JP6991637B1 - 術具 - Google Patents

Abstract

直線運動するスライダを有する操作部を備える術具において、操作性を向上させる技術を提供する。術具は、スライダと、変換部と、伝達ワイヤと、を備える。スライダは、医療処置を行う処置部が少なくとも設けられた本体に対して直線方向に相対移動可能に配置される。変換部は、スライダの移動量を所定の倍率に変換した変換移動量で移動する。伝達ワイヤは、変換移動量を処置部に伝達する。

Description

本開示は、術具に関する。

内視鏡手術などの医療行為を行うために用いられる術具が知られている。当該術具は、例えば先端などに配置された処置部と、操作者が操作する操作部とを有する。そして、操作部の操作がワイヤにより処置部に伝達されることで、操作者の操作に応じて処置部が動作する（特許文献１参照。）。

特表２０１６－５１２９６１号公報

この種の術具において、操作部が有するスライダが直線運動し、当該スライダの直線運動をワイヤなどにより処置部に伝達させることにより、処置部は当該スライダが操作された移動量だけ動作する。

しかし、例えば、処置部で細かい動作を行う場合、言い換えると、比較的小さい動作量の動作をさせたい場合には当該動作量だけスライダを操作する必要がある。このため、スライダを細かい操作を行う必要があり、操作が困難であった。

本開示の一局面は、直線運動するスライダを有する操作部を備える術具において、操作性を向上させる技術を提供することを目的とする。

本開示の一態様は、術具であって、スライダと、変換部と、伝達ワイヤと、を備える。スライダは、医療処置を行う処置部が少なくとも設けられた本体に対して直線方向に相対移動可能に配置される。変換部は、スライダの移動量を所定の倍率に変換した変換移動量で移動する。伝達ワイヤは、変換移動量を処置部に伝達する。

このような構成によれば、直線運動するスライダの移動量が、変換部において所定の倍率に変換される。このため、変換部において所定の倍率に変換された変換移動量だけ、処置部に伝達される。このため、例えば、所定の倍率を小さくすることにより、スライダの移動量に対して、変換移動量が小さくなる。その結果、変換移動量に応じて処置部が動作するため、細かい作業を行いやすくなる。すなわち、直線運動するスライダを有する操作部を備える術具において、操作性を向上させることができる。

また、本開示の一態様では、変換部は、変換ワイヤと、動滑車と、を備えてもよい。変換ワイヤは、第１の端部がスライダに取り付けられ、第２の端部が本体に取り付けられる。動滑車は、変換ワイヤが周面に配置される。

このような構成によれば、動滑車と変換ワイヤとによりスライダの移動量を所定の倍率に変換することができる。動滑車を設けることにより、所定の倍率に変換することができるため、梃子などの構成を別途設ける必要がなく、当該梃子などの構成を設けることにより術具の構成が大型化することを抑制しやすくなる。

本開示の一態様では、変換部は、スライダの移動方向に対して一方側及び他方側に設けられてもよい。

このような構成によれば、スライダの移動方向に対して一方側及び他方側に設けられた変換部により、スライダの移動量を所定の倍率に変換された変換移動量を処置部に伝達することができる。

術具の全体を表した図である。 可動部の構造を表した図である。 本体の前面を表した図である。 本体の背面を表した図である。 本体の前面内部を表した図である。 変換部の構成を模式的に表した図である

１…術具、１０…処置部、１１…可動部、１１Ａ，１１Ｂ…挟持部、１３…関節部、１３Ａ，１３Ｂ…回転軸、２０…本体、２１…スライダ、２２…開口部、２３…動滑車、２４…定滑車、２５…伝達ワイヤ、２７…変換ワイヤ、２９…固定部、Ｏ…中心軸。

［１．構成］
本実施形態における術具１は、手術などの医療行為に用いられる医療機器である。

図１から図４までの図を用いて術具１の構造を説明する。

図１に示すように術具１は、処置部１０と、本体２０と、を備える。

処置部１０は、術具１において、医療行為の処置に用いられる部分である。処置部１０は、例えば長尺状に形成され、長尺状の第１の端部が本体２０と接続される。

処置部１０は、少なくとも一部に可動部１１を有する。

可動部１１は、処置部１０の先端部分、すなわち処置部１０と本体２０とが接続されている第１の端部とは反対側の第２の端部に配置される。なお、可動部１１が配置される位置は、本体２０と接続される端部と反対側の処置部１０の端部に限定されるものではなく処置部１０の端部以外の位置に配置されてもよい。

