(57)【要約】  駆動部（２）と処置具（３）を離脱させた状態で、先端部（３１）の少なくとも一部を所定の作動状態でロックしたまま処置具（３）を抜き取ることが可能なマニピュレータ（１）を提供する。マニピュレータ（１）は、操作部（３５）と、操作部（３５）によって操作される処置具（３）を備え、処置具（３）は、操作部（３５）によって操作される少なくとも１つの関節を有する先端部（３１）と、先端部（３１）の関節のうち少なくとも１つをロックするロック部（３２）と、を有する。
2016136318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力を発生する駆動部と、  前記駆動部によって駆動され、前記駆動部に対して着脱可能な処置具と、を備え、  前記処置具は、    前記駆動部によって駆動される少なくとも１つの関節を有する先端部と、    前記先端部の前記関節のうち少なくとも１つをロックするロック部と、を有し、  前記駆動部と前記処置部が離脱した状態であっても、前記ロック部は、ロックを維持する、マニピュレータ。
【請求項２】
前記処置具は、    前記駆動部が発生した駆動力を前記先端部に伝達する駆動力伝達部と、    前記先端部と前記駆動力伝達部を連結する長尺部と、を有し、  前記ロック部は、前記駆動力伝達部において駆動力の伝達を遮断する請求項１に記載のマニピュレータ。
【請求項３】
前記処置具は、    前記ロック部を移動させて前記駆動力の伝達を遮断させるロック操作部を備える請求項２に記載のマニピュレータ。
【請求項４】
前記駆動部は、前記駆動力伝達部に対して着脱可能であって、  前記ロック操作部を操作することによって、前記駆動部が前記駆動力伝達部から離脱し、且つ、前記ロック部が駆動力の伝達を遮断する請求項３に記載のマニピュレータ。
【請求項５】
前記処置具は、    前記ロック部が前記先端部をロックしていることを検知するロック検知部と、    前記ロック検知部が前記ロック部による前記先端部のロックを検知した場合、前記駆動部の駆動を停止させる制御部と、を有する請求項１乃至４のいずれか１つに記載のマニピュレータ。
【請求項６】
前記処置具は、前記処置具と前記駆動部が離脱した状態、且つ、前記ロック部による前記先端部のロックから、前記処置具が前記駆動部に接続された場合、前記ロック操作部による操作又は前記制御部からの指令によって、前記ロック部による前記先端部のロックを解除する請求項５に記載のマニピュレータ。
【請求項７】
前記先端部は、組織片を把持する把持部を有し、  前記把持部は、前記関節によって開閉される請求項１乃至６のいずれか１つに記載のマニピュレータ。
【請求項８】
処置操作部によって操作される処置具を備え、  前記処置具は、    前記処置操作部によって操作される少なくとも１つの関節を有する先端部と、    前記先端部の前記関節ののうち少なくとも１つをロックするロック部と、を有することを特徴とするマニピュレータ。
【請求項９】
前記処置具は、前記処置操作部による操作力に駆動力をアシストするアシスト駆動部を有する請求項８に記載のマニピュレータ。
【請求項１０】
操作指令を発するためのマスター入力部と、  請求項１乃至９のいずれか１つに記載のマニピュレータを有するスレーブマニピュレータと、を備え、  前記マスター入力部の操作に追従させるようにして前記スレーブマニピュレータを遠隔制御することを特徴とするマニピュレータシステム。
【請求項１１】
可撓性を有する長尺のオーバーチューブと、  前記オーバーチューブに挿入される内視鏡と、  前記オーバーチューブに挿入される前記処置具を備える請求項１乃至９のいずれか１つに記載のマニピュレータと、を有するマニピュレータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、外科手術等において患者に挿入され、処置等を行うことのできる処置具及びマニピュレータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  患者の体腔内に処置具を挿入して、処置具先端をワイヤ等で牽引することで、体腔内臓器を観察したり、治療をおこなったりする医療機器が広く用いられている。このような処置具は、体腔内部に進入するため、細径小型でありながら十分な作用力を有する構造になっている。【０００３】  特許文献１には、医療用に用いることができ、作用力の低下を抑制し、消費電力を低減できるマニピュレータが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２０８７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の技術では、駆動部と処置具を離脱させた状態で、先端部の少なくとも一部を所定の作動状態でロックして処置具を抜き取りたい場合については考えられていない。【０００６】  本発明は上記課題に着目してなされたものであり、駆動部と処置具を離脱させた状態で、先端部の少なくとも一部を所定の作動状態でロックしたまま処置具を抜き取ることが可能なマニピュレータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明の一実施形態に係るマニピュレータは、  駆動力を発生する駆動部と、  前記駆動部によって駆動され、前記駆動部に対して着脱可能な処置具と、を備え、  前記処置具は、    前記駆動部によって駆動される少なくとも１つの関節を有する先端部と、    前記先端部の前記関節のうち少なくとも１つをロックするロック部と、を有し、  前記駆動部と前記処置部が離脱した状態であっても、前記ロック部は、ロックを維持する。【０００８】  本発明の一実施形態に係るマニピュレータでは、  前記処置具は、    前記駆動部が発生した駆動力を前記先端部に伝達する駆動力伝達部と、    前記先端部と前記駆動力伝達部を連結する長尺部と、を有し、  前記ロック部は、前記駆動力伝達部において駆動力の伝達を遮断する。【０００９】  本発明の一実施形態に係るマニピュレータは、  前記処置具は、    前記ロック部を移動させて前記駆動力の伝達を遮断させる操作部を備える。【００１０】  本発明の一実施形態に係るマニピュレータでは、  前記駆動部は、前記駆動力伝達部に対して着脱可能であって、  前記操作部を操作することによって、前記駆動部が前記駆動力伝達部から離脱し、且つ、前記ロック部が駆動力の伝達を遮断する。【００１１】  本発明の一実施形態に係るマニピュレータでは、  前記処置具は、    前記ロック部が前記先端部をロックしていることを検知するロック検知部と、    前記ロック検知部が前記ロック部による前記先端部のロックを検知した場合、前記駆動部の駆動を停止させる制御部と、を有する。【００１２】  本発明の一実施形態に係るマニピュレータでは、  前記処置具は、前記処置具と前記駆動部が離脱した状態、且つ、前記ロック部による前記先端部のロックから、前記処置具が前記駆動部に接続された場合、前記操作部による操作又は前記制御部からの指令によって、前記ロック部による前記先端部のロックを解除する。【００１３】  本発明の一実施形態に係るマニピュレータでは、  前記先端部は、組織片を把持する把持部を有し、  前記把持部は、前記関節によって開閉される。【００１４】  本発明の一実施形態に係るマニピュレータは、  処置操作部によって操作される処置具を備え、  前記処置具は、    前記処置操作部によって操作される少なくとも１つの関節を有する先端部と、    前記先端部の前記関節ののうち少なくとも１つをロックするロック部と、を有する。【００１５】  本発明の一実施形態に係るマニピュレータは、  前記処置具は、前記処置操作部による操作力に駆動力をアシストするアシスト駆動部を有する。【００１６】  さらに、本発明の一実施形態に係るマニピュレータシステムは、  操作指令を発するためのマスター入力部と、  前記マニピュレータを有するスレーブマニピュレータと、を備え、  前記マスター入力部の操作に追従させるようにして前記スレーブマニピュレータを遠隔制御する。【００１７】  本発明の一実施形態に係るマニピュレータシステムは、  可撓性を有する長尺のオーバーチューブと、  前記オーバーチューブに挿入される内視鏡と、  前記オーバーチューブに挿入される前記処置具を備える前記マニピュレータと、を有する。
