしてもよい。
【００３２】
開口７ａの内径は、管状支持体２Ｂの傾動および鉗子２ｆの開閉に支障がない適宜の大きさに設定することができる。本実施形態では、開口７ａの位置を、テーパー部７ｃが管状支持体２Ｂを略囲繞する程度の位置に設定しているため、鉗子部本体２Ａはカバー部材７の外部に突出されている。このため、開口７ａの大きさは、管状支持体２Ｂの傾動に支障ない程度の大きさに設定している。
また、カバー部材７の材質は、体内Ｓｉｎで使用可能な材質であれば、特に限定されない。ただし、カバー部材７は、軟性材料、すなわち良好な可撓性を有する材料を採用することが好ましい。また、可撓性を有するとともに伸縮性を有する材料を採用してもよい。
カバー部材７の材質として好ましい材料としては、例えば、エラストマー、シリコーンゴム、天然ゴム、ポリアミド樹脂フィルムなどの材料を挙げることができる。
ここで、開閉や傾動に「支障がない」とは、開閉時や傾動時に鉗子２ｆ、管状支持体２Ｂがカバー部材７に当たらないこと、または、当たったとしても開閉動作や傾動動作を許容誤差範囲内で行うことができることを意味する。
【００３３】
また、カバー部材７の最大外径ｄ１は、使用するトラカール９の筒状部９Ａの筒状部内壁９ｂの内径ｄ０（図４（ａ）参照）よりも小さい大きさに設定することが好ましい。この場合、使用するトラカール９の内を変形させることなく挿通させることができ、より円滑な挿通が可能となる。このため、カバー部材７の材質として、容易に変形しにくい材質または肉厚の合成樹脂成形品なども採用することができる。
【００３４】
また、テーパー部７ｃは、正確な円錐テーパー形状である必要はなく、一端側から他端側に向かって漸次拡径する形状であれば、拡径の変化率が一定でない形状でもよい。例えば、一端側から拡径の変化率０で円錐状に拡径し、徐々に変化率を減じて、開口７ａで変化率が０となるテーパー状の形状を採用してもよい。
また、テーパー部７ｃは、回転対称の形状にも限定されない。例えば、管状支持体２Ｂが傾動する範囲に広く拡径し、傾動の軸方向に狭く拡径する断面が楕円状の形状を採用してもよい。
【００３５】
カバー部材８は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、一端側に、第２関節部Ｊ２の近傍の管状部材６の外周面に密着して固定された円筒状の固定部８ｂを有し、固定部８ｂから管状部材６の先端側に向かって漸次拡径し、第２関節部Ｊ２の側方を囲繞するように延ばされた、例えば円錐状のテーパー部８ｃ（固定側テーパー部）を備え、他端側に管状部材４の外径よりも大きな内径を有する円形の開口８ａが形成された筒状部材である。
固定部８ｂの固定方法は、固定部７ｂと同様の固定方法を採用することができる。
開口８ａの内径ｄ３は、管状部材４の傾動に支障がない適宜の大きさに設定することができる。
また、カバー部材８の材質は、カバー部材７と同様の材質を採用することができる。
また、カバー部材８の最大外径ｄ２もカバー部材７の最大外径ｄ１と同様である。また、テーパー部８ｃが円錐状以外の形状を採用できることもテーパー部７ｃと同様である。
【００３６】
操作駆動部１Ｂは、図１に示すように、管状部材６の内部を挿通された駆動ワイヤ１２、１３、および鉗子操作ワイヤ１４の端部が導かれ、駆動ワイヤ１２、１３を介してそれぞれプーリ１０、１５に回転駆動力を伝達し、鉗子操作ワイヤ１４を進退させてリンク機構２ｇに駆動力を伝達するものである。
操作駆動部１Ｂは、適宜の周知構成を採用することができるため、詳細構成の図示は省略している。
操作駆動部１Ｂに用いることができる構成としては、例えば、駆動ワイヤ１２、１３を巻き掛けた駆動プーリを手動によってまたはモータによって回転駆動させる構成や、鉗子操作ワイヤ１４を手動によってまたは適宜のアクチュエータを用いた直動駆動機構によって進退させる構成などを採用することができる。
【００３７】
次に、マニピュレータ１の動作について、カバー部材７、８の作用を中心に説明する。ただし、カバー部材７、８の作用は本質的に同じであるため、カバー部材８の作用を中心に説明する。
図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る医療用マニピュレータをトラカールから引き抜く動作を説明する模式的な動作説明図である。
【００３８】
マニピュレータ１を用いて、手術を行うには、図１に示すように、患者の体壁５０に小さな孔を開け、トラカール９の筒状部９Ａを体内Ｓｉｎに挿入する。トラカール９の先端は、図４（ａ）に示すように、内径ｄ０の円管を斜めに切断した形状を有しており、先端開口９ａの外縁には筒状部９Ａの切断面である楕円状の先端斜面９ｃが形成されている。
また、特に図示しないが、トラカール９の支持部９Ｂには、マニピュレータ１等の術具を挿入するための挿入口が設けられている。
次に、術者は、マニピュレータ本体１Ａの先端をトラカール９の挿入口から挿入し、筒状部９Ａの内部を通して、先端開口９ａから体内Ｓｉｎに進入させ、第１関節部Ｊ１、第２関節部Ｊ２が先端開口９ａの外部に出るまで挿入する。
この挿入時には、筒状部内壁９ｂが円管状で段差がないため、円滑に挿入することができる。したがって、カバー部材７、８が柔軟な材料で形成されていても、先端側の開口７ａ、８ａに引っ掛かる突起物がないため、開口７ａ、８ａからカバー部材７、８がめくれてしまうことはない。
