JPH10504219A - 内視鏡外科用の外科器具を案内する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、内視鏡外科用器具を案内する装置に関する。これら外科用器具は、シャンク１０に取付けられる。シャンク１０は、不変点１で旋回可能であり、トロカール３０を介して体腔内へ、例えば手術のために挿入される。シャンク１０の端部に取り付けられた効果器１５は、体腔内で移動する一方、不変点１を、あらゆる空間的自由度で維持する。効果器１５は、不変点を通る第１軸線を中心とする円形回動運動で、シャンク１０と一緒に、剛体のように運動する。これにより、運動中、その端部は、軸線Ｉに対し常に同じ位置で運動する。更に、シャンク１０を有する効果器１５は、第２軸線ＩＩを中心として旋回できる。第２軸線ＩＩは、第１軸線Ｉに対し直角であり、第１軸線と不変点で交差し、一緒に回動する。

Description

【発明の詳細な説明】 内視鏡外科用の外科器具を案内する装置 本発明は、請求項１の上位概念に記載した形式の装置に関するものである。 腹腔鏡外科では、外科医は、モニタ映像を見ながら処置を行う。患者の腹腔内 へは、例えばトロカールを介して、カメラ付きの内視鏡と手術器具とが導入され る。内視鏡と手術器具とは、いわゆる不変点を中心としてのみ運動可能である。 この不変点は、患者の腹壁内に位置し、トロカールの穿刺点をなしている。これ によって、内視鏡装置及び手術器具の、制御された位置決めが、それぞれ同じ位 置決め装置で可能になる。そのさい、写真撮影の位置は、手術中、例えばカメラ のＣＣＤチップのため、床、つまり医師が立っている面と直角に一定に保たねば ならない。手術中、モニタ映像を回す（verdreht）さい、内視鏡を、外科医が手 術部位で空間的に配位することが困難である。 ＷＯ第９４／２１１８８号明細書から、上位概念の形式による内視鏡外科用の 機械式案内装置が公知である。この案内装置を用いて手術器具が、トロカールの 套管内を外科処置又は観察のために体腔内へ挿入され、器具のシャンク端に取付 けられた効果器が、不変点を維持し、あらゆる空間的自由度で運動する。この案 内装置の場合、カメラが効果器として、腹腔鏡下端に 固定され、直線的に送出入可能にされている。 内視鏡は、その先端に、たいていの場合、３０°の角度をなしてプリズムが取 付けてあり、内視鏡を回動させて、このプリズムで体腔内面を内側から観察でき る。効果器をこのように回動させて、体腔内の周囲を観察するする場合、ＷＯ第 ９４／２１１８８号明細書に記載のように固定取付けされたカメラは、効果器と して、外科医の立っている面、つまり床に対し、水平位置と中央位置でしかカメ ラ映像の“上・下”を正しく再現できない。他のあらゆる位置では、カメラ又は カメラ内のＣＣＤチップは、その空間位置が変ってしまう。言い換えると、カメ ラと内視鏡とは、モニタ画像の回動（Verdrehung）を防止するために、後調整せ ねばならない。これには、著しい手間がかかる。内視鏡の回動によって、例えば 腹腔内で内視鏡を空間的に配位することが、外科医には難しくなる。なぜなら、 カメラ画像の“上・下”が、もはや外科医の立っている床と合致しなくなるから である。 外科の観察器具用の別の案内装置は、ドイツ連邦共和国実用新案第９４１６９ ５７号明細書により公知である。この装置にも、既述の装置について述べたこと があてはまる。 したがって、本発明の根底をなす課題は、冒頭に述べた形式の外科器具を案内 する装置を次のように構成することである。すなわち、体腔内を空間的に観察す るために、内視鏡を回動させるさい、カメラが、ひい てはモニタに中継される映像の“上・下”が、常に正しく配位されるようにする のである。 この課題は、冒頭に述べた装置の場合に、本発明により次にようにすることに よって、解決された。