(57)【要約】【課題】電気焼灼エンドエフェクタに給電するための効果的な機構を備えるロボット手術器具を提供する。【解決手段】ロボット手術器具は、シャフトと、電気焼灼エレメントにより給電される電気焼灼エンドエフェクタと、電気焼灼エンドエフェクタをシャフトに連結する関節部とを備える。関節部は、第１，第２の駆動エレメントの対により各々駆動可能な第１，第２ジョイントを備える。第１ジョイントは、電気焼灼エンドエフェクタの、シャフトの長手方向軸心を横切る第１軸心回りの回動を可能にし、第２ジョイントは、電気焼灼エンドエフェクタの、第１軸心を横切る第２軸心回りの回動を可能にする。電気焼灼エレメントは、第１軸心の周りを動くように、かつ第２軸心回りに１回転以上巻かれるように拘束されている。電気焼灼エレメント及び第２の駆動エレメントの対の第１の駆動エレメントの、シャフトと第２ジョイントとの間の各経路は、互いに対称となっている。【選択図】図４
2020524576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと、
電気焼灼エレメントにより給電される電気焼灼エンドエフェクタと、
前記電気焼灼エンドエフェクタを前記シャフトに連結する関節部と、
を備え、前記関節部が、
第１の駆動エレメントの対により駆動可能な第１ジョイントであって、前記電気焼灼エンドエフェクタが前記シャフトの長手方向軸心を横切る第１軸心回りに回動することを可能にする、第１ジョイント、および
第２の駆動エレメントの対により駆動可能な第２ジョイントであって、前記電気焼灼エンドエフェクタが前記第１軸心を横切る第２軸心回りに回動することを可能にする、第２ジョイント、
を備え、
前記電気焼灼エレメントが、前記第１軸心の周りを動くように拘束されていると共に、前記第２軸心回りに１回転以上巻かれるように拘束されており、前記電気焼灼エレメントの、前記シャフトと前記第２ジョイントとの間の経路と、前記第２の駆動エレメントの対の第１の駆動エレメントの、前記シャフトと前記第２ジョイントとの間の経路とが、互いに逆となる対称な経路となっている、ロボット手術器具。
【請求項２】
請求項１に記載のロボット手術器具において、前記電気焼灼エレメントが、前記第２軸心回りに１．５回転以上巻かれるように拘束されている、ロボット手術器具。
【請求項３】
請求項１または２に記載のロボット手術器具において、前記電気焼灼エレメントが、前記第２軸心周りの溝に収容されている、ロボット手術器具。
【請求項４】
請求項１に記載のロボット手術器具において、前記関節部が、周りを前記第２の駆動エレメントの対及び前記電気焼灼エレメントが動くように拘束されたプーリ機構を備え、前記電気焼灼エレメントと前記第２の駆動エレメントの対の前記第１の駆動エレメントとは、前記プーリ機構周りの経路が、互いに逆となる対称な経路となっている、ロボット手術器具。
【請求項５】
請求項４に記載のロボット手術器具において、前記プーリ機構が、前記第１軸心回りに回転可能な第１のセットのプーリを有する、ロボット手術器具。
【請求項６】
請求項４または５に記載のロボット手術器具において、前記プーリ機構が、前記第１軸心と前記シャフトとの間に配置された第２のセットのプーリを有する、ロボット手術器具。
【請求項７】
請求項４、５または６に記載のロボット手術器具において、前記プーリ機構が、前記第１軸心と前記第２軸心との間に配置された第３のセットのプーリを有する、ロボット手術器具。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載のロボット手術器具において、前記電気焼灼エレメントが、前記シャフト内で前記第２の駆動エレメントの対の第２の駆動エレメントに接合されている、ロボット手術器具。
【請求項９】
請求項８に記載のロボット手術器具において、前記第２の駆動エレメントの対の前記第２の駆動エレメントが、可撓部とスポークとを有しており、前記スポークに前記電気焼灼エレメントが接合されている、ロボット手術器具。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載のロボット手術器具において、前記電気焼灼エレメントが、前記電気焼灼エンドエフェクタに接続されている、ロボット手術器具。
【請求項１１】
請求項１０に記載のロボット手術器具において、前記電気焼灼エレメントが、前記電気焼灼エンドエフェクタで終端している、ロボット手術器具。
【請求項１２】
請求項１１に記載のロボット手術器具において、前記電気焼灼エレメントは、当該電気焼灼エレメントが前記電気焼灼エンドエフェクタで終端している箇所において絶縁材料によってオーバーモールド成形されている、ロボット手術器具。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載のロボット手術器具において、前記電気焼灼エレメントがケーブルである、ロボット手術器具。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項に記載のロボット手術器具において、前記第１の駆動エレメントの対が、前記関節部内のケーブルである、ロボット手術器具。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項に記載のロボット手術器具において、前記第２の駆動エレメントの対が、前記関節部内のケーブルである、ロボット手術器具。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一項に記載のロボット手術器具において、前記電気焼灼エレメントおよび前記対の駆動エレメントが、圧縮力及び引張力に抵抗する、ロボット手術器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
手術を支援及び実行するためにロボットを使用することが知られている。
【背景技術】
【０００２】
図１に、基台１０８、アーム１０２及び器具１０５で構成される典型的な手術ロボット１００を示す。上記基台は、当該ロボットを支持し、かつ、それ自体も例えば手術室の床、手術室の天井、トロリー等に強固に取り付けられる。上記アームは、上記基台と上記器具との間に延びている。上記アームは当該アームの長さに沿って、上記手術器具を患者に対する所望の位置に配置するように用いられる複数のフレキシブルジョイント１０３によって回動される。上記手術器具は、このロボットアームの遠位端部１０４に取り付けられている。上記手術器具は、ポート１０７で、手術部位にアクセスするように患者１０１の体内に進入する。上記器具は当該器具の遠位端部に、医療処置を行うためのエンドエフェクタ１０６を備えている。
【０００３】
様々なエンドエフェクタが知られており、それぞれ特定の手術機能を実行するように構成されている。図２に、電気焼灼エンドエフェクタを備えた手術器具２００を示す。この手術器具は、ベース２０１を備える。当該手術器具は、ベース２０１を介して上記ロボットアームに連結する。ベース２０１と関節部２０３との間には、シャフト２０２が延びている。関節部２０３は、電気焼灼エンドエフェクタ２０４で終端している。関節部２０３は、電気焼灼エンドエフェクタ２０４がシャフト２０２に対して動くことを可能にする。当該関節部により、電気焼灼エンドエフェクタ２０４の運動に少なくとも２の自由度が付与されるのが望ましい。
【０００４】
電気焼灼エンドエフェクタは、電源から電力を受け取って当該電気焼灼エンドエフェクタの焼灼機能を実行する。典型的には、当該電気焼灼エンドエフェクタに電力ケーブルが接続されている。この電力ケーブルは、当該電気焼灼エンドエフェクタへと、少なくとも上記器具のうちの患者内に進入する部分については上記器具の内部を通過するようにして配線されているのが理想的である。つまり、理想的には、上記電力ケーブルが、シャフト２０２の内部から関節部２０３内を通って電気焼灼エンドエフェクタ２０４へと配線されている。また、関節部２０３のジョイントを駆動する駆動エレメントも、上記シャフトの内部を通って当該関節部へと配線されている。上記電気焼灼電力ケーブルは、上記関節部の上記ジョイントの動きに完全に対応するものであることが望ましい。つまり、上記電気焼灼電力ケーブルは、突っ張った結果として上記関節部の運動を制限しないものであるのが望ましい。ただし、上記電気焼灼電力ケーブルは、緩んで上記関節部の他の内部部品に引っ掛かった結果として上記関節部の運動に干渉しないものであることも望ましい。上記電力ケーブルは絶縁仕様とされているので、上記関節部内の部品に擦られて当該絶縁部が劣化する可能性のないものであるのが望ましい。
