(57)【要約】【課題】格納式カメラ機構を有するトロカールにおいて、安全性を向上させるとともに、充分な視野を確保する。【解決手段】トロカール１は、医療器具を体内に挿入するためのパイプ部１１と、パイプ部１１の上部に連続して設けられるヘッド部１２を有し、パイプ部１１を介して腹壁に設けられる。パイプ部１１には側面側開口部１３が設けられる。側面側開口部１３は、開口状態がパイプ部１１先端面まで連続している。これにより、パイプ部１１先端面の一部は開放されている。切替機構１６およびシャフト１４の回動に伴って、格納式カメラ１７は、側面側開口部１３を通過して、格納位置と展開位置とに切替可能に回動する。さらに、カメラ１７の前面とパイプ部１１先端面とが略面一位置になるよう構成されている。【選択図】図１
2015136460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療器具を体内に挿入するためのトロカールであって、
パイプ部と、
該パイプ部側面の体内に挿入される位置に設けられる側面側開口部と、
該パイプ部内に格納されるカメラと、
前記カメラを前記側面側開口部を通過させて、パイプ部内に格納される格納位置とパイプ部外に撮影可能に展開される展開位置とに切り替えるカメラ位置切替機構と、
を備え、
前記側面側開口部は、開口が該パイプ部先端面まで連続することにより、該パイプ部先端面の一部を開放するように形成されている
ことを特徴とするトロカール。
【請求項２】
前記カメラの前面と前記パイプ部先端面とが略面一位置になるよう構成されている
ことを特徴とする請求項１記載のトロカール。
【請求項３】
前記パイプ部先端面に設けられたヒンジ機構と、
該ヒンジ機構を介してパイプ部先端側開口を開閉可能に設けられ、先端が尖った穿刺キャップと、
を更に備えることを特徴とする請求項１または請求項２記載のトロカール。
【請求項４】
前記カメラ位置切替機構は、パイプ部軸方向に、該側面側開口部の一端部に沿って回動可能に固定され、かつ、一端部がトロカール外に延長され、他端部が前記カメラに剛接合されるシャフトを有し、
前記ヒンジ機構は、該シャフトの軸に対応する位置に設けられるよう構成されている
ことを特徴とする請求項３項記載のトロカール。
【請求項５】
前記カメラ位置切替機構は、該カメラを展開位置に付勢する付勢手段を有する
ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項記載のトロカール。
【請求項６】
前記カメラは、平面凹状に窪んだ切欠け部を有し、
該切欠け部の平面凹状は、展開位置において該パイプ部外縁形状に対応している
ことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１項記載のトロカール。
【請求項７】
医療器具を肺に挿入するためのポートであって、
パイプ部と、
該パイプ部側面の肺に挿入される位置に設けられる側面側開口部と、
該パイプ内に格納されるカメラと、
前記カメラを前記側面側開口部を通過させて、パイプ部内に格納される格納位置とパイプ部外に撮影可能に展開される展開位置とに切り替えるカメラ位置切替機構と、
を備え、
前記側面側開口部は、開口が該パイプ部先端面まで連続することにより、該パイプ部先端面の一部を開放するように形成されている
ことを特徴とするポート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、腹腔鏡下手術に用いるトロカールに関する。ただし、胸腔鏡下手術に用いる場合はポートという。
【背景技術】
【０００２】
近年、患者のQOL（quality of life）維持・向上のために腹腔鏡下手術などの低侵襲外科手術が求められている。腹腔鏡下手術は腹腔内に炭酸ガスを注入して腹壁を膨らませ、手技のための空間と視野を確保する。そして腹壁に小さい孔を設け、トロカールと呼ばれる器具を挿入する．そこから腹腔鏡(CCDカメラ)や外科器具である鉗子を患者の体内に挿入し、腹腔鏡によってモニタに表示される映像を観察しながら手術を行うのが一般的である。