すなわち、装置用の保持体下に、軸線ＩＩを中心として回 動可能に支承されたアングル片を保持体のところに配置し、このアング片が、軸 線Ｉを中心として旋回可能であり、軸線Ｉ，ＩＩＩの平面に対し側方にずらされ て配置されたアングル片脚部には、保持体下方に、歯車の円形に湾曲したセグメ ントを取付け、このセグメントの中心を軸線ＩＩが通るようにしたのである。セ グメントには、案内を介してハウジングが滑り支承されており、このハウジング が、セグメントの湾曲部と平行に湾曲部に沿って可動である。ハウジングには、 軸線ＩＩＩに対し平行に側方にずらされた軸線ＩＶ上に、別の案内ハウジングが 付加されている。この案内ハウジング上を、直線運動用の縦移動可能な案内片が 滑動する。その場合、案内片の受容板には、側方にずらされて、効果器を有する 器具シャンクが、軸線ＩＩＩ上に回動可能かつ取外し可能に取付けられている。 カメラは、その場合、案内片に、それも器具シャンクの後方に運動不能に又は固 定的に、同じく軸線ＩＩＩ上に取付けられている。その場合、器具シャンク内の 光学装置の画像平面（Bildebene）はカメラの撮像部材（bildaufnehmende Eleme nt）上に位置し、したがって、これに対して回動可能である。 更に、本発明は、次のようにすることを提案する。すなわち、案内片が、案内 ハウジング上を活動する前部と、案内ハウジングの横に付加した側板とから成る ようにし、この側板に別の受容板をねじ結合し、この受容板が、内部に歯車と歯 車により駆動される中間歯車を受容するようにするのである。その場合、受容板 には、他方の側に、これら歯車の駆動用のモータを備えた伝動装置が付加されて いる。この場合、カメラは、このモータに取付けられる。器具シャンクの上方保 持部のプレートに付加されている横案内内には、回動可能のアダプタが配置され ている。このアダプタは、アダプタ上の、中間歯車とかみ合っている歯車により 回動される。アダプタは、また内部に器具シャンクを受容し、それにより器具シ ャンクを効果器と一緒に回動させる。 最後に、本発明は、次のようにすることを提案する。すなわち、効果器側の器 具シャンク端が、例えばトロカール内を取出し可能かつ運動可能に案内され、し かも器具シャンクが、縦方向移動時には、単独又はトロカールと共に、アングル 片に取付けられたトロカール受容部の目穴内に、目穴用キャッチレバーによって ルーズに保持され、またキャッチレバーを外した後、目穴から取出し可能である ようにするのである。 軸線Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩの配置により、軸線を中心として調節することによって 、器具又は効果器が、不変点を中心として円錐形に剛体のように移動する運動が 生じる。器具シャンク上に配置されたカメラの、撮像の“上・下”は、軸線を調 節することによって、もはや変化しない。なぜなら、カメラの、例えばＣＣＤチ ップの回動（Verdrehung）は、本発明の装置の場合、もはや不可能だからである 。これにより、外科医の視野に映るモニタ上のカメラ映像の“上・下”は、常に 一定となる。 本発明のこのほかの利点を、以下で図１〜図３につき説明する。 図面： 図１は、装置の側面図である。 図２は、図１の装置の平面図である。 図３は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 装置の主要な使用分野は、最小侵入内視鏡外科（minimal invasive endoskopi sche Chirurgie）である。この目的のために、先端に効果器１５として例えば３ ０°の角度をなすプリズムを有する光学装置を使用する。このプリズムは、映像 が、管内を、図示の実施例の場合は器具シャンク１０内を、ガラス繊維ケーブル を介した光伝送により、光路（optischer Weg）上を撮像部材、例えば、電子カ メラ１６のＣＣＤチップ上へ伝送されるようにする。