WO2022029833A1

WO2022029833A1 - 医療用マニピュレータシステム

Info

Publication number: WO2022029833A1
Application number: PCT/JP2020/029654
Authority: WO
Inventors: 満彰長谷川
Original assignee: オリンパス株式会社
Priority date: 2020-08-03
Filing date: 2020-08-03
Publication date: 2022-02-10
Also published as: US20230157778A1

Abstract

医療用マニピュレータシステムは、長尺の軟性シャフト（２）および硬性シャフト（４）を有する処置具（１）と、軟性シャフト（２）が挿入される長尺の軟性チューブ（１１）およびシャフト（２，４）が挿入される硬性のシース（１２）を有するアクセスデバイスと、硬性シャフト（４）およびシース（１２）の少なくとも一方に設けられ、シース（１２）内での硬性シャフト（４）の前進に対して抵抗を発生する抵抗発生部（２０）とを備え、前進する処置具（１）の遠位端が軟性チューブ（１１）の遠位端またはその近傍を通過するとき、抵抗発生部（２０）が発生する抵抗は増大し、前進する処置具（１）の遠位端が軟性チューブ（１１）の遠位端またはその近傍を通過した後、抵抗発生部（２０）が発生する抵抗は減少する。

Description

医療用マニピュレータシステム

　本発明は、医療用マニピュレータシステムに関するものである。

　従来、内視鏡の外側に取り付けられ、処置具を案内するアクセスデバイスが知られている（例えば、特許文献１，２参照。）。
　可撓性の高い軟性シャフトを有する処置具の場合、医師は、一方の手に処置具の操作部を把持し、軟性シャフトの弛みを防止するために他方の手で軟性シャフトを支持する必要がある。そのため、一人の医師が２本の軟性の処置具を同時に操作することは難しい。
　特許文献２には、処置具の近位端部に設けられた硬性シャフトと、アクセスデバイスの近位端部に設けられ硬性シャフトを支持する硬性シースとが記載されている。硬性シャフトおよび硬性シースの組み合わせによって、医師は他方の手で軟性シャフトを支持する必要がなくなり、上記不都合を解消することができる。

特許第３８０６５１８号米国特許出願公開第２０１８／００２１０６０号公報

　医師は、アクセスデバイス内の処置具を外側から観察することができないので、アクセスデバイス内への処置具の挿入量を把握し難い。また、医師は、アクセスデバイスへ処置具を挿入している最中、内視鏡画像のみ、または手元の処置具のみを注視することがある。したがって、医師は、アクセスデバイスの遠位端から処置具の遠位端が突出するタイミングが知ることが難しい。

　本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、アクセスデバイスの遠位端から処置具の遠位端が突出するタイミングを当該処置具を操作している操作者に確実に認識させることができる医療用マニピュレータシステムを提供することを目的とする。

　上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
　本発明の一態様は、長尺の軟性シャフトと、該軟性シャフトの近位端に接続された硬性シャフトとを有する処置具と、該処置具をガイドするアクセスデバイスであって、前記軟性シャフトが挿入される長尺の軟性チューブと、該軟性チューブの近位端に接続され前記軟性シャフトおよび前記硬性シャフトが挿入される硬性のシースとを有するアクセスデバイスと、前記硬性シャフトおよび前記シースの少なくとも一方に設けられ、前記シース内での前記硬性シャフトの前進に対して抵抗を発生する抵抗発生部とを備え、前進する前記処置具の遠位端が前記軟性チューブの遠位端または該軟性チューブ内における該軟性チューブの遠位端の近傍を通過するとき、前記抵抗発生部が発生する前記抵抗は増大し、前進する前記処置具の遠位端が前記軟性チューブの遠位端または前記近傍を通過した後、前記抵抗発生部が発生する前記抵抗は減少する、医療用マニピュレータシステムである。

　アクセスデバイスの軟性チューブは体内に挿入され、アクセスデバイスの硬性のシースは体外に配置される。これにより、体外から体内の目的位置までアクセスデバイスの内部に処置具用の経路が確保される。医師等の操作者は、硬性シャフトがシース内に配置されるまで軟性シャフトを軟性チューブ内に挿入する。この状態において、硬性シャフトがアクセスデバイスの硬性のシースによって安定的に支持され、また、ガイドされる。したがって、操作者は、処置具の進退の操作を容易に行うことができる。

　この場合に、軟性チューブ内を前進する処置具の遠位端が軟性チューブの遠位端またはその近傍を通過するときに、すなわち処置具の遠位端がアクセスデバイスの遠位端から突出する時または直前に、硬性シャフトおよびシースの少なくとも一方に設けられた抵抗発生部が発生する抵抗が増大する。抵抗の増大は、硬性シャフトにおいて、または硬性シャフトの近傍において処置具を把持している操作者の手に、硬性シャフトを経由して効率的に伝わる。これにより、アクセスデバイスの遠位端から処置具の遠位端が突出するタイミングを当該処置具を操作している操作者に確実に認識させることができる。
　また、処置具の遠位端がアクセスデバイスの遠位端から突出した後は抵抗が低下するので、アクセスデバイスの遠位端から処置具の遠位端部が突出した状態では、処置具を滑らかに前進させることができる。

