JP6474366B2 - マニピュレータアーム、患者側システム、および、外科手術システム - Google Patents
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Description
[外科手術システムの概要]
図1は、本発明の第1構成例に係る外科手術システム200の全体的な構成を示す概略図である。図1に示すように、外科手術システム200は、ロボット支援手術やロボット遠隔手術などのように、医師などの術者Oが患者側システム1を用いて人間または動物などの処置対象Pに内視鏡外科手術を施すシステムである。
操作装置2は、外科手術システム200と術者Oのインターフェースを構成し、患者側システム1を遠隔操作するための装置である。操作装置2は、術者Oが動作指令を入力するための操作用マニピュレータアーム5aや操作ペダル5bなどを含む操作入力部5と、内視鏡アセンブリ4aで撮影された画像を表示するモニタ5cとを含む。術者Oは、モニタ5cで患部を視認しながら、操作入力部5を操作して操作装置2に動作指令を入力する。操作装置2に入力された動作指令は、有線または無線により患者側システム1の後述するコントローラ6に伝達される。
患者側システム1は、ポジショナ7と、ポジショナ7の先端部に取り付けられたプラットホーム8と、プラットホーム8に着脱可能に取り付けられた複数の患者側マニピュレータアーム(以下、単に「アーム3」という)と、複数のアーム3のうち1本のアーム3aの先端部に取り付けられた内視鏡アセンブリ4aと、複数のアーム3のうち余のアーム3bの先端部に着脱可能に取り付けられたインストゥルメント4bと、患者側システム1の動作を司るコントローラ6とを備えている。
図4は、インストゥルメント4bの一例を示す側面図である。図5は、インストゥルメント4bを分解して示す図である。図4および図5では、インストゥルメント4bの一部を省略して示している。本構成例では、インストゥルメント4bは、把持鉗子(グラスパ―)であり、主に処置対象Pの体組織を掴む動作を行うために用いられる。他に、インストゥルメント4bは、エネルギーデバイスから電力を与えられるモノポーラ式またはバイポーラ式の鉗子であってもよい。
図6は、把持機構30の断面図であり、把持機構30を側方から見た状態を示している。図7は、把持機構30の把持部91の主要部を示す斜視図である。図8は、把持機構30の断面図であり、把持機構30を正面(図6の矢印VIIIで示す方向)側から見た状態を示している。図9は、図6における把持機構30の主要部の拡大図である。図10は、図8における把持機構30の主要部の拡大図である。図11は、インストゥルメント4bが取り外された状態を示す把持機構30の断面図であり、把持機構30を側方から見た状態を示している。
また、把持部91は、ハウジング51に支持された駆動軸94まわりを回転(揺動)可能なように支持されている。
基本的な構成は以上の通りであるが、異なる種類、又は大きさのインストゥルメントを把持操作することが可能であり、以下の構成を備えていてもよい。
次に、本発明の第2構成例を説明する。なお、以下では、第1構成例と異なる構成について主に説明し、第1構成例と同様の構成には、図に同一の符号を付して詳細な説明を省略する場合がある。
次に、本発明の第3構成例を説明する。なお、以下では、第1及び第2の構成例と異なる構成について主に説明し、第1及び第2の構成例と同様の構成には、図に同一の符号を付して詳細な説明を省略する場合がある。
30,30A,30B 医療用器具把持機構
32,32D シャフト
34,34D,34E,34F 処置具
35,35D ロッド
41,41C,41D 処置具操作部
51 ハウジング
57 器具支持具
55 ハウジング本体
56 カバー
80 抜け止め機構
83 第1アクチュエータ
91,91A,91B 把持部
94 駆動軸
101 長孔部
103 アダプタ
108,108A 付勢部材
112 第2アクチュエータ
115 切欠部
A1 長手方向に延びる軸
B1 把持位置
B2 把持解除位置
L1 長手方向
Claims (14)
- 関節を介して順次連結された複数のリンクと、前記関節に対応して設けられ遠隔操作装置より送信された動作指令に基づいて制御されるサーボモータを有するマニピュレータアームであって、
長手方向に伸張したシャフトと、このシャフトの一端部側に配置された処置具と、前記シャフトの他端部側に配置され前記処置具を操作する処置具操作部と、を有する医療用器具を把持する、医療用器具把持機構が前記マニピュレータアームの先端に設けられ、