器具シャンク１０内の光路 （Strahlengang）は、望遠鏡の光路に似ている。その場合、ＣＣＤチップは、装 置の映像平面（Bildebene）内に位置している。公知の装置の場合であれば、冒 頭に述べた映像の配向の問題が生じるところである。本発 明の装置では、したがって、ＣＣＤチップを有するカメラ１６は、効果器１５の 回動時にもはや一緒には回動しない。 本発明の装置は４つの軸線Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶを有している。この場合、 軸線Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩは回動軸線であり、軸線ＩＶは直線的な摺動軸線である。 このうちの主要軸線は軸線Ｉであり、軸線Ｉは、図３に示したように、ベースで ある保持体２に対して固定的に取付けられ、不変点１を通り、空間内に主として 垂直に位置せしめられるが、原則として任意の方向づけが可能である。この軸線 Ｉを中心として、全装置が、モータで又は手動式に、すべての個別部材と共に３ ６０°回動できる。軸線ＩＩは、軸線Ｉに後置されている旋回軸であり、軸線Ｉ に対して直角をなし、軸線Ｉと不変点１で交差しているが、軸線Ｉと共に又は軸 線Ｉを中心として回動する。軸線ＩＩＩは、器具又は器具シャンク１０の縦軸線 を形成し、器具シャンク端には、効果器、例えば、３０°の角度をなすプリズム が配置されている。軸線ＩＩＩは、軸線Ｉ及び軸線ＩＩと、同じく不変点１で交 差している。言い換えると軸線Ｉ，ＩＩの交点で交差している。軸線ＩＶは、軸 線ＩＩＩと一定間隔をおいて平行に延びる副軸線である。軸線ＩＶは、案内ハウ ジング１７内の、効果器を有する器具シャンク１０の縦移動用の直線駆動装置の 運動軸線を形成している。 装置用の保持体２内には、図示の実施態様の場合、 モータが配置されている。このモータは、その下方に配置された、モータに回動 可能に支承されたアングル片４を、軸線Ｉを中心としてウオーム駆動装置３を介 してセルフロック式に回転できる。アングル片４には、軸線Ｉに対して側方にず らされて、保持体２の下方に、ウオーム歯車のセグメント５が取付けられている 。このセグメントの円の中心を軸線ＩＩが通っている。セグメント５には、案内 ８を介してハウジング７が滑り支承されている。ハウジング７は、セグメントの 湾曲と平行に、又はその湾曲に接触して運動可能である。ハウジング７内には、 ウオーム９が支承され、ウオーム９は、電動モータ１２により自在継手１１を介 して駆動される。ウオーム９は、セグメント５とかみ合い、ウオーム９の回動に より、ハウジング７と共にセグメント５を旋回させる（図３）。 ハウジング７は、アングル片４を介して、軸線Ｉ及び軸線ＩＩＩの平面に対し 側方に一定間隔をおいて配置されている。したがって、横に付加されたハウジン グ７と結合されているアングル片４によって、軸線ＩＶが器具シャンク軸線又は トロカール軸線ＩＩＩから側方にずれた位置に配置されることになる。軸線ＩＶ は、ハウジング７の中心を通り、直線駆動装置の屈折した中心軸線を形成してい る。軸線ＩＩＩ，ＩＶを側方にずらせて配置することによって、トロカール又は 器具シャンク１０は、直線駆動装置に妨害されることなく容易に取出し可能であ る。 軸線Ｉ及び軸線ＩＩＩの平面とは反対側に位置するハウジング７のところには 、屈折した２重フランジ１４を介して側方に、中心軸線ＩＶを有する案内・直線 駆動部材が付加されている。これらの案内・直線駆動部材は、軸線ＩＩＩを有す る器具シャンク１０用である。器具シャンク１０の前端には、効果器１５が配置 されている。器具シャンク後端には、カメラ１６（図１）が配置され、しかもそ の場合、既述のように、軸線ＩＩと軸線ＩＶとは、側方に相互間隔をおいて位置 している。