JP2008188113A

JP2008188113A - 術野確保装置

Info

Publication number: JP2008188113A
Application number: JP2007023306A
Authority: JP
Inventors: Seiya Takahashi; 誠也高橋
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2007-02-01
Filing date: 2007-02-01
Publication date: 2008-08-21
Also published as: WO2008093797A1; US20090299132A1; US8545389B2

Abstract

【課題】臓器に対して各種処置を施す術野確保装置であって、当該臓器の振動による影響を受けずに、当該臓器に対して精密に各種処置を施すことが可能な術野確保装置を提供すること。
【解決手段】心臓５０に接触する接触部１０Ｂ１と、前記心臓５０に対して所定の処置を施す為のマニピュレータ部１０Ｂ２と、前記心臓５０と前記マニピュレータ部１０Ｂ２との相対的位置を固定して前記マニピュレータ部１０Ｂ２を保持するマニピュレータ保持部１０Ｂ４と、を具備する術野確保装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、心臓等の臓器に接触して、当該臓器の手術の際における各種処置等を行なう術野確保装置に関する。

従来の心臓外科手術においては、胸腔内へのアクセスは、胸骨を切開して（正中胸骨切開術）行なわれている。そして、胸腔内へのアクセスが前記のようにして行なわれる場合、開創器が胸の切開位置に配置され、該開創器によって胸骨及び組織が広げられ、大きな開口が形成される。そして、外科用器具がその開口を通して配置され、心臓外科手術が行われる。

ところで、最も一般的な心臓外科手術の１つは、冠動脈バイパス手術（ＣｏｒｏｎａｒｙＡｒｔｅｒｙＢｙｐａｓｓＧｒａｆｔｉｎｇ：以下、ＣＡＢＧと称する）である。このＣＡＢＧでは、１つ又は複数の冠動脈内の閉塞が、その閉塞の下流側の冠動脈に移植血管（以下、グラフトと称する）を接続することによってバイパスされる。

このように冠動脈にグラフトを接続する技術は、吻合術として知られている。前記グラフトとしては、例えば、胸の壁から切開された胸動脈が用いられる。この場合、胸動脈の上流側の端部は無傷のまま残され、胸動脈の下流側の端部が冠動脈に接続される。

また、前記グラフトとしては、患者の体の何れの部分からの動脈又は静脈を用いても良い。更には、前記グラフトとして、人工血管移植片を用いることもできる。この場合には、移植片の上流側の端部は大動脈などの動脈に接続され、下流側の端部が冠動脈に接続される。上述のようにして、心臓の正面、側面及び背面の様々な位置の複数の冠動脈の閉塞が、複数のグラフトを用いてバイパスされる。

なお、ＣＡＢＧは、患者の心臓を停止して行われる。したがって、当該患者の血液は、人工心肺装置を用いて循環される。しかしながら、ＣＡＢＧは、「オフポンプ（Ｏｆｆ−ｐｕｍｐ）冠動脈バイパス（以下、ＯＰＣＡＢと称する）」として知られている技術を用いて、心臓を鼓動させながら行なうこともできる。つまり、ＯＰＣＡＢによって、人工心肺装置の使用を避けることができる。

このＯＰＣＡＢにおいては、心臓を鼓動させながら、冠動脈の吻合部位に近い心臓の表面が、スタビライザと呼ばれる特別な器具を用いて固定される。このスタビライザによる局部的な心臓表面の固定によって、前記グラフトが冠動脈に接続される間、吻合部位ができるだけ動かないように保たれる。

ここで、前記スタビライザは、例えば、臓器表面に接触する接触部と、柔軟性を有し該接触部を支持する為の接触部支持部とを具備している。前記接触部支持部は、当該接触部支持部の屈曲や変形を可能とするように、複数の接合体によって形成されている。

また、前記接合体内部には、ワイヤ等の細長いケーブルが延びて形成されている。このケーブルの張力を適宜調整することで、当該接触部支持部の屈曲や変形を行なって当該接触部支持部を胸腔内に挿入していき、胸腔内において前記接触部を心臓表面の所望部位に接触させ、前記接触部によって心臓表面を押圧するもしくは吸着ことで当該心臓の振動を抑制する。これにより、当該手術の各種処置を行なうマニピュレータを含む術野確保装置が、精密に当該心臓の処置を行なうことが可能となる。なお、前記のようなスタビライザに関する技術は、例えば特許文献１に開示されている。
特表２００３−５２１２９６号公報

