JP3174074B2 - Surgical equipment - Google Patents
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- JP3174074B2 JP3174074B2 JP00068991A JP68991A JP3174074B2 JP 3174074 B2 JP3174074 B2 JP 3174074B2 JP 00068991 A JP00068991 A JP 00068991A JP 68991 A JP68991 A JP 68991A JP 3174074 B2 JP3174074 B2 JP 3174074B2
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- piezoelectric element
- moving
- treatment tool
- moving body
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- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
- Endoscopes (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は処置具を操作して手術を
行う手術装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surgical apparatus for performing a surgical operation by operating a treatment tool.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、内視鏡や定位脳手術装置を用い
て手術を行う場合、その処置具を手で動かすことが多
い。例えば内視鏡のチャンネルを通じて体腔内に導入し
た処置具の手元部を術者が自分の手で持ち、内視鏡の観
察下で押引き等の操作を行って処置具の先端を処置目的
の患部へ導く。2. Description of the Related Art Generally, when performing an operation using an endoscope or a stereotaxic apparatus, the treatment tool is often moved by hand. For example, the surgeon holds the hand of the treatment instrument introduced into the body cavity through the channel of the endoscope with his / her own hand, and performs operations such as push and pull under the observation of the endoscope to push the distal end of the treatment instrument for treatment purposes. Guide to the affected area.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方式における操作では処置具の進退や保持に手間がかか
るとともに、その位置を正確に決めることができなかっ
た。また、微妙な動きを行なわせる際、例えばねじ送り
装置を使用するものも考えられないではないが、その送
り装置が複雑で大がかりで大形化する。また、その操作
がきわめて面倒である等の問題を引き起こす。However, in the operation in the conventional method, it takes time and effort to move the treatment tool back and forth, and the position cannot be determined accurately. When a subtle movement is performed, for example, a device using a screw feeder is not conceivable, but the feeder is complicated, large, and large. In addition, there is a problem that the operation is extremely troublesome.
【0004】本発明は前記課題に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、簡単な構成でありなが
ら、処置具の移動操作を自動的に容易に行うことができ
る手術装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has as its object to provide a surgical apparatus which has a simple structure and which can automatically and easily move a treatment tool. Is to do.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は、体内に挿入される挿入部材に設けられ、該
挿入部材の先端に露呈する先端開口を有する管腔と、こ
の管腔に移動自在に挿入され、上記管腔の内周面に対し
て外周面の略全周が摩擦接触すると共に、上記管腔の先
端開口に向いた端に手術用処置具が配置された移動体
と、この移動体に伸縮する軸方向の一端が連結された圧
電素子と、この圧電素子の軸方向の他端に取り付けられ
た慣性体と、前記圧電素子に印加する駆動電圧を制御し
て前記圧電素子がその軸方向へ伸縮するときの前記慣性
体の慣性力と前記移動体の受ける前記弾性体からの変形
復元力と同時に前記移動体と処置具との間に生じる摩擦
力を用いて前記処置具を移動させる走行動作の制御手段
と、を具備したことを特徴とする手術装置である。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a lumen provided in an insertion member to be inserted into a body and having a distal end opening exposed at a distal end of the insertion member, A movable body having a surgical instrument disposed at an end facing the distal end opening of the lumen, while being movably inserted into the inner periphery of the lumen, and having a substantially entire outer peripheral surface in frictional contact with the inner peripheral surface of the lumen. And a piezoelectric element having one end in the axial direction that expands and contracts with the moving body, an inertial body attached to the other end in the axial direction of the piezoelectric element, and a drive voltage applied to the piezoelectric element. Using the frictional force generated between the moving body and the treatment tool simultaneously with the inertial force of the inertial body when the piezoelectric element expands and contracts in the axial direction and the deformation restoring force from the elastic body received by the moving body. Control means for traveling operation for moving the treatment tool. A surgical apparatus characterized.