また、第１関節部Ｊ１、第２関節部Ｊ２は、柔軟なカバー部材７、８によって囲繞されているため、第１関節部Ｊ１、第２関節部Ｊ２の凸部やエッジ部などが筒状部内壁９ｂに擦れることなく円滑に挿入することができる。このため、挿入力量が安定し、摩擦による摩耗粉なども発生しない。
【００３９】
挿入が完了したら、操作駆動部１Ｂを用いて、第１関節部Ｊ１、第２関節部Ｊ２を駆動し、管状部材４、管状支持体２Ｂを傾動させ、鉗子部２の位置や方向を変更する。これにより、被把持物（不図示）の近傍に鉗子２ｆを位置づける。そして、操作駆動部１Ｂを用いて鉗子２ｆを開閉させて被把持物を把持する。
管状部材６に対して管状部材４を傾動させる場合、例えば、図３（ｃ）に示すように、操作駆動部１Ｂによって駆動ワイヤ１２の進退量を調整して、プーリ１０を図示反時計回り回転させる。これによりプーリ１０が固定された回動軸５が回転され、回動軸５に固定された管状部材４が回動軸５回りに回動され、管状部材６に対して管状部材４が傾動される。
このとき、傾動角が一定の角度θ１以下では、管状部材４はカバー部材８の開口８ａの内側の範囲で傾動される。この場合、管状部材４は、カバー部材８に接しないため、カバー部材８から抵抗を受けることなく円滑に傾動される。
【００４０】
また、傾動によって側面開口Ｈ３は開口が縮小し、反対側の側面開口Ｈ４は拡大する。いずれの側面開口Ｈ３、Ｈ４もカバー部材８によって囲繞されているため、マニピュレータ本体１Ａの内部から何らかの部材が側方に突出したとしても、カバー部材８のテーパー部８ｃによって阻止され、カバー部材８がない場合に比べて突出量が低減される。マニピュレータ本体１Ａから突出する部材としては、例えば、操作中に破断したワイヤ部材などの例を挙げることができる。
また、カバー部材８によって、体内Ｓｉｎから患部の組織等が側面開口Ｈ３、Ｈ４を通して侵入することも阻止できるため、側面開口Ｈ３、Ｈ４が縮小して患部の組織等が挟まれるのを防止することができる。
【００４１】
また、例えば、図３（ｃ）に二点鎖線で示すように、傾動角が角度θ２（ただし、θ２＞θ１）の場合、管状部材４はカバー部材８の開口８ａの範囲を超えて傾動される。このとき、管状部材４は、カバー部材８を内側から押圧するように傾動されるが、本実施形態のカバー部材８は軟性材料で構成されているため、カバー部材８の全体が管状部材４の移動位置に沿って変形し、これにより、管状部材４が円滑に傾動することができる。
また、開口８ａは管状部材４には固定されていないため管状部材４から押されても管状部材４の外周面に沿って滑り移動するのみである。このため、開口８ａが管状部材４に固定されて管状部材６、４の間でテーパー部８ｃが折り畳まれて挟み込まれる変形をする場合に比べて、管状部材４の受ける抵抗が少なくなる。
また、角度がθ１以下の場合と同様に、第２関節部Ｊ２、および側面開口Ｈ３、Ｈ４を囲繞した状態を保つことができる。
【００４２】
鉗子部２が手術に不要になったら、術者はトラカール９からマニピュレータ本体１Ａを引き抜く。この場合、第１関節部Ｊ１、第２関節部Ｊ２の外周面には段差や凸部があるため、先端開口９ａの内縁部や先端斜面９ｃに引っ掛かりやすい形状を有している。このため、カバー部材を設けない従来技術の場合、段差や凸部を乗り越える必要があるため引き抜きの力量が大きくなり、円滑に引き抜けないことがある。
本実施形態のマニピュレータ１によれば、第１関節部Ｊ１、第２関節部Ｊ２を囲繞するカバー部材７、８を有するため、円滑に引き抜くことができる。
例えば、図４（ａ）に示すように、第２関節部Ｊ２の基端側には、管状部材６と略同径のカバー部材８の固定部８ｂが固定されている。このため、管状部材６の外周面には、ほとんど段差がなく、引き抜き時に、固定部８ｂは先端開口９ａと先端斜面９ｃとのなすエッジ部に円滑に乗り上げることができる。
また、カバー部材８には、固定部８ｂからは管状部材６の先端側に向かって拡径するテーパー部８ｃが設けられているため、カバー部材８の内側に段差や凸部があっても、より滑らかな傾斜面で覆われる。このため円滑に引き抜かれていく。本実施形態のように、柔軟性を有する材料であっても、段差や凸部の急峻な変化を滑らかな連続湾曲面に変換することができるため、円滑な引き抜きが可能となる。
さらに引き抜きを続けると、本実施形態のようにカバー部材８が柔軟性を有する場合には、図４（ｂ）に示すように、第２関節部Ｊ２と筒状部内壁９ｂとの間に挟まれるテーパー部８ｃは変形して、筒状部内壁９ｂの内部に収められる。このため、開口８ａが先端斜面９ｃの内径ｄ０よりも大きく開いていても、適宜変形して折り畳まれるため、筒状部内壁９ｂ内を円滑に移動することができる。
同様にして、カバー部材７に囲繞された第１関節部Ｊ１も先端開口９ａを円滑に通過し、マニピュレータ本体１Ａの全体を円滑に引き抜くことができる。
【００４３】
以上は、正常なマニピュレータ本体１Ａを引き抜く場合で説明したが、本実施形態は、マニピュレータ本体１Ａの内部の駆動ワイヤ１２、１３などのワイヤが過大な張力を受けて破断し、側面開口Ｈ３、Ｈ４等の開口から突出した異常時にも同様な作用が得られる。
このようにワイヤが破断すると、マニピュレータ本体１Ａが操作の用をなさなくなるため、患者に悪影響を与えないように迅速に引き抜いて、正常なマニピュレータに置き換える必要がある。
破断したワイヤによる突出物は予想できない形状、量に突出するため、従来技術では、トラカール９から引き抜けなくなることが多い。この場合、トラカール９ごと取り外さなければならないため、安全に取り外すには多大の時間を要していた。
