(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
体内に挿入される挿入部と、
前記挿入部の先端部に設けられた処置部と、
前記挿入部を操作するための操作部と、
前記操作部から前記挿入部を移動させる指示を受けたときに、前記処置部を基端側に移動させて退避させる退避モードを有する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記挿入部の軸線に交差する方向に前記挿入部を移動させる前記指示を前記操作部から受けたときのみに、前記処置部を基端側に移動させる
医療用マニピュレータ。
【請求項２】
体内に挿入される挿入部と、
前記挿入部の先端部に設けられた処置部と、
前記挿入部を操作するための操作部と、
前記操作部から前記挿入部を移動させる指示を受けたときに、前記処置部を基端側に移動させて退避させる退避モードを有する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記処置部を基端側に移動させるときに、前記処置部の先端部を、前記指示を受けたときの前記処置部の先端部の位置よりも基端側に移動させ、
前記制御部は、
前記指示を受けたときの前記処置部の長手方向に沿って規定される前記処置部の配置基準線の位置を記憶し、
前記処置部が前記配置基準線上に配置された状態を維持しつつ、前記処置部を基端側に移動させる
医療用マニピュレータ。
【請求項３】
体内に挿入される挿入部と、
前記挿入部の先端部に設けられた処置部と、
前記挿入部を操作するための操作部と、
前記操作部から前記挿入部を移動させる指示を受けたときに、前記処置部を基端側に移動させて退避させる退避モードを有する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記指示を受けたときに、前記処置部を基端側に移動させる前に、前記処置部を先端側に延びる直線状に変形させる
医療用マニピュレータ。
【請求項４】
体内に挿入される挿入部と、
前記挿入部の先端部に設けられた処置部と、
前記挿入部を操作するための操作部と、
前記操作部から前記挿入部を移動させる指示を受けたときに、前記処置部を基端側に移動させて退避させる退避モードを有する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記指示を受けた後、かつ、前記処置部の退避動作が終了する前に、前記挿入部を移動させる
医療用マニピュレータ。
【請求項５】
体内に挿入される挿入部と、
前記挿入部の先端部に設けられた処置部と、
前記挿入部を操作するための操作部と、
前記操作部から前記挿入部を移動させる指示を受けたときに、前記処置部を基端側に移動させて退避させる退避モードを有する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記指示が表す前記挿入部の移動量が大きくなるにしたがって、前記処置部を基端側に移動させる移動量を大きくなるように制御する
医療用マニピュレータ。
【請求項６】
体内に挿入される挿入部と、
前記挿入部の先端部に設けられた処置部と、
前記挿入部を操作するための操作部と、
前記操作部から前記挿入部を移動させる指示を受けたときに、前記処置部を基端側に移動させて退避させる退避モードを有する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記操作部から前記挿入部を移動させる指示を受けても、前記処置部を基端側に移動させない非退避モードを有し、
前記退避モードと前記非退避モードとの間で切り替え可能である
医療用マニピュレータ。
【請求項７】
体内に挿入される挿入部と、
前記挿入部の先端部に設けられた処置部と、
前記挿入部を操作するための操作部と、
前記操作部から前記挿入部を移動させる指示を受けたときに、前記処置部を基端側に移動させて退避させる退避モードを有する制御部と、
を備え、
前記挿入部の先端部には、被検体の視野範囲内の像を取得可能な撮像ユニットを有する撮像部が設けられ、
前記指示を受けたときには、前記撮像ユニットの前記視野範囲内に前記処置部の先端が配置され、
前記制御部は、前記指示を受けたときに前記撮像ユニットの前記視野範囲である初期視野範囲を記憶するとともに、前記挿入部の移動を開始し、
前記処置部の先端が前記初期視野範囲の縁部に達したときに、前記挿入部の移動を停止させる
医療用マニピュレータ。
【請求項８】
体内に挿入される挿入部と、
前記挿入部の先端部に設けられた処置部と、
前記挿入部を操作するための操作部と、
前記操作部から前記挿入部を移動させる指示を受けたときに、前記処置部を基端側に移動させて退避させる退避モードを有する制御部と、
前記挿入部の先端面から突出するように設けられた撮像部本体と、前記撮像部本体の先端部に設けられ被検体の像を取得可能な撮像ユニットとを有する撮像部と、
を備え、
前記制御部は、前記処置部の退避動作が終了した後に前記挿入部を移動させ、
前記制御部は、前記処置部が基端側に移動して、前記挿入部の軸線方向において、前記撮像部の先端の位置に前記処置部の先端が達したときに、前記処置部の退避動作が終了したとする
医療用マニピュレータ。
【請求項９】
体内に挿入される挿入部と、前記挿入部の先端部に設けられた処置部と、前記挿入部を操作するための操作部と、制御部とを備える医療用マニピュレータを制御する医療用マニピュレータの制御方法であって、
前記制御部は、前記操作部が発した前記挿入部を移動させる指示を前記操作部から受けたときに、前記処置部を基端側に移動させる制御を行い、
前記制御部は、前記操作部が発した前記挿入部の軸線に交差する方向に前記挿入部を移動させる前記指示を前記操作部から受けたときのみに、前記処置部を基端側に移動させる制御を行う
医療用マニピュレータの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体内に挿入して使用される医療用マニピュレータ、および、その医療用マニピュレータを制御する医療用マニピュレータの制御方法に関する。
本願は、２０１３年２月２５日に、米国に仮出願された米国特許出願第６１／７６８，７２０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療施設の省人化を図るため、ロボットによる医療処置の研究が行われている。特に、外科分野では、多自由度（多関節）を有するマニピュレータによって患者の処置をする各種の医療用マニピュレータシステムが提案されている。
例えば、特許文献１に記載された外科手技装置では、誘導チューブ（挿入部）の先端に、画像化システムのカメラヘッドが配置されている。第一の作業器具および第二の作業器具（処置部）は、誘導チューブの先端から画像化システムの視野の中で延ばされる。この視野の境界と一致するように許容体積が画定される。外科手技装置の制御システムは、両作業器具のあらゆる部分が許容体積を超えて動くことを防止する。これにより、外科医は、両作業器具の全ての動く部分を見ることができるため、周囲の組織と衝突することなく両作業器具を動かすことができる。両作業器具が移動できる境界により、器具体積が決定される。制御システムは、この器具体積のうち許容体積内の領域で両作業器具を動かす。
