(57)【要約】【課題】手術具において、小型で安価にしかも手術具を交換不要として作用片による複数の術具機能を得ること。【解決手段】手術具４５は、複数の作用片を有する先端術具部５と、この先端術具部５に駆動力を付与する駆動力伝達手段を通す術具筒４０とを備えている。複数の作用片は、第１の術具機能を有する一対の第１の作用片１及び第２の作用片２と、第１の作用片１及び第２の作用片２の一方または両方と対になって第２の術具機能を有する第３の作用片３とを備えている。駆動力伝達手段は、第１の作用片１及び第２の作用片２に駆動力を付与する第１の駆動力伝達手段と、この第１の駆動力伝達手段と独立して第３の作用片３に駆動力を付与する第２の駆動力伝達手段とを備えている。【選択図】図１
2008307311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の作用片を有する先端術具部と、
前記先端術具部に駆動力を付与する駆動力伝達手段を通す術具筒とを備えた手術具において、
前記複数の作用片は、第１の術具機能を有する一対の第１の作用片及び第２の作用片と、前記第１の作用片及び前記第２の作用片の一方または両方と対になって第２の術具機能を有する第３の作用片とを備え、
前記駆動力伝達手段は、前記第１の作用片及び前記第２の作用片に駆動力を付与する第１の駆動力伝達手段と、この第１の駆動力伝達手段と独立して前記第３の作用片に駆動力を付与する第２の駆動力伝達手段とを備えた
ことを特徴とする手術具。
【請求項２】
請求項１において、前記先端術具部は、ハウジングと、前記第１の作用片と一体的に形成され且つ前記ハウジングに回転可能に支持された第１のマイタギアと、前記第２の作用片と一体的に形成され且つ前記第１のマイタギアと平行に対向して配置した状態で前記ハウジングに回転可能に支持された第２のマイタギアと、前記第１のマイタギア及び前記第２のマイタギアに噛み合った状態で前記ハウジングに回転可能に支持された第３のマイタギアと、第３のマイタギアと一体的に形成された第１の入力ギアと、前記第３の作用片と一体的に形成され且つ前記第１のマイタギアと交差する方向に配置した状態で前記ハウジングに回転可能に支持された第２の入力ギアとを備え、前記第１の入力ギアは前記術具筒側の前記第１の駆動力伝達手段に接続され、前記第２の入力ギアは前記術具筒側の前記第２の駆動力伝達手段に接続されていることを特徴とする手術具。
【請求項３】
請求項２において、前記第１の作用片及び前記第２の作用片は、前記第１の入力ギアの回転により、前記第３のマイタギア、前記第１のマイタギア及び前記第２のマイタギアが回転することによって開閉動作され、前記第３の作用片は前記第２の入力ギアの回転により前記第１の作用片及び前記第２の作用片の一方または両方と開閉動作されることを特徴とする手術具。
【請求項４】
請求項３において、第１の作用片と第２の作用片とで患部を剪刀する鉗子機能を有し、前記第１の作用片と前記第３の作用片とで患部を把持する鉗子機能を有することを特徴とする手術具。
【請求項５】
請求項３において、第１の作用片と第２の作用片との距離を湾曲針の曲率に合わせた大きさに変更する機能を有し、前記第１の作用片及び前記第２の作用片と前記第３の作用片とで前記湾曲針を把持する持針器の機能を有することを特徴とする手術具。
【請求項６】
請求項１において、前記先端術具部は屈曲関節を介して前記術具筒に屈曲可能に支持されていることを特徴とする手術具。
【請求項７】
請求項２において、前記先端術具部は屈曲関節を介して前記術具筒の先端部に屈曲可能に支持され、前記屈曲関節は、一側端部が前記ハウジングに回動可能に支持されると共に他側端部が前記術具筒に回動可能に支持されて前記ハウジングと前記術具筒とを連結する屈曲プレートと、前記術具筒に固定された不動ギアと、前記ハウジングに固定されると共に前記不動ギアに噛み合うように配置されたガイドギアとを備え、前記屈曲プレートは前記駆動力伝達手段の第３の駆動力伝達手段に接続され、前記不動ギアと前記ガイドギアとはピッチ円が等しく構成されていることを特徴とする手術具。
【請求項８】