本実施形態によれば、破断したワイヤなどの突出物もカバー部材８等によって同様に被覆され、少なくとも側方への突出量を低減できる。このため、トラカール９の筒状部９Ａの内部を通して、容易かつ迅速に引き抜くことができる。
このように、トラカール９を引き抜くことなくマニピュレータ本体１Ａのみ引き抜くことができるので、患者の負担が少なく、またトラカール９を挿入し直す手間を省けるため迅速に手術を続行することができる。
【００４４】
カバー部材７の作用も同様であるため説明は省略する。
ただし、第１関節部Ｊ１の引き抜き時に引っ掛かりやすい段差または凸部は、抜け止め部３ａ、３ｂのみで構成されるのに対して、第２関節部Ｊ２の引き抜き時に引っ掛かりやすい段差または凸部は、突片部４ａ、４ｂの段差に抜け止め部５ａ、５ｂの突出高さを加えたものになる。このため、より細い管状部材６に固定されて、より太い管状部材４を連結する第２関節部Ｊ２を囲繞するカバー部材８は、カバー部材７と比べると、より顕著に効果がある。
反対に、案内管の形状等により、挿入時に引っ掛かりが発生しやすい場合には、カバー部材８よりもカバー部材７の方がより顕著な効果を奏することになる。
【００４５】
このように、本実施形態のマニピュレータ１によれば、一端が管状部材に固定され他端に開口を有するカバー部材７、８によって第１関節部Ｊ１、第２関節部Ｊ２がそれぞれ囲繞されているため、トラカール９の内部に円滑に挿通させることができ、かつ第１関節部Ｊ１、第２関節部Ｊ２による管状支持体２Ｂ、管状部材４の屈曲動作（傾動）を円滑に行うことができる。
【００４６】
［第１変形例］
次に、本実施形態の第１変形例について説明する。本変形例は、上記第１の実施形態のマニピュレータ１に用いることができるカバー部材の変形例である。本変形例のカバー部材２０は、カバー部材７、８のいずれに代えても同様に用いることができるが、以下では一例として、カバー部材８に代えた場合の例で説明する（第２、第３の変形例も同様）。
図５（ａ）は、本発明の第１の実施形態の第１変形例に係る医療用マニピュレータの主要部の構成を示す模式的な断面図である。
【００４７】
本変形例のカバー部材２０は、図５（ａ）に示すように、上記第１の実施形態のテーパー部８ｃに代えて、固定部８ｂ側から、固定側拡径部２０ｃ（固定側テーパー部）、樽形部２０ｄ、および開口側縮径部２０ｂ（開口側テーパー部）からなる筒状に形成されたものである。以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００４８】
固定側拡径部２０ｃは、固定部８ｂから管状部材６の先端側に拡径し、第２関節部Ｊ２の側方を囲繞するように延ばされた円錐状のテーパー部である。
樽形部２０ｄは、固定側拡径部２０ｃの先端側の端部に接続され、さらに先端側に向かって拡径の変化率が漸次低減され最大径から縮径に転じるように形成された樽形形状の湾曲面である。
開口側縮径部２０ｂは、樽形部２０ｄの先端側の端部に接続され、さらに先端側に向かって漸次縮径されたテーパー部である。本実施形態では、開口側縮径部２０ｂの長さは固定側拡径部２０ｃの長さより短くなっている。
またカバー部材２０は、樽形部２０ｄにおける最大外径が、カバー部材８と同様に、筒状部内壁９ｂの内径ｄ０より小さい外径ｄ２に設定されている。
また、開口側縮径部２０ｂの先端側に形成される円形の開口２０ａの内径ｄ３（ただし、ｄ３＜ｄ２）は、開口８ａの内径ｄ２と同様、管状部材４の外径より大きく、管状部材４の傾動に支障がない程度の大きさに設定されている。
【００４９】
カバー部材２０によれば、開口側縮径部２０ｂによって、上記第１の実施形態のテーパー部８ｃと同様の作用が得られる。
さらに、本変形例では、カバー部材２０の最大外径を有する樽形部２０ｄから開口２０ａに向かって縮径する開口側縮径部２０ｂを備えるため、トラカール９に挿入する際に、挿入方向の前方に段差や凸部がある場合にも、カバー部材２０の開口２０ａが引っ掛かったり、めくれたりしにくくなり、より円滑にトラカール９に挿入することができる。
【００５０】
［第２変形例］
次に、本実施形態の第２変形例について説明する。
図５（ｂ）は、本発明の第１の実施形態の第２変形例に係る医療用マニピュレータの主要部の構成を示す模式的な断面図である。
【００５１】
本変形例は、図５（ｂ）に示すように、上記第１変形例のカバー部材２０に代えて、カバー部材２１を備える。
カバー部材２１は、上記第１変形例の樽形部２０ｄを削除し、固定側拡径部２０ｃおよび開口側縮径部２０ｂに代えて、固定側テーパー部２１ｃおよび開口側テーパー部２１ｂを備えたものである。以下上記第１変形例と異なる点を中心に説明する。
【００５２】
固定側テーパー部２１ｃは、固定部８ｂから管状部材６の先端側に拡径し、第２関節部Ｊ２の側方を囲繞するように延ばされた円錐状のテーパー部である。
開口側テーパー部２１ｂは、固定側テーパー部２１ｃの先端側の端部に接続され、さらに先端側に向かって漸次縮径されたテーパー部である。本実施形態では、固定側テーパー部２１ｃの長さは開口側テーパー部２１ｂの長さより短くなっている。
またカバー部材２１は、固定側テーパー部２１ｃと開口側テーパー部２１ｂとの接続部における最大外径、および開口側テーパー部２１ｂの円形の開口２１ａの内径が、それぞれ上記第１変形例と同様の外径ｄ２、内径ｄ３に設定されている。
【００５３】
カバー部材２１によれば、固定側テーパー部２１ｃによって、上記第１の実施形態のテーパー部８ｃと同様の作用が得られる。