誘導チューブに対して画像化システムを先端側に挿入すると、画像化システムの視野の境界、すなわち許容体積も先端側に移動し、両作業器具の一部は画像化システムの視野の外に位置する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／００６５１０９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の外科手技装置では、処置部が挿入部の先端から延びるように配置されている。このため、挿入部の先端側を揺動させると、処置部の周辺にある組織などに処置部が接触する可能性がある。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、体内に挿入して使用した際に、周辺の組織への接触を抑制することが可能な医療用マニピュレータおよび医療用マニピュレータの制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の第１態様に係る医療用マニピュレータは、体内に挿入される挿入部と、前記挿入部の先端部に設けられた処置部と、前記挿入部を操作するための操作部と、前記操作部から前記挿入部を移動させる指示を受けたときに、前記処置部を基端側に移動させて退避させる退避モードを有する制御部とを備えている。前記制御部は、前記挿入部の軸線に交差する方向に前記挿入部を移動させる前記指示を前記操作部から受けたときのみに、前記処置部を基端側に移動させる。
【０００７】
本発明の第２態様に係る医療用マニピュレータは、体内に挿入される挿入部と、前記挿入部の先端部に設けられた処置部と、前記挿入部を操作するための操作部と、前記操作部から前記挿入部を移動させる指示を受けたときに、前記処置部を基端側に移動させて退避させる退避モードを有する制御部とを備えている。前記制御部は、前記処置部を基端側に移動させるときに、前記処置部の先端部を、前記指示を受けたときの前記処置部の先端部の位置よりも基端側に移動させる。前記制御部は、前記指示を受けたときの前記処置部の長手方向に沿って規定される前記処置部の配置基準線の位置を記憶し、前記処置部が前記配置基準線上に配置された状態を維持しつつ、前記処置部を基端側に移動させる。
【０００８】
本発明の第３態様に係る医療用マニピュレータは、体内に挿入される挿入部と、前記挿入部の先端部に設けられた処置部と、前記挿入部を操作するための操作部と、前記操作部から前記挿入部を移動させる指示を受けたときに、前記処置部を基端側に移動させて退避させる退避モードを有する制御部とを備えている。前記制御部は、前記指示を受けたときに、前記処置部を基端側に移動させる前に、前記処置部を先端側に延びる直線状に変形させる。
【０００９】
本発明の第４態様に係る医療用マニピュレータは、体内に挿入される挿入部と、前記挿入部の先端部に設けられた処置部と、前記挿入部を操作するための操作部と、前記操作部から前記挿入部を移動させる指示を受けたときに、前記処置部を基端側に移動させて退避させる退避モードを有する制御部とを備えている。前記制御部は、前記指示を受けた後、かつ、前記処置部の退避動作が終了する前に、前記挿入部を移動させる。
【００１０】
本発明の第５態様に係る医療用マニピュレータは、体内に挿入される挿入部と、前記挿入部の先端部に設けられた処置部と、前記挿入部を操作するための操作部と、前記操作部から前記挿入部を移動させる指示を受けたときに、前記処置部を基端側に移動させて退避させる退避モードを有する制御部とを備えている。前記制御部は、前記指示が表す前記挿入部の移動量が大きくなるにしたがって、前記処置部を基端側に移動させる移動量を大きくなるように制御する。
【００１１】
本発明の第６態様に係る医療用マニピュレータは、体内に挿入される挿入部と、前記挿入部の先端部に設けられた処置部と、前記挿入部を操作するための操作部と、前記操作部から前記挿入部を移動させる指示を受けたときに、前記処置部を基端側に移動させて退避させる退避モードを有する制御部とを備えている。前記制御部は、前記操作部から前記挿入部を移動させる指示を受けても、前記処置部を基端側に移動させない非退避モードを有し、前記退避モードと前記非退避モードとの間で切り替え可能である。
【００１２】
本発明の第７態様に係る医療用マニピュレータは、体内に挿入される挿入部と、前記挿入部の先端部に設けられた処置部と、前記挿入部を操作するための操作部と、前記操作部から前記挿入部を移動させる指示を受けたときに、前記処置部を基端側に移動させて退避させる退避モードを有する制御部とを備えている。前記挿入部の先端部には、被検体の視野範囲内の像を取得可能な撮像ユニットを有する撮像部が設けられ、前記指示を受けたときには、前記撮像ユニットの前記視野範囲内に前記処置部の先端が配置され、前記制御部は、前記指示を受けたときに前記撮像ユニットの前記視野範囲である初期視野範囲を記憶するとともに、前記挿入部の移動を開始し、前記処置部の先端が前記初期視野範囲の縁部に達したときに、前記挿入部の移動を停止させる。
【００１３】
本発明の第８態様に係る医療用マニピュレータは、体内に挿入される挿入部と、前記挿入部の先端部に設けられた処置部と、前記挿入部を操作するための操作部と、前記操作部から前記挿入部を移動させる指示を受けたときに、前記処置部を基端側に移動させて退避させる退避モードを有する制御部と、前記挿入部の先端面から突出するように設けられた撮像部本体と、前記撮像部本体の先端部に設けられ被検体の像を取得可能な撮像ユニットとを有する撮像部とを備えている。前記制御部は、前記処置部の退避動作が終了した後に前記挿入部を移動させる。前記制御部は、前記処置部が基端側に移動して、前記挿入部の軸線方向において、前記撮像部の先端の位置に前記処置部の先端が達したときに、前記処置部の退避動作が終了したとする。
【００１８】
本発明の第１０態様に係る医療用マニピュレータの制御方法は、体内に挿入される挿入部と、前記挿入部の先端部に設けられた処置部と、前記挿入部を操作するための操作部と、制御部とを備える医療用マニピュレータを制御する医療用マニピュレータの制御方法であって、前記制御部は、前記操作部が発した前記挿入部を移動させる指示を前記操作部から受けたときに、前記処置部を基端側に移動させる制御を行う。前記制御部は、前記操作部が発した前記挿入部の軸線に交差する方向に前記挿入部を移動させる前記指示を前記操作部から受けたときのみに、前記処置部を基端側に移動させる制御を行う。
【発明の効果】
【００２０】
上記各態様の医療用マニピュレータおよび医療用マニピュレータの制御方法によれば、内視鏡制御部は、内視鏡挿入部を湾曲させる操作指示を受けたときに把持鉗子を基端側に移動させる。これにより、内視鏡挿入部の先端側が湾曲したときに把持鉗子が揺動する範囲が狭くなる。したがって、把持鉗子が周辺の組織などに接触することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態の医療用マニピュレータを示す全体図である。
【図２】同医療用マニピュレータのブロック図である。
【図３】同医療用マニピュレータの内視鏡挿入部の一部を破断した側面図である。
