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JPH1199124A - Guide manipulator and work support device - Google Patents

Guide manipulator and work support device

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Publication number
JPH1199124A
JPH1199124AJP9261799AJP26179997AJPH1199124AJP H1199124 AJPH1199124 AJP H1199124AJP 9261799 AJP9261799 AJP 9261799AJP 26179997 AJP26179997 AJP 26179997AJP H1199124 AJPH1199124 AJP H1199124A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
joint
guide
manipulator
driving
tube
Prior art date
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Granted
Application number
JP9261799A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3191092B2 (en
Inventor
Koji Nishizawa
幸司 西澤
Kazutoshi Suga
和俊 菅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Technology Research Association of Medical and Welfare Apparatus
Original Assignee
Technology Research Association of Medical and Welfare Apparatus
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To clean a lens of an endoscope in low invasiveness by quickly and easily inserting/replacing a treating tool, preventing positional dislocation of the tip by unexpected external force, obtaining sufficient workability in a narrow visual field of the endoscope, and operating a positional attitude of a tip treating tool in a multidegree of freedom. SOLUTION: A guide manipulator is composed of an inserting part and a driving part 5, and the inserting part is composed of a joint part, an arm part, a curved part 3 and a fixing part. The inserting part is hollow, and a treating tool can be inserted into the tip from an inserting port. The treating tool tip can be guided/operated to a lesion part by driving in the oscillating direction A of the joint part, the rotational direction B of the inserting part and the translational direction C. A position of the driving part can be changed by the curved part 3. The inserting part is hollow, and the joint part and the arm part inserted into the body have rigidity, and since a radius of curvature of the joint part is small, the treating tool can be replaced with simplicity, workability and safety. Plural treating tools can be simultaneously and stably used by a guide channel 22, and can be formed into low invasiveness by the curved part 3 of a flexible construction material, and can be easily cleaned by an opening 25 for fluid.

Description

Translated fromJapanese
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明はマニピュレータお
よび作業を支援する装置に係り、特に、一対もしくは複
数対の関節を含む細管部分の先端に位置する処置具を、
操作者の意図する位置姿勢へ誘導し、また、これによっ
て作業を支援できるガイドマニピュレータおよび作業支
援装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a manipulator and a device for assisting a work, and more particularly, to a treatment tool located at the tip of a thin tube portion including one or a plurality of pairs of joints.
The present invention relates to a guide manipulator and a work support device that can guide a user to a position and orientation intended by an operator and can support a work by using the guide manipulator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の公知例としては、以下のような例
がある。特開平8−224241号公報は、内視鏡下手
術において、処置具を操作するマニピュレータとして、
挿入部の湾曲およびマニピュレータの先端に取り付けら
れた処置具の開閉を、ワイヤ駆動で行うマニピュレータ
が開示されている。特開平8−173442号公報に
は、マスタマニピュレータとスレーブマニピュレータが
リンク機構を介して結合され、スレーブはマスタの相似
な運動するマスタスレーブマニピュレータが開示されて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally known examples include the following examples. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-224241 discloses a manipulator for operating a treatment tool in endoscopic surgery.
There is disclosed a manipulator that performs wire driving to open and close a treatment tool attached to a distal end of a manipulator and a bending of an insertion portion. Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-173442 discloses a master-slave manipulator in which a master manipulator and a slave manipulator are connected via a link mechanism, and the slave moves like a master.

【0003】体腔内に挿入される治療具、および治療具
を備えたマニピュレータの湾曲方法としては、次のよう
な公知例が開示されている。特開平8−224247号
公報には、バイアス部材と湾曲操作用のワイヤを内包す
る複数個の湾曲部用節輪とを具備したマニピュレータが
開示されている。特開平3−80826号公報には、そ
れぞれ異なる方向へ湾曲するよう設定した感熱変形部材
を用いた湾曲装置が開示されている。
The following known examples are disclosed as a method of bending a treatment tool inserted into a body cavity and a manipulator provided with the treatment tool. Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-224247 discloses a manipulator including a bias member and a plurality of bending rings for bending portions including wires for bending operation. Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-80826 discloses a bending device using a heat-sensitive deformable member set to bend in different directions.

【0004】特開平8−173445号公報には、内視
鏡下において処置具を治療部位へ誘導する術具として、
予め予定した一定の方向に曲がり癖がついており、内視
鏡の先端部の処置具出口から常に所定の方向に向かって
突出し、チューブ先端を目標部位に誘導する内視鏡処置
具用チューブが開示されている。特開平7−18492
9号公報には、複数の術具を束ねる手術装置に関して提
案されている。特開平5−317235号公報には、内
視鏡の対物レンズの洗浄に関して提案されている。この
公知例では、内視鏡先端に着脱自在に設けた先端カバー
に流体噴射ノズルを形成している。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-173445 discloses a surgical instrument for guiding a treatment tool to a treatment site under an endoscope.
Disclosed is a tube for an endoscope treatment tool that has a bending habit in a predetermined direction that is predetermined in advance, always projects in a predetermined direction from a treatment tool outlet at the distal end of the endoscope, and guides the tube tip to a target site. Have been. JP-A-7-18492
No. 9 proposes a surgical apparatus for bundling a plurality of surgical tools. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-317235 proposes cleaning an objective lens of an endoscope. In this known example, a fluid ejection nozzle is formed on a distal end cover detachably provided at the distal end of an endoscope.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】小さな穴から器具を挿
入し、手術を支援する装置において、細長い管内に、細
いマニピュレータや内視鏡レンズ等の複数の術具を通す
ことが想定される。人体に損傷の少ない低侵襲な治療の
ためには、できるだけ小さな穴とする必要があり、そこ
を通る管は、大きな径にできない。また、中に通す複数
の術具は、必要に応じて数を変えるため、太くできず、
細長いものとなる。例えば、脳手術においては、挿入部
の長さは15〜20cm程度であるが、細い術具では剛
性や先端の位置決めが困難になる。また、術中は、血液
などにより、内視鏡のレンズが汚れ、洗浄を必要とす
る。洗浄のための流体を誘導する複数本のチューブを通
すと煩雑となるなどの問題がある。
In a device for supporting a surgical operation by inserting an instrument through a small hole, it is supposed that a plurality of surgical instruments such as a thin manipulator and an endoscope lens are passed through an elongated tube. For minimally invasive treatment with little damage to the human body, it is necessary to make the hole as small as possible, and the tube passing therethrough cannot have a large diameter. In addition, the number of surgical tools to be passed through can be changed as necessary, so it can not be thick,
It will be elongated. For example, in brain surgery, the length of the insertion portion is about 15 to 20 cm, but rigidity and positioning of the distal end become difficult with a thin surgical tool. Also, during the operation, the lens of the endoscope becomes dirty with blood or the like, and requires cleaning. There is a problem that the passage of a plurality of tubes for guiding a fluid for washing becomes complicated.

【0006】特開平8−224241号公報に示される
マニピュレータは、マニピュレータと処置具が一体にな
っている。特開平8−173442号公報では、マスタ
マニピュレータとスレーブマニピュレータが一体となっ
ている。このため、先端の処置具部分を変更する際、マ
ニピュレータごと取り替える必要があり、速やかな処置
を必要とする際の簡便性に欠ける。
[0006] The manipulator disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-224241 has a manipulator and a treatment tool integrated with each other. In JP-A-8-173442, a master manipulator and a slave manipulator are integrated. For this reason, when changing the treatment tool portion at the tip, it is necessary to replace the entire manipulator, which lacks simplicity when prompt treatment is required.