可動部１１は、図２に示すように先端部分が２つに分岐し、当該分岐の開閉動作を行うことができるように構成され、当該先端部分を互いに直交する２つの方向にそれぞれ先端部分の向きを調整できるように構成される。すなわち、可動部１１は、処置部１０に対して変位可能な部位である。可動部１１は、例えば鉗子として用いられる部分であってもよい。つまり、可動部１１は、処置部１０において、処置対象部位や縫合針などを把持可能な把持部として用いられる部位であってもよい。可動部１１において２つに分岐した挟持部１１Ａ及び挟持部１１Ｂのそれぞれは、中心軸Ｏを中心にそれぞれが接近した状態である閉じた位置と、離隔した開いた位置との間で回転変位又は揺動可能である。これにより、可動部１１は、対象部位等を把持することが可能である。

可動部１１の分岐の開閉動作は、分岐された構造に駆動力が伝わることにより動作するものであってもよい。また、先端部分の向きを調整する動作は、当該先端部分の向きを調整する方向に回動する関節部１３が配置され、当該関節部１３が回動することにより、可動部１１の先端方向の向きを調整できる構造に形成されてもよい。可動部１１が有する関節部１３は、左右方向（後述するｘ軸方向）に沿って第１の回転軸１３Ａを有し、上下方向（後述するｚ軸方向）に沿って第２の回転軸１３Ｂを有してもよい。言い換えると、関節部１３は、各回転軸１３Ａ、１３Ｂを中心軸として回転変位可能である。なお、第１の回転軸１３Ａは、処置部１０の長手方向に対して直交する軸部である。第２の回転軸１３Ｂは、処置部１０の長手方向及び第１の回転軸１３Ａに対して直交する軸部である。

可動部１１は、処置部１０が行う動作に対応した構造に形成される。可動部１１は、対象物の挟持及び対象物の挟持の解除を行うことができる構造、及び先端部分の向きを調整するように先端部分を回転させる構造の両方を有する構造を有するものに限定されるものではない。対象物の挟持及び対象物の挟持の解除を行うことができる構造、及び先端部分の向きを調整するように先端部分を回転させる構造のいずれか一方のみの構造を有してもよく、また、これらとは異なる動作を行うことができるように構成されてもよい。

本体２０には、処置部１０が動作を行うために必要な部品等が配置される。

図３、図４及び図５に示すように本体２０には、複数のスライダ２１と、複数の開口部２２、複数の動滑車２３と、複数の伝達ワイヤ２５と、複数の変換ワイヤ２７と、複数の固定部２９と、が配置されている。

なお、本体２０の上下方向をｚ軸方向とし、上方向をｚ軸正方向とも表記し、下方向をｚ軸負方向とも表記する。また、本体２０の開口の矩形形状の長辺方向、すなわち本体２０と接続された処置部１０の長手方向をｙ軸方向とし、本体２０から見て処置部１０が位置する向きをｙ軸正方向、反対方向をｙ軸負方向とも表記する。また、ｙｚ平面に対して直交する軸をｘ軸とし、ｚ軸正方向を上方向として、ｙ軸正方向を向いた際の左側をｘ軸正方向、右側をｘ軸負方向とも表記する。ここでは、ｘ軸方向を左右方向、ｚ軸方向を上下方向とも表記する。なお、本体２０をｚ軸正側からｚ軸負方向に見た面を前面、本体２０をｚ軸負側からｚ軸正方向に見た面を背面とも表記する。

図４に示すように、本体２０は、背面に複数の矩形形状の貫通孔である開口部２２を有する。矩形形状の開口の数は、スライダ２１の数だけ形成される。図３から図５までの図に示すように、本実施形態において本体２０が備えるスライダ２１の数は３つである。開口部２２の数も３つである。なお、スライダ２１の数及び開口の数は３つに限定されるものではなく、それぞれ３つより多くてもよく、少なくてもよい。当該開口部２２は、矩形形状の長辺方向が、長尺状の処置部１０の長手方向に沿った向きとなるように配置される。