【0006】また、別の本発明は、固定部位に弾性体を
介して支持されるとともに処置具に接する摩擦力でその
処置具を移動させる移動体と、この移動体に伸縮する軸
方向の一端が連結された圧電素子と、この圧電素子の軸
方向の他端に取り付けられた慣性体と、前記圧電素子に
印加する駆動電圧を制御して前記圧電素子がその軸方向
へ伸縮するときの前記慣性体の慣性力と前記移動体の受
ける前記弾性体からの変形復元力と同時に前記移動体と
処置具との間に生じる摩擦力を用いて前記処置具を移動
させる走行動作の制御手段と、を具備したことを特徴と
する手術装置である。Further, another object of the present invention is to provide a moving body which is supported at a fixed portion via an elastic body and moves the treatment tool by a frictional force in contact with the treatment tool, and an axial end which expands and contracts with the moving body. Are connected, the inertial body attached to the other end of the piezoelectric element in the axial direction, and the drive voltage applied to the piezoelectric element is controlled to control the drive voltage applied to the piezoelectric element when the piezoelectric element expands and contracts in the axial direction. A traveling operation control means for moving the treatment tool using a frictional force generated between the moving body and the treatment tool at the same time as the inertia force of the inertial body and the deformation restoring force of the moving body from the elastic body received, A surgical apparatus comprising:
【0007】[0007]
【実施例】本発明の第1の実施例を図1ないし図4を参
照して説明する。図1で、1は内視鏡であり、この内視
鏡1のチャンネル2内には手術装置の処置具用移動アク
チュエータ3が挿入される。この移動アクチュエータ3
は処置具を保持する円筒状の移動体M、慣性体m、およ
びその移動体Mと慣性体mとを同心的に連結する積層型
圧電素子(PZT)Pによって構成されている。移動体
Mには使用する処置具としてのナイフ4が取り付けられ
ている。このナイフ4は、前記移動体Mとともに移動す
る。このナイフ4を使用するときには図1で示すように
チャンネル2の先端開口5から体腔6内へナイフ4の先
端を突き出すようになっている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an endoscope, and a movement actuator 3 for a treatment tool of a surgical apparatus is inserted into a channel 2 of the endoscope 1. This moving actuator 3
Is constituted by a cylindrical moving body M holding an treatment instrument, an inertial body m, and a laminated piezoelectric element (PZT) P concentrically connecting the moving body M and the inertial body m. A knife 4 as a treatment tool to be used is attached to the moving body M. The knife 4 moves together with the moving body M. When the knife 4 is used, as shown in FIG. 1, the tip of the knife 4 protrudes into the body cavity 6 from the distal end opening 5 of the channel 2.
【0008】移動体Mはその周面がチャンネル2の内面
に密接して摺動できるように形成されている。通常、こ
の移動体Mはその周面とチャンネル2の内面との間での
摩擦力でその位置に保持されている。また、慣性体mお
よび積層型圧電素子Pはチャンネル2の内面に触れない
形と大きさで形成されている。一般に、移動体Mは慣性
体mより大きな質量をもつように形成されている。[0008] The movable body M is formed so that its peripheral surface can slide in close contact with the inner surface of the channel 2. Normally, the moving body M is held at that position by a frictional force between the peripheral surface and the inner surface of the channel 2. The inertial body m and the multilayer piezoelectric element P are formed in a shape and size that do not touch the inner surface of the channel 2. Generally, the moving body M is formed so as to have a larger mass than the inertial body m.
【0009】前記積層型圧電素子Pの電極にはリード線
7が接続されており、このリード線7は前記圧電素子P
に移動用電圧を印加するための印加電圧制御部8に接続
されている。しかして、前記圧電素子Pに図4で示すよ
うな波形の駆動電圧を印加すると、後述するような移動
原理でナイフ4を保持する移動体Mを前進または後退さ
せる。次に、移動アクチュエータ3の基本的な作動原理
を図3を用いて説明する。A lead wire 7 is connected to an electrode of the multilayer piezoelectric element P, and the lead wire 7 is connected to the piezoelectric element P.
Is connected to an applied voltage control unit 8 for applying a moving voltage to the power supply. When a driving voltage having a waveform as shown in FIG. 4 is applied to the piezoelectric element P, the moving body M holding the knife 4 moves forward or backward according to a moving principle described later. Next, the basic operation principle of the moving actuator 3 will be described with reference to FIG.
【0010】まず、移動体Mが左方へ移動するときの動
作は図3の左側の図で示す順序で動作する。スタート前
において移動体MはベースB上におかれて静止摩擦力で
保持され、圧電素子Pは縮んだ状態にある。このため、
慣性体mは前方の移動体Mに引き寄せられて待機してい
る。First, the operation when the moving body M moves to the left operates in the order shown in the left diagram of FIG. Before the start, the moving body M is placed on the base B and held by the static frictional force, and the piezoelectric element P is in a contracted state. For this reason,
The inertia body m is attracted by the moving body M ahead and is on standby.
【0011】この状態から圧電素子Pに高圧の駆動電圧
を瞬時に印加して圧電素子Pを急激に伸ばすと、移動体
Mと慣性体mが互いに逆方向へ同時に急速に移動する。
このとき、移動体Mは動摩擦力を受けながら左へ距離Δ
m1 移動する。In this state, when a high drive voltage is instantaneously applied to the piezoelectric element P to rapidly expand the piezoelectric element P, the moving body M and the inertial body m rapidly move simultaneously in opposite directions.
At this time, the moving body M is moved to the left by a distance Δ while receiving the dynamic friction force.
m 1 to move.
【0012】ついで、移動体MがベースBとの摩擦力で
保持されて止まる範囲で圧電素子Pに対する印加電圧を
低減して圧電素子Pを縮め、慣性体mを一定の速度また
は小さな加速度でゆっくりと移動体M側へ引き戻す。Next, the voltage applied to the piezoelectric element P is reduced and the piezoelectric element P is contracted within a range where the moving body M is held by the frictional force with the base B and stopped, and the inertial body m is slowly moved at a constant speed or a small acceleration. To the moving body M side.