【0007】また、図13に示すように、従来の湾曲方
法では、独立に操作できる一湾曲部が、複数の湾曲コマ
を連結させて構成されており、それぞれの隣り合うコマ
との間で微小角度の湾曲を行うことにより、湾曲部全体
で大きな湾曲角度を実現している。図13aは、1湾曲
部で1方向への湾曲が可能な構成を示し、図13bで
は、隣のコマと湾曲方向が90度異なるように複数連結
させ、多方向へ湾曲できるような構成を示している。
Further, as shown in FIG. 13, in the conventional bending method, one bending portion which can be operated independently is constituted by connecting a plurality of bending frames, and a minute space is formed between each adjacent frame. By bending the angle, a large bending angle is realized in the entire bending portion. FIG. 13A shows a configuration in which one bending portion can bend in one direction, and FIG. 13B shows a configuration in which a plurality of adjacent frames are connected so that the bending direction is different by 90 degrees and can be bent in multiple directions. ing.

【0008】特開平8−224241号公報では、複数
の湾曲コマが連結されて一つの湾曲部を構成している。
前記コマは隣接するコマに接する凸部で微小角度湾曲
し、湾曲部全体で大きな湾曲角を成す構造になってい
る。特開平8−224247号公報においても、互いに
隣り合う節輪の間の湾曲角は小さく、複数個連ねること
で大きな角度の湾曲を可能にしている。特開平6−10
5801号公報においても、同様に複数の湾曲駒を連結
させ、少しずつ回転させ、湾曲部全体を所望の方向に湾
曲させている。これらの例は、湾曲時の曲率半径が大き
く、また、大きな湾曲角を必要とする際には、先端の処
置具が内視鏡の狭い視野からはみ出し、見えなくなると
いう欠点がある。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-224241, a plurality of curved pieces are connected to form one curved portion.
The top is curved at a small angle by a convex portion in contact with an adjacent top, and has a structure in which the entire curved portion forms a large bending angle. Also in Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-224247, the bending angle between the node rings adjacent to each other is small, and a large angle can be bent by connecting a plurality of connecting rings. JP-A-6-10
Also in Japanese Patent No. 5801, similarly, a plurality of bending pieces are connected and rotated little by little to bend the entire bending portion in a desired direction. These examples have the disadvantage that the radius of curvature during bending is large, and when a large bending angle is required, the treatment instrument at the distal end protrudes from the narrow visual field of the endoscope and becomes invisible.

【0009】特開平8−173445号公報では、チュ
ーブが可撓性のある合成樹脂で形成されているため、内
視鏡の処置具挿通チャンネルから外側に突出した部分に
加わる不慮の外力により、チューブ先端が湾曲させら
れ、先端に位置する処置具が不意に動いてしまうことが
あり、治療の際の安全性に問題がある。特開平3−80
826号公報では、感熱変形部材に接続された通電ケー
ブルに電流を流すことで、感熱変形部材に熱を与えて変
形させる。これでは、感熱部材の変形量を制御すること
は難しく、熱が十分伝わるまでのタイムラグが存在し、
十分な操作性が得られない。
In JP-A-8-173445, since the tube is formed of a flexible synthetic resin, the tube is inadvertently applied to a portion of the endoscope that projects outward from the treatment instrument insertion channel. The distal end may be curved and the treatment tool located at the distal end may move unexpectedly, which poses a problem in safety during treatment. JP-A-3-80
In Japanese Patent Publication No. 826, heat is applied to a heat-sensitive deformable member to deform the heat-sensitive deformable member by applying a current to an energizing cable connected to the heat-sensitive deformable member. In this case, it is difficult to control the amount of deformation of the heat-sensitive member, and there is a time lag until heat is sufficiently transmitted,
Sufficient operability cannot be obtained.

【0010】特開平8−173445号公報では、チュ
ーブ先端の湾曲角は予め癖を付けらており、希望の湾曲
角を得るためには、チューブをチャネルから出し入れす
る必要がある。このため、チューブの突出した長さと湾
曲角の関係は拘束されてしまい、術者の意図する姿勢を
得ることが難しい。また、小さな曲率半径で癖を付けた
場合、チャネルからの出し入れに大きな摩擦が生じてし
まい、かつ、癖のついた部分の長さが短くなるため、チ
ューブの出し入れによる湾曲角の微妙な調整が難しい。
In Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 8-173445, the bending angle at the tip of the tube is set in advance, and it is necessary to take the tube in and out of the channel in order to obtain a desired bending angle. For this reason, the relationship between the protruding length of the tube and the bending angle is restricted, and it is difficult to obtain the posture intended by the operator. Also, if a habit is formed with a small radius of curvature, a large friction will be generated when entering and exiting from the channel, and the length of the portion with the habit will be shortened. difficult.

【0011】特開平8−224241号公報に示される
ようなマニピュレータでは、挿入部に備わる湾曲部は先
端の処置具の向きを変更するための湾曲部のみであるた
め、マニピュレータの挿入方向に対し駆動部の向きを変
えることができない。特開平8−173442号公報で
は、マスタの動きがリンク機構によりスレーブに伝達さ
れ、マスタとスレーブが同じように駆動する仕組みであ
るため、マスタ側に駆動範囲として大きなスペースが必
要となる。これらの場合、複数のマニピュレータを挿入
するためには、大きな挿入孔もしくは複数の挿入孔が必
要となり、侵襲度合いが大きくなる恐れがある。
In the manipulator disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-224241, since the bending portion provided in the insertion portion is only a bending portion for changing the direction of the treatment instrument at the distal end, the bending portion is driven in the insertion direction of the manipulator. I can't change the orientation of my department. In JP-A-8-173442, a movement of the master is transmitted to the slave by a link mechanism, and the master and the slave are driven in the same manner. Therefore, a large space is required as a drive range on the master side. In these cases, in order to insert a plurality of manipulators, a large insertion hole or a plurality of insertion holes is required, and the degree of invasion may be increased.

【0012】特開平7−184929号公報では、単に
中空のシースに複数の術具を挿入しているのみなので、
術具先端の位置を安定させることが難しく、先端にかか
る力で、容易にその位置がずれるという問題がある。特
開平5−317235号公報では、内視鏡自体に流体の
噴射ノズルが備わっているため、内視鏡の挿入部が太く
なってしまい、低侵襲手術を行うには適さない。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-184929, since a plurality of surgical instruments are simply inserted into a hollow sheath,
It is difficult to stabilize the position of the distal end of the surgical tool, and there is a problem that the position is easily shifted by the force applied to the distal end. In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-317235, since the endoscope itself is provided with a fluid injection nozzle, the insertion portion of the endoscope becomes thick, which is not suitable for performing minimally invasive surgery.