【０００３】
ところで、この手術は腹腔鏡から得られる映像のみを頼りに行われるため視野が狭く、術者に負担がかかる。視野を拡大すべく別のカメラを挿入するように新たに腹壁に孔をあけると、低侵襲性を損なう。
【０００４】
このような問題に対し、トロカールが常に腹壁に固定されることに注目し、カメラが格納・展開する機構を有するトロカールに係る技術が提案されている（非特許文献１）。鉗子用トロカールを用いることで、新たに腹壁に孔をあけることなく、低侵襲性を損なうことがない。一方、腹腔鏡から得られる映像に加え、格納式カメラから得られる映像を用いることにより、視野の狭さを解消できる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】大久保卓也，中口俊哉他，“格納式カメラによる腹腔鏡手術支援システム”，生体医工学シンポジウム2011CDROM予稿集，講演番号2-5-2
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術に係る格納式カメラを有するトロカールの構成について説明する。トロカールはパイプ部とヘッド部を有する。パイプ部の体内に挿入される位置に開口部が設けられる。切替機構によりカメラを開口部を通過させる。これにより、パイプ内に格納される格納位置とパイプ外に撮影可能に展開される展開位置とに切り替える。
【０００７】
パイプ部を腹壁の孔に挿入する際は、カメラを格納位置とし、パイプ部挿入後、カメラを展開位置とする。この状態で撮影をおこない、手術後パイプ部を抜き取る際は、カメラを再び格納位置とする。
【０００８】
カメラの視野を確保しようとすれば、カメラを確実にトロカール外に展開する。特に、従来技術においては、パイプを挿入しやすいようにパイプ部先端面の環状形状を維持する必要がある。その結果、パイプ部先端面がカメラの視野を遮る。従って、より確実にカメラを展開する必要がある。言い換えると、カメラの展開量が多くなる。
【０００９】
ところで、従来技術に係るトロカールは試作されており、動物実験やマネキンを用いた実証実験により、有用性、安全性について確認されている。しかし、安全性に係る検討は何重にも行うことが好ましい。
【００１０】
すなわち、カメラの展開量が極端に多いと、カメラが腹腔内の組織に接触する懸念もある。
【００１１】
逆に、カメラが腹腔内の組織に接触しないようにカメラの展開量を抑制すると、充分な視野を確保できないおそれがある。このように、安全性向上と視野確保はトレードオフの関係にある。
【００１２】
本発明は上記課題を解決するものであり、安全性を向上させるとともに、充分な視野を確保できることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
従来技術では、パイプを挿入しやすいようにパイプ部先端面の環状形状を維持する必要があった。一方で、本願発明者は、穿刺キャップに係る検討を繰り返す過程で、パイプ挿入の容易性を担保する手段があれば、パイプ部先端面の環状形状の一部が開放されていても、影響がないことに気が付いた。本願発明は、この技術思想に基づいてなされたものである。
【００１４】
上記課題を解決する本発明は、医療器具を体内に挿入するためのトロカールであって、パイプ部と、該パイプ部側面の体内に挿入される位置に設けられる側面側開口部と、該パイプ部内に格納されるカメラと、前記カメラを前記側面側開口部を通過させて、パイプ部内に格納される格納位置とパイプ部外に撮影可能に展開される展開位置とに切り替えるカメラ位置切替機構と、を備え、前記側面側開口部は、開口が該パイプ部先端面まで連続することにより、該パイプ部先端面の一部を開放するように形成されている。
【００１５】