【０００５】
特許文献１には、電気焼灼エンドエフェクタであって、電力ケーブルが円状のチャンバを介して当該電気焼灼エンドエフェクタのベースへと接続されており、当該円状のチャンバ内でその電力ケーブルが巻かれる、電気焼灼エンドエフェクタが記載されている。当該チャンバの、上記電力ケーブルが巻かれる通路の径方向幅は、当該電力ケーブルの幅を大幅に上回っているので、当該チャンバ内では、上記電力ケーブルが様々な且つ可変の巻き半径で巻かれることができる。これにより、上記チャンバは、ケーブルのうちの様々な長さを収容することが可能である。よって、上記電気焼灼エンドエフェクタが一方の回転方向に回動したときには、その関節部に対応して上記電力リードが上記チャンバから引き出される。上記エンドエフェクタが反対の回転方向に回動したときには、その関節部に対応して上記電力リードが上記チャンバ内でなおいっそう巻かれる。
【０００６】
つまり、特許文献１には、電力ケーブルを関節部のジョイントの動きに対応させて当該動きに干渉しないようにさせることが可能な電気焼灼器具が記載されている。しかしながら、特許文献１は、外径が８ｍｍ以上程度の電気焼灼器具に関するものである。手術器具の外径は、小さくするのが望ましい。これにより、内部組織の損傷が抑制されるので、術後の身体の内的治癒能力が高まり、回復期間を短縮することができる。特許文献１に記載された、電気焼灼器具の電力ケーブルを扱うための機構は、例えば６ｍｍ未満等のより小さな外径を有する器具に対しては効果的でない。これは、電力ケーブルをチャンバ内で当該電力ケーブルの巻き半径を変化させて収納した場合に、当該電力ケーブルに過度の歪みが加わるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／０２６７２５４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、小さい外径を有するロボット手術器具に適した、電気焼灼エンドエフェクタへの給電に対応するための効果的な機構が所望される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様では、ロボット手術器具であって、
シャフトと、
電気焼灼エレメントにより給電される電気焼灼エンドエフェクタと、
前記電気焼灼エンドエフェクタを前記シャフトに連結する関節部と、
を備え、前記関節部が、
第１の駆動エレメントの対により駆動可能な第１ジョイントであって、前記電気焼灼エンドエフェクタが前記シャフトの長手方向軸心を横切る第１軸心回りに回転することを可能にする、第１ジョイント、および
第２の駆動エレメントの対により駆動可能な第２ジョイントであって、前記電気焼灼エンドエフェクタが前記第１軸心を横切る第２軸心回りに回転することを可能にする、第２ジョイント、
を含み、前記電気焼灼エレメントが、前記第１軸心の周りを動くように拘束されていると共に、前記第２軸心回りに１回転以上巻かれるように拘束されており、前記電気焼灼エレメントの、前記シャフトと前記第２ジョイントとの間の経路と、前記第２の駆動エレメントの対の第１の駆動エレメントの、前記シャフトと前記第２ジョイントとの間の経路とが、互いに逆となる対称な経路となっている、ロボット手術器具が提供される。
【００１０】
前記電気焼灼エレメントは、前記第２軸心回りに１．５回転以上巻かれるように拘束され得る。
【００１１】
前記電気焼灼エレメントは、前記第２軸心周りの溝に着座し得る。
【００１２】
前記関節部は、周りを前記第２の駆動エレメントの対及び前記電気焼灼エレメントが動くように拘束されたプーリ機構を含み得て、前記電気焼灼エレメントと前記第２の駆動エレメントの対の前記第１の駆動エレメントとは、前記プーリ機構周りの経路が、互いに逆となる対称な経路であり得る。
【００１３】
前記プーリ機構は、前記第１軸心回りに回転可能な第１のセットのプーリを有し得る。
【００１４】
前記プーリ機構は、前記第１軸心と前記シャフトとの間に配置された第２のセットのプーリを有し得る。
【００１５】
前記プーリ機構は、前記第１軸心と前記第２軸心との間に配置された第３のセットのプーリを有し得る。
【００１６】
前記電気焼灼エレメントは、前記シャフト内で前記第２の駆動エレメントの対の第２の駆動エレメントに接合されているものとされ得る。
【００１７】
前記第２の駆動エレメントの対の前記第２の駆動エレメントは、可撓部と前記電気焼灼エレメントが接合されたスポークとを有し得る。
【００１８】
前記電気焼灼エレメントは、前記電気焼灼エンドエフェクタに接続され得る。
【００１９】
前記電気焼灼エレメントは、前記電気焼灼エンドエフェクタで終端し得る。
【００２０】
前記電気焼灼エレメントは、当該電気焼灼エレメントが前記電気焼灼エンドエフェクタで終端している箇所において絶縁材料によってオーバーモールド成形されているものであり得る。
【００２１】
前記電気焼灼エレメントは、ケーブルであり得る。
【００２２】
前記第１の駆動エレメントの対は、前記関節部内のケーブルであり得る。
【００２３】
前記第２の駆動エレメントの対は、前記関節部内のケーブルであり得る。
【００２４】
前記電気焼灼エレメントおよび前記対の駆動エレメントは、圧縮力及び引張力に抵抗するものであり得る。
【００２５】
以下では、本発明について、添付の図面を一例として参照しながら説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】手術を実行している手術ロボットを示す図である。
【図２】典型的な電気焼灼器具を示す図である。
【図３】手術ロボットを示す図である。
【図４】電気焼灼器具の遠位端部を示す図である。
【図５】電気焼灼器具の遠位端部を示す他の図である。
【図６】図４及び図５の電気焼灼器具のシャフト内での、駆動エレメント及び電気焼灼エレメントの配置構成を示す図である。
【図７】バイポーラ電気焼灼器具の遠位端部を示す図である。
【図８】バイポーラ電気焼灼器具の遠位端部を示す他の図である。
【図９】バイポーラ電気焼灼器具の遠位端部を示すさらなる他の図である。
【図１０】図４〜図６の電気焼灼器具の近位端部を示す図である。
【図１１】図４〜図６の電気焼灼器具の近位端部を示す他の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図３に、基台３０１から延びるアーム３００を備える手術ロボットを示す。当該アームは、剛体のリム３０２を複数有している。これらのリムは、回転ジョイント３０３で連結されている。最も近位側のリム３０２ａは、ジョイント３０３ａによって前記基台に連結されている。当該リムと残りのリムとは、さらなるジョイント３０３によって次々と連結されている。好適には、リスト３０４が、４つの別個の回転ジョイントで構成されている。リスト３０４は、１つのリム（３０２ｂ）を前記アームの最も遠位側のリム（３０２ｃ）に連結している。最も遠位側のリム３０２ｃは、電気焼灼手術器具３０６のためのアタッチメント３０５を保持している。前記アームの各ジョイント３０３は、当該各ジョイントで回転運動を生じさせるように作動され得る１つ以上のモータ３０７と、当該ジョイントでの現在の形態及び／又は荷重に関する情報を提供する１つ以上の位置及び／叉はトルクセンサ３０８とを具備している。好適には、前記モータは、重量分布を良好にするために、当該モータによって動作が駆動される前記ジョイントの近位側に配置されている。図３では、分かり易くするために、これらのモータ及びセンサの一部しか描いていない。前記アームは、一般的には、本願の出願人による国際出願PCT/GB2014/053523に記載されているものであり得る。
【００２８】
前記アームは、電気焼灼器具３０６の器具インターフェース３１３とインターフェース連結するためのアームインターフェース３０５で終端している。好適には、器具３０６は、図２に関して説明した構成を有する。前記器具の直径は、８ｍｍ未満である。好適には、前記器具の直径は、６ｍｍ未満である。前記器具の直径は、５ｍｍ〜６ｍｍであり得る。前記器具の直径は、シャフトの直径であり得る。前記器具の直径は、関節部のプロファイル（外形）の直径であり得る。好適には、前記関節部のプロファイルの直径は、前記シャフトの直径と合致するか又は前記シャフトの直径よりも幅狭である。アームインターフェース４０５は、前記電気焼灼器具の関節部を駆動する駆動アセンブリを具備している。駆動アセンブリインターフェースにおける可動なインターフェースエレメントは、前記ロボットアームからの駆動を前記器具へと伝達するために、前記器具インターフェースにおける対応する可動なインターフェースエレメントと機械的に係合する。典型的な手術時には、器具が別の器具に数回取り替えられる。よって、前記器具は、手術のあいだ前記ロボットアームへと取付け可能かつ前記ロボットアームから取外し可能である。