しかし、スタビライザを用いた場合であっても、心臓の振動を完全に抑制することはできない。マニピュレータによって細かな処置を行う場合には、このわずかな振動が問題になってくる。

本発明は、前記の事情に鑑みてなされたもので、臓器に対して各種処置を施すときの術野を確保する術野確保装置であって、当該臓器の振動による影響を受けずに、当該臓器に対して精密に各種処置を施すことが可能な術野確保装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明の第１の態様による術野確保装置は、臓器に対して所定の処置を施すときの術野を確保する術野確保装置であって、前記臓器に接触する接触部と、前記臓器と前記臓器に対して所定の処置を施すマニピュレータ部との相対的位置を固定して前記マニピュレータ部を保持するマニピュレータ保持部と、を具備することを特徴とする。

本発明によれば、臓器に対して各種処置を施す術野確保装置であって、当該臓器の振動による影響を受けずに、当該臓器に対して精密に各種処置を施すことが可能な術野確保装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る術野確保装置が適用される医療用マスタ・スレーブシステムの一構成例を示す図である。図２は、図１に示す医療用マスタ・スレーブシステムの制御システム構成を示すブロック図である。

図１及び図２に示すように、本一実施形態に係る術野確保装置が適用される医療用マスタ・スレーブシステムは、制御ユニット２と、マスタ部４と、カメラ表示部６と、本一実施形態に係る術野確保装置を含むスレーブ本体８とを具備する。

前記制御ユニット２は、ユーザによる前記マスタ部４の操作に基づいて、前記スレーブ本体８における後述する各部の動作制御を行なう為の演算をする演算部２Ａと、前記演算部２Ａによる演算結果に基づいて前記スレーブ本体８の動作制御を行なうスレーブ本体制御部２Ｂと、当該制御ユニット２、前記マスタ部４、前記カメラ表示部６、及び前記スレーブ本体８のそれぞれに電源を供給する為の電源部２Ｃと、前記スレーブ本体８の有する観察カメラ部１４を制御し且つ該観察カメラ部１４によって取得した画像の前記カメラ表示部６への表示制御を行なうカメラ制御部２Ｄとを有する。

前記マスタ部４は、ユーザによる当該マスタ部４における操作を位置・姿勢情報に変換し、前記制御ユニット２の有する前記演算部２Ａに出力する。

前記カメラ表示部６は、前記スレーブ本体８の有する観察カメラ部１４が撮影して取得した画像を出力表示する。

そして、前記スレーブ本体８は、本一実施形態に係る術野確保装置（詳細は後述）を含む術野確保装置スレーブ部１０と、臓器（以下、臓器として心臓を想定する）５０等における各種処置を行なう為のマニピュレータスレーブ部１２と、該マニピュレータスレーブ部１２により処置される部位等の画像を撮影して取得する観察カメラ部１４と、を有する。

前記術野確保装置スレーブ部１０は、後述する術野確保装置機構部１０Ｂを支持し且つ前記スレーブ本体制御部２Ｂによる制御で前記術野確保装置機構部１０Ｂをユーザの所望の位置へ移動させる為の術野確保装置支持アーム部１０Ａと、該術野確保装置支持アーム部１０Ａを駆動するモータ１１Ａと、本一実施形態に係る術野確保装置機構部１０Ｂ（詳細な構成は後述する）と、前記スレーブ本体制御部２Ｂによる制御で前記術野確保装置機構部１０Ｂを動作させる為のモータ１１Ｂとを備える。

以下、図１乃至図３を参照して、本一実施形態の主な特徴部の一つである前記術野確保装置機構部１０Ｂの詳細な構成について説明する。図３（ａ）は、前記術野確保装置機構部１０Ｂを、前記接触部１０Ｂ１による接触面に対して鉛直上方から（上面側から）見た図である。（ｂ）は、心臓５０を押圧している前記術野確保装置機構部１０Ｂを側面側から見た図である。

まず、図１及び図２に示すように、前記術野確保装置機構部１０Ｂは、心臓５０に接触する接触部１０Ｂ１と、心臓５０に対して各種処置を行なう為のマニピュレータ部１０Ｂ２と、前記接触部１０Ｂ１を支持する接触部支持部１０Ｂ３と、前記マニピュレータ部１０Ｂ２と心臓５０とが同期振動するように前記マニピュレータ部１０Ｂ２を前記接触部支持部１０Ｂ３に保持するマニピュレータ保持部１０Ｂ４とを具備する。