【0013】本発明の目的の一つは、先端の処置具の交
換が速やかに、容易に行え、かつ、処置具の位置姿勢を
維持する剛性を持ち、安全性に優れたガイドマニピュレ
ータを提供することにある。もう一つの目的は、上記目
的のほかに、操作者の意図を多自由度で速やかに反映で
きる操作性に優れた駆動部を有するガイドマニピュレー
タを提供することにある。もう一つの目的は、上記目的
のほかに、処置具を体内に挿入する際の侵襲度合いを低
減できるガイドマニピュレータを提供することにある。
もう一つの目的は、上記目的のほかに、複数の術具およ
びマニピュレータを細管内に束ね、挿入部の剛性を高
め、先端の位置決めを支援し、内視鏡等の対物レンズの
洗浄を可能にする作業支援装置を提供することにある。
One of the objects of the present invention is to provide a guide manipulator which has a rigidity for maintaining the position and orientation of the treatment tool and which is excellent in safety, in which the treatment tool at the distal end can be replaced quickly and easily. It is in. Another object is to provide a guide manipulator having a drive unit excellent in operability that can promptly reflect the intention of the operator with many degrees of freedom in addition to the above objects. Another object is to provide a guide manipulator that can reduce the degree of invasion when a treatment tool is inserted into a body, in addition to the above objects.
Another purpose is to bundle multiple surgical tools and manipulators in a thin tube, increase the rigidity of the insertion section, support the positioning of the tip, and enable cleaning of objective lenses such as endoscopes. To provide a work support device that performs

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、次のような解決手段を提供する。請求項1記載発
明は、中空管の先端部に、単独で一つの湾曲部を構成
し、独立して位置および姿勢の制御可能な中空の関節部
を有し、前記中空管の後端部に、前記関節部を駆動する
駆動部を備え、前記駆動部は、前記中空管の回転または
並進のいずれか一方もしくは双方の駆動機構を有するこ
とを特徴とするものである。そのため、例えば、処置具
のみの挿入交換を迅速かつ容易に行うことができ、関節
部の首振り動作のほかに、中空管の回転や並進動作など
によって作業性が向上する。また、請求項2記載発明
は、中空管の先端部に2点で支持され、先端の位置と姿
勢を制御可能な中空の関節部が、単独で一つの湾曲部を
構成し、前記関節部の独立に操作可能な可動範囲は、前
記一つの湾曲部による湾曲角度もしくは屈曲角度と同等
以上の可動範囲を有し、前記中空管の後端部に、前記関
節部を駆動するとともに、前記中空管全体の回転または
並進のいずれか一方もしくは双方を駆動する駆動部を備
えていることを特徴とするものである。そのため、マニ
ピュレータ自体を取り外すことなく、処置具のみの挿入
交換が迅速かつ容易にでき、多自由度の操作が可能なの
で、操作性および作業性が向上する。また、請求項3記
載発明は、請求項1または2に記載のガイドマニピュレ
ータにおいて、前記関節部は、可動部がワイヤ状の駆動
手段で駆動されることを特徴とするので、先端処置具の
位置姿勢を多自由度に操作できる。また、請求項4記載
発明は、請求項1または2に記載のガイドマニピュレー
タにおいて、前記中空管は、可撓性材料部を有し、管の
向きに対して駆動部の向きを変えられることを特徴とす
るので、複数本の処置具を使用する際の侵襲度合いを低
減できる。また、請求項5記載発明は、請求項1または
2に記載のガイドマニピュレータにおいて、前記関節部
は、複数個を備えていることを特徴とするので、複数の
処置を同時に実施できる。また、請求項6記載発明は、
メスや鉗子などの処置具と、対物レンズやセンサなど
を具備する観察手段とを、細管内に組み込む装置におい
て、請求項1または2に記載のガイドマニピュレータや
処置具や観察手段の挿入部を導き保持するガイドチャネ
ルを備え、前記ガイドチャネルは、前記ガイドマニピュ
レータ等の導入口とは別に、流体を流す穴を設けたこと
を特徴とするものである。そのため、ガイドチャネルを
設けることで挿入孔を小さくし、かつ処置具先端の位置
姿勢の安定性を高めることができる。また、請求項7記
載発明は、請求項6に記載の作業支援装置において、前
記ガイドチャネルは、前記観察手段の対物レンズの物体
側の端面に対して、流体を誘導できる構造を有すること
を特徴とするので、必要に応じてレンズ面を流体で洗浄
でき、正確な観察ができる。
In order to solve the above-mentioned problems, the following solutions are provided. According to the first aspect of the present invention, a single curved portion is independently formed at a distal end portion of the hollow tube, and a hollow joint portion whose position and posture can be independently controlled is provided, and a rear end of the hollow tube is provided. The unit includes a drive unit for driving the joint unit, and the drive unit includes one or both of a rotation mechanism and a translation mechanism of the hollow tube. Therefore, for example, the insertion and exchange of only the treatment tool can be performed quickly and easily, and the operability is improved by the rotation and translation of the hollow tube in addition to the swinging motion of the joint. The invention according to claim 2 is characterized in that the hollow joint portion supported by the distal end portion of the hollow tube at two points and capable of controlling the position and posture of the distal end independently forms one curved portion, The independently operable movable range has a movable range equal to or greater than the bending angle or the bending angle of the one bending portion, and at the rear end of the hollow tube, driving the joint portion, It is characterized by including a drive unit for driving one or both of rotation and translation of the entire hollow tube. Therefore, the insertion and replacement of only the treatment tool can be performed quickly and easily without removing the manipulator itself, and the operation can be performed with many degrees of freedom, so that the operability and workability are improved. According to a third aspect of the present invention, in the guide manipulator according to the first or second aspect, since the movable portion of the joint portion is driven by a wire-shaped driving means, the position of the distal treatment device is adjusted. The posture can be controlled with multiple degrees of freedom. According to a fourth aspect of the present invention, in the guide manipulator according to the first or second aspect, the hollow tube has a flexible material portion, and the direction of the driving portion can be changed with respect to the direction of the tube. Therefore, the degree of invasion when using a plurality of treatment tools can be reduced. According to a fifth aspect of the present invention, in the guide manipulator according to the first or second aspect, the joint is provided with a plurality of joints, so that a plurality of treatments can be performed simultaneously. The invention according to claim 6 is:
An apparatus for incorporating a treatment tool such as a scalpel or forceps and an observation means having an objective lens, a sensor, and the like into a thin tube, and guides the guide manipulator according to claim 1 or 2 and an insertion portion of the treatment tool or the observation means. A guide channel for holding is provided, wherein the guide channel is provided with a hole for flowing a fluid separately from an introduction port of the guide manipulator or the like. Therefore, by providing the guide channel, the insertion hole can be made smaller, and the stability of the position and orientation of the distal end of the treatment tool can be increased. According to a seventh aspect of the present invention, in the work support apparatus according to the sixth aspect, the guide channel has a structure capable of guiding a fluid to an object-side end surface of the objective lens of the observation unit. Therefore, the lens surface can be cleaned with a fluid if necessary, and accurate observation can be performed.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。なお、本発明になるガイドマニピ
ュレータとは、後述する図3に示すように、中空である
挿入部の内部を通し、先端に保持された処置具の位置姿
勢を誘導するための装置である。図1aは、複数のガイ
ドマニピュレータと立体内視鏡等の医療器具8をガイド
チャネル22を用いて束ねたときの構成例を示し、図1
bは、ガイドチャネル22を内部に挿入している挿入管
20の断面図である。挿入管20の断面は、図1aのD
−D’断面で示すような形状で、最も外側には外筒21
があり、内部に、内視鏡8のレンズやガイドマニピュレ
ータなどの術具71、72をガイドするガイドチャネル
22を包んで保持する。ガイドチャネル22内には内視
鏡用レンズや術具を導入し、ガイドする導入口23、2
4が必要個数分設けられている。また、流体を通す細い
穴が空いている。4つの小さな穴がその流体用開口25
である。ガイドマニピュレータ71、72はガイドチャ
ネル22の導入口23に通し、内視鏡などの医療器具8
は導入口24に通される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The guide manipulator according to the present invention is a device for guiding the position and orientation of the treatment tool held at the distal end through the inside of a hollow insertion portion as shown in FIG. 3 described later. FIG. 1A illustrates an example of a configuration in which a plurality of guide manipulators and medical instruments 8 such as a stereoscopic endoscope are bundled using a guide channel 22.
b is a cross-sectional view of the insertion tube 20 in which the guide channel 22 is inserted. The cross section of the insertion tube 20 is shown in FIG.
-D 'section, the outer cylinder 21
The guide channel 22 for guiding the surgical tools 71 and 72 such as the lens of the endoscope 8 and the guide manipulator is wrapped and held therein. Introducing ports 23 and 2 for introducing and guiding an endoscope lens and a surgical instrument into the guide channel 22.
4 are provided for the required number. Also, there is a small hole through which the fluid passes. Four small holes are in the fluid opening 25
It is. The guide manipulators 71 and 72 pass through the introduction port 23 of the guide channel 22, and are connected to a medical device 8 such as an endoscope.
Is passed through the inlet 24.