【図４】同医療用マニピュレータの制御方法における湾曲部のアングルを変更する操作指示が出力された場合の手順を示すフローチャートである。
【図５】同医療用マニピュレータの制御方法を説明する、経過時間に対する把持鉗子の先端位置および内視鏡挿入部の湾曲角度を表す図である。
【図６】同医療用マニピュレータの制御方法を説明する図である。
【図７】同医療用マニピュレータの制御方法を説明する図である。
【図８】本発明の第１実施形態の変形例における医療用マニピュレータの制御方法を説明する図である。
【図９】同医療用マニピュレータの制御方法を説明する、経過時間に対する把持鉗子の先端位置および内視鏡挿入部の湾曲角度を表す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態の医療用マニピュレータの内視鏡挿入部の一部を破断した側面図である。
【図１１】同医療用マニピュレータの制御方法における湾曲部のアングルを変更する操作指示が出力された場合の手順を示すフローチャートである。
【図１２】同医療用マニピュレータの制御方法を説明する図である。
【図１３】本発明の第３実施形態の医療用マニピュレータの制御方法における湾曲部のアングルを変更する操作指示が出力された場合の手順を示すフローチャートである。
【図１４】同医療用マニピュレータの制御方法を説明する図である。
【図１５】同医療用マニピュレータの制御方法を説明する図である。
【図１６】本発明の第４実施形態の医療用マニピュレータの内視鏡挿入部の一部を破断した側面図である。
【図１７】同医療用マニピュレータの撮像ユニットで取得される画像の例を示す図である。
【図１８】同医療用マニピュレータの制御方法を説明する、経過時間に対する把持鉗子の先端位置および内視鏡挿入部の湾曲角度を表す図である。
【図１９】本発明の第５実施形態の医療用マニピュレータの内視鏡挿入部の一部を破断した側面図である。
【図２０】同医療用マニピュレータのブロック図である。
【図２１】同医療用マニピュレータの制御方法を説明する図である。
【図２２】同医療用マニピュレータの制御方法を説明する図である。
【図２３】本発明の変形例の実施形態における医療用マニピュレータの動作を説明する図である。
【図２４】本発明の変形例の実施形態における医療用マニピュレータの動作を説明する図である。
【図２５】本発明の変形例の実施形態における操作アームの移動量と把持鉗子の基端側への移動量との関係の一例を示す図である。
【図２６】本発明の変形例の実施形態における操作アームの移動量と把持鉗子の基端側への移動量との関係の他の例を示す図である。
【図２７】本発明の変形例の実施形態における操作アームの移動量と把持鉗子の基端側への移動量との関係の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る医療用マニピュレータ１の第１実施形態を、図１から図９を参照しながら説明する。
図１から図３に示すように、本実施形態の医療用マニピュレータ１は、体内に挿入される内視鏡挿入部（挿入部）１０と、内視鏡挿入部１０に形成されたチャンネル１１に進退可能に挿通された把持鉗子（処置部）３０と、術者などの操作者Ｏが操作し操作指示（指示）を与える操作部５０と、操作指示に従って内視鏡挿入部１０を制御する制御装置７０とを備えている。
【００２３】
内視鏡挿入部１０は、可撓性を有する、いわゆる軟性の挿入部である。内視鏡挿入部１０は、先端に設けられた先端硬質部１２と、先端硬質部１２の基端側に設けられて湾曲操作可能な湾曲部１３と、湾曲部１３の基端側に設けられ可撓性を有する可撓管部１４とを有している。
【００２４】
先端硬質部１２の先端面１２ａには、ＬＥＤを有する照明部１７（図２参照。）、および、ＣＣＤなどの撮像ユニット１８ａを有する撮像部１８が外部に露出した状態で備えられている。前述のチャンネル１１は、この先端面１２ａに開口１１ａを有している。チャンネル１１は、内視鏡挿入部１０の軸線Ｃ１方向に延びるように形成されている。
【００２５】
照明部１７は、後述する電源７４から電力を供給されることで、先端面１２ａの前方を照明する。撮像ユニット１８ａは、所定の視野範囲Ｒ１内における対象組織（被検体）からの反射光を不図示の受光面上に結像することで対象組織の画像（像）を取得する。そして、この画像を信号に変換して制御装置７０に出力する。
【００２６】
湾曲部１３としては、公知の構成の湾曲部を用いることができる。湾曲部１３は、図示はしないが、互いに回動可能に接続された複数の節輪を軸線Ｃ１方向に並べた状態で備えられている。複数の節輪のうちの先端側の節輪には、４本の操作ワイヤの先端部が軸線Ｃ１周りに等角度ごとに接続されている。各操作ワイヤの基端部は、内視鏡挿入部１０の基端部に設けられた湾曲モータ１９（図２参照。）にそれぞれ接続されている。操作ワイヤの基端部を湾曲モータ１９で牽引することで、湾曲部１３が所望の方向に湾曲（移動）し、湾曲のアングル（湾曲角度）を変更することができる。
【００２７】
内視鏡挿入部１０の基端部には、チャンネル１１に挿通された把持鉗子３０をチャンネル１１に対して進退させるための図２に示す処置部進退モータ２０が設けられている。処置部進退モータ２０の不図示の回転軸が把持鉗子３０の外面に接触した状態で回転することで、チャンネル１１に対して把持鉗子３０を進退させることができる。
内視鏡挿入部１０には、チャンネル１１に挿通された把持鉗子３０の軸線Ｃ１方向の位置を検出する処置部検出センサ２１が設けられている。
内視鏡挿入部１０の基端部は、操作部５０に取り付けられている。
【００２８】
本実施形態では、把持鉗子３０として、図３に示すように、いわゆる多関節型であって長手方向に延びる棒状の処置具が用いられている。把持鉗子３０は、把持鉗子３０の軸線Ｃ２方向に並べられた複数の筒状体３１を備えるとともに、軸線Ｃ２方向に隣り合う筒状体３１同士を関節部３２で接続した構成である。すなわち、把持鉗子３０の筒状体３１が設けられている部分が硬く、把持鉗子３０の関節部３２が設けられている部分が回動可能であり、把持鉗子３０の一部が硬性の処置部である。
関節部３２内には、図２に示すように、エンコーダやポテンショメータなどの隣り合う筒状体３１のなす角度を検出するための角度検出センサ３３、および、この角度を調節するための関節駆動モータ３４が設けられている。
各関節駆動モータ３４を駆動することで、把持鉗子３０を様々な形状に湾曲させることができる。
それぞれの角度検出センサ３３は、検出した角度を信号に変換して制御装置７０に出力する。関節駆動モータ３４は、制御装置７０により駆動される。
【００２９】
図３に示すように、複数の筒状体３１のうちの最も先端側に配置された筒状体３１Ａには、一対の把持片３７ａを有する把持部３７が固定されている。各把持片３７ａの基端部に、不図示の操作ワイヤの先端部が接続されている。操作ワイヤは、各筒状体３１や関節部３２を挿通し、把持鉗子３０の基端側に延びている。操作ワイヤの基端部は、把持鉗子３０の基端部に設けられた開閉モータ３８（図２参照。）に接続されている。操作ワイヤの基端部を開閉モータ３８で引き戻したり、押し込んだりすることで、一対の把持片３７ａの先端側を互いに離間させたり接近させたりする、開閉動作をさせることができる。
【００３０】