【0013】圧電素子Pが充分に縮んだところで通電を
急に止めて圧電素子Pの収縮を急停止すると、慣性体m
が移動体Mに衝突する作用となる。これによって、移動
アクチュエータ3全体が、前記静止摩擦力に打ち勝って
動き、運動エネルギを移動体Mの動摩擦力によって失わ
れるまで左へ移動して停止する。この動作によって左へ
距離Δm2 移動する。When the current is suddenly stopped when the piezoelectric element P is sufficiently contracted and the contraction of the piezoelectric element P is suddenly stopped, the inertial body m
Has the effect of colliding with the moving body M. As a result, the entire moving actuator 3 moves to overcome the static friction force, moves to the left until the kinetic energy is lost by the dynamic friction force of the moving body M, and stops. This operation moves the distance Δm 2 to the left.
【0014】この1サイクルの動作で(Δm1 +Δ
m2 )の距離を前進することができる。この微動を繰り
返すことにより大きく移動させることができる。なお、
電圧を引き下げた後に直ぐに立ち上げることにより急速
変形時に発生したエネルギを次の急速変形時に加味すれ
ば、より大きな運動量を得ることができる。In this one-cycle operation, (Δm 1 + Δ
m 2 ). By repeating this fine movement, a large movement can be achieved. In addition,
If the energy generated at the time of rapid deformation is taken into account at the time of the next rapid deformation by raising the voltage immediately after the voltage is lowered, a greater momentum can be obtained.
【0015】一方、右へ移動する場合には前記動作パタ
ーンの逆動作を行なわせるが、これは図3の右側の図で
示すような動作を行う。すなわち、スタート前において
移動体MはベースB上におかれ、静止摩擦力で止まって
おり、圧電素子Pは伸びた状態にある。このため、慣性
体mは前方の移動体Mから離れて待機している。On the other hand, in the case of moving to the right, the reverse operation of the above-mentioned operation pattern is performed, and this operation is performed as shown in the right side of FIG. That is, before the start, the moving body M is placed on the base B, stopped by the static friction force, and the piezoelectric element P is in an extended state. For this reason, the inertia body m is waiting away from the moving body M ahead.
【0016】この静止状態から圧電素子Pに対する高電
圧の印加を瞬時に消去し、圧電素子Pを急激に縮める
と、慣性体mの慣性力に反発して移動体Mは右へ移動す
る。つまり、移動体MがベースBから受ける摩擦力に比
べて反発力が相対的に大きくなり、移動体Mと慣性体m
が互いに逆方向へ同時に移動する。そして、移動体Mは
右へ距離Δm1 移動する。When the application of the high voltage to the piezoelectric element P is instantaneously erased from the stationary state and the piezoelectric element P is rapidly contracted, the moving body M moves to the right in response to the inertial force of the inertial body m. That is, the repulsive force becomes relatively large compared to the frictional force that the moving body M receives from the base B, and the moving body M and the inertial body m
Move simultaneously in opposite directions. Then, the moving body M moves rightward by a distance Δm 1 .
【0017】ついで、圧電素子Pに対する印加電圧を次
第に増加させて圧電素子Pを伸ばして移動体M側から慣
性体mを一定の速度または小さな加速度で移動させる。
このときに移動体MはベースBとの静止摩擦力で保持さ
れて止っている。Next, the voltage applied to the piezoelectric element P is gradually increased to extend the piezoelectric element P, and the inertial body m is moved at a constant speed or a small acceleration from the moving body M side.
At this time, the moving body M is stopped by being held by the static friction force with the base B.
【0018】圧電素子Pが充分に伸びたところで、圧電
素子Pの伸びが急に止まると、慣性体mに大きな慣性力
が生じて移動アクチュエータ3全体が、前記摩擦力に打
ち勝って右へ動き始め、その移動アクチュエータ3全体
の運動エネルギが移動体Mの動摩擦力によって失われる
まで右へ移動して停止する。この動作によって後方へ距
離Δm2 移動する。When the expansion of the piezoelectric element P suddenly stops when the piezoelectric element P is sufficiently expanded, a large inertia force is generated in the inertial body m, and the entire moving actuator 3 starts to move rightward overcoming the frictional force. The moving actuator 3 moves to the right and stops until the kinetic energy of the entire moving actuator 3 is lost by the kinetic frictional force of the moving body M. This operation moves the distance Δm 2 backward.
【0019】しかして、この1サイクル動作で右へ(Δ
m1 +Δm2 )の距離で後退させることができる。この
微動後退を繰り返すことにより大きく後退させることが
できる。このような原理で移動アクチュエータ3の全体
が前進または後退しようとする動作を行う。In this one-cycle operation, the right (Δ
(m 1 + Δm 2 ). By repeating this fine movement retreat, it can be made to retreat largely. On the basis of such a principle, the entire movement actuator 3 performs an operation of moving forward or backward.