　上記態様において、前記抵抗発生部が発生する前記抵抗は、前進する前記処置具の遠位端が前記軟性チューブの遠位端または前記近傍に接近するにつれて漸次増大し、前記処置具の遠位端が前記軟性チューブの前記遠位端または前記近傍を通過するときに最大となることが好ましい。
　この構成によれば、抵抗の大きさの変化によって、アクセスデバイスの遠位端から処置具が突出するタイミングを操作者により確実に認識させることができる。

　上記態様において、前記硬性シャフトが、前記シースの長手軸と平行に延びる平行面を有し、前進する前記処置具の遠位端が前記軟性チューブの遠位端または前記近傍を通過した後、前記抵抗発生部が発生する前記抵抗は減少し、一定の大きさになってもよい。
　この構成によれば、処置具の遠位端がアクセスデバイスの遠位端から突出した後は抵抗が低下し、抵抗発生部と平行面との相互作用により、抵抗の大きさが一定に維持される。したがって、アクセスデバイスの遠位端から処置具の遠位端部が突出した状態では、処置具を一定の力量で前進させることができる。

　上記態様において、前記抵抗発生部が前記シースの内周面から径方向内方に突出し、前記抵抗発生部の少なくとも一部分が、前記抵抗発生部と前記硬性シャフトとの接触によって弾性変形する弾性部材であり、前記抵抗発生部は、前進する前記処置具の遠位端が前記軟性チューブの遠位端または前記近傍を通過するときに前記硬性シャフトの遠位端が前記抵抗発生部を通過する位置に設けられていてもよい。
　この構成によれば、前進する処置具の遠位端がアクセスデバイスの遠位端またはその近傍を通過するとき、抵抗発生部が硬性シャフトと接触して弾性部材が弾性変形し、抵抗として弾性復元力が発生する。また、抵抗発生部と硬性シャフトとの間の摩擦が抵抗として発生する。このように簡単な構成によって抵抗を機械的に発生することができる。

　上記態様において、前記抵抗発生部の先端面が球面であり、前記抵抗は、前記抵抗発生部が前記硬性シャフトを径方向に押圧する弾性復元力の、前記硬性シャフトの長手方向の分力であってもよい。
　この構成によれば、処置具の遠位端がアクセスデバイスの遠位端から突出した後は、抵抗発生部の先端面が硬性シャフトの外面と点接触するように構成することで、抵抗となる摩擦を略ゼロまで低下させることができる。

　上記構成において、前記硬性シャフトは、該硬性シャフトの長手軸に対して、遠位端側から近位端側に向かって径方向外方に漸次変位する方向に傾斜する斜面を有し、前記斜面は、該斜面の近位端側において前記硬性シャフトの近位端側へ延びる平行面の遠位端と接続し、前記抵抗は、前記抵抗発生部が前記硬性シャフトを径方向に押圧する弾性復元力の、前記硬性シャフトの長手方向の分力であってもよい。
　この構成によれば、抵抗発生部は、斜面に接触し、続いて平行面に接触する。抵抗発生部は、斜面との接触によって弾性変形し、抵抗として弾性復元力の分力を発生させる。斜面は、遠位端側から近位端側に向かって径方向外方に漸次変位しているので、シース内で硬性シャフトが前進するにつれて、弾性部材の弾性変形量および弾性復元力が増大し、抵抗が増大する。これにより、処置具が前進するにつれて抵抗を漸次増大させることができる。また、抵抗発生部が平行面と接触しているとき、弾性復元力の分力は発生せず、かつ、抵抗発生部の弾性変形量が一定であるので摩擦の大きさが一定である。したがって、処置具の遠位端がアクセスデバイスの遠位端またはその近傍を通過した後、抵抗を減少させることができると共に、抵抗の大きさを一定にすることができる。

　上記構成において、前記抵抗発生部は、樹脂材料から形成され、前記硬性シャフトとの接触によって、前記硬性のシースの長手方向および径方向の少なくとも一方において弾性変形してもよい。
　この構成によれば、抵抗発生部がシースの長手方向に弾性変形することによって、硬性シャフトの長手方向の弾性復元力を抵抗として発生することができる。また、抵抗発生部がシースの径方向に弾性変形することによって、摩擦を抵抗として発生することができる。

　本発明によれば、アクセスデバイスの遠位端から処置具の遠位端が突出するタイミングを当該処置具を操作している操作者に確実に認識させることができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る医療用マニピュレータシステムを使用した手術の一例を示す図である。本発明の一実施形態に係る処置具の全体構成図である。本発明の一実施形態に係るアクセスデバイスの全体構成図である。医療用マニピュレータシステムの作用を説明する図である。医療用マニピュレータシステムの作用を説明する図である。医療用マニピュレータシステムの作用を説明する図である。処置具およびアクセスデバイスの設計値を説明する図である。抵抗発生部の変形例を示す図である。抵抗発生部の他の変形例を示す図である。抵抗発生部の他の変形例を示す図である。処置具の硬性シャフトの変形例の部分側面図である。アクセスデバイスの変形例の部分縦断面図である。テレスコープ構造の収縮状態における図８Ａのアクセスデバイスの部分縦断面図である。アクセスデバイスの他の変形例の部分縦断面図である。アクセスデバイスの他の変形例の部分縦断面図である。