ここで本一実施形態においては、前記接触部１０Ｂ１の形状を、図１及び図３に示すように２つの先端部１０Ｂ１１を備えるＵ字形状としている。

また、前記接触部支持部１０Ｂ３は、より詳しくは当該接触部支持部１０Ｂ３の屈曲や変形を可能とするように、複数の接合体１０Ｂ３３によって形成されている。この接合体１０Ｂ３３の内部には、ワイヤ等の細長いケーブル（不図示）が延びている。このケーブルの張力を適宜調整することで、当該接触部支持部１０Ｂ３の屈曲や変形を行なって当該接触部支持部１０Ｂ３を胸腔内に挿入させていき、胸腔内において前記接触部１０Ｂ１を心臓５０表面の所望部位に接触させる。この接触によって、前記接触部１０Ｂ１は、心臓５０の振動と同期して振動するようになる。

ここで、前記マニピュレータ保持部１０Ｂ４は、前記マニピュレータ部１０Ｂ２を前記接触部支持部１０Ｂ３に対して固定している。

そして、前記接触部支持部１０Ｂ３は前記接触部１０Ｂ１を支持する部材であるので、当然ながら前記接触部支持部１０Ｂ３と前記接触部１０Ｂ１とは同期振動する。したがって、前記接触部支持部１０Ｂ３に固定された前記マニピュレータ保持部１０Ｂ４によって、その一端が固定されている前記マニピュレータ部１０Ｂ２も、当然ながら心臓５０と同期振動する。そのため、前記マニピュレータ部１０Ｂ２と心臓５０との相対的位置関係は常に固定される。なお、前記マニピュレータ保持部１０Ｂ４は、前記接触部支持部１０Ｂ３にではなく、前記接触部１０Ｂ１に固定して設けられても、同様の効果を得ることができる。

前記マニピュレータ部１０Ｂ２と心臓５０とが同期振動することで、前記マニピュレータ部１０Ｂ２と心臓５０との相対的位置関係が変化しなくなることにより、心臓５０における振動をスタビライザ等によって完全に抑制できなくとも、心臓５の振動を気にせずに前記マニピュレータ部１０Ｂ２によって所望の処置を心臓５０に施すことが可能となる。

ところで、前記マニピュレータスレーブ部１２は、後述するマニピュレータ機構部１２Ｂを支持し且つ前記スレーブ本体制御部２Ｂによる制御で前記マニピュレータ機構部１２Ｂをユーザの所望の位置へ移動させる為のマニピュレータ支持アーム部１２Ａと、該マニピュレータ支持アーム部１２Ａを駆動するモータ１３Ａと、心臓５０に対して所望の処置を行なう為のマニピュレータ機構部１２Ｂと、前記スレーブ本体制御部２Ｂによる制御で前記マニピュレータ機構部１２Ｂを動作させる為のモータ１３Ｂとを備える。

なお、前記マニピュレータスレーブ部１２に関しては、本発明の特徴部に関係しないので、詳細な説明は省略する。

また、前記観察カメラ部１４は、後述する観察カメラ１４Ｂを支持し且つ前記スレーブ本体制御部２Ｂによる制御で前記観察カメラ１４Ｂをユーザの所望の位置へ移動させる為の観察カメラ支持アーム部１４Ａと、該観察カメラ支持アーム部１４Ａを駆動するモータ１５と、前記術野確保装置スレーブ部１０により心臓５０を押圧する部位や前記マニピュレータスレーブ部１２にて心臓５０を処置する部位等を観察する為の画像を撮影して取得する観察カメラ１４Ｂとを備える。

なお、前記観察カメラ部１４に関しては、本発明の特徴部に関係しないので、詳細な説明は省略する。

以上説明したように、本一実施形態によれば、臓器に対して各種処置を施す術野確保装置であって、当該臓器の振動による影響を受けずに、当該臓器に対して精密に各種処置を施すことが可能な術野確保装置を提供することができる。

以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で、例えば後述する変形例のような、種々の変形及び応用が可能なことは勿論である。

［変形例］
図４は、本変形例に係る術野確保装置が適用される医療用マスタ・スレーブシステムの一構成例を示す図である。図５は、図４に示す医療用マスタ・スレーブシステムの制御システム構成の一例を示すブロック図である。図６（ａ）は、本変形例に係る術野確保装置機構部１０Ｂを、接触部１０Ｂ１による押圧面に対して鉛直上方から（上面側から）見た図である。図６（ｂ）は、心臓５０を押圧している本変形例に係る術野確保装置機構部１０Ｂを側面側から見た図である。