請求項７において、前記屈曲関節は、前記第３のマイタギアと一体的に形成された第１の入力ギアに噛み合わされて前記ハウジングに回動可能に支持された第１の屈曲関節ギアと、前記第１の屈曲関節ギアに噛み合わされて前記術具筒に回動可能に支持された第２の屈曲関節ギアと、前記第２の入力ギアに噛み合わされて前記ハウジングに回動可能に支持された第３の屈曲関節ギアと、前記第３の屈曲関節ギアに噛み合わされて前記術具筒に回動可能に支持された第４の屈曲関節ギアとを備え、前記第１屈曲関節ギア及び第３屈曲関節ギアは前記ガイドギアとピッチ円が等しく構成され、前記第２屈曲関節ギア及び第４屈曲関節ギアは前記不動ギアとピッチ円が等しく構成されていることを特徴とする手術具。
【請求項９】
患部を処置する手術具と、この手術具を駆動する術具インタフェースとを備え、
前記手術具は、複数の作用片を有する先端術具部と、この先端術具部に駆動力を付与する駆動力伝達手段を通す術具筒とを備え、
前記術具インタフェースは前記駆動力伝達手段に駆動力を付与する駆動手段を備えた手術装置において、
前記複数の作用片は、一対で第１の術具機能を有する第１の作用片及び第２の作用片と、前記第１の作用片及び前記第２の作用片の一方または両方と対になって第２の術具機能を有する第３の作用片とを備え、
前記駆動力伝達手段は、前記第１の作用片及び前記第２の作用片に駆動力を付与する第１の駆動力伝達手段と、この第１の駆動力伝達手段と独立して前記第３の作用片に駆動力を付与する第２の駆動力伝達手段とを備え、
前記駆動手段は、前記第１の駆動力伝達手段に駆動力を付与する第１の駆動手段と、この第１の駆動手段と独立して前記第２の駆動力伝達手段に駆動力を付与する第２の駆動手段とを備えた
ことを特徴とする手術装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手術具及び手術装置に係り、特に、内視鏡下手術に用いられ、作用片による複数の術具機能を有する手術具及び手術装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
術者が操る手術具は数多くの種類が存在する。術者は、症例や状況に応じて、何種類もの手術具を使い分けながら治療行為を行う。患者の体に負担をかけない低侵襲手術として実施されている内視鏡手術においては、体表に空けた小さな穴にトロッカーと呼ばれる外筒管を挿入し、そのトロッカーの穴に手術具を挿入して手術を行う。そのため、用いる手術具の種類が多いと、何度もトロッカーから手術具を取り出し、違う手術具に持ち替えてトロッカーを経由して体内に挿入するという作業が発生し、手間と時間がかかる。さらに、多くの種類の手術具を用意する必要がありコストもかかる。
【０００３】
また、ロボットによる手術においても、ロボット術具の交換のために、人手が必要であったり、交換のための装置が大型化したりするといった問題が生じる。
【０００４】
さらには、診断と治療を同時に実現するために、近年、ＭＲＩ装置の中で手術を行うという術式が注目を集めているが、ＭＲＩ装置の撮像領域は、非常に狭く手術具の出し入れをするような空間は限られている。そこで、手術具を交換するために、ＭＲＩ装置の中から患者を外に運びだして手術具を交換したり、非常に窮屈な姿勢で、ＭＲＩ装置内で手術具を交換したりする必要があり、手間と時間がかかる。
【０００５】
そこで、例えば特開平１０−１７４６８９号公報（特許文献１）では、把持鉗子のほかに、電気焼灼や吸引／灌注といった付加機能を有した手術具を開示している。
【０００６】
また、特開平５−１８４５３５号公報（特許文献２）では、本体カテーテルの中に複数本の手術具を挿入し、手術具をそれぞれ独立して動作可能な術具技術を開示している。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１７４６８９号公報
【特許文献２】特開平５−１８４５３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記特許文献１では、作用片による把持機能と電気焼灼や吸引／灌注といった付加機能とを有しているが、作用片による複数の術具機能を有するものではない。このため、作用片による複数の術具機能を伴う処置を行う場合には、手術具を取り替えなければならず、手術時間がその分だけ長くなるという課題があった。
【０００９】
また、前記特許文献２では、一本のカテーテルの中に独立した数本の手術具を入れているため、カテーテルを細くすれば、手術具１本の大きさは挿入しているカテーテルに対して細くなり、対象のサイズによっては手術具が小さすぎて操作がしづらくなり、あるいは、対象に適したサイズの手術具を用いれば、それらを収納するカテーテルの太さは太くなり、体表に必要以上の大きな穴を開けることになり患者への侵襲が大きくなるという課題があった。