操作部５０は、図１および図２に示すように、操作台５１に取り付けられた一対の操作アーム５２、５３と、床面Ｆ上に配置されたフットスイッチ５４とを有している。
操作アーム５２、５３は多関節構造を有していて、内視鏡挿入部１０の湾曲部１３、把持鉗子３０を湾曲操作する。本実施形態では、操作アーム５２を操作した時に後述する把持鉗子３０が基端側に移動する移動量は一定である。すなわち、操作者Ｏが操作アーム５２の先端部を移動させる量によらず、把持鉗子３０が基端側に移動する移動量は一定である。
操作アーム５２の先端部には、処置部進退モータ２０を駆動させることで、チャンネル１１に対して把持鉗子３０を進退させるための進退レバー５２ａ（図２参照。）が備えられている。操作アーム５３の先端部には、一対の把持片３７ａを開閉動作させるための開閉レバー５３ａが備えられている。
フットスイッチ５４は、後述する内視鏡制御部７２の制御モードを切り替える。
操作アーム５２、５３、進退レバー５２ａ、開閉レバー５３ａおよびフットスイッチ５４は、操作されたときに制御装置７０に操作指示を出力する。
【００３１】
図１に示すように、操作アーム５２、５３を手で握ったときの操作者Ｏに対向する位置には、内視鏡挿入部１０の撮像ユニット１８ａで取得した画像などを表示するための表示部６０が備えられている。表示部６０は、制御装置７０に接続されている。
【００３２】
制御装置７０は、図２に示すように、バス７１に接続された内視鏡制御部（制御部）７２、および画像処理部７３と、電源７４とを有している。
バス７１には、内視鏡挿入部１０の撮像部１８、湾曲モータ１９、処置部進退モータ２０および処置部検出センサ２１、把持鉗子３０の角度検出センサ３３、関節駆動モータ３４および開閉モータ３８、操作部５０の操作アーム５２、５３、進退レバー５２ａ、開閉レバー５３ａおよびフットスイッチ５４、表示部６０がそれぞれ接続されている。
【００３３】
内視鏡制御部７２および画像処理部７３は、それぞれが演算素子、メモリー、および制御プログラムなどで構成されている。
内視鏡制御部７２は、操作アーム５２から出力される内視鏡挿入部１０の湾曲部１３に対する操作指示に従って、湾曲モータ１９を駆動させて適切な操作ワイヤを牽引し、湾曲部１３を湾曲させる。内視鏡制御部７２は、操作アーム５３から出力される把持鉗子３０に対する操作指示に従って、各関節駆動モータ３４を駆動させ、把持鉗子３０を湾曲させる。
内視鏡制御部７２のメモリーには、筒状体３１や把持部３７の長さなどが記憶されている。内視鏡制御部７２の演算素子は、チャンネル１１に対する把持鉗子３０の軸線Ｃ１方向の位置、角度検出センサ３３で検出された角度、メモリーに記憶された各値に基づいて、把持鉗子３０の形状や、内視鏡挿入部１０の先端面１２ａに対する把持鉗子３０の把持部３７の位置などを算出することができる。ここで言う把持鉗子３０の形状とは、直線状や、湾曲しているなどの形状のことを意味する。
【００３４】
内視鏡制御部７２は、２つの制御モードを有している。具体的には、制御モードの一方は、湾曲部１３を湾曲させる操作指示を受けたときに、自動的に把持鉗子３０を基端側に移動させて退避させる退避モードである。制御モードの他方は、操作指示を受けても、自動的に把持鉗子３０を基端側に移動させない非退避モードである。
内視鏡制御部７２は、フットスイッチ５４からの操作指示に従って、退避モードと非退避モードとの間で制御モードを切り替えることができる。
【００３５】
画像処理部７３は、撮像ユニット１８ａから出力された画像信号を、適宜変換して表示部６０に出力する。
電源７４は、外部から入力された電力を、内視鏡挿入部１０、把持鉗子３０、操作部５０、内視鏡制御部７２などに供給する。
【００３６】
次に、以上のように構成された本実施形態の医療用マニピュレータ１を用いた手技について説明する。以下では、内視鏡挿入部１０の先端面１２ａから把持鉗子３０を突出させているときに内視鏡挿入部１０の湾曲部１３のアングルを変更させる医療用マニピュレータの制御方法に重点をおいて説明する。以下では、大腸の内壁に形成された対象組織を処置する場合を説明するが、ターゲット部位は、これに限定されず、たとえば、食道、胃、十二指腸、小腸、子宮、膀胱などの管腔器官でもよい。
【００３７】
介助者（不図示。）は、図１に示すように、手術台８１上に患者Ｐを寝かせ、消毒、麻酔などの適切な処理を行う。手術台８１は、操作部５０の側に配置されている。医療用マニピュレータ１を起動すると、電源７４から内視鏡挿入部１０、把持鉗子３０、操作部５０、内視鏡制御部７２などに電力が供給される。
【００３８】
電源７４から照明部１７に電力を供給することにより内視鏡挿入部１０の前方が照明される。操作者Ｏは、操作アーム５２、５３を把持しつつ、撮像ユニット１８ａで取得された内視鏡挿入部１０の前方の画像を表示部６０で確認する。
操作者Ｏは、進退レバー５２ａを操作して、チャンネル１１の先端部から把持鉗子３０が突出しないようにしておく。操作者Ｏは、フットスイッチ５４を操作して、内視鏡制御部７２の制御モードを退避モードにしておく。
【００３９】
操作者Ｏは、介助者に指示して、患者Ｐの肛門から、図３に示すように、大腸Ｐ１内に内視鏡挿入部１０を導入させる。操作者Ｏは、操作アーム５２を操作して内視鏡挿入部１０の湾曲部１３に対する操作指示を出力して湾曲部１３のアングルを適宜変更する。これにより、操作者Ｏは、大腸Ｐ１の内壁に形成された対象組織Ｐ２に内視鏡挿入部１０の先端面１２ａを対向させる。湾曲部１３のアングルを変更すると、図４に示すアングル変更指示に対するフローが行われる。すなわち、ステップＳ１０において、チャンネル１１の先端部から把持鉗子３０が突出しているか否かが判断される。チャンネル１１から把持鉗子３０は突出していないため（ＮＯ）、アングル変更指示に対するフローは終了する。
このとき、操作者Ｏは、対象組織Ｐ２に内視鏡挿入部１０を対向させた状態で、介助者に指示して大腸Ｐ１への内視鏡挿入部１０の導入を停止させる。
【００４０】
操作者Ｏは、進退レバー５２ａを操作して、チャンネル１１の先端部から把持鉗子３０を突出させる。その際、操作アーム５３を操作することで、把持鉗子３０を適宜湾曲させる。開閉レバー５３ａを操作して、対象組織Ｐ２を適切に処置する。以下では、対象組織Ｐ２を処置した後で、把持鉗子３０は図３に示すように直線状、すなわちチャンネル１１に沿って配置されている場合について説明する。
【００４１】
操作者Ｏが対象組織Ｐ２の周辺を観察するなどの目的で、湾曲部１３のアングルを変更させる、具体的には、湾曲部１３の湾曲角度を増加させようとすると、図４に示すアングル変更指示に対するフローが行われる。図５に示すように、このアングルを変更させる操作指示が出力された時刻Ｔ１には、チャンネル１１から把持鉗子３０は突出している。
図４に示すフローでは、まず、ステップＳ１０において、チャンネル１１の先端部から把持鉗子３０が突出しているか否かが判断される。この場合、チャンネル１１から把持鉗子３０は突出しているため（ＹＥＳ）、ステップＳ１２に移行する。
【００４２】
ステップＳ１２では、内視鏡制御部７２の演算素子は、開閉モータ３８を駆動することで一対の把持片３７ａを開かせ、ステップＳ１４に移行する。これは、一対の把持片３７ａ間に組織などが把持されている場合に、その組織を把持部３７から放すためである。
