JP7457430B2 - forceps device - Google Patents
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Description
本発明は、鉗子装置に関する。 The present invention relates to a forceps device.
近年、術者の負担軽減や、医療施設の省人化を図るためにロボット(マニピュレータ)を利用した医療処置の提案がされている。外科分野では、術者が遠隔操作可能な手術用マニピュレータを操作して患者の処置を行う、手術用マニピュレータシステムに関する提案が行われている。In recent years, proposals have been made to use robots (manipulators) in medical procedures to reduce the burden on surgeons and manpower in medical facilities. In the field of surgery, proposals have been made for surgical manipulator systems in which surgeons operate remotely controlled surgical manipulators to treat patients.
手術用マニピュレータの先端には各種の術具が装着されており、術具として手術の際に人体の組織を把持する鉗子が知られている。例えば、特許文献1には、外科用処置具における少なくとも基部の周囲を覆う筒状に形成された部材である外科処置具用カバーが開示されている。外科処置具用カバーは、絶縁性を有する材料から形成されている。
Various surgical tools are attached to the tip of a surgical manipulator, and forceps used to grasp human tissue during surgery are known as surgical tools. For example,
しかしながら、前述の外科処置具用カバーは、内視鏡外科手術などで使用可能なゴムなどの柔軟性を有する材料から形成されている。そのため、外科用処置具をトロッカーを通して挿抜する際に、トロッカーの端部にカバーが引っかかる可能性がある。そのため、場合によってはカバーが外科用処置具から抜けたりズレたりするおそれがある。例えば、カバーが外科用処置具からズレると、絶縁性能に影響を与える。 However, the surgical instrument cover described above is made of a flexible material such as rubber that can be used in endoscopic surgery. Therefore, when inserting and removing a surgical instrument through the trocar, the cover may get caught on the end of the trocar. Therefore, in some cases, the cover may come off or be displaced from the surgical treatment instrument. For example, if the cover becomes misaligned with the surgical instrument, insulation performance will be affected.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その例示的な目的の一つは、鉗子装置からカバーが抜けたりズレたりしにくくなる新たな技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of these circumstances, and one exemplary purpose thereof is to provide a new technique that makes it difficult for the cover to come off or shift from the forceps device.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の鉗子装置は、対象の処置を行う処置部を有する先端部と、先端部と接続される柱状部品と、柱状部品の、先端部と接続される側と反対側に接続されるパイプと、先端部から柱状部品にかけて装着されるカバーと、カバーの表面を覆い、カバーより変形しにくい材料からなる変形抑制部材と、を備える。 In order to solve the above problems, a forceps device according to an aspect of the present invention includes a distal end section having a treatment section for treating a target, a columnar component connected to the distal end section, and a columnar component connected to the distal end section of the columnar component. The present invention includes a pipe connected to the side opposite to the opposite side, a cover attached from the tip end to the columnar part, and a deformation suppressing member that covers the surface of the cover and is made of a material that is less deformable than the cover.
この態様によると、トロッカーに挿入された鉗子装置を抜く際に、トロッカーがカバーの表面に食い込むことを抑制できる。また、仮にトロッカーが変形抑制部材に当接しても、変形抑制部材がカバーより変形しにくい材料からなるため、カバーが変形して抜けることを抑制できる。 According to this aspect, when pulling out the forceps device inserted into the trocar, it is possible to prevent the trocar from digging into the surface of the cover. Moreover, even if the trocar comes into contact with the deformation suppressing member, since the deformation suppressing member is made of a material that is less deformable than the cover, it is possible to suppress the cover from deforming and coming off.
変形抑制部材は、筒状又はリング状の部材であってもよい。これにより、トロッカーと鉗子装置が接触する位置が周方向のどの位置であっても、トロッカーがカバーの表面に食い込むことを防止できる。 The deformation suppressing member may be a cylindrical or ring-shaped member. This makes it possible to prevent the trocar from digging into the surface of the cover, no matter where in the circumferential direction the trocar and the forceps device come into contact.