【0016】駆動部用湾曲部3は可撓性のある材料で構
成されており、それぞれの駆動部5が邪魔にならないよ
うに駆動部用湾曲部3を湾曲させ、複数の挿入部を細く
束ねることが可能となっている。これにより、ガイドチ
ャネル22の径を小さくすることが可能となり、複数の
ガイドマニピュレータおよび医療器具8を一つの小さな
挿入孔から挿入し、処置することができる。そのため、
従来より人体に対して侵襲度の低い手術が可能となる。
駆動部用湾曲部3は、湾曲し、かつ同時に駆動部5から
挿入腕部固定部4(図3)に与えられる並進・回転の力
を、挿入腕部2(図3)へ伝達できることが必要である
ため、フッ素樹脂などの、可撓性があり、かつある程度
の剛性も備えた合成樹脂で加工されている。
The driving section bending section 3 is made of a flexible material, and the driving section bending section 3 is bent so that the respective driving sections 5 do not interfere, and a plurality of insertion sections are bundled thinly. It has become possible. Accordingly, the diameter of the guide channel 22 can be reduced, and a plurality of guide manipulators and the medical device 8 can be inserted from one small insertion hole to perform treatment. for that reason,
It is possible to perform a less invasive operation on the human body than before.
The bending section 3 for the drive section needs to be able to bend, and at the same time, to transmit the translational and rotational force applied from the drive section 5 to the insertion arm section fixing section 4 (FIG. 3) to the insertion arm section 2 (FIG. 3). Therefore, it is processed with a flexible synthetic resin having a certain degree of rigidity, such as a fluororesin.

【0017】図2は、体腔内に挿入する細い管内に、細
いマニピュレータや術具と内視鏡レンズを組み込み、低
侵襲での手術を支援する装置において、体腔内に小さな
穴から挿入される挿入管20と、それを保持する装置の
全体を示している。図2ではマニピュレータが一つ保持
装置に装備された場合を図示している。駆動部5は、内
視鏡用カメラや細いマニピュレータや術具を駆動する機
構である。これらを保持装置S4で保持し、定位に位置
決めする。保持装置S4は、保持台S1によって固定さ
れる。頭部固定枠S3によって、患者の頭部S9を固定
する。これらは、手術台S2の上に固定する。このう
ち、本発明の実施形態としては、マニピュレータおよび
挿入管20を対象としている。
FIG. 2 shows a device that incorporates a thin manipulator, a surgical tool, and an endoscope lens into a thin tube to be inserted into a body cavity to support a minimally invasive operation. The tube 20 and the entire device holding it are shown. FIG. 2 illustrates a case where one manipulator is provided in the holding device. The drive unit 5 is a mechanism that drives an endoscope camera, a thin manipulator, and a surgical tool. These are held by the holding device S4 and positioned in a normal position. The holding device S4 is fixed by the holding table S1. The patient's head S9 is fixed by the head fixing frame S3. These are fixed on the operating table S2. Among them, the embodiment of the present invention is directed to the manipulator and the insertion tube 20.

【0018】図3では、ガイドマニピュレータの全体構
成を示す。ガイドマニピュレータは挿入部6と駆動部5
からなる。挿入部6は、関節部1、挿入腕部2、駆動部
用湾曲部3、挿入腕固定部4から構成される。ガイドマ
ニピュレータの挿入部6は中空になっている。そのた
め、ガイドマニピュレータ内部へ処置具を誘導するため
に、駆動部5の一部に設けられた処置具挿入口50か
ら、挿入部6の先端まで処置具を挿入することができ
る。処置具挿入口50の設置される位置は、図1に示さ
れる位置である必要はなく、挿入される処置具および駆
動部の構成や、他の器具などの都合で駆動部内に決定す
ればよい。関節部の首振り方向Aの駆動、挿入部の回転
方向Bの駆動、並進方向Cの駆動により、処置具先端を
患部等の処置対象部位へ誘導し、処置具の操作が行え
る。駆動部用湾曲部3を湾曲させることにより、関節部
1および挿入腕2の挿入方向に対し、駆動部の位置を変
えることができる。なお、関節部1は、先端側関節部1
1と基部側関節部12とから構成される。また、図で
は、挿入部の回転方向Bは、回転軸7を中心に回転する
ようになっている。
FIG. 3 shows the overall configuration of the guide manipulator. The guide manipulator has an insertion section 6 and a driving section 5
Consists of The insertion section 6 includes a joint section 1, an insertion arm section 2, a bending section 3 for a driving section, and an insertion arm fixing section 4. The insertion part 6 of the guide manipulator is hollow. Therefore, in order to guide the treatment tool into the guide manipulator, the treatment tool can be inserted from the treatment tool insertion port 50 provided in a part of the drive unit 5 to the distal end of the insertion unit 6. The position where the treatment tool insertion port 50 is installed need not be the position shown in FIG. 1, but may be determined in the drive unit due to the configuration of the treatment tool and the drive unit to be inserted or other instruments. . By driving the joint part in the swing direction A, the insertion part in the rotation direction B, and the translation direction C, the distal end of the treatment tool is guided to a treatment target site such as an affected part, and the treatment tool can be operated. The position of the drive unit can be changed with respect to the insertion direction of the joint unit 1 and the insertion arm 2 by bending the drive unit bending unit 3. In addition, the joint part 1 is the distal joint part 1.
1 and a base-side joint 12. Further, in the drawing, the rotation direction B of the insertion portion rotates about the rotation shaft 7.

【0019】図4は、関節部1の断面構造を示す。図3
に示した挿入部6の内部には、ワイヤガイドチューブ1
4と処置具ガイドチューブ13が内包されている。ワイ
ヤガイドチューブ14の内部を、駆動ワイヤ15もしく
は戻しワイヤ16が通されている。関節部は先端側関節
部11と基部側関節部12とから構成され、駆動ワイヤ
15および戻しワイヤ16は、先端側関節部11に固定
される。関節部1および挿入腕2の表面は、被服17で
被服されており、被服17は口金18で固定されてい
る。
FIG. 4 shows a sectional structure of the joint 1. FIG.
The wire guide tube 1 is inserted inside the insertion portion 6 shown in FIG.
4 and a treatment instrument guide tube 13 are included. A drive wire 15 or a return wire 16 passes through the inside of the wire guide tube 14. The joint is composed of a distal joint 11 and a proximal joint 12, and the drive wire 15 and the return wire 16 are fixed to the distal joint 11. The surfaces of the joint 1 and the insertion arm 2 are covered with a garment 17, and the garment 17 is fixed with a base 18.

