(57)【要約】  湾曲機構（２）は、意図しない関節駒（４）の揺動を防止して、先端部の位置決めや動作の再現性を向上することを目的として、長手軸に沿って直列に接続される複数の関節駒（４）と、各該関節駒（４）を独立して駆動するための張力を伝達する複数の長尺の張力伝達部材（６）と、該張力伝達部材（６）をその長手方向に移動可能に支持するとともに、長手軸回りに延びる湾曲経路に沿って案内する案内通路（１９）を有する１以上のガイド部材（５）とを備える。
2016063348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手軸に沿って直列に接続される複数の湾曲関節部材と、
各該湾曲関節部材を独立して駆動するための張力を伝達する複数の長尺の張力伝達部材と、
該張力伝達部材をその長手方向に移動可能に支持するとともに、前記長手軸回りに延びる湾曲経路に沿って案内する案内通路を有する１以上のガイド部材とを備える湾曲機構。
【請求項２】
前記ガイド部材が、前記長手軸に交差して配置される平板状のガイドプレートであり、
前記案内通路が、前記ガイドプレートを板厚方向に貫通する貫通孔または貫通溝である請求項１に記載の湾曲機構。
【請求項３】
前記ガイドプレートが、前記長手軸回りに角度調節可能に取り付けられている請求項２に記載の湾曲機構。
【請求項４】
前記ガイドプレートが、前記貫通孔または前記貫通溝より径方向内方に、板厚方向に貫通する開口部を有する請求項２または請求項３に記載の湾曲機構。
【請求項５】
前記ガイドプレートが、いずれかの前記湾曲関節部材に対して前記長手軸回りの角度調節可能に設けられた第１のプレート部と、該第１のプレート部に対して前記長手軸回りに相対角度調節可能に取り付けられた第２のプレート部とを備え、
前記案内通路が、前記第１のプレート部に設けられ、
前記開口部が、前記第２のプレート部に設けられている請求項３に記載の湾曲機構。
【請求項６】
前記ガイドプレートが、前記湾曲関節部材に対して前記長手軸方向に位置調節可能に取り付けられている請求項２から請求項５のいずれかに記載の湾曲機構。
【請求項７】
前記案内通路が、前記長手軸に平行な方向に対して周方向に傾斜して形成されている請求項２から請求項６のいずれかに記載の湾曲機構。
【請求項８】
前記張力伝達部材が、シースによって移動可能に被覆されたワイヤである請求項１から請求項７のいずれかに記載の湾曲機構。
【請求項９】
前記シースの表面と前記案内通路の内壁とが異なる材料により構成されている請求項８に記載の湾曲機構。
【請求項１０】
前記シースの表面に前記案内通路の内壁との間の摩擦を低減するコーティングが施されている請求項９に記載の湾曲機構。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載の湾曲機構と、
該湾曲機構の外周を被覆する可撓性を有する筒状のアウターシースとを備える軟性医療器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湾曲機構および軟性医療器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の関節駒を相互に揺動可能に連結して長尺に構成し、その長手軸方向に沿って真っ直ぐに導いたワイヤを各関節駒に接続して、ワイヤに加える張力により、各関節駒の揺動動作を制御する方式の湾曲機構をカバー内に内蔵した内視鏡が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１１９０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の内視鏡においては、一の関節駒を一方向に隣接する他の関節駒に対して一方向に揺動させると、その部分でのワイヤの経路長が変化するため、同様の経路を辿っている他の関節駒用のワイヤにかかる張力が変動して、意図していない関節駒が揺動してしまう。
本発明は、意図しない関節駒の揺動を防止して、先端部の位置決めや動作の再現性を向上することができる湾曲機構および軟性医療器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】