【００２９】
電気焼灼器具３０６は、手術部位にて組織を焼灼する電気焼灼エンドエフェクタを備える。前記電気焼灼器具は、図２に関して説明したように前記器具シャフトと前記電気焼灼エンドエフェクタとの間に関節部を備える。前記関節部は、前記電気焼灼エンドエフェクタが前記器具の前記シャフトに対して動くことを可能にする複数のジョイントを含む。前記関節部内のこれらのジョイントは、ケーブルなどの駆動エレメントにより作動される。これらの駆動エレメントは、前記器具シャフトの反対側の端部において前記器具インターフェースの前記インターフェースエレメントへと固定されている。つまり、前記ロボットアームは、駆動を前記電気焼灼エンドエフェクタへと次のようにして伝達する：駆動アセンブリインターフェースエレメントの運動が器具インターフェースエレメントを動かし、当該器具インターフェースエレメントが駆動エレメントを動かし、当該駆動エレメントが前記関節部のジョイントを動かし、当該ジョイントが前記電気焼灼エンドエフェクタを動かす。
【００３０】
前記電気焼灼エンドエフェクタは、電気焼灼エレメントにより給電される。電気焼灼エレメントは、前記器具シャフトの内部および前記関節部の内部を通って、前記電気焼灼エンドエフェクタとの当該電気焼灼エレメントの接続点へと向かう。
【００３１】
前記ロボットアームには、前記モータ、トルクセンサ及びエンコーダのための複数のコントローラが分散配置されている。これらのコントローラは、通信バスを介して制御部３０９に接続されている。制御部３０９は、プロセッサ３１０およびメモリ３１１を含む。メモリ３１１は、モータ３０７の動作を制御してアーム３００を本明細書で説明する様式で動作させるための、前記プロセッサにより実行可能なソフトウェアを、非過渡的に記憶する。具体的に述べると、当該ソフトウェアはプロセッサ３１０を制御して、センサ３０８からの及び手術医指令インターフェース３１２からの入力に応じて前記モータを（例えば、分散配置されたコントローラを介して）駆動させるものであり得る。制御部３０９はモータ３０７に接続されており、前記ソフトウェアの実行で生じる出力に従って当該モータ３０７を駆動する。制御部３０９はセンサ３０８に接続されており、当該センサからの検出入力を受信する。制御部３０９は指令インターフェース３１２に接続されており、当該指令インターフェース３１２からの入力を受信する。これらの各接続は、例えば、それぞれ電気ケーブル又は光ケーブルであってもよいし、あるいは、無線接続により提供されるものであってもよい。指令インターフェース３１２は、ユーザが前記エンドエフェクタの動作を所望のとおりに要求することを可能にする少なくとも１つの入力装置を有する。当該入力装置は、例えば、制御ハンドル、ジョイスティックなどの手動で操作可能な機械的入力装置、光学ジェスチャーセンサなどの非接触式の入力装置等であり得る。メモリ３１１に記憶された前記ソフトウェアは、それらの入力に応答して前記アームや器具のジョイントを、予め決められた制御方針に準じて相応に動かすように構成されている。当該制御方針は、指令入力に応答して前記アームや器具の動作を緩和するセーフティー機能を含み得る。
【００３２】
指令インターフェース３１２は、さらに、ユーザが前記電気焼灼器具の起動及び／又は動作停止を要求することを可能にする少なくとも１つの入力部を有し得る。メモリ３１１に記憶された前記ソフトウェアは、これらの入力に応答して前記電気焼灼器具への給電を、予め決められた制御方針に準じて開始する及び／又は停止するように構成され得る。当該制御方針は、特定の条件が満たされている場合にのみ前記電気焼灼器具に電力を印加するセーフティー機能を含み得る。変形例として、前記電気焼灼器具への給電の開始／停止を要求するユーザからの入力が、制御部３０９をバイパスして前記電気焼灼器具への電力の供給／供給停止を直接引き起こすようにされてもよい。変形例として、前記電気焼灼器具への給電の開始／停止を要求するユーザからの入力が、制御部３０９とは別の制御部に渡されるものとされてもよい。当該別の制御部は、プロセッサおよびメモリを含む。当該メモリは、予め決められた制御方針に準じて前記電気焼灼器具への電力の供給や供給停止を行うための、前記プロセッサにより実行可能なソフトウェアを、非過渡的に記憶する。当該制御方針は、特定の条件が満たされている場合にのみ前記電気焼灼器具に電力を印加するセーフティー機能を含み得る。
【００３３】
つまり、まとめると、所望の手術を実行するように手術医は指令インターフェース３１２にて、電気焼灼器具３０６の動きを制御することができると共に当該電気焼灼器具への給電の開始／停止を制御することができる。制御部３０９および／または指令インターフェース３１２は、アーム３００から離れた場所にあってもよい。
【００３４】
図４に、電気焼灼器具４００の遠位端部を示す。図示の電気焼灼エンドエフェクタ４０１は、モノポーラフックである。なお、これは例示に過ぎないことを理解されたい。前記電気焼灼エンドエフェクタは、適切などのような形状を取るものとされてもよい。電気焼灼エンドエフェクタ４０１は、関節部４０３によりシャフト４０２に連結されている。関節部４０３は、電気焼灼エンドエフェクタ４０１がシャフト４０２に対して動くことを可能にするジョイントを含む。第１ジョイント４０４は、電気焼灼エンドエフェクタ４０１が第１軸心４０５回りに回動することを可能にする。第１軸心４０５は、前記シャフトの長手方向軸心４０６を横切る。第２ジョイント４０７は、電気焼灼エンドエフェクタ４０１が第２軸心４０８回りに回動することを可能にする。第２軸心４０８は、第１軸心４０５を横切る。
【００３５】
図４には、前記電気焼灼エンドエフェクタが前記シャフトと一直線状になる前記電気焼灼器具の直線状形態が描かれている。この向きでは、前記シャフトの長手方向軸心４０６が、前記関節部の長手方向軸心および前記電気焼灼エンドエフェクタの長手方向軸心と一致する。前記第１および第２ジョイントが回動することにより、前記電気焼灼エンドエフェクタは前記シャフトに対して所与の範囲の姿勢を取ることができる。
【００３６】
関節部４０３は、第１の本体部４０９および第２の本体部４１０を具備する。第１の本体部は、シャフト４０２を第２の本体部４１０に連結する。第１の本体部４０９は、シャフト４０２に固定されている。前記第１の本体部は、第１ジョイント４０４により前記第２の本体部に連結されている。第２の本体部４１０は、第１の本体部４０９を電気焼灼エンドエフェクタ４０１に連結する。第２の本体部４１０は、第１ジョイント４０４により前記第１の本体部に連結されており、かつ、第２ジョイント４０７により電気焼灼エンドエフェクタ４０１に連結されている。つまり、第１ジョイント４０４は第２の本体部４１０がシャフト４０２に対して第１軸心４０５を中心として回動することを可能にし、第２ジョイント４０７は電気焼灼エンドエフェクタ４０１が第２の本体部４１０に対して第２軸心４０８を中心として回動することを可能にする。
【００３７】
前記関節部のこれらのジョイントは、駆動エレメントにより駆動される。当該駆動エレメントは、前記関節部内の前記ジョイントから前記シャフトを通って前記器具インターフェースへと延びる細長いエレメントである。好適には、それぞれの駆動エレメントは少なくとも、当該駆動エレメントが前記関節部の及び器具インターフェースの内部部品に係合する領域において、当該駆動エレメントの主要な延在方向に対して横方向に撓むことが可能である。すなわち、それぞれの駆動エレメントが、特定の領域において、当該駆動エレメントの長手方向軸心を横切るように撓むことが可能である。このような可撓性により、前記駆動エレメントは前記器具の前記ジョイント、プーリなどの内部構造体に巻かれれることができる。前記駆動エレメントは全体的に、当該駆動エレメントの長手方向軸心を横切るように撓むことが可能なものとされてもよい。前記駆動エレメントは、当該駆動エレメントの主要な延在方向に沿って撓むことはできない。前記駆動エレメントは、当該駆動エレメントの長さに沿って加わる圧縮力及び引張力に抵抗する。すなわち、前記駆動エレメントは、当該駆動エレメントの長手方向軸心の方向に働く圧縮力及び引張力に抵抗する。前記駆動エレメントは、高い係数を有している。前記駆動エレメントは、動作のあいだ緊張状態に維持される。前記駆動エレメントは、緩むことができないようにされている。これにより、前記駆動エレメントは、前記器具インターフェースからの駆動を前記ジョイントへと伝達することができる。前記駆動エレメントは、ケーブルであり得る。