　本発明の一実施形態に係る医療用マニピュレータシステム１００について図面を参照して以下に説明する。
　図１は、本実施形態に係る医療用マニピュレータシステム１００の一使用例を示している。医療用マニピュレータシステム１００は、内視鏡３０と併用されるものであり、図１から図３に示されるように、処置具１と、内視鏡３０に外付けされ処置具１をガイドするアクセスデバイス１０とを備える。処置具１およびアクセスデバイス１０は、手術台１１０上に横たわる患者Ａの肛門から内視鏡３０と一緒に挿入される。処置具１は医師Ｂによって操作され、内視鏡３０はスコピストＣによって操作される。

　処置具１は、図２に示されるように、可撓性を有する長尺の軟性シャフト２と、軟性シャフト２の遠位端に接続されたエンドエフェクタ３と、軟性シャフト２の近位端に接続された硬性シャフト４と、硬性シャフト４の近位端に接続された操作ユニット５とを備える。

　エンドエフェクタ３は、生体組織に作用する部分であり、例えば、高周波ナイフまたは把持鉗子である。
　軟性シャフト２は、体内に挿入される部分であり、軟性シャフト２の近位端部には湾曲部２ａが設けられている。硬性シャフト４は、軟性シャフト２と同軸に延び、硬性シャフト４および操作ユニット５は患者Ａの体外に配置される。

　硬性シャフト４は、円柱状のシャフト本体４１と、シャフト本体４１の遠位端に接続されたテーパ部４２とを有する。硬性シャフト４は、硬質樹脂または金属等の硬質の材料から形成されている。
　シャフト本体４１の外径は、軟性シャフト２の外径よりも大きく一定であり、シャフト本体４１の外周面（平行面）４１ａは、シャフト本体４１の長手軸に対して平行である。
　テーパ部４２は、遠位端側に向かって漸次先細になる円錐台状であり、テーパ部４２の外周面（斜面）４２ａは、硬性シャフト４の長手軸に対して、遠位端側から近位端側に向かって径方向外方に漸次変位する方向に傾斜している。外周面４２ａの近位端の外径は外周面４１ａの外径と等しく、外周面４１ａは、外周面４２ａの近位端から硬性シャフト４の近位端側に向かって延びている。テーパ部４２は、円錐台以外の形状、例えば、半球状または階段状であってもよい。

　操作ユニット５は、医師Ｂの手に把持される操作ハンドル５１を有する。医師Ｂは、操作ハンドル５１を遠位端側へ押すことによって処置具１全体を前進させ、操作ハンドル５１を近位端側へ引くことによって処置具１全体を後退させることができる。
　また、操作ハンドル５１は、硬性シャフト４と操作ハンドル５１との間のボールジョイント構造５２によって、硬性シャフト４の長手軸に対して任意の方向に傾倒可能に支持されている。操作ハンドル５１は、シャフト２，４の内部を通るワイヤによって湾曲部２ａと接続され、操作ハンドル５１の傾倒方向および傾倒角度に応じて湾曲部２ａが湾曲するように構成されている。

　操作ユニット５には、エンドエフェクタ３、軟性シャフト２および硬性シャフト４をシャフト２，４の長手軸回りに一体的に回転させるための回転操作部５３がさらに設けられていてもよい。
　また、操作ユニット５には、エンドエフェクタ３の種類に応じた構成がさらに設けられていてもよい。例えば、エンドエフェクタ３が把持鉗子である場合、把持鉗子を開閉させるためのスライダ５４が設けられていてもよい。

　アクセスデバイス１０は、図３に示されるように、可撓性を有する長尺の管状の軟性チューブ１１と、軟性チューブ１１の近位端に接続された硬性の筒状のホルダ（シース）１２とを備える。
　軟性チューブ１１の遠位端部は、内視鏡３０の遠位端部に取り付けられる装着部１３に固定されている。装着部１３は、例えば、内視鏡３０の遠位端部の外側に嵌る円環状または円筒状のキャップである。装着部１３を内視鏡３０の遠位端部に取り付けることによって、軟性チューブ１１が内視鏡３０と並列するようにアクセスデバイス１０が内視鏡３０に取り付けられる。図１の例のように１本の内視鏡３０と一緒に２本の処置具１を体内に挿入する場合、アクセスデバイス１０は、１つの装着部１３に接続された２本の軟性チューブ１１を有していてもよい。