【０００５】
本発明の一態様は、長手軸に沿って直列に接続される複数の湾曲関節部材と、各該湾曲関節部材を独立して駆動するための張力を伝達する複数の長尺の張力伝達部材と、該張力伝達部材をその長手方向に移動可能に支持するとともに、前記長手軸回りに延びる湾曲経路に沿って案内する案内通路を有する１以上のガイド部材とを備える湾曲機構である。【０００６】
本態様によれば、いずれかの張力伝達部材に張力を付与すると、該張力伝達部材が接続されている湾曲関節部材に張力が伝播され、該湾曲関節部材が隣接する湾曲関節部材に対して揺動し、湾曲機構の先端部の位置および姿勢を変化させることができる。１以上のガイド部材の案内通路を通過することによって、長手軸回りに延びる湾曲経路に沿って案内されている張力伝達部材に張力が付与されると、張力伝達部材は案内通路内を長手方向に移動して目的の湾曲関節部材に張力を伝播させることができる。【０００７】
この場合に、目的の湾曲関節部材を揺動させるための一の張力伝達部材に張力が付与されて当該目的の湾曲関節部材が揺動しても、他の湾曲関節部材を揺動させるための張力伝達部材については、その湾曲経路の形態を変化させるだけで経路長を変化させずに済む。
その結果、揺動させようとする湾曲関節部材以外の湾曲関節部材を揺動させるための他の張力伝達部材の張力を変化させずに目的の湾曲関節部材のみを揺動させることができ、他の湾曲関節部材を意図せず揺動させてしまうことを防止することができる。【０００８】
上記態様においては、前記ガイド部材が、前記長手軸に交差して配置される平板状のガイドプレートであり、前記案内通路が、前記ガイドプレートを板厚方向に貫通する貫通孔または貫通溝であってもよい。
このようにすることで、長手軸に交差して配置された平板状のガイドプレートに設けられた貫通孔または貫通溝を経由させることで、長手軸回りに延びる湾曲経路に張力伝達部材を容易に沿わせることができる。【０００９】
また、上記態様においては、前記ガイドプレートが、前記長手軸回りの角度調節可能に取り付けられていてもよい。
このようにすることで、ガイドプレートを長手軸回りに回転させて、張力伝達部材の最適な湾曲経路を形成するための案内通路の位置を調節することができる。これにより、張力伝達部材が不自然な形態となることを防止して、張力をスムーズに伝達させることができる。【００１０】
また、上記態様においては、前記ガイドプレートが、前記貫通孔または前記貫通溝より径方向内方に、板厚方向に貫通する開口部を有していてもよい。
このようにすることで、開口部を貫通して処置具や配管等の内蔵物を湾曲機構の基端側から先端側まで導くことができる。【００１１】
また、上記態様においては、前記ガイドプレートが、いずれかの前記湾曲関節部材に対して前記長手軸回りの角度調節可能に設けられた第１のプレート部と、該第１のプレート部に対して前記長手軸回りの相対角度調節可能に取り付けられた第２のプレート部とを備え、前記案内通路が、前記第１のプレート部に設けられ、前記開口部が、前記第２のプレート部に設けられていてもよい。【００１２】
このようにすることで、第１のプレート部を長手軸回りに回転させて、案内通路の位置を調整したときに、第１のプレート部に対して第２のプレート部を相対的に回転させて、案内通路の位置とは無関係に開口部の位置を設定することができる。すなわち、張力伝達部材の湾曲経路を最適化するための案内通路の位置調節と、内蔵物を貫通させるための開口部の位置とを独立して調整することができる。【００１３】
また、上記態様においては、前記案内通路が、前記長手軸に平行な方向に対して周方向に傾斜して形成されていてもよい。
このようにすることで、張力伝達部材の湾曲経路として長手軸回りに旋回する螺旋状の経路を設定した場合に、ガイドプレートを貫通する部分においても螺旋状の経路を滑らかに形成することができる。【００１４】
また、上記態様においては、前記張力伝達部材が、シースによって被覆されたワイヤであってもよい。