【発明の効果】
【００１８】  この態様に係るマニピュレータによれば、駆動部と処置具を離脱させた状態で、少なくとも一部の先端部を所定の作動状態でロックしたまま処置具を抜き取ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態のマニピュレータの作業例を示す。
【図２】第１実施形態のマニピュレータの先端部をロックする場合の作動フローチャートを示す。
【図３】第１実施形態のマニピュレータの第１実施例を示す。
【図４】第１実施形態のマニピュレータの第２実施例を示す。
【図５】第２実施形態のマニピュレータの作業例を示す。
【図６】第２実施形態のマニピュレータの先端部をロックする場合の作動フローチャートを示す。
【図７】第２実施形態のマニピュレータ１の第１実施例を示す。
【図８】第２実施形態の第１実施例のマニピュレータのロック部及び駆動力伝達部を示す。
【図９】第２実施形態の第１実施例のマニピュレータの作動フローチャートを示す。
【図１０】第２実施形態のマニピュレータの第２実施例を示す。
【図１１】第２実施形態のマニピュレータの第３実施例のフローチャートを示す。
【図１２】第２実施形態のマニピュレータの第４実施例を示す。
【図１３】第２実施形態のマニピュレータの第４実施例のフローチャートを示す。
【図１４】第２実施形態のマニピュレータの第５実施例を示す。
【図１５】他の実施形態のマニピュレータを示す。
【図１６】他の実施形態のマニピュレータを示す。
【図１７】本実施形態の処置具３の関節操作機能の第１例を示す。
【図１８】本実施形態の処置具３の関節操作機能の第１例の変形例を示す。
【図１９】マスタースレーブ操作を行う前の待機モードでの処理を示すフローチャート
【図２０】マスタースレーブ操作終了後の待機モードでの処理を示すフローチャートである。
【図２１】本実施形態の中間部材の関節操作機能の第１例を示す。
【図２２】本実施形態の中間部材の関節操作機能の第２例を示す。
【図２３】マスタースレーブ操作を行う前の待機モードでの処理を示すフローチャートである。
【図２４】本実施形態のマニピュレータを用いたマニピュレータシステムを示す。
【図２５】本実施形態の挿入部の構成を示す。
【図２６】本実施形態の挿入部の作動を示す。
【図２７】本実施形態の挿入部の作動を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】  以下、本実施形態について説明する。
【００２１】  図１は、第１実施形態のマニピュレータの作業例を示す。図１（ａ）はマニピュレータを挿入している状態、図１（ｂ）は先端部を目的の組織片Ｔの位置まで到達させた状態、図１（ｃ）は先端部３１の関節の作動を停止した状態、図１（ｄ）は処置具３を抜き取る状態を示す。
【００２２】  第１実施形態のマニピュレータ１は、処置具３を備える。図１は、体内の臓器Ｏから組織片Ｔを切除し、回収する作業に関する本実施形態のマニピュレータ１の基本的な作業例を示している。
【００２３】  処置具３は、少なくとも１つの関節を有する先端部３１と、先端部３１の関節のうち少なくとも１つをロックすることが可能なロック部３２と、駆動力を先端部３１に伝達する駆動力伝達部３３と、先端部３１と駆動力伝達部３３を連結し湾曲可能な長尺部３４と、先端部３１の湾曲及び把持等の処置を手動操作する処置操作部３８と、ロック部３２によって先端部３１の関節をロックさせるロック操作部３５と、を有する。なお、「関節をロックする」という表現は、「関節を現状の状態に固定する」という意味である。すなわち、関節がロックされている状態では、操作しても関節は固定されたままである。
【００２４】  第１実施形態のマニピュレータ１のロック部３２を使用する場合の手順について説明する。
【００２５】  図２は、第１実施形態のマニピュレータ１の先端部３１をロックする場合の作動フローチャートを示す。図２のフローチャートは、図１に示したように、体内の臓器Ｏから組織片Ｔを切除し、回収する作業に関する例を示している。
【００２６】  まず、ステップ１で、図１（ａ）に示すように、処置具３を体内に挿入し、図１（ｂ）に示すように、目的の組織片Ｔの位置まで到達させる（ＳＴ１）。
【００２７】  次に、ステップ２で、操作者が処置具３のロック部３２によって先端部３１の関節のうちの少なくとも１つがロックされているか否かを確認する（ＳＴ２）。ステップ２において、ロック部３２によって先端部３１の関節がロックされていないと判定した場合、ステップ４に進む。
【００２８】  ステップ２において、ロック部３２によって先端部３１の関節のうちの少なくとも１つがロックされていると判定した場合、ステップ３で、ロック部３２によるロックを解除する（ＳＴ３）。
【００２９】  次に、ステップ４で、図１（ｂ）の状態で、操作者又は介助者が処置操作部３８を操作し、処置具３によって様々な処置を行う（ＳＴ４）。この例の場合、臓器Ｏから組織片Ｔを切除し、組織片Ｔを把持する。
【００３０】  次に、ステップ５で、操作者がロック操作部３５によってロック部３２を操作する（ＳＴ５）。
【００３１】  すると、ステップ６で、ロック部３２は、先端部３１の関節のうち少なくとも１つをロックする（ＳＴ６）。この例の場合、先端部３１が組織片Ｔを把持した状態でロックし、関節形状は固定される。
【００３２】  次に、ステップ７で、図１（ｄ）に示すように、先端部３１の関節のうち少なくとも１つをロックしたまま処置具３を抜き取る（ＳＴ８）。この例の場合、先端部３１が組織片Ｔを把持した状態でロックしたまま処置具３を抜き取るので、組織片Ｔが抜き取られる。
【００３３】  このように、先端部３１の関節のうち少なくとも１つをロックしたまま処置具３を抜き取ることができるので、体内で処置具３を使用した後、この例の場合、組織片Ｔを体内から取り出す際に、先端部３１が組織片Ｔを把持した状態でロックしたまま抜き取ることができ、組織片Ｔを体外に容易に取り出すことが可能となる。
【００３４】  次に、第１実施形態のマニピュレータ１の具体的な実施例について説明する。
【００３５】  図３は、第１実施形態のマニピュレータ１の第１実施例を示す。なお、以下の実施例のマニピュレータ１は、図１の手順で示した例とほぼ同様の構成をしているので、同じ構成の部分の説明は省略する。
【００３６】  図３に示すように、第１実施例のマニピュレータ１は、先端部３１に開閉可能な把持部３１１を有する。また、先端部３１は、操作者が操作することによって回動し、把持部３１１を開閉させる第１関節３１ａと、操作者が操作することによって回動する複数の第２関節３１ｂ〜第４関節３１ｄと、を有する。把持部３１１は、操作者が操作して第１関節３１ａが回動することによって開閉し、組織片Ｔ等を把持することが可能である。先端部３１は、第２関節３１ｂ〜第４関節３１ｄを回動させることによって、形状が変化する。なお、先端部３１に設けるエンドエフェクタは、把持部３１１に限定されず、電気メスや注射器等の治療具であってもよい。
【００３７】  また、図３に示すように、第１実施例のマニピュレータ１は、処置具３の先端部３１の関節うち少なくとも１つをロックすることが可能な構造である。先端部３１がロックされることで、組織片Ｔを把持した把持部３１１の状態を維持したまま体内から処置具３を抜き取ることが可能となり、組織片Ｔの体外への排出が容易となる。
【００３８】  図４は、第１実施形態の第２実施例のマニピュレータ１を示す。