【００４３】
ステップＳ１４では、前述のように角度検出センサ３３で検出された角度などから把持鉗子３０の形状を算出し、ステップＳ１６に移行する。
【００４４】
ステップＳ１６では、把持鉗子３０の形状が直線状か否かが判断される。この場合には、把持鉗子３０は直線状になっている（ＹＥＳ）ため、ステップＳ２０に移行する。
【００４５】
ステップＳ２０では、把持鉗子３０を直線状にしたまま処置部進退モータ２０を動作させることで、把持鉗子３０を基端側に移動させる。すなわち、把持鉗子３０の関節駆動モータ３４が駆動しないように、かつ、隣り合う筒状体３１のなす角度が変化しないようにする。これにより、図５に示すように時間の経過とともに、把持鉗子３０の先端が基端側に移動する。把持鉗子３０を基端側に移動させる際には、一対の把持片３７ａを閉じながら移動させる。
【００４６】
そして、図５および図６に示すように、把持鉗子３０全体をチャンネル１１に収容させる。言い換えれば、把持鉗子３０を内視鏡挿入部１０の先端面１２ａよりも基端側に移動させる。これにより、把持鉗子３０全体をチャンネル１１に収容させるという把持鉗子３０の退避動作が終了する。
把持鉗子３０全体がチャンネル１１に収容された時刻Ｔ２に、ステップＳ２２に移行する。
【００４７】
ステップＳ２２では、アングルを変更させる操作指示にしたがって、図５および図７に示すように、湾曲部１３の湾曲角度を大きくして内視鏡挿入部１０を湾曲させる。把持鉗子３０を基端側に移動させることで、内視鏡挿入部１０の湾曲部１３のアングルを変更させたときに把持鉗子３０が揺動する範囲が狭くなる。また、把持鉗子３０全体がチャンネル１１に収容されているため、内視鏡挿入部１０の湾曲部１３のアングルを変更させても、大腸Ｐ１の内壁などに把持鉗子３０が接触することはない。
【００４８】
図５中に仮想線Ｌ１で示すように、操作指示が出力された時刻Ｔ１に湾曲部１３を湾曲させ始めるのではなく、時刻Ｔ１から一定時間経過した時刻Ｔ２に湾曲部１３を湾曲させ始める。
【００４９】
本実施形態では、内視鏡挿入部１０の湾曲部１３のアングルを変更させる、すなわち、内視鏡挿入部１０の先端硬質部１２を軸線Ｃ１に直交（交差）する方向に移動させる操作指示を受けたときのみに、把持鉗子３０を基端側に移動させてもよい。
【００５０】
一方で、アングルを変更させる操作指示が出力された時刻Ｔ１に把持鉗子３０が図３に位置Ｑ１で示すように湾曲しているときには、ステップＳ１６において、ＮＯと判断され、ステップＳ１８に移行する。
【００５１】
ステップＳ１８では、関節駆動モータ３４を駆動して把持鉗子３０を先端側に延びる直線状に変形させ、ステップＳ２０に移行する。ステップＳ２０以下の手順は、前述した手順と同様なので説明を省略する。
チャンネル１１の先端部から把持鉗子３０を再び突出させるときには、操作者Ｏは進退レバー５２ａを操作して処置部進退モータ２０を駆動させることで、把持鉗子３０を先端側に移動させる。
【００５２】
チャンネル１１の先端部から把持鉗子３０を突出させた状態で内視鏡挿入部１０を比較的小さく動かしたい場合には、操作者Ｏは、フットスイッチ５４を操作して内視鏡制御部７２の制御モードを非退避モードに切り換える。
【００５３】
対象組織Ｐ２に対する処置が終了したら、操作者Ｏは介助者に指示して大腸Ｐ１から内視鏡挿入部１０を取り出させる。操作者Ｏは、この後で必要な処置をして、一連の手技を終了する。
【００５４】
本実施形態の医療用マニピュレータ１、および医療用マニピュレータ１の制御方法によれば、内視鏡制御部７２は、内視鏡挿入部１０を湾曲させる操作指示を受けたときに把持鉗子３０を基端側に移動させる。これにより、内視鏡挿入部１０の先端側が湾曲したときに、把持鉗子３０の揺動する範囲が狭くなる。したがって、大腸Ｐ１の内壁などに対する把持鉗子３０の接触を抑制することができる。
【００５５】
本実施形態の医療用マニピュレータ１、および医療用マニピュレータ１の制御方法では、内視鏡制御部７２は、内視鏡挿入部１０の先端硬質部１２を軸線Ｃ１に直交（交差）する方向に移動させる操作指示を受けたときのみに、把持鉗子３０を基端側に移動させてもよい。内視鏡挿入部１０が軸線Ｃ１に直交する方向に移動するときには、内視鏡挿入部１０に対して内視鏡挿入部１０の径方向にある組織などに把持鉗子３０が接触しやすくなる。したがって、大腸Ｐ１などの周辺の組織などに対する内視鏡挿入部１０の接触を効果的に抑制することができる。
【００５６】
本実施形態の医療用マニピュレータ１では、内視鏡制御部７２は、湾曲部１３のアングルを変更させる操作指示を受けたときに把持鉗子３０全体をチャンネル１１に収容させてもよい。これにより、大腸Ｐ１の内壁などに対する把持鉗子３０の接触を確実に防止することができる。
【００５７】
本実施形態の医療用マニピュレータ１では、内視鏡制御部７２は、把持鉗子３０の退避動作が終了した後で内視鏡挿入部１０を湾曲させてもよい。これによっても、大腸Ｐ１の内壁などに対する把持鉗子３０の接触をより確実に防止することができる。
【００５８】
本実施形態の医療用マニピュレータ１では、内視鏡制御部７２により、退避モードと非退避モードとの間で制御モードを切り替えることが可能であってもよい。この場合、内視鏡挿入部１０を比較的小さく動かしたい場合などに制御モードを非退避モードにし、内視鏡挿入部１０を比較的大きく動かしたい場合などに制御モードを退避モードにする。これにより、内視鏡挿入部１０の操作内容や周囲の状況に応じて制御モードを調節することができる。
【００５９】
本実施形態の医療用マニピュレータ１では、内視鏡制御部７２は、アングルを変更させる操作指示を受けたときに、把持鉗子３０が湾曲していることを検出したときには、把持鉗子３０を先端側に延びる直線状に変形させてから把持鉗子３０を基端側に移動させてもよい。これにより、チャンネル１１に把持鉗子３０を収容しやすくするとともに、チャンネル１１に収容する際に把持鉗子３０が損傷するのを抑制することができる。
この場合、チャンネル１１から把持鉗子３０が突出している場合だけステップＳ１２からステップＳ２２を行う。これにより、内視鏡制御部７２の演算素子が制御するのに必要な負担を低減させ、内視鏡制御部７２による制御を効果的に行うことができる。
【００６０】
本実施形態の医療用マニピュレータ１では、内視鏡制御部７２は、湾曲部１３を湾曲させる操作指示を受けた後であって把持鉗子３０の退避動作が終了する前に、把持鉗子３０を湾曲させ始めてもよい。より具体的に説明すると、チャンネル１１から突出していた把持鉗子３０が、図８および図９に示すように把持鉗子３０全体をチャンネル１１に収容させる時刻Ｔ３の前の時刻Ｔ４に、内視鏡挿入部１０を湾曲させ始める。
内視鏡制御部７２がこのように制御することで、湾曲部１３を湾曲させる操作指示を受けてから実際に把持鉗子３０を湾曲させ始めるまでの間隔を短くすることができる。これにより、操作者Ｏが操作部５０を操作するときの、操作部５０を操作しても内視鏡挿入部１０がなかなか湾曲しないという操作者Ｏの違和感を減少させることができる。
【００６１】