【００３８】
好適には、それぞれのジョイントは、一対の駆動エレメントにより駆動される。第１ジョイント４０４は、第１の駆動エレメントの対Ａ１，Ａ２により駆動される。第２ジョイント４０７は、第２の駆動エレメントの対Ｂ１，Ｂ２により駆動される。好適には、それぞれのジョイントは、当該それぞれのジョイントごとの一対の駆動エレメントにより駆動される。すなわち、それぞれのジョイントは、専用の一対の駆動エレメントにより駆動される。好適には、前記ジョイントは、互いに独立して駆動される。一対の駆動エレメントは、一体品として構築されたものであってもよい。この一体品は、前記ジョイントへと一箇所で固定され得る。これにより、前記一対の駆動エレメントが駆動されたときにその駆動が、前記ジョイントの当該ジョイントの軸心回りの運動へと確実に伝えられる。変形例として、一対の駆動エレメントは、二つの部材として構築されたものであってもよい。この場合、別体とされたそれぞれの部材が前記ジョイントに固定されている。
【００３９】
電気焼灼エンドエフェクタ４０１は、電気焼灼エレメントＥ１により給電される。電気焼灼エレメントＥ１は、電気焼灼エンドエフェクタ４０１に接続されている。好適には、電気焼灼エレメントＥ１は、電気焼灼エンドエフェクタ４０１で終端している。電気焼灼エレメントＥ１は、当該電気焼灼エレメントＥ１が前記電気焼灼エンドエフェクタで終端している箇所において絶縁材料によってオーバーモールド成形されているものであり得る。電気焼灼エレメントＥ１は、電気焼灼エンドエフェクタ４０１から前記関節部内を通り、前記シャフト内を通って前記器具インターフェースへと延びている。好適には、前記電気焼灼エレメントは少なくとも、当該電気焼灼エレメントが前記関節部の及び器具インターフェースの内部部品に係合する領域において、当該電気焼灼エレメントの主要な延在方向に対して横方向に撓むことが可能である。すなわち、前記電気焼灼エレメントが、特定の領域において、当該電気焼灼エレメントの長手方向軸心を横切るように撓むことが可能である。このような可撓性により、前記電気焼灼エレメントは前記器具の前記ジョイント、プーリなどの内部構造体に巻かれれることができる。前記電気焼灼エレメントは全体的に、当該電気焼灼エレメントの長手方向軸心を横切るように撓むことが可能なものとされてもよい。前記電気焼灼エレメントは、当該電気焼灼エレメントの主要な延在方向に沿って撓むことができないものとされ得る。前記電気焼灼エレメントは、当該電気焼灼エレメントの長さに沿って加わる圧縮力及び引張力に抵抗する。すなわち、前記電気焼灼エレメントは、当該電気焼灼エレメントの長手方向軸心の方向に働く圧縮力及び引張力に抵抗する。前記電気焼灼エレメントは、高い係数を有する。前記電気焼灼エレメントは、動作のあいだ緊張状態に維持される。前記電気焼灼エレメントは、緩むことができないようにされている。前記電気焼灼エレメントは、ケーブルであり得る。
【００４０】
図４の電気焼灼器具は、さらに、周りを前記電気焼灼エレメント及び前記第２の駆動エレメントの対が動くように拘束されたプーリ機構を備える。プーリ機構は、第１のセットのプーリ４１１、第２のセットのプーリ４１２、および第３のセットのプーリ４１３を有し得る。
【００４１】
第１のセットのプーリ４１１は、第１軸心４０５回りに回転可能である。つまり、第１のセットのプーリ４１１は、第１ジョイント４０４と共通の軸心回りに回転する。第１のセットのプーリ４１１は、第１プーリ４１８および第２プーリ４１９を含む。第１プーリ４１８および第２プーリ４１９は、いずれも第１軸心４０５回りに回転する。前記第１のセットのプーリの第１プーリ４１８と第２プーリ４１９とは、第１ジョイント４０４の、シャフト４０２の長手方向を横切る方向に沿って互いに逆の側に配置されている。第１プーリ４１８および第２プーリ４１９は、第１の駆動エレメントの対Ａ１，Ａ２の両側に配置されている。
【００４２】
第２のセットのプーリ４１２は、第１軸心４０５とシャフト４０２との間に配置されている。第２のセットのプーリ４１２は、第１軸心４０５と平行な軸心回りに回転可能である。第２のセットのプーリ４１２は、第１プーリ４１４および第２プーリ４１５を含み得る。第１プーリ４１４は、第１軸心４０５と平行な第３軸心４１６回りに回転可能である。第３軸心４１４は、第１軸心４０５から、前記シャフトの長手方向にも前記シャフトの長手方向を横切る方向にもオフセットしている。第２プーリ４１５は、第１軸心４０５と平行な第４軸心４１７回りに回転可能である。第４軸心４１７は、第１軸心４０５から、前記シャフトの長手方向にも前記シャフトの長手方向を横切る方向にもオフセットしている。前記第３軸心と第４軸心とは、互いに平行かつ互いにオフセットしている。第３軸心４１６と第４軸心４１７とは、前記シャフトの長手方向と直交する共通の平面に存在している。第１プーリ４１４と第２プーリ４１５とがオフセットしていることにより、各プーリに巻かれている駆動エレメントは、当該プーリに巻き付いた後に前記シャフト内へと延びることができる。第２のセットのプーリ４１２の第１プーリ４１４と第２プーリ４１５とは、第１ジョイント４０４の、シャフト４０２の長手方向を横切る方向に沿って互いに逆の側に配置されている。第１プーリ４１４および第２プーリ４１５は、第１の駆動エレメントの対Ａ１，Ａ２の両側に配置されている。
【００４３】
第３のセットのプーリ４１３は、一対の偏向プーリ４２０，４２１を含む。当該第３のセットのプーリは、関節部４０３内において第１軸心４０５と第２軸心４０８との間に配置されている。これらの偏向プーリは、前記関節部の両側においてそれぞれ、当該関節部の外縁に向かって配置されている。それぞれの偏向プーリは、前記関節部の両側において、当該関節部の長手方向軸心と当該関節部の外形プロファイルとの間に配置されている。
【００４４】
第２の駆動エレメントの対Ｂ１，Ｂ２は、第１のセットのプーリ４１１の第１プーリ４１８の周りと第２プーリ４１９の周りとを、それぞれの逆の側で動くように拘束されている。第２の駆動エレメントの対Ｂ１，Ｂ２は、第２のセットのプーリ４１２の第１プーリ４１４の周りと第２プーリ４１５の周りとを、それぞれの逆の側で動くように拘束されている。前記第２の駆動エレメントの対は、第１のセットのプーリ４１１の第１プーリ４１８の周りと第２のセットのプーリ４１２の第１プーリ４１４の周りとを、それぞれの逆の側で動くように拘束されている。前記第２の駆動エレメントの対は、第１のセットのプーリ４１１の第２プーリ４１９の周りと第２のセットのプーリ４１２の第２プーリ４１５の周りとを、それぞれの逆の側で動くように拘束されている。
【００４５】
第３のセットのプーリ４１３は、第２の駆動エレメントの対Ｂ１，Ｂ２を第１のセットのプーリ４１１から第２ジョイント４０７へと偏向させるように配置されている。第２の駆動エレメントの対Ｂ１，Ｂ２は、偏向プーリ４２１（図４に図示せず）の周りを動くように拘束されている。偏向プーリ４２１は、第１の偏向プーリ軸心４２２回りに回転する。第１の偏向プーリ軸心４２２は、第１軸心４０５に対して角度φをなす。偏向プーリ４２１が設けられていることにより、駆動エレメントＢ１は、偏向プーリ４２１が存在していないときよりも第２ジョイント４０７周りにより完全に巻かれることになるので、当該駆動エレメントＢ１と第２ジョイント４０７との係合部の長さが増える。
【００４６】
電気焼灼エレメントＥ１は、第１のセットのプーリ４１１の第１プーリ４１８の周りと第２のセットのプーリ４１２の第１プーリ４１４の周りとを、それぞれの逆の側で動くように拘束されている。電気焼灼エレメントＥ１は、偏向プーリ４２０の周りを動くように拘束されている。偏向プーリ４２０は、第２の偏向プーリ軸心４２３回りに回転する。第２の偏向プーリ軸心４２３は、第１軸心４０５に対して角度θをなす。
【００４７】