このようにすることで、ガイドプレートの案内通路を経由して無理なくルーティングされたワイヤに張力を付与すると、案内通路に対してシースが移動することで、目的の湾曲関節部材に張力を滑らかに伝達することができる。【００１５】
また、上記態様においては、前記シースの表面と前記案内通路の内壁とが異なる材料により構成されていてもよい。
このようにすることで、ワイヤに加えられる張力によって密着させられるシースの表面と案内通路の内壁とが固着してしまうことを防止して、張力伝達部材の滑らかな移動を確保することができる。【００１６】
また、上記態様においては、前記シースの表面に前記案内通路の内壁との間の摩擦を低減するコーティングが施されていてもよい。
このようにすることで、ワイヤに加えられる張力によってシースの表面と案内通路の内壁とが密着してもコーティングによって摩擦が低減され、張力伝達部材の滑らかな移動を確保することができる。【００１７】
また、本発明の他の態様は、上記いずれかの湾曲機構と、該湾曲機構の外周を被覆する可撓性を有する筒状のアウターシースとを備える軟性医療器具である。
本態様によれば、湾曲機構をアウターシースによって被覆することにより、体内に挿入しても湾曲機構が体内の組織に直接接触することを防止して、組織および湾曲機構の保護、湾曲機構の円滑な動作を確保することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、意図しない関節駒の揺動を防止して、先端部の位置決めや動作の再現性を向上することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る軟性医療器具を備える医療用システムを示す全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る湾曲機構および軟性医療器具を示す先端部分の斜視図である。
【図３】図２の湾曲機構の先端部分を示す斜視図である。
【図４】図２の湾曲機構の途中部分における関節駒およびガイドプレートをそれぞれ示す分解斜視図である。
【図５】図３の湾曲機構の一部を部分的に破断した側面図である。
【図６】図４のガイドプレートを部分的に破断した正面図である。
【図７】図３の湾曲機構の開口部に処置具を貫通させた状態を示す縦断面図である。
【図８】図２の湾曲機構の変形例を示す概略図である。
【図９】図８の湾曲機構の開口部に処置具を貫通させた状態を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態に係る軟性医療器具１および湾曲機構２について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る軟性医療器具１は、例えば、図１に示される医療用システム１００に適用されるものである。
【００２１】
この医療用システム１００は、医師Ａにより操作されるマスタ装置１０１と、該マスタ装置１０１を介した入力により駆動されるスレーブ装置１０２と、マスタ装置１０１への入力に基づいてスレーブ装置１０２を制御するコントローラ１０３と、モニタ１０４とを備えている。スレーブ装置１０２は、患者Ｐの体腔内に挿入される挿入部を備え、該挿入部の先端に本実施形態に係る軟性医療器具１を備えている。
【００２２】
本実施形態に係る軟性医療器具１は、図２に示されるように、湾曲機構２と、該湾曲機構２の外面を被覆する可能性を有する材料からなるアウターシース３とを備えている。
本実施形態に係る湾曲機構２は、図２に示されるように、直列に連結される複数の関節駒（湾曲関節部材）４と、各関節駒４に取り付けられたガイドプレート（ガイド部材）５と、ガイドプレート５および関節駒４を貫通して一端がいずれかの関節駒４に接続される張力伝達部材６とを備えている。
【００２３】
関節駒４は、図３に示されるように、円板状の本体部７と、該本体部７の中央に軸線に沿って、一方向に延びる第１の支柱部８とを備えている。本体部７には、厚さ方向に貫通する４つの貫通孔９が設けられており、中央の第１の支柱部８と外周の円環状部分１０とを４本のスポーク１１によって連結した形態を有している。これにより、円環状部分１０、第１の支柱部８および隣接する２本のスポーク１１によって囲まれる空間として貫通孔９が形成されている。