複数のスライダ２１は、本体２０が有する複数の開口部２２の内部にそれぞれ配置され、開口部２２の長手方向にそれぞれ移動可能に配置される。複数のスライダ２１はそれぞれ往復運動することにより可動部１１を変位させる駆動力を発生させる。

複数のスライダ２１は、それぞれ、直方体形状に形成され、当該直方体形状の長辺が矩形形状の長手方向に沿った向きに配置される。複数のスライダ２１は、少なくとも一部の面が本体２０の上面及び下面から露出する。

また、複数のスライダ２１のｙ軸方向のそれぞれの端部には、変換ワイヤ２７の端部が固定される。

変換ワイヤ２７におけるスライダ２１に固定された端部と反対側の端部には、本体２０に固定される固定部２９が設けられている。固定部２９は、本体２０に固定される。固定部２９が配置される位置は特に限定されないが、例えば、本体２０における開口部２２と隣接する領域であって、ｘ軸方向の中央付近に配置されてもよい。

複数の動滑車２３は、１本の変換ワイヤ２７につき１つ配置される。動滑車２３は、その周面に１本の変換ワイヤ２７が添うように配置される。２つの動滑車２３の間に１つのスライダ２１が位置するように配置される。また、動滑車２３は、回転軸が上下方向、言い換えるとｚ軸方向に延びるように配置される。

また、動滑車２３の回転軸を保持する部品に処置部１０や可動部１１を動作させる駆動力を伝達するワイヤである伝達ワイヤ２５が接続される。なお、伝達ワイヤ２５は、動滑車２３の回転軸を保持する部品に接続されるものに限定されるものではなく、動滑車２３の回転軸に直接接続されていてもよい。言い換えると、動滑車２３の回転軸と処置部１０及び可動部１１との間で駆動力が伝達できるように構成されていればよく、駆動力の伝達は直接的であっても間接的であってもよい。

伝達ワイヤ２５の第１の端部は、処置部１０に近い側の動滑車２３の回転軸に取り付けられる。また、伝達ワイヤ２５の第１の端部とは異なる端部である第２の端部は、処置部１０とは反対側の動滑車２３の回転軸に取り付けられる。伝達ワイヤ２５は、処置部１０に近い側の動滑車２３から処置部１０や可動部１１に向かって延びる。伝達ワイヤ２５は、処置部１０や可動部１１において折り返される。処置部１０や可動部１１において折り返された伝達ワイヤ２５は、本体２０に固定された定滑車２４に沿って折り返される。定滑車２４に沿って折り返された２５は、スライダ２１に対して処置部１０とは反対側の動滑車２３の回転軸に取り付けられる。伝達ワイヤ２５には、動滑車２３及び定滑車２４を介してスライダ２１の変位が伝達される。

複数の伝達ワイヤ２５は、２つに分岐した挟持部１１Ａ及び挟持部１１Ｂと関節部１３に直接的又は間接的に連結されている。複数の伝達ワイヤ２５は、２つに分岐した挟持部１１Ａ及び挟持部１１Ｂと関節部１３に直接的又は間接的に連結されているものに限定されるものではなく、可動部１１に動作を行うための駆動力を伝達するものであればよい。

また、複数のスライダ２１のいずれかに接続された伝達ワイヤ２５が挟持構造と接続され、複数のスライダ２１のいずれかに接続された伝達ワイヤ２５が可動部１１の方向を調整する構造である可動部１１が有する関節部１３の回動する部位の周面に配置されてもよい。