【0020】図5は、駆動部5の構成を示す。図3に示
した挿入部6は、挿入腕固定部4にて駆動部5に結合さ
れている。駆動ワイヤ15は中間プーリ54を経て、首
振り駆動モータ52の出力軸に設けられたワイヤ巻き取
りプーリ53に巻き取られる。戻しワイヤ16は戻しバ
ネ55の一端に結合されており、戻しバネ55の他端は
バネ固定板56に固定されている。これにより、前記ワ
イヤ16は常に、張力を受けている。戻しワイヤ16を
戻しバネ55で引く手法は一例であり、バネではなく、
首振り駆動モータとは別のモータによって戻しワイヤ1
6を引く手法も当然可能である。符号52から56など
の関節を駆動するためのパーツにより、首振りユニット
51が構成される。首振りユニット51は回転伝達手段
59を経て、回転駆動モータ58と組み合わされてい
る。首振りユニット51と回転駆動モータ58、回転伝
達手段59などをまとめて、回転ユニット57が構成さ
れている。前記回転ユニット57は並進手段5fを経て
並進駆動モータ5eに結合される。首振りユニット51
を含む回転ユニット57と、並進手段5fおよび並進駆
動モータ5eなどをまとめて並進ユニット5dが構成さ
れる。
FIG. 5 shows the configuration of the driving section 5. The insertion section 6 shown in FIG. 3 is connected to the driving section 5 by the insertion arm fixing section 4. The driving wire 15 is wound around a wire winding pulley 53 provided on an output shaft of a swing driving motor 52 via an intermediate pulley 54. The return wire 16 is connected to one end of a return spring 55, and the other end of the return spring 55 is fixed to a spring fixing plate 56. Thereby, the wire 16 is always under tension. The method of pulling the return wire 16 with the return spring 55 is an example, and is not a spring.
Return wire 1 by a motor different from the swing drive motor
Of course, a method of subtracting 6 is also possible. Parts for driving joints such as reference numerals 52 to 56 constitute the swing unit 51. The swing unit 51 is combined with a rotation drive motor 58 via a rotation transmission means 59. The head unit 51, the rotation drive motor 58, the rotation transmission means 59, and the like constitute a rotation unit 57. The rotation unit 57 is connected to a translation drive motor 5e via translation means 5f. Swing unit 51
, The translation unit 5d, the translation drive motor 5e, and the like constitute a translation unit 5d.

【0021】首振り駆動モータ52を駆動させ、駆動ワ
イヤ15を引いたり緩めたりすると、駆動ワイヤ15も
しくは戻しワイヤ16が先端側関節11に駆動力を伝
え、図3に示した首振り方向Aの駆動が行われる。回転
駆動モータ58を駆動させると、回転伝達手段59が首
振りユニット51へ回転の駆動力を伝え、挿入部6は図
3に示した回転方向Bの駆動を行う。並進駆動モータ5
eを駆動させると、並進伝達手段5fが回転ユニット5
7へ並進の駆動力を伝え、挿入部6の図3に示した並進
方向Cの駆動を行う。これらの駆動によって、操作者
は、処置具挿入口50から挿入した処置具の位置姿勢を
誘導できる。また、挿入部6を駆動部5から取り外すこ
とが可能であり、挿入部6のみ使い捨てにできる。
When the swing drive motor 52 is driven and the drive wire 15 is pulled or loosened, the drive wire 15 or the return wire 16 transmits a driving force to the distal joint 11 and moves in the swing direction A shown in FIG. Drive is performed. When the rotation drive motor 58 is driven, the rotation transmission means 59 transmits the rotation driving force to the swing unit 51, and the insertion section 6 drives in the rotation direction B shown in FIG. Translation drive motor 5
e, the translation transmission means 5f
The driving force of the translation is transmitted to 7, and the insertion portion 6 is driven in the translation direction C shown in FIG. With these drives, the operator can guide the position and orientation of the treatment tool inserted from the treatment tool insertion port 50. Further, the insertion section 6 can be removed from the drive section 5, and only the insertion section 6 can be disposable.

【0022】図6は、関節の構造を示す。基部側関節部
12の凹側支持部1aに設けられた填め込み穴1cに、
先端側関節部11の凸側支持部1bに設けられた填め込
み突起1dを填め込むことで、関節部1が構成される。
前記支持部1a、1bの根本には、填め込みの際の湾曲
により、前記支持部が塑性変形を起こさないように、ス
リット1k、1nを設け、填め込み後にも十分な把持力
を保てるようにする。図6では、基部側関節部12に、
スリットを設けた例を示しているが、先端側関節部11
にスリットを設けることも当然可能である。また、場合
によっては、基部側および先端側の両方に設けることも
ありうる。
FIG. 6 shows the structure of the joint. In the fitting hole 1c provided in the concave support portion 1a of the base side joint portion 12,
The joint 1 is configured by fitting the fitting projection 1d provided on the convex support portion 1b of the distal joint 11.
Slits 1k and 1n are provided at the roots of the support portions 1a and 1b so that the support portions do not undergo plastic deformation due to the curvature at the time of insertion, so that a sufficient gripping force can be maintained even after the insertion. I do. In FIG. 6, the proximal joint 12 is
Although an example in which a slit is provided is shown, the distal side joint 11
Of course, it is also possible to provide a slit. In some cases, it may be provided on both the base side and the tip side.

【0023】該戻しワイヤ16はワイヤ固定溝1fに固
定され、ワイヤガイドチューブ固定溝1gに固定された
ワイヤガイドチューブ14にて駆動部5まで誘導され
る。概駆動ワイヤ15はワイヤ固定溝1eに固定され、
前記ワイヤガイドチューブ14にて駆動部5まで誘導さ
れる。ワイヤ固定溝は管壁の外側でも内側でもよい。ま
た、管壁に固定用の穴を設けることも当然可能である。
The return wire 16 is fixed in the wire fixing groove 1f, and is guided to the drive unit 5 by the wire guide tube 14 fixed in the wire guide tube fixing groove 1g. The driving wire 15 is fixed in the wire fixing groove 1e.
It is guided to the drive unit 5 by the wire guide tube 14. The wire fixing groove may be outside or inside the tube wall. It is of course also possible to provide a fixing hole in the tube wall.

【0024】首振り角の範囲は端面1i、1jのカット
された角度によって規定される。端面が合わさるまで関
節を曲げたとき、駆動用ワイヤ15が端面1iと端面1
jの間に挟まり邪魔になることがないように、ワイヤ逃
げ用溝1hを端面1jに施す。これにより、前記端面に
て首振り角の範囲が規定され、かつ、首振り角全般にわ
たり駆動ワイヤ15が操作の邪魔になることはない。
The range of the swing angle is defined by the cut angles of the end faces 1i and 1j. When the joint is bent until the end faces are aligned, the drive wire 15 is connected to the end face 1i and the end face 1
The wire escape groove 1h is formed on the end face 1j so as not to be caught between the j and j. Thus, the range of the swing angle is defined by the end face, and the drive wire 15 does not obstruct the operation over the entire swing angle.