【００１０】
本発明の目的は、小型で安価にしかも手術具を交換不要として作用片による複数の術具機能を得ることができ、これにより患者への低侵襲性を確保しつつ手術時間の短縮を図ることができる手術具及び手術装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述の目的を達成するための本発明の第１の態様は、複数の作用片を有する先端術具部と、前記先端術具部に駆動力を付与する駆動力伝達手段を通す術具筒とを備えた手術具において、前記複数の作用片は、第１の術具機能を有する一対の第１の作用片及び第２の作用片と、前記第１の作用片及び前記第２の作用片の一方または両方と対になって第２の術具機能を有する第３の作用片とを備え、前記駆動力伝達手段は、前記第１の作用片及び前記第２の作用片に駆動力を付与する第１の駆動力伝達手段と、この第１の駆動力伝達手段と独立して前記第３の作用片に駆動力を付与する第２の駆動力伝達手段とを備えたことにある。
【００１２】
係る本発明の第１の態様におけるより好ましい具体的構成例は次の通りである。
（１）前記先端術具部は、ハウジングと、前記第１の作用片と一体的に形成され且つ前記ハウジングに回転可能に支持された第１のマイタギアと、前記第２の作用片と一体的に形成され且つ前記第１のマイタギアと平行に対向して配置した状態で前記ハウジングに回転可能に支持された第２のマイタギアと、前記第１のマイタギア及び前記第２のマイタギアに噛み合った状態で前記ハウジングに回転可能に支持された第３のマイタギアと、第３のマイタギアと一体的に形成された第１の入力ギアと、前記第３の作用片と一体的に形成され且つ前記第１のマイタギアと交差する方向に配置した状態で前記ハウジングに回転可能に支持された第２の入力ギアとを備え、前記第１の入力ギアは前記術具筒側の前記第１の駆動力伝達手段に接続され、前記第２の入力ギアは前記術具筒側の前記第２の駆動力伝達手段に接続されていること。
（２）前記（１）において、前記第１の作用片及び前記第２の作用片は、前記第１の入力ギアの回転により、前記第３のマイタギア、前記第１のマイタギア及び前記第２のマイタギアが回転することによって開閉動作され、前記第３の作用片は前記第２の入力ギアの回転により前記第１の作用片及び前記第２の作用片の一方または両方と開閉動作されること。
（３）前記（２）において、第１の作用片と第２の作用片とで患部を剪刀する鉗子機能を有し、前記第１の作用片と前記第３の作用片とで患部を把持する鉗子機能を有すること。
（４）前記（２）において、第１の作用片と第２の作用片との距離を湾曲針の曲率に合わせた大きさに変更する機能を有し、前記第１の作用片及び前記第２の作用片と前記第３の作用片とで前記湾曲針を把持する持針器の機能を有すること。
（５）前記先端術具部は屈曲関節を介して前記術具筒に屈曲可能に支持されていること。
（６）前記（１）において、前記先端術具部は屈曲関節を介して前記術具筒の先端部に屈曲可能に支持され、前記屈曲関節は、一側端部が前記ハウジングに回動可能に支持されると共に他側端部が前記術具筒に回動可能に支持されて前記ハウジングと前記術具筒とを連結する屈曲プレートと、前記術具筒に固定された不動ギアと、前記ハウジングに固定されると共に前記不動ギアに噛み合うように配置されたガイドギアとを備え、前記屈曲プレートは前記駆動力伝達手段の第３の駆動力伝達手段に接続され、前記不動ギアと前記ガイドギアとはピッチ円が等しく構成されていること。
（７）前記（６）において、前記屈曲関節は、前記第３のマイタギアと一体的に形成された第１の入力ギアに噛み合わされて前記ハウジングに回動可能に支持された第１の屈曲関節ギアと、前記第１の屈曲関節ギアに噛み合わされて前記術具筒に回動可能に支持された第２の屈曲関節ギアと、前記第２の入力ギアに噛み合わされて前記ハウジングに回動可能に支持された第３の屈曲関節ギアと、前記第３の屈曲関節ギアに噛み合わされて前記術具筒に回動可能に支持された第４の屈曲関節ギアとを備え、前記第１屈曲関節ギア及び第３屈曲関節ギアは前記ガイドギアとピッチ円が等しく構成され、前記第２屈曲関節ギア及び第４屈曲関節ギアは前記不動ギアとピッチ円が等しく構成されていること。
【００１３】