さらに、本変形例では、固定側テーパー部２１ｃの先端側の端部から開口２０ａに向かって縮径する開口側テーパー部２１ｂを備えるため、トラカール９に挿入する際に、挿入方向の前方に段差や凸部がある場合にも、カバー部材２１の開口２１ａが引っ掛かったり、めくれたりしにくくなり、より円滑にトラカール９に挿入するごとができる。
【００５４】
［第３変形例］
次に、本実施形態の第３変形例について説明する。
図６は、本発明の第１の実施形態の第３変形例に係る医療用マニピュレータの主要部の構成を示す模式的な断面図である。
【００５５】
本変形例は、図６に示すように、上記第１の実施形態のマニピュレータ１の第２関節部Ｊ２の近傍の管状部材４に開口２２ａが管状部材４の基端側に向けられた補助カバー部材２２を追加して設けたものである。以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００５６】
補助カバー部材２２は、上記第１の実施形態のカバー部材７のテーパー部７ｃの長さを短くした側面部２２ｃを備える筒状部材であり、側面部２２ｃの端部に形成された開口２２ａは、上記第１の実施形態のカバー部材７の開口７ａよりも小さい円形に開口されている。また、開口２２ａの外径は、カバー部材８の開口８ａの内径ｄ３よりも小さい寸法に形成されている。これにより、補助カバー部材２２は、カバー部材８の内部に開口８ａ側から進入して配置することができる。
補助カバー部材２２の固定部７ｂは、開口２２ａが管状部材４の基端側に向けられ、開口２２ａがカバー部材８の開口８ａ側からテーパー部８ｃの内部に進入する位置となるように管状部材４と密着されている。
【００５７】
本変形例では、補助カバー部材２２の材質は、カバー部材８と同様の軟性材料を用いることが好ましい。ただし、管状部材４の傾動の支障とならない場合には、補助カバー部材２２を硬質の材料で形成してもよい。例えば、本実施形態のように、カバー部材８が柔軟な材料で形成されている場合や、管状部材４の傾動量が少なくて済むような場合には、補助カバー部材２２を硬質な材料で形成してもよい。
【００５８】
補助カバー部材２２は、第２関節部Ｊ２の凸部である抜け止め部５ａ、５ｂを覆う位置まで管状部材４の基端側に延ばされていてもよいが、本実施形態では、抜け止め部５ａ、５ｂよりも先端側の範囲を覆うように設けられている。
【００５９】
本変形例によれば、補助カバー部材２２の側面部２２ｃによって、固定部７ｂからカバー部材８の内部に向かって、管状部材４の先端側から基端側に沿って拡径するテーパー部が形成される。このため、トラカール９に挿入する際に、挿入方向の前方に段差や凸部がある場合にも、これら段差や凸部が管状部材４の外周面から側面部２２ｃに沿って相対移動するため、カバー部材８の開口８ａが引っ掛かったり、めくれたりしにくくなり、より円滑にトラカール９に挿入することができる。
【００６０】
［第４変形例］
次に、本実施形態の第４変形例について説明する。
図７は、本発明の第１の実施形態に係る医療用マニピュレータに用いるカバー部材の変形例（第４変形例）の構成を示す模式的な斜視図である。
【００６１】
本変形例のカバー部材２３は、適宜寸法を変えることによって、上記第１の実施形態のカバー部材７、８のいずれかに代えて用いることができるものである。
カバー部材２３は、図７に示すように、一端側に、固定相手の管状部材の外周面に密着できるようにした円環状の固定部２３ｂを備え、固定部２３ｂから他端側に向かって延ばされ、切れ目部２３ｄ（切れ目）によって周方向に分断された短冊状の複数の羽根部２３ｃが設けられた、全体として筒状の部材である。
ここで短冊状とは、側面視の形状が細長い片状であることを意味する。したがって、羽根部２３ｃは、矩形の片状には限定されず、例えば、細長い台形の片状等の形状でもよい。また、羽根部２３ｃの短手方向（筒の周方向）には曲率を有しない形状であってもよいし、短手方向に円弧状に湾曲された形状であってもよい。
各羽根部２３ｃは、それぞれ同じ長さを有し、固定部２３ｂから他端側に向かうにつれて径方向外側に向かって中心軸に対する傾斜角が単調に変化する傾斜を有している。これにより全体として円錐状、あるいは拡径の変化率が漸次減少する筒状に広がっている。
また、他端側に延ばされた各羽根部２３ｃ端部は一つの円周上に整列され、全体として略円形状の開口２３ａが形成されている。
【００６２】
カバー部材２３の取り付け形態は、上記第１の実施形態のカバー部材７（８）と同様である。すなわち、開口２３ａが開口７ａ（８ａ）の位置に位置するように、固定部２３ｂを固定部７ｂ（８ｂ）の位置に密着して固定する。開口２３ａの内径は開口７ａ（８ａ）の内径と同様に設定する。
各羽根部２３ｃは、可撓性を有する弾性部材、例えば、合成樹脂の薄板などで構成され、外力が作用した場合には径方向にたわみ、外力が作用しなくなった場合にはたわんだ状態から初期状態に復帰できるようになっている。
【００６３】
また、切れ目部２３ｄは、隣接する羽根部２３ｃの間に平行スリットであってもよいし、カバー部材２３の一端側から他端側に向かって間隔が拡大するくさび形のスリットであってもよい。ただし、いずれの場合も、第１関節部Ｊ１（第２関節部Ｊ２）の側面開口Ｈ１、Ｈ２（Ｈ３、Ｈ４）に面する切れ目部２３ｄの周方向幅（スリット幅）は、第１関節部Ｊ１（第２関節部Ｊ２）の凸部や側面開口Ｈ１、Ｈ２（Ｈ３、Ｈ４）からの突出物が、切れ目部２３ｄから突出しない程度の幅に設定される。
