WO2021166185A1 - 手術具保持装置及び手術支援装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a technical field of a surgical tool holding device for holding a surgical tool and a surgical support device including a surgical tool holding device.
- Such a surgical support device includes a plurality of movable bodies that are rotatably connected in order, the movable bodies are rotated by the driving force of an actuator, and a movable body located at one end in the connecting direction is provided as a holding body.
- the plurality of movable bodies are provided as arm portions or joint portions, and the holding body holds a surgical tool in which a part (tip portion) is inserted into the body cavity of the patient.
- surgical tools endoscopes, forceps, etc. are used depending on the type and situation of surgery.
- the surgical support device when a plurality of movable bodies are rotated in predetermined directions, the position and posture of the surgical tool are changed according to the rotating motion of the movable body, and the tip of the surgical tool is placed in the patient's body cavity. It is inserted and surgery is performed.
- Surgery using the above-mentioned surgical support device is generally performed by a surgeon (doctor) remotely operating the surgical support device installed in the operating room by a master-slave method.
- a pivot point which is a reference point for the position and posture of the surgical instrument, is set.
- the pivot point is a position formed in the patient's body cavity and substantially coincides with the port into which the surgical instrument is inserted, and when a trocar is used, it substantially coincides with the position of the trocar. Therefore, when the surgical tool is inserted into the patient's body cavity, the position and posture of the surgical tool are controlled so that a part of the surgical tool always passes through the pivot point, and a part of the surgical tool passes through the pivot point. This prevents the occurrence of a load on the tissue near the patient's body surface and ensures safety.
- a surgical tool holding device for holding the surgical tool
- various types of surgical tool holding devices for example, Patent Document 1, Patent Document 2 and). See Patent Document 3
- Such a surgical tool holding device is provided with the above-mentioned holding body, and a part or the whole of the holding body is a holding portion for holding the surgical tool.
- the surgical tool holding device has an adapter for matching the size and shape of the surgical tool and the holder, and the surgical tool is passed through the adapter. Some are attached to and held by a holder (see, for example, Patent Document 3).
- a holder see, for example, Patent Document 3
- an adapter is attached to the separator. The surgical instrument may be held in the retainer via a separator and adapter.
- the tip of the surgical tool is inserted into the body cavity of the patient and used.
- the state inside the body cavity can be observed by an endoscope built in the surgical tool, or forceps provided at the tip of the surgical tool.
- the lesion site may be excised.
- the surgical support device is provided with a detection mechanism that detects the positions of the separator and the adapter, and is configured so that the detection mechanism detects the state in which the separator is attached to the holder and the state in which the adapter is attached to the separator. There is. By detecting that the state in which the separator is attached to the holder and the state in which the adapter is attached to the separator are appropriate by such a detection mechanism, unintentional changes in the position of each part of the surgical instrument during surgery are prevented. Will be done.
- the detection accuracy regarding the position of the separator and the adapter may decrease depending on the configuration of the detection mechanism and the arrangement state of the detection mechanism.
- the surgical instrument holding device and the surgical support device of the present invention aim to improve the detection accuracy regarding the positions of the separator and the adapter by the detection mechanism.
- the surgical instrument holding device includes an adapter to which the surgical instrument is detachable, a separator to which the adapter is detachable, a holding body to which the separator is detachable, and the holding. It is provided with a driving body that rotatably supports the body and applies a driving force to the holding body, and a detection mechanism that detects a state in which the separator is attached to the holding body and a state in which the adapter is attached to the separator.
- the driving body has a driving force transmission mechanism for transmitting the driving force to the holding body and a bracket on which the driving force transmission mechanism is supported, and the detection mechanism is arranged on the bracket.
- the detection mechanism is attached to the bracket of the drive body that rotatably supports the holding body, so that the detection mechanism does not rotate with the holding body.
- the detection mechanism is provided with a main body portion attached to the bracket and a detection pin moved with respect to the main body portion, and the separator and the above. It is desirable that detection is performed by moving the detection pin by the action of the adapter on the detection pin.
- the detection pin is moved by the action of the separator to detect the attachment state of the separator to the holder, and the detection pin is moved by the action of the adapter to detect the attachment state of the adapter to the separator.
- the adapter has a tubular portion through which the surgical instrument is penetrated and a pressing portion protruding outward from the outer peripheral edge of the tubular portion.
- the separator is provided with an insertion portion through which the tubular portion is inserted and a receiving portion that projects outward from the outer peripheral edge of the insertion portion and the pressing portion is pressed against the separator.
- the adapter is attached to the holding body with the portion inserted into the holding body, and the adapter is attached to the separator with the tubular portion inserted into the insertion portion while the separator is attached to the holding body.
- the attachment state of the separator to the holding body is detected by the action of the receiving portion on the detection pin, and the tubular portion is inserted into the insertion portion. It is desirable that the mounting state of the adapter with respect to the separator is detected by the action of the pressing portion on the detection pin.
- the attachment state of the separator to the holding body is detected by the action of the receiving portion protruding outward from the outer peripheral edge of the insertion portion on the detection pin, and the pressing is extended outward from the outer peripheral edge of the tubular portion. Since the mounting state of the adapter to the separator is detected by the action on the detection pin of the portion, the length of the detection pin can be shortened.
- an inclined surface is formed on the outer peripheral surface of the receiving portion so as to approach the insertion portion in the insertion direction of the insertion portion with respect to the holding body.
- An inclined surface that approaches the tubular portion as the tubular portion is inserted into the insertion portion is formed on the outer peripheral surface of the pressing portion, and the inclined surface of the receiving portion and the inclined surface of the pressing portion are respectively said. It is desirable that the detection pin be moved with respect to the main body by sliding on the tip of the detection pin.
- the tip surface of the detection pin is formed as a spherical portion convex toward the tip side.
- the receiving portion slides on the spherical portion when the separator is attached to the holding body, and the pressing portion slides on the spherical portion when the adapter is attached to the separator.
- the first detecting unit that detects the mounting state of the separator with respect to the holding body and the mounting state of the adapter with respect to the separator are detected. It is desirable that a second detection unit is provided, and the first detection unit and the second detection unit are arranged on the bracket in a state of being separated from each other in the rotation direction of the holding body.
- the first detection unit and the second detection unit are positioned side by side on the same surface of the bracket.
- the detection mechanism receives a light emitting unit that emits detection light toward the separator or the adapter and the detection light reflected by the separator or the adapter. It is desirable that a light receiving unit is provided.
- the detection light reflected by the separator detects the attachment state of the separator to the holder
- the detection light reflected by the adapter detects the attachment state of the adapter to the separator
- the surgical support device is a surgical support device provided with a surgical tool holding device for holding the surgical tool
- the surgical tool holding device includes an adapter to which the surgical tool is detachable and an adapter.
- a separator to which the adapter is detachable a retainer to which the separator is detachable, a drive body that rotatably supports the retainer and imparts a driving force to the retainer, and the retainer.
- the driving body includes a detecting mechanism for detecting the mounting state of the separator and the mounting state of the adapter with respect to the separator, and the driving body is supported by a driving force transmission mechanism for transmitting a driving force to the holding body and the driving force transmission mechanism.
- the detection mechanism is arranged on the bracket.
- the detection mechanism is attached to the bracket of the driving body that rotatably supports the holding body, so that the detecting mechanism does not rotate with the holding body.
- the detection mechanism since the detection mechanism is attached to the bracket of the drive body that rotatably supports the holding body, the detection mechanism does not rotate with the holding body, and the detection mechanism operates with the holding body. It is placed in a non-operating part that is not operated, and the detection accuracy regarding the position of the separator and the adapter by the detection mechanism can be improved.
- FIG. 2 to 44 show embodiments of the surgical instrument holding device and the surgical support device of the present invention, and this figure is a schematic perspective view showing the surgical support device and the like.
- It is a conceptual diagram of a surgical support device and the like.
- It is a schematic perspective view which shows the operation support device and the like provided with a plurality of main bodies.
- It is a perspective view of a surgical tool holding device and a surgical tool.
- It is an exploded perspective view of the surgical instrument holding device and the surgical instrument.
- It is a side view which shows the internal structure of a drive body and the like.
- It is a front view of a driving body and a holding body.
- FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line XVIII-XVIII of FIG. It is a top view which shows the 2nd engaging part and the like. It is sectional drawing which shows the state before the surgical instrument is attached to the adapter by the attachment member.
- FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state in which the first engaging portion is elastically restored, the first engaging portion is engaged with the first engaging receiving portion, and the separator is attached to the holding body. It is a side view which shows the state which the attachment to the holding body of a separator was detected by the 1st detection part. It is sectional drawing which shows the state which the separator is attached to the holding body.
- FIG. 5 is a side view showing a state in which the tubular portion of the adapter is inserted into the insertion portion of the separator and the sliding surface of the engaging claw portion is in contact with the receiving portion of the separator.
- FIG. 5 is a side view showing a state in which the tubular portion of the adapter is inserted into the insertion portion of the separator and the second engaging portion is elastically deformed.
- FIG. 5 is a side view showing a state in which the second engaging portion is elastically restored, the engaging claw portion is engaged with the second engaging receiving portion, and the adapter is attached to the separator.
- It is a perspective view which shows the state which the adapter is attached to a separator.
- It is a side view which shows the state which the attachment to the separator of an adapter is detected by the 2nd detection part.
- It is the bottom view which shows the state in which the adapter is attached to the separator and the surgical instrument is held by the holding body through the separator and the adapter, with a part in cross section.
- It is a rear view which shows the state which the adapter is attached to the separator and the surgical instrument is held by the holder through the separator and the adapter.
- the embodiment shown below shows an example in which the operation support device of the present invention is applied to a type used by being installed on the floor of an operating room or the like.
- the scope of application of the surgical support device of the present invention is not limited to the type installed on the floor of the operating room or the like, and the surgical support device of the present invention is used by being attached to the ceiling or wall surface of the operating room. It can also be applied to types.
- the surgical support device shown below has a configuration in which a movable body is rotated, and this "rotation" means an operation in the axial direction of a reference axis (central axis) including an arbitrary point. However, it refers to an operation that includes “rotation”.
- An operating table 100 is installed in the operating room, and a patient 200 is laid on the operating table 100, for example, lying on his back (see FIG. 1).
- a port 202 is formed in the body cavity 201 of the patient 200, for example, the abdominal wall 201a. A part (tip) of a surgical tool described later is inserted into the port 202 when a surgical operation is performed.
- Port 202 is a small hole into which a shaft-shaped surgical instrument is inserted.
- the surgery support device 1 has a base 2 placed on the floor or the like of an operating room, a round shaft-shaped pole 3 fixed to the base 2, and a main body 4 supported by the pole 3.
- the base 2 is installed on the floor or the like on the side of the operating table 100, and the lower end of the pole 3 is fixed to the base 2 in a state of extending vertically.
- the main body 4 is supported by a pole 3 so as to be movable in the vertical direction, and each part is connected in a rotatable state, and can be fixed to the pole 3 at a desired position in the vertical direction.
- the main body 4 has a first connecting arm 5 and a second connecting arm 6 that are rotatably connected to each other.
- the first connecting arm 5 is formed in a shape extending in the horizontal direction, one end in the longitudinal direction is provided as a supported cylinder portion 5a, and the other end in the longitudinal direction is provided as a fulcrum portion 5b.
- the pole 3 is inserted through the supported cylinder portion 5a so that the first connecting arm 5 can be moved in the vertical direction with respect to the pole 3 manually or electrically, and the supported cylinder portion 5a is used as a fulcrum with respect to the pole 3. It is made rotatable in the axial direction.
- the first connecting arm 5 can be fixed to the pole 3 at a desired position in the vertical direction and a desired position in the axial direction.
- the second connecting arm 6 is formed in a shape extending in the horizontal direction, one end in the longitudinal direction is provided as a fulcrum portion 6a, and the other end in the longitudinal direction is provided as a support shaft portion 6b.
- the fulcrum portion 6a is vertically overlapped with the fulcrum portion 5b of the first connecting arm 5 and connected to each other in a rotatable state.
- the second connecting arm 6 is manually or electrically rotated with respect to the first connecting arm 5 with the fulcrum portion 6a as a fulcrum.
- the main body 4 has a first movable body 7 that functions as a joint portion, and the first movable body 7 is rotatably connected to a support shaft portion 6b of a second connecting arm 6 (FIGS. 1 and FIG. 2).
- the end of the first movable body 7 on the side of the second connecting arm 6 is provided as the base end side connecting portion 7a, and the end on the side opposite to the second connecting arm 6 side is provided as the tip side connecting portion 7b. ing.
- the base end side connecting portion 7a is rotatably connected to the support shaft portion 6b of the second connecting arm 6, and for example, the second connecting portion 7 is connected in the axial direction of the reference shaft extending in the vertical direction. It is rotated with respect to the arm 6. Therefore, the surgical support device 1 has one degree of freedom in the operating direction by rotating the first movable body 7 with respect to the second connecting arm 6.
- the main body 4 has a second movable body 8 that functions as an arm portion, and the second movable body 8 is rotatably connected to the tip side connecting portion 7b of the first movable body 7.
- the second movable body 8 is provided with one end in the longitudinal direction as a base end side connecting portion 8a and the other end in the longitudinal direction as a tip end side connecting portion 8b.
- the proximal end side connecting portion 8a is rotatably connected to the distal end side connecting portion 7b of the first movable body 7, for example, of the second movable body 8 and the first movable body 7. It is rotated with respect to the first movable body 7 in the axial direction of the reference axis extending in the direction orthogonal to the connecting direction. Therefore, by rotating the second movable body 8 with respect to the first movable body 7, the surgical support device 1 has one degree of freedom in the operating direction.
- the second movable body 8 is provided with, for example, a link mechanism, and the link mechanism is a coupling pin 10 that connects two sets of parallel link portions 9, 9, ... And the link portions 9, 9, ... It has 10, ...
- the coupling pins 10 and 10 located on the side of the first movable body 7 are rotatably connected to the connecting portion 7b on the tip end side of the first movable body 7.
- the main body 4 has a third movable body 12 that functions as an arm portion, and the third movable body 12 is connected to the intermediate connecting member 11.
- the third movable body 12 is provided with one end in the longitudinal direction as a base end side connecting portion 12a and the other end in the longitudinal direction as a tip end side connecting portion 12b.
- the base end side connecting portion 12a is connected to the intermediate connecting member 11, for example, the axial direction of the reference axis extending in the direction orthogonal to the connecting direction between the third movable body 12 and the intermediate connecting member 11. It is rotated with respect to the intermediate connecting member 11. Therefore, the surgical support device 1 has one degree of freedom in the operating direction by rotating the third movable body 12 with respect to the intermediate connecting member 11.
- the third movable body 12 is provided with, for example, a link mechanism, and the link mechanism is a coupling pin 14 that connects two sets of parallel link portions 13, 13, ... And the link portions 13, 13, ... , 14, ...
- the coupling pins 14 and 14 located on the intermediate connecting member 11 side are rotatably connected to the other end of the intermediate connecting member 11.
- the intermediate connecting member 11 is provided in the surgery support device 1, but in the surgery support device 1, the intermediate connecting member 11 is provided.
- the second movable body 8 and the third movable body 12 may be connected without interposing the intermediate connecting member 11.
- the main body 4 has a fourth movable body 15 that functions as a joint portion, and the fourth movable body 15 is rotatably connected to the tip side connecting portion 12b of the third movable body 12.
- the end of the fourth movable body 15 on the side of the third movable body 12 is provided as the base end side connecting portion 15a, and the end on the side opposite to the third movable body 12 is provided as the tip end side connecting portion 15b.
- the proximal end side connecting portion 15a is rotatably connected to the distal end side connecting portion 12b of the third movable body 12, for example, of the fourth movable body 15 and the third movable body 12.
- the surgical support device 1 has one degree of freedom in the operating direction by rotating the fourth movable body 15 with respect to the third movable body 12.
- the first movable body 7, the second movable body, the third movable body 12, and the fourth movable body 15 described above are rotated by, for example, a driving force of an electric actuator (not shown).
- the first movable body 7, the second movable body, the eighth, the third movable body 12, and the fourth movable body 15 may be rotated by the driving force of the pneumatic actuator.
- the main body 4 has a surgical tool holding device 16.
- the surgical instrument holding device 16 is rotatably connected to the distal end side connecting portion 15b of the fourth movable body 15.
- the surgery support device 1 including one main body 4 having a plurality of movable bodies is shown as an example, but the number of main bodies 4 provided in the surgery support device 1 is not limited to one. There may be more than one (see FIG. 3).
- a surgical support device 1 for example, when two main bodies 4 and 4 are provided, two second connecting arms 6 and 6 which are rotatable with respect to the first connecting arm 5 are provided.
- the first movable bodies 7 and 7 may be connected to the second connecting arms 6 and 6, respectively.
- the plurality of main bodies 4 By providing the plurality of main bodies 4 in this way, it is possible to perform a surgical operation with a plurality of surgical tools, and it is possible to shorten the operation time.
- a plurality of different types of surgical tools can be used. It can also be used to perform advanced surgery.
- the surgical instrument holding device 16 has a configuration in which the sixth movable body is rotatably supported by the fifth movable body, and in the following description, in order to simplify the description, the fifth movable body Assuming that the sixth movable body is supported under the movable body, the direction in which both are present is the vertical direction, and the direction of the central axis that is the reference for the rotation of the sixth movable body is the front-back direction. Indicates the direction. However, the following front-back, up-down, left-right directions are for convenience of explanation, and the practice of the present invention is not limited to these directions.
- the surgical instrument holding device 16 is rotatably connected to the distal end side connecting portion 15b of the fourth movable body 15 (see FIGS. 4 to 6).
- the surgical instrument holding device 16 is rotatably connected to a fourth movable body 15 and functions as a fifth movable body, and a drive body 17 that is rotatably supported by the drive body 17 and functions as a sixth movable body.
- a holding body 18, a separator 19 attached to and detachable from the holding body 18, and an adapter 20 attached to and detachable from the separator 19 are provided.
- the drive body 17 has a bracket 21, a driving force transmission mechanism 22, and an accommodation case 23.
- the driving force transmission mechanism 22 is supported by the bracket 21, and the driving force transmission mechanism 22 is accommodated inside the accommodation case 23 (FIG. FIG. 6 to 8).
- the bracket 21 has a first support member 24 extending back and forth and a second support member 25 extending up and down, and an upper end portion of the second support member 25 is attached to the front end portion of the first support member 24. There is.
- a coupling member 26 is attached to the upper surface of the front end portion of the first support member 24.
- a shaft insertion hole (not shown) is formed in the upper end portion of the front end portion of the bracket 21 so as to be penetrated in the front-rear direction.
- the lower end of the second support member 25 is provided as a support portion 25a and is formed in an upwardly convex arc shape.
- the second support member 25 is provided with guide protrusions 25b and 25b projecting downward from the inner peripheral surface of the support portion 25a so as to be separated from each other in the circumferential direction.
- a connecting member 27 connected to the tip side connecting portion 15b of the fourth movable body 15 is attached to the connecting member 26.
- the driving body 17 is, for example, in the axial direction of the reference axis extending in the direction orthogonal to the connecting direction between the driving body 17 and the fourth movable body 15. It is rotated with respect to the movable body 15 of 4. Therefore, the operation support device 1 has one degree of freedom in the movement direction by rotating the drive body 17 that functions as the fifth movable body with respect to the fourth movable body 15.
- the drive body 17 that functions as the fifth movable body is rotated by the drive force of an electric actuator or a pneumatic actuator (not shown).