【0020】したがって、内視鏡1を患者の体腔内に導
入する際は、移動アクチュエータ3に後退動作を行わせ
てナイフ4をチャンネル2内に引き込んで収納してお
く。移動アクチュエータ3はその移動体Mがチャンネル
2の内面(ベース)との間での摩擦力で保持されてい
る。Therefore, when introducing the endoscope 1 into the body cavity of the patient, the moving actuator 3 is caused to perform a retreat operation, and the knife 4 is drawn into the channel 2 and stored. The moving actuator 3 is held by a frictional force between the moving body M and the inner surface (base) of the channel 2.
【0021】内視鏡1の先端を、体腔内におけるポリー
プ等の患部9に近付けてチャンネル2の先端開口5から
突き出すナイフ4の向きを予想して位置決めする。そこ
で、移動アクチュエータ3が前進する動作を行なわせる
パターンの電圧を圧電素子Pに印加し、チャンネル2内
で移動アクチュエータ3を前進させる。すると、図1で
示すようにチャンネル2の先端開口5からナイフ4が突
き出し、さらに第2図で示すようにナイフ4の先端刃部
4aを患部9の被切開部位に当てる。The distal end of the endoscope 1 is positioned close to an affected part 9 such as a polyp in a body cavity by predicting the direction of a knife 4 protruding from a distal end opening 5 of a channel 2. Therefore, a voltage of a pattern that causes the moving actuator 3 to perform an operation of moving forward is applied to the piezoelectric element P, and the moving actuator 3 moves forward in the channel 2. Then, the knife 4 protrudes from the distal end opening 5 of the channel 2 as shown in FIG. 1, and furthermore, the distal blade 4a of the knife 4 is applied to the incision site of the affected part 9 as shown in FIG.
【0022】そこで、再び移動アクチュエータ3の圧電
素子Pに電圧を印加してその圧電素子Pを急速に伸長さ
せる。これによって慣性体mの慣性力を受けながら、移
動体Mが急速で前進し、これに伴ってナイフ4も前進し
て患部9を切開する。また、これとは逆に圧電素子Pに
印加していた電圧を急激に消去する。すると、その圧電
素子Pは急激に収縮し、これによって移動体Mとともに
ナイフ4も急速に後退して患部9を切開する。このよう
にナイフ4の急速な前進と後退を繰り返して行うことに
よりそのナイフ4の切れ味が向上する。Then, a voltage is again applied to the piezoelectric element P of the moving actuator 3 to rapidly expand the piezoelectric element P. As a result, the moving body M advances rapidly while receiving the inertial force of the inertial body m, and the knife 4 also advances to cut the affected part 9 accordingly. On the contrary, the voltage applied to the piezoelectric element P is rapidly erased. Then, the piezoelectric element P rapidly contracts, whereby the knife 4 is quickly retracted together with the moving body M, and the affected part 9 is incised. The sharpness of the knife 4 is improved by repeating the rapid advance and retreat of the knife 4 in this manner.
【0023】しかして、この実施例の構成によれば、圧
電素子Pに印加する電圧を制御するスイッチ等を押す簡
単な操作で、術者の手を用いることなくナイフ4の出し
入れを自動的に行なわせることができる。しかも、ナイ
フ4の移動を微動により確実に行うことができる。According to the configuration of this embodiment, the simple operation of pressing a switch for controlling the voltage applied to the piezoelectric element P and the automatic insertion and removal of the knife 4 without using an operator's hand are performed. Can be done. In addition, the movement of the knife 4 can be reliably performed by fine movement.
【0024】図5は本発明の第2の実施例を示すもので
ある。この実施例は腹腔外科手術用マニピュレータ11
の例である。これは複数のアーム12をボールジョイン
ト13で順次連結してマニピュレータ11を構成する。
さらに、移動する各アーム12の先端に圧電素子Pを介
して慣性体mを取り付け、その移動するアーム12を移
動体として機能させることによりそれぞれが移動アクチ
ュエータ14を構成している。この各移動アクチュエー
タ14の作動原理は前述した通りである。FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a manipulator 11 for abdominal surgery is used.
This is an example. This forms a manipulator 11 by sequentially connecting a plurality of arms 12 with a ball joint 13.
Further, an inertial body m is attached to the tip of each moving arm 12 via a piezoelectric element P, and the moving arm 12 functions as a moving body, thereby constituting a moving actuator 14. The operation principle of each moving actuator 14 is as described above.
【0025】マニピュレータ11の先端には処置案内管
15を保持している。この処置案内管15は処置用ハサ
ミ等の処置具16を患者17の手術部位に導入したり、
これに吸引管18を接続して吸引処置をしたりするもの
である。各マニピュレータ11は手術台19の左右部位
にそれぞれ取り付けられている。A treatment guide tube 15 is held at the tip of the manipulator 11. The treatment guide tube 15 introduces a treatment tool 16 such as treatment scissors into a surgical site of a patient 17,
A suction tube 18 is connected to this to perform a suction treatment. Each manipulator 11 is attached to each of the left and right portions of the operating table 19.
