JP4902017B2

JP4902017B2 - 医療用マニピュレータ

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Publication number: JP4902017B2
Application number: JP2011240521A
Authority: JP
Inventors: 工出島
Original assignee: Olympus Medical Systems Corp
Current assignee: Olympus Medical Systems Corp
Priority date: 2009-12-10
Filing date: 2011-11-01
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2030-10-06
Also published as: CN102470003A; US20110288536A1; US20140222024A1; JP2012040416A; US9610129B2; US8808277B2; JPWO2011070846A1; JP4862105B2; EP2430991A4; EP2430991A1; EP2430991B1; CN102470003B; CN104188710B; WO2011070846A1; CN104188710A

Description

本発明は、体腔内に挿入され、体腔内の各種組織に対して処置を行う際に使用される医療用マニピュレータに関する。
本願は、２００９年１２月１０日に、米国に仮出願された米国特許出願第６１／２８５２１７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

従来、低侵襲治療の一例として、腹腔鏡等を用いて胆のう摘出術等の各種手技が行われている。このような腹腔鏡手術は、腹壁に複数の穴を開けて複数の器具が挿入されて行われる。

近年、腹壁に開ける穴の数をより少なくして患者の負担を低減するために、患者の口や鼻、肛門等の自然開口から軟性の内視鏡を挿入して手技を行うものが提案されている。このような手技に使用される医療機器として、例えば、特許文献１に記載されたような処置用内視鏡が提案されている。

この処置用内視鏡は、可撓性を有する軟性の挿入部を有し、挿入部先端には湾曲動作を行う湾曲部を有する一対のアーム部が設けられ、挿入部に配された複数のチャンネルと各々のアーム部の内腔とが連通されている。処置用内視鏡の操作部は、アーム部と操作部材で接続されており、アーム部を上下左右に湾曲操作可能に構成されている。

ユーザは鉗子等の処置具をチャンネル内に挿入し、処置具の操作部を処置用内視鏡の操作部に装着して、処置具の先端をアーム部から突出させ、操作部を上下左右に操作することによって、処置具の先端を処置対象の組織等に異なる方向からアプローチさせて手技を行う。

米国２００７／０２４９８９７号公報

上述の処置用内視鏡のように体内で処置を行う処置システムの例として、体腔内に挿入される硬質な挿入部と、挿入部の内部に挿入されるアーム部とを備え、アーム部の内部に挿入される処置具を用いて体腔内で処置を行う処置システムが知られている。

このような従来の処置システムでは、処置システムに取り付けられて使用される処置具は、牽引力量を効率的に処置部へ伝達するために、硬性な部分が挿入部の一部に設けられている場合がある。このような処置具を従来の処置システムに取り付けるためには、処置を行うのに適した形状とは異なる直線的な状態に処置システムを変形させて、処置時には処置を行うための形状に変形させる必要がある。

従来の処置システムにおいて、例えば、アーム部の先端部が湾曲可能に構成されている場合があり、具体的には、アーム部の先端部の先端側に設けられた第一湾曲部と、第一湾曲部より基端側に設けられた第二湾曲部とを有する場合がある。このようなアーム部を有する処置システムに処置具を取り付けたときに、処置具を操作しやすく、かつ処置具の操作部の操作時に互いの操作部の動作を邪魔しないように操作部を離間させて操作部を位置あわせする場合があるが、この場合に、位置あわせの動作によってアーム部の先端部の一部（例えば第一湾曲部）が湾曲されることで、体腔内で処置具を用いて処置を行うときの初期位置が、処置を行いにくい位置関係になってしまう場合があった。

本発明の一態様は、長手軸方向に延びた長軸部材と、前記長軸部材の先端に設けられ、互いに離間する方向に移動自在な一対のアーム部と、前記一対のアーム部の少なくとも一方に設けられた湾曲部と、前記湾曲部と連結し、前記長手軸方向に沿って前記長軸部材に対して移動自在に設けられ、前記長手軸方向への移動に応じて前記湾曲部の湾曲状態を変化させる第１の伝達部材と、前記一対のアーム部と連結し、前記長手軸方向に沿って前記長軸部材に対して移動自在に設けられ、前記長手軸方向への移動に応じて前記一対のアーム部を互いに離間する方向に移動させる第２の伝達部材と、前記第１の伝達部材の基端部及び前記第２の伝達部材の基端部に固定され、前記一対のアーム部を互いに離間させる方向へ移動させるために前記第２の伝達部材を前記長手軸方向へ移動させ、且つ前記湾曲部を湾曲させるために前記第１の伝達部材を前記長手軸方向へ移動させる操作部と、前記操作部の移動を第１の位置から第２の位置まで案内する第１のガイド部及び前記第２の位置から第３の位置まで案内する第２のガイド部と、前記第１の位置から前記第２の位置までの前記第１のガイド部による前記操作部の移動操作に応じて、前記第１の伝達部材の基端部の位置を前記長軸部材に対して前記長手軸方向に固定し、且つ前記第２の伝達部材の基端部の位置を前記長軸部材に対して前記長手軸方向に移動させる第１の状態と、前記第２の位置から前記第３の位置までの前記第２のガイド部による前記操作部の移動操作に応じて、前記第２の伝達部材の基端部の位置を前記長軸部材に対して前記長手軸方向に固定し、且つ前記第１の伝達部材の基端部の位置を前記長軸部材に対して前記長手軸方向に移動させる第２の状態と、の両方の状態に互いに案内する案内部材と、を有する医療用マニピュレータである。

本実施形態の医療用マニピュレータによれば、第１のガイド部及び第２のガイド部によって操作部がガイドされることにより、操作部の位置に応じて一対のアーム部に対して異なる動作をさせることができる。このため、体腔内で処置具を用いて処置を行うときの初期位置を、処置を行いやすい位置関係とすることができる。

本発明の一実施形態の医療用マニピュレータを備える処置システムを示す斜視図である。同処置システムを示す正面図である。同処置システムを示す分解斜視図である。同処置システムの一部の構成を示す斜視図である。同処置システムの一部の構成を示す斜視図である。同処置システムの一部の構成を示す斜視図である。同処置システムの一部の構成を示す平面図である。同処置システムの一部の構成を示す分解斜視図である。同処置システムの一部の構成を示す斜視図である。同処置システムの一部の構成を示す拡大断面図である。同処置システムの一部の構成を示す平面図である。同処置システムの一部の構成を示す平面図である。同処置システムの一部の構成を示す斜視図である。同処置システムの一部の構成を示す斜視図である。同処置システムの一部の構成を示す斜視図である。同処置システムの一部の構成を示す斜視図である。同処置システムの使用時の動作を説明するための動作説明図である。同処置システムの使用時の動作を説明するための動作説明図である。同処置システムの使用時の動作を説明するための動作説明図である。同処置システムの使用時の動作を説明するための動作説明図である。同処置システムの使用時の動作を説明するための動作説明図である。同処置システムの使用時の動作を説明するための動作説明図である。同処置システムの使用時の動作を説明するための動作説明図である。同処置システムの使用時の動作を説明するための動作説明図である。同処置システムの使用時の動作を説明するための動作説明図である。同処置システムの使用時における先端部の動作を説明するための動作説明図である。同処置システムの使用時における先端部の動作を説明するための動作説明図である。同処置システムの使用時における操作部の作用を説明するための説明図である。同処置システムの使用時の動作を説明するための動作説明図である。同処置システムの使用時の動作を説明するための動作説明図である。同処置システムの使用時の動作を説明するための動作説明図である。同処置システムの使用時においてレバーが中立位置にあるときの操作部を示す斜視図である。同処置システムの使用時においてレバーが中立位置にあるときの操作部を示す斜視図である。同処置システムの使用時においてレバーが上方向に操作されたときの操作部を示す斜視図である。同処置システムの使用時においてレバーが上方向に操作されたときの操作部を示す斜視図である。同処置システムの使用時においてレバーが下方向に操作されたときの操作部を示す斜視図である。同処置システムの使用時においてレバーが下方向に操作されたときの操作部を示す斜視図である。同処置システムの使用時における先端部の動作を示す動作説明図である。同処置システムの使用時において処置具を取り外す動作を説明するための動作説明図である。