また、本発明の第２の態様は、患部を処置する手術具と、この手術具を駆動する術具インタフェースとを備え、前記手術具は、複数の作用片を有する先端術具部と、この先端術具部に駆動力を付与する駆動力伝達手段を通す術具筒とを備え、前記術具インタフェースは前記駆動力伝達手段に駆動力を付与する駆動手段を備えた手術装置において、前記複数の作用片は、一対で第１の術具機能を有する第１の作用片及び第２の作用片と、前記第１の作用片及び前記第２の作用片の一方または両方と対になって第２の術具機能を有する第３の作用片とを備え、前記駆動力伝達手段は、前記第１の作用片及び前記第２の作用片に駆動力を付与する第１の駆動力伝達手段と、この第１の駆動力伝達手段と独立して前記第３の作用片に駆動力を付与する第２の駆動力伝達手段とを備え、前記駆動手段は、前記第１の駆動力伝達手段に駆動力を付与する第１の駆動手段と、この第１の駆動手段と独立して前記第２の駆動力伝達手段に駆動力を付与する第２の駆動手段とを備えたことにある。
【発明の効果】
【００１４】
係る本発明の手術具及び手術装置によれば、小型で安価にしかも手術具を交換不要として作用片による複数の術具機能を得ることができ、これにより患者への低侵襲性を確保しつつ手術時間の短縮を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態の手術具及び手術装置を、図面を用いて説明する。
【００１６】
まず、本実施形態の手術装置の全体について図１を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態に係る手術装置の斜視図である。この手術装置は手動術具装置の例である。
【００１７】
手術装置は、患部を処置する手術具４５と、この手術具４５を駆動する術具インタフェース５０とを備えている。
【００１８】
手術具４５は、複数の作用片１、２、３を有する先端術具部５と、この先端術具部５に駆動力を付与する駆動力伝達手段を通す術具筒４０と、先端術具部５を術具筒４０に屈曲可能に支持する屈曲関節１０と、術具筒４０を術具インタフェース５０に着脱可能に装着する着脱部３５とを備えている。手術具４５の先端には、開閉動作を実現する作用片１と作用片２があり、さらに、これら作用片１、２の動きの向きに垂直な面で動作する作用片３が存在する。作用片１、２、３を含めた先端術具部５は、屈曲関節１０により術具筒４０に対して、屈曲可能である。手術具４５は、着脱部３５を介して術具インタフェース５０と繋がっている。
【００１９】
術具インタフェース５０は、手術具４５の駆動力伝達手段に駆動力を付与する駆動手段を備えている。そして、この術具インタフェース５０は、術者が把持するグリップ２０と、術者が駆動するトリガー１５、ダイヤル２５、開閉フリップ３０とを有している。術者は、グリップ２０を手のひらで握り、トリガー１５やダイヤル２５、開閉フリップ３０を動かして、手術具４５の屈曲関節１０や作用片１、２、３を操作する。
【００２０】
次に、図２及び図３を参照しながら、先端術具部５の詳細を説明する。図２は図１の先端術具部における作用片が全て閉じた状態の正面図、図３は図２の先端術具部における作用片が全て開いた状態の正面図である。
【００２１】
複数の作用片１、２、３は、第１の術具機能を有する一対の作用片１（第１の作用片）及び作用片２（第２の作用片）と、作用片１及び作用片２の一方または両方と対になって第２の術具機能を有する作用片３（第３の作用片）とからなっている。
【００２２】
先端術具部５は、ハウジング８０と、作用片１、２、３と、作用片１と一体的に形成され且つハウジングに回転可能に支持されたマイタギア５１（第１のマイタギア）と、作用片２と一体的に形成され且つマイタギア５１と平行に対向して配置した状態でハウジング８０に回転可能に支持されたマイタギア５２（第２のマイタギア）と、マイタギア５１、５２に噛み合った状態でハウジング８０に回転可能に支持されたマイタギア５５（第３のマイタギア）と、作用片３と一体的に形成され且つマイタギア５１または５２と交差する方向に配置した状態でハウジング８０に回転可能に支持された入力ギア５３（第２の入力ギア）とを備えている。
【００２３】
換言すれば、マイタギア５１と一体化している作用片１は、ハウジング８０にピン７１にてカラー６１と共に回転可能に支持されている。マイタギア５２と一体化している作用片２は、ハウジング８０にピン７２にてカラー６２と共に回転可能に支持されている。入力ギア５３と一体化している作用片３は、ハウジング８０にピン７３にてカラー６３と共に回転可能に支持されている。マイタギア５５と一体化している入力ギア５４（第１の入力ギア）は、ハウジング８０にピン７４にてカラー６４と共に回転可能に支持されている。