- the lower end of the third support member 28 is attached to a position near the rear end of the first support member 24 (see FIG. 7).
- a belt insertion hole (not shown) penetrating vertically is formed at a position of the first support member 24 immediately in front of the third support member 28.
- the driving force transmission mechanism 22 has belt pulleys 29 and 30.
- the belt pulleys 29 and 30 are vertically separated and supported on the front surface of the third support member 28.
- a transmission belt 31 is wound between the belt pulleys 29 and 30 through a belt insertion hole of the first support member 24.
- An encoder 32 for detecting the rotation angle of the upper belt pulley 29 is arranged on the front surface of the third support member 28.
- a drive motor 33 is attached to the lower surface of the rear end of the first support member 24.
- the drive motor 33 has a motor shaft fixed to the center of the lower belt pulley 30. Therefore, when the drive motor 33 rotates, the driving force is transmitted to the upper belt pulley 29 via the lower belt pulley 30 and the transmission belt 31. When the belt pulley 29 is rotated, the rotation position of the belt pulley 29 is detected by the encoder 32.
- the driving force transmission mechanism 22 has a pulley 34, a connecting shaft 35, and intermediate pulleys 36, 36.
- the pulley 34 is supported on the front surface at the upper end of the second support member 25 (see FIGS. 7 and 8).
- the pulley 34 is connected to the lower belt pulley 30 by a connecting shaft 35, and the connecting shaft 35 is connected to the lower belt pulley 30 through a shaft insertion hole formed in the bracket 21. Therefore, the rotational force of the belt pulley 30 is transmitted to the pulley 34 via the connecting shaft 35.
- the intermediate pulleys 36, 36 are supported on the front surface of the second support member 25 in a state of being separated from each other to the left and right, and are located below the pulley 34.
- Drive wires 37, 37 are wound around the pulley 34 and the intermediate pulleys 36, 36.
- One drive wire 37 is wound around one intermediate pulley 36, one end is fixed to the pulley 34, the other end is fixed to the holding body 18, and the other drive wire 37 is wound around the other intermediate pulley 36.
- the holding body 18 In the rotated state, one end is fixed to the pulley 34 and the other end is fixed to the holding body 18. Therefore, when the pulley 34 is rotated and the drive wires 37 and 37 are fed, the holding body 18 is rotated in a direction corresponding to the feed direction of the drive wires 37 and 37.
- a detection mechanism 38 is arranged on the rear surface of the second support member 25 (see FIGS. 7 and 9).
- the detection mechanism 38 is composed of a first detection unit 39 and a second detection unit 40.
- the first detection unit 39 and the second detection unit 40 are arranged on the second support member 25 in a state of being separated from each other in the rotation direction of the holding body 18.
- the first detection unit 39 has a function of detecting the attachment state of the separator 19 to the holder 18, and the second detection unit 40 has a function of detecting the attachment state of the adapter 20 to the separator 19.
- the first detection unit 39 and the second detection unit 40 are arranged on the bracket 21 in a state of being separated from each other in the rotation direction of the holding body 18, so that the first detection unit 39 and the second detection unit 39 and the second detection unit 40 are separated from each other. Since the portions 40 are positioned side by side on the same surface of the bracket 21, the surgical support device 1 can be miniaturized by effectively utilizing the space in the bracket 21.
- the first detection unit 39 has a main body 41 attached to the second support member 25, a detection pin 42 moved with respect to the main body 41, and a detection switch 43 attached to the second support member 25. doing.
- the detection pin 42 is arranged so as to extend in the radial direction of the holding body 18, and is moved with respect to the main body portion 41 in a direction in which the holding body 18 is separated from the center of the holding body 18.
- the upper and lower ends of the detection pin 42 project upward and downward from the main body 41, respectively.
- the upper end of the detection pin 42 is provided as an operation portion 42a, and the lower end thereof is provided as an actuated portion 42b.
- the affected portion 42b is formed as a spherical portion 42c whose tip portion is hemispherically formed and whose tip surface is convex toward the tip end side.
- the detection pin 42 is urged by a spring (not shown) in a direction of moving downward with respect to the main body 41, and the actuated portion 42b is located below the lower edge of the support portion 25a of the second support member 25. ..
- the detection switch 43 is located above the operation unit 42a of the detection pin 42. When no upward moving force is applied to the detection pin 42, the detection pin 42 is located at the lower moving end, the operation unit 42a is separated downward from the detection switch 43, and the detection switch 43 is turned off.
- the actuated portion 42b is located below the lower edge of the support portion 25a of the second support member 25. When the detection pin 42 is moved upward against the urging force of the spring, the detection switch 43 is operated by the operation unit 42a to turn it on, and the detection signal is sent to a detection circuit (not shown).
- the second detection unit 40 has a main body 44 attached to the second support member 25, a detection pin 45 moved with respect to the main body 44, and a detection switch 46 attached to the second support member 25. doing.
- the detection pin 45 is arranged so as to extend in the radial direction of the holding body 18, and is moved with respect to the main body portion 44 in a direction in which the holding body 18 is separated from the center of the holding body 18.
- the upper and lower ends of the detection pin 45 project upward and downward from the main body 44, respectively.
- the upper end of the detection pin 45 is provided as an operating portion 45a, and the lower end thereof is provided as an actuated portion 45b.
- the actiond portion 45b is formed as a spherical portion 45c having a hemispherical tip and a convex tip surface toward the tip.
- the detection pin 45 is urged by a spring (not shown) so as to move downward with respect to the main body 44, and the actuated portion 45b is located below the lower edge of the support portion 25a of the second support member 25. ..
- the detection pin 45 of the second detection unit 40 is located on the rear side of the detection pin 42 of the first detection unit 39.
- the detection switch 46 is located above the operation unit 45a of the detection pin 45. When no upward moving force is applied to the detection pin 45, the detection pin 45 is located at the lower moving end, the operation unit 45a is separated downward from the detection switch 46, and the detection switch 46 is turned off.
- the actuated portion 45b is located below the lower edge of the support portion 25a of the second support member 25. When the detection pin 45 is moved upward against the urging force of the spring, the detection switch 46 is operated by the operation unit 45a to turn it on, and the detection signal is sent to a detection circuit (not shown).
- the storage case 23 is divided into, for example, four parts, and includes a first case part 23a, a second case part 23b, a third case part 23c, and a fourth case part 23d (see FIGS. 4 to 6). ).
- the storage case 23 is made of, for example, a resin material. Since the storage case 23 is made of a resin material, the weight of the drive body 17 can be reduced, the load on the operation of the drive body 17 is suppressed, and the drive body 17 is smoothly applied to the fourth movable body 15. It becomes possible to perform a smooth rotation operation.
- the first case portion 23a is attached to the first support member 24 from above on the rear side of the coupling member 26, and the belt pulley 29, the third support member 28, and the like are covered by the first case portion 23a.
- Manual switches 47 and 47 are arranged on both side surfaces of the first case portion 23a, respectively. By manually operating the manual switches 47 and 47, for example, the drive body 17 can be rotated with respect to the fourth movable body 15. The drive body 17 is rotated to one side by operating one manual switch 47, and the drive body 17 is rotated to the other side by operating the other manual switch 47. The drive motor 33 may be rotated and the holding body 18 may be rotated with respect to the driving body 17 by manually operating the manual switches 47 and 47.
- the manual switches 47, 47 are operated, for example, by a surgeon or an assistant present in the operating room.
- the second case portion 23b is attached to the first support member 24 from below, and the belt pulley 30, the connecting shaft 35, and the like are covered by the second case portion 23b.
- the third case portion 23c is attached to the second support member 25 from the front, and the pulley 34, the intermediate pulleys 36, 36 and the like are covered by the third case portion 23c.
- a component insertion hole (not shown) penetrating vertically is formed at the lower end of the third case portion 23c, and the drive wires 37 and 37 are led out downward from the inside of the third case portion 23c through the component insertion hole. Is fixed to the holder 18.
- the fourth case portion 23d is attached to the second support member 25 from the rear, and the detection mechanism 38 and the like are covered by the fourth case portion 23d.
- a component insertion hole (not shown) penetrating vertically is formed at the lower end of the fourth case portion 23d, and the detection pin 42 of the first detection unit 39 and the detection of the second detection unit 40 are detected through the component insertion hole.
- the pin 45 and the pin 45 are led out downward from the inside of the fourth case portion 23d.
- the drive body 17 configured as described above is formed in a substantially L-shape that is laid on its side as a whole, and the portion extending in the front-rear direction is narrow in the vertical direction and wide in the vertical direction larger than the narrow portion 48. It is composed of a part 49.
- a connecting shaft 35 is arranged inside the narrow portion 48, and belt pulleys 29 and 30 and a drive motor 33 are arranged inside the wide portion 49. Since the wide portion 49 is a portion where the belt pulleys 29 and 30 and the drive motor 33 are arranged, the wide portion 49 is formed in a shape having a large vertical width.
- the narrow portion 48 is continuous with a portion near the lower end of the wide portion 49, a first concave space 50 opened upward is formed on the upper side of the narrow portion 48, and a lower portion is formed on the lower side of the narrow portion 48.
- a second concave space 51 is formed.
- the holding body 18 is rotatably supported by the driving body 17 and functions as a sixth movable body.
- the holding body 18 is rotatably supported by the supporting portion 25a of the second supporting member 25 (see FIGS. 4 to 8).
- the holding body 18 is formed in a substantially arc shape, and has a guided groove 18a that is opened outward and extends in the circumferential direction on the outer peripheral portion.
- the central portion of the holding body 18 is formed as an insertion hole 18b penetrating back and forth.
- the holding body 18 is formed in a substantially arc shape formed in a shape of, for example, about 270 degrees to 330 degrees in the circumferential direction, and the space between both ends in the circumferential direction is formed as an insertion / removal hole 18c.
- the insertion / removal hole 18c communicates with the insertion / removal hole 18b.
- the holding body 18 is provided with an inner peripheral portion as a holding portion 52 for holding the surgical instrument via a separator 19 and an adapter 20.
- the holding portion 52 is formed with insertion portions 53, 53 opened in opposite directions at positions opposite to each other by 180 degrees.
- the insertion portions 53, 53 are formed at positions separated from the insertion / removal holes 18c by 90 degrees in the circumferential direction, and communicate with the insertion / removal holes 18b.
- the surfaces facing each other in the left-right direction are formed as sliding portions 53a and 53a, respectively (see FIGS. 8 and 11). Further, among the surfaces forming the insertion portion 53, the surfaces that are continuous with the sliding portion 53a and face each other in the vertical direction are formed as rotation restricting portions 53b and 53b.
- the front opening edges of the insertion portions 53 and 53 are formed as the first engaging receiving portions 54 and 54, respectively.
- the guide protrusions 25b and 25b of the second support member 25 are inserted into the guided groove 18b, and the holding body 18 is guided by the guide protrusions 25b and 25b and rotated with respect to the drive body 17.
- the guide protrusions 25b and 25b are not shown, they are formed in a shape that suspends the holding body 18, and also has a function of preventing the holding body 18 from falling off from the driving body 17.
- the holding body 18 is rotated with respect to the driving body 17 in the axial direction of the reference axis extending in a direction orthogonal to the connecting direction of the holding body 18 and the driving body 17, for example. Therefore, the holding body 18 functioning as the sixth movable body is rotated with respect to the driving body 17 functioning as the fifth movable body, so that the surgical support device 1 has one degree of freedom in the operating direction. ..
- the first movable body 7 is rotated with respect to the second connecting arm 6, and the second movable body 8 is rotated with respect to the first movable body 7.
- the third movable body 12 is rotated with respect to the intermediate connecting member 11
- the fourth movable body 15 is rotated with respect to the third movable body 12, and the driving body 17 becomes the fourth movable body 15.
- the holding body 18 is rotated with respect to the driving body 17, so that the holding body 18 has 6 degrees of freedom in the operating direction.
- the holding body 18 is rotated by the driving force of the driving motor 33. Specifically, when the drive motor 33 is rotated, the belt pulley 30 to which the motor shaft is fixed is rotated, and the belt pulley 29 is rotated via the transmission belt 31 with the rotation of the belt pulley 30. At the same time, the pulley 34 is rotated via the connecting shaft 35, and the rotation of the pulley 34 feeds the drive wires 37 and 37 via the intermediate pulleys 36 and 36, and holds the drive wires 37 and 37 in a direction corresponding to the feed direction. The body 18 is rotated. At this time, the rotation position of the belt pulley 29 is detected by the encoder 32, and the rotation angle (rotation position) of the holding body 18 with respect to the driving body 17 is calculated.
- the separator 19 is formed by integrally forming each part with a resin material, and has an insertion portion 55 whose front-rear direction is axially oriented and a flange-shaped receiving portion 56 protruding outward from the trailing edge of the insertion portion 55. (See FIGS. 12 to 15).
- the insertion portion 55 has a substantially arcuate surface shape formed in a shape of, for example, about 200 to 300 degrees in the circumferential direction. Forming cutouts 55a and 55a opened forward are formed in the front half portion of the insertion portion 55 at positions opposite to each other by 180 degrees in the circumferential direction.
- the separator 19 is provided with rotation-controlled portions 57, 57 protruding from the outer peripheral surface of the insertion portion 55.
- the rotation-controlled portions 57, 57 are provided at positions 180 degrees opposite to each other in the circumferential direction of the insertion portion 55, and project outward from the latter half portion of the insertion portion 55.
- the rotation-controlled portions 57, 57 are portions that are inserted into the insertion portions 53, 53 when the separator 19 is attached to the holding body 18, and are formed in a substantially rectangular parallelepiped shape.
- the separator 19 is provided with first engaging portions 58 and 58, respectively, in succession to the rotation regulated portions 57 and 57.
- the first engaging portion 58 is located in the notch 55a for forming the insertion portion 55, and is elastically deformable in the radial direction of the insertion portion 55 with respect to the rotation-controlled portion 57.
- the rotation regulated portion 57 and the first engaging portion 58 are continuously provided. Therefore, since the rotation-controlled portion 57 and the first engaging portion 58, both of which have a shape protruding from the insertion portion 55, are not provided at positions separated from each other in the separator 19, when the separator 19 is formed by injection molding.
- the mold can be made into a simple structure, and the separator 19 can be easily formed.
- the first engaging portion 58 includes a deformed portion 59 projecting forward from the front surface of the rotation regulated portion 57 and a protruding portion 60 projecting outward from the front end portion of the deformed portion 59.
- the projecting portion 60 is formed in a substantially triangular columnar shape that tapers outward from the deformed portion 59, the front surface is formed as a sliding inclined surface 60a, and the rear surface is formed as an engaging surface 60b. ing.
- the sliding inclined surface 60a is formed on an inclined surface that approaches the front end of the deformed portion 59 as it goes forward, and the engaging surface 60b is formed as a surface that faces rearward.
- the protruding portion 60 of the first engaging portion 58 is located on the front side of the front end of the insertion portion 55.
- the receiving portion 56 has a substantially arcuate surface shape formed in the circumferential direction corresponding to the insertion portion 55, for example, in a shape of about 200 degrees to 300 degrees.
- An inclined surface 56a that is displaced toward the inner peripheral side as it goes forward is formed on the outer peripheral portion of the receiving portion 56. Both end edges of the receiving portion 56 in the circumferential direction are formed as regulating portions 56b and 56b.
- Second engaging receiving portions 61, 61 are provided at both ends of the receiving portion 56 in the circumferential direction.
- the second engaging receiving portion 61 is formed to be thinner than the other portion by forming a recess 56c in a part of the front portion of the receiving portion 56.
- the insertion portion 55 and the receiving portion 56 are formed in a substantially arc shape in the circumferential direction, for example, in a shape of about 200 to 300 degrees, and the space between both ends in the circumferential direction. Is formed as an insertion / removal opening 19a.
- the adapter 20 is formed in a size and shape corresponding to various surgical tools of different sizes and shapes in order to hold the surgical tool on the holding body 18 via the separator 19, and is properly attached to the separator 19. It has a structure that can be operated.
- the adapter 20 is composed of an insertion member 62 and a mounting member 63 (see FIGS. 12, 16, 17, and 18).
- Each part of the insertion member 62 is integrally formed of a resin material, and the tubular portion 64 whose front-rear direction is axially oriented and the flange-shaped pressing portion 65 projecting outward from the trailing edge of the tubular portion 64. And have.
- the tubular portion 64 is formed in a substantially cylindrical shape, and has a screw groove 64a on the outer peripheral surface of the latter half. Slits 64b, 64b, 64b opened forward are formed in the tubular portion 64 at equal intervals in the circumferential direction, and the slits 64b, 64b, 64b are also present in the portion where the screw groove 64a is formed.
- the tubular portion 64 is provided with portions between the slits 64b, 64b, and 64b as fastening portions 66, 66, and 66, respectively.
- the fastening portions 66, 66, 66 are elastically deformable in a direction in which the fastening portions 66, 66, 66 are detached from the center of the tubular portion 64.
- the pressing portion 65 is formed in a substantially annular shape, and an inclined surface 65a that is displaced toward the inner peripheral side as it goes forward is formed on the outer peripheral portion.
- An arc-shaped regulated portion 65b is provided on the front surface of the pressing portion 65, and the regulated portion 65b is formed in a shape slightly protruding forward with respect to other portions of the pressing portion 65. Notches 65c and 65c opened outward are formed in the pressing portion 65 so as to be separated in the circumferential direction.
- the adapter 20 is provided with second engaging portions 67, 67 protruding from the outer peripheral portion of the pressing portion 65.
- the second engaging portions 67, 67 project rearward from positions near the notches 65c, 65c on the rear surface of the pressing portion 65 (see FIGS. 16, 17 and 19).
- the distance between the second engaging portions 67 and 67 in the circumferential direction is the same as the distance between the second engaging receiving portions 61 and 61 of the separator 19 in the circumferential direction, and is 80 degrees in the circumferential direction of the pressing portion 65. It is located at a distance of about 120 degrees from.
- the second engaging portion 67 includes a base end portion 68 that is continuous with the pressing portion 65 and extends in the projecting direction from the pressing portion 65, and a folded-back portion 69 that is continuous with the base end portion 68 and formed in a folded shape.
- the outer portion 70 which is continuous with the folded-back portion 69 and is partially positioned facing the base end portion 68, and the outer portion 70, which is continuous with the outer portion 70 and bent at a right angle to the outer portion 70 in the direction approaching the pressing portion 65. It is composed of a joint claw portion 71.
- the base end portion 68, the folded portion 69, the outer portion 70, and the engaging claw portion 71 of the second engaging portion 67 have a continuous direction in the length direction and are orthogonal to the length direction, and the inner peripheral surface and the outer circumference of each portion.
- the direction of connecting the surfaces is the thickness direction. Therefore, the width directions of the base end portion 68, the folded portion 69, the outer portion 70, and the engaging claw portion 71 are orthogonal to each other in the length direction and the thickness direction, and the base end portion 68, the folded portion 69, and the outer portion 70. And the width of the engaging claw portion 71 are the same.
- the base end portion 68 has a thickness T1 smaller than the width and is formed in a shape extending in the front-rear direction (see FIG. 19).
- the folded portion 69 has a thickness T2 thicker than the thickness T1 of the base end portion 68.
- the folded-back portion 69 is formed in a U-shape that is convex rearward, and a part of one front end surface is continuous with the rear end surface of the base end portion 68. Since a part of one front end surface of the folded portion 69 is continuous with the rear end surface of the base end portion 68 in this way, a stepped surface 69a is formed at the boundary portion between the folded portion 69 and the base end portion 68. ..