これにより、パイプ部先端面の環状形状がカメラの視野を遮ることがなく、少ない展開量で充分な視野を確保できる。展開量が少ないことで安全性が向上する。
【００１６】
本発明において更に好ましくは、前記カメラの前面と前記パイプ部先端面とが略面一位置になるよう構成されている。
【００１７】
これにより、カメラ前面がより撮影対象に近づく。
【００１８】
本発明において更に好ましくは、前記パイプ部先端面に設けられたヒンジ機構と、該ヒンジ機構を介してパイプ部先端側開口を開閉可能に設けられ、先端が尖った穿刺キャップとを更に備える。
【００１９】
パイプ挿入の容易性を担保する手段があれば、パイプ部先端面の環状形状の一部を開放できる。ヒンジ機構および穿刺キャップにより、パイプ挿入の容易性を担保できる。
【００２０】
本発明において更に好ましくは、前記カメラ位置切替機構は、パイプ部軸方向に、該側面側開口部の一端部に沿って回動可能に固定され、かつ、一端部がトロカール外に延長され、他端部が前記カメラに剛接合されるシャフトを有し、前記ヒンジ機構は、該シャフトの軸に対応する位置に設けられるよう構成されている。
【００２１】
ヒンジ機構とシャフトとを共通位置にすることにより、パイプ部の内空を確保できる一方、視野確保に係る課題が顕著になる。このような場合、本発明の視野確保に係る効果が明確になる。
【００２２】
本発明において更に好ましくは、前記カメラ位置切替機構は、該カメラを展開位置に付勢する付勢手段を有する。
【００２３】
展開量が少ないことにより、付勢手段等のダウンサイジングを図ることができる。
【００２４】
上記課題を解決する本発明は、医療器具を肺に挿入するためのポートであって、パイプ部と、該パイプ部側面の肺に挿入される位置に設けられる側面側開口部と、該パイプ内に格納されるカメラと、前記カメラを前記側面側開口部を通過させて、パイプ部内に格納される格納位置とパイプ部外に撮影可能に展開される展開位置とに切り替えるカメラ位置切替機構と、を備え、前記側面側開口部は、開口が該パイプ部先端面まで連続することにより、該パイプ部先端面の一部を開放するように形成されている。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、安全性を向上させるとともに、充分な視野を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態に係るトロカールの斜視図
【図２】トロカールに係る一連の動作説明図
【図３】カメラ撮影動作説明図
【図４】手術支援システム
【図５】比較例トロカールの斜視図（比較例１）
【図６】カメラ撮影動作説明図（比較例１）
【図７】本実施形態の効果説明図
【図８】カメラ撮影動作説明図（変形例１）
【図９】カメラ撮影動作説明図（比較例２）
【図１０】カメラ撮影動作説明図（変形例２）
【発明を実施するための形態】
【００２７】
〜構成〜
【００２８】
本実施形態の構成について説明する。図１は、本実施形態にかかるトロカールの斜視図である。
【００２９】
トロカールは、基本構成として、パイプ部１１とヘッド部１２とを備える。パイプ部１１は、その大部分が腹壁の孔に挿入される。ヘッド部１２はパイプ部１１の上部に連続して設けられる。ヘッド部１２は中空であり、その上部から鉗子が挿入可能になっている。また、詳細は省略するが、ヘッド部１２は鉗子の挿抜時に空気の漏れを防止する密封機構と腹腔内に空気を送り込む送気機構とを備える。
【００３０】
トロカールは、更に、側面側開口部１３とシャフト１４と軸受１５と切替機構１６とカメラ１７とを備える。
【００３１】
パイプ部１１の確実に体内に挿入される位置に側面側開口部１３が設けられている。パイプ部の軸方向であって、かつ、側面側開口部１３一端部に沿って、シャフト１４が配置される。パイプ部１１内壁には複数の軸受１５が固定されており、軸受１５はシャフト１４を回動可能に固定している。シャフト１４端部はトロカール外に延長している。シャフト１４端部には、切替機構１６が設けられている。切替機構１６は、格納位置と展開位置に切替可能である。