【００２４】
マイタギア５５はマイタギア５１及び５２と噛み合っており、入力ギア５４が回転することによりマイタギア５５が回転され、これに連動してマイタギア５１、５２が回転する。よって、入力ギア５４が図２の矢印８４の方向に回転すれば、マイタギア５１、５２とそれぞれ一体化している作用片１、２は、それぞれ図２の矢印８１、８２の方向に動き、図３の作用片１、２のような状態になる。一方、図２の作用片３は、入力ギア５３が矢印８３の方向に動くことにより、図３の作用片３のように動く。逆に、図３の矢印８３、８４のように入力ギア５３、５４が動けば、図３の作用片１、２、３は、図２の状態に動く。
【００２５】
つまり、作用片１、２は入力ギア５４の動きにあわせて同時に動き、開閉動作を実現するが、作用片３は、作用片１、２の動きとは独立で、入力ギア５３の動きにより動作する。これらから分かるように、作用片１、２の動きの面と垂直な面上で作用片３は動作する。
【００２６】
作用片同士が接触する面９３、９０及び面９１、９２を構成する部分の形状を、様々な形状にすることにより、剪刀鉗子と把持鉗子、持針器と把持鉗子といった様々な組合せの術具を実現でき、一本の手術具４５で２種類の術具機能を有することができるようになり、内視鏡下手術での手術具４５の交換回数を低減することができる。以下に、図４から図７に示す第１の例と、図８及び図９に示す第２の例を用いて説明する。
【００２７】
図４から図７に示す第１の例では、作用片１、２を剪刀作用片１０１、１０２に、作用片３を把持鉗子作用片１０３としたものである。図４では、それぞれの作用片１０１、１０２、１０３は開いている。図４の状態から、剪刀作用片１０１、１０２を閉じることにより図５のような状態となるが、把持鉗子作用片１０３とは関係なく、剪刀作用片１０１、１０２は、剪刀術具として対象を切断することができる。一方、把持鉗子作用片１０３は、図６及び図７に示すように、剪刀作用片１０１、１０２の動きに関係なく、剪刀作用片１０１の側面と把持鉗子作用片１０３片開きの把持鉗子術具として対象を把持することができる。
【００２８】
また、図８及び図９に示す第２の例では、作用片１、２、３を全て使って持ち針器として利用したときの例である。図８の彎曲針９５と図９の彎曲針９６とは、大きさが異なる。この時、彎曲針９５、９６の彎曲及び太さに合わせて作用片１、２の開く大きさを変え、作用片１、２と作用片３の間に彎曲針を掴むことにより、大きさが異なる彎曲針９５、９６をしっかりと把持することができる。作用片１、２の開く大きさを容易に変更可能なため、彎曲針９５、９６の大きさ、太さに関わらず、術具を交換することなく、彎曲針９５、９６を用いた手術が可能となる。
【００２９】
次に、図１０を参照しながら、手術具４５の詳細を説明する。図１０は図１における手術具の詳細斜視図である。
【００３０】
図１０では、内部が分かるように、蓋３８０を外した状態で示してある。通常は、この蓋３８０は図示していないネジによって術具ベース２６０に固定されている。ギア押さえ３７０は、軸３７５と一体化されており、蓋３８０に対して上下に動くように設けられている。軸３７５を下に動かせば、ギア２８０、２８５、３５５とギア押さえ３７０とが接触し、ギア２８０、２８５、３５５が動かないようにロックされる。軸３７５を上に動かせば、ロックがはずれ、ギア２８０、２８５、３５５は自由に動くことが可能となる。
【００３１】
まず、上述した作用片１、２あるいは１０１、１０２を動かす入力ギア５４を駆動するための仕組みについて説明する。
【００３２】
術具ベース２６０には、ギア２８０がピン２７０、３５０により回転可能に取り付けられている。ギア２８０にはピニオン２７５が一体化して設けられている。このピニオン２７５はラック２６５と噛み合っている。このラック２６５は、術具ベース２６０及び術具筒４０の中を通り、術具筒４０の先端部に回転可能に支持されているピニオン２５０と噛み合っている。このピニオン２５０にはギア２４０が一体化して設けられている。このギア２４０は屈曲関節ギア２２５（第２の屈曲関節ギア）と噛み合っており、屈曲関節ギア２２５は屈曲関節ギア２０５（第１の屈曲関節ギア）と噛み合っている。この屈曲関節ギア２０５は入力ギア５４と噛み合っている。なお、ギア２８０から屈曲関節ギア２０５までの機構は、作用片１、２に駆動力を付与する第１の駆動力伝達手段を構成する。