前記医療器具把持機構は、前記処置具操作部を前記シャフトの長手方向に延びる軸まわりに回転可能に且つ前記シャフトに対して前記長手方向に移動可能に把持するように構成された把持部と、
前記動作指令に基づいて前記把持部に駆動力を与える電動のアクチュエータと、
を備え、
前記把持部は、駆動軸まわりに回転可能なように、前記駆動軸に支持されており、
前記把持部は、開口部を有し、
前記把持部は、前記開口部が前記シャフトの前記一端部側に向かうように前記駆動軸まわりを回転することで、把持位置から把持解除位置に到達するように構成されていることを特徴とする、マニピュレータアーム。 - 前記把持部は、開口部を有し、前記開口部の底部には、長孔部又は切欠きが形成されていることを特徴とする、請求項1に記載のマニピュレータアーム。
- 前記処置具と、前記処置具操作部は、前記シャフトの内部を挿通するロッドによって連結されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載のマニピュレータアーム。
- 前記把持部は、開口部を有し、
前記ロッドは他端部が中間部よりも細く形成され、前記把持部による前記処置具操作部の把持状態において、前記ロッドの前記他端部が前記開口部の底部を通過していることを特徴とする、請求項3に記載のマニピュレータアーム。 - 前記把持部による前記処置具操作部の把持状態において、器具支持具が前記シャフトを、前記長手方向に延びる軸まわりに回転可能に支持していることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のマニピュレータアーム。
- 関節を介して順次連結された複数のリンクと、前記関節に対応して設けられ遠隔操作装置より送信された動作指令に基づいて制御されるサーボモータを有するマニピュレータアームであって、
長手方向に伸張したシャフトと、このシャフトの一端部側に配置された処置具と、前記シャフトの他端部側に配置され前記処置具を操作する処置具操作部と、を有する医療用器具を把持する、医療用器具把持機構が前記マニピュレータアームの先端に設けられ、
前記医療器具把持機構は、前記処置具操作部を前記シャフトの長手方向に延びる軸まわりに回転可能に且つ前記シャフトに対して前記長手方向に移動可能に把持するように構成された把持部と、
前記動作指令に基づいて前記把持部に駆動力を与える電動のアクチュエータと、
を備え、
前記把持部は、駆動軸まわりに回転可能なように、前記駆動軸に支持されており、
前記把持部は、開口部を有し、
前記把持部は、前記開口部が前記シャフトの前記一端部から遠ざかる側に向けて前記駆動軸まわりを回転することで、把持位置から把持解除位置に到達するように構成されていることを特徴とする、マニピュレータアーム。 - 前記把持部を前記把持位置から前記把持解除位置へ向かう方向、または、前記把持解除位置から前記把持位置へ付勢するための付勢部材をさらに備えていることを特徴とする、請求項1乃至6の何れかに記載のマニピュレータアーム。
- 前記処置具操作部と前記把持部との間の隙間を詰めるためのアダプタをさらに備えていることを特徴とする、請求項1乃至7の何れかに記載のマニピュレータアーム。
- 前記シャフトとの間に前記長手方向に特定値以上の力が作用したときに前記シャフトとの連結が解除される抜け止め機構をさらに備えていることを特徴とする、請求項1乃至8の何れかに記載のマニピュレータアーム。
- 前記シャフトを前記シャフトの長手方向に延びる軸まわりに回転させるための第1アクチュエータをさらに備えていることを特徴とする、請求項1乃至9の何れかに記載のマニピュレータアーム。
- 前記把持部を収容するハウジングをさらに備え、
前記ハウジングは、ハウジング本体と、このハウジング本体に対して着脱可能に構成されたカバーと、を有することを特徴とする、請求項1乃至10の何れかに記載のマニピュレータアーム。 - 前記電動のアクチュエータは、前記把持部を駆動することで前記処置具操作部を前記長手方向に変位させるための第2アクチュエータを含んでいることを特徴とする、請求項1乃至11の何れかに記載のマニピュレータアーム。
- 請求項1乃至12の何れかに記載のマニピュレータアームを複数支持するポジショナを有する、患者側システム。
- 請求項13に記載の患者側システムと、前記遠隔操作装置とを有する、外科手術システム。
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