(57)【要約】【課題】ディスプレー上の映像の揺れを抑制し、術者に快適な視覚環境を付与する内視鏡保持装置を提供する。【解決手段】患者に挿入した内視鏡１４で映し出したディスプレー上の映像を看て手術を行なうに際し、該内視鏡を操作自在に保持する内視鏡保持装置において、手術台に近接して位置調節自在に配置され、患部上方付近に先端を臨ませ得るアーム２４と、アームの先端近傍に配設され、内視鏡が体腔に挿入される部位Ｐを略中心として、平面座標上の円弧を描いて左右方向に移動可能な第１保持部３４と、第１保持部に配設され、内視鏡挿入部位を略中心として、垂直座標上の円弧を描いて上下方向に移動可能な第２保持部３６と、第２保持部に配設され、内視鏡挿入部位を通過点とする斜め前後方向に移動可能な第３保持部３８とからなり、内視鏡は第３保持部に斜め前後方向の軸線に沿って保持されるよう構成した。【選択図】　図６
2004129956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の体腔に挿入した内視鏡（１４）により得られる内臓諸器官の映像を外部ディスプレー（１６）に映し出し、術者は該ディスプレー（１６）上の映像を看て手術を行なう内視鏡下外科手術に際し、前記内視鏡（１４）を術者の指示に従い操作自在に保持する内視鏡保持装置において、
手術台（１０）に近接して位置調節自在に配置され、前記患者の患部上方付近に先端を臨ませ得るアーム（２４）と、
前記アーム（２４）の先端近傍に配設され、前記内視鏡（１４）が体腔に挿入される部位（Ｐ）を略中心として、平面座標上の円弧を描いて左右方向に移動可能な第１保持部（３４）と、
前記第１保持部（３４）に配設され、前記内視鏡（１４）の体腔挿入部位（Ｐ）を略中心として、垂直座標上の円弧を描いて上下方向に移動可能な第２保持部（３６）と、
前記第２保持部（３６）に配設され、前記内視鏡（１４）の体腔挿入部位（Ｐ）を通過点とする斜め前後方向に移動可能な第３保持部（３８）とからなり、
前記内視鏡（１４）は、前記第３保持部（３８）に前記斜め前後方向の軸線に沿って保持されるよう構成した
ことを特徴とする内視鏡保持装置。
【請求項２】
前記第１保持部（３４）は、前記内視鏡（１４）の体腔挿入部位（Ｐ）を略中心とする平面座標上の円弧を有する第１円弧板（４２）と、この第１円弧板（４２）上を案内されて制御下に左右への円弧移動を行なう第１スライダ（４４）とからなる請求項１記載の内視鏡保持装置。
【請求項３】
前記第１円弧板（４２）は、一方の側面に円弧状ガイド部（４６）を備えると共に、他方の側面に円弧状ラック（４８）を備え、
前記第１スライダ（４４）は該円弧状ガイド部（４６）に案内されるサドル部（５０）を備えると共に、前記円弧状ラック（４８）に噛合して左右への円弧移動を付与するモータ駆動の第１ピニオンギヤ（５６）を備える請求項２記載の内視鏡保持装置。
【請求項４】
前記第２保持部（３６）は、前記内視鏡（１４）の体腔挿入部位（Ｐ）を略中心とする垂直座標上の円弧を有する第２円弧板（５８）と、この第２円弧板（５８）上を案内されて制御下に上下への円弧移動を行なう第２スライダ（６０）とからなる請求項１記載の内視鏡保持装置。
【請求項５】
前記第２円弧板（５８）は、一方の側面に円弧状ガイド部（６２）を備えると共に、他方の側面に円弧状ラック（６４）を備え、
前記第２スライダ（６０）は該円弧状ガイド部（６２）に案内されるサドル部（６６）を備えると共に、前記円弧状ラック（６４）に噛合して上下への円弧移動を付与するモータ駆動の第２ピニオンギヤ（７２）を備える請求項４記載の内視鏡保持装置。
【請求項６】
前記第３保持部（３８）は、前記第２保持部（３６）に配設されて前記斜め下方に前進移動および後退移動が可能なリニアスライダである請求項１記載の内視鏡保持装置。
【請求項７】