- the outer portion 70 has a thickness T3 which is the same as the thickness T2 of the folded portion 69, and is formed in a shape extending in the front-rear direction. Therefore, the outer portion 70 has a thickness T3 thicker than the thickness T1 of the base end portion 68.
- the outer portion 70 is positioned parallel to the base end portion 68 and is formed in a shape extending in the front-rear direction.
- the outer portion 70 is longer than the base end portion 18, is located on the outer peripheral side of the pressing portion 65 from the rear side to the front side of the pressing portion 65, and a part thereof is located in the notch 65c.
- the outer portions 70 and 70 of the adapter 20 are located on the outer peripheral side of the pressing portion 65, the outer shape tends to be larger by that amount, but notches 65c and 65c are formed in the pressing portion 65 and the notches 65c and 65c are formed, respectively.
- the outer portions 70 and 70 are positioned. Therefore, although the outer portions 70 and 70 are located on the outer peripheral side of the pressing portion 65, the outer shape becomes smaller and the size is reduced because the notches 65c and 65c are formed.
- the engaging claw portion 71 is projected from the front end portion of the outer portion 70 toward the tubular portion 64, and the thickness T4 is the same as the thickness T3 of the outer portion 70. Therefore, the thickness T4 of the engaging claw portion 71 is made thicker than the thickness T1 of the base end portion 68.
- the engaging claw portion 71 is located on the front side of the pressing portion 65, and is positioned with a certain distance from the front surface of the pressing portion 65.
- the tip of the engaging claw portion 71 is formed in a shape that becomes thinner toward the tip, and has a sliding surface 71a inclined so as to be displaced rearward as it approaches the tip, and an engaging surface 71b facing rearward. doing.
- the second engaging portion 67 has the above-described configuration, and the thickness T1 of the base end portion 68 is made thinner than the thickness T2 of the folded portion 69, the thickness T3 of the outer portion 70, and the thickness T4 of the engaging claw portion 71.
- the base end portion 68 is made elastically deformable in the thickness direction.
- the mounting member 63 is formed in a substantially cylindrical shape with the axial direction in the front-rear direction, and operation grooves 63a, 63a, ... Are formed on the outer peripheral surface of the front half portion separated in the circumferential direction (FIGS. 16 to 16 to 16). See FIG. 18).
- operation grooves 63a, 63a, ... In the mounting member 63, the mounting member 63 can be easily rotated when the mounting member 63 is gripped and rotated, and the operability can be improved. can.
- a screw portion 63b is formed on the inner peripheral surface of the latter half of the mounting member 63, and the screw portion 63b is screwed into the screw groove 64a of the tubular portion 64.
- the mounting member 63 is rotated, the screwing position of the screwed portion 63b with respect to the screw groove 64a is changed, the mounting member 63 is moved in the front-rear direction with respect to the tubular portion 64, and the fastening portions 66, 66, 66. Is elastically deformed.
- the diameter of the tubular portion 64 is changed by elastically deforming the fastening portions 66, 66, 66.
- the front half of the mounting member 63 is provided as a deformation regulating portion 63c that regulates deformation of the first engaging portions 58 and 58 of the separator 19 in a state where the separator 19 is mounted on the holding body 18.
- the surgical tool 80 is provided, for example, as a scope unit having an endoscope, and is coupled to a shaft portion 81 extending back and forth and an intermediate portion between the camera head 82 and the shaft portion 81 connected to the rear end portion of the shaft portion 81. It has a light guide 83.
- a plurality of lenses are arranged side by side in the axial direction inside the shaft portion 81.
- An image sensor is arranged inside the camera head 82.
- a cable 84 is connected to the camera head 82, and signals are transmitted and received between the image sensor and an image pickup circuit (not shown) via the cable 84, and a current is supplied to the image sensor via the cable 84.
- the light guide 83 has an annular coupling portion 83a coupled to the shaft portion 81, an intermediate portion 83b protruding from the coupling portion 83a and substantially orthogonal to the shaft portion 81, and a light input portion 83c orthogonal to the intermediate portion 83b.
- the light receiving portion 83c is located above the shaft portion 81 in a state substantially parallel to the shaft portion 81.
- a ride guide cable 85 is connected to the light input portion 83c of the ride guide 83, light is guided from a light source (not shown) to the inside of the shaft portion 81 via the light guide cable 85, and the illumination light L is transmitted from the tip portion of the shaft portion 81. Is irradiated (see FIG. 6).
- the surgical tool 80 is inserted into the body cavity 201 from the port 202 formed in the patient 200 at the tip of the shaft portion 81.
- illumination light is emitted from the tip of the shaft portion 81, and the state inside the body cavity 201 is photographed by the image sensor.
- the internal state of the body cavity 201 photographed by the image sensor is sent as an imaging signal to an operating device (control device) (not shown) operated by the operator (doctor) via the cable 84, and the operator remotely remotes the inside of the body cavity 201. The state of can be observed.
- the shaft portion 81 is inserted into the insertion member 62 and the mounting member 63 from behind in a state where the mounting member 63 is not attached to the tubular portion 64 of the insertion member 62 (see FIG. 20).
- the mounting member 63 is in a state where the screwed portion 63b is not screwed into the screw groove 64a or the screwing range of the screwed portion 63b with respect to the screw groove 64a is small. Therefore, the tubular portion 64 has a large diameter, and the shaft portion 81 can be easily inserted into the tubular portion 64.
- the mounting member 63 With the shaft portion 81 inserted into the insertion member 62 and the mounting member 63, the mounting member 63 is manually rotated in a predetermined direction to increase the screwing range of the screwed portion 63b with respect to the screw groove 64a, and the mounting member 63 is mounted.
- the tubular portion 64 is tightened by the member 63 (see FIG. 21).
- the mounting member 63 As the mounting member 63 is rotated to increase the screwing range of the screwed portion 63b with respect to the threaded groove 64a, the diameter of the tubular portion 64 becomes smaller, and the fastening portions 66, 66, 66 cause the shaft portion 81 to become smaller. It is tightened and the surgical tool 80 is attached to the adapter 20.
- the surgical tool 80 can be attached to the adapter 20 by rotating the mounting member 63 with the shaft portion 81 inserted into the insertion member 62 and the mounting member 63, from the surgical tool 80 adapter 20. Can be removed by rotating the mounting member 63 in the opposite direction.
- the surgical tool 80 can be easily attached to and detached from the adapter 20, and the workability in the work of attaching and detaching the surgical tool 80 to the adapter 20 can be improved.
- the insertion portion 55 is inserted into the insertion hole 18b of the holding body 18 from the rear, and the first engaging portions 58 and 58 are inserted into the insertion portions 53 and 53 of the holding body 18 from the rear (see FIG. 22). .. At this time, the separator 19 is inserted into the holding body 18 in the direction in which the insertion / removal opening 19a is located on the lower side.
- the sliding inclined surfaces 60a and 60a of the protruding portions 60 and 60 in the first engaging portions 58 and 58 become the sliding portions in the holding body 18, respectively.
- the deformed portions 59 and 59 of the first engaging portions 58 and 58 are elastically deformed in the direction of approaching each other, and the protruding portions 60 and 60 are attached to the sliding portions 53a and 53a, respectively. It is slid.
- the protruding portions 60, 60 in the first engaging portions 58, 58 get over the sliding portions 53a, 53a (see FIG. 23).
- the first engaging portions 58, 58 are elastically restored in the direction of separating from each other, and the projecting portions 60.
- 60 engaging surfaces 60b, 60b are engaged with the first engaging receiving portions 54, 54 of the holding body 18, respectively.
- the state in which the first engaging portion 58 is elastically restored when the engaging surface 60b is engaged with the first engaging receiving portion 54 is elastically deformed by the first engaging portion 58.
- the state in which the degree of deformation is smaller than the state in which the sliding inclined surface 60a of the projecting portion 60 is slid by the sliding portion 53a of the holding body 18 and elastically deformed. Also includes. Therefore, in the state of the first engaging portion 58 when the engaging surface 60b is engaged with the first engaging receiving portion 54, the sliding inclined surface 60a is slid by the sliding portion 53a and elastically deformed. It may be in a state where the degree of elastic deformation is smaller than that in the applied state.
- the receiving portion 56 of the separator 19 comes into contact with the rear surface of the holding body 18.
- the separator 19 is attached to the holding body 18 in a state where the holding body 18 is sandwiched between the protruding portions 60, 60 and the receiving portion 56 in the front-rear direction.
- the inclined surface 56a formed on the receiving portion 56 is slid on the spherical portion 42c of the acted portion 42b provided on the detection pin 42 in the first detecting portion 39. , The detection pin 42 is moved upward (see FIG. 24).
- the detection switch 43 is operated by the operation unit 42a to turn it on, and the detection signal is sent to the detection circuit so that the separator 19 is properly attached to the holder 18. Is detected.
- the rotation regulated portions 57 and 57 of the separator 19 are inserted into the insertion portions 53 and 53 of the holding body 18, respectively, and the rotation regulated portions 57 and 57 are inserted. Is in contact with the rotation restricting portions 53b, 53b, ... Of the insertion portions 53, 53 (see FIGS. 23 and 25). Therefore, the separator 19 is restricted from rotating with respect to the holding body 18 by the rotation restricting portions 53b, 53b, ....
- the protruding portions 60, 60 protruding rearward from the holding body 18 are displaced in a direction approaching each other, and the deformed portions 59, 59 of the first engaging portions 58, 58 are displaced. This can be done by elastically deforming and pulling the separator 19 rearward from the holder 18.
- the adapter 20 is attached to the separator 19 in a state where the surgical tool 80 is attached to the adapter 20 and the separator 19 is attached to the holder 18 (see FIG. 26).
- the portion of the shaft portion 81 of the surgical instrument 80 on the front side of the portion attached to the adapter 20 is the insertion / removal hole 18c of the holder 18 and the insertion of the separator 19 from below. It is inserted into the separator 19 through the detachable opening 19a (see FIG. 27).
- the mounting member 63 of the adapter 20 and the tubular portion 64 are inserted into the insertion portion 55 of the separator 19 from the rear (see FIG. 28).
- the sliding surfaces 71a and 71a of the engaging claw portions 71 and 71 in the second engaging portions 67 and 67 are separators, respectively. It touches the outer peripheral edge of the rear surface of the receiving portion 56 of 19.
- the sliding surfaces 71a and 71a of the engaging claw portions 71 and 71 slide on the outer peripheral edge of the rear surface of the receiving portion 56.
- the second engaging portions 67, 67 are elastically deformed in a direction in which they are separated from each other, and the engaging claw portions 71, 71 ride on the outer peripheral surface of the receiving portion 56 (see FIG. 29).
- the base end portion 68 of the second engaging portion 67 is thinner than the thickness of the other portion, the base end portion 68 is mainly elastically deformed.
- the sliding surfaces 71a and 71a of the engaging claw portions 71 and 71 are slid on the outer peripheral surface of the receiving portion 56. Overcome the receiving portion 56 (see FIG. 30).
- the engaging claws 71, 71 get over the receiving portion 56, the second engaging portions 67, 67 are elastically restored in the direction in which the engaging claws 71, 71 approach each other, and the engaging claws 71, 71 are engaged.
- the mating surfaces 71b and 71b are engaged with the second engaging receiving portions 61 and 61 of the separator 19, respectively (see FIG. 31).
- the state in which the second engaging portion 67 is elastically restored when the engaging surface 71b is engaged with the second engaging receiving portion 61 is elastically deformed by the second engaging portion 67.
- it also includes a state in which the degree of deformation is smaller than the state in which the sliding surface 71a of the engaging claw portion 71 is slid on the outer peripheral surface of the receiving portion 56 and is elastically deformed. .. Therefore, the state of the second engaging portion 67 when the engaging surface 71b is engaged with the second engaging receiving portion 61 is that the sliding surface 71a is slid on the outer peripheral surface of the receiving portion 56 and is elastic.
- the degree of elastic deformation may be smaller than that of the deformed state.
- the pressing portion 65 of the adapter 20 is the receiving portion 56 of the separator 19.
- the adapter 20 is attached to the separator 19 in a state where the separator 19 is in contact with the rear surface and the engaging claws 71, 71 and the pressing portion 65 are sandwiched in the front-rear direction.
- the inclined surface 65a formed on the pressing portion 65 is slid on the spherical portion 45c of the actuated portion 45b provided on the detection pin 45 in the second detection portion 40.
- the detection pin 45 is moved upward (see FIG. 32).
- the detection switch 46 is operated by the operation unit 45a to turn it on, and the detection signal is sent to the detection circuit so that the adapter 20 is properly attached to the separator 19. Is detected.
- the regulated portion 65b of the adapter 20 is inserted between the regulated portions 56b and 56b of the separator 19, and both ends of the regulated portion 65b in the circumferential direction are regulated, respectively. It is brought into contact with the portions 56b and 56b (see FIG. 31). Therefore, the adapter 20 is restricted from rotating with respect to the separator 19 by the regulating portions 56b and 56b.
- the attachment member 63 and the tubular portion 64 of the adapter 20 are inserted into the insertion portion 55 of the separator 19, and the deformation restricting portion 63c of the attachment member 63 is the separator. It is located in contact with or in close proximity to the first engaging portions 58, 58 of 19 (see FIG. 33).
- the adapter 20 is provided with the deformation regulating portion 63c that regulates the deformation of the first engaging portions 58 and 58 when attached to the separator 19, and is deformed when the separator 19 is attached to the holding body 18.
- the restricting portion 63c regulates the deformation of the first engaging portions 58, 58 in the direction in which the engaged state with respect to the first engaging receiving portions 54, 54 is released.
- the deformation regulating portion 63c restricts the deformation of the first engaging portions 58 and 58, so that the adapter 20 is attached to the separator 19.
- the separator 19 does not unintentionally fall off from the holding body 18 in the mounted state, and a stable mounting state of the separator 19 with respect to the holding body 18 can be ensured by a simple structure.
- the adapter 20 is composed of an insertion member 62 into which the surgical tool 80 is inserted and a mounting member 63 that is rotated with respect to the insertion member 62 and attaches the surgical tool 80 to the insertion member 62. It is provided.
- the deformation regulating portion 63c is provided on the mounting member 63 for mounting the surgical tool 80 on the insertion member 62, it is not necessary to provide another dedicated member having the deformation regulating portion on the adapter 20, and the number of parts can be increased. It is possible to secure a stable mounting state of the separator 19 with respect to the holding body 18 without coming.
- the engaging claws 71 and 71 are displaced in a direction to separate them from each other to elastically deform the second engaging portions 67 and 67, and the adapter 20 is pulled backward from the separator 19. Can be done by. Further, in a state where the adapter 20 is pulled back from the separator 19 and removed, the shaft portion 81 of the surgical tool 80 is pulled downward from the insertion / removal hole 18c of the holding body 18 and the insertion / removal opening 19a of the separator 19 for surgery. The tool 80 can be taken out from the holder 18 and the separator 19.
- the retainer 18 and the separator 19 are formed with an insertion / removal hole 18c and an insertion / removal opening 19a, respectively, and the surgical tool 80 attached to the adapter 20 is inserted into the insertion / removal hole 18c. It is inserted or removed from the detachable opening 19a.
- the surgical tool 80 can be inserted and removed in the radial direction of the insertion portion 55, and the axial shaft portion 81 of the surgical tool 80 is moved in the axial direction of the insertion portion 55 to move the adapter of the surgical tool 80. It is not necessary to attach / detach the separator 19 to / from the separator 19 via the 20, and the operation to attach / detach the separator 19 to / from the separator 19 via the adapter 20 of the surgical tool 80 can be performed quickly.
- the pressing portion 65 is pressed against the receiving portion 56, and the second engaging portions 67, 67 are elastically restored and are engaged with the receiving portion 56 to be engaged with the adapter. 20 is attached to the separator 19.
- the pressing portion 65 of the adapter 20 is pressed against the receiving portion 56 of the separator 19, and the elastically deformed second engaging portions 67, 67 are engaged in a state of being elastically restored, and the receiving portion 56 is engaged with the adapter 20. Since each part is pressed at two different places, the adapter 20 is attached to the separator 19 in a stable state, preventing the surgical tool 80 from being displaced with respect to the holding body 18 and ensuring the accuracy and safety of the operation. be able to.
- the separator 19 is formed so that the second engaging portion 67 protrudes from the pressing portion 65, and the second engaging portion 67 is continuous with the pressing portion 65 and extends in the protruding direction from the pressing portion 65.
- a positioned outer portion 70 and an engaging claw portion 71 that is continuous with the outer portion 70 and bent in a direction approaching the pressing portion 65 with respect to the outer portion 70 are provided, and the engaging claw portion 71 is provided on the receiving portion 56. Engage.
- the adapter 20 is attached to the separator 19 by engaging the pressing portion 65 against the receiving portion 56 and engaging the second engaging portion 67 with the receiving portion 56 in a state where the second engaging portion 67 is elastically restored. It can be easily attached to 19.
- the receiving portion 56 is provided with a second engaging receiving portion 61, and the engaging claw portion 71 is engaged with the second engaging receiving portion 61 from the opposite side of the pressing portion 65 with the receiving portion 56 interposed therebetween.
- NS the engaging claw portion 71
- the adapter 20 is attached to the separator 19 by sandwiching the receiving portion 56 from the opposite side by the pressing portion 65 and the engaging claw portion 71, so that a stable attachment state of the adapter 20 to the separator 19 can be ensured. ..
- the driving body 17 is provided with a driving force transmission mechanism 22 for transmitting the driving force to the holding body 18 and a bracket 21 on which the driving force transmission mechanism 22 is supported, and detects the detection.
- the mechanism 38 is arranged on the bracket 21.
- the detection mechanism 38 since the detection mechanism 38 is arranged on the bracket 21 of the drive body 17 that rotatably supports the holding body 18, the detection mechanism 38 does not rotate with the holding body 18, and the detecting mechanism 38 does not rotate with the holding body 18. It is arranged in a non-operating portion that is not operated in accordance with the above, and the detection accuracy regarding the positions of the separator 19 and the adapter 20 by the detection mechanism 38 can be improved.
- the detection mechanism 38 is arranged in the non-operating portion that is not operated by the holding body 18, the cable connecting the detection device 38 to the detection circuit and the power supply circuit is less likely to be loaded, and the deterioration of the cable is suppressed. Can be done.
- detection is performed by the detection mechanism 38 when the separator 19 is attached to the holding body 18 and when the adapter 20 is attached to the separator 19, but the detection mechanism 38 is attached to the bracket 21.
- the main body portions 41, 44 and the detection pins 42, 45 that are moved with respect to the main body portions 41, 44 are provided, and the detection pins 42, 45 are moved by the action of the separator 19 and the adapter 20 on the detection pins 42, 45.
- the detection is performed by the operation.
- the detection pins 42 and 45 are moved by the action of the separator 19 to detect the attachment state of the separator 19 to the holder 18, and the detection pins 42 and 45 are moved by the action of the adapter 20 to move the adapter 20 to the separator 19. Since the mounting state is detected, each detection of the separator 19 and the adapter 20 can be easily and reliably performed.
- the separator 19 was attached to the holding body 18 with the insertion portion 55 inserted into the holding body 18, and the adapter 20 had the separator 19 attached to the holding body 18 and the tubular portion 64 inserted into the insertion portion 55. It is attached to the separator 19 in this state, and when the insertion portion 55 is inserted into the holding body 18, the attachment state of the separator 19 to the holding body 18 is detected by the action of the receiving portion 56 on the detection pins 42 and 45, and the tubular portion 64 is inserted. When inserted into the portion 55, the attachment state of the adapter 20 to the separator 19 is detected by the action of the pressing portion 65 on the detection pins 42 and 45.