【0025】図7a、図7b、図7cは、挿入管20の
先端におけるガイドチャネル状態を示している。図7a
に示すように、ガイドチャネル22には、導入口の他に
4つの流体用開口25が設けられている。ガイドチャネ
ル先端端面には、内視鏡用レンズ81を取り囲むよう
に、薄板221が入るための凹部がある。さらに、内視
鏡用レンズ近傍の流体用開口25を取り囲むように、さ
らに深い凹部2220を形成する。そして、薄板221
をはめ込み固定する。これにより、E−E’断面は図7
bのようになる。また、F−F’断面は、図7cのよう
になる。
FIGS. 7A, 7B and 7C show the state of the guide channel at the distal end of the insertion tube 20. FIG. FIG. 7a
As shown in FIG. 7, the guide channel 22 is provided with four fluid openings 25 in addition to the inlet. The end of the guide channel has a recess for receiving the thin plate 221 so as to surround the endoscope lens 81. Further, a deeper concave portion 2220 is formed so as to surround the fluid opening 25 near the endoscope lens. And the thin plate 221
And fix it. As a result, the EE ′ section is shown in FIG.
It becomes like b. The section taken along the line FF 'is as shown in FIG. 7C.

【0026】図7cからわかるように、内視鏡レンズ面
に対し、流体用開口25から凹部2220を通り、流体
用の通路が形成できる。内視鏡用レンズ81は、その中
心から固有の視野を持っている。凹部2220の深さ、
薄板221の厚さを加えた長さが、レンズの視野角境界
Lに対して、図7cのように、干渉しないように設定す
る。つまり、図7cのGの位置が、視野角境界Lに干渉
しないように設定する。このようにすることで、内視鏡
で観察しているときに、内視鏡用レンズ面の汚れなど
を、流体によって洗い流すことが容易に可能となる。ま
た、このようにガイドチャネルに、細い穴を設けること
で、流体を通すことができ、洗浄のためのチューブが不
要になる。さらに、洗浄だけでなく吸引に用いることも
できる。
As can be seen from FIG. 7c, a fluid passage can be formed from the fluid opening 25 through the recess 2220 with respect to the endoscope lens surface. The endoscope lens 81 has a unique visual field from the center thereof. The depth of the recess 2220,
The length obtained by adding the thickness of the thin plate 221 is set so as not to interfere with the viewing angle boundary L of the lens as shown in FIG. 7C. That is, the position of G in FIG. 7C is set so as not to interfere with the viewing angle boundary L. By doing so, it is possible to easily wash away dirt and the like on the endoscope lens surface with the fluid during observation with the endoscope. In addition, by providing the guide channel with such a small hole, a fluid can be passed, and a tube for cleaning is not required. Further, it can be used not only for cleaning but also for suction.

【0027】図8は、駆動部用湾曲部3を湾曲させた状
態で、ガイドマニピュレータを保持するための装置へ固
定する方法を示している。マニピュレータ保持部品9に
は、ガイドマニピュレータの挿入部6を通すための誘導
孔91があいている。前記誘導孔91の挿入部出口側は
挿入部6とほぼ同じ径の穴になっており、他方の挿入部
入り口側はスリット状に広がっている。これにより、剛
性の高い関節部1および挿入腕部2をまっすぐに通し、
その後、駆動部用湾曲部3で湾曲させ駆動部5を固定す
ることができる。
FIG. 8 shows a method of fixing the guide manipulator to a device for holding the guide manipulator in a state where the bending section 3 for the drive section is bent. The manipulator holding component 9 has a guide hole 91 through which the insertion portion 6 of the guide manipulator passes. The insertion portion outlet side of the guide hole 91 is a hole having substantially the same diameter as the insertion portion 6, and the other insertion portion entrance side is spread in a slit shape. As a result, the rigid joint 1 and the insertion arm 2 are passed straight through,
After that, the drive unit 5 can be bent by the drive unit bending unit 3 and fixed.

【0028】駆動部5はマニピュレータ保持部品9の取
り付け面92に固定され、マニピュレータ保持部品9は
取り付け面93にて保持装置に固定される。これによ
り、駆動部用湾曲部3の湾曲角度を固定したまま、マニ
ピュレータを保持装置に取り付けられる。また、誘導孔
91のスリットの広がり具合は、挿入部6を通すことが
でき、かつ、回転方向Bの回転駆動および並進方向Cの
並進駆動を行う際、スムーズに前記駆動が行えるように
形状および表面加工されている。駆動部用湾曲部3を湾
曲させた状態で駆動部を固定すると、誘導孔91の入り
口側には隙間が生じる。ここに隙間を埋めるような部材
を填め込むと挿入部の遊びを押さえることができ、操作
精度を向上させることができる。
The driving section 5 is fixed to a mounting surface 92 of the manipulator holding component 9, and the manipulator holding component 9 is fixed to the holding device at a mounting surface 93. As a result, the manipulator can be attached to the holding device while the bending angle of the driving section bending section 3 is fixed. The width of the slit of the guide hole 91 can be adjusted so that the insertion portion 6 can pass therethrough, and when the rotational drive in the rotational direction B and the translational drive in the translation direction C are performed, the shape and shape can be smoothly performed. Surface treated. When the drive unit is fixed in a state where the drive unit bending portion 3 is bent, a gap is formed on the entrance side of the guide hole 91. If a member that fills the gap is inserted here, play of the insertion portion can be suppressed, and operation accuracy can be improved.

【0029】図9は、多方向首振り関節の一実施形態を
示している。先端側関節部101の基部側関節部102
に対する首振り角を規定する端面1i、1jの加工を、
支持部1aあるいは1bを挟んだ両側に施すことによ
り、多方向の首振りを可能にしている。
FIG. 9 shows an embodiment of the multi-directional swing joint. Base joint 102 of distal joint 101
Of the end faces 1i and 1j that define the swing angle with respect to
By applying it to both sides of the supporting portion 1a or 1b, the head can be swung in multiple directions.

【0030】図10は、多点首振り関節の一実施形態を
示している。関節部111および関節部113は、図6
の先端側関節部11および基部側関節部12と同じもの
だが、中間関節部112は、関節部111と関節部11
3の支持部1a、1bとそれぞれ反対の端面を互いに結
合したような形状をしている。これを関節部111と関
節部113の間に一つ、もしくは複数填め込むことで、
首振りの関節を複数持つことが可能になる。
FIG. 10 shows an embodiment of the multi-point swing joint. The joint 111 and the joint 113 are shown in FIG.
Are the same as the distal joint 11 and the proximal joint 12, respectively, but the intermediate joint 112 includes a joint 111 and a joint 11
The support portions 1a and 1b have opposite shapes to each other. By inserting one or more of these between the joints 111 and 113,
It is possible to have multiple swing joints.