前記リニアスライダとしての第３保持部（３８）は、その長手方向の一側面に直線状ラック（７６）を備え、前記第２保持部（３６）に配設したモータ駆動の第３ピニオンギヤ（８０）を前記直線状ラック（７６）に噛合させることで、該リニアスライダに斜め前後方向の移動を付与する請求項６記載の内視鏡保持装置。
【請求項８】
前記内視鏡（１４）は、第３保持部（３８）に永久磁石（８４）を介して着脱自在に保持される請求項１記載の内視鏡保持装置。
【請求項９】
前記第３保持部（３８）に保持される内視鏡（１４）は、前記斜め前後方向の軸線を中心に周方向に回動角度の調節自在に回転させ得るようになっている請求項１記載の内視鏡保持装置。
【請求項１０】
前記第１ピニオンギヤ（５６）を駆動する第１モータ（５４）、第２ピニオンギヤ（７２）を駆動する第２モータ（７０）および第３ピニオンギヤ（８０）を駆動する第３モータ（７８）は、前記術者の指示に従って電気的な各操作がなされる請求項１記載の内視鏡保持装置。
【請求項１１】
前記術者による指示は、ハンド操作、フット操作、音声操作等の電気的制御系を介して前記第１、第２および第３モータ（５４，７０，７８）に与えられる請求項１０記載の内視鏡保持装置。
【請求項１２】
前記アーム（２４）は、手術台（１０）に近接して立設した直立支柱（２６）と、この直立支柱（２６）の上部に枢支されて所要中心角で水平に旋回可能な第１アーム（２８）と、この第１アーム（２８）に枢支されて所要中心角で水平に旋回可能な第２アーム（３０）と、この第２アーム（３０）に枢支されて所要中心角で水平に旋回可能な第３アーム（３２）とからなる請求項１記載の内視鏡保持装置。
【請求項１３】
前記直立支柱（２６）は、モータ駆動により所要距離だけ上下に移動可能であって、前記第３アーム（３２）に取付けた内視鏡保持装置（２２）と前記患者の患部との間に所要の高さを設定し得るようになっている請求項１２記載の内視鏡保持装置。
【請求項１４】
前記内視鏡（１４）は、カニューレ（１８）を介して前記患者の体腔に挿入される請求項１記載の内視鏡保持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は内視鏡保持装置に関し、更に詳細には、内視鏡により得られるディスプレー上の映像の揺れを極力抑制することができて、該映像を看ながら内視鏡下手術を行なう術者その他の医療技術者に快適な視覚環境を提供し得る新規な内視鏡保持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
患者の内臓諸器官に疾患が発見され、医師の診察により患部の手術が必要となった場合は、該患部の部位に応じて腹腔や胸腔（以下体腔という）を切開して手術を行なうことになる。例えば胃、腸、肝臓等の手術に当っては、腹部を切開した後に該切開個所を縫合し、少なくとも創口が塞がるまで入院治療することを要している。このような手術は、症例によってはかなりの長さに亘る腹部や胸部の切開が必要とされ、しかも麻酔が切れた後における創部の疼痛が大きく、また入院期間も一般に長期化する等の難点がある。
【０００３】
このため最近では、患者の負担を軽減させるために、手術すべき患部の状況如何に応じて内視鏡下手術が実施されている。この内視鏡下手術は、例えば図７に示すように、手術台１０に仰臥している患者１２の体腔（ここでは腹腔）に、先端に小型のＣＣＤカメラを組み込んだ内視鏡１４を挿入し、該内視鏡１４により得られる内臓諸器官の映像をディスプレー１６に映し出すと共に、術者は該ディスプレー上の映像を直接視認しながら手術を行なうというものである。すなわち内視鏡下手術に際しては、患部に内視鏡を挿通させるに必要な最小限の切開を行ない、その開口に挿入したカニューレ１８（スリーブ状の挿管）を介して前記内視鏡１４を差し込み、また炭酸ガスを必要量注入して体腔を膨満させることで内視鏡１４の視野および動きの自由を確保する。
【０００４】