【００３２】
シャフト１４には側面側開口部１３に対応する位置に、カメラ１７が一体として剛接合されている。これにより、切替機構１６およびシャフト１４の回動に伴って、カメラ１７は、側面側開口部１３を通過して、パイプ部内に格納される格納位置とパイプ部外に撮影可能に展開される展開位置とに切替可能に回動する。カメラ１７にはケーブル１８が接続されており、ケーブル１８はトロカール１内を挿通して、外部の画像処理装置６(後述)と接続している。
【００３３】
なお、ケーブル１８をシャフト１４に沿って配置するか、シャフト１４を中空にし、シャフト１４内にケーブル１８を配置すれば、鉗子挿入時にケーブル１８を切断する危険性が無くなるため、更に好ましい。
【００３４】
カメラ１７は、切替機構１６の動作（すなわちシャフト１４の回動）により、トロカール内に格納される格納位置とトロカール外に撮影可能に展開される展開位置とに切り替わる。
【００３５】
切替機構１６には、ねじりバネ２２が設けられている。ねじりバネ２２は切替機構１６内部に埋設されていてもよい。ねじりバネ２２の一端はヘッド部１２内壁に固定され、ねじりバネ２２の他端は切替機構１６に固定される。通常、ねじりバネ２２の弾性力はシャフト１４を介してカメラ１７を展開するように付勢する。すなわち、切替機構１６およびカメラ１７は展開位置を維持する。切替機構１６を回動するように作動させると、ねじりバネ２２の弾性力に対抗して、カメラ１７が側面側開口部１３を通過して格納される。
【００３６】
本実施形態において、シャフト１４と軸受１５と切替機構１６は、カメラ位置切替機構を構成するが、ほかの構成でも良い。たとえば、ヒンジにより回動可能なカメラに引張ケーブルを連結し、引張ケーブルをトロカール外まで延長する。シャフト回動のかわりにケーブル引張により、カメラ位置を切り替える。
【００３７】
トロカールは、更に、ヒンジ機構３１と穿刺キャップ３２を備える。
【００３８】
ヒンジ機構３１は、パイプ部１１先端面に、設けられている。ヒンジ機構３１の配置がパイプ部１１先端側開口と干渉しないようにすることにより、鉗子挿入の障害とならないようにする。
【００３９】
ヒンジ機構３１は、シャフト１４の軸に対応する位置と対向する位置に設けられる。言い換えると、平面視にて反対の位置となる。
【００４０】
穿刺キャップ３２は略円錐状であり、中実でもよいし、剛性が確保できれば、中空でもよい。略円錐状であるため、先端が尖っている。穿刺キャップ３２は、ヒンジ機構３１を介してパイプ部１１先端側開口を開閉可能に設けられている。
【００４１】
すなわち、穿刺キャップ３２の外縁（略円錐底面の外周線）がパイプ部１１端面に当接されることで、パイプ部１１先端側開口は閉じられる。この当接状態が解除されることで、パイプ部１１先端側開口は開かれる。
【００４２】
好ましくは、平面視にて、穿刺キャップ３２の外縁がパイプ部１１端面の外円に含まれる。更に好ましくは、穿刺キャップ３２の外縁がパイプ部１１端面の外円に一致する。これにより、トロカール抜去の際に、腹壁に引っかかることがない。
【００４３】
円錐高ｈは円錐底面直径Dの０．５〜２．０倍であることが好ましい。円錐高ｈが高すぎると（２．０倍超）、トロカール挿入後に、腹腔内で穿刺キャップ３２が障害となるおそれがある。円錐高ｈが低すぎると（０．５倍未満）、穿刺が難しくなるおそれがある。当該範囲にすることにより、確実に穿刺できるとともに、腹腔内で穿刺キャップが障害となることを防止できる。
【００４４】
穿刺キャップ３２を略円錐状と説明したが、幾何学的な円錐だけでなく、円錐斜線が凸状に膨らんだ弾丸形状でもよいし、円錐斜線が凹状にへこんだホーン形状でもよい。また、略円錐状とは、円に近似した多角錐をも含む。
【００４５】