以下、本発明の一実施形態の医療用マニピュレータ１（以下、単に「マニピュレータ」と称する。）を備える処置システム１００について説明する。まず、図１ないし図１１Ｂを参照して処置システム１００およびマニピュレータ１の構成について説明する。

図１は、本実施形態のマニピュレータ１を備える処置システム１００を示す全体図である。また、図２は、処置システム１００を示す正面図である。また、図３は、処置システム１００を示す分解斜視図である。
図１に示すように、処置システム１００は、処置具１１０および処置具１２０と、内視鏡１３０と、マニピュレータ１とを備えている。

図１および図２に示すように、処置具１１０は、体腔内で処置を行う処置部１１１と、処置部１１１が一端に固定された長尺な挿入部１１２と、挿入部１１２の他端に設けられ処置部１１１を操作するための操作部１１３とを有している。
処置部１１１は、鉗子や切開具などの適宜の構成を手技に応じて採用することができる。

図３に示すように、挿入部１１２は、中間部に柔軟な柔軟部１１２Ａ、１１２Ｂを有している。柔軟部１１２Ａは、処置具１１０をマニピュレータ１に取り付けたときに後述する第一湾曲部３２および第二湾曲部３５の位置に配置される部分であり、柔軟部１１２Ｂは、処置具１１０をマニピュレータ１に取り付けたときに後述するアーム操作部４０の位置に配置される部分である。

処置具１２０は、処置具１１０と同様に処置部１２１、挿入部１２２および操作部１２３を有する。
マニピュレータ１に挿入して使用する処置具は、図２に示すように、挿入部１１２および挿入部１２２の先端側が一定の長さ硬質の部材等で形成された硬性部１１２Ｃ、１２２Ｃを有するように構成されている。硬性部１１２Ｃ、１２２Ｃは、マニピュレータ１に処置具１１０、１２０を取り付けて処置具１１０、１２０を使用するときに処置具１１０、１２０がマニピュレータ１の内部で進退する進退量に相当する長さに形成されている。これは、マニピュレータ１から処置部１１１、１１２突出させた時に、対象組織に大きい力を作用させて手技を行うためである。

また、マニピュレータ１に処置具１１０、１２０を取り付けたときに湾曲動作させない部分（例えば後述するアーム本体部２１内に位置する部分）などが、硬性部１１２Ｃ、１２２Ｃと同様に硬質な部材で形成されていると、処置部１１１、１２１を操作するために操作部１１３、１２３から処置部１１１、１２１へ加える力量を効率的に伝達することができるので好ましい。

図１および図２に示すように、内視鏡１３０は、周知の内視鏡を適宜採用することができる。例えば、内視鏡１３０は、体腔内を撮像する撮像部１３１と、湾曲動作可能であるとともに一端に撮像部１３１が固定された湾曲部１３２と、湾曲部１３２に接続されて撮像部１３１を体腔内へ案内する挿入部１３３と、挿入部１３３の内部を通じて撮像部１３１および湾曲部１３２を操作する操作部１３４とを備えている。本実施形態では、内視鏡１３０の湾曲部１３２は、互いに独立して湾曲動作する２つの湾曲駒部（不図示）が湾曲部１３２の長手方向に並べて（あるいは長手方向に離間して）設けられている。２つの湾曲駒部はそれぞれ複数の節輪を有しており、２つの湾曲駒部を独立に、あるいは連携して湾曲動作させることができる。湾曲部１３２において２つの湾曲駒部を湾曲動作させると、挿入部１３３の長手軸に対して撮像部１３１を平行移動させたり、撮像部１３１をこのように平行移動させた後に撮像対象となる対象物に対して撮像部１３１を向けたりすることができる。これにより、対象物における関心領域に撮像部１３１の視点が向く良好な視野を得ることができる。なお、湾曲部１３２に設けられた湾曲駒部は２つより多くてもよい。また、湾曲部１３２が湾曲駒部を１つ有する場合には上述の平行移動はできないが、体腔内におけるマニピュレータ１の位置が適切であれば湾曲駒部が１つだけ設けられていても撮像部１３１を対象物に向けることができる。

以下では、本実施形態のマニピュレータ１の構成について説明する。
図１ないし図３に示すように、マニピュレータ１は、体腔内に挿入される挿入部１０と、挿入部１０の内部に挿入されて使用されるアーム部２０とを備えている。
挿入部１０は、４つのチャンネル（チャンネル１１、チャンネル１２、チャンネル１３、チャンネル１４、以下「チャンネル１１〜１４」と称することがある。）を有する略筒状に形成されている。
チャンネル１１は、上述の内視鏡１３０の挿入部１３３を挿通するための貫通孔である。
チャンネル１２およびチャンネル１３は、挿入部１０の長手方向に対して直交する面内における断面形状が円形の貫通孔である。チャンネル１２およびチャンネル１３の内径は等しくなっており、チャンネル１２には後述する第一アーム２０Ａが挿通され、チャンネル１３には後述する第二アーム２０Ｂが挿通されるようになっている。なお、チャンネル１２に第二アーム２０Ｂを挿通し、チャンネル１３に第一アーム２０Ａを挿通させることもできる。

チャンネル１２とチャンネル１３とによって、第一アーム２０Ａと第二アーム２０Ｂとの相対位置が規定される。本実施形態では、チャンネル１２とチャンネル１３とは、チャンネル１１から等距離の位置に配置されており、チャンネル１２とチャンネル１３とに挿通された第一アーム２０Ａと第二アーム２０Ｂとは、チャンネル１１から等距離の位置に位置決めされるようになっている。

なお、挿入部１０において、チャンネル１２、１３の位置は独立に定めることができる。例えば、処置具１１０、１２０における処置部１１１、１２１の位置を、マニピュレータ１を用いた手技ごとに最適な位置関係にするために、チャンネル１２、１３の位置関係を適宜の位置関係にしてチャンネル１２、１３を挿入部１０に形成することもできる。具体的には、チャンネル１２、１３の先端側の開口の位置、あるいはチャンネル１２、１３の基端側の開口の位置を、チャンネル１２とチャンネル１３との間で挿入部１０の長手方向に異ならせて挿入部１０を形成してもよい。この場合には、第一アーム２０Ａと第二アーム２０Ｂとがチャンネル１２、１３に取り付けられたときには、第一アーム２０Ａと第二アーム２０Ｂとのそれぞれの先端の位置が挿入部１０の長手軸方向に異なり、第一アーム２０Ａと第二アーム２０Ｂとにそれぞれ挿通された処置具１１０、１２０の処置部１１１、１２１の位置も挿入部１０の長手軸方向に異なる。これにより、処置部１１１、１２１の位置が処置対象に対して好適な位置になるように処置具１１０、１２０を案内することができる。

その他、チャンネル１２、１３は、手技に応じて挿入部１０内の適宜の位置に設けることができ、チャンネル１１及びチャンネル１４に対するチャンネル１２及びチャンネル１３の相対位置関係は、挿入部１０内で適宜の位置関係とすることができる。
チャンネル１４は、図示しない適宜の処置具などを挿通させたり、送気または送水、あるいは吸引を行うための貫通孔である。

図３に示すように、アーム部２０は、処置具１１０を挿通して使用するための第一アーム２０Ａと、処置具１２０を挿通して使用するための第二アーム２０Ｂとを備えている。本実施形態の第一アーム２０Ａと第二アーム２０Ｂとは、同形同大に構成されている。