本実施形態の医療用マニピュレータ１では、内視鏡挿入部１０を多関節ロボットの腕部に接続してもよい。多関節ロボットは、バス７１を介して内視鏡制御部７２に接続されている。操作者Ｏが例えば操作部５０の操作アーム５２を操作すると、操作部５０から内視鏡挿入部１０を先端側に移動させる操作指示が出力される。このとき、内視鏡制御部７２は、多関節ロボットの腕部を動かして、内視鏡挿入部１０を先端側に移動させる。一方、内視鏡制御部７２はチャンネル１１に対して把持鉗子３０を基端側に移動させる。
内視鏡制御部７２をこのように制御させることによっても、把持鉗子３０が大腸Ｐ１の内壁などに接触することを抑制することができる。
【００６２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図２、図１０から図１２を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
【００６３】
図２に示すように、本実施形態の医療用マニピュレータ２は、第１実施形態の医療用マニピュレータ１の内視鏡制御部７２に代えて内視鏡制御部９１を備えている。すなわち、医療用マニピュレータ２は、医療用マニピュレータ１に対して内視鏡挿入部１０および把持鉗子３０の制御内容のみが異なる。
【００６４】
内視鏡制御部９１は、アングルを変更させる操作指示を受けたときの、図１０に示す把持鉗子３０の長手方向に沿って規定される把持鉗子３０の配置基準線Ｌ３の位置を算出し、算出した配置基準線Ｌ３の位置を記憶する。より詳しく説明すると、内視鏡制御部９１は、前述のように把持鉗子３０の形状を算出することができる。内視鏡制御部９１は、例えば操作指示を受けたときの把持鉗子３０の中心軸線を配置基準線Ｌ３に規定し、例えば手術台８１に対して規定される基準座標系に対する配置基準線Ｌ３の位置を内視鏡制御部９１のメモリーに記憶させる。
【００６５】
このように構成された本実施形態の医療用マニピュレータ２を用いた手技について、第１実施形態の医療用マニピュレータ１を用いた手技とは異なる点について説明する。図１１は、湾曲部１３のアングルを変更する操作指示が出力された場合の手順を示すフローチャートである。以下では、対象組織Ｐ２を処置した後で、把持鉗子３０が図１０に示すように湾曲している場合について説明する。
【００６６】
ステップＳ１６では、把持鉗子３０の形状が直線状か否かが判断される。把持鉗子３０は湾曲している（ＮＯ）ため、ステップＳ３０に移行する。
【００６７】
ステップＳ３０では、内視鏡制御部９１は、前述のように把持鉗子３０の配置基準線Ｌ３の位置を算出し、算出した配置基準線Ｌ３の位置をメモリーに記憶させる。そして、ステップＳ３２に移行する。
【００６８】
ステップＳ３２では、内視鏡制御部９１は、各関節駆動モータ３４および処置部進退モータ２０を駆動して、図１２に示すように、把持鉗子３０が配置基準線Ｌ３上に配置された状態を維持しつつ、把持鉗子３０を基端側に移動させる。把持鉗子３０を配置基準線Ｌ３上に配置された状態を維持しつつ、把持鉗子３０を移動させる方法としては、例えば、米国特許第６４６８２０３号明細書に記載された曲線伝達法などの公知の方法を用いることができる。
【００６９】
この方法の概要を説明すると、内視鏡挿入部を軸線方向にセクションを並べて構成する。隣り合うセクションは、リニアアクチュエータにより回動可能である。湾曲した配管から内視鏡挿入部を引き戻す場合には、内視鏡挿入部が１セクション分引き戻されるごとに、隣り合うセクション間の湾曲角度を、１セクション分基端側の隣り合うセクション間の湾曲角度に設定する。セクション間の湾曲角度をこのように制御することで、空間において内視鏡挿入部が固定されているように見える。
【００７０】
把持鉗子３０の関節部３２の数や、筒状体３１の長さなどによっては、把持鉗子３０を基端側に移動させるときに、厳密には把持鉗子３０を配置基準線Ｌ３上に配置された状態に維持できない場合が考えられる。そのような場合であっても、内視鏡制御部９１は把持鉗子３０をできるだけ配置基準線Ｌ３上に配置するように制御する。
把持鉗子３０を基端側に移動させて把持鉗子３０全体をチャンネル１１に収容させたら、ステップＳ２２に移行する。
【００７１】
ステップＳ２２以降の手順は第一実施形態と同一なので、説明を省略する。
一方で、対象組織Ｐ２を処置した後で、把持鉗子３０が直線状である場合には、ステップＳ１６においてＹＥＳとなり、ステップＳ２０に移行する。ステップＳ２０以降の手順は第一実施形態と同一なので、説明を省略する。
【００７２】
このように構成された本実施形態の医療用マニピュレータ２によれば、把持鉗子３０を基端側に移動させる間に、操作指示を受けたときに把持鉗子３０が接触している組織以外には接触しにくいため、把持鉗子３０が大腸Ｐ１の内壁などに接触することを抑制することができる。
湾曲している把持鉗子３０を直線状に伸ばすと、把持鉗子３０の先端部が前方の組織に近づき接触する可能性がある。しかしながら、把持鉗子３０を配置基準線Ｌ３に沿って基端側に移動させることで、把持鉗子３０の先端部が組織に接触することを抑えることができる。
【００７３】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図２、図１３から図１５を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
【００７４】
図２に示すように、本実施形態の医療用マニピュレータ３は、第１実施形態の医療用マニピュレータ１の内視鏡制御部７２に代えて内視鏡制御部１０１を備えている。
【００７５】
内視鏡制御部１０１は、把持鉗子３０を基端側に移動させるときに、把持鉗子３０の先端部を、アングルを変更させる操作指示を受けたときの位置よりも先端側に移動させることなく基端側に移動させる。
【００７６】
本実施形態の医療用マニピュレータ３を用いた手技について、第１実施形態の医療用マニピュレータ１を用いた手技とは異なる点について説明する。図１３は、湾曲部１３のアングルを変更する操作指示が出力された場合の手順を示すフローチャートである。以下では、対象組織Ｐ２を処置した後で、把持鉗子３０が図１４に示すように湾曲しているとする。このとき、内視鏡挿入部１０の先端面１２ａから把持鉗子３０の先端までの軸線Ｃ１方向の長さがＬ５になっている。
【００７７】
図１３におけるステップＳ１６では、把持鉗子３０の形状が直線状か否かが判断される。把持鉗子３０は湾曲している（ＮＯ）ため、ステップＳ４０に移行する。
【００７８】
ステップＳ４０では、内視鏡制御部１０１は、把持鉗子３０を基端側に移動させる。このとき、図１５に示すように、把持鉗子３０の先端部を、アングルを変更させる操作指示を受けたときの位置よりも先端側に移動させることなく、把持鉗子３０の先端部を、基端側に移動させる。さらに、把持鉗子３０の先端部がチャンネル１１の開口１１ａまで直線状に移動するようにする。把持鉗子３０の先端部を基端側に移動させているときには、内視鏡挿入部１０の先端面１２ａから把持鉗子３０の先端までの軸線Ｃ１方向の長さは、前述の長さＬ５よりも小さなＬ６になる。把持鉗子３０における先端部以外の制御方法は、公知のコンプライアンス制御など所望の制御方法を用いることができる。
この後で、ステップＳ２２に移行する。ステップＳ２２以降の手順は第一実施形態と同一なので、説明を省略する。