前記内視鏡１４により捕捉された内臓諸器官の画像は、ディスプレー１６に映像として映し出され、術者（執刀者）はその映像を直視しつつ電気メスや超音波メス、その他縫合具等の手術具を操作して手術を進行させる。これらのメスや縫合具は、同じく患部付近の体腔に挿入される鉗子２０に付帯的に設けたものが殆どであるが、該鉗子２０とは別に単独の手術具としてのメスや縫合具が体腔挿入される場合もある。また前記術者以外の医師や医療従事者が、助手として前記内視鏡１４を手術中ずっと手で保持している。術者は、手術の進行に伴なう手術部位や要観察部位の変化に応じて助手に口答で指示を出し、この指示の下に助手は該内視鏡１４を動かしてディスプレー１６上に必要な術野を確保する。
【０００５】
前述した内視鏡下手術は、患者の体腔に内視鏡、鉗子、メス等の手術具を夫々挿入するのに必要な小さい切開部（５ケ所程）を設けるだけなので、創部の疼痛の低さ（非侵襲性）や、入院から日常生活への復帰の早さ等の点で優位性が大きく、今後の外科治療の本流になると予想されている。その反面、細長い内視鏡や鉗子類の精密な操作を要する手術であるので、大開腹手術に比べて手術時間が長くなる傾向がある。このように内視鏡下手術では一般に手術時間が長くなるが、前述の如く助手は内視鏡を手術時間中ずっと手で保持していなければならない。この内視鏡を保持する手のブレは、直ちに前記ディスプレーにおける映像のブレとして表われるので、モニター画面を看ながら手術を行なう関係者に不都合を与えることになる。従って内視鏡の保持を担当する助手は、手術の間手ブレを極力生じないよう精神を集中し、かつ非生理的な同一姿勢を維持することに努める結果として、手や指の痺れや震え等の肉体的な後遺症状に悩まされているのが現状である。
【０００６】
また内視鏡保持者（助手）は、手術の進行に伴なう術者の指示に即応して、該内視鏡を患部の前後・左右・上下の各方向（またはこれらの合成方向）に移動させる必要がある。このときの内視鏡の移動も手操作により行なわれるから、長時間に亘る内視鏡の保持による手振れの場合と同様に（長時間でなくとも、個人差により手振れを生じ易い人もある）、前記ディスプレー上の画像にチラつきやブレを生じ易い。
【０００７】
そこで助手が手で内視鏡を保持する作業を機械的な保持に置き換える試みが既になされ、また一部で実用化も図られている。例えば、特許文献１および該文献に添付の第１図、第２図および第１４図には、内視鏡１８や手術器具１４２を複数の関節を備えたロボットアームで保持する提案がなされている。そして夫々の関節には回転式アクチュエータが設けられ、各アクチュエータを駆動操作することで該アームを術者の希望する個所へ移動させ得るようになっている。
【０００８】
【特許文献１】
特許第３２９８０１３号公報　（第６欄第１４行〜第７欄第１３行、第１図、第２図、第１４図）
【０００９】
【発明が解決すべき課題】
前記の特許文献１に開示されるロボットアームは、複数の関節に対応的に設けた回転式アクチュエータを駆動することで、アーム先端に保持した内視鏡に所要の移動を与えるものであるから、これは動作原理から云えば所謂「水平多関節」系のマニュピレータに外ならない。しかし水平多関節系のマニュピレータであるために、内視鏡手術に際し術者の指示ないし遠隔操作により該マニュピレータを動作させて内視鏡の位置を変化させると、その位置変化に応じてディスプレー上の映像が傾いたり倒立したりして、非常にモニター画面が見苦しくなるという不都合を内在している。
【００１０】
前記のように内視鏡をロボットアームに保持させ、手操作や足操作その他音声操作（ボイスオペレーション）等により制御的な動作を与える所謂「内視鏡下手術支援ロボット」は、助手の肉体的負担を大幅に軽減するものであり、また本来的により必要とされる高度の手術作業に該助手を加担させて、術者に対する積極的な介助を可能とするものである。しかし前記支援型ロボットは、術者に対する多角的な支援を実現するために高い自由度が求められ、従って必然的に水平多関節系のアームを有するものとなっている。このような支援型のロボットアームは、各関節に設けたアクチュエータによって水平多関節運動を付与するものであるため、構成が極めて複雑になるばかりか制御系も大掛かりとなり、従ってシステム全体の価格が高騰する難点も存在する。殊にシステムが高価になると、如何に内視鏡下手術に有効に使用し得るツールであっても、広範囲での普及が阻まれる主要因となってしまう。