なお、挿入部１０に第一アーム２０Ａと第二アーム２０Ｂとが取り付けられた状態で第一アーム２０Ａと第二アーム２０Ｂとを結束するために、例えば樹脂などで形成されたバンドが挿入部１０の先端側において第一アーム２０Ａおよび第二アーム２０Ｂに取り付けられていてもよい。また、第一アーム２０Ａに処置具１２０が取り付けられ、第二アーム２０Ｂに処置具１１０が取り付けられていてもよい。以下では、第一アーム２０Ａには処置具１１０が取り付けられ、第二アーム２０Ｂには処置具１２０が取り付けられるものとして説明する。
また、以下では第一アーム２０Ａの構成について説明し、第二アーム２０Ｂの構成について重複する部分の説明を省略する。

図４Ａおよび図４Ｂは、第一アーム２０Ａの構成を示す斜視図である。なお、第一アーム２０Ａの構成を分かりやすくするため、図４Ａおよび図４Ｂにおいては一部の構成の図示を省略している。
図４Ａに示すように、第一アーム２０Ａは、筒状に形成されたアーム本体部２１と、アーム本体部２１の先端に設けられたアーム先端部３０と、アーム本体部２１の基端に設けられたアーム操作部４０と、を備えている。
図４Ｂに示すように、アーム本体部２１は、処置具１１０を挿通するための処置具ルーメン２１Ａが、アーム本体部２１の中央部を貫通して長手方向に延びて形成されている。さらに、アーム本体部２１において処置具ルーメン２１Ａの径方向外側には、アーム本体部２１を貫通して長手方向に延びた４つの伝達部材挿通孔部２１Ｂと、２つの第二操作ワイヤ挿通孔部２１Ｃとが形成されている。
処置具ルーメン２１Ａは、処置具１１０の処置部１１１および挿入部１１２が進退自在な貫通孔であり、アーム本体部２１の長手方向に対して直交する面内における断面形状は円形になっている。

伝達部材挿通孔部２１Ｂの内部には、アーム操作部４０における操作入力をアーム先端部３０の後述する第一湾曲部３２へ伝達するための伝達部材２２が設けられている。
伝達部材２２は、棒状のコネクティングロッド（コネクティングロッド２２Ａ、コネクティングロッド２２Ｂ、コネクティングロッド２２Ｃ、コネクティングロッド２２Ｄ、以下「コネクティングロッド２２Ａ〜２２Ｄ」と称することがある。）を有し、コネクティングロッド２２Ａ〜２２Ｄが４つの伝達部材挿通孔部２１Ｂのそれぞれに進退自在に挿通されている。なお、図４Ａおよび図４Ｂでは、コネクティングロッド２２Ｃは処置具１１０の挿入部１１２の奥に隠れているので図示されていない。

第二操作ワイヤ挿通孔部２１Ｃの内部には、アーム操作部４０における操作入力をアーム先端部３０の後述する第二湾曲部３５へ伝達するための第二操作ワイヤ２３が設けられている。
本実施形態では、第二操作ワイヤ２３は２本設けられている。２本の第二操作ワイヤ２３は、２つの第二操作ワイヤ挿通孔部２１Ｃのそれぞれに進退自在に挿通されている。また、第二操作ワイヤ２３の先端は、後述するアーム先端部３０の第二湾曲部３５に固定されている。本実施形態では第二操作ワイヤ２３が２本設けられているので、第二操作ワイヤ２３の１本あたりにかかる牽引力量を軽減することができる。このため、第二操作ワイヤ２３が牽引されたときの第二操作ワイヤ２３の伸びによる牽引力量の損失や後述する第二湾曲部３５のぶれなどを低減することができる。

アーム先端部３０は、処置具１１０の処置部１１１が繰り出される先端硬質部３１と、先端硬質部３１の基端側に設けられた第一湾曲部３２と、第一湾曲部３２の基端側に設けられた第二湾曲部３５とを有している。

先端硬質部３１は、処置具１１０の処置部１１１を挿通可能な処置部ルーメン３１Ａを有する略筒状に形成されている。先端硬質部３１は、第一湾曲部３２および第二湾曲部３５と異なり湾曲しないようになっている。

第一湾曲部３２および第二湾曲部３５には、複数の節輪（第一節輪３３、第二節輪３６）がアーム先端部３０の軸線方向に並んで整列するように連結されている。本実施形態では、第一節輪３３と第二節輪３６とは、第一節輪３３が相対的に先端側で、第二節輪３６が相対的に基端側に配置されている。第一節輪３３および第二節輪３６の形状は、リング状になっており、第一湾曲部３２および第二湾曲部３５に挿通された処置具１１０の処置部１１１は、第一節輪３３および第二節輪３６の内部を通じて先端硬質部３１から繰り出されるようになっている。

詳細は図示していないが、第一湾曲部３２の第一節輪３３の先端には、第一湾曲部３２を湾曲動作させるためのアングルワイヤ部（伝達部材）３４の先端が固定されている。アングルワイヤ部３４は、図４Ｂに示すように、４本のアングルワイヤ（アングルワイヤ３４Ａ、アングルワイヤ３４Ｂ、アングルワイヤ３４Ｃ、アングルワイヤ３４Ｄ、以下「アングルワイヤ３４Ａ〜３４Ｄ」と称することがある。）からなる。アングルワイヤ３４Ａ〜３４Ｄの先端は、第一節輪３３の先端に、周方向に９０度離間してそれぞれ固定されている。アングルワイヤ３４Ａ〜３４Ｄの基端は、コネクティングロッド２２Ａ〜２２Ｄの先端にそれぞれ接続されている。

なお、コネクティングロッド２２Ａ〜２２Ｄとアングルワイヤ３４Ａ〜３４Ｄとの接続箇所は、第二湾曲部３５よりも基端側で、かつアーム本体部２１の先端側に位置していることが好ましい。これは、硬質なコネクティングロッド２２Ａ〜２２Ｄによって、第一湾曲部３２を湾曲させる力量を効率よく伝達させるためである。

アーム操作部４０は、伝達部材２２およびアングルワイヤ部３４、あるいは第二操作ワイヤ２３を牽引操作することで、第一湾曲部３２あるいは第二湾曲部３５をそれぞれ湾曲動作させるためのものである。アーム操作部４０は、第一湾曲部３２を湾曲動作させるための第一湾曲操作部５０と、第二湾曲部３５を湾曲動作させるための第二湾曲操作部６０と、第一湾曲操作部５０および第二湾曲操作部６０が連結されているとともにアーム本体部２１の基端に固定された操作本体４１と、を有している。

図５は、処置システム１００の一部の構成を示す斜視図で、第一湾曲操作部５０を説明するために一部の構成の図示を省略した図である。また、図６は、第一湾曲操作部５０を示す平面図である。
図５および図６に示すように、第一湾曲操作部５０は、伝達部材２２に一端が連結された４本のリンク（リンク５１Ａ、リンク５１Ｂ、リンク５１Ｃ、およびリンク５１Ｄ）を有するリンク部５１と、リンク部５１のうちリンク５１Ａおよびリンク５１Ｃの他端が連結されたスライダーリンク部５２と、スライダーリンク部５２が進退自在に支持されているとともに、リンク部５１のうちリンク５１Ｂおよびリンク５１Ｄの他端が連結された回動部材５３と、回動部材５３に連結されて基端側に向かって延びて設けられた筒状の操作レバー５８とを備えている。

スライダーリンク部５２は、棒状の第一スライダー５２Ａと棒状の第二スライダー５２Ｂとを有しており、第一スライダー５２Ａおよび第二スライダー５２Ｂにおいてリンク５１Ａおよびリンク５１Ｃが連結された側と反対の端部は、操作レバー５８の後述する接続部５９に接続されている。

回動部材５３には、スライダーリンク部５２の棒状の第一スライダー５２Ａと棒状の第二スライダー５２Ｂとが進退自在に挿通可能な貫通孔５３Ａおよび貫通孔５３Ｂが形成されている。また、回動部材５３は、後述する操作本体４１に連結される回動軸部５４、第一ガイドピン５５および第二ガイドピン５６と、円弧の一部をなして形成された上下動ガイド５７とを有している。