【0031】図11は、多点異方向首振り関節の一実施
形態を示している。図10の実施形態と同様に、関節部
121と関節部123を支持部1a、1bと反対の端面
で結合しているが、それぞれを異なった向きで結合した
状態で関節部122を形成している。関節部122を途
中に填め込むことで関節先端の自由度が増し、操作者の
意図をより的確に反映させ、作業性を向上させることが
できる。なお、図10、図11に示す関節は、それぞれ
の可動部が、従来の一つの湾曲部に相当し、それぞれ独
立に駆動できる。
FIG. 11 shows an embodiment of the multipoint different direction swing joint. As in the embodiment of FIG. 10, the joint part 121 and the joint part 123 are joined at the end faces opposite to the support parts 1a and 1b, but the joint part 122 is formed in a state where they are joined in different directions. I have. By fitting the joint portion 122 in the middle, the degree of freedom of the joint tip is increased, and the intention of the operator can be more accurately reflected, and the workability can be improved. In the joints shown in FIGS. 10 and 11, each movable portion corresponds to one conventional curved portion, and can be independently driven.

【0032】図12は、挿入腕部2と駆動部用湾曲部3
の結合方法について示している。前記結合は剛性の高い
金属もしくは合成樹脂と、可撓性のある合成樹脂との結
合になる。駆動部用湾曲部としてフッ素樹脂などを使用
する場合、これらの材料の接着性の悪さから、端部2
a、3aのようにネジを切る、もしくは2b、3bのよ
うな竹の子型、他に波形、格子型等のように、互いに凹
凸がかみ合うような表面加工を施し、填め込みのみでも
充分な結合力を得られるようにする。さらに、かみ合い
の隙間などに接着剤を充填することで、結合力を向上さ
せることもできる。図12では挿入腕部2と駆動部用湾
曲部3の結合例を示したが、挿入腕部2はそのまま挿入
腕固定部4に置き換えても同様である。また、挿入腕部
2を雄、駆動部用湾曲部3を雌として加工例を示した
が、これが逆になっても全く構わない。
FIG. 12 shows the insertion arm portion 2 and the bending portion 3 for the driving portion.
Are shown. The connection is a connection between a highly rigid metal or synthetic resin and a flexible synthetic resin. When a fluorine resin or the like is used as the drive portion bending portion, the end portion 2 is not used due to poor adhesion of these materials.
a, 3a, or surface treatments such as bamboo shoots like 2b, 3b, corrugations, lattices, etc., which are engaged with each other. So that you can get Furthermore, by filling the gap between the meshes with an adhesive, the bonding force can be improved. FIG. 12 shows an example in which the insertion arm portion 2 and the drive portion bending portion 3 are connected. However, the same applies when the insertion arm portion 2 is directly replaced with the insertion arm fixing portion 4. In addition, although the processing example in which the insertion arm portion 2 is a male and the drive portion bending portion 3 is a female is shown, the process may be reversed at all.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
マニピュレータ自体を取り外すことなく、処置具のみの
挿入交換が迅速かつ容易に行えるため、作業性の向上に
効果がある。また、挿入部の剛性が高いことから、不意
の外力に対して先端処置具の位置がずれることがない。
さらに、ワイヤ駆動で多自由度の操作が可能なため、操
作性および安全性の向上に効果がある。
As described above, according to the present invention,
Insertion and replacement of only the treatment tool can be performed quickly and easily without removing the manipulator itself, which is effective in improving workability. Moreover, since the rigidity of the insertion portion is high, the position of the distal end treatment tool does not shift due to an unexpected external force.
Further, since operation with multiple degrees of freedom is possible by driving a wire, it is effective in improving operability and safety.

【0034】また、小さな曲率半径で先端処置具の位置
姿勢を誘導できるので、内視鏡などの狭い視野内での作
業性の向上に効果がある。また、一つの小さな挿入孔か
ら複数本のガイドマニピュレータを束ねて挿入できるの
で、人体への侵襲度合いの低減に効果がある。また、複
数のマニピュレータおよび医療器具の先端の位置や剛性
を保ち、安定性を高められるので、精密で微細な治療の
安全性、信頼性の向上に効果がある。さらに、流体用開
口から洗浄液を出したり、吸引することにより、内視鏡
レンズを含むガイドチャネル端面の洗浄が容易になると
いう効果がある。
Further, since the position and orientation of the distal end treatment tool can be guided with a small radius of curvature, it is effective in improving workability in a narrow visual field such as an endoscope. Further, since a plurality of guide manipulators can be bundled and inserted from one small insertion hole, it is effective in reducing the degree of invasion to the human body. In addition, since the positions and rigidity of the tips of a plurality of manipulators and medical instruments can be maintained and the stability can be increased, it is effective in improving the safety and reliability of precise and fine treatment. Further, by discharging or sucking the cleaning liquid from the fluid opening, there is an effect that cleaning of the end face of the guide channel including the endoscope lens is facilitated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】複数のガイドマニピュレータと他の医療器具と
を細く束ねた構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram in which a plurality of guide manipulators and other medical instruments are thinly bundled.

【図2】低侵襲での手術を支援する装置の構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of an apparatus that supports a minimally invasive operation.

【図3】ガイドマニピュレータの側面図。FIG. 3 is a side view of the guide manipulator.

【図4】ガイドマニピュレータの挿入部の断面図。FIG. 4 is a sectional view of an insertion portion of the guide manipulator.

【図5】ガイドマニピュレータの駆動部側面図。FIG. 5 is a side view of a drive unit of the guide manipulator.

【図6】ガイドマニピュレータの関節部の側面図。FIG. 6 is a side view of a joint part of the guide manipulator.

【図7】ガイドチャネルの先端の図。FIG. 7 is a view of the tip of a guide channel.

【図8】ガイドマニピュレータの保持部品断面図。FIG. 8 is a sectional view of a holding component of the guide manipulator.

【図9】ガイドマニピュレータの多方向首振り関節部の
側面図。
FIG. 9 is a side view of a multi-directional swing joint of the guide manipulator.

【図10】ガイドマニピュレータの複数連結した首振り
関節部の側面図。
FIG. 10 is a side view of a plurality of linked swinging joints of the guide manipulator.

【図11】ガイドマニピュレータの首振り方向の異なる
複数の関節を有する構成例の側面図。
FIG. 11 is a side view of a configuration example of a guide manipulator having a plurality of joints having different swinging directions.

【図12】挿入部の高剛性材料と可撓性材料の接合部断
面図。
FIG. 12 is a cross-sectional view of a joint between a highly rigid material and a flexible material in an insertion portion.