【００３３】
係る構成によって、ギア２８０が回転すると、同時にピニオン２７５も回転し、それに噛み合っているラック２６５が術具筒４０の軸方向に直動運動する。術具筒４０の先端部で、ラック２６５がピニオン２５０を回転させ、ピニオン２５０と一体化して作られているギア２４０が回転する。ギア２４０が回転すると、ギア２４０と噛み合っている屈曲関節ギア２２５が回転し、さらに屈曲関節ギア２２５と噛み合っている屈曲関節ギア２０５が回転する。屈曲関節ギア２０５が回転すると、屈曲関節ギア２０５と噛み合っている入力ギア５４が回転することにより、上述したように作用片１、２あるいは１０１、１０２が動く。
【００３４】
次いで、上述した作用片３あるいは１０３を動かす入力ギア５３を駆動するための仕組みについて説明する。
【００３５】
術具ベース２６０には、ギア３５５がピン２７０、３５０により回転可能に取り付けられている。このギア３５５にはピニオン３６０が一体化して設けられている。このピニオン３６０はラック３４５と噛み合っている。このラック３４５は、術具ベース２６０及び術具筒４０の中を通り、術具筒４０の先端部に回転可能に支持されているピニオン３３５と噛み合っている。このピニオン３３５にはギア３４０が一体化して設けられている。このギア３４０は屈曲関節ギア３３０（第４の屈曲関節ギア）と噛み合っており、この屈曲関節ギア３３０は屈曲関節ギア３１０（第３の屈曲関節ギア）と噛み合っている。この屈曲関節ギア３１０は入力ギア５３と噛み合っている。なお、ギア３５５から屈曲関節ギア３１０までの機構は、作用片３に駆動力を付与する第２の駆動力伝達手段を構成する。
【００３６】
係る構成によって、ギア３５５が回転すると、同時にピニオン３６０も回転し、それにと噛み合っているラック３４５が術具筒４０の軸方向に直動運動する。術具筒４０の先端部で、ラック３４５がピニオン３３５を回転させ、ピニオン３３５と一体化して動くギア３４０が回転する。ギア３４０が回転すると、ギア３４０と噛み合っている屈曲関節ギア３３０が回転し、さらに屈曲関節ギア３３０と噛み合っている屈曲関節ギア３１０が回転する。屈曲関節ギア３１０が回転すると、屈曲関節ギア３１０と噛み合っている入力ギア５３が回転することにより、上述したように作用片３あるいは１０３が動く。
【００３７】
なお、ピニオン２５０とそれと一体化して動くギア２４０、及びピニオン３３５とそれと一体化して動くギア３４０は、ピン２４５、３３７によって術具筒４０の先端部に回転可能に支持されている。屈曲関節ギア２２５と屈曲関節ギア３３０は、ピン２２０、３２５によって、術具筒４０の先端部に回転可能に支持されている。
【００３８】
次に、図１０及び図１１を参照しながら、手術具４５における屈曲について説明する。図１１は図１における手術具の屈曲関節部の拡大斜視図である。手術具４５は、先端術具部５を術具筒４０に対して屈曲させることができるように構成されている。
【００３９】
術具筒４０の先端部には、不動ギア３１５がピン３２５とピン２２０及びピン２４５とピン３４０によって固定されている。この不動ギア３１５は、ハウジング８０に固定されたガイドギア部３０５と噛み合うように設置されている。
【００４０】
なお、屈曲関節ギア２２５、不動ギア３１５、屈曲関節ギア３３０は、それぞれギアのピッチ円が等しい。また、屈曲関節ギア２０５、ガイドギア３０５、屈曲関節ギア３１０は、それぞれギアのピッチ円が等しい。そして、屈曲関節ギア２０５と屈曲関節ギア３１０は、ピン２００とピン３００により、ハウジング８０に対して回転可能に支持されている。
【００４１】
術具筒４０とハウジング８０とは、屈曲可能であり、不動ギア３１５とガイドギア部３０５とが噛み合って一定の距離を保つように配置されると共に、距離保持プレート２１０、３２０によって繋がれている。距離保持プレート２１０、３２０は、ピン２２０とピン３２５、及びピン２００とピン３００に対し回転可能となっている。
【００４２】