回動軸部５４は、回動部材５３から互いに外向きに突出して２箇所に形成されている。回動軸部５４の中心軸線は、回動部材５３を回動させるための第二回動中心Ｏ２になっている。また、第二回動中心Ｏ２は、第一湾曲部３２が湾曲されていない状態では、リンク５１Ａおよびリンク５１Ｃとスライダーリンク部５２との連結部を通るようになっている。

第一ガイドピン５５と第二ガイドピン５６とは、回動軸部５４が延びる方向と同方向に互いに平行に延びて形成されており、回動部材５３の外面から突出して形成されている。

上下動ガイド５７には、円弧状に回動部材５３がくりぬかれた貫通孔５７Ａが形成されている。貫通孔５７Ａは、円弧の中心が操作レバー５８を上下方向に揺動させるときの揺動の中心になるように形成されている。

操作レバー５８は、処置具１１０の挿入部１１２を挿入するための処置具挿入口５８Ｃが形成された筒状部材で、回動部材５３に連結された接続部５９と、回動部材５３よりも基端側に向かって延びる筒状の把持部５８Ｄとを有している。
処置具挿入口５８Ｃの先端側は回動部材５３の内部に開口しており、処置具挿入口５８Ｃを通じて挿入された処置具１１０は、回動部材５３の内部の空洞部を通って、アーム本体部２１の処置具ルーメン２１Ａに挿入されるようになっている。

図７は処置システム１００の一部の構成を示す分解斜視図で、第一湾曲操作部５０を説明するために一部の構成の図示を省略している。図７に示すように、接続部５９は、回動部材５３に設けられた上下動ガイド５７に形成された貫通孔５７Ａの内壁にベアリングを介して接する上下動ガイドピン５９Ａと、上下動ガイドピン５９Ａと上下動ガイド５７との間に介在される摺動部材Ｆ１とを有している。

摺動部材Ｆ１は、上下動ガイドピン５９Ａのそれぞれに対してひとつずつ設けられており、例えば弾性を有する材料によって形成することができる。
さらに、接続部５９には、スライダーリンク部５２の第一スライダー５２Ａおよび第二スライダー５２Ｂにピンを介して連結するためのスライダー連結孔部５９Ｂが形成されている。スライダー連結孔部５９Ｂは接続部５９に２箇所形成され、それぞれの形状は長孔形状になっている。

図８Ａおよび図８Ｂは、処置システム１００の一部の構成を示す斜視図で、第二湾曲操作部６０を説明するために一部の構成を省略している。また、図９Ａおよび図９Ｂは、処置システム１００の一部の構成を示す平面図で、第二湾曲操作部６０を説明するために一部の構成を省略している。

図８Ａないし図９Ｂに示すように、第二湾曲操作部６０は、一端６１Ａが回動部材５３の回動軸部５４に回動自在に連結された連結棒６１と、連結棒６１と操作本体４１とを連結して連結棒６１を操作本体４１に対して位置決めする位置決め部６２と、連結棒６１の他端６１Ｃが嵌合する牽引ガイド部６７とを有している。

図８Ａおよび図８Ｂに示すように、連結棒６１は、一端６１Ａと他端６１Ｃとの間に、操作本体４１の後述するガイドプレート４３Ａに向かう方向に延びて形成された貫通孔６１Ｂを有している。なお、貫通孔６１Ｂと他端６１Ｃとの間に形成された貫通孔は、連結棒６１を軽量化するための肉抜き部である。
図９Ａに示すように、連結棒６１の他端６１Ｃには、第二操作ワイヤ２３の基端が固定されている。

図８Ａおよび図８Ｂに示すように、位置決め部６２は、操作本体４１の後述するガイドプレート４３Ａに形成された窪み４９Ａおよび貫通孔４９Ｂに係合する位置決めピン６３と、位置決めピン６３を支持し、位置決めピン６３よりも大径に形成されたピンレバー６４とを有している。

位置決めピン６３には、先端が半球形状をなす先端係合部６３Ａと、貫通孔６１Ｂを貫通して延びてピンレバー６４に固定される軸部６３Ｂとが形成されている。

ピンレバー６４は、連結棒６１の貫通孔６１Ｂに挿入されて固定された略筒状の固定部６５と、固定部６５の内部で位置決めピン６３を操作本体４１側へ付勢するコイルばね６５Ａと、固定部６５の外周面に嵌合するとともに位置決めピン６３の軸部６３Ｂに固定されたピン操作部６６と、ピン操作部６６の内部に設けられた皿ばね部６６Ａとを有している。

また、ピンレバー６４と固定部６５とには、皿ばね部６６Ａによって位置決めピン６３を操作本体４１側へ付勢する付勢力を調整するための一組のネジ部６４Ａが形成されている。ネジ部６４Ａにより、固定部６５に対してピン操作部６６を軸回りに回転させて位置決めピン６３が貫通孔４９Ｂから抜けにくくすることができる。

図９Ａおよび図９Ｂに示すように、牽引ガイド部６７は、連結棒６１の動作方向を第二操作ワイヤ２３の牽引方向に変換するカムとなる貫通孔６８を有している。貫通孔６８は、第二操作ワイヤ２３の基端が延びる方向に長い長孔になっており、連結棒６１の他端６１Ｃは、貫通孔６８の一端６８Ａと他端６８Ｂとの間で往復動作できるようになっている。

また、上述の位置決め部６２によって位置決めピン６３が貫通孔４９Ｂに挿入されている状態では、牽引ガイド部６７の貫通孔６８の他端６８Ｂに連結棒６１の他端６１Ｃが位置しており、このとき、第二操作ワイヤ２３の基端が延びる方向と連結棒６１の長手軸の方向は略一致するようになっている。この位置関係では、いわゆるトグル機構（倍力機構）によって、第二操作ワイヤ２３の牽引状態が保持されるように、連結棒の強度の範囲内で第二操作ワイヤ２３を拘束することができるようになっている。第二湾曲操作部６０に上述のトグル機構が採用されていることで、第二湾曲部３５を湾曲動作させるために第二操作ワイヤ２３を牽引するときに、第二操作ワイヤ２３に対して十分な牽引力量を軽い力で加えることができる。

図１０Ａおよび図１０Ｂは、処置システム１００の一部の構成を示す斜視図で、操作本体４１を説明するために一部の構成の図示を省略している。
操作本体４１は、アーム本体部２１に固定された先端連結部４２と、先端連結部４２に固定された略板状のガイドプレート４３Ａおよびガイドプレート４３Ｂとを有している。

先端連結部４２には、アーム本体部２１に形成された処置具ルーメン２１Ａ、伝達部材挿通孔部２１Ｂ、および第二操作ワイヤ挿通孔部２１Ｃ（いずれも図４Ｂ参照）に連通する貫通孔が形成されている。

ガイドプレート４３Ａとガイドプレート４３Ｂとは、先端側が先端連結部４２に固定されており、ガイドプレート４３Ａとガイドプレート４３Ｂとは面方向が互いに平行になるように対向して配置されている。ガイドプレート４３Ａには、ガイドプレート４３Ａの厚さ方向にガイドプレート４３Ａを貫通してくりぬかれた形状の第一案内溝４４および第二案内溝４５が形成されている。
さらに、ガイドプレート４３Ａには、図８Ｂに示す第二湾曲操作部６０に設けられた位置決め部６２の位置決めピン６３が係合する位置決め孔部４９が設けられている。位置決め孔部４９には、ガイドプレート４３Ａ上に形成された窪み４９Ａと、ガイドプレート４３Ａを厚さ方向に貫通して形成された貫通孔４９Ｂとが設けられている。

窪み４９Ａの形状は、上述の位置決めピン６３（図８Ｂ参照）の先端係合部６３Ａが嵌合する略半球形状になっている。また、窪み４９Ａの形状は、ガイドプレート４３Ａの厚さ方向に直交する方向に向かって位置決めピン６３を押圧したときに先端係合部６３Ａと窪み４９Ａとの係合を外すことができるような形状になっていることが好ましい。具体的には、ガイドプレート４３Ａの表面に開口する開口端部の形状が、ガイドプレート４３Ａの厚さ方向に対して傾斜されていることが好ましい。
なお、詳細は図示しないが、ガイドプレート４３Ｂは、ガイドプレート４３Ａの面方向を基準として面対称な形状に形成されている。