電気焼灼エレメントＥ１と駆動エレメントＢ１とは、前記プーリ機構周りの経路が、互いに逆となる対称な経路となっている。前記電気焼灼エンドエフェクタが前記シャフトと一直線状になる前記電気焼灼器具の直線形態では、駆動エレメントＢ１の、前記プーリ機構周りの経路が、前記電気焼灼エレメントの、前記プーリ機構周りの経路に対して、前記シャフトの長手方向軸心４０６を基準として回転対称となる。電気焼灼エレメントＥ１の、前記シャフトと前記第２ジョイントとの間の経路長は、駆動エレメントＢ１の、前記シャフトと前記第２ジョイントとの間の経路長と同一になる。これにより、電気焼灼エレメントＥ１は、前記電気焼灼エンドエフェクタが関節部４０３によって回動しても、緊張状態に維持されながら前記第１および第２ジョイントのあらゆる回転に対応することができる。
【００４８】
電気焼灼エレメントＥ１は、電気焼灼エンドエフェクタ４０１に接続点４２４で接続されている。電気焼灼エレメントＥ１は、前記プーリ機構と接続点４２４との間で第２軸心４０８の周りに巻かれるように拘束されている。これは、図５で簡単に見て取れる。電気焼灼エレメントＥ１は、前記電気焼灼エンドエフェクタが前記シャフトと一直線状になる前記電気焼灼器具の直線形態において前記第２軸心回りに１回転以上巻かれている。電気焼灼エレメントＥ１は、前記電気焼灼器具の当該直線形態において前記第２軸心回りに１．５回転巻かれているものとされてもよい。好適には、電気焼灼エレメントＥ１は、第２軸心４０８周りの溝（図示せず）に収容されている。電気焼灼エンドエフェクタ４０１が第２ジョイント４０７を中心として第１の回転方向に回動されると、電気焼灼エレメントＥ１は第２軸心４０８の周りに巻かれる。これにより、電気焼灼エレメントＥ１は、緩むことなくその回転に対応することができる。電気焼灼エンドエフェクタ４０１が第２ジョイント４０７を中心として前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向に回動されると、電気焼灼エレメントＥ１は第２軸心４０８の周りに巻き出される。これにより、電気焼灼エレメントＥ１は、前記第２の回転方向への前記電気焼灼エンドエフェクタの回動を妨げるほど緊張状態になることなくその回転に対応することができる。
【００４９】
図６に、前記電気焼灼器具の前記シャフト内での、前記駆動エレメント及び電気焼灼エレメントの例示的な配置構成を示す。分かり易くするために、シャフトの外側ケーシングは省略した。
【００５０】
図６から見て取れるように、電気焼灼エレメントＥ１は前記シャフト内で前記駆動エレメントのうちの一つに取り付けられている。電気焼灼エレメントＥ１は、前記シャフト内で前記第２の駆動エレメントの対のうちの一方の駆動エレメントに取り付けられている。図示の例では、電気焼灼エレメントＥ１が前記第２の駆動エレメントの対の第２の駆動エレメントＢ２に取り付けられている。これは、前記第２の駆動エレメントの対のうちの、前記関節部内での経路が電気焼灼エレメントＥ１の経路とは逆の対照な経路となっている駆動エレメントではないほうの駆動エレメントである。電気焼灼エレメントＥ１は、その駆動エレメントが作動されると当該駆動エレメントと一緒に動くように当該駆動エレメントに取り付けられている。このようにして電気焼灼エレメントＥ１は、第２軸心４０８の周りに巻かれる／巻き出されるように作動されることで、当該第２軸心回りの電気焼灼エンドエフェクタ４０１の回動に対応することができる。電気焼灼エレメントＥ１は、前記第２の駆動エレメントの対と同じ様式で第１軸心４０５を越えて移動するように拘束されているので、第１軸心４０５を中心とする第１ジョイント４０４の回動にも対応することができる。電気焼灼エレメントＥ１は、駆動エレメントＢ２に例えば熱収縮部材６０２（図６）等により結束され得る。
【００５１】
前記駆動エレメントは、複数の相異なる部位で構成されているものとされ得る。例えば、前記駆動エレメントのうちの前記器具インターフェースの部品（例えばプーリ、インターフェースエレメント等）に係合する部位が、可撓性とされ得る。同様に、前記駆動エレメントのうちの、前記手術器具の遠位端部の部品（例えば、前記関節部内の前記プーリ、ジョイント等）に係合する部位が、可撓性とされ得る。前記駆動エレメントは、これら２つの可撓部間にスポークを有し得る。図６の例では、各駆動エレメントＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２が前記シャフト内にスポーク部Ａ１ｓ，Ａ２ｓ，Ｂ１ｓ，Ｂ２ｓを有している。前記スポークは、前記可撓部よりも高剛性かつ高強度である。好適には、前記スポークは剛体である。前記スポークは、中空とされてもよい。典型的には、前記スポークの直径は前記可撓部よりも大きい。つまり、前記可撓部はケーブルとされ得て、前記スポークは中空筒体とされ得る。前記可撓部は、前記スポークに合わさる箇所で終端しているものとされ得る。変形例として、前記スポークは、前記可撓部の材料を包み込んでいるものとされてもよい。例えば、前記スポークは、可撓性のケーブルを覆う剛体のシースとされ得る。好適には、電気焼灼エレメントＥ１は、駆動エレメントＢ２の前記スポーク部に接続されている。
【００５２】
図７に、第２の例示的な電気焼灼器具７００の遠位端部を示す。図示の電気焼灼エンドエフェクタ７０１は、２つの電気焼灼エンドエフェクタエレメント７０２，７０３を備えたバイポーラ装置である。図示の電気焼灼エンドエフェクタエレメントは、向かい合ったジョーである。なお、これは例示に過ぎないことを理解されたい。前記電気焼灼エンドエフェクタエレメントは、適切などのような形状を取るものとされてもよい。他の例として、前記電気焼灼エンドエフェクタエレメントは、鉗子であり得る。電気焼灼エンドエフェクタ７０１は、関節部７０５によりシャフト７０４に連結されている。関節部７０５は、電気焼灼エンドエフェクタ７０１がシャフト７０４に対して動くことを可能にするジョイントを含む。第１ジョイント７０６は、電気焼灼エンドエフェクタ７０１が第１軸心７０７回りに回転することを可能にする。第１軸心７０７は、前記シャフトの長手方向軸心７０８を横切る。第２ジョイント７０９は、第１の電気焼灼エンドエフェクタエレメント７０２が第２軸心７１０回りに回転することを可能にする。第２軸心７１０は、第１軸心７０７を横切る。第３ジョイント７１１は、第２の電気焼灼エンドエフェクタエレメント７０３が第２軸心７１０回りに回転することを可能にする。好適には、第１の電気焼灼エンドエフェクタエレメント７０２の、第２軸心７１０を中心とする回転と第２の電気焼灼エンドエフェクタエレメント７０３の、第２軸心７１０を中心とする回転とが、互いに独立している。
【００５３】
図７には、前記電気焼灼エンドエフェクタが前記シャフトと一直線状になる前記電気焼灼器具の直線形態が描かれている。この向きでは、前記シャフトの長手方向軸心７０８が、前記関節部の長手方向軸心および前記電気焼灼エンドエフェクタの長手方向軸心と一致する。前記第１、第２および第３ジョイントが回動することにより、前記電気焼灼エンドエフェクタは前記シャフトに対して所与の範囲の姿勢を取ることができる。
【００５４】
関節部７０５は、第１の本体部７１２および第２の本体部７１３を具備する。第１の本体部は、シャフト７０４を第２の本体部７１３に連結する。第１の本体部７１２は、シャフト７０４に固定されている。前記第１の本体部は、第１ジョイント７０６により前記第２の本体部に連結されている。第２の本体部７１３は、第１の本体部７１２を電気焼灼エンドエフェクタ７０１に連結する。第２の本体部７１１は、第１ジョイント７０６により前記第１の本体部に連結されており、かつ、第２および第３ジョイント７０９，７１１により電気焼灼エンドエフェクタ７０１に連結されている。つまり、第１ジョイント７０６は第２の本体部７１３がシャフト７０４に対して第１軸心７０７を中心として回転することを可能にし、第２および第３ジョイント７０９，７１１は電気焼灼エンドエフェクタ７０１が第２の本体部７１３に対して第２軸心７１０を中心として回転することを可能にする。
【００５５】