穿刺キャップ３２は、トロカール挿入を容易にする手段の一例であり、挿入の容易性を担保できれば、他の手段でもよい。たとえば、円柱を斜めに切ることにより先端面を鋭利にする。
【００４６】
本願発明の最も特徴的な構成について説明する。
【００４７】
側面側開口部１３は、開口状態がパイプ部１１先端面まで連続している。これにより、パイプ部１１先端面の一部は開放されている。
【００４８】
図示の例では、環状形状が１００度程度分断されている。カメラの円滑な通過とパイプ強度維持を並立させるためには、９０〜１２０度の分断が好ましい。
【００４９】
さらに、カメラ１７の前面とパイプ部１１先端面とが略面一位置になるよう構成されている。略面一とは、完全に同一平面にならなくとも良いという意味である。すなわち、若干、カメラ１７の前面がパイプ部１１先端面より内側にあってもよい。
【００５０】
カメラ１７は、平面凹状に窪んだ切欠け部２４を有する。切欠け部２４の平面凹状は、展開位置においてパイプ部１１外縁形状に対応している（後述する図３参照）。
【００５１】
〜動作〜
まず、動作全体について説明する。図２は、トロカールに係る一連の動作説明図である。
【００５２】
穿刺キャップ３２は閉状態にある。穿刺キャップ３２先端（尖部）を腹壁の孔となる箇所に当接する。そして、力を加えて、腹壁に穿刺する。このとき、付勢により展開位置にある。切替機構１６を作動させカメラ１７を格納位置にする（S1）。
【００５３】
更に力を加えて、トロカールを所定の位置まで挿入する。トロカールは腹壁の弾力（収縮圧）により固定される（S2）。カメラ１７が格納位置にあるため、トロカール挿入の障害となることはない。
【００５４】
その後、切替機構１６の作動を解除すると、カメラ１７は展開位置に戻る（S3）。これにより、パイプ部１１に、内空が確保される。
【００５５】
パイプ部１１に鉗子４を挿入する。このとき、鉗子先端が穿刺キャップ３２の裏側に接触することで、穿刺キャップ３２が開状態になる（S4）。
【００５６】
カメラ１７は展開位置にあり、手術対象（例えば臓器）を撮影する。これにより、リアルタイム画像がモニタ７（後述）に表示される。または、プロジェクタ８（後述）により腹部に投影される。術者は、リアルタイム画像を確認しながら、鉗子４を操作し、手術を行う（S5）。
【００５７】
術後、鉗子４を抜去する。また、カメラ１７を格納位置に切り替える（S6）。これにより、カメラ１７がトロカール抜去の障害となることはない。
【００５８】
トロカールを徐々に抜去する。このとき、腹壁の弾力は、孔を閉じるように作用する。すなわち、穿刺キャップ３２斜面に力が作用する。この作用により、穿刺キャップ３２は徐々に閉じ状態になる（S7）。なお、このとき、穿刺キャップ３２とパイプ部１１端面との間に腹壁が挟まれないことを、動物実験により確認している。
【００５９】
腹壁が穿刺キャップ３２斜面を滑るように、トロカールは抜去される。トロカールが完全に抜去されると、腹壁の孔は、腹壁の弾力により自然と閉じる（S8）。
【００６０】
図３は、本実施形態に係るカメラ撮影動作説明図である。すなわち、穿刺キャップ３２開状態およびカメラ１７展開位置の下面図（S3→S4→S5）である。
【００６１】
切替機構１６を作動させない状態では、ねじりバネ２２の付勢により、カメラ１７は展開位置を維持する。トロカール挿入（抜去）する際は、切替機構１６を作動させ、カメラ１７を格納位置にする。切替機構１６の作動を解除すると、シャフト１４を介してカメラ１７は展開位置に戻る。この状態で撮影をおこなう（カメラ撮影：格納位置→展開位置）。
【００６２】
展開位置において、切欠け部２４の平面凹状が、パイプ部１１外縁形状に対応するように、展開量（回動量）が設定されている。カメラ１７は、ねじりバネ２２の付勢により、確実に、同じ位置（展開位置）を維持する。これにより、視野のブレを抑制する。
【００６３】
〜手術支援システム（バーチャル開腹手術）〜