【００２４】
最先端の関節駒４以外の関節駒４には、図４に示されるように、本体部７を挟んで第１の支柱部８とは逆方向に軸線に沿って延びる第２の支柱部１２が設けられている。第１の支柱部８の先端には隣接する関節駒４に設けられている第２の支柱部１２の先端と揺動可能に連結する連結部１３が設けられている。図２〜図４に示す例では、隣接する関節駒４は交互に非平行な揺動軸線Ｓ回りに揺動するように連結部１３が構成されている。
【００２５】
ガイドプレート５は、円板状の第１のプレート部１４と、該第１のプレート部１４の外周に周方向に角度調節可能に取り付けられた円環状の第２のプレート部１５とを備えている。
第１のプレート部１４は、図３および図４に示されるように、各関節駒４の第１の支柱部８を嵌合させる嵌合孔１６を中央に備えるとともに、その外側に板厚方向に貫通する４個の貫通孔（開口部）１７を備えている。貫通孔１７には、図７に示されるように、軟性の処置具、配管あるいは軟性内視鏡のような内蔵物１８を貫通させることができるようになっている。
【００２６】
また、第２のプレート部１５は、周方向に間隔をあけて板厚方向に貫通する複数の貫通孔（案内通路）１９を備えている。これらの貫通孔１９は、例えば、図５に示されるように、第２のプレート部１５の軸線に平行な方向に対して周方向一方向に傾斜して設けられている。これらの貫通孔１９の口径は、後述する張力伝達部材６を構成しているシース２６の外形よりも大きく、シース２６を貫通させることができる寸法に形成されている。また、各貫通孔１９の両端のエッジには、面取り加工またはＲ面加工が施されている。
【００２７】
また、第１のプレート部１４および第２のプレート部１５には、図６に示されるように、径方向に貫通するネジ孔２０，２１が設けられている。各ネジ孔２０，２１には押しネジ２２，２３が締結されるようになっている。第１のプレート部１４のネジ孔２０に押しネジ２２を締結することにより、嵌合孔１６に嵌合している第１の支柱部８の外表面に押しネジ２２を押し付けて、第１のプレート部１４を第１の支柱部８に固定することができるようになっている。また、第２のプレート部１５のネジ孔２１に押しネジ２３を締結することにより、第１のプレート部１４の外表面に押しネジ２３を押し付けて、第２のプレート部１５を第１のプレート部１４に固定することができるようになっている。
【００２８】
図６に示す例では、第２のプレート部１５には、ネジ孔２１の他に径方向に貫通する貫通孔２４が設けられている。この貫通孔２４は、第１のプレート部１４に対する第２のプレート部１５の所定の角度位置で、第１のプレート部１４に設けられているネジ孔２０に一致する位置に形成されている。これにより、貫通孔２４がネジ孔２０に一致するように第１のプレート部１４と第２のプレート部１５との相対角度位置を調節した状態で、ガイドプレート５全体を第１の支柱部８に対して位置合わせし、ネジ孔２０に押しネジ２２を締結することにより、第１のプレート部１４を第１の支柱部８に固定することができるようになっている。
【００２９】
張力伝達部材６は、図５に示されるように、金属製のワイヤ２５と、該ワイヤ２５を被覆するチューブ状のシース２６とを備えている。張力伝達部材６は、各関節駒４において、第１の支柱部８の軸線を含み、揺動軸線Ｓに直交する平面内において、第１の支柱部８を挟んで反対側の位置の本体部７近傍に１本ずつ、合計２本固定されている。いずれかの張力伝達部材６に張力Ｆを付与すると、図３に示されるように、張力伝達部材６が固定されている関節駒４およびガイドプレート５が一体的に揺動軸線Ｓ回りに揺動させられるようになっている。
【００３０】
シース２６は、例えば、４フッ化エチレンのような摩擦係数の低い材質からなり、あるいは、そのような材質からなるコーティングが外表面に施されている。
関節駒４の本体部７に一端が固定された張力伝達部材６は、図２に示されるように、該本体部７よりも基端側に配されている１以上のガイドプレート５の貫通孔１９および本体部７の貫通孔９を通過させられて軟性医療器具１の基端側まで導かれている。