前記関節部のこれらのジョイントは、駆動エレメントにより駆動される。前記駆動エレメントの特性については、図４〜図６の電気焼灼器具に関して説明したとおりである。好適には、それぞれのジョイントは、一対の駆動エレメントにより駆動される。第１ジョイント７０６は、第１の駆動エレメントの対Ａ１，Ａ２により駆動される。第２ジョイント７０９は、第２の駆動エレメントの対Ｂ１，Ｂ２により駆動される。第３ジョイント７１１は、第３の対の駆動エレメントＣ１，Ｃ２により駆動される。好適には、それぞれのジョイントは、当該それぞれのジョイントごとの一対の駆動エレメントにより駆動される。すなわち、それぞれのジョイントは、専用の一対の駆動エレメントにより駆動される。好適には、前記ジョイントは、互いに独立して駆動される。一対の駆動エレメントは、一体品として構築されたものであってもよい。この一体品は、前記ジョイントへと一箇所で固定され得る。これにより、前記一対の駆動エレメントが駆動されたときにその駆動が、前記ジョイントの当該ジョイントの軸心回りの運動へと確実に伝えられる。変形例として、一対の駆動エレメントは、二つの部材として構築されたものであってもよい。この場合、別体であるそれぞれの部材が前記ジョイントに固定されている。
【００５６】
電気焼灼エンドエフェクタ７０１は、一対の電気焼灼エレメントＥ１，Ｅ２により給電される。これらの電気焼灼エレメントは、電気焼灼エンドエフェクタ７０１のうちの互いに絶縁された別々の部分に接続されている。図７の例では、第１の電気焼灼エレメントＥ１が第１の電気焼灼エンドエフェクタエレメント７０２に接続されており、第２の電気焼灼エレメントＥ２が第２の電気焼灼エンドエフェクタエレメント７０３に接続されている。好適には、第１の電気焼灼エレメントＥ１が第１の電気焼灼エンドエフェクタエレメント７０２で終端しており、第２の電気焼灼エレメントＥ２が第２の電気焼灼エンドエフェクタエレメント７０３で終端している。第１の電気焼灼エレメントＥ１は、当該第１の電気焼灼エレメントＥ１が前記第１の電気焼灼エンドエフェクタエレメントで終端している箇所において絶縁材料によってオーバーモールド成形されているものであり得る。第２の電気焼灼エレメントＥ２は、当該第２の電気焼灼エレメントＥ２が前記第２の電気焼灼エンドエフェクタエレメントで終端している箇所において絶縁材料によってオーバーモールド成形されているものであり得る。これら２つの電気焼灼エンドエフェクタエレメントが組織に対して閉じられると、前記電気焼灼エレメントを介して電流が印加されて、当該エンドエフェクタエレメント間に捕捉したその組織を切断又は凝固し得る。
【００５７】
電気焼灼エレメントＥ１，Ｅ２は、電気焼灼エンドエフェクタ７０１から前記関節部内を通り、前記シャフト内を通って前記器具インターフェースへと延びている。好適には、各々の電気焼灼エレメントは少なくとも、当該電気焼灼エレメントが前記関節部の及び器具インターフェースの内部部品に係合する領域において、当該電気焼灼エレメントの主要な延在方向に対して横方向に撓むことが可能である。すなわち、前記電気焼灼エレメントが、特定の領域において、当該電気焼灼エレメントの長手方向軸心を横切るように撓むことが可能である。このような可撓性により、前記電気焼灼エレメントは前記器具の前記ジョイント、プーリなどの内部構造体に巻かれれることができる。前記電気焼灼エレメントは全体的に、当該電気焼灼エレメントの長手方向軸心を横切るように撓むことが可能なものとされてもよい。前記電気焼灼エレメントは、当該電気焼灼エレメントの主要な延在方向に沿って撓むことができないものとされ得る。前記電気焼灼エレメントは、当該電気焼灼エレメントの長さに沿って加わる圧縮力及び引張力に抵抗する。すなわち、前記電気焼灼エレメントは、当該電気焼灼エレメントの長手方向軸心の方向に働く圧縮力及び引張力に抵抗する。前記電気焼灼エレメントは、高い係数を有する。前記電気焼灼エレメントは、動作のあいだ緊張状態に維持される。前記電気焼灼エレメントは、緩むことができないようにされている。前記電気焼灼エレメントは、ケーブルであり得る。
【００５８】
図７の電気焼灼器具は、さらに、周りを電気焼灼エレメントＥ１，Ｅ２及び前述した駆動エレメントの対が動くように拘束されたプーリ機構を備える。
【００５９】
前記プーリ機構は、第１軸心７０７回りに回転可能な第１のセットのプーリ７１４を有する。つまり、第１のセットのプーリ７１４は、第１ジョイント７０６と共通の軸心回りに回転する。第１のセットのプーリ７１４は、第１プーリ７１５および第２プーリ７１６を含む。これら第１および第２プーリは、前記関節部の中央において、長手方向軸心７０８の両側に配置されている。第１プーリ７１５は、第２プーリ７１６と隣り合っている。前記第１プーリは、前記第２プーリに当接しているものとされ得る。前記第１および第２プーリは、互いに固定されている。前記第１および第２プーリは、第１軸心７０７回りに一体回転するように拘束されている。
【００６０】
前記第１の駆動エレメントの対の第１の駆動エレメントＡ１は、第１プーリ７１５の周りを動くように拘束されており、かつ、当該第１プーリ７１５で終端している。前記第１の駆動エレメントの対の第２の駆動エレメントＡ２は、第２プーリ７１６の周りを、それとは逆の側で動くように構成されており、かつ、当該第２プーリ７１６で終端している。つまり、個々の駆動エレメントＡ１，Ａ２は、第１ジョイント７０６周りで互いに接続されていない。駆動エレメントＡ１は、第１プーリ７１５上の構成に捕捉されたカシメ部で終端しているものとされ得る。同様に、駆動エレメントＡ２は、第２プーリ７１６上の構成に捕捉されたカシメ部で終端しているものとされ得る。駆動エレメントＡ１に牽引が加わると、前記第１ジョイントが第１軸心７０７を中心として一方の回動方向に回動し、駆動エレメントＡ２に牽引が加わると、前記第２ジョイントが第１軸心７０７を中心として反対の回動方向に回動する。駆動エレメントＡ１および駆動エレメントＡ２は、互いに異なるプーリの周りを動くように拘束されているので互いにオフセットしており、それら第１プーリ７１５と第２プーリ７１６とを隔てる平面の両側にそれぞれ位置している。第１の駆動エレメントＡ１と第２の駆動エレメントＡ２とは、第１のセットのプーリ７１４周りの経路が、互いに逆となる対称な経路となっている。
【００６１】
第１の電気焼灼エレメントＥ１は、シャフト７０４から電気焼灼エンドエフェクタ７０１へと通過するときに第１プーリ７１５の周りを動くように拘束されている。Ｅ１は、第１プーリ７１５の周りを、第１の駆動エレメントＡ１が固定されている側とは逆の側で動く。第２の電気焼灼エレメントＥ２は、シャフト７０４から電気焼灼エンドエフェクタ７０１へと通過するときに第２プーリ７１６の周りを動くように拘束されている。Ｅ２は、第２プーリ７１６の周りを、第２の駆動エレメントＡ２が固定されている側とは逆の側で動く。つまり、第１プーリ７１５の周りを動くようにＥ１が拘束されている当該第１プーリ７１５の側は、第２プーリ７１６の周りをＥ２が動くように拘束されている当該第２プーリ７１６の側とは逆の側である。したがって、Ｅ１とＥ２とは、第１のセットのプーリ７１４周りの経路が、互いに逆となる対称な経路となっている。
【００６２】
第１の駆動エレメントの対Ａ１，Ａ２を、互いに異なるプーリ７１５，７１６を中心として第１ジョイント７０６を駆動させる別々の駆動エレメントとすることにより、同一長ただし互いに逆となる対称的な別経路で電気焼灼エレメントＥ１，Ｅ２に前記第１ジョイントを通過させるためのスペースを形成することができる。
【００６３】
第１のセットのプーリ７１４は、さらに、第３のプーリ７１７および第４のプーリ７１８を含む。第３のプーリ７１７および第４のプーリ７１８は、いずれも第１軸心７０７回りに回転可能である。第３のプーリ７１７は第１および第２プーリ７１５，７１６の片側に配置されており、第４のプーリ７１８は第１および第２プーリ７１５，７１６のもう片方の側に存在している。第３のプーリ７１７および第４のプーリ７１８は、第１の駆動エレメントの対Ａ１，Ａ２の両側に配置されている。第２の駆動エレメントの対Ｂ１，Ｂ２は、第１のセットのプーリ７１４の第３のプーリ７１７の周りと第４のプーリ７１８の周りとを、それぞれの逆の側で動くように拘束されている。第３の対の駆動エレメントＣ１，Ｃ２は、第１のセットのプーリ７１４の第３のプーリ７１７の周りと第４のプーリ７１８の周りとを、それぞれの逆の側で動くように拘束されている。
【００６４】