【図13】従来の湾曲部の構成図。FIG. 13 is a configuration diagram of a conventional bending portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 微細関節部 1a 凹側支持部 1b 凸側支持部 1c 填め込み穴 1d 填め込み突起 1e ワイヤ固定溝 1f ワイヤ固定溝 1g ワイヤガイドチューブ固定溝 1h ワイヤ逃げ用溝 1i 先端側接触端面 1j 基部側接触端面 1k 凸側填め込み支持スリット 1n 凸側填め込み支持スリット 2 挿入腕部 2a ネジタイプの挿入腕部填め込み加工端 2b 凹凸タイプの挿入腕部填め込み加工端 3 駆動部用湾曲部 3a ネジタイプの駆動部用湾曲部填め込み加工端 3b 凹凸タイプの駆動部用湾曲部填め込み加工端 4 挿入腕固定部 5 駆動部 5d 並進ユニット 5e 並進駆動モータ 5f 並進手段 6 挿入部 7 挿入部回転軸 8 医療器具の一例 9 マニピュレータ保持部品 11 先端側関節 12 基部側関節 13 処置具ガイドチューブ 14 ワイヤガイドチューブ 15 駆動ワイヤ 16 戻しワイヤ 17 被服 18 被服固定用口金 20 挿入管 21 外筒 22 ガイドチャネル 23 導入口 24 導入口 25 流体用開口 50 処置具挿入口 51 首振りユニット 52 首振り駆動モータ 53 ワイヤ巻き取りプーリ 54 中間プーリ 55 戻しバネ 56 バネ固定板 57 回転ユニット 58 回転駆動モータ 59 回転伝達手段 71 1本目のマニピュレータ 72 2本目のマニピュレータ 81 内視鏡用レンズ 91 誘導孔 92 取り付け面 93 取り付け面 101 多方向首振りタイプ関節の先端側関節部 102 多方向首振りタイプ関節の基部側関節部 111 複数連結タイプ関節の先端側関節部 112 複数連結タイプ関節の中間関節部 113 複数連結タイプ関節の基部側関節部 121 多点異方向首振りタイプ関節の先端側関節部 122 多点異方向首振りタイプ関節の中間関節部 123 多点異方向首振りタイプ関節の基部側関節部 221 薄板 2220 凹部 A 首振り方向 B 回転方向 C 並進方向 S1 保持台 S2 手術台 S3 頭部固定枠 S4 保持装置 S9 患者の頭部 L 内視鏡の視野角境界 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fine joint part 1a Concave side support part 1b Convex side support part 1c Insertion hole 1d Insertion protrusion 1e Wire fixing groove 1f Wire fixing groove 1g Wire guide tube fixing groove 1h Wire escape groove 1i Tip side contact end face 1j Base side contact End face 1k Convex side insert support slit 1n Convex side insert support slit 2 Insert arm 2a Screw type insert arm insert processing end 2b Concavo-convex type insert arm insert insert processing end 3 Drive section bending section 3a Screw type Curved portion fitting end 3b for driving section 3b Curved portion filling machining end for concave / convex type driving section 4 Insertion arm fixing section 5 Drive section 5d Translation unit 5e Translation drive motor 5f Translation means 6 Insertion section 7 Insertion section rotating shaft 8 Examples of medical instruments 9 Manipulator holding parts 11 Distal joint 12 Base joint 13 Treatment tool guide tube 14 Wire Guide tube 15 Drive wire 16 Return wire 17 Clothing 18 Clothing fixing base 20 Insertion tube 21 Outer cylinder 22 Guide channel 23 Inlet 24 Inlet 25 Fluid opening 50 Treatment tool insertion port 51 Swing unit 52 Swing drive motor 53 Wire Take-up pulley 54 Intermediate pulley 55 Return spring 56 Spring fixing plate 57 Rotation unit 58 Rotation drive motor 59 Rotation transmission means 71 First manipulator 72 Second manipulator 81 Endoscope lens 91 Guide hole 92 Mounting surface 93 Mounting surface 101 Multi-directional swing type joint at the distal end 102 Multi-directional swing type joint at the base side 111 Multi-joint type joint at the distal end 112 Intermediate joint at multiple joint type joints 113 Base side of the multi-joint type joint Joint 121 Multipoint anisotropic Tip side joint part of a swing type joint 122 Intermediate joint part of a multi-point different direction swing type joint 123 Base joint part of a multi-point different direction swing type joint 221 Thin plate 2220 Depressed part A Swing direction B Rotation direction C Translation direction S1 holding table S2 operating table S3 head fixed frame S4 holding device S9 patient's head L endoscope viewing angle boundary

Claims (7)

Translated fromJapanese
【特許請求の範囲】[Claims]【請求項1】 中空管の先端部に、単独で一つの湾曲部
を構成し、独立して位置および姿勢の制御可能な中空の
関節部を有し、前記中空管の後端部に、前記関節部を駆
動する駆動部を備え、前記駆動部は、前記中空管の回転
または並進のいずれか一方もしくは双方の駆動機構を有
することを特徴とするガイドマニピュレータ。
1. A hollow portion which independently constitutes one curved portion at a front end portion of a hollow tube and whose position and posture can be independently controlled, and is provided at a rear end portion of the hollow tube. And a drive unit for driving the joint unit, wherein the drive unit includes one or both of a rotation mechanism and a translation mechanism of the hollow tube.
【請求項2】 中空管の先端部に2点で支持され、先端
の位置と姿勢を制御可能な中空の関節部が、単独で一つ
の湾曲部を構成し、前記関節部の独立に操作可能な可動
範囲は、前記一つの湾曲部による湾曲角度もしくは屈曲
角度と同等以上の可動範囲を有し、前記中空管の後端部
に、前記関節部を駆動するとともに、前記中空管全体の
回転または並進のいずれか一方もしくは双方を駆動する
駆動部を備えていることを特徴とするガイドマニピュレ
ータ。
2. A hollow joint, which is supported at two points on the distal end of a hollow tube and whose position and posture can be controlled, independently constitutes one curved portion, and is operated independently of the joint. A possible movable range has a movable range equal to or greater than a bending angle or a bending angle by the one bending portion, and at the rear end of the hollow tube, the joint is driven, and the entire hollow tube is A guide manipulator comprising a drive unit for driving one or both of rotation and translation of the guide manipulator.
【請求項3】 請求項1または2に記載のガイドマニピ
ュレータにおいて、前記関節部は、可動部がワイヤ状の
駆動手段で駆動されることを特徴とするガイドマニピュ
レータ。
3. The guide manipulator according to claim 1, wherein the movable part of the joint is driven by a wire-shaped driving unit.
【請求項4】 請求項1または2に記載のガイドマニピ
ュレータにおいて、前記中空管は、可撓性材料部を有
し、管の向きに対して駆動部の向きを変えられることを
特徴とするガイドマニピュレータ。
4. The guide manipulator according to claim 1, wherein the hollow tube has a flexible material portion, and the direction of the driving portion can be changed with respect to the direction of the tube. Guide manipulator.
【請求項5】 請求項1または2に記載のガイドマニピ
ュレータにおいて、前記関節部は、複数個を備えている
ことを特徴とするガイドマニピュレータ。
5. The guide manipulator according to claim 1, wherein the joint has a plurality of joints.
【請求項6】 メスや鉗子などの処置具と、対物レンズ
やセンサなどを具備する観察手段とを、細管内に組み込
む装置において、請求項1または2に記載のガイドマニ
ピュレータや処置具や観察手段の挿入部を導き保持する
ガイドチャネルを備え、前記ガイドチャネルは、前記ガ
イドマニピュレータ等の導入口とは別に、流体を流す穴
を設けたことを特徴とする作業支援装置。
6. A guide manipulator, a treatment tool and an observation means according to claim 1 or 2, wherein the treatment instrument such as a scalpel or forceps and an observation means provided with an objective lens or a sensor are incorporated in a thin tube. A guide channel for guiding and holding an insertion portion of the work guide device, wherein the guide channel is provided with a hole for flowing a fluid separately from an introduction port of the guide manipulator or the like.
【請求項7】 請求項6に記載の作業支援装置におい
て、前記ガイドチャネルは、前記観察手段の対物レンズ
の物体側の端面に対して、流体を誘導できる構造を有す
ることを特徴とする作業支援装置。
7. The work support apparatus according to claim 6, wherein the guide channel has a structure capable of guiding a fluid to an object-side end surface of the objective lens of the observation means. apparatus.
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