- the attachment state of the separator 19 to the holding body 18 is detected by the action of the receiving portion 56 protruding outward from the outer peripheral edge of the insertion portion 55 on the detection pins 42 and 45, and the separator 19 is attached to the outer peripheral edge of the tubular portion 64. Since the mounting state of the adapter 20 with respect to the separator 19 is detected by the action of the pressing portion 65 protruding toward the detection pins 42 and 45, the lengths of the detection pins 42 and 45 can be shortened and detected. The size of the mechanism 38 can be reduced.
- an inclined surface 56a that approaches the insertion portion 55 as it goes in the insertion direction of the insertion portion 55 with respect to the holding body 18 is formed on the outer peripheral portion of the receiving portion 56, and the tubular portion 64 is inserted on the outer peripheral portion of the pressing portion 65.
- An inclined surface 65a that approaches the tubular portion 64 is formed as it goes in the insertion direction with respect to the portion 55, and the inclined surfaces 56a and 65a are slid on the tips of the detection pins 42 and 45, respectively, so that the detection pins 42 and 45 become the main body. It is moved with respect to units 41 and 44.
- the inclined surface 56a of the receiving portion 56 is slid on the detection pin 42 when the separator 19 is attached to the holding body 18, and the inclined surface 65a of the pressing portion 65 is attached to the detection pin 45 when the adapter 20 is attached to the separator 19. It is slid.
- the separator 19 can be smoothly attached to the holding body 18 and the adapter 20 can be attached to the separator 19 smoothly, and the detection pins 42 and 45 are reliably moved to ensure an appropriate operating state by the detection mechanism 38. be able to.
- the receiving portion 56 is slid on the spherical portion 42c when the separator 19 is attached to the holding body 18.
- the pressing portion 65 is slid on the spherical portion 45c when the adapter 20 is attached to the separator 19.
- the separator 19 can be smoothly attached to the holding body 18 and the adapter 20 can be attached to the separator 19, and the detection pins 42 and 45 can be reliably moved to ensure an appropriate operating state by the detection mechanism 38. can.
- the first engaging portions 58 and 58 of the separator 19 and the second engaging portions 67 and 67 of the adapter 20 are the shafts of the tubular portion 64. It is located on the opposite side of the holding body 18 in the direction (front-back direction) (see FIGS. 32 and 33).
- first engaging portions 58, 58 and the second engaging portions 67, 67 are positioned apart from each other in the axial direction of the tubular portion 64, the second engaging portions 67, 67 are elastically deformed.
- the separator 19 is a member to which a part of the drape is attached, and if the separator 19 is unintentionally dropped from the holding body 18, the drape may be damaged due to contact with the surgical support device 1 or the like of the drape.
- the drape can be prevented from being damaged by preventing the separator 19 from being unintentionally dropped from the holding body 18.
- the first engaging portions 58 and 58 of the separator 19 and the second engaging portions 67 and 67 of the adapter 20 are in the circumferential direction of the tubular portion 64. They are in different positions (see FIG. 34).
- first engaging portions 58, 58 and the second engaging portions 67, 67 are positioned apart from each other in the circumferential direction of the tubular portion 64, the second engaging portions 67, 67 are elastically deformed.
- two planes passing through both ends of the detection mechanism 38 in the circumferential direction of the tubular portion 64 and the center Q of the tubular portion 64 are defined as a plane S1 and a plane S2 (a plane S1 and a plane S2). See FIG. 35).
- the region where the detection mechanism 38 exists is the first region 72 and the other region is the second region 73, the second engaging portions 67, 67 Is located in the second region 73.
- the plurality of second engaging portions 67, 67 are engaged with the second engaging receiving portions 61, 61, respectively, and the detection mechanism 38 and the plurality of second engaging portions 67, 67 are different regions. Therefore, after ensuring a stable mounting state of the adapter 20 with respect to the separator 19, the interference between the second engaging portions 67, 67 and the detection mechanism 38 is prevented to ensure the proper operating state of the detection mechanism 38. can do.
- the second engaging portions 67, 67 are projected from the opposite side of the pressing portion 65 by 180 degrees in the circumferential direction to ensure the most stable mounting state of the adapter 20 with respect to the separator 19. Is possible.
- the second engaging portions 67, 67 protrude from the opposite side of the pressing portion 65 by 180 degrees in the circumferential direction, the distance between the second engaging portions 67, 67 and the detection mechanism 38 becomes close to the adapter. It is also conceivable that a finger unintentionally comes into contact with the detection mechanism 38 when the 20 is attached to the separator 19. Therefore, in order to prevent such contact with the finger detection mechanism 38, it is desirable that the second engaging portions 67, 67 are located below the horizontal plane passing through the center Q of the tubular portion 64.
- the separator 19 is held by engaging the first engaging portions 58 and 58 with the first engaging receiving portions 54 and 54 in a state where the first engaging portions 58 and 58 are elastically restored.
- the adapter 20 is attached to the separator 19 by being attached to the second engaging portions 67 and 67 and being engaged with the second engaging receiving portions 61 and 61 in a state where the second engaging portions 67 and 67 are elastically restored.
- the elastically deformed second engaging portions 67 and 67 are engaged with the first engaging receiving portions 54 and 54. Since the surgical tool 80 is held by the holding body 18 via the separator 19 and the adapter 20 by being engaged with the second engaging receiving portions 61, 61 in the elastically restored state, the holding body of the surgical tool 80 It can be easily and quickly attached to and detached from 18.
- the adapter 20 is provided with a tubular portion 64 through which the surgical tool 80 is penetrated, the separator 19 is provided with an insertion portion 55 through which the tubular portion 64 is inserted, and the tubular portion 64 is inserted into the insertion portion 55.
- the separator 19 is attached to the holding body 18 and the adapter 20 is attached to the separator 19.
- the separator 19 is attached to the holding body 18 in a state where the tubular portion 64 through which the surgical tool 80 is penetrated is inserted into the insertion portion 55, the separator 19 and the adapter 20 are arranged with respect to the holding body 18 in a space-saving manner. Therefore, the surgical instrument holding device 16 can be miniaturized.
- the surgical support device 1 configured as described above is a first movable body 7 so as to change the position and posture of the surgical tool 80 held by the holding body 18 to a desired state when a surgical operation is performed.
- the second movable body 8, the third movable body 12, the fourth movable body 15, the drive body 17 functioning as the fifth movable body, and the holding body 18 functioning as the sixth movable body rotate (rotate). ) It works.
- the second movable body 8 when the first movable body 7 is rotated, the second movable body 8, the third movable body 12, and the fourth movable body 15 are driven by the rotation operation of the first movable body 7.
- the third movable body 8 is accompanied by the rotating operation of the third movable body 8.
- the movable body 12, the fourth movable body 15, the driving body 17, and the holding body 18 are operated to change the position or posture of the surgical tool 80.
- the fourth movable body 15, the driving body 17, and the holding body 18 are operated along with the rotating operation of the third movable body 12, and the surgical tool 80 is operated.
- the driving body 17 and the holding body 18 are operated along with the rotating operation of the fourth movable body 15, and the position or the position of the surgical tool 80 or The posture is changed.
- the holding body 18 is operated along with the rotating operation of the driving body 17 to change the position or posture of the surgical tool 80, and when the holding body 18 is rotated, the holding body 18 is held.
- the surgical tool 80 is rotated as the body 18 rotates.
- the master-slave method is a method in which when a plurality of devices are operated in cooperation with each other, the roles are divided between the master machine that controls and operates the multiple devices and the slave machine that operates under the control of the master machine.
- an operating device (control device) (not shown) operated by the operator is used as a master machine, and a surgical support device 1 is used as a slave machine.
- the first connecting arm 5 is moved in the vertical direction with respect to the pole 3 according to the position of the patient 200 to set the position of the main body 4 in the vertical direction. Then, the first connecting arm 5 is rotated with respect to the pole 3 and the second connecting arm 6 is rotated with respect to the first connecting arm 5 according to the treatment position to position the surgical tool 80. To set.
- a pivot point P which is a reference point for movement of the surgical tool 80, is set (see FIGS. 36 and 37).
- the pivot point P is a position that substantially coincides with the port 202 into which the surgical instrument 80 is inserted, and when the trocar 90 is used, it substantially coincides with the position of the trocar 90 (see FIG. 2). Therefore, in a state where the surgical tool 80 is inserted into the body cavity 201 of the patient 200, if the position is controlled so that a part of the surgical tool 80 always passes through the pivot point P and an appropriate pivot operation is performed, the original position is performed. Even if the position of the surgical instrument 80 changes with respect to (position G in FIG. 36) (position H in FIG. 36), the occurrence of a load on the tissue near the body surface of the patient 200 is prevented and safety is ensured.
- the surgical tool 80 before the movement and the surgical tool 80 after the movement are orthogonal to each other in the axial direction. It is intentionally slightly shifted in the direction so that the solid line indicating the surgical instrument 80 at the position G and the broken line indicating the surgical instrument 80 at the position H do not overlap.
- the separator of the adapter 20 is applied by the applied external force.
- the mounting state with respect to 19 may become unstable.
- the thickness T1 of the base end portion 68 of the second engaging portion 67 of the adapter 20 is the engaging claw portion 71. Is thinner than T4 (see FIGS. 38 and 39).
- the thickness T3 of the outer portion 70 is thicker than the thickness T1 of the base end portion 68 (see FIGS. 38 and 40).
- the state inside the body cavity 201 is accurately observed by the endoscope. It may not be possible to do so.
- the surgical operation using the surgical support device 1 is performed by the operator remotely operating by the master-slave method, the position of each part of the surgical tool 80 is unintentionally changed with respect to the holder 18. If this happens, the position and posture of the surgical tool 80 recognized by the operator based on the information input to the operating device, which is the master machine, will differ from the actual position and posture of the surgical tool 80, and the accuracy of the surgery will be increased. It may reduce safety.
- the separator 19 is formed with the regulating portions 56b and 56b that engage with the regulated portion 65b and regulate the rotation of the adapter 20 in the circumferential direction of the tubular portion 64. There is.
- the separator 19 is provided with rotation-controlled portions 57, 57, and the holding body 18 engages with the rotation-controlled portion 57 to regulate the rotation of the separator 19 in the circumferential direction of the insertion portion 55. 53b, ... Are formed.
- the surgical tool holding device 16 may be rotated with respect to the fourth movable body 15 during and before and after the surgery.
- the drive body 17 is rotated with respect to the fourth movable body 15, but the drive body 17 has the first rotation position and the first rotation position with respect to the fourth movable body 15. It is rotatable between the two rotation positions (see FIGS. 41 and 42).
- the first rotation position is, for example, a position where the shaft portion 81 of the surgical tool 80 is held in a substantially horizontal state (see FIG. 41), and the second rotation position is, for example, the shaft of the surgical tool 80. This is a position where the portion 81 is slightly tilted with respect to the vertical direction in a state where the portion 81 is below the camera head 82 (see FIG. 42).
- the surgical instrument holding device 16 is formed in a substantially L-shape as a whole, and the front portion of the portion extending in the anterior-posterior direction is provided as a narrow portion 48 having a small vertical width, and the rear portion in the portion extending in the anterior-posterior direction is provided.
- the side portion is provided as a wide portion 49 having a width larger than the narrow portion 48 in the vertical direction.
- the drive body 17 is positioned so that the portion extending back and forth in the second rotation position is close to the fourth movable body 15, and the drive body 17 is composed of the narrow portion 48 and the wide portion 49 as described above.
- the narrow portion 48 approaches the fourth movable body 15 at the second rotation position, and a part of the fourth movable body 15 is positioned and driven in the first concave space 50.
- the body 17 does not touch the fourth movable body 15 (see FIG. 42).
- the drive body 17 is formed in a shape composed of the narrow portion 48 and the wide portion 49, the light guide 83 of the surgical tool 80 approaches the narrow portion 48 and the light entering portion 83c has a second concave shape. It is located in the space 51 and separated from the wide portion 49.
- a portion close to the connecting member 27, which is a connecting portion to the fourth movable body 15, is provided as a narrow portion 48, and a portion away from the connecting member 27 is provided as a wide portion 49, thereby providing an arrangement space. It is possible to arrange a required configuration for rotating the holding body 18 such as the encoder 32 and the drive motor 33 in the large wide portion 49, and it is possible to improve the degree of freedom in design.
- the outer shape of the narrow portion 48 is made as small as possible by arranging the shaft-shaped connecting shaft 35 for transmitting the driving force from the drive motor 33 to the holding body 18 in the narrow portion 48. This makes it possible to easily and efficiently avoid interference between the drive body 17 and the fourth movable body 15 and interference between the drive body 17 and the light guide 83.
- the detection mechanism 38 provided with the main body portions 41, 44 and the detection pins 42, 45 moved with respect to the main body portions 41, 44 is shown as an example, but the surgical instrument holding device 16 detects the detection mechanism 38.
- a detection mechanism 38A that performs detection by detection light may be used (see FIG. 43).
- At least the receiving portion 56 of the separator 19 and at least the pressing portion 65 of the adapter 20 are formed of a material capable of reflecting light or a surface capable of reflecting light. It has been treated.
- the detection mechanism 38A has a first detection unit 39A and a second detection unit 40A, and the first detection unit 39A and the second detection unit 40A are provided with a light emitting unit and a light receiving unit (not shown, respectively).
- Laser light detection light is emitted from the light emitting units of the first detection unit 39A and the second detection unit 40A toward the receiving portion 56 of the separator 19 and the pressing portion 65 of the adapter 20, respectively.
- the fact that the laser light is received by the light receiving unit is used as a detection signal. It is sent to the detection circuit, and it is detected that the separator 19 is properly attached to the holder 18.
- the laser light emitted from the light emitting unit of the second detection unit 40A is reflected by the pressing unit 65 and received by the light receiving unit of the second detection unit 40A, it is detected that the laser light is received by the light receiving unit. It is sent to the detection circuit as a signal, and it is detected that the adapter 20 is properly attached to the separator 19.
- the surgical instrument holding device 16 is provided with a detection mechanism 38A having a light emitting unit that emits detection light toward the separator 19 or the adapter 20 and a light receiving unit that receives the detection light reflected by the separator 19 or the adapter 20.
- the detection light reflected by the separator 19 detects the attachment state of the separator 19 to the holder 18, and the detection light reflected by the adapter 20 detects the attachment state of the adapter 20 to the separator 19.
- the rotation directions of the first movable body 7, the second movable body 8, the third movable body 12, the fourth movable body 15, the driving body 17, and the holding body 18 are the directions shown above.
- the surgical instrument 80 may be in any direction as long as it can be moved in the orthogonal three-axis directions and can be in an arbitrary posture.
- the surgical support device 1 having 6 degrees of freedom is shown as an example in the above, the surgical support device 1 can have any configuration as long as it is movable in the orthogonal three-axis directions. Is.
- the adapter 20 is provided with a second engaging portion 67 having a stepped surface 69a formed at the boundary portion between the folded-back portion 69 and the base end portion 68.
- the surface of the portion 68 in the thickness direction may be formed as a curved surface or a flat surface, and the base end portion 68 may be continuous with the folded portion 69 (see FIG. 44).
- the surface of the base end portion 68 in the thickness direction is formed as a curved surface or a flat surface, and the base end portion 68 is provided with the second engaging portion 67 which is continuous with the folded portion 69, whereby the base end portion 68 and the base end portion 68 are provided.
- Stress concentration is less likely to occur at the boundary portion of the folded portion 69, and the strength of the second engaging portion 67 can be improved.