【0026】しかして、手術を行う場合、処置案内管1
5の位置や傾き等を変える場合には前記移動アクチュエ
ータ14を作動させる。この移動アクチュエータ14は
その圧電素子Pを急速変形させると慣性体mのある位置
側とは反対側へその慣性体mの慣性力を受けてボールジ
ョイント13を中心としてアーム12を回動する。普
段、各アーム12はボールジョイント13の静止摩擦力
で保持される。このように各移動アクチュエータ14の
全部または一部を駆動し、さらにはその移動量を調節す
ることによりマニピュレータ11のアーム12の位置や
傾きを変え、処置案内管15の位置や傾き等を変えるこ
とができる。However, when performing surgery, the treatment guide tube 1
In order to change the position, inclination, etc. of the position 5, the moving actuator 14 is operated. When the moving element 14 rapidly deforms the piezoelectric element P, it receives the inertial force of the inertial body m and rotates the arm 12 about the ball joint 13 to the side opposite to the position where the inertial body m is located. Usually, each arm 12 is held by the static friction force of the ball joint 13. As described above, all or a part of each of the moving actuators 14 is driven, and furthermore, by adjusting the moving amount, the position and the inclination of the arm 12 of the manipulator 11 are changed, and the position and the inclination of the treatment guide tube 15 are changed. Can be.
【0027】図6ないし図8は本発明の第3の実施例を
示すものである。この実施例は定位脳手術装置20に前
記同様の原理の移動アクチュエータを適用した例であ
る。定位脳手術装置20は第6図で示すように固定台2
1に支持具22を介して手術用環23が取り付けられて
いる。この手術用環23は患者24の頭部を確実に保持
する。この定位脳手術装置20には互いに交差する水平
ガイドアーム25と垂直ガイドアーム26とが装着され
ている。水平ガイドアーム25の基端側部分は位置決め
装置27を介して手術用環23に取り付けられている。
この位置決め装置27はその水平ガイドアーム25の基
端を回動自在に支持してその回動角αを調整できるよう
になっている。また、垂直ガイドアーム26の基端側部
分は保持具28に挾持され、その長手方向βへ摩擦力を
受けながら摺動できるように支持されている。さらに、
保持具28自体は手術用環23に取り付けられている支
持台29に対して水平面内でのγ方向へ摩擦力を受けな
がら回転するように設けられている。FIGS. 6 to 8 show a third embodiment of the present invention. This embodiment is an example in which a mobile actuator based on the same principle as described above is applied to the stereotactic apparatus 20. As shown in FIG.
A surgical ring 23 is attached to the device 1 via a support 22. The surgical ring 23 securely holds the head of the patient 24. The stereotaxic apparatus 20 has a horizontal guide arm 25 and a vertical guide arm 26 that intersect each other. The proximal end portion of the horizontal guide arm 25 is attached to the operating ring 23 via a positioning device 27.
The positioning device 27 is adapted to rotatably support the base end of the horizontal guide arm 25 so that the rotation angle α can be adjusted. The proximal end portion of the vertical guide arm 26 is held by a holder 28 and supported so as to be slidable while receiving a frictional force in the longitudinal direction β. further,
The holder 28 itself is provided so as to rotate while receiving a frictional force in a γ direction in a horizontal plane with respect to a support table 29 attached to the operating ring 23.
【0028】水平ガイドアーム25と垂直ガイドアーム
26の交差部には、移動アクチュエータ保持用の固定枠
31が取り付けられている。この固定枠31には水平駆
動用移動アクチュエータ32と垂直駆動用移動アクチュ
エータ33が取り付けられている。水平駆動用移動アク
チュエータ32は固定枠31に対して水平方向へ沿った
積層型圧電素子34を介して慣性体35を取着してな
り、固定枠31側を移動体として機能させるようになっ
ている。垂直駆動用移動アクチュエータ33は固定枠3
1に対して垂直方向へ沿った積層型圧電素子36を介し
て慣性体37を取着してなり、固定枠31側を移動体と
して機能させるようになっている。つまり、水平駆動用
移動アクチュエータ32の移動体が移動するときに受け
る摩擦力は水平ガイドアーム25の案内摺接面で主に発
生する。また、垂直駆動用移動アクチュエータ33の移
動体が移動するときに受ける摩擦力は、垂直ガイドアー
ム26の基端側部分が保持具28に挾持されて摺接する
面で主に発生させるようにしている。At the intersection of the horizontal guide arm 25 and the vertical guide arm 26, a fixed frame 31 for holding the moving actuator is attached. A horizontal drive moving actuator 32 and a vertical drive moving actuator 33 are attached to the fixed frame 31. The horizontal drive moving actuator 32 has an inertia body 35 attached to the fixed frame 31 via a laminated piezoelectric element 34 extending in the horizontal direction, so that the fixed frame 31 side functions as a moving body. I have. The vertical drive moving actuator 33 is fixed frame 3
An inertial body 37 is attached to the device 1 via a laminated piezoelectric element 36 extending in the vertical direction, so that the fixed frame 31 side functions as a moving body. That is, the frictional force received when the moving body of the horizontal drive moving actuator 32 moves mainly occurs on the guide sliding contact surface of the horizontal guide arm 25. Further, the frictional force received when the moving body of the vertical drive moving actuator 33 moves is generated mainly on the surface where the base end side portion of the vertical guide arm 26 is held by the holder 28 and in sliding contact therewith. .