　ホルダ１２は軟性チューブ１１と同軸に延び、軟性チューブ１１の内孔とホルダ１２の内孔は、ホルダ１２の近位端面から軟性チューブ１１の遠位端面まで貫通し処置具１が挿入される処置具チャネル１０ａ（図５参照。）を形成している。軟性チューブ１１の内径は軟性シャフト２の外径よりも大きく、軟性チューブ１１内には軟性シャフト２が挿入可能である。ホルダ１２の内径は硬性シャフト４の外径よりも大きく、ホルダ１２内には軟性シャフト２および硬性シャフト４が挿入可能である。

　ホルダ１２には、ホルダ１２を手術台１１０に対して固定するための固定部１４が固定されている。固定部１４において手術台１１０に対して固定されたホルダ１２内に硬性シャフト４を挿入することによって、処置具１がホルダ１２によって支持されるとともに、硬性シャフト４がホルダ１２によってホルダ１２の長手方向に案内される。したがって、一人の医師が２本の処置具１を容易に操作することができる。

　図４Ａから図４Ｃに示されるように、医療用マニピュレータシステム１００は、アクセスデバイス１０のホルダ１２に設けられ、ホルダ１２内での硬性シャフト４の前進に対して抵抗を発生する抵抗発生部２０をさらに備える。
　抵抗発生部２０は、ホルダ１２の内周面から径方向内方に突出するスプリングプランジャである。抵抗発生部２０は、ボールまたはピンのような可動体２１と、可動体２１をホルダ１２の径方向内方に付勢するばねのような弾性部材２２とを有する。弾性部材２２は、ホルダ１２の内周面に形成された凹部内に収容されている。可動体２１の先端は球面である。

　図４Ａに示されるように、弾性部材２２の自然状態において、ホルダ１２の長手軸（または処置具チャネル１０ａの長手軸）から抵抗発生部２０の先端までの距離は、エンドエフェクタ３および軟性シャフト２の半径よりも大きく、シャフト本体４１の半径よりも小さい。したがって、抵抗発生部２０は、エンドエフェクタ３および軟性シャフト２の外周面には接触せず、かつ、硬性シャフト４の外周面４１ａ，４２ａには接触する。

　具体的には、抵抗発生部２０の位置は、下記の関係を満足する。
　Ｄ１　＞　ｄ１　＞　Ｄ２×２　＞　ｄ２
　Ｄ１は、ホルダ１２の内径である。Ｄ２は、弾性部材２２が自然状態のときのホルダ１２の長手軸から抵抗発生部２０までの径方向の距離である。ｄ１は、硬性シャフト４のシャフト本体４１の外径である。ｄ２は、軟性シャフト２の外径である。

　抵抗発生部２０は、テーパ部４２の外周面４２ａとの接触によって、ホルダ１２内の硬性シャフト４の前進に対して抵抗を発生する。すなわち、外周面４２ａによって可動体２１がホルダ１２の径方向外方に押圧され、ホルダ１２の径方向に弾性収縮する弾性部材２２が弾性復元力を発生する。外周面４２ａは硬性シャフト４の長手軸に対して傾斜しているので、硬性シャフト４の長手方向において弾性復元力の分力が発生し、この分力が抵抗となる。また、可動体２１と外周面４２ａとの間の摩擦も抵抗となる。

　処置具１を操作中の医師は、硬質の材料からなる硬性シャフト４および操作ユニット５を介して抵抗発生部２０において生じる力を感じ取る。したがって、抵抗発生部２０において生じる抵抗は、操作ハンドル５１を把持する医師の手に効率的に伝達され、医師は、抵抗を明確に感じることができる。
　抵抗発生部２０が、エンドエフェクタ３および軟性シャフト２の外周面と軽く接触するように構成されていてもよい。

　図４Ｂに示されるように、ホルダ１２の長手方向において、抵抗発生部２０は、処置具チャネル１０ａ内を前進する処置具１の遠位端が軟性チューブ１１の遠位端または軟性チューブ１１内における軟性チューブ１１の遠位端の近傍を通過するときに、硬性シャフト４のテーパ部４２が抵抗発生部２０を通過する位置に設けられている。

　すなわち、抵抗発生部２０は、処置具チャネル１０ａ内を前進する処置具１の遠位端が軟性チューブ１１の遠位端または遠位端の近傍を通過するときに、弾性復元力および摩擦に基づく大きな抵抗を発生する。一方、抵抗発生部２０は、処置具チャネル１０ａ内を前進する処置具１の遠位端が軟性チューブ１１の遠位端または遠位端の近傍に到達するまでは、抵抗を発生しない。したがって、医師は、操作ハンドル５１を把持する自身の手に感じる抵抗の増大に基づいて、処置具１の遠位端が軟性チューブ１１の遠位端またはその近傍に到達したことを認識することができる。

　図５に示されるように、処置具１およびアクセスデバイス１０の長手方向の寸法は、下記の関係を有する。
　（Ｌ３－Ｌ１）≧Ｌ４＞Ｌ５≧Ｌ２
　Ｌ１は、処置具１の遠位端から湾曲部２ａの近位端までの距離である。Ｌ２は、処置具１の遠位端からテーパ部４２の近位端（シャフト本体４１の遠位端）までの距離である。Ｌ３は、処置具１の遠位端から硬性シャフト４の近位端までの距離である。Ｌ４は、軟性チューブ１１の遠位端からホルダ１２の近位端までの距離である。Ｌ５は、軟性チューブ１１の遠位端から抵抗発生部２０までの距離である。