【００７９】
一方で、対象組織Ｐ２を処置した後で、把持鉗子３０が直線状である場合には、ステップＳ１６においてＹＥＳとなり、前述のステップＳ２０に移行する。ステップＳ２０以降の手順は、説明を省略する。
【００８０】
このように構成された本実施形態の医療用マニピュレータ３によれば、把持鉗子３０の先端部が、アングルを変更させる操作指示を受けたときの位置よりも、把持鉗子３０の先端部を、基端側に移動させて、把持鉗子３０が前方の組織などに接触することを抑制することができる。すなわち、把持鉗子３０の先端部を先端側に移動させることなく、基端側に移動させることにより、上記効果を得ることができる。
また、把持鉗子３０の先端部をチャンネル１１の開口１１ａまで直線状に移動させることにより、把持鉗子３０の先端部が移動する経路を短くし、移動時間を短縮させることができる。
【００８１】
本実施形態では、内視鏡制御部１０１は、把持鉗子３０を基端側に移動させるときに、把持鉗子３０の先端部がチャンネル１１の開口１１ａまで直線状に移動するようにしたが、把持鉗子３０の先端部を直線状に移動させることは必須ではない。少なくとも、把持鉗子３０の先端部を、操作指示を受けたときの位置よりも先端側に移動させることなく基端側に移動させればよい。
【００８２】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図２、図１６から図１８を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
【００８３】
図２に示すように、本実施形態の医療用マニピュレータ４は、第１実施形態の医療用マニピュレータ１の内視鏡制御部７２に代えて内視鏡制御部１１１を備えている。
【００８４】
内視鏡制御部１１１の演算素子は、図１６および図１８に示すように、湾曲部１３を湾曲させる操作指示を受けた時刻Ｔ１の内視鏡挿入部１０の位置Ｑ３に対する撮像ユニット１８ａの視野範囲である初期視野範囲Ｒ３をメモリー内に記憶する。内視鏡制御部１１１は、図１７に示すように、初期視野範囲Ｒ３に対する画像Ｇ１に写される対象組織Ｐ２などの組織の形状や色で、初期視野範囲Ｒ３の境界を認識する。内視鏡制御部１１１がこの操作指示を受けたときには、図１６および図１７に示すように、撮像ユニット１８ａの視野範囲内に把持鉗子３０の先端が配置されているとする。初期視野範囲Ｒ３に把持鉗子３０の先端が入っているか否かは、先端硬質部１２の先端面１２ａに設けられた撮像ユニット１８ａの視野、先端面１２ａから突出する把持鉗子３０の形状や、画像Ｇ１に対して公知の画像解析を行うことで判断することができる。
【００８５】
内視鏡制御部１１１は、図１８に示すように、操作指示を受けた時刻Ｔ１に、把持鉗子３０の基端側への移動と、内視鏡挿入部１０の湾曲部１３の湾曲とを同時に開始する。そして、把持鉗子３０の先端が初期視野範囲Ｒ３の縁部に達した時刻Ｔ５に、内視鏡挿入部１０の湾曲を停止させ、把持鉗子３０の基端側への移動を行う。時刻Ｔ５における視野範囲Ｒ４は図１６中に示すようになっている。この時刻Ｔ５おいて撮像ユニット１８ａで取得される画像は、図１７中の画像Ｇ２のようになる。
把持鉗子３０全体がチャンネル１１に収容され、把持鉗子３０の退避動作が終了した図１８に示す時刻Ｔ６に、内視鏡挿入部１０の湾曲を再開させる。
【００８６】
このように構成された本実施形態の医療用マニピュレータ４によれば、操作部５０が湾曲部１３を湾曲させる操作指示を発するとすぐに内視鏡挿入部１０の湾曲部１３が湾曲し始める。これにより、操作者Ｏが操作部５０を操作するときの、操作部５０を操作しても内視鏡挿入部１０がなかなか湾曲しないという、操作者Ｏの違和感を減少させることができる。
【００８７】
本実施形態は、操作指示を受けた時刻Ｔ１に内視鏡挿入部１０の湾曲が開始されるため、操作者Ｏがアングルノブなどを手動で操作することで湾曲部１３を湾曲させる場合でも適用できる。この場合、アングルノブの近傍にアングルノブが操作されたことを検出するセンサを設けるとともに、処置部進退モータ２０を備える。そして、センサによりアングルノブが操作されたことを検出すると同時に、処置部進退モータ２０により把持鉗子３０を基端側へ移動させる。
【００８８】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図１９から図２２を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
【００８９】
図１９および図２０に示すように、本実施形態の医療用マニピュレータ５では、オーバーチューブ（挿入部）１２０に形成されたルーメン１２１、１２２に、把持鉗子３０、内視鏡挿入部（撮像部）１４０が進退可能に挿通されている。
【００９０】
ルーメン１２１、１２２は、オーバーチューブ１２０の軸線Ｃ４方向に延びるように形成されている。オーバーチューブ１２０の先端側には、内視鏡挿入部１０の湾曲部１３と同様に構成された湾曲部１２３が設けられている。湾曲部１２３には、不図示の操作ワイヤの先端部が接続されている。操作ワイヤの基端部を湾曲モータ１２６で牽引することで、湾曲部１２３を湾曲させることができる。
【００９１】
オーバーチューブ１２０には、第１実施形態の処置部進退モータ２０、処置部検出センサ２１と同一の構成の処置部進退モータ１２７および内視鏡進退モータ１２８、処置部検出センサ１２９および内視鏡検出センサ１３０がそれぞれ備えられている。
処置部進退モータ１２７によりルーメン１２１に挿通された把持鉗子３０を進退させることができ、処置部検出センサ１２９により把持鉗子３０の軸線Ｃ４方向の位置を検出することができる。同様に、内視鏡進退モータ１２８によりルーメン１２２に挿通された内視鏡挿入部１４０を進退させることができ、内視鏡検出センサ１３０により内視鏡挿入部１４０の軸線Ｃ４方向の位置を検出することができる。
【００９２】
内視鏡挿入部１４０は、樹脂などの軟性の材料で棒状に形成された本体（撮像部本体）１４１の先端面１４１ａに前述の照明部１７（図１９中には不図示。）および撮像ユニット１８ａを外部に露出した状態で備えている。本実施形態の内視鏡挿入部１４０は、湾曲操作可能な湾曲部を備えていない。
【００９３】
操作部５０には、操作アーム５２、５３で操作する対象を切替える切替えスイッチ５５が備えられている。
切替えスイッチ５５は、操作アーム５２、５３で操作する対象を、内視鏡挿入部１４０、把持鉗子３０、およびオーバーチューブ１２０（以下、「内視鏡挿入部１４０など」と称する。）の間で切替える。
【００９４】
制御装置７０は、内視鏡制御部７２に代えて内視鏡制御部１５１を備えている。内視鏡制御部１５１は内視鏡制御部７２と同様に構成されていて、操作部５０からの操作指示に従って、内視鏡挿入部１４０などを制御する。
【００９５】
このように構成された本実施形態の医療用マニピュレータ５を用いた手技について、第１実施形態の医療用マニピュレータ１を用いた手技とは異なる点について説明する。以下では、対象組織Ｐ２を処置した後で、オーバーチューブ１２０の先端面１２０ａよりも内視鏡挿入部１４０が前方に突出し、この内視鏡挿入部１４０よりも把持鉗子３０がさらに前方に突出しているとする。把持鉗子３０は、直線状になっている。