- Surgical support device 7 First movable body 8 Second movable body 12 Third movable body 15 Fourth movable body 16 Surgical tool holding device 17 Driving body 18 Holding body 19 Separator 19a Insertion / removal opening 20 Adapter 21 Bracket 22 Driving force transmission mechanism 38 Detection mechanism 39 First detection unit 40 Second detection unit 41 Main body 42 Detection pin 42c Spherical part 44 Main body 45 Detection pin 45c Spherical part 56 Receiving part 56a Inclined surface 65 Pressing part 65a Inclined surface 80 Surgical tool 38A Detection mechanism 39A First detection unit 40A Second detection unit
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Abstract
手術具が着脱可能にされたアダプターと、記アダプターが着脱可能にされたセパレーターと、セパレーターが着脱可能にされた保持体と、保持体を回転可能に支持すると共に保持体に駆動力を付与する駆動体と、保持体に対するセパレーターの取付状態とセパレーターに対するアダプターの取付状態とを検出する検出機構とを備え、駆動体は保持体に駆動力を伝達する駆動力伝達機構と駆動力伝達機構が支持されたブラケットとを有し、検出機構がブラケットに配置された。
Description
本発明は、手術具を保持する手術具保持装置及び手術具保持装置を備えた手術支援装置についての技術分野に関する。
近年、手術支援装置を用いた外科手術が普及しつつある。このような手術支援装置は、順に回動可能に連結された複数の可動体を備え、可動体がアクチュエーターの駆動力によって回動され、連結方向における一端に位置された可動体が保持体として設けられている。複数の可動体はアーム部又は関節部として設けられ、保持体には患者の体腔に一部(先端部)が挿入される手術具が保持される。手術具としては内視鏡や鉗子等が手術の種類や状況に応じて使用される。
手術支援装置において、複数の可動体がそれぞれ所定の方向へ回動されると、可動体の回動動作に伴って手術具の位置や姿勢が変化され、手術具の先端部が患者の体腔に挿入されて外科手術が行われる。
上記のような手術支援装置を用いた外科手術は、一般に、手術室に設置された手術支援装置をマスタースレーブ方式により術者(医師)が遠隔から操作することによって行われる。このような外科手術が行われる際には、手術具の位置や姿勢の基準点とされるピボット点が設定される。
ピボット点は患者の体腔に形成され手術具が挿入されるポートに略一致する位置であり、トロッカーが使用される場合にはトロッカーの位置に略一致される。従って、手術具が患者の体腔に挿入される状態においては、手術具の一部が常にピボット点を通るように手術具の位置や姿勢が制御され、手術具の一部がピボット点を通ることにより患者の体表付近の組織に対する負荷の発生が防止されて安全性が確保される。
上記のような手術支援装置には手術具を保持する手術具保持装置が設けられているものがあり、手術具保持装置には各種のタイプが存在する(例えば、特許文献1、特許文献2及び特許文献3参照)。このような手術具保持装置には上記した保持体が設けられ、保持体の一部又は全体が手術具を保持する保持部とされている。
上記したように、手術具保持装置には各種のタイプが存在し、手術具保持装置には手術具と保持体の大きさや形状を対応させるためのアダプターを有し、手術具がアダプターを介して保持体に取り付けられて保持されるものもある(例えば、特許文献3参照)。また、手術支援装置には、清潔域と不潔域を仕切るためのドレープがセパレーターに取り付けられセパレーターが保持体に取り付けられるタイプも存在し、このようなタイプの手術支援装置においてはアダプターがセパレーターに取り付けられ、手術具がセパレーターとアダプターを介して保持体に保持される場合もある。
ところで、手術具は先端部が患者の体腔に挿入されて使用され、例えば、手術具に内蔵された内視鏡によって体腔の内部における状態が観察されたり、手術具の先端部に設けられた鉗子によって病巣部位が切除されたりする。
従って、手術具における各部の位置が保持体に対して意図せず変化してしまうと、内視鏡による体腔の内部における状態を正確に観察することができなくなったり、鉗子による病巣部位の正確な切除に支障を来し、手術の正確性や安全性を低下させるおそれがある。
このような手術具における各部の位置が保持体に対して意図せず変化する一因として、例えば、手術具がセパレーターとアダプターを介して保持体に保持される場合において、保持体に対するセパレーターの取付又はセパレーターに対するアダプターの取付が適正に行われていないことがある。
そこで、手術支援装置には、セパレーターとアダプターの位置を検出する検出機構が設けられ、検出機構によって保持体に対するセパレーターの取付状態とセパレーターに対するアダプターの取付状態とが検出されるように構成されたものがある。このような検出機構によって保持体に対するセパレーターの取付状態とセパレーターに対するアダプターの取付状態とがそれぞれ適正な状態であることが検出されることにより、手術において手術具の各部の位置の意図しない変化が防止される。
しかしながら、セパレーターとアダプターは手術具とともに保持体の回転に伴って回転されるため、検出機構の構成や検出機構の配置状態によってはセパレーターとアダプターの位置に関する検出精度が低下するおそれがある。
そこで、本発明手術具保持装置及び手術支援装置は、検出機構によるセパレーターとアダプターの位置に関する検出精度の向上を図ることを目的とする。
第1に、本発明に係る手術具保持装置は、手術具が着脱可能にされたアダプターと、前記アダプターが着脱可能にされたセパレーターと、前記セパレーターが着脱可能にされた保持体と、前記保持体を回転可能に支持すると共に前記保持体に駆動力を付与する駆動体と、前記保持体に対する前記セパレーターの取付状態と前記セパレーターに対する前記アダプターの取付状態とを検出する検出機構とを備え、前記駆動体は前記保持体に駆動力を伝達する駆動力伝達機構と前記駆動力伝達機構が支持されたブラケットとを有し、前記検出機構が前記ブラケットに配置されたものである。
これにより、保持体を回転可能に支持する駆動体のブラケットに検出機構が取り付けられるため、検出機構が保持体に伴って回転することがない。
第2に、上記した本発明に係る手術具保持装置においては、前記検出機構には前記ブラケットに取り付けられた本体部と前記本体部に対して移動される検出ピンとが設けられ、前記セパレーターと前記アダプターの前記検出ピンに対する作用によって前記検出ピンが移動されることにより検出が行われることが望ましい。
これにより、セパレーターの作用により検出ピンが移動されて保持体に対するセパレーターの取付状態が検出されると共にアダプターの作用により検出ピンが移動されてセパレーターに対するアダプターの取付状態が検出される。
第3に、上記した本発明に係る手術具保持装置においては、前記アダプターには前記手術具が貫通される筒状部と前記筒状部の外周縁から外方に張り出された押付部とが設けられ、前記セパレーターには前記筒状部が挿通される挿通部と前記挿通部の外周縁から外方に張り出され前記押付部が押し付けられる受け部とが設けられ、前記セパレーターは前記挿通部が前記保持体に挿入された状態で前記保持体に取り付けられ、前記アダプターは前記セパレーターが前記保持体に取り付けられた状態において前記筒状部が前記挿通部に挿入された状態で前記セパレーターに取り付けられ、前記挿通部の前記保持体への挿入時に前記受け部の前記検出ピンに対する作用によって前記保持体に対する前記セパレーターの取付状態が検出され、前記筒状部の前記挿通部への挿入時に前記押付部の前記検出ピンに対する作用によって前記セパレーターに対する前記アダプターの取付状態が検出されることが望ましい。
これにより、挿通部の外周縁から外方に張り出された受け部の検出ピンに対する作用によって保持体に対するセパレーターの取付状態が検出され、筒状部の外周縁から外方に張り出された押付部の検出ピンに対する作用によってセパレーターに対するアダプターの取付状態が検出されるため、検出ピンの長さを短くすることが可能である。
第4に、上記した本発明に係る手術具保持装置においては、前記受け部の外周面には前記挿通部の前記保持体に対する挿入方向へ行くに従って前記挿通部に近付く傾斜面が形成され、前記押付部の外周面には前記筒状部の前記挿通部に対する挿入方向へ行くに従って前記筒状部に近付く傾斜面が形成され、前記受け部の傾斜面と前記押付部の傾斜面とがそれぞれ前記検出ピンの先端部に摺動されることにより前記検出ピンが前記本体部に対して移動されることが望ましい。
これにより、セパレーターの保持体への取付時に受け部の傾斜面が検出ピンに摺動されると共にアダプターのセパレーターへの取付時に押付部の傾斜面が検出ピンに摺動される。
第5に、上記した本発明に係る手術具保持装置においては、前記検出ピンの先端面が先端側に凸の球面部として形成されることが望ましい。
これにより、セパレーターの保持体への取付時に受け部が球面部に摺動されると共にアダプターのセパレーターへの取付時に押付部が球面部に摺動される。
第6に、上記した本発明に係る手術具保持装置においては、前記検出機構として前記保持体に対する前記セパレーターの取付状態を検出する第1の検出部と前記セパレーターに対する前記アダプターの取付状態を検出する第2の検出部とが設けられ、前記第1の検出部と前記第2の検出部が前記ブラケットに前記保持体の回転方向において離隔した状態で配置されることが望ましい。
これにより、第1の検出部と第2の検出部がブラケットの同一面に並んだ状態で位置される。
第7に、上記した本発明に係る手術具保持装置においては、前記検出機構に前記セパレーター又は前記アダプターへ向けて検出光を発光する発光部と前記セパレーター又は前記アダプターで反射された検出光を受光する受光部とが設けられることが望ましい。
これにより、セパレーターで反射された検出光によって保持体に対するセパレーターの取付状態が検出され、アダプターで反射された検出光によってセパレーターに対するアダプターの取付状態が検出される。
第8に、本発明に係る手術支援装置は、手術具を保持する手術具保持装置を備えた手術支援装置であって、前記手術具保持装置は、手術具が着脱可能にされたアダプターと、前記アダプターが着脱可能にされたセパレーターと、前記セパレーターが着脱可能にされた保持体と、前記保持体を回転可能に支持すると共に前記保持体に駆動力を付与する駆動体と、前記保持体に対する前記セパレーターの取付状態と前記セパレーターに対する前記アダプターの取付状態とを検出する検出機構とを備え、前記駆動体は前記保持体に駆動力を伝達する駆動力伝達機構と前記駆動力伝達機構が支持されたブラケットとを有し、前記検出機構が前記ブラケットに配置されたものである。
これにより、手術具保持装置において、保持体を回転可能に支持する駆動体のブラケットに検出機構が取り付けられるため、検出機構が保持体に伴って回転することがない。
本発明によれば、保持体を回転可能に支持する駆動体のブラケットに検出機構が取り付けられるため、検出機構が保持体に伴って回転することがなく、検出機構が保持体に伴っては動作されない非動作部分に配置され、検出機構によるセパレーターとアダプターの位置に関する検出精度の向上を図ることができる。
以下に、本発明手術具保持装置及び手術支援装置を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。
以下に示した実施の形態は、本発明手術支援装置を手術室の床等に設置されて使用されるタイプに適用した例を示す。但し、本発明手術支援装置の適用範囲は手術室の床等に設置されて使用されるタイプに限られることはなく、本発明手術支援装置は手術室の天井や壁面に取り付けられて使用されるタイプに適用することもできる。
尚、以下に示す前後上下左右の方向は説明の便宜上のものであり、本発明の実施に関しては、これらの方向に限定されることはない。
また、以下に示す手術支援装置は可動体が回動される構成を有しているが、この「回動」は任意の一点を含む基準軸(中心軸)の軸回り方向への動作を意味し、「回転」をも含む動作を言う。
<手術支援装置等の概略構成>
先ず、手術支援装置1等の概略構成について説明する(図1乃至図3参照)。
先ず、手術支援装置1等の概略構成について説明する(図1乃至図3参照)。
手術室には手術台100が設置され、手術台100には患者200が、例えば、仰向けの状態で横たえられている(図1参照)。患者200の体腔201、例えば、腹壁201aにはポート202が形成される。ポート202には外科手術が行われるときに後述する手術具の一部(先端部)が挿入される。ポート202は軸状の手術具が挿入される小孔である。
手術支援装置1は手術室の床等に載置される土台2と土台2に固定された丸軸状のポール3とポール3に支持された本体4とを有している。土台2は手術台100の側方において床等に設置され、ポール3は上下に延びる状態で下端部が土台2に固定されている。
本体4はポール3に上下方向へ移動可能に支持され、各部が回動可能な状態で連結された構成にされ、ポール3に上下方向における所望の位置で固定可能にされている。
本体4は互いに回動可能に連結された第1の連結アーム5と第2の連結アーム6を有している。
第1の連結アーム5は水平方向に延びる形状に形成され、長手方向における一端部が被支持筒部5aとして設けられ、長手方向における他端部が支点部5bとして設けられている。第1の連結アーム5は被支持筒部5aにポール3が挿通され、手動又は電動によりポール3に対して上下方向へ移動可能にされていると共にポール3に対して被支持筒部5aを支点として軸回り方向へ回転可能にされている。
第1の連結アーム5はポール3に上下方向における所望の位置かつ軸回り方向における所望の位置で固定可能にされている。
第2の連結アーム6は水平方向に延びる形状に形成され、長手方向における一端部が支点部6aとして設けられ、長手方向における他端部が支持軸部6bとして設けられている。第2の連結アーム6は支点部6aが第1の連結アーム5の支点部5bと上下に重ねられ互いに回動可能な状態で連結されている。第2の連結アーム6は手動又は電動により第1の連結アーム5に対して支点部6aを支点として回動可能にされている。
本体4は関節部として機能する第1の可動体7を有し、第1の可動体7は第2の連結アーム6の支持軸部6bに回動可能に連結されている(図1及び図2参照)。
第1の可動体7は第2の連結アーム6側の端部が基端側連結部7aとして設けられ、第2の連結アーム6側と反対側の端部が先端側連結部7bとして設けられている。第1の可動体7は基端側連結部7aが第2の連結アーム6の支持軸部6bに回動可能に連結され、例えば、上下方向に延びる基準軸の軸回り方向へ第2の連結アーム6に対して回動される。従って、第1の可動体7が第2の連結アーム6に対して回動されることにより、手術支援装置1は動作方向における1自由度を有している。
本体4はアーム部として機能する第2の可動体8を有し、第2の可動体8は第1の可動体7の先端側連結部7bに回動可能に連結されている。
第2の可動体8は、長手方向における一端部が基端側連結部8aとして設けられ、長手方向における他端部が先端側連結部8bとして設けられている。第2の可動体8は基端側連結部8aが第1の可動体7の先端側連結部7bに回動可能に連結され、例えば、第2の可動体8と第1の可動体7の連結方向に直交する方向に延びる基準軸の軸回り方向へ第1の可動体7に対して回動される。従って、第2の可動体8が第1の可動体7に対して回動されることにより、手術支援装置1は動作方向における1自由度を有している。
第2の可動体8には、例えば、リンク機構が設けられ、リンク機構は二組の平行なリンク部9、9、・・・とリンク部9、9、・・・を結合する結合ピン10、10、・・・とを有している。第2の可動体8は第1の可動体7側に位置された結合ピン10、10が第1の可動体7の先端側連結部7bに回動可能な状態で連結されている。
本体4はアーム部として機能する第3の可動体12を有し、第3の可動体12は中間連結部材11に連結されている。第3の可動体12は、長手方向における一端部が基端側連結部12aとして設けられ、長手方向における他端部が先端側連結部12bとして設けられている。第3の可動体12は基端側連結部12aが中間連結部材11に連結され、例えば、第3の可動体12と中間連結部材11の連結方向に直交する方向に延びる基準軸の軸回り方向へ中間連結部材11に対して回動される。従って、第3の可動体12が中間連結部材11に対して回動されることにより、手術支援装置1は動作方向における1自由度を有している。
第3の可動体12には、例えば、リンク機構が設けられ、リンク機構は二組の平行なリンク部13、13、・・・とリンク部13、13、・・・を結合する結合ピン14、14、・・・とを有している。第2の可動体8は中間連結部材11側に位置された結合ピン14、14が中間連結部材11の他端部に回動可能な状態で連結されている。
尚、上記には、第2の可動体8と第3の可動体12が中間連結部材11を介して連結された例を示したが、手術支援装置1においては、中間連結部材11が設けられず第2の可動体8と第3の可動体12が中間連結部材11を介することなく連結されていてもよい。
本体4は関節部として機能する第4の可動体15を有し、第4の可動体15は第3の可動体12の先端側連結部12bに回動可能に連結されている。第4の可動体15は第3の可動体12側の端部が基端側連結部15aとして設けられ、第3の可動体12と反対側の端部が先端側連結部15bとして設けられている。第4の可動体15は基端側連結部15aが第3の可動体12の先端側連結部12bに回動可能に連結され、例えば、第4の可動体15と第3の可動体12の連結方向に延びる基準軸の軸回り方向へ第3の可動体12に対して回動される。従って、第4の可動体15が第3の可動体12に対して回動されることにより、手術支援装置1は動作方向における1自由度を有している。
上記した第1の可動体7と第2の可動体第8と第3の可動体12と第4の可動体15は、例えば、図示しない電動アクチュエーターの駆動力によって回動される。尚、第1の可動体7と第2の可動体第8と第3の可動体12と第4の可動体15は、空気圧アクチュエーターの駆動力によって回動されてもよい。
本体4は手術具保持装置16を有している。手術具保持装置16は第4の可動体15の先端側連結部15bに回動可能に連結されている。
尚、上記には、複数の可動体を有する一つの本体4を備えた手術支援装置1を例として示したが、手術支援装置1に設けられる本体4の数は一つに限られることはなく複数であってもよい(図3参照)。このような手術支援装置1において、例えば、二つの本体4、4が設けられる場合に、第1の連結アーム5に対してそれぞれ回動可能にされた二つの第2の連結アーム6、6が設けられ、第2の連結アーム6、6にそれぞれ第1の可動体7、7が連結される構成にされていてもよい。
このように複数の本体4が設けられることにより、複数の手術具によって外科手術を行うことが可能になり手術時間の短縮化を図ることが可能になる他に、異なる種類の複数の手術具を使用して高度な外科手術を行うことも可能になる。
<手術具保持装置の構成>
以下に、第4の可動体15に連結された手術具保持装置16の構成について説明する(図4乃至図19参照)。
以下に、第4の可動体15に連結された手術具保持装置16の構成について説明する(図4乃至図19参照)。
尚、手術具保持装置16は第5の可動体に第6の可動体が回転可能に支持された構成を有しており、以下の説明においては、説明を簡単にするために、第5の可動体の下側に第6の可動体が支持された状態として両者の存在する方向を上下方向とし、第6の可動体の回転の基準となる中心軸の方向を前後方向として前後上下左右の方向を示す。但し、以下の前後上下左右の方向は説明の便宜上のものであり、本発明の実施に関しては、これらの方向に限定されることはない。
上記したように、手術具保持装置16は第4の可動体15の先端側連結部15bに回動可能に連結されている(図4乃至図6参照)。手術具保持装置16は、第4の可動体15に回動可能に連結され第5の可動体として機能する駆動体17と、駆動体17に回転可能に支持され第6の可動体として機能する保持体18と、保持体18に着脱可能にされたセパレーター19と、セパレーター19に着脱可能にされたアダプター20とを備えている。
(駆動体と検出機構の構成)
駆動体17はブラケット21と駆動力伝達機構22と収容ケース23を有し、ブラケット21に駆動力伝達機構22が支持され、駆動力伝達機構22が収容ケース23の内部に収容されている(図6乃至図8参照)。
駆動体17はブラケット21と駆動力伝達機構22と収容ケース23を有し、ブラケット21に駆動力伝達機構22が支持され、駆動力伝達機構22が収容ケース23の内部に収容されている(図6乃至図8参照)。
ブラケット21は前後に延びる第1の支持部材24と上下に延びる第2の支持部材25とを有し、第1の支持部材24の前端部に第2の支持部材25の上端部が取り付けられている。第1の支持部材24の前端部における上面には結合部材26が取り付けられている。ブラケット21の前端部における上端部には前後に貫通された図示しないシャフト挿通孔が形成されている。
第2の支持部材25の下端部は支持部25aとして設けられ、上方に凸の円弧状に形成されている。第2の支持部材25には支持部25aの内周面から下方に突出された案内突部25b、25bが周方向に離隔して設けられている。