【００１１】
【発明の目的】
本発明は、前述した課題を好適に解決するために提案されたものであって、患者の体腔に挿入した内視鏡により得られるディスプレー上の映像の揺れを極力抑制することができて、該映像を看ながら内視鏡下手術を行なう術者その他の医療技術者に快適な視覚環境を提供し得ると共に、構成が極めて簡単なために低価格化が可能であり、これにより広範囲への普及を達成し得る内視鏡保持装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【発明を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため本発明は、患者の体腔に挿入した内視鏡により得られる内臓諸器官の映像を外部ディスプレーに映し出し、術者は該ディスプレー上の映像を看て手術を行なう内視鏡下外科手術に際し、前記内視鏡を術者の指示に従い操作自在に保持する内視鏡保持装置において、
手術台に近接して位置調節自在に配置され、前記患者の患部上方付近に先端を臨ませ得るアームと、
前記アームの先端近傍に配設され、前記内視鏡が体腔に挿入される部位を略中心として、平面座標上の円弧を描いて左右方向に移動可能な第１保持部と、
前記第１保持部に配設され、前記内視鏡の体腔挿入部位を略中心として、垂直座標上の円弧を描いて上下方向に移動可能な第２保持部と、
前記第２保持部に配設され、前記内視鏡の体腔挿入部位を通過点とする斜め前後方向に移動可能な第３保持部とからなり、
前記内視鏡は、前記第３保持部に前記斜め前後方向の軸線に沿って保持されるよう構成したことを特徴とする。
【００１３】
前述した如く、従来の水平多関節系のマニュピレータを使用した自動内視鏡システムは、実際の使用に際しディスプレー上の映像が回転したり、揺らいだりして不快であり、またディスプレーの上下や左右で画面がずれてくる等の欠点を有していた。本発明は、このような水平多関節系のマニュピレータによる内視鏡の保持に内在している欠点に対処するものであって、内視鏡が患者の体腔に挿入される部位を略中心として、前後方向、左右方向および斜め上下方向へ内視鏡を移動させる自由度を付与したことを最大の特徴としている。すなわち本発明は、内視鏡の保持を助手に代わりロボット化する点で特許文献１と共通しているが、その動作原理としては、水平多関節系の動作ではなく、極座標系の動作を採用したものである。この極座標は殊に球座標を指称し、「空間の任意の点Ｐを、３つの曲面、すなわち原点（極）０を中心とする球面（半径γ）、原点を頂点としＺ軸を主軸とする円錐面（頂角２θ）、Ｚ軸を含む平面（ＺＸ面）とのなす角φの交点として表す座標。Ｐ（γ，θ，φ）」のことである。
【００１４】
実施例の説明中で後述する如く、本発明に係る内視鏡保持装置によれば、内視鏡が体腔に挿入される部位を原点０と仮想した際に、該内視鏡が▲１▼前記原点０を略中心として平面座標上の円弧を描いて左右方向（φ軸）に移動する自由度と、▲２▼前記原点０を略中心として垂直座標上の円弧を描いて上下方向（θ軸）に移動する自由度と、▲３▼前記原点０を通過点として斜め前後方向（γ軸）に移動する自由度とを有しており、かつ夫々の方向への移動はモニター画面を看視する術者の指示により制御されるようになっている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る内視鏡保持装置について、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。図１は、実施例に係る内視鏡保持装置２２の平面図であって、該装置２２の本体部分はアーム２４に取付けられている。また図２は、図１に示す内視鏡保持装置の側面図、図３は、図１に示す内視鏡保持装置の平面拡大図、図４は、図２の一部拡大側面図、図５は、図１に示す内視鏡保持装置をＡ矢視方向から観察した拡大図である。