【００３９】  第１実施形態の第２実施例のマニピュレータ１は、先端部３１を手動操作する際に操作力に対して駆動力をアシストするアシスト駆動部３６と、アシスト駆動部３６を制御するアシスト制御部３７と、を有する。
【００４０】  アシスト駆動部３６は、操作者が操作した操作力があらかじめ定めた所定値よりも大きい場合、アシスト制御部３７によってアシスト駆動部３６が作動され、処置具操作部３８の操作力にアシスト駆動力がアシストされる。
【００４１】  本実施例のマニピュレータ１は、これまでの実施例のように、ロック部３２及びロック操作部３５を有する。ロック操作部３５の操作に応じてアシスト制御部３７はアシスト駆動部３６の駆動力を先端部へ伝達したり、やめたり判断する。ロック部３２は、先端部３１をロックし、操作者による操作が行われた場合にも先端部３１が不用意に動かないようにする。このようにすることで、アシスト駆動部３６を備えたマニピュレータ１の場合であっても、先端部３１の作動状態を変更可能とし、図示しない組織片Ｔを体外に排出するための操作を容易に実現することが可能となる。
【００４２】  また、本実施例のマニピュレータ１は、着脱部を備え、アシスト駆動部３６と離脱する構成であっても良い。さらに、アシスト駆動部３６と同様の着脱部を有した手動操作可能な操作部と交換可能な構成であっても良い。そうすることで、比較的重いアシスト駆動部３６と軽い手動駆動部を切り替えながら操作者の要望に応じた処置具を提供することができる。
【００４３】  図５は、第２実施形態のマニピュレータの作業例を示す。
【００４４】  第２実施形態のマニピュレータ１は、駆動力を発生する駆動部２と、駆動部２によって駆動され、駆動部２に対して着脱可能な処置具３と、を備える。図５は、体内の臓器Ｏから組織片Ｔを切除し、回収する作業に関する本実施形態のマニピュレータ１の基本的な作業例を示している。
【００４５】  駆動部２は、少なくとも１つの駆動部材２１と、各駆動部材２１の駆動力を出力する出力軸２２と、を有する。
【００４６】  処置具３は、駆動部２によって駆動される少なくとも１つの関節を有する先端部３１と、駆動力の伝達を遮断させて先端部３１の関節のうち少なくとも１つをロックすることが可能なロック部３２と、駆動部２が発生した駆動力を先端部３１に伝達する駆動力伝達部３３と、先端部３１と駆動力伝達部３３を連結し湾曲可能な長尺部３４と、ロック部３２によって駆動力の伝達を遮断させるロック操作部３５と、を有する
【００４７】  また、マニピュレータ１は、図示しない制御部を備え、ロック操作部３５の操作に応じて駆動部２の駆動を制御し、先端部３１の作動状態を制御することが好ましい。
【００４８】  第２実施形態のマニピュレータ１のロック部３２を使用する場合の手順について説明する。
【００４９】  図６は、第２実施形態のマニピュレータ１の先端部３１をロックする場合の作動フローチャートを示す。図６のフローチャートは、図５に示したように、体内の臓器Ｏから組織片Ｔを切除し、回収する作業に関する例を示している。
【００５０】  まず、ステップ１１で、図５（ａ）に示すように、処置具３には駆動部２を取り付けない状態で処置具３を体内に挿入し、図５（ｂ）に示すように、目的の組織片Ｔの位置まで到達させた後、駆動部２を処置具３に接続して作動可能状態とする（ＳＴ１１）。
【００５１】  次に、ステップ１２で、処置具３のロック部３２によって先端部３１の関節のうちの少なくとも１つがロックされているか否かを判定する（ＳＴ１２）。ステップ２において、ロック部３２によって先端部３１の関節のうち少なくとも１つがロックされていないと判定された場合、ステップ１４に進む。
【００５２】  ステップ１２において、ロック部３２によって先端部３１の関節のうちの少なくとも１つがロックされていると判定された場合、ステップ１３で、ロック操作部３５の操作により、ロック部３２を解除する（ＳＴ１３）。
【００５３】  次に、ステップ１４で、図５（ｂ）の状態で、図示しない制御部を介して操作入力に応じて駆動部２を駆動させて処置具３によって操作者又は介助者が様々な処置を行う（ＳＴ１４）。この例の場合、臓器Ｏから組織片Ｔの切除や、組織片Ｔの把持を行う。
【００５４】  次に、ステップ１５で、ステップ１４の処理中にロック操作部３５が操作されたか監視し、ロック操作部３５が操作されたか否かを判定する（ＳＴ１５）。ステップ１５において、ロック操作部３５が操作されていないと判定された場合、ステップ１４に戻り、処置具３による処置を続ける。
【００５５】  ステップ１５において、図５（ｃ）に示すように、ロック操作部３５が操作されたと判定した場合、ステップ１６で、駆動力の伝達を遮断させて先端部３１の関節のうち少なくとも１つをロックする（ＳＴ１６）。この例の場合、先端部３１が組織片Ｔを把持した状態でロックし、関節形状は固定される。
【００５６】  次に、ステップ１７で、図５（ｄ）に示すように、駆動部２と処置具３を離脱させる（ＳＴ１７）。この例の場合、駆動部２と処置具３を離脱させることで、操作者は駆動部２が離脱した後、処置具３の先端部３１の関節のロックしたままの状態で、かつ軽くなった処置具３のみを容易に操作することが可能となる。
【００５７】  次に、ステップ１８で、図５（ｄ）に示すように、先端部３１の関節のうち少なくとも１つがロックされたまま処置具３を抜き取る（ＳＴ１８）。この例の場合、先端部３１が組織片Ｔを把持した状態でロックされたまま処置具３を抜き取るので、組織片Ｔが抜き取られる。
【００５８】  このように、先端部３１の関節のうち少なくとも１つをロックしたまま処置具３を抜き取ることができるので、体内で処置具３を使用した後、体内から処置具３を取り出す際に、容易に取り出すことが可能となる。
【００５９】  次に、第２実施形態のマニピュレータ１の具体的な実施例について説明する。
【００６０】  図７は、第２実施形態のマニピュレータ１の第１実施例を示す。図８は、第２実施形態の第１実施例のマニピュレータ１のロック部３２及び駆動力伝達部３３を示す。なお、以下の実施例のマニピュレータ１は、図５の手順で示した例とほぼ同様の構成をしているので、同じ構成の部分の説明は省略する。
【００６１】  図７に示すように、第２実施形態の第１実施例のマニピュレータ１は、先端部３１に開閉可能な把持部３１１を有する。また、先端部３１は、駆動部２が駆動することによって回動し、把持部３１１を開閉させる第１関節３１ａと、駆動部２が駆動することによって回動する複数の第２関節３１ｂ〜第４関節３１ｄと、を有する。把持部３１１は、駆動部２が駆動して第１関節３１ａが回動することによって開閉し、組織片Ｔ等を把持することが可能である。先端部３１は、第２関節３１ｂ〜第４関節３１ｄを回動させることによって、形状が変化する。なお、先端部３１に設けるエンドエフェクタは、把持部３１１に限定されず、電気メスや注射器等の治療具であってもよい。
【００６２】  また、図７に示すように、第２実施形態の第１実施例のマニピュレータ１は、処置具３の先端部の関節のロック操作を行うと共に、駆動部２と処置具３の脱着を１つの動作で可能とする構造である。駆動部２を離脱させることによって軽量化され、体内から処置具３を容易に抜き取ることが可能となる。
【００６３】  図８に示すように、第２実施形態の第１実施例のマニピュレータ１の駆動部２は、図７に示した第１関節３１ａ〜第４関節３１ｄに対応して、第１駆動部材２１ａ〜第４駆動部材２１ｄを有する。そして、第１実施例のマニピュレータ１は、第１駆動部材２１ａ〜第４駆動部材２１ｄに対応して、第１出力軸２２ａ〜第４出力軸２２ｄ、第１ロック部３２ａ〜第４ロック部３２ｄ、第１駆動力伝達部３３ａ〜第４駆動力伝達部３３ｄ、及び第１ロック操作部３５ａ〜第４ロック操作部３５ｄをそれぞれ有する。なお、第１駆動部材２１ａ〜第４駆動部材２１ｄに対応する各部分の構造は、それぞれ同一なので、ここでは第１駆動部材２１ａに対応する部分のみ説明する。