図１１Ａは、処置システム１００の一部の構成を示す平面図で、アーム操作部４０の操作本体４１をガイドプレート４３Ａ側からガイドプレート４３Ｂ側へ向かってみたときの平面図である。また、図１１Ｂは図１１Ａの一部を拡大して示す拡大図である。

図１１Ａに示すように、第一案内溝４４は、回動部材５３の回動軸部５４を案内するための一対の壁部４４Ａを有している。一対の壁部４４Ａの形状は、ガイドプレート４３Ａの厚さ方向から壁部４４Ａを見たときの輪郭線が円弧の一部をなすように湾曲した湾曲面になっている。また、ガイドプレート４３Ａとガイドプレート４３Ｂとのそれぞれに形成された一対の壁部（図１０Ａ参照）における円弧の中心を通る直線は、回動部材５３および操作レバー５８が回動する第一回動中心Ｏ１である。本実施形態では、第一回動中心Ｏ１の位置は、アーム先端部３０において第一湾曲部３２が中立状態（湾曲していない状態、図２参照）であるときのアーム操作部４０をガイドプレート４３Ａの厚さ方向から見たときに、コネクティングロッド２２Ａ、２２Ｃとリンク５１Ａ、５１Ｃとの連結部Ｃに重なる位置になっている。

図９Ａおよび図９Ｂに示すように、先端連結部４２と、ガイドプレート４３Ａ、４３Ｂと、回動部材５３と、操作レバー５８とが組みつけられている状態で、上述の回動部材５３は、操作レバー５８の長手軸の方向とアーム本体部２１に挿通された伝達部材２２が延びる方向とが一致する第一位置Ｐ１と、操作レバー５８の長手軸の方向と伝達部材２２が延びる方向とが交差し、回動軸部５４が第一案内溝４４の端部４４Ｂに接触する第二位置Ｐ２との間で、回動部材５３の回動軸部５４が第一案内溝４４の壁部４４Ａに案内されて第一回動中心Ｏ１回りに旋回動作するようになっている。

さらに、図９Ａおよび図１０Ａに示すように、上述の位置決め部６２によって連結棒６１が貫通孔４９Ｂの位置に位置決めされたときには、連結棒６１の他端６１Ｃが牽引ガイド部６７に支持されるとともに貫通孔６１Ｂは貫通孔４９Ｂと重なる位置に位置決めされ、連結棒６１の一端６１Ａは第一案内溝４４の端部４４Ｂの位置に位置決めされて固定される。このとき、上述の回動部材５３は、回動軸部５４が第一案内溝４４の端部４４Ｂにある状態で、回動軸部５４を第二回動中心Ｏ２として第二回動中心Ｏ２回りに揺動するようになっている。

図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、第二案内溝４５は、第一案内溝４４の円弧の径方向外側に形成され、相対的に第一回動中心Ｏ１に近い側に位置する内壁部４６と、相対的に第一回動中心Ｏ１から遠い側に位置する外壁部４７とを有している。

第二案内溝４５には、回動部材５３の第一ガイドピン５５および第二ガイドピン５６が挿入されている。また、第一ガイドピン５５および第二ガイドピン５６と第二案内溝４５との間には、ガイドプレート４３Ａ、４３Ｂの外面に接する摺動部材Ｆ２が設けられている。摺動部材Ｆ２は、弾性を有し、第一ガイドピン５５および第二ガイドピン５６によってガイドプレート４３Ａに押し付けられている。

図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、内壁部４６の形状は、ガイドプレート４３Ａの厚さ方向から内壁部４６を見たときの輪郭線が曲線をなすように湾曲した湾曲面になっている。内壁部４６は、ガイドプレート４３Ａ側からガイドプレート４３Ｂ側へ向かってアーム操作部４０を見て、第一回動中心Ｏ１回りに反時計回りに回動部材５３を回動させるときに、回動部材５３の第一ガイドピン５５の外周面を押圧して回動部材５３を案内するようになっている。

本実施形態では、回動部材５３の回動軸部５４は第一案内溝４４の壁部４４Ａに接触し、かつ回動部材５３の第一ガイドピン５５は第二案内溝４５の内壁部４６に接触してそれぞれ案内されるようになっている。
内壁部４６と第一案内溝４４との間の距離は、回動部材５３における回動軸部５４と第一ガイドピン５５との間の間隔Ｗよりも短くなっている。また、図９Ａおよび図１１Ａに示すように、第一位置Ｐ１に操作レバー５８が位置するときにおける回動軸部５４と第一ガイドピン５５との間の距離Ｌ１よりも、第二位置Ｐ２に操作レバー５８が位置するときにおける回動軸部５４と第一ガイドピン５５との間の距離Ｌ２を漸次大きくするように、内壁部４６と第一案内溝４４との間の距離が設定されて第二案内溝４５は形成されている。なお、内壁部４６と第一案内溝４４との間の距離の最大値は、回動部材５３における回動軸部５４と第一ガイドピン５５との間の間隔Ｗの大きさと略等しくなっている。

図１０Ａないし図１１Ｂに示すように、外壁部４７の形状は、ガイドプレート４３Ａの厚さ方向から内壁部４６を見たときの輪郭線が曲線をなすように湾曲した湾曲面になっている。外壁部４７は、ガイドプレート４３Ａ側からガイドプレート４３Ｂ側へ向かってアーム操作部４０を見て、第一回動中心Ｏ１回りに時計回りに回動部材５３を回動させるときに、回動部材５３の第二ガイドピン５６を押圧して回動部材５３を案内するようになっている。

また、第二案内溝４５において第一位置Ｐ１と反対側の端部Ｐ３には、内壁部４６および外壁部４７とは形状が異なって形成された逃げ部４８が設けられている。逃げ部４８は、内壁部４６よりも第一案内溝４４側に窪んで形成されている。
以上に説明した構成の、本実施形態の処置システム１００の使用時の動作について、マニピュレータ１の動作を中心に、図１２ないし図２４を参照して説明する。

図１２は、処置システム１００を使用時の形態に組み立てる動作を説明するための動作説明図である。図１２に示すように、処置システム１００を使用するときには、まず、操作者は、挿入部１０のチャンネル１２に第一アーム２０Ａを挿通し、チャンネル１３に、第二アーム２０Ｂを挿通する。このとき、第一アーム２０Ａおよび第二アーム２０Ｂのアーム操作部４０においては、操作レバー５８が第一位置Ｐ１側に移動された状態にする。操作レバー５８が第一位置Ｐ１側にあるときには、第一湾曲操作部５０においては、上下動ガイド５７の貫通孔５７Ａの中間部に上下動ガイドピン５９Ａが位置するように操作レバー５８を位置あわせする（図５、図２０Ａおよび図２０Ｂ参照）。これにより、第一湾曲操作部５０に連結された伝達部材２２は、第一湾曲部３２が湾曲されていない直線状の中立位置に位置する。

また、操作レバー５８が第一位置Ｐ１側にあるときには、第二湾曲操作部６０においては、連結棒６１の他端６１Ｃが牽引ガイド部６７の貫通孔６８の一端６８Ａに位置しており、連結棒６１の他端６１Ｃに連結されている第二操作ワイヤ２３は牽引されていない（図９Ａおよび図９Ｂ参照）。このため、第二湾曲部３５は自身の復元力によって直線状態になる。
したがって、第一湾曲部３２、第二湾曲部３５、およびアーム本体部２１は直線状になる。操作者は、この状態で、第一アーム２０Ａ、第二アーム２０Ｂをそれぞれチャンネル１２、チャンネル１３へ先端硬質部３１側から挿入する。