すなわち、図４乃至図６に示すように、前記術野確保装置機構部１０Ｂに、前記マニピュレータ部１０Ｂ２によって各種処置が施される部位等を撮影する為の観察部１０Ｂ５と、前記観察部１０Ｂ５と心臓５０とが同期振動するように前記観察部１０Ｂ５を前記接触部支持部１０Ｂ３に保持する観察部保持部１０Ｂ６とを更に具備させても良い。

ここで、前記観察部１０Ｂ５は、図６（ａ），（ｂ）に示すように、前記観察部保持部１０Ｂ６によって前記接触部支持部１０Ｂ３に固定されている。ここで、前記接触部保持部１０Ｂ６は、上述したように前記接触部１０Ｂ１を支持する部材であり、前記接触部１０Ｂ１とは同期振動する。したがって、前記接触部支持部１０Ｂ３に固定された前記観察部保持部１０Ｂ６によって固定されている前記観察部１０Ｂ５も、当然ながら心臓５０と同期振動する。

本変形例においては、上述したように心臓５０と同期振動する前記観察部１０Ｂ５によって撮影された画像が、前記カメラ表示部６によって再生出力される。つまり、本変形例によれば、前記一実施形態に係る術野確保装置と同様の効果を奏する上に、前記マニピュレータ部１０Ｂ２によって心臓５０に施される処置の様子を、心臓５０による振動に起因するブレ等に悩まされること無く観察可能な術野確保装置を提供することができる。

さらに、上述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。

本発明の一実施形態に係る術野確保装置が適用される医療用マスタ・スレーブシステムの一構成例を示す図。本発明の一実施形態に係る術野確保装置が適用される医療用マスタ・スレーブシステムの制御システム構成の一例を示すブロック図。（ａ）は、本発明の一実施形態に係る術野確保装置を、接触部による押圧面に対して鉛直上方から（上面側から）見た図。（ｂ）は、心臓を押圧している本発明の一実施形態に係る術野確保装置を側面側から見た図。一変形例に係る術野確保装置が適用される医療用マスタ・スレーブシステムの一構成例を示す図。図４に示す医療用マスタ・スレーブシステムの制御システム構成の一例を示すブロック図。（ａ）は、一変形例に係る術野確保装置機構部を、接触部による接触面に対して鉛直上方から（上面側から）見た図。（ｂ）は、心臓を押圧している一変形例に係る術野確保装置機構部を側面側から見た図。

符号の説明

２…制御ユニット、２Ａ…演算部、２Ｂ…スレーブ本体制御部、２Ｃ…電源部、２Ｄ…カメラ制御部、４…マスタ部、６…カメラ表示部、８…スレーブ本体、１０…術野確保装置スレーブ部、１０Ｂ…術野確保装置機構部、１０Ａ…術野確保装置支持アーム部、１０Ｂ１…接触部、１０Ｂ２…マニピュレータ部、１０Ｂ３…接触部支持部、１０Ｂ４…マニピュレータ保持部、１０Ｂ５…観察部、１０Ｂ６…観察部保持部、１０Ｂ３３…接合体、１１Ａ，１１Ｂ，１３Ａ，１３Ｂ，１５…モータ、１２…マニピュレータスレーブ部、１２Ｂ…マニピュレータ機構部、１２Ａ…マニピュレータ支持アーム部、１３…マニピュレータスレーブ部、１４…観察カメラ部、１４Ｂ…観察カメラ、１４Ａ…観察カメラ支持アーム部。

Claims

臓器に対して所定の処置を施すときの術野を確保する術野確保装置であって、
前記臓器に接触する接触部と、
前記臓器と前記臓器に対して所定の処置を施すマニピュレータ部との相対的位置を固定して前記マニピュレータ部を保持するマニピュレータ保持部と、
を具備することを特徴とする術野確保装置。
前記接触部を支持する接触部支持部を含み、
前記マニピュレータ保持部は、前記接触部支持部に固定して設けられることを特徴とする請求項１に記載の術野確保装置。
前記マニピュレータ保持部は、前記接触部に固定して設けられることを特徴とする請求項１に記載の術野確保装置。
前記臓器を撮影する観察部と、
前記臓器と前記観察部との相対的位置を固定して前記観察部を保持する観察部保持部と、
を更に具備することを特徴とする請求項１に記載の術野確保装置。