【００６４】  第１駆動部材２１ａが発生する駆動力は、第１出力軸２２ａから出力され、第１出力軸２２ａの軸が第１歯車付きプーリ３３１ａの中心穴と連結されて、第１駆動力伝達部３３ａに伝達される。第１駆動力伝達部３３ａは、第１出力軸２２ａに連結された第１歯車付きプーリ３３１ａと、両端が先端部３１に取り付けられ、第１歯車付きプーリ３３１ａに巻かれる第１ワイヤ３３２ａと、を有する。そして、第１出力軸２２ａから出力された駆動力によって、第１歯車付きプーリ３３１ａが回転し、第１ワイヤ３３２ａを引き出し及び巻き取りすることで、図７に示した先端部３１の第１関節３１ａを回動させ、把持部３１１を開閉する。
【００６５】  第１ロック部３２ａは、第１歯車付きプーリ３３１ａに形成された第１歯車３２１ａと、第１歯車３２１ａに噛み合う第１噛合歯３２２ａと、を有する。第１ロック操作部３５ａは、第１噛合歯３２２ａを第１歯車３２１ａに対して接離可能に操作する第１操作スイッチ３５１ａと、第１噛合歯３２２ａを付勢する第１コイルバネ３５２ａと、を有する。第１ロック操作部３５ａは、第１操作スイッチ３５１ａと第１コイルバネ３５２ａでトグルスイッチを構成することが好ましい。
【００６６】  図示しない制御部が第１駆動部材２１ａを制御し、図７に示した先端部３１の第１関節３１ａを操作する。第１ロック操作部３５ａの第１操作スイッチ３５１ａを押し下げると、第１ロック部３２ａの第１噛合歯３２２ａが第１歯車３２１ａに噛み合い、第１歯車付きプーリ３３１ａが回転することができなくなり、図７に示した第１関節３１ａがロックされる。すなわち、把持部３１１が閉状態のままロックされる。ここで、ロック操作部３５は、一つのロック操作部３５ですべてのロック部３２をロックさせる構造であってもよい。
【００６７】  なお、第２実施形態のマニピュレータ１の構造は、これに限定されず、他の構造でもよい。また駆動部との噛合方法についても他の構造でもよい。例えば、ロック部３２として歯車３２１と噛合歯３２２を用いる構造としたが、ロックが可能な構造であれはよい。また、ロック操作部３５をトグルスイッチとしたが、機構的なトグルスイッチに限らずスライドスイッチ等ロックと解除を実現できる機構であればよい。スイッチは片側に付勢されていてもよい。さらに、スイッチによって電気的な信号を送信し、図示しない制御部によってロック部３２のロックとその解除の操作を図示しない電動部材により制御する構造としてもよい。また、先端部３１に電気メスを用いる場合、図示しない高周波出力装置と処置具の間に絶縁部材を挿入し、物理的に出力を止める構成であっても良い。
【００６８】  図９は、第２実施形態の第１実施例のマニピュレータ１の作動フローチャートを示す。第２実施形態の第１実施例では、図７に示した組織Ｔの回収を行う場合の例を組織の切除の段階から説明する。
【００６９】  まず、ステップ２１で、図７（ａ）に示すように、体内の臓器Ｏから組織片Ｔの少なくとも一部を把持部３１１で切除する（ＳＴ２１）。
【００７０】  続いて、ステップ２２で、図７（ｂ）に示すように、切除した体内の組織片Ｔを把持部３１１で把持する（ＳＴ２２）。
【００７１】  次に、ステップ２３で、第１関節３１ａをロックする（ＳＴ２３）。図７（ｂ）に示した第１関節３１ａのロックは、図８に示すように、第１操作部３５ａの第１操作スイッチ３５１ａを押し下げ、第１ロック部３２ａの第１噛合歯３２２ａを第１歯車３２１ａに噛み合わせ、第１歯車付きプーリ３３１ａを回転不能とすることで行う。
【００７２】  次に、ステップ２４で、処置具３と駆動部２を離脱する（ＳＴ２４）。図７（ｂ）に示すように、処置具３と駆動部２は、図示しない離脱スイッチ等によって離脱させる。処置具３と駆動部２が離脱されると、図８に示すように、第１ロック部３２ａでロックされた第１関節３１ａのみが固定され、残りの第２関節３１ｂ〜第４関節３１ｄは、回動可能なフリーの状態となっている。
【００７３】  次に、ステップ２５で、組織片Ｔを把持したまま処置具３を体外へ取り出す（ＳＴ２５）。この時、第１関節３１ａが固定されているので、組織片Ｔは把持されたまま引っ張られる。また、残りの第２関節３１ｂ〜第４関節３１ｄは、回動可能なフリーの状態となっているので、長尺部３４に引っ張られて直線状に延びる。したがって、処置具３は、組織片Ｔを把持したまま容易に体外へ取り出すことが可能となる。なお、長尺部３４を覆うチューブ３６を設けると、第２関節３１ｂ〜第４関節３１ｄをチューブ３６内に収納することができ、処置具３をより円滑に体外へ取り出すことが可能となる。
【００７４】  図１０は、第２実施形態のマニピュレータ１の第２実施例を示す。
【００７５】  第２実施形態の第２実施例のマニピュレータ１は、処置具３と駆動部２をロック操作部３５によって離脱させる。すなわち、第２実施例のロック操作部３５は、図１０（ｃ）に示すように、関節３１をロックし、且つ、処置具３と駆動部２を離脱させる。
【００７６】  このように、ロック操作部３５が関節３１をロックし、且つ、処置具３と駆動部２を離脱させる機能を有することで、一度の操作で２つの工程を行うことができ、組織片Ｔを把持したままの処置具３をより迅速に体外へ取り出すことが可能となる。
【００７７】  図１１は、第２実施形態のマニピュレータ１の第３実施例のフローチャートを示す。図１１（ａ）は、ロック状態への移行フロー、図１１（ｂ）は、ロック状態の解除フローを示す。
【００７８】  第２実施形態の第３実施例は、駆動部２の駆動中にロック操作部３５がロック部３２を作動させるように操作された場合のマニピュレータ１の作動についての例である。ここでの制御は図示しない制御部によって実行される。
【００７９】  図１１（ａ）に示したロック状態への移行について説明する。
【００８０】  まず、ステップ３１で、ロック状態への移行指示がはいる（ＳＴ３１）。続いて、ステップ３２で、駆動部２が駆動中であるか否かを判定する（ＳＴ３２）。ステップ３２において、駆動部２が駆動していない場合、次の制御指令を待つ。ステップ３２において、駆動部２が駆動中の場合、ステップ３３で、駆動部２の駆動を停止し、ロック状態とする（ＳＴ３３）。
【００８１】  次に、図１１（ｂ）に示した作動停止解除状態への移行について説明する。
【００８２】  まず、ステップ３６で、ロック状態への移行指示がはいる（ＳＴ３６）。続いて、ステップ３７で、駆動部２が駆動し、所望の関節へ出力を再開する（ＳＴ３７）。
【００８３】  ステップ３３において駆動部２を停止した後は、関節がロックされた状態で処置具３と駆動部２を離脱すればよい。例えば、図７（ｂ）の例に示した第１関節３１ａのロックは、図８の例に示すように、第１ロック操作部３５ａの第１操作スイッチ３５１ａを押し下げ、第１ロック部３２ａの第１噛合歯３２２ａを第１歯車３２１ａに噛み合わせ、第１歯車付きプーリ３３１ａを回転不能とすることで行う。処置具３と駆動部２が離脱されると、第１ロック部３２ａでロックされた第１関節３１ａのみが固定され、残りの第２関節３１ｂ〜第４関節３１ｄは、回動可能なフリーの状態となっている。
【００８４】  このように、駆動部２の駆動中にロック操作部３５がロックするように操作された場合、駆動部２を停止するので、緊急時に関節の作動を迅速に停止させることができ、先端部の動きによる周囲への影響を抑制させることが可能となる。
【００８５】  図１２は、第２実施形態の実施形態のマニピュレータ１の第４実施例を示す。図１３は、第２実施形態の実施形態のマニピュレータ１の第４実施例のフローチャートを示す。
【００８６】  第２実施形態の第４実施例は、臓器の圧排を行う例である。マニピュレータ１の構造は、図７に示した例と同様である。
【００８７】  まず、ステップ４１で、図１２（ａ）から図１２（ｂ）に示すように、先端部３１の関節を所定の形状に駆動する（ＳＴ４１）。先端部３１は、圧排する臓器Ｏを傷つけないように把持部３１１を臓器Ｏとは逆方向に向けることが好ましい。