図１３は、処置システム１００の使用時の一過程を示す動作説明図である。図１３に示すように、操作者は、例えば患者の腹壁に小切開を加え、処置システム１００の挿入部１０を挿通可能なトラカール７０を挿入する。操作者は、必要に応じて気腹等を行ってから、トラカール７０を介して処置システム１００をアーム先端部３０側から体腔内へ挿入する。このとき、挿入部１０のチャンネル１１に内視鏡１３０の挿入部１３３を挿入し、撮像部１３１をアーム先端部３０に沿わせて直線状にし、撮像部１３１によって撮像される画像を見ながら体腔内の処置対象部位までアーム先端部３０を案内する。

図１４は、処置システム１００の使用時の一過程を示す動作説明図である。図１４に示すように、処置対象までアーム先端部３０が案内されたら、操作者は、操作レバー５８の処置具挿入口５８Ｃを通じて処置具１１０、１２０を体腔内へ挿入する。
操作レバー５８が第一位置Ｐ１側に位置しているときには、操作レバー５８とアーム本体部２１とが同軸状に揃っている。また、第一湾曲部３２および第二湾曲部３５は湾曲されておらず直線状である。従って、操作レバー５８が第一位置Ｐ１側にあるときには、操作レバー５８の処置具挿入口５８Ｃからアーム先端部３０の先端硬質部３１に至るまでの、処置具１１０、１２０の挿入部１１２、１２２を挿通するための管路が直線状になっている。
このため、操作レバー５８の処置具挿入口５８Ｃから挿入された処置部１１１は、操作レバー５８、回動部材５３、アーム本体部２１、アーム先端部３０の内部をこの順で通って先端硬質部３１の先端から繰り出される。処置具１２０についても同様に先端硬質部３１の先端から繰り出される。

図１５Ａないし図１５Ｃは、処置システム１００の使用時の一過程を示す動作説明図である。図１５Ａに示すように、操作者は、操作レバー５８が第一位置Ｐ１側にある初期状態から、操作レバー５８を操作本体４１に対して相対移動させ、回動部材５３の回動軸部５４を第一回動中心Ｏ１回りに旋回動作させる。操作レバー５８が第一位置Ｐ１にあるときには、位置決め部６２における位置決めピン６３の先端係合部６３Ａ（図８Ｂ参照）がガイドプレート４３Ａの窪み４９Ａに嵌合しているが、窪み４９Ａが略半球状であるので、操作レバー５８を回動させるように力を加えることで、ピン操作部６６に触れなくても先端係合部６３Ａと窪み４９Ａとの嵌合を外すことができる。すると、図１５Ｂに示すように回動軸部５４は第一案内溝４４内へ進入する。

図１５Ｂおよび図１５Ｃに示すように、第一案内溝４４の端部４４Ｂに回動軸部５４が移動したときには、リンク部５１のリンク５１Ａおよびリンク５１Ｃは、第一回動中心Ｏ１回りに回動する。したがって、第一回動中心Ｏ１回りに回動部材５３を回動させても、第一位置Ｐ１から第二位置Ｐ２までの間では、コネクティングロッド２２Ａおよびコネクティングロッド２２Ｃは移動しない。その結果、コネクティングロッド２２Ａおよびコネクティングロッド２２Ｃにアングルワイヤ３４Ａおよびアングルワイヤ３４Ｃを介して接続された第一節輪３３は牽引されず、第一湾曲部３２は上下方向には湾曲しない。

図１６Ａないし図１６Ｃは、操作レバー５８を第一位置Ｐ１側から第二位置Ｐ２側へ移動させるときの第一湾曲操作部５０の動作原理を示す説明図である。なお、図１６Ｂは、回動部材５３が第二回動中心Ｏ２回りに回動しない場合の第一湾曲操作部５０の位置関係を説明するための説明図であって、本実施形態の処置システム１００において操作レバー５８を第一位置Ｐ１側から第二位置Ｐ２側へ移動させる動作を行うときの実際の動作を表す図ではない。
また、図１６Ａないし図１６Ｃに符号Ｌ１、Ｌ２で示す線は、操作レバー５８が第一位置Ｐ１にあるときの各コネクティングロッドの先端と基端の位置を示している。

図１６Ａに示す第一位置Ｐ１から図１６Ｃに示すように操作レバー５８が第二位置Ｐ２に向かって移動されているときには、回動部材５３は、第一ガイドピン５５および第二ガイドピン５６が第二案内溝４５の内壁部４６および外壁部４７に案内されることで、ガイドプレート４３Ａ側からガイドプレート４３Ｂ側に向かってみたときに第二回動中心Ｏ２回りに反時計回りに回動している。このとき、ガイドプレート４３Ａ側からガイドプレート４３Ｂ側に向かってみたときに第一回動中心Ｏ１回りに時計回りに回動部材５３が回動することでリンク５１Ｂを介してコネクティングロッド２２Ｂが牽引される牽引量（図１６Ｂ参照）と、ガイドプレート４３Ａ側からガイドプレート４３Ｂ側に向かってみたときに第二回動中心Ｏ２回りに反時計回りに回動部材５３が回動することでリンク５１Ｂを介してコネクティングロッド２２Ｂが押し出される押し出し量とは等しく設定されている。その結果、第一回動中心Ｏ１回りに回動部材５３を時計回りに回動させても、第一位置Ｐ１から第二位置Ｐ２までの間では、コネクティングロッド２２Ｂはアーム本体部２１の内部で進退動作しない。

同様に、ガイドプレート４３Ａ側からガイドプレート４３Ｂ側に向かってみたときに第一回動中心Ｏ１回りに時計回りに回動部材５３が回動することでリンク５１Ｄを介してコネクティングロッド２２Ｄが押し出される押し出し量（図１６Ｂ参照）と、ガイドプレート４３Ａ側からガイドプレート４３Ｂ側に向かってみたときに第二回動中心Ｏ２回りに反時計回りに回動部材５３が回動することでリンク５１Ｄを介してコネクティングロッド２２Ｄが牽引される牽引量とは等しく設定されている。その結果、第一回動中心Ｏ１回りに回動部材５３を回動させても、第一位置Ｐ１から第二位置Ｐ２までの間では、コネクティングロッド２２Ｄはアーム本体部２１の内部で進退動作しない。
従って、第一回動中心Ｏ１回りに回動部材５３を回動させても、第一位置Ｐ１から第二位置Ｐ２までの間では、コネクティングロッド２２Ｂ、２２Ｄは進退動作せず、コネクティングロッド２２Ｂおよびコネクティングロッド２２Ｄにアングルワイヤ３４Ｂおよびアングルワイヤ３４Ｄを介して接続された第一節輪３３は牽引されず、第一湾曲部３２は左右方向には湾曲しない。

このように、第一位置Ｐ１から第二位置Ｐ２まで第一回動中心Ｏ１回りに回動部材５３をさせても、第一湾曲部３２は湾曲されず直線状の形状が維持される。
このとき、アーム操作部４０においては、伝達部材２２の長手軸に平行で第一回動中心Ｏ１を通る直線Ｘに対する操作レバー５８の先端５８Ａのなす角の大きさθ_１と、直線Ｘに対する操作レバー５８の基端５８Ｂのなす角の大きさθ_２とは、θ_１＞θ_２になっている。すなわち、操作レバー５８を回動させたときには、回動部材５３が第一回動中心Ｏ１回りに回動すると同時に回動部材５３が第二回動中心Ｏ２回りに逆方向に回動するので、操作レバー５８の基端５８Ｂは操作レバー５８の先端５８Ａよりも遅れて回動する。

一方、図１５Ｂおよび図１５Ｃに示すように、操作レバー５８を第一位置Ｐ１側から第二位置Ｐ２側へと移動させると、回動部材５３の回動軸部５４によって連結棒６１が第二位置Ｐ２側へと移動される。すると、連結棒６１の他端６１Ｃは牽引ガイド部６７の貫通孔６８に沿って一端６８Ａから他端６８Ｂへと移動する。これにより、連結棒６１の他端６１Ｃに固定された第二操作ワイヤ２３は、貫通孔６８の他端６８Ｂ側へと牽引される。