ギア２８５は、リンク２２５を介して、屈曲プレート２１５と繋がっている。このリンク２２５はピン３６５によって回転可能に支持されている。また、屈曲プレート２１５は、ピン２３０によってリンク２５５と回転可能に繋がっている。屈曲プレート２１５、リンク２５５、ギア２８５、術具筒４０と術具ベース２６０は、平行リンクの関係になっている。ギア２８５が、ピン２７０、３５０を軸として揺動すると、屈曲プレート２１５は、ピン２２０、３２５を軸として揺動する。屈曲プレート２１５は、ピン２００、３００を介してハウジング８０と繋がっており、屈曲プレート２１５が、ピン２２０、３２５を中心に動くと、ハウジング８０も動かそうという力が伝わる。このとき、ハウジング８０のガイドギア３０５は不動ギア３１５と噛み合っているため、不動ギア３１５の周りをハウジング８０ごと回転させる。ここで、屈曲関節ギア３１０と屈曲関節ギア３３０、屈曲関節ギア２０５と屈曲関節ギア２２５は、ガイドギア３０５と不動ギア３１５の関係と同じように動くため、屈曲関節ギア３１０、屈曲関節ギア２０５は、ハウジング８０に対しては動かない。よって、屈曲関節１０の動きにかかわらず、作用片１、２、３は独立に駆動が可能である。なお、ギア２８５及びリンク２２５の機構は、屈曲プレート２１５に駆動力を付与する第３の駆動力伝達手段を構成する。
【００４３】
これらから分かるように、本実施形態の手術具４５は、ワイヤを用いずに動作させることが可能である。ワイヤを用いずに作用片を駆動可能であるので、手術具４５のメンテナンス性が向上し、ワイヤの弛みの問題や協調制御等の問題も発生せず制御性が向上する。もちろん、ラック２６５、ラック３４５、リンク２５５を用いずに、ワイヤによってギア２４０やギア３４０、屈曲プレート２１５を動かしても、本発明で示した複数機能を有する術具は適用できる。
【００４４】
次に、図１２から図１４を参照しながら、手術具４５の術具着脱部３５及び術具インタフェース５０の詳細を説明する。図１２は図１における手術具の着脱部及び術具インタフェース部の斜視図、図１３は図１２における手術具を術具インタフェースから取り外した状態の斜視図、図１４は図１２の一部分解拡大図である。
【００４５】
手術具４５の着脱部３５は、図１２に示すように、術具インタフェース５０の術具ガイド４２５のガイド部分に沿って取り付けられ、術具着脱レバー４２０によって固定される。術具着脱レバー４２０は、ピン４１５を軸としてガイドベース４１０に回転可能に取り付けられており、この術具着脱レバー４２０を動かすことにより、術具インタフェース５０に対する手術具４５の着脱が可能となる。
【００４６】
ガイドベース４１０には、図１３に示すように、ラック４３０、４３５、４４０が直動可能に設置されている。これらのラック４３０、４３５、４４０は、手術具４５を取り付けた時、図１０で示したギア２８０、２８５、３５５とそれぞれ噛み合うようになっており、ラック４３０、４３５、４４０が動くことにより、術具先端の作用片１、２、３が動く。
【００４７】
ラック４３０、４３５、４４０を動かす機構については図１４に示してある。説明を容易にするために、ガイドカバー４０５、フリップ３０等を分解して図示している。
【００４８】
ラック４３０は、ダイヤル２５、軸５０５と一体になって動くピニオン５００と噛み合っている。軸５０５は、ガイドカバー４０５に回転可能に取り付けられている。術者がグリップ２０を右手で握った場合、親指でダイヤル２５を回転させることにより、ラック４３０が直動し、ギアトレインにより術具先端の作用片３が動く。
【００４９】
また、ラック４３５は、トリガー１５と連結されており、ガイドベース４１０に対して直動運動ができる。術者がグリップ２０を右手で握った場合、人差し指あるいは中指をトリガー１５の穴に引っ掛けて、トリガー１５を押し引きすることにより、ラック４３５が直動し、先端術具部５が屈曲関節１０で屈曲する。
【００５０】
また、ラック４４０は、ピニオンと一体化した軸４００と噛み合っている。軸４００は、フリップ３０と固定され、ガイドカバー４０５及びガイドベース４１０に回転可能に取り付けられる。術者がグリップ２０を右手で握った場合、フリップ３０を人差し指により押し込むことにより、フリップ３０と一体化した軸４００のピニオンがラック４４０を直動運動し、術具先端の作用片１、２が閉まる動作を行う。図示していないバネによってフリップ３０が開くと作用片１、２も開く。
【００５１】
これらか分かるように、術具先端の作用片１、２、３の動作方向と術具インタフェース５０で術者が動かす向きが同じ動作平面となっている。フリップ３０の動く向きと作用片１、２の動く向き、ダイヤル２５の回転方向と作用片３の動く向き、トリガー１５の動く平面と屈曲関節１０が動く平面が同じ、となることから、直感的で操作が容易な術具が提供できる。
【００５２】
さらに、術具インタフェース５０の動作方向をそれぞれ変えることにより、術具先端に複数の機能があっても直感的で容易な操作が可能となる。