【００８８】  次に、ステップ４２で、第１関節３１ａ及び第２関節３１ｂをロックする（ＳＴ４２）。図１２（ｂ）に示した第１関節３１ａのロックは、図８に示すように、第１ロック操作部３５ａの第１操作スイッチ３５１ａを押し下げ、第１ロック部３２ａの第１噛合歯３２２ａを第１歯車３２１ａに噛み合わせ、第１歯車付きプーリ３３１ａを回転不能とすることで行う。
【００８９】  次に、ステップ４３で、処置具３と駆動部２を離脱する（ＳＴ４３）。図１２（ｃ）に示すように、処置具３と駆動部２は、ロック操作部３５又は図示しない離脱スイッチ等によって離脱させる。処置具３と駆動部２が離脱されると、図８に示すように、第１ロック部３２ａでロックされた第１関節３１ａ及び第２ロック部３２ｂでロックされた第２関節３１ｂが固定され、残りの第３関節３１ｃ及び第４関節３１ｄは、回動可能なフリーの状態となっている。
【００９０】  次に、ステップ４４で、必要に応じて圧排操作を行い（ＳＴ４４）、制御を終了する。この例では、図１２（ｂ）に示すように、先端部３１の第２関節３１ｂのうち、把持部３１１とは反対側の部分で臓器Ｏをおさえる。把持部３１１とは反対側の関節部分で臓器Ｏをおさえるので、圧排する臓器への影響を抑制させることが可能となる。
【００９１】  図１４は、第２実施形態の実施形態のマニピュレータ１の第５実施例を示す。
【００９２】  第２実施形態の第５実施例は、搬送時の例である。マニピュレータ１の構造は、図７に示した例と同様である。
【００９３】  まず、ステップ５１で、先端部３１の関節を所定の形状に駆動する（ＳＴ５１）。先端部３１は、搬送時の形状に駆動されることが好ましい。
【００９４】  次に、ステップ５２で、すべての関節３１ａ〜３１ｄをロックする（ＳＴ５２）。関節３１ａ〜３１ｄのロックは、図８に示すように、ロック操作部３５ａ〜３５ｄの操作スイッチ３５１ａ〜３５１ｄを押し下げ、ロック部３２ａ〜３２ｄの噛合歯３２２ａ〜３２２ｄを歯車３２１ａ〜３２１ｄに噛み合わせ、歯車付きプーリ３３１ａ〜３３１ｄを回転不能とすることで行う。
【００９５】  次に、ステップ５３で、処置具３と駆動部２を離脱する（ＳＴ５３）。処置具３と駆動部２は、ロック操作部３５又は図示しない離脱スイッチ等によって離脱させる。処置具３と駆動部２が離脱されてもロック部３２ａ〜３２ｄでロックされた関節３１ａ〜３１ｄは固定されている。
【００９６】  次に、ステップ５４で、マニピュレータ１を搬送する（ＳＴ５４）。
【００９７】  搬送後、ステップ５５で、処置具３と駆動部２を接続する（ＳＴ５５）。処置具３と駆動部２が接続されてもロック部３２ａ〜３２ｄでロックされた関節３１ａ〜３１ｄは固定されている。したがって、処置具３と駆動部２を的確に接続することが可能となる。
【００９８】  続いて、ステップ５６で、すべての関節３１ａ〜３１ｄのロックを解除する（ＳＴ５６）。関節３１ａ〜３１ｄのロックの解除は、ロック操作部３５ａ〜３５ｄのトグルスイッチ等によって構成される操作スイッチ３５１ａ〜３５１ｄを操作者又は介助者が再度押し下げ、ロック部３２ａ〜３２ｄの噛合歯３２２ａ〜３２２ｄを歯車３２１ａ〜３２１ｄから離間させ、歯車付きプーリ３３１ａ〜３３１ｄを回転可能とすることで行う。なお、処置具３と駆動部２を接続すると同時にロックを解除するように図示しない制御部が制御してもよい。
【００９９】  このように、搬送時に処置具３のすべての関節３１ａ〜３１ｄを固定するので、搬送中に振動等による負荷が生じても関節３１ａ〜３１ｄが動くことがなく、安定して搬送することが可能となる。また、搬送後にすべての関節３１ａ〜３１ｄのロックを解除するので、すぐに使用可能な状態とすることが可能となる。
【０１００】  図１５は、他の実施形態のマニピュレータ１を示す。図１５（ａ）は通常時のマニピュレータ１を示し、図１５（ｂ）は抜き取り時のマニピュレータ１を示す。
【０１０１】  図１５に示すマニピュレータ１は、駆動部２を操作する駆動操作部３９と、ロック部３２を操作するロック操作部３５と、を有し、駆動部２と駆動操作部３９が、ロック部３２等に対して脱着可能に形成される。なお、駆動部２と駆動操作部３９は、別体でもよい。
【０１０２】  通常時、マニピュレータ１は、駆動操作部３９によって駆動部２が操作され、処置具３の先端部３１が操作される。
【０１０３】  体腔内からマニピュレータ１を抜き取る際には、ロック操作部３５を操作し、処置具３の先端部３１の関節をロックさせると共に、駆動部２と処置具３の脱着を１つの動作で可能とする構造である。駆動部２を離脱させることによって軽量化され、体内から処置具３を容易に抜き取ることが可能となる。
【０１０４】  図１６は、他の実施形態のマニピュレータ１を示す。
【０１０５】  図１６に示すマニピュレータ１は、駆動部２と処置具３との間に中間部材４を設置する。中間部材４は、駆動部２と処置具３にそれぞれ脱着可能な構造である。図７に示した例では、処置具３に操作部３５とロック部３２を設置していたが、図１６に示す実施形態では、中間部材４にロック操作部４１とロック部４２を設置する。
【０１０６】  このように、中間部材４を使用することによって、既存の処置具３と駆動部２に対しても使用することができ、設計の自由度を増やすことが可能となる。
【０１０７】  次に、駆動部２に接続可能な処置具３の手動関節操作機能と関節ロック機能の関係について説明する。まず、処置具３を単体で操作可能な場合について考える。
【０１０８】  本実施形態の処置具３による関節操作は、以下の表１の「○」のような場合が考えられる。【表１】
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【０１０９】  図１７は、本実施形態の処置具３の関節操作機能の第１例を示す。
【０１１０】  処置具３の関節機能の第１例は、関節ロック機能がなく、手動関節操作機能があるものである。第１例の処置具３は、例えば、手動で操作部３５０を回すと処置具３が駆動するような構成である。すなわち、操作部３５０は、関節を操作するためのものである。図１７に示すように、操作部３５０はレバーのような構成でよい。なお、第１例の処置具３は、駆動部２との接続が可能である。
【０１１１】  図１８は、本実施形態の処置具３の関節操作機能の第１例の変形例を示す。
【０１１２】  図１８に示す処置具３は、手動関節操作機能を有する操作部３５０を有する。また、操作部３５０は、ギヤの様な凹凸等を有する部材であって、中間部材４の接合部４３の一方に噛合する。中間部材４の接合部４３の他方は、駆動部材２１の出力軸２２に接合する。すなわち、中間部材４の接合部４３の一方に操作部３５０を噛合し、他方に駆動軸２２を接合することによって、処置具３は駆動部２により駆動されることになる。したがって、あらかじめ処置具３を手動関節操作した狙いの位置からマスタースレーブによる処置をすることが可能となる。
【０１１３】  処置具３の関節操作機能の第２例は、関節ロック機能があり、手動関節操作機能がないものである。第２例の処置具３は、例えば、図８に示したようにトグル式のボタンによってロック操作部３５を構成し、ロック操作部３５を押すことによって関節をロックする。すなわち、ロック操作部３５は、関節をロックするためのものである。なお、ロック操作部３５はレバー又はピンのような構成でもよい。また、第２例の処置具３は、駆動部２との接続が可能である。
【０１１４】  処置具３の関節操作機能の第３例は、関節ロック機能および手動関節操作機能を有する。第３例の処置具３は、例えば、第１例の手動関節操作する操作部３５０と、第２例の関節ロックするロック操作部３５と、をそれぞれ有する。また、１つの操作部が手動関節操作と関節ロック操作の両方の操作を行える構成でもよい。なお、第３例の処置具３は、駆動部２との接続が可能である。
【０１１５】  続いて、処置具３を単体で操作可能な場合の運用方法について説明する。マニピュレータ１の駆動部２と処置具３は、マスタースレーブによる操作を行うマスタースレーブモードと、操作を行わない待機モードを有する。
【０１１６】  図１９は、マスタースレーブ操作を行う前の待機モードでの処理を示すフローチャートである。