【００６４】
カバー部材２３によれば、各羽根部２３ｃによって、上記第１の実施形態のテーパー部８ｃ（７ｃ）と同様の作用が得られる。
さらに、本変形例では、羽根部２３ｃの間に切れ目部２３ｄが設けられているため、管状部材の傾動によって、管状部材と当接した羽根部２３ｃのみがたわみ変形を起こす。このため、開口２３ａが管状部材の傾動方向に拡径し、管状部材の傾動が可能となる。また、筒状部内壁９ｂに押圧されるなどして羽根部２３ｃに外力が作用する場合、外力を受けた羽根部２３ｃが径方向内側にたわむことで開口２３ａが縮径する。
各羽根部２３ｃは周方向に分断された短冊状であり、個々にたわむことができるため、羽根部２３ｃとして硬質の材料を用いても管状部材に作用する反力を容易に低減することができる。
したがって、材料の選択の自由度を高めることができる。また、管状部材の傾動に支障がない柔軟性を得るために、あまり肉厚を薄くしなくてもよくなるため、射出成形によっても容易かつ安価に製造することができる。
また、切れ目部２３ｄが、挿通方向に略沿って設けられているため、羽根部２３ｃの長手方向に沿うエッジ部が挿通方向に略沿っている。このため、トラカール９の筒状部内壁９ｂに接触して挿通される際、カバー部材２３のエッジ部によって線接触しやすくなり、挿通時の摩擦抵抗を低減することができる。
【００６５】
［第５変形例］
次に、本実施形態の第５変形例について説明する。
図８（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る医療用マニピュレータに用いるカバー部材の変形例（第５変形例）の構成を示す模式的な斜視図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）におけるＣ視平面図である。図８（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ第５変形例のカバー部材の開口の拡径時、縮径時の変化を示す模式的な動作説明図である。
【００６６】
本変形例のカバー部材２４は、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、上記第４変形例のカバー部材２３の羽根部２３ｃと同様の形状の羽根部２４ｃを周方向の端部が重なって、重なり部２４ｄを形成するように配置して、固定部２３ｂの他端側に設けたものである。
なお、各重なり部２４ｄは羽根部２４ｃの長手方向に沿って隙間なく形成されている。以下、上記第４変形例と異なる点を中心に説明する。
【００６７】
このような構成により、カバー部材２４では、他端側に延ばされた各羽根部２４ｃの端部は一つの円周上に隙間なく整列され、全体として略円形状の開口２４ａが形成されている。また、カバー部材２４の側面は、周方向に隙間なく配列された各羽根部２４ｃによってカバー部材２３が全体としてとる形状と同様の形状に形成されている。
【００６８】
このような構成のカバー部材２４は、例えば、円環状の固定部２３ｂに複数の羽根部２４ｃを重ね合わせて配置して、接着もしくは溶着するなどして製作することができる。また、例えば、櫛形状に形成された薄板の各櫛歯を折り曲げ、櫛歯の歯元側を折り畳んで各櫛歯部が重なり合うようにしてから円管状に巻き、折り畳まれた歯元側をプレスするなどして製作することができる。
【００６９】
カバー部材２４によれば、管状部材が傾動して、一方の側の羽根部２４ｃが径方向外側にたわむと、図８（ｃ）に示すように、隣接する羽根部２４ｃが重なり部２４ｄに沿ってスライド移動することで、開口２４ａが拡径する。なお、図８（ｃ）、（ｄ）において曲線２４ｅは、拡径前、縮径前の開口２４ａの形状を示す。
このとき、管状部材が最大限傾動した場合にも、重なり部２４ｄが保持されることが好ましい。ただし、上記第４変形例の切れ目部２３ｄの最大幅以下であれば隙間が発生してもよい。
また、筒状部内壁９ｂに押圧されるなどして羽根部２４ｃに外力が作用する場合、図８（ｄ）に示すように、外力を受けた羽根部２４ｃが径方向内側にたわみ、周方向にスライド移動することにより、重なり部２４ｄが拡大されることで、開口２４ａが縮径する。
このため、カバー部材２４は、上記第４変形例のカバー部材２３と同様の作用が得られる。
さらに、本変形例では、開口２４ａが拡径しても、カバー部材２４の側面には隙間が生じないか、隙間が生じるとしても、カバー部材２３の羽根部２３ｃと同等以下に抑えることができる。このため、より確実にカバー部材２４の内部からの凸部や突起物の突出を抑えることができる。
【００７０】
［第６変形例］
次に、本実施形態の第６変形例について説明する。
図９（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る医療用マニピュレータに用いるカバー部材の変形例（第６変形例）の構成を示す模式的な斜視図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）におけるＤ視平面図である。図９（ｃ）は、第６変形例のカバー部材の開口の拡径時の変化を示す模式的な動作説明図である。
【００７１】
本変形例のカバー部材２５は、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、一端側の固定部２５ｂと、固定部２５ｂの他端側にＺ字状の断面をそれぞれ有する複数のひだが周方向に連続されて筒状体を形成するひだ折り部２５ｃとを備えるものである。