【００５３】
なお、本実施形態の手術具４５と術具インタフェース５０とは容易に着脱可能であるため、２種類の機能を持つ手術具４５を、必要な術具種類分用意しても、術具インタフェース５０は一つでよいため、コスト削減の効果もある。もちろん、手術具４５と術具インタフェース５０とを分離しなくても、本発明の適用は可能である。
【００５４】
また、手術具４５は、術具インタフェース５０と繋がるだけでなく、マニピュレータに取り付けて動作させることも可能である。
【００５５】
本実施形態によれば、２種類の術具機能を有する作用片１、２、３の動きは、それぞれ直交しているため、操作の邪魔にはならず、手術具４５の軸を回すだけで、手術具４５の先端の位置は変わらずに術具機能を変えて対象にアクセスすることができ、手術の時間が短縮できる。また、１本の手術具４５に複数の術具機能を持たすことができるため、用意する術具本数を減らすことができ、コストの低減にもつながる。
【００５６】
本実施形態の手術装置は、術具先端の作用片１、２、３に独立に、術具先端を屈曲することも可能である。アクチュエータなどの電子的な制御を用いずに手動の手術機器として提供でき、手動操作部は、術具先端の作用片の動きと対応させることができるため、直感的で操作が容易である。
【００５７】
また、この手術具４５は、手動の操作入力部と切り離すことができ、同じ術具をマニピュレータに取り付けて、マニピュレータにより操作することも可能である。
【００５８】
また、この手術具４５は、術具先端に３片の作用片１、２、３を有することにより、通常の術具の作用片サイズと同等の大きさで２つの機能を有する術具、あるいは、湾曲針の大きさにかかわらず把持が可能な術具を実施可能である。さらに、作用片の動作平面と操作インタフェースでの入力動作平面が一致するため、操作が容易であり、操作間違えの起こりにくい直感的な操作が可能となる。これらにより、トロッカーを通しての術具の入れ替え時間が短縮され、手術時間が短くなる、衛生的により安全になる、術具の数を半分近くに減らすことができ、コストが低減できる、といった効果が生まれる。また、この術具は、ワイヤを用いることなく駆動可能であるため、ワイヤの弛み、疲労による切断等を気にする必要がなくなり、制御性、メンテナンス性が向上する。また、関節を独立に駆動可能であることから、制御性を向上、安定させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態に係る手術装置の斜視図である。
【図２】図１の先端術具部における作用片が全て閉じた状態の正面図である。
【図３】図２の先端術具部における作用片が全て開いた状態の正面図である。
【図４】図１の先端術具部の第１の例における作用片が全て開いた状態の正面図である。
【図５】図４の先端術具部における第１の作用片と第２の作用片とが閉じた状態の正面図である。
【図６】図４の先端術具部における作用片が全て閉じた状態の正面図である。
【図７】図４の先端術具部における第１の作用片と第２の作用片とが開き、第１の作用片と第３の作用片とが開いた状態の正面図である。
【図８】図１の先端術具部の第２の例における作用片で湾曲針を把持した状態の概略図である。
【図９】図２における作用片で異なる湾曲針を把持した状態の概略図である。
【図１０】図１における手術具の詳細斜視図である。
【図１１】図１における手術具の屈曲関節部の拡大斜視図である。
【図１２】図１における手術具の着脱部及び術具インタフェース部の斜視図である。
【図１３】図１２における手術具を術具インタフェースから取り外した状態の斜視図である。
【図１４】図１２の一部分解拡大図である。
【符号の説明】
【００６０】
１、２、３…作用片（１…第１の作用片、２…第２の作用片、３…第３の作用片）、５…先端術具部、１０…屈曲関節、１５…トリガー、２０…グリップ、２５…ダイヤル、３０…フリップ、３５…着脱部、４０…術具筒、４５…手術具、５０…術具インタフェース、５１、５２…マイタギア（５１…第１のマイタギア、５２…第２のマイタギア）、５３、５４…ギア（５３…第２の入力ギア、５４…第１の入力ギア）、５５…マイタギア（第３のマイタギア）、８０…ハウジング。
【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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