【0029】固定枠31には処置具としての硬性鏡40
を取り付ける取付け台38がガイドレール39によって
スライド自在に取り付けられている。取付け台38は硬
性鏡40や超音波装置などの処置具41はゴムリングな
どを使用して保持されている。さらに、取付け台38に
も移動アクチュエータ42が装着されている。移動アク
チュエータ42は取付け台38の移動方向へ沿って配置
した積層型圧電素子43を介して慣性体44を取着して
なり、取付け台38側をその移動体として機能させるよ
うになっている。つまり、この移動アクチュエータ42
を作動させることにより取付け台38を移動させる。こ
のときの摩擦力はガイドレール39から受ける。45は
吸引装置を組み込んだ超音波装置用電源である。The fixed frame 31 has a rigid endoscope 40 as a treatment tool.
Is slidably mounted by a guide rail 39. The mounting table 38 is held by a treatment tool 41 such as a rigid endoscope 40 or an ultrasonic device using a rubber ring or the like. Further, a movement actuator 42 is also mounted on the mounting table 38. The moving actuator 42 has an inertia body 44 attached thereto via a laminated piezoelectric element 43 arranged along the moving direction of the mounting table 38, and the mounting table 38 side functions as the moving body. That is, the movement actuator 42
The mounting table 38 is moved by operating. The frictional force at this time is received from the guide rail 39. Numeral 45 is a power supply for an ultrasonic device incorporating a suction device.
【0030】前記各移動アクチュエータ32,33,4
2は前述した場合と同様に駆動電圧を印加することによ
り固定枠31または取付け台38を進退移動させること
ができる。移動アクチュエータ32,33を駆動すれ
ば、固定枠31を上下水平両方向X,Yへ移動できる。
なお、水平ガイドアーム25上を動くときには保持具2
8の回転中心の回りに回転しながら垂直ガイドアーム2
6がその保持具28に挾持されながら上下し、かつそれ
に追従して固定枠31は水平ガイドアーム25に沿って
摺動する。このようにして固定枠31の位置を選択調整
できる。Each of the moving actuators 32, 33, 4
2 can move the fixed frame 31 or the mounting base 38 forward and backward by applying a drive voltage in the same manner as described above. When the moving actuators 32 and 33 are driven, the fixed frame 31 can be moved in both the vertical and horizontal directions X and Y.
When moving on the horizontal guide arm 25, the holder 2
Vertical guide arm 2 while rotating around the center of rotation 8
6 moves up and down while being held by the holder 28, and the fixed frame 31 slides along the horizontal guide arm 25 following the movement. Thus, the position of the fixed frame 31 can be selectively adjusted.
【0031】図9ないし図10は本発明の第4の実施例
を示すものである。この実施例は、内視鏡51のチャン
ネル入口用口金52に移動アクチュエータ53を組み込
んだ送り装置54を装着する例である。FIGS. 9 and 10 show a fourth embodiment of the present invention. This embodiment is an example in which a feed device 54 incorporating a movement actuator 53 is attached to a channel entrance mouthpiece 52 of an endoscope 51.
【0032】送り装置54は、図9で示すように円筒状
の取付け枠55を有し、この先端には内視鏡51のチャ
ンネル入口用口金52に係着する接続口部56が形成さ
れている。なお、この係着手段としては嵌合やねじ込み
等の方式が利用される。The feeding device 54 has a cylindrical mounting frame 55 as shown in FIG. 9, and a connection port 56 for engaging with the channel inlet base 52 of the endoscope 51 is formed at the tip of the mounting frame 55. I have. Note that a method such as fitting or screwing is used as the engagement means.
【0033】前記移動アクチュエータ53は、移動体M
としての保持リング部材57、リング状の慣性体m、お
よびその保持リング部材57と慣性体mとを同心的に連
結する中空な積層型圧電素子Pによって構成されてい
る。保持リング部材57は、使用する処置具58の周面
に密接する内径で形成され、その処置具58との間に摩
擦力を発生させて処置具58を保持するようになってい
る。慣性体mおよび積層型圧電素子Pはその処置具58
の周面に触れない内径で形成されている。一般的には、
その保持リング部材57は慣性体mより大きな質量をも
つように形成されている。The moving actuator 53 includes a moving body M
, A ring-shaped inertial body m, and a hollow laminated piezoelectric element P concentrically connecting the holding ring member 57 and the inertial body m. The holding ring member 57 is formed with an inner diameter that is in close contact with the peripheral surface of the treatment tool 58 to be used, and generates a frictional force with the treatment tool 58 to hold the treatment tool 58. The inertial body m and the multilayer piezoelectric element P are provided with the treatment tool 58.