【００３１】
特に、本実施形態においては、間隔をあけて配置されている複数のガイドプレート５の貫通孔１９を通過させられる際に、隣接するガイドプレート５の貫通孔１９とは異なる周方向位置に配置されている貫通孔１９を通過させられることにより、関節駒４の長手軸回りに延びる螺旋状の湾曲経路に沿ってルーティングされるようになっている。
【００３２】
このように構成された本実施形態に係る軟性医療器具１および湾曲機構２の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る湾曲機構２によれば、基端側に導かれたいずれかの張力伝達部材６に張力を付与することにより、図３に示されるように、その張力が付与された張力伝達部材６の一端が固定されている関節駒４が揺動軸線Ｓ回りに揺動させられる。これにより、湾曲機構２の先端部の位置および姿勢を変化させることができる。
【００３３】
この場合において、本実施形態に係る湾曲機構２においては、張力伝達部材６が螺旋状の湾曲経路に沿ってルーティングされているので、いずれかの関節駒４が揺動させられても、他の関節駒４を駆動する張力伝達部材６はその湾曲の形態を変化させるだけで、張力を変化させずに済むので、他の関節駒４の揺動角度を変動させてしまうことを防止することができるという利点がある。
【００３４】
張力伝達部材６のルーティングは以下の手順で行う。すなわち、関節駒４の第１の支柱部８を第１のプレート部１４の嵌合孔１６に嵌合し、押しネジ２２による固定を行っていない状態で、第２のプレート部１５の貫通孔１９に張力伝達部材６を貫通させる。そして、ガイドプレート５の長手軸方向位置および第１のプレート部１４の貫通孔１７の周方向位置および第２のプレート部１５の貫通孔１９の周方向位置を調整する。調整に際しては、全ての張力伝達部材６が無理なく移動できる位置に調節する。
【００３５】
この状態で、第１のプレート部１４のネジ孔２０と第２のプレート部１５の貫通孔２４とを一致させて、工具を挿入し、押しネジ２２をネジ孔２０に締結して第１のプレート部１４を第１の支柱部８に固定する。これにより、第１のプレート部１４の貫通孔１７の周方向位置および第２のプレート部１５の貫通孔２４の長手軸方向位置が固定される。次いで、第２のプレート部１５のネジ孔２１に押しネジ２３を締結し、第２のプレート部１５を第１のプレート部１４に固定する。上記作業を全てのガイドプレート５に対して行うことにより、張力伝達部材６のルーティングが完了する。
【００３６】
このように、本実施形態に係る湾曲機構２によれば、張力伝達部材６の湾曲経路に沿うルーティングがガイドプレート５の第２のプレート部１５に設けられた貫通孔１９に張力伝達部材６を貫通させることにより行われており、第２のプレート部１５を第１のプレート部１４に対して周方向に回転させて、貫通孔１９の周方向位置を調節することができる。さらに、関節駒４の第１の支柱部８に対して第１のプレート部１４を長手軸方向に移動させて、貫通孔１９の長手軸方向位置も調節することができる。
これにより、張力伝達部材６が無理なくルーティングできる位置に貫通孔１９を配置することができるという利点がある。
【００３７】
また、本実施形態においては、ガイドプレート５を２つに分け、第１のプレート部１４と第２のプレート部１５とを相対回転可能に設けているので、第１のプレート部１４に設けられた貫通孔１７の周方向位置と第２のプレート部１５に設けられた貫通孔１９の周方向位置とを独立して調節することができる。すなわち、張力伝達部材６が無理なくルーティングできる位置に第２のプレート部１５の貫通孔１９を配置し、かつ、処置具等の内蔵物１８を長手軸に沿って真っ直ぐに貫通できる位置に第１のプレート部１４の貫通孔１７を配置することができるという利点がある
【００３８】