図１７Ａおよび図１７Ｂは、処置システム１００の使用時の動作を示す斜視図で、アーム先端部３０の近傍を拡大して示している。
図１５Ａないし図１５Ｃに示したように第二操作ワイヤ２３が連結棒６１によって牽引されると、図１７Ａおよび図１７Ｂに示すように、第二操作ワイヤ２３の先端に連結された第二湾曲部３５が湾曲される。第一アーム２０Ａと第二アーム２０Ｂとに設けられた第二湾曲部３５が湾曲動作されると、アーム先端部３０において第一湾曲部３２および処置部１１１、１２１の距離が通常時より離間した手技のしやすい状態（以下、当該状態を「トライアンギュレーション（tri-angulation）」と称する。）になる。

第一アーム２０Ａと第二アーム２０Ｂとのそれぞれにおいて、第二節輪３６に先端が固定された第二操作ワイヤ２３は、図９Ａおよび図９Ｂを参照してすでに説明したように、第二湾曲操作部６０のトグル機構によってアーム操作部４０側に牽引された状態で支持され、位置決め部６２によって操作本体４１のガイドプレート４３Ａ、４３Ｂに固定される。必要に応じて、操作者は、図８Ｂに示す位置決め部６２のピン操作部６６を固定部６５に対して軸回りに回転させて、位置決めピン６３が貫通孔４９Ｂから抜けないようにしてもよい。この場合、処置部１１１、１２１を使用した処置の最中に第二湾曲部３５や操作レバー５８がずれることを抑制できる。

このように、第一位置Ｐ１から第二位置Ｐ２へ操作レバー５８を移動させるだけで、処置具１１０および処置具１２０を操作しやすく処置具１１０、１２０の操作部１１３、１２３が互いにぶつからないＶ字状に操作レバー５８を配置するとともに、アーム部２０は、図１７Ａに示す初期の位置関係から、図１７Ｂに示すトライアンギュレーションの状態に変形する。

以下では、トライアンギュレーションの状態で、第一湾曲部３２を湾曲させる動作について説明する。まず、第一湾曲部３２を左右に湾曲させる動作について図１８ないし図１９Ｃを参照して説明する。
図１８は、トライアンギュレーションの状態で、第一湾曲部３２を湾曲させる動作を説明するための動作説明図である。図１８に示すように、操作者は、操作レバー５８が第二位置Ｐ２にある状態から、操作レバー５８を例えば端部Ｐ３側、あるいは第一位置Ｐ１側へと移動させることができる。このとき、回動軸部５４は第一案内溝４４の端部４４Ｂに位置決めされているので、回動軸部５４は第一回動中心Ｏ１回りに回動することはできない。一方で、回動部材５３は、回動軸部５４の中心軸線である第二回動中心Ｏ２回りには回動することができる。回動部材５３が第二回動中心Ｏ２回りに例えば第一位置Ｐ１側へ移動する場合には、第一ガイドピン５５および第二ガイドピン５６は第一位置Ｐ１側へ移動され、回動部材５３は、第二案内溝４５の内壁部４６と外壁部４７との間で所定の範囲で揺動することができる。また、回動部材５３が第二回動中心Ｏ２回りに例えば端部Ｐ３側へ移動する場合には、第一ガイドピン５５および第二ガイドピン５６は端部Ｐ３側へ移動され、逃げ部４８に沿って、あるいは逃げ部４８の内部で所定の範囲で移動できる。

図１９Ａないし図１９Ｃは、回動部材５３を第二回動中心Ｏ２回りに回動動作させたときの第一アーム２０Ａの動作を説明するための動作説明図である。例えば図１９Ｂに示すように、回動部材５３を第二回動中心Ｏ２回りに端部Ｐ３（図１８参照）側へ回動させると、リンク部５１においては、リンク５１Ａ、５１Ｃは動作せず、リンク５１Ｂは牽引され、リンク５１Ｄは押し出される。これにより、コネクティングロッド２２Ｂによってアングルワイヤ３４Ｂが牽引され、アングルワイヤ３４Ｂによって第一湾曲部３２が図１９Ｂに示す平面視で右方向に湾曲動作される。同様に、図１９Ｃに示すように、回動部材５３を第二回動中心Ｏ２回りに第一位置Ｐ１（図１８参照）側へ回動させると、第一湾曲部３２は図１９Ｂに示す平面視で左方向に湾曲動作される。

以下では、第一湾曲部３２を上下方向に湾曲させる動作について図２０Ａないし図２３を参照して説明する。
図２０Ａないし図２２Ｂは、第一湾曲部３２を湾曲させる動作を説明するための動作説明図である。
図２０Ａおよび図２０Ｂに示すように、第一湾曲部３２を上下方向に湾曲させない中立状態にするときには、リンク５１Ａと第一スライダー５２Ａとの接続部分とリンク５１Ｃと第二スライダー５２Ｂとの接続部分とがともに第二回動中心Ｏ２上にあるように、操作レバー５８をスライダーリンク部５２の第一スライダー５２Ａおよび第二スライダー５２Ｂの軸方向と平行な方向にあわせる。このとき、上下動ガイドピン５９Ａと接続部５９とによって摺動部材Ｆ１を介して上下動ガイド５７が挟まれているので、操作レバー５８に挿入された処置具１１０、１２０や操作レバー５８から手を離しても回動部材５３に対する操作レバー５８の相対位置は維持される。

図２１Ａおよび図２１Ｂに示すように、第一湾曲部３２を下方向に湾曲させるためには、操作レバー５８の先端側が相対的に下側になるように操作レバー５８の基端を引き上げる。すると、第一スライダー５２Ａが先端側へ押し込まれ、第二スライダー５２Ｂが基端側へ引き出される。これにより、リンク５１Ａを介してコネクティングロッド２２Ａが先端側へ押し出され、リンク５１Ｃを介してコネクティングロッド２２Ｃが基端側へ引き出される。すると、アーム先端部３０では、コネクティングロッド２２Ｃの先端に固定されたアングルワイヤ３４Ｃが牽引されて第一湾曲部３２が下方向に湾曲する。

反対に、図２２Ａおよび図２２Ｂに示すように、第一湾曲部３２を上方向に湾曲させるためには、操作レバー５８の先端側が相対的に上側になるように操作レバー５８の基端を押し下げる。すると、第一スライダー５２Ａが基端側へ引き出され、第二スライダー５２Ｂが先端側へ押し出され、上述の動作と反対にコネクティングロッド２２Ａの先端に固定されたアングルワイヤ３４Ａが牽引されて第一湾曲部３２が下方向に湾曲する。

以上、第一アーム２０Ａにおける第一湾曲部３２、第二湾曲部３５の湾曲操作について説明したが、第二アーム２０Ｂにおいても同様に第一湾曲部３２および第二湾曲部３５を湾曲操作することができる。すると、図２３に示すように、第一アーム２０Ａと第二アーム２０Ｂとを用いて処置具１１０、１２０の処置部１１１、１２１を使用する処置を行うことができる。
なお、処置対象を観察しやすくするために、図２３に示すように内視鏡１３０の湾曲部１３２を湾曲させて撮像部１３１の視野の向きを適宜変更することもできる。

ところで、処置対象に対する処置をしている最中で、処置具１１０、処置具１２０と異なる処置具をアーム部２０に取り付けて使用する場合がある。この場合には、第一アーム２０Ａと第二アーム２０Ｂとのいずれかあるいは両方から処置具を取り外す操作を行う。