【００１６】
（内視鏡保持装置の全体構成について）
図１、図６および図７に示すように、実施例に係る内視鏡保持装置２２は、手術台１０の傍らに設置したアーム２２に取付けられている。すなわち前記アーム２２は、手術台１０に近接する所要の位置に立設した直立支柱２６と、該直立支柱２６の上部に枢支されて所要中心角で水平に旋回可能な第１アーム２８と、該第１アーム２８に枢支されて所要中心角で水平に旋回可能な第２アーム３０と、該第２アーム３０に枢支されて所要中心角で水平に旋回可能な第３アーム３２とから構成されている。前記直立支柱２６は、図示しないモータを遠隔駆動することで、所要距離だけ上下に移動可能とするのが好ましく、これにより前記第３アーム３２に取付けた内視鏡保持装置２２は、患者１２の患部との間に所要の高さを設定することができる。なお、直立支柱２６は第１アーム２８を、第１アーム２８は第２アーム３０を、第２アーム３０は第３アーム３２を、各関節機構により回動角度の調節自在に枢支するようになっているが、モータ等のアクチュエータによる制御的な積極駆動を与えられるものではない。すなわちアーム２２は、水平関節系のマニュピレータ形式にはなっていない。
【００１７】
前記内視鏡保持装置２４は、▲１▼前記球座標においてφ軸に相当する動き、すなわち内視鏡１４が体腔に挿入される部位を略中心として、平面座標上の円弧を描く左右方向の動きを行なう第１保持部３４と、▲２▼前記球座標においてθ軸に相当する動き、すなわち内視鏡１４の体腔挿入部位を略中心として、垂直座標上の円弧を描いて上下方向の動きを行なう第２保持部３６と、▲３▼前記球座標においてγ軸に相当する動き、すなわち内視鏡１４の体腔挿入部位を通過点とする斜め前後方向の動きを行なう第３保持部３８とから基本的に構成される。そして前記内視鏡１４は、前記斜め前後方向の軸線に沿って前記第３保持部３８に保持されるようになっている。
【００１８】
（第１保持部について）
内視鏡保持装置２２の主要素をなす第１保持部３４は、前記第３アーム３２の先端近傍に枢着ピン４０（図１）を介して略水平に枢支された第１円弧板４２と、この第１円弧板４２上を案内されて制御下に円弧状の左右移動を行なう第１スライダ４４とから構成されている。ここで第１円弧板４２は、図１に示す如く、内視鏡１４を患者の体腔に挿入した部位Ｐを略中心とする平面座標上の円弧を描く板体であって、その半径は実際に使用される内視鏡１４の長さに応じて適宜の寸法に設定される。また第１円弧板４２の円弧長は、これに搭載されて左右の円弧状移動を行なう第１スライダ４４に要求される移動量に依存し、実施例では円弧角が略１００°となるよう設定されている。
【００１９】
前記第１円弧板４２は、図１および図３に示すように、その内側をなす一方の円弧状側面に円弧状のレールからなるガイド部４６が配設されると共に、外側をなす他方の円弧状側面に円弧状のギヤ列からなるラック４８を備えている。そして前記第１スライダ４４は、円弧状ガイド部４６を跨いで該ガイド部４６に案内されつつ移動可能なサドル部５０を備えている。すなわち第１スライダ４４は、前記サドル部５０を介して第１円弧板４２に搭載され、円弧状ガイド部４６に沿って円弧状の左右移動を行なうようになっている。また第１スライダ４４は、図４に示す如く、水平に延出するブラケット５２を備え、このブラケット５２の所要個所に第１モータ５４が倒立配置されている。この第１モータ５４の回転軸には第１ピニオンギヤ５６が設けられ、該第１ピニオンギヤ５６は前記円弧状ラック４８と噛合している。従って、制御系（図示せず）からの指令により前記第１モータ５４を正逆回転させれば、円弧状ラック４８に噛合している第１ピニオンギヤ５６も正逆回転して、前記第１スライダ４４に前記体腔挿入部位Ｐを略中心とする平面座標上の左右円弧移動を付与する。
【００２０】