ここで重要な点は、効果器１５が、器具シャンク１０と一緒にカメラ １６に対して回動可能であり、しかもカメラ１６が、案内ハウジング１７に対し 、詳しく後述する案内片１３と共に縦方向移動可能に、しかし回動不能に取付け られている点である。その場合、軸線ＩＶを有するこれらの部材のすべては、い くぶん上方へハウジング７に対して角度を有している。これらすべての部材は、 したがって、ハウジング７と共に軸線ＩＩを中心として、またアングル片４に対 しては不変点１を中心として、更に、アングル片と共に軸線Ｉを中心として回動 する。 器具シャンク１０用の案内部材の主要部分は、案内ハウジング１７であり、こ の案内ハウジング１７上を案内片１３が滑動する。案内ハウジング１７は、２重 フランジ１４の屈折部分３１に取付けられている。案内ハウジング１７内には、 前端には、軸線ＩＩを中心とする旋回運動用の歯車付きモータ１２が、また後端 には、案内片１３の直線運動用のモータ１８が、配置されている。案内ハウジン グ１７上での案内片１３の縦方向運動は、ねじスピンドル１９を介して生ぜしめ られる。ねじスピンドル１９は、モータ１８によって駆動され、案内ハウジング １７に対し定置され、案内ハウジング１７と平行に位置し、案内片１３の回動不 能のスピンドルナット２０内で回動し、案内ハウジング１７の前端３２と端片２ ９とに支承されている。ねじスピンドル１９の駆動は、同じく端片２９内に配置 された歯車機構２８を介して行われる。歯車機構２８は、モータ１８に付加され 、その駆動部を形成している。 案内片１３は、次の部材から成る： 案内ハウジング１７上を滑動する前部４０と、前部の横に付加された側板３４ と、側板３４にねじ結合された別の受容板３６と、受容板３６に受容されている 歯車３２と、歯車３２に駆動される中間歯車３５とである。受容板３６の反対側 には、歯車付きモータ２１を有する伝動装置４１が付加されている。伝動装置４ １により歯車３２、３５が駆動される。歯車付きモータ２１には、カメラ保持体 ２４を介してカメラが取付けられている。その場合、カメラ１６又はカメラの撮 像ＣＣＤチップは、軸線ＩＩＩ上の、器具シャンク１０の後方、又はＣＣＤチッ プを受容するシャンクアダプタ３７の後方に配置して、器具シャンク内の光学装 置の画像平面がＣＣＤチップの上に当てがわれるよう にする。器具シャンクには、更に、手術部位の照明用のガラス繊維ケーブル３８ が取付けてある。効果器と、アダプタ３７を介したケーブル３８の接続部とを有 する器具シャンクは回動可能だが、カメラのチップは固定的なので、器具シャン ク１０が歯車付きモータ２１によって回動されても、カメラ撮像の配位は変わら ない。その場合、ケーブル接続部が外部への位置表示器の機能を果たす。アダプ タ３７は、側方の案内３９内に回動可能に配置されている。案内３９の方は、器 具シャンク１０の上部支持用の側板３４に付加されており、器具シャンク上の歯 車３２により回動され、歯車３２は、中間歯車３５とかみ合っている。 案内片２３又は案内片のところに位置するモータの横には、したがって、既述 のように、軸線ＩＩＩ上に、カメラ１６が、保持体２４を介して固定取付けされ 、効果器１５を有する器具シャンク１０は、軸線ＩＩＩを中心として回動可能に 取付けられている。その場合、トロカール３０を有する器具シャンク下方部分は 、後述する形式で案内される。その場合、回動運動は、歯車付きモータ２１によ って行われ、この歯車付きモータ２１が、軸線ＩＶ上に不変点１とは反対側に、 それも案内片１３内に、又は案内片１３に接蝕して、既述の形式で付加取付けさ れている（図２）。受容板３６内に支承されている伝動出力軸には、歯車２２が 配置されている。歯車２２は、中間歯車３５を介して、別の歯車２３とかみ合っ ている。別の歯車２３の方 は、案内片１３の側板３４の隣接部材のところで器具シャンク１０のアダプタ３ ７上に取付けられ、案内３９によって案内されている。歯車付きモータ２１の回 動の伝達は、したがって、この歯車２３を介して行われる。