【００９６】
オーバーチューブ１２０の先端面１２０ａからの把持鉗子３０、内視鏡挿入部１４０の突出長さは、処置部検出センサ１２９、内視鏡検出センサ１３０でそれぞれ検出され、バス７１を介して内視鏡制御部１５１に出力される。
操作者Ｏは、切替えスイッチ５５を操作することにより、操作アーム５２でオーバーチューブ１２０を操作することができる。
【００９７】
内視鏡制御部１５１は、オーバーチューブ１２０の湾曲部１２３のアングルを変更させる操作指示を受けたときに、図２１に示すように、軸線Ｃ４方向において、内視鏡挿入部１４０の先端面１４１ａの位置に把持鉗子３０の先端が達するまで把持鉗子３０を基端側に移動させるという把持鉗子３０の退避動作を行う。
そしてこの退避動作が終了した後で、図２２に示すようにオーバーチューブ１２０の湾曲部１２３を湾曲させる。
【００９８】
一般的に、オーバーチューブ１２０よりも前方であって、内視鏡挿入部１４０の先端面１４１ａまでの領域Ｒ６（図２１参照。）に把持鉗子３０を配置した状態でオーバーチューブ１２０を湾曲させても把持鉗子３０は周辺の組織に接触しにくいと考えられる。
【００９９】
このように構成された本実施形態の医療用マニピュレータ５によれば、オーバーチューブ１２０の湾曲時に、周辺の組織に対する把持鉗子３０の接触を抑制することができる。また、把持鉗子３０の先端は内視鏡挿入部１４０の先端面１４１ａの位置までしか基端側に移動していないため、オーバーチューブ１２０を湾曲させた後で、把持鉗子３０を視野範囲Ｒ１内に容易に戻すことができる。
本実施形態では、内視鏡挿入部１４０はオーバーチューブ１２０のルーメン１２２に挿通されているとしたが、内視鏡挿入部の基端部がオーバーチューブ１２０の先端面に固定されているように構成してもよい。
【０１００】
以上、本発明の第１実施形態から第５実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更なども含まれる。さらに、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。
たとえば、前記第１実施形態から第５実施形態では、操作アーム５２を操作した時に把持鉗子３０が基端側に移動する移動量は一定であるとした。しかし、操作者Ｏが操作する操作アーム５２の移動量が大きくなるにしたがい、操作部５０から出力される湾曲部のアングルを変更させる操作指示の表す湾曲部の湾曲量が大きくなるよう制御するとともに、把持鉗子３０を基端側に移動させる移動量が大きくなるよう制御してもよい。具体的には、操作アーム５２の移動量が少ない場合には、図２３に示すように把持鉗子３０を基端側に移動させる移動量を少なくする。一方で、操作アーム５２の移動量が多い場合には、図２４に示すように把持鉗子３０を基端側に移動させる移動量を多くする。
このようにすることで、操作アーム５２の移動量に応じて、周辺の組織に把持鉗子３０が接触することを防ぐことができる。また、操作アーム５２の移動量にしたがって把持鉗子３０を基端側に移動させる移動量が変化するため、操作アーム５２の操作性を向上させることができる。操作アーム５２の移動量が少ない場合には、湾曲部のアングルを変更させた後で、把持鉗子３０を先端側に戻すまでに要する時間を短縮させることができる。
【０１０１】
操作アーム５２の移動量と把持鉗子３０の基端側への移動量との関係は、図２５に示すように比例関係であってもよい。また、図２６に示すような２次曲線のように、比例ではない曲線状の関係でもよいし、図２７に示すような離散的（段階的）な関係でもよい。
操作アーム５２の移動量ではなく、操作アーム５２の速度や加速度に把持鉗子３０を基端側に移動させる移動量を対応付けてもよい。
【０１０２】
前記第１実施形態から第４実施形態では、把持鉗子３０は内視鏡挿入部１０のチャンネル１１に挿通されているとしたが、把持鉗子の基端部が内視鏡挿入部１０の先端面１２ａに固定されているように構成してもよい。この場合、把持鉗子を湾曲させることで、把持鉗子の先端側を基端側に移動させることになる。
【０１０３】
処置部は把持鉗子３０であるとしたが、処置部の種類はこれに限られない。処置部としては、把持鉗子３０以外にも、スネアやナイフなどの高周波処置具、注射器、持針器などを適宜選択して用いることができる。
内視鏡挿入部１０は、可撓性を有する可撓管部１４を有する軟性の挿入部であるとした。しかし、内視鏡挿入部は、可撓性を有しない、いわゆる硬性の挿入部であるとしてもよい。内視鏡挿入部が硬性の挿入部である場合には、患者の体壁に形成された開口（シングルポート）に挿入した内視鏡挿入部を開口を中心として揺動させる場合などに、本発明の医療用マニピュレータを効果的に用いることができる。
把持鉗子３０は一部が硬性の処置部であるとしたが、長手方向の全長にわたり硬い部分の無い、いわゆる軟性の処置部であるとしてもよい。この場合、処置部を基端側に移動させる前に処置部が湾曲していても、処置部を直線状に変形させることなく処置部を基端側に移動させることになる。
【０１０４】
把持鉗子３０の関節部３２内に角度検出センサ３３および関節駆動モータ３４が設けられているとした。しかし、例えば、把持鉗子３０における筒状体３１や関節部３２よりも基端側に関節駆動モータ３４を設けるとともにこの関節駆動モータ３４の駆動軸に接続した不図示のワイヤなどで関節部３２を回動させてもよい。この基端側に設けられた関節駆動モータ３４の駆動軸の回転数をエンコーダなどの角度検出センサ３３で検出し、この検出した回転数から隣り合う筒状体３１がなす角度を算出してもよい。この場合、角度検出センサ３３は、関節部３２以外に設けられることになる。
【０１０５】
前記第１実施形態から第４実施形態では、内視鏡挿入部１０が照明部１７や撮像部１８を備えるとしたが、これらを備えない挿入部としてもよい。この場合、公知の内視鏡を体内に導入して挿入部の先端部を観察しながら処置を行うことになる。これは、第５実施形態においても同様である。
撮像ユニット１８ａはＣＣＤであるとしたが、撮像ユニットはこれに限られず、例えば、ＣＭＯＳやイメージファイバーなども好適に用いることができる。
制御装置７０の内視鏡制御部は、制御モードとして退避モードだけを有していてもよい。
この他、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
上記実施形態の医療用マニピュレータおよび医療用マニピュレータの制御方法では、内視鏡制御部は、内視鏡挿入部を湾曲させる操作指示を受けたときに把持鉗子を基端側に移動させる。これにより、内視鏡挿入部の先端側が湾曲したときに把持鉗子が揺動する範囲が狭くなる。したがって、把持鉗子が周辺の組織などに接触することを抑制することが可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
１  医療用マニピュレータ
１０  内視鏡挿入部（挿入部）
３０  把持鉗子（処置部）
５０  操作部
７０  制御装置
【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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