なお、本実施形態における動滑車２３と変換ワイヤ２７とが変換部としての構成の一例に相当する。

［２．作用］
複数のスライダ２１と複数の動滑車２３と複数の伝達ワイヤ２５との動き、及びそれらの動きに可動部１１の動くについて説明する。

複数のスライダ２１のそれぞれは、操作者の操作により、複数の開口部２２の内部を矩形形状の長手方向に沿って直線運動をする。

スライダ２１の直線運動にスライダ２１の端部に設けられた変換ワイヤ２７は連動する。連動した変換ワイヤ２７のそれぞれが周面を通る動滑車２３が移動する。そして、動滑車２３の回転軸に接続された伝達ワイヤ２５の第１の端部が移動することにより、可動部１１に接続された伝達ワイヤ２５の第２の端部に駆動力が伝達される。伝達ワイヤ２５は、スライダ２１の直線運動の移動量に応じて、移動する。当該伝達ワイヤ２５が移動する移動量を変換移動量とも表記する。

変換移動量は、スライダ２１の移動に応じて移動する動滑車２３の数に応じて変化する。具体的には、スライダ２１の移動量、言い換えると操作者のスライダ２１の操作量に対して、移動する動滑車２３の数が２つである場合、図６に示すように、それぞれの動滑車２３の代わりに固定された定滑車である場合と比べて、２分の１の移動量となる。なお、スライダ２１を操作する力の２倍の力が伝達ワイヤ２５に駆動力として加えられる。

スライダ２１の直線運動に伴い、伝達ワイヤ２５に加えられる駆動力および変換移動量は、可動部１１に伝達される。可動部１１は、伝達された伝達ワイヤ２５の変換移動量及び駆動力に応じた動作をする。

本実施形態において、可動部１１の伝達された伝達ワイヤ２５の変換移動量及び駆動力に応じた動作とは、例えば、挟持部１１Ａ及び挟持部１１Ｂによる挟持動作及び挟持の解除動作及び関節部１３の回動動作である。すなわち、挟持部１１Ａ及び挟持部１１Ｂに直接的又は間接的に駆動力及び変換移動量を伝達する伝達ワイヤ２５が動作し、挟持部１１Ａ及び挟持部１１Ｂが中心軸Ｏを中心として接近又は離間することにより挟持動作又は挟持の解除動作が行われてもよい。これにより可動部１１は、変換移動量だけ先端部分の挟持構造を開くように構成されてもよい。

また、関節部１３に直接的又は間接的に駆動力及び変換移動量を伝達する伝達ワイヤ２５が動作することにより、回転軸１３Ａ及び回転軸１３Ｂを中心とした関節部１３の回転変位の動作が行われてもよい。これにより、可動部１１は、変換移動量だけ先端部分の向きが調整されるように構成されてもよい。

［３．効果］
（１）本実施形態では、動滑車２３と変換ワイヤ２７とにより、スライダ２１の直線運動の移動量が、変換移動量に変換され、当該変換移動量だけ伝達ワイヤ２５が移動する。当該伝達ワイヤ２５の移動量が可動部１１に伝達され、可動部１１は２５の移動量に応じて動作する。

ここで、スライダ２１の移動量が伝達される動滑車２３及び変換ワイヤ２７の数を多くすることにより、スライダ２１に対する伝達ワイヤ２５の変換移動量が小さくなり、その結果、可動部１１に伝達される変換移動量も小さくなる。

その結果、変換移動量に応じて処置部１０が有する可動部１１が動作するため、細かい作業を行いやすくなる。すなわち、直線運動するスライダ２１を有する操作部を備える術具１において、操作性を向上させることができる。

（２）また、動滑車２３及び変換ワイヤ２７の数を変更することにより、スライダ２１の直線運動の移動量に対する伝達ワイヤ２５の変換移動量を変更することができる。すなわち、固定された定滑車を動滑車２３に変更する数により、スライダ２１の移動量に対する伝達ワイヤ２５の変換移動量を変更することができる。このため、例えば、伝達ワイヤ２５の移動量に変換するために、梃子などの構成を配置する必要がない。梃子などの構成を備える場合に比べて、本体２０の大きさが大型化することを抑制することができる。

［４．実施形態の変形例］
（１）上記実施形態では、スライダ２１の数は複数であるが、スライダ２１の数は複数に限定されるものではなく、１つであってもよい。

（２）また、上記実施形態では、１つのスライダ２１に対して２つの動滑車２３が移動する例を記載したが、スライダ２１に対して移動する動滑車２３の数は２つに限定されるものではない。例えば、スライダ２１に対して移動する動滑車２３の数は、２つより多くても少なくてもよい。