歯車２３は、器具シ ャンク１０のアダプタ３７と、ひいては効果器１５を回動させる。 効果器１５と、カメラ保持体２４を介して回動不能に固定されているカメラと を有するシャンク１０は、したがって、回動能を保持しつつ、案内片１３及び既 述の部材と共に軸線ＩＩＩに沿って直線移動可能である。そのさい、シャンク１ ０の、効果器１５の側の端部は、トロカール３０内を可動に案内されており、ま たトロカール３０の方は、縦移動時の目穴用のキャッチレバー２６を有する、ア ングル片４に取付けられたトロカール受容部２５の目穴２７内を、ルーズに案内 され、キャッチレバー２６を跳ね上げれば、目穴から取出し可能である（図３） 。既述の上方部分と内部の光学器械とを備えた器具シャンク１０は、したがって 、まだ取付けられているトロカール３０から引出し可能であり、詳細には図示さ れていないクイックロックを介して、ハウジング３１から除去できるので、容易 な交換が確実に可能である。受容部トロカール保持部とは、汎用に構成されてい るので、極めてさまざまな幾何形状の器具やトロカールを受容可能である。カメ ラは、その場合、そのままにしておくか、又は別個に取外して交換する。 器具シャンク１０が剛体のように不変点を中心として回動する動作は、軸線Ｉ を中心として全ユニットが回動することで行われる。そのさい、円錐角は、軸線 ＩＩを中心とする旋回と、軸線ＩＩＩに沿った直線運動による効果器・処置部位 間の間隔とによって規定される。 手術に必要な器具は、トロカール３０を介しアダプタ３７内へ挿入した後、患 者の腹腔内へ送入される。そのさい、トロカールは、固定されたままでなければ ならず、他方、軸線ＩＩＩを有する器具シャンク１０は、軸方向にトロカールを 介して腹腔内へ導入される。したがって、トロカール受容部２５は、本発明の装 置の場合、直線案内の固定部分に設けられており、他方、器具受容部は、案内片 １３のところ、又は案内片１３のハウジング部分３９のところに設けられている 。器具の種々の作業位置は、軸線Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩを中心として調節することに よって、可能となる。軸線Ｉが、不変点１のところで床に対し直角に調節される と、器具は、軸線Ｉを中心とする回動時には、軸線Ｉに対する軸線ＩＩの位置に 応じて円形又は円錐形の軌跡を描く。これにより、腹腔内で器具先端、例えば効 果器１５を、軸線Ｉを中心として左右に旋回させることができ、また軸線ＩＩを 中心としては上下に旋回させることができる。軸線ＩＩＩ上では、器具先端を、 腹腔内へのトロカールの刺入により、直線的に調節できる。こうした軸線配置の 場合に、カメラ１６が、器 具シャンク１０の軸線ＩＩＩ上に配置されると、カメラのＣＣＤチップの上下に 関して、次の場合には撮像の変化は生じない。すなわち、３つの軸線すべてを調 節し、付加的に効果器１５のプリズムを器具シャンク１０と共に回動させる場合 である。その場合、モニタ像の回動は生じない。 処置時、滅菌された装置を組立て、手術台にあらかじめ取付けられた保持装置 上へ載置する。２つの軸線Ｉ，ＩＩを不変点に合わせ、保持装置を固定する。次 いで、トロカール３０を器具シャンク１０と一緒に装置に付加連結する。次いで 、器具を無段階的に所望部位へもたらすことができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ライナー トラップ ドイツ連邦共和国 76676 グラベン−ノ イドルフ ファルトルシュトラーセ ９ (72)発明者 ゲルハルト ビュス ドイツ連邦共和国 72074 テュービンゲ ン クロスターミューレ （番地なし) (72)発明者 マルク シュル ドイツ連邦共和国 72074 テュービンゲ ン ヴィクトル−レンナー−シュトラーセ 19