前記第２の駆動エレメントの対は第１ジョイント７０６を越えて延びることで前記第２ジョイントに到達するように拘束されており、第３の対の駆動エレメントは第１ジョイント７０６を越えて延びることで第３ジョイントに到達するように拘束されている。以上のように、前記第２の駆動エレメントの対の第１の駆動エレメントＢ１は第１ジョイント軸心７０７にある前記第１のセットのプーリの第３のプーリ７１７を一方の側で通過し、前記第２の駆動エレメントの対の第２の駆動エレメントＢ２は第１ジョイント軸心７０７にある前記第１のセットのプーリの第４のプーリ７１８をそれとは逆の側で通過している。これにより、第２の本体部７１３が第１ジョイント７０６を中心としてどのように回転しても第２の駆動エレメントの対Ｂ１，Ｂ２の長さは同じままである。同様に、前記第３の対の駆動エレメントの第２の駆動エレメントＣ２は第１ジョイント軸心７０７にある前記第１のセットのプーリの第３のプーリ７２０を一方の側で通過し、前記第３の対の駆動エレメントの第１の駆動エレメントＣ１は第１ジョイント軸心７０７にある前記第１のセットのプーリの第４のプーリ７２２をそれとは逆の側で通過している。これにより、第２の本体部７１３が第１ジョイント７０６を中心としてどのように回転しても第３の対の駆動エレメントＣ１，Ｃ２の長さは同じままである。前記器具インターフェースにおいて第２の駆動エレメントの対Ｂ１，Ｂ２の配置構成と第３の対の駆動エレメントＣ１，Ｃ２の配置構成とが互いに対称的であれば、第２の本体部７１３が第１ジョイント７０６を中心としてどのような回転角度になったとしても、前記第２の駆動エレメントの対の長さと前記第３の対の駆動エレメントの長さとは同じままである。
【００６５】
前記プーリ機構は、さらに、第１軸心７０７とシャフト７０４との間に配置された第２のセットのプーリ７１９を有し得る。第２のセットのプーリ７１９は、第１軸心７０７と平行な軸心回りに回転可能である。第２のセットのプーリ７１９は、第１プーリ７２０および第２プーリ７２１を含み得る。第１プーリ７２０は、第１軸心７０７と平行な第３軸心７２２回りに回転可能である。第３軸心７２２は、第１軸心７０７から、前記シャフトの長手方向にも前記シャフトの長手方向を横切る方向にもオフセットしている。第２プーリ７２１は、第１軸心７０７と平行な第４軸心７２３回りに回転可能である。第４軸心７２３は、第１軸心７０７から、前記シャフトの長手方向にも前記シャフトの長手方向を横切る方向にもオフセットしている。前記第３軸心と第４軸心とは、互いに平行かつ互いにオフセットしている。第３軸心７２２と第４軸心７２３とは、前記シャフトの長手方向と直交する共通の平面に存在している。第１プーリ７２０と第２プーリ７２１とがオフセットしていることにより、各プーリに巻かれている駆動エレメントは、当該プーリに巻き付いた後に前記シャフト内へと延びることができる。第２のセットのプーリ７１９の第１プーリ７２０及び第２プーリ７２１は、シャフト７０４の長手方向に対して第１ジョイント７０６の両側に配置されている。第１プーリ７２０および第２プーリ７２１は、第１の駆動エレメントの対Ａ１，Ａ２の両側に配置されている。
【００６６】
第２の駆動エレメントの対Ｂ１，Ｂ２は、第２のセットのプーリ７１９の第１プーリ７２０の周りと第２プーリ７２１の周りとを、それぞれの逆の側で動くように拘束されている。前記第２の駆動エレメントの対は、第１のセットのプーリ７１４の第３のプーリ７１７の周りと第２のセットのプーリ７１９の第１プーリ７２０の周りとを、それぞれの逆の側で動くように拘束されている。前記第２の駆動エレメントの対は、第１のセットのプーリ７１４の第４のプーリ７１８の周りと第２のセットのプーリ７１９の第２プーリ７２１の周りとを、それぞれの逆の側で動くように拘束されている。
【００６７】
第３の対の駆動エレメントＣ１，Ｃ２は、第２のセットのプーリ７１９の第１プーリ７２０の周りと第２プーリ７２１の周りとを、それぞれの逆の側で動くように拘束されている。前記第３の対の駆動エレメントは、第１のセットのプーリ７１４の第３のプーリ７１７の周りと第２のセットのプーリ７１９の第１プーリ７２０の周りとを、それぞれの逆の側で動くように拘束されている。前記第３の対の駆動エレメントは、第１のセットのプーリ７１４の第４のプーリ７１８の周りと第２のセットのプーリ７１９の第２プーリ７２１の周りとを、それぞれの逆の側で動くように拘束されている。
【００６８】
第２の駆動エレメントの対Ｂ１，Ｂ２と第３の対の駆動エレメントＣ１，Ｃ２とは、第１および第２のセットのプーリ７１４，７１９周りの経路が、互いに逆となる対称な経路となっている。前記エンドエフェクタが前記シャフトと一直線状になる前記器具の直線形態において、第２の駆動エレメントの対Ｂ１，Ｂ２の、前記プーリ機構周りの経路は、第３の対の駆動エレメントＣ１，Ｃ２の、前記プーリ機構周りの経路に対して、前記シャフトの長手方向軸心７０８を基準として回転対称となる。
【００６９】
前記プーリ機構は、さらに、前記関節部内において第１軸心７０７と第２軸心７１０との間に配置された第３のセットのプーリ７２４を有し得る。第３のセットのプーリ７２４は、一対の偏向プーリ７２５，７２６を含む。これらの偏向プーリは、前記関節部の両側においてそれぞれ、当該関節部の外縁に向かって配置されている。それぞれの偏向プーリは、前記関節部の両側において、当該関節部の長手方向軸心と当該関節部の外形プロファイルとの間に配置されている。
【００７０】
第３のセットのプーリ７２４は、第２の駆動エレメントの対Ｂ１，Ｂ２を第１のセットのプーリ７１４から第２ジョイント７０９へと偏向させるように、かつ、第３の対の駆動エレメントＣ１，Ｃ２を第１のセットのプーリ７１４から第３ジョイント７１１へと偏向させるように配置されている。第２の駆動エレメントの対Ｂ１，Ｂ２は、偏向プーリ７２６（図７に図示せず）の周りを動くように拘束されている。偏向プーリ７２６は、第１の偏向プーリ軸心７２８回りに回転する。第１の偏向プーリ軸心７２８は、第１軸心７０７に対して角度θをなす。第３の対の駆動エレメントＣ１，Ｃ２は、偏向プーリ７２５の周りを動くように拘束されている。偏向プーリ７２５は、第２の偏向プーリ軸心７２７回りに回転する。第２の偏向プーリ軸心７２７は、第１軸心７０７に対して角度φをなす。偏向プーリ７２６が設けられていることにより、第２の駆動エレメントの対Ｂ１，Ｂ２は、偏向プーリ７２６が存在していないときよりも第２ジョイント７０９周りにより完全に巻かれることになるので、当該第２の駆動エレメントの対Ｂ１，Ｂ２と第２ジョイント７０９との係合部の長さが増える。同様に、偏向プーリ７２５が設けられていることにより、第３の対の駆動エレメントＣ１，Ｃ２は、偏向プーリ７２５が存在していないときよりも第３ジョイント７１１周りにより完全に巻かれることになるので、当該第３の対の駆動エレメントＣ１，Ｃ２と第３ジョイント７１１との係合部の長さが増える。
【００７１】
電気焼灼エレメントＥ１，Ｅ２は、第１のセットのプーリ７１４から第２の本体部７１３内を通って電気焼灼エンドエフェクタ７０１へと配線されている。図７〜図９には、例示的な配線構成が描かれている。第２の電気焼灼エレメントＥ２は、第１のセットプーリ７１４の第２プーリ７１６上の巻取り点から第２の本体部７１３の貫通孔８０２の第１端部８０１に入り、当該貫通孔８０２を通過して当該貫通孔８０２の第２端部９０１から出現する。貫通孔８０２の第２端部９０１は、偏向プーリ７２５と第２ジョイント７０９との間に配置されている。次に、第２の電気焼灼エレメントＥ２は、前記電気焼灼エンドエフェクタにおいて貫通孔９０２への通路を通り、電気焼灼エンドエフェクタエレメント７０２との当該第２の電気焼灼エレメントＥ２の接続点へと向かう。第１の電気焼灼エレメントＥ１は、第１のセットのプーリ７１４の第１プーリ７１５の巻取り点から電気焼灼エンドエフェクタエレメント７０３までの経路が、第２の電気焼灼エレメントＥ２の経路とは逆の対照な経路となっている。
【００７２】
電気焼灼エレメントＥ１，Ｅ２は、各々の電気焼灼エンドエフェクタエレメント７０２，７０３に接続点で固定されている。例えば、各電気焼灼エレメントは各々の電気焼灼エンドエフェクタエレメントへと、当該電気焼灼エンドエフェクタエレメントを機械的に変形させることによってカシメ固定されているものであり得る。そして、前記電気焼灼エレメントおよび各々の電気焼灼エンドエフェクタエレメントは、絶縁材料によってオーバーモールド成形されているものであり得る。
【００７３】
好適には、組立時、各電気焼灼エレメントが各々の電気焼灼エンドエフェクタエレメントへと、当該電気焼灼エレメントの張力が最大になる状態で取り付けられる。この形態では、第２の本体部７１３がシャフト７０４に対して第１ジョイント７０６を中心とした最大の回転位置にあると共に、前記電気焼灼エンドエフェクタエレメントが第２の本体部７１３に対して第２／第３ジョイントを中心とした最大の回転位置にある。前記電気焼灼器具を前記直線形態に戻すと、前記電気焼灼エレメントの張力が低下する。関節部７０５内を通る各電気焼灼エレメントの長さは、前記第２の駆動エレメントの対のうちの一つの駆動エレメントの長さと同様になる。これにより、前記電気焼灼エレメントは、過度に緩んだり過度の緊張状態になったりすることなく前記第１、第２及び第３ジョイントを中心とした前記電気焼灼器具の運動に対応することができる。