カバーは、ブチルゴム又はシリコーンゴムから形成されていてもよい。変形抑制部材は、PE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、PEI(ポリエーテルイミド)及びPSU(ポリスルホン)からなる群から選択される少なくとも一つを含む材料から形成されていてもよい。あるいは、変形抑制部材は、SUS(ステンレス鋼)やAl(アルミニウム)といった金属材料からなる群から選択される少なくとも一つを含む材料から形成されていてもよい。ただし、変形抑制部材はこれらの材料に限られない。これにより、比較的柔らかい材料から形成されているカバーの装着性を損なわず、装着後にはトロッカーの食い込みによるカバーの変形を抑制できる。 The cover may be formed from butyl rubber or silicone rubber. The deformation suppressing member is at least one selected from the group consisting of PE (polyethylene), PP (polypropylene), PPS (polyphenylene sulfide), PEEK (polyetheretherketone), PEI (polyetherimide), and PSU (polysulfone). It may be formed from a material containing. Alternatively, the deformation suppressing member may be formed of a material containing at least one selected from the group consisting of metal materials such as SUS (stainless steel) and Al (aluminum). However, the deformation suppressing member is not limited to these materials. Thereby, the wearability of the cover made of a relatively soft material is not impaired, and deformation of the cover due to biting of the trocar after mounting can be suppressed.
カバーは、先端部を覆う部分の表面の一部が変形抑制部材で覆われていない。変形抑制部材で覆われていないカバーの先端側にトロッカーの端部が食い込んでも、先端部のカバーは撓みづらい(変形しにくい)ため、変形抑制部材の大きさ(被覆面積)を小さくできる。 A part of the surface of the portion of the cover that covers the tip portion is not covered with the deformation suppressing member. Even if the end of the trocar digs into the distal end side of the cover that is not covered by the deformation suppressing member, the cover at the distal end is difficult to bend (hard to deform), so the size (covered area) of the deformation suppressing member can be reduced.
先端部は、処置部が動作するための関節部を有してもよい。カバーは、関節部を覆う部分の表面が変形抑制部材で覆われていなくてもよい。カバーより変形しにくい材料からなる変形抑制部材で関節部を覆うと、関節部の動きの妨げになる。そこで、関節部を覆う部分の表面を変形抑制部材で覆わないことで、カバーの抜けを抑制しつつ処置部の動作抵抗を低減できる。The tip may have a joint for the operation of the treatment section. The surface of the cover that covers the joint may not be covered with a deformation suppression member. Covering the joint with a deformation suppression member made of a material that is less prone to deformation than the cover would impede the movement of the joint. Therefore, by not covering the surface of the part that covers the joint with a deformation suppression member, it is possible to reduce the operating resistance of the treatment section while preventing the cover from coming loose.
変形抑制部材は、パイプ側の端面の直径がパイプの直径よりも小さくてもよい。これにより、トロッカーに挿入された鉗子装置を抜く際に、トロッカーが変形抑制部材に引っかかりにくくなる。 The diameter of the end face on the pipe side of the deformation suppressing member may be smaller than the diameter of the pipe. This makes it difficult for the trocar to get caught on the deformation suppressing member when pulling out the forceps device inserted into the trocar.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 In addition, any combination of the above components, and conversions of the present invention between methods, devices, systems, etc., are also valid aspects of the present invention.
本発明によれば、鉗子装置からカバーが抜けにくくなる。 According to the present invention, the cover is less likely to come off the forceps device.
以下、本発明を実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一又は同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述される全ての特徴やその組合せは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on embodiments and with reference to the drawings. Identical or equivalent components, members, and processes shown in each drawing are designated by the same reference numerals, and redundant explanations will be omitted as appropriate. Furthermore, the embodiments are illustrative rather than limiting the invention, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.