ひだ折り部２５ｃの外形状は、全体として上記第５変形例のカバー部材２４の外形状と同様の形状からなる。
このような構成により、カバー部材２５では、他端側に延ばされたひだ折り部２５ｃの端部は一つの円周上に整列され、全体として略円形状の開口２５ａが形成されている。
【００７２】
このような構成のカバー部材２５は、例えば、プレス加工や成形加工などによりひだ折りされた筒部材を形成し、この筒部材を円環状の固定部２５ｂに接着もしくは溶着するなどして製作することができる。
【００７３】
カバー部材２５によれば、管状部材が傾動して、一方の側のひだ折り部２５ｃが径方向外側にたわむと、図９（ｃ）に示すように、折り曲げられたひだ折り部２５ｃが開かれて、開口２５ａが傾動方向に拡径する。なお、図９（ｃ）において曲線２２ｅは、拡径前の開口２５ａの形状を示す。
また、筒状部内壁９ｂに押圧されるなどしてひだ折り部２５ｃに外力が作用する場合、外力を受けたひだ折り部２５ｃの各折り目において曲げ変形が起こるため、周方向に沿う波形状に変形する。
このため、カバー部材２５は、伸縮性を有しない材質で形成されても、開口２５ａを容易に拡径することができる。また、ひだ折り部２５ｃを有しない同一の材質および肉厚で形成された円錐状の筒体に比べて変形が容易となる。
すなわち、拡径する変形では、上記第５変形例のカバー部材２４と同様の作用が得られる。また、カバー部材２５は、最大限拡径してもカバー部材２５の側面に隙間が生じないため、より確実にカバー部材２５の内部からの凸部や突起物の突出を抑えることができる。
また、縮径方向の変形では、軟性材料で形成された上記第１の実施形態のカバー部材７、８と同様な作用が得られる。
【００７４】
［第７変形例］
次に、本実施形態の第７変形例について説明する。
図１０は、本発明の第１の実施形態に係る医療用マニピュレータに用いるカバー部材の変形例（第７変形例）の構成を示す模式的な平面図である。
【００７５】
本変形例のカバー部材２６は、上記第６変形例のひだ折り部２５ｃを、径方向内側に屈曲された断面Ｖ字状の谷部２６Ａと、径方向外側に屈曲された断面逆Ｖ状の山部２６Ｂとが連続し、全体として断面星形の筒状に形成された山折り部２６ｃに代えたものである。
このような構成により、カバー部材２６では、他端側に延ばされた山折り部２６ｃの端部は一つの円環領域に配置され、全体として略円形状の開口２６ａが形成されている。
【００７６】
このような構成のカバー部材２６は、例えば、プレス加工や成形加工などにより山折りされた筒部材を形成し、この筒部材を円環状の固定部２５ｂに接着もしくは溶着するなどして製作することができる。
【００７７】
カバー部材２６によれば、山折り部２６ｃによって、拡径、縮径が容易であるため、上記第６変形例のカバー部材２５と同様の作用が得られる。
また、カバー部材２６は、外力が作用しない状態では、山折りされた山部２６Ｂが最大外形を構成するため、硬質な材料を採用した場合に、例えば、トラカール９の筒状部内壁９ｂなどに山部２６Ｂが最初に接触し、挿通方向に沿って線接触される。このため、挿通時の抵抗が低減される。
【００７８】
［第８変形例］
次に、本実施形態の第８変形例について説明する。
図１１は、本発明の第１の実施形態の第８変形例に係る医療用マニピュレータの主要部の構成を示す模式的な斜視図である。
【００７９】
本変形例のマニピュレータ４０（医療用マニピュレータ）は、上記第１の実施形態のマニピュレータ１の管状部材４に代えて、多関節湾曲部４１を備え、さらに１組のカバー部材７、８を追加したものである。以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００８０】
多関節湾曲部４１は、管状部材６の先端側（図１１の図示左側）からより先端側の管状支持体２Ｂに向かって、湾曲駒３０（管状部材）、湾曲駒３１（管状部材）、および湾曲駒３０が、それぞれ垂直関節部Ｊｖ（関節部）、水平関節部Ｊｈ（関節部）、垂直関節部Ｊｖ、水平関節部Ｊｈを介して連結された２軸方向に湾曲可能な湾曲部である。
湾曲駒３０は、管状部材４と同径であって管状部材４よりも短い円環状の管状部材であり、両端において互いに９０度異なる方向に対向する１対の突片部３０ａ、および１対の突片部３０ｂを有している。ただし、１対の突片部３０ａは湾曲駒３０の先端側に、１対の突片部３０ｂは湾曲駒３０の基端側にそれぞれ設けられている。
湾曲駒３１は、管状支持体２Ｂと同径であって湾曲駒３０と同じ長さを有する円環状の管状部材であり、両端において互いに９０度異なる方向に対向する１対の突片部３１ａ、および１対の突片部３１ｂを有している。ただし、１対の突片部３１ａは湾曲駒３１の先端側に、１対の突片部３１ｂは湾曲駒３１の基端側にそれぞれ設けられている。
【００８１】
垂直関節部Ｊｖは、図１１の紙面垂直軸回りの回動可能な関節部であり、隣接する管状部材６の突片部６ａ、６ｂ、または隣接する湾曲駒３１の１対の突片部３１ａと、隣接する湾曲駒３０の１対の突片部３０ｂと、これらを回動可能に連結する回動軸３５とにより構成されている。
水平関節部Ｊｈは、図１１の紙面内に回動可能な関節部であり、隣接する湾曲駒３０の１対の突片部３０ａと、隣接する湾曲駒３１の１対の突片部３１ｂまたは隣接する管状支持体２Ｂの突片部２ａ、２ｂと、これらを回動可能に連結する回動軸３６とにより構成されている。
【００８２】