【００７４】
変形例として、前記バイポーラ電気焼灼器具の各電気焼灼エレメントＥ１，Ｅ２は、図４及び図５に関して説明したように第２軸心７１０の周りに巻かれるものとされてもよい。
【００７５】
図７〜図９に示した、２つの電気焼灼エンドエフェクタエレメント７０２，７０３を備えたバイポーラ電気焼灼器具では、電気焼灼エレメントＥ１，Ｅ２が別々の前記エンドエフェクタエレメントに接続されている。変形例として、電気焼灼エレメントＥ１，Ｅ２は、共通のエンドエフェクタエレメントに接続されたものとされてもよい。この理由としては、バイポーラ電気焼灼器具がエンドエフェクタエレメントを一つしか備えていない場合が考えられ得る。ほかにも、前記バイポーラ電気焼灼器具が２つ以上のエンドエフェクタエレメントを備えているものの、そのうちの一つだけが前記電気焼灼エレメントにより給電されるという場合が考えられ得る。どちらの場合にしろ、前記エンドエフェクタエレメントのうちの前記電気焼灼エレメントが接続された２つの領域は、電気的に互いに絶縁されている。両方の領域が組織に接触させられると、電流が前記電気焼灼エレメントを介して印加されて、捕捉した組織が焼灼される。
【００７６】
前記電気焼灼エレメントは、図４〜図６の電気焼灼器具に関して説明したように、前記シャフト内で前記駆動エレメントに取り付けられ得る。具体的に述べると、第２の電気焼灼エレメントＥ２は、前記シャフト内で前記第２の駆動エレメントの対のうちの一方の駆動エレメントに取り付けられ得る。例えば、Ｅ２は、前記シャフト内でＢ１に取り付けられ得る。第１の電気焼灼エレメントＥ１は、前記シャフト内で前記第３の対の駆動エレメントのうちの一方の駆動エレメントに取り付けられ得る。例えば、Ｅ１は、前記シャフト内でＣ１に取り付けられ得る。各々の電気焼灼エレメントは、駆動エレメントが作動されると当該駆動エレメントと一緒に動くように前記シャフト内で当該駆動エレメントに取り付けられている。これらの電気焼灼エレメントは、各々の駆動エレメントに例えば熱収縮等により接合され得る。前記駆動エレメントは、図６に関して説明したように、可撓部とスポーク部とで構成され得る。前記電気焼灼エレメントは、前記駆動エレメントの前記スポーク部に接続され得る。
【００７７】
前記電気焼灼器具の近位端部にて、前記シャフトは、前記器具が前記ロボットアームとインターフェース連結する箇所である前記ベースに取り付けられている。図１０に、図４〜図６で説明した電気焼灼器具の例示的な近位端部１０００を示す。前記駆動エレメントは、器具インターフェースエレメントに配線されている。例えば、駆動エレメントＢ１，Ｂ２は、器具インターフェースエレメント１００１に配線されている。器具インターフェースエレメント１００１は、前記ロボットアームにおける駆動アセンブリインターフェースエレメントとインターフェース連結するものである。当該駆動アセンブリインターフェースエレメントは、器具インターフェースエレメント１００１を駆動することにより、駆動エレメントＢ１，Ｂ２を前記器具の前記シャフトの長手方向軸心と平行に直線駆動させる。
【００７８】
前述したように、電気焼灼エレメントＥ１は、前記器具の前記シャフト内で駆動エレメントに取り付けられている。電気焼灼エレメントＥ１とその駆動エレメントとは、前記シャフト内の、当該シャフトが前記器具の前記ベースに取り付けられている箇所の近傍で互いに分岐している。電気焼灼エレメントＥ１は、前記器具の前記ベース内を通って、当該電気焼灼エレメントＥ１がコネクタ１００２に電気的に接続される箇所へと配線されている。コネクタ１００２は、電気焼灼エレメントＥ１を電源に接続するものである。適切なコネクタであれば、どのようなコネクタが使用されてもよい。例えば図１０には、前記電源へのコネクタとしてバナナプラグが描かれている。前記電気焼灼エレメントは、図１０に示すように前記コネクタに数回巻かれ得る。この巻回により、ストレインリリーフがもたらされる。
【００７９】
電気焼灼エレメントＥ１は、コネクタ１００２からシャフト４０２へと、任意の適切な経路で配線されてよい。電気焼灼エレメントＥ１は、前記シャフト内で、駆動エレメントに接続されることにより拘束されている。よって、前記器具の前記ベース内では、電気焼灼エレメントＥ１の経路が必ずしも拘束されている必要がない。つまり、前記器具の前記ベース内の電気焼灼エレメントＥ１は、前記シャフト内での駆動エレメントとの接続箇所とコネクタ１００２との接続箇所との間にかけて非拘束であり得る。変形例として、電気焼灼エレメントＥ１は、前記ベースの内部部品を擦らないように又は前記ベースの内部部品の動作に干渉しないように、前記シャフト内での駆動エレメントとの接続箇所とコネクタ１００２との接続箇所との間において軽度に拘束されたものとされてもよい。例えば、電気焼灼エレメントＥ１は、貫通孔１００３を通過するものとされ得る。これにより、電気焼灼エレメントＥ１が駆動エレメントＢ１と干渉することが防止される。電気焼灼エレメントＥ１は、前記シャフト内での駆動エレメントとの接続箇所とコネクタ１００２との接続箇所との間において、駆動エレメントＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２と同様の拘束構成によって緊密に拘束されたものとされてもよい。例えば、電気焼灼エレメントＥ１は、周りを駆動エレメントＡ１，Ａ２や駆動エレメントＢ１，Ｂ２が動くように拘束されているプーリのセット（又は当該プーリのセットの一部）と同様のセットのプーリの周りを動くように拘束されたものとされ得る。この場合の、前記器具の前記ベース内の電気焼灼エレメントＥ１は、緊張状態に維持されるため、駆動エレメントＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２との干渉が防止される。前記ベースの内側ハウジングは、電気焼灼エレメントＥ１に擦り付く可能性を抑え得る形状を有する。例えば図１１には、前記ベースの内側ケーシングがＲ部１１０１，１１０２を有し、電気焼灼エレメントＥ１が前記シャフトから前記コネクタまで配線されている途中で当該電気焼灼エレメントＥ１がＲ部１１０１，１１０２と接触させられる一例が示されている。テンションプーリ１１０３が、弾性ラグ１１０４上にて、電気焼灼エレメントＥ１をＲ部１１０１，１１０２に対して緊張させるような位置に取り付けられている。
【００８０】
図７〜図９に関して説明したバイポーラ電気焼灼器具の近位端部においても、図１０及び図１１に示したものに対応した近位端部が実現されてよい。この場合、２つの電気焼灼エレメントＥ１，Ｅ２が存在することになる。Ｅ１，Ｅ２はそれぞれ、前記シャフト内での駆動エレメントとの接続箇所から前記コネクタとの個々の接続箇所へと、図１０及び図１１に関して説明した機構のうちのどの機構を用いて配線されていてもよい。前記ベース内の電気焼灼エレメントＥ１，Ｅ２は、前記電気焼灼器具の他の部分での当該電気焼灼エレメントＥ１，Ｅ２と同じく、互いに絶縁されている。
【００８１】
前記電気焼灼器具は、手術以外の目的に使用されるものであってもよい。例えば、前記電気焼灼器具は、美容処置に使用されるものであってもよい。
【００８２】
本願の明細書には、本明細書で説明した個々の特徴及び２つ以上のそのような特徴の任意の組合せのそれぞれが、本願の明細書全体と当業者の一般常識とに基づいてこのような特徴又は組合せが実施可能である限り、このような特徴又は特徴の組合せが本明細書で開示した任意の課題を解決するか否かにかかわらず、特許請求の範囲に限定されることなく開示されているものとする。本発明の態様は、そのような個々の特徴又は特徴の組合せのいずれで構成されたものであってもよいとする。本発明の範疇で様々な変更が施されてもよいことは、当業者であれば前述の説明を参酌することにより明白である。
【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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【国際調査報告】
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