　Ｌ５がＬ２以上であることによって、軟性チューブ１１内を前進する処置具１の遠位端が軟性チューブ１１の遠位端から突出する前に、ホルダ１２内において抵抗発生部２０がテーパ部４２の外周面４２ａと接触し抵抗を発生する。
　Ｌ４がＬ５よりも大きいことによって、処置具１をアクセスデバイス１０内へ挿入する過程において、硬性シャフト４がホルダ１２内に挿入された後に抵抗発生部２０がテーパ部４２の外周面４２ａと接触する。これにより、硬性シャフト４がホルダ１２によって支持され処置具１の姿勢が安定するので、処置具１の進退操作の操作性が向上する。
　Ｌ３－Ｌ１がＬ４以上であることによって、硬性シャフト４の全体をホルダ１２内に挿入した状態において、エンドエフェクタ３および湾曲部２ａが軟性チューブ１１の遠位端から完全に突出する。したがって、アクセスデバイス１０によって制限されることなくエンドエフェクタ３を移動させることができ、処置性能が安定する。

　次に、医療用マニピュレータシステム１００の作用について説明する。
　本実施形態に係る医療用マニピュレータシステム１００を用いて患者Ａの体内の患部を処置するには、医師は、アクセスデバイス１０の装着部１３を内視鏡３０の遠位端部に装着し、ホルダ１２の近位端の開口から処置具チャネル１０ａ内へ処置具１を挿入し、自身の手に把持した操作ハンドル５１を操作することによってホルダ１２の近位端から軟性チューブ１１の遠位端に向かって処置具チャネル１０ａ内において処置具１を前進させる。

　図４Ａに示されるように、エンドエフェクタ３および軟性シャフト２は、抵抗発生部２０に接触することなくホルダ１２内を通過する。したがって、硬性シャフト４のテーパ部４２が抵抗発生部２０に到達するまで、処置具チャネル１０ａ内での処置具１の前進に対する抵抗は、軟性チューブ１１の内周面と軟性シャフト２の外周面との間の比較的小さな摩擦のみである。医師Ｂは、処置具１を処置具チャネル１０ａ内で円滑に前進させることができる。

　そして、図４Ｂに示されるように、処置具１の遠位端が軟性シャフト２の遠位端に近付いたとき、テーパ部４２の外周面４２ａが抵抗発生部２０に接触し、抵抗発生部２０が硬性シャフト４の前進に対して抵抗を発生する。医師Ｂは、処置具１の前進に対する抵抗の増大を自身の手に感じる。抵抗発生部２０が外周面４２ａに接触している間、処置具１が前進するにつれて、弾性部材２２の圧縮量および弾性復元力は漸次増大し、したがって抵抗はさらに漸次増大する。抵抗の増大に基づき、医師Ｂは、処置具１の遠位端の、軟性チューブ１１の遠位端の近傍への接近を直感的に認識することができる。

　図４Ｃに示されるように、処置具１の遠位端が軟性チューブ１１の遠位端から突出すると同時に、または略同時に、テーパ部４２は抵抗発生部２０を通り過ぎる。続いて、シャフト本体４１の外周面４１ａが抵抗発生部２０と接触し、外周面４１ａの抵抗発生部２０との接触を維持したまま処置具１は前進する。

　外周面４１ａに抵抗発生部２０が接触している状態においても、収縮状態の弾性部材２２は弾性復元力を発生し続ける。ただし、外周面４１ａは硬性シャフト４の長手軸に平行であるため、硬性シャフト４の長手方向に弾性復元力の分力は発生せず、抵抗発生部２０が発生する抵抗は、可動体２１と外周面４１ａとの間の摩擦のみである。また、弾性部材２２の弾性圧縮量は一定であるので、摩擦の大きさは一定である。したがって、処置具１の遠位端が軟性チューブ１１の遠位端から突出した後、抵抗発生部２０が発生する抵抗は減少し、処置具１の前進に対して一定の大きさの小さな抵抗のみが発生する。医師は、自身の手に感じる抵抗の減少に基づいて、処置具１の遠位端のエンドエフェクタ３が軟性チューブ１１の遠位端から突出したことを認識することができる。

　エンドエフェクタ３が軟性チューブ１１の遠位端から外側に配置されている状態において、前述したように、抵抗発生部２０が発生する抵抗は小さい。したがって、医師Ｂは、抵抗をほとんど感じることなく、処置具１の進退によってエンドエフェクタ３を進退させることができる。