管状部材４の先端部には、上記第１の実施形態と同様にしてカバー部材８が設けられ、このカバー部材８によって隣接する垂直関節部Ｊｖの側方が囲繞されている。
また、湾曲駒３１には、同様にして、隣接する垂直関節部Ｊｖの側方を囲繞するように、他のカバー部材８が固定されている。
管状支持体２Ｂに連結された湾曲駒３０には、上記第１の実施形態で管状部材６の先端部と固定されたとの同様にしてカバー部材７が設けられ、このカバー部材７によって隣接する水平関節部Ｊｈの側方が囲繞されている。
また、管状部材６と連結された湾曲駒３０には、同様にして、隣接する水平関節部Ｊｈの側方を囲繞するように、他のカバー部材７が固定されている。
互いに隣接するカバー部材７、８は、より先端側のカバー部材の固定部に重なる程度に話して設けられている。このため、より後端側のカバー部材の開口は、隣接する先端側の管状部材およびそれに固定されたカバー部材に対して径方向に離間されており、先端側の管状部材の傾動の支障にならないようになっている。
【００８３】
本変形例のマニピュレータ４０では、多関節湾曲部４１によって２軸方向の湾曲動作を行うことができ、その際、各垂直関節部Ｊｖ、各水平関節部Ｊｈは、それぞれの側方をカバー部材７、８によって囲繞されているため、上記第１の実施形態と同様の作用が得られる。
【００８４】
［第９変形例］
次に、本実施形態の第９変形例について説明する。
図１２は、本発明の第１の実施形態の第９変形例に係る医療用マニピュレータの主要部の構成を示す模式的な斜視図である。
【００８５】
本変形例のマニピュレータ４２（医療用マニピュレータ）は、上記第８変形例のマニピュレータ４０の各カバー部材７を削除し、各カバー部材８に代えて、２つのカバー部材３４を備えるものである。以下、上記第８変形例と異なる点を中心に説明する。
【００８６】
カバー部材３４は、上記第８変形例のカバー部材８の長さを延はしたテーパー部３４ｃ先端側の垂直関節部Ｊｖおよび水平関節部Ｊｈの側方を囲繞するようにしたものである。ただし、開口３４ａの大きさは、開口３４ａが覆う管状部材の傾動範囲に応じて設定する。
このようにカバー部材３４は、異なる２軸方向に傾動する湾曲駒３０と湾曲駒３１、または湾曲駒３０と管状支持体２Ｂとを内部に含んでいる。
カバー部材３４の材質は、上記第１の実施形態のカバー部材８と同様に軟性材料で構成されているため、これらの２軸方向の傾動によって、内側から外力を受けた場合にも、傾動方向に合わせて変形し、傾動の支障とならないようになっている。
【００８７】
本変形例によれば、上記第８変形例と同様の作用が得られる。
また、本変形例では、１つおきに隣接する同径の管状部材である管状部材６および湾曲駒３１にカバー部材３４を取り付けるため、同一形状のカバー部材３４のみで、多関節湾曲部４１の各関節部を囲繞することができる。このため、上記第８変形例に比べて部品点数および部品種類を低減することができる。
【００８８】
、
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係る医療用マニピュレータについて説明する。
図１３（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る医療用マニピュレータの主要部の構成を示す模式的な断面図である。図１３（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る医療用マニピュレータをトラカールから引き抜く動作を説明する模式的な動作説明図である。図１４は、図１３におけるＥ−Ｅ断面図である。
【００８９】
本実施形態のマニピュレータ４５は、上記第１の実施形態のマニピュレータ１のカバー部材の取り付け方向を反転させたものである。
例えば、図１３（ａ）に示すように、上記第１の実施形態において管状部材６に設けられていたカバー部材８を削除し、管状部材４の先端側に設けられていたカバー部材７をテーパー部７ｃが管状部材４の基端側に拡径するように配置して、固定部７ｂを管状部材４の基端側の第２関節部Ｊ２の近傍に固定している。これにより第２関節部Ｊ２の側方がテーパー部７ｃによって囲繞されている。
ただし、管状部材４に対する管状支持体２Ｂの傾動角と、管状部材６に対する管状部材４の傾動角が異なる場合には、必要に応じて、テーパー部７ｃの傾斜角および長さ、ならびにこれによって決まる開口７ａの内径の設定を変更し、管状部材６に対する管状部材４の傾動動作の支障とならないようにした寸法のものを用いる。
また、特に図示しないが、管状部材４の先端側のカバー部材７は削除され、カバー部材８と略同様の構成を有し、管状支持体２Ｂの基端側に固定されて第１関節部Ｊ１を囲繞するカバー部材を取り付けている。
【００９０】
このようなマニピュレータ４５では、各関節部の近傍に設けられたカバー部材、例えば、第２関節部Ｊ２の近傍に設けられたカバー部材７は、開口７ａを備えるため、管状部材６に対して管状部材４が傾動する場合に傾動動作の支障となることがない。このため、第２関節部Ｊ２による管状部材４、６の屈曲動作を円滑に行うことができる。
また、第２関節部Ｊ２の側方がテーパー部７ｃによって囲繞されているため、トラカール９の筒状部内壁９ｂに円滑に挿通させることができる。
本実施形態では、マニピュレータ４５を先端側からトラカール９に挿入する場合に円滑な挿入を行えることは、上記第１の実施形態においてマニピュレータ１をトラカール９から引き抜く場合と同様である。