ここで、スライダ２１の数に対して移動する動滑車２３の数が多くなるにしたがって、スライダ２１の移動量に対する動滑車２３それぞれの移動量は小さくなる。これにより動作量を、スライダ２１と接続される動滑車２３の数を調整することにより、スライダ２１の操作量に対する可動部１１の動作量を調整することができる。

（３）複数の伝達ワイヤ２５は、それぞれ可動部１１の異なる部位と接続されていてもよい。

また、可動部１１は、異なる部位に接続された伝達ワイヤ２５のそれぞれが移動することにより、当該移動した伝達ワイヤ２５が接続された部位に応じて異なる動きをしてもよい。

具体的には、例えば、ｙｚ平面、ｘｙ平面のそれぞれを挟み込む２つの挟持部が配置され、２つのそれぞれに駆動力が伝達される伝達ワイヤ２５が接続されることによって、挟持動作及び挟持動作の解除を行う向きが異なるように配置されてもよい。

さらに、可動部１１の動作は挟持動作に限定されるものではなく、可動部１１の先端部分の向きを調整可能に回転動作するように形成されてもよい。

また、複数の伝達ワイヤ２５のそれぞれに対応したスライダ２１のうち、いずれかを操作することにより挟持動作が行われ、いずれかを操作することにより先端の回転動作が行われてもよい。

（４）上記実施形態では、複数の動滑車２３は、それぞれに対応するスライダ２１の移動に応じて移動する。しかしながら、複数の動滑車２３は、スライダ２１の移動に応じて移動するものに限定されるものではなく、固定された状態と移動する状態とを変更できるように構成されてもよい。

（５）上記実施形態では、スライダ２１の露出部が操作者により操作され、変位するように構成される。しかし、スライダ２１の露出部が操作者により直接操作されるものに限定されるものではない。例えば、各スライダ２１は、空気圧シリンダーなどから駆動力を得て変位するものであってもよい。

（６）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。

Claims (5)

1. 医療処置を行う処置部が少なくとも設けられた本体に対して直線方向に相対移動可能に配置されたスライダと、
   前記スライダの移動量を所定の倍率に変換した変換移動量で移動する変換部と、
   前記変換移動量を前記処置部に伝達する伝達ワイヤと、
   を備え、
   前記変換部は、第１の端部が前記スライダに取り付けられ、第２の端部が前記本体に取り付けられた変換ワイヤと、
   前記変換ワイヤが周面に配置された動滑車と、
   を備え、
   前記変換部は、前記スライダの移動方向に対して前記スライダの一方側及び他方側に、前記変換ワイヤを介して接続された、術具。
2. 請求項１に記載の術具であって、
   前記スライダは複数設けられ、
   前記変換部は、前記複数のスライダのそれぞれに対応して設けられ、前記複数のスライダのうち対応するスライダの移動量を所定の倍率に変換した変換移動量で移動するように構成され、第１の端部が前記複数のスライダのうち対応するスライダに取り付けられ、第２の端部が前記本体に取り付けられる変換ワイヤと、前記変換ワイヤが周面に配置された動滑車と、を備える、術具。
3. 請求項２に記載の術具であって、
   前記動滑車は、対応するスライダ毎に複数設けられ、平面視で、複数の前記動滑車の中心同士を結ぶ直線方向と、前記スライダの移動方向と、が平行である、術具。
4. 請求項２又は請求項３に記載の術具であって、
   前記動滑車は、対応するスライダ毎に複数設けられ、対応するスライダにおいて、平面視で、前記複数の動滑車の中心同士を結ぶ直線と、前記スライダにおける長手方向の中心軸線とが、同一直線上にある、術具。
5. 請求項１に記載の術具であって、
   前記伝達ワイヤは、第１の端部が前記処置部に近い側の動滑車の回転軸に取り付けられ、前記第１の端部とは異なる端部である第２の端部が前記処置部とは反対側の動滑車の回転軸に取り付けられ、これにより前記処置部を動作させるループを形成する、術具。

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