図４は、本実施形態のトロカールを用いた手術支援システムの概略構成図である。手術支援システム１００は、複数の格納式カメラ機構を有する鉗子用トロカール１と、腹腔鏡用トロカール３と、鉗子４と、腹腔鏡５と、画像処理装置６と、モニタ７と、光学センサ９とを備える。
【００６４】
鉗子４は、手術器具の一種であり、血管や臓器等を、掴んだり、抑えたり、引っ張ったり、切断したりするのに用いられる。一般的に鋏形状をしており、持手部の回動により、支点を介して先端部が作動する。持手部を閉状態にし、鉗子用トロカール１に挿通させる。
【００６５】
腹腔鏡５は、内視鏡器具の一種であり、カメラと光源を有している。腹腔鏡５は腹腔鏡用トロカール３を挿通して体内に挿入される。なお、カメラ１７の性能が充分高く、代替光源を確保できれば、腹腔鏡５を不要としても良い。
【００６６】
画像処理装置６は、カメラ１７から得られた画像と腹腔鏡５から得られた画像を入力し、これらの画像を合成処理する。
【００６７】
モニタ７は、画像処理装置６により合成処理された合成画像を出力する。
【００６８】
光学センサ９は、トロカールの３次元位置を計測する。トロカールの位置からカメラの位置を推定する演算については、光学センサ９が行っても良いし、画像処理装置６が行っても良い。
【００６９】
手術支援システム１００は、複数のカメラを用いて、３次元リアルタイム画像を作成する。
【００７０】
手術支援システム１００を用いた腹腔鏡下手術は、一般的な腹腔鏡下手術を基礎とするものであり、手術方式の大きな変更がないため、術者はこれまでの手術に関する知識と経験をそのまま生かすことができる。
【００７１】
また、手術支援システム１００は、格納式カメラを有するトロカールを用いた簡素な構成であり、既存の手術支援システムを簡単な改良で再利用することができる。
【００７２】
ところで、従来の一般的な腹腔鏡下手術では、腹腔鏡から得られる映像のみを頼りに行われるため視野が狭かった。特に、奥行きに係る画像情報が得られなかった。精度の良い３時次元形状計測をすべく別のカメラを挿入するように新たに腹壁に孔をあけると、低侵襲性を損なう。
【００７３】
手術支援システム１００では、格納式カメラ機構を有するトロカールを用いることにより、腹腔内に複数のカメラを挿入することができる。このとき、鉗子用トロカールを用いるため、新たに腹壁に孔をあける必要はない。これにより、低侵襲性を維持しながら、３次元形状を計測できる。
【００７４】
更に、画像処理装置６が３次元画像を作成し、モニタ７に３次元リアルタイム画像を出力する。術者はモニタ７を見ることで、奥行き情報を含む広い視野を得ることができる。これにより、術者の負担を軽減できる。
【００７５】
手術支援システム１００の変形例として、プロジェクタ８（図示省略）を更に備えていても良い。プロジェクタ８は、手術台の上方に設けられ、画像処理装置６により合成処理された合成画像を患者の腹部に直接投影する。
【００７６】
モニタ７を見ながら鉗子４や腹腔鏡５を操作し手術を行う場合、術者の視線と実際の術野とに方向の不一致が生じ、術者に違和感を与え、負担になる。特に、開腹手術の経験豊富な術者は、腹腔鏡下手術に慣れないこともある。
【００７７】
これに対し、画像を患者の腹部に直接投影することで、術者の視線と術野の方向は一致し、開腹手術と同様な現実感を表現できる。すなわち、術者の負担を軽減できる。
【００７８】
〜比較例の検討〜
本実施形態の効果を説明する前に、比較例（比較例１）について検討する。比較例にかかる構成について説明する。図５は、比較例にかかるトロカールの斜視図である。
【００７９】
トロカールはパイプ部１１とヘッド部１２を有する。パイプ部１１の体内に挿入される位置に開口部１３Ａが設けられる。パイプ部軸方向の開口部一端部に回動可能なヒンジ機構２１が設けられており、ヒンジ機構２１を介してカメラ１７はパイプ部材１１に連結される。
【００８０】