図２４は、処置システム１００の使用時にマニピュレータ１から処置具１１０を取り外す動作を説明するための動作説明図である。処置具１１０をマニピュレータ１から取り外すときには、マニピュレータ１に処置具１１０を取り付けた動作と逆順に、図１５Ｃ、図１５Ｂ、および図１５Ａに示すように、操作レバー５８を第二位置Ｐ２側から第一位置Ｐ１側へと移動させる。すると、回動部材５３は第一案内溝４４および第二案内溝４５に案内されて、第一回動中心Ｏ１回りに第一位置Ｐ１側へ回動されるとともに第二回動中心Ｏ２回りに第二位置Ｐ２側へ回動される。これにより、図２４に示すように、操作レバー５８は処置具１１０を挿入するときと同じ直線状の位置に移動し、第二湾曲部３５の湾曲は解除されてトライアンギュレーションの状態から直線状の位置関係に戻る。操作者は、この状態で処置具１１０を抜去し、他の処置具を挿入して同様に使用することができる。

従来、体腔内に挿入される硬質な挿入部と、挿入部の内部に挿入されるアーム部とを備え、アーム部の内部に挿入される処置具を用いて体腔内で処置を行う処置システムが知られている。
このような従来の処置システムでは、処置システムに取り付けられて使用される処置具は、牽引力量を効率的に処置部へ伝達するために、硬性な部分が挿入部の一部に設けられている場合がある。このような処置具を従来の処置システムに取り付けるためには、処置を行うのに適した形状とは異なる直線的な状態に処置システムを変形させて、処置時には処置を行うための形状に変形させる必要がある。

本実施形態の処置システム１００およびマニピュレータ１によれば、操作レバー５８を回動させる第一回動中心Ｏ１と第二回動中心Ｏ２とが設定され、操作本体４１に形成された第一案内溝４４と第二案内溝４５とによって第一回動中心Ｏ１回りの回動動作と第二回動中心Ｏ２回りの回動動作とが合成されて操作レバー５８が第一位置Ｐ１から第二位置Ｐ２へ移動されるので、操作者が操作レバー５８を第一位置Ｐ１から第二位置Ｐ２へ移動させても第一湾曲部３２を直線状態に保つことができる。
また、従来の処置システムでは、処置具を使用しやすい向きにセットしても処置システムが処置部を初期位置に維持するためには、処置システムの湾曲操作部において厳密な位置調整をして処置システムを構成する必要があった。

本実施形態の処置システム１００およびマニピュレータ１によれば、アーム操作部４０に形成された第一案内溝４４と第二案内溝４５とによって第一位置Ｐ１と第二位置Ｐ２とのそれぞれにおける回動部材５３の向きを定めることができるので、伝達部材２２およびリンク部５１を配置するときの設計上の自由度を高めることができる。
また、従来の処置システムでは、トライアンギュレーションの状態にアームを変形させるために、処置具を使用しやすい位置になるようにセットするのと別の動作でアームを湾曲させる必要があった。
本実施形態の処置システム１００およびマニピュレータ１によれば、アーム操作部４０に設けられた第二湾曲操作部６０が操作レバー５８の動作に連動して動作し、操作レバー５８が第二位置Ｐ２に移動するときに第二操作ワイヤ２３を牽引することができるので、処置システム１００の取り扱いを簡単にすることができる。

さらに、第二湾曲操作部６０がトグル機構によって第二操作ワイヤ２３を牽引状態で拘束することができるので、第二操作ワイヤ２３を牽引するときの牽引力量を大きくすることができる。これにより、アーム部２０に処置具１１０、１２０を取り付けて体腔内で処置を行うときに第二湾曲部３５にねじれなどの外力が伝わっても、第二湾曲部３５の湾曲状態を維持してトライアンギュレーションを確保することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
たとえば、第一案内溝４４および第二案内溝４５の形状は、上述の形状に限られるものではない。第一案内溝４４および第二案内溝４５の形状は、操作レバー５８を第一位置Ｐ１から第二位置Ｐ２に向かって移動させるときに４つのコネクティングロッド２２Ａ〜２２Ｄの相対位置が軸方向に前後しないように、例えばシミュレーションなどを行って適宜形状を設計することができる。

また、上述の実施形態では第一回動中心Ｏ１の位置を、第一湾曲部３２が湾曲されていないときのコネクティングロッド２２Ａ、２２Ｃとリンク５１Ａ、５２Ｃとの接続部分と一致する位置に設定している例を示したが、これに限らず、第一回動中心の位置は、第一回動中心Ｏ１の位置よりも先端側にずれた位置に設定することができる。この場合、第一回動中心Ｏ１回りに回動部材５３を回動させることで、コネクティングロッド２２Ａ〜２２Ｄを、コネクティングロッド２２Ａ〜２２Ｄの先端の位置が揃ったまま基端側へ牽引することができる。これにより、第一湾曲部３２のアングルワイヤ３４Ａ〜３４Ｄのたるみを取り除き、第一湾曲部３２が直線状態にあるときに第一湾曲部３２の先端側を基端方向へ牽引する力（プリテンション）を掛けることができる。すると、第一湾曲部３２における部品間のクリアランスに起因する第一湾曲部３２のぐらつきを軽減するとともに、第一湾曲操作部５０の操作に対する第一湾曲部３２の応答性を高めることができる。

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。

本発明は、体内で処置を行うための医療機器に好適に適用することができる。また、医療用に限られることなく、たとえば工業用マニピュレータに対しても本発明を適用することができる。

１医療用マニピュレータ
１０挿入部
１１、１２、１３、１４チャンネル
２０アーム部
２０Ａ、２０Ｂアーム
２２伝達部材
３２第一湾曲部
３４アングルワイヤ部（伝達部材）
３５第二湾曲部
４０操作部
４１操作本体
４４第一案内溝
４５第二案内溝
５０第一湾曲操作部
５８操作レバー
６０第二湾曲操作部

Claims

長手軸方向に延びた長軸部材と、
前記長軸部材の先端に設けられ、互いに離間する方向に移動自在な一対のアーム部と、
前記一対のアーム部の少なくとも一方に設けられた湾曲部と、
前記湾曲部と連結し、前記長手軸方向に沿って前記長軸部材に対して移動自在に設けられ、前記長手軸方向への移動に応じて前記湾曲部の湾曲状態を変化させる第１の伝達部材と、
前記一対のアーム部と連結し、前記長手軸方向に沿って前記長軸部材に対して移動自在に設けられ、前記長手軸方向への移動に応じて前記一対のアーム部を互いに離間する方向に移動させる第２の伝達部材と、
前記第１の伝達部材の基端部及び前記第２の伝達部材の基端部に固定され、前記一対のアーム部を互いに離間させる方向へ移動させるために前記第２の伝達部材を前記長手軸方向へ移動させ、且つ前記湾曲部を湾曲させるために前記第１の伝達部材を前記長手軸方向へ移動させる操作部と、
前記操作部の移動を第１の位置から第２の位置まで案内する第１のガイド部及び前記第２の位置から第３の位置まで案内する第２のガイド部と、
前記第１の位置から前記第２の位置までの前記第１のガイド部による前記操作部の移動操作に応じて、前記第１の伝達部材の基端部の位置を前記長軸部材に対して前記長手軸方向に固定し、且つ前記第２の伝達部材の基端部の位置を前記長軸部材に対して前記長手軸方向に移動させる第１の状態と、前記第２の位置から前記第３の位置までの前記第２のガイド部による前記操作部の移動操作に応じて、前記第２の伝達部材の基端部の位置を前記長軸部材に対して前記長手軸方向に固定し、且つ前記第１の伝達部材の基端部の位置を前記長軸部材に対して前記長手軸方向に移動させる第２の状態と、の両方の状態に互いに案内する案内部材と、
を有する医療用マニピュレータ。
請求項１に記載の医療用マニピュレータであって、
前記一対のアーム部の基端側に、前記一対のアーム部を互いに離間させる離間作動部を有する医療用マニピュレータ。
請求項２に記載の医療用マニピュレータであって、
前記離間作動部は、前記一対のアーム部を互いに離間させる方向に湾曲可能な離間動作用湾曲部である医療用マニピュレータ。
請求項１に記載の医療用マニピュレータであって、
前記操作部が前記第２の位置に移動したときに前記第２の伝達部材の前記長手軸方向への移動をロックするための位置決め機構をさらに有する医療用マニピュレータ。