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．内視鏡外科用の外科器具を案内するための保持体と、保持体に取付けられ 、不変点において旋回可能な器具シャンクとを有する装置であって、前記器具シ ャンクが電子カメラを備え、このカメラの像が外部の画面に伝送され、しかも、 前記器具シャンクが、観察のため、体腔内へ挿入され、器具シャンク端に取付け られた、器具の効果器が、体腔内において不変点を維持しつつあらゆる空間的自 由度で運動し、また、効果器が、器具シャンクと共に、不変点を通る第１軸線Ｉ を中心とする円形旋回運動時に、剛体のように運動可能であり、更に、器具シャ ンクと共に第１軸線Ｉを中心として旋回運動を行うことに加えて、別の第２軸線 を中心として旋回可能であり、この第２軸線が、第１軸線に対して直角に位置し 、不変点で第１軸線と交差し、第１軸線と共に回動可能であり、更に、前記効果 器が、その縦軸線ＩＩＩに沿って直線的に移動可能である形式のものにおいて、 ａ） 装置のための保持体（２）の下方に、軸線ＩＩを中心として回動可能に 支承されたアングル片（４）が保持体（２）のところに配置され、アングル片（ ４）が、軸線Ｉを中心として旋回可能であり、かつまたアングル片（４）の、軸 線Ｉ及び軸線ＩＩＩの平面から側方にずらされて位置する脚部には、保持体（２ ）の下方に、歯車の円形に湾曲したセグメント（５） が取付けられており、このセグメントの中心（６）を軸線ＩＩが通っており、 ｂ） セグメント（５）のところに、案内（８）を介してハウジング（７）が 滑り支承され、このハウジング（７）が、セグメントの湾曲部に対して平行に、 湾曲部のところを可動であり、 ｃ） ハウジング（７）のところに、軸線ＩＩＩから平行に側方にずらされて 位置する軸線ＩＶ上に、別の案内ハウジング（１７）が付加されており、この案 内ハウジング上を、直線運動用の縦移動可能な案内片（１３）が滑動し、しかも 、案内片（１３）の受容板（３６）のところには、効果器（１５）を有するシャ ンク（１０）が、側方へずらされて軸線ＩＩＩ上に、回動可能かつ取外し可能に 取付けられており、 ｄ） カメラ（１６）が、案内片（１３）のところに、同じく軸線ＩＩＩ上の 、器具シャンク（１０）の後方に不動又は固定的に取付けられ、しかも、器具シ ャンク内の光学装置の撮像平面が、カメラの撮像部材上に位置し、このため撮像 部材に対し回動可能であることを特徴とする、内視鏡外科用の外科器具を案内す る装置。 ２．ｅ） 案内片（１３）が、案内ハウジング（１７）上を滑動する前部（４ ０）と、前部の横に付加された側板（３４）とから成り、側板（３４）には別の 受容板（３６）がねじ結合されており、受容板（３６）が歯車（２３）とこの歯 車（２３）によって駆動さ れる中間歯車（３５）を受容し、 ｆ） 受容板（３６）の他方の側に、歯車（２３，３５）の駆動用のモータ（ ２１）を有する伝動装置（４１）が付加され、しかもカメラ（１６）がモータ（ ２１）に取付けられており、 ｇ） 器具シャンク（１０）の上方保持部用の側板（３４）に付加された側方 案内（３９）内に、回動可能のアダプタ（３７）が配置され、このアダプタが、 アダプタ上に配置された歯車（２３）により回動され、歯車（２３）が中間歯車 （３５）とかみ合っており、 ｈ） アダプタ（３７）が、内部に器具シャンク（１０）を受容し、効果器（ １５）と一緒に器具シャンクを回動させる、請求項１記載の装置。 ３．ｉ） 効果器（１５）側の器具シャンク端が、例えばトロカール（３０） 内を取外し可能かつ可動に案内され、そのさい、器具シャンク（１０）が、縦移 動時、単独又はトロカールと共に、アングル片（４）に固定されたトロカール受 容部（２５）の目穴（２７）内に、目穴用のキャッチレバー（２６）によってル ーズに保持され、またキャッチレバーを跳ね上げることにより、目穴（２６）か ら取出し可能である、請求項１または２記載の装置。