【０１１７】  まず、ステップ６１で、操作部３５を手動で操作して、所望の位置に処置具３の関節を操作する（ＳＴ６１）。ここでは、体内へ挿入する姿勢に操作することが好ましい。
【０１１８】  次に、ステップ６２で、必要であれば関節のロックを解除する（ＳＴ６２）。
【０１１９】  続いて、ステップ６３で、処置具３を体内へ挿入する（ＳＴ６３）。
【０１２０】  次に、ステップ６４で、操作部３５を手動で操作して、所望の位置に処置具３の関節を操作する（ＳＴ６４）。ここでは、施術時の狙いの位置にあわせて、すぐにマスタースレーブによる処置が可能とすることが好ましい。
【０１２１】  次に、ステップ６５で、駆動部２と処置具３を接続する（ＳＴ６５）。なお、中間部材４を有する場合には中間部材も接続する。接続が検出されると、待機モードからマスタースレーブモードへ移行する。
【０１２２】  マスタースレーブで操作するマスタースレーブモードでは、手動関節操作に応じて駆動部材２１を駆動または停止する。この場合、手動関節操作の操作状態を検出する図示しない操作検出部を備えることが好ましい。
【０１２３】  例えば、処置具３と駆動部２との接続時に、手動関節操作部が操作されないようなカバー等の機構を設け、処置具３の操作中に手動操作によって意図しない動作が行われないようにしてもよい。なお、手動関節操作を検出した場合に駆動部材２１の駆動を停止して警告するように設定してもよい。
【０１２４】  また、他の例として、手動関節操作部の操作によって着脱部が外れるようなレバー等の機構を設け、電動操作で任意の位置に関節を駆動した後、手動関節操作ができるようにし、処置中の無駄な動作を省くことが可能となる。
【０１２５】  マスタースレーブモードで操作中に関節ロック機能の解除を検出した場合には、待機モードへ移行する。また、マスタースレーブモードで操作中に駆動部２と処置具３の接続の解除を検出した場合には、待機モードへ移行する。
【０１２６】  図２０は、マスタースレーブ操作終了後の待機モードでの処理を示すフローチャートである。
【０１２７】  まず、ステップ７１で、駆動部２と処置具３の接続を解除する（ＳＴ７１）。処置具３が取り外されたことを検出すると、マスタースレーブモードから待機モードへ移行する。駆動部２と処置具３の着脱を操作する操作部と関節ロック機能を操作するロック操作部は、同一でもよい。なお、中間部材４を有する場合には中間部材も解除する。
【０１２８】  まず、ステップ７２で、操作部３５を手動で操作して、所望の位置に処置具３の関節を操作する（ＳＴ７２）。ここでは、体外へ抜去する姿勢に操作することが好ましい。
【０１２９】  次に、ステップ７３で、必要であれば関節をロックする（ＳＴ７３）。
【０１３０】  続いて、ステップ７４で、処置具３を体外へ抜去する（ＳＴ７４）。この時、把持鉗子で剥離した組織を把持した状態で少なくとも１つの関節をロックしたまま、体外へ抜去する。したがって、組織を体外へ排出することが可能となる。
【０１３１】  次に、手動関節操作機能と関節ロック機能が中間部材４で操作可能な場合について考える。
【０１３２】  本実施形態の中間部材４による関節操作機能も表１と同様の場合が考えられる。
【０１３３】  図２１は、本実施形態の中間部材４の関節操作機能の第１例を示す。
【０１３４】  中間部材４の関節操作機能の第１例は、関節をロックする機能がなく、手動関節操作機能があるものである。第１例の処置具３と中間部材４は、例えば、処置具３の凹凸を有する噛合部３７に中間部材４の凹凸を有する噛合部４４をそれぞれ噛合することで連結される。噛合部４４は、本体部４５を貫通する伝達部４６の一端に設けられる。伝達部４６の他端は、駆動部２の出力軸２２に接続可能である。また、噛合部４４は、本体部４５から離間する方向にバネ４７で付勢されている。
【０１３５】  このような構造の中間部材４を用いることで、伝達部４６を回すと噛合部４４が回転し、噛合部４４が回転するとそれぞれ噛合する処置具３の噛合部３７が回転する。すなわち、中間部材４の伝達部４６は、処置具３の関節を操作するための機能を兼ねているものである。なお、第１例の伝達部４６は、処置具３の関節を操作する機能と、駆動部２の出力を伝達する機能を兼ねていたが、別の部材を用いてもよい。
【０１３６】  図２２は、本実施形態の中間部材４の関節操作機能の第２例を示す。
【０１３７】  中間部材４の関節操作機能の第２例は、関節をロックする機能があり、手動関節操作機能がないものである。第２例の中間部材４は、例えば、図２２に示したように、噛合部４４の側面に凹凸を形成し、トグル式のボタン４８を押すことによって噛合部４４の側面の凹凸に噛み合い、噛合部４４を動けなくすることで関節をロックする。すなわち、ボタン４８は、関節をロックするためのものである。なお、ボタン４８はレバー又はピンのような構成でもよい。また、第２例の伝達部４６は、処置具３の関節を操作する機能を有していない。
【０１３８】  処置具３の関節機能の第３例は、関節をロックする機能および手動関節操作機能を有する。第３例の処置具３は、例えば、第１例の処置具３の関節を操作する機能を有する伝達部４６と第２例の関節をロックする機能を有するボタン４８を用いればよい。
【０１３９】  本実施携帯のマニピュレータ１は、関節毎に第１例〜第３例に対応する複数の種類の中間部材４をそれぞれ別々に取り付けることが可能である。例えば、第１の関節には第１例の手動関節操作機能のみがある中間部材４を用いて、第２の関節には第２例の関節をロックする機能のみがある中間部材４を用いて、第３の関節には第３例の手動関節操作機能と関節ロック機能の両方の機能がある中間部材４を用いてもよい。
【０１４０】  さらに、処置具３と中間部材４の両方に手動関節操作機能と関節をロックする機能をそれぞれ振り分けてもよい。例えば、処置具３に関節をロックする機能、中間部材４に手動関節操作機能を持たせたり、その逆に、処置具３に手動関節操作機能、中間部材４に関節をロックする機能を持たせてもよい。
【０１４１】  続いて、中間部材４で操作可能な場合の運用方法について説明する。
【０１４２】  図２３は、マスタースレーブ操作を行う前の待機モードでの処理を示すフローチャートである。
【０１４３】  まず、ステップ８１で、中間部材４と処置具３を接続する（ＳＴ８１）。
【０１４４】  続いて、ステップ８２で、伝達部４６を手動で操作して、所望の位置に処置具３の関節を操作する（ＳＴ８２）。ここでは、体内へ挿入する姿勢に操作することが好ましい。
【０１４５】  次に、ステップ８３で、必要であれば関節のロックを解除する（ＳＴ８３）。
【０１４６】  続いて、ステップ８４で、処置具３を体内へ挿入する（ＳＴ８４）。
【０１４７】  次に、ステップ８５で、伝達部４６を手動で操作して、所望の位置に処置具３の関節を操作する（ＳＴ８５）。ここでは、施術時の狙いの位置にあわせて、すぐにマスタースレーブによる処置が可能とすることが好ましい。
【０１４８】  次に、ステップ８６で、駆動部２と中間部材４を接続する（ＳＴ８６）。接続が検出されると、待機モードからマスタースレーブモードへ移行する。
【０１４９】  他の実施例として、ステップ７６で駆動部２と中間部材４を接続する際に、関節のロックが検出された場合、関節のロックを解除するようにしてもよい。また、駆動部２、中間部材４、および処置具３の噛合部分は、どのような位置関係にあっても迅速に噛み合いできる構成であることが好ましい。
【０１５０】  次に、本実施形態のマニピュレータを用いたマニピュレータシステム１００について説明する。
【０１５１】  図２４は、本実施形態のマニピュレータ１を用いたマニピュレータシステム１００を示す。