　このように、本実施形態によれば、アクセスデバイス１０内に処置具１を挿入する過程において、軟性チューブ１１の遠位端に対する処置具１の遠位端の位置に応じて抵抗発生部２０が発生する抵抗の大きさが経時的に変化する。具体的には、処置具１の遠位端が軟性チューブ１１の遠位端から離れているときは抵抗がゼロであり、処置具１の遠位端が軟性チューブ１１の遠位端の近くにあるときは抵抗が漸次増大し、処置具１の遠位端が軟性チューブ１１の遠位端から突出する時または直前に抵抗が最大となる。抵抗発生部２０が発生する抵抗は、抵抗発生部２０の近くにおいて操作ハンドル５１を把持する医師の手に、硬性シャフト４および操作ユニット５によって効率的に伝達される。したがって、軟性チューブ１１の遠位端から処置具１の遠位端が突出するタイミングを当該処置具１を操作している医師に確実に認識させることができる。

　また、処置具１の遠位端が軟性チューブ１１の遠位端から突出した後、抵抗は減少し一定の大きさとなる。したがって、軟性チューブ１１の外側に配置されたエンドエフェクタ３を円滑に動かすことができる。
　また、抵抗発生部２０がホルダ１２内での硬性シャフト４の後退に対して発生する抵抗は、抵抗発生部２０と外周面４１ａ，４２ａとの間の摩擦のみであり、十分に小さい。したがって、処置具チャネル１０ａ内を経由して処置具１を体内から抜去する際、医師Ｂは、ほとんど抵抗を感じることなく処置具１を後退させることができる。

　本実施形態において、抵抗発生部２０は、外周面４１ａと点接触し、外周面４２ａと面接触または線接触する形状を有していてもよい。抵抗発生部２０が外周面４２ａと接触しているときの抵抗をより増大させ、抵抗発生部２０が外周面４１ａと接触しているときの抵抗をより減少させることができる。
　例えば、可動体２１は、先端部が球面の錐状であり、可動体２１の側面は、外周面４２ａと線接触する錐面であってもよく、または、外周面４２ａと面接触する凹面を有していてもよい。

　本実施形態において、抵抗発生部２０が、弾性部材２２を有するスプリングプランジャであることとしたが、これに代えて、他の形態であってもよい。例えば、抵抗発生部２０の全体が、弾性材料から形成された弾性部材であってもよい。弾性材料は、例えば、弾発性を有する樹脂材料である。樹脂材料は、ゴムであってもよく、ポリアセタールまたはモノマーキャストナイロン等の潤滑性の高いプラスチックであってもよい。
　図６Ａから図６Ｃは、全体が弾性部材である抵抗発生部２０の例を示している。抵抗発生部２０は、斜面４２ａとの接触によって、ホルダ１２の長手方向および径方向の少なくとも一方において弾性変形する。図６Ａおよび図６Ｂの抵抗発生部２０は、外周面４１ａ，４２ａとの接触によって屈曲変形して倒れる。図６Ｃの抵抗発生部２０は、外周面４１ａ，４２ａとの接触によって、ホルダ１２の径方向に対応する抵抗発生部２０の長手方向に弾性圧縮する。

　本実施形態において、硬性シャフト４がテーパ部４２を有することとしたが、これに代えて、テーパ部４２を有していなくてもよい。この場合、抵抗発生部２０は、斜面４２ａとの接触によって抵抗を発生することに代えて、他の手段によって抵抗を発生させてもよい。
　例えば、図７に示されるように、抵抗発生部２０が外周面４１ａ上の溝４３に嵌ることによって抵抗を発生するように構成されていてもよい。
　この構成によれば、抵抗発生部２０は、ホルダ１２内での硬性シャフト４の前進および後退の両方に対して、抵抗としてクリック感を発生する。したがって、処置具チャネル１０ａ内を後退する処置具１の遠位端が軟性チューブ１１の遠位端から引っ込むタイミングも、医師Ｂに認識させることができる。これにより、処置具１を抜去する過程において、医師Ｂは、エンドエフェクタ３が完全に軟性チューブ１１内に収容されたことをクリック感に基づいて直感的に認識することができる。

　ホルダ１２の内径Ｄ１は硬性シャフト４の外径ｄ１と略等しいため、ホルダ１２と軟性シャフト２との間のクリアランスが大きい。そのため、アクセスデバイス１０内に処置具１を挿入する過程において、ホルダ１２内で軟性シャフト２が蛇行することがある。すなわち、軟性シャフト２と軟性チューブ１１との間の摩擦が原因で軟性シャフト２が軟性チューブ１１内でつかえてしまい、ホルダ１２内の軟性シャフト２に圧縮力が加わり軟性シャフト２が蛇行する。しかし、医師Ｂは、不透明なホルダ１２内の軟性シャフト２を観察することができないので、軟性シャフト２の蛇行に気付かないことがある。軟性シャフト２が蛇行した状態でさらに操作ユニット５を強い力で押し込むと、軟性シャフト２の座屈が発生してしまう。このような軟性シャフト２の蛇行および座屈は、細径で可撓性が高い軟性シャフト２において特に生じやすい。一方、大腸のような複雑に湾曲した体腔内への軟性シャフト２の挿入性を高めるためには、軟性シャフト２は細径で可撓性が高いことが好ましい。