（第２保持部について）
内視鏡保持装置２２の主要素をなす第２保持部３６は、前記第１保持部３４における第１スライダ４４の上面に直立的に配設される第２円弧板５８と、この第２円弧板５８上を案内されつつ遠隔制御下に上下への円弧移動を行なう第２スライダ６０とから構成されている。ここで第２円弧板５８は、図４に示す如く、内視鏡１４の体腔挿入部位Ｐを略中心とする垂直座標上の円弧を描く板体であり、その半径は内視鏡１４の長さに応じて適宜の寸法に設定される。また第２円弧板５８の円弧長は、これに搭載されて上下の円弧状移動を行なう第２スライダ６０に要求される移動量に依存し、実施例では略１００°の円弧角となるように設定されている。
【００２１】
前記第２円弧板５８は、図２および図４に示す如く、その内側をなす一方の円弧状側面に円弧状レールからなるガイド部６２が配設されると共に、外側をなす他方の円弧状側面に円弧状のギヤ列からなるラック６４を備えている。そして前記第２スライダ６０は、図３に示す如く、円弧状ガイド部６２を跨いで該ガイド部６２に案内されるサドル部６６を備えている。すなわち第２スライダ６０は、前記サドル部６６を介して第２円弧板５８に搭載され、円弧状ガイド部６２に沿って円弧状の上下移動を行なうようになっている。また第２スライダ６０は、図３に示す如く鍵状のブラケット６８を備え、該ブラケット５８の所要個所に第２モータ７０が水平に配置されている。この第２モータ７０の回転軸には第２ピニオンギヤ７２が設けられ、該第２ピニオンギヤ７２は円弧状ラック６４と噛合している。従って、制御系からの指令により第２モータ７０を正逆回転させれば、円弧状ラック６４に噛合している第２ピニオンギヤ７２も正逆回転して、前記第２スライダ６０に前記体腔挿入部位Ｐを略中心とする垂直座標上の上下円弧移動を付与する。
【００２２】
（第３保持部について）
内視鏡保持装置２２の主要素をなす第３保持部３８は、前記第２スライダ６０に設けたマウント部７４に配設され、斜め下方に前進移動および後退移動をなし得るリニアスライダとして構成される。すなわち図４に示すように、第３保持部３８は真直なパイプ部材であって、前記マウント部７４に開設した所要径の円筒状通孔に内挿されて、前記体腔挿入部位Ｐを通過点とする斜め前後方向に摺動自在となっている。また第３保持部３８を構成するパイプ部材の一側面には、長手方向に直線状ギア列からなるラック７６が形成されている。そして第２スライダ６０の前記マウント部７４には第３モータ７８が水平に配設され、該第３モータ７８の回転軸に設けた第３ピニオンギヤ８０を前記直線状ラック７６に噛合させている。従って、制御系からの指令により第３モータ７８を正逆回転させれば、直線状ラック７６に噛合している第３ピニオンギヤ８０も正逆回転して、前記リニアスライダである第３保持部３８に、前記体腔挿入部位Ｐを通過点とする斜め前後方向の移動を付与する。
【００２３】
前記内視鏡１４は、その基部側をなすホルダ部８２を前記第３保持部３８に取付けるようになっている。すなわち前記マウント部７４に永久磁石８４が配設され、この永久磁石８４により内視鏡１４のホルダ部８２を吸着させることで、第３保持部３８に対して該内視鏡１４の着脱自在な取付けが達成される。この内視鏡１４は、第３保持部３８の前記斜め前後方向に延在する軸線に沿って取付けられることは勿論である。このように内視鏡１４を第３保持部３８に対し脱着自在とすることで、該内視鏡１４を取外して容易に煮沸消毒等の感染防止処理を施すことができる。また、内視鏡１４は第３保持部３８に磁気吸着されているだけであるから、手術中に不測の原因により該内視鏡１４と患部との間に無理な力が加わる可能性を生じたとしても、前記吸着力の強弱を予め調節しておけば、該内視鏡１４が前記マウント部７４から外れるために患部を損なうことがない。
【００２４】
（その他の機構について）