Is formed with an inner diameter that does not touch the peripheral surface. In general,
The holding ring member 57 is formed so as to have a larger mass than the inertial body m.
【0034】また、移動体としての保持リング部材57
は、弾性体59を介して内視鏡51の固定部位に支持さ
れている。すなわち、保持リング部材57の周面は、取
付け枠55の内面に対して弾性体59を介して弾性的に
支持されている。この弾性体59としては、例えば、ば
ね材、弾性ゴム、流体を入れたバルーンなどが考えられ
る。前記積層型圧電素子Pの電極にはリード線61が接
続されており、このリード線61は、前記圧電素子Pに
移動用電圧を印加するための印加電圧制御部62に接続
されている。A holding ring member 57 as a moving body
Is supported by a fixed portion of the endoscope 51 via an elastic body 59. That is, the peripheral surface of the holding ring member 57 is elastically supported by the inner surface of the mounting frame 55 via the elastic body 59. As the elastic body 59, for example, a spring material, elastic rubber, a balloon containing a fluid, or the like can be considered. A lead wire 61 is connected to an electrode of the multilayer piezoelectric element P, and the lead wire 61 is connected to an applied voltage control unit 62 for applying a moving voltage to the piezoelectric element P.
【0035】しかして、圧電素子Pを急速変形させる
と、移動体たる保持リング部材57のみが移動する。処
置具58は停止したままであり、弾性体59は変形す
る。ところが、保持リング部材57は、その変形する弾
性体59によって支持されているため、その後、保持リ
ング部材57が弾性体59の弾性復元力によって元の位
置に引き戻されるとき、処置具58をその間の摩擦力で
保持して移動させる。また、慣性体mはゆっくりと引き
戻される。これを繰り返すことにより処置具58は自動
的に挿入または後退させることができる。保持リング部
材57は移動せず、長尺な処置具58のみを大きく移動
させることができる。また、その移動させる向きは、前
述したように圧電素子Pに印加する波形を変えることに
よって選択できる。なお、本発明は前記各実施例のもの
に限定されるものではなく、種々の変形例が考えられる
ものである。Thus, when the piezoelectric element P is rapidly deformed, only the holding ring member 57 as a moving body moves. The treatment tool 58 remains stopped, and the elastic body 59 is deformed. However, since the holding ring member 57 is supported by the deformable elastic body 59, when the holding ring member 57 is thereafter returned to the original position by the elastic restoring force of the elastic body 59, the treatment tool 58 is moved between the original positions. Hold and move with frictional force. Further, the inertial body m is slowly pulled back. By repeating this, the treatment tool 58 can be automatically inserted or retracted. The holding ring member 57 does not move, and only the long treatment tool 58 can be largely moved. Further, the moving direction can be selected by changing the waveform applied to the piezoelectric element P as described above. It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are conceivable.
【0036】[0036]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、軸
方向へ伸縮可能な圧電素子とこの軸方向の一端に設けた
処置具駆動用移動体と前記圧電素子の軸方向の他端に設
けた慣性体とによって構成するから、その走行機構部の
構成が簡単になるとともに、処置具の移動を正確に制御
できる。さらに、その処置具の移動操作を自動的に容易
に行うことができる。As described above, according to the present invention, the piezoelectric element which can be expanded and contracted in the axial direction, the treatment tool driving moving body provided at one end in the axial direction, and the piezoelectric element which is provided at the other end in the axial direction of the piezoelectric element. Since the configuration is constituted by the provided inertial body, the configuration of the traveling mechanism can be simplified, and the movement of the treatment tool can be accurately controlled. Further, the operation of moving the treatment tool can be automatically and easily performed.
【図1】本発明の第1の実施例を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention.
【図2】同じくその第1の実施例の処置状態を示す斜視
図。FIG. 2 is a perspective view showing a treatment state of the first embodiment.
【図3】同じくその第1の実施例の原理的な走行動作を
示す説明図。FIG. 3 is an explanatory view showing a principle traveling operation of the first embodiment.
【図4】同じくその第1の実施例の圧電素子に印加する
駆動電圧の波形図。FIG. 4 is a waveform diagram of a drive voltage applied to the piezoelectric element of the first embodiment.
【図5】本発明の第2の実施例を示す処置状態の説明
図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a treatment state according to a second embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第3の実施例の処置状態の説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of a treatment state according to a third embodiment of the present invention.
【図7】同じくその第3の実施例の要部を示す斜視図。FIG. 7 is a perspective view showing a main part of the third embodiment.