(鉗子装置)
図1は、本実施の形態に係る鉗子装置の正面図である。図1に示す医療用の鉗子装置10は、一対の把持部12a,12bと、一対の把持部12a,12bを保持する支持体14と、支持体14を回転可能に支持する第1の回転軸16と、第1の回転軸16を保持するベース部品18と、第1の回転軸16と同軸に配置されている4つのガイドプーリ(不図示)と、一対の把持部12a,12bと同軸に保持される4つのジョープーリ20と、4つのガイドプーリと4つのジョープーリ20との間に掛けられた4本のワイヤ22と、支持体14を第1の回転軸16を中心に回転させるための2本のワイヤ24と、を備えている。
(forceps device)
FIG. 1 is a front view of a forceps device according to this embodiment. A
ベース部品18は、柱状部品であるベースキャップ26の先端側と連結されている。ベースキャップ26の後端側はパイプ28と連結されている。本実施の形態に係る鉗子装置10は、支持体14からベースキャップ26の後端部まで、円筒状のジョイントカバー30で覆われている。これにより、手術中にワイヤやプーリ等の部品間の隙間に異物が入り込みにくくなる。なお、ジョイントカバー30は、支持体14に加えて把持部12a,12bの一部を覆うように構成されていてもよい。また、把持部12a,12bに電気を通して患者の組織を止血するタイプの鉗子装置の場合、絶縁性を有するジョイントカバー30が用いられる。
The
ベースキャップ26は、材質がエンジニアリングプラスチック等で構成されている円筒状(柱状)の樹脂部品である。これにより、部品強度と絶縁性を両立し得る。具体的には、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)やPEI(ポリエーテルイミド)といった材料が用いられるが、これらに限られない。
The
パイプ28の材質は、例えば、CFRP(炭素繊維強化プラスチック)やGFRP(ガラス繊維強化プラスチック)が用いられる。ジョイントカバー30の材質は、例えば、ブチルゴムやシリコーンゴム、ポリエチレンが用いられるが、これらに限られない。
The material used for the
このように、本実施の形態に係る鉗子装置10は、手術対象の処置を行う処置部としての把持部12a,12bを有する先端部31と、先端部31と接続されるベースキャップ26と、ベースキャップ26の、先端部31と接続される側と反対側に接続されるパイプ28と、先端部31からベースキャップ26にかけて装着されるジョイントカバー30と、を備える。
As described above, the
図2(a)~図2(b)は、ジョイントカバーがベースキャップから抜ける様子を説明するための模式図である。鉗子装置10は、腹腔鏡手術の際にトロッカー32を介して患者の体内に挿入される。挿入された鉗子装置10は患者の体内で傾いたりスライドしたりする場合がある。そのため、トロッカー32の端部32aに引っかかったジョイントカバー30(図2(a))は、そのまま鉗子装置10がトロッカー32から抜ける方向に動く際に一部がベースキャップ26の凹部26aから浮き上がる(図2(b))。そのため、ジョイントカバー30とベースキャップ26の凹部26aとの接触面積が減り、摩擦が減少することで更にジョイントカバー30が抜けたり、ジョイントカバー30がベースキャップ26に対してズレたりしやすくなる。
FIGS. 2(a) to 2(b) are schematic diagrams for explaining how the joint cover comes off from the base cap. The
その状態で更にジョイントカバー30にトロッカー32から力が加わると、最終的にジョイントカバー30が鉗子装置10から抜け落ちる可能性がある。そこで、本実施の形態に係る鉗子装置10は、トロッカー32の端部32aがジョイントカバー30に引っかかったり食い込んだりしないように、ジョイントカバー30の表面を覆い、ジョイントカバー30より変形しにくい材料からなる変形抑制部材36を備える。
If force is further applied to the
図3は、本実施の形態に係る鉗子装置における変形抑制部材近傍を拡大した図である。図3に示すように、変形抑制部材36は、ベースキャップ26に装着されたジョイントカバー30の外周側の表面30bを覆う部材である。これにより、トロッカー32に挿入された鉗子装置10を抜く際に、トロッカー32がジョイントカバー30の表面30bに食い込むことを抑制できる。また、仮にトロッカー32が変形抑制部材36に当接しても、変形抑制部材36がジョイントカバー30より変形しにくい材料からなるため、ジョイントカバー30が変形して抜けることを抑制できる。
FIG. 3 is an enlarged view of the vicinity of the deformation suppressing member in the forceps device according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the
本実施の形態に係る変形抑制部材36は、筒状又はリング状の部材である。これにより、トロッカー32と鉗子装置10が接触する接触位置Pが変形抑制部材36の周方向のどの位置であっても、トロッカー32がジョイントカバー30の表面30bに食い込むことを防止できる。変形抑制部材36は、軸方向に形成されたスリットが設けられていてもよい。これにより、変形抑制部材36の直径を拡げながらジョイントカバー30に装着できる。あるいは、変形抑制部材36は、ジョイントカバー30に巻き付けられたテープであってもよい。
The
また、本実施の形態に係るジョイントカバー30は、先端部31を覆う部分の表面の一部30cが変形抑制部材36で覆われていない。変形抑制部材36で覆われていないジョイントカバー30の先端側にトロッカー32の端部32aが食い込んでも、先端部31のジョイントカバー30は撓みづらい(変形しにくい)ため、変形抑制部材36の大きさ(被覆面積)を小さくできる。
Further, in the
なお、本実施の形態に係る先端部31は、図1に示すように、処置部である把持部12a,12bの回転(屈曲)動作をする際の関節部となる第1の回転軸16が設けられている。そして、本実施の形態に係るジョイントカバー30は、関節部を覆う部分の表面が変形抑制部材で覆われていない。ジョイントカバー30より変形しにくい材料からなる変形抑制部材36で関節部を覆うと、関節部の動きの妨げになる。そこで、関節部を覆う部分の表面を変形抑制部材36で覆わないことで、ジョイントカバー30の抜けを抑制しつつ処置部の動作抵抗を低減できる。