ヒンジ機構２１にはねじりバネ２２が設けられており、通常、ねじりバネ２２の弾性力はカメラ１７を展開するように作用する。一方、カメラ１７にはトロカール外まで延長している引張ケーブル２３が連結されており、引張ケーブル２３を引くと、ねじりバネ２２の弾性力に対抗して、カメラ１７が開口部１３Ａを通過してトロカール内に格納される。カメラ１７にはケーブル１８が接続されている。
【００８１】
パイプ部１１を腹壁の孔に挿入する際は、引張ケーブル２３を引きカメラ１７を格納位置とし、パイプ部１１挿入後、引張ケーブル２３の引張を解除し、カメラ１７を展開位置とする。この状態で撮影をおこない、手術後パイプ部１１を抜き取る際は、引張ケーブル２３を引きカメラ１７を再び格納位置とする。
【００８２】
本願実施形態との大きな相違は、開口部１３Ａの位置である。
【００８３】
パイプ挿入の容易性にかかる手段がない場合、パイプを挿入しやすいようにパイプ部先端面の環状形状を維持する必要がある。その結果、開口部１３Ａは、パイプ部先端面より内側に設けられている。
【００８４】
図６は、比較例に係るカメラ撮影動作説明図である。パイプ部先端面の環状形状が、カメラの視野を遮る。従って、より確実に視野を確保するために、カメラを確実に展開する必要がある。言い換えると、カメラの展開量が多くなる。
【００８５】
展開量が極端に大きくなる場合、腹腔内の組織に接触する懸念もある。すなわち安全性への再検討も必要になる。このように、安全性向上と視野確保はトレードオフの関係にある。
【００８６】
〜効果〜
本実施形態の効果について、比較例と比較することにより、説明する。
【００８７】
本実施形態は、パイプ挿入の容易性にかかる手段３１，３２を有する。これにより、パイプ部先端面の環状形状を維持する必要がなくなる。言い換えると、パイプ部先端面の環状形状の一部が開放されていても、パイプ挿入可能である。その結果、側面側開口部１３は、開口状態がパイプ部１１先端面まで連続している。
【００８８】
比較例では、パイプ部先端面の環状形状がカメラの視野を遮る（図６参照）のに対し、本実施形態では、環状形状が一部分断されており、カメラの視野を遮らない（図３参照）。その結果、本実施形態では、比較例と比べてより少ない展開量で確実な視野が得られる。
【００８９】
図示の例では、比較例では１３５度程度回動するのに対し、本実施形態では９０度以下となっている。なお、数値は理解の補助のための例示であり、これに限定されるものではない。
【００９０】
さらに、側面側開口部１３は、開口状態がパイプ部１１先端面まで連続している（環状形状一部分断）ことにより、カメラ１７の前面をパイプ部１１先端面と略面一位置になるよう配置できる。
【００９１】
図７は、少展開量および面一位置に係る効果を説明する図である。
【００９２】
本実施形態の撮影対象は、鉗子先端および切断箇所等である。つまり、トロカール軸とカメラ軸が一致するほど鮮明な画像を取得できる。逆に言うと、カメラ軸がトロカール軸により遠ざかると、撮影対象を斜めから撮影することになり好ましくない。撮影対象中心が取得画像の中心からズレるおそれがある。
【００９３】
本実施形態では、比較例と比べてより展開量が少なくことにより、カメラ軸がトロカール軸により近づく。
【００９４】
また、本実施形態では比較例と比べて、カメラ前面がより撮影対象に近づく。
【００９５】
これらにより、本実施形態では比較例と比べて、より鮮明な画像を取得できる。
【００９６】
更に、少展開量であることにより、腹腔内の組織に接触する懸念もなく、安全性も向上する。
【００９７】
また、少展開量であることにより、作用する力も少なくなり、シャフト１４、軸受け１５、切替機構１６、ねじりバネ２２等のダウンサイジング、すなわち構成の簡素化を実現できる。
【００９８】
ところで、手術支援システム１０１はトロカールの位置から展開時のカメラの位置を推定している（図４参照）。少展開量であることにより、位置推定誤差が少なくなる。これらにより、３次元リアルタイム画像の再現精度が向上する。