　本実施形態において、ホルダ１２内での軟性シャフト２の座屈を防止するために、図８Ａおよび図８Ｂに示されるように、ホルダ１２内に２つ以上のパイプからなるテレスコープ構造１５が設けられていてもよい。２つ以上のパイプは、相互に異なる内径および外径を有し、同心状に配置され、ホルダ１２の長手方向に入れ子状に伸縮可能である。図８Ａおよび図８Ｂには、一例として、３つのパイプ１５ａ，１５ｂ，１５ｃからなるテレスコープ構造１５が示されている。

　外径が最も大きく最も外側に配置される外パイプ１５ａは、ホルダ１２の遠位端部に配置され、ホルダ１２に固定されている。他の２つのパイプ１５ｂ，１５ｃは、外パイプ１５ａに対してホルダ１２の長手方向に移動可能である。最も伸長した状態において、外径が最も小さく最も内側に配置される内パイプ１５ｃの近位端は、ホルダ１２の近位端に、または該近位端の近傍に配置される。内パイプ１５ｃの内径は、軟性シャフト２の外径と略等しく、硬性シャフト４の外径よりも小さい。

　パイプ１５ａ，１５ｂ間には、中パイプ１５ｂをホルダ１２の近位端に向かって付勢するばね１６ａが配置され、パイプ１５ｂ，１５ｃ間には、内パイプ１５ｃをホルダ１２の近位端に向かって付勢するばね１６ｂが配置されている。内パイプ１５ｃに長手方向の押圧力が作用していない状態において、パイプ１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、ばね１６ａ，１６ｂの付勢力によって、図８Ａに示される最も伸長した状態に配置される。

　最も伸長した状態のテレスコープ構造１５の内パイプ１５ｃ内に処置具１の軟性シャフト２を挿入し、その後、硬性シャフト４の遠位端によって内パイプ１５ｃをばね１６ａ，１６ｂの付勢力に抗して押圧しながら硬性シャフト４をホルダ１２内に挿入する。図８Ｂに示されるように、テレスコープ構造１５が最も収縮した状態のとき、エンドエフェクタ３および湾曲部２ａは軟性チューブ１１の遠位端から突出した位置に配置される。

　この場合において、テレスコープ構造１５の内パイプ１５ｃによって軟性シャフト２が支持されるので、ホルダ１２内での軟性シャフト２の蛇行および座屈を防止することができる。特に、蛇行および座屈は、外径が急激に変化し剛性が急激に変化する軟性シャフト２の近位端部分において発生し易い。したがって、内パイプ１５ｃによって軟性シャフト２の近位端部分を支持することによって、軟性シャフト２の蛇行および座屈を効果的に防止することができる。

　硬性シャフト４がホルダ１２内に挿入されている状態において、硬性シャフト４には、硬性シャフト４を後退させる方向の付勢力が圧縮したばね１６ａ，１６ｂから加わる。ばね１６ａ，１６ｂの付勢力は、軟性シャフト２と軟性チューブ１１との間の摩擦よりも小さく設定されていることが好ましい。これにより、硬性シャフト４がホルダ１２内に配置されている状態で医師Ｂが処置具１から手を放したときに、ばね１６ａ，１６ｂの付勢力に抗して硬性シャフト４を一定位置に保持することができる。

　内パイプ１５ｃのみならず中パイプ１５ｂおよび外パイプ１５ａによっても軟性シャフト２が支持されるように、パイプ１５ａ，１５ｂの各々の端部の貫通孔１５ｄ，１５ｅの直径は、軟性シャフト２と外径と略等しいことが好ましい。これにより、ホルダ１２内の軟性シャフト２の形状を貫通孔１５ｄ，１５ｅによって直線形状に規制し、軟性シャフト２の蛇行および座屈をより確実に防止することができる。

　ホルダ１２内への硬性シャフト４の挿入量が増大するにつれてばね１６ａ，１６ｂの縮み量が増大する。ばね１６ａ，１６ｂの弾性復元力が縮み量に応じて増大する場合、ホルダ１２内で硬性シャフト４を前進させるにつれて、より大きな操作力量で硬性シャフト４を挿入する必要がある。
　このような操作力量の変化を防止するために、ばね１６ａ，１６ｂは、縮み量に関らず一定の弾性復元力を発生する定荷重ばねであることが好ましい。定荷重ばねを用いることによって、硬性シャフト４の挿入量に関らず一定の操作力量で硬性シャフト４をホルダ１２内に挿入することができる。

　テレスコープ構造１５を伸長させるための伸長手段は、ばね１６ａ，１６ｂに代えて、内パイプ１５ｃを処置具１に固定する機構であってもよい。例えば、図９に示されるように、伸長手段は、内パイプ１５ｃの近位端と硬性シャフト４の遠位端に設けられ、相互に磁気吸引力を発生する磁石１７ａ，１７ｂを有していてもよい。

　本実施形態において、抵抗発生部が、抵抗発生部の少なくとも一部分の弾性変形による弾性復元力を利用して抵抗を発生することとしたが、これに代えて、他の方法で抵抗を発生してもよい。例えば、抵抗発生部は、硬性シャフト４の外周面およびホルダ１２の内周面の少なくとも一方に設けられ、抵抗として摩擦を発生する高摩擦材料を有していてもよい。