また、第２のプレート部１５の貫通孔１９が、周方向に傾斜して形成されているので、貫通孔１９を貫通する張力伝達部材６が滑らかな湾曲経路を形成することができる。そして、貫通孔１９のエッジに面取り加工等が施されているので、貫通孔１９内でシース２６が移動する際にエッジに引っかかることが防止される。さらに、シース２６が４フッ化エチレン等の低摩擦材料によって構成されているので、貫通孔１９内でシース２６を円滑に移動させることができる。
【００３９】
また、本実施形態に係る軟性医療器具１によれば、上述した湾曲機構２を軟性のアウターシース３によって被覆しているので、体内に挿入しても湾曲機構２と組織との接触がアウターシース３によって遮断され、湾曲機構２および組織の双方が保護される。そして、湾曲機構２が、いずれかの張力伝達部材６の操作により目的とする関節駒４のみを揺動させるので、湾曲機構２の先端に配置した処置具等の内蔵物１８の先端部等が意図しない方向に動いてしまうことを防止して、操作性を向上することができるという利点がある。
【００４０】
なお、本実施形態においては、関節駒４として中央に第１の支柱部８を有するものを採用し、ガイドプレート５として第１の支柱部８を嵌合させる嵌合孔１６を有するものを例示したが、これに代えて、図８および図９に示されるように、円筒状の関節駒２７を採用し、該関節駒２７の内周面に長手方向位置および周方向位置を調節可能なガイドプレート２８を配置してもよい。
【００４１】
ガイドプレート２８としては、図９に示されるような関節駒２７の内周面に設けた幅広の周溝２９内に収容されて、該周溝２９の幅寸法の範囲で長手軸方向に移動可能に配置された円環状の第２のプレート部３０と、該第２のプレート部３０の内周面に周方向に移動可能に設けられた第１のプレート部３１とを有するものを例示することができる。第１のプレート部３１は内蔵物１８を貫通させる貫通孔１７を有し、第２のプレート部３０は張力伝達部材（図示略）６を貫通可能な貫通孔１９を有する点においては上記実施形態と同様である。
図に示す例では、ガイドプレート２８の長手軸方向位置は、３段階で調節することができるように、長手軸方向に間隔をあけて３カ所にネジ孔３２および貫通孔３３が形成されている。関節駒２７のネジ孔３２に押しネジ３４を締結することにより、第２のプレート部３０の外表面に押しネジ３４を押し付けて、ガイドプレート２８を関節駒２７に固定することができるようになっている。
【００４２】
本実施形態の説明において、図２では３個の関節駒４を図示したが、関節駒４の数はこれに限定されない。また、ガイドプレート５に設けた貫通孔１７，１９の数や大きさも図面に例示されたものに限定されるものではない。また、隣接する関節駒４が、相互に直交する揺動平面に沿って揺動することとしたが、これに限定されるものではなく、揺動平面の交差する角度は９０°以外でもよいし、同一揺動平面内で揺動する関節駒４を隣接させてもよい。
【００４３】
また、上記実施形態においては、張力伝達部材６を螺旋状にルーティングすることとしたが、これに代えて、関節駒４の長手軸回りに湾曲する任意の湾曲形態を採用してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１  軟性医療器具
２  湾曲機構
３  アウターシース
４  関節駒（湾曲関節部材）
５  ガイドプレート（ガイド部材）
６  張力伝達部材
９  貫通孔
１４  第１のプレート部
１５  第２のプレート部
１７  貫通孔（開口部）
１９  貫通孔（案内通路）
２５  ワイヤ
２６  シース
【図１】
2016063348.tif 000003
【図２】
2016063348.tif 000004
【図３】
2016063348.tif 000005
【図４】
2016063348.tif 000006
【図５】
2016063348.tif 000007
【図６】
2016063348.tif 000008
【図７】
2016063348.tif 000009
【図８】
2016063348.tif 000010
【図９】
2016063348.tif 000011
【国際調査報告】
2016063348.tif 000012
2016063348.tif 000013
2016063348.tif 000014
2016063348.tif 000015