結合部材26には第4の可動体15の先端側連結部15bに連結された連結部材27が取り付けられている。連結部材27が先端側連結部15bに連結されることにより、駆動体17は、例えば、駆動体17と第4の可動体15の連結方向に直交する方向に延びる基準軸の軸回り方向へ第4の可動体15に対して回動される。従って、第5の可動体として機能する駆動体17が第4の可動体15に対して回動されることにより、手術支援装置1は動作方向における1自由度を有している。
第5の可動体として機能する駆動体17は図示しない電動アクチュエーターや空気圧アクチュエーターの駆動力によって回動される。
第1の支持部材24の後端寄りの位置には第3の支持部材28の下端部が取り付けられている(図7参照)。第1の支持部材24における第3の支持部材28の直ぐ前側の位置には、上下に貫通された図示しないベルト挿通孔が形成されている。
駆動力伝達機構22はベルト用プーリー29、30を有している。ベルト用プーリー29、30は第3の支持部材28の前面において上下に離隔して支持されている。ベルト用プーリー29、30間には第1の支持部材24のベルト挿通孔を通って伝達ベルト31が巻回されている。第3の支持部材28の前面には上側のベルト用プーリー29の回転角度を検出するエンコーダー32が配置されている。
第1の支持部材24の後端部における下面には駆動モーター33が取り付けられている。駆動モーター33はモーター軸が下側のベルト用プーリー30の中心部に固定されている。従って、駆動モーター33が回転すると、駆動力が下側のベルト用プーリー30と伝達ベルト31を介して上側のベルト用プーリー29に伝達される。ベルト用プーリー29が回転されると、ベルト用プーリー29の回転位置がエンコーダー32によって検出される。
駆動力伝達機構22はプーリー34と連結シャフト35と中間プーリー36、36を有している。
プーリー34は第2の支持部材25の上端部における前面に支持されている(図7及び図8参照)。プーリー34は下側のベルト用プーリー30に連結シャフト35によって連結され、連結シャフト35はブラケット21に形成されたシャフト挿通孔を挿通されて下側のベルト用プーリー30に連結されている。従って、プーリー34には連結シャフト35を介してベルト用プーリー30の回転力が伝達される。中間プーリー36、36は第2の支持部材25の前面に左右に離隔した状態で支持され、プーリー34の下側に位置されている。
プーリー34と中間プーリー36、36には駆動ワイヤー37、37が巻回されている。一方の駆動ワイヤー37は一方の中間プーリー36に巻回された状態で一端部がプーリー34に固定され他端部が保持体18に固定され、他方の駆動ワイヤー37は他方の中間プーリー36に巻回された状態で一端部がプーリー34に固定され他端部が保持体18に固定されている。従って、プーリー34が回転されて駆動ワイヤー37、37が送られると、駆動ワイヤー37、37の送り方向に応じた方向へ保持体18が回転される。
第2の支持部材25の後面には検出機構38が配置されている(図7及び図9参照)。検出機構38は第1の検出部39と第2の検出部40によって構成されている。第1の検出部39と第2の検出部40は保持体18の回転方向において離隔した状態で第2の支持部材25に配置されている。
第1の検出部39は保持体18に対するセパレーター19の取付状態を検出する機能を有し、第2の検出部40はセパレーター19に対するアダプター20の取付状態を検出する機能を有している。
上記のように、第1の検出部39と第2の検出部40がブラケット21に保持体18の回転方向において離隔した状態で配置されることにより、第1の検出部39と第2の検出部40がブラケット21の同一面に並んだ状態で位置されるため、ブラケット21におけるスペースの有効活用による手術支援装置1の小型化を図ることができる。
第1の検出部39は第2の支持部材25に取り付けられた本体部41と本体部41に対して移動される検出ピン42と第2の支持部材25に取り付けられた検出スイッチ43とを有している。
検出ピン42は保持体18の径方向に延びる状態で配置され、保持体18の中心に離接する方向へ本体部41に対して移動される。検出ピン42は上下両端部がそれぞれ本体部41から上方と下方に突出されている。検出ピン42は、上端部が操作部42aとして設けられ、下端部が被作用部42bとして設けられている。被作用部42bは先端部が半球状に形成され先端面が先端側に凸の球面部42cとして形成されている。
検出ピン42は図示しないバネによって本体部41に対して下方へ移動する方向へ付勢され、被作用部42bが第2の支持部材25における支持部25aの下縁より下側に位置されている。
検出スイッチ43は検出ピン42における操作部42aの上側に位置されている。検出ピン42に上方への移動力が付与されていない状態においては、検出ピン42が下方の移動端に位置され、操作部42aが検出スイッチ43から下方に離隔されて検出スイッチ43がオフ状態にされ、被作用部42bが第2の支持部材25における支持部25aの下縁より下側に位置されている。検出ピン42がバネの付勢力に反して上方へ移動されると、操作部42aによって検出スイッチ43が操作されてオン状態にされ、検出信号が図示しない検出回路に送出される。
第2の検出部40は第2の支持部材25に取り付けられた本体部44と本体部44に対して移動される検出ピン45と第2の支持部材25に取り付けられた検出スイッチ46とを有している。
検出ピン45は保持体18の径方向に延びる状態で配置され、保持体18の中心に離接する方向へ本体部44に対して移動される。検出ピン45は上下両端部がそれぞれ本体部44から上方と下方に突出されている。検出ピン45は、上端部が操作部45aとして設けられ、下端部が被作用部45bとして設けられている。被作用部45bは先端部が半球状に形成され先端面が先端側に凸の球面部45cとして形成されている。
検出ピン45は図示しないバネによって本体部44に対して下方へ移動する方向へ付勢され、被作用部45bが第2の支持部材25における支持部25aの下縁より下側に位置されている。第2の検出部40の検出ピン45は第1の検出部39の検出ピン42より稍後側に位置されている。
検出スイッチ46は検出ピン45における操作部45aの上側に位置されている。検出ピン45に上方への移動力が付与されていない状態においては、検出ピン45が下方の移動端に位置され、操作部45aが検出スイッチ46から下方に離隔されて検出スイッチ46がオフ状態にされ、被作用部45bが第2の支持部材25における支持部25aの下縁より下側に位置されている。検出ピン45がバネの付勢力に反して上方へ移動されると、操作部45aによって検出スイッチ46が操作されてオン状態にされ、検出信号が図示しない検出回路に送出される。
収容ケース23は、例えば、四つの部分に分割され、第1のケース部23aと第2のケース部23bと第3のケース部23cと第4のケース部23dから成る(図4乃至図6参照)。収容ケース23は、例えば、樹脂材料によって形成されている。収容ケース23が樹脂材料によって形成されることにより、駆動体17の軽量化を図ることが可能になり、駆動体17の動作に対する負荷が抑制され、駆動体17の第4の可動体15に対する円滑な回動動作を行うことが可能になる。
第1のケース部23aは第1の支持部材24に結合部材26の後側において上方から取り付けられ、第1のケース部23aによってベルト用プーリー29や第3の支持部材28等が覆われる。
第1のケース部23aの両側面にはそれぞれ手動スイッチ47、47が配置されている。手動スイッチ47、47が手動により操作されることにより、例えば、駆動体17を第4の可動体15に対して回動させることができる。一方の手動スイッチ47が操作されることにより駆動体17が一方へ回動され、他方の手動スイッチ47が操作されることにより駆動体17が他方へ回動される。尚、手動スイッチ47、47が手動により操作されることにより、駆動モーター33が回転されて保持体18が駆動体17に対して回転される構成にされていてもよい。手動スイッチ47、47は、例えば、手術室に存在する執刀医や助手によって操作される。
第2のケース部23bは第1の支持部材24に下方から取り付けられ、第2のケース部23bによってベルト用プーリー30や連結シャフト35等が覆われる。
第3のケース部23cは第2の支持部材25に前方から取り付けられ、第3のケース部23cによってプーリー34や中間プーリー36、36等が覆われる。第3のケース部23cの下端部には上下に貫通された図示しない部品挿通孔が形成され、部品挿通孔を介して駆動ワイヤー37、37が第3のケース部23cの内部から下方に導出されて保持体18に固定される。
第4のケース部23dは第2の支持部材25に後方から取り付けられ、第4のケース部23dによって検出機構38等が覆われる。第4のケース部23dの下端部には上下に貫通された図示しない部品挿通孔が形成され、部品挿通孔を介して第1の検出部39の検出ピン42と第2の検出部40の検出ピン45とが第4のケース部23dの内部から下方に導出される。
上記のように構成された駆動体17は、全体として横倒しの略L字状に形成され、前後に延びる部分が上下の幅が小さい幅狭部48と幅狭部48より上下の幅が大きい幅広部49とによって構成されている。
幅狭部48の内部には連結シャフト35が配置され、幅広部49の内部にはベルト用プーリー29、30や駆動モーター33等が配置されている。幅広部49はベルト用プーリー29、30や駆動モーター33等が配置される部分であるため、上下の幅が大きい形状に形成されている。幅狭部48は幅広部49の下端寄りの部分に連続され、幅狭部48の上側には上方に開口された第1の凹状空間50が形成され、幅狭部48の下側には下方に開口された第2の凹状空間51が形成されている。
(保持体の構成)
保持体18は駆動体17に回転可能に支持され第6の可動体として機能する。保持体18は第2の支持部材25の支持部25aに回転可能に支持されている(図4乃至図8参照)。
保持体18は駆動体17に回転可能に支持され第6の可動体として機能する。保持体18は第2の支持部材25の支持部25aに回転可能に支持されている(図4乃至図8参照)。
保持体18は略円弧状に形成され、外周部に外方に開口され周方向に延びる被案内溝18aを有している。保持体18の中心部は前後に貫通された挿通孔18bとして形成されている。
保持体18は周方向において、例えば、270度から330度程度の形状に形成された略円弧状にされ、周方向における両端間の空間が挿脱孔18cとして形成されている。挿脱孔18cは挿通孔18bに連通されている。
保持体18は内周部がセパレーター19とアダプター20を介して手術具を保持する保持部52として設けられている。保持部52には180度反対側の位置に、向き合う方向に開口された挿入部53、53が形成されている。挿入部53、53は挿脱孔18cに対して周方向に90度離隔した位置に形成され、挿通孔18bに連通されている。
挿入部53、53を形成する各面のうち、左右方向において対向する面はそれぞれ摺動部53a、53aとして形成されている(図8及び図11参照)。また、挿入部53を形成する各面のうち、摺動部53aに連続され上下方向において対向する面は回転規制部53b、53bとして形成されている。
保持体18は挿入部53、53の前側開口縁がそれぞれ第1の係合受部54、54として形成されている。
保持体18は被案内溝18bに第2の支持部材25の案内突部25b、25bが挿入され、案内突部25b、25bに案内されて駆動体17に対して回転される。尚、案内突部25b、25bは図示はしないが保持体18を吊り下げる形状に形成されており、保持体18の駆動体17からの脱落を防止する機能をも有している。
保持体18は、例えば、保持体18と駆動体17の連結方向に直交する方向に延びる基準軸の軸回り方向へ駆動体17に対して回動される。従って、第6の可動体として機能する保持体18が第5の可動体として機能する駆動体17に対して回転されることにより、手術支援装置1は動作方向における1自由度を有している。
上記したように、手術支援装置1は、第1の可動体7が第2の連結アーム6に対して回動され、第2の可動体8が第1の可動体7に対して回動され、第3の可動体12が中間連結部材11に対して回動され、第4の可動体15が第3の可動体12に対して回動され、駆動体17が第4の可動体15に対して回動され、保持体18が駆動体17に対して回転されることにより、動作方向における6自由度を有している。
保持体18は駆動モーター33の駆動力によって回転される。具体的には、駆動モーター33が回転されると、モーター軸が固定されたベルト用プーリー30が回転され、ベルト用プーリー30の回転に伴って伝達ベルト31を介してベルト用プーリー29が回転されると共に連結シャフト35を介してプーリー34が回転され、プーリー34の回転により中間プーリー36、36を介して駆動ワイヤー37、37が送られ、駆動ワイヤー37、37の送り方向に応じた方向へ保持体18が回転される。このとき、ベルト用プーリー29の回転位置がエンコーダー32によって検出され、保持体18の駆動体17に対する回転角度(回転位置)が算出される。
(セパレーターの構成)
セパレーター19には清潔域と不潔域を仕切るためのドレープがの一部が取り付けられ、ドレープによって患者200が存在する清潔域と手術支援装置1が存在する不潔域とが仕切られる。
セパレーター19には清潔域と不潔域を仕切るためのドレープがの一部が取り付けられ、ドレープによって患者200が存在する清潔域と手術支援装置1が存在する不潔域とが仕切られる。
セパレーター19は樹脂材料によって各部が一体に形成されて成り、前後方向が軸方向にされた挿通部55と挿通部55の後縁から外方に張り出されたフランジ状の受け部56とを有している(図12乃至図15参照)。
挿通部55は周方向において、例えば、200度から300度程度の形状に形成された略円弧面状にされている。挿通部55の前半部分には前方に開口された形成用切欠55a、55aが周方向において180度反対側の位置に形成されている。
セパレーター19には挿通部55の外周面から突出された回転被規制部57、57が設けられている。回転被規制部57、57は挿通部55の周方向において180度反対側の位置に設けられ、挿通部55の後半部分から外方に突出されている。回転被規制部57、57は、セパレーター19が保持体18に取り付けられる際に挿入部53、53に挿入される部分であり、略直方体状に形成されている。
セパレーター19には回転被規制部57、57に連続してそれぞれ第1の係合部58、58が設けられている。第1の係合部58は挿通部55の形成用切欠55aに位置され、回転被規制部57に対して挿通部55の径方向において弾性変形可能にされている。
このようにセパレーター19においては、回転被規制部57と第1の係合部58が連続して設けられている。従って、ともに挿通部55に対して突出された形状の回転被規制部57と第1の係合部58がセパレーター19において離隔した位置に設けられないため、セパレーター19を射出成形によって形成する場合に金型を簡素な構造にすることが可能になり、セパレーター19を容易に形成することができる。
第1の係合部58は回転被規制部57の前面から前方に突出された変形部59と変形部59の前端部から外方に突出された突状部60とから成る。突状部60は変形部59から外方へ離隔するに従って先細りになる略三角柱状に形成され、前側の面が摺動傾斜面60aとして形成され、後側の面が係合面60bとして形成されている。摺動傾斜面60aは前方へ行くに従って変形部59の前端に近付く傾斜面に形成され、係合面60bが後方を向く面として形成されている。第1の係合部58は突状部60が挿通部55の前端より前側に位置されている。
受け部56は挿通部55に対応して周方向において、例えば、200度から300度程度の形状に形成された略円弧面状にされている。受け部56の外周部には前方へ行くに従って内周側に変位する傾斜面56aが形成されている。受け部56の周方向における両端縁は規制部56b、56bとして形成されている。
受け部56の周方向における両端部には第2の係合受部61、61が設けられている。第2の係合受部61は、受け部56における前側の部分の一部に凹部56cが形成されることによって他の部分より厚みが薄い形状に形成されている。
セパレーター19は挿通部55と受け部56が、上記したように、周方向において、例えば、200度から300度程度の形状に形成された略円弧状にされており、周方向における両端間の空間が挿脱用開口19aとして形成されている。
(アダプターの構成)
アダプター20は手術具をセパレーター19を介して保持体18に保持させるために、異なる大きさや形状にされた各種の手術具に対応する大きさ及び形状に形成されていると共にセパレーター19に適正に取り付けられる構造にされている。
アダプター20は手術具をセパレーター19を介して保持体18に保持させるために、異なる大きさや形状にされた各種の手術具に対応する大きさ及び形状に形成されていると共にセパレーター19に適正に取り付けられる構造にされている。
アダプター20は挿通部材62と取付部材63によって構成されている(図12、図16、図17及び図18参照)。
挿通部材62は樹脂材料によって各部が一体に形成されて成り、前後方向が軸方向にされた筒状部64と筒状部64の後縁から外方に張り出されたフランジ状の押付部65とを有している。
筒状部64は略円筒状に形成され、後半部の外周面に螺溝64aを有している。筒状部64には前方に開口されたスリット64b、64b、64bが周方向に等間隔に離隔して形成され、スリット64b、64b、64bは螺溝64aが形成された部分にも存在する。筒状部64はスリット64b、64b、64b間の部分がそれぞれ締結部66、66、66として設けられている。締結部66、66、66は筒状部64の中心に離接する方向へ弾性変形可能にされている。
押付部65は略円環状に形成され、外周部に前方へ行くに従って内周側に変位する傾斜面65aが形成されている。
押付部65の前面には円弧状の被規制部65bが設けられ、被規制部65bは押付部65の他の部分に対して前方に僅かに突出された形状に形成されている。押付部65には外方に開口された切欠65c、65cが周方向に離隔して形成されている。
アダプター20には押付部65の外周部から突出された第2の係合部67、67が設けられている。第2の係合部67、67は押付部65の後面における切欠65c、65cの近傍の位置から後方に突出されている(図16、図17及び図19参照)。第2の係合部67、67間の周方向における距離は、セパレーター19の第2の係合受部61、61間の周方向における距離と同じにされ、押付部65の周方向において80度から120度程度離隔して位置されている。
第2の係合部67は、押付部65に連続され押付部65からの突出方向に延びる基端部68と、基端部68に連続され折り返された形状に形成された折返部69と、折返部69に連続され一部が基端部68に対向して位置された外側部70と、外側部70に連続され外側部70に対して押付部65に近付く方向に直角に屈曲された係合爪部71とによって構成されている。
第2の係合部67の基端部68と折返部69と外側部70と係合爪部71は、連続する方向が長さ方向にされ長さ方向に直交し各部の内周面と外周面を結ぶ方向が厚み方向にされている。従って、基端部68と折返部69と外側部70と係合爪部71の幅方向は長さ方向と厚み方向にともに直交する方向であり、基端部68と折返部69と外側部70と係合爪部71の幅は同じにされている。
基端部68は厚みT1が幅より小さくされ、前後方向に延びる形状に形成されている(図19参照)。
折返部69は、厚みT2が基端部68の厚みT1より厚くされている。折返部69は後方に凸のU字状に形成され、一方の前端面の一部が基端部68の後端面に連続されている。このように折返部69の一方の前端面の一部が基端部68の後端面に連続されているため、折返部69と基端部68の境界部分には段差面69aが形成されている。
外側部70は厚みT3がそれぞれ折返部69の厚みT2と同じにされ、前後方向に延びる形状に形成されている。従って、外側部70は厚みT3が基端部68の厚みT1より厚くされている。外側部70は基端部68と平行な状態で位置され、前後方向に延びる形状に形成されている。
外側部70は基端部18より長さが長くされ、押付部65の外周側において押付部65の後側から前側に亘って位置され、一部が切欠65cに位置されている。
アダプター20は押付部65の外周側に外側部70、70が位置されているため、その分、外形状が大きくなり易いが、押付部65に切欠65c、65cが形成され切欠65c、65cにそれぞれ外側部70、70が位置されるようにしている。従って、押付部65の外周側に外側部70、70が位置される構成ではあるが、切欠65c、65cが形成されている分、外形状が小さくなり、小型化が図られている。
係合爪部71は外側部70の前端部から筒状部64側に突出され、厚みT4が外側部70の厚みT3と同じにされている。従って、係合爪部71は厚みT4が基端部68の厚みT1より厚くされている。係合爪部71は押付部65の前側に位置され、押付部65の前面との間に一定の距離を有した状態で位置されている。
係合爪部71の先端部は先端に行くに従って厚みが薄くなる形状に形成され、先端に近付くに従って後方に変位するように傾斜された摺動面71aと後方を向く係合面71bとを有している。
第2の係合部67は上記のような構成にされ、基端部68の厚みT1が折返部69の厚みT2と外側部70の厚みT3と係合爪部71の厚みT4より薄くされ、基端部68が厚み方向において弾性変形可能にされている。
取付部材63は軸方向が前後方向にされた略円筒状に形成され、前半部の外周面に操作用溝部63a、63a、・・・が周方向に離隔して形成されている(図16乃至図18参照)。取付部材63に操作用溝部63a、63a、・・・が形成されることにより、取付部材63を把持して回転操作するときに、取付部材63を回転させ易くなり操作性の向上を図ることができる。
取付部材63における後半部の内周面には螺合部63bが形成され、螺合部63bが筒状部64の螺溝64aに螺合される。取付部材63が回転操作されると、螺合部63bの螺溝64aに対する螺合位置が変化されて取付部材63が筒状部64に対して前後方向へ移動され、締結部66、66、66が弾性変形される。締結部66、66、66が弾性変形されることにより、筒状部64の径が変化される。