第３保持部３８に保持される内視鏡１４は、前記斜め前後方向の軸線を中心に周方向に回動角度の調節自在に回転させ得るようになっている。すなわち図３および図５に示すように、リニアスライダとしての第３保持部３８が内挿保持されるマウント部７４には、第１ギヤ８６および第２ギヤ８８が噛合関係をもって内装されている。また第３保持部３８の後端部には、内視鏡１４を回転させるための第４モータ９２が軸線を整列させて配設されている。前記パイプ部材からなる第３保持部３８にはシャフト（図示せず）が内挿され、該シャフトの一方の端部は第４モータ９２の回転軸に接続されると共に、他方の端部は前記第１ギヤ８６に接続されている。
【００２５】
図５において、マウント部７４に収納された前記第２ギヤ８８は、その歯部を僅かに外部側方へ突出させている。またマウント部７４に永久磁石８４で取付けられる内視鏡１４のホルダ部８２にも第３ギヤ９０が回転自在に収納され、該第３ギヤ９０の回転軸に内視鏡１４の鏡軸が整列的に接続されている。そして内視鏡１４のホルダ部８２を、前記マウント部７４の定位置に永久磁石８４を介して取付けると、該マウント部７４から外方へ部分的に突出している第２ギヤ８８が該ホルダ部８２に収納した前記第３ギヤ９０に噛合するようになっている。従って、制御系からの指令により第４モータ９２を所要角度だけ正逆回転させれば、第１ギヤ８６、第２ギヤ８８および第３ギヤ９０からなるギヤトレインを介して内視鏡１４にも所要角度の正逆回転が与えられる。すなわち内視鏡１４から得られる映像を、ディスプレー１６で術者の必要に応じて任意に回動および停止させることができる。
【００２６】
（実施例の作用）
次に、本実施例に係る内視鏡保持装置の使用の実際につき説明する。先ず、内視鏡１４が体腔に挿入される部位Ｐ（これが原点０である）に関して、▲１▼第１保持部３４に平面座標上の円弧を描いて左右方向（φ軸）に移動する自由度を与える第１モータ５４、▲２▼第２保持部３６に垂直座標上の円弧を描いて上下方向（θ軸）に移動する自由度を与える第２モータ７０および▲３▼第３保持部３８に該部位Ｐを通過点として斜め前後方向（γ軸）に移動する自由度を与える第３モータ７８は、何れも図示しない電原および制御回路系に接続されている。また内視鏡１４はケーブルを介してディスプレー１６に接続され、該内視鏡１４により得られた内臓諸器官の映像は、モニター画面に映し出される。そして内視鏡下手術に際し術者による指示は、ハンド操作やフット操作その他音声操作（ボイスオペレーション）等によって、前記制御回路系を介して第１モータ５４、第２モータ７０および第３モータ７８に与えられるようになっている。
【００２７】
内視鏡下手術に際しては、図７に示すように、手術台１０上の患者１２の腹部（胸部）に内視鏡１４（鉗子２０）を挿入するのに必要な切開を行ない、各切開部に前記カニューレ１８を介して該内視鏡１４を挿入する。この場合に、内視鏡１４と共に切開部に挿入された個所Ｐが、前述した球座標における原点０となるものである。そして内視鏡１４を介してディスプレー１６に映し出された腹腔中の映像を、術者は視覚で確認しつつ指示を行なうことで、前記制御回路系を介して第１モータ５４、第２モータ７０および第３モータ７８が単独で、または同期的に駆動されて、前記第１保持部３４、第２保持部３６および第３保持部３８に所期の動きを付与する。
【００２８】
すなわち第１モータ５４が付勢されると、第１保持部３４は体腔挿入部位Ｐを略中心として平面座標上の円弧を描いて左右方向（φ軸）に移動する。また第２モータ７０が付勢されると、第２保持部３６は体腔挿入部位Ｐを略中心として垂直座標上の円弧を描いて上下方向（θ軸）に移動する。更に第３モータ７８が付勢されると、第３保持部３８は体腔挿入部位Ｐを通過点として斜め前後方向（γ軸）に移動する。これら第１保持部３４、第２保持部３６および第３保持部３８の動きは、何れも内視鏡１４を体腔に挿入した部位Ｐを略中心とするものである。しかも内視鏡１４は、前記の如く第３保持部３８における斜め前後方向の軸線に沿って設けられているから、該内視鏡１４は第３保持部３８に従った移動を行なう。従って、第１保持部３４、第２保持部３６および第３保持部３８における各動きを合成した動きは、そのまま内視鏡１４に前記球座標におけるφ軸、θ軸およびγ軸の合成運動として与えられる。