【００９９】
ただし、少展開量とすることにより、カメラ１７が障害となり、鉗子を挿入するのに充分なパイプ内空を確保できない場合もある。本実施形態では、切欠け部２４の形状および展開位置での配置により、鉗子を挿入するのに充分なパイプ内空を確保できる。
【０１００】
〜変形例１〜
本実施形態では、パイプ内空を確保するために、切欠け部２４の形状および展開位置での配置に係る特徴的構成を付加した。しかし、パイプ内空が充分であれば、一般的なカメラの形状（切欠け部なし）でもよい。
【０１０１】
図８は、変形例１に係るカメラ撮影動作説明図である。カメラ１７の一部が、パイプ内に残り、パイプ内空がやや少なくなっている。しかし、鉗子を挿入するのに充分であると判断すれば、変形例１でもよい。
【０１０２】
〜比較例２および変形例２〜
本実施形態では、ヒンジ機構３１は、シャフト１４の軸に対応する位置と対向する位置に設けられる。言い換えると、平面視にて反対の位置となる（図３）。
【０１０３】
ところで、ヒンジ機構３１は、力学的には点でありサイズがないが、具現化するとサイズを有する。一般に、サイズが大きくなる程、強度は増す。従って、ヒンジ機構３１はある程度のサイズを有する。その結果、ヒンジ機構３１が障害となり、鉗子を挿入するのに充分なパイプ内空を確保できない場合もある。
【０１０４】
変形例２について説明する前に、比較例２について説明する。図９は、比較例２に係るカメラ撮影動作説明図である。
【０１０５】
ヒンジ機構３１は、シャフト１４の軸に対応する位置に設けられる。言い換えると、平面視にて共通の位置となる。
【０１０６】
共通位置とすることにより、パイプ１１の内空を広く利用できる。鉗子を挿入するのに充分な内空が確保されている場合は、トロカール全体の小型化を図ることができる。
【０１０７】
一方で、カメラ１７と穿刺キャップ３２とが干渉するおそれがあり、視野確保に係る課題が顕著になる。
【０１０８】
変形例２について説明する。図１０は、変形例２に係るカメラ撮影動作説明図である。変形例２では、比較例２と同じく、ヒンジ機構３１は、シャフト１４の軸に対応する位置に設けられる。言い換えると、平面視にて共通の位置となる。その他の構成は、本実施形態と同じである。
【０１０９】
変形例２は本実施形態と共通する構成を備えることにより、同様の効果を奏す。特に、視野確保に係る課題が顕著になる場合に、明確な効果を発揮する。また、本実施形態に比べて、充分なパイプ内空を確保できる。
【０１１０】
〜ポート〜
以上、腹腔鏡下手術を前提に説明したが、本発明は、胸腔鏡下手術に適用しても良い。ただし、腹腔鏡下手術においてトロカールと呼ばれる手術器具は、胸腔鏡下手術においてポートと呼ばれる。すなわち、トロカールとポートはほぼ同じものである。
【符号の説明】
【０１１１】
１  鉗子用トロカール
３  腹腔鏡用トロカール
４  鉗子
５  腹腔鏡
６  画像処理装置
７  モニタ
８  プロジェクタ
９  光学センサ
１１  パイプ部
１２  ヘッド部
１３  側面側開口部
１４  シャフト
１５  軸受
１６  切替機構
１７  カメラ
１８ケーブル
２２  ねじりバネ
２３  引張ケーブル
２４  切り欠け部
３１  ヒンジ機構
３２  穿刺キャップ
１００  手術支援システム
【図１】
2015136460.tif 000003
【図３】
2015136460.tif 000004
【図４】
2015136460.tif 000005
【図５】
2015136460.tif 000006
【図６】
2015136460.tif 000007
【図７】
2015136460.tif 000008
【図８】
2015136460.tif 000009
【図９】
2015136460.tif 000010
【図１０】
2015136460.tif 000011
【図２】
2015136460.tif 000012