Note that, as shown in FIG. 1, the
次に各部の径や長さについて説明する。本実施の形態に係るジョイントカバー30のパイプ側の端面30aの直径d1は4.0~15.0mmの範囲(好ましくは8.4±1.5mmの範囲)で設定されている。また、ジョイントカバー30の厚みは0.6±0.5mmの範囲で設定されている。変形抑制部材36の直径d2は4.1~15.1mmの範囲(好ましくは8.7±1.5mmの範囲)で設定されている。また、変形抑制部材36の厚みは、例えば0.05~0.5mmの範囲で設定されている。また、変形抑制部材36の端面36a及びジョイントカバー30の端面30aは、いずれもパイプ28の端面28aに覆われているとよい。
Next, the diameter and length of each part will be explained. The diameter d1 of the pipe-
つまり、変形抑制部材36は、パイプ側の端面36aの直径d3がパイプ28の直径d4以下となるように構成されている。本実施の形態に係る直径d3は直径d2と同じであるが、d3<d2またはd3>d2であってもよい。また、直径d4は4.0~15.0mmの範囲(好ましくは8.4±1.5mmの範囲)で設定されている。これにより、トロッカー32に挿入された鉗子装置10を抜く際に、ジョイントカバー30の端面30aや変形抑制部材36の端面36aにトロッカー32の端部32aが引っかかりにくくなる。
That is, the
変形抑制部材36は、鉗子装置10が挿入されるトロッカーの内径d5よりも直径d3が小さい。これにより、鉗子装置10をトロッカー32の内部に挿入することができる。本実施の形態に係る内径d5は、5.0~15.0mmの範囲(好ましくは10~15mmの範囲)で設定されており、トロッカー32の有効長L2は、30~200mmの範囲(好ましくは30~100mmの範囲)で設定されている。
The
変形抑制部材36の直径d2が大きすぎると、トロッカー32に対して鉗子装置10の姿勢変化が小さくなってしまう。一方、直径d2が小さすぎると、鉗子装置10に対するトロッカー32の傾きαが大きくなりがちになり、接触位置Pにおけるトロッカー32の端部32aのジョイントカバー30への食い込み(接触荷重)が大きくなる。そこで、鉗子装置10を挿抜するトロッカー32に対して、傾きαが鋭角となるように、変形抑制部材36の直径d2と、トロッカー32の内径d5及び有効長L2との大きさを設定するとよい。If the diameter d2 of the
本実施の形態に係るベースキャップ26は、処置部である把持部12a,12bの開閉や回転といった動作をさせるワイヤ22やワイヤ24が通る貫通孔26bを有している。また、ベースキャップ26のパイプ28側に設けられている凹部26aは、長さL1が7.0±3mmの範囲であり、凹部26aの小径部分の直径d6が3.0~11.9mmの範囲(好ましくは7.2±1.5mmの範囲)で設定されている。また、ベースキャップ26の大径部分の直径d7は3.1~12.0mmの範囲(好ましくは7.8±1.5mmの範囲)で設定されている。
The
変形抑制部材36の他方の端面36bは、ベースキャップ26の凹部26aよりも先端側に位置するように設定するとよい。より好ましくは、端面36bは、ベースキャップ26よりも処置部側にあるとよい。これにより、トロッカー32の端部32aの接触位置Pが、変形抑制部材36で被覆されていないジョイントカバー30の一部30cであったとしても、接触位置Pよりもパイプ28側にある凹部26aに嵌まっているジョイントカバー30の一部が段差に引っかかることで、ジョイントカバー30がベースキャップ26から更に抜けにくくなる。
The
なお、変形抑制部材36は、PE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、PEI(ポリエーテルイミド)及びPSU(ポリスルホン)からなる群から選択される少なくとも一つを含む樹脂材料から形成されているとよい。あるいは、変形抑制部材36は、SUS(ステンレス鋼)やAl(アルミニウム)といった金属材料からなる群から選択される少なくとも一つを含む材料から形成されていてもよい。ただし、変形抑制部材36はこれらの材料に限られない。これにより、比較的柔らかい材料から形成されているジョイントカバー30の装着性を損なわず、装着後にはトロッカー32の食い込みによるジョイントカバー30の変形を抑制できる。
Note that the
また、本実施の形態では、ベースキャップ26の外周部に環状の凹部26aが形成された鉗子装置を例に説明したが、凹部26aが形成されていない、つまり凹部26aの側壁に相当する段差がない鉗子装置であってもよい。
Further, in the present embodiment, the forceps device in which the
以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。 Although the present invention has been described above with reference to the above-described embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may also be applied to combinations or substitutions of the configurations of the embodiments as appropriate. It is included in the present invention. Furthermore, it is possible to appropriately rearrange the combinations and order of processing in the embodiments based on the knowledge of those skilled in the art, and to make various modifications to the embodiments, such as various design changes. Such embodiments may also be included within the scope of the present invention.