【０１５２】  本実施形態のマニピュレータシステム１００は、マスタースレーブ方式が好ましい。マニピュレータシステム１００は、マスターアーム１１１を有し、操作指令を発するためのマスター入力部１１０と、スレーブアーム１２１を有するスレーブマニピュレータ１２０とを備え、術者（操作者）Ｏｐによるマスターアーム１１１の操作に追従させるようにしてスレーブアーム１２１を遠隔制御するものである。マスターアーム１１１を介した操作指令は、システム制御部１３０のマスター制御部１３１に送信され、必要に応じて適宜変換処理が施された後、マニピュレータ制御部１３２に入力される。その後、マニピュレータ制御部１３２からスレーブマニピュレータ１２０へ動作信号が送られ、スレーブアーム１２１が動作する。
【０１５３】  図２４に示すように、スレーブマニピュレータ１２０は、患者Ｐが載置される手術台１０１に設置されている。スレーブアーム１２１は複数の多自由度関節を有して構成されており、多軸動作可能である。各多自由度関節は、図示しない動力部によって個別に駆動される。動力部としては、例えばインクリメンタルエンコーダや減速器等を備えたサーボ機構を有するモータ（サーボモータ）等を用いることができる。
【０１５４】  スレーブアーム１２１の先端部には、患者Ｐの体内に挿入されて手技を行うマニピュレータ１及び内視鏡１２２が取り付けられる。処置具３と内視鏡１２２は、オーバーチューブ１２３に挿入され挿入部１２５を構成する。オーバーチューブ１２３の先端は、患者Ｐの体内に挿入される。処置具３は、手技によって使い分けるため、先端側の処置部の構造や形状が異なる複数種類が用意されており、これをスレーブアーム１２１の先端部に交換しながら装着して各種手技を行う。内視鏡１２２は、患者Ｐの体内で処置具３によって手技が行われる手技対象部位を含む術野の映像を取得する。
【０１５５】  マスター入力部１１０は、術者Ｏｐが操作する複数のマスターアーム１１１と、内視鏡１２２により取得された映像が表示される表示部１１２とを備えている。各マスターアーム１１１は、多軸動作可能な公知の構成を有し、術者Ｏｐに近い先端側に、術者が把持して操作指令を発する操作部としての把持部１１３を備えている。
【０１５６】  図２５は、本実施形態の挿入部１２５の構成を示す。
【０１５７】  本実施形態の挿入部１２５は、可撓性を有する長尺のオーバーチューブ１２３と、オーバーチューブ１２３の処置具挿入孔１２３ａに挿入される処置具３及び内視鏡挿入孔１２３ｂに挿入される内視鏡１２２を有する。なお、処置具３は、本実施形態のマニピュレータシステム１に適用可能な構造である。
【０１５８】  本実施形態の処置具３は、第１処置具３ａと第２処置具３ｂを有し、エンドエフェクタとして、第１処置具３ａは把持部３１１を有し、第２処置具３ｂは電動メス３１２を有する。処置具３の先端側は、オーバーチューブ１２３から突出可能であって、それぞれ複数の節輪を軸線方向に並べて配置された湾曲部で構成される。最も先端側の節輪には、湾曲部を駆動するための操作ワイヤの両端部が固定されており、操作ワイヤを駆動することで湾曲部を湾曲させることができる。また、軸方向に回転させることも可能である。
【０１５９】  内視鏡１２２の先端もオーバーチューブ１２３から突出可能であって、可撓性を有するチューブ状の部材を操作ワイヤで駆動することで湾曲及び軸方向に回転させることができる。同様に、オーバーチューブ１２３自体も湾曲及び軸方向に回転可能であることが好ましい。
【０１６０】  図２６は、本実施形態の挿入部１２５の作動を示す。
【０１６１】  図２６に示すように、マニピュレータ１は、基本的に図７に示した構造と同様である。図２６に示す挿入部１２５は、長尺部３４をオーバーチューブ１２３で覆われている。したがって、この例では、第２関節３１ｂ〜第４関節３１ｄをオーバーチューブ１２３内に収納することができ、処置具３をより円滑に体外へ取り出すことが可能となる。
【０１６２】  図２７は、本実施形態の挿入部１２５の作動を示す。
【０１６３】  図２７に示すように、マニピュレータ１は、基本的に図１５に示した構造と同様である。図２７に示す挿入部１２５は、長尺部３４をオーバーチューブ１２３で覆われている。したがって、この例では、第２関節３１ｂ〜第４関節３１ｄをオーバーチューブ１２３内に収納することができ、処置具３をより円滑に体外へ取り出すことが可能となる。
【０１６４】  以上、本実施形態のマニピュレータ１では、操作部３５によって操作される処置具３を備え、処置具３は、操作部３５によって操作される少なくとも１つの関節を有する先端部３１と、先端部３１の関節のうち少なくとも１つをロックするロック部３２と、を有するので、先端部３１の少なくとも一部を所定の作動状態で的確にロックすることが可能となる。
【０１６５】  本発明の一実施形態に係るマニピュレータ１では、処置具３は、操作部３５による操作をアシストするアシスト駆動部３６を有するので、円滑に操作することが可能となる。
【０１６６】  以上、本実施形態のマニピュレータ１は、処置操作部３８によって操作される処置具３を備え、処置具３は、処置操作部３８によって操作される少なくとも１つの関節を有する先端部３１と、先端部４１の関節のうち少なくとも１つをロックするロック部３２と、を有するので、体内で処置具３を使用した後、この例の場合、組織片Ｔを体内から取り出す際に、先端部３１が組織片Ｔを把持した状態でロックしたまま抜き取ることができ、組織片Ｔを体外に容易に取り出すことが可能となる。
【０１６７】  また、本実施形態のマニピュレータ１では、処置具３は、処置操作部による操作力に駆動力をアシストするアシスト駆動部を有するので、容易に操作できると共に、先端部３１の作動状態を変更可能とし、図示しない組織片Ｔを体外に排出するための操作を容易に実現することが可能となる。
【０１６８】  以上、本実施形態のマニピュレータ１は、駆動力を発生する駆動部２と、駆動部２によって駆動され、駆動部２に対して着脱可能な処置具３と、を備え、処置具３は、駆動部２によって駆動される少なくとも１つの関節を有する先端部３１と、先端部３１の関節３１ａから３１ｄのうち少なくとも１つをロックするロック部３２と、を有し、駆動部２と処置部３が離脱した状態であっても、ロック部３２は、ロックを維持するので、駆動部２と処置具３を離脱させた状態で、先端部３１の少なくとも１つを所定の作動状態でロックしたまま処置具３を抜き取ることが可能となる。また、駆動部２を離脱させた場合、軽くなった処置具３のみを容易に操作することが可能となる。
【０１６９】  本実施形態のマニピュレータ１では、処置具３は、駆動部２が発生した駆動力を先端部３１に伝達する駆動力伝達部３３と、先端部３１と駆動力伝達部３３を連結する長尺部３４と、を有し、ロック部３２は、駆動力伝達部３３において駆動力の伝達を遮断するので、先端部３１の少なくとも１つを所定の作動状態で的確にロックすることが可能となる。
【０１７０】  本実施形態のマニピュレータ１では、処置具３は、ロック部３２を移動させて駆動力の伝達を遮断させるロック操作部３５を備えるので、先端部３１の少なくとも１つを所定の作動状態で容易にロックすることが可能となる。
【０１７１】  本実施形態のマニピュレータ１では、駆動部２は、駆動力伝達部３３に対して着脱可能であって、ロック操作部３５を操作することによって、駆動部２が駆動力伝達部３３から離脱し、且つ、ロック部３２が駆動力の伝達を遮断するので、一度の操作で２つの工程を行うことができ、先端部３１の少なくとも１つを所定の作動状態に維持したまま、処置具３をより迅速に体外へ取り出すことが可能となる。
【０１７２】  本実施形態のマニピュレータ１では、駆動部２は、駆動部材２１を駆動させる駆動操作部３９を有するので、処置具３の先端部３１を的確に駆動させることが可能となる。
【０１７３】  本実施形態のマニピュレータ１では、処置具３は、ロック部３２が先端部３１をロックしていることを検知するロック検知部と、ロック検知部がロック部３２による先端部３１のロックを検知した場合、駆動部２の駆動を停止させる制御部と、を有するので、緊急時に関節の作動を迅速に停止させることができ、先端部の動きによる周囲への影響を抑制させることが可能となる。