【図8】同じくその第3の実施例の要部を示す断面図。FIG. 8 is a sectional view showing a main part of the third embodiment.
【図9】本発明の第4の実施例の要部の断面図。FIG. 9 is a sectional view of a main part of a fourth embodiment of the present invention.
【図10】同じくその第4の実施例を適用した内視鏡の
側面図。FIG. 10 is a side view of an endoscope to which the fourth embodiment is applied.
M…移動体、m…慣性体、P…圧電素子、B…ベース、
1…内視鏡、2…チャンネル、3…移動アクチュエー
タ、4…ナイフ、11…マニピュレータ、14…移動ア
クチュエータ、20…定位脳手術装置、32,33…移
動アクチュエータ、36…圧電素子、37…慣性体、4
2…移動アクチュエータ、51…内視鏡、54…送り装
置、57…保持リング部材、58…処置具。M: moving body, m: inertial body, P: piezoelectric element, B: base,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Endoscope, 2 ... Channel, 3 ... Moving actuator, 4 ... Knife, 11 ... Manipulator, 14 ... Moving actuator, 20 ... Stereotaxic apparatus, 32, 33 ... Moving actuator, 36 ... Piezoelectric element, 37 ... Inertial Body, 4
2. Moving actuator, 51 Endoscope, 54 Feeding device, 57 Holding ring member, 58 Treatment device.
フロントページの続き (72)発明者 松井 頼夫 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 巽 康一 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 布施 栄一 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 鈴木 克哉 東京都渋谷区幡ケ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−180578(JP,A) 特開 昭63−299785(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 19/00 A61B 1/00 A61B 17/00 - 18/28 G02B 23/24 Continuation of the front page (72) Inventor Yorio Matsui 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inside the Olympus Optical Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Koichi Tatsumi 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo e Within Linmp Optical Co., Ltd. (72) Eiichi Fuse, Inventor 2-43-2, Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo O Inside Olympus Optical Co., Ltd. (72) Katsuya Suzuki 2-43-2, Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo O (56) References JP-A-2-180578 (JP, A) JP-A-63-299785 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) A61B 19/00 A61B 1/00 A61B 17/00-18/28 G02B 23/24
Claims (2)
該挿入部材の先端に露呈する先端開口を有する管腔と、 この管腔に移動自在に挿入され、上記管腔の内周面に対
して外周面の略全周が摩擦接触すると共に、上記管腔の
先端開口に向いた端に手術用処置具が配置された移動体
と、 この移動体に伸縮する軸方向の一端が連結された圧電素
子と、 この圧電素子の軸方向の他端に取り付けられた慣性体
と、 前記圧電素子に印加する駆動電圧を制御して前記圧電素
子がその軸方向へ伸縮するときの前記慣性体の慣性力と
前記移動体の受ける前記弾性体からの変形復元力と同時
に前記移動体と処置具との間に生じる摩擦力を用いて前
記処置具を移動させる走行動作の制御手段と、 を具備したことを特徴とする手術装置。1. An insertion member to be inserted into a body,
A lumen having a distal end opening exposed at the distal end of the insertion member, movably inserted into the lumen, substantially the entire outer peripheral surface of the lumen comes into frictional contact with the inner peripheral surface of the lumen, and A moving body having a surgical treatment tool disposed at an end facing the distal end opening of the cavity; a piezoelectric element having one end in the axial direction extending and contracting to the moving body; and a piezoelectric element attached to the other end in the axial direction of the piezoelectric element. And an inertial force of the inertial body when the piezoelectric element expands and contracts in the axial direction by controlling a drive voltage applied to the piezoelectric element, and a deformation restoring force of the elastic body received by the moving body. A surgical operation device for moving the treatment tool by using a frictional force generated between the moving body and the treatment tool.
ともに処置具に接する摩擦力でその処置具を移動させる
移動体と、 この移動体に伸縮する軸方向の一端が連結された圧電素
子と、 この圧電素子の軸方向の他端に取り付けられた慣性体
と、 前記圧電素子に印加する駆動電圧を制御して前記圧電素
子がその軸方向へ伸縮するときの前記慣性体の慣性力と
前記移動体の受ける前記弾性体からの変形復元力と同時
に前記移動体と処置具との間に生じる摩擦力を用いて前
記処置具を移動させる走行動作の制御手段と、 を具備したことを特徴とする手術装置。2. A moving element which is supported by a fixed portion via an elastic body and moves the treatment tool by a frictional force in contact with the treatment tool, and a piezoelectric element having one end in the axial direction extending and contracting to the moving body. An inertial body attached to the other end of the piezoelectric element in the axial direction, and an inertial force of the inertial body when the piezoelectric element expands and contracts in the axial direction by controlling a drive voltage applied to the piezoelectric element. Running means for moving the treatment tool by using a frictional force generated between the moving body and the treatment tool at the same time as the deformation restoring force received by the moving body from the elastic body, And surgical equipment.
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