取付部材63の前半部はセパレーター19が保持体18に取り付けられた状態においてセパレーター19における第1の係合部58、58の変形を規制する変形規制部63cとして設けられている。
<手術具の構成>
以下に、保持体18に保持される手術具80の構成について説明する(図4乃至図6参照)。
以下に、保持体18に保持される手術具80の構成について説明する(図4乃至図6参照)。
手術具80は、例えば、内視鏡を有するスコープユニットとして設けられ、前後に延びるシャフト部81とシャフト部81の後端部に結合されたカメラヘッド82とシャフト部81の中間部に結合されたライトガイド83とを有している。
シャフト部81の内部には図示しない複数のレンズが軸方向に並んで配置されている。カメラヘッド82の内部には図示しない撮像素子が配置されている。
カメラヘッド82にはケーブル84が接続され、撮像素子と図示しない撮像回路との間でのケーブル84を介しての信号の送受信やケーブル84を介しての撮像素子への電流の供給が行われる。
ライトガイド83はシャフト部81に結合された環状の結合部83aと結合部83aから突出されシャフト部81に略直交する中間部83bと中間部83bに対して直交する入光部83cとを有し、入光部83cがシャフト部81の上方においてシャフト部81と略平行な状態で位置されている。
ライドガイド83の入光部83cにはライドガイドケーブル85が接続され、図示しない光源からライトガイドケーブル85を介してシャフト部81の内部に光が導かれ、シャフト部81の先端部から照明光Lが照射される(図6参照)。
手術具80はシャフト部81の先端部が患者200に形成されたポート202から体腔201の内部に挿入される。シャフト部81の先端部が体腔201の内部に挿入された状態において、シャフト部81の先端部から照明光が照射され、撮像素子によって体腔201の内部の状態が撮影される。撮像素子によって撮影された体腔201の内部の状態はケーブル84を介して術者(医師)が操作する図示しない操作装置(コントロール装置)に撮影信号として送出され、術者が遠隔から体腔201の内部の状態を観察することができる。
<手術具のアダプターへの取付>
次に、手術具80のアダプター20に対する取付作業について説明する(図20及び図21参照)。
次に、手術具80のアダプター20に対する取付作業について説明する(図20及び図21参照)。
手術具80は、取付部材63が挿通部材62の筒状部64に取り付けられていない状態において、シャフト部81が挿通部材62と取付部材63に後方から挿入される(図20参照)。このとき取付部材63は螺合部63bが螺溝64aに螺合されていないか螺合部63bの螺溝64aに対する螺合範囲が小さい状態にされている。従って、筒状部64は径が大きくされており、シャフト部81を筒状部64に容易に挿入することができる。
挿通部材62と取付部材63にシャフト部81が挿入された状態において、取付部材63が所定の方向へ手動により回転操作され螺合部63bの螺溝64aに対する螺合範囲が大きくされていき、取付部材63による筒状部64の締め付けが行われる(図21参照)。
取付部材63が回転されて螺合部63bの螺溝64aに対する螺合範囲が大きくされていくと、筒状部64の径が小さくなっていき、締結部66、66、66によってシャフト部81が締め付けられて手術具80がアダプター20に取り付けられる。
逆に、取付部材63が上記とは反対方向へ回転され螺合部63bの螺溝64aに対する螺合範囲が小さくされていくと、筒状部64の径が大きくなり手術具80をアダプター20から引き出して取り外すことができる。
このように手術具80のアダプター20への取付はシャフト部81が挿通部材62と取付部材63に挿入された状態で取付部材63を回転させることにより行うことができ、手術具80のアダプター20からの取り外しは取付部材63を反対方向へ回転させることにより行うことができる。
従って、手術具80のアダプター20に対する着脱が容易であり、手術具80のアダプター20に対する着脱作業における作業性の向上を図ることができる。
<セパレーターの保持体への取付>
次いで、セパレーター19の保持体18に対する取付作業について説明する(図22乃至図25参照)。
次いで、セパレーター19の保持体18に対する取付作業について説明する(図22乃至図25参照)。
セパレーター19は挿通部55が保持体18の挿通孔18bに後方から挿入され第1の係合部58、58がそれぞれ保持体18の挿入部53、53に後方から挿入される(図22参照)。このときセパレーター19は挿脱用開口19aが下側に位置する向きで保持体18に挿入される。
セパレーター19が前方へ向けて保持体18に挿入されていくと、第1の係合部58、58における突状部60、60の摺動傾斜面60a、60aがそれぞれ保持体18における摺動部53a、53aの端縁に摺動されて第1の係合部58、58の変形部59、59が互いに近付く方向へ弾性変形され、突状部60、60がそれぞれ摺動部53a、53aに摺動される。
さらにセパレーター19が前方へ向けて保持体18に挿入されていくと、第1の係合部58、58における突状部60、60が摺動部53a、53aを乗り越える(図23参照)。突状部60、60が摺動部53a、53aを乗り越えて保持体18から後方に突出されることにより第1の係合部58、58が互いに離隔する方向へ弾性復帰され、突状部60、60の係合面60b、60bがそれぞれ保持体18の第1の係合受部54、54に係合される。
尚、係合面60bが第1の係合受部54に係合されたときの第1の係合部58の弾性復帰された状態とは、第1の係合部58の弾性変形される前の元の状態を含む他、突状部60の摺動傾斜面60aが保持体18の摺動部53aに摺動されて弾性変形された状態に対して変形の程度が小さくされた状態をも含む。従って、係合面60bが第1の係合受部54に係合されたときの第1の係合部58の状態は、摺動傾斜面60aが摺動部53aに摺動されて弾性変形された状態に対して弾性変形の程度が小さくされた状態であってもよい。
突状部60、60の係合面60b、60bがそれぞれ保持体18の第1の係合受部54、54に係合されたときには、セパレーター19の受け部56が保持体18の後面に接した状態にされ、保持体18を突状部60、60と受け部56が前後方向において挟持した状態でセパレーター19が保持体18に取り付けられる。
受け部56が保持体18の後面に接するときには、受け部56に形成された傾斜面56aが第1の検出部39における検出ピン42に設けられた被作用部42bの球面部42cに摺動され、検出ピン42が上方へ移動される(図24参照)。検出ピン42が上方へ移動されると、操作部42aによって検出スイッチ43が操作されてオン状態にされ、検出信号が検出回路に送出されることによりセパレーター19が保持体18に適正に取り付けられたことが検出される。
上記のようにセパレーター19が保持体18に取り付けられた状態においては、セパレーター19の回転被規制部57、57がそれぞれ保持体18の挿入部53、53に挿入され、回転被規制部57、57が挿入部53、53の回転規制部53b、53b、・・・に接した状態にされる(図23及び図25参照)。従って、セパレーター19は回転規制部53b、53b、・・・によって保持体18に対する回転が規制される。
セパレーター19の保持体18からの取り外しは、保持体18から後方に突出された突状部60、60を互いに近付く方向へ変位させて第1の係合部58、58の変形部59、59を弾性変形させ、セパレーター19を保持体18から後方に引き出すことにより行うことができる。
<アダプターのセパレーターへの取付>
続いて、アダプター20のセパレーター19に対する取付作業について説明する(図26乃至図33参照)。
続いて、アダプター20のセパレーター19に対する取付作業について説明する(図26乃至図33参照)。
アダプター20のセパレーター19への取付は、手術具80がアダプター20に取り付けられセパレーター19が保持体18に取り付けられた状態において行われる(図26参照)。アダプター20のセパレーター19への取付に際しては、先ず、手術具80のシャフト部81のうちアダプター20に取り付けられた部分より前側の部分が、下方から保持体18の挿脱孔18cとセパレーター19の挿脱用開口19aを介してセパレーター19の内部に挿入される(図27参照)。
続いて、アダプター20の取付部材63と筒状部64がセパレーター19の挿通部55に後方から挿入されていく(図28参照)。取付部材63と筒状部64が前方へ向けて挿通部55に挿入されていくと、第2の係合部67、67における係合爪部71、71の摺動面71a、71aがそれぞれセパレーター19の受け部56における後面の外周縁に接する。
引き続き取付部材63と筒状部64が前方へ向けて挿通部55に挿入されていくと、係合爪部71、71の摺動面71a、71aが受け部56における後面の外周縁に摺動され、第2の係合部67、67が互いに離隔する方向へ弾性変形され係合爪部71、71が受け部56の外周面に乗り上げる(図29参照)。このとき第2の係合部67は基端部68の厚みが他の部分の厚みより薄くされているため、主に基端部68が弾性変形される。
さらに取付部材63と筒状部64が前方へ向けて挿通部55に挿入されていくと、係合爪部71、71の摺動面71a、71aが受け部56の外周面に摺動され、受け部56を乗り越える(図30参照)。係合爪部71、71が受け部56を乗り越えることにより第2の係合部67、67は係合爪部71、71が互いに近付く方向へ弾性復帰され、係合爪部71、71の係合面71b、71bがそれぞれセパレーター19の第2の係合受部61、61に係合される(図31参照)。
尚、係合面71bが第2の係合受部61に係合されたときの第2の係合部67の弾性復帰された状態とは、第2の係合部67の弾性変形される前の元の状態を含む他、係合爪部71の摺動面71aが受け部56の外周面に摺動されて弾性変形された状態に対して変形の程度が小さくされた状態をも含む。従って、係合面71bが第2の係合受部61に係合されたときの第2の係合部67の状態は、摺動面71aが受け部56の外周面に摺動されて弾性変形された状態に対して弾性変形の程度が小さくされた状態であってもよい。
係合爪部71、71の係合面71b、71bがそれぞれセパレーター19の第2の係合受部61、61に係合されたときには、アダプター20の押付部65がセパレーター19における受け部56の後面に接した状態にされ、セパレーター19を係合爪部71、71と押付部65が前後方向において挟持した状態でアダプター20がセパレーター19に取り付けられる。
押付部65が受け部56の後面に接するときには、押付部65に形成された傾斜面65aが第2の検出部40における検出ピン45に設けられた被作用部45bの球面部45cに摺動され、検出ピン45が上方へ移動される(図32参照)。検出ピン45が上方へ移動されると、操作部45aによって検出スイッチ46が操作されてオン状態にされ、検出信号が検出回路に送出されることによりアダプター20がセパレーター19に適正に取り付けられたことが検出される。
上記のようにアダプター20がセパレーター19に取り付けられた状態においては、アダプター20の被規制部65bがセパレーター19の規制部56b、56b間に挿入され、被規制部65bの周方向における両端がそれぞれ規制部56b、56bに接した状態にされる(図31参照)。従って、アダプター20は規制部56b、56bによってセパレーター19に対する回転が規制される。
上記のように、アダプター20がセパレーター19に取り付けられた状態においては、アダプター20の取付部材63と筒状部64がセパレーター19の挿通部55に挿入され、取付部材63の変形規制部63cがセパレーター19の第1の係合部58、58に接し又は近接した状態で位置される(図33参照)。
このようにアダプター20にはセパレーター19に取り付けられた状態において第1の係合部58、58の変形を規制する変形規制部63cが設けられ、セパレーター19が保持体18に取り付けられた状態において変形規制部63cによって第1の係合部58、58の第1の係合受部54、54に対する係合状態が解除される方向への変形が規制される。
従って、セパレーター19が保持体18に取り付けられアダプター20がセパレーター19に取り付けられた状態において変形規制部63cによって第1の係合部58、58の変形が規制されるため、アダプター20がセパレーター19に取り付けられている状態において意図せずセパレーター19が保持体18から脱落することがなく、簡素な構造によりセパレーター19の保持体18に対する安定した取付状態を確保することができる。
また、アダプター20は手術具80が挿通される挿通部材62と挿通部材62に対して回転され手術具80を挿通部材62に取り付ける取付部材63とによって構成され、取付部材63に変形規制部63cが設けられている。
従って、手術具80を挿通部材62に取り付けるための取付部材63に変形規制部63cが設けられるため、アダプター20に変形規制部を有する別の専用の部材を設ける必要がなく、部品点数の増大を来すことなくセパレーター19の保持体18に対する安定した取付状態を確保することができる。
アダプター20のセパレーター19からの取り外しは、係合爪部71、71を互いに離隔する方向へ変位させて第2の係合部67、67を弾性変形させ、アダプター20をセパレーター19から後方に引き離すことにより行うことができる。また、アダプター20をセパレーター19から後方に引き離して取り外した状態において、手術具80のシャフト部81を保持体18の挿脱孔18cとセパレーター19の挿脱用開口19aから下方へ引き出すことにより、手術具80を保持体18とセパレーター19から取り出すことができる。
上記のように、保持体18とセパレーター19にはそれぞれ径方向に開口された挿脱孔18cと挿脱用開口19aが形成され、アダプター20に取り付けられた手術具80が挿脱孔18cと挿脱用開口19aから挿入され又は取り出される。
従って、挿通部55の径方向において手術具80の挿入と取出を行うことが可能になり、手術具80における軸状のシャフト部81を挿通部55の軸方向へ移動させて手術具80のアダプター20を介してのセパレーター19に対する着脱を行う必要がなく、手術具80のアダプター20を介してのセパレーター19に対する着脱作業を迅速に行うことができる。
上記したように、手術具保持装置16においては、受け部56に押付部65が押し付けられ第2の係合部67、67が弾性復帰された状態で受け部56に係合されることによりアダプター20がセパレーター19に取り付けられる。
従って、セパレーター19の受け部56にアダプター20の押付部65が押し付けられると共に弾性変形された第2の係合部67、67が弾性復帰された状態で係合され、受け部56をアダプター20の各部が異なる2箇所で押さえた状態にされるため、アダプター20がセパレーター19に安定した状態で取り付けられ、手術具80の保持体18に対する変位を防止して手術の正確性や安全性を確保することができる。
また、セパレーター19は第2の係合部67が押付部65から突出された形状に形成され、第2の係合部67には、押付部65に連続され押付部65からの突出方向に延びる基端部68と、基端部68に連続され折り返された形状に形成された折返部69と、折返部69に連続され少なくとも一部が基端部68に対向され押付部65の外周側に位置された外側部70と、外側部70に連続され外側部70に対して押付部65に近付く方向に屈曲された係合爪部71とが設けられ、係合爪部71が受け部56に係合される。
従って、受け部56に押付部65が押し付けられ第2の係合部67が弾性復帰された状態で受け部56に係合されることによりアダプター20がセパレーター19に取り付けられるため、アダプター20のセパレーター19に対する取付を容易に行うことができる。
さらに、受け部56には第2の係合受部61が設けられ、係合爪部71が受け部56を挟んで押付部65の反対側から第2の係合受部61に係合される。
従って、押付部65と係合爪部71によって受け部56が反対側から挟持されることによりアダプター20がセパレーター19に取り付けられるため、アダプター20のセパレーター19に対する安定した取付状態を確保することができる。
手術具保持装置16においては、上記したように、駆動体17には保持体18に駆動力を伝達する駆動力伝達機構22と駆動力伝達機構22が支持されたブラケット21とが設けられ、検出機構38がブラケット21に配置されている。
従って、保持体18を回転可能に支持する駆動体17のブラケット21に検出機構38が配置されるため、検出機構38が保持体18に伴って回転することがなく、検出機構38が保持体18に伴っては動作されない非動作部分に配置され、検出機構38によるセパレーター19とアダプター20の位置に関する検出精度の向上を図ることができる。
また、検出機構38が保持体18に伴っては動作されない非動作部分に配置されるため、検出機器38と検出回路や電源回路を接続するケーブルに負荷が生じ難く、ケーブルの劣化を抑制することができる。
さらに、手術具保持装置16においては、保持体18に対するセパレーター19の取付時とセパレーター19に対するアダプター20の取付時に、何れも検出機構38による検出が行われるが、検出機構38にはブラケット21に取り付けられた本体部41、44と本体部41、44に対して移動される検出ピン42、45とが設けられ、セパレーター19とアダプター20の検出ピン42、45に対する作用によって検出ピン42、45が移動されることにより検出が行われる。
従って、セパレーター19の作用により検出ピン42、45が移動されて保持体18に対するセパレーター19の取付状態が検出されると共にアダプター20の作用により検出ピン42、45が移動されてセパレーター19に対するアダプター20の取付状態が検出されるため、セパレーター19とアダプター20に対する各検出を容易かつ確実に行うことができる。
さらにまた、セパレーター19は挿通部55が保持体18に挿入された状態で保持体18に取り付けられ、アダプター20はセパレーター19が保持体18に取り付けられ筒状部64が挿通部55に挿入された状態でセパレーター19に取り付けられ、挿通部55の保持体18への挿入時に受け部56の検出ピン42、45に対する作用によって保持体18に対するセパレーター19の取付状態が検出され、筒状部64の挿通部55への挿入時に押付部65の検出ピン42、45に対する作用によってセパレーター19に対するアダプター20の取付状態が検出される。
従って、挿通部55の外周縁から外方に張り出された受け部56の検出ピン42、45に対する作用によって保持体18に対するセパレーター19の取付状態が検出され、筒状部64の外周縁から外方に張り出された押付部65の検出ピン42、45に対する作用によってセパレーター19に対するアダプター20の取付状態が検出されるため、検出ピン42、45の長さを短くすることが可能であり、検出機構38の小型化を図ることができる。
加えて、受け部56の外周部には挿通部55の保持体18に対する挿入方向へ行くに従って挿通部55に近付く傾斜面56aが形成され、押付部65の外周部には筒状部64の挿通部55に対する挿入方向へ行くに従って筒状部64に近付く傾斜面65aが形成され、傾斜面56a、65aがそれぞれ検出ピン42、45の先端部に摺動されることにより検出ピン42、45が本体部41、44に対して移動される。
従って、セパレーター19の保持体18への取付時に受け部56の傾斜面56aが検出ピン42に摺動されると共にアダプター20のセパレーター19への取付時に押付部65の傾斜面65aが検出ピン45に摺動される。これにより、セパレーター19の保持体18に対する取付とアダプター20のセパレーター19に対する取付とを円滑に行うことができると共に検出ピン42、45を確実に移動させて検出機構38による適正な動作状態を確保することができる。
加えて、検出ピン42、45の先端面が先端側に凸の球面部42c、45cとして形成されているため、セパレーター19の保持体18への取付時に受け部56が球面部42cに摺動されると共にアダプター20のセパレーター19への取付時に押付部65が球面部45cに摺動される。
従って、セパレーター19の保持体18に対する取付とアダプター20のセパレーター19に対する取付を円滑に行うことができると共に検出ピン42、45を確実に移動させて検出機構38による適正な動作状態を確保することができる。
<手術具の保持体による保持状態>
上記のように、保持体18にセパレーター19が取り付けられ、アダプター20に手術具80が取り付けられた状態においてアダプター20がセパレーター19に取り付けられることにより、手術具80がセパレーター19とアダプター20を介して保持体18に保持される。
上記のように、保持体18にセパレーター19が取り付けられ、アダプター20に手術具80が取り付けられた状態においてアダプター20がセパレーター19に取り付けられることにより、手術具80がセパレーター19とアダプター20を介して保持体18に保持される。
上記のようにアダプター20がセパレーター19に取り付けられた状態においては、セパレーター19の第1の係合部58、58とアダプター20の第2の係合部67、67とが筒状部64の軸方向(前後方向)において保持体18を挟んだ反対側に位置されている(図32及び図33参照)。
従って、第1の係合部58、58と第2の係合部67、67が筒状部64の軸方向において離隔して位置されるため、第2の係合部67、67を弾性変形させてアダプター20のセパレーター19からの取外作業を行うときに第1の係合部58、58に誤って指が接触し難く、セパレーター19の保持体18からの意図しない脱落を防止することができる。
特に、セパレーター19はドレープの一部が取り付けられる部材であり、セパレーター19が保持体18から意図せず脱落してしまうとドレープの手術支援装置1等との接触によりドレープが損傷するおそれがあるため、セパレーター19の保持体18からの意図しない脱落を防止することにより、ドレープの損傷を防止することもできる。
また、アダプター20がセパレーター19に取り付けられた状態においては、セパレーター19の第1の係合部58、58とアダプター20の第2の係合部67、67とが筒状部64の周方向において異なる位置にされている(図34参照)。