【０１７４】  本実施形態のマニピュレータ１では、処置具３は、処置具３と駆動部２が離脱した状態、且つ、ロック部３２による先端部３１のロックから、処置具３が駆動部２に接続された場合、ロック操作部３５による操作又は制御部からの指令によって、ロック部３２による先端部３１のロックを解除するので、医師や介助者の操作による解除、又は、制御部による自動的な解除、の少なくともいずれかを行うことができ、迅速に使用可能な状態とすることが可能となる。
【０１７５】  本実施形態のマニピュレータ１では、先端部３１は、組織片を把持する把持部３１１を有し、把持部３１１は、関節３１ａによって開閉されるので、先端部３１が組織片Ｔを把持した状態でロックされたまま処置具３を抜き取ることができ、組織片Ｔが的確に抜き取られる。
【０１７６】  さらに、本実施形態のマニピュレータシステム１００は、操作指令を発するためのマスター入力部１１０と、マニピュレータ１を有するスレーブマニピュレータ１２０と、を備え、マスター入力部１１０の操作に追従させるようにしてスレーブマニピュレータ１２０を遠隔制御するので、操作者が入れない場所等で使用することができ、スペースを有効利用することが可能となる。
【０１７７】  本実施形態のマニピュレータシステム１００は、可撓性を有する長尺のオーバーチューブ１２３と、オーバーチューブ１２３に挿入される内視鏡１２２と、オーバーチューブ１２３に挿入される処置具３を備える前記マニピュレータ１と、を有するので、駆動部２と処置具３を離脱させた状態で、先端部３１の少なくとも一部を所定の姿勢でロックしたまま処置具３を抜き取ることが可能となる。
【０１７８】  なお、この実施形態によって本発明は限定されるものではない。すなわち、実施形態の説明に当たって、例示のために特定の詳細な内容が多く含まれるが、当業者であれば、これらの詳細な内容に色々なバリエーションや変更を加えても、本発明の範囲を超えないことは理解できよう。従って、本発明の例示的な実施形態は、権利請求された発明に対して、一般性を失わせることなく、また、何ら限定をすることもなく、述べられたものである。
【符号の説明】
【０１７９】１…マニピュレータ２…駆動部２１…駆動部材２２…出力軸３…処置具３１…先端部３１１…把持部３１ａ〜３１ｄ…関節３２…ロック部３３…駆動力伝達部３４…長尺部３５…ロック操作部３８…処置操作部４…中間部材４１…ロック操作部４２…ロック部１００…マニピュレータシステム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年8月26日(2016.8.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力を発生する駆動部と、
前記駆動部によって駆動され、前記駆動部に対して着脱可能な処置具と、
を備え、
前記処置具は、
前記駆動部によって駆動される少なくとも１つの関節を有する先端部と、
前記先端部の前記関節のうち少なくとも１つをロックするロック部と、
前記ロック部が前記先端部をロックしていることを検知するロック検知部と、
前記ロック検知部が前記ロック部による前記先端部のロックを検知した場合、前記駆動部の駆動を停止させる制御部と、
を有し、
前記駆動部と前記処置部が離脱した状態であっても、前記ロック部は、ロックを維持する、
マニピュレータ。
【請求項２】
前記処置具は、
前記駆動部が発生した駆動力を前記先端部に伝達する駆動力伝達部と、
前記先端部と前記駆動力伝達部を連結する長尺部と、
を有し、
前記ロック部は、前記駆動力伝達部において駆動力の伝達を遮断する
請求項１に記載のマニピュレータ。
【請求項３】
前記処置具は、
前記ロック部を移動させて前記駆動力の伝達を遮断させるロック操作部を備える
請求項２に記載のマニピュレータ。
【請求項４】
前記駆動部は、前記駆動力伝達部に対して着脱可能であって、
前記ロック操作部を操作することによって、前記駆動部が前記駆動力伝達部から離脱し、且つ、前記ロック部が駆動力の伝達を遮断する
請求項３に記載のマニピュレータ。
【請求項５】
前記処置具は、前記処置具と前記駆動部が離脱した状態、且つ、前記ロック部による前記先端部のロックから、前記処置具が前記駆動部に接続された場合、前記ロック操作部による操作又は前記制御部からの指令によって、前記ロック部による前記先端部のロックを解除する
請求項１に記載のマニピュレータ。
【請求項６】
前記先端部は、組織片を把持する把持部を有し、
前記把持部は、前記関節によって開閉される
請求項１乃至５のいずれか１つに記載のマニピュレータ。
【請求項７】
操作指令を発するためのマスター入力部と、
請求項１乃至６のいずれか１つに記載のマニピュレータを有するスレーブマニピュレータと、
を備え、
前記マスター入力部の操作に追従させるようにして前記スレーブマニピュレータを遠隔制御する
ことを特徴とするマニピュレータシステム。
【請求項８】
可撓性を有する長尺のオーバーチューブと、
前記オーバーチューブに挿入される内視鏡と、
前記オーバーチューブに挿入される前記処置具を備える請求項１乃至６のいずれか１つに記載のマニピュレータと、
を有する
マニピュレータシステム。
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月13日(2017.1.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力を発生する駆動部と、
前記駆動部によって駆動され、前記駆動部に対して着脱可能な処置具と、
を備え、
前記処置具は、
前記駆動部によって駆動される少なくとも１つの関節を有する先端部と、
前記先端部の前記関節のうち少なくとも１つをロックするために作動するロック部と、
前記ロック部を操作するロック操作部と、
前記ロック操作部が前記ロック部を作動させるように操作され、かつ前記駆動部が駆動していた場合、前記駆動部の駆動を停止させる制御部と、
を有し、
前記駆動部と前記処置部が離脱した状態であっても、前記ロック部は、ロックを維持する、
マニピュレータ。
【請求項２】
前記処置具は、
前記駆動部が発生した駆動力を前記先端部に伝達する駆動力伝達部と、
前記先端部と前記駆動力伝達部を連結する長尺部と、
を有し、
前記ロック部は、前記駆動力伝達部において駆動力の伝達を遮断する
請求項１に記載のマニピュレータ。
【請求項３】
前記駆動部は、前記駆動力伝達部に対して着脱可能であって、
前記ロック操作部を操作することによって、前記駆動部が前記駆動力伝達部から離脱し、且つ、前記ロック部が駆動力の伝達を遮断する
請求項２に記載のマニピュレータ。
【請求項４】
前記処置具は、前記処置具と前記駆動部が離脱した状態、且つ、前記ロック部による前記先端部のロックから、前記処置具が前記駆動部に接続された場合、前記ロック操作部による操作又は前記制御部からの指令によって、前記ロック部による前記先端部のロックを解除する
請求項１に記載のマニピュレータ。
【請求項５】
前記先端部は、組織片を把持する把持部を有し、
前記把持部は、前記関節によって開閉される
請求項１乃至４のいずれか１つに記載のマニピュレータ。
【請求項６】
操作指令を発するためのマスター入力部と、
請求項１乃至５のいずれか１つに記載のマニピュレータを有するスレーブマニピュレータと、
を備え、
前記マスター入力部の操作に追従させるようにして前記スレーブマニピュレータを遠隔制御する
ことを特徴とするマニピュレータシステム。
【請求項７】
可撓性を有する長尺のオーバーチューブと、
前記オーバーチューブに挿入される内視鏡と、
前記オーバーチューブに挿入される前記処置具を備える請求項１乃至５のいずれか１つに記載のマニピュレータと、
を有する
マニピュレータシステム。
【国際調査報告】
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2016136318.tif 000033
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