【００２９】
このように内視鏡１４は、体腔挿入部位Ｐを略中心とする球座標上の動きを行なうものであるため、該内視鏡１４が捉える腹腔中の映像の上下、左右は常に一定となっており、ディスプレー１６のモニター画面が回転したり踊ったりすることがない。また第３モータ７８を付勢すると、内視鏡１４は腹腔中へ前進したり後退したりして、モニター画面のズームインおよびズームアウトを行なうが、この場合も画面の回転や揺れを生ずることがなく、ディスプレー１６を注視している術者や助手等に不快感を与えることがなくなる。
【００３０】
なお、第４モータ９２を付勢することで、内視鏡１４は第３保持部３８に対し斜め前後方向の軸線を中心に周方向への回動を行ない、また角度調節自在に停止させることができる。但し、これは術者がディスプレー１６上の映像を意図的に回転させて、更に詳細な観察を行ないたい場合になされる任意のものである。
【００３１】
【発明の効果】
以上に説明した如く、本発明に係る内視鏡保持装置によれば、内視鏡を保持する機構として球座標系を採用したので（水平関節系でなく）、患者の体腔に挿入した内視鏡により得られるディスプレー上の映像の回転や揺れを抑制することができ、該映像を看ながら内視鏡下手術を行なう術者その他の医療技術者に快適な視覚環境を提供し得るものである。また、構成を極めて簡単になし得るので低価格化が可能であり、内視鏡を手で保持する助手を他の本来的な手術業務に投入するのに有用なこの種の内視鏡保持装置について、広範囲な普及を促進し得る利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る内視鏡保持装置の平面図であって、装置本体部分がアームに取付けられた状態を示している。
【図２】図１に示す内視鏡保持装置の側面図である。
【図３】図１に示す内視鏡保持装置の平面拡大図である。
【図４】図２の一部拡大側面図である。
【図５】図１に示す内視鏡保持装置をＡ矢視方向から観察した拡大図である。
【図６】実施例に係る内視鏡保持装置の全体斜視図であって、手術台の傍らに設置されている。
【図７】手術台上の患者に内視鏡下手術を行なっている状態を示す概略平面図であって、内視鏡により得られた内臓諸器官はディスプレーに映し出されている。
【符号の説明】
１０　手術台　　　　　　　　　　１２　患者
１４　内視鏡　　　　　　　　　　１６　ディスプレー
１８　カニューレ　　　　　　　　２０　鉗子
２２　内視鏡保持装置　　　　　　２４　アーム
２６　直立支柱　　　　　　　　　２８　第１アーム
３０　第２アーム　　　　　　　　３２　第３アーム
３４　第１保持部　　　　　　　　３６　第２保持部
３８　第３保持部　　　　　　　　４０　枢着ピン
４２　第１円弧板　　　　　　　　４４　第１スライダ
４６　円弧状ガイド部　　　　　　４８　円弧状ラック
５０　サドル部（第１スライダの）　５２　ブラケット（第１スライダの）
５４　第１モータ　　　　　　　　５６　第１ピニオンギヤ
５８　第２円弧板　　　　　　　　６０　第２スライダ
６２　円弧状ガイド部　　　　　　６４　円弧状ラック
６６　サドル部（第２スライダの）　６８　ブラケット（第２スライダの）
７０　第２モータ　　　　　　　　７２　第２ピニオンギヤ
７４　マウント部　　　　　　　　７６　直線状ラック
７８　第３モータ　　　　　　　　８０　第３ピニオンギヤ
８２　ホルダ部（内視鏡の）　　　　８４　永久磁石
８６　第１ギヤ　　　　　　　　　８８　第２ギヤ
９０　第３ギヤ　　　　　　　　　Ｐ　　体腔挿入部位
【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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