従って、第1の係合部58、58と第2の係合部67、67が筒状部64の周方向において離隔して位置されるため、第2の係合部67、67を弾性変形させてアダプター20のセパレーター19からの取外作業を行うときに第1の係合部58、58に誤って指が接触し難く、セパレーター19の保持体18からの意図しない脱落を防止することができる。
さらに、アダプター20がセパレーター19に取り付けられた状態において、筒状部64の周方向における検出機構38の両端と筒状部64の中心Qとを通る二つの平面を平面S1と平面S2とする(図35参照)。このとき平面S1と平面S2によって仕切られる領域のうち、検出機構38が存在する領域を第1の領域72とし、他の領域を第2の領域73とすると、第2の係合部67、67は第2の領域73に位置されている。
従って、複数の第2の係合部67、67がそれぞれ第2の係合受部61、61に係合されると共に検出機構38と複数の第2の係合部67、67とが異なる領域に位置されるため、アダプター20のセパレーター19に対する安定した取付状態を確保した上で第2の係合部67、67と検出機構38の干渉を防止して検出機構38の適正な動作状態を確保することができる。
尚、アダプター20においては、第2の係合部67、67が押付部65の周方向における180度反対側から突出されることにより、アダプター20のセパレーター19に対する最も安定した取付状態を確保することが可能である。
但し、第2の係合部67、67が押付部65の周方向における180度反対側から突出される場合には、第2の係合部67、67と検出機構38の距離が近付いてアダプター20のセパレーター19に対する取付時に意図せず指が検出機構38に接触することも考えられる。従って、このような指の検出機構38との接触を防止するために、第2の係合部67、67が筒状部64の中心Qを通る水平面より下側に位置されることが望ましい。
また、手術具保持装置16にあっては、第1の係合部58、58が弾性復帰された状態で第1の係合受部54、54に係合されることによりセパレーター19が保持体18に取り付けられると共に第2の係合部67、67が弾性復帰された状態で第2の係合受部61、61に係合されることによりアダプター20がセパレーター19に取り付けられる。
従って、弾性変形された第1の係合部58、58が弾性復帰された状態で第1の係合受部54、54に係合され弾性変形された第2の係合部67、67が弾性復帰された状態で第2の係合受部61、61に係合されることにより手術具80がセパレーター19とアダプター20を介して保持体18に保持されるため、手術具80の保持体18に対する着脱を容易かつ迅速に行うことができる。
さらに、アダプター20には手術具80が貫通される筒状部64が設けられ、セパレーター19には筒状部64が挿通される挿通部55が設けられ、筒状部64が挿通部55に挿通された状態でセパレーター19が保持体18に取り付けられると共にアダプター20がセパレーター19に取り付けられる。
従って、手術具80が貫通された筒状部64が挿通部55に挿通された状態でセパレーター19が保持体18に取り付けられるため、省スペースでセパレーター19とアダプター20が保持体18に対して配置され、手術具保持装置16の小型化を図ることができる。
<手術支援装置の動作>
次に、手術支援装置1の動作について説明する(図36乃至図42参照)。
次に、手術支援装置1の動作について説明する(図36乃至図42参照)。
上記のように構成された手術支援装置1は、外科手術が行われる際に、保持体18に保持された手術具80の位置と姿勢を所望の状態に変更するように第1の可動体7と第2の可動体8と第3の可動体12と第4の可動体15と第5の可動体として機能する駆動体17と第6の可動体として機能する保持体18が回動(回転)動作される。
このとき第1の可動体7が回動されると、第1の可動体7の回動動作に伴って第2の可動体8と第3の可動体12と第4の可動体15と駆動体17と保持体18が動作されて手術具80の位置又は姿勢が変更され、第2の可動体8が回動されると、第2の可動体8の回動動作に伴って第3の可動体12と第4の可動体15と駆動体17と保持体18が動作されて手術具80の位置又は姿勢が変更される。また、第3の可動体12が回動されると、第3の可動体12の回動動作に伴って第4の可動体15と駆動体17と保持体18が動作されて手術具80の位置又は姿勢が変更され、第4の可動体15が回動されると、第4の可動体15の回動動作に伴って駆動体17と保持体18が動作されて手術具80の位置又は姿勢が変更される。さらに、駆動体17が回動されると、駆動体17の回動動作に伴って保持体18が動作されて手術具80の位置又は姿勢が変更され、保持体18が回転されると、保持体18の回転動作に伴って手術具80が回転される。
外科手術は、例えば、手術室に設置された手術支援装置1をマスタースレーブ方式により術者(医師)が遠隔から操作することによって行われる。マスタースレーブ方式は、複数の機器が協調して動作される際に、複数の機器の制御や操作を司るマスター機とマスター機の制御下で動作されるスレーブ機とに役割を分担する方式であり、この外科手術においては、術者が操作する図示しない操作装置(コントロール装置)がマスター機とされ、手術支援装置1がスレーブ機とされる。
外科手術において手術支援装置1を使用する際には、先ず、患者200の位置に応じて第1の連結アーム5をポール3に対して上下方向へ移動させて本体4の上下方向における位置を設定し、次いで、施術位置に応じて第1の連結アーム5をポール3に対して回動させると共に第2の連結アーム6を第1の連結アーム5に対して回動させて手術具80の位置を設定する。
外科手術が行われる際には、手術具80の移動の基準点とされるピボット点Pが設定される(図36及び図37参照)。
ピボット点Pは手術具80が挿入されるポート202に略一致する位置であり、トロッカー90が使用される場合にはトロッカー90の位置に略一致される(図2参照)。従って、手術具80が患者200の体腔201に挿入される状態において、手術具80の一部が常にピボット点Pを通るように位置が制御されて適正なピボット動作が行われれば、元の位置(図36の位置G)に対して手術具80の位置が変化(図36の位置H)しても患者200の体表付近の組織に対する負荷の発生が防止されて安全性が確保される。
尚、図36には、シャフト部81の軸方向へ移動された手術具80について、理解を容易にするために、移動前の手術具80と移動後の手術具80とを軸方向に直交する方向に意図的に僅かにずらし、位置Gにおける手術具80を示す実線と位置Hにおける手術具80を示す破線とが重ならないように示している。
また、手術具80が患者200の体腔201に挿入される状態において、手術具80の一部が常にピボット点Pを通るように姿勢が制御されて適正なピボット動作が行われれば、元の姿勢(図37の姿勢J)に対して手術具80の姿勢が変化(図37の姿勢K)しても患者200の体表付近の組織に対する負荷の発生が防止されて安全性が確保される。
一方、外科手術においては、手術室に執刀医や助手や多くの手術用器具が存在するため、特に、手術室の広さが限られる場合には、手術室に存在する人や器具等が手術支援装置1の各部に意図せず接触するおそれがある。
例えば、手術中や手術の準備状態等において、手術室に存在する人や器具等が意図せずセパレーター19に接触し接触による力が外力として付与されると、付与された外力によってアダプター20のセパレーター19に対する取付状態が不安定になるおそれがある。一方、取付作業における作業性の向上を図るためには、アダプター20のセパレーター19への取付が容易に行われることが望ましい。
そこで、このような外力の付与による不具合の発生を防止すると共に取付の容易性を確保するために、アダプター20の第2の係合部67は基端部68の厚みT1が係合爪部71の厚みT4より薄くされている(図38及び図39参照)。
従って、基端部68に対して外側部70を介して厚み方向において力F1(図38参照)が付与されたときに基端部68が屈曲し易く、係合爪部71に対して厚み方向において力F2(図39参照)が付与されたときに係合爪部71が屈曲し難い。これにより、基端部68に力F1が付与されたときに係合爪部71の受け部56に対する係合が解除され易くアダプター20をセパレーター19から容易に取り外すことができると共に係合爪部71に力F2が付与されたときに係合爪部71の受け部56に対する係合が解除され難くアダプター20のセパレーター19からの外れを防止することができる。
また、アダプター20の第2の係合部67は外側部70の厚みT3が基端部68の厚みT1より厚くされている(図38及び図40参照)。
従って、基端部68に対して厚み方向において力F1(図38参照)が付与されたときに基端部68が屈曲し易く、係合爪部71に対して厚み方向において力F2(図40参照)が付与されたときに外側部70が屈曲し難い。これによっても、基端部68に力F1が付与されたときに係合爪部71の受け部56に対する係合が解除され易くアダプター20をセパレーター19から容易に取り外すことができると共に係合爪部71に力F2が付与されたときに係合爪部71の受け部56に対する係合が解除され難くアダプター20のセパレーター19からの外れを防止することができる。
また、上記のように、手術室に存在する人や器具等が意図せずセパレーター19やアダプター20に接触して外力が付与されると、内視鏡による体腔201の内部における状態を正確に観察することができなくなるおそれもある。
さらに、手術支援装置1を用いた外科手術は、マスタースレーブ方式により術者が遠隔から操作することによって行われるため、手術具80における各部の位置が保持体18に対して意図せず変化してしまうと、マスター機である操作装置に入力された情報に基づいて術者が認識している手術具80の位置や姿勢と実際の手術具80の位置や姿勢とが異なり、手術の正確性や安全性を低下させるおそれがある。
そこで、手術具保持装置16は、上記したように、セパレーター19には被規制部65bに係合し筒状部64の周方向におけるアダプター20の回転を規制する規制部56b、56bが形成されている。
従って、アダプター20がセパレーター19に取り付けられセパレーター19が保持体18に取り付けられた状態において、手術具80が取り付けられたアダプター20のセパレーター19に対する回転が規制されるため、手術具80の保持体18に対する意図しない回転が防止され、手術具80の保持体18に対する変位を防止して手術の正確性や安全性を確保することができる。
また、セパレーター19には回転被規制部57、57が設けられ、保持体18には回転被規制部57に係合し挿通部55の周方向におけるセパレーター19の回転を規制する回転規制部53b、53b、・・・が形成されている。
従って、アダプター20がセパレーター19に取り付けられセパレーター19が保持体18に取り付けられた状態においてアダプター20のセパレーター19に対する回転が規制されると共にセパレーター19の保持体18に対する回転が規制されるため、手術具80の保持体18に対する意図しない回転が防止され、手術具80の高い位置精度が確保され正確な手術を行うことができる。
手術支援装置1においては、手術中及び手術の前後において手術具保持装置16が第4の可動体15に対して回動される場合がある。この場合に、手術具保持装置16は駆動体17が第4の可動体15に対して回動されるが、駆動体17は第4の可動体15に対して第1の回動位置と第2の回動位置の間で回動可能にされている(図41及び図42参照)。
第1の回動位置は、例えば、手術具80のシャフト部81が略水平な状態に保持される位置であり(図41参照)、第2の回動位置は、例えば、手術具80のシャフト部81がカメラヘッド82より下側にある状態において垂直方向に対して稍傾斜される位置である(図42参照)。
手術具保持装置16は、上記したように、全体として略L字状に形成され、前後に延びる部分における前側の部分は上下の幅が小さい幅狭部48として設けられ、前後に延びる部分における後側の部分は幅狭部48より上下の幅が大きい幅広部49として設けられている。
駆動体17は第2の回動位置において前後に延びる部分が第4の可動体15に接近して位置されるが、駆動体17が上記のような幅狭部48と幅広部49によって構成された形状に形成されることにより、第2の回動位置において幅狭部48が第4の可動体15に接近し第4の可動体15の一部が第1の凹状空間50に位置され駆動体17が第4の可動体15に接しない(図42参照)。
従って、駆動体17の第4の可動体15に対する接触が回避され、両者の損傷を防止することができると共に駆動体17を第4の可動体15に対して円滑に回動させることができる。
また、駆動体17が幅狭部48と幅広部49によって構成された形状に形成されることにより、手術具80のライトガイド83は幅狭部48に接近し入光部83cが第2の凹状空間51に位置され幅広部49に対しては離隔して位置される。
従って、駆動体17とライトガイド83の損傷を防止することができると共に手術具80を駆動体17に対してシャフト部81の軸回り方向へ駆動体17と干渉することなく円滑に回転させることができる。
特に、駆動体17において、第4の可動体15に対する連結部分である連結部材27に近付いた部分を幅狭部48とし連結部材27から離れた部分を幅広部49として設けることにより、配置スペースの大きな幅広部49にエンコーダー32や駆動モーター33等の保持体18を回転させるための所要の構成を配置することが可能になり、設計の自由度の向上を図ることができる。
また、駆動モーター33から保持体18への駆動力の伝達を行うための軸状の連結シャフト35を幅狭部48に配置することにより、幅狭部48の外形状を可能な限り小さくすることができ、駆動体17と第4の可動体15との干渉や駆動体17とライトガイド83との干渉を容易かつ効率的に回避することができる。
<その他>
上記には、本体部41、44と本体部41、44に対して移動される検出ピン42、45とが設けらた検出機構38を例として示したが、手術具保持装置16においては、検出機構38に代えて検出光によって検出を行う検出機構38Aが用いられていてもよい(図43参照)。
上記には、本体部41、44と本体部41、44に対して移動される検出ピン42、45とが設けらた検出機構38を例として示したが、手術具保持装置16においては、検出機構38に代えて検出光によって検出を行う検出機構38Aが用いられていてもよい(図43参照)。
検出機構38Aが用いられる場合には、セパレーター19の少なくとも受け部56とアダプター20の少なくとも押付部65とが、光を反射することが可能な材料によって形成され又は光を反射することが可能な表面処理を施されている。
検出機構38Aは第1の検出部39Aと第2の検出部40Aを有し、第1の検出部39Aと第2の検出部40Aにはそれぞれ図示しない発光部と受光部が設けられている。第1の検出部39Aと第2の検出部40Aの発光部からはそれぞれセパレーター19の受け部56とアダプター20の押付部65とへ向けてレーザー光(検出光)が発光される。
第1の検出部39Aの発光部から発光されたレーザー光が受け部56で反射され第1の検出部39Aの受光部で受光されると、受光部でレーザー光を受光したことが検出信号として検出回路に送出され、セパレーター19が保持体18に適正に取り付けられたことが検出される。
また、第2の検出部40Aの発光部から発光されたレーザー光が押付部65で反射され第2の検出部40Aの受光部で受光されると、受光部でレーザー光を受光したことが検出信号として検出回路に送出され、アダプター20がセパレーター19に適正に取り付けられたことが検出される。
このように手術具保持装置16にセパレーター19又はアダプター20へ向けて検出光を発光する発光部とセパレーター19又はアダプター20で反射された検出光を受光する受光部とを有する検出機構38Aが設けられることにより、セパレーター19で反射された検出光によって保持体18に対するセパレーター19の取付状態が検出され、アダプター20で反射された検出光によってセパレーター19に対するアダプター20の取付状態が検出される。
従って、簡素な構成によってセパレーター19とアダプター20に関する取付状態の検出を容易に行うことができる。
また、上記した第1の可動体7と第2の可動体8と第3の可動体12と第4の可動体15と駆動体17と保持体18の回動方向は、上記において示した方向に限られることはなく、手術具80が直交する3軸方向へ移動可能にされ任意の姿勢にされることが可能であれば、何れの方向にされていてもよい。
さらに、上記には、6自由度を有する手術支援装置1を例として示したが、手術支援装置1は直交する3軸方向へ移動可能にされた構成であれば任意の構成にすることが可能である。
さらにまた、上記には、アダプター20に折返部69と基端部68の境界部分に段差面69aが形成された第2の係合部67が設けられた例を示したが、例えば、基端部68の厚み方向における面が曲面又は平面に形成されて基端部68が折返部69に連続されていてもよい(図44参照)。
このように基端部68の厚み方向における面が曲面又は平面に形成されて基端部68が折返部69に連続された第2の係合部67が設けられることにより、基端部68と折返部69の境界部分に応力集中が発生し難くなり、第2の係合部67の強度の向上を図ることができる。
1 手術支援装置
7 第1の可動体
8 第2の可動体
12 第3の可動体
15 第4の可動体
16 手術具保持装置
17 駆動体
18 保持体
19 セパレーター
19a 挿脱用開口
20 アダプター
21 ブラケット
22 駆動力伝達機構
38 検出機構
39 第1の検出部
40 第2の検出部
41 本体部
42 検出ピン
42c 球面部
44 本体部
45 検出ピン
45c 球面部
56 受け部
56a 傾斜面
65 押付部
65a 傾斜面
80 手術具
38A 検出機構
39A 第1の検出部
40A 第2の検出部
7 第1の可動体
8 第2の可動体
12 第3の可動体
15 第4の可動体
16 手術具保持装置
17 駆動体
18 保持体
19 セパレーター
19a 挿脱用開口
20 アダプター
21 ブラケット
22 駆動力伝達機構
38 検出機構
39 第1の検出部
40 第2の検出部
41 本体部
42 検出ピン
42c 球面部
44 本体部
45 検出ピン
45c 球面部
56 受け部
56a 傾斜面
65 押付部
65a 傾斜面
80 手術具
38A 検出機構
39A 第1の検出部
40A 第2の検出部
Claims (8)
- 手術具が着脱可能にされたアダプターと、
前記アダプターが着脱可能にされたセパレーターと、
前記セパレーターが着脱可能にされた保持体と、
前記保持体を回転可能に支持すると共に前記保持体に駆動力を付与する駆動体と、
前記保持体に対する前記セパレーターの取付状態と前記セパレーターに対する前記アダプターの取付状態とを検出する検出機構とを備え、
前記駆動体は前記保持体に駆動力を伝達する駆動力伝達機構と前記駆動力伝達機構が支持されたブラケットとを有し、
前記検出機構が前記ブラケットに配置された
手術具保持装置。 - 前記検出機構には前記ブラケットに取り付けられた本体部と前記本体部に対して移動される検出ピンとが設けられ、
前記セパレーターと前記アダプターの前記検出ピンに対する作用によって前記検出ピンが移動されることにより検出が行われる
請求項1に記載の手術具保持装置。 - 前記アダプターには前記手術具が貫通される筒状部と前記筒状部の外周縁から外方に張り出された押付部とが設けられ、
前記セパレーターには前記筒状部が挿通される挿通部と前記挿通部の外周縁から外方に張り出され前記押付部が押し付けられる受け部とが設けられ、
前記セパレーターは前記挿通部が前記保持体に挿入された状態で前記保持体に取り付けられ、
前記アダプターは前記セパレーターが前記保持体に取り付けられた状態において前記筒状部が前記挿通部に挿入された状態で前記セパレーターに取り付けられ、
前記挿通部の前記保持体への挿入時に前記受け部の前記検出ピンに対する作用によって前記保持体に対する前記セパレーターの取付状態が検出され、
前記筒状部の前記挿通部への挿入時に前記押付部の前記検出ピンに対する作用によって前記セパレーターに対する前記アダプターの取付状態が検出される
請求項2に記載の手術具保持装置。 - 前記受け部の外周面には前記挿通部の前記保持体に対する挿入方向へ行くに従って前記挿通部に近付く傾斜面が形成され、
前記押付部の外周面には前記筒状部の前記挿通部に対する挿入方向へ行くに従って前記筒状部に近付く傾斜面が形成され、
前記受け部の傾斜面と前記押付部の傾斜面とがそれぞれ前記検出ピンの先端部に摺動されることにより前記検出ピンが前記本体部に対して移動される
請求項3に記載の手術具保持装置。 - 前記検出ピンの先端面が先端側に凸の球面部として形成された
請求項3又は請求項4に記載の手術具保持装置。 - 前記検出機構として前記保持体に対する前記セパレーターの取付状態を検出する第1の検出部と前記セパレーターに対する前記アダプターの取付状態を検出する第2の検出部とが設けられ、
前記第1の検出部と前記第2の検出部が前記ブラケットに前記保持体の回転方向において離隔した状態で配置された
請求項1、請求項2、請求項3、請求項4又は請求項5に記載の手術具保持装置。 - 前記検出機構に前記セパレーター又は前記アダプターへ向けて検出光を発光する発光部と前記セパレーター又は前記アダプターで反射された検出光を受光する受光部とが設けられた
請求項1に記載の手術具保持装置。 - 手術具を保持する手術具保持装置を備えた手術支援装置であって、
前記手術具保持装置は、
手術具が着脱可能にされたアダプターと、
前記アダプターが着脱可能にされたセパレーターと、
前記セパレーターが着脱可能にされた保持体と、
前記保持体を回転可能に支持すると共に前記保持体に駆動力を付与する駆動体と、
前記保持体に対する前記セパレーターの取付状態と前記セパレーターに対する前記アダプターの取付状態とを検出する検出機構とを備え、
前記駆動体は前記保持体に駆動力を伝達する駆動力伝達機構と前記駆動力伝達機構が支持されたブラケットとを有し、
前記検出機構が前記ブラケットに配置された
手術支援装置。
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