　ホルダ１２内にテレスコープ構造１５が設けられている場合、抵抗発生部２０が、テレスコープ構造１５に設けられていてもよい。
　例えば、図１０に示されるように、抵抗発生部２０は、外パイプ１５ａに設けられ、中パイプ１５ｂとの接触によって弾性収縮するように構成されていてもよい。この構成によれば、前進する中パイプ１５ｂが外パイプ１５ａの内面から突出する抵抗発生部２０を乗り越えるときに、医師Ｂは抵抗を感じることができる。これにより、医師Ｂは、処置具１の遠位端の、軟性チューブ１１の遠位端の近傍への接近を直感的に認識することができる。

　ばね１６ａ，１６ｂのバネ定数を相互に異ならせることによって、ばね１６ａ，１６ｂを抵抗発生部として機能させてもよい。
　具体的には、外パイプ１５ａ内のばね１６ａは、中パイプ１５ｂ内のばね１６ｂのばね定数よりも大きなばね定数を有する。硬性シャフト４が前進するにつれて、まずはばね１６ｂが優先的に圧縮され、ばね１６ｂがある程度圧縮した後、ばね１６ａが圧縮される。ばね１６ａの圧縮によって、抵抗が増大する。抵抗の増大を医師Ｂが認知できる程度にばね１６ａのばね定数を設定することによって、医師Ｂは、処置具１の遠位端の、軟性チューブ１１の遠位端の近傍への接近を直感的に認識することができる。

１　処置具
２　軟性シャフト
４　硬性シャフト
４１ａ　外周面（平行面）
４２ａ　外周面（斜面）
１０　アクセスデバイス
１１　軟性チューブ
１２　ホルダ（シース）
２０　抵抗発生部
２２　弾性部材、ばね

Claims

　長尺の軟性シャフトと、該軟性シャフトの近位端に接続された硬性シャフトとを有する処置具と、
　該処置具をガイドするアクセスデバイスであって、前記軟性シャフトが挿入される長尺の軟性チューブと、該軟性チューブの近位端に接続され前記軟性シャフトおよび前記硬性シャフトが挿入される硬性のシースとを有するアクセスデバイスと、
　前記硬性シャフトおよび前記シースの少なくとも一方に設けられ、前記シース内での前記硬性シャフトの前進に対して抵抗を発生する抵抗発生部とを備え、
　前進する前記処置具の遠位端が前記軟性チューブの遠位端または該軟性チューブ内における該軟性チューブの遠位端の近傍を通過するとき、前記抵抗発生部が発生する前記抵抗は増大し、
　前進する前記処置具の遠位端が前記軟性チューブの遠位端または前記近傍を通過した後、前記抵抗発生部が発生する前記抵抗は減少する、
医療用マニピュレータシステム。
　前記抵抗発生部が発生する前記抵抗は、前進する前記処置具の遠位端が前記軟性チューブの前記遠位端または前記近傍に接近するにつれて漸次増大し、前記処置具の遠位端が前記軟性チューブの前記遠位端または前記近傍を通過するときに最大となる、請求項１に記載の医療用マニピュレータシステム。
　前記硬性シャフトが、前記シースの長手軸と平行に延びる平行面を有し、
　前進する前記処置具の遠位端が前記軟性チューブの遠位端または前記近傍を通過した後、前記抵抗発生部が発生する前記抵抗は減少し、一定の大きさとなる、請求項１に記載の医療用マニピュレータシステム。
　前記抵抗発生部が前記シースの内周面から径方向内方に突出し、前記抵抗発生部の少なくとも一部分が、前記抵抗発生部と前記硬性シャフトとの接触によって弾性変形する弾性部材であり、
　前記抵抗発生部は、前進する前記処置具の遠位端が前記軟性チューブの遠位端または前記近傍を通過するときに前記硬性シャフトの遠位端が前記抵抗発生部を通過する位置に設けられている、請求項１から請求項３のいずれかに記載の医療用マニピュレータシステム。
　前記抵抗発生部の先端面が球面であり、
　前記抵抗は、前記抵抗発生部が前記硬性シャフトを径方向に押圧する弾性復元力の、前記硬性シャフトの長手方向の分力である、請求項４に記載の医療用マニピュレータシステム。
　前記硬性シャフトは、該硬性シャフトの長手軸に対して、遠位端側から近位端側に向かって径方向外方に漸次変位する方向に傾斜する斜面を有し、
　前記斜面は、該斜面の近位端側において前記硬性シャフトの近位端側へ延びる平行面の遠位端と接続し、
　前記抵抗は、前記抵抗発生部が前記硬性シャフトを径方向に押圧する弾性復元力の、前記硬性シャフトの長手方向の分力である、請求項４に記載の医療用マニピュレータシステム。
　前記抵抗発生部は、樹脂材料から形成され、前記硬性シャフトとの接触によって、前記硬性のシースの長手方向および径方向の少なくとも一方において弾性変形する、請求項５に記載の医療用マニピュレータシステム。