本発明は、鉗子装置からカバーが抜けにくくなる。 The present invention makes it difficult for the cover to come off from the forceps device.
10 鉗子装置、 12a,12b 把持部、 14 支持体、 16 第1の回転軸、 18 ベース部品、 20 ジョープーリ、 22,24 ワイヤ、 26 ベースキャップ、 26a 凹部、 26b 貫通孔、 28 パイプ、 28a 端面、 30 ジョイントカバー、 30a 端面、 30b 表面、 31 先端部、 32 トロッカー、 32a 端部、 36 変形抑制部材、 36a,36b 端面。10 forceps device, 12a, 12b gripping portion, 14 support, 16 first rotating shaft, 18 base part, 20 jaw pulley, 22, 24 wire, 26 base cap, 26a recess, 26b through hole, 28 pipe, 28a end face, 30 joint cover, 30a end face, 30b surface, 31 tip portion, 32 trocar, 32a end portion, 36 deformation suppression member, 36a, 36b end face.
Claims (6)
前記先端部と接続される柱状部品と、
前記柱状部品の、前記先端部と接続される側と反対側に接続されるパイプと、
前記先端部から前記柱状部品にかけて装着されるカバーと、
前記カバーの外周側の表面を覆い、前記カバーより変形しにくい材料からなる変形抑制部材と、を備えることを特徴とする鉗子装置。 a distal end portion having a treatment section for treating a target;
a columnar component connected to the tip;
a pipe connected to a side of the columnar component opposite to the side connected to the tip;
a cover attached from the tip end to the columnar component;
A forceps device comprising: a deformation suppressing member that covers the outer peripheral surface of the cover and is made of a material that is less deformable than the cover.
前記変形抑制部材は、PE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、PEI(ポリエーテルイミド)、PSU(ポリスルホン)、SUS(ステンレス鋼)及びAl(アルミニウム)からなる群から選択される少なくとも一つを含む材料から形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の鉗子装置。 The cover is made of butyl rubber or silicone rubber,
The deformation suppressing member is made of PE (polyethylene), PP (polypropylene), PPS (polyphenylene sulfide), PEEK (polyetheretherketone), PEI (polyetherimide), PSU (polysulfone), SUS (stainless steel), and Al ( The forceps device according to claim 1 or 2, wherein the forceps device is made of a material containing at least one member selected from the group consisting of aluminum.
前記カバーは、前記関節部を覆う部分の表面が前記変形抑制部材で覆われていないことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の鉗子装置。 The distal end portion has a joint portion for moving the treatment portion,
5. The forceps device according to claim 1, wherein a surface of the cover that covers the joint portion is not covered with the deformation suppressing member.
前記先端部と接続される柱状部品と、
前記柱状部品の、前記先端部と接続される側と反対側に接続されるパイプと、
前記先端部から前記柱状部品にかけて装着されるカバーと、
前記カバーの表面を覆い、前記カバーより変形しにくい材料からなる変形抑制部材と、を備え、
前記変形抑制部材は、パイプ側の端面の直径が前記パイプの直径よりも小さいことを特徴とする鉗子装置。 a distal end portion having a treatment section for treating a target;
a columnar component connected to the tip;
a pipe connected to a side of the columnar component opposite to the side connected to the tip;
a cover attached from the tip end to the columnar component;
a deformation suppressing member that covers the surface of the cover and is made of a material that is less deformable than the cover;
The forceps device is characterized in that the deformation suppressing member has a pipe-side end face having a diameter smaller than the diameter of the pipe.
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