また、体内Ｓｉｎに挿入されたマニピュレータ４５をトラカール９から引き抜く場合、例えば、図１３（ａ）に示すように、トラカール９の先端開口９ａの近傍に開口７ａがかかる状態から引き抜くことになる。この場合、図１４に示すように、開口７ａを形成するテーパー部７ｃの端部の外形は、先端開口９ａの外形よりも小さいため、引き抜きの進行とともに傾斜面である先端斜面９ｃにテーパー部７ｃの端部が徐々に当接し、先端斜面９ｃに沿って部分的にすくわれていく。このため、柔軟な材料で形成されたテーパー部７ｃは外側にめくれることなく内側に変形し、図１３（ｂ）に示すように、筒状部内壁９ｂに沿って当接されていく。この結果、第２関節部Ｊ２の段差または凸部が、テーパー部７ｃによって緩和され、円滑な引き抜き動作を行うことができる。
【００９１】
なお、上記の説明では、管状部材が円筒状部材である場合の例で説明したが、管状部材の管形状は、円筒状には限定されない。例えば、断面が多角形からなる管状でもよいし、断面が楕円からなる管状などでもよい。
【００９２】
また、上記の説明では、関節部は、相互に重ねられた突片部を貫通する回動軸によって構成される場合の例で説明したが、関節部の構成はこれに限定されない。例えば、回動軸は突片部の近傍のみに設けられていてもよい。また、内部に貫通孔が設けられたボールジョイントなどの継手構造を作用してもよい。
【００９３】
また、上記の説明では、鉗子部本体２Ａが、管状支持体２Ｂに固定されている場合の例で説明したが、管状支持体２Ｂは、例えば内部に軸受を備えるなどして鉗子部本体２Ａを管状支持体２Ｂの中心軸回りに回転可能に保持する構成としてもよい。この場合、管状支持体２Ｂの傾動により管状支持体２Ｂの中心軸が向けられた方向において、この中心軸回りに鉗子部本体２Ａを回転させることができるため、鉗子２ｆによる把持方向を変更することができる。
【００９４】
また、上記第３変形例の説明では、カバー部材８の内側に補助カバー部材２２の開口２２ａが入り込み、第２関節部Ｊ２がカバー部材８によって囲繞されている場合の例で説明したが、補助カバー部材２２の長さを延ばして、補助カバー部材２２によっても第２関節部Ｊ２が囲繞されるようにしてもよい。この場合には、カバー部材８および補助カバー部材２２は、いずれも、管状部材の外周に一端が固定され、関節部を介して連結された他の管状部材の側方まで関節部を囲繞するように延ばされて、他端側に開口が形成された形状を有するカバー部材を構成する。
【００９５】
また、上記の各実施形態、変形例に説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせて実施することができる。
例えば、上記第４変形例のカバー部材２３の外形状は、全体として上記第１の実施形態のカバー部材８等と同様の外形状を有するものとして説明したが、各羽根部２３ｃによって全体として形成される外形状は、上記第１変形例のカバー部材２０や上記第２変形例のカバー部材２１と同様に開口側に縮径部を有する筒状をなすようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１、４０、４２、４５  マニピュレータ（医療用マニピュレータ）
１Ａ  マニピュレータ本体
１Ｂ  操作駆動部
２  鉗子部（被操作部）
２Ａ  鉗子部本体
２Ｂ  管状支持体（管状部材）
２ａ、２ｂ、４ａ、４ｂ、４ｅ、４ｆ、６ａ、６ｂ、３０ａ、３０ｂ、３１ａ、３１ｂ  突片部
２ｃ  切欠き部
２ｆ  鉗子
３、５、３５、３６  回動軸
４、６  管状部材
４ｇ、６ｄ、６ｇ  軸受部
７、８、２０、２１、２３、２４、２５、２６、３４  カバー部材
７ａ，８ａ、２０ａ、２１ａ、２３ａ、２４ａ、２５ａ、２６ａ  開口
７ｂ、７ｂ  固定部
７ｃ、８ｃ、３４ｃ  テーパー部（固定側テーパー部）
９  トラカール
９Ａ  筒状部
９ａ  先端開口
９ｂ  筒状部内壁
９ｃ  先端斜面
１２、１３  駆動ワイヤ
１４  鉗子操作ワイヤ
２０ｂ  開口側縮径部（開口側テーパー部）
２０ｃ  固定側拡径部（固定側テーパー部）
２０ｄ  樽形部
２１ｂ  開口側テーパー部
２１ｃ  固定側テーパー部
２２  補助カバー部材
２３ｃ、２４ｃ  羽根部
２３ｄ  切れ目部（切れ目）
２４ｄ  重なり部
２５ｃ  ひだ折り部
２６ｃ  山折り部
３０、３１  湾曲駒（管状部材）
４１  多関節湾曲部
５０  体壁
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４  側面開口
Ｊ１  第１関節部（関節部）
Ｊ２  第２関節部（関節部）
Ｊｈ  水平関節部（関節部）
Ｊｖ  垂直関節部（関節部）
【図１】
2011177433.tif 000003
【図２】
2011177433.tif 000004
【図３】
2011177433.tif 000005
【図４】
2011177433.tif 000006
【図５】
2011177433.tif 000007
【図６】
2011177433.tif 000008
【図７】
2011177433.tif 000009
【図８】
2011177433.tif 000010
【図９】
2011177433.tif 000011
【図１０】
2011177433.tif 000012
【図１１】
2011177433.tif 000013
【図１２】
2011177433.tif 000014
【図１３】
2011177433.tif 000015